JPH10132358A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH10132358A
JPH10132358A JP8290883A JP29088396A JPH10132358A JP H10132358 A JPH10132358 A JP H10132358A JP 8290883 A JP8290883 A JP 8290883A JP 29088396 A JP29088396 A JP 29088396A JP H10132358 A JPH10132358 A JP H10132358A
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heat exchanger
air conditioner
compressor
refrigerant
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信夫 川合
Hideaki Motohashi
秀明 本橋
Hiroyuki Tanaka
宏之 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】R22よりも同一温度で飽和圧力が高い代替冷
媒を用いた空気調和機において圧縮機(コンプレッサ)
の性能や信頼性を高度に維持する。 【解決手段】コンプレッサ2、室内ファン4aを有する
室内側熱交換器4、PMV5、室外ファン6aを有する
室外側熱交換器6を順次接続して冷媒循環サイクルを構
成し、冷媒として同一温度で飽和圧力がR22より高い
代替冷媒を用いた空気調和機1(図1参照)。室内ファ
ン4aから吹き出される吹出風の室内空間における天井
側上方及び床側下方への吹出角度を調節する横ルーバ2
7a、27b(図2参照)と、暖房運転開始時において
吹出角度を吹出風が天井側上方へ向かう位置に設定し、
室内側熱交換器4が熱交換可能な状態に達した際に吹出
角度を吹出風が床側下方へ向かう位置に設定するように
横ルーバ27a、27bを制御する室内制御部31、ル
ーバモータ(RM)34、ルーバ駆動回路35とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、HCFC(ハイド
ロクロロフルオロカーボン)22(以下、R22とい
う)に代わる代替冷媒として、当該R22よりも同一温
度で飽和圧力が高い、言い換えればより高圧で動作する
代替冷媒を用いた空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】ルームエアコン等の空気調和機は、冷凍
サイクルにおいて冷媒を循環させて、当該冷媒の凝縮作
用及び蒸発作用により室内空気を冷房又は(及び)暖房
するものであり、今や各家庭やビル等では必需品の一つ
になっている。
【0003】上述した空気調和機において使用される冷
媒として、現在は無毒で不燃性であり、熱的にも化学的
にも安定なR22を用いている。
【0004】ところで、R22を冷媒とした従来の空気
調和機では、図15の暖房運転フローチャートに示すよ
うに、当該空気調和装置を運転して暖房を開始する際に
おいては、室内送風ルーバを通常暖房時に向ける位置
(吹出風が室内の床方向(下方向)に向かう位置)に設
定制御した状態でコンプレッサをON駆動させる。この
とき、室内側熱交換器の温度Tが上昇して、その温度T
が熱交換(凝縮)可能温度T0 を越える(T≧T0 )ま
では(ステップS2の判断の結果NO)、冷風を室内空
間に送らないように室内ファンの運転を停止制御してい
た(ステップS1)。
【0005】そして、運転開始後しばらくして室内側熱
交換器温度Tが上昇して当該Tが熱交換可能温度T0 を
越えて温風が吹き出される状態に到達したとき(T≧T
0 ;ステップS2の判断の結果YES)、室内ファンの
運転を開始して通常運転を行なうように制御していた
(ステップS3)。
【0006】一方、空気調和機においては、暖房時に蒸
発器である室外側熱交換器の外面に外気中の霜が付着
(着霜)することがあり、この着霜は、室外側熱交換器
の蒸発作用を阻害する一因となっていた。そこで、空気
調和機では、暖房時において一時的に室外側熱交換器の
着霜を除去する運転、いわゆる除霜運転が行なわれてい
る。
【0007】空気調和装置の除霜運転は、例えば暖房運
転時にONの四方弁をOFFに反転して、冷媒の循環方
向を暖房時と逆転させる。そして、流量調整弁(電子制
御弁、PMV)である膨張弁の開度が所定開度で一定に
保持されるように制御し、室内外ファンの運転を停止さ
せるものである。
【0008】すなわち、コンプレッサから吐出された高
温高圧のガス状冷媒は、室外側熱交換器内に導入され、
その室外側熱交換器内で放熱して液化される。このと
き、冷媒の放熱により室外側熱交換器の外面に付着した
霜が加熱されて除去される。また、室外側熱交換器で凝
縮液化した液状冷媒は膨張弁を介して室内側熱交換器内
へ流入され、その室内側熱交換器内で蒸発して気化され
る。気化された冷媒(ガス状冷媒)は再びコンプレッサ
に戻され、以下、上述した動作サイクルが繰り返し行な
われるようになっている。
【0009】ここで、R22を冷媒とした空気調和機に
おいて除霜運転を行なった場合の吐出圧力(コンプレッ
サから吐出され室内側熱交換器(凝縮器)を介して膨張
弁に達するまでの圧力)Pdと吸込圧力(膨張弁から室
外側熱交換器(蒸発器)を介してコンプレッサに吸い込
まれるまでの圧力)Psとの差は、図16に示すように
約20kg/cm2 に止まっていた。したがって、四方
弁反転時に急激な圧力変化が生じても、その圧力変化に
基づいて四方弁の配管等に発生する騒音、振動は、周囲
にほとんど影響を与えない程度であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来空気調和機に冷媒
として用いられたR22は、オゾン層を破壊する恐れが
あるため、将来的に使用を廃止することが正式に決定さ
れており、R22に代わる冷媒を用いた空気調和機の研
究開発が進められている。
【0011】そして、R22に対する代替冷媒として、
当該R22よりも同一温度で飽和圧力(凝縮圧力)が高
い代替冷媒(例えば、50℃における飽和圧力が250
0kPa以上)を用いた空気調和機が考えられている。
【0012】しかしながら、従来の空気調和機において
R22よりも同一温度で飽和圧力が高い代替冷媒を用い
た場合、高圧側(コンプレッサから凝縮器(暖房時には
室内側熱交換器)を介して膨張弁に至る系統;なお、膨
張弁から蒸発器(暖房時における室外側熱交換器)を介
してコンプレッサに至る系統を低圧側という)の圧力上
昇(言い換えれば吐出圧力の上昇)が急速に起こるた
め、上述した暖房運転開始においては、上述した室内フ
ァンが運転を開始するまでの運転停止時において高圧側
の圧力が異常上昇する。
【0013】この結果、コンプレッサの信頼性に対して
悪影響を与えるとともに、各熱交換器や配管等を破損す
る危険性が生じていた。また、コンプレッサの潤滑油
(冷凍機油)としてエステル油等の相容性が良く比誘電
率が高い油を用いた場合、高圧側の圧力の急激な上昇に
伴い、コンプレッサ中の潤滑油に冷媒が溶け込み、潤滑
油の油面が上昇した。そして、この油面の上昇により、
コンプレッサ内のモータ巻線部分までもが潤滑油に浸漬
される状態を引き起こし、漏洩電流が増加した。
【0014】例えば、図17は、従来のR22よりも同
一温度で飽和圧力が高い代替冷媒を用いた空気調和機に
