(57)【要約】  空気調和装置１は、圧縮機１０１および室外熱交換器１０３が搭載された少なくとも２台の室外機と、室内絞り装置および室内熱交換器２０１が搭載された少なくとも１台の室内機２００と、を備え、少なくとも１台の室外機１００は、他の室外機１００が暖房運転時に、第１絞り装置が開かれてホットガスバイパス配管１１８を介して圧縮機１０１からの吐出冷媒が室外熱交換器１０３にバイパスされ、第３絞り装置が閉じられ、第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うものである。
2016098195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機および室外熱交換器が搭載された少なくとも２台の室外機と、
室内絞り装置および室内熱交換器が搭載された少なくとも１台の室内機と、を備え、
前記室外機は前記室内機に並列接続され、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内絞り装置、および、前記室外熱交換器が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する空気調和装置であって、
前記室外機は、
前記圧縮機からの吐出冷媒を前記室外熱交換器にバイパスさせるホットガスバイパス配管と、
前記ホットガスバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第１絞り装置と、
前記室内機と前記室外熱交換器とを接続する接続配管からバイパスされ、前記圧縮機の吸入側と接続されるリキッドバイパス配管と、
前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、
前記接続配管のうち前記リキッドバイパス配管との分岐点よりも前記室外熱交換器側である室外側接続配管を流れる冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、を備え、
少なくとも１台の前記室外機は、
他の前記室外機が暖房運転時に、前記第１絞り装置が開かれて前記ホットガスバイパス配管を介して前記圧縮機からの吐出冷媒が前記室外熱交換器にバイパスされ、前記第３絞り装置が閉じられ、前記第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うものである
空気調和装置。
【請求項２】
除霜運転を行う前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度および前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度に応じて前記第２絞り装置の開度が調整されるものである
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
除霜運転を行う前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度が予め決められた第１閾値以上の場合は、前記第２絞り装置の開度が予め決められた値だけ開けられ、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度が予め決められた第２閾値未満の場合は、前記第２絞り装置の開度が予め決められた値だけ閉められるものである
請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の圧力を検知する第１圧力センサと、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の温度を検知する第１温度センサと、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の圧力を検知する第２圧力センサと、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の温度を検知する第２温度センサと、を備え、
除霜運転を行う前記室外機は、
前記第１圧力センサの値から求められる飽和温度と前記第１温度センサの値との差により前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度が算出され、
前記第２圧力センサの値から求められる飽和温度と前記第２温度センサの値との差により前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度が算出されるものである
請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記室外機は、
