专利名称:空调设备的制作方法
本发明涉及一种空调设备，该设备能在对室内进行加热操作的同时，除去室外侧热交换器内的霜。
图1表示一台传统的空调设备。图中，标号1表示一台压缩机，标号2表示一个4通阀，标号3表示房间侧热交换器，标号4表示用于室内进行加热操作的一根毛细管，标号5表示室外侧热交换器，标号6表示蓄水器，标号7表示用于冷却和除霜操作的一根毛细管，标号8和9表示检验阀，标号10和11表示第一和第二温度探测器一分别装在连到室外侧热交换器5的管道系统的入口侧和出口侧，及标号12表示电气地连接到第一和第二温度探测器10、11的控制器，该控制器具有一个定时功能，并为改变操作状态(从室内加热到除霜，或反过来)而输出一个信号。
现描述常规空调设备的工作情况。
在房间加热工作期间，从压缩机1流出的致冷剂通过4通阀2，房间侧热交换器3，检验阀8，用于房间加热的毛细管4，室外侧热交换器5，再通过4通阀2经由蓄水器6回到压缩机1。
在除霜工作时，从压缩机1流出的致冷剂流过4通阀2，室外侧热交换器5，检验阀9，用于除霜(冷却)的毛细管7和房间侧热交换器3，通过4通阀2和蓄水器6回到压缩机1，从而形成一个循环工作过程。
在房间加热工作中，控制器12的一个计时器累计房间加热期间所经过的时间t1。控制器12将时间t1同设置在控制器12内的禁止除霜时间tDS进行比较，并将由第一温度探测器10测得的管系温度T1同除霜起始温度TS进行比较。在此情况下，当t1＞tDS和T1＞TS时，则控制器输出一个信号，以将空调设备的工作状态变为除霜工作，而当t1＞tDS＞和T1＞TS时，则继续房间加热操作。
在除霜操作中，累计计时器记录除霜操作所经历的总时间t2，控制器12将时间t2同在其内设置的最长的除霜时间tDmax相比较，并将由第二温度探测器11所测得的管系温度T2同除霜结束时的温度T相比较。当T2＞TE或在T2＜TE成立时t2＞tDmax，则控制器输出一个信号以将操作状态改变成房间加热操作。
因此，在常规设备中，从房间加热操作改变到除霜操作的定时时间由除霜禁止时间来确定，其中所述定时时间通常是固定的。结果，即使当室外侧热交换器里所沉积的霜量很少而并不需要除霜操作时，除霜操作也会开始。反之，即使仍有大量的霜而由于已达最大除霜时间，也会起动房间加热操作。
因此，对具有固定的除霜禁止时间tDS和最大除霜时间tDmax的常规空调设备来说，甚至在除霜操作后，仍会在室外侧热交换器里留下霜。从而不能获得有效的操作。在最坏的情况下，留下的大量冰霜使空调设备不起作用。
在除霜操作期间，致冷剂暂时地处于反向，即对于房间加热操作存在一段停止加热时间，因而在除霜操作期间，房间温度会降低。
图2是常规加热泵型空调设备处于除霜操作时的控制电路图，这种设备(例如)在日本未实审的实用新型公布(490393/1982)中作了揭示。在图2中，与图1中相同的标号指示相同或相应部件。
当除霜状态探测器(其温度敏感部分与一根连到室外侧热交换器的入口侧的管子相接)输出一个检测信号时，转换开关13内的接点13a或13b动作。转换开关13的接点13a是常规闭接点。当除霜状态探测器输出探测信号时，接点13a被打开而接点13b闭合。接点13a与4通阀2的驱动线圈的用于室内加热操作的开关14之一相串联而被连到电源接线端15的一端。类似地，接点13b通过继电器16和14的另一个开关14而连到电源接线端15的一端。转换开关13的可动接点连到电源接线端15的另一端。在电源接线端15之间，继电器16的常闭接点16a和用于室内侧热交换3的风扇17和一个鼓风率调节开关18相串联后又与串联的转换开关13、继电器16或驱动线圈2a和开关14相并联。
在房间加热操作期间，用于加热房间的开关14被闭合，以激励4通阀的驱动线圈2a，从而使4通阀2为房间加热操作而动作。然后，从压缩机1排出的高温高压气体通过4通阀2被加到房间侧热交换器3一在那里通过风扇17被强迫风冷冷却。房间侧热交换器内的液体致冷剂被送到减压装置4经受绝热膨胀而成为低压致冷剂。该低压致冷剂在室外侧热交换器5内通过室外侧热交换器的风扇所鼓的风被加热蒸发而变成一种低压气体。然后，该低压气体通过4通阀2被输入压缩机1。在致冷剂再循环过程中，当气温下降时，则从室外侧热交换器5带到致冷剂回路的热量也要减少。当由蒸发引起的温度下降到0℃以下时，即开始在室外侧热交换器5内积霜。霜造成致冷剂的吸热能力下降。因此，使室外侧热交换器5的入口侧的管子温度进一步下降，以致达到低于予定温度的某个温度。一旦在热交换器5的入口侧管温低于予定温度时(该管温是由装在热交换器5的入口侧附近管子上的除霜状态探测器检测)，则转换开关13的接点13a打开。于是，驱动线圈2a被去激，以致4通阀2的动作是让致冷剂回路转变为冷却方式。
