JP2008215734A - マルチ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】
必要な除霜は確実に行いながら、除霜運転を行う可能性を低減するマルチ式の空気調和機が望まれる。
【解決手段】
室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって運転を停止している室内機のうちの少なくとも１つが暖房運転を開始した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、低下させることにより達成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の室内機を有するマルチ式空気調和機における暖房運転時の除霜運転制御に関する。

空気調和機の暖房運転においては、除霜運転を定期的に行うのが一般的である。除霜運転とは、室外熱交換器に付着する霜を取り除くための冷凍サイクルの運転である。このような除霜運転を開始する条件に関して特許文献１が知られている。

特許文献１には、マルチ式空気調和機において運転される室内ユニット（室内機）の熱交換器の容量または運転される室内機の台数に応じて除霜運転の開始動作線を変化させることが開示されている。特に、室内機の運転台数が設定台数よりも多くなった場合には、除霜開始動作線を変化させ（低温側にシフトし）、除霜運転に入りづらくして空除霜運転を行う可能性を低減することが開示されている。なお、空除霜運転とは、着霜が無くても除霜運転することをいう。

特開平１−２１７１４６号公報

しかしながら、特許文献１では、室内機の運転台数と設定台数との関係で除霜開始動作線を変化させるため、運転台数が設定台数よりも少ない状態から多い状態になるか、運転台数が設定台数よりも多い状態から少ない状態になるかしないと、除霜開始動作線は変化しない。つまり、特許文献１では、運転台数と設定台数との静的（或いは定常的）な関係を判断して除霜開始動作線を変化させるものである。

従って、仮に室内機の台数が５台まで増やせるような場合において設定台数が４台であれば、少なくとも運転台数が３台以下の如何様な組み合わせであっても除霜運転開始動作線が変化（低温側にシフト）することはない。つまり、運転台数が１台から３台に変化するような冷凍サイクルの構成の変化によって、室外熱交換器等の温度等が動的（或いは過渡的）に変化しても除霜運転開始動作線は変化しない。すると、そのまま運転を続ければ除霜運転開始動作線よりも上の点で安定するような場合であっても、一時的に除霜運転開始動作線を下回ったというだけで除霜運転が開始されてしまう。これでは、そのまま運転を続ければ除霜運転の必要が無いと考えられる場合であっても、除霜運転に入ってしまい、空除霜運転を行う可能性を低減することはできない。

一方、仮に室内機の台数が５台まで増やせるような場合において設定台数が２台であれば、運転台数が１台から３台に変化したような場合には除霜運転開始動作線が変化（低温側にシフト）して空除霜運転を行う可能性を低減することができる。しかし、この場合は、台数変化に伴う冷凍サイクルの構成の変化によって生じる室外熱交換器等の温度等の動的（或いは過渡的）変化に対して除霜運転開始動作線が変化（低温側にシフト）したのではなく、単に、設定台数よりも運転台数が多くなったことに対して除霜運転開始動作線が変化（低温側にシフト）したのであって、引き続き３台で運転を継続する場合には、除霜運転開始動作線はＢ線に止まることになる。つまり、この場合、特許文献１では、本来必要な除霜運転の開始タイミングを遅らせてしまうという悪影響を及ぼすことになる。なお、運転台数が３台から５台に変化したような場合には、上記と同様であって、空除霜運転を行う可能性を低減することはできない。

以上に鑑みると、必要な除霜運転は確実に行いながら、空除霜運転を行う可能性を低減することができるマルチ式空気調和機が望まれる。

そこで、本発明は、空除霜運転を行う可能性を低減するマルチ式空気調和機を実現することを目的とする。また、この場合であっても必要な除霜運転を確実に行うことを目的とする。

上記目的は、
圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって運転を停止している室内機のうちの少なくとも１つが暖房運転を開始した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、低下させることにより達成される。

また、上記目的は、
圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、前記圧縮機の回転数を監視する圧縮機回転数検出機能を有する室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって前記圧縮機の回転数が増加した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、低下させることにより達成される。

