JP2010159926A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暖房運転を行ないながら、除霜することのできるヒートポンプ方式の空気調和装置を提供する。
【解決手段】第１減圧弁２４を通過した未減圧状態の液冷媒は、中温のままで第１熱交換部２７ａに流入する。流入した中温の液冷媒は、第１熱交換部２７ａを通る過程で、霜を溶かす。除霜しながら第１熱交換部２７ａを通過した冷媒は、冷媒配管Ｌ８上に設けられた第２減圧弁２９により減圧された後、第２熱交換部２７ｂに至る。この低圧の液冷媒は、第２熱交換部２７ｂを通る間に、外気との熱交換により吸熱して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、冷媒配管Ｌ６、第２四方弁２６、冷媒配管Ｌ９、第１四方弁２１及び冷媒配管Ｌ３を通って、圧縮機２０に吸入、圧縮される。
【選択図】図１

Description

本発明はヒートポンプ式の空気調和装置に関し、特に暖房運転を行いながら除霜することのできる空気調和装置に関する。

空気熱源ヒートポンプにより室内の暖房を行う際に、例えば０℃以下と外気温度が低いときに高出力で運転すると、室外の外気（外気）中に含まれる湿分が凝縮しヒートポンプの蒸発器（室外熱交換器）に着霜し、暖房能力が低下し、極端な場合には運転が不能となる。したがって、暖房運転時には、適宜、室外熱交換器に着霜した霜を除霜する運転を行う。
特に寒冷地帯、厳寒期などでは、外気温が低くなるほど暖房負荷が高くなるが、それに応ずるためにヒートポンプの運転出力を高めると、それだけ一層、室外熱交換器への着霜量が増える。そのため、除霜運転を頻繁に行う必要がある。この除霜運転としては、リバースサイクル運転が主流となっている。リバースサイクル運転とは、通常の暖房運転とは冷媒の流れを逆にするものであり、圧縮機から吐出された高温・高圧の冷媒を、凝縮機（室内熱交換器）ではなく、室外熱交換器に供給することにより、除霜するものである。除霜運転の間は暖房運転が停止されるので、室内環境が低下する。

着霜量を減らして除霜運転の頻度を低減することのできる屋外機が特許文献１に開示されている。特許文献１は、通常の蒸発器（後置蒸発器）の上流側に過冷却器を前置蒸発器として設置することにより、外気の除湿を可能にし、後置蒸発器への着霜量を大幅に減少させると共に、冷媒回路に工夫を凝らすことにより、着霜量に応じた除霜運転を可能にした点を特徴としている。除霜運転には、前置蒸発器の着霜量が増加した時に行われる一部除霜運転と、前置蒸発器のみならず後置蒸発器の着霜量も増加した時に行われるリバースサイクル除霜運転とがある。

特開平６−７４５８１号公報

特許文献１は、除霜運転の頻度を下げることができるものの、リバースサイクル除霜運転が行われる。したがって、頻度が低いとはいえ、暖房運転が停止される期間が不可避的に存在する。
本発明は、暖房運転を行ないながら除霜することのできる空気調和装置の提供を目的とする。

かかる目的のもと、本発明の空気調和装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒が内気と熱交換される室内熱交換器と、室内熱交換器で凝縮された冷媒を減圧する第１減圧弁と、第１減圧弁を通過した冷媒が外気と熱交換され、第１熱交換部と第２熱交換部とに区分される室外熱交換器と、第１熱交換部と第２熱交換部との間に設けられる第２減圧弁と、第１減圧弁を通過した冷媒を、第１熱交換部又は第２熱交換部に選択的に流入させる流路切替え機構と、を備えることを特徴とする。

本発明の空気調和装置によれば、室外熱交換器を、第１熱交換部と第２熱交換部とに区分するとともに、第１熱交換部と第２熱交換部との間に第２減圧弁を設け、さらに、減圧されることなく第１減圧弁を通過した冷媒を、第１熱交換部又は第２熱交換部に選択的に流入させる流路切替え機構を備えている。したがって、通常の暖房運転が行われている時に、冷媒を減圧することなく第１減圧弁を通過させ、流路切替え機構は、この冷媒が第１熱交換部に流入するように流路を選択し、第１熱交換部に冷媒を通過させることにより、第１熱交換部を除霜する。また、第１熱交換部を通過した冷媒を第２減圧弁で減圧して、第２熱交換部に流入させると、ここでは外気と熱交換（吸熱）して、暖房運転に供することができる。

