JP2017172920A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】暖房運転を行いながら各室外熱交換器を除霜可能とした空気調和機において、除霜運転切替用の複数の開閉弁の配置をまとまりよくしてユニット化できるようにする。
【解決手段】暖房運転と除霜運転とを可逆的に切り替える第１ないし第５の開閉弁１６１〜１６５を備え、第１開閉弁１６１と第２開閉弁１６２は直列として第４配管１０４と第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａとの間に接続し、第３開閉弁１６３は第１開閉弁１６１と第２開閉弁１６２の接続点Ｃｂと第２配管１０２との間に接続し、第４開閉弁１６４は第４配管１０４に対する第２開閉弁１６２の接続点Ｃａよりも第４ポートＰ４寄りの位置に設け、第５開閉弁１６５の一端は第１開閉弁１６１とともに第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａに接続するとともに、その他端は第４配管１０４における第４開閉弁１６４と第４ポートＰ４との間の配管部位に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、暖房運転を継続しながら除霜運転を行う機能を備えた空気調和機に関するものである。

一般に、空気調和機の暖房運転時においては、四方弁の切り替えによって室内熱交換器が凝縮器、室外熱交換器が蒸発器となり、室外熱交換器では冷媒が蒸発するときに外気より熱を奪うことから外気は冷やされる。

外気が露点温度以下にまで冷やされると空気中の水分が凝縮し、外気０℃以下のときの露点では凝縮水が凝固して室外熱交換器に着霜する。室外熱交換器に着霜すると、空気と冷媒の間の熱伝導率が低下し、これが原因で暖房能力が低下する。

そこで、室外熱交換器に付着した霜を取り除く除霜運転を行う。この除霜運転には、リバース方式とホットガスバイパス方式とがある。

リバース方式とは、四方弁を切り替えて空気調和機を一時的に冷房運転とし、圧縮機からの高温吐出ガス（ホットガス）を室外熱交換器に流入させて除霜する方式であるが、問題点として、室外熱交換器の除霜運転を行っている間は暖房運転ができなくなるため、室内温度が設定温度よりも低下してしまうことがある。

これに対して、ホットガスバイパス方式では、特許文献１，２に記載されているように、室外熱交換器を例えば２つに分割し、その一方の室外熱交換器は暖房運転を継続し、他方の室外熱交換器については除霜運転を行う。

そのため、特許文献１では、図６（ａ）（ｂ）に示すように、暖房運転時に圧縮機２から室内熱交換器１２（１２ａ〜１２ｃ）に至る吐出ガス供給経路として、四方弁３を経由する第１吐出ガス供給経路２０ａの他に、四方弁３をバイパスする第２吐出ガス供給経路２０ｂを備え、第１吐出ガス供給経路２０ａに第１開閉弁２１を設け、第２吐出ガス供給経路２０ｂに第２開閉弁２２を設けている。

また、室外熱交換器を第１室外熱交換器４と第２室外熱交換器５の２台とし、その一方の第１室外熱交換器４のガス側管端部４ａに対し、第３，第４，第５の開閉弁２３，２４，２５を並列に接続し、その第４開閉弁２４に圧縮機２の吐出側から分岐したホットガスバイバス管２０ｃを接続している。

なお、第１室外熱交換器４のガス側管端部４ａは、第３開閉弁２３を介して冷媒回路内の暖房運転時にはガス冷媒の帰路、冷房運転時には吐出ガスの往路となるガス側配管２０ｄに接続されるとともに、第５開閉弁２５を介して圧縮機２の冷媒吸入部側にも接続される。第２室外熱交換器５は第１室外熱交換器４に並列として、そのガス側管端部５ａが上記ガス側配管２０ｄに接続される。図６において、参照符号１３ａ〜１３ｃは室内側膨張弁、１９ａ，１９ｂは室外側膨張弁である。また、４ｂ，５ｂは室外熱交換器４，５の液側管端部である。

