JPH0799297B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH0799297B2 JPH0799297B2 JP61147073A JP14707386A JPH0799297B2 JP H0799297 B2 JPH0799297 B2 JP H0799297B2 JP 61147073 A JP61147073 A JP 61147073A JP 14707386 A JP14707386 A JP 14707386A JP H0799297 B2 JPH0799297 B2 JP H0799297B2
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- compressor
- heat exchanger
- air conditioner
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
- F24F11/42—Defrosting; Preventing freezing of outdoor units
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/031—Sensor arrangements
- F25B2313/0314—Temperature sensors near the indoor heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/031—Sensor arrangements
- F25B2313/0315—Temperature sensors near the outdoor heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
- F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷暖房用空気調和機の除霜運転に係り、特にホ
ットガスバイパス除霜方式を用い、室内に温風を吹き出
し乍ら除霜を行う空気調和機に関するものである。
ットガスバイパス除霜方式を用い、室内に温風を吹き出
し乍ら除霜を行う空気調和機に関するものである。
空気調和機の従来の除霜方式は特開昭59−14540に記載
されているように、除霜運転は冷凍サイクルを暖房運転
から冷房運転に切換え、冷凍サイクルを冷房運転の状態
にして除霜を行う為、室内へ冷風が吹出されることにな
り、この冷風吹出しをなるべく減少するため、蒸発温度
を上昇させ着霜量を少なくする等の対策がとられてい
た。
されているように、除霜運転は冷凍サイクルを暖房運転
から冷房運転に切換え、冷凍サイクルを冷房運転の状態
にして除霜を行う為、室内へ冷風が吹出されることにな
り、この冷風吹出しをなるべく減少するため、蒸発温度
を上昇させ着霜量を少なくする等の対策がとられてい
た。
また他の除霜方法としては、特開昭59−219668あるいは
実開昭60−10178に記載されているように、暖房運転モ
ードのまま除霜を行うホットガスバイパス除霜方式も提
案されているが、除霜後の冷媒は直接圧縮機に吸入さ
れ、除霜後の冷媒に蒸発作用を行わしめる蒸発器が設け
られていない為、圧縮機への液戻りが多い。
実開昭60−10178に記載されているように、暖房運転モ
ードのまま除霜を行うホットガスバイパス除霜方式も提
案されているが、除霜後の冷媒は直接圧縮機に吸入さ
れ、除霜後の冷媒に蒸発作用を行わしめる蒸発器が設け
られていない為、圧縮機への液戻りが多い。
また特公昭61−54578に記載されている装置は、ホット
ガスバイパス方式であるが、圧縮機吸入部へのバイパス
管を圧縮機吐出部の圧力で開閉するもので、上記圧力が
高い場合はバイパス管を閉路し、上記圧力が低い場合に
開路するものであり、圧縮機の液戻りとは直接関係なく
圧縮機の液戻りとはならず、熱交換器を二つに分割し、
一方を除霜中、他方で液冷媒を蒸発させ圧縮機への液戻
りを低減している。
ガスバイパス方式であるが、圧縮機吸入部へのバイパス
管を圧縮機吐出部の圧力で開閉するもので、上記圧力が
