JP2017227413A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷凍サイクルを停止しないでパワー半導体素子の結露の発生を抑制することができる新規な空気調和機を提供することにある。
【解決手段】冷房運転モードでは冷媒の温度がそれほど低温でないので放熱筐体31を「冷媒冷却」で冷却し、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒が低温であるので「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器20を通過した空気による「空気冷却」で放熱筐体31の冷却を行う。結露の発生の恐れが少なくなると共に、冷凍サイクルを停止しないため、空気調和機としての機能を維持できる。
【選択図】図1
【解決手段】冷房運転モードでは冷媒の温度がそれほど低温でないので放熱筐体31を「冷媒冷却」で冷却し、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒が低温であるので「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器20を通過した空気による「空気冷却」で放熱筐体31の冷却を行う。結露の発生の恐れが少なくなると共に、冷凍サイクルを停止しないため、空気調和機としての機能を維持できる。
【選択図】図1
Description
本発明は空気調和機に係り、特に室外ユニットに圧縮機の制御装置を配置した空気調和機に関するものである。
冷凍サイクルを使用した空気調和機では、室外ユニットに設けられた圧縮機を駆動する電動機の運転状態を制御するためのインバータ回路等の電力供給回路(以下、電力変換回路と表記する)が設けられている。一般的に、電動機を制御する電力変換回路には高熱を生ずるMOSFETやIGBTのようなパワー半導体素子が用いられている。
そして、従来の空気調和機では、このパワー半導体素子が正常に動作する動作温度よりも高温にならないように、パワー半導体素子を冷却する冷却手段が設けられている。このような冷却手段としては、パワー半導体素子をアルミニウム合金等の金属製の放熱筐体に取り付け、放熱筐体内部に配管を配置して冷凍サイクルで生成される低温の冷媒を流してパワー半導体素子を冷却するものが知られている。
ところが、冷凍サイクルで生成される低温の冷媒によってパワー半導体素子を冷却する方法(以下、この冷却方法を「冷媒冷却」と表記する)においては、冷媒の温度がかなり低温になって熱を奪いすぎると、放熱筐体や、パワー半導体素子の金属基板に結露が発生するようになる。結露が発生すると電力変換回路に故障が発生する恐れが高くなり好ましくないものである。
そこで、結露が発生する時の対応策として、特開2014−129960号公報(特許文献1)に示すような空気調和機が提案されている。この特許文献1にある空気調和機では、冷却器の温度と外気温度を検出する温度センサを設け、この温度センサから得られる冷却器の温度と外気温度によって結露発生の有無を判定しており、結露が発生すると判定されると圧縮機の運転を停止して、冷媒の循環を止めることで結露を防止している。また、これに加えて冷却器の上流側に設けた開閉手段を閉じることによって冷媒の循環を遮断しているものである。
ところで、特許文献1に記載の空気調和機においては、結露が発生する状況になると、圧縮機の運転を停止して結露の原因となる冷媒の循環を停止することで結露を防止するようなシステムとなっている。このため、冷凍サイクルによる冷媒の循環が停止されるようになるため、空気調和機として機能しなくなり空気調和機としての快適性の提供機能が喪失されることになる。
また、ヒートポンプ方式の空気調和機においては、冷房運転モード、暖房運転モード、除霜運転モードといった様々な運転モードが存在し、運転モードに対応してパワー半導体素子を冷却する冷媒の温度が異なるものである。一般的には、室外ユニットの熱交換器から供給され放熱筐体を冷却する冷媒の温度は、冷房運転モード⇒暖房運転モード⇒除霜運転モードの順に相対的に低くなる。尚、除霜運転モードでは温度が高い冷媒(ホットガス)で室外熱交換器の除霜を行うが、この時の冷媒は氷結した室外熱交換器を通過するため、冷媒の温度がかなり低くなっており、放熱筐体の配管温度が露点温度以下となることがある。
したがって、暖房運転モード、除霜運転モードの時には結露の恐れが高くなるため、「冷媒冷却」方式を採用する場合、空気調和機の各運転モードも考慮して結露の発生を抑制することが必要である。
本発明の目的は、冷凍サイクルを停止しないで電力変換回路の結露の発生を抑制することができる新規な空気調和機を提供することにある。
本発明の特徴は、電力変換回路の冷却を、冷房運転モードでは「冷媒冷却」で行い、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」で行う、ところにある。
