空调系统及除霜运转方法
【专利摘要】分别利用温度传感器对外部气体温度及室外机的热交换器的温度进行检测，利用人检测传感器对在室内机的各个能送风的区域中是否有人进行检测。控制部能选择性地执行第一除霜运转模式及第二除霜运转模式，其中，在所述第一除霜运转模式中，在使所有室内机的风扇停止的状态下进行除霜运转，在所述第二除霜运转模式中，当根据由第一温度传感器及第二温度传感器分别检测出的温度推定出热交换器的结霜量超过阈值时，优先选择人检测传感器未在能送风的区域中检测到人的室内机，以使该室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。这种空调系统及除霜运转方法缩短了除霜所需的时间。
【专利说明】空调系统及除霜运转方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调机的空调系统，特别地涉及用于去除室外机热交换器的结霜的除霜运转。
【背景技术】
[0002]当利用空调机进行制热运转时，在极寒冷地区，可能在室外机的热交换器上发生结霜，该结霜量变多。结霜阻碍了热交换，因此，需要进行除霜(融霜)运转(例如参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开2010-96474号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的技术问题
[0007]然而，在上述现有的空调机中，在外部气体温度非常低的情况下，即便进行除霜运转，也可能无法去除霜。在除霜运转中，形成不能进行制热的状态，因此，期望尽可能早地完成除霜。
[0008]鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能缩短除霜所需的时间的空调系统及除霜运转方法。
[0009]解决技术问题所采用的技术方案
[0010](I)本发明的空调系统包括:多个室内机；室外机，该室外机与上述多个室内机共有制冷剂系统；第一温度传感器，该第一温度传感器对外部气体温度进行检测；第二温度传感器，该第二温度传感器对上述室外机的热交换器的温度进行检测；人检测传感器，该人检测传感器对在上述室内机的各个能送风的区域中是否有人进行检测；控制部，该控制部能选择性地执行第一除霜运转模式及第二除霜运转模式，其中，在上述第一除霜运转模式中，在使所有上述室内机的风扇停止的状态下进行除霜运转，在上述第二除霜运转模式中，当根据由上述第一温度传感器及第二温度传感器分别检测出的温度推定出上述热交换器的结霜量超过阈值时，优先选择上述人检测传感器未在上述能送风的区域中检测到人的室内机，以使该室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。
[0011]在上述构成的空调系统中，当推定出热交换器的结霜量超过了阈值时，至少使一个室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。通过使风扇运转，促进了室内的空气与制冷剂的热交换，以进一步迅速地进行除霜。另外，通过使风扇运转朝室内吹出冷风，但在能送风的区域中没有人的情况下，也不用担心造成不舒服的感觉(感到寒冷)。
[0012](2)在上述(I)的空调系统中，也可采用以下结构:控制部根据从开始执行第二除霜运转模式起经过了一定时间之后由第二温度传感器检测到的温度，判断是否需要增强强制运转，仅在需要增强强制运转的情况下，增大风扇的转速及使风扇运转的室内机的数量中的至少一方。
[0013]例如，即便在从开始执行第二除霜运转模式起经过了一定时间之后，热交换器的温度不比规定值高，即因结霜量较多而导致除霜的进展情况较迟缓，也能通过增大风扇的转速及使风扇运转的室内机的数量中的至少一方，进一步促进室内的空气与制冷剂的热交换，从而能迅速进行结霜量较多的情况下的除霜。
[0014](3)另外，在上述(I)或(2)的空调系统中，也可采用以下结构:使第二除霜运转模式能启用的设定开关设于室外机。
[0015]在该情况下，能通过设定开关的操作容易地利用第二除霜运转模式。另外，在用户不希望第二除霜运转模式的情况下，也能容易地解除。
[0016](4)另外，在上述(I)的空调系统中，也可采用以下结构:当室内机、室外机以及第一温度传感器及第二温度传感器存在第一系统及第二系统这至少两个系统、且两个系统的室内机混合存在地设于一个房间时，控制部在第一系统执行第二除霜运转模式时，将第二系统设为制热运转来使房间的室内机的风扇运转。