おいて暖房運転をスタートさせた後(室内ファン運転停
止時)において、横軸を当該暖房運転スタート時からの
経過時間tとした際の高圧側圧力P、油面の高さH、漏
洩電流Iの変化の一例を示すグラフである。この図17
によれば、暖房運転スタート直後に高圧側圧力Pが急激
且つ異常に上昇し、その上昇に応じて油面の高さH及び
漏洩電流Iの量が増大していることが分かる。
【0015】一方、上述した高圧側の異常な圧力上昇
は、除霜運転時においても問題を発生していた。すなわ
ち、R22よりも同一温度で飽和圧力が高い代替冷媒と
して、例えば、50℃における飽和圧力が2500kP
a以上の冷媒を用いた場合の前掲図16に対応する吐出
圧力Pd' と吸込圧力Ps' との関係を図18に示す。
図18によれば、除霜運転時における吐出圧力Pd' の
異常な上昇により、当該Pd' とPs' との差は約30
kg/cm2 にまで達してしまった。したがって、四方
弁反転時の急激な圧力変化に基づいて四方弁の配管等か
ら発生する騒音、振動が増大して周囲に悪影響を及ぼす
恐れが生じていた。
【0016】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、R22よりも同一温度で飽和圧力が
高い代替冷媒を用いた空気調和機において、高圧側の急
速且つ異常な圧力上昇を抑制することにより、コンプレ
ッサの性能や信頼性を高度に維持し、且つ熱交換器等の
破損を防止するとともに、快適な暖房空間を提供するこ
とにある。
【0017】また、本発明のその他の目的は、R22よ
りも同一温度で飽和圧力が高い、例えば50℃における
飽和圧力が2500kPa以上の代替冷媒を用いた空気
調和機において、吐出圧力の異常な上昇を抑制して当該
吐出圧力と吸込圧力との差を小さくすることにより、除
霜運転の四方弁反転時に配管等から発生する騒音、振動
を低減することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】R22よりも同一温度で
飽和圧力が高い、例えば50℃における飽和圧力が25
00kPa以上の代替冷媒を用いた場合において、暖房
運転開始時から高圧側の圧力が急激に上昇する理由の一
つとして、室内ファンの運転が停止し、室内側熱交換器
の熱交換作用が行なわれていないことがある。しかしな
がら、通常に室内ファンを運転したのでは熱交換可能な
状態に達していない室内側熱交換器で熱交換された冷た
い吹出風が室内に流れてしまうため、第1の発明では、
室内空間における天井側上方及び床側下方への吹出角度
を、暖房運転開始時において吹出風が天井側上方へ向か
う位置に設定し、例えば室内側熱交換器の温度が上昇し
て熱交換可能な状態に達した時に、その吹出角度を吹出
風が床側下方へ向かう位置に設定している。このように
設定すれば、高圧側の急激な圧力上昇を回避しながら室
内の快適さを損なわずに暖房運転を開始できる。
【0019】一方、第2の発明では、除霜運転開始時の
四方弁反転時に吐出圧力と吸込圧力との差を小さくする
手段(例えば圧縮機の運転を四方弁反転の前に所定時間
OFFにする手段や、膨張機構の開度を四方弁反転の所
定時間時から所定開度アップ又はダウンさせる手段等)
を設けたため、当該四方弁反転時における急激な圧力変
化を抑制することができる。したがって、除霜運転開始
時の四方弁の配管等から発生する騒音、振動を低減させ
ることができる。
【0020】すなわち、上記目的を達成するため第1の
発明の空気調和機においては、圧縮機、室内ファンを有
する室内側熱交換器、膨張機構、及び室外ファンを有す
る室外側熱交換器を順次接続して冷媒循環サイクルを構
成し、前記冷媒として同一温度での飽和圧力がHCFC
22より高い代替冷媒を用いた空気調和機において、室
内ファンから吹き出される風の室内空間における天井側
上方及び床側下方への吹出角度を調節する吹出角度調節
手段と、暖房運転開始時において前記吹出角度を前記吹
出風が天井側上方へ向かう位置に設定し、且つ前記室内
側熱交換器が熱交換可能な状態に達した際に前記吹出角
度を前記吹出風が床側下方へ向かう位置に設定するよう
に前記吹出角度調節手段を制御する吹出角度制御手段と
を備えている。
【0021】特に、本発明の好適な実施形態として、前
記室内側熱交換器の温度及び当該室内側熱交換器の吹き
出し温度の少なくとも一方を検出する温度検出手段を備
え、前記吹出角度制御手段は、前記温度検出手段により
検出された信号に応じて前記吹出角度調節手段を制御す
るようにしている。
【0022】特に、本発明の好適な実施形態として、前
記室内ファンと前記室内側熱交換器は室内側に設置され
た室内ユニット内に配設され、この室内ユニットは、室
内空気を吸い込んで前記室内側熱交換器に送る吸込グリ
ルと、前記室内側熱交換器により調音された空気を前記
室内ファンを介して前記室内空間へ吹き出す吹出グリル
とを備え、前記吹出角度調節手段は、前記吹出グリル近
傍に設置され当該吹出グリルから吹き出された前記吹出
風の吹出角度を調節するように構成されているととも
に、前記暖房開始時に設定される前記吹出角度の位置
は、冷房時に設定される位置よりも上方であり、前記吹
出グリルから吹き出された吹出風が前記吸込グリルへ吸
い込まれる位置である。
【0023】一方、上記目的を達成するため第2の発明
の空気調和機においては、圧縮機と、四方弁と、室内フ
ァンを有する室内側熱交換器と、膨張機構と、室外ファ
ンを有する室外側熱交換器とを順次接続して構成された
冷媒循環サイクルを有し、前記冷媒として同一温度での
飽和圧力がHCFC22より高い代替冷媒を用いた空気
調和機であって、前記四方弁により前記圧縮機の吐出側
を前記室内側熱交換器に、当該圧縮機の吸込側を前記室
外側熱交換器に接続して暖房運転を行なう空気調和機に
おいて、前記暖房運転中における除霜運転開始時に前記
四方弁を反転制御して前記圧縮機の吐出側を前記室外側
熱交換器に、当該圧縮機の吸込側を前記室内側熱交換器
にそれぞれ反転接続する反転制御手段と、前記四方弁の
反転制御時に前記圧縮機の運転周波数を所定の除霜運転
周波数に設定するとともに、当該四方弁の反転制御時に
前記室内ファン及び前記室外ファンの回転を停止し、且
つ前記膨張機構の開度を所定の除霜開度に設定する除霜
運転制御手段と、前記切換機構反転制御時に前記冷媒循
環サイクルにおける吐出側圧力と吸込側圧力との差を小
さくする圧力差調整手段とを備えている。
【0024】本発明の好適な実施形態として、前記圧力
差調整手段は、前記反転制御の開始前に所定時間前記圧
縮機の運転を停止制御する停止制御手段を備えている。
【0025】本発明の好適な実施形態として、前記圧力
差調整手段は、前記反転制御時における前記圧縮機の運
転周波数を前記除霜運転周波数よりも低く設定する周波
数制御手段を備えている。また、本発明の好適な実施形
態として、前記圧力差調整手段は、前記反転制御開始時
よりも所定時間前に前記圧縮機の運転周波数を前記除霜
運転周波数に設定し、前記反転制御開始時まで当該除霜
運転周波数を維持させる周波数制御手段を備えている。
さらに、本発明の好適な実施形態として、前記圧力差調
整手段は、前記反転制御の開始前に所定時間前記膨張機
構の開度を前記暖房運転時における開度よりも所定量ア
ップさせる開度制御手段を備えている。また、本発明の
好適な実施形態として、前記圧力差調整手段は、前記反
転制御の開始前に所定時間前記膨張機構の開度を前記暖
房運転時における開度よりも所定量ダウンさせる開度制
御手段を備えている。
【0026】本発明の好適な実施形態として、前記圧力
差調整手段は、前記反転制御の開始前に所定時間前記室
