JP2019138486A - 冷媒回路システム及びデフロスト運転の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷暖フリーマルチ冷媒回路のデフロスト運転で、液バックの偏りを防ぐ方法を提供する。【解決手段】冷媒回路システムは、複数の室外機と、複数の室内機と、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とを備え、室外機が備える圧縮機の吐出側が前記高圧ガス管と接続され、圧縮機の吸入側が前記低圧ガス管と接続され、室外熱交換器の一端が前記液管と接続され、室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管および前記低圧ガス管と切替機構を介して接続され、室内熱交換器の他の端が前記液管と接続される冷媒回路と、冷媒回路のデフロスト運転において、全ての室外熱交換器のデフロストが完了するまで、全ての圧縮機の運転を継続する制御装置を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、冷媒回路システム及びデフロスト運転の制御方法に関する。

特許文献１には、室外機の圧縮機の吐出側に接続された高圧ガス管と、圧縮機の吸入側に接続された低圧ガス管と、液管と接続された複数の室内機を備える冷暖フリーマルチ型空気調和機が記載されている。冷暖フリーマルチ型空気調和機では、複数の室内機で個別に冷暖房同時運転が可能である。冷暖フリーマルチ型空気調和機でデフロスト運転を行う場合、各ユニットで冷房サイクル運転を行い、室外熱交換器の霜が除去できたユニットから順に運転を停止することが一般的である。

特許文献２には、複数の室外機と複数の室内機とを高圧ガス管と液管で接続した空気調和機におけるデフロスト運転について、液バックが生じない冷媒量となるように室内機の膨張弁を制御する方法が記載されている。

特開２００６−１７７６１９号公報 特開２０１４−２１１２５１号公報

上記の冷暖フリーマルチ型空気調和機のデフロスト運転の場合、デフロストが終わった圧縮機から運転を停止するため、循環している冷媒が、最後までデフロスト運転を行っている圧縮機に集中し、液バックが偏る可能性がある。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる冷媒回路システム及びデフロスト運転の制御方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、冷媒回路システムは、複数の室外機と、複数の室内機と、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とを備え、複数の前記室外機が備える圧縮機の吐出側が前記高圧ガス管と接続され、複数の前記室外機が備える圧縮機の吸入側が前記低圧ガス管と接続され、複数の前記室外機が備える室外熱交換器の一端が前記液管と接続され、複数の前記室内機が備える室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管および前記低圧ガス管と切替機構を介して接続され、前記室内熱交換器の他の端が前記液管と接続される冷媒回路と、 前記冷媒回路のデフロスト運転において、複数の前記室外機が備える全ての前記室外熱交換器についてデフロストが完了するまで、全ての前記圧縮機の運転を継続する制御装置と、を備える。

本発明の一態様によれば、前記制御装置が、デフロストが完了した前記室外熱交換器を備える前記室外機に設けられた膨張弁を全閉とする。

本発明の一態様によれば、前記制御装置が、前記室外熱交換器の圧力が所定の閾値以上となると、前記膨張弁を開く。

本発明の一態様によれば、前記制御装置が、前記冷媒回路が備える全ての前記室外熱交換のデフロストに必要な冷媒循環量に対する、デフロストが完了していない前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量の割合に応じて、全ての前記圧縮機の回転数を制御する。

本発明の一態様によれば、前記制御装置が、前記冷媒回路が備える全ての前記室外熱交換のデフロストに必要な冷媒循環量に対する、デフロストが完了していない前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量の割合に応じて、全ての前記室内機が備える膨張弁の開度を低下する。

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記室外熱交換器の近傍の温度が所定の第１閾値以上になると、その室外熱交換器のデフロストが完了したと判定する。

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記室外熱交換器の近傍の温度が前記第１閾値よりも低い第２閾値以上になると、その室外熱交換器を備える前記室外機に設けられた膨張弁の開度を低下させる。

