CN1086792C

CN1086792C - 空调机

Info

Publication number: CN1086792C
Application number: CN95102568A
Authority: CN
Inventors: 杉山明彦; 芦川秀法; 若月仁; 植田公司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: KR960034908A; JPH08271024A; US5632155A; CN1132336A; KR0156058B1; GB9519874D0; GB2300051A; GB2300051B; TW303929U

Abstract

本发明揭示一种压缩机设于室内单元的空调机，其压缩机与室内热交换器、室内风扇一起装设在室内机组内；室外热交换器、毛细管及室外风扇装设在室外机组内。在室内机组和室外机组中、室内机组连接于民用交流电源，在该室内机组内设有驱动电路，其输出电压用来驱动室外风扇，该电压比民用交流电源的电压为低、安全性好，用电源线对室外机组供电。

Description

空调机

本发明是关于一种设有室内机组和室外机组的空调机，其压缩机设置在室内机组内。

本空调机具有冷冻循环，此冷冻循环系由压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀器及室内热交换器等，用管道依序联接所构成。

制冷运行是由如下流程实现的：冷媒由压缩机输出，经四通阀、室内热交换器、膨胀器、室外热交换器及四通阀回到压缩机；采暖运行是由如下流程实现的：冷媒由压缩机输出，经四通阀、室内热交换器、膨胀器、室外热交换器及四通阀后回到压缩机。

以往，通常将压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀器及室外风扇等装设在室内机组内；最近，一种将压缩机及四通阀装设在室内机组内的空调机被开发并走向实用，这种空调机，由于室外机组取消了压缩机及压缩机的驱动电路，使室外机组小形化，而室内机组中的电气零件如电源电路的零件能兼用于压缩机的驱动，所以室内机组内的电气零件并不会特别增加。

用户在购买空调机时往往将空调机的安装工作委托其购入空调机的商店，由其派遣专门技工来完成。

尤其是由于空调机的室内机组和室外机组必须接入民用供电线路(100V以上)，为了安全，用户一般不倾向于购买后带回去自行安装的做法。

作为一个例子，日本专利特开昭60-235938号公报公开了一种将压缩机装设在室内机组内的空调机，在此例中，室内机组和室外机组分别由各自的民用交流电源供电，但室内机组和室外机组之间有控制用的民用交流电源线联接着。

本发明的目的是旨在使室外机组更加小型化，同时使室内机组与室外机组之间的配线连接安全易行。

本发明是一种将压缩机设置在室内机组中的空调机，它包括有将上述压缩机、室外热交换器、膨胀器以及室内热交换器等依序用管道连接所构成的冷冻循环，使室内空气通向上述室内热交换器进行循环的室内风扇，使室外空气通向上述室外热交换器进行循环的室外风扇，设有上述压缩机、上述室内热交换器及上述室内风扇并与民用交流电源连接的室内机组，设有上述室外热交换器、上述膨胀器及上述室外风扇的室外机组，装设在上述室内机组内且输出比上述民用交流电源的电压更低的电压供给上述室外风扇驱动用的驱动电路，把上述驱动电路的输出电压供给室外机组的电源线路。

又，本发明是一种将压缩机装设于室内机组内的空调机，包括：将所述压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀器及室内热交换器依序以管道连接而构成的热泵式冷冻循环；用来使室内空气通过所述室内热交换器进行循环的室内风扇；用来使室外空气通过所述室外热交换器进行循环的室外风扇；除所述压缩机外还设有所述四通阀、所述室内热交换器及所述室内风扇的、连接于民用交流电源的所述室内机组；装设有所述室外热交换器、所述膨胀器及所述室外风扇的室外机组；设于所述室内机组、输出用以驱动所述室外风扇的电压、该输出电压比所述民用交流电源的电压更低的驱动电路；以及将所述驱动电路的输出电压供给所述室外机组的电源线路。

图1是第1实施例的控制电路方框图。

图2是第1实施例的冷冻循环构成图。

图3是第2实施例及第3实施例的冷冻循环构成图。

图4是第2实施例的控制电路方框图。

图5是第3实施例的控制电路方框图。

下面，参照附图对本发明的第1实施例说明如下：

如图2所示，室外热交换器4的一端经管道连接用的阀门2及阀门3，连接到可变容量式压缩机1的出口，其另一端经膨胀器例如毛细管5、管道连接用的阀门6及管道连接用的阀门7与室内热交换器8的一端连接，室内热交换器8的另一端用管道与压缩机1的吸入口相连，通过这样的配管连接构成冷冻循环系统。