与此同时，接点13b闭合，以激励继电器16。继电器16的激励使常闭接点16a打开。于是，用于房间侧热交换器的风扇17停止运转，不再对房间侧热交换器3吹冷风。在此情况下，鼓风率调节开关18内的任一接头臂是闭合的。这样，当4通阀2为转换为冷却方式而被操作时，则从压缩机1排出的高温、高压致冷剂气体是通过4通阀2直接进入室外侧热交换器5的，以便通过热的致冷剂而溶化积在热交换器内的霜。
在整个除霜过程中，除霜状态探测器13的温度敏感部的温度增高。于是转换开关13的接点13a闭合，而接点13b打开，由此再次激励4通阀2的线圈2a而使4通阀2为回到房间加热工作方式而动作。
然而，在常规空调设备中，当除霜操作期间或在房间加热操作重新起动之后的一定时间内是不能实现房间加热操作的。这样，由于室温降低而使屋里的人会感到不舒适。
本发明的一个目的是为提供一种空调设备，该设备可大大提高工作效率并改善室内人的舒适感-由于在最佳时间进行有效的除霜操作，而且若室外侧热交换器内仍有霜时并不影响除霜操作。
本发明所要提供的空调设备包括一个致冷剂回路，在此回路中依次连接有一台压缩机，一个4通阀，一个房间侧热交换器，一个减压装置和一个户外侧热交换器，特征在于包括一个装在室外侧热交换器附近管道上的致冷剂温度探测器，一个用于检测房间温度的室温探测器和一个控制装置，该控制装置与致冷剂温度探测器和室温探测器成电气连接，该装置控制房间加热操作和基于上述两探测器输入值的除霜操作。
本发明还提供这样一种空调设备，它包括的致冷剂回路中依次连接有一台压缩机，一个4通阀，一个房间侧热交换器，一台减压装置和一个室外侧热交换器，特征在于包括置于压缩机出口侧和4通阀之间的第一检验阀，一根致冷剂管道，用于在房间加热操作情况下将压缩机的出口端连到户外侧热交换器的入口端，一个置于致冷剂管道内的电磁阀和一个用于检测所述室外侧热交换器的除霜操作起始温度的除霜状态探测器，(其中电磁阀是根据来自除霜状态探测器的一个信号而打开)，和一个用于直接将一部分来自压缩机的致冷剂送到室外侧热交换器的致冷剂通路，该部分致冷剂经历某个予定时间即返回到压缩机以构成回路。
就附图而言图1是一个显示常规空调设备的致冷剂回路图;
图2是常规空调设备处于除霜工作方式时的电路图;
图3是根据本发明空调设备的致冷剂回路的第一实施例的简图;
图4是表示在图3所示空调设备中的一个控制装置电路及与其相关部件的简图;
图5是表示图4所示控制装置的操作流程图;
图6是表示对图5所示控制装置的改型控制装置的操作流程图;
图7是根据本发明空调设备的控制装置的第二实施例在除霜操作中的一个电路;
图8是表示图7中所示控制装置的一个操作流程图;
图9是表示作为根据本发明的第二实施例的空调设备，其室温与时间之间的一种关系;
图10是一个流程图，表示以对图8流程的改进形式的空调设备的操作流程;
图11是表示作为图10所示改进型实施例的室温和时间之间关系的曲线图;
图12是在根据本发明第三实施例的控制装置处于除霜操作时的一个电路;
图13是表示装有图12所示控制装置的空调设备的操作流程图，图14是表示一个表示图12和13所示空调设备的室温和时间之间关系的曲线;
图15是一个表示对第三实施例改进型控制装置的操作流程图;
图16是一个表示图15中所示空调设备的室温和时间之间关系的曲线图;
图17至21表示根据本发明空调设备的第四个实施例，其中图17是一个方块图;图18是处于除霜操作中的控制装置的电路;图19是图18所示控制装置的方块图;图20是表示图19所示控制装置的一个操作流程图和图21是表示第四实施例的室温和时间之间关系的一个曲线图;
图22和23表示对第四实施例改进后实施例的简图，其中图22是一个表示操作的流程图和图23是表示室温和时间之间的一种关系的曲线图;
图24是表示根据本发明第五实施例的致冷剂回路的一个简图，图中该回路是在房间加热操作下的结构;
图25表示类似于图24的一个致冷剂回路，其中的电路是在除霜操作下的结构;
图26是表示第五实施例的一种改进形式的致冷剂回路的一个简图;
图27是一个表示第五实施例在除霜操作下的操作时间图;
图28是第五实施例的一种改型的除霜操作时间图;
图29至34表示根据本发明空调设备的第六个实施例，其中图29表示一个致冷剂回路;图30是一个方块图;图31是一个电路图;图32是图31所示控制装置的方块图;图33是图32所示空调设备的一个操作流程图;图34是图29所示电气型膨胀阀的操作特性曲线;及图35是表示第五实施例的改进型实施例的一个流程图。
