JPS5963461A - ヒ−トポンプ式空気調和機 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は冷房運転および暖房運転とともに室外側熱交
換器の除霜運転が可能なヒートポンプ式空気調和機の改
良に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、ヒートポンプ式空気調和機として第１図に示す
ように冷房運転時には圧縮様１から送り出された冷媒を
四方弁２を介して案外側熱又換器３、減圧機構４および
室内側熱交換器５に順次導く冷房回路を形成し、室外側
熱交換器３を凝縮器、室内側熱交換器５を＃Ｃ発器とし
てそれぞれ機能させるとともに、暖房運転時には四方弁
２を切換え操作して圧縮機１から送り出された冷媒を室
内側熱交換器５、減圧機構４および室外側熱交換器３に
順次導く暖房回路を形成し、室外側熱交換器３を蒸発器
、室内側熱又換器５を凝縮器としてそれぞれ機能させる
構成のものが知られている。なお、第１図中で６は室外
側熱交換器３と減圧機構４との間の連通管に一端が連結
され、他端が圧縮機１に連結された第１のパイ・やス管
、７は減圧機構４と並列に連結された第２のバイパス管
である。この第２のパイ／？ス管７には補助減圧機構８
および冷房運転時にのみ冷媒を流す逆止弁９がそれぞれ
直列に連結されている。

ところで、この種のものにろっては暖房運転時には案外
側熱又換器３にＡｉが着き、熱交換効率が悪くなる問題
があった。そのため、従来は至外１１１１熱交換器３に
温度センサを成句け、この温反センサとタイマとの組合
わせによって、案外側熱又換器３に＞Ｉｆ、が着いた場
合に、四方弁２を切換操作して圧縮機１から送り出され
た冷媒を室外＋１４０熱交換器３、減圧機構４および室
内側熱交換器５の順に流す除霜運転を行ない、案外側熱
又換器３を凝縮器として機能させることにより案外側熱
交換器３の除霜を行なうようにしていた。

〔背景技術の問題点〕

室外側熱交換器３の除霜運転を行なう場合には室内側熱
交換器５が蒸発器として機能するので、例えば１分間に
約１℃の割合で室内温度が低下し、除霜運転終了時には
室内温度が約り℃〜ＩＯＣ程度低下する問題があった。

さらに、除霜運転にまり室内側熱交換器５の温度が著し
く低下するので、再度暖房運転を開始した場合に室内側
熱交換器５がら温風を吹き出させる１でに時間がかがる
問題があった。そのため、１１箱運転終了後に室内温度
を所定の１１女房温度まで上昇さぜるのに長時間を四し
、暖房効果がイロなわれる問題があった。塘た、四方弁
２の切換操作時には冷媒の流通方向が急激に変わるので
、大きな騒音が発生する問題もあった。

〔発明の目的Ｊ もに、暖房運転と除籍運転との切換時に騒音の発生を防
止することができる空気調和機を提供することを目的と
するものである。

〔発明の概要〕

暖房運転時に蒸発器として機能する室外側１熱父換器を
第１．第２の画然交換器によって形成し、通１虱方向に
対し第１の熱交換器を風上側、第２の熱交換器を風下側
にそれぞれ配設するとともに、冷媒の流量を絞る紋９状
態がら冷媒の絞りを解除する絞り解除状態まで切換え可
能な第１．第２の冷媒流量制御機構を設け、第１の冷媒
流に制御機構を第１の熱交換器と室内側熱交換器との間
に配設し、第２の冷媒流遺制イｎ磯ｆ＋’４を第１．第
２の画然父摸器間に配設して冷房運転時および暖房運転
時には前記第１の冷媒流置割ｍ１１機構を絞り状態、前
記第２の冷媒流量制御機構を畝り解除状態でそｈそれ保
持し、室外側熱交換器の除オ゛９運転時にｔｒＪ、ｉｔ
＋記第１の冷媒流量制御機構を紋り７剪除状憇、４ｉ（
＠己第２の冷媒訛りｆｌｔｔ制御機構を絞シ状態にそｈ
それ切換え操作して前記第１の熱交換器を前記室内側熱
交換器とともに凝縮器として機能させるようにしたもの
でめる。

〔発明の実施例〕

第２図および第３図はこの発明の一実施例を示すもので
ある。第２図はヒート２７７０式冷凍サイクルを示すも
ので、１１は圧縮機、１２は四方弁、１３は室内側熱交
換器、１４は室外側熱変換器である。この室外側熱交換
器１４は第１、第２の画然交換器１５．１６によって形
成されており、第１．第２の画然交換器１５．１６には
それぞれ１対の冷媒通路が形成されている。