高い場合はバイパス管を閉路し、上記圧力が低い場合に
開路するものであり、圧縮機の液戻りとは直接関係なく
圧縮機の液戻りとはならず、熱交換器を二つに分割し、
一方を除霜中、他方で液冷媒を蒸発させ圧縮機への液戻
りを低減している。
上記従来技術は、除霜中の室内での快適性あるいは圧縮
機への冷媒液戻りによる圧縮機の信頼性について配慮が
なされておらず、除霜中には室内の快適性が損なわれ、
また圧縮機への冷媒液戻りが多く圧縮機の信頼性が低下
する等の問題があった。
機への冷媒液戻りによる圧縮機の信頼性について配慮が
なされておらず、除霜中には室内の快適性が損なわれ、
また圧縮機への冷媒液戻りが多く圧縮機の信頼性が低下
する等の問題があった。
本発明の目的は、除霜時の快適性を維持するため、室内
に温風を吐出す暖房運転を行ない乍ら除霜を行い、且
つ、圧縮機への液戻りが少なく、冷凍サイクルの信頼性
を損なうことのない、ホットガスバイパス温風除霜方式
を備えた空気調和機を提供することにある。
に温風を吐出す暖房運転を行ない乍ら除霜を行い、且
つ、圧縮機への液戻りが少なく、冷凍サイクルの信頼性
を損なうことのない、ホットガスバイパス温風除霜方式
を備えた空気調和機を提供することにある。
上記目的は、回転数可変の圧縮機、四方弁、室内熱交換
器、膨張弁、室外熱交換器を順次配管接続して形成され
た冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを制御する制御手
段とを備えた空気調和機であって、圧縮機の吐出側管路
から分岐し、膨張弁と室外熱交換器とを結ぶ管路に接続
される第１のバイパス管と、圧縮機の吐出側管路から分
岐し、圧縮機の吸入側管路に接続される第２のバイパス
管とを有し、前記第１のバイパス管には第１開閉弁を、
前記第２のバイパス管には第２開閉弁を夫々設け、四方
弁を切換えることによって暖房運転と冷房運転を切換え
る空気調和機において、 除霜運転中は、暖房運転を継続しながら前記室外熱交換
器へ吐出ガスを流通させるよう前記第１開閉弁を開路
し、この第１開閉弁を開路した後に、前記第２開閉弁を
吐出冷媒ガスの過熱度に応じ選択的に開閉する手段を前
記制御手段に設けたことにより達成される。
器、膨張弁、室外熱交換器を順次配管接続して形成され
た冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを制御する制御手
段とを備えた空気調和機であって、圧縮機の吐出側管路
から分岐し、膨張弁と室外熱交換器とを結ぶ管路に接続
される第１のバイパス管と、圧縮機の吐出側管路から分
岐し、圧縮機の吸入側管路に接続される第２のバイパス
管とを有し、前記第１のバイパス管には第１開閉弁を、
前記第２のバイパス管には第２開閉弁を夫々設け、四方
弁を切換えることによって暖房運転と冷房運転を切換え
る空気調和機において、 除霜運転中は、暖房運転を継続しながら前記室外熱交換
器へ吐出ガスを流通させるよう前記第１開閉弁を開路
し、この第１開閉弁を開路した後に、前記第２開閉弁を
吐出冷媒ガスの過熱度に応じ選択的に開閉する手段を前
記制御手段に設けたことにより達成される。
上記手段は、暖房運転のまま、除霜を行なうため、除霜
中も温風を吹出すことができる。ホットガス除霜を行っ
た後の液冷媒が圧縮機へ吸込まれないように、圧縮機吐
出側から室外熱交換器へのホットガスバイパス量を従来
のホットガスバイパス除霜に比べ少なめに設定する。そ
の結果、室外熱交換器でのホットガスの凝縮が少なくな
り、液戻りが少なくなる。この状態では熱交換器圧力が
低く霜の取り残しが生ずるが、圧縮機吸入側へのバイパ
ス管を開路し、室外熱交換器の圧力を上昇させ残りの霜
を解かすと共に、ホットガスを圧縮機吸入側へ導びくこ
とにより、液戻りの割合を低下させ、圧縮機の信頼性を
向上させる。
中も温風を吹出すことができる。ホットガス除霜を行っ
た後の液冷媒が圧縮機へ吸込まれないように、圧縮機吐
出側から室外熱交換器へのホットガスバイパス量を従来
のホットガスバイパス除霜に比べ少なめに設定する。そ
の結果、室外熱交換器でのホットガスの凝縮が少なくな