从压缩机1送出的冷媒流向室外热交换器4、毛细管5、室内热交换器8、经该室内热交换器8的冷媒被吸入压缩机1，以此进行制冷运行。

在室外热交换器4的近傍设有室外风扇11，此室外风扇11使室外空气通过室外热交换器4进行循环；在室内热交换器8的近傍设有室内风扇12，此室内风扇12使室内空气通过室内热交换器8进行循环。

在设置于室内的室内机组A内设置有上述的压缩机1、室内热交换器8以及室内送风扇12；在设置于室外的室外机组B内设置有上述室外热交换器4、毛细管5及室外风扇11。

控制电路表示于图1。

在室内机组A中设有控制器30，速度换档切换电路40、变换器50及驱动电路60。上述控制器30、速度换档切换电路40、变换器50及驱动电路60都连接于民用交流电源20。

速度换档切换电路40可使室内风扇12的电动机(以下称为室内风扇电动机)12M按强风用速度档T1、弱风用速度档T2、微风用速度档T3进行通电切换。

变换器50用整流电路51对民用交流电源的电压进行整流，然后将此整流电路51的输出用开关电路52进行调制，以输出规定频率和规定电平的电压。此输出电压由按上述规定频率切换的三个相电压组成，这些相电压依序供给压缩机1的电动机(以下称为压缩机电动机)1M的各相绕组U、V、W。

压缩机电动机1M是一个由装有永久磁铁的转子、装有三个相绕组U、V、W的定子所组成的无刷直流电动机，当相绕组U、V、W被依序加上电压，上述转子转动，对相绕组U、V、W外加电压的转换称为换流，此换流不断反覆进行，压缩机电动机1M就不断地转动。

开关驱动电路53连接于变换器50及压缩机电动机1M。开关驱动电路53根据由控制器30发来的转速指令调节(PMW调制)开关电路52的各个开关元件的导通时间，从而控制了加于各相绕组U、V、W的电压电平，以此控制了压缩机1M的转速。

驱动电路60由降压变压器61及整流电路62所组成，输出供给室外风扇11驱动用的规定电平的直流电压，此直流输出的电压较民用交流电流电源20的电压低，例如可设定在不到其一半的42V以下。

驱动电路60的输出端上连接着由正电(+)线和负电(-)线组成的直流电源线DCL，此直流电源线DCL从室内机组A接到室外机组B上。

控制器30控制着该空调机的全部，它具有如下主要功能[1]、[2]：

[1]由压缩机1送出的冷媒经过室外热交换器4、毛细管5及室内热交换器8后返还压缩机1，实行制冷运行的功能。

[2]作制冷运行时，为了让室外风扇电动机11M通电运行，而使下述继电器32带电、从而使直流电源线DCL导通的控制功能。

此控制器30上连接着上述的速度换档切换电路40、上述的开关驱动电路53、室内温度传感元件31、继电器32及红外光接受元件33。

室内温度传感元件31用来测知室内温度T_a、继电器32用来控制装设于室外机组B内的室外风扇11的运行，它具有常开触点32a·32a。此常开触点串接在上述直流电源线DCL上。

光接受元件33接受由遥控式操作器34发出的红外光讯号。

另一方面，在室外机组B内，上述的直流电源线DCL与室外风扇11的电动机(下称室外风扇电动机)11M相连。在室内机组A与室外机组B间的联接线只有此直流电源线DCL。

下面对上述结构的作用作一说明：

用操作器34设定制冷运行方式及要求的室内温度T_S，并开始投入运行。

当室内温度传感元件31测出的室内温度T_a比上述设定温度T_S为高时，变换器50被驱动，压缩机1开始投入运行，由压缩机1送出的冷媒流经室外热交换器4、毛细管5及室内热交换器8，然后被压缩机1吸入。

