JP2919829B2 - 冷暖房兼用空調機器及びその制御方法 - Google Patents

冷暖房兼用空調機器及びその制御方法

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    • F25B2600/2507Flow-diverting valves

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房兼用空調機
器及びその制御方法に係り、特に除湿運転時室内の過冷
を防止するとともに除湿効率を向上させられる冷暖房兼
用空調機器及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】冷暖房兼用空調機器は一般的に、圧縮
機、室内熱交換器、主膨脹バルブ、及び室外熱交換器が
冷媒配管を通じて順次に直列連結され閉ループを形成す
る冷媒循環システムを有する。そして、圧縮機から流出
される冷媒を室外熱交換器と室内熱交換器のいずれか一
側へ向かって選択的に供給する転換バルブが設けられて
いる。暖房運転時には、圧縮機からの冷媒が室内熱交換
器へ供給され暖房サイクルを形成し、冷房運転時には、
圧縮機からの冷媒が室外熱交換器へ供給され冷房サイク
ルを形成する。
【0003】これら冷暖房兼用空調機器は、冷暖房運転
以外にも室内の空気中に含まれた湿気の除去を目的とす
る除湿運転モードを有している。除湿運転は、冷媒を冷
房サイクルで循環させ、室内熱交換器の表面温度を空気
の露点温度以下になるようにして、それに接する空気内
の湿気を除去する。このような除湿運転は室内空気の湿
度が高い反面、室内の冷却が要求されない場合に行われ
るので、室内送風ファンは停止されるか低速で作動させ
ている。
【0004】ところが、室内熱交換器の回りで冷却され
た冷気は不可避に室内へ供給され、これによって、室内
の温度が過度に冷却されうる問題点がある。そして、送
風ファンが低速で回転するので、室内熱交換器の熱伝達
効率が低く、結果的に除湿効率が低まって所望の湿度ま
での除湿時間がたくさんかかるという問題がある。
【0005】一方、冬季に行われる暖房運転時には、蒸
発器として機能する室外熱交換器の表面に低い外部温度
と関連して比較的たくさんの着霜が発生し、これの除去
のために間欠的に除霜運転が遂行される。この除霜運転
は、冷媒を冷房サイクルで循環させて遂行されるので、
室内熱交換器の回りには不可避に冷気が形成され、これ
は必然的に室内温度を低下させ暖房効率を落とすという
問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来のこのような問題点を考慮して、除湿運転時、
室内の過冷を防止するとともに除湿効率を向上させられ
る冷暖房兼用空調機器及びその制御方法を提供すること
である。
【0007】本発明の他の目的は、除霜運転時に発生す
る室内の温度低下を防止できるようにする冷暖房兼用空
調機器及びその制御方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した目的は、本発明
によって、圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バルブ、及び
室外熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連結され閉
ループを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機からの冷
媒が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイクル及び
前記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを選択する
ための転換バルブと;前記室内熱交換器と室外熱交換器
に各々付属する室内ファン及び室外ファンと;前記圧縮
機、前記バルブ及び前記ファンを制御する制御部と;を
有する冷暖房兼用空調機器において、前記室内熱交換器
は、相互直列に連結された第1熱交換部及び第2熱交換
部と、前記両熱交換部の間に配置される補助膨脹バルブ
と、を有し、前記制御部は、冷媒を冷房サイクル又は暖
房サイクルで循環させる一方、前記主膨脹バルブの開度
を小にし前記補助膨脹バルブを全開状態にして冷房運転
及び暖房運転を各々遂行し、冷媒を暖房サイクルで循環
させる一方、前記主膨脹バルブを全開状態にし前記補助
膨脹バルブの開度を小にして除湿運転を遂行することを
特徴とする冷暖房兼用空調機器によって達成される。
【0009】ここで、前記主膨脹バルブと前記室外熱交
換器の間の冷媒配管から分岐され前記圧縮機へ連結され