[0017]在该情况下，在室内有人的情况下，即便从第一系统的室内机吹出冷风，也能从第二系统的室内机吹出暖风，因此，作为房间整体，能中和(或缓和)因冷风的吹出而产生的不舒服感觉。
[0018](5)另一方面，本发明的除霜运转方法是包括多个室内机和与这多个室内机共有制冷剂系统的室外机的空调系统中的除霜运转方法，其特征在于，(a)分别利用温度传感器对外部气体温度及上述室外机的热交换器的温度进行检测，(b)利用人检测传感器对在上述室内机的各个能送风的区域中是否有人进行检测，(C)利用控制部选择性地执行第一除霜运转模式及第二除霜运转模式，其中，在上述第一除霜运转模式中，在使所有上述室内机的风扇停止的状态下进行除霜运转，在上述第二除霜运转模式中，当根据由上述第一温度传感器及第二温度传感器分别检测出的温度推定出上述热交换器的结霜量超过阈值时，优先选择上述人检测传感器未在上述能送风的区域中检测到人的室内机，以使该室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。
[0019]在上述除霜运转方法中，当推定出热交换器的结霜量超过了阈值时，至少使一个室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。通过使风扇运转，促进了室内的空气与制冷剂的热交换，以进一步迅速地进行除霜。另外，通过使风扇运转朝室内吹出冷风，但在能送风的区域中没有人的情况下，也不用担心造成不舒服的感觉(感到寒冷)。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明的空调系统或除霜运转方法，能缩短除霜所需的时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明第一实施方式的空调系统的结构图。
[0023]图2是表示室外机的示意结构的图。
[0024]图3是表示由室外机的控制部进行的本实施方式的除霜运转方法的步骤的流程图。
[0025]图4是除了与图1相同的结构图之外，还表示在某一室内机的区域中有人的情况下使一台室内机的风扇运转的情形的图。
[0026]图5是除了与图1相同的结构图之外，还表示在某一室内机的区域中有人的情况下使两台室内机各自的风扇运转的情形的图。
[0027]图6是本发明第二实施方式的空调系统的结构图。
【具体实施方式】
[0028]<第一实施方式>
[0029]图1是本发明第一实施方式的空调系统的结构图。在图中，该空调系统100的一台室外机I和多台(三台)室内机2、3、4经由制冷剂配管5连接在一起，并共有制冷剂系统。另外，利用通信线6将室外机I和室内机2、3、4相互连接在一起。操作用的遥控器操作器2r、3r、4r分别与室内机2、3、4连接。室内机2、3、4分别内置有风扇2f、3f、4f。
[0030]另外，室内机的台数仅仅是一例。另外，室外机I为一台，但也可根据需要设置多台室外机。另外，省略了电力线的图示。
[0031]在室内机2、3、4分别设有人检测传感器2s、3s、4s。人检测传感器2s、3s、4s为例如热释电型(日文:焦電型)的红外线传感器，并对在室内机2、3、4的能送风的区域A2、A3、A4中人发出的红外线进行检测，从而能捕捉到人是否存在。另外，图简化地示出了单纯的圆形(圆锥)状区域。
[0032]实际上，此外，也可与室内机的能送风的区域的扩大相配合地对每一台室内机设置多个人检测传感器，藉此，使每个传感器的检测对象区域错开，从而能用全部传感器检测到较大的范围。
[0033]另外，人检测传感器2s、3s、4s并不一定必须要作为室内机2、3、4的附属物而设于它们的筐体，例如，也可配置于房间的顶棚并将其输出输送至室内机2、3、4或室外机I。另夕卜，在按照每台室内机2、3、4以房间为单位进行分隔的情况下，并不限于能送风的区域，也可检测在房间中是否有人。
[0034]图2是表示室外机I的示意结构的图。室外机I在筐体11内包括压缩机12、四通切换阀13、储罐14、热交换器15、膨胀阀16、风扇17、温度传感器18、19、控制部20。温度传感器19是例如热敏电阻，并抵接地安装于热交换器15端部的制冷剂管P1。温度传感器19对热交换器15的作为低温侧的端部的温度Tb(以下简称为热交换器15的温度)进行检测。当在热交换器15没有结霜的状态下使室外机I运转时，由温度传感器19检测出的温度是大致一定的。另一方面，温度传感器18是例如热敏电阻，其对因风扇17的运转而被吸入的外部气体温度进行检测。
