冷冻空调装置制造方法

冷冻空调装置制造方法
【专利摘要】本发明提供冷冻空调装置，即使在伴随着附着霜那样的空气条件下的制热运转时，也能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转，还能够确保适当的换气量而能够谋求制热舒适性的提高。具有能够互相独立地进行制热运转和除霜运转的多个冷冻循环，使设置有进行除霜运转的冷冻循环的室内机的换气风门在除霜运转的期间为关闭的状态，控制设置有进行运转制热的冷冻循环的室内机的换气风门，以成为与室内的换气状态相应的必要换气量。
【专利说明】冷冻空调装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及基于蒸气压缩式冷冻循环的冷冻空调装置，特别是涉及即使在伴随着附着霜那样的空气条件下的制热运转时，也能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转的冷冻空调装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为具有多个冷冻循环，能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转的冷冻空调装置，例如有专利文献I记载的车辆用空调装置。在该车辆用空调装置中，通过在车辆内独立地设置通过制冷运转而进行除霜的冷冻循环和继续制热运转的冷冻循环，能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转。
[0003]此外，在专利文献2记载的车辆用空调装置中，公开了根据乘车率调节换气量，维持舒适性的技术。
[0004]先行技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2006 - 116981号公报(权利要求1、图1)
[0007]专利文献2:日本专利第4346429号的公报(权利要求1)

【发明内容】

[0008]发明要解决的课题
[0009]在专利文献I中，使进行制热运转的一方的冷冻循环的室内热交换器作为冷凝器而发挥作用，使进行除霜运转的另一方的冷冻循环的室内热交换器作为蒸发器而发挥作用。并且，由共有的室内风扇吸入通过了各室内热交换器的各自的空气，在室内风扇的壳体中混合后作为空调空气向室内吹出。因此，存在吹出空气温度降低，给乘客造成不舒适感这样的问题。此外，除霜运转中，由于使室外风扇运转而对室外热交换器(蒸发器)送风，所以在外部空气温度低时冷凝温度不上升而有可能无法除霜。
[0010]此外，在制热运转时的除霜运转中，优选以适当的换气量对室内换气，但是在专利文献2中，虽然对制冷运转时的换气进行了研究，但是对除霜运转中的换气未特别研究。
[0011]本发明是鉴于这样的点而提出的，其目的在于，提供一种即使在伴随着附着霜那样的空气条件下的制热运转时，也能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转，还能够确保适当的换气量，可谋求制热舒适性的提高的冷冻空调装置。
[0012]为了解决课题的手段
[0013]本发明的冷冻装置空调具备:多个冷冻循环，由压缩机、四通阀、室外热交换器、减压装置和室内热交换器连接，能够互相独立地进行制热运转和除霜运转；室外机，具有压缩机、四通阀和室外热交换器；多个室内机，被设置在同一室内，分别具有换气口、开闭换气口的换气风门、从换气口取入外部空气并向室内送风的室内风扇、和室内热交换器；以及控制装置，使进行除霜运转的冷冻循环的室内机的换气风门在除霜运转的期间为关闭的状态，且控制设置有进行制热运转的冷冻循环的室内机的换气风门，以成为与室内的换气状态相应的必要换气量。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明，通过具备能够互相独立地进行制热运转和除霜运转的多个冷冻循环，能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转。此外，在除霜运转时，因为关闭除霜运转侧的室内机的换气风门而成为外部空气不被导入的状态，所以能抑制除霜运转时的室温降低。此外，在制热运转侧的室内机中，根据室内换气状态控制换气风门以成为必要的换气量而开闭换气口，所以除霜中也能够确保适当的换气量。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的制冷剂回路图。
[0017]图2是图1的室外机的概略剖视图。
[0018]图3是图1的冷冻空调装置的控制框图。
[0019]图4是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的动作例I的时序图。
[0020]图5是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的动作例2的时序图。
