JP2006170505A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】相互に独立した複数の冷凍サイクルを有する空気調和機の住環境の快適性を向上すること。
【解決手段】複数の室内機はそれぞれ別個に運転制御手段をもち、この同時除霜運転制御手段としての除霜制御回路８が制御回路６ａ、６ｂの運転モードを検知し、いずれかが除霜運転した場合、他方に同時除霜運転指令を出力するすることにより、除霜運転の時間が短縮されると共に暖房運転の再始動時に室外熱交換器が凍結することがなくなり、住環境の快適性を向上することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、相互に独立した複数の冷凍サイクルを有し、各冷凍サイクルにおけるそれぞれの室外熱交換器の放熱部は相互に一体化若しくは近接して配置される空気調和機に関する。

従来、この種の空気調和機は、各冷凍サイクルの室外熱交換器の放熱部を相互に接触させることで、例えば一つの冷凍サイクルのみの運転時に、他の冷凍サイクルの室外熱交換器にも冷媒温度を伝えて外気と熱交換させ、熱交換効率を上げている。

また、空気調和機には冷房モード、暖房モード、除霜モードなど複数の運転モードを備えたものがあり、上記多室型の空気調和機においても、複数の運転モードを備えたものにあっては、各冷凍サイクル毎に、圧縮機、室外及び室内ファン、運転モードによって冷媒の流れを変えるべく切り換わる四方弁の各動作を制御する制御回路（運転制御手段）を個別に備え、運転モードが各冷凍サイクル間で異なるものがあるとき、一つの運転モードのみとなるよう所定の運転モードの冷凍サイクルの運転を停止させる運転停止制御手段を設けている（例えば、特許文献１参照）。

図４に示すように、この空気調和機は、相互に独立した二つの冷凍サイクルＡ、Ｂから構成され、それぞれの冷凍サイクルＡ、Ｂには、冷媒ガスを圧縮して高温高圧状態となった冷媒を吐出する圧縮機１ａ、１ｂ、暖房時と冷房時とで冷媒の流れ方向が切り換わる四方弁２ａ、２ｂ、室内熱交換器３ａ、３ｂ、大気から熱を吸収できる蒸発圧力まで冷媒の圧力を下げる膨脹弁４ａ、４ｂ、室外熱交換器５ａ、５ｂが、それぞれ備えられている。

室外熱交換器５ａ、５ｂの放熱部は、同一のユニットＵ内にて相互に一体化若しくは近接して配置されている。

各冷凍サイクルＡ、Ｂには、マイクロコンピュータなどで構成される運転制御手段としての制御回路６ａ、６ｂが備えられており、制御回路６ａ、６ｂは、冷凍サイクルＡ、Ｂの冷房、暖房、除霜、及び冷暖房各運転時に室内温度が設定温度に達した際に圧縮機を一時的に停止する運転休止などの運転モードに応じて、それぞれの圧縮機１ａ、１ｂ、四方弁２ａ、２ｂ、室内ファン、室外ファンなどを制御している。

冷房及び除霜運転時には、圧縮機１ａ、１ｂから吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁２ａ、２ｂ→室外熱交換器５ａ、５ｂ→膨脹弁４ａ、４ｂ→室内熱交換器３ａ、３ｂ→四方弁２ａ、２ｂ→圧縮機１ａ、１ｂと流れる。

一方、暖房運転時には、四方弁２ａ、２ｂが冷房時に対して反転し、圧縮機１ａ、１ｂから吐出した冷媒の流れは、四方弁２ａ、２ｂ→室内熱交換器３ａ、３ｂ→膨脹弁４ａ、４ｂ→室外熱交換器５ａ、５ｂ→四方弁２ａ、２ｂ→圧縮機１ａ、１ｂと流れる。

運転停止制御手段としての上位の制御回路７は、各冷凍サイクルＡ、Ｂの制御回路６ａ、６ｂにおける運転モードが相互に異なる場合に、あらかじめ設定された運転優先順位に基づき、運転優先順位の劣る運転モードの冷凍サイクルの制御回路に、運転停止信号を出力してその冷凍サイクルの運転を停止させ、一つの運転モードのみとなるようにする。

上位の制御回路７における運転優先順位の設定例としては、一方の冷凍サイクルが暖房
モードで、他方の冷凍サイクルが冷房モードである場合に、使用者の寒さ防止を優先することとして、暖房運転を優先させる方法がある。

この場合暖房運転が運転休止状態であっても暖房運転の一時的な形と考えて、優先順位は冷房運転より優先させる。
特開平５−２６４９６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、暖房運転と除霜運転とが同時になされた場合には、除霜運転のみが行われ、暖房運転は停止され、除霜運転側の室外熱交換器に付着している霜の溶けた水が、暖房運転の停止された室外熱交換器に溜まり、除霜運転が終了した後、暖房運転が開始された際、溜まった水が凍結することがある。

結果、本来暖房運転が継続されるはずのサイクルが停止し、更に再始動時に室外熱交換器が凍結するため能力低下が発生し住環境の快適性が著しく悪化するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、住環境の快適性の向上を可能とした空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、各運転制御手段による運転モードの一つが除霜運転を行う場合には、他の冷凍サイクルも同時に除霜運転を行う同時除霜運転制御手段を設けたものである。

これによって、除霜運転の時間が短縮されると共に暖房運転の再始動時に室外熱交換器が凍結することがなくなり、住環境の快適性を向上することが可能となる。

また、本発明の空気調和機は、前記各冷凍サイクルの各々の室外熱交換器に熱交換器温度センサと熱交換器温度検出手段を設け、前記熱交換器温度検出手段で検出した温度が一定の値以上の場合は除霜運転を行わず、前記各運転制御手段による運転モードを継続する除霜運転回避手段を設けたものである。

