JPS6020036A - ヒ−トポンプ式空気調和装置 - 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】 この発明はヒートポンプ式空気調和装置に関するもので
あ、る。

この種ヒートポンプ式空気調和装置としては。

熱交換器及び室内機制御器を具備した室内機と。

圧縮機及び室外機制御器を具備した室外機を有し。

熱交換器と圧縮機との間に冷媒回路を構成すべく。

室内機と室外機との間に冷媒配管が配され、かつシト 室内機制御器と室内機制御器との間に制御信号のやりと
りを行なうための接続線及び電力供給線とからなる接続
配線が室内機と室外機との間に配されているのが一般的
である。

そして、この種ヒートポンプ式空気調和装置における暖
房運転に際しては、室内機制御器から。

操作スイッチ入力による運転モード信号及び吸込み温度
検知用サーミスタによる圧縮機運転指令信号を接続配線
を介して室外機制御器へ出力し、これら制御信号を受け
た室外機制御器は、これら制御信号に基づき圧縮機の駆
動、圧縮機保護装置の作動検知及び霜取り運転制御を行
なうものである。

一方圧縮機保護装置の作動時及び霜取り運転時に。

室外機制御器から、保護装置作動信号及び霜取り運転信
号を接続配線を介して室内機制御器へ出力し、室内機か
らの冷風吹き出し防止を行なうものである。

しかるに、このものにあっては、室内機制御器から室外
機制御器へ運転モード信号及び圧縮機運転指令信号を送
るための接続配線及び室外機制御器から室内機制御器へ
保護装置作動信号及び箱取り運転信号を送るための接続
配線を必要とし、接続配線の本数が多く、据付時の省工
事化及び誤配線による事故の防止に対しては問題が多い
ものであった。

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、熱
交換器配管温度及び吸込み温度が入力され、その温度差
を処理演算するとともに、圧縮機運転指令信号を出力し
た後、所定時間内に熱交換器配管温度が吸込み温度より
所定温度以上高（なっている時には１通常運転モード信
号を、熱交換器配管温度が吸込み温度より所定温度高い
値より低くなっている時、霜取り運転モード信号をそれ
ぞれ出力し、上記霜取り運転モード信号を出力した後、
′所定時間経過しても吸込み温度が熱交換器配管温度よ
り所定温度以上高くなっている時には点検モード信号を
出力する制御部を室内機制御器に具備させて室外機の運
転状態を室内機側で検知できるようにし、室内機と室外
機との間に配される接続配線の本数を少なくシ、もって
据付時の省工事化及び誤配線による事故防止を図れるよ
うにすることを目的とするものである。

以下にこの発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。第１図はヒートポンプ式空気調和装置の
概略構成図、第２図ないし第４図は暖房運転制御を示す
フローチャート図であり。

第１図において、（１）は室内機、（２）は圧縮機（図
示せず）が内蔵された室外機、（３）は室内機（１１の
熱交換器、（４）はこの熱交換器に取り付けられた熱交
換器配管温度検知用サーミスタ（以下第１サーミスタと
称す。）、（５１は室内空気の吹込み口、（６）はこの
吹込み口に配された吹込み温度検知用サーミスタ（以下
第２サーミスタと称す。）、（７）は室内機制御器、（
８）は室外機制御器、（９）は上記室内機制御器（７）
から室外機制御器（８）へ制御信号を伝達する接続配線
で、室内機（１）と室外機（２）との間に配されるもの
である。（ＩＩは上記熱交換器（３〕と圧縮機との間に
冷媒回路を構成すべく、室内機（１）と室外機（２）と
の間に配された冷媒配管である。

そして、上記室内機制御器（７）は上記第１及び第２サ
ーミスタ（４）　（６）の検知信号が入力され、この検
知信号の差、つまり、熱交換器配管温度と吹込み温度と
の温度差（以下温度差と称す。）を処理演３′ｆすると
ともに、第２サーミスタ（６）に基づき圧縮機運転指令
信号を接続配線（９）を介して室外機制御器（８）に出
力した後、所定時間内に上記温度差が所定温度差（熱交
換器温度−吸込み温度〉Ｔｏ）内であれば通常運転モー
ド信号を出力し、上記温度差が第１所定温度差（熱交換
器配管温度−吸込み温度〈ｒｏ）外であれば霜取り運転
モード信号を出力し、上記霜取り運転モード信号を出力
した後、所定時間（以下第２所定時間と称す。）内に上
記温度差が所定温度差（吸込み温度−熱交換器配管温度
〉Ｔｏ）外であれば点検モード信号を出力するマイクロ
コンピュータからなる制御部を具備しているものである
。

