JP2007178114A - 冷媒加熱装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の対象部分を加熱する場合であってもシステムコストを低減させることが可能な冷媒加熱装置を提供する。
【解決手段】冷媒配管20を流通する冷媒を加熱するための冷媒加熱装置としてのパワーユニット60であって、第1コイル62bと、第2コイル62cと、電力出力部66と、取得部64と、出力制御部65とを備えている。第1コイル62bは、第1冷媒配管20bを流通する冷媒を加熱する。第2コイル62cは、第2冷媒配管20cを流通する冷媒を加熱する。電力出力部66は、出力電力を変化させることで第1コイル62bと第2コイル62cとの両方を加熱させる。取得部64は、第1コイル62bおよび第2コイル62cにおいて要求される加熱度合いに関する情報を取得する。出力制御部65は、取得部64による取得結果に基づいて第1コイル62bおよび第2コイル62cに対する電力出力部66の出力電力の制御を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、冷媒加熱装置、特に、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置に関する。
一般に、冷媒加熱装置として、空気調和装置の室内機と室外機との間で循環する冷媒を加熱するものが知られている。
このような冷媒加熱装置では、従来より、例えば、以下の特開文献1に開示されている装置等がある。この特許文献1に記載の冷媒加熱装置は、冷媒回路中、圧縮機の吐出側の配管に設けられており、暖房運転時の補助ヒータ等として用いられている。
この冷媒加熱装置のヒータとしては、例えば、磁性体等の発熱体を含む配管にコイルが巻き付けられ、このコイルに対して高周波電流が供給されることにより、電磁誘導によって磁性体の部分を加熱するものが用いられる。この電磁誘導加熱方式では、コイルに高周波電流が供給されることで生じる磁力線によって、コイルと磁性体部分とが非接触な状態のままで加熱することができる。このため、冷媒を素早く加熱することができる等の利点を有しており、近年、特に注目されている。
特開平5−223194号公報
上述した冷媒加熱装置では、例えば、1本のコイルと、このコイルに対して高周波電流を供給する1つのインバータ回路と、を組み合わせることで対象部分の磁性体の加熱を行っている。そして、加熱を行う対象部分が複数存在する場合には、各対象部分それぞれにコイルを巻き付けて、これらの各コイルそれぞれに対してそれぞれ別々のインバータ回路を設けて加熱を行っている。このため、配管やその他の加熱対象部分の数が増大するとインバータ回路等の電力出力手段の数も増大することになり、システムコストが増大してしまう。
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、複数の対象部分を加熱する場合であってもシステムコストを低減させることが可能な冷媒加熱装置を提供することにある。
第1発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒配管を流通する冷媒を加熱するための冷媒加熱装置であって、第1発熱部と、第2発熱部と、電力出力部と、取得部と、制御部とを備えている。第1発熱部は、第1冷媒配管を流通する冷媒を加熱する。第2発熱部は、第2冷媒配管を流通する冷媒を加熱する。電力出力部は、出力電力を変化させることで第1発熱部と第2発熱部との両方を加熱する。取得部は、第1発熱部および第2発熱部において要求される加熱度合いに関する情報を取得する。制御部は、取得部による取得結果に基づいて第1発熱部および第2発熱部に対する電力出力部の出力電力の制御を行う。なお、第1冷媒配管と第2冷媒配管とが接続されて1つの流路を形成する場合についても本発明に含まれる。また、本冷媒加熱装置が加熱させる箇所の個数は、第1発熱部と第2発熱部との2つに限られるものではなく、3つ以上の箇所を対象として加熱する場合も当然に含まれる。
従来の冷媒加熱装置では、冷媒配管を流れる冷媒を複数箇所において加熱する場合には、加熱箇所に対応させてそれぞれ別個のインバータ等の電力出力手段を設けて加熱を行っており、システムコストがかさんでしまっている。
これに対して第1発明の冷媒加熱装置では、インバータ制御部による制御によって、第1発熱部だけでなく第2発熱部についても、1つのインバータ回路によって加熱度合いを変化させる制御を行っている。このため、第1発熱部だけでなく第2発熱部も加熱する場合において、それぞれの発熱部に対応させて電力出力部を複数設けることなく、1つの電力出力部によって対応することができる。
これにより、必要となる電力出力部の数を低減させることで、システムコストを抑えることが可能になる。
第2発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明の冷媒加熱装置であって、第1冷媒配管と第2冷媒配管とは、互いに異なる室内ユニットを対象として冷媒を流す。
ここでは、1つの室外ユニットに対して複数の室内ユニットが接続されて構成されるマルチ空調システムにおいて、ある室内ユニットに対して設けられている第1冷媒配管および第1発熱部と、別の室内ユニットに対して設けられている第2冷媒配管および第2発熱部と、割り当てることができる。
これにより、マルチ空調システムにおいて各室内ユニットに対応する第1発熱部および第2発熱部の加熱度合いを制御する場合であっても、システムコストを抑えることが可能になる。
第3発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明または第2発明の冷媒加熱装置であって、電力出力部が、定電流発生手段を有している。この定電流発生手段は、ON/OFFを切り替えて用いられ、ON状態では一定の電流を発生させる。そして、制御部は、取得部による取得結果に基づいて定電流発生手段のON/OFFを切り替える制御を行うことで出力電力の制御を行う。
ここでは、定電流発生手段をON/OFF制御するだけで第1発熱部および第2発熱部を加熱することができる。
これにより、ON/OFF制御される程度の簡単な構成の定電流発生手段を採用することができ、システムコストを抑えることが可能になる。
第4発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明から第3発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、電力出力部は、インバータ回路を有している。このインバータ回路は、出力電力を変化させることで第1発熱部と第2発熱部との両方の加熱度合いを変化させる。そして、制御部は、取得部による取得結果に基づいてインバータ回路の出力電力の制御を行う。
ここでは、1つのインバータ回路を用いて、第1発熱部および第2発熱部の少なくとも2つの発熱部において要求される発熱量をそれぞれ供給することができる。
これにより、インバータ回路の個数は少なくて足りるため、システムコストを低減させることが可能になる。
なお、インバータ回路を用いることで出力電流を交流とすることができるため、例えば、電磁誘導加熱方式を利用した加熱では、渦電流の発生を促進させることができ、発熱をより効果的にさせることが可能になる。
第5発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明または第2発明の冷媒加熱装置であって、電力出力部は、定電流発生手段と、インバータ回路と、を有している。この定電流発生手段は、ON/OFFを切り替えて用いられ、ON状態では一定の電流を発生させる。また、インバータ回路は、出力電力を変化させることで第1発熱部と第2発熱部との両方の加熱度合いを変化させる。そして、制御部は、取得部による取得結果に基づいて定電流発生手段のON/OFFを切り替える制御を行うとともに、定電流発生手段のON/OFFの状態に基づいてインバータ回路の出力電力の制御を行う。
ここでは、第1発熱部および第2発熱部において必要とされる発熱量が増加する場合に対応するために予め設けられている定電流発生手段をON状態として補助的に利用することができる。これにより、第1発熱部だけでなく第2発熱部の出力電力をも変化させるのに必要とされる1つのインバータ回路の電力容量を小さく抑えることができる。
これにより、第1発熱部および第2発熱部において必要とされる加熱度合いを確保しつつ、1つのインバータ回路として容量の小さい安価なものを採用することができるため、システムコストを抑えることが可能になる。
第6発明に係る冷媒加熱装置は、第5発明の冷媒加熱装置であって、定電流発生手段による一定の電流値は、インバータ回路の出力電流値の最大値以下である。
ここでは、定電流発生手段による一定の電流値は、インバータ回路の出力電流値の最大値以下となっている。このため、インバータ回路のみでは第1発熱部および第2発熱部の要求する出力電流に対応できない状況となった場合に、定電流発生手段をONとしてインバータ回路の出力電流を下げることで、第1発熱部および第2発熱部に要求される出力電流として連続的な値を確保して対応することができる。このため、インバータ回路の出力電流値の最大値を超えることがあっても、出力電流の値はとびとびにならない。
これにより、第1発熱部および第2発熱部の要求に応じたより詳細なインバータ制御を行うことが可能になる。
第7発明に係る冷媒加熱装置は、第5発明または第6発明の冷媒加熱装置であって、第1冷媒配管と第2冷媒配管とは、互いに異なる室内ユニットを対象として冷媒を流す。ここで、インバータ回路の電力容量は、第1冷媒配管が冷媒を流す室内ユニットが要求する最大電力と、第2冷媒配管が冷媒を流す室内ユニットが要求する最大電力とのうち、いずれか大きい方の値以上である。
ここでは、各冷媒配管それぞれに対応して設けられている各室内ユニットにおいて要求される最大電力のうちより大きい方の値を超える電力容量を有するインバータ回路が用いられている。
これにより、各室内ユニットのうちいずれか1方しか稼働していない状況においては、インバータ回路の有する電力容量のみによって対応することが可能になる。
また、各室内ユニットのうちいずれか1方しか稼働していない状況においては、電力出力部は、インバータ回路の電力容量のみで対応できるため、定電流発生手段をON状態とする必要がない。
第8発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明または第7発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、制御部は、電力出力部から同時に出力される出力電力を、取得部における取得結果に基づいて第1発熱部に対する出力電力と第2発熱部に対する出力電力とに振り分ける。
ここでは、制御部は、取得結果に基づいて出力電力を振り分けることで第1発熱部に対する出力電力と第2発熱部に対する出力電力とを調節する制御を行っている。
これにより、第1発熱部において要求される加熱度合いと第2発熱部において要求される加熱度合いとの両方を満たすように調節することが可能になる。
