製冷空調裝置製造方法

2023-06-12 04:18:31 2

製冷空調裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種製冷空調裝置，該製冷空調裝置即使在伴隨著結霜那樣的空氣條件下進行制熱運轉時，也能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉，並且，能夠確保適當的換氣量、提高制熱舒適性。該製冷空調裝置具有能夠相互獨立地進行制熱運轉以及除霜運轉的多個製冷循環，在除霜運轉前進行事前換氣運轉，在事前換氣運轉結束後，開始除霜運轉，在該事前換氣運轉中，通過控制進行除霜運轉的室內機的換氣擋板來增加換氣量，從而確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量。
【專利說明】製冷空調裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及基於蒸氣壓縮式製冷循環的製冷空調裝置，特別是涉及即使在伴隨著結霜那樣的空氣條件下進行制熱運轉時也能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉的製冷空調裝置。
【背景技術】
[0002]以往，作為具有多個製冷循環並且能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉的製冷空調裝置，例如有專利文獻I所記載的車輛用空調裝置。在該車輛用空調裝置中，通過在車輛內獨立設置利用製冷運轉進行除霜的製冷循環和繼續進行制熱運轉的製冷循環，能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉。
[0003]另外，在專利文獻2所記載的車輛用空調裝置中，公開了與乘車率相對應地調節換氣量、保持舒適性的技術。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2006-116981號公報(權利要求1、圖1)
[0007]專利文獻2:日本特許第4346429號公報(權利要求1)

【發明內容】

[0008]發明要解決的課題
[0009]在專利文獻I中，使進行制熱運轉的一方製冷循環的室內熱交換器作為冷凝器發揮作用，使進行除霜運轉的另一方製冷循環的室內熱交換器作為蒸發器發揮作用。並且，利用共有的室內風扇吸入通過了各室內熱交換器的空氣，使其在室內風扇的殼體內混合後作為空調空氣向室內吹出。因此，存在吹出空氣的溫度降低、使乘客產生不適感的問題。另外，在除霜運轉中，由於使室外風扇運轉、向室外熱交換器(蒸發器)送風，所以在外部氣體溫度低時冷凝溫度不上升，有可能不能夠進行除霜。
[0010]另外，在制熱運轉時的除霜運轉中，希望以適當的換氣量對室內進行換氣，但是在專利文獻2中，雖然對製冷運轉時的換氣進行了研究，但是對除霜運轉中的換氣卻沒有進行特別的研究。
[0011]本發明就是鑑於這樣的問題而提出的，其目的在於提供一種製冷空調裝置，該製冷空調裝置即使在伴隨著結霜那樣的空氣條件下進行制熱運轉時，也能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉，並且，能夠確保適當的換氣量、提高制熱舒適性。
[0012]用於解決課題的手段
[0013]本發明的製冷空調裝置，具有:多個製冷循環，該多個製冷循環中連接壓縮機、四通閥、室外熱交換器、減壓裝置以及室內熱交換器，能夠相互獨立地進行制熱運轉以及除霜運轉；室外機，該室外機具有壓縮機、四通閥以及室外熱交換器；多個室內機，該多個室內機分別具有換氣口、對換氣口進行開閉的換氣擋板、從換氣口取入外部氣體並向室內送風的室內風扇以及室內熱交換器，該多個室內機設置在同一室內；以及控制裝置，該控制裝置在制熱運轉時控制換氣擋板進行室內換氣，在除霜運轉時控制多個室內機的各換氣擋板而關閉各換氣口以停止室內換氣；控制裝置，在除霜運轉前進行事前換氣運轉，在事前換氣運轉結束後，開始除霜運轉，在該事前換氣運轉中，控制進行除霜運轉的製冷循環的室內機的換氣擋板而增加換氣量，由此確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量。
[0014]發明的效果
[0015]根據本發明，由於具有能夠相互獨立地進行制熱運轉以及除霜運轉的多個製冷循環，所以能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉，並且，由於在除霜運轉之前進行事前換氣運轉以充分地確保換氣量，然後再關閉換氣擋板，所以確保按時間平均的必要換氣量並且連續進行制熱運轉，由此能夠提高舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施方式I的製冷空調裝置的製冷劑迴路圖。
[0017]圖2是圖1的室外機的概略剖視圖。
[0018]圖3是圖1的製冷空調裝置的控制框圖。
[0019]圖4是本發明實施方式I的製冷空調裝置的動作例I的時序圖。
[0020]圖5是本發明實施方式I的製冷空調裝置的動作例2的時序圖。
[0021]圖6是本發明實施方式I的製冷空調裝置的動作例3的時序圖。