次に、第２図ないし第４図に基づいてこのヒートポンプ
式空気調和装置における暖房運転制御を室内機制御器（
７）の制御部を中心にして説明する。

操作スイッチが操作され、暖房運転指令が室内機制御器
（７）の制御部に入力されると２判定ステップαＤにて
ＰＨ１フラグが「１」であるか否かを判定する。

このＰＨ１フラグは圧縮機が運転して通常運転モードと
なるまでの間サーモ機能を無視して圧縮機を運転させる
意味付けのものであり、最初は「０」になっている。従
ってＰＨ１フラグが「０」であるので。

ステップ０へ進む。暖房運転指令とともサーモもオンに
なっているので２判定ステップａ４に進む。

この判定ステップａ優は圧縮機運転指令がでているか否
かを判定するステップであり、圧縮機はまだ運転されて
いない状態であるから、ステップ（ハ）に進み圧縮機運
転指令を出力する。この圧縮機運転指令は接続配線（９
）を介して室外機制御器（８）に大刀され、圧縮機が駆
動されることになる。一方、この圧縮機運転指令はステ
ップＱ８にて第１のタイマー、例えば５分間タイマーを
セットし判定ステップａｌに進み、ＰＨ２７ラグが「１
」であるか否かを判定する。このＰＨ２７ラグは謂取り
検知（熱交換器配管温度−吸込み温度〈Ｔｏ（第１所定
温度差））時「１」となるものである。今、霜取り検知
状態でナイノテＰＨ２は「０」であり２判定ステップ０
１１に進む。この判定ステップＱυにて圧縮機運転指令
が出力されているか、圧縮機停止指令が出力されている
か判定するものであり、ステップ（ハ）にて圧縮機運転
指令が出力されたので１判定ステップ勾り進み、　ＰＨ
５フラグが「１」であるか否かを判定する。

このＰＨ５フラグは圧縮機が運転を開始して通常運転比
入る為には「１」になっていなげればならないものであ
る。しかるにＰＨ３フラグは初期状態のＦ−ＤＪである
ため、ステップ（至）に進みｐＦＨ１７５グを「１」に
して判定ステップのに進み、ＰＨ４７ラグカ「１」であ
るか否かを判定する。このＰＨ４フラグもＰＨ２フラグ
と同様に絹取り検知時「１」となるものであるから判定
ステップ（至）に進む。この判定ステップ（至）にて室
内ファンが停止しているか否かを判定し、初期状態にお
いて室内ファンは停止しているので１判定ステップ（２
）及び（ハ）に進む。判定ステップ（２）では第１のマ
スターがカウントアツプしているか否か２判定ステップ
（ハ）では熱交換器配管温度が所定温度２例えば４０℃
以上か否かを判定する。両ステップ（２）（ハ）とも条
件をいまだ満たしていないので、ステップ（ハ）及び（
ハ）に進み、室内ファンは停止、　ＰＨ３フラグ及びＰ
Ｈ５フラグを０として。

再度判定ステップａＴＪに戻る。この時ＰＨ１フラグは
ステップ（至）にて「１」にされ、かつステップａＳに
て圧縮機運転指令が出力されているので、→ステップａ
２→判定ステップａ４→判定ステップ任場→判定ステッ
プｃａｎ→判定ステップ■→ステップ（至）→判定ステ
ップ翰→判定ステップ（至）→判定ステップ（２）→判
定ステップ（至）→ステップ（ハ）→ステップ（イ）→
−・・→判定ステップθυへとステップを繰り返すこと
になる。そして、第１のタイマーがカウントアツプする
か、熱交換器配管温度が所定温度以上になると。

