JP2500707B2 - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の蒸発器を備えた
冷凍装置の運転制御装置に係り、特に、除霜運転効率の
向上対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３―１８００
５０号公報に開示される如く、冷媒回路中に複数の蒸発
器を互いに並列に接続してなる冷凍装置において、各蒸
発器に供給される液冷媒の減圧を行う電動膨張弁の開度
を蒸発器出口における冷媒の過熱度がその制御目標値に
収束するよう制御することにより、冷媒状態を適性に保
持しながら、要求能力に応じた各蒸発器の能力を確保し
ようとするものは、公知の技術である。

【０００３】また、例えば特開平２―７８８７３号公報
に開示される如く、冷媒回路の吸入圧力等の蒸発器の温
度に関連する冷媒状態量から蒸発器の着霜状態を検出
し、蒸発器が着霜したときには蒸発器にホットガスを導
入する除霜運転を行い、蒸発器の着霜が融解すると、除
霜運転を終了して通常運転に復帰するように制御するよ
うにした冷凍装置の運転制御装置は公知の技術である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の蒸発
器を備えた冷凍装置において、上記後方のうち後者のも
のを適用すると、一つの蒸発器が着霜状態になった時で
も、他の蒸発器がまだ着霜していないことがある。すな
わち、着霜は主として通常運転中における積分能力に依
存するので、各蒸発器の積分能力が異なれば着霜時期は
異なる。

【０００５】特に、室外ユニットに複数の熱源側熱交換
器を組み込んで、暖房運転時に蒸発器となる各熱源側熱
交換器から冷風を室外に吹出すようにした空気調和装置
においても、通常はいずれの熱源側熱交換器の積分能力
もほぼ等しいはずであるが、周囲の建物との関係等でフ
ァンの送風に偏流をきたすことがある。このような原因
等で各熱源側熱交換器間の積分能力に差がある場合、一
つの熱源側熱交換器が着霜しても、他の熱源側熱交換器
ではまだ着霜していない。したがって、そのまま除霜運
転を開始すると、冷凍装置全体の運転効率が悪化する一
方、他の熱源側熱交換器も着霜するまで通常運転を続行
すると、先に着霜を生じた熱源側熱交換器の着霜が過大
になり、信頼性を損ねたり、除霜運転時間が余りに長く
なってその間空調等の冷凍装置の機能が犠牲になる虞れ
があった。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、除霜運転の開始前又は除霜運転中に
おいて、各蒸発器の着霜状態に応じて、各蒸発器の減圧
弁となる電動膨張弁の開度を適度に制御する手段を講ず
ることにより、各蒸発器の着霜量や着霜の融解状態を可
及的に均一化し、もって、冷凍装置の運転効率の向上を
図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、各蒸発器の着霜状態に応じて
電動膨張弁の開度を変更させ、蒸発器能力を調節するこ
とにより、着霜量の均一化を図ることにある。

【０００８】具体的に請求項１の発明の講じた手段は、
図１に示すように（破線部分は含まず）、圧縮機（１）
及び凝縮器が接続される主冷媒配管（１１）に対して、
各々蒸発器（６）と電動膨張弁（８）とが直列に接続さ
れる複数の分岐配管（１１ａ），（１１ｂ）を互いに並
列に接続してなる閉回路の冷媒回路（１４）を備えた冷
凍装置を前提とする。

【０００９】そして、冷凍装置の運転制御装置として、
上記各蒸発器（６ａ），（６ｂ）の温度又はこれに関連
する冷媒状態量から蒸発器（６ａ），（６ｂ）の着霜状
態を個別に検出する着霜状態検出手段（Ｔh21 ），（Ｔ
h22）と、上記冷凍装置の運転中、上記各着霜状態検出
手段（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の出力を受け、各蒸発器
（６ａ），（６ｂ）の着霜状態に応じて、上記蒸発器
（６ａ），（６ｂ）の除霜運転をするよう制御する除霜
運転制御手段（５１）とを設ける。

