JP6777426B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

従来、複数の室内ユニットと１つ以上の室外ユニットとを３本の配管で接続したマルチ形の空気調和装置が知られている。この種の空気調和装置では、複数の室内ユニットの室内熱交換器の全てを暖房運転、冷房運転にするだけでなく、複数の室内熱交換器の一部を暖房運転、残部を冷房運転にすることができる。

室外ユニットの室外熱交換器に霜が一定量以上付着すると、室外熱交換器を除霜する必要がある。室外熱交換器により、除霜に要する時間に差がある場合がある。従来は、空気調和装置の制御部は、複数の室外熱交換器の除霜をほぼ同時に開始する。複数の室外熱交換器のうち除霜が早く終了した室外熱交換器があると、その室外熱交換器を有する室外ユニットの圧縮機の運転周波数を減らす。残りの室外熱交換器の除霜が終了するまで、この圧縮機に運転周波数を減らした運転を続けさせる。

国際公開第２００６／００３８６０号

本発明が解決しようとする課題は、室外熱交換器の除霜に要する時間を短縮することができる空気調和装置を提供することである。

実施形態の空気調和装置は、複数の室内ユニットと、複数の室外ユニットと、第１配管、第２配管、及び第３配管と、制御部とを持つ。前記複数の室内ユニットは、室内熱交換器をそれぞれ有する。前記複数の室外ユニットは、室外熱交換器、圧縮機、及び前記室外熱交換器の除霜が終了したことを検出する除霜終了検出手段、をそれぞれ有する。前記第１配管、前記第２配管、及び前記第３配管は、前記複数の室内ユニットと前記複数の室外ユニットとの間を接続する。前記制御部は、前記複数の室内ユニット及び前記複数の室外ユニットを制御する。前記複数の室外ユニットのそれぞれは、室外第１配管と、室外第２配管と、室外第３配管と、連結配管と、連結配管弁と、開閉弁と、を持つ。前記室外第１配管は、前記室外熱交換器と前記第１配管とを接続する。前記室外第２配管は、前記圧縮機の吐出口と前記第２配管とを接続する。前記室外第３配管は、前記圧縮機の吸込口と前記第３配管とを接続する。前記連結配管は、前記室外第２配管と前記室外第３配管とを連結する。前記連結配管弁は、前記連結配管に設けられている。前記開閉弁は、前記室外第２配管に設けられている。前記室外第１配管、前記室外第２配管、及び前記室外第３配管は、前記第１配管、前記第２配管、及び前記第３配管に対してそれぞれ並列に接続されている。前記制御部は、前記複数の室外ユニットのそれぞれにおいて、前記連結配管弁及び前記開閉弁を閉じるとともに前記複数の室外熱交換器を凝縮器として機能させて除霜運転を開始する。前記制御部は、前記除霜運転をした後で、前記複数の除霜終了検出手段のうち除霜が終了したことを検出した前記除霜終了検出手段を有する前記室外ユニットの前記連結配管弁及び前記開閉弁を開き、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記圧縮機により加熱された冷媒を、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記室外第２配管、前記第３配管及び前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記室外第３配管を介して前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記圧縮機に送る。

第１の実施形態の空気調和装置を示す概略構成図。 第１の実施形態の空気調和装置の室内熱交換器が暖房運転をしている状態を示す概略図。 第１の実施形態の空気調和装置が除霜運転をしている状態を示す概略図。 第１の実施形態の空気調和装置が除霜運転をしつつ連結配管弁を開いた状態を示す概略図。 第２の実施形態の空気調和装置が除霜運転をしている状態を示す概略図。

以下、実施形態の空気調和装置を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本実施形態の空気調和装置１は、ヒートリカバリーマルチ形の空気調和装置である。本空気調和装置１は、室内熱交換器１２、室内ＰＭＶ（Pulse Motor Valve）１３、及び室内ファン１４をそれぞれ有する複数の室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、室外熱交換器３２、圧縮機３３、四方弁３４、及びアキュムレータ３５、及び除霜センサ（除霜終了検出手段）３６をそれぞれ有する複数の室外ユニット３１Ａ、３１Ｂと、複数の室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと複数の室外ユニット３１Ａ、３１Ｂとの間を接続する液管（第１配管）７１、高圧ガス管（第２配管）７２、及び低圧ガス管（第３配管）７３と、複数の室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び複数の室外ユニット３１Ａ、３１Ｂを制御する制御部７６と、を備えている。

本実施形態では、室内ユニット１１Ａ、室内ユニット１１Ｂ、及び室内ユニット１１Ｃの構成は同一である。このため、室内ユニット１１Ａの構成については数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ａ」を付加することで示す。室内ユニット１１Ｂ、室内ユニット１１Ｃのうち室内ユニット１１Ａと対応する構成については、室内ユニット１１Ａと同一の数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ｂ」、「Ｃ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。室外ユニット３１Ａ、３１Ｂも同様である。
例えば、室内ユニット１１Ａの室内熱交換器１２Ａと室内ユニット１１Ｂ、１１Ｃの室内熱交換器１２Ｂ、１２Ｃとは、同一の構成である。
室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを区別しないで示すときは、室内ユニット１１と称する。後述する室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ等も同様である。