るバイパス管と;前記バイパス管内に配置されるバイパ
スバルブと;をさらに含み、前記制御部は、前記除湿運
転時前記バイパスバルブを開放させるようにすることが
望ましい。この時、前記制御部は、前記除湿運転時前記
室内ファンを動作させ、前記室外ファンを停止させる
と、除湿効率を向上させることができる。
【0010】そして、前記制御部は、前記暖房運転中、
所定の除霜運転条件に到達する時、冷媒循環を冷房サイ
クルへ転換し、前記主膨脹バルブを遮断状態にする一
方、前記バイパスバルブを開放状態にして、前記室外熱
交換器の除霜運転を遂行することができる。
【0011】この時、室外温度を感知する室外温度セン
サ、及び前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器との間の
室外配管の温度を感知する室外配管温度センサをさらに
含み、前記制御部が暖房運転中、前記室外温度と前記室
外配管温度との温度差が所定値以上になる時、前記除霜
運転条件に到達したことと判断して除霜運転を遂行し、
一方前記室外配管の温度が所定の温度以上になる時、除
霜終了時点と判断して除霜運転を終了し暖房運転を再開
するようにすることが望ましい。ここで、前記除霜運転
の終了と前記暖房運転の再開との間に、前記圧縮機の動
作が停止される所定の休止期間を備えることがもっと望
ましい。このような前記除霜運転中に、前記室内ファン
及び室外ファンが停止されると、室内の温度低下を防止
することができる。
【0012】一方、前記補助膨脹バルブと前記第2熱交
換部との間の室内配管の温度を感知する室内配管温度セ
ンサと、前記圧縮機への冷媒流入配管の温度を感知する
流入配管の温度センサと、をさらに含み、前記制御部
は、前記除湿運転時、前記補助膨脹バルブを制御して前
記流入配管の温度と前記室内配管の温度との温度差が所
定の許容範囲内にあるようにすることが望ましい。この
ような制御は、前記温度差が前記許容範囲の下限以下に
なる時前記補助膨脹バルブの開度を小さくし、前記許容
範囲の上限以上になる時前記補助膨脹バルブの開度を大
きくすることによって、可能である。
【0013】前記補助膨脹バルブと前記第2熱交換部と
の間の室内配管の温度を感知する室内配管温度センサ
と、前記圧縮機への冷媒流入配管の温度を感知する流入
配管温度センサと、をさらに含み、前記制御部は、冷房
運転時、前記主膨脹バルブを制御して前記流入配管の温
度と前記室内配管の温度との温度差が所定の許容範囲内
にあるようにすることが望ましい。このような制御は、
前記温度差が前記許容範囲の下限以下になる時前記主膨
脹バルブの開度を小さくし、前記許容範囲の上限以上に
なる時前記主膨脹バルブの開度を大きくすることによっ
て、可能である。
【0014】前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器との
間の室外配管の温度を感知する室外配管温度センサと、
前記圧縮機への冷媒流入配管の温度を感知する流入配管
温度センサと、をさらに含み、前記制御部は、冷房運転
時、前記主膨脹バルブを制御して前記流入配管の温度と
前記室外配管の温度との温度差が所定の許容範囲内にあ
るようにすることが望ましい。このような制御は、前記
温度差が前記許容範囲の下限以下になる時前記主膨脹バ
ルブの開度を小さくし、前記許容範囲の上限以上になる
時前記主膨脹バルブの開度を大きくすることによって、
可能である。
【0015】そして、前記第2熱交換部は、前記第1熱
交換部の上流側に配置されることが望ましい。
【0016】一方、本発明の他の分野によると、前記目
的は、圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バルブ、及び室外
熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連結され閉ルー
プを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機からの冷媒
が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイクル及び前
記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを選択するた
めの転換バルブと;前記室内熱交換器と室外熱交換器に
各々付属する室内ファン及び室外ファンと、を有する冷
暖房兼用空調機器の制御方法において、前記室内熱交換
器を相互直列に連結された第1熱交換部及び第2熱交換
部に区分し、前記両熱交換部の間に補助膨脹バルブを配
置し、冷媒を前記暖房サイクルで循環させる一方、前記
