JP6524670B2 - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6524670B2
JP6524670B2 JP2015008084A JP2015008084A JP6524670B2 JP 6524670 B2 JP6524670 B2 JP 6524670B2 JP 2015008084 A JP2015008084 A JP 2015008084A JP 2015008084 A JP2015008084 A JP 2015008084A JP 6524670 B2 JP6524670 B2 JP 6524670B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiver
refrigerant
heat exchanger
outdoor heat
defrosting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015008084A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016133257A (ja
Inventor
啓太郎 星加
啓太郎 星加
達也 牧野
達也 牧野
菊池 芳正
芳正 菊池
好男 織谷
好男 織谷
正憲 神藤
正憲 神藤
恵介 西谷
恵介 西谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2015008084A priority Critical patent/JP6524670B2/ja
Publication of JP2016133257A publication Critical patent/JP2016133257A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6524670B2 publication Critical patent/JP6524670B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

本発明は、空気調和装置、特に、暖房運転と逆サイクル除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に関する。
従来より、特許文献1(特開平7−174440号公報)に示すように、暖房運転と逆サイクル除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置がある。空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路と、圧縮機及び膨張弁を制御する制御部と、を有している。そして、制御部は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させて室内を暖房する暖房運転と、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させて室外熱交換器を除霜する逆サイクル除霜運転とを切り換えて行うようになっている。具体的には、暖房運転中に室外熱交換器の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達すると、暖房運転から逆サイクル除霜運転に切り換えて、室外熱交換器の除霜を行うようになっている。
上記の逆サイクル除霜運転は、室外熱交換器のガス側端部を冷媒の入口とし、かつ、室外熱交換器の液側端部を冷媒の出口として、室外熱交換器のガス側端部から液側端部に向かって圧縮機から吐出された冷媒を流す運転である。このため、逆サイクル除霜運転では、室外熱交換器のガス側端部及びその付近に付着した霜が最初に融解し始め、その後、室外熱交換器の中間部分に付着した霜が融解し、室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜が最後に融解することになる。このような逆サイクル除霜運転における冷媒の流れに起因して、逆サイクル除霜運転後に室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜の融け残りが発生しやすく、除霜時間が長くなる傾向にある。
本発明の課題は、暖房運転と逆サイクル除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置において、逆サイクル除霜運転後における室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜の融け残りの発生を抑えて、室外熱交換器の除霜を効率的に行えるようにすることにある。
第1の観点にかかる空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路と、圧縮機及び膨張弁を制御する制御部と、を有している。制御部は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器の順に冷媒を循環させて室内を暖房する暖房運転と、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させて室外熱交換器を除霜する逆サイクル除霜運転とを切り換えて行うようになっている。ここでは、冷媒回路は、室内熱交換器と膨張弁との間に接続されたレシーバと、冷媒回路における冷媒の流れの方向を暖房運転時の暖房サイクル状態又は逆サイクル除霜運転時の冷房サイクル状態に切り換える四路切換弁と、をさらに有している。そして、制御部は、暖房運転中に室外熱交換器の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達した場合に、逆サイクル除霜運転を開始する前に、四路切換弁を室外熱交換器のガス側と圧縮機の吸入側とを連通させる暖房サイクル状態にしたままで、圧縮機を停止しかつ膨張弁を開けることで、レシーバ内の冷媒と室外熱交換器内の冷媒との差圧によってレシーバから室外熱交換器に向けて冷媒を流して室外熱交換器の液側端部の除霜を行うレシーバ利用除霜運転を行う。
ここでは、上記のように、室内熱交換器と膨張弁との間にレシーバを設けておき、そして、逆サイクル除霜運転を開始する前に、圧縮機を停止しかつ膨張弁を開ける操作を含むレシーバ利用除霜運転を行うようにしている。すなわち、ここでは、暖房運転を行っていた冷媒回路において圧縮機を停止しかつ膨張弁を開ける操作を行うことで、逆サイクル除霜運転を開始する前に、レシーバ内の冷媒の圧力(冷凍サイクルの高圧に近い圧力)と室外熱交換器内の冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧に近い圧力)との差圧を利用して、レシーバから室外熱交換器に高温の冷媒を流すようにしている。特に、ここでは、多量の冷媒が溜まっているレシーバ内の冷媒を利用しているため、圧縮機を停止しているにもかかわらず、差圧が維持されやすく、室外熱交換器に多くの冷媒を流すことができる。このため、ここでは、逆サイクル除霜運転を開始する前に、逆サイクル除霜運転時に冷媒の出口となる室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜を予め融解しておくことができ、その後に、逆サイクル除霜運転を開始することができる。
これにより、ここでは、逆サイクル除霜運転後における室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜の融け残りの発生を抑えて、室外熱交換器の除霜を効率的に行うことができる。また、逆サイクル除霜運転のみによって室外熱交換器の除霜を行う場合に比べて、短時間で室外熱交換器の除霜を行うことができる。
尚、ここで、上記特許文献1の暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え時においても、圧縮機を一時的に停止する操作が行われているが、これは、四路切換弁の切換音の低減を目的としたものであり、圧縮機を非常に短い時間だけ停止するものに過ぎない。このため、上記特許文献1における圧縮機を一時的に停止する操作では、上記のレシーバ利用除霜運転とは異なり、室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜を融解させる効果を実質的に得ることは難しい。
第2の観点にかかる空気調和装置は、第1の観点にかかる空気調和装置において、制御部が、レシーバ内の冷媒と室外熱交換器内の冷媒との差圧がなくなるまで、レシーバ利用除霜運転を行う。尚、「差圧がなくなるまで」とは、レシーバ内の冷媒と室外熱交換器内の冷媒との圧力差が0〜0.1MPaの範囲内に収まることをいう。