例えば、室内熱交換器１２Ａはフィンチューブ式の熱交換器である。
室内ＰＭＶ１３Ａは、開度を調節可能である。室内ＰＭＶ１３Ａは、図示はしないが、貫通孔が形成された弁本体と、貫通孔に対して進退可能なニードルとを有している。貫通孔をニードルで塞いだときに、室内ＰＭＶ１３Ａに冷媒Ｒが流れなくなる。このとき、室内ＰＭＶ１３Ａは閉じた状態になり、室内ＰＭＶ１３Ａの開度は最も小さくなる。
一方で、貫通孔からニードルが最も離間したときに、室内ＰＭＶ１３Ａに冷媒Ｒが最も流れやすくなる。このとき、室内ＰＭＶ１３Ａは開いた状態であり、室内ＰＭＶ１３Ａの開度は最も大きくなる。
例えば、室内ファン１４Ａは軸流ファンである。室内ファン１４Ａは室内熱交換器１２Ａに対向するように配置されている。

切替えユニット１１０Ａは、室内ユニット１１Ａ（室内熱交換器１２Ａ）の液側出入口（符号省略）と液管７１とを接続する室内第１配管１６Ａと、後述する室内第４配管２０Ａと高圧ガス管７２とを接続する室内第２配管１７Ａと、室内第４配管２０Ａと低圧ガス管７３とを接続する室内第３配管１８Ａと、室内第２配管１７Ａ及び室内第３配管１８Ａと室内ユニット１１Ａ（室内熱交換器１２Ａ）のガス側出入口（符号省略）とを接続する室内第４配管２０Ａと、を有する。
室内第１配管１６Ａには、前述の室内ＰＭＶ１３Ａが接続されている。
室内第２配管１７Ａには、逆止弁２１Ａ及び、開閉弁である室内第２配管弁２２Ａが設けられている。

なお、室内ＰＭＶ１３、室内第３配管弁１９、及び室内第２配管弁２２で、液管７１、高圧ガス管７２、及び低圧ガス管７３と室内ユニット１１との接続を遮断する室内遮断弁２３を構成する。すなわち、後述するように室内ＰＭＶ１３、室内第３配管弁１９、及び室内第２配管弁２２を閉じることで、液管７１、高圧ガス管７２、及び低圧ガス管７３と室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃとが連通しなくなる。
逆止弁２１Ａは、図中に矢印で示した方向のみの冷媒Ｒの流れを許容する。すなわち、逆止弁２１Ａは、室内第２配管１７Ａにおける高圧ガス管７２から室内熱交換器１２Ａへの冷媒Ｒの流れを許容し、室内熱交換器１２Ａから高圧ガス管７２への冷媒Ｒの流れを規制する。
室内第３配管１８Ａには、室内第３配管弁１９Ａが設けられている。

室内第２配管弁２２Ａは、単なる開閉弁でもよいし、開度を調節可能なＰＭＶでもよい。室内第２配管弁２２Ａは、室内第２配管１７Ａ内を冷媒Ｒが流れる状態と、室内第２配管１７Ａ内を冷媒Ｒが流れない状態とに切替え可能である。
同様に、室内第３配管弁１９Ａは、単なる開閉弁でもよいし、開度を調節可能なＰＭＶでもよい。室内第３配管弁１９Ａは、室内第３配管１８Ａ内を冷媒Ｒが流れる状態と、室内第３配管１８Ａ内を冷媒Ｒが流れない状態とに切替え可能である。
少なくとも室内熱交換器１２Ａ、室内ＰＭＶ１３Ａ、及び室内ファン１４Ａで室内ユニット１１Ａ構成する。室内第３配管弁１９Ａ、逆止弁２１Ａ、及び室内第２配管弁２２Ａで、切替えユニット１１０Ａを構成する。

室内ユニット１１Ａの室内熱交換器１２Ａ等は、符号を省略したケーシング内に収容されている。切替えユニット１１０Ａの室内第３配管弁１９Ａ等は、ケーシング２５Ａ内に収容されている。
室内ユニット１１Ａと切替えユニット１１０Ａとは、２本の渡り配管２６ａ、２６ｂで接続されている。室内第１配管１６Ａは、渡り配管２６ａを介して室内熱交換器１２Ａの液側出入口に接続される。室内第４配管２０Ａは、渡り配管２６ｂを介して室内熱交換器１２Ａのガス側出入口に接続される。
室内第４配管２０Ａに接続される室内第２配管１７Ａ及び室内第３配管１８Ａは、室内第２配管弁２２Ａ、室内第３配管弁１９Ａの開閉を切替えることにより、室内熱交換器１２Ａのガス側出入口に接続される。

