(57)【要約】【課題】除霜時に短時間で吸入側配管の除霜を実現できるようにする。【解決手段】圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、膨張弁４、室外熱交換器５、および冷媒配管６を少なくとも含むよう冷凍サイクルが構成される空気調和機において、暖房運転時に冷房運転に切り替えてリバース除霜を行う際に、リバース除霜の直前または直後に、圧縮機１を短時間逆転させるとともに吐出弁を開放する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉手段を備えた吐出口を有する圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、およびそれらを連通する冷媒配管からなる冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルを制御する制御装置を有する空気調和機において、
前記開閉手段は、圧縮機の逆転にともなって吐出口を開放する吐出弁を有し、
前記制御装置は、暖房運転時に前記四方弁の切り替えにより冷房運転に切り替えてリバース除霜を行うとともに、前記リバース除霜の直前又は直後に、所定時間だけ前記圧縮機を逆転させる
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記開閉手段は、前記吐出弁に設けられた受部と、前記圧縮機の逆転時に前記受部を押し上げることで前記吐出口を開放する駆動レバーとを有することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項２に記載の空気調和機において、
前記圧縮機の回転軸の回転に同期して回転するラチェット歯車と、前記ラチェット歯車に対して前記ラチェット歯車の正転時には係合せず逆転時に係合する爪と、前記爪が前記ラチェット歯車に係合すると前記吐出口が開放するよう前記駆動レバーを動作させるアームと、を備えることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外熱交換器を除霜する際に圧縮機の吸入側配管に付着した霜を効果的に溶かすようにした空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を用いて一般的なヒートポンプ型の空気調和機の構成について説明する。空気調和機は、圧縮機１、暖房と冷房で冷媒循環方向を切り替える四方弁２、室内熱交換器３、膨張弁４、室外熱交換器５、および冷媒配管６により、冷凍サイクルが構成されている。室外熱交換器５には室外熱交換器の温度あるいは外気温度を検出する室外温度センサ７が設けられている。８は制御回路である。図１は四方弁２が暖房運転用に切り替えられている。
【０００３】
この空気調和機では、暖房運転時に、熱交換器温度センサ５ａおよび室外温度センサ７から温度検出信号が制御回路８に入力される。制御回路８では、室外温度が５℃以下でかつ熱交換器温度が所定時間以上氷点下となった場合に、室外熱交換器５に着霜したと判断し、四方弁２が切り替えられ、冷凍サイクル運転が暖房運転から冷房運転に切り替えられて、圧縮機１の高温高圧の冷媒が室外熱交換器５に流され、除霜が行われる（特許文献１）。これはリバース除霜と呼ばれるものであるが、除霜手法としては、その他にも、ヒータによるもの、ホットガスバイパス管によるもの等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭和６２−２５５７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記した除霜方法は、四方弁２から室外熱交換器５の側についてだけ除霜を行うものであり、圧縮機１の吸入側配管６ａの部分は、常に低温状態にあり、室外熱交換器５が着霜する場合は、その吸入側配管６ａにも着霜する可能性があった。
【０００６】
そこで、図３に示すように、圧縮機１の吸入側配管６ａと吐出側配管６ｂの間に、開閉弁９を備えたバイパス配管６ｃを配設し、制御回路８に入力される室外温度センサ７からの温度検出信号に応じて、制御回路８により圧縮機１の回転を停止させるとともに開閉弁９を開いて、吸入側配管６ａと吐出側配管６ｂを直接接続して均圧化させる手法が知られている。これにより、吐出側配管６ｂの高温高圧の冷媒が吸入側配管６ａに入り込むので、吸入側配管６ａが暖められる。