また、暖房運転時に第２熱交換部について除霜する場合には、冷媒を減圧することなく第１減圧弁を通過させる。流路切替え機構は、第１減圧弁を通過した冷媒が、第２熱交換部に流入するように流路を選択する。そうすると、第２熱交換部を冷媒が通過することにより、除霜を行なうとともに、第２熱交換部を通過した冷媒を、第２減圧弁で減圧して、第１熱交換部に流入させることにより、外気と熱交換（吸熱）して、暖房運転に供することができる。

本発明の空気調和装置において、圧縮機から吐出される冷媒の一部を、流路切替え機構の上流側に選択的に供給するホットガス配管を設けることが好ましい。つまり、暖房運転時に、ホットガス配管を介して、圧縮機から吐出される高温の冷媒の一部を第１減圧弁を通過した冷媒に加えて、第１熱交換部又は第２熱交換部に流入させる。そうすることで、より高温の冷媒で第１熱交換部又は第２熱交換部を除霜できるので、除霜時間の短縮が図られる。

本発明において、室外熱交換器の区分の仕方は任意であるが、以下の形態とすることが好ましい。
すなわち、第１熱交換部と第２熱交換部とを、室外熱交換器が備える室外送風機の送風方向に沿って配置させることが好ましい。第１熱交換部が存在する領域と第２熱交換部が存在する領域とを明確に区分することにより、例えば第１熱交換部が除霜、第２熱交換部が吸熱を行なっている際に、相互の熱交換を抑えて除霜、吸熱を互いが阻害しないようにするためである。
第１熱交換部と第２熱交換部とを、室外送風機の送風方向と交差する方向、典型的には垂直な方向に沿って配置させることがより好ましい。この形態では、室外熱交換器と室外送風機との間に、室外送風機からの風を遮る遮風手段を設けることが好ましい。第１熱交換部を除霜する場合には、室外送風機からの風が第１熱交換部に当たらないようにシャッタ等の遮風手段で遮る。また、第２熱交換部を除霜する場合には、室外送風機からの風が第２熱交換部に当たらないように遮風手段で遮る。そうすることにより、除霜する第１熱交換部（又は第２熱交換部）の温度低下を防ぎながら除霜を行うとともに、第２熱交換部（又は第１熱交換部）における吸熱を支援する。

本発明によれば、通常の暖房運転が行われている時に、冷媒を減圧することなく第１減圧弁を通過させ、流路切替え機構は、第１減圧弁を通過した冷媒が、第１熱交換部（又は第２熱交換部）に流入するように流路を選択し、第１熱交換部（又は第２熱交換部）に冷媒を通過させることにより、第１熱交換部（又は第２熱交換部）を除霜することができる。また、第１熱交換部（又は第２熱交換部）を通過した冷媒を第２減圧弁で減圧して、第２熱交換部（又は第１熱交換部）に流入させると、ここでは外気と熱交換して吸熱し、暖房運転に供することができる。