第9発明に係る冷媒加熱装置は、第1発明から第8発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、制御部は、電力出力部の出力電力を、取得部における取得結果に基づいて第1発熱部に対して供給する第1時間帯と第2発熱部に対して供給する第2時間帯とに分けて供給する。
ここでは、制御部は、第1発熱部と第2発熱部とに対してそれぞれタイミングを違えて出力電力を供給することで、出力電力の切り替え制御を行っている。
これにより、第1発熱部において要求される出力電力と、第2発熱部において要求される出力電力と、をそれぞれタイミングを違えて供給するという簡易な制御構成によって各発熱部の要求に沿った加熱が可能になる。
第10発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒を加熱するための冷媒加熱装置であって、配管発熱部と、ドレンパン発熱部と、電力出力部と、取得部と、制御部と、を備えている。配管発熱部は、冷媒配管を流通する冷媒を加熱する。ドレンパン発熱部は、ドレン水を流す、もしくは、蓄えるドレンパンを加熱する。電力出力部は、出力電力を変化させることで配管発熱部とドレンパン発熱部との両方を加熱する。取得部は、配管発熱部およびドレンパン発熱部において要求される加熱度合いに関する情報を取得する。制御部は、取得部による取得結果に基づいて配管発熱部およびドレンパン発熱部に対する電力出力部の出力電力の制御を行う。
従来の冷媒加熱装置では、冷媒配管を流れる冷媒やドレンパン等の複数箇所を対象とした加熱を行う場合には、加熱箇所に対応させてそれぞれ別個のインバータ等の電力出力手段を設けており、システムコストがかさんでしまっている。さらに、蒸発器として機能する熱交換器等において空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を、ドレンパンにおいて回収する場合がある。このような場合にドレン水の周囲の温度環境によっては、ドレン水が凍結してしまい、ドレン水の排出が困難になったり、ドレンパンを破壊する等の不具合が生じてしまうおそれがある。
これに対して第10発明の冷媒加熱装置では、制御部によって1つの出力電力部から出力される電力が制御されることによって、配管発熱部だけでなくドレンパン発熱部についても加熱度合いを変化させる。このため、配管発熱部だけでなくドレンパン発熱部も加熱する場合において、各発熱部に対応した電力出力部をそれぞれ設ける必要がなく、1つの電力出力部によって対応することができる。そして、第10発明の冷媒加熱装置では、ドレンパン発熱部によってドレンパン自体を発熱させることで、ドレン水を加熱させることができる。このため、ドレン水の凍結によってドレン水の排出が困難になったり、ドレンパンが破壊されてしまう事態を避けることが可能になる。
これにより、冷媒配管の加熱とドレンパンの加熱とを行う場合において必要となる電力出力部の個数を低減して、システムコストを低減させることが可能になり、ドレン水の凍結を回避することが可能になる。
なお、ドレンパン発熱部によってドレン水が加熱されることで、ドレン水の蒸発を促進させることが可能になるため、ドレンパンに溜まってしまう水分を低減させることができる。
第11発明に係る冷媒加熱装置は、第10発明の冷媒加熱装置であって、配管発熱部は、磁性体材料を含有する冷媒配管と、電流が流れた場合に冷媒配管の磁性体材料に電磁誘導を生じさせる配管コイルと、を有している。そして、ドレンパン発熱部は、磁性体材料を含有するドレンパンと、電流が流れた場合にドレンパンの磁性体材料に電磁誘導を生じさせるドレンパンコイルと、を有している。
ここでは、磁性体材料の周辺に巻き付けられたコイルに対して、周波数電流を流すことで、電磁誘導加熱を行うことができる。このため、コイルを巻きつけるだけで当該部分の加熱を行うことが可能であるため、加熱位置の自由度を向上させることができる。
第12発明に係る冷媒加熱装置は、第11発明の冷媒加熱装置であって、制御部は、ドレンパンコイルに対する電力出力部からの出力時間が間欠的となる制御を行う。
ここでは、ドレンパンコイルに対する電力の連続的な出力を抑えて、必要以上にドレンパンが発熱することによる消費エネルギの無駄を低減させることが可能になる。
第13発明に係る冷媒加熱装置は、第11発明または第12発明の冷媒加熱装置であって、ドレンパンは、蒸発器として機能している熱交換器における水分を収集する。取得部は、熱交換器において着霜が生じている情報を取得する。そして、制御部は、少なくとも取得部によって着霜が生じている情報が取得されている間は着霜を除去するデフロスト運転を行うように制御し、デフロスト運転を開始する時点もしくはデフロスト運転を終了する時点のいずれかを基準としたタイミングによってドレンパンコイルに対する出力電力部からの出力電力を上げる制御を行う。例えば、この基準から所定時間をタイマー等でタイミングをはかるようにすることも含まれる。また、ドレンパンの設置位置については、特に蒸発器の下等に限定されることなく、蒸発器で生じるドレン水を回収することができる機構が採用されている場合には、回収されたドレン水が収集される場所等に配置されていればよい。
ここでは、ドレンパンコイルに対する電力出力部からの出力電力の供給開始制御や供給電力の向上制御を行うタイミングを、制御部がデフロスト運転の開始時点もしくは終了時点が基準となるように制御している。
これにより、ドレンパンをタイミングよく加熱することで、デフロスト運転により蒸発器における着霜が解凍してドレンパンに収集されるドレン水を加熱することができ、ドレンパンコイルに対する電力の出力を必要時に限ってエネルギロスを低減させることが可能になる。
第14発明に係る冷媒加熱装置は、第13発明の冷媒加熱装置であって、制御部は、配管コイルに対する出力電力を上げることでデフロスト運転を行う。そして、制御部は、デフロスト運転実行時において配管コイルに対する電力出力部からの出力電力をドレンパンコイルに対する出力電力に優先させて上げる制御を行う。
ここでは、着霜が生じている場合にデフロスト運転が行われることで、制御部は、配管コイルに対する出力電力が上がるように制御し、配管発熱部を流れる冷媒温度を上昇させて、蒸発器における着霜を解凍させることで、除去することができる。
これにより、デフロスト運転を優先させることで、熱交換が阻害されている状態を優先的に解消させつつ、除霜で生じたドレン水の加熱が可能になる。
第15発明に係る冷媒加熱装置は、第11発明から第14発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、ドレンパンにおけるドレンの温度を検知するドレン温度センサをさらに備えている。そして、制御部は、ドレン温度センサによって検知される温度が−3℃以下である場合に、ドレンパンコイルに対して電力出力部からの出力電力を供給する。
ここで、ドレン水は、温度が低下して0℃を下回ったとしても、過冷却水の状態となる場合があり、必ずしも凍結しているとは限らない。これは、ドレン水の温度が0℃を下回った場合において、振動等が加わることなく少しずつゆっくりと温度が低下する場合には、水の凝固点よりも低い過冷却状態で凍ることなく水として存在することがある。ところが、水温が−3℃まで低下すると、水中に無数の氷晶核が生成され、これらの各氷晶核がそれぞれ成長することで、全体としては、一気に凍結が生じる。ここでのドレン温度センサによる検知温度の基準としての−3℃には、このような臨界的意義がある。
これに対して、第15発明の冷媒加熱装置では、ドレン温度センサの検知温度が−3℃以下となった場合に、ドレンパンコイルに対する電力出力部からに出力電力を供給する。
これにより、このような氷晶核の生成の発生によるドレン水の急激な凍結の防止や解凍が必要となるタイミングと、ドレンパンの発熱のタイミングと、を近付けることができるため、電力出力部からの出力電力をより効率的に利用することが可能になる。すなわち、凍結が生じないようなタイミングでドレンパンを発熱させるような電力の無駄な消費を回避することが可能になる。
第16発明に係る冷媒加熱装置は、第15発明の冷媒加熱装置であって、制御部は、ドレン温度センサによって検知される温度が0℃より高い温度である場合に、ドレンパンコイルに対する電力出力部からの出力電力の供給を停止する。
ここでは、ドレン温度センサによって検知される温度が0℃より高い温度である場合には、ドレン水は凍結しないため、ドレンパンコイルに対する出力電力の供給は不必要となる。
これにより、不必要なドレンパンコイルに対する出力電力の供給をより確実に防ぐことが可能になる。
第17発明に係る冷媒加熱装置は、第11発明から第16発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、室外における温度を検知する室外温度センサをさらに備えている。そして、制御部は、室外温度センサによって検知される温度が−3℃以下である場合に、ドレンパンコイルに対して電力出力部からの出力電力を供給する。
ここで、ドレン水は、外気温が低い環境下において温度が低下して0℃を下回ったとしても、過冷却水の状態となる場合があり、必ずしも凍結しているとは限らない。これは、ドレン水の温度が0℃を下回った場合において、振動等が加わることなく少しずつゆっくりと温度が低下する場合には、水の凝固点よりも低い過冷却状態で凍ることなく水として存在することがある。ところが、水温が−3℃まで低下すると、水中に無数の氷晶核が生成され、これらの各氷晶核がそれぞれ成長することで、全体としては、一気に凍結が生じる。ここでの室外温度センサによる検知温度の基準としての−3℃には、このような室外環境下においてドレン水が−3℃まで冷やされた場合について、臨界的意義がある。
これに対して、第17発明の冷媒加熱装置では、室外温度センサの検知温度が−3℃以下となった場合に、ドレンパンコイルに対する電力出力部からに出力電力を供給する。
これにより、このような氷晶核の生成の発生によるドレン水の急激な凍結の防止や解凍が必要となるタイミングと、ドレンパンの発熱のタイミングと、を近付けることができるため、電力出力部からの出力電力をより効率的に利用することが可能になる。すなわち、凍結が生じないようなタイミングでドレンパンを発熱させるような電力の無駄な消費を回避することが可能になる。
なお、例えば、第17発明と第15発明とを両立させることにより、ドレン温度センサによって検知される温度が−3℃以下であり、かつ、室外温度センサによって検知される温度が−3℃以下であることを条件とする等して、ドレンパンコイルに対する制御部の制御条件をより細かく設定してもよい。
第1発明に係る冷媒加熱装置では、必要となる電力出力部の数を低減させることで、システムコストを抑えることが可能になる。
第2発明に係る冷媒加熱装置では、マルチ空調システムにおいて各室内ユニットに対応する第1発熱部および第2発熱部の加熱度合いを制御する場合であっても、システムコストを抑えることが可能になる。
第3発明に係る冷媒加熱装置では、ON/OFF制御される程度の簡単な構成の定電流発生手段を採用することができ、システムコストを抑えることが可能になる。
