JP5204189B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽と、蓄熱材の蓄熱で熱交換を行う蓄熱熱交換器とを備えた冷凍サイクル装置に関する。
従来、ヒートポンプ式空気調和機による暖房運転時、室外熱交換器に着霜した場合には、暖房サイクルから冷房サイクルに四方弁を切り替えて除霜を行っている。この除霜方式では、室内ファンは停止するものの、室内機から冷気が徐々に放出されることから暖房感が失われるという欠点がある。
そこで、室外機に設けられた圧縮機に蓄熱装置を設け、暖房運転中に蓄熱槽に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して除霜するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図9は、このような除霜方式を採用した冷凍サイクル装置の一例を示しており、室外機に設けられた圧縮機100と四方弁102と室外熱交換器104とキャピラリチューブ106と、室内機に設けられた室内熱交換器108とを冷媒配管で接続するとともに、キャピラリチューブ106をバイパスする第1バイパス回路110と、圧縮機100の吐出側から四方弁102を介して室内熱交換器108へ至る配管に一端を接続し他端をキャピラリチューブ106から室外熱交換器104へ至る配管に接続した第2バイパス回路112が設けられている。また、第1バイパス回路110には、二方弁114と逆止弁116と蓄熱熱交換器118が設けられ、第2バイパス回路112には、二方弁120と逆止弁122が設けられている。
さらに、圧縮機100の周囲には蓄熱槽124が設けられており、蓄熱槽124の内部には、蓄熱熱交換器118と熱交換するための蓄熱材126が充填されている。
この冷凍サイクルにおいて、除霜運転時には、二つの二方弁114,120が開かれ、圧縮機100から吐出された冷媒の一部は第2バイパス回路112へと流れ、残りの冷媒は四方弁102と室内熱交換器108へと流れる。また、室内熱交換器108を流れた冷媒は暖房に利用された後、わずかの冷媒がキャピラリチューブ106を通って室外熱交換器104へと流れる一方、残りの大部分の冷媒は第1バイパス回路110へ流入し、二方弁114を通って蓄熱熱交換器118へと流れて蓄熱材126より熱を奪い、逆止弁116を通った後、キャピラリチューブ106を通過した冷媒と合流して室外熱交換器104へと流れる。その後、室外熱交換器104の入口で第2バイパス回路112を流れてきた冷媒と合流し、冷媒が持つ熱を利用して除霜を行い、さらに四方弁102を通過した後、圧縮機100に吸入される。
この冷凍サイクル装置においては、第2バイパス回路112を設けることで、除霜時に圧縮機100から吐出されたホットガスを室外熱交換器104に導くとともに、室外熱交換器104に流入する冷媒の圧力を高く保つことができるので、除霜能力を高めることができ、極めて短時間に除霜を完了することができる。
特開平3−31666号公報
特許文献1に記載の冷凍サイクルにおいては、除霜運転を行わない通常の暖房運転の場合、二つの二方弁114,120は閉じられ、圧縮機100の運転により、蓄熱材126に熱が蓄積され、その温度が上昇する。
同様に、通常の冷房運転の場合も、二つの二方弁114,120は閉じられ、圧縮機100の運転により、蓄熱材126に熱が蓄積され、その温度が上昇する。
しかしながら、蓄熱材126の温度が過度に上昇すると、蓄熱材126自体の変質(例えば、酸化)や蓄熱材126の水分沸騰を惹起し、蓄熱材126が劣化するおそれがある。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材の劣化を防止することが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、冷媒配管を介して接続された圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器と、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽及び蓄熱材の蓄熱で熱交換を行う蓄熱熱交換器を有する蓄熱装置とを備える冷凍サイクル装置に向けられており、蓄熱材は水溶液を含んで構成されるとともに、蓄熱材の温度が、蓄熱材に関わらず一義的に定まる蓄熱材に含まれる水の沸点を考慮して設定される沸点以下の所定温度を超えた場合に、圧縮機から吐出された冷媒を室内熱交換器と膨張弁と室外熱交換器とを通過させる第1の空気調和運転から、蓄熱材の温度が所定温度を超えた場合に圧縮機から吐出された冷媒を蓄熱熱交換器を通過させる第2の空気調和運転へと切り替えるコントローラとをさらに備えている。
本発明においては、蓄熱装置の蓄熱材には圧縮機で発生した熱が蓄積されるとともに、蓄熱材の温度が所定温度を超えると、コントローラで蓄熱熱交換器が蓄熱材の蓄熱により熱交換を行う運転に切り替えることで蓄熱材の温度が下がるので、蓄熱材が過剰に高温になることを防ぎ、さらには水分蒸発を防止することができるため、蓄熱材の劣化を防止することができる。
本発明に係る蓄熱装置を備えた空気調和機の構成を示す図 図1の空気調和機の通常暖房時(第1の暖房運転時)の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図1の空気調和機の除霜・暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図1の空気調和機の第2の暖房運転時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 第1の暖房(冷房)運転と第2の暖房(冷房)運転の切替制御の変形例を示しており、室内熱交換器と膨張弁とを接続する冷媒配管から分岐して蓄熱熱交換器に至る冷媒配管に設けられた電磁弁の開閉動作を示すタイミングチャート 電磁弁を開閉するために蓄熱材の温度を上昇時と下降時で異なる温度に設定した場合の説明図 図1の空気調和機の通常冷房時(第1の冷房運転時)の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図1の空気調和機の第2の冷房運転時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 従来の冷凍サイクル装置の構成を示す模式図
