JP2009092335A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】除霜後暖房運転開始時の四方弁切換え時に発生する冷媒音の小さい空気調和機を提供する。
【解決手段】回転数可変の圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器５と、減圧膨張弁１１と、室内熱交換器３とを環状に接続して冷媒回路を構成し、除霜運転中の前記圧縮機１の回転数を、前記室外熱交換器５の温度の上昇速度に応じて低減するもので、除霜制御終了時の吐出と吸入の圧力差を抑制し、暖房再開時の四方弁２の切換え時に発生する冷媒音の発生を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、除霜後の暖房運転開始時の四方弁切換え時に発生する騒音を低減する空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機の除霜後の暖房運転開始時の四方弁切換え時に発生する騒音低減は、除霜運転終了時の圧縮機の電流値を検出し、この電流値に応じて、四方弁を暖房に切換えるまでの時間を変えて、暖房休止時間を短縮するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図３は、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機のサイクルと制御装置の概略図を示すものである。

図３に示すように、従来の空気調和機は、圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器３と、キャプラリチューブ４と、室外熱交換器５と、制御部６と、除霜運転時間等を計時するタイマー７、圧縮機１の電流値を検出する電流検出部８と、除霜運転終了時の圧縮機１の電流値と各電流値に対応する四方弁２の切換え前の圧縮機１のオフ時間のデータを記憶するメモリ部９を備えている。
特開平０７−１７４４４０号公報

しかしながら上記従来の空気調和機の構成では、除霜は終了しているのに除霜運転を継続するカラ除霜により高圧が上昇し、高圧が上昇する条件ほど、除霜運転後から暖房運転開始時の四方弁２の切換えまでの時間を長くして高低圧力差を小さくして騒音を低減するようにしているため、高圧が高いほど、暖房運転再開までに時間がかかり、暖房休止時間が増加し、室温の低下により使用者の快適性を大きく損なうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除霜運転終了時の高圧上昇を抑制することにより、四方弁切換え時の騒音を低減し、かつ暖房休止時間の短縮により快適性を向上した空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、回転数可変の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、減圧膨張弁と、室内熱交換器とを環状に接続して冷媒回路を構成し、除霜運転中の前記圧縮機の回転数を、前記室外熱交換器の温度の上昇速度に応じて低減するもので、除霜制御終了時の吐出と吸入の圧力差を抑制し、暖房再開時の四方弁切換え時に発生する冷媒音の発生を低減することができる。

本発明の空気調和機は、除霜制御終了時の吐出圧力を低減することにより、吐出と吸入の圧力差が抑制され、暖房再開時の四方弁切換え時に発生する冷媒音の発生を低減することができる。

第１の発明は、回転数可変の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、減圧膨張弁と、室内熱交換器とを環状に接続して冷媒回路を構成し、除霜運転中の前記圧縮機の回転数を、
前記室外熱交換器の温度の上昇速度に応じて低減するもので、除霜制御終了時の吐出と吸入の圧力差を抑制し、暖房再開時の四方弁切換え時に発生する冷媒音の発生を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和機において、外気温度に応じて、除霜開始時の圧縮機の回転数を変えるもので、例えば、外気温度が低い場合は高回転で、外気温が高い場合は低回転で除霜を開始するようにすれば、外気温が高いときに高圧が急激に上昇することを抑制できる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の空気調和機において、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下になってから、四方弁を切換えるもので、圧縮機を停止させることなく四方弁の切換えを行え、騒音を常に一定のレベルとすることができ、暖房運転再開までの時間を短縮することにより快適性を向上できる。

第４の発明は、特に、第３の発明の圧縮機の電流値により、高圧圧力と低圧圧力の差を判定するもので、圧力検出器を備えていない空気調和機においても、四方弁切換え時の騒音を常に一定のレベルとすることができる。

第５の発明は、特に、第３の発明の第１所定値を選択するコントローラを備えたもので、騒音が問題にならない条件では、コントローラで第１所定値を初期値より高く設定し、四方弁を切換えて暖房再開までの時間を短縮でき、一方騒音が非常に気になる条件では、コントローラで第１所定値を初期値より低く設定するようにすれば、四方弁切換え時の騒音をより小さくする運転となるように選択することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成を示すものである。