暖房運転時に、一方の第１室外熱交換器４を除霜するには、図６（ａ）に示すように、第１開閉弁２１を開、第２開閉弁２２を閉、第３開閉弁２３を閉、第４開閉弁２４を開、第５開閉弁２５を閉にする。この時、膨張弁１９ａは室内熱交換器１２に冷媒量不足が生じないように開度を絞る方向に調整され、膨張弁１９ｂは全開とされる。

これにより、圧縮機２から吐出される吐出ガスの一部がホットガスバイバス管２０ｃを介して第１室外熱交換器４に供給されるとともに、吐出ガスの残部が第１開閉弁２１を介して室内熱交換器１２に供給される。第１室外熱交換器４で凝縮された液冷媒は、室内熱交換器１２で凝縮された液冷媒とともに第２室外熱交換器５で蒸発し、ガス冷媒としてガス側配管２５ｄおよび四方弁３を介して圧縮機２に戻される。

これに対して、他方の第２室外熱交換器５を除霜するには、図６（ｂ）に示すように、第１開閉弁２１を閉、第２開閉弁２２を開、第３開閉弁２３を閉、第４開閉弁２４を閉、第５開閉弁２５を開にし、四方弁３を図示のように切り替える。この時、膨張弁１９ａは全開で、膨張弁１９ｂは室内熱交換器１２に冷媒量不足が生じないように開度を絞る方向に調整される。

これにより、圧縮機２から吐出される吐出ガスの一部が四方弁３および冷媒回路のガス側配管２５ｄを介して第２室外熱交換器５に供給されるとともに、吐出ガスの残部が第２開閉弁２２を介して室内熱交換器１２に供給される。そして、第２室外熱交換器５で凝縮された液冷媒は、室内熱交換器１２で凝縮された液冷媒とともに第１室外熱交換器４で蒸発し、ガス冷媒として圧縮機２に戻される。

また、特許文献２では、図７に示すように、圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器３と、第１膨張弁４ａと、第１室外熱交換器５ａとを冷媒配管によって連結し、さらに第１膨張弁４ａおよび第１室外熱交換器５ａに対して並列に第２膨張弁および第２室外熱交換器５ｂを設けるとともに、圧縮機１の吐出側配管６と第１および第２室外熱交換器５ａ，５ｂの暖房時入口側配管７ａ，７ｂとの間に、それぞれ開閉弁８ａ，８ｂを備えたバイパス路９を設けている。

この構成において、例えば第１室外熱交換器５ａを除霜する場合には、第１膨張弁４ａを閉じて第１開閉弁８ａを開いて、第１室外熱交換器５ａにホットガスを供給する一方で、第２膨張弁４ｂの絞り操作を行うことにより、除霜運転と暖房運転とを同時に行うことができる。

特開平０６−２５７９０２号公報 特開２００１−０５９６６４号公報

しかしながら、特許文献１による先行技術の場合、第１ないし第５の５つの開閉弁２１〜２５はブリッジ回路を構成しているが、第１，第２の２つの開閉弁２１，２２と、第３ないし第５の３つの開閉弁２３，２４，２５は、四方弁３を挟んで距離的に離れた位置に配置され、その配置にまとまりがないため、ブリッジ回路をユニット化することが困難である。このことは、室外機を組み立てるうえで手間がかかることを意味している。

また、特許文献１による先行技術では、上記したように、他方の第２室外熱交換器５を除霜する場合、一旦四方弁３を切り替えるようにしているが、その切り替え時に圧縮機２を一時的に停止する必要がある。

特許文献２の先行技術によれば、除霜運転を行うための切り替え回路の構成は特許文献１よりも簡素化されるが、除霜運転時において、除霜側室外熱交換器は、暖房側室外熱交換器に比べて負荷が軽くなり、除霜側に多くの冷媒が流れ暖房側には流れ難くなるため、暖房能力が低下する。そればかりでなく、除霜側に冷媒が多く流れると液バックするおそれが高くなる。

