专利名称：空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调机，该空调机具有流路切换阀，该流路切换阀切换流体的流通路径或者向多个方向分配流体。
背景技术：
专利文献I (日本特开平11 - 132603号公报)公开了这样的方法:当在空调机的制热运转中室外热交换器附着有霜时，作为去除该附着的霜的手段，使在压缩机中排出的高温制冷剂绕过冷凝器而流向蒸发器。
发明概要发明要解决的问题但是，在专利文献I公开的空调机中，每当进行除霜运转时即停止暖气供给，因而使用户产生不舒适感的可能性增大。本发明的课题是提供一种空调机，能够在持续制热运转的状态下进行室外热交换器的除霜。用于解决问题的技术方案本发明的第一方面的空调机采用蒸汽压缩式冷冻循环，在所述蒸汽压缩式冷冻循环中，制冷剂按照压缩机、冷凝器、减压器、蒸发器的顺序进行循环，所述空调机具有室内热交换器、室外热交换器、流路切换阀、旁通路径、开闭阀和控制部。室内热交换器在制热运转时作为冷凝器，在制冷运转时作为蒸发器。室外热交换器在制热运转时作为蒸发器，在制冷运转时作为冷凝器。流路切换阀配置在减压器和室外热交换器之间。旁通路径用于将来自压缩机的排出制冷剂的一部分引导到流路切换阀。开闭阀配置于旁通路径。控制部至少控制流路切换阀和开闭阀。室外热交换器具有第I室外热交换部、和与第I室外热交换部并联连接的第2室外热交换部。流路切换阀具有用于向第一方式、第二方式和第三方式中的任一方式进行切换的切换机构。第一方式是使从减压器流入的制冷剂流向第I室外热交换部和第2室外热交换部双方的方式。第二方式是使从减压器流入的制冷剂流向第I室外热交换部、而且使从旁通路径流入的制冷剂流向第2室外热交换部的方式。第三方式是使从减压器流入的制冷剂流向第2室外热交换部、而且使从旁通路径流入的制冷剂流向第I室外热交换部的方式。并且，控制部在进行除霜运转时将流路切换阀切换为第二方式或者第三方式，将开闭阀设为打开状态。在该空调机中，能够使用室外热交换器的一部分来持续制热运转，同时从旁通路径向另一部分导入高压.高温制冷剂进行除霜。因此，能够在不停止暖气供给的状态下进行除霜。本发明的第二方面的空调机是根据第一方面所述的空调机，所述空调机还具有用于检测室外温度的室外温度传感器。在室外温度传感器的检测温度为预定温度以上时，控制部将开闭阀设为关闭状态。
在该空调机中，在室外温度不在冰点以下时(优选在5°C以上时)，霜是自然融解的，因而将开闭阀设为关闭状态，不导入高压.高温制冷剂即可除霜。本发明的第三方面的空调机是根据第一方面所述的空调机，所述空调机还具有第2旁通路径。第2旁通路径用于将制热运转时的室外热交换器的出口和流路切换阀连接起来。流路切换阀的切换机构能够向第一方式、第二方式、第三方式和第四方式中的任一方式进行切换。另外，第四方式是使从旁通路径流入的制冷剂流向第2旁通路径的方式。并且，控制部在将流路切换阀切换为第一方式之前，将流路切换阀切换为第四方式。在外部大气温度较低时，刚刚开始制热运转前的压缩机较凉，并且压缩机的热容量较大，因而从制热运转开始到高温制冷剂循环到室内热交换器需要一定的时间。因此，从制热运转性能的角度考虑，优选使压缩机温度快速上升。在该空调机中，控制部将流路切换阀切换为第四方式，由此从压缩机排出的高压.高温的气体制冷剂的一部分按照旁通路径、流路切换阀和第2旁通路径的顺序进行流动，并再次返回到压缩机中，因而压缩机的温度快速上升。本发明的第四方面的空调机是根据第三方面所述的空调机，所述室内热交换器具有第I室内热交换部、第2室内热交换部和减压部。减压部连接于第I室内热交换部和第2室内热交换部之间。流路切换阀的切换机构能够向第一方式、第二方式、第三方式、第四方式和第五方式中的任一方式进行切换。另外，第五方式是使从第2旁通路径流入的制冷剂流向减压器的方式。并且，在按照与制热运转时相反的循环进行使从压缩机排出的制冷剂流向第I室内热交换部的再热除湿运转时，控制部将流路切换阀切换为第五方式。在该空调机中，在再热除湿运转时，只有室内热交换器的第I室内热交换部作为冷凝器。第I室内热交换部的容量小于室外热交换器的容量，因而产生剩余制冷剂，但是从压缩机排出的制冷剂也能够从室外热交换器的入口侧流入室外热交换器内，因而剩余制冷剂储存在室外热交换器内。因此，第I室内热交换部不会被液体制冷剂过度占用，能够抑制高压上升并有效运用冷凝器能力，即能够实现抑制压缩机的输入的节能的再热除湿运转。发明效果在本发明的第一方面的空调机中，一边使用室外热交换器的一部分持续制热运转一边进行除霜，因而不会停止暖气供给。在本发明的第二方面的空调机中，将开闭阀设为关闭状态，不需导入高压.高温制冷剂即可除霜。在本发明的第三方面的空调机中，从压缩机排出的高压.高温的气体制冷剂的一部分按照旁通路径、流路切换阀和第2旁通路径的顺序进行流动，并再次返回到压缩机中，因而压缩机温度快速上升。在本发明的第四方面的空调机中，第I室内热交换部不会被液体制冷剂过度占用，能够抑制高压上升并有效运用冷凝器能力，即能够实现抑制压缩机的输入的节能的再热除湿运转。