[0022]圖7是本發明實施方式I的製冷空調裝置的動作例4的時序圖。
[0023]圖8是本發明實施方式2的製冷空調裝置的製冷劑迴路圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖對本發明的製冷空調裝置的優選實施方式進行說明。
[0025]實施方式1.[0026](製冷劑迴路結構)
[0027]圖1是本發明實施方式I的製冷空調裝置的製冷劑迴路圖。圖2是圖1的室外機的概略剖視圖。在圖1、圖2以及後述的圖中，標註同一符號的部件為同一部件或者與其相當的部件，這在說明書全文通用。
[0028]本實施方式I的製冷空調裝置，例如用作車輛用的空調裝置，具有室外機I以及設置於同一室內的室內機2a、2b,在室外機I與室內機2a之間構成第一製冷循環，在室外機I與室內機2b之間構成第二製冷循環。
[0029]第一製冷循環具有壓縮機3a、四通閥4a、室外熱交換器5a、減壓裝置6a以及室內熱交換器7a,通過配管將它們依次連接而構成能夠使製冷劑循環的結構。第一製冷循環通過四通閥4a切換從壓縮機3a排出的製冷劑的流路，由此能夠切換製冷運轉(除霜運轉)和制熱運轉這樣的各個運轉模式。設置有第一製冷循環的一部分的室內機2a具有室內熱交換器7a、室內風扇8a、用於取入外部氣體的換氣口 9a、具有用於開閉換氣口 9a的開閉功能的換氣擋板10a、以及室內空氣的吸入口 11a。
[0030]第二製冷循環具有壓縮機3b、四通閥4b、室外熱交換器5b、減壓裝置6b以及室內熱交換器7b，利用配管將它們依次連接而形成能夠使製冷劑循環的結構。第一製冷循環通過四通閥4b對從壓縮機3b排出的製冷劑的流路進行切換，由此能夠切換製冷運轉(除霜運轉)和制熱運轉這樣的各個運轉模式。設置有第二製冷循環的一部分的室內機2b具有室內熱交換器7b、室內風扇8b、用於取入外部氣體的換氣口 ％、具有開閉功能的換氣擋板10b、以及室內空氣的吸入口 lib。
[0031]另外，室外機I具有室外熱交換器5a、以及用於將外部氣體送到室外熱交換器5b的室外風扇12。
[0032]製冷空調裝置還具有控制裝置13，該控制裝置13控制四通閥4a、4b對運轉模式的切換、換氣擋板10a、10b的開閉、室內風扇8a、8b、壓縮機3a、3b的運轉。另外，雖然在圖1中表示了製冷空調裝置具有兩個製冷循環的結構，但是也可以形成為具有更多製冷循環的結構。另外，室內機的設置臺數也並不局限於兩臺，可以設置更多臺。
[0033](傳感器結構)
[0034]在室內機2a中，在室內空氣的吸入口或者室內具有用於檢測室內溫度的室內溫度傳感器14a和用於檢測室內溼度的室內溼度傳感器15a。室內機2b側也同樣地具有用於檢測室內溫度的室內溫度傳感器14b和用於檢測室內溼度的室內溼度傳感器15b。
[0035]在室外機I中，在室外風扇12的吸入口或者裝置外，具有用於檢測外部氣體溫度的外部氣體溫度傳感器16a、16b (參照圖2)。另外,室外機I具有用於檢測室外熱交換器5a與減壓裝置6a之間的配管溫度的溫度傳感器17a、和用於檢測室外熱交換器5b與減壓裝置6b之間的配管溫度的溫度傳感器17b。
[0036]圖3為圖1的製冷空調裝置的控制框圖。
[0037]控制裝置13具有CPU、存儲各種數據的RAM、以及存儲用於使製冷空調裝置動作的程序的ROM (圖中均未表示)，通過這些部件在功能上構成室內人數檢測部13a、空調能力設定部13b、換氣量設定部13c、除霜開始判定部13d、以及除霜結束判定部13e。
[0038]室內人數檢測部13a，根據由設置於室內的重量傳感器(未圖示)或者攝像裝置(未圖示)等檢測的信息檢測室內人數。
[0039]空調能力設定部13b根據由外部氣體溫度傳感器16a、16b檢測到的外部氣體溫度、由室內溫度傳感器14a、14b檢測到的室內溫度和室內設定溫度來檢測空調負荷，根據檢測到的空調負荷來設定所需的空調能力。空調能力設定部13b也可以根據由室內人數檢測部13a檢測到的室內人數來修正所需的空調能力。
[0040]換氣量設定部13c根據設置於室內的氧濃度傳感器(未圖示)或者二氧化碳傳感器(未圖示)的輸出信號來檢測換氣負荷，根據檢測到的換氣負荷來設定必要換氣量。換氣量設定部13c也可以根據由室內人數檢測部13a檢測到的室內人數來推定必要換氣量。在制熱運轉中反覆進行換氣量設定部13c的換氣量的設定，與當前的換氣狀態、室內人數等相對應地更新必要換氣量。
[0041]對於除霜開始判定部13d以及除霜結束判定部13e將在後面進行描述。
[0042]另外，在控制裝置13上連接有第一製冷循環側的壓縮機3a、四通閥4a、室內風扇8a、換氣擋板10a、室內溫度傳感器14a、室內溼度傳感器15a以及溫度傳感器17a。另外，在控制裝置13上連接有第二製冷循環側的壓縮機3b、四通閥4b、室內風扇8b、換氣擋板10b、室內溫度傳感器14b、室內溼度傳感器15b以及溫度傳感器17b。在控制裝置13上，還連接有用於設定室內溫度或者進行各種控制用的設定值的輸入、變更的輸入部18。[0043](換氣運轉)
[0044]下面，對本實施方式I的製冷空調裝置中的換氣運轉的動作進行說明。換氣運轉能夠在室內機2a、2b中獨立地進行。由於室內機2a、2b的動作相同，所以下面以室內機2a的動作進行說明。
