(57)【要約】【課題】本発明は、並列接続された室外熱交換器で除霜と暖房を同時に行う運転において、暖房能力の低下を抑制する空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、及び、並列に接続された第１の熱交換器と第２の熱交換器とを有する室外熱交換器を冷媒配管で接続した主回路と、圧縮機の吐出側と第１の熱交換器の暖房運転時入口側、及び、圧縮機の吐出側と第２の熱交換器の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、室外ファンと、第１の熱交換器と第２の熱交換器の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段とを備え、制御手段は、除霜・暖房運転時、第１の熱交換器の除霜開始から第１の時間経過する迄の室外ファンの第１の回転数を第１の熱交換器の除霜開始から第１の時間経過した後の室外ファンの第２の回転数よりも高くする空気調和機。【選択図】図９
2016031182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、及び、並列に接続された第１の熱交換器と第２の熱交換器とを有する室外熱交換器を冷媒配管で接続した主回路と、
前記圧縮機の吐出側と前記第１の熱交換器の暖房運転時入口側、及び、前記圧縮機の吐出側と前記第２の熱交換器の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、
室外ファンと、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、除霜・暖房運転時、前記第１の熱交換器の除霜開始から第１の時間経過する迄の前記室外ファンの第１の回転数を前記第１の熱交換器の除霜開始から前記第１の時間経過した後の前記室外ファンの第２の回転数よりも高くする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、及び、並列に接続された第１の熱交換器と第２の熱交換器とを有する室外熱交換器を冷媒配管で接続した主回路と、
前記圧縮機の吐出側と前記第１の熱交換器の暖房運転時入口側、及び、前記圧縮機の吐出側と前記第２の熱交換器の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、
室外ファンと、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、除霜・暖房運転時、前記第２の熱交換器の除霜開始から第２の時間経過する迄の前記室外ファンの第１の回転数を前記第２の熱交換器の除霜開始から前記第２の時間経過した後の前記室外ファンの第２の回転数よりも高くする空気調和機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の回転数を暖房運転時の回転数よりも低くすることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記第１の室外熱交換器の温度を検知する第１の温度センサを備え、
前記第１の時間は、前記第１の室外熱交換器の除霜開始から前記第１の温度センサの温度が所定の温度となる迄の時間であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記第２の室外熱交換器の温度を検知する第２の温度センサを備え、
前記第２の時間は、前記第２の室外熱交換器の除霜開始から前記第２の温度センサの温度が所定の温度となる迄の時間であることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、室外熱交換器を複数に分けて並列に接続し、並列接続された各室外熱交換器の冷媒回路に対応して暖房運転入口側に主回路開閉弁を設け、圧縮機の吐出側と各室外熱交換器の冷媒回路の暖房運転入口側と連結するホットガスバイパス回路を設け、ホットガスバイパス回路に各室外熱交換器の冷媒回路に対応してバイパス開閉弁を設け、開閉弁と冷凍サイクルの各構成要素を制御する制御装置を設けた空気調和機であって、制御装置は、暖房運転中に室外熱交換器の除霜を開始する場合、主回路開閉弁およびバイパス開閉弁の一部を開閉制御し、複数の室外熱交換器の内の一部を除霜しつつ他の室外熱交換器で暖房する除霜・暖房運転を行い、除霜・暖房運転を複数の室外熱交換器の全てについて繰り返した後に、暖房運転に復帰するように制御することが記載されている。
