(57)【要約】【課題】  各熱交換部の着霜量に応じた除霜運転が行えると共に、除霜運転時間を短縮した空気調和装置を提供する。【解決手段】  熱交換部１２ａ、１２ｂを備えて構成される室外熱交換器１２の除霜運転時の冷媒入口側に電磁開閉弁１４ａ、１４ｂを設け、除霜運転時には着霜量に応じて流通させる除霜用の冷媒の流通量を制御し、これら熱交換部１４ａ、１４ｂの一方が他方より除霜を完了した場合には、当該熱交換部の電磁開閉弁および室外膨張弁を閉として、前記他方の熱交換部へ流入する除霜用の冷媒の流通量を増加させる。これにより、前記他方の熱交換部の除霜が促進されるため、前記除霜運転を短時間で完了させることができる。【選択図】      図１
2005233451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、複数の熱交換部から構成される室外熱交換器とを有する室外ユニットを備えて前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器へ循環させて空調運転を行うと共に、暖房運転時、前記室外熱交換器での前記冷媒の循環方向を反転させて当該室外熱交換器の除霜運転を行う空気調和装置において、
前記除霜運転時、前記室外熱交換器を流通させる冷媒の流量を、各熱交換部毎に調節する除霜運転手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記除霜制御手段は、各熱交換部が除霜完了とする所定温度に達したら、各熱交換部毎に除霜を終了させる除霜時間制御手段、或いは、熱交換部を流通して除霜を行う冷媒の冷媒量を、各熱交換部毎に制御する除霜冷媒量制御手段の少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記除霜時間制御手段は、前記熱交換部の冷媒入口側に電磁開閉弁を、当該熱交換部の冷媒出口側に温度センサを夫々設け、前記温度センサで検出される温度信号に基いて、当該温度センサを備えた熱交換部の電磁開閉弁を閉じさせて、各熱交換部毎に除霜を終了させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記除霜冷媒量制御手段は、前記熱交換部の冷媒出口側に電動膨張弁を設けるとともに、当該熱交換部上へ第１センサを設け、該熱交換部の冷媒出口側に第２センサを設けて、前記第１センサと前記第２センサとの差に基いて前記電動膨張弁の開度を調節して、各熱交換部毎に流通させる冷媒の冷媒量を調節することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記室外熱交換器は、前記各熱交換部毎に複数個に分割されて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記各熱交換部は、前記室外熱交換器へ一体に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか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、暖房運転時、室外熱交換器の除霜を行う空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置は、冷媒を圧縮吐出する圧縮機、前記冷媒の循環方向を反転させる四方弁、前記冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器、この室外熱交換器に外気を送風する室外送風機等を室外ユニットに備え、前記冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器、この室内熱交換器へ前記室内空気を送風する室内送風機等を室内ユニットに備えて、暖房運転時、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、前記室内熱交換器を凝縮器として作用させて暖房の空調運転を行っている。
【０００３】
特に、１台或いは複数台の室外ユニットに複数台の室内ユニットを接続して構成される、いわゆるマルチ型の空気調和装置では、前記室外熱交換器を複数個の熱交換部に分割し、前記室内ユニットからの空調負荷に応じて、これら熱交換部のいずれか、或いは、全てを選択して空調運転を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、この暖房の空調運転を継続していると、前記室外熱交換器に霜が付着して当該室外熱交換器の熱交換能力が低下することから、この着霜を検知して除霜運転を行なわせており、この除霜運転としては、前記四方弁を動作させて圧縮機から圧縮吐出された冷媒の循環方向を反転し、室外熱交換器を凝縮器として、室内熱交換器を蒸発器として夫々作用させることが一般的に行われている。
【０００５】
マルチ型の空気調和装置では、前記複数個に分割された熱交換部に夫々、例えば、温度センサを設けており、いずれかの熱交換部に設けた前記温度センサが着霜を検知したら、全ての熱交換部に着霜が発生していると判断して前記室外熱交換器の除霜運転を開始させ、全ての前記熱交換部の前記温度センサが所定温度以上となったら前記除霜運転を終了させていた。
【０００６】
これにより、室外熱交換器に付着した霜は残らず除去されていた。
