JPH09287856A - 空気調和機の除霜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機において暖房運転から除霜運転へ
の切り換え時の騒音と振動を防止し短時間で除霜ができ
るようにする。 【解決手段】 複数の室外機からなる空気調和機の除霜
方法において、前記複数の室外機のうち除霜する条件を
満たしたものがあれば、全室外機に対して所定の時間間
隔で順次に除霜運転を開始させることにより、除霜運転
への切り換え時に発生する室外機の騒音や振動を時間間
隔で分割でき、一度に集中しないので大きな騒音や振動
が発生しないという効果が得られる。また、全室外機の
除霜運転をまとめておこなうので、各室外機毎に除霜を
頻繁にする必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の室外機からな
る空気調和機の除霜方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空冷式のヒートポンプ暖房にお
いて、外気と運転状態により室外熱交換器に着霜する場
合があるが、着霜すると暖房の効率が悪くなってしまう
ため、ある程度着霜したときは除霜を行う。

【０００３】従来、複数の室外機からなる空気調和機の
除霜方法は、除霜条件を満たしたものがあれば、その室
外機を個別に除霜し、室外機相互には関知しないといっ
た方法が主であった。

【０００４】近年、制御技術の向上に伴い、ある一定の
条件を満たせば複数の室外機のすべてに対し統括して除
霜を行う方法もでてきている。例えば、特開平６−３１
３６５３号公報に示されているように、複数の室外ユニ
ットのうち、除霜すべき室外ユニットが少なくとも１台
でもあれば、全ての室外ユニットの除霜運転を同時に開
始するといった空気調和機の除霜方法がある。

【０００５】以下、図面を参照しながら上記従来の複数
の室外機からなる空気調和機の除霜方法を説明する。

【０００６】図４は、従来の複数の室外機からなる空気
調和機の除霜方法のフローチャートである。

【０００７】暖房運転のスイッチが入力されると第１ス
テップ１０１において暖房運転を開始し、続いて第２ス
テップ１０３に進み、複数の室外ユニットのうち除霜す
べき室外ユニットが１台でもあるかないか判断する。除
霜すべき室外ユニットがあれば第３ステップ１０５に進
む。一方、除霜すべき室外ユニットが１台もない場合は
第１ステップ１０１に戻る。

【０００８】第３ステップ１０５で可変圧縮機をフル運
転に設定し、次に第４ステップ１０７に進み、全ての室
外ユニットを除霜運転に切り替える。第５ステップ１０
９では除霜条件を満たした室外ユニットから順次除霜を
終了し、暖房運転に切り替える。

【０００９】第６ステップ１１１では全ての室外ユニッ
トが除霜運転終了したか判断し、全ての室外ユニットが
除霜運転を終了した場合は第７ステップ１１３に進み、
可変圧縮機のフル運転を解除した後、第１ステップ１０
１に戻って通常の暖房運転を行う。一方、全ての室外ユ
ニットの除霜運転が終了していない場合は第３ステップ
１０５に戻る。

【００１０】このような除霜方法を用いることにより、
複数の室外ユニットのうちすくなくとも一つが除霜すべ
き状態にあるときには、全ての室外ユニットの除霜運転
を同時に開始する。従って、除霜運転にともなう室内ユ
ニットの送風切替が一度ですむからこの切替え音が騒音
になることはないとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般に、除霜方法とし
ては、四方弁を切り替えて暖房サイクルから冷房サイク
ルとする逆サイクル方式と、四方弁は切り替えずバイパ
ス回路を用い、圧縮機の吐出ガスを直接室外熱交換器に
送る順サイクルでのホットガス除霜方式がよく使用され
ているが、いずれの方式においても、暖房から除霜への
運転切り替え時に四方弁、またはホットガスバイパス弁
を動作させると冷媒の流れが急激に変化するために、切
り替え時に冷媒音と配管振動が発生する。

【００１２】しかしながら、上記従来の構成では、全て
の室外機の除霜運転を同時に開始するため、除霜開始時
に複数の室外機から発生する冷媒音と配管振動が一度に
集中して発生するために、全体の騒音と配管振動が増大
してしまうという欠点があった。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、除霜運転開始時の騒音と配管振動を増大させること
なく、複数台の室外機の除霜を行うことのできる空気調
和機の除霜方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、複数の室外機のうち除霜する条件を満た
したものがあれば、全室外機に対して所定の時間間隔で
順次除霜運転を開始させることを特徴としたのである。

