JP2014190641A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】暖房運転を継続して暖房効果の快適性を保持しつつ、除霜能力も損なわないようにした空気調和機を提供する。
【解決手段】圧縮機10の吐出管13を2つに分岐してそれぞれに独立した2つの四方弁11を連結し、かつ室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁11毎に2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁と室内熱交換器間の冷凍サイクル毎の配管に流れる冷媒を熱交換する2重管熱交換器を備え、除霜時にいずれか一方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、他方の四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、他方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転する。
【選択図】図1
【解決手段】圧縮機10の吐出管13を2つに分岐してそれぞれに独立した2つの四方弁11を連結し、かつ室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁11毎に2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁と室内熱交換器間の冷凍サイクル毎の配管に流れる冷媒を熱交換する2重管熱交換器を備え、除霜時にいずれか一方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、他方の四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、他方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転する。
【選択図】図1
Description
本発明は、暖房運転の快適さを失うことなく除霜運転を可能にした空気調和機に関するものである。
ヒートポンプを用いた空気調和機において、暖房運転をすると、室外熱交換器に霜が付き、除霜運転が必要となる。除霜運転には、リバース除霜が最も有効であるが、除霜運転中は、暖房運転ができない。
そこで、暖房運転を継続しながら除霜する方法として図4及び図5に示すようなホットガスバイパスにより除霜する方法が知られている(特許文献1)。
図5において、暖房運転時、圧縮機1から吐出された高温のガス冷媒は、実線矢印で示すように、吐出管9と、四方弁2を経て室内熱交換器3に入り、ここで室内空気を加熱することによって凝縮液化する。この液冷媒は、電子膨張弁5で絞られることによって断熱膨張した後、室外熱交換器4に入り、室外熱交換器4の各サーキット4a、4bを流過する過程で外気から吸熱することによって蒸発気化する。そして、このガス冷媒は、四方弁2を経て圧縮機1に入る。
そこで、暖房運転を継続しながら除霜する方法として図4及び図5に示すようなホットガスバイパスにより除霜する方法が知られている(特許文献1)。
図5において、暖房運転時、圧縮機1から吐出された高温のガス冷媒は、実線矢印で示すように、吐出管9と、四方弁2を経て室内熱交換器3に入り、ここで室内空気を加熱することによって凝縮液化する。この液冷媒は、電子膨張弁5で絞られることによって断熱膨張した後、室外熱交換器4に入り、室外熱交換器4の各サーキット4a、4bを流過する過程で外気から吸熱することによって蒸発気化する。そして、このガス冷媒は、四方弁2を経て圧縮機1に入る。
図4(a)に示すように、暖房運転を継続して室外熱交換器4の表面に付着した霜7が成長するに従って除霜センサで検出される室外熱交換器4の温度は次第に低下し、温度がT1に達すると、図4(c)に示すように、電磁開閉弁8が開放して暖房運転を継続しながら除霜運転が開始され、圧縮機1から吐出されたホットガスは、ほとんどホットガスバイパス管6を経て室外熱交換器4側に流入し、霜7を溶解する。
除霜が進み、室外熱交換器4の温度がT3に到達すると、電磁開閉弁8が閉じて暖房運転だけの運転となる。
特許文献1に記載のホットガスバイパス方法は、暖房運転を継続しながら除霜運転を行うことが可能となるため暖房運転の快適性を維持できる。しかしながら暖房運転を継続しているため、室外熱交換器4に流れる冷媒は、ホットガスの高温のガス冷媒と暖房運転の低温の2相冷媒とが混ざり、温度が下がる。そのため、除霜能力が落ち、除霜時間が長くかかったり、除霜が完了しない可能性があるいう問題点を有していた。
本発明は、暖房運転を継続して暖房効果の快適性を保持しつつ、除霜能力も損なわないようにした空気調和機を提供することを目的とするものである。
本発明は、暖房運転を継続して暖房効果の快適性を保持しつつ、除霜能力も損なわないようにした空気調和機を提供することを目的とするものである。
