JPH0777368A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】第３図Ｃ＝１〜２℃の室内温度変動で、しか
も、Ａ＝５〜１５分の室内温度低下時間，Ｂ＝５〜４０
分の室内温度上昇・安定時間であれば、人は同じ温度で
一定の時より快適に感じる。このＡ＝５〜１５分の間
は、室内交換器へのホットガス量は最低に近い。そこで
余ったホットガスを（９）の電磁弁を開にして室外熱交
換器（３）にバイパスすれば室外熱交換器（３）につい
た霜を除霜することが出来る。 【効果】人が快適と感じる室内温度変動の巾で除霜が可
能となり、除霜時の不快感をなくすことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプ空気調和
機にかかわり、特に暖房運転時、室外機熱交換器の除霜
運転のため室内温度が低下し、不快感を感じていたもの
を、入居者が快適と感じる、室内の温度変動運転中に室
外機熱交換器の除霜ができる快適な空気調和機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】第６図に従来のヒートポンプ冷凍サイク
ルを示す。該冷凍サイクルにおいては、暖房運転時は圧
縮機（１）から出たホットガスが矢印ａの方向に流れ、
室内熱交換器（５）に行き、この室内熱交換器（５）に
室内ファン（６）によって室内の空気が送られて室内の
空気を暖める。室内熱交換器を通過した冷媒は逆止弁
（８）を通り、室外熱交換器（３）に送られ、この室外
熱交換器（３）に室外ファン（４）から外気を送風され
て外気の熱を吸熱し、圧縮機（１）に戻る。このような
運転においては、室外熱交換器（３）の表面温度は０℃
以下となり、室外ファン（４）で外気の熱を吸熱する
際、空気中の水分が、該熱交換器に付着し、その温度が
低いため霜になってしまう。この状態を長時間続ける
と、室外熱交換器（３）が霜で目づまりし、室外ファン
（４）による風が室外熱交換器（３）を通らず、吸熱効
果がなくなる。その為に約１時間に１回、四方弁（２）
を切り換え、圧縮機（１）から高温の冷媒（以下、ホッ
トガスと称する）を矢印ｂの方向に流し、室外熱交換器
（３）に通してホットガスの熱で暖め、該熱交換器に付
着している霜を融かして取り除く。この方式の除霜運転
の場合は、室内熱交換器（５）は冷房運転と同じく冷や
される。このため、該室内熱交換器の暖房能力はなくな
り、暖房時にもかかわらず逆に室内空気を冷却する働き
をする。これにより室内の温度は低下し、肌寒くなる
等、快適な暖房状態にならない場合があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のヒートポンプ空
気調和機は、以上のように、暖房運転時の室外熱交換器
（３）の逆サイクル除霜運転時に一時的に室内の温度が
低下する。このことが空気調和機の最大の問題点あり、
これを解決する手段の一例を第１図に示す。この冷凍サ
イクルにおいて、暖房運転状態で、室外熱交換器（３）
に霜がついたとき、除霜時ホットガスバイパス電磁弁
（９）を開き、大部分のホットガスを室外熱交換器
（３）に流し、微量のホットガスを室内熱交換器（５）
に流して、該室内熱交換器の冷却をおさえる方式が考え
られる。しかし、室内熱交換器（５）の加熱量が少なく
なり、室内温度低下を充分に防止することが出来ない。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、快適性を損なわない除霜運転を得ることとした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】自然環境の微妙な気温変
動は、極端に気温が高い場合や低い場合を除けば心地良
いものである。即ち、自然環境の気温の周期的変動が人
体に快適感を向上させることに注目し、かかる自然環境
の心地良さを室内に取り込むため、気温変動の許容範囲
をモニターテストで求めた。即ち、一般に行われている
室温制御方法である室内温度を常に一定に保った場合に
比べ、より快適と感じる、温度変動幅と変動サイクルの
関係をモニターテストにより求めた。その結果を第２図
に示す。この図より、室内温度変動巾Ｃ＝１〜２℃、室
温低下時間、Ａ＝５〜１６分、室温上昇・安定時間は５
〜４０分の範囲内であれば、同一温度で室温を一定に保
った場合より、快適感が向上することが分かった。この
第２図において、Ａの室温低下時は、室内熱交換器
（５）への加熱量は少なくてすむ為、このときに第１図
の除霜時ホットガスバイパス電磁弁（９）を開き、ホッ
トガスを室外熱交換器（３）に流し、該室外熱交換器の
霜を取り除くものである。