内ファンの回転数を前記暖房運転時における回転数より
も所定数アップさせる回転数制御手段を備えている。ま
た、本発明の好適な実施形態として、前記圧力差調整手
段は、前記反転制御の開始前に所定時間前記室外ファン
の回転数を前記暖房運転時における回転数よりも所定数
ダウンさせる回転数制御手段を備えている。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、添付図面を参照して説明する。
【0028】(第1実施形態)図1は、本実施形態にお
ける空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す図である。
そして、本構成の空気調和装置の冷凍サイクルにおいて
は、R22よりも同一温度で飽和圧力が高い、例えば5
0℃における飽和圧力が2500kPa以上の代替冷媒
を用いている。なお、このような代替冷媒として特にオ
ゾン層を破壊しないものは、R32(CH2 2 )とR
125(CHF2 CF3 )との合成組成が80%以上の
冷媒、R143a(CH3 CF3 )とR125(CHF
2 CF3)との合成組成が80%以上の冷媒、及びR3
2(CH2 2 )の組成が45%以上の冷媒等がある。
【0029】図1に示すように、空気調和機1は、コン
プレッサ(圧縮機)2、冷媒流路切り換え機能を有する
四方弁3、室内ファン4aを有する室内側熱交換器4、
膨張弁としての電子制御弁(PMV)5、及び室外ファ
ン6aを有する室外側熱交換器6を配管7を介して順次
且つ環状に接続して冷媒を可逆的に循環させる冷凍サイ
クルを構成している。
【0030】この冷凍サイクルから分かるように、空気
調和機1は、室内ファン4a及び室外ファン6aの運転
時における四方弁3の切換制御(四方弁3→OFF)に
より、冷媒を図中実線矢印方向に循環(コンプレッサ2
→四方弁3→室外側熱交換器(凝縮作用)6→PMV5
→室内側熱交換器(蒸発冷房作用)4→四方弁3→コン
プレッサ2→…)させることにより冷房運転し、また、
四方弁3の切換制御(四方弁3→ON)により、冷媒を
図中破線方向に循環(コンプレッサ2→四方弁3→室内
側熱交換器(凝縮暖房作用)4→膨張弁5→室外側熱交
換器(蒸発作用)6→四方弁3→コンプレッサ2→…)
させることにより暖房運転するように構成されている。
さらに、暖房運転時において室内ファン4a及び室外フ
ァン6aを停止させるとともに四方弁3を切り換え制御
して、冷媒を暖房時における循環方向とは逆方向(図中
実線方向)に循環させて除霜運転を実行可能になってい
る。
【0031】そして、コンプレッサ2、四方弁3、PM
V5、室外側熱交換器6、及び室外ファン6aは、室外
に設置された室外ユニットに設けられている。その室外
ユニットは、室外側熱交換器6に設置されその室外側熱
交換器6の冷媒蒸発温度を検出する蒸発温度センサ9
と、室外側熱交換器6自体に、あるいはその室外側熱交
換器6近傍に設けられ外気温度を検出する外気温度セン
サ10とを備えており、この蒸発温度センサ9及び外気
温度センサ10により検出された信号等に基づいてコン
プレッサ2等を含む室外側全体を制御する機能を有して
いる。
【0032】また、室内側熱交換器4と室内ファン4a
とは室内に設置された室内ユニットに設けられている。
室内ユニットは、室内の温度を検出する室内温度センサ
11と、室内側熱交換器4に設置されその室内側熱交換
器4の冷媒凝縮温度を検出する熱交換器温度センサ12
とを備えており、室内温度センサ11及び熱交換器温度
センサ12によりそれぞれ検出された信号等に基づいて
室内側熱交換器4及び室内ファン4aを含む室内側全体
を制御する機能を有している。なお、室内温度センサ1
1は、室内ユニット内の室内側熱交換器4の近傍(例え
ば風上側)に設置されている。
【0033】ここで、図1における室内ユニットの概略
構成を図2に示す。図2によれば、室内側熱交換器4及
び室内ファン4aを有する室内ユニット15は、全体で
略直方体状に形成され、室内ファン4aの回転軸方向に
対応する長手方向が室内の水平方向に沿うように例えば
室内壁等に設置されている。
【0034】室内ユニット15は本体ケーシング16を
有し、この本体ケーシング16における室内壁設置側に
対向する前面側に前面パネル17が装着されている。そ
して、この前面パネル17の前面側には吸込グリル18
が配設され、当該前面パネル17の前面床側(図中下方
側)の下方には、吹出口である吹出グリル19が配設さ
れている。そして、本体ケーシング16のファンケーシ
ング20内には、これら吸込グリル18と吹出グリル1
9とを連通させる通風路21が形成されている。
【0035】この通風路21には、例えば逆V字状に屈
曲された室内側熱交換器4と、その送風方向下流側に例
えば横流ファンよりなる室内ファン4aとが配設されて
おり、吸込グリル18から本体ケーシング16内へ吸い
込んだ室内空気を室内側熱交換器4で熱交換して、冷風
又は暖房の調温空気を室内ファン4aにより吹出グリル
19から室内へ再び送風して冷房又は暖房するようにな
っている。
【0036】室内ファン4aはファンケーシング20と
ノーズ25とともに送風機として構成されており、ノー
ズ25は室内側熱交換器4からのドレンを受けるドレン
パン26の後部側壁側に固定されている。
【0037】吹出グリル19の内方には、この吹出グリ
ル19から外方へ吹き出される送風(吹出風)wの室内
空間における天井側上方及び床側下方(以下、上下方向
という)への吹出角度を調節する上下風向調節ルーバ2
7と、ファン回転軸に沿った水平方向(左右方向)への
吹出角度を調節する左右風向調節ルーバ28とが配設さ
れている。
【0038】上下風向調節ルーバ27は例えば帯状薄板
の上下一対の横ルーバ27a、27bを有しており、こ
の横ルーバ27a、27bは、ファン回転軸に略平行な
吹出グリル19の長手方向に沿ってその略全長に亘って
平行且つ上下方向に所要の間隔をおいて並設されてい
る。また、各横ルーバ27a、27bは図示しない揺動
機構により前記長手方向に沿った軸(揺動軸)を中心に
上下方向に揺動するように構成され、これら横ルーバ2
7a、27bの上下方向の揺動角を揺動機構の後述する
ルーバモータにより適宜調節することにより、吹出風w
の上下方向の吹出角度を制御するようになっている。
【0039】ここで、図3に室内ユニット15及び室外
ユニット30を含む空気調和機1全体の制御系統を示
す。
【0040】図3によれば、室内ユニット15は、その
室内ユニット15全体を制御する例えばマイクロコンピ
ュータを搭載した室内制御部31を備えており、この室
内制御部31には、電源供給用の交流電源S及び遠隔操
作制御用のリモコンRがそれぞれ接続されている。
【0041】また、室内ユニット15は、前述した室内
温度センサ11及び熱交換器温度センサ12と、室内フ
ァン4aを回転させるファンモータ(FM)32と、こ
のFM32の回転速度を可変速制御可能な速度制御回路
33と、上下風向調節ルーバ27(横ルーバ27a、2
7b)を前記揺動軸を中心に回転させて揺動運動させる
ルーバモータ(RM)34と、このRM34を、その回
転角度を制御しながら駆動させるルーバ駆動回路35と
を備えている。そして、室内温度センサ11、熱交換器
温度センサ12、速度制御回路34及びルーバ駆動回路
35はそれぞれ室内制御部31に接続されている。
【0042】室内制御部31は、暖房時における室内側
熱交換器4の熱交換(凝縮)可能温度T0 ,その熱交換
可能温度T0 に対応する高圧側圧力P0 ,及び暖房運転
