KR101233903B1 - 공기 조화 장치 - Google Patents

Abstract

기동 시의 능력을 신속하게 확보하면서, 기동 후의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능한 공기 조화 장치를 제공한다. 압축기(21)와, 자성체관(F2)이 외주를 구성하고 있는 냉매 배관(F)을 갖는 냉동 사이클을 이용하는 공기 조화 장치(1)로서, 코일(68), 압력 센서(29a), 및 제어부(11)를 구비하고 있다. 코일(68)은 자성체관(F2)을 유도 가열하기 위한 자계를 발생시킨다. 압력 센서(29a)는 냉동 사이클 중 적어도 일부의 고압측의 냉매 압력을 검지한다. 제어부(11)는 냉동 사이클이 난방 운전을 실행하고 있는 때에 있어서 코일(68)에 의한 자계의 발생을 최대 공급 전력(Mmax)으로 하는 상태를, 압축기(21)의 주파수가 소정 최저 주파수(Qmin) 이상일 때로부터 개시해서 압력 센서(29a)가 검지하는 압력이 목표 고압 압력(Ph)에 도달할 때까지 행한다. 도달한 시점 이후에는, 최대 공급 전력(Mmax)보다도 낮은 정상 공급 전력(M2)을 출력의 상한으로 해서 제약을 건 운전을 행한다.

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기 조화 장치에 관한 것이다.

난방 운전 가능한 공기 조화 장치에 대해서, 난방 능력을 증대시킬 목적으로 냉매 가열 기능을 구비한 것이 제안되어 있다.

예를 들어, 이하에 나타내는 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2000-97510호 공보)에 기재된 공기 조화기에서는, 냉매 가열기에 유입한 냉매를 가스 버너에 의해 가열함으로써 난방 능력을 증대시키고 있다.

여기서, 이 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2000-97510호 공보)에 기재된 공기 조화기에서는, 난방 운전 시에, 냉매의 온도가 너무 상승해서 보호 동작이 빈번히 행해져버리는 것을 방지하기 위해서, 서미스터의 검지값에 기초하여 가스 버너의 연소량을 조절하는 기술이 제안되어 있다.

상술한 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 보호 동작의 빈도를 억제할 뿐이며, 기동 시와 기동 후의 부하의 차에 착안한 제어는 전혀 제안되어 있지 않다.

예를 들어, 공기 조화 장치의 기동 시에는 주위의 온도와 설정 온도의 차가 커서, 신속하게 설정 온도에 접근할 것이 요망되고, 다른 한편, 기동 시와 기동 후의 부하가 상이한 경우에는, 목표값을 크게 초과하는 오버슈트가 발생해버릴 우려가 있다.

또한, 냉매의 가열 방식이 전자 유도 가열 방식인 경우에는, 가열 속도가 빠르기 때문에, 상술한 오버슈트는 특히 문제가 되기 쉽다.

본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 과제는 기동 시의 능력을 신속하게 확보하면서, 기동 후의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능한 공기 조화 장치를 제공하는 데에 있다.

제1 관점에 따른 공기 조화 장치는 냉매 배관 및/또는 냉매 배관 내에 흐르는 냉매와 열적 접촉을 하는 부재의 유도 가열을 행하고, 냉매를 순환시키는 압축 기구를 포함한 냉동 사이클을 이용하는 공기 조화 장치로서, 자계 발생부, 냉매 상태량 검지부, 및 제어부를 구비하고 있다. 자계 발생부는, 유도 가열의 가열 대상 부분을 유도 가열하기 위한 자계를 발생시킨다. 냉매 상태량 검지부는, 냉동 사이클의 적어도 일부인 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 상태량을 검지한다. 여기에서의 상태량은, 예를 들어, 온도 및 압력 중 적어도 어느 한쪽이 포함된다. 제어부는 기동 시 자계 발생 제어 및 기동 후 자계 발생 제어를 행한다. 기동 시 자계 발생 제어에서는, 제어부는 냉동 사이클로 난방 운전을 행하는 기동 시에 있어서, 자계 발생부에 의한 출력을 소정 최대 출력으로 하는 상태를, 압축 기구가 구동 상태로 되어 있을 때로부터 개시해서 냉매 상태량 검지부가 검지하는 상태량이 제1 소정 목표 상태량에 도달했을 때에 종료시킨다. 기동 후 자계 발생 제어에서는, 제어부는 소정 최대 출력보다도 낮은 제1 자계 제한 기준값을 자계 발생부의 출력의 상한으로 해서 제약을 거는 상태를, 기동 시 자계 발생 제어가 종료한 후에 행한다. 또한, 여기에서 「냉동 사이클이 난방 운전을 실행하고 있을 때」에는, 예를 들어, 제상 운전 등의 운전은 포함되지 않는다. 또한, 여기에서의 전자 유도 가열 유닛에 의한 가열로서는, 예를 들어, 냉매 배관과 열적 접촉을 하고 있는 발열 부재를 전자 유도 가열하는 경우, 냉매 배관 내에 흐르는 냉매와 열적 접촉을 하고 있는 발열 부재를 전자 유도 가열하는 경우, 및 냉매 배관 중 적어도 일부를 구성하는 발열 부재를 전자 유도 가열하는 경우가 적어도 포함된다.

이 공기 조화 장치에서는, 기동 시에 있어서의 자계 발생부의 출력이 최대가 되도록 하는 기동 시 자계 발생 제어를 행함으로써, 난방 운전의 기동 개시부터 유저에게 따뜻한 공기가 제공될 때까지 필요로 하는 시간을 단축화시키는 것이 가능하게 된다. 기동 후 자계 발생 제어에 있어서는 자계 발생부에 의한 출력을 너무 높이는 것에 따른 제어의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 유저에 대한 따뜻한 공기의 공급을 신속하게 개시시키면서 제어의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

제2 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점의 공기 조화 장치에 있어서, 유도 가열의 가열 대상 부분은 자성체 재료를 포함하고 있다.

이 공기 조화 장치에서는, 자성체 재료를 포함하고 있는 부분을 대상으로 하여, 자계 발생부가 자계를 발생시키기 때문에, 전자 유도에 의한 발열을 효율적으로 행하게 하는 것이 가능하게 된다.

제3 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점 또는 제2 관점의 공기 조화 장치에 있어서, 소정 상태량 검지 부분은 자계 발생부에 의해 자계가 발생하고 있는 부분이다.

이 공기 조화 장치에서는, 전자 유도 가열에 의한 신속한 온도 변화를 파악 할 수 있도록 되기 때문에, 제어의 응답성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

제4 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제3 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부가 검지하는 상태량은 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도 및 압력 중 적어도 어느 한쪽이다.

이 공기 조화 장치에서는, 냉동 사이클의 상태 제어를 위해서 사용되는 각종 센서를 이용해서 여기에서의 검지를 행하는 것이 가능하게 된다.

제5 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제4 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부는 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부이다. 제어부는 기동 후 자계 발생 제어에서는, 온도 검지부가 검지하는 온도가 목표 유지 온도에서 유지되도록 자계 발생부에 의한 출력값 또는 출력 빈도를 PI 제어하는 기동 후 자계 발생 PI 제어를 행한다. 또한, 여기에서의 목표 유지 온도는, 제1 소정 목표 온도와 동일 온도이어도 된다.

이 공기 조화 장치에서는, 소정 상태량 검지 부분을 통과하는 냉매의 상태 변화에 기인하는 온도 변화보다도, 전자 유도 가열에 의한 온도 변화쪽이 일반적으로 급격해진다. 여기에서는, 이렇게 전자 유도 가열에 의해 급격하게 온도 변화하는 경우이어도, 자계 발생부에 발생시키는 자계의 크기 및/또는 자계 발생부에 자계를 발생시키는 빈도를 PI 제어함으로써, 온도 검지부가 검지하는 온도를 제2 소정 목표 온도로 안정시키는 것이 가능하게 된다.

제6 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제5 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부는 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부이다. 제어부는 자계 레벨 증가 조건을 만족한 후에 기동 시 자계 발생 제어를 실행한다. 이 자계 레벨 증가 조건이란 자계 발생부에 발생시키는 자계의 레벨을 소정 최대 출력보다도 낮은 범위 내에서 올리거나 또는 내린다는 자계 레벨 변화 처리를 행함으로써 온도 검지부의 검지 온도에 변화가 있는 것 또는 온도 검지부가 온도 변화를 검지하는 것이다.

전자 유도 가열을 행한 경우이어도 온도 검지부가 온도 변화를 검출할 수 없는 경우에는, 온도 검지부의 설치 상태가 불안정하거나 분리되어 있거나 할 우려가 있다.

이에 비해, 이 공기 조화 장치에서는, 이렇게 온도 검지부의 설치 상태가 불안정하거나 분리되어 있거나 한 경우에는, 온도 변화가 충분히 발생하지 않고 자계 레벨 증가 조건을 만족시키지 않는다. 이로 인해, 제어부는 소정 최대 출력보다도 낮은 레벨이 되도록 자계의 발생이 제한되어, 높은 레벨에서의 자계의 발생이 행해지지 않기 때문에, 기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 자계 레벨 증가 조건을 만족한 경우에는, 자계 발생부에 의한 자계의 발생에 의해 유도 가열의 가열 대상 부분이 발열하고 있고, 온도 검지부의 설치 상태가 양호하고, 유도 가열의 가열 대상 부분의 온도를 적확하게 인식할 수 있는 것을 파악할 수 있다. 이에 의해, 전자 유도 가열에 의한 이상한 온도 상승에 의해 기기에 데미지가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하게 되어, 기기의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

제7 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제6 관점의 공기 조화 장치에 있어서, 자계 레벨 변화 처리에서 출력되는 최대의 자계 레벨은, 제1 자계 제한 기준값보다도 작은 값이다.

이 공기 조화 장치에서는, 온도 검지부의 설치 상태가 양호한 것이 확인되어 있지 않은 단계에서 제1 자계 제한 기준값 정도의 크기의 자계에 의한 전자 유도 가열을 방지시키는 것이 가능하게 된다.

제8 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제7 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부는, 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부이다. 제어부는 유동 조건을 만족한 후에, 자계 레벨 증가 조건의 판정을 실행한다. 유동 조건이란 제1 압축 기구 상태와 제1 압축 기구 상태보다도 출력 레벨이 높은 제2 압축 기구 상태와의 압축 기구의 출력이 상이한 양쪽의 압축 기구 상태를 압축 기구에 실현시킨 때에, 제1 압축 기구 상태와 제2 압축 기구 상태에서 온도 검지부의 검지 온도에 변화가 있는 것이다. 또한, 제1 압축 기구 상태에는, 압축 기구가 정지하고 있는 상태가 포함된다.

이 공기 조화 장치에서는, 유동 조건을 만족하지 않는 경우에는 냉매의 흐름이 부족하게 되어, 자계 레벨 증가 조건을 판정하기 위한 레벨에서의 자계 발생부에 의한 출력이어도, 이상 온도 상승을 발생시켜버릴 우려가 있다. 이에 비해, 이 공기 조화 장치에서는, 소정 상태량 검지 부분을 통과하는 냉매의 흐름을 확보하면서 자계 레벨 증가 조건의 판정을 실행할 수 있기 때문에, 기기의 신뢰성을 유지한 채로 자계 레벨 증가 조건의 판단을 행하는 것이 가능하게 된다.

