(57)【要約】【課題】冷凍サイクル中のバイパス回路を安価に構成でき、冷房運転開始時の騒音が小さい空気調和機の運転制御方法を提供する。【解決手段】圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器３、減圧器４、室外熱交換器５を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、室内熱交換器３と減圧器４の間と四方弁２と室外熱交換器５の間を連結する第１のバイパス回路６と、四方弁２と室内熱交換器３の間と減圧器４と室外熱交換器５の間を連結する第２のバイパス回路９とを備え、第１のバイパス回路６に第１の二方弁７、冷媒加熱器８を設け、第２のバイパス回路９に、四方弁２側から第２の二方弁１０、逆止弁１１を順に配置し、逆止弁１１を第２の二方弁１０側からの冷媒のみが流れるように配置し、冷房運転開始時に、第２の二方弁１０を所定時間開口させるもので、安価な回路構成で、冷房運転開始時の騒音を低減できる。【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、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、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室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路と、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のバイパス回路とを備え、前記第１のバイパス回路に第１の二方弁及び冷媒加熱器を設け、前記第２のバイパス回路に、前記四方弁側から第２の二方弁と、逆止弁を順に配置し、前記逆止弁を前記第２の二方弁側からの冷媒のみが流れるように配置した空気調和機の運転制御方法において、冷房運転開始時に、前記第２の二方弁を所定時間開口させることを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
【請求項２】
室内熱交換器の吸い込み口に室内温度を読み取り出力する室内温度読取出力手段を設け、前記室内温度読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の運転制御方法。
【請求項３】
室外熱交換器の吸い込み口に室外温度を読み取り出力する室外温度読取出力手段を設け、前記室外温度読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変え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の運転制御方法。
【請求項４】
空気調和機を遠隔操作するリモコンからの、同空気調和機の室内機に内蔵された室内送風機の指示回転数を読み取り出力する室内送風機指示回転数読取出力手段を設け、前記室内送風機指示回転数読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の運転制御方法。
【請求項５】
空気調和機を遠隔操作するリモコンからの室内設定温度を読み取り出力する設定温度読取出力手段を設け、前記設定温度読取出力手段と室内温度読取出力手段のそれぞれで検出された温度の差分に応じて、圧縮機の回転数を変える圧縮機回転数可変手段を設け、前記圧縮機回転数可変手段の出力に応じて第２の二方弁を開口させる所定時間を変えることを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房を継続しながら室外熱交換器に付着した霜を除霜する除霜運転を行う空気調和機の運転制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種の空気調和機の運転制御方法を採用した空気調和機として、図４に示されるようなものが有った（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、上記特許文献１に記載された空気調和機の構成図である。
【０００４】
図４において、上記従来の空気調和機は、室内機１８と、室外機２０から構成され、室内機１８には、室内熱交換器３及び回転数が可変可能な室内送風機１７が配設されている。
【０００５】
室外機２０には、回転数が可変可能な圧縮機１と、四方弁２と、減圧器４と、室外熱交換器５と、後述の第１のバイパス回路６と、後述の第２のバイパス回路９と、室外送風機１９が配設されている。
【０００６】
そして、圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器３と、減圧器４と、室外熱交換器５とを冷媒回路で連結してヒートポンプ式冷凍サイクルが形成されている。第１のバイパス回路６は、室内熱交換器３と減圧器４との間と四方弁２と室外熱交換器５との間を連結するもので、第２のバイパス回路９は、四方弁２と室内熱交換器３との間と減圧器４と室外熱交換器５との間を連結するものである。
【０００７】
第１のバイパス回路６には、第１の二方弁７と、冷媒加熱用減圧器１２及び冷媒加熱器８が設けられ、第２のバイパス回路９には、第２の二方弁１０と逆止弁１２を設けている。
【０００８】
冷媒加熱器８は、冷媒加熱ヒータ１３と、冷媒通過管部１４と、蓄熱部１５から構成されている。
【０００９】
以上のように構成された従来の空気調和機において、室外熱交換器５の除霜を行う際、前記第１のバイパス回路６の第１の二方弁７を開放して、冷媒加熱器８で加熱された冷媒を、前記圧縮機１の吸入側に流す第１のバイパス運転の後で一定時間後に、前記第２のバイパス回路９の第２の二方弁１０を開放して前記室外熱交換器５に冷媒を通過させる第２のバイパス運転を行って、暖房運転を継続しながら、除霜を実施することができるものである。
【００１０】
上記のように、第２のバイパス回路９において、四方弁２側から、第２の二方弁１０、逆止弁１１の順で配置させ、逆止弁１１の方向は、第２の二方弁１０側からの冷媒のみが流れるように配置した構成をとることで、第２のバイパス回路９の流れを一方向に特定出来るため、第２の二方弁１０も一方向のみの流れを想定した安価な構成のものを使用でき、この技術も広く利用されている。