图1是本发明的一个实施方式涉及的空调机的结构图。图2是本实施方式涉及的空调机所使用的流路切换阀的立体图。
图3A是将切换为第一方式的第I切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图3B是将切换为第一方式的第2切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图4A是阀芯的分解立体图。图4B是从与图4A不同的角度观察的阀芯的立体图。图5A是将切换为第二方式的第I切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图5B是将切换为第二方式的第2切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图6A是将切换为第三方式的第I切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图6B是将切换为第三方式的第2切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图7A是将切换为第四方式的第I切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图7B是将切换为第四方式的第2切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图8A是将切换为第五方式的第I切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图8B是将切换为第五方式的第2切换部沿与本体的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。图9A是表示切换为第一方式的流路切换阀的配管连接部之间的连通状态的路径图。图9B是表示切换为第二方式的流路切换阀的配管连接部之间的连通状态的路径图。图9C是表示切换为第三方式的流路切换阀的配管连接部之间的连通状态的路径图。图9D是表示切换为第四方式的流路切换阀的配管连接部之间的连通状态的路径图。图9E是表示切换为第五方式的流路切换阀的配管连接部之间的连通状态的路径图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施方式。另外，下面的实施方式是本发明的具体示例，不限定本发明的技术范围。 (I)空调机300的整体结构图1是本发明的一个实施方式涉及的空调机300的结构图。在图1中，空调机300具有室内单元4、室外单元6和控制部8。室内单元4和室外单元6通过制冷剂联络管而连接，并构成蒸汽压缩式的制冷剂回路。(2)具体结构(2— I)室内单元4室内单元4包括室内热交换器40。室内热交换器40是翅片管式热交换器，在制热运转时作为制冷剂的冷凝器发挥作用，由此将空气加热。并且，在制冷运转时作为制冷剂的蒸发器发挥作用，由此将空气冷却。室内热交换器40具有:第I室内热交换部40a ;与第I室内热交换部40a串联连接的第2室内热交换部40b ;以及第2膨胀阀40c，其连接在第I室内热交换部40a和第2室内热交换部40b之间。(2 —2)室外单元6室外单元6主要设置在室外，具有四路切换阀2、压缩机5、膨胀阀7、室外热交换器46和流路切换阀51。(2 — 2 — I)四路切换阀2四路切换阀2是在切换制冷运转和制热运转时切换制冷剂的流动方向的阀。在制冷运转时，四路切换阀2将压缩机5的排出侧和室外热交换器46的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室内热交换器40的气体侧连接起来。另外，在制热运转时，四路切换阀2将压缩机5的排出侧和室内热交换器40的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室外热交换器46的气体侧连接起来。(2 — 2 — 2)压缩机 5压缩机5是采用变换方式的容量可变式压缩机，压缩机5吸入低压的气体制冷剂，并将其在压缩成为高压的气体制冷剂后排出。(2 — 2 — 3)膨胀阀 7在制热运转时，膨胀阀7将在室内热交换器40中散热的高压的液体制冷剂在输送给室外热交换器46之前进行减压。并且，在制冷运转时，膨胀阀7将在室外热交换器46中散热的高压的液体制冷剂在输送给室内热交换器40之前进行减压。(2-2-4)室外热交换器46室外热交换器46是这样的热交换器，即在制冷运转时作为制冷剂的冷凝器发挥作用，在制热运转时作为制冷剂的蒸发器发挥作用。另外，室外热交换器46具有第I室外热交换部46a、和与第I室外热交换部46a并联连接的第2室外热交换部46b。(2-2-5)流路切换阀51图2是本实施方式涉及的空调机300所使用的流路切换阀51的立体图。在图2中，流路切换阀51由本体10、阀芯20和马达30构成。本体10是一端封闭的圆筒管。在本体10的主体部IOa预先开设有5个孔，配管连接用的管被嵌入并钎焊在各个孔中。