JPH074794A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サ
イクルにおいて、暖房時の着霜検知及び除霜制御を適正
に行い、暖房性能を向上させることを目的とする。 【構成】 室外機１に室外送風機７の送風に対し風上に
位置する第１の室外熱交換器５と風下に位置する第２の
室外熱交換器６を設けてこの両室外熱交換器５，６を並
列接続し、第２の室外熱交換器６には圧縮機吐出ガスを
バイパスさせる常閉のバイパス路１３を接続し、暖房時
に第２の室外熱交換器６の入口温度或いは室外温度を基
にバイパス路１３を開路して除霜制御を行うようにした
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非共沸混合冷媒を用い
て空気と冷媒間で熱交換を行うヒートポンプ式冷凍サイ
クルを備え、室内の冷暖房を行う空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置における冷凍サイクルには
冷暖房の熱源として大気の熱源を利用するものが多い。
一般にはこのヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた空気
調和装置は、暖房時には室外機で大気の熱を汲み取って
室内機で熱を放出し、逆に冷房時には室内機で室内の熱
を汲み取り、室外機で大気に熱を捨ている。従って、冷
凍サイクル的に見るとインバータ機種では、室外機にイ
ンバータ、圧縮機、絞り機構、四方弁、室外熱交換器、
室外送風機が、また室内機に室内熱交換器、室内送風機
がそれぞれ主要部品として搭載されている。このような
空気調和装置の性能は、圧縮機を除けば、室内機及び室
外機の熱交換器性能に大きく左右される。したがって、
各社ともに、最近の住宅事情に関係し、両室内外機の省
スペース性の大きいコンパクトで高性能な熱交換器及び
低騒音高効率送風機の研究、開発が主流になりつつあ
る。特に、室内機においては細径パイプ熱交換器等の使
用によりコンパクト化、高効率化が図られている。一
方、室外機においても熱交換器の高効率化が図られてい
るが、室内機ほどではない。これは、室外機の場合、暖
房時の霜付きの問題があり、室内機のようにフィンにス
リットを入れる、３段以上の多段にする等をして熱交換
性能を向上させることが困難であることも起因してい
る。

【０００３】さらには、近年、オゾン破壊を防ぎ、温暖
化を防止するという世界的な地球環境保護の観点から、
従来空気調和装置用冷媒として使用されてきたＲ２２に
代る冷媒が求められている。このＲ２２にサイクル温
度、圧力が近い代替冷媒は各種候補が上っているが、殆
んどが非共沸混合冷媒であり、この非共沸混合冷媒は冷
媒気液相変化時の温度勾配が大きく伝熱学的に伝熱性能
が劣る欠点がある。即ち、大気の熱を汲み上げる暖房ヒ
ートポンプ運転では、外気温度が低い場合には、室外熱
交換器入口付近で凍結、かつ、外気温度と室外機蒸発温
度との有効温度差が小さくなるので、外気温度が高い場
合に比べてどうしても暖房能力が低下する問題が生じ
る。冷房時も同様に、冷房性能の低下と外気温度の低い
場合などは室内熱交換器付近が凍結し易くなる。また、
冷暖房時ともに非共沸混合冷媒の流量制御の適正化を図
り、安定した冷凍サイクルを提供する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルを有する空気調
和装置は、暖房運転時に外気温度が低い場合には、室外
熱交換器入口付近で凍結が生じ易く、また暖房能力が低
下するという問題があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、非共沸混合冷媒を使用し
た冷凍サイクルにおいて、暖房時の着霜検知及び除霜制
御を適正に行うことができて暖房性能を向上させること
のできる空気調和装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、非共沸混合冷媒を使用した冷凍
サイクルを有する空気調和装置において、室外機には室
外送風機による送風に対し風上に位置させた第１の室外
熱交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設
けるとともに該第１、第２の室外熱交換器を並列に接続
し、前記第２の室外熱交換器には圧縮機吐出ガスをバイ
パスさせる常閉のバイパス路を接続し、暖房時に前記第
２の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に前記
バイパス路を開路して除霜制御を行うように構成してな
ることを要旨とする。

【０００７】第２に、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サ
イクルを有する空気調和装置において、室外機には室外
送風機による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱
交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設け
るとともに暖房時の冷媒流れに対し前記第１の室外熱交
換器が上流側となるように前記第１、第２の室外熱交換
器を直列に接続し、前記第１の室外熱交換器には圧縮機
吐出ガスをバイパスさせる常閉のバイパス路を接続し、
暖房時に前記第１の室外熱交換器の入口温度或いは室外
温度を基に前記バイパス路を開路して除霜制御を行うよ
うに構成してなることを要旨とする。