なお、本実施形態では、複数の切替えユニット１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを備えているが、図１に点線で示すように１つのケーシングに各切替えユニット１１０内の管や弁をまとめて収容し、１台の切替えユニット１１１としてもよい。

室内ＰＭＶ１３、室内ファン１４、室内第３配管弁１９、及び室内第２配管弁２２は、制御部７６に接続され、制御部７６に制御される。
室内第１配管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、液管７１に対して並列に接続されている。同様に、室内第２配管１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、高圧ガス管７２に対して並列に接続されている。室内第３配管１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、低圧ガス管７３に対して並列に接続されている。室内第４配管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、室内第２配管１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと室内第３配管１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに接続される。

室外熱交換器３２Ａは、室外主右熱交換器３２ａＡ、室外主左熱交換器３２ｂＡ、室外補助右熱交換器３２ｃＡ、及び室外補助左熱交換器３２ｄＡを有する。例えば、熱交換器３２ａＡ、３２ｂＡ、３２ｃＡ、３２ｄＡはフィンチューブ式の熱交換器である。室外熱交換器３２Ａに対向するように、室外ファン３８Ａが配置されている。例えば、室外ファン３８Ａは軸流ファンである。
圧縮機３３Ａは、公知のインバータ制御により運転周波数を変更することができる。圧縮機３３Ａの吸込口には、比較的小型の気液分離器であるサクションカップ３９Ａが設けられている。なお、圧縮機３３Ａとして運転周波数を変更できないものを用いてもよい。
四方弁３４Ａ及びアキュムレータ３５Ａとしては、公知の構成のものが用いられる。

室外ユニット３１Ａは、室外熱交換器３２Ａと液管７１とを接続する室外第１配管４１Ａと、圧縮機３３Ａの吐出口と高圧ガス管７２とを接続する室外第２配管４２Ａと、圧縮機３３Ａの吸込口と低圧ガス管７３とを接続する室外第３配管４３Ａと、室外第２配管４２Ａと室外第３配管４３Ａとを連結する連結配管４４Ａと、連結配管４４Ａに設けられた連結配管弁４５Ａと、を有している。
室外第１配管４１Ａは、室外主右熱交換器３２ａＡ及び室外主左熱交換器３２ｂＡが並列に接続された室外第１分岐配管４１ａＡと、室外補助右熱交換器３２ｃＡ及び室外補助左熱交換器３２ｄＡが並列に接続された室外第１分岐配管４１ｂＡと、を備えている。室外第１分岐配管４１ａＡの第１端部及び室外第１分岐配管４１ｂＡの第１端部は、液管７１に接続されている。室外第１分岐配管４１ａＡの第２端部及び室外第１分岐配管４１ｂＡの第２端部は、四方弁３４Ａに接続されている。

室外第１分岐配管４１ａＡの第１端部には、室外第１ＰＭＶ４８ａＡが設けられている。同様に、室外第１分岐配管４１ｂＡの第１端部には、室外第２ＰＭＶ４８ｂＡが設けられている。ＰＭＶ４８ａＡ、４８ｂＡは、前述の室内ＰＭＶ１３と同様に構成されていて、開度を調節可能である。
室外主右熱交換器３２ａＡには、前述の除霜センサ３６Ａが取付けられている。除霜センサ３６Ａは温度センサであり、例えばサーミスタ等を用いることができる。除霜センサ３６Ａは、室外主右熱交換器３２ａＡの温度を検出することで室外熱交換器３２Ａの除霜が終了したことを検出する。

室外第２配管４２Ａの端部は、室外第１分岐配管４１ａＡにおける熱交換器３２ｃＡ、３２ｄＡが設けられた部分と第２端部との間に接続されている。室外第２配管４２Ａにおける高圧ガス管７２に接続された端部と後述する吐出配管５２Ａを介して圧縮機３３Ａの吐出口に接続された部分との間には、逆止弁４９Ａ、及び開閉弁５０Ａが設けられている。逆止弁４９Ａは、室外第２配管４２Ａにおける圧縮機３３Ａから高圧ガス管７２への冷媒Ｒの流れを許容し、高圧ガス管７２から圧縮機３３Ａへの冷媒Ｒの流れを規制する。
圧縮機３３Ａの吐出口と室外第２配管４２Ａとを接続する吐出配管５２Ａには、逆止弁５３Ａが設けられている。逆止弁５３Ａは、圧縮機３３Ａから室外第２配管４２Ａへの冷媒Ｒの流れを許容し、室外第２配管４２Ａから圧縮機３３Ａへの冷媒Ｒの流れを規制する。

室外第３配管４３Ａは、四方弁３４Ａに接続されるとともに、アキュムレータ３５Ａが設けられている。四方弁３４Ａは、室外第３配管４３Ａにおける低圧ガス管７３に接続された端部とアキュムレータ３５Ａが設けられた部分との間に接続されている。
室外第３配管４３Ａの端部は、サクションカップ３９Ａを介して圧縮機３３Ａの吸込口に接続されている。
連結配管４４Ａの第１端部は、室外第２配管４２Ａにおける高圧ガス管７２に接続された端部と逆止弁４９Ａ及び開閉弁５０Ａが設けられた部分との間に接続されている。また、連結配管４４Ａの第２端部は、室外第３配管４３Ａにおける低圧ガス管７３に接続された端部と四方弁３４Ａに接続された部分との間に接続されている。
連結配管弁４５Ａは、開閉弁である。