したがって、本発明の課題は、室外熱交換器を２台とし、暖房運転を継続しながら各室外熱交換器を個別に除霜可能とした空気調和機において、除霜運転に切り替えるための複数の開閉弁の配置をまとまりよくしてユニット化できるようにするとともに、四方弁を切り替えることなく、各室外熱交換器を除霜可能とすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機と、第１ないし第４のポートを有する四方弁と、室内熱交換器と、第１室外熱交換器と、第２室外熱交換器と、第１膨張弁と、第２膨張弁とを含む冷媒回路を備え、上記冷媒回路内で上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器は並列に接続され、上記第１ポートに第１配管を介して上記圧縮機の冷媒吐出部が接続され、上記第２ポートに第２配管を介して上記室内熱交換器のガス側管端部が接続され、上記第３ポートに第３配管を介して上記圧縮機の冷媒吸入部が接続され、上記第４ポートに第４配管を介して上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器の各ガス側管端部が接続されているとともに、上記第１室外熱交換器の液側管端部に上記第１膨張弁を含む第１枝液管が接続され、上記第２室外熱交換器の液側管端部に上記第２膨張弁を含む第２枝液管が接続され、上記第１枝液管および上記第２枝液管が幹液管を介して上記室内熱交換器の液側管端部に接続されている空気調和機において、
上記室外熱交換器を除霜するための第１ないし第５の開閉弁と、少なくとも上記各開閉弁を制御する制御部とを備え、上記第１開閉弁と上記第２開閉弁は、上記第４配管における上記第２室外熱交換器のガス側管端部と上記第４ポートとの間の中間部位と上記第１室外熱交換器のガス側管端部との間で、上記第１開閉弁が上記第１室外熱交換器側、上記第２開閉弁が上記第４配管側として直列に接続され、上記第３開閉弁は、上記第１開閉弁と上記第２開閉弁の接続点と上記第２配管との間に接続され、上記第４開閉弁は、上記第４配管と上記第２開閉弁の接続点と上記第４ポートの間の位置で上記第４配管に設けられ、上記第５開閉弁は、その一端が上記第１開閉弁とともに上記第１室外熱交換器のガス側管端部に接続され、他端が上記第４配管における上記第４開閉弁と上記第４ポートとの間に接続されていることを特徴としている。

本発明において、上記制御部は、暖房運転時には、上記第１開閉弁、上記第２開閉弁および上記第４開閉弁を「開」とし、上記第３開閉弁と上記第５開閉弁とを「閉」にする。

また、制御部は、上記第１室外熱交換器の除霜時には、上記第１開閉弁、上記第３開閉弁および上記第４開閉弁を「開」とし、上記第２開閉弁と上記第５開閉弁とを「閉」にする。

上記制御部は、上記暖房運転から上記第１室外熱交換器の除霜運転に切り替える際、好ましくは、上記第２開閉弁を先に閉じてから上記第３開閉弁を開にする。

また、上記制御部は、上記第２室外熱交換器の除霜時には、上記第２開閉弁、上記第３開閉弁および上記第５開閉弁を「開」とし、上記第１開閉弁と上記第４開閉弁とを「閉」にする。

上記暖房運転から上記第２室外熱交換器の除霜運転に切り替える際、１番目に上記第５開閉弁を開、２番目に上記第１開閉弁を閉、３番目に上記第４開閉弁を閉とした後、４番目として上記第３開閉弁を開にすることが好ましい。

本発明の好ましい態様によると、上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器は、それぞれ液側管端部側に温度センサを有し、上記制御部は、上記温度センサによる検出温度を監視し、その検出温度が所定の閾値温度以下になった時点で上記暖房運転から上記除霜運転に切り替える。

また、上記第２室外熱交換器の上に上記第１室外熱交換器が配置されており、上記制御部は、上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器が同時に除霜運転が必要となった場合、先に上記第１室外熱交換器側から除霜運転を行うようにするとよい。