[0021]图6是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的动作例3的时序图。
[0022]图7是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的动作例4的时序图。
[0023]图8是本发明的实施方式2的冷冻空调装置的制冷剂回路图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照【专利附图】

【附图说明】本发明的冷冻空调装置的优选的施方式。
[0025]实施方式I
[0026](制冷剂回路结构)
[0027]图1是本发明的实施方式I的冷冻空调装置的制冷剂回路图。图2是图1的室外机的概略剖视图。在图1、图2和后述的图中标注了相同的附图标记的构件是相同或与其相当的构件，这在说明书的全文中相同。
[0028]本实施方式I的冷冻空调装置例如被用作车辆用的空调装置，具备室外机I和被设于同一室内的室内机2a、2b,在室外机I与室内机2a之间构成第一冷冻循环，在室外机I与室内机2b之间构成第二冷冻循环。
[0029]第一冷冻循环具备压缩机3a、四通阀4a、室外热交换器5a、减压装置6a和室内热交换器7a，它们通过配管依次连接，供制冷剂能够循环。第一冷冻循环利用四通阀4a，切换从压缩机3a排出的制冷剂的流路，由此，能够切换制冷运转(除霜运转)和制热运转的各运转模式。设有第一冷冻循环的一部分的室内机2a具有室内热交换器7a、室内风扇8a、取入外部空气的换气口 9a、具有开闭换气口 9a的开闭功能的换气风门10a、和室内空气的吸入Π Ila0
[0030]第二冷冻循环具备压缩机3b、四通阀4b、室外热交换器5b、减压装置6b和室内热交换器7b，它们通过配管依次连接，供制冷剂能够循环。第一冷冻循环利用四通阀4b，切换从压缩机3b排出的制冷剂的流路，由此，能够切换制冷运转(除霜运转)和制热运转的各运转模式。设有第二冷冻循环的一部分的室内机2b具有室内热交换器7b、室内风扇8b、外部空气取入换气口 ％、具有开闭功能的换气风门10b、和室内空气的吸入口 lib。
[0031]此外，室外机I具备室外热交换器5a、和将外部空气向室外热交换器5b送风的室外风扇12。
[0032]冷冻空调装置还具有控制基于四通阀4a、4b的运转模式的切换、换气风门10a、IOb的开闭、室内风扇8a、8b、压缩机3a、3b的运转的控制装置13。另外，在图1中表示冷冻空调装置具备两个冷冻循环的结构，但是还可以具备多个。此外，室内机的设置台数不限于2台，还可以是多台。
[0033](传感器结构)
[0034]在室内机2a中具备在室内空气的吸入口或室内检测室内温度的室内温度传感器14a和检测室内湿度的室内湿度传感器15a。室内机2b侧也同样地具备检测室内温度的室内温度传感器14b和检测室内湿度的室内湿度传感器15b。
[0035]在室外机I中，在室外风扇12的吸入口或装置外，具备检测外部空气温度的外部空气温度传感器16a、16b (参照图2)。此外，室外机I具备检测室外热交换器5a与减压装置6a之间的配管温度的温度传感器17a、和检测室外热交换器5b与减压装置6b之间的配管温度的温度传感器17b。
[0036]图3是图1的冷冻空调装置的控制框图。
[0037]控制装置13具备CPU、存储各种数据的RAM、存储冷冻空调装置整体的控制程序、实现后述的动作例I?动作例4的动作的程序等的ROM(均未图示)，由此，功能性地构成室内人数检测部13a、空调能力设定部13b、换气量设定部13c、除霜开始判定部13d和除霜结束判定部13e。
[0038]室内人数检测部13a基于由设于室内的重量传感器(未图示)或摄像装置(未图示)等检测到的信息，检测室内人数。
[0039]空调能力设定部13b基于由外部空气温度传感器16a、16b检测到的外部空气温度、由室内温度传感器14a、14b检测到的室内温度、和室内设定温度，检测空调负荷，基于检测到的空调负荷，设定必要的空调能力。空调能力设定部13b也可以基于由室内人数检测部13a检测到的室内人数来校正必要的空调能力。
[0040]换气量设定部13c基于被设置在室内的氧浓度传感器(未图示)或二氧化碳传感器(未图示)的输出信号检测换气负荷，并基于检测到的换气负荷，设定必要的换气量。换气量设定部13c也可以基于由室内人数检测部13a检测到的室内人数来推断必要的换气量。换气量设定部13c中的换气量的设定在制热运转中被反复进行，根据表示当前的空气状态和室内人数等室内的换气状态的指标，更新必要换气量。
[0041]后述除霜开始判定部13d和除霜结束判定部13e。
[0042]并且，在控制装置13上，连接有第一冷冻循环侧的压缩机3a、四通阀4a、室内风扇8a、换气风门10a、室内温度传感器14a、室内湿度传感器15a和温度传感器17a。此外，在控制装置13上，连接有第二冷冻循环侧的压缩机3b、四通阀4b、室内风扇8b、换气风门10b、室内温度传感器14b、室内湿度传感器15b和温度传感器17b。在控制装置13上还连接有用于设定室内温度或进行各种控制用的设定值的输入和变更的输入部18。
