JPWO2018189830A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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Abstract

本発明に係る冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する室外熱交換器と、前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、前記室外熱交換器及び前記室外ファンを収容し、下部に水を排出するドレン孔が形成された筐体と、前記ドレン孔から排出される水を検出する排水検出装置と、前記室外熱交換器の除霜運転を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記室外ファンを停止した状態で前記除霜運転を実行中、前記排水検出装置が水を検出した場合に前記室外ファンを稼働させる構成となっている。

Description

本発明は、蒸発器として機能する室外熱交換器の排水性を向上させた冷凍サイクル装置に関するものである。
従来、例えば空気調和装置等、蒸発器として機能する室外熱交換器を備えた冷凍サイクル装置が知られている。このような冷凍サイクル装置においては、低温外気条件下で室外熱交換器を蒸発器として機能させた際、室外空気中に含まれる水分が室外熱交換器の表面で凝縮し、室外熱交換器表面に着霜が生じる。
また、従来、室外熱交換器として用いられる熱交換器として、規定のフィンピッチ間隔を空けて並設された板状の複数のフィンと、フィンの並設方向に沿ってフィンを貫通する複数の伝熱管と、を備えたフィンアンドチューブ型の熱交換器が知られている。
室外熱交換器の表面に着霜が生じると、伝熱管内を流動する冷媒と伝熱管外の空気との熱交換が阻害され、熱交換器性能が低下する。また、フィン表面に付着した霜が成長することで、フィンが破損することもあり、着霜は装置の信頼性に影響を及ぼす。このため、蒸発器として機能する室外熱交換器を備えた従来の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器に付着した霜を融解させて水として排出する、除霜運転が行われている。例えば、除霜運転では、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒を室外熱交換器に流入させることにより、室外熱交換器に付着した霜を融解させる。
除霜運転により、室外熱交換器に付着した霜は融解し、大部分は水として室外熱交換器を収容する筐体の外部へ排出される。しかしながら、一部の水は、筐体の外部へ排出されずに、伝熱管及びフィンの表面上に滞留する場合もある。このように除霜運転で排水しきれず室外熱交換器に滞留した水は、除霜運転の後に室外熱交換器が再び蒸発器として機能した際、低温冷媒と熱交換することで再凝固する。このため、室外ファンによって供給された空気と、伝熱管内を流動する冷媒との熱交換を阻害する要因となり、熱交換器性能が低下する。特に、断面が扁平形状である伝熱管を備えた扁平管熱交換器においては、伝熱管の上下面に水が滞留しやすいため、このような課題が顕著となる。
このため、蒸発器として機能する室外熱交換器を備えた従来の冷凍サイクル装置には、除霜運転時に霜の融解によって生じた水が室外熱交換器に滞留することの抑制を図った冷凍サイクル装置も提案されている。例えば、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、除霜運転終了後、室外熱交換器を蒸発器として機能させる通常運転の前に、室外ファンを回転させるファン除霜運転制御を行う。そして、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、室外ファンからの送風によって、室外熱交換器に滞留している水を室外熱交換器の外部へ排出させ、除霜運転時に霜の融解によって生じた水が室外熱交換器に滞留することの抑制を図っている。
特許第4666061号公報
特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、除霜運転と、室外熱交換器を蒸発器として機能させる通常運転との間に、ファン除霜運転制御を行う。これにより、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、除霜運転時に霜の融解によって生じた水が室外熱交換器に滞留することを抑制し、室外熱交換器の排水性を向上させている。しかしながら、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、除霜運転と通常運転との間にファン除霜運転制御を行う必要があるため、除霜運転開始時つまり通常運転終了時から次回の通常運転開始時までの時間が長くなってしまう。このため、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、通常運転と除霜運転とを繰り返すことによる一定時間における利用側熱交換器での平均加熱能力が低下してしまうという課題があった。すなわち、特許文献1に記載の冷凍サイクル装置は、室外熱交換器の排水性の向上と、平均加熱能力の低下の抑制とを両立できないという課題があった。なお、平均加熱能力とは、例えば冷凍サイクル装置を空気調和装置として用いる場合、暖房運転と除霜運転とを繰り返すことによる一定時間における平均暖房能力に相当するものである。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、室外熱交換器の排水性を向上させることができ、平均加熱能力の低下も抑制することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する室外熱交換器と、前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、前記室外熱交換器及び前記室外ファンを収容し、下部に水を排出するドレン孔が形成された筐体と、前記ドレン孔から排出される水を検出する排水検出装置と、前記室外熱交換器の除霜運転を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記室外ファンを停止した状態で前記除霜運転を実行中、前記排水検出装置が水を検出した場合に前記室外ファンを稼働させる構成となっている。
除霜運転が開始され、室外熱交換器に付着した霜が融解して水が発生すると、この水の大部分は、室外熱交換器から排出される。本発明に係る冷凍サイクル装置においては、室外熱交換器は筐体に収容されている。このため、室外熱交換器から排出された水は、筐体の下部に形成されたドレン孔から、筐体の外部へ排出される。この際、本発明に係る冷凍サイクル装置においては、室外熱交換器に付着した霜の融解によって生じた水がドレン孔から排出されることを、排水検出装置で検出することができる。そして、本発明に係る冷凍サイクル装置は、ドレン孔から水が排出されていることを排水検出装置で検出すると、室外ファンを稼働させる。これにより、除霜運転時に霜の融解によって生じた水が室外熱交換器に滞留していた場合、室外ファンからの送風によって当該水を室外熱交換器から排出させることができる。すなわち、本発明に係る冷凍サイクル装置においては、除霜運転中に、室外ファンによって室外熱交換器に滞留している水を室外熱交換器の外部へ排出させることができる。このため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、除霜運転開始時つまり通常運転終了時から次回の通常運転開始時までの時間が長くなってしまうことを抑制できる。