WO2010106773A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、暖房負荷又はデフロスト運転負荷が大きいときに、無駄な冷媒の加熱を防ぎ、迅速に空調対象空間を快適にできる空気調和装置を提供することにある。本発明の空気調和装置（１）は、発熱部材（Ｆ２）と電磁誘導加熱ユニット（６）と空調対象空間の温度検出手段（Ｔ４２）と外気温度検出手段（Ｔ２４）と制御部（１１）とを備える。発熱部材は、冷媒配管（Ｆ）および／または冷媒配管中を流れる冷媒と熱的接触をする。電磁誘導加熱ユニットは、磁界発生部（６８）を有する。磁界発生部は、発熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させる。制御部は、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、空調対象空間の温度および外気温度が第１所定条件を満たさない場合、かつ、目標設定温度と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、磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する。

Description

空気調和装置

　本発明は、圧縮機構と凝縮器と膨張機構と蒸発器とを接続してなる冷媒回路と、冷媒回路内の冷媒を加熱する加熱手段とを有する空気調和装置に関する。

　暖房運転可能な空気調和装置について、暖房能力を増大させる目的で冷媒加熱機能を備えたものが提案されている。例えば、特許文献１（特開平６―２６６９６号公報）の空気調和装置では、暖房運転時に、蒸発器として機能する冷媒加熱器を流れる冷媒をバーナによって加熱している。ここで、この特許文献１（特開平６―２６６９６号公報）に記載の空気調和機では、暖房運転時に、蒸発器として機能する冷媒加熱器の入口側の冷媒の温度と冷媒加熱器の出口側の冷媒の温度との温度差に応じて、バーナの燃焼量を制御している。

　特許文献１（特開平６―２６６９６号公報）の技術では、暖房運転時において、温度差に応じてバーナの燃焼量を調節しているが、常にバーナを燃焼させているために無駄にバーナの加熱をさせている可能性がある。例えば、冷媒の加熱を行わない冷凍サイクルのみで十分に暖房運転をまかなえるほどの暖房負荷であるときにも、バーナによる加熱量を減らしてはいるが、バーナによる加熱を行うことになる。
　本発明の課題は、暖房負荷に応じて、無駄な冷媒の加熱を防ぎ、かつ、暖房負荷が大きいときあるいはデフロスト運転に対する負荷が大きいときに、迅速に暖房運転を行い空調対象空間を快適にできる空気調和装置を提供することにある。

　第１発明に係る空気調和装置は、圧縮機構と熱源側熱交換器と膨張機構と利用側熱交換器とが接続されてなる冷媒回路を有し、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、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である。そして、本発明の空気調和装置は、発熱部材と、電磁誘導加熱ユニットと、空調対象空間の温度検出手段と、外気温度検出手段と、制御部とを備える。発熱部材は、冷媒配管および／または冷媒配管中を流れる冷媒と熱的接触をする。電磁誘導加熱ユニットは、磁界発生部を有する。磁界発生部は、発熱部材を誘導加熱するための磁界を発生させる。空調対象空間の温度検出手段は、空調対象空間の温度を検出する。外気温度検出手段は、外気温度を検出する。制御部は、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、空調対象空間の温度および外気温度が第１所定条件を満たさない場合、かつ、目標設定温度と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、磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する。

　本発明の空気調和装置では、発熱部材を磁界発生部により誘導加熱することにより、発熱部材に熱的接触をする冷媒配管および／または冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する電磁誘導加熱ユニットを備える冷媒回路を有している。すなわち、この空気調和装置では、冷媒配管を流れる冷媒を電磁誘導加熱ユニットを作動させることにより加熱することができる。本発明では、このような空気調和装置において、制御部が、空調対象空間の温度および外気温度が第１所定条件を満たし、かつ、目標設定温度と空調対象空間の温度との温度差が第２所定条件を満たす場合に、電磁誘導加熱ユニットを作動させる（磁界発生部に磁界を発生させる）ことを許可する。
　このように、制御部が、空調対象空間の温度および外気温度が第１条件を満たすか否かの判定、および、目標設定温度と空調対象空間の温度との温度差が第２所定条件を満たすか否かの判定、によって空調対象空間の暖房負荷の大小、または、デフロスト運転に対する負荷の大小を判定している。したがって、制御部は、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第２発明に係る空気調和装置は、第１発明に係る空気調和装置であって、発熱部材は、磁性体材料を含んでいる。
　この空気調和装置では、磁性体材料を含んでいる部分を対象として、磁界発生部が磁界を生じさせるため、電磁誘導による発熱効率を効率的に行うことが可能になる。