【０００３】
さらに、除霜・暖房運転時は、熱交換器の霜の融解に使われるホットガスの熱が外気に流出する量の増加を防ぐ目的で暖房運転時よりも室外熱交換器用の送風装置の回転数を低下または停止するように制御することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の空気調和機は、除霜・暖房運転時における室外熱交換器のファンの回転数を暖房運転時より低下または停止させる為、除霜・暖房運転時の暖房能力が低下する課題があった。
【０００６】
本発明は、除霜・暖房運転時に外気に奪われるホットガスの熱量を抑制しつつ、暖房能力の低下を抑制する空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の空気調和機は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧装置、及び、並列に接続された第１の熱交換器と第２の熱交換器とを有する室外熱交換器を冷媒配管で接続した主回路と、圧縮機の吐出側と第１の熱交換器の暖房運転時入口側、及び、圧縮機の吐出側と第２の熱交換器の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、室外ファンと、第１の熱交換器と第２の熱交換器の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段とを備え、制御手段は、除霜・暖房運転時、第１の熱交換器の除霜開始から第１の時間経過する迄の室外ファンの第１の回転数を第１の熱交換器の除霜開始から第１の時間経過した後の室外ファンの第２の回転数よりも高くする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、除霜・暖房運転時に外気に奪われるホットガスの熱量を抑制しつつ、暖房能力の低下を抑制する空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空気調和機の構成図である。
【図２】冷凍サイクルの構成図である。
【図３】冷房サイクルの構成図である。
【図４】暖房サイクルの構成図である。
【図５】第１の熱交換器を除霜する時の冷媒の流れを示す除霜・暖房サイクルの構成図である。
【図６】第２の熱交換器を除霜する時の冷媒の流れを示す除霜・暖房サイクルの構成図である。
【図７】除霜・暖房時における室外ファンの回転数を示した図である。
【図８】除霜・暖房時における室外ファンの回転数を示した図である。
【図９】除霜・暖房時における室外ファンの回転数を示した図である。
【図１０】除霜・暖房時における室外ファンの回転数と第１の熱交換器の温度を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【００１１】
まず、空気調和機の全体構成を、図１を用いて説明する。
【００１２】
図１は空気調和機の構成図である。空気調和機１は、冷凍サイクルと、送風装置と、これらを制御する制御系とを備えて構成されている。空気調和機１は、室内機２と室外機６とを冷媒配管８、電気配線、信号配線などを介して接続されたセパレート形空気調和機である。
【００１３】
図２は冷凍サイクルの構成図である。冷凍サイクルは、圧縮機７５、四方弁７２、室外熱交換器７３、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂ、減圧装置７４、室内熱交換器３３、バイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂを備え、これらを冷媒配管を介して接続して構成される。
【００１４】
冷媒配管は、吸込配管７１０、吐出配管７１１、利用側ガス管７１２、液管７１３、熱源側ガス管７１４、ホットガスバイパス管７１５、主回路・バイパス共用管７１６ａ、７１６ｂなどで構成される。
【００１５】
室内熱交換器３３は室内機２に収納され、圧縮機７５、四方弁７２、室外熱交換器７３、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂ、減圧装置７４、バイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂは室外機６に収納される。
【００１６】
四方弁７２は冷媒流路切換弁の一例である。四方弁７２は、冷房サイクルと暖房サイクルとを切換えるものである。
【００１７】