本発明によれば、室外熱交換器を除霜するための第１ないし第５の５つの開閉弁を一方の室外熱交換器のガス側管端部の近傍にまとまりよく配置してユニット化することができる。

また、室外熱交換器の除霜に必要な高温吐出ガス（ホットガス）を四方弁の第２ポートから室内熱交換器側に至る第２配管から第３開閉弁を介して得るようにしたことにより、四方弁を切り替えることなく各室外熱交換器を除霜することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を示す模式図。 上記空気調和機の要部を示す模式的な斜視図。 暖房運転時の冷媒流路を示す模式図。 一方の室外熱交換器の除霜運転時の冷媒流路を示す模式図。 他方の室外熱交換器の除霜運転時の冷媒流路を示す模式図。 第１従来例で（ａ）一方の室外熱交換器の除霜運転時の冷媒流路を示す模式図、（ｂ）他方の室外熱交換器の除霜運転時の冷媒流路を示す模式図。 第２従来例を示す模式図。

次に、図１ないし図５により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、この実施形態に係る空気調和機１００は、基本的な構成として、圧縮機１１０と、四方弁１２０と、室内熱交換器１３０と、第１室外熱交換器１４０と、第２室外熱交換器１５０と、第１膨張弁１４２と、第２膨張弁１５２とを備えている。この空気調和機１００の冷媒回路内において、第１室外熱交換器１４０と第２室外熱交換器１５０は並列である。

ここで、室外熱交換器を第１室外熱交換器１４０と第２室外熱交換器１５０の２台としているのは、暖房運転を継続しながら、いずれか一方の室外熱交換器の除霜を行うためである。図１には室内熱交換器（室内機）１３０が１台しか示されていないが、室内機を複数台有するマルチエアコンであってもよい。また、室内機側の膨張弁は図示を省略している。

四方弁１２０は、第１ないし第４の４つのポートＰ１〜Ｐ４を有し、第１ポートＰ１には、第１配管１０１を介して圧縮機１１０の冷媒吐出部１１０ａが接続され、第２ポートＰ２には、第２配管１０２が接続される。第２配管１０２は、室内機接続用の三方弁Ｖ１および室内機側のガス管１３１を介して室内熱交換器１３０のガス側管端部１３０ａに接続される。

四方弁１２０の第３ポートＰ３には、第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂが接続される。第４ポートＰ４は、室外熱交換器と接続されるポートであり、第４ポートＰ４には、第４配管１０４を介して第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａと第２室外熱交換器１５０のガス側管端部１５０ａとが接続される。

第１ないし第４配管１０１〜１０４はいずれもガス管であり、四方弁１２０は、暖房運転時には、図示実線のように、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを連通、第３ポートＰ１と第４ポートＰ４とを連通し、冷房運転時には、図示鎖線のように、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４とを連通、第２ポートＰ２と第３ポートＰ３とを連通する。

一方、室内熱交換器１３０の液側管端部１３０ｂと、第１室外熱交換器１４０の液側管端部１４０ｂおよび第２室外熱交換器１５０の液側管端部１５０ｂは液管を介して接続される。すなわち、室内熱交換器１３０の液側管端部１３０ｂは、室内機側の液管１３２および室内機接続用の二方弁Ｖ２を介して室外機側の液管１０５に接続される。

液管１０５は幹液管で所定部位から二股に分岐しており、その第１枝液管１０５ａは、第１室外熱交換器１４０の液側管端部１４０ｂに接続され、第２枝液管１０５ｂは第２室外熱交換器１５０の液側管端部１５０ｂに接続される。

第１枝液管１０５ａには、第１室外熱交換器１４０側の第１膨張弁１４２が含まれ、第２枝液管１０５ｂには、第２室外熱交換器１５０側の第２膨張弁１５２が含まれている。この実施形態において、第１膨張弁１４２，第２膨張弁１５２には電子膨張弁が用いられる。