제9 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제8 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부는, 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부이다. 제어부는 기동 후 자계 발생 제어를 개시한 후이며, 냉동 사이클에 난방 운전과는 상이한 제상 운전을 실행시키고 있는 때에는, 자계 발생부의 출력의 상한을 소정 최대 출력으로 하고, 온도 검지부의 검지 온도에 기초하여 자계 발생부에 의한 출력을 제어하는 제상 운전 출력 제어를 행한다.

이 공기 조화 장치에서는, 기동 시 자계 발생 제어와 마찬가지로 자계 발생부에 의한 출력을 높게 할 수 있기 때문에, 제상 처리를 신속화시키는 것이 가능하게 된다.

제10 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제9 관점의 공기 조화 장치에 있어서, 제어부는 제상 운전 출력 제어 시에는, 온도 검지부가 검지하는 온도가 제1 소정 목표 온도보다도 낮은 제2 소정 목표 온도로 유지되도록 PI 제어하는 제상 PI 제어를 행한다.

이 공기 조화 장치에서는, 제상 운전 시에는, 기동 시 자계 발생 제어 시와 비교해서 온도의 이상 상승이 발생하기 어렵기 때문에, 온도 검지부의 검지 온도를 제2 소정 목표 온도로 해서 기동 시 자계 발생 제어의 제1 소정 목표 온도보다도 낮게 함으로써, 제상 운전 시의 오버슈트를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

제11 관점에 따른 공기 조화 장치는, 제1 관점부터 제10 관점 중의 어느 하나의 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 상태량 검지부는, 소정 상태량 검지 부분에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부이다. 온도 검지부에 대하여 탄성력을 부여하는 탄성 부재를 더 구비하고 있다. 온도 검지부는, 탄성 부재에 의한 상기 탄성력에 의해 소정 상태량 검지 부분에 압접하고 있다.

이 공기 조화 장치에서는, 전자 유도 가열이 행하여지는 경우에는, 일반적으로, 냉동 사이클에 있어서 냉매의 순환 상황이 변화하는 것에 의한 온도 상승보다도 급격한 온도 상승이 발생하기 쉽다.

이에 비해, 이 공기 조화 장치에서는, 탄성 부재에 의해 소정 상태량 검지 부분에 대하여 압접한 상태가 유지되어 있기 때문에, 온도 검지부의 응답성을 보다 양호하게 할 수 있다. 이에 의해, 응답성을 향상시킨 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.

제1 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 유저에 대한 따뜻한 공기의 공급을 신속하게 개시시키면서 제어의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

제2 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 전자 유도에 의한 발열을 효율적으로 행하게 하는 것이 가능하게 된다.

제3 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 제어의 응답성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

제4 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 냉동 사이클의 상태 제어를 위해서 사용되는 각종 센서를 이용해서 여기에서의 검지를 행하는 것이 가능하게 된다.

제5 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 온도 검지부가 검지하는 온도를 제2 소정 목표 온도로 안정시키는 것이 가능하게 된다.

제6 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 전자 유도 가열에 의한 이상한 온도 상승에 의해 기기에 데미지가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하게 되어, 기기의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

제7 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 온도 검지부의 설치 상태가 양호한 것이 확인되어 있지 않은 단계에서 제1 자계 제한 기준값 정도의 크기의 자계에 의한 전자 유도 가열을 방지시키는 것이 가능하게 된다.

제8 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 기기의 신뢰성을 유지한 채로 자계 레벨 증가 조건의 판단을 행하는 것이 가능하게 된다.

제9 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 제상 처리를 신속화시키는 것이 가능하게 된다.

제10 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 제상 운전 시의 오버슈트를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

제11 관점에 따른 공기 조화 장치에서는, 응답성을 향상시킨 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 공기 조화 장치의 냉매 회로도이다.
도 2는 실외기의 정면측을 포함하는 외관 사시도이다.
도 3은 실외기의 내부 배치 구성 사시도이다.
도 4는 실외기의 내부 배치 구성의 배면측을 포함하는 외관 사시도이다.
도 5는 실외기의 기계실의 내부 구조를 나타내는 전체 전방 사시도이다.
도 6은 실외기의 기계실의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.
도 7은 실외기의 저판과 실외 열교환기의 사시도이다.
도 8은 실외기의 송풍 기구를 제거한 상태에서의 평면도이다.
도 9는 실외기의 저판과 핫 가스 바이패스 회로와의 배치 관계를 도시하는 평면도이다.
도 10은 전자 유도 가열 유닛의 외관 사시도이다.
도 11은 전자 유도 가열 유닛으로부터 차폐 커버를 제거한 상태를 도시하는 외관 사시도이다.
도 12는 전자 유도 서미스터의 외관 사시도이다.
도 13은 퓨즈의 외관 사시도이다.
도 14는 전자 유도 서미스터 및 퓨즈의 설치 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 15는 전자 유도 가열 유닛의 단면 구성도이다.
도 16은 전자 유도 가열 제어의 타임챠트를 도시하는 도면이다.
도 17은 유동 조건 판정 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 18은 센서 분리 검지 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 19는 급속 고압화 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 20은 정상 출력 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 21은 디프로스트 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 22는 다른 실시 형태(A)에 따른 전자 유도 서미스터의 설치 위치를 도시하는 도면이다.
도 23은 다른 실시 형태(F)의 냉매 배관의 설명도이다.
도 24는 다른 실시 형태(G)의 냉매 배관의 설명도이다.
도 25는 다른 실시 형태(H)의 코일과 냉매 배관의 배치예를 도시하는 도면이다.
도 26은 다른 실시 형태(H)의 보빈 덮개의 배치예를 도시하는 도면이다.
도 27은 다른 실시 형태(H)의 페라이트 케이스의 배치예를 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전자 유도 가열 유닛(6)을 구비한 공기 조화 장치(1)를 예로 들어 설명한다.

<1-1> 공기 조화 장치(1)

도 1에 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)를 나타내는 냉매 회로도를 도시한다.

공기 조화 장치(1)는 열원측 장치로서의 실외기(2)와, 이용측 장치로서의 실내기(4)가 냉매 배관에 의해 접속되어서, 이용측 장치가 배치된 공간의 공기 조화를 행하는 것이며, 압축기(21), 사방 전환 밸브(22), 실외 열교환기(23), 실외 전동 팽창 밸브(24), 어큐뮬레이터(25), 실외 팬(26), 실내 열교환기(41), 실내 팬(42), 핫 가스 바이패스 밸브(27), 모세관(28) 및 전자 유도 가열 유닛(6) 등을 구비하고 있다.

압축기(21), 사방 전환 밸브(22), 실외 열교환기(23), 실외 전동 팽창 밸브(24), 어큐뮬레이터(25), 실외 팬(26), 핫 가스 바이패스 밸브(27), 모세관(28) 및 전자 유도 가열 유닛(6)은 실외기(2) 내에 수용되어 있다. 실내 열교환기(41) 및 실내 팬(42)은 실내기(4) 내에 수용되어 있다.

냉매 회로(10)는 토출관(A), 실내측 가스관(B), 실내측 액관(C), 실외측 액관(D), 실외측 가스관(E), 어큠관(F), 흡입관(G), 핫 가스 바이패스 회로(H), 분지 배관(K) 및 합류 배관(J)을 갖고 있다. 실내측 가스관(B) 및 실외측 가스관(E)은 가스 상태의 냉매가 많이 통과하는 것인데, 통과하는 냉매를 가스 냉매에 한정하고 있는 것은 아니다. 실내측 액관(C) 및 실외측 액관(D)은 액 상태의 냉매가 많이 통과하는 것이기는 하지만, 통과하는 냉매를 액 냉매에 한정하고 있는 것은 아니다.

토출관(A)은 압축기(21)와 사방 전환 밸브(22)를 접속하고 있다.

실내측 가스관(B)은 사방 전환 밸브(22)와 실내 열교환기(41)를 접속하고 있다. 이 실내측 가스관(B)의 도중에는, 통과하는 냉매의 압력을 검지하는 압력 센서(29a)가 설치되어 있다.

실내측 액관(C)은 실내 열교환기(41)와 실외 전동 팽창 밸브(24)를 접속하고 있다.

실외측 액관(D)은 실외 전동 팽창 밸브(24)와 실외 열교환기(23)를 접속하고 있다.

실외측 가스관(E)은 실외 열교환기(23)와 사방 전환 밸브(22)를 접속하고 있다.

어큠관(F)은 사방 전환 밸브(22)와 어큐뮬레이터(25)를 접속하고 있고, 실외기(2)의 설치 상태에서 연직 방향으로 신장하고 있다. 어큠관(F)의 일부에 대하여, 전자 유도 가열 유닛(6)이 설치되어 있다. 어큠관(F) 중, 적어도 후술하는 코일(68)에 의해 주위가 덮어져 있는 발열 부분은, 내측에 냉매를 흘리고 있는 구리관(F1), 및 구리관(F1)의 주위를 덮도록 설치된 자성체관(F2)에 의해 구성되어 있다(도 15 참조). 이 자성체관(F2)은 SUS(Stainless Used Steel: 스테인리스강)(430)에 의해 구성되어 있다. 이 SUS(430)는 강자성체 재료이며, 자계에 놓이면 와전류를 발생하면서, 자기의 전기 저항에 의해 발생하는 쥴 열에 의해 발열한다. 냉매 회로(10)를 구성하는 배관 중 자성체관(F2) 이외의 부분은, 구리관(F1)과 동일한 재질의 구리관으로 구성되어 있다. 또한, 상기 구리관의 주위를 덮는 관의 재질은 SUS(430)에 한정되는 것은 아니라, 예를 들어, 철, 구리, 알루미늄, 크롬, 니켈 등의 도체 및 이들의 군에서 선택되는 적어도 2종 이상의 금속을 함유하는 합금 등으로 할 수 있다. 또한, 자성체 재료로서는, 예를 들어, 페라이트계, 마르텐사이트계 및 이들의 조합의 예로서 들 수 있는데, 강자성체이며 전기 저항이 비교적 높은 것이며 사용 온도 범위보다도 퀴리 온도가 높은 재료가 바람직하다. 또한, 여기에서의 어큠관(F)은 보다 많은 전력이 필요해지는데, 자성체 및 자성체를 함유하는 재료를 구비하고 있지 않아도 되고, 유도 가열이 행해지는 대상이 되는 재질을 함유하는 것이어도 된다. 또한, 자성체 재료는, 예를 들어, 어큠관(F)의 모두를 구성하고 있어도 되고, 어큠관(F)의 내측 표면만에 형성되어 있어도 되고, 어큠관(F)을 구성하는 재료 중에 함유됨으로써 존재하고 있어도 된다. 이렇게 전자 유도 가열을 행함으로써, 어큠관(F)을 전자 유도에 의해 가열시킬 수 있고, 어큐뮬레이터(25)를 통해서 압축기(21)에 흡입되는 냉매를 따뜻하게 할 수 있다. 이에 의해, 공기 조화 장치(1)의 난방 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들어, 난방 운전의 기동 시에 있어서는, 압축기(21)가 충분히 따뜻해져 있지 않은 경우이어도, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 신속한 가열에 의해 기동 시의 능력 부족을 보충할 수 있다. 또한, 사방 전환 밸브(22)를 냉방 운전용의 상태로 전환하고, 실외 열교환기(23) 등에 부착된 서리를 제거하는 디프로스트 운전을 행하는 경우에는, 전자 유도 가열 유닛(6)이 어큠관(F)을 신속하게 가열함으로써, 압축기(21)는 신속하게 따뜻해진 냉매를 대상으로 해서 압축할 수 있다. 이로 인해, 압축기(21)로부터 토출하는 핫 가스의 온도를 신속하게 높일 수 있다. 이에 의해, 디프로스트 운전에 의해 서리를 해동시키는 데 필요해지는 시간을 단축화시킬 수 있다. 이에 의해, 난방 운전 중에 적시 디프로스트 운전을 행하는 것이 필요해지는 경우이어도, 가능한 한 빨리 난방 운전으로 복귀시킬 수 있어, 유저의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

흡입관(G)은 어큐뮬레이터(25)와 압축기(21)의 흡입측을 접속하고 있다.