本発明の一態様によれば、デフロスト運転の制御方法は、複数の室外機と、複数の室内機と、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とを備え、複数の前記室外機が備える圧縮機の吐出側が前記高圧ガス管と接続され、複数の前記室外機が備える圧縮機の吸入側が前記低圧ガス管と接続され、複数の前記室外機が備える室外熱交換器の一端が前記液管と接続され、複数の前記室内機が備える室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管および前記低圧ガス管と切替機構を介して接続され、前記室内熱交換器の他の端が前記液管と接続される冷媒回路のデフロスト運転において、複数の前記室外機が備える前記室外熱交換器の全てについてデフロストが完了するまで、全ての前記圧縮機の運転を継続する。

本発明によれば、冷暖フリーマルチ型空気調和機の冷媒回路において、デフロスト運転時に液バックが生じた場合でも、圧縮機間の液バックの偏りを防ぐことができる。

本発明の一実施形態における冷媒回路システムの一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるデフロスト運転時の冷媒の流れの一例を示す第１の図である。 本発明の一実施形態におけるデフロスト運転時の冷媒の流れの一例を示す第２の図である。 本発明の一実施形態におけるデフロスト運転中の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における冷媒回路システムの他の例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による冷暖フリーマルチ型空気調和機におけるデフロスト運転について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態における冷媒回路システムの一例を示す図である。
図１に示すとおり冷暖フリーマルチ型の空気調和機１００は、複数の室外機ユニット（室外機ユニット１Ａ、室外機ユニット１Ｂ）と、複数の室内機ユニット（室内機ユニット２Ａ、室内機ユニット２Ｂ）と、それらを接続する高圧ガス管（高圧ガス管５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）と、低圧ガス管（低圧ガス管７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）と、液管（液管９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）と、制御装置３０を含んで構成される。

室外機ユニット１Ａは、圧縮機１０Ａと、四方弁１１Ａと、室外熱交換器１２Ａと、室外機膨張弁１３Ａとを備える。室外機ユニット１Ｂは、圧縮機１０Ｂと、四方弁１１Ｂと、室外熱交換器１２Ｂと、室外機膨張弁１３Ｂとを備える。
室内機ユニット２Ａは、室内熱交換器２２Ａと、室内機膨張弁２３Ａを備える。室内機ユニット２Ｂは、室内熱交換器２２Ｂと、室内機膨張弁２３Ｂを備える。
圧縮機１０Ａの吐出側は高圧ガス管５Ａと接続され、圧縮機１０Ａの吸入側は低圧ガス管７Ａと接続されている。同様に圧縮機１０Ｂの吐出側は高圧ガス管５Ｂと接続され、圧縮機１０Ｂの吸入側は低圧ガス管７Ｂと接続されている。高圧ガス管５Ａ，５Ｂは高圧ガス管５Ｃに接続され、低圧ガス管７Ａ，７Ｂは低圧ガス管７Ｃに接続されている。また、室外熱交換器１２Ａの一端は液管９Ａと接続され、室外熱交換器１２Ｂの一端は液管９Ｂと接続されている。室内熱交換器２２Ａの一端が分流コントローラ２１Ａを介して、高圧ガス管５Ａおよび低圧ガス管７Ａと切り替え可能に接続され、他の端は液管９Ａと接続される。同様に室内熱交換器２２Ｂの一端が分流コントローラ２１Ｂを介して、高圧ガス管５Ｂおよび低圧ガス管７Ｂと切り替え可能に接続され、他の端は液管９Ｂと接続される。

