JPS59158961A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを備えた空気
調和装置に係り、特に暖房運転時に室外熱交換器に刺着
する霜を除去するための除ｇ制御方式の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ヒートポンプ式の冷凍ザイクルを備え、冷房運転と暖房
運転との切換えが容易な空気調和装置が多用される。

この種空気調和装置の冷凍サイクルは従来、第１図に示
すように構成される。すなわち、１は圧縮機、２は四方
弁、３は室外熱交換器、４は減圧装置である可逆式の膨
張弁、５は室内熱交換器であり、図中実線矢印に示すよ
うにして冷媒を循環させることにより冷房作用を得、図
中破線矢印に示すようにして冷媒を循環させることによ
り暖房作用が得られる。

ところで、暖房運転中は室外熱交換器３が冷媒の蒸発作
用をなすため、外気に含まれる水分が凝結して付着し易
い。外気温度がある程度低いので、上記付着した水分は
そのまま凍結して霜に換９、この熱交換器３の熱交換作
用を阻害する。したがって、着霜を検知したら除霜運転
を行う必要がある。

上記冷凍サイクルの場合は、暖房運転全中断し、四方弁
２を切換えて冷房運転時と同一方向に冷媒を循環するこ
とにより、室外熱交換器３に圧縮機１からのホットガス
を導ひき、この熱で霜を溶融するようになっている〇 しかしながら、この種の制御方式では除霜時間が長くか
かり、かつ除霜中ば暖房作用が中断して被伊調室には冷
風・が流れるので、在室者に冷涼感全方える。まフ５二
、室内熱交換器５が継続して蒸発器として使用されるの
で、この熱交換器自体の温度が低下（〜、除霜から暖房
運転に切換りた直後の暖房立上りが極めて遅いという不
都合がある。

そこで、たとえば特開昭５５−２３８３５号公報に示さ
れるように、室外熱交換？５を二分割し、冷、暖房運転
時は互いの室外熱交換器は同一の作用金なし、除霜運転
時は各室外熱交換器を交互に凝縮作用と蒸発作用とを行
わせ、除霜時間の短縮化を図ったものが開発された。

（−２かしながら、この場合、各室外熱交換器への冷媒
導通方向切換えとともに室内熱交換器にができず、また
着霜による高圧低下の影響を受けて室内熱交換器自体の
温度が低下し、暖房立上シが悪いという不都合がある。

〔発明の目的〕 本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、暖房作用を停止することなく除霜
運転を行うようにし王、除霜中においても快適な暖房効
果を得られる空気調和装置を提供しようとするものでお
る。

〔発明の概要〕

本発明は、除霜用減圧装置および玲、暖房用開閉弁を介
して第１の室外熱交換器と第２の室外熱交換器を連通し
、これら第１．第２の室外熱交換器の入口側と出口側と
を除霜運転中に反転させる冷媒切換弁を設け、室内熱交
換器における暖房作用を継続したまま上記冷媒切換弁を
切換えて、第１．第２の室外熱交換器で冷媒あ凝縮作用
と蒸発作用を交互に行わせるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第２図中、１１は圧縮機、１２は四方弁、１３は室内熱
交換器、１４は減圧装置であるところの可逆式の電気膨
張弁、１５は第１の室外熱交換器、１６は第２の室外熱
交換器であって、本空気調和装置は基本的にはこのよう
なヒートポンプ式の冷媒サイクルが冷媒管Ｐを介して構
成される。さらに上記第１と第２の室外熱交換器１５．
１６との間には並列回路１７が介設されていて、こｎは
第１の逆止弁１８と直列に接続（７た冷房用開閉弁１９
と、除霜用減圧装置であるところの除霜用毛細管２ｏと
、第２の逆止弁２１と直列に接続した暖房用開閉弁２２
とが互いに並列に接続されてなる。なお、上記四方弁１
２と電気膨張弁１４および第１の室外熱交換？５１５と
第２の室外熱交換室１６は全て冷媒切換弁２３に接続さ
れ石。この冷媒切換弁２３と」：記電気膨張弁１４との
間には暖房除霜用毛細管２４が接続される。

しかして、圧縮機１１を駆動し、図中実線矢印に示す方
向に冷媒を循環することにより、冷房運転となる。すな
わち冷媒は、圧縮機１１−四方弁１２−冷媒切換弁２３
−第１の室外熱交換器１５−冷房用開閉弁１９−第１の
逆止弁１８−第２の室外熱交換器１６−冷媒切換弁２３
−電気膨張弁１４−室内熱交換器１３−四方弁１２−圧
縮機１１の順で循環する。室内熱交換５１３で冷媒は蒸
発し、被空調室から蒸発潜熱を奪って冷房作用をなす。

なお、冷媒は暖房除霜用毛細管２４にも導通するが、実
際の絞り作用は電気膨張弁２４が行う。上記第１．第２
の室外熱交換器１５．１６は同一の冷媒凝縮作用をなす
。

また、図中破線矢印に示す方向に冷媒を循環することに
Ｊｌｌ）、暖房運転となる。すなわち冷媒は、圧縮機１
１−四方弁１２−室内熱交換器１３−電気膨張弁１４−
暖房除湿用毛細管２４−冷媒切換弁２３−第２の室外熱
交換器１６−暖房用開閉弁２２−第２の逆止弁２１−第
１の室外熱交換器１５−冷媒切換弁２３−四方弁１２−
圧縮機１１の順で循環する。室内熱交換器１３が冷媒は
凝縮し、凝縮熱を被空調室に放出して暖房作用をなす。