前記室外側接続配管を流れる冷媒と前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒とで熱交換を行う冷媒熱交換器を備えたものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して空気調和等を行う空気調和装置に関し、特に室内機が暖房運転する際の快適性の向上を図った空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和装置において、低外気温時に暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外熱交換器のフィン表面および冷媒配管に、霜が付着するおそれがあった。室外熱交換器のフィン表面および冷媒配管に霜が付着すると、室外熱交換器の風路圧力損失が増大して伝熱性能が低下してしまう。そのため、室外機を定期的に除霜運転させて除霜する必要があるが、除霜運転時には暖房運転を止めなければならないという課題があった。【０００３】
上記の課題に対して、複数台の室外機を備え、除霜運転時にも暖房運転を行い、除霜運転時の快適性を維持するようにした空気調和装置が開示されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
特許文献１および特許文献２に記載されているような複数台の室外機を備えた空気調和装置（室外機が２系統ある空気調和システム）においては、除霜運転を行う際にシステム全体の負荷の大きさを判断し、暖房運転を継続しながら除霜運転を行っても室内側で温度が低下して不快感を与えない場合に、除霜運転を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７５４１０号公報（たとえば、［００３０］〜［００４７］、図３、図４参照）
【特許文献２】特開２０１２−１０７７９０号公報（たとえば、［００３０］〜［００５０］、図１、図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に記載されているような複数台の室外機を備えた空気調和装置において、暖房運転を継続しながら除霜運転を行う場合、つまり、少なくとも１台の室外機は、他の室外機が暖房運転時に除霜運転を行う場合、暖房運転を行う室外機（以下、暖房運転側室外機と称する）と除霜運転を行う室外機（以下、除霜運転側室外機と称する）との運転サイクルの違いから、暖房運転側室外機に冷媒量が偏ってしまう。
そのため、長時間の除霜運転を継続または繰り返すと、除霜運転側室外機では冷媒量が不足して圧縮機吐出温度の過昇等を引き起こし、また、暖房運転側室外機では冷媒量が増加して圧縮機への多量の液流入(液バック)等を引き起こし、安定した運転ができないという課題があった。【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、複数台の室外機を備えた空気調和装置において、暖房運転を継続しながら除霜運転を行う場合に、室外機間（暖房運転側室外機と除霜運転側室外機との間）の冷媒量の偏りを是正し、安定した運転を行うことができる空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機および室外熱交換器が搭載された少なくとも２台の室外機と、室内絞り装置および室内熱交換器が搭載された少なくとも１台の室内機と、を備え、前記室外機は前記室内機に並列接続され、前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内絞り装置、および、前記室外熱交換器が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する空気調和装置であって、前記室外機は、前記圧縮機からの吐出冷媒を前記室外熱交換器にバイパスさせるホットガスバイパス配管と、前記ホットガスバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第１絞り装置と、前記室内機と前記室外熱交換器とを接続する接続配管からバイパスされ、前記圧縮機の吸入側と接続されるリキッドバイパス配管と、前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、前記接続配管のうち前記リキッドバイパス配管との分岐点よりも前記室外熱交換器側である室外側接続配管を流れる冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、を備え、少なくとも１台の前記室外機は、他の前記室外機が暖房運転時に、前記第１絞り装置が開かれて前記ホットガスバイパス配管を介して前記圧縮機からの吐出冷媒が前記室外熱交換器にバイパスされ、前記第３絞り装置が閉じられ、前記第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