JP6540551B2 - 空調装置 - Google Patents
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室内から室外に流れる空気流を発生させる第2送風機(52)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)、第1熱交換器(20)、減圧器(30)、および第2熱交換器(40)を備え、圧縮機から吐出される冷媒を循環するヒートポンプ装置(4)と、
第1熱交換器が圧縮機から吐出される冷媒により第1送風機により発生される空気流を加熱し、減圧器が第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、第2熱交換器が第2送風機により発生される空気流から吸熱して減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施する暖房運転部(S150)と、
圧縮機から吐出される冷媒により第2熱交換器の温度を上昇させて第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する除霜運転部(S130)と、
除霜運転の開始後、或いは暖房運転の停止後に、第2送風機の送風を停止、或いは第2送風機の送風量を暖房運転の実施時に比べて低下させる排気制御部(S121、S180)と、
室内からの空気流を吸入する内気吸入口(61a)を有し、内気吸入口を介して吸入した空気流を第2熱交換器に向けて導く内気導入ダクト(61)と、
室外からの空気流を吸入する外気吸入口(62a)を有し、外気吸入口を介して吸入した空気流を第2熱交換器に向けて導く外気導入ダクト(62)と、
室外に開口する排気口(63b)を有し、第2熱交換器を通過した空気流を排気口に導いて排気口から排出する排気ダクト(63)と、
冷媒が内気導入ダクトおよび外気導入ダクトを通過した空気流から吸熱する第2熱交換器と、
第2熱交換器側から空気流を吸い込んで、この吸い込んだ空気流を排気口側に吹き出す第2送風機と、
室内から内気導入ダクトに導入する空気流を発生される内気導入送風機(51)と、を備え、
暖房運転部は、排気ダクトを流れる空気量を内気導入ダクトを流れる空気量よりも大きくして、室外から外気導入ダクトに流れる空気流と室内から内気導入ダクトに流れる空気流とが第2熱交換器に流れるように第2送風機および内気導入送風機を制御し、
排気制御部は、除霜運転の開始後、或いは暖房運転の停止後に、室外から外気導入ダクトを通して第2熱交換器に空気流が流れることを停止させるように第2送風機および内気導入送風機を制御する、或いは室外から外気導入ダクトを通して第2熱交換器に流れる空気量を暖房運転の実施時に比べて低下させるように第2送風機および内気導入送風機を制御する。
請求項6に記載の発明では、減圧器は、第1熱交換器および第2熱交換器の間の冷媒流路の断面積を調整可能に構成されて、かつ冷媒流路の断面積を調整して冷媒流路を絞ることにより第1熱交換器から第2熱交換器に流れる冷媒を減圧するものであり、
除霜運転部は、減圧器を制御して暖房運転部の実施時に比べて冷媒流路の断面積を大きくして、圧縮機から吐出されて第2熱交換器および減圧器を通過した冷媒により第2熱交換器の温度を上昇させて第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する。
但し、冷媒流路の断面積とは、冷媒流路のうち冷媒流れ方向に対して直交する断面の面積である。
図1に本発明の第1実施形態の住宅用空調装置1の概略構成を示す。
具体的には、電子制御装置80がドア駆動用電動モータ71aを介してドア71を駆動して内外気吸入ダクト60の外気出入口62bを閉じる。
これに加えて、電子制御装置80が電動ファン50、51を駆動して、電動ファン52を停止する。このため、電動ファン50は、室外から外気吸気口60bを介して内外気吸入ダクト60に空気流を吸い込んでこの吸い込んだ空気流(図1中矢印A1参照)を室内吹出口60cから室内3に吹き出す。
このことにより、外気導入ダクト62から熱交換器40に外気が流れることを停止されるとともに、室内3の換気が停止される。
これに加えて、電子制御装置80が電動ファン52の送風量を電動ファン51の送風量よりも大きくなるように電動ファン51、52を制御する。
(a)使用者がリモコン81に対して暖房運転を停止させるために操作したか否かを判定する。
(b)温度センサ84の検出温度に基づいて、室内3の温度が設定温度Tsetに到達したか否かを判定する。
すると、電子制御装置80が、次のステップ182において、図3のステップ120と同様に、電動ファン50、51を駆動するとともに、ドア駆動用電動モータ71aを介してドア71を駆動して外気導入ダクト62の外気出入口62bを閉じる。このことにより、外気導入ダクト62から熱交換器40に外気が流れることが停止された状態で室内3の換気が継続される。