本発明によれば、電力変換回路の冷却を、冷房運転モードでは冷媒の温度がそれほど低温でないので「冷媒冷却」で行い、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒が低温のため「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」で行うので、結露の発生の恐れが少なくなる。更に冷凍サイクルを停止しないため、空気調和機としての働きを維持できるので快適性の提供機能が喪失されることがなくなるものである。
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
本発明の実施形態になる空気調和機の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態になる空気調和機のシステム構成を示しているが、先ず一般的な空気調和機の構成について説明する。
空気調和機10は、室外ユニット11、室内ユニット12、室外ユニット11と室内ユニット12とを接続する接続配管(ガス配管13、液配管14)から構成されている。
室外ユニット11は、冷媒を圧縮する可変容量式の圧縮機15と、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁16と、蒸発器で蒸発しきれなかった冷媒液を分離するアキュムレータ17と、冷媒を減圧する室外膨張弁18と、室外送風ファン19から送られてきた外気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器20と、室外熱交換器20を流れる冷媒を分流または合流させる冷媒分流器21及びヘッダ管22と、ガス阻止弁23、液阻止弁24とから構成されている。室外送風ファン19を除く構成要素は冷媒が流れる室外配管によって接続されている。
また、室内ユニット12は、冷媒を減圧する室内膨張弁25と、室内送風ファン26から送られてきた室内空気と冷媒とを熱交換させる室内熱交換器27と、室内熱交換器27を流れる冷媒を分流または合流させる冷媒分流器28及びヘッダ管29とから構成されている。室内送風ファン26を除く構成要素は冷媒が流れる室内配管によって接続されている。
冷房運転時に、室内熱交換器27は蒸発器、室外熱交換器20は凝縮器として機能する。冷媒は、実線矢印で示すように、圧縮機15によって圧縮され、高圧高温のガス状態で吐出された後、四方弁16を経て、ヘッダ管22で分流し、室外熱交換器20へ流れる。室外熱交換器20内で、冷媒は室外ファン19から送られてきた外気に熱を放出し、高圧中温の液状態となってから、冷媒分流器221で合流する。
そして、冷媒は室外膨張弁18、液配管14、室内膨張弁25を通過して減圧され、低圧低温の気液二相状態に変化した後、冷媒分流器28で分流し、室内熱交換器27へ流れる。室内熱交換器27内で、冷媒は室内ファン26から送られてきた室内空気から熱を奪って蒸発し、低圧中温のガス状態となってから、ヘッダ管29で合流し、ガス配管13と四方弁16とアキュムレータ17を経て、再び圧縮機15に戻る。
その一方で、四方弁16によって冷媒の流れ方向を切り替えると、暖房運転となる。この場合、室内熱交換器27は凝縮器、室外熱交換器20は蒸発器として機能する。冷媒は、点線矢印で示すように、圧縮機15、四方弁16、ガス配管13、ヘッダ管29、室内熱交換器27に流れる。室内熱交換器27内で、冷媒は室内ファン26から送られてきた室内空気に熱を与え、冷媒分流器28、室内膨張弁25、液配管14へと流れる。
更に、冷媒は、室外ユニット11に流れて室外膨張弁18で減圧され、冷媒分流器21で分流されて室外熱交換器20に流れる。冷媒は、室外熱交換器20で室外ファン19から送られてきた外気から熱を奪って蒸発し、ヘッダ管22、四方弁16、アキュムレータ17を通って圧縮機15に戻る。
このような空気調和機の構成と動作は良く知られているので、これ以上の説明は省略する。
次に、本実施形態の特徴的な構成について説明する。本実施形態では、室外熱交換器20と室外膨張弁18の間の室外配管から分岐して、室内膨張弁25に接続される冷媒冷却用配管30が新たに設けられている。冷媒冷却用配管30の途中には放熱筐体31が設けられており、この放熱筐体31の内部には冷媒冷却用配管30の一部が配置されている。したがって、冷媒冷却用配管30は放熱筐体31の熱を奪って冷媒冷却用配管30を流れる冷媒に熱を移動させることができる。
ここで、冷媒冷却用配管30と放熱筐体31は室外ユニット11内に設けられているので、冷媒冷却用配管30の長さをできるだけ短くすることができる。しかも室外ユニット11として一体化されているので、製造、組み立てが容易であり、また、保守管理も容易にできるので取扱性が優れたものとなる。
放熱筐体31は、例えばアルミニウム合金等の金属製であり、表面に電力変換回路を構成するパワー半導体素子や制御素子等が、金属基板を介して熱的に接続されている。放熱筐体31は周知の電気箱に収納されている。放熱筐体31については、図2〜図4を用いて説明する。
