專利名稱：空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供暖運(yùn)行時(shí)具備加熱制冷劑的制冷劑加熱器的空調(diào)器。
近年來市場(chǎng)已出現(xiàn)大量節(jié)能且供暖能力強(qiáng)的熱泵式空調(diào)器。
為達(dá)到節(jié)能，通常在提高壓縮機(jī)、送風(fēng)機(jī)、熱交換器等性能、縮小蒸發(fā)溫度與冷凝溫度的溫度差以及降低冷凍循環(huán)輸入方面下功夫。
在提高供暖能力方面，則采用利用蓄熱、液體射流以提高壓縮機(jī)輸入效率、達(dá)到即使在環(huán)境溫度較低場(chǎng)合也能發(fā)揮高供暖能力。
此外，在冬季環(huán)境溫度十分低的寒冷地區(qū)，用燃燒石油或燃?xì)獾茸鳛闊嵩醇訜嶂评鋭?、使其蒸發(fā)而進(jìn)行供暖運(yùn)行的加熱制冷劑式空調(diào)器也進(jìn)入市場(chǎng)。
然而，熱泵式乃是利用抽吸空氣熱源原理，因而制冷劑蒸發(fā)溫度不能不在環(huán)境溫度以下，在環(huán)境溫度低的場(chǎng)合，就有因結(jié)霜或制冷劑循環(huán)量減少而使供暖能力降低等的問題。
此外，加熱制冷劑式的空調(diào)器一般為利用壓縮機(jī)使已加熱蒸發(fā)的制冷劑循環(huán)的裝置，由于作為氣泵的壓縮機(jī)輸入較高，盡管能產(chǎn)生高供暖能力但維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用必然較高，尤其是在用燃燒燃?xì)饧訜嶂评鋭┓绞街?，除了燃?xì)赓M(fèi)用價(jià)貴還要加上電費(fèi)。因此，以石油代替燃?xì)庾鳛槿剂系募訜嶂评鋭┓绞侥苁咕S持運(yùn)行費(fèi)用較低。
反之，在環(huán)境溫度高的條件下，與燃?xì)饣蚴腿剂系募訜嶂评鋭┓绞较啾?、熱泵式空調(diào)器能發(fā)揮充分的供暖能力，同時(shí)供暖費(fèi)用較低。
本發(fā)明目的在于提供能發(fā)揮熱泵式與燃燒熱源加熱制冷劑式的各自特征、供暖運(yùn)行時(shí)、從經(jīng)濟(jì)性與舒適性考慮進(jìn)行空氣熱源的熱泵運(yùn)行與燃燒熱源的加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換、達(dá)到降低供暖運(yùn)行費(fèi)用與提高舒適性的空調(diào)器。
為解決上述課題，本發(fā)明空調(diào)器包括用燃燒熱源加熱制冷劑的制冷劑加熱器，進(jìn)行制冷劑與室外空氣間熱交換的室外熱交換器，進(jìn)行制冷劑與室內(nèi)空氣間熱交換的室內(nèi)熱交換器，使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)，可將制冷劑的循環(huán)管路向上述室外熱交換器或上述制冷劑加熱器中的任一個(gè)上轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換閥、檢測(cè)環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，以及按照來自該環(huán)境溫度傳感器的環(huán)境溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換控制上述轉(zhuǎn)換閥、進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的運(yùn)行轉(zhuǎn)換控制機(jī)構(gòu)。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，由于按照環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行熱泵運(yùn)行與制冷劑加熱運(yùn)行轉(zhuǎn)換，能在環(huán)境溫度低時(shí)達(dá)到高供暖能力和降低供暖時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說明。


圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，圖2為表示相對(duì)環(huán)境溫度的供暖運(yùn)行費(fèi)用一例的圖，圖3為表示在環(huán)境溫度上升與下降時(shí)的運(yùn)行轉(zhuǎn)換溫度的圖，圖4為表示本發(fā)明第2實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，圖5為說明本發(fā)明第3實(shí)施例空調(diào)器作用的圖，圖6為說明在供暖能力上升與下降時(shí)進(jìn)行運(yùn)行轉(zhuǎn)換的圖，圖7為表示本發(fā)明第4實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，圖8為表示與傳統(tǒng)丙烷氣制冷劑加熱運(yùn)行相比較、混合運(yùn)行供暖費(fèi)用與CO2減低率的說明圖，圖9為說明環(huán)境溫度上升與下降時(shí)的運(yùn)行轉(zhuǎn)換溫度的圖，圖10為表示本發(fā)明第4實(shí)施例變形例的結(jié)構(gòu)圖，圖11為表示本發(fā)明第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
以下、參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。
圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。圖中的實(shí)線連線表示制冷劑流，虛線連線表示控制信號(hào)流。來自壓縮機(jī)1的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與室內(nèi)熱交換器3相連。來自室內(nèi)熱交換器3的制冷劑配管經(jīng)電子膨脹閥4后向兩方向分支，其中的一方向?yàn)榻?jīng)兩通閥5(第1開關(guān)閥)與制冷劑石油加熱器7相連，另一方向經(jīng)兩通閥6(第2開關(guān)閥)與室外熱交換器相連。來自制冷劑石油加熱器7的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與單向閥9，返回至壓縮機(jī)1。此外，在兩通閥6與壓縮機(jī)1間連接有毛細(xì)管12與兩通閥13。運(yùn)行控制部10按照來自環(huán)境溫度傳感器11的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)行控制。
現(xiàn)說明運(yùn)行控制部10的運(yùn)行控制動(dòng)作。裝置起動(dòng)后，當(dāng)制冷劑石油加熱器7的燃燒用氣化器溫度因加熱器預(yù)熱一旦達(dá)到設(shè)定溫度，即開始制冷劑回收運(yùn)行，為使制冷劑回收時(shí)的制冷劑沿實(shí)線箭頭方向流經(jīng)制冷劑配管，設(shè)定四通閥2，關(guān)閉兩通閥5、6，使壓縮機(jī)1運(yùn)行，將滯留在制冷劑石油加熱器7與室外熱交換器8內(nèi)的制冷劑回收在室內(nèi)熱交換器3與配管中。當(dāng)制冷劑回收結(jié)束后，打開兩通閥5，進(jìn)行燃料油燈點(diǎn)火，開始用石油加熱制冷劑的供暖運(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑石油加熱器7的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑的流動(dòng)，使在制冷劑石油加熱器7蒸發(fā)的制冷劑的過熱度成為一定。