開始時から室内側熱交換器4が熱交換(凝縮)可能な状
態になるまでの時間t0 の内の少なくとも1つを予め内
部メモリに記憶しており、室内温度センサ11及び熱交
換器温度センサ12からの検出信号及び室外ユニット3
0(の室外制御部)から送られる室外情報信号等に応じ
て速度制御回路33及びルーバ駆動回路34を制御する
ように構成されている。
【0043】一方、室外ユニット30は、その室外ユニ
ット30全体を制御する例えばマイクロコンピュータを
搭載した室外制御部40と、この室外制御部40に相互
接続され当該室外制御部40の制御に必要な情報データ
等を記憶可能なメモリ(EEPROM)41とを備えて
おり、この室外制御部40には室内制御部31を介して
交流電源供給ラインLが接続されている。
【0044】また、室外ユニット30は、コンプレッサ
2を回転駆動させるコンプレッサモータ(CM)42
と、交流電源供給ラインLを介して交流電源Sから供給
された交流電力を一度直流に変換し、平滑化した後で再
度交流電力に変換してCM42を回転駆動するインバー
タ回路43とを備えており、このインバータ回路43
は、室外制御部40からの制御信号に応じてCM42の
回転周波数制御を行なうことにより、冷暖房能力を広範
囲で調節可能になっている。
【0045】さらに、室外ユニット30は、室外ファン
6aを回転させるファンモータ(FM)44と、FM4
4の回転速度を可変速制御しながら駆動させるファン駆
動回路45と、前述した四方弁(4V)3、PMV5、
及び外気温度センサ10とを備えており、室外制御部4
0は、蒸発温度センサ9及び外気温度センサ10からの
検出信号及び室内ユニット15(の室内制御部31)か
ら送られる室内情報信号に応じて、ファン駆動回路45
の駆動制御、四方弁3のON/OFFの切換制御及びP
MV5の開度制御を行なうようになっている。
【0046】次に本実施形態の全体動作について、特に
暖房運転開始における室内ユニットの動作について説明
する。
【0047】空気調和装置1を運転して暖房を開始する
際において、室内制御部31は、ルーバ駆動回路35を
介してRM34を回転制御して、横ルーバ27a、27
bの角度位置を、吹出風wが室内空間の天井方向(上方
向)に向かう位置(例えば天井面や床面に略平行な水平
位置(又はこの水平位置よりも天井側上方へ向いた水平
位置)、もしくは吹出風wが吸込グリル18に短絡的に
吸い込まれるような位置(上記水平位置よりも天井側上
方へ向いたショートサーキット位置)に設定する(図2
における破線で示された横ルーバ27a' 、27b' の
位置及び破線矢印で示された吹出風w1 (ルーバ水平位
置),吹出風w2 (ルーバショートサーキット位置)参
照)。この状態で、室外制御部40は、四方弁3をON
に切り換え制御し、インバータ回路43を介してCM4
2を回転駆動させてコンプレッサ2を起動させるととも
に、ファン駆動回路45を介してFM32を回転駆動し
て室外ファン44を駆動させる。
【0048】一方、室内制御部31は、室外制御部40
から送られるコンプレッサ2起動情報に応じて、当該コ
ンプレッサ2起動と略同時にファン駆動回路45を介し
てFM44を回転駆動させて室内ファン4aの運転を開
始(室内ファンON)させる。この結果、暖房運転開始
時から室内ファン4aの運転により室内側熱交換器4を
介して室内側の熱交換が行なわれる。(図4、ステップ
S10参照)。
【0049】このとき、室内制御部31は、熱交換器温
度センサ12により検出される検出信号を常時参照して
おり、その検出信号に基づく室内側熱交換器4の温度T
が上昇して、当該Tが熱交換可能温度T0 を越える(T
≧T0 )かどうかを判断している(ステップS11)。
【0050】すなわち、室内制御部31は、熱交換器温
度センサ12により検出された室内側熱交換器4の温度
Tが熱交換可能温度T0 を越えていない場合(T<T0
)のいては、ステップS11の判断はNOとなり、ス
テップS11の判断処理を繰り返す。このとき、T<T
0 のため、室内ファン4aの運転の下で吹出グリル19
から吹き出される吹出風は冷風であるが、この冷たい吹
出風は、横ルーバ27a、27bの角度位置が水平位置
もしくはショートサーキット位置に設定されているた
め、吹出風w1 及び吹出風w2 として示すように、室内
空間の天井側上方に吹き出されるか、もしくは吸込グリ
ル18に短絡的に吸い込まれるように吹き出されるた
め、室内空間全体を冷やすことがなく、当該室内空間の
温度変化が少ない状態で維持されている。
【0051】そして、室内側熱交換器4の温度Tが熱交
換可能温度T0 を越えた場合(T≧T0 )においては、
ステップS11の判断の結果はYESとなり、室内制御
部31は、ルーバ駆動回路35を介してRM34を回転
制御して、横ルーバ27a、27bの角度位置を、通常
暖房時に向ける位置である吹出風が室内の床方向(下方
向)に向かう位置に設定する(図2における実線で示さ
れた横ルーバ27a、27bの位置参照)。そして、通
常の暖房運転が行なわれる。すなわち、室内ファン4a
の運転の下で吹出グリル19から吹き出される吹出風は
T≧T0 であるため暖風であり、この暖かい吹出風が実
線矢印wで示すように、室内の床方向(下方向)に向け
て吹き出されるため、室内空間が暖房される(ステップ
S12)。
【0052】以上の暖房運転起動動作における、横軸を
当該暖房運転スタート時からの経過時間tとした際の高
圧側圧力PA 、油面の高さHA 、漏洩電流IA の変化の
一例を図5に示す。
【0053】すなわち、本構成では、R22よりも同一
温度で飽和圧力が高い代替冷媒を用いた空気調和機であ
っても、室内ファン4aを暖房運転開始直後から運転さ
せており、当該暖房運転開始直後から室内側熱交換器4
で熱交換が行なわれているため、図5に示すように、高
圧側圧力PA は緩やかに上昇していく。この結果、高圧
側圧力PA の最高圧(ピーク)も従来に比べて低く、高
圧側圧力PA の急上昇及び高いピークによるコンプレッ
サ2や室内側熱交換器4等の信頼性や寿命等への影響を
回避することができる。
【0054】また、図5に示すように、高圧側圧力PA
が緩やかに上昇していくため、冷媒の潤滑油への溶け込
みも過度には発生せず、油面の上昇も従来に比べて非常
に僅かである(油面の高さHA 参照)。したがって、油
面の上昇によって発生する漏洩電流IA のピークも従来
に比べて非常に低くすることができる。
【0055】なお、本構成において横ルーバ27a' 、
27b' の位置をショートサーキット位置に設定すれ
ば、室内側熱交換器4の吸込温度が上昇するため、通常
暖房運転(ルーバ下向運転)を開始するまでの時間が短
縮される。
【0056】また、本構成では、横ルーバ27a、27
bの角度位置を熱交換器温度センサ12により検出され
た室内側熱交換器4の温度Tにより制御したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、室内側熱交換器4の
温度Tが熱交換可能温度T0を越えたことを、その温度
変化に対応して室内温度センサ11により検出された室
温の変化に基づいて認識し、横ルーバ27a、27bの
角度位置制御を行ってもよい。さらに、横ルーバ27
a、27bの角度位置制御を、暖房運転開始時から室内
側熱交換器4が熱交換(凝縮)可能な状態になるまでの
時間t0 に基づいて、暖房運転開始時からの経過時間に
より行ってもよい。さらにまた、横ルーバ27a、27
bの角度位置制御を、室内側熱交換器4の熱交換(凝
