JPS6041481Y2

JPS6041481Y2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPS6041481Y2
Application number: JP6962781U
Authority: JP
Inventors: 雅也山崎; 浩一山崎; 巧一鮫島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1981-05-14
Publication date: 1985-12-17
Also published as: JPS57182062U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は複数個のヒートポンプ式冷凍サイクルを備え
、かつこれら冷凍サイクルの室外熱交換器を一体化して
なるマルチタイプの空気調和機に関する。

一般に、この種の空気調和機にあっては、暖房運転時、
各冷凍サイクルの室外熱交換器が蒸発器として作用する
が、一方の冷凍サイクルが除霜サイクルに切換わると凝
縮器と蒸発器とが同居することになり、凝縮器側で除去
された霜が蒸発器側で氷結し、いつまでも残霜が存在す
るという不具合を生じてしまう。

そこで、一方の冷凍サイクルが除霜サイクルに切換わっ
たとき、他方の冷凍サイクルを強制的に除霜サイクルに
切換え、上記のような不具合を解消するようにしたもの
がある。

しかしながら、この場合、他方の冷凍サイクルはまだ除
霜が不要な状態にあるため、他方の冷凍サイクル自体が
除霜に入る場合を考え合わせると、除霜時間が極端に長
くなるという新たな問題を生じてしまう。

この考案は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、残霜を生じることがなく、し
かも除霜時間の短縮をも計ることができる実用性にすぐ
れた空気調和機を提供することにある。

以下、この考案の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３
、減圧装置たとえばキャピラリチューブ４、５．６、チ
ェック弁７および室内熱交換器８が順次連通され、第１
のヒートポンプ式冷凍サイクル（図示実線）Ａが構成さ
れる。

こうして、四方弁２が作動して図示のように切換わると
、矢印方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、室
外熱交換器３が蒸発器として作用し、室内熱交換器８が
凝縮器として作用する。

つまり、暖房運転の実施となる。

また、上記室内熱交換器８の近傍には室内ファン９が設
けられており、これら室内熱交換器８および室内ファン
９などで室内ユニット１０が構成される。

なお、この室内ユニット１０には、室内熱交換器温度検
知用サーミスタあるいは室内吸込空気温度検知用サーミ
スタ（図示しない）が設けられており、この検知温度が
暖房運転時において設定値以下になると、それが除霜信
号となり、四方弁２の作動が停止して冷凍サイクルＡが
除霜サイクルに切換わり、室外熱交換器３に対する除霜
運転が実施されるようになっている。

すなわち、この除霜タイミングの検出は、室外熱交換器
３が着霜して暖房能力の低下となったとき、室内熱交換
器８の温度も低下することを利用したものである。

一方、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、減
圧装置たとえばキャピラリチューブ１４．１５，１６、
チェック弁１７および室内熱交換器１８が順次連通され
、第２のヒートポンプ式冷凍サイクル（図示一点鎖線）
Ｂが構威される。

こうして、四方弁２が作動して図示のように切換わると
、矢印方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、室
外熱交換器１３が蒸発器として作用し、室内熱交換器１
８が凝縮器として作用する。

つまり、暖房運転の実施となる。

また、上記室内熱交換器１８の近傍には室内ファン１９
が設けられており、これら室内熱交換器１８および室内
ファン１９などで室内ユニット２０が構威される。

なお、この室内ユニット２０にも室内熱交換器温度検知
用サーミスタあるいは室内吸込空気温度検知用サーミス
タ（図示しない）が設けられており、室外熱交換器１３
に対する除霜運転が適宜実施されるようになっている。

さらに、冷凍サイクルＢが除霜サイクルに切換わった状
態において室外熱交換器１３の冷媒出口となる部分には
、後述するサーマルリードスイッチ６３の感温部６３ａ
が取付けられている。

しかして、冷凍サイクルＡの室外熱交換器３と冷凍サイ
クルＢの室外熱交換器１３とが一体化されて１つの共通
熱交換器３０を構威し、この共通熱交換器３０の近傍に
は室外ファン３１が設けられている。