为了便于说明，将这5根管分别称为第I配管连接部11、第2配管连接部12、第3配管连接部13、第4配管连接部14和第5配管连接部15。第I配管连接部11、第2配管连接部12、第3配管连接部13、第4配管连接部14和第5配管连接部15能够成为制冷剂流入流路切换阀51时的流入口、和制冷剂从流路切换阀51流出时的流出口中的任意一个口。(3)流路切换阀51的具体结构第I配管连接部11、第3配管连接部13和第5配管连接部15从本体10的底面IOb侧观察在相同高度的位置配置于主体部IOa的周围，将这些配管连接部称为第I切换部101(参照图3A)。同样，第2配管连接部12和第4配管连接部14从本体10的底面IOb侧观察在相同高度的位置配置于主体部IOa的周围，将这些配管连接部称为第2切换部102(参照图3B)。第2切换部102比第I切换部101靠近底面10b。在图1中，第I配管连接部11与膨胀阀7连接。第3配管连接部13与室外热交换器46的第I室外热交换部46a连接。第5配管连接部15与室外热交换器46的第2室外热交换部46b连接。另外，第2配管连接部12与第2旁通路径62连接。第2旁通路径62是将制热运转时的室外热交换器46的出口和流路切换阀51连接起来的制冷剂配管。另外，第4配管连接部14与旁通路径61连接。旁通路径61是将从压缩机5排出的制冷剂的一部分引导到流路切换阀51的制冷剂配管。在旁通路径61的中途设有开闭阀71。本体10的内部是圆筒形的空腔，收纳有沿着其圆周面旋转的阀芯20。阀芯20由马达30驱动，根据马达30的旋转角度而切换为第一方式、第二方式、第三方式、第四方式、第五方式。图3A是将切换为第一方式的第I切换部101沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图，图3B是将切换为第一方式的第2切换部102沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀的剖面图。在图3A中，第3配管连接部13被固定在相对于主体部IOa的中心轴线沿顺时针方向从第I配管连接部11离开90°的位置。第5配管连接部15被固定在相对于主体部IOa的中心轴线沿逆时针方向从第I配管连接部11离开90°的位置。在图3B中，第4配管连接部14被固定在相对于主体部IOa的中心轴线沿顺时针方向从第2配管连接部12离开180°的位置。阀芯20具有属于第I切换部101的第I阀芯201、和属于第2切换部102的第2阀芯202。下面，参照附图来说明第I阀芯201和第2阀芯202。图4A是阀芯的分解立体图，图4B是从与图4A不同的角度观察的阀芯的立体图。在图4A、图4B中，阀芯20包括第I阀芯201、第2阀芯202、分隔部件210、第I密封部件211和第2密封部件212。第I阀芯201是旋转体，具有密封部201a、凸部201b和凹部201c。密封部201a沿着本体10的内周进行旋转移动。凸部201b被成形为流线形,从旋转中心向一个方向凸出。凹部201c被成形为U字状，朝向旋转中心凹陷。第2阀芯202是与第I阀芯201相同形状的旋转体，具有密封部202a、凸部202b和凹部202c。密封部202a沿着本体10的内周进行旋转移动。凸部202b被成形为流线形，从旋转中心向一个方向凸出。凹部202c被成形为U字状，朝向旋转中心凹陷。分隔部件210是配置在第I阀芯201和第2阀芯202之间的圆柱形的旋转体。分隔部件210与本体10的内周面隔开微小间隙而对置。另外，分隔部件210具有联络孔210a，该联络孔210a连结第I阀芯201的凹部201c和第2阀芯202的凹部202c。第I阀芯201、第2阀芯202和分隔部件210被固定于一根旋转轴，该旋转轴与马达30的输出轴连接。第I密封部件211呈圆柱形状，配置在第I阀芯201和本体10的马达30侧端部之间。第I密封部件211进行密封使得在第I阀芯201中通过的流体不向马达30侧泄漏。在第I密封部件211的中心开设有轴孔，旋转轴贯通于此。第2密封部件212呈圆柱形状，配置在第2阀芯202和本体10的底面IOb之间。第2密封部件212进行密封使得在第2阀芯202中通过的流体不向底面IOb侧泄漏。在第2密封部件212的中心开设有轴孔，旋转轴贯通于此。(3 -1)流路切换阀51的第一方式如图3A、图3B所示，通过将流路切换阀51切换为第一方式，在第I切换部101中，凸部201b与第I配管连接部11对置。从第I配管连接部11流入的制冷剂通过凸部201b被分流为朝向第3配管连接部13的制冷剂和朝向第5配管连接部15的制冷剂。在图1中，在第3配管连接部13流出的制冷剂被输送到室外热交换器46的第I热交换部46a，在第5配管连接部15流出的制冷剂被输送到室外热交换器46的第2热交换部46b。在第2切换部102中，凹部202c与第4配管连接部14对置。从第4配管连接部14流入的制冷剂被密封部202a阻挡而不能流向第2配管连接部12，因而沿着凹部202c朝向第I切换部101的凹部201c。