JP5071100B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルを行なって暖房を行なう空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner that performs heating by performing a refrigeration cycle.
従来より、冷凍サイクルを行って室内の冷房や暖房を行う空気調和装置が広く知られている。この空気調和装置で暖房を行う際には、室外熱交換器が蒸発器となる。そして、室外熱交換器での冷媒の蒸発温度が０℃より低くなると、室外熱交換器に霜が付着する。そこで、この種の空気調和装置では、室外熱交換器の霜を融かすためのデフロスト運転が、例えば一定の時間ごとに行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner that performs a refrigeration cycle to perform indoor cooling or heating is widely known. When heating with this air conditioner, the outdoor heat exchanger becomes an evaporator. And when the evaporation temperature of the refrigerant | coolant in an outdoor heat exchanger becomes lower than 0 degreeC, frost adheres to an outdoor heat exchanger. Therefore, in this type of air conditioner, a defrost operation for melting frost in the outdoor heat exchanger is performed, for example, at regular intervals.
一般に、空気調和装置は、いわゆる逆サイクルデフロスト運転を行うことが多い。逆サイクルデフロスト運転とは、暖房時とは逆に室外熱交換器が凝縮器となって室内熱交換器が蒸発器となるように冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う動作である。このため、逆サイクルデフロスト運転中には、室内熱交換器で室内空気が冷やされてしまうため、室内の快適性を損なうおそれがある。 In general, an air conditioner often performs a so-called reverse cycle defrost operation. The reverse cycle defrost operation is an operation of performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant so that the outdoor heat exchanger becomes a condenser and the indoor heat exchanger becomes an evaporator, contrary to the case of heating. For this reason, during the reverse cycle defrosting operation, the indoor air is cooled by the indoor heat exchanger, which may impair indoor comfort.
この問題に対し、例えば特許文献１に記載された空気調和装置では、暖房運転中に圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を用いてケミカル蓄熱装置に蓄熱し、デフロスト運転時にその蓄熱した熱を利用してデフロストを行なうことによって、デフロストに要する時間の短縮を図っている。
しかしながら、特許文献１の装置では、デフロストに要する時間の短縮が図られるものの、やはりデフロスト運転中は暖房が止まってしまうので、室内の快適性を十分に保つことができない。 However, in the device of Patent Document 1, although the time required for defrosting can be shortened, heating is stopped during the defrosting operation, and thus the indoor comfort cannot be sufficiently maintained.
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、デフロストを行なっている間も暖房ができるようにすることを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and aims to enable heating even during defrosting.
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
圧縮機（21）と室外熱交換器（22）と膨張機構（25）と室内熱交換器（31）とが接続された冷媒回路（15）を備えて冷凍サイクルを行なう空気調和装置であって、
前記室外熱交換器（22）が蒸発器となる冷凍サイクルによって該室外熱交換器（22）に付着した霜を除去するデフロスト動作を、該室外熱交換器（22）に並行して移動しつつ、該室外熱交換器（22）の一部分ずつに対して行なうデフロスト手段（40）を備え、
前記室外熱交換器（22）は、複数のパスを有して、縦向きに配置され、
前記デフロスト動作時に前記デフロスト手段（40）を前記室外熱交換器（22）の上方から下方に向かって移動させる駆動機構（42）を備え、
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）のパス単位でデフロスト動作を行なうように構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the first invention is
An air conditioner that includes a refrigerant circuit (15) connected to a compressor (21), an outdoor heat exchanger (22), an expansion mechanism (25), and an indoor heat exchanger (31) to perform a refrigeration cycle. ,
A defrosting operation for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (22) by a refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (22) serves as an evaporator moves in parallel with the outdoor heat exchanger (22). And defrost means (40) for each part of the outdoor heat exchanger (22) ,
The outdoor heat exchanger (22) has a plurality of paths and is arranged vertically.
A drive mechanism (42) for moving the defrost means (40) downward from above the outdoor heat exchanger (22) during the defrost operation;
The defrosting means (40) is configured to perform a defrosting operation for each pass of the outdoor heat exchanger (22) .
これにより、デフロスト手段（40）が室外熱交換器（22）に並行して移動しつつ、該室外熱交換器（22）の一部分ずつに対してデフロストを行なう。 Thereby, defrosting is performed on each part of the outdoor heat exchanger (22) while the defrosting means (40) moves in parallel with the outdoor heat exchanger (22) .
また、これにより、縦向きに配置された室外熱交換器（22）において、該室外熱交換器（22）の上の部分から順にデフロストが行なわれる。 Moreover, by this, in the outdoor heat exchanger (22) arrange | positioned vertically, defrost is performed in an order from the upper part of this outdoor heat exchanger (22) .
また、これにより、複数パスを有した室外熱交換器（22）に対し、パス単位でデフロストが行なわれる。 Moreover, by this, defrosting is performed for each outdoor heat exchanger (22) having a plurality of paths.
また、第２の発明は、
第１の発明の空気調和装置であって、
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）に対して空気の流れ方向の上流側に配置されていることを特徴とする。
In addition, the second invention,
An air conditioner according to a first invention,
The defrosting means (40) is arranged upstream of the outdoor heat exchanger (22) in the air flow direction.
これにより、室外熱交換器（22）の霜がつきやすい、室外熱交換器（22）の風上側からデフロストが行なわれる。 Thereby, defrosting is performed from the windward side of the outdoor heat exchanger (22) where the frost of the outdoor heat exchanger (22) is easily formed.