り、液戻りが少なくなる。この状態では熱交換器圧力が
低く霜の取り残しが生ずるが、圧縮機吸入側へのバイパ
ス管を開路し、室外熱交換器の圧力を上昇させ残りの霜
を解かすと共に、ホットガスを圧縮機吸入側へ導びくこ
とにより、液戻りの割合を低下させ、圧縮機の信頼性を
向上させる。
本発明の一実施例を図面に基ずき説明する。第１図は冷
凍サイクルを示し、圧縮機1,四方弁2,室内熱交換器3,電
動膨張弁4,室外熱交換器５を図示の如く配管接続し、冷
媒回路が形成されている。上記室内熱交換器３にはモー
タ11を連結したファン12が、また室外熱交換器５にはモ
ータ13を連結したファン14が取付けられている。また圧
縮機１の吐出管1aから２本のバイパス管6,7が分岐さ
れ、第１のバイパス管６は吐出ガスを室外熱交換器５へ
流す第１の電磁弁８を介在し、他端は電動膨張弁４から
室外熱交換器５に至る配管路4bに接続され、また第２の
バイパス管７は吐出ガスを吸入管1bへ流す第２の電磁弁
９を介在し、他端は圧縮機１の吸入管1bに接続されてい
る。
凍サイクルを示し、圧縮機1,四方弁2,室内熱交換器3,電
動膨張弁4,室外熱交換器５を図示の如く配管接続し、冷
媒回路が形成されている。上記室内熱交換器３にはモー
タ11を連結したファン12が、また室外熱交換器５にはモ
ータ13を連結したファン14が取付けられている。また圧
縮機１の吐出管1aから２本のバイパス管6,7が分岐さ
れ、第１のバイパス管６は吐出ガスを室外熱交換器５へ
流す第１の電磁弁８を介在し、他端は電動膨張弁４から
室外熱交換器５に至る配管路4bに接続され、また第２の
バイパス管７は吐出ガスを吸入管1bへ流す第２の電磁弁
９を介在し、他端は圧縮機１の吸入管1bに接続されてい
る。
なお、室外熱交換器５の出入口側に接続された複数の管
路は、該熱交換器５の各伝熱管（図示せず）に接続され
た分配管を示す。
路は、該熱交換器５の各伝熱管（図示せず）に接続され
た分配管を示す。
図中、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流通方向、破線矢
印で暖房運転時の冷媒の流通方向を示す。
印で暖房運転時の冷媒の流通方向を示す。
また、各機器には温度センサ21〜27が設けられている。
即ち、室内熱交換器３には吸込空気温度を検出するセン
サ21及び吹出空気温度を検出するセンサ22が設けられ、
圧縮機１の吐出管1aには吐出冷媒温度を検出するセンサ
23が設けられ、室外熱交換器５には暖房時の流入冷媒温
度を検出するセンサ24及び流出冷媒温度を検出するセン
サ25が設けられ、更に室外熱交換器５に流入する空気温
度（外気温度）を検出するセンサ26が設けられ、また、
吐出管1aから枝管1cを突出し、この枝管に吐出ガスの飽
和温度を検出するセンサ27が夫々設けられている。第２
図に示すように、上記各センサの検出温度の信号はマイ
クロコンピュータ20に取り込まれ、バイパス用電磁弁8,
9の開閉制御１電動膨張弁４の開度制御、室内外送風機
用電動機11,13の制御及び圧縮機１の回転数制御が行わ
れる。この制御については詳細に後述する。
即ち、室内熱交換器３には吸込空気温度を検出するセン
サ21及び吹出空気温度を検出するセンサ22が設けられ、
圧縮機１の吐出管1aには吐出冷媒温度を検出するセンサ
23が設けられ、室外熱交換器５には暖房時の流入冷媒温
度を検出するセンサ24及び流出冷媒温度を検出するセン
サ25が設けられ、更に室外熱交換器５に流入する空気温
度（外気温度）を検出するセンサ26が設けられ、また、
吐出管1aから枝管1cを突出し、この枝管に吐出ガスの飽
和温度を検出するセンサ27が夫々設けられている。第２
図に示すように、上記各センサの検出温度の信号はマイ
クロコンピュータ20に取り込まれ、バイパス用電磁弁8,
9の開閉制御１電動膨張弁４の開度制御、室内外送風機
用電動機11,13の制御及び圧縮機１の回転数制御が行わ
れる。この制御については詳細に後述する。
次に、上記ヒートポンプ式冷凍サイクルの各運転時の作
用につき説明する。
用につき説明する。
先ず冷房運転時は、四方弁２は実線表示のように切換え
