JP7042906B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、室外熱交換器のデフロストと室内の暖房とを同時に行う空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner that simultaneously defrosts an outdoor heat exchanger and heats the room.
従来、室外熱交換器のデフロストと室内の暖房とを同時に行う空気調和機がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置および室外熱交換器を冷媒配管で連結した冷媒回路を有し、圧縮機の吐出側から室外熱交換器にホットガスを流すバイパス回路を設けている。室外熱交換器は、その冷媒回路を上下に2つに分けて、下側熱交換器と上側熱交換器とを構成している。
Conventionally, there is an air conditioner that simultaneously defrosts an outdoor heat exchanger and heats the room (see, for example, Patent Document 1).
そして、制御装置により、主回路開閉機構と第二絞り装置とを開閉して、上側熱交換器をデフロストしつつ下側熱交換器で暖房した後に、下側熱交換器をデフロストしつつ上側熱交換器で暖房する、暖房デフロスト運転を行う。このように暖房デフロスト運転を行うことで、室内機の暖房能力の低下を抑制しつつ、室内の温度低下を抑えることができる。そのため、デフロストしながら室内の快適感が失われるのを防ぐことができる。 Then, the control device opens and closes the main circuit opening / closing mechanism and the second throttle device, heats the upper heat exchanger with the lower heat exchanger while defrosting, and then defrosts the lower heat exchanger to heat the upper side. Performs heating defrost operation, which heats with a exchanger. By performing the heating defrost operation in this way, it is possible to suppress a decrease in the temperature inside the room while suppressing a decrease in the heating capacity of the indoor unit. Therefore, it is possible to prevent the indoor comfort from being lost while defrosting.
特許文献1は、暖房デフロスト運転時において、上側熱交換器をデフロストする際、融解したドレン水が室外熱交換器の伝熱フィン上を流下するが、室外ファンの空気流によって伝熱フィン上を流下するドレン水は室外熱交換器の風下側に引き寄せられる。そして、上側熱交換器の霜の融解が進むにつれて、室外熱交換器の伝熱フィンの風下側のドレン水量が、風上側のドレン水量よりも多くなり、風下側のドレン水の流下能力が飽和して一定量のドレン水が室外熱交換器の風下側に保持される。こうなると、その後に上側熱交換器が蒸発器として機能した際、この保持されたドレン水が再氷結して室外熱交換器の伝熱フィンの空気流を阻害し、暖房能力の低下を招くなどの課題があった。
According to
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、上側熱交換器のデフロスト後、上側熱交換器が蒸発器として機能した際に、デフロスト時に保持されたドレン水が再氷結して暖房能力が低下するのを抑制することができる空気調和機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems. After defrosting the upper heat exchanger, when the upper heat exchanger functions as an evaporator, the drain water held at the time of defrosting refreezes. It is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of suppressing a decrease in heating capacity.
本発明に係る空気調和機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、前記室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する第一絞り装置と、互いに流路が独立している上側熱交換器と下側熱交換器とで構成され、前記第一絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、流路を前記上側熱交換器側または前記下側熱交換器側に選択的に切り替える流路切替装置と、が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記室外熱交換器に空気を供給する室外ファンと、前記圧縮機の吐出側と前記流路切替装置とを連結するホットガスバイパス配管と、前記ホットガスバイパス配管に設けられた第二絞り装置と、暖房通常運転を行いながら前記上側熱交換器および前記下側熱交換器を交互にデフロストする暖房デフロスト運転を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、暖房デフロスト運転時において、前記上側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、暖房通常運転中に取り得る最低回転数に制御し、前記下側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、前記最低回転数よりも高い回転数に制御するものであり、前記下側熱交換器のデフロストの後、前記上側熱交換器のデフロストを行い、前記下側熱交換器のデフロストを再度行うものである。 The air conditioner according to the present invention is condensed by a compressor that compresses and discharges a refrigerant, an indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor and indoor air, and the indoor heat exchanger. It is composed of a first drawing device that decompresses the decompressed refrigerant, and an upper heat exchanger and a lower heat exchanger whose flow paths are independent of each other, and exchanges heat between the refrigerant that has passed through the first drawing device and the outside air. An outdoor heat exchanger and a flow path switching device that selectively switches the flow path to the upper heat exchanger side or the lower heat exchanger side are sequentially connected by pipes, and a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates and the outdoor An outdoor fan that supplies air to the heat exchanger, a hot gas bypass pipe that connects the discharge side of the compressor and the flow path switching device, a second throttle device provided in the hot gas bypass pipe, and heating. A control device for performing a heating defrost operation in which the upper heat exchanger and the lower heat exchanger are alternately defrosted while performing a normal operation is provided, and the control device comprises the upper heat exchanger during the heating defrost operation. When defrosting, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to the minimum rotation speed that can be taken during normal heating operation, and when defrosting the lower heat exchanger, the rotation speed of the outdoor fan is set to the minimum speed. The rotation speed is controlled to be higher than the rotation speed, and after the defrosting of the lower heat exchanger, the defrosting of the upper heat exchanger is performed, and the defrosting of the lower heat exchanger is performed again . ..
本発明に係る空気調和機によれば、暖房デフロスト運転時において、上側熱交換器をデフロストする際は、室外ファンの回転数を、暖房通常運転中に取り得る最低回転数に制御し、下側熱交換器をデフロストする際は、室外ファンの回転数を、最低回転数よりも高い回転数に制御する。そうすることで、上側熱交換器のデフロスト時に上側熱交換器の風下側に保持されるドレン水量を抑制することができ、上側熱交換器のデフロスト後、上側熱交換器が蒸発器として機能した際に、上側熱交換器の風下側に保持されたドレン水が再氷結して暖房能力が低下するのを抑制しつつ、暖房能力を確保することができる。 According to the air conditioner according to the present invention, when the upper heat exchanger is defrosted during the heating defrost operation, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to the minimum rotation speed that can be taken during the normal heating operation, and the lower side is controlled. When defrosting the heat exchanger, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to be higher than the minimum rotation speed. By doing so, it was possible to suppress the amount of drain water held on the leeward side of the upper heat exchanger during defrosting of the upper heat exchanger, and after defrosting the upper heat exchanger, the upper heat exchanger functioned as an evaporator. At that time, it is possible to secure the heating capacity while suppressing the drain water held on the leeward side of the upper heat exchanger from refreezing and reducing the heating capacity.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Further, in the drawings below, the relationship between the sizes of the constituent members may differ from the actual one.
