JP7053942B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、暖房運転を行う空気調和機の室外機に関する。

空気調和機が暖房運転を行う場合、室外機の熱交換器において霜が発生することがある。霜が発生すると熱交換器での熱交換の効率が低下するため、霜を除去する必要がある。霜を除去することは、デフロストと言われる。従来、空気調和機が暖房運転を一時的に中断して冷房運転を行って室外機の熱交換器の温度を上昇させることによりデフロストを行う方法が知られている。当該方法では、室内機の熱交換器が蒸発器として働くので、室内機の熱交換器において室内の空気の熱が冷媒に移動するため、室温の低下を招くという問題が生じる。

上述の問題を解決するために、暖房時に蒸発器となる室外機の熱交換器を複数の副熱交換器により構成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該技術では、室外機は、圧縮機から排出される冷媒を複数の副熱交換器の各々に導く複数の経路と、冷媒の流れを制御する開閉弁とを有する。当該技術では、空気調和機が暖房運転を行う場合、冷凍サイクルが暖房運転時の冷凍サイクルから冷房運転時の冷凍サイクルに逆転することなく複数の副熱交換器の各々が交互にデフロストの運転を行う。これにより、空気調和機は、暖房運転から冷房運転に切り替えることなく、霜を除去しながら暖房運転を継続して行うことができる。

特開２００９－８５４８４号公報

しかしながら、従来のデフロストの運転と暖房運転とを同時に行うことができる空気調和機は、複数の電磁弁を必要とする。特許文献１は、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行うことを少ない個数の部品を有する電気回路で実現させる手段を開示していない。

一般的に、冷媒の流路を切り替える電磁弁は、常時通電方式電磁弁と、流路を切り替える際にのみ通電が行われるラッチ式電磁弁とのうちのいずれかが用いられる場合が多い。常時通電方式電磁弁は通電中に常に電力を消費するのに対し、ラッチ式電磁弁は流路の切り替えの通電時にのみ電力を消費する。つまり、ラッチ式電磁弁の電力の消費は常時通電方式電磁弁のそれより少ない。

しかしながら、ラッチ式電磁弁を駆動させる電気回路は、通電オンの状態と通電オフの状態とを切り換える通電スイッチと、ラッチ式電磁弁を構成するコイルの極性を選択するための２個の極性切り替えスイッチとを必要とする。そのため、副熱交換器の個数が多くなればなるほど電気回路を構成する部品の個数が多くなるという課題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行うための機能を、電力の消費を抑制すると共に比較的少ない部品を有する電気回路で実現する空気調和機の室外機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機の室外機は、冷媒と外気との間で熱交換を行わせるためのｎ個の副熱交換器を有する室外熱交換器と、冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替電磁弁と、ｎ個の副熱交換器にデフロストの運転を行わせるためのｎ個のデフロスト電磁弁と、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路とを有する。ｎは、２以上の整数である。電気回路は、冷暖切替電磁弁に含まれる冷暖切替電磁弁コイルとｎ個のデフロスト電磁弁の各々に含まれるデフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させることを選択するｎ個の通電選択スイッチと、冷暖切替電磁弁コイルとｎ個のデフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させる通電オンオフスイッチとを有する。電気回路は、冷暖切替電磁弁コイル及びｎ個のデフロスト電磁弁コイルに流れる電流の向きを切り替える２個の極性切替スイッチと、暖房運転時において、ｎ個の通電選択スイッチ、通電オンオフスイッチ及び２個の極性切替スイッチを制御し、暖房運転を継続させながら、ｎ個の副熱交換器のうちの、１個以上、ｎ－１個以下の副熱交換器にデフロストの運転を行わせる制御回路とを更に有する。

本発明に係る空気調和機の室外機は、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行うための機能を、電力の消費を抑制すると共に比較的少ない部品を有する電気回路で実現することができる。