[0045]換氣運轉是這樣的運轉，即，通過使室內風扇8a運轉、打開換氣擋板IOa而從換氣口 9a取入外部氣體並向室內供給。換氣擋板IOa進行交替反覆開閉的動作，通過控制換氣擋板IOa的開閉動作的開閉率(開時間相對於一個開閉周期的比例)來控制換氣量。在換氣運轉中，確定開閉率以便能夠按時間平均來確保由上述換氣量設定部13c設定的換氣量(必要換氣量)，並且以該開閉率使換氣擋板IOa進行開閉動作，由此按時間平均確保必要的換氣量。換氣量設定部13c事先存儲將換氣擋板IOa設定為開時的每規定時間(例如I秒)的換氣量，根據該換氣量、一個開閉周期的時間(例如I分鐘)和必要換氣量來決定開閉率即可。
[0046]另外，換氣量的控制並不局限於上述方法，也可以通過換氣口 9a的開口率進行控制。換氣運轉與以下所述的製冷運轉、制熱運轉獨立地進行控制。因此，第一製冷循環以及第二製冷循環的每一個，都能夠一邊進行製冷運轉一邊進行換氣運轉，或者一邊進行制熱運轉一邊進行換氣運轉。另外，不能同時進行除霜運轉和換氣運轉。
[0047](製冷運轉)
[0048]下面，對本實施方式的製冷空調裝置中的製冷運轉的製冷循環的動作進行說明。在製冷運轉中將四通閥切換到圖1的虛線側。第一製冷循環和第二製冷循環能夠獨立地進行製冷運轉。由於第一製冷循環和第二製冷循環的製冷運轉動作相同，所以下面以第一製冷循環的動作進行說明。
[0049]在製冷運轉中，由壓縮機3a壓縮、加熱了的製冷劑經由四通閥4a流入室外熱交換器5a。流入到了室外熱交換器5a的製冷劑，通過與由室外風扇12送風的室外空氣進行熱交換而冷卻以及冷凝。然後，製冷劑在減壓裝置6a中被減壓，在室內熱交換器7a中與由室內風扇8a送風的室內空氣進行熱交換而被加熱、蒸發，然後流入壓縮機3a而結束I個循環。通過連續地反覆進行以上循環而對室內進行製冷。
[0050]在該製冷運轉中，利用室內風扇8a而被吸入到室內機2a的空氣，在換氣擋板IOa打開時，是經由換氣口 9a流入的外部氣體與經由吸入口 Ila流入的室內空氣混合而成的空氣。該混合空氣通過與室內熱交換器7a進行熱交換而被冷卻，然後被向室內吹出。在換氣擋板IOa關閉時，經由吸入口 IIa流入的室內空氣通過與室內熱交換器7a進行熱交換而被冷卻，然後被向室內吹出。
[0051](制熱運轉)
[0052]下面，對本實施方式I的製冷空調裝置中的制熱運轉的製冷循環的動作進行說明。在制熱運轉中將四通閥向圖1的實線側切換。第一製冷循環和第二製冷循環能夠獨立地進行制熱運轉。由於第一製冷循環和第二製冷循環的制熱運轉動作相同，所以下面以第一製冷循環的動作進行說明。
[0053]在制熱運轉中，在壓縮機3a中被壓縮、加熱的製冷劑，經由四通閥4a流入室內熱交換器7a。流入到了室內熱交換器7a的製冷劑，通過與由室內風扇8a送風的室內空氣進行熱交換而被冷卻、冷凝。然後，製冷劑在減壓裝置6a中被減壓，在室外熱交換器5a中與由室外風扇12送風的室外空氣進行熱交換而被加熱、蒸發，然後流入壓縮機3a而結束I個循環。通過連續地反覆進行以上循環而對室內進行制熱。
[0054]在該制熱運轉中，利用室內風扇8a而被吸入室內機2a的空氣，在換氣擋板IOa打開時，是經由換氣口 9a流入的外部氣體與經由吸入口 Ila流入的室內空氣混合而成的空氣。該混合空氣通過與室內熱交換器7a進行熱交換而被冷卻，然後被向室內吹出。在換氣擋板IOa關閉時，經由吸入口 IIa流入的室內空氣通過與室內熱交換器7a進行熱交換而被加熱，然後被向室內吹出。
[0055](除霜運轉)
[0056]下面，對本實施方式I的製冷空調裝置中的除霜運轉的動作進行說明。第一製冷循環和第二製冷循環能夠獨立地進行除霜運轉。由於第一製冷循環和第二製冷循環的除霜運轉動作相同，所以下面以第一製冷循環的動作進行說明。
[0057]在制熱運轉時,在外部氣體溫度低、室外熱交換器5a的蒸發溫度為0°C以下的情況下，在室外熱交換器5a中外部氣體中所包含的水分在熱交換器內結冰,產生霜(結霜)。如果在室外熱交換器5a中結霜，則風量因散熱片的堵塞而降低，進而因霜層阻礙傳熱而使得從外部氣體的吸熱量降低、制熱能力減小。因此，定期地進行融化室外熱交換器5a的霜的除霜運轉。
[0058]除霜開始判定部13d判定是否需要開始進行制熱運轉中的製冷循環內的室外熱交換器5a的除霜。對於是否需要除霜的判定，例如，在室外熱交換器5a中的製冷劑的飽和溫度即蒸發溫度為0°C以下、且外部氣體溫度與蒸發溫度之差在規定的溫度差以上(例如15°C )的情況下，判定為需要開始除霜。另外，如果事先能夠設想到結霜量，則計算制熱運轉時間、利用定時器判定除霜開始也可以。除霜開始判定部13d的是否需要開始除霜的判定，並不局限於這些方法，也可以採用其他方法，例如檢測室外熱交換器5a的冷卻量的降低、結霜量並據此進行判定等。
[0059]除霜結束判定部13e判定除霜運轉的結束。對於除霜運轉結束的判定，例如若由溫度傳感器17a檢測到的溫度達到規定溫度(例如10°C )，則判斷為室外熱交換器5a的霜融化，判定為除霜結束。另外，如果能夠事先設想到除霜量，則計算除霜運轉時間、利用定時器判定除霜結束也可以。除霜結束判定部13e的除霜結束判定，並不局限於該方法，也可以米用其他方法，例如檢測室外熱交換器5a的冷卻量的恢復、結霜量並據此進行判定等。