主膨脹バルブを全開し前記補助膨脹バルブの開度を小に
して除湿運転を遂行する段階を含むことを特徴とする冷
暖房兼用空調機器の制御方法によって達成される。
【0017】ここで、前記除湿運転時、前記冷媒を前記
主膨脹バルブと前記室外熱交換器との間の冷媒配管から
前記圧縮機へバイパスさせる段階をさらに含むと、除湿
効率を向上させることができる。この時、前記室内ファ
ンを動作させ前記室外ファンを停止させることが望まし
い。
【0018】一方、暖房運転中、所定の除霜運転条件に
到達した時、冷媒循環を前記冷房サイクルへ転換し、前
記主膨脹バルブを遮断する一方、前記バイパスバルブを
開放すると、前記室外熱交換器の除霜運転を実行するこ
とができる。
【0019】ここに、室外温度を感知する段階と;前記
主膨脹バルブと前記室外熱交換器との間の室外配管の温
度を感知する段階と、をさらに含み、前記暖房運転中、
前記室外温度と前記室外配管温度との温度差が所定値以
上になる時前記除霜運転条件に到達したことと判断する
ようにすることができる。この時、前記室外配管の温度
が所定温度以上になる時、除霜終了時点と判断して除霜
運転を終了し暖房運転を再開させる段階をさらに含むこ
とが望ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明を詳しく説明する。図1及び図2は、本発明による
空調機器の概略的構成図であって、図1は、暖房運転及
び除霜運転時の冷媒の流れ状態を示した図であり、図2
は、冷房運転及び除湿運転時の冷媒の流れ状態を示した
図である。これら図から見られるように、本空調機器1
は、室外側と室内側に各々設けられた室外機9及び室内
機3と、これら室外機9及び室内機3を冷媒移動可能に
連結している冷媒循環システム11とを有している。冷
媒循環システム11は、圧縮機31、室内熱交換器1
3、室外熱交換器33、及び主膨脹バルブ35が冷媒配
管を通じて直列連結され閉ループを形成している。
【0021】室外側に設けられる室外機9は、圧縮機3
1、室外熱交換器33、及び主膨脹バルブ35が内蔵さ
れている外部ケーシング(図示せず)を有している。主
膨脹バルブ35は、冷媒流路の開度を小さくするとか大
きくするように設置されている。外部ケーシングには、
室外の温度を感知する室外温度センサ37が装着されて
おり、また、室外熱交換器33に向かって室外ファン3
9が設けられている。室内側の室内機3は、図3から見
られるように、上向開口された吸気口4と、前方に向か
って開口された吐出口5を有する外部ケーシング6と、
外部ケーシング6内に設けられる室内熱交換器13とを
有している。吸気口4の開口面には、電気集塵機19が
設けられている。
【0022】室内熱交換器13は、吸気口4に対応する
第2熱交換部17と、吐出口5に対応する第1熱交換部
15とに区分されている。熱交換部15,17は、複数
の伝熱管及び伝熱フィンを使う一般的な技術で制作可能
であり、一側長手方向縁部が相互接面し、他側長手方向
の縁部は所定の間隔を維持している。所定の角度を成す
熱交換部15,17の間には、室内ファン21が設けら
れる。そして、第1熱交換部15と第2熱交換部17と
の間の室内配管の所定位置には、補助膨脹バルブ23が
設けられて、冷媒流路の開度を小さくするとか大きくす
ることができる。補助膨脹バルブ23と第2熱交換部1
7との間には、室内配管の温度を感知する室内配管温度
センサ25が設けられている。
【0023】一方、冷媒循環システム11を形成する冷
媒配管のうち圧縮機31からの冷媒流出配管51と、圧
縮機31への冷媒流入配管53とは、圧縮機31に隣接
した所定の位置で相互接続されている。この接続位置に
は、圧縮機31からの冷媒流路を室外熱交換器33又は
室内熱交換器13に向かって形成させる転換バルブ55
が設けられている。転換バルブ55が室外熱交換器33
に向かって開放されると、詳しく後述するように、室内
熱交換器13の回りの空気を冷気に変える冷房サイクル
が形成され、また、室内熱交換器13に向かって開放さ
れると暖房サイクルが形成される。
【0024】そして、主膨脹バルブ35の下流側で室外
熱交換器33に隣接した室外配管には、その温度を感知
する室外配管温度センサ41が設けられている。圧縮機
31に隣接した冷媒流入配管53には、流入配管温度セ
ンサ43が設けられている。さらに、ここには、主膨脹
バルブ35と室外熱交換器33との間の冷媒流路に連結
される一端と冷媒流入配管53に連結される他端とを有
するバイパス管57が設けられている。このバイパス管
57には、冷媒の流路を開閉させるバイパスバルブ59
が設けられている。
【0025】このような構成を有する本発明による空調