また、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を低下させるのを、所定時間とすることにより達成される。

本発明によれば、空除霜運転を行う可能性を低減することができる。また、この場合であっても必要な除霜運転を確実に行うことができる。

以下、本発明の一実施形態におけるマルチ式空気調和機を図１，図２を用いて説明する。

図１はマルチ式空気調和機の冷凍サイクル構成図である。この実施例のマルチ式空気調和機は、２台の室内機Ａ，Ｂが１台の室外機Ｇに接続された例である。例えば、室内機Ａをリビングに、室内機Ｂを和室に配設することが考えられる。図１では２台の室内機しか接続されていないが、５台までの接続が可能である。

なお、室内機を５台接続したときには、各符号の添字をａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとし、室内機はそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、冷凍サイクルはそれぞれＡＡ，ＢＢ，ＣＣ，ＤＤ，
ＥＥとする。

２台の室内機Ａ，Ｂは、冷凍サイクルにおいて、ガス側配管１０ａ，１０ｂに設けられたガス側配管接続バルブ３ａ，３ｂと、液側配管１１ａ，１１ｂに設けられた液側配管接続バルブ６ａ，６ｂとの間に接続されている。各々の室内機Ａ，Ｂには室内熱交換器４ａ，４ｂ，室内ファン５ａ，５ｂ、および室温センサ３２ａ，３２ｂが設けられている。室内ファン５ａ，５ｂは、室内熱交換器４ａ，４ｂに室内空気を通風して熱交換し、室内空気を冷却または加熱し、冷房または暖房する。

室内機Ａ側は、圧縮機１，室内熱交換器４ａ，電動膨張弁７ａ，室外熱交換器８で冷凍サイクルＡＡを構成している。また、室内機Ｂ側も、圧縮機１，室内熱交換器４ｂ，電動膨張弁７ｂ，室外熱交換器８で冷凍サイクルＢＢを構成している。冷凍サイクルＡＡ，
ＢＢは圧縮機１と室外熱交換器８とを共通にしており、他の部分はそれらに対して並列に接続されている。

室温センサ３２ａ，３２ｂは、室内空気の温度を検出するものであり、具体的には室内熱交換器４ａ，４ｂの吸込側の空気温度を検出するものである。

一方、室外機Ｇには圧縮機１，四方弁２，室外熱交換器８，電動膨張弁７ａ，７ｂ，外気温度センサ５１、および室外熱交換器温度センサ５２等が設けられている。四方弁２は、圧縮機１から吐出した冷媒ガスを室外熱交換器８に導くか、室内機Ａ，Ｂに導くかの切換えを行うものであり、冷房サイクルか暖房サイクルかを切換えるものである。図１の四方弁２の状態は冷凍サイクルＡＡ，ＢＢを暖房サイクルとして構成した状態、つまり暖房運転にした状態であり、冷媒は冷凍サイクル中を実線矢印のように循環する。電動膨張弁７ａ，７ｂは、各々の室内機Ａ，Ｂに対応して液側配管１１ａ，１１ｂに設けられている。

この暖房サイクルでは、ガス側配管接続バルブ３ａ，室内熱交換器４ａ，液側配管接続バルブ６ａおよび電動膨張弁７ａが直列に接続されると共に、ガス側配管接続バルブ３ｂ，室内熱交換器４ｂ，液側配管接続バルブ６ｂおよび電動膨張弁７ｂが直列に接続され、両方の直列暖房サイクルが並列に接続されている。

また、室外機Ｇには、室外空気を室外熱交換器８に通風するように室外ファン９が配置されている。そして、冷凍サイクルの主要な冷媒温度を検知するために、圧縮機１近傍の吐出配管には冷媒吐出温度センサ２２が配置され、電動膨張弁７ａ，７ｂと液側配管接続バルブ６ａ，６ｂとの間の配管１１ａ，１１ｂには分配温度センサ２３ａ，２３ｂが配置されている。