したがって、本発明に係る冷凍サイクル装置は、室外熱交換器の排水性を向上させることができ、平均加熱能力の低下も抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外熱交換器の一例を示す斜視図である。 図4に示す室外熱交換器の要部拡大図である。 図4に示す室外熱交換器の要部拡大図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外熱交換器の別の一例を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置が備えた、除霜運転中の室外ファンの稼働時間を算出するための情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例について説明する。なお、以下の各実施の形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置を空気調和装置として用いた場合を例に、換言すると本発明に係る利用側熱交換器を室内熱交換器として用いた場合を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例を説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。なお、図1では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。始めに、図1を用い、本実施の形態1に係る空気調和装置1の構成について説明する。
[空気調和装置1の構成]
図1に示すように、空気調和装置1は、圧縮機2、室内熱交換器3、室内ファン6、絞り装置4、室外熱交換器100、及び、室外ファン7を備えている。圧縮機2、室内熱交換器3、絞り装置4、及び室外熱交換器100が冷媒配管によって接続され、冷媒回路が形成されている。
圧縮機2は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機2で圧縮された冷媒は、吐出されて室内熱交換器3へ送られる。圧縮機2は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。
室内熱交換器3は、暖房運転時、凝縮器として機能するものである。室内熱交換器3は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等で構成することができる。
絞り装置4は、室内熱交換器3を経由した冷媒を膨張させて減圧するものである。絞り装置4は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、絞り装置4としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
室外熱交換器100は、暖房運転時、蒸発器として機能するものである。室外熱交換器100は、室内熱交換器3と同様に、種々の構成の熱交換器を用いることができる。なお、本実施の形態1では、フィンアンドチューブ型熱交換器で室外熱交換器100を構成している。室外熱交換器100については、後段で詳細に説明する。
室内ファン6は、室内熱交換器3の近傍に設けられており、室内熱交換器3に熱交換流体を供給するものである。
室外ファン7は、室外熱交換器100の近傍に設けられており、室外熱交換器100に熱交換流体である室外空気を供給するものである。つまり、室外ファン7は、室外熱交換器100に送風するものである。
また、空気調和装置1は、少なくとも室外熱交換器100及び室外ファン7を収容する筐体10を備えている。この筐体10の下部には、筐体10内から筐体10の外部へ水を排出するドレン孔13が形成されている。また、筐体10には、吸込口11及び吹出口12も形成されている。すなわち、筐体10内において室外ファン7が回転すると、室外熱交換器100と熱交換する室外空気が吸込口11から筐体10内に吸い込まれ、室外熱交換器100と熱交換した室外空気が吹出口12から筐体10外へ吹き出される構成となっている。なお、筐体10内に絞り装置4及び圧縮機2等を収容しても勿論よい。
また、空気調和装置1は、暖房運転に加えて冷房運転も可能とするため、圧縮機2の吐出側に設けられた流路切替装置5を備えている。流路切替装置5は、例えば四方弁等である。この流路切替装置5は、圧縮機2の吐出口の接続先を、室内熱交換器3又は室外熱交換器100に切り替えるものである。つまり、流路切替装置5は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。詳しくは、流路切替装置5は、暖房運転時、圧縮機2の吐出口と室内熱交換器3とを接続し、圧縮機2の吸入口と室外熱交換器100とを接続するように切り替えられる。また、流路切替装置5は、冷房運転時、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器100とを接続し、圧縮機2の吸入口と室内熱交換器3とを接続するように切り替えられる。すなわち、冷房運転時、室外熱交換器100が凝縮器として機能し、室内熱交換器3が蒸発器として機能する。
また、空気調和装置1は、複数の検出装置、及び、これらの検出装置の検出値に基づいて空気調和装置1の各構成(圧縮機2の周波数、絞り装置4の開度、流路切替装置5の流路、室内ファン6の回転数、室外ファン7の回転数等)を制御する制御装置30を備えている。後述のように、制御装置30は、室外熱交換器100の除霜運転も制御する。
具体的には、筐体10には、例えば吸込口11近傍に、室外ファン7によって筐体10に吸い込まれた室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21が設けられている。第1温度検出装置21は、例えばサーミスタである。室外熱交換器100には、該室外熱交換器100の温度を検出する第2温度検出装置22が設けられている。第2温度検出装置22は、例えばサーミスタである。筐体10には、例えばドレン孔13を形成する壁面に、ドレン孔13から排出される水を検出する排水検出装置23が設けられている。本実施の形態1では、排水検出装置23として、電極式センサを用いている。電極式センサとは、電極間に電圧を印加した際の電流値の違いによって、水の有無を検出するものである。なお、排水検出装置23は電極式センサに限定されるものではなく、排水検出装置23として、赤外線センサ及び振動センサ等、水の有無を検出できる種々のセンサを採用することができる。また、ドレン孔13から排出される水の具体的な流量を検出できる流量センサ等を、排水検出装置23として用いてもよい。
制御装置30は、専用のハードウェア、又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)で構成される。
制御装置30が専用のハードウェアである場合、制御装置30は、例えば、単一回路、複合回路、ASIC(application specific integrated circuit)、FPGA(field−programmable gate array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置30が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
制御装置30がCPUの場合、制御装置30が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。CPUは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置30の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
