JPH04324048A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH04324048A
JPH04324048A JP3092435A JP9243591A JPH04324048A JP H04324048 A JPH04324048 A JP H04324048A JP 3092435 A JP3092435 A JP 3092435A JP 9243591 A JP9243591 A JP 9243591A JP H04324048 A JPH04324048 A JP H04324048A
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JP
Japan
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heat exchanger
indoor
temperature
indoor heat
frost
Prior art date
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Pending
Application number
JP3092435A
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English (en)
Inventor
Ichiro Hongo
一郎 本郷
Hideaki Matsui
秀明 松井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH04324048A publication Critical patent/JPH04324048A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば室内などの所
定の部位を季節を問わずに冷房するのに使用される空気
調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和装置の需要は、夏期の冷房にと
どまらず、コンピュ−タル−ムといった例えばコンピュ
−タなど特定機器を一定温度領域で作動させるための部
屋の冷房にまで広がっている(部屋は冷房負荷がある)
。近年、このような部屋の冷房は、外気温が低い冬季や
昼夜を問わず、24時間の間、冷房運転を継続する場合
も生じてきた。
【0003】こうした冷房に使用する空気調和装置にも
、夏期の冷房に使用されるものと同様な空気調和装置を
用いている。例えば図7で示されるようなセパレ−トタ
イプの空気調和装置(室内に据付ける室内機1と室外に
据付ける室外機2とを組合わたもの)を用いて、コンピ
ュ−タル−ムを冷房することが行われている。
【0004】具体的には、室内機1は、吸込口3と吹出
口4とが設けられた本体5内に、室内側熱交換器6(蒸
発器)と、この室内側熱交換器6に付帯する室内ファン
7(例えば横流ファン)とが設けられ、室内側熱交換器
6に室内空気を循環させる構造にしてある。
【0005】また室外機2は、吸込口と吹出口(いずれ
も図示しない)とが設けられた本体8内に、圧縮機9、
室外側熱交換器10(凝縮器)、この室外側熱交換器1
0に外気を流通させる室外ファン11、キャピラリチュ
−ブ12(減圧装置)が設けられ、室外側熱交換器10
に外気を通風させる構造にしてある。
【0006】そして、室内機1と室外機2とが冷媒管1
3を介して接続され、冷凍サイクル回路14を構成して
いる。すなわち、圧縮機9の吐出部に、冷媒管13を介
して室外側熱交換器10、キャピラリチュ−ブ12、室
内側熱交換器6が順次接続されている。そして、この冷
凍サイクル回路14の冷房サイクル(圧縮機9の高温高
圧の冷媒ガスを室外側熱交換器10で凝縮、キャピラリ
チュ−ブ12で低温低圧に膨張、室内側熱交換器6で蒸
発させるサイクル)により、室内、すなわちコンピュ−
タル−ムを冷媒の蒸発熱で冷房するようにしてある。
【0007】ところで、こうした用途の空気調和装置に
よると、外気温が低い冬期時の運転は、図8に示される
特性でも明らかなように室温が一定でも凝縮温度は低下
する(室外側熱交換器6での熱交換量が大きくなること
による)。この凝縮温度の変化に伴う凝縮圧力の低下に
したがって蒸発圧力も低下し、室内側熱交換器6の蒸発
温度が室内空気中の凝結温度以下まで低下する。このた