空気調和装置によれば、少なくとも１台の室外機は、他の室外機が暖房運転時に、第１絞り装置が開かれてホットガスバイパス配管を介して圧縮機からの吐出冷媒が室外熱交換器にバイパスされ、第３絞り装置が閉じられ、第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うことで、室外機間の冷媒量の偏りを是正することができ、圧縮機の吐出温度過昇、液バック等を引き起こすことなく安定した運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の除霜運転時の制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１の一例を示す冷媒回路図である。
以下、図１に基づいて空気調和装置１の冷媒回路構成について説明する。この空気調和装置１は、ビルやマンション等に設置され、冷媒（空調用冷媒）を循環させる冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用することで冷房運転、暖房運転を同時に行うことができるものである。また、除霜運転を行うことができるものである。  
なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
本実施の形態に係る空気調和装置１は、図１に示すように、室外機（熱源側ユニット）１００Ａ、１００Ｂと、室内機（負荷側ユニット）２００と、制御装置３００と、を備えている。
そして、室外機１００Ａ、１００Ｂは室内機２００に冷媒配管でそれぞれ並列に接続され、主となる冷媒回路を構成し、その冷媒回路に冷媒を循環させて対象空間の暖房または冷房を行う。なお、空気調和装置１は、２台の室外機１００Ａ、１００Ｂが１台の室内機２００に接続されて構成されているが、室外機１００が複数台（２台）以上であれば、特に限定されるものではない。
【００１２】
また、図１では、室外機１００Ａに備えられている各機器の符号の後に「Ａ」を付加し、室外機１００Ｂに備えられている各機器の符号の後に「Ｂ」を付加して図示している。そして、以下の説明においては、符号の後の「Ａ」、「Ｂ」を省略する場合があるが、室外機１００Ａ、室外機１００Ｂのいずれにも各機器が備えられていることは言うまでもない。
【００１３】
冷媒配管は、気体の冷媒（ガス冷媒）が流れるガス配管１０５および液体の冷媒（液冷媒または気液二相冷媒）が流れる液配管１０６等を含む。冷媒回路に循環させる冷媒は、特に限定されず、たとえば、ＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、またはＨＦＯ（ハイドロ・フルオロ・オレフィン）等、または自然冷媒であるＣＯ２、アンモニア等である。
【００１４】
室外機１００Ａは、圧縮機１０１Ａ、四方弁１０２Ａ、室外熱交換器（熱源側熱交換器）１０３Ａ、アキュムレータ１０４Ａ、第１弁１０７Ａ、第２弁１０８Ａ、送風機１０９Ａ、第１温度センサ１１０Ａ、第２温度センサ１１１Ａ、第３温度センサ１１２Ａ、第１圧力センサ１１３Ａ、第２圧力センサ１１４Ａ、リキッドバイパス配管１１５Ａ、バイパス絞り装置１１６Ａ、冷媒熱交換器１１７Ａ、ホットガスバイパス配管１１８Ａ、室外側接続配管１１９Ａ、を含み、これらの構成は本体ケース１２０Ａ内に収容されている。
【００１５】
また、室内機２００は、室内熱交換器（負荷側熱交換器）２０１、絞り手段２０２、および送風機２０３を含み、これらの構成は、筐体２０４内に収容されている。
【００１６】
室外機１００Ａと室内機２００とにおける空気調和装置１の冷媒回路、圧縮機１０１Ａ、四方弁１０２Ａ、室内熱交換器２０１、絞り手段２０２、冷媒熱交換器１１７Ａ、室外熱交換器１０３Ａ、アキュムレータ１０４Ａが順次配管で接続されている。そして、室外機１００Ａにおいて、圧縮機１０１Ａから四方弁１０２Ａに向かって流れる吐出冷媒を、四方弁１０２Ａを経由せずに室外熱交換器１０３Ａに流れるように、室外熱交換器１０３Ａにバイパスさせるホットガスバイパス配管１１８Ａが設けられている。また、室内機２００から室外熱交換器１０３Ａに向かって流れる低温冷媒を、アキュムレータ１０４Ａ入口（圧縮機１０１Ａの吸入側）にバイパスさせるリキッドバイパス配管１１５Ａが設けられている。
【００１７】
圧縮機１０１Ａは、吸入した冷媒を圧縮して、高温・高圧の状態にするものである。四方弁１０２Ａは、冷房運転時と暖房運転時とで、冷媒回路に流れる冷媒の流れを切り替えるものである。
【００１８】
室外熱交換器１０３Ａは、その周囲の空気と室外熱交換器１０３Ａ内を流れる冷媒との熱交換を行うものである。室外熱交換器１０３Ａは、たとえば、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発ガス化させる。または、室外熱交換器１０３Ａは、放熱器（凝縮器）として機能し、冷媒を凝縮液化させる。