実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が暖房運転を行う場合の空気調和機の動作の例と冷媒の流れとを説明するための図 実施の形態１に係る空気調和機が有する電気回路の構成を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が冷房運転を行う場合の空気調和機の動作の例と冷媒の流れとを説明するための図 実施の形態１に係る空気調和機が暖房運転の実行を開始する前の第１極性切替スイッチ、第２極性切替スイッチ、第１通電選択スイッチ、第２通電選択スイッチ及び通電オンオフスイッチの各々の動作のタイミングを示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する電気回路の第１の制御状態を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が第１の運転状態の実行を開始する前の第１極性切替スイッチ、第２極性切替スイッチ、第１通電選択スイッチ、第２通電選択スイッチ及び通電オンオフスイッチの各々の動作のタイミングを示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する電気回路の第２の制御状態を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する第１副熱交換器がデフロストの運転を行うと共に第２副熱交換器が暖房運転を行う場合の冷媒の流れを説明するための図 実施の形態１に係る空気調和機の運転状態が第１の運転状態から第２の運転状態に切り替わる際の第１極性切替スイッチ、第２極性切替スイッチ、第１通電選択スイッチ、第２通電選択スイッチ及び通電オンオフスイッチの各々の動作のタイミングを示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する電気回路の第３の制御状態を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する電気回路の第４の制御状態を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する第１副熱交換器が暖房運転を行うと共に第２副熱交換器がデフロストの運転を行う場合の冷媒の流れを説明するための図 実施の形態２に係る空気調和機の構成を示す図 実施の形態２に係る空気調和機が有する電気回路の構成を示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する制御回路の一部又は全部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態１に係る空気調和機が有する制御回路の一部又は全部の機能が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和機１の構成を示す図である。空気調和機１は、室内機２と、室外機３とを有する。室内機２は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行わせるための室内熱交換器２１を有する。室外機３は、冷媒と室外の空気である外気との間で熱交換を行わせるための第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂを含む室外熱交換器３１を有する。第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂは、ｎ個の副熱交換器の例である。ｎは、２以上の整数である。

室外機３は、冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替電磁弁３２と、第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂにデフロストの運転を行わせるための第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂとを更に有する。冷暖切替電磁弁３２、第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂはいずれも、ラッチ式電磁弁である。

第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂは、ｎ個のデフロスト電磁弁の例である。第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂはいずれも、暖房運転が行われる場合の冷媒の流れとデフロストの運転が行われる場合の冷媒の流れとを切り換える電磁弁である。第１デフロスト電磁弁３３Ａは第１副熱交換器３１Ａに対応しており、第２デフロスト電磁弁３３Ｂは第２副熱交換器３１Ｂに対応している。

室外機３は、冷媒を圧縮する圧縮機３４と、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路とを更に有する。電気回路は、図１に示されていない。電気回路の詳細については、後に説明する。

図２は、実施の形態１に係る空気調和機１が暖房運転を行う場合の空気調和機１の動作の例と冷媒の流れとを説明するための図である。図２の矢印は、冷媒が移動する向きを示している。空気調和機１が暖房運転を行う場合、冷暖切替電磁弁３２は、室外熱交換器３１から排出される冷媒を圧縮機３４に移動させ、圧縮機３４から排出される冷媒を室内熱交換器２１に移動させる。

室内熱交換器２１から排出される冷媒は、分岐して第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂの各々に移動する。つまり、室内熱交換器２１から排出される冷媒の一部は第１副熱交換器３１Ａに移動し、室内熱交換器２１から排出される冷媒の残部は第２副熱交換器３１Ｂに移動する。第１デフロスト電磁弁３３Ａは第１副熱交換器３１Ａから排出される冷媒を冷暖切替電磁弁３２に移動させ、第２デフロスト電磁弁３３Ｂは第２副熱交換器３１Ｂから排出される冷媒を冷暖切替電磁弁３２に移動させる。