まず、室外機ユニット１Ａについて説明する。室外機ユニット１Ａは、圧縮機１０Ａ、四方弁１１Ａ、室外熱交換器１２Ａ、室外機膨張弁１３Ａを備えている。圧縮機１０Ａは、冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒を吐出する。四方弁１１Ａは、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒の循環する方向を切り替える。図は暖房運転の場合の設定である。暖房時は、圧縮機の吐出側はキャピラリチューブ１５Ａが設けられた側へと接続される。室外熱交換器１２Ａは、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行う。室外熱交換器１２Ａは、冷房運転時には、凝縮器として機能し室外へ放熱し、暖房運転時には、蒸発器として機能し室外から吸熱する。室外機膨張弁１３Ａは、暖房運転時に高圧冷媒液を低圧化させる膨張弁として機能する。室外熱交換器の近傍には温度センサ１４Ａが設けられている。室外機ユニット１Ｂについても同様である。室外機ユニット１Ａと室外機ユニット１Ｂとは、同じ運転モード（冷房運転モードか暖房運転モード）で動作し、各室内機の冷暖房は、後述する分流コントローラ２１Ａ，２１Ｂの切り替えによって制御する。

次に室内機ユニット２Ａについて説明する。室内機ユニット２Ａは、室内熱交換器２２Ａ、室内機膨張弁２３Ａを備えている。室内熱交換器２２Ａは、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器２２は、冷房運転時には、蒸発器として機能し冷媒を蒸発させることで室内から吸熱し、暖房運転時には、凝縮器として機能し室内へ放熱する。室内機膨張弁２３Ａは、冷房運転時に膨張弁として機能し、高圧冷媒液を低圧化する。室内機ユニット２Ａのガス管側と室外機ユニット１Ａのガス管（高圧ガス管５Ａ、低圧ガス管７Ａ）側との間には、分流コントローラ２１Ａが設けられる。分流コントローラ２１Ａは、冷媒の経路を、高圧ガス管５Ａおよび低圧ガス管７Ａの間で切り換える。冷房運転時には、冷媒の経路は、低圧ガス管７Ａに切り替えられる。暖房運転時には、高圧ガス管５に切り替えられる。室内機ユニット２Ｂについても同様である。

説明の便宜のため、室外機ユニット１Ａが備える圧縮機１０Ａと室外機ユニット１Ｂが備える圧縮機１０Ｂとの容量は同じであるとする。また他の室外熱交換器１２Ａと室外機ユニット１Ｂ等、や室内機ユニット２Ａおよび２Ｂが備える対応する機器についてのスペックは同等であるとする。なお、制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）を備えたコンピュータである。制御装置３０は、室外機ユニット１Ａ，１Ｂ、室内機ユニット２Ａ，２Ｂが備える各装置の制御を行う。

図１の矢印は、暖房運転時モード時の冷媒の流れを示している。図１の場合、室内機ユニット２Ａ，２Ｂ共に暖房運転を行っている。圧縮機１０Ａが吐出する高圧冷媒は、高圧ガス管５Ａを通過して、室内機ユニット２Ａへ送出される。冷媒は、室内熱交換器２２Ａで放熱した後、液化し、室内機膨張弁２３Ａで減圧され液管９Ａを通過して、室外機ユニット１Ａへ送出される。室外機ユニット１Ａでは、室外機膨張弁１３Ａによって減圧された冷媒が、室外熱交換器１２Ａで吸熱し、気化する。気化した冷媒は、四方弁１１Ａによって圧縮機１０Ａの吸入側へ導かれる。圧縮機１０Ａは、気化した低圧冷媒を昇圧して、再び、高圧ガス管５Ａ側へ吐出する。室外機ユニット１Ｂと室内機ユニット２Ｂ間の冷媒の流れも同様である。