핫 가스 바이패스 회로(H)는 토출관(A)의 도중에 설치된 분기점(A1)과 실외측 액관(D)의 도중에 설치된 분기점(D1)을 접속하고 있다. 핫 가스 바이패스 회로(H)는 도중에 냉매의 통과를 허용하는 상태와 허용하지 않는 상태를 전환 가능한 핫 가스 바이패스 밸브(27)가 배치되어 있다. 또한, 핫 가스 바이패스 회로(H)는 핫 가스 바이패스 밸브(27)와 분기점(D1) 사이에, 통과하는 냉매 압력을 낮추는 모세관(28)이 설치되어 있다. 이 모세관(28)은 난방 운전 시의 실외 전동 팽창 밸브(24)에 의한 냉매 압력의 저하 후의 압력에 접근할 수 있기 때문에, 핫 가스 바이패스 회로(H)를 통한 실외측 액관(D)에의 핫 가스의 공급에 의한 실외측 액관(D)의 냉매 압력 상승을 억제할 수 있다.

분지 배관(K)은 실외 열교환기(23)의 일부를 구성하고 있고, 열교환을 행하기 위한 유효 표면적을 증대시키기 위해서, 실외 열교환기(23)의 가스측 출입구(23e)로부터 신장하는 냉매 배관이 후술하는 분지 합류점(23k)에서 복수개로 분기한 배관이다. 이 분지 배관(K)은 분지 합류점(23k)으로부터 합류 분기점(23j)까지 각각 독립해서 연장하고 있는 제1 분지 배관(K1), 제2 분지 배관(K2) 및 제3 분지 배관(K3)을 갖고 있으며, 이것들의 각 분지 배관(K1, K2, K3)은 합류 분기점(23j)에서 합류하고 있다. 또한, 합류 배관(J)측에서 보면, 합류 분기점(23j)에서 분기해서 분지 배관(K)이 연장하고 있다.

합류 배관(J)은 실외 열교환기(23)의 일부를 구성하고 있고, 합류 분기점(23j)으로부터 실외 열교환기(23)의 액측 출입구(23d)까지 신장하고 있는 배관이다. 합류 배관(J)은 냉방 운전 시에 실외 열교환기(23)로부터 흘러 나오는 냉매의 과냉각도를 통일시킬 수 있음과 함께, 난방 운전 시에 실외 열교환기(23) 아래단부 근방에 착상한 얼음을 해동시킬 수 있다. 합류 배관(J)은 각 분지 배관(K1, K2, K3)의 단면적의 약 3배의 단면적을 갖고 있으며, 통과 냉매량이 각 분지 배관(K1, K2, K3)의 약 3배가 되어 있다.

사방 전환 밸브(22)는 냉방 운전 사이클과 난방 운전 사이클을 절환 가능하다. 도 1에서는, 난방 운전을 행할 때의 접속 상태를 실선으로 나타내고, 냉방 운전을 행할 때의 접속 상태를 점선으로 나타내고 있다. 난방 운전 시에는, 실내 열교환기(41)가 냉매의 냉각기로서, 실외 열교환기(23)가 냉매의 가열기로서 기능한다. 냉방 운전 시에는, 실외 열교환기(23)가 냉매의 냉각기로서, 실내 열교환기(41)가 냉매의 가열기로서 기능한다.

실외 열교환기(23)는 가스측 출입구(23e), 액측 출입구(23d), 분지 합류점(23k), 합류 분기점(23j), 분지 배관(K), 합류 배관(J) 및 열교환 핀(23z)을 갖고 있다. 가스측 출입구(23e)는 실외 열교환기(23)의 실외측 가스관(E)측의 단부에 위치하고 있고, 실외측 가스관(E)과 접속된다. 액측 출입구(23d)는 실외 열교환기(23)의 실외측 액관(D)측의 단부에 위치하고 있고, 실외측 액관(D)과 접속된다. 분지 합류점(23k)은 가스측 출입구(23e)로부터 신장하는 배관을 분기시키고 있고, 흐르는 냉매의 방향에 따라서 냉매를 분지 또는 합류시킬 수 있다. 분지 배관(K)은 분지 합류점(23k)에 있어서의 각 분기 부분으로부터 복수개 신장하고 있다. 합류 분기점(23j)은 분지 배관(K)을 합류시키고 있고, 흐르는 냉매의 방향에 따라서 냉매를 합류 또는 분기시킬 수 있다. 합류 배관(J)은 합류 분기점(23j)으로부터 액측 출입구(23d)까지 신장하고 있다. 열교환 핀(23z)은 판상의 알루미늄 핀이 판 두께 방향으로 복수매 배열되고, 소정의 간격으로 배치되어서 구성되어 있다. 분지 배관(K) 및 합류 배관(J)은 모두 열교환 핀(23z)을 공통의 관통 대상으로 하고 있다. 구체적으로는, 분지 배관(K) 및 합류 배관(J)은 공통의 열교환 핀(23z)의 상이한 부분에서 판압 방향으로 관통해서 배치되어 있다. 이 실외 열교환기(23)에 대하여, 실외 팬(26)의 공기 흐름 방향쪽 상측에는 실외의 기온을 검지하는 실외 기온 센서(29b)가 설치되어 있다. 또한, 실외 열교환기(23)에는 분지 배관 공기 조화 장치에 흐르는 냉매 온도를 검지하는 실외 열교환 온도 센서(29c)가 설치되어 있다.

실내기(4) 내에는, 실내 온도를 검지하는 실내 온도 센서(43)가 설치되어 있다. 또한, 실내 열교환기(41)에는, 실외 전동 팽창 밸브(24)가 접속되어 있는 실내측 액관(C)측의 냉매 온도를 검지하는 실내 열교환 온도 센서(44)가 설치되어 있다.

실외기(2) 내에 배치되는 기기를 제어하는 실외 제어부(12)와, 실내기(4) 내에 배치되어 있는 기기를 제어하는 실내 제어부(13)가 통신선(11a)에 의해 접속됨으로써 제어부(11)를 구성하고 있다. 이 제어부(11)는 공기 조화 장치(1)를 대상으로 한 여러가지 제어를 행한다.

또한, 실외 제어부(12)에는 각종 제어를 행할 때에 경과 시간을 카운트하는 타이머(95)가 설치되어 있다.

또한, 제어부(11)에는, 유저로부터의 설정 입력을 접수하는 컨트롤러(90)가 접속되어 있다.

<1-2> 실외기(2)

도 2에, 실외기(2)의 정면측의 외관 사시도를 도시한다. 도 3에, 실외 열교환기(23) 및 실외 팬(26)과의 위치 관계에 관한 사시도를 도시한다. 도 4에, 실외 열교환기(23)의 배면측의 사시도를 도시한다.

실외기(2)는 천장판(2a), 저판(2b), 프론트 패널(2c), 좌측면 패널(2d), 우측면 패널(2f) 및 배면 패널(2e)에 의해 구성되는 대략 직육면체 형상의 실외기 케이싱에 의해 외면을 구성하고 있다.

실외기(2)는 실외 열교환기(23) 및 실외 팬(26) 등이 배치되고 있고 좌측면 패널(2d)측인 송풍기실과, 압축기(21)나 전자 유도 가열 유닛(6)이 배치되어 있고 우측면 패널(2f)측인 기계실에 구획판(2h)을 통해서 구획되어 있다. 또한, 실외기(2)는 저판(2b)에 대하여 나사 장착됨으로써 고정되고, 실외기(2)의 최하단부를 우측과 좌측에 있어서 구성하는 실외기 지지대(2g)를 갖고 있다. 또한, 전자 유도 가열 유닛(6)은 기계실 중 좌측면 패널(2d) 및 천장판(2a)의 근방인 상방의 위치에 배치되어 있다. 여기서, 상술한 실외 열교환기(23)의 열교환 핀(23z)은 대략 수평 방향으로 판 두께 방향이 향하도록 하면서, 판 두께 방향으로 복수 배열되어서 배치되어 있다. 합류 배관(J)은 실외 열교환기(23)의 열교환 핀(23z) 중 가장 아래의 부분에 있어서, 열교환 핀(23z)을 두께 방향으로 관통함으로써 배치되어 있다. 핫 가스 바이패스 회로(H)는 실외 팬(26) 및 실외 열교환기(23)의 하방을 따라서 배치되어 있다.

<1-3> 실외기(2)의 내부 구조

도 5에 실외기(2)의 기계실의 내부 구조를 나타내는 전체 전방 사시도를 도시한다. 도 6에 실외기(2)의 기계실의 내부 구조를 도시하는 사시도를 도시한다. 도 7에 실외 열교환기(23)와 저판(2b)의 배치 관계에 관한 사시도를 도시한다.

실외기(2)의 구획판(2h)은 실외 열교환기(23) 및 실외 팬(26) 등이 배치되어 있는 송풍기실과, 전자 유도 가열 유닛(6), 압축기(21) 및 어큐뮬레이터(25) 등이 배치되어 있는 기계실을 구획하도록 전방으로부터 후방을 향해서 상단부로부터 하단부에 걸쳐서 구획하고 있다. 압축기(21) 및 어큐뮬레이터(25)는 실외기(2)의 기계실의 하방의 공간에 배치되어 있다. 그리고, 전자 유도 가열 유닛(6), 사방 전환 밸브(22) 및 실외 제어부(12)는 실외기(2)의 기계실의 상방의 공간이며, 압축기(21)나 어큐뮬레이터(25) 등의 상측 공간에 배치되어 있다. 실외기(2)를 구성하는 기능 요소이며 기계실에 배치되어 있는 압축기(21), 사방 전환 밸브(22), 실외 열교환기(23), 실외 전동 팽창 밸브(24), 어큐뮬레이터(25), 핫 가스 바이패스 밸브(27), 모세관(28) 및 전자 유도 가열 유닛(6)은 도 1에 있어서 나타낸 냉매 회로(10)에 의한 냉동 사이클을 실행하도록, 토출관(A), 실내측 가스관(B), 실외측 액관(D), 실외측 가스관(E), 어큠관(F), 핫 가스 바이패스 회로(H) 등을 통해서 접속되어 있다. 여기서, 핫 가스 바이패스 회로(H)는 후술하는 바와 같이, 제1 바이패스 부분(H1) 내지 제9 바이패스 부분(H9)의, 9개의 부분이 연결되어서 구성되어 있고, 핫 가스 바이패스 회로(H)에 냉매가 흐를 때는, 제1 바이패스 부분(H1)으로부터 순서대로 제9 바이패스 부분(H9)을 향하는 방향으로 흐른다.