本発明は、冷媒配管を介して接続された圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器と、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽及び蓄熱材の蓄熱で熱交換を行う蓄熱熱交換器を有する蓄熱装置とを備える冷凍サイクル装置に向けられており、蓄熱材は水溶液を含んで構成されるとともに、蓄熱材の温度が、蓄熱材に関わらず一義的に定まる蓄熱材に含まれる水の沸点を考慮して設定される沸点以下の所定温度を超えた場合に、圧縮機から吐出された冷媒を室内熱交換器と膨張弁と室外熱交換器とを通過させる第1の空気調和運転から、蓄熱材の温度が所定温度を超えた場合に圧縮機から吐出された冷媒を蓄熱熱交換器を通過させる第2の空気調和運転へと切り替えるコントローラとをさらに備えている。
本発明によれば、第1の暖房運転から第2の暖房運転への切り替えが行われる。第1の暖房運転中には、圧縮機で発生した熱が蓄熱材に蓄積される一方、第2の暖房運転中には、蓄熱熱交換器が蓄熱材の蓄熱により熱交換を行うことで蓄熱材の温度が下がる。これにより、蓄熱材が過剰に高温になることを防ぎ、さらには水分蒸発を防止することができるため、蓄熱材の劣化を防止することができる。
具体的には、室内熱交換器と膨張弁とを接続する冷媒配管から分岐して蓄熱熱交換器に至る冷媒配管に、コントローラからの制御信号に基づいて開閉される電磁弁をさらに備え、コントローラは、電磁弁を開くことにより第1の暖房運転から第2の暖房運転へと切り替える。
好ましくは、コントローラは、第2の暖房運転において、電磁弁を第1の所定時間だけ
開いた状態にし、その後電磁弁を第2の所定時間だけ閉じた状態にするよう電磁弁を開閉
制御する。ここで、第2の所定時間は、典型的には、前記第1の所定時間よりも長い。こ
れにより、比較的大きいサイズの電磁弁を使用して所望の暖房運転を維持することができ
る。
電磁弁の第1の所定時間の開状態と第2の所定時間の閉状態を1周期として、電磁弁の
開閉制御を所定周期繰り返す。これにより、蓄熱材の劣化を惹起しない温度まで蓄熱材の
温度を低下させることができる。
また、本発明によれば、第1の冷房運転から第2の冷房運転への切り替えが行われる。第1の冷房運転中には、圧縮機で発生した熱が蓄熱材に蓄積される一方、第2の冷房運転中には、蓄熱熱交換器が蓄熱材の蓄熱により熱交換を行うことで蓄熱材の温度が下がる。これにより、蓄熱材が過剰に高温になることを防ぎ、さらには水分蒸発を防止することができるため、蓄熱材の劣化を防止することができる。
具体的には、室内熱交換器と膨張弁とを接続する冷媒配管から分岐して蓄熱熱交換器に至る冷媒配管に、コントローラからの制御信号に基づいて開閉される電磁弁をさらに備え、コントローラは、電磁弁を開くことにより第1の冷房運転から第2の冷房運転へと切り替える。
好ましくは、コントローラは、第2の冷房運転において、電磁弁を第1の所定時間だけ開いた状態にし、その後電磁弁を第2の所定時間だけ閉じた状態にするよう電磁弁を開閉制御する。ここで、第2の所定時間は、典型的には、前記第1の所定時間よりも長い。これにより、比較的大きいサイズの電磁弁を使用して所望の冷房運転を維持することができる。
電磁弁の第1の所定時間の開状態と第2の所定時間の閉状態を1周期として、電磁弁の開閉制御を所定周期繰り返す。これにより、蓄熱材の劣化を惹起しない温度まで蓄熱材の温度を低下させることができる。
また、冷凍サイクル装置は、例えば、前記蓄熱材の温度を検出する蓄熱材温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記蓄熱材温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へ、あるいは前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替える。
冷凍サイクル装置は、他の例として、前記圧縮機の温度を検出する圧縮機温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記圧縮機温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へ、あるいは前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替える。
冷凍サイクル装置は、さらに他の例として、前記圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記吐出冷媒温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へ、あるいは前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替える。
冷凍サイクル装置は、さらに他の例として、前記蓄熱槽自体の温度を検出する蓄熱槽温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記蓄熱槽温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へ、あるいは前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替える。
冷凍サイクル装置は、さらに他の例として、前記圧縮機の運転電流を検出する運転電流センサをさらに備え、前記コントローラは、前記運転電流センサが検出した前記圧縮機の運転電流に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へ、あるいは前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替える。
また、前記第2の暖房運転中、前記圧縮機の運転周波数は、前記第1の暖房運転中と比較して下げられることが好ましい。同様に、前記第2の冷房運転中、前記圧縮機の運転周波数は、前記第1の冷房運転中と比較して下げられることが好ましい。
また、前記所定温度を第1の所定温度とする場合において、前記コントローラは、前記第2の暖房運転中に前記蓄熱材の温度が前記第1の所定温度よりも低い第2の所定温度を下回ると、前記第1の暖房運転に切り替えることが好ましい。このように、第1の所定温度と第2の所定温度とに差をつけることにより、第1の暖房運転と第2の暖房運転とが相互に頻繁に切り替わることを防止することができる。同様に、前記所定温度を第1の所定温度とする場合において、前記コントローラは、前記第2の冷房運転中に前記蓄熱材の温度が前記第1の所定温度よりも低い第2の所定温度を下回ると、前記第1の冷房運転に切り替えることが好ましい。このように、第1の所定温度と第2の所定温度とに差をつけることにより、第1の冷房運転と第2の冷房運転とが相互に頻繁に切り替わることを防止することができる。