ここで、例えば、暖房運転モードでの運転時間が所定時間に達したことや温度センサ１４Ａ，１４Ｂの計測値などに基づいて、制御装置３０がデフロスト運転を開始したとする。制御装置３０は、四方弁１１Ａ，１１Ｂと分流コントローラ２１Ａ，２１Ｂのポート間の接続を図１の状態から図２のように切り替える。図２は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転時の冷媒の流れの一例を示す第１の図である。すると、冷媒は、図２の矢印が示す方向に循環する。具体的には、圧縮機１０Ａが吐出する高圧冷媒は、四方弁１１Ａによって室外熱交換器１２Ａ側へ導かれる。冷媒は、室外熱交換器１２Ａで放熱し、凝縮・液化し、室外機膨張弁１３Ａで減圧され液管９Ａを通過して、室内機ユニット２Ａへ送出される。室内機ユニット２Ａでは、室内機膨張弁２３Ａによって減圧された低圧の冷媒が、室内熱交換器２２Ａで吸熱し、気化する。気化した冷媒は、分流コントローラ２１Ａによって、低圧ガス管７へ導かれる。気化した冷媒は低圧ガス管７を通過して室外機ユニット１Ａへ送出され、圧縮機１０Ａの吸入側へ導かれる。圧縮機１０Ａは、気化した低圧冷媒を昇圧して吐出する。冷媒は同様の経路で循環し、高圧高熱の冷媒が、室外熱交換器１２Ａについた霜を取り除く。図２の冷媒の流れは冷房運転モードと同様の流れである。

デフロスト運転を行うと、室外熱交換器１２Ａ、１２Ｂの霜が解け、また、高圧冷媒の通過により、温度センサ１４Ａ，１４Ｂが計測する温度が上昇する。制御装置３０は、温度センサ１４Ａが計測する温度が所定の閾値となると、室外熱交換器１２Ａのデフロストが完了したと判定する。ここでは圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量等は全て同等としたが、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量の違い、室外熱交換器１２Ａ、１２Ｂの個体差、室外機ユニット１Ａ，１Ｂの設置場所による日当たりや温度の違いなどの諸条件により、室外熱交換器１２Ａと室外熱交換器１２Ｂのデフロストの完了タイミングは異なる場合がある。

従来の制御では、例えば、室外熱交換器１２Ａのデフロストが完了したと判定すると、制御装置３０は、圧縮機１０Ａを停止する。すると、運転条件や運転環境によってはデフロスト運転中に液バックが生じることがあるが、運転を継続する圧縮機１０Ｂに液バックが集中し、液バックの偏りが生じる。例えば、設置場所の影響や圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量の違いにより、常に室外熱交換器１２Ａのデフロストの完了が早い場合には、液バックが集中する圧縮機１０Ｂだけが故障するどの不具合が生じる可能性がある。そこで本実施形態では、以下の制御を行って、液バックの偏りを防ぎ、また、液バック量を低減する。なお、デフロストは室外熱交換器１２Ａが先に完了する場合を例に説明を行う。

（１）制御装置３０は、室外熱交換器１２Ａのデフロスト運転が完了した場合、圧縮機１０Ａの運転を停止せず、運転を継続する。
（２）室外熱交換器１２Ａにこれ以上、高温の冷媒を供給する必要がないため、室外機膨張弁１３Ａを全閉とする。
室外熱交換器１２Ａ側のデフロスト運転が完了した後も、圧縮機１０Ａ，１０Ｂを運転することで、液バックの偏りを防ぐことができる。（１）、（２）の制御を行った後の冷媒の流れについては、後に図３を用いて説明する。

（３）圧縮機１０Ａ、１０Ｂの回転数を循環冷媒量に合わせて低下する。例えば、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量が同等で、室外熱交換器１２Ａ，１２Ｂの２台を対象にデフロスト運転を行っているときの回転数を１００とすると、室外熱交換器１２Ａのデフロスト運転が完了した後は、室外熱交換器１２Ｂだけを対象とするため、冷媒の循環量は半分でよい。そのため、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの回転数を共に５０へ低下させる。圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量が異なる場合は、制御装置３０は、全体の冷媒循環量が１／２で、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの吐出量が同等となるように圧縮機１０Ａ，１０Ｂの回転数を制御する。

（４）また、冷媒の循環量の低下に合わせて室内機ユニット２Ａ，２Ｂの室内機膨張弁２３Ａ，２３Ｂの開度を絞る。例えば、冷媒循環量が１／２となるのに応じて、室内機膨張弁２３Ａ，２３Ｂを通過する冷媒流量が１／２となるように、制御装置３０は、室内機膨張弁２３Ａ，２３Ｂの弁特性に基づいて各々の開度を制御する。
室内機ユニット２Ａ，２Ｂ側の室内機膨張弁２３Ａ，２３Ｂの開度を絞ることにより、冷媒循環量を低減し、液バック量を低減することができる。