<1-4> 합류 배관(J) 및 분지 배관(K)

도 7에 나타내는 합류 배관(J)은 상술한 바와 같이, 단면적이, 제1 분지 배관(K1), 제2 분지 배관(K2) 및 제3 분지 배관(K3)의 각 배관의 단면적 상당의 면적을 갖고 있기 때문에, 실외 열교환기(23) 중, 제1 분지 배관(K1), 제2 분지 배관(K2) 및 제3 분지 배관(K3)의 부분에서는, 합류 배관(J)보다도 열교환 유효 표면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 합류 배관(J)의 부분에는, 제1 분지 배관(K1), 제2 분지 배관(K2) 및 제3 분지 배관(K3)의 부분과 비교하여, 대량의 냉매가 정리되어서 집중적으로 흐르고 있기 때문에, 실외 열교환기(23)의 하방에 있어서의 얼음의 성장을 더 효과적으로 억제시킬 수 있다. 여기서, 합류 배관(J)은 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 합류 배관 부분(J1), 제2 합류 배관 부분(J2), 제3 합류 배관 부분(J3) 및 제4 합류 배관 부분(J4)이 서로 접속됨으로써 구성되어 있다. 그리고, 실외 열교환기(23) 중 분지 배관(K)에 흘러 온 냉매는, 합류 분기점(23j)에 있어서 합류되어, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 흐름을 하나로 통합한 상태에서, 실외 열교환기(23)의 최하단 부분을 1왕복하게 배치되어 있다. 여기서, 제1 합류 배관 부분(J1)은 합류 분기점(23j)으로부터 실외 열교환기(23)의 최테두리부에 배치된 열교환 핀(23z)까지 연장하고 있다. 제2 합류 배관 부분(J2)은 제1 합류 배관 부분(J1)의 단부로부터 복수매의 열교환 핀(23z)을 관통하도록 연장하고 있다. 또한, 제4 합류 배관 부분(J4)은 제2 합류 배관 부분(J2)과 마찬가지로, 복수매의 열교환 핀(23z)을 관통하도록 연장하고 있다. 제3 합류 배관 부분(J3)은 제2 합류 배관 부분(J2)과 제4 합류 배관 부분(J4)을 실외 열교환기(23)의 단부에서 접속하는 U자관이다. 냉방 운전 시에는, 냉매 회로(10)에 있어서의 냉매의 흐름은 분지 배관(K)에 있어서 복수로 나누어져 있는 흐름을 합류 배관(J)이 하나로 통합하는 것이기 때문에, 가령 분지 배관(K)에 흐르는 냉매의 합류 분기점(23j)의 직전 부분에 있어서의 과냉각도가 분지 배관(K)을 구성하는 개개의 배관에 흐르는 냉매마다 상이했다고 해도, 합류 배관(J)에 있어서 냉매 흐름을 1개로 할 수 있기 때문에, 실외 열교환기(23)의 출구의 과냉각도를 정돈할 수 있다. 그리고, 난방 운전 시에서의 디프로스트 운전을 할 경우에는, 핫 가스 바이패스 밸브(27)를 열고, 압축기(21)로부터 토출한 온도가 높은 냉매를, 실외 열교환기(23)의 다른 부분보다 먼저 실외 열교환기(23)의 하단부에 설치되어 있는 합류 배관(J)에 공급할 수 있다. 이로 인해, 실외 열교환기(23)의 하방 근방에 착상한 얼음을 효과적으로 해동시킬 수 있다.

<1-5> 핫 가스 바이패스 회로(H)

도 8에 실외기(2)의 송풍 기구를 제거한 상태에서의 평면도를 도시한다. 도 9에 실외기(2)의 저판과 핫 가스 바이패스 회로(H)와의 배치 관계에 대해서 평면도로 나타낸다.

핫 가스 바이패스 회로(H)는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 바이패스 부분(H1) 내지 제8 바이패스 부분(H8) 및 도시하지 않은 제9 바이패스 부분(H9)을 갖고 있다. 여기서, 핫 가스 바이패스 회로(H)는 토출관(A)으로부터 분기점(A1)에서 분기해서 핫 가스 바이패스 밸브(27)까지 연장하고 있고, 이 핫 가스 바이패스 밸브(27)로부터 더욱 연장하는 부분이 제1 바이패스 부분(H1)이다. 제2 바이패스 부분(H2)은 제1 바이패스 부분(H1)의 단부로부터, 배면측 근방에 있어서 송풍기실측으로 연장하고 있다. 제3 바이패스 부분(H3)은 제2 바이패스 부분(H2)의 단부로부터 정면측을 향해서 연장하고 있다. 제4 바이패스 부분(H4)은 제3 바이패스 부분(H3)의 단부로부터, 기계실측과는 반대측인 좌측을 향해서 연장하고 있다. 제5 바이패스 부분(H5)은 제4 바이패스 부분(H4)의 단부로부터, 배면측을 향해서, 실외기 케이싱의 배면 패널(2e)과의 사이에 간격을 확보할 수 있는 부분까지 연장하고 있다. 제6 바이패스 부분(H6)은 제5 바이패스 부분(H5)의 단부로부터, 기계실측인 우측이며 또한 배면측을 향해서 연장하고 있다. 제7 바이패스 부분(H7)은 제6 바이패스 부분(H6)의 단부로부터, 기계실측인 우측을 향해서 송풍기실 내를 연장하고 있다. 제8 바이패스 부분(H8)은 제7 바이패스 부분(H7)의 단부로부터, 기계실내를 연장하고 있다. 제9 바이패스 부분(H9)은 제8 바이패스 부분(H8)의 단부로부터, 모세관(28)에 이르기까지 연장하고 있다. 이 핫 가스 바이패스 회로(H)는 상술한 바와 같이, 핫 가스 바이패스 밸브(27)가 열린 상태에서, 제1 바이패스 부분(H1)으로부터 순서대로, 제9 바이패스 부분(H9)을 향해서 냉매를 흘려 간다. 이로 인해, 압축기(21)로부터 연장하고 있는 토출관(A)의 분기점(A1)에서 분기하는 냉매는, 제9 바이패스 부분(H9)에 흐르는 냉매보다도 먼저 제1 바이패스 부분(H1)측에 흐른다. 이로 인해, 핫 가스 바이패스 회로(H)에 흐르는 냉매는, 전체적으로 보면, 제4 바이패스 부분(H4)에 흐른 후의 냉매가 제5 내지 제8 바이패스 부분(H8)에 흘러 가기 때문에, 제4 바이패스 부분(H4)에 흐르는 냉매 온도의 쪽이, 제5 내지 제8 바이패스 부분(H8)에 흐르는 냉매 온도보다도 고온이 되기 쉬워져 있다.

이와 같이, 핫 가스 바이패스 회로(H)는 실외기 케이싱의 저판(2b) 중, 실외 팬(26)의 하방 및 실외 열교환기(23)의 하방의 부분 근방을 통과하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 히터 등의 별도의 열원을 이용하지 않고, 핫 가스 바이패스 회로(H)가 통과하는 부분 근방을, 압축기(21)의 토출관(A)으로부터 분기해서 공급되는 고온 냉매에 의해 따뜻하게 할 수 있다. 따라서, 저판(2b)의 상측이 빗물이나 실외 열교환기(23)에 있어서 발생한 드레인수에 의해 젖는 경우가 있어도, 저판(2b) 중 실외 팬(26)의 하방 및 실외 열교환기(23)의 하방에 있어서 얼음이 성장해버리는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 실외 팬(26)의 구동이 얼음에 의해 방해될 수 있는 상황이나 실외 열교환기(23)의 표면이 얼음으로 덮여서 열교환 효율이 저감해버리는 상황을 피할 수 있다. 또한, 핫 가스 바이패스 회로(H)는 토출관(A)의 분기점(A1)에서 분기한 후, 실외 열교환기(23) 아래를 통과하기 전에, 실외 팬(26) 아래를 통과하도록 배치되어 있다. 이로 인해, 실외 팬(26)의 하방에 있어서의 얼음의 성장을 보다 우선적으로 방지할 수 있다.

<1-6> 전자 유도 가열 유닛(6)

도 10에 어큠관(F)에 설치된 전자 유도 가열 유닛(6)의 개략 사시도를 도시한다. 도 11에 전자 유도 가열 유닛(6)으로부터 차폐 커버(75)를 제거한 상태의 외관 사시도를 도시한다. 도 12에 어큠관(F)에 설치된 전자 유도 가열 유닛(6)의 단면도를 도시한다.

전자 유도 가열 유닛(6)은 어큠관(F) 중 발열 부분인 자성체관(F2)을 직경 방향 외측으로부터 덮도록 배치되어 있고, 전자 유도 가열에 의해 자성체관(F2)을 발열시킨다. 이 어큠관(F)의 발열 부분은 내측의 구리관(F1)과 외측의 자성체관(F2)을 갖는 이중관 구조로 되어 있다.

전자 유도 가열 유닛(6)은 제1 육각 너트(61), 제2 육각 너트(66), 제1 보빈 덮개(63), 제2 보빈 덮개(64), 보빈 본체(65), 제1 페라이트 케이스(71), 제2 페라이트 케이스(72), 제3 페라이트 케이스(73), 제4 페라이트 케이스(74), 제1 페라이트(98), 제2 페라이트(99), 코일(68), 차폐 커버(75), 전자 유도 서미스터(14) 및 퓨즈(15) 등을 구비하고 있다.