分配温度センサ２３ａおよび２３ｂにより、室内熱交換器４ａ，４ｂから流れてくる冷媒の温度を検出し、４ａ，４ｂに流れる冷媒温度が均等になるように電動膨張弁７ａ，
７ｂの開度を調節する。例えば、２３ａおよび２３ｂの平均温度Ｔａｖを算出し、４ａの温度Ｔ４ａが平均温度Ｔａｖより高ければ７ａを若干閉じて冷媒の流量を減らすことで温度を下げ、４ｂの温度Ｔ４ｂが平均温度Ｔａｖより低ければ７ｂを若干開き冷媒の流量を増やして温度を上げるというように制御する。

外気温度センサ５１は、圧縮機１の回転数および電動膨張弁７ａ，７ｂを開閉するための制御パラメータとして使用する。室外熱交換器温度センサ５２は、暖房運転中に室外熱交換器８の温度を検知する。この検知温度によって着霜の量を或る程度推測する。

図２はマルチ式空気調和機の制御ブロック図を示す。図２において、２１が室外機Ｇに設けられた室外制御装置、３１ａが室内機Ａの室内制御装置、３１ｂが室内機Ｂの室内制御装置を示す。

２つの室内制御装置３１ａ，３１ｂは、制御信号の送受信を行うためのデータ伝送線
６１ａ，６１ｂにより室外制御装置２１と接続されている。室内制御装置３１ａ，３１ｂと室外制御装置２１とによりマルチ式空気調和機の制御装置が構成されている。各々の室内制御装置３１ａ，３１ｂは、室温センサ３２ａ，３２ｂと、記憶装置３３ａ，３３ｂとが接続されている。記憶装置３３ａ，３３ｂには、室内機Ａ，Ｂの能力クラスや室内熱交換器４ａ，４ｂの容積クラス等の補正パラメータ等が記憶されている。これらパラメータ等は、室内機Ａ，Ｂの組立て時に記憶される。また、室内制御装置３１ａ，３１ｂは、リモコン４１ａ，４１ｂから信号を受信して、これに基づいて所定の制御を行うようになっている。

一方、室外制御装置２１は、圧縮機１から吐出された冷媒の温度を検知するための冷媒吐出温度センサ２２，過冷却冷媒温度を検知するための分配温度センサ２３ａ，２３ｂ，外気温度を検知するための外気温度センサ５１，室外熱交換器８の温度を検知するための室外熱交換器温度センサ５２等、各種センサからの信号を受信する。また、圧縮機１，電動膨張弁７ａ，７ｂ等のアクチュエータに接続され、制御信号をこれらに送信する。

そして、室外制御装置２１は、これら及び室内制御装置３１ａ，３１ｂからデータが入力されて制御を行うものであり、圧縮機回転数検出手段，圧縮機回転数制御手段および電動膨張弁制御手段等の制御手段としての機能が備えられている。これら制御手段により圧縮機１および各電動膨張弁７ａ，７ｂを制御するようになっている。なお、圧縮機回転数検出手段によって、圧縮機内部の図示しないモータへの印加電流の周波数を監視している。言うまでもないが、圧縮機の回転数が変化すると冷凍サイクル中の冷媒循環量が変化する。

また、室外熱交換器８の着霜に関して、外気温度センサ５１および室外熱交換器温度センサ５２により各温度を検知して除霜運転処理を行う。なお、冷媒吐出温度センサ２２は圧縮機１近傍の吐出配管上に設けられており、分配温度センサ２３ａ，２３ｂは電動膨張弁７ａ，７ｂと液側配管接続バルブ６ａ，６ｂとの間の液側配管１１ａ，１１ｂ上に設置されている。