（５）温度センサ１４Ｂが計測する温度が、所定の温度以上となると、制御装置３０は、室外熱交換器１２Ｂのデフロストが完了したと判定し、デフロスト運転を終了する。制御装置３０は、暖房サイクル運転を再開する。

図３は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転時の冷媒の流れの一例を示す第２の図である。図２に上記（１）、（２）の制御を行った後の冷媒の流れを示す。図２の矢印が室外機ユニット１Ａ側のデフロストが完了した後の冷媒の流れである。制御装置３０は、圧縮機１０Ａを停止させることなく運転を継続する。また、制御装置３０は、室外機膨張弁１３Ａを全閉とする。すると、圧縮機１０Ａが吐出する冷媒は、室外熱交換器１２Ａに冷媒が流れず、高圧ガス管５Ａ，５Ｃを通過して、高圧ガス管５Ｂへと至る。高圧ガス管５Ｂへ至った高圧冷媒は、圧縮機１０Ｂが吐出した高圧冷媒と合流し、四方弁１１Ｂによって室外熱交換器１２Ｂへ導かれる。室外熱交換器１２Ｂへ供給された高圧冷媒は、室外熱交換器１２Ｂで放熱し、室外熱交換器１２Ｂの霜を溶かす。室外熱交換器１２Ｂで凝縮した冷媒の一部は、室内機膨張弁２３Ｂで減圧され液管９Ｂを通過して、室外機ユニット１Ｂへ送出される。室外機ユニット１Ｂでは、室外機膨張弁１３Ｂによって減圧された冷媒が、室内熱交換器２２Ｂで気化する。気化した冷媒は、分流コントローラ２１Ｂによって低圧ガス管７Ｂへ導かれ、低圧ガス管７Ｂを通過して圧縮機１０Ｂの吸入側へ至る。圧縮機１０Ｂは、低圧冷媒を昇圧して吐出する。以降は、上記の経路を循環する。

一方、冷媒の残りの一部は、液管９Ｃを通過して液管９Ａへと至り、室外機ユニット１Ａへ送出される。室外機ユニット１Ａでは、室外機膨張弁１３Ａによって減圧された冷媒が、室内熱交換器２２Ａで気化する。気化した冷媒は、分流コントローラ２１Ａによって低圧ガス管７Ａへ導かれ、低圧ガス管７Ａを通過して圧縮機１０Ａの吸入側へ至る。圧縮機１０Ａは、低圧冷媒を昇圧して高圧ガス管５Ａ側へ吐出する。以降は、上記の経路を循環する。

このように、一部の室外熱交換器１２Ａのデフロストが終わった後も、圧縮機１０Ａの運転を継続することで、湿った冷媒の吸入を圧縮機１０Ｂだけに行わせることなく、液バックの偏りを低減することができる。特に圧縮機１０Ａ，１０Ｂが吐出する冷媒の量が同等となるように回転数制御（圧縮機１０Ａ，１０Ｂの容量が同じであれば同じ回転数）を行うことで、液バック量を均等に振り分けることができる。また、一部の室外熱交換器１２Ａのデフロストが終わった後は、残りの室外熱交換器１２Ｂのデフロストのみ行えばよいので、冷媒循環量を減らすことができる。そのため、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの回転数を低下させ、室内機膨張弁２３Ａ，２３Ｂの開度を絞ることで冷媒循環量を低下させてもよい。あるいは、圧縮機１０Ａ，１０Ｂの回転数を維持して、多くの冷媒を残りの室外熱交換器１２Ｂに供給し、早くデフロストが完了するようにしてもよい。

