JP5632629B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関し、特に、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and particularly to an air conditioner using a non-azeotropic refrigerant mixture as a refrigerant.
外気温が低温(例えば、1〜3℃)の場合に空気調和機を暖房運転すると、外気から吸熱して冷媒を気化させる室外熱交換器の表面に着霜する場合がある。室外熱交換器の表面に着霜すると、冷媒を気化させるための吸熱作用が低下し、暖房性能が低下する。 When the air conditioner is heated when the outside air temperature is low (for example, 1 to 3 ° C.), frost may be formed on the surface of the outdoor heat exchanger that absorbs heat from the outside air and vaporizes the refrigerant. When frost is formed on the surface of the outdoor heat exchanger, the endothermic effect for vaporizing the refrigerant is lowered, and the heating performance is lowered.
なお、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、冷媒の乾き度が大きくなるにつれて蒸発温度が上昇する。このため、室外熱交換器の冷媒入口側と冷媒出口側とを比較すると、冷媒の乾き度が小さい冷媒入口側では、冷媒出口側に比べて冷媒の気化が促進されるとともに着霜が発生しやすい。 In addition, when a non-azeotropic mixed refrigerant is used as the refrigerant, the evaporation temperature increases as the degree of dryness of the refrigerant increases. For this reason, comparing the refrigerant inlet side and the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger, the refrigerant inlet side where the dryness of the refrigerant is small promotes vaporization of the refrigerant and frost formation compared to the refrigerant outlet side. Cheap.
このようなことから、下記特許文献1,2には、室外熱交換器の冷媒入口側の着霜状態を検出し、冷媒入口側の着霜を検出した場合には、冷媒圧縮機から吐出された高温の冷媒を室外熱交換器の冷媒入口側から流入させ、その冷媒の熱を利用して除霜するようにした発明が記載されている。
For this reason, in
室外熱交換器の冷媒入口側から高温冷媒を流入させて室外熱交換器の除霜を行なう場合、室外熱交換器の冷媒入口側では冷媒と空気との温度差が大きいために容易に除霜することができるが、室外熱交換器の冷媒出口側に近づくにつれて冷媒と空気との温度差が小さくなり、除霜が困難になるとともに除霜に要する時間が長くなる。そのため、特許文献1,2に記載された発明では、室外熱交換器の冷媒入口側に着霜した段階で高温の冷媒を室外熱交換器の冷媒入口側に流入させて除霜を開始し、除霜時間の短縮を図ろうとしている。
When defrosting the outdoor heat exchanger by flowing high-temperature refrigerant from the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger, the defrosting is easy because of the large temperature difference between the refrigerant and air on the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger. However, as the temperature approaches the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger, the temperature difference between the refrigerant and air becomes smaller, defrosting becomes difficult and the time required for defrosting becomes longer. Therefore, in the inventions described in
しかし、着霜が問題となる外気温(例えば、1〜3℃)の条件下では、室外熱交換器の全域を使用して吸熱することが最も吸熱効率が良いことから、適切に設計された室外熱交換器内の冷媒温度は、温度グライド終端(蒸発終了)においても0℃を下回り、室外熱交換器の冷媒入口側が最も着霜量が多いものの、室外熱交換器の全域において着霜する状態となる。 However, under the conditions of the outside air temperature (for example, 1 to 3 ° C.) where frost formation is a problem, the heat absorption efficiency is best when using the entire area of the outdoor heat exchanger, so it is designed appropriately. The refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger is less than 0 ° C. even at the end of the temperature glide (end of evaporation), and the frosting amount is the largest on the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger, but frost is formed in the entire outdoor heat exchanger. It becomes a state.
このような状態において、特許文献1,2に記載された発明では、頻繁に除霜運転が行なわれて暖房運転が中断されるとともに、室外熱交換器の冷媒入口側の除霜には有効であるが室外熱交換器の冷媒出口側では除霜しにくく、除霜時間が長くなるといえる。
In such a state, in the inventions described in
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、室外熱交換器の着霜を冷媒入口側のみに留め、除霜運転の頻度を少なくするとともに除霜運転を短時間で終了させることができる空気調和機を提供することである。 The present invention has been made in order to solve such problems, and its purpose is to keep the frost formation of the outdoor heat exchanger only on the refrigerant inlet side, thereby reducing the frequency of the defrosting operation and shortening the defrosting operation. It is to provide an air conditioner that can be completed in time.