以下将参照附图，描述本发明空调设备的最佳实施例。
图3表示本发明第一实施例的致冷剂回路。图3中与图1相同的标号表示相同或相应部件。
标号1表示一台压缩机，标号2表示一个4通阀，标号3表示房间侧热交换器，标号4表示用于房间加热的毛细管，标号5表示一个室外侧热交换器，标号6表示一个蓄水器，标号7表示用于冷却的毛细管，标号8和9表示检验阀，标号20表示温度探测器，标号21表示连到温度探测器20的控制装置。该控制装置有一个计时器，用于累计房间加热或除霜操作期间所经历的总时间。该控制装置还测定除霜禁止时间
。除霜起始温度TS和除霜结束时温度TE，并输出一个为转换操作的信号-从除霜转为房间加热，反之亦然。
从图3同图1的对比中可见，省去了图1中的第二温度探测器11。而控制装置21的功能与图1的控制装置功能是根本不同的。
图4详细地表示了控制装置21的结构。图4是一个控制装置21的电路与同其有关部件的原理图。标号21所表示的控制装置由一台包括输入电路23和CPU24的微计算机组成。输入电路23接收来自温度探测器20和室温探测器22的信号并输出一信号至CPU24。
控制装置21还装有计时器25，计时器25将数据送至CPU24，并接收来自CPU24的数据。CPU24的输出通过输出电路26被加到继电器线圈27和半导体继电器28。
继电器线圈27有一接点31。接点31和电磁阀30被串联地连接在电源33的两极之间。电磁阀30适于根据继电器线圈27的激励和去激，通过接点31的打开和闭合动作而被激励或去激。
串联连接的半导体继电器28和用于房间侧热交换器的风扇29跨接在电源33的两极。当半导体继电器28接收到来自输出电路26的一个信号时，即为改变风扇29的导电率，从而去改变风扇29的转数。
变压器32的初级线圈接在电源33的两级之间，以便对控制装置21的各部分提供某个电压。
图5是表示控制装置21的操作流程图，其中TS代表除霜起始温度;TE代表除霜结束温度;tDS代表除霜禁止时间;TDmax代表最大除霜时间;TS1代表在除霜操作起动时的室温;TS2代表除霜起动后经Ta分钟时的室温;△TR1(＝TS2-TS1)代表Ta分钟内所引起的室温的变化;T1，T2代表由温度探测器20所测得管道温度;t1代表房间加热操作所经历的时间;Ta代表从开始除霜操作到检测室温时的一段时间;△TD代表除霜时间及△TR代表最初设定的室温允许变化量。
当电源被接通后，控制装置21确定TS，TE，TDmax，Ta，TR等值，即要在步骤S1作最初设置。在步骤S2，予先确定除霜禁止时间TDS1。在此后各步中，除霜禁止时间TDS为变量。
然后，在房间加热操作期间通过装在连接到室外侧热交换器5入口侧管道上的温度探测器20检测室外侧热交换器5附近管道的温度T1(步骤S3)。
一旦房间加热操作被确立(步骤S4)，则在步骤S5累计房间加热操作期间所经历的时间t1并在步骤S6，将此累计时间t1同最初设置的除霜禁止时间TDS相比较。另一方面，在步骤S7将管道温度T1同除霜起始温度TS进行比较。当t1≥tDS1同时T1≤TS时，则输出一个为将操作状态转为除霜操作的信号，同时，时间t1被清除(步骤S8)。反之，在上述条件未建立的情况下，继续房间加热操作。
从另一方面来说，当进行除霜操作时(步骤S9)，检测除霜操作开始时的室温TS1，并在步骤S10累计除霜进行的时间△tD。然后，在步骤S11，除霜操作开始后的Ta分钟，测试室温TS2。在步骤S12，检测管道的温度T2。步骤S13将管道温度T2同除霜结束时的温度TE进行比较。若T2≥TE，则在步骤S14，将除霜时间△TD同最大除霜时间TDmax进行比较。若△TD＞TDmax，则在步骤S15，计算室温的变化值△TR1(＝TS2-TS1)。这样获得的室温变化△TR1同最初确定的允许室温变化值△TR比较。当△TR1＞△TR时，求出要用于一系列步骤中的除霜禁止时间TDS，该值应小于最初确定的除霜禁止时间TDS1(步骤S16)。在此情况下，例如，关系式TDS＝TDS1-a被给定，其中a是用于校正的时间，可任意给定。
再给定以下关系;
当△TR1＝△TR，则TDS＝TDS1和当△TR1＜△TR，则TDS＝TDS1+a。
当输出房间加热转换信号时，则清除除霜时间(步骤S17)。
这样，室温下降的程度是根据除霜起始时间的室温和除霜操作已开始后的Ta分钟时的室温来计算的，而要用于后来步骤的除霜禁止时间是根据室温下降的程度来确定的。