冷房サイクルは、圧縮機７５から吐出配管７１１を介して吐出された冷媒を室外熱交換器７３へ導き、室内熱交換器３３からの冷媒を圧縮機７５に戻すサイクルである。暖房サイクルは、圧縮機７５から吐出された冷媒を室内熱交換器３３へ導き、室外熱交換器７３からの冷媒を吸込配管７１０及びアキュムレータ７６を介して圧縮機７５に戻すサイクルである。
【００１８】
室外熱交換器７３は、冷房サイクルの冷房運転時に高圧側熱交換器（凝縮器）を構成し、暖房サイクルの暖房運転時に低圧側熱交換器（蒸発器）を構成する。また、室内熱交換器３３は、暖房サイクルの暖房運転時に高圧側熱交換器（凝縮器）を構成し、冷房サイクルの冷房運転時に低圧側熱交換器（蒸発器）を構成する。
【００１９】
室外熱交換器７３は、冷媒配管と熱交換フィンとで構成され、その冷媒配管で形成される冷媒回路を複数に分割して並列に接続されている。この冷媒回路は複数に区分して構成されている。室外熱交換器７３は、第１の熱交換器７３１、第２の熱交換器７３２とからなっている。前記複数に区分された冷媒回路の室外熱交換器の構成は、各々が分離した構造（第１及び第２の熱交換器が独立した構造）でも一体構造でもよい。
【００２０】
室外熱交換器７３１、７３２の各々は、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂを介して、減圧装置７４に接続されている。また、熱交換器（第１の熱交換器７３１、第２の熱交換器７３２）と主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂとの間から分岐し、バイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂを介して圧縮機７５の吐出管７１１にホットガスバイパス管７１５で接続されるホットガスバイパス回路が設けられている。
【００２１】
減圧装置７４は、室外熱交換器７３と室内熱交換器３３との間に設けられ、冷房サイクルの冷房時に室外熱交換器７３からの冷媒を減圧し、暖房サイクルの暖房運転時に室内熱交換器３３からの冷媒を減圧する。なお、本実施例では減圧装置７４は絞り開度が制御可能な膨張弁、例えば電動式などで構成されている。
【００２２】
主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂとバイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂは、電磁式開閉弁で構成され、冷媒の主回路及びホットガスバイパス回路を開閉するものである。
【００２３】
空気調和機１における送風装置は、室外機６に収納された室外送風装置６３と、室内機２に収納された室内送風装置３１とからなっている。
【００２４】
室外送風装置６３は、室外熱交換器７３に室外空気を流通させる室外ファン６３１と、室外ファン６３１を駆動する室外送風モータ６３３とを備えている。室内送風装置３１は、室内熱交換器３３に室内の空気を流通させる室内ファン３１１と、室内ファン３１１を駆動する室内送風モータ３１３とを備えている。本実施例では、室外ファン６３１として軸流ファンを使用し、室内ファン３１１として横流ファンを使用している。
【００２５】
空気調和機１における制御系は、熱交換器温度検知センサ８１１ａ、８１１ｂ及び８１２と制御手段１０とを備えて構成されている。熱交換器温度検知センサ８１１ａ、８１１ｂ及び８１２は、暖房時の室外熱交換器７３の熱交換器７３１、７３２の出口温度を検出する熱交換器温度検知センサ８１１ａ、８１１ｂと、逆サイクル除霜時の室外熱交換器７３の出口温度を検出する熱交換器温度検知センサ８１２とから構成されている。
【００２６】
制御手段１０は、熱交換器温度検知センサ８１１ａ、８１１ｂおよび８１２の検出結果や使用者の運転指令に基づいて、圧縮機７５、四方弁７２、室外送風モータ６３３、室内送風モータ３１３、減圧装置７４、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂバイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂなどを制御する。なお、本実施例では、制御手段１０は、演算する機能を有する制御装置と、各機器を制御する機能を有する制御装置とを一つで示してあるが、これらが分けて構成されていても良く、或いは各機器を制御する機能を有する制御装置がさらに分けて構成されていても良い。
【００２７】
次に、空気調和機１の運転動作を図３〜図８を参照しながら説明する。
