JP3609437B2 - 空気調和装置の除霜方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、複数台の室外ユニットを有する空気調和装置の除霜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、複数台の室外ユニットを有する空気調和装置が知られている(例えば特開平4−93561号)。この種の空気調和装置では、暖房運転時に室外ユニットの室外熱交換器に霜がつくことがあり、このように霜が付くと室外ユニット(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。
【0003】
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、室内ユニットは冷房状態になるため、室内ユニットのファンを微風にするものの、冷風が室内に吐出されるため快適な暖房を得られないという問題点がある。
【0004】
これに対して、暖房運転状態で除霜おこなう方法(ホットガス除霜)が公知である。この除霜方法によれば冷風感を与えることがないが、除霜運転時には室内の暖房能力が低下するため、室内ユニットの熱交換器の温度が低下した場合には、送風機が自動的に微風になるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の室外ユニットを有する空気調和装置においては、着霜した室外ユニットのみを順次除霜する場合には、その都度室内ユニットの送風機の風速が自動的に変化するため、その送風機の機械的切替音が騒音になるという問題点がある。
【0006】
また、除霜運転のときには暖房能力が低下するため、各室外ユニット毎に順次除霜すると除霜運転時間が長くなり、その間、良好な暖房感を得られないという問題点がある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、除霜運転時における騒音を防止し且つ良好な暖房感が得られる空気調和装置の除霜方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は室外熱交換器と圧縮機と四方弁とを内蔵し、この四方弁を反転させて暖房運転と冷房運転とを切換え、且つ前記圧縮機から吐出されたホットガスを直接前記室外熱交換器へ導くホットガス弁を設け、このホットガス弁の開放によって前記室外熱交換器のホットガス除霜運転をおこなう室外ユニットを、複数台つないだ空気調和装置の除霜方法において、前記複数の室外ユニットの内少なくとも一つの室外ユニットの室外熱交換器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のホットガス弁を開放していずれの室外ユニットも同時にホットガス除霜運転を同時に開始することを特徴とする空気調和装置の除霜方法
【0009】
また、本発明は、複数の室外ユニットのうち少なくとも一つの室外ユニットには複数の圧縮機を収納させ、この複数の圧縮機のうち少なくとも一つ能力が可変自在な可変圧縮機であり、前記ホットガス除霜運転時には、前記可変圧縮機をフルパワー運転することを特徴とするものである。
【0010】更にまた、ホットガス除霜運転時に除霜終了条件を満たした室外ユニットから順次このホットガス除霜運転を終了させることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】
複数の室外ユニットのうち、少なくとも一つの室外ユニット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のホットガス除霜運転を同時に開始する。従って、ホットガス除霜運転にともなう室内ユニットの送風切替が一度ですむからこの切替え音が騒音になることがない。また、ホットガス除霜運転は複数の室外ユニット全てを同時におこなうから全体としてのホットガス除霜運転時間を最小限度にすることができ、ホットガス除霜運転時の暖房の低下時間を最小限にすることができる。
【0012】また、ホットガス除霜運転時に、可変圧縮機をフルパワー運転すること、及び/又はホットガス除霜終了条件を満たした室外ユニットから順次このホットガス除霜運転を終了することにより、除霜時間を更に短くすることができる。
【0013】
【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。
【0014】
空気調和装置1は、複数の室外ユニット7、8と室内ユニット5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が並列に複数個(図2では1つのみ示して他は省略した)接続されている。
【0015】
室内ユニット5は、それぞれ室内電動式膨脹弁9と室内熱交換器10とを備え、更に、室内ユニット5は室内熱交換器10による熱交換された空気を室内に送風する送風機25を備えている。
【0016】
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17とを備えている。
【0017】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、ホットガス除霜運転(以下単に「除霜運転」と言う。)時には圧縮機12、13により吐出された冷媒の一部を直接熱交換器16に導入するようになっている。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
室外熱交換器16には、その入口温度検知器21a、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。
【0021】
また、制御装置23は室内ユニット5にも接続されており、除霜運転時に室内ユニット5の送風機25の送風量を小さくするように制御するようになっている。
【0022】
次に、本実施例の作用について説明する。
【0023】
本実施例の空気調和装置1によれば、暖房運転時には、図2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12、13に戻される。
【0024】
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は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。
【0025】
