(57)【要約】  本発明に係る空気調和機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機の冷媒配管に接続された流路切替装置と、流路切替装置を介して配管接続され、圧縮機から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する絞り装置と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器を有し、絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、室外熱交換器の上側室外熱交換器の配管及び圧縮機の吸入側の配管に接続された第１流路選択装置と、室外熱交換器の下側室外熱交換器の配管及び圧縮機の吸入側の配管に接続された第２流路選択装置と、圧縮機の吐出側と、第１流路選択装置及び第２流路選択装置とを連結するバイパス配管とを有し、冷媒が循環する冷媒回路と、冷媒回路を第１流路選択装置及び第２流路選択装置が、圧縮機から吐出され、バイパス配管を介して入力される冷媒を上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器にそれぞれ流す冷房回路又は第１流路選択装置及び第２流路選択装置が、上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器から入力される冷媒を圧縮機の吸入側の配管にそれぞれ流す暖房回路に切り替える流路切替装置を制御する制御装置とを備え、第１流路選択装置及び第２流路選択装置は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる常時通電型の三方弁であり、流路切替装置により、冷媒回路が冷房回路に切り替えられている場合において、第１流路選択装置及び第２流路選択装置の少なくとも一方が通電されていない状態で、通電されていない第１流路選択装置あるいは第２流路選択装置は、流路切替装置及びバイパス配管を介して入力された圧縮機から吐出された冷媒を、上側室外熱交換器あるいは下側室外熱交換器に出力する。
2021038660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機の冷媒配管に接続された流路切替装置と、前記流路切替装置を介して配管接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、前記室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する絞り装置と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器を有し、前記絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記室外熱交換器の上側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第１流路選択装置と、前記室外熱交換器の下側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第２流路選択装置と、前記圧縮機の吐出側と、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置とを連結するバイパス配管とを有し、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記圧縮機から吐出され、前記バイパス配管を介して入力される冷媒を前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器にそれぞれ流す冷房回路又は前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器から入力される冷媒を前記圧縮機の吸入側の配管にそれぞれ流す暖房回路に切り替える前記流路切替装置を制御する制御装置と
を備え、
前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる常時通電型の三方弁であり、
前記流路切替装置により、前記冷媒回路が前記冷房回路に切り替えられている場合において、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置の少なくとも一方が通電されていない状態で、通電されていない前記第１流路選択装置あるいは前記第２流路選択装置は、前記流路切替装置及び前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器あるいは前記下側室外熱交換器に出力する、
空気調和機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記流路切替装置により前記冷媒回路を前記冷房回路に切り替えた場合、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第１流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器に出力し、
前記非通電に制御された前記第２流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記下側室外熱交換器に出力する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記流路切替装置により、前記冷媒回路を前記冷房回路に切り替えた場合、前記第１流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第１流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器に出力する、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室外熱交換器の温度を検出する室内熱交換器管温度検出装置をさらに具備し、
前記制御装置は、
前記空気調和機の暖房運転を開始し、予め定められた時間、前記室内熱交換器管温度検出装置により検出された温度の温度上昇を検出している場合に、前記圧縮機の運転の継続する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記暖房回路の状態で前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器を交互にデフロストする暖房デフロスト運転又は前記冷媒回路を前記暖房回路から前記冷房回路に切り替えてデフロストするリバース運転を行ない、
前記暖房デフロスト運転又は前記リバース運転において、前記第２流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第２流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記下側室外熱交換器に出力する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記第１流路選択装置用の第１基板側コネクタ及び前記第２流路選択装置用の第２基板側コネクタが設けられた室外機の室外基板をさらに具備し、
前記第１流路選択装置は、
第１プランジャを有する第１三方弁本体と、
前記第１三方弁本体のプランジャに設けられた第１三方弁用コイルと、
前記第１三方弁用コイルに接続された第１コイルリード線と、
前記第１コイルリード線に接続された第１三方弁側コイルコネクタと、
前記第１三方弁本体に貼り付けられた第１型名シールと
を具備し、
前記第２流路選択装置は、
第２プランジャを有する第２三方弁本体と、
前記第２三方弁本体のプランジャに設けられた第２三方弁用コイルと、
前記第２三方弁用コイルに接続された第２コイルリード線と、
前記第２コイルリード線に接続された第２三方弁側コイルコネクタと、
前記第２三方弁本体に貼り付けられた第２型名シールと
を具備し、
前記第１型名シール、前記第１コイルリード線、前記第１三方弁側コイルコネクタ及び前記第１基板側コネクタの一部又は全域は、第１の色に着色されており、
前記第２型名シール、前記第２コイルリード線、前記第２三方弁側コイルコネクタ及び前記第２基板側コネクタの一部又は全域は、前記第１の色と異なる第２の色に着色されている、
請求項１〜５のいずれか１項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、室外熱交換器のデフロストと室内の暖房運転とを同時に行う空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冬季での暖房運転中、気温が低く湿度が高い条件下では、蒸発器となる室外熱交換器に霜がつく。室外熱交換器に霜がつくと通風抵抗が大きくなり、室外熱交換器における交換熱量が低下して暖房能力が低下する。この際、暖房運転回路から冷房運転回路に切り替えて室外熱交換器を凝縮器とし、室外熱交換器の霜を溶かすリバース運転を行う。この場合、暖房運転を一時的に止めるため暖房能力が０になることで室内の温度が下がり、快適性が低下する。【０００３】
