JPH03236570A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH03236570A
JPH03236570A JP2031483A JP3148390A JPH03236570A JP H03236570 A JPH03236570 A JP H03236570A JP 2031483 A JP2031483 A JP 2031483A JP 3148390 A JP3148390 A JP 3148390A JP H03236570 A JPH03236570 A JP H03236570A
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heat exchanger
outdoor heat
indoor
refrigerant
compressor
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JP2031483A
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Yukifumi Goto
後藤　行史
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Toshiba Corp
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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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、複数の部屋の空調が可能なマルチシステム
型の空気調和機に関する。
（従来の技術） 一般に、マルチシステム型の空気調和機は、少なくとも
圧縮機および室外熱交換器を有する１台の室外ユニット
、およびそれぞれが少なくとも室内熱交換器を有する複
数台の室内ユニットを備え、これら室内ユニットを室外
ユニットに接続し、冷房運転および暖房運転を可能とし
ている。
このような空気調和機において、暖房運転時は室外熱交
換器が蒸発器として働くため、その室外熱交換器の表面
に徐々に霜が付着し、そのままでは暖房能力の低下を招
いてしまう。
そこで、タイマの経時などに基づいて定期的に、または
室外熱交換器の温度に基づく必要時に、圧縮機の吐出高
温冷媒を室外熱交換器に流し、室外熱交換器に付着した
霜を溶かすようにしている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように高温冷媒の供給によっｐ除
霜を行なう場合、室内熱交換器が蒸発器として働くため
、室内に冷風が吹出されてしまうという不具合がある。
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とす
るところは、室内に冷風を吹出すことなく、室外熱交換
器の確実な除霜を可能とし、常に十分な暖房能力を確保
することができる空気調和機を提供することにある。
［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 圧縮機および室外熱交換器を有する１台の室外ユニット
、およびそれぞれが室内熱交換器を有し上記室外ユニッ
トに接続された複数台の室内ユニットからなり、冷房運
転および暖房運転が可能なマルチシステム型の空気調和
機において、上記室外ユニットに設けた補助室外熱交換
器と、暖房運転時、定期的または必要に応じて上記圧縮
機から吐出される冷媒を上記室外熱交換器および各室内
熱交換器に供給し、同室外熱交換器および各室内熱交換
器を経た冷媒を上記補助室外熱交換器を通して圧縮機に
戻す除霜手段とを設ける。
（作用） 暖房運転時、定期的または必要に応じて圧縮機から吐出
される冷媒を室外熱交換器および各室内熱交換器に供給
する。そして、室外熱交換器および各室内熱交換器を経
た冷媒を補助室外熱交換器を通して圧縮機に戻す。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第１図において、Ａは１台の室外ユニットで、この室外
ユニットＡに分岐ユニットＢを介して複数台の室内ユニ
ットＣ，，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を配管接続している。
室外ユニットＡは能力可変圧縮機１とそれよりも容量の
小さい能力可変圧縮機２を備え、その圧縮機１，２の冷
媒吐出口に逆止弁３および二方弁４を介して主室外熱交
換器５を接続している。
主室外熱交換器５に逆止弁６．二方弁７．逆止弁８．お
よびリキッドタンク９を介してヘッダＨを接続している