本発明の空気調和機は、圧縮機10の吐出管13を2つに分岐してそれぞれに独立した四方弁11を連結し、かつ室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁11毎に前記室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とを順次連結して2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁16と室内熱交換器15間の冷凍サイクル毎の配管に流れる冷媒を熱交換する2重管熱交換器17を備え、
除霜運転時の室外熱交換器14から室内熱交換器15への低温の2相冷媒がそのまま室内熱交換器15へ送られて暖房運転に悪影響を与えるのを防止している。
前記2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器14は、上下に重ね合わせて配置され、上側に配置された室外熱交換器14aを先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側に配置された室外熱交換器14b側に滴り落ち、除霜効率の向上を図る。
除霜運転時の室外熱交換器14から室内熱交換器15への低温の2相冷媒がそのまま室内熱交換器15へ送られて暖房運転に悪影響を与えるのを防止している。
前記2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器14は、上下に重ね合わせて配置され、上側に配置された室外熱交換器14aを先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側に配置された室外熱交換器14b側に滴り落ち、除霜効率の向上を図る。
共に暖房運転と除霜運転が可能な2つの冷凍サイクルのうち、除霜時にいずれか一方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、他方の四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、2つの四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転するようにしたことを特徴とする。
一方の冷凍サイクルを暖房運転し、他方の冷凍サイクルを除霜運転しているときの圧縮機の回転数は、2つの冷凍サイクルが共に通常の暖房運転時の回転数の高低に拘わらず、除霜機能が十分機能するような除霜運転用に設定し、除霜運転から通常の暖房運転に切換るときの準備期間の圧縮機の回転数は、前記除霜運転用回転数より低く設定したことを特徴とする。
本発明に係る空気調和機によれば、圧縮機の吐出管を2つに分岐してそれぞれに独立した四方弁を連結し、かつ室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁毎に前記室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器とを順次連結して2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁と室内熱交換器間の冷凍サイクル毎の配管を流れる冷媒を熱交換するための2重管熱交換器を備えたので、暖房運転を継続して暖房効果の快適性を保持しつつ、除霜能力も損なわないようにした空気調和機を提供することができる。また、室内熱交換器での暖房運転に悪影響を与えるのを防止することができる。
また、本発明に係る空気調和機によれば、2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器は、上下に重ね合わせて配置され、上側に配置した室外熱交換器を先に除霜運転し、次いで下側に配置した室外熱交換器を除霜運転することにより、結氷していた霜が水となって下側の室外熱交換器に滴り落ち、除霜効率の向上を図ることができる。
また、本発明に係る空気調和機によれば、共に暖房運転と除霜運転が可能な2つの冷凍サイクルのうち、除霜時にいずれか一方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、他方の四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、2つの四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転するようにしたので、一方の冷凍サイクルを暖房運転しながら、他方の冷凍サイクルを除霜運転とすることにより、暖房運転の快適さを失うことなく除霜運転が可能である。
また、本発明に係る空気調和機によれば、一方の冷凍サイクルを暖房運転し、他方の冷凍サイクルを除霜運転しているときの圧縮機の回転数は、2つの冷凍サイクルが共に通常の暖房運転時の回転数の高低に拘わらず、除霜機能が十分機能するような除霜運転用に設定し、除霜運転から通常の暖房運転に切換るときの準備期間の圧縮機の回転数は、前記除霜運転用回転数より低く設定したので、準備期間での四方弁の切換えが円滑に行われ、また、1台の圧縮機を用いて、2つの冷凍サイクルの一方を除霜運転し、他方を暖房運転するときの切換え準備、又は、一方を暖房運転し、他方を除霜運転するときの切換え準備、2つの冷凍サイクルを共に暖房運転するときの切換え準備が円滑に行われる。