本発明の実施の形態に係る特徴は、冷媒圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、膨張装置と、室外熱交換器とを冷媒配管で連通し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる空気調和機において、前記室外熱交換器の着霜状態を検知する着霜検知部と、暖房運転時に前記室外熱交換器から流出して前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒を加熱する加熱手段と、前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒の吸込温度であり、前記加熱手段で加熱された後の冷媒の温度を検知する吸込温度検知部と、前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒の一部を暖房運転時の前記室外熱交換器の冷媒入口側に導くバイパス通路と、暖房運転時に前記着霜検知部により検知された着霜状態の値が所定値以上となった場合に、前記室外熱交換器から流出して前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒を前記加熱手段により加熱するとともに、前記吸込温度検知部の検出値が設定値になるように前記膨張装置の開度を大きくして、前記室外熱交換器の冷媒入口側で吸熱を行うとともに冷媒出口側では吸熱を行わないように制御し、かつ、前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒の吸込温度が所定温度以下となった場合或いは前記着霜検知部により検知された着霜状態の値が第2の所定値以上となった場合に前記加熱手段による加熱を停止して前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の一部を前記バイパス通路を通して前記室外熱交換器の冷媒入口側から流入させるように制御する制御部と、を備えることである。
A feature according to the embodiment of the present invention is that a refrigerant compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and a non-azeotropic refrigerant mixture is used as a refrigerant. In the air conditioner to be used, a frost detection unit that detects a frost state of the outdoor heat exchanger, and a heating unit that heats the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchanger during the heating operation and is sucked into the refrigerant compressor A suction temperature detection unit for detecting the temperature of the refrigerant after being heated by the heating means, and a part of the refrigerant discharged from the refrigerant compressor When the value of the frosting state detected by the frosting detection unit during the heating operation is equal to or greater than a predetermined value, the outdoor heat is transmitted to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger during the heating operation. Cool outflowing from the exchanger and sucked into the refrigerant compressor The refrigerant with the with heating by the heating means, the detection value of the suction temperature detecting unit by increasing the opening degree of the expansion device so that the set value, performs a heat absorption at the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger Control is performed so as not to absorb heat at the outlet side, and the value of the frosting state detected by the frosting detection unit when the suction temperature of the refrigerant sucked into the refrigerant compressor is equal to or lower than a predetermined temperature. When the temperature exceeds the second predetermined value, heating by the heating means is stopped, and a part of the refrigerant discharged from the refrigerant compressor is caused to flow from the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger through the bypass passage. And a control unit for controlling the operation.
本発明によれば、室外熱交換器の着霜を冷媒入口側のみに留めることができ、除霜運転の頻度を少なくするとともに除霜運転を短時間で終了させることができる。 According to the present invention, frost formation of the outdoor heat exchanger can be stopped only on the refrigerant inlet side, and the frequency of the defrosting operation can be reduced and the defrosting operation can be completed in a short time.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を、図1及び図2に基づいて説明する。空気調和機1は、図1に示すように、冷媒圧縮機2と、四方弁3と、室内熱交換器4と、膨張装置5と、室外熱交換器6とを有し、これらの各部材が冷媒配管7で連通され、冷媒として非共沸混合冷媒が用いられている。さらに、空気調和機1は、着霜検知部として機能する温度センサ8と、加熱手段である排熱利用熱交換器9と、吸込温度検知部である過熱度センサ10と、バイパス通路11と、第1切換弁12と、第2切換弁13と、第3切換弁14と、減圧装置15と、制御部16とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes a
冷媒圧縮機2は、空気調和機1内を循環する冷媒を吸込むとともに吸込んだ冷媒を圧縮して高温高圧状態とし、高温高圧になった冷媒を四方弁3に向けて吐出する。
The
四方弁3は、冷媒圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒の流れ方向を、暖房運転時には室内熱交換器4となるように切換え、冷房運転時には室外熱交換器6となるように切換える。
The four-way valve 3 switches the flow direction of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
室内熱交換器4は、室内に設置され、図示しないファンによる送風を受け、暖房運転時には凝縮器として機能して室内に放熱し、冷房運転時には蒸発器として機能して室内から吸熱する。 The indoor heat exchanger 4 is installed indoors, receives air blown by a fan (not shown), functions as a condenser during the heating operation, and dissipates heat in the room, and functions as an evaporator during the cooling operation, and absorbs heat from the room.