圖2為表示在某寒冷地區(qū)單獨(dú)使用傳統(tǒng)燈油加熱制冷劑的運(yùn)行與單獨(dú)使用熱泵運(yùn)行相對(duì)環(huán)境溫度的供暖運(yùn)行費(fèi)用一例的圖。在此場(chǎng)合，年均總供暖費(fèi)用可通過分別對(duì)每環(huán)境溫度1°的供暖費(fèi)用累加求出，單獨(dú)使用石油加熱制冷劑運(yùn)行時(shí)約為50,000日元，單獨(dú)使用熱泵時(shí)約為54,000日元。
由于年均供暖費(fèi)用取決于寒冷地區(qū)的環(huán)境溫度及其持續(xù)時(shí)間、建筑物負(fù)荷、熱泵與制冷劑加熱器性能等，為了進(jìn)一步提高供暖費(fèi)用計(jì)算精度，有必要算出考慮了預(yù)先設(shè)置場(chǎng)所、設(shè)備性能的供暖運(yùn)行費(fèi)用。作為供暖運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算方法，例如可以是基于日本標(biāo)準(zhǔn)JISC9612的方法，或者也可以是考慮了公認(rèn)空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算方法，然而，為了提高考慮設(shè)備性能的精度，可認(rèn)為采用改變環(huán)境溫度的供暖試驗(yàn)結(jié)果的方法為好。
在圖2例的場(chǎng)合，由于熱泵運(yùn)行時(shí)的供暖能力取決于環(huán)境溫度，故在環(huán)境溫度為1℃以上時(shí)熱泵運(yùn)行、在不到1℃時(shí)加熱制冷劑運(yùn)行方式的供暖費(fèi)用會(huì)降低。因此，為了使運(yùn)行維持費(fèi)用最小化，若在1℃時(shí)進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的混合運(yùn)行(hybrid operation)，能降低運(yùn)行費(fèi)用。但是，由于在熱泵運(yùn)行中，在環(huán)境溫度為5℃的附近、在室外熱交換器上開始結(jié)霜而需進(jìn)行除霜運(yùn)行，故在考慮供暖舒適性時(shí)，希能盡量避免在進(jìn)行除霜運(yùn)行期間的供暖運(yùn)行中止。因此，在混合運(yùn)行中，考慮到供暖舒適性而使轉(zhuǎn)換溫度不設(shè)定在1℃而稍稍提高從而不中止供暖運(yùn)行，并能一定程度減低運(yùn)行費(fèi)用。
因此，在此第1實(shí)施例中，考慮在熱泵運(yùn)行中的實(shí)際結(jié)霜溫度約5℃，如圖3所示，在運(yùn)行開始時(shí)環(huán)境溫度低時(shí)、進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行，其后，當(dāng)環(huán)境溫度上升為7℃轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行。在環(huán)境溫度為7℃以上時(shí)繼續(xù)進(jìn)行熱泵運(yùn)行，當(dāng)環(huán)境溫度在5℃以下時(shí)，即轉(zhuǎn)換成加熱制冷劑運(yùn)行。通過在環(huán)境溫度上升與下降時(shí)改變運(yùn)行轉(zhuǎn)換溫度，能提高控制穩(wěn)定性與舒適性。
在圖1所示本發(fā)明第1實(shí)施例空調(diào)器中，在供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，優(yōu)先使與環(huán)境溫度無關(guān)的加熱制冷劑運(yùn)行開始。此時(shí)，在環(huán)境溫度傳感器11所示的環(huán)境溫度為7℃以下時(shí)，仍舊繼續(xù)加熱制冷劑運(yùn)行。另外，在已開始供暖運(yùn)行、環(huán)境溫度已超過7℃時(shí)，在從啟動(dòng)起的一定時(shí)間后從加熱制冷劑運(yùn)行向熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換。此運(yùn)行轉(zhuǎn)換在壓縮機(jī)1仍舊繼續(xù)運(yùn)行、制冷劑石油加熱器7的燃燒停止后，關(guān)閉兩通閥5，打開兩通閥6，將制冷劑流轉(zhuǎn)換成朝向室外熱交換器8側(cè)。用傳感器檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，使在室外熱交換器8蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。
在熱泵運(yùn)行時(shí)用結(jié)霜檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)室外熱交換器8結(jié)霜后，打開兩通閥13，使從壓縮機(jī)排出的高溫氣返回至室外熱交換8的入口，進(jìn)行除霜。
在環(huán)境溫度下降至5℃以下時(shí)，進(jìn)行從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。此運(yùn)行轉(zhuǎn)換和啟動(dòng)時(shí)的控制大致相同。就是在壓縮機(jī)1的運(yùn)行中，關(guān)閉兩通閥5、6，將滯留在制冷劑石油加熱器7與室外熱交換器8內(nèi)的制冷劑回收在室內(nèi)熱交換器3與配管中。對(duì)制冷劑石油加熱器7的燃燒用氣化器，考慮預(yù)熱時(shí)間，在與開始制冷劑回收的同時(shí)或在其以前，用加熱器開始預(yù)熱。
當(dāng)制冷劑回收結(jié)束，打開兩通閥5。制冷劑回收結(jié)束后，當(dāng)制冷劑石油加熱器7的燃燒用氣化器溫度一旦達(dá)到了設(shè)定溫度，即進(jìn)行作為燃料的燈油點(diǎn)火，開始進(jìn)行用石油加熱制冷劑的供暖運(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑石油加熱器7的入口與出口溫度，用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，以使在制冷劑石油加熱器7蒸發(fā)的制冷劑過度成為一定。
從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換與啟動(dòng)時(shí)的加熱制冷劑運(yùn)行相比，其不同點(diǎn)在于，前者在制冷劑回收時(shí)室內(nèi)機(jī)的送風(fēng)機(jī)仍按室內(nèi)熱交換器溫度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)進(jìn)行供暖運(yùn)行。
在此第1實(shí)施中，在供暖啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行，然而，在石油殘留量檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)出石油殘留量成為很少時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。此外，在制冷劑石油加熱器7內(nèi)發(fā)生故障、難以進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行時(shí)，作為緊急排除故障運(yùn)行而強(qiáng)制進(jìn)行熱泵運(yùn)行?？赏ㄟ^遙控或操作室內(nèi)機(jī)上具備的開關(guān)進(jìn)行強(qiáng)制運(yùn)行指示。在環(huán)境溫度低、濕度高時(shí)，室外熱交換器8上結(jié)露時(shí)的除霜，打開兩通閥13而使從壓縮機(jī)排出的高溫氣體返回至室外熱交換器8的入口進(jìn)行除霜運(yùn)行。
此外，此除霜運(yùn)行也可以改變成使四通閥反向壓縮機(jī)的高溫排氣向室外熱交換器8返回的結(jié)構(gòu)。在此場(chǎng)合，由于能省去圖1所示毛細(xì)管12、兩通閥13及相互間的連接配管，故可達(dá)到簡(jiǎn)化循環(huán)組成和降低成本的目的。