このように構成したマルチ式空気調和機で、２つの室内機Ａ，Ｂを共に暖房運転した場合の動作の概要について説明する。

リモコン４１ａ，４１ｂから操作信号を受信すると、各室内制御装置３１ａ，３１ｂは、受信した設定風量に従って室内ファン５ａ，５ｂを制御すると共に、暖房運転開始指令と暖房能力と補正パラメータとをデータ伝送線６１ａ，６１ｂを通して室外制御装置２１に送信する。このときの暖房能力は、リモコン４１ａ，４１ｂにより設定された設定温度と、室温センサ３２ａ，３２ｂから検知した室温とに基づいて、更に、その時の空調負荷をも加味して演算して設定される。また、補正パラメータは、室内制御装置３１ａ，31ｂの電源投入時に、室内機Ａ，Ｂの運転・停止に関わらず、記憶装置３３ａ，３３ｂから常に室外制御装置２１へ送信されている。

そして、室外制御装置２１は、室内機Ａ，Ｂ、つまり室内制御装置３１ａ，３１ｂから指令信号を受信すると、四方弁２を暖房サイクルに設定し、室外ファン９を所定の回転数で駆動し、各室内機Ａ，Ｂの補正パラメータに合わせて、各々の電動膨張弁７ａ，７ｂを所定の運転用開度に絞り込む。更に、室内機Ａ，Ｂから受信した圧縮機１の回転数指令値に基づいて、室内機Ａ，Ｂ２台の運転に必要な圧縮機回転数を演算により求めて圧縮機１を駆動する。その後、室外制御装置２１は、圧縮機回転数検出手段により検知した実際の回転数と上記演算により求めた圧縮機回転数目標値とを比較しながら圧縮機回転数制御を行う。以上によって暖房運転が行われる。

室外制御装置２１の働きにより、冷凍サイクル内の冷媒は図１に示す矢印の方向に流れる。圧縮機１で圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒として四方弁２を通過して各室内熱交換器４ａ，４ｂに流れ込み、室内ファン５ａ，５ｂによる送風で室内空気と熱交換することで凝縮し液冷媒となる。室内は、凝縮の際に冷媒から発せられる熱で暖められる。その後、冷媒は、電動膨張弁７ａ，７ｂを通過することで減圧され、室外熱交換器８で熱交換することとなる。この際、冷媒は、室外ファン９による送風によって室外熱交換器８を通じて周辺の大気から熱を奪って低温低圧の冷媒蒸気となる。その後、四方弁２を経由して圧縮機１に戻る。このサイクルが繰り返されて暖房運転が継続される。

次に、除霜運転について説明する。上記暖房サイクルを繰り返すことにより、冷媒は外気と熱交換し、室外熱交換器８は冷媒に熱を奪われ温度が下がる。このときに、室外熱交換器８の表面で水分が氷結すると霜が生成することとなる。このように霜が付着し、成長するため室外熱交換器８の熱交換効率が低下する。そのため、定期的に外気温度センサ
５１より得られる外気温度および室外熱交換器温度センサ５２から得られる室外熱交換器温度に基づいて、室外制御装置２１は室外熱交換器８の着霜を演算により推定し、除霜運転を開始する。

図３は室外制御装置２１において除霜運転を実行するか否かを判定するために使用するグラフであり、横軸は外気温度、縦軸は室外熱交換器温度である。除霜運転の要否は室外熱交換気温度と外気温度との関係、すなわち除霜開始温度ラインにより判定する。そのラインは、暖房運転時の室外熱交換器８の温度によって除霜運転の開始を判定するための、外気温度による一次式として決定する。

但し、外気温度が一定値よりも低い部分（領域Ｚ′）については、室外熱交換器８の温度も０℃より低く、霜が付き易い或いは既に付いていると考えられるので、外気温度に関わらず室外熱交換器８の温度が所定値を下回ったら除霜運転を開始することとする。逆に、外気温度が一定値よりも高い部分（領域Ｚ″）については、室外熱交換器８の温度も比較的高く、霜が付き難い或いは付きようが無いと考えられるので、外気温度に関わらず室外熱交換器８の温度が所定値を上回っていれば除霜運転に入らないこととしている。

室外熱交換器８の温度が前述の演算によって求める除霜開始温度ラインを下回った場合に除霜運転を開始する。例えば、外気温度がＸ１℃であった場合には、室外熱交換器温度がＹ１℃以下になった場合に除霜運転を開始する。