【０００７】
しかしながら、このときの均圧化には時間がかかり、吸入側配管６ａを短時間で除霜することはできなかった。
【０００８】
本発明の目的は、除霜時に短時間で吸入側配管の除霜が実現できるようにした空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明の空気調和機は、開閉手段を備えた吐出口を有する圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、およびそれらを連通する冷媒配管からなる冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルを制御する制御装置を有する空気調和機において、前記開閉手段は、圧縮機の逆転にともなって吐出口を開放する吐出弁を有し、前記制御装置は、暖房運転時に前記四方弁の切り替えにより冷房運転に切り替えてリバース除霜を行うとともに、前記リバース除霜の直前又は直後に、所定時間だけ前記圧縮機を逆転させることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の空気調和機において、前記開閉手段は、前記吐出弁に設けられた受部と、前記圧縮機の逆転時に前記受部を押し上げることで前記吐出口を開放する駆動レバーとを有することを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の空気調和機において、前記圧縮機の回転軸の回転に同期して回転するラチェット歯車と、前記ラチェット歯車に対して前記ラチェット歯車の正転時には係合せず逆転時に係合する爪と、前記爪が前記ラチェット歯車に係合すると前記吐出口が開放するよう前記駆動レバーを動作させるアームと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リバース除霜の直前又は直後に、所定時間だけ、圧縮機を逆転させるとともに圧縮機の逆止弁として機能する吐出弁を開放させるようにしたので、圧縮機の逆転時に吸入側配管に高温高圧の冷媒が吐き出され、その吸入側配管に付着した霜を効果的に溶かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】リバース除霜を行う空気調和機の構成図である。
【図２】本実施例の圧縮機の吐出弁制御機構の構成図であり、（ａ）は吐出弁部分の断面図、（ｂ）は主ベアリングの側面図、（ｃ）はアームの正面図である。
【図３】従来の吐出側配管と吸入側配管の均圧化制御用の制御回路を備えた空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、本発明の実施例について説明する。圧縮機１、暖房と冷房で冷媒循環方向を切り替える四方弁２、室内熱交換器３、膨張弁４、室外熱交換器５、および冷媒配管６により、冷凍サイクルが構成されている。図１では四方弁２が暖房運転用に切り替えられている。そして、室外熱交換器５に室外熱交換器の温度あるいは外気温度を検出する室外温度センサ７が設けられている。制御回路８は冷凍サイクルを制御するものである。
【００１３】
本実施例では、空気調和機の暖房運転開始後、熱交換器温度センサ５ａおよび室外温度センサ７から温度検出信号が制御回路８に入力される。制御回路８では、室外温度が５℃以下でかつ熱交換器温度が所定時間以上氷点下となった場合に、室外熱交換器５に着霜したと判断し、四方弁２が切り替えられることにより、冷凍サイクル運転が暖房運転から冷房運転に切り替えられ、圧縮機１の高温高圧の冷媒が室外熱交換器５に流され、リバース除霜が行われる。さらに、Ｎ回目（Ｎ≧１）のリバース除霜運転の直前又は直後に、制御回路８によって、圧縮機１を短時間だけ逆転させ且つ圧縮機１の吐出側配管６ｂ側の吐出弁１２を開放させることで、吐出側配管６ｂ側に充満している高温高圧の冷媒を、吸入側配管６ａに短時間だけ逆流させ、その吸入側配管６ａの除霜を行う。
【００１４】