なお、制御装置30の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
本実施の形態1に係る制御装置30は、機能部として、除霜決定部31、制御部32、及び記憶部33等を備えている。除霜決定部31は、暖房運転中に、除霜運転を開始するか否かを決定するものである。除霜決定部31が除霜運転を開始するか否かを決定する手法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を用いればよい。例えば、本実施の形態1のように空気調和装置1が第2温度検出装置22を備えている場合、除霜決定部31は、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度よりも低くなった場合、除霜運転の開始を決定してもよい。換言すると、除霜決定部31は、室外熱交換器100の温度が規定温度よりも低くなった場合、除霜運転の開始を決定してもよい。また例えば、除霜決定部31は、暖房運転の累積時間が規定時間以上となった場合、除霜運転の開始を決定してもよい。また例えば、本実施の形態1のように空気調和装置1が室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21を備えている場合、除霜決定部31は、第1温度検出装置の検出温度が規定温度以下の条件で行われた暖房運転の累積時間が規定時間以上となった場合、除霜運転の開始を決定してもよい。なお、本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、後述のように、除霜決定部31は、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度よりも低くなった場合、除霜運転の開始を決定する。
また、除霜決定部31は、除霜運転中、除霜運転の終了を決定するものである。除霜決定部31が除霜運転を終了するか否かを決定する手法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を用いればよい。例えば、本実施の形態1のように空気調和装置1が第2温度検出装置22を備えている場合、除霜決定部31は、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度よりも高くなった場合、除霜運転の終了を決定してもよい。換言すると、除霜決定部31は、室外熱交換器100の温度が規定温度よりも高くなった場合、除霜運転の開始を終了してもよい。また例えば、除霜決定部31は、除霜運転の時間が規定時間以上となった場合、除霜運転の終了を決定してもよい。なお、本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、後述のように、除霜決定部31は、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度よりも高くなった場合、除霜運転の終了を決定する。
制御部32は、空気調和装置1が有する検出装置の検出値、図示せぬリモートコントローラーからの指令等に基づいて、圧縮機2の稼働及び停止、圧縮機2の稼働時の周波数、絞り装置4の開閉、絞り装置4の開時の開度、流路切替装置5の流路、室内ファン6の稼働及び停止、室内ファン6の稼働時の回転数、室外ファン7の稼働及び停止、室外ファン7の稼働時の回転数等を制御するものである。また、制御部32は、排水検出装置23が検出する水の量に基づいて、室外熱交換器100の除霜運転中に室外ファン7を稼働させる制御を行うものである。
記憶部33は、空気調和装置1が有する検出装置の検出値との比較に用いられる比較値、空気調和装置1の運転に必要な情報等を記憶するものである。
[空気調和装置1の動作]
次に、空気調和装置1の動作について、冷媒の流れとともに説明する。まず、空気調和装置1が実行する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、図1に破線矢印で示している。ここでは、室内熱交換器3の熱交換流体が空調対象空間の空気である場合を例に、空気調和装置1の動作について説明する。
図1に示すように、圧縮機2を稼働させることによって、圧縮機2から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出される。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。詳しくは、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒(単相)は、流路切替装置5を介して凝縮器として機能する室外熱交換器100に流れ込む。室外熱交換器100では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室外ファン7によって供給される室外空気との間で熱交換が行われる。そして、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。
室外熱交換器100から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置4によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する室内熱交換器3に流れ込む。室内熱交換器3では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室内ファン6によって供給される空調対象空間の空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。この熱交換によって、室内等の空調対象空間が冷却されることになる。室内熱交換器3から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置5を介して圧縮機2に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機2から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
次に、空気調和装置1が実行する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、図1に実線矢印で示している。
図1に示すように、圧縮機2を稼働させることによって、圧縮機2から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出される。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。詳しくは、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒(単相)は、流路切替装置5を介して凝縮器として機能する室内熱交換器3に流れ込む。室内熱交換器3では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室内ファン6によって供給される空調対象空間の空気との間で熱交換が行われる。そして、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。この熱交換によって、室内等の空調対象空間が暖房されることになる。
室内熱交換器3から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置4によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器100に流れ込む。室外熱交換器100では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室外ファン7によって供給される室外空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。