本発明は、圧縮機10の吐出管13を2つに分岐してそれぞれに独立した四方弁11を連結し、かつ室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁11毎に前記室外熱交換器14と膨張弁16と室内熱交換器15とを順次連結して2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁16と室内熱交換器15間の冷凍サイクル毎の配管を流れる冷媒を熱交換するための2重管熱交換器17を備えている。
2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器14は、上下に重ね合わせて配置することが好ましく、上側の室外熱交換器14を先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側の室外熱交換器14に滴り落ち、除霜効率の向上を図ることができる。
2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器14は、上下に重ね合わせて配置することが好ましく、上側の室外熱交換器14を先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側の室外熱交換器14に滴り落ち、除霜効率の向上を図ることができる。
以上のように、本発明は、2つの冷凍サイクル12a、12bを構築した空気調和機を用いることにより、共に暖房運転可能な2つの冷凍サイクル12a、12bのうち、除霜時に、例えば、一方の冷凍サイクル12aを暖房運転しつつ、他方の四方弁11bを切換えて他方の冷凍サイクル12bを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、2つの四方弁11a、11bを切換えて他方の冷凍サイクル12bを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクル12aを所定時間だけ除霜運転する。
一方の冷凍サイクル12aを暖房運転し、他方の冷凍サイクル12bを除霜運転しているときの圧縮機回転数は、2つの冷凍サイクル12a、12bが共に通常の暖房運転をしているときの回転数に拘わらず、除霜運転用として機能するように設定した回転数とし、除霜運転から通常の暖房運転に切換るときの準備期間の圧縮機回転数は、前記除霜用回転数より十分に低い速度に設定することにより、準備期間での四方弁11a、11bの切換えが円滑に行われ、暖房運転、除霜運転、暖房運転と除霜運転の切換え準備が円滑になる。
本発明による空気調和機の実施例1を図1に基づき説明する。
10は、圧縮機で、この圧縮機10の吐出管13には、四方弁11が連結され、この四方弁11から室外熱交換器14と、膨張弁16と、2重管熱交換器17と、室内熱交換器15を経て前記四方弁11に戻るように連結されて冷凍サイクル12が構築され、各冷凍サイクルを暖房運転時は実線矢印、除霜(冷房)運転時は点線矢印方向に冷媒を循環させている。
前記吐出管13は、第1の吐出管13aと第2の吐出管13bとの2本に分岐されており、これらの第1の吐出管13aと第2の吐出管13bのそれぞれに独立した第1の四方弁11aと第2の四方弁11bが連結されている。また、前記室外熱交換器14、膨張弁16、熱交換器として働く2重管17、室内熱交換器15も、それぞれ第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14b、第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16b、第1の配管17aと第2の配管17b、第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bが2台ずつ併設されている。
これらは、圧縮機10から第1の吐出管13a、第1の四方弁11a、第1の室外熱交換器14a、第1の膨張弁16a、第1の配管17a、第1の室内熱交換器15a、第1の四方弁11aを経て圧縮機10に戻る第1の冷凍サイクル12aと、圧縮機10から第2の吐出管13b、第2の四方弁11b、第2の室外熱交換器14b、第2の膨張弁16b、第2の配管17b、第2の室内熱交換器15b、第2の四方弁11bを経て圧縮機10に戻る第2の冷凍サイクル12bとを構築している。
10は、圧縮機で、この圧縮機10の吐出管13には、四方弁11が連結され、この四方弁11から室外熱交換器14と、膨張弁16と、2重管熱交換器17と、室内熱交換器15を経て前記四方弁11に戻るように連結されて冷凍サイクル12が構築され、各冷凍サイクルを暖房運転時は実線矢印、除霜(冷房)運転時は点線矢印方向に冷媒を循環させている。