第１．第２の室外熱交換器１５．１６は同一の冷媒蒸発
作用をなす。

結局、冷房運転と暖房運転との切換えは、四方弁１２の
切換えと各開閉弁１９’、２２の開閉だけで可能であり
、冷媒切換弁２３の切換えは不夢である。

ところで、暖房運転にともなって第１．第２の室外熱交
換器１５．１６に霜が付着するので、これらの除霜をな
す。除霜運転は第３図および第４図に示すようにして冷
媒を循環すればよい。

すなわち、四方弁１２は暖房運転時そのままの冷媒導通
方向を保持する。ただし、暖房用開閉弁２２は冷房用開
閉弁１９とともに閉成し、冷媒切換弁２３のみ切換える
。電気膨張弁１４には全開の指令を出し、絞シ作用が行
われないようにする。すると第３図に示す矢印方向に冷
媒が循環する。圧縮機１１から四方弁１２、室内熱交換
器１３、電気膨張弁１４および暖房除霜用毛細管２４へ
と導びかれた冷媒は、冷媒切換弁２３から第１の室内熱
交換器１５を導通し、ここで凝縮する。したがって付着
した霜を速やかに溶融できる。凝縮した冷媒は除霜用毛
細管２０で絞られ、第２の室外熱交換器１６で蒸発する
。そして冷媒切換弁２３、四方弁１２を介して圧縮機１
１に吸込よれることになる。結局、室内熱交換器１３に
おいては暖房作用を継続したままであシ、第１の室外熱
交換器１５の除霜ができる。

ついで、冷媒切換弁２３のみ切換え、第４図に示す矢印
方向に冷媒を循環する。この弁２３から冷媒は第２の室
外熱交換器１６、除霜用毛細管２０．第１の室外熱交換
器１５の順で導びかれる。したがって、第２の室外熱交
換器１６は凝縮作用をなし、付着した霜を速やかに溶融
する。第１の室外熱交換器１５は蒸発器に換ることにな
る。このときも、室内熱交換器１３においては暖房作用
を継続したま、ま、第２の室外熱交換器１６の除１°ｉ
がなされる。結局、第１゜第２の室外熱交換器１５．１
６の除霜を交互に行いつつ、暖房作用を継続できること
となる。

なお、上記第３図の冷凍サイクル時は、第７図に示すよ
うなモリエル線図を構成する。すなわち、ａの状態で圧
縮機１ノに吸込まれた冷媒ガスばｂ−４で圧縮され、室
内熱交換器１３で凝＝ｈされて放熱（暖房作用）し、ｃ
の状態になる。

ここから暖房除霜用毛細管１４に入ってｄまで減圧し、
第１の室外熱交換器１５に導びかれて、さらに凝縮する
。この凝縮熱で霜は溶融し、ｅの状態となる。そして、
除霜用毛細管２０でｆまで減圧する。最後に第２の室外
熱交換器１６で蒸発して外気より吸熱し、ａの状態に戻
る。

第４図の場合は、冷媒切換弁２３が反転して、Ａル１の
室外熱交換器１５で吸熱、第２の室外熱交換器１６で放
熱するから、上記第７図のモリエル線図のｅとｆの位置
が逆となる。

いずれにしても、第７図に一点鎖線が示す従来（第１図
）のモリエル線図と比較して、効率のよい暖房除霜が可
能である。

なお、上記実施例においては、並列回路１７に冷房用開
閉弁１９と暖房用開閉弁２２を設けたが、これに限定さ
れるものではなく、たとえば第５図および第６図に示す
ように除霜用毛細・置２０と並列に可逆式の開閉弁２５
を備えてもよい。暖房運転では第５図に矢印で示す方向
に冷媒を循環する。このとき上記開閉弁２５を全開する
。除霜運転に移る際は開閉弁２５を閉成し、電気膨張弁
１４をわずかに閉成する。冷媒切換弁２３を切換えて第
６図に矢印で示す方向に冷媒を循環することにより、第
１の室外熱交換器１５の除霜をなす。第２の室外熱交換
器１６の除霜を行うには、第６図の状態から冷媒切換弁
２３の切換えのみを行えばよい。（上記実施例と同様個
所は同番号を伺して説明を省略する。） また、上記可逆式の開閉弁２５の開度を制御することが
できれば、除霜用毛細−１ｉ２０ｆ除去した除霜運転が
可能となる。

〔発明の効果〕

本発明は、暖房作用を継続したまま除霜運転することが
でき、除霜中においても快適な暖房効果が得られ、しか
も短時間で除霜を完了できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の従来例を示す空気調和装置の冷凍サイ
クル構成図、第２図は本発明の一実施例を示す冷凍サイ
クル構成図、第３図および第４図は除繕運転を説明する
冷凍サイクル構成図、第５図および第６図は本発明の他
の実施例を示す冷凍サイクル構成図、第７図は上記一実
施例におけるモリエル線図である。 Ｊ５・・・第１の室外熱交換器、１６・・・第２の室外
熱交換器、２０・・・除霜用減圧装置（除霜用毛細管）
、１９・・・冷房用開閉弁、２２・・・暖房用開閉弁、
２３・・・冷媒切換弁。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成するものにおいて
   、室外熱交換器を第１の室外熱交換器と第２の室外熱交
   換器とに分割し、これら第１、第２の室外熱交換器の間
   に除霜用減圧装置と冷、暖房用開閉弁を設け、除霜運転
   時のみ上記第１の室外熱交換器と第２の室外熱交換器の
   入口側と出口側とを交互に切換える冷媒切換弁を設けた
   こと全特徴とする空気調和装置。