室外熱交換器100から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置5を介して圧縮機2に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機2から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
上記の冷房運転及び暖房運転の際、圧縮機2に冷媒が液状態で流入すると、液圧縮を起こし、圧縮機2の故障の原因となってしまう。このため、蒸発器から流出する冷媒はガス冷媒(単相)となっていることが望ましい。冷房運転時では、室内熱交換器3が蒸発器として機能し、暖房運転時では、室外熱交換器100が蒸発器として機能している。
ここで、蒸発器では、ファンから供給される空気と、蒸発器を構成している伝熱管の内部を流動する冷媒との間で熱交換が行われる際に、空気中の水分が凝縮し、蒸発器の表面に水滴が生ずる。蒸発器の表面に生じた水滴の一部は、フィン及び伝熱管の表面を伝って下方に落下していき、ドレン水として蒸発器の外部へ排出される。また、蒸発器が室外熱交換器100の場合、室外熱交換器100から排出されたドレン水は、筐体10の下部に形成されたドレン孔13から筐体10外へ排出される。
また、室外熱交換器100は、低外気温状態となっている暖房運転時に、蒸発器として機能する。このため、暖房運転時、空気中の水分が室外熱交換器100に着霜することがある。このため、暖房運転が可能な空気調和装置等では、通常、暖房運転中に室外熱交換器に付着した霜を除去する「除霜運転」を行うようになっている。
「除霜運転」とは、蒸発器として機能する室外熱交換器100に付着した霜を融解させて除去するために、圧縮機2から室外熱交換器100にホットガス(高温高圧のガス冷媒)を供給する運転のことである。本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、除霜運転を開始する場合、制御部32が流路切替装置5の流路を冷房運転時の流路に切り替える。これにより、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器100との間の流路が開かれ、圧縮機2から室外熱交換器100に、ホットガスが供給される。そして、室外熱交換器100に付着した霜は、室外熱交換器100に供給されるホットガスによって融解される。
ここで、流路切替装置5が、本発明の流路開閉装置に相当する。つまり、本実施の形態1では、流路切替装置5を流路開閉装置として用いている。なお、流路開閉装置は、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器100との間の流路を開閉する装置であれば、流路切替装置5に限定されるものではない。例えば、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器100とを接続するバイパス冷媒配管と、該バイパス冷媒配管の流路を開閉する開閉装置とを用い、圧縮機2から室外熱交換器100にホットガスを供給する除霜運転も、従来より知られている。このようなバイパス配管及び開閉装置を本発明の流路開閉装置として用いても勿論よい。
[空気調和装置1の除霜運転時の動作]
図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。また、図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。以下、図2及び図3を用いて、本実施の形態1に係る空気調和装置1の除霜運転時の詳細動作について説明する。
例えば図示せぬリモートコントローラー等から制御装置30へ暖房運転の指令がされると、空気調和装置1は、暖房運転を行う(ステップS1)。暖房運転時の空気調和装置1の動作は、上述の通りである。すなわち、暖房運転時、圧縮機2及び室外ファン7は、稼働している。この暖房運転は、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度Th1以上の間、継続される(ステップS2のNo)。一方、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度Th1より小さくなると(ステップS2のYes)、除霜決定部31は、除霜運転の開始を決定する。規定温度Th1は、例えば記憶部33に記憶されている。
ここで、規定温度Th1が、本発明の第2規定温度に相当する。なお、本実施の形態1では、規定温度Th1を例えば−6℃としている。
除霜決定部31が除霜運転の開始を決定すると、制御部32は、圧縮機2及び室外ファン7を停止させ(ステップS3)、流路切替装置5の流路を冷房運転時と同じ流路に切り替える(ステップS4)。そして、制御部32は、ステップS5以降において、除霜運転を開始する。すなわち、制御部32は、除霜決定部31が除霜運転の開始を決定した際、圧縮機2の吐出口と室外熱交換器100との間の流路を開くように流路開閉装置である流路切替装置5を制御し、圧縮機2で圧縮された冷媒を室外熱交換器100に供給することにより、室外熱交換器100を除霜する。
詳しくは、ステップS5において、制御部32は、圧縮機2を稼働させる。これにより、圧縮機2から室外熱交換器100にホットガスが供給され、室外熱交換器100に付着した霜が融解し始める。霜の融解開始直後は、融解によって生じた水(以降、除霜水)は霜に吸収されるか、霜が排水経路を閉塞していることにより、室外熱交換器100内に滞留する。そして、融解の進行に伴い霜の量が減少すると、除霜水は重力の影響を受け、室外熱交換器100の下部へと移動する。そして、この除霜水は、室外熱交換器100の下端部から離脱して、筐体10の下部へ落下していく。その後、筐体10の下部へ落下した除霜水は、ドレン孔13より筐体10外へと排出される。
ドレン孔13より筐体10外へと排出される除霜水は、排水検出装置23によって検出される。そして、ドレン孔13から規定流量W1よりも多くの除霜水が排出されていることが排水検出装置23によって検出されると(図2のステップS6のYes、図3のA点)、制御部32は、ステップS7以降において、除霜時送風排水制御を行う。換言すると、図3に示すように、空気調和装置1は、除霜運転内において、除霜時送風排水動作を行う。規定流量W1は、例えば記憶部33に記憶されている。
ここで、規定流量W1が、本発明の第1規定流量に相当する。なお、上述のように、本実施の形態1では、排水検出装置23として、水の有無を検出する電極式センサを用いている。このため、本実施の形態1に係る排水検出装置23は、ドレン孔13から除霜水が排出されているか否かを検出できることとなる。したがって、本実施の形態1では、規定流量W1を0m/secとしている。なお、排水検出装置23として、ドレン孔13を流れる除霜水の具体的な流量を検出できる流量センサ等を用いる場合、規定流量W1を0m/sec以外の値にしても勿論よい。
除霜水の大部分は室外熱交換器100の外部へ排出される。しかしながら、除霜水の一部が、室外熱交換器100の表面に付着し、室外熱交換器100に滞留する場合がある。このように室外熱交換器100に滞留した除霜水は、除霜運転の後に室外熱交換器100が再び蒸発器として機能した際、低温冷媒と熱交換することで再凝固する。このため、室外ファン7によって供給された室外空気と、伝熱管内を流動する冷媒との熱交換を阻害する要因となり、室外熱交換器100の熱交換性能が低下する。そこで、本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、室外ファン7の送風によって室外熱交換器100に滞留した除霜水を室外熱交換器100の外部へ排出させる除霜時送風排水制御を行う。具体的には、ステップS7において、制御部32は、室外ファン7を稼働する。この際、制御部32は、例えば記憶部33に記憶されている規定回転数で、室外ファン7を稼働する。すなわち、制御装置30は、室外ファン7を停止した状態で除霜運転を実行中、排水検出装置23が規定流量W1よりも多くの水を検出した場合、室外ファン7を稼働する。