め、蒸発温度が低くなると、室内空気に含まれている水
分が室内側熱交換器6において霜となって着く。
【0008】ところが、この着霜は、時間と共に凍結し
て室内側熱交換器6のフィン間の通風部分を塞ぐので、
図9に示されるように着霜量が増大するにしたがい、冷
房能力を低下させる不具合を起こす。
【0009】しかも、着霜は、冷房能力の低下だけでな
く、圧縮機9の破損を引き起こす。すなわち、室内側熱
交換器6の通風部分の全面が凍結するまで着霜が進行す
ると、室内側熱交換器6は全く熱交換が行われなくなっ
て、室内側熱交換器6に至る液冷媒がそのまま圧縮機9
に吸い込まれて液圧縮を起こしてしまう。
【0010】そこで、これを改善するものとして、従来
、室外ファン7の回転数の制御から凝縮温度の低下を抑
制して、室内側熱交換器6において着霜が生じるのを防
ぐようにした技術が提案されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この室外フ
ァン7の回転数を制御する構造は、着霜によるトラブル
を解消できるものの、高機能の制御系が要求されるので
、コスト的に高価になる問題がある。このため、この点
を改善した技術の要望が高い。
【0012】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、簡単な制御で
、着霜を原因としたトラブルを防ぐことができる空気調
和装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の空気調和装置は、圧縮機に室外側熱交換器
、減圧装置、室内側熱交換器を順次連結してなる冷房運
転可能な冷凍サイクル回路と、前記室内側熱交換器に設
けられ前記冷凍サイクル回路の冷房運転時に作動して、
室内側熱交換器に室内空気を流通させる室内ファンと、
前記室内側熱交換器に設けられ冷房運転時、前記室内側
熱交換器における着霜を検知するセンサと、このセンサ
の着霜検知を受けて前記圧縮機を停止させ、前記室内フ
ァンの作動を継続させる手段とを設けたことにある。
【0014】
【作用】この発明の空気調和装置によると、低外気温時
の冷房運転時、センサによって室内側熱交換器に着霜が
生じたことが検知されると、室内ファンの作動はそのま
まに、圧縮機の運転が停止する。
【0015】ここで、室内側熱交換器の温度よりも、は
るかに室内空気の温度(室温)は高いから、上記室内フ
ァンで送風される室内空気により、室内側熱交換器に着
いた霜は融解される(除霜)。そして、この除霜中は、
圧縮機が作動していなくとも、霜の潜熱によって室内は
冷房される。これにより、冷房能力を維持しつつ、室内
側熱交換器の熱交換能力は回復される。
【0016】したがって、圧縮機の運転停止と、室内フ
ァンの運転継続といった簡単な制御で、着霜を原因とし
たトラブル、すなわち冷房能力の低下と、液圧縮による
圧縮機の破損とを防ぐことができる。
【0017】
【実施例】以下、この発明を図1ないし図3に示す第1
の実施例にもとづいて説明する。なお、本実施例におい
て、先の「従来の技術」の項で述べた部分と同じ構成部
分には同一符号を付してその説明を省略し、この項では
異なる部分(発明の要部)について説明することにする
。
【0018】本実施例は、圧縮機9のオンオフ制御と室
内ファン7の運転継続制御といった簡単な制御系で、冷
房能力を確保しつつ、室内側熱交換器6に着いた霜を除
霜した点で異なる。
【0019】すなわち、20は制御部である。制御部2
0は、例えばマイクロコンピュ−タで構成される。この
制御部20には、室内ファン7のファンモ−タ(図示し
ない)、圧縮機9のモ−タ部(図示しない)、室外ファ
ン11のファンモ−タ(図示しない)が接続されている
。制御部20は、操作部21から入力されるオン操作に
したがって、従来と同様に室内ファン7、圧縮機9、室
外ファン11を作動させて、室内を所定の温度に保つよ
うにしてある(冷房運転)。
【0020】また制御部20には、室内側熱交換器6に
設けた例えばサ−ミスタ等の素子で構成された温度セン
サ22が接続されている。温度センサ22は、室内側熱
交換器6の入口6aと出口6bとの中間に相当する熱交
換パイプ24の外周部分に設けられている。この位置で
の温度センサ22の取付けにて、着霜が室内側熱交換器
6の中段部分まで生じているか否かを検知するようにし
ている。
【0021】制御部20には、記憶部25が接続されて
いる。この記憶部25には、除霜運転を開始するための
除霜設定温度T1 と、除霜運転から冷房運転に復帰す
るための除霜復帰温度T2 (T1 <T2 )とが記
憶されている。
【0022】さらに制御部20は、冷房運転が開始され
ると、記憶部25から除霜設定温度T1 を読取り、温
度センサ22から出力される室内熱交温度と比較する設
定がなされている。と共に比較した結果、室内熱交温度
が除霜設定温度T1 以下であると、過大な冷房能力の
低下,液圧縮をきたすおそれのある着霜が室内側熱交換
器6に生じていると判定して、冷房運転中の圧縮機9と
室外ファン11との運転を停止させる設定がなされてい
る。これにより、冷房運転から室内ファン11のみが作
動する運転に切替わり、室内側熱交換器6に着いた霜を
室内空気で溶解するようにしている(室内除霜運転)。
【0023】また制御部20は、除霜運転開後、除霜復
帰温度T2 と室内熱交温度とを比較する設定がなされ
ている。と共に比較した結果、室内熱交温度が除霜復帰
温度T2 以上であると、除霜を終えたと判定して、停
止していた圧縮機9と室外ファン11とを所定に運転さ
せる設定がなされている。これにより、除霜運転から冷
房運転に復帰させるようにしている。つぎに、このよう
に構成された空気調和装置の作用を図2に示すフロ−チ
ャ−トおよび図3に示すタイミングチャ−トにもとづい
て説明する。
【0024】操作部21を操作して冷房運転をオンする
。このオン信号を受けて、制御部20は圧縮機9、室外
ファン11、室内ファン7をオンする。すると、圧縮機
9から吐出した冷媒が、室外側熱交換器10(凝縮器)
、キャピラリチュ−ブ12、室内側熱交換器6(蒸発器
)を順に循環する冷房サイクルが構成される。
【0025】これにより、冷媒の蒸発熱で室内は冷房さ
れる。つまり、室内ファン7によって吸込口3から吸込
まれた室内空気は、室内側熱交換器6と熱交換して冷風
となり、この冷風が吹出口4から室内へ吹き出される。
【0026】この冷房運転が低外気温時(例えば冬期時
)に行われると、室内側熱交換器6での冷媒の蒸発温度
は、室内空気中の水分の凝結温度以下なので、室内側熱
交換器6の熱交換パイプ24の表面およびフィンの表面
に着霜を生じる。この際、まず、着霜によって室内側熱
交換器6の上流側(入口6a側)におけるフィン間の空
気流路が塞がれる。ついで、次第に室内側熱交換器6の
上流側(入口6a)から下流側(出口6側)に進行する
(空気流路の閉塞によって熱交換が行われなくなるため
)。
【0027】そして、着霜が室内側熱交換器6の中段ま
で進行すると、温度センサ22からは除霜設定温度T1
 以下に低下した室内熱交温度が出力される。すると、
制御部20は、比較結果から過大な冷房能力の低下、さ
らには液圧縮のおそれがあると判定し、圧縮機9と室外
ファン11との作動、すなわち室外機2の運転をオフ(
停止)する。
【0028】このとき、室内側熱交換器6の温度よりも
、はるかに室内空気の温度(室温)は高いから、継続運
転する室内ファン7によって送風される室内空気により
、室内側熱交換器6の各部に着いた霜は融解される。 つまり、除霜される。この室内除霜中、圧縮機9は作動
していないが、霜の潜熱によって室内の冷房は継続され
ていく。これにより、冷房能力を維持しつつ、室内側熱
交換器6の熱交換能力は回復されていく。
【0029】この除霜により、温度センサ22から除霜
復帰温度T2 以上になった室内熱交温度が出力される
と、制御部20は、比較結果から除霜が終了したと判断
して、室外機2を復帰、すなわち圧縮機9、室外ファン
11をオン(運転)する。これにより、除霜運転から冷
房運転に復帰し、再び冷房サイクルで室内を冷房する。
【0030】したがって、圧縮機9の運転停止と、室内
ファン11の運転継続といった簡単な制御で、着霜で冷
房能力が低下したり、液圧縮が起きるといった着霜を原
因としたトラブルを防ぐことができる。なお、この発明
は上述した第1の実施例に限定されるものではなく、図
4ないし図6に示される第2の実施例のようにしてもよ
い。
【0031】第2の実施例は、充分な除霜を行えるよう
にするために除霜開始用の温度センサ30を第1の実施
例と同様な部位に設け、除霜復帰用の温度センサ31を
室内側熱交換器6の入口6aを構成する口部に設けて、