　第３発明に係る空気調和装置は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置であって、空調対象空間の温度および外気温度が第１所定条件を満たす場合とは、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時において、空調対象空間の温度および外気温度が第１温度領域にある場合である。温度差が第２所定条件を満たす場合とは、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時において、温度差が第１所定温度を超える場合である。
　本発明の空気調和装置では、暖房運転の起動時またはデフロスト運転時においては、空調対象空間の温度および外気温度が第１温度領域にある場合、かつ、温度差が第１所定温度を超える場合において、制御部が空調対象空間の暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きいと判定する。

　したがって、制御部は、暖房運転の起動時およびデフロスト運転時において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第４発明に係る空気調和装置は、第３発明に係る空気調和装置であって、制御部はさらに、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時において、圧縮機構の回転周波数が所定周波数以下の場合には、磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する。
　したがって、制御部は、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房運転起動時の場合には暖房負荷に対する負荷が大きい場合にのみ、暖房運転の補助加熱を行うことができ、暖房運転の起動を迅速にすることができる。また、デフロスト運転の場合にはデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に飲み、デフロスト運転の補助加熱を行うことができ、デフロスト運転にかかる時間を短縮することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第５発明に係る空気調和装置は、第３発明または第４発明に係る空気調和装置であって、制御部はさらに、暖房運転の起動時を除く暖房運転時において、圧縮機構の回転周波数が所定周波数以下の場合、または、空調対象空間の温度および外気温度が第２温度領域から外れる場合に、磁界発生部に磁界を発生させることを禁止する。
　本発明の空気調和装置では、暖房運転の起動時を除く暖房運転時においては、圧縮機構の回転周波数が所定周波数を超え、かつ、空調対象空間の温度および外気温度が第２領域にある場合において、制御部が空調対象空間の暖房負荷が大きいと判定する。
　したがって、制御部は、暖房運転の起動時を除く暖房運転時（すなわち、定常暖房運転時）において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第６発明に係る空気調和装置は、第５発明に係る空気調和装置であって、第２温度領域は、第１温度領域よりも狭い範囲である。
　本発明の空気調和装置では、定常暖房運転時は、暖房運転の起動時よりも厳しい条件で電磁誘導加熱ユニットを作動させている。定常暖房運転時には、圧縮機はすでに駆動している状態であるために、暖房運転の起動時よりも暖まった状態にある。このため、定常暖房運転時においては、暖房運転の起動時の第１温度領域よりも狭い第２温度領域において、冷媒の加熱が必要か不必要かを判定しても、十分に迅速に暖房負荷に暖房能力を追従させることができる。
　このように、制御部が、定常暖房運転時には、暖房運転の起動時よりも狭い温度条件において判定することにより、暖房運転の起動時と定常暖房運転時とが同じ温度領域で暖房負荷の大小を判定するよりも、無駄に冷媒の加熱をさせることを防ぐことができる。このため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第１発明の空気調和装置では、制御部が、空調対象空間の温度および外気温度が第１条件を満たすか否かの判定、および、目標設定温度と空調対象空間の温度との温度差が第２所定条件を満たすか否かの判定、によって空調対象空間の暖房負荷の大小、または、デフロスト運転に対する負荷の大小を判定している。したがって、制御部は、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。
　第２発明の空気調和装置では、磁性体材料を含んでいる部分を対象として、磁界発生部が磁界を生じさせるため、電磁誘導による発熱効率を効率的に行うことが可能になる。