圖4為表示本發(fā)明第2實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。在此，實(shí)線連線表示制冷劑流向，虛線連線表示控制信號(hào)流。來自壓縮機(jī)1的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與室內(nèi)熱交換器3相連。來自室內(nèi)熱交換器3的制冷劑配管經(jīng)電子膨脹閥4后與三通閥14相連，使從三通閥14分支的制冷劑配管中的一根配管與制冷劑石油加熱器7相連，另一根與室外熱交換器8相連。來自制冷劑石油加熱器7的制冷劑配管與三通閥15相連而使從三通閥15分支的制冷劑配管中的一根配管與壓縮機(jī)1相連，另一根與來自三通閥14的配管一起與室外熱交換器8相連。來自室外熱交換器8的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與單向閥9返回至壓縮機(jī)1。運(yùn)行控制部10按照來自環(huán)境溫度傳感器1的環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)行控制。
下面說明運(yùn)行控制部10的運(yùn)行控制動(dòng)作。裝置啟動(dòng)后，首先設(shè)定四通閥2以使制冷劑經(jīng)制冷劑配管沿實(shí)線箭頭方向流動(dòng)，設(shè)定三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4向制冷劑石油加熱器7流動(dòng)，設(shè)定三通閥15使制冷劑從制冷劑石油加熱器7向室外熱交換器8流動(dòng)。然后，用加熱器開始預(yù)熱制冷劑石油加熱器7燃燒用氣化器。當(dāng)制冷劑石油加熱器7燃燒用氣化器溫度一旦達(dá)到了設(shè)定溫度時(shí)，使壓縮機(jī)1運(yùn)行，對(duì)作為燃料的燈油點(diǎn)火，開始用石油加熱制冷劑進(jìn)行供暖運(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑石油加熱器7的入口與出口溫度，用電子膨脹閥4控制制冷劑流動(dòng)，使在制冷劑石油加熱器7蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。在開始過熱度控制一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)換三通閥15，將制冷劑流動(dòng)變成從制冷劑石油加熱器7流向壓縮機(jī)1，再將室外熱交換8側(cè)關(guān)閉。這樣，在第2實(shí)施例中，無需進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)的制冷劑回收運(yùn)行。
在該第2實(shí)施例空調(diào)器的供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，優(yōu)先使與環(huán)境溫度無關(guān)的制冷劑加熱運(yùn)行開始。此時(shí)，在環(huán)境溫度傳感器11所示環(huán)境溫度在7℃以下時(shí)仍舊繼續(xù)加熱制冷劑運(yùn)行。另外，在已開始供暖運(yùn)行、環(huán)境溫度已超過7℃時(shí)，自啟動(dòng)起一定時(shí)間后從加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換到熱泵運(yùn)行。該運(yùn)行轉(zhuǎn)換是在仍舊使壓縮機(jī)1的運(yùn)行繼續(xù)、制冷劑石油加熱器7的燃燒停止后，通過轉(zhuǎn)換三通閥14將制冷劑石油加熱器7側(cè)關(guān)閉，使制冷劑從電子膨脹閥4向室外熱交換器8側(cè)流動(dòng)。用傳感器檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度，用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，使在室外熱交換器8蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。
在熱泵運(yùn)行時(shí)用結(jié)霜檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)室外熱交換器8上結(jié)露后，轉(zhuǎn)換三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4流向制冷劑石油加熱器7側(cè)，進(jìn)行石油燃燒。同時(shí)，設(shè)定三通閥15，使制冷劑從制冷劑石油加熱器7流向室外熱交換器8。使在制冷劑石油加熱器7被加熱蒸發(fā)的高溫制冷劑通過已結(jié)霜的室外熱交換器8，一面進(jìn)行除霜一面被吸入壓縮機(jī)1內(nèi)。用傳感器檢測(cè)制冷劑石油加熱器7的入口與出口溫度，控制電子膨脹閥4，使在制冷劑石油加熱器7蒸發(fā)的制冷劑過熱度變成為一定，然而，為盡量減少在壓縮機(jī)1的入口的制冷劑返回量，使過熱度設(shè)定溫度與通常的加熱制冷劑運(yùn)行場(chǎng)合相比較大。此除霜運(yùn)行的特點(diǎn)在于能一面進(jìn)行除霜運(yùn)行一面連續(xù)進(jìn)行供暖運(yùn)行。在除霜運(yùn)行結(jié)束后，進(jìn)行三通閥14與15的轉(zhuǎn)換，返回至通常的熱泵運(yùn)行。
在環(huán)境溫度下降成為5℃以下場(chǎng)合，進(jìn)行從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。該運(yùn)行轉(zhuǎn)換與啟動(dòng)時(shí)的控制大致相同。就是轉(zhuǎn)換三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4流向制冷劑石油加熱器7側(cè)，轉(zhuǎn)換三通閥15，使制冷劑從制冷劑石油加熱器7流向室外熱交換器8側(cè)。
為能在進(jìn)行從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換前結(jié)束制冷劑石油加熱器7的燃燒用氣化器的預(yù)熱，用加熱器開始預(yù)熱。制冷劑回路轉(zhuǎn)換結(jié)束后，制冷劑石油加熱器7的燃燒用氣化器溫度達(dá)到設(shè)定溫度、進(jìn)行作為燃料的燈油點(diǎn)火，開始進(jìn)行用石油加熱制冷劑的供暖運(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑石油加熱器7的入口與出口溫度，用電子膨脹閥4控制制冷劑流動(dòng)，使在制冷劑石油加熱器7蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。在開始過熱度控制一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)換三通閥15，改變制冷劑從制冷劑石油加熱器7向壓縮機(jī)1的流動(dòng)，關(guān)閉室外熱交換器8。這樣，在本實(shí)施例中，無需進(jìn)行運(yùn)行置換時(shí)的制冷劑回收運(yùn)行。因此，能使供暖能力下降很小而使舒適性提高。