第１実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転Ｉの状態を示している。 第１実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転ＩＩの状態を示している。 第１実施形態に係る室外熱交換器の区分構成を示す図である。 第１実施形態に係る空気調和装置の暖房運転時の制御フローを示す図である。 第２実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転Ｉの状態を示している。 第２実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転ＩＩの状態を示している。 第２実施形態に係る室外熱交換器の区分構成を示す図である。 第３実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転Ｉの状態を示している。 第３実施形態に係る空気調和装置の構成を示す図で、暖房−除霜運転ＩＩの状態を示している。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、第１実施形態にかかる空気調和装置１００は、圧縮機２０と、第１四方弁２１と、凝縮器として機能する室内熱交換器２２と、第１減圧弁２４と、第２四方弁２６と、蒸発器として機能する室外熱交換器２７と、第２減圧弁２９が接続されて冷媒回路が構成されている。室外熱交換器２７は、第１熱交換部２７ａと第２熱交換部２７ｂとに区分されている。
圧縮機２０には、圧縮された高温・高圧の冷媒が吐出される吐出配管Ｌ１の一端が接続されている。吐出配管Ｌ１の他端は、第１四方弁２１の第１ポートＰ１１に接続されている。第１四方弁２１には、第１ポートＰ１１〜第４ポートＰ１４と４つのポートが設けられており、冷房運転、暖房運転に応じて、内部の流路を切替える。なお、図１は、暖房運転の流路を示している。
第１四方弁２１の第２ポートＰ１２には、冷媒配管Ｌ２の一端が接続されている。冷媒配管Ｌ２の他端は、室内熱交換器２２に接続されている。
第１四方弁２１の第３ポートＰ１３には、冷媒配管Ｌ３の一端が接続されている。冷媒配管Ｌ３の他端は圧縮機２０の吸入側に接続されている。
第１四方弁２１の第４ポートＰ１４には、冷媒配管Ｌ９の一端が接続されている。冷媒配管Ｌ９の他端は第２四方弁（流路切替え機構）２６の第３ポートＰ２３に接続されている。

室内熱交換器２２と第２四方弁２６とは、冷媒配管Ｌ４で繋がれており、冷媒配管Ｌ４上には、第１減圧弁２４が設けられている。冷媒配管Ｌ４は、第２四方弁２６の第１ポートＰ２１に接続されている。
第２四方弁２６の第２ポートＰ２２には、冷媒配管Ｌ６の一端が接続されている。冷媒配管Ｌ６の他端は、第２熱交換部２７ｂに接続されている。
第２四方弁２６の第３ポートＰ２３には、前述したように、冷媒配管Ｌ９の他端が接続されている。
第２四方弁２６の第４ポートＰ２４には、冷媒配管Ｌ７の一端が接続されている。冷媒配管Ｌ７の他端は第１熱交換部２７ａに接続されている。
第１熱交換部２７ａと第２熱交換部２７ｂとは、冷媒配管Ｌ８で繋がれており、冷媒配管Ｌ８の上には、第２減圧弁２９が設けられている。

室外熱交換器２７は、第１熱交換部２７ａと第２熱交換部２７ｂとから構成される。室外熱交換器２７の室外送風機２８に対して、第１熱交換部２７ａは風上側に配置され、第２熱交換部２７ｂは風下側に配置される。つまり、第１熱交換部２７ａと第２熱交換部２７ｂは、室外送風機２８の送風方向に沿って配置されている。
第１熱交換部２７ａと第２熱交換部２７ｂとは外観上は一体としてみなされる熱交換器ではあるが、この一体とみなされる室外熱交換器２７の中に互いに独立した冷媒流路を設け、一方の冷媒流路を含む部分が第１熱交換部２７ａを、他方の冷媒流路を含む部分が第２熱交換部２７ｂを構成する。

図３は、室外熱交換器２７の断面構成を模式的に示す図である。室外熱交換器２７は、第１熱交換部２７ａを構成する伝熱配管２７１を備え、また、第２熱交換部２７ｂを構成する伝熱配管２７２を備える。室外送風機２８の送風方向に沿って、伝熱配管２７１は風上側に、伝熱配管２７２は風下側に配置されている。図３に示すように、伝熱配管２７１と伝熱配管２７２とは、共通するフィンＦを要素として、各々、第１熱交換部２７ａ、第２熱交換部２７ｂを構成する。なお、図３の矢印は、図１に対応する冷媒の流れる向きを示している。