제1 육각 너트(61) 및 제2 육각 너트(66)는 수지제이며, 도시하지 않은 C형 링을 사용하여, 전자 유도 가열 유닛(6)과 어큠관(F)의 고정 상태를 안정시킨다. 제1 보빈 덮개(63) 및 제2 보빈 덮개(64)는 수지제이며, 어큠관(F)을 각각 상단부 위치 및 하단부 위치에 있어서 직경 방향 외측으로부터 덮고 있다. 이 제1 보빈 덮개(63) 및 제2 보빈 덮개(64)는 후술하는 제1 내지 제4 페라이트 케이스(71 내지 74)를 나사(69)를 통해서 나사 장착시키기 위한, 나사(69)용의 나사 장착 구멍을 4개 갖고 있다. 또한, 제2 보빈 덮개(64)는 도 12에 나타내는 전자 유도 서미스터(14)를 삽입하고, 자성체관(F2)의 외표면에 설치하기 위한 전자 유도 서미스터 삽입 개구(64f)를 갖고 있다. 또한, 제2 보빈 덮개(64)는 도 13에 나타내는 퓨즈(15)를 삽입하고, 자성체관(F2)의 외표면에 설치하기 위한 퓨즈 삽입 개구(64e)를 갖고 있다(도 14 참조). 전자 유도 서미스터(14)는 도 12에 도시한 바와 같이, 전자 유도 서미스터 검지부(14a), 외측 돌기(14b), 측면 돌기(14c) 및 전자 유도 서미스터 검지부(14a)의 검지 결과를 신호로 해서 제어부(11)까지 전달하는 전자 유도 서미스터 배선(14d)을 갖고 있다. 전자 유도 서미스터 검지부(14a)는 어큠관(F)의 외표면의 만곡 형상을 따르는 형상을 갖고 있으며, 실질적인 접촉 면적을 갖고 있다. 퓨즈(15)는 도 13에 도시한 바와 같이, 퓨즈 검지부(15a), 비대칭 형상(15b) 및 퓨즈 검지부(15a)의 검지 결과를 신호로 해서 제어부(11)까지 전달하는 퓨즈 배선(15d)을 갖고 있다. 퓨즈(15)로부터 소정 제한 온도를 초과한 온도 검지의 알림을 받은 제어부(11)는 코일(68)에의 전력 공급을 정지시키는 제어를 행하여, 기기의 열 손상을 방지시킨다. 보빈 본체(65)는 수지제이며, 코일(68)이 감겨있다. 코일(68)은 보빈 본체(65)의 외측에 있어서 어큠관(F)이 연장하는 방향을 축방향으로 하여 나선 형상으로 감겨 있다. 코일(68)은 도시하지 않은 제어용 프린트 기판에 접속되어 있고, 고주파 전류의 공급을 받는다. 제어용 프린트 기판은 제어부(11)에 의해 출력 제어된다. 도 14에 도시한 바와 같이, 보빈 본체(65)와 제2 보빈 덮개(64)가 감합되어 있는 상태에서, 전자 유도 서미스터(14) 및 퓨즈(15)가 설치된다. 여기서, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태에서는, 판 스프링(16)에 의해 자성체관(F2)의 직경 방향 내측에 눌림으로써, 자성체관(F2)의 외표면과의 양호한 압접 상태를 유지하고 있다. 또한, 퓨즈(15)의 설치 상태도 마찬가지로, 판 스프링(17)에 의해 자성체관(F2)의 직경 방향 내측으로 눌림으로써, 자성체관(F2)의 외표면과의 양호한 압접 상태를 유지하고 있다. 이와 같이, 전자 유도 서미스터(14) 및 퓨즈(15)가 어큠관(F)의 외표면과의 밀착성이 양호하게 유지되어 있기 때문에, 응답성을 향상시켜, 전자 유도 가열에 의한 급격한 온도 변화도 신속하게 검출할 수 있도록 하고 있다. 제1 페라이트 케이스(71)는 제1 보빈 덮개(63)와 제2 보빈 덮개(64)를 어큠관(F)이 연장하고 있는 방향으로부터 끼워 넣고, 나사(69)에 의해 나사 장착 고정되어 있다. 제1 페라이트 케이스(71) 내지 제4 페라이트 케이스(74)는 투자율이 높은 소재인 페라이트에 의해 구성된 제1 페라이트(98) 및 제2 페라이트(99)를 수용하고 있다. 제1 페라이트(98) 및 제2 페라이트(99)는 도 15의 어큠관(F) 및 전자 유도 가열 유닛(6)의 단면도에서 나타낸 바와 같이, 코일(68)에 의해 발생하는 자계를 받아들여서 자속의 통과로를 형성함으로써, 자계가 외부로 누출되기 어렵도록 하고 있다. 차폐 커버(75)는 전자 유도 가열 유닛(6)의 최외주 부분에 배치되어 있고, 제1 페라이트(98) 및 제2 페라이트(99)만으로는 전부 불러 들일 수 없는 자속을 모은다. 이 차폐 커버(75)의 외측에는 대부분 누설 자속이 발생하지 않고, 자속의 발생 장소에 대해서 스스로 결정할 수 있다.

<1-7> 전자 유도 가열 제어

상술한 전자 유도 가열 유닛(6)은 냉동 사이클을 난방 운전시키는 경우에 난방 운전을 개시시키는 기동 시, 난방 능력 보조 시, 및 디프로스트 운전을 행할 때에 어큠관(F)의 자성체관(F2)을 발열시키는 제어를 행한다.

이하, 기동 시에 관한 설명을 행한다.

컨트롤러(90)에 대하여 유저로부터 난방 운전 지시가 입력된 경우에, 제어부(11)는 난방 운전을 개시시킨다. 난방 운전이 개시되면, 제어부(11)는 압축기(21)가 기동한 후이며 압력 센서(29a)가 검지하는 압력이 39 kg/㎠까지 상승하는 것을 기다려서 실내 팬(42)을 구동시킨다. 이에 의해, 실내 열교환기(41)를 통과하는 냉매가 따뜻해져 있지 않은 단계에서, 따뜻해져 있지 않은 실내에 공기 흐름을 발생시켜버리는 것에 의한 유저의 불쾌감을 방지하고 있다. 여기서, 압축기(21)가 기동해서 압력 센서(29a)가 검지하는 압력이 39 kg/㎠까지 상승할때까지의 시간을 짧게 하기 위해서, 전자 유도 가열 유닛(6)을 사용한 전자 유도 가열을 행한다. 이 전자 유도 가열에서는, 어큠관(F)의 온도가 급상승하기 때문에, 전자 유도 가열을 개시시키기 전에, 전자 유도 가열을 개시해도 되는 상황이 되었는지 아닌지를 판정하는 제어를 제어부(11)가 행한다. 이러한 판정으로서, 도 16의 타임챠트에 도시한 바와 같이, 유동 조건 판정 처리와, 센서 분리 검지 처리와, 급속 고압화 처리 등이 있다.

<1-8> 유동 조건 판정 처리

전자 유도 가열을 행할 때에, 어큠관(F)에 냉매가 흐르지 않고 있는 상황에서는, 가열 부하는 어큠관(F) 중전자 유도 가열 유닛(6)이 설치되어 있는 부분에 체류하고 있는 냉매에만 되어버린다. 이렇게 어큠관(F)에 냉매가 흐르지 않고 있는 상황에서, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 전자 유도 가열을 행해버리면, 어큠관(F)의 온도가 냉동기유를 열화시켜버릴 정도로 이상 상승해버린다. 또한, 전자 유도 가열 유닛(6) 자체도 온도가 상승해버려, 기기의 신뢰성을 저하시켜버린다. 이로 인해, 여기에서는, 이렇게 어큠관(F)에 냉매가 흐르지 않고 있는 상황에서 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 전자 유도 가열이 행해지지 않도록, 전자 유도 가열을 개시하기 전의 단계에서 어큠관(F)에 냉매가 흐르고 있는 것을 확인하는 유동 조건 판정 처리를 행한다.

유동 조건 판정 처리에서는, 도 17의 흐름도에 도시한 바와 같이, 이하의 각 처리가 행해진다.

스텝 S11에서는, 제어부(11)는 컨트롤러(90)가, 유저로부터, 냉방 운전이 아니라, 난방 운전의 명령을 접수했는지의 여부 판단한다. 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 냉매 가열은, 난방 운전이 행해지는 환경 하에서 필요하게 되기 때문에, 이러한 판단을 행한다.

스텝 S12에서는, 제어부(11)는 압축기(21)의 기동을 개시시키고, 압축기(21)의 주파수를 서서히 올려 간다.

스텝 S13에서는, 제어부(11)는 압축기(21)의 주파수가 소정 최저 주파수 Qmin에 도달했는지의 여부를 판단하여, 도달해 있다고 판단한 경우에는, 스텝 S14로 이동한다.

스텝 S14에서는, 제어부(11)는 유동 조건 판정 처리를 개시하고, 압축기(21)의 주파수가 소정 최저 주파수 Qmin에 도달했을 때(도 16의 점a 참조)의 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 데이터 및 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도 데이터를 저장하고, 타이머(95)에 의한 유동 검지 시간의 카운트를 개시한다. 이 압축기(21)의 주파수가 소정 최저 주파수 Qmin에 달해 있지 않은 상태에서는, 어큠관(F) 및 실외 열교환기(23)에 흐르는 냉매는, 기액 2상 상태이며 포화 온도에서 일정 온도로 유지되어 있기 때문에, 전자 유도 서미스터(14) 및 실외 열교환 온도 센서(29c)가 검지하는 온도는, 포화 온도에서 일정하고, 변화하지 않는다. 그러나, 잠시 후 압축기(21)의 주파수가 상승해 가고, 실외 열교환기(23) 내 및 어큠관(F) 내의 냉매 압력이 더욱 저하해 가고, 포화 온도가 저하하기 시작함으로써 전자 유도 서미스터(14) 및 실외 열교환 온도 센서(29c)가 검지하는 온도도 저하하기 시작한다. 또한, 여기에서는, 압축기(21)의 흡입측에 대하여, 실외 열교환기(23)쪽이 어큠관(F)보다도 하류측에 존재하고 있기 때문에, 어큠관(F)을 통과하는 냉매의 온도가 내려가기 시작하는 타이밍보다도, 실외 열교환기(23)를 통과하고 있는 냉매 온도가 저하하기 시작하는 타이밍 쪽이 빠르다(도 16의 점 b 및 점 c 참조).

스텝 S15에서는, 제어부(11)는 타이머(95)의 카운트 개시부터 10초간의 유동 검지 시간이 경과했는지의 여부를 판단하여, 유동 검지 시간이 경과하고 있었던 경우에는 스텝 S16로 이행한다. 한편, 유동 검지 시간이 아직 경과하지 않은 경우에는, 스텝 S15를 반복한다.

스텝 S16에서는, 제어부(11)는 유동 검지 시간이 경과했을 때의, 실외 열교환기(23) 내 및 어큠관(F) 내의 냉매 온도가 저하한 상태에서의, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 데이터 및 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도 데이터를 취득하고, 스텝 S17로 이행한다.

스텝 S17에서는, 제어부(11)는 스텝 S16에서 취득한 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가, 스텝 S14에서 저장한 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 데이터보다도 3℃ 이상 저하하고 있는지의 여부, 및 스텝 S16에서 취득한 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도가, 스텝 S14에서 저장한 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도 데이터보다도 3℃ 이상 저하하고 있는지의 여부를 판단한다. 즉, 유동 검지 시간 중에 냉매 온도의 저하를 검출할 수 있었는지의 여부를 판단한다. 여기서, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 또는 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도 중 어느 한쪽이 3℃ 이상 저하해 있는 경우에는, 어큠관(F)에 냉매가 흐르고 있는 상태이며, 냉매의 유동이 확보된 상태에 있다고 판단해서 유동 조건 판정 처리를 종료하고, 전자 유도 가열 유닛(6)의 출력을 최대한 이용하는 기동 시의 급속 고압화 처리, 또는, 센서 분리 검지 처리 등으로 이행한다.

한편, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 또는 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도의 모두가 3℃ 이상 저하해 있지 않은 경우에는, 스텝 S18로 이행한다.

스텝 S18에서는, 제어부(11)는 어큠관(F)에 흐르고 있는 냉매량이 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열을 행하기 위해서는 불충분한 것으로 하여, 제어부(11)가 컨트롤러(90)의 표시 화면에 유동 이상 표시를 출력한다.