なお、本実施の形態では、室外機１００Ａが１台の熱交換器を備えた例について説明するが、複数の熱交換器を備えた構成であってもよい。
【００１９】
送風機１０９Ａは、室外熱交換器１０３Ａに送風を行うものである。アキュムレータ１０４Ａは、圧縮機１０１Ａの吸入側と四方弁１０２Ａとの間に配置され、過剰な冷媒を貯留するものである。アキュムレータ１０４Ａは、たとえば、過剰な冷媒を貯留する容器である。
【００２０】
バイパス絞り装置１１６Ａは、リキッドバイパス配管１１５Ａの流路を調整できる位置に配置される。また、冷媒熱交換器１１７Ａは、絞り手段２０２と室外熱交換器１０３Ａとの間の接続配管のうち、リキッドバイパス配管１１５Ａとの分岐点よりも室外熱交換器１０３Ａ側である室外側接続配管１１９Ａ、およびリキッドバイパス配管１１５Ａの流路に配置される。
【００２１】
バイパス絞り装置１１６Ａおよび冷媒熱交換器１１７Ａは、たとえば、冷房運転時においては、室外熱交換器１０３Ａから流れ出た液体(高温高圧)の冷媒(液冷媒)とバイパス絞り装置１１６Ａにより流量調整された低温低圧の冷媒との間で熱交換を行って、室内機２００に供給する冷媒を過冷却するための装置である。バイパス絞り装置１１６Ａを介して流れる液体は、リキッドバイパス配管１１５Ａを介してアキュムレータ１０４Ａに戻される。
【００２２】
第１弁１０７Ａおよび第２弁１０８Ａは、たとえば、電磁弁であり、その開度を調整して、冷媒回路に流れる冷媒の流量を調整するものである。第１弁１０７Ａは、ホットガスバイパス配管１１８Ａの流路を調整できる位置に配置される。また、第２弁１０８Ａは、室外側接続配管１１９Ａの流路を調整できる位置に配置される。
なお、第１弁１０７Ａおよび第２弁１０８Ａは、開閉弁でもよい。また、第１弁１０７Ａおよび第２弁１０８Ａの代わりに三方弁を設け、ホットガスバイパス配管１１８Ａの流路と、ヘッダー１３４と室外熱交換器１０３Ａとの間の流路と、の切り換えを行う構成にしてもよい。
【００２３】
第１圧力センサ１１３Ａは、冷媒の圧力を検知するセンサであり、アキュムレータ１０４Ａに流入する冷媒の圧力（または圧縮機１０１Ａの吸入側の冷媒の圧力）を検知するものである。
第１温度センサ１１０Ａは、たとえば、サーミスタであり、アキュムレータ１０４Ａに流入する冷媒の温度（または圧縮機１０１Ａの吸入側の冷媒の温度）を検知するものである。
第１圧力センサ１１３Ａの圧力からアキュムレータ１０４Ａに流入する冷媒の飽和温度が得られ、第１温度センサ１１０Ａの温度と比較することにより、アキュムレータ１０４Ａに流入する冷媒の状態が過熱ガスであるかどうかを判断することができる。
【００２４】
第２圧力センサ１１４Ａは、冷媒の圧力を検知するセンサであり、圧縮機１０１Ａから吐出される冷媒の圧力を検知するものである。
第２温度センサ１１１Ａは、たとえば、サーミスタであり、圧縮機１０１Ａから吐出される冷媒の温度を検知するものである。
第２圧力センサ１１４Ａの圧力から圧縮機１０１Ａから吐出される冷媒の飽和温度が得られ、第２温度センサ１１１Ａの温度と比較することにより、圧縮機１０１Ａから吐出される冷媒の状態が過熱ガスであるかどうかを判断することができる。
【００２５】
第３温度センサ１１２Ａは、たとえば、サーミスタであり、室外熱交換器１０３Ａに流れる冷媒の温度を検知するものである。第３温度センサ１１２Ａは、冷房運転時または除霜運転時において冷媒流出側の冷媒温度を検出し、かつ暖房運転時において冷媒流入側の冷媒温度を検出するように、室外熱交換器１０３Ａと四方弁１０２Ａとの間に設置される。したがって、第３温度センサ１１２Ａの検知結果に基づいて、室外機１００Ａが除霜運転を行っているのか、または暖房運転を行っているのかを判断することができる。
【００２６】
室内熱交換器２０１は、その周囲の空気と室内熱交換器２０１内を流れる冷媒との熱交換を行うものである。室内熱交換器２０１は、たとえば、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発ガス化させる。または、室内熱交換器２０１は、放熱器（凝縮器）として機能し、冷媒を凝縮液化させる。
【００２７】
絞り手段２０２は、減圧弁または膨張弁として機能し、冷媒を減圧または膨張させるものである。絞り手段２０２は、たとえば、開度が可変に制御可能な電子式膨張弁であり、開度を調整することによって、緻密な流量制御を行うことができる。なお、絞り手段２０２は、毛細管等の安価な冷媒流量調節手段であってもよい。
【００２８】