また、冷凍サイクル装置は、前記第2の暖房運転に切り替わってからの経過時間を少なくとも計時可能なタイマーをさらに備え、前記コントローラは、前記第2の暖房運転中、前記タイマーにより計時される経過時間が予め定められた時間になると、前記第1の暖房運転に切り替えることもできる。同様に、冷凍サイクル装置は、前記第2の冷房運転に切り替わってからの経過時間を少なくとも計時可能なタイマーをさらに備え、前記コントローラは、前記第2の冷房運転中、前記タイマーにより計時される経過時間が予め定められた時間になると、前記第1の冷房運転に切り替えることもできる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る冷凍サイクル装置である空気調和機の構成を示しており、空気調和機は、冷媒配管で互いに接続された室外機2と室内機4とで構成されている。
図1に示されるように、室外機2の内部には、圧縮機6と四方弁8とストレーナ10と膨張弁12と室外熱交換器14とが設けられ、室内機4の内部には、室内熱交換器16が設けられ、これらは冷媒配管を介して互いに接続されることで冷凍サイクルを構成している。
さらに詳述すると、圧縮機6と室内熱交換器16は、四方弁8が設けられた第1配管18を介して接続され、室内熱交換器16と膨張弁12は、ストレーナ10が設けられた第2配管20を介して接続されている。また、膨張弁12と室外熱交換器14は第3配管22を介して接続され、室外熱交換器14と四方弁8は第4配管24を介して接続されている。
四方弁8と圧縮機6の冷媒吸入側は第8配管41を介して接続され、圧縮機6の冷媒吸入側における第8配管41には、液相冷媒と気相冷媒を分離するためのアキュームレータ26が設けられている。また、圧縮機6と第3配管22は、第5配管28を介して接続されており、第5配管28には第1電磁弁30が設けられている。
さらに、圧縮機6の周囲には蓄熱槽32が設けられ、蓄熱槽32の内部には、蓄熱熱交換器34が設けられるとともに、蓄熱熱交換器34と熱交換するための蓄熱材(例えば、エチレングリコール水溶液)36が充填されており、蓄熱槽32と蓄熱熱交換器34と蓄熱材36とで蓄熱装置を構成している。なお、蓄熱材36には、上記エチレングリコール水溶液のほか、プロピレングリコールなどのグリコール系の水溶液や、食塩水などを用いても良い。
また、本発明に係る蓄熱装置31のように、水溶液を成分とした蓄熱材36を用いた場合、水の蒸発抑制と同時に、蒸気による蓄熱槽32の内部圧力の上昇に対する処置が必要となる。そこで、本発明に係る蓄熱装置31においては、圧力上昇の緩和と、蓄熱溶液等の減少の抑制を実現できるような非密閉系の構成となっている。すなわち、蓄熱槽32の上部に通気孔を設け、圧力上昇などに対する内圧調整する手段として、蓄熱槽32の上部において内部空気に接する位置に嵌合される、ピンホールを有するゴム材からなるものを用いている。また、通気孔の開口面積を小さく設定して蓄熱槽32をほぼ密閉にすることで、蓄熱材36の蒸発量を抑制することができる。
また、第2配管20と蓄熱熱交換器34は第6配管38を介して接続され、蓄熱熱交換器34と第4配管24は第7配管40を介して接続されており、第6配管38には第2電磁弁42が設けられている。
室内機4の内部には、室内熱交換器16に加えて、送風ファン(図示せず)と上下羽根(図示せず)と左右羽根(図示せず)とが設けられており、室内熱交換器16は、送風ファンにより室内機4の内部に吸込まれた室内空気と、室内熱交換器16の内部を流れる冷媒との熱交換を行い、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に吹き出す一方、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に吹き出す。上下羽根は、室内機4から吹き出される空気の方向を必要に応じて上下に変更し、左右羽根は、室内機4から吹き出される空気の方向を必要に応じて左右に変更する。
なお、圧縮機6、送風ファン、上下羽根、左右羽根、四方弁8、膨張弁12、電磁弁30,42等はコントローラ48(図4参照、例えばマイコン)に電気的に接続され、圧縮機6、送風ファン、上下羽根、左右羽根、四方弁8、膨張弁12の運転あるいは動作は、コントローラ48からの制御信号に基づいて制御されるとともに、二つの電磁弁30,42はコントローラ48からの制御信号に基づいて開閉される。
上記構成の本発明に係る冷凍サイクル装置において、各部品の相互の接続関係と機能とを、暖房運転時の場合を例にとり冷媒の流れとともに説明する。
圧縮機6の吐出口から吐出された冷媒は、第1配管18を通って四方弁8から室内熱交換器16へと至る。室内熱交換器16で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器16を出て第2配管20を通り、膨張弁12への異物侵入を防止するストレーナ10を通って、膨張弁12に至る。膨張弁12で減圧した冷媒は、第3配管22を通って室外熱交換器14に至り、室外熱交換器14で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第4配管24と四方弁8と第8配管41とアキュームレータ26を通って圧縮機6の吸入口へと戻る。
また、第1配管18の圧縮機6吐出口と四方弁8の間から分岐した第5配管28は、第1電磁弁30を介して第3配管22の膨張弁12と室外熱交換器14の間に合流している。
さらに、内部に蓄熱材36と蓄熱熱交換器34を収納した蓄熱槽32は、圧縮機6に接して取り囲むように配置され、圧縮機6で発生した熱を蓄熱材36に蓄積し、第2配管20から室内熱交換器16とストレーナ10の間で分岐した第6配管38は、第2電磁弁42を経て蓄熱熱交換器34の入口へと至り、蓄熱熱交換器34の出口から出た第7配管40は、第8配管41における四方弁8とアキュームレータ26の間に合流する。
<暖房時>
次に、図1に示される空気調和機の通常暖房時の動作及び冷媒の流れを模式的に示す図2を参照しながら通常暖房時の動作を説明する。
通常暖房運転時、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉じられており、上述したように圧縮機6の吐出口から吐出された冷媒は、第1配管18を通って四方弁8から室内熱交換器16に至る。室内熱交換器16で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器16を出て、第2配管20を通り膨張弁12に至り、膨張弁12で減圧した冷媒は、第3配管22を通って室外熱交換器14に至る。室外熱交換器14で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第4配管24を通って四方弁8を通り、第8配管41から圧縮機6の吸入口へと戻る。
