JP3423031B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ホットガス除霜が行な
えるようにした空気調和装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にヒートポンプ式冷凍サイクルを有
する空気調和装置においては、暖房運転時に室外熱交換
器に霜がつくことがある。このように霜が付くと空気調
和装置の運転効率を低下させるため、必要に応じて除霜
をおこなっている。かかる除霜方法としては、従来、四
方弁を反転させて暖房サイクルから冷房サイクルに切り
替えて除霜するいわゆる逆サイクル方式が一般的であっ
たが、この方法によれば、室内熱交換器は冷房状態（蒸
発器）になる。従って、室内送風機の運転を停止させる
ため、暖房運転が一時的に中断され快適な暖房が得られ
ない。 【０００３】これに対して圧縮機から吐出された冷媒を
直接室外熱交換器へ導びくと共に、室内熱交換器にも導
びいて、この室内熱交換器を凝縮器として作用させるホ
ットガス除霜が公知である。その一例として出願人は特
願平５−１０３００２号を提案している。この除霜方法
によれば、除霜中も室内熱交換器が凝縮器として作用し
ているため、前述の逆サイクル方式の除霜方法と比較し
て冷風感を与えることは少ない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このホ
ットガス除霜においては、暖房能力が低下するため、室
内熱交換器の温度低下は免がれなかった。ここで、先に
出願人が提案した特願平５−１０３００２号のマルチ型
の空気調和装置においては、蒸発能力よりも凝縮能力の
方が大きくなる除霜運転状態があり、この場合は室内熱
交換器の温度低下が少ないことが判明した。 【０００５】そこで、本発明の目的は、複数の室外ユニ
ットのうち少なくとも一つが暖房状態に復帰した時には
室内の暖房能力の低下を少なく抑える空気調和装置を提
供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、複数の室外ユニットのホットガス除霜運
転中に少なくとも一つの室外ユニットが暖房運転に復帰
した際には、前記室内ユニットに内蔵された室内送風機
を運転させることを特徴とする空気調和装置。 【０００７】 【作用】複数の室外ユニットのホットガス除霜運転中に
少なくとも一つの室外ユニットが暖房運転に復帰した際
には、前記室内ユニットに内蔵された室内送風機を運転
させる。 【０００８】 【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明による空
気調和装置の実施例を詳細に説明する。図１において、
空気調和装置１は、複数の室外ユニット７，８と複数の
室内ユニット５，６とから構成されており、これらの室
外ユニット７，８には、ガス管２及び液管３からなるユ
ニット間配管４が接続され、このユニット間配管４には
室内ユニット５，６が並列に接続されている。 【０００９】室内ユニット５，６には、それぞれ室内電
動式膨脹弁（減圧器）９と、室内熱交換器１０と、室内
熱交換器１０と室内空気とを熱交換させて室内に送風す
る室内送風機５０と、この送風機５０の回転数を制御す
る室内制御器５１とを備えている。室外ユニット７，８
は、圧縮機１２，１３と、油分離器１４と、四方弁１５
と、室外熱交換器１６と、室外電動式膨脹弁（減圧器）
１７とを備えている。 【００１０】室外熱交換器１６と室外電動式膨脹弁１７
との間には、ホットガス弁１８が設けられており、除霜
運転時には圧縮機１２，１３により吐出された冷媒の一
部をホットガスバイパス管５２を介して直接室外熱交換
器１６に導入するようになっている。この室外ユニット
７，８の油分離器１４には、それぞれ戻し管１９が接続
され、これらの戻し管１９は共通のオイル戻し管２０及
びそれぞれの圧縮機１２，１３に接続されている。 【００１１】一方の圧縮機１３は、常時一定の能力が出
力される定格圧縮機であり、他方の圧縮機１２は能力が
可変自在の可変圧縮機（インバータコンプレッサ）であ
る。室外熱交換器１６には、その入口温度検知器２１
ａ、中間温度検知器２１ｂ、出口温度検知器２１ｃが配
置されており、検知した温度の検知信号を制御装置２３
に送るようになっている。また制御装置２３は、温度検
知信号に基づいて除霜開始状態を判断し、除霜時にはホ
ットガス弁１８を開くように制御している。 【００１２】また制御装置２３は室内ユニット５，６の
室内制御器５１にも接続されている。この室内制御器５
１には、室内熱交換器１０に配置された温度検知器５３
からの信号も入力されるようになっている。制御装置２
３から除霜信号が室内制御器５１に入力された場合は室