また、第３の発明は、
第２の発明の空気調和装置であって、
前記デフロスト手段（40）は、空気の流れ方向の上流側に風除けのカバー（44）を備えていることを特徴とする。
In addition, the third invention,
An air conditioner according to a second invention,
The defrost means (40) includes a windshield cover (44) on the upstream side in the air flow direction.
これにより、デフロスト手段（40）への風が、カバー（44）によって遮断される。 Thereby, the wind to the defrost means (40) is interrupted | blocked by the cover (44).
また、第４の発明は、
第１の発明の空気調和装置であって、
前記室外熱交換器（22）はフィンを有し、
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）のフィンを加熱するように構成されていることを特徴とする。
In addition, the fourth invention is
An air conditioner according to a first invention,
The outdoor heat exchanger (22) has fins,
The defrosting means (40) is configured to heat the fins of the outdoor heat exchanger (22).
これにより、霜がつきやすいフィンが加熱されて、その霜が融かされる。 Thereby, the fin which tends to attach frost is heated, and the frost is melted.
また、第５の発明は、
第４の発明の空気調和装置であって、さらに、
前記フィンの温度を検出する温度検出手段（45）と、
前記温度検出手段（45）が検出した前記フィンの温度が所定の温度よりも高くなった場合に、その部分に対するデフロスト手段（40）のデフロスト動作を終了させる制御手段（50）と、を備えていることを特徴とする。
In addition, the fifth invention,
An air conditioner according to a fourth invention, further comprising:
Temperature detecting means (45) for detecting the temperature of the fin;
And a control means (50) for terminating the defrosting operation of the defrosting means (40) for the portion when the temperature of the fin detected by the temperature detection means (45) becomes higher than a predetermined temperature. It is characterized by being.
これにより、デフロスト動作の終了がフィンの温度で制御される。 Thereby, the end of the defrost operation is controlled by the temperature of the fin.
また、第６の発明は、
第１の発明の空気調和装置であって、さらに、
風量が可変に構成され、前記室外熱交換器（22）に空気を送る室外ファン（24）と、
前記デフロスト手段（40）がデフロスト動作を行なっているときに、前記室外ファン（24）の風量を、該デフロスト手段（40）がデフロスト動作を行なっていないときよりも少なく制御する制御手段（50）と、を備えていることを特徴とする。
In addition, the sixth invention,
An air conditioner according to a first aspect of the present invention, further comprising:
An outdoor fan (24) configured such that the air volume is variable, and sends air to the outdoor heat exchanger (22);
Control means (50) for controlling the air volume of the outdoor fan (24) when the defrosting means (40) is performing a defrosting operation less than when the defrosting means (40) is not performing a defrosting operation. And.
これにより、室外ファン（24）によるデフロスト手段（40）への風の風量が低減される。 Thereby, the air volume of the wind to the defrost means (40) by the outdoor fan (24) is reduced.
また、第７の発明は、
第１の発明の空気調和装置であって、
さらに、前記デフロスト手段（40）のデフロスト動作の終了後に前記室外熱交換器（22）の下方に該デフロスト手段（40）を収納する収納部（60）を備えていることを特徴とする。
In addition, the seventh invention,
An air conditioner according to a first invention,
Furthermore, a storage section (60) for storing the defrost means (40) is provided below the outdoor heat exchanger (22) after the defrost operation of the defrost means (40) is completed.
これにより、通常の運転状態には、室外熱交換器（22）の下方にデフロスト手段（40）が収納される。 Thereby, the defrost means (40) is accommodated under the outdoor heat exchanger (22) in a normal operation state.
第１の発明によれば、室外熱交換器（22）の一部分ずつに対してデフロストが行なわれるので、室外熱交換器（22）のある部分に対してデフロストが行なわれていても、デフロストが行なわれていない他の部分には冷媒を流すことができる。したがって、デフロストが行なわれていない他の部分の作用によって、その間も暖房が続けることができる。 According to the first aspect of the invention, defrosting is performed on each part of the outdoor heat exchanger (22). Therefore, even if defrosting is performed on a part of the outdoor heat exchanger (22), the defrosting is not performed. Refrigerant can flow through other parts that are not performed. Therefore, heating can be continued during that time due to the action of other parts where defrosting is not performed.
また、第１の発明によれば、室外熱交換器（22）の上の部分から順にデフロストが行なわれるので、効率よくデフロストができる。 Moreover, according to 1st invention, since defrost is performed in an order from the upper part of an outdoor heat exchanger (22), defrost can be performed efficiently.
また、第１の発明によれば、パス単位でデフロストが行なわれるので、デフロストを行ないつつ暖房を行なう場合に、効率のよい暖房ができる。 Further, according to the first invention, since defrosting is performed in units of passes, efficient heating can be performed when heating is performed while performing defrosting.
また、第２の発明によれば、霜がつきやすい側の面から室外熱交換器（22）が加熱されるので、効率よくデフロストを行なえる。 Moreover, according to 2nd invention, since an outdoor heat exchanger (22) is heated from the surface on the side where frost easily attaches, defrost can be performed efficiently.
また、第３の発明によれば、カバー（44）によって、デフロスト手段（40）への風が遮断されるので、風によるデフロスト手段（40）の熱の損失が防止される。 According to the third aspect of the invention, since the wind to the defrosting means (40) is blocked by the cover (44), heat loss of the defrosting means (40) due to the wind is prevented.
