(57)【要約】【課題】冷媒加熱器を搭載した空気調和装置において、冷媒加熱器に異常が発生しても除霜運転を行う空気調和装置を提供する。【解決手段】冷媒加熱器８の異常を検出する加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１を設け、冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出すると室外熱交換器５の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うことにより、冷媒加熱器８に異常がある場合にも除霜運転の実施が可能となり、室外熱交換器５の除霜を行うことができる。【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、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、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室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路を設け、前記第１のバイパス回路に二方弁及び冷媒加熱器を設け、さらに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、または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を連結する第２のバイパス回路を設け、前記第２のバイパス回路に二方弁を設け、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冷媒加熱器で加熱された冷媒を前記圧縮機の吸入側に流す第１のバイパス運転と、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る第２のバイパス運転を行う空気調和装置において、前記冷媒加熱器の異常を検出する加熱器異常検出手段を設け、前記加熱器異常検出手段が冷媒加熱器の異常を検出すると前記室外熱交換器の除霜を行う際、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行う空気調和装置。
【請求項２】
加熱器異常検出手段が冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
加熱器異常検出手段が冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１あるいは２のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項４】
加熱器異常検出手段が冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
加熱器異常検出手段が冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
加熱器異常検出手段が故障した場合、前記室外熱交換器の除霜を行う際、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行うことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項７】
加熱器異常検出手段が故障した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項８】
加熱器異常検出手段が故障した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項９】
加熱器異常検出手段が故障した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】
加熱器異常検出手段が故障した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１１】
加熱器異常検出手段として冷媒加熱器の温度を検出する冷媒加熱器温度センサーを設けた
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１２】
加熱器異常検出手段として冷媒加熱器の電流を検出する冷媒加熱器電流センサーを設けたことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ運転による暖房運転時において、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ことができる空気調和装置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器の除霜方式は、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（以下、四方弁除霜方式）をとっている。
【０００３】
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して、熱交換器に付着した霜を融解するものである。
【０００４】
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、室内の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。
【０００５】
この基本的課題への対策として、暖房継続しながら除霜運転する発明が考えられてきた。
【０００６】
図２は従来の空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。
【０００７】
同図に示すように、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張機構および室外熱交換器を冷媒回路で連結してなるヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて、この冷凍サイクルにおける前記膨張機構と前記室外熱交換器の間と、前記圧縮機の吸入側の間を連結し、冷媒加熱器を有する冷媒加熱回路と、前記冷凍サイクルにおける圧縮機の吐出側と前記室外熱交換器と前記四方弁の間を連結する除霜用回路とを備え、前記冷凍サイクルのヒートポンプ運転時において前記室外熱交換器の除霜を行う際、前記冷媒加熱器によって加熱された冷媒が、前記圧縮機を通った後、前記室内熱交換器を通る流れと前記除霜用回路から前記室外熱交換器を通る流れとに分岐され、これらの分岐した冷媒の流れが前記冷媒加熱回路の入口で合流し、再び前記冷媒加熱器によって加熱されるように構成されている発明が開示されている。
【０００８】
上記発明で課題として取り上げられているように、ヒートポンプ運転を行った際の室外機の除霜運転を行うときに、暖房を継続しながら、除霜運転を行うことは条件が決まれば可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、この冷凍サイクルの方式では、次のような課題が発生する。
【００１０】
この冷凍サイクルの構成は、除霜運転を行う際に、二方弁１０９ａを開放にして、室外熱交換器１０３と四方弁１０２との間に圧縮機１０１の吐出冷媒が流れることになるため、圧縮機吸入側に除霜するホットガス冷媒が流れないように二方弁１０６が必要となる。
【００１１】
二方弁１０６は圧縮機１０１の吸入側に連結され、冷房および暖房運転の圧損を低減するためには口径の大きな二方弁１０６を採用することとなり、非常に高価な二方弁となってしまう。
【００１２】
またヒートポンプ運転から二方弁１０８を開放させて冷媒加熱運転に切り換え、除霜運転を行う方式で室外熱交換器１０３の冷媒の流れが逆転するため、除霜運転を行う前に二
方弁１０７を一端閉運転とする必要があり、この室外熱交換器１０３の入口に二方弁１０７が必要となる。
【００１３】
したがって、この冷凍サイクルでは４個もの二方弁が必要となり、複雑で高価な方式となる。
【００１４】