<1-9> 센서 분리 검지 처리

센서 분리 검지 처리는, 전자 유도 서미스터(14)가 어큠관(F)에 설치되어서 공기 조화 장치(1)의 설치가 종료한 후(설치가 종료한 후, 전자 유도 가열 유닛(6)에 전력을 공급하고 있는 브레이커가 떨어진 후도 포함함)로서, 처음으로 난방 운전이 개시될 때에 행하는, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태를 확인하기 위한 처리이다. 구체적으로는, 상술한 유동 조건 판정 처리에 있어서 어큠관(F) 내의 냉매의 유동량이 확보되어 있다고 판단된 후이며, 또한 전자 유도 가열 유닛(6)의 출력을 최대한으로 해서 이용하는 기동 시의 급속 고압화 처리를 행하기 전에, 제어부(11)가 센서 분리 검지 처리를 행한다.

공기 조화 장치(1)의 반입 작업 시에는, 예기하지 않는 진동 등이 가해짐으로써 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 불안정해지거나 분리되거나 하는 경우가 있고, 반입해서 비로서 전자 유도 가열 유닛(6)을 가동시키는 경우에는, 특히, 그의 신뢰성이 요구되고, 반입해서 비로서 전자 유도 가열 유닛(6)의 가동이 적정하게 행해진 경우에는, 그 후의 가동도 안정되어서 행해지는 것을 어느 정도 예측할 수 있다. 이로 인해, 상술한 타이밍에서 센서 분리 검지 처리가 행해진다.

센서 분리 검지 처리에서는, 도 18의 흐름도에 도시한 바와 같이, 이하의 각 처리가 행해진다.

스텝 S21에서는, 제어부(11)는 유동 조건 판정 처리에 의해 확인된 어큠관(F)에서의 냉매 유동량 또는 그 이상의 냉매 유동량을 확보하면서, 유동 검지 시간이 종료한 시점(=센서 분리 검지 시간의 개시 시점)에서의 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도 데이터(도 16의 점 d 참조)를 저장하면서, 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 전력 공급을 개시한다. 여기에서의 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 대한 전력의 공급은, 소정의 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)보다도 작은 출력인 50％의 출력의 분리 검지 공급 전력(M1)(1 kW)으로, 센서 분리 검지 시간으로서의 20초간만 행해진다. 이 단계에서는, 아직 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 양호한 것이 확인되어 있지 않은 단계이기 때문에, 어큠관(F)이 이상한 온도 상승을 하고 있음에도 불구하고, 전자 유도 서미스터(14)가 이 이상한 온도 상승을 검출할 수 없는 것에 의해 퓨즈(15)를 손상시켜버리거나, 전자 유도 가열 유닛(6)의 수지제의 부재를 녹여버리거나 하지 않도록, 출력을 50％로 억제하고 있다. 또한, 동시에, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 연속 가열 시간이 최대 연속 출력 시간의 10분을 초과하지 않도록 미리 설정하고 있기 때문에, 제어부(11)는 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력을 계속하고 있는 동안의 경과 시간을 타이머(95)에 의해 카운트하기 시작한다. 또한, 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 대한 전력의 공급과, 코일(68)이 주위에 발생시키는 자계의 크기와는 상관 관계가 있는 값이다.

스텝 S22에서는, 제어부(11)는 센서 분리 검지 시간이 종료되었는지의 여부 판단한다. 센서 분리 검지 시간이 종료하고 있는 경우에는, 스텝 S23로 이행한다. 한편, 센서 분리 검지 시간이 아직 종료해 있지 않은 경우에는, 스텝 S22를 반복한다.

스텝 S23에서는, 제어부(11)는 센서 분리 검지 시간이 종료한 시점에서의 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도를 취득하고(도 16의 점 e 참조), 스텝 S24로 이행한다.

스텝 S24에서는, 제어부(11)는 스텝 S23에서 취득한 센서 분리 검지 시간이 종료한 시점에서의 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가, 스텝 S21에서 저장한 센서 분리 검지 시간의 개시 시점에서의 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도 데이터보다도 10℃ 이상 상승하고 있는지의 여부를 판단한다. 즉, 센서 분리 검지 시간 중에 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열에 의해 냉매 온도가 10℃ 이상 상승하고 있는지의 여부를 판단한다. 여기서, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 10℃ 이상 상승해 있는 경우에는, 전자 유도 서미스터(14)의 어큠관(F)에 대한 설치 상태가 양호한 것, 및 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열에서 어큠관(F)이 적절하게 따뜻해져 있는 것을 확인할 수 있었다고 판단해서 센서 분리 검지 처리를 종료하고, 전자 유도 가열 유닛(6)의 출력을 최대한 이용하는 기동 시의 급속 고압화 처리로 이행한다. 한편, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 10℃ 이상 상승해 있지 않은 경우에는, 스텝 S25로 이행한다.

스텝 S25에서는, 제어부(11)는 센서 분리 리트라이 처리의 횟수를 카운트한다. 리트라이 횟수가 10회 미만인 경우에는 스텝 S26으로 이행하고, 리트라이 횟수가 10회를 초과하는 경우에는 스텝 S26로 이행하지 않고 스텝 S27로 이행한다.

스텝 S26에서는, 제어부(11)는 센서 분리 리트라이 처리를 실행한다. 여기에서는, 또한 30초 경과한 시점에서의 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도 데이터(도 16에는 도시되어 있지 않음)를 저장하면서, 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 분리 검지 공급 전력(M1)에서의 전력 공급을 20초간 행하고, 스텝 S22, 23과 동일한 처리를 행하여, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 10℃ 이상 상승해 있는 경우에는 센서 분리 검지 처리를 종료하고, 전자 유도 가열 유닛(6)의 출력을 최대한 이용하는 기동 시의 급속 고압화 처리로 이행한다. 한편, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 10℃ 이상 상승해 있지 않은 경우에는, 스텝 S25로 복귀된다.

스텝 S27에서는, 제어부(11)는 전자 유도 서미스터(14)의 어큠관(F)에 대한 설치 상태가 불안정 또는 양호하지 않다고 판단하고, 컨트롤러(90)의 표시 화면에 센서 분리 이상 표시를 출력한다.

<1-10> 급속 고압화 처리

유동 조건 판정 처리와, 센서 분리 검지 처리를 종료하고, 어큠관(F)에 있어서의 충분한 냉매의 유동이 확보되어, 전자 유도 서미스터(14)의 어큠관(F)에 대한 설치 상태가 양호한 것, 및 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열에서 어큠관(F)이 적절하게 따뜻해져 있는 것을 확인한 상태에서, 제어부(11)는 급속 고압화 처리를 개시한다.

여기에서는, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열을, 높은 출력에서 행했다고 해도, 어큠관(F)을 이상 온도 상승시키는 경우가 없는 것이 확인되어 있기 때문에, 공기 조화 장치(1)의 신뢰성을 향상할 수 있다.

급속 고압화 처리에서는, 도 19의 흐름도에 도시한 바와 같이, 이하의 각 처리가 행해진다.

스텝 S31에서는, 제어부(11)는 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 대한 전력의 공급을, 상술한 센서 분리 검지 처리 시와 같이 50％로 출력 제한한 분리 검지 공급 전력(M1)으로 하지 않고, 소정의 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)로 한다. 여기에서의 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력은, 압력 센서(29a)가 소정의 목표 고압 압력 Ph에 도달할 때까지 계속해서 행한다.

이 공기 조화 장치(1)의 냉동 사이클에 있어서의 고압 이상 상승을 방지시키기 위해서, 압력 센서(29a)가 이상 고압 압력 Pr을 검지한 경우에, 제어부(11)는 압축기(21)를 강제적으로 정지한다. 이 급속 고압 처리 시의 목표 고압 압력 Ph는, 이 이상 고압 압력 Pr보다도 작은 압력값인 별개의 임계값으로서 설치되어 있다.

스텝 S32에서는, 제어부(11)는 센서 분리 검지 처리의 스텝 S21에서 카운트를 개시한 전자 유도 가열 유닛(6)의 최대 연속 출력 시간의 10분을 경과하고 있는지의 여부를 판단한다. 여기서, 최대 연속 출력 시간을 경과하지 않은 경우에는, 스텝 S33로 이동한다. 한편, 최대 연속 출력 시간을 경과하고 있는 경우에는, 스텝 S34로 이동한다.

스텝 S33에서는, 제어부(11)는 압력 센서(29a)의 검지 압력이 목표 고압 압력 Ph에 도달했는지의 여부를 판단한다. 여기서, 목표 고압 압력 Ph에 달하고 있는 경우에는, 스텝 S34로 이행한다. 한편, 여기서, 목표 고압 압력 Ph에 달하지 않은 경우에는, 스텝 S32를 반복한다.

스텝 S34에서는, 제어부(11)는 실내 팬(42)의 구동을 개시시키고, 급속 고압화 처리를 종료하고, 정상 출력 처리로 이행한다.

여기에서는, 스텝 S33으로부터 스텝 S34로 이행된 경우에는, 유저에 대하여 충분히 따뜻한 조화 공기를 제공할 수 있는 상태가 된 상황에서 실내 팬(42)이 가동되기 시작한다. 스텝 S32로부터 스텝 S34로 이행한 경우에는, 유저에 대하여 충분한 따뜻한 조화 공기를 제공할 수 있는 상태에 이르지 않지만, 어느 정도가 따뜻한 조화 공기를 제공할 수 있는 상태로서 난방 운전 개시부터의 경과 시간이 너무 길어지지 않는 범위에서 온풍의 제공을 개시시킬 수 있게 된다.

<1-11> 정상 출력 처리

정상 출력 처리에서는, 분리 검지 공급 전력(M1)(1 kW) 이상이며 최대 공급 전력 Mmax(2 kW) 이하의 출력인 정상 공급 전력(M2)(1.4 kW)를 고정 출력값으로 하여, 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도가 기동 시 목표 어큠관 온도인 80℃에서 유지되도록 전자 유도 가열 유닛(6)의 전력 공급 빈도를 PI 제어한다.

정상 출력 처리에서는, 도 20의 흐름도에 도시한 바와 같이, 이하의 각 처리가 행해진다.

스텝 S41에서는, 제어부(11)는 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도를 저장하고, 스텝 S42로 이행한다.

스텝 S42에서는, 제어부(11)는 스텝 S41에서 저장한 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도를, 기동 시 목표 어큠관 온도의 80℃와 비교하여, 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도가, 기동 시 목표 어큠관 온도의 80℃보다도 소정 온도만큼 낮은 소정 유지 온도 이하가 되었는가 아닌가를 판단한다. 소정 유지 온도 이하로 되어 있는 경우에는, 스텝 S43로 이행한다. 소정 유지 온도 이하로 되어 있지 않은 경우에는, 소정 유지 온도 이하로 되는 것을 기다린다.

스텝 S43에서는, 제어부(11)는 최근의 전자 유도 가열 유닛(6)에의 전력 공급을 종료했을 때부터의 경과 시간을 파악한다.

스텝 S44에서는, 제어부(11)는 연속해서 30초간 정상 공급 전력(M2)(1.4 kW)으로 일정하게 유지한 채로 전자 유도 가열 유닛(6)에 전력을 공급하는 것을 1세트로 하고, 이 세트의 빈도를, 스텝 S43에서 파악한 경과 시간이 길면 길수록 빈도를 높이는 PI 제어를 행한다.