ここでは、上記特許文献1における圧縮機の一時的な停止に比べて、長時間にわたって圧縮機を停止することになるため、室外熱交換器の液側端部及びその付近の除霜を十分に行うことができる。
第3の観点にかかる空気調和装置は、第1又は第2の観点にかかる空気調和装置において、レシーバには、ガス状態の冷媒を圧縮機の吸入側に抜き出すためのレシーバ圧力調整管が接続されており、レシーバ圧力調整管には、レシーバ圧力調整弁が設けられている。そして、制御部は、レシーバ利用除霜運転を行う際に、レシーバ圧力調整弁を閉じる。
レシーバとともにレシーバ圧力調整管を設けて圧縮機の吸入側に冷媒を抜き出すようにすると、レシーバ利用除霜運転を行う際にレシーバ内の冷媒の圧力が低下しやすくなるため、レシーバ内の冷媒と室外熱交換器内の冷媒との差圧を維持しにくくなり、レシーバから室外熱交換器に向かう冷媒の流れを確保しにくくなるおそれがある。
そこで、ここでは、上記のように、レシーバ圧力調整管にレシーバ圧力調整弁をさらに設け、レシーバ利用除霜運転を行う際にレシーバ圧力調整弁を閉じるようにしている。このため、レシーバにレシーバ圧力調整管を設けた構成であるにもかかわらず、差圧が維持しやすくなる。
これにより、ここでは、レシーバにレシーバ圧力調整管を設けた構成であるにもかかわらず、レシーバから室外熱交換器に向かう冷媒の流れを確保しやすくして、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を得やすくすることができる。
第4の観点にかかる空気調和装置は、第1〜第3の観点のいずれかにかかる空気調和装置において、制御部が、レシーバ利用除霜運転を開始する前に、レシーバに冷媒を溜める除霜準備運転を行う。
レシーバ利用除霜運転による除霜効果は、レシーバ利用除霜運転時にレシーバ内に溜まっている冷媒の量に依存する傾向にある。
そこで、ここでは、上記のように、レシーバ利用除霜運転を開始する前にレシーバに冷媒を溜める除霜準備運転を行うことで、レシーバ内に溜まっている冷媒の量が予め多くなるようにしている。ここで、除霜準備運転としては、暖房運転を行っている冷媒回路において圧縮機の運転を継続したままで膨張弁を閉める操作を行うことが考えられる。そして、このような除霜準備運転によって、続いて行われるレシーバ利用除霜運転において、レシーバ内の冷媒と室外熱交換器内の冷媒との差圧を維持して、レシーバから室外熱交換器に向かう冷媒の流れを確保しやすくすることができる。
これにより、ここでは、レシーバ利用除霜運転を開始する前にレシーバに冷媒を多く溜めておき、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を高めることができる。
第5の観点にかかる空気調和装置は、第4の観点にかかる空気調和装置において、除霜準備運転が、圧縮機の運転を継続したままで、膨張弁の開度を暖房運転時よりも小開度にして行うものである。
第6の観点にかかる空気調和装置は、第5の観点にかかる空気調和装置において、除霜準備運転時の膨張弁の開度が、全閉状態である。
第7の観点にかかる空気調和装置は、第1又は第2の観点にかかる空気調和装置において、レシーバには、ガス状態の冷媒を圧縮機の吸入側に抜き出すためのレシーバ圧力調整管が接続されており、レシーバ圧力調整管には、レシーバ圧力調整弁が設けられている。そして、制御部は、レシーバ利用除霜運転を開始する前に、圧縮機の運転を継続したままで、膨張弁を全閉状態にし、かつ、レシーバ圧力調整弁を開状態にして、レシーバに冷媒を溜める除霜準備運転を行う。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第1の観点にかかる空気調和装置では、逆サイクル除霜運転後における室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜の融け残りの発生を抑えて、室外熱交換器の除霜を効率的に行うことができる。
第2の観点にかかる空気調和装置では、室外熱交換器の液側端部及びその付近の除霜を十分に行うことができる。
第3の観点にかかる空気調和装置では、レシーバにレシーバ圧力調整管を設けた構成であるにもかかわらず、レシーバから室外熱交換器に向かう冷媒の流れを確保しやすくして、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を得やすくすることができる。
第4〜第7の観点にかかる空気調和装置では、レシーバ利用除霜運転を開始する前にレシーバに冷媒を多く溜めておき、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を高めることができる。
本発明の第1実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 室外熱交換器の概略斜視図である。 室外熱交換器の部分拡大斜視図である。 第1実施形態の空気調和装置の制御ブロック図である。 暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(レシーバ利用除霜運転含む)を示すフローチャートである。 第1実施形態の暖房運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 第1実施形態のレシーバ利用除霜運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 第1実施形態の逆サイクル除霜運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 変形例における暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(除霜準備運転及びレシーバ利用除霜運転含む)を示すフローチャートである。 第1実施形態の除霜準備運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 第2実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第2実施形態の空気調和装置の制御ブロック図である。 第2実施形態の空気調和装置のレシーバ利用除霜運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 第2実施形態の空気調和装置の除霜準備運転における圧縮機・弁状態、冷媒の流れ及びレシーバ内の冷媒量を示す図である。 第3実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第3実施形態の空気調和装置の制御ブロック図である。
以下、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
−第1実施形態−
(1)空気調和装置の構成
図1は、本発明の第1実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット4とが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット2と室内ユニット4とは、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6を介して接続されている。すなわち、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4とが冷媒連絡管5、6を介して接続されることによって構成されている。
<室内ユニット>
室内ユニット4は、室内に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室内ユニット4は、主として、室内熱交換器41を有している。
室内熱交換器41は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器41の液側は液冷媒連絡管5に接続されており、室内熱交換器41のガス側はガス冷媒連絡管6に接続されている。
室内ユニット4は、室内ユニット4内に室内空気を吸入して、室内熱交換器41において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン42を有している。すなわち、室内ユニット4は、室内熱交換器41を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器41に供給するファンとして、室内ファン42を有している。ここでは、室内ファン42として、室内ファン用モータ43によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等が使用されている。また、室内ファン用モータ43は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。