暖房運転時に室外熱交換器３１において霜が発生すると、室外熱交換器３１の熱交換の効率は落ち、そのため空気調和機１の暖房能力は低下する。霜が室外熱交換器３１の全体において発生すると、室外熱交換器３１は熱交換の役割を果たすことができなくなるため、空気調和機１は霜を除去するデフロストの運転を行う必要がある。従来の空気調和機は、デフロストの運転を行う場合、運転を暖房運転から冷房運転に切り替えて室外熱交換器を暖めることによって霜を溶かして除去する。その場合、室内熱交換器を流れる冷媒の温度は室温より低下し、その結果、室温は低下する。

デフロストの運転が行われる場合の室温の低下を抑制するために、室外機３は、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路を有する。図３は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する電気回路５０の構成を示す図である。なお、説明の便宜上、図３の電気回路５０を示すブロックの内部には、冷暖切替電磁弁３２に含まれる冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと、第１デフロスト電磁弁３３Ａに含まれる第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと、第２デフロスト電磁弁３３Ｂに含まれる第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂとが示されている。

冷暖切替電磁弁コイル３２Ａは、冷暖切替電磁弁３２を動作させるための電磁弁コイルである。第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａは、第１デフロスト電磁弁３３Ａを動作させるための電磁弁コイルである。第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂは、第２デフロスト電磁弁３３Ｂを動作させるための電磁弁コイルである。第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａ及び第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂは、ｎ個のデフロスト電磁弁コイルの例である。

電気回路５０は、交流電源６０から印加される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路５１を有する。電気回路５０は、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂとのうちのいずれかに通電させることを選択する第１通電選択スイッチ５２Ａ及び第２通電選択スイッチ５２Ｂとを更に有する。第１通電選択スイッチ５２Ａ及び第２通電選択スイッチ５２Ｂは、ｎ個の通電選択スイッチの例である。

電気回路５０は、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂとのうちのいずれかに通電させる通電オンオフスイッチ５３を更に有する。通電オンオフスイッチ５３は、交流電源６０から印加される交流電圧を整流回路５１に供給するか否かを選択するスイッチである。

電気回路５０は、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂとに流れる電流の向きを切り替える第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂを更に有する。第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂは、２個の極性切替スイッチの例である。

電気回路５０は、暖房運転時において、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、通電オンオフスイッチ５３、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂを制御し、暖房運転を継続させながら、第１副熱交換器３１Ａと第２副熱交換器３１Ｂとのうちの一方にデフロストの運転を行わせる制御回路５５を更に有する。更に言うと、制御回路５５は、第１副熱交換器３１Ａにデフロストの運転を行わせると共に第２副熱交換器３１Ｂに暖房運転を行わせる第１の運転状態と、第１副熱交換器３１Ａに暖房運転を行わせると共に第２副熱交換器３１Ｂにデフロストの運転を行わせる第２の運転状態とを実現する制御を行う。

第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、通電オンオフスイッチ５３、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂの開閉状態について、図３において示されている状態は、初期状態であると定義される。第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、通電オンオフスイッチ５３、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂの各々の開閉状態について、図３において示されている状態は、オフ状態であると定義される。

第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、通電オンオフスイッチ５３、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂについて、図３において示されている接続状態は初期状態であると定義される。第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂの各々について、共通接点と接続する接点が図３において共通接点と接続している接点と異なる状態はオン状態であると定義される。通電オンオフスイッチ５３について、接点がオンの状態はオン状態であると定義される。

次に、空気調和機１の運転が冷房運転から暖房運転に切り替わる場合の動作を説明する。図４は、実施の形態１に係る空気調和機１が冷房運転を行う場合の空気調和機１の動作の例と冷媒の流れとを説明するための図である。図４の矢印は、冷媒が移動する向きを示している。

空気調和機１が冷房運転を行う場合、冷暖切替電磁弁３２は、室内熱交換器２１から排出される冷媒を圧縮機３４に移動させ、圧縮機３４から排出される冷媒を第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂに移動させる。その際、第１デフロスト電磁弁３３Ａは圧縮機３４から排出されて冷暖切替電磁弁３２を通過する冷媒を第１副熱交換器３１Ａに移動させ、第２デフロスト電磁弁３３Ｂは圧縮機３４から排出されて冷暖切替電磁弁３２を通過する冷媒を第２副熱交換器３１Ｂに移動させる。第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂから排出される冷媒は、室内熱交換器２１に移動する。