　第３発明の空気調和装置では、制御部は、暖房運転の起動時およびデフロスト運転時において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。
　第４発明の空気調和装置では、制御部は、暖房運転の起動時、または、デフロスト運転時において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房運転起動時の場合には暖房負荷に対する負荷が大きい場合にのみ、暖房運転の補助加熱を行うことができ、暖房運転の起動を迅速にすることができる。また、デフロスト運転の場合にはデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に飲み、デフロスト運転の補助加熱を行うことができ、デフロスト運転にかかる時間を短縮することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　第５発明の空気調和装置では、制御部は、暖房運転の起動時を除く暖房運転時（すなわち、定常暖房運転時）において、暖房負荷が大きく電磁誘導加熱ユニットによる冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニットを作動させることができる。このため、暖房負荷が大きい場合に、迅速に空調対象空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニットを作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。
　第６発明の空気調和装置では、制御部が、定常暖房運転時には、暖房運転の起動時よりも狭い温度条件において判定することにより、暖房運転の起動時と定常暖房運転時とが同じ温度領域で暖房負荷の大小を判定するよりも、無駄に冷媒の加熱をさせることを防ぐことができる。このため、エネルギー消費を低減させることができる。

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冷媒回路図。 正面側から視た室外機の外観斜視図。 背面側から視た室外機の外観斜視図。 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の斜視図。 底板および機械室のみを残した室外機の平面図。 電磁誘導加熱ユニットの断面図。 暖房運転の許可条件、起動時および除霜運転時における電磁誘導加熱ユニット作動許可条件、定常暖房運転時における電磁誘導加熱ユニット作動許可条件を、外気温度および室内温度の関係による温度領域により表した図。

　以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　＜空気調和装置＞
　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。
　室外機２は、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、電動膨張弁２４、アキュームレータ２５、室外ファン２６、ホットガスバイパス弁２７、キャピラリーチューブ２８および電磁誘導加熱ユニット６を収容している。室内機４は、室内熱交換器４１および室内ファン４２を収容している。

　冷媒回路１０は、吐出管１０ａ、ガス管１０ｂ、液管１０ｃ、室外側液管１０ｄ、室外側ガス管１０ｅ、アキューム管１０ｆ、吸入管１０ｇ、及びホットガスバイパス１０ｈを有している。
　吐出管１０ａは、圧縮機２１と四路切換弁２２とを接続している。ガス管１０ｂは、四路切換弁２２と室内熱交換器４１とを接続している。液管１０ｃは、室内熱交換器４１と電動膨張弁２４とを接続している。室外側液管１０ｄは、電動膨張弁２４と室外熱交換器２３とを接続している。室外側ガス管１０ｅは、室外熱交換器２３と四路切換弁２２とを接続している。
　アキューム管１０ｆは、四路切換弁２２とアキュームレータ２５とを接続している。電磁誘導加熱ユニット６は、アキューム管１０ｆの一部分に取り付けられている。アキューム管１０ｆのうち、少なくとも電磁誘導加熱ユニット６によって覆われている被加熱部分は、銅管の周囲をステンレス鋼管が覆っている。冷媒回路１０を構成する配管のうち、そのステンレス鋼管以外の部分は銅管である。

　吸入管１０ｇは、アキュームレータ２５と圧縮機２１の吸入側とを接続している。ホットガスバイパス１０ｈは、吐出管１０ａの途中に設けられた分岐点Ａ１と室外側液管１０ｄの途中に設けられた分岐点Ｄ１とを接続している。
　ホットガスバイパス１０ｈは、途中にホットガスバイバス弁２７が配置されている。制御部１１は、ホットガスバイバス弁２７を開閉して、ホットガスバイパス１０ｈを冷媒の流通を許容する状態と許容しない状態とに切換える。また、ホットガスバイパス弁２７の下流側には、冷媒の流通路の断面積を減じるキャピラリ２８が設けられており、除霜運転時、室外熱交換器２３を流通する冷媒とホットガスバイパス１０ｈを流通する冷媒との割合が一定に保たれている。
　四路切換弁２２は、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切り替えることができる。図１では、暖房運転を行うための接続状態を実線で示し、冷房運転を行うための接続状態を点線で示している。暖房運転時、室内熱交換器４１は凝縮器として、室外熱交換器２３は蒸発器として機能する。冷房運転時、室外熱交換器２３は凝縮器として、室内熱交換器４１は蒸発器として機能する。