第２図は制御回路である。

まず、室内ユニット１０．２０は、電源４０が投入され
る電源端子を有し、さらにコモン出力端、暖房出力端、
室外ファン出力端、サーモ出力端を有している。

すなわち、コモン出力端は、運転時において常に電源４
０の一端に接続される。

暖房出力端は、暖房運転時、および冷房運転中の除霜時
において電源４０の他端に接続される。

室外ファン出力端は、冷房および暖房運転時において電
源４０の他端に接続されるが、暖房運転中の除霜時には
電源４０から遮断される。

サーモ出力端は、冷房運転時に室内温度が設定値以上の
とき、および暖房運転時に室内温度が設定値以下のとき
電源４０の他端に接続されるものである。

しかして、室内ユニット１０のコモン出力端と暖房出力
端との間にはリレー５１および前記四方弁２の電磁コイ
ル２Ｌが接続される。

さらにコモン出力端と室外ファン出力端との間にはリレ
ー５２が接続される。

また、コモン出力端とサーモ出力端との間にはリレー５
３、リレー接点５１ａ。

５２ａの常閉側を介して除霜感知リレー５４、オーバロ
ードリレー５５を介して圧縮機モータ１Ｍ１各種リレー
接点を介してリレー５６がそれぞれ接続される。

そして、上記圧縮機モータＩＭおよびオーバロードリレ
ー５５には、運転コンデンサＲＣ，起動コンデンサＳＣ
１スタータ５７などが接続される。

一方、室内ユニット２０のコモン出力端と暖房出力端と
の間にはリレー６１、サーマルタイマ６２の常閉接点６
２ａを介して前記四方弁１２の電磁コイル１２Ｌ１上記
除霜感知リレー５４の接点５４ａの常閉側を介してサー
マルタイマ６２のヒータ６２Ｈがそれぞれ接続される。

そして、サーマルタイマ６２の常閉接点６２ａには、除
霜感知リレー５４の接点５４ｂの常閉側およびサーマル
リードスイッチ６３がそれぞれ並列に接続される。

ここで、サーマルタイマ６２はヒータ６２Ｈが通電され
ると、その発熱によって一定時間（共通熱交換器３０の
凝縮器側で除去された霜が蒸発器側で氷結するまでに要
する時間たとえば３分）後に接点６２ａを開放せしめる
ものである。

サーマルリードスイッチ６３は、前記感温部６３ａの感
知温度（冷凍サイクルＢが除霜サイクルに切換わった状
態において室外熱交換器１３の冷媒出口となる温度）が
一定値（約１０℃）以上になると閉成するようになって
いる。

さらに、コモン出力端と室外ファン出力端との間にはリ
レー６４が接続される。

また、コモン出力端とサーモ出力端との間にはリレー６
５、リレー接点６１ａ、６４ａの常閉側を介して除霜感
知リレー６６、リレー接点５６ａの常閉側を介してリレ
ー６７、このリレー６７の常開接点６７ａおよびオーバ
ロードリレー６８を介して圧縮機モータＩＩＭがそれぞ
れ接続される。

そして、圧縮機モータＩＩＭおよびオーバロードリレー
６８には、運転コンデンサＲＣ。

起動コンデンサＳＣ１スタータ６９などが接続される。

また電源４０には、各種リレー接点およびバイメタルサ
ーモ７０を介してファンモータ３１Ｍが接続される。

次に、上記のような構成において動作を説明する。

いま、室内ユニット１０．２０において暖房運転が実施
されているとき、室外熱交換器３の着霜が進んで冷凍サ
イクルＡ側が除霜タイミングになると、制御回路は第３
図のような通電状態となる。

すなわち、電磁コイル２Ｌへの通電が遮断されて四方弁
２が切換わり、冷凍サイクルＡが暖房サイクルから除霜
サイクルに切換わる。

また、リレー５２の作動が停止して室外ファン３１の運
転が停止する。

こうして、室外熱交換器３に対する除霜運転が実施され
る。

また、このとき、リレー５１．５２の作動停止によって
リレー接点５１ａ、５２ａが復帰することにより、リレ
ー５４が作動し、そのリレー接点５４ａによってサーマ
ルタイマ６２が作動する。

しかして、一定時間が経過すると、サーマルタイマ６２
の接点６２ａがオフし、電磁コイル１２Ｌへの通電が遮
断されて四方弁１２が切換わる。

つまり、冷凍サイクルＢも暖房サイクルから除霜サイク
ルに切換わり、室外熱交換器１３が室外熱交換器３と同
様に凝縮器として作用する。

そして、除霜タイミングが終了すると電磁コイル２Ｌが
再び通電され、冷凍サイクルＡが除霜サイクルから暖房
サイクルに復帰する。

このとき、リレー５１，５２が再び作動し、その接点５
１ａ、５２ａによってリレー５４の作動が停止する。

すると、リレー接点５４ｂの復帰によって電磁コイル１
２Ｌが再び通電されるとともに、リレー接点５４ａの復
帰によってサーマルタイマ６２の作動が停止する。

つまり、冷凍サイクルＡが暖房サイクルに復帰すると同
時に冷凍サイクルｂも暖房サイクルに復帰する。

したがって、冷凍サイクルＡが除霜サイクルに切換わる
と、一定時間後に冷凍サイクルＢを強制的に除霜サイク
ルに切換えることにより、室外熱交換器３で除去された
霜が室外熱交換器１３側で氷結してしまうことがなく、
しかも冷凍サイクルＢにおける強制除霜時間を必要最小
限に短縮することができる。