【０００８】第３に、非共沸混合冷媒を使用し、冷、暖
房時における冷媒順路を設定する四方弁を備えた冷凍サ
イクルを有する空気調和装置において、室外機には室外
送風機による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱
交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設け
るとともに該第１、第２の室外熱交換器を並列に接続
し、暖房時に前記第２の室外熱交換器の入口温度或いは
室外温度を基に前記四方弁を反転し、前記第２の室外熱
交換器に圧縮機吐出ガスを導いて除霜制御を行うように
構成してなることを要旨とする。

【０００９】第４に、非共沸混合冷媒を使用し、室内熱
交換器と室外熱交換器側との間に冷媒流れを絞る絞り装
置を備えた冷凍サイクルを有する空気調和装置におい
て、室外機には室外送風機による送風に対し風上に位置
させた第１の室外熱交換器と風下に位置させた第２の室
外熱交換器とを設けるとともに該第１、第２の室外熱交
換器を並列に接続し、暖房時に前記第２の室外熱交換器
の入口温度或いは室外温度を基に前記絞り装置の絞りを
緩めて除霜制御を行うように構成してなることを要旨と
する。

【００１０】第５に、非共沸混合冷媒を使用し、冷、暖
房時における冷媒順路を設定する四方弁を備えた冷凍サ
イクルを有する空気調和装置において、室外機には室外
送風機による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱
交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設け
るとともに暖房時の冷媒流れに対し前記第１の室外熱交
換器が上流側となるように前記第１、第２の室外熱交換
器を直列に接続し、暖房時に前記第１の室外熱交換器の
入口温度或いは室外温度を基に前記四方弁を冷房時の冷
媒流れ側に反転して除霜制御を行うように構成してなる
ことを要旨とする。

【００１１】第６に、非共沸混合冷媒を使用し、室内熱
交換器と室外熱交換器側との間に冷媒流れを絞る絞り装
置を備えた冷凍サイクルを有する空気調和装置におい
て、室外機には室外送風機による送風に対し風上に位置
させた第１の室外熱交換器と風下に位置させた第２の室
外熱交換器とを設けるとともに暖房時の冷媒流れに対し
前記第１の室外熱交換器が上流側となるように前記第
１、第２の室外熱交換器を直列に接続し、暖房時に前記
第１の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に前
記絞り装置の絞りを緩めて除霜制御を行うように構成し
てなることを要旨とする。

【００１２】

【作用】上記構成において、第１に、暖房時における室
外熱交換器の凍結は、並列接続された２基の熱交換器の
うち、風下側の第２の室外熱交換器の入口付近で起き易
い。この第２の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度
で着霜が検知され、この検知結果を基にバイパス路が開
路されて高温の圧縮機吐出ガスが第２の室外熱交換器に
導かれ、適正に除霜が行われる。着霜検知、除霜制御は
風下側の第２の室外熱交換器のみで十分対応可能であ
る。風上側の第１の室外熱交換器は、第２の室外熱交換
器に比べて熱交換する外気温度が高いため蒸発温度が高
く凍結しにくい。この結果、暖房性能を向上させること
が可能となる。

【００１３】第２に、直列接続された２基の熱交換器の
うち、暖房時に冷媒流れの上流側に位置する第１の室外
熱交換器の入口温度或いは室外温度で着霜が検知され、
この検知結果を基にバイパス路が開路されて高温の圧縮
機吐出ガスが第１の室外熱交換器側に導かれ、適正に除
霜が行われる。室外熱交換器が熱的に２分割された構成
となっているので、着霜検知、除霜制御は上流側の第１
の室外熱交換器のみで十分対応可能である。また、第１
の室外熱交換器は、室外送風機による送風に対し風上側
に位置しているので、熱交換する外気温度が高く、蒸発
温度が高くなるため着霜しにくい構成となっている。こ
の結果、暖房性能を向上させることが可能となる。

【００１４】第３に、並列接続された２基の室外熱交換
器のうち、暖房時に風下側の第２の室外熱交換器の入口
温度或いは室外温度で着霜が検知され、この検知結果を
基に四方弁が反転されて高温の圧縮機吐出ガスが第２の
室外熱交換器に導かれ、適正に除霜が行われる。着霜検
知、除霜制御は風下側の第２の室外熱交換器のみで十分
対応可能である。風上側の第１の室外熱交換器は、第２
の室外熱交換器に比べて熱交換する外気温度が高いため
蒸発温度が高く凍結しにくい。この結果、暖房性能を向
上させることが可能となる。