。そして、逆止弁８とリキッドタンク９の接続部を暖房
用膨張弁１０および逆止弁１１を介して主室外熱交換器
５と逆止弁６の接続部に接続している。
逆止弁３と二方弁４の接続部に二方弁１２を介して補助
室外熱交換器１３の一方側を接続し、その補助室外熱交
換器１３の他方側を逆止弁１４を介して逆止弁６と二方
弁７の接続部に接続している。
上記膨張弁１０と逆止弁１１の接続部を二方弁１５を介
して補助室外熱交換器１３の他端側に接続している。
三方弁４と主室外熱交換器５の接続部を二方弁１６、逆
止弁１７．およびアキュームレータ３゜を介して圧縮機
１，２の冷媒吸込口に接続している。
二方弁１２と補助室外熱交換器１３の接続部を二方弁１
８．逆止弁１９．およびアキュームレータ３０を介して
圧縮機１，２の冷媒吸込口に接続している。
ここで、補助室外熱交換器１３は、主室外熱交換器５の
近傍に配設している。
また、上記主室外熱交換器５に熱交温度センサ２０を取
付けている。
上記ヘッダＨに電動式流量調整弁（以下、ＰＭＶと略称
する）２１，３１，４１，５１．および冷房用膨張弁２
２，３２，４２．５２と暖房サイクル形成用逆止弁２３
，３３，４３．５３の並列体を介して室内熱交換器２４
．３４，４４．５４を接続している。
そして、室内熱交換器２４，３４，４４．５４をそれぞ
れ三方弁２５，３５，４５．５５を介してヘッダＨに接
続し、そのヘッダＨを上記アキュームレータ３０を介し
て圧縮機１．２の冷媒吸込口に接続している。
室内熱交換器２４．３４，４４．５４をそれぞれ二方弁
２６，３６．４６．５６を介してヘッダＨに接続し、そ
のヘッダＨを上記逆止弁３と二方弁４の接続部に接続し
ている。
すなわち、リキッドタンクつとＰＭＶ２１Ｂ１，４１．
５１との間がガス側管、二方弁２５゜３５．４５．５５
とアキュームレータ３０との間が淡側管、二方弁２６．
３６，４６．５６と圧縮機１，２の冷媒吐出口との間が
ガス側管となっている。
上記冷房用膨張弁２２，３２，４２．５２はそれぞれ感
温筒２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａを有しており、こ
れら感温筒を二方弁２５，３５゜４５．５５側のガス側
管にそれぞれ取付けている。
制御回路を第２図に示す。
室外ユニットＡは室外制御部６０を備えている。
この室外制御部６０に分岐ユニットＢのマルチ制御部７
０を接続し、そのマルチ制御部７ｏに室内ユニットＣＩ
　＋　　Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４のそれぞれ室内制御部８０を
接続している。
上記室外制御部６０は、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路などからなり、外部にインバータ回路６１，
６２、二方弁４，７，１２，１５゜１６．１８、および
上記熱交換器温度センサ２０を接続している。
インバータ回路６１．６２は、交流型１１６３の電圧を
整流し、それを室外制御部６０の指令に応じたスイッチ
ングによって所定周波数の交流電圧に変換し、圧縮機モ
ータＩＭ、２Ｍにそれぞれ駆動電力として供給するもの
である。
マルチ制御部７０は、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路からなり、外部にＰＭＶ２１゜３１．４１．５
１および二方弁２５．３５．４５゜５５．２６．３６．
４６を接続している。
室内制御部８０は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなり、外部に運転操作部８１および室内温度
センサ８２をそれぞれ接続している。
そして、各室内制御部８０は、冷房運転モードおよび冷
房能力の要求と暖房運転モードおよび暖房能力の要求と
のいずれか一方をマルチ制御部７０に転送するものであ
る。
そして、室外制御部６０．マルチ制御部７０゜および各
二方弁により、次の機能手段を構成している。
■１つまたは複数の室内ユニットから要求される冷房能
力の合Ｊが残りの１つまたは複数の室内ユニットから要
求される暖房能力の合計より大きいとき、冷房運転モー
ドを設定し、圧縮機１，２から吐出された冷媒を主室外
熱交換器５および補助室外熱交換器１３に通し、次に冷
房運転モードの要求を出している１つまたは複数の室内
ユニットに通して圧縮機１．２に戻す機能手段。
■この冷房運転モード時、圧縮機１，２から吐出された
冷媒の一部を暖房運転モードの要求を出している１つま
たは複数の室内ユニットに通し、次に冷房運転モードの
要求を出している１つまたは複数の室内ユニットへの冷
媒の流れに合流させる機能手段。
■１つまたは複数の室内ユニットから要求される暖房能
力の合計が残りの１つまたは複数の室内ユニットから要