[0043](换气运转)
[0044]接着，说明本实施方式I的冷冻空调装置中的、换气运转的动作。换气运转能够在室内机2a、2b中独立地运转。由于室内机2a、2b的动作相同，所以以下用室内机2a的动作进行说明。
[0045]换气运转是使室内风扇8a运转并打开换气风门10a，从而从换气口 9a取入外部空气并向室内供给的运转。换气风门IOa进行使打开和关闭交替反复的动作，根据换气风门IOa的开闭动作的开闭率(打开时间相对于开闭一个周期的比率)的控制，换气量被控制。在换气运转中，决定开闭率使得能够在平均时间确保由上述换气量设定部13c设定的换气量(必要换气量)，以该开闭率使换气风门IOa进行开闭动作，从而能够在平均时间确保必要换气量。只要是换气量设定部13c预先存储使换气风门IOa为打开时的每规定时间(例如I秒)的换气量，基于该换气量、开闭一个周期的时间(例如I分钟)和必要换气量来决定开闭率即可。
[0046]另外，换气量的控制不限于上述的方法，也可以根据换气口 9a的开口率进行控制。换气运转与以下所述的制冷运转和制热运转独立地被控制。因而，第一冷冻循环和第二冷冻循环分别能够一边进行制冷运转一边进行换气运转，或者一边进行制热运转一边进行换气运转。另外，除霜运转和换气运转不同时进行。此外，在换气量设定部13c中，由于如上所述根据室内换气状态更新必要换气量，所以制冷运转中和制热运转中，通过与这些运转并行地进行的换气运转，室内被维持为舒适的换气状态。
[0047](制冷运转)
[0048]接着，说明本实施方式的冷冻空调装置中的、制冷运转的冷冻循环的动作。在制冷运转中，四通阀被切换至图1的虚线侧。第一冷冻循环和第二冷冻循环能够独立地进行制冷运转。由于第一冷冻循环和第二冷冻循环的制冷运转动作相同，所以以下用第一冷冻循环的动作进行说明。
[0049]在制冷运转中，在压缩机3a被压缩、加热了的制冷剂，经由四通阀4a，流入室外热交换器5a。流入了室外热交换器5a的制冷剂与由室外风扇12送风的室外空气进行热交换而冷却以及冷凝。之后，制冷剂在减压装置6a被减压，在室内热交换器7a与由室内风扇8a送风的室内空气热交换而加热、蒸发，流入压缩机3a，结束I个循环。通过连续地重复以上的循环而对室内进行制冷。
[0050]在该制冷运转中，被室内风扇8a吸入到室内机2a的空气是在换气风门IOa打开时，与经由换气口 9a流入的外部空气以及经由吸入口 Ila流入的室内空气混合而成的空气。该混合空气通过与室内热交换器7a进行热交换而被冷却，向室内被吹出。换气风门IOa关闭时，经由吸入口 I Ia流入的室内空气通过与室内热交换器7a进行热交换而被冷却，向室内被吹出。
[0051](制热运转)
[0052]接着，说明本实施方式I的冷冻空调装置中的、制热运转的冷冻循环的动作。在制热运转中，四通阀被切换至图1的实线侧。第一冷冻循环和第二冷冻循环能够独立地进行制热运转。由于第一冷冻循环和第二冷冻循环的制热运转动作相同，所以以下用第一冷冻循环的动作进行说明。
[0053]在制热运转中，在压缩机3a被压缩、加热的制冷剂，经由四通阀4a，流入室内热交换器7a。流入了室内热交换器7a的制冷剂通过与由室内风扇8a送风的室内空气进行热交换而冷却、冷凝。之后，制冷剂在减压装置6a被减压，在室外热交换器5a与由室外风扇12送风的室外空气进行热交换而加热、蒸发，流入压缩机3a，结束I个循环。通过连续重复以上的循环而对室内进行制热。
[0054]在该制热运转中，被室内风扇8a吸入室内机2a的空气是在换气风门IOa打开时，与经由换气口 9a流入的外部空气以及经由吸入口 I Ia流入的室内空气混合而成的空气。该混合空气通过与室内热交换器7a进行热交换而被冷却，向室内被吹出。换气风门IOa关闭时，经由吸入口 Ila流入的室内空气通过与室内热交换器7a进行热交换而被加热，向室内被吹出。
[0055](除霜运转)
[0056]接着，说明本实施方式I的冷冻空调装置中的、除霜运转的动作。第一冷冻循环和第二冷冻循环能够独立地进行除霜运转。由于第一冷冻循环和第二冷冻循环的除霜运转动作相同，所以以下用第一冷冻循环的动作进行说明。
[0057]在制热运转时，在外部空气温度低，室外热交换器5a的蒸发温度成为0°C以下的情况下，在室外热交换器5a中外部空气所包含的水分在热交换器结冰，生成霜(附着霜)。在室外热交换器5a上附着霜时，由于翅片的堵塞，风量降低，而且由于霜层而妨碍传热，来自外部空气的采热量降低，制热能力减少。因此，定期地进行融化室外热交换器5a的霜的除霜运转。
[0058]除霜开始判定部13d判定制热运转中的冷冻循环的室外热交换器5a是否需要开始除霜。是否需要除霜的判定，例如在室外热交换器5a中的制冷剂的饱和温度、即蒸发温度是0°C以下，且外部空气温度与蒸发温度的差成为规定的温度差以上(例如15°C)的情况下，判定为需要开始除霜。此外，若能够预先推测霜的附着量，也可以测量制热运转时间，利用计时器来判定除霜开始。除霜开始判定部13d的是否需要开始除霜的判定不限定于这些方法，除此之外例如也可以是检测室外热交换器5a的冷却量的降低或霜的附着量，基于此来进行判定等。