このように除霜時間を短縮できることにより、暖房効率
の向上が計れ、快適空調が可能となる。

さらには、除霜感知リレー５４によ＼つてサーマルタイ
マ６２を制御するだけであるから、制御回路が非常に簡
単である。

ところで、冷凍サイクルＢが強制的に除霜サイクルに切
換わったとき、室外熱交換器１３は着霜しておらず、い
わゆる゛から除霜゛が行なわれることになり、霜を融解
蒸発するための熱交換がなされず、高圧が異常上昇して
圧縮機１１がロックしてしまうなどの重大事故に発展す
ることがある。

しかして、このから除霜がなされているとき、室外熱交
換器１３の冷媒出口温度が上昇して一定値以上になると
、サーマルリードスイッチ６３が閉威し、電磁コイル１
２Ｌが通電される。

つまり、冷凍サイクルＢの除霜サイクルが解除されζ暖
房サイクルに復帰し、高圧の異常上昇が未然に防止され
る。

よって、圧縮機１１がロックしてしまうこともなく、十
分な安全性が確保される。

しかも、このような制御により、結果的にから除霜時間
の短縮となり、暖房効率の向上に有効である。

また、サーマルリードスイッチ６３の動作点については
それ程の精度が要求されないため、実用的である。

また、暖房運転時、冷凍サイクルＢが除霜タイミングに
なると、電磁コイル１２Ｌへの通電が遮断されて冷凍サ
イクルＢが除霜サイクルに切換わることになるが、冷凍
サイクルＡは暖房サイクルを継続する。

さらに、暖房運転時、冷凍サイクルＢにおいて高温レリ
ースが行なわれた場合、室外ファン３１の運転は停止す
るが、冷凍サイクルＡ側の暖房運転は継続する。

そして、さらに、暖房運転時、冷凍サイクルＡにおいて
高温レリースが行なわれた場合、室外ファン３１の運転
は停止するが、冷凍サイクルＢ側の暖房運転は継続する
。

なお、上記実施例では、サーマルタイマ６２の接点６２
ａを電磁コイル１２Ｌへの通電路に直接的に挿接するよ
うにしたが、第７図に示すように遅延時間感知リレー８
０を設け、このリレー８０の接点８０ａによって電磁コ
イル１２への通電を行なうようにしてもよい。

また、タイマとしてはサーマルタイマ６２に限らず、電
子的なタイマを用いてもよい。

その他、この考案は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿
論である。

以上述べたようにこの考案によれば、上記したように構
成することにより、暖房運転時、所定の冷凍サイクルが
除霜サイクルに切換わると、一定時間後に他の冷凍サイ
クルも除霜サイクルに切換え、この切換状態を前記所定
の冷凍サイクルの除霜サイクルが解除されるまで維持す
るようにしたので、残霜を生じることなく、しかも除霜
時間の短縮をも計ることができる実用性にすぐれた空気
調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す構成国、第２図は同
実施例における制御回路の構成国、第３図は同実施例の
動作を説明するための制御回路の通電状態を示す図、第
４図は第２図における主要部の変形例を示す構成国であ
る。Ａ・・・・・・所定の冷凍サイクル（第１のヒートポン
プ式冷凍サイクル）、Ｂ・・・・・・他の冷凍サイクル
（第２のヒートポンプ式冷凍サイクル）、３０・・・・
・・共通熱交換器５４・・・・・・除霜感知リレー
６２・・・・・・タイマ（サーマルタイマ）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置および室内熱
交換器などを順次連通してなる複数個のヒートポンプ式
冷凍サイクルを備え、これら冷凍サイクルの室外熱交換
器を一体化した空気調和機において、暖房運転時、前記
各冷凍サイクルのうち所定の冷凍サイクルが除霜サイク
ルに切換わると作動し、一定時間後に他の冷凍サイクル
を除霜サイクルに切換えるとともに、この切換状態を前
記所定の冷凍サイクルの除霜サイクルが解除されるまで
維持するタイマを備えたことを特徴とする空気調和機。