上記した繰り返しステップは判定ステップ（２）あるい
は判定ステップ（至）からステップ（財）へ移り、室内
ファンに対して弱風運転指令を出力する。なお。

一般に第１のタイマーがカウントアツプする以前に熱交
換器配管温度が所定温度以上になるように設計されてい
るものである。従って、→ステップＱ尋→ステップ（ハ
）→・・・→判定ステップ（ｉｌｌ→ステップ０り→判
定ステップａ４→判定ステップ０Ｉ→判定ステップ（ハ
）→ステップ（至）→判定ステップ（２）→判定ステッ
プ（ハ）から判定ステップ（至）へ進み、この判定ステ
ップｃｌにてＦ）１５フラグが「１」であるか否かを判
定する。このＰＨ５フラグは圧縮機運転開始後、室内フ
ァンが弱風になってから所定時間２例えば１分間弱風状
態を継続するものであり、ステップ（イ）にて１−Ｏ」
にされているので、ステップ６′６及び（至）に進み、
　ＰＨ５フラグを１１」Ｋするとともに、第２のタイマ
ーをセットする。この第２のタイマは上記した室内ファ
ンの弱風状態に見合った時間２例えば１分間にセットさ
れているものである。そして。

判定ステップ（至）にて第２のタイマーがカウントアツ
プされているか否かを判定する。いまだ第２のタイマー
はカウントアツプされていな゛いので１判定ステップＩ
に戻り→ステップＨ→判定ステップα尋→判定ステップ
ａｌ→判定ステップ３ｇ→判定ステップ（５）→ステッ
プ（ハ）→利殖ステップ（ハ）→判定ステップ（至）→
判定ステップ（至）→判定ステップ（至）→・・・→判
定ステップαＤへとステップを繰り返すことになる。そ
して、第２のタイマーがカウントアツプすると、上記し
た繰り返しステップは判定ステップ（至）からステップ
０Ｉへ移り、ＰＨ３フラグを「１」にする。従って、→
ステップ＠Ｑ　−）　−−−−）癲定ステップａυ→ス
テップａｚ→判定ステップＱ４→判定ステップ鱈→判定
ステップｃｌＤ→判定ステップ勾から判定ステップθυ
へ進み、ｖＣ込み温度と熱交換器配管温度との温度差が
所定温度差（吹込み温度−熱交換器配管温度〉Ｔｏ）で
あるか否かを判定する。この時。

すでに圧縮機により暖房運転が開始されているので、熱
交換器配管温度は吹込み温度より高くなっており２判定
ステップ（転）へ進み、ここでも上記混媛 度差（熱交換器配管温度−吹込み温度〉Ｔｏ）を判定し
、ステップ０３に進みＰＨ７７ラグを「０」とし通常運
転モード信号を出力することとなる。このＦＩ１７フラ
グは霜取り検知時「１」になるものである。

従って２通常運転モードにより暖房運転が行なわれるも
のである。なお、この時も→判定ステップ住υ→ステッ
プａａ→判定ステップＩ→判定ステップａト→判定ステ
ップＱυ→判定ステップ（５）→判定ステップ＠０→判
定ステップ働→ステップ（４３→・−・→判定ステップ
（１１）→とステップを繰り返し暖房運転状態１飄 を嶋祝しているものである。

次に２通常運転モード信号により暖房運転を行なってい
る際に、室外機（２）が霜取り運転を開始したとすると
、圧縮機からの冷媒回路は冷房サイクルと同様になるの
で、熱交換器配管温度が低下するため、上記通常運転モ
ードによる繰り返しステップは９判定ステツプ（６）に
て霜取りを検知し２判定ステップ（６）から判定ステッ
プ■へ進み＊　ＰＨ７フラグが「１」であるか否かを判
定する。このＰＨ７フラグはステップ（至）にて「０」
になっているため、ステ２プ０′３に進み、　ＰＨ２フ
ラグを［１Ｊ、ｐｎ４ｙラグを「１」、ＰＨ６フラグを
「０」、及びＰＨ７フラグを「１」にし、ステップ（＋
樟にて第３のタイマーをセットし。