室内側熱交換器6の中間部の温度(室内熱交温度)が除
霜設定温度T1 以下となったとき冷房運転から室内除
霜運転に切替え、室内側熱交換器6の入口6aの口部の
温度(室内熱交温度)が除霜復帰温度T2 以上となっ
たとき室内除霜運転から冷房運転に復帰させるようにし
たものである。但し、第2の実施例において、上述した
第1の実施例と同じ部分には同一符号を付して、その説
明を省略する。
【0032】なお、第1の実施例および第2の実施例は
、室内熱交温度が除霜復帰温度T 2以上となると直ちに室内除霜運転から冷房運転に復帰
させたが、これに限らず、例えば室内熱交温度が除霜復
帰温度T2  以上となったときから所定時間経過後に
冷房運転に復帰させるようにしてもよい。このようにす
れば、室内側熱交換器6の除霜を確実に行うことができ
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
霜の潜熱によって室内を冷房しながら、室内側熱交換器
に着いた霜を除霜することができ、冷房能力を維持しつ
つ、室内側熱交換器の熱交換能力を回復させることがで
きる。
【0034】したがって、圧縮機の運転停止と、室内フ
ァンの運転継続といった簡単な制御で、着霜を原因とし
たトラブル、すなわち冷房能力の低下と、液圧縮による
圧縮機の破損とを防ぐことができる
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の空気調和装置の構成
を、制御系と共に示す図。
【図2】同実施例の低外気温時の冷房運転時における室
内側熱交換器の除霜工程を示すフロ−チャ−ト。
【図3】同実施例の低外気温時の冷房運転時における室
内ファンと室外機との運転時期を示すタイミングチャ−
ト。
【図4】この発明の第2の実施例の空気調和装置の構成
を、制御系と共に示す図。
【図5】同実施例の低外気温時の冷房運転時における室
内側熱交換器の除霜工程を示すフロ−チャ−ト。
【図6】同実施例の低外気温時の冷房運転時における室
内ファンと室外機との運転時期を示すタイミングチャ−
ト。
【図7】従来のコンピュ−タル−ムの冷房に使用されて
いた空気調和装置の構成を示す図。
【図8】外気温の変化に対する凝縮温度、蒸発温度の関
係を示す線図。
【図9】室内側熱交換器の着霜の進行に対する冷房能力
の関係を示す線図。
【符号の説明】
1…室内機、2…室外機、6…室内側熱交換器、7…室
内ファン、9…圧縮機、10…室外側熱交換器、11…
室外ファン、14…冷凍サイクル回路、20…制御部、
22…温度センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  圧縮機に室外側熱交換器、減圧装置、
    室内側熱交換器を順次連結してなる冷房運転可能な冷凍
    サイクル回路と、前記室内側熱交換器に設けられ前記冷
    凍サイクル回路の冷房運転時に作動して、室内側熱交換
    器に室内空気を流通させる室内ファンと、前記室内側熱
    交換器に設けられ冷房運転時、前記室内側熱交換器にお
    ける着霜を検知するセンサと、このセンサの着霜検知を
    受けて前記圧縮機を停止させ、前記室内ファンの作動を
    継続させる手段とを具備したことを特徴とする空気調和
    装置。
JP3092435A 1991-04-23 1991-04-23 空気調和装置 Pending JPH04324048A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR990100234A (el) * 1998-07-13 2000-03-31 Funai Electric Co., Ltd Συσκευη ελεγχου αποφυγης ψυξεως για κλιματιστικο
WO2006123718A1 (ja) * 2005-05-17 2006-11-23 Daikin Industries, Ltd. 空気調和装置
WO2019159621A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN113790513A (zh) * 2021-09-28 2021-12-14 海信(广东)空调有限公司 空调器自清洁方法

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