[0059]除霜结束判定部13e判定除霜运转的结束。除霜运转结束的判定，例如右由温度传感器17a检测到的温度成为规定温度(例如10°C)，则判断为室外热交换器5a的霜融化，判定为除霜结束。此外，若能够预先推测霜的附着量，也可以测量除霜运转时间，利用计时器判定除霜结束。除霜结束判定部13e的除霜结束判定不限定于该方法，除此之外例如也可以是检测室外热交换器5a的冷却量的恢复或霜的附着量，基于此来进行判定等。
[0060]在进行除霜运转的情况下，因为在进行除霜运转的冷冻循环中没有制热能力，所以在两个冷冻循环中的一方的冷冻循环进入除霜运转的情况下，在另一方的冷冻循环中进行制热运转，继续进行室内制热。此外，除霜运转时，关闭除霜运转侧的换气风门，且根据室内换气状态，将制热运转侧的换气风门控制成必要的换气量。这样，通过在除霜运转时关闭除霜运转侧的换气风门，防止由于外部空气导入而造成的室温降低和制热负荷增加。此外，通过除霜运转时控制制热运转侧的换气风门而继续换气。
[0061]除霜运转有中止循环除霜和逆循环除霜('J 〃一 7除霜)，以下说明其动作。在这里，用第一冷冻循环的例子进行说明。
[0062](中止循环除霜)
[0063]中止循环除霜是在外部空气温度比规定温度高的情况下，停止压缩机3a，使室外风扇12运转，将外部空气向室外热交换器5a送风，从而利用外部空气的热而除霜的运转。由于若外部空气是0°C以上霜就会融化，所以规定温度设定为5°C左右为佳以能够可靠地融化。由于中止循环除霜停止压缩机3a，所以节能性优异，而且不会像后述的逆循环除霜那样将室内热交换器7a作为蒸发器，所以能够防止室温降低。即，在外部空气温度为5°C以上时，中止循环除霜在节能的观点上是有效的。
[0064](逆循环除霜)
[0065]由于在外部空气温度为5°C以下时无法通过中止循环除霜进行除霜，所以成为利用了制冷剂的热的逆循环除霜运转。逆循环除霜若用第一冷冻循环的例子来说明，则是将四通阀4a从制热回路切换为制冷回路，使被压缩机3a压缩成高温高压的制冷剂流入室外热交换器5a，利用制冷剂的冷凝热而除霜的运转。
[0066]此外，在逆循环除霜中，一般是停止室内风扇8a和室外风扇12而进行除霜运转(风扇运转控制1)，但是也可以使室内风扇8a和室外风扇12运转。例如，也可以是，在制热负荷为规定值以下的情况下，使室内风扇8a运转，在制热负荷比规定值大的情况下，停止室内风扇8a (风扇运转控制2)。在逆循环除霜中使室内风扇8a运转了的情况下，由于能够利用室内空气的热对室外热交换器5a进行除霜，所以除霜时间进一步被缩短。另外，若使室内风扇8a运转则冷气吹出，所以使室内风扇8a运转仅限于制热负荷为规定值以下时。
[0067]此外，也可以是，在由外部空气温度传感器16a检测到的外部空气温度为规定值以上的情况下，使室外风扇12运转，在由外部空气温度传感器16a检测到的外部空气温度小于规定值的情况下，停止室外风扇12 (风扇运转控制3)。在逆循环除霜中，在使室外风扇12运转了的情况下，由于在另一方的制热运转循环中能够从外部空气更多地采热，所以能够增加制热能力。另外，由于若使室外风扇12运转则低温的外部空气妨碍除霜，所以使室外风扇12运转仅限于外部空气温度为规定值以上时。
[0068]此外，在外部空气温度为5°C以上时也可进行逆循环除霜，由于使压缩机3a运转，所以与中止循环除霜相比，除霜时间被缩短。此外，在逆循环除霜中使室内风扇8a运转了的情况下，由于能够利用室内空气的热对室外热交换器5a进行除霜，所以除霜时间进一步被缩短。
[0069](除霜运转控制动作)
[0070]接着，说明基于换气负荷和制热负荷的除霜运转控制动作。虽然说明与上述重复，但是在进行除霜运转的情况下，因为在除霜运转一侧的冷冻循环中没有制热能力，所以用两个冷冻循环中的、一方的冷冻循环进行除霜，用另一方的冷冻循环进行制热运转。此时，关闭除霜运转侧的换气风门。在制热运转侧，其他的冷冻循环无论是否是除霜运转中，都在制热运转中继续控制换气风门的控制以成为与室内换气状态相应的必要换气量。
[0071]根据这样的动作，冷冻空调装置在除霜运转中，通过在除霜运转侧遮断外部空气导入而能防止室温降低和制热负荷增加。此外，通过在第一冷冻循环和第二冷冻循环中交替地进行除霜，能够一边确保制热能力一边进行除霜运转。此外，在制热运转侧，由于换气量设定部13根据室内换气状态更新必要换气量，控制换气风门以成为该必要换气量，所以在除霜运转中的制热运转侧，由于实现实质上对伴随着除霜运转侧的换气停止产生的换气不足进行补充的换气运转，所以能够将室内维持为舒适的换气状态。
[0072](冷冻空调装置的制热时的空调控制动作)