リバース運転による室内の快適性低下を抑制することを目的とした空気調和機がある。これは、室外熱交換器の除霜、すなわち、デフロストと室内の暖房運転とを同時に行うものである（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置及び室外熱交換器を冷媒配管で連結した冷媒回路を有し、圧縮機の吐出側から室外熱交換器にホットガスを流すバイパス回路を設けている。室外熱交換器は、その冷媒回路を上下に２つに分けて、下側室外熱交換器と上側室外熱交換器とを構成している。【０００４】
そして、制御装置により、主回路開閉機構とバイパス開閉弁とを開閉して、上側室外熱交換器をデフロストしつつ下側室外熱交換器で暖房運転した後に、下側室外熱交換器をデフロストしつつ上側室外熱交換器で暖房運転する、暖房デフロスト運転を行う。これにより、室内機の暖房運転能力の低下を抑制しつつ、室内の温度低下を抑えることができる。【０００５】
また、室外熱交換器のデフロストと室内の暖房運転とを同時に行う回路としては、通常の冷媒回路に加えて、流路切替装置である三方弁２つ、第２絞り装置、逆止弁で構成したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６４３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような回路において、三方弁の主弁が冷房運転側で故障した状態で暖房運転を行うと、圧縮機から吐出した冷媒が室内機、室外機の順に通過した後、三方弁で行き場をなくし、詰まることで閉回路運転となる。以後、このような閉回路を「暖房閉回路」と称する。
また、三方弁の主弁が暖房運転側で故障した状態で冷房運転を行うと、圧縮機から吐出した冷媒が三方弁で行き場をなくし、詰まることで閉回路運転となる。以後、このような閉回路を「冷房閉回路」と称する。この場合、吐出圧力が異常高圧となって冷媒配管の破裂と冷媒漏洩が起きる恐れがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、第１流路選択装置又は第２流路選択装置が故障した場合であっても、閉回路状態で運転が行なわれることを防止することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和機によれば、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機の冷媒配管に接続された流路切替装置と、前記流路切替装置を介して配管接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、前記室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する絞り装置と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器を有し、前記絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記室外熱交換器の上側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第１流路選択装置と、前記室外熱交換器の下側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第２流路選択装置と、前記圧縮機の吐出側と、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置とを連結するバイパス配管とを有し、冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒回路を前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記圧縮機から吐出され、前記バイパス配管を介して入力される冷媒を前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器にそれぞれ流す冷房回路又は前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器から入力される冷媒を前記圧縮機の吸入側の配管にそれぞれ流す暖房回路に切り替える前記流路切替装置を制御する制御装置とを備え、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる常時通電型の三方弁であり、前記流路切替装置により、前記冷媒回路が前記冷房回路に切り替えられている場合において、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置の少なくとも一方が通電されていない状態で、通電されていない前記第１流路選択装置あるいは前記第２流路選択装置は、前記流路切替装置及び前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器あるいは前記下側室外熱交換器に出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１流路選択装置又は第２流路選択装置が故障した場合であっても、閉回路状態で運転が行なわれることを防止することができる空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】実施の形態１の空気調和機の暖房運転時に何らかの原因により三方弁が冷房回路側の状態になった状態を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時に暖房閉回路を防止するための制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図５】実施の形態３に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図６】実施の形態４に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図７】実施の形態５に係る空気調和機の三方弁を示す図である。
【図８】実施の形態５に係る空気調和機の三方弁の三方弁用コイルを示す図である。
【図９】実施の形態５に係る空気調和機の室外機に備えられた室外基板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施の形態に係る空気調和機について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。また、以下の図では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和機１００−１の冷媒回路図である。
実施の形態１に係る空気調和機１００−１は、室外機１と室内機２とを備え、室外機１と室内機２とが冷媒配管８３、８４及び電気配線（図示せず）で接続されたセパレート形である。
【００１３】
［室外機］
室外機１は、圧縮機１０と、流路切替装置２０と、第１絞り装置３０と、第２絞り装置６０と、流路選択装置ＦＰＳＷと、室外熱交換器５０と、室外ファン５００と、外気温度を検出する外気温度検出装置２００と、制御装置３００とを備えている。流路選択装置ＦＰＳＷは、三方弁６００と、三方弁７００とを備える。なお、ここでは、四方弁で三方弁６００、７００を代用している。
【００１４】
［室内機］
室内機２は、室内熱交換器４０と、室内ファン４００と、室内熱交換器管温度検出装置８００を備えている。
【００１５】
空気調和機１００−１は、圧縮機１０、流路切替装置２０、室内熱交換器４０、第１絞り装置３０、室外熱交換器５０、及び、三方弁６００、三方弁７００が冷媒配管８１〜８５、８６Ａ〜８７Ａ及びまたは８６Ｂ〜８７Ｂ、８９、９１で順次接続されて、冷媒が循環する冷媒回路を有している。この冷媒回路を循環する冷媒には様々なものを採用することが可能であり、例えば、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａなどである。
【００１６】
また、圧縮機１０の吐出側と三方弁６００のＪポート、三方弁７００のＰポートとがバイパス配管８０、８８で接続されており、バイパス配管８０、８８の間には第２絞り装置６０が設けられている。
【００１７】
［冷媒配管、バイパス配管］
冷媒配管８１は圧縮機１０の吐出側に接続され、途中でバイパス配管８０と冷媒配管８２とに分岐する。
冷媒配管８２は流路切替装置２０のＧポートに接続される。
バイパス配管８０は第２絞り装置６０に接続される。
冷媒配管８３は流路切替装置２０のＨポートと室内熱交換器４０とを接続する。
冷媒配管８４は室内熱交換器４０と第１絞り装置３０とを接続する。
冷媒配管８５は第１絞り装置３０に接続され、途中で冷媒配管８６Ａ、冷媒配管８６Ｂに分岐する。
【００１８】