在此第2實(shí)施例中，在供暖啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行，然而，在石油剩余量檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)石油剩余量少時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。此外，在制冷劑石油加熱器7內(nèi)發(fā)生故障、難以進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行的場(chǎng)合，作為應(yīng)急免災(zāi)運(yùn)行可強(qiáng)制進(jìn)行熱泵運(yùn)行。在此場(chǎng)合，轉(zhuǎn)換三通閥14，共閉制冷劑石油加熱器7，使制冷劑從電子膨脹閥4向室外熱交換器8流動(dòng)。同時(shí)，轉(zhuǎn)換三通閥15，將制冷劑石油加熱器7與室外熱交換器8間關(guān)閉。用傳感器檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度，用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，使已在室外交換器8蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。
可通過遙控或操作室內(nèi)機(jī)上具備的開關(guān)進(jìn)行強(qiáng)制運(yùn)行指示。在環(huán)境溫度低、濕度高時(shí)，室外熱交換器8上已結(jié)霜場(chǎng)合的除霜，可通過使四通閥2反轉(zhuǎn)、讓壓縮機(jī)排出的高溫氣體返回至室外熱交換器8的入口處進(jìn)行除霜運(yùn)行。
以下、說明本發(fā)明第3實(shí)施例。
該第3實(shí)施例的特征不僅按照環(huán)境溫度、而且還要按照空調(diào)必需的供暖能力、從熱泵運(yùn)行或加熱制冷劑運(yùn)行中任選一種的運(yùn)行控制。此外，由于此第3實(shí)施例的循環(huán)組成與圖1所示相同，因而省略對(duì)其組成的說明，用圖5說明其作用。
圖5為表示按照環(huán)境溫度與供暖能力任意選擇熱泵運(yùn)行或加熱制冷劑運(yùn)行進(jìn)行運(yùn)行控制的說明圖，圖中橫軸表示環(huán)境溫度(℃)，縱軸表示空調(diào)所需供暖能力(KW)。
在該第3實(shí)施例的空調(diào)器的供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，優(yōu)先開始與環(huán)境溫度無關(guān)的加熱制冷劑運(yùn)行。此時(shí)，例如在環(huán)境溫度為4℃、已判斷空調(diào)所需供暖能力為最大Qmax時(shí)，如圖5所示，由于供暖能力比Q1還大，進(jìn)行具有供暖能力Qmax的加熱制冷劑運(yùn)行?？照{(diào)必需的供暖能力可基于從房間內(nèi)檢測(cè)和室溫與設(shè)定溫度的差求出。就是在室溫與設(shè)定溫度的差較大的場(chǎng)合，將空調(diào)所需供暖能力設(shè)定成較高。在此，通過控制石油燃燒量可獲得最大供暖能力Qmax。
在環(huán)境溫度保持為4℃、繼續(xù)加熱制冷劑運(yùn)行后，房間的溫度上升，所需的供暖能力逐步減少、在從Q1下降時(shí)，轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行。此時(shí)，熱泵運(yùn)行的供暖能力通過用與壓縮機(jī)1相連的變頻電源(未圖示)的控制頻率、控制壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行。并且，在使熱泵運(yùn)行繼續(xù)過程中，進(jìn)行如下的運(yùn)行控制，就是因房間門被打開等使房間溫度急劇下降，當(dāng)空調(diào)所需供暖能力超過Q2時(shí)，再次轉(zhuǎn)換成加熱制冷劑運(yùn)行。
此外，在供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，以加熱制冷劑運(yùn)行開始時(shí)、在環(huán)境溫度為4℃的場(chǎng)合，從房間內(nèi)檢測(cè)的溫度接近于設(shè)定溫度，空調(diào)所需供暖能力低、所需供暖能力比Q1還小，在此場(chǎng)合，進(jìn)行在一定時(shí)間后轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行的控制。
另外，在供暖運(yùn)行時(shí)、在環(huán)境溫度從4℃下降至-1℃場(chǎng)合，如圖5所示，進(jìn)行轉(zhuǎn)換成加熱制冷劑運(yùn)行的控制，同時(shí)，在環(huán)境溫度上升超過3℃時(shí)，進(jìn)行再次轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行的控制。
這里按照所需供暖能力進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑的轉(zhuǎn)換，在熱泵運(yùn)行中具有0.7-6.0KW的可變范圍，在加熱制冷劑運(yùn)行中，具有2.5-6.6KW的可變范圍，熱泵運(yùn)行時(shí)的供暖能力的可變范圍寬，尤其是在低供暖能力區(qū)域，選擇可變范圍寬的熱泵運(yùn)行就能使運(yùn)行效率提高，還能提高供暖舒適性。
然而，在此第3實(shí)施例中，如圖6所示，在空調(diào)所需供暖(以下稱要求能力)低、低于Q1的場(chǎng)合，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。其后，要求能力上升，在超過Q2時(shí)進(jìn)行從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。進(jìn)入此加熱制冷劑運(yùn)行后，至要求能力下降低于Q1時(shí)進(jìn)入熱泵運(yùn)行。因此，由于在要求能力上升與下降時(shí)進(jìn)行運(yùn)行轉(zhuǎn)換、改變能力，故能提高控制穩(wěn)定性與舒適性。
這樣，由于不僅按照環(huán)境溫度、還按照空調(diào)所需的供暖能力進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的運(yùn)行控制，能同時(shí)降低供暖運(yùn)行成本和提高舒適性。
此外，在此第3實(shí)施例中，如圖5所示，由于將環(huán)境溫度或供暖能力的轉(zhuǎn)換點(diǎn)分別設(shè)定在3處，尤其是在室外熱交換器上易結(jié)霜且對(duì)熱泵運(yùn)行效率極不利的環(huán)境溫度低的地區(qū)，設(shè)定提高加熱制冷劑運(yùn)行的比率，能進(jìn)行更細(xì)的室溫控制，大幅度提高供暖的舒適性。
圖7為表示本發(fā)明第4實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。圖中，實(shí)線連線表示制冷劑流，虛線連線表示成為后述運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行控制部的控制信號(hào)流。來自壓縮機(jī)1的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與室內(nèi)熱交換3相連。來自室內(nèi)熱交換器3的制冷劑配管經(jīng)電子式膨脹閥4后向兩方向分支，其一方經(jīng)兩通閥5(第1開關(guān)閥)與制冷劑氣體加熱器17相連，另一方經(jīng)兩通閥6(第2開關(guān)閥)與室外熱交換器8相連。來自制冷劑氣體加熱器17的制冷劑配管與壓縮機(jī)1相連，來自室外熱交換器8的制冷劑配管經(jīng)四通閥2與單向閥9返回至壓縮機(jī)1。此外，在兩通閥6的上游側(cè)與壓縮機(jī)1的排出側(cè)間連接毛細(xì)管12與兩通閥13。構(gòu)成運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行控制部10按照來自環(huán)境溫度傳感器11與來自供暖能力要求模式開關(guān)S1的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)行控制。
