JPH1123109A - ヒートポンプ式ルームエアコンの室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時、外気温度の低下により熱交換
器が霜付きを起こす場合に、室外熱交換器の温度を上昇
させて霜付きを防ぎ、暖房能力の低下を防止する。 【解決手段】 圧縮機４で発生する熱を室外熱交換器３
に移動させる熱移動手段と、該熱移動手段の動作を制御
する制御手段を有することにより、暖房運転中、外気温
度の低下により室外熱交換器３が霜付きを起した時、前
記熱移動手段を動作させ、圧縮機４で発生する熱を熱交
換器３に移動して熱交換器３の温度を上昇させ、霜付き
を防ぐ。熱移動手段としては、圧縮機と室外熱交換器と
の間に設けた放熱ファン１０、または、圧縮機４の排熱
を冷媒を用いて室外熱交換器３に移動させるバイパス熱
交配管を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒の相変化を
利用して低温側と高温側との間で熱の汲み上げ及び放出
を行うことにより暖冷房を行うヒートポンプ式ルームエ
アコンの室外機特に霜付きを効果的に防止可能な室外機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のヒートポンプ式ルームエ
アコンの概略構成図であり、室外機１と室内機２とから
構成されている。室外機１は、その内側面に室外熱交換
器３を取り付け、これと圧縮機４と絞り装置５とを配管
により接続し、かつ、霜取り用温度センサ６を配管の一
部分に取り付けたものをケース内に内蔵した構成となっ
ている。

【０００３】また、室内機２は、室内熱交換器７を内蔵
し、冷媒配管８を介して室外機１の圧縮機４と絞り装置
５に接続されており、冷媒配管８の中には冷媒が充填さ
れている。暖房時、冷媒の圧縮と膨張を繰り返す冷凍サ
イクルにより、冷媒の相変化を利用して低温側の室外熱
交換器３から熱を汲み上げ、高温側の室内熱交換器７を
介して室内に放出し、暖房することができる。なお、冷
房時は、室内熱交換器７が低温側、室外熱交換器３が高
温側となり、同様の冷凍サイクルにより熱の移動が行わ
れる。

【０００４】以上のような構成のヒートポンプ式ルーム
エアコンの暖房運転時において、外気温度が低下すると
室外熱交換器３の温度が零度以下になり、霜付きを生じ
る。そこで、この霜付きの進行状況を連続検知する霜取
り用温度センサ６が設けられており、予め設定された霜
取り周期と霜取り開始温度条件が満たされた時点で霜取
りが開始される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来のヒー
トポンプ式ルームエアコンの室外機において霜取りを行
う場合、暖房運転時とは冷凍サイクルを逆転させ、冷房
運転時と同様に室内機２が冷却され、反対に室外機１が
加熱される。したがって、室内熱交換器７が冷却され、
暖房運転は一時停止した状態になるので室温は低下す
る。そこで、室温の行き過ぎた低下を防ぐため、霜取り
があまり頻繁に行われないように霜取りの周期時間が設
定されている。

【０００６】しかし、この様に霜取りの周期時間が設定
されると、外気温度が低下した場合に室外熱交換器３の
霜付きが次第に進行し、外気との熱交換効率が低下し、
暖房能力が著しく低下する。従来の装置は、以上のよう
にして生じる暖房能力の低下が原因で室内が暖まりにく
くなるという問題点を有していた。

【０００７】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであり、暖房運転時、外気温度の低下により
熱交換器が霜付きを起こした場合に、室外熱交換器の温
度を上昇させて霜付きの発生を防ぎ、暖房能力の低下を
防止するヒートポンプ式ルームエアコンの室外機を得る
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るヒートポ
ンプ式ルームエアコンの室外機は、圧縮機で発生する熱
を室外熱交換器に移動させる熱移動手段と、該熱移動手
段の動作を制御する制御手段を有することにより、暖房
運転中、外気温度の低下により室外熱交換器が霜付きを
起した時、前記熱移動手段を動作させ、圧縮機で発生す
る熱を熱交換器に移動して熱交換器の温度を上昇させ、
霜付きを防ぐことができるものである。

