JP6818905B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することの抑制を図った冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle device that suppresses a decrease in operating efficiency due to unnecessary defrosting operation.
冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する熱交換器に霜が付着すると、当該熱交換器の熱交換能力が低下する。このため、冷凍サイクル装置は、蒸発器に規定量以上の霜が付着した際、例えば圧縮機から吐出された高温冷媒を蒸発器に流す等により、蒸発器に付着した霜を溶かす除霜運転を行う必要がある。従来、冷凍サイクル装置は、蒸発器に取り付けられた温度センサー、及び外気温度を検出する温度センサー等の検出値に基づいて蒸発器への着霜量を予測し、除霜運転を開始していた。 In the refrigeration cycle device, when frost adheres to the heat exchanger that functions as an evaporator, the heat exchange capacity of the heat exchanger is reduced. For this reason, the refrigeration cycle device performs a defrosting operation to melt the frost adhering to the evaporator when a specified amount or more of frost adheres to the evaporator, for example, by flowing a high-temperature refrigerant discharged from the compressor to the evaporator. There is a need to do. Conventionally, the refrigeration cycle device predicts the amount of frost on the evaporator based on the detection values of the temperature sensor attached to the evaporator and the temperature sensor that detects the outside air temperature, and starts the defrosting operation. ..
しかしながら、上述のように温度センサーの検出値に基づいて除霜運転を開始する構成の場合、実際には蒸発器に霜が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されてしまう場合があり、冷凍サイクル装置の運転効率が低下してしまうという課題があった。 However, in the case of the configuration in which the defrosting operation is started based on the detection value of the temperature sensor as described above, the defrosting operation may be started even though the evaporator is not actually frosted. Therefore, there is a problem that the operating efficiency of the refrigeration cycle device is lowered.
そこで、従来の冷凍サイクル装置には、蒸発器に付着した霜を直接検出できるセンサーを備えたものも提案されている(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、フィンと規定距離離れるようにサイドプレートに設けられたセンサーを備えている。このセンサーは、電極部を有し、電極に霜が触れると抵抗値が小さくなる構成となっている。そして、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、電極部に霜が触れてセンサーの抵抗値が小さくなると、蒸発器に規定量以上の霜が付着したとして除霜運転を開始する構成となっている。 Therefore, a conventional refrigeration cycle device provided with a sensor capable of directly detecting frost adhering to the evaporator has also been proposed (see Patent Document 1). Specifically, the evaporator of the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 includes a sensor provided on a side plate so as to be separated from the fin by a specified distance. This sensor has an electrode portion and has a structure in which the resistance value decreases when frost touches the electrode. The evaporator of the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 has a configuration in which when frost touches the electrode portion and the resistance value of the sensor becomes small, the evaporator is regarded as having a predetermined amount or more of frost and the defrosting operation is started. It has become.
特許文献1に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、蒸発器に付着した霜を直接検出できるセンサーを備えることにより、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することの抑制を図っている。しかしながら、熱交換器のフィンは、熱交換器の組立時及び運搬時等において、しばしば変形する。このため、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置においては、フィンにおけるセンサー周辺部分がセンサー側に変形した場合、蒸発器への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサーの電極部に霜が触れて、除霜運転を開始してしまう。したがって、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、未だ、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを十分に抑制できないという課題があった。 The evaporator of the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 is provided with a sensor capable of directly detecting frost adhering to the evaporator, thereby suppressing a decrease in operating efficiency due to unnecessary defrosting operation. However, the fins of the heat exchanger are often deformed during assembly and transportation of the heat exchanger. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1, when the peripheral portion of the sensor in the fin is deformed to the sensor side, the electrode portion of the sensor is located even though the amount of frost on the evaporator is smaller than the specified amount. The frost touches the surface and the defrosting operation is started. Therefore, the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 still has a problem that it cannot sufficiently suppress a decrease in operating efficiency due to unnecessary defrosting operation.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a refrigeration cycle apparatus capable of suppressing a decrease in operating efficiency due to unnecessary defrosting operation as compared with the conventional case.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィンと、前記複数のフィンのうちで最も外側に配置されたフィンである第1フィンと対向して設けられたサイドプレートとを有し、蒸発器として機能する熱交換器と、前記第1フィンから規定距離離れて前記サイドプレートに設けられ、前記第1フィンに付着した霜を直接検出するセンサーと、前記サイドプレートと前記第1フィンとの間に設けられて前記サイドプレートに固定され、前記第1フィンにおける前記センサーと対向する部分が前記センサー側へ変形することを規制するフィン変形規制部材と、を備えている。 