除霜運転は、暖房運転を停止して四方弁２を暖房サイクル側から冷房サイクル側に冷凍サイクルを切替え、圧縮機１により温められた高温高圧の冷媒を室外熱交換器８に流すことによって霜を溶かすものである。これにより熱交換効率を回復させる。このときの電動膨張弁７ａ，７ｂは、最初に絞って徐々に開けていくというように制御する。また、室内ファン５ａ，５ｂは停止させる。除霜運転では、一旦暖房運転を停止することになるため、その停止期間中に室内温度を低下させることに繋がってしまう。

なお、除霜運転すなわち冷房サイクルは、室外熱交換器８の温度が除霜解除温度ラインに達した時点つまり室外熱交換器８が所定温度に達した時点で終了し、圧縮機１を例えば３分程度停止してサイクルバランスを行った後、暖房運転を再開する。従って、除霜運転は、暖房運転の停止から室外熱交換器８が温まって前述の所定温度に達するまでとなる。

次に空気調和機における除霜運転の誤検知について説明する。

暖房運転中に、リモコン４１ａにより風量設定を、例えば「微」→「強」と上げた場合、つまり、室内機Ａの室内ファン５ａの回転数が上げられた場合であっても、室内温度は一定に保つ必要がある。つまり、吹出空気温度をほぼ一定に保つ必要がある。風量を上げると、室内機Ａの室内熱交換器４ａでの熱交換量は多くなり、冷媒は風量を上げる前と比べて更に冷やされ、熱交換後の吹出空気温度も低下することとなる。そこで、吹出空気温度を低下させず、ほぼ一定に保つ為に圧縮機１の回転数を上げるが、風量を上げた直後の動的状態（或いは過渡的状態）においては、室内機Ａの室内熱交換器で熱交換され、より低温となった冷媒が室外熱交換器８に流入するので、室外熱交換器８の温度は一時的に低下することとなる。

室外ファン９の風量を増加した場合にも、室外熱交換器８の温度が下げられるので、同様のことが言える。

また、マルチ式空気調和気において、例えば室内機Ａが暖房運転中に停止状態の室内機Ｂが暖房運転を開始した場合、または室内機Ａ，Ｂが暖房運転中の状態から室内機Ｂが停止した場合、これらの場合に室内機Ｂへ流す冷媒量を調節するため、電動膨張弁７ｂを開閉しなければならないが、これにより冷凍サイクルが変化し、室外熱交換器８の温度が一時的に低下する場合がある。

これらのように室外熱交換器８の温度が低下すると、室外熱交換器８には殆ど着霜していないにも関わらず除霜運転に入ってしまうこともあり（空除霜運転）、このときは暖房運転が停止されるので、室内温度を低下させてしまうこととなる。

次に本発明の一実施形態を図４を用いて説明する。

マルチ式空気調和機において、外気温度Ｘと室外熱交換器温度Ｙとの関係が点Ｑにあるものとする。ここで、前述のように室内ファン５ａの風量が上げられた時等に、室外熱交換器温度が点Ｑ′に変化したとする。特に、マルチ式空気調和気において、室内機Ａの暖房運転中に、室内機Ｂが停止状態から運転を開始した場合、つまり室内機の運転台数が増加した場合に、点Ｑ′に変化するような状況が起こりやすい。

このとき、当該増加した室内機へ流す冷媒量を調節しなければならず、このため、電動膨張弁を開かなければならない。しかし、この開度を短時間で適切な開度にすることは困難である。これは運転台数が１台から２台に１台増加、２台から３台に１台増加、・・・、１台から３台に２台増加・・・、というように条件が沢山あり最適な開度がその都度異なるということと、また、運転されていた室内機をそのままの状態に保ちながら、増加した室内機に適量な冷媒を流さなければならないからである。