伝熱配管２７１の一端は冷媒配管Ｌ７に接続され、他端は冷媒配管Ｌ８に接続される。したがって、冷媒配管Ｌ７を流れてきた冷媒が伝熱配管２７１に至り冷媒配管Ｌ８に流出するか、その逆で、冷媒配管Ｌ８を流れてきた冷媒が伝熱配管２７１に至り冷媒配管Ｌ７に流出する。また、伝熱配管２７２の一端は、冷媒配管Ｌ８に接続され、他端は冷媒配管Ｌ６に接続される。したがって、冷媒配管Ｌ８を流れてきた冷媒が伝熱配管２７２に至り冷媒配管Ｌ６に流出するか、その逆で、冷媒配管Ｌ６を流れてきた冷媒が伝熱配管２７２に至り冷媒配管Ｌ８に流出する。
冷媒配管Ｌ８上には第２減圧弁２９が設けられており、第２減圧弁２９を挟んで、上流側（下流側）に第１熱交換部２７ａが、また、下流側（上流側）に第２熱交換部２７ｂが配置される。

空気調和装置１００は、コントローラ３０を備えている。コントローラ３０は、空気調和装置１００の動作を司る。具体的には、圧縮機２０、室内送風機２３、室外送風機２８の運転、停止、第１減圧弁２４、第２減圧弁２９の開度、開閉弁２５の開閉、第１四方弁２１と第２四方弁２６の流路切替えを制御する。また、コントローラ３０は、第１熱交換部２７ａに付設された温度センサＳ１、第２熱交換部２７ｂに付設された温度センサＳ２により、第１熱交換部２７ａの温度Ｔ１、第２熱交換部２７ｂの温度Ｔ２を検知する。コントローラ３０は、外気温度センサＳ３により、外気の温度Ｔｏを検知する。後述するように、これらの温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔｏを用いて、コントローラ３０は、除霜の要否を判断し、かつ第１減圧弁２４、第２減圧弁２９の開度制御、開閉弁２５の開閉、第１四方弁２１と第２四方弁２６の流路切替えを制御することにより、暖房運転を行いながら、第１熱交換部２７ａ又は第２熱交換部２７ｂの除霜を行う。

次に、空気調和装置１００の動作について説明する。空気調和装置１００は、第１熱交換部２７ａを用いて暖房運転を行いながら、第２熱交換部２７ｂの除霜を行うことができる（暖房−除霜運転Ｉという）。また、空気調和装置１００は、第２熱交換部２７ｂを用いて暖房運転を行いながら、第１熱交換部２７ａの除霜を行うことができる（暖房−除霜運転ＩＩという）。
以下、暖房運転Ｉ（図１）、ＩＩ（図２）の順に説明する。

＜暖房−除霜運転Ｉ＞
圧縮機２０には、冷媒配管Ｌ３を介して低圧の冷媒ガスが吸入される。この低温・低圧の冷媒ガスは、圧縮機２０により高温・高圧に圧縮され、吐出配管Ｌ１に向けて吐出される。
高温・高圧の冷媒ガスは、第１四方弁２１、冷媒配管Ｌ２を通って、室内熱交換器２２に至る。高温・高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器２２で、室内送風機２３により送風される室内の空気と熱交換され、室内側に放熱することにより、凝縮液化される。この中温である液冷媒は、冷媒配管Ｌ４、第２四方弁２６、冷媒配管Ｌ７を通って第１熱交換部２７ｂに流入する。ここで、暖房−除霜運転Ｉのとき、冷媒配管Ｌ４上に設けられた第１減圧弁２４は全開にされており、減圧は実質的に行われない。また、第２四方弁２６は、第１ポートＰ２１と第４ポートＰ２４とが繋がれており、また、第２ポートＰ２２と第３ポートＰ２３とが繋がれている。したがって、第１減圧弁２４を通過した液冷媒は、中温のままで第１熱交換部２７ａに流入する。流入した中温の液冷媒は、第１熱交換部２７ａを通る過程で除霜する。このとき、第１熱交換部２７ａは、凝縮機として機能することになる。なお、冷媒配管Ｌ４に並列に冷媒配管Ｌ５を設け、この冷媒配管Ｌ５上に開閉弁２５を設け、室内熱交換器２２を通過した中温の液冷媒を、開閉弁２５を通すこともできる。第１減圧弁２４は全開にしてもわずかに減圧されるおそれがあるのに対して、開閉弁２５であれば、全開にしておけば、冷媒に減圧が生ずることがないからである。

