JP5423083B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る冷凍装置を用いた空気調和装置の構成図である。図1において、空気調和装置1では、熱源側ユニットとしての室外機2と、利用側ユニットとしての室内機4とが冷媒配管によって接続され、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路10が形成されている。
図2は正面側から視た室外機の外観斜視図であり、図3は背面側から視た室外機2の外観斜視図である。図2及び図3において、室外機2の外殻は、天板2a、底板2b、フロントパネル2c、左側面パネル2d、右側面パネル2fおよび背面パネル2eによって略直方体形状に形成されている。
図4は、右側面パネルと背面パネルを取り除いた状態を示す室外機2の斜視図である。図4において、室外機2は、仕切り板2hによって送風機室と機械室とに区分されている。送風機室には室外熱交換器23及び室外ファン26(図1参照)が配置され、機械室には電磁誘導加熱ユニット6、圧縮機21、及びアキュームレータ25が配置されている。
図5は、底板および機械室のみを残した室外機2の平面図である。なお、図5には、室外熱交換器23の位置が分かるように室内熱交換器23が2点鎖線で描かれている。ホットガスバイパス10hは底板2b上に配置されており、圧縮機21が位置する機械室側から送風機室側に延び、送風機室側を一周して機械室側に戻る。ホットガスバイパス10hの全長の約半分は、室外熱交換器23の下方にある。また、底板2bのうちの室外熱交換器23の下方に位置する部分には、底部2bを板厚方向に貫通する排水口86a〜86eが形成されている。
図6は、電磁誘導加熱ユニットの断面図である。図6において、電磁誘導加熱ユニット6は、アキューム管10fのうち被加熱部分を径方向外側から覆うように配置されており、電磁誘導加熱によって被加熱部分を加熱する。アキューム管10fの被加熱部分は、内側の銅管と外側のステンレス鋼管100fとによって二重管構造となっている。ステンレス鋼管100fに使用されるステンレス材料は、クロムを16〜18%含むフェライト系ステンレス、或はニッケルを3〜5%、クロムを15〜17.5%、銅を3〜5%含む析出硬化系ステンレスが選択される。
空気調和装置1では、四路切換弁22によって、冷房運転および暖房運転のいずれか一方に切り換えることが可能である。
冷房運転では、四路切換弁22が、図1の点線で示された状態に設定される。この状態で圧縮機21が運転されたとき、冷媒回路10では、室外熱交換器23が凝縮器となり、室内熱交換器41が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
暖房運転では、四路切換弁22が、図1の実線で示された状態に設定される。この状態で圧縮機21が運転されたとき、冷媒回路10では、室外熱交換器23が蒸発器となり、室内熱交換器41が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
外気温が−5℃〜5℃のときに、暖房運転がおこなわれたとき、空気中に含まれる水分が室外熱交換器23の表面で結露し、霜となり或は氷結して室外熱交換器の表面を覆い、熱交換性能が低下させる。室外熱交換器23に付着した霜、或は氷を融かすために除霜運転が行われる。除霜運転は、冷房運転と同じサイクルで行われる。
電磁誘導加熱ユニット6は、暖房運転において暖房負荷が大きい場合、あるいは、デフロスト運転においてその負荷が大きい場合に、制御部によりその作動が許可される。すなわち、暖房負荷が大きい場合やデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に限り、電磁誘導加熱ユニットにより冷媒を加熱して、暖房能力を補助したり、デフロスト運転の除霜能力を補助したりすることを許可している。本実施形態に係る空気調和装置1では、暖房運転の起動時またはデフロスト運転時と、暖房運転の起動時を除く場合(すなわち、定常暖房運転時)とで、電磁誘導加熱ユニット6の作動を許可する条件が異なる。
暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時においては、制御部11は、外気温度Taの温度範囲がTa<8℃(図7の破線を参照)、かつ、室内温度Trの温度範囲がTr<21℃(図7の破線を参照)、かつ、リモコン等の入力手段(図示せず)により設定される室内の目標設定温度としての室内設定温度Tsから室内温度センサT42により検出される室内温度Trを差し引いた温度差ΔTrsが1Kを超える、かつ、圧縮機21の回転周波数が最大周波数(本実施形態では184Hz)を超える場合に、電磁誘導加熱ユニット6の作動を許可する。反対に、この作動許可条件を満たさない場合には、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が小さいと判断され、電磁誘導加熱ユニット6の作動が禁止される。なお、暖房運転の起動時とは、リモコンなどの入力手段(図示せず)によりユーザが暖房運転を開始してから10分を経過するまでの間の場合である。すなわち、暖房運転が開始されてから10分経過後は、定常暖房運転となる。