室外熱交換器５０は上側室外熱交換器５０Ａと下側室外熱交換器５０Ｂとに分かれ、それぞれ流路が独立している。冷媒配管８６Ａは室外熱交換器５０が有する上側室外熱交換器５０Ａに接続され、冷媒配管８６Ｂは室外熱交換器５０が有する下側室外熱交換器５０Ｂに接続される。冷媒配管８６Ａ、８６Ｂには、共に絞り装置としてキャピラリ―チューブが設けられているが、膨張弁も採用できる。
【００１９】
冷媒配管８７Ａは上側室外熱交換器５０Ａと三方弁６００のＫポートとを接続し、冷媒配管８７Ｂは下側室外熱交換器５０Ｂと三方弁７００のＱポートとを接続する。
バイパス配管８８は三方弁６００のＪポートと三方弁７００のＰポートとを接続する。
冷媒配管９３は三方弁６００のＬポートと接続され、冷媒配管９４は三方弁７００のＲポートと接続される。冷媒配管９３と冷媒配管９４とは合流して冷媒配管８９に接続される。
冷媒配管９５は冷媒配管８９と流路切替装置２０のＦポートとを接続する。
冷媒配管９１は冷媒配管８９と圧縮機１０の吸入側とを接続する。
【００２０】
［制御装置３００］
制御装置３００は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成されている。
【００２１】
制御装置３００が専用のハードウェアである場合、制御装置３００は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置３００が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
【００２２】
制御装置３００がＣＰＵの場合、制御装置３００が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置３００の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
【００２３】
なお、制御装置３００の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【００２４】
制御装置３００は、冷媒回路の圧縮機１０、流路切替装置２０、第１絞り装置３０、三方弁６００、７００などの各構成要素の制御を行なう。
【００２５】
本実施の形態に係る空気調和機１００−１の運転動作としては、冷房運転及び暖房運転の２種類がある。暖房運転では、上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂの両方が蒸発器として機能する。暖房デフロスト運転では、上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂのうち一方が蒸発器として機能し、もう一方が凝縮器として機能する。制御装置３００は、ユーザーによる選択などに応じて、それら運転動作のいずれかを行う。
【００２６】
圧縮機１０は、制御装置３００によって運転周波数が変更される。圧縮機１０の運転周波数を変更することで、圧縮機１０で吐出される冷媒流量及び圧力を調整することができる。圧縮機１０は種々のタイプを採用可能であり、例えば、ロータリータイプ、往復タイプ、スクロールタイプ、スクリュータイプなどである。
【００２７】
流路切替装置２０は冷房運転と暖房運転（暖房デフロスト運転を含む）とを切り替える装置であり、例えば四方弁であるが、二方弁、三方弁を組み合わせて構成してもよい。暖房運転では、図１における三方弁中の破線のように、圧縮機１０の吐出配管である冷媒配管８２と冷媒配管８３とを接続するとともに、冷媒配管９５と冷媒配管９２とを接続する。また、冷房運転では、三方弁中の実線のように、冷媒配管８２と冷媒配管９２とを接続するとともに、冷媒配管８３と冷媒配管９５とを接続する。
【００２８】
第１絞り装置３０は、それに流れ込む冷媒を減圧する装置であり、例えば膨張弁である。
【００２９】
室内ファン４００は、室内熱交換器４０に併設され、室内熱交換器４０に空気を供給するものである。
【００３０】
室外ファン５００は、室外熱交換器５０に併設され、室外熱交換器５０に空気を供給するものである。
【００３１】
室外熱交換器５０は、複数の伝熱配管と複数の伝熱フィンとを有するフィンチューブ型熱交換器である。室外熱交換器５０は、上下に分割された上側室外熱交換器５０Ａと下側室外熱交換器５０Ｂとで構成され、並列に接続されている。なお、冷媒の流れ方向については運転動作の説明の際に述べる。
【００３２】
バイパス配管８０、８８は、圧縮機１０から吐出された冷媒の一部を上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂのデフロストに利用するために設けられている。バイパス配管８０には絞り機構として、例えば膨張弁である第２絞り装置６０が接続されている。バイパス配管８０、８８は、圧縮機１０の吐出冷媒の一部を中圧に減圧してから、三方弁６００もしくは三方弁７００を介して上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂのうち、デフロスト対象の方に冷媒を導く。
【００３３】
三方弁６００及び三方弁７００は、四方弁の４本の配管のうち１本を塞ぐことで構成することができる。なお、三方弁６００のＭポート及び三方弁７００のＳポートは、冷媒が流れ出すことがないように封止されている。また、三方弁６００、７００は、二方弁を組み合わせて構成してもよい。
【００３４】
逆止弁９０は、冷媒が一方向にのみ流れるように構成された装置の一例である。図１の接続方向により、冷媒配管９２から冷媒配管９３の方向に冷媒が流れ出し、冷媒配管９３から冷媒配管９２の方向に冷媒が流れ出すことはない。
【００３５】
三方弁６００のＫポートに冷媒配管８７Ａが接続されており、Ｌポートに冷媒配管９３が接続されている。また、三方弁７００のＱポートに冷媒配管８７Ｂが接続されており、Ｒポートに冷媒配管９４が接続されている。また、冷媒配管９３、９４は合流し、合流部で冷媒配管８９に接続されている。
【００３６】
バイパス配管８８は二手に分岐し、三方弁６００のＪポート及び三方弁７００のＰポートにそれぞれ接続されている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る空気調和機１００−１の運転動作について説明する。
【００３８】
［冷房運転］
まず、冷房運転について説明する。冷房運転では、ＪポートとＫポートとが接続され、ＬポートとＭポートとが接続されるように三方弁６００を動作させる。また、ＰポートとＱポートとが接続され、ＲポートとＳポートとが接続されるように三方弁７００を動作させる。
【００３９】
圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管８２から流路切替装置２０を経由して冷媒配管９２へと流れ、逆止弁９０を通過して冷媒配管９３からバイパス配管８８へと流れる。
【００４０】
その後、冷媒は分岐して三方弁６００のＪポート及び三方弁７００のＰポートにそれぞれ流れ込む。三方弁６００のＪポートに流れ込んだガス冷媒は、冷媒配管８７Ａを流れた後に上側室外熱交換器５０Ａで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管８６Ａに流れる。また、三方弁７００のＰポートに流れ込んだガス冷媒は、冷媒配管８７Ｂを流れた後に下側室外熱交換器５０Ｂで室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管８６Ｂに流れる。
【００４１】
冷媒配管８６Ａを流れる液冷媒と冷媒配管８６Ｂを流れる液冷媒は、冷媒配管８６Ａ、８６Ｂと冷媒配管８５との合流部で合流して冷媒配管８５に流れる。その後、第１絞り装置３０によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管８４へ流れる。
【００４２】
冷媒配管８４を流れる液冷媒は室内熱交換器４０に流入し、室内熱交換器４０で室内空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となって冷媒配管８３に流れる。冷媒配管８３を流れるガス冷媒は、流路切替装置２０、冷媒配管９５を経由して冷媒配管９１から再び圧縮機１０に流れる。
【００４３】
このような実施の形態１に係る空気調和機１００−１によれば、冷房運転時において、何らかの原因により、三方弁６００が暖房回路側にある場合であっても、三方弁７００が、流路切替装置２０、バイパス配管８８を介して入力された圧縮機１０から吐出された冷媒を、下側室外熱交換器５０Ｂに出力する。また、冷房運転時において、何らかの原因により、三方弁７００が暖房回路側にある場合であっても、三方弁６００が、流路切替装置２０、バイパス配管８８を介して入力された圧縮機１０から吐出された冷媒を、上側室外熱交換器５０Ａに出力する。従って、実施の形態１に係る空気調和機１００−１の構成によれば、冷房運転時に冷房閉回路が発生することがない。
【００４４】
［暖房運転］