除霜時送風排水制御により、室外熱交換器100の霜の融解がさらに進行し、除霜水の排出も室外ファン7からの送風により促進される。このため、ホットガスからの供給熱量のうち、霜の昇温と融解、及び水の昇温に消費される熱量は減少し、室外熱交換器100の昇温に熱量が使用されるようになる。したがって、室外熱交換器100の温度、換言すると、第2温度検出装置22の検出温度が上昇していく。そして、第2温度検出装置22の検出温度が規定温度Th2より高くなると(ステップS8のYes)、除霜決定部31は除霜運転の終了を決定し、制御部32はステップS1に戻って再び暖房運転を開始する。具体的には、図3に示すように、制御部32は、室外ファン7の稼働を継続したまま、圧縮機2の稼働を停止させる。そして、制御部は、流路切替装置5の流路を暖房運転時の流路に切り替え、圧縮機2を再起動させて、再び暖房運転を開始する。
ここで、規定温度Th2が、本発明の第2規定温度に相当する。規定温度Th2は、例えば記憶部33に記憶されている。
[室外熱交換器100の詳細]
最後に、本実施の形態1に係る室外熱交換器100の一例を紹介する。
図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外熱交換器の一例を示す斜視図である。図5及び図6は、図4に示す室外熱交換器の要部拡大図である。なお、図4以降において、X方向は、横方向であり、室外熱交換器100のフィン110の短手方向(幅方向)となる方向を表している。Y方向は、横方向であり、同一の熱交換部(後述の風上側熱交換器101又は風下側熱交換器102)を構成するフィン110の並設方向となる方向を表している。Z方向は、上下方向(重力方向)であり、フィン110の長手方向となる方向を表している。白抜き矢印は、室外ファン7から室外熱交換器100へ供給される空気の流れ方向を表している。図4からわかるように、本実施の形態1に係る室外熱交換器100は、室外ファン7からX方向に空気が供給される。また、図5は、Y方向に室外熱交換器100を観察した際の、要部を示している。また、図6は、X方向に室外熱交換器100を観察した際の、要部を示している。
室外熱交換器100は、例えば二列構造の熱交換器であり、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102を備えている。これら風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102は、フィンアンドチューブ型熱交換器であり、室外ファン7から供給される空気の流れ方向であるX方向に沿って並設されている。風上側熱交換器101の伝熱管の一端は、風上側ヘッダ集合管103に接続されている。風下側熱交換器102の伝熱管の一端は、風下側ヘッダ集合管104に接続されている。また、風上側熱交換器101の伝熱管の他端と、風下側熱交換器102の伝熱管の他端とは、列間接続部材105に接続されている。
つまり、本実施の形態1に係る室外熱交換器100は、風上側ヘッダ集合管103及び風下側ヘッダ集合管104の一方から、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102の一方の伝熱管に冷媒が分配される。そして、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102の一方の伝熱管に分配された冷媒は、列間接続部材105を介して、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102の他方の伝熱管に流入する。その後、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102の他方の伝熱管に流入した冷媒は、風上側ヘッダ集合管103及び風下側ヘッダ集合管104の他方で合流し、圧縮機2の吸入口又は絞り装置4の方へ流れていく。
なお、本実施の形態1では、風上側熱交換器101及び風下側熱交換器102は、同様の構成となっている。このため、以下では、双方を代表して、風上側熱交換器101について説明する。なお、風上側熱交換器101又は風下側熱交換器102の一方で室外熱交換器100の熱交換負荷を賄える場合、風上側熱交換器101又は風下側熱交換器102の一方のみで室外熱交換器100を構成しても勿論よい。
図5及び図6に示すように、風上側熱交換器101は、フィン110と、フィン110を貫通する伝熱管120とを備えている。また、フィン110は、上端部113及び下端部114を有している。また、フィン110は、横方向に第1端部111及び第2端部112を有している。
詳しくは、風上側熱交換器101は、複数のフィン110及び複数の伝熱管120を備えている。複数のフィン110は、上下方向に長い板形状の部材である。複数のフィン110は、例えば、上下方向に長い矩形状に形成されている。そして、複数のフィン110は、規定のフィンピッチ間隔FPを空けて並設されている。また、フィン110のそれぞれには、伝熱管120の外周形状に対応した形状の貫通孔115が、上下方向に規定の間隔を空けて複数形成されている。そして、これらの貫通孔115に、伝熱管120が挿入されている。すなわち、複数の伝熱管120は、上下方向に規定の間隔を空けて並設されている。
なお、本実施の形態1においては、伝熱管120として、断面が略楕円形状又は略長円形状等の扁平形状となっている伝熱管を用いている。このため、フィン110に形成された貫通孔も、扁平形状となっている。
ここで、風上側熱交換器101は、第1端部111側から室外ファン7によって空気が供給される。また、フィン110には、伝熱管120よりも第2端部112側となる範囲に、上端部113から下端部114にわたって切り欠きが形成されていない排水領域117が形成されている。すなわち、フィン110には、室外ファン7の送風方向において伝熱管120よりも下流側となる範囲に、上端部113から下端部114にわたって切り欠きが形成されていない排水領域117が形成されている。詳しくは、図5に示すように、伝熱管120の第2端部112側の端部122同士を接続する仮想直線を、仮想直線123と定義する。この場合、本実施の形態1に係るフィン110においては、当該仮想直線123と第2端部112との間には、上端部113から下端部114にわたって切り欠きが形成されていない。すなわち、仮想直線123と第2端部112との間が排水領域117となっている。
このように風上側熱交換器101換言すると室外熱交換器100を構成することにより、除霜運転中に室外ファン7を稼働させる除霜時送風排水制御を行った際、フィン110及び伝熱管120の表面に付着している除霜水は、室外ファン7からの送風によって、排水領域117へと運ばれる。そして、排水領域117へと運ばれた除霜水は、重力によって、下端部114の方へ排水領域117を滑り落ちる。そして、下端部114へ到達した除霜水は、該下端部114から落下し、風上側熱交換器101換言すると室外熱交換器100から排出される。