【００２８】
先ず、冷房サイクルにおける冷房運転について図３を用いて説明する。図３は冷房サイクルの構成図である。空気調和機１の冷房運転をする際には、四方弁７２を図３のように切換え、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂを開、バイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂを閉にして冷房運転サイクルを形成すると共に、圧縮機７５、室外送風モータ６３３及び室内送風モータ３１３を運転する。
【００２９】
圧縮機７５に吸込まれたガス冷媒は、圧縮機７５で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって、図３の実線矢印の方向に流れ、四方弁７２を通って凝縮器となる室外熱交換器７３の熱交換器７３１、７３２に入り、室外空気との熱交換で冷却されて凝縮し、液または気液混合の冷媒となる。
【００３０】
次いで、冷媒は、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂを介して、減圧装置７４に入り、減圧により膨張し、低圧の気液混合の冷媒となる。この気液混合冷媒は、図３で低圧冷媒の流れを示す破線の矢印の方向に流れ、室外機６を出て室内機２に入り、蒸発器となる室内熱交換器３３に入り、室内空気と熱交換して室内を冷房し、自身は加熱され、ガス冷媒となって圧縮機７５に戻る。
【００３１】
次に、暖房サイクルにおける暖房運転について図４を用いて説明する。図４は暖房サイクルの構成図である。暖房運転する際には、四方弁７２を図４のように切換え、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂを開、バイパス開閉弁７１５ａ、７１５ｂを閉にして暖房運転サイクルを形成すると共に、圧縮機７５、室外送風モータ６３３及び室内送風モータ３１３を運転する。
【００３２】
圧縮機７５に吸込まれたガス冷媒は、圧縮機７５で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって、図４の実線矢印の方向に流れ、四方弁７２を通って凝縮器となる室内熱交換器３３に入り、室内空気と熱交換で冷却されて凝縮し、液または気液混合の冷媒となる。
【００３３】
凝縮して液または気液混合の状態となった冷媒は、室内機２を出て室外機６に入った冷媒は、減圧装置７４に入り、減圧により膨張し、低圧の気液混合の冷媒となる。この気液混合冷媒は、図４で低圧冷媒の流れを示す破線の矢印の方向に流れ、主回路開閉弁７１３ａ、７１３ｂを介して、蒸発器となる室外熱交換器７３の熱交換器７３１、７３２に入り、室外空気と熱交換して加熱され、ガス冷媒となって圧縮機７５に戻る。上述した暖房サイクルにおける暖房運転動作を繰り返すことにより、暖房運転が継続される。
【００３４】
このような暖房運転時には、室外熱交換器７３は室外空気から熱を汲み上げるため低温になり、０℃以下となって伝熱面に着霜することがある。特に、外気の温度が低く、湿度が高い時にこの現象は顕著になり、室外空気の流通面に付着した霜により、室外空気の流通が妨げられて室外ファン６３１の風量が減少する。室外ファン６３１の風量が減少すると室外熱交換器７３の温度が更に低下し、益々霜が着きやすくなる。これにより、室外熱交換器７３の着霜量は増え続け、空気調和機１が室外空気から汲み上げる熱量が減少し、暖房能力も減少して、室内を十分に暖房できなくなり、暖房の機能が喪失してしまうので、除霜運転が必要になる。
【００３５】
次に、暖房サイクルにおける除霜と暖房を同時に行う運転（以下、「除霜・暖房運転」という。）について図５〜８を用いて説明する。図５は、第１の熱交換器を除霜する時の冷媒の流れを示す除霜・暖房サイクルの構成図である。図６は、第２の熱交換器を除霜する時の冷媒の流れを示す除霜・暖房サイクルの構成図である。
【００３６】
前述のように温度が低い条件で暖房運転をすると、室外熱交換器７３に霜が付き、室外熱交換器７３の性能悪化により暖房能力が落ちる。その為、本実施例では、熱交換器温度検知センサ８１２で検知した温度が所定の温度を下回り、かつ、暖房サイクルでの暖房運転を所定の時間以上行っている場合に、着霜の量が所定の量に達したとみなし、除霜・暖房運転を行う。
【００３７】
