JPH08303837A - 冷暖房エアコン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷暖房エアコンの暖房運転時の除霜運転時間
を短縮する。 【構成】 冷凍サイクルを構成する圧縮機１の吐出側に
四方弁４を設け、暖房運転時に四方弁４は圧縮機１で高
温高圧となった冷媒を室内熱交換器２に送る。室内熱交
換器２の近傍に室内ファン５を設け、室内ファン５の吹
出口６にはルーバ７を設ける。室外熱交換器３の凍結検
出時にタイマー９の設定時間だけ、ルーバ７は温風吹出
し方向を室内熱交換器２に向け、室内熱交換器２及び圧
縮機１を高温に加熱し、タイマー９のカウントアップ時
に四方弁４を切換え、通常の除霜運転を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷暖房エアコンの暖房
運転中に室外熱交換器が凍結した時の除霜運転に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクルは圧縮機と四方弁と室内熱
交換器とキャピラリーと室外熱交換器とで構成してい
る。そして、四方弁を切換えて暖房運転にセットすると
圧縮機で圧縮した高温高圧となる冷媒は室内熱交換器に
送られて放熱し、該室外熱交換器で放熱後に液化した冷
媒はキャピラリーで減圧後に室内熱交換器に送られて気
化し、この気化した冷媒が圧縮機で再び圧縮することを
繰り返している。

【０００３】室内機に設けた室内熱交換器の近傍に室内
ファンを設け、該室内ファンの吹出口には上下に可動す
るルーバを設けている。暖房運転時は室内熱交換器を通
過する空気が加熱され、温風となった空気は室内ファン
によって吹出口から室内へ吹き出すものであり、この時
ルーバで風向を調節している。

【０００４】また、室外機には圧縮機と室外熱交換器と
四方弁とを設けており、暖房運転時に液体となった冷媒
は室外熱交換器で気化し、この時室外熱交換器を通過す
る空気は冷却されて含まれる水蒸気から水が発生する。
そして、室外温度の低温時には室外熱交換器に付着した
水が霜・氷となり、やがて凍結する。

【０００５】この為、いずれかの熱交換器もしくは冷媒
配管に取付けられた温度センサが冷媒の温度変化によっ
て室外熱交換器の凍結を検出すると、四方弁は一時的に
冷媒の流れを冷房運転に切換え、室外ファンを停止する
ことによって除霜運転が開始される。

【０００６】除霜運転中は圧縮機で圧縮された高温高圧
の冷媒が室外熱交換器に送られ、この冷媒の持つ熱エネ
ルギーによって霜や氷が溶かされるものであり、冷媒の
温度が低い時には溶かされる霜や氷の量が少なく、出口
付近に付着した霜や氷は溶けにくく、除霜運転に長時間
必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】暖房運転時の室外空気
温度が低い時には、室外空気と熱交換して受け取る熱エ
ネルギー量が少なく、冷凍サイクルは全体的に低温度で
作動するようになり、室内熱交換器や圧縮機の温度上昇
がおさえられる。この状態で除霜運転に切換えると、圧
縮機から吐出される冷媒の温度が低いから、溶かせる霜
や氷の量が少なく、長時間にわたって暖房運転を停止
し、除霜運転を続ける必要がある。

【０００８】この為、短時間なら定格運転よりも強力な
力で圧縮機を運転できるインバータタイプでは圧縮機を
高回転して高温高圧の冷媒を室内熱交換器に送り、圧縮
機から送られる冷媒の吐出温度を高くしてから除霜運転
に切換えするものである。しかし、室外温度が低い時に
は圧縮機は定格運転による高出力で運転しており、除霜
運転に先立ってオーバーパワーで圧縮機を運転しても差
はわずかであり、結局、短時間で除霜運転が終了したい
室外温度が低いときの効果は期待できなかった。また当
然のことながら圧縮機が一定速で運転するものは、圧縮
機の出力変更は不可能である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、圧縮機１と四方弁４と室内熱交換器２とキ
ャピラリー２ａと室外熱交換器３とを有する冷凍サイク
ルを設け、室内機に設けた室内熱交換器２の近傍に室内
ファン５を設け、室内熱交換器２を通過した空気が吹き
出す室内ファン５の吹出口６には上下に可動するルーバ
７を設け、かつ、室内機と離れた室外機に圧縮機１と室
外熱交換器３と四方弁４とを設け、該熱交換器２・３も
しくは冷媒配管に凍結検出用の温度センサ８を設け、暖
房運転時に室外熱交換器３の凍結を温度センサ８が検出
して四方弁４を切換え、一時的な冷房運転によって除霜
する冷暖房エアコンにおいて、室外熱交換器３の凍結を
温度センサ８が検出時にルーバ７を可動して吹出口６か
ら吹き出しする温風を室内熱交換器２の入口に向けると
共に、一定時間後に四方弁４を切換えするタイマー９を
設け、室内熱交換器３及び圧縮機１の温度を高めて除霜
運転を開始するものである。

