JPS62119344A - セパレート形空気調和機の除霜制御装置 - 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、セパレート形ヒートポンプ式空気調和機の除
１制御装置に関するもので、持に室外側熱交換器の着霜
を室内側で検知し得るようにした空気調和機に関する。

従来の技術 従来、特公昭５９−３４２５５号公報に示されるように
、室内側熱交換器の温度変化と室内温度の変化の両者に
基づいて室外側熱交換器へのＨ，６５状態を検知し、暖
房運転と除霜運転を制御する技術が開発されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来の構成は、温度検出素子が複
数必要となり、自と回路が複雑化する問題がある。さら
に、空気調和機においては、室内側の送風景が任意に可
変設定されることが常であり、そのためにも従来の技術
に風量補正手段を加味させることは、一層回路を複雑化
にしてしまう。

しかも、かかる構成は熱交換器を流れている途中の気液
混合冷媒温度を検出しているため、着′眉時と未着１時
の温度変化が小さく、微小な範囲で着１判定を行わなけ
ればならず、検出精変が安定しない問題がある。

また近年、マイクロコンピュータにて腹雑な信号処理を
行わせ、制御装置を構成することが多いが、従来技術の
ように入力信号源（温度検出素子）が多いことは、その
プログラム作成に当っても俗書のもとであり、プログラ
ムの簡素化にも限界がある。

以上のように、従来の技術には問題点が多々あり、改善
が要求されるものである。

本発明は、上記従来の間渥点に１み、従来技術の利点を
損うζ、となく、構成の簡素化がはかれる除霜制御装置
を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、第１図に示すよ
うに冷凍サイクルを暖房サイクルから除霜サイクルに制
御する制御装置を、前記圧縮機の一時運転停止後、再運
転開始からの時間を計測する時間計測手段と、あらかじ
め設定された時間を記憶している設定時間記憶手段と、
前記時間計測手段により検出した時間と前記設定時間記
憶手段に設定された時間の一致を検出し出力する第１の
比較手段と、前記室内側熱交換器の冷媒入口側に連結さ
れた配管の温度を検出する温度検出手段と、暖房サイク
ルを除霜サイクルに切換える境界値温度を記憶した設定
温度記憶手段と、前記温度検出手段により検出した温度
が前記設定温度記憶手段に記憶された境界値温度より低
下したことを検出し出力する第２の比較手段と、前記第
１の比較手段による設定時間経過信号と前記第２の比較
手段による境界値低下信号により、暖房サイクルから除
霜サイクルへの切換えを判定する判定手段と、前記判定
手段の出力に応じて前記冷凍サイクルを暖房運転から除
霜運転へ制御する選択出力手段より構成したものである
。

作　　　用 この構成により、暖房運転開始から所定時間が経過する
までは暖房運転が確保され、その所定時間経過後におい
て、温度検出手段の検出温度により、除霜運転が制御さ
れる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を参照にして
説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す冷凍サイクル図であ
る。

同図において、冷凍サイクルは圧縮機１、四方切換弁２
、室内側熱交換器３、減圧器４、室外側熱交換器５を順
次連結することにより構成されている。６は配管温度検
出素子であり、暖房時において室内側熱交換器３（凝縮
器）の冷媒入口側となる配管に取り付けられている。こ
の場合、冷房運転時は同図の実線矢印の方向に冷媒が流
れ、暖房運転時には四方切換弁２が切換わることにより
同図の破線矢印の方向に冷媒が流れるようになっている
。

さらに、上記圧縮機１、四方切換弁２、減圧器４、室外
側熱交換器５および室外送風機８によって室外ユニット
Ａが構成されている。また上記室内側熱交換器３および
室内送風機７、さらに配管温度検出素子６、タイマ機能
および温度調節機能などがプログラムされたマイクロコ
ンピュータ（以下、マイコンと略称する）を有する運転
制御部（図示せず）は室内ユニフトＢに設けられている
。ここで、配管温度検出素子６は、室内送風機７の送風
の影響を受けない風回路からはずれた箇所に取付けられ
ている。また、室内ユニットＢの近辺でもよい。

第３図は運転制御部における主要回路図である。

同図において、マイコン９内には運転時間を判定するタ
イムセーフ回路を記憶する記憶部１０、この記憶部１０
に記憶されたタイムセーフ回路と入力値とのアンド回路
から適宜出力信号を発生する駆動信号発生手段１１を有
している。このマイコン９の入力側にはコンパレータ１
２を介して温度検出手段である配管温度検出素子６（例
えば配管サーミスタあるいは熱電対素子等）と必要に応
じて抵抗値が変えられる温度設定用抵抗１ａ・１４・１
５が接続されている。また出力側には、スイッチ用トラ
ンジスタＴＲ１〜ＴＲ４を介して駆動手段である四方切
換弁コイルを駆動するリレーＲ１、室内送風機７を駆動
するリレーＲ２、室外送風機８を駆動するリレーＲ３、
圧縮機１を駆動するリレーＲ４が接続されている。

