JP3010934B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3010934B2
JP3010934B2 JP4272221A JP27222192A JP3010934B2 JP 3010934 B2 JP3010934 B2 JP 3010934B2 JP 4272221 A JP4272221 A JP 4272221A JP 27222192 A JP27222192 A JP 27222192A JP 3010934 B2 JP3010934 B2 JP 3010934B2
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heat storage
storage tank
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compressor
heat exchanger
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繁治 平良
幹彦 黒田
良幸 奥沢
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はヒートポンプ式の空気
調和機であって、暖房運転中に室外熱交換器に生じた霜
を取り除く除霜運転機能を有する空気調和機に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ヒートポンプ式の空気調和機での除霜運
転に関するこの種の従来例としては、例えば特開平1−
306785号公報や、特開平2−4148号公報記載
の装置を挙げることができる。これらの装置において
は、内部に蓄熱材と補助用熱交換器とを有する蓄熱槽を
圧縮機の外周面に設け、運転中に高温状態となる圧縮機
からの周囲への放散熱を吸収して上記蓄熱材中に蓄熱
し、この蓄熱熱量を循環冷媒に付与し、この付与した熱
量を利用して室外熱交換器の除霜を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例に
おいては、除霜運転中は蓄熱槽の内部を冷媒が流通して
いるものの、除霜運転終了後は蓄熱槽の内部に冷媒が閉
止されてしまう構造となっている。そのため蓄熱槽及び
その近傍の配管中に液溜りが生じ易く、除霜運転の再開
時に、この液溜りに起因する各種不具合が生じ易くなる
という欠点がある。
【0004】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、蓄熱槽やその近
傍に液溜りが生ずるのを抑制し、そのため従来よりも信
頼性の向上された空気調和機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の空気調
和機は、圧縮機1からの吐出冷媒を室内熱交換器19で
凝縮させる一方、室外熱交換器8で蒸発させ、圧縮機1
へ返流することで暖房運転を行う空気調和機において、
除霜運転時には、圧縮機1からの吐出冷媒を室外熱交換
器8へと供給すると共に、室外熱交換器8からバイパス
通路26を介して圧縮機1へと返流すべく構成し、さら
に圧縮機1からの放散熱を蓄熱する蓄熱槽23を設け、
この蓄熱を返流冷媒に付与すべく上記バイパス通路26
の中途部を上記蓄熱槽23に接続して成り、上記蓄熱槽
23においては、バイパス通路26からの冷媒入口23
aをバイパス通路26への冷媒出口23bよりも上方位
置に形成し、上方から流入した冷媒が次第に下方へと流
れるよう構成していることを特徴としている。
【0006】また請求項2の空気調和機は、上記バイパ
ス通路26においては、除霜運転時に開動作する開閉弁
29が、上記蓄熱槽23よりも上流側に介設されている
ことを特徴としている。
【0007】
【作用】請求項1の空気調和機では、蓄熱槽23内にお
いて冷媒が上方から下方へと流れるようになっているこ
とから、冷媒の内部滞留が生じ難く、そのため液溜りの
発生が抑制される。しかも圧縮機1の内部発熱は、上側
が高く、下側が低いものであるため、蓄熱槽23の温度
も冷媒入口23a側が高く、冷媒出口23bが低くな
り、このような経路で冷媒を流通させることによって過
熱蒸気の発生が抑制できる。
【0008】また請求項2の空気調和機においては、開
閉弁29の下流、つまり蓄熱槽23内が常に圧縮機1の