除霜しながら第１熱交換部２７ａを通過した冷媒は、冷媒配管Ｌ８上に設けられた第２減圧弁２９により減圧されて低圧の液冷媒となった後、第２熱交換部２７ｂに至る。この低圧の液冷媒は、第２熱交換部２７ｂを通る間に、外気との熱交換により吸熱して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、冷媒配管Ｌ６、第２四方弁２６、冷媒配管Ｌ９、第１四方弁２１及び冷媒配管Ｌ３を通って、圧縮機２０に吸入される。第１四方弁２１はこのとき、第１ポートＰ１１と第２ポートＰ１２とが繋がっており、第３ポートＰ１３と第４ポートＰ１４とが繋がれている。

空気調和装置１００は、以上のサイクルが繰り返される間に、中温の液冷媒を上流側（冷媒流路として）に位置する第１熱交換部２７ａを先に通して除霜を行いながら、第２熱交換部２７ｂで吸熱し、かつ室内熱交換器２２からの放熱を利用することにより暖房を行うことができる。なお、暖房−除霜運転Ｉを行っている際には、室外送風機２８を止めることが好ましい。そうすることにより、第２熱交換部２７ｂから第１熱交換部２７ａへの熱の移動（熱交換）を最小限に抑え、除霜効果の低下、暖房能力の低下を抑えることができるからである。暖房−除霜運転ＩＩについても、同様である。
なお、空気調和装置１００で冷房運転するには、第１四方弁２１の第１ポートＰ１１と第４ポートＰ１４とを繋ぎ、第２ポートＰ１２と第３ポートＰ１３とを繋ぐ。そうすれば、圧縮機２０、室外熱交換器２７、第１減圧弁２４、室内熱交換器２２、圧縮機２０の順に冷媒が流れる、従来公知の冷媒回路を構成する。このとき、第２減圧弁２９は全開にして、減圧弁として機能させない。

＜暖房−除霜運転ＩＩ＞
暖房運転における基本的な冷媒の流れは、暖房−除霜運転Ｉと同様であるが、第２四方弁２６の第１ポートＰ２１〜第４ポートＰ２４の繋ぎを変えることにより、第２熱交換部２７ｂを上流、第１熱交換部２７ａを下流に位置付ける。つまり、暖房−除霜運転ＩＩにおいては、第２四方弁２６の第１ポートＰ２１と第２ポートＰ２２とを繋ぎ、第３ポートＰ２３と第４ポートＰ２４とを繋ぐ。

第１減圧弁２４（または開閉弁２５）を通過した中温の液冷媒は、第２四方弁２６（第１ポートＰ２１、第２ポートＰ２２）、冷媒配管Ｌ６を通って、中温のままで第２熱交換部２７ｂに流入する。流入した中温の液冷媒は、第２熱交換部２７ｂを通る過程で除霜する。このとき、第２熱交換部２７ｂは、凝縮機として機能することになる。

除霜しながら第２熱交換部２７ｂを通過した冷媒は、冷媒配管Ｌ８上に設けられた第２減圧弁２９により減圧されて低圧の液冷媒となった後、第１熱交換部２７aに至る。この低圧の液冷媒は、第１熱交換部２７ａを通る間に、外気との熱交換により吸熱して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、冷媒配管Ｌ７、第２四方弁２６、冷媒配管Ｌ９、第１四方弁２１及び冷媒配管Ｌ３を通って、圧縮機２０に吸入される。第１四方弁２１はこのとき、第１ポートＰ１１と第２ポートＰ１２とが繋がっており、第３ポートＰ１３と第４ポートＰ１４とが繋がれている。

空気調和装置１００は、以上のサイクルが繰り返される間に、中温の液冷媒を上流側（冷媒流路として）に位置する第２熱交換部２７ｂを先に通して除霜を行いながら、第１熱交換部２７ａで吸熱し、かつ室内熱交換器２２からの放熱を利用することにより暖房を行うことができる。