上述のように、排水領域117には、上端部113から下端部114にわたって切り欠きが形成されていない。このため、除霜水が下端部114の方へ排水領域117を滑り落ちる際、除霜水が表面張力によって切り欠きに引きつけられることがない。したがって、このように風上側熱交換器101換言すると室外熱交換器100を構成することにより、除霜運転中に室外ファン7を稼働させる除霜時送風排水制御を行った際、早期に除霜水を室外熱交換器100から排出させることができ、室外熱交換器100の排水性を向上させることができる。
なお、本実施の形態1に係る室外熱交換器100を、以下のように構成してもよい。
図7は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外熱交換器の別の一例を示す要部拡大図である。この図7は、図5と同じ観察方向から、室外熱交換器100の別の一例を示している。
図7に示すように、フィン110に、貫通孔115と連通し、第1端部111側に開口する切り欠き116を形成してもよい。このようにフィン110に切り欠き116を形成することにより、切り欠き116を通して貫通孔115へ伝熱管を挿入することができ、貫通孔115への伝熱管120の挿入が容易となる。すなわち、室外熱交換器100の組立を容易とすることができる。
ここで、除霜運転中に除霜時送風排水制御を行った際、室外熱交換器100の排水性を向上させるには、室外ファン7の送風方向において伝熱管120よりも下流側となる範囲に、排水領域117を配置する必要がある。すなわち、図7にD1で示すように、室外ファン7から室外熱交換器100への送風は、切り欠き116が形成された第1端部111側から行う必要がある。このため、図7にD2で示すように、暖房運転時に室外ファン7が第2端部112側から室外熱交換器100へ送風する構成の場合、除霜時送風排水制御を行うときには、室外ファン7を暖房運転時とは逆方向に回転させ、室外ファン7の送風方向を図7のD1方向にする。
以上、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、蒸発器として機能する室外熱交換器100と、室外熱交換器100に送風する室外ファン7と、室外熱交換器100及び室外ファン7を収容し、下部に水を排出するドレン孔13が形成された筐体10と、ドレン孔13から排出される水を検出する排水検出装置23と、室外熱交換器100の除霜運転を制御する制御装置30と、を備えている。また、制御装置30は、室外ファン7を停止した状態で除霜運転を実行中、排水検出装置23が水を検出した場合に室外ファン7を稼働させる構成となっている。
本実施の形態1に係る空気調和装置1は、室外ファン7の送風によって室外熱交換器100に滞留した除霜水を室外熱交換器100の外部へ排出させることができる。したがって、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、室外熱交換器100の排水性を向上させることができる。
ここで、除霜運転が開始され、室外熱交換器100に付着した霜が融解して除霜水が発生すると、除霜水の大部分は、室外熱交換器100から排出される。本実施の形態1に係る空気調和装置1は、室外熱交換器100は筐体10に収容されている。このため、室外熱交換器100から排出された除霜水は、筐体10の下部に形成されたドレン孔13から、筐体10の外部へ排出される。この際、本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、除霜水がドレン孔13から排出されることを、排水検出装置23で検出することができる。そして、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、ドレン孔13から除霜水が排出されていることを排水検出装置23で検出すると、室外ファン7を稼働させる。
これにより、除霜運転時に、室外ファン7からの送風によって、室外熱交換器100に滞留している除霜水を室外熱交換器100から排出させることができる。このため、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、除霜運転開始時つまり暖房運転終了時から次回の暖房運転開始時までの時間が長くなってしまうことを抑制できる。したがって、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、室外熱交換器100の排水性を向上させることができ、暖房運転と除霜運転とを繰り返すことによる一定時間における平均暖房能力の低下も抑制することができる。
また、本実施の形態1に係る空気調和装置1においては、室外熱交換器100は、上端部113及び下端部114を有し、横方向に第1端部111及び第2端部112を有するフィン110と、フィン110を貫通する伝熱管120と、を備え、除霜運転中、第1端部111側から室外ファン7によって空気が供給される構成である。また、フィン110は、伝熱管120よりも第2端部112側となる範囲に、上端部113から下端部114にわたって切り欠きが形成されていない排水領域117が形成されている。このため、本実施の形態1に係る空気調和装置1は、室外熱交換器100の排水性をさらに向上させることができ、平均暖房能力の低下をさらに抑制することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、除霜時送風排水制御の開始から暖房運転の開始まで、室外ファン7を継続して稼働させていた。しかしながら、室外ファン7の稼働方法は、実施の形態1で示した稼働方法に限定されるものではない。例えば、本実施の形態2に示すように、室外空気の温度に応じて、室外ファン7の稼働時間を変更させてもよい。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図8は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。
本実施の形態2に係る空気調和装置1は、実施の形態1で説明した構成に加え、制御装置30の機能部として、算出部34を備えている。算出部34は、室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21の検出温度から、除霜運転中における室外ファン7の稼働時間を算出するものである。そして、本実施の形態2に係る空気調和装置1においては、制御装置30の制御部32は、除霜運転中、つまり除霜時送風排水制御中、算出部34で算出された稼働時間だけ、室外ファン7を稼働させる。すなわち、制御装置30は、第1温度検出装置21の検出温度によって、除霜運転中における室外ファン7の稼働時間を異ならせる。
上述のように、除霜運転時に室外ファン7を稼働させることにより、つまり除霜時送風排水制御を行うことにより、室外熱交換器100の排水性を向上させることができる。しかしながら、室外空気の温度が氷点下となっている場合、除霜時送風排水制御の開始から暖房運転の開始まで室外ファン7を継続して稼働させると、室外熱交換器100に付着した除霜水が再凝固する場合がある。この除霜水が再凝固するまでの時間は、室外空気の温度が低いほど早い。また、室外空気の温度が氷点下となっている場合、室外空気とホットガスとの温度差が大きいため、本来残霜の融解に消費されるべきホットガスの熱量が、空気との熱交換で消費されてしまう。このため、霜の融解が遅れて、除霜時間が長くなってしまう。そこで、算出部34は、室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21の検出温度が低い程、室外ファン7の稼働時間を短く算出する構成となっている。すなわち、制御装置30は、室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21の検出温度が低い程、室外ファン7の稼働時間を短くする。