吸込側に接続されていることになるため、液溜りの発生
を一段と抑制し得る。
【0009】
【実施例】次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は3
台の室内ユニットA〜Cを備えたマルチ型式の空気調和
機の冷媒回路図を示している。なおこの室内ユニットA
〜Cは3台としているが、数は限定されず、何台でもよ
く、また各室内ユニットA〜Cの負荷容量は同一であっ
たり異なったりしてもいてもよい。
【0010】室外ユニットXは圧縮機1を有し、この圧
縮機1はインバータの運転周波数により能力制御され、
その吐出配管3と吸込配管4とは、四路切換弁5に接続
されている。この四路切換弁5にはガス管6とガス管7
とがそれぞれ接続され、ガス管7には室外熱交換器8が
接続されている。なお室外熱交換器8には、室外ファン
8aが付設されている。また上記室外熱交換器8には液
管9、受液器10、液管11が順次接続されており、液
管9には電動膨張弁12が介設されている。また液管1
1には液閉鎖弁14が介設され、液管11の端部はヘッ
ダーを介して複数の液側支管16に分岐され、各液側支
管16にはそれぞれ電動膨張弁15A〜15Cが介設さ
れている。一方、上記ガス管6は、上記液側支管16に
対応してガス閉鎖弁17を介してガス側支管18が分岐
しており、これら各支管16、18の間には、室内熱交
換器19が接続されている。なお各室内熱交換器19に
は室内ファンが設けられ、両者によって室内ユニットA
〜Cを構成している。
【0011】一方、上記圧縮機1の吸込配管4にはアキ
ュームレータ22が介設されているが、このアキューム
レータ22と上記室外熱交換器8との間はバイパス通路
26で接続されており、バイパス通路26の中途部は蓄
熱槽23に接続されている。この蓄熱槽23は、圧縮機
1の周囲に配置されるもので、内部に補助用熱交換器2
0(図2参照)の配設された環状容器内に、例えばポリ
エチレングリコール又はパラフィン等から成る蓄熱材を
満たして構成されており、運転中に高温状態となる圧縮
機1からの周囲への放散熱を吸収して上記蓄熱材中に蓄
熱し、補助用熱交換器20内を通して冷媒が循環する際
には、高低温度差によって上記の蓄熱熱量を循環冷媒に
付与するようになっている。なお蓄熱槽23の外周に電
気ヒータを配設する構成としてもよい。また上記バイパ
ス通路26においては、上記蓄熱槽23よりも上流側の
位置に開閉機能を有する電磁弁29が介設されている。
なお図1において、24は均圧路、25は均圧用電磁弁
をそれぞれ示している。
【0012】そしてここで留意する点は、上記蓄熱槽2
3においては、図1及び図2に示すように蓄熱槽23に
おける補助用熱交換器20への冷媒入口23aを冷媒出
口23bよりも上方位置に配置してあることであり、冷
媒入口23aから流入した冷媒が水平方向に蛇行を繰返
しながら次第に下方へと流れ、最終的に最下部の冷媒出
口23bから流出するようにしてあることである。この
理由については後述する。なお上記における冷媒入口2
3aとは、バイパス通路26の室外熱交換器8側の部分
26aに接続される部分であり、また冷媒出口23aと
は、バイパス通路26のアキュームレータ22側の部分
26bに接続される部分である。
【0013】上記空気調和機においては、図1の実線矢
印で示すように、圧縮機1から吐出された冷媒を、凝縮
器となる室外熱交換器8から蒸発器となる室内熱交換器
19・・へと回流させることにより冷房運転を行う。ま
たこれとは逆に、図1の破線矢印に示すように、圧縮機
1から吐出された冷媒を、凝縮器となる室内熱交換器1
9・・から蒸発器となる室外熱交換器8へと回流させる
ことにより暖房運転を行うようになっている。
【0014】次に除霜運転の場合について説明するが、
この場合は、すべての室内熱交換器19の運転を停止し
て、圧縮機1及び蓄熱槽23の全熱量を除霜のみに使用
し、除霜時間を短時間に行わせるものである。この除霜
運転の場合は、図3に示すように、電動膨張弁12を
閉、電磁弁29を開とし、四路切換弁5を冷房側に切換
える。そして各電動膨張弁15A、15B、15Cを閉
にして室内熱交換器19を停止し、室内ファンもオフと
している。この場合の冷媒循環経路は図1に白抜矢印に
示すように、圧縮機1、四路切換弁5、ガス管7、室外