なお、除霜を伴わない暖房運転（通常暖房運転）は、以下のようにして行われる。すなわち、第１減圧弁２４で減圧を行う一方、第２減圧弁２９では減圧を行わない。第２四方弁２６は、図１のように第１ポートＰ２１と第４ポートＰ２４とが繋がれ、また、第２ポートＰ２２と第３ポートＰ２３とが繋がれていてもよいし、図２のように第１ポートＰ２１と第２ポートＰ２２とが繋がれ、また、第３ポートＰ２３と第４ポートＰ２４とが繋がれていてもよい。通常暖房運転の際には、室外熱交換器２７の室外送風機２８を動かす。

＜暖房−除霜運転Ｉ，ＩＩの制御例＞
空気調和装置１００を暖房運転中に、以上の暖房−除霜運転Ｉ，ＩＩを行うための運転制御の例を、図４を参照して説明する。なお、図４中のＳ１０８、Ｓ１１３については、第３実施形態で説明する。
暖房運転開始（図４ Ｓ１０１）後に、コントローラ３０は、第１熱交換部２７ａの温度Ｔ１を第１温度センサＳ１で検知し、また、第２熱交換部２７ｂの温度Ｔ２を第２温度センサＳ２で検知する。さらに、コントローラ３０は、外気の温度Ｔｏを外気温度センサＳ３で検知する。これら温度の検知は、暖房運転開始後、継続して行われる。

コントローラ３０は、第１温度センサＳ１で検知した温度Ｔ１（℃）が所定の温度ｘ（℃）以下であるか否か判断する。第１熱交換部２７ａが温度ｘ（℃）以下であれば、第１熱交換部２７ａに着霜が生じているおそれがあるからである。ただし、第１熱交換部２７ａの温度が低くても、外気の温度が高ければ、除霜する必要性が薄い。そこで、コントローラ３０は、外気温度Ｔｏと第１熱交換部２７ａの温度Ｔ１との差がｙ℃以下であるか否かを判断する（図４ Ｓ１０３）。温度Ｔ１（℃）≦温度ｘ（℃）、かつＴｏ（℃）−Ｔ１（℃）≦ｙ（℃）であれば、第１熱交換部２７ａについて除霜が必要と判断し、コントローラ３０は、暖房−除霜運転Ｉを開始するように、第１減圧弁２４、第２四方弁２６、第２減圧弁２９に指令する。第１減圧弁２４、第２四方弁２６、第２減圧弁２９は、図１に示す状態に制御されて、暖房−除霜運転Ｉ（除霜運転）が開始される（図４ Ｓ１０７）。

温度Ｔ１（℃）≦温度ｘ（℃）、かつＴｏ（℃）−Ｔ１（℃）≦ｙ（℃）の条件を満たさなければ、第２熱交換部２７ｂについて、コントローラ３０は、第２温度センサＳ２で検知した温度Ｔ２（℃）が所定の温度ｘ（℃）以下であるか否か判断する。また、コントローラ３０は、外気温度Ｔｏと第２熱交換部２７ｂの温度Ｔ２との差がｙ℃以下であるか否かを判断する（図４ Ｓ１０５）。
温度Ｔ２（℃）≦温度ｘ（℃）、かつＴｏ（℃）−Ｔ２（℃）≦ｙ（℃）であれば、第２熱交換部２７ｂについて除霜が必要と判断し、コントローラ３０は、暖房−除霜運転ＩＩを開始するように、第１減圧弁２４、第２四方弁２６、第２減圧弁２９に指令する。第１減圧弁２４、第２四方弁２６、第２減圧弁２９は、図２に示す状態に制御されて、暖房−除霜運転ＩＩ（除霜運転）が開始される（図４ Ｓ１０７）。
温度Ｔ２（℃）≦温度ｘ（℃）、かつＴｏ（℃）−Ｔ２（℃）≦ｙ（℃）の条件を満たさなければ、コントローラ３０は、第２熱交換部２７ｂに着霜はないものと判断して、除霜を伴わない通常の暖房運転を継続する（図４ Ｓ１０１）。