また、第４の発明によれば、霜がつきやすいフィンが加熱されるので、より効率よくデフロストができる。 Further, according to the fourth aspect of the invention, since the fins that are easily frosted are heated, defrosting can be performed more efficiently.
また、第５の発明によれば、デフロストの終了がフィンの温度で制御されるので、霜が確実に除去されてからデフロスト動作を終了できる。 In addition, according to the fifth aspect , since the end of defrost is controlled by the temperature of the fin, the defrost operation can be ended after the frost is reliably removed.
また、第６の発明によれば、デフロスト動作時に、デフロスト手段（40）への室外ファン（24）の風量が減らされるので、風によるデフロスト手段（40）の熱の損失が低減される。また、デフロストが行われていない他の部分の風量が増加することなく、より効率よくデフロストと暖房運転が行うことができる。 According to the sixth aspect of the invention, since the air volume of the outdoor fan (24) to the defrost means (40) is reduced during the defrost operation, the heat loss of the defrost means (40) due to the wind is reduced. Further, the defrosting and the heating operation can be performed more efficiently without increasing the air volume in other portions where the defrosting is not performed.
また、第７の発明によれば、デフロストの終了後に、室外熱交換器（22）の下方にデフロスト手段（40）が収納されるので、通常の暖房運転中は、デフロスト手段（40）によって室外熱交換器（22）の効率を阻害することがない。また、この収納位置でデフロスト手段（40）が、室外熱交換器（22）で発生するドレンを受けるドレンパンに対向するように配置し、ドレンパンに付着した霜を溶かすドレンパンヒータとしてもデフロスト手段（40）を使用することができる。 Further, according to the seventh aspect , after the defrosting is completed, the defrosting means (40) is stored below the outdoor heat exchanger (22). Therefore, during the normal heating operation, the defrosting means (40) It does not hinder the efficiency of the heat exchanger (22). Further, the defrosting means (40) is arranged so as to face the drain pan that receives the drain generated by the outdoor heat exchanger (22) in this storage position, and the defrosting means (40) is also used as a drain pan heater for melting frost attached to the drain pan. ) Can be used.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和装置（10）の構成を示す冷媒回路の配管系統図である。この空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とが可能なヒートポンプ式の空気調和装置である。図１に示すように、空気調和装置（10）は、室外に設置される室外ユニット（20）、室内に設置される室内ユニット（30）、及びコントローラ（50）を備えている。上記室外ユニット（20）は、第１連絡配管（11）及び第２連絡配管（12）を介して室内ユニット（30）と接続している。これにより、この空気調和装置（10）では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（15）が構成されている。 FIG. 1 is a piping system diagram of a refrigerant circuit showing a configuration of an air conditioner (10) according to an embodiment of the present invention. This air conditioner (10) is a heat pump type air conditioner capable of cooling operation and heating operation. As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) includes an outdoor unit (20) installed outdoors, an indoor unit (30) installed indoors, and a controller (50). The outdoor unit (20) is connected to the indoor unit (30) via the first connection pipe (11) and the second connection pipe (12). Thus, in the air conditioner (10), a refrigerant circuit (15) is configured in which a refrigerant is circulated and a vapor compression refrigeration cycle is performed.
〈室内ユニット〉
室内ユニット（30）には、利用側熱交換器である室内熱交換器（31）と、室内ファン（33）とが設けられている。室内熱交換器（31）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。室内熱交換器（31）の近傍には、室内ファン（33）が設置されている。室内ファン（33）は、室内熱交換器（31）へ室内空気を送風する。
<Indoor unit>
The indoor unit (30) is provided with an indoor heat exchanger (31) which is a use side heat exchanger and an indoor fan (33). The indoor heat exchanger (31) is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. An indoor fan (33) is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger (31). The indoor fan (33) blows indoor air to the indoor heat exchanger (31).
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（20）には、圧縮機（21）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（22）と、室外膨張弁（25）と、四路切換弁（23）と、室外ファン（24）と、デフロスト装置（40）とが設けられている。
<Outdoor unit>
The outdoor unit (20) includes a compressor (21), an outdoor heat exchanger (22) that is a heat source side heat exchanger, an outdoor expansion valve (25), a four-way switching valve (23), an outdoor unit A fan (24) and a defrost device (40) are provided.
上記圧縮機（21）は、スクロール圧縮機で構成されている。 The compressor (21) is a scroll compressor.
上記室外熱交換器（22）は、複数のパスの冷媒流路を持つ、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。本実施形態の室外熱交換器（22）は５つのパスを有し、これらのパスは縦方向に並んで配置されている。 The outdoor heat exchanger (22) is a so-called cross fin type fin-and-tube heat exchanger having a plurality of paths of refrigerant flow paths. The outdoor heat exchanger (22) of this embodiment has five paths, and these paths are arranged side by side in the vertical direction.
室外熱交換器（22）の近傍には、室外ファン（24）が設置されている。室外ファン（24）は、室外熱交換器（22）へ室外空気を送風する。上記室外膨張弁（25）（膨張機構）は、開度可変の電子膨張弁で構成されている。 An outdoor fan (24) is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger (22). The outdoor fan (24) blows outdoor air to the outdoor heat exchanger (22). The outdoor expansion valve (25) (expansion mechanism) is an electronic expansion valve having a variable opening.
