CN103097825B - 空气调节机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气调节机，其具备：室外热交换器（14）、室内热交换器（16）、四通阀（8）和压缩机（6），通过由压缩机（6）加热后的制冷剂使附着于室外热交换器（14）的霜融化来除霜，该空气调节机具备：将室内热交换器（16）所加热的空气送风至室内的室内风扇（34）；和除霜机构，其在判断为需要除霜时，通过对室内风扇（34）进行控制来送风到室内，通过对四通阀（8）进行控制以使得能够进行供暖循环来除霜。

Description

空气调节机

技术领域

本发明涉及具有室内热交换器、室外热交换器、四通阀和压缩机，能够使附着于室外热交换器的霜融化的空气调节机。

背景技术

在现有技术中，在室外热交换器附有霜情况下，通过供暖循环进行除霜的空气调节机是已知的（例如参照专利文献1）。在通过供暖循环进行除霜时，被压缩机压缩加热的制冷剂被分流，一部分经由室内热交换器被送至室外热交换器，另一部分不经由室内热交换器而直接被送至室外热交换器。由此，附着于室外热交换器的霜融化。

通过上述这样的供暖循环进行除霜时，空气调节机的供暖能力必然降低。对于这种情况，能够考虑到下面这样的对策。

例如能够考虑为，将供暖能力暂时停止，例如使将室内热交换器周围的空气送风到室内的室内风扇停止，减少从该室内热交换器向室内供给的热量，使供给到室外热交换器的热量增大，由此使除霜在最短时间内完成。由此，能够尽快恢复到进行除霜前的供暖能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-145032号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在实际使用中，室外热交换器的除霜需要的时间根据室外的温度、压缩机的输出等种种条件而不同，所以难以使用户感觉到上述这样的在最短时间内结束除霜的情况。换言之，除霜的最短完成时间并不相同，所以用户并不知道除霜是在最短时间内进行的。进而，完全不能使用户因除霜在最短时间内完成而获得满足感，由此有时还会产生室内风扇停止所引起的供暖停止的不愉快感。

在此，本发明鉴于现有技术中的这样的问题点，以不给室内的用户带来不愉快感地进行室外热交换器的除霜为课题。

用于解决课题的技术手段

为了达成上述目的，根据本发明的第一方面，

能够提供一种空气调节机，其具有室外热交换器、室内热交换器、四通阀和压缩机，利用被压缩机加热后的制冷剂融化附着于室外热交换器的霜来进行除霜，所述空气调节机包括：

将由室内热交换器加热后的空气吹送到室内的室内风扇；和

除霜机构，其在判断为需要除霜时，通过控制室内风扇而向室内送风，并且通过对四通阀进行控制以使得能够进行（执行）供暖循环来进行除霜。

发明的效果

根据本发明，能够在室外热交换器的除霜进行中，使室内风扇向室内送风。由此，能够在室内风扇停止而引起供暖停止时不给用户带来不愉快感地进行室外热交换器的除霜。

附图说明

本发明的这些方式和特征，通过针对附加的附图的优选实施方式相关的下面的记述能够明了。

图1是表示本发明的实施方式涉及的空气调节机的结构的图。

图2是图1的空气调节机的除霜运转时的动作和制冷剂的流动的示意图。

图3是表示用于除霜运转时的控制的流程的流程图。

具体实施方式

本发明的第一方面具有室外热交换器、室内热交换器、四通阀和压缩机，利用被压缩机加热后的制冷剂融化附着于室外热交换器的霜来进行除霜，所述空气调节机包括：将由室内热交换器加热后的空气吹送到室内的室内风扇；和除霜机构，其在判断为需要除霜时，通过控制室内风扇而向室内送风，并且通过对四通阀进行控制以使得能够进行供暖循环来进行除霜。