また、圧縮機6で発生した熱は、圧縮機6の外壁から蓄熱槽32の外壁を介して蓄熱槽32の内部に収容された蓄熱材36に蓄積される。
次に、図1に示される空気調和機の除霜・暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式的に示す図3を参照しながら除霜・暖房時の動作を説明する。図中、実線矢印は暖房に供する冷媒の流れを示しており、破線矢印は除霜に供する冷媒の流れを示している。
上述した通常暖房運転中に室外熱交換器14に着霜し、着霜した霜が成長すると、室外熱交換器14の通風抵抗が増加して風量が減少し、室外熱交換器14内の蒸発温度が低下する。本発明に係る冷凍サイクル装置である空気調和機には、図3に示されるように、室外熱交換器14の配管温度を検出する配管温度センサ44が設けられており、非着霜時に比べて、蒸発温度が低下したことを配管温度センサ44で検出すると、コントローラ48から通常暖房運転から除霜・暖房運転への指示が出力される。
通常暖房運転から除霜・暖房運転に移行すると、第1電磁弁30と第2電磁弁42は開制御され、上述した通常暖房運転時の冷媒の流れに加え、圧縮機6の吐出口から出た気相冷媒の一部は第5配管28と第1電磁弁30を通り、第3配管22を通る冷媒に合流して、室外熱交換器14を加熱し、凝縮して液相化した後、第4配管24を通って四方弁8と第8配管41とアキュームレータ26とを介して圧縮機6の吸入口へと戻る。
また、第2配管20における室内熱交換器16とストレーナ10の間で分流した液相冷媒の一部は、第6配管38と第2電磁弁42を経て、蓄熱熱交換器34で蓄熱材36から吸熱し蒸発、気相化して、第7配管40を通って第8配管41を通る冷媒に合流し、アキュームレータ26から圧縮機6の吸入口へと戻る。
アキュームレータ26に戻る冷媒には、室外熱交換器14から戻ってくる液相冷媒が含まれているが、これに蓄熱熱交換器34から戻ってくる高温の気相冷媒を混合することで、液相冷媒の蒸発が促され、アキュームレータ26を通過して液相冷媒が圧縮機6に戻ることがなくなり、圧縮機6の信頼性の向上を図ることができる。
除霜・暖房開始時に霜の付着により氷点下となった室外熱交換器14の温度は、圧縮機6の吐出口から出た気相冷媒によって加熱されて、零度付近で霜が融解し、霜の融解が終わると、室外熱交換器14の温度は再び上昇し始める。この室外熱交換器14の温度上昇を配管温度センサ44で検出すると、除霜が完了したと判断し、コントローラ48から除霜・暖房運転から通常暖房運転への指示が出力される。
<第1の暖房運転と第2の暖房運転の切替制御>
ここで、図2に示される通常暖房運転に注目すると、除霜運転を行わない通常の暖房運転の場合、二つの電磁弁30,42は閉じられた状態で圧縮機6は運転され、圧縮機6で発生した熱は蓄熱材36に蓄積されるので、その温度は徐々に上昇する。
しかしながら、蓄熱材36の温度が過度に上昇すると、蓄熱材36自体の変質(例えば、酸化)や蓄熱材36の水分沸騰を惹起し、蓄熱材36が劣化するおそれがあることから、本発明においては、以下に説明する第1の暖房運転と第2の暖房運転の切替制御をコントローラ48が行うことにより、蓄熱材36の劣化を防止している。
詳述すると、第1の暖房運転は、図2に示される通常暖房運転のことであり、通常暖房運転時、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉じられているので、圧縮機6から吐出された冷媒は、室内熱交換器16と膨張弁12と室外熱交換器14を通過して圧縮機6に戻る。このとき、第2電磁弁42は閉じていることから、冷媒は蓄熱熱交換器34を流れることはなく、蓄熱槽32に収容された蓄熱材36の温度は、圧縮機6で発生した熱により徐々に上昇する。
一方、第2の暖房運転は、図4に示される暖房運転のことであり、第2の暖房運転時、第1電磁弁30は閉じられるのに対し、第2電磁弁42は開けられる。したがって、圧縮機6から吐出された冷媒は、室内熱交換器16と蓄熱熱交換器34を通過して圧縮機6に戻る。このとき、蓄熱熱交換器34を流れる冷媒は、暖房のため室内熱交換器16で熱交換を行ってその温度が低下していることから、蓄熱材36に蓄積された熱を回収するため、蓄熱槽32に収容された蓄熱材36の温度は徐々に低下する。
本発明においては、蓄熱材36の温度を検出する蓄熱材温度センサ46を設け、蓄熱材温度センサ46の検出温度に基づいて第2電磁弁42をコントローラ48で制御して第1の暖房運転と第2の暖房運転を適宜選択するようにしている。具体的には、蓄熱材温度センサ46の検出温度が所定温度(例えば、90℃)以下の間、第1の暖房運転を行って蓄熱材36に蓄熱する一方、蓄熱材温度センサ46の検出温度が上記所定温度を超えると、第1の暖房運転から第2の暖房運転に切り替えて、これによって蓄熱材36の温度を低下させている。
なお、本発明においては、所定温度を90℃と設定しているが、これは蓄熱材36の水分の沸点を考慮して選ばれた沸点以下の温度である。
通常の運転では、蓄熱材36が圧縮機6で発生した熱を蓄熱した場合に、蓄熱材36の温度は高くても60〜65℃程度である。ここで、異常運転等で圧縮機6の温度が高くなった場合に、蓄熱材36が局所的に高温となって沸騰する可能性があり、蓄熱材36の保護が必要である。
ここで、本発明の蓄熱装置を用いた空気調和機を設置する地域の高度として、高度約2000mの場所までは一般民家があると考えられる。すると、高度の影響による水の沸点の降下は7℃となる。従って、このような設置環境における気圧を考慮して93℃以下の所定温度を設定すると良い。
また、本実施の形態のように、圧縮機6を囲むように蓄熱槽32を設けて、圧縮機6の廃熱を蓄積する構成では、圧縮機6と蓄熱槽32の密着度のバラつきによっても、蓄熱材の温度バラつきが生じる。従って、その際の温度バラつきを±3℃程度見て、所定温度を設定しても良い(例えば90℃以下の所定温度)。さらに、センサの公差を考えて±4℃程度の余裕を見ても良い(例えば86℃以下の所定温度)。
なお、これらの所定温度については、蓄熱材36が本発明のようなエチレングリコール水溶液以外の他のグリコール系水溶液、食塩水等の場合であっても、蓄熱材36に含まれる水分の蒸発を防止する点から同様に考えることができる。さらに、後述の冷房時の場合でもこれらの所定温度については同様である。