以下，說明運(yùn)行控制部10的運(yùn)行控制動(dòng)作。作為供暖運(yùn)行模式，在選擇進(jìn)行熱泵運(yùn)行與制冷劑加熱運(yùn)行的混合運(yùn)行場(chǎng)合，裝置啟動(dòng)后，開始制冷劑回收運(yùn)行。制冷劑回收就是設(shè)定四通閥2，關(guān)閉兩通閥5、6，使壓縮機(jī)1運(yùn)行，從而使制冷劑在制冷劑配管內(nèi)沿實(shí)線箭頭方向流動(dòng)，把滯留在制冷劑氣體加熱器17和室外熱交換器8內(nèi)的制冷劑回收在室內(nèi)熱交換器3與配管中。當(dāng)制冷劑回收結(jié)束，打開兩通閥5，進(jìn)行作為燃料的燃?xì)恻c(diǎn)火，開始制冷劑燃?xì)饧訜岬墓┡\(yùn)行。用傳感器(未圖示)檢測(cè)制冷劑氣體加熱器17的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑流動(dòng)，以使在制冷劑燃?xì)饧訜崞?7蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。
下面對(duì)此第4實(shí)施例的按照環(huán)境溫度與供暖能力選擇熱泵運(yùn)行或加熱制冷劑運(yùn)行的運(yùn)行控制進(jìn)行說明?；镜倪\(yùn)行選擇是在環(huán)境溫度高、要求能力低的場(chǎng)合進(jìn)行熱泵運(yùn)行，在環(huán)境溫度低、要求能力高的場(chǎng)合進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行。就是進(jìn)行按照供暖能力與環(huán)境溫度自動(dòng)選擇熱泵運(yùn)行或加熱制冷劑運(yùn)行。
基于此運(yùn)行控制規(guī)格，把例如使用氣體燃料丙烷運(yùn)行場(chǎng)合的供暖費(fèi)用及CO2減低率與傳統(tǒng)使用丙烷單獨(dú)運(yùn)行場(chǎng)合相比較結(jié)果如圖8所示。計(jì)算方法可應(yīng)用空調(diào)負(fù)荷計(jì)算碼LESCOM80，通過設(shè)想本公司供暖額定能力6KW級(jí)的空調(diào)器與設(shè)置地點(diǎn)計(jì)算求出。分別表示計(jì)算對(duì)象地點(diǎn)為東京和札幌，住宅規(guī)格用熱損失系數(shù)表示、在已設(shè)定寢室12榻榻咪的室溫20-27℃場(chǎng)合的供暖費(fèi)用及CO2排放量的各降低率。如圖8所示，在進(jìn)行使利用室外空氣熱源的熱泵運(yùn)行與丙烷氣體加熱制冷劑運(yùn)行相組合的混合運(yùn)行中，與傳統(tǒng)單獨(dú)使用丙烷氣體加熱制冷劑運(yùn)行相比，供暖費(fèi)用減少30-65％,CO2排放量減少31-59％。這樣，由于混合運(yùn)行的供暖費(fèi)用降低、CO2的排放量減少，從而也有利于抑制地球變暖化趨勢(shì)與保護(hù)環(huán)境。
此外，如圖9所示，作為對(duì)供暖運(yùn)行控制規(guī)格的簡(jiǎn)化，也可僅按環(huán)境溫度進(jìn)行熱泵運(yùn)行與燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行的轉(zhuǎn)換運(yùn)行。圖9中，考慮熱泵運(yùn)行中的實(shí)際結(jié)霜溫度為5℃，在開始供暖運(yùn)行之際，當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí)進(jìn)行燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行，其后，當(dāng)環(huán)境溫度上升達(dá)7℃時(shí)轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行。在環(huán)境溫度在7℃以上時(shí)繼續(xù)進(jìn)行熱泵運(yùn)行，當(dāng)環(huán)境溫度下降成為5℃以下時(shí)轉(zhuǎn)換成氣體加熱制冷劑運(yùn)行。通過在環(huán)境溫度上升與下降時(shí)改變運(yùn)行轉(zhuǎn)換溫度就能提高控制穩(wěn)定性與舒適性。
無論是以圖5所示環(huán)境溫度與供暖能力的兩變量進(jìn)行熱泵運(yùn)行與燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行的轉(zhuǎn)換方法、還是如圖9所示僅以環(huán)境溫度進(jìn)行熱泵運(yùn)行與燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行的轉(zhuǎn)換方法，當(dāng)氣體燃料種類不同，相對(duì)于如圖8所示的燃?xì)鈫为?dú)加熱制冷劑運(yùn)行的混合運(yùn)行供暖費(fèi)用的減低率，CO2排放量的減低率也不同。因此，盡管氣體種類未予圖示，但通過室內(nèi)遙控或?qū)κ覂?nèi)機(jī)的控制板部或輸入室外機(jī)的選擇控制，能設(shè)定成使這些減低率成較大。
在圖7所示第4實(shí)施例的空調(diào)器中，在供暖運(yùn)行中選擇混合運(yùn)行的運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，優(yōu)先開始進(jìn)行與環(huán)境溫度無關(guān)的燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行。此時(shí)，在環(huán)境溫度傳感器11所示環(huán)境溫度為7℃以下場(chǎng)合，是繼續(xù)氣體加熱制冷劑運(yùn)行。另外，在開始供暖運(yùn)行、環(huán)境溫度已超過7℃的場(chǎng)合，從啟動(dòng)至一定時(shí)間后，從加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行。該運(yùn)行轉(zhuǎn)換是使壓縮機(jī)1的運(yùn)行仍舊繼續(xù)制冷劑氣體加熱器17停止燃燒，關(guān)閉兩通閥5，打開兩通閥6，使制冷劑流動(dòng)轉(zhuǎn)換成朝向室外熱交換器8側(cè)。用傳感器(未圖示)檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑的節(jié)流量，以使在室外熱交換器8蒸發(fā)的制冷劑過熱度成為一定。
在熱泵運(yùn)行時(shí)用結(jié)霜檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)室外熱交換器8結(jié)露后，打開兩通閥13，使壓縮機(jī)的高溫排氣返回至室外熱交換器8的入口進(jìn)行除霜。
在環(huán)境溫度下降至5℃以下的場(chǎng)合，將熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換成氣體加熱制冷劑運(yùn)行。此運(yùn)行轉(zhuǎn)換與啟動(dòng)時(shí)大致相同。就是，在壓縮機(jī)1的運(yùn)行中，關(guān)閉兩通閥5、6，壓縮機(jī)1仍舊運(yùn)行，將滯留在制冷劑氣體加熱器17與室外熱交換器8內(nèi)的制冷劑回收在室內(nèi)熱交換器3與配管中。當(dāng)一制冷劑回收結(jié)束，打開兩通閥5，在完成制冷劑回收后，進(jìn)行作為燃料的氣體點(diǎn)火，開始制冷劑氣體加熱的供暖運(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑氣體加熱器17的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，使在制冷劑燃?xì)饧訜崞?7蒸發(fā)的制冷劑過熱度為一定。