ここでリバース除霜運転の直前とは、暖房運転を停止した直後かつ四方弁２を切り替える前であって、圧縮機１内に高温高圧の冷媒がある状態を指す。またリバース除霜運転の直後とは、リバース除霜運転を停止した直後かつ四方弁２を切り替える前であって、圧縮機１内に高温高圧の冷媒がある状態を指す。圧縮機１内に高温高圧の冷媒がある状態で圧縮機１を逆転させる理由は、四方弁２が切り替わった後では冷凍サイクル内の圧力が均一になる為、吐出弁１２を開放しても圧縮機１内の冷媒が逆流しなくなるためである。
【００１５】
内部高圧型の圧縮機には、密閉容器に固定され圧縮機の回転軸を保持するとともに、圧縮室と密閉容器内を連通する吐出口を有する主ベアリングが配置されており、図２で吐出側配管６ｂに接続される圧縮機１の吐出口付近の構成を説明する。図２（ａ）において、圧縮機１の回転軸を保持する主ベアリング１１には、吐出側配管６ｂに連通する吐出口１１ａが形成されている。吐出口１１ａの吐出側配管６ｂ側を閉じるように、逆止弁として機能する吐出弁１２が、リベット１３によって装着されている。このリベット１３には吐出時の吐出弁１２の最大開放を規制する弁押え片１４も合わせて装着されている。また、この吐出弁１２の先端部分には、コ字形状に折り返された強制開放用の受部１２ａが形成され、そこに駆動レバー１５の先端部１５ａが挿入されている。この駆動レバー１５は、支持部材１６を支点に回動可能となっていて、基端部１５ｂを矢印Ａ方向に押し下げると、先端部１５ａが吐出弁１２の受部１２ａに係止して、その受部１２ａを矢印Ｂ方向に押し上げるようになっている。支持部材１６は、主ベアリング１１の駆動レバー１５側に凸になるように設けられている。
【００１６】
駆動レバー１５は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、その基端部１５ｂの上方にアーム１７の下面斜面部１７ａが接触しており、そのアーム１７が圧縮機１の回転軸と直交する矢印Ｃ方向にスライドすることにより、その斜面部１７ａによってその基端部１５ｂが圧縮機１の回転軸と平行となる方向（矢印Ａ方向）に押し下げられるようになっている。そして、このアーム１７には斜面部１７ａと反対側の側面に突起１７ｂが取り付けられ、この突起１７ｂに爪１８が設けられている。この爪１８は、圧縮機１の回転軸に設けられたラチェット歯車１９の歯車に係合可能となっている。つまり、圧縮機１が通常運転して回転軸が矢印Ｄ方向に正転しているときは、爪１８はラチェット歯車１９には係合しない。圧縮機１が逆転してラチェット歯車１９が矢印Ｅ方向に回転したときは、爪１８がラチェット歯車１９に係合し、突起１７ｂを押圧して、アーム１７を矢印Ｃ方向にスライドさせる。
【００１７】
以上から、圧縮機１の回転軸が正回転して通常の動作を行っているときは、ラチェット歯車１９は矢印Ｄ方向に正転し、アーム１７は影響を受けず、駆動レバー１５は図２（ａ）の状態にある。このときは、吐出弁１２は逆止弁として機能し、吐出口１１ａから高温高圧の冷媒を吐き出す際には、弁押さえ片１４まで開放されるが、吐出口１１ａから高温高圧の冷媒が圧縮機１内に逆流することはない。
【００１８】
本実施例では、前記したように、運転を開始した後の、Ｎ回目ごとのリバース除霜運転の直前又は直後に、制御回路８によって、圧縮機１を所定時間だけ逆転させるものである。これにより、ラチェット歯車１９が矢印Ｅ方向に逆転し、爪１８によってアーム１７はが矢印Ｃ方向にスライドし、駆動レバー１５の先端部１５ａが吐出弁１２の受部１２ａを上方向に押し上げるので、吐出側配管６ｂに充満している高圧高温の冷媒が吐出口１１ａから圧縮機１の内部を逆流して吸入側配管６ａに流入する。よって、吸入側配管６ａが瞬時に熱せられて、その吸入側配管６ａに付着した霜が効果的に溶融されることになる。圧縮機１を逆転させる時間は、吸入側配管６ａに付着した霜が溶けるまでであり、数秒から１分くらいで十分である。
【符号の説明】
【００１９】
１：圧縮機、２：四方弁、３：室内機熱交換器、４：減圧器、５：室外機熱交換器、６：冷媒配管、７：室外温度センサ
１１：主ベアリング、１１ａ：吐出口、１２：吐出弁、１２ａ：受部、１２ｂ：基端部、１３：リベット、１４：弁押え片、１５：駆動レバー、１５ａ：先端部、１５ｂ：基端部、１６：支持部材、１７：アーム、１７ａ：斜面部、１７ｂ：突起、１８：爪、１９：ラチェット歯車
【図１】
2014190677.tif 000003
【図２】
2014190677.tif 000004
【図３】
2014190677.tif 000005