JPS60122848A - 空気調和機の運転制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和機の運転制御Ｉ装置に関し、特に、
暖房運転時に室外側熱交換器に生じた着霜を所定の条件
下で除去するデフロスト運転を行うようにしたものに関
する。

（従来技術） 従来より、この種のデフロスト運転機能を持つ空気調和
機の運転制御装置として、例えば特開昭５５−１５０４
４７号公報等に開示されているように、暖房運転時の室
内側熱交換器での冷媒の凝縮温度と室温センサにより検
出した室温との温度差を締出し、該温度差がその暖房運
転初期での最大値に対して所定温度（例えば４°Ｃ）以
上減少変化すると暖房能力の低下を招く室外側熱交換器
での着霜が生じているものと判定して、冷媒の循環系路
を暖房サイクルとは逆のサイクル（冷房り一イクル）に
切り換えてデフロスト運転を行うようにしたものは知ら
れている。

しかしながら、この従来のものでは、室温センサで検出
された室温を制御信号として入力させている関係上、室
内ファンによって吹き出された温風等が何らかの外乱に
よって上記室温センサに当たり、室温センサが実際の室
温よりも高い室温信号を出力した場合には、それに応じ
て冷媒の凝縮温度と室温との温度差も小さく判別されて
しまい、その結果、本来はデフロスト運転を行う必要の
ない運転状態でもデフロスト運転が行われて誤動作する
虞れがあった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記したデフロスト運転の開始指令と
なる判定基準に適切な補正を加えることにより、室温セ
ンサによって検出された室温信号が一時的に乱れてもそ
の影響を受けることなく正確なデフロスト運転指令信号
が１ｑられるようにし、よって空気調和機のデフロスト
運転の制御安定化を図ることにある。

（発明の構成） 上記目的の達成のため、本発明の解決手段は、第１図に
示すように、室Ｆ（ＴＡ）を検出する室温検出手段（１
７）と、暖房運転時の室内側熱交換器での冷媒の凝縮温
度（Ｔｃ　）を検出する凝縮温度検出手段（１８）と、
該凝縮温度検出手段（１８）および室温検出手段（１７
）の出力を受け、凝縮温度（Ｔｃ　）と室温（ＴＡ　）
との温度差がその初期最大値に対し所定値以上減少変化
したことを判別して温度差変化信号を出力する判別手段
（２１）と、該判別手段（２１）の出力を受け、温度差
変化状態が所定時間継続したときにデフロスト運転指令
信号を出力する制御手段（２２）とを備えているもので
ある。このことにより、空気調和機にデフロスト運転を
行わぽるための判定基準を拡大安定化したものである。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、空気調和機の暖房運転時
に室内側熱交換器の凝縮温度と室温との温度差がその初
期最大値よりも所定値以上減少した状態が所定時間継続
したときに初めてデフロスト運転指令信号が出力される
ため、室温センサに温風等が当たって一時的に高い室温
信号が出力されても、その影響を受けることなく正確な
デフロスト運転指令信号を得ることができ、よって空気
調和機のデフロスト運転の誤動作を防止してその制御安
定化を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について第２図以下の図面によっ
て詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例に係る空気調和機の冷媒回路を
示し、（１）は室外ユニツ１〜、（２）は該室外ユニッ
ト（１）に液側冷媒配管（３）およびガス側冷媒配管（
４）を介して連結された室内ユニットであって、上記室
外ユニツ１−（１）は圧縮器（５）、室外側熱交換器（
６）、四路切換弁〈７〉、気液分離器（８）、キｉ・ピ
ラリ−チューブ（９）、（９）、・・・、逆止弁（１Ｑ
）、室外ファン（１１）等を備えている一方、室内ユニ
ット（２）は室内側熱交換器（１２）および室内ファン
（１３）を備えている。そして、上記の各冷媒流通用機
器は冷媒配管（１４）によって図示の如く接続されてお
り、四路切換弁（７）の切換えにより冷房時には冷媒を
図で実線矢符にて示すように流して室外側熱交換器（６
）で凝縮させたのち室内側熱交換器（１２）で蒸発させ
ることにより冷房運転を行い、暖房時には冷媒を図で破
線矢符にて示すように流して室内側熱交換器（１２）で
凝縮させたのち室外側熱交換器（６）で蒸発させること
により暖房運転を行い、さらに暖房時に室外側熱交換器
（６）に生じた着霜を除去するためのデフロスト運転を
行うときには、冷媒を上記冷房運転時と同様に流して室
外側熱交換器（６）で凝縮発熱さゼるとともに、室外お
よび室内ファン（１１）、（１３）を停止させるように
している。

