JPH01179874A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は空気調和機に関するものであり、特に除霜運
転への切換機能を有する空気調和機に係る。

（従来の技術） 例えばセパレート形空気調和機において、暖房運転時に
蒸発器として作用する室外熱交換器に付着する霜を除（
除霜の方式としては、冷媒循環方向を、室内熱交換器側
から室外熱交換器への暖房時の循環方向からそれとは逆
の方向に切換えて行う、いわゆる逆ザイクルデフロスト
方式と、暖房時に圧縮機から室内熱交換器へと供給され
る吐出ガス冷媒を、除霜時には分流してその一方を直接
室外熱交換器に供給する、いわゆる正サイクルデフロス
ト方式とがある。この正サイクルデフロスト方式は、室
内の温度低下の度合を小さくでき、また冷媒循環方向の
切換え、すなわち四路切換弁の切換えの必要がないので
騒音が少ない等の利点があり、このため比較的多用され
ている。例えばその従来例としては、特開昭５９−２１
０２６９号公報記載の装置を挙げることができ、その装
置について第３図に基づいて説明すると、図において５
１は圧縮機であって、この圧縮機５１から吐出される冷
媒は、第１ガス管５２、凝縮器５３、液管５４、蒸発器
５５を順次経由して、第２ガス管５６から上記圧縮機５
１の吸込側へと返流される回路内を循環し得るようにな
されている。なお５７は上記液管５４に介設されている
膨張弁、５８はアキュームレータである。

そして上記の装置においては、第１ガス管５２と液管５
４との間に、電磁開閉弁５９の介設されたバイパス管６
０がさらに接続されており、上記電磁開閉弁５９を開弁
じて、圧縮機５１から吐出されるガス冷媒を上記バイパ
ス管６０を通して直接的に蒸発器５５内に導入すること
によって、この蒸発器５５の除霜が行われる。

ところで近年においては、圧縮機や室外熱交換器等を内
蔵する一台の室外ユニットに、それぞれ室内熱交換器を
内蔵する複数の室内ユニットを互いに並列に接続し、多
室に渡る同時空調運転を可能にしたマルチタイプの空気
調和機も実用化されているが、このような装置において
も、上記のような正サイクルデフロスト方式による除霜
機能を有する装置においては、各室内熱交換器と室外熱
交換器、圧縮機を接続して構成した冷媒循環回路とは別
に、−上記のような開閉弁の介設されたバイパス配管を
さらに設け、このバイパス配管を通して圧縮機からの吐
出ガス冷媒を室外熱交換器に直接的に供給して除霜を行
うようになされている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、正サイクルデフロスト方式による除霜運
転を行うためには、従来、除霜運転時にのみ冷媒が流通
するバイパス配管を別途設ける必要があり、さらにこの
バイパス配管に介設される電磁開閉弁を開閉制御するた
めには、駆動リレー等の電気制御機器等も必要となるた
めに、構造が複雑になると共に、設計工数、組立工数等
も増加することによって製作費も高くなるという問題が
ある。

この発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであっ
て、その目的は、特に前記した一台の室外ユニットに複
数の室内ユニットを接続するようなマルチタイプの空気
調和機において、より簡素な構成で前記した正サイクル
デフロスト方式による除霜を可能とする空気調和機を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、圧縮機１の吐出側に第
１ガス管６を接続すると共に、上記圧縮機１の吸込側に
第２ガス管７、蒸発器として機能する室外熱交換器８、
液管９を順次接続し、また上記第１ガス管６の先端から
分岐した複数の第１ガス支管１３．１４と、上記液管９
の先端から分岐すると共にそれぞれ電動膨張弁１７．１
８の介設された複数の液支管１１．１２との間に、それ
ぞれ凝縮器として機能する室内熱交換器１５．１６を接
続して冷媒循環回路を構成し、上記各室内熱交換器１５
．１６側の空調負荷に応じて上記各電動膨張弁１７．１
８の開度制御を行いながら上記圧縮機１から吐出される
冷媒を上記室内熱交換器１５．１６側から上記室外熱交
換器８へと回流させて運転を制御する運転制御手段３０
を有して成る空気調和機であって、さらに、少なくとも
一つの特定の室内熱交換器１５に付設された室内ファン
２１を停止すると共に、この特定の室内熱交換器１５に
接続された上記電動膨張弁１７を全開側に開度制御する
一方、上記特定の室内熱交換器１５以外の室内熱交換器
１６に接続された上記電動膨張弁１８を小開度側に開度
制御すると共に、上記室外熱交換器８に付設された室外
ファン１つを停止して、上記圧縮機１から吐出される冷
媒を」−配室内熱交換器１５側から室外熱交換器８へと
回流させる除霜運転制御手段３１を有している。