膨張装置5は、凝縮器として機能する室内熱交換器4又は室外熱交換器6で凝縮されて液化した冷媒を減圧し、蒸発器として機能する室外熱交換器6又は室内熱交換器4に送り出す。
The
室外熱交換器6は、室外に設置され、図示しないファンによる送風を受け、暖房運転時には蒸発器として機能して外気から吸熱し、冷房運転時には凝縮器として機能して外気中に放熱する。
The
冷媒配管7は、冷媒圧縮機2と、四方弁3と、室内熱交換器4と、膨張装置5と、室外熱交換器6とを連通して冷媒が流れる配管である。この冷媒配管7における室外熱交換器6と四方弁3との間には、冷媒の流れを断続する第1切換弁12が設けられている。
The refrigerant pipe 7 is a pipe through which refrigerant flows through the
着霜検知部として機能する温度センサ8は、室外熱交換器6の冷媒入口側の温度を検知し、検知した値を制御部16に送信する。制御部16では、温度センサ8で検知した値に基づき、暖房運転時における室外熱交換器6の表面の着霜状態を判断する。
The
加熱手段である排熱利用熱交換器9は、暖房運転時に室外熱交換器6から流出した冷媒を、冷媒圧縮機2からの排熱を利用して加熱する。排熱利用熱交換器9は、冷媒が流れる冷媒配管7aの一部を冷媒圧縮機2の回りに巻付けるように配管することにより形成されている。冷媒配管7aは、一端が冷媒配管7における室外熱交換器6と第1切換弁12との間に接続され、他端が冷媒配管7における冷媒圧縮機2の入口側に接続されている。冷媒配管7aの途中には、冷媒配管7a内の冷媒の流れを断続する第2切換弁13が設けられている。
The exhaust heat utilization heat exchanger 9 that is a heating means heats the refrigerant that has flowed out of the
吸込温度検知部である過熱度センサ10は、冷媒圧縮機2の入口側に設けられ、冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒の吸込温度を検知する。
The
バイパス通路11は、冷媒圧縮機2から吐出された冷媒の一部を暖房運転時の室外熱交換器6の冷媒入口側に導く通路であり、一端が冷媒配管7における冷媒圧縮機2の出口側に接続され、他端が冷媒配管7における室外熱交換器6の入口側に接続されている。バイパス通路11の途中には、バイパス通路11内の冷媒の流れを断続する第3切換弁14と、バイパス通路11内を流れる冷媒を減圧する減圧装置15とが設けられている。
The
制御部16には、四方弁3、膨張装置5、温度センサ8、過熱度センサ10、第1切換弁12、第2切換弁13、第3切換弁14が接続されている。制御部16は、暖房運転又は冷房運転に応じた四方弁3の切換制御、温度センサ8や過熱度センサ10の検知結果に応じた膨張装置5の開度調整や第1〜第3切換弁12,13,14の開閉制御を行なう。
The
室外熱交換器6内の冷媒が流れる流路17は、図2に示すように、暖房運転時の冷媒が室外熱交換器6の下部側から上部側に向けて流れるように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
このような構成において、室外熱交換器6の表面への着霜が問題となるような外気温(例えば、1〜3℃)の条件下で空気調和機1を暖房運転した場合の制御について説明する。
In such a configuration, the control when the air conditioner 1 is heated under the condition of the outside air temperature (for example, 1 to 3 ° C.) in which frost formation on the surface of the
暖房運転を開始すると、冷媒圧縮機2から吐出される高温高圧の冷媒が室内熱交換器4に向けて流れるように四方弁3が切換えられる。また、暖房運転の開始時には、第1切換弁12が開弁され、第2切換弁13と第3切換弁14とが閉弁されている。
When the heating operation is started, the four-way valve 3 is switched so that the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このため、冷媒圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁3を経由して室内熱交換器4内に流入し、室内の空気と熱交換して凝縮され、室内空気を加熱する。室内熱交換器4内で凝縮されて液化した冷媒は、膨張装置5で減圧された後に室外熱交換器6内に流入する。室外熱交換器6内に流入した液体の冷媒は、外気と熱交換して蒸発し、蒸発して気体となった冷媒が室外熱交換器6から流出するとともに四方弁3を経由して冷媒圧縮機2内に吸込まれる。冷媒圧縮機2内に吸込まれた冷媒は圧縮されて再び高温高圧の冷媒となり、四方弁3を経由して室内熱交換器4内に流入する。
For this reason, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
暖房運転時において室外熱交換器6の表面に着霜する場合があり、室外熱交換器6における着霜状態は温度センサ8により検知されている。温度センサ8により検知された着霜状態を示す値が設定値以上となった場合(検知温度が所定温度以下になった場合)には、室外熱交換器6から流出して冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒を排熱利用熱交換器9で加熱する運転が、制御部16により実行される。