The refrigeration cycle apparatus according to the present invention is provided so as to face a plurality of fins arranged laterally at a predetermined interval and a first fin which is the outermost fin among the plurality of fins. A heat exchanger that has a side plate and functions as an evaporator, a sensor that is provided on the side plate at a specified distance from the first fin and directly detects frost adhering to the first fin. A fin deformation regulating member provided between the side plate and the first fin, fixed to the side plate, and restricting the portion of the first fin facing the sensor from deforming toward the sensor. It has.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、センサーによって、蒸発器として機能する熱交換器に付着した霜を直接検出できる。このため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、実際には蒸発器に霜が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。ここで、本発明に係る冷凍サイクル装置は、フィン変形規制部材によって、第1フィンにおけるセンサーと対向する部分がセンサー側へ変形することを規制している。このため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する熱交換器への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサーに霜が触れて除霜運転を開始してしまうことも抑制できる。したがって、本発明に係る冷凍サイクル装置は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる。 The refrigeration cycle apparatus according to the present invention can directly detect frost adhering to a heat exchanger functioning as an evaporator by a sensor. Therefore, the refrigeration cycle apparatus according to the present invention can prevent the defrosting operation from being started even though the evaporator is not actually frosted. Here, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, the fin deformation regulating member regulates that the portion of the first fin facing the sensor is deformed toward the sensor side. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, even though the amount of frost on the heat exchanger functioning as the evaporator is less than the specified amount, the sensor is touched by frost and the defrosting operation is started. It can also be suppressed. Therefore, the refrigeration cycle apparatus according to the present invention can suppress a decrease in operating efficiency due to unnecessary defrosting operation as compared with the conventional case.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例について説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置を空気調和機として用いた場合を例に、換言すると本発明に係る熱交換器を室外熱交換器として用いた場合を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例を説明する。 Hereinafter, an example of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the case where the refrigeration cycle device according to the present invention is used as an air conditioner is taken as an example, in other words, the case where the heat exchanger according to the present invention is used as an outdoor heat exchanger is taken as an example. An example of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。なお、図1では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。始めに、図1を用い、本実施の形態に係る空気調和機1の概略構成について説明する。Embodiment.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing an example of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the flow of the refrigerant during the cooling operation is indicated by a broken line arrow, and the flow of the refrigerant during the heating operation is indicated by a solid line arrow. First, the schematic configuration of the air conditioner 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、空気調和機1は、圧縮機2、室内熱交換器3、室内ファン6、膨張装置4、室外熱交換器10、及び、室外ファン7を備えている。圧縮機2、室内熱交換器3、膨張装置4、及び室外熱交換器10が冷媒配管によって接続され、冷媒回路が形成されている。
As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes a
圧縮機2は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機2で圧縮された冷媒は、吐出されて室内熱交換器3へ送られる。圧縮機2は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。
The
室内熱交換器3は、暖房運転時、凝縮器として機能するものである。室内熱交換器3は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等で構成することができる。 The indoor heat exchanger 3 functions as a condenser during the heating operation. The indoor heat exchanger 3 includes, for example, a fin-and-tube heat exchanger, a microchannel heat exchanger, a shell-and-tube heat exchanger, a heat pipe heat exchanger, a double-tube heat exchanger, or a plate heat exchanger. It can be composed of vessels and the like.
膨張装置4は、室内熱交換器3から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。膨張装置4は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、膨張装置4としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。 The expansion device 4 expands the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 3 to reduce the pressure. The expansion device 4 may be composed of, for example, an electric expansion valve whose flow rate of the refrigerant can be adjusted. As the expansion device 4, not only an electric expansion valve but also a mechanical expansion valve using a diaphragm as a pressure receiving portion, a capillary tube, or the like can be applied.