利用速度换档切换电路40对应于室内风扇电动机12M的任意速度档进行供电，室内风扇12开始运转。例如用遥控操作器34设定风量为“强”档时，供强风的速度档T₁就通电，送风电动机12M高速运转，室内风扇12就作强风运转；当用操作器34设定风量为“弱”档时，供弱风的速度档T₂就通电，送风电动机12M以中速运转，室内风扇12作弱风运转；当用操作器34设定风量为“微”档时，微风用速度档T₃通电，送风电动机12M低速运转，室内风扇12就作微风运转。

另外，继电器32带电，接点32a·32a闭合，从而使直流电源线DCL导通，室外机组B中的室外风扇电动机11M通电，室外风扇11开始运转。

就这样，随着室外热交换器4作冷凝器用，室内热交换器8作蒸发器用，室外风扇11及室内风扇12分别对着各个热交换器送风，开始制冷运行。制冷运行时，室温检测元件31测得温度T_a与设定温度T_S之差ΔT，根据此温度差ΔT控制压缩机1的运转频率(变换器50的输出频率)F以此产生相应于空调负荷处理所必要的制冷量。

此后，当用操作器34发出停止运行的指令时，或是室内温度传感元件31测得温度T_a回落到设定温度T_S之下时，变换器50的驱动作用停止，压缩机1停止运转。

这样，将压缩机1设置于室内机组A内，再将驱动室外风扇电动机11M的驱动电路60也装设于室内机组A内，从而室外机组B可省去变压器等的电气部件，能使室外机组B小型化。

特别是，由于从室内机组A的驱动电路60供给室外机组B的室外风扇电动机11M的电压比民用交流电源20的电压抵达一半以上，故直流电源线DCL的配线作业比较安全，加上只配接有二条电源线DCL，所以作业容易，可由一般用户自己来安装。

另外，通过直流电源线DCL的电流仅为供给室外风扇电动机驱动所需，比较小。因此直流电源线DCL的线径可选用较小的线径，这一点也使配线工作易于进行。

下面再对本发明的第2实施例作一说明。附图中与第1实施例相同的部分标注以相同的符号，省略其详细说明。

如图3所示，在室内机组A的配管经过路线中装设着四通阀9，构成了热泵式的冷冻循环；在室外机组B中，相对于毛细管5，用管道并联连接着二通阀10，此二通阀在室外热交换器4进行除霜时可对毛细管5旁通冷媒。

控制电路示于图4。

四通阀9及继电器35均连接于室内机组A的控制器30，室内机组A内的直流电流线DCL在接点32a、32a后的正(+)电性电线上接有控制信号线CL，此信号线CL从室内机组A连接到室外机组B。

在室外机组B中，直流电源线DCL的正(+)电性电线上连接着双向转换触头70a的动接点端子，此双向转换触头70a的常闭侧固定端子上连接着室外风扇电动机11M的一端；双向转换触头70a的常开侧固定端子与二通阀10的一端相连，而室外风扇电动机11M及二通阀10各自的另一端接于直流电源线DCL的负电性线路上。

也就是说，室外机组B中的室外风扇电动机11M的驱动电压及二通阀10的驱动电压都取自室内机组A的驱动电路60。

另外，在室外机组B内，上述信号线CL与继电器70的一端相连，该继电器在的另一端与直流电源线DCL的负电性线相连。

继电器70具有上述的双向转换接点70a，可作为选择切换手段起作用，选择从直流电源线DCL向室外风扇电动机11M通电，或是向二通阀10通电。

室内机组A中的控制器30具有以下[1]-[5]项主要功能：

[1]制冷运行功能：此时由压缩机1送出的冷媒经室外热交换器4、毛细管5及室内热交换器8后回到压缩机1，实施制冷运行。

[2]采暖功能：此时由压缩机1送出的冷媒经四通阀9、室内热交换器8、毛细管5、室外热交换器4及四通阀9然后回到压缩机1，实施采暖运行。

[3]除霜功能：当进行采暖运行时，二通阀10打开，对室外热交换器4进行除霜。

[4]当进行制冷运行和采暖运行时，可通过信号线CL控制继电器70，令室外风扇电动机11M通电的控制功能。

[5]当进行除霜操作时，通过信号线CL可控制继电器70，使二通阀10通电的控制功能。

下面把上述构成的作用说明如下：

制冷运行时，继电器32带电，触点32a、32a闭合。继电器35失电，触点35a打开，造成继电器70失电，双向转换触点70a的常闭接点闭合，因此室内机组A的驱动回路60到室外机组B的室外风扇电动机11M的电路接通、室外风扇11运转；采暖运行时，由于四通阀9被切换，如图3中虚线所示那样：由压缩机1送出的冷媒流经四通阀9、室内热交换器8、毛细管5及室外热交换器4，经过该室外热交换器4的冷媒被压缩机1吸回，即室内热交换器8充当了冷凝器的功能；室外热交换器4充当了蒸发器的功能。

