JPH03211380A - 空気調和機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍サイクルに蓄熱槽が組み込まれた蓄熱式の
空気調和機に係り、特に除霜時間の短縮を図った空気調
和機に関する。

〔従来の技術〕

四方弁を切り替えることにより、冷房運転と暖房運転を
選択的に行うことのできる従来のヒートポンプ式の空気
調和機においては、暖房運転時の室外熱交換器の除霜方
式として、二方弁が組み込まれた除霜用のバイパス回路
を利用する方式が採用されている。このバイパス回路は
、圧縮機と室外熱交換器との間を接続するように設けら
れている。除霜にあたっては当該バイパス回路の二方弁
が開くことによって圧縮機で断熱圧縮された高温の冷媒
が室外熱交換器に送られるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の除霜方式は、小型の比較的冷暖
房能力の低い機種には適しているが、大型の機種には向
かない難点がある。すなわち、小型のｍｔｉでは、圧縮
機によって冷媒に加えられる熱量が、除霜に必要な熱量
よりも大きいので、四方弁を反転させて冷房運転に冷凍
サイクルを切り替え除霜するリバース除霜に較べて、上
記バイパス回路方式が効率の上で有利である。これに対
して、大型の機種になると、圧縮機の熱容量と除霜に必
要な熱容量が路間等になり、上記バイパス方式では所要
除霜時間が長くなる不都合がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する
問題点を解消し、能力の大きな大型機種にバイパス回路
を用いての除霜方式を採用しても所要除霜時間を短縮し
得る蓄熱式空気調和機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機の吐出側
と四方弁の間の配管に組み込まれた蓄熱槽と、上記蓄熱
槽の出口側と室外熱交換器の暖房時における入口側とを
結び除霜用の二方弁が組み込まれた除霜バイパス配管と
、室外熱交換器の温度か除霜開始温度以下になったとき
に上記除霜バイパス配管の除霜用二方弁を開成し、除霜
開始後蓄熱槽の温度が所定温度以下になったときに上記
除霜用二方弁を閉じ且つ四方弁を冷房位置に反転させる
制御部を備えることを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明によれば、除霜時には、圧縮機で高温にされしか
も蓄熱槽で熱を吸収した冷媒が除霜バイパス配管を通っ
て室外熱交換器に送られる。そして、除霜バイパス配管
を通しての除霜では十分出ないときには、蓄熱槽の温度
の低下を検出して冷凍サイクルを冷房運転に反転させて
のリバース除霜が実行される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について添付の図面を参照して
説明する。

第１図は、本発明による空気調和機の冷凍サイクルを表
わした回路図である。同図において、符号１は、圧縮機
を示し、この圧縮機１の吐出側１ａは、配管によって蓄
熱槽２の入口側と接続される。この蓄熱槽２は、その内
側に蓄熱用の熱交換器、蓄熱材を設けてなるものであり
、夫々一対の人口３ａ、３ｂと、出口４　ａ　ｓ　４　
ｂを備えている。この蓄熱槽２の出口４ａは、冷房運転
と暖房運転をとの間で選択的に冷凍サイクルを切り替え
るための四方弁５を介して室内熱交換器６に接続されて
いる。この室内熱交換器６は、減圧装置としてのエクス
パンションバルブ７が途中に配設された配管を介して室
外熱交換器８に接続されている。この室外熱交換器８の
暖房時における出口側は、上記四方弁５に接続される。

また、この四方弁５は圧縮機１の２つある吸入側１ｂ、
ｌｃのうち１ｂに接続される。

上記蓄熱槽２の出口４ａ側は、除霜用バイパス配管９に
よってエクスパンションバルブ７と室外熱交換器８の暖
房時における入口側との間に接続されている。そして。

この除霜用バイパス配管９には、室外熱交換器８に向か
って順に除霜用の二方弁１０、キャピラリーチューブ１
１が組み込まれるものである。

また、上記蓄熱槽２の入口３ｂ、出口４ｂ側を通るよう
にして圧縮機１の吸入側１ｃと室内熱交換器６の暖房時
における出口側とは暖房立上用バイパス配管１２によっ
て接続されている。この暖房室土用バイパス配管１２に
は、上記蓄熱槽２の出口４ｂ側から順にキャピラリーチ
ューブ１３、暖房立ち上がり時に開成する暖房立上用二
方弁１４が組み込まれている。