上記第1実施形態では、暖房運転停止後、熱交換器40に対して空気流れ下流側の温度が所定温度よりも高くなると、室内3の換気を開始した例について説明したが、これに代えて、暖房運転停止後、所定期間経過すると、室内3の換気を開始する第2実施形態について説明する。
所定時間Tzは、除霜運転の開始後に、熱交換器40に対して空気流れ下流側の温度が所定温度(例えば、零℃)よりも高くなると想定される時間である。所定時間Tzは、暖房継続時間、暖房運転の実施中の熱交換器40の温度(若しくは、温度センサ83によって検出されるダクト63内の温度)、および暖房運転の実施中の換気風量によって予め決められている。
本第3実施形態では、上記第1実施形態において、四方弁90を追加して四方弁90によって冷媒の流れを切り替えて、室内3を暖房する暖房運転と熱交換器40に対して空気流れ下流側部品を暖める暖機運転とを切り替える例について説明する。
(1)上記第1〜第3実施形態では、本発明の空調装置を住宅用空調装置1とした例について説明したが、これに限らず、室内3を暖房する空調装置であれば、商業施設用空調装置やビル用空調装置、列車用空調装置、自動車用空調装置、など各種の空調装置を本発明の空調装置としてもよい。
(2)上記第1、第2実施形態では、ステップ121において、除霜運転の開始後、電動ファン51、52の送風を停止した例について説明したが、これに代えて、ステップ121において、電動ファン51、52の送風量を暖房運転の実施時に比べて低下させてもよい。
(3)上記第3実施形態では、ステップ180Aにおいて、暖機運転の実施時にて、室内3の換気を停止した状態で、室外から外気が外気導入ダクト62を通して熱交換器40に流れるように電動ファン50、51、52を制御した例について説明したが、これに代えて、次の(a)、(b)のようにしてもよぃ。
(a)暖機運転の実施時にて、電動ファン50、51、52を停止して、室内3の換気を停止し、かつ外気導入ダクト62から熱交換器40に流れる外気が流れることを停止してもよい。
(b)ステップ180Aにおいて、暖機運転の実施時にて、電動ファン51、52の送風量を暖房運転の実施時に比べて低下させてもよい。
(4)上記第1〜3実施形態では、電動ファン51、52を制御して、外気導入ダクト62から熱交換器40に流れる外気の風量を制御した例について説明したが、これに代えて、次の様にしてもよい。
(5)上記第1〜3実施形態では、熱交換器40に対して空気流れ下流側部品の温度を検出するために、熱交換器40に対して空気流れ下流側に温度センサ83を配置した例について説明したが、これに代えて、次の(a)(b)のようにしてもよい。
(a)熱交換器40の表面温度を検出する温度センサ82の検出温度に基づいて、熱交換器40に対して空気流れ下流側部品の温度が推定する。このため、熱交換器40の表面温度を検出する温度センサ82の検出温度に基づいて、熱交換器40に対して空気流れ下流側部品の温度が所定温度以下であるか否かを判定することになる。
(b)熱交換器40に対して空気流れ上流側に温度センサ83を配置して、温度センサ82の検出温度に基づいて、熱交換器40に対して空気流れ下流側部品の温度が推定する。
(6)上記第1実施形態では、電動圧縮機10、熱交換器20、40、および電動膨張弁30がヒートポンプ装置4を構成した例について説明したが、これに代えて、上記第3実施形態で説明した四方弁90を上記第1実施形態のヒートポンプ装置4に組み合わせてもよい。
(7)上記第1実施形態では、電子制御装置80は、ステップ121(或いは、ステップ180)にて、電動ファン51、52を停止して室外から外気導入ダクト62を通して熱交換器40に空気流が流れることを停止した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(8)上記第1〜3実施形態では、電子制御装置80が電動ファン51、52を制御して熱交換器40を通過する空気流を制御した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(9)上記第3実施形態では、電動ファン52を停止した状態で、内気導入ダクト61に流れる送風量を、排気ダクト63に流れる送風量以上にした例について説明したが、これに代えて、内気導入ダクト61に流れる送風量を、排気ダクト63に流れる送風量以上にするならば、電動ファン52を作動させてもよい。
(10)上記第1、2実施形態では、ステップ120において、室外から外気吸入ダクト60を介して導入される空気流が熱交換器40に流れることを停止するために、ドア71によって内外気吸入ダクト60の外気出入口62bを閉じる例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(11)上記第3実施形態においても、ステップ182において、上記(10)と同様、ドア71が用いられていない住宅用空調装置1において、電子制御装置80が電動ファン50、51を駆動して、電動ファン52を停止することにより、外気吸入ダクト60を介して導入される空気流が熱交換器40に流れることを停止してもよい。