暖房−除霜運転Ｉ（又は暖房−除霜運転ＩＩ）が開始されてからも、コントローラ３０は、第１熱交換部２７ａの温度Ｔ１（第２熱交換部２７ｂの温度Ｔ２）を検知し続け、第１熱交換部２７ａ（第２熱交換部２７ｂ）がｚ℃以上となったか否かを判断する（図４ Ｓ１０９）。コントローラ３０は、第１熱交換部２７ａ（第２熱交換部２７ｂ）がｚ℃以上になれば、除霜がなされたものとみなして、暖房−除霜運転Ｉ（又は暖房−除霜運転ＩＩ）を終了させる（図４ Ｓ１１１）。つまり、コントローラ３０は、通常暖房運転（図４ Ｓ１０１）となるように、第１減圧弁２４、第２四方弁２６、第２減圧弁２９に指令を出す。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る空気調和装置２００が図５（暖房−除霜運転Ｉ）、図６（暖房−除霜運転ＩＩ）に示されている。
第２実施形態に係る空気調和装置２００は、室外熱交換器１２７の第１熱交換部１２７ａと第２熱交換部１２７ｂとが、室外送風機２８による風の向きに対して垂直な方向（上下方向又は左右方向）に区分されている点で第１実施形態の空気調和装置１００と相違する。それを除けば、空気調和装置２００は、第１実施形態に係る空気調和装置１００と同じ構成、作用を有しており、同様の構成部分には、図１（図２）と同じ符号を図５（図６）に付けている。

第２実施形態のように、第１熱交換部１２７ａと第２熱交換部１２７ｂとを、室外送風機２８の送風方向に垂直な方向に沿って区分することにより、除霜の効果、吸熱の効果を向上できる。すなわち、第２実施形態は、第１熱交換部１２７ａと第２熱交換部１２７ｂとが対向する面積が第１実施形態に比べて少ないので、例えば、第１熱交換部１２７ａで除霜を行い、第２熱交換部１２７ｂで吸熱しているときに、両者間の熱交換が少ない。そのため、第１熱交換部１２７ａは第２熱交換部１２７ｂからの熱的な影響が抑えられて除霜することができ、また、第２熱交換部１２７ｂは第１熱交換部１２７ａからの熱的な影響が抑えられて吸熱を行なうことができる。なお、図７に、室外熱交換器１２７の断面構成を示しておく。

第２実施形態では、第１熱交換部１２７ａと第２熱交換部１２７ｂとの間を移動可能な防風シャッタ２０１を室外送風機２８との間に設けることが好ましい。そして、第１熱交換部１２７ａで除霜を行なう場合には防風シャッタ２０１を第１熱交換部１２７ａと室外送風機２８の間に配置し（図５）、第２熱交換部１２７ｂで除霜を行なう場合には防風シャッタ２０１を第２熱交換部１２７ｂと室外送風機２８の間に配置すれば（図６）、除霜の効果をより向上できる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る空気調和装置３００が図８（暖房−除霜運転Ｉ）、図９（暖房−除霜運転ＩＩ）に示されている。空気調和装置３００は、ホットガス配管３０１を設け、このホットガス配管３０１上に開閉弁３０２を設けたことを除けば、第２実施形態に係る空気調和装置２００と構成が同じである。

ホットガス配管３０１は、一端が吐出配管Ｌ１に繋がり、他端が第１減圧弁２４と第２四方弁２６との間の冷媒配管Ｌ４に繋がっている。
図８に示す暖房−除霜運転Ｉにおいて、開閉弁３０２を開けると、圧縮機２０から吐出される高温・高圧のガス冷媒を、第１減圧弁２４を通過した中温の液冷媒に加えて、第１熱交換部１２７ａに供給することができる。また、図９に示す暖房−除霜運転ＩＩにおいて、開閉弁３０２を開けると、圧縮機２０から吐出される高温・高圧のガス冷媒を、第１減圧弁２４を通過した中温の液冷媒に加えて、第２熱交換部１２７ｂに供給することができる。
したがって、第３実施形態によれば、除霜のために供給する冷媒の温度を上昇させることで、除霜時間を短縮できる。