【００１０】さらに、冷凍装置の運転中、上記各着霜状
態検出手段（Ｔh21），（Ｔh22 ）の出力を受け、いず
れかの蒸発器（６ａ又は６ｂ）の温度が着霜開始温度に
達したとき、当該蒸発器（６ａ又は６ｂ）の電動膨張弁
（８ａ又は８ｂ）の開度を絞るよう開度にするよう制御
する除霜前開度低減手段（５２）を設ける構成としたも
のである。

【００１１】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明において、除霜運転制御手段（５１）を、い
ずれか一つの蒸発器（６ａ又は６ｂ）の温度が所定の着
霜量に対応する除霜開始温度に達すると、すべての蒸発
器（６ａ），（６ｂ）の除霜運転を開始するように構成
したことにある。

【００１２】請求項３の発明の講じた手段は、上記請求
項１又は２の発明における冷媒回路（１４）をサイクル
の切換え可能に構成し、除霜運転制御手段（５１）を逆
サイクル除霜運転を行うものとする。

【００１３】さらに、除霜運転中、各着霜状態検出手段
（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の出力を受け、いずれかの蒸発
器（６ａ又は６ｂ）の温度が着霜の融解温度に達したと
き、当該蒸発器（６ａ又は６ｂ）の電動膨張弁（８ａ又
は８ｂ）の開度を絞るよう制御する除霜中開度低減手段
（５３）を設ける構成としたものである。

【００１４】請求項４の発明の講じた手段は、上記請求
項１，２，又は３の発明において、除霜運転制御手段
（５１）を、すべての蒸発器（６ａ），（６ｂ）の温度
が着霜の融解温度に達した時に除霜運転を終了するよう
に構成したものである。

【００１５】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、冷凍
装置の運転中、各着霜状態検出手段（Ｔh21 ），（Ｔh2
2 ）により、蒸発器の温度又はこれに関連する冷媒状態
量から各蒸発器（６ａ），（６ｂ）の着霜状態が検出さ
れると、その着霜状態に応じ、除霜運転制御手段（５
１）により、除霜運転を行うよう制御される。

【００１６】そして、除霜運転開始前において、各着霜
状態検出手段（Ｔh21 ），（Ｔh22）により検出される
いずれかの蒸発器（例えば６ａ）の温度が着霜開始温度
に達すると、除霜前開度低減手段（５２）により、当該
蒸発器（６ａ）の電動膨張弁（８ａ）の開度が絞られる
ので、当該蒸発器（６ａ）の能力が低減し、除霜運転開
始直前における各蒸発器（６ａ），（６ｂ）の積算能力
が可及的に均一化される。したがって、各蒸発器（６
ａ），（６ｂ）の着霜を融解するための除霜運転が効率
よく行われ、冷凍装置全体の運転効率が向上することに
なる。

【００１７】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、除霜運転制御手段（５１）により、いずれか
一方の蒸発器（例えば６ａ）の着霜量が所定量となる除
霜開始温度に達すると除霜運転が行われるので、上記請
求項１の発明の作用と相俟って、いずれかの蒸発器（例
えば６ｂ）の着霜量が過大になることなく、効率のよい
除霜運転が行われる。

【００１８】請求項３の発明では、除霜運転制御手段
（５１）による除霜運転中、いずれかの蒸発器（例えば
６ｂ）の温度が融解温度に達すると、除霜中開度低減手
段（５３）により、当該蒸発器（６ｂ）の電動膨張弁
（８ｂ）の開度が絞られるので、当該蒸発器（６ｂ）へ
の冷媒循環量が減少し、その分他の蒸発器（６ａ）への
冷媒循環量が増大して着霜の融解が促進される。したが
って、各蒸発器（６ａ），（６ｂ）の着霜の融解度合い
が可及的に均一化され、除霜運転時間が短縮されるの
で、冷凍装置の運転効率が向上することになる。

【００１９】請求項４の発明では、除霜運転制御手段
（５１）により、すべての蒸発器（６ａ），（６ｂ）の
着霜が融解したときに除霜運転を終了して通常運転に復
帰するように制御されるので、冷凍装置の運転効率を良
好に維持しながら、各蒸発器（６ａ），（６ｂ）の着霜
が確実に融解されることになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２以下の
図面に基づき説明する。