The surface of the
冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒を加熱する運転時には、第1切換弁12が閉弁されるとともに第2切換弁13が開弁され、第3切換弁14は閉弁状態に維持される。これにより、室外熱交換器6から流出した冷媒は、冷媒配管7a内を流れて排熱利用熱交換器9に至り、排熱利用熱交換器9で加熱された後に冷媒圧縮機2内に吸込まれる。
During the operation of heating the refrigerant sucked into the
冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度は過熱度センサ10により検知されており、制御部16は、過熱度センサ10の検出値が設定値になるように膨張装置5の開度を調整する。具体的には、排熱利用熱交換器9により加熱されて冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が設定値より上昇した場合には、膨張装置5の開度を大きくし、室外熱交換器6内に流入する冷媒の量を多くし、冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒の過熱度が一定になるように制御する。その結果、室外熱交換器6内での冷媒の蒸発圧力及び蒸発温度が上昇する。室外熱交換器6内での蒸発温度が上昇すると、室外熱交換器6の冷媒出口側では、0℃以上の外気温と略同一になり、吸熱することがなくなる。このため、室外熱交換器6の冷媒出口側では着霜が発生せず、既に着霜している霜がある場合にはその霜が外気により除霜される状態となる。
The temperature of the refrigerant sucked into the
このように、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒を排熱利用熱交換器9で加熱している場合には、室外熱交換器6の冷媒入口側で吸熱を行いながら、着霜域を室外熱交換器6の冷媒入口側に限定した暖房運転となる。したがって、温度センサ8が室外熱交換器6の着霜を検出した場合でも、直ちに除霜運転を行うことなく暖房運転を継続することができる。しかも、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が設定値に維持されるため、暖房性能は温度センサ8が着霜状態を検知する前と同じ状態に維持される。
As described above, when the refrigerant sucked into the
外気温の低下等により室外熱交換器6の着霜状態が進行した場合には、室外熱交換器6の冷媒入口側での吸熱性能が低下し、排熱利用熱交換器9で加熱しても冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が次第に下がる。そして、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の吸込温度が所定温度以下になったことを過熱度センサ10が検知した場合には、室外熱交換器6に着霜した霜を除霜する除霜運転が制御部16により実行される。
When the frosting state of the
この除霜運転時には、第1切換弁12が開弁され、第2切換弁13が閉弁され、第3切換弁14が開弁される。
During this defrosting operation, the
これにより、一方では、室外熱交換器6から流出した冷媒の排熱利用熱交換器9による加熱が停止される。他方では、冷媒圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒の一部が、バイパス通路11を経由して減圧装置15により減圧された後に室外熱交換器6の冷媒入口側に導かれ、室外熱交換器6内に流入する。冷媒圧縮機2から吐出された高温の冷媒が室外熱交換器6の冷媒入口側に流入すると、冷媒の熱によって室外熱交換器6に着霜している霜が除霜される。
Thereby, on the other hand, the heating with the exhaust heat utilization heat exchanger 9 of the refrigerant | coolant which flowed out from the
室外熱交換器6内に流入した高温の冷媒は、室外熱交換器6の冷媒出口側に進行するにつれて温度が下がり、除霜性能が低下する。しかし、室外熱交換器6における着霜域が冷媒入口側に限定されているため、室外熱交換器6の冷媒出口側で除霜を行う必要が無く、除霜を短時間で行えるようになる。
The temperature of the high-temperature refrigerant that has flowed into the