求される冷房能力の合計より大きいとき、暖房運転モー
ドを設定し、圧縮機１，２から吐出された冷媒を暖房運
転モードの要求を出している１つまたは複数の室内ユニ
ットに通し、次に主室外熱交換器５に通して圧縮機１．
２に戻す手段。
■この暖房運転時、暖房運転モードの要求を出している
１つまたは複数の室内ユニットを経た冷媒の一部を冷房
運転モードの要求を出している１つまたは複数の室内ユ
ニットに通し、次に圧縮機１．２に戻す手段。
■この暖房運転モード時、熱交換器温度センサ２０の検
知温度が設定値以下になると、圧縮機１゜２から吐出さ
れる冷媒を主室外熱交換器５および暖房運転モードの要
求を出している１つまたは複数の各室内熱交換器に供給
し、同主室外熱交換器５および各室内熱交換器を経た冷
媒を補助室外熱交換器１３を通して圧縮機１，２に戻す
除霜機能手段。
つぎに、上記のような構成において作用を説明する。
たとえば、室内ユニットｃ１１　　ｃ２＋　　ｃ、の要
求が冷房運転モード、室内ユニットＣ４の要求が暖房運
転モードであるとする。そして、要求される冷房能力の
合計が要求される暖房能力の合計より大きいとする。
この場合、冷房運転モードを決定し、第３図に示すよう
に、室外ユニットＡの二方弁４，７゜１２を開き（白色
表示）、二方弁１５．１６゜１８を閉じる（黒色表示）
。
分岐ユニットＢでは、ＰＭＶ２１．３１，４１゜５１を
開き、二方弁２５，３５，４６．５６を開き（白色表示
）、二方弁２６，３６，４５．５５を閉じる（黒色表示
）。
したがって、圧縮機１．２から吐出された冷媒は、主室
外熱交換器５および補助室外熱交換器１３を通り、次に
冷房運転モードの要求を出している室内ユニットｃ、ｌ
　　ｃ２＋　　Ｃ３を通り、圧縮機１に吸込まれる。さ
らに、圧縮機１，２から吐出された冷媒の一部が暖房運
転モードの要求を出している室内ユニットＣ４に入り、
その室内ユニットＣ４を経た冷媒は冷房運転モードの要
求を出している室内ユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３への冷媒
の流れに合流する。
すなわち、主室外熱交換器５および補助室外熱交換器１
３が凝縮器、室内熱交換器２４，３４゜４４が蒸発器、
室内熱交換器５４が凝縮器として働く。
この場合、室内ユニットｃ、　、Ｃ２ｒ　　０３の吸熱
の一部が室内ユニットＣ４の放熱として利用されること
になる。
インバータ回路６１．６２の出力周波数は、要求される
冷房能力の合計に応じて設定する。したがって、圧縮機
１，２は、負荷の大きい室内ユニットｃ１．ｃ２．Ｃ，
の冷房能力を十分に賄うことのできる能力を発する。
このとき、室内ユニットＣ，，Ｃ２，Ｃ３から要求され
ている冷房能力に応じてＰＭＶ２１゜３１．４１の開度
を制御し、室内ユニットＣ１゜Ｃ２，Ｃ３に対し冷媒を
適正な状態に分配する。
そして、室内熱交換器２４，３４．４４に流れる冷媒の
量を膨張弁２２，３２．４２で調節し、冷媒の過熱度を
一定に維持する。
室内ユニットＣ４については、図示しない冷媒温度セン
サにより、室内熱交換器５４から流出する冷媒の温度、
つまり過冷却度が一定となるようＰＭＶ５１の開度を制
御する。
次に、室内ユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３の要求が暖房運転
モード、室内ユニットＣ４の要求が冷房運転モードであ
るとする。そして、要求される暖房能力の合計が要求さ
れる冷房能力の合計より大きいとする。
この場合、暖房運転モードが決定され、第４図に示すよ
うに、室外ユニットＡの二方弁４，１２゜１５を閉じ（
黒色表示）、二方弁１６．１８を開く　（白色表示）。
分岐ユニットＢでは、Ｐ、ＭＶ２１，３１，４１゜５１
を開き、二方弁５５，２６，３６．・４６を開き（白色
表示）、二方弁２５，３５，４５．５６を閉じる（黒色
表示）。
したがって、圧縮機１，２から吐出される冷媒は暖房運
転モードの要求を出している室内ユニッ）Ｃ１＋　　Ｃ
２１Ｃ３を通り、次に室外熱交換器５を通り、圧縮機１
，２に吸込まれる。さらに、室内ユニットＣＩ　ｒ　　
０２　、Ｃ３を経た冷媒の一部が暖房運転モードの要求
を出している室内ユニットＣ４に入り、その室内ユニッ
トＣ４を経た冷媒は圧縮機１．２の吸込側への冷媒の流
れに合流する。
すなわち、室内熱交換器２４，３４．４４が凝縮器、主
室外熱交換器５が蒸発器、室内熱交換器５４が蒸発器と
して働く。
この場合、主室外熱交換器５および室内熱交換器５４の
吸熱が室内ユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３の放熱として利用
されることになる。
インバータ回路６１．６２の出力周波数は、要求される
暖房能力の合計に応じて設定する。したがって、圧縮機