<1-12> 디프로스트 처리

상술한 정상 출력 처리를 계속하고 있는 때에, 실외 열교환기(23)의 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도가 소정값 이하로 된 경우에, 실외 열교환기(23)에 부착되어 있는 서리를 녹이는 운전인 디프로스트 처리를 행한다. 구체적으로는, 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태를 냉방 운전과 동일하게 하여(도 1이 점선으로 나타내는 접속 상태), 압축기(21)로부터 토출되는 고압 고온 가스 냉매를, 실내 열교환기(41)를 통과시키기 전에 실외 열교환기(23)에 제공하고, 냉매의 응축 열을 이용해서 실외 열교환기(23)에 부착되어 있는 서리를 녹인다.

디프로스트 처리에서는, 도 21의 흐름도에 도시한 바와 같이, 이하의 각 처리가 행해진다.

스텝 S51에서는, 제어부(11)는 압축기(21)의 주파수가 소정 최저 주파수 Qmin 이상이며 소정의 냉매 순환량이 확보되어 있는 것, 유동 조건 판정 처리에 의해 전자 유도 가열을 행할 수 있을 정도의 냉매 유동량이 확보되어 있는 것, 및 센서 분리 검지 처리에 의해 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 적정한 것을 확인하고, 스텝 S52로 이행한다.

스텝 S52에서는, 제어부(11)는 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도가 10℃ 미만으로 되었는지의 여부를 판단한다. 10℃ 미만이 되어 있는 경우에는, 스텝 S53로 이행한다. 10℃ 미만이 되어 있지 않은 경우에는 스텝 S52를 반복한다.

스텝 S53에서는, 제어부(11)는 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열을 정지시킨 상태로 함과 함께, 디프로스트 신호를 송신한다.

스텝 S54에서는, 제어부(11)는 디프로스트 신호가 송신된 후, 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태를 냉방 운전의 접속 상태로 하고, 또한 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태가 냉방 운전의 접속 상태가 되고 나서 타이머(95)에 의해 디프로스트 개시 후 경과 시간을 카운트한다.

스텝 S55에서는, 제어부(11)는 디프로스트 개시 후 30초 경과했는지의 여부 판단한다. 여기서 30초 경과하고 있는 경우에는, 스텝 S56으로 이행한다. 30초 경과하지 않은 경우에는, 스텝 S55를 반복한다.

스텝 S56에서는, 제어부(11)는 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 대한 전력의 공급을 소정의 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)로 하면서, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 목표 디프로스트 온도인 40℃가 되도록(정상 출력 처리 시의 기동 시 목표 어큠관 온도와는 상이함), 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열의 빈도를 PI 제어한다. 또한, 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도가 0℃를 하회하고 있는 경우에는 또한 핫 가스 바이패스 회로(H)의 핫 가스 바이패스 밸브(27)가 열리고, 실외기(2)의 저판(2b)의 상면 중 실외 팬(26)의 하방 및 실외 열교환기(23)의 하방에 고온 고압 가스 냉매가 공급되고, 저판(2b)의 상면에 발생하고 있는 얼음을 제거한다. 여기서, 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태가 냉방 운전의 상태로 전환되어 있기 때문에, 압축기(21)로부터 토출된 고온 고압 가스 냉매는, 실외 열교환기(23)의 분지 합류점(23k)으로부터 합류 분기점(23j)까지 흘러서, 합류 분기점(23j)에서 합류해서 1개로 모아짐으로써 분지 배관(K)의 유량의 3배의 유량이 되어서 집중적으로 합류 배관(J)에 흘러 간다. 이 합류 배관(J)은 실외 열교환기(23) 아래단부 근방에 위치하고 있으므로, 실외 열교환기(23) 아래단부 근방에 많은 응축열을 집중적으로 공급할 수 있다. 이에 의해, 제상을 보다 신속화시킬 수 있다.

스텝 S57에서는, 제어부(11)는 디프로스트 개시 후 경과 시간이 10분을 초과하였는지의 여부 판단한다. 여기서 10분을 경과하지 않은 경우에는, 스텝 S58로 이행한다. 10분을 경과하고 있는 경우에는, 스텝 S59로 이행한다. 이에 의해, 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태가 냉방 상태 그대로에서 10분 이상 경과해버리는 것을 방지하고, 실내 온도의 저하에 의한 유저의 불쾌감이 발생하기 어렵도록 하고 있다.

스텝 S58에서는, 제어부(11)는 실외 열교환 온도 센서(29c)의 검지 온도가 10℃를 초과하고 있는가 아닌가를 판단한다. 10℃를 초과하고 있는 경우에는, 스텝 S59로 이행한다. 10℃를 초과하고 있지 않은 경우에는 스텝 S56로 복귀되어서 반복한다.

스텝 S59에서는, 제어부(11)는 압축기(21)를 정지시켜서 냉동 사이클 내의 고저압을 균압시키면서, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열을 종료한다.

스텝 S60에서는, 제어부(11)는 사방 전환 밸브(22)의 접속 상태를 난방 운전의 접속 상태로 전환한다.

그리고, 제어부(11)는 디프로스트를 종료하는 신호를 송신한다. 또한, 제어부(11)는 압축기(21)의 주파수를 소정 최저 주파수 Qmin 이상으로 높여가고, 다시 디프로스트 처리를 행하는 상황이 될때까지 정상 출력 처리를 행한다. 또한, 핫 가스 바이패스 회로(H)의 핫 가스 바이패스 밸브(27)는 디프로스트를 종료하는 신호가 송신된 후, 5초 후에 폐쇄된다.

<본 실시 형태의 공기 조화 장치(1)의 특징>

공기 조화 장치(1)에서는, 급속 고압화 처리를 행함으로써, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력을 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)로 해서, 실내 열교환기(41)를 향해서 흐르는 냉매의 고온 고압화를 신속하게 달성시키는 처리를 행하고 있다. 이에 의해, 난방 운전의 기동 개시부터 유저에게 따뜻한 공기가 제공될 때까지 필요로 하는 시간을 단축화시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 실내가 어느 정도 따뜻해진 상태에서는 정상 출력 처리를 행함으로써, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력을 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)보다 작게 제한한 정상 공급 전력(M2)(1.4 kW)를 고정 출력값으로 하고 있다. 이에 의해, 전자 유도 가열 유닛(6)의 출력을 너무 높이는 것에 의한 제어의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 전자 유도 가열이 행하여지는 경우에는, 일반적으로, 냉동 사이클에 있어서 냉매의 순환 상황이 변화하는 것에 의한 온도 상승보다도 급격한 온도 상승이 발생하기 쉽다. 이에 비해, 이 공기 조화 장치(1)의 전자 유도 가열 유닛(6)에서는, 판 스프링(16)의 탄성력에 의해 자성체관(F2)에 압접되어 전자 유도 서미스터(14)는 상술한 전자 유도 가열에 의한 정상 출력 처리에 있어서, 전자 유도 가열에 의한 신속한 온도 변화에 대한 응답성이 양호하게 유지되어 있다. 이로 인해, 정상 출력 처리의 응답성을 양호하게 하고, 제어의 오버슈트를 보다 작게 억제할 수 있다.

디프로스트 처리에서는, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 유도 가열을 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)로 행하고 있기 때문에, 제상 처리를 신속화시키는 것이 가능하게 되어 있다. 단, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 목표 디프로스트 온도인 40℃가 되도록 하고, 정상 출력 처리 시의 기동 시 목표 어큠관 온도보다도 낮게 억제하고 있으므로, 제어에 의한 오버슈트를 작게 억제하도록 하고 있다.

<다른 실시 형태>

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은 이들의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경가능하다.

(A)

상기 실시 형태에서는, 전자 유도 가열 유닛(6)에 있어서 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)에서의 출력을 행하게 하는 급속 고압화 처리의 종료 시를, 압력 센서(29a)의 검지 압력이 목표 고압 압력 Ph에 달한 시점으로 한 경우에 대해서 예로 들어 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 전자 유도 가열 유닛(6)에 있어서 최대 공급 전력 Mmax(2 kW)에서의 출력을 행하게 하는 급속 고압화 처리의 종료 시는, 압력 센서(29a) 설치 부분을 통과하는 목표 고압 압력 Ph의 냉매에 상당하는 온도에 기초해서 정해지는 온도를 전자 유도 서미스터(14)가 검지한 때로 해도 된다.

이 경우이어도, 실내 열교환기(41)에 공급되는 냉매 온도가 충분히 높은 것을 확인할 수 있기 때문에, 난방 운전 개시 시의 유저에의 따뜻한 조화 공기의 제공을 개시하기 위한 판단 지표로서 이용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이러한 전자 유도 서미스터(14)에 대해서는, 예를 들어, 도 22에 도시한 바와 같이, 급속 고압화 처리의 종료 시를 판단하는 경우의 온도 변화의 검지는, 냉매 흐름 방향에 있어서, 자성체관(F2)을 갖고 있는 어큠관(F)의 하류측 근방의 온도 변화를 검지하는 전자 유도 하류측 서미스터(214)의 검지 온도 등이어도 되고, 어큠관(F)의 온도를 검지하는 것에 한정되지 않는다.

(B)

상기 실시 형태에서는, 전자 유도 가열 유닛(6)이 정지 상태로부터 자계를 발생시키도록 변화시키는 것에 기인해서 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도가 변화하는 것을 검출함으로써, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 양호한 것을 확인하는 경우에 대해서 예로 들어 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 전자 유도 가열 유닛(6)이 자계를 발생시키고 있는 상태로부터, 자계를 발생시키지 않는 상태로 변화시키도록 하고, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태를 확인하도록 해도 된다. 이 경우에는, 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도가 저하한다는 검지 온도의 변화에 의해, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 양호한 것을 확인할 수 있다.

또한, 간단히 전자 유도 가열 유닛(6)의 코일(68)에 공급하는 전력을 바꿈으로써 발생시키는 자계의 크기를 변경시키고, 이것에 기인하는 전자 유도 서미스터(14)의 검출 온도의 변화를 조사함으로써 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태를 확인하도록 해도 된다.

(C)

상기 실시 형태에서는, 어큠관(F)의 외측을 구성하고 있는 자성체관(F2)의 온도를 검출하는 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도의 변화에 착안하여, 전자 유도 서미스터(14)의 설치 상태가 양호한가 아닌가를 판단하는 경우에 대해서 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 소정 온도 이상일지 소정 온도 이하일지를 검지하는 바이메탈 등의 검출 기기를 사용하면서, 검출 기기의 소정 온도가 센서 분리 검지 처리 전의 온도와 후의 온도와의 사이의 값으로 되도록 함으로써, 어큠관(F)의 온도 변화를 검출하도록 해도 된다. 이 경우에는, 센서 분리 검지 처리를 행할 때의 구체적인 온도를 검출할 수 없어도, 온도 변화를 검지함으로써, 센서의 설치 상태를 확인할 수 있다.

(D)

상기 실시 형태에서는, 정상 출력 처리에서는 전자 유도 가열을 위한 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력을 70％로 고정하면서, 그의 출력 빈도를 제어하는 경우에 대해서 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 정상 출력 처리에 있어서, 전자 유도 가열을 행하는 빈도를 고정하면서, 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력을, 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도에 기초하여 제어하도록 해도 된다.