室外熱交換器10は、暖房運転時、蒸発器として機能するものである。本実施の形態では、フィンアンドチューブ型熱交換器で室外熱交換器10を構成している。後述のように、室外熱交換器10は、室外機100の筐体110に収容されている。また、室外熱交換器10には、センサー20及び温度センサー30が設けられている。センサー20は、霜が付着すると抵抗値が変化するセンサーである。センサー20は、制御装置50に電気的に接続されている。そして、制御装置50は、室外熱交換器10に付着した霜を除去する除霜運転の開始判定に、センサー20の抵抗値を利用している。また、温度センサー30は、後述のように室外熱交換器10の伝熱管13に設けられ、該伝熱管13の温度を検出するセンサーである。換言すると、温度センサー30は、伝熱管13内を流れる冷媒の温度を間接的に検出するセンサーである。温度センサー30は、制御装置50に電気的に接続されている。そして、制御装置50は、除霜運転の終了判定に、温度センサー30の検出値を利用している。
The outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator during the heating operation. In the present embodiment, the
室内ファン6は、室内熱交換器3の近傍に設けられており、室内熱交換器3に熱交換流体である室内空気を供給するものである。
室外ファン7は、室外熱交換器10の近傍に設けられており、室外熱交換器10に熱交換流体である室外空気を供給するものである。The indoor fan 6 is provided in the vicinity of the indoor heat exchanger 3 and supplies indoor air, which is a heat exchange fluid, to the indoor heat exchanger 3.
The outdoor fan 7 is provided in the vicinity of the
また、空気調和機1は、暖房運転に加えて冷房運転も可能とするため、圧縮機2の吐出側に設けられた流路切替装置5を備えている。流路切替装置5は、例えば四方弁等である。この流路切替装置5は、圧縮機2の吐出口の接続先を、室内熱交換器3又は室外熱交換器10に切り替えるものである。つまり、流路切替装置5は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。詳しくは、流路切替装置5は、暖房運転時、圧縮機2の吐出口と室内熱交換器3とを接続し、圧縮機2の吸入口と室外熱交換器10とを接続するように切り替えられる。また、流路切替装置5は、冷房運転時、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器10とを接続し、圧縮機2の吸入口と室内熱交換器3とを接続するように切り替えられる。すなわち、冷房運転時、室外熱交換器10が凝縮器として機能し、室内熱交換器3が蒸発器として機能する。
Further, the air conditioner 1 is provided with a flow
ここで、室外熱交換器10は、低外気温状態となっている暖房運転時に、蒸発器として機能する。このため、暖房運転時、空気中の水分が室外熱交換器10に着霜することがある。このため、暖房運転が可能な空気調和機等では、通常、暖房運転中に室外熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転を行うようになっている。
Here, the
本実施の形態に係る空気調和機1においては、除霜運転を開始する場合、流路切替装置5の流路が冷房運転時の流路に切り替えられる。これにより、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器10との間の流路が開かれ、圧縮機2から室外熱交換器10に、高温冷媒が供給される。そして、室外熱交換器10に付着した霜は、室外熱交換器10に供給される高温冷媒によって融解される。なお、圧縮機2から室外熱交換器10への高温冷媒の供給構成は、当該構成に限定されるものではない。例えば、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器10とを接続するバイパス冷媒配管と、該バイパス冷媒配管の流路を開閉する開閉装置とを用い、圧縮機2から室外熱交換器10に高温冷媒を供給する除霜運転も、従来より知られている。このようなバイパス配管及び開閉装置を用いて、圧縮機2から室外熱交換器10に高温冷媒を供給しても勿論よい。
In the air conditioner 1 according to the present embodiment, when the defrosting operation is started, the flow path of the flow
また、空気調和機1は、空気調和機1の各構成(圧縮機2の周波数、膨張装置4の開度、流路切替装置5の流路、室内ファン6の回転数、室外ファン7の回転数等)を制御する制御装置50を備えている。後述のように、制御装置50は、室外熱交換器10の除霜運転も制御する。
Further, the air conditioner 1 includes each configuration of the air conditioner 1 (frequency of
制御装置50は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)で構成されている。なお、CPUは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はプロセッサともいう。
The
制御装置50が専用のハードウェアである場合、制御装置50は、例えば、単一回路、複合回路、ASIC(application specific integrated circuit)、FPGA(field−programmable gate array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置50が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