第4発明に係る冷媒加熱装置では、インバータ回路の個数は少なくて足りるため、システムコストを低減させることが可能になる。
第5発明に係る冷媒加熱装置では、第1発熱部および第2発熱部において必要とされる加熱度合いを確保しつつ、1つのインバータ回路として容量の小さい安価なものを採用することができるため、システムコストを抑えることが可能になる。
第6発明に係る冷媒加熱装置では、第1発熱部および第2発熱部の要求に応じたより詳細なインバータ制御を行うことが可能になる。
第7発明に係る冷媒加熱装置では、各室内ユニットのうちいずれか1方しか稼働していない状況においては、インバータ回路の有する電力容量のみによって対応することが可能になる。
第8発明に係る冷媒加熱装置では、第1発熱部において要求される加熱度合いと第2発熱部において要求される加熱度合いとの両方を満たすように調節することが可能になる。
第9発明に係る冷媒加熱装置では、第1発熱部において要求される出力電力と、第2発熱部において要求される出力電力と、をそれぞれタイミングを違えて供給するという簡易な制御構成によって各発熱部の要求に沿った加熱が可能になる。
第10発明に係る冷媒加熱装置では、冷媒配管の加熱とドレンパンの加熱とを行う場合において必要となる電力出力部の個数を低減させて、システムコストを低減させることが可能になり、ドレン水の凍結を回避することが可能になる。
第11発明に係る冷媒加熱装置では、コイルを巻きつけるだけで当該部分の加熱を行うことが可能であるため、加熱位置の自由度を向上させることができる。
第12発明に係る冷媒加熱装置では、必要以上にドレンパンが発熱することによる消費エネルギの無駄を低減させることが可能になる。
第13発明に係る冷媒加熱装置では、ドレンパンをタイミングよく加熱することで、デフロスト運転により蒸発器における着霜が解凍してドレンパンに収集されるドレン水を加熱することができ、ドレンパンコイルに対する電力の出力を必要時に限ってエネルギロスを低減させることが可能になる。
第14発明に係る冷媒加熱装置では、デフロスト運転を優先させることで、熱交換が阻害されている状態を優先的に解消させつつ、除霜で生じたドレン水の加熱が可能になる。
第15発明に係る冷媒加熱装置では、これにより、このような氷晶核の生成の発生によるドレン水の急激な凍結の防止や解凍が必要となるタイミングと、ドレンパンの発熱のタイミングと、を近付けることができるため、電力出力部からの出力電力をより効率的に利用することが可能になる。
第16発明に係る冷媒加熱装置では、不必要なドレンパンコイルに対する出力電力の供給をより確実に防ぐことが可能になる。
第17発明に係る冷媒加熱装置では、ドレン水が凍結して排出が滞ってしまうことを確実に防止しつつ、不必要なドレンパン発熱部に対する出力電力を抑えることが可能になる。
<発明の概略>
本発明は、冷媒配管中を流れる冷媒を複数箇所において加熱する冷媒加熱装置を提供する。本発明の冷媒加熱装置では、冷媒配管やドレンパン等の複数箇所を流れる冷媒を対象とした加熱を行う場合に、各加熱対象箇所に対応させて発熱部を設け、各発熱部による発熱度合いを1つのインバータ回路によって制御することで調整する。本発明は、このように発熱させる部分が複数ある場合であっても、これらの複数の発熱部の発熱度合いの調整を1つのインバータ回路で実現させてシステムコストを抑える点に特徴がある。また、定電流発生手段を用いることで各発熱部において必要とされる加熱度合いを確保しつつ、インバータ回路の容量を抑えて安価にすることによってもシステムコストを抑えるという点に特徴がある。
以下、本発明の一実施形態が採用された冷媒加熱装置について、以下の実施形態を例に挙げて具体的に説明する。また、冷媒加熱装置に関する他の実施形態については、後述する。
<空気調和装置1の概略構成>
まず、パワーユニット60が組み込まれた空気調和装置1について、冷媒回路21を示す図1を参照しつつ説明する。
この空気調和装置1は、1つの室外ユニット1aに対して複数の室内ユニット(第1室内ユニット1b、第2室内ユニット1c)が接続されて構成されるマルチ空気方式の空気調和装置である。そして、冷媒加熱装置としてのパワーユニット60は、このマルチ空調方式の冷媒回路中、室外ユニット1aの内部に組み込まれている。
<冷媒回路21の概略構成>
空気調和装置1は、1つの室外ユニット1aと、第1室内ユニット1bおよび第2室内ユニット1cと、これらを接続する2つの冷媒配管20(第1冷媒配管20b、第2冷媒配管20c)と、を有している。そして、室外ユニット1a内に設けられた圧縮機10、室外熱交換器11、パワーユニット60および2つの膨張弁(第1膨張弁12b、第2膨張弁12c)に対して、各室内ユニット1b、1c内に設けられた2つの室内熱交換器(第1室内熱交換器13b、第2室内熱交換器13c)が冷媒配管20によってそれぞれ並列に接続されることで、冷媒回路21が構成されている。また、パワーユニット60の第1コイル62b部分と第1膨張弁12bとの間に第1膨張弁側電磁弁16bが、パワーユニット60の第2コイル62c部分と第2膨張弁12cとの間に第2膨張弁側電磁弁16cが、それぞれ設けられている。さらに、四路切換弁22と第1室内熱交換器13bとの間に第1圧縮機側電磁弁17bが、四路切換弁22と第2室内熱交換器13cとの間に第2圧縮機側電磁弁17cが、それぞれ設けられている。
また、室外ユニット1aには、各室内ユニット1b、1cからの情報や設定値等に基づいて各室内ユニット1b、1cを空調制御する空調制御装置70が設けられている。空調制御装置70は、これらの電磁弁を開閉制御することで、1つの室外ユニット1aに対して複数の室内ユニット1b、1cをそれぞれ空調制御する。また、ここで、各熱交換器11、13b、13cと圧縮機10とは四路切換弁22を介して接続されており、空調制御装置70による制御によって、暖房運転と冷房運転を切り換えられるようになっている。
なお、第1室内熱交換器13b、第2室内熱交換器13cには、それぞれ室内温度を検出して制御信号を出力する第1室内温度センサS1、第2室内温度センサS2が設置されている。また、室外熱交換器11の伝熱管には、冷媒温度を検出して制御信号を出力する室外熱交温度センサS3が設置されている。
図1では、四路切換弁22を暖房運転側に切り換えた状態を示しており、このとき、各室内熱交換器13b、13cは凝縮器として作用し、室外熱交換器11は蒸発器として作用する。
また、室外ユニット1a内には、室外送風機14が設けられている。また、各室内ユニット1b、1c内には、それぞれ第1室内送風機15b、第2室内送風機15cが設けられている。
冷媒加熱装置であるパワーユニット60は、図1に示すように、冷媒回路21中の、各膨張弁12b、12cと各室内熱交換器13b、13cとの間に配置されている。このパワーユニット60は、デフロスト運転や補助ヒータとしての運転において、室外熱交換器11に向けて流れる冷媒を急激に加熱する。
<パワーユニット60の構成>
次に、図2を参照してパワーユニット60の構成について説明する。
パワーユニット60は、電磁誘導加熱方式の加熱装置であって、図1に示すように、第1コイル62b、第2コイル62cおよび高周波電源装置63を有している。
第1コイル62bは、第1室内ユニット1bに接続されている第1冷媒配管20bを流れる冷媒を対象として加熱するために、第1冷媒配管20bに巻き付けられている。なお、この第1冷媒配管20bは、磁性体材料を含んで構成されている。また、この第1コイル62bの両端部は、後述する高周波電源装置63に対して接続されている。
第2コイル62cは、第2室内ユニット1cに接続されている第2冷媒配管20cを流れる冷媒を対象として加熱するために、第2冷媒配管20cに巻き付けられている。なお、この第2冷媒配管20cは、磁性体材料を含んで構成されている。また、第2コイル62cの両端部についても同様に、後述する高周波電源装置63に対して接続されている。
高周波電源装置63は、取得部64、出力制御部65および電力出力部66を有している。
取得部64は、第1室内温度センサS1、第2室内温度センサS2および室外熱交温度センサS3とそれぞれ接続されている。
ここで、上述した空調制御装置70は、暖房運転時において室外熱交温度センサS3の検知温度に基づいて室外熱交換器11に着霜が生じていると判断した場合には、圧縮機10の運転を正サイクルで継続しながらパワーユニット60を作動させてデフロスト運転を行う。また、空調制御装置70は、第1室内温度センサS1、第2室内温度センサS2および室外熱交温度センサS3のそれぞれの検知温度に基づいていずれかの室内ユニット1b、1cに対応する第1冷媒配管20aもしくは第2冷媒配管20cを通過する冷媒の加熱量が不足していると判断した場合には、パワーユニット60を作動させて、冷媒を加熱する補助ヒータとして運転を行う。
電力出力部66は、1つのインバータ回路67と、1つの定電流発生部68と、を有している。
インバータ回路67は、第1コイル62bおよび第2コイル62cの両方に接続されている。このインバータ回路67は、出力制御部65からの制御指令を受けて、図4に示すように、出力される周波数が変換され、出力する交流電流の絶対値が変換され、第1コイル62bと第2コイル62cに対する電力供給時間配分が変換されながら、第1コイル62bおよび第2コイル62cに対して高周波電流を供給する。ここで、インバータ回路67は、第1コイル62bと第2コイル62cとで、配分時間に応じて供給対象を切り替えながら電力を供給する。
出力制御部65は、上述した取得部64が取得した情報に基づいて、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cのそれぞれにおいて要求される加熱度合いを把握する。そして、出力制御部65は、把握した加熱度合いを満たす出力制御を、インバータ回路67のみによって実現可能か否かについて判断する。そして、インバータ回路67のみによって実現可能であると判断した場合には、出力制御部65は、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管2cにおいて要求されている加熱度合いに応じた高周波電流および相当する時間配分によって電力が供給されるように、インバータ回路67の周波数、出力電流および電力供給時間配分の出力制御を行う。具体的には、出力制御部65は、第1冷媒配管20bの加熱度合いが不足していると判断した場合には、インバータ回路67の周波数を上げる制御を行ったり、出力電流を上げる制御を行ったりする。また、出力制御部65は、電力供給時間配分を制御することで、第1コイル62bに対する供給時間帯を、第2コイル62cに対する供給時間帯と比べて長くするように制御したりする。