放熱筐体31と室外熱交換器20の間の冷媒冷却用配管30には、電気的に制御される開閉弁(電磁開閉弁)32が配置されており、冷房運転モードのときに開くように構成されている。したがって、冷房運転モードの場合に限って冷媒は放熱筐体31に流れることができるものである。
また、放熱筐体31と室内膨張弁25の間の冷媒冷却用配管30には、逆止弁33が配置されており、この逆止弁33は、冷房運転モードのときに放熱筐体31から室内膨張弁25への冷媒の流れを許すように、圧力差によって開くものである。したがって、冷房運転モードの場合に限って冷媒は室内膨張弁25側に流れることができるものである。
尚、逆止弁33と室内膨張弁25の間の室外配管(冷媒冷却配管30でもある)には液阻止弁24が配置されており、液阻止弁24は、逆止弁33と室外膨張弁18に接続されている。したがって、液阻止弁24と室外膨張弁18の間の室外配管に冷媒冷却用配管30が接続されている形になっている。加えて、室外膨張弁18は冷媒冷却用配管30とは別の室外配管で室外熱交換器20と接続されている。
したがって、冷房運転モードでは、図示しない制御装置からの信号で開閉弁32が開かれることによって、室外熱交換器20からの冷媒は実線矢印に示すように、室外膨張弁18側に流れる冷媒の他に、冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れる冷媒に分流されるものである。室外膨張弁18側に流れる冷媒と冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れる冷媒は、液阻止弁24の前で合流して正規の冷媒の流れとなる。
冷房運転モードにおいては、室外熱交換器20から冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れる冷媒の温度は約40°C程度になる。したがって、パワー半導体素子からの熱を充分に奪うことが可能である。しかも、冷媒の温度が40°Cと高いので結露の発生は生じないものである。
一方、暖房運転モードでは、開閉弁32が閉じられ、また、逆止弁33によって、室内熱交換器27からの冷媒は破線矢印に示すように、室内膨張弁25、液阻止弁24、室外膨張弁18に流れるので、放熱筐体31には冷媒が流れることがないものである。暖房運転モードでは室外熱交換器20を流れる冷媒は結露を発生することができる程度に低温であるが、冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れないため、結露を発生することはないものである。尚、パワー半導体素子の冷却は、室外熱交換器20を通過した冷風が供給されるようになっているので、パワー半導体素子からの熱を充分奪うことが可能である。これの構成については後述する。
更に、除霜運転モードでは、冷房運転と同様の冷凍サイクルを形成するため、冷房運転モードと同様に、本来は開閉弁32が開かれることによって、室外熱交換器20からの冷媒は実線矢印に示すように、室外膨張弁18側に流れる冷媒の他に、冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れる冷媒に分流される。
しかしながら、除霜運転モードでは、氷結した室外熱交換器20を通過するため、冷媒の温度はかなり低くなっており、実機で確認した結果、放熱筐体31の冷媒冷却配管30の温度が露点温度以下となることが往々にして生じることが判明した。このため、放熱筐体31に結露が発生する恐れが高くなる。
本実施形態においては、除霜運転モードでは開閉弁32が閉じられるように制御されるので、室外熱交換器20からの冷媒は室外膨張弁18側に全て流れ、放熱筐体31には冷媒が流れることがないものである。上述のように、除霜運転モードでは室外熱交換器20から流れる冷媒は、結露を発生することができる程度に低温であるが、冷媒冷却配管30を通って放熱筐体31に流れないため、結露を発生することはないものである。暖房運転モードと同様に、パワー半導体素子の冷却は、室外熱交換器20を通過した冷風が供給されるようになっているので、パワー半導体素子からの熱を充分に奪うことが可能である。
更に、いずれの運転モードにおいても冷凍サイクルを停止することなく、正規の運転モードを継続することができるので、空気調和機としての快適性を提供するという機能が喪失されることがなくなるものである。
次に、電気箱の配置位置と放熱筐体31の構成について、図2〜図4に基づき説明する。図2は室外熱交換器20と電気箱の配置関係を示し、図3、図4は放熱筐体31の概略の構成を示している。
図2において、電気箱34は、室外熱交換器20の熱交換フィン本体35の内側領域に配置されている。この内側領域は、熱交換フィン本体35で熱交換された空気が流れる領域である。したがって、熱交換フィン本体35で熱交換された空気は、電気箱34が配置された内側領域の空間に流れ込んで電気箱34を冷却することになる。特に、暖房運転モードや除霜運転モードでは、熱交換された空気の温度は低く冷風となっているので、パワー半導体素子からの熱を充分に奪うことが可能である。