機器1は、図4から見られるように、マイクロコンピュ
ーターで構成された制御部61を有する。制御部61に
は、操作部63からの操作信号が印加され、また、流入
配管温度センサ43、室内配管温度センサ25、室外配
管温度センサ41、及び室外温度センサ37からの温度
感知信号が印加される。そして、これら印加信号に基づ
いて、冷媒循環システム用部品、即ち、圧縮機31、室
内ファン21、室外ファン39、主膨脹バルブ35、補
助膨脹バルブ23、転換バルブ55、及びバイパスバル
ブ59などの作動を制御する。制御部61からの制御信
号は、各部品に付属する駆動回路を通じて伝達される。
そして、表示部65を通じて機器の温度設定状態及び作
動状態が表示される。
【0026】以下では、本発明による空調機器の制御方
法を図5乃至図8の制御フローチャートと関連させて説
明する。本発明による空調機器1は、操作部63に設け
られた運転選択キー(図示せず)を通じて暖房運転又は
冷房運転、除湿運転を遂行できる。図5は、使用者が暖
房運転を選択する場合行われる暖房運転時の制御フロー
チャートであり、この制御フローチャートには除霜運転
が含まれている。作動が開始されると(Q1)、制御部
61は使用者によって選択された運転状態を確認する
(Q2)。先ず、暖房運転が選択されたかを確認して
(Q3)、選択された場合は該当運転を遂行する(S
1)。暖房運転が選択されない場合、冷房運転、除湿運
転の順に確認する(Q4,Q5)。ところで、これらい
ずれの運転も選択されない場合、所定時間が経過するま
で(Q6)運転選択の可否を確認する。そして、所定の
時間後にも運転が選択されない場合、機器の作動を中止
する(Q7)。
【0027】暖房運転が選択された場合(S1)、制御
部61は先ず、転換バルブ55を室内熱交換器13の方
向に開放される一方、補助膨脹バルブ23を全開状態に
し主膨脹バルブ35の開度を小とするとともにバイパス
バルブ59を閉鎖させる(S2)。その次に、圧縮機3
1を駆動させると(S3)、図1で実線の矢印で図示さ
れたような暖房サイクルに従って冷媒が移動するように
なる。
【0028】即ち、圧縮機31内で圧縮された高温高圧
の気状冷媒が室内熱交換器13へ移動して第1熱交換部
15と第2熱交換部17とで凝縮され低温高圧の液状冷
媒になる。この時、第1及び第2熱交換部15,17の
回りの空気は冷媒から凝縮潜熱をうばって温度が上昇す
るようになる。一方、室内熱交換器13で凝縮された気
状冷媒を含む液状冷媒は主膨脹バルブ35を通過しなが
ら凝縮され、低温低圧の液状状態で室外熱交換器33に
提供される。室外熱交換器33では、液状の冷媒が蒸発
して外部空気から潜熱を吸収し、この時、潜熱を失った
外部空気の温度が下がるようになる。これによって、室
外熱交換器33と回りの空気との温度差によって室外熱
交換器33の表面に着霜が発生するようになる。室外熱
交換器33を通過した気状の冷媒は圧縮機31へ提供さ
れ、再び圧縮されて暖房サイクルを循環する。
【0029】このような圧縮機31の駆動中に室内ファ
ン21及び室外ファン39を駆動させる(S4)。これ
ら室内ファン21、室外ファン39は、各々室内熱交換
器13及び室外熱交換器33とその回りの空気との熱交
換効率を向上させる。この時、室内ファン21は、室内
熱交換器13の回りに形成された温気を室内へ供給し、
室内を暖房する。
【0030】一方、暖房運転中に制御部61には、室外
温度センサ37、流入配管温度センサ43、及び室外配
管温度センサ41からの温度感知信号が印加され、該当
領域の温度(Tair、Ts、To)を感知する(S5)。
そして、室外温度Tairと室外配管温度Toを比較してそ
の温度差が10℃以上になる場合(S6)、冷媒流入配
管温度Tsと室外配管温度Toとを比較する(S7)。そ
れから、冷媒流入配管53と室外配管との温度差が5℃
±所定の許容値(α)以内の範囲にある場合、現在の状
態をそのまま維持する(S8)。その次に、運転選択状
態を確認して(Q2)、それに該当する運転を反復的に
遂行する。ところが、温度差が5℃+所定の許容値
(α)を超過する場合、主膨脹バルブ35の開度を大き
くして(S11)冷媒の凝縮率を多少減少させ、5℃−
所定の許容値(α)以下になる場合、主膨脹バルブ35
の開放度を小さくして(S10)、冷媒の凝縮率を増加
させる。その後、印加される温度感知信号に基づいて
(S5)前述した暖房運転が続く遂行される。
【0031】一方、室外温度Tairと室外配管温度To
の温度差が10℃以下になると(S6)、室外熱交換器
33に着霜された霜紋の除去のための除霜運転が遂行さ
れる(P1)。この時、制御部61は、転換バルブ55
を室外熱交換器33に向かって開放させ、主膨脹バルブ