定電流発生部68は、出力制御部65によってON/OFF制御され、ON状態において所定の一定電流を発生させる。具体的には、出力制御部65は、上述した取得部64が取得した情報に基づいて第1冷媒配管20bにおいて要求される加熱量をインバータ回路67のみでは実現できないと判断した場合に、定電流発生部68を作動させる。定電流発生部68は、出力不足と判断された場合に作動することで、第1コイル62bおよび第2コイル62cに対してそれぞれ要求される加熱量を満たすようにする。この一定の電流値を供給する定電流発生部68としては、インバータ回路67の最大出力電流値以下のものを採用している。これにより、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cの加熱量について、値が不連続になることなく、連続的な値の加熱量によって調整することができる。ここで、出力制御部65は、容量不足と判断して定電流発生部68を作動させる場合には、定電流発生部68から得られる電流分を差し引いて、インバータ回路67から各コイル62b、62cに対して高周波電流が供給されるように出力制御を行う。
<パワーユニット60による加熱動作>
ここでは、図1および図3を参照しつつ、電磁誘導による加熱についての動作について説明する。
まず、上述したように、空調制御装置70が、第1室内温度センサS1、第2室内温度センサS2および室外熱交温度センサS3から取得部64が取得する情報に応じて、デフロスト運転もしくは補助ヒータとしての運転を実行させる。ここで、取得部64が取得した情報は、出力制御部65に対して送られる。
取得部64からの情報を受信した出力制御部65は、図4に示すように、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cにおいて必要とされる加熱量に応じて、第1コイル62bおよび第2コイル62cに対してそれぞれ高周波電流をそれぞれの時間配分において供給する。ここでは、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cのそれぞれにおいて必要とされる加熱量に応じた周波数、出力電流、電力供給時間配分が定められて、第1コイル62bおよび第2コイル62cに対して高周波電流が供給される。
これにより、図3に示すように、第1コイル62bおよび第2コイル62cの周辺に磁力線が生じ、高周波磁界が発生する。そして、この磁束が、磁性体材料に誘導電流を誘起させる。このため、磁性体材料を含んでいる第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cにおいて無数の渦電流が誘起され、各冷媒配管自体の電気抵抗および発生した渦電流によってジュール熱が生じ、第1冷媒配管20b、第2冷媒配管20cはそれぞれ瞬時に発熱する。このようにして、加熱された各冷媒配管20b、20cの熱は、これらの各冷媒配管20b、20cを流れる冷媒に対して伝わることで、冷媒が加熱される。
ここでの周波数、出力電流、電力供給時間配分の出力制御部65による制御は、図4に示すようにして行われる。以下、状態の異なる時間帯に分けて説明する。
(0〜t1)
図4において、制御開始からt1までの間は、出力制御部65が、取得部64において取得された情報に基づいて、定電流発生部68の作動は不要であると判断し、第1冷媒配管20bにおいて必要とされる加熱量と第2冷媒配管20cで必要とされる加熱量とをそれぞれ満たすようにするため、インバータ回路67から第1コイル62bに対応する出力(図4に示す「P1―1」)、および、第2コイル62cに対応する出力(図4に示す「P2−1」)となるように出力制御している。
(t1〜t2)
次に、図4においてt1〜t2までの間は、出力制御部65が、取得部64において取得された情報に基づいて、定電流発生部68の作動は不要であると判断するものの、第1冷媒配管20bの加熱量がかなり増大しており、第2冷媒配管20cの加熱量がわずかに増大していると判断した場合の出力制御の例を示している。具体的には、ここでは、出力制御部65は、インバータ回路67からの出力周波数を上げさせて(パルス幅を小さくして)、さらに、出力電流も上げさせるという出力制御を行っている。これにより、第1コイル62bおよび第2コイル62cには、高周波のより大きい交流電流(図4に示す「P1―2」、「P2−2」)が供給されるため渦電流が多く発生し、交流電流が増大することで発生するジュール熱も増大し、加熱量を増大させている。さらに、第1コイル62bについては、電力供給時間配分においても相対的に長くなるように出力制御を行っている(ここでは、第1コイル62b:第2コイル62c=2:1の時間配分に変更している)。これにより、第1冷媒配管20bにおいて要求される加熱量を充分に供給できるようにしている。
(t2〜)
そして、図4においてt2以降で示す制御では、第1冷媒配管20bの加熱量はそのままで第2冷媒配管20cの加熱量がさらに増大し、出力制御部65が、インバータ回路67のみでは容量不足であると判断して定電流発生部68を作動させる場合の出力制御の例を示している。ここでは、出力制御部65は、第1コイル62bと第2コイル62cとの電力供給時間配分を均等にしつつ、定電流発生部68を作動させることで第1コイル62bに供給する電流をPbだけ上げて、第2コイル62cに対して供給する電流をPcだけ上げている(図4に示す「P1−2+Pb」、「P2−2+Pc」)。これにより、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cの周囲に生じる磁力線が増して、電磁誘導による加熱を効率化されて、各部において必要とされる加熱量を確保している。
<本実施形態のパワーユニット60の特徴>
(1)
従来の冷媒加熱装置は、冷媒を複数箇所において加熱する場合には、加熱箇所に対応させてそれぞれ別個のインバータ等の電力出力手段を設けて加熱を行っており、システムコストがかさんでしまっている。
これに対して本実施形態におけるパワーユニット60では、出力制御部65による制御によって、第1冷媒配管20bだけでなく第2冷媒配管20cについても、1つの電力出力部66によって制御を行っている。具体的には、インバータ回路67からの出力周波数、出力電流、電力供給時間配分および定電流発生部68のON/OFF制御等によって加熱度合いを調整する制御を行っている。このため、加熱を行う場所毎に別個に電力出力部66を設ける必要がなく、電力出力部66の数を加熱部分の数よりも少なくすることができ、必要となるインバータ回路67や定電流発生部68の数を低減させてシステムコストを低く抑えることができる。
また、本実施形態のパワーユニット60では、定電流発生部68を設けることで、容量の小さい1つのインバータ回路67のシステムであっても、容量が不足した状態に対応させることができている。このように容量の小さい安価なインバータ回路67を採用することでシステムコストをよりいっそう低く抑えることができる。
(2)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、出力制御部65が、取得部64において取得される情報に基づいて電力出力部66の出力周波数、出力電流、電力供給時間配分の出力を制御している。これにより、マルチ空調方式が採用された空気調和装置1において、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cのそれぞれで必要になる発熱量を確実に確保し、複数の冷媒配管を流れる冷媒の加熱度合いを各配管毎に調整することができる。
(3)
本実施形態におけるパワーユニット60では、定電流発生部68によって供給される一定の電流値は、インバータ回路67の最大出力電流値以下となっている。このため、インバータ回路67のみでは容量不足な状況となった場合であっても、出力制御部65が、定電流発生部68をONにしてインバータ回路67の出力電流を調整する制御を行うことで、第1冷媒配管20bおよび第2冷媒配管20cにおける加熱量として連続的な値を確保して詳細な対応制御ができる。
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、電力出力部66が1つのインバータ回路67および1つの定電流発生部68を有している構成における制御を例に挙げて説明した。
しかし、本発明の電力出力部66としては、これに限られるものではない。
電力出力部66は、例えば、図5に示すように、インバータ回路67を有さず、定電流発生部68のみを有している構成としてもよい。この場合には、出力制御部65は、取得部64が取得した情報に基づいて、各冷媒配管20b、20cにおいて要求される加熱度合いを把握し、これらを満たすように定電流発生部68の出力制御を行う。具体的には、出力制御部65は、第1コイル62bと第2コイル62cそれぞれに対応するように、定電流発生部68からの一定電流の供給時間の制御や、第1コイル62bと第2コイル62cとにおける電力供給時間配分の制御等を行う。
また、電力出力部66は、例えば、図6に示すように、定電流発生部68を有さず、インバータ回路67のみを有している構成としてもよい。この場合には、出力制御部65は、取得部64が取得した情報に基づいて、各冷媒配管20b、20cにおいて要求される加熱度合いを把握し、これらを満たすようにインバータ回路67の出力制御を行う。具体的には、出力制御部65は、インバータ回路67の周波数制御、供給電流値の制御、供給時間の長さの制御および電力供給時間配分の制御等を行う。
これらの構成によっても、上記実施形態と同様に、1つの電力出力部66によって第1コイル62bおよび第2コイル62cの加熱制御を行うことができ、システムコストを低く抑えることができる。
(B)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、1つの電力出力部66によって、第1冷媒配管20bと第2冷媒配管20cとの2箇所を対象として加熱する場合を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、マルチ空調方式が採用された空気調和装置において室外ユニットに接続される室内ユニットの個数は2つに限定されない。例えば、1つの室外ユニットに対して3つ以上の室内ユニットが接続されている構成であってもよい。そして、この場合、3つ以上の室内ユニットに対応して設けられている各冷媒配管それぞれを1つのインバータ回路によって加熱制御を行う。
(C)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、マルチ空調方式が採用された空気調和装置1について例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図7に示すように、1つの室外ユニット1aに対して、室内ユニット1bと、オプション熱交換器13zを有するオプションユニット1zと、が接続されている構成であってもよい。なお、他の構成は上記実施形態と同様の構成を採用することができる。
ここで、オプションユニット1zとしては、例えば、床暖房ユニットや、給湯ユニット等を採用することができる。この場合であっても、上述と同様に、室内ユニット1bに接続される第1冷媒配管20bだけでなく、オプションユニット1zに接続されたオプション冷媒配管20zについても、1つの電力出力部66で加熱できる。