【００１５】これにより、除霜運転開始時に、複数の室
外機の除霜開始時の騒音と配管振動が一度に集中して発
生して増大することなく、複数台の室外機の除霜を行う
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数の室外機からなる空気調和機の除霜方法におい
て、前記複数の室外機のうち除霜する条件を満たしたも
のがあれば、全室外機に対して所定の時間間隔で順次除
霜運転を開始させることを特徴としたものであり、除霜
開始時の四方弁の切り換えや、ホットガスバイパス弁の
動作により発生する騒音と配管振動を所定時間で各室外
機毎に分散できるので、複数の室外機の除霜開始時の騒
音と配管振動が一度に集中して発生して増大することが
ないという作用を有する。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に加え、さらに、除霜運転開始時に予め制御装置
に設定された優先順位の順番で順次除霜運転を開始させ
ることを特徴としたものであり、除霜に時間のかかる室
外機から先に除霜運転に入るように予め優先順位を制御
装置に設定しておけば、着霜量が多く除霜に時間のかか
る室外機の除霜終了を早められるので、複雑な演算装置
を用いない制御装置において全体の除霜時間をさらに短
縮することができる作用を有する。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に加え、さらに、除霜運転開始時に複数の室外機
の熱交換器の温度を検出し、温度の低い室外機から順次
除霜を開始させることにより、着霜量が多く除霜に時間
のかかる室外機の除霜終了を早められるので、全体の除
霜時間をさらに短縮することができる作用を有する。

【００１９】以下、本発明による空気調和機の除霜方法
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、従来と同一構成については、同一符合を付して詳
細な説明を省略する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による空気調和機の除霜方法を示すフローチャー
トである。図２は、同実施の形態１の空気調和機の冷媒
回路図である。

【００２１】図２において、１１は空気調和機で、１
２，１３は室外機、１４，１５は室内機であり、１６は
液管、１７はガス管であり、複数の室外機１２，１３
は、複数の室内機１４，１５と１系統の液管１６とガス
管１７で接続され空気調和機１１を構成している。

【００２２】１８，１９は圧縮機、２０は圧縮機１８，
１９に接続されたアキュムレータ、２１，２２はオイル
セパレータで、それぞれ圧縮機１８，１９に接続されて
おり、２３は四方弁、２４は室外熱交換器、２５は膨張
弁、２６は温度検出器であり、室外機１２，１３に納め
られている。

【００２３】２７は室内熱交換器、２８は送風機、２９
は室内膨張弁であり、室内機１４，１５に納められてい
る。

【００２４】３０は、空気調和機１１の制御装置であ
り、室外機１２，１３と室内機１４，１５に接続されて
おり、さらに、除霜の優先順位が予め設定されており、
着霜の多いと予想される順番に室外機の優先順位を高く
設定する。ここでは室外機１２が優先順位１番で、室外
機１３は優先順位２番が設定されている。

【００２５】以上のように構成された空気調和機につい
て、以下その動作を説明する。暖房運転時は、四方弁２
３は点線側になっており、複数の室外機１２，１３の圧
縮機１８と圧縮機１９から吐出された高温高圧の冷媒は
それぞれオイルセパレータ２１，２２を通り、潤滑油を
分離したのち集合して四方弁２３を通り、ガス管１７か
ら室内機１４，１５へ流れる。さらに、室内機１４，１
５の室内熱交換器２７で放熱し暖められた空気は送風機
２８により室内へ送られる。一方、熱交換された冷媒は
室内膨張弁２９で減圧され、液管１６を通り室外機１
２，１３へ流れる。室外機１２，１３へ流れた冷媒は、
室外膨張弁２５で流量を調整され、温度検出器２６で温
度を検出された後、室外熱交換器２４で空気側の熱を熱
交換により吸熱して蒸発する。そして、アキュムレータ
２０を通り液冷媒を分離し、ガス冷媒のみ圧縮機１８，
１９に戻り、再び吐出されることにより循環する。

【００２６】以上のような暖房運転時において、外気と
運転状態により室外熱交換器に着霜する場合があるが、
着霜すると暖房の効率が悪くなってしまうため、ある程
度着霜したときは除霜を行う。ここでは、着霜すると温
度検出器２６の検出温度が低下してゆく特性を利用し、
検出した温度が所定温度（例えば−１０℃）以下となっ
た場合は除霜開始条件を満たし除霜を開始する。