[0035]温度传感器18、19分别经由电缆18a、19a与控制部20连接。在控制部20装设有CPU等中央控制功能，藉此，对室外机I的各致动器(压缩机12、四通切换阀13、膨胀阀16、风扇17等)及室内机2?4进行控制。
[0036]另外，在控制部20设有设定开关20s。通过操作该设定开关20s，能根据例如用户的期望，按后述的仅使用第一除霜运转模式的情况和选择性地使用第一除霜模式及第二除霜运转模式的情况分开使用。
[0037]在图2中，在制冷运转时，四通切换阀13成为图示的实线的状态，从压缩机12排出的高压气体制冷剂在热交换器15中与外部气体进行热交换而冷凝，从而成为液体制冷齐U。液体制冷剂在膨胀阀16中减压之后，被输送至室内机2?4(图1)。室内机2?4中与室内空气热交换而蒸发之后的气体制冷剂返回至室外机1，并经由四通切换阀13及储罐14而送入至压缩机12。通过反复进行上述循环，进行制冷运转。
[0038]在制热运转时，四通切换阀13成为图示的虚线的状态，从压缩机12排出的高压气体制冷剂被输送至室内机2、3、4(图1)，并与室内空气进行热交换而冷凝，从而成为液体制冷剂。液体制冷剂返回至室外机1，并在膨胀阀16中减压之后，在热交换器15中与外部气体进行热交换而蒸发。蒸发后的气体制冷剂经由四通切换阀13及储罐14而被送入至压缩机12。通过反复进行上述循环，进行制热运转。
[0039]在外部气体温度较低的状态下进行制热运转时，可能在室外机I的热交换器15产生结霜。当就这样放任结霜成长时，制热效率会降低，因此，暂时停止制热运转，并进行除霜运转。除霜运转时的制冷剂流动与制冷运转时相同。此时，目前是使室内机2?4的风扇停止，避免冷风被排出至室内。
[0040]例如，能根据室外机I中的热交换器15的温度Tb进行上述除霜运转。在通常的制热运转中，若无结霜，则热交换器15的温度Tb大致维持为一定值To。然而，随着制热运转的进行，当热交换器15的结霜逐渐增加时，热交换器15的温度Tb逐渐降低。因此，当温度传感器19检测出的温度Tb超过从上述To起始的温度降低幅度Λ T而进一步降低时，即在Tb < (Το - ΔΤ)的情况下，判断为热交换器15的结霜量处于基准结霜量以上。该基准结霜量是指当不进行除霜时、热交换器15的效率降低而“即将”阻碍制热运转的结霜量。
[0041]另外，例如，若热交换器15的温度Tb上升至To，则能结束除霜运转。
[0042]另外，作为上述除霜运转的开始、结束以外的、开始、结束的契机，例如，也可在规定的外部气体温度的条件下连续地进行一定时间制热运转的情况下，推定为处于结霜状态以自动地进行除霜运转。另外，若进行一定时间除霜运转，则也可推定为已实现除霜，并自动地结束除霜运转。
[0043]在本实施方式的空调系统100中，与上述通常的除霜运转不同地执行进一步改进后的除霜运转。以下，对该除霜运转方法进行详细说明。
[0044]图3是表示由室外机I的控制部20进行的本实施方式的除霜运转方法的步骤的流程图。另外，除霜运转其自身的开始、结束的指令根据上述要领进行，因此，在该流程图中，进行了简化。即，该流程图主要示出了按两个模式分开使用的除霜运转。
[0045]当除霜运转开始时，控制部20使全部室内机2?4的风扇停止(步骤SI)。这是通常的除霜运转，称为第一除霜运转模式。
[0046]接着，控制部20对热交换器15的温度Tb是否低于10度进行判定(步骤S2)。此处，若温度Tb为10度以上，则能推定出结霜量比较少。因此，控制部20继续第一除霜运转模式，直至除霜运转结束为止(反复进行步骤S1、S2、S8)。若在步骤S8中存在除霜运转结束指令，则除霜运转结束。
[0047]另一方面，当热交换器15的温度Tb低于10°C时，控制部20对温度传感器19检测出的外部气体的温度Ta是否低于0°C进行判定(步骤S3)。此处，若处于0°C以上，则能推定出结霜量比较少。因此，控制部20继续第一除霜运转模式，直至除霜运转结束为止(反复进行步骤S1、S2、S3、S8)。若在步骤S8中存在除霜运转结束指令，则除霜运转结束。
[0048]另一方面，在步骤S3中，在外部气体的温度Ta低于0°C的情况下，即在Tb < 10°C及Ta < (TC这两个条件满足与逻辑时，控制部20推定出结霜量超过阈值，执行第二除霜运转模式(步骤S4)。另外，该结霜量的阈值是指比上述基准结霜量大的值。
[0049]在该第二除霜运转模式中，使室内机2?4的任意一个以上的风扇强制运转。通过使风扇运转，促进了室内的空气与制冷剂的热交换，以进一步迅速地进行除霜。使风扇运转的室内机的台数越多，则能使除霜越为迅速。另外，若使风扇运转的室内机的台数是相同的，则送风量越多，则能使除霜越为迅速。