(D)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、第1コイル62bおよび第2コイル62cにより電磁誘導により加熱される冷媒配管20として、磁性体材料が含まれている第1冷媒配管20および第2冷媒配管20cを例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、電磁誘導に基づいて発熱するものとして冷媒配管に含まれる部材としては、例えば、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率との積が所定値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等であってもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
(E)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、インバータ回路67の最大出力電流値は定電流発生部68の所定の一定電流を超える構成である場合を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、インバータ回路67の最大出力電力は、複数の室内ユニット1b、1cのうちの最大要求電力が最も大きいものの値を超える値であるように構成されていてもよい。
この場合には、例えば、駆動している室内ユニットが1つのみの場合には、出力制御部65は、定電流発生部68を作動させることなく、インバータ回路67の容量のみによって制御対応することができる。
(F)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、1つのインバータ回路67に対して第1コイル62bおよび第2コイル62cの複数のコイルが接続されて、各冷媒配管20b、20cにおける加熱量が出力制御部65によって制御され、インバータ回路67の数を少なくしてシステムコストを抑える構成を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、システムコストを抑えるという観点からは、例えば、各冷媒配管に対して容量の小さい安価なインバータ回路を複数接続するような構成としてもよい。この場合には、1つの加熱箇所に対して複数のインバータ回路が設けられているため、1つ当たりのインバータ回路の容量を小さく設計することができる。これにより、1つのインバータ回路自体の費用を非常に安価に抑えることができる。このため、1つの加熱箇所に1つのインバータ回路を設ける場合と比較しても、全体としてシステムコストを低く抑えることが可能になる。
(G)
上記実施形態におけるパワーユニット60では、1つのインバータ回路67に対して第1コイル62bおよび第2コイル62cの複数のコイルが接続されて、各冷媒配管20b、20cにおける加熱量が出力制御部65によって制御され、インバータ回路67の数を少なくしてシステムコストを抑える構成を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、図8に示すように、ドレン水の凍結防止のため等にドレンパン80に対して巻き付けられるドレンパンコイル81と、冷媒の補助ヒータとして機能させるために冷媒配管20dに対して巻き付けられる配管コイル62dと、がそれぞれ1つのインバータ回路67に対して接続された空気調和装置100としてもよい。そして、出力制御部65が、ドレンパン80における加熱量と、冷媒配管20dにおける加熱量と、の両方を対象として制御を行うことで、インバータ回路67の数を少なくしてシステムコストを抑えた構成とすることができる。
具体的には、空気調和装置100として、図8に示すように、室外ユニット1aに対して室内ユニット1dが接続されたペア型の空気調和装置を例に挙げて説明する。
−冷媒回路21の概略構成−
空気調和装置100は、図8に示すように、室外ユニット1aと、室内ユニット1dと、これらを接続する冷媒配管20dと、を有している。そして、室外ユニット1a内に設けられた圧縮機10、室外熱交換器11、パワーユニット60および膨張弁12dに対して、室内ユニット1dに設けられた室内熱交換器13dが冷媒配管20dによってそれぞれ並列に接続されることで、冷媒回路21が構成されている。また、パワーユニット60の配管コイル62dと膨張弁12dとの間に膨張弁側電磁弁16dが設けられている。さらに、四路切換弁22と室内熱交換器13dとの間に圧縮機側電磁弁17dが設けられている。
また、室外ユニット1aには、室内ユニット1dからの情報や設定値等に基づいて室内ユニット1dを空調制御する空調制御装置70が設けられている。ここで、各熱交換器11、13dと圧縮機10とは四路切換弁22を介して接続されており、空調制御装置70による制御によって、暖房運転と冷房運転を切り換えられるようになっている。
なお、室内熱交換器13dには、室内温度を検出して制御信号を出力する室内温度センサS1が設置されている。また、室外熱交換器11の伝熱管には、冷媒温度を検出して制御信号を出力する室外熱交温度センサS3が設置されている。
図8では、四路切換弁22を暖房運転側に切り換えた状態を示しており、このとき、室内熱交換器13dは凝縮器として機能し、室外熱交換器11は蒸発器として機能する。
また、室外ユニット1a内には、室外送風機14が設けられている。また、室内ユニット1d内には、室内送風機15dが設けられている。
冷媒加熱装置であるパワーユニット60は、図8に示すように、冷媒回路21中の、膨張弁12dと室内熱交換器13dとの間に配置されている。このパワーユニット60は、デフロスト運転や補助ヒータとしての運転において、室外熱交換器11に向けて流れる冷媒を急激に加熱する。
ここで、ドレンパン80には、ドレンパン80におけるドレン水の温度を検知するドレン温度センサS8が設置されている。また、室外ユニット1aの屋外近傍には外気温を検知する室外温度センサS5が設置されている。なお、ここでのドレン温度センサS8の代わりに、ドレンパン80自体に内蔵された温度センサを用いてもよく、この場合には、一体となっているために、取引性を向上させることができる。
なお、ここで、電磁誘導加熱方式による2つの加熱対象部分のうちに一方である配管コイル62dについては、上述した実施形態における配管コイル62bと同様であり、説明を省略する。以下、電磁誘導加熱方式によるもう一方の加熱対象であるドレンパン80の構成について説明する。
−ドレンパン80およびドレン配管82等−
ドレンパン80は、図8に示すように、室外ユニット1aの室外熱交換器11の下方に配置されている。上述したように、室外熱交換器11は、暖房運転時において、冷媒の蒸発器として機能する。ドレンパン80は、冷媒の蒸発器として機能している室外熱交換器11表面において空気中の水分が凝縮してドレン水が生じ、重力にしたがって滴下してくるドレン水を受け止めて回収し、室外ユニット1aの外部まで伸びているドレン配管82によってドレン水を排出する。
このドレンパン80には、このドレン水の温度を検知するためのドレン温度センサS8が設けられており、後述する取得部64に接続されている。
ここでは、ドレンパン80は、磁性体材料を含有する素材によって形成されている。そして、ドレンパン80の下方には、渦巻き状に配置されたドレンパンコイル81が設けられており、このドレンパンコイル81の両端部は、高周波電源装置63に接続されている。このため、ドレンパンコイル81には、インバータ回路67によって高周波電流が流され、ドレンパン80の磁性体材料部分が電磁誘導加熱され、ドレンパン80は急激に温度が上昇する。そして、室外熱交換器11の表面において空気中の水分が凝縮したドレン水が、ドレンパン80に対して集まってきたときに、ドレンパン80自体の温度が高まっている。
このため、ドレン水を加熱することができる。これにより、ドレン水を排出する場合におけるドレン水の凍結を防止することができる。また、ドレンパン80においてドレン水の加熱が行われることで、ドレン水の蒸発を促進させることができるため、ドレンパン80に溜まってしまう水分を低減できる。
また、このようなドレンパン80の発熱には、コイルを用いた電磁誘導加熱方式が採用されているため、ドレンパンコイル81を渦巻き状にして近傍に配置するだけで当該部分に電磁誘導を生じさせて発熱させることができるため、ドレンパン80の加熱位置の自由度を向上させることができている。
−パワーユニット60の構成−
パワーユニット60は、上記実施形態と同様であるが、ドレンパンコイル81の両端部が、高周波電源装置63に接続されて、ドレンパン80まで伸びるようにして設けられている。そして、このドレンパンコイル81は、ドレンパン80において巻き付けられている。なお、高周波電源装置63が、取得部64、出力制御部65および電力出力部66を有している点についても上記実施形態と同様である。
このうち、取得部64は、室内温度センサS1、室外熱交温度センサS3だけでなく、室外温度センサS5およびドレン温度センサS8に対してそれぞれ接続されており、各検知温度を取得する。
出力制御部65は、ドレンパン80の加熱については、取得部64が取得する室外温度センサS5による検知温度およびドレン温度センサS8による検知温度に基づいて、高周波電源装置63からドレンパンコイル81に対する出力電力の制御を行う。具体的には、ドレン温度センサS8による検知温度が−3℃以下であって、かつ、室外温度センサS5による検知温度が−3℃以下である場合に、出力制御部65は、ドレンパンコイル81に対する出力電力の供給を開始するように制御する。
そして、出力制御部65は、ドレンパンコイル81に対して出力電力を供給している場合において、ドレンパンコイル81に対する出力電力は、間欠的に供給されるように、所定の時間間隔を空けながら供給する制御を行う。また、出力制御部65は、ドレン温度センサS8の検知温度が0℃より高い温度となった場合に、ドレンパンコイル81に対する出力電力の供給を停止させる制御を行う。
ドレン温度センサS8によって検知される温度が0℃より高い温度である場合には、ドレン水は凍結しないため、ドレンパンコイル81に対する出力電力の供給は不必要となり、無駄な電力が消費されることを防止できる。
また、ドレン温度センサS8によって検知される温度が−3℃以下となった場合には、ドレン水が凍結してしまうため、ドレンパンコイル81への出力電力の供給が必要になる。ここで、ドレン水は、温度が低下して0℃を下回ったとしても、過冷却水の状態となる場合があり、必ずしも凍結しているとは限らない。これは、ドレン水の温度が0℃を下回った場合において、振動等が加わることなく少しずつゆっくりと温度が低下する場合には、水の凝固点よりも低い過冷却状態で凍ることなく水として存在することがある。ところが、水温が−3℃まで低下すると、水中に無数の氷晶核が生成され、これらの各氷晶核がそれぞれ成長することで、全体としては、一気に凍結が生じる。ここでのドレン温度センサS8による検知温度の基準としての−3℃には、このような臨界的意義がある。これに対して、出力制御部65によるドレン温度センサS8の検知温度による制御によると、このような氷晶核の生成の発生によるドレン水の急激な凍結の防止や解凍が必要となるタイミングと、ドレンパンの発熱のタイミングと、を近付けることができる。これにより、電力出力部からの出力電力をより効率的に利用することができ、凍結が生じないようなタイミングでドレンパンを発熱させるような電力の無駄な消費を回避することができる。