また、第１の熱交換器１５と室内側熱交換器１３との間
には第１の冷媒流量制御機構１７、；ｆｆ４１＋第２の
画然父換器１５．１６の各冷媒通路間には第２の冷媒流
蛍制御機′Ｍ１８　、１８がそｆＬぞれ設けられている
。第１の冷媒流量制御機構１７は第１の逆止弁１９、気
液分離器２０．膨張弁２ノ、第２の逆止弁２２および第
１．第２の両キャビラリイチューブ２３．２４の並列回
路がそれぞれ直列に連結された第１の冷媒通路２５と、
第３の逆止弁２６および第１の電磁二方弁２７が直列に
連結された第２の冷媒通路２８と、第４の逆止弁２９を
備えだ第３の冷媒通路３０と、第５の逆止弁３１を（ｉ
ｉｔｆえた第４の冷媒通路３２とから形成されている。

第１の冷媒通路２５の一端ｔま室内側熱交換器１３に連
結されておシ、他端は第１．第２の各キャビラリイチュ
ーブ２３゜２４を介して第１の熱交換器１５の各冷媒通
路に連結されている。また、第２の冷媒通路２８の一端
は室内側熱交換器１３に連結されており、他端は第１の
熱交換器１５の各冷媒通路に連結されている。さらに、
第３の冷媒通路３０の一端Ｉｉ第３の逆止弁２６と室内
Ｉｌｌｌｌ熱器換器との間を連結する連結管、他端は膨
張弁２１と第２の逆止弁２２との間を連結する連結管に
それぞれ連結されているとともに、第４の冷媒通路３２
の一端は第１の逆止弁１９と気液分離器２０との間を連
結する連結管、他端は第２の逆止弁２２と第１．第２の
両キャピラリイチューブ２３゜２４の並列回路との間を
連結する連結管にそれぞれ連結されている。また、給１
．第２．第３の逆止弁１９，２２．２６はそれぞれ室内
側熱変換器１３制から第１の熱変換器１５側へのみ冷媒
を流すもので、第４．第５の逆止弁２９゜３１はそれぞ
れ第１の熱交換器１５側から室内側熱交換器１３側への
み冷媒を流すものである。

そして、第１の電磁二方弁２７が閉状態で保持されてい
る場合には、室内側熱交換器１．１ｌ１１から縞１の熱
交換器１５９１１１に冷媒が流れる状態、すなわち暖房
運転状態であっても、第１０熱父換器１５側から室内側
熱交換器１３側に冷媒が流れる状態、すなわち冷房運転
状態であっても・冷媒は第１．第２の両キャビラリイチ
ーーブ２３゜２４および膨張弁２）によって流鼠が畝ら
れるようになっており、第２の＝ｈｍ弁２弁腕７状態に
切換えられた場合には室内側熱交換器１．１４１１から
第１の熱交換器１５側に流れる冷媒は第１゜第２の両キ
ャビラリイチューブ２３．２４および膨張弁２１を通ら
ないので冷媒の絞りが解除された絞り解除状態で保持さ
れるようになっている。

一方、前記第２の冷媒流量制御機構１８は第６の逆止弁
３３、第２の電磁二方弁３４および第３のキャビラリイ
チューブ３５が並列に連結された並列回路によって形成
されている。第６の逆止弁３３は第２の熱又換器１６Ｉ
ｊＡＩＩから第１の熱交換器１５側へのみ冷媒を流すも
のである。

そして、この第２の冷媒流量制御機構１８は冷房運転時
には第２の電磁二方弁３４が閉状態で保持され、第２の
熱交換器１６佃の冷媒は逆止弁３３を介して第１の熱交
換器１５側に流れるとともに、暖房運転時には第２の′
電磁二方弁３４が開状態で保持され、第１の熱交換器１
５側の冷媒は第２９電磁三方弁３４を介して第２の熱交
換器１６側に流れるようになっており、何れも冷媒の軟
りを解除した軟シ解除状態で保持されるようになってい
る。さらに、暖房運転状態から室外側熱交換器１４の除
霜運転に切換えられた場合には第２の電磁三方弁３４が
閉状態に切換え操作され、第１０熱父換器１５側の冷媒
は第３のキャビラリイチューブ３５を介して第２の熱交
換器１６側へ流れるようになっておシ、この第３のキャ
ピラリイチューブ３５によって冷媒の流量が絞られるよ
うになっている。また、第１．第２の画然交換器１５．
１６の各冷媒通路間を連柿する一方の連結官には第１の
熱交換器１５の温Ｉ反を検出する温度センサ３６が取着
されている。なお、３７は一端が気液分離器２０に連結
され、他端が圧縮器１１に連結されたバイノ９ス管、３
８はこのパイノｅス管３７の中間部に連結された第４の
キャビラリイチーーブである。

