(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、過冷却管を有する室外熱交換器と、室外送風機と、電動式膨張弁と、四方弁と、室外熱交換器温度検出手段と、外気温度検出手段と、室外機制御装置とを備えた室外機と、室内熱交換器と、室内送風機と、電動式膨張弁と、吸い込み空気温度検出手段と、室内機制御装置とを備えた室内機と、前記圧縮機と前記四方弁とを接続する吐出ガス管と前記過冷却管の入口側配管との間に、電磁弁とキャピラリーチューブとを直列に接続する吐出ガスバイパス回路と、室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、過冷却管出口温度を検出する過冷却管出口温度検出手段とを備え、前記過冷却管を前記室外熱交換器の最下段に配置するとともに、暖房運転の除霜時に電磁弁を開動作して吐出ガスをバイパスするようにした空気調和装置であって、除霜時に、室外熱交換器温度が所定の温度以上になり、かつ、過冷却管出口温度が所定の温度以上になるまで電磁弁を開動作するようにしたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の暖房運転時の除霜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低外気温度下での暖房運転において、室外熱交換器に着霜が進行した場合、空気調和装置における冷凍サイクルを四方弁により冷房サイクルに切り替え、高温の吐出ガスを室外熱交換器へ流入するようにして除霜するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に示される従来の空気調和装置の冷凍サイクル図である。ここでは、室内熱交換器１０３、減圧器１０４間に第１の電磁開閉弁１０８を介装するとともに、
減圧器１０４と第１の電磁開閉弁１０８との間の点Ａから、室内熱交換器１０５と四方弁１０２との間の点Ｂにバイパス管１１０を接続し、同バイパス管１１０に第２の電磁開閉弁１１１を介装し、暖房運転時に第１の電磁開閉弁１０８を開放し、第２の電磁開閉弁１１１を閉塞することにより、室内熱交換器１０５に熱い冷媒を流すようにし、除霜運転時に第１の電磁開閉弁１０８を閉塞し、第２の電磁開閉弁１１１を開放して冷たい冷媒をバイパス管１１０を通して四方弁１０２に戻し、室内熱交換器１０５に流入しないようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２３０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、除霜サイクルが進行し室外熱交換器の霜が融解してくると、生じた水が下方へ流れ落ち、室外熱交換器最下段に保水される傾向にある。この状態で除霜サイクルが終了し再び暖房運転が始まると、室外熱交換器下部に保水された水が凍り着氷となり、何度除霜サイクルを繰り返しても溶けきることがない場合がある。このような状態になると暖房運転時の吸熱能力が低下し暖房能力不足となるばかりでなく、除霜頻度も増加し快適性を妨げる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、除霜時に室外熱交換器最下段に吐出ガスをバイパスすることにより、室外熱交換器下部に保水するのを防ぐとともに、次回暖房運転時に着氷するのを防ぎ、暖房運転の快適性が低下することを抑制することができる空気調和装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、吐出ガス管、電磁弁、キャピラリーチューブ及び室外熱交換器最下段に配した熱交換器過冷却管入口を順次接続する吐出ガスバイパス回路を具備し、除霜時に電磁弁を開動作、すなわち吐出ガスを室外熱交換器過冷却管にバイパスする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明の空気調和装置は、吐出ガス管、電磁弁、キャピラリーチューブ及び室外熱交換器最下段に配した熱交換器過冷却管入口を順次接続する吐出ガスバイパス回路を具備し、除霜時に電磁弁を開動作、すなわち吐出ガスを室外熱交換器過冷却管にバイパスすることにより、除霜により溶け出た水が室外熱交換器下部に保水されるのを防ぎ、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができるもので、暖房運転時の吸熱能力低下による暖房能力不足を防ぐことができるばかりでなく、除霜頻度も低減でき、暖房運転の快適性が低下することを抑制する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、圧縮機と、過冷却管を有する室外熱交換器と、室外送風機と、電動式膨張弁と、四方弁と、室外熱交換器温度検出手段と、外気温度検出手段と、室外機制御装置とを備えた室外機と、室内熱交換器と、室内送風機と、電動式膨張弁と、吸い込み空気温度検出手段と、室内機制御装置とを備えた室内機と、前記圧縮機と前記四方弁とを接続する吐出ガス管と前記過冷却管の入口側配管との間に、電磁弁とキャピラリーチューブとを直列に接続する吐出ガスバイパス回路と、室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検出手段と、過冷却管出口温度を検出する過冷却管出口温度検出手段とを備え、前記過冷却管を前記室外熱交換器の最下段に配置するとともに、暖房運転の除霜時に電磁弁を開動作して吐出ガスをバイパスするようにした空気調和装置であって、除霜時に、室外熱交換器温度が所定の温度以上になり、かつ、過冷却管出口温度が所定の温度以上になるまで電磁弁を開動作するようにしたことにより、除霜により溶け出た水が室外熱交換器下部に