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100の冷媒回路図である。
本実施の形態に係る空気調和機100は、室外機1と室内機2とを備え、室外機1と室内機2とが冷媒配管83、84および電気配線(図示せず)で接続されたセパレート形である。Embodiment.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an
The
[室外機]
室外機1は、圧縮機10と、第一流路切替装置20と、第一絞り装置30と、第二絞り装置60と、第二流路切替装置70と、室外熱交換器50と、室外ファン500と、外気温度を検出する外気温度検出装置200と、制御装置300と、を備えている。[Outdoor unit]
The
[室内機]
室内機2は、室内熱交換器40と、室内ファン400と、を備えている。[Indoor unit]
The
空気調和機100は、圧縮機10、第一流路切替装置20、室内熱交換器40、第一絞り装置30、室外熱交換器50、および、第二流路切替装置70が冷媒配管81~85、86A~87Aおよび86B~87B、89、91で順次接続されて、冷媒が循環する冷媒回路を有している。この冷媒回路を循環する冷媒には様々なものを採用することが可能であり、例えば、R32、R410Aなどである。
In the
また、圧縮機10の吐出側と第二流路切替装置70のAポートとがホットガスバイパス配管80、88で接続されており、ホットガスバイパス配管80、88には第二絞り装置60が設けられている。
Further, the discharge side of the
[冷媒配管、ホットガスバイパス配管]
冷媒配管81は圧縮機10の吐出側に接続され、途中でホットガスバイパス配管80と冷媒配管82とに分岐する。冷媒配管82は第一流路切替装置20のGポートに接続され、ホットガスバイパス配管80は第二絞り装置60に接続される。冷媒配管83は第一流路切替装置20のHポートと室内熱交換器40とを接続する。冷媒配管84は室内熱交換器40と第一絞り装置30とを接続する。冷媒配管85は第一絞り装置30に接続され、途中で冷媒配管86A、冷媒配管86Bに分岐し、冷媒配管86Aは室外熱交換器50が有する上側熱交換器50Aに接続され、冷媒配管86Bは室外熱交換器50が有する下側熱交換器50Bに接続される。冷媒配管87Aは上側熱交換器50Aと第二流路切替装置70のB2ポートとを接続し、冷媒配管87Bは下側熱交換器50Bと第二流路切替装置70のB1ポートとを接続する。ホットガスバイパス配管88は第二絞り装置60と第二流路切替装置70のAポートとを接続する。冷媒配管89は第二流路切替装置70のCポートと第一流路切替装置20のEポートとを接続する。冷媒配管91は第一流路切替装置20のFポートと圧縮機10の吸入側とを接続する。[Refrigerant piping, hot gas bypass piping]
The
[制御装置300]
制御装置300は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、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、プロセッサともいう)で構成されている。[Control device 300]
The
本実施の形態に係る空気調和機100の運転動作としては、冷房運転および暖房運転の2種類がある。また、暖房運転には、上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bの両方が蒸発器として機能する暖房通常運転と、上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bのうち一方が蒸発器として機能し、もう一方が凝縮器として機能する暖房デフロスト運転との2種類がある。そして、制御装置300は、ユーザーによる選択などに応じて、それら運転動作のいずれかを行う。
There are two types of operating operations of the
圧縮機10は、制御装置300から受ける制御信号によって運転周波数を変更できるように構成されている。圧縮機10の運転周波数を変更することで、圧縮機10の出力を調整することができる。圧縮機10は種々のタイプを採用可能であり、例えば、ロータリータイプ、往復タイプ、スクロールタイプ、スクリュータイプなどである。
The
第一流路切替装置20は冷房運転と暖房運転とを切り替える装置であり、例えば四方弁であるが、二方弁、三方弁を組み合わせて構成してもよい。暖房運転では、図1中の実線のように、圧縮機10の吐出配管である冷媒配管82と冷媒配管83とを接続するとともに、冷媒配管89と圧縮機吸入配管である冷媒配管91とを接続する。また、冷房運転では、図1中の破線のように、冷媒配管82と冷媒配管89とを接続するとともに、冷媒配管83と冷媒配管91とを接続する。
The first flow
第一絞り装置30は、それに流れ込む冷媒を減圧する装置であり、例えば膨張弁である。
The
室内ファン400は、室内熱交換器40に併設され、室内熱交換器40に空気を供給するものである。
The
室外ファン500は、室外熱交換器50に併設され、室外熱交換器50に空気を供給するものである。
The
室外熱交換器50は、複数の伝熱配管と複数の伝熱フィンとを有するフィンチューブ型熱交換器である。室外熱交換器50は、例えば図3に示すように上下に分割された上側熱交換器50Aと下側熱交換器50Bとで構成され、上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bは上下に配置されており、互いに並列に接続されている。また、上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bは、伝熱フィンが分割されている。なお、冷媒の流れ方向については運転動作の説明の際に述べる。
The
ホットガスバイパス配管80、88は、圧縮機10から吐出された冷媒の一部を上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bのデフロストに利用するために設けられている。ホットガスバイパス配管80には絞り機構として、例えば膨張弁である第二絞り装置60が接続されており、圧縮機10の吐出冷媒の一部を中圧に減圧してから、第二流路切替装置70を介して上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bのうち、デフロスト対象の方に冷媒を導く。
The hot
次に、本実施の形態に係る空気調和機100の運転動作について説明する。
Next, the operating operation of the
[冷房運転]
まず、冷房運転について説明する。圧縮機10は、冷媒配管91から冷媒を吸入して圧縮する。圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機10から吐出され、冷媒配管81、冷媒配管82、第一流路切替装置20を経由し、冷媒配管89へ流れる。[Cooling operation]
First, the cooling operation will be described. The