在上述实施例中，室温变化是由除霜起始时间的室温TS1和从除霜开始已经过Ta分钟时的室温TS之间的差值来确定的。然而，如图6所示的改型也是可用的。即，取消图5中的步骤S11，并将步骤S18插在步骤S14和S15之间。在此情况下，通过检测除霜操作结束时间的室温TS3和通过在步骤15求出除霜起始时间的室温TS1和除霜结束时间的室温TS2之间的差值而可获得同样的结果。
当t1≥tDS和T1≤TS时，开始除霜操作。在此情况下，步骤S1检测除霜起始时间的室温TS1，而在步骤S10累计除霜时间△tD然而在步骤S12检测管道温度T。在步骤S13，管道温度T2同除霜结束温度TE进行比较，在步骤S14，累计时间△TD同最大除霜时间TDmax进行比较。然后，当T2≥TE或△TD≥TDmax时，即结束除霜操作。
在上述情况下，室温TS3是在步骤S18测得的。而根据这样获得的室温TS3，室温的变化△TR(＝TS2-TS1)是在步骤S15算得的。该室温变化值用来确定后面步骤(步骤S16)中的除霜禁止时间。
根据本发明的第一实施例，除霜操作在最佳时间上起动，从而避免了不必要的除霜操作。因此，该空调设备可以高效率工作，并可获得室内的舒适度。
下面参照图7描述本发明的第二个实施例。
图7中，和图2相同的标号表示相同或相应部件。
图7中所示的空调设备特征在于配有一个除霜控制装置36和室温探图7中，和图2相同的标号表示相同或相应部件。
图7中所示的空调设备特征在于配有一个除霜控制装置36和室温探测器37。
除霜控制装置36备有输入端IN1，IN2和输出端OUT1。输入端IN1接收来自除霜状态探测器40的检测信号，输入端IN2接收来自室温探测器37的检测信号。
除霜状态探测器40被置于房间加热操作下室外侧热交换器的入口侧的一个管道上，而室温探测器37被置于室内。
除霜控制装置36通常包括一台微计算机，该计算机包括一个程序存贮器(ROM)，一个数据存贮器(RAM)，一个操作单元(ALU)。除霜控制装置36的输出端OUT1适于转换“开关接点”13。即，除霜控制装置36读取来自输入端IN1，IN2的检测输入信号并经输出端OUT1将此信号送到开关接点13，以便执行除霜操作。
第二实施例的操作将参照图8的流程及图9的曲线来加以说明。
图8是表示由除霜状态探测器40的输出信号所激励的除霜控制装置36的一个流程图，图9是表示除霜操作期间，时间和室温之间的一个关系曲线图。
就图8来说，假设房间加热操作是在步骤S1实现。当控制装置接收来自除霜状态探测器40的检测信号时，则操作从步骤S2移到步骤S3，在步骤S3，给定温探测器37一个将室温增加△T的指令，同时，继续房间加热操作。当室温探测器37一旦达到该更新设定的室温(T+△T)时，操作即进至步骤S5-开始除霜操作。
至于除霜操作的完成，则是通过除霜状态探测器40来测定的，一旦完成，操作即由步骤S6进到重新开始房间加热操作的步骤S7。在完成除霜之后重新开始的房间加热操作过程是与常规设备一样的。
在步骤S7，对室温探测器37给定最初确定的室温T，从而使该空调设备回到最初状态下的室内加热操作。
现参照图9说明该空调设备的功能。
图9表明室温刚-增加△T而变成(T+△T)时，即开始除霜操作，而在刚刚完成除霜操作以后，室温并不降至低于最初室温T。温度增量△T可根据房间负载来确定。
在第二实施例中，室温刚增至(T+△T)即开始除霜操作。然而，使设定室温值经一定时间△S的增加后就起动除霜操作，也能得到同样的效果。
图11是表示时间对室温变化的关系曲线，而图10是表示上述情况下的操作流程图。图10中，步骤S4，S9和S5是为起动除霜操作而设立的一即使室温未达到设定室温(T+△T)也可起动。
在确定时间△S时可计及由于室外侧热交换器5中积沉的大量霜而大大降低房间加热的能力。
根据本发明的第二实施例，其所装备的除霜控制装置在除霜操作起动以前使一个设定的室温值增大。因此，借助一种简单结构，可防止除霜操作期间室温的降低并可在起居室内获得舒适感。
图12是表示本发明空调设备的第三实施例的一个回路简图。
在图12中，如图7中相同的标号指示相同或相应部件，并因此而省略了对这些部件的说明。
第三实施例的结构除了装有波形调节部件38外，与图7实施例的结构相同。
由一台微计算机组成的除霜控制装置36备有输入端IN1，IN2和输出端OUT1，OUT2和包括一个程序存贮器ROM，一个数据存贮器RAM和操作单元ALU。输入端IN1接收来自除霜状态探测器40的检测信号。另一方面，输入端IN2接收来自室温探测器37的检测信号(探测器37检测房间内的室温)。
除霜控制装置36读取输入端IN1，IN2所接收的检测信号并从输出端OUT1输出一个输出信号以使转换开关13为起动除霜操作而动作。控制装置36还从输出端OUT2输出一个输出信号至波形调节部件38。