[0073]以下，列举多个例子说明冷冻空调装置的制热时的空调控制动作的具体动作例。另外，由于换气运转在制热运转中被实施，而在除霜运转中不被实施，所以在图4?图7中，作为(有换气)、(没有换气)来区别换气的有无。
[0074](动作例I)
[0075]图4是用于说明冷冻空调装置的制热时的空调控制动作的动作例I的时序图。动作例I是两方的冷冻循环是制热运转中的情况的例子。
[0076]第一、第二冷冻循环双方在制热动作中，在一方的冷冻循环(在这里例如是第一冷冻循环)的室外热交换器5a由除霜开始判定部13d判定为需要开始除霜的情况下，被判定为需要开始除霜的第一冷冻循环关闭换气风门10a，开始除霜运转。在第一冷冻循环进行着除霜运转的期间，另一方的冷冻循环(在这里例如是第二冷冻循环)继续制热运转。由于在除霜运转时关闭换气风门10a，所以在室内机2a侧不进行换气，但是由于在制热运转中的室内机2b侧进行换气以实质上对该换气不足部分进行补充，所以室内被维持为舒适的换气状态。并且，第一冷冻循环在结束除霜运转时恢复制热运转。
[0077]通过这样地运转，能够一边确保制热能力一边进行除霜运转，能够抑制室温降低和换气不足，维持高的舒适性。
[0078](动作例2)
[0079]图5是用于说明冷冻空调装置的制热时的空调控制动作的动作例2的时序图。动作例2是制热负荷小，仅一方的冷冻循环进行制热运转，另一方的冷冻循环停止的情况的例子。在这里，用第一冷冻循环制热运转且第二冷冻循环停止的情况的例子进行说明。
[0080]在进行着制热运转的第一冷冻循环的室外热交换器5a由除霜开始判定部13d判定为需要开始除霜的情况下，起动停止的第二冷冻循环而使制热运转开始之后，开始制热运转着的第一冷冻循环的除霜运转。这是为了防止在第一冷冻循环进入除霜运转时，在双方的冷冻循环中制热运转停止，成为不进行室内制热的状态。
[0081]第二冷冻循环在直到第一冷冻循环除霜运转结束的期间进行制热运转以确保必要的制热能力，在第一冷冻循环的除霜运转结束后还继续制热运转。第一冷冻循环在除霜运转结束时停止运转。
[0082]通过这样地运转，能够抑制在除霜运转中降低室内温度，能够维持舒适性。此外，在使除霜成为必要的一方的冷冻循环进行除霜运转之后停止，使本来停止的另一方的冷冻循环代替一方的冷冻循环而进行制热运转，所以能使各自的冷冻循环的运转时间平均化，具有提高压缩机的可靠性的效果。
[0083]另外，在这里冷冻循环表示了两个例子，但是冷冻循环的数量如上所述也可以是三个以上。在该情况下，在被判定为仅一个冷冻循环进行着制热运转，在其他的所有的冷冻循环停止时，唯一制热运转着的冷冻循环需要开始除霜时，只要该被判定为需要开始除霜的冷冻循环进行图5的第一冷冻循环的动作，其他的停止中的冷冻循环中的任一个进行图5的第二冷冻循环的动作即可。此时，也使停止中的冷冻循环运转以使压缩机的运转时间平均化。
[0084]另外，在动作例2中，制热运转中的冷冻循环开始除霜运转时，以避免不进行室内制热的运转状况为目的，驱动停止中的冷冻循环使其进行制热运转，但是并不限于此。在至少一个冷冻循环停止的运转状况下，例如在共五个冷冻循环，三个是制热运转中的冷冻循环，剩余的两个冷冻循环处于停止中的运转状况下，也可以在制热运转中的三个冷冻循环中的某一个冷冻循环中被判定为需要开始除霜的情况下，驱动停止中的两个冷冻循环的任一个而进行制热运转。
[0085](动作例3)
[0086]图6是用于说明冷冻空调装置的制热时的空调控制动作的动作例3的时序图。动作例3是双方的冷冻循环进行制热运转，由空调负荷检测部检测到制热负荷减少了的情况的例子。
[0087]在制热负荷减少，一个冷冻循环的制热能力充分的情况下，停止一方的冷冻循环。此时，使停止运转的一方的冷冻循环在进行除霜运转之后停止。由此，在使停止的一方的冷冻循环下次运转时，能够从在一方的冷冻循环的室外热交换器上没有附着霜的状态开始制热运转。由此，能够延长制热运转时间，能够长久地维持舒适性。
[0088]另外，两个冷冻循环中的、停止的冷冻循环选择压缩机的累计运转时间长的冷冻循环为佳。由此，压缩机运转时间被平均化，能够提高压缩机可靠性。另外，在动作例3中表示了冷冻循环为两个的例子，然而冷冻循环的数量也可以如上所述是三个以上。在该情况下，在被判定为两个以上的冷冻循环处于制热运转中，任一冷冻循环需要开始除霜时，只要该被判定为需要开始除霜的冷冻循环进行图6的一方的冷冻循环的动作，其他的制热运转中的冷冻循环进行图6的另一方的冷冻循环的动作即可。
[0089](动作例4)
[0090]图7是用于说明冷冻空调装置的制热时的空调控制动作的动作例4的时序图。动作例4是在制热负荷大，一方的冷冻循环进入除霜运转时，仅通过另一方的冷冻循环的制热运转而制热能力不足，无法确保平均时间必要的制热能力的情况下被应用的动作例。在这里，用被判定为第一冷冻循环需要开始除霜，第二冷冻循环继续制热运转的情况的例子进行说明。