35の開度を小さくして遮断状態とする一方、バイパス
バルブ59を開放させる(P2)。そうすると、図1に
破線の矢印で図示したような短い閉ループに従って冷媒
が移動するようになる。即ち、圧縮機31で圧縮された
高温高圧の冷媒が室外熱交換器33へ流入されて、表面
に形成された霜紋を溶かし、バイパス管57を通じて圧
縮機31へ復帰するようになる。そうすると、室外熱交
換器33で凝縮された冷媒が室内熱交換器13へ供給さ
れないので、室内熱交換器13では冷媒の蒸発がなされ
ず、これによって室内の温度低下が防止される。この
時、室内ファン21及び室外ファン39の駆動を停止さ
せる(P3)ことが望ましい。
【0032】一方、このような除霜運転の間に、制御部
61は室外配管温度センサ41を通じて室外配管温度T
oを感知する(P4)。そして、室外配管温度Toが約1
0℃以上になる時まで除霜運転を遂行する(P5)。そ
して、室外配管温度Toが10℃以上になると、圧縮機
31を約2分間停止させてから(P6)、暖房運転を再
開する(S1)。
【0033】一方、図6は、図2の冷房運転時の制御フ
ローチャートである。使用者によって冷房運転が選択さ
れると(T1)、制御部61は転換バルブ55を室外熱
交換器33の方向に開放させる一方、主膨脹バルブ35
の開度を小とし補助膨脹バルブ23を全開状態とすると
ともに、バイパスバルブ59を遮断させる(T2)。そ
の次に、圧縮機31を駆動させると(T3)、図2に破
線の矢印で図示したように、暖房サイクルの逆方向であ
る冷房サイクルに従って冷媒が移動するようになる。そ
うして、室外熱交換器33で冷媒が凝縮され、室内熱交
換器13で蒸発が行われて第1及び第2熱交換部15,
17の回りに冷気が形成される。このような冷気は室内
ファン21の駆動で室内に供給され、室内を冷房する
(T4)。
【0034】冷房運転中に、制御部61には、流入配管
温度センサ43及び室内配管温度センサ25からの温度
感知信号が印加され、冷媒流入配管温度Tsと室内配管
温度Tiを感知する(T5)。そうして、これら温度を
比較して(T6)、温度差が5℃±所定の許容値(α)
以内の範囲にある場合、現在の状態をそのまま維持させ
る(T7)。その次に、運転選択可否を再確認して(Q
2)、該当する運転を遂行する。しかし、温度差が5℃
+所定の許容値(α)を超過する場合、主膨脹バルブ3
5の開度を大きくして(T9)冷媒の凝縮率を多少減少
させ、5℃−所定の許容値(α)以下になる場合、主膨
脹バルブ35の開度を小さくして(T10)冷媒の凝縮
率を増加させる。その後、印加される温度感知信号に基
づいて(T5)前述した冷房運転が続けて遂行される。
【0035】図7は、図2の除湿運転時の制御フローチ
ャートである。使用者によって除湿運転が選択されると
(U1)、制御部61は転換バルブ55を室内熱交換器
13の方向に開放させる一方、主膨脹バルブ35を全開
状態とし補助膨脹バルブ23の開度を小とするととも
に、バイパスバルブ59を開放させる(U2)。その次
に、圧縮機31を駆動させると(U3)、暖房運転時の
ように図1に実線の矢印で図示されたような暖房サイク
ルに従って冷媒が移動するようになる。
【0036】即ち、圧縮機31内で圧縮された高温高圧
の気状冷媒が室内熱交換器13へ移動して、第1熱交換
部15で凝縮され低温高圧の液状冷媒になる。この時、
凝縮された冷媒は第1熱交換部15の回りの空気に凝縮
潜熱を奪われ、これによって、回りの空気が温気にな
る。第1熱交換部15から流出された冷媒は補助膨脹バ
ルブ23で凝縮されてから、第2熱交換部17に提供さ
れ蒸発する。蒸発する冷媒は回りの潜熱を吸収して回り
の空気を冷気に変える。この時、第2熱交換部17の回
りの空気に含まれた水蒸気が飽和して第2熱交換部17
の表面に結露する。これによって、第2熱交換部17の
回りの空気は結露した分量の水分が除去された湿度を維
持するようになる。第2熱交換部17を通過した冷媒は
バイパスバルブ59を経て圧縮機31へ流入され、圧縮
されてから再び暖房サイクルを循環する。
【0037】このような圧縮機31の駆動中に室内ファ
ン21を駆動させる(U4)。すると、室内機1の吸気
口4へ吸入される空気は、流路の上流側に配置されてい
る第2熱交換部17で潜熱を失って温度が下がり、この
時、絶対湿度が低下する。その次に、下流側で第1熱交
換部15との熱交換で温度が上がり、結局は室内とほと
んど同じ温度となって吐出される。
【0038】一方、除湿運転中に制御部61には、流入
配管温度センサ43及び室内配管温度センサ25からの
温度感知信号が印加され、該当領域の温度(Ts、Ti
を感知する(U5)。そうして、これらの温度(Ts