또한, 정상 출력 처리에 있어서, 전자 유도 가열을 행하는 빈도, 및 전자 유도 가열 유닛(6)에 의한 출력의 양쪽을, 전자 유도 서미스터(14)의 검지 온도에 기초하여 제어하도록 해도 된다.

(E)

상기 실시 형태에서는, 냉매 회로(10) 중, 어큠관(F)에 대하여 전자 유도 가열 유닛(6)이 설치되는 경우에 대해서 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 어큠관(F) 이외의 다른 냉매 배관에 설치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 전자 유도 가열 유닛(6)을 설치하는 냉매 배관 부분에 자성체관(F2) 등의 자성체를 설치한다.

(F)

상기 실시 형태에서는, 어큠관(F)은 구리관(F1)과 자성체관(F2)의 이중관으로서 구성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 23에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 자성체 부재(F2a)와, 2개의 스토퍼(F1a, F1b)와, 이 어큠관(F)이나 가열 대상이 되는 냉매 배관의 내부에 배치되어 있어도 된다. 여기서, 자성체 부재(F2a)는 자성체 재료를 함유하고 있고, 상기 실시 형태에 있어서의 전자 유도 가열에 의해 발열을 발생하는 부재이다. 스토퍼(F1a, F1b)는, 구리관(F1)의 내측 2개소에 있어서, 냉매의 통과를 항상 허용하는데, 자성체 부재(F2a)의 통과는 허용하지 않는다. 이에 의해, 자성체 부재(F2a)는 냉매가 흘러도 이동하지 않는다. 이로 인해, 어큠관(F) 등의 목적으로 하는 가열 위치를 가열시킬 수 있다. 또한, 발열하는 자성체 부재(F2a)와 냉매가 직접 접촉하기 때문에, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.

(G)

상기 다른 실시 형태(F)에서 설명한 자성체 부재(F2a)는, 스토퍼(F1a, F1b)를 이용하지 않고 배관에 대하여 위치가 정해지도록 해도 된다.

도 24에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 구리관(F1)에 2개소에서 굽힘 부분(FW)을 설치하고, 당해 2개소의 굽힘 부분(FW)의 사이의 구리관(F1)의 내측에 자성체 부재(F2a)를 배치시켜도 된다. 이와 같이 하여도, 냉매를 통과시키면서, 자성체 부재(F2a)의 이동을 억제시킬 수 있다.

(H)

상기 실시 형태에서는, 코일(68)이 어큠관(F)에 대하여 나선 형상으로 감겨 있는 경우에 대해서 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 25에 도시한 바와 같이, 보빈 본체(165)에 감긴 코일(168)이, 어큠관(F)에 권취되지 않고, 어큠관(F)의 주위에 배치되어 있어도 된다. 여기에서는, 보빈 본체(165)는 축방향이 어큠관(F)의 축방향에 대하여 대략 수직으로 되도록 배치되어 있다. 또한, 보빈 본체(165) 및 코일(168)은 어큠관(F)을 사이에 두도록 2개로 나누어서 배치되어 있다.

이 경우에는, 예를 들어, 도 26에 도시한 바와 같이, 어큠관(F)을 관통시키고 있는 제1 보빈 덮개(163) 및 제2 보빈 덮개(164)가, 보빈 본체(165)에 대하여 감합한 상태에서 배치되어 있어도 된다.

또한, 도 27에 도시한 바와 같이, 제1 보빈 덮개(163) 및 제2 보빈 덮개(164)가 제1 페라이트 케이스(171) 및 제2 페라이트 케이스(172)에 의해 끼워 넣어져서 고정되어 있어도 된다. 도 27에서는, 2개의 페라이트 케이스가 어큠관(F)을 끼워 넣도록 배치되어 있는 경우를 예에 들었지만, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 4 방향으로 배치되어 있어도 된다. 또한, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 페라이트를 수용시켜 있어도 된다.

<그 외>

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 몇가지의 예를 들어서 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 기재로부터 당업자가 실시 가능한 범위에서, 상술한 실시 형태의 상이한 부분을 적절히 조합해서 얻어지는 조합 실시 형태도 본 발명에 포함된다.

본 발명을 이용하면, 기동 시의 능력을 신속하게 확보하면서, 기동 후의 오버슈트를 작게 억제하는 것이 가능하기 때문에, 전자 유도를 사용해서 냉매를 가열시키는 전자 유도 가열 유닛 및 공기 조화 장치에 있어서 특히 유용하다.

1: 공기 조화 장치
6: 전자 유도 가열 유닛
10: 냉매 회로
11: 제어부
14: 전자 유도 서미스터(냉매 상태량 검지부, 온도 검지부)
15: 퓨즈
16: 판 스프링(탄성 부재)
17: 판 스프링(탄성 부재)
21: 압축기
22: 사방 전환 밸브
23: 실외 열교환기
24: 전동 팽창 밸브
25: 어큐뮬레이터
29a: 압력 센서(냉매 상태량 검지부)
29b: 실외 기온 센서
29c: 실외 열교환 온도 센서
41: 실내 열교환기
43: 실내 온도 센서
44: 실내 열교환 온도 센서
65: 보빈 본체
68 코일(자계 발생부)
71 내지 74: 제1 페라이트 케이스 내지 제4 페라이트 케이스
75: 차폐 커버
90: 컨트롤러
95: 타이머
98, 99: 제1 페라이트, 제2 페라이트
F: 어큠관, 냉매 배관(소정 상태량 검지 부분)
F2: 자성체관(가열 대상 부분)
M1: 분리 검지 공급 전력(자계 레벨)
M2: 정상 공급 전력(제1 자계 제한 기준값)
Mmax: 최대 공급 전력(소정 최대 출력)
Ph: 목표 고압 압력(제1 소정 목표 상태량)
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허 공개 제2000-97510호 공보

Claims (11)

1. 냉매 배관(F), 상기 냉매 배관(F) 내에 흐르는 냉매와 열적 접촉을 하는 부재 또는 상기 냉매 배관(F)과 상기 부재 양자 모두의 유도 가열을 행하고, 냉매를 순환시키는 압축 기구(21)를 포함한 냉동 사이클을 이용하는 공기 조화 장치(1)로서,
   상기 유도 가열의 가열 대상 부분(F2)을 유도 가열시키기 위해서 자계를 발생시키는 자계 발생부(68)와,
   상기 냉동 사이클 중 적어도 일부인 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 상태량을 검지하는 냉매 상태량 검지부(14, 29a)와,
   상기 냉동 사이클로 난방 운전을 행하는 기동 시에, 상기 자계 발생부(68)에 의한 출력을 소정 최대 출력(Mmax)으로 하는 상태를, 상기 압축 기구가 구동 상태로 되어 있을 때로부터 개시해서 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)가 검지하는 상태량이 제1 소정 목표 상태량(Ph)에 도달했을 때에 종료시키는 기동 시 자계 발생 제어, 및
   상기 소정 최대 출력(Mmax)보다도 낮은 제1 자계 제한 기준값(M2)을 상기 자계 발생부(68)의 출력의 상한으로 해서 제약을 거는 상태를, 상기 기동 시 자계 발생 제어가 종료한 후에 행하는 기동 후 자계 발생 제어
   를 적어도 행하는 제어부(11)
   를 구비한 공기 조화 장치(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 유도 가열의 가열 대상 부분(F2)은 자성체 재료를 포함하고 있는,
   공기 조화 장치(1).
3. 제1항에 있어서, 상기 소정 상태량 검지 부분(F)은 상기 자계 발생부(68)에 의해 자계가 발생하고 있는 부분인,
   공기 조화 장치(1).
4. 제1항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)가 검지하는 상태량은, 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도 및 압력 중 적어도 어느 한쪽인,
   공기 조화 장치(1).
5. 제1항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)는 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부(14)이고,
   상기 제어부(11)는, 상기 기동 후 자계 발생 제어에서는, 상기 온도 검지부(14)가 검지하는 온도가 목표 유지 온도에서 유지되도록 상기 자계 발생부(68)에 발생시키는 자계의 크기, 상기 자계 발생부(68)에 자계를 발생시키는 빈도 또는 상기 크기와 상기 빈도 양자 모두를 PI 제어하는 기동 후 자계 발생 PI 제어를 행하는,
   공기 조화 장치(1).
6. 제1항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)는 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부(14)이고,
   상기 제어부(11)는, 상기 자계 발생부(68)에 발생시키는 상기 자계의 레벨을 상기 소정 최대 출력(Mmax)보다도 낮은 범위 내에서 올리거나 또는 내린다는 자계 레벨 변화 처리를 행함으로써 상기 온도 검지부(14)의 검지 온도에 변화가 있는 것 또는 상기 온도 검지부(14)가 온도 변화를 검지하는 것의 자계 레벨 증가 조건을 만족한 후에, 상기 기동 시 자계 발생 제어를 실행하는,
   공기 조화 장치(1).
7. 제6항에 있어서, 상기 자계 레벨 변화 처리에서 출력되는 최대의 자계 레벨(M1)은 상기 제1 자계 제한 기준값(M2)보다도 작은 값인,
   공기 조화 장치(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)는 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부(14)이고,
   상기 제어부(11)는, 제1 압축 기구 상태와 상기 제1 압축 기구 상태보다도 출력 레벨이 높은 제2 압축 기구 상태와의 상기 압축 기구의 출력이 상이한 양쪽의 압축 기구 상태를 상기 압축 기구에 실현시킨 때에, 상기 제1 압축 기구 상태와 상기 제2 압축 기구 상태에서 상기 온도 검지부(14)의 검지 온도에 변화가 있다는 유동 조건을 만족한 후에, 상기 자계 레벨 증가 조건의 판정을 실행하는,
   공기 조화 장치(1).
9. 제1항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)는 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부(14)이고,
   상기 제어부(11)는, 상기 기동 후 자계 발생 제어를 개시한 후이며, 상기 냉동 사이클에 상기 난방 운전과는 상이한 제상 운전을 실행시키고 있는 때에는, 상기 자계 발생부(68)의 출력의 상한을 상기 소정 최대 출력(Mmax)으로 하고, 상기 온도 검지부(14)의 검지 온도에 기초하여 상기 자계 발생부(68)에 의한 출력을 제어하는 제상 운전 출력 제어를 행하는,
   공기 조화 장치(1).
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부(11)는 상기 제상 운전 출력 제어 시에는, 상기 온도 검지부(14)가 검지하는 온도가 상기 제1 소정 목표 온도보다도 낮은 제2 소정 목표 온도로 유지되도록 PI 제어하는 제상 PI 제어를 행하는,
    공기 조화 장치(1).
11. 제1항 내지 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉매 상태량 검지부(14, 29a)는 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 흐르는 냉매에 관한 온도를 검지하는 온도 검지부(14)이고,
    상기 온도 검지부(14)에 대하여 탄성력을 부여하는 탄성 부재(16, 17)를 더 구비하고,
    상기 온도 검지부(14)는 상기 탄성 부재(16, 17)에 의한 상기 탄성력에 의해 상기 소정 상태량 검지 부분(F)에 압접하고 있는,
    공기 조화 장치(1).

Images