これに対し、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され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室内熱交換器と減圧器の間と四方弁と室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路を設け、第１のバイパス回路に二方弁、冷媒加熱器を設け、さらに前記四方弁と前記室内熱交換器の間と減圧器と室外熱交換器の間、または前記圧縮機と四方弁の間と、減圧器と室外熱交換器の間を連結する第２のバイパス回路を設け、第２のバイパス回路に二方弁を設け、室外熱交換器の除霜を行う際、第１のバイパス回路の二方弁を開放して冷媒加熱器で加熱された冷媒を圧縮機の吸入側に流す第１のバイパス運転と、第２のバイパス回路の二方弁を開放して室外熱交換器に冷媒を通過させる第２のバイパス運転を行うよう構成されている発明が開示されている（例えば、未公開自社出願の特願２００４−３１８９８５号参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記の除霜運転では、冷媒加熱器に異常が発生した場合、室外熱交換器の除霜が困難となる。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷媒加熱器に異常が発生した場合でも除霜運転を、実施できる空気調和装置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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、冷媒加熱器の異常を検出する加熱器異常検出手段を設け、加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出すると室外熱交換器の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うものである。
【００１８】
これによって、前記冷媒加熱器に異常がある場合にも除霜運転の実施が可能となり、前記室外熱交換器の除霜を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００２０】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００２１】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が前記前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、暖房運転中は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００２２】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００２３】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００２４】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００２５】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００２６】
これによって、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００２７】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が故障した場合、前記室外熱交換器の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うものである。
【００２８】
これによって、前記加熱器異常検出手段が故障した場合にも除霜運転の実施が可能となり、前記室外熱交換器の除霜を行うことができる。
【００２９】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００３０】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００３１】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００３２】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００３３】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００３４】
これによって、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００３５】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないものである。
【００３６】
これによって、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００３７】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段として前記冷媒加熱器の温度を検出する冷媒加熱器温度センサーを設けたものである。
【００３８】
これによって、安価なシステムで加熱器の異常を検出できる。
【００３９】
また、本発明の空気調和装置は、前記加熱器異常検出手段として前記冷媒加熱器の電流を検出する冷媒加熱器電流センサーを設けたものである。
【００４０】
これによって、加熱器の電気的異常を直接検出でき高い検出精度が得られる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の空気調和装置は、冷媒加熱器に異常がある場合にも除霜運転を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
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、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室外熱交換器の間を連結する第１のバイパス回路を設け、前記第１のバイパス回路に二方弁及び冷媒加熱器を設け、さらに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、または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を連結する第２のバイパス回路を設け、前記第２のバイパス回路に二方弁を設け、前記冷媒加熱器の異常を検出する加熱器異常検出手段を設け、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出すると前記室外熱交換器の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うことにより、前記冷媒加熱器に異常がある場合にも除霜運転の実施が可能となり、前記室外熱交換器の除霜を行うことができる。
【００４３】
第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の継続が可能となり快適性を維持できる。
【００４４】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００４５】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００４６】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が前記冷媒加熱器の異常を検出した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００４７】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が故障した場合、前記室外熱交換器の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うことにより、前記加熱器異常検出手段が故障した場合にも除霜運転の実施が可能となり、室外熱交換器の除霜を行うことができる。
【００４８】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００４９】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００５０】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００５１】