再度判定ステップ■へ戻る。なお、この第３のタイロ万
一 マーは霜取り運転時、味込み温度−熱交換配管温度〉Ｔ
ｏの条件を満たした後にタイムアツプされる時間がセッ
トされているものである。そして１判定ステップａυ→
ステップ（１３→判定ステップＩ→判定ステップα優へ
進み、ステップ（ハ）にてＰＨ２フラグが「１」にされ
ているので、ステップ（至）に進み、　ＰＨ２７ラグを
ｒｏｂ、　ＰＨ１フラグを「１」にし、ステップ翰にて
室内ファンを停止する信号（霜取り運転モード信号と称
す、）を出力し、ステップ（イ）にてＰＨ３フラグな０
．ＰＨ５７ラグを０として再度判定ステップに戻り、→
ステップａ邊→判定ステップＩ→判定ステップα１→判
定ステップｒ２９→判定ステップ（５）→ステップ（至
）→判定ステップ翰→判定ステップ（至）→判定ステッ
プ０乃に進み、この判定ステップ（至）にてＰＨ６フラ
グが１１」であるか否かを判定する。こ政 のＰＨ６フラグは霜取り検知して吹込み温度−熱交換器
配管温度〈１８時　（つまり現実に箱取りをしている時
）に「１」となり、初期状態は−「０」であり。

ステップ（至）に進み、第３のタイマーがタイムアツプ
しているか否かを判定する。まだ、第３のタイマーはタ
イムアツプしていないので２判定ステップ＠→ステップ
（ト）→ステップ（至）→・・・→判定ステラ　゛プａ
ｎへとステップを繰り返し、熱交換配管温度は一７ノＬ 室外機（２）が霜取り運転時必らず、味込み温度−熱交
換配管温度〉Ｔｏとなるので２判定ステップ（至）から
ステップ０υに進みｓ　ＰＨ６フラグを「１」にしてス
テップ（ハ）→ステップ（７）→−・・→判定ステップ
ａυ→ステップａｚ→判定ステップａく→判定ステツブ
０→判定ステップ０υ→判定ステップ（２）→ステップ
（２）→判定ステップ（２）→判定ステップ（至）→ス
テップＧυ→ステップ（ト）→ステップ（１）→・・−
→判定ステップα１）とステップを繰り返し、室内機（
１１にても霜取り運転モードで運転されることになるも
のである。

そして、室外機（２）での霜取り運転が終了し、再度暖
房運転に切り換わると、熱交換器配管温度を上昇し、吸
込み温度−熱交換器配管温度〈Ｔｏ　となるため、上記
繰り返えしステップは判定ステップ（至）から判定ステ
ップ（至）に進み、　ＰＨ６フラグが「１」であるか否
かを判定する。このＰＨ６フラグはステップＯＤで「１
」になっているので、ステップθ締に進み、　ＰＨ４フ
ラグを「０」にして判定ステップ（至）に進み、ステッ
プ（ハ）→ステップ（ホ）→・−・→判定ステップαυ
→ステップα２→判定ステップａ◆→判定ステップ員→
判定ステップｒ２υ→判定ステップ（２）→ステップ（
ハ）→判定ステップ（至）→判定ステップ（至）→判定
ステップ（至）→ステップ（ハ）→ステップ（１）→・
・・→判定ステップａＤと繰り返えし、上記通常運転モ
ードと同様に、熱交換配管温度が所定温度Ｔ。以上にな
ると室内ファンを弱風運転し、室内ファン弱風運転から
所定時間後２通常運転モードによる暖房運転に復帰する
ものである。

つまり、第１及び第２サーミスタ（４）及び（６）から
の信号を受けて、温度差が所定温度差以上、つまり、熱
交換器配管温度−吸込み温度くＴ。になると室外機（２
）が霜取り運転をしていると検知して。

室内機（１）を霜取り運転モードにて運転、霜取り運転
モード信号を出力して、室内ファンを停止させ。

室外機（２）の霜取り運転時、室内機＋１１からの冷風
吹き出しを防止でき、また、室外機（２）が霜取り運転
から暖房運転に切り換わり、温度差が所定温度差以上、
つまり吸込み温度−熱交換器配管温度〈Ｔ。

になると、室内機（１）も通常運転モードによる暖房運
転に復帰するので、室外機制御機（８）から室内機制御
機（２）へＡ′古取り運転信号を送る必要がな（、その
分接続配線（９）の本数を減らすことができるものであ
る。