[0050]但是，除霜运转的制冷剂循环与制冷运转相同，因此，当使风扇运转时，会朝室内吹出冷风。在该情况下，若在冷风到达的地方有人，则会产生寒冷、不舒服的感觉。
[0051]图4是与图1相同的图，但其是表示在室内机4的区域A4中有人的情况的图。在该情况下，人的存在由人检测传感器4s检测出。检测信号被输送至室外机I的控制部20。另一方面，当假设在室内机2、3的区域A2、A3中没有人时，不会从人检测传感器2s、3s发出检测信号。因此，控制部20优先选择在能送风的区域中未检测到人的室内机2、3的风扇2f、3f并使其运转。
[0052]图4例如示出了使室内机2的风扇2f运转的情形。通过风扇2f的运转朝区域A2吹出冷风，但由于没有人，因此不会造成不舒服的感觉。
[0053]图5示出了使室内机2及3各自的风扇2f、3f运转的情形。通过风扇2f、3f的运转朝区域A2、A3吹出冷风，但由于没有人，因此不会造成不舒服的感觉。
[0054]返回至图3，控制部20 —边执行第二除霜运转模式，一边在风扇的强制运转开始后一定时间的期间等待热交换器15的温度比11°C高(从步骤S5、S6朝S4返回的反复)。该11°C是指通过第二除霜运转模式的除霜运转使结霜量低于阈值、可判断为第一除霜运转模式就足以应对的温度。与步骤S2中的10°C设置1°C的差是为了避免运转模式动作的振荡，另外，也为了在返回至第一除霜运转模式时形成结霜量可靠地降低的状态。
[0055]在经过一定时间之前，若热交换器15的温度比11°C高，则经由步骤S8返回至步骤SI，之后，控制部20继续第一除霜运转模式，直至除霜运转结束为止(反复进行步骤S1、S2、S8)。若在步骤S8中存在除霜运转结束指令，则除霜运转结束。
[0056]另外，在未形成热交换器15的温度比11 °C高的状态的状态下，在步骤S6中，在强制运转开始后经过了一定时间的情况下，控制部20增强强制运转(步骤S7)。这是指上述的增大使风扇运转的室内机的台数和/或进一步增大送风量即风扇的转速。藉此，能使除霜变得迅速。
[0057]另外，根据上述空调系统/除霜运转方法，在能送风的区域中有人的室内机的风扇并不是优先的运转对象，而是尽可能不运转。然而，并不意味着上述风扇不能运转。若用户侧存在为了使除霜变得迅速、吹出冷风也无妨这样的需求，则也可与人是否存在无关地，通过使全部室内机的风扇运转来使除霜变得更为迅速。
[0058]另一方面，使第二除霜运转模式能启用的设定开关20s (图2)设于室外机1，因此，能通过安装时或维修时对设定开关20s的操作容易地利用第二除霜运转模式。另外，在用户不希望第二除霜运转模式的情况下，也能容易地解除。
[0059]另外，执行上述实施方式的第二除霜运转模式的条件(图3的步骤S2、S3)及结束上述实施方式的第二除霜运转模式的条件(步骤S5)的具体数值只是一例，能根据使用环境进行稍许的改变。
[0060]<第二实施方式>
[0061]图6是本发明第二实施方式的空调系统的结构图。在图中，该空调系统200的制冷剂系统划分为两个系统。当将两个系统设为X系统及Y系统时，X系统的一台室外机Ix和多台(三台)室内机2x、3x、4x经由制冷剂配管5x连接，并共有制冷剂系统。另外，利用通信线6x将室外机Ix和室内机2x、3x、4x相互连接在一起。
[0062]另夕卜，Y系统的一台室外机Iy和多台(三台)室内机2y、3y、4y经由制冷剂配管5y连接在一起，并共有制冷剂系统。另外，利用通信线6y将室外机Iy和室内机2y、3y、4y相互连接在一起。
[0063]另外，各系统的室内机的台数仅仅是一例。另外，室外机lx、ly分别为一台，但也可根据需要设置多台室外机。
[0064]作为空调对象的空间是例如像大楼的一个楼层那样较大的一个房间30，并没有分隔的壁。另外，例如，左侧的室外机Ix设置于屋檐R的下方，日照量较差。因此，若例如是低于(TC的较低气温，则即便天气良好，也容易结霜，另外，结霜量容易变多。另一方面，右侧的室外机Iy设置于白天太阳照得到的地方，不易结霜，或即便结霜，结霜量也是较少的。
[0065]另外，其它的详细结构与第一实施方式相同。
[0066]在上述第二实施方式的空调系统200中，会频繁出现以下情况:室外机Ix结霜而形成需进行除霜运转，但室外机Iy不需要除霜运转。在这种情况下，例如，X系统能进行除霜运转，Y系统能进行制热运转。