第１室外熱交換器１４０と第２室外熱交換器１５０は、冷房運転時には冷媒出口側、暖房運転時には冷媒入口側となる第１室外熱交換器１４０の液側管端部１４０ｂ、第２室外熱交換器１５０の液側管端部１５０ｂ側にそれぞれ第１温度センサ１４１、第２温度センサ１５１を備えている。また、室内熱交換器１３０は、中間温度センサ１３１を備えている。

この空気調和機１００は、第１室外熱交換器１４０、第２室外熱交換器１５０を除霜するための第１ないし第５の５つの開閉弁１６１〜１６５と、これらの開閉弁を制御する制御部１７０とを備えている。この実施形態において、開閉弁１６１〜１６５には電磁弁が用いられる。

まず、第１開閉弁１６１と第２開閉弁１６２は、直列として第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａと第４配管１０４との間に接続される。第１開閉弁１６１が第１室外熱交換器１４０側で、第２開閉弁１６２が第４配管１０４側である。第４配管１０４と第２開閉弁１６２の接続点をＣａとする。

第３開閉弁１６３は、第１開閉弁１６１と第２開閉弁１６２の接続点Ｃｂと第２配管１０２との間に接続される。第２配管１０２と第３開閉弁１６３の接続点をＣｃとする。

第４開閉弁１６４は第４配管１０４に設けられるが、その位置は上記接続点Ｃａと第４ポートＰ４の間とする。

第５開閉弁１６５は、その一端が第１開閉弁１６１とともに第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａに接続され、他端が第４配管１０４における第４開閉弁１６４と第４ポートＰ４との間の中間部位Ｃｄに接続される。

上記のように、第１室外熱交換器１４０、第２室外熱交換器１５０の除霜に必要な高温吐出ガス（ホットガス）を四方弁１２０の第２ポートＰ２から室内熱交換器１３０側に至る第２配管１０２の上記接続点Ｃｃから第３開閉弁１６３を介して得るようにしたことにより、図２に示すように、第１ないし第５の５つの開閉弁１６１〜１６５を一方の室外熱交換器のガス側管端部（上記実施形態では第１室外熱交換器１４０のガス側管端部１４０ａ）の近傍にまとまりよく配置してユニット化することができる。

制御部１７０は、室外熱交換器の第１温度センサ１４１、第２温度センサ１５１、室内熱交換器の中間温度センサ１３１等からの検出温度に基づいて、第１ないし第５の５つの開閉弁１６１〜１６５や第１膨張弁１４２、第２膨張弁１５２等を制御する。制御部１７０には、好ましくはマイクロコンピュータが用いられる。

〔暖房運転（図３参照）〕
図示しないリモコンにて暖房運転が選択されると、制御部１７０は、四方弁１２０を図示実線のように、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを連通、第３ポートＰ３と第４ポートＰ４とを連通する状態として、第１開閉弁１６１、第２開閉弁１６２および第４開閉弁１６４を「開」とし、第３開閉弁１６３と第５開閉弁１６５とを「閉」にするとともに、第１膨張弁１４２、第２膨張弁１５２は目標吐出温度制御とする。

なお、目標吐出温度制御とは、凝縮温度と蒸発温度および設定過熱度より理論サイクルでの吐出温度を算出し、この吐出温度に圧縮機効率・熱損失等の誤差要因を凝縮温度と圧縮機回転数より算出した補正値を加えて各運転時の目標吐出温度を算出し、吐出温度サーミスタの検出値が目標吐出温度となるように膨張弁のパルスを制御することを言う。

これにより、圧縮機１１０の高温吐出ガス（ホットガス）は、ポートＰ１，ポートＰ２を経て室内熱交換器１３０に向かい、室内熱交換器１３０にて凝縮され液冷媒となって液管（幹液管）１０５から第１枝液管１０５ａ、第２枝液管１５０ｂに分流し、第１膨張弁１４２、第２膨張弁１５２を通って第１室外熱交換器１４０、第２室外熱交換器１５０で蒸発し、ガス冷媒となって第４配管１０４、ポートＰ４，ポートＰ３および第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻される。