縮)可能な状態における高圧側圧力P0 を参照して、室
内側熱交換器4の温度Tにより求められる高圧側圧力値
に基づいて行ってもよい。
【0057】なお、横ルーバ27a、27bが水平位置
あるいはショートサーキット位置に向いている間は吹出
風が天井側上方へ吹き出されて吸込グリル18に吸い込
まれるため、室内温度センサ11により検出される室温
が実際の室温を超えているように感知される危険性があ
る。したがって、横ルーバ27a、27bが水平位置あ
るいはショートサーキット位置に向いている間において
は、室内温度センサ11により検出された室温を、吹出
風が天井側上方へ吹き出した分における温度上昇分を加
味して補正し、その補正室温に基づいて室内制御部31
を動作制御させるか、あるいは横ルーバ27a、27b
が水平位置あるいはショートサーキット位置に向いてい
る間においては、室内温度センサ11により検出された
室温を無効として室内制御部31を動作制御させるよう
に構成してもよい。このように構成すれば、上述した室
内温度センサ11の実際の室温とは異なる検出値に基づ
く室内制御部31の動作制御により発生する誤動作を回
避することができ、さらに信頼性を向上させることがで
きる。
【0058】(第2実施形態)本実施形態における空気
調和機の構成は、図1〜図3に示した構成と略同様であ
り、その説明は省略する。すなわち、本実施形態の空気
調和機1は、除霜制御を行う際の制御動作に特徴がある
ため、除霜制御に基づく全体動作について図6を参照し
て以下に詳しく説明し、その他の動作については説明を
省略する。なお、第1実施形態と同様に、使用冷媒は、
R22ではなく、当該R22よりも同一温度で飽和圧力
が高い、例えば50℃における飽和圧力が2500kP
a以上の代替冷媒を用いている。
【0059】今、空気調和機1において、暖房運転を行
っているとすると、コンプレッサ2は予め定められた一
定の運転周波数(回転数)で駆動し、四方弁3はONに
切り換え制御されている。なお、この運転周波数(回転
数)のことを以下、暖房運転周波数という。
【0060】また、室内ファン4aは予め定められた一
定の回転数で運転(ON)されており、室外ファン6a
も予め定められた一定の回転数で運転(ON)されてい
る。さらに、PMV5は、暖房運転時に基づく制御(ス
ーパーヒート(SH)制御)に基づく一定の開度に制御
されている。
【0061】すなわち、暖房運転時においては、コンプ
レッサ2で圧縮された高温高圧冷媒(代替冷媒)は、実
線で示すように四方弁3を経て室内側熱交換器4に案内
され、室内ファン4aの回転に応じて放熱して室内を暖
房する。室内を暖房することにより凝縮された冷媒は、
PMV5で膨張作用を受けて減圧されて室外側熱交換器
6に案内される。この室外側熱交換器6で室外ファン6
aの回転数に応じて外気から吸熱して蒸発した冷媒は、
四方弁3を介して再度コンプレッサ2に送られ圧縮さ
れ、高温高圧冷媒として再度四方弁3を介して室内側熱
交換器4に案内される。このような暖房サイクルを繰り
返し行うことにより、暖房運転が行われている(図6;
ステップS20参照)。
【0062】上述した暖房運転中において、蒸発温度セ
ンサ9により検出された室外熱交換器6内で蒸発した冷
媒の蒸発温度Te が所定温度Ts (例えば−2℃)より
も低い(Te <Ts )状態を所定時間(例えば30分
間)継続しているか否かを室外制御部40は常に判断し
ており(ステップS21)、継続していなければ(ステ
ップS21の判断の結果NO)除霜運転は行う必要は無
いと判断してステップS20の動作、すなわち暖房運転
を繰り返す。
【0063】一方、ステップS21の判断の結果YE
S、すなわち、「Te <Ts 」を所定時間以上継続して
いる場合、室内制御部31及び室外制御部40は、除霜
運転制御を実行する。
【0064】このとき、室外制御部40は、最初にイン
バータ回路43を介してCM42の駆動を停止制御して
コンプレッサ2の回転動作を停止させる(コンプレッサ
2OFF;ステップS22)。そして、コンプレッサ2
停止後所定時間経過後に、室外制御部40はONの四方
弁3をOFFに反転して冷媒の循環方向を暖房時と逆転
させるとともに、PMV5の開度を一定の開度(除霜開
度)に保持するように制御する。さらに、四方弁3の反
転と同時にファン駆動回路45を介してFM44を制御
して室外ファン6aの運転を停止させる。また、室内制
御部31は、四方弁3の反転と同時(室外ファン6aの
運転停止と同時)に速度制御回路33を介してFM32
を制御して室内ファン4aの運転を停止させる(ステッ
プS23)。
【0065】この結果、除霜運転が開始される。すなわ
ち、コンプレッサ2から吐出された高温高圧のガス状冷
媒は、OFF状態の四方弁3を経て室外側熱交換器6内
に案内され、その室外側熱交換器6内で放熱して液化さ
れる。このとき、冷媒の放熱により室外側熱交換器6の
外面に付着した霜が加熱されて除去される。また、室外
側熱交換器6で凝縮液化した液状冷媒はPMV5を介し
て室内側熱交換器4内へ送られ、その室内側熱交換器4
内で自然対流により吸熱して蒸発し気化される。気化さ
れた冷媒(ガス状冷媒)は再びコンプレッサ2に戻さ
れ、以下、上述した動作サイクルが繰り返し行なわれる
(ステップS24)。
【0066】一方、室外制御部40は、蒸発温度センサ
9により検出された室外熱交換器6内で蒸発した冷媒の
蒸発温度Te 値に基づいて、当該蒸発温度Te が所定温
度Tu (例えば5℃)を越えているか(Te >Tu )否
かを判断しており(ステップS25)、この判断の結果
NO(Te ≦Tu )の場合は、ステップS24における
除霜運転を繰り返し行う。一方、ステップS25の判断
の結果YES、すなわち「Te >Tu 」の場合において
は、室外制御部31は、除霜が完了したものと判断して
ステップS20の処理に戻り、上述した暖房運転を繰り
返す。
【0067】前掲図6のフローチャートで示した暖房運
転及び除霜運転における空気調和機1(コンプレッサ
2、四方弁3、室内ファン4a、室外ファン6a、及び
PMV5)のシーケンス図を図7に示す。図7に示すよ
うに、本構成では、コンプレッサ2を除霜開始前にOF
Fして、コンプレッサ2における吐出圧力及び吸込圧力
を零にした状態で四方弁3を反転させて除霜運転を開始
しているため、全体の吐出圧力及び吸込圧力の差が小さ
くなり、四方弁3反転時の圧力変化も緩やかに起こる。
したがって、四方弁3反転時にその四方弁3の配管等に
発生する騒音、振動を、周囲にほとんど影響を与えない
程度に低減させることができる。
【0068】なお、除霜が完了したものと判断してステ
ップS20の処理に戻り、暖房運転を繰り返す場合にお
いては、室外制御部40は、インバータ回路43及びC
M42を制御してコンプレッサ2の運転を継続させなが
ら当該コンプレッサ2の運転周波数を除霜周波数から前
記暖房運転周波数まで引き上げてもよい。また、室外制
御部40は、インバータ回路43及びCM42を制御し
てコンプレッサ2の運転を一旦停止させ、所定時間経過
後に当該コンプレッサ2の運転周波数を前記暖房運転周
波数まで引き上げてもよい(図7に破線で示すコンプレ
ッサの運転周波数のシーケンス参照)。
【0069】また、本構成では、除霜運転開始前にコン
プレッサ2をOFFして全体の吐出圧力及び吸込圧力の
差を小さくしているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、種々の変形例が考えられる。
【0070】例えば第1の変形例として、図8のシーケ