【特許文献１】特開平０７−２９４０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、室内ユニットの空調負荷に応じて、前記熱交換部を選択させて空調運転を行っているため、上記除霜運転を開始する時点での各熱交換部に付着する霜の量は夫々異なっている。このことから、上記除霜運転中は、着霜量の多少に関わらず全ての熱交換部へ、室外熱交換器の除霜を行う高温高圧のガス冷媒が均等に分流されて流れてしまい、必要以上に除霜運転を行ってしまう熱交換部が生じるととなると共に、着霜量が多い熱交換部に十分な前記ガス冷媒を流通させることができず、前記除霜運転の時間が長びくという問題があり、改善が切望されていた。
【０００８】
本発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、各熱交換部の着霜量に応じた除霜運転が行えると共に、除霜運転時間を短縮した空気調和装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と、複数の熱交換部から構成される室外熱交換器とを有する室外ユニットを備えて前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器へ循環させて空調運転を行うと共に、暖房運転時、前記室外熱交換器での前記冷媒の循環方向を反転させて当該室外熱交換器の除霜運転を行う空気調和装置において、前記除霜運転時、前記室外熱交換器を流通させる冷媒の流量を、各熱交換部毎に調節する除霜運転手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、第１の発明において、前記除霜制御手段は、各熱交換部が除霜完了とする所定温度に達したら、各熱交換部毎に除霜を終了させる除霜時間制御手段、或いは、熱交換部を流通して除霜を行う冷媒の冷媒量を、各熱交換部毎に制御する除霜冷媒量制御手段の少なくともいずれか一方を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記除霜時間制御手段は、前記熱交換部の冷媒入口側に電磁開閉弁を、当該熱交換部の冷媒出口側に温度センサを夫々設け、前記温度センサで検出される温度信号に基いて、当該温度センサを備えた熱交換部の電磁開閉弁を閉じさせて、各熱交換部毎に流通させる冷媒の時間を調節することを特徴とするものである。
【００１２】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記除霜冷媒量制御手段は、前記熱交換部の冷媒出口側に電動膨張弁を設けるととに、当該熱交換部上へ第１センサを設け、該熱交換部の冷媒出口側に第２センサを設けて、前記第１センサと前記第２センサとの差に基いて前記電動膨張弁の開度を調節して、各熱交換部毎に流通させる冷媒の冷媒量を調節することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、各熱交換部の着霜量に応じて、当該熱交換部を流通して除霜する冷媒の冷媒量を適正に制御することができるとともに、いずれかの熱交換部の除霜が終了すると、当該熱交換部の冷媒流入側に設けられた電磁開閉弁を閉じて、この熱交換部へと流入しようとする冷媒を遮断することから、各熱交換部の着霜量に応じた除霜運転を行わせ、未だ除霜が終了していない他の熱交換部へ流入する冷媒の冷媒量を増加させて、当該他の熱交換部の除霜を促進させることができ、着霜量が多い熱交換部の除霜運転時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【００１５】
図１は本発明を適用した空気調和装置１の冷媒回路図である。
【００１６】
この空気調和装置１は、例えば、１台の室外ユニット２と複数台の室内ユニット３ａ、３ｂとをガス管４ａおよび液管４ｂからなるユニット間配管４で接続して構成されている。
【００１７】
室外ユニット２には、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１０と、前記冷媒の循環方向を反転させる四方弁１１と、複数の熱交換部１２ａ、１２ｂから構成され、前記冷媒と外気との熱交換を行わせる室外熱交換器１２と、前記圧縮機１０へと吸い込まれる冷媒の気液分離を行うアキュームレータ１３とが冷媒配管で接続されて備えられている。
【００１８】
さらに、前記複数の熱交換部１２ａ、１２ｂの冷房運転時の冷媒入口側には、電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが夫々設けられ、冷媒出口側には、室外膨張弁１５ａ、１５ｂ（電動膨張弁）が夫々設けられている。また、これら熱交換部１２ａ、１２ｂの前記冷媒入口側には、温度センサＥｘＧａ、ＥｘＧｂが夫々設けられ、前記冷媒出口側には、温度センサＥｘＬａ、ＥｘＬｂ（第２センサ）が夫々設けられており、一方の熱交換部１２ａの中央付近には、圧力センサＨｐ（第１センサ）が設けられ、室外ユニット２内の図示しない前記外気の流通経路上には、外気温度センサ１７が設けられて、これら各センサは、室外制御部１６へ接続されている。
【００１９】
また、室内ユニット３ａには、室内熱交換器２０ａと室内膨張弁２１ａとが冷媒配管で接続されて設けられ、前記室内熱交換器２０ａの一端は、ユニット間配管４のガス管４ａへと接続され、他端は、前記室内膨張弁２１ａを介して前記ユニット間配管４の液管４ｂへと接続されている。なお、室内ユニット３ｂは、前記室内ユニット３ａと同様であるため、説明は省略する。