冷媒配管89を流れるガス冷媒は、第二流路切替装置70によって図1の実線のように分岐し、一方がポートB2から冷媒配管87Aへ流れ、もう一方がポートB1から冷媒配管87Bへ流れる。冷媒配管87Aに分岐したガス冷媒は上側熱交換器50Aに流れ、上側熱交換器50Aで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管86Aに流れる。また、冷媒配管87Bに分岐したガス冷媒は下側熱交換器50Bに流れ、下側熱交換器50Bで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管86Bに流れる。ここで、制御装置300は、制御信号によって室外ファン500の回転数を調整することができる。そして、このとき制御装置300により室外ファン500の回転数を調整することで、室外熱交換器50に輸送される空気量が変化し、室外熱交換器50における冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。
The gas refrigerant flowing through the
冷媒配管86Aを流れる液冷媒と、冷媒配管86Bを流れる液冷媒とは、冷媒配管86A、86Bと冷媒配管85との合流部で合流し、冷媒配管85に流れ、第一絞り装置30によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管84へ流れる。ここで、制御装置300は、制御信号によって第一絞り装置30の開度を調整することができる。そして、このとき制御装置300により第一絞り装置30の開度を調整することで、冷媒の減圧量を調整することができる。第一絞り装置30の開度を開方向に変化させると、第一絞り装置30の出口側の冷媒圧力は上昇し、冷媒の乾き度が低下する。一方で、第一絞り装置30の開度を閉方向に変化させると、第一絞り装置30の出口側の冷媒圧力は低下し、冷媒の乾き度が上昇する。
The liquid refrigerant flowing through the
冷媒配管84を流れる液冷媒は、室内熱交換器40に流入し、室内熱交換器40で室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となって冷媒配管83に流れる。ここで、制御装置300は、制御信号によって室内ファン400の回転数を調整することができる。そして、このとき制御装置300により室内ファン400の回転数を調整することで、室内熱交換器40に輸送される空気量が変化し、室内熱交換器40における冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。
The liquid refrigerant flowing through the
冷媒配管83を流れるガス冷媒は、第一流路切替装置20を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The gas refrigerant flowing through the
[暖房通常運転]
次に、暖房通常運転について説明する。圧縮機10は、冷媒配管91から冷媒を吸入して圧縮する。圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機10から吐出され、冷媒配管81、冷媒配管82、第一流路切替装置20を経由し、冷媒配管83へ流れる。[Heating normal operation]
Next, the heating normal operation will be described. The
冷媒配管83から室内熱交換器40に流入したガス冷媒は、室内熱交換器40で室内空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管84に流れる。このとき、制御装置300により室内ファン400の回転数を調整することで、室内熱交換器40に輸送される空気量が変化し、室内熱交換器40における冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。
The gas refrigerant flowing into the
室内熱交換器40から流出した液冷媒は、冷媒配管84を通り、第一絞り装置30によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管85へ流れる。このとき、制御装置300により第一絞り装置30の開度を調整することで、冷媒の減圧量を調整することができる。第一絞り装置30の開度を開方向に変化させると、第一絞り装置30の出口側の冷媒圧力は上昇し、冷媒の乾き度が低下する。一方で、第一絞り装置30の開度を閉方向に変化させると、第一絞り装置30の出口側の冷媒圧力は低下し、冷媒の乾き度が上昇する。
The liquid refrigerant flowing out of the
冷媒配管85を流れる二相冷媒は、冷媒配管86Aと冷媒配管86Bとに分岐する。冷媒配管86Aに分岐した二相冷媒は上側熱交換器50Aに流れ、上側熱交換器50Aで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となって冷媒配管87Aに流れる。また、冷媒配管86Bに分岐した二相冷媒は下側熱交換器50Bに流れ、下側熱交換器50Bで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となって冷媒配管87Bに流れる。このとき、制御装置300により室外ファン500の回転数を調整することで、室外熱交換器50に輸送される空気量が変化し、室外熱交換器50における冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。
The two-phase refrigerant flowing through the
冷媒配管87Aを流れるガス冷媒と、冷媒配管87Bを流れるガス冷媒とは、第二流路切替装置70によって図1の実線のように合流し、Cポートから冷媒配管89へ流れる。冷媒配管89を流れるガス冷媒は、冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The gas refrigerant flowing through the
なお、暖房通常運転が行われている間、第二絞り装置60の開度は開いていても全閉でもよい。第二流路切替装置70が、ポートB1とポートCとを連通し、ポートB2とポートCとを連通しているため、ホットガスバイパス配管88に冷媒が存在していても、ポートAから他のポートに冷媒が流れ出すことはない。
While the normal heating operation is being performed, the opening degree of the
上記のように暖房通常運転が行われている間、室外熱交換器50に霜が付き、デフロストする必要が生じる場合がある。その際は、一旦暖房通常運転を停止し、冷房運転に切り替え、圧縮機10で圧縮された高温高圧のガス冷媒を、室外熱交換器50に流すデフロスト運転を行うことが考えられる。この場合、暖房通常運転が中断されるため、室内の快適性が失われる。
During the normal heating operation as described above, the
[暖房デフロスト運転]
次に、暖房デフロスト運転について説明する。
暖房デフロスト運転では、暖房通常運転を継続しながら、第二流路切替装置70を動作させて上側熱交換器50Aと下側熱交換器50Bとを交互にデフロストする。[Heating defrost operation]
Next, the heating defrost operation will be described.