上記四路切換弁（23）には、４つのポートが設けられている。四路切換弁（23）では、第１ポートが圧縮機（21）の吐出管（21a）に、第２ポートが圧縮機（21）の吸入管（21b）にそれぞれ接続されている。また、四路切換弁（23）では、第３ポートが室外熱交換器（22）及び室外膨張弁（25）を介して第２連絡配管（12）に、第４ポートが第１連絡配管（11）にそれぞれ接続されている。この四路切換弁（23）は、第１ポートと第３ポートが連通すると同時に第２ポートと第４ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートが連通すると同時に第２ポートと第３ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。 The four-way selector valve (23) is provided with four ports. In the four-way selector valve (23), the first port is connected to the discharge pipe (21a) of the compressor (21), and the second port is connected to the suction pipe (21b) of the compressor (21). In the four-way switching valve (23), the third port is connected to the second connection pipe (12) via the outdoor heat exchanger (22) and the outdoor expansion valve (25), and the fourth port is the first connection pipe ( 11) each connected. The four-way selector valve (23) includes a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the third port communicate with each other and a second port and a fourth port, and the first port and the third port. It is possible to switch to a second state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the second port and the third port communicate at the same time that the four ports communicate.
デフロスト装置（40）は、室外熱交換器（22）が蒸発器となる冷凍サイクル中（すなわち暖房運転中）に室外熱交換器（22）に付着した霜を除去するデフロスト手段として設けられた装置である。このデフロスト装置（40）は、図２に示すように、加熱部（41）とモーター（42）とを備えている。そして、このデフロスト装置（40）は、図３に示すように、室外熱交換器（22）に対して風上側の該室外熱交換器（22）の面を上から下に移動しつつ、室外熱交換器（22）のフィンなどに付着した霜の除去を１パス分ずつに対して行なう。 The defrost device (40) is a device provided as defrost means for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (22) during the refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (22) serves as an evaporator (that is, during heating operation). It is. As shown in FIG. 2, the defrost device (40) includes a heating unit (41) and a motor (42). As shown in FIG. 3, the defrost device (40) moves outside the outdoor heat exchanger (22) from the top to the bottom while moving the surface of the outdoor heat exchanger (22) on the windward side from the top to the bottom. The frost adhering to the fins of the heat exchanger (22) is removed for each pass.
加熱部（41）は、図４に示すように、ヒーター（43）とカバー（44）とを備え、室外熱交換器（22）からみて風上側の該室外熱交換器（22）の面に対向して設けられている。 As shown in FIG. 4, the heating unit (41) includes a heater (43) and a cover (44), and is disposed on the surface of the outdoor heat exchanger (22) on the windward side as viewed from the outdoor heat exchanger (22). It is provided facing.
ヒーター（43）は、室外熱交換器（22）の１パス分の領域のフィンを加熱するように構成されている（図３及び図５を参照）。すなわち、加熱部（41）は、高さ方向がほぼ１パス分、幅方向が室外熱交換器（22）のほぼ横幅分の範囲を加熱する。本実施形態では、加熱部（41）のヒーター（43）にはＩＨ（induction heating）式のヒーターを採用し、２本のＩＨヒーターを上下方向に並列に並べて、上記の加熱領域を確保している。この際、ヒーター（43）は、フィンに直接接して加熱してもよいし、ヒーター（43）とフィンの間に所定の隙を設けて間接的にヒーター（43）がフィンを加熱するようにしてもよい。 The heater (43) is configured to heat the fins in the region corresponding to one pass of the outdoor heat exchanger (22) (see FIGS. 3 and 5). That is, the heating unit (41) heats a range of approximately one pass in the height direction and approximately the width of the outdoor heat exchanger (22) in the width direction. In this embodiment, an IH (induction heating) type heater is adopted as the heater (43) of the heating unit (41), and two IH heaters are arranged in parallel in the vertical direction to secure the heating area. Yes. At this time, the heater (43) may be heated in direct contact with the fin, or a predetermined gap is provided between the heater (43) and the fin so that the heater (43) indirectly heats the fin. May be.
また、カバー（44）は、ヒーター（43）を覆ってヒーター（43）に当たる風を低減するためのものであり、空気の流れ方向の上流側（すなわち室外熱交換器（22）に面しているのとは反対の側）を覆っている。 The cover (44) covers the heater (43) and reduces the wind hitting the heater (43). The cover (44) faces the upstream side of the air flow direction (that is, faces the outdoor heat exchanger (22)). The side opposite to the other side).
モーター（42）は、加熱部（41）を室外熱交換器（22）の風上側の面に沿って上下方向に駆動する駆動機構を構成している。このモーター（42）は、デフロスト動作中は、コントローラ（50）によって制御されて、室外熱交換器（22）の上端から下端に向かって、加熱部（41）を、室外熱交換器（22）の１パス分ずつ移動させる。また、デフロスト動作が行なわれていないときには、モーター（42）は、加熱部（41）を室外熱交換器（22）よりもさらに下の収納部（60）まで移動させる。なお、この収納部（60）において、室外熱交換器（22）で発生するドレンを受けるドレンパンに、ヒーター（43）が対向するように該ヒーター（43）を配置して、ドレンパンに付着した霜を溶かすドレンパンヒータとしてもヒーター（43）を使用することができる。 The motor (42) constitutes a drive mechanism that drives the heating unit (41) in the vertical direction along the windward surface of the outdoor heat exchanger (22). During the defrosting operation, the motor (42) is controlled by the controller (50) to move the heating unit (41) from the upper end to the lower end of the outdoor heat exchanger (22) and the outdoor heat exchanger (22). Move one path at a time. When the defrosting operation is not performed, the motor (42) moves the heating unit (41) to the storage unit (60) below the outdoor heat exchanger (22). In this storage part (60), the heater (43) is arranged so that the heater (43) faces the drain pan that receives the drain generated in the outdoor heat exchanger (22), and frost adhering to the drain pan. The heater (43) can also be used as a drain pan heater that dissolves.