进行该采暖运行时，继电器32带电、继电器35失电，因而就同制冷运行时一样，从室内机组A的驱动电路60到室外机组B的室外风扇电动机11M的线路通电，室外风扇11运行。

一进行采暖，起着蒸发器作用的室外热交换器4的表面上渐渐起霜，如照此下去，室外热交换器4的热交换量就将减少、采暖能力将下降。

因此，定期或是开始除霜的条件成立时(例如安装在室外热交换器4上的温度传感元件测得的温度降到设定值以下时)，继电器35带电、继电器35一带电、触点35a闭合、室外机组B的继电器70带电，继电器70一带电，双向转换触点70a切换，接住室外风扇电动机11M的电路被切断、接往二通阀10的电路重新通路。

就这样，二通阀10打开，形成对毛细管5的旁路通路，通过该旁路使室内热交换器8与室外热交换器4直接连通，因此，压缩机1送来的高温冷媒的热量不仅用于采暖也作为室外热交换器4的除霜热而被有效利用，使室外热交换器4进行除霜。由于室外风扇11停止运转，这样便提高了除霜效率。

此后，经过规定的时间以后，或是具备了“除霜返回”的条件时(例如安装在室外热交换器4的测温元件所测得的温度上升到设定值以上时)继电器35失电。继电器35一失电，接点35a打开、室外机组B的继电器70失电。继电器70一失电，双向转换触头70a即复原、连接二通阀10的电路被切断，对于室外风扇电动机11M的电路重新接通。总之霜运行告终，系统回复到通常的采暖运行状态。

就这样，将压缩机1及四通阀9装设在室内机组A内，并且把驱动室外风扇电动机11M及二通阀10的驱动电路60也装设在室内机组A内，从而可把变压器等电气部件从室外机组B中省略掉、使室外机组B进一步小型化。

特别是因为从室内机组A的驱动电路60向室外机组B的室外外扇电动机11M或二通阀10供电的电压很低，仅是民用交流电源20电压的一半不到，因此直流电源线DCL的配线可比以往更安全，加上配线连接只有直流电源线DCL和信号线CL三条，所以配线作业容易。从而，可以由一般用户自己来完成安装工作。

另外，直流电源线DCL中流过的电流只要满足驱动室外风扇电动机11M或二通阀10两者之一就可以，电流较小，因此直流电源线DCL的线径可以缩小，这一点也给配线工作带来方便。

下面，对本发明的第3实施例加以说明。

本例中，只有控制电路的一部分与第二实施例不同。冷冻循环的构成均与图3所示的第2实施例相同。

如图5所示，在室内机组A的直流电源线DCL上，在接点32a、32a以后的正(+)电性导线上接有双向转换触头35b的动点端子，此双向转换触头35b是继电器35的触头。

直流电源线DCL以双向转换触头35b为界分成第一直流电源线DCL₁与第二直流电源线DCL₂二路，第一直流电源线DCL₁是在双向转换触头35b的常闭侧固定端子闭合时形成；第二直流电源线DCL₂是在双向转换触头35b的常开侧固定端子闭合时形成，而第一直流电源线DCL₁的负(-)电性电线与第二直流电源线DCL₂的负(-)电性电线共用。

继电器35具有选择切换功能，可以选择让第一直流电源线DCL₁导通或是让第二直流电源线DCL₂导通，在室外机组B中，第一直流电源线DCL₁与室外风扇电动机11M相连；第二直流电源线DCL₂与二通阀10相连。