根据该结构，能够在室外热交换器的除霜进行中，使室内风扇向室内送风。由此，能够在室内风扇停止而引起供暖停止时不给用户带来不愉快感地进行室外热交换器的除霜。

在本发明的第二方面中，除霜机构，根据融化霜所需的热量、压缩机的输出（功率）、除霜时间来计算出能够分配给供暖的热量，基于计算出的热量对室内风扇的转速进行控制，所以能够以除霜为优先地控制室内风扇的转速。

在本发明的第三方面中，空气调节机还具有对通过室内风扇吹送的空气赋予方向的百叶窗，在判断为需要除霜时，百叶窗对从室内风扇吹送的空气赋予朝向室内上方的方向。由此，不对用户直接吹送温度低的空气，能够抑制用户产生不愉快感的情况。

在本发明的第四方面中，空气调节机还具有对人存在的室内位置进行检测的人位置检测机构，在判断为需要除霜时，百叶窗对从室内风扇吹送的空气赋予人位置检测机构检测出的人所存在的室内位置以外的方向。由此，不对用户直接吹送温度低的空气，能够抑制用户产生不愉快感的情况。

在本发明的第五方面中，空气调节机还具有对室外的温度进行检测的室外温度检测机构，除霜机构基于室外温度检测机构检测出的室外温度控制室内风扇的转速。由此，在室外温度低时，即除霜所需的热量多时，更多的热量被供给到室外热交换器。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，并不根据以下的实施方式限定本发明。

图1表示本发明的实施方式涉及的空气调节机的结构，空气调节机包括由制冷剂配管相互连接的室外机2和室内机4。

如图1所示，在室外机2的内部设有压缩机6、四通阀8、过滤器10、膨胀阀12和室外热交换器14，在室内机4的内部设有室内热交换器16，这些通过制冷剂配管相互连接而构成制冷循环。

更具体而言，压缩机6和室内热交换器16经由设置有四通阀8的制冷剂配管18连接，室内热交换器16和膨胀阀12，经由设置有过滤器10的制冷剂配管20连接。另外，膨胀阀12和室外热交换器14经由制冷剂配管22连接，室外热交换器14和压缩机6经由制冷剂配管24连接。

在制冷剂配管24的中间部配置有四通阀8，在压缩机6的制冷剂吸入侧的制冷剂配管24，设置有用于分离液相制冷剂和气相制冷剂的蓄存器26。另外，压缩机6和制冷剂配管22，经由制冷剂配管28连接，在制冷剂配管28设置有电磁阀30。进而，设置有用于将从压缩机6输出而通过电磁阀30的制冷剂的一部分，送至四通阀8与蓄存器（accumulator）26之间的制冷剂配管24的制冷剂配管32。

在室内机4的内部，除了室内热交换器16，还设置有送风风扇34和百叶窗（louver）36。室内热交换器16，进行通过送风风扇34吸入至室内机4的室内空气与在室内热交换器16的内部流动的制冷剂的热交换，送风风扇34在供暖时将通过热交换器加热后的空气吹出至室内，另一方面在供冷时将通过热交换冷却后的空气吹出至室内。百叶窗36还具备上下叶片和左右叶片，上下叶片根据需要对从室内机4吹出的空气的方向在上下方向进行变更，左右叶片根据需要对从室内机4吹出的空气的方向在左右方向进行变更。

进而，在本实施方式的空气调节机的室外机2中，设置有对室外热交换器14内的温度进行检测的室外热交换器温度传感器38。室外热交换器14内的温度与室外热交换器14的着霜量对应，所以能够根据室外热交换器温度传感器38检测出的温度，检测附着于室外热交换器14的霜（着霜量）。室外热交换器温度传感器38将与检测出的温度对应的信号输出至空气调节机的控制装置。

另外，在室内机4，设置有对室内的人的位置（用户）进行检测的人感传感器40。人感传感器40为对室内的人的位置进行检测的传感器，例如为红外线传感器、超声波传感器、照度传感器等。人感传感器40检测到室内的人的位置时，将与检测位置对应的信号输出至空气调节机的控制装置（未图示）。具体而言，人感传感器40对人相对于室内机4存在的方向进行检测。