波形调节部件38接在电源15两端之间，根据来自输出端OUT2的输出信号控制压缩机1的转数。波形调节部件38一般构成一个用于驱动感应电动机的装置。
下面参照图13和14说明第三实施例的操作。
图13中，在房间加热操作期间，当来自除霜状态探测器40的检测信号输入到输入端IN1时(步骤S1)，即在步骤S2，判定是否满足起动除霜操作的条件。若答复是肯定的，在如图14所示，压缩机1的转数增大△F(步骤S3)。在步骤S4，当房间加热操作在继续进行的情况下，对室温探测器37给出一个指令，以将设定室温增大△T。当室温探测器37测得更新的设置室温(T+△T)时，则采取步骤S6去起动除霜操作。随着压缩机1的转数F2在步骤S7被规定，而进行除霜操作。
当除霜状态探测器40获得一个为结束除霜操作的温度并对控制装置36的输入端IN1输出一个检测信号，则采取步骤S9以回到房间加热操作。在步骤S10，规定压缩机1的转数为F3(图14)一该值在房间加热操作中可任意规定，然后，给室温探测器37发出设定最初设置室温T的指令;从而回到最初的房间加热操作(步骤S11)。
恰恰在除霜操作开始以前，压缩机1的转数增加了△F而变为(F1+△F)，同时温度增大了△T而变为(T+△T)。然而，即使在刚刚完成除霜操作时，室温也未降到低于最初室温T的温度。压缩机1的转数增量△F和室温探测器40的温度增量△T可根据房间负载而任意规定。
在第三实施例中，恰好是在除霜操作开始前夕，压缩机1的转数增加到(F1+△F)，室温增加到(T+△T)。然而，正如图16中所示的室温与时间之间的关系，利用在经历一定时间△S后再起动除霜操作可获得同样的效果。除霜操作是在经过时间△S以后开始的，在此△S期间，压缩机1的转数和室温已经增加。
图15是为执行如图16所示操作的流程图。在图15中的步骤S5，判定室温是否达到设置室温(T+△T)。然而，即使室温未达到设置值(T+△T)，则由于时间△S已过(步骤S12)，除霜操作也要在步骤S6起动。时间△S是考虑了室外侧热交换器的效率而确定的，该热交换器多半受其内积霜量影响。
在本发明的第三实施例中，在除霜操作起动前，为增加室温而提高压缩机的转数，而当室温达到设定温度时，即起动除霜操作。因此，在除霜操作期间，避免了室温的降低，同时可获得起居室的舒适。再者，该设备的结构可以是简单的。
图17、18和19表示本发明的第四实施例。在这些图中，如图1，图7和图12的相同标号指示相同或相应部件。
图17是第四实施例的一个原理图。该第四实施例的结构设有除霜状态探测器40和室温探测器37;当除霜状态探测器40的一个输出被输入到一个设置温度提高装置48-它使室温探测器37内的设置温度增高;当除霜操作装置49检测出要由室温探测器37探测的室温达到由设置温度增加装置48所确定的设置温度时，便通过转换开关13操作4通阀2，以便执行除霜操作;一个用于记录室温下降的存贮器50检测和存储除霜操作期间的室温下降，与此同时，该存贮器给设置温度增高装置48输出一信号，以便使一个更新的设定温度被用于后面的步骤。
图18和19分别是根据本发明第四实施例的除霜控制装置的电路图和方块图。
图中，标号51指示一台包括微型计算机的除霜控制装置，该装置包括CPU51A，存贮器51B，输入电路51C和输出电路51D。除霜状态探测器40被连到输入端I1，室温探测器37被连到输入电路51C的另一输入端12，转换开关13被连到输出电路51D的一个输出端01。
现参照图20和21描述第四实施例的操作。
首先，在步骤S1，进行房间加热操作。当除霜状态探测器40检测到除霜状态(步骤2)时，在房间加热操作继续进行情况下，采取步骤S3确定为起动除霜操作的设置温度(T+△T1)。温度△T1是被在先除霜操作过程中由室温探测器37测得的室温下降值所确定。当空调设备已被起动，在首次除霜操作开始以前△T1是零。一旦室温达到(T+△T1)，除霜操作装置49即操纵转换开关13去起动除霜操作(步骤S5)。
在除霜操作期间，室温探测器37检测显示除霜状态是否解除(步骤S6)，一旦已解除除霜状态，则采取步骤S7，由室温探测器37检测除霜操作期间室温下降值△T2。在步骤S8，存储作为用于下次除霜操作的一个室温增量△T2。此后，在步骤S9，重新起动房间加热操作。在步骤S10，采用最初设置温度T并进行最初的房间加热操作。
图21是表示重复进行除霜操作的室温和时间之间的一种关系曲线图。就是说，在先除霜操作期间的室温下降量△Ta被加到下次除霜操作，而现时除霜操作期间的室温下降量△Tb被加到再下次除霜操作。因此，刚完成某一次除霜操作后的室温几乎接近最初的室温T。这样，对每次除霜操作均实时检测温度，而下降的温度用于取决于房间负载的后面一次除霜操作。