前記吐出管13は、第1の吐出管13aと第2の吐出管13bとの2本に分岐されており、これらの第1の吐出管13aと第2の吐出管13bのそれぞれに独立した第1の四方弁11aと第2の四方弁11bが連結されている。また、前記室外熱交換器14、膨張弁16、熱交換器として働く2重管17、室内熱交換器15も、それぞれ第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14b、第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16b、第1の配管17aと第2の配管17b、第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bが2台ずつ併設されている。
これらは、圧縮機10から第1の吐出管13a、第1の四方弁11a、第1の室外熱交換器14a、第1の膨張弁16a、第1の配管17a、第1の室内熱交換器15a、第1の四方弁11aを経て圧縮機10に戻る第1の冷凍サイクル12aと、圧縮機10から第2の吐出管13b、第2の四方弁11b、第2の室外熱交換器14b、第2の膨張弁16b、第2の配管17b、第2の室内熱交換器15b、第2の四方弁11bを経て圧縮機10に戻る第2の冷凍サイクル12bとを構築している。
前記膨張弁16と室内熱交換器15の間の2重管熱交換器17は、前記第1の配管17aと前記第2の配管17bに流れる冷媒を熱交換し、除霜運転されている冷凍サイクルの室外熱交換器14から室内熱交換器15へ低圧低温の液(または2相状態)冷媒が、そのまま室内熱交換器15へ送られて室内熱交換器15で熱交換され冷気を吹き出すことで暖房運転に悪影響を与えるのを防止するため、室内熱交換器15に流す冷媒を低温低圧のガス冷媒にするために設けられているものであり、低温低圧のガス冷媒は熱交換できないため、室内熱交換器を通過するだけになる。
前記第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bは、第1の室外熱交換器14aを上側で第2の室外熱交換器14bを下側に上下に重ねて配置し、上側の第1の室外熱交換器14a側を先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側の第2の第2の室外熱交換器14b側に滴り落ち、除霜効率の向上を図ることができる。
なお、2つの第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bは、必ずしも上下に重ね合わせて配置する必要がなく、前後または左右に配置してもよい。
また、本発明では、室外熱交換器14を第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bと2つの熱交換器で構成しているが、一つの熱交換器のパスの接続により2つの熱交換器としてもよい。
また、室内熱交換器15も同様に第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bを上下、前後または左右に配置してもよく、一つの室内熱交換器のパスを接続により2つの室内熱交換器としてもよい。
前記第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bは、第1の室外熱交換器14aを上側で第2の室外熱交換器14bを下側に上下に重ねて配置し、上側の第1の室外熱交換器14a側を先に除霜することにより、結氷していた霜が水となって下側の第2の第2の室外熱交換器14b側に滴り落ち、除霜効率の向上を図ることができる。
なお、2つの第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bは、必ずしも上下に重ね合わせて配置する必要がなく、前後または左右に配置してもよい。
また、本発明では、室外熱交換器14を第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bと2つの熱交換器で構成しているが、一つの熱交換器のパスの接続により2つの熱交換器としてもよい。
また、室内熱交換器15も同様に第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bを上下、前後または左右に配置してもよく、一つの室内熱交換器のパスを接続により2つの室内熱交換器としてもよい。
前記室外熱交換器14における第1の室外熱交換器14aと第2の室外熱交換器14bの冷房サイクル出口側には、除霜開始と終了の判定用の室外熱交サーミスタ18としてそれぞれ第1の室外熱交サーミスタ18aと第2の室外熱交サーミスタ18bが取り付けられている。
また、前記室内熱交換器15における第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bの冷房サイクル入口側には、室内熱交サーミスタ19としてそれぞれ第1の室内熱交サーミスタ19aと第2の室内熱交サーミスタ19bが取り付けられている。20は、室温サーミスタである。