以上説明したように、本発明によれば、第1の暖房運転中には、圧縮機6と室内熱交換器16と膨張弁12と室外熱交換器14が用いられ、この間、蓄熱装置の蓄熱材36には、圧縮機6で発生した熱が蓄積される。コントローラ48は、蓄熱材36の温度が所定温度を超えると、蓄熱熱交換器34を用いた第2の暖房運転に切り替え、第2の暖房運転中、蓄熱熱交換器34が、内部を通過する冷媒の熱と蓄熱材36に蓄積された熱とを交換することで、蓄熱材36の温度が下がる。このようなコントローラ48による制御により、蓄熱材36が過剰に高温になることを防ぎ、さらには水分蒸発を防止することができる。これにより、蓄熱材36の劣化を防止することができる。
なお、蓄熱材36の温度を低下させるには、圧縮機6の運転周波数を減少させても良い。そこで、第2の暖房運転中は、圧縮機6の運転周波数を減少させるとすると、蓄熱材36の温度がより早く低下するようにできる。
なお、圧縮機6の運転周波数を減少させる場合と、第2の暖房運転に切り替えて第2電磁弁42を開ける場合とでは、蓄熱材36の温度が低下する速度は異なる。すなわち、運転周波数を減少させる場合は温度低下がゆっくりであるのに対して、第2の暖房運転に切り替える場合は蓄熱材36の熱を奪う運転であるので、温度低下の速度が速い。そこで、適切な温度になるよう制御する際の制御のしやすさや、蓄熱材36の温度が急激に下がり過ぎてせっかく蓄熱されていた熱量が奪われて熱ロスが起こることを防ぐ観点から、先に圧縮機6の運転周波数を下げる制御をし、その後に第1の暖房運転から第2の暖房運転に切り替えるように優先順位を設定しても良い。
<冷房時>
次に、図1に示される空気調和機の通常冷房(第1の冷房)時の動作及び冷媒の流れを模式的に示す図7を参照しながら通常冷房時の動作を説明する。
通常冷房運転時、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉じられており、上述したように圧縮機6の吐出口から吐出された冷媒は、第4配管24を通って四方弁8から室外熱交換器14に至る。室外熱交換器14で室外空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室外熱交換器14を出て、第3配管22を通り膨張弁12に至り、膨張弁12で減圧した冷媒は、第2配管20を通って室内熱交換器16に至る。室内熱交換器16で室内空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第1配管18を通って四方弁8から圧縮機6の吸入口へと戻る。
また、圧縮機6で発生した熱は、圧縮機6の外壁から蓄熱槽32の外壁を介して蓄熱槽32の内部に収容された蓄熱材36に蓄積される。
次に、図1に示される空気調和機の第2の冷房時の動作及び冷媒の流れを模式的に示す図8を参照しながら第2の冷房時の動作を説明する。
通常冷房(第1の冷房)運転から第2の冷房運転に移行すると、第2電磁弁42は開制御され、上述した通常冷房運転時の冷媒の流れに加え、膨張弁12、ストレーナ10を通過した液相冷媒の一部は第2配管20における室内熱交換器16とストレーナ10の間で分流し、第6配管38と第2電磁弁42を経て、蓄熱熱交換器34で蓄熱材36から吸熱し蒸発、気相化して、第7配管40を通って第8配管41を通る冷媒に合流し、アキュームレータ26から圧縮機6の吸入口へと戻る。
<第1の冷房運転と第2の冷房運転の切替制御>
ここで、図7に示される通常冷房運転に注目すると、二つの電磁弁30,42は閉じられた状態で圧縮機6は運転され、圧縮機6で発生した熱は蓄熱材36に蓄積されるので、その温度は徐々に上昇する。
しかしながら、蓄熱材36の温度が過度に上昇すると、蓄熱材36自体の変質(例えば、酸化)や蓄熱材36の水分沸騰を惹起し、蓄熱材36が劣化するおそれがあることから、本発明においては、以下に説明する第1の冷房運転と第2の冷房運転の切替制御をコントローラ48が行うことにより、蓄熱材36の劣化を防止している。
詳述すると、第1の冷房運転は、図7に示される通常冷房運転のことであり、通常冷房運転時、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉じられているので、圧縮機6から吐出された冷媒は、室外熱交換器14と膨張弁12と室内熱交換器16を通過して圧縮機6に戻る。このとき、第2電磁弁42は閉じていることから、冷媒は蓄熱熱交換器34を流れることはなく、蓄熱槽32に収容された蓄熱材36の温度は、圧縮機6で発生した熱により徐々に上昇する。
一方、第2の冷房運転は、上述のように第1電磁弁30は閉じられるのに対し、第2電磁弁42は開けられる。したがって、圧縮機6から吐出された冷媒は、室外熱交換器14と蓄熱熱交換器34を通過して圧縮機6に戻る。このとき、蓄熱熱交換器34を流れる冷媒は、室外熱交換器14で熱交換を行ってその温度が低下していることから、蓄熱材36に蓄積された熱を回収するため、蓄熱槽32に収容された蓄熱材36の温度は徐々に低下する。
なお、第2の冷房運転は、放熱側が室外熱交換器14だけであるのに対し、吸熱側が室内熱交換器16だけでなく、蓄熱熱交換器34も加わるため、室内の冷房能力が低下する不利益があるが、稀に生じる可能性のある蓄熱材36の温度過上昇に対する保護という機能を有するため、十分有用である。
本発明においては、蓄熱材36の温度を検出する蓄熱材温度センサ46を設け、蓄熱材温度センサ46の検出温度に基づいて第2電磁弁42をコントローラ48で制御して第1の冷房運転と第2の冷房運転を適宜選択するようにしている。具体的には、蓄熱材温度センサ46の検出温度が所定温度(例えば、90℃)以下の間、第1の冷房運転を行って蓄熱材36の温度上昇を許容する一方、蓄熱材温度センサ46の検出温度が上記所定温度を超えると、第1の冷房運転から第2の冷房運転に切り替えて、これによって蓄熱材36の温度を低下させている。
なお、本発明においては、所定温度を90℃と設定しているが、これは蓄熱材36の水分の沸点を考慮して選ばれた温度である。
以上説明したように、本発明によれば、第1の冷房運転中には、圧縮機6と室内熱交換器16と膨張弁12と室外熱交換器14が用いられ、この間、蓄熱装置の蓄熱材36には、圧縮機6で発生した熱が蓄積される。コントローラ48は、蓄熱材36の温度が所定温度を超えると、蓄熱熱交換器34を冷媒が通過する第2の冷房運転に切り替え、第2の冷房運転中、蓄熱熱交換器34が、内部を通過する冷媒の熱と蓄熱材36に蓄積された熱とを交換することで、蓄熱材36の温度が下がる。このようなコントローラ48による制御により、蓄熱材36が過剰に高温になることを防ぎ、さらには水分蒸発を防止することができる。これにより、蓄熱材36の劣化を防止することができる。