ここで、第３図の構成と第１図の構成を対比すると、配
管温度検出素子６および抵抗１３は第１図の温度検出手
段に相当し、コンパレータ１２は第１図の第２の比較手
段に相当し、抵抗１４・１Ｓによって作られる信号は第
１図の設定温度記憶手段の信号に相当し、記憶部１０を
含むマイコン９は第１図の設定時間記憶手段、時間計測
手段、第１の比較手段、判定手段、選択出力手段に相当
し、中でも駆動信号発生手段１１は判定手段、選択出力
手段に相当する。

次に、暖房運転の開始から除霜運転に至るまでの動作に
ついて説明する。

圧縮機１の吐出冷媒温度をＴｄ、圧縮機１の吸入冷媒温
度をＴ＋ｓ　、圧縮機１の吐出圧力をＰｄ。

圧縮機１の吸入圧力をＰｓとし、ポＩＪ　ｌ−ロープ指
数をｎ（ただし１＜ｎ＜Ｋの関係で、Ｋは断熱圧縮指数
）とすると、吐出冷媒温度Ｔｄは次式で表わされる　た
だし配管による熱損 入冷媒温度Ｔｓが高く、又吐出冷媒温度Ｔｄも高い。そ
して外気が下がり、着雪が成長するにつれて、吸入冷媒
温度Ｔａは低下し、吐出冷媒温度Ｔｄも下がる。本発明
における配管温度検出素子６は、室内側熱交換器３の入
口配管に設けられ、圧縮機１から吐出された高温高圧の
過熱域冷媒ガスが流れる部分の温度を検出するが、実際
その温度は吐出ガスに比べて内外接読配管等での熱損失
により所定温度低下した温度である。

したがって、第４図に示すように室外側熱交換器５が未
着５Ｍ時は圧縮機１の吸入冷媒温度Ｔ３、室内側熱交換
器３の入口配管温度ｔはともに高く、着１が進むにつれ
て徐々に低下し、そして暖房能力を大幅に低下させる着
雪に至ると、室内側熱交換器３の入口配管温度ｔは極端
に低下する。すなわち、入口配管温度ｔが設定記管温度
ｔ１　以下になれば暖房能力は低下し、着雪が進んでい
るので除眉する必要がある。

このように、室内側熱交換器３の入口配管温度ｔは、過
熱域冷媒ガスの温度であるため、室内送風機７の風量の
影８．田を受けにく（、室内側熱交換器ａの入口配管温
度にて適確な除霜運転の判断を行うことができる。

以上の説明に基づ°き、第３図に示す制御回路は、第５
図に示すフローチャートの内容の制御を行う。

すなわち、第５図のステップ１で示すように暖房運転か
開始されると、マイコン９で所定時間Ｔのタイマーカウ
ントがセットされる（ステップ２）。

このタイマーカウントセットは、暖房運転開始からＴ１
時間（例えば１時間）暖房運転を確保するためのもので
、例えば強制的にＴ１時間暖房を連続することも一つの
手段である。

そしてタイマーカウントがセットされると、ステップ３
でＴ１時間経過が判定される。Ｔ１時間経過するまでは
暖房運転が継続される。

そしてＴ１時間が経過するとステップ４へ移り、第２タ
イマーカウンタがセットされ、ステップ５に移って圧縮
機１が運転しているか否かがマイコン９内にて判定され
る。仮に運転が行なわれていなかったら（ステップ５を
満足していなければ）、ステップ４へ戻り第１タイマー
カウンタはリセットされる。

次にステップ５の条件が満足されるとステップ６にて１
２時間（例えば４分）経過が判定される。

そして圧縮機１が連続して１２時間運転が行なわれると
ステップ７へ移り、配管温度検出素子６による配管温度
ｔの読み込みが行われ、ステップ８に移って、再び圧縮
機１が運転しているか否かの判定が行われる。

そしてステップ９に移って配管温度ｔが設定配管温度ｔ
１　よりも低いかが判定される。具体的には第３図のコ
ンパレータ１２が判定する。

そしてステップ９の条件が満足されるとステップ１ｏへ
移り、除霜運転が開始される。すなわち、第３図のトラ
ンジスタＴＲ１・Ｔ’Ｒ２・ＴＲ３・ＴＲ４がそれぞれ
動作し、四方切換弁２を切換え、必要に応じてその前に
圧縮機１を一定時間停止し、室内送風機７および室外送
風機８を停止する。そして冷房サイクルにて除霜を行う
。この除霜運転の内容は従来周知のため、詳細な説明を
省略する。