また、前記室内熱交換器15における第1の室内熱交換器15aと第2の室内熱交換器15bの冷房サイクル入口側には、室内熱交サーミスタ19としてそれぞれ第1の室内熱交サーミスタ19aと第2の室内熱交サーミスタ19bが取り付けられている。20は、室温サーミスタである。
図2は、空気調和機の除霜方法の運転を制御する制御装置25を示すもので、CPUからなり、各種演算や制御を行う制御回路21には、前記室外熱交サーミスタ18の第1の室外熱交サーミスタ18aと第2の室外熱交サーミスタ18b、前記室内熱交サーミスタ19の第1の室内熱交サーミスタ19aと第2の室内熱交サーミスタ19b、前記室温サーミスタ20が接続され、メモリとしてRAM23とROM24が接続され、出力側に前記圧縮機10と、四方弁11の第1の四方弁11aと第2の四方弁11b、膨張弁16の第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16bが接続されている。
以上のように構成された空気調和機の除霜方法の動作を図3に基づき説明する。
(a)において、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bの2つセットの冷凍サイクルは、暖房運転をしていて、時刻t2〜時刻t7の間で除霜運転をする例を説明する。
(b)(c)において、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bは、時刻t0には共に通常暖房運転をしているものとする。この時点では、(f)(g)のように、第1の四方弁11aと第2の四方弁11bは、共に実線方向に切換っており(ONと表示)、冷媒は、実線矢印方向に循環して暖房運転をしている。また、(e)に示すように、圧縮機10は、室外温度や室内温度、設定温度等に基づいて決定される通常速度(20〜120rps)の回転数で通常制御運転し、本実施例では回転数が80〜120rpsで暖房運転しているものとする。(h)(i)に示すように、第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16bは、通常制御パルス数範囲で運転している。
(a)において、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bの2つセットの冷凍サイクルは、暖房運転をしていて、時刻t2〜時刻t7の間で除霜運転をする例を説明する。
(b)(c)において、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bは、時刻t0には共に通常暖房運転をしているものとする。この時点では、(f)(g)のように、第1の四方弁11aと第2の四方弁11bは、共に実線方向に切換っており(ONと表示)、冷媒は、実線矢印方向に循環して暖房運転をしている。また、(e)に示すように、圧縮機10は、室外温度や室内温度、設定温度等に基づいて決定される通常速度(20〜120rps)の回転数で通常制御運転し、本実施例では回転数が80〜120rpsで暖房運転しているものとする。(h)(i)に示すように、第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16bは、通常制御パルス数範囲で運転している。
時刻t1に至り、第1の室外熱交換器14a及び/又は第2の室外熱交換器14bに霜がつき、室外熱交サーミスタ18の第1の室外熱交サーミスタ18a又は第2の室外熱交サーミスタ18bから除霜開始を要求する温度低下情報が制御回路21に送られると、まず先に、除霜運転用として第1の冷凍サイクル12aが選択される。すると、圧縮機10は、通常の暖房運転の回転数の高低に拘わらず、切換え準備期間の回転数を低い速度(20〜30rps)の制御運転として四方弁11の切り替えを円滑に行い、時刻t2に第1の四方弁11aが除霜(冷房)運転の点線側に切換り(OFFと表示)、圧縮機10から吐出された高温のガス冷媒は、第1の室外熱交換器14aに送られて第1の冷凍サイクル12aは、除霜運転になる。第2の冷凍サイクル12bは、通常の暖房運転を継続する。
(e)に示すように、除霜運転になると、圧縮機10は、除霜機能が十分機能するような除霜運転用回転数(60〜70rps)の除霜時制御運転となり、(h)(i)に示すように、第1の膨張弁16aは、除霜運転用に必要な開度に開くための制御パルス(例えば200〜上限パルス)に制御され、第2の膨張弁16bは、室外温度や室内温度、設定温度に基づき決定された開度に開くための制御パルス(100〜上限パルス)で通常制御で暖房運転している。第1の室外熱交換器14aを通過する高温ガス冷媒が室外熱交換器14を暖めて霜を溶かし、その水滴が下側の第2の室外熱交換器14bの霜も溶かす。第1の室外熱交換器14aを暖めた冷媒は、第1の膨張弁16aで絞られて低圧の2層液状態で第1の配管17aを流れるが、2重管熱交換器を通過することで、第2の冷凍サイクル12bに流れる高温の液冷媒と熱交換され、低温低圧のガス状態となり、低温低圧のガスの状態で室内熱交換器15の第1の室内熱交換器15aに送られ、低温低圧のガスは熱交換できないため、第1の室内熱交換器15aでの熱交換はほとんどされず、第1の室内熱交換器15aを通過する空調空気が冷やされないため、暖房運転中の第2の室内熱交換器15bに影響を与えない。