室外第３配管４３Ａにおける四方弁３４Ａに接続された部分とアキュムレータ３５Ａが設けられた部分との間には、バイパス管５５Ａの第１端部が接続されている。バイパス管５５Ａの第２端部は、四方弁３４Ａに接続されている。バイパス管５５Ａには、キャピラリーチューブ５６Ａが設けられている。

室外ユニット３１Ａの室外熱交換器３２Ａ等は、符号を省略したケーシング内に収容されている。配管４１Ａ、４２Ａ、４３Ａの端部には、サービスポート付きのパックドバルブ６１Ａが取付けられている。
圧縮機３３Ａ、四方弁３４Ａ、除霜センサ３６Ａ、室外ファン３８Ａ、連結配管弁４５Ａ、ＰＭＶ４８ａＡ、４８ｂＡ、及び開閉弁５０Ａは、制御部７６に接続されている。除霜センサ３６Ａは、検出結果を制御部７６に送信する。圧縮機３３Ａ、四方弁３４Ａ、室外ファン３８Ａ、連結配管弁４５Ａ、及びＰＭＶ４８ａＡ、４８ｂＡは、制御部７６に制御される。

室外第１配管４１Ａ、４１Ｂは、液管７１に対して並列に接続されている。同様に、室外第２配管４２Ａ、４２Ｂは、高圧ガス管７２に対して並列に接続されている。室外第３配管４３Ａ、４３Ｂは、低圧ガス管７３に対して並列に接続されている。
室外ユニット３１と切替えユニット１１０との間の管７１、７２、７３は、渡り配管６２である。
室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、切替えユニット１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、室外ユニット３１Ａ、３１Ｂ、及び管７１、７２、７３内には、前述の冷媒Ｒが充填されている。冷媒Ｒとしては、Ｒ４１０Ａ等を用いることができる。

制御部７６は、図示はしないが演算回路、メモリ等を有している。メモリには、制御プログラム等が記憶されている。
制御部７６は、除霜センサ３６の検出結果に基づいて室内ユニット１１及び室外ユニット３１を制御する。

次に、以上のように構成された空気調和装置１の作用について説明する。
以下の図では、例えば図２に示すように、冷媒Ｒの圧力（温度）に応じて室内第１配管１６Ａ等の配管や室内熱交換器１２Ａ等の熱交換器を色分けして示す。黒色の配管や熱交換器は圧力（温度）が比較的高い状態を示し、熱交換器は凝縮器として機能している。比較的薄い灰色の配管や熱交換器は圧力（温度）が比較的低い状態を示し、熱交換器は蒸発器として機能している。比較的濃い灰色の配管は、圧力が比較的高い圧力と比較的低い圧力との中間の状態を示す。配管における矢印の向きは、冷媒Ｒの流れの向きを表す。
以下では、まず室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが凝縮器として機能する暖房運転している場合について説明する。

このとき、開閉弁５０Ａ、５０Ｂ、室内第２配管弁２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは開いていて、室内第３配管弁１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、連結配管弁４５Ａ、４５Ｂ、室外第２ＰＭＶ４８ｂＡ、４８ｂＢは閉じている。四方弁３４は暖房運転用の向きに切替えられている。制御部７６は、室内ファン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、及び室外ファン３８Ａ、３８Ｂを運転させている。
圧縮機３３Ａ、３３Ｂの吐出口から吐出された高温かつ高圧の冷媒Ｒは、吐出配管５２Ａ、５２Ｂ、室外第２配管４２Ａ、４２Ｂを通して高圧ガス管７２内を流れる。この冷媒Ｒは、室内第２配管１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、室内第４配管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、及び渡り配管２６ｂを通して室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内を流れる。冷媒Ｒは、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内で凝縮する。室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２は、凝縮器として機能する。室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに室内ファン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから空気が送られることで、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは暖房運転となる。

室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから流れ出た冷媒Ｒは、室内ＰＭＶ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、渡り配管２６ａを通して、室内第１配管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ内を液管７１に向かって流れる。
液管７１内を室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂに向かって流れた冷媒Ｒは、室外第１分岐配管４１ａＡ、４１ａＢを通る。この冷媒Ｒは室外第１ＰＭＶ４８ａＡ、４８ａＢで膨張して圧力及び温度が下がる。室外第１分岐配管４１ａＡ、４１ａＢから熱交換器３２ａＡ、３２ｂＡ、３２ａＢ、３２ｂＢ内に流れ込んだ冷媒Ｒは、熱交換器３２ａＡ、３２ｂＡ、３２ａＢ、３２ｂＢ内で蒸発し、熱交換器３２ａＡ、３２ｂＡ、３２ａＢ、３２ｂＢは蒸発器として機能する。蒸発器として機能する熱交換器３２ａＡ、３２ｂＡ、３２ａＢ、３２ｂＢに霜が付着する。