図3、図4は放熱筐体31を示しており、電気箱34に収納されているものである。放熱筐体31の上面には電力変換回路を構成するパワー半導体素子36が金属基板を介して固定されており、更にその周囲に放熱フィン37が植立されている。この放熱フィン37は冷却効果を高めるために設けられているものであり、放熱フィン37から放熱された熱は電気箱35に伝わり、更に電気箱35に吹き付けられた冷風によって奪われる構成となっている。
また、放熱筐体31の内部には冷媒冷却管30が配置されており、冷媒は入口38inから流入し、放熱筐体31を冷却した後に出口38outから流出するものである。したがって、パワー半導体素子36の熱は放熱筐体31を介して冷媒冷却配管30を流れる冷媒によって奪われるようになっている。
ここで、図3、図4に示す例では放熱筐体31が電気箱34の内部に配置されている構成であるが、更に放熱筐体31の放熱性を高めた構成を図6に基づき説明する。尚、図3、図4と同じ参照番号は同じ構成部品、形態であるので説明は省略する。
図6において、室外熱交換器35の内側には電気箱34と放熱筐体31が配置されている。電気箱34と室外熱交換器35の間に位置する電気箱34の外側面には放熱筐体31が取り付けられている。放熱筐体31は、電気箱34を形成する箱体壁面の外部である外側面と、内部である内側面に露出している。
そして、パワー半導体素子36は電気箱34の内部に位置する放熱筐体34の内側面に固定されている。この場合、放熱筐体34とパワー半導体素子36は、電気的絶縁性を備え、且つ熱伝導性が高い接着剤や接着フィルム等で固定されている。
更に、パワー半導体素子36は、電気箱34内に配置されている回路基板39に接続されている。回路基板39には、パワー半導体素子36を制御するマイクロコンピュータやロジック回路が実装されており、パワー半導体素子36、マイクロコンピュータ、ロジック回路等で電力変換回路を構成している。
したがって、パワー半導体素子36や回路基板39が電気箱34に収納されているため、雨水等の侵入や、異物の侵入に対して有利な構成となっている。尚、図6の構成では、電気箱34の内部に位置する放熱筐体31から離間して回路基板39が配置されているが、電気箱34の内部に露出する放熱筐体31に収納凹部を形成し、この収納凹部にパワー半導体素子36を収納し、更にこの収納凹部を覆うように回路基板39を放熱筐体31に固定することも可能である。
また、電気箱34の外部に位置する放熱位筐体34の外側面には、放熱フィン37が植立するように形成されており、室外熱交換器35を通過した空気(冷風)によって熱交換されるようになっている。したがって、パワー半導体素子36によって発生した熱は、放熱筐体31、放熱フィン37、室外熱交換器35を通過した空気へと流れるので、図3、図4に示したものより放熱性能が高いものとなる。
このように本実施形態では、電力変換回路の冷却を、冷房運転モードでは冷媒の温度がそれほど低温でないので「冷媒冷却」で行い、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒が低温であるので「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」で行うようにしている。
これによれば、冷房運転モードでは「冷媒冷却」を行い、暖房運転モード、或いは除霜運転モードでは、室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」を行うので結露の発生の恐れが少なくなる。
また、特許文献1のように冷凍サイクルを停止しないため、空気調和機としての働きを維持できるので快適性の提供機能が喪失されることがなくなるものである。
更に、冷媒冷却用配管と放熱筐体は室外ユニット内に設けられているので、冷媒冷却用配管の長さをできるだけ短くすることができる。しかも室外ユニットとして一体化されているので、製造、組み立てが容易であり、また、保守管理も容易にできるので取扱性が優れたものとなる。
次に、上述した開閉弁32の動作を含む冷凍サイクルの本実施形態に関係する制御フローを図5に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、このフローチャートは、空気調和機の制御フローのなかで、所定の時間タイミングで繰り返し実行されるものである。
≪ステップS50≫
ステップS50では運転モードの検出が実行される。運転モードは、冷房運転モード、暖房運転モード、除霜運転モードのいずれかを検出するものである。この運転モードの検出が終了するとステップS51に移行する。
ステップS50では運転モードの検出が実行される。運転モードは、冷房運転モード、暖房運転モード、除霜運転モードのいずれかを検出するものである。この運転モードの検出が終了するとステップS51に移行する。
≪ステップS51≫