In the heating defrost operation, the second flow
暖房通常運転が行われている間に室外熱交換器50に霜が付き、例えば、上側熱交換器50Aをデフロストする必要が生じた場合、ホットガスバイパス配管88と冷媒配管87Aとが接続され、冷媒配管87Bと冷媒配管89とが接続されるよう第二流路切替装置70を動作させる。これにより、圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管80に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管82、第一流路切替装置20、冷媒配管83を経由して室内熱交換器40に流れる。
When the
ホットガスバイパス配管80に流れ込んだ冷媒は第二絞り装置60によって減圧され、ホットガスバイパス配管88、第二流路切替装置70、冷媒配管87Aを経由してデフロスト対象である上側熱交換器50Aに流れ込む。上側熱交換器50Aに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、上側熱交換器50Aのデフロストを行う。
The refrigerant flowing into the hot
このとき、制御装置300により第二絞り装置60の開度を変更することで、デフロスト対象である上側熱交換器50Aに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。
At this time, by changing the opening degree of the
第二絞り装置60の開度を開方向に変化させると、第二絞り装置60の出口の冷媒量が増加して上側熱交換器50Aを流れる冷媒量が増加し、冷媒と霜との交換熱量が増加する。このとき、室内熱交換器40を流れる冷媒量は減少するため、暖房能力が下がる。
When the opening degree of the
一方、第二絞り装置60の開度を閉方向に変化させると、第二絞り装置60の出口の冷媒量が減少して上側熱交換器50Aを流れる冷媒量が減少し、冷媒と霜との交換熱量が減少する。このとき、室内熱交換器40を流れる冷媒量は増加するため、暖房能力が上がる。
On the other hand, when the opening degree of the
上側熱交換器50Aで凝縮した冷媒は、冷媒配管86Aと冷媒配管85との合流部で、室内熱交換器40で凝縮され第一絞り装置30で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管86Bに流れる。
The refrigerant condensed by the
冷媒配管86Bに流れた冷媒は下側熱交換器50Bに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管87B、第二流路切替装置70、冷媒配管89を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The refrigerant flowing in the
また、暖房通常運転が行われている間に室外熱交換器50に霜が付き、例えば、下側熱交換器50Bをデフロストする必要が生じた場合、ホットガスバイパス配管88と冷媒配管87Bとが接続され、冷媒配管87Aと冷媒配管89とが接続されるよう第二流路切替装置70を動作させる。これにより、圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管80に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管82、第一流路切替装置20、冷媒配管83を経由して室内熱交換器40に流れる。
Further, when the
ホットガスバイパス配管80に流れ込んだ冷媒は、第二絞り装置60によって減圧され、ホットガスバイパス配管88、第二流路切替装置70、冷媒配管87Bを経由してデフロスト対象である下側熱交換器50Bに流れ込む。下側熱交換器50Bに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、下側熱交換器50Bのデフロストを行う。
The refrigerant flowing into the hot
下側熱交換器50Bで凝縮した冷媒は、冷媒配管86Bと冷媒配管85との合流部で、室内熱交換器40で凝縮され第一絞り装置30で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管86Aに流れる。
The refrigerant condensed by the
冷媒配管86Aに流れた冷媒は上側熱交換器50Aに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管87A、第二流路切替装置70、冷媒配管89を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The refrigerant flowing in the
図2は、本発明の実施の形態に係る空気調和機100の変形例の冷媒回路図である。
図1の冷媒回路は、図2の冷媒回路でも代用可能であり、図1の場合と同等の効果が得られる。以下で、図2の冷媒回路構成を説明する。FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a modified example of the
The refrigerant circuit of FIG. 1 can be substituted with the refrigerant circuit of FIG. 2, and the same effect as that of FIG. 1 can be obtained. The refrigerant circuit configuration of FIG. 2 will be described below.
四方弁600、700は、冷房運転と暖房通常運転と暖房デフロスト運転とを切り替える装置の一例である。なお、四方弁600のKポートおよび四方弁700のQポートは、冷媒が流れ出すことがないように封止されている。また、四方弁600、700は、二方弁、三方弁を組み合わせて構成してもよい。
The four-
第一流路切替装置20は、冷房運転と暖房運転とを切り替える装置であり、例えば四方弁であるが、二方弁、三方弁を組み合わせて構成してもよい。暖房運転では、図2中の実線のように、圧縮機10の吐出配管である冷媒配管82と冷媒配管83とを接続するとともに、冷媒配管95と冷媒配管92とを接続する。冷房運転では、図2中の破線のように、冷媒配管82と冷媒配管92とを接続するとともに、冷媒配管83と冷媒配管95とを接続する。
The first flow
逆止弁90は、冷媒が一方向にのみ流れるように構成された装置の一例である。図2のような接続方向により、冷媒配管92から冷媒配管96の方向に冷媒が流れ出し、冷媒配管96から冷媒配管92の方向に冷媒が流れ出すことはない。
The
四方弁600のMポートに冷媒配管87Aが接続されており、Lポートに冷媒配管93が接続されている。また、四方弁700のSポートに冷媒配管87Bが接続されており、Rポートに冷媒配管94が接続されている。また、冷媒配管93、94は合流し、合流部で冷媒配管89に接続されている。
The
ホットガスバイパス配管88は二手に分岐し、四方弁600のJポートおよび四方弁700のPポートにそれぞれ接続されている。
The hot
次に、本実施の形態に係る空気調和機100の変形例の運転動作について説明する。
Next, the operation operation of the modified example of the
[冷房運転]
まず、冷房運転について説明する。冷房運転では、JポートとMポートとが接続され、LポートとKポートとが接続されるように四方弁600を動作させる。また、PポートとSポートとが接続され、RポートとQポートとが接続されるように四方弁700を動作させる。また、第二絞り装置60を全開した状態とするが、第二絞り装置60を全開した状態とするのは、逆止弁90のみに冷媒を流すと大きな圧力損失が生じるためである。[Cooling operation]
First, the cooling operation will be described. In the cooling operation, the four-
圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管82から第一流路切替装置20を経由して冷媒配管92へと流れ、逆止弁90を通過して冷媒配管96からホットガスバイパス配管88へと流れる。その後、冷媒は分岐して四方弁600のJポートおよび四方弁700のPポートにそれぞれ流れ込む。四方弁600のJポートに流れ込んだガス冷媒は、冷媒配管87Aを流れた後に上側熱交換器50Aで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管86Aに流れ、四方弁700のPポートに流れ込んだガス冷媒は、冷媒配管87Bを流れた後に下側熱交換器50Bで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管86Bに流れる。
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
冷媒配管86Aを流れる液冷媒と、冷媒配管86Bを流れる液冷媒とは、冷媒配管86A、86Bと冷媒配管85との合流部で合流し、冷媒配管85に流れ、第一絞り装置30によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管84へ流れる。冷媒配管84を流れる液冷媒は、室内熱交換器40に流入し、室内熱交換器40で室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となって冷媒配管83に流れる。冷媒配管83を流れるガス冷媒は、第一流路切替装置20、冷媒配管95を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The liquid refrigerant flowing through the
[暖房通常運転]
次に、暖房通常運転について説明する。暖房通常運転では、MポートとLポートとが接続され、JポートとKポートとが接続されるように四方弁600はを動作させる。また、SポートとRポートとが接続され、PポートとQポートとが接続されるように四方弁700を動作させる。また、第二絞り装置60を開いた状態とするが、ホットガスバイパス配管88内の冷媒が四方弁600のJポートからLポートあるいはMポートに流れ出すことはないし、四方弁700のPポートからRポートあるいはSポートに流れ出すこともない。[Heating normal operation]
Next, the heating normal operation will be described. In normal heating operation, the four-
圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管81、冷媒配管82、第一流路切替装置20を経由し、冷媒配管83へ流れる。冷媒配管83から室内熱交換器40に流入したガス冷媒は、室内熱交換器40で室内空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管84に流れる。
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室内熱交換器40から流出した液冷媒は、冷媒配管84を通り、第一絞り装置30によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管85へ流れる。冷媒配管85を流れる二相冷媒は、冷媒配管86Aと冷媒配管86Bとに分岐する。冷媒配管86Aに分岐した二相冷媒は上側熱交換器50Aに流れ、上側熱交換器50Aで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。また、冷媒配管86Bに分岐した二相冷媒は下側熱交換器50Bに流れ、下側熱交換器50Bで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。
The liquid refrigerant flowing out of the
上側熱交換器50Aから出た冷媒は、冷媒配管87Aから四方弁600を流れ、冷媒配管93へと流れる。また、下側熱交換器50Bから出た冷媒は、冷媒配管87Bから四方弁700を流れ、冷媒配管94へと流れる。冷媒配管93を流れる冷媒と冷媒配管94を流れる冷媒とは、冷媒配管93、94と冷媒配管89との合流部で合流し、冷媒配管89に流れ、冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The refrigerant discharged from the
[暖房デフロスト運転]
次に、暖房デフロスト運転について説明する。[Heating defrost operation]
Next, the heating defrost operation will be described.