这样，室内机组A的控制器30具有以下[1]-[5]项主要功能。

[1]制冷功能：此时，由压缩机1输出的冷媒通过室外热交换器4、毛细管5及室内热交换器8，然后回归压缩机，进行制冷运行。

[2]采暖功能：此时，由压缩机1输出的冷媒通过四通阀9、室内热交换器8、毛细管5、室外热交换器4、然后再经四通阀9回归压缩机1，进行采暖运行。

[3]除霜功能：采暖运行时二通阀9打开，对室外热交换器4进行除霜。

[4]制冷运行或采暖运行时，使继电器35失电从而使第一直流电源线DCL导通的控制功能。

[5]除霜运行时，令继电器35带电从而使第二直流电源线DCL₂导通的控制功能。

以上作用说明如下：

当系统作制冷运行或采暖运行时，继电器35失电、第一直流电源线导通、由此，室外风扇11运转；当系统作采暖运行时，定期地、或在具备开始除霜的条件时，使继电器35带电。继电器35一带电，第一直流电源线DCL₁即被切断、第二直流电源线DCL₂重新导通，从而使室外风扇11停止运行并使二通阀10打开。

由于二通阀10的打开，对毛细管5的旁路被形成，从而使室内热交换器8与室外热交器4通过该旁通处于直接连通的状态下。因此，从压缩机1送出的高温冷媒的热量不仅被用于采暖，而且也可有效地用于室外热交换器4的除霜，因而，室外热交换器4被除霜。因为室外风扇11停止了运转，提高了除霜效率。

以后，经过设定的时间或具备了“除霜返回”的条件(例如装在室外热交换器4上的测量元件测得的温度上升到设定值以上时)继电器35失电，从而使第二直流电源线DCL₂被切断、第一直流电源线DCL₁再度导通。总之，除霜工作终止，系统恢复到常规的采暖运行状态。

就这样，将压缩机1及四通阀9装设在室内机组A内，并把驱动室外风扇电动机11M及二通阀10的驱动电路60也装设在室内机组A内，从而就可以把变压器等电气部件从室外机组中省略掉，使室外机组B更小型化。

特别是，向第一直流电源线DCL₁及第二直流电源线DCL₂供电的电压很低，仅是民用交流电源20电压的一半不到，因此，第一直流电源线DCL₁和第二直流电源线DCL₂的配线可以安全地进行，并且，配线连接只有第一直流电源线DCL₁及第二直流电源线DCL₂三条，所以配线作业容易进行，从而安装工作可由一般用户来完成。

另外，通过第一直流电源线DCL₁和第二直流电源线DCL₁的电流仅仅是驱动室外风扇电动机11M或二通阀10的二者之一所需的，因而比较小，因此第一直流电源线DCL₁及第二直流电源线DCL₂的线径均可缩小，这也给配线工作带来方便。

再者，本发明并不限于上述所举的实施例，在基本要旨不变的条件下可以作出各种变型，加以实施。

Claims

1.一种将压缩机装设于室内机组内的空调机，其特征在于，其构成包括：将所述压缩机、室外热交换器、膨胀器及室内热交换器依序以管道连接而构成的冷冻循环；用来使室内空气通过所述室内热交换器进行循环的室内风扇；用来使室外空气通过所述室外热交换器进行循环的室外风扇；连接于民用交流电源的所述室内机组，其中除所述压缩机外还装设有所述室内热交换器及所述室内风扇；装设有所述室外热交换器、所述膨胀器及所述室外风扇的室外机组；装设于所述室内机组上、输出电压比民用交流电源的电压更低，用以驱动所述室外风扇的电压的驱动电路；将所述驱动电路的输出电压供给所述室外机组用的电源线路。

2.一种将压缩机装设于室内机组内的空调机，其特征在于，其构成包括：将所述压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀器及室内热交换器依序以管道连接而构成的热泵式冷冻循环；用来使室内空气通过所述室内热交换器进行循环的室内风扇；用来使室外空气通过所述室外热交换器进行循环的室外风扇；除所述压缩机外还设有所述四通阀、所述室内热交换器及所述室内风扇的、连接于民用交流电源的所述室内机组；装设有所述室外热交换器、所述膨胀器及所述室外风扇的室外机组；设于所述室内机组、输出用以驱动所述室外风扇的电压、该输出电压比所述民用交流电源的电压更低的驱动电路；以及将所述驱动电路的输出电压供给所述室外机组的电源线路。