[0060]在進行除霜運轉時，由於在進行除霜運轉的製冷循環中沒有制熱能力，所以在雙方製冷循環中的一方製冷循環進入到了除霜運轉的情況下，在另一方製冷循環中進行制熱運轉，繼續進行室內製熱。另外，在除霜運轉時，為了防止因導入外部氣體而導致室溫降低，關閉室內機2a、2b雙方的換氣擋板10a、10b進行運轉。即，在除霜運轉中停止換氣運轉。
[0061]在除霜運轉中有停止循環除霜和逆向除霜，下面對其動作進行說明。在此，以第一製冷循環為例進行說明。
[0062](停止循環除霜)
[0063]停止循環除霜是這樣的運轉，S卩，在外部氣體溫度比規定溫度高的情況下，停止壓縮機3a，使室外風扇12運轉，將外部空氣向室外熱交換器5a送風，由此利用外部空氣的熱進行除霜。由於若外部空氣為0°C以上則霜將融化，所以可以將規定溫度設定為5°C左右以便能夠切實地融化。停止循環除霜由於停止壓縮機3a，所以節能性優異，並且，由於不像後述的逆向除霜那樣將室內熱交換器7a作為蒸發器，所以能夠防止室溫降低。S卩，若外部氣體溫度為5°C以上，則停止循環除霜從節能的觀點來說是有效的。
[0064](逆向除霜)
[0065]在外部氣體溫度為5°C以下時，由於通過停止循環除霜不能夠進行除霜，所以進行利用製冷劑的熱的逆向除霜運轉。逆向除霜若利用第一製冷循環的例進行說明則為以下的運轉，即，將四通閥4a從制熱迴路切換到製冷迴路，使由壓縮機3a被壓縮到高溫高壓的製冷劑流入室外熱交換器5a，利用製冷劑的冷凝熱進行除霜。
[0066]另外，在逆向除霜中，雖然一般情況下停止室內風扇8a以及室外風扇12地進行除霜運轉(風扇運轉控制1)，但是也可以使室內風扇8a以及室外風扇12運轉。例如，也可以在制熱負荷為規定值以下的情況下使室內風扇8a運轉，在制熱負荷比規定值大的情況下使室內風扇8a停止(風扇運轉控制2)。在逆向除霜中使室內風扇8a運轉的情況下，由於能夠利用室內空氣的熱對室外熱交換器5a進行除霜，所以能夠進一步縮短除霜時間。另外，由於若運轉室內風扇8a則吹出冷氣，所以使室內風扇8a運轉僅限於制熱負荷為規定值以下時。
[0067]另外，也可以在利用外部氣體溫度傳感器16a檢測到的外部氣體溫度為規定值以上的情況下，使室外風扇12運轉，在利用外部氣體溫度傳感器16a檢測到的外部氣體溫度為小於規定值的情況下，停止室外風扇12(風扇運轉控制3)。在逆向除霜中室外風扇12運轉的情況下，由於在另一方制熱運轉循環中能夠從外部氣體更多地吸熱，所以能夠增大制熱能力。此外，由於若運轉室外風扇12則低溫的外部氣體將阻礙除霜，所以使室外風扇12運轉僅限於在外部氣體溫度為規定值以上時。
[0068]另外，由於即使外部氣體溫度為5°C以上，也能夠進行逆向除霜，使壓縮機3a運轉，所以與停止循環除霜相比能夠縮短除霜時間。另外，在逆向除霜中使室內風扇8a運轉的情況下，由於能夠利用室內空氣的熱對室外熱交換器5a進行除霜，所以能夠進一步縮短除霜時間。
[0069](除霜運轉控制動作)
[0070]下面，對基於換氣負荷和制熱負荷的除霜運轉控制動作進行說明。該內容與前述重複，在進行除霜運轉的情況下，在進行除霜運轉一側的製冷循環中，沒有制熱能力，所以在兩個製冷循環中的一個製冷循環內進行除霜，在另一個製冷循環中進行制熱運轉。此時，在任意一個室內機2a、2b中都關閉換氣擋板10a、10b地運轉。利用這樣的動作，製冷空調裝置在除霜運轉中通過截斷外部氣體導入而能夠降低制熱負荷，並且通過在第一製冷循環和第二製冷循環中交替進行除霜而能夠一邊確保制熱能力一邊進行除霜運轉。
[0071]在此，對制熱運轉時的除霜運轉控制動作的概要進行說明。在除霜運轉中，由於停止換氣運轉，所以如果不採取任何措施的話在除霜運轉中有可能導致換氣量不足。因此，在開始除霜運轉之前，需要進行用於確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量的事前換氣運轉，然後，再進入除霜運轉。在事前換氣運轉中，進行控制換氣擋板10a、10b的開閉運轉比率的運轉，以便相比一邊進行制熱運轉一邊進行的通常換氣運轉中的換氣量增加換氣量。另外，在事前換氣運轉中繼續進行制熱運轉。
[0072](製冷空調裝置的制熱時的空調控制動作)
[0073]下面，列舉多個例子對製冷空調裝置中的制熱時的空調控制動作的具體動作例進行說明。另外，在各製冷循環內分別進行的制熱運轉中，存在有一邊進行制熱運轉一邊進行換氣運轉的情況、和不進行換氣運轉而僅進行制熱運轉的情況。在以下的說明以及圖4?圖7中，將前者作為制熱(有換氣)、將後者作為制熱(無換氣)而加以區別。
[0074](動作例I)
[0075]圖4為用於說明製冷空調裝置中的制熱時的空調控制動作的動作例I的時序圖。動作例I為兩個製冷循環都處於制熱運轉中的情況下的例子。
[0076]在兩個製冷循環都處於制熱動作中時，在除霜開始判定部13d判定一方製冷循環的室外熱交換器要開始除霜的情況下，被判定為要開始除霜的一方製冷循環，在開始除霜運轉之前，進行前述的事前換氣運轉。即，控制一方製冷循環側的換氣擋板以使換氣量增力口，確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量。另外，在事前換氣運轉結束後，開始除霜運轉。在除霜運轉時，如前所述關閉換氣擋板10a、IOb不進行換氣。此外，一方製冷循環在除霜運轉結束後返回制熱(有換氣)。