室内ユニット4には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内熱交換器41には、室内熱交換器41の液側における冷媒の温度Trrlを検出する室内熱交液側温度センサ57と、室内熱交換器41の中間部分における冷媒の温度Trrmを検出する室内熱交中間温度センサ58とが設けられている。室内ユニット4には、室内ユニット4内に吸入される室内空気の温度Traを検出する室内温度センサ59が設けられている。
室内ユニット4は、室内ユニット4を構成する各部の動作を制御する室内側制御部44を有している。そして、室内側制御部44は、室内ユニット4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4を個別に操作するためのリモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット2との間で伝送線8aを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
<室外ユニット>
室外ユニット2は、室外に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、第1膨張弁24と、レシーバ25と、液側閉鎖弁27と、ガス側閉鎖弁28とを有している。
圧縮機21は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機21は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素(図示せず)をインバータにより制御される圧縮機用モータ21aによって回転駆動する密閉式構造となっている。圧縮機21は、吸入側に吸入管31が接続されており、吐出側に吐出管32が接続されている。吸入管31は、圧縮機21の吸入側と四路切換弁22の第1ポート22aとを接続する冷媒管である。吸入管31には、圧縮機21に付属する小容積のアキュムレータ29が設けられている。吐出管32は、圧縮機21の吐出側と四路切換弁22の第2ポート22bとを接続する冷媒管である。吐出管32には、圧縮機21の吐出側から四路切換弁22の第2ポート22b側への冷媒の流れのみを許容する逆止弁32aが設けられている。
四路切換弁22は、冷媒回路10における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁22は、冷房運転時には、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を室外熱交換器23において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁22は、冷房運転時には、第2ポート22bと第3ポート22cとを連通させ、かつ、第1ポート22aと第4ポート22dとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機21の吐出側(ここでは、吐出管32)と室外熱交換器23のガス側(ここでは、第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(ここでは、吸入管31)とガス冷媒連絡管6側(ここでは、第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。また、四路切換弁22は、暖房運転時には、室外熱交換器23を室内熱交換器41において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁22は、暖房運転時には、第2ポート22bと第4ポート22dとを連通させ、かつ、第1ポート22aと第3ポート22cとを連通させる切り換えを行う。これにより、圧縮機21の吐出側(ここでは、吐出管32)とガス冷媒連絡管6側(ここでは、第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(ここでは、吸入管31)と室外熱交換器23のガス側(ここでは、第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。第1ガス冷媒管33は、四路切換弁22の第3ポート22cと室外熱交換器23のガス側とを接続する冷媒管である。第2ガス冷媒管34は、四路切換弁22の第4ポート22dとガス冷媒連絡管6側とを接続する冷媒管である。
室外熱交換器23は、冷房運転時には室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器23は、液側が液冷媒管35に接続されており、ガス側が第1ガス冷媒管33に接続されている。液冷媒管35は、室外熱交換器23の液側と液冷媒連絡管5側とを接続する冷媒管である。ここでは、室外熱交換器23として、図2及び図3に示すように、扁平管からなる多数の伝熱管61と、差込フィンからなる多数の伝熱フィン64とにより構成された差込フィン式の熱交換器が採用されている。伝熱管61は、伝熱面となる扁平面62と冷媒が流れる多数の小さな内部流路63とを有する扁平多穴管である。多数の伝熱管61は、扁平面62が対向した状態で鉛直方向に沿って間隔を空けて複数段配置されている。そして、ここでは、多数の伝熱管61が、室外空気の通風方向に沿って2列配置されており、長手方向の一端(ここでは、図2の紙面右端)が冷媒分流器66、出入口ヘッダ67又は中間ヘッダ68に接続され、長手方向の他端(ここでは、図2の紙面左前端)が連結ヘッダ69に接続されている。ここで、冷媒分流器66、出入口ヘッダ67、中間ヘッダ68及び連結ヘッダ69は、内部に冷媒流路が形成された縦長の部材である。冷媒分流器66は、液冷媒管35に接続されており、出入口ヘッダ67は、第1ガス冷媒管33に接続されている。これにより、室外熱交換器23のうち冷媒の流れに関して出入口ヘッダ67寄りの部分は、室外熱交換器23のガス側端部23aを構成しており、冷媒の流れに関して冷媒分流器66寄りの部分は、室外熱交換器23の液側端部23bを構成しており、冷媒の流れに関してガス側端部23aと液側端部23bとの間の部分は、室外熱交換器23の中間部分を構成している。また、伝熱フィン64は、伝熱管63の長手方向に沿って間隔を空けて複数配置されている。そして、ここでは、伝熱管61が室外空気の通風方向に沿って2列配置になっていることに対応して、伝熱フィン64も室外空気の通風方向に沿って2列配置されている。伝熱フィン64は、伝熱管61を差し込むための多数の切り欠き部65が形成されている。切り欠き部65は、伝熱フィン64の水平方向の一縁部(ここでは、室外空気の通過方向に対して風上側の縁部)から水平方向に細長く延びている。尚、ここでは、室外熱交換器23の全体形状が平面視略L字形状であるが、これに限定されるものではなく、室外ユニット2の形式や機器配置等に応じて種々の形状であってもよい。また、ここでは、伝熱管61及び伝熱フィン64が室外空気の通風方向に沿って2列配置された構成となっているが、これに限定されるものではなく、伝熱管61及び伝熱フィン64が1列だけ配置された構成であってもよいし、3列以上配置された構成であってもよい。このとき、冷媒分流器やヘッダについても、伝熱管61の配列やパス取りに応じて適宜必要なものを伝熱管61の長手方向の端部に接続すればよい。
第1膨張弁24は、冷房運転時には、室外熱交換器23において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。また、第1膨張弁24は、暖房運転時には、室内熱交換器41において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する弁である。第1膨張弁24は、液冷媒管35の室外熱交換器23寄りの部分に設けられている。ここでは、第1膨張弁24として、電動膨張弁が使用されている。
レシーバ25は、液冷媒管35の室内熱交換器41と第1膨張弁24との間の部分に設けられている。レシーバ25は、冷房運転時に冷凍サイクルにおける低圧になり、室外熱交換器23において放熱した後の冷媒を溜めることが可能な容器である。また、レシーバ25は、暖房運転時に冷凍サイクルにおける高圧になり、室内熱交換器41において放熱した後の冷媒を溜めることが可能な容器である。