ることにより、冷媒は実線矢印のように、圧縮機１−四
方弁２−室外熱交換器５−電動膨張弁４−室内熱交換器
３−四方弁２−圧縮機１と流れ、室外熱交換器５が凝縮
器に、室内熱交換器３が蒸発器となり室内熱交換器３で
循環空気を冷却し冷房の用に供する。
ることにより、冷媒は実線矢印のように、圧縮機１−四
方弁２−室外熱交換器５−電動膨張弁４−室内熱交換器
３−四方弁２−圧縮機１と流れ、室外熱交換器５が凝縮
器に、室内熱交換器３が蒸発器となり室内熱交換器３で
循環空気を冷却し冷房の用に供する。
次に、暖房運転時の作用について説明する。
四方弁２を破線表示のように切換えることにより、冷媒
は破線矢印のように、圧縮機１−四方弁２−室内熱交換
器３−電動膨張弁４−室外熱交換器５−四方弁２−圧縮
機１と流れ、室内熱交換器３が凝縮器として作用し、循
環空気に放熱し、該空気を加熱し暖房の用に供し、冷媒
自身は上記熱交換により冷却され凝縮し高圧の液冷媒と
なり、次いで膨張弁４に流入する。膨張弁４で減圧され
た低圧の液冷媒は室外熱交換器５に流入し、室外熱交換
器５が蒸発器として作用し、該熱交換器５を流通する外
気の熱で蒸発し低圧のガス冷媒となり、四方弁２を経て
圧縮機１に戻る。この暖房運転時には電磁弁８及び電磁
弁９は無通電で閉路している。
は破線矢印のように、圧縮機１−四方弁２−室内熱交換
器３−電動膨張弁４−室外熱交換器５−四方弁２−圧縮
機１と流れ、室内熱交換器３が凝縮器として作用し、循
環空気に放熱し、該空気を加熱し暖房の用に供し、冷媒
自身は上記熱交換により冷却され凝縮し高圧の液冷媒と
なり、次いで膨張弁４に流入する。膨張弁４で減圧され
た低圧の液冷媒は室外熱交換器５に流入し、室外熱交換
器５が蒸発器として作用し、該熱交換器５を流通する外
気の熱で蒸発し低圧のガス冷媒となり、四方弁２を経て
圧縮機１に戻る。この暖房運転時には電磁弁８及び電磁
弁９は無通電で閉路している。
外気温が低く湿度が高い場合に暖房運転を続けていて、
室外熱交換器５の蒸発温度が０゜以下になると該熱交換
器５の表面に着霜が生じて来る。着霜状態が進行する
と、室外熱交換器５の通風量は低下し、増々霜量が増加
し、その結果、暖房能力が低下し、室内温度が低下し
て、快適性が損なわれる。その為、適当な時期に霜量を
溶かす除霜運転が必要となる。この除霜運転のフローを
第３図を参照し乍ら以下説明する。
室外熱交換器５の蒸発温度が０゜以下になると該熱交換
器５の表面に着霜が生じて来る。着霜状態が進行する
と、室外熱交換器５の通風量は低下し、増々霜量が増加
し、その結果、暖房能力が低下し、室内温度が低下し
て、快適性が損なわれる。その為、適当な時期に霜量を
溶かす除霜運転が必要となる。この除霜運転のフローを
第３図を参照し乍ら以下説明する。
室外熱交換器５に着霜すると、熱交換性能が低下し、室
外熱交換器（蒸発器として作用）５出口側での冷媒の過
熱度が小さくなる。その為、膨張弁の開度を絞り、流通
冷媒量を減じ所定過熱度を保持したいが、上記流通冷媒
量の減少により室外熱交換器５の入口側圧力は低下し、
その対応冷媒温度Tr（センサー24の検出温度）は低下す
る。
外熱交換器（蒸発器として作用）５出口側での冷媒の過
熱度が小さくなる。その為、膨張弁の開度を絞り、流通
冷媒量を減じ所定過熱度を保持したいが、上記流通冷媒
量の減少により室外熱交換器５の入口側圧力は低下し、
その対応冷媒温度Tr（センサー24の検出温度）は低下す
る。
また上記室外熱交換器５の入口側冷媒温度は該熱交換器
５を流通する空気温度（外気温度）でも変化する。その
ため、着霜量の変化は、室外熱交換器５を流通する外気
温Ta（センサ26検出温度）と室外熱交換器５の入口側冷
媒温度24の差で第４図のような関係となる。第４図は横
軸に着霜量、縦軸に室外熱交換器５に流入する外気温26
と、室外熱交換器５の入口側冷媒温度24との差を示す。
両者の間には図示のように、温度差が多ければ着霜量が
多くなり、温度差が少なければ着霜量は少ない関係にあ
る。
５を流通する空気温度（外気温度）でも変化する。その
ため、着霜量の変化は、室外熱交換器５を流通する外気
温Ta（センサ26検出温度）と室外熱交換器５の入口側冷