室外機１００Ｂは、圧縮機１０１Ｂ、四方弁１０２Ｂ、室外熱交換器（熱源側熱交換器）１０３Ｂ、アキュムレータ１０４Ｂ、第１弁１０７Ｂ、第２弁１０８Ｂ、送風機１０９Ｂ、第１温度センサ１１０Ｂ、第２温度センサ１１１Ｂ、第３温度センサ１１２Ｂ、第１圧力センサ１１３Ｂ、第２圧力センサ１１４Ｂ、リキッドバイパス配管１１５Ｂ、バイパス絞り装置１１６Ｂ、冷媒熱交換器１１７Ｂ、ホットガスバイパス配管１１８Ｂ、を含み、これらの構成は、本体ケース１２０Ｂ内に収容されている。
【００２９】
たとえば、室外機１００Ｂの圧縮機１０１Ｂは、室外機１００Ａの圧縮機１０１Ａに対応する。また、四方弁１０２Ｂ、室外熱交換器１０３Ｂ、アキュムレータ１０４Ｂ、第１弁１０７Ｂ、第２弁１０８Ｂ、送風機１０９Ｂ、第１温度センサ１１０Ｂ、第２温度センサ１１１Ｂ、第３温度センサ１１２Ｂ、第１圧力センサ１１３Ｂ、第２圧力センサ１１４Ｂ、リキッドバイパス配管１１５Ｂ、バイパス絞り装置１１６Ｂ、冷媒熱交換器１１７Ｂ、ホットガスバイパス配管１１８Ｂ、室外側接続配管１１９Ｂについても、室外機１００Ａの同じ数字のものにそれぞれ対応する。
【００３０】
室外機１００Ｂは、室外機１００Ａと同様の構成であるため、詳細の説明については省略する。また、室外機１００Ｂと室内機２００とにおける空気調和装置１の冷媒回路についても、室外機１００Ａと室内機２００とにおける空気調和装置１の冷媒回路と同様であるため、詳細の説明については省略する。
【００３１】
なお、室外機１００Ａと室外機１００Ｂとは、同一の筐体内に配置されていてもよい。
また、冷媒回路に流れる冷媒の流れを切り替えるものとして、四方弁１０２の代わりに二方弁、三方弁を組み合わせて用いてもよい。
また、本実施の形態に係る空気調和装置１は、冷房運転、暖房運転を行うことができるものとしたが、冷房運転を行わない構成としてもよく、その場合は、四方弁１０２は不要である。
【００３２】
室外機１００Ａ、１００Ｂと室内機２００とは、ヘッダー１３２、１３４を介してガス配管１０５および液配管１０６で接続されている。そして、暖房運転時では、室外機１００Ａ、１００Ｂから流出した冷媒はヘッダー１３２で合流し、室内機２００から流出した冷媒はヘッダー１３４で分岐するようになっている。また、冷房運転時では、室外機１００Ａ、１００Ｂから流出した冷媒はヘッダー１３４で合流し、室内機２００から流出した冷媒はヘッダー１３２で分岐するようになっている。
【００３３】
制御装置３００は、たとえばマイクロコンピュータ等からなり、各種運転に応じて空気調和装置１の室外機１００および室内機２００を制御するものである。本実施の形態では、制御装置３００は、第１圧力センサ１１３Ａ、第１温度センサ１１０Ａ、第２圧力センサ１１４Ａ、および、第２温度センサ１１１Ａの各値に応じて、バイパス絞り装置１１６の制御を行う。
【００３４】
なお、バイパス絞り装置１１６は本発明の「第２絞り装置」に相当し、第１弁１０７は本発明の「第１絞り装置」に相当し、第２弁１０８は本発明の「第３絞り装置」に相当し、絞り手段２０２は本発明の「室内絞り装置」に相当する。
【００３５】
次に、空気調和装置１の暖房運転時の動作について説明する。
以下の説明において、高圧または低圧とは、冷媒回路内における圧力の相対的な関係を表すものとする。また、温度についても同様であり、高温または低温とは、冷媒回路内における温度の相対的な関係を表すものとする。また、以下の空気調和装置１の動作の主体は制御装置３００である。
【００３６】
室外機１００Ａ、１００Ｂにて暖房運転を行う場合は、第１弁１０７Ａ、１０７Ｂを閉じて、第２弁１０８Ａ、１０８Ｂを開ける。
【００３７】
室外機１００Ａ、１００Ｂの圧縮機１０１Ａ、１０１Ｂで加圧された高温・高圧のガス（気体）冷媒は、四方弁１０２Ａ、１０２Ｂを通って、ヘッダー１３２に流入する。圧縮機１０１Ａで加圧されたガス冷媒と圧縮機１０１Ｂで加圧されたガス冷媒とは、ヘッダー１３２で合流して、室内機２００に流入する。
【００３８】
室内機２００に流入したガス冷媒は、室内熱交換器２０１内を通過し、周囲空気と熱交換が行われて凝縮する。そして、室内熱交換器２０１から流出した冷媒の圧力は、絞り手段２０２によって調整され、中間圧力の液体または気液二相状態となった冷媒は、ヘッダー１３４にて分岐されて、室外機１００Ａ、１００Ｂに流入する。
【００３９】
室外機１００Ａ、１００Ｂに流入した冷媒は、室外熱交換器１０３Ａ、１０３Ｂ内を通過することで周囲空気と熱交換が行われ、蒸発してガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁１０２Ａ、１０２Ｂ、アキュムレータ１０４Ａ、１０４Ｂを介して圧縮機１０１Ａ、１０１Ｂに吸入される。圧縮機１０１Ａ、１０１Ｂに吸入された冷媒は、再び加圧されて吐出される。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る空気調和装置１の除霜運転時の動作について説明する。