(12)なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
上記1〜3実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第1の観点によれば、室内に向けて流れる空気流を発生させる第1送風機と、室内から室外に流れる空気流を発生させる第2送風機と、冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機、第1熱交換器、減圧器、および第2熱交換器を備え、圧縮機から吐出される冷媒を循環するヒートポンプ装置と、第1熱交換器が圧縮機から吐出される冷媒により第1送風機により発生される空気流を加熱し、減圧器が第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、第2熱交換器が第2送風機により発生される空気流から吸熱して減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施する暖房運転部と、圧縮機から吐出される冷媒により第2熱交換器の温度を上昇させて第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する除霜運転部と、除霜運転の開始後、或いは暖房運転の停止後に、第2送風機の送風を停止、或いは第2送風機の送風量を暖房運転の実施時に比べて低下させる排気制御部と、を備える。
3 室内
10 電動圧縮機、
20、40 熱交換器
30 電動膨張弁
50、51、52 電動ファン
60 内外気吸入ダクト
61 内気導入ダクト
62 外気導入ダクト
63 排気ダクト
Claims (7)
- 室内に向けて流れる空気流を発生させる第1送風機(50)と、
前記室内から室外に流れる空気流を発生させる第2送風機(52)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)、第1熱交換器(20)、減圧器(30)、および第2熱交換器(40)を備え、前記圧縮機から吐出される冷媒を循環するヒートポンプ装置(4)と、
前記第1熱交換器が前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第1送風機により発生される空気流を加熱し、前記減圧器が前記第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、前記第2熱交換器が前記第2送風機により発生される空気流から吸熱して前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施する暖房運転部(S150)と、
前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第2熱交換器の温度を上昇させて前記第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する除霜運転部(S130)と、
前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる排気制御部(S121、S180)と、
前記室内からの空気流を吸入する内気吸入口(61a)を有し、前記内気吸入口を介して吸入した空気流を前記第2熱交換器に向けて導く内気導入ダクト(61)と、
前記室外からの空気流を吸入する外気吸入口(62a)を有し、前記外気吸入口を介して吸入した空気流を前記第2熱交換器に向けて導く外気導入ダクト(62)と、
前記室外に開口する排気口(63b)を有し、前記第2熱交換器を通過した空気流を前記排気口に導いて前記排気口から排出する排気ダクト(63)と、
前記冷媒が前記内気導入ダクトおよび前記外気導入ダクトを通過した空気流から吸熱する前記第2熱交換器と、
前記第2熱交換器側から空気流を吸い込んで、この吸い込んだ空気流を前記排気口側に吹き出す前記第2送風機と、
前記室内から前記内気導入ダクトに導入する空気流を発生される内気導入送風機(51)と、を備え、
前記暖房運転部は、前記排気ダクトを流れる空気量を前記内気導入ダクトを流れる空気量よりも大きくして、前記室外から前記外気導入ダクトに流れる空気流と前記室内から前記内気導入ダクトに流れる空気流とが前記第2熱交換器に流れるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御し、