除霜・暖房運転は、図５に示すように四方弁７２を暖房運転時と同じ構成（流路）とし、第１主回路開閉弁７１３ａを閉、第２主回路開閉弁７１３ｂを開、第１バイパス開閉弁７１５ａを開、第２バイパス開閉弁７１５ｂを閉にして、室外熱交換器７３の内の第１の熱交換器７３１を凝縮器として機能させると共に第２の熱交換器７３２を蒸発器として機能させ、除霜と暖房とを同時に行う除霜・暖房運転サイクルを形成する。この時、図７に示すように除霜・暖房運転時における室外ファン６３１（室外送風モータ６３３）の第２の回転数Ｆ３を暖房運転時における室外ファン６３１の回転数Ｆ２よりも下げる。
【００３８】
外気温度が所定温度以下である時、図７に示すように除霜・暖房運転時における室外ファン６３１を停止させてもよい。
【００３９】
又、図８に示すように、除霜・暖房運転時における室外ファン６３１を外気温度に応じて変化させてもよい。
【００４０】
ここで、圧縮機７５に吸込まれたガス冷媒は、圧縮機７５で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって、吐出管７１１に吐出され、途中で分岐して、一方の冷媒は四方弁７２に入り、他方の冷媒はホットガスバイパス管７１５に入る。
【００４１】
四方弁７２に入った一方の冷媒は、図５の実線矢印の方向に流れ、室内熱交換器３３に入り、室内空気と熱交換し凝縮され、液または気液混合の冷媒となる。この際に室内の暖房が行われる。液または気液混合の冷媒となった冷媒は、室内機２を出て室外機６に入った冷媒は、減圧装置７４に入り、減圧により膨張し、低圧の気液混合の冷媒となる。この気液混合冷媒は、図５で低圧冷媒の流れを示す破線の矢印の方向に流れ、第２主回路開閉弁７１３ｂを介して、蒸発器となる室外熱交換器７３の第２の熱交換器７３２に入り、室外空気と熱交換して加熱され、ガス冷媒となって圧縮機７５に戻る。
【００４２】
他方、ホットガスバイパス管７１５に入った冷媒は、図５の実線矢印の方向に流れ、第１バイパス開閉弁７１５ａを介して室外熱交換器７３の第１の熱交換器７３１に入る。第１の熱交換器７３１に入った冷媒は、高温高圧であるので第１の熱交換器７３１に付着した霜を融解して下方に流下させる。流下した融解水は、蒸発器として作用している下側に位置する第２の熱交換器７３２に流れ込み、第２の熱交換器７３２の着霜を融かしながら流下する。尚、外気温が低い場合などでは、流下した融解水は、第２の熱交換器７３２の着霜を融かしながら流下するに従って低温になり、終りには再氷結する。
【００４３】
この時、融解水は第２の熱交換器７３２に熱を与えながら流下し、その熱は第２の熱交換器７３２内部の冷媒の気化を促進する。つまり、上側にある第１の熱交換器７３１で着霜の融解に使われた熱の一部が下側にある第２の熱交換器７３２の着霜を一部融解し、更に内部の冷媒の気化に寄与して回収され、除霜の熱量が有効に使われる。
【００４４】
第１の熱交換器７３１の霜を除霜した冷媒は第１の熱交換器７３１から出たところで第２の熱交換器７３２で気化した冷媒と合流し圧縮機７５に戻る。第１の熱交換器７３１の除霜運転を所定時間または第１の熱交換器７３１の出口の熱交換器温度検知センサ８１１ａが所定温度まで上昇すると、続いて第２の熱交換器７３２の除霜を行う。
【００４５】
第２の熱交換器７３２の除霜に切換えるには、第１主回路開閉弁７１３ａを開、第２主回路開閉弁７１３ｂを閉、第１バイパス開閉弁７１５ａを閉、第２バイパス開閉弁７１５ｂを開にして、室外熱交換器７３の内の第２の熱交換器７３２を凝縮器として機能させると共に、第１の熱交換器７３１を蒸発器として機能させ、除霜と暖房とを同時に行う除霜・暖房運転サイクルを形成する。この時、室外送風モータ６３３を低速運転または停止し、室内送風モータ３１３は、吹出し温度が所定温度以上を保持できるように運転を制御する。
【００４６】
ここで、四方弁７２から室内熱交換器３３に流れ、減圧装置７４で減圧されるまでの冷媒の流れは、第１の熱交換器７３１を除霜する時と同じである。減圧装置７４で減圧された冷媒は、図６の破線の矢印の方向に流れ、第１主回路開閉弁７１３ａを介して、蒸発器となる室外熱交換器７３の第１の熱交換器７３１に入り、室外空気と熱交換して加熱され、ガス冷媒となって圧縮機７５に戻るガス冷媒となって圧縮機７５に戻る。
【００４７】