熱交換器8、バイパス通路26a、電磁弁29、蓄熱槽
23、バイパス通路26b、アキュームレータ22を経
て圧縮機1の吸込側へと至る経路となる。つまり圧縮機
1から直接高温の熱量が室外熱交換器8に付与されて、
除霜を短時間に行うようにしている。この場合、現行の
除霜運転の場合と比べて、除霜時間を半減とすることが
できる。したがって圧縮機1の蓄熱を有効利用して除霜
時の室温低下を短時間に抑えることができて、快適性を
向上させることができる。
【0015】しかもこの除霜運転の場合の蓄熱槽23内
の冷媒は、蓄熱槽23における冷媒入口23aを、冷媒
出口23bよりも上方位置に形成してあるため、位置的
に上から下へと重力に従って流れることになり、そのた
め蓄熱槽23において冷媒の滞留が大幅に減少し、これ
により液溜りが発生するのを防止できる。しかも圧縮機
1の内部発熱(コイル温度)は、上側が高く、下側が低
いものであるため、蓄熱槽23の温度も冷媒入口23a
側が高く、冷媒出口23bが低くなり、このような経路
で冷媒を流通させることによって過熱蒸気の発生が抑制
でき、そのため圧縮機1の低圧圧力の上昇という不具合
の発生を防止し得る。しかもバイパス通路26における
電磁弁29よりも下流側は、除霜運転終了後においても
圧縮機1の吸込配管4に接続されていることになるの
で、蓄熱槽23は常に低圧に維持され、そのためこの構
成によっても液溜りの発生を抑制し得ることになる。
【0016】
【発明の効果】以上のように請求項1の空気調和機によ
れば、除霜運転中の蓄熱槽での液溜りの発生を抑制し得
るので、液溜りに起因する各種不具合の発生を防止して
装置信頼性を向上することが可能となる。また過熱蒸気
の発生が抑制できるため圧縮機の低圧圧力の上昇という
不具合の発生を防止し得る。
【0017】また請求項2の空気調和機によれば、上記
液溜りの発生をより確実に抑制し得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の冷媒循環系統図である。
【図2】上記において用いる蓄熱槽の補助用熱交換器の
構造を示す説明図である。
【図3】同上の除霜運転をする場合のタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
1 圧縮機 8 室外熱交換器 19 室内熱交換器 23 蓄熱槽 23a 冷媒入口 23b 冷媒出口 26 バイパス通路 29 電磁弁
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−31666(JP,A) 特開 平2−251052(JP,A) 特開 平5−302771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 47/02 550 F25B 47/02 530

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機(1)からの吐出冷媒を室内熱交
    換器(19)で凝縮させる一方、室外熱交換器(8)で
    蒸発させ、圧縮機(1)へ返流することで暖房運転を行
    う空気調和機において、除霜運転時には、圧縮機(1)
    からの吐出冷媒を室外熱交換器(8)へと供給すると共
    に、室外熱交換器(8)からバイパス通路(26)を介
    して圧縮機(1)へと返流すべく構成し、さらに圧縮機
    (1)からの放散熱を蓄熱する蓄熱槽(23)を設け、
    この蓄熱を返流冷媒に付与すべく上記バイパス通路(2
    6)の中途部を上記蓄熱槽(23)に接続して成り、上
    記蓄熱槽(23)においては、バイパス通路(26)か
    らの冷媒入口(23a)をバイパス通路(26)への冷
    媒出口(23b)よりも上方位置に形成し、上方から流
    入した冷媒が次第に下方へと流れるよう構成しているこ
    とを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 上記バイパス通路(26)においては、
    除霜運転時に開動作する開閉弁(29)が、上記蓄熱槽
    (23)よりも上流側に介設されていることを特徴とす
    る請求項1の空気調和機。
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