〔室外熱交換器の除霜運転〕
第１室外熱交換器１４０、第２室外熱交換器１５０の除霜運転は、第１室外熱交換器１４０の液側管端部１４０ｂ、第２室外熱交換器１５０の液側管端部１５０ｂ側に設けられている第１温度センサ１４１、第２温度センサ１５１の検出温度が所定の閾値温度であるＡ℃（例えば−２０℃）以下になった場合に行う。

〔第１室外熱交換器１４０の除霜運転（図４参照）〕
第１室外熱交換器１４０側の第１温度センサ１４１よる検出温度がＡ℃以下になると、制御部１７０は、暖房運転を継続させた状態で、第１開閉弁１６１、第３開閉弁１６３および第４開閉弁１６４を「開」とし、第２開閉弁１６２と第５開閉弁１６５とを「閉」にする。

この弁切替時、吐出ガスが圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻らないようにするため、第２開閉弁１６２を閉じてから第３開閉弁１６３を開けることが好ましい。

これにより、圧縮機１１０の高温吐出ガス（ホットガス）は、第２配管１０２の接続点Ｃｃで分流し、その一部が室内熱交換器１３０に向かい、室内熱交換器１３０にて凝縮され液冷媒となって液管１０５から第２枝液管１０５ｂの第２膨張弁１５２を通って第２室外熱交換器１５０で蒸発し、ガス冷媒となって第４配管１０４、ポートＰ４，ポートＰ３および第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻される。

これに対して、高温吐出ガス（ホットガス）の残部は、第３開閉弁１６３、第１開閉弁１６１を経て第１室外熱交換器１４０にそのガス側管端部１４０ａから流入して凝縮し、液冷媒となって第１枝液管１０５ａの第１膨張弁１４２を経て液管１０５を流れる液冷媒（室内機熱交換器１３０側からの液冷媒）と合流し、上記のように、第２枝液管１０５ｂの第２膨張弁１５２を通って第２室外熱交換器１５０で蒸発し、ガス冷媒となって第４配管１０４、ポートＰ４、ポートＰ３および第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻される。

この第１室外熱交換器１４０の除霜運転時、第１室外熱交換器１４０側の第１膨張弁１４２は、室内熱交換器１３０への冷媒量に不足が生じないようにその開度が調整されるが、第２室外熱交換器１５０側の第２膨張弁１５２は、全開とされる。なお、第１温度センサ１４１よる検出温度がＢ℃（Ａ℃＜Ｂ℃で、例えば＋１２℃）以上になると、第１室外熱交換器１４０の除霜運転は解除され、図３の暖房運転状態に戻される。

〔第２室外熱交換器１５０の除霜運転（図５参照）〕
第２室外熱交換器１５０側の第２温度センサ１５１よる検出温度がＡ℃以下になると、制御部１７０は、四方弁１２０を切り替えることなく、暖房運転を継続させた状態で、第２開閉弁１６２、第３開閉弁１６３および第５開閉弁１６５を「開」とし、第１開閉弁１６１と第４開閉弁１６４とを「閉」にする。

このときの弁切替順序は、冷媒の流れをなるべく止めないようにするうえで、１番目に第５開閉弁１６５を開、２番目に第１開閉弁１６１を閉、３番目に第４開閉弁１６４を閉とした後、４番目として第３開閉弁１６３を開にすることが好ましい。

これにより、圧縮機１１０の高温吐出ガス（ホットガス）は、第２配管１０２の接続点Ｃｃで分流し、その一部が室内熱交換器１３０に向かい、室内熱交換器１３０にて凝縮され液冷媒となって液管１０５から第１枝液管１０５ａの第１膨張弁１４２を通って第１室外熱交換器１４０で蒸発し、ガス冷媒となって第５開閉弁１６５、第４配管１０４、ポートＰ４，ポートＰ３および第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻される。