媒温度24の差で第４図のような関係となる。第４図は横
軸に着霜量、縦軸に室外熱交換器５に流入する外気温26
と、室外熱交換器５の入口側冷媒温度24との差を示す。
両者の間には図示のように、温度差が多ければ着霜量が
多くなり、温度差が少なければ着霜量は少ない関係にあ
る。
従って、室外熱交換器５に流入する空気温度Ta（外気温
度）と室外熱交換器５の入口側冷媒温度Trをセンサ26及
び24で検出し、この検出温度をマイコン20に取り込み、
その差が設定値ｘあるいはｘ以上になったとき除霜を必
要とする態勢に入る。
度）と室外熱交換器５の入口側冷媒温度Trをセンサ26及
び24で検出し、この検出温度をマイコン20に取り込み、
その差が設定値ｘあるいはｘ以上になったとき除霜を必
要とする態勢に入る。
除霜運転になると、後述のように、圧縮機の蓄熱量も除
霜熱源に利用するため、圧縮機１の温度を設定温度ｙよ
りも高くする必要がある。そこで圧縮機の温度を吐出ガ
ス温度Tdで置き換え、この温度Tdをセンサ23で検出し、
検出温度が設定値ｙ以下であれば、第２電磁弁９に通電
し、該電磁弁を開路し、圧縮機の吐出ガスの一部を第２
バイパス管７を介し吸入側にバイパスさせる。同時に圧
縮機回転数CHを設定回転数Ｚとする。即ち、圧縮機の吸
込み冷媒の過熱度を大とすると共に、圧縮機の入力も大
として、早急に圧縮機の吐出ガス温度Tdを設定温度Tr迄
上昇させる。吐出ガス温度Tdが設定温度Tr迄上昇すれば
第２電磁弁９を消電し閉路される。
霜熱源に利用するため、圧縮機１の温度を設定温度ｙよ
りも高くする必要がある。そこで圧縮機の温度を吐出ガ
ス温度Tdで置き換え、この温度Tdをセンサ23で検出し、
検出温度が設定値ｙ以下であれば、第２電磁弁９に通電
し、該電磁弁を開路し、圧縮機の吐出ガスの一部を第２
バイパス管７を介し吸入側にバイパスさせる。同時に圧
縮機回転数CHを設定回転数Ｚとする。即ち、圧縮機の吸
込み冷媒の過熱度を大とすると共に、圧縮機の入力も大
として、早急に圧縮機の吐出ガス温度Tdを設定温度Tr迄
上昇させる。吐出ガス温度Tdが設定温度Tr迄上昇すれば
第２電磁弁９を消電し閉路される。
除霜運転は、第１電磁弁８に通電し、圧縮機の吐出側の
高温高圧の冷媒ガスを室外熱交換器５にバイパスさせ除
霜を行う。同時に室内熱交換器３用の送風機12を設定風
量ａとし、室外送風機14は停止し、膨張弁４の開度は設
定開度ｂとする。
高温高圧の冷媒ガスを室外熱交換器５にバイパスさせ除
霜を行う。同時に室内熱交換器３用の送風機12を設定風
量ａとし、室外送風機14は停止し、膨張弁４の開度は設
定開度ｂとする。
即ち、冷凍サイクルは、固定絞り膨張弁での暖房運転サ
イクルに、高温の吐出ガスを室外熱交換器５の入口にバ
イパスさせたサイクルとなる。その結果吐出圧力が低く
なり、凝縮温度も低下して凝縮能力が低下するが、室内
熱交換器３の送風機12の風量も設定量ａに低下させるた
め室内熱交換器３の出入口空気温度ΔTa（センサ22検出
温度とセンサ21検出温度の差）は送風機12の設定風量及
び膨張弁４開度で調節可能であり、上記温度差ΔTaを一
定に保つことができる。従って、室内の快適性は保持さ
れる。
イクルに、高温の吐出ガスを室外熱交換器５の入口にバ
イパスさせたサイクルとなる。その結果吐出圧力が低く
なり、凝縮温度も低下して凝縮能力が低下するが、室内
熱交換器３の送風機12の風量も設定量ａに低下させるた
め室内熱交換器３の出入口空気温度ΔTa（センサ22検出
温度とセンサ21検出温度の差）は送風機12の設定風量及
び膨張弁４開度で調節可能であり、上記温度差ΔTaを一
定に保つことができる。従って、室内の快適性は保持さ
れる。
また膨張弁４の開度は、圧縮機吐出ガスの過熱度ΔSHd
が設定過熱度ｃ以上の場合は開く方向に、また設定過熱
度以下では閉じる方向に作動し、圧縮機の吐出ガスの過
熱度を制御する。
が設定過熱度ｃ以上の場合は開く方向に、また設定過熱
度以下では閉じる方向に作動し、圧縮機の吐出ガスの過
熱度を制御する。
本除霜サイクルでは、室内熱交換器３で一部凝縮した液
冷媒と、室外熱交換器５で霜層を解かし凝縮した液冷媒
が圧縮機に吸込まれる。この吸込液量が多いと圧縮機の