ンス図に示すように、室外制御部40は、図6のステッ
プS22の処理において、コンプレッサ2の運転周波数
を徐々に下げていき、当該運転周波数が除霜周波数より
も低下した時点(このときの運転周波数Hmin )で四方
弁3を反転させる等して除霜運転を開始している。この
ように構成しても、上述したコンプレッサ2→OFFの
場合と同様に除霜開始時点でコンプレッサ2の運転周波
数は暖房運転周波数及び除霜運転周波数と比べて十分に
低下しているため吐出圧力は十分に低下し、当該吐出圧
力と吸込圧力との差が小さくなっている。したがって、
四方弁3反転時にその四方弁3の配管等に発生する騒
音、振動を、周囲にほとんど影響を与えない程度に低減
させることができる。また、本変形例の構成では、コン
プレッサ2の運転周波数を徐々に下げるように制御して
おり、OFFにしてはいないため、除霜開始時(四方弁
3反転時)における吐出圧力と吸込圧力との差の度合い
は、「コンプレッサ2→OFF制御」の場合と比べて小
さいが、反面、除霜運転を開始するまでに常にコンプレ
ッサ2が駆動しているため、その間の暖房運転を継続し
て行なうことができ、除霜運転開始前の暖房による快適
性を損なうことがないという利点を有している。なお、
運転周波数Hmin を「0Hz」にしてもよいのは言うまで
もない。
【0071】また、第2の変形例を図9にシーケンス図
として示す。図9によれば、室外制御部40は、図6の
ステップS22の処理において、コンプレッサ2の運転
周波数を徐々に下げていき、当該運転周波数を除霜周波
数と略一致させた状態で運転周波数を一定時間保持し、
この保持した状態で四方弁3を反転させる等して除霜運
転を開始してもよい。このように構成した場合、除霜開
始時点でコンプレッサ2の運転周波数は、暖房運転周波
数よりも十分に低い状態で一定の除霜周波数のままで変
化なく保持されているため、吸込圧力を上昇及び吐出圧
力を低下させることができ、当該吐出圧力と吸込圧力と
の差を小さくすることができる。したがって、四方弁3
反転時にその四方弁3の配管等に発生する騒音、振動
を、周囲にほとんど影響を与えない程度に低減させるこ
とができる。
【0072】なお、本変形例も第1変形例と同様に除霜
運転を開始するまでに常にコンプレッサ2が駆動してい
るため、その間の暖房運転を継続して行なうことがで
き、除霜運転開始前の暖房による快適性を損なうことが
ないという利点を有している。
【0073】さらに第3の変形例を図10にシーケンス
図として示す。図10によれば、室外制御部40は、図
6のステップS22の処理において、コンプレッサ2の
運転周波数を徐々に下げ始めるとともに、PMV5の開
度をSH制御に基づく開度からさらに所定の開度だけ開
くように制御する(開度”up”)。そして、運転周波
数が除霜周波数に達したときに、室外制御部40は四方
弁3をOFFに反転して冷媒の循環方向を暖房時と逆転
させるとともに、PMV5の開度をさらに開いて除霜開
度に保持するように制御する。さらに、四方弁3の反転
と同時に室外ファン6aの運転をOFF及び室内制御部
31の制御の下で室内ファン4aの運転をOFFさせて
除霜運転を開始している。
【0074】本変形例の構成によれば、除霜開始前にP
MV5の開度をSH制御に基づく開度からさらに所定の
開度だけ開いているため、PMV5を開いてから除霜開
始までの時間は、PMV5及び室外熱交換器6(蒸発
器)を介してコンプレッサ2へ送られる冷媒ガス中に液
化冷媒を含むことになる(液バック状態)。この液化冷
媒を含む冷媒ガスは、図示しないアキュムレータを介し
て液化冷媒が取り除かれ、冷媒ガスのみがコンプレッサ
2に吸入されることになる。
【0075】すなわち、本変形例の構成によれば、除霜
運転前にPMV5の開度を所定開度開いて暖房運転して
液バック状態を作り、アキュムレータを介して液化成分
を分離することにより、暖房サイクルを循環する冷媒ガ
スの量を低減したため、一時的(除霜運転開始までの
間)に吐出圧力を低下させることができる。したがっ
て、上述した実施形態及び各変形例と同様に、吐出圧力
及び吸込圧力の差が小さくなり、四方弁3反転時の圧力
変化も緩やかに起こる。この結果、四方弁3反転時にそ
の四方弁3の配管等に発生する騒音、振動を周囲にほと
んど影響を与えない程度に低減させることができる。
【0076】そして、第4の変形例を図11にシーケン
ス図として示す。図11によれば、室外制御部40は、
図6のステップS22の処理において、コンプレッサ2
の運転周波数を徐々に下げ始めるとともに、PMV5の
開度をSH制御に基づく開度からさらに所定の開度だけ
閉じるように制御する(開度”down”)。そして、
運転周波数が除霜周波数に達したときに、室外制御部4
0は四方弁3をOFFに反転して冷媒の循環方向を暖房
時と逆転させるとともに、PMV5の開度を大きく開い
て除霜開度に保持するように制御する。さらに、四方弁
3の反転と同時に室外ファン6aの運転をOFF及び室
内制御部31の制御の下で室内ファン4aの運転を→O
FFさせて除霜運転を開始している。
【0077】本変形例の構成によれば、除霜開始前にP
MV5の開度をSH制御に基づく開度から一定の開度だ
け閉じているため、PMV5を閉じてから除霜開始まで
の間においては、暖房サイクルを循環する冷媒ガスの量
は低減する。したがって、除霜運転開始までの間におい
て吐出圧力を低下させることができる。この結果、上述
した第2実施形態及び各変形例と同様に、吐出圧力及び
吸込圧力の差が小さくなり、四方弁3反転時の圧力変化
も緩やかに起こり、当該第2実施形態及び各変形例と同
様の騒音・振動抑制効果が得られる。
【0078】続いて、第5の変形例を図12にシーケン
ス図として示す。図12によれば、室外制御部40は、
図6のステップS22の処理において、コンプレッサ2
の運転周波数を徐々に下げ始める。この室外制御部40
の運転周波数低下制御の開始と同時に室内制御部31
は、速度制御回路33及びFM32を介して室内ファン
4aの回転数を所定数アップ(”up”)させる。そし
て、運転周波数が除霜周波数に達したときに、室外制御
部40は四方弁3をOFFに反転して冷媒の循環方向を
暖房時と逆転させるとともに、PMV5の開度を開いて
除霜開度に保持するように制御する。さらに、四方弁3
の反転と同時に室外ファン6aの運転をOFFさせる。
そして、室内制御部31は、四方弁3の反転と同時(室
外ファン6aの運転OFFと同時)に速度制御回路33
及びFM32を介して室内ファン4aの運転(回転)を
OFFさせて除霜運転を開始している。
【0079】本変形例の構成によれば、除霜開始前に室
内ファン4aの回転数を所定数アップさせているため、
室内ファン4aの回転数がアップしてから除霜開始まで
の間においては、室内側熱交換器4(凝縮器)の凝縮量
(放熱量)が増加する。したがって、除霜運転開始まで
の間において吐出圧力を低下させることができる。この
結果、上述した第2実施形態及び各変形例と同様に、吐
出圧力及び吸込圧力の差が小さくなり、四方弁3反転時
の圧力変化も緩やかに起こり、当該第2実施形態及び各
変形例と同様の騒音・振動抑制効果が得られる。
【0080】また、第6の変形例を図13にシーケンス
図として示す。図13によれば、室外制御部40は、図
6のステップS22の処理において、コンプレッサ2の
運転周波数を徐々に下げ始めるとともに、ファン駆動回
路45及びFM44を介して室外ファン6aの回転数を
所定数ダウン(”down”)させる。そして、運転周
波数が除霜周波数に達したときに、室外制御部40は四
方弁3をOFFに反転して冷媒の循環方向を暖房時と逆
