(57)【要約】【課題】室外熱交換器の除霜を行う際、十分な蓄熱量が蓄えられなかった場合、四方弁により冷媒回路を切り換えて冷房サイクルの運転によって除霜を行う四方弁切り換え除霜を行うが、次回の蓄熱除霜運転を行うため、異常な着霜が発生した場合、解け残りが発生する場合がある。【解決手段】室内熱交換器と減圧器の間と、四方弁と圧縮機の間を連結する第１のバイパス回路を備え、第１のバイパスの二方弁と圧縮機を囲むように配置され圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱装置を備え、室外熱交換器の除霜を行う際、第１二方弁を開放して暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して冷媒を加熱して除霜し、解け残りが発生した場合に、逆サイクルによる四方弁除霜とする除霜制御において、四方弁除霜終了後、室外熱交換器に設けた温度センサにより温度を検知し、解け残りがあれば、次回、四方弁除霜とすることで着霜量が多いとき除霜ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、減圧器、室外送風機、室外熱交換器を具備した室外機と、室内熱交換器、室内送風機を具備した室内機とを冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルで、前記室内熱交換器と前記減圧器の間と、前記四方弁と前記圧縮機の間を連結する第１のバイパス回路と、前記第１のバイパス回路には第１二方弁及び前記圧縮機を囲むように配設され、前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材と該蓄熱材を収容する蓄熱槽と前記蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とで構成された蓄熱装置を有し、前記圧縮機と前記四方弁の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間、または前記四方弁と前記室内熱交換器の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間を連結する第２のバイパス回路を有し、前記第２のバイパス回路は第２二方弁を備えた構成であって、前記室外熱交換器の除霜を行う際、前記第１二方弁を開放して暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた前記圧縮機の廃熱を利用して加熱された冷媒を前記第２二方弁を開放して前記室外熱交換器に通過させて除霜する蓄熱除霜運転を行い、前記蓄熱除霜運転にて霜の解け残りが発生した場合に、蓄熱除霜運転を再度行う除霜制御において、前記室外熱交換器に設けた室外熱交換器温度センサが所定温度以下であれば、逆サイクルによる四方弁除霜とする除霜制御を行い、四方弁除霜終了後、前記室外熱交換器温度センサが、再び所定温度以下であれば次回の蓄熱除霜運転を禁止し、前記四方弁除霜を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記四方弁除霜を連続で行う回数を限定することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記四方弁除霜に突入するのに外気温度が設定温度以下であることという制限を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を囲むように配置され圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱装置及び、冷媒を加熱する冷媒加熱手段を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ式空気調和機の除霜方式は、一般的に四方弁を切り換え、冷凍サイクルの冷媒を逆方向に流す除霜方式をとっている。即ち、除霜運転は冷房時と同じ冷媒の流動方向とし、室外熱交換器に高温高圧の冷媒を流す事により、熱交換器に付着した霜を融解するものである。
【０００３】
この除霜方式では、除霜時は室内側の熱交換器が蒸発器となるため、室内ファンは停止するものの、室内機から冷気が徐々に放出されることから部屋の温度が低下して冷風感を感じるという基本的課題があった。この基本的課題への対策として、暖房運転を継続しながら除霜運転する発明が考えられてきた。
【０００４】
例えば、室外機に設けられた圧縮機に蓄熱装置を設け、暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して除霜するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図２は従来例の蓄熱装置を備えた空気調和機の冷凍サイクルの構成図である。
同図に示すように、圧縮機６、四方弁８、減圧器１２、室外熱交換器１４を具備した室外機２と、室内熱交換器１６を具備した室内機４とを冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器１６と前記減圧器１２の間と、前記四方弁８と前記圧縮機６の間を連結する第１のバイパス回路３８を備え、前記第１のバイパス３８は二方弁４２と圧縮機６を囲むように配置され圧縮機６で発生した熱を蓄積する液体で構成され前記圧縮機６で発生した熱を蓄積する蓄熱材３６と該蓄熱材を収容する蓄熱槽と該蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器３４とで構成された蓄熱装置３２を備える。
【０００６】
さらに前記冷凍サイクルに連結された前記圧縮機６と前記四方弁８の間と、前記減圧器１２と前記室外熱交換器１４の間、または前記冷凍サイクルに連結された前記四方弁８と前記室内熱交換器１６の間と、前記減圧器１２と前記室外熱交換器１４の間を連結する第２のバイパス回路２８を備え、前記第２のバイパス回路２８には二方弁３０を備えた構成である。