i)を比較して(U6)、温度差が5℃±所定の許容
値(α)以内の範囲にある場合、現在の状態をそのまま
維持させる(U7)。その次に、運転選択状態を再確認
して(Q2)、該当する運転を遂行する。しかし、温度
差が5℃+所定の許容値(α)を超過する場合、補助膨
脹バルブ23の開度を大きくして(U9)冷媒の凝縮率
を多少減少させ、5℃−所定の許容値(α)以下になる
場合、補助膨脹バルブ23の開度を小さくして(U1
0)冷媒の凝縮率を増加させる。その後、印加される温
度感知信号に基づいて(U5)前述した除湿運転が続け
て遂行される。
【0039】このように、本冷暖房兼用空調機器及びそ
の制御方法においては、除湿運転時吸気口4へ流入され
た空気が第2熱交換部17によって除湿されてから、第
1熱交換部15との熱交換で室内とほとんど同じ温度で
吐出されるので、室内温度の過冷が防止される。そし
て、室内ファン21を高速回転させると、空気の流速増
加で第2熱交換部17での除湿効率が高められ、この
時、第1熱交換部15では凝縮効率が向上し、室内へ吐
出される温度の変化はほぼなくなる。よって、流速の増
加で、除湿時間を短縮させることができ、また、除湿効
率を向上させることができる。
【0040】そして、本冷暖房兼用空調機器及びその制
御方法においては、除霜運転時室外熱交換器33の表面
に形成された霜紋を除去した冷媒が室内熱交換器13へ
供給されないので、室内の温度低下が防止される。
【0041】
【発明の効果】前述したように、本発明によると、除湿
運転時室内が過冷されることを防止でき、同時に除湿効
率が向上した冷暖房兼用空調機器及びその制御方法が提
供される。そして、除霜運転時にも室内温度が下がるこ
とが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による空調機器の概略的構成図であっ
て、暖房運転及び除霜運転時の冷媒の流れ状態を示した
図である。
【図2】 図1の冷房運転及び除湿運転時の冷媒の流れ
状態を示した図である。
【図3】 図1の室内機の断面図である。
【図4】 本発明による空調機器の制御ブロック図であ
る。
【図5】 図1の暖房運転及び除霜運転時の制御フロー
チャートである。
【図6】 図2の冷房運転時の制御フローチャートであ
る。
【図7】 図2の除湿運転時の制御フローチャートであ
る。
【符号の説明】
3 室内機 9 室外機 11 冷媒循環システム 13 室内熱交換器 15 第1熱交換部 17 第2熱交換部 21 室内ファン 23 補助膨脹バルブ 25 室内配管温度センサ 31 圧縮機 33 室外熱交換器 35 主膨脹バルブ 37 室外温度センサ 39 室外ファン 41 室外配管温度センサ 43 流入配管温度センサ 53 冷媒流入配管 55 転換バルブ 57 バイパス管 59 バイパスバルブ 61 制御部 Tair 室外温度 Ti 室内配管温度 To 室外配管温度 Ts 冷媒流入配管温度

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バルブ、
    及び室外熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連結さ
    れ閉ループを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機から
    の冷媒が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイクル
    及び前記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを選択
    するための転換バルブと;前記室内熱交換器と室外熱交
    換器に各々付属する室内ファン及び室外ファンと;前記
    圧縮機、前記バルブ及び前記ファンを制御する制御部
    と;前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器の間の冷媒配
    管から分岐され前記圧縮機へ連結されるバイパス管と;
    前記バイパス管内に配置されるバイパスバルブと;を有
    する冷暖房兼用空調機器において、 前記室内熱交換器は、相互直列に連結された第1熱交換
    部及び第2熱交換部と、前記両熱交換部の間に配置され
    る補助膨脹バルブと、を有し、 前記制御部は、冷媒を冷房サイクル又は暖房サイクルで
    循環させる一方、前記主膨脹バルブの開度を小とし前記
    補助膨脹バルブを全開状態として冷房運転及び暖房運転
    を各々遂行し、冷媒を暖房サイクルで循環させる一方、
    前記主膨脹バルブを全開状態とし前記補助膨脹バルブの