転させるとともに、PMV5の開度を開いて除霜開度に
保持するように制御する。さらに、室外制御部40は、
四方弁3の反転と同時にファン駆動回路45及びFM4
4を介して室外ファン6aの運転(回転)をOFFさせ
るとともに、室内制御部31の制御の下で室内ファン4
aの運転をOFFさせて除霜運転を開始している。
【0081】本変形例の構成によれば、除霜開始前に室
外ファン6aの回転数を所定数ダウンさせているため、
室外ファン6aの回転数がダウンしてから除霜開始まで
の間においては、室外側熱交換器6(蒸発器)の蒸発量
(吸熱量)が低下する。したがって、除霜運転開始まで
の間において吸込圧力が低下するものの、暖房サイクル
における冷媒循環量を低減させることができる。この冷
媒循環量の低減により吐出圧力が低下し、この低下量は
吸込圧力の低下量よりも大きいため、上述した第2実施
形態及び各変形例と同様に、吐出圧力及び吸込圧力の差
が小さくなる。したがって、四方弁3反転時の圧力変化
も緩やかに起こり、当該第2実施形態及び各変形例と同
様の騒音・振動抑制効果が得られる。
【0082】ところで、本実施形態では、吐出圧力と吸
込圧力との差を小さくする各種の制御を図6のフローチ
ャート及び図7〜図13のシーケンス図で示したが、図
7〜図13に示した各制御を組み合わせて実行すること
も可能である。すなわち、図7〜図9に示したコンプレ
ッサ2の周波数制御の内のどれか1つ、図10〜図11
に示したPMV5の開度制御の内のどちらか一方、図1
2に示した室内ファン4aの回転数制御、及び図13に
示した室外ファン6aの回転数制御をそれぞれ組み合わ
せて実行することができる。例えば、図14に、コンプ
レッサ2OFF制御(図7)、PMV5開度アップ制御
(図10)、室内ファン4a回転数アップ(図12)、
およひ室外ファン6a回転数ダウン(図13)をそれぞ
れ組み合わせて実行したシーケンス図を示す。
【0083】このように各動作制御を組み合わせて実行
することにより、相乗効果が生まれてより大きな騒音・
振動抑制効果が得られる。
【0084】なお、本実施形態では、代替冷媒として、
50℃における飽和圧力が2500kPa以上の冷媒を
用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、R
22よりも同一温度で飽和圧力が高い冷媒であり、且つ
オゾン層を破壊しない冷媒であれば何れの冷媒を用いて
も良い。
【0085】
【発明の効果】以上述べたように第1の発明に係る空気
調和機によれば、室内空間における天井側上方及び床側
下方への吹出角度を、暖房運転開始時において吹出風が
天井側上方へ向かう位置(冷房時に向ける位置、あるい
はさらに上方で吹出グリルから吹き出される空気が前記
吸込グリルへ短絡的に吸い込まれる位置等)に設定し、
例えば室内側熱交換器の温度が上昇して熱交換可能な状
態に達した時に、その吹出角度を吹出風が床側下方へ向
かう位置に設定している。このように設定すれば、高圧
側の急激な圧力上昇を回避しながら室内の快適さを損な
わずに暖房運転を開始できる。すなわち、高圧側の圧力
上昇は緩やかに起こるため、コンプレッサの性能や信頼
性を高度に維持し、且つ熱交換器等の破損を防止するこ
とができる。
【0086】また、第2の発明に係わる空気調和機によ
れば、除霜運転開始時の四方弁反転時に吐出圧力と吸込
圧力との差を小さくしたため、四方弁反転時における急
激な圧力変化を抑制することができる。したがって、除
霜運転の四方弁反転時に配管等から発生する騒音、振動
を低減することができ、使い勝手のよい空気調和機を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わる空気調和機の冷
凍サイクルの構成を示す図。
【図2】図1における室内ユニットの概略構成を示す縦
断面図。
【図3】室内ユニット及び室外ユニットを含む空気調和
機全体の制御系統図。
【図4】第1実施形態における暖房運転開始から通常暖
房運転までの動作の一例を示す概略フローチャート。
【図5】本実施形態のR22よりも同一温度で飽和圧力
が高い代替冷媒を用いた空気調和機において、横軸を当
該暖房運転スタート時からの経過時間tとした際の高圧
側圧力PA 、油面の高さHA 、漏洩電流IA の変化の一
例を示すグラフ。
【図6】第2実施形態における暖房運転中の除霜運転に
おける動作の一例を示す概略フローチャート。
【図7】横軸を時間軸とした場合の暖房運転及び除霜運
転におけるコンプレッサ、四方弁、室内ファン、室外フ
ァン、及びPMVのシーケンス図。
【図8】第1の変形例において横軸を時間軸とした場合
の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図9】第2の変形例において横軸を時間軸とした場合
暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方弁、
室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス図。
【図10】第3の変形例において横軸を時間軸とした場
合の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図11】第4の変形例において横軸を時間軸とした場
合の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図12】第5の変形例において横軸を時間軸とした場
合の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図13】第6の変形例において横軸を時間軸とした場
合の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図14】その他の例において横軸を時間軸とした場合
の暖房運転及び除霜運転におけるコンプレッサ、四方
弁、室内ファン、室外ファン、及びPMVのシーケンス
図。
【図15】従来における暖房運転開始から通常暖房運転
までの動作の一例を示す概略フローチャート。
【図16】R22を冷媒とした空気調和機で除霜運転を
行なった場合において、横軸を当該除霜運転スタート時
からの経過時間tとした際の吐出圧力Pdと吸込圧力P
sとの差を示すグラフ。
【図17】従来のR22よりも同一温度で飽和圧力が高
い代替冷媒を用いた空気調和機において、横軸を当該暖
房運転スタート時からの経過時間tとした際の高圧側圧
力P、油面の高さH、漏洩電流Iの変化の一例を示すグ
ラフ。
【図18】50℃における飽和圧力が2500kPa以
上の代替冷媒を用いた空気調和機で除霜運転を行なった
場合において、横軸を当該除霜運転スタート時からの経
過時間tとした際の吐出圧力Pd' と吸込圧力Ps' と
の差を示すグラフ。
【符号の説明】
1 空気調和機 2 コンプレッサ 3 四方弁 4 室内側熱交換器 4a 室内ファン 5 PMV 6 室外側熱交換器 6a 室外ファン 9 蒸発温度センサ 10 外気温度センサ 11 室内温度センサ 12 熱交換機温度センサ 15 室内ユニット 18 吸込グリル 19 吹出グリル 27 上下風向調節ルーバ 27a、27b 横ルーバ 30 室外ユニット 31 室内制御部 32 FM(ファンモータ) 33 速度制御回路 34 RM(ルーバモータ) 35 ルーバ駆動回路 40 室外制御部 41 EEPROM 42 CM(コンプレッサモータ) 43 インバータ回路 44 FM(ファンモータ) 45 ファン駆動回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F25B 47/02 570 F25B 47/02 570F 570M