図9は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置が備えた、除霜運転中の室外ファンの稼働時間を算出するための情報の一例を示す図である。
例えば、制御装置30の記憶部33は、図9に示すような、テーブルを記憶している。そして、算出部34は、このテーブルを用いて、除霜運転中における室外ファン7の稼働時間を算出する。
詳しくは、第1温度検出装置21の検出温度T1が規定温度Ta1以上の場合、換言すると室外空気温度が規定温度Ta1以上の場合、算出部34は、除霜水の再凝固が生じないとして、除霜時送風排水制御の開始から暖房運転の開始まで室外ファン7を継続して稼働させるよう、室外ファン7の稼働時間を算出する。なお、本実施の形態2では、規定温度Ta1を例えば1℃としている。
また、第1温度検出装置21の検出温度T1が規定温度Ta2以上で規定温度Ta1より低くなっている場合、換言すると室外空気温度が規定温度Ta2以上で規定温度Ta1より低くなっている場合、算出部34は、除霜時送風排水制御の開始からの室外ファン7の稼働をS秒と算出する。すなわち、算出部34は、除霜水の再凝固が生じない時間だけ室外ファン7を稼働させ、室外熱交換器100の排水性を向上させる。なお、本実施の形態2では、規定温度Ta2を例えば−3℃としている。また、S秒を例えば60秒としている。
また、第1温度検出装置21の検出温度T1が規定温度Ta2より低くなっている場合、換言すると室外空気温度が規定温度Ta2より低くなっている場合、算出部34は、除霜時送風排水制御の開始からの室外ファン7の稼働を0秒と算出する。すなわち、制御装置30は、室外ファン7の稼働時間を0秒とする。換言すると、制御装置30は、室外ファン7を稼働させないようにする。室外空気温度が規定温度Ta2より低くなっている場合、除霜水が再凝固するまでの時間が短く、室外ファン7の送風による室外熱交換器100の排水性の向上効果が得られる前に、除霜水が再凝固してしまうからである。
ここで、本実施の形態2では、規定温度Ta2が、本発明の第1規定温度に相当する。
なお、図9に示したテーブルは、除霜運転中の室外ファン7の稼働時間を算出するための情報の一例である。図9は第1温度検出装置21の検出温度の範囲を3分割したテーブルとなっていたが、第1温度検出装置21の検出温度の範囲を2分割したテーブルとしてもよいし、第1温度検出装置21の検出温度の範囲を4つ以上に分割したテーブルとしてもよい。また、除霜運転中の室外ファン7の稼働時間を算出するための情報として、第1温度検出装置21の検出温度と除霜運転中の室外ファン7の稼働時間との関係式等を用いてもよい。すなわち、第1温度検出装置21の検出温度に応じて、室外ファン7の稼働時間を連続的に変更してもよい。
[空気調和装置1の除霜運転時の動作]
図10は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。また、図11は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。
上述のように構成された本実施の形態2に係る空気調和装置1は、除霜運転時、図10及び図11のように動作する。
具体的には、本実施の形態2に係る空気調和装置1においては、除霜運転中、実施の形態1の図2で示したステップS7の制御に替えて、図10に示すようにステップS11,12の制御を行う。詳しくは、ドレン孔13から規定流量W1よりも多くの除霜水が排出されていることが排水検出装置23によって検出されると(図2のステップS6のYes)、ステップS11において算出部34は、室外空気の温度を検出する第1温度検出装置21の検出温度から、除霜運転中における室外ファン7の稼働時間を算出する。そして、ステップS12において制御部32は、算出部34で算出された稼働時間だけ、室外ファン7を稼働させる。このため、図11に示すように、室外ファン7の稼働時間によっては、除霜運転が終了する前に、室外ファン7が停止する場合もある(図11の点B参照)。
以上、本実施の形態2に係る空気調和装置1においては、実施の形態1に示した構成に加え、制御装置30は、第1温度検出装置21の検出温度によって、除霜運転中における室外ファン7の稼働時間を異ならせる。このため、本実施の形態2に係る空気調和装置1は、実施の形態1で示した効果に加え、除霜時送風排水制御中に除霜水が再凝固することを防止できるという効果、及び、室外ファン7の送風によって霜の融解が遅れて除霜時間が長くなってしまうことを防止できるという効果を得ることができる。
実施の形態3.
本実施の形態3に係る空気調和装置1は、実施の形態1又は実施の形態2で示した空気調和装置1に対して、除霜水の排出進行度合いによって室外ファン7の稼働時間を変更する制御を追加したものである。以下では、実施の形態1に当該制御を追加した例について説明する。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図12は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における除霜運転時の制御フローチャート図である。また、図13は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における除霜運転時の圧縮機及び室外ファンの動作を示すタイムフロー図である。
本実施の形態3に係る空気調和装置1においては、実施の形態1の図2で示した除霜時送風排水制御の中に、ステップS21,22の制御が追加されている。
具体的には、ステップS7において室外ファン7が稼働された後、ドレン孔13から排出される除霜水の流量が規定流量W2以下となっていることが排水検出装置23によって検出されると(図12のステップS21のYes)、ステップS22において制御部32は、室外ファン7を停止させる。つまり、図13のC点に示すように、ドレン孔13から排出される除霜水の流量が規定流量W2以下となっていることが排水検出装置23によって検出されると、除霜運転が終了していなくても室外ファン7が停止することとなる。規定流量W2は、例えば記憶部33に記憶されている。
ここで、規定流量W2が、本発明の第2規定流量に相当する。なお、本実施の形態3に係る空気調和装置1においても、実施の形態1と同様に、排水検出装置23として、水の有無を検出する電極式センサを用いている。このため、本実施の形態3に係る排水検出装置23は、ドレン孔13から除霜水が排出されているか否かを検出できることとなる。したがって、本実施の形態3では、規定流量W2を0m/secとしている。なお、排水検出装置23として、ドレン孔13を流れる除霜水の具体的な流量を検出できる流量センサ等を用いる場合、規定流量W2を0m/sec以外の値にしても勿論よい。
ドレン孔13から排出される除霜水の流量が規定流量W2以下になっているということは、ほぼ全ての除霜水が筐体10外へ排出された状態になっているということである。このため、このような状態で室外ファン7を稼働させても、室外熱交換器100の排水性の向上には、あまり寄与しない。すなわち、このような状態で室外ファン7を停止することにより、室外熱交換器100の排水性を低下させることなく、室外ファン7での消費電力を低減することができる。
なお、実施の形態2の図10で示した除霜時送風排水制御の中にステップS21,22の制御を追加する場合、ステップS12とステップS8との間にステップS21,22を追加すればより。これにより、室外熱交換器100の排水性を低下させることなく、室外ファン7での消費電力を低減することができる。