但是，在此处制冷剂也被密封部201a阻挡，因而不能流向第I配管连接部11、第3配管连接部13和第5配管连接部15中任意一方。图9A是表示切换为第一方式的流路切换阀51的各配管连接部之间的连通状态的路径图。在图9A中，通过将流路切换阀51切换为第一方式，第I配管连接部11和第3配管连接部13连通，而且第I配管连接部11和第5配管连接部15连通。以后，在对通过切换为第一方式的流路切换阀51的制冷剂的流动进行说明时参照图9A。(3 - 2)流路切换阀51的第二方式下面，图5A是将切换为第二方式的第I切换部101沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图，图5B是将切换为第二方式的第2切换部102沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图。在图5A、图5B中，通过将流路切换阀51切换为第二方式，在第I切换部101中，凹部202c与第5配管连接部15对置。从第I配管连接部11流入的制冷剂的第5配管连接部15侧被密封部201a阻挡，因而朝向第3配管连接部13。在图1中，在第3配管连接部13流出的制冷剂被输送到室外热交换器46的第I室外热交换部46a。在第2切换部102中，凹部202c与第4配管连接部14对置。从第4配管连接部14流入的制冷剂被密封部201a阻挡而不能流向第2配管连接部12，因而沿着凹部202c朝向第I切换部101的凹部201c。凹部201c与第5配管连接部15连通，因而在凹部201c通过的制冷剂经由第5配管连接部15被输送到室外热交换器46的第2室外热交换部46b。图9B是表示切换为第二方式的流路切换阀51的各配管连接部之间的连通状态的路径图。在图9B中，通过将流路切换阀51切换为第二方式，第I配管连接部11和第3配管连接部13连通，而且第4配管连接部14和第5配管连接部15连通。以后，在对通过切换为第二方式的流路切换阀51的制冷剂的流动进行说明时参照图9B。(3 - 3)流路切换阀51的第三方式下面，图6A是将切换为第三方式的第I切换部101沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图，图6B是将切换为第三方式的第2切换部102沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图。在图6A、图6B中，通过将流路切换阀51切换为第三方式，在第I切换部101中，凹部201c与第3配管连接部13对置。从第I配管连接部11流入的制冷剂的第3配管连接部13侧被密封部201a阻挡，因而朝向第5配管连接部15。在图1中，在第5配管连接部15流出的制冷剂被输送到室外热交换器46的第2室外热交换部46b。在第2切换部102中，凹部202c与第4配管连接部14对置。从第4配管连接部14流入的制冷剂被密封部202a阻挡而不能流向第2配管连接部12，因而沿着凹部202c朝向第I切换部101的凹部201c。凹部201c与第3配管连接部13连通，因而在凹部201c通过的制冷剂经由第3配管连接部13被输送到室外热交换器46的第I室外热交换部46a。图9C是表示切换为第三方式的流路切换阀51的各配管连接部之间的连通状态的路径图。在图9C中，通过将流路切换阀51切换为第三方式，第I配管连接部11和第5配管连接部15连通，而且第4配管连接部14和第3配管连接部13连通。以后，在对通过切换为第三方式的流路切换阀51的制冷剂的流动进行说明时参照图9C。(3 - 4)流路切换阀51的第四方式下面，图7A是将切换为第四方式的第I切换部101沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图，图7B是将切换为第四方式的第2切换部102沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图。在图7A、图7B中，通过将流路切换阀51切换为第四方式，在第I切换部101中，凹部201c与第5配管连接部15对置。第5配管连接部15侧被密封部201a阻挡，因而第I配管连接部11和第3配管连接部13连通。但是，在第四方式中，在第I配管连接部11和第3配管连接部13均不流过制冷剂。在第2切换部102中，凹部202c与第4配管连接部14对置，因此，从第4配管连接部14流入的制冷剂不被阻挡地流向第2配管连接部12。在图1中，在第2配管连接部12流出的制冷剂经由第2旁通路径62向压缩机5的吸入侧输送。图9D是表示切换为第四方式的流路切换阀51的各配管连接部之间的连通状态的路径图。在图9D中，通过将流路切换阀51切换为第四方式，第4配管连接部14和第2配管连接部12连通。以后，在对通过切换为第四方式的流路切换阀51的制冷剂的流动进行说明时参照图9D。