なお、蓄熱材36の温度を低下させるには、圧縮機6の運転周波数を減少させても良い。冷房時においても、圧縮機の運転周波数を減少させることによる効率低下はないか、少なくとも大きくはない。そこで、第2の冷房運転中は、圧縮機6の運転周波数を減少させるとすると、蓄熱材36の温度がより早く低下するようにできる。
なお、圧縮機6の運転周波数を減少させる場合と、第2の冷房運転に切り替えて第2電磁弁42を開ける場合とでは、蓄熱材36の温度が低下する速度は異なる。すなわち、運転周波数を減少させる場合は温度低下がゆっくりであるのに対して、第2の冷房運転に切り替える場合は蓄熱材36の熱を奪う運転であるので、温度低下の速度が速い。そこで、適切な温度になるよう制御する際の制御のしやすさや、冷房時は運転周波数を下げても効率が落ちないという観点から、先に圧縮機6の運転周波数を下げる制御をし、その後に第1の冷房運転から第2の冷房運転に切り替えるように優先順位を設定しても良い。
<切替制御の変形例>
なお、これ以降の説明は制御の説明であり、暖房も冷房も制御の目的や考え方は定性的には同じであるため、まとめて説明する。
図5は上述した切替制御の変形例を示しており、蓄熱材温度センサ46の検出温度が所定温度以下の場合、前述同様の第1の暖房(冷房)運転を行う一方、蓄熱材温度センサ46の検出温度が所定温度を超えると、第2電磁弁42の開閉を伴う第2の暖房(冷房)運転を行うようにしている。
さらに詳述すると、第2電磁弁42が閉じた状態の第1の暖房(冷房)運転時、蓄熱材温度センサ46の検出温度が前述の所定温度を超えると、第2の暖房(冷房)運転に移行し、コントローラ48は、圧縮機6の運転周波数を減少させるとともに、制御信号を与えることで第2電磁弁42をまず第1の所定時間(約1秒間)だけ開く。さらに、第1の所定時間経過後、コントローラ48は、制御信号を与えることで、第2電磁弁42を第2の所定時間(約20 秒間)だけ閉じる。
ここで、第1の所定時間と第2の所定時間との合計を1周期とすると、第2の暖房(冷房)運転では、第2電磁弁42の開閉が例えば10周期行われる。本変形例では、この10周期の間を第2の暖房(冷房)運転としている。しかし、第2の暖房(冷房)運転において、第2電磁弁42の開閉を何周期繰り返すかは適宜選ばれる。
なお、第1及び第2の所定時間は第2電磁弁42のサイズに主に依存するが、通常第2の所定時間は第1の所定時間よりも長い方が好ましく、例えば第1の所定時間は1秒に設定され、第2の所定時間は20秒に設定される。この場合、第2の暖房(冷房)運転と第1の暖房(冷房)運転を10周期繰り返すとすると、第2の暖房(冷房)運転と第1の暖房(冷房)運転の切替制御を210秒間行った後、第1の暖房(冷房)運転への切り替えが行われる。この場合、コントローラ48は、制御信号におけるONの回数をカウントしており、ON回数が10回になると第1の暖房(冷房)運転への切り替えを行う。また、代替的に、コントローラ48は、時間をカウントするタイマー481を内蔵しており、第2の暖房(冷房)運転に切り替わってから210秒をカウントすると第1の暖房(冷房)運転への切り替えを行ってもかまわない。また、10周期繰り返す前に蓄熱材温度センサ46の検出温度が所定温度以下になると、第1の暖房(冷房)運転の継続運転への切り替えが行われてもかまわない。
また、第2電磁弁42を開閉するための蓄熱材温度センサ46の検出温度は、図6に示されるように、蓄熱材36の温度の上昇時と下降時で異なる温度に設定することにより、第2電磁弁42の開閉の頻繁な繰り返しを防止することができる。
図6に示される例では、第1の所定温度(例えば、90℃)と、第1の所定温度より低い第2の所定温度(例えば、85℃)を設定し、蓄熱材36の温度が第1の所定温度以下の場合第2電磁弁42を閉状態に維持し、蓄熱材36の温度が第1の所定温度を超えると、第2電磁弁42を開制御する一方、蓄熱材36の温度が第2の所定温度以下になると、第2電磁弁42を閉制御するようにしている。
さらに、蓄熱材36の温度に応じて第2電磁弁42を開閉するための蓄熱材温度センサ46に代えて、圧縮機6の温度を検出する圧縮機温度センサや、圧縮機6から吐出された冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度センサや、蓄熱槽32自体の温度を検出する蓄熱槽温度センサや、圧縮機6の運転電流を検出する運転電流センサ等を使用することもできる。
これは次の理由による。
・圧縮機温度センサ: 圧縮機6の温度は蓄熱材36の温度と密接に相関し、圧縮機6の温度が高くなれば、蓄熱材36の温度も高くなる。
・吐出冷媒温度センサ: 圧縮機6から吐出された冷媒の温度は蓄熱材36の温度と密接に相関し、吐出冷媒の温度が高くなれば、蓄熱材36の温度も高くなる。
・蓄熱槽温度センサ: 蓄熱槽32の温度も基本的には蓄熱材36の温度と相関し、蓄熱槽32の温度が高くなれば、蓄熱材36の温度も高くなる。
・運転電流センサ: 圧縮機6の運転電流が大きくなれば、蓄熱材36の温度も高くなる。
なお、蓄熱材温度センサ46に代えて、圧縮機温度センサ、吐出冷媒温度センサ、蓄熱槽温度センサを使用した場合も、図6に示されるように、温度の上昇時と下降時で異なる温度に設定することにより、第2電磁弁42の開閉の頻繁な繰り返しを防止するのが好ましい。
また、蓄熱材温度センサ46に代えて、圧縮機6の運転電流を検出する運転電流センサを使用した場合、運転電流センサの検出電流が所定電流以下の場合、第1の暖房(冷房)運転を行って蓄熱材36の温度を上昇させる一方、運転電流センサの検出電流が所定電流を超えると、第1の暖房(冷房)運転から第2の暖房(冷房)運転に切り替えて蓄熱材36を冷却する。
あるいは、第2電磁弁42が閉じた状態の第1の暖房(冷房)運転時、運転電流センサの検出電流が所定電流を超えると、圧縮機6の運転周波数を減少させるとともに第2電磁弁42を開制御して第2の暖房(冷房)運転に移行し、第2の暖房(冷房)運転を第1の所定時間継続し、さらに第1の所定時間経過後、第2電磁弁42を閉制御して第2の暖房(冷房)運転から第1の暖房(冷房)運転に移行し(ただし、圧縮機6の運転周波数は減少した状態を維持)、第1の暖房(冷房)運転を第2の所定時間継続し、これを所定回数(例えば、10周期)繰り返すようにしてもよい。
さらに各種の温度センサを使用した場合と同様に、運転電流の上昇時と下降時で異なる電流に設定することにより、第2電磁弁42の開閉の頻繁な繰り返しを防止するのが好ましい。