暖房通常運転が行われている間に室外熱交換器50に霜が付き、例えば、上側熱交換器50Aをデフロストする必要が生じた場合、JポートとMポートとが接続され、KポートとLポートとが接続されるように四方弁600を動作させる。
If the
圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管80に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管82、第一流路切替装置20、冷媒配管83を経由して室内熱交換器40に流れる。
A part of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
ホットガスバイパス配管80に流れ込んだ冷媒は第二絞り装置60によって減圧され、ホットガスバイパス配管88、四方弁600、冷媒配管87Aを経由してデフロスト対象である上側熱交換器50Aに流れ込む。上側熱交換器50Aに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、上側熱交換器50Aのデフロストを行う。
The refrigerant flowing into the hot
このとき、制御装置300により第二絞り装置60の開度を変更することで、デフロスト対象である上側熱交換器50Aに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。
At this time, by changing the opening degree of the
第二絞り装置60の開度を開方向に変化させると、第二絞り装置60の出口の冷媒量が増加して上側熱交換器50Aを流れる冷媒量が増加し、冷媒と霜との交換熱量が増加する。このとき、室内熱交換器40を流れる冷媒量は減少するため、暖房能力が下がる。
When the opening degree of the
一方、第二絞り装置60の開度を閉方向に変化させると、第二絞り装置60の出口の冷媒量が減少して上側熱交換器50Aを流れる冷媒量が減少し、冷媒と霜との交換熱量が減少する。このとき、室内熱交換器40を流れる冷媒量は増加するため、暖房能力が上がる。
On the other hand, when the opening degree of the
上側熱交換器50Aで凝縮した冷媒は、冷媒配管86Aと冷媒配管85との合流部で、室内熱交換器40で凝縮され第一絞り装置30で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管86Bに流れる。
The refrigerant condensed by the
冷媒配管86Bに流れた冷媒は下側熱交換器50Bに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管87B、四方弁700、冷媒配管94、89を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The refrigerant flowing in the
また、暖房通常運転が行われている間に室外熱交換器50に霜が付き、例えば、下側熱交換器50Bをデフロストする必要が生じた場合、PポートとSポートとが接続され、QポートとRポートとが接続されるように四方弁700を動作させる。これにより、圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がホットガスバイパス配管80に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管82、第一流路切替装置20、冷媒配管83を経由して室内熱交換器40に流れる。
Further, when the
ホットガスバイパス配管80に流れ込んだ冷媒は、第二絞り装置60によって減圧され、ホットガスバイパス配管88、四方弁700、冷媒配管87Bを経由してデフロスト対象である下側熱交換器50Bに流れ込む。下側熱交換器50Bに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、下側熱交換器50Bのデフロストを行う。
The refrigerant flowing into the hot
下側熱交換器50Bで凝縮した冷媒は、冷媒配管86Bと冷媒配管85との合流部で、室内熱交換器40で凝縮され第一絞り装置30で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管86Aに流れる。
The refrigerant condensed by the
冷媒配管86Aに流れた冷媒は上側熱交換器50Aに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管87A、四方弁600、冷媒配管93、89を経由して冷媒配管91から再び圧縮機10に流れる。
The refrigerant flowing in the
なお、互いに並列に接続された上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bのデフロスト順序は、下側熱交換器50Bのデフロストの後、上側熱交換器50Aのデフロストを行い、その後再度下側熱交換器50Bのデフロストを行うことが望ましい。以下でその理由について説明する。
The order of defrosting the
例えば、上側熱交換器50Aのデフロストの後、下側熱交換器50Bのデフロストを行う場合について考える。上側熱交換器50Aのデフロスト中、伝熱フィンに付着した霜が融解して水滴となり、上側熱交換器50Aの伝熱フィン面上を流下する。以下、霜が融解した水滴または水流をドレン水と称する。上側熱交換器50Aから下側熱交換器50Bに流下したドレン水の一部は、蒸発器として機能している下側熱交換器50Bで再氷結する。
For example, consider a case where the
その後、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、暖房通常運転中に下側熱交換器50Bの伝熱フィン上に生じた霜と、上側熱交換器50Aから流下して再氷結したドレン水とをデフロストする必要があり、デフロスト完了に要する時間が長くなる。このとき、上側熱交換器50Aが蒸発器として機能しているため、上側熱交換器50Aに付く霜の量が多くなる。すると、次回の上側熱交換器50Aのデフロスト時に、デフロスト完了に要する時間が長くなる。
After that, when defrosting the
そのため、最初に下側熱交換器50Bをデフロストして暖房通常運転中に生じた霜をデフロストし、次に上側熱交換器50Aをデフロストして暖房通常運転中に生じた霜をデフロストする。最後に、上側熱交換器50Aから流下して再氷結したドレン水の一部をデフロストするために、再度下側熱交換器50Bをデフロストする。これにより、デフロスト時間を短縮することができる。
Therefore, the
次に、上下に分割された上側熱交換器50Aと下側熱交換器50Bとで構成された室外熱交換器50を有する冷媒回路における、暖房デフロスト運転での課題について説明する。
Next, a problem in heating defrost operation in a refrigerant circuit having an
図3は、本発明の実施の形態に係る空気調和機100の室外熱交換器50の断面および室外ファン500を示す模式図である。なお、図3の室外熱交換器50の段数、分割の段数、列数、パス組みなどはあくまでも一例であり、図3に示す室外熱交換器50の構成に限定されない。
FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of the
下側熱交換器50Bの上側に配置された上側熱交換器50Aをデフロストしている場合、伝熱フィンに付着した霜が融解して、上側熱交換器50Aの伝熱フィン面上を流下する。上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部に到達したドレン水の一部は、下側熱交換器50Bの伝熱フィン面上に落下する。また、上側熱交換器50Aの伝熱フィン上を流下するドレン水の一部は、室外ファン500の送風により、伝熱フィンの風下側に引き寄せられる。
When the
上側熱交換器50Aのデフロストが進行するにつれ、上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部において、風下側のドレン水量が伝熱フィン面の風上側のドレン水量よりも多くなる。そして、風下側(図3中の風下側排水経路900)の流下能力が飽和して、一定量のドレン水が上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部の風下側に保持されるようになる。
As the defrosting of the