また、上記室外ユニット（１）において、気液分離器（
８）と圧縮機（５）のインジェクションボート（５ａ）
との間は制御用電磁弁（１５）を介設したガスインジェ
クションバイパス配管（１６）によって接続されており
、暖房時に暖房能力を高めた暖房アップ運転を行うとき
には、制御用電磁弁（１５）を開いて中間圧力ガスを圧
縮機（５）に注入することにより、能力アップ運転を行
い、暖房時に暖房能力を抑制した［！！房セーブ運転も
しくは上記デフロスト運転を行うとぎ、または冷房運転
を行うときには、制御用電磁弁（１５）を閉じて中間圧
力ガスの圧縮１１１（５）への注入を停止することによ
り、能力ダウン運転を行うようにしている。

第３図は上記圧縮機（５）、四路切換弁（７）。

制御用電磁弁（１５）、室外ファン（１１）および室内
ファン（１３）を作動制御するための制御システムを示
し、（１７）は室温（ＴＡ　）を検出する室温検出手段
としてのサーミスタよりなる室温センサ、（１８）は暖
房運転時の室内側熱交換器（１２）での冷媒の凝縮温度
（Ｔｃ　）を検−出する凝縮温度検出手段としてのサー
ミスタよりなる凝縮温度センサであって、上記各センサ
（１７）。

（１８）の出力は各センサ（１７）、（１８）の出力信
号を受けて圧縮機（５）、四路切換弁（７）、制御用電
磁弁（１’５）、室外ファン（１１）および室内ファン
（１３）を制御するコン１〜ロールユニツト（１９）に
入力されている。該コントロールユニット（１９）はマ
イクロコンピュータ（２０）を備え、該マイクロコンピ
ュータ（２０〉は、その信号処理機能の一つとして、凝
縮温度センサく１８）で検出した凝縮温度（Ｔｃ　）と
室温センサ（１７）で検出した室温（ＴＡ　）との温度
差（Ｔ＞（（Ｔ）＝（Ｔｃ）　−（ＴＡ））を算出して
該温度差（Ｔ）がその暖房運転初期の最大温度差（Ｔｏ
　）よりも所定温度（ΔＴｏ＞（例えば４°Ｃ）以上減
少変化した温度差変化状態にあることを判定し、この温
度差変化状態が所定時間（ｊ２）（例えば１分間）継続
するとデフロスト運転を行わせる機能を有している。

しかして、このコントロールユニット（１９）のマイク
ロコンピュータ（２０）により、凝縮温度センサ（１８
）および室温センサ（１７）の出力を受け、凝縮温度（
Ｔｃ　）と室温（ＴＡ）との温度差（Ｔ）がその初期最
大値（Ｔｏ　）よりも所定値（ΔＴｏ）以上減少したこ
とを判別して温度差変化信号を出力する判別手段〈２１
）と、該判別手段（２１〉の出力を受け、上記温度差変
化状態が所定時間（ｔ２）継続したときにデフロスト運
転指令信号を四路切換弁（７）、室外ファン（１１）お
よび室内ファン（１３）に出力づ−る制御手段（２２）
とが構成される。