１，２は、負荷の大きい室内ユニットＣ１，Ｃ２，Ｃ３
の暖房能力を十分に賄うことのできる能力を発する。
このとき、室内ユニットＣ１＊　　０２　ｒ　　Ｃ３が
要求している暖房能力に応じてＰＭＶ２１，３１゜４１
の開度を制御し、室内ユニットＣ１＋Ｃ２＋０３に対し
冷媒を適正な状態に分配する。
室内ユニットＣ４については、次の制御によって十分な
冷房能力を確保する。
室内熱交換器５４に流れる冷媒の量を膨張弁５２で調節
し、冷媒の過熱度を一定に維持する。
ところで、この暖房運転モードに際しては、蒸発器とし
て働いている主室外熱交換器５の表面に徐々に霜が付着
するようになる。
霜が付着すると、主室外熱交換器５の温度が下がり、熱
交換器温度センサ２０の検知温度が設定値以下になる。
この場合、第１図に示すように、室外ユニットＡの二方
弁１２．１６を閉じ（黒色表示）、二方弁４，７，１５
．１８を開き（白色表示）、除霜運転を実行する。
なお、分岐ユニットＢの弁に変化はない。
したがって、圧縮機１．２から吐出される冷媒はそのま
ま主室外熱交換器５に流れる。この主室外熱交換器５で
は、冷媒の熱によって霜が溶ける。
主室外熱交換器５を経た冷媒は逆止弁６．二方弁７．逆
止弁８．膨張弁１０を通り、補助室外熱交換器１３に入
る。
また、圧縮機１，２から吐出される冷媒が暖房運転モー
ドの要求を出している室内ユニットＣ１＋Ｃ２，Ｃ３を
通り、膨張弁１０を通って補助室外熱交換器１３に入る
。
補助室外熱交換器１３では、冷媒が外気から熱を奪って
蒸発する。そして、補助室外熱交換器１３を経た冷媒は
、二方弁１８および逆止弁１９を通って圧縮機１．２に
吸込まれる。
主室外熱交換器５の霜が除去されて熱交換器温度センサ
２０の検知温度が所定値以上になると、室外ユニットＡ
の各弁は第４図の状態に戻り、通常の暖房運転モードに
復帰する。
このように、圧縮機１．２の吐出高温冷媒をそのまま主
室外熱交換器５に供給することにより、主室外熱交換器
５に付着した霜を迅速かつ確実に除去することができ、
常に十分な暖房能力を確保することができる。
しかも、暖房運転モードの要求を出している室内ユニッ
トＣ１＋　　０２　＋　　０３についてはそのまま暖房
時の冷媒の流れを保つので、室内に冷風が吹出される不
具合を回避することができる。
なお、上記実施例では、主室外熱交換器５の温度が設定
値以下となったときに除霜運転を実行するようにしたが
、それに限らず、たとえばタイマの経時に従って除霜運
転を定期的に実行する構成としてもよい。
また、上気実施例では、室内ユニットの台数が４台の場
合を例に説明したが、その台数に限定はなく、適宜に設
定可能である。
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、室外ユニットに設
けた補助室外熱交換器と、暖房運転時、定期的または必
要に応じて上記圧縮機から吐出される冷媒を室外熱交換
器および各室内熱交換器に供給し、同室外熱交換器およ
び各室内熱交換器を経た冷媒を上記補助室外熱交換器を
通して圧縮機に戻す除霜手段とを設けたので、室内に冷
風を吹出すことなく、室外熱交換器の確実な除霜を可能
とし、常に十分な暖房能力を確保することができる空気
調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例の冷凍サイクルの構成およ
び除霜運転時の冷媒の流れを示す図、第２図は同実施例
の制御回路の構成を示すブロック図、第３図は同実施例
の冷房運転モードでの冷媒の流れを示す図、第４図は同
実施例の暖房運転モー・ドでの冷媒の流れを示す図であ
る。 Ａ・・・室外ユニット、Ｂ・・・分岐ユニット、ｃｌ。 ｃ２．ｃ、、ｃ４・・・室内ユニット、１，２・・・能
力可変圧縮機、５・・・主室外熱交換器、１３・・・補
助室外熱交換器、２４，３４，４４．５４・・・室内熱
交換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧縮機および室外熱交換器を有する１台の室外ユニット
    、およびそれぞれが室内熱交換器を有し上記室外ユニッ
    トに接続された複数台の室内ユニットからなり、冷房運
    転および暖房運転が可能なマルチシステム型の空気調和
    機において、上記室外ユニットに設けた補助室外熱交換
    器と、暖房運転時、定期的または必要に応じて上記圧縮
    機から吐出される冷媒を上記室外熱交換器および各室内
    熱交換器に供給し、同室外熱交換器および各室内熱交換
    器を経た冷媒を上記補助室外熱交換器を通して圧縮機に
    戻す除霜手段とを具備したことを特徴とする空気調和機
    。
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