When the
制御装置50がCPUの場合、制御装置50が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。CPUは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置50の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、又はEEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
When the
制御装置50の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。なお、本実施の形態に係る空気調和機1においては、後述のように、制御装置50の一部を制御基板55として構成し、該制御基板55を室外機100に収容している。
Some of the functions of the
本実施の形態に係る制御装置50は、機能部として、判定部51、制御部52及び記憶部53を備えている。
The
判定部51は、暖房運転中に、除霜運転を開始するか否かを判定する機能部である。判定部51は、センサー20の抵抗値Rが閾値Ra以下となった場合、除霜運転を開始すると判定する。また、判定部51は、除霜運転中、除霜運転を終了するか否かも判定する。判定部51が除霜運転を終了するか否かを判定する手法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を用いればよい。例えば、本実施の形態のように空気調和機1が温度センサー30を備えている場合、判定部51は、温度センサー30の検出値Tが閾値Ta以上となった場合、除霜運転を終了すると判定してもよい。換言すると、判定部51は、室外熱交換器10の伝熱管13の温度が閾値Ta以上となった場合、除霜運転を終了してもよい。また例えば、判定部51は、除霜運転の時間が規定時間以上となった場合、除霜運転を終了すると判定してもよい。この場合、温度センサー30は、空気調和機1に設けられている必要はない。
The
制御部52は、空気調和機1が有するセンサー類の検出値、図示せぬリモートコントローラーからの指令等に基づいて、圧縮機2の稼働及び停止、圧縮機2の稼働時の周波数、膨張装置4の開閉、膨張装置4の開時の開度、流路切替装置5の流路、室内ファン6の稼働及び停止、室内ファン6の稼働時の回転数、室外ファン7の稼働及び停止、室外ファン7の稼働時の回転数等を制御するものである。
The
記憶部53は、空気調和機1が有するセンサー類の検出値との比較に用いられる比較値、空気調和機1の運転に必要な情報等を記憶するものである。すなわち、上述の閾値Ra及び閾値Taは、記憶部53に記憶されている。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す側面図である。また、図3は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す横断面図である。
本実施の形態に係る室外機100は、例えば略直方体の筐体110を備えている。筐体110の内部は、送風機室101と電気品室102とに仕切られている。送風機室101には、室外熱交換器10及び室外ファン7が収容されている。また、電気品室102には、制御装置50の一部を構成する制御基板55が収容されている。FIG. 2 is a side view showing an outdoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outdoor unit of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
The
詳しくは、筐体110の側面部には、開口部である吸込口が形成されている。吸込口は、送風機室101と連通する位置に形成されている。そして、室外熱交換器10は、吸込口と対向して、送風機室101に収容されている。さらに詳しくは、本実施の形態においては、筐体110には、吸込口として、2つの吸込口111及び吸込口112が形成されている。吸込口111と吸込口112とは、隣接する側面部に形成されている。このため、本実施の形態に係る室外熱交換器10は、平面視略L字形状に形成されている。また、筐体110の側面部には、開口部である吹出口113も形成されている。吹出口113は、送風機室101と連通する位置に形成されている。そして、室外ファン7は、吹出口113と対向して、送風機室101に収容されている。すなわち、筐体110内において室外ファン7が回転すると、室外熱交換器10と熱交換する室外空気が吸込口111及び吸込口112から筐体110内に吸い込まれる構成となっている。また、室外熱交換器10と熱交換した室外空気が、吹出口113から筐体110外へ吹き出される構成となっている。
Specifically, a suction port, which is an opening, is formed on the side surface of the
上述のように、室外熱交換器10には、センサー20及び温度センサー30が設けられている。センサー20及び温度センサー30は、電気品室102に収容された制御基板55と電気的に接続されている。
As described above, the
図4及び図5は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器の要部拡大図である。また、図6は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器に設けられたセンサーにおける、フィンと対向する表面を示す図である。ここで、図4及び図5は、室外熱交換器10における図2のA部に配置されている箇所を、吸込口111側から観察した図である。また、図4は、室外熱交換器10に霜200が付着していない状態を示している。図5は、室外熱交換器10に霜200が付着している状態を示している。なお、図4及び図5には、筐体110の天面部を構成するトップパネル114も図示している。また、図6は、センサー20におけるフィン11と対向する表面を示している。また、図6(a)は、センサー20に霜200が付着していない状態を示している。図6(b)は、センサー20に霜200が付着している状態を示している。