    開度を小にして除湿運転を遂行し、前記除湿運転時前記
    バイパスバルブを開放させることを特徴とする冷暖房兼
    用空調機器。
  2. 【請求項2】 前記制御部は、前記除湿運転時前記室内
    ファンを動作させ、前記室外ファンを停止させることを
    特徴とする請求項第に記載の冷暖房兼用空調機器。
  3. 【請求項3】 前記制御部は、前記暖房運転中、所定の
    除霜運転条件に到達した時、冷媒循環を冷房サイクルへ
    転換し、前記主膨脹バルブを遮断状態とする一方、前記
    バイパスバルブを開放状態として、前記室外熱交換器の
    除霜運転を遂行することを特徴とする請求項第1に記載
    の冷暖房兼用空調機器。
  4. 【請求項4】 室外温度を感知する室外温度センサ、及
    び前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器との間の室外配
    管の温度を感知する室外配管温度センサをさらに含み、 前記制御部は暖房運転中、前記室外温度と前記室外配管
    温度との温度差が所定値以上になる時、前記除霜運転条
    件に到達したことと判断することを特徴とする請求項第
    に記載の冷暖房兼用空調機器。
  5. 【請求項5】 前記制御部は、前記室外配管温度が所定
    の温度以上になる時、除霜終了時点と判断して除霜運転
    を終了し暖房運転を再開させることを特徴とする請求項
    に記載の冷暖房兼用空調機器。
  6. 【請求項6】 前記除霜運転の終了と前記暖房運転の再
    開との間に、前記圧縮機の動作が停止される所定の休止
    期間が備えられていることを特徴とする請求項第に記
    載の冷暖房兼用空調機器。
  7. 【請求項7】 前記除霜運転中に、前記室内ファン及び
    室外ファンは停止されることを特徴とする請求項第
    記載の冷暖房兼用空調機器。
  8. 【請求項8】 圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バルブ、
    及び室外熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連結さ
    れ閉ループを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機から
    の冷媒が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイクル
    及び前記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを選択
    するための転換バルブと;前記室内熱交換器と室外熱交
    換器に各々付属する室内ファン及び室外ファンと;前記
    圧縮機、前記バルブ及び前記ファンを制御する制御部
    と;前記補助膨脹バルブと前記第2熱交換部との間に室
    内配管の温度を感知する室内配管温度センサと;前記圧
    縮機への冷媒流入配管の温度を感知する流入配管温度セ
    ンサと;を有する冷暖房兼用空調機器において、 前記室内熱交換器は、相互直列に連結された第1熱交換
    部及び第2熱交換部と、前記両熱交換部の間に配置され
    る補助膨脹バルブと、を有し、 前記制御部は、冷媒を冷房サイクル又は暖房サイクルで
    循環させる一方、前記主膨脹バルブの開度を小とし前記
    補助膨脹バルブを全開状態として冷房運転及び暖房運転
    を各々遂行し、冷媒を暖房サイクルで循環させる一方、
    前記主膨脹バルブを全開状態とし前記補助膨脹バルブの
    開度を小にして除湿運転を遂行し、除湿運転時、前記補
    助膨脹バルブを制御して前記流入配管温度と前記室内配
    管の温度との温度差が所定の許容範囲内にあるようにす
    ことを特徴とする冷暖房兼用空調機器。
  9. 【請求項9】 前記制御部は、前記温度差が前記許容範
    囲の下限以下になる時前記補助膨脹バルブの開度を小さ
    くし、前記許容範囲の上限以上になる時前記補助膨脹バ
    ルブの開度を大きくすることを特徴とする請求項第
    記載の冷暖房兼用空調機器。
  10. 【請求項10】 圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バル
    ブ、及び室外熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連
    結され閉ループを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機