従って、電動膨張弁が最適な開度に制御されるまでは、動的（或いは過渡的）に冷凍サイクル中のバランスが崩れてしまうことになる。具体的には、運転台数が増加した直後の電動膨張弁の開度は、最適な開度と比較すると、小さい開度で制御されることとなる。このとき、台数が増加したことに伴って圧縮機１の回転数は増加して増えた分の室内機にも十分な冷媒を供給しようとするが、当該電動膨張弁の開度が小さいので、室外機側では冷媒が圧縮機１に吸引されることとなる。すると、室外熱交換器８の温度が一時的に低下して、見かけ上、図４の点Ｑ′のように除霜運転開始条件に入ってしまうこともある。

ここで、外気温度が一定であることを考えると、点Ｑは縦軸に平行に下方に移動して点Ｑ′に変化する。このとき、除霜運転開始温度ラインを所定時間、後述の値Ｅまで下げておけば、見かけ上、除霜運転開始条件に入っても、実際には除霜運転は開始されない。この所定時間は、前述の電動膨張弁が最適な開度近辺で安定するまでの時間を確保すれば良い。具体的には１０分〜１５分程度であれば十分である。少なくとも５分以上であることが好ましい。

室内機の運転台数が増加して点Ｑ′に変化したとき、電動膨張弁が最適な開度となって暖房運転が継続されれば、点Ｑ′はおおよそ点Ｑに戻って行き安定することになる。逆に、ここで室外熱交換器８に霜が付いて、その霜が成長することも考えられるが、そのときは室外熱交換器８の温度が下がって除霜運転開始動作線を下回り点Ｑ″となるので除霜運転が開始される。従って、本当に必要なときには除霜運転が開始される。

なお、霜の付着は、室外熱交換器８の温度が氷点下になると起こるので、図４の第４象限の横軸付近で、霜の付着の有無の感度が高い。従って、この部分のみで除霜運転開始の条件を調整し、他の部分、つまり第３象限では特に除霜運転開始の条件を調整しなくても、不要な除霜運転を避けることができる。このように、着霜の有無に関して感度が高い領域では除霜運転の開始条件を変更すれば、空除霜運転を避けられるし、必要なときには除霜運転が開始される。

また、第３象限では、外気温度も室外熱交換器８も０℃以下であり、霜が付着しやすく成長しやすい領域である。この点で一律に除霜運転の開始条件を変更して、開始条件である室外熱交換器の温度に対応する判定値を下げてしまうと、霜が付きやすい領域でも除霜運転に入り難くなってしまい、必要な除霜運転が行われ難くなってしまう。従って、第４象限での除霜運転開始条件を変更しないことにより、その範囲での必要な除霜運転を確実に行うことができる。

このとき室外制御装置２１に、運転台数の増加によって生じる除霜運転の誤検知を回避するように、予め除霜運転の開始条件の室外熱交換器温度判定値を値Ｅまで低下させておく。

つまり室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つ（例えば室内機Ａ）が暖房運転をしている状態で、運転を停止している室内機のうちの少なくとも１つ
（例えば室内機Ｂ）の暖房運転が開始された場合に除霜運転の開始条件の室外熱交換器温度判定値を値Ｅまで低下させておく。これは、０℃以上の或る外気温度で１の室内機（例えば室内機Ａ）のみが暖房運転されている場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、（実際の）除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を低下させるということである。

こうすれば、室外熱交換器８に霜が付かないような条件のときに行う無意味な除霜運転（空除霜運転）を防止することができる。また、室内ファンの回転数上昇による風量の上昇等においても同様にすればよい。このとき、値Ｅは実験により決められる値である。このように、室内外ファンの風量増加または運転台数の変化等の運転条件変化により、一時的に室外熱交換器の温度が低下する場合において、除霜運転開始条件を厳しくし、暖房運転期間をできるだけ減じないようにすることで、ユーザーの快適性を保つ。