また暖房運転の復帰についても従来より周知の如く、適
宜手段にて実施できる。

なお、本実施例においては、除霜運転を暖房サイクルか
ら冷房サイクルへの切換えによって行うようにしたが、
例えば暖房サイクルを維持したままとして室外側熱交換
器へ別途蓄熱していた冷媒を流す構成あるいは、別熱源
にて霜を溶かす構成としてもよいことは言うまでもない
。また圧縮機１は除霜運転へ切換え時には連続運転とし
、暖房運転復帰前に一時停止させるようにしてもよい。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、上記した構成により
、過熱域冷媒ガスの温度を室内側熱交換器入口配管にて
検出し、室内風１の影響をあまり受けずに、適確な除霜
運転を温度検出１点で行うことができ、構成が非常に簡
単であり、また冷媒が、暖房を行う熱量を十分に有して
いるか否かの判定が室内側熱交換器の入口側で行えるた
め、実際の暖房能力の有無を確実に判断して除霜を行う
ことができる。

すなわち、本発明は完全に着１が発生している冷媒の温
度が熱交換器の入口部、中間部に差がなく、未着霜時に
入口冷媒温度の方が中間部の冷媒温度に比べて著しく高
い点に着眼し、入口側の冷媒温度を検出することによっ
て、未着霜から着層に至るまでの温度変化が大きくとれ
、１点の温度検出で限界に近い暖房能力を引き出すこと
ができる。また本発明は、暖房開始から一定時間経過す
るまで着霜を検出しないため、その一定時間は暖房能力
が確保され、快適さが損われることもない。

また、暖房運転中圧縮機が一時停止後、再運転開始から
一定時間経過するまで着１を検出しないため例えばサー
モＯＦＦ時などの圧縮機再運転直後において、上昇途中
の室内熱交換器配管温度を検知し、誤って未着霜にもか
かわらず、除霜運転を開始することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の除霜制御装置を機能実現手段で表現し
たブロック図、第２図は本発明の一実施例を示す空気調
和機の冷凍サイクル図、第３図は同空気調和機における
除霜制御装置の回路図、第４図は同除霜制御装置におけ
る室内側熱交換器へ流入する冷媒温度と圧縮機吸入冷媒
温度の関係を示す特性図、第５図は同除霜制御装置の動
作内容を示すフローチャートである。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・四方切換弁、３・・
・・・室内側熱交換器、５・・・・・・室外側熱交換器
、６・・・・・・配管温度検出素子、９・・・・・・マ
イクロコンピュータ、１０・・・・・・記憶部、１１・
・・・・・駆動信号発生手段、１２・・・・・コンパレ
ータ、１３・１４・１５・・・・・温度設定用抵抗、Ａ
・・・・・・室外ユニット、Ｂ・・・・・・室内ユニッ
ト。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ／−−−Ｌ：ｇ３處 ？−−−四方Ｖｎ頂か と一東１８Ｎ些句灸Ｓ 第２図　　　　　　　４−ＡＩＬ＆ σ−ｉ外制烈（良器 ６−−−舶菅、１枚九木ケ Ａ−−一　宣、夕１−エニ、７１ Ｂ−ｍ−家内に・ト １０−一一見褒卸 １１−一一駈動侶う也）Ｌ＋抜 ／Ｚ−−−フンノ（し−タ ／Ｊ、／４．　）５−一　低　１ツＬノγ　　／１ 第４図 Ｔｓ−−一圧陥４＆　／ｌ　ｐＬ入１！−＃Ｍ狩閑 第５ｒＩ！Ｊ □　ステラ７°ｌ □　ステップ２ □スゲー／　７’　３ □　ステップ４ □ステップｊ □ステツブｔ □ステップ７ □スグクグδ □ステップ７ □スグッズπ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱交換器を
   具備した冷凍サイクルに、暖房サイクルと除霜サイクル
   を切換えるサイクル切換手段を設け、さらに前記サイク
   ル切換手段を暖房サイクルから除霜サイクルに切換える
   制御装置を、前記圧縮機の一時運転停止後、再運転開始
   からの時間を計測する時間計測手段と、あらかじめ設定
   された時間を記憶している設定時間記憶手段と、前記時
   間計測手段により検出した時間と前記設定時間記憶手段
   に設定された時間の一致を検出し出力する第１の比較手
   段と、前記室内側熱交換器の冷媒入口側に連結された配
   管の温度を検出する温度検出手段と、暖房サイクルを除
   霜サイクルに切換える境界値温度を記憶した設定温度記
   憶手段と、前記温度検出手段により検出した温度が前記
   設定温度記憶手段に記憶された境界値温度より低下した
   ことを検出し出力する第２の比較手段と、前記第１の比
   較手段による設定時間経過信号と前記第２の比較手段に
   よる境界値低下信号により、暖房サイクルから除霜サイ
   クルへの切換えを判定する判定手段と、前記判定手段の
   出力に応じて前記冷凍サイクルを暖房運転から除霜運転
   へ制御する選択出力手段より構成した空気調和機の除霜
   制御装置。