損傷する恐れもあり信頼性が低下することになる。従っ
て、この液戻り量と関係の深い圧縮機吐出ガスの過熱度
を制御する必要がある。また、室内熱交換器３の送風機
12の風量は、室内熱交換器３の出入口空気温度の温度差
ΔTa（−）が設定値ｄとなるように調節することも
可能である。
冷媒と、室外熱交換器５で霜層を解かし凝縮した液冷媒
が圧縮機に吸込まれる。この吸込液量が多いと圧縮機の
損傷する恐れもあり信頼性が低下することになる。従っ
て、この液戻り量と関係の深い圧縮機吐出ガスの過熱度
を制御する必要がある。また、室内熱交換器３の送風機
12の風量は、室内熱交換器３の出入口空気温度の温度差
ΔTa（−）が設定値ｄとなるように調節することも
可能である。
上記のような制御を行い霜層を解かし、この除霜時間を
短縮するため、除霜開始後からの時間ｔが設定時間ｅよ
り長くなり、しかも、吐出ガスの過熱度ΔSHdが増大傾
向にある場合に、または、室外熱交換器５の温度上昇が
小さくなったとき、第２バイパス弁９を開く。この弁９
の開路により、吐出ガスの一部が圧縮機の吸入配管1bに
流入し圧力を上昇させ、室外熱交換器５の凝縮圧力も上
昇させるため、該熱交換器５の温度が上昇し霜が早く解
け、除霜時間は短縮される。しかし乍ら、もし、吐出ガ
スの過熱度ΔSHdが減少しているときに第２バイパス弁
９を開くと、ΔSHdが益々小となり、霜を解かした液冷
媒が多量に圧縮機に戻るため、圧縮機１の蓄熱量では蒸
発し切れず、液圧縮が生じることになり、前述のように
信頼性が低下する。また、第１バイパス弁８と同時に第
２バイパス弁９を開けば吐出ガス温度は急激に低下し、
上記と同様に圧縮機の液冷媒が多量に戻り信頼性が低下
する。この吐出ガスの過熱度ΔSHdの変化の状況と第２
開閉弁９の開路の時間との関係を第５図に示す。
短縮するため、除霜開始後からの時間ｔが設定時間ｅよ
り長くなり、しかも、吐出ガスの過熱度ΔSHdが増大傾
向にある場合に、または、室外熱交換器５の温度上昇が
小さくなったとき、第２バイパス弁９を開く。この弁９
の開路により、吐出ガスの一部が圧縮機の吸入配管1bに
流入し圧力を上昇させ、室外熱交換器５の凝縮圧力も上
昇させるため、該熱交換器５の温度が上昇し霜が早く解
け、除霜時間は短縮される。しかし乍ら、もし、吐出ガ
スの過熱度ΔSHdが減少しているときに第２バイパス弁
９を開くと、ΔSHdが益々小となり、霜を解かした液冷
媒が多量に圧縮機に戻るため、圧縮機１の蓄熱量では蒸
発し切れず、液圧縮が生じることになり、前述のように
信頼性が低下する。また、第１バイパス弁８と同時に第
２バイパス弁９を開けば吐出ガス温度は急激に低下し、
上記と同様に圧縮機の液冷媒が多量に戻り信頼性が低下
する。この吐出ガスの過熱度ΔSHdの変化の状況と第２
開閉弁９の開路の時間との関係を第５図に示す。
第５図は縦軸に吐出冷媒ガスの過熱度ΔSHd、横軸に時
間ｔを示す。第１電磁弁8,第２電磁弁９を同時に開く
と、一点鎖線で示すように吐出ガスの過熱度ΔSHdは急
激に低下し、上記過熱度上昇に時間がかかる。また、第
１電磁弁８開路t1時間後に第２電磁弁９を開路すれば吐
出冷媒ガスの過熱度ΔSHdは時間と共に破線で示すよう
に変化する。更に、第１電磁弁８開路t2時間後でTdがｈ
に回復したときに第２電磁弁９を開路すれば、吐出冷媒
ガスの過熱度ΔSHdは実線で示すように変化する。即
ち、第１電磁弁８開路t2時間後に第２電磁弁９を開路す
るようにすれば、吐出冷媒のガスの過熱度ΔSHdの低下
は少ない。
間ｔを示す。第１電磁弁8,第２電磁弁９を同時に開く
と、一点鎖線で示すように吐出ガスの過熱度ΔSHdは急
激に低下し、上記過熱度上昇に時間がかかる。また、第
１電磁弁８開路t1時間後に第２電磁弁９を開路すれば吐
出冷媒ガスの過熱度ΔSHdは時間と共に破線で示すよう
に変化する。更に、第１電磁弁８開路t2時間後でTdがｈ
に回復したときに第２電磁弁９を開路すれば、吐出冷媒
ガスの過熱度ΔSHdは実線で示すように変化する。即
ち、第１電磁弁８開路t2時間後に第２電磁弁９を開路す
るようにすれば、吐出冷媒のガスの過熱度ΔSHdの低下