4 and 5 are enlarged views of a main part of the outdoor heat exchanger of the air conditioner according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 6 is a diagram showing a surface facing the fins in the sensor provided in the outdoor heat exchanger of the air conditioner according to the embodiment of the present invention. Here, FIGS. 4 and 5 are views of the
室外熱交換器10は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィン11を備えている。なお、以下では、複数のフィン11のうち、これらフィン11の並設方向において最も外側となるフィン11を第1フィン11aと称することとする。このように第1フィン11aを定義した場合、室外熱交換器10は、第1フィン11aと対向して設けられたサイドプレート12を備えている。また、室外熱交換器10は、フィン11の並設方向にフィン11のそれぞれを貫通する伝熱管13も備えている。なお、伝熱管13には、温度センサー30が設けられている。
The
上述のように、室外熱交換器10には、センサー20が設けられている。センサー20は、第1フィン11aから規定距離離れて、サイドプレート12に設けられている。本実施の形態では、センサー20における第1フィン11aと対向する表面は、第1フィン11aから数mm離れている。このセンサー20における第1フィン11aと対向する表面には、電極部としてプラス電極21及びマイナス電極22が設けられている。プラス電極21及びマイナス電極22は、例えば、櫛形形状となっている。
As described above, the
図6(a)に示すように、センサー20における第1フィン11aと対向する表面に霜200が付着していない状態においては、プラス電極21及びマイナス電極22の間は導通しない。このため、プラス電極21とマイナス電極22の間の抵抗値は、無限大となる。一方、図6(b)に示すように、プラス電極21及びマイナス電極22に跨がるように霜200が付着すると、プラス電極21及びマイナス電極22の間は、霜200によって導通する。このため、プラス電極21及びマイナス電極22に跨がるように霜200が付着すると、プラス電極21とマイナス電極22の間の抵抗値は、センサー20における第1フィン11aと対向する表面に霜200が付着していない状態と比べ、減少することとなる。
As shown in FIG. 6A, when the
ここで、個体である霜200がプラス電極21及びマイナス電極22に付着した場合に比べ、プラス電極21及びマイナス電極22に霜200の融解した水201が付着した場合の方が、プラス電極21及びマイナス電極22の間が導通しやすくなる。換言すると、個体である霜200がプラス電極21及びマイナス電極22に付着した場合に比べ、プラス電極21及びマイナス電極22に霜200の融解した水201が付着した場合の方が、プラス電極21とマイナス電極22の間の抵抗値が減少しやすい。このため、本実施の形態に係るセンサー20は、該センサー20を加熱するヒーターを備えている。このため、センサー20における第1フィン11aと対向する表面に霜200が付着すると、該霜200が融解して水201となり、該水201がプラス電極21及びマイナス電極22に付着することとなる。これにより、センサー20における第1フィン11aと対向する表面に霜200が付着したことを、より確実に検出することができる。
Here, compared to the case where the
なお、センサー20は、第1フィン11aに付着した霜を直接検出できる構成であればよく、霜の付着によって抵抗値が減少する構成に限定されるものではない。センサー20は、例えば、水分を検出できる構成であればよい。
The
図7は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の除霜運転を説明するためのフローチャートである。
ステップS1において制御部52が暖房運転を開始すると、ステップS2において判定部51は、センサー20の抵抗値Rと、記憶部53に記憶されている閾値Raとを比較する。ステップS2に「No」で示すように、センサー20の抵抗値Rが閾値Raよりも大きい場合、判定部51は、除霜運転を開始しないと判定する。また、ステップS2に「Yes」で示すように、センサー20の抵抗値Rが閾値Ra以下の場合、判定部51は、除霜運転を開始すると判定する。FIG. 7 is a flowchart for explaining the defrosting operation of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
When the
ステップS2において除霜運転を開始すると判定された場合、ステップS3において制御部52は、流路切替装置5の流路を冷房運転時の流路に切り替え、除霜運転を開始する。これにより、圧縮機2から室外熱交換器10に、高温冷媒が供給される。そして、室外熱交換器10に付着した霜は、室外熱交換器10に供給される高温冷媒によって融解される。ステップS3の後、ステップS4において判定部51は、温度センサー30の検出値Tと、記憶部53に記憶されている閾値Taとを比較する。ステップS4に「No」で示すように、温度センサー30の検出値Tが閾値Taよりも小さい場合、判定部51は、除霜運転を終了しないと判定する。また、ステップS4に「Yes」で示すように、温度センサー30の検出値Tが閾値Ta以上の場合、判定部51は、除霜運転を終了と判定する。