空气调节机的控制装置，接收从上述的室外热交换器温度传感器38和人感传感器40输出的信号，基于所接收到的信号，对压缩机6、四通阀8、膨胀阀12、电磁阀30、送风风扇34、百叶窗36等进行控制，进行各种运转。

以下对本发明涉及的除霜运转进行说明。

除霜运转是用于使附着于室外热交换器14的霜融化的运转，本发明空气调节机的控制装置通过供暖循环进行除霜运转。换言之，控制装置作为除霜机构起作用。

另外，本说明书中所说的“供暖循环”是制冷剂从压缩机6经由四通阀8移动至室内热交换器16的、即供暖时的循环。

首先，针对除霜运转参照图2进行说明。图中，实线箭头表示关于供暖的制冷剂的流动，虚线箭头表示关于除霜的制冷剂的流动。此外，对于空气调节机的各构成要素的功能也进行说明。

在室外热交换器14附着霜，附着的霜增多时（达到规定的着霜量时），室外热交换器14的通风阻力增加，风量减少，室外热交换器14内的蒸发降低到规定的温度（除霜所需的温度，以下称为“除霜所需温度”）。在室外热交换器温度传感器38检测出该除霜所需温度时，除霜运转开始。

除霜运转开始时，通过空气调节机的控制装置，电磁阀30被控制为开，四通阀8被控制为供暖循环侧。由此，从压缩机6的排出口输出的气相制冷剂的一部分流至制冷剂配管18，剩余的流至制冷剂配管28。

此外，为了参考，在不进行除霜的供暖循环时，即通常的供暖运转时，电磁阀30被控制为关。

从压缩机6输入至制冷剂配管18的气相制冷剂，如图2所示通过四通阀8到达室内热交换器16，在此经由室内热交换器16与室内空气进行热交换。通过热交换，热量被带走而冷凝的液相的制冷剂，进入制冷剂配管20，通过防止异物进入膨胀阀12的过滤器10，到达膨胀阀12。通过膨胀阀12而被减压的制冷剂，通过制冷剂配管22到达室外热交换器14。

与此相对，从压缩机6的排出口输出而进入制冷剂配管28的气相制冷剂，通过制冷剂配管28和电磁阀30，一部分向室外热交换器14移动，剩余的进入制冷剂配管32。向室外热交换器14移动的制冷剂，与在制冷剂配管22中流动的制冷剂汇合而进入室外热交换器14，与外部空气进行热交换。在室外热交换器14与外部空气热交换后的液相化的制冷剂，通过制冷剂配管24、四通阀8和蓄存器26进入压缩机6的吸入口。

另一方面，进入制冷剂配管32的制冷剂，与在制冷剂配管24中流动的制冷剂汇合，通过蓄存器26进入压缩机6的吸入口。

此外，就在进入蓄存器26前，来自室外热交换器14的液相制冷剂与来自制冷剂配管32的高温的气相制冷剂汇合，由此促进了液相制冷剂的蒸发，液相制冷剂变得不能够通过蓄存器26返回压缩机6，压缩机6的可靠性的提高能够实现。

通过这样的除霜运转，确保了供暖能力，并且该运转开始时霜的附着而为冰点之下的室外热交换器14的温度，因霜的融化而上升。此外，除霜运转，在室外热交换器温度传感器38检测出高于除霜所需温度而霜不能存在的温度时结束。

在进行这样的除霜运转时，空气调节机的控制装置对室内风扇34、百叶窗36进行控制。

具体而言，空气调节机的控制装置，根据图3所示的流程图进行除霜运转。

首先，在步骤S10，控制装置对室外热交换器14的除霜是否有必要进行判定。具体而言，如上所述，室外热交换器温度传感器38检测出的温度低于除霜所需温度时，判定为需要进行除霜。在需要除霜时，进入步骤S20。在此外的情况下，返回而回到起始处。