ステップS51では、運転モードの判断が実行される。運転モードは、冷房運転モード、暖房運転モード、除霜運転モードのいずれかを判断するものである。ここで、「冷媒冷却」を行うのは冷房運転モードであり、「空気冷却」を行うのは暖房運転モードと除霜運転モードであるので、ステップS51では冷房運転モードかどうかの判断を行なっている。冷房運転モードと判断されるとステップS52に移行し、暖房運転モード或いは除霜運転モードであればステップS56に移行する。
ステップS51では、運転モードの判断が実行される。運転モードは、冷房運転モード、暖房運転モード、除霜運転モードのいずれかを判断するものである。ここで、「冷媒冷却」を行うのは冷房運転モードであり、「空気冷却」を行うのは暖房運転モードと除霜運転モードであるので、ステップS51では冷房運転モードかどうかの判断を行なっている。冷房運転モードと判断されるとステップS52に移行し、暖房運転モード或いは除霜運転モードであればステップS56に移行する。
≪ステップS52≫
ステップS51で冷房運転モードと判断されると、ステップS52では「冷媒冷却」中かどうかを判断している。上述したように、「冷媒冷却」は冷房運転モードで行われるものであり、以下に述べる冷媒冷却フラグに「1」が立っているどうかで判断することができる。冷媒冷却フラグが「1」でなければステップS53に移行し、冷媒冷却フラグが「1」であればステップS55に移行する。
ステップS51で冷房運転モードと判断されると、ステップS52では「冷媒冷却」中かどうかを判断している。上述したように、「冷媒冷却」は冷房運転モードで行われるものであり、以下に述べる冷媒冷却フラグに「1」が立っているどうかで判断することができる。冷媒冷却フラグが「1」でなければステップS53に移行し、冷媒冷却フラグが「1」であればステップS55に移行する。
≪ステップS53≫
ステップS52で冷媒冷却フラグが「1」でなければ、冷房運転モードであるにも関わらず「冷媒冷却」が行われていないことになる。したがって、ステップS53では、冷房運転モードであるので開閉弁32を開いて、室外熱交換器20からの冷媒を、冷媒冷却配管30を介して冷媒を放熱筐体31に流して「冷媒冷却」を実行する。「冷媒冷却」の詳細は上述した通りである。
ステップS52で冷媒冷却フラグが「1」でなければ、冷房運転モードであるにも関わらず「冷媒冷却」が行われていないことになる。したがって、ステップS53では、冷房運転モードであるので開閉弁32を開いて、室外熱交換器20からの冷媒を、冷媒冷却配管30を介して冷媒を放熱筐体31に流して「冷媒冷却」を実行する。「冷媒冷却」の詳細は上述した通りである。
≪ステップS54≫
ステップ53で開閉弁32を開くと、ステップS54に移行して冷媒冷却フラグに「1」を立て、エンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。ここで、開閉弁32は開かれて「冷媒冷却」が継続しているものである。
ステップ53で開閉弁32を開くと、ステップS54に移行して冷媒冷却フラグに「1」を立て、エンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。ここで、開閉弁32は開かれて「冷媒冷却」が継続しているものである。
上述した起動タイミングに続いて次の起動タイミングが到来すると、再び各制御ステップが実行されるが、冷房運転モードが継続されているので、ステップS50、S51では冷房運転モードと判断してステップS52に至る。ここで、前の起動タイミングのステップS54で冷媒冷却フラグに「1」が立っているので、ステップS52ではステップS55に移行する判断を行う。
≪ステップS55≫
ステップS55では、冷房運転モードが継続されているので「冷媒冷却」の動作を継続する動作を実行してエンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。
ステップS55では、冷房運転モードが継続されているので「冷媒冷却」の動作を継続する動作を実行してエンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。
一方、運転モードが暖房運転モード、或いは除霜運転モードの場合は以下の動作を行うことになる。
≪ステップS56≫
冷房運転モードと同様に、ステップS50では運転モードの検出が実行され、ステップS51では、運転モードの判断が実行される。現時点で暖房運転モード或いは除霜運転モードであるのでステップS56に移行する。
冷房運転モードと同様に、ステップS50では運転モードの検出が実行され、ステップS51では、運転モードの判断が実行される。現時点で暖房運転モード或いは除霜運転モードであるのでステップS56に移行する。
ステップS51で暖房運転モード或いは除霜運転モードと判定されると、ステップS56では、「空気冷却」中かどうかを判断している。上述したように、「空気冷却」は暖房運転モード或いは除霜運転モードで行われるものであり、以下に述べる空気冷却フラグに「1」が立っているどうかで判断することができる。空気冷却フラグが「1」でなければステップS57に移行し、空気冷却フラグが「1」であればステップS59に移行する。