ホットガスバイパス管７１５に入った冷媒は、図６の実線矢印の方向に流れ、第２バイパス開閉弁７１５ｂを介して室外熱交換器７３の第２の熱交換器７３２に入る。第２の熱交換器７３２に入った冷媒は、高温高圧であるので、第２の熱交換器７３２に付着した霜を融解して下方に流下させる。流下した融解水は、除霜水の排出口から室外機６の外に排出される。第２の熱交換器７３２の霜を除霜した冷媒は、第２の熱交換器７３２を出たところで第１の熱交換器７３１で気化した冷媒と合流し圧縮機７５に戻る。第２の熱交換器７３２の除霜運転が所定時間経過すると、または第２の熱交換器７３２の出口の熱交換器温度検知センサ８１１ｂが所定温度まで上昇すると、第１主回路開閉弁７１３ａ・第２主回路開閉弁７１３ｂを開、第１バイパス開閉弁７１５ａ・第２バイパス開閉弁７１５ｂを閉にして、除霜・暖房運転を終了し、直ちに図４の暖房運転に復帰する。
【００４８】
ここで、室外熱交換器７３の下部は上部から流れてきた除霜時の融解水が通過するため、融解水による除霜が行われる。そこで、室外熱交換器７３の除霜を行う時に、第１の熱交換器７３１・第２の熱交換器７３２の順に上側から除霜を行う。これにより、室外熱交換器７３に着霜し、着霜量が除霜を必要とする所定量に達したときに、上側にある熱交換器から順に部分除霜・暖房運転を行う。上側にある冷媒回路にホットガスを流すので、室外熱交換器７３の上側の冷媒回路の空気側伝熱面に付着した霜が融解し、下方に流れ下る。
【００４９】
この融解水の温度が高い場合は、融解水は下側にある熱交換器の空気側伝熱面の霜に触れ、これを融解水自身の顕熱で溶かしながら更に流れ下る。流れ下る融解水の温度が融解点まで下がると、融解水はそれ以上霜を融解することなく流下し、流下しながら下側にある熱交換器内を流れる下側の冷媒回路の冷媒で冷却されて凝固する。
このとき、融解水の凝固熱は下側の冷媒回路の冷媒を温めるので、上側にある熱交換器で霜の融解に使用された熱量が回収される。上側にある熱交換器の除霜のための除霜・暖房運転が終了すると、順に下側にある熱交換器の除霜を行うための除霜・暖房運転が開始される。除霜を行う冷媒回路に圧縮機７５からのホットガスを流すので、該当する冷媒回路の空気側伝熱面に付着した霜が融解し、下方に流れ下る。
【００５０】
このとき、除霜が終了した直後の熱交換器は、熱伝達の妨害をしていた霜が除かれているので、外気から冷媒への熱移動がスムーズに行われ、熱交換能力が回復し、室内の暖房能力の低下を抑制する。このように、除霜・暖房運転時でも暖房能力の大幅な低下を抑制しつつ、暖房を継続することができる。
【００５１】
また、除霜・暖房運転時には、除霜した熱交換器より下側にある熱交換器の着霜量が一時的に増加することがある。しかし、引き続いて下側にある熱交換器の除霜のための除霜・暖房運転が行われるので、下側にある熱交換器も除霜される。したがって下側にある熱交換器の霜が上側の熱交換器の除霜の影響で増え続けることはない。
このようにして除霜・暖房運転の合計所要時間を逆サイクル除霜運転した場合に比べて短縮することができる。また、この時、圧縮機７５の吐出温度の低下が抑制されるので、暖房能力の低下も抑制することができる。このため、室内を暖房しながら除霜をすることが可能で、且つ、除霜・暖房運転の所要時間を短縮できる。
【００５２】
本実施例では、空気調和機の暖房サイクルにおける複数に区分された冷媒回路の室外ファンの回転数を変化させた除霜・暖房運転について以下に説明する。
【００５３】
図７に示すように、除霜・暖房運転時における室外ファン６３１の回転数Ｆ１を、暖房運転時の室外ファン６３１の回転数Ｆ２よりも低下させ、外気温度が所定値よりも低い場合、室外ファン６３１を停止させることにより、除霜中のホットガスが流れる熱交換器に流れる外気を抑え、外気に奪われるホットガスの熱量を抑制し、ホットガスによる熱交換器の霜を溶かす除霜効率を高めている。
【００５４】
しかし、除霜・暖房運転時において、室外熱交換器７３の第１の熱交換器７３１の除霜中は第２の熱交換器７３２で冷媒が蒸発を続け、暖房能力を確保する必要がある。その為、第１の熱交換器７３１の除霜効率を高める為に室外ファン６３１の回転数を暖房運転時よりも低下させると、蒸発を続けている第２の熱交換器７３２の蒸発量が低下することになる。従って、除霜・暖房運転時における暖房能力が低下することになる。
【００５５】
ところで、第１の熱交換器７３１の除霜開始時は、第１の熱交換器７３１の伝熱面は霜に覆われており、外気と十分に熱交換できない状態になっている。すなわち、室外ファン６３１の回転数を低下させなくても、霜が溶ける迄は、霜が第１の熱交換器７３１と外気との熱交換を遮断する作用を有する為、強制対流による外気へのホットガスの熱の流出への影響は少ない。
【００５６】