【０００７】
前記室外熱交換器１４の除霜を行う際、前記第１のバイパス回路３８の二方弁４２を開放して暖房運転中に蓄熱槽３２に蓄えられた前記圧縮機６の廃熱を利用し、前記第２のバイパス回路２８の二方弁３０を開放して前記室外熱交換器１４に冷媒を通過させて除霜する蓄熱除霜方式で暖房運転を継続しながら除霜運転を行うようにしたものが提案されている。
【０００８】
しかし、暖房運転中に室外熱交換器１４の除霜を行う際、圧縮機６を囲むように配置され圧縮機６で発生した熱を蓄積する蓄熱材３６を収容する蓄熱装置３２にて十分な蓄熱量が蓄えられず、かつ室外気温度が低く室内外温度差が大きい場合に、着霜量が多く除霜時間が長くなり室外配管温度検出手段９によって検知された室外熱交換器温度が所定の設定温度に到達する前に、除霜運転時間が所定の設定時間を経過してしまう場合がある。
【０００９】
すなわち充分に除霜できなかった場合に、前記四方弁８により冷媒回路を切り換えて冷房サイクルの運転によって除霜を行う四方弁切り換え除霜を行うことで室外熱交換器１４の霜の解け残りを防止する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開平２−１２８０６５号公報参照
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の除霜方式では、蓄熱除霜後の四方弁除霜後はまた次回蓄熱除霜方式となるため、着霜量が多くなると解け残りが発生することとなる。
【００１２】
本発明は、従来技術の有するこの様な問題点に鑑みてなされたもので、四方弁除霜後に室外熱交換器の温度センサにより解け残りを検知し、解け残りが発生した場合、次回の除霜も四方弁除霜とすることで着霜量が多いときには確実に除霜ができる信頼性の高い空気調和機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の空気調和装置は、圧縮機、四方弁、減圧器、室外送風機、室外熱交換器を具備した室外機と、室内熱交換器、室内送風機を具備した室内機とを冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器と前記減圧器の間と、前記四方弁と前記圧縮機の間を連結する第１のバイパス回路を備えた構成であって、前記第１のバイパス回路には二方弁及び圧縮機を囲むように配設され、液体で構成され前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材と該蓄熱材を収容する蓄熱槽と該蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とで構成された蓄熱装置を設け、かつ前記室外熱交換器には温度センサを設け、かつこの室外熱交換器の温度センサの温度を検知し解け残りを判定する手段があり、前記解け残り判定手段により判定した結果により次回の除霜の蓄熱除霜を禁止し、四方弁除霜とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空気調和機は、四方弁除霜後に室外熱交換器の温度センサにより解け残りを検知し、解け残りが発生した場合、次回の除霜も四方弁除霜とすることで着霜量が多いときには確実に除霜ができ、暖房能力を確保することができ、快適性を十分に満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明にかかる実施の形態１を示す空気調和機の構成図
【図２】従来例の空気調和機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、圧縮機、四方弁、減圧器、室外送風機、室外熱交換器を具備した室外機と、室内熱交換器、室内送風機を具備した室内機とを冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器と前記減圧器の間と、前記四方弁と前記圧縮機の間を連結する第１のバイパス回路を備えた構成であって、前記第１のバイパス回路には二方弁及び圧縮機を囲むように配設され、液体で構成され前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材と該蓄熱材を収容する蓄熱槽と該蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器とで構成された蓄熱装置を設け、さらに前記冷凍サイクルに連結された前記圧縮機と前記四方弁の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間、または前記冷凍サイクルに連結された前記四方弁と前記室内熱交換器の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の
間を連結する第２のバイパス回路を備え、前記第２のバイパス回路は二方弁を備えた構成であって、前記室外熱交換器の除霜を行う際、前記第１のバイパス回路の二方弁を開放して暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた前記圧縮機の廃熱を利用して冷媒を加熱し、前記第２のバイパス回路の二方弁を開放して前記室外熱交換器に冷媒を通過させて除霜するが、このとき、室外熱交換器の温度センサで検知された温度により解け残り判定し、次回の蓄熱除霜を禁止することにより、次回を四方弁除霜とする。
【００１７】
これにより通常は暖房運転をしつつ除霜し、着霜量が多いときには確実な除霜運転を提供することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に第１の発明を構成している、次回の蓄熱除霜を禁止する判定において最大の連続回数を制限するものである。
【００１９】
これにより、連続で四方弁除霜に突入することが緩和され、住環境性を損なうことなく除霜能力を確保することができる。