その後、上側熱交換器50Aのデフロストが終了して上側熱交換器50Aが蒸発器として機能する際、上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部の風下側に保持されたドレン水が再氷結する。そして、その再氷結したドレン水が室外ファン500による空気流を阻害して交換熱量が減少することで、暖房能力の低下を招く。また、蒸発器内を流れる冷媒の蒸発温度が低下して、蒸発器の伝熱フィンへの着霜量が増加する。着霜量が増加することで、再度上側熱交換器50Aをデフロストする際、暖房能力の低下およびデフロスト完了時間が長くなるなどの問題(以下、第一の問題と称する)が生じる。
After that, when the defrosting of the
上記の第一の問題は、室外ファン500の回転数を増加させ、上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部の風下側に保持されたドレン水を吹き飛ばすことで防ぐことができる。しかし、そうすると、上側熱交換器50Aのデフロスト時に上側熱交換器50Aの風下側に保持された室外ファン500にドレン水が付着して再氷結し、氷結量が増大することで、室外ファン500の破損を招くという、上記の第一の問題とは別の第二の問題が生じる。そのため、室外ファン500の回転数を増加させて上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部の風下側に保持されたドレン水を吹き飛ばすという方法は好ましくない。
The above first problem can be prevented by increasing the rotation speed of the
次に、上側熱交換器50Aをデフロストする場合と下側熱交換器50Bをデフロストする場合とで室外ファン500の回転数を各々に制御することにより、上記の第一の問題を解決する手段について説明する。
Next, regarding means for solving the above-mentioned first problem by controlling the rotation speed of the
暖房通常運転を行っている制御装置300が暖房デフロスト運転を開始するとともに下側熱交換器50Bのデフロストを開始する時間をt=t1とする。また、下側熱交換器50Bのデフロストを終了するとともに上側熱交換器50Aのデフロストを開始する時間をt=t2とする。また、上側熱交換器50Aのデフロストを終了するとともに下側熱交換器50Bのデフロストを開始する時間をt=t3とする。また、下側熱交換器50Bのデフロストを終了するとともに暖房デフロスト運転を終了する時間をt=t4とする。
Let t = t1 be the time when the
また、暖房通常運転中の室外ファン500の回転数をRa、t=t1~t2の室外ファン500の回転数をRb、t=t2~t3の室外ファン500の回転数をRc、t=t3~t4の室外ファン500の回転数をRdとする。
Further, the rotation speed of the
図4は、本発明の実施の形態に係る空気調和機100の暖房運転時における室外ファン500の制御フローを示す第一の図である。図5は、本発明の実施の形態に係る空気調和機100の暖房運転時における室外ファン500の制御フローを示す第二の図である。
以下、本実施の形態に係る空気調和機100の暖房運転時における室外ファン500の制御フローについて、図4および図5を用いて説明する。FIG. 4 is a first diagram showing a control flow of the
Hereinafter, the control flow of the
暖房運転開始後、まずは暖房通常運転を開始した後、制御装置300は、時間がt1経過したかどうかを判定する(ステップS1)。ステップS1において、制御装置300は、時間がt1経過したと判定した場合(ステップS1のYes)、暖房デフロスト運転を開始するとともに下側熱交換器50Bのデフロストを開始する(ステップS2)。
After the start of the heating operation, first, after the start of the normal heating operation, the
ステップS2の後、制御装置300は、外気温度検出装置200により検出された外気温度に基づいて、室外ファン500の回転数を暖房通常運転中の回転数RaからRbに変更する(ステップS3、S4)。
After step S2, the
ステップS4の後、制御装置300は、時間がt2経過したかどうかを判定する(ステップS5)。ステップS5において、制御装置300は、時間がt2経過したと判定した場合(ステップS5のYes)、下側熱交換器50Bのデフロストを終了するとともに上側熱交換器50Aのデフロストを開始する(ステップS6)。そして、制御装置300は、室外ファン500の回転数をRbからRcに変更する(ステップS7)。
After step S4, the
ステップS7の後、制御装置300は、時間がt3経過したかどうかを判定する(ステップS8)。ステップS8において、制御装置300は、時間がt3経過したと判定した場合(ステップS8のYes)、上側熱交換器50Aのデフロストを終了するとともに下側熱交換器50Bのデフロストを開始する(ステップS9)。
After step S7, the
ステップS9の後、制御装置300は、外気温度検出装置200により検出された外気温度に基づいて、室外ファン500の回転数をRcからRdに変更する(ステップS10、S11)。
After step S9, the
ステップS11の後、制御装置300は、時間がt4経過したかどうかを判定する(ステップS12)。ステップS12において、制御装置300は、時間がt4経過したと判定した場合(ステップS12のYes)、下側熱交換器50Bのデフロストを終了するとともに暖房デフロスト運転を終了し(ステップS13)、暖房通常運転に復帰させる。
After step S11, the
次に、下側熱交換器50Bをデフロストする際において、外気温度検出装置200により検出された外気温度があらかじめ設定された温度より大きい場合とそれ以下の場合とでの室外ファン500の回転数について説明する。なお、本実施の形態では、あらかじめ設定された温度として氷結温度を想定しており、例えば0℃とする。
Next, when the
まず、外気温度検出装置200により検出された外気温度が0℃より大きい場合について説明する。
下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0以上とする。ただし、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の室外ファン500の回転数Ra0が暖房通常運転中に取り得る最高回転数Rmaxであった場合、室外ファン500の回転数を最高回転数Rmaxとする。そうすることで、上側熱交換器50Aでは、外気から採熱を効率よく行うことができ、暖房能力を向上させることができる。また、凝縮器である下側熱交換器50Bでは、0℃より高温の外気を多く霜にあてて外気の熱エネルギーをデフロストに利用することで、デフロストを効率よく進めることができる。First, a case where the outside air temperature detected by the outside air
When defrosting the
上側熱交換器50Aをデフロストする際は、上側熱交換器50Aの伝熱フィン面上のドレン水が室外ファン500による空気流によって風下側に引き寄せられ、伝熱フィン面上の下端部の風下側で保持され、上側熱交換器50Aが蒸発器となった際に再氷結しないような回転数Rとするのがよい。この室外ファン500の回転数Rは、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0よりも小さい値とする。
When defrosting the
また、室外熱交換器50の伝熱フィン材料およびフィン間隔によって、ドレン水が風下側に引き寄せられる力の程度が異なるため、室外ファン500の回転数Rは各々の熱交換器に対して実験的に決定するのが望ましい。実験的に決定した室外ファン500の回転数Rが、暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminより大きければ大きいほど、蒸発器ではより外気からの採熱を効率よく行うことができる。そのため、上側熱交換器50Aの伝熱フィン下端部に保持されたドレン水が再氷結して暖房能力が低下するのを抑制しつつ、暖房能力を確保することができる。
Further, since the degree of the force that the drain water is attracted to the leeward side differs depending on the heat transfer fin material of the
しかし、実験的に室外ファン500の回転数Rを決定しても、いずれの寒冷地でも適する回転数であることの検証は難しく、その回転数が必ずしも汎用性のある回転数とまでは言えない。
However, even if the rotation speed R of the