なお２通常運転モードによる暖房運転及び霜取り運転時
における熱交換器配管温度の関係を第５図の実線人で示
す。

一方１通常運転モードによる暖房運転の際に。

室外機（２）が霜取り運転を開始していないのに、何ら
かの故障９例えば圧縮機の能力が低下する。あるいはヒ
ートポンプ運転切換用四方弁の作動不良等により熱交換
器配管温度が低下する場合がある。

この場合、熱交換器配管温度−吸込み温度〈Ｔ。

Ｋなると２通常運転モード拠おける繰り返しステップの
判定ステップりから判定ステップＱ４に進み。

ステップ■からステップ（至）に進み第３のタイマーを
セットする。この時、霜取り運転として検知する。そし
て１判定ステップＱυへ進み、ステップａ３→判定ステ
ップαぐ→判定ステップ０→ステップ（１）→ステップ
（ハ）へと進み、室内ファンに停止信号（謂取り運転モ
ード信号と同様）を与えステップに）→・・・→判定ス
テップＩ→ステップαり→判定ステップα祷→判定ステ
ップα場→判定ステップＱｐ→判定ステップ勾→ステッ
プ（至）→判定ステップ（至）→判定ステップ（至）→
判定ステップ（至）→判定ステップ（至）→判定ステッ
プ（至）→ステップ（ハ）→ステップに）→・・・→判
定ステップα０と繰り返し、上記で述べた霜取り運転モ
ードと同様な動作をする。しかるに、この場合には、吸
込み温度−熱交換器温度〈Ｔｏになる前に第３のタイマ
ーがカウントアツプするので。

上記した繰り返しステップにおける判定ステップ（至）
からステップ（財）に移り２点検フラグを１１」とし点
検モード信号を出力するので、故障である旨の表示がな
される。この時の熱交換器配管温度との関係を第５図の
一点鎖線Ｂで示す。

また、ヒートポンプ運転切換用四方弁め作動不良により
冷媒運転状態になる等、急激に熱交換器配管温度が低下
すると１通常運転モードによる暖房運転の繰り返しステ
ップにおける判定ステップ＃ＡＤからステップθηへ進
み点検フラグを「１」とし点検モード信号を出力するの
で、故障である旨の表示がなされる。

また、圧縮機が不良で圧縮機運転指令が出されても、熱
交換器配管温度が上昇しない場合がある。

この場合も上記通常運転モードで述べたように。

まず操作スイッチが操作され、暖房運転指令が室内機制
御器（７）の制御部に入力されると１判定ステップαυ
→判定ステップＱ３→判定ステップα４からステップ（
１つ及びステップ霞へ進み、圧縮機運転指令を出力する
とともに、第１のタイマーをセットし。

判定ステップＯ場→判定ステップｒｊＤ→判定ステップ
繞−一二−イｒ１Ａ桐１ｄづ辱−１，ゴ酷−舅匪中１千
１１．プ（２）→判定ステップ■→判定ステップ＠→ス
テップ（ハ）→ステップ（ハ）→・・・→判定ステップ
０へと繰り返す、しかるに、この場合、圧縮機が不良で
熱交換器温度が上昇しないので、第１のタイマーがタイ
ムアツプされるまで上記繰り返えしステップは繰り返え
され、第１のタイマーがタイムアツプされると上記繰り
返えしステップにおける判定ステップ（２）からステッ
プＱをへ進み、室内ファンを弱風運転させる信号を出力
し、ステップ（ハ）→・・・→判定ステップ（ｉｌｌ→
ステップａｚ→判定ステップα荀→判定ステップ翰→判
定ステップＣ１１）→判定ステップ（２）→ステップ（
ハ）→判定ステップ（至）→判定ステップ（至）→判定
ステップ（至）→ステップ（ロ）→ステップ（至）へ進
み第２のタイマーをセットし２判定ステップ（至）→ス
テップ四→・・・−→判定ステップα１）へと繰″す返
えされ。