室外第１分岐配管４１ａＡ、４１ａＢから流れ出た冷媒Ｒは、四方弁３４Ａ、３４Ｂ等を通った後で、アキュムレータ３５Ａ、３５Ｂ内に流れ込む。
アキュムレータ３５Ａ、３５Ｂから圧縮機３３Ａ、３３Ｂ内に流れ込んだ冷媒Ｒは、圧縮機３３Ａ、３３Ｂで再び圧縮されて圧縮機３３Ａ、３３Ｂの吐出口から吐出される。

次に、本空気調和装置１を除霜運転する場合の作用について説明する。
制御部７６は、室外ユニット３１Ａ、３１Ｂの連結配管弁４５Ａ、４５Ｂを閉じた状態にし、室内第３配管弁１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃを開き、室内第２配管弁２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、開閉弁５０Ａ、５０Ｂを閉じる。室外第２ＰＭＶ４８ｂＡ、４８ｂＢを適切な開度にする。すなわち、除霜運転の開始時には、室内遮断弁２３は開いていて、液管７１、高圧ガス管７２、及び低圧ガス管７３と室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃとが連通している。
四方弁３４Ａ、３４Ｂを冷房運転用の向きに切替える。室内ファン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、及び室外ファン３８Ａ、３８Ｂを停止する。

図３に示すように、圧縮機３３Ａ、３３Ｂから吐出された高温かつ高圧の冷媒Ｒは、吐出配管５２Ａ、５２Ｂ、室外第２配管４２Ａ、４２Ｂ、室外第１分岐配管４１ａＡ、４１ｂＡ、４１ａＢ、４１ｂＢを通して室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂ内に流れ込む。室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂ内に流れ込んだ冷媒Ｒは、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂ内で凝縮し、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂは凝縮器として機能する。室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂ内で冷媒Ｒが凝縮することにより、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂに付着していた霜が融ける。

室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂから流れ出た冷媒Ｒは、ＰＭＶ４８ａＡ、４８ｂＡ、４８ａＢ、４８ｂＢで膨張する。冷媒Ｒは、液管７１及び室内第１配管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを通して流れ、室内ＰＭＶ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃで膨張する。各室内ＰＭＶ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃで膨張した冷媒Ｒは、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内に流れ込む。室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２内に流れ込んだ冷媒Ｒは、室内ファン１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが停止しているため室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内でほとんど熱交換しない。このため、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから流れ出る冷媒Ｒは液相の割合が多い。
室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから流れ出て、室内第３配管１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び低圧ガス管７３を通った冷媒Ｒは、室外第３配管４３Ａ、４３Ｂ、アキュムレータ３５Ａ、３５Ｂを通って圧縮機３３Ａ、３３Ｂ内に流れ込む。
圧縮機３３Ａ、３３Ｂ内に流れ込んだ冷媒Ｒは、圧縮機３３Ａ、３３Ｂで再び圧縮されて圧縮機３３Ａ、３３Ｂの吐出口から吐出される。
除霜運転では、高圧ガス管７２に冷媒Ｒが流れない。

このように制御部７６が除霜運転を開始すると、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂ内で冷媒Ｒが凝縮することで、除霜センサ３６Ａ、３６Ｂが検出する温度が上昇する。除霜センサ３６Ａ、３６Ｂは、検出した温度を定期的に制御部７６に送信する。例えば、除霜センサ３６Ａ、３６Ｂが検出する温度が所定の温度閾値以上になることが所定期間続いたときに、除霜が終了したことを検出される。この例では、除霜センサ３６Ａ、３６Ｂの中で除霜センサ３６Ｂが先に除霜が終了したことを検出したとする。

制御部７６は、除霜センサ３６Ｂを有する室外ユニット３１Ｂ以外の室外ユニット３１Ａにおける連結配管弁４５Ａ及び開閉弁５０Ａを閉じたままにし、連結配管弁４５Ｂ及び開閉弁５０Ｂを開く（開ける）。このとき、制御部７６は、除霜運転を開始したときよりも圧縮機３３Ｂの運転周波数を減らすことが好ましい。図４に示すように、圧縮機３３Ｂから吐出された高温かつ高圧の冷媒Ｒは、吐出配管５２Ｂ、室外第２配管４２Ｂ、開閉弁５０Ｂ、連結配管４４Ｂ、室外第３配管４３Ｂ、及び低圧ガス管７３を通る。この冷媒Ｒは、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから低圧ガス管７３を通る冷媒Ｒと合流し、室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを通った冷媒Ｒを加熱する。室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを通った冷媒Ｒは液相の割合が多いが、高温かつ高圧の冷媒Ｒで加熱されることで、液相の冷媒Ｒが気化する。合流した冷媒Ｒは、室外第３配管４３Ａ、アキュムレータ３５Ａを通って、圧縮機３３Ａ内に流れ込む。圧縮機３３Ａから吐出された冷媒Ｒにより、室外熱交換器３２Ａの除霜が行われる。