次に、第２図は、冷凍サイクルを構成する圧縮機１、四
方弁５、除霜用二方弁１０、暖房立上用二方弁１４のシ
ーケンス回路図である。圧縮機１を駆動するモーター１
は、リレー１５を介して交流電源１６に接続されている
。四方弁５は、リレー１７の０Ｎ−ＯＦＦによって冷凍
サイクルを冷房運転、暖房運転のいずれかに切り替える
ようになっている。ノーマルクローズドタイプの除霜用
二方弁１０、暖房立上用二方弁１４は、夫々リレー１８
．１９のＯＮ・ＯＦＦによって開閉される。

符号２０は、ファンモーターを示し、このファンモータ
ーは、リレー２１によってＯＮ・ＯＦＦされる。

上記リレー１５．１７．１８．１９．２１は、マイクロ
コンピュータが適用された制御部２２によってＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御される。この制御部２２は、蓄熱槽２の内部に
配設される蓄熱槽温度検出器２３、室外熱交換器８に配
設される室外熱交換器温度検出器２４、室内温度検出器
２５の出力に基づいて上記リレーにＯＮ・ＯＦＦ信号を
出力する。なお、符号２６は、温度設定器を示す。

以上のように構成される本発明による空気調和機の暖房
運転時には、圧縮機１から吐出された高温のガス冷媒は
、蓄熱槽２を通りここで一部の熱が蓄積され、さらに四
方弁５を経て室内熱交換器６に入る。この室内熱交換器
６においてガス冷媒と室内の空気との間で熱交換が行わ
れ、室内が暖房される。その後、冷媒は、エクスパンシ
ョンバルブ７を通る間に適当な圧力に減圧されて室外熱
交換器８において外気から熱を吸収して気化した後、圧
縮機１に戻る。

本発明の空気調和機によるときは、暖房運転の立ち上が
り時には、暖房立上用バイパス配管１２に設けられた暖
房立上用二方弁１４が開かれる。

このため、室内熱交換器６を出た冷媒の一部は当該暖房
立上用バイパス配管１２を経て蓄熱１６２で熱を吸収し
て気化した後圧縮機１で再圧縮され高温になって室内熱
交換器６に送られるので、立ち上がり時間が短縮される
。

次に、第３図は、暖房運転時において、制御部２２に対
応するマイクロコンピュータの処理手順を表わしたフロ
ーチャートである。

先ず、暖房運転の開始にともなって室外熱交換器８に配
設される室外熱交換器温度検出器２４はその検出した温
度Ｔｃを制御部２２に出力する。

制御部２２は、この室外熱交換器８の温度Ｔｃと予め温
度設定器２６を介して入力されている除霜開始温度αと
比較する（ステップ１０１）。制御部２２は、温度Ｔ、
が除霜開始温度αよりも高い間は通常の暖房運転制御を
行う（ステップ１０２）。

これに対して、温度Ｔｃが除霜開始温度Ｔαよりも低い
温度になると、制御部２２は、次のような除霜運転制御
を行う。すなわち、蓄熱槽２の温度１丁と、四方弁５を
冷房位置に反転させて除霜を開始するか否かの基準とな
る所定のリバース除霜温度βとが比較される（ステップ
１０３）。この判断の結果、温度ＴＴが上記リバース除
霜温度βよりも高い場合には蓄熱槽２の熱を利用して除
霜ができるので、リレー１８の図示しないソレノイドが
励磁される。従って、リレー１８の接点が閉じられ、除
霜用バイパス配管９に設けた除霜用二方弁１０が開かれ
る（ステップ１０４）。これによって、蓄熱槽２から当
該除霜用バイパス配管９を通って高温のガス冷媒が室外
熱交換器８に導入されるので、当該室外熱交換器８は、
ガス冷媒の熱によって除霜される。