これによって、必要のない除霜運転を行わずに、前記各運転制御手段による運転モードを継続するため、住環境の快適性をさらに向上することが可能となる。

本発明の空気調和機は、住環境の快適性を向上することができる。

第１の発明は、独立した複数の冷凍サイクルを有し、前記各冷凍サイクルは、それぞれ個別の運転制御手段により制御される暖房、冷房、除霜など複数の運転モードを備えたマルチタイプの空気調和機において、前記各運転制御手段による運転モードの一つが除霜運転を行う場合には、他の冷凍サイクルも同時に除霜運転を行う同時除霜運転制御手段を設けたことにより、除霜運転の時間が短縮されると共に暖房運転の再始動時に室外熱交換器が凍結することがなくなり、住環境の快適性を向上することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和気に各冷凍サイクルの各々の室外熱交換器に熱交換器温度センサと熱交換器温度検出手段を設け、前記熱交換器温度検出手段で検出
した温度が一定の値以上の場合は除霜運転を行わず、前記各運転制御手段による運転モードを継続する除霜運転回避手段を設けたことにより、必要のない除霜運転を行わずに、前記各運転制御手段による運転モードを継続することとなり住環境の快適性をさらに向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル構成図を示すものである。

図１において、同時除霜運転制御手段としての除霜制御回路８は制御回路６ａ、６ｂの運転モードを検知し、同時除霜運転を行う。熱交換器温度検出手段と除霜運転回避手段を備えた補助制御回路９ａ、９ｂは熱交換器温度センサ１０ａ、１０ｂの出力から室外熱交換器５ａ、５ｂの温度Ｔａ、Ｔｂを検出し、同時除霜運転の可否を決定する。

図２は本発明の実施の形態における空気調和機の制御ブロック図である。

図２において、同時除霜運転制御手段としての除霜制御回路８は制御回路６ａ、６ｂの運転モードを検知し、制御回路６ａが除霜運転した場合、補助制御回路９ｂに、制御回路６ｂが除霜運転した場合、補助制御回路９ａに同時除霜運転指令を出力する。

熱交換器温度検出手段と除霜運転回避手段を備えた補助制御回路９ａ、９ｂは除霜制御回路８からの出力を受けると、熱交換器温度センサ１０ａ、１０ｂの出力から室外熱交換器５ａ、５ｂの温度Ｔａ、Ｔｂを検出し、温度Ｔａ、Ｔｂにより除霜運転の可否を決定し、制御回路６ａ、６ｂに出力する。

図３は本実施の形態の空気調和機の制御動作を示すフローチャートであり、以下にその動作を説明する。

ステップ１では、制御回路６ａの運転モードが除霜運転か否かを判断し、除霜運転であればステップ２に移行し、除霜運転でなければ、ステップ４に移行する。

ステップ２では、室外熱交換器５ｂの温度Ｔｂを検出し、ある一定の温度Ｔ１と比較し、Ｔ１≦Ｔｂであればステップ1へ戻り、そうでなければ、ステップ３へ移行し、制御回路６ｂが除霜運転を行う。

ステップ４では、制御回路６ｂの運転モードが除霜運転か否かを判断し、除霜運転であればステップ５に移行し、除霜運転でなければ、ステップ１に戻る。

ステップ５では、室外熱交換器５ａの温度Ｔａを検出し、ある一定の温度Ｔ１と比較し、Ｔ１≦Ｔａであればステップ1へ戻り、そうでなければ、ステップ６へ移行し、制御回路６ａが除霜運転を行う。

以上のように、本実施の形態においては、同時除霜運転制御手段としての除霜制御回路８を設け、制御回路６ａ、６ｂの運転モードを検知し、いずれかが除霜運転した場合、他方に同時除霜運転指令を出力するすることにより、除霜運転の時間が短縮されると共に暖房運転の再始動時に室外熱交換器が凍結することがなくなり、住環境の快適性を向上する
ことができる。

また、本実施の形態では、熱交換器温度検出手段と除霜運転回避手段を備えた補助制御回路９ａ、９ｂが熱交換器温度センサ１０ａ、１０ｂの出力から室外熱交換器５ａ、５ｂの温度Ｔａ、Ｔｂを検出し、除霜運転の可否を決定することにより、必要のない除霜運転を行わずに、前記各運転制御手段による運転モードを継続することとなり、住環境の快適性をさらに向上することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、住環境の快適性を向上することが可能となる、すなわち冷凍能力が安定するので、冷凍設備等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル構成図 本発明の実施の形態における空気調和機の制御ブロック図 本発明の実施の形態における空気調和機の制御動作を示すフローチャート 従来の空気調和機の冷凍サイクル構成図

符号の説明

８ 除霜制御回路（同時除霜運転制御手段）
９ａ、９ｂ 補助制御回路（熱交換器温度検出手段と除霜運転回避手段）
１０ａ、１０ｂ 熱交換器温度センサ

Claims (2)

1. 独立した複数の冷凍サイクルを有し、前記各冷凍サイクルは、それぞれ個別の運転制御手段により制御される暖房、冷房、除霜など複数の運転モードを備えたマルチタイプの空気調和機において、前記各運転制御手段による運転モードの一つが除霜運転を行う場合には、他の冷凍サイクルも同時に除霜運転を行う同時除霜運転制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記各冷凍サイクルの各々の室外熱交換器に熱交換器温度センサと、熱交換器温度検出手段と、前記熱交換器温度検出手段で検出した温度が一定の値以上の場合は除霜運転を行わず、前記各運転制御手段による運転モードを継続する除霜運転回避手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。

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