また、例えば、室内機膨張弁２３Ａを全閉とし、室内機ユニット２Ａ側には冷媒を供給しないようにすることもできる。これにより、デフロスト運転完了後の室内機ユニット２Ａ側における暖房運転の立ち上がりを早くする効果が期待できる。なお、室内機膨張弁２３Ｂを全閉としてもよい。

また、例えば、室外機膨張弁１３Ａを全閉とするとしたが、例えば、室外機ユニット１Ａ、１Ｂの圧力バランスが崩れた場合や、室外熱交換器１２Ａの圧力が上昇した場合など、冷媒の循環を安定化させたり、圧力上昇リスクを解消したりするために、制御装置３０は、室外機膨張弁１３Ａを所定の開度で開くようにしてもよい。これにより、室外熱交換器１２Ａ、室外機膨張弁１３Ａ、液管９Ａにも冷媒が循環し、室外熱交換器１２Ａ側の圧力上昇を回避することができる。なお、室外機膨張弁１３Ａの開度は、デフロスト運転の効率を低下させない程度の開度（微開）であってもよい。

次に本実施形態のデフロスト運転の処理の流れの一例について図４を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転中の処理の一例を示すフローチャートである。
暖房運転中にデフロスト運転の開始条件が成立したとする。制御装置３０は、四方弁１１Ａ，１１Ｂの切り替え、分流コントローラ２１Ａ，２１Ｂの切り替えを行って、デフロスト運転を開始する（ステップＳ１１）。具体的には図２を用いて説明した運転を開始する。制御装置３０は、温度センサ１４Ａ，１４Ｂの計測する温度を監視し、室外機ユニット１Ａ，１Ｂでデフロストが完了したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。デフロストが完了しない場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、デフロスト運転を計測する。

ここで、温度センサ１４Ａの計測温度が所定の閾値以上となったとする。制御装置３０は、室外機ユニット１Ａでデフロストが完了したと判定する（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）。すると、制御装置３０は、圧縮機１０Ａを運転したまま、デフロスト完了側の室外機膨張弁１３Ａを全閉とする（ステップＳ１３）。また、制御装置３０は、必要な冷媒の循環量に合わせて圧縮機の回転数を制御する（ステップＳ１４）。例えば、図１〜図３に示す冷媒回路のように室外熱交換器機が全体で２台の場合、１台のデフロストが完了したら、冷媒の循環量は半分に低下させる。例えば、室外熱交換器機が４台あり、１台のデフロストが完了した場合は、冷媒の循環量は３／４に低下させる。つまり、全ての室外熱交換器１２Ａ等のデフロストに必要な冷媒循環量に対する、デフロストが完了していない室外熱交換器１２Ｂ等のデフロストに必要な冷媒循環量の割合に応じて循環量を低下させる。制御装置３０は、各圧縮機の冷媒吐出量が均等になるように、各圧縮機の容量と全体の冷媒循環量に見合う圧縮機の回転数を算出し、各圧縮機を制御する。
また、制御装置３０は、冷媒の循環量に合わせて、室内機膨張弁を絞る（ステップＳ１５）。例えば、冷媒循環量が１／２となった場合は、冷媒の流量も１／２となるように開度を調節する。

次に制御装置３０は、室外機膨張弁を全閉とした側の室外熱交換器１２Ａの圧力を監視し、圧力が所定の閾値に上昇したかを判定する。例えば、室外熱交換器１２Ａ、１２Ｂの出入口付近に圧力センサが設けられており、制御装置３０は、この圧力センサの計測値を監視して判定を行う。圧力が上昇した場合、制御装置３０は、室外機膨張弁１３Ａを所定の開度で開く（ステップＳ１６）。制御装置３０は、室外機膨張弁１３Ａを所定時間だけ開として全閉に戻してもよいし、微開としたまま運転を継続してもよい。制御装置３０は、その後も継続してデフロスト終了側の圧力の監視を行い、必要に応じて、室外機膨張弁１３Ａの開度制御を行う。