【００２０】
そして、この空気調和装置１が冷房運転を行うと、四方弁１１が実線の方向に設定されて電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが開とされ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット３ａおよび３ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂは、略全開の開度とされ、図１の実線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を介して電磁開閉弁１４ａ、１４ｂを経由し、熱交換部１２ａ、１２ｂへと流入して、これら熱交換部１２ａ、１２ｂで外気と熱交換し、凝縮して低温高圧の液冷媒となって夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂへと流出し、この室外膨張弁１５ａ、１５ｂで減圧されて低温低圧の液冷媒となり、液管４ｂ経由して各室内ユニット３ａ、３ｂへと分流され、各室内膨張弁２１ａ、２１ｂを介して夫々室内熱交換器２０ａ、２０ｂへと流入する。そして、冷媒は、室内熱交換器２０ａ、２０ｂで蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、ガス管４ａで合流して室外ユニット１へと戻り、再度、四方弁１１を流通し、アキュームレータ１３を経由して圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００２１】
このとき、室内ユニット３ａ、３ｂのうちいずれかの室内ユニットが停止している、或いは、室内ユニット３ａ、３ｂの夫々の空調負荷が小さければ、室外ユニット１の熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部１２ａが選択される場合には、電磁開閉弁１４ａが開とされて室外膨張弁１５ａの開度が制御されるとともに、電磁開閉弁１４ｂは閉じられ、室外膨張弁１５ｂの開度も全閉とされる。同様に、熱交換部１２ｂが選択される場合には、電磁開閉弁１４ｂが開とされて室外膨張弁１５ｂの開度が制御されるとともに、電磁開閉弁１４ａは閉じられ、室外膨張弁１５ａの開度も全閉とされる。これにより、熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、前記空調負荷に応じた冷房運転が行われる。
【００２２】
また、空気調和装置１が暖房運転を行うと、四方弁１１が破線の方向に設定されて電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが開とされ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、室内ユニット３ａおよび３ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂの開度が制御され、図１の破線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を介し、ガス管４ａを経由して各室内ユニット３ａ、３ｂへと分流され、各室内熱交換器２０ａ、２０ｂへと流入する。そして、冷媒は、夫々の室内熱交換器２０ａ、２０ｂで凝縮し、低温高圧の液冷媒となり、各室内膨張弁２１ａ、２１ｂを介して液管４ｂへと流入し、この液管４ｂで合流して室外ユニット１へと戻る。
【００２３】
そして、前記液冷媒は、分流されて夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂを介して各熱交換部１２ａ、１２ｂへと流入し、これら熱交換部１２ａ、１２ｂで蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、夫々電磁開閉弁１４ａ、１４ｂおよび四方弁１１を介してアキュームレータ１３を経由し、圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００２４】
このとき、室内ユニット３ａ、３ｂのうちいずれかの室内ユニットが停止している、或いは、室内ユニット３ａ、３ｂの夫々の空調負荷が小さければ、室外ユニット１の熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部１２ａが選択される場合には、電磁開閉弁１４ａが開とされ、室外膨張弁１５ａが略全開の開度とされるとともに、電磁開閉弁１４ｂは閉じられ、室外膨張弁１５ｂの開度も全閉とされる。同様に、熱交換部１２ｂが選択された場合には、電磁開閉弁１４ｂが開とされ、室外膨張弁１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、電磁開閉弁１４ａは閉じられ、室外膨張弁１５ａの開度も全閉とされる。これにより、熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、前記空調負荷に応じた暖房運転が行われる。
【００２５】