[0077]另外，若一方製冷循環開始除霜運轉，則另一個製冷循環關閉換氣擋板10b、進行制熱(無換氣)，若一方製冷循環的除霜運轉結束，則返回制熱(有換氣)。
[0078]通過這樣進行運轉，能夠保持舒適性而不會導致在除霜運轉中發生換氣不足。另夕卜，雖然在動作例I中表示了製冷循環為兩個的例子，但是製冷循環的數量如前述那樣為三個以上也可以。在這種情況下，在所有製冷循環中的兩個以上的製冷循環處於制熱運轉中時，若判定為任一個製冷循環要開始除霜，則該被判定為要開始除霜的製冷循環進行圖4中的一方製冷循環的動作，其他制熱運轉中的製冷循環進行圖4中的另一方製冷循環的動作即可。
[0079](動作例2)
[0080]圖5為用於說明製冷空調裝置中的制熱時的空調控制動作的動作例2的時序圖。若制熱負荷較大、一方製冷循環進入除霜運轉，則僅憑另一個製冷循環的制熱運轉將導致制熱能力不足，無法確保按時間平均所需的制熱能力，動作例2就是適用於這種情況的動作例。
[0081]對於圖5所示的動作例2,在圖4所示的動作例I中進行事前換氣期間，在進行事前換氣的同時進行事前制熱。該事前制熱是用於確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均所需的制熱能力的運轉。通過進行該運轉，不論是在制熱負荷大的情況下還是在進行除霜運轉的情況下，都能夠一邊確保制熱能力一邊進行除霜運轉，能夠抑制室溫降低、換氣不足，保持高舒適性。
[0082]另外，雖然在動作例2中表示了製冷循環為兩個的例子，但是製冷循環的數量如前述那樣為三個以上也可以。這種情況下的動作例2的動作與如下情形下的動作相當，即，在所有製冷循環中的兩個以上的製冷循環處於制熱運轉中時，若判定為任一個製冷循環要開始除霜且該被判定為要開始除霜的製冷循環進入除霜運轉，則僅憑當前制熱運轉中的製冷循環將導致制熱能力不足。因此，使該被判定為要開始除霜的製冷循環進行圖5的一方製冷循環的動作，使其他的制熱運轉中的製冷循環進行圖5的另一方製冷循環的動作即可。
[0083](動作例3)
[0084]圖6是用於說明製冷空調裝置中的制熱時的空調控制動作的動作例3的時序圖。動作例3是制熱負荷較小，僅一方製冷循環進行制熱運轉，另一方製冷循環停止的情況下的例子。
[0085]在除霜開始判定部13d判定進行制熱運轉的一方製冷循環的室外熱交換器要開始除霜的情況下，被判定為要開始除霜的一方製冷循環，與前述同樣，在進行事前換氣運轉之後，關閉換氣擋板10a、10b，開始進行除霜運轉。
[0086]在此，由於現在另一方製冷循環停止，所以在一方製冷循環進行事前換氣運轉以及除霜運轉期間，若另一方製冷循環保持停止狀態，則雙方製冷循環將處於制熱運轉停止、不進行室內製熱的狀態。由此，若對制熱運轉中的一方製冷循環判定為要開始除霜，則驅動停止了的另一方製冷循環進行制熱運轉。另外，在一方製冷循環的除霜運轉結束後，以原狀態繼續另一方製冷循環的制熱運轉。一方製冷循環在除霜運轉結束後停止。
[0087]通過這樣運轉，在除霜運轉中能夠不使室內溫度降低地進行除霜運轉，能夠保持舒適性。另外，在使需要除霜的一方製冷循環進行除霜運轉後使其停止，使原來停止的另一方製冷循環代替一方製冷循環進行制熱運轉，因此具有能夠使各個製冷循環的運轉時間平均化、提高壓縮機的可靠性的效果。
[0088]另外，雖然在此表示了製冷循環為兩個的例子，但是製冷循環的數量如前述那樣為三個以上也可以。在這種情況下，僅使一個製冷循環進行制熱運轉，使其他的所有製冷循環都保持停止，在判定唯一進行制熱運轉的製冷循環要開始除霜時，使該被判定為要開始除霜的製冷循環進行圖6的一方製冷循環的動作，使其他的停止中的製冷循環中的任一個進行圖6的另一方製冷循環的動作即可。此時也使停止中的製冷循環運轉，以使壓縮機的運轉時間平均化。
[0089]另外，在動作例3中，若制熱運轉中的製冷循環開始除霜運轉，則為了避免不能進行室內製熱的運轉狀況，起動停止中的製冷循環而使其進行制熱運轉，但是並不局限於此。例如，在製冷循環總共為五個，制熱運轉中的製冷循環為三個、剩餘的兩個製冷循環處於停止中的運轉狀況(換言之，存在有制熱運轉中的製冷循環和停止中的製冷循環的狀況)下，在制熱運轉中的三個製冷循環中的任一個製冷循環被判定為要開始除霜時，可以起動停止中的兩個製冷循環中的任一個而使其進行制熱運轉。
[0090](動作例4)
[0091]圖7是用於說明製冷空調裝置中的制熱時的空調控制動作的動作例4的時序圖。動作例4是這樣的情況下的例子，即，雙方製冷循環進行制熱運轉，利用空調負荷檢測部檢測到制熱負荷減少。
[0092]在制熱負荷減少、一個製冷循環的制熱能力就足夠的情況下，停止一方製冷循環。此時，在使停止運轉的一方製冷循環進行除霜運轉後使其停止。由此，在使停止的一方製冷循環接下來進行運轉時，能夠從在一方製冷循環的室外熱交換器沒有結霜的狀態開始進行制熱運轉。由此，能夠延長制熱運轉時間，長時間保持舒適性。另外，在該情況下，在進行除霜運轉的一方製冷循環中，如圖7所示那樣，也在進行事前換氣運轉後進行除霜運轉，並在除霜運轉後停止。