(3 - 5)流路切换阀51的第五方式下面，图8A是将切换为第五方式的第I切换部101沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图，图8B是将切换为第五方式的第2切换部102沿与本体10的中心轴线正交的面剖切时的流路切换阀51的剖面图。在图8A、图8B中，通过将流路切换阀51切换为第五方式，在第I切换部101中，凹部201c与第I配管连接部11对置。第3配管连接部13侧以及第5配管连接部15侧被密封部201a阻挡，因而第I配管连接部11与第3配管连接部13及第5配管连接部15均不连通。在第2切换部102中，凹部202c与第2配管连接部12对置。从第2配管连接部12流入的制冷剂被密封部202a阻挡而不能流向第4配管连接部14，因而沿着凹部202c朝向第I切换部101的凹部201c。凹部201c与第I配管连接部11连通，因而在凹部201c通过的制冷剂经由第I配管连接部11被输送到膨胀阀7。图9E是表示切换为第五方式的流路切换阀51的各配管连接部之间的连通状态的路径图。在图9E中，通过将流路切换阀51切换为第五方式，第2配管连接部12和第I配管连接部11连通。以后，在对通过切换为第五方式的流路切换阀51的制冷剂的流动进行说明时参照图9E。(4)运转时的制冷剂的流动(4 -1)制热运转时的制冷剂的流动在此，使用图1和图9A说明制热运转时的制冷剂的流动。在图1中，控制部8将四路切换阀2切换为制热运转用路径(用实线表示)，将压缩机5的排出侧和室内热交换器40的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室外热交换器46的气体侧连接起来。另夕卜，控制部8将膨胀阀7的开度控制为制冷剂被减压的程度，并且将开闭阀71设为关闭状态，将第2膨胀阀40c设为完全打开或者不实施减压的开度，进而，将流路切换阀51切换为图9A所不的第一方式。在上述的条件下，制冷剂被吸入到压缩机5中，在被压缩为高压后排出。从压缩机5排出的高压的制冷剂通过四路切换阀2被输送到室内热交换器40。另外，从连结压缩机5和四路切换阀2的配管的中途分支出旁通路径61，因而虽然从压缩机5排出的制冷剂的一部分想要流向旁通路径61，但是由于开闭阀71被关闭，因而制冷剂不会在旁通路径61中流过。在室内热交换器40中，由于第2膨胀阀40c完全打开或者打开到不实施减压的程度，因而第I室内热交换部40a和第2室内热交换部40b均作为冷凝器发挥作用。在室内热交换器40中冷凝后的高压的制冷剂被输送到膨胀阀7，并被减压为低压后流入流路切换阀51的第I配管连接部11。由于流路切换阀51被切换为第一方式，因而第I配管连接部11和第3配管连接部13连通，第I配管连接部11和第5配管连接部15连通。制冷剂被分流为朝向第3配管连接部13的制冷剂和朝向第5配管连接部15的制冷剂，并流向室外热交换器46的第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b双方。制冷剂在室外热交换器46的第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b中分别与室外空气进行热交换而蒸发。在室外热交换器46中蒸发的低压的制冷剂通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。(4 - 2)制冷运转时的制冷剂的流动在此，使用图1和图9A说明制冷运转时的制冷剂的流动。在图1中，控制部8将四路切换阀2切换为制冷运转用路径(用虚线表示)，将压缩机5的排出侧和室外热交换器46的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室内热交换器40的气体侧连接起来。另外，控制部8将膨胀阀7的开度控制为制冷剂被减压的程度，并且将开闭阀71设为关闭状态，将第2膨胀阀40c设为完全打开或者不实施减压的开度，进而，将流路切换阀51切换为图9A所不的第一方式。在上述的条件下，制冷剂被吸入到压缩机5中，在被压缩为高压后排出。从压缩机5排出的高压的制冷剂通过四路切换阀2被输送到室外热交换器46。另外，从连结压缩机5和四路切换阀2的配管的中途分支出旁通路径61，因而虽然从压缩机5排出的制冷剂的一部分想要流向旁通路径61，但是由于开闭阀71被关闭，因而制冷剂不会在旁通路径61中流过。制冷剂在室外热交换器40的入口被分流为流入第I室外热交换部46a的制冷剂和流入第2室外热交换部46b的制冷剂，在第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b中分别与室外空气进行热交换而冷凝。