【００１０】また、前記タイマー９は四方弁４を切換え
ると共にルーバ７を可動して吹出口６を閉ざしており、
暖房した室内空気は冷却されず、吹出口６から冷気が流
下しない状態でも除霜運転時間が短くできるものであ
る。

【００１１】

【作用】冷媒の温度変化を温度センサ８が検出して室外
熱交換器３の凍結が確認されると、吹出口６のルーバ７
が上向きに可動すると共に、タイマー９がカウントを開
始する。該ルーバ７が上向きになると、吹出口６から吹
き出す温風が室内熱交換器２の前面に廻り込み、室内熱
交換器２の温度が今までの暖房中よりも高くなるもので
ある。この為、室外熱交換器３は内圧が高くなり、ま
た、圧縮機１の入口側の冷媒圧力は室外熱交換器３の内
圧の影響を受けて高くなるので、圧縮機１の吐出側の冷
媒圧力が高くなり、全体に冷凍サイクルは高温度で作動
し、室内熱交換器２と圧縮機１は更に温度が高くなる。

【００１２】一方、タイマー９がカウントアップすると
四方弁４が切換って除霜運転を開始し、高温高圧の冷媒
が凍結した室外熱交換器３へ送られるので、霜や氷はす
みやかに溶け、除霜運転は短時間に完了して暖房運転が
開始できるものである。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に示す図により構成を説明する
と、１は圧縮機、２は室内熱交換器、３は室外熱交換器
であり、室内熱交換器２と室外熱交換器３との間の冷媒
管にキャピラリー２ａを備えている。４は圧縮機１の吐
出口・吸入口と両熱交換器２・３との冷媒管に設けた四
方弁であり、四方弁４を切換えすることによって加圧さ
れた冷媒はいずれか一方の熱交換器２・３へ向って送ら
れ、冷凍サイクルは暖房運転と冷房運転に切換わる。

【００１４】四方弁４が暖房運転にセットされると、圧
縮機１で高温高圧に加圧されたガス状の冷媒が室内熱交
換器２に送られ、室内空気と熱交換して液化する。該液
状の冷媒はキャピラリー２ａを通過する時に圧力を低下
し、液状で低圧となった冷媒は室外熱交換器３に送られ
て気化し、低圧ガス状となった冷媒は再び圧縮機１で加
圧される。１１は室外熱交換器３の近傍に設けた室外フ
ァンであり、室外ファン１１が回転すると室外空気は室
外熱交換器３を通過し、冷媒の気化が促進する。この
時、低温となる室外熱交換器３によって空気中の水蒸気
が凝縮して水となり、室外空気温度が低い時には凝縮し
た水が霜や氷となって成長するものである。

【００１５】５は室内熱交換器２の近傍に設けた室内フ
ァン、６は室内ファン５の吹出口、７は吹出口６に取付
けたルーバ、１０は室内熱交換器２の前面に設けた吸込
口であり、室内ファン５を回転すると室内空気は吸込口
１０から室内熱交換器２を通過して室内ファン５に吸い
込まれ、吹出口６から室内へ吹出している。この時ルー
バ７を適宜動かすことによって、吹出口６から吹出す空
気の方向を変えることができ、暖房・冷房に適する風向
を得ることができる。

【００１６】８は室内熱交換器２や室外熱交換器３、も
しくは冷媒配管に取付けられて冷媒の温度を監視する温
度センサであり、室外熱交換器３に付着した霜や氷が成
長して熱交換が悪化すると、冷媒の温度が通常運転時の
温度と比べて変化するので、この温度を監視することに
よって室外熱交換器３の凍結を検出することができ、除
霜運転の開始を指示する。

【００１７】図２のブロック図において、１２は温度セ
ンサ８取付部の通常の冷媒温度を記憶する温度記憶部、
１３は温度センサ８と温度記憶部１２の温度データを比
較する比較回路、１４は比較回路１３から入力する比較
データに基づいて室外熱交換器３が凍結状態にあるか判
断する判定回路である。