（作用） 上記の空気調和機においては、除霜運転制御手段３１に
よる除霜運転時には、圧縮機］から吐出されて各室内熱
交換器１５．１６に供給されるガス冷媒は、特定の室内
熱交換器１５を通過する際にば、この室内熱交換器１５
に付設されている室内ファン２１が停止されているため
に凝縮を生じず、さらに全開側に開度制御されている電
動膨張弁１７においては減圧作用も与えられることなく
、直接的に液管９を経て室外熱交換器８へと供給される
。一方、」二記特定の室内熱交換器１５以外の室内熱交
換器（以下、他方の室内熱交換器と言う）１６に供給さ
れた圧縮機１からの吐出ガス冷媒は、この室内熱交換器
１６側の電動膨張弁１８が小開度側に開度制御されてい
るために、この室内熱交換器１６内で凝縮して液状態と
なって溜まっていくこととなる。つまり」−記除霜運転
時以外の、運転制御手段３０による定常運転時において
、各室内熱交換器１５．１６、及び室外熱交換器８の液
管９側の配管径路内を液相状態で流通していた冷媒量は
、上記除霜運転時には余剰量として」−記他方の室内熱
交換器１６内に貯溜されていくこととなるのである。こ
れにより」二記特定の室内熱交換器１５と室外熱交換器
８との液管９例の配管径路内もガス状態での冷媒流通が
可能となり、したがって圧縮機１からの吐出ガス冷媒が
、上記特定の室内熱交換器１５を経由して液管９からガ
ス状態のままで直接的に室外熱交換器８に供給されるこ
ととなり、従来の正サイクルデフロスト方式と路間等の
作用で室外熱交換器８に付着した霜の除霜が行われるこ
ととなる。このように各室内熱交換器１５．１６と室外
熱交換器８、圧縮ａ１を接続して構成した冷媒循環回路
以外には、例えば従来の開閉弁を介設したバイパス配管
の追設等を必要とせずに除霜運転を行うことができ、構
成を簡素なものにすることが可能となる。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には、１台の室外ユニッ）Ｘに、Ａ室及びＢ室に
それぞれ配置された２台の室内ユニットＡ、Ｂを接続し
た構成の、いわゆるマルチエアコンの例を示している。

図において、１は圧縮機であって、この圧縮機１の吐出
配管２と吸込配管３とは、それぞれ四路切換弁４に接続
されており、上記吸込配管３にはアキュームレータ５が
介設されている。上記四路切換弁４には第１ガス管６と
第２ガス管７とが接続されており、この第２ガス管７に
は、室外熱交換器８が接続されている。この室外熱交換
器８ば、暖房運転時には蒸発器として、また冷房運転時
には凝縮器としてそれぞれ機能するものである。また上
記室外熱交換器８にはさらに液管９が接続されると共に
、この液管９の先端から互いに分岐した二本の液支管１
１．１２と、上記第１ガス管６の先端から互いに分岐し
た二本の第１ガス支管１３．１４との間に、上記各室内
ユニットＡ、Ｂ内にそれぞれ配置されている室内熱交換
器１５．１６が互いに並列に接続されている。これらの
各室内熱交換器１５．１６は、暖房運転時には凝縮器と
して、また冷房運転時には蒸発器としてそれぞれ機能す
るものである。上記各液支管１１．１２にはそれぞれ電
動膨張弁１７．１８が介設されている。なお同図中、１
９は上記室外熱交換器８に付設されている室外ファン、
また２１．２２はそれぞれ上記各室内熱交換器１５．１
６に付設されている室内ファンである。さらに上記室外
ユニットＸ内には、冷房及び暖房時の運転を制御する冷
暖運転制御部（運転制御手段）３０と、除霜運転の制御
を行う除霜運転制御部（除霜運転制御手段）３１とを有
する室外制御装置３２が配置されており、また各室内ユ
ニットＡ、、Ｂには、利用者のスイッチ操作に応じて、
冷房又は暖房の運転要求信号等を上記室外制２ＭＩＩ装
置に発する室内制御装置（図示せず）がそれぞれ設けら
れている。