【００２１】図２は本発明の実施例に係るマルチ型空気
調和装置の冷媒配管系統を示し、一台の室外ユニット
（Ａ）に対して複数の室内ユニット（図示せず）が並列
に接続されている。上記室外ユニット（Ａ）の内部に
は、出力周波数を３０〜７０Ｈzの範囲で１０Ｈz 毎に
可変に切換えられるインバ―タ（２a ）により容量が調
整される第１圧縮機（１a ）と、パイロット圧の高低で
差動するアンロ―ダ（２b）により容量がフルロ―ド
（１００％）およびアンロ―ド（５０％）状態の２段階
に調整される第２圧縮機（１b ）とを逆止弁（２ｃ）を
介して並列に接続して構成される容量可変な圧縮機
（１）と、該圧縮機（１）から吐出されるガス中の油を
分離する油分離器（４）と、冷房運転時には図中実線の
如く切換わり暖房運転時には図中破線の如く切換わる四
路切換弁（５）と、冷房運転時に凝縮器、暖房運転時に
蒸発器となる２台の熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）
と、冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転時には
冷媒の絞り作用を行う２台の室外電動膨張弁（８ａ），
（８ｂ）と、液化した冷媒を貯蔵するレシ―バ（９）
と、アキュムレ―タ（１０）とが主要機器として配設さ
れている。

【００２２】そして、上記圧縮機（１）、レシ―バ
（９）及びアキュムレ―タ（１０）は主冷媒配管（１
１）により順次直列に接続され、上記各熱源側熱交換器
（６ａ），（６ｂ）及び各室外電動膨張弁（８ａ），
（８ｂ）はそれぞれ２つの分岐配管（１１ａ），（１１
ｂ）により直列に接続されるとともに、各分岐配管（１
１ａ），（１１ｂ）は主冷媒配管（１１）に対して互い
に並列に接続されていて、冷媒が循環する閉回路の冷媒
回路（１４）が構成されている。

【００２３】ここで、上記室外ユニット（Ａ）の各機器
は一つのケ―シング（図示せず）内に収納されており、
上記各熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）のうち一方の
熱源側熱交換器（６ａ）は、高風量と低風量とに切換え
可能な第１ファン（３１ａ）及び定風量の第２ファン
（３１ｂ）の通風路に設置され、他方の熱源側熱交換器
（６ｂ）には、高風量と定風量とに切換え可能な第３フ
ァン（３１ｃ）の通風路に設置されている。そして、各
熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）に対応して２つの空
気吹出口が設けられ、個別に室外空気との熱交換を行う
ようにしたいわゆる二面熱交換器に構成されている。

【００２４】次に、吐出管と液管側とを吐出ガス（ホッ
トガス）のバイパス可能に接続する暖房過負荷制御用バ
イパス路（４１）が設けられている。該バイパス路（４
１）は２つの熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）に対応
する２つの分岐路（４１ａ），（４１ｂ）に分岐してお
り、これらは互いに同一の構成されているので、一方の
分岐路（４１ａ）についてのみ説明するに、該分岐路
（４１ａ）には、熱源側熱交換器（６ａ）と共通の空気
通路に設置された補助熱交換器（４２ａ）と、キャピラ
リチュ―ブ（４３ａ）とが順次直列に接続されている。
上記構成はもう一方の分岐路（４１ｂ）についても同様
である。そして、暖房過負荷制御用バイパス路（４１）
の合流部に、冷媒の高圧時に開作動する電磁開閉弁（４
４）が介設されている。

【００２５】ここで、冷房運転時には常時上記電磁開閉
弁（４４）がオンつまり開状態になって、吐出ガスの一
部を主冷媒回路（１４）から暖房過負荷制御用バイパス
路（４１）にバイパスすることにより、吐出ガスの一部
を補助熱交換器（４２ａ），（４２ｂ）で凝縮させて熱
源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の能力を補助するとと
もに、各キャピラリチュ―ブ（４３ａ），（４３ｂ）で
熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）側の圧力損失とのバ
ランスを取るようにしている。また、暖房運転時には、
高圧が過上昇したときに、ただちに上記電磁開閉弁（４
４）を開くのではなく、まず、圧縮機（１）の容量を低
下させ、それでも高圧側圧力の過上昇が続行すると、一
方の室外電動膨張弁（８ａ）を全閉にすることにより、
蒸発能力を下げて、室内側の低能力状態に対応させるよ
うにしている。そして、上記室外電動膨張弁（８ａ）の
全閉制御によっても、過負荷状態が解消しないときの
み、電磁開閉弁（４４）を開いて、吐出ガスの一部を各
補助熱交換器（４２ａ），（４２ｂ）で凝縮させて熱源
側熱交換器（６ｂ）の蒸発能力とのバランスを取るよう
になされている。