電力出力部66は、上記実施形態と同様に、1つのインバータ回路67と、1つの定電流発生部68と、を有している。インバータ回路67は、配管コイル62dおよびドレンパンコイル81の両方に接続されている。このインバータ回路67は、出力制御部65からの制御指令を受けて、出力される周波数が変換され、出力する交流電流の絶対値が変換され、配管コイル62dとドレンパンコイル81に対する電力供給時間配分が変換されながら、配管コイル62dおよびドレンパンコイル81に対して高周波電流を供給する。ここで、インバータ回路67は、配管コイル62dとドレンパンコイル81とで、配分時間に応じて供給対象を切り替えながら電力を供給する。
出力制御部65は、上述した取得部64が取得した情報に基づいて、冷媒配管20dおよびドレンパン80のそれぞれにおいて要求される加熱度合いを把握する。そして、出力制御部65は、把握した加熱度合いを満たす出力制御を、インバータ回路67のみによって実現可能か否かについて判断する。そして、インバータ回路67のみによって実現可能であると判断した場合には、出力制御部65は、冷媒配管20dおよびドレンパン80において要求されている加熱度合いに応じた高周波電流および相当する時間配分によって電力が供給されるように、インバータ回路67の周波数、出力電流および電力供給時間配分の出力制御を行う。具体的には、出力制御部65は、冷媒配管20dの加熱度合いが不足していると判断した場合には、インバータ回路67の周波数を上げる制御を行ったり、出力電流を上げる制御を行ったりする。また、出力制御部65は、電力供給時間配分を制御することで、配管コイル62dに対する供給時間帯を、ドレンパンコイル81に対する供給時間帯と比べて長くするように制御したりする(上記実施形態の図4と同様の制御)。
定電流発生部68は、出力制御部65によってON/OFF制御され、ON状態において所定の一定電流を発生させる。具体的には、出力制御部65は、上述した取得部64が取得した情報に基づいて冷媒配管20dにおいて要求される加熱量をインバータ回路67のみでは実現できないと判断した場合に、定電流発生部68を作動させる。定電流発生部68は、出力不足と判断された場合に作動することで、配管コイル62dおよびドレンパンコイル81に対してそれぞれ要求される加熱量を満たすようにする。この一定の電流値を供給する定電流発生部68としては、インバータ回路67の最大出力電流値以下のものを採用している。これにより、冷媒配管20dおよびドレンパン80の加熱量について、値が不連続になることなく、連続的な値の加熱量によって調整することができる。ここで、出力制御部65は、容量不足と判断して定電流発生部68を作動させる場合には、定電流発生部68から得られる電流分を差し引いて、インバータ回路67から各コイル62d、81に対して高周波電流が供給されるように出力制御を行う。
―パワーユニット60による加熱動作―
まず、上述したように、出力制御部65が、室内温度センサS1、室外熱交温度センサS3、室外温度センサS5およびドレン温度センサS8から取得部64が取得する情報に応じて、デフロスト運転もしくは補助ヒータとしての運転を実行させる。ここで、取得部64が取得した情報は、出力制御部65に対して送られる。
取得部64からの情報を受信した出力制御部65は、冷媒配管20dおよびドレンパン80において必要とされる加熱量に応じて、配管コイル62dおよびドレンパン80に対してそれぞれ高周波電流をそれぞれの時間配分において供給する(上記実施形態の図4と同様)。ここでは、冷媒配管20dおよびドレンパン80のそれぞれにおいて必要とされる加熱量に応じた周波数、出力電流、電力供給時間配分が定められて、配管コイル62dおよびドレンパン80に対して高周波電流が供給される。
これにより、配管コイル62dおよびドレンパン80の周辺に磁力線が生じ、高周波磁界が発生する。そして、この磁束が、磁性体材料に誘導電流を誘起させる。このため、磁性体材料を含んでいる冷媒配管20dおよびドレンパン80において無数の渦電流が誘起され、各冷媒配管自体の電気抵抗および発生した渦電流によってジュール熱が生じ、冷媒配管20d、ドレンパン80はそれぞれ瞬時に発熱する。このようにして、加熱された冷媒配管20d、ドレンパン80の熱は、これらの冷媒配管20d、ドレンパン80を流れる冷媒に対して伝わることで、冷媒が瞬時に加熱される。
ここでの周波数、出力電流、電力供給時間配分の出力制御部65による制御は、上記実施形態における図4に示す内容と同様にして行われる。すなわち、上記実施形態における第1冷媒配管20bを他の実施形態(G)の冷媒配管20dに置き換え、第2冷媒配管20cを他の実施形態(G)のドレンパン80に置き換えた場合であっても、制御内容は同様とすることができる。
なお、他の実施形態(A)〜(F)の各構成を、ここでの他の実施形態(G)に対してそれぞれ当てはめることも可能であり、その場合には上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
―デフロスト運転―
上述した空調制御装置70は、暖房運転時において室外熱交温度センサS3の検知温度に基づいて室外熱交換器11に着霜が生じていると判断した場合には、圧縮機10の運転を正サイクルで継続しながらパワーユニット60を作動させて着霜を除去するデフロスト運転を行う。
具体的には、暖房運転時は、四路切換弁22が図8の実線で示される状態、すなわち、圧縮機10の吐出側が圧縮機側電磁弁17dを介して室内熱交換器13dのガス側に接続され、かつ、圧縮機10の吸入側が室外熱交換器11のガス側に接続された状態となっている。この冷媒回路21の状態で、圧縮機10、室外送風機14および室内送風機15dを起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機10に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁22、圧縮機側電磁弁17dを経由して、室内ユニット1dに送られる。そして、室内ユニット1dに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器13dにおいて、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、膨張弁12dを通過する際に減圧される。この膨張弁12dを通過した冷媒は、室外熱交換器11に流入する。そして、室外熱交換器11に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外送風機14によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発し、再び、圧縮機10に吸入される。
この室外熱交換器11において冷媒が蒸発する際に、冷媒が室外空気と熱交換することで、室外熱交換器11に霜が付着する場合がある。このように、室外熱交換器11の表面が霜で覆われてしまうと、室外熱交換器11の熱交換が阻害され、熱交換能力が低下するおそれがある。そこで、上述したデフロスト運転によって除霜処理が行われることになる。
ここで、パワーユニット60の高周波電源装置63の取得部64も同様に、暖房運転時において室外熱交温度センサS3の検知温度に基づいて室外熱交換器11に着霜が生じているか否か判断する。そして、出力制御部65は、取得部64によって着霜が生じていると判断されて、空調制御装置70によってデフロスト運転を行われる場合には、配管コイル62dに対する電力出力部66からの出力電力を上げる制御を行う。ここでの、出力制御部65による出力制御では、ドレンパンコイル81に対する出力よりも、配管コイル62dに対する出力が優先されることで、室外熱交換器11における着霜の除去が優先される。
そして、室外熱交換器11における着霜が解凍して、空調制御装置70がデフロスト運転を終了させる場合には、デフロスト運転の終了時点から所定時間経過したタイミングで、出力制御部65は、電力出力部66からのドレンパンコイル81に対する出力電力を上げる制御を行う。ここでは、デフロスト運転時に配管コイル62dに対して優先的に供給されていた電力の一部が、ドレンパンコイル81側に供給されることになり、ドレンパン80におけるドレン水の加熱が重点的に行われる。ここでの所定時間の経過は、出力制御部65によって、タイマー等を用いてタイミングがはかられる。このようにして、パワーユニット60が作動されて冷媒配管20dを通過する冷媒が加熱されて、冷媒の補助ヒータとしての運転制御が行われる。
これにより、高周波電源装置63の出力制御部65は、デフロスト運転時には、配管コイル62d側に対して出力電力を優先して提供することで、室外熱交換器11における着霜をより迅速に除去して、熱交換の阻害要因を解消させることができている。そして、デフロスト運転が終了した時点から所定のタイミングにおいて出力制御部65がドレンパンコイル81側に対する出力電力を上げてドレンパン80を加熱をすることで、着霜が解凍してドレンパン80に回収されてきたドレン水をタイミングよく加熱することができる。これにより、ドレンパンコイル81に対する電力の出力を必要時に限ることができ、エネルギロスを低減させつつ、効果的なドレン水の加熱を行うことができる。
ここで、出力制御部65は、上述したデフロスト運転による配管コイル62dへの出力電力の向上制御とドレンパンコイル81に対する出力電力の供給とが同期した場合には、出力制御部65は、ドレンパン80のドレン水の加熱よりも、デフロスト運転による着霜の除去を優先して行うように、配管コイル62dに対する出力電力の向上を優先させる。
―他の実施形態(G)の空気調和装置100の特徴―
(1)
従来、冷媒配管を流れる冷媒やドレンパン等の複数箇所を対象とした加熱を行う場合には、各加熱箇所に対応させてそれぞれ別個のコイルおよびインバータ等の電力出力手段を設けており、システムコストがかさんでしまっている。
これに対して空気調和装置100では、電力出力部66の出力制御部65による出力制御によって、配管コイル62dだけでなくドレンパンコイル81についても、1つのインバータ回路67によって加熱度合いを変化させる制御を行っている。このため、冷媒配管20dだけでなくドレンパン80も加熱する場合において、それぞれの発熱部に対応させたインバータ回路を設けることで複数のインバータ回路が必要となることを避けて、1つのインバータ回路67を備えた電力出力部66によって各発熱部の発熱制御に対応することができる。
(2)
また、蒸発器として機能する室外熱交換器11において空気中の水分が凝縮されてドレン水が生じる場合に、ドレンパン80にドレン水が溜まることがある。このような場合にドレン水が適切に排出されるように、ドレン水の凍結を防止することが好ましい。これに対して、上記他の実施形態(G)の空気調和装置100では、ドレンパンコイル81を磁性体材料を含有したドレンパン80の下方において渦巻き状に配置することで、ドレンパン80自体を電磁誘導加熱によって発熱させ、ドレン水を加熱させている。このため、ドレン水の凍結によってドレン水の排出が困難になる事態を避けることができる。