【０００９】また、熱移動手段を圧縮機と室外熱交換器
との間に設けた放熱ファンとしたものである。

【００１０】さらに、放熱ファン切替スイッチや放熱フ
ァン用ダンパを設け、冷房時に熱移動が行われないよう
にしたものである。

【００１１】また、熱移動手段として、圧縮機に付設さ
れ、かつ、室外熱交換器に接続されると共に、配管の一
部にバイパス熱交用電磁弁を設けたバイパス熱交配管を
備えたものである。

【００１２】さらに、熱移動手段の動作を制御する制御
手段は、室外熱交換器温度センサまたは外気温度センサ
から出力される信号を利用するものである。

【００１３】さらにまた、熱移動手段の動作を制御する
制御手段は、室外熱交換器と圧縮機とを接続する冷媒配
管に設けられた圧力開閉器の接点を利用するものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
ヒートポンプ式ルームエアコンの概略構成図であり、室
外機１と室内機２とを備えている。室外機１は、その内
面に取り付けられた室外熱交換器３と、圧縮機４と絞り
装置５とを配管により直列に接続し、かつ、配管の一部
分に霜取り用温度センサ６を取り付けて、全体を一つの
ケースに内蔵した構成となっている。また、室内機２
は、室内熱交換器７を内蔵しており、冷媒配管８を介し
て室外機１の圧縮機４と絞り装置５に接続されている。

【００１５】冷媒配管８の中には冷媒が充填されてお
り、冷媒を圧縮機４で圧縮しこれを膨張させる行程を繰
り返す冷凍サイクルにより、低温側である室外熱交換器
３から熱を汲み上げ、高温側の室内熱交換器７を介して
室内に放出し、室内を暖房することができる。

【００１６】圧縮機４の近傍には放熱ファン１０が設け
られており、室外熱交換器３に取り付けられた室外熱交
換器温度センサ１１で検出した信号に基づいて放熱ファ
ン１０の回転および停止動作の制御を行う手段を有して
いる。

【００１７】上記のように構成された室外機１では、室
外熱交換器３に取り付けられた室外熱交換器温度センサ
１１がある設定温度以下であることを検知した時放熱フ
ァン１０を回転させ、所定の設定温度以上であることを
検知した時放熱ファン１０を停止させる。したがって、
室外熱交換器３の温度が所定の設定値より下がり、霜付
きを生じる恐れが生じた場合、放熱ファン１０が回転
し、圧縮機４の排熱による温風を室外熱交換器３に向け
て吹き付けて排熱を移動させ、室外熱交換器３の周囲温
度を上昇させて、室外熱交換器３を加熱する。

【００１８】したがって、外気温度が低い場合にも霜付
きの発生を解消し、または霜付きの進行を遅らせ、圧縮
機の低圧側配管中の圧力の低下を抑制することができ
る。その結果、霜取り動作の頻度を低減し、暖房停止回
数を減少させると共に、霜付きによる室外熱交換器の効
率の低下に伴う暖房能力の低下を防止、改善でき、室内
温度を一定に保つことができる。

【００１９】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示すヒートポンプ式ルームエアコンの概略構成図
であり、符号１〜１０の構成は図１に示すものと同様で
あるが、室外熱交換器３から圧縮機４に向う配管の途中
に圧縮機低圧用圧力開閉器１２が設けられている。

【００２０】前記実施の形態１では、放熱ファン１０の
駆動、停止を室外熱交換器３に取り付けた室外熱交換器
温度センサ１１の出力を利用して制御するようになって
いたが、本実施の形態の構造では、圧縮機４の低圧側配
管に取り付けた圧縮機低圧用圧力開閉器１２により放熱
ファン１０の駆動、停止を行うようにしたことにより、
室外熱交換器３の温度を上昇させて霜付きの発生を防止
し、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【００２１】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示すヒートポンプ式ルームエアコンの概略構成図
である。符号１〜１０の構成は図１に示すものと同様で
あが、室外機１の表面に外気温度センサ１３を設け、放
熱ファン１０の駆動と停止の制御を外気温度センサ１３
により検出した外気温に従って行うようになっている。
外気温に対応して放熱ファン１０の動作を制御すること
により、室外熱交換器３の温度を上昇させて霜付きの発
生を防止し、実施の形態１と同様の効果を得ることがで
きる。