内送風機５０の回転数は図２に示したように制御され
る。又、室内制御器５１に暖房信号が入力された場合
は、室内送風機５０の回転数は図３に示したように制御
される。 【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例の空気調和装置１によれば、暖房運転時には、
図１中の四方弁１５は実線状態となり、実線に示すよう
に、各室外ユニット７，８では、圧縮機１２，１３、油
分離器１４と、四方弁１５を介して冷媒がガス管２に導
入され、室外ユニット５の室内熱交換器１０を通過し
て、室内電動式膨脹弁９を介して液管３、室外電動式膨
脹弁１７、室外熱交換器１６、四方弁１５、圧縮機１
２，１３に戻される。 【００１４】圧縮機１３は定格圧縮機であり、常時一定
の能力で運転しているが、圧縮機１２の可変圧縮機であ
るから、所要負荷に応じて能力が可変しながら運転して
おり、通常はそのフル状態より低い状態で運転してい
る。尚、冷房サイクル時には、四方弁は破線状態となり
これと逆に冷媒が循環される。 【００１５】そして、暖房運転時に室外熱交換器１６の
温度が低下し、霜がつくと、室外熱交換器１６の効率が
低下するので除霜する必要がある。即ち、室外熱交換器
１６の温度を検知する温度検知器２１ａが所定の温度を
検知すると、制御装置２３から除霜信号が指令される。
かかる場合、室外ユニット７，８の温度検知器２１ａの
いずれかが所定の温度を検知すると、制御装置２３が除
霜状態と判断して、室外ユニット７，８の全部に除霜運
転開始を指令する。 【００１６】ここで、図４を参照して、主にこの除霜運
転制御について説明する。暖房運転のスイッチが入力さ
れると、第１ステップ１０１において暖房運転を開始す
る。この暖房運転時において、室内送風機５０の回転数
は室内熱交換器１０の温度に応じて設定される。具体的
には図３で示すように、その温度が３０℃以下の場合は
送風機の運転を停止させ、その温度が３０℃〜３５℃の
時は３００ｒｐｍの微風で、３５℃〜４０℃の時は４５
０ｒｐｍの弱風で、４０℃〜４３℃の時は７２０ｒｐｍ
の強風で、４３℃以上の時は９００ｒｐｍの急風で回転
させる。 【００１７】このような暖房運転中、第２ステップ１０
３に進んで、複数の室外ユニット７，８のうち除霜すべ
き室外ユニットが一台でもあるかないかを判断する。こ
の第２ステップ１０３では、温度検知器２１ａからの検
知信号に基づいて、各室外ユニット７，８の熱交換器１
６の入口温度を測定し、この入口温度が所定の温度より
小さいか否かを判断し、所定温度より小さい場合には、
除霜すべきと判断する。尚、この第２ステップ１０３で
除霜すべきと判断しない場合は第１ステップ１０１に戻
る。 【００１８】除霜すべきと判断した場合には、室外ユニ
ット７，８（図１参照）側においては第３ステップ１０
５〜第５ステップ１０９に基づいた制御が行なわれ、室
内ユニット５，６（図１参照）側においては第６ステッ
プ１１１〜第８ステップ１１５に基づいた制御が行なわ
れる。すなわち、室外ユニット７，８側では、まず、第
３ステップ１０５で可変圧縮機１２をフル運転に設定す
る。その後、第４ステップ１０７に進み、すべての室外
ユニット７，８を除霜運転状態に切り替えて除霜運転を
開始する。具体的には、すべての室外ユニット７，８の
ホットガス弁１８を開き、圧縮機１２，１３によりフル
に吐出された冷媒の一部を、直接室外熱交換器１６に導
入する。これにより室外熱交換器１６では、高温の冷媒
が直接導入されるのでその冷媒の熱エネルギーにより、
室外熱交換器１６を除霜することになる。尚、圧縮機１
２，１３から吐出された冷媒の残りはガス管２を介して
室内熱交換器１６に流入するので、室内の暖房は継続さ
れている。 【００１９】第４ステップ１０７の後、第５ステップ１
０９に進む。第５ステップ１０９では除霜終了条件を満
たした室外ユニットから順次除霜を終了し、暖房運転に
切り換える。かかる除霜終了の判断は、温度検知器２１
ａ，２１ｂ，２１ｃからの温度を検知し、すべての検知
温度が少なくとも６℃より大きいか否か判断し、６℃よ
り大きい場合にはその室外ユニットの除霜運転を終了す
る。他の室外ユニットがこの条件を満たさない場合に
は、その室外ユニットは引き続き除霜運転をする。この
ように、除霜終了条件を満たした室外ユニットから順次
除霜を終了するようにしたので、着霜量の少ない室外ユ
ニットの除霜運転が早く終り、冷凍サイクル中の高圧冷
媒圧力が上昇して残りの室外ユニットの除霜時間を短く
することができる。 【００２０】一方、このような除霜運転中、夫々の室内
ユニット５，６では、第６ステップ１１１で示すように
室内熱交換器１０（図１参照）の温度を検出器５３で検
出する。そして第７ステップ１１３でその検出温度に基
づいて図２で示すように室内送風機５０の運転が制御さ