保水されるのを防ぎ、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減でき、除霜サイクルが終了する条件になっているにもかかわらず室外熱交換器過冷却管の除霜が完全に終了していない場合に、室外熱交換器過冷却管が完全に除霜し終わるまで除霜サイクルを継続しつつ、除霜により溶け出た水が室外熱交換器下部に保水されるのを防ぎ、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【０００９】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における空気調和装置の冷凍サイクルの模式図である。同図において、空気調和装置は、圧縮機１、最下段に過冷却管１１を具備した室外熱交換器２、室外送風機３、減圧自在な電動式膨張弁４、冷房運転と暖房運転を切換える四方弁５、室外熱交換器温度検出手段６、外気温度検出手段７、圧縮機１と四方弁５とを接続する吐出ガス管１３と過冷却管１１の入口側配管１１ａとの間に、電磁弁８とキャピラリーチューブ９とを直列に接続してなる吐出ガスバイパス回路１０、過冷却管１１の出口近傍に配した過冷却管出口温度検出手段１２、室外機制御装置１４とを備えた室外機１５と、室内熱交換器１６、室内送風機１７、減圧可能な電動式膨張弁１８、吸い込み空気温度検出手段１９、室内機制御装置２０とを備えた室内機２１とで構成されている。
【００１１】
図２は本発明の実施の形態１における空気調和装置の運転制御方法を説明するためのフローチャートである。暖房運転において、室外熱交換器に着霜が進行したことにともなう除霜運転について示す。図２において、除霜運転開始にともない、吐出ガスバイパス回路１０の電磁弁８をＯＮすなわち開動作して、吐出ガス管１３から過冷却管１１の入口側配管１１ａへ吐出ガスを流入させる（Ｓｔｅｐ１）。室外熱交換器温度検出手段６により室外熱交換器温度Ｔｅ１を検出し（Ｓｔｅｐ２）、室外熱交換器温度Ｔｅ１と所定の設定値Ｓとを室外機制御装置１４で比較し（Ｓｔｅｐ３）、Ｔｅ１≧Ｓであれば電磁弁８をＯＦＦすなわち吐出ガスのバイパスを停止し（Ｓｔｅｐ４）、さらに除霜運転を終了し暖房運転を再開する。
【００１２】
これらの動作により、室外熱交換器２の最下段に配した過冷却管１１に除霜により溶け出た水が保水されるのを防ぎ、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【００１３】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における空気調和装置の運転制御方法を説明するためのフローチャートである。除霜運転開始にともない、電磁弁８をＯＮすなわち開動作して、吐出ガス管１３から過冷却管１１の入口側配管１１ａへ吐出ガスを流入させる（Ｓｔｅｐ１１）。室外熱交換器過冷却管温度検出手段１２により室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２を検出し（Ｓｔｅｐ１２）、室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２と所定の設定値Ｒとを室外機制御装置１４で比較し（Ｓｔｅｐ１３）、Ｔｅ２≧Ｒであれば電磁弁８をＯＦＦすなわち吐出ガスのバイパスを停止し（Ｓｔｅｐ１４）、さらに除霜運転を終了し暖房運転を再開する。
【００１４】
これらの動作により、室外熱交換器過冷却管１１が完全に除霜終了するまで吐出ガスバイパスを継続するので、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【００１５】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における空気調和装置の運転制御方法を説明するためのフ
ローチャートである。除霜運転開始にともない、電磁弁８をＯＮすなわち開動作して、吐出ガス管１３から過冷却管１１の入口側配管１１ａへ吐出ガスを流入させる（Ｓｔｅｐ２１）。室外熱交換器温度検出手段６により室外熱交換器温度Ｔｅ１を検出するとともに、室外熱交換器過冷却管温度検出手段１２により室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２を検出し（Ｓｔｅｐ２２）、室外熱交換器温度Ｔｅ１と所定の温度Ｓを室外機制御装置１４で比較、さらに室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２と所定の設定値Ｒを同じく室外機制御装置１４で比較し（Ｓｔｅｐ２３）、Ｔｅ１≧Ｓ、或いはＴｅ２≧Ｒであれば電磁弁８をＯＦＦ、すなわち吐出ガスのバイパスを停止し（Ｓｔｅｐ２４）、さらに除霜運転を終了し暖房運転を再開する。
【００１６】