≪ステップS57≫
ステップS56で空気冷却フラグが「1」でなければ、暖房運転モード或いは除霜運転モードであるにも関わらず「空気冷却」が行われていないことになる。したがって、ステップS57では暖房運転モード或いは除霜運転モードであるので、開閉弁32を閉じて冷媒冷却配管30から冷媒を放熱筐体31に流すのを停止して「空気冷却」を実行する。「空気冷却」の詳細は上述した通りである。
ステップS56で空気冷却フラグが「1」でなければ、暖房運転モード或いは除霜運転モードであるにも関わらず「空気冷却」が行われていないことになる。したがって、ステップS57では暖房運転モード或いは除霜運転モードであるので、開閉弁32を閉じて冷媒冷却配管30から冷媒を放熱筐体31に流すのを停止して「空気冷却」を実行する。「空気冷却」の詳細は上述した通りである。
≪ステップS58≫
ステップ57で開閉弁32を閉じると、ステップS58に移行して空気冷却フラグに「1」を立て、エンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。ここで、開閉弁32は閉じられて「空気冷却」が継続しているものである。
ステップ57で開閉弁32を閉じると、ステップS58に移行して空気冷却フラグに「1」を立て、エンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。ここで、開閉弁32は閉じられて「空気冷却」が継続しているものである。
この起動タイミングに続いて次の起動タイミングが到来すると、再び上述した制御ステップが実行されるが、暖房運転モード或いは除霜運転モードが継続されているので、ステップS50、S51では暖房運転モード或いは除霜運転モードと判定してステップS56に至る。ここで、前の起動タイミングで空気冷却フラグに「1」が立っているので、ステップS56ではステップS59に移行することになる。
≪ステップS59≫
ステップS59では、暖房運転モード或いは除霜運転モードが継続されているので「空気冷却」の動作を継続してエンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。
ステップS59では、暖房運転モード或いは除霜運転モードが継続されているので「空気冷却」の動作を継続してエンドに抜けて処理を終了し、次の起動タイミングを待つことになる。
このような制御ステップを実行して、本実施形態においては、冷房運転モードでは「冷媒冷却」で電力変換回路の冷却を行い、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」で電力変換回路の冷却を行うものである。
以上述べた通り、本発明では冷房運転モードでは冷媒の温度がそれほど低温でないので放熱筐体を「冷媒冷却」で冷却し、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒が低温であるので「冷媒冷却」ではなく、室外熱交換器を通過した空気による「空気冷却」で放熱筐体の冷却を行うようにした。これによれば、結露の発生の恐れが少なくなると共に、冷凍サイクルを停止しないため、空気調和機としての機能を維持できるものである。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
10…空気調和機、11…室外ユニット、12…室内ユニット、13…配管、14…配管、15…圧縮機、16…四方弁、17…アキュムレータ、18…室外膨張弁、19…室外ファン、20…室外熱交換器、21…冷媒分流器、22…ヘッダ管、23…ガス阻止弁、24………液阻止弁、25…室内膨張弁、26…室内ファン、27…室内熱交換器、28…冷媒分流器、29…ヘッダ管、30…冷媒冷却配管、31…放熱筐体、32…開閉弁、33…逆止弁、34…電気箱、35…熱交換フィン本体、36…パワー半導体素子、37…放熱フィン。
Claims (8)
- 冷媒が流れる室内配管によって接続された室内熱交換器、室内膨張弁を備えた室内ユニットと、冷媒が流れる室外配管によって接続された室外熱交換器、室外膨張弁、圧縮機を備えた室外ユニットと、前記室内ユニットの前記室内配管と前記室内ユニットの前記室外配管を接続配管で夫々接続した空気調和機において、
前記室外熱交換器で熱交換された空気が通過する領域内に、前記圧縮機を駆動する電動機を制御する電力供給回路を設けた放熱筐体を配置すると共に、
前記室外配管とは別に前記室外熱交換器と接続された冷媒冷却配管を前記放熱筐体に接続して、前記放熱筐体を冷媒で冷却可能にし、
前記冷媒冷却配管に、冷房運転モードでは前記室外熱交換器で熱交換された冷媒を前記放熱筐体に向けて流し、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒を前記放熱筐体に流すのを阻止する、開閉弁を配置した
ことを特徴とする空気調和機。 - 請求項1に記載の空気調和機において、
前記冷媒冷却配管は前記室外熱交換器と前記室内膨張弁を接続すると共に、前記放熱筐体が前記冷媒冷却配管の途中に熱的に接続されるように配置されていることを特徴とする空気調和機。 - 請求項2に記載の空気調和機において、