前記排気制御部は、前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記室外から前記外気導入ダクトを通して前記第2熱交換器に空気流が流れることを停止させるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御する、或いは前記室外から前記外気導入ダクトを通して前記第2熱交換器に流れる空気量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御する空調装置。 - 室内に向けて流れる空気流を発生させる第1送風機(50)と、
前記室内から室外に流れる空気流を発生させる第2送風機(52)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)、第1熱交換器(20)、減圧器(30)、および第2熱交換器(40)を備え、前記圧縮機から吐出される冷媒を循環するヒートポンプ装置(4)と、
前記第1熱交換器が前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第1送風機により発生される空気流を加熱し、前記減圧器が前記第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、前記第2熱交換器が前記第2送風機により発生される空気流から吸熱して前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施する暖房運転部(S150)と、
前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第2熱交換器の温度を上昇させて前記第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する除霜運転部(S130)と、
前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる排気制御部(S121、S180)と、
前記第2熱交換器に対して空気流れ上流側、および前記第2熱交換器に対して空気流れ下流側のうち少なくとも一方に配置されて、前記空気流の温度を検出する温度検出部(83)と、
前記温度検出部により検出される温度に基づいて、前記第2熱交換器に対して空気流れ下流側の温度が所定温度以下であるか否かを判定する判定部(S170)と、を備え、
前記排気制御部は、前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記第2熱交換器に対して空気流れ下流側の温度が所定温度以下であると前記判定部が判定したとき、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる空調装置。 - 室内に向けて流れる空気流を発生させる第1送風機(50)と、
前記室内から室外に流れる空気流を発生させる第2送風機(52)と、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(10)、第1熱交換器(20)、減圧器(30)、および第2熱交換器(40)を備え、前記圧縮機から吐出される冷媒を循環するヒートポンプ装置(4)と、
前記第1熱交換器が前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第1送風機により発生される空気流を加熱し、前記減圧器が前記第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、前記第2熱交換器が前記第2送風機により発生される空気流から吸熱して前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施する暖房運転部(S150)と、
前記圧縮機から吐出される冷媒により前記第2熱交換器の温度を上昇させて前記第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する除霜運転部(S130)と、
前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる排気制御部(S121、S180)と、
前記第2熱交換器の温度を検出する温度検出部(82)と、
前記温度検出部により検出される温度に基づいて、前記第2熱交換器に対して空気流れ下流側の温度が所定温度以下であるか否かを判定する判定部(S170)と、を備え、
前記排気制御部は、前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記第2熱交換器に対して空気流れ下流側の温度が所定温度以下であると前記判定部が判定したとき、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる空調装置。 - 前記室内からの空気流を吸入する内気吸入口(61a)を有し、前記内気吸入口を介して吸入した空気流を前記第2熱交換器に向けて導く内気導入ダクト(61)と、