图22和23分别是上述第四实施例的一种改型的流程图和表示室温和时间关系的曲线图。
同第四实施例将室温下降量被加在后面除霜操作的情况相反，该改进实施例的控制是提供一个上限量△Tx。即，在图22中的步骤S11，判定室温的增量△T1是否大于室温的上限量△Tx。若其小于该上限温度，则采取步骤S3。另一方面，若其大于该极限值，则在步骤S12，作为下一步除霜操作的室温增量△T1被变为△Tx。△Tx被定为小于空调设备的最大室温值。
如上所述，就本发明的第四实施例而言，该设备结构简单，而且避免了除霜操作期间的室温过度下降保持起居室处于令人舒适的状态。
图24和25表示本发明的第五个实施例。在这实施例中，可避免除霜期间的室温下降并可消除设备操作中由4通阀产生的噪声。
图24是房间加热操作过程中的致冷剂回路示意图，图25是除霜操作过程中的致冷剂回路。
在这两个图中，标号1指示一台压缩机，标号2是一个4通阀，标号3为房间侧热交换器，标号5为室外侧热交换器，标号46为致冷剂管道，标号17为用于房间侧热交换器的风扇，标号39为用于室处侧交换器的风扇和标号40为除霜状态探测器。
机械型膨胀阀56置于房间侧热交换器3和室外侧热交换器5之间的管道46中。第一检验阀57被插入在压缩机1的出口侧和4通阀2之间。标号58指示一个电磁阀，标号59为第二检验阀，标号60为毛细管。第一旁通管61的一端连到位于压缩机1的出口侧和第一检验阀57之间的致冷剂管，另一端连到第二检验阀59。第二旁通管62延伸在第二检验阀59和室外侧热交换器和机械型膨胀阀56之间的致冷剂管46之间。第三旁通管63延伸在第一旁通管61(电磁阀58和第二检验阀59之间段)和压缩机1和4通阀2间的致冷剂管道46之间。第一旁通管61包括电磁阀58，第三旁通管63包括毛细管60。
现参照图24、25和27描述第五个实施例的操作。
图24中进行房间加热操作的致冷剂回路中，经压缩机1压缩后的某种高温高压致冷剂气体通过第一检验阀27和4通阀2被加到房间侧热交换器3，在那里被冷凝而房间被加热。然后，致冷剂液体流到机械型膨胀阀56。致冷剂经受膨胀阀56内的减压并在室外侧热交换器5内蒸发。然后致冷剂气体通过4通阀2回到压缩机1。在此情况下，由于第一旁通管61内的电磁阀58是关闭的，所以致冷剂不会流进第二和第三旁通管62，63。
当气温下降时，室外侧热交换器5中的致冷剂蒸发温度下降到露点温度或更低，从而室外侧热交换器5开始积霜。结果，室外侧热交换器5的温度降低。当该温度降到一个予定温度或更低时，除霜状态探测器40检测出霜的沉积，同时起动除霜操作。图27表示从房间加热操作转换到除霜操作的操作的状态。
图25表示除霜操作过程中的致冷剂回路。在此情况下，用于室外侧交换器的风扇39停转，而压缩机1继续运转。另一方面，用于房间侧热交换器的风扇17的转数较低。同时，电磁阀58在一段予定时间以一种固定间隔重复经受打开和关闭操作，此后，该阀被打开。当操作是从房间加热转换到除霜操作时，电磁阀58的动作缓和压力的突变，使压缩机1内被压缩的高温、高压致冷剂气体通过第一旁通管61被送到第二和第三旁通管62、63。沿第二旁通管62的致冷剂直接通过第二检验阀59加到室外侧热交换器5，以便溶化由致冷剂本身冷凝时结的霜。冷凝致冷剂同通过毛细管60流进第三旁通管63的高温、高压致冷剂气体混合。于是，该致冷剂在4通阀2的下游变成一种饱和气体，最终被插入压缩机1。在此情况下，膨胀阀56被关闭。结果，维持了从检验阀57，通过房间侧热交换器3一直延续到膨胀阀56的致冷剂回路处于房间加热操作时的高压状态。因此，即使在除霜操作状态下，随着房间侧热交换器3的风扇17送来的平缓空气流，暖空气也能被加到房间内。
作为第五个实施例的一种可选方案，可作这样一个变动被装在第一旁通管61上的是一个限流阀64，而不是电磁阀58。图28是装有限流阀64的改型实施例的时间图。
当房间加热操作被改成除霜操作时，限流阀64的阀体是渐渐打开的，在压缩机1里的已压缩的高温高压致冷剂气体由此而通过第一旁通管61被加到第二和第三旁通管62、63。在此情况下，可得到如同第五实施例一样的效果。
这样，就第五实施例而言，当由房间加热操作转换为除霜操作时避免了由此引起的压力的突变，同时可减小由这种压力突变所产生的噪声和振动。同时，除霜操作可在短时间内进行，而且冷的致冷剂不是流向房间侧热交换器，从而在除霜操作完成以后很快即能重新开始房间加热操作。再者，房间内的起居室可维持在舒适状态。
图29至34表示本发明的第六种实施例，图中相同标号指示相同或相应部件。