【００１５】第４に、並列接続された２基の室外熱交換
器のうち、暖房時に風下側の第２の室外熱交換器の入口
温度或いは室外温度で着霜が検知され、この検知結果を
基に絞り装置の絞りが緩められて直接高温の高圧ガス又
は液が第２の室外熱交換器の送られ、適正に除霜が行わ
れる。着霜検知、除霜制御は風下側の第２の室外熱交換
器のみで十分対応可能である。風上側の第１の室外熱交
換器は、第２の室外熱交換器に比べて熱交換する外気温
度が高いため蒸発温度が高く凍結しにくい。この結果、
暖房性能を向上させることが可能となる。

【００１６】第５に、直列接続された２基の室外熱交換
器のうち、暖房時に冷媒流れの上流側に位置する第１の
室外熱交換器の入口温度或いは室外温度で着霜が検知さ
れ、この検知結果を基に四方弁が冷房時の冷媒流れ側に
反転されて高温の圧縮機吐出ガスが第１、第２の室外熱
交換器に導かれ、適正に除霜が行われる。着霜検知、除
霜制御は上流側の第１の室外熱交換器のみで十分対応可
能である。第１の室外熱交換器は室外送風機による送風
の風上側に位置しているので熱交換する外気温度が高
く、蒸発温度が高くなるため着霜しにくい。この結果、
暖房性能を向上させることが可能となる。

【００１７】第６に、直列接続された２基の室外熱交換
器のうち、暖房時に冷媒流れの上流側に位置する第１の
室外熱交換器の入口温度或いは室外温度で着霜が検知さ
れ、この検知結果を基に絞り装置の絞りが緩められて直
接高温の高圧ガス又は液が第１の室外熱交換器に送ら
れ、適正に除霜が行われる。着霜検知、除霜制御は上流
側の第１の室外熱交換器のみで十分対応可能である。第
１の室外熱交換器は室外送風機による送風の風上側に位
置しているので熱交換する外気温度が高く、蒸発温度が
高くなるため着霜しにくい。この結果、暖房性能を向上
させることが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１は、本発明の第１実施例を示す図であ
る。図１の冷凍サイクルにおいて、室外機１は、圧縮機
２、四方弁３、絞り機構４、第１の室外熱交換器５、第
２の室外熱交換器６、室外送風機７、第１の室外熱交換
器入口二方弁８、第２の室外熱交換器入口温度センサ
９、第２の室外熱交換器出口温度センサ１１、室外温度
センサ１２、圧縮機吐出ガスを第２の室外熱交換器６に
バイパスさせるバイパス路１３、バイパス路１３中に接
続された除霜用二方弁１４、この除霜用二方弁１４及び
第１の室外熱交換器入口二方弁８を制御する制御器１５
等の主要部品で構成されている。第１の室外熱交換器５
は室外送風機７による送風に対し風上側に位置し、第２
の室外熱交換器６は風下側に位置し、且つ両室外熱交換
器５，６は並列に接続されている。また、室内機１０
は、室内熱交換器１６及び室内送風機１７等で構成され
ている。本冷凍サイクルで使用される冷媒は、Ｒ２２の
単一冷媒とサイクル温度、圧力が近い例えばＲ３２／Ｒ
１３４ａ＝３０：７０の非共沸混合冷媒である。図１中
には、この冷媒の流れを、暖房時は実線、冷房時は破線
で示した。

【００２０】次に、上述のように構成された冷凍サイク
ルの作用を説明する。まず、暖房運転から説明する。通
常運転時に、第１の室外熱交換器入口二方弁８は開けら
れ、除霜用二方弁１４は閉じられている。室外機１にお
ける圧縮機２より吐出された高温、高圧の気化冷媒は、
四方弁３を通過した後、室内機１０に導かれ、室内熱交
換器１６を流れる間に室内送風機１７による室内空気と
熱交換することで、室内に熱を放出し、凝縮する。凝縮
し、液化した冷媒は、室外機１に戻り、絞り機構４で絞
られ、減圧された後、並列接続された第１、第２の室外
熱交換器５，６で室外送風機７による室外空気と熱交換
し、蒸発過程を完了する。加熱された低圧の気化冷媒
は、再び圧縮機２に入り高温、高圧の気化冷媒となって
吐出され、暖房時の１サイクルが終了する。この暖房運
転時において、着霜の検知は、第２の室外熱交換器６の
入口温度或いは室外温度で判断する。これらの温度が所
定の設定温度以下であれば着霜と判断される。除霜は、
第１の室外熱交換器入口二方弁８を閉じ、除霜用二方弁
１４を開いて高温の圧縮機吐出ガスを第２の室外熱交換
器６にバイパスさせることにより行われる。除霜終了
は、第２の室外熱交換器６の入口温度あるいは出口温度
を見て判断する。これらの温度が設定温度以上になれば
除霜運転終了と判断する。