次に、上記制御システムの暖房運転時の作動について、
第４図に示すフローチャートによって説明Ｊると、スタ
ート後、先ず、ステップ（ＳＩ）において圧縮機（５）
および室外ファン（１１）を運転するとともに四路切換
弁（７）を暖房サイクルに切り換え、次いでステップ（
Ｓ２）で凝縮温度センサ（１８）からの出力信号により
室内側熱交換器（１２）での冷媒の凝縮温度（Ｔｃ　＞
を検出記憶したのちステップ（Ｓ３）にて上記凝縮温度
（Ｔｃ　）が３５°Ｃ以上であるか否かの判定を行い、
この判定がＮｏであるときにはステップ（Ｓ２）に戻り
、判定がＹＥＳになるとステップ（Ｓ４）で室内ファン
（１３）の運転を行う。以上のステップ（Ｓ２）〜〈Ｓ
４）により暖房運転開始時室内側熱交換器（１２）での
熱交換が不十分であるときに冷風が室内に吹き出される
のが防止される。

この後、ステップ（Ｓ５）で上記暖房運転開始時から所
定時間（１＋　）（例えば１５分間）経過したか否かの
判定を行い、この判定がＮｏであるときには同じステッ
プ（Ｓ５）を続行する。このステップ（Ｓ５）により暖
房運転が安定状態に移行するのを確保する。そして、上
記ステップ（Ｓ５）での判定がＹＥＳであるときにはス
テップ（Ｓ６）において室内側熱交換器〈１２）での冷
媒の凝縮温度（Ｔｃ　＞および室温（ＴＡ　）を検出し
、ステップ（Ｓ７）でこの冷媒凝縮温度（Ｔｃ　）と室
温（ＴＡ　＞との温度差（Ｔ＞をｉｉｊ算して暖房運転
開始後の最大値（Ｔｏ　）　、すなわち室外側熱交換器
（６）に未だ着霜が発生せずに高効率で熱交換が行われ
ている状態の値としてホールドする。

次いで、ステップ〈Ｓ８）で再度凝縮ｆｆｆｉ度（Ｔｃ
）および室ｍ（ＴＡ）を検出し、ステップ（Ｓ９）で両
温度（Ｔｃ）、（ＴＡ）の温度差（Ｔ）（（Ｔ）＝　（
Ｔｃ　＞　（ＴＡ　））の上記初期最大値（Ｔｏ　）か
らの減少量（６丁）（（ΔＴ）＝（Ｔｏ）−（Ｔ））を
計算したのちステップ（Ｓｈｏ）で該減少量（ΔＴ）が
所定値（ΔＴｏ＞（＝４゜Ｃ）を超えたか否かの判定を
行う、この判定がＮＯであるときにはデフロスト運転が
不必要な状態とみてステップ（Ｓ１１）でメモリ信号（
Ｎ）を“ＯＩＩとしたのち上記ステップ〈Ｓ８）に戻る
。

判定がＹＥＳであるときにはステップ（８１２）におい
て、上記室内側熱交換器（１２）での冷媒の凝縮温度（
Ｔｃ　＞を変動させないようサーモの停止および暖房能
力の切換制御を共に禁止処理したのち、ステップ（ＳＩ
３＞でメモリ信号（Ｎ）を”　Ｎ　＋１　”に置換し、
次いでステップ（８１４）で上記メモリ信号（Ｎ）が所
定数（ｔ　、）（＝６０）以上であるか否かの判定を行
い、この判定がＮＯであるときには上記ステップ（Ｓ８
）に戻って制御フローを繰り返す。この制御フローの繰
返しサイクル時間を一定時間（例えば１秒間）に設定し
ておくことにより、上記ステップ（８１４）での判定は
上記凝縮湿度（Ｔｃ　）と室温（１−Ａ）との温度差＜
　Ｔ　）の初期最大値（Ｔｏ　）がらの減少量（△Ｔ）
が所定温度（ΔＴｏ）を越えた状態が所定時間（６０秒
間）継続したか否かの判定となる。

そして、上記制御フローの繰返しににり判定がＹＥＳに
なるとステップ（Ｓｚｓ）において圧縮機（５）の運転
時間の積算が（ｔｓ）時間（例えば３２分間）経過した
か否かの判定を行い、この判定がＮｏであるときには上
記ステップ〈Ｓ８）に戻る。これは一定の暖房運転時間
を確保するために行うものである。