開閉弁３０２は、図４に示すように、除霜開始後に開き（図４ Ｓ１０８）、除霜終了後に閉じる（図４ Ｓ１１３）というように、コントローラ３０により制御される。

以上、本発明の空気調和装置の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、室外熱交換器の区分は、室外送風機２８による送風方向に沿い（第１実施形態）、又は、送風方向と垂直な方向（第２実施形態）に限らない。独立した２つの冷媒流路を備え、第２減圧弁２９を基準として、一方の冷媒流路が上流側に位置し、かつ他方の冷媒流路が下流側に位置する関係を有していれば、以上の形態に限定されず、本発明に包含される。第１熱交換部２７ａ（１２７ａ）と第２熱交換部２７ｂ（１２７ｂ）とが互いに異なる筐体に収容されている場合を本願発明は包含する。
また、室外熱交換器は３つ以上に区分してもよく、区分された少なくとも一つの室外熱交換器（熱交換部）を除霜しながら、他の室外熱交換器（熱交換部）は暖房運転のために熱交換（吸熱）することができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、空気調和装置１０〜３００としての基本的な構成を、公知技術に基づいて構成を変更し、または構成を付加することができることは言うまでもない。

１００，２００，３００…空気調和装置
２０…圧縮機、２１…第１四方弁、２２…室内熱交換器、２４…第１減圧弁、２５…開閉弁
２６…第２四方弁、２７，１２７…室外熱交換器、２７a，１２７ａ…第１熱交換部、２７ｂ，１２７ｂ…第２熱交換部、２７１，２７２…伝熱配管、２９…第２減圧弁
３０…コントローラ、２０１…防風シャッタ、３０１…ホットガス配管、３０２…開閉弁
Ｓ１，Ｓ２…温度センサ、Ｓ３…外気温度センサ

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
   前記圧縮機から吐出された冷媒が内気と熱交換される室内熱交換器と、
   前記室内熱交換器で凝縮された前記冷媒を減圧する第１減圧弁と、
   前記第１減圧弁を通過した前記冷媒が外気と熱交換され、第１熱交換部と第２熱交換部とに区分される室外熱交換器と、
   前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に設けられる第２減圧弁と、
   前記第１減圧弁を通過した前記冷媒を、前記第１熱交換部又は第２熱交換部に選択的に流入させる流路切替え機構と、
   を備えることを特徴とする空気調和装置。
2. 暖房運転時に前記第１熱交換部について除霜する場合に、
   前記冷媒を減圧することなく前記第１減圧弁を通過させ、
   前記流路切替え機構は、前記第１減圧弁を通過した前記冷媒が、前記第１熱交換部に流入するように流路を選択し、
   前記第１熱交換部を通過した前記冷媒を、前記第２減圧弁で減圧して、前記第２熱交換部に流入さて外気と熱交換させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 暖房運転時に前記第２熱交換部について除霜する場合に、
   前記冷媒を減圧することなく前記第１減圧弁を通過させ、
   前記流路切替え機構は、前記第１減圧弁を通過した前記冷媒が、前記第２熱交換部に流入するように流路を選択し、
   前記第２熱交換部を通過した前記冷媒を、前記第２減圧弁で減圧して、前記第１熱交換部に流入させて外気と熱交換させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記圧縮機から吐出される前記冷媒の一部を、前記流路切替え機構の上流側に選択的に供給するホットガス配管を設け、
   暖房運転時に、前記第１熱交換部又は前記第２熱交換部を除霜する場合に、前記ホットガス配管を介して、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の一部を、前記第１減圧弁を通過した前記冷媒に加えて、前記第１熱交換部又は前記第２熱交換部に流入させて除霜することを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和装置。
5. 前記室外熱交換器は、室外送風機を備え、
   前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、
   前記室外送風機の送風方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置。
6. 前記室外熱交換器は、室外送風機を備え、
   前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、
   前記室外送風機の送風方向と交差する方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置。
7. 前記室外熱交換器と前記室外送風機との間に配置され、
   前記室外送風機からの風を、前記第１熱交換部又は前記第２熱交換部に対して遮る遮風手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。

Images