圧縮機３３Ａだけでなく、圧縮機３３Ｂにより加熱された冷媒Ｒの熱量を用いて室外熱交換器３２Ａの除霜をすることで、除霜が遅れている室外熱交換器３２Ａの除霜が効率的に行われる。

空気調和装置が連結配管４４Ａ、４４Ｂ及び連結配管弁４５Ａ、４５Ｂを備えない従来の空気調和装置では、除霜運転時に液相の割合が多い冷媒Ｒがアキュムレータ３５Ａ、３５Ｂに流れ込む。このため、アキュムレータ３５Ａ、３５Ｂ内における冷媒Ｒの液面が上昇し、液相の冷媒Ｒが圧縮機３３Ａ、３３Ｂに流れ込んで、圧縮機３３Ａ、３３Ｂに負荷がかかる恐れがある。

これに対して、本実施形態の空気調和装置１によれば、除霜が遅れている室外熱交換器３２Ａの除霜を、圧縮機３３Ａだけでなく圧縮機３３Ｂで生じた熱量も用いて行うことで、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂの除霜に要する時間を短縮することができる。
また、除霜運転時に室内熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを通った冷媒Ｒが気化することで、圧縮機３３が液相の冷媒Ｒを圧縮して圧縮機３３に負荷がかかるのを抑えることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図５を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図５に示すように、本実施形態の空気調和装置２は、第１の実施形態の空気調和装置１の各構成に加えて、室外第３配管４３Ａ、４３Ｂに設けられた室外第３配管弁８１Ａ、８１Ｂを有している。

次に、このように構成された空気調和装置２の作用について説明する。
制御部７６は、除霜運転の開始時には、第１の実施形態と同様に連結配管弁４５Ａ、４５Ｂを閉じ（図３参照）、室外第３配管弁８１Ａ、８１Ｂを開いた状態にしている。
この状態から、例えば、除霜センサ３６Ｂが先に除霜が終了したことを検出すると、以下のように動作する。すなわち、室内遮断弁２３を閉じ、除霜センサ３６Ｂを有する室外ユニット３１Ｂについて、四方弁３４Ｂを暖房運転用の向きに切替えて室外熱交換器３２Ｂを蒸発器として機能させ、室外第３配管弁８１Ｂを閉じ、連結配管弁４５Ｂを開くという室外ユニット内除霜運転を行う。室内遮断弁２３を閉じるとは、室内ＰＭＶ１３、室内第３配管弁１９、及び室内第２配管弁２２を全て閉じることを意味する。
このとき、制御部７６は、第１の実施形態で除霜運転を開始して連結配管弁４５Ｂを開けた後の圧縮機３３Ａの運転周波数よりも、本実施形態の圧縮機３３Ａの運転周波数を減らすことが好ましい。

圧縮機３３Ｂから吐出された高温かつ高圧の冷媒Ｒは、吐出配管５２Ｂ、室外第２配管４２Ｂ、連結配管４４Ｂ、室外第３配管４３Ｂ、低圧ガス管７３、室外第３配管４３Ａ、室外第３配管弁８１Ａ、及びアキュムレータ３５Ａを通って、圧縮機３３Ａ内に流れ込む。
室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内を冷媒Ｒが流れないことで、圧縮機３３Ｂで生じた熱量が室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの加熱に用いられない。圧縮機３３Ｂで生じた熱量をより効率的に用いて、室外熱交換器３２Ａの除霜が行われる。

以上説明したように、本実施形態の空気調和装置２によれば、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂの除霜に要する時間をさらに短縮することができる。

なお、本実施形態では、制御部７６は、除霜運転の開始時に、室内遮断弁２３を閉じ、室外第３配管弁８１Ａ、８１Ｂを開いてもよい。そして、前回の除霜運転から今回の除霜運転の間に蒸発器として機能していない室外熱交換器３２を有する室外ユニット３１について以下の運転を行ってもよい。すなわち、室外熱交換器３２を蒸発器として機能させ、室外第３配管弁８１を閉じ、連結配管弁４５を開く前述の室外ユニット内除霜運転を行う。
例えば、室外熱交換器３２Ｂが前回の除霜運転から今回の除霜運転の間に蒸発器として機能したか否かは、圧縮機３３Ｂを駆動した期間、四方弁３４Ｂの切替えの向きを制御部７６のメモリに記憶することで判断することができる。
前回の除霜運転から今回の除霜運転の間に室外熱交換器３２Ｂが蒸発器として機能していないときには、室外熱交換器３２Ｂを有する室外ユニット３１Ｂについて、四方弁３４Ｂを暖房運転用の向きに切替えて室外熱交換器３２Ｂを蒸発器として機能させ、室外第３配管弁８１Ｂを閉じ、連結配管弁４５Ｂを開く。
なお、制御部７６は、室外第３配管弁８１Ａ、８１Ｂを開いた後で室外第３配管弁８１Ｂを閉じないで、室外第３配管弁８１Ａを開くとともに室外第３配管弁８１Ｂを閉じてもよい。