これに対して、高温吐出ガス（ホットガス）の残部は、第３開閉弁１６３、第２開閉弁１６２を経て第２室外熱交換器１５０にそのガス側管端部１５０ａから流入して凝縮し、液冷媒となって第２枝液管１０５ｂの第２膨張弁１５２を経て液管１０５を流れる液冷媒（室内機熱交換器１３０側からの液冷媒）と合流し、上記のように、第１枝液管１０５ａの第１膨張弁１４２を通って第１室外熱交換器１５０で蒸発し、ガス冷媒となって第５開閉弁１６５、第４配管１０４、ポートＰ４，ポートＰ３および第３配管１０３を介して圧縮機１１０の冷媒吸入部１１０ｂに戻される。

この第２室外熱交換器１５０の除霜運転時、第２室外熱交換器１５０側の第２膨張弁１５２は、室内熱交換器１３０への冷媒量に不足が生じないようにその開度が調整されるが、第１室外熱交換器１４０側の第１膨張弁１４２は、全開とされる。なお、第２温度センサ１５１よる検出温度がＢ℃（Ａ℃＜Ｂ℃）以上になると、第２室外熱交換器１５０の除霜運転は解除され、図３の暖房運転状態に戻される。

次に、除霜運転時に室内熱交換器１３０への冷媒量不足による暖房能力が低下しないように、第１室外熱交換器１４０の除霜時には第１膨張弁１４２の開度を、第２室外熱交換器１５０の除霜時には第２膨張弁１５２の開度を調整することについて説明を加える。

室内熱交換器１３０の中間温度の目標値Ｔａを設定し、第１膨張弁１４２および／または第２膨張弁１５２の開度を調整して、中間温度センサ１３１の検出温度Ｔｂが目標値Ｔａに近づくように制御する。なお、目標値Ｔａは、除霜運転時にそれまでの暖房能力を維持し得る例えば４０℃程度に設定される。

目標値Ｔａと検出温度Ｔｂの温度差Ｔａ−ＴｂをΔＴとして、ΔＴの値に応じて膨張弁の開度を例えば次のように調整する。この実施形態では、膨張弁に加算するパルスをＸパルスとＹパルスの２通りとする。なお、全開を例えば４８０パルスとして、Ｘは５パルスで、Ｙは３パルスである。

（１）４℃＜ΔＴのとき、加算パルスを−Ｘパルスとして開度を強めに絞る。
（２）２℃＜ΔＴ≦４℃のとき、加算パルスを−Ｙパルスとして開度を（１）よりも弱めに絞る。
（３）−２℃＜ΔＴ≦２℃のとき、開度調整なし。
（４）−４℃＜ΔＴ≦−２℃のとき、加算パルスを＋Ｙパルスとして開度を開き方向に調整する。
（５）ΔＴ≦−４℃のとき、加算パルスを＋Ｘパルスとして開度を（４）よりも開き方向に調整する。

なお、図２に示すように、第２室外熱交換器１５０の上に第１室外熱交換器１４０が配置されている態様で、第１室外熱交換器１４０と第２室外熱交換器１５０がほぼ同時に除霜運転が必要となった場合、制御部１７０は、先に上の第１室外熱交換器１４０側から除霜運転を行い、その融解水を下の第２室外熱交換器１５０に流下させて、第２室外熱交換器１５０に付着している霜を溶かすようにしている。

１００ 空気調和機
１０１ 第１配管
１０２ 第２配管
１０３ 第３配管
１０４ 第４配管
１０５ 液管（幹液管）
１０５ａ，１０５ｂ 枝液管
１２０ 四方弁
１３０ 室内熱交換器
１３１ 中間温度センサ
１４０ 第１室外熱交換器
１５０ 第２室外熱交換器
１３０ａ，１４０ａ，１５０ａ ガス側管端部
１３０ｂ，１４０ｂ，１５０ｂ 液側管端部
１４１，１５１ 室外熱交換器の温度センサ
１６１〜１６５ 第１〜第５開閉弁
１７０ 制御部