[0091]第一、第二冷冻循环双方在制热动作中，在第一冷冻循环的室外热交换器5a由除霜开始判定部13d判定为需要开始除霜时，被判定为需要开始除霜的第一冷冻循环在开始除霜运转之前，进行事先制热运转。该事先制热运转是用于确保除霜运转中也包含、平均时间必要的制热能力的运转，进行控制压缩机3a的转速的运转，使得与通常的制热运转的制热能力相比制热能力增加。根据进行该运转，在制热负荷大的情况下进行除霜运转时，也能够一边确保制热能力一边进行除霜运转，能够抑制室温降低和换气不足，维持高的舒适性。
[0092]并且，第一冷冻循环在事先制热运转结束后，开始除霜运转。在除霜运转时如上所述，由于关闭换气风门10a，所以在室内机2a侧不进行换气，但是在制热运转中的室内机2b侧进行换气，以实质上对该换气不足部分进行补充。因此，室内被维持为舒适的换气状态。并且，第一冷冻循环在除霜运转结束后，恢复制热(有换气)。
[0093]另外，在动作例4中表示了冷冻循环为两个的例子，但是冷冻循环的数量也可以如上所述是三个以上。该情况的动作例4的动作相当于在所有冷冻循环中的两个以上冷冻循环处于制热运转中，任一个冷冻循环被判定为需要开始除霜，该被判定为需要开始除霜的冷冻循环进入除霜运转时，仅通过当前制热运转中的冷冻循环而制热能力不足的情况下的动作。由此，只要使该被判定为需要开始除霜的冷冻循环进行图7的一方的冷冻循环的动作即可。
[0094]接着，对在本例的冷冻空调装置的两个冷冻循环中，用于使除霜运转交替地进行的控制进行说明。
[0095]为了使两个冷冻循环交替地进行除霜，将开始制热运转并开始最初的除霜运转的条件在各冷冻循环中设定为不同的条件为佳。具体而言，使除霜开始判定部13d的用于判定开始的、外部空气温度和蒸发温度的规定的温度差，在各冷冻循环中为不同的温度即可。在上述的说明中，除霜运转的开始判定条件为外部空气温度和蒸发温度的温度差成为15°C以上的情况，但是在一方的冷冻循环中使用该值，在另一方的冷冻循环中，例如外部空气温度和蒸发温度的温度差为13°C以上。这样一来，在各冷冻循环中，除霜开始的时机错开，在此以后父替地开始除霜运转。
[0096]另外，在冷冻空调装置中，在各冷冻循环中的除霜运转等间隔交替地开始时，室温变动最小，能够提高舒适性。但是，由于除霜开始运转的间隔根据外部空气的状态或各冷冻循环的运转率而变化，所以有时难以使各冷冻循环始终等间隔且交替地进行除霜运转。在这样的情况下，即使在一方的冷冻循环处于除霜运转中，或者从除霜运转恢复到制热运转后的规定时间Tl的期间，另一方的冷冻循环由除霜开始判定部13d判定为需要开始除霜的情况下，也不进行除霜运转。
[0097]换句话说，一方的冷冻循环成为除霜结束，从恢复到制热运转起经过了规定时间Tl后，使另一方的冷冻循环进行除霜运转，由此各冷冻循环的除霜运转不是被同时实施，而是被交替地实施，能够继续制热运转。另外，为了确保制热能力而在除霜运转前进行事先制热运转的情况下，像以下那样地进行控制。
[0098]S卩，在控制上，一方的冷冻循环只要选择结束除霜运转并从恢复到制热运转起的规定时间Tl和事先制热运转的实施时间(除霜开始延迟时间)T2中的较长的一方即可。换句话说，在规定时间Tl比除霜开始延迟时间Τ2短的情况下，通过进行事先制热运转，也同时实现在规定时间Tl的期间不进行除霜运转这一点，且能够交替地实施各冷冻循环的除霜运转。另一方面，在规定时间Tl比除霜开始延迟时间Τ2长的情况下，只要在进行了事先制热运转之后，使除霜运转的开始进一步延迟规定时间Tl与除霜开始延迟时间Τ2的差分时间量，之后开始除霜运转即可。
[0099]另外，在这里表示了冷冻循环为两个的例子，但是冷冻循环的数量也可以如上所述是三个以上。在该情况下，只要多个冷冻循环中的至少一个处于除霜运转中，或从除霜运转恢复到制热运转后的规定时间Tl，在其他所有的冷冻循环中不进行除霜的运转即可。
[0100]如以上说明那样，根据本实施方式1，通过具备互相独立的多个冷冻循环，能够一边继续制热运转一边同时进行除霜运转。此外，在除霜运转时，因为关闭除霜运转侧的室内机的换气口而成为外部空气不被导入的状态，所以能抑制除霜运转时的室温降低。此外，在制热运转侧的室内机中，因为根据室内换气状态控制换气风门以成为必要的换气量来开闭换气口，所以除霜中也能够确保适当的换气量。由此，即使在伴随着附着霜那样的空气条件下的制热运转时，也能够确保适当的换气量，谋求制热舒适性的提高。
[0101]此外，将多个冷冻循环的各室内热交换器7a、7b和各室内风扇8a、8b分开地设置在各室内机2a、2b中，并且停止除霜运转中的室内机的室内风扇，因此能够能防止如以往那样，在室内机中，使通过了除霜运转侧和制热运转侧的各自的室内热交换器的空气混合后向室内吹出的情况下的因吹出温度降低而造成的不舒适感。
[0102]此外，在多个冷冻循环中有停止着的冷冻循环的情况下，在制热运转中的冷冻循环中的任一个中被判定为需要除霜运转时，驱动停止着的冷冻循环而使制热运转开始之后，开始被判定为需要除霜运转的冷冻循环的除霜运转。由此，能抑制在除霜运转中室内温度降低，能维持舒适性。