【００２１】次いで、冷房運転を説明する。室外機１に
おける圧縮機２から吐出された高温高圧の気化冷媒は、
四方弁３を通過した後、並列接続された第１、第２の室
外熱交換器５，６に導かれ、室外送風機７による室外空
気により、冷却されて凝縮過程が完了する。高圧の液と
なった冷媒は、絞り機構４で絞られ、減圧される。そし
て、室内機１０に導かれ、室内熱交換器１６で室内送風
機１７による室内空気と熱交換することで、蒸発過程で
室内空気の熱を奪い、冷房が行われる。低圧の気化され
た冷媒は、室外機１の圧縮機２に入り、再び高温、高圧
の気化冷媒となって吐出され、冷房時の１サイクルが終
了する。

【００２２】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。図６のモリエル線図に示すよ
うに、Ｒ２２等の単一冷媒を使用した場合（図６
（ａ））に比べてＲ３２／Ｒ１３４ａ＝３０：７０付近
の非共沸混合冷媒を使用した場合（図６（ｂ））は、冷
媒の気液相変化時の温度勾配が大きい（等温線が傾いて
いる）。このため、暖房時における除霜制御において
は、風下側の第２の室外熱交換器６の入口付近で凍結し
易く、その入口付近の温度或いは外気温度を見れば適正
な着霜検知が可能となる。そして除霜完了の判断は第２
の室外熱交換器６の入口温度と出口温度を見れば行え
る。また、室外熱交換器が熱的に２分割されているの
で、着霜検知、除霜制御は風下側の第２の室外熱交換器
６のみで十分対応可能である。風上側の第１の室外熱交
換器５は風下側の第２の室外熱交換器６に比べて、熱交
換する外気温度が高いため蒸発温度が高く凍結しにく
い。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００２３】図２には、本発明の第２実施例を示す。本
実施例では図２の冷凍サイクルに示すように、室外送風
機７による送風に対し、風上側に位置させた第１の室外
熱交換器５と風下側に位置させた第２の室外熱交換器６
とが、暖房時の冷媒流れに対し第１の室外熱交換器５が
上流側となるように直列に接続されている。１８は第１
の室外熱交換器入口温度センサ、１９は第１の室外熱交
換器出口温度センサである。その他の構成は、前記第１
実施例のものとほぼ同様である。

【００２４】上述のように構成された冷凍サイクルの作
用を暖房運転から説明する。室外機１における圧縮機２
より吐出された高温、高圧の気化冷媒は、四方弁３を通
過した後、室内機１０に導かれ、室内熱交換器１６を流
れる間に室内送風機１７による室内空気と熱交換するこ
とで、室内に熱を放出し、凝縮する。凝縮し、液化した
冷媒は、室外機１に戻り、絞り機構４で絞られ、減圧さ
れた後、直列接続された第１、第２の室外熱交換器５，
６で室外送風機７による室外空気と熱交換し、蒸発過程
を完了する。加熱された低圧の気化冷媒は、再び圧縮機
２に入り高温、高圧の気化冷媒となって吐出され、暖房
時の１サイクルが終了する。この暖房運転時において、
着霜の検知は、第１の室外熱交換器５の入口温度或いは
室外温度で判断する。これらの温度が所定の設定温度以
下であれば着霜と判断される。除霜は、除霜用二方弁１
４を開いて高温の圧縮機吐出ガスを第１の室外熱交換器
５側にバイパスさせることにより行われる。除霜終了
は、第１の室外熱交換器５の入口温度あるいは出口温度
を見て判断する。これらの温度が設定温度以上になれば
除霜運転終了と判断する。