これらの動作により、室外熱交換器過冷却管１１が完全に除霜終了する、或いは長くとも除霜サイクルが終了するまで吐出ガスバイパスを継続するので、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【００１７】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における空気調和装置の運転制御方法を説明するためのフローチャートである。除霜運転開始にともない、電磁弁８をＯＮすなわち開動作して、吐出ガス管１３から過冷却管１１の入口側配管１１ａへ吐出ガスを流入させる（Ｓｔｅｐ３１）。室外熱交換器温度検出手段６により室外熱交換器温度Ｔｅ１を検出するとともに、室外熱交換器過冷却管温度検出手段１２により室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２を検出し（Ｓｔｅｐ３２）、室外熱交換器温度Ｔｅ１と所定の温度Ｓを室外機制御装置１４で比較、さらに室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２と所定の設定値Ｒを同じく室外機制御装置１４で比較し（Ｓｔｅｐ３３）、Ｔｅ１≧Ｓ、かつＴｅ２≧Ｒであれば電磁弁８をＯＦＦ、すなわち吐出ガスのバイパスを停止し（Ｓｔｅｐ３４）、さらに除霜運転を終了し暖房運転を再開する。
【００１８】
これらの動作により、室外熱交換器過冷却管１１が完全に除霜終了するまで除霜サイクルを継続し、その間吐出ガスバイパスを開動作するので、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【００１９】
（実施の形態５）
図６は本発明の実施の形態５における空気調和装置の運転制御方法を説明するためのフローチャートである。また、表１は外気温度ごとに定めた室外熱交換器温度及び過冷却管温度の設定値である。除霜運転開始にともない、電磁弁８をＯＮすなわち開動作して、吐出ガス管１３から過冷却管１１の入口側配管１１ａへ吐出ガスを流入させる（Ｓｔｅｐ４１）。室外熱交換器温度検出手段６により室外熱交換器温度Ｔｅ１を検出し、室外熱交換器過冷却管温度検出手段１２により室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２を検出するとともに、外気温度検出手段７により外気温度Ｔａを検出し（Ｓｔｅｐ４２）、室外熱交換器温度Ｔｅ１と外気温度検出手段７が検出する外気温度Ｔａごとに定めた所定の温度Ｓｎを室外機制御装置１４で比較、さらに室外熱交換器過冷却管温度Ｔｅ２と外気温度Ｔａごとに定めた所定の設定値Ｒｎを同じく室外機制御装置１４で比較し（Ｓｔｅｐ４３）、Ｔｅ１≧Ｓｎ（ｎは１〜４のいずれか）、かつＴｅ２≧Ｒｎ（ｎは１〜４のいずれか）であれば電磁弁８をＯＦＦすなわち吐出ガスのバイパスを停止し（Ｓｔｅｐ４４）、さらに除霜運転を終了し暖房運転を再開する。
【００２０】
これらの動作により、室外熱交換器２及び室外熱交換器過冷却管１１において、外気温度に応じた最適な除霜終了判定を行いつつ、その間吐出ガスバイパスを開動作するので、次回暖房運転時に着氷するのを未然に防ぐことができ、除霜頻度も低減できる。
【００２１】
【表１】
0004752541.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の運転制御方法は、１対の室内機と室外機からなる空気調和装置に限定されるものではなく、複数の室内機と１台の室外機からなる多室型空気調和装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態における空気調和装置の冷凍サイクル図
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和装置の運転制御方法のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和装置の運転制御方法のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態３における空気調和装置の運転制御方法のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態４における空気調和装置の運転制御方法のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態５における空気調和装置の運転制御方法のフローチャート
【図７】従来の空気調和装置の冷凍サイクル図
【符号の説明】
【００２４】
１  能力可変型圧縮機
２  室外熱交換器
３  室外送風機
４  室外機電動式膨張弁
５  四方弁
６  室外熱交換器温度検出手段
７  外気温度検出手段
８  電磁弁
９  キャピラリーチューブ
１０  吐出ガスバイパス回路
１１  過冷却管
１２  過冷却管出口温度検出手段
１３  吐出ガス管
１４  室外機制御装置
１５  室外機
１６  室内熱交換器
１７  室内送風機
１８  室内機電動式膨張弁
１９  室内機吸い込み空気温度検出手段
２０  室内機制御装置
２１  室内機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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