[0067]与第一实施方式相同，能根据图3的流程图所示的要领进行除霜运转方法。朝没有人的空间优先送出冷风这点是相同的，但由于是一个楼层，因此冷气也可能会因对流而流动至各处。但是，即便从X系统的室内机(例如2x、4x)吹出冷风，也能使暖风从Y系统的室内机(2y、3y、4y)吹出，因此，作为房间整体，能中和(或者缓和)因冷风吹出而产生的不舒服感觉。由于在能送风的区域中有人，因此室内机3x的风扇不运转。
[0068]另外，图6的结构是两个系统，但也能使三个以上的系统混合存在。在该情况下，若仅一个系统根据需要执行第二除霜运转模式，其它两个以上的系统进行制热运转，则房间整体能进一步缓和因冷风的吹出而产生的不舒服感觉。
[0069]符号说明
[0070]I 室外机
[0071]2 (2x、2y)、3 (3x、3y)、4 (4x、4y)室内机
[0072]2f、3f、4f 风扇
[0073]2s、3s、4s 人检测传感器
[0074]15 热交换器
[0075]18、19 温度传感器
[0076]20 控制部
[0077]20s 设定开关
[0078]100、200 空间系统
【权利要求】
1.一种空调系统，其特征在于，包括: 多个室内机(2、3、4)； 室外机(I)，该室外机(I)与所述多个室内机(2、3、4)共有制冷剂系统； 第一温度传感器(18)，该第一温度传感器(18)对外部气体温度进行检测； 第二温度传感器(19)，该第二温度传感器(19)对所述室外机(I)的热交换器(15)的温度进行检测； 人检测传感器(2s、3s、4s)，该人检测传感器(2s、3s、4s)对在所述室内机(2、3、4)的各个能送风的区域中是否有人进行检测； 控制部(20)，该控制部(20)能选择性地执行第一除霜运转模式及第二除霜运转模式，其中，在所述第一除霜运转模式中，在使所有所述室内机的风扇(2f、3f、4f)停止的状态下进行除霜运转，在所述第二除霜运转模式中，当根据由所述第一温度传感器(18)及第二温度传感器(19)分别检测出的温度推定出所述热交换器(15)的结霜量超过阈值时，优先选择所述人检测传感器(2s、3s、4s)未在所述能送风的区域中检测到人的室内机，以使该室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。
2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于， 所述控制部(20)根据从开始执行所述第二除霜运转模式起经过了一定时间之后由所述第二温度传感器(19)检测到的温度，判断是否需要增强所述强制运转，仅在需要增强所述强制运转的情况下，增大所述风扇的转速及使风扇运转的室内机的数量中的至少一方。
3.如权利要求1或2所述的空调系统，其特征在于， 使所述第二除霜运转模式能启用的设定开关(20s)设于所述室外机(I)。
4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于， 当所述室内机(2、3、4)、所述室外机(I)以及所述第一温度传感器(18)及第二温度传感器(19)存在第一系统及第二系统这至少两个系统、且两个系统的室内机(2x、2y、3x、3y、4x、4y)混合存在地设于一个房间时，所述控制部(20)在所述第一系统执行所述第二除霜运转模式时，将所述第二系统设为制热运转来使所述房间的室内机的风扇运转。
5.一种除霜运转方法，是包括多个室内机(2、3、4)和与这多个室内机(2、3、4)共有制冷剂系统的室外机(I)的空调系统(100)中的除霜运转方法，其特征在于， 分别利用温度传感器(18、19)对外部气体温度及所述室外机的热交换器(15)的温度进行检测， 利用人检测传感器(2s、3s、4s)对在所述室内机(2、3、4)的各个能送风的区域中是否有人进行检测， 利用控制部(20)选择性地执行第一除霜运转模式及第二除霜运转模式，其中，在所述第一除霜运转模式中，在使所有所述室内机(2、3、4)的风扇(2f、3f、4f)停止的状态下进行除霜运转，在所述第二除霜运转模式中，当根据由所述第一温度传感器(18)及第二温度传感器(19)分别检测出的温度推定出所述热交换器(15)的结霜量超过阈值时，优先选择所述人检测传感器(2s、3s、4s)未在所述能送风的区域中检测到人的室内机，以使该室内机的风扇强制运转并进行除霜运转。
【文档编号】F24F11/02GK104246389SQ201380021050
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2012年5月1日
【发明者】和佐重和 申请人:大金工业株式会社