なお、上記では除霜運転に入る条件を厳しくしているが、除霜運転を一定時間禁止することも考えられる。しかしながら、一定時間除霜運転を禁止としてしまうと、室内機の運転台数が頻繁に増減したり、設定風量等が頻繁に変更されたりした場合、除霜禁止が長時間に及ぶことが考えられ、或いは常に除霜禁止となってしまう虞がある。すると、暖房運転ができなくなってしまう。従って、ここでは除霜運転は禁止せずに、除霜運転の開始条件を厳しくすることとした。なお、暖房運転の方からみれば、暖房運転領域を拡大することとなり、暖房運転の終了条件（暖房運転から除霜運転への切換条件）を緩和しているとも言える。これは、図５のフローチャート，ステップＰ５等に現れるので付言しておく。

次に、このように除霜運転の開始条件を低下させることについて説明する。室外制御装置２１に搭載する除霜運転開始判定を行う制御プログラムのフローチャートを図５に示す。

まず、ステップＰ１では、外気温度センサ５１より得られる外気温度と予め室外制御装置２１に記憶しておいた外気温度リンク定数ａおよび温度定数ｂより除霜開始判定温度ｃを演算によって算出する。

次に、ステップＰ２では、室内制御装置３１ａ,３１ｂからデータ伝送線６１ａ,６１ｂを介して室外制御装置２１に送られてくる室内ファン５ａ，５ｂの風量情報と、前回処理時に室外制御装置２１に記憶しておいた前回風量情報とを比較して、つまり室内ファンの今回回転数を前回回転数と比較して、今回の風量（回転数）の方が多ければステップＰ５へ進み、前回以下であればステップＰ３へ進む。

ステップＰ３では、室外制御装置２１で演算によって求める室外ファン９の風量情報と、前回処理時に記憶しておいた前回の室外ファン９の風量情報とを比較して、つまり室外ファンの今回回転数を前回回転数と比較して、今回の風量（回転数）の方が多ければステップＰ５へ進み、前回以下であればステップＰ４へ進む。

ステップＰ４は、前回処理時に室外制御装置２１に記憶しておいた前回運転台数と室内制御装置３１ａ，３１ｂからデータ伝送線６１ａ，６１ｂを介して室外制御制装置２１に送られてくる運転要求の合計を比較し運転台数が変化している場合にはステップＰ５へ進み、同じであればステップＰ６へ進む。

ステップＰ５では、判定を緩和する期間である判定緩和時間Ｔをセットしてステップ
Ｐ６へ進む。判定緩和時間Ｔは前述の通り１０分〜１５分程度である。

ステップＰ６では、判定緩和時間Ｔが０でなければステップＰ７へ進み、０であればステップＰ１０へ進む。

ステップＰ７では、判定緩和時間Ｔを減算してステップＰ８へ進む。

ステップＰ８では、ステップＰ１で演算により求めた除霜判定温度ｃと判定条件を緩和させるための判定温度上限Ｅと比較し、ｃの方が大きければステップＰ９へ進み、そうでなければステップ１０へ進む。

ステップＰ９では、Ｅをｃへ代入する。

ステップＰ１０では、現在の室外熱交換器８の温度と除霜判定温度ｃを比較し、室外熱交換器８の温度が判定温度ｃ以下であれば、除霜運転を開始し、そうでない場合にはステップＰ１からのフローを繰り返す。

なお、特に必要な場合を除けば、ステップＰ２，３については省略しても良いし、或る一定条件下でステップＰ２，３を経るようにしても良い。マルチ式空気調和機においては、運転台数の増加に対して除霜運転に一定の制限を加えれば、実用上の不都合は生じないと考えられるからである。

また、室内機の運転台数の増加，室内ファンによる風量上昇，室外ファンの風量上昇の何れにおいても、圧縮機の回転数が増加することとなるのは前述の通りである。従って、これをトリガとして、除霜運転の開始条件を所定時間変更するようにしても同様の効果を得ることができる。或いは、その回転数の増加が所定値以上である場合をトリガとしても良い。例えば、圧縮機回転数が５％以上増加した場合や１００rpm 以上増加した場合といった具合である。