また、上述した実施の形態(変形例も含む)においては、各種センサの検出結果に基づいて第1の暖房(冷房)運転と第2の暖房(冷房)運転の切替制御を行っている。また、特に、第2の暖房(冷房)運転から第1の暖房(冷房)運転への切替制御はタイマー481による計時結果に基づいてもよいことを説明した。タイマー481の計時結果による切り替えは以下のような考え方に基づいてもかまわない。
すなわち、蓄熱材36の組成と量が決まれば、蓄熱材36の温度が所定温度以上になってからこの所定温度を再び下回るまでの時間はある程度推定できる。また、蓄熱材の沸騰防止という目的を達成するには、第1の暖房(冷房)運転から第2の暖房(冷房)運転へは精度良く切り替える必要があるが、第2の暖房(冷房)運転から第1の暖房(冷房)運転への切り替え精度はさほど問われない。本発明においては蓄熱材36の組成と量は変化しないので、圧縮機6の運転後に蓄熱材36が所定温度に達する時間と、所定温度に達した後、確実に所定温度以下になるまでの時間を予め実験等で求める。そして、コントローラ48は、所定温度以上になった時点で、この求められた時間をタイマー481に設定し、タイムアウト時に第2の暖房(冷房)運転から第1の暖房(冷房)運転への切替制御を行うことができる。また、蓄熱材36の温度上昇時と下降時に温度差を設けた場合も、蓄熱材の組成と量とが決まれば、図6に示される第1の所定温度(例えば、90℃)に到達した後、第2の所定温度(例えば、85℃)に戻るまでの時間はほぼ決まってくる。
また、これらの制御時の、各種所定温度や所定時間は、暖房時と冷房時によって変更してもかまわない。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材の劣化を防止することができるので、空気調和機、冷蔵庫、給湯器、ヒートポンプ式洗濯機等に有用である。
2 室外機、 4 室内機、 6 圧縮機、 8 四方弁、 10 ストレーナ、
12 膨張弁、 14 室外熱交換器、 16 室内熱交換器、 18 第1配管、
20 第2配管、 22 第3配管、 24 第4配管、 26 アキュームレータ、
28 第5配管、 30 第1電磁弁、 32 蓄熱槽、 34 蓄熱熱交換器、
36 蓄熱材、 38 第6配管、 40 第7配管、 41 第8配管、
42 第2電磁弁、 44 配管温度センサ、 46 蓄熱材温度センサ、
48 コントローラ、 481 タイマー。

Claims (14)

  1. 冷媒配管を介して接続された圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器と、前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽及び前記蓄熱材の蓄熱で熱交換を行う蓄熱熱交換器を有する蓄熱装置とを備える冷凍サイクル装置であって、
    前記蓄熱材は水溶液を含んで構成されるとともに、前記蓄熱材の温度が、前記蓄熱材に関わらず一義的に定まる前記蓄熱材に含まれる水の沸点を考慮して設定される前記沸点以下の所定温度を超えた場合に、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記室外熱交換器とを通過させる第1の暖房運転から、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記蓄熱熱交換器を通過させる第2の暖房運転へと切り替えるコントローラとをさらに備え、前記所定温度を第1の所定温度とする場合、前記コントローラは、前記第2の暖房運転中に前記蓄熱材の温度が前記第1の所定温度よりも低い第2の所定温度を下回ると、前記第1の暖房運転に切り替え、前記室内熱交換器と前記膨張弁とを接続する冷媒配管から分岐して前記蓄熱熱交換器に至る冷媒配管に、前記コントローラからの制御信号に基づいて開閉される電磁弁をさらに備え、前記コントローラは、前記電磁弁を開くことにより前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へと切り替えるとともに、前記第2の暖房運転において、前記電磁弁を第1の所定時間だけ開いた状態にし、その後前記電磁弁を第2の所定時間だけ閉じた状態にするよう前記電磁弁を開閉制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
  2. 前記第2の所定時間は、前記第1の所定時間よりも長いことを特徴とする請求項に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 前記電磁弁の前記第1の所定時間の開状態と前記第2の所定時間の閉状態を1周期として、前記電磁弁の開閉制御を所定周期繰り返すことを特徴とする請求項あるいはに記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記蓄熱材の温度を検出する蓄熱材温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記蓄熱材温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へと切り替えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 前記圧縮機の温度を検出する圧縮機温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記圧縮機温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の暖房運転から前記第2の暖房運転へと切り替えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 前記第2の暖房運転中、前記圧縮機の運転周波数は、前記第1の暖房運転中と比較して下げられることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 前記第2の暖房運転に切り替わってからの経過時間を少なくとも計時可能なタイマーをさらに備え、前記コントローラは、前記第2の暖房運転中、前記タイマーにより計時される経過時間が予め定められた時間になると、前記第1の暖房運転に切り替えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 冷媒配管を介して接続された圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器と、前記圧縮機で発生した熱を蓄積する蓄熱材を収容する蓄熱槽及び前記蓄熱材の蓄熱で熱交換を行う蓄熱熱交換器を有する蓄熱装置とを備える冷凍サイクル装置であって、
