JP2008020181A - 空気調和システム及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮ユニットと圧縮ユニットに連結される室内熱交換ユニットと室内熱交換ユニットに連結される膨張ユニットと膨張ユニットと圧縮ユニットの吸入側の間の冷媒管に配置される室外熱交換ユニットとを有する空気調和システムにおいて圧縮ユニットの吐出側冷媒管から分岐されて、暖房運転の際、膨張ユニットの吐出側と圧縮ユニットの吸入側を連結する冷媒管に連結されるバイパス管と、バイパス管に配置されるバルブと、を含む。暖房運転を継続的に行いながら、室外熱交換機に付いた霜を除去でき消費電力を減少できる。また、室外熱交換機に暖房時より高温の冷媒を供給し除霜運転周期を延長することができる。
【選択図】図1
Description
従来の空気調和機は、除霜運転のために、暖房サイクルを停止してから冷房サイクルに切り換えるので、継続的に暖房サイクルで運転されることができない。また、除霜運転の際、室内空間に冷たい空気が吐出され、使用者はそれに不満を持つようになる。
また、従来の空気調和機は、除霜運転の際、室内熱交換機が冷却され、除霜運転の終了後、暖房運転が再開されるたび室内熱交換機が再加熱されるので、消費電力が非常に増加する。
さらに、従来の空気調和機は、室外温度が低いほど霜の結氷速度が幾何級数的に増加するので、除霜運転の周期が短くなる。
圧縮ユニットに連結される室内熱交換ユニットと、室内熱交換ユニットに連結される膨張ユニットと、膨張ユニットと圧縮ユニットの吸入側の間の冷媒管に配置される室外熱交換ユニットと、圧縮ユニットの一部の圧縮機の吐出側冷媒管から分岐されて、暖房運転の際、膨張ユニットの吐出側と圧縮ユニットの吸入側を連結する冷媒管に連結されるバイパス管と、バイパス管に配置されるバルブと、を含むことを特徴とする空気調和システムが提供される。
バイパス管は、冷媒の圧力を調節するための圧力調節手段をさらに含むことができる。
バイパス管は、圧縮ユニットの吸入側と室外熱交換ユニットの間の冷媒管に連結されることができる。
バイパス管の分岐された部分と切換手段の間の冷媒管に、バルブがさらに含まれることができる。
以下、本発明に係る空気調和システムにおける室内機の第1実施例について説明する。
図1は、本発明に係る空気調和システムの第1実施例を示す回路図であって、図2は、図1の空気調和システムの制御方法を示すフローチャートであって、図3は、図1の空気調和システムのP−h線図である。
圧縮ユニット10の吐出側冷媒管111には、切換手段20が連結される。ここで、切換手段20としては、四方バルブ(4 way valve)が提示される。切換手段20は、冷媒循環方向を制御する。
膨張ユニット40には、室外熱交換ユニット50が連結される。室外熱交換ユニット50には、切換手段20が連結される。
図1及び図2に示すように、空気調和システムが暖房運転されると(S11)、冷媒が圧縮ユニット10により高温高圧に圧縮される。このとき、暖房容量によって、メイン圧縮機11だけを駆動したり、またはメイン圧縮機11とサブ圧縮機12の両方とも駆動することができる。
室内熱交換ユニット30では、冷媒と室内空気とが熱交換される。このとき、室内熱交換ユニット30を通過する冷媒は、熱交換により凝縮する。そして、室内熱交換ユニット30と熱交換された室内空気は、室内空間に吐出されて室内空間を暖房する。
また、暖房運転が所定時間行われた場合、除霜運転を行うこともできる。この時、暖房運転の時間は、室外温度にそれぞれ対応するよう、制御部(図示せず)に予め設定される必要がある。
では、室外熱交換ユニット50の霜を除去する運転を除霜運転と称しているが、本発明の除霜運転は、実質的に暖房運転と除霜運転を同時に行う運転を意味する。
このとき、暖房運転過程では、圧縮ユニット10の吐出側圧力がP1になり、膨張ユニット40の吐出側圧力がP2になる。
図4は、本発明に係る空気調和システムの第2実施例を示す回路図であって、図5は、図4の空気調和システムのP−h線図である。
図4に示すように、空気調和システムの第2実施例は、の第1実施例と同一な構成を有する。しかし、バイパス管120が室外熱交換ユニット50の吐出側と切換手段20との間の冷媒管113に連結されることに特徴がある。以下では、第1実施例と同一な構成に関しては同一な参照符号を付け、その説明を省略する。
このとき、暖房運転過程では、圧縮ユニット10の出口圧力がP1になり、膨張ユニット40の出口圧力がP2になる。
図6は、本発明に係る空気調和システムの第3実施例を示す回路図である。