次に、暖房運転について説明する。暖房運転では、ＫポートとＬポートとが接続され、ＪポートとＭポートとが接続されるように三方弁６００を動作させる。また、ＱポートとＲポートとが接続され、ＰポートとＳポートとが接続されるように三方弁７００を動作させる。また、第２絞り装置６０を開いた状態とするが、バイパス配管８８内の冷媒が三方弁６００のＪポートからＬポートあるいはＫポートに流れ出すことはないし、三方弁７００のＰポートからＲポートあるいはＱポートに流れ出すこともない。
【００４５】
圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管８１、冷媒配管８２、流路切替装置２０を経由し、冷媒配管８３へ流れる。冷媒配管８３から室内熱交換器４０に流入したガス冷媒は、室内熱交換器４０で室内空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となって冷媒配管８４に流れる。
【００４６】
室内熱交換器４０から流出した液冷媒は、冷媒配管８４を通り、第１絞り装置３０によって減圧され、低温低圧の二相冷媒となって冷媒配管８５へ流れる。冷媒配管８５を流れる二相冷媒は、冷媒配管８６Ａと冷媒配管８６Ｂとに分岐する。冷媒配管８６Ａに分岐した二相冷媒は上側室外熱交換器５０Ａに流れ、上側室外熱交換器５０Ａで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。また、冷媒配管８６Ｂに分岐した二相冷媒は下側室外熱交換器５０Ｂに流れ、下側室外熱交換器５０Ｂで室外空気と熱交換し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。
【００４７】
上側室外熱交換器５０Ａから出た冷媒は、冷媒配管８７Ａから三方弁６００を流れ、冷媒配管９３へと流れる。また、下側室外熱交換器５０Ｂから出た冷媒は、冷媒配管８７Ｂから三方弁７００を流れ、冷媒配管９４へと流れる。冷媒配管９３を流れる冷媒と冷媒配管９４を流れる冷媒とは、冷媒配管９３、９４と冷媒配管８９との合流部で合流し、冷媒配管８９に流れ、冷媒配管９１から再び圧縮機１０に流れる。
【００４８】
［暖房デフロスト運転］
次に、暖房デフロスト運転について説明する。
【００４９】
暖房運転が行われている間に室外熱交換器５０に霜が付き、例えば、上側室外熱交換器５０Ａをデフロストする必要が生じた場合、ＪポートとＫポートとが接続され、ＭポートとＬポートとが接続されるように三方弁６００を動作させる。この時、三方弁７００はＱポートとＲポートとが接続され、ＰポートとＳポートとが接続されるように動作させる。
【００５０】
圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がバイパス配管８０に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管８２、流路切替装置２０、冷媒配管８３を経由して室内熱交換器４０に流れる。
【００５１】
バイパス配管８０に流れ込んだ冷媒は第２絞り装置６０によって減圧され、バイパス配管８８、三方弁６００、冷媒配管８７Ａを経由してデフロスト対象である上側室外熱交換器５０Ａに流れ込む。上側室外熱交換器５０Ａに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、上側室外熱交換器５０Ａのデフロストを行う。
【００５２】
このとき、制御装置３００により第２絞り装置６０の開度を変更することで、デフロスト対象である上側室外熱交換器５０Ａに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。
【００５３】
第２絞り装置６０の開度を開方向に変化させると、第２絞り装置６０の出口の冷媒量が増加して上側室外熱交換器５０Ａを流れる冷媒量が増加し、冷媒と霜との交換熱量が増加する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は相対的に減少するため、暖房能力が下がる。
【００５４】
一方、第２絞り装置６０の開度を閉方向に変化させると、第２絞り装置６０の出口の冷媒量が減少して上側室外熱交換器５０Ａを流れる冷媒量が減少し、冷媒と霜との交換熱量が減少する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は相対的に増加するため、暖房能力が上がる。
このとき、凝縮器となる上側室外熱交換器５０Ａに流れる冷媒の飽和温度が０℃より高く、例えば、０℃〜１０℃程度になるように第２絞り装置６０の開度を制御することで、凝縮潜熱を利用して効率よく霜を溶かすことができる。また、冷媒配管８６Ａのキャピラリーチューブの長さ及び径を変更して絞り量を調整することでも冷媒の飽和温度を調整できる。
【００５５】
上側室外熱交換器５０Ａで凝縮した冷媒は、冷媒配管８６Ａを通り減圧され、冷媒配管８５との合流部で、室内熱交換器４０で凝縮され第１絞り装置３０で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管８６Ｂに流れる。
【００５６】
冷媒配管８６Ｂに流れた冷媒は下側室外熱交換器５０Ｂに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管８７Ｂ、三方弁７００、冷媒配管９４、８９を経由して冷媒配管９１から再び圧縮機１０に流れる。
【００５７】
また、下側室外熱交換器５０Ｂをデフロストする必要が生じた場合、ＰポートとＱポートとが接続され、ＳポートとＲポートとが接続されるように三方弁７００を動作させる。この時、三方弁６００はＪポートとＭポートとが接続され、ＫポートとＬポートとが接続されるように動作させる。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部がバイパス配管８０に流れ込み、残りのガス冷媒は、冷媒配管８２、流路切替装置２０、冷媒配管８３を経由して室内熱交換器４０に流れる。
【００５８】
バイパス配管８０に流れ込んだ冷媒は、第２絞り装置６０によって減圧され、バイパス配管８８、三方弁７００、冷媒配管８７Ｂを経由してデフロスト対象である下側室外熱交換器５０Ｂに流れ込む。下側室外熱交換器５０Ｂに流れ込んだ冷媒は、霜と熱交換しながら凝縮し、下側室外熱交換器５０Ｂのデフロストを行う。
【００５９】
このとき、制御装置３００により第２絞り装置６０の開度を変更することで、デフロスト対象である下側室外熱交換器５０Ｂに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。
【００６０】
第２絞り装置６０の開度を開方向に変化させると、第２絞り装置６０の出口の冷媒量が増加して下側室外熱交換器５０Ｂを流れる冷媒量が増加し、冷媒と霜との交換熱量が増加する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は相対的に減少するため、暖房能力が下がる。
【００６１】
一方、第２絞り装置６０の開度を閉方向に変化させると、第２絞り装置６０の出口の冷媒量が減少して下側室外熱交換器５０Ｂを流れる冷媒量が減少し、冷媒と霜との交換熱量が減少する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は相対的に増加するため、暖房能力が上がる。
このとき、凝縮器となる下側室外熱交換器５０Ｂに流れる冷媒の飽和温度が０℃より高く、例えば、０℃〜１０℃程度になるように第２絞り装置６０の開度を制御することで、凝縮潜熱を利用して効率よく霜を溶かすことができる。また、冷媒配管８６Ｂのキャピラリーチューブの長さ及び径を変更して絞り量を調整することでも冷媒の飽和温度を調整できる。
【００６２】
下側室外熱交換器５０Ｂで凝縮した冷媒は、冷媒配管８６Ｂを通り減圧され、冷媒配管８５との合流部で、室内熱交換器４０で凝縮され第１絞り装置３０で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管８６Ａに流れる。
【００６３】
冷媒配管８６Ａに流れた冷媒は上側室外熱交換器５０Ａに流れ込み、蒸発する。その後、冷媒配管８７Ａ、三方弁６００、冷媒配管９３、８９を経由して冷媒配管９１から再び圧縮機１０に流れる。
【００６４】
なお、互いに並列に接続された上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂのデフロスト順序は、下側室外熱交換器５０Ｂのデフロストの後、上側室外熱交換器５０Ａのデフロストを行なう。その後、再度、下側室外熱交換器５０Ｂのデフロストを行うことが望ましい。以下でその理由について説明する。
【００６５】
例えば、上側室外熱交換器５０Ａのデフロストの後、下側室外熱交換器５０Ｂのデフロストを行う場合について考える。上側室外熱交換器５０Ａのデフロスト中、伝熱フィンに付着した霜が融解して水滴となり、上側室外熱交換器５０Ａの伝熱フィン面上を流下する。以下、霜が融解した水滴または水流をドレン水と称する。上側室外熱交換器５０Ａから下側室外熱交換器５０Ｂに流下したドレン水の一部は、蒸発器として機能している下側室外熱交換器５０Ｂで再氷結する。
【００６６】