图29是表示第六实施例的致冷剂回路简图。在图29中，标号57指示插入在压缩机1的出口侧和4通阀2之间的一个检验阀;标号67指示一个电气型膨胀阀，该阀的阀体(图中未示)通过接收一个输入信号而被控制在全闭状态和全开状态之间变动，标号68指示一个电磁阀，其连接在压缩机1的出口侧和房间加热操作下的室外侧热交换器5的入口侧，标号69指示一个管温探测器，该探测器装在接近房间侧热交换器3的一根管道上以探测其温度。在图29中，图24中所示的风扇17和39被省去。
图30是表示除霜控制装置的整个结构的一个方块图。由图可见，该装置包括除霜状态探测器40，一个电磁阀操作装置71，该装置接收来自除霜状态探测器40的输出并给电磁阀68输出一个控制该阀的信号，一个膨胀阀控制装置72接收除霜状态探测器40的输出和管温探测器69的输出并给电气型膨胀阀67输出一信号，以控制其开度。
图31和32分别为第六实施例空调设备一个重要部件的电路图和除霜控制装置的方块图。
在图中，标号73指示一台包括一台微型计算机的除霜控制装置，该装置包括CPU73A，存贮器73B，输入电路73C和输出电路73D。除霜状态探测器40连接到输入电路73C的输入端11，管温探测器69被连接到输入电路的另一输入端12。电磁阀68的接点74的驱动装置(图中未示)被连接到输出电路73D的输出端01，电气型膨胀阀67被连到输出端02，03。
现参照图33和34，描述第六实施例的操作。
图33是表示存储在除霜控制装置73的存贮器73B内的操作程序的流程图，图34是表示电气型膨胀阀67的操作性能曲线。
当进行房间加热操作(步骤S1)时，除霜状态探测器40探测室外侧热交换器的温度是否满足除霜条件(步骤S2)。一旦由探测40检测出除霜状态，则采取步骤S3，以便从除霜控制装置73的输出端01产生一个输出，从而通过接点74的动作去打开电磁阀68。在下一步S4，从输出端03产生一个输出。该输出的幅度是可变的，使电磁膨胀阀67被这样驱动，即如图34所示阀体是依据该输出的大小而被打开。电磁阀68一打开使压缩机内1所产生的高温致冷剂气体能通过电磁阀68进入室外侧热交换器5，从而去溶化沉积在该热交换器里的霜。同时，当房间加热操作已经实现时，膨胀阀67被完全打开，使待在房间侧热交换器3里的高温致冷剂被加到室外侧交换器5。该来自房间侧热交换器3的致冷剂缩短了除霜时间。
在除霜操作期间，高温致冷剂气体被经常地加到房间侧热交换器3，因而可获得房间加热作用。但当经由膨胀阀67流入室外侧热交换器5的致冷剂数量减少时，房间侧热交换器3的温度降低，并使屋里人可能感到房间加热作用的减弱。为避免这点，引入步骤S5至步骤S7。即，通过管温探测器69判定房间侧热交换器3的温度是否低于使室内人们感觉到冷的温度T(步骤S5)。当房间侧热交换器3的温度低于温度T，则从控制装置73的输出端02产生一个输出信号(步骤S6)。该输出信号沿关阀方向驱动电气型膨胀阀6-如图34所示，该阀体根据该输出信号的幅度关闭。结果，从房间侧热交换器3流出的致冷剂量减少口，同时房间侧热交换器3的温度增高从而增强了人的暖和感。
当由管温探器69所检测的温度低于温度T时，则采取步骤S7去打开膨胀阀67从而缩短除霜时间。
然后在步骤S8判定是否除霜状态被解除。当除霜状态已解除，则关闭电磁阀68(步骤S9)，此后，重新开始房间加热操作(步骤S10)。
在上述说明中的温度T是屋里人感觉到在加温操作中温度下降的一个临界温度值，并与房间加热操作中所吹出的空气温度相对应。温度T可被任意选定。
图35是第六实施例的一个改型的流程图。
在这个改型实施例中，在某段予定时间内电气型膨胀阀67完全被打开，此后，即被完全关闭，这与图33所示实施例中，膨胀阀67的阀体开度是根据除霜操作期间管温探测器69的输出来控制的情况完全不同。就是说，在图35中步骤S4，电气型膨胀阀67完全被打开。在步骤S11，判定计时△S。一旦△S已经过去，则在步骤S12，完全关闭膨胀阀67。除上述内容外，图35的过程同图33的一样。时间△S可由下列时间确定从膨胀阀67已被完全打开以后到屋里人对来自房间侧热交换3的气温感觉不暖和时为止。
该改型实施例提供了如同第六实施例的相同功能，再者，它不必使用管温探测器69，从而简化了空调设备。
权利要求
1.一种空调设备，该设备包括由一台压缩机，一个4通阀，一个房间侧热交换器，一个减压装置和一个室外侧热交换器依次连接的一个致冷剂回路，特征在于包括-一个致冷剂温度探测器-置于所述室外侧热交换器附近的一根管道上；-一个室温探测器，用来检测房间的温度；-一个控制装置，它被电气地连接到所述致冷剂温度探测器和所述室温探测器，并根据来自所述探测器的输入来控制房间加温和除霜的操作。