そこで、本実施例に係る空気調和機は、図９に示すように、第１の熱交換器７３１の除霜開始から第１の時間経過する迄の室外ファン６３１の第１の回転数Ｆ１を第１の熱交換器７３１の除霜開始から第１の時間ｔ１経過した後の室外ファン６３１の第２の回転数Ｆ３よりも高くしている。すなわち、圧縮機７５、四方弁７２、室内熱交換器３３、減圧装置７４、及び、並列に接続された第１の熱交換器７３１と第２の熱交換器７３２とを有する室外熱交換器７３を冷媒配管で接続した主回路と、圧縮機７５の吐出側と第１の熱交換器７３１の暖房運転時入口側、及び、圧縮機７５の吐出側と第２の熱交換器７３２の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、室外ファン６３１と、第１の熱交換器７３１と第２の熱交換器７３２の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段１０とを備え、制御手段１０は、除霜・暖房運転時、第１の熱交換器７３１の除霜開始から第１の時間ｔ１経過する迄の室外ファン６３１の第１の回転数Ｆ１を第１の熱交換器７３１の除霜開始から第１の時間ｔ１経過した後の室外ファン６３１の第２の回転数Ｆ３よりも高くする。
【００５７】
このような本実施例に係る空気調和機によれば、除霜・暖房運転時に外気に奪われるホットガスの熱量を抑制しつつ、暖房能力の低下を抑制することができる。
【００５８】
さらに、図９に示すように、制御手段１０は、第１の回転数Ｆ１を暖房運転時における室外ファン６３１の回転数Ｆ２よりも低くしている。
第１の熱交換器７３１の除霜開始時であっても、第１の熱交換器７３１と外気との熱交換が霜によって完全に遮断されるわけではない為、強制対流による外気へのホットガスの熱の流出への影響を減らす必要があるからである。
【００５９】
又、除霜・暖房運転時における室外ファン６３１の第２の回転数Ｆ３を０にしてもよい。
【００６０】
又、除霜・暖房運転の経過とともに、第１の回転数Ｆ１を徐々に、又は、段階的に下げるようにしてもよい。除霜が進むにつれ、強制対流による外気へのホットガスの熱の流出量も増加する為、除霜の進行に合わせて第１の回転数Ｆ１を下げることで、より最適な回転数にすることができる。
【００６１】
本実施例では、第１の時間ｔ１を予め定めた一定値にすることを想定しているが、代わりに、図１０に示すように、除湿・暖房運転開始時Ｔｉｍｅ０から、第１の熱交換器７３１の熱交換器温度検知センサ８１１ａの温度が所定の値Ｔｅｍｐ１に達した時Ｔｉｍｅ１までの時間を第１の時間ｔ１としてもよい。すなわち、第１の室外熱交換器７３１の温度を検知する第１の温度センサ（熱交換器温度検知センサ８１１ａ）を備え、第１の時間ｔ１を第１の室外熱交換器７３１の除霜開始時Ｔｉｍｅ０から第１の温度センサ（熱交換器温度検知センサ８１１ａ）の温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１となる時Ｔｉｍｅ１迄の時間としてもよい。
【００６２】
尚、熱交換器温度検知センサ８１１ａは、例えば、第１の熱交換器７３１の出口に設置される。このような構成によれば、第１の時間ｔ１を除霜の進行に合わせて変えることができる。
【００６３】
次に、第１の熱交換器７３１の除霜が終了すると、第２の熱交換器７３２の除霜を開始し、この除霜中は第１の熱交換器７３１を蒸発器として使用し暖房能力を確保している。
【００６４】
第２の熱交換器７３２の除霜開始時も第１の熱交換器７３１の除霜開始時と同様、第２の熱交換器７３２の伝熱面は霜に覆われており、外気と十分に熱交換できない状態になっている。その為、霜が第２の熱交換器７３２と外気との熱交換を遮断する作用を有する。
【００６５】
そこで、本実施例では、第２の熱交換器７３２の除霜開始と同時に室外ファン６３１の回転数を上げ、又、外気温度が所定値より低い場合には停止中の室外ファン６３１を駆動するようにしている。すなわち、圧縮機７５、四方弁７２、室内熱交換器３３、減圧装置７４、及び、並列に接続された第１の熱交換器７３１と第２の熱交換器７３２とを有する室外熱交換器７３を冷媒配管で接続した主回路と、圧縮機７５の吐出側と第１の熱交換器７３１の暖房運転時入口側、及び、圧縮機７５の吐出側と第２の熱交換器７３２の暖房運転時入口側とを接続するホットガスバイパス回路と、室外ファン６３１と、第１の熱交換器７３１と第２の熱交換器７３２の一方を除霜しつつ、他方を蒸発器とする除霜・暖房運転を行う制御手段１０とを備え、制御手段１０は、除霜・暖房運転時、第２の熱交換器７３２の除霜開始から第２の時間ｔ２経過する迄の室外ファン６３１の第１の回転数Ｆ１を第２の熱交換器７３２の除霜開始から第２の時間ｔ２経過した後の室外ファン６３１の第２の回転数Ｆ３よりも高くする。