そこで、暖房能力の多少の低下を許容して、室外ファン500の回転数Rを、暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminとすることが可能である。そうすることで、上側熱交換器50Aの風下側に保持されるドレン水量を抑制することができ、上記の第一の問題を回避することができる。さらに、上記の第二の問題も生じない。
Therefore, it is possible to allow a slight decrease in the heating capacity and set the rotation speed R of the
次に、外気温度検出装置200により検出された外気温度が0℃以下の場合について説明する。
下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0未満で、かつ、回転数Rよりも大きく、つまり暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminよりも大きくする。そうすることで、蒸発器である上側熱交換器50Aでは外気から採熱を効率よく行うことができ、暖房能力の低下を抑制することができる。また、凝縮器である下側熱交換器50Bでは、室外熱交換器50に供給される0℃以下の外気を減らすことで内部を流れる冷媒から外気に奪い去られる熱量を減少させ、デフロストを効率よく進めることができる。
Next, a case where the outside air temperature detected by the outside air
When defrosting the
上側熱交換器50Aをデフロストする際は、上側熱交換器50Aの回転数を、外気温度が0℃より大きい場合と同様の回転数、つまり暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminとする。そうすることで、室外熱交換器50の風下側に保持されるドレン水量を抑制することができ、上記の第一の問題を回避することができる。
When defrosting the
以上、本実施の形態に係る空気調和機100は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機10と、圧縮機10から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器40と、室内熱交換器40で凝縮された冷媒を減圧する第一絞り装置30と、互いに流路が独立している上側熱交換器50Aと下側熱交換器50Bとで構成され、第一絞り装置30を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器50と、流路を上側熱交換器50A側または下側熱交換器側50Bに選択的に切り替える第二流路切替装置70と、が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、室外熱交換器50に空気を供給する室外ファン500と、圧縮機10の吐出側と第二流路切替装置70とを連結するホットガスバイパス配管80、88と、ホットガスバイパス配管80、88に設けられた第二絞り装置60と、暖房通常運転を行いながら上側熱交換器50Aおよび下側熱交換器50Bを交互にデフロストする暖房デフロスト運転を行う制御装置300と、を備え、制御装置300は、暖房デフロスト運転時において、上側熱交換器50Aをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminに制御し、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、最低回転数Rminよりも高い回転数に制御するものである。
As described above, the
本実施の形態に係る空気調和機100によれば、暖房デフロスト運転時において、上側熱交換器50Aをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房通常運転中に取り得る最低回転数Rminに制御し、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、最低回転数Rminよりも高い回転数に制御する。そうすることで、上側熱交換器50Aのデフロスト時に上側熱交換器50Aの風下側に保持されるドレン水量を抑制することができ、上側熱交換器50Aのデフロスト後、上側熱交換器50Aが蒸発器として機能した際に、上側熱交換器50Aの風下側に保持されたドレン水が再氷結して暖房能力が低下するのを抑制しつつ、暖房能力を確保することができる。
According to the
また、本実施の形態に係る空気調和機100は、外気温度を検出する外気温度検出装置200を備え、制御装置300は、暖房デフロスト運転時において、外気温度検出装置200により検出された外気温度があらかじめ設定された温度より大きい場合、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0以上に制御し、外気温度検出装置200により検出された外気温度があらかじめ設定された温度以下の場合、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0以下に制御するものである。
Further, the
本実施の形態に係る空気調和機100によれば、暖房デフロスト運転時において、外気温度があらかじめ設定された温度より大きい場合、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0以上に制御する。そうすることで、上側熱交換器50Aでは、外気から採熱を効率よく行うことができ、暖房能力を向上させることができる。また、凝縮器である下側熱交換器50Bでは、高温の外気を多く霜にあてて外気の熱エネルギーをデフロストに利用することで、デフロストを効率よく進めることができる。
According to the
また、暖房デフロスト運転時において、外気温度があらかじめ設定された温度以下の場合、下側熱交換器50Bをデフロストする際は、室外ファン500の回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数Ra0以下に制御する。そうすることで、蒸発器である上側熱交換器50Aでは外気から採熱を効率よく行うことができ、暖房能力の低下を抑制することができる。また、凝縮器である下側熱交換器50Bでは、内部を流れる冷媒から外気に奪い去られる熱量を減少させ、デフロストを効率よく進めることができる。
Further, when the outside air temperature is equal to or lower than the preset temperature during the heating defrost operation, when the
なお、暖房デフロスト運転中は、必要に応じて第二絞り装置60の開度、圧縮機10の運転周波数、および、第一絞り装置30の開度を変更してもよい。例えば、暖房デフロスト運転中に室内熱交換器40の交換熱量を増加させたい場合、圧縮機10の運転周波数を増加させてもよい。また、室内熱交換器40の交換熱量を増加させたい場合、第二絞り装置60の開度を閉方向に変更してもよい。この場合は、ホットガスバイパス配管88を流れる冷媒流量が減少するため、デフロスト対象の熱交換器における交換熱量が減少する。さらに、圧縮機10から吐出される冷媒の温度を低下させたい場合は、第一絞り装置30の開度を開方向に変更してもよい。
During the heating defrost operation, the opening degree of the
1 室外機、2 室内機、10 圧縮機、20 第一流路切替装置、30 第一絞り装置、40 室内熱交換器、50 室外熱交換器、50A 上側熱交換器、50B 下側熱交換器、60 第二絞り装置、70 第二流路切替装置、80 ホットガスバイパス配管、81~85 冷媒配管、86A 冷媒配管、86B 冷媒配管、87A 冷媒配管、87B 冷媒配管、88 ホットガスバイパス配管、89 冷媒配管、90 逆止弁、91~96 冷媒配管、100 空気調和機、200 外気温度検出装置、300 制御装置、400 室内ファン、500 室外ファン、600 四方弁、700 四方弁、900 風下側排水経路。 1 outdoor unit, 2 indoor unit, 10 compressor, 20 first flow path switching device, 30 first throttle device, 40 indoor heat exchanger, 50 outdoor heat exchanger, 50A upper heat exchanger, 50B lower heat exchanger, 60 Second throttle device, 70 Second flow path switching device, 80 Hot gas bypass piping, 81-85 refrigerant piping, 86A refrigerant piping, 86B refrigerant piping, 87A refrigerant piping, 87B refrigerant piping, 88 hot gas bypass piping, 89 refrigerant Piping, 90 check valve, 91-96 refrigerant piping, 100 air conditioner, 200 outside air temperature detector, 300 controller, 400 indoor fan, 500 outdoor fan, 600 four-way valve, 700 four-way valve, 900 leeward drainage path.