全ての室外熱交換器でデフロストが完了した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、制御装置３０は、デフロスト運転を終了し（ステップＳ１８）、暖房運転を再開する。なお、ステップＳ１２ですべての室外機ユニット１Ａ，１Ｂで同時にデフロストが完了した場合は、デフロスト運転を終了し、暖房運転に戻る。全ての室外熱交換器でデフロストが完了していない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。

上記説明では、複数の室外熱交換器１２Ａ、１２Ｂのうち、何れかのデフロストが完了してからデフロスト完了側の室外機膨張弁を全閉とする制御を行ったが、例えば、デフロストが完了に近づいたら、完了を待たずに、完了が予測される側の室外機膨張弁を全閉ではなく、開度を低下させる制御を行ってもよい。これにより、デフロスト完了が近い室外熱交換器への冷媒の循環を減らし、その分を他の室外熱交換器に回すことができる。このとき、制御装置３０は、圧縮機回転数および室内機膨張弁の開度を低下させる制御を行って、冷媒循環量も低下させてもよい。
デフロストが完了に近づいていることの判定は、例えば、室外熱交換器１２Ａの場合、温度センサ１４Ａが計測する温度が、デフロスト運転の完了よりも低い所定の温度となることであってもよい。

なお、図１等に例示した冷媒回路は一例であってこれに限定されない。本実施形態の冷媒回路システム、制御方法は、いわゆる３管式の冷暖同時運転が可能な冷媒回路を備える装置に適用することができる。例えば、室内機ユニット、室外機ユニットは３台以上設けられていてもよい。冷媒回路の他の例について図５に示す。

図５は、本発明の一実施形態における冷媒回路システムの他の例を示す図である。
図５に示すとおり空気調和機１００Ａは、複数の室外機ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃと、複数の室内機ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、それらを接続する高圧ガス管５と、低圧ガス管７と、液管９、９Ａ，９Ｂ，９Ｃと、制御装置３０を含んで構成される。
圧縮機１０Ａの吐出側は高圧ガス管５Ａと接続され、圧縮機１０Ａの吸入側は低圧ガス管７Ａと接続されている。同様に圧縮機１０Ｂの吐出側は高圧ガス管５Ｂ、吸入側は低圧ガス管７Ｂと接続されている。また、圧縮機１０Ｃの吐出側は高圧ガス管５Ｃ、吸入側は低圧ガス管７Ｃと接続されている。室外熱交換器１２Ａの一端は液管９Ａと接続され、室外熱交換器１２Ｂの一端は液管９Ｂと接続され、室外熱交換器１２Ａの一端は液管９Ｃと接続されている。室内熱交換器２２Ａの一端が分流コントローラ２１Ａを介して、高圧ガス管５および低圧ガス管７と切り替え可能に接続され、他の端は液管９と接続される。同様に室内熱交換器２２Ｂの一端が分流コントローラ２１Ｂを介して、高圧ガス管５および低圧ガス管７と切り替え可能に接続され、他の端は液管９と接続される。室内熱交換器２２Ｃの一端が分流コントローラ２１Ｃを介して、高圧ガス管５および低圧ガス管７と切り替え可能に接続され、他の端は液管９と接続される。室内熱交換器２２Ｄの一端が分流コントローラ２１Ｄを介して、高圧ガス管５および低圧ガス管７と切り替え可能に接続され、他の端は液管９と接続される。

図５に例示する冷媒回路の場合でも、制御装置３０は、デフロスト運転を開始すると、全ての室外熱交換器１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃのデフロストが完了するまで、圧縮機１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの運転を継続する。これにより、液バックの偏りを防ぐことができる。また、例えば、室外熱交換器１２Ａのデフロストが先に完了した場合、室外機膨張弁１３Ａを全閉とし、さらに冷媒循環量を２／３とすべく、制御装置３０は、圧縮機１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの回転数を低下する制御、室内機膨張弁２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの開度を絞る制御を行う。これにより液バックの量を低減することができる。また、デフロストが先に完了した熱交換器の下流側（デフロスト運転時の冷媒の流れの下流側）に設けられた室外機膨張弁の開閉を制御することでデフロスト運転中の圧力上昇への対応を行う。