図５は、実施の形態１に係る空気調和機１が暖房運転の実行を開始する前の第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び通電オンオフスイッチ５３の各々の動作のタイミングを示す図である。第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び通電オンオフスイッチ５３は、制御回路５５から出力される動作を制御するための信号をもとに動作する。第１極性切替スイッチ５４Ａの動作と第２極性切替スイッチ５４Ｂの動作とは同じである。

制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力すると、電気回路５０の状態は図６に示される第１の制御状態に移行する。図６は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する電気回路５０の第１の制御状態を示す図である。図６の矢印は、電流が流れる向きを示している。

第１の制御状態では、電流は、第１極性切替スイッチ５４Ａ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、整流回路５１、第１極性切替スイッチ５４Ａの順に流れる。これにより、冷暖切替電磁弁３２の状態が切り替わり、図２を用いて説明した通り、空気調和機１は暖房運転を行う。

制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力した時から、冷暖切替電磁弁３２の状態が空気調和機１が暖房運転を行う場合の状態に切り替わると判断される時間が経過した後、制御回路５５は、オフ状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。これにより、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａへの通電は停止する。冷暖切替電磁弁３２はラッチ式電磁弁であるので、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａへの通電が停止しても、空気調和機１は暖房運転を継続して行う。すなわち、常時通電方式電磁弁が冷暖切替電磁弁３２に用いられる場合に比べて、ラッチ式電磁弁である冷暖切替電磁弁３２のコイルへの通電時間が短くなるので、空気調和機１はコイルによる電力の消費を抑制することができる。

次に、空気調和機１の運転が暖房運転から第１の運転状態の運転に切り替わる場合の動作を説明する。第１の運転状態は、第１副熱交換器３１Ａにデフロストの運転を行わせると共に第２副熱交換器３１Ｂに暖房運転を行わせる運転状態である。空気調和機１の運転が暖房運転から第１の状態の運転に切り替わっても、第２副熱交換器３１Ｂでは暖房運転時の状態が継続する。

図７は、実施の形態１に係る空気調和機１が第１の運転状態の実行を開始する前の第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び通電オンオフスイッチ５３の各々の動作のタイミングを示す図である。制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａに出力する。制御回路５５がオン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａに出力した時から、第１通電選択スイッチ５２Ａの状態がオフ状態からオン状態に切り替わると判断される時間が経過した後、制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。

制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力すると、電気回路５０の状態は図８に示される第２の制御状態に移行する。図８は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する電気回路５０の第２の制御状態を示す図である。図８の矢印は、電流が流れる向きを示している。第２の制御状態では、電流は、第１極性切替スイッチ５４Ａ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、整流回路５１、第１極性切替スイッチ５４Ａの順に流れる。

これにより、第１デフロスト電磁弁３３Ａの状態が切り替わり、図９に示す通り、第１副熱交換器３１Ａにおける冷媒の流れの状態が暖房運転時の状態から冷房運転時の状態に切り替わる。図９は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する第１副熱交換器３１Ａがデフロストの運転を行うと共に第２副熱交換器３１Ｂが暖房運転を行う場合の冷媒の流れを説明するための図である。図９の矢印は、冷媒が移動する向きを示している。

上述のように、空気調和機１の運転が暖房運転から第１の運転状態の運転に切り替わる場合、図８の制御回路５５は、比較的高温かつ比較的高圧の冷媒を第１副熱交換器３１Ａに移動させて第１副熱交換器３１Ａにデフロストの運転を行わせると共に、第２副熱交換器３１Ｂに暖房運転を継続して行わせる。