その後、下側室外熱交換器５０Ｂをデフロストする際は、暖房運転中に下側室外熱交換器５０Ｂの伝熱フィン上に生じた霜と、上側室外熱交換器５０Ａから流下して再氷結したドレン水とをデフロストする必要があり、デフロスト完了に要する時間が長くなる。このとき、上側室外熱交換器５０Ａが蒸発器として機能しているため、上側室外熱交換器５０Ａに付く霜の量が多くなる。すると、次回の上側室外熱交換器５０Ａのデフロスト時に、デフロスト完了に要する時間が長くなる。
【００６７】
そのため、最初に下側室外熱交換器５０Ｂをデフロストして暖房運転中に生じた霜をデフロストし、次に上側室外熱交換器５０Ａをデフロストして暖房運転中に生じた霜をデフロストする。最後に、上側室外熱交換器５０Ａから流下して再氷結したドレン水の一部をデフロストするために、再度下側室外熱交換器５０Ｂをデフロストする。これにより、デフロスト時間を短縮することができる。
【００６８】
次に、上下に分割された上側室外熱交換器５０Ａと下側室外熱交換器５０Ｂとで構成された室外熱交換器５０を有する冷媒回路における、暖房デフロスト運転での課題について説明する。
【００６９】
表１は各運転状態の際の三方弁６００、７００のポート接続状態を示している。暖房デフロスト運転１は、上側室外熱交換器５０Ａを除霜する回路を示し、暖房デフロスト運転２は、下側室外熱交換器５０Ｂを除霜する回路を示す。
【００７０】
【表１】
2021038660.tif 000003
【００７１】
図１の回路における三方弁６００、７００は、コイルに通電することで主弁を切り替え、通電している間主弁位置を保持する常時通電式の三方弁と、主弁切り替え時のみコイルに通電するラッチ式の三方弁を選択できる。常時通電式の三方弁６００、７００は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる。
【００７２】
通常の冷房運転では、ＪポートとＫポートとが接続され、ＬポートとＭポートとが接続されるように三方弁６００を動作させる。また、ＰポートとＱポートとが接続され、ＲポートとＳポートとが接続されるように三方弁７００を動作させる。
【００７３】
図２は、実施の形態１の空気調和機の暖房運転時に何らかの原因により三方弁６００、７００が冷房回路側の状態になった状態を示す図である。
冷房回路側の状態では、三方弁６００はＪポートとＫポートが接続され、ＬポートとＭポートが接続された状態となる。三方弁７００は、ＰポートとＱポートが接続され、ＲポートとＳポートが接続された状態となる。
【００７４】
この状態で暖房運転を行なうと、圧縮機１０から吐出された冷媒は室内熱交換器４０→膨張弁ととなる第１絞り装置３０→室外熱交換器５０へ流れるが、圧縮機１０の吸入に戻れない閉回路運転、すなわち、「暖房閉回路」になる。この状態で運転を続けると、室内熱交換器４０の温度が上がらないため室内の快適性は得られない上、冷媒吐出温度及び圧縮機の巻き線温度が上昇することで圧縮機の故障を招く。
【００７５】
圧縮機１０の吐出先の配管は閉回路ではあるものの配管内体積は大きい。そのため、冷媒圧力上昇は小さく、配管破裂による冷媒漏洩の可能性は小さい。通常の暖房運転では、圧縮機１０の起動後に圧縮機１０で圧縮された高温高圧冷媒が室内機２に流れ込むため、室内熱交換器温度を検知する室内熱交換器管温度検出装置８００は温度上昇を検知する。
しかし、暖房閉回路運転では、圧縮機で圧縮された冷媒は高温高圧にならず、室内熱交換器管温度検出装置８００は温度上昇を検知しない。
【００７６】
図３は、実施の形態１に係る空気調和機１００−１の暖房運転時に暖房閉回路を防止するための制御装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。図３に示すように、制御装置３００は、空気調和機１００−１が暖房運転をしているかを判断する（Ｓ１）。ステップＳ１において、暖房運転をしていない場合には、ステップＳ１の処理を継続する（Ｓ１のＮＯ）。
【００７７】
ステップＳ１において、制御装置３００が暖房運転をしていると判断した場合（Ｓ１のＹＥＳ）、制御装置３００は、室内熱交換器管温度検出装置８００が一定時間の間に温度上昇を検知したかの判断をする（Ｓ２）。
【００７８】
ステップＳ２において、制御装置３００が、暖房運転を開始し、予め定められた時間の間に室内熱交換器管温度検出装置８００が温度上昇を検知しない判断した場合（Ｓ２のＮＯ）、制御装置３００は、圧縮機１０へ運転点停止を指示し（Ｓ３）、空気調和機１００−１の運転を停止する。一方、ステップＳ２において、制御装置３００が、暖房運転を開始し、予め定められた時間の間に室内熱交換器管温度検出装置８００が温度上昇を検知しした判断した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、圧縮機の運転を継続する（Ｓ４）。
【００７９】
実施の形態１によれば、暖房運転開始から一定時間、室内熱交換器管温度検出装置８００が温度上昇を検知しない場合は暖房閉回路と判定し、運転を停止する。これにより、圧縮機１０の故障を回避できる。
【００８０】
実施の形態２．
実施の形態２は、冷房閉回路を防止するための空気調和機に関する。
図４は、実施の形態２に係る空気調和機１００−２の冷媒回路図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
【００８１】
実施の形態２では、三方弁６００、７００は常時通電式の三方弁を使用する。なぜなら、基板及びコイルが故障してコイルに通電できなくなった際でも主弁位置を把握できるからである。ラッチ式の三方弁を使用すると、コイルに通電できなくなった際の主弁位置が一通りに定まらず、故障した時の運転状態によってどのような位置も取り得て、冷媒回路の流路把握が困難になるからである。制御装置３００は、三方弁６００、７００のコイルへの通電及び非通電の制御を行なう。
【００８２】
表２は、各運転状態の際の三方弁６００、７００のポート接続状態及び通電状態に応じた三方弁６００、７００のポート接続状態を示している。暖房デフロスト運転１は、上側室外熱交換器５０Ａを除霜する回路を示し、暖房デフロスト運転２は、下側室外熱交換器５０Ｂを除霜する回路を示す。
表２中のＯＮ側とは、三方弁のコイルに通電した状態を指し、図４中の三方弁６００のＪポートとＫポートが接続され、ＬポートとＭポートが接続された状態をいう。三方弁７００については、ＰポートとＱポートが接続され、ＲポートとＳポートが接続された状態をいう。
【００８３】
また、表２中のＯＦＦ側とは、三方弁のコイルに通電されていない状態を指し、図４中の三方弁６００のＪポートとＭポートが接続され、ＫポートとＬポートが接続された状態をいう。三方弁７００については、表中のＰポートとＳポートが接続され、ＲポートとＱポートが接続された状態をいう。
【００８４】
【表２】
2021038660.tif 000004
【００８５】
図４のように、三方弁６００のＫポート及び三方弁７００のＱポートを冷媒が流れ出すことがないように封止する。また、三方弁６００、７００の２つを、非通電で冷房回路、通電で暖房回路となるように冷媒回路を構成する。ここでは、このような冷媒回路の切り替え方式を「暖房通電式」と称する。
【００８６】
すなわち、三方弁６００及び三方弁７００が非通電の場合、圧縮機１０により圧縮された冷媒を上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂにそれぞれ流す冷房回路を構成し、三方弁６００及び三方弁７００が通電している場合、暖房回路を構成する。
【００８７】
制御装置３００は、表２に示すように、空気調和機１００−２を冷房運転する場合、三方弁６００及び三方弁７００を非通電とする。制御装置３００は、空気調和機１００−２を暖房運転する場合、三方弁６００及び三方弁７００を通電する。また、制御装置３００は、空気調和機１００−２を暖房デフロスト運転１、すなわち、上側室外熱交換器５０Ａを除霜する場合、三方弁６００を非通電とし、三方弁７００を通電する。制御装置３００は、空気調和機１００−２を暖房デフロスト運転２、すなわち、下側室外熱交換器５０Ｂを除霜する場合、三方弁６００を通電し、三方弁７００を非通電とする。
【００８８】
従って、実施の形態２に係る空気調和機１００−２によれば、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際に閉回路状態になることは無く、冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路は起こらなくなる。また、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際に暖房運転を使用した場合に生ずる暖房閉回路の問題については、実施の形態１により解決することができる。
【００８９】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る空気調和機１００−３の冷媒回路図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