上記装置乙こおいては、冷暖運転制御部３０によって、
室内ユニッ）Ａ、Ｂ側からの運転要求に応じた冷房、或
いは暖房運転が次のように行われる。

すなわち室内側から冷房運転の要求がある場合には、四
路切換弁４を図中実線で示す切換位置に位置させ、また
室外ファン１９、及び室内ファン２１．２２をそれぞれ
起動して、圧縮機１を運転する。これにより圧縮機１か
ら吐出される冷媒は、第１図に実線で示すように循環し
、室外熱交換器８で凝縮する一方、各室内熱交換器１５
．１６で蒸発して冷房運転が行われる。この場合、蒸発
冷媒の過熱度を所定の値に維持するように各電動膨張弁
１７．１８の開度制御を行うことによって、室内側の空
調負荷に見合う冷媒循環量の調整がなされた冷房運転が
行われる。なお各室内ユニットＡ、Ｂのいずれかで運転
要求のない一室運転時には、運転停止側の室内ファンの
停止と電動膨張弁の閉弁操作とが行われる。

一方、室内側から暖房運転の要求がある場合には、四路
切換弁４が図中破線で示す切換位置に切換えられ、圧縮
機１からの吐出冷媒を、第１図に破線で示すように、各
室内熱交換器１５．１６で凝縮させ、室外熱交換器８で
蒸発させる方向に回流させる運転が上記冷暖運転制御部
３０によって行われる。なおこのとき各室内ユニッｌ−
Ａ、Ｂのいずれかで運転要求のない場合には、その室内
ユニットにて空調負荷がないものとして、その運転停止
側の室内ファンは停止されると共に、電動膨張弁は小開
度状態に維持される。この電動膨張弁を通してわずかな
冷媒の流通が可能な状態に保持することによって、停止
側の室内熱交換器における高圧圧力の上昇を防止するよ
うになされているのである。

そして上記の暖房運転時に室外熱交換器８に着霜し、こ
の着霜量が多くなって、例えば上記室外熱交換器８の検
出温度が予め設定されている除霜開始温度以下となった
ことが検出された場合には、上記冷暖運転制御部３０に
よる暖房運転の制御から、除霜運転制御部３１による次
のような除霜運転に切換わるようになされている。

まず四路切換弁４は前記暖房運転側の切換位置状態を継
続する。そして室外ファン１９を停止すると共に、室内
ユニッ）ＡＸＢのいずれか一方の室内ファンを停止する
。つまりそれまでの暖房運転が一室のみの単独運転であ
った場合には、そのときの運転停止側の室内ファンの停
止状態を維持し、またそれまでの暖房運転が二室同時運
転であった場合には、予め定められている側の室内ユニ
ットにおける室内ファンを停止する。いま、こうして室
内ファンの停止した側を室内ユニットＡとして説明する
と、さらにこの室内ユニットＡに接続されている液支管
〕１における電動膨張弁１７をそれまでの空調負荷に見
合った制御開度状態から、或いは暖房の停止状態であっ
た場合には、前記のような小開度状態からそれぞれ全開
状態に開く開度制御が行われる。一方、室内ファン２２
の駆動を継続している室内ユニットＢ側の液支管１２に
おける電動膨張弁１８はそれまでの空調負荷に見合った
制御開度から小開度に絞る開度制御を行う。このような
制ｔｆｔｌが行われることによって、圧縮機１から吐出
され第１ガス管６から各第１ガス支管１３．１４に分流
するガス冷媒はＡ室側の室内熱交換器１５内においては
、室内ファン２１が停止状態にあるために、室内大気と
の熱交換が殆どなされず、したがって暖房運転時のよう
な凝縮を生ずることなくガス状態で液支管１１へと流通
してい（こととなる。さらにこの液支管１１に介設され
ている電動膨張弁１７が全開状態にあるために、上記ガ
ス状態の冷媒は減圧作用も受けることなく、そのまま室
外熱交換器８へと流入するのである。このようにＡ室側
の室内熱交換器１５を経由するものの、圧縮機１からの
吐出ガス冷媒が直接的に室外熱交換器８に供給される冷
媒の循環がなされることによって、従来の、いわゆる正
サイクルデフロストと同様に、圧縮機ｌの圧縮仕事量が
室外熱交換器８に転送され、これにより室外熱交換器８
の除霜が行われることとなる。