When it is determined in step S2 that the defrosting operation is started, in step S3, the
ステップS4において除霜運転を終了すると判定された場合、ステップS5において制御部52は、流路切替装置5の流路を暖房運転時の流路に切り替え、暖房運転を再開する。その後、ステップS2に戻る。上述のステップS2からステップS5までのステップは、暖房運転が終了するまで繰り返される。
When it is determined in step S4 that the defrosting operation is completed, in step S5, the
このように、蒸発器として機能する室外熱交換器10に付着した霜200をセンサー20によって直接検出することにより、実際には室外熱交換器10に霜200が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されることを抑制でき、空気調和機1の運転効率が低下してしまうことを抑制できる。
In this way, by directly detecting the
ここで、熱交換器のフィンは、熱交換器の組立時及び運搬時等において、しばしば変形する。このため、本実施の形態に係る室外熱交換器10において、第1フィン11aにおけるセンサー20の周辺部分がセンサー20側に変形した場合、室外熱交換器10への着霜量が少ないにもかかわらず、センサー20のプラス電極21及びマイナス電極22に霜200が触れて、除霜運転が開始されてしまう。すなわち、無駄な除霜運転によって、空気調和機1の運転効率が低下してしまう。そこで、本実施の形態に係る空気調和機1は、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制するフィン変形規制部材60を備えている。
Here, the fins of the heat exchanger are often deformed during assembly and transportation of the heat exchanger. Therefore, in the
図8は、本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材を示す斜視図である。この図8は、吸込口111側からフィン変形規制部材60を観察した図である。以下、図8と、上述した図4及び図5を用いて、フィン変形規制部材60の詳細について説明する。
FIG. 8 is a perspective view showing a fin deformation regulating member according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a view of the fin
フィン変形規制部材60は、サイドプレート12と第1フィン11aとの間に設けられた本体部61を備えている。本体部61は、サイドプレート12に固定されている。また、本体部61は、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制するため、センサー20の周囲を囲むように設けられている。また、本体部61における第1フィン11a及びサイドプレート12の並設方向の長さは、第1フィン11aとサイドプレート12との間の距離と同じ、あるいは第1フィン11aとサイドプレート12との間の距離よりも若干短くなっている。なお、第1フィン11a及びサイドプレート12の並設方向の長さとは、図4及び図5における横方向の長さである。
The fin
詳しくは、図8に示すように、本実施の形態においては、本体部61は、2つの板部材62と、2つの接続部材63とを備えている。板部材62の一方は、センサー20の上方に配置されている。板部材62の他方は、センサー20の下方に配置されている。そして、2の板部材62は、2つの接続部材63によって接続されている。なお、本体部61の構成は、図8の構成に限定されるものではない。例えば、板部材62のそれぞれを、複数の柱状部材としてもよい。また例えば、接続部材63の本数を変更してもよい。すなわち、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制できれば、本体部61の構成は、任意である。
More specifically, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
サイドプレート12と第1フィン11aとの間に本体部61を設けることにより、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形しようとした際、本体部61に接触する。これにより、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制できる。したがって、室外熱交換器10への着霜量が少ないにもかかわらず、センサー20のプラス電極21及びマイナス電極22に霜200が触れて、除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。すなわち、無駄な除霜運転によって空気調和機1の運転効率が低下してしまうことを抑制できる。
By providing the
ところで、第1フィン11aにおけるセンサー20の周辺部分がセンサー20とは反対側に変形することも考えられる。第1フィン11aがこのように変形した場合、室外熱交換器10への着霜量が多いにもかかわらず、センサー20のプラス電極21及びマイナス電極22に霜200が触れなくなる。換言すると、室外熱交換器10への着霜量が除霜運転を開始すべき量になっているにもかかわらず、除霜運転が開始されないこととなる。このため、第1フィン11aがこのように変形した場合、除霜運転の開始が遅れ、室外熱交換器10の暖房運転時の熱交換能力が低下してしまう。