液側閉鎖弁27及びガス側閉鎖弁28は、外部の機器・配管(具体的には、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁27は、液冷媒管35の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁28は、第2ガス冷媒管34の端部に設けられている。
室外ユニット2は、室外ユニット2内に室外空気を吸入して、室外熱交換器23において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン36を有している。すなわち、室外ユニット2は、室外熱交換器23を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器23に供給するファンとして、室外ファン36を有している。ここでは、室外ファン36として、室外ファン用モータ37によって駆動されるプロペラファン等が使用されている。また、室外ファン用モータ37は、インバータ等によって回転数を変更することができるようになっている。
室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸入管31には、圧縮機21に吸入される冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の温度Tsを検出する吸入温度センサ51が設けられている。ここでは、吸入温度センサ51は、吸入管31のレシーバ圧力調整管30との合流部分よりも下流側の位置に設けられている。吐出管32には、圧縮機21から吐出される冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の温度Tdを検出する吐出温度センサ52が設けられている。室外熱交換器23には、室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tormを検出する室外熱交中間温度センサ53と、室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Torlを検出する室外熱交液側温度センサ54とが設けられている。室外ユニット2には、室外ユニット2内に吸入される室外空気の温度Toaを検出する室外温度センサ55が設けられている。
室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部38を有している。そして、室外側制御部38は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4(すなわち、室内側制御部44)との間で伝送線8aを介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
<冷媒連絡管>
冷媒連絡管5、6は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
<制御部>
空気調和装置1は、室内側制御部44と室外側制御部38とから構成される制御部8によって、室外ユニット2及び室内ユニット4の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部44と室外側制御部38との間を接続する伝送線8aとによって、暖房運転や逆サイクル除霜運転、冷房運転等を含む空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8が構成されている。
制御部8は、図4に示すように、各種センサ51〜55、57〜59等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁21a、22、24、37、43等を制御することができるように接続されている。
以上のように、空気調和装置1は、圧縮機21、室外熱交換器23、第1膨張弁24及び室内熱交換器41が接続されることによって構成された冷媒回路10と、圧縮機21及び第1膨張弁24等を制御する制御部8とを有している。制御部8は、圧縮機21、室内熱交換器41、第1膨張弁24、室外熱交換器23の順に冷媒を循環させて室内を暖房する暖房運転と、圧縮機21、室外熱交換器23、第1膨張弁24、室内熱交換器41の順に冷媒を循環させて室外熱交換器23を除霜する逆サイクル除霜運転とを切り換えて行うようになっている。また、制御部8は、圧縮機21、室外熱交換器23、第1膨張弁24、室内熱交換器41の順に冷媒を循環させて室内を冷房する冷房運転も行うようになっている。また、冷媒回路10は、室内熱交換器41と第1膨張弁24との間に接続されたレシーバ25をさらに有している。
(2)空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置1の基本動作について、図1を用いて説明する。空気調和装置1は、冷房運転及び暖房運転を切り換えて行うことが可能である。また、暖房運転時においては、室外熱交換器23に付着した霜を融解させるための逆サイクル除霜運転に切り換えて行うことも可能である。尚、これらの基本動作としての冷房運転及び暖房運転、逆サイクル除霜運転は、制御部8によって行われる。
<冷房運転>
冷房運転時には、四路切換弁22が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。
冷媒回路10において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器23に送られる。
室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。
室外熱交換器23において放熱した高圧の液冷媒は、第1膨張弁24に送られる。
第1膨張弁24に送られた高圧の液冷媒は、第1膨張弁24によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。第1膨張弁24で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、レシーバ25に送られる。
レシーバ25に送られた低圧の冷媒は、レシーバ25内に一時的に溜められた後に、液側閉鎖弁27及び液冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器41に送られる。
室内熱交換器41に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。
室内熱交換器41において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管6、ガス側閉鎖弁28及び四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
<暖房運転>
暖房運転時には、四路切換弁22が暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。
冷媒回路10において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22、ガス側閉鎖弁28及びガス冷媒連絡管6を通じて、室内熱交換器41に送られる。
室内熱交換器41に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。
室内熱交換器41で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管5及び液側閉鎖弁27を通じて、レシーバ25に送られる。
レシーバ25におくられた高圧の冷媒は、レシーバ25内に一時的に溜められた後に、第1膨張弁24に送られる。
第1膨張弁24に送られた高圧の冷媒は、第1膨張弁24によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。第1膨張弁24で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器23に送られる。
室外熱交換器23に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。
室外熱交換器23で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
<逆サイクル除霜運転>
上記の暖房運転中において、室外熱交換器23における冷媒の温度Tormが所定の除霜開始温度以下に低下する等によって室外熱交換器23における着霜が検知された場合、すなわち、室外熱交換器23の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達した場合に、室外熱交換器23に付着した霜を融解させることで室外熱交換器23を除霜する逆サイクル除霜運転を行う。