このように制御することで、除霜運転の開始時から室内ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内に冷媒Ｒを流さず、圧縮機３３Ｂで生じた熱量を効率的に用いて室外熱交換器３２Ａの除霜を行う。したがって、室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂの除霜に要する時間をより短縮することができる。

また、上記の変形例では、制御部７６は、除霜運転の開始時に、室内遮断弁２３を閉じ、室外第３配管弁８１Ａ、８１Ｂを開いてもよい。そして、前回の除霜運転から今回の除霜運転の間に、蒸発器として機能しているときに温度が温度閾値以下になるか圧力が圧力閾値以下になっていない室外熱交換器３２を有する室外ユニット３１について以下の運転を行ってもよい。すなわち、室外熱交換器３２を蒸発器として機能させ、室外第３配管弁８１を閉じ、連結配管弁４５を開く前述の室外ユニット内除霜運転を行う。
例えば、空気調和装置２を温度閾値で制御するには、空気調和装置２は室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂの温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、これらの温度センサを制御部７６に接続する。制御部７６のメモリには、予め定められた温度閾値が記憶されている。
制御部７６は、前回の除霜運転から今回の除霜運転の間に、蒸発器として機能していて温度センサで検出された温度が温度閾値以下になっていない室外熱交換器３２に対して前述の制御を行う。

空気調和装置２を圧力閾値で制御するには、空気調和装置２は室外熱交換器３２Ａ、３２Ｂの圧力を検出する圧力センサをそれぞれ備え、制御部７６のメモリに予め定められた圧力閾値を記憶する。そして、前述のような制御を行う。
このように制御しても、前述の変形例の空気調和装置２と同様の効果を奏することができる。

なお、前記第１の実施形態及び第２の実施形態では、複数の除霜センサ３６のいずれかが先に除霜が終了したことを検出したときに、複数の除霜センサ３６のうち先に除霜が終了したことを検出した除霜センサ３６を有する室外ユニット３１の圧縮機３３の運転周波数を除霜運転の開始時よりも減らしてもよい。
このように制御することで、圧縮機３３から吐出される冷媒Ｒの温度や圧力が高くなり過ぎるのを抑制することができる。

室外ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄのように、空気調和装置が３台又は４台以上の室外ユニット３１を備える場合は、複数の除霜センサ３６のうち、除霜が終了したことを検出した除霜センサ３６を有する室外ユニット３１から順に連結配管弁４５を開いたり、圧縮機３３の運転周波数を除霜運転の開始時の運転周波数よりも減らしてもよい。
室外熱交換器３２を熱交換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの４つの熱交換器で構成したが、室外熱交換器３２を１つの熱交換器で構成してもよい。この場合、室外第１配管４１は１つの熱交換器が設けられた１本の配管となる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、先に除霜が終了したことを検出した除霜センサ３６を有する室外ユニット３１の連結配管弁４５を開くことにより、室外熱交換器３２の除霜に要する時間を短縮することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１、２…空気調和装置、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…室内ユニット、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…室内熱交換器、２３…室内遮断弁、３１Ａ、３１Ｂ…室外ユニット、３２Ａ、３２Ｂ…室外熱交換器、３３Ａ、３３Ｂ…圧縮機、３６Ａ、３６Ｂ…除霜センサ（除霜終了検出手段）、４１Ａ、４１Ｂ…室外第１配管、４２Ａ、４２Ｂ…室外第２配管、４３Ａ、４３Ｂ…室外第３配管、４４Ａ、４４Ｂ…連結配管、４５Ａ、４５Ｂ…連結配管弁、７１…液管（第１配管）、７２…高圧ガス管（第２配管）、７３…低圧ガス管（第３配管）、７６…制御部、８１Ａ、８１Ｂ…室外第３配管弁、Ｒ…冷媒

Claims (7)