また、前記里外側熱又換器１４は第３図に示すように室
外ユニット３９内に装着されている。

この室外ユニット３９内には圧縮機１１および送風機４
０が装着されている。ぞして、前記室外側熱又換器１４
の第１．第２の画然父換器１５゜１６はそれぞれフィン
に対し管体が一列に配設された一列熱父侯器によって形
成されており、通風方向に対し第１の熱交換器１５が風
上側、第２の熱交換器１６が風下側にそれぞれ亘ね合わ
された状態で配設されている。

そこで、上記構成のものにあっては、冷房運転時には四
方弁１２が圧縮機１ノから送り出された冷媒を室外側熱
交換器１４側へ導く状態で保持されるとともに、第１の
電磁三方弁２７が閉状態、第２０′亀磁二方弁３４が閉
状態でそれぞれ保持され、２ｇ２図中に実線矢印で示す
ようＶこ圧縮機１１から送り出された冷媒を第２の熱交
換器１６、第６の逆止弁３３、第１の熱又換器１５、第
１．第２の両キャビラリイチーーブ２　、？　、　２４
、第５の逆止弁３１、気液分離器２０、膨張弁２ノ、第
４の逆止弁２９、室内側熱交換器１３の順に流す冷房回
路が形成され、第１゜第２の画然交換器１５．１６が凝
縮器、室内側熱メ換器１３が蒸発器としてそれぞれ機能
するようになっている。さらに、暖房運転時には四方弁
１２が圧縮機１１から送り出された冷媒を室内側熱又換
器１３側へ導く状態に切換え操作されるとともに、第１
の電磁二方弁２７が閉状態で保持され、第２の電磁二方
弁３４が開状態に切換え操作され、第２図中に点線矢印
で示すように圧縮機１ノから送り出された冷媒を室内側
熱交換器１３、第１の逆止弁１９、気液分離器２０．膨
張弁２１、第２の逆止弁２２、第１゜第２の両キャピラ
リイチューブ２３，２４、第１の熱交換器１５、第２の
電磁二方弁３４、第２の熱交換器１６の順に流す暖房回
路が形成され、第１．第２の画然交換器１５．１６が蒸
発器、室内側熱交換器１３が凝縮器としてそれぞれ機能
するようになっている。

一方、温度センサ３６によって第１０熱父換器１５の温
度が予め設定されている除ｎ４ｉｉ温度に達したことが
検出されると、第１の゛電磁二方弁２７が開状態、第２
の霜、磁二方弁３４が閉状態にそれぞれ切換え操作され
て室外側熱交換器１４の除籍運転が行なわれる。この除
霜運転時には第２図中に一点鎖線矢印で示すように圧縮
機１ノから送り出された冷媒が室内側熱交換器１３、第
３の逆止弁２６、第１の′電磁二方弁２７、第１の熱又
換器１５、第３のキャビラリイチューブ３５、第２の熱
交換器１６の順に流され、第１の熱交換器１５を室内側
熱交換器１３とともに凝縮器として機能させ、第２０熱
父換器１６を蒸発器として機能させるようになっている
。

しだがって、この場合には第１０熱父換器１５は第２の
冷媒通路２８を介して送られる冒温商圧状態の冷媒ガス
によって加熱されるので、この第１の熱交換器１５の除
霜を行なうことができる。捷だ、第２の熱交換器１６は
通風方向に対し第１の熱交換器１５よりも風下側に配設
さセー　　　−゛　　　−そして、温度センサ３６によ
って検出される第１の熱交換器１５の温度が予め設定さ
れた除霜解除温度に達すると、再ひ第１の電磁二方弁２
７が閉状態、第２の電磁二方弁３４が開状態にそれぞれ
切換え操作され、室内側熱交換器１３を凝ａｈ器、第１
．第２の画然父換器１．５　、１６を蒸発器として機能
させる通常の暖房運転が行なわれるようになっている。

かくして、上記構成のものにあっては暖房運転から室外
側熱交換器１４の除’ｉｉＭ運転に切換わった場合であ
っても室内側熱交換器１３を凝縮器として機能する状態
で保持することができるので、従来のように室内の暖房
効果が損なわれるおそれはない。この場合、第１．第２
の可熱交換器１５．１６によって形成される室外側熱交
換器１４の第１の熱交換器１５のみを凝縮器として機能
させるようになってお９、除霜を行なう熱又換器容積が
小さいので、除霜時間を比較的短かくすることができる
。また、暖房運転と除１繍運転との切換え時に四方弁１
２の切換操作を行なう必要がないので、暖房運転と除霜
運転との切換え操作時における騒音の発生を防止するこ
とができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、暖房運転中に除１“ｄ運転が繰９返し行なわ
れる場合、第１の熱交換器１５を室内側熱交換器１３と
ともに凝縮器として機能させる除１゛ハ運転を複数回行
ない、複数回目の除１ｊ運転の次の除霜運転時には四方
弁１２の切換え操作を行ない室内側熱交換器１３を蒸発
器、第１．第２の可熱交換器１５．１６を凝縮器として
それぞれ機能させる第２の除Ｘｉ運転を行なうようにし
てもよい。この場合には、第２０熱父換器１６の除霜を
一層確実に行なうことができる。なお、第２の除ｔｉ運
転はｔｎｌの凝縮器１５のみを凝縮器として機能させる
除霜運転に対し、行なう回数が少ないので、従来に比べ
て騒音の発生度合および室内の暖房効果を損なう度合を
少なくすることができる。

