JP6132243B2 - 空気調和機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
圧縮機と、
前記圧縮機に接続された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器と接続された膨張弁と、
前記膨張弁と接続された室外熱交換器と、
前記室内熱交換器あるいは前記室外熱交換器と前記圧縮機との接続を切り替える四方弁と、を備え、
前記室外熱交換器の除霜運転時における冷媒の流れが暖房運転時における冷媒の流れと同一の方向である構成とし、
前記室外熱交換器は、複数の冷媒流路を有する複数列の熱交換器からなり、
前記複数列の熱交換器は、暖房運転時において、空気流に対して風上側の領域に冷媒流路の入口を設け、他の領域に冷媒流路の出口を設け、
前記複数の冷媒流路は、前記冷媒流路の入口から前記冷媒流路の出口に向かって冷媒流路数が増加するように接続し、前記冷媒流路の入口の領域における冷媒流路数を、前記他の領域における冷媒流路数より少なく構成している。
圧縮機と、
前記圧縮機に接続された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器と接続された膨張弁と、
前記膨張弁と接続された室外熱交換器と、
前記室内熱交換器あるいは前記室外熱交換器と前記圧縮機との接続を切り替える四方弁と、
前記圧縮機の周囲に配置される冷媒加熱用の補助熱交換器と、
前記補助熱交換器を経由して前記圧縮機の吸入管へ冷媒を流す補助熱交経路と、
前記室内熱交換器と前記膨張弁の間の配管を流れる冷媒を前記補助熱交経路へ流れるように切り替える電磁弁と、を備え、
除霜時に前記電磁弁を開いて前記室外熱交換器に付着した霜を融解して除霜する冷凍サイクル装置であって、
前記電磁弁を開閉する動作を行う電磁弁制御装置を、更に有し、
前記電磁弁制御装置は、冷房運転時において前記圧縮機の回転数が下限に到達し、冷房負荷が冷房能力より下回る状態の時、前記電磁弁の開閉動作の制御を行う構成としている。
圧縮機と、
前記圧縮機に接続された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器と接続された膨張弁と、
前記膨張弁と接続された室外熱交換器と、
前記室内熱交換器あるいは前記室外熱交換器と前記圧縮機との接続を切り替える四方弁と、を備え、
前記室外熱交換器の除霜運転時における冷媒の流れが暖房運転時における冷媒の流れと同一の方向である構成とし、
前記室外熱交換器は、複数の冷媒流路を有する複数列の熱交換器からなり、
前記複数列の熱交換器は、暖房運転時において、空気流に対して風上側の領域に冷媒流路の入口を設け、他の領域に冷媒流路の出口を設け、
前記複数の冷媒流路は、前記冷媒流路の入口から前記冷媒流路の出口に向かって冷媒流路数が増加するように接続し、前記冷媒流路の入口の領域における冷媒流路数を、前記他の領域における冷媒流路数より少なく構成している。
このような構成にすることで、暖房運転と同一の冷媒の流れ方向で除霜運転を行った際に最も霜の溶け残りが懸念される熱交換器最下段の流路の配管に温度検知器を配置することになる。このため、温度検知器によって検知した温度で除霜完了を判断できるので、霜の溶け残りを解消できる。更に霜の溶け残り防止のための予備運転時間も最小限にとどめることができるため、除霜運転時間を短縮することができる。
この構成とすることで、暖房運転時および除霜運転時に、比較的高温となる風上側から流入する冷媒が熱交換器最下段を通ることとなり、更に室外熱交換器の下部と室外機の基盤との間に付着した霜の溶け残りを防止することが可能となる。
この構成とすることで、室外熱交換器を凝縮器として使用する場合には、管内冷媒流速向上に伴う熱伝達率向上により、サブクールがとれやすくなり、凝縮器能力を向上させることが可能となる。
この構成とすることで、室外熱交換器が凝縮器として作用する場合、また室外熱交換器が蒸発器として作用する場合でかつ高暖房能力が必要な時などで冷媒圧力損失が大きい場合、室外熱交換器を通過する空気と伝熱管内を流動する冷媒が温度として対向流的な配置となる。したがって、効率よく熱交換を行うことができるため、熱交換器の大幅な高能力・高効率化が図ることができる。
この構成により、除霜運転時においても室内への熱量供給が可能となる。また、複数の冷媒流路のうち最下段の流路の暖房運転時の出口に接続される配管、もしくは最下段の冷媒流路のいずれかの箇所に配置した温度検知器によって、除霜完了時間を的確に把握できる。したがって、最小限の運転時間での除霜が可能となり、室内の快適性を維持することが可能となる。例えば、除霜運転時の室外熱交換器を循環する冷媒温度が上昇しづらく、特に室外熱交換器の下部と室外機の基盤との間に付着した霜が溶け残りやすい場合において有用である。
この構成とすることで、ヒータなどの圧縮機以外の熱源を用いることなく、暖房運転と除霜運転を同時に行うことが可能となる。また、前記複数の冷媒流路のうち最下段の流路の暖房運転時の出口に接続される配管、もしくは最下段の冷媒流路のいずれかの箇所に配置した温度検知器によって、除霜完了時間を的確に把握できる。したがって、最小限の運転時間での除霜が可能となるため、蓄熱材に蓄えられた有限の熱量を無駄に使うことなく、効率的な除霜運転が可能となる。
圧縮機と、
前記圧縮機に接続された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器と接続された膨張弁と、
前記膨張弁と接続された室外熱交換器と、
前記室内熱交換器あるいは前記室外熱交換器と前記圧縮機との接続を切り替える四方弁と、