【００２２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を示すヒートポンプ式ルームエアコンの概略構成図
である。符号１〜８の構成は図１に示すものと同様であ
が、室外熱交換器温度センサ１１が室外熱交換器３に付
設され、かつ、バイパス熱交配管１４が、圧縮機４に熱
伝導可能に付設されると共にバイパス熱交用電磁弁１５
を介して室外熱交換器３に接続されている。バイパス熱
交用電磁弁１５は、室外熱交換器温度センサ１１の出力
に基づいて開閉し、バイパス熱交配管１４中の冷媒を移
動可能な状態または移動停止の状態にする制御手段によ
り制御される。

【００２３】上記構成の室外機１では、室外熱交換器３
に取り付けられた室外熱交換器温度センサ１１が所定の
設定温度以下であることを検知した時、バイパス熱交用
電磁弁１５が開き、冷媒をバイパス熱交配管１４中で流
動させる。一方、室外熱交換器温度センサ１１が所定温
度以上であることを検知した時はバイパス熱交用電磁弁
１５を閉じ、冷媒の移動を停止させる。

【００２４】冷媒の流動が可能の場合、圧縮機４の排熱
は、バイパス熱交配管１４に流れる冷媒と熱交換され、
冷媒の移動にしたがって室外熱交換器３に運ばれ、室外
熱交換器３の温度を上昇させ、室外熱交換器３の霜付き
の発生を防止する。また、圧縮機４の排熱を冷媒を介し
て室外熱交換器３に移動させるので、熱の移動をより効
率良く行うことができ、霜付き防止効果を高めることが
できる。

【００２５】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５を示すヒートポンプ式ルームエアコンの概略構成図
である。本図において、室外機１は、低圧側圧力により
接点が開閉する圧縮機低圧用圧力開閉器１２を圧縮機４
の低圧側配管に設ける一方、バイパス熱交配管１４を圧
縮機４に熱伝導可能に付設すると共にバイパス熱交用電
磁弁１５を介して室外熱交換器３に接続した構成となっ
ている。バイパス熱交用電磁弁１５は圧縮機低圧用圧力
開閉器１２の接点に連動して開閉される。その他の構成
は図４と同様となっている。

【００２６】本実施の形態の装置において、室外熱交換
器３の温度が霜付きを生じるほどに低下すると、圧縮機
４の低圧側配管中の圧力が変化する。この圧力変化によ
り、圧縮機低圧用圧力開閉器１２の接点が動作し、バイ
パス熱交配管１４中の冷媒の流動を制御するバイパス熱
交用電磁弁１５の開閉を行う。

【００２７】圧縮機４の低圧側配管中の圧力が低下する
と、バイパス熱交用電磁弁１５が開き、冷媒をバイパス
熱交配管１４中で流動させ、圧縮機４の排熱を冷媒と熱
交換し、冷媒の移動にしたがって冷媒の熱を室外熱交換
器３に移動させ、室外熱交換器３の温度を上昇させる。
一方、圧縮機４の低圧側配管中の圧力が上昇すると、バ
イパス熱交用電磁弁１５を閉じるので、冷媒の移動が停
止され、室外熱交換器３の加熱を中止する。

【００２８】したがって、室外熱交換器３の霜付きの有
無を圧縮機低圧用圧力開閉器１２で感知し、バイパス熱
交用電磁弁１５の開閉を直接制御することにより、室外
熱交換器３の霜付きを防止することができ、実施の形態
１と同様の効果が得られると共に、熱移動手段であるバ
イパス熱交配管１４中の冷媒の流動の制御手段をより簡
単にし、コストを低減することができる。

【００２９】実施の形態６．また、図６に示すように、
バイパス熱交配管１４中の冷媒の流動を制御するバイパ
ス熱交用電磁弁１５の開閉制御を、室外機１の表面に設
けた外気温度センサ１３で行うようにしても、実施の形
態４と同様の効果を得ることができる。