【００２０】
第３の発明は、特に第１〜２の発明を構成している次回の蓄熱除霜を禁止する判定において外気温度が一定の温度以下の場合に判定を有効とするものである。
【００２１】
これにより、除霜不要な外気温度領域での除霜をなくし、必要な状態のときに確実に除霜運転を確保することができる。
【００２２】
以上のように、本発明の空気調和機は、暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用することで更に冷媒を加熱することができ、暖房運転を継続しながら霜の溶け残りを防止する安定した除霜運転を提供しつつ、異常な重着霜が発生したとしても、確実に除霜することで、部屋の温度が低下して冷風感を感じることなく快適性を充分に満足させることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本願発明にかかる実施の形態１を示す空気調和機の構成図である。
【００２５】
同図において、圧縮機６、四方弁８、減圧器１２、室外熱交換器１４と室外配管温度検出手段９と室外配管温度検出手段５０と室外気温検出手段５２を具備した室外機２と、室内熱交換器１６を具備した室内機４とを冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルである。
【００２６】
この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器１６と前記減圧器１２の間と、前記四方弁８と前記圧縮機６の間を連結する第１のバイパス回路３８を備え、前記第１のバイパス回路３８は二方弁４２及び圧縮機６を囲むように配設され、液体で構成され前記圧縮機６で発生した熱を蓄積する蓄熱材３６と該蓄熱材を収容する蓄熱槽と該蓄熱槽に収容された蓄熱熱交換器３４とで構成された蓄熱装置３２を配設している。
【００２７】
さらに前記冷凍サイクルに連結された前記圧縮機６と前記四方弁８の間と、前記減圧器１２と前記室外熱交換器１４の間、または前記冷凍サイクルに連結された前記四方弁８と前記室内熱交換器１６の間と、前記減圧器１２と前記室外熱交換器１４の間を連結する第２のバイパス回路２８を備え、前記第２のバイパス回路２８には二方弁３０を配設している。
【００２８】
前記室外熱交換器１４の除霜を行う際、前記第１のバイパス回路３８の二方弁４２を開放して暖房運転中に蓄熱材３６に蓄えられた前記圧縮機６の廃熱を利用して冷媒を加熱してから、前記第２のバイパス回路２８の二方弁３０を開放して前記室外熱交換器１４に冷媒を通過させて除霜することができる。ここでの減圧器１２は、電磁膨張弁でもよい。
【００２９】
前記温度検出手段はそれぞれ判定手段５１に接続されており、除霜後、前記室外配管温度検出手段９の温度が所定の温度に達しなかった場合、前記判定手段５１により解け残り判定を行い、所定時間の暖房運転、蓄熱除霜後、前記室外配管温度検出手段９の温度を検知し、前記判定手段５１により、更に解け残り判定を行い、このときに解け残り判定をすれば前記四方弁８を切り替え、冷房運転とし、四方弁除霜を行う。
【００３０】
このとき、前記室外配管温度検出手段５０の温度が所定の温度に達しなかった場合、前記判定手段５１により解け残り判定を行い、次回の蓄熱除霜運転を禁止する。このことにより、次回の除霜は四方弁除霜となる。このことにより、通常は蓄熱除霜により、連続暖房感を得られ、異常な重着霜が発生した場合には確実に除霜し快適な暖房運転を提供する。
【００３１】
本願発明にかかる実施の形態２について図１に示す空気調和機の構成図において、上記実施の形態１の動作を行ったときに、判定手段５１により連続判定した四方弁除霜の回数をカウントし、規定の回数に達したら、強制的に蓄熱除霜運転の禁止を解除する。
【００３２】
このことにより、通常は蓄熱除霜により、連続暖房感を得られ、異常な重着霜が発生した場合には確実に除霜しつつ、四方弁除霜が続かないようにし、快適な暖房運転を提供する。
【００３３】
本願発明にかかる実施の形態３について図１に示す空気調和機の構成図において、上記実施の形態１、２の動作を行ったときに室外気温検出手段５２により検出された温度が、判定手段５１により、規定の温度よりも高いと判定されれば、強制的に蓄熱除霜運転の禁止を解除する。このことにより、通常は蓄熱除霜により、連続暖房感を得られ、異常な重着霜が発生した場合には確実に除霜しつつ、四方弁除霜の必要のない外気温度のときはそれを禁止することで快適な暖房運転を提供する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように本発明の空気調和機は、暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して冷媒を加熱する冷媒加熱手段を利用することで、暖房運転を継続しながら快適性を充分に満足させて且つ、重着霜が発生した場合には確実に霜の溶け残りを防止する安定した除霜運転を提供できるので冷蔵庫、給湯器、ヒートポンプ式洗濯機等に有用である。また、除霜を完全に行うことができるので室外温度が非常に低温の寒冷地での空気調和機にも適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
２  室外機
４  室内機
６  圧縮機
８  四方弁
９  室外配管温度検出手段
１２  減圧器
１４  室外熱交換器
１５  冷媒加熱手段
１６  室内熱交換器
１７  第３のバイパス回路
１８  加熱用二方弁
２８  第２のバイパス回路
３０  除霜用二方弁
３２  蓄熱装置
３４  蓄熱熱交換器
３５  蓄熱温度検出手段
３６  蓄熱材
３８  第１のバイパス回路
４２  蓄熱／加熱用二方弁
５０  室外配管温度検出手段
５１  判定手段
５２  室外気温検出手段
【図１】
2014013121.tif 000003
【図２】
2014013121.tif 000004