By the way, it is conceivable that the peripheral portion of the
しかしながら、本実施の形態に係るフィン変形規制部材60は、第1フィン11aを挟む爪64を備えている。本体部61がサイドプレート12に固定され、爪64が第1フィン11aを挟んでいるので、第1フィン11aにおけるセンサー20の周辺部分は、センサー20とは反対側に変形する荷重がかかった場合でも、センサー20とは反対側に変形できない。このため、本実施の形態に係るフィン変形規制部材60は、第1フィン11aにおけるセンサー20の周辺部分がセンサー20とは反対側に変形することも規制できる。したがって、暖房運転時、室外熱交換器10の熱交換能力が低下してしまうことも抑制できる。
However, the fin
以上、本実施の形態に係る空気調和機1は、蒸発器として機能する室外熱交換器10を備えている。この室外熱交換器10は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィン11と、複数のフィン11のうちで最も外側に配置されたフィン11である第1フィン11aと対向して設けられたサイドプレート12と、を有している。また、本実施の形態に係る空気調和機1は、第1フィン11aから規定距離離れてサイドプレート12に設けられ、第1フィン11aに付着した霜200を直接検出するセンサー20を備えている。さらに、本実施の形態に係る空気調和機1は、サイドプレート12と第1フィン11aとの間に設けられてサイドプレート12に固定され、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制するフィン変形規制部材60を備えている。
As described above, the air conditioner 1 according to the present embodiment includes an
本実施の形態に係る空気調和機1は、第1フィン11aにおけるセンサー20と対向する部分がセンサー20側へ変形することを規制している。このため、本実施の形態に係る空気調和機1は、室外熱交換器10への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサー20に霜200が触れて除霜運転を開始してしまうことを抑制できる。したがって、本実施の形態に係る空気調和機1は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる。
The air conditioner 1 according to the present embodiment regulates that the portion of the
なお、上述のように、本実施の形態に係るセンサー20は、該センサー20を加熱するヒーターを備えている。このようにセンサー20がヒーターを有する場合、ヒーターの熱がフィン変形規制部材60を介して、第1フィン11aへ伝わる場合がある。そして、ヒーターの熱が第1フィン11aに伝わった場合、暖房運転時、室外熱交換器10は、ヒーターの熱によって温められた分だけ、熱交換性能が低下する。したがって、センサー20がヒーターを有する場合、フィン変形規制部材60の熱伝導率は、小さい方が好ましい。ここで、熱伝導率、成形性及びコスト等に基づいて発明者らが鋭意検討した結果、プラスチックでフィン変形規制部材60を形成することが好ましいという結果に至った。このため、フィン変形規制部材60は、0.3W/mK以下であることが好ましい。例えば、フィン変形規制部材60は、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレン等で形成することが好ましい。
As described above, the
また、雨が当たりやすい場所等、室外機100内に水が浸入しやすい環境に該室外機100が設置される場合等を考慮し、フィン変形規制部材60を次のように構成してもよい。
Further, the fin
図9は、本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材の別の一例を示す斜視図である。この図9は、吸込口111側からフィン変形規制部材60を観察した図である。
図9に示すフィン変形規制部材60は、吸込口111とセンサー20との間に配置された遮蔽部65を備えている。換言すると、遮蔽部65は、吸込口111とセンサー20との間を遮っている。遮蔽部65は、例えば、本体部61における吸込口111側の開口部を覆う板部材である。フィン変形規制部材60が遮蔽部65を備えることにより、雨等の水分が室外機100内へ侵入した場合でも、該水分がセンサー20に付着することを抑制できる。したがって、フィン変形規制部材60が遮蔽部65を備えることにより、センサー20に付着した雨等の水分が霜200であると誤認識することを抑制でき、誤って除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。FIG. 9 is a perspective view showing another example of the fin deformation regulating member according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a view of the fin
The fin
なお、本実施の形態では、本発明に係る熱交換器を室外熱交換器10として用いた空気調和機1を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置を説明した。しかしながら、本発明に係る冷凍サイクル装置は、空気調和機のみに限定されるものではない。例えば、貯湯装置及び冷凍機等、蒸発器として機能する熱交換器を有する種々の冷凍サイクル装置に、本発明を実施することができる。