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、室内ファンを有する室内側熱交
    換器、膨張機構、及び室外ファンを有する室外側熱交換
    器を順次接続して冷媒循環サイクルを構成し、前記冷媒
    として同一温度での飽和圧力がHCFC22より高い代
    替冷媒を用いた空気調和機において、 室内ファンから吹き出される風の室内空間における天井
    側上方及び床側下方への吹出角度を調節する吹出角度調
    節手段と、暖房運転開始時において前記吹出角度を前記
    吹出風が天井側上方へ向かう位置に設定し、且つ前記室
    内側熱交換器が熱交換可能な状態に達した際に前記吹出
    角度を前記吹出風が床側下方へ向かう位置に設定するよ
    うに前記吹出角度調節手段を制御する吹出角度制御手段
    とを備えたことを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 前記室内側熱交換器の温度及び当該室内
    側熱交換器の吹き出し温度の少なくとも一方をを検出す
    る温度検出手段を備え、前記吹出角度制御手段は、前記
    温度検出手段により検出された信号に応じて前記吹出角
    度調節手段を制御するようにした請求項1記載の空気調
    和機。
  3. 【請求項3】 前記暖房開始時に設定される前記吹出角
    度の位置は、冷房時に設定される位置と略同一である請
    求項1又は2記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】 前記室内ファンと前記室内側熱交換器は
    室内側に設置された室内ユニット内に配設され、この室
    内ユニットは、室内空気を吸い込んで前記室内側熱交換
    器に送る吸込グリルと、前記室内側熱交換器により調温
    された空気を前記室内ファンを介して前記室内空間へ吹
    き出す吹出グリルとを備え、前記吹出角度調節手段は、
    前記吹出グリル近傍に設置され当該吹出グリルから吹き
    出された前記吹出風の吹出角度を調節するように構成さ
    れているとともに、 前記暖房開始時に設定される前記吹出角度の位置は、冷
    房時に設定される位置よりも上方であり、前記吹出グリ
    ルから吹き出された吹出風が短絡的に前記吸込グリルへ
    吸い込まれる位置である請求項1記載の空気調和機。
  5. 【請求項5】 前記吹出角度制御手段は、暖房開始時か
    らの経過時間に応じて前記吹出角度調節手段を制御して
    前記吹出角度を前記吹出風が床側下方へ向かう位置に設
    定するようにした請求項1記載の空気調和機。
  6. 【請求項6】 前記室内側熱交換器の近傍に配設され室
    内の温度を検出する室温センサと、前記吹出風が天井側
    上方へ向かう位置に前記吹出角度が設定されている際に
    前記室温センサの検出温度を補正する室温補正手段とを
    備えた請求項1記載の空気調和機。
  7. 【請求項7】 前記室内側熱交換器の近傍に配設され室
    内の温度を検出する室温センサを有し、前記吹出風が天
    井側上方へ向かう位置に前記吹出角度が設定されている
    際に前記室温センサの検出温度を無効とするようにした
    請求項1記載の空気調和機。
  8. 【請求項8】 圧縮機と、四方弁と、室内ファンを有す
    る室内側熱交換器と、膨張機構と、室外ファンを有する
    室外側熱交換器とを順次接続して構成された冷媒循環サ
    イクルを有し、前記冷媒として同一温度での飽和圧力が
    HCFC22より高い代替冷媒を用いた空気調和機であ
    って、前記四方弁により前記圧縮機の吐出側を前記室内
    側熱交換器に、当該圧縮機の吸込側を前記室外側熱交換
    器に接続して暖房運転を行なう空気調和機において、 前記暖房運転中における除霜運転開始時に前記四方弁を
    反転制御して前記圧縮機の吐出側を前記室外側熱交換器
    に、当該圧縮機の吸込側を前記室内側熱交換器にそれぞ
    れ反転接続する反転制御手段と、前記四方弁の反転制御
    時に前記圧縮機の運転周波数を所定の除霜運転周波数に
    設定するとともに、当該四方弁の反転制御時に前記室内
    ファン及び前記室外ファンの回転を停止し、且つ前記膨
    張機構の開度を所定の除霜開度に設定する除霜運転制御
    手段と、前記切換機構反転制御時に前記冷媒循環サイク
    ルにおける吐出側圧力と吸込側圧力との差を小さくする
    圧力差調整手段とを備えたことを特徴とする空気調和
    機。
  9. 【請求項9】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御の
    開始前に所定時間前記圧縮機の運転を停止制御する停止
    制御手段を備えた請求項8記載の空気調和機。
  10. 【請求項10】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    時における前記圧縮機の運転周波数を前記除霜運転周波
    数よりも低く設定する周波数制御手段を備えた請求項8
    記載の空気調和機。
  11. 【請求項11】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    開始時よりも所定時間前に前記圧縮機の運転周波数を前
    記除霜運転周波数に設定し、前記反転制御開始時まで当
    該除霜運転周波数を維持させる周波数制御手段を備えた
    請求項8記載の空気調和機。
  12. 【請求項12】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    の開始前に所定時間前記膨張機構の開度を前記暖房運転
    時における開度よりも所定量アップさせる開度制御手段
    を備えた請求項8記載の空気調和機。
  13. 【請求項13】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    の開始前に所定時間前記膨張機構の開度を前記暖房運転
    時における開度よりも所定量ダウンさせる開度制御手段
    を備えた請求項8記載の空気調和機。
  14. 【請求項14】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    の開始前に所定時間前記室内ファンの回転数を前記暖房
    運転時における回転数よりも所定数アップさせる回転数
    制御手段を備えた請求項8記載の空気調和機。
  15. 【請求項15】 前記圧力差調整手段は、前記反転制御
    の開始前に所定時間前記室外ファンの回転数を前記暖房
    運転時における回転数よりも所定数ダウンさせる回転数
    制御手段を備えた請求項8記載の空気調和機。
  16. 【請求項16】 前記代替冷媒はHFC32とHFC1
    25の合成組成が80%以上の冷媒、またはHFC14
    3aとHFC125の合成組成が80%以上の冷媒、ま
    たはHFC32の組成が45%以上の冷媒のいずれかで
    ある請求項1又は8記載の空気調和機。
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