〈コントローラ〉
コントローラ（50）は、冷房運転及び暖房運転のそれぞれの運転状態に応じて、圧縮機（21）、四路切換弁（23）、室外膨張弁（25）、デフロスト装置（40）等を制御（詳細は後述）する制御手段として設けられている。
<controller>
The controller (50) controls the compressor (21), the four-way switching valve (23), the outdoor expansion valve (25), the defrost device (40), etc., according to the respective operation states of the cooling operation and the heating operation ( It is provided as a control means to be described in detail later.
−運転動作−
上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。
-Driving action-
The operation of the air conditioner (10) will be described.
〈冷房運転〉
まず、冷房運転中の動作について、図６を参照しながら説明する。
<Cooling operation>
First, the operation during the cooling operation will be described with reference to FIG.
冷房運転では、コントローラ（50）によって四路切換弁（23）が第１状態に設定される。また、室外膨張弁（25）の開度が運転条件に応じて適宜調節される。また、圧縮機（21）が運転状態にされる。 In the cooling operation, the controller (50) sets the four-way switching valve (23) to the first state. Further, the opening degree of the outdoor expansion valve (25) is appropriately adjusted according to the operating conditions. In addition, the compressor (21) is put into operation.
これにより、冷媒回路（15）では、圧縮機（21）で冷媒を圧縮する冷凍サイクルが行われる。この際、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（22）へ送られ、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（22）で凝縮した冷媒は、室外膨張弁（25）を通過する際に低圧まで減圧され、第２連絡配管（12）を介して室内ユニット（30）へ送られる。室内ユニット（30）に流入した冷媒は、室内熱交換器（31）へ送られ、室内空気から吸熱して蒸発する。室内熱交換器（31）では室内空気が冷却され、冷却された室内空気が室内へ送り返される。室内熱交換器（31）で蒸発した冷媒は、第１連絡配管（11）を介して室外ユニット（20）へ送られ、圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。 Thereby, in a refrigerant circuit (15), the refrigerating cycle which compresses a refrigerant with a compressor (21) is performed. At this time, the refrigerant discharged from the compressor (21) is sent to the outdoor heat exchanger (22), dissipates heat to the outdoor air, and condenses. The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (22) is depressurized to a low pressure when passing through the outdoor expansion valve (25), and is sent to the indoor unit (30) through the second connection pipe (12). The refrigerant that has flowed into the indoor unit (30) is sent to the indoor heat exchanger (31), and absorbs heat from the indoor air to evaporate. In the indoor heat exchanger (31), the room air is cooled, and the cooled room air is sent back into the room. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (31) is sent to the outdoor unit (20) via the first communication pipe (11), and is sucked into the compressor (21) and compressed.
〈暖房運転〉
次に、暖房運転中の動作について、図７を参照しながら説明する。
<Heating operation>
Next, the operation during the heating operation will be described with reference to FIG.
暖房運転では、コントローラ（50）によって四路切換弁（23）が第２状態に設定される。また、室外膨張弁（25）の開度が運転条件に応じて適宜調節される。また、圧縮機（21）が運転状態にされる。 In the heating operation, the controller (50) sets the four-way selector valve (23) to the second state. Further, the opening degree of the outdoor expansion valve (25) is appropriately adjusted according to the operating conditions. In addition, the compressor (21) is put into operation.
これにより、冷媒回路（15）では、圧縮機（21）で冷媒を圧縮する冷凍サイクルが行われる。この際、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、第１連絡配管（11）を通って室内ユニット（30）へ送られる。室内ユニット（30）に流入した冷媒は、室内熱交換器（31）で室内空気へ放熱して凝縮する。室内熱交換器（31）では室内空気が加熱され、加熱された室内空気が室内へ送り返される。室内熱交換器（31）で凝縮した冷媒は、第２連絡配管（12）を介して室外ユニット（20）へ送られる。室外ユニット（20）に流入した冷媒は、室外膨張弁（25）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（22）で室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（22）で蒸発した冷媒は、圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。 Thereby, in a refrigerant circuit (15), the refrigerating cycle which compresses a refrigerant with a compressor (21) is performed. At this time, the refrigerant discharged from the compressor (21) is sent to the indoor unit (30) through the first connection pipe (11). The refrigerant flowing into the indoor unit (30) dissipates heat to the indoor air and condenses in the indoor heat exchanger (31). In the indoor heat exchanger (31), the room air is heated, and the heated room air is sent back into the room. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (31) is sent to the outdoor unit (20) through the second connection pipe (12). The refrigerant flowing into the outdoor unit (20) is depressurized when passing through the outdoor expansion valve (25), and then absorbs heat from the outdoor air and evaporates in the outdoor heat exchanger (22). The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (22) is sucked into the compressor (21) and compressed.