【００２５】次いで、冷房運転を説明する。室外機１に
おける圧縮機２から吐出された高温高圧の気化冷媒は、
四方弁３を通過した後、直列接続された第１、第２の室
外熱交換器５，６に導かれ、室外送風機７による室外空
気により、冷却されて凝縮過程が完了する。高圧の液と
なった冷媒は、絞り機構４で絞られ、減圧される。そし
て、室内機１０に導かれ、室内熱交換器１６で室内送風
機１７による室内空気と熱交換することで、蒸発過程で
室内空気の熱を奪い、冷房が行われる。低圧の気化され
た冷媒は、室外機１の圧縮機２に入り、再び高温、高圧
の気化冷媒となって吐出され、冷房時の１サイクルが終
了する。

【００２６】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。前述したようにＲ３２／Ｒ１
３４ａ＝３０：７０付近の非共沸混合冷媒を使用した場
合、冷媒の気液相変化時の温度勾配が大きい。このた
め、暖房時における除霜制御においては、室外熱交換器
入口付近で凍結し易く、その入口付近の温度或いは外気
温度を見れば適正な着霜検知が可能となる。そして除霜
完了の判断は上流側の第１の室外熱交換器５の入口温度
と出口温度を見れば行える。また、室外熱交換器が熱的
に２分割されているので、着霜検知、除霜制御は上流側
の第１の室外熱交換器５のみで十分対応可能となる。し
かも、上流側の第１の室外熱交換器５は室外送風機７に
よる送風の風上側に位置しているので、熱交換する外気
温度は高く、蒸発温度が高くなるため着霜しにくい構成
となっている。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００２７】図３には、本発明の第３実施例を示す。本
実施例の冷凍サイクルは、前記第１実施例の冷凍サイク
ル（図１）に対し、第１の室外熱交換器入口二方弁８と
バイパス路１３とを除去し、第１の室外熱交換器出口二
方弁２０を付加した構成となっている。その他の構成部
分は、図１のものとほぼ同様である。

【００２８】このような冷凍サイクルの暖房運転におい
て、着霜の検知は、第２の室外熱交換器６の入口温度或
いは室外温度で判断する。これらの温度が所定の設定温
度以下であれば着霜と判断される。除霜は、第１の室外
熱交換器出口二方弁２０を閉じ、四方弁３を反転させ高
温の圧縮機吐出ガスを第２の室外熱交換器６にバイパス
させることにより行われる。除霜終了は、第２の室外熱
交換器６の入口温度或いは出口温度を見て判断する。こ
れらの温度が設定温度以上になれば除霜運転終了と判断
する。

【００２９】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。図６のモリエル線図に示すよ
うに、Ｒ２２等の単一冷媒を使用した場合（図６
（ａ））に比べてＲ３２／Ｒ１３４ａ＝３０：７０付近
の非共沸混合冷媒を使用した場合（図６（ｂ））は、冷
媒の気液相変化時の温度勾配が大きい（等温線が傾いて
いる）。このため、暖房時における除霜制御において
は、風下側の第２の室外熱交換器６の入口付近で凍結し
易く、その入口付近の温度或いは外気温度を見れば適正
な着霜検知が可能となる。そして除霜完了の判断は第２
の室外熱交換器６の入口温度と出口温度を見れば行え
る。また、室外熱交換器が熱的に２分割されているの
で、着霜検知、除霜制御は風下側の第２の室外熱交換器
６のみで十分対応可能である。風上側の第１の室外熱交
換器５は風下側の第２の室外熱交換器６に比べて、熱交
換する外気温度が高いため蒸発温度が高く凍結しにく
い。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００３０】図４には、本発明の第４実施例を示す。本
実施例の冷凍サイクルは、前記第１実施例の冷凍サイク
ル（図１）からバイパス路１３を除去した構成となって
いる。

【００３１】このような冷凍サイクルの暖房運転におい
て、着霜の検知は、第２の室外熱交換器６の入口温度或
いは室外温度で判断する。これらの温度が所定の設定温
度以下であれば着霜と判断される。除霜は、第１の室外
熱交換器入口二方弁８を閉じ、絞り装置４の絞りを緩め
て高温の圧縮機吐出ガス又は冷媒液を第２の室外熱交換
器６に送ることにより行われる。除霜終了は、第２の室
外熱交換器６の入口温度或いは出口温度を見て判断す
る。これらの温度が設定温度以上になれば除霜運転終了
と判断する。