在第I室外热交换部46a中冷凝后的高压的制冷剂流入流路切换阀51的第3配管连接部13。另外，在第2室外热交换部46b中冷凝后的高压的制冷剂流入流路切换阀51的第5配管连接部15。由于流路切换阀51被切换为第一方式，因而第I配管连接部11和第3配管连接部13连通，第I配管连接部11和第5配管连接部15连通。流入第3配管连接部13和第5配管连接部15的制冷剂在流路切换阀51的内部进行合流，并通过第I配管连接部11到达膨胀阀7。制冷剂在膨胀阀7中被减压为低压后流入室内热交换器40。在室内热交换器40中，由于第2膨胀阀40c完全打开或者打开到不实施减压的开度，因而第I室内热交换部40a和第2室内热交换部40b均作为蒸发器发挥作用。在室内热交换器40中蒸发的低压的制冷剂通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。(4 - 3)除霜运转时的制冷剂的流动在此，使用图1、图9B和图9C说明除霜运转时的制冷剂的流动。作为前提条件，控制部8判断为在制热运转中室外热交换器46附着了霜，将流路切换阀51切换为图9B所示的第二方式，将开闭阀71设为打开状态。四路切换阀2、膨胀阀7和第2膨胀阀40c的状态维持制热运转时的状态。在上述的条件下，制冷剂被吸入到压缩机5中，在被压缩为高压后排出。从压缩机5排出的高压的制冷剂通过四路切换阀2被输送到室内热交换器40。并且，由于从连结压缩机5和四路切换阀2的配管的中途分支出旁通路径61，因而从压缩机5排出的制冷剂的一部分流入旁通路径61。由于开闭阀71为打开状态，因而制冷剂在旁通路径61中流过而被输送到流路切换阀51的第4配管连接部14。在室内热交换器40中，由于第2膨胀阀40c完全打开或者打开到不实施减压的程度，因而第I室内热交 换部40a和第2室内热交换部40b均作为冷凝器发挥作用。在室内热交换器40中冷凝后的高压的制冷剂被输送到膨胀阀7，在被减压为低压后流入流路切换阀51的第I配管连接部11。由于流路切换阀51被切换为第二方式，因而第I配管连接部11和第3配管连接部13连通，第4配管连接部14和第5配管连接部15连通。因此，从膨胀阀7流入的低压的制冷剂流入第I室外热交换部46a，从旁通路径61流入的高温.高压的制冷剂流入第2室外热交换部46b。低压的制冷剂在第I室外热交换部46a中与室外空气进行热交换而蒸发。高温 高压的制冷剂在第2室外热交换部46b中散热，使附着于第2室外热交换部46b的表面的霜融解。在第I室外热交换部46a中蒸发的制冷剂和在第2室外热交换部46b中散热的制冷齐U，在室外热交换器46的出口处进行合流，并通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。控制部8在判断为第2室外热交换部46b的霜已融解时，例如在根据设置于第2室外热交换部46b的温度传感器判断为霜已融解时，将流路切换阀51切换为第三方式。此时，第I配管连接部11和第5配管连接部15连通，第4配管连接部14和第3配管连接部13连通。因此，从膨胀阀7流入的低压的制冷剂流入第2室外热交换部46b，从旁通路径61流入的高温.高压的制冷剂流入第I室外热交换部46a。低压的制冷剂在第2室外热交换部46b中与室外空气进行热交换而蒸发。高温 高压的制冷剂在第I室外热交换部46a中散热，使附着于第I室外热交换部46a的表面的霜融解。在第2室外热交换部46b中蒸发的制冷剂和在第I室外热交换部46a中散热的制冷齐U，在室外热交换器46的出口处进行合流，并通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。另外，在室外温度不是冰点以下时，霜是自然融解的，因而在室外温度传感器91的检测温度为预定值以上(优选在5°C以上)时，控制部8将开闭阀71设为关闭状态，不需导入高压.高温制冷剂即可进行除霜运转。(4 - 4)压缩机起动时的制冷剂的流动在此，使用图1和图9D说明压缩机起动时的制冷剂的流动。在图1中，控制部8将四路切换阀2切换为制热运转用路径(用实线表示)，将压缩机5的排出侧和室内热交换器40的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室外热交换器46的气体侧连接起来。另外，控制部8将膨胀阀7设为关闭状态，将开闭阀71设为打开状态，将第2膨胀阀40c设为完全打开或者不实施减压的开度，进而，将流路切换阀51切换为图9D所示的第四方式。在上述的条件下，制冷剂被吸入到压缩机5中，在被压缩为高压后排出。由于膨胀阀7被关闭，因而制冷剂不会在从四路切换阀2经过室内热交换器40到达膨胀阀7的路径中流过。另一方面，由于从连结压缩机5和四路切换阀2的配管的中途分支出旁通路径61，因而从压缩机5排出的制冷剂流入旁通路径61。由于开闭阀71被打开，因而制冷剂在旁通路径61中流过。由于流路切换阀51被切换为第四方式，因而第4配管连接部14和第2配管连接部12连通。因此，从旁通路径61流入的制冷剂在第2旁通路径62中流过。在第2旁通路径62中流过的制冷剂通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。通常，在外部大气温度较低时，刚刚开始制热运转前的压缩机5较凉，并且压缩机5的热容量较大，因而从制热运转开始到高温制冷剂循环到室内热交换器40需要一定的时间。因此，从制热运转性能的角度考虑，优选通过上述的控制使压缩机温度快速上升。