JPH09119754A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】暖房運転中に室内側に冷風が吹き出されること
に起因する暖房効果の減少を解消でき、除霜運転中の室
内送風機は停止または運転いずれも可能とさせることが
でき、かつ圧縮機への液戻りを防止し得る空気調和機を
提供すること。 【解決手段】圧縮機１，四方弁２，室外熱交換器３，絞
り装置４，電子膨張弁６，室内熱交換器１０およびアキ
ュムレータ８を冷媒配管で順次接続して冷媒回路を構成
し、絞り装置４にはこれをバイパスする逆止弁５を設け
た空気調和機において圧縮機１の吐出配管途中に除霜用
三方弁１４を設け、絞り装置４，電子膨張弁６を結んで
いる冷媒配管間に除霜用バイパス配管１３を設け、除霜
運転を行うとき電子膨張弁６を閉じ、除霜用三方弁によ
りバイパス回路を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係
り、特に暖房運転中の除霜時において暖房効果及び、換
気効果を阻害することなく除霜運転するために好適な空
気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種空気調和機における除霜方
式を図２を用いて説明する。圧縮機１，四方弁２，室外
熱交換器３，冷房用絞り装置であるキャピラリチューブ
４，冷暖房用絞り装置である電子膨張弁６，室内熱交換
器７およびアキュムレータ８を、順次、冷媒配管で接続
する。室外熱交換器３には室外送風機９が付設され、室
内熱交換器７には室内送風機１０が付設されている。

【０００３】また、暖房運転時、冷房用絞り装置４をバ
イパスするための逆止弁５を有している。

【０００４】このような構成による空気調和機におい
て、冷房運転時には圧縮機１から吐出された高温高圧の
ガス冷媒は、四方弁２を通り、室外熱交換器３で室外送
風機９によって送風される室外空気と熱交換し、凝縮液
化される。そして、冷房用絞り装置４により減圧され、
中温・中間圧の二相流となる。その後、冷暖房用絞り装
置６により再度減圧され、低温低圧となり、室内熱交換
器７に入り、室内送風機１０によって送風される室内空
気と熱交換し、室内空気を冷却するとともに、冷媒は蒸
発ガス化され、四方弁２，アキュムレータ８を通り、圧
縮機１に戻る。

【０００５】一方、暖房運転時には、圧縮機１から吐出
された高温高圧のガス冷媒は、暖房側に切り換えられた
四方弁２を通り、室内熱交換器７に入り、室内送風機１
０によって送風される室内空気と熱交換して室内空気を
加熱し、ガス冷媒は凝縮液化される。そして、この液冷
媒は冷暖房用絞り装置６により減圧され、低温低圧の液
冷媒となる。その後、冷房用絞り装置４をバイパスする
逆止弁５を通り、室外熱交換器３に入り、室外送風機９
によって送風される室外空気と熱交換し、室外空気から
採熱して室外空気を冷却するとともに、これにより冷媒
は蒸発ガス化し、四方弁２，アキュムレータ８を通り、
圧縮機１に戻る。

【０００６】また、このような暖房運転を継続して行っ
ていると、例えば、室外空気が低い場合、室外熱交換器
３に着霜が生じてくる。このようにして着霜し、その着
霜が多くなると、熱交換効率が悪くなり、室外空気から
の採熱量が減少するため、空気調和機の暖房能力が著し
く低下する。したがって、このような場合には、除霜を
行う必要がある。

【０００７】このような除霜運転時には、圧縮機１から
吐出された高温高圧のガス冷媒は、暖房側から冷房側に
切り換えられた四方弁２を通り、室外熱交換器３に入
る。ここで、室外送風機９は停止している。そして、室
外熱交換器３の表面に着霜していた霜を高温ガス冷媒で
溶解し、冷媒が凝縮液化して、冷房用絞り装置４および
冷暖房用絞り装置６により減圧され、低温低圧の液冷媒
となる。そこで、室内熱交換器７に入り、室内送風機１
０により送風される室内空気より採熱し、四方弁２，ア
キュムレータ８を通り、圧縮機１に戻るサイクル運転を
行う。

【０００８】以上のような逆サイクルによる除霜方式の
ほかに、公知例，実開昭60−92061号公報に開示された
ものが知られている。このものの除霜方式は、圧縮機の
吐出管から分岐したバイパス回路を電動弁にて開き、暖
房しながら除霜する方式であるが、バイパス回路には吐
出冷媒の一部しか流れず、除霜能力不足が生じやすい。
また、主回路側での熱損失が大きく、凝縮液化した冷媒
が留まり込むケースも見られた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、暖房運転中
の除霜運転時に、低温低圧の液冷媒が室内熱交換器７に
て採熱する際、通常室内送風機１０を運転し、室内空気
を冷却している。これにより、室内側に冷風が吹き出さ
れることとなり、暖房効果を著しく阻害してしまうとい
う問題が生じている。