【００１８】１５は圧縮機１や四方弁４や室内フアン５
や室外ファン１１やルーバ７などを制御して、最適状態
に冷暖エアコンを制御する空調機制御回路であり、前記
判定回路１４は空調機制御回路１５の運転状況データも
入力しており、運転状況を考慮して凍結状態の判定を行
っている。

【００１９】１６は判定回路１４の出力によって作動し
て空調機制御回路１５に除霜運転を指示する除霜手段で
あり、該除霜手段１６の主要部はタイマー９によって構
成される。即ち、判定回路１４が室外熱交換器３の凍結
を検出すると除霜手段１６のタイマー９が作動し、該タ
イマー９の作動と同時に暖房運転に適する吹出し方向と
なっていたルーバ７を駆動し、吹出口６の温風吹出し方
向を上方に向け、温風が吸込口１０から室内熱交換器２
へ流れるようにする。この為、低温の室内空気によって
冷却されていた室内熱交換器２は急に温度が高くなり、
前記したように圧縮機１も温度上昇する。

【００２０】タイマー９がカウントアップした信号を受
けて、ルーバ７は吹出口６を閉ざし、除霜手段１６は空
調機制御回路１５に除霜運転を指示し、四方弁４を切換
えて圧縮機１から吐出する冷媒を室外熱交換器３に送
り、室内ファン５及び室外ファン１１を停止して除霜運
転を行う。そして、圧縮機１の消費電力量の変化などで
除霜完了を検出すると、再び四方弁４を切換えして通常
の暖房運転に復帰するものである。

【００２１】尚、除霜運転中は室内熱交換器３がエバポ
レータになっており、室内空気と熱交換することで除霜
運転が短時間で終了する利点があるものの、暖められた
室内空気が冷やされる欠点がある。この発明ではタイマ
ー９とルーバ７の働きで除霜運転時間が短くなるので、
除霜運転中はルーバ７によって吹出口６を閉ざして室内
空気との熱交換を完全に停止してもよく、冷気が室内に
循環する欠点を防止しながら、従来の除霜運転時間より
も短い時間で除霜が完了するようになった。

【００２２】

【発明の効果】本発明は暖房運転時に室外熱交換器３の
凍結を検出すると、除霜運転に先立ってタイマー９によ
る設定時間ルーバ７を上向けて、室内熱交換器２の温度
を強制的に上昇させ、室内熱交換器２の温度上昇によっ
て冷凍サイクルを構成する圧縮機１の温度を高温にした
から、タイマー９がカウントアップして除霜運転を行う
時には冷媒は高温度となっており、短時間で除霜が完了
できるようになった。

【００２３】また、この発明の構成では従来品と比べて
短時間で除霜が完了できるから、除霜運転中は完全にル
ーバ７で吹出口６を閉ざすことが可能となり、除霜運転
中に冷気が室内に流れず、優れた暖房効果を得ることが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷暖房エアコンの断面
図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 室内熱交換器 ２ａ キャピラリー ３ 室外熱交換器 ４ 四方弁 ５ 室内ファン ６ 吹出口 ７ ルーバ ８ 温度センサ ９ タイマー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機１と四方弁４と室内熱交換器２と
   キャピラリー２ａと室外熱交換器３とを有する冷凍サイ
   クルを設け、室内機に設けた室内熱交換器２の近傍に室
   内ファン５を設け、室内熱交換器２を通過した空気が吹
   き出す室内ファン５の吹出口６には上下に可動するルー
   バ７を設け、かつ、室内機と離れた室外機に圧縮機１と
   室外熱交換器３と四方弁４とを設け、該熱交換器２・３
   もしくは冷媒配管に凍結検出用の温度センサ８を設け、
   暖房運転時に室外熱交換器３の凍結を温度センサ８が検
   出して四方弁４を切換え、一時的な冷房運転によって除
   霜する冷暖房エアコンにおいて、 室外熱交換器３の凍結を温度センサ８が検出時にルーバ
   ７を可動して吹出口６から吹き出しする温風を室内熱交
   換器２の入口に向けると共に、一定時間後に四方弁４を
   切換えするタイマー９を設け、室内熱交換器３及び圧縮
   機１の温度を高めて除霜運転を開始する冷暖房エアコ
   ン。
2. 【請求項２】 タイマー９は四方弁４を切換えると共
   に、ルーバ７を可動して吹出口６を閉ざし、除霜運転を
   行うことを特徴とする請求項１記載の冷暖房エアコン。