　室外熱交換器２３の近傍には、室外熱交換器２３に室外空気を送る室外ファン２６が設けられている。室内熱交換器４１の近傍には、室内熱交換器４１に室内空気を送る室内ファン４２が設けられている。
　また、室外ユニット２および室内ユニットには、各種のセンサが設けられている。
　具体的には、室外ユニット２には、圧縮機２１の吐出圧力（すなわち、高圧圧力Ｐｈ）を検出する吐出圧力センサＰ１と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄを検出する吐出温度センサＴ２１と、室外熱交換器２３の液側には液状態または気液二相状態の冷媒の温度を検出する第１液側温度センサＴ２２と、室外熱交換器２３の温度（すなわち、室外熱交温度Ｔｍ）を検出する室外熱交センサＴ２３と、アキュムレータ２４の入口温度（すなわち、吸入温度Ｔｓ）を検出する入口温度センサＴ２５とが設けられている。また、室外ユニット２の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度（すなわち、外気温度Ｔａ）を検出する室外温度センサＴ２４が設けられている。

　また、室内ユニット４には、室内熱交換器４２の液側に、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度または冷房運転時における蒸発温度に対応する冷媒温度）を検出する第２液側温度センサＴ４１が設けられている。室内ユニット４の室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度Ｔｒ）を検出する室内温度センサＴ４２が設けられている。本実施形態において、吐出温度センサＴ２１、第１液側温度センサＴ２２、室外熱交温度センサＴ２３、室外温度センサＴ２４、入口温度センサＴ２５、第２液側温度センサＴ４１、および室内温度センサＴ４２は、サーミスタからなる。
　制御部１１は、室外制御部１１ａと室内制御部１１ｂとを有している。室外制御部１１ａと室内制御部１１ｂとは通信線１１ａによって接続されている。そして、室外制御部１１ａは室外機２内に配置される機器を制御し、室内制御部１１ｂは室内機４内に配置されている機器を制御する。そして、制御部１１は、各種センサＰ１、Ｔ２１～Ｔ２５、Ｔ４１、Ｔ４２の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器および弁６、２１、２２、２４、２６、４２を制御することができるように接続されている。

　（室外機の外観）
　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。
　（室外機の内部）
　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。

　（室外機の底板近傍の構造）
　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。
　（電磁誘導加熱ユニット）
　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。

　電磁誘導加熱ユニット６は、先ずアキューム管１０ｆに位置決めされ、次に上端近傍が第１六角ナット６１によって固定され、最後に下端近傍が第２六角ナット６６によって固定される。
　コイル６８は、ボビン本体６５の外側においてアキューム管１０ｆの延びる方向を軸方向として螺旋状に巻き付けられている。コイル６８は、フェライトケース７１の内側に収容されている。フェライトケース７１は、第１フェライト部９８及び第２フェライト部９９をさらに収容している。
　第１フェライト部９８は、透磁率の高いフェライトによって成形されており、コイル６８に電流を流した際に、ステンレス鋼管１００ｆ以外の部分にも生じる磁束を集めて磁束の通り道を形成する。第１フェライト部９８は、フェライトケース７１の両端側に位置する。

　第２フェライト部９９についても、配置位置および形状は第１フェライト部９８と異なるが、機能は第１フェライト部９８と同様であり、フェライトケース７１の収容部のうちボビン本体６５の外側近傍の位置に配置される。
　＜空気調和装置の動作＞
　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）
　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。

　圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器２３で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器２３を通過した冷媒は、膨張弁２４を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器４１で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒との熱交換によって温度低下した室内空気は、空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器４１を通過した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて圧縮される。
　（暖房運転）
　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。
　圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、室内熱交換器４１で室内空気と熱交換して凝縮する。そして、冷媒との熱交換によって温度上昇した室内空気は、空調対象空間に吹き出される。凝縮した冷媒は、膨張弁２４を通過する際に減圧された後、室外熱交換器２３で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器２３を通過した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて圧縮される。