【００３２】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。図６のモリエル線図に示すよ
うに、Ｒ２２等の単一冷媒を使用した場合（図６
（ａ））に比べてＲ３２／Ｒ１３４ａ＝３０：７０付近
の非共沸混合冷媒を使用した場合（図６（ｂ））は、冷
媒の気液相変化時の温度勾配が大きい（等温線が傾いて
いる）。このため、暖房時における除霜制御において
は、風下側の第２の室外熱交換器６の入口付近で凍結し
易く、その入口付近の温度或いは外気温度を見れば適正
な着霜検知が可能となる。そして除霜完了の判断は第２
の室外熱交換器６の入口温度と出口温度を見れば行え
る。また、室外熱交換器が熱的に２分割されているの
で、着霜検知、除霜制御は風下側の第２の室外熱交換器
６のみで十分対応可能である。風上側の第１の室外熱交
換器５は風下側の第２の室外熱交換器６に比べて、熱交
換する外気温度が高いため蒸発温度が高く凍結しにく
い。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００３３】図５には、本発明の第５実施例を示す。本
実施例の冷凍サイクルは、前記第２実施例の冷凍サイク
ル（図２）からバイパス路１３を除去した構成となって
いる。

【００３４】このような冷凍サイクルの暖房運転時にお
いて、着霜の検知は、第１の室外熱交換器５の入口温度
或いは室外温度で判断する。これらの温度が所定の設定
温度以下であれば着霜判断される。除霜は、四方弁３を
反転して高温の圧縮機吐出ガスを第１、第２の室外熱交
換器５，６側にバイパスさせることにより行われる。除
霜終了は、第１の室外熱交換器５の入口温度或いは出口
温度を見て判断する。これらの温度が設定温度以上にな
れば除霜運転終了と判断する。

【００３５】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。前述したようにＲ３２／Ｒ１
３４ａ＝３０：７０付近の非共沸混合冷媒を使用した場
合、冷媒の気液相変化時の温度勾配が大きい。このた
め、暖房時における除霜制御においては、室外熱交換器
入口付近で凍結し易く、その入口付近の温度或いは外気
温度を見れば適正な着霜検知が可能となる。そして除霜
完了の判断は上流側の第１の室外熱交換器５の入口温度
と出口温度を見れば行える。また、室外熱交換器が熱的
に２分割されているので、着霜検知、除霜制御は上流側
の第１の室外熱交換器５のみで十分対応可能となる。し
かも、上流側の第１の室外熱交換器５は室外送風機７に
よる送風の風上側に位置しているので、熱交換する外気
温度は高く、蒸発温度が高くなるため着霜しにくい構成
となっている。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００３６】次いで、本発明の第６実施例を説明する。
冷凍サイクルの構成は上記第５実施例のもの（図５）と
同じである。

【００３７】このような冷凍サイクルの暖房運転時にお
いて、着霜の検知は、第１の室外熱交換器５の入口温度
或いは室外温度で判断する。これらの温度が所定の設定
温度以下であれば着霜と判断される。除霜は、絞り装置
４の絞りを緩めて高温の圧縮機吐出ガス又は冷媒液を第
１の室外熱交換器５側に送ることにより行われる。除霜
終了は、第１の室外熱交換器５の入口温度或いは出口温
度を見て判断する。これらの温度が設定温度以上になれ
ば除霜運転終了と判断する。

【００３８】上述の冷凍サイクルにおいては、以下に示
すようなメリットが多い。前述したようにＲ３２／Ｒ１
３４ａ＝３０：７０付近の非共沸混合冷媒を使用した場
合、冷媒の気液相変化時の温度勾配が大きい。このた
め、暖房時における除霜制御においては、室外熱交換器
入口付近で凍結し易く、その入口付近の温度或いは外気
温度を見れば適正な着霜検知が可能となる。そして除霜
完了の判断は上流側の第１の室外熱交換器５の入口温度
と出口温度を見れば行える。また、室外熱交換器が熱的
に２分割されているので、着霜検知、除霜制御は上流側
の第１の室外熱交換器５のみで十分対応可能となる。し
かも、上流側の第１の室外熱交換器５は室外送風機７に
よる送風の風上側に位置しているので、熱交換する外気
温度は高く、蒸発温度が高くなるため着霜しにくい構成
となっている。その結果、暖房性能の向上が図れる。