第２のタイマーがタイムアツプすると２判定ステップＣ
Ｉ’ＪからステップＧｌｌへ進みＰＨ５フラグを「１」
とし２判定ステップＩに戻り、ステップ甑邊→判定ステ
ップαや→判定ステップａｌ→判定ステップｃｌＤ→判
定ステップ■から判定ステップＯηへ進む、しかるに、
この場合、圧縮機が不良で熱交換機温度が上昇しないの
で、吸込み温度−熱交換器配管温度〉Ｔｏであるので、
　ステップ＠ｎに進み１点検７２グを「１」とし点検モ
ード信号を出力するので、故障である旨の表示がなされ
る。この時の熱交換器配管温度との関係を第５図の二点
鎖線Ｃで示す。

すなわち、上記ヒートポンプ式空気調和装置においては
、圧縮機運転指令出力後、所定時間後。

つまり熱交換器配管温度が所定温度Ｔ。に達し。

室内ファンが所定時間弱風運転後、第１及び第２サーミ
スタ（４）　（６１からの温度差が所定温度差以上。

つまり、熱交換器配管温度（第１サーミスタ（４）から
の温度）−吸込み温度（第２サーミスタ（６）からの温
度）＞Ｔｏ（所定温度）であれば通常運転モード信号を
出力し、圧縮機運転指令出力後、熱交換器配管温度−吸
込み温度〈Ｔｏであれば霜取り運転モード信号を出力す
るものである。そして、霜取り運転モード信号を出力後
、所定時間（第３のタイマーがタイムアツプ）たっても
、吸込み温度−熱交換器配管温度〈Ｔ、であれば点検モ
ード信号を出力するものである。

従って、室外機制御器（８）から室内制御器（７）への
霜取り運転モード信号を出力せずに室内機（１）を霜取
す運転モードで運。転できるため、接続配線（９）の本
数を減らせるものである。さらに、何らかの故障により
霜取り運転と同様の現象が生じても１点検モード信号と
して出力するので、バックアップ機能を有しているもの
である。

この発明は１以上述べたように、熱交換器配管温度及び
吸込み温度が入力され、圧縮機運転指令が出力された後
、所定時間内に熱交換器配管温度が吸込み温度より所定
温度以上高くなっている時には通常暖房運転モード信号
を出力し、圧縮機運転指令が出力されている時に、熱交
換器配管温度が吸込み温度より所定温度高い値より低く
なった時に霜取り運転モード信号を出力し、霜取り運転
モード信号が出力された後所定時間経過しても。

吸込み温度が熱交換器配管温度より所定温度以上高くな
っている時には点検モード信号を出力する制御部を室内
機制御器に設けたので、室内機制御部と室外機制御部と
を接続する接続配線の本数を減らすことができ、その結
果、据付時の省工事化。

誤配線による事故防止を図れるという効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はヒートポンプ式空気調和装置の概略構成図、示２図
ないし第４図は暖房運転制御を示すフローチャート図、
第５図は時間に対する熱交換器配管温度の関係を示す図
である。 図において、（１）は室内機、（２）は室外機、（４）
は熱交換器配管温度検知用サーミスタ、（６）は吸込み
温度検知用サーミスタ、（７）は室内機制御器、（８）
は室外機制御器、（９）は接続配線である。 代理人大岩増雄 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　熱交換器配管温度及び吸込み温度が入力され、
   これら温度を処理演算し、圧縮機運転指令信号が出力さ
   れた後、所定時間内に上記熱交換器配管温度が吸込み温
   度より所定温度以上高くなっている時には通常暖房運転
   モードを出力し、圧縮機運転指令信号が出力されている
   時に、上記熱交換器配管温度が吸込み温度より所定温度
   高い値より低くなっている時には霜取り運転モード信号
   を出力し、霜取り運転モード信号が出力された後、所定
   時間経過しても吸込み温度が熱交換器配管温度より所定
   温度以上高くなっている時には点検モード信号を出力す
   る制御部を室内機制御器に設けたことを特徴とするヒー
   トポンプ式空気調和装置。 （２）　制御部は圧縮機運転指令信号が出力された後、
   所定時間内に熱交換器配管温度が吸込み温度より所定温
   度以上高くなっていない時は点検モード信号を出力する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のヒートポ
   ンプ式空気調和装置。