【００１０】また、従来技術の中で、除霜時の室内送風
機１０を停止させた場合には、低温低圧の液冷媒は採熱
できず、冷媒は液のままアキュムレータ８に入り、圧縮
機１に戻るため、圧縮機１の故障要因となる。また、室
内送風機１０を停止させるため、冷風の吹き出しは防止
できるが、ダクト接続型の空気調和機では、複数の空気
調和機の吹出空気を一つの共通ダクトに集合させ、個別
分散吹出するケースが多く見られる。このようなケース
では、室内送風機１０の停止に連動して各々の空気調和
機の吹出口に取り付けられたダンパを閉じ、除霜運転中
の空気調和機への吹出空気の逆流を防止する必要があっ
た。また、換気機能を主体とした空気調和機において
は、除霜時の室内送風機の停止は、機能を損なうもので
あった。

【００１１】本発明の目的は、暖房運転中に、室内側に
冷風が吹き出されることに起因する暖房効果の減少を解
消でき、圧縮機への液戻りをも防止し得る空気調和機を
提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、除霜運転時に室内吹
出空気の低下を防止しつつ、送風運転を続行できる空気
調和機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、圧縮機，四方弁，室外熱交換器，絞り装
置，電子膨張弁，室内熱交換器およびアキュムレータを
冷媒配管で順次接続して冷媒回路を構成し、絞り装置に
はこれをバイパスする逆止弁を設けた空気調和機におい
て、前記圧縮機の吐出配管と絞り装置と電子膨張弁とを
結んでいる冷媒配管間に、除霜間バイパス配管を設け、
除霜用三方弁で、バイパス回路を開閉し、除霜運転を行
うとき前記電子膨張弁を閉じ、三方弁により前記除霜用
バイパス回路を開くように構成した。

【００１４】また、除霜運転中に、室内送風機を停止
し、室内の冷風感を防止し得るように制御可能に構成し
た。

【００１５】更に、除霜運転中に、室内の冷風感を軽減
しつつ、送風運転を続行できるように制御可能に構成し
た。

【００１６】本発明では、暖房運転中の除霜運転時に四
方弁を暖房運転の状態としたままで、除霜用三方弁を切
り換え、高温高圧の吐出ガス冷媒を除霜用バイパス配管
に流す。これにより、暖房運転中の除霜時に低温の冷媒
が室内熱交換器内を通過しないため、室内側に冷風感を
与えることがない。この時、暖房用絞り装置である電子
膨張弁を全閉とすることにより、高温高圧の吐出ガス冷
媒は、バイパス配管および接続配管中の圧力損失により
減圧されながら、室外熱交換器に入り、除霜により採熱
されても液化しない。また、電子膨張弁を全閉としてい
るため、吐出冷媒の全てが、室外熱交換器に流入し、暖
房運転中に凝縮し液化した冷媒は、室内熱交換器に届ま
り、除霜サイクルに流入することがないため、圧縮機へ
の液戻り現象も防止できる。

【００１７】また本発明では除霜運転中に室内送風機を
停止させることにより、室内側に冷風感を全く与えるこ
となく除霜運転をすることができる。

【００１８】さらに本発明では除霜運転中に室内送風機
を運転させても、室内熱交換器に冷媒が流入しないた
め、室内吸込空気よりも吹出空気が低温となることがな
く、冷風感を軽減させることが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り説明する。

【００２０】図１は本発明の実施例を示す系統図であ
る。

【００２１】図１では、圧縮機１，四方弁２，室外熱交
換器３，冷房用絞り装置である絞り装置４，冷暖房用絞
り装置である電子膨張弁６，室内熱交換器７およびアキ
ュムレータ８を冷媒配管で、順次、接続した冷媒回路を
備える空気調和機において、圧縮機１の吐出配管と、絞
り装置４と電子膨張弁６とを結んでいる冷媒配管として
の室内−室外接続液配管１１間に、バイパス回路が設け
られている。

【００２２】バイパス回路の除霜用バイパス配管１３の
入口側は、圧縮機１の吐出配管に設けられた除霜用三方
弁１４により構成されている。

【００２３】除霜用三方弁１４は、バイパス回路を開閉
するために設けられている。

【００２４】そして、この実施例では除霜運転時には四
方弁２を暖房運転状態としたままで、室外熱交換器３に
送風する室外送風機９を停止させるとともに、除霜用三
方弁１４にてバイパス回路を開き、かつ電子膨張弁６を
全閉とすることにより除霜運転を行い得るようにしてい
る。