逆サイクル除霜運転は、上記の冷房運転と同様に、四路切換弁22を冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えることで、圧縮機21、室外熱交換器23、第1膨張弁24、室内熱交換器41の順に冷媒を循環させるようにして、室外熱交換器23を冷媒の放熱器として機能させる運転である。これにより、室外熱交換器23に付着した霜を融解させることができる。逆サイクル除霜運転は、室外熱交換器23における冷媒の温度Tormが室外熱交換器23の除霜が終了したものとみなせる所定の除霜終了温度以上に上昇する等、室外熱交換器23の除霜が終了したことを示す除霜終了条件に達するまで行われ、その後、暖房運転に復帰する。尚、逆サイクル除霜運転における冷媒回路10内の冷媒の流れは、上記冷房運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(3)暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(レシーバ利用除霜運転含む)
逆サイクル除霜運転は、上記のように、室外熱交換器23のガス側端部23aを冷媒の入口とし、かつ、室外熱交換器23の液側端部23bを冷媒の出口として、室外熱交換器23のガス側端部23aから液側端部23bに向かって圧縮機21から吐出された冷媒を流す運転である。このため、逆サイクル除霜運転では、室外熱交換器23のガス側端部23a及びその付近に付着した霜が最初に融解し始め、その後、室外熱交換器23の中間部分23cに付着した霜が融解し、室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近に付着した霜が最後に融解することになる。このような逆サイクル除霜運転における冷媒の流れに起因して、逆サイクル除霜運転後に室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近に付着した霜の融け残りが発生しやすく、除霜時間が長くなる傾向にある。
そこで、ここでは、暖房運転中に室外熱交換器23の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達した場合に、逆サイクル除霜運転を開始する前に、圧縮機21を停止しかつ第1膨張弁24を開けることで、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧によってレシーバ25から室外熱交換器23に向けて冷媒を流して室外熱交換器23の液側端部23bの除霜を行うレシーバ利用除霜運転を行うようにしている。
次に、暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(レシーバ利用除霜運転含む)について、図1〜図8を用いて説明する。ここで、図5は、暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(レシーバ利用除霜運転含む)を示すフローチャートである。図6は、暖房運転における圧縮機21や弁22、24の状態、冷媒の流れ及びレシーバ25内の冷媒量を示す図である。図7は、レシーバ利用除霜運転における圧縮機21や弁22、24の状態、冷媒の流れ及びレシーバ25内の冷媒量を示す図である。図8は、逆サイクル除霜運転における圧縮機21や弁22、24の状態、冷媒の流れ及びレシーバ25内の冷媒量を示す図である。尚、以下に説明する暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(レシーバ利用除霜運転含む)も、制御部8によって行われる。
<ステップST1>
暖房運転中において、制御部8は、まず、ステップST1において、室外熱交換器23の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達したかどうかを判定する。ここでは、上記のように、室外熱交換器23における冷媒の温度Tormが所定の除霜開始温度以下に低下する等によって室外熱交換器23における着霜が検知されたかどうかを判定するようにしている。
そして、ステップST1において、除霜開始条件に達したものと判定された場合(ここでは、室外熱交換器23における着霜が検知されたものと判断された場合)には、制御部8は、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転の処理に移行する。
<ステップST2、ST3>
次に、制御部8は、ステップST2、ST3において、レシーバ利用除霜運転を行う。すなわち、ここでは、ステップST4の逆サイクル除霜運転を開始する前に、レシーバ利用除霜運転を行う。
ここで、制御部8は、ステップST2において、圧縮機21を停止し、かつ、第1膨張弁24を開ける操作を行う。具体的には、制御部8は、四路切換弁22を暖房サイクル状態にしたままで、圧縮機21を停止させる(図6及び図7参照)。そして、制御部8は、暖房運転時の通常制御状態にあった第1膨張弁24の開度を大開度状態(ここでは、全開状態)まで開ける(図6及び図7参照)。
そうすると、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧によってレシーバ25から室外熱交換器23に向けて冷媒が流れる(図7参照)。そして、この冷媒の流れによって、室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近の除霜が行われるようになる。このとき、暖房運転時に通常量溜まっていたレシーバ25内の冷媒(図6参照)は、レシーバ利用除霜運転を行うことによって減少することになる(図7参照)。
このレシーバ利用除霜運転は、ステップST3において、レシーバ利用除霜終了条件に達するまで行われる。ここで、レシーバ利用除霜終了条件に達したかどうかは、制御部8が、レシーバ利用除霜運転の開始から所定のレシーバ利用除霜時間を経過したかどうかによって判定する。そして、ステップST3において、レシーバ利用除霜終了条件に達したものと判定された場合(ここでは、レシーバ利用除霜時間を経過した場合)には、制御部8は、ステップST4、ST5の逆サイクル除霜運転の処理に移行する。
このように、ここでは、室内熱交換器23と第1膨張弁24との間にレシーバ25を設けておき、そして、ステップST4の逆サイクル除霜運転を開始する前に、圧縮機21を停止しかつ第1膨張弁24を開ける操作を含むレシーバ利用除霜運転を行うようにしている。すなわち、ここでは、暖房運転を行っていた冷媒回路10において圧縮機21を停止しかつ第1膨張弁24を開ける操作を行うことで、逆サイクル除霜運転を開始する前に、レシーバ25内の冷媒の圧力(冷凍サイクルの高圧に近い圧力)と室外熱交換器23内の冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧に近い圧力)との差圧を利用して、レシーバ25から室外熱交換器23に高温の冷媒を流すようにしている。特に、ここでは、多量の冷媒が溜まっているレシーバ25内の冷媒を利用しているため、圧縮機21を停止しているにもかかわらず、差圧が維持されやすく、室外熱交換器23に多くの冷媒を流すことができる。このため、ここでは、ステップST4の逆サイクル除霜運転を開始する前に、逆サイクル除霜運転時に冷媒の出口となる室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近に付着した霜を予め融解しておくことができ、その後に、ステップST4の逆サイクル除霜運転を開始することができる。
また、ここで、レシーバ利用除霜運転は、その除霜効果を十分に発揮できるように、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなるまで行うことが好ましい。そこで、ここでは、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなるまでの時間を予測し、この時間に基づいて、ステップST3のレシーバ利用除霜終了条件としてのレシーバ利用除霜時間を設定するようにしている。具体的には、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなるまでの時間が数十秒〜数分であると予測されることに基づいて、レシーバ利用除霜時間を数十秒〜数分程度の時間値に設定するようにしている。すなわち、ここでは、制御部8が、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなるまで、レシーバ利用除霜運転を行うようにしているのである。ここで、「差圧がなくなるまで」とは、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との圧力差が0〜0.1MPaの範囲内に収まることをいう。