〈デフロスト動作〉
上記の暖房運転を行なっていると、室外ユニット（20）の室外熱交換器（22）に霜が付着してくる。そこで、この空気調和装置（10）では、一定時間ごとに、デフロスト動作を行なう。この際、空気調和装置（10）では、上記で説明した暖房運転を行ないつつ、デフロスト動作を行なう。
<Defrost operation>
During the heating operation described above, frost adheres to the outdoor heat exchanger (22) of the outdoor unit (20). Therefore, in this air conditioner (10), a defrost operation is performed at regular intervals. At this time, the air conditioner (10) performs the defrost operation while performing the heating operation described above.
例えば、暖房運転が開始されて一定時間が経過すると、コントローラ（50）が、デフロスト装置（40）等を制御してデフロスト動作を開始させる。空気調和装置（10）では、デフロスト動作が開始されても、四路切換弁（23）は第２状態に設定された状態である。また、圧縮機（21）も運転状態である。 For example, when the heating operation is started and a certain time elapses, the controller (50) controls the defrost device (40) and the like to start the defrost operation. In the air conditioner (10), even when the defrost operation is started, the four-way switching valve (23) is in the state set to the second state. The compressor (21) is also in operation.
このデフロスト動作では、コントローラ（50）は、まず、モーター（42）を制御して、図８の（ａ）に示すように、収納部（60）に格納されている加熱部（41）を室外熱交換器（22）の一番上のパスに対向する位置まで移動させる。また、室外ファン（24）の回転数を通常の暖房運転時よりも下げて、室外熱交換器（22）への風量、すなわち加熱部（41）への風量を下げる。 In this defrosting operation, the controller (50) first controls the motor (42) to move the heating unit (41) stored in the storage unit (60) to the outdoor side as shown in FIG. Move to the position facing the top path of the heat exchanger (22). Further, the rotational speed of the outdoor fan (24) is lowered as compared with the normal heating operation, and the air volume to the outdoor heat exchanger (22), that is, the air volume to the heating unit (41) is decreased.
次にコントローラ（50）は、加熱部（41）のヒーター（43）をオンに制御して、一番上のパスのフィンを加熱し、そのフィンに付着している霜を溶かす。この際、ヒーター（43）は、カバー（44）で覆われ、且つ室外ファン（24）の風量が通常の暖房運転時よりも下げられているので、ヒーター（43）の熱は、効率よく一番上のパスのフィンに伝えられる。 Next, the controller (50) turns on the heater (43) of the heating unit (41) to heat the fins in the uppermost path, and melts frost adhering to the fins. At this time, since the heater (43) is covered with the cover (44) and the air volume of the outdoor fan (24) is lower than that during normal heating operation, the heat of the heater (43) is efficiently reduced. It is conveyed to the fin of the top pass.
このように、フィンが加熱されると、一番上のパスでは、伝熱管内の冷媒がヒーター（43）の熱によって蒸発する。そのため、一番上のパスは、他のパスよりも冷媒の流量が減って、例えば全体の流量の４％程度になる。これにより、ヒーター（43）の殆どの熱が霜を溶かすために使用されることになる。一方、他のパスでは、デフロスト動作が行なわれていないので、冷媒は、ほぼ通常どおり流れる（例えば図８の（ａ）に示すように、それぞれのパスで全体の２４％ずつ流れる）。 Thus, when the fin is heated, in the uppermost path, the refrigerant in the heat transfer tube evaporates due to the heat of the heater (43). Therefore, the flow rate of the refrigerant in the uppermost path is smaller than that in the other paths, for example, about 4% of the total flow rate. Thereby, most of the heat of the heater (43) is used to melt the frost. On the other hand, since the defrost operation is not performed in the other paths, the refrigerant flows almost as usual (for example, as shown in FIG. 8A, 24% of the total flows in each path).
この空気調和装置（10）では、コントローラ（50）は、１つのパスに対するデフロストの終了条件を時間で判定する。すなわち、空気調和装置（10）では、一定の時間のデフロストを行なったら、そのパスに対するデフロストを終了する。例えば、この空気調和装置（10）の定格出力が２．８ｋＷの場合に、この出力に対応したサイズの室外熱交換器（22）（本実施形態では５つのパスを有している）に対しては、ヒーター（43）が１ｋＷの加熱量を有しているとすれば、この室外熱交換器（22）の１パスあたり約２分程度が必要になると考えられる。そこで、この空気調和装置（10）では、コントローラ（50）は、１パス当たりのデフロスト時間を２分間に制御する。 In this air conditioner (10), the controller (50) determines the defrost end condition for one path by time. That is, in the air conditioner (10), after defrosting for a certain period of time, the defrosting for that path is terminated. For example, when the rated output of the air conditioner (10) is 2.8 kW, the outdoor heat exchanger (22) having a size corresponding to this output (in this embodiment, has five paths) Assuming that the heater (43) has a heating amount of 1 kW, it is considered that about 2 minutes are required for each pass of the outdoor heat exchanger (22). Therefore, in this air conditioner (10), the controller (50) controls the defrost time per pass to 2 minutes.