前記室外からの空気流を吸入する外気吸入口(62a)を有し、前記外気吸入口を介して吸入した空気流を前記第2熱交換器に向けて導く外気導入ダクト(62)と、
前記室外に開口する排気口(63b)を有し、前記第2熱交換器を通過した空気流を前記排気口に導いて前記排気口から排出する排気ダクト(63)と、
前記冷媒が前記内気導入ダクトおよび前記外気導入ダクトを通過した空気流から吸熱する前記第2熱交換器と、
前記第2熱交換器側から空気流を吸い込んで、この吸い込んだ空気流を前記排気口側に吹き出す前記第2送風機と、
前記室内から前記内気導入ダクトに導入する空気流を発生される内気導入送風機(51)と、を備え、
前記暖房運転部は、前記排気ダクトを流れる空気量を前記内気導入ダクトを流れる空気量よりも大きくして、前記室外から前記外気導入ダクトに流れる空気流と前記室内から前記内気導入ダクトに流れる空気流とが前記第2熱交換器に流れるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御し、
前記排気制御部は、前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、前記室外から前記外気導入ダクトを通して前記第2熱交換器に空気流が流れることを停止させるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御する、或いは前記室外から前記外気導入ダクトを通して前記第2熱交換器に流れる空気量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させるように前記第2送風機および前記内気導入送風機を制御する請求項2または3に記載の空調装置。 - 前記排気制御部は、前記除霜運転の開始後、或いは前記暖房運転の停止後に、所定期間に亘って、前記第2送風機の送風を停止、或いは前記第2送風機の送風量を前記暖房運転の実施時に比べて低下させる請求項1ないし4のいずれか1つに記載の空調装置。
- 前記減圧器は、前記第1熱交換器および前記第2熱交換器の間の冷媒流路の断面積を調整可能に構成されて、かつ前記冷媒流路の断面積を調整して前記冷媒流路を絞ることにより前記第1熱交換器から前記第2熱交換器に流れる冷媒を減圧するものであり、
前記除霜運転部は、前記減圧器を制御して前記暖房運転部の実施時に比べて前記冷媒流路の断面積を大きくして、前記圧縮機から吐出されて前記第2熱交換器および前記減圧器を通過した冷媒により前記第2熱交換器の温度を上昇させて前記第2熱交換器に着いた霜を融かす除霜運転を実施する請求項1ないし5のいずれか1つに記載の空調装置。 - 前記冷媒の出口および入口を兼ねる第1出入口(20c)および第2出入口(20d)を有する前記第1熱交換器と、
前記冷媒の出口および入口を兼ねる第1出入口(40d)および第2出入口(40c)を有する前記第2熱交換器と、
前記圧縮機の冷媒吐出口に接続されて前記圧縮機の冷媒吐出口から吐出される冷媒が入る弁入口(91)と、前記圧縮機の冷媒吸入口に接続されて前記圧縮機の冷媒吸入口に前記冷媒を流す弁出口(92)と、前記第1熱交換器の第1出入口に接続されて前記冷媒の出口および入口を兼ねる第1弁出入口(94)と、前記第2熱交換器の第1出入口に接続されて前記冷媒の出口および入口を兼ねる第2弁出入口(93)とを有し、前記第1弁出入口および前記第2弁出入口のうちいずれか一方の弁出入口と前記弁入口とを接続し、他方の弁出入口と前記弁出口とを接続する四方弁(90)と、
前記第1熱交換器の第2出入口と前記第2熱交換器の第2出入口との間に配置されている前記減圧器と、を備え、
前記暖房運転部は、前記四方弁が前記第1弁出入口と前記弁入口とを接続し、かつ前記第2弁出入口と前記弁出口とを接続した状態で、前記第1熱交換器が前記圧縮機から前記四方弁の前記弁入口および前記第1弁出入口を通して吐出される冷媒により前記第1送風機により発生される空気流を加熱し、前記減圧器が前記第1熱交換器を通過した冷媒を減圧し、前記第2熱交換器が前記第2送風機により発生される空気流から吸熱して前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる暖房運転を実施し、
前記除霜運転部は、前記四方弁が前記第2弁出入口と前記弁入口とを接続し、かつ前記第1弁出入口と前記弁出口とを接続した状態で、前記第2熱交換器が前記圧縮機から前記四方弁の前記弁入口および前記第2弁出入口を通して吐出される冷媒により前記第2熱交換器の温度を上昇させて前記第2熱交換器に着いた霜を融かす請求項1ないし5のいずれか1つに記載の空調装置。
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