<ステップST4、ST5>
次に、制御部8は、ステップST4、ST5において、逆サイクル除霜運転を行う。すなわち、ここでは、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転を行った後に、逆サイクル除霜運転を行う。ここで、逆サイクル除霜運転は、上記の基本動作における逆サイクル除霜運転と同様であり、ここでは、制御部8が、ステップST4において、四路切換弁22を冷房サイクル状態に切り換え、かつ、圧縮機21を起動することによって開始される(図8参照)。そして、逆サイクル除霜運転は、制御部8が、ステップST5において、室外熱交換器23の除霜が終了したことを示す除霜終了条件に達したものと判断するまで行われる。ここで、除霜終了条件は、上記の基本動作における除霜終了条件と同様である。
そうすると、ここでは、上記のように、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転によって、冷媒の出口となる室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近に付着していた霜が融解されているため、逆サイクル除霜運転を終了した後における室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近に付着した霜の融け残りの発生を抑えることができる。このため、室外熱交換器23の除霜を効率的に行うことができる。また、逆サイクル除霜運転のみによって室外熱交換器23の除霜を行う場合に比べて、短時間で(すなわち、レシーバ利用除霜時間及び逆サイクル除霜時間の合計時間を短縮して)、室外熱交換器23の除霜を行うことができる。
尚、ここで、上記特許文献1の暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え時においても、圧縮機を一時的に停止する操作が行われているが、これは、四路切換弁の切換音の低減を目的としたものであり、圧縮機を非常に短い時間だけ停止するものに過ぎない。このため、上記特許文献1における圧縮機を一時的に停止する操作では、上記のレシーバ利用除霜運転とは異なり、室外熱交換器の液側端部及びその付近に付着した霜を融解させる効果を実質的に得ることは難しい。
また、ここでは、制御部8が、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなるまで、圧縮機21の停止を伴うレシーバ利用除霜運転を行うようにしている。すなわち、ここでは、上記特許文献1における圧縮機の一時的な停止に比べて、長時間にわたって圧縮機21を停止することになるため、室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近の除霜を十分に行うことができる。
(4)変形例
上記のレシーバ利用除霜運転による除霜効果は、レシーバ利用除霜運転時にレシーバ25内に溜まっている冷媒の量に依存する傾向にある。具体的には、レシーバ25内に溜まっている冷媒量が多いほど、レシーバ利用除霜運転時において、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧が維持されやすくなり、これにより、レシーバ25から室外熱交換器23に向かう冷媒の流れを確保しやすくすることができるのである。
そこで、ここでは、制御部8が、レシーバ利用除霜運転を開始する前に、レシーバ25に冷媒を溜める除霜準備運転を行うようにしている。
次に、暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(除霜準備運転及びレシーバ利用除霜運転含む)について、図1〜図10を用いて説明する。ここで、図9は、暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(除霜準備運転及びレシーバ利用除霜運転含む)を示すフローチャートである。図10は、除霜準備運転における圧縮機21や弁22、24の状態、冷媒の流れ及びレシーバ25内の冷媒量を示す図である。尚、以下に説明する暖房運転と逆サイクル除霜運転との切り換え動作(除霜準備運転及びレシーバ利用除霜運転含む)も、制御部8によって行われる。また、以下においては、上記のステップST1〜ST3、ST4、ST5の処理と同様のステップST1〜ST3、ST4、ST5の処理については、説明を簡略化し、除霜準備運転を行うステップST6の処理について主に説明するものとする。
<ステップST1>
暖房運転中において、制御部8は、まず、ステップST1において、室外熱交換器23の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達したかどうかを判定する。
そして、ステップST1において、除霜開始条件に達したものと判定された場合(ここでは、室外熱交換器23における着霜が検知されたものと判断された場合)には、制御部8は、ステップST2のレシーバ利用除霜運転を開始する前に、ステップST6の除霜準備運転の処理に移行する。
<ステップST6>
次に、制御部8は、ステップST6において、レシーバ25に冷媒を溜める除霜準備運転を行う。すなわち、ここでは、制御部8が、ステップST2のレシーバ利用除霜運転を開始する前に、レシーバ25に冷媒を溜める除霜準備運転を行うことで、レシーバ25内に溜まっている冷媒の量が予め多くなるようにしている。ここでは、制御部8が、除霜準備運転として、暖房運転を行っている冷媒回路10において(すなわち、四路切換弁22を暖房サイクル状態にしたままで)、圧縮機21の運転を継続したままで、暖房運転時の通常制御状態にあった第1膨張弁24の開度を小開度状態(ここでは、全閉状態)まで閉める(図10参照)。
そうすると、暖房運転時に通常量溜まっていたレシーバ25内の冷媒(図6参照)が、第1膨張弁24の上流側に位置するレシーバ25に溜まり、レシーバ25内の冷媒量が増加することになる(図10参照)。このような除霜準備運転によって、レシーバ利用除霜運転を開始する前に、レシーバ25内に溜まっている冷媒量を暖房運転時の通常量よりも多くすることができる。尚、この除霜準備運転中においては、暖房運転中と同様に、室内熱交換器41を冷媒の放熱器として機能させる状態が維持されているため、室内側において暖房運転が継続していることになる。
そして、ステップST6において、除霜準備運転を行った後は、制御部8は、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転の処理に移行する。
<ステップST2、ST3>
次に、制御部8は、ステップST2、ST3において、レシーバ利用除霜運転を行う。すなわち、ここでは、ステップST4の逆サイクル除霜運転を開始する前に、レシーバ利用除霜運転を行う。すなわち、制御部8は、ステップST2において、圧縮機21を停止し、かつ、第1膨張弁24を開ける操作を行う。具体的には、制御部8は、四路切換弁22を暖房サイクル状態にしたままで、圧縮機21を停止させる(図8及び図7参照)。そして、制御部8は、除霜準備運転時の小開度状態にあった第1膨張弁24の開度を大開度状態(ここでは、全開状態)まで開ける(図8及び図7参照)。このレシーバ利用除霜運転は、ステップST3において、レシーバ利用除霜終了条件に達するまで行われる。
そうすると、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧によってレシーバ25から室外熱交換器23に向けて冷媒が流れる(図7参照)。そして、この冷媒の流れによって、室外熱交換器23の液側端部23b及びその付近の除霜が行われるようになる。このとき、ステップST6の除霜準備運転によって暖房運転時の通常量よりも溜まっていたレシーバ25内の冷媒(図8参照)は、レシーバ利用除霜運転を行うことによって減少することになる(図7参照)。
<ステップST4、ST5>
次に、制御部8は、ステップST4、ST5において、逆サイクル除霜運転を行う。すなわち、ここでは、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転を行った後に、逆サイクル除霜運転を行う。ここで、逆サイクル除霜運転は、上記の基本動作における逆サイクル除霜運転と同様であり、ここでは、制御部8が、ステップST4において、四路切換弁22を冷房サイクル状態に切り換え、かつ、圧縮機21を起動することによって開始される(図8参照)。そして、逆サイクル除霜運転は、制御部8が、ステップST5において、室外熱交換器23の除霜が終了したことを示す除霜終了条件に達したものと判断するまで行われる。ここで、除霜終了条件は、上記の基本動作における除霜終了条件と同様である。