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段が故障した場合でも、送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００５２】
第１１の発明は、特に、第１〜１０のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前
記加熱器異常検出手段として冷媒加熱器の温度を検出する冷媒加熱器温度センサーを設けたことにより、安価なシステムで加熱器の異常を検出できる。
【００５３】
第１２の発明は、特に、第１〜１１のいずれか１つの発明の空気調和装置において、前記加熱器異常検出手段として冷媒加熱器の電流を検出する冷媒加熱器電流センサーを設けたことにより、加熱器の電気的異常を直接検出でき高い検出精度が得られる。
【００５４】
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。
【００５５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置の構成図である。
【００５６】
図１において、室外機２０には、圧縮機１、四方弁２、減圧器４、室外熱交換器５、第１のバイパス回路６、冷媒加熱用二方弁７、冷媒加熱器８、第２のバイパス回路９、除霜用二方弁１０、第２のバイパス回路の二方弁１１、第１のバイパス回路の二方弁１２、加熱器ヒータ１３、冷媒通過管部１４、蓄熱部１５、逆止弁１６、室外送風機１９で配設されている。
【００５７】
室内機１８には、室内熱交換器３、室内送風機１７が配設されている。
【００５８】
また、加熱器異常検出手段として冷媒加熱器温度センサー２１が設けられている。
【００５９】
以上のように構成された空気調和装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００６０】
冷媒加熱器温度センサー２１の検出温度ＴがＴ＞Ｔ１、またはＴ２＞Ｔの場合、冷媒加熱器８の異常と判断し、室外熱交換器５の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行う。
【００６１】
ここでＴ１＞Ｔ２である。
【００６２】
また、冷媒加熱器温度センサー２１の検出温度ＴがＴ＞Ｔ３、またはＴ４＞Ｔの場合は冷媒加熱器温度センサー２１の故障と判断し、この場合も、室外熱交換器５の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行う。
【００６３】
ここで、Ｔ３＞Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ４である。
【００６４】
すなわち、加熱器異常検出手段が冷媒加熱器８の異常を検出した場合と、加熱器異常検出手段が故障した場合には、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５に高温高圧の冷媒を流すことによって、室外熱交換器５に付着した霜を融解する。
【００６５】
また、加熱器異常検出手段が冷媒加熱器８の異常を検出した場合と、加熱器異常検出手段が故障した場合にも、冷房運転時と暖房運転時と除湿運転時と送風運転に代表される圧縮機が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止は行わない。
【００６６】
したがって、空調運転、またユーザーの必要とする機能が実施される。
【００６７】
以上のように、本実施の形態においては冷媒加熱器８の異常を検出する加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１を設け、冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出すると室外熱交換器５の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うことにより、冷媒加熱器８に異常がある場合にも除霜運転の実施が可能となり、室外熱交換器５の
除霜を行うことができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の継続が可能となり快適性を維持できる。
【００６９】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７０】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７１】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が冷媒加熱器８の異常を検出した場合でも、送風運転に代表される圧縮機１が動作しないモードの運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７２】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が故障した場合、前記室外熱交換器の除霜を行う際、四方弁除霜方式を行うことにより、前記加熱器異常検出手段が故障した場合にも除霜運転の実施が可能となり、室外熱交換器の除霜を行うことができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が故障した場合でも、冷房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７４】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が故障した場合でも、暖房運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７５】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が故障した場合でも、除湿運転時は機能異常による運転停止を行わないことにより、空調運転の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７６】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１が故障した場合でも、送風運転に代表される圧縮機１が動作しないモードの運転中は機能異常による運転停止を行わないことにより、ユーザーの必要とする機能の実施が可能となり快適性を確保できる。
【００７７】
また、本実施の形態では、前記加熱器異常検出手段として冷媒加熱器８の温度を検出する冷媒加熱器温度センサー２１を設けたことにより、安価なシステムで冷媒加熱器８の異常を検出できる。
【００７８】
また、本実施の形態の加熱器異常検出手段である冷媒加熱器温度センサー２１の代わりに、あるいはこれに加えて冷媒加熱器８の電流を検出する冷媒加熱器電流センサー２２を設けて冷媒加熱器に入力する電流を検知することにより、加熱器の電気的異常を直接検出でき高い検出精度が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように本発明の空気調和装置は冷媒加熱器に異常が発生しても、除霜運転を実施できるので、冷媒加熱式の暖房運転を行う空気調和装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態の空気調和装置の構成図
【図２】従来の空気調和装置の構成図
【符号の説明】
【００８１】
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  冷媒加熱用二方弁
８  冷媒加熱器
９  第２のバイパス回路
１０  除霜用二方弁
１１  除霜用減圧器
１２  冷媒加熱用減圧器
１３  加熱ヒータ
１４  冷媒通過管部
１５  蓄熱部
１６  逆止弁
１７  室内送風機
１８  室内機
１９  室外送風機
２０  室外機
２１  冷媒加熱器温度センサー
２２  冷媒加熱器電流センサー
【図１】
2007051821.tif 000003
【図２】
2007051821.tif 000004