Claims (2)
前記圧縮機から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、
前記室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する第一絞り装置と、
互いに流路が独立している上側熱交換器と下側熱交換器とで構成され、前記第一絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、
流路を前記上側熱交換器側または前記下側熱交換器側に選択的に切り替える流路切替装置と、が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記室外熱交換器に空気を供給する室外ファンと、
前記圧縮機の吐出側と前記流路切替装置とを連結するホットガスバイパス配管と、
前記ホットガスバイパス配管に設けられた第二絞り装置と、
暖房通常運転を行いながら前記上側熱交換器および前記下側熱交換器を交互にデフロストする暖房デフロスト運転を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
暖房デフロスト運転時において、
前記上側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、暖房通常運転中に取り得る最低回転数に制御し、
前記下側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、前記最低回転数よりも高い回転数に制御するものであり、
前記下側熱交換器のデフロストの後、前記上側熱交換器のデフロストを行い、前記下側熱交換器のデフロストを再度行う
空気調和機。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant,
An indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor and the indoor air,
The first throttle device that decompresses the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger, and
An outdoor heat exchanger that is composed of an upper heat exchanger and a lower heat exchanger whose flow paths are independent of each other and exchanges heat between the refrigerant and the outside air that have passed through the first throttle device.
A refrigerant circuit in which a flow path switching device that selectively switches a flow path to the upper heat exchanger side or the lower heat exchanger side is sequentially connected by piping and a refrigerant circulates.
An outdoor fan that supplies air to the outdoor heat exchanger,
A hot gas bypass pipe connecting the discharge side of the compressor and the flow path switching device, and
The second throttle device provided in the hot gas bypass pipe and
A control device for performing a heating defrost operation in which the upper heat exchanger and the lower heat exchanger are alternately defrosted while performing a normal heating operation is provided.
The control device is
During heating defrost operation
When defrosting the upper heat exchanger, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to the minimum rotation speed that can be taken during normal heating operation.
When defrosting the lower heat exchanger, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to a rotation speed higher than the minimum rotation speed.
After the defrosting of the lower heat exchanger, the defrosting of the upper heat exchanger is performed, and the defrosting of the lower heat exchanger is performed again.
Air conditioner.
前記制御装置は、
暖房デフロスト運転時において、
前記外気温度検出装置により検出された外気温度があらかじめ設定された温度より大きい場合、
前記下側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数以上に制御し、
前記外気温度検出装置により検出された外気温度があらかじめ設定された温度以下の場合、
前記下側熱交換器をデフロストする際は、前記室外ファンの回転数を、暖房デフロスト運転を開始する直前の暖房通常運転中の回転数未満に制御する
請求項1に記載の空気調和機。 Equipped with an outside air temperature detector that detects the outside air temperature,
The control device is
During heating defrost operation
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detection device is larger than the preset temperature,
When defrosting the lower heat exchanger, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to be equal to or higher than the rotation speed during the normal heating operation immediately before the start of the heating defrost operation.
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detection device is equal to or less than the preset temperature,
The air conditioner according to claim 1 , wherein when the lower heat exchanger is defrosted, the rotation speed of the outdoor fan is controlled to be less than the rotation speed during the normal heating operation immediately before the start of the heating defrost operation.
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