由此，與啟動(dòng)時(shí)的燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行相比，從熱泵運(yùn)行向氣體加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的不同點(diǎn)在于，前者在制冷劑回收時(shí)室內(nèi)機(jī)送風(fēng)機(jī)16也按室內(nèi)熱交換器溫度旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)進(jìn)行供暖運(yùn)行。但是，在上述室內(nèi)熱交換器溫度下降直至一定溫度以下的場(chǎng)合，室內(nèi)機(jī)送風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)。
在此第4實(shí)施例中，在作為供暖運(yùn)行模式選擇混合運(yùn)行的場(chǎng)合，在供暖啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行，然而，在燃?xì)馐Ｓ嗔繖z測(cè)器(未圖示、包含火焰檢測(cè)器)檢測(cè)時(shí)氣體燃料很少或全無時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。此外，在燃料不足或制冷劑燃?xì)饧訜崞?7發(fā)生故障、難以進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行的場(chǎng)合，能夠選擇熱泵運(yùn)行。進(jìn)而，在室外熱交換器8上結(jié)霜、附著冰、雪等、難以進(jìn)行熱泵運(yùn)行或在熱泵運(yùn)行中未能得到足夠溫暖感的場(chǎng)合，能選擇燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行。就是，作為供暖運(yùn)行選擇模式，有混合運(yùn)行、熱泵運(yùn)行與燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行3種運(yùn)行模式，用戶能通過室內(nèi)遙控或室內(nèi)機(jī)控制板設(shè)定或室外機(jī)設(shè)定的其中之一進(jìn)行各供暖運(yùn)行的選擇操作。
此外，在混合運(yùn)行中，用上述3種設(shè)定中的任一個(gè)設(shè)定操作輸入燃?xì)夥N類，能夠選擇在更適當(dāng)環(huán)境溫度、供暖能力的轉(zhuǎn)換點(diǎn)上變化的運(yùn)行控制規(guī)格。
此外，在環(huán)境溫度低、濕度高、室外熱交換器8上已結(jié)霜場(chǎng)合的除霜，系通過打開兩通閥13使壓縮機(jī)的高溫排出氣體返回至室外熱交換器8的入口進(jìn)行。
此外，也可將此除霜運(yùn)行改成如圖10所示冷凍循環(huán)那樣、使四通閥2反轉(zhuǎn)、壓縮機(jī)的高溫排氣向室外熱交換器8返回的結(jié)構(gòu)。在此場(chǎng)合，由于可省去圖7所示的毛細(xì)管12、兩通閥13及其連接配管，達(dá)到循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及降低成本。
圖11為表示本發(fā)明第5實(shí)施例空調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。在此，實(shí)線連線表示制冷劑流，虛線連線表示用運(yùn)行控制部10的控制信號(hào)流。來自壓縮機(jī)1的制冷劑配管經(jīng)四通閥與室內(nèi)熱交換3相連。來自室內(nèi)熱交換器3的制冷劑配管經(jīng)電子膨脹閥4后與三通閥14相連，從此三通閥14分支的制冷劑配管，其一與制冷劑燃?xì)饧訜崞?7相連，另一與室外熱交換器8相連。來自制冷劑氣體加熱器17的制冷劑配管與三通閥15相連，從該三通閥15分支的制冷劑配管，其一與壓縮機(jī)1相連，另一與從三通閥14分支的配管一起與室外熱交換器8相連。來自室外熱交換器8的制冷劑配管經(jīng)四通閥2及單向閥9返回至壓縮機(jī)1。運(yùn)行控制部10按照來自環(huán)境溫度傳感器11與供暖能力要求模式開關(guān)S1的環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行控制。此外，也可以使三通閥14與三通閥15分別由產(chǎn)生與其相同作用的各兩個(gè)共四個(gè)兩通閥來代替。
下面說明運(yùn)行控制部10的運(yùn)行控制動(dòng)作。裝置啟動(dòng)后，首先設(shè)定四通閥2，使制冷劑在制冷劑配管沿實(shí)線箭頭方向流動(dòng)，設(shè)定三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4向制冷劑氣體加熱器17流動(dòng)，設(shè)定三通閥15，使制冷劑從制冷劑氣體加熱器17流向室外熱交換器8。通過圖外的室內(nèi)遙控器選擇作為供暖運(yùn)行選擇模式的混合運(yùn)行，當(dāng)發(fā)出運(yùn)行指令，壓縮機(jī)1運(yùn)行開始，進(jìn)行燃料氣體點(diǎn)火，開始燃?xì)饧訜嶂评鋭┕┡\(yùn)行。用傳感器檢測(cè)制冷劑燃?xì)饧訜崞?7的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑流量，使在制冷劑燃?xì)饧訜崞?7蒸發(fā)的制冷劑過熱度為一定。在過熱度控制開始一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)換三通閥15，使從制冷劑燃?xì)饧訜崞?7流向壓縮機(jī)1，將室外熱交換器8側(cè)關(guān)閉。這樣，在此第5實(shí)施例中，無需進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)的制冷劑回收。
在此第5實(shí)施例的空調(diào)器中供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)、優(yōu)先開始與環(huán)境溫度無關(guān)的加熱制冷劑運(yùn)行。此時(shí)，如圖9所示，在環(huán)境溫度傳感器11所示環(huán)境溫度為7℃以下時(shí)，仍舊繼續(xù)加熱制冷劑運(yùn)行。另外，在供暖運(yùn)行開始、環(huán)境溫度已超過7℃的場(chǎng)合，從啟動(dòng)一定時(shí)間后，從過熱度為一定加熱運(yùn)行轉(zhuǎn)換成熱泵運(yùn)行。該運(yùn)行轉(zhuǎn)換，是使壓縮機(jī)1仍舊繼續(xù)運(yùn)行，在停止制冷劑燃?xì)饧訜崞?7的燃燒后，轉(zhuǎn)換三通閥14、將制冷劑燃?xì)饧訜崞?7關(guān)閉，使制冷劑從電子膨脹閥4流向室外熱交換器8側(cè)。用傳感器檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑節(jié)流量，以使在室外熱交換器8蒸發(fā)的制冷劑的過熱度為一定。
在熱泵運(yùn)行時(shí)，用結(jié)霜檢測(cè)器(未圖示)檢測(cè)出室外熱交換器8結(jié)霜后，轉(zhuǎn)換三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4流向制冷劑氣體加熱器17側(cè)進(jìn)行氣體燃燒。同時(shí)轉(zhuǎn)換三通閥15的流路，設(shè)定使制冷劑從制冷劑燃?xì)饧訜崞?7流向室外熱交換器8側(cè)。使用制冷劑燃?xì)饧訜崞骷訜?、蒸發(fā)的高溫制冷劑通過已結(jié)霜的室外熱交換器8、一面進(jìn)行除霜、一面被壓縮機(jī)1吸入。電子膨脹閥4，用傳感器檢測(cè)控制制冷劑燃?xì)饧訜崞?7的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)、使在制冷劑燃?xì)饧訜崞?7蒸發(fā)的制冷劑過熱度為一定。然而，為使在壓縮機(jī)1的入口的制冷劑返回量盡可能小，使過熱度設(shè)定溫度比通常制冷劑加熱運(yùn)行場(chǎng)合還大。此除霜運(yùn)行特征是能一面進(jìn)行除霜運(yùn)行，一面連續(xù)進(jìn)行供暖運(yùn)行。除霜結(jié)束后轉(zhuǎn)換三通閥14與15，再返回到通常的熱泵運(yùn)行。
