JP7105372B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
<空気調和機の構成>
図1は、第1実施形態に係る空気調和機100の全体構成を示す図である。空気調和機100は、冷房運転や暖房運転等の空調を行う機器である。空気調和機100は、例えば、1台の室外機Uoと、4台の室内機U1,U2,U3,U4(総称する際は、室内機Uiという)と、が配管を介して所定に接続された1系統のマルチ型の空気調和機である。室内機Uiは、例えば、室内機U1が天井埋込型、室内機U2が4方向カセット型、室内機U3が壁掛型、室内機U4が床置型であり、機種又は容量が異なる複数の室内機が混在している。図1では、異なる機種の室内機を接続しているが、同じ機種が複数含まれていてもよい。
以下では、室内制御回路18及び室外制御回路17を総称して「制御部20」(制御装置)という。
室内熱交換器10の空気吸込側には、塵や埃を捕集するためのフィルタ(図示せず)が設けられていることが多い。しかしながら、細かい塵や埃がフィルタを通り抜けて、室内熱交換器10に付着する可能性がある。したがって、室内熱交換器10を定期的に洗浄することが望ましい。そこで、第1実施形態では、室内熱交換器10を凍結(着霜)させた後、室内熱交換器10の氷や霜を溶かすことで、室内熱交換器10を洗浄するようにしている。このような一連の処理を、室内熱交換器10の「洗浄処理」という。
本実施形態の空気調和機は、1台以上の室外機Uoと1台以上の室内機Uiと1台以上のリモコン15で構成される空気調和機である。室内機Uiは異なる形態のもの、例えば、天井埋込型、4方向カセット型、壁掛型、床置型などが接続される。それぞれの室内機は構造の違いから室内熱交換器10の水分付着しやすさが異なり、室内熱交換器10に水分付着しやすい機種は凍結工程の所要時間が短く設定されている。また、室内空気の相対湿度が高いほど室内熱交換器10に水分が付着しやすいことから室内空気の相対湿度が高いほど凍結時間は短く設定される。図5には、主な室内機の構造による凍結のしやすさを示している。
(b)天井埋込型:熱交換器の1次側から2次側に流れる自然対流は発生しにくい構造ため凍結しにくい。
ステップS101において制御部20は、四方弁5を制御する。すなわち、制御部20は、室外熱交換器2を凝縮器として機能させ、室内熱交換器10を蒸発器として機能させるように四方弁5を制御する。なお、「洗浄処理」(図6に示す一連の処理)を行う直前に冷房運転を行っていた場合、制御装置は、ステップS101において四方弁5の状態を維持する。
図11は、複数の室内機の洗浄処理を示すタイムチャートC1である。適宜図6、図7を参照する。図11においては、室内機5台の例を示す。室内機U1は天井埋込型、室内機U2-1,U2-2が4方向カセット型、室内機U3が壁掛型、室内機U4が床置型である。制御部20は、凍結工程の終了に合わせて、各室内機の凍結開始時刻を設定している。室内熱交換器10の凍結工程では、凍結工程の所要時間が長い室内機(例えば、室内機U1、室内機U4)から順に実行し、凍結工程の所要時間が短い室内機(例えば、室内機U2-1,U2-2,U3)は凍結工程の長い室内機と凍結工程の終了が一致するよう、凍結工程を遅らせて開始する。なお、室内機U2-1,U2-2の凍結工程の所用時間が異なるのは、室内熱交換器10の容量の相違か室内空気の相対湿度の相違による。
図14は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC2である。適宜図6、図13を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、凍結工程の所要時間が異なる室内機Uiを一斉に凍結工程を開始し、凍結工程の所要時間が短い室内機(例えば、室内機U2-1,U2-2,U3)は室内熱交換器10の凍結が終了後、凍結工程の所要時間が長い室内機(例えば、室内機U1,U4)が室内熱交換器10の凍結が終了するまで、室内熱交換器10の解凍工程に遷移せず待機する。なお、室内機U2-1,U2-2の凍結工程の所用時間が異なるのは、室内熱交換器10の容量の相違か室内空気の相対湿度の相違による。
図15は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC3である。図15は、図14のタイムチャートC2の変形例である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、室内熱交換器10の凍結で、凍結工程の所要時間に達した室内機から順に室内ファン11の送風による室内熱交換器10の解凍を実行し、その他の室内機は室内熱交換器10の凍結を続ける。全ての凍結工程が終了した後、制御部20は、暖房サイクルまたは室外膨張弁4及び室内膨張弁12を開弁状態にして解凍工程を実施する。