定常暖房運転時においては、制御部11は、外気温度Taの温度範囲がTa<−5℃(図7の一点鎖線を参照)、室内温度Trの温度範囲がTr<21℃(図7の一点鎖線を参照)、かつ、リモコン等の入力手段(図示せず)により設定される室内の目標設定温度としての室内設定温度Tsから室内温度センサT42により検出される室内温度Trを差し引いた温度差ΔTrsが1Kを超える、かつ、圧縮機21の回転周波数が最大周波数(本実施形態では184Hz)を超える場合に、電磁誘導加熱ユニット6の作動を許可する。反対に、この作動許可条件を満たさない場合には、暖房負荷が小さいと判断され、電磁誘導加熱ユニット6の作動が禁止される。
本実施形態の空気調和装置1では、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時においては、制御部11は、外気温度Taの温度範囲がTa<8℃、かつ、室内温度Trの温度範囲がTr<21℃、かつ、リモコン等の入力手段により設定される室内の目標設定温度としての室内設定温度Tsから室内温度センサT42により検出される室内温度Trを差し引いた温度差ΔTrsが1Kを超える、かつ、圧縮機21の回転周波数が最大周波数を超える場合に、暖房負荷が大きいあるいはデフロスト運転に対する負荷が大きいと判断しており、電磁誘導加熱ユニット6の作動を許可している。
(1)
上記実施形態に係る空気調和装置1では、定常暖房運転時において電磁誘導加熱ユニット6の作動許可条件が設定されているが、特に設定されていなくても構わない。これは、暖房運転の起動時またはデフロスト運転時に比べて、電磁誘導加熱ユニット6の作動機会が少ないと考えられるためである。しかしながら、定常暖房運転時においても、本実施形態の空気調和装置1のように、電磁誘導加熱ユニット6の作動許可条件を判定して電磁誘導加熱ユニット6を作動させるようにすることは、暖房負荷が大きいときに室内空間をユーザにとって快適な空間にすることができるという点で有効である。
上記実施形態に係る空気調和装置1では、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時における作動許可条件において、制御部11は、外気温度Taの温度範囲がTa<8℃(図7の破線を参照)、かつ、室内温度Trの温度範囲がTr<21℃(図7の破線を参照)、かつ、リモコン等の入力手段(図示せず)により設定される室内の目標設定温度としての室内設定温度Tsから室内温度センサT42により検出される室内温度Trを差し引いた温度差ΔTrsが1Kを超える、かつ、圧縮機21の回転周波数が最大周波数(本実施形態では184Hz)を超える場合に、電磁誘導加熱ユニット6の作動を許可しているが、圧縮機21の回転周波数が最大周波数(本実施形態では184Hz)を超える場合を必ずしも条件に含まなくともよい。これは、定常暖房運転時における作動許可条件においても同様である。
2 室外機(熱源ユニット)
4 室内機(利用ユニット)
6 電磁誘導加熱ユニット
11 制御部
21 圧縮機(圧縮機構)
22 四路切換弁(切換機構)
23 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
26 室外ファン(熱源側送風機)
41 室内熱交換器(利用側熱交換器)
10F アキューム管(冷媒配管)
Claims (3)
- 圧縮機構(21)と熱源側熱交換器(23)と膨張機構(24)と利用側熱交換器(41)とが接続されてなる冷媒回路(10)を有し、前記冷媒回路を利用した冷凍サイクルを行うことにより空調対象空間を空調して、前記空調対象空間の温度を目標設定温度に近づける空気調和装置(1)であって、
冷媒配管(F)および/または前記冷媒配管(F)中を流れる冷媒と熱的接触をする発熱部材(F2)と、
前記発熱部材(F2)を誘導加熱するための磁界を発生させる磁界発生部(68)を有する電磁誘導加熱ユニット(6)と、
前記空調対象空間の温度を検出する空調対象空間温度検出手段(T42)と、
外気温度を検出する外気温度検出手段(T24)と、
前記冷凍サイクルが暖房運転またはデフロスト運転を実施しているときにおいて、前記空調対象空間の温度および前記外気温度が第1所定条件を満たさない場合、または、前記目標設定温度と前記空調対象空間の温度との温度差が第2所定条件を満たさない場合に、前記磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する制御部と、
を備え、
前記空調対象空間温度および前記外気温度が前記第1所定条件を満たす場合とは、前記暖房運転の起動時、または、前記デフロスト運転時において、前記空調対象空間温度および前記外気温度が第1温度領域にある場合であり、
前記温度差が第2所定条件を満たす場合とは、前記暖房運転の起動時、または、前記デフロスト運転時において、前記温度差が第1所定温度を超える場合であり、
前記制御部はさらに、前記暖房運転起動時を除く暖房運転時において、前記圧縮機構の回転周波数が所定周波数以下である場合、または、前記空調対象空間温度および前記外気温度が第2温度領域から外れる場合に、前記磁界発生部に磁界を発生させることを禁止し、
前記第2温度領域は、前記第1温度領域内であって、前記第1温度領域よりも狭い範囲である、
空気調和装置(1)。 - 前記発熱部材(F2)は、磁性体材料を含んでいる、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 前記制御部はさらに、前記暖房運転の起動時、または、前記デフロスト運転時において、前記圧縮機構の回転周波数が所定周波数以下の場合には、前記磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する、
請求項1または2に記載の空気調和装置。
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