【００３９】なお、本発明は上記の実施例に限ったもの
でなく、請求範囲の主旨を逸脱しなければ、冷凍サイク
ルの構成が多少異なったものであっても構わない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、室外機には室外送風機による送風に対し風上に
位置させた第１の室外熱交換器と風下に位置させた第２
の室外熱交換器を設けるとともに、この第１、第２の室
外熱交換器を並列に接続し、第２の室外熱交換器には圧
縮機吐出ガスをバイパスさせる常閉のバイパス路を接続
し、暖房時に第２の室外熱交換器の入口温度或いは室外
温度を基にバイパス路を開路して除霜制御を行うように
構成したため、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル
において、暖房時の着霜検知及び除霜制御を適正に行う
ことができる。また、風上側の第１の室外熱交換器は、
第２の室外熱交換器に比べて熱交換する外気温度が高い
ため蒸発温度が高く凍結しにくいことから暖房性能を向
上させることができる。

【００４１】第２に、室外機には室外送風機による送風
に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器と風下に位
置させた第２の室外熱交換器とを設けるとともに暖房時
の冷媒流れに対し第１の室外熱交換器が上流側となるよ
うに第１、第２の室外熱交換器を直列に接続し、第１の
室外熱交換器には圧縮機吐出ガスをバイパスさせる常閉
のバイパス路を接続し、暖房時に第１の室外熱交換器の
入口温度或いは室外温度を基にバイパス路を開路して除
霜制御を行うように構成したため、非共沸混合冷媒を使
用した冷凍サイクルにおいて、暖房時の着霜検知及び除
霜制御を適正に行うことができる。また、第１の室外熱
交換器は、室外送風機による送風に対し風上側に位置し
ているので、熱交換する外気温度が高く、蒸発温度が高
くなるため着霜しにくい構成となって暖房性能を向上さ
せることができる。

【００４２】第３に、室外機には室外送風機による送風
に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器と風下に位
置させた第２の室外熱交換器とを設けるとともに、この
第１、第２の室外熱交換器を並列に接続し、暖房時に第
２の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に四方
弁を反転し、第２の室外熱交換器に圧縮機吐出ガスを導
いて除霜制御を行うように構成したため、非共沸混合冷
媒を使用した冷凍サイクルにおいて、暖房時の着霜検知
及び除霜制御を適正に行うことができる。また、風上側
の第１の室外熱交換器は第２の室外熱交換器に比べて熱
交換する外気温度が高いため蒸発温度が高く凍結しにく
いことから暖房性能を向上させることができる。

【００４３】第４に、室外機には室外送風機による送風
に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器と風下に位
置させた第２の室外熱交換器とを設けるとともに、この
第１、第２の室外熱交換器を並列に接続し、暖房時に第
２の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に絞り
装置の絞りを緩めて除霜制御を行うように構成したた
め、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルにおいて、
暖房時の着霜検知及び除霜制御を適正に行うことができ
る。また、風上側の第１の室外熱交換器は第２の室外熱
交換器に比べて熱交換する外気温度が高いため蒸発温度
が高く凍結しにくいことから暖房性能を向上させること
ができる。

【００４４】第５に、室外機には室外送風機による送風
に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器と風下に位
置させた第２の室外熱交換器とを設けるとともに暖房時
の冷媒流れに対し第１の室外熱交換器が上流側となるよ
うに第１、第２の室外熱交換器を直列に接続し、暖房時
に第１の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に
四方弁を冷房時の冷媒流れ側に反転して除霜制御を行う
ように構成したため、高温の圧縮機吐出ガスが第１、第
２の室外熱交換器に導かれ、非共沸混合冷媒を使用した
冷凍サイクルにおいて、暖房時の着霜検知及び除霜制御
を適正に行うことができる。また、第１の室外熱交換器
は室外送風機による送風の風上側に位置しているので熱
交換する外気温度が高く、蒸発温度が高くなるため着霜
しにくいことから、暖房性能を向上させることができ
る。

【００４５】第６に、室外機には室外送風機による送風
に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器と風下に位
置させた第２の室外熱交換器とを設けるとともに暖房時
の冷媒流れに対し第１の室外熱交換器が上流側となるよ
うに第１、第２の室外熱交換器を直列に接続し、暖房時
に第１の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に
絞り装置の絞りを緩めて除霜制御を行うように構成した
ため、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルにおい
て、暖房時の着霜検知及び除霜制御を適正に行うことが
できる。また、第１の室外熱交換器は室外送風機による
送風の風上側に位置しているので熱交換する外気温度が
高く、蒸発温度が高くなるため着霜しにくいことから暖
房性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の第１実施例におけ
る冷凍サイクルを示す図である。