また、室外熱交換器6内の冷媒が流れる流路17は、図2に示すように、暖房運転時の冷媒が下部側(冷媒入口側)から上部側(冷媒出口側)に向けて流れるように形成されている。このため、冷媒は、室外熱交換器6の下部側から流路17内に流入し、上部側へ流れる。したがって、排熱利用熱交換器9で冷媒を加熱し、室外熱交換器6の冷媒出口側で着霜を抑制するとともに室外熱交換器6の冷媒出口側(室外熱交換器6の上部側)を外気により除霜した場合、除霜により発生した水が下方へ流れ落ち、流れ落ちた水によって室外熱交換器6の下部側(冷媒入口側)の霜を溶かすことができる。これにより、バイパス通路11を介して高温の冷媒を室外熱交換器6の冷媒入口側に流入させて室外熱交換器6の除霜を行なう除霜運転時において、除霜に要する熱量を少なくすることができるとともに除霜運転時間をより一層短くすることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、本実施の形態では、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の吸込温度が所定温度以下になったことを過熱度センサ10が検知した場合に、排熱利用熱交換器9による冷媒の加熱を停止するとともに冷媒圧縮機2から吐出された冷媒の一部をバイパス通路11を通して室外熱交換器6の冷媒入口側から流入させることにより、室外熱交換器9に着霜した霜を除霜するようにしている。しかし、温度センサ8により検知された室外熱交換器6の着霜状態を示す値が第2の設定値以上となった場合に、排熱利用熱交換器9による冷媒の加熱を停止するとともに冷媒圧縮機2から吐出された冷媒の一部をバイパス通路11を通して室外熱交換器6の冷媒入口側から流入させ、室外熱交換器6の除霜を行なうようにしていもよい。
In the present embodiment, when the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態を図3に基づいて説明する。なお、第1の実施の形態の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第2の実施の形態の空気調和機1Aの基本的な構成は第1の実施の形態の空気調和機1と同じであり、異なる点は、暖房運転時に室外熱交換器6から流出して冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒を加熱する加熱手段の構成である。
The basic configuration of the
第2の実施の形態では、加熱手段として、冷媒圧縮機2から吐出された冷媒の一部を室外熱交換器6から流出した冷媒と合流させる第2バイパス通路18を設けた点である。第2バイパス通路18は、一端が冷媒配管7における室外熱交換器6と四方弁3との間の部分に接続され、他端がバイパス通路11の途中に接続されている。
The second embodiment is that a
第2バイパス通路18の途中には、第2バイパス通路18内の冷媒の流れを断続する第4切換弁19と、第2バイパス通路18内を流れる冷媒を減圧する減圧装置20とが設けられている。
In the middle of the
第2の実施の形態では、制御部16に代えて制御部16Aが設けられており、この制御部16Aには、四方弁3、膨張装置5、温度センサ8、過熱度センサ10、第3切換弁14、第4切換弁19が接続されている。制御部16Aは、暖房運転又は冷房運転に応じた四方弁3の切換制御、温度センサ8や過熱度センサ10の検知結果に応じた膨張装置5の開度調整や第3,第4切換弁14,19の開閉制御を行なう。
In the second embodiment, a
このような構成において、室外熱交換器6の着霜が問題となるような外気温(例えば、1〜3℃)の条件下で空気調和機1Aを暖房運転した場合の制御について説明する。
In such a configuration, a description will be given of control when the
暖房運転を開始すると、冷媒圧縮機2から吐出される高温高圧の冷媒が室内熱交換器4に向けて流れるように四方弁3が切換えられる。また、暖房運転の開始時には、第3切換弁14と第4切換弁19とは閉弁されている。
When the heating operation is started, the four-way valve 3 is switched so that the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このため、冷媒圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁3を経由して室内熱交換器4内に流入し、室内の空気と熱交換して凝縮され、室内空気を加熱する。室内熱交換器4内で凝縮されて液化した冷媒は、膨張装置5で減圧された後に室外熱交換器6内に流入する。室外熱交換器6内に流入した液体の冷媒は、外気と熱交換して蒸発し、蒸発して気体となった冷媒が室外熱交換器6から流出するとともに四方弁3を経由して冷媒圧縮機2内に吸込まれる。冷媒圧縮機2内に吸込まれた冷媒は圧縮されて再び高温高圧の冷媒となり、四方弁3を経由して室内熱交換器4内に流入する。
For this reason, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
暖房運転時において室外熱交換器6の表面に着霜する場合があり、室外熱交換器6における着霜状態は温度センサ8により検知されている。温度センサ8により検知された着霜状態を示す値が設定値以上となった場合には、室外熱交換器6から流出した冷媒と、冷媒圧縮機2から吐出されて第2バイパス通路18を流れた高温の冷媒とを合流させ、冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒を加熱する運転が、制御部16Aにより実行される。
The surface of the
冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒を加熱する運転時には、第4切換弁19が開弁され、第3切換弁14は閉弁状態に維持される。これにより、冷媒圧縮機2から吐出されて第2バイパス通路18内を流れた高温の冷媒が室外熱交換器6から流出した冷媒と合流し、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が上昇する。
During the operation of heating the refrigerant sucked into the
冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度は過熱度センサ10により検知されており、制御部16Aは、過熱度センサ10の検出値が設定値になるように膨張装置5の開度を調整する。具体的には、第2バイパス通路18を流れた冷媒と合流することにより加熱されて冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が設定値より上昇した場合には、膨張装置5の開度を大きくし、室外熱交換器6内に流入する冷媒の量を多くし、室外熱交換器6内での蒸発温度を上昇させる。室外熱交換器6内での蒸発温度が上昇すると、室外熱交換器6の冷媒出口側では、0℃以上の外気温と略同一になり、吸熱することがなくなる。このため、室外熱交換器6の冷媒出口側では着霜が発生せず、既に着霜している霜がある場合にはその霜が外気により除霜される状態となる。
The temperature of the refrigerant sucked into the
このように、室外熱交換器6から流出して冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒を第2バイパス通路18を流れる高温の冷媒と合流させて加熱している場合には、室外熱交換器6の冷媒入口側での吸熱を行いながら、着霜域を室外熱交換器6の冷媒入口側に限定した暖房運転となる。したがって、温度センサ8が室外熱交換器6の着霜を検出した場合でも、直ちに除霜運転を行うことなく暖房運転を継続することができる。しかも、冷媒圧縮機2に吸込まれる冷媒の温度が設定値に維持されるため、暖房性能は温度センサ8が着霜状態を検知する前と同じ状態に維持される。
As described above, when the refrigerant flowing out of the
外気温の低下等により室外熱交換器6の着霜状態が進行した場合には、室外熱交換器6の冷媒入口側での吸熱性能が低下し、第2バイパス通路18を流れる高温の冷媒と合流して冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の温度が次第に下がる。そして、冷媒圧縮機2内に吸込まれる冷媒の吸込温度が所定温度以下になったことを過熱度センサ10が検知した場合には、室外熱交換器6に着霜した霜を除霜する除霜運転が制御部16Aにより実行される。
When the frosting state of the
この除霜運転時には、第3切換弁14が開弁され、第4切換弁19が閉弁される。
During this defrosting operation, the
これにより、冷媒圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒の一部は、バイパス通路11を経由して減圧装置15により減圧された後に室外熱交換器6の冷媒入口側に導かれ、室外熱交換器6内に流入する。冷媒圧縮機2から吐出された高温の冷媒が室外熱交換器6の冷媒入口側に流入すると、冷媒の熱によって室外熱交換器6に着霜している霜が除霜される。
Thereby, a part of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
室外熱交換器6内に流入した高温の冷媒は、室外熱交換器6の冷媒出口側に進行するにつれて温度が下がり、除霜性能が低下する。しかし、室外熱交換器6における着霜域が冷媒入口側に限定されているため、室外熱交換器6の冷媒出口側で除霜を行う必要が無く、除霜を短時間で行えるようになる。
The temperature of the high-temperature refrigerant that has flowed into the
1…空気調和機、1A…空気調和機、2…冷媒圧縮機、3…四方弁、4…室内熱交換器、5…膨張装置、6…室外熱交換器、7…冷媒配管、8…着霜検知部(温度センサ)、9…加熱手段、排熱利用熱交換器、10…吸込温度検知部(過熱度センサ)、11…バイパス通路、16…制御部、16A…制御部、17…流路、18…加熱手段、第2バイパス通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Air conditioner, 1A ... Air conditioner, 2 ... Refrigerant compressor, 3 ... Four-way valve, 4 ... Indoor heat exchanger, 5 ... Expansion device, 6 ... Outdoor heat exchanger, 7 ... Refrigerant piping, 8 ... Arrival Frost detection part (temperature sensor), 9 ... heating means, exhaust heat utilization heat exchanger, 10 ... suction temperature detection part (superheat degree sensor), 11 ... bypass passage, 16 ... control part, 16A ... control part, 17 ... flow Road, 18 ... heating means, second bypass passage
Claims (4)
前記室外熱交換器の着霜状態を検知する着霜検知部と、
暖房運転時に前記室外熱交換器から流出して前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒を加熱する加熱手段と、