[0093]另外，在一方製冷循環處於除霜運轉中而另一方製冷循環進行制熱(無換氣)運轉的情況下，若一方製冷循環結束除霜運轉，則在返回到制熱(有換氣)運轉這一點上與前述是相同的。此外，兩個製冷循環中的停止的製冷循環，選擇壓縮機的累計運轉時間較長的製冷循環即可。由此，能夠使壓縮機運轉時間平均化，提高壓縮機可靠性。另外，雖然在動作例4中表示了製冷循環為兩個的例子，但是製冷循環的數量如前述那樣為三個以上也可以。在這種情況下，若兩個以上的製冷循環處於制熱運轉中，任一個製冷循環被判定為要開始除霜，則判定為要開始除霜的製冷循環進行圖7的一方製冷循環的動作，其他的制熱運轉中的製冷循環進行圖7的另一方製冷循環的動作即可。
[0094]下面，對在本例的製冷空調裝置的兩個製冷循環中用於交替進行除霜運轉的控制進行說明。
[0095]在對兩個製冷循環交替進行除霜時，可以將開始制熱運轉、開始最初的除霜運轉的條件，在各製冷循環中設定為不同的條件。具體來說，可以將在除霜開始判定部13d的開始判定中使用的外部氣體溫度與蒸發溫度的規定的溫度差，在各製冷循環中設定為不同的溫度。在前述中，將除霜運轉的開始判定條件設定為外部氣體溫度與蒸發溫度的溫度差為15°C以上的情況。在一方製冷循環中使用該值，而在另一方製冷循環中，例如將外部氣體溫度與蒸發溫度的溫度差設定為13°C以上。由此，在各製冷循環中除霜開始的時刻錯開，在此之後開始交替除霜運轉。
[0096]在製冷空調裝置中，在等間隔地交替開始各製冷循環中的除霜運轉時，室溫變動最小，能夠提高舒適性。但是，由於除霜運轉開始的間隔因外部氣體的狀態或者各製冷循環的運轉率而變化，所以總是難以使各製冷循環等間隔且交替地進行除霜運轉。在這樣的情況下，在一方製冷循環處於除霜運轉中、或者在從除霜運轉恢復到制熱運轉後的規定時間Tl期間，使另一方製冷循環即使在除霜開始判定部13d判定為要開始除霜的情況下也不進行除霜運轉。
[0097]S卩，在一方製冷循環除霜結束並且從恢復到制熱運轉開始經過了規定時間Tl後，使另一方製冷循環進行除霜運轉，由此能夠交替而不是同時實施各製冷循環的除霜運轉，能夠繼續進行制熱運轉。此外，在這種情況下，為了確保換氣量而在除霜運轉之前進行事前換氣運轉這一點與前述相同。
[0098]因此，在控制上，選擇在一方製冷循環結束除霜運轉後從恢復到制熱運轉開始的規定時間Tl、和事前換氣運轉的實施時間(除霜開始延遲時間)T2中的長的一方即可。即，在規定時間Tl比除霜開始延遲時間Τ2短的情況下，通過進行事前換氣運轉，在規定時間Tl期間也同時實現了不進行除霜運轉這一點，能夠交替實施各製冷循環的除霜運轉。另一方面，在規定時間Tl比除霜開始延遲時間Τ2長的情況下，可以在進行事前換氣運轉後，使除霜運轉的開始時間進一步延遲規定時間Tl與除霜開始延遲時間Τ2的差量時間，然後再開始進行除霜運轉。
[0099]另外，在這裡製冷循環雖然表示了兩個的例子，但是製冷循環的數量如前述那樣為三個以上也可以。在這種情況下，可以在多個製冷循環中至少一個處於除霜運轉中、或者在從除霜運轉恢復到制熱運轉後的規定時間Tl內，其他所有的製冷循環不進行除霜運轉。
[0100]如以上說明的那樣，根據本實施方式1，由於具有相互獨立的多個製冷循環，因此能夠在繼續進行制熱運轉的同時進行除霜運轉。另外，在除霜運轉時，由於形成為關閉所有的換氣口 9a、9b而不導入外部氣體的狀態，所以能夠抑制除霜運轉時的室溫降低，並且能夠在減輕除霜運轉中的制熱負荷的同時進行制熱運轉。此外，為了避免在除霜運轉中換氣不足，在開始除霜運轉之前，事先進行事前換氣運轉，以確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量。由此，即使是在伴隨著結霜那樣的空氣條件下進行制熱運轉時，也能夠確保適當的換氣量，能夠提高制熱舒適性。
[0101]另外，由於在各室內機2a、2b中分別分開地設置多個製冷循環的各室內熱交換器7a、7b以及各室內風扇8a、8b，並且停止除霜運轉中的室內機的室內風扇，因此能夠防止以往那樣的因如下情況的吹出溫度降低而引起的不適感，所述情況是在室內機中將通過除霜運轉側和制熱運轉側的每一個的室內熱交換器的空氣混合併向室內吹出的情況。
[0102]此外，在除霜運轉時，雖然從防止因導入外部氣體而引起室溫降低的觀點出發，最好關閉所有的換氣口 9a、9b，但是本發明並不限於關閉所有換氣口，在對室溫降低無影響的範圍內打開換氣口也可以。
[0103]另外，在進行除霜運轉之前，在與事前換氣運轉一起進行用於確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均所需的制熱能力的事前制熱運轉、並且在事前制熱運轉以及換氣運轉結束之後開始除霜運轉的情況下，能夠在確保制熱能力的同時進行除霜運轉，並且能夠抑制室溫降低、換氣不足，保持高舒適性。
[0104]另外，在多個製冷循環中存在停止的製冷循環的情況下，在判定製熱運轉中的製冷循環的任一個要進行除霜運轉時，在進行除霜運轉的製冷循環進行事前換氣運轉以及除霜運轉期間，起動停止的製冷循環而進行制熱運轉。由此，在除霜運轉中也能夠進行制熱而保持室溫，並且能夠保持必要的換氣量，保持高舒適性。