次に、空気調和機１の運転が第１の運転状態の運転から第２の運転状態の運転に切り替わる場合の動作を説明する。上述の通り、第１の運転状態は、第１副熱交換器３１Ａにデフロストの運転を行わせると共に第２副熱交換器３１Ｂに暖房運転を行わせる運転状態である。第２の運転状態は、第１副熱交換器３１Ａに暖房運転を行わせると共に第２副熱交換器３１Ｂにデフロストの運転を行わせる運転状態である。

図１０は、実施の形態１に係る空気調和機１の運転状態が第１の運転状態から第２の運転状態に切り替わる際の第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び通電オンオフスイッチ５３の各々の動作のタイミングを示す図である。制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ及び第１通電選択スイッチ５２Ａに出力する。

制御回路５５がオン状態にさせるための信号を第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ及び第１通電選択スイッチ５２Ａに出力した時から、第１極性切替スイッチ５４Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ及び第１通電選択スイッチ５２Ａの状態がオフ状態からオン状態に切り替わると判断される時間が経過した後、制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。

制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力すると、電気回路５０の状態は図１１に示される第３の制御状態に移行する。図１１は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する電気回路５０の第３の制御状態を示す図である。図１１の矢印は、電流が流れる向きを示している。第３の制御状態では、電流は、第１極性切替スイッチ５４Ａ、第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、整流回路５１、第１極性切替スイッチ５４Ａの順に流れる。

これにより、第１デフロスト電磁弁３３Ａの状態が切り替わり、空気調和機１は、図２に示す通り、暖房運転を行う。制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力した時から、第１デフロスト電磁弁３３Ａの状態が切り替わると判断される時間が経過した後、制御回路５５は、オフ状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。

制御回路５５がオフ状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力した時から、通電オンオフスイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替わると判断される時間が経過した後、制御回路５５は、オフ状態にさせるための信号を第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂに出力する。制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａ及び第２通電選択スイッチ５２Ｂに出力する。

なお、制御回路５５は、通電オンオフスイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替わってからオン状態にさせるための信号を第２通電選択スイッチ５２Ｂに出力するまでの期間、オン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａに出力することを継続してもよい。制御回路５５は、上記の期間、オフ状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａに出力した後、オン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａに出力してもよい。

制御回路５５は、オン状態にさせるための信号を第１通電選択スイッチ５２Ａ及び第２通電選択スイッチ５２Ｂに出力した時から、第１通電選択スイッチ５２Ａ及び第２通電選択スイッチ５２Ｂがオフ状態からオン状態に切り替わると判断される時間が経過した後、オン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力する。

制御回路５５がオン状態にさせるための信号を通電オンオフスイッチ５３に出力すると、電気回路５０の状態は図１２に示される第４の制御状態に移行する。図１２は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する電気回路５０の第４の制御状態を示す図である。図１２の矢印は、電流が流れる向きを示している。第４の制御状態では、電流は、第１極性切替スイッチ５４Ａ、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂ、第２極性切替スイッチ５４Ｂ、整流回路５１、第１極性切替スイッチ５４Ａの順に流れる。

これにより、第２デフロスト電磁弁３３Ｂの状態が切り替わり、図１３に示す通り、第２副熱交換器３１Ｂにおける冷媒の流れの状態が暖房運転時の状態から冷房運転時の状態に切り替わる。図１３は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する第１副熱交換器３１Ａが暖房運転を行うと共に第２副熱交換器３１Ｂがデフロストの運転を行う場合の冷媒の流れを説明するための図である。図１３の矢印は、冷媒が移動する向きを示している。

第２副熱交換器３１Ｂがデフロストの運転を行って第２副熱交換器３１Ｂに発生した霜の除去が終了すると、制御回路５５は、第２副熱交換器３１Ｂの運転が暖房運転からデフロストの運転に切り替わった場合と逆向きの電流を第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂに流すための信号を出力する。これにより、第２デフロスト電磁弁３３Ｂの状態が切り替わり、空気調和機１は、図２に示す通り、暖房運転を行う。