そして、一番上のパスに対するデフロストが一定時間の間（この例では２分間）行なわれると、コントローラ（50）はモーター（42）を制御して、図８の（ｂ）に示すように、加熱部（41）を室外熱交換器（22）の１パス分だけ下方に移動させる。これにより、ヒーター（43）は、その位置のフィンを加熱して、そのパスに付着している霜を溶かす。この場合も、デフロストが行なわれているパスは冷媒の流量が減少し、その他のパスでは冷媒がほぼ通常通り流れる。なお、図８では、加熱部（41）の位置毎（（ａ）〜（ｅ））に、それぞれのパスの流量をパーセント表示で表わしている。 Then, when defrosting for the uppermost path is performed for a certain time (in this example, 2 minutes), the controller (50) controls the motor (42), as shown in FIG. The heating unit (41) is moved downward by one path of the outdoor heat exchanger (22). Thereby, a heater (43) heats the fin of the position and melts the frost adhering to the path. Also in this case, the flow rate of the refrigerant decreases in the path where defrosting is performed, and the refrigerant flows almost normally in the other paths. In addition, in FIG. 8, the flow volume of each path | pass is represented by the percentage display for every position ((a)-(e)) of the heating part (41).
上から２番目のパスのデフロストが終わると、以下同様に、図８の（ｃ）〜（ｅ）に示すように、加熱部（41）によって、室外熱交換器（22）の上端から下端に向かって、１パス分ずつ、それぞれ一定時間のデフロストが行なわれる。この例では、１パスあたり約２分間のデフロストが行なわれ、この室外熱交換器（22）には５つのパスが含まれているので、室外熱交換器（22）全体のデフロストには約１０分を要することになる。全てのパスに対してのデフロストが終了すると、コントローラ（50）はモーター（42）を制御して、加熱部（41）を収納部（60）の位置にまで移動させて該収納部（60）に格納する。以下、空気調和装置（10）では、上記のデフロスト動作が一定時間ごとに繰り返される。 When the defrosting of the second pass from the top is finished, similarly, as shown in (c) to (e) of FIG. 8, the heating unit (41) causes the outdoor heat exchanger (22) to move from the upper end to the lower end. On the other hand, defrosting for a certain time is performed for each pass. In this example, defrosting is performed for about 2 minutes per pass, and since this outdoor heat exchanger (22) includes five passes, the total defrosting of the outdoor heat exchanger (22) is about 10 minutes. It will take minutes. When the defrosting for all the paths is completed, the controller (50) controls the motor (42) to move the heating part (41) to the position of the storage part (60), and the storage part (60). To store. Hereinafter, in the air conditioner (10), the above defrosting operation is repeated at regular intervals.
以上のように、空気調和装置（10）では、室外熱交換器（22）の一部分ずつに対してデフロストを行なうとともに、室外熱交換器（22）の他の部分は暖房に使用する。それゆえ、デフロスト動作中はデフロストを行なっていない通常運転時よりも暖房能力が下がるものの、デフロストが行なわれていない他のパスの作用によってその間も暖房が続けられる。 As described above, in the air conditioner (10), defrosting is performed on each part of the outdoor heat exchanger (22), and the other part of the outdoor heat exchanger (22) is used for heating. Therefore, while the defrosting operation is performed, the heating capacity is lower than that in the normal operation in which the defrosting is not performed, but the heating is continued during that time due to the action of another path where the defrosting is not performed.
したがって、本実施形態によれば、デフロスト動作中に暖房が完全に止まらず、コールドドラフトの発生が少なく、より快適な暖房が可能になる。 Therefore, according to the present embodiment, heating does not stop completely during the defrosting operation, the occurrence of cold draft is less, and more comfortable heating is possible.
《その他の実施形態》
なお、１つの箇所のデフロストは、その部分のフィンの温度が所定以上の温度になった場合に終了するように制御してもよい。これには例えば、図９に示すように、室外熱交換器（22）の各パスにそのパスのフィン温度を検出する温度検出手段として温度センサー（45）を設け、各温度センサー（45）の出力をコントローラ（50）に入力しておく。そして、デフロスト中のパスのフィン温度が所定以上の温度（例えば１０℃）になった場合に、コントローラ（50）によって加熱部（41）やモーター（42）等を制御し、そのパスのデフロストを終了させる。このように、１つの箇所のデフロストの終了をフィン温度で判定することで、霜が確実に除去されてからその部分のデフロストを終了できる。
<< Other Embodiments >>
In addition, you may control so that the defrost of one location may be complete | finished when the temperature of the fin of the part becomes more than predetermined temperature. For example, as shown in FIG. 9, each path of the outdoor heat exchanger (22) is provided with a temperature sensor (45) as temperature detecting means for detecting the fin temperature of the path, and each temperature sensor (45) Input the output to the controller (50). When the fin temperature of the path in the defrost reaches a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) (for example, 10 ° C.), the controller (50) controls the heating unit (41), the motor (42), etc. Terminate. Thus, by determining the end of defrosting at one location based on the fin temperature, the defrosting at that portion can be completed after the frost has been reliably removed.
また、デフロストの単位は１パス分には限らない。例えば、複数のパスに対してデフロストを行なうようにしてもよい。ただし、あまりに広範囲に渡ってデフロストを行なうと、暖房能力が下がり過ぎるので、１度にデフロストを行なう範囲は、例えば、室外熱交換器の高さの１／４以下程度の範囲に収めておくのが好ましい。 The defrost unit is not limited to one pass. For example, defrosting may be performed on a plurality of paths. However, if the defrost is performed over a very wide range, the heating capacity is too low. Therefore, the range for performing the defrost at a time is, for example, within a range of about 1/4 or less of the height of the outdoor heat exchanger. Is preferred.