2.根据权利要求
1的空调设备，特征在于其中所述控制装置包括一个计时器，该计时器输出信号以变房间加热操作为除霜操作，(反之亦然)，并将除霜操作开始时间的室温同除霜操作开始后的一个予定时间上的室温进行比较，以查明室温下降值，从而确定除霜禁止时间。
3.根据权利要求
2的空调设备，特征在于其中所述控制装置通过除霜开始时间和除霜结束时间之间室温降低的一个值来确定除霜禁止时间。
4.根据权利要求
1的空调设备，特征在于其中所述致冷剂温度探测器检测除霜操作开始时的温度，并当所述控制装置接收来自所述致冷剂温度探测器的一个信号时，所述控制装置提高要设置在所述室温探测器里的温度值。
5.根据权利要求
4的空调设备，特征在于其中所述控制装置在所述室温已被提高以后，起动除霜操作经历一个予定时间。
6.根据权利要求
1的空调设备，特征在于其中所述致冷剂温度探测器检测除霜操作被起动时的温度;所述控制装置在除霜操作起始前提高所述压缩机的转数并当来自所致冷剂温度探测器的信号被输入所述控制装置时，增大要设置在所述室温探测器里的温度。
7.根据权利要求
6的空调设备，特征在于其中所述控制装置在已判定所述压缩机的转数被增大和设定室温值增高并自判定起已经过一定时间以后起动除霜操作。
8.根据权利要求
1的空调设备，特征在于其中所述致冷剂温度探测检器检测除霜操作起始时的温度;所述控制装置包括一个除霜装置，该装置用于当为增高予定温度的装置增高温度时，通过激励所述4通阀而起动除霜操作，控制装置还包括一个存储装置，用于记录室温下降的值，其中所述除霜装置当被给予一个来自所述致冷剂温度探测器的信号同时室温达到所述予定温度时，通过激励所述4通阀而起动除霜操作;所述温度增高装置在所述除霜操作开始以前增高所述予定温度，所述存储装置储存除霜操作期间的一个室温下降值，该值作为用于下次操作的一个增量值。
9.根据权利要求
8的空调设备，特征在于其中所述温度增高装置具有一个温度的上限值。
10.一种空调设备，该设备包括由一台压缩机、一个4通阀、一个房间侧热交换器、一个减压装置和一个室外侧热交换器依次连接的一个致冷剂回路，特征在于包括-一个第一检验阀，置于所述压缩机的排出侧和所述4通阀之间，-一个致冷剂管道，将所述压缩机的排出侧连接到所述室外侧热交换器的入口侧(在房间加热操作情况下)，-一个配置在所述致冷剂管道上的电磁阀，-一个用于对所述室外侧热交换器来说检测其除霜操作开始时温度的除霜状态探测器，其中所述电磁阀是通过来自所述除霜状态探测器的一个信号而被打开的，以及-一个用于直接将一部分致冷剂从所述压缩机送到所述室外侧热交换器，并经一段予定时间使该致冷剂回到所述压缩机的致冷剂回路。
11.根据权利要求
10的空调设备，特征在于其中所述包括所述电磁阀的致冷剂管道是由第一旁通管和第二旁通管构成，而这两个旁通管又通过一个第二检验阀而互相连通的;所述第二旁通管的另一端被连到所述减压装置和所述室外侧热交换器之间的所述致冷剂回路;一个第三旁通管包括一个毛细管并将所述电磁阀和所述第二检验阀之间的致冷剂管道的一点连接到所述4通阀和所述压缩机的进口侧之间的一点，在除霜过程中，其中所述致冷剂是从所述压缩机通过所述第一和第二旁通管被直接送到所述室外侧热交换器的，因为在操作方式由房间加热方式变为除霜操作后，所述压缩机被连续地驱动而4通阀未变向，同时所述电磁阀在一段予定时间内以一定的时间间隔反复打开和关闭。
12.根据权利要求
10的空调设备，特征在于包括-一个管温探测器，用于探测所述房间侧热交换器的温度，-一个电磁阀激励装置，根据来自所述除霜状态探测器的一个输出信号而打开所述电磁阀，和-一个减压器控制装置，该装置根据所述除霜状态探测器的一个输出打开所述减压器并根据所述管温探测器的输出大小控制该减压器的开度。
专利摘要
空调设备，该设备包括依次由压缩机，四通阀，房间侧热交换器，减压装置和室外侧热交换器所连成一个致冷剂回路。在接近室外侧热交换器的一根管道上装有一个致冷剂温度探测器，一个用于检测室温的室温探测器和一个与致冷剂温度探测器和室温探测器呈电气连接的控制器。所述控制器根据来自两探测器的输入控制房间加热和除霜操作。
文档编号F24F11/02GK86105455SQ86105455
公开日1987年2月18日 申请日期1986年8月22日
发明者松田谦治, 手塚与与文, 梅村博之, 磯野一明, 石冈秀哲, 敏导等, 松冈文雄 申请人:三菱电机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan