JPH0370155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空冷ヒートポンプ式空調機の除霜制御
装置に関するものである。

（従来の技術） 空冷ヒートポンプ式空調機の除霜制御装置とし
ては、特開昭54−100550号公報、特開昭55−
20348号公報により公知のものがあり、それ等は
除霜運転の際の室外コイルにおける出口部に温度
検知器を設けて、この検知器が検出した温度が所
定値よりも高くなると除霜が成されたと判断して
除霜を終了させるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記温度検知器としては一般にサーミスタが利
用されるが、このサーミスタによつて室外コイル
の温度を検出する場合に、ホツトガスを正サイク
ルでバイパスすることにより除霜を行う装置で
は、除霜終了時点において冷媒ガスの温度は低下
しており、従つて室外コイルの出口部では温度変
化が少なくて変化程度を検知し難く、また、サー
ミスタにも検出性能にバラツキがあつて通常は除
霜中の０℃に対して終了時に５℃程度が必要であ
ることから、サーミスタが温度変化を感知して除
霜終了信号を発したときには既に除霜が終了して
いる状態となつていて、必要以上に長く除霜が行
われる不都合がある。

このように正サイクルによるホツトガスバイパ
ス方式の除霜運転を行うものでは、除霜時間が長
くなり、暖房運転効率の低下やエネルギー消費の
問題があるのに着目して本発明は成されたもので
あつて、除霜が成されたことを検知する温度検知
手段の温度検知部を特定すると共に、除霜解除設
定温度を外気温度に応じて可変とすることによ
り、除霜終了時点の正確な検出を可能となし合理
的な除霜運転の実現を果たせることを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） しかして、本発明は、蒸発器として作用する室
外コイル８に正サイクルによりホツトガスを流通
させる除霜運転を行わせるヒートポンプ式空調機
において、第１図に示す如く、温度検知手段１と
除霜解除温度補正手段２と、除霜終了指令手段３
とによつて除霜制御装置を構成したものである。

前記温度検知手段１は、前記室外コイル８の中
央部の温度（Te）を検知して電気信号を出力す
るよう構成している。

一方、前記除霜解除温度補正手段２は、外気温
度が低ければ高く、逆に高ければ低い値の除霜解
除設定温度（T_D）を演算して電気信号を出力す
るように構成している。

次に、前記除霜終了指令手段３は、温度検知手
段１が検出した温度（Te）と除霜解除温度補正
手段２が出力した除霜解除設定温度（T_D）とを
比較して前者（Te）が後者（T_D）以上になると
除霜運転を終了せしめる電気信号を出力するよう
構成している。

（作用） 室外コイル８の中央部は、該部に霜が残つてい
るか霜が融けたかの違いで温度差が生じるので温
度検知手段１によつて当該部の融霜状況を正確に
検知できる。

一方、外気温度が高いか低いかによつて室外コ
イル８に対する霜付の状態が変わるので、中央部
で融霜していたとしてもコイル出口部においては
霜が残存したり、既に融けてしまつたり、変動す
る。

従つて、除霜解除温度補正手段２によつて、室
外コイル８の中央部の温度に外気補正を加えるこ
とによつて外気温度による着霜量の影響を受けな
いで常に適正な除霜終了検知が可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面によつて説明
する。

第２図は本発明の実施例に係るヒートポンプ式
空調機の装置回路図であつて、圧縮機６、四路切
換弁７、室外コイル８、冷房用減圧器９、暖房用
膨脹弁１０、該膨腸弁１０に並列接続した逆止弁
１１、室内コイル１２及びアキユレータ１３を備
えていて、相互に冷媒配管により可逆循環的に接
続することにより公知のヒートポンプ式空調機を
構成している。

なお、１４は室外フアン、１５は室内フアンを
示す。

上記空調機において、圧縮機６と四路切換弁７
とを接続する吐出管と、室外コイル８と冷房用減
圧器９とを接続する液管との間に、バイパス管１
７を亘らせて接続せしめ、このバイパス管１７に
電磁弁１６及び抵抗管１８を直列関係に介設せし
めている。

上記バイパス管１７は暖房運転の際に、室外コ
イル８での除霜が必要となつてくると、電磁弁１
６を通電により開放させて吐出ガスを流通させる
よう作動せしめられるが、このときのバイパス流
量は抵抗管１８と電磁弁１６の口径とによつてき
まり、暖房運転時において吐出ガスの全量が四路
切換弁７を経、室内コイル１２に流れているのに
対して、除霜運転の場合は吐出ガスが室内コイル
１２側とバイパス管１７とに所定割合で分配して
流れることとなり、従つて、蒸発器として作用す
る室外コイル８に対して吐出ガス（ホツトガス）
が正サイクルとなつて流通することにより室内側
では暖房運転を持続しながら除霜運転が行われる
ことになる。

上記の構成を有する空調機の圧縮機６、前記両
フアン１４，１５及び電磁弁１６は、マイクロコ
ンピユータによつて制御されるが、このマイクロ
コンピユータ１９は第３図に示されるように、基
本的にCPU（中央演算装置）２０、RAM２１、
ROM２２、インプツトポート２３及びアウトプ
ツトポート２４から構成されている。

ROM２２にはCPU２０を制御するプログラム
が書き込まれていて、CPU２０はこのプログラ
ムに従つてインプツトポート２３から必要とされ
る外部データを取り込んだり、あるいは又RAM
２１との間でデータの授受を行つたりしながら演
算処理し、必要に応じて処理したデータをアウト
プツトポート２４に出力する。

前記CPU２０の演算処理に関して除霜運転に
係るものを以下説明すると、インプツトポート２
３には室外コイル８の温度を検出するサーミスタ
４の電気信号がＡ／Ｄ変換器を介してインプツト
されると共に、外気温度を検出するサーミスタ５
の電気信号がＡ／Ｄ変換器を介してインプツトさ
れる。

一方、除霜開始指令信号及び除霜終了指令信号
がアウトプツトポート２４からＡ／Ｄ変換器を介
して電磁弁１６のソレノイド１６Ｓに出力される
ようになつている。

暖房運転中に室外コイル８に所定量の霜が生長
してくると、前記サーミスタ４が温度の低下によ
つて検知し除霜開始指令信号をCPU２０から発
せしめるようになるので、電磁弁１６は開弁して
ホツトガスが室外コイル８に流入し除霜を開始(イ)
する。（第４図参照）。

なお、前記サーミスタ４は室外コイル８のコイ
ル中央部に添設してコイル中間部の温度を検出す
るようにしている。

しかしてROM２２に書き込まれているプログ
ラムの除霜制御の内容をフローチヤートで示す
と、第４図の通りであり、以下、このフローチヤ
ートに基づいて除霜制御、特に除霜終了制御を説
明する。

除霜開始(イ)と同時に除霜運転時間（t_Dの時計(ロ)
を行い、さらに、サーミスタ５によつて検出した
外気温度（T_G）から除霜解除設定温度（T_D）の
計算(ハ)を行う。

前記設定温度（T_D）は、T_D＝−ｆ×T_G＋ｇの
式を基準として行うものであり、例えばｆ＝1.4
（定数）、ｇ＝９（定数）で演算を行わせると、そ
の結果は第５図に示す線図になり、例えば外気温
度（T_Gが−５℃、０℃では前記設定温度（T_Dは
16℃、９℃に夫々補正される。

すなわち、外気温度（T_G）が低くなると除霜
解除設定温度（T_D）は高く、逆に高くなると低
くなる。

以上述べた計算過程(ハ)が除霜解除温度補正手段
２の作動に該当する。

このようにして計算し得られた前記設定温度
（T_D）は、予め決定されている下限値（T_DMIN）
例えば５℃および上限値（T_DMAX）例えば15℃と
比較して(ニ)、(ホ)、下限値よりも低ければ下限値
（T_DMIN）に修正し(ヘ)、一方上限値よりも高ければ
上限値（T_DMAX）に修正する(ト)。

除霜が進行してきて運転時間（t_D）が予め設定
した最大時間（t_DMAX）に達するかの時間比較４
を行い、同時にサーミスタ４によつて検出したコ
イル温度（T_e）が除霜解除設定温度（T_D）より
も大きいかの温度比較(リ)を行つて、t_D＞t_DMAXか
T_e＞T_Dかによつて除霜終了指令信号を発し、前
記電磁弁ソレノイド１６Ｓへの通電を断つて除霜
を解除する(ヌ)。

かくして除霜運転は完了して通常の暖房運転に
復する。

なお、前記温度比較(リ)及び除霜解除指令(ヌ)が、
除霜終了指令手段３の作動に該当するものであ
る。

このように除霜開始時点における外気温度
（T_G）が低いときには着霜量が当然多い筈である
から、前記設定温度（T_D）を高く補正すること
により、除霜に必要な運転時間は確保され、か
つ、室外コイル８出口部の霜が融け終わつた時点
のコイル中央部温度を正しく評価することが可能
であり、また外気温度（T_G）が高いときには着
霜量が当然少ない筈であるから前記設定温度
（T_D）を低く補正することにより、実質的に除霜
時間は短縮され、かつ、除霜終了時点のコイル中
央部温度を正しく評価することが可能であり、従
つて融け残り除霜不足、除霜過剰の問題は解消さ
れる。

（発明の効果） 本発明は以上詳述したように、除霜の終了検知
を室外コイル８中央部の温度で行い、さらにこの
温度を外気温度によつて例えば負係数の直線的に
補正するようにしたから、除霜が確実に行われた
ことを正しく検知することが可能となり、出口部
で検知するものに較べて除霜が不必要に長くなら
なく、また除霜不足を来すこともなくて省エネル
ギー効果は大である。

さらに、除霜状態を温度変化によつて確実に検
出できるのでサーミスタの如き安価な温度検出素
子を使用でき、しかも検出精度を高く維持し得る
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図は本発明の実施例に係る空調機の装置回路図、
第３図は同じく制御回路図、第４図は除霜終了制
御態様を示すフローチヤート、第５図は本発明に
係る除霜解除温度補正手段の温度補正を説明する
ための温度線図である。 １……温度検知手段、２……除霜解除温度補正
手段、３……除霜終了指令手段、８……室外コイ
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蒸発器として作用する室外コイル８に正サイ
   クルによりホツトガスを流通させる除霜運転を行
   わせるヒートポンプ式空調機において、前記室外
   コイル８の中央部の温度（Te）を検知する温度
   検知手段１と、外気温度（T_G）が低ければ高く、
   逆に高ければ低い値の除霜解除設定温度（T_D）
   を演算し出力する除霜解除温度補正手段２と、前
   記温度検知手段１が検出した温度（Te）と前記
   除霜解除温度補正手段２が出力した除霜解除設定
   温度（T_D）とを比較して前者（Te）が後者
   （T_D）以上になると除霜運転を終了せしめる除霜
   終了指令手段３とからなることを特徴とする除霜
   制御装置。