In the present embodiment, the refrigeration cycle apparatus according to the present invention has been described by taking as an example an air conditioner 1 using the heat exchanger according to the present invention as the
1 空気調和機、2 圧縮機、3 室内熱交換器、4 膨張装置、5 流路切替装置、6 室内ファン、7 室外ファン、10 室外熱交換器、11 フィン、11a 第1フィン、12 サイドプレート、13 伝熱管、20 センサー、21 プラス電極、22 マイナス電極、30 温度センサー、50 制御装置、51 判定部、52 制御部、53 記憶部、55 制御基板、60 フィン変形規制部材、61 本体部、62 板部材、63 接続部材、64 爪、65 遮蔽部、100 室外機、101 送風機室、102 電気品室、110 筐体、111 吸込口、112 吸込口、113 吹出口、114 トップパネル、200 霜、201 水。 1 Air conditioner, 2 Compressor, 3 Indoor heat exchanger, 4 Expansion device, 5 Flow path switching device, 6 Indoor fan, 7 Outdoor fan, 10 Outdoor heat exchanger, 11 fin, 11a 1st fin, 12 Side plate , 13 heat transfer tube, 20 sensor, 21 plus electrode, 22 minus electrode, 30 temperature sensor, 50 control device, 51 judgment unit, 52 control unit, 53 storage unit, 55 control board, 60 fin deformation control member, 61 main body, 62 Plate member, 63 Connection member, 64 Claws, 65 Shielding part, 100 Outdoor unit, 101 Blower room, 102 Electrical section, 110 Housing, 111 Suction port, 112 Suction port, 113 Air outlet, 114 Top panel, 200 Frost , 201 water.
Claims (5)
前記第1フィンから規定距離離れて前記サイドプレートに設けられ、前記第1フィンに付着した霜を直接検出するセンサーと、
前記サイドプレートと前記第1フィンとの間に設けられて前記サイドプレートに固定され、前記第1フィンにおける前記センサーと対向する部分が前記センサー側へ変形することを規制するフィン変形規制部材と、
を備えた冷凍サイクル装置。It has a plurality of fins arranged at a predetermined interval in the lateral direction, and a side plate provided so as to face the first fin, which is the outermost fin among the plurality of fins. A heat exchanger that functions as an evaporator and
A sensor provided on the side plate at a specified distance from the first fin and directly detecting frost adhering to the first fin.
A fin deformation regulating member provided between the side plate and the first fin, fixed to the side plate, and restricting deformation of the portion of the first fin facing the sensor to the sensor side.
Refrigeration cycle device equipped with.
前記フィン変形規制部材の熱伝導率は、0.3W/mK以下である請求項1又は請求項2に記載の冷凍サイクル装置。The sensor comprises a heater that heats the sensor.
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2, wherein the fin deformation regulating member has a thermal conductivity of 0.3 W / mK or less.
前記熱交換器は、前記開口部と対向して、前記筐体に収容されており、
前記フィン変形規制部材は、前記開口部と前記センサーとの間に配置された遮蔽部を備えている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。With a housing with an opening
The heat exchanger is housed in the housing so as to face the opening.
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the fin deformation regulating member includes a shielding portion arranged between the opening and the sensor.
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