また、デフロストの単位はパス単位ではなく、１つのパスの一部分に対してデフロストを行なってもよい。 Further, the defrost unit is not a pass unit, and defrost may be performed on a part of one pass.
また、例えば横断面がコの字型の熱交換器のように、室外熱交換器（22）として複数の面を有した熱交換器を採用した場合には、それぞれの面に対して加熱部（41）を設けてやればよい。 In addition, when a heat exchanger having a plurality of surfaces is adopted as the outdoor heat exchanger (22), such as a heat exchanger having a U-shaped cross section, for example, a heating unit is provided for each surface. (41) may be provided.
本発明に係る空気調和装置は、冷凍サイクルを行なって暖房を行なう空気調和装置として有用である。 The air conditioner according to the present invention is useful as an air conditioner that performs heating by performing a refrigeration cycle.
１０ 空気調和装置
１５ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 室外熱交換器
２４ 室外ファン
２５ 室外膨張弁（膨張機構）
３１ 室内熱交換器
４０ デフロスト装置（デフロスト手段）
４２ モーター（駆動機構）
４４ カバー
４５ 温度センサー（温度検出手段）
５０ コントローラ（制御手段）
６０ 収納部
DESCRIPTION OF
31
42 Motor (drive mechanism)
44
50 controller (control means)
60 storage
Claims (7)
前記室外熱交換器（22）が蒸発器となる冷凍サイクルによって該室外熱交換器（22）に付着した霜を除去するデフロスト動作を、該室外熱交換器（22）に並行して移動しつつ、該室外熱交換器（22）の一部分ずつに対して行なうデフロスト手段（40）を備え、
前記室外熱交換器（22）は、複数のパスを有して、縦向きに配置され、
前記デフロスト動作時に前記デフロスト手段（40）を前記室外熱交換器（22）の上方から下方に向かって移動させる駆動機構（42）を備え、
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）のパス単位でデフロスト動作を行なうように構成されていることを特徴とする空気調和装置。 An air conditioner that includes a refrigerant circuit (15) connected to a compressor (21), an outdoor heat exchanger (22), an expansion mechanism (25), and an indoor heat exchanger (31) to perform a refrigeration cycle. ,
A defrosting operation for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (22) by a refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (22) serves as an evaporator moves in parallel with the outdoor heat exchanger (22). And defrost means (40) for each part of the outdoor heat exchanger (22) ,
The outdoor heat exchanger (22) has a plurality of paths and is arranged vertically.
A drive mechanism (42) for moving the defrost means (40) downward from above the outdoor heat exchanger (22) during the defrost operation;
The air conditioner characterized in that the defrost means (40) is configured to perform a defrost operation in units of paths of the outdoor heat exchanger (22) .
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）に対して空気の流れ方向の上流側に配置されていることを特徴とする空気調和装置。 It is an air conditioning apparatus of Claim 1, Comprising:
The air conditioner characterized in that the defrost means (40) is arranged on the upstream side in the air flow direction with respect to the outdoor heat exchanger (22).
前記デフロスト手段（40）は、空気の流れ方向の上流側に風除けのカバー（44）を備えていることを特徴とする空気調和装置。 An air conditioner according to claim 2 ,
The defrosting means (40) includes a windshield cover (44) on the upstream side in the air flow direction.
前記室外熱交換器（22）はフィンを有し、
前記デフロスト手段（40）は、前記室外熱交換器（22）のフィンを加熱するように構成されていることを特徴とする空気調和装置。 It is an air conditioning apparatus of Claim 1, Comprising:
The outdoor heat exchanger (22) has fins,
The air conditioner characterized in that the defrost means (40) is configured to heat the fins of the outdoor heat exchanger (22).
前記フィンの温度を検出する温度検出手段（45）と、
前記温度検出手段（45）が検出した前記フィンの温度が所定の温度よりも高くなった場合に、その部分に対するデフロスト手段（40）のデフロスト動作を終了させる制御手段（50）と、を備えていることを特徴とする空気調和装置。 The air conditioner according to claim 4 , further comprising:
Temperature detecting means (45) for detecting the temperature of the fin;
And a control means (50) for terminating the defrosting operation of the defrosting means (40) for the portion when the temperature of the fin detected by the temperature detection means (45) becomes higher than a predetermined temperature. An air conditioner characterized by comprising:
風量が可変に構成され、前記室外熱交換器（22）に空気を送る室外ファン（24）と、
前記デフロスト手段（40）がデフロスト動作を行なっているときに、前記室外ファン（24）の風量を、該デフロスト手段（40）がデフロスト動作を行なっていないときよりも少なく制御する制御手段（50）と、を備えていることを特徴とする空気調和装置。 The air conditioner of claim 1, further comprising:
An outdoor fan (24) configured such that the air volume is variable, and sends air to the outdoor heat exchanger (22);
Control means (50) for controlling the air volume of the outdoor fan (24) when the defrosting means (40) is performing a defrosting operation less than when the defrosting means (40) is not performing a defrosting operation. And an air conditioner.
さらに、前記デフロスト手段（40）のデフロスト動作の終了後に前記室外熱交換器（22）の下方に該デフロスト手段（40）を収納する収納部（60）を備えていることを特徴とする空気調和装置。 It is an air conditioning apparatus of Claim 1, Comprising:
The air conditioner further comprises a storage section (60) for storing the defrost means (40) below the outdoor heat exchanger (22) after the defrost operation of the defrost means (40) is completed. apparatus.
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