は少ない。
次いで、霜が解けると、室外熱交換器５の出口冷媒温度
Tro（センサ25の検出温度）が上昇して来る。このTroが
設定値ｆになったとき、両バイパス弁8,9を閉じると共
に室内送風機12は通常運転ｇに、室外送風機14は再運転
し、通常の暖房運転に戻る。
Tro（センサ25の検出温度）が上昇して来る。このTroが
設定値ｆになったとき、両バイパス弁8,9を閉じると共
に室内送風機12は通常運転ｇに、室外送風機14は再運転
し、通常の暖房運転に戻る。
即ち、除霜用バイパス開閉弁を流れるホットガス量を、
従来のホットガス除霜方式より少なくし、一方、それを
補うため、吸入側のバイパス管を設け、ホットガス除霜
で霜を解かした後、吸入側へホットガスをバイパスさせ
て完全に霜を解かす２段方式とし、吐出ガスの過熱度を
膨張弁で制御している。
従来のホットガス除霜方式より少なくし、一方、それを
補うため、吸入側のバイパス管を設け、ホットガス除霜
で霜を解かした後、吸入側へホットガスをバイパスさせ
て完全に霜を解かす２段方式とし、吐出ガスの過熱度を
膨張弁で制御している。
以上説明したように本発明によれば、除霜運転中も暖房
運転を維持し、室内熱交換器から室内に風を吹出すた
め、除霜運転中も快適性を維持できる。
運転を維持し、室内熱交換器から室内に風を吹出すた
め、除霜運転中も快適性を維持できる。
また、除霜運転中に吐出冷媒ガスの過熱度を制御してい
るため、従来のホットガスバイパス除霜方式に較べ圧縮
機への液戻りが少なく信頼性が大巾に向上される効果を
有する。
るため、従来のホットガスバイパス除霜方式に較べ圧縮
機への液戻りが少なく信頼性が大巾に向上される効果を
有する。
第１図は本発明の一実施例を示す冷凍サイクルの構成
図、第２図は各温度センサの検知信号をマイコンに取込
み設定値との比較を行ない、出力信号にて各制御弁を制
御する関係を示す説明図、第３図は除霜運転時のフロー
チャート図、第４図は外気と室外熱交換器の流入冷媒温
度との差と、着霜量との関係を示す線図、第５図は除霜
運転中に第２電磁弁を開路する時間と吐出ガスの過熱度
との関係を示す線図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内熱交換器、４
……膨張弁、５……室外熱交換器、6,7,10a……バイパ
ス管（分岐管）、8,9,10……電磁弁、12……室内送風
機、14……室外送風機、21,22,23,24,25,26,27……セン
サー。
図、第２図は各温度センサの検知信号をマイコンに取込
み設定値との比較を行ない、出力信号にて各制御弁を制
御する関係を示す説明図、第３図は除霜運転時のフロー
チャート図、第４図は外気と室外熱交換器の流入冷媒温
度との差と、着霜量との関係を示す線図、第５図は除霜
運転中に第２電磁弁を開路する時間と吐出ガスの過熱度
との関係を示す線図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内熱交換器、４
……膨張弁、５……室外熱交換器、6,7,10a……バイパ
ス管（分岐管）、8,9,10……電磁弁、12……室内送風
機、14……室外送風機、21,22,23,24,25,26,27……セン
サー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 浩清 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (56)参考文献 特開 昭55−17081（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】回転数可変の圧縮機、四方弁、室内熱交換
器、膨張弁、室外熱交換器を順次配管接続して形成され
た冷凍サイクルと、この冷凍サイクルを制御する制御手
段とを備えた空気調和機であって、圧縮機の吐出側管路
から分岐し、膨張弁と室外熱交換器とを結ぶ管路に接続
される第１のバイパス管と、圧縮機の吐出側管路から分
岐し、圧縮機の吸入側管路に接続される第２のバイパス
管とを有し、前記第１のバイパス管には第１開閉弁を、
前記第２のバイパス管には第２開閉弁を夫々設け、四方