本実施形態によれば、デフロスト運転時に複数の圧縮機１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃの停止を揃えることで、液バックの偏りを低減することができる。また、冷媒循環量を調節することにより、液バック量を低減することができる。また、室外機膨張弁１３Ａを全閉（微開）とした場合、室外熱交換器１２Ａの圧力上昇に対して、室外機膨張弁１３Ａを開とすることで、デフロスト運転中の異常な高圧上昇リスクを低減することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。空気調和機１００は、冷媒回路システムの一例である。分流コントローラ２１Ａ〜２１Ｄは切替機構の一例である。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・室外機ユニット
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・・室内機ユニット
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ・・・高圧ガス管
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ・・・低圧ガス管
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ・・・液管
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・圧縮機
１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃ・・・四方弁
１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃ・・・室外熱交換器
１３Ａ，１３Ｂ、１３Ｃ・・・室外機膨張弁
１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃ・・・温度センサ
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ・・・分流コントローラ
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ・・・室内熱交換器
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ・・・室内機膨張弁
３０・・・制御装置
１００、１００Ａ・・・空気調和機

Claims (8)

1. 複数の室外機と、複数の室内機と、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とを備え、
   複数の前記室外機が備える圧縮機の吐出側が前記高圧ガス管と接続され、
   複数の前記室外機が備える圧縮機の吸入側が前記低圧ガス管と接続され、
   複数の前記室外機が備える室外熱交換器の一端が前記液管と接続され、
   複数の前記室内機が備える室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管および前記低圧ガス管と切替機構を介して接続され、前記室内熱交換器の他の端が前記液管と接続される冷媒回路と、
   前記冷媒回路のデフロスト運転において、複数の前記室外機が備える全ての前記室外熱交換器についてデフロストが完了するまで、全ての前記圧縮機の運転を継続する制御装置と、
   を備える冷媒回路システム。
2. 前記制御装置が、デフロストが完了した前記室外熱交換器を備える前記室外機に設けられた膨張弁を全閉とする、請求項１に記載の冷媒回路システム。
3. 前記制御装置が、前記室外熱交換器の圧力が所定の閾値以上となると、前記膨張弁を開く、
   請求項２に記載の冷媒回路システム。
4. 前記制御装置が、前記冷媒回路が備える全ての前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量に対する、デフロストが完了していない前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量の割合に応じて、全ての前記圧縮機の回転数を制御する、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の冷媒回路システム。
5. 前記制御装置が、前記冷媒回路が備える全ての前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量に対する、デフロストが完了していない前記室外熱交換器のデフロストに必要な冷媒循環量の割合に応じて、全ての前記室内機が備える膨張弁の開度を低下する、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の冷媒回路システム。
6. 前記制御装置は、前記室外熱交換器の近傍の温度が所定の第１閾値以上になると、その室外熱交換器のデフロストが完了したと判定する、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載の冷媒回路システム。
7. 前記制御装置は、前記室外熱交換器の近傍の温度が前記第１閾値よりも低い第２閾値以上になると、その室外熱交換器を備える前記室外機に設けられた膨張弁の開度を低下させる、
   請求項６に記載の冷媒回路システム。
8. 複数の室外機と、複数の室内機と、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とを備え、
   複数の前記室外機が備える圧縮機の吐出側が前記高圧ガス管と接続され、
   複数の前記室外機が備える圧縮機の吸入側が前記低圧ガス管と接続され、
   複数の前記室外機が備える室外熱交換器の一端が前記液管と接続され、
   複数の前記室内機が備える室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管および前記低圧ガス管と切替機構を介して接続され、前記室内熱交換器の他の端が前記液管と接続される冷媒回路のデフロスト運転において、複数の前記室外機が備える前記室外熱交換器の全てについてデフロストが完了するまで、全ての前記圧縮機の運転を継続する、
   デフロスト運転の制御方法。

Images