以下の説明では、室外機１００Ａにて、除霜運転を行う例について説明する。このとき、室外機１００Ｂでは暖房運転が行われる。なお、室外機１００Ｂにて除霜運転を行い、室外機１００Ａにて暖房運転を行ってもよい。
以下のように、空気調和装置１は、室外機１００Ａまたは室外機１００Ｂの一方で除霜運転を行い、かつ室外機１００Ａまたは室外機１００Ｂの他方で暖房運転を行うことによって、暖房運転を継続しながら除霜運転を行う。
【００４１】
室外機１００Ａにて除霜運転を行う場合は、第１弁１０７Ａを開けて、第２弁１０８Ａを閉じる。これによって、圧縮機１０１Ａから吐出された高温の冷媒の一部は、第１弁１０７Ａを通り、室外熱交換器１０３Ａに流入する。なお、圧縮機１０１Ａから吐出された高温の冷媒のうち室外熱交換器１０３Ａに流入する以外は、ヘッダー１３２に流入し、室外機１００Ｂから流出した冷媒とヘッダー１３２で合流して室内機２００に流入する。
【００４２】
高温の冷媒が室外熱交換器１０３Ａに流入すると、高温のガス冷媒と室外熱交換器１０３Ａに付着した霜との熱交換が行われる。具体的には、室外熱交換器１０３Ａに付着した霜は、高温のガス冷媒の熱を吸熱する。その結果、室外熱交換器１０３Ａに付着した霜は、融解して流れ落ちる。なお、このとき第２弁１０８Ａは閉じられているので、液配管１０６からの低温冷媒は、室外熱交換器１０３Ａには流入しないようになっている。
【００４３】
室外機１００Ａで除霜運転が行われる際に、室外機１００Ｂでは暖房運転が行われる。すなわち、圧縮機１０１Ｂで加圧された高温・高圧のガス冷媒は、ガス配管１０５を通って、室内機２００に流入する。室内機２００に流入したガス冷媒は、室内熱交換器２０１内を通過して、中間圧力の液体または気液二相状態となる。そして、中間圧力の液体または気液二相状態となった冷媒は、液配管１０６を通って、室外機１００Ｂの室外熱交換器１０３Ｂを通過してガス冷媒となる。このガス冷媒は、再び圧縮機１０１Ａに吸入され、加圧されて吐出される。
【００４４】
上記のように、本実施の形態に係る空気調和装置１の除霜運転時では、室外機１００Ａにおいて、圧縮機１０１Ａから吐出された高温の冷媒の一部は室内機２００の室内熱交換器２０１に流入する。しかし、室内機２００から流出した低温冷媒は、第２弁１０８Ａが閉じられていることにより室外機１００Ａには流入しないため、低温冷媒が流入する室外機１００Ｂに冷媒量が偏っていく。
【００４５】
そこで、除霜運転時は室外機１００Ａのバイパス絞り装置１１６Ａを開け、液配管１０６からの低温冷媒が、室外熱交換器１０３Ａを通過することなく、リキッドバイパス配管１１５Ａを通過して室外機１００Ａ（のアキュムレータ１０４Ａ）にも戻るようにする。これにより、空気調和装置１の除霜性能を下げることなく室外機１００Ａにも液冷媒を戻し、室外機１００間（室外機１００Ａと室外機１００Ｂとの間）の冷媒量の偏りを防ぐことができる。
【００４６】
なお、このリキッドバイパス配管１１５Ａ、およびバイパス絞り装置１１６Ａは、冷房運転時に室内機２００に供給する冷媒を冷媒熱交換器１１７Ａにて過冷却するために用いることができる。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１の除霜運転時の制御フロー図である。
図２は、除霜運転時において室外機１００間の冷媒量の偏りを防ぐためのバイパス絞り装置１１６Ａの開度制御に関する制御フローを示す図である。室外機１００間の冷媒量の偏りは、除霜運転を行う室外機１００Ａのアキュムレータ１０４Ａ入口（または圧縮機１０１Ａの吸入側）の冷媒の過熱度(ＳＨ-Ａ)にて判断する。
アキュムレータ１０４Ａ入口の冷媒の過熱度(ＳＨ-Ａ)は、第１圧力センサ１１３Ａの値から求められる飽和温度と第１温度センサ１１０Ａの値との差により算出する(ＳＴＥＰ１１)。
【００４８】
上記により求まるＳＨ-Ａが３℃（予め定められた第１閾値）以上の場合は、室外機１００Ａに液冷媒が戻ってきていないと判断し、バイパス絞り装置１１６Ａを予め決められた値Ｘだけ開ける（バイパス絞り装置１１６Ａの開度を＋Ｘする）。一方、ＳＨ-Ａが３℃未満の場合は、バイパス絞り装置１１６Ａの開度は変化させない(ＳＴＥＰ１２)。
【００４９】
室外機１００Ａに過度の冷媒が戻ってきていないかどうかは、除霜運転を行う室外機１００Ａの圧縮機１０１Ａの吐出側の冷媒の過熱度(ＴｄＳＨ-Ａ)により判断する。圧縮機１０１Ａの吐出側の冷媒の過熱度(ＴｄＳＨ-Ａ)は、第２圧力センサ１１４Ａの値から求められる飽和温度と第２温度センサ１１１Ａの値との差により算出する(ＳＴＥＰ１３)。
【００５０】
上記により求まるＴｄＳＨ-Ａが２０℃（予め定められた第２閾値）未満の場合は、室外機１００Ａに過度の液冷媒が戻ってきていると判断し、バイパス絞り装置１１６Ａを予め決められた値Ｘだけ閉じる（バイパス絞り装置１１６Ａの開度を−Ｘする）。一方、ＴｄＳＨ-Ａが２０℃以上の場合は、バイパス絞り装置１１６Ａの開度は変化させない(ＳＴＥＰ１４)。