【０００６】

【作用】この発明における、人体が快適と感じる室内温
度変化の中で、除霜時ホットガスバイパス電磁弁（９）
を開いて室外熱交換器（３）に多量のホットガスを流す
ことにより、入居者は不快と感じず、かえって快適環境
の中で、除霜運転が行われることになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を第１図に図示の冷
凍サイクルと、第２図に図示の室内温度変動巾と、室内
温度の低下時及び上昇時、安定時の時間との関係に基い
て説明する。まず、最近多く採用されているインバータ
ー圧縮機の場合においては、暖房運転時そのホットガス
流量が変動制御できる。このため、第２図の、入居者が
快適と感じる室温変化状態で、Ａの値が５〜１６分間に
おける室温低下時は、一般に圧縮機（１）の吐出ホット
ガス量は最低となる。本発明では、Ａの室温低下時に室
外熱交換器（３）についた霜をとるため、この時に、除
霜時ホットガスバイパス電磁弁（９）を開いて、しかも
インバーター圧縮機の吐出ホットガス量を、室外熱交換
器（３）に付着している霜の量に応じて圧縮機（１）の
回転数を定めることにより、室外熱交換器（３）の除霜
を人が快適と感じる時間内、Ａ＝５〜１６分の間に完了
させることが出来る。更に、一定速圧縮機の場合には、
第３図の冷凍サイクルとし、（１０）は暖房時開電磁
弁、（１１）は除掃除霜時開電磁弁、（１２）は除霜時
室内熱交換器ホットガス調整用膨張弁である。かかる冷
凍サイクルにおいて、室温低下時の第２図Ａの時間に室
外熱換器（３）の霜を除霜するため、室外熱交換器
（３）の霜の付着量に応じ、（１２）の膨張弁で、第２
図Ａの室温低下時間内に除霜を行うように、室内熱交換
器（５）と室外熱交換器（３）に行くホットガス量を調
整するものである。このような冷凍サイクルとすること
により、入居者が快適と感じる暖房運転中に除霜を完了
させることが出来る。またインバーター圧縮機に、第３
図の冷凍サイクルを使用すれば、より精度の高い、室内
温度変動と除霜運転が同時に可能となる。

【０００８】なお、今迄はバイパス配管を室外熱交換器
（３）入口に取付けた例で説明したが、第５図に示すよ
うにバイパス配管をさらに分岐し、一端を室外熱交換器
（３）入口に取り付け、残りの一端を室外熱交換器
（３）中間に取り付けても良い。更に、第５図に示すよ
うにバイパス配管を四方弁（２）と室内熱交換器を結ぶ
配管途中から室外熱交換器（３）の中間位置の間に取り
付けても良い。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、入居者が快適
と感じる室温変動範囲において、その室温が低下する時
は、室内熱交換器（５）の加熱量が少なくてすむことに
注目し、このときにバイパス電磁弁（９）を開け、ホッ
トガスを室外交換器（３）に流入させることにより除霜
を行なうものである。従って、本発明によれば、除霜時
に室内熱交換器（５）に冷たい冷媒が流れ、室内熱交換
器（５）が冷却され室内温度が低下し、必ずしも快適な
環境ではなくなるという問題点を、人が快適と感じる室
温変動範囲で、室外熱交換器（３）の除霜を行わせるこ
とにより可能とし、ヒートポンプ空気調和機の最大の問
題点を解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートポンプ空気調和機の除霜サイクル改善例
を示す図である。

【図２】人が快適と感じる室内温度変動巾と時間との関
係を示す図である。

【図３】第１図とは別の冷凍サイクル図である。

【図４】第１図とは別の冷凍サイクル図である。

【図５】第１図とは別の冷凍サイクル図である。

【図６】従来ヒートポンプ空気調和冷媒サイクル図。

【符号の説明】

１…圧縮機， ２…四方弁，
３…室外熱交換機， ４…室外ファ
ン，５…室内熱交換機， ６…室内
ファン，７…室内膨張弁， ８…
室内逆止弁，９…除霜時ホットガスバイパス電磁弁，１
０…暖房時開電磁弁，１１…除霜時開電磁弁，１２…除
霜時室内熱交換器ホットガス調整用電磁弁 Ａ…室温低下時間例，Ｂ…室温上昇・安定時間例，Ｃ…
室内温度巾

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 素生 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートポンプ式空気調和機に於いて、人体
   に快適と感じる室内の温度変動運転の範囲で、温度を下
   げる時に圧縮機からのホットガスの一部を室外熱交換器
   に送り、室外熱交換器の除霜をすることを特徴とする空
   気調和機。