そして、この暖房運転で、熱交換部１２ａ、１２ｂへの着霜が検知されると、前記４方弁１１は、図１の実線の方向に設定され、前記熱交換部１２ａ、１２ｂの除霜運転が行われる。この熱交換部１２ａ、１２ｂへの着霜の検知は、外気温度センサ１７と前記各温度センサＥｘＧａ、ＥｘＧｂ、ＥｘＬａ、ＥｘＬｂおよび圧力センサＨｐの換算温度との温度差が、所定の着霜検知温度に達したことを室外制御部１６で検出し、この着霜が検知されると、熱交換部１２ａ、１２ｂの各室外電磁弁１４ａ、１４ｂの双方が開放されて室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット３ａ、３ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂが略全開の開度とされ、上記冷房運転と同様の冷媒経路で冷媒が循環されて除霜運転が開始される。
【００２６】
この除霜運転では、室外制御部１６で熱交換部１２ａの中央付近に設けられた圧力センサＨｐにより検出された圧力信号を温度変換し、この温度と前記熱交換部１２ａに設けられた温度センサＥｘＬａで検出された温度との温度差Ｔａを演算するとともに、前記圧力センサＨｐで検出された圧力信号を温度変換し、この温度と熱交換部１２ｂに設けられた温度センサＥｘＬｂで検出された温度との温度差Ｔｂを演算して、これら温度差Ｔａ、Ｔｂがともに同じ温度差となるように室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度を制御し、各熱交換部１２ａ、１２ｂへ流入させる冷媒量を制御する除霜冷媒量制御を行っている（除霜冷媒量制御手段）。
【００２７】
これにより、各熱交換部１２ａ、１２ｂへ流入させる除霜の冷媒量を前記熱交換部１２ａ、１２ｂの着霜量に応じて分流させることができるため、着霜量が多い熱交換部の除霜を重点的に行なうことができる。
【００２８】
さらに、この除霜運転では、いずれかの熱交換部の温度センサＥｘＬで検出される温度が所定温度Ｔ１に達したら、当該熱交換部の除霜を完了したとして、その熱交換部の電磁開閉弁および室外膨張弁を閉じ、他の熱交換部は、そのまま除霜を継続させる除霜時間制御手段も行っている。
【００２９】
例えば、この除霜時間制御手段では、空気調和装置１の除霜運転が開始されると、上述の様に、各熱交換部１２ａ、１２ｂ毎に流入させる冷媒量を制御しているが、熱交換部１２ａの冷媒出口側に設けられた温度センサＥｘＬａが、先に、この除霜の完了とする前記所定温度Ｔ１に達した場合には、熱交換部１２ｂの電磁開閉弁１４ｂおよび室外膨張弁１５ｂは、上述の様に電磁開閉弁１４ｂを開とし、室外膨張弁１５ｂの開度を制御する状態として、電磁開閉弁１４ａを閉とするとともに室外膨張弁１５ａを全閉の状態とする。
【００３０】
これにより、未だ除霜運転が完了していない熱交換部１２ｂへ流入する冷媒量が増加して、この熱交換部１２ｂの除霜が促進されるため、この除霜の時間が短縮されることとなる。そして、この熱交換部１２ｂの温度センサＥｘＬｂで検出される温度が、前記所定温度Ｔ１に達すると、前記熱交換部１２ａの除霜は既に完了していることから、この空気調和装置１の除霜運転が完了したとして、上記暖房運転へと戻るものとなっている。
【００３１】
なお、これら除霜冷媒制御手段および除霜時間制御手段は、必ずしも両方を備えなければ、上記効果が得られないものではない。例えば、除霜冷媒制御手段を備えていれば、上述のように、着霜量が多い熱交換部の除霜に重点をおいた除霜運転を行うことができるため、前記着霜量が多い熱交換部の除霜時間の短縮を行わせることができる。また、除霜時間制御手段を備えていれば、これまでの除霜運転のように、全ての熱交換部へ均等量の冷媒を流通させて除霜運転を行っても、他の熱交換部よりも先に除霜を完了した熱交換部があれば、この熱交換部に流通させていた冷媒を他の熱交換部へと流通させて、前記他の熱交換部の除霜を促進することできるため、除霜運転の時間を短縮することが可能となる。
【００３２】
また、本発明は、図２に示すように、室内ユニットの冷暖混在運転が可能な空気調和装置３０としても良い。
【００３３】
この空気調和装置３０は、例えば、１台の室外ユニット３１と、複数台の室内ユニット３２ａ〜３２ｃとが、高圧ガス管３３ａ、低圧ガス管３３ｂ、液管３３ｃからなるユニット間配管３３で接続されて構成されている。
【００３４】
室外ユニット３１には、圧縮機１０と、熱交換部１２ａ、１２ｂから構成される室外熱交換器１２と、アキュームレータ１３とが冷媒配管で接続されて備えられおり、前記熱交換部１２ａの一端は分岐されて一方は室外電磁開閉弁３４ａを介して前記高圧ガス管３３ａへと接続され、他方は室外電磁開閉弁３５ａを介して前記低圧ガス管３３ｂへと接続されて、当該熱交換部１２ａの他端は室外膨張弁１５ａを介して前記液管３３ｃへと接続されている。同様に、前記熱交換部１２ｂの一端も分岐されて一方は室外電磁開閉弁３４ｂを介して前記高圧ガス管３３ａへと接続され、他方は室外電磁開閉弁３５ｂを介して前記低圧ガス管３３ｂへと接続されて、当該熱交換部１２ｂの他端は室外膨張弁１５ｂを介して前記液管３３ｃへと接続されている。
【００３５】
また、熱交換部１２ａの前記一端には、温度センサＥｘＧａが設けられ、前記他端には、温度センサＥｘＬａ（第２センサ）が設けられており、この熱交換部１２ａの中央付近には、圧力センサＨｐ（第１センサ）が設けられている。同様に、熱交換部１２ｂの前記一端には、温度センサＥｘＧｂが設けられ、前記他端には、温度センサＥｘＬｂ（第２センサ）が設けられている。さらに、室外ユニット３１内の図示しない前記外気の流通経路上には、外気温度センサ１７が設けられて、これら各センサは、室外制御部１６へ接続されている。
【００３６】