しかして、除霜中は、室外熱交換器８の温度Ｔｃと予め
設定されている除霜終了温度γとの比較が行われ（ステ
ップ１０５）、温度Ｔｃが上記除霜終了温度γよりも低
い場合、すなわち、まだ除霜が十分でないときはステッ
プ１０３に戻る。

蓄熱槽２の温度ＴＴが上記リバース除霜温度βよりも高
い場合は、そのまま上記の除霜用バイパス配管９を使用
しての除霜が継続される。その後、温度Ｔｃが上記除霜
終了温度γよりも高くなると、四方弁５の位置が暖房位
置にあることを確認して（ステップ１０６）、除霜が終
了する。このような除霜用バイパス配管９を使用した除
霜では、蓄熱槽２から直接送られるガス冷媒が除霜に際
して放出する熱量は、圧縮機１の仕事によって加えられ
た熱量と蓄熱槽２で吸収した熱量の総和であり、従って
、大型の機種であっても所要除霜時間を短縮することが
できる。

一方、ステップ１０３において、蓄熱槽２の温度１丁が
上記リバース除霜温度βよりも低くなってしまった場合
、すなわち、除霜用バイパス配管９を使用しての除霜で
は不十分な場合には、リレー１８がＯＦＦになって除霜
用二方弁１０が閉じられるとともにリレー１７がＯＦＦ
にされ四方弁５が冷房位置に切り替えられ、リバース除
霜が実行される（ステップ１０７）。これにより、冷凍
サイクルが冷房運転になるので、室外熱交換器８では冷
媒の熱が放出される。爾後、室外熱交換器８の温度Ｔｃ
が除霜終了温度γよりも高くなるのを待って（ステップ
１０５）、リレー１７がＯＮにされ四方弁５が暖房位置
に切り替えられる（ステップ１０６）。以上のようにし
て、リバース除霜も付加することによって、残霜なく十
分な除霜をおこなえる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、蓄熱
槽の出口側と室外熱交換器の暖房時における入口側とを
結び除霜用の二方弁が組み込まれた除霜バイパス配管を
設け、除霜する時には、室外熱交換器の温度が除霜開始
温度以下になったときに上記除霜バイパス配管の除霜用
二方弁を開成し、除霜開始後蓄熱槽の温度が所定温度以
下になったときに上記除霜用二方弁を閉じ且つ四方弁を
冷房位置に反転させるように制御出来るので、能力の大
きな大型機種に適用しても除霜に要する時間を短縮する
ことが出来るばかりでなく、厳寒地のように条件の厳し
いところでの暖房に際しても、十分な除霜能力を発揮す
ることかできる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気調和機の回路図、第２図は当
該空気調和機の冷凍サイクルのシーケンス回路図、第３
図は当該空気調和機の備える制御部の動作を記述したー
フローチャートである。 １・・・圧縮機、２・・・蓄熱槽、５・・・四方弁、６
・・・室内熱交換器、７・・・エクスパンションバルブ
、８・・・室外熱交換器、９・・・除霜用バイパス配管
、１０・・・除霜用二方弁、１２・・・暖房立上バイパ
ス配管、１４・・・、暖房立上用二方弁、２２・・・制
御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交
   換器で冷凍サイクルを構成し冷房、暖房運転を選択的に
   切り替えられる空気調和機において、圧縮機の吐出側と
   四方弁の間の配管に組み込まれた蓄熱槽と、上記蓄熱槽
   の出口側と室外熱交換器の暖房時における入口側とを結
   び除霜用の二方弁が組み込まれた除霜バイパス配管と、
   室外熱交換器の温度が除霜開始温度以下になったときに
   上記除霜バイパス配管の除霜用二方弁を開成し、除霜開
   始後蓄熱槽の温度が所定温度以下になったときに除霜用
   二方弁を閉じ且つ四方弁を冷房位置に反転させる制御部
   を備えることを特徴とする空気調和機。