[0105]另外，在多個製冷循環中的兩個以上的製冷循環進行制熱運轉期間，在例如因制熱負荷減少等原因而導致一個製冷循環停止制熱運轉時，使停止的製冷循環進行除霜運轉之後停止。由此，在使停止的製冷循環進行接下來的運轉時，能夠從在室外熱交換器沒有結霜的狀態開始進行制熱運轉。由此，能夠延長制熱運轉時間，能夠長期保持舒適性。
[0106]實施方式2.(噴射迴路)
[0107]實施方式2的製冷空調裝置，其製冷劑迴路的結構與實施方式I不同。
[0108]圖8是表示本發明實施方式2的製冷空調裝置的製冷劑迴路的圖。關於製冷劑迴路以外的結構、控制，與實施方式I的製冷空調裝置基本相同，下面以實施方式2與實施方式I的不同點為中心進行說明。另外，對於與實施方式I同樣的結構以及控制部分所適用的變型例，在本實施方式2中也同樣適用。
[0109]實施方式2的製冷空調裝置的製冷劑迴路，在實施方式I的第一製冷循環的製冷劑迴路的基礎上，還具有旁通配管19a，該旁通配管19a從室內熱交換器7a與減壓裝置6a之間分支，在經由流量調節部20a、內部熱交換器21a以及電磁閥22a後到達壓縮機3a的壓縮室。內部熱交換器21a，在旁通配管19a中流量調節部20a和電磁閥22a之間的配管與室內熱交換器7a和減壓裝置6a之間的配管之間進行熱交換。
[0110]第二製冷循環的製冷劑迴路，也與第一製冷循環的製冷劑迴路一樣，在實施方式I的第二製冷循環的製冷劑迴路的基礎上，還具有旁通配管1%，該旁通配管19b從室內熱交換器7b與減壓裝置6b之間分支，在經由流量調節部20b、內部熱交換器21b以及電磁閥22b後到達壓縮機3b的壓縮室。內部熱交換器21b，在旁通配管19b中流量調節部20b和電磁閥22b之間的配管、與室內熱交換器7b和減壓裝置6b之間的配管之間進行熱交換。
[0111](製冷運轉)
[0112]下面，對本實施方式2的製冷空調裝置中的製冷運轉的動作進行說明。在製冷運轉時，關閉電磁閥22a、22b進行運轉。由此，成為與實施方式I相同的動作。其他的動作與實施方式I相同。
[0113](制熱運轉)
[0114]下面，對本實施方式2的製冷空調裝置中的制熱運轉的動作進行說明。在制熱運轉中，打開電磁閥22a、22b，實施噴射運轉。噴射運轉能夠增大壓縮機3a、3b的製冷劑流量，並且能夠增加壓縮機輸入、即制熱能力。另外，在外部氣體溫度低的情況下，由於蒸發溫度變低、處於高壓縮比狀態，所以排出溫度變高，但是若進行噴射運轉，則能夠抑制排出溫度，因此能夠提高壓縮機可靠性。進而，在壓縮機的容量可變的情況下，由於能夠抑制排出溫度且增大容量，所以能夠飛躍性地增大制熱能力。
[0115]這樣，在實施方式2的製冷空調裝置中，由於在制熱運轉時通過進行噴射運轉能夠增大制熱能力，所以例如在第一製冷循環中進行除霜運轉而在第二製冷循環中進行制熱運轉的情況下，能夠獲得以下的效果。即，通過在第二製冷循環中實施噴射運轉，即使在第一製冷循環中不進行在實施方式I中說明的事前制熱，也能夠確保除霜運轉時的制熱能力。
[0116](除霜運轉)
[0117]下面，對本實施方式2的製冷空調裝置中的除霜運轉的動作進行說明。在除霜運轉中，關閉電磁閥22a、22b而進行運轉。由此，成為與實施方式I相同的動作。其他的動作與實施方式I相同。
[0118]根據實施方式2，能夠獲得與實施方式I相同的效果，並且在製冷空調裝置中在任一個製冷循環開始除霜運轉時，通過在制熱運轉側進行噴射運轉，在除霜運轉側即使不進行用於確保按時間平均所需的制熱能力的事前制熱運轉也能夠確保所需的制熱能力。
[0119]另外，在一方製冷循環進行除霜運轉時另一方製冷循環進行制熱運轉的情況下，在例如外部氣體溫度低的時候等，存在使室外風扇12停止的情況。此時，若在制熱運轉側的製冷循環中實施噴射運轉，則如前所述，即使因室外風扇12的停止而導致蒸發溫度變低，也能夠提高制熱能力。在這種情況下同樣，即使在除霜運轉側不進行事前制熱也能夠確保必要的制熱能力。因此，在外部氣體溫度低時，能夠利用噴射而抑制排出溫度上升，並且能夠進行確保了制熱能力的除霜運轉，能夠確保高可靠性。
[0120]另外，雖然在圖8中表示了製冷循環為兩個的例子，但是製冷循環的數量為三個以上也可以。在該情況下，也能夠獲得同樣的作用效果。
[0121]符號說明
[0122]I室外機，2a室內機，2b室內機，3a壓縮機，3b壓縮機，4a四通閥，4b四通閥，5a室外熱交換器，5b室外熱交換器,6a減壓裝置,6b減壓裝置,7a室內熱交換器,7b室內熱交換器，8a室內風扇，8b室內風扇，9a換氣口，9b換氣口，IOa換氣擋板，IOb換氣擋板，I Ia吸入口，Ilb吸入口，12室外風扇，13控制裝置，14a室內溫度傳感器，14b室內溫度傳感器，15a室內溼度傳感器，15b室內溼度傳感器，16a外部氣體溫度傳感器，16b外部氣體溫度傳感器，17a溫度傳感器，17b溫度傳感器，18輸入部，19a旁通配管，19b旁通配管，20a流量調節部，20b流量調節部，21a內部熱交換器，21b內部熱交換器，22a電磁閥，22b電磁閥。
【權利要求】