    前記蓄熱材は水溶液を含んで構成されるとともに、前記蓄熱材の温度が、前記蓄熱材に関わらず一義的に定まる前記蓄熱材に含まれる水の沸点を考慮して設定される前記沸点以下の所定温度を超えた場合に、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とを通過させる第1の冷房運転から、前記蓄熱材の温度が前記所定温度を超えた場合に前記圧縮機から吐出された冷媒を前記蓄熱熱交換器を通過させる第2の冷房運転へと切り替えるコントローラとをさらに備え、前記所定温度を第1の所定温度とする場合に、前記コントローラは、前記第2の冷房運転中に前記蓄熱材の温度が前記第1の所定温度よりも低い第2の所定温度を下回ると、前記第1の冷房運転に切り替え、前記室内熱交換器と前記膨張弁とを接続する冷媒配管から分岐して前記蓄熱熱交換器に至る冷媒配管に、前記コントローラからの制御信号に基づいて開閉される電磁弁をさらに備え、前記コントローラは、前記電磁弁を開くことにより前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替えるとともに、前記第2の冷房運転において、前記電磁弁を第1の所定時間だけ開いた状態にし、その後前記電磁弁を第2の所定時間だけ閉じた状態にするよう前記電磁弁を開閉制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
  9. 前記第2の所定時間は、前記第1の所定時間よりも長いことを特徴とする請求項に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 前記電磁弁の前記第1の所定時間の開状態と前記第2の所定時間の閉状態を1周期として、前記電磁弁の開閉制御を所定周期繰り返すことを特徴とする請求項あるいはに記載の冷凍サイクル装置。
  11. 前記蓄熱材の温度を検出する蓄熱材温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記蓄熱材温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替えることを特徴とする請求項乃至10のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  12. 前記圧縮機の温度を検出する圧縮機温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記圧縮機温度センサが検出した温度に基づいて前記第1の冷房運転から前記第2の冷房運転へと切り替えることを特徴とする請求項乃至11のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  13. 前記第2の冷房運転中、前記圧縮機の運転周波数は、前記第1の冷房運転中と比較して下げられることを特徴とする請求項乃至12のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  14. 前記第2の冷房運転に切り替わってからの経過時間を少なくとも計時可能なタイマーをさらに備え、前記コントローラは、前記第2の冷房運転中、前記タイマーにより計時される経過時間が予め定められた時間になると、前記第1の冷房運転に切り替えることを特徴とする請求項乃至13のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013084432A1 (ja) * 2011-12-06 2013-06-13 パナソニック株式会社 空気調和機及び冷凍サイクル装置
JP5445570B2 (ja) * 2011-12-12 2014-03-19 パナソニック株式会社 空気調和機
JP2013124801A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
JP5617860B2 (ja) * 2012-03-28 2014-11-05 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
CN104736950B (zh) * 2012-10-18 2016-09-28 大金工业株式会社 空调装置
CN103344068A (zh) * 2013-07-31 2013-10-09 哈尔滨工业大学 一种节能除霜空气源热泵系统
JP6688555B2 (ja) * 2013-11-25 2020-04-28 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 空気調和機
CN104110920B (zh) * 2014-07-04 2016-01-13 西安交通大学 一种回收利用压缩机余热的空气源热泵系统
JP6643580B2 (ja) * 2017-03-10 2020-02-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 空気調和機
EP3650770A4 (en) * 2017-07-07 2020-12-23 Mitsubishi Electric Corporation REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0213744A (ja) * 1988-07-01 1990-01-18 Daikin Ind Ltd 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置
JPH0331666A (ja) * 1989-06-28 1991-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ式空気調和機
JP2526716B2 (ja) * 1990-06-19 1996-08-21 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JPH04270876A (ja) * 1991-02-27 1992-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ式空気調和機の除霜制御装置
JP2894421B2 (ja) * 1993-02-22 1999-05-24 三菱電機株式会社 蓄熱式空気調和装置及び除霜方法

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