【００６６】
このような本実施例に係る空気調和機によれば、除霜・暖房運転時に外気に奪われるホットガスの熱量を抑制しつつ、暖房能力の低下を抑制することができる。
【００６７】
さらに、第１の回転数Ｆ１は、暖房運転時における室外ファン６３１の回転数Ｆ２よりも低い値にしている。第２の熱交換器７３２の除霜開始時であっても、第２の熱交換器７３２と外気との熱交換が霜によって完全に遮断されるわけではない為、強制対流による外気へのホットガスの熱の流出への影響を減らす必要があるからである。
【００６８】
又、第２の熱交換器７３２の除霜開始時における室外ファン６３１の第２の回転数Ｆ３を０にしてもよい。
【００６９】
又、除霜・暖房運転の経過とともに、第１の回転数Ｆ１を徐々に、又は、段階的に下げるようにしてもよい。除霜が進むにつれ、強制対流による外気へのホットガスの熱の流出量も増加する為、除霜の進行に合わせて第１の回転数Ｆ１を下げることで、より最適な回転数にすることができる。
【００７０】
本実施例では、第２の時間ｔ２を予め定めた一定値にすることを想定しているが、代わりに、第２の熱交換器７３２の除霜開始時から第２の熱交換器７３２の熱交換器温度検知センサ８１１ｂの温度が所定の値に達した時までの時間を第２の時間ｔ２としてもよい。すなわち、第２の室外熱交換器７３２の温度を検知する第２の温度センサ（熱交換器温度検知センサ８１１ｂ）を備え、第２の時間ｔ２を第２の室外熱交換器７３２の除霜開始から第２の温度センサ（熱交換器温度検知センサ８１１ｂ）の温度が所定の温度となる迄の時間としてもよい。
【００７１】
尚、熱交換器温度検知センサ８１１ｂは、例えば、第２の熱交換器７３２の出口に設置される。このような構成によれば、第２の時間ｔ２を除霜の進行に合わせて変えることができる。
【００７２】
尚、室外熱交換器７３が複数段、例えば４段（第１の熱交換器７３１、第２の熱交換器７３２、第３の熱交換器７３３、第４の熱交換器７３４）で構成される場合、第１の熱交換器７３１、第２の熱交換器７３２に加え、第３の熱交換器７３３、第４の熱交換器７３４についても同様に除霜の開始から所定時間に限り室外ファン６３１の回転数を上げる、あるいは駆動させることにより、前記と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
又、室外ファン６３１の回転数を上げる、あるいは駆動させる期間は、第３の熱交換器７３３、第４の熱交換器７３４についても、所定時間、又は、除霜の開始から熱交換器の出口の熱交換器温度検知センサ８１１ｃ、８１１１ｄが所定値に達するまでに限り室外ファン６３１の回転数を上げる、あるいは駆動させることにより、前記と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
又、除霜・暖房運転時の室外ファン６３１の回転数が一定である場合には外気温度が所定値に近くなると、外気に奪われるホットガスの熱量は増えることになる。そこで、外気温度が図９のように、外気温度により室外ファン６３１の回転数を段階的に低下させ、外気温度が所定値で停止させることにより、外気に奪われるホットガスの熱量を回転が一定の場合よりも抑えることができ、より効率良く除霜ができる。
【００７５】
又、本実施例では、第１の熱交換器７３１の除霜時における室外ファン６３１の回転数と第２の熱交換器７３２の除霜時における室外ファン６３１の回転数を同一としているが、異なる回転数にしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…制御手段、７５…圧縮機、７２…四方弁、７３…室外熱交換器、７４…減圧装置、３３…室内熱交換器、６３１…室外ファン、７３１…第１の熱交換器、７３２…第２の熱交換器、８１１ａ…熱交換器温度検知センサ、８１１ｂ…熱交換器温度検知センサ、Ｆ１…除霜・暖房運転時における室外ファンの第１の回転数、Ｆ２…暖房運転時における室外ファンの回転数、Ｆ３…除霜・暖房運転時における室外ファンの第２の回転数、ｔ１…第１の時間、ｔ２…第２の時間、Ｔｉｍｅ０…除湿・暖房運転開始時、Ｔｉｍｅ１…第１の熱交換器の熱交換器温度検知センサの温度が所定の値に達した時
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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