表３は、各運転状態の際の三方弁６００、７００のポート接続状態及び通電状態に応じた三方弁６００、７００のポート接続状態を示している。実施の形態３においては、流路選択装置ＦＰＳＷの三方弁６００、７００として常時通電型の三方弁を使用する。制御装置３００は、三方弁６００、７００のコイルへの通電及び非通電の制御を行なう。
【００９０】
【表３】
2021038660.tif 000005
【００９１】
図５のように、三方弁６００のＫポート及び三方弁７００のＳポートから冷媒が流れ出すことがないように封止する。三方弁６００、７００の２つの三方弁の内の片方を通電することで冷房回路、もう片方を通電することで暖房運転回路となるように冷媒回路を構成する。このような冷媒回路の切り替え方式を「冷暖片方通電式」と称する。
【００９２】
冷暖片方通電式は、２つの三方弁６００、７００の各４本の配管の内、塞ぐ配管を各々変えたものを冷媒回路上に接続することで実現できる。冷房運転時は、三方弁６００のＪポートとＭポートを接続し、ＫポートとＬポートを接続する。また、三方弁７００のＰポートとＱポートを接続し、ＳポートとＲポートを接続する。
【００９３】
制御装置３００は、表３に示すように、空気調和機１００−３を冷房運転する場合、三方弁６００非通電とし、三方弁７００を非通電とする。制御装置３００は、空気調和機１００−３を暖房運転する場合、三方弁６００を通電とし、三方弁７００を非通電とする。また、制御装置３００は、空気調和機１００−３を暖房デフロスト運転１、すなわち、上側室外熱交換器５０Ａを除霜する場合、三方弁６００及び三方弁７００を非通電とする。制御装置３００は、空気調和機１００−３を暖房デフロスト運転２、すなわち、下側室外熱交換器５０Ｂを除霜する場合、三方弁６００及び三方弁７００を通電する。
【００９４】
実施の形態３の空気調和機１００−３によれば、冷房運転時に三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際には、圧縮機１０から吐出した冷媒は三方弁６００のＪポート、冷媒配管８７Ａを通り、上側室外熱交換器５０Ａに流れ込む。圧縮機１０から吐出し、三方弁７００のＰポートに達した冷媒は行き場がなくなるが、冷媒回路全体として閉回路状態になることは無く、冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路は起こらなくなる。
【００９５】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る空気調和機１００−４の冷媒回路図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
【００９６】
表４は、各運転状態の際の三方弁６００、７００のポート接続状態及び通電状態に応じた三方弁６００、７００のポート接続状態を示している。
実施の形態４においては、流路選択装置ＦＰＳＷの三方弁６００、７００として常時通電型の三方弁を使用する。制御装置３００は、三方弁６００、７００のコイルへの通電及び非通電の制御を行なう。
【００９７】
【表４】
2021038660.tif 000006
【００９８】
三方弁６００のＭポート及び三方弁７００のＱポートは、冷媒が流れ出すことがないように封止される。この回路では上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂを交互に除霜する暖房デフロスト運転時又はリバース運転時、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際にも下側室外熱交換器５０Ｂを除霜できるように冷媒回路が構成されている。ここで、リバース運転とは、暖房運転回路から冷房運転回路に切り替えて室外熱交換器を凝縮器とし、室外熱交換器の霜を溶かす運転をいう。
【００９９】
制御装置３００は、表４に示すように、空気調和機１００−４を冷房運転する場合、三方弁６００を通電し、三方弁７００を非通電とする。制御装置３００は、空気調和機１００−２を暖房運転する場合、三方弁６００を非通電とし、三方弁７００を通電する。また、制御装置３００は、空気調和機１００−４を暖房デフロスト運転１、すなわち、上側室外熱交換器５０Ａを除霜する場合、三方弁６００及び三方弁７００を通電する。制御装置３００は、空気調和機１００−４を暖房デフロスト運転２、すなわち、下側室外熱交換器５０Ｂを除霜する場合、三方弁６００及び三方弁７００を非通電とする。
【０１００】
実施の形態４によれば、下側室外熱交換器５０Ｂにつながる三方弁７００は、非通電でリバース運転／下側室外熱交換器除霜回路になるように構成する。これにより、空気調和機１００−４は、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際にも下側室外熱交換器５０Ｂの霜を溶かし続ける。
【０１０１】
下側室外熱交換器５０Ｂを除霜できないと、肥大化した霜や氷が室外機の圧縮機１０、室外熱交換器５０等の各要素を固定するベースである底部板金部品に開けられたドレン水排出穴を閉塞し、ドレン水の排出ができなくなる。また、ベースを起点に成長した霜や氷が室外熱交換器５０の冷媒配管に過度な応力を生じさせる。その結果、冷媒配管をつぶし冷媒の流れを閉塞して閉回路を生じさせたり、熱交換量が低下したりする。さらに、冷媒配管が割れて冷媒漏洩を生じさせたりする可能性がある。
【０１０２】
実施の形態４の空気調和機によれば、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際にも下側室外熱交換器５０Ｂの霜を溶かし続けるので、肥大化した霜や氷がドレイン水排出穴が閉塞して、ドレイン水の排出ができなくなることを防止できる。また、室外機１のベースを起点に成長した氷が冷媒配管をつぶしたり、冷媒配管が割れて冷媒漏洩が生ずることがない。
【０１０３】
実施の形態５．
図７は、実施の形態５に係る空気調和機の三方弁６００及び三方弁７００を示す図である。図７に示すように、三方弁６００の三方弁本体６０１は、プランジャ６０２を有する。また、三方弁本体６０１には、その表面に型名シール６０３が貼り付けられている。型名シール６０３は、三方弁６００の型番、シリアルＮｏ．、メーカー名などを表示する。同様に、三方弁７００の三方弁本体７０１は、プランジャ７０２を有する。また、三方弁本体７０１には、その表面に型名シール７０３が貼り付けられている。型名シール７０３は、三方弁７００の型番、シリアルＮｏ．、メーカー名などを表示する。
【０１０４】
図８は、実施の形態５に係る空気調和機の三方弁６００の三方弁用コイル６０４及び三方弁７００の三方弁用コイル７０４を示す図である。三方弁用コイル６０４は、プランジャ６０２に備えられる。また、三方弁用コイル６０４は、コイルリード線６０５を介して、三方弁側コイルコネクタ６０６に接続される。同様に、三方弁用コイル７０４は、プランジャ７０２に備えられる。また、三方弁用コイル７０４は、コイルリード線７０５を介して、三方弁側コイルコネクタ７０６に接続される。
【０１０５】
図９は、実施の形態５に係る空気調和機の室外機に備えられた室外基板９００を示す図である。同図に示すように、室外機に備えられた室外基板９００には、三方弁側コイルコネクタ６０６の受け側の基板側コネクタ６０７及び三方弁側コイルコネクタ７０６の受け側の基板側コネクタ７０７が備えられている。
【０１０６】
三方弁側コイルコネクタ６０６は基板側コネクタ６０７に接続される。三方弁側コイルコネクタ７０６は基板側コネクタ７０７に接続される。三方弁６００の型名シール６０３、コイルリード線６０５、三方弁側コイルコネクタ６０６及び基板側コネクタ６０７の一部または全域には視覚的に同一系統であることを認識できるような着色が施されている。例えば、三方弁６００の型名シール６０３、コイルリード線６０５、三方弁側コイルコネクタ６０６及び基板側コネクタ６０７の一部または全域を赤色で統一する。
【０１０７】
同様に、三方弁７００の型名シール７０３、コイルリード線７０５、三方弁側コイルコネクタ７０６及び基板側コネクタ７０７の一部または全域に視覚的に同一系統であることを認識できるような着色が施されている。例えば、三方弁７００の型名シール７０３、コイルリード線７０５、三方弁側コイルコネクタ７０６及び基板側コネクタ７０７の一部または全域を青色で統一する。
【０１０８】
これにより、実施の形態２の図４において、三方弁６００を室外基板９００の基板側コネクタ６０７へ組み付け時、三方弁６００を室外基板９００の基板側コネクタ７０７へ誤接続することを避けることができる。同様に、三方弁７００を室外基板９００の基板側コネクタ７０７へ組み付け時、三方弁７００を室外基板９００の基板側コネクタ６０７へ誤接続することを避けることができる。
【０１０９】
従って、実施の形態５に係る空気調和機によれば、暖房デフロスト運転の際、本来、下側室外熱交換器５０Ｂ→上側室外熱交換器５０Ａ→下側室外熱交換器５０Ｂのデフロスト順序とすべきところ、誤接続により、上側室外熱交換器５０Ａ→下側室外熱交換器５０Ｂ→上側室外熱交換器５０Ａとなってデフロスト時間が長くなることが無い。