一方、室内ユニットＢ側の第１ガス支管１４に分流され
る圧縮機１からの吐出ガス冷媒は、室内ユニットＢにお
ける室内ファン２２の駆動が継続されているために、室
内熱交換器１６において砂槽する。しかしながらこの室
内熱交換器１６に接続されている液支管１２の電動膨張
弁１８は小開度状態になされているために、−上記室内
熱交換器１６においてｍ縮した液冷媒は殆どが上記室内
熱交換器１６内に貯め込まれることとなる。つまり、Ａ
室側の室内熱交換器１５及び室外熱交換器８の液管９側
の配管径路内をガス冷媒を流通させる前記正サイクルデ
フロス１〜時においては、その冷媒循環量に対して、暖
房運転時に上記液管９側の配管径路内を流通していた液
冷媒量に略相当する量が過剰となるために、この過剰冷
媒量をＢ室側の室内熱交換器１６内に溜めることとし、
これにより、例えば容量の大きなアキュームレータを別
途設けたりすることなく、室内熱交換器１５から室外熱
交換器８に至る液支管１１、液管９をガス配管とした−
に記正ザイクルデフロストを可能としているのである。

上記Ｂ室側の室内熱交換器１６内への液溜めを行ってい
る間、例えば液溜め量の増加、ずなわち冷媒循環量の低
下による吐出圧力の変化を検出しており、これが、後述
する除霜完了信号が発せられる前に所定値以下となった
ときには、」二記室内ユニットＢ側の室内ファン２２も
停止する。これにより室内熱交換器１６における凝縮は
抑えられ、したがってＡ室側の室内熱交換器１５を経由
する正サイクルデフロストに必要な冷媒循環量が確保さ
れて、室外熱交換器８の除霜が進行する。そして除霜が
完了して、例えば室外熱交換器８の検出温度が予め定め
ている除霜完了温度を越えた信号が除霜運転制御部３１
に入力されると、次に前記冷暖運転制御部３０による運
転制御に切換えられ、暖房運転が再開される。

以上の説明のように上記実施例においては、除霜運転時
に余剰となる冷媒量を、複数の室内ユニッ）Ａ、Ｂの一
方に貯め込むと共に、上記各室内ユニットＡ、Ｂの他方
を経由させて圧縮機１がらの吐出ガス冷媒を室外熱交換
器８に直接的に供給する除霜運転がなされ、従来のバイ
パス配管のような除霜運転のためだけに必要な配管は不
要であす、したがって構成を簡素にすることができ、こ
の結果、例えば装置の小形化や製作費の低減等を回るこ
とができる。また上記実施例においては、余剰の冷媒を
室内ユニントに貯留しているので、除霜終了後に暖房運
転を再開する場合に、例えば圧縮機１の吸込配管３に容
量の大きなアキュームレークを別途介設して、このアキ
ュームレータに余剰冷媒を貯める構成等に比べて、暖房
運転に必要な冷媒循環量及び循環状態への復帰がより短
時間でなされることとなり、暖房運転再開時の速暖性も
向上される。

なお上記実施例はこの発明を限定するものではなく、こ
の発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば上記
は二室空調可能なマルチタイプの空気調和機について説
明したが、王室以上の空気調和機や室内ユニットと給湯
加熱ユニット等を並列に接続したその他のマルチタイプ
の空気調和機においてこの発明の適用が可能である。