そして、室内ユニット３２ａには、室内熱交換器３６ａが設けられており、この室内熱交換器３６ａの一端は分岐され、その一方は、室内電磁開閉弁３７ａを介して高圧ガス管３３ａへと接続され、他方は、室内電磁開閉弁３８ａを介して低圧ガス管３３ｂへと接続され、当該室内熱交換器３６ａの他端は、室内膨張弁３９ａを介して液管３３ｃへと接続されている。なお、室内ユニット３２ｂ、３２ｃも同様であるため、説明は省略する。
【００３７】
そして、例えば、この空気調和装置３０が冷房運転を行うと、室外ユニット３１の室外電磁開閉弁３４ａ、３４ｂが開放されて室外電磁開閉弁３５ａ、３５ｂが閉じられ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット３２ａ〜３２ｃの各室内電磁開閉弁３７ａ、３７ｂ、３７ｃが閉じられ、各室内電磁開閉弁３８ａ、３８ｂ、３８ｃが開放され、図２の実線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外電磁開閉弁３４ａ、３４ｂを介して熱交換部１２ａ、１２ｂへと流入し、これら熱交換部１２ａ、１２ｂで凝縮して低温高圧の液冷媒となって夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂへと流出し、この室外膨張弁１５ａ、１５ｂで減圧されて低温低圧の液冷媒となり、液管３３ｃ経由して分流され、各室内ユニット３２ａ〜３２ｃの各室内膨張弁３９ａ〜３９ｃを介し、夫々室内熱交換器３６ａ〜３６ｃへと流入する。そして、冷媒は、室内熱交換器３６ａ〜３６ｃで蒸発し、再度、低温低圧のガス冷媒として、夫々室内電磁開閉弁３８ａ〜３８ｃを流通し、低圧ガス管３３ｂで合流して室外ユニット３１へと戻り、アキュームレータ１３を経由して圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００３８】
このとき、室内ユニット３２ａ〜３２ｃのうちいずれかの室内ユニットが停止しているなどにより空調負荷が小さい、或いは、いずれかの室内ユニットが暖房運転を行っている冷房主体の運転であれば、室外ユニット３１の熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部１２ａが選択される場合には、室外電磁開閉弁３４ａが開放されて室外電磁開閉弁３５ａは閉じられ、室外膨張弁１５ａの開度が制御されるとともに、室外電磁開閉弁３４ｂは閉じられて室外電磁開閉弁３５ｂが開放され、室外膨張弁１５ｂの開度は全閉とされる。同様に、熱交換部１２ｂが選択される場合には、室外電磁開閉弁３４ｂが開放されて室外電磁開閉弁３５ｂは閉じられ、室外膨張弁１５ｂの開度が制御されるとともに、室外電磁開閉弁３４ａは閉じられて室外電磁開閉弁３５ａが開放され、室外膨張弁１５ａの開度は全閉とされる。
【００３９】
また、空気調和装置３０が暖房運転を行うと、室外ユニット３１の室外電磁開閉弁３４ａ、３４ｂは閉じられて室外電磁開閉弁３５ａ、３５ｂが開放され、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、室内ユニット３２ａ〜３２ｃの各室内電磁開閉弁３７ａ、３７ｂ、３７ｃが開放されて各室内電磁開閉弁３８ａ、３８ｂ、２８ｃが閉じられ、各室内膨張弁３９ａ、３９ｂ、３９ｃの開度が制御されて、図２の破線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、高圧ガス管３３ａを経由して各室内ユニット３２ａ〜３２ｃへと分流され、各室内電磁開閉弁３７ａ、３７ｂ、３７ｃを介して各室内熱交換器３６ａ、３６ｂ、３６ｃへと流入する。そして、冷媒は、室内熱交換器３６ａ〜３６ｃで凝縮し、低温高圧の液冷媒となって各室内膨張弁３９ａ、３９ｂ、３９ｃを介して液管３３ｃへと流入し、この液管３３ｃで合流して室外ユニット３１へと流通する。
【００４０】
そして、前記液冷媒は、分流されて夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂを介して各熱交換部１２ａ、１２ｂへと流入し、これら熱交換部１２ａ、１２ｂで蒸発して、再度、低温低圧のガス冷媒となり、夫々室外電磁開閉弁３５ａ、３５ｂを介してアキュームレータ１３を経由し、圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００４１】
このとき、室内ユニット３２ａ〜３２ｃのうちいずれかの室内ユニットが停止しているなどにより空調負荷が小さい、或いは、いずれかの室内ユニットが冷房運転を行っている暖房主体の運転であれば、室外ユニット３１の熱交換部１２ａ、１２ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部１２ａが選択される場合には、室外電磁開閉弁３４ａは閉じられて室外電磁開閉弁３５ａが開放され、室外膨張弁１５ａの開度が略全開の開度とされるとともに、室外電磁開閉弁３４ｂは閉じられて室外電磁開閉弁３５ｂが開放され、室外膨張弁１５ｂの開度は全閉とされる。同様に、熱交換部１２ｂが選択される場合には、室外電磁開閉弁３４ｂは閉じられて室外電磁開閉弁３５ｂが開放され、室外膨張弁１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、室外電磁開閉弁３４ａは閉じられて室外電磁開閉弁３５ａが開放され、室外膨張弁１５ａの開度は全閉とされる。