[0103]此外，多个冷冻循环中的两个以上的冷冻循环在制热运转中，例如基于制热负荷减少等理由而要停止一个冷冻循环的制热运转时，使要停止的冷冻循环在进行除霜运转之后停止。由此，在使停止了的冷冻循环下次运转时，能够从在室外热交换器上没有附着霜的状态开始制热运转。由此，能够延长制热运转时间，能够长久地维持舒适性。
[0104]此外，在进行除霜运转之前，进行确保除霜运转中也包含、平均时间必要的制热能力的事先制热运转，并在事先制热运转后开始除霜运转的情况下，能够一边确保制热能力一边实现除霜运转，能够抑制室温降低和换气不足，维持高的舒适性。
[0105]实施方式2 (喷射回路)
[0106]实施方式2的冷冻空调装置的制冷剂回路的结构与实施方式I不同。
[0107]图8是表示本发明的实施方式2的冷冻空调装置的制冷剂回路的图。关于制冷剂回路以外的结构和控制，与实施方式I的冷冻空调装置基本相同，以下，实施方式2以与实施方式I不同的点为中心进行说明。另外，适用于与实施方式I相同的结构和控制部分的变形例，对本实施方式2也同样地适用。
[0108]实施方式2的冷冻空调装置的制冷剂回路除了实施方式I的第一冷冻循环的制冷齐徊路之外，还具备从室内热交换器7a与减压装置6a之间分支，经由流量调节部20a、内部热交换器21a和电磁阀22a，到达压缩机3a的压缩室的旁通配管19a。内部热交换器21a在旁通配管19a中的流量调节部20a与电磁阀22a之间的配管同室内热交换器7a与减压装置6a之间的配管之间进行热交换。
[0109]第二冷冻循环的制冷剂回路也与第一冷冻循环的制冷剂回路同样，除了实施方式I的第二冷冻循环的制冷剂回路之外，还具备从室内热交换器7b和减压装置6b之间分支，经由流量调节部20b、内部热交换器21b和电磁阀22b，到达压缩机3b的压缩室的旁通配管19b。内部热交换器21b在旁通配管19b中的流量调节部20b与电磁阀22b之间的配管同室内热交换器7b与减压装置6b之间的配管之间进行热交换。
[0110](制冷运转)
[0111]接着，对本实施方式2的冷冻空调装置中的、制冷运转的动作进行说明。对于制冷运转，关闭电磁阀22a、22b而运转。由此，成为与实施方式I同样的动作。其他的动作与实施方式I相同。
[0112](制热运转)
[0113]接着，对本实施方式2的冷冻空调装置中的、制热运转的动作进行说明。在制热运转中，打开电磁阀22a、22b，实施喷射运转。喷射运转能够增大压缩机3a、3b的制冷剂流量，能够增加压缩机输入，即增加制热能力。此外，由于在外部空气温度低的情况下，蒸发温度变低，成为高压缩比，所以喷出温度提高，但是在进行喷射运转时，由于能够抑制喷出温度，所以能够提高压缩机可靠性。另外，压缩机的容量为可变的情况下，由于能够抑制喷出温度且增大容量，所以能够飞跃地增大制热能力。
[0114]这样，在实施方式2的冷冻空调装置中，通过在制热运转时进行喷射运转，能够增大制热能力，所以在例如由第一冷冻循环进行除霜运转且由第二冷冻循环进行制热运转的情况下，能够得到以下的效果。即，在第二冷冻循环中，通过实施喷射运转，即使不由第一冷冻循环进行在实施方式I中说明了的事先制热，也能够确保除霜运转时的制热能力。
[0115](除霜运转)
[0116]接着，对本实施方式2的冷冻空调装置的除霜运转的动作进行说明。对于除霜运转，关闭电磁阀22a、22b而运转。由此，成为与实施方式I同样的动作。其他的动作与实施方式I相同。
[0117]根据实施方式2，得到与实施方式I同样的效果，并且在冷冻空调装置中，由任一个冷冻循环开始除霜运转之际，通过在制热运转侧进行喷射运转，在除霜运转侧即使不进行用于确保平均时间必要的制热能力的事先制热运转，也能够确保必要的制热能力。
[0118]此外，在一方的冷冻循环进行除霜运转时，另一方的冷冻循环进行制热运转的状况下，例如在外部空气温度低时等，有时使室外风扇12停止。此时，若在制热运转侧的冷冻循环中实施喷射运转，则如上所述，由于室外风扇12的停止，即使蒸发温度变低，也能够提高制热能力。在该情况下，即使在除霜运转侧不进行事先制热也能够确保必要的制热能力。因而，在外部空气温度低时，通过喷射，能够实现抑制喷出温度上升且确保了制热能力的除霜运转，能够确保高的可靠性。
[0119]另外，在图8中表示了冷冻循环为两个的例子，但是冷冻循环的数量也可以是三个以上。在该情况下也能够得到同样的作用效果。
[0120]附图标记说明
[0121]I室外机、2a室内机、2b室内机、3a压缩机、3b压缩机、4a四通阀、4b四通阀、5a室外热交换器、5b室外热交换器、6a减压装置、6b减压装置、7a室内热交换器、7b室内热交换器、8a室内风扇、8b室内风扇、9a换气口、9b换气口、IOa换气风门、IOb换气风门、I Ia吸入口、IIb吸入口、12室外风扇、13控制装置、14a室内温度传感器、14b室内温度传感器、15a室内湿度传感器、15b室内湿度传感器、16a外部空气温度传感器、16b外部空气温度传感器、17a温度传感器、17b温度传感器、18输入部、19a旁通配管、19b旁通配管、20a流量调节部、20b流量调节部、21a内部热交换器、21b内部热交换器、22a电磁阀、22b电磁阀。