以上、本実施形態によれば、着霜を誤検知することなく、暖房運転を継続することが可能となり、暖房効率の低下を防ぐことができる。つまり、冷凍サイクルの過渡的な状況において本来不要な除霜運転の開始条件に一時的にあてはまってしまう場合においても、暖房運転を継続して室内温度の低下を抑制することができる。また、必要な除霜は確実に行いながら、除霜運転を行う可能性を低減するマルチ式の空気調和機を実現することができる。

マルチ式空気調和機の冷凍サイクル構成図。 マルチ式空気調和機の制御ブロック図。 除霜開始判定方法を説明するための図。 除霜開始判定方法を説明するための図。 制御のフローチャート。

符号の説明

Ａ，Ｂ 室内機
Ｇ 室外機
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ａ，３ｂ ガス側配管接続バルブ
４ａ，４ｂ 室内熱交換器
５ａ，５ｂ 室内ファン
６ａ，６ｂ 液側配管接続バルブ
７ａ，７ｂ 電動膨張弁
８ 室外熱交換器
９ 室外ファン
１０ａ，１０ｂ ガス側配管
１１ａ，１１ｂ 液側配管
２１ 室外制御装置
２２ 冷媒吐出温度センサ
２３ａ，２３ｂ 過冷却冷媒温度センサ
３１ａ，３１ｂ 室内制御装置
３２ａ，３２ｂ 室温センサ
３３ａ，３３ｂ 記憶装置
４１ａ，４１ｂ リモコン
５１ 外気温度センサ
５２ 室外熱交換器温度センサ
６１ａ，６１ｂ データ伝送線

Claims (12)

1. 圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
   前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって運転を停止している室内機のうちの少なくとも１つが暖房運転を開始した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
2. 請求項１において、
   前記室内機は室内ファンを備え、
   前記制御装置は、前記室内ファンの回転数が増加した場合に、除霜運転が開始されることとなる前記室外熱交換器の温度を所定時間だけ低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
3. 請求項１において、
   前記室外機は室外ファンを備え、
   前記制御装置は、前記室外ファンの回転数が増加した場合に、除霜運転が開始されることとなる前記室外熱交換器の温度を所定時間だけ低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
4. 圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、前記圧縮機の回転数を監視する圧縮機回転数検出機能を有する室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
   前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって前記圧縮機の回転数が増加した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
5. 請求項４において、
   前記圧縮機の回転数が所定値以上増加した場合に、除霜運転が開始されることとなる前記室外熱交換器の温度を所定時間だけ低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
6. 請求項４において、
   前記圧縮機の回転数の増加が、前記室内機の運転台数が増加することによって生じたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
7. 請求項４において、
   前記圧縮機の回転数の増加が、前記室内ファンの風量が増加することによって生じたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
8. 請求項４において、
   前記圧縮機の回転数の増加が、前記室外ファンの風量が増加することによって生じたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
9. 圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
   前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって運転を停止している室内機のうちの少なくとも１つが暖房運転を開始した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、所定時間低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
10. 圧縮機と、外気温度センサと、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の温度を計測する室外熱交換器温度センサと、前記圧縮機の回転数を監視する圧縮機回転数検出機能を有する室外制御装置とを備えた１の室外機に、複数の室内機を並列に接続して複数の冷凍サイクルを構成したマルチ式空気調和機において、
    前記室外制御装置は、０℃以上の或る外気温度で室内機のうちの１つが暖房運転している状態であって前記圧縮機の回転数が増加した場合、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を、前記０℃以上の或る外気温度で１の室内機のみが暖房運転している場合に除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、所定時間低下させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
11. 請求項９または１０において、
    前記低下させた除霜運転を開始する室外熱交換器の温度よりも、更に室外熱交換器の温度が低下したら、除霜運転を開始させることを特徴とするマルチ式空気調和機。
12. 請求項９または１０において、
    前記室外制御装置は、外気温度が０℃以下の場合には、室内機の運転台数が変更されても、除霜運転を開始する室外熱交換器の温度を変更しないことを特徴とするマルチ式空気調和機。

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