Claims (7)

1. 圧縮機と、第１ないし第４のポートを有する四方弁と、室内熱交換器と、第１室外熱交換器と、第２室外熱交換器と、第１膨張弁と、第２膨張弁とを含む冷媒回路を備え、上記冷媒回路内で上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器は並列に接続され、上記第１ポートに第１配管を介して上記圧縮機の冷媒吐出部が接続され、上記第２ポートに第２配管を介して上記室内熱交換器のガス側管端部が接続され、上記第３ポートに第３配管を介して上記圧縮機の冷媒吸入部が接続され、上記第４ポートに第４配管を介して上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器の各ガス側管端部が接続されているとともに、
   上記第１室外熱交換器の液側管端部に上記第１膨張弁を含む第１枝液管が接続され、上記第２室外熱交換器の液側管端部に上記第２膨張弁を含む第２枝液管が接続され、上記第１枝液管および上記第２枝液管が幹液管を介して上記室内熱交換器の液側管端部に接続されている空気調和機において、
   上記室外熱交換器を除霜するための第１ないし第５の開閉弁と、少なくとも上記各開閉弁を制御する制御部とを備え、
   上記第１開閉弁と上記第２開閉弁は、上記第４配管における上記第２室外熱交換器のガス側管端部と上記第４ポートとの間の中間部位と上記第１室外熱交換器のガス側管端部との間で、上記第１開閉弁が上記第１室外熱交換器側、上記第２開閉弁が上記第４配管側として直列に接続され、
   上記第３開閉弁は、上記第１開閉弁と上記第２開閉弁の接続点と上記第２配管との間に接続され、
   上記第４開閉弁は、上記第４配管と上記第２開閉弁の接続点と上記第４ポートの間の位置で上記第４配管に設けられ、
   上記第５開閉弁は、その一端が上記第１開閉弁とともに上記第１室外熱交換器のガス側管端部に接続され、他端が上記第４配管における上記第４開閉弁と上記第４ポートとの間に接続されていることを特徴とする空気調和機。
2. 上記制御部は、上記第１室外熱交換器の除霜時には、上記第１開閉弁、上記第３開閉弁および上記第４開閉弁を「開」とし、上記第２開閉弁と上記第５開閉弁とを「閉」にすることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記制御部は、暖房運転時には上記第１開閉弁、上記第２開閉弁および上記第４開閉弁を「開」とし、上記第３開閉弁と上記第５開閉弁とを「閉」にし、上記暖房運転から上記第１室外熱交換器の除霜運転に切り替える際、上記第２開閉弁を先に閉じてから上記第３開閉弁を開にすることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
4. 上記制御部は、上記第２室外熱交換器の除霜時には、上記第２開閉弁、上記第３開閉弁および上記第５開閉弁を「開」とし、上記第１開閉弁と上記第４開閉弁とを「閉」にすることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
5. 上記制御部は、暖房運転時には上記第１開閉弁、上記第２開閉弁および上記第４開閉弁を「開」とし、上記第３開閉弁と上記第５開閉弁とを「閉」にし、上記暖房運転から上記第２室外熱交換器の除霜運転に切り替える際、１番目に上記第５開閉弁を開、２番目に上記第１開閉弁を閉、３番目に上記第４開閉弁を閉とした後、４番目として上記第３開閉弁を開にすることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
6. 上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器は、それぞれ上記液側管端部側に温度センサを有し、上記制御部は、上記温度センサによる検出温度を監視し、その検出温度が所定の閾値温度以下になった時点で上記暖房運転から上記除霜運転に切り替えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
7. 上記第２室外熱交換器の上に上記第１室外熱交換器が配置されており、上記制御部は、上記第１室外熱交換器と上記第２室外熱交換器が同時に除霜運転が必要となった場合、先に上記第１室外熱交換器側から除霜運転を行うことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
   

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