前記室外熱交換器と前記放熱筐体の間の前記冷媒冷却配管の途中に、前記開閉弁が設けられていることを特徴とする空気調和機。 - 請求項3に記載の空気調和機において、
前記放熱筐体と前記室内膨張弁の間の前記冷媒冷却配管の途中に、前記放熱筐体から前記室内膨張弁への冷媒の流れを許す逆止弁が設けられていることを特徴とする空気調和機。 - 請求項4に記載の空気調和機において、
前記逆止弁と前記室内膨張弁の間の前記冷媒冷却配管に液阻止弁が設けられていることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の空気調和機において、
前記室外熱交換器で熱交換された空気が通過する前記領域内に、前記電力供給回路を設けた前記放熱筐体と電気箱を配置し、前記電気箱の箱体壁面に前記放熱筐体が取り付けられていると共に、
前記電気箱の内部に位置する前記放熱筐体の内側面に前記電力供給回路を取り付け、前記電気箱の外部に位置する前記放熱筐体の外側面に放熱フィンを形成したことを特徴とする空気調和機。 - 冷媒が流れる室内配管によって接続された室内熱交換器、室内膨張弁を備えた室内ユニットと、冷媒が流れる室外配管によって接続された室外熱交換器、室外膨張弁、圧縮機を備えた室外ユニットとからなり、前記室内配管と前記室外配管を夫々接続した空気調和機において、
前記室外ユニット内に、前記圧縮機を駆動する電動機を制御する電力供給回路を設けた放熱筐体を配置すると共に、前記放熱筐体は、冷房運転モードでは前記室外熱交換器で熱交換された冷媒によって冷却され、暖房運転モード或いは除霜運転モードでは冷媒による冷却を停止して前記室外熱交換器を通過した空気によって冷却されることを特徴とする空気調和機。 - 請求項7に記載の空気調和機において、
前記放熱筐体は、前記室外熱交換器で熱交換された空気が通過する領域内に配置されていることを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016125320A JP2017227413A (ja) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016125320A JP2017227413A (ja) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017227413A true JP2017227413A (ja) | 2017-12-28 |
Family
ID=60891407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016125320A Pending JP2017227413A (ja) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017227413A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442417A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-24 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器与其控制方法和其控制装置、计算机可读存储介质 |
| CN113108391A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-07-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调系统、散热装置及其散热控制方法 |
| CN115682458A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-02-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种制冷系统的控制方法、装置、制冷系统和空调设备 |
| WO2023103401A1 (zh) * | 2021-12-06 | 2023-06-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于空调控制的方法、装置、空调及存储介质 |
| US12309983B2 (en) * | 2022-02-01 | 2025-05-20 | Thermo King Llc | Refrigeration system or a heat pump and method of operating a refrigeration system or a heat pump |
-
2016
- 2016-06-24 JP JP2016125320A patent/JP2017227413A/ja active Pending
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