    からの冷媒が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイ
    クル及び前記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを
    選択するための転換バルブと;前記室内熱交換器と室外
    熱交換器に各々付属する室内ファン及び室外ファンと;
    前記圧縮機、前記バルブ及び前記ファンを制御する制御
    部と;前記補助膨脹バルブと前記第2熱交換部との間の
    室内配管の温度を感知する室内配管温度センサと;前記
    圧縮機への冷媒流入配管の温度を感知する流入配管温度
    センサと;を有する冷暖房兼用空調機器において、 前記室内熱交換器は、相互直列に連結された第1熱交換
    部及び第2熱交換部と、前記両熱交換部の間に配置され
    る補助膨脹バルブと、を有し、 前記制御部は、冷媒を冷房サイクル又は暖房サイクルで
    循環させる一方、前記主膨脹バルブの開度を小とし前記
    補助膨脹バルブを全開状態として冷房運転及び暖房運転
    を各々遂行し、冷媒を暖房サイクルで循環させる一方、
    前記主膨脹バルブを全開状態とし前記補助膨脹バルブの
    開度を小にして除湿運転を遂行し、冷房運転時、前記主
    膨脹バルブを制御して前記流入配管温度と前記室内配管
    温度との温度差が所定の許容範囲内にあるようにする
    とを特徴とする冷暖房兼用空調機器。
  11. 【請求項11】 前記制御部は、前記温度差が前記許容
    範囲の下限以下になる時前記主膨脹バルブの開度を小さ
    くし、前記許容範囲の上限以上になる時前記主膨脹バル
    ブの開度を大きくすることを特徴とする請求項第10
    記載の冷暖房兼用空調機器。
  12. 【請求項12】 圧縮機、室内熱交換器、主膨脹バル
    ブ、及び室外熱交換器が冷媒配管を通じて順次に直列連
    結され閉ループを成す冷媒循環システムと;前記圧縮機
    からの冷媒が、前記室内熱交換器へ供給される暖房サイ
    クル及び前記室外熱交換器へ供給される冷房サイクルを
    選択するための転換バルブと;前記室内熱交換器と室外
    熱交換器に各々付属する室内ファン及び室外ファンと;
    前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器の間の冷媒配管か
    ら分岐され前記圧縮機へ連結されるバイパス管と;前記
    バイパス管内に配置されるバイパスバルブと;を有する
    冷暖房兼用空調機器の制御方法において、 前記室内熱交換器を相互直列に連結された第1熱交換部
    及び第2熱交換部に区分し、前記両熱交換部の間に補助
    膨脹バルブを配置し、 冷媒を前記暖房サイクルで循環させる一方、前記主膨脹
    バルブを全開し前記補助膨脹バルブの開度を小にして除
    湿運転を遂行する段階と、前記除湿運転時、前記バイパ
    スバルブを用いて、前記冷媒を前記冷媒配管から前記圧
    縮機へバイパスさせる段階とを含むことを特徴とする冷
    暖房兼用空調機器の制御方法。
  13. 【請求項13】 前記除湿運転時、前記室内ファンを動
    作させ前記室外ファンを停止させることを特徴とする請
    求項第12に記載の冷暖房兼用空調機器の制御方法。
  14. 【請求項14】 暖房運転中、所定の除霜運転条件に到
    達した時、冷媒循環を前記冷房サイクルへ転換し、前記
    主膨脹バルブを遮断する一方、前記バイパスバルブを開
    放して、前記室外熱交換器の除霜運転を実行する段階を
    さらに含むことを特徴とする請求項第12に記載の冷暖
    房兼用空調機器の制御方法。
  15. 【請求項15】 室外温度を感知する段階と; 前記主膨脹バルブと前記室外熱交換器との間の室外配管
    の温度を感知する段階と;をさらに含み、 暖房運転中、前記室外温度と前記室外配管温度との温度
    差が所定値以上になる時前記除霜運転条件に到達したこ
    とと判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項
    12に記載の冷暖房兼用空調機器の制御方法。
  16. 【請求項16】 前記室外配管の温度が所定温度以上に
    なる時、除霜終了時点と判断して除霜運転を終了し暖房
    運転を再開させる段階をさらに含むことを特徴とする請
    求項第15に記載の冷暖房兼用空調機器の制御方法。
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