第1の冷凍サイクル12aが除霜運転をしてから所定時間経過した時刻t3に至り、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bのサイクル切換えが行われる。(d)に示すように、この切換えは、第1の冷凍サイクル12aの第1の室外熱交換器14aに取り付けられた第1の室外熱交サーミスタ18aの検出温度で判定される。この切換えの信号が時刻t3で制御回路21に入力されると、(e)に示すように、圧縮機10は、通常の暖房運転の回転数の高低に拘わらず、切換え準備期間の回転数を低い速度(20〜30rps)の制御運転をして、時刻t4に第1の四方弁11aが実線方向に切換り(ONと表示)、第1の冷凍サイクル12aが通常暖房運転に戻る。第1の冷凍サイクル12aが通常暖房運転に戻った後、時刻t5に第2の四方弁11bが冷房運転の点線側に切換り(OFFと表示)、圧縮機10から吐出された高温のガス冷媒は、第2の室外熱交換器14bに送られて第2の冷凍サイクル12bは、除霜運転になる。
(e)に示すように、時刻t5に第2の冷凍サイクル12bが除霜運転になると、圧縮機10は、前記除霜機能が十分機能するような除霜運転用回転数(60〜70rps)の除霜時制御運転となり、(h)(i)に示すように、第1の膨張弁16aは、室外温度や室内温度、設定温度に基づき決定された開度に開くための制御パルス(100〜上限パルス)の通常制御となり、第2の膨張弁16bは、除霜運転用に必要な開度に開くための制御パルス(例えば200〜上限パルス)で制御される。第2の室外熱交換器14bを通過する高温ガス冷媒が室外熱交換器14を暖めて霜を溶かす。第2の室外熱交換器14bを暖めた冷媒は、第2の膨張弁16bで絞られて低圧の2層液状態で第2の配管17bを流れるが、第1の配管17aと第2の配管17bからなる2重管熱交換器17を通過することで、第1の冷凍サイクル12aに流れる高温の液冷媒と熱交換され、低温低圧のガス状態となり、低温低圧のガス状態で室内熱交換器15の第2の室内熱交換器15bに送られ、低温低圧のガスは熱交換できないため、第2の室内熱交換器15bでの熱交換はほとんどされず、第2の室内熱交換器15bを通過する空調空気が冷やされないため、暖房運転中の第1の室内熱交換器15aに影響を与えない。
第2の冷凍サイクル12bで除霜運転をしつつ第2の室外熱交換器14bの出口側の温度が第2の室外熱交サーミスタ18bで検出される。この検出温度が時刻t6に予め設定された除霜終了の判定温度に達すると、(e)に示すように、圧縮機10は、通常の暖房運転の回転数に高低に拘わらず、切換え準備期間の回転数を低い速度(20〜30rps)の制御運転として四方弁11の切り替えを円滑に行い、時刻t7に第2の四方弁11bが通常暖房運転の実線側に切換り(ONと表示)、第2の冷凍サイクル12bが通常暖房運転に戻る。
第1の冷凍サイクル12aと第1の冷凍サイクル12aが共に通常暖房運転に戻ると、(e)に示すように、圧縮機10は、室外温度や室内温度、設定温度等に基づいて決定される通常速度(20〜120rps)の通常制御運転をし、(h)(i)に示すように、膨張弁16の第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16bは、通常制御パルス数範囲で運転する。
第1の冷凍サイクル12aと第1の冷凍サイクル12aが共に通常暖房運転に戻ると、(e)に示すように、圧縮機10は、室外温度や室内温度、設定温度等に基づいて決定される通常速度(20〜120rps)の通常制御運転をし、(h)(i)に示すように、膨張弁16の第1の膨張弁16aと第2の膨張弁16bは、通常制御パルス数範囲で運転する。
以上のように、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bが共に暖房運転をしているときに、第1の室外熱交サーミスタ18aと第2の室外熱交サーミスタ18bのいずれかからの温度データとROM24に記憶した除霜開始のデータとを比較し、除霜開始の指令が出ると、制御回路21からまず、第1の冷凍サイクル12aが除霜運転に切換えられ、第2の冷凍サイクル12bはそのまま通常暖房運転を継続する。
第1の冷凍サイクル12aの除霜により上昇した第1の室外熱交サーミスタ18aの温度データとROM24に記憶した除霜切換えのデータとを制御回路21で比較し、除霜サイクル切換えの指令が出ると、制御回路21からまず、第1の冷凍サイクル12aを通常暖房運転に戻し、次いで、第2の冷凍サイクル12bを除霜運転に切換える。