1. 室内熱交換器をそれぞれ有する複数の室内ユニットと、
   室外熱交換器、圧縮機、及び前記室外熱交換器の除霜が終了したことを検出する除霜終了検出手段、をそれぞれ有する複数の室外ユニットと、
   前記複数の室内ユニットと前記複数の室外ユニットとの間を接続する第１配管、第２配管、及び第３配管と、
   前記複数の室内ユニット及び前記複数の室外ユニットを制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数の室外ユニットのそれぞれは、
   前記室外熱交換器と前記第１配管とを接続する室外第１配管と、
   前記圧縮機の吐出口と前記第２配管とを接続する室外第２配管と、
   前記圧縮機の吸込口と前記第３配管とを接続する室外第３配管と、
   前記室外第２配管と前記室外第３配管とを連結する連結配管と、
   前記連結配管に設けられた連結配管弁と、
   前記室外第２配管に設けられた開閉弁と、
   を有し、
   前記室外第１配管、前記室外第２配管、及び前記室外第３配管は、前記第１配管、前記第２配管、及び前記第３配管に対してそれぞれ並列に接続され、
   前記制御部は、
   前記複数の室外ユニットのそれぞれにおいて、前記連結配管弁及び前記開閉弁を閉じるとともに前記複数の室外熱交換器を凝縮器として機能させて除霜運転を開始した後で、前記複数の除霜終了検出手段のうち除霜が終了したことを検出した前記除霜終了検出手段を有する前記室外ユニットの前記連結配管弁及び前記開閉弁を開き、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記圧縮機により加熱された冷媒を、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記室外第２配管、前記第３配管及び前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記室外第３配管を介して前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記圧縮機に送る
   空気調和装置。
2. 前記複数の室内ユニットは、前記第１配管、前記第２配管、及び前記第３配管と前記複数の室内ユニットとの接続を遮断する室内遮断弁を有し、
   前記複数の室外ユニットのそれぞれは、前記室外第３配管に設けられた室外第３配管弁を有し、
   前記制御部は、
   前記除霜運転の開始時に、前記室内遮断弁を開き、前記複数の室外ユニットのそれぞれの前記室外第３配管弁を開き、
   前記複数の除霜終了検出手段のいずれかが除霜が終了したことを検出したときに、前記室内遮断弁を閉じ、除霜が終了したことを検出した前記除霜終了検出手段を有する前記室外ユニットについて、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ、前記室外第３配管弁を閉じる
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御部は、前記除霜運転の開始時に、
   前記室内遮断弁を閉じ、前記複数の室外ユニットのそれぞれの前記室外第３配管弁を開き、前回の前記除霜運転から今回の前記除霜運転の間に蒸発器として機能していない前記室外熱交換器を有する前記室外ユニットについて、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ、前記室外第３配管弁を閉じる
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御部は、前記除霜運転の開始時に、
   前記室内遮断弁を閉じ、前記複数の室外ユニットのそれぞれの前記室外第３配管弁を開き、前回の前記除霜運転から今回の前記除霜運転の間に、蒸発器として機能しているときに温度が温度閾値以下になるか圧力が圧力閾値以下になっていない前記室外熱交換器を有する前記室外ユニットについて、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ、前記室外第３配管弁を閉じる
   請求項２に記載の空気調和装置。
5. 前記複数の室外ユニットのそれぞれの前記圧縮機は、運転周波数を変更可能であり、
   前記複数の除霜終了検出手段のいずれかが除霜が終了したことを検出したときに、除霜が終了したことを検出した前記除霜終了検出手段を有する前記室外ユニットの前記圧縮機の運転周波数を減らす
   請求項３又は４に記載の空気調和装置。
6. 室内熱交換器をそれぞれ有する複数の室内ユニットと、
   室外熱交換器、前記室外熱交換器の除霜が終了したことを検出する除霜終了検出手段、及び圧縮機をそれぞれ有する複数の室外ユニットと、
   前記複数の室内ユニットと前記複数の室外ユニットと接続する液管、高圧ガス管、及び低圧ガス管と、
   前記複数の室内ユニットの液管出入口と前記液管を接続し、前記複数の室内ユニットのガス側出入口と前記高圧ガス管又は前記低圧ガス管を切替え可能に接続する切換えユニットと、
   前記複数の室内ユニット、前記複数の室外ユニット、及び前記切換えユニットを制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数の室外ユニットのそれぞれは、
   前記室外熱交換器と前記液管とを接続する室外第１配管と、
   前記圧縮機の吐出口と前記高圧ガス管とを接続する室外第２配管と、
   前記圧縮機の吸込口と前記低圧ガス管とを接続する室外第３配管と、
   前記室外第２配管と前記室外第３配管とを連結する連結配管と、
   前記連結配管に設けられた連結配管弁と、
   前記室外第２配管に設けられた開閉弁と、
   を有し、
   前記室外第１配管、前記室外第２配管、及び前記室外第３配管は、前記液管、前記高圧ガス管、及び前記低圧ガス管に対してそれぞれ並列に接続され、
   前記制御部は、
   前記複数の室外ユニットのそれぞれにおいて、前記連結配管弁及び前記開閉弁を閉じるとともに前記複数の室外熱交換器を凝縮器として機能させて除霜運転を開始した後で、前記複数の除霜終了検出手段のうち先に除霜が終了したことを検出した前記除霜終了検出手段を有する前記室外ユニットの前記連結配管弁及び前記開閉弁を開き、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記圧縮機により加熱された冷媒を、前記除霜が終了したことを検出した前記室外ユニットの前記室外第２配管、前記低圧ガス管及び前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記室外第３配管を介して前記除霜が終了したことを検出していない前記室外ユニットの前記圧縮機に送る
   空気調和装置。
7. 前記制御部は、前記複数の除霜終了検出手段において除霜が終了したことを検出した順に前記室外ユニットの前記連結配管弁を開く
   請求項６に記載の空気調和装置。

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