【００２７】ここで、除霜運転の動作について、図１を
参照して説明する。まず、ステップ１で先に述べたサイ
クルで暖房運転を行う。次に、ステップ２で温度検出器
２６の検出温度が所定温度（例えば−１０℃）以下とな
り除霜開始条件を満たした室外機が１台でもあればステ
ップ３へ進み、１台もなければステップ１へ戻る。

【００２８】ステップ３では優先順位の高い室外機から
所定時間の間隔で順次除霜運転を開始する。優先順位は
制御装置３０に予め設定してあり、ここで、例えばこの
所定時間を５秒とすれば、最初に室外機１２が除霜を開
始する。室外機１２は四方弁２３を切り替え冷房サイク
ルとする。これにより、圧縮機から吐出された冷媒が、
室外熱交換器で放熱するので除霜を行える。次に、５秒
間隔をあけて室外機１３が同様に四方弁２３を切り替え
て除霜を開始する。この四方弁２３の切り替え時には、
冷媒の流れが変わるために切り替えから２〜３秒間、冷
媒音と配管振動が生じるが、室外機１２と室外機１３の
四方弁切り替えは５秒の時間間隔があるため、この冷媒
音と振動が重なることはない。また、室内機１４，１５
の送風機２８は、除霜運転時に冷風の吹き出しを防止す
るために、最初の室外機が除霜を開始するときに停止す
る。

【００２９】次にステップ４では、除霜終了条件を満た
した室外機は四方弁２３を切り替えて除霜を終了し、暖
房運転を開始する。ここでは、温度検出器２６の検出温
度が所定温度（例えば１０℃）以上となった時に除霜を
終了する。

【００３０】ステップ５では全室外機が除霜を終了した
か否か判断し、終了していなければステップ４へ戻り、
終了していればステップ１へ戻り暖房運転を再開し、室
内機１４，１５の送風機２８も送風を再開する。

【００３１】以上のように本実施の形態１による空気調
和機の除霜方法によれば、複数の室外機１２，１３のう
ち除霜する条件を満たしたものがあれば、全室外機に対
して所定の時間間隔で順次除霜運転を開始させることを
特徴としたので、除霜開始時の四方弁の切り換えにより
発生する騒音と配管振動を所定時間で各室外機毎に分散
できるので、複数の室外機の除霜開始時の騒音と配管振
動が一度に集中して発生して増大することがない。

【００３２】また、全室外機の除霜運転をまとめておこ
なうので、各室外機毎に除霜を頻繁にする必要がない。

【００３３】さらに、除霜運転開始時に予め制御装置に
設定された優先順位の順番に室外機が順次除霜運転を開
始することを特徴としたものであり、除霜に時間のかか
る室外機から先に除霜運転に入るように予め優先順位を
制御装置に設定しておけば、着霜量が多く除霜に時間の
かかる室外機の除霜終了を早められるので、複雑な演算
装置を用いない制御装置において全体の除霜時間をさら
に短縮することができる。

【００３４】なお、本実施の形態において、除霜方法と
して四方弁２３を切り替えて行う逆サイクル方式とした
が、ホットガスバイパスによる除霜としてもよい。ホッ
トガスバイパスの除霜とすると、除霜中に室内機１４，
１５の送風機２８を停止させなくてよいという効果が得
られる。

【００３５】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２による空気調和機の除霜方法を示すフローチャー
トである。

【００３６】暖房運転の動作と除霜開始条件は実施の形
態１と同一であり、ここでは、その説明を省略し、除霜
運転の動作について、図３を参照して説明する。

【００３７】まず、ステップ１で先に述べたサイクルで
暖房運転を行う。次に、ステップ２で温度検出器２６の
検出温度が所定温度（例えば−１０℃）以下となり除霜
開始条件を満たした室外機が１台でもあればステップ３
へ進み、１台もなければステップ１へ戻る。

【００３８】ステップ３では、温度検出器２６の検出温
度の低いものより高い優先順位をつける。これは、着霜
が多いほど温度検出器２６の検出温度が低くなる特性を
利用している。ここで、室外機１２の検出温度が−１０
℃で室外機１３が−８℃のときは、優先順位は室外機１
２が１番で室外機１３を２番とする。