【図２】本発明の第２実施例における冷凍サイクルを示
す図である。

【図３】本発明の第３実施例における冷凍サイクルを示
す図である。

【図４】本発明の第４実施例における冷凍サイクルを示
す図である。

【図５】本発明の第５実施例における冷凍サイクルを示
す図である。

【図６】単一冷媒を使用したときと非共沸混合冷媒を使
用したときの気液相変化時の温度勾配を説明するための
モリエル線図である。

【符号の説明】

１ 室外機 ２ 圧縮機 ３ 四方弁 ４ 絞り機構（絞り装置） ５ 第１の室外熱交換器 ６ 第２の室外熱交換器 ７ 室外送風機 ８ 第１の室外熱交換器入口二方弁 ９ 第２の室外熱交換器入口温度センサ １０ 室内機 １１ 第２の室外熱交換器出口温度センサ １２ 室外温度センサ １３ バイパス路 １４ 除霜用二方弁 １５ 制御器 １６ 室内熱交換器 １８ 第１の室外熱交換器入口温度センサ １９ 第１の室外熱交換器出口温度センサ ２０ 第１の室外熱交換器出口二方弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 哲司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 後藤 功一 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル
   を有する空気調和装置において、室外機には室外送風機
   による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器
   と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設けるとと
   もに該第１、第２の室外熱交換器を並列に接続し、前記
   第２の室外熱交換器には圧縮機吐出ガスをバイパスさせ
   る常閉のバイパス路を接続し、暖房時に前記第２の室外
   熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に前記バイパス
   路を開路して除霜制御を行うように構成してなることを
   特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル
   を有する空気調和装置において、室外機には室外送風機
   による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器
   と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設けるとと
   もに暖房時の冷媒流れに対し前記第１の室外熱交換器が
   上流側となるように前記第１、第２の室外熱交換器を直
   列に接続し、前記第１の室外熱交換器には圧縮機吐出ガ
   スをバイパスさせる常閉のバイパス路を接続し、暖房時
   に前記第１の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度を
   基に前記バイパス路を開路して除霜制御を行うように構
   成してなることを特徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】 非共沸混合冷媒を使用し、冷、暖房時に
   おける冷媒順路を設定する四方弁を備えた冷凍サイクル
   を有する空気調和装置において、室外機には室外送風機
   による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器
   と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設けるとと
   もに該第１、第２の室外熱交換器を並列に接続し、暖房
   時に前記第２の室外熱交換器の入口温度或いは室外温度
   を基に前記四方弁を反転し、前記第２の室外熱交換器に
   圧縮機吐出ガスを導いて除霜制御を行うように構成して
   なることを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】 非共沸混合冷媒を使用し、室内熱交換器
   と室外熱交換器側との間に冷媒流れを絞る絞り装置を備
   えた冷凍サイクルを有する空気調和装置において、室外
   機には室外送風機による送風に対し風上に位置させた第
   １の室外熱交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換
   器とを設けるとともに該第１、第２の室外熱交換器を並
   列に接続し、暖房時に前記第２の室外熱交換器の入口温
   度或いは室外温度を基に前記絞り装置の絞りを緩めて除
   霜制御を行うように構成してなることを特徴とする空気
   調和装置。
5. 【請求項５】 非共沸混合冷媒を使用し、冷、暖房時に
   おける冷媒順路を設定する四方弁を備えた冷凍サイクル
   を有する空気調和装置において、室外機には室外送風機
   による送風に対し風上に位置させた第１の室外熱交換器
   と風下に位置させた第２の室外熱交換器とを設けるとと
   もに暖房時の冷媒流れに対し前記第１の室外熱交換器が
   上流側となるように前記第１、第２の室外熱交換器を直
   列に接続し、暖房時に前記第１の室外熱交換器の入口温
   度或いは室外温度を基に前記四方弁を冷房時の冷媒流れ
   側に反転して除霜制御を行うように構成してなることを
   特徴とする空気調和装置。
6. 【請求項６】 非共沸混合冷媒を使用し、室内熱交換器
   と室外熱交換器側との間に冷媒流れを絞る絞り装置を備
   えた冷凍サイクルを有する空気調和装置において、室外
   機には室外送風機による送風に対し風上に位置させた第
   １の室外熱交換器と風下に位置させた第２の室外熱交換
   器とを設けるとともに暖房時の冷媒流れに対し前記第１
   の室外熱交換器が上流側となるように前記第１、第２の
   室外熱交換器を直列に接続し、暖房時に前記第１の室外
   熱交換器の入口温度或いは室外温度を基に前記絞り装置
   の絞りを緩めて除霜制御を行うように構成してなること
   を特徴とする空気調和装置。