尚、冷房サイクル(冷房運転)時には、これと逆の冷媒回路により冷媒が循環される。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
ここで、図1を参照して,制御装置23の除霜運転制御について説明する。
【0030】
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し、続いて第2ステップ103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判断する。
【0031】
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16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。
【0032】
除霜すべきと判断した場合には、第3ステップ105に進み、可変圧縮機13をフル運転に設定する。
【0033】
一方、第2ステップ103で除霜すべきと判断しない場合には、第1ステップ101に戻る。
【0034】
第3ステップ105で可変圧縮機12をフル運転に設定した後、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を除霜をすることになる。
【0035】
尚、除霜運転時には暖房能力が低下するので、同時に室内ユニット5の送風機25を微風運転に切り換える。
【0036】
第4ステップ107の後、第5ステップ109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21a、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。
【0037】
第5ステップ111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6ステップ113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、ステップ105に戻る。
【0038】
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の内すく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。従って、除霜運転にともなう室内ユニットの送風切替が一度ですむからこの切替え音が騒音になることがない。
【0039】
また、除霜運転時間が全体として、一つの室外ユニットの除霜時間でたりるので、除霜運転にともなう室内暖房低下時間をすくなくでき、これにより良好な暖房感が得られる。また、除霜運転時に、可変圧縮機をフルパワー運転することにより除霜時間を更に短くすることができる。
【0040】
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。
【0041】
例えば、除霜運転の開始はすべての室外ユニットを同時におこない、除霜運転の終了は個々別々に行うものであったが、除霜運転終了もすべて同時におこなうもであってもよい。この場合には、除霜運転開始から、一定時間、例えば、8分間経過後にすべての室外ユニットの除霜運転を終了するものであっても同様な効果を得ることができる。
【0042】
【発明の効果】
本発明の本発明の空気調和装置によれば、室外熱交換器と圧縮機と四方弁とを内蔵し、この四方弁を反転させて暖房運転と冷房運転とを切換え、且つ圧縮機から吐出されたホットガスを直接室外熱交換器へ導くホットガス弁を設け、このホットガス弁の開放によって室外熱交換器のホットガス除霜運転をおこなう室外ユニットを、複数台つないだ空気調和装置の除霜方法において、複数の室外ユニットの内少なくとも一つの室外ユニットの室外熱交換器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のホットガス弁を開放していずれの室外ユニットも同時にホットガス除霜運転を開始するものであるから、ホットガス除霜運転にともなう室内ユニットの送風機の風量切替が一度ですみ、この切替え音の煩雑を防止し、且つ全体としてホットガス除霜時間が短いから、良好な暖房感が得られる。
【0043】また、ホットガス除霜運転時に、可変圧縮機をフルパワー運転すること、及び/又はホットガス除霜終了条件を満たした室外ユニットから順次このホットガス除霜運転を終了することにより、ホットガス除霜時間を更に短くすることができる。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による除霜運転の動作を示すフローチャートである。
【図2】本発明による空気調和装置の一実施例を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
5 室内ユニット
7、8 室外ユニット
12 可変圧縮機
13 圧縮機
18 ホットガス弁
23 制御装置
Claims (3)
- 室外熱交換器と圧縮機と四方弁とを内蔵し、この四方弁を反転させて暖房運転と冷房運転とを切換え、且つ前記圧縮機から吐出されたホットガスを直接前記室外熱交換器へ導くホットガス弁を設け、このホットガス弁の開放によって前記室外熱交換器のホットガス除霜運転をおこなう室外ユニットを、複数台つないだ空気調和装置の除霜方法において、前記複数の室外ユニットの内少なくとも一つの室外ユニットの室外熱交換器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のホットガス弁を開放していずれの室外ユニットも同時にホットガス除霜運転を同時に開始することを特徴とする空気調和装置の除霜方法
- 前記複数の室外ユニットのうち少なくとも一つの室外ユニットには複数の圧縮機を収納させ、この複数の圧縮機のうち少なくとも一つ能力が可変自在な可変圧縮機であり、前記ホットガス除霜運転時には、前記可変圧縮機をフルパワー運転することを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置の除霜方法
- 前記ホットガス除霜運転時に除霜終了条件を満たした室外ユニットから順次このホットガス除霜運転を終了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の除霜方法。
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