【００３０】実施の形態７．さらに、図７に示すよう
に、放熱ファン切替スイッチ１６を備え、放熱ファン切
替スイッチ１６を切り替えることにより放熱ファン１０
を逆転可能とし、冷房運転時、圧縮機４の排熱を室外熱
交換器３の側に移動しないように構成してもよい。この
ようにすることにより、冷房運転時に圧縮機４の排熱が
放熱ファン１０の隙間から室外熱交換器３側に移動し、
凝縮圧力を上昇させることにより生じる装置の異常停止
を防止することができる。

【００３１】実施の形態８．また、図８は、室外熱交換
器３と放熱ファン１０との間に、放熱ファン１０が停止
中は自重により閉となる放熱ファン用ダンパ１７を設け
たものである。本実施の形態によれば、放熱ファン１０
が停止中は、自重により放熱ファン用ダンパ１７が閉と
なり、圧縮機４の排熱を室外熱交換器３側に移動させな
いようにすることができる。したがって、前記実施の形
態７と同様に、冷房運転時に圧縮機４の排熱が放熱ファ
ン１０の隙間から室外熱交換器３側に移動し、凝縮圧力
を上昇させることにより生じる装置の異常停止を防止す
ることができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明は、以上述べたように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。

【００３３】１）圧縮機で発生する熱を室外熱交換器に
移動させる熱移動手段と、該熱移動手段の動作を制御す
る制御手段を有し、圧縮機の排熱を室外熱交換器に移動
させ加熱することにより、室外熱交換器の温度を上昇さ
せて霜付きを防ぎ、暖房能力の低下を防止することがで
きる。

【００３４】２）放熱ファンの回転で圧縮機の排熱を室
外熱交換器に移動させ、加熱することにより、外気温度
が低い場合にも霜付きを解消し、または霜付きの進行を
遅らせ、低圧側圧力の低下を抑制することができる。し
たがって、霜取り動作の頻度を低減し、暖房停止回数を
減少させると共に、霜付きによる室外熱交換器の効率の
低下に伴う暖房能力の低下を防止、改善でき、室内温度
を一定に保つことができる。

【００３５】３）圧縮機の排熱を冷媒を介して室外熱交
換器に移動させ、加熱することにより、熱の移動をより
効率良く行うことができ、霜付き防止効果を高めること
ができる。

【００３６】４）室外熱交換器の霜付きの有無を圧縮機
低圧用圧力開閉器で感知し、バイパス熱交用電磁弁の開
閉を制御することにより、室外熱交換器の霜付きを防止
するための制御機構をより簡単にし、コストを低減する
ことができる。

【００３７】５）放熱ファンの回転方向を切替可能に
し、また、室外熱交換器と放熱ファンとの間に放熱ファ
ン用ダンパ１７を設けることにより、冷房運転時に圧縮
機の排熱が放熱ファンの隙間から室外熱交換器側に移動
し、凝縮圧力を上昇させることにより生じる装置の異常
停止を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態２を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態３を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態４を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態５を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態６を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態７を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態８を示すヒートポンプ
式ルームエアコンの概略構成図である。

【図９】 従来のヒートポンプ式ルームエアコンの一例
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 室外機、２ 室内機、３ 室外熱交換器、４ 圧縮
機、５ 絞り装置、６霜取り用温度センサ、７ 室内熱
交換器、８ 冷媒配管、１０ 放熱ファン、１１ 室外
熱交換器温度センサ、１２ 圧縮機低圧用圧力開閉器、
１３ 外気温度センサ、１４ バイパス熱交配管、１５
バイパス熱交用電磁弁、１６ 放熱ファン切替スイッ
チ、１７ 放熱ファン用ダンパ なお、図中、同一符号は同一または同等部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機で発生する熱を室外熱交換器に移
   動させる熱移動手段と、該熱移動手段の動作を制御する
   制御手段を有するヒートポンプ式ルームエアコンの室外
   機。
2. 【請求項２】 熱移動手段が圧縮機と室外熱交換器との
   間に設けた放熱ファンである請求項１記載のヒートポン
   プ式ルームエアコンの室外機。
3. 【請求項３】 熱移動手段は、圧縮機に付設され室外熱
   交換器に接続されると共に、配管の一部にバイパス熱交
   用電磁弁を設けたバイパス熱交配管である請求項１記載
   のヒートポンプ式ルームエアコンの室外機。