前記圧縮機の周囲に配置される冷媒加熱用の蓄熱装置と、
前記蓄熱装置を経由して前記圧縮機の吸入管へ冷媒を流す補助熱交経路と、
前記室内熱交換器と前記膨張弁の間の配管を流れる冷媒を前記補助熱交経路へ流れるように切り替える電磁弁と、を備え、
除霜時に前記電磁弁を開いて前記室外熱交換器に付着した霜を融解して除霜する冷凍サイクル装置であって、
前記電磁弁を開閉する動作を行う電磁弁制御装置を、更に有し、
前記電磁弁制御装置は、冷房運転時において前記圧縮機の回転数が下限に到達し、冷房負荷が冷房能力より下回る状態の時、前記電磁弁の開閉動作の制御を行う構成としている。
この構成により簡素な構成で冷房能力を制御することが可能となる。
この構成により、室内熱交換器の温度を適正に保ちながら冷房運転することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る蓄熱装置を備えた空気調和機の構成図である。本発明の実施の形態1に係る空気調和機は、冷媒配管で互いに接続された室外機2と室内機4とで構成されている。
図4は、本発明の実施の形態1に係る室外熱交換器の暖房運転時における冷媒流路を示す図である。図5は、室外熱交換器の冷媒流通管番号と通常暖房運転時における冷媒流通管温度の関係図である。なお、冷媒流通管は、伝熱管を意味する。
図6は、本発明の実施の形態1に係る室外熱交換器の冷房運転時における冷媒流路を示す図である。図7は、室外熱交換器の冷媒流通管番号と冷房運転時における冷媒流通管温度の関係図である。
図8は、室外熱交換器の冷媒流通管番号と除霜運転時における冷媒流通管温度の関係図である。
本発明の実施の形態2に係る冷凍サイクル装置について、空気調和機に搭載した場合を例にして図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態2によって本発明が限定されるものではない。
4 室内機
6 圧縮機
8 四方弁
10 ストレーナ
12 膨張弁
14 室外熱交換器
16 室内熱交換器
18、20、22、24、25 配管
26 アキュームレータ
28 配管
30 電磁弁
32 蓄熱槽
34 蓄熱熱交換器
36 蓄熱材
38、40 配管
42 電磁弁
44 第1温度センサ
45 第2温度センサ
51 冷媒流通管
52a、52b 冷媒流通管
53a、53b、53c、53d、53e、53f 冷媒流通管
54a、54b、54c、54d、54e、54f 冷媒流通管
55 空気流
60 電磁弁制御装置
61 室内熱交換器温度センサ
Claims (7)
- 圧縮機と、
前記圧縮機に接続された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器と接続された膨張弁と、
前記膨張弁と接続された室外熱交換器と、
前記室内熱交換器あるいは前記室外熱交換器と前記圧縮機との接続を切り替える四方弁と、を備え、
前記室外熱交換器の除霜運転時における冷媒の流れが暖房運転時における冷媒の流れと同一の方向である構成とし、
前記室外熱交換器は、複数の冷媒流路を有する複数列の熱交換器からなり、
前記複数列の熱交換器は、暖房運転時において、空気流に対して風上列の領域に冷媒流路の入口を設けると共に、風下列の領域に冷媒流路の出口を設け、
前記複数の冷媒流路は、風上列の冷媒流路の入口から風下列の冷媒流路の出口に向かって冷媒流路数を増加させ、風上列において、段階的に冷媒流路を分流すると共に、風上列における冷媒流路数が最大の流路数に分流されるように形成される一方、前記冷媒流路の入口の領域における冷媒流路数を、前記風下列の領域における冷媒流路数より少なく構成したことを特徴とする空気調和機。 - 前記室外熱交換器の温度を検知する温度検知器を更に備え、
前記温度検知器を前記複数の冷媒流路のうち最下段の流路の暖房運転時の出口に接続される配管もしくは最下段の冷媒流路のいずれかの箇所に配置したことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記冷媒流路の入口のうち少なくとも1つの経路は、前記室外熱交換器最下段の伝熱管を通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。
- 前記冷媒流路の入口となる経路は、1経路であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の空気調和機。
- 前記室外熱交換器は、風上列、中央列、風下列、の3列で構成され、そのうち少なくとも中央列、風下列の伝熱管は、前記複数の冷媒流路のうち、増加した後の冷媒流路で満たされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機を囲むように配置された蓄熱装置を更に備え、
前記蓄熱装置は、前記圧縮機で発生した熱を蓄熱し、
前記室内熱交換器と前記膨張弁の間の配管から前記蓄熱装置に冷媒が流れるように配管し、
前記蓄熱装置で吸熱した冷媒を前記圧縮機の吸入管に流れるように配管することで、前記室外熱交換器の除霜運転と暖房運転を同時に行うことが可能な構成としたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の空気調和機。 - 前記蓄熱装置は、前記圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材で蓄熱した熱を取得するための蓄熱熱交換器と、を具備することを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。
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