接着，在步骤S20，控制装置计算出压缩机6产生的热量（压缩发热量）Qc。

例如，在除霜运转的持续时间为9分，除霜运转开始时的压缩机6的消耗电力为1300W时，压缩机产生热量Qc为1300W×9分×60/1000=702kJ。

此外，控制装置构成为：除霜运转的持续时间，根据室外热交换器内的温度、由用户设定的压缩机的输出（例如与用户设定的风量对应的输出）、外部气温（此时设置有外部气温传感器）、除霜运转开始时的室内热交换器的温度（即除霜运转开始时室内交换器所具有的热量）等各种条件而决定。

压缩机产生热量Qc的计算终止时，在步骤S30，控制装置计算除霜所需的热量（除霜所需热量）Qm。

例如，基于室外热交换器14的大小、结构，对需要除霜时的着霜量根据实验或理论预先求出。例如需要除霜时的着霜量为900g。

为了融化900g的霜所需的热量Qm1为900g×0.3335kJ/g=300.15kJ。

为了升温至900g的霜融化开始的0℃所需的热量Qm2，在除霜运转开始时的霜平均温度为-3℃时，为900g×0.002085kJ/gK×（0-（-3））K=5.63kJ。此外，霜平均温度，在预先求出与室外热交换器14内的温度的对应关系时，能够根据室外热交换器温度传感器38检测出的温度求出。

与此相对，室外热交换器14内的温度，升温到霜不能存在的温度、例如8度所需的热量Qm3，在例如除霜运转开始时的温度为-6℃、热容量为4.183kJ/K时，为4.183kJ/K×（8-（-6））K=58.56kJ。

因此，除霜所需热量Qm，由Qm1、Qm2、Qm3的和所赋予，在上述的例子的情况下，为300.15kJ+58.56kJ=364.34kJ。

接着，在S40，控制装置，计算出能够分配给供暖的热量（供暖可分配热量）Qh。具体而言，供暖可分配热量Qh，是从在步骤S20算出的压缩机发热量Qc减去步骤S30中算出的除霜所需热量Qm而得的值。在上述的例子的情况下，供暖可分配热量Qh为702kJ-364.34kJ=337.66kJ。

在S50中，控制装置基于在S40算出的供暖可分配热量Qh，决定室内风扇34的转速N。

具体而言，控制装置进行控制，在除霜运转时，即使供暖可分配热量Qh减小，也使室内风扇34以规定的最低转速以上旋转。即，不使室内风扇34完全停止（不使转速N为0）。

对其进行说明，室内的用户，实际情况下，不仅直接被从室内机4供给至室内的现实的热量（暖风）吹到而获得供暖感，而且即使不能直接被来自室内机4的暖风吹到，也能够通过送风声音（风吹声）、室内风扇34的旋转声而得到供暖感。因此，如果使室内风扇34的转速N为0，则会感受到供暖停止的不愉快感。

考虑到该用户的供暖感，控制装置以如下方式控制：在除霜运转时，即使供暖可分配热量Qh小，室内风扇34也以规定的最低转速、即用户能够获得供暖感的转速旋转。此外，供暖可分配热量Qh大时，控制装置例如以不超过设定的转速（例如与用户指定的风量对应的转速）的高转速控制室内风扇34。为了能够进行这样的控制，对于供暖可分配热量Qh和室内风扇34的转速N的关系，预先通过实验或统计学方式求出。

在步骤S60中，控制装置基于来自人感传感器40的信号，对室内的用户的位置进行确定。

在步骤S70，控制装置控制百叶窗36对除在步骤S60中确定的用户的位置以外的方向进行送风。即，室内机4避开用户对室内送风。

这是因为，在除霜运转时，与通常的供暖运转时相比温度较低的空气被从室内机4送出，所以被该温度低的空气直接吹到的用户感到失去供暖感，该用户可能产生不愉快感。

根据本实施方式，在室外热交换器14的除霜进行中，室内风扇34向室内送风。由此，能够在室内风扇34停止而引起供暖停止时不给用户带来不愉快感地进行室外热交换器14的除霜。