【权利要求】
1.一种冷冻空调装置，其特征在于， 该冷冻空调装置具备: 多个冷冻循环，由压缩机、四通阀、室外热交换器、减压装置和室内热交换器连接，能够互相独立地进行制热运转和除霜运转； 室外机，具有上述压缩机、上述四通阀和上述室外热交换器； 多个室内机，被设置在同一室内，分别具有上述换气口、开闭上述换气口的换气风门、从上述换气口取入外部空气并向室内送风的室内风扇、和上述室内热交换器；以及 控制装置，使进行除霜运转的冷冻循环的上述室内机的上述换气风门在除霜运转的期间为关闭的状态，且控制设置有进行制热运转的冷冻循环的上述室内机的上述换气风门，以成为与室内的换气状态相应的必要换气量。
2.根据权利要求1所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述控制装置在至少一个冷冻循环停止着的情况下，在由其他的冷冻循环开始除霜运转时，起动上述停止着的冷冻循环而使制热运转开始之后，使除霜运转开始， 使上述停止着的冷冻循环在开始了上述除霜运转的除霜侧冷冻循环结束了除霜运转之后还继续制热运转，使上述除霜侧冷冻循环在除霜运转结束后停止。
3.根据权利要求1所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述多个冷冻循环中的至少两个以上的冷冻循环在制热运转中，在停止其中任一个冷冻循环的制热运 转的情况下，上述控制装置在停止制热运转之前，使制热运转在进行除霜运转之后停止。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述控制装置通过在进行除霜运转之前，控制进行除霜运转的上述冷冻循环而控制制热能力，进行确保除霜运转中也包含、平均时间必要的制热能力的事先制热运转，并在上述事先制热运转结束后开始除霜运转。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述控制装置作为上述除霜运转，控制上述四通阀，使制冷剂向与上述制热运转时相反方向流动。
6.根据权利要求5所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述控制装置在除霜运转时，使进行除霜运转的冷冻循环的上述室内机的上述室内风扇停止，并且使进行向除霜对象的室外热交换器送风的室外风扇停止。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述控制装置在除霜运转时，使进行除霜运转的冷冻循环的上述室内机的上述室内风扇，在制热负荷为规定值以下的情况下运转，在制热负荷比上述规定值大的情况下停止。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 该冷冻空调装置具备外部空气温度检测传感器， 上述控制装置在除霜运转时，在由上述外部空气温度检测传感器检测到的外部空气温度为规定值以上的情况下，使上述室外机的室外风扇运转，在由上述外部空气温度检测传感器检测到的外部空气温度小于规定值的情况下，使上述室外机的室外风扇停止。
9.根据权利要求1~5中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 该冷冻空调装置具备外部空气温度检测传感器，上述控制装置在由上述外部空气温度检测传感器检测到的外部空气温度为规定值以上的情况下，作为上述除霜运转，使上述压缩机停止，并且使上述室外机的室外风扇运转。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 该冷冻空调装置具备: 旁通配管，从上述室内热交换器与上述减压装置之间分支，经由流量调节部，到达上述压缩机的吸入侧；以及 内部热交换器，进行上述室内热交换器与上述减压装置之间的制冷剂和在上述旁通配管中通过了上述流量调节部的制冷剂的热交换， 制热运转时，使上述室内热交换器与上述减压装置之间的制冷剂的一部分流入上述旁通配管，在上述流量调节部减压，利用上述内部热交换器使减压后的制冷剂被在上述室内热交换器与上述减压装置之间的制冷剂进行了热交换之后，向上述压缩机的压缩室喷射。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的冷冻空调装置，其特征在于， 上述多个冷冻循环中的至少一个冷冻循环在除霜运转中或从除霜运转恢复到制热运转后的规定时间，上述多个冷冻 循环均不进行除霜运转。
【文档编号】F24F11/02GK103797309SQ201180073429
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2011年9月13日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】石川智隆, 野本宗 申请人:三菱电机株式会社