弁を切換えることによって暖房運転と冷房運転を切換え
る空気調和機において、 除霜運転中は、暖房運転を継続しながら前記室外熱交換
器へ吐出ガスを流通させるよう前記第１開閉弁を開路
し、この第１開閉弁を開路した後に、前記第２開閉弁を
吐出冷媒ガスの過熱度に応じ選択的に開閉する手段を前
記制御手段に設けたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項２】第２のバイパス管の前記第２開閉弁を、第
１バイパス管の前記第１開閉弁の開路動作時には閉路
し、吐出ガスの過熱度が設定値より上昇したら開路する
手段を前記制御手段に設けた特許請求の範囲第１項記載
の空気調和機。 - 【請求項３】前記室外熱交換器出口に設けた冷媒温度検
出センサーで検出した冷媒温度をその設定値と比較し、
該検出温度が設定値に上昇したとき、前記第１開閉弁を
閉路する手段を前記制御手段に設けた特許請求の範囲第
１項記載の空気調和機。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、さらに、
除霜運転前に圧縮機の吐出部に設けた吐出ガス温度検出
センサーで検出した吐出冷媒の温度をその設定値と比較
し、該温度が設定値より低ければ前記第２開閉弁を開路
し、設定値に上昇すれば閉路する手段を前記制御装置を
設けたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項５】除霜運転中であって前記第１開閉弁が開路
し前記第２開閉弁が閉路しているときに、圧縮機の吐出
冷媒の過熱度をその設定値と比較し、この過熱度が設定
値より低ければ前記膨張弁の開度を閉方向に、高ければ
開方向に開度制御する手段を前記制御手段に設けた特許
請求の範囲第１項乃至第４項の何れか一つに記載の空気
調和機。 - 【請求項６】前記第１開閉弁及び第２開閉弁がそれぞれ
電磁弁である特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れか
一つに記載の空気調和機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147073A JPH0799297B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 空気調和機 |
| DE19873720889 DE3720889A1 (de) | 1986-06-25 | 1987-06-24 | Klimaanlage |
| US07/066,301 US4770000A (en) | 1986-06-25 | 1987-06-25 | Defrosting of refrigerator system out-door heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147073A JPH0799297B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636368A JPS636368A (ja) | 1988-01-12 |
| JPH0799297B2 true JPH0799297B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=15421859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61147073A Expired - Lifetime JPH0799297B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 空気調和機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4770000A (ja) |
| JP (1) | JPH0799297B2 (ja) |
| DE (1) | DE3720889A1 (ja) |
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