図16は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC4である。図16は、図14のタイムチャートC2の変形例である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、中止指令のあった室内機(例えば、室内機U4)は、凍結工程を中止し、解凍工程まで待機する。
図17は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC5である。図17は、図14のタイムチャートC2の変形例である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、中止指令のあった室内機(例えば、室内機U4)は、凍結工程を中止し、室内ファン11の送風による室内熱交換器10の解凍に移行する。なお、凍結工程を終了している室内機(例えば、室内機U2-1,U2-2,U3)も、室内ファン11の送風による室内熱交換器10の解凍に移行する。
図18は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示す他のタイムチャートC6である。図18は、図11のタイムチャートC1の変形例である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、室内機U2-1や室内機U3の凍結が比較的早く終了しても、複数の室内機Uiについて一斉に室内熱交換器を解凍する解凍工程を開始する。
図19は、第2実施形態に係る空気調和機100Aの冷凍サイクル構成を示す図である。空気調和機100Aは、冷房と暖房を同時に実行できる冷凍サイクルにおいて、制御部20は、室内熱交換器10の凍結が凍結工程の所要時間に達した室内機から順に、前記室内熱交換器10の解凍を実行する。
以下では、空気調和機100Aの空調運転に関する3つのモードについて説明する。ここでは、室内機U1,U2を例に説明する。室内機U3,U4についても同様である。
(第1モード)
第1モードは、図19に示す室内機U1,U2の一方(他方は停止)又は両方で冷房運転を行うモードである。以下では、室内機U1,U2の両方で冷房運転を行う場合について説明する。第1モードにおいて制御部20は、室外熱交換器2を凝縮器として機能させるように四方弁5を切り替える(図19に示す四方弁5中の実線)。また、制御部20は、室内機U1,U2の室内熱交換器10で蒸発した冷媒を圧縮機1の吸込側に導くように弁31を開弁し、弁32を閉弁する。ガス側の第2配管J30からの冷媒は、弁32で止まっている。
第2モードは、図19に示す室内機U1,U2の一方(他方は停止)又は両方で暖房運転を行うモードである。つまり、第2モードは、室外熱交換器2を蒸発器として機能させるモードである。例えば、室内機U1,U2の両方で暖房運転を行う場合について説明すると、制御部20は、室外熱交換器2を蒸発器として機能させるように四方弁5を切り替える(図19に示す四方弁5中の破線)。また、制御部20は、圧縮機1から吐出される高圧のガス冷媒を室内機U1,U2の室内熱交換器10に導くように弁32を開弁し、弁31を閉弁する。
第3モードは、冷房運転と暖房運転とを同時に運転を行うモードである。つまり、第3モードは、冷房運転・暖房運転の室内機が混在し、かつ、室外熱交換器2を凝縮器として機能させるモードである。例えば、一方の室内機U1で冷房運転を行い、室内機U2で暖房運転を行う。
以上説明した、第3モードを利用して、凍結工程後、暖房運転による解凍工程を行う。
図20は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC7である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、室内熱交換器10の凍結で、凍結工程の所要時間に達した室内機から順に暖房運転による室内熱交換器10の解凍を実行し、その他の室内機は室内熱交換器10の凍結を続ける(前記した第3モード)。解凍工程が終了した室内機から順に乾燥工程を実行する。
図21は、複数の室内機Uiの洗浄処理を示すタイムチャートC8である。図21は、図20のタイムチャートC7の変形例である。適宜図6、図7を参照する。室内機Uiの構成は、図11と同様である。制御部20は、凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、中止指令のあった室内機(例えば、室内機U4)は、凍結工程を中止し、暖房運転による室内熱交換器10の解凍に移行する。なお、凍結工程を終了している室内機(例えば、室内機U2-1,U2-2,U3)も、暖房運転による室内熱交換器10の解凍に移行する。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