捷だ、室外側熱交換器１４の第２の熱交換器１６のフィ
ンピッチを第１の熱交換器１５のフィンピッチに比べて
大きくしてもよく、この場合には第２の熱交換器１６の
雇オ゛＾量を低減することができ、第１の熱交換器１５
を凝縮器として機能させる除霜運転時の除１′ハ効果を
一層高めることができる。

さらに、第４図に示すように室外側熱交換器１４の第１
の熱交換器１５としてＬ字状のものを使用してもよい。

まだ、第５図に示すように板状のフィン４ノの中央部に
スリット４２・・・を設け、各スリット４２・・・を介
しフィン４ノの一端側に第１の熱交換器１５、他端側に
第２の熱交換器１６をそれぞれ形成してもよく、この場
合には室外側熱交換器１４の製作の容易化および小形化
を図ることができる。さらに、その他この発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論でめる
。

〔発明の効果〕

この発明によれば、室外側熱交換器を第１゜第２０両熱
変換器によって形成し、通風方向に対し第１の熱交換器
を風上側、第２の熱交換器を風下側にそれぞれ配設する
とともに、室外側熱交換器の除霜運転時には第１の熱交
換器ケ室内側熱又換器とともに凝縮器として機能させる
ようにしたので、室内の暖房効果を損なうことなく室外
側熱交換器の除霜を行なうことができるとともに、暖房
運転と除霜運転との切換え時における騒音の発生を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す概略構成図、第２図および第３図
はこの発明の一実施例を示すもので、第２図は全体の概
略構成図、第３図は室外ユニットを示す横断面図、第４
図は別の実施例を示す室外ユニットの横断面図、第５図
はさらに別の実施例を示す室外側熱又換器の横断面図で
ある。 １３・・・室内側熱交換器、１４・・・室外側熱交換器
、１５・・・第１の熱変換器、１６・・・第２の熱交換
器、１７・・・第１の冷媒流量制御機構、１８・・・第
２の冷媒流捕制御機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （り室外仰１熱又換器を第１．第２の画然又換器によっ
   て形成し、通風方向に対し第１の熱交換器を風上側、第
   ２の熱交換器を風下側にそれぞれ配設するとともに、前
   記第１の熱交換器と室内側熱交換器との間および前記第
   １．第２の画然交換器間に冷媒の流量を絞る絞９状態か
   ら冷媒の絞りを解除する絞υ解除状態まで切換え円部な
   第１．第２の冷媒流量制御機構をそれぞれ設け、冷房運
   転時および暖房運転時には前記第１の冷媒流量制御機構
   を絞９状態、前記第２の冷媒流量制御機構を絞り解除状
   態でそれぞれ保持し、前記室外側熱又換器、の除霜運転
   時には前記第１の冷媒流量制御機構を絞り解除状態、前
   記第２の冷媒流量制御機構を絞シ状態にそれぞれ切換え
   操作して前記第１の熱交換器を前記室内側熱又換器とと
   もに凝縮器として機能させるようにしたことを特徴とす
   るヒートポンプ式空気調和機。 （２）　　室外側熱交換器は除霜運転が繰り返し行なわ
   れる場合には第１の熱交換器を室内側熱交換器とともに
   凝縮器として機能させる除霜運転が複数回行なわれたの
   ち、第１．第２の内熱交換器をそれぞれ析縮器として・
   機能させる第２の除霜運転が行なわれるものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のヒートポ
   ンプ式空気調和機。 （３）室外イ１１す熱交換器は第２０熱父換器のフィン
   ビッグ−が第１の熱交換器のフィンピッチに比べて大き
   いものであることを特徴とする特許請求の卸囲第（１）
   項記載のヒートポンプ式空気調和機０ （４）￥外側熱父換器は中央にスリットが形成された板
   状フィンを備え、このスリットを介してフィンの一端側
   に第１の熱交換器、他端側に第２の熱交換器がそれぞれ
   形成されたものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載のヒートポンプ式空気調和機。