図１において、本実施の形態における空気調和機は、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、減圧膨張弁１１、室外熱交換器５とで構成された冷媒回路１０と、室外熱交換器５の温度から着霜を検出する室外熱交温度センサ１５と、外気温度を検出する外気温度センサ１２と、制御装置１６と、空気調和機のコントローラ１７とを備え、コントローラ１７は、四方弁２を切換える時の圧縮機１の高圧圧力と低圧圧力の差（第１所定値）を選択できる機能も備えている。制御装置１６は、圧縮機１の電流値も検出する。

圧縮機１は、周波数可変圧縮機で、その電源周波数を変化させることにより圧縮機１の回転数を変化させ、容量を制御するものである。この圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２を通り、暖房時は、室内熱交換器３で液化凝縮され、減圧膨張弁１１で減圧膨張し、室外熱交換器５で吸熱し、除霜時は、室外熱交換器５で液化凝縮し除霜を行い、減圧膨張弁１１で減圧膨張し、室内熱交換器３で吸熱し、四方弁２を経て圧縮機１へ吸入される。

以上のように構成された空気調和機について、図２のフローチャートを用いて以下その動作、作用を説明する。

暖房運転中に、室外熱交温度センサ１５の検出値が、除霜運転開始条件を満たすと、圧縮機１の回転数を所定の低速一定回転数としてから、四方弁２を除霜側へ切換え、外気温センサ１２の検出値に応じた回転数で圧縮機１を運転し除霜運転を開始する。

除霜が進むと、室外熱交温度センサ１５の検出値が上昇を始める。除霜中は、所定時間毎に室外熱交温度センサ１５の前回と今回の検出値の差を監視し、その差に応じて、圧縮機１の回転数を減速させる。

室外熱交温度センサ１５の検出値が除霜完了の所定値まで達した後は、圧縮機１の回転数を低速で一定とし、制御装置１６で検出される圧縮機電流が、高圧圧力と低圧圧力の差が所定値となる第１所定値以下となる値になれば、四方弁２を暖房側へ切換え暖房運転を再開する。

以上のように、本実施の形態においては、除霜完了前に圧縮機１の回転数を低下させてから、四方弁２の切換えを一定の高低圧力差で行うため、除霜終了後から四方弁２の切換えまでのカラ除霜による高圧の上昇を抑制し、カラ除霜時間を短縮したうえで常に切換え時の騒音を所定レベル以下に抑えることができる。

また、外気温度に応じて、除霜開始時の圧縮機１の回転数を変える際、外気温度が低い場合は高回転で、外気温が高い場合は低回転で除霜を開始するようにすれば、外気温が高いときに高圧が急激に上昇することを抑制できる。

また、本実施の形態では、コントローラ１７で四方弁２の切換え時の圧力差である第１所定値を設定でき、騒音レベルが問題ない運転条件においては、第１所定値を高く設定し、除霜終了後から四方弁２の切換えまでの時間を短縮でき、一方騒音が気になる条件では、第１所定値を低く設定し、圧力差が小さい条件で、四方弁２を切換えするので切換え時の騒音をより小さくすることができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、四方弁切換え時に発生する騒音を制御できるので四方弁を用いた自動販売機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 同空気調和機の制御フローチャート 従来の空気調和機のサイクルと制御装置の概略図

符号の説明

１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室内熱交換器
５ 室外熱交換器
１０ 冷媒回路
１１ 減圧膨張弁
１２ 外気温度センサ
１５ 室外熱交温度センサ
１６ 制御装置
１７ コントローラ

Claims (5)

1. 回転数可変の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、減圧膨張弁と、室内熱交換器とを環状に接続して冷媒回路を構成し、除霜運転中の前記圧縮機の回転数を、前記室外熱交換器の温度の上昇速度に応じて低減することを特徴とした空気調和機。
2. 外気温度に応じて、除霜開始時の圧縮機の回転数を変えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下になってから、四方弁を切換えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 圧縮機の電流値により、高圧圧力と低圧圧力の差を判定することを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 第１所定値を選択するコントローラを備えたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。