在環(huán)境溫度下降至5℃以下的場(chǎng)合，從熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換成加熱制冷劑運(yùn)行。該運(yùn)行轉(zhuǎn)換與啟動(dòng)時(shí)的控制大致相同。就是轉(zhuǎn)換三通閥14，使制冷劑從電子膨脹閥4流向制冷劑燃?xì)饧訜崞?7側(cè)，轉(zhuǎn)換三通閥15，使制冷劑從制冷劑氣體加熱器17流向室外熱交換器8側(cè)。
當(dāng)制冷劑回路轉(zhuǎn)換結(jié)束、進(jìn)行作為燃料氣體的點(diǎn)火時(shí)，就開始燃?xì)饧訜嶂评鋭┑墓┡\(yùn)行。用電子膨脹閥4控制制冷劑的流動(dòng)，以使在制冷劑氣體加熱器17蒸發(fā)的制冷劑過熱度為一定。在開始過熱度控制一定時(shí)間后，轉(zhuǎn)換三通閥15，把制冷劑的流動(dòng)從制冷劑燃?xì)饧訜崞?7改向壓縮機(jī)1，將室外熱交換器8側(cè)關(guān)閉。這樣，在第5實(shí)施例中無需進(jìn)行運(yùn)行轉(zhuǎn)換時(shí)的制冷劑回收運(yùn)行。因此，能使供暖能力下降非常少，能提高舒適性。
在第5實(shí)施例中，在選擇混合運(yùn)行作為供暖運(yùn)行模式的場(chǎng)合，供暖啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行，然而，在氣體剩余檢測(cè)器(未圖示，包含火焰檢測(cè)器)檢測(cè)到氣體燃料少或全無時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。在此場(chǎng)合，將制冷劑燃?xì)饧訜崞?7側(cè)關(guān)閉，使制冷劑從電子膨脹閥4流向室外熱交換器8側(cè)。同時(shí)轉(zhuǎn)換三通閥15，將制冷劑燃?xì)饧訜崞?7與室外熱交換器8間關(guān)閉。用傳感器檢測(cè)室外熱交換器8的入口與出口溫度(或壓縮機(jī)1的吸入溫度)，用電子膨脹閥4控制制冷劑節(jié)流量，使在室外熱交換器8蒸發(fā)的制冷劑的過熱度為一定。
此外，在燃料不足或在制冷劑燃?xì)饧訜崞?7內(nèi)發(fā)生故障、難以進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行的場(chǎng)合，能夠選擇熱泵運(yùn)行。在環(huán)境溫度低、濕度高、在室外熱交換器8上已結(jié)霜場(chǎng)合的除霜，通過轉(zhuǎn)換四通閥2，使壓縮機(jī)的高溫排氣返回室外熱交換8的入口，進(jìn)行除霜運(yùn)行。
此外，在室外熱交換器8上附著霜、雪、冰等，難以進(jìn)行熱泵運(yùn)行的場(chǎng)合，或者在熱泵運(yùn)行場(chǎng)合得不到足夠溫暖感時(shí)，可選擇加熱制冷劑運(yùn)行。就是作為供暖運(yùn)行模式有混合運(yùn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行3種運(yùn)行模式，用戶可從未圖示的室內(nèi)遙控設(shè)定或室內(nèi)機(jī)控制板設(shè)定或室外機(jī)設(shè)定中任選一種進(jìn)行各供暖運(yùn)行選擇操作。此外，在混合運(yùn)行中，用上述3種設(shè)定操作中的一種輸入氣體的種類，能夠選擇進(jìn)行在更適當(dāng)環(huán)境溫度或供暖能力轉(zhuǎn)換點(diǎn)上變更的運(yùn)行規(guī)格控制。
綜上所述，本發(fā)明由于按照來自環(huán)境溫度傳感器的環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行的轉(zhuǎn)換，能實(shí)現(xiàn)低環(huán)境溫度時(shí)的高供暖能力并降低供暖時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用，且能提高其舒適性。
權(quán)利要求
1．一種空調(diào)器，包括用燃燒熱源加熱制冷劑的制冷劑加熱器，進(jìn)行制冷劑與室外空氣間熱交換的室外熱交換器，進(jìn)行制冷劑與室內(nèi)空氣熱交換的室內(nèi)熱交換器，使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)，可將制冷劑循環(huán)路線向上述室外熱交換器與上述制冷劑加熱器中的任一個(gè)一轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換閥，檢測(cè)環(huán)境溫度的環(huán)境溫度傳感器，以及按照來自上述環(huán)境溫度傳感器的環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換閥的轉(zhuǎn)換控制、進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)，其特征在于使從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換的環(huán)境溫度比從加熱制冷劑運(yùn)行向熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換的環(huán)境溫度低。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述空調(diào)器，其特征在于上述加熱制冷劑的燃燒熱源為石油。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述空調(diào)器，其特征在于所述加熱制冷劑的燃燒熱源為燃?xì)狻?br> 4．根據(jù)權(quán)利要求1所述空調(diào)器，其特征在于將上述室外熱交換器與制冷劑燃?xì)饧訜崞鞑⒘羞B接，在熱泵運(yùn)行時(shí)用上述轉(zhuǎn)換閥將制冷劑流路轉(zhuǎn)換朝向上述室外熱交換器，在制冷劑加熱運(yùn)行時(shí)用上述轉(zhuǎn)換閥將制冷劑流路轉(zhuǎn)換朝向上述制冷劑加熱器。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述空調(diào)器，其特征在于上述轉(zhuǎn)換閥由進(jìn)行上述制冷劑加熱器上游側(cè)開閉的第1開關(guān)閥與進(jìn)行上述室外熱交換器上游側(cè)開閉的第2開關(guān)閥組成，在從熱泵運(yùn)行向加熱制冷劑運(yùn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，在將上述第1、第2開關(guān)閥關(guān)閉、將制冷劑回收至室內(nèi)熱交換器后，將上述第1開關(guān)閥打開。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述空調(diào)器，其特征在于上述轉(zhuǎn)換閥由進(jìn)行上述制冷劑加熱器上游側(cè)開閉的第1開關(guān)閥與進(jìn)行上述室外熱交換器上游側(cè)開閉的第2開關(guān)閥組成，在從上述制冷劑運(yùn)行向熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，在上述制冷劑加熱器的燃燒停止后，在關(guān)閉上述第1開關(guān)閥的同時(shí)將上述第2開關(guān)閥打開。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述空調(diào)器，其特征在于在供暖運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)優(yōu)先進(jìn)行與環(huán)境溫度無關(guān)的制冷劑加熱運(yùn)行。