(4 - 5)再热除湿运转时的制冷剂的流动在此，使用图1和图9E说明再热除湿运转时的制冷剂的流动。在图1中，控制部8将四路切换阀2切换为制冷运转用路径(用虚线表示)，将压缩机5的排出侧和室外热交换器46的气体侧连接起来，同时将压缩机5的吸入侧和室内热交换器40的气体侧连接起来。另外，控制部8将膨胀阀7的开度设为完全打开或者不实施减压的开度，并且将开闭阀71设为关闭状态，将第2膨胀阀40c的开度控制为制冷剂被减压的程度，进而，将流路切换阀51切换为图9E所示的第五方式。在上述的条件下，制冷剂被吸入到压缩机5中，在被压缩为高压后排出。从压缩机5排出的高压的制冷剂通过四路切换阀2被输送到室外热交换器46。另外，从连结压缩机5和四路切换阀2的配管的中途分支出旁通路径61，因而虽然从压缩机5排出的制冷剂的一部分想要流向旁通路径61，但是由于开闭阀71被关闭，因而制冷剂不会在旁通路径61中流过。制冷剂在室外热交换器46的入口被分流为流入第I室外热交换部46a的制冷剂、流入第2室外热交换部46b的制冷剂、以及流入第2旁通路径62的制冷剂。但是，由于第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b的流路阻力均大于第2旁通路径62，因而制冷剂几乎都通过第2旁通路径62朝向流路切换阀51的第2配管连接部12。由于流路切换阀51被切换为第五方式，因而第2配管连接部12和第I配管连接部11连通。流入第2配管连接部12的制冷剂在第I配管连接部11中通过并到达膨胀阀
7。由于膨胀阀7的开度是完全打开或者不实施减压的开度，因而制冷剂在膨胀阀7中不被减压即流入室内热交换器40的第I室内热交换部40a。在室内热交换器40中，由于制冷剂在第I室内热交换部40a和第2室内热交换部40b之间通过第2膨胀阀4c被减压，因而第I室内热交换部40a作为冷凝器发挥作用，第2室内热交换部40b作为蒸发器发挥作用。即，制冷剂在第I室内热交换部40a中与室内空气进行热交换而冷凝，而在第2室内热交换部40b中与室内空气进行热交换而蒸发。在第2室内热交换部40b中蒸发的低压的制冷剂通过四路切换阀2再次被吸入到压缩机5中。在此，在使室外热交换器46不作为冷凝器发挥作用、而仅使室内热交换器40的第I室内热交换部40a作为冷凝器发挥作用时，将产生剩余制冷剂。这是因为，制冷剂的必要量是以室外热交换器46作为冷凝器发挥作用为前提而设定的，因而在使容量小于室外热交换器40的容量的第I室内热交换部40a作为冷凝器发挥作用的情况下，不能储存与室外热交换器46和第I室内热交换部40a的容量差对应的制冷剂。如果剩余制冷剂流入第I室内热交换部40a，则高压压力提高，压缩机5的负荷增大，因而压缩机5的能耗增大，所以不优选。但是，在该空调机300中，由于室外热交换器46的入口被敞开，因而剩余制冷剂被储存在室外热交换器46中。因此，避免压缩机5的负荷增大。(5)特征(5-1)在空调机300中，流路切换阀51具有用于向第一方式、第二方式和第三方式中的任一方式进行切换的切换机构。第一方式是使从膨胀阀7流入的制冷剂流向第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b双方的方式。第二方式是使从膨胀阀7流入的制冷剂流向第I室外热交换部46a、而且使从旁通路径61流入的制冷剂流向第2室外热交换部46b的方式。第三方式是使从膨胀阀7流入的制冷剂流向第2室外热交换部46b、而且使从旁通路径61流入的制冷剂流向第I室外热交换部46a的方式。控制部8在进行除霜运转时将流路切换阀51切换为第二方式或者第三方式，将旁通路径61的开闭阀71设为打开状态。另外，开闭阀71配置于旁通路径61，在开闭阀71打开时，在旁通路径61中来自压缩机5的排出制冷剂的一部分流向流路切换阀51。其结果是，在空调机300中，能够使用室外热交换器46的第I室外热交换部46a和第2室外热交换部46b中任意一方来持续制热运转，并从旁通路径61向另一方导入高压.高温制冷剂进行除霜。因此，能够在不停止暖气供给的状态下进行除霜。(5 - 2)在空调机300中，控制部8在将流路切换阀51切换为第一方式之前，将流路切换阀51暂时切换为第四方式。第四方式是使从旁通路径61流入的制冷剂流向第2旁通路径62的方式。另外，第2旁通路径62在制热运转时将室外热交换器46的出口和流路切换阀51连接起来。其结果是，在空调机300中，在制热运转用的压缩机起动时，从压缩机5排出的高压.高温的气体制冷剂的一部分按照旁通路径61、流路切换阀51和第2旁通路径62的顺序进行流动，并再次返回到压缩机5中，因而压缩机5的温度快速上升。(5 — 3)在空调机300中，在进行再热除湿运转时，控制部8将流路切换阀51切换为第五方式。第五方式是使从第2旁通路径62流入的制冷剂流向膨胀阀7的方式。其结果是，在再热除湿运转时产生的剩余制冷剂被储存在室外热交换器46中。因此，能够避免由于剩余制冷剂而使再热除湿运转产生故障。产业上的可利用性如上所述，根据本发明，由于能够在持续制热运转的同时进行除霜运转，因而能够应用于采用蒸汽压缩式冷冻循环的冷冻装置。标号说明5压缩机；7膨胀阀(减压器);8控制部；10本体；20阀芯(可动部件);40室内热交换器；40a第I室内热交换部(第I热交换部)；40b第2室内热交换部(第2热交换部)；40c第2膨胀阀(减压部)；46室外热交换器；46a第I室外热交换部(第I热交换部)；46b第2室外热交换部(第2热交换部)；51流路切换阀；61旁通路径；62第2旁通路径；91室外温度传感器；300空调机。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11 - 132603号公报