れる。すなわち、検出温度が５０℃以下の場合は送風機
５０の運転を停止させ、その温度が５０℃〜５５℃の時
は３００ｒｐｍの微風で、５５℃〜５８℃の時は４５０
ｒｐｍの弱風で、５８℃〜６０℃の時は７２０ｒｐｍの
強風で、６０℃以上の時は９００ｒｐｍの急風で回転さ
せる。そして、第８ステップ１１５で示すように、常時
この室内熱交換器１０の温度を検出し、この温度変化が
あった場合は、その変化した値に基づいた回転数に変更
する。この除霜に当って、全ての室外ユニット７，８が
同時に除霜運転を開始するものの、夫々の室外ユニット
における除霜運転は夫々のユニットが除霜終了条件を満
たしたユニットから順次終了させている。従って除霜運
転開始時は圧縮機１２，１３から吐出された冷媒の一部
が夫々の室外熱交換器１６に流入するので、ガス管２内
の圧力すなわち冷凍サイクルの高圧冷媒圧力（冷媒温
度）はさほど上昇しないものの、除霜の終了した室外ユ
ニットが生じた場合には上述の高圧冷媒圧力（冷媒温
度）はかなり上昇し、これにともなって室内熱交換器１
６の温度も上昇する。従って室内送風機５０の回転数は
上昇し暖房能力の上昇が図られる。 【００２１】第９ステップ１１７では、すべての室外ユ
ニットが除霜を終了したか否かを判断し、すべての室外
ユニットの除霜が終了した場合には、第１０ステップ１
１９に進み、可変圧縮機１２のフル運転を解除した後、
第１ステップ１０１に戻って通常の暖房運転を行なう。
すべての室外ユニット７，８の除霜運転が終了していな
い場合には、第３ステップ１０５並びに第６ステップ１
１１に戻る。 【００２２】上述したように、本実施例によれば、複数
の室外ユニット７，８の内少なくとも一つが除霜すべき
状態にある場合には、すべての室外ユニット７，８の除
霜運転を同時に開始する。そして、この除霜運転中の室
内熱交換器１０の温度に基づいて室内送風機５０を回転
させることによって、この除霜運転中にもできるだけ暖
房能力のアップを図るようにしている。 【００２３】このように除霜運転中に室内熱交換器１０
の温度が５０℃以上になるのは、見方を変えれば室内ユ
ニット５，６の能力よりも室外ユニット７，８の能力の
方が大きくなる場合である。従って、除霜運転中の複数
の室外ユニット７，８のうち少なくとも一つの室外ユニ
ットが暖房運転に復帰した際には、室内熱交換器１０は
暖房が十分行なえる温度に上昇することがあるため、こ
のような時をとらえて室内送風機の運転を開始しても良
い。 【００２４】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。即
ち、上述した実施例は、室内熱交換器の温度を検出し
て、その検出値で除霜運転の開始や終了を行うようにし
たが、この検出値として、室内熱交換器内の冷媒圧力
や、この圧力並びに温度の総合値で判断するようにして
も良い。 【００２５】 【発明の効果】以上述べたように本発明は、複数の室外
ユニットのホットガス除霜運転中に少なくとも一つの室
外ユニットが暖房運転に復帰した際には、室内ユニット
に内蔵された室内送風機を運転させるようにしたので、
暖房運転に復帰した室外ユニットを利用して室内ユニッ
トの暖房運転を行うことができる。 【００２６】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による空気調和装置の冷媒回路図であ
る。 【図２】図１に示した空気調和装置の除霜時の室内送風
機の制御状態を示す説明図である。 【図３】同装置の暖房時の室内送風機の制御状態を示す
説明図である。 【図４】同装置の除霜運転の動作を示すフローチャート
である。 【符号の説明】 １ 空気調和装置 ９，１７ 減圧器 １０ 室内熱交換器 １２，１３ 圧縮機 １５ 四方弁 １６ 室外熱交換器 ５０ 室内送風機 ５２ ホットガスバイパス管

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 47/02 530

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】複数の室外ユニットと室内ユニットとが冷
   媒管でつながれ、これら室外ユニットに内蔵された室外
   熱交換器に付着した霜を溶かす時にはこの室外ユニット
   に内蔵された圧縮機から吐出された冷媒の一部を直接こ
   の室外熱交換器へ流すためのホットガスバイパス管を備
   え、これら室外ユニットではこのホットガスバイパス管
   を用いたホットガス除霜を行わせる空気調和装置におい
   て、これら複数の室外ユニットのホットガス除霜運転中
   に少なくとも一つの室外ユニットが暖房運転に復帰した
   際には、前記室内ユニットに内蔵された室内送風機を運
   転させることを特徴とする空気調和装置。