1.一種製冷空調裝置，其特徵在於，具有: 多個製冷循環，該多個製冷循環中連接壓縮機、四通閥、室外熱交換器、減壓裝置以及室內熱交換器，能夠相互獨立地進行制熱運轉以及除霜運轉； 室外機，該室外機具有上述壓縮機、上述四通閥以及上述室外熱交換器； 多個室內機，該多個室內機分別具有上述換氣口、對上述換氣口進行開閉的換氣擋板、從上述換氣口取入外部氣體並向室內送風的室內風扇以及上述室內熱交換器，該多個室內機設置在同一室內；以及 控制裝置，該控制裝置在制熱運轉時控制上述換氣擋板進行室內換氣，在除霜運轉時控制上述多個室內機的上述各換氣擋板而關閉上述各換氣口以停止室內換氣， 上述控制裝置，在除霜運轉前進行事前換氣運轉，在上述事前換氣運轉結束後，開始除霜運轉，在該事前換氣運轉中，控制進行除霜運轉的製冷循環的上述室內機的上述換氣擋板而增加換氣量，由此確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均的必要換氣量。
2.如權利要求1所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置，在上述多個製冷循環中具有停止的製冷循環的情況下，在制熱運轉中的製冷循環的任一個進行除霜運轉時，在進行除霜運轉的製冷循環進行上述事前換氣運轉以及除霜運轉期間，起動停止中的製冷循環而進行制熱運轉。
3.如權利要求2所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置，在起動上述停止中的製冷循環而開始制熱運轉後，使其在進行上述除霜運轉的製冷循環結束除霜運轉後也繼續進行該制熱運轉，對於進行上述除霜運轉的製冷循環，在除霜運轉結束後，使其停止運轉。
4.如權利要求1所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 在上述多個製冷循環中的至少兩個以上處於制熱運轉中時停止其中任一個製冷循環的制熱運轉的情況下，上述控制裝置在停止制熱運轉之前，在進行上述事前換氣運轉以及除霜運轉之後使制熱運轉停止。
5.如權利要求1至4中任一項所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置，在進行除霜運轉之前，控制要進行除霜運轉的上述製冷循環而控制制熱能力，由此與上述事前換氣運轉一起進行用於確保包括除霜運轉期間在內的按時間平均所需的制熱能力的事前制熱運轉，在上述事前制熱運轉以及上述換氣運轉結束後開始除霜運轉。
6.如權利要求1至5中任一項所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置，作為上述除霜運轉，控制上述四通閥以使製冷劑向與上述制熱運轉時相反的方向流動。
7.如權利要求6所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置， 在除霜運轉時，停止進行除霜運轉的製冷循環的上述室內機的上述室內風扇，並且停止進行向除霜對象的室外熱交換器送風的室外風扇。
8.如權利要求6所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 上述控制裝置， 在除霜運轉時，在制熱負荷為規定值以下的情況下使進行除霜運轉的製冷循環的上述室內機的上述室內風扇運轉，在制熱負荷比上述規定值大的情況下使該室內風扇停止。
9.如權利要求6所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 具有外部氣體溫度檢測傳感器， 上述控制裝置在除霜運轉時， 在由上述外部氣體溫度檢測傳感器檢測到的外部氣體溫度為規定值以上的情況下，使上述室外機的室外風扇運轉，在由上述外部氣體溫度檢測傳感器檢測到的外部氣體溫度小於規定值的情況下，使上述室外機的室外風扇停止。
10.如權利要求1至5中任一項所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 具有外部氣體溫度檢測傳感器， 上述控制裝置在由上述外部氣體溫度檢測傳感器檢測到的外部氣體溫度為規定值以上的情況下，作為上述除霜運轉，使上述壓縮機停止並使上述室外機的室外風扇運轉。
11.如權利要求1至10中任一項所述的製冷空調裝置，其特徵在於，具有: 旁通配管，該旁通配管從上述室內熱交換器與上述減壓裝置之間分支，經由流量調節部到達上述壓縮機的吸入側；以及 內部熱交換器，該內部熱交換器進行上述室內熱交換器和上述減壓裝置之間的製冷劑、與在上述旁通配管中通過了上述流量調節部的製冷劑的熱交換， 在制熱運轉時，使 上述室內熱交換器與上述減壓裝置之間的製冷劑的一部分流入上述旁通配管並在上述流量調節部減壓，使減壓後的製冷劑在上述內部熱交換器中同上述室內熱交換器與上述減壓裝置之間的製冷劑進行熱交換，然後，向上述壓縮機的壓縮室噴射。
12.如權利要求1至11中任一項所述的製冷空調裝置，其特徵在於， 在上述多個製冷循環的至少一個處於除霜運轉中、或者在從除霜運轉向制熱運轉恢復後的規定時間，使上述多個製冷循環的任一個都不進行除霜運轉。
【文檔編號】F24F11/02GK103797308SQ201180073428
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年9月13日 優先權日:2011年9月13日
【發明者】野本宗, 石川智隆 申請人:三菱電機株式會社