また上記実施例の構成に、第２図に示すように、各第１
ガス支管１３．１４にそれぞれ電磁開閉弁４１．４２を
介設し、例えばＡ室側の室内熱交換器１５内に所定量の
液溜めが行われたあとには、Ａ室側の室内ファン２１の
停止操作と共に上記電磁開閉弁４１を閉弁するように構
成することも可能であり、これにより上記電磁開閉弁４
１の閉弁操作後には圧縮機１からの吐出ガス冷媒が全量
室外熱交換器８に供給されることとなるので、室内側で
のヒートロスが低減され除霜時間の短縮が可能となる。

また上記実施例においては、−室単独運転時の除霜運転
では、それまでの運転室側に液溜めを行うこととして説
明したが、逆に停止室側に液溜めをするように構成する
ことも可能である。また二室同時運転時の除霜運転では
、上記においては予め定めた側に液溜めをすることとし
て説明したが、例えば除霜運転切換時において、室温の
低い側を液溜め側にすることや、利用者による室温希望
設定温度と検出室温との差の大きい側を液溜め側とする
ように構成すること等も可能であり、液溜め側では除霜
運転開始後もしばらくは室内ファンの駆動、ずなわら温
風の吹出しが継続されるので、室温の低下をより小さく
した除霜運転が行われ、空調快適性をより向上すること
が可能となる。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の空気調和機においては、除霜運
転を行う際の余剰の冷媒量を複数の室内熱交換器のいず
れかに貯め込むと共に他の室内熱交換器を経由させて圧
縮機からの吐出ガス冷媒を直接的に室外熱交換器に供給
することによる除霜運転が行われるので、除霜運転のた
めだけに必要な配管等が不要となり、このため構成を簡
素にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和機の一実施例における冷媒
回路図、第２図はこの発明の空気調和機の他の実施例に
おける冷媒回路図、第３図は従来例の冷媒回路図である
。 １・・・圧縮機、６・・・第１ガス管、７・・・第２ガ
ス管、８・・・室外熱交換器（蒸発器）、９・・・液管
、１１．１２・・・液受管、１３．１４・・・第１ガス
支管、１５．１６・・・室内熱交換器（凝縮器）、１７
．１８・・・電動膨張弁、１９・・・室外ファン、２１
・・・室内ファン、３０・・・冷暖運転制御部（運転制
御手段）、３１・・・除霜運転制御部（除霜運転制御手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　圧縮機（１）の吐出側に第１ガス管（６）を接続
   すると共に、上記圧縮機（１）の吸込側に第２ガス管（
   ７）、蒸発器として機能する室外熱交換器（８）、液管
   （９）を順次接続し、また上記第１ガス管（６）の先端
   から分岐した複数の第１ガス支管（１３）（１４）と、
   上記液管（９）の先端から分岐すると共にそれぞれ電動
   膨張弁（１７）（１８）の介設された複数の液支管（１
   １）（１２）との間に、それぞれ凝縮器として機能する
   室内熱交換器（１５）（１６）を接続して冷媒循環回路
   を構成し、上記各室内熱交換器（１５）（１６）側の空
   調負荷に応じて上記各電動膨張弁（１７）（１８）の開
   度制御を行いながら上記圧縮機（１）から吐出される冷
   媒を上記室内熱交換器（１５）（１６）側から上記室外
   熱交換器（８）へと回流させて運転を制御する運転制御
   手段（３０）を有して成る空気調和機であって、さらに
   、少なくとも一つの特定の室内熱交換器（１５）に付設
   された室内ファン（２１）を停止すると共に、この特定
   の室内熱交換器（１５）に接続された上記電動膨張弁（
   １７）を全開側に開度制御する一方、上記特定の室内熱
   交換器（１５）以外の室内熱交換器（１６）に接続され
   た上記電動膨張弁（１８）を小開度側に開度制御すると
   共に、上記室外熱交換器（８）に付設された室外ファン
   （１９）を停止して、上記圧縮機（１）から吐出される
   冷媒を上記室内熱交換器（１５）側から室外熱交換器（
   ８）へと回流させる除霜運転制御手段（３１）を有して
   いることを特徴とする空気調和機。