另外，基于用于融化附着于室外热交换器14的霜所需的热量、压缩机6的输出和除霜时间，计算能够分配给供暖的热量，基于计算出的热量对室内风扇34的转速进行控制，所以能够以除霜为优先地控制室内风扇34的转速。

进而，能够根据百叶窗36和人感传感器40而在除霜运转时使室内风扇34避开用户吹送空气。由此，能够抑制用户直接被温度低的空气吹到而失去供暖感、产生不愉快感的情况。

以上，以上述实施方式为例对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。

例如，上述实施方式中，空气调节机具有对室内的人（用户）的位置进行检测的人感传感器40，但在不具有人感传感器的空气调节机中，百叶窗对于室内风扇吹送的空气赋予朝向室内的上方（例如天花板）的方向。由此，在除霜运转时，不对用户直接吹送温度低的空气，与在具有人感传感器的情况同样，抑制用户产生不愉快感的情况。

另外，例如，也可以设置有对室外的温度进行检测的室外温度传感器，基于该室外温度传感器检测出的室外温度制御室内风扇的转速。

室外温度低时，与室外温度高时相比，除霜所需的热量增多。因此，优选以在室外温度低时、与室外温度高时相比室内风扇的转速降低的方式进行控制，由此将更多的热量供给到室外热交换器。

本发明参照附图对优选实施方式涉及的内容进行了充分的记载，但对于熟悉该技术的人，显然能够进行各种变形、修正。这样的变形、修正，只要不超出附加的权利要求的范围所表现的本发明的范围，就应被理解为包含在其中。

产业上的可利用性

本发明不限于上述实施方式这样的由室外机和室内机构成的空气调节机，也能够适用于室外机和室内机为一体型的空气调节机。

符号说明

2室外机，4室内机，6压缩机，8四通阀，

10过滤器，12膨胀阀，14室外热交换器，

16室内热交换器，18制冷剂配管，20制冷剂配管，

22制冷剂配管，24制冷剂配管，26蓄存器，

28制冷剂配管，30电磁阀，32制冷剂配管，

34室内风扇，36百叶窗

38着霜量检测机构（室外热交换器温度传感器），

40人位置检测机构（人感传感器）。

Claims (4)

1.一种空气调节机，其特征在于：

具有室外热交换器、室内热交换器、四通阀和压缩机，利用被压缩机加热后的制冷剂融化附着于室外热交换器的霜来进行除霜，所述空气调节机包括：

将由室内热交换器加热后的空气吹送到室内的室内风扇；和

除霜机构，其在判断为需要除霜时，通过控制室内风扇而向室内送风，并且通过对四通阀进行控制以使得能够进行供暖循环来进行除霜，

除霜机构基于用于融化霜所需的热量、压缩机的输出和除霜时间，计算能够分配给供暖的热量，基于计算出的热量对室内风扇的转速进行控制。

2.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

还具有对通过室内风扇吹送来的空气赋予方向的百叶窗，

在判断为需要除霜时，百叶窗对从室内风扇吹送来的空气赋予朝向室内上方的方向。

3.如权利要求2所述的空气调节机，其特征在于：

还具有对人存在的室内位置进行检测的人位置检测机构，

在判断为需要除霜时，百叶窗对从室内风扇吹送来的空气赋予人位置检测机构检测出的人存在的室内位置以外的方向。

4.如权利要求1～3中任一项所述的空气调节机，其特征在于：

还具有对室外的温度进行检测的室外温度检测机构，

除霜机构基于室外温度检测机构检测出的室外温度控制室内风扇的转速。