【００４２】
そして、図１の空気調和装置１と同様に、この暖房運転で、熱交換部１２ａ、１２ｂへの着霜が検知されると、熱交換部１２ａ、１２ｂの各室外電磁開閉弁３４ａ、３４ｂが開放されて各室外電磁開閉弁３５ａ、３５ｂは閉じられ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット３２ａ〜３２ｃの各室内電磁開閉弁３７ａ、３７ｂ、３７ｃが閉じられて各室内電磁開閉弁３８ａ、３８ｂ、３８ｃが開放され、上記冷房運転と同様の冷媒経路で冷媒が循環されて除霜運転が開始される。
【００４３】
この除霜運転でも室外制御部１６で熱交換部１２ａの中央付近に設けられた圧力センサＨｐで検出された圧力信号を温度変換し、この温度と前記熱交換部１２ａに設けられた温度センサＥｘＬａで検出された温度との温度差Ｔａを演算するとともに、前記圧力センサＨｐで検出された圧力信号を温度変換し、この温度と熱交換部１２ｂに設けられた温度センサＥｘＬｂで検出された温度との温度差Ｔｂを演算して、これら温度差Ｔａ、Ｔｂがともに同じ温度差となるように室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度を制御し、各熱交換部１２ａ、１２ｂへ流入させる冷媒量を制御する除霜冷媒量制御を行っている（除霜冷媒量制御手段）。
【００４４】
これにより、各熱交換部１２ａ、１２ｂへ流入させる除霜の冷媒量を前記熱交換部１２ａ、１２ｂの着霜量に応じて分流させることができるため、着霜量が多い熱交換部の除霜を重点的に行なうことができる。
【００４５】
さらに、いずれかの熱交換部の温度センサＥｘＬで検出される温度が所定温度Ｔ１に達したら、当該熱交換部の除霜を完了したとして、その熱交換部の双方の室外電磁開閉弁および室外膨張弁を閉じ、他の熱交換部は、そのまま除霜を継続させる除霜時間制御手段も行っている。
【００４６】
例えば、空気調和装置３１の除霜運転が開始されると、上述の様に、各熱交換部１２ａ、１２ｂ毎に流入させる冷媒量を制御しているが、熱交換部１２ａの冷媒出口側に設けられた温度センサＥｘＬａが、先に、この除霜の完了とする前記所定温度Ｔ１に達した場合には、熱交換部１２ｂの室外電磁開閉弁３４ｂ、３５ｂおよび室外膨張弁１５ｂは、上述の様に室外電磁開閉弁３４ｂを開として室外電磁開閉弁３５ｂを閉とし、室外膨張弁１５ｂの開度を制御する状態として、室外電磁開閉弁３４ａ、３５ａを閉とするとともに室外膨張弁１５ａを全閉の状態とする。なお、この空気調和装置３１の場合、前記室外電磁開閉弁３５ｂは、熱交換部１２ｂの圧縮機１０の吸込み側へ設けられているため、開放させておいても良い。
【００４７】
これにより、未だ除霜運転が完了していない熱交換部１２ｂへ流入する冷媒量が増加して、この熱交換部１２ｂの除霜が促進されるため、この除霜の時間が短縮されることとなる。そして、この熱交換部１２ｂの温度センサＥｘＬｂで検出される温度が、前記所定温度Ｔ１に達すると、前記熱交換部１２ａの除霜は既に完了していることから、この空気調和装置３０の除霜運転が完了したとして、上記暖房運転へと戻るものとなっている。
【００４８】
なお、この空気調和装置３０でも、これら除霜冷媒制御手段および除霜時間制御手段は、必ずしも両方を備えなければ、上記効果が得られないものではない。例えば、除霜冷媒制御手段を備えていれば、上述のように、着霜量が多い熱交換部の除霜に重点をおいた除霜運転を行うことができるため、前記着霜量が多い熱交換部の除霜時間の短縮を行わせることができる。また、除霜時間制御手段を備えていれば、これまでの除霜運転のように、全ての熱交換部へ均等量の冷媒を流通させて除霜運転を行っても、他の熱交換部よりも先に除霜を完了した熱交換部があれば、この熱交換部に流通させていた冷媒を他の熱交換部へと流通させて、前記他の熱交換部の除霜を促進することできるため、除霜運転の時間を短縮することが可能となる。
【００４９】
また、本発明は、図３のように、複数の熱交換部を１つの室外熱交換器に一体に備えた空気調和装置５０としても良い。
【００５０】
この空気調和装置５０は、例えば、１台の室外ユニット５１と複数台の室内ユニット５２ａ、５２ｂとをガス管４ａおよび液管４ｂとからなるユニット間配管４で接続して構成されている。
【００５１】
室外ユニット５１には、圧縮機１０と、四方弁１１と、複数の熱交換部５３ａ、５３ｂが一体に構成された室外熱交換器５３と、アキュームレータ１３とが冷媒配管で接続されて備えられている。
【００５２】
さらに、前記複数の熱交換部５３ａ、５３ｂの冷房運転時の冷媒入口側には、電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが夫々設けられ、冷媒出口側には、室外膨張弁１５ａ、１５ｂが夫々設けられている。また、これら熱交換部５３ａ、５３ｂの前記冷媒入口側には、温度センサＥｘＧａ、ＥｘＧｂが夫々設けられ、前記冷媒出口側には、温度センサＥｘＬａ、ＥｘＬｂ（第２センサ）が夫々設けられており、一方の熱交換部１２ａの中央付近には、圧力センサＨｐ（第１センサ）が設けられ、室外ユニット２内の図示しない前記外気の流通経路上には、外気温度センサ１７が設けられて、これら各センサは、室外制御部１６へ接続されている。
【００５３】
ここで、この室外熱交換器５３について図４を参照して説明すると、例えば、室外熱交換器５３は、熱交換部５３ａと熱交換部５３ｂとが一体に設けられて構成されており、上方に熱交換部５３ａが設けられ、下方に熱交換部５３ｂが設けられているものである。