第2の冷凍サイクル12bの除霜により上昇した第1の室外熱交サーミスタ18aの温度データとROM24に記憶した除霜終了のデータとを制御回路21で比較し、除霜終了の指令が出ると、制御回路21で第2の冷凍サイクル12bを通常暖房運転に戻す制御をし、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bは共に通常暖房運転になる。
第1の冷凍サイクル12aの除霜により上昇した第1の室外熱交サーミスタ18aの温度データとROM24に記憶した除霜切換えのデータとを制御回路21で比較し、除霜サイクル切換えの指令が出ると、制御回路21からまず、第1の冷凍サイクル12aを通常暖房運転に戻し、次いで、第2の冷凍サイクル12bを除霜運転に切換える。
第2の冷凍サイクル12bの除霜により上昇した第1の室外熱交サーミスタ18aの温度データとROM24に記憶した除霜終了のデータとを制御回路21で比較し、除霜終了の指令が出ると、制御回路21で第2の冷凍サイクル12bを通常暖房運転に戻す制御をし、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bは共に通常暖房運転になる。
前記実施例では、除霜運転を第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bで1回ずつとしたが、除霜判定温度を細かく設定して2回以上交互に切換えるようにしてもよい。また、除霜運転を第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bのいずれか1回で終了するようにしてもよい。
前記実施例では、冷凍サイクル12は、第1の冷凍サイクル12aと第2の冷凍サイクル12bの2つのサイクルとしたが、3つ以上の冷凍サイクルとして、少なくとも1つ以上の冷凍サイクルを除霜運転とし、残りを暖房運転とするように順次切り替えるようにしてもよい。
前記実施例では、一方の冷凍サイクル12a又は12bの暖房運転中に、他方の冷凍サイクル12b又は12aを除霜運転する場合について述べたが、一方の冷凍サイクル12a又は12bの暖房運転停止中に、他方の冷凍サイクル12b又は12aを除霜運転する場合とすることもできる。
1…圧縮機、2…四方弁、3…室内熱交換器、4…室外熱交換器、5…電子膨張弁、6…ホットガスバイパス管、7…霜、8…電磁開閉弁、9…吐出管、10…圧縮機、11…四方弁、12…冷凍サイクル、13…吐出管、14…室外熱交換器、15…室内熱交換器、16…膨張弁、17…2重管熱交換器、18…室外熱交サーミスタ、19…室内熱交サーミスタ、20…室温サーミスタ、21…制御回路、22…入力回路、23…RAM、24…ROM、25…制御装置。
Claims (4)
- 圧縮機の吐出管を2つに分岐してそれぞれに独立した四方弁を連結し、かつ室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器とをそれぞれ2つずつ併設し、前記2つの四方弁毎に前記室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器とを順次連結して2つの冷凍サイクルを構築し、前記膨張弁と室内熱交換器間の冷凍サイクル毎の配管を流れる冷媒を熱交換するための2重管熱交換器を備えたことを特徴とする空気調和機。
- 2つの冷凍サイクル毎の室外熱交換器は、上下に重ね合わせて配置され、上側に配置した室外熱交換器を先に除霜運転し、次いで下側に配置した室外熱交換器を除霜運転することを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
- 共に暖房運転と除霜運転が可能な2つの冷凍サイクルのうち、除霜時にいずれか一方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、他方の四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転し、所定時間経過後、2つの四方弁を切換えて他方の冷凍サイクルを暖房運転しつつ、一方の冷凍サイクルを所定時間だけ除霜運転するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の空気調和機。
- 一方の冷凍サイクルを暖房運転し、他方の冷凍サイクルを除霜運転しているときの圧縮機の回転数は、2つの冷凍サイクルが共に通常の暖房運転時の回転数の高低に拘わらず、除霜機能が十分機能するような除霜運転用に設定し、除霜運転から通常の暖房運転に切換るときの準備期間の圧縮機の回転数は、前記除霜運転用回転数より低く設定したことを特徴とする請求項3記載の空気調和機。
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- 2013-03-28 JP JP2013067824A patent/JP2014190641A/ja active Pending
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