【００２５】以上の構成による実施例の空気調和機で、
暖房運転時、例えば室外空気温度が低く、室外熱交換器
３に着霜が生じた場合に必要とされる除霜運転時には、
圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、除霜用
三方弁１４により開いたバイパス回路を通り、冷房用絞
り装置４と電子膨張弁６との間の配管側に流入する。一
方、冷暖房用絞り装置である電子膨張弁６は、このとき
全閉状態となり、流路を塞ぐため、暖房で液化した冷媒
は室内−室外接続液配管１１に流入せず、圧縮機１への
液戻り現象を防止する。また、バイパスされた冷媒は、
室内熱交換器７へも流入することがないため、この冷媒
全てが、室外熱交換器３の除霜のために供せられる。

【００２６】さらに、除霜時に従来技術のごとき四方弁
２を切り換えないことにより、低温冷媒が室内熱交換器
７内を通過しないため室内側に冷風感を与えることがな
い。また切り換え時の熱ロスが発生しない。

【００２７】以上の実施例で、一つの実施例では、除霜
時に室内送風機１０を停止させる。前述したとおり、四
方弁２は暖房運転のままであり室内熱交換器７内に低温
冷媒が流入せず、従来技術のように冷風感を与えない。
むしろ暖房運転時の余熱により、暖気を漂わせる。

【００２８】またもう一つの実施例では、除霜時に室内
送風機１０の運転を続行させる。前述したとおり、四方
弁２は暖房運転のままであり室内熱交換器７内に低温冷
媒が流入することなく、室内送風機１０により送風され
る吹出空気は温度を下げることがない。すなわち、冷風
感を軽減することが可能となる。またこの時、冷暖房用
絞り装置である電子膨張弁６は全閉状態としているた
め、圧縮機１より吐出され、除霜用バイパス配管１３を
通過した冷媒は、室内熱交換器７に流入しないため再び
凝縮液化しない。このことにより、圧縮機１への液戻り
現象を防止する。また、圧縮機より吐出された冷媒の全
てが、室外熱交換器３の除霜に供せられるため、室内熱
交換器７での熱ロスがなく除霜時間の長時間化，除霜不
良を防止することが可能となる。この実施例における除
霜時の室内送風機１０の運転続行は、前述した複数の空
気調和機の吹出空気を一つの共通ダクトに集合させた場
合の逆流を防止できるため、逆流防止ダンパ等の設置が
不要となり、施工が廉価となる。また、換気機能を主体
とした空気調和機では、その機能を損なうことなく運転
し得る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、（１）暖房運転中にお
ける除霜運転時に、四方弁は暖房運転のままとなってお
り、また冷暖房用絞り装置である電子膨張弁を閉じるた
め、低温の冷媒が室内熱交換器内を通過せず、室内側に
冷風感を与えない。したがって暖房効果が阻害される問
題を解消することができ、（２）除霜運転時に四方弁を
暖房のまま、また電子膨張弁を閉じるため、四方弁を切
り換えることによる熱ロスおよび、除霜用高温冷媒の室
内熱交換器内への流入により発生する熱ロスを解消で
き、（３）除霜運転時には冷暖房用絞り装置である電子
膨張弁を閉じるため、室内熱交換器にて凝縮液化した冷
媒が、除霜サイクル中に流入することなく、圧縮機への
液戻り現象を防ぎ、圧縮機へ液冷媒が流入することに起
因する圧縮機の故障を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す系統図。

【図２】従来空気調和機を示す系統図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…絞り
装置、５…逆止弁、６…電子膨張弁、７…室内熱交換
器、８…アキュムレータ、９…室外送風機、１０…室内
送風機、１１…室内−室外接続液配管、１２…室内−室
外接続ガス配管、１３…除霜用バイパス配管、１４…除
霜用三方弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 雄明 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 多賀 明義 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機，四方弁，室外熱交換器，絞り装
   置，電子膨張弁，室内熱交換器およびアキュムレータを
   冷媒配管で順次接続して冷媒回路を構成し、前記絞り装
   置にはこれをバイパスする逆止弁を設けた空気調和機に
   おいて、前記圧縮機の吐出配管と絞り装置と電子膨張弁
   とを結んでいる冷媒配管間に、除霜用バイパス配管を設
   け、除霜用の三方弁で、バイパス回路を開閉し、除霜運
   転を行うとき前記電子膨張弁を閉じ、前記三方弁により
   前記除霜用バイパス回路を開くように構成したことを特
   徴とする空気調和機。