図6に示すように、空気調和システムの第3実施例は、の第1実施例を同一な構成を有する。しかし、バイパス管130が切換手段20の冷媒吐出側とアキュムレータ60の吸入側との間の冷媒管114に連結されることに特徴がある。以下では、第1実施例と同一な構成に関しては同一な参照符号を付け、その説明を省略する。また、第3実施例は、室外熱交換ユニット50の吐出側冷媒管114にバイパス管130が連結されることが、第2実施例の作用と実質的に同一なので、第3実施例に関する説明は省略する。
11、12 圧縮機
15 チェックバルブ
20 切換手段
30 室内熱交換ユニット
40 膨張ユニット
50 室外熱交換ユニット
110、120、130 バイパス管
101 第1バルブ
102 第2バルブ
103 圧力調節手段
Claims (15)
- 冷媒を圧縮する圧縮ユニットと、
前記圧縮ユニットに連結される室内熱交換ユニットと、
前記室内熱交換ユニットに連結される膨張ユニットと、
前記膨張ユニットと圧縮ユニットの吸入側の間の冷媒管に配置される室外熱交換ユニットと、
前記圧縮ユニットの吐出側冷媒管から分岐されて、暖房運転の際、膨張ユニットの吐出側と前記圧縮ユニットの吸入側を連結する冷媒管に連結されるバイパス管と、
前記バイパス管に配置されるバルブと、を含むことを特徴とする空気調和システム。 - 前記バイパス管は、暖房運転の際、室外熱交換ユニットの吸入側冷媒管に連結されることを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、冷媒の圧力を調節するための圧力調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、前記圧縮ユニットの吸入側と室外熱交換ユニットの間の冷媒管に連結されることを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
- 冷媒を圧縮する圧縮ユニットと、
前記圧縮ユニットから吐出された冷媒を切り換える切換手段と、
前記切換手段に連結される室内熱交換ユニットと、
前記室内熱交換ユニットに連結される膨張ユニットと、
前記膨張ユニットと前記切換手段の間の冷媒管に配置される室外熱交換ユニットと、
前記圧縮ユニットの吐出側と切換手段の間の冷媒管から分岐されて、暖房運転の際、膨張ユニットの吐出側と前記圧縮ユニットの吸入側とを連結する冷媒管に連結されるバイパス管と、
前記バイパス管に配置されるバルブと、を含むことを特徴とする空気調和システム。 - 前記バイパス管は、暖房運転の際、室外熱交換ユニットの吸入側冷媒管に連結されることを特徴とする請求項5に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、冷媒の圧力を調節するための圧力調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管の分岐された部分と前記切換手段の間の冷媒管に、バルブがさらに含まれることを特徴とする請求項5に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、暖房運転の際、前記室外熱交換ユニットの吐出側冷媒管に連結されることを特徴とする請求項5に記載の空気調和システム。
- 少なくとも二つ以上の圧縮機を含む圧縮ユニットと、
前記圧縮ユニットに連結される室内熱交換ユニットと、
前記室内熱交換ユニットに連結される膨張ユニットと、
前記膨張ユニットと圧縮ユニットの吸入側の間の冷媒管に配置される室外熱交換ユニットと、
前記圧縮ユニットの一部の圧縮機の吐出側冷媒管から分岐されて、暖房運転の際、膨張ユニットの吐出側と前記圧縮ユニットの吸入側を連結する冷媒管に連結されるバイパス管と、
前記バイパス管に配置されるバルブと、を含むことを特徴とする空気調和システム。 - 前記バイパス管は、暖房運転の際、室外熱交換ユニットの吸入側冷媒管に連結されることを特徴とする請求項10に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、暖房運転の際、前記室外熱交換ユニットの吐出側冷媒管に連結されることを特徴とする請求項10に記載の空気調和システム。
- 前記バイパス管は、冷媒の圧力を調節するための圧力調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の空気調和システム。
- 暖房運転するステップと、
室外熱交換ユニットが既設定の除霜条件に到達したかを判断するステップと、
前記除霜条件に到達したら、バルブを開放して、圧縮ユニットから吐出された冷媒の一部をバイパス管を介して室外熱交換ユニットの吸入側に流入させるステップと、を含むことを特徴とする空気調和システムの制御方法。 - 前記除霜条件に到達したかを判断するステップで、
前記室外熱交換ユニットの温度が既設定の温度以下であれば、除霜条件に到達したと判断することを特徴とする請求項14に記載の空気調和システムの制御方法。
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