　暖房運転の起動時、特に、圧縮機２１が十分に暖まっていないとき、電磁誘導加熱ユニット６が冷媒を加熱することによって起動時の能力不足を補うことができる。
　（除霜運転）
　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。
　圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器２３で室外空気と熱交換して凝縮する。その冷媒からの放熱によって、室外熱交換器２３を覆う霜、或は氷が融かされる。凝縮した冷媒は、膨張弁２４を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器４１で室内空気と熱交換して蒸発する。このとき、室内ファン４２は停止している。なぜなら、室内ファン４２が稼動すると、空調対象空間に冷やされた空気が吹き出されて快適性を損なうからである。そして、室内熱交換器４１を通過した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて圧縮される。

　また、除霜運転時、電磁誘導加熱ユニット６がアキューム管１０ｆを加熱することによって、圧縮機２１は暖められた冷媒を圧縮することができる。その結果、圧縮機２１から吐出するガス冷媒の温度が上昇し、霜を融かすために必要な時間が短縮する。さらに、除霜運転から暖房運転への復帰が早まる。
　また、除霜運転時、ホットガスバイパス１０ｈにも圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒が流される。室外機２の底板２ｂ上に氷が成長している場合でも、その氷はホットガスバイパス１０ｈを通る冷媒からの放熱によって融かされる。そのとき発生した水は、排水口８６ａ～８６ｅから排水される。また、排水口８６ａ～８６ｅもホットガスバイパス１０ｈによって加熱されるので、排水口８６ａ～８６ｅが凍結によって塞がれることは防止される。

　＜電磁誘導加熱ユニットの作動許可条件＞
　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。
　ところで、本実施形態の空気調和装置１による暖房運転は、図７の実線で囲まれた温度条件において行われることになる。ここで、図７は、暖房運転の許可条件、起動時および除霜運転時における電磁誘導加熱ユニット作動許可条件、定常暖房運転時における電磁誘導加熱ユニット作動許可条件を、外気温度および室内温度の関係による温度領域により表した図である。なお、暖房運転の許可条件は、外気温度Ｔａが高く、かつ、室内温度Ｔｒが低い場合（例えば、外気温度Ｔａが１５℃であって、室内温度Ｔｒが１０℃であるような場合）に、暖房運転を許可せずにその温度領域が図７上において四角形が欠けて五角形の形状になっている。このように、暖房運転の許可領域が欠けている理由は、欠けた領域は、外気温度Ｔａが高く、かつ、室内温度Ｔｒが低い場合であるため、暖房運転せずに外気をそのまま取り入れることにより室内温度Ｔｒを上昇させることができる。したがって、このような温度領域において暖房運転を許可することにより、エネルギー消費を抑えることができるためである。

　以下に、図７に基づいて、暖房運転の起動時またはデフロスト運転時と、定常暖房運転時とに分けて、電磁誘導加熱ユニットの作動許可条件について説明する。
　（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）
　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ける作動許可条件）
　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。
　＜特徴＞
　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。

　また、空気調和装置１では、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℃、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（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、暖房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。
　このように、制御部１１が、室内空間の暖房負荷の大小、または、デフロスト運転に対する負荷の大小を判定している。また、制御部１１は、暖房運転時においては、その起動時と、定常暖房運転時とにおいて暖房負荷の大小を判定する条件を分けている。したがって、制御部１１は、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きく電磁誘導加熱ユニット６による冷媒の加熱が必要な時にのみ、電磁誘導加熱ユニット６を作動させることができる。このため、暖房負荷またはデフロスト運転に対する負荷が大きい場合に、迅速に室内空間を暖房運転することができ、ユーザにとって快適な空間を提供することができる。また、無駄に電磁誘導加熱ユニット６を作動させないため、エネルギー消費を低減させることができる。

　＜変形例＞
　（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。
　（２）
　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。

　本発明によれば、寒冷地向け空気調和装置に有用である。

１　　　　　空気調和装置
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）

特開平６―２６６９６号公報

Claims (6)

1. 　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、
   を備える空気調和装置（１）。
2. 　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）。
3. 　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る、
   請求項１または２に記載の空気調和装置。
4. 　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３に記載の空気調和装置。
5. 　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する、
   請求項３または４に記載の空気調和装置。
6. 　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、
   請求項５に記載の空気調和装置。

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