また、本実施の形態3では、ステップS22において室外ファン7を停止させた。しかしながら、ステップS22において、室外ファン7を停止させない程度に、室外ファン7の回転数を低下させてもよい。このように室外ファン7の回転数を制御しても、室外熱交換器100の排水性を低下させることなく、室外ファン7での消費電力を低減することができる。なお、本実施の形態3では、室外ファン7の消費電力を最も低減できるよう、室外ファン7を停止させている。換言すると、本実施の形態3では、室外ファン7の消費電力を最も低減できるよう、室外ファン7の回転数を0rpmまで低減させている。
以上、本実施の形態3に係る空気調和装置1においては、実施の形態1又は実施の形態2で示した構成に加え、制御部32は、除霜運転中に室外ファン7を稼働させている際、ドレン孔13から排出される除霜水の流量が規定流量W2以下となっていることが排水検出装置23によって検出された場合、室外ファン7の回転数を低下させる構成となっている。このため、本実施の形態3に係る空気調和装置1は、実施の形態1又は実施の形態2で示した効果に加え、室外熱交換器100の排水性を低下させることなく、室外ファン7での消費電力を低減することができるという効果を得ることもできる。
なお、実施の形態1〜実施の形態3では、本発明に係る利用側熱交換器を室内熱交換器3として用いた空気調和装置1を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置を説明した。しかしながら、本発明に係る冷凍サイクル装置は、空気調和装置のみに限定されるものではない。例えば、本発明に係る利用側熱交換器で水を加熱する給湯装置等、筐体内に収容された室外熱交換器を有する種々の冷凍サイクル装置に、本発明を実施することができる。
1 空気調和装置、2 圧縮機、3 室内熱交換器、4 絞り装置、5 流路切替装置、6 室内ファン、7 室外ファン、10 筐体、11 吸込口、12 吹出口、13 ドレン孔、21 第1温度検出装置、22 第2温度検出装置、23 排水検出装置、30 制御装置、31 除霜決定部、32 制御部、33 記憶部、34 算出部、100 室外熱交換器、101 風上側熱交換器、102 風下側熱交換器、103 風上側ヘッダ集合管、104 風下側ヘッダ集合管、105 列間接続部材、110 フィン、111 第1端部、112 第2端部、113 上端部、114 下端部、115 貫通孔、116 切り欠き、117 排水領域、120 伝熱管、122 端部、123 仮想直線。

Claims (14)

  1. 蒸発器として機能する室外熱交換器と、
    前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、
    前記室外熱交換器及び前記室外ファンを収容し、下部に水を排出するドレン孔が形成された筐体と、
    前記ドレン孔から排出される水を検出する排水検出装置と、
    前記室外熱交換器の除霜運転を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記室外ファンを停止した状態で前記除霜運転を実行中、前記排水検出装置が水を検出した場合に前記室外ファンを稼働させる構成である冷凍サイクル装置。
  2. 前記制御装置は、
    前記室外ファンを停止した状態で前記除霜運転を実行中、前記排水検出装置が第1規定流量よりも多くの水を検出した場合、前記室外ファンを稼働させる構成である請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 前記制御装置は、
    前記室外熱交換器の前記除霜運転の開始及び終了を決定する除霜決定部と、
    前記除霜決定部が前記除霜運転の開始を決定した際、前記室外ファンを停止して前記除霜運転を開始し、前記除霜運転中に、前記排水検出装置が検出する水の量に基づいて停止中の前記室外ファンを稼働させる制御部と、
    を備えた請求項1又は請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記室外熱交換器は、
    上端部及び下端部を有し、横方向に第1端部及び第2端部を有するフィンと、
    前記フィンを貫通する伝熱管と、
    を備え、
    前記除霜運転中、前記第1端部側から前記室外ファンによって空気が供給される構成であり、
    前記フィンは、前記伝熱管よりも前記第2端部側となる範囲に、前記上端部から前記下端部にわたって切り欠きが形成されていない排水領域が形成されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 前記室外ファンによって前記筐体に吸い込まれた空気の温度を検出する第1温度検出装置を備え、
    前記制御装置は、前記第1温度検出装置の検出温度によって、前記除霜運転中における前記室外ファンの稼働時間を異ならせる構成である請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 前記制御装置は、前記第1温度検出装置の検出温度が低い程、前記稼働時間を短くする構成である請求項5に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 前記制御装置は、前記第1温度検出装置の検出温度が第1規定温度より低い場合、前記稼働時間を0秒とする構成である請求項5又は請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 前記制御装置は、前記第1温度検出装置の検出温度から、前記除霜運転中における前記室外ファンの前記稼働時間を算出する算出部を備えている請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 前記制御装置は、前記除霜運転中に前記室外ファンを稼働させている際、前記ドレン孔から排出される水の流量が第2規定流量以下となっていることが前記排水検出装置によって検出された場合、前記室外ファンの回転数を低下させる構成である請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 前記制御装置は、前記除霜運転中に前記室外ファンを稼働させている際、前記ドレン孔から排出される水の流量が前記第2規定流量以下となっていることが前記排水検出装置によって検出された場合、前記室外ファンを停止する構成である請求項9に記載の冷凍サイクル装置。
  11. 前記室外熱交換器の温度を検出する第2温度検出装置を備え、
    前記制御装置は、前記第2温度検出装置の温度が第2規定温度より低くなった場合、前記除霜運転を開始する構成である請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  12. 前記制御装置は、前記第2温度検出装置の温度が第3規定温度より高くなった場合、前記除霜運転を終了する構成である請求項11に記載の冷凍サイクル装置。
  13. 圧縮機と、
    前記圧縮機の吐出口と前記室外熱交換器との間の流路を開閉する流路開閉装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記除霜運転を開始する際、前記圧縮機の吐出口と前記室外熱交換器との間の流路を開くように前記流路開閉装置を制御し、前記圧縮機で圧縮された冷媒を前記室外熱交換器に供給することにより、前記室外熱交換器を除霜する構成である請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  14. 利用側熱交換器と、
    前記圧縮機の吐出側に設けられ、前記圧縮機の前記吐出口の接続先を、前記利用側熱交換器又は前記室外熱交換器に切り替える流路切替装置と、
    を備え、
    前記流路切替装置が前記流路開閉装置として用いられる請求項13に記載の冷凍サイクル装置。
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