【特許文献１】特開２００６−１３２７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の空気調和機の運転制御方法では、冷房運転を行ったとき、第２のバイパス回路９内において、四方弁２側が圧縮機１の吸入側になるため、運転開始時には冷媒圧力が一気に低下し、第２の二方弁１０の四方弁２側の圧力が逆止弁１１側の圧力よりも低くなって、第２の二方弁１０と逆止弁１１との間に溜まった冷媒が押し出される状態となる。このとき閉状態にある第２の二方弁１０は、内部の弁座（図示せず）が持ち上げられて冷媒を流し、圧力が平衡したら弁座が閉じるという動作をし、この動作は、圧力が低下していく過渡時には連続的に発生することもあり、このことにより、弁座が上下動作して騒音特性として思わしくないという課題を有していた。
【００１２】
この課題を解決するには、第２の二方弁１０の弁座の固持力を大きくした構成をとればよいが、その場合第２の二方弁１０が高価でかつ大きな仕様になってしまうという課題がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷凍サイクル中のバイパス回路を安価に構成でき、冷房運転開始時の騒音面の問題を発生させないような空気調和機の運転制御方法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】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の運転制御方法は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、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室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路と、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のバイパス回路とを備え、前記第１のバイパス回路に第１の二方弁及び冷媒加熱器を設け、前記第２のバイパス回路に、前記四方弁側から第２の二方弁と、逆止弁を順に配置し、前記逆止弁を前記第２の二方弁側からの冷媒のみが流れるように配置した空気調和機の運転制御方法において、冷房運転開始時に、前記第２の二方弁を所定時間開口させるもので、安価な回路構成で、冷房運転開始時に騒音特性面で優れた始動制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空気調和機の運転制御方法は、暖房を継続しながら室外熱交換器に付着した霜を除霜する除霜運転を行う空気調和機について、安価な回路構成で、冷房運転開始時に騒音特性面で優れた始動制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、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室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路と、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のバイパス回路とを備え、前記第１のバイパス回路に第１の二方弁及び冷媒加熱器を設け、前記第２のバイパス回路に、前記四方弁側から第２の二方弁と、逆止弁を順に配置し、前記逆止弁を前記第２の二方弁側からの冷媒のみが流れるように配置した空気調和機の運転制御方法において、冷房運転開始時に、前記第２の二方弁を所定時間開口させるもので、安価な回路構成で、冷房運転開始時に騒音特性面で優れた始動制御を行うことができる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明の室内熱交換器の吸い込み口に室内温度を読み取り出力する室内温度読取出力手段を設け、前記室内温度読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変えるもので、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁を開口させるため、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の室外熱交換器の吸い込み口に室外温度を読み取り出力する室外温度読取出力手段を設け、前記室外温度読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変えるもので、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁を開口させるため、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【００１９】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の空気調和機を遠隔操作するリモコンからの、同空気調和機の室内機に内蔵された室内送風機の指示回転数を読み取り出力する室内送風機指示回転数読取出力手段を設け、前記室内送風機指示回転数読取出力手段からの出力に応じて、第２の二方弁を開口させる所定時間を変えるもので、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁を開口させるため、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【００２０】
第５の発明は、特に、第２又は第３の発明の空気調和機を遠隔操作するリモコンからの室内設定温度を読み取り出力する設定温度読取出力手段を設け、前記設定温度読取出力手段と室内温度読取出力手段のそれぞれで検出された温度の差分に応じて、圧縮機の回転数を変える圧縮機回転数可変手段を設け、前記圧縮機回転数可変手段の出力に応じて第２の二方弁を開口させる所定時間を変えるもので、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁を開口させるため、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の運転制御方法を採用した空気調和機の構成図、図２は、同空気調和機の運転制御方法を示すブロック図、図３は、同空気調和機の運転制御方法を示すフローチャートである。なお、上記従来例と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態は、図１に示すように、室外熱交換器５の通風経路の風上側に、室外温度を検出し出力する室外温度読取出力手段として室外温度センサ２１を、室内熱交換器３の通風経路の風上側に、室内温度を検出し出力する室内温度読取出力手段として室内温度センサ２２をそれぞれ配設したもので、他の構成は、従来例と同一であるので、その説明を省略する。なお、減圧器４は、電磁膨張弁でもよい。