【００５４】
また、図３を参照して、室内ユニット５２ａには、室内熱交換器２０ａと室内膨張弁２１ａとが冷媒配管で接続されて設けられ、前記室内熱交換器２０ａの一端は、ユニット間配管４のガス管４ａへと接続され、他端は、前記室内膨張弁２１ａを介して前記ユニット間配管４の液管４ｂへと接続されている。なお、室内ユニット５２ｂは、前記室内ユニット５２ａと同様であるため、説明は省略する。
【００５５】
そして、この空気調和装置５０が冷房運転を行うと、四方弁１１が実線の方向に設定されて電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが開とされ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット５２ａおよび５２ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂは、略全開の開度とされ、図３の実線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を経由して熱交換部５３ａ、５３ｂへと流入し、これら熱交換部５３ａ、５３ｂで外気と熱交換し、凝縮して低温高圧の液冷媒となって夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂへと流出し、この室外膨張弁１５ａ、１５ｂで減圧されて低温低圧の液冷媒となり、液管４ｂ経由して各室内ユニット５２ａ、５２ｂへと分流され、各室内膨張弁２１ａ、２１ｂを介して夫々室内熱交換器２０ａ、２０ｂへと流入する。そして、冷媒は、室内熱交換器２０ａ、２０ｂで蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、ガス管４ａで合流して室外ユニット５１へと戻り、アキュームレータ１３を経由して圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００５６】
このとき、室内ユニット５２ａ、５２ｂのうちいずれかの室内ユニットが停止している、或いは、室内ユニット５２ａ、５２ｂの夫々の空調負荷が小さければ、室外ユニット５１の熱交換部５３ａ、５３ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部５３ａが選択される場合には、電磁開閉弁１４ａが開とされて室外膨張弁１５ａの開度が制御されるとともに、電磁開閉弁１４ｂは閉じられて室外膨張弁１５ｂの開度は全閉とされる。同様に、熱交換部５３ｂが選択された場合には、電磁開閉弁１４ｂが開とされて室外膨張弁１５ｂの開度が制御されるとともに、電磁開閉弁１４ａは閉じられて室外膨張弁１５ａの開度は全閉とされる。これにより、熱交換部５３ａ、５３ｂのいずれか一方が選択され、前記空調負荷に応じた冷房運転が行われる。
【００５７】
また、空気調和装置５０が暖房運転を行うと、四方弁１１が破線の方向に設定されて電磁開閉弁１４ａ、１４ｂが開とされ、室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、室内ユニット５２ａおよび５２ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂの開度が制御され、図３の破線矢印で示すように、圧縮機１０で圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１１を介し、ガス管４ａを経由して各室内ユニット５２ａ、５２ｂへと分流され、各室内熱交換器２０ａ、２０ｂへと流入する。そして、冷媒は、夫々の室内熱交換器２０ａ、２０ｂで凝縮し、低温高圧の液冷媒となり、各室内膨張弁２１ａ、２１ｂを介して液管４ｂへと流入し、この液管４ｂで合流して室外ユニット５１へと戻る。
【００５８】
そして、前記液冷媒は、分流されて夫々室外膨張弁１５ａ、１５ｂを介して各熱交換部５３ａ、５３ｂへと流入し、これら熱交換部５３ａ、５３ｂで蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、夫々電磁開閉弁１４ａ、１４ｂおよび四方弁１１を流通してアキュームレータ１３を経由し、圧縮機１０へと吸い込まれる経路で循環する。
【００５９】
このとき、室内ユニット５２ａ、５２ｂのうちいずれかの室内ユニットが停止している、或いは、室内ユニット５２ａ、５２ｂの夫々の空調負荷が小さければ、室外ユニット５１の熱交換部５３ａ、５３ｂのいずれか一方が選択され、例えば、熱交換部５３ａが選択される場合には、電磁開閉弁１４ａが開とされて室外膨張弁１５ａが略全開の開度とされるとともに、電磁開閉弁１４ｂは閉じられて室外膨張弁１５ｂの開度は全閉とされる。同様に、熱交換部５３ｂが選択される場合には、電磁開閉弁１４ｂが開とされて室外膨張弁１５ｂの開度が略全開の開度とされるとともに、電磁開閉弁１４ａは閉じられて室外膨張弁１５ａの開度は全閉とされる。これにより、熱交換部５３ａ、５３ｂのいずれか一方が選択され、前記空調負荷に応じた暖房運転が行われる。
【００６０】
そして、図１の空気調和装置１および図２の空気調和装置３０と同様に、この暖房運転でも熱交換部５３ａ、５３ｂへの着霜が検知されると、四方弁１１は、図３の実線の方向に設定され、熱交換部５３ａ、５３ｂの各室外電磁弁１４ａ、１４ｂの双方が開放されて室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度が制御されるとともに、室内ユニット５２ａ、５２ｂの各室内膨張弁２１ａ、２１ｂが略全開の開度とされ、上記冷房運転と同様の冷媒経路で冷媒が循環されて除霜運転が開始される。