【００３９】ステップ４では優先順位の高い室外機、即
ち着霜の多い室外機から所定時間の間隔で順次除霜運転
を開始する。ここで、例えばこの所定時間を５秒とすれ
ば、最初に室外機１２が除霜を開始する。室外機１２は
四方弁２３を切り替え冷房サイクルとする。これによ
り、圧縮機から吐出された冷媒が、室外熱交換器で放熱
するので除霜を行える。次に、５秒間隔をあけて室外機
１３が同様に四方弁２３を切り替えて除霜を開始する。
この四方弁２３の切り替え時には、冷媒の流れが変わる
ために切り替えから２〜３秒間、冷媒音と配管振動が生
じるが、室外機１２と室外機１３の四方弁切り替えは５
秒の時間間隔があるため、この冷媒音と振動が重なるこ
とはない。また、室内機１４，１５の送風機２８は、除
霜運転時に冷風の吹き出しを防止するために、最初の室
外機が除霜を開始するときに停止する。

【００４０】次にステップ５では、除霜終了条件を満た
した室外機は四方弁２３を切り替えて除霜を終了し、暖
房運転を開始する。ここでは、温度検出器２６の検出温
度が所定温度（例えば１０℃）以上となった時に除霜を
終了する。

【００４１】ステップ６では全室外機が除霜を終了した
か否か判断し、終了していなければステップ５へ戻り、
終了していればステップ１へ戻り暖房運転を再開し、室
内機１４，１５の送風機２８も送風を再開する。

【００４２】以上のように本実施の形態２による空気調
和機の除霜方法によれば、複数の室外機１２，１３のう
ち除霜する条件を満たしたものがあれば、全室外機に対
して所定の時間間隔で順次除霜運転を開始させることを
特徴としたので、除霜開始時の四方弁の切り換えにより
発生する騒音と配管振動を所定時間で各室外機毎に分散
できるので、複数の室外機の除霜開始時の騒音と配管振
動が一度に集中して発生して増大することがない。

【００４３】また、全室外機の除霜運転をまとめておこ
なうので、各室外機毎に除霜を頻繁にする必要がない。

【００４４】さらに、室外機１２，１３の熱交換器の温
度を温度検出器２６で検出し、温度の低い室外機から順
次除霜を開始することにより、着霜量が多く除霜に時間
のかかる室外機の除霜終了を早められるので、全体の除
霜時間をさらに短縮することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の室
外機からなる空気調和機の除霜方法において、前記複数
の室外機のうち除霜する条件を満たしたものがあれば、
全室外機に対して所定の時間間隔で順次除霜運転を開始
させることを特徴としたので、除霜開始時の四方弁の切
り換えや、ホットガスバイパス弁の動作により発生する
騒音と配管振動を所定時間で各室外機毎に分散できるの
で、複数の室外機の除霜開始時の騒音と配管振動が一度
に集中して発生して増大することがなく、全室外機の除
霜運転をまとめておこなうので、各室外機毎に除霜を頻
繁にする必要がない。

【００４６】また、さらに、除霜運転開始時に予め制御
装置に設定された優先順位の順番で順次除霜運転を開始
させることを特徴としたので、除霜に時間のかかる室外
機から先に除霜運転に入るように予め優先順位を制御装
置に設定しておけば、着霜量が多く除霜に時間のかかる
室外機の除霜終了を早められるので、複雑な演算装置を
用いない制御装置において全体の除霜時間をさらに短縮
することができる。

【００４７】また、さらに、除霜運転開始時に複数の室
外機の熱交換器の温度を検出し、温度の低い室外機から
順次除霜を開始させることにより、着霜量が多く除霜に
時間のかかる室外機の除霜終了を早められるので、全体
の除霜時間をさらに短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の除霜方法の実施の形
態１のフローチャート

【図２】本発明による空気調和機の実施の形態１の冷媒
回路図

【図３】本発明による空気調和機の除霜方法の実施の形
態２のフローチャート

【図４】従来の複数の室外機からなる空気調和機の除霜
方法のフローチャート

【符号の説明】

１１ 空気調和機 １２ 室外機 １３ 室外機 ２６ 温度検出器 ３０ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の室外機からなる空気調和機の除霜
   方法において、前記複数の室外機のうち除霜する条件を
   満たしたものがあれば、全室外機に対して所定の時間間
   隔で順次除霜運転を開始させることを特徴とする空気調
   和機の除霜方法。
2. 【請求項２】 除霜運転開始時に予め制御装置に設定さ
   れた優先順位の順番で順次除霜運転を開始させることを
   特徴とする請求項１記載の空気調和機の除霜方法。
3. 【請求項３】 除霜運転開始時に複数の室外機の熱交換
   器の温度を検出し、前記温度の低い室外機より順次除霜
   運転を開始させることを特徴とする請求項１記載の空気
   調和機の除霜方法。