8．根據(jù)權(quán)利要求2所述空調(diào)器，其特征在于具備檢測(cè)石油剩余量的石油剩余量檢測(cè)器，在此石油剩余量檢測(cè)器檢測(cè)石油剩余量太少時(shí)或制冷劑加熱器發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。
9．根據(jù)權(quán)利要求3所述空調(diào)器，其特征在于具備檢測(cè)石油剩余量檢測(cè)器、在此石油剩余量檢測(cè)器檢測(cè)石油剩余量變少時(shí)或制冷劑加熱器發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行熱泵運(yùn)行。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述空調(diào)器，其特征在于具備檢測(cè)上述室外熱交換器上結(jié)霜的結(jié)霜檢測(cè)器，按照來自此結(jié)霜檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行除霜運(yùn)行。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述空調(diào)器，其特征在于將上述室外熱交換器與制冷劑加熱器連接成可進(jìn)行并列或串列轉(zhuǎn)換，在熱泵運(yùn)行時(shí)用結(jié)霜檢測(cè)器檢測(cè)上述室外熱交換器結(jié)霜時(shí)，將上述室外熱交換器與制冷劑加熱器按串列連接，進(jìn)行除霜運(yùn)行。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述空調(diào)器，其特征在于在從熱泵運(yùn)行向制冷劑加熱運(yùn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，制冷劑從上述制冷劑加熱器流向上述室外熱交換器，在制冷劑加熱運(yùn)行后，制冷劑從上述制冷劑加熱器流直接流向壓縮機(jī)。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述空調(diào)器，其特征在于在從制冷劑加熱運(yùn)行向熱泵運(yùn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，在上述制冷劑加熱器燃燒停止后，將制冷劑流從上述制冷劑加熱器轉(zhuǎn)換成朝向上述室外熱交換器側(cè)。
14．一種空調(diào)器具備含有空氣熱源與燃燒熱源的冷凍循環(huán)，其特征在于具備在供暖運(yùn)行循環(huán)時(shí)可按空調(diào)所需的供暖能力進(jìn)行從用空氣熱源的熱泵運(yùn)行與用燃燒熱源的制冷劑加熱運(yùn)行中任選一種的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述空調(diào)器，其特征在于用于所述制冷劑加熱運(yùn)行的燃燒熱源為石油。
16．根據(jù)權(quán)利要求14所述空調(diào)器，其特征在于用于所述制冷劑加熱運(yùn)行的燃燒熱源為燃?xì)狻?br> 17．根據(jù)權(quán)利要求14所述空調(diào)器，其特征在于空調(diào)所需的供暖能力由基于來自房間檢測(cè)的室溫與設(shè)定溫度的溫差控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。
18．根據(jù)權(quán)利要求16所述空調(diào)器，其特征在于空調(diào)所需的供暖能力由基于來自房間檢測(cè)的室溫與設(shè)定溫度的溫差分別主要控制熱泵運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、制冷劑燃?xì)饧訜徇\(yùn)行時(shí)的燃?xì)庀牧繘Q定。
19．根據(jù)權(quán)利要求14所述空調(diào)器，其特征在于所述制冷劑燃?xì)饧訜徇\(yùn)行的燃?xì)獍鞘泄艿烂簹?、丙烷、罐裝燃?xì)獾雀鞣N燃料，根據(jù)此燃料種類按照環(huán)境溫度或要求的供暖能力的兩變量值改變熱泵運(yùn)行與制冷劑燃?xì)饧訜徇\(yùn)行的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
20．一種空調(diào)器、具備含有空氣熱源和燃燒熱源的冷凍循環(huán)，其特征在于具備在供暖運(yùn)行時(shí)在檢測(cè)室外熱交換器已結(jié)霜、在發(fā)出停止運(yùn)行命令前進(jìn)行加熱制冷劑運(yùn)行的運(yùn)行控制機(jī)構(gòu)。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述空調(diào)器，其特征在于所述燃燒熱源為石油。
22．根據(jù)權(quán)利要求20所述空調(diào)器，其特征在于所述燃燒熱源為燃?xì)狻?br> 23．一種空調(diào)器，其特征在于具備在供暖運(yùn)行時(shí)可由用戶從利用空氣熱源的熱泵運(yùn)行和利用燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行以及組合熱泵運(yùn)行與燃?xì)饧訜嶂评鋭┻\(yùn)行的混合運(yùn)行中任選一種的選擇控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述空調(diào)器，其特征在于所述選擇控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)為設(shè)于室內(nèi)機(jī)上的室內(nèi)遙中器。
25．根據(jù)權(quán)利要求23所述空調(diào)器，其特征在于所述選擇控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)為設(shè)于室內(nèi)機(jī)的控制板部。
26．根據(jù)權(quán)利要求23所述空調(diào)器，其特征在于所述行選擇控制運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)于室外機(jī)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及具備含有空氣熱源與燃燒熱源的冷凍循環(huán)的本發(fā)明空調(diào)器，使來自壓縮機(jī)的制冷劑配管經(jīng)四通閥與內(nèi)室熱交換器相連；來自室內(nèi)熱交換器的制冷劑配管經(jīng)電子膨脹閥后經(jīng)兩通閥分支、一分支經(jīng)一兩通閥與制冷劑石油加熱器相連，另一分支經(jīng)另一兩通閥與室外熱交換器相連；來自制冷劑石油加熱器的制冷劑配管與壓縮機(jī)相連，來自室外熱交換器的制冷劑配管經(jīng)四通閥與單向閥返回至壓縮機(jī)，運(yùn)行控制部按照來自環(huán)境溫度傳感器的溫度信號(hào)進(jìn)行熱泵運(yùn)行與加熱制冷劑運(yùn)行的控制，具有供暖運(yùn)行費(fèi)用低、供暖舒適等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1227906SQ9910136
公開日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1999年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者新井康弘, 柴田和則, 平澤房男, 二村元規(guī) 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社