(3)
また、ドレン水が加熱されることで、ドレン水の蒸発を促進させることができるため、ドレンパン80に溜まってしまう水分を低減できる。
(H)
また、本発明はこれに限られるものではなく、図9に示すように、マルチタイプの空調システムにおいて、上述した他の実施形態(G)の構成を適用するようにしてもよい。
すなわち、図9に示すように、パワーユニット60、ドレンパン80、ドレンパンコイル81およびドレン配管82を備えた1台の室外ユニット1aに対して、第1室内ユニット1eと、第2室内ユニット1fと、がそれぞれ接続されたマルチタイプの空気調和装置200のような構成としてもよい。なお、各室内熱交換器13e、13f、各室内送風機15e、15f、各種センサS1、S2、S3、S5、S8等については、上記実施形態と同様である。
具体的には、ドレンパン80に対して巻き付けられるドレンパンコイル81と、第1冷媒配管20eに対して巻き付けられる第1配管コイル62eおよび第2冷媒配管20fに対して巻き付けられる第2配管コイル62fがそれぞれ1つのインバータ回路67に対して接続される、そして、出力制御部65が、各冷媒配管20e、20fにおける加熱量と、ドレンパン80における加熱量と、の3箇所の加熱部分を対象として電力を出力制御する。
これにより、ドレン水の凍結防止機能と、複数の室内ユニット1e、1fに対する冷媒の補助ヒータ機能と、をインバータ回路67の数を増加させることなくシステムコストを抑えたままで、実現することができる。
(I)
また、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、冬場の乾燥空気に対応するために、ドレン水の加熱によって生じた蒸気を利用して室内の加湿を行う構成としてもよい。この場合、室外熱交換器11において生じるドレン水を利用することで、ユーザは、給水を行うことなく、室内の加湿を行うことができる。
なお、ドレン水の通過する部分およびドレンパン80について衛生的な状態を維持できる構成を採用した場合には、ドレンパン80に滴下してきた時点で蒸発させて、清潔なうるおい空気を室内に供給することも可能になる。
ここでのドレン水を室内側に供給する構成としては、例えば、電磁誘導加熱によって加熱されたドレン蒸気が拡散していく方向を規制して室内ユニット1d等の吹出側に導くようなパイプ等を設けることにより実現できる。もしくは、室内から室外に流れる空気流れと室外から室内に流れる空気流れとを形成する空調装置を採用し、換気を行いつつ、室外から室内に取り込まれる空気の流路の途中において上述したドレン蒸気を通過させ、室内側に吹き出される空気に水分を含ませる構成としてもよい。さらに、室内ユニット1d等において室内から吸い込まれた空気を、パイプ等によって、一端、室外ユニット1aまで導いてドレン蒸気を通過させて、水分を含んだ空気を室内に戻すような構成としてもよい。
本発明によれば、冷媒配管を流れる冷媒を複数箇所において加熱する場合であってもシステムコストを低減させることが可能になるため、冷媒配管における加熱箇所が複数ある空気調和システム等への適用が特に有用である。
本発明の一実施形態に係るヒータが採用された冷媒回路の構成図。 1つのインバータ回路に対する第1コイルおよび第2コイルの接続形態を示す図。 電磁誘導による加熱についての説明図。 インバータ制御部による周波数・出力制御についての説明図。 他の実施形態(A)に係る定電流発生部により加熱制御される場合の冷媒回路図。 他の実施形態(A)に係るインバータ回路により加熱制御される場合の冷媒回路図。 他の実施形態(C)に係るオプションユニットに適用した場合の冷媒回路図。 他の実施形態(G)に係るドレンパンの加熱を行う場合の冷媒回路図。 他の実施形態(H)に係るドレンパンの加熱を行う場合のマルチタイプの冷媒回路図。
符号の説明
1 空気調和装置
1a 室外ユニット
1b 第1室内ユニット(室内機)
1c 第2室内ユニット(室内機)
10 圧縮機
11 室外熱交換器
12b 第1膨張弁
12c 第2膨張弁
13b 第1室内熱交換器
13c 第2室内熱交換器
14 室外送風機
15b 第1室内送風機
15c 第2室内送風機
20 冷媒配管
20b 第1冷媒配管
20c 第2冷媒配管
21 冷媒回路
22 四路切換弁
60 パワーユニット(冷媒加熱装置)
62b 第1コイル
62c 第2コイル
63 高周波電源装置
64 取得部
65 出力制御部
66 電力出力部
67 インバータ回路
68 定電流発生部(定電流発生手段)
70 空調制御装置
80 ドレンパン
81 ドレンパンコイル
82 ドレン配管
100 空気調和装置
200 空気調和装置

Claims (17)

  1. 冷媒配管(20)を流通する冷媒を加熱するための冷媒加熱装置(60)であって、
    第1冷媒配管(20b)を流通する冷媒を加熱する第1発熱部(62b)と、
    第2冷媒配管(20c)を流通する冷媒を加熱する第2発熱部(62c)と、
    出力電力を変化させることで前記第1発熱部(62b)と前記第2発熱部(62c)との両方を加熱する電力出力部(66)と、
    前記第1発熱部(62b)および前記第2発熱部(62c)において要求される加熱度合いに関する情報を取得する取得部(64)と、
    前記取得部(64)による取得結果に基づいて前記第1発熱部(62b)および前記第2発熱部(62c)に対する前記電力出力部(66)の出力電力の制御を行う制御部(65)と、
    を備えた冷媒加熱装置(60)。
  2. 前記第1冷媒配管(20b)と前記第2冷媒配管(20c)とは、互いに異なる室内ユニット(1b、1c)を対象として冷媒を流す、
    請求項1に記載の冷媒加熱装置(60)。
  3. 前記電力出力部(66)は、ON/OFFを切り替えて用いられON状態で一定の電流を発生させる定電流発生手段(68)を有しており、
    前記制御部(65)は、前記取得部(64)による取得結果に基づいて前記定電流発生手段(68)のON/OFFを切り替える制御を行うことで出力電力の制御を行う、
    請求項1または2に記載の冷媒加熱装置(60)。
  4. 前記電力出力部(66)は、出力電力を変化させることで前記第1発熱部(62b)と前記第2発熱部(62c)との両方の加熱度合いを変化させるインバータ回路(67)を有しており、
    前記制御部(65)は、前記取得部(64)による取得結果に基づいて前記インバータ回路(67)の出力電力の制御を行う、
    請求項1から3のいずれかに記載の冷媒加熱装置(60)。
  5. 前記電力出力部(66)は、ON/OFFを切り替えて用いられON状態で一定の電流を発生させる定電流発生手段(68)と、出力電力を変化させることで前記第1発熱部(62b)と前記第2発熱部(62c)との両方の加熱度合いを変化させるインバータ回路(67)と、を有しており、
    前記制御部(65)は、前記取得部(64)による取得結果に基づいて前記定電流発生手段(68)のON/OFFを切り替える制御を行うとともに、前記定電流発生手段(68)のON/OFFの状態に基づいて前記インバータ回路(67)の出力電力の制御を行う、
    請求項1または2に記載の冷媒加熱装置(60)。
  6. 前記定電流発生手段(68)による一定の電流値は、前記インバータ回路(67)の出力電流値の最大値以下である、
    請求項5に記載の冷媒加熱装置(60)。
  7. 前記第1冷媒配管(20b)と前記第2冷媒配管(20c)とは、互いに異なる室内ユニット(1b、1c)を対象として冷媒を流し、
    前記インバータ回路(67)の電力容量は、前記第1冷媒配管(20b)が冷媒を流す室内ユニット(1b)が要求する最大電力と、前記第2冷媒配管(20c)が冷媒を流す室内ユニット(1c)が要求する最大電力とのうち、いずれか大きい方の値以上である、
    請求項5または6に記載の冷媒加熱装置(60)。
  8. 前記制御部(65)は、前記電力出力部(66)から同時に出力される出力電力を、前記取得部(64)における取得結果に基づいて前記第1発熱部(62b)に対する出力電力と前記第2発熱部(62c)に対する出力電力とに振り分ける、
    請求項1から7のいずれかに記載の冷媒加熱装置(60)。
  9. 前記制御部(65)は、前記電力出力部(66)の出力電力を、前記取得部(64)における取得結果に基づいて前記第1発熱部(62b)に対して供給する第1時間帯と前記第2発熱部(62c)に対して供給する第2時間帯とに分けて供給する、
    請求項1から8のいずれかに記載の冷媒加熱装置(60)。
  10. 冷媒を加熱するための冷媒加熱装置(60)であって、
    冷媒配管(20e)を流通する冷媒を加熱する配管発熱部(62e)と、
    ドレン水を流す、もしくは、蓄えるドレンパン(80)を加熱するドレンパン発熱部(80)と、
    出力電力を変化させることで前記配管発熱部(62e)と前記ドレンパン発熱部(81)との両方を加熱する電力出力部(66)と、
    前記配管発熱部および前記ドレンパン発熱部において要求される加熱度合いに関する情報を取得する取得部(64)と、
    前記取得部による取得結果に基づいて前記配管発熱部および前記ドレンパン発熱部に対する前記電力出力部の出力電力の制御を行う制御部(65)と、
    を備えた冷媒加熱装置(100、200)。
  11. 前記配管発熱部は、磁性体材料を含有する冷媒配管(20d)と、電流が流れた場合に前記冷媒配管の磁性体材料に電磁誘導を生じさせる配管コイル(62d)と、を有し、
    前記ドレンパン発熱部は、磁性体材料を含有するドレンパン(80)と、電流が流れた場合に前記ドレンパンの磁性体材料に電磁誘導を生じさせるドレンパンコイル(81)と、を有している、
    請求項10に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
  12. 前記制御部(65)は、前記ドレンパンコイル(81)に対する前記電力出力部(66)からの出力時間が間欠的となる制御を行う、
    請求項11に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
  13. 前記ドレンパン(80)は、蒸発器として機能している熱交換器における水分を収集し、
    前記取得部(64)は、前記熱交換器において着霜が生じている情報を取得し、
    前記制御部(65)は、少なくとも前記取得部によって着霜が生じている情報が取得されている間は前記着霜を除去するデフロスト運転を行うように制御し、前記デフロスト運転を開始する時点もしくは前記デフロスト運転を終了する時点のいずれかを基準としたタイミングによって前記ドレンパンコイル(81)に対する前記出力電力部からの出力電力を上げる制御を行う、
    請求項11または12に記載の冷媒加熱装置(1)。