実施の形態２．
図１４は、実施の形態２に係る空気調和機１Ａの構成を示す図である。空気調和機１Ａは、室内機２と、室外機３Ａとを有する。実施の形態２の室内機２は、実施の形態１の室内機２と同じである。室外機３Ａは、冷媒と外気との間で熱交換を行わせるための第１副熱交換器３１Ａ、第２副熱交換器３１Ｂ及び第３副熱交換器３１Ｃを含む室外熱交換器３１Ｄを有する。第１副熱交換器３１Ａ、第２副熱交換器３１Ｂ及び第３副熱交換器３１Ｃは、ｎ個の副熱交換器の例である。実施の形態２の第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂは、実施の形態１の第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂと同じである。

室外機３Ａは、冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替電磁弁３２と、第１副熱交換器３１Ａ、第２副熱交換器３１Ｂ及び第３副熱交換器３１Ｃにデフロストの運転を行わせるための第１デフロスト電磁弁３３Ａ、第２デフロスト電磁弁３３Ｂ及び第３デフロスト電磁弁３３Ｃとを更に有する。実施の形態２の冷暖切替電磁弁３２は、実施の形態１の冷暖切替電磁弁３２と同じである。

実施の形態２の第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂは、実施の形態１の第１デフロスト電磁弁３３Ａ及び第２デフロスト電磁弁３３Ｂと同じである。第３デフロスト電磁弁３３Ｃは、ラッチ式電磁弁である。第３デフロスト電磁弁３３Ｃは、第３副熱交換器３１Ｃに対応している。第１デフロスト電磁弁３３Ａ、第２デフロスト電磁弁３３Ｂ及び第３デフロスト電磁弁３３Ｃは、ｎ個のデフロスト電磁弁の例である。第３デフロスト電磁弁３３Ｃは、暖房運転が行われる場合の冷媒の流れとデフロストの運転が行われる場合の冷媒の流れとを切り換える電磁弁である。

室外機３Ａは、冷媒を圧縮する圧縮機３４と、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路とを更に有する。電気回路は、図１４に示されていない。電気回路の詳細については、後に説明する。

図１５は、実施の形態２に係る空気調和機１Ａが有する電気回路５０Ａの構成を示す図である。なお、説明の便宜上、図１５の電気回路５０Ａを示すブロックの内部には、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと、第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと、第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂと、第３デフロスト電磁弁３３Ｃに含まれる第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃとが示されている。第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃは、第３デフロスト電磁弁３３Ｃを動作させるための電磁弁コイルである。第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａ、第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂ及び第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃは、ｎ個のデフロスト電磁弁コイルの例である。

電気回路５０Ａは、整流回路５１を有する。電気回路５０Ａは、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂと第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃとのうちのいずれかに通電させることを選択する第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び第３通電選択スイッチ５２Ｃを更に有する。第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ及び第３通電選択スイッチ５２Ｃは、ｎ個の通電選択スイッチの例である。

電気回路５０Ａは、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂと第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃとのうちのいずれかに通電させる通電オンオフスイッチ５３を更に有する。通電オンオフスイッチ５３は、交流電源６０から印加される交流電圧を整流回路５１に供給するか否かを選択するスイッチである。

電気回路５０Ａは、冷暖切替電磁弁コイル３２Ａと第１デフロスト電磁弁コイル３３０Ａと第２デフロスト電磁弁コイル３３０Ｂと第３デフロスト電磁弁コイル３３０Ｃとに流れる電流の向きを切り替える第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂを更に有する。実施の形態２の第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂは、実施の形態１の第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂと同じである。

電気回路５０Ａは、暖房運転時において、第１通電選択スイッチ５２Ａ、第２通電選択スイッチ５２Ｂ、第３通電選択スイッチ５２Ｃ、通電オンオフスイッチ５３、第１極性切替スイッチ５４Ａ及び第２極性切替スイッチ５４Ｂを制御し、暖房運転を継続させながら、第１副熱交換器３１Ａと第２副熱交換器３１Ｂと第３副熱交換器３１Ｃとのうちの１個又は２個の副熱交換器にデフロストの運転を行わせる制御回路５５Ａを更に有する。制御回路５５Ａは、暖房運転時において、第１副熱交換器３１Ａと第２副熱交換器３１Ｂと第３副熱交換器３１Ｃとのうちの残りの２個又は１個の副熱交換器に暖房運転を行わせる。