【００６１】
この除霜運転でも室外制御部１６で熱交換部５３ａの中央付近に設けられた圧力センサＨｐで検出された圧力信号を温度変換し、この温度と前記熱交換部５３ａに設けられた温度センサＥｘＬａで検出された温度との温度差Ｔａを演算するとともに、前記圧力センサＨｐで検出された圧力信号を温度変換し、この温度と熱交換部５３ｂに設けられた温度センサＥｘＬｂで検出された温度との温度差Ｔｂを演算して、これら温度差Ｔａ、Ｔｂがともに同じ温度差となるように室外膨張弁１５ａ、１５ｂの開度を制御し、各熱交換部５３ａ、５３ｂへ流入させる冷媒量を制御する除霜冷媒量制御を行っている（除霜冷媒量制御手段）。
【００６２】
これにより、各熱交換部５３ａ、５３ｂへ流入させる除霜の冷媒量を前記熱交換部５３ａ、５３ｂの着霜量に応じて分流させることができるため、着霜量が多い熱交換部の除霜を重点的に行なうことができる。
【００６３】
さらに、いずれかの熱交換部の温度センサＥｘＬで検出される温度が所定温度Ｔ１に達したら、当該熱交換部の除霜を完了したとして、その熱交換部の電磁開閉弁および室外膨張弁を閉じ、他の熱交換部は、そのまま除霜を継続させる除霜時間制御手段も行っている。
【００６４】
例えば、空気調和装置５０の除霜運転が開始されると、上述の様に、各熱交換部５３ａ、５３ｂ毎に流入させる冷媒量を制御しているが、熱交換部５３ａの冷媒出口側に設けられた温度センサＥｘＬａが、先に、この除霜の完了とする前記所定温度Ｔ１に達した場合には、熱交換部５３ｂの電磁開閉弁１４ｂおよび室外膨張弁１５ｂは、上述の様に電磁開閉弁１４ｂを開とし、室外膨張弁１５ｂの開度を制御する状態として、電磁開閉弁１４ａを閉とするとともに室外膨張弁１５ａを全閉の状態とする。
【００６５】
これにより、未だ除霜運転が完了していない熱交換部５３ｂへ流入する冷媒量が増加して、この熱交換部５３ｂの除霜が促進されるため、この除霜の時間が短縮されることとなる。そして、この熱交換部５３ｂの温度センサＥｘＬｂで検出される温度が、前記所定温度Ｔ１に達すると、前記熱交換部５３ａの除霜は既に完了していることから、この空気調和装置５０の除霜運転が完了したとして、上記暖房運転へと戻るものとなっている。
【００６６】
なお、この空気調和装置５０でも、  なお、これら除霜冷媒制御手段および除霜時間制御手段は、必ずしも両方を備えなければ、上記効果が得られないものではない。例えば、除霜冷媒制御手段を備えていれば、上述のように、着霜量が多い熱交換部の除霜に重点をおいた除霜運転を行うことができるため、前記着霜量が多い熱交換部の除霜時間の短縮を行わせることができる。また、除霜時間制御手段を備えていれば、これまでの除霜運転のように、全ての熱交換部へ均等量の冷媒を流通させて除霜運転を行っても、他の熱交換部よりも先に除霜を完了した熱交換部があれば、この熱交換部に流通させていた冷媒を他の熱交換部へと流通させて、前記他の熱交換部の除霜を促進することできるため、除霜運転の時間を短縮することが可能となる。
【００６７】
なお、本実施例で示した各設定値や配管構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本発明では、各空気調和装置１、３０、５０に接続される各室外ユニット２、３１、５１は、１台のみでなく、複数台の室外ユニットが連係して運転するものとしても構わないことは勿論である。
【００６８】
また、本実施例では、圧力センサＨｐを熱交換部１２ａに設けられるものとして説明したが、熱交換部１２ｂに設けられるものとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
熱交換部に付着した霜を、流通する冷媒の循環方向を反転させることにより除霜する装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明を適用した実施例の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】本発明を適用した冷暖房混在運転が可能な空気調和装置の冷媒回路図である。
【図３】本発明を適用した複数の熱交換部を１つの室外熱交換器へ一体に備える空気調和装置の冷媒回路図である。
【図４】複数の熱交換部を一体に備える室外熱交換器の図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  空気調和装置
２  室外ユニット
１２  室外熱交換器
１２ａ、１２ｂ  熱交換部
１４ａ、１４ｂ  電磁開閉弁
１５ａ、１５ｂ  室外膨張弁
１６  室外制御部
１７  外気温度センサ
３０  空気調和装置
３１  室外ユニット
３４ａ、３４ｂ  室外電磁開閉弁
３５ａ、３５ｂ  室外電磁開閉弁
５０  空気調和装置
５１  室外ユニット
５３  室外熱交換器
５３ａ、５３ｂ  熱交換部
ＥｘＧａ、ＥｘＧｂ  温度センサ
ＥｘＬａ、ＥｘＬｂ  温度センサ
Ｈｐ  圧力センサ
【図１】
2005233451.tif 000003
【図２】
2005233451.tif 000004
【図３】
2005233451.tif 000005
【図４】
2005233451.tif 000006