一方、上記ステップ（Ｓｚｓ）での判定がＹＥＳである
ときにはステップ（ＳＩ６＞で室外および室内ファン（
１１）、（１３）を停止するとともに四路切換弁（７）
を冷房サイクルに切り換えてデフロスト運転を開始した
のち、ステップ（Ｓａｙ）で室内側熱交換器（１２）で
の冷媒の凝縮温度（Ｔｃ　）と室内ファン（１３）の設
定風量とにＪ：り除霜時間（ｔ４）（例えば４〜１０分
間）を設定し、この除霜時間（ｔ４）が経過したか否か
の判定をステップ（Ｓ’ｓ）で行いつつ除霜時間（ｔ４
）が経過するまでの間デフロス１へ運転を行う。

上記除霜時間（ｔ４）が経過してステップ（Ｓ’ｓ）で
の判定がＹＥＳになるとステップ（Ｓｚｓ）で圧縮ｍ（
５）の運転を停止するとともに室外ファン（１１）の運
転を開始し、この状態をステップ（Ｓ〜）で所定時間（
ｔｓ）（例えば１分間）規制保持したのちステップ（８
２＋）で圧縮機（５）を運転する。このように圧縮ＩＩ
Ｉ　（５）を室外ファン（１１）よりも遅れて運転開始
することにより、後述のステップ（８２３）にて四路切
換弁（７）を切り換える際の該四路切換弁（７）両側の
冷媒圧力が均衡して異音の発生が防止される。この後ス
テップ（８２２）で圧縮機（５）の運転開始から所定時
間（ｊｓ）（例えば２秒間）ｖｌ過するのを規制したの
ち最後のステップ＜８２３　）で四路切換弁（７）を暖
房サイクルに切り換える。この四路切換弁（７）の遅延
切換えを行うのはその切換不良が発生Ｊるのを防止する
ためである。上記ステップ（Ｓ２３　）の後はステップ
（Ｓ２）に戻り、以上によって全ての制御フローの１サ
イクルが終了し、以後上記と同じサイクルが繰り返され
る。

したがって、この場合、空気調和機の暖房運転時にデフ
ロスト運転を行うときには、室内側熱交換器（１２）で
の冷媒の凝縮温度（Ｔｃ　）と室温（ＴＡ　）との温度
差（Ｔ）の初期の最大値（Ｔｏ　）からの減少変化温度
（ΔＴ）が所定温度（ΔＴｏ）以上にある温度差変化状
態が所定時間（ｔ２）だけ継続すると初めてデフロスト
運転を行うため、室内ファン（１３）から吹き出された
温風が外乱により室温センサ（１７）に当たって該室温
センサ（１７）から実際の室温（ＴＡ　）よりも高い温
度を示す温度信号が一時的に出力されても、そのことに
よって直ちにデフロスト運転が開始されることはなく、
よって空気調和機のデフロスト運転を安定して制御する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図ないし第４図は本
発明の実施例を示し、第２図は冷媒回路図、第３図は制
御システムのブロック図、第４図は同フローチャート図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）室外側熱交換器（６）に生じｌＣ着霜をデフロス
   ト運転により除去するようにした空気調和機において、
   室ｔｉｔｉｌ（１−八）を検出する室温検出手段（１７
   ）と、暖房運転時の室内側熱交換器（１２）での冷媒凝
   縮温度（Ｔｃ　）を検出する凝縮温度検出手段（１８）
   と、該凝縮温度検出手段（１８）および室温検出手段〈
   １７）の出力を受け、凝縮混痘（Ｔｃ　）と室温（ＴＡ
   　）との温度差（Ｔ）が初期最大値（ＴＯ）よりも所定
   １ｍ　（ΔＴｏ）以上減少変化したことを判別して温度
   差変化状態を出力づる判別手段（２５）と、該判別手段
   （２５）の出力を受け、温度差変化状態が所定時間（ｔ
   ２）継続したときにデフロス１ル運転指令信号を出力す
   る制御手段く２６）とを備えていることを特徴とする空
   気調和機の運転制御装置。