上述した実施の形態１では、空気調和機１の室外機３は、冷媒と外気との間で熱交換を行わせるための第１副熱交換器３１Ａ及び第２副熱交換器３１Ｂを含む室外熱交換器３１を有する。実施の形態２では、空気調和機１Ａの室外機３Ａは、冷媒と外気との間で熱交換を行わせるための第１副熱交換器３１Ａ、第２副熱交換器３１Ｂ及び第３副熱交換器３１Ｃを含む室外熱交換器３１Ｄを有する。

このように、本願の空気調和機の室外機は、冷媒と外気との間で熱交換を行わせるためのｎ個の副熱交換器を含む熱交換器を有する。当該室外機は、冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替電磁弁と、ｎ個の副熱交換器にデフロストの運転を行わせるためのｎ個のデフロスト電磁弁と、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路とを有する。ｎは、２以上の整数である。例えば、冷暖切替電磁弁及びｎ個のデフロスト電磁弁の全部は、ラッチ式電磁弁である。ラッチ式電磁弁は、流路の切り替えの通電時にのみ電力を消費する。

当該電気回路は、冷暖切替電磁弁に含まれる冷暖切替電磁弁コイルとｎ個のデフロスト電磁弁の各々に含まれるデフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させることを選択するｎ個の通電選択スイッチを有する。当該電気回路は、冷暖切替電磁弁コイルとｎ個のデフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させる通電オンオフスイッチを更に有する。

当該電気回路は、冷暖切替電磁弁コイル及びｎ個のデフロスト電磁弁コイルに流れる電流の向きを切り替える２個の極性切替スイッチを更に有する。当該電気回路は、暖房運転時において、ｎ個の通電選択スイッチ、通電オンオフスイッチ及び２個の極性切替スイッチを制御し、暖房運転を継続させながら、ｎ個の副熱交換器のうちの、１個以上、ｎ－１個以下の副熱交換器にデフロストの運転を行わせる制御回路を更に有する。

更に言うと、本願の制御回路は、暖房運転時において、ｎ個の通電選択スイッチ、通電オンオフスイッチ及び２個の極性切替スイッチを制御し、ｎ個の副熱交換器のうちの、１個以上、ｎ－１個以下の副熱交換器にデフロストの運転を行わせると共に、ｎ個の副熱交換器のうちの１個以上の副熱交換器に暖房運転を行わせる機能を有する。当該制御回路の例は、制御回路５５及び制御回路５５Ａである。

上述の通り、例えば、冷暖切替電磁弁及びｎ個のデフロスト電磁弁の全部は、ラッチ式電磁弁である。一般的に、ひとつのラッチ式電磁弁は、通電のオンとオフとを切り替える通電オンオフスイッチと、流れる電流の向きを切り替える２個の極性切替スイッチとを必要とする。実施の形態１及び実施の形態２の説明から理解することができるように、本願では、ラッチ式電磁弁の個数が増加すると、通電オンオフスイッチの個数は増加するが、極性切替スイッチの個数は２個のままで増加しない。

したがって、本願の空気調和機の室外機は、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行うための機能を、電力の消費を抑制すると共に比較的少ない部品を有する電気回路で実現することができる。

なお、本願の冷暖切替電磁弁及びｎ個のデフロスト電磁弁の一部がラッチ式電磁弁であってもよい。その場合においても、本願の空気調和機は、電力の消費を抑制して、デフロストの運転と暖房運転とを同時に行うことができる。

図１６は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する制御回路５５の一部又は全部の機能がプロセッサ９１によって実現される場合のプロセッサ９１を示す図である。つまり、制御回路５５の一部又は全部の機能は、メモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９１によって実現されてもよい。プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図１６には、メモリ９２も示されている。