【０１１０】
また、これにより、実施の形態３の図５、実施の形態４の図６においても、三方弁用コイル６０４及び三方弁用コイル７０４の組み付け時、２つの三方弁６００及び三方弁７００とそれらに対応する２つの基板側コネクタ６０７及び基板側コネクタ７０７との誤接続を避けることができる。
【０１１１】
実施の形態５に係る空気調和機によれば、流路切替装置２０がＥポートとＧポートを連通し、ＦポートとＨポートを連通する冷房回路の際、冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路になることがない。
【０１１２】
以上、本実施の形態１に係る空気調和機１００−１は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１０と、圧縮機１０から吐出された冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器４０と、室内熱交換器４０で凝縮された冷媒を減圧する第１絞り装置３０と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器５０Ａと下側室外熱交換器５０Ｂとで構成され、第１絞り装置３０を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器５０と、流路を上側室外熱交換器５０Ａ側または下側室外熱交換器５０Ｂ側に選択的に切り替える三方弁６００、７００と、が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、室外熱交換器５０に空気を供給する室外ファン５００と、圧縮機１０の吐出側と三方弁６００、７００とを連結するバイパス配管８０、８８と、バイパス配管８０、８８に設けられた第２絞り装置６０と、暖房運転を行いながら上側室外熱交換器５０Ａ及び下側室外熱交換器５０Ｂを交互にデフロストする暖房デフロスト運転を行う制御装置３００と、を備える。
【０１１３】
本実施の形態２に係る空気調和機１００−２によれば、流路切替装置として常時通電型の三方弁を使用し、非通電で冷房回路、通電で暖房運転回路となるように冷媒回路を構成する。このような構成にすることにより、三方弁に通電できない故障が生じた際に冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路は起こらなくなる。
【０１１４】
本実施の形態３に係る空気調和機１００−３によれば、常時通電型の三方弁を使用し、２つの三方弁の内の片方を通電することで冷房回路、もう片方を通電することで暖房運転回路となるように冷媒回路を構成する。これは、２つの三方弁の各４本の配管の内、塞ぐ配管を各々変えたものを冷媒回路上に接続することで実現できる。このような構成にすることにより、三方弁に通電できない故障が生じた際に冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路は起こらなくなる。
【０１１５】
本実施の形態４に係る空気調和機１００−４によれば、上下の熱交換器を交互に除霜する暖房デフロスト運転時又はリバース運転時、三方弁６００、７００に通電できない故障が生じた際にも下側室外熱交換器５０Ｂを除霜できるように冷媒回路が構成されている。つまり、下側室外熱交換器５０Ｂにつながる三方弁は、非通電でリバース運転／下側室外熱交換器除霜回路になるように構成することにより、三方弁に通電できない故障が生じた際にも下側室外熱交換器５０Ｂの霜を溶かし続ける。これにより、三方弁に通電できない故障が生じた際に室外機１のベースを起点に成長した氷が冷媒配管をつぶしたり、冷媒配管が割れて冷媒漏洩したりしないようにする。
【０１１６】
なお、暖房デフロスト運転中は、必要に応じて第２絞り装置６０の開度、圧縮機１０の運転周波数、及び、第１絞り装置３０の開度を変更してもよい。例えば、暖房デフロスト運転中に室内熱交換器４０の交換熱量を増加させたい場合、圧縮機１０の運転周波数を増加させてもよい。また、室内熱交換器４０の交換熱量を増加させたい場合、第２絞り装置６０の開度を閉方向に変更してもよい。この場合は、バイパス配管８８を流れる冷媒流量が減少するため、デフロスト対象の熱交換器における交換熱量が減少する。さらに、圧縮機１０から吐出される冷媒の温度を低下させたい場合は、第１絞り装置３０の開度を開方向に変更してもよい。
【０１１７】
実施形態に係る空気調和機によれば、流路選択装置ＦＰＳＷとして、コイルに通電することで主弁を切り替え、通電している間主弁位置を保持する常時通電式の三方弁を採用する。常時通電式の三方弁は基板やコイルが故障してコイルに通電できなくなった際に主弁位置を把握するうえで望ましい。またこの三方弁は、四方弁の４本の配管のうち１本を塞ぐことで構成することができる。
【０１１８】
２つの三方弁の内の片方を通電することで冷房回路、もう片方を通電することで暖房運転回路となるように冷媒回路を構成する。これは、２つの三方弁の各４本の配管の内、塞ぐ配管を各々で変えたものを冷媒回路上に接続することで実現できる。
【０１１９】
これにより、冷房運転時に三方弁に通電できない故障が生じた際でも、圧縮機から吐出した冷媒は２つの三方弁のうち１つを通り室外熱交換器に流れ込むこととなり、冷媒回路全体として閉回路状態になることはない。また、冷媒配管破裂と冷媒漏洩を招く冷房閉回路を回避することができる。
【０１２０】
上述の実施の形態において、三方弁６００は第１流路選択装置、三方弁７００は第２流路選択装置及び第１絞り装置３０は絞り装置とも称する。また、三方弁６００の三方弁本体６０１は、プランジャ６０２、型名シール６０３、三方弁用コイル６０４、コイルリード線６０５及び三方弁側コイルコネクタ６０６は、第１三方弁本体、第１プランジャ、第１型名シール、第１三方弁用コイル、第１コイルリード線及び第１三方弁側コイルコネクタとも称する。三方弁７００の三方弁本体７０１は、プランジャ７０２、型名シール７０３、三方弁用コイル７０４、コイルリード線７０５及び三方弁側コイルコネクタ７０６は、第２三方弁本体、第２プランジャ、第２型名シール、第２三方弁用コイル、第２コイルリード線及び第２三方弁側コイルコネクタとも称する。三方弁６００用の室外基板９００の基板側コネクタ６０７は第１基板側コネクタ、三方弁７００用の室外基板９００の基板側コネクタ７０７は第２基板側コネクタとも称する。
【０１２１】
実施の形態は、例として提示したものであり、実施の形態の範囲を限定することは意図していない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態及びその変形は、実施の形態の範囲及び要旨に含まれる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  室外機、２  室内機、１０  圧縮機、２０  流路切替装置、３０  第１絞り装置、４０  室内熱交換器、５０  室外熱交換器、５０Ａ  上側室外熱交換器、５０Ｂ  下側室外熱交換器、６０  第２絞り装置、８０  バイパス配管、８１〜８５  冷媒配管、８６Ａ  冷媒配管、８６Ｂ  冷媒配管、８７Ａ  冷媒配管、８７Ｂ  冷媒配管、８８  バイパス配管、８９  冷媒配管、９０  逆止弁、９１〜９５  冷媒配管、１００  空気調和機、２００  外気温度検出装置、３００  制御装置、４００  室内ファン、５００  室外ファン、６００  三方弁、６０１  三方弁本体、６０２  プランジャ、６０３  型名シール、６０４  三方弁用コイル、６０５  コイルリード線、６０６  三方弁側コイルコネクタ、６０７  基板側コネクタ、７００  三方弁、７０１  三方弁本体、７０２  プランジャ、７０３  型名シール、７０４  三方弁用コイル、７０５  コイルリード線、７０６  三方弁側コイルコネクタ、７０７  基板側コネクタ、８００  室内熱交換器管温度検出装置、９００  室外機板、ＦＰＳＷ  流路選択装置。
【図１】
2021038660.tif 000007
【図２】
2021038660.tif 000008
【図３】
2021038660.tif 000009
【図４】
2021038660.tif 000010
【図５】
2021038660.tif 000011
【図６】
2021038660.tif 000012
【図７】
2021038660.tif 000013
【図８】
2021038660.tif 000014
【図９】