前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒の吸込温度であり、前記加熱手段で加熱された後の冷媒の温度を検知する吸込温度検知部と、
前記冷媒圧縮機から吐出された冷媒の一部を暖房運転時の前記室外熱交換器の冷媒入口側に導くバイパス通路と、
暖房運転時に前記着霜検知部により検知された着霜状態の値が所定値以上となった場合に、前記室外熱交換器から流出して前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒を前記加熱手段により加熱するとともに、前記吸込温度検知部の検出値が設定値になるように前記膨張装置の開度を大きくして、前記室外熱交換器の冷媒入口側で吸熱を行うとともに冷媒出口側では吸熱を行わないように制御し、かつ、前記冷媒圧縮機に吸込まれる冷媒の吸込温度が所定温度以下となった場合或いは前記着霜検知部により検知された着霜状態の値が第2の所定値以上となった場合に前記加熱手段による加熱を停止して前記冷媒圧縮機から吐出される冷媒の一部を前記バイパス通路を通して前記室外熱交換器の冷媒入口側から流入させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする空気調和機。 In an air conditioner using a refrigerant compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger in refrigerant piping and using a non-azeotropic refrigerant mixture as a refrigerant,
A frost detection unit for detecting the frost state of the outdoor heat exchanger;
Heating means for heating the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger and sucked into the refrigerant compressor during heating operation;
A suction temperature detector that detects the temperature of the refrigerant after being heated by the heating means, the suction temperature of the refrigerant sucked into the refrigerant compressor;
A bypass passage for guiding a part of the refrigerant discharged from the refrigerant compressor to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger during heating operation;
When the value of the frosting state detected by the frosting detection unit during the heating operation becomes equal to or greater than a predetermined value, the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchanger and is sucked into the refrigerant compressor by the heating means. In addition to heating, the opening of the expansion device is increased so that the detected value of the suction temperature detection unit becomes a set value, and heat is absorbed on the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger and heat is absorbed on the refrigerant outlet side. The value of the frosting state detected when the suction temperature of the refrigerant sucked into the refrigerant compressor is equal to or lower than a predetermined temperature or detected by the frosting detection unit is a second predetermined value. A control unit that controls heating so that a part of the refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows in from the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger through the bypass passage when heating by the heating means is stopped When,
An air conditioner comprising:
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