制御回路５５の一部又は全部の機能がプロセッサ９１によって実現される場合、当該一部又は全部の機能は、プロセッサ９１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御回路５５の一部又は全部の機能を実現する。

制御回路５５の一部又は全部の機能がプロセッサ９１によって実現される場合、空気調和機１は、制御回路５５によって実行されるステップの一部又は全部が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を有する。メモリ９２に格納されるプログラムは、制御回路５５が実行する手順又は方法の一部又は全部をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等である。

図１７は、実施の形態１に係る空気調和機１が有する制御回路５５の一部又は全部の機能が処理回路９３によって実現される場合の処理回路９３を示す図である。つまり、制御回路５５の一部又は全部の機能は、処理回路９３によって実現されてもよい。

処理回路９３は、専用のハードウェアである。処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものである。

制御回路５５が有する複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、制御回路５５が有する複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

実施の形態２に係る空気調和機１Ａが有する制御回路５５Ａの一部又は全部の機能は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現されてもよい。当該メモリは、制御回路５５Ａによって実行されるステップの一部又は全部が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリである。制御回路５５Ａの一部又は全部の機能は、処理回路によって実現されてもよい。当該処理回路は、処理回路９３と同様の処理回路である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１，１Ａ 空気調和機、２ 室内機、３，３Ａ 室外機、２１ 室内熱交換器、３１，３１Ｄ 室外熱交換器、３１Ａ 第１副熱交換器、３１Ｂ 第２副熱交換器、３１Ｃ 第３副熱交換器、３２ 冷暖切替電磁弁、３２Ａ 冷暖切替電磁弁コイル、３３Ａ 第１デフロスト電磁弁、３３Ｂ 第２デフロスト電磁弁、３３Ｃ 第３デフロスト電磁弁、３４ 圧縮機、５０，５０Ａ 電気回路、５１ 整流回路、５２Ａ 第１通電選択スイッチ、５２Ｂ 第２通電選択スイッチ、５２Ｃ 第３通電選択スイッチ、５３ 通電オンオフスイッチ、５４Ａ 第１極性切替スイッチ、５４Ｂ 第２極性切替スイッチ、５５，５５Ａ 制御回路、６０ 交流電源、９１ プロセッサ、９２ メモリ、９３ 処理回路、３３０Ａ 第１デフロスト電磁弁コイル、３３０Ｂ 第２デフロスト電磁弁コイル、３３０Ｃ 第３デフロスト電磁弁コイル。

Claims (2)

1. 冷媒と外気との間で熱交換を行わせるためのｎ個の副熱交換器を有する室外熱交換器と、
   冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替電磁弁と、
   前記ｎ個の副熱交換器にデフロストの運転を行わせるためのｎ個のデフロスト電磁弁と、
   デフロストの運転と暖房運転とを同時に行わせるための電気回路とを備え、
   ｎは、２以上の整数であり、
   前記電気回路は、
   前記冷暖切替電磁弁に含まれる冷暖切替電磁弁コイルと前記ｎ個のデフロスト電磁弁の各々に含まれるデフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させることを選択するｎ個の通電選択スイッチと、
   前記冷暖切替電磁弁コイルとｎ個の前記デフロスト電磁弁コイルとのうちのいずれかに通電させる通電オンオフスイッチと、
   前記冷暖切替電磁弁コイル及び前記ｎ個のデフロスト電磁弁コイルに流れる電流の向きを切り替える２個の極性切替スイッチと、
   暖房運転時において、前記ｎ個の通電選択スイッチ、前記通電オンオフスイッチ及び前記２個の極性切替スイッチを制御し、暖房運転を継続させながら、前記ｎ個の副熱交換器のうちの、１個以上、ｎ－１個以下の副熱交換器にデフロストの運転を行わせる制御回路とを有する
   空気調和機の室外機。
2. 前記冷暖切替電磁弁及び前記ｎ個のデフロスト電磁弁の一部又は全部は、ラッチ式電磁弁である
   請求項１に記載の空気調和機の室外機。

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