このように、ここでは、ステップST6の除霜準備運転によって、多量の冷媒がレシーバ25内に溜まるようになっているため、続いて行われるステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転において、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧を維持して、レシーバ25から室外熱交換器23に向かう冷媒の流れを確保しやすくすることができるようになっている。
これにより、ここでは、レシーバ利用除霜運転を開始する前にレシーバ25に冷媒を多く溜めておき、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を高めることができる。
−第2実施形態−
上記の第1実施形態及びその変形例(図1参照)の構成において、図11に示すように、レシーバ25に、ガス状態の冷媒を圧縮機21の吸入側に抜き出すためのレシーバ圧力調整管30を接続するようにしてもよい。ここで、レシーバ圧力調整管30は、レシーバ25の上部の気相部分から冷媒を抜き出すように設けられている。
しかし、このように、レシーバ25とともにレシーバ圧力調整管30を設けて圧縮機21の吸入側に冷媒を抜き出すようにすると、上記のステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転(図5及び図9参照)を行う際に、レシーバ25内の冷媒の圧力が低下しやすくなる。このため、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧を維持しにくくなり、レシーバ25から室外熱交換器23に向かう冷媒の流れを確保しにくくなるおそれがある。
そこで、ここでは、図11に示すように、レシーバ圧力調整管30にレシーバ圧力調整弁30aをさらに設けるようにしている。レシーバ圧力調整弁30aは、図12に示すように、制御部8によって開閉制御可能な弁である。ここで、レシーバ圧力調整弁30aとして電磁弁が採用されている。また、レシーバ圧力調整管30には、レシーバ圧力調整管30を通じてレシーバ25から圧縮機21の吸入側に流出する冷媒の流量を制限するために、キャピラリーチューブ30bが設けられている。そして、制御部8は、図13に示すように、レシーバ利用除霜運転を行う際に、レシーバ圧力調整弁30aを閉じるようにしている。
このため、ここでは、レシーバ25にレシーバ圧力調整管30を設けた構成であるにもかかわらず、レシーバ25にレシーバ圧力調整管30を設けない場合と同様の冷媒の流れを得ることができ、差圧が維持しやすくなっている。これにより、ここでは、レシーバ25にレシーバ圧力調整管30を設けた構成であるにもかかわらず、レシーバ25から室外熱交換器23に向かう冷媒の流れを確保しやすくして、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を得やすくすることができる。
また、上記のステップST6の除霜準備運転(図9参照)を行う際には、レシーバ利用除霜運転によるレシーバ25内に溜まる冷媒量をできるだけ多くすることが好ましい。
そこで、ここでは、制御部8が、図14に示すように、除霜準備運転を行う際に、レシーバ圧力調整弁30aを開けるようにしている。
このため、ここでは、レシーバ25にレシーバ圧力調整弁30aを有するレシーバ圧力調整管30を設けた構成であることを利用して、除霜準備運転によってレシーバ25内に溜まり込む冷媒の量を増加させることができる。これにより、ここでは、レシーバ利用除霜運転による除霜効果を高めることができる。
−第3実施形態−
上記の第1実施形態及びその変形例(図1参照)の構成において、図15に示すように、液冷媒管35の室内熱交換器41とレシーバ25との間の部分(ここでは、液側閉鎖弁27とレシーバ25との間の部分)に第2膨張弁26をさらに設けるようにしてもよい。第2膨張弁26は、図16に示すように、制御部8によって開度制御可能な弁である、ここで、第2膨張弁26として電動膨張弁が採用されている。また、上記の第2実施形態及びその変形例(図11参照)と同様に、レシーバ25にレシーバ圧力調整弁30aを有するレシーバ圧力調整管30をさらに設けるようにしてもよい。
この場合においては、ステップST2、ST3のレシーバ利用除霜運転(図5及び図9参照)、及び、ステップST6の除霜準備運転(図9参照)を行う際に、制御部8が、第2膨張弁26を大開度状態(例えば、全開状態)にすればよい。
これにより、ここでは、第2膨張弁26を有する構成であるにもかかわらず、第2膨張弁26を有しない第1及び第2実施形態(図1及び図11参照)の構成と同様の冷媒の流れを得ることができ、除霜準備運転やレシーバ利用除霜運転について、第1、第2実施形態及びその変形例と同様の作用効果を得ることができる。
−他の実施形態−
<A>
上記の実施形態及びその変形例では、レシーバ利用除霜終了条件として、レシーバ利用除霜時間を経過したかどうかが採用されているが、これに限定されるものではない。
例えば、室外熱交換器23における冷媒の温度Tormや室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Torlが室外熱交換器23の除霜が終了したものとみなせる所定のレシーバ利用除霜終了温度以上に上昇したかどうかを採用してもよい。尚、この場合においても、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧がなくなる時点で到達すると予測される温度値に基づいて、レシーバ利用除霜終了温度を設定することが好ましい。
また、例えば、レシーバ25内の冷媒の圧力又は飽和温度と、室外熱交換器23内の冷媒の圧力又は飽和温度とを検出する圧力センサ又は温度センサを設けておき、レシーバ25内の冷媒と室外熱交換器23内の冷媒との差圧(又は、対応する飽和温度の差)が所定の閾差圧(又は、対応する閾飽和温度差)まで低下することを、レシーバ利用除霜終了条件としてしてもよい。
<B>
上記の実施形態及びその変形例では、室外熱交換器23として、扁平管からなる多数の伝熱管61と差込フィンからなる多数の伝熱フィン64とにより構成された差込フィン式の熱交換器が採用されているが、これに限定されるものではない。例えば、波形フィンを伝熱フィン64として採用した熱交換器であってもよいし、また、円形管を伝熱管61として採用した熱交換器であってもよい。
本発明は、暖房運転と逆サイクル除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に対して、広く適用可能である。
1 空気調和装置
8 制御部
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器
23b 液側端部
24 第1膨張弁
25 レシーバ
30 レシーバ圧力調整管
30a レシーバ圧力調整弁
41 室内熱交換器
特開平7−174440号公報

Claims (7)

  1. 圧縮機(21)、室外熱交換器(23)、膨張弁(24)及び室内熱交換器(41)が接続されることによって構成された冷媒回路(10)と、前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御部(8)と、を有しており、前記制御部が、前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記膨張弁、前記室外熱交換器の順に冷媒を循環させて室内を暖房する暖房運転と、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張弁、前記室内熱交換器の順に冷媒を循環させて前記室外熱交換器を除霜する逆サイクル除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置において、
    前記冷媒回路は、前記室内熱交換器と前記膨張弁との間に接続されたレシーバ(25)と、前記冷媒回路における冷媒の流れの方向を前記暖房運転時の暖房サイクル状態又は前記逆サイクル除霜運転時の冷房サイクル状態に切り換える四路切換弁(22)と、をさらに有しており、