2 室外熱交換器(凝縮器/蒸発器)
3 室外ファン
4 室外膨張弁
5 四方弁
10 室内熱交換器(蒸発器/凝縮器)
11 室内ファン
12 室内膨張弁
13 室内温度センサ
14 室内熱交換器温度センサ
15 リモコン
16 集中管理機器
17 室外制御回路
18 室内制御回路
20 制御部(制御装置)
30 切替ユニット
31,32 弁
100,100A 空気調和機
J1 配管(液側の配管)
J10 配管(ガス側の配管)
J30 第2配管(ガス側の第2配管)
K1,K2,K3 液側接続部
K4,K5,K6 ガス側接続部
K7,K8,K9 ガス側接続部
Q,QA 冷媒回路
Ui 室内機
Uo 室外機
Claims (13)
- 機種又は室内熱交換器の容量が異なる複数の室内機と、室外機とを有する1系統の空気調和機において、
前記空気調和機は、前記複数の室内機が有する室内熱交換器の凍結工程の継続時間である凍結時間が異なる複数の室内機を有し、
前記空気調和機の制御装置は、前記凍結工程を行う際、前記凍結時間に応じて、前記複数の室内機の前記凍結工程を行う時間帯の少なくとも一部を重複するように運転を行う空気調和機。 - (削除)
- 前記制御装置は、前記凍結工程の所要時間が最も短い室内機に合わせて凍結運転を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記凍結工程の所要時間が最も長い室内機に合わせて凍結運転を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記空気調和機は、前記凍結工程の所要時間が異なる前記複数の室内機を有し、
前記制御装置は、前記室内熱交換器の凍結では、前記凍結工程の所要時間が長い室内機から順に実行し、前記凍結工程の所要時間が短い室内機は前記凍結工程の所要時間が長い室内機と前記凍結工程の終了が一致するよう、前記凍結工程を遅らせて開始する
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記空気調和機は、前記凍結工程の所要時間が異なる前記複数の室内機を有し、
前記制御装置は、前記凍結工程の所要時間が異なる室内機を一斉に前記凍結工程を開始し、前記凍結工程の所要時間が短い室内機は前記室内熱交換器の凍結の終了後、前記凍結工程の所要時間が長い室内機が前記室内熱交換器の凍結が終了するまで、前記室内熱交換器の解凍工程に遷移せず待機する
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記室内熱交換器の前記凍結工程で、前記複数の室内機の前記凍結工程の所要時間が長いものほど、室内ファンの回転速度を大きくする
ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の空気調和機。 - 前記空気調和機は、前記複数の室内機において冷房と暖房を混在させて実行できる冷凍サイクルにおいて、
前記制御装置は、前記室内熱交換器の凍結が前記凍結工程の所要時間に達した室内機から順に、暖房サイクルで前記室内熱交換器の解凍を実行する
ことを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記室内熱交換器の凍結で、前記凍結工程の所要時間に達した室内機から順に室内ファンの送風による前記室内熱交換器の解凍を実行する
ことを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、前記中止指令のあった室内機は、前記凍結工程を中止し、前記解凍工程の開始時まで待機する
ことを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、前記中止指令のあった室内機は、前記凍結工程を中止し、前記解凍工程に移行する
ことを特徴とする請求項8に記載の空気調和機。 - 前記制御装置は、前記凍結工程中に洗浄運転の中止指令があった場合、前記中止指令のあった室内機は、前記凍結工程を中止し、前記室内ファンの送風による前記室内熱交換器の解凍に移行する
ことを特徴とする請求項9に記載の空気調和機 - 前記制御装置は、前記複数の室内機について一斉に前記室内熱交換器を解凍する解凍工程を開始する
ことを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。
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