  14. 前記制御部(65)は、前記配管コイル(62d)に対する出力電力を上げることで前記デフロスト運転を行い、前記デフロスト運転実行時において前記配管コイル(62d)に対する前記電力出力部からの出力電力を前記ドレンパンコイル(81)に対する出力電力に優先させて上げる制御を行う、
    請求項13に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
  15. 前記ドレンパン(80)におけるドレンの温度を検知するドレン温度センサ(S8)をさらに備え、
    前記制御部(65)は、前記ドレン温度センサ(S8)によって検知される温度が−3℃以下である場合に、前記ドレンパンコイルに対して前記電力出力部からの出力電力を供給する、
    請求項11から14のいずれか1項に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
  16. 前記制御部(65)は、前記ドレン温度センサ(S8)によって検知される温度が0℃より高い温度である場合に、前記ドレンパンコイルに対する前記電力出力部からの出力電力の供給を停止する、
    請求項15に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
  17. 前記室外における温度を検知する室外温度センサ(S5)と、
    前記制御部(65)は、前記室外温度センサ(S5)によって検知される温度が−3℃以下である場合に、前記ドレンパンコイルに対して前記電力出力部からの出力電力を供給する、
    請求項11から16のいずれか1項に記載の冷媒加熱装置(100、200)。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010106805A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2010106815A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2010106803A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP2011040323A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Canon Inc 電磁誘導加熱方式の加熱装置
KR20110029446A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 엘지전자 주식회사 히터 유닛 및 이를 포함하는 공기 조화기
WO2011148413A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
US9046275B2 (en) 2009-03-19 2015-06-02 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner with electromagnetic induction heating unit
US9074782B2 (en) 2009-03-19 2015-07-07 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner with electromagnetic induction heating unit
CN105091188A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 美的集团股份有限公司 空调控制装置和空调控制方法
US9335071B2 (en) 2009-03-19 2016-05-10 Daikin Industries, Ltd. Air conditioning apparatus
JP2017182884A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 新電元メカトロニクス株式会社 解凍装置及びその制御方法
CN111102681A (zh) * 2019-12-16 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 压缩机加热装置控制方法、计算机可读存储介质和空调

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007000240A1 (en) 2005-06-28 2007-01-04 Sanofi-Aventis Isoquinoline derivatives as inhibitors of rho-kinase
JP5049970B2 (ja) 2005-07-26 2012-10-17 サノフイ Rho−キナーゼ阻害剤としてのシクロヘキシルアミンイソキノロン誘導体
JP5110007B2 (ja) * 2009-03-06 2012-12-26 三菱電機株式会社 ヒートポンプ用熱交換器およびこれを用いたヒートポンプ装置
US10172527B2 (en) * 2009-07-31 2019-01-08 Supersonic Imagine Method and apparatus for measuring a physical parameter in mammal soft tissues by propagating shear waves
US10473381B2 (en) 2016-10-05 2019-11-12 Betterfrost Technologies Inc. High-frequency self-defrosting evaporator coil
WO2020075219A1 (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750636U (ja) * 1980-09-09 1982-03-23
JP2004085109A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Toko Reinetsu Engineering:Kk 冷凍車

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9328944B2 (en) 2009-03-19 2016-05-03 Daikin Industries, Ltd. Air conditioning apparatus
US9335071B2 (en) 2009-03-19 2016-05-10 Daikin Industries, Ltd. Air conditioning apparatus
CN102348944B (zh) * 2009-03-19 2014-06-25 大金工业株式会社 空调装置
JP2010223459A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Daikin Ind Ltd 空気調和装置
WO2010106815A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2010106805A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
US9074782B2 (en) 2009-03-19 2015-07-07 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner with electromagnetic induction heating unit
CN102348944A (zh) * 2009-03-19 2012-02-08 大金工业株式会社 空调装置
US9046275B2 (en) 2009-03-19 2015-06-02 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner with electromagnetic induction heating unit
WO2010106803A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP2011040323A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Canon Inc 電磁誘導加熱方式の加熱装置
KR20110029446A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 엘지전자 주식회사 히터 유닛 및 이를 포함하는 공기 조화기
KR101626615B1 (ko) * 2009-09-15 2016-06-01 엘지전자 주식회사 히터 유닛 및 이를 포함하는 공기 조화기
JP5490234B2 (ja) * 2010-05-26 2014-05-14 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
CN102918340A (zh) * 2010-05-26 2013-02-06 三菱电机株式会社 冷冻空调装置
WO2011148413A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
US9574816B2 (en) 2010-05-26 2017-02-21 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating and air-conditioning apparatus
US10222115B2 (en) 2010-05-26 2019-03-05 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating and air-conditioning apparatus
CN102918340B (zh) * 2010-05-26 2015-05-27 三菱电机株式会社 冷冻空调装置
CN105091188A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 美的集团股份有限公司 空调控制装置和空调控制方法
JP2017182884A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 新電元メカトロニクス株式会社 解凍装置及びその制御方法
CN111102681A (zh) * 2019-12-16 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 压缩机加热装置控制方法、计算机可读存储介质和空调

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WO2007063916A1 (ja) 2007-06-07
JP4033221B2 (ja) 2008-01-16

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