【００５１】
以上のＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１４の処理を一定の間隔で行うことにより、除霜運転を行う室外機１００Ａに流入する液冷媒を制御し、室外機１００間の冷媒量の偏りを是正することができる。
【００５２】
なお、図２に示す冷媒制御は、除霜運転を行う室外機１００が切り替わった場合、また、室外機１００が３台以上の場合においても同様に適用される。
【００５３】
以上より、本実施の形態に係る空気調和装置１によれば、少なくとも１台の室外機１００は、他の室外機１００が暖房運転時に、第１弁１０７が開かれてホットガスバイパス配管１１８を介して圧縮機１０１からの吐出冷媒が室外熱交換器１０３にバイパスされ、第２弁１０８が閉じられ、バイパス絞り装置１１６の開度が調整される除霜運転を行うことで、室外機１００間の冷媒量の偏りを是正することができ、圧縮機１０１の吐出温度過昇、液バック等を引き起こすことなく安定した運転を行うことができる。
【００５４】
バイパス絞り装置１１６の開度の調整について、詳しくはアキュムレータ１０４入口の冷媒の過熱度(ＳＨ-Ａ)および圧縮機１０１Ａの吐出側の冷媒の過熱度(ＴｄＳＨ-Ａ)に応じて、バイパス絞り装置１１６の開度を調整する。そして、除霜運転を行う室外機１００（のアキュムレータ１０４）にも、液配管１０６からの低温冷媒が、室外熱交換器１０３を通過することなく、リキッドバイパス配管１１５を通過して戻るようにする。そうすることで、暖房運転を継続しながら除霜運転を行う場合において、室外機１００間の冷媒量の偏りを是正することができ、圧縮機１０１の吐出温度過昇、液バック等を引き起こすことなく、安定した運転を行うことができる。
【００５５】
なお、第１閾値および第２閾値は上記の値に限定されるものではなく、冷媒の種類等に応じて決定される。また、第１閾値以上の場合にバイパス絞り装置１１６Ａを開ける値と、第２閾値未満の場合にバイパス絞り装置１１６Ａを閉じる値とで、異なる値としてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  空気調和装置、１００Ａ  室外機、１００Ｂ  室外機、１０１Ａ  圧縮機、１０１Ｂ  圧縮機、１０２Ａ  四方弁、１０２Ｂ  四方弁、１０３Ａ  室外熱交換器、１０３Ｂ  室外熱交換器、１０４Ａ  アキュムレータ、１０４Ｂ  アキュムレータ、１０５  ガス配管、１０６  液配管、１０７Ａ  第１弁、１０７Ｂ  第１弁、１０８Ａ  第２弁、１０８Ｂ  第２弁、１０９Ａ  送風機、１０９Ｂ  送風機、１１０Ａ  第１温度センサ、１１０Ｂ  第１温度センサ、１１１Ａ  第２温度センサ、１１１Ｂ  第２温度センサ、１１２Ａ  第３温度センサ、１１２Ｂ  第３温度センサ、１１３Ａ  第１圧力センサ、１１３Ｂ  第１圧力センサ、１１４Ａ  第２圧力センサ、１１４Ｂ  第２圧力センサ、１１５Ａ  リキッドバイパス配管、１１５Ｂ  リキッドバイパス配管、１１６Ａ  バイパス絞り装置、１１６Ｂ  バイパス絞り装置、１１７Ａ  冷媒熱交換器、１１７Ｂ  冷媒熱交換器、１１８Ａ  ホットガスバイパス配管、１１８Ｂ  ホットガスバイパス配管、１１９Ａ  室外側接続配管、１１９Ｂ  室外側接続配管、１２０Ａ  本体ケース、１２０Ｂ  本体ケース、１３２  ヘッダー、１３４  ヘッダー、２００  室内機、２０１  室内熱交換器、２０２  絞り手段、２０３  送風機、２０４  筐体、３００  制御装置。
【図１】
2016098195.tif 000003
【図２】
2016098195.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月13日(2016.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機および室外熱交換器が搭載された少なくとも２台の室外機と、室内絞り装置および室内熱交換器が搭載された少なくとも１台の室内機と、を備え、前記室外機は前記室内機に並列接続され、前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内絞り装置、および、前記室外熱交換器が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する空気調和装置であって、前記室外機は、前記圧縮機からの吐出冷媒を前記室外熱交換器にバイパスさせるホットガスバイパス配管と、前記ホットガスバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第１絞り装置と、前記室内機と前記室外熱交換器とを接続する接続配管からバイパスされ、前記圧縮機の吸入側と接続されるリキッドバイパス配管と、前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、前記接続配管のうち前記リキッドバイパス配管との分岐点よりも前記室外熱交換器側である室外側接続配管を流れる冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、を備え、少なくとも１台の前記室外機は、他の前記室外機が暖房運転時に、前記第１絞り装置が開かれ、前記第３絞り装置が閉じられ、前記第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機および室外熱交換器が搭載された少なくとも２台の室外機と、
室内絞り装置および室内熱交換器が搭載された少なくとも１台の室内機と、を備え、
前記室外機は前記室内機に並列接続され、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内絞り装置、および、前記室外熱交換器が順次配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する空気調和装置であって、
前記室外機は、
前記圧縮機からの吐出冷媒を前記室外熱交換器にバイパスさせるホットガスバイパス配管と、
前記ホットガスバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第１絞り装置と、
前記室内機と前記室外熱交換器とを接続する接続配管からバイパスされ、前記圧縮機の吸入側と接続されるリキッドバイパス配管と、
前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、
前記接続配管のうち前記リキッドバイパス配管との分岐点よりも前記室外熱交換器側である室外側接続配管を流れる冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、を備え、
少なくとも１台の前記室外機は、
他の前記室外機が暖房運転時に、前記第１絞り装置が開かれ、前記第３絞り装置が閉じられ、前記第２絞り装置の開度が調整される除霜運転を行うものである
空気調和装置。
【請求項２】
除霜運転を行う前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度および前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度に応じて前記第２絞り装置の開度が調整されるものである
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
除霜運転を行う前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度が予め決められた第１閾値以上の場合は、前記第２絞り装置の開度が予め決められた値だけ開けられ、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度が予め決められた第２閾値未満の場合は、前記第２絞り装置の開度が予め決められた値だけ閉められるものである
請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記室外機は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の圧力を検知する第１圧力センサと、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の温度を検知する第１温度センサと、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の圧力を検知する第２圧力センサと、
前記圧縮機の吐出側の冷媒の温度を検知する第２温度センサと、を備え、
除霜運転を行う前記室外機は、
前記第１圧力センサの値から求められる飽和温度と前記第１温度センサの値との差により前記圧縮機の吸入側の冷媒の過熱度が算出され、
前記第２圧力センサの値から求められる飽和温度と前記第２温度センサの値との差により前記圧縮機の吐出側の冷媒の過熱度が算出されるものである
請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記室外機は、
前記室外側接続配管を流れる冷媒と前記リキッドバイパス配管を流れる冷媒とで熱交換を行う冷媒熱交換器を備えたものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2016098195.tif 000005
2016098195.tif 000006
2016098195.tif 000007
2016098195.tif 000008