权利要求
1.一种空调机，该空调机采用蒸汽压缩式冷冻循环，在所述蒸汽压缩式冷冻循环中，制冷剂按照压缩机(5)、冷凝器、减压器(7)、蒸发器的顺序进行循环，所述空调机具有: 室内热交换器(40)，其在制热运转时作为所述冷凝器，在制冷运转时作为所述蒸发器； 室外热交换器(46)，其在制热运转时作为所述蒸发器，在制冷运转时作为所述冷凝器； 流路切换阀(51)，其配置在所述减压器(7 )和所述室外热交换器(46 )之间； 旁通路径(61)，其用于将来自所述压缩机(5)的排出制冷剂的一部分引导到所述流路切换阀(51)； 开闭阀(71)，其配置于所述旁通路径(61);以及 控制部(8)，其至少控制所述流路切换阀(51)和所述开闭阀(71)， 所述室外热交换器(46)具有: 第I室外热交换部(46a);以及 第2室外热交换部(46b)，其与所述第I室外热交换部(46a)并联连接， 所述流路切换阀(51)具有用于向第一方式、第二方式和第三方式中的任一方式进行切换的切换机构， 在所述第一方式中，使从所述减压器(7)流入的制冷剂流向所述第I室外热交换部(46a)和所述第2室外热交换部(46b)双方， 在所述第二方式中，使从所述减压器(7)流入的制冷剂流向所述第I室外热交换部(46a)，而且使从所述旁通路径(61)流入的制冷剂流向所述第2室外热交换部(46b)， 在所述第三方式中，使从所述减压器(7)流入的制冷剂流向所述第2室外热交换部(46b)，而且使从所述旁通路径(61)流入的制冷剂流向所述第I室外热交换部(46a)， 所述控制部(8)在进行除霜运转时将所述流路切换阀(51)切换为第二方式或者第三方式，将所述开闭阀(71)设为打开状态。
2.根据权利要求1所述的空调机， 所述空调机还具有用于检测室外温度的室外温度传感器(91)， 在所述室外温度传感器(91)的检测温度为预定温度以上时，所述控制部(8)将所述开闭阀(71)设为关闭状态。
3.根据权利要求1所述的空调机， 所述空调机还具有第2旁通路径(62)，该第2旁通路径(62)用于将制热运转时的所述室外热交换器(46)的出口和所述流路切换阀(51)连接起来， 所述流路切换阀(51)的所述切换机构能够向所述第一方式、所述第二方式、所述第三方式和第四方式中的任一方式进行切换， 在所述第四方式中，使从所述旁通路径(61)流入的制冷剂流向所述第2旁通路径(62)， 所述控制部(8)在将所述流路切换阀(51)切换为第一方式之前，将所述流路切换阀(51)切换为第四方式。
4.根据权利要求3所述的空调机， 所述室内热交换器(40)具有:第I室内热交换部(40a)； 第2室内热交换部(40b);以及 减压部(40c)，其连接于所述第I室内热交换部(40a)和所述第2室内热交换部(40b)之间， 所述流路切换阀(51)的所述切换机构能够向所述第一方式、所述第二方式、所述第三方式、所述第四方式和第五方式中的任一方式进行切换， 在所述第五方式中，使从所述第2旁通路径(62 )流入的制冷剂流向所述减压器(7 )，在按照与制热运转时相反的循环进行使从所述压缩机(5)排出的制冷剂流向所述第I室内热交换部(40a)的再热除 湿运转时，所述控制部(8)将所述流路切换阀(51)切换为第五方式。
全文摘要
本发明提供一种能够在持续制热运转的状态下进行室外热交换器的除霜的空调机。在空调机(300)中，流路切换阀(51)具有用于向第一方式、第二方式和第三方式中的任一方式进行切换的切换机构。第一方式是使从膨胀阀(7)流入的制冷剂流向第1室外热交换部(46a)和第2室外热交换部(46b)双方的方式。第二方式是使从膨胀阀(7)流入的制冷剂流向所述第1室外热交换部(46a)、而且使从旁通路径(61)流入的制冷剂流向第2室外热交换部(46b)的方式。第三方式是使从膨胀阀(7)流入的制冷剂流向第2室外热交换部(46b)、而且使从旁通路径(61)流入的制冷剂流向第1室外热交换部(46a)的方式。控制部(8)在进行除霜运转时将流路切换阀(51)切换为第二方式或者第三方式，将旁通路径(61)的开闭阀(71)设为打开状态。另外，开闭阀(71)配置于旁通路径(61)。
文档编号F24F11/02GK103201566SQ20118005469
公开日2013年7月10日 申请日期2011年10月20日 优先权日2010年11月15日
发明者南田知厚, 大沼洋一 申请人:大金工业株式会社