    前記制御部は、前記暖房運転中に前記室外熱交換器の除霜が必要であることを示す除霜開始条件に達した場合に、前記逆サイクル除霜運転を開始する前に、前記四路切換弁を前記室外熱交換器のガス側と前記圧縮機の吸入側とを連通させる前記暖房サイクル状態にしたままで、前記圧縮機を停止しかつ前記膨張弁を開けることで、前記レシーバ内の冷媒と前記室外熱交換器内の冷媒との差圧によって前記レシーバから前記室外熱交換器に向けて冷媒を流して前記室外熱交換器の液側端部(23b)の除霜を行うレシーバ利用除霜運転を行う、
    空気調和装置(1)。
  2. 前記制御部(8)は、前記レシーバ(25)内の冷媒と前記室外熱交換器(23)内の冷媒との差圧がなくなるまで、前記レシーバ利用除霜運転を行う、
    請求項1に記載の空気調和装置(1)。
  3. 前記レシーバ(25)には、ガス状態の冷媒を前記圧縮機(21)の吸入側に抜き出すためのレシーバ圧力調整管(30)が接続されており、
    前記レシーバ圧力調整管には、レシーバ圧力調整弁(30a)が設けられており、
    前記制御部(8)は、前記レシーバ利用除霜運転を行う際に、前記レシーバ圧力調整弁を閉じる、
    請求項1又は2に記載の空気調和装置(1)。
  4. 前記制御部(8)は、前記レシーバ利用除霜運転を開始する前に、前記レシーバ(25)に冷媒を溜める除霜準備運転を行う、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。
  5. 前記除霜準備運転は、前記圧縮機(21)の運転を継続したままで、前記膨張弁(24)の開度を前記暖房運転時よりも小開度にして行う、
    請求項4に記載の空気調和装置(1)。
  6. 前記除霜準備運転時の前記膨張弁(24)の開度は、全閉状態である、
    請求項5に記載の空気調和装置(1)。
  7. 前記レシーバ(25)には、ガス状態の冷媒を前記圧縮機(21)の吸入側に抜き出すためのレシーバ圧力調整管(30)が接続されており、
    前記レシーバ圧力調整管には、レシーバ圧力調整弁(30a)が設けられており、
    前記制御部(8)は、前記レシーバ利用除霜運転を開始する前に、前記圧縮機の運転を継続したままで、前記膨張弁(24)を全閉状態にし、かつ、前記レシーバ圧力調整弁を開状態にして、前記レシーバに冷媒を溜める除霜準備運転を行う、
    請求項1又は2に記載の空気調和装置(1)。
JP2015008084A 2015-01-19 2015-01-19 空気調和装置 Active JP6524670B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015008084A JP6524670B2 (ja) 2015-01-19 2015-01-19 空気調和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015008084A JP6524670B2 (ja) 2015-01-19 2015-01-19 空気調和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016133257A JP2016133257A (ja) 2016-07-25
JP6524670B2 true JP6524670B2 (ja) 2019-06-05

Family

ID=56426206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015008084A Active JP6524670B2 (ja) 2015-01-19 2015-01-19 空気調和装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6524670B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110388722A (zh) * 2019-07-08 2019-10-29 珠海格力电器股份有限公司 空调器防冻结控制方法、装置、存储介质及空调器
CN111442475A (zh) * 2020-04-10 2020-07-24 海信(山东)空调有限公司 一种空调系统的除霜控制方法和除霜控制装置及空调

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3361185B1 (en) * 2015-10-08 2023-09-13 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle device
WO2020066004A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3134350B2 (ja) * 1991-05-29 2001-02-13 ダイキン工業株式会社 デフロスト制御装置
JPH07174440A (ja) * 1993-12-20 1995-07-14 Fujitsu General Ltd 空気調和機の除霜制御装置
JP2006138612A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Sanyo Electric Co Ltd ヒートポンプシステム
JP5510145B2 (ja) * 2009-09-09 2014-06-04 株式会社富士通ゼネラル ヒートポンプ装置
JP6036356B2 (ja) * 2013-02-04 2016-11-30 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110388722A (zh) * 2019-07-08 2019-10-29 珠海格力电器股份有限公司 空调器防冻结控制方法、装置、存储介质及空调器
CN110388722B (zh) * 2019-07-08 2020-11-06 珠海格力电器股份有限公司 空调器防冻结控制方法、装置、存储介质及空调器
CN111442475A (zh) * 2020-04-10 2020-07-24 海信(山东)空调有限公司 一种空调系统的除霜控制方法和除霜控制装置及空调

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016133257A (ja) 2016-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6685409B2 (ja) 空気調和装置
JP5992089B2 (ja) 空気調和装置
US9488399B2 (en) Air conditioning apparatus
JP5992088B2 (ja) 空気調和装置
CN107110546B (zh) 空气调节装置
EP2863153B1 (en) Air conditioner
JP6071648B2 (ja) 空気調和装置
JP2008256304A (ja) 冷凍装置
JP6028816B2 (ja) 空気調和装置
CN109312971B (zh) 制冷循环装置
JP6479181B2 (ja) 空気調和装置
US11320186B2 (en) Heat pump with defrost termination based upon system temperatures
JP6524670B2 (ja) 空気調和装置
JP5829761B2 (ja) 空気調和装置
JP2015064169A (ja) 温水生成装置
US10480837B2 (en) Refrigeration apparatus
JP2009145032A (ja) 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
JP4269476B2 (ja) 冷凍装置
JP2016161235A (ja) 冷凍サイクル装置
JP6727296B2 (ja) 空気調和装置
JP2010096397A (ja) 空気調和装置の冷媒量判定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180822

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190115

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190318

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190422

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6524670

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151