【００２６】さらに、（５１）は主冷媒回路（１４）の
液ラインと各圧縮機（１ａ），（１ｂ）の吸入側との間
を接続し、冷暖房運転時に吸入ガスの過熱度を調節する
ためのリキッドインジェクションバイパス路であって、
該各バイパス路（５１）は途中で二つの分岐路（５１
ａ），（５１ｂ）に分岐し、分岐路（５１ａ），（５１
ｂ）には、各圧縮機（１ａ），（１ｂ）のオン・オフと
連動して開閉するインジェクション用電磁弁（５２
ａ），（５２ｂ）と、キャピラリチュ―ブ（５３ａ），
（５３ｂ）とがそれぞれ介設されている。

【００２７】また、（１５）は、吸入管中の吸入冷媒と
液管中の液冷媒との熱交換により吸入冷媒を冷却させ
て、連絡配管における冷媒の過熱度の上昇を補償するた
めの吸入管熱交換器である。

【００２８】なお、上記各主要機器以外に補助用の諸機
器が設けられている。（７ａ），（７ｂ）は各熱源側熱
交換器（６ａ），（６ｂ）の液側入口に設けられた過冷
却器、（２１）は第２圧縮機（１b ）のバイパス路（２
０）に介設されて、第２圧縮機（１b ）の停止時および
アンロ―ド状態時に「開」となり、フルロ―ド状態で
「閉」となるアンロ―ダ用電磁弁、（２２）は上記バイ
パス路（２０）に介設されたキャピラリチュ―ブ、（２
４）は吐出管と吸入管とを接続する均圧ホットガスバイ
パス路（２３）に介設されて、サ―モオフ状態等による
圧縮機（１）の停止時、再起動前に一定時間開作動する
均圧用電磁弁、（２５）はキャピラリチュ―ブ（２６）
を介して上記油分離器（４）から各圧縮機（１ａ），
（１ｂ）に油を戻すための油戻し管、（２７）はキャピ
ラリチュ―ブ（２８）を介して各圧縮機（１ａ），（１
ｂ）のド―ム間を接続する均油管である。

【００２９】さらに、空気調和装置にはセンサ類が配置
されていて、（Ｔh1）は室外ユニット（Ａ）のケ―シン
グ外面に設置され、室外空気の温度Ｔ1を検出する外気
サ―ミスタ、（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）はそれぞれ各熱源
側熱交換器（６ａ），（６Ｂ）の液管側に配設され、熱
源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）が蒸発器となる暖房運
転時には各熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の温度を
個別に検出する第１，第２ディアイサ、（Ｔh31 ），
（Ｔh32 ）はそれぞれ各圧縮機（１ａ），（１ｂ）の吐
出管に配置され、吐出冷媒の温度を検出する吐出管サ―
ミスタ、（Ｔh41），（Ｔh42 ）はそれぞれ各分岐配管
（１１ａ），（１１ｂ）のガス側つまり暖房運転時に吸
入ラインとなる部位に配置され、吸入される過熱冷媒の
温度を検出する吸入管サ―ミスタ、（Ｐ１）は吐出ライ
ンに配置され、高圧側圧力を検出する高圧圧力センサ、
（Ｐ２）は吸入ラインに配置され、低圧側圧力を検出す
る低圧圧力センサである。なお、空気調和装置の暖房運
転時、上記各吸入管サ―ミスタ（Ｔh41 ），（Ｔh42 ）
で検出される過熱冷媒温度Ｔ4 と、各ディアイサ（Ｔh2
1 ），（Ｔh22 ）で検出される蒸発温度Ｔ2n（n ＝１，
２）との温度差から冷媒の過熱度Ｓh を検出するように
なされている。

【