【００２４】
図１に示した矢印の方向は、暖房運転サイクル時を表しており、冷房サイクル時には、四方弁２が切り替わり、第２のバイパス回路９が圧縮機１の吸入側になるため、運転開始時には、冷媒圧力が一気に低下し、第２の二方弁１０の四方弁２の側の圧力が逆止弁１１側の圧力よりも低くなって、第２の二方弁１０と逆止弁１１との間に溜まった冷媒が押し出される状態となる。
【００２５】
このとき閉状態にある第２の二方弁１０は、内部の弁座（図示せず）が持ち上げられて冷媒を流し、圧力が平衡したら弁座が閉じるという動作をし、この動作は圧力が低下していく過渡時には連続的に発生することもあり、このことにより、弁座が上下動作して騒音特性として思わしくないという課題を有していたが、本実施の形態では、冷房運転開始時にある所定時間の間、第２の二方弁１０を開口させ、第２の二方弁１０と逆止弁１１との間に溜まった冷媒がすべて押し出される状態、すなわち冷媒の圧力が低下しきるところまで、第２の二方弁１０を開口し、その後に第２の二方弁１０を閉口させるようにするため
、それ以降では弁座の上下動作が起こらなくなるために、冷房運転開始時の騒音特性が大きく良化することができる。
【００２６】
さらに、室内温度センサ２２、室外温度センサ２１、そして空気調和機を遠隔操作するリモコン等からの設定風量や設定温度を読み取りながら、第２の二方弁１０を開口する所定時間を変化させることで、運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁１０を開口、そして閉口させることができ、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【００２７】
次に図２、３を用いて、制御の流れを示す。図２は、同空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図、図３は、同空気調和機の運転制御方法を示すフローチャートである。
【００２８】
図２、図３において、まずリモコン２３により冷房運転が開始されると（ステップ３０１）と、マイコン２４内の演算部２４ａで第２の二方弁１０を開口する時間ｔを演算し（ステップ３０８）、第２の二方弁１０の開口する所定時間ｔ（＝ｔ０）を決定し（ステップ３０９）、第２の二方弁１０を所定時間の間開口させる（ステップ３１０）。
【００２９】
なお所定時間ｔが過ぎれば、第２の二方弁１０は閉じられる。第２の二方弁１０の開口時間ｔ０は、冷凍サイクルの最大の負荷および圧縮機１の最大回転数とその回転数変化速度を基に決定しているため、冷媒の圧力が低下しきるところまで第２の二方弁１０を開口し、その後に第２の二方弁１０を閉口させるようにするため、それ以降での弁座の上下動作が起こらなくし、冷房運転開始時の騒音特性が大きく良化することができる。
【００３０】
さらに、室内温度センサ２２で室内温度Ｔｉｎを検出し（ステップ３０２）、室外温度センサ２１で室外温度Ｔｏｕｔを検出し（ステップ３０３）、室内送風機指示回転数読取出力手段２４ｂより、リモコン２３から指示された室内送風機１７の室内送風機指示回転数Ｎを検出し（ステップ３０４）、そして設定温度読取出力手段２４ｃより、リモコン２３で設定された室内設定温度ＴＯを検出し、ＴｉｎとＴＯの差分（Ｔｉｎ−ＴＯ）を検出して、圧縮機回転数ｆを決定し（ステップ３０５〜３０７）、これらＴｉｎ、Ｔｏｕｔ、Ｎ、ｆの値を演算部２４ａに読み取り、ある所定の条件を満たした場合は、第２の二方弁１０を開口する所定時間ｔに補正値を加えて（ｔ＝ｔ０＋（−ａ−ｂ−ｃ−ｄ））（ステップ３０８）、第２の二方弁１０を開口する所定時間ｔを決定し（ステップ３０９）、第２の二方弁１０を動作させる（ステップ３１０）。
【００３１】
２４ｄは、インバータ装置などからなり、決定された圧縮機回転数ｆで、圧縮機１を駆動制御する圧縮機回転数可変手段である。
【００３２】
これにより、冷凍サイクルの負荷が軽く、高低圧差が付きづらい場合は、第２の二方弁１０を開口する所定時間ｔを初期値ｔ０より短く設定できるようになるため、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で第２の二方弁１０を開口させることができ、無駄な電力を使わずに最適に、冷房運転開始時の騒音特性を良化させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明の係る空気調和機の運転制御方法は、安価な回路構成で、冷房運転開始時に騒音特性面で優れた始動制御を行うことができるもので、各種空気調和機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の運転制御方法を採用した空気調和機の構成図
【図２】同空気調和機の運転制御方法を示す制御ブロック図
【図３】同空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート
【図４】従来の空気調和機の運転制御方法を採用した空気調和機の構成図
【符号の説明】
【００３５】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室内熱交換器
４  減圧器
５  室外熱交換器
６  第１のバイパス回路
７  第１の二方弁
８  冷媒加熱器
９  第２のバイパス回路
１０  第２の二方弁
１１  逆止弁
１２  冷媒加熱用減圧器
１３  冷媒加熱ヒータ
１４  冷媒通過管部
１５  蓄熱部
１７  室内送風機
１８  室内機
１９  室外送風機
２０  室外機
２１  室外温度センサ（室外温度読取出力手段）
２２  室内温度センサ（室内温度読取出力手段）
２３  リモコン
２４  マイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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