2021038660.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月11日(2021.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る空気調和機によれば、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機の冷媒配管に接続された流路切替装置と、前記流路切替装置を介して配管接続され、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、冷媒を減圧する絞り装置と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器を有し、前記絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記室外熱交換器の上側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第１流路選択装置と、前記室外熱交換器の下側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第２流路選択装置と、前記圧縮機の吐出側と、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置とを連結するバイパス配管とを有し、冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒回路を前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記圧縮機から吐出され、前記バイパス配管を介して入力される冷媒を前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器にそれぞれ流す冷房回路又は前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器から入力される冷媒を前記圧縮機の吸入側の配管にそれぞれ流す暖房回路に切り替える前記流路切替装置を制御する制御装置とを備え、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる常時通電型の三方弁であり、前記流路切替装置により、前記冷媒回路が前記冷房回路に切り替えられている場合において、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置の少なくとも一方が通電されていない状態で、通電されていない前記第１流路選択装置あるいは前記第２流路選択装置は、前記流路切替装置及び前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器あるいは前記下側室外熱交換器に出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機の冷媒配管に接続された流路切替装置と、前記流路切替装置を介して配管接続され、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、冷媒を減圧する絞り装置と、互いに流路が独立している上側室外熱交換器及び下側室外熱交換器を有し、前記絞り装置を通過した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、前記室外熱交換器の上側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第１流路選択装置と、前記室外熱交換器の下側室外熱交換器の配管及び前記圧縮機の吸入側の配管に接続された第２流路選択装置と、前記圧縮機の吐出側と、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置とを連結するバイパス配管とを有し、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路を前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記圧縮機から吐出され、前記バイパス配管を介して入力される冷媒を前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器にそれぞれ流す冷房回路又は前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置が、前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器から入力される冷媒を前記圧縮機の吸入側の配管にそれぞれ流す暖房回路に切り替える前記流路切替装置を制御する制御装置と
を備え、
前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置は、通電されていない状態で主弁位置を限定できる常時通電型の三方弁であり、
前記流路切替装置により、前記冷媒回路が前記冷房回路に切り替えられている場合において、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置の少なくとも一方が通電されていない状態で、通電されていない前記第１流路選択装置あるいは前記第２流路選択装置は、前記流路切替装置及び前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器あるいは前記下側室外熱交換器に出力する、
空気調和機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記流路切替装置により前記冷媒回路を前記冷房回路に切り替えた場合、前記第１流路選択装置及び前記第２流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第１流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器に出力し、
前記非通電に制御された前記第２流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記下側室外熱交換器に出力する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記流路切替装置により、前記冷媒回路を前記冷房回路に切り替えた場合、前記第１流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第１流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記上側室外熱交換器に出力する、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室外熱交換器の温度を検出する室内熱交換器管温度検出装置をさらに具備し、
前記制御装置は、
前記空気調和機の暖房運転を開始し、予め定められた時間、前記室内熱交換器管温度検出装置により検出された温度の温度上昇を検出している場合に、前記圧縮機の運転の継続する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記暖房回路の状態で前記上側室外熱交換器及び前記下側室外熱交換器を交互にデフロストする暖房デフロスト運転又は前記冷媒回路を前記暖房回路から前記冷房回路に切り替えてデフロストするリバース運転を行ない、
前記暖房デフロスト運転の下側室外熱交換器のデフロストを行う場合又は前記リバース運転において、前記第２流路選択装置を非通電に制御し、
前記非通電に制御された前記第２流路選択装置は、前記バイパス配管を介して入力された前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記下側室外熱交換器に出力する、
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記第１流路選択装置用の第１基板側コネクタ及び前記第２流路選択装置用の第２基板側コネクタが設けられた室外機の室外基板をさらに具備し、
前記第１流路選択装置は、
第１プランジャを有する第１三方弁本体と、
前記第１三方弁本体のプランジャに設けられた第１三方弁用コイルと、
前記第１三方弁用コイルに接続された第１コイルリード線と、
前記第１コイルリード線に接続された第１三方弁側コイルコネクタと、
前記第１三方弁本体に貼り付けられた第１型名シールと
を具備し、
前記第２流路選択装置は、
第２プランジャを有する第２三方弁本体と、
前記第２三方弁本体のプランジャに設けられた第２三方弁用コイルと、
前記第２三方弁用コイルに接続された第２コイルリード線と、
前記第２コイルリード線に接続された第２三方弁側コイルコネクタと、
前記第２三方弁本体に貼り付けられた第２型名シールと
を具備し、
前記第１型名シール、前記第１コイルリード線、前記第１三方弁側コイルコネクタ及び前記第１基板側コネクタの一部又は全域は、第１の色に着色されており、
前記第２型名シール、前記第２コイルリード線、前記第２三方弁側コイルコネクタ及び前記第２基板側コネクタの一部又は全域は、前記第１の色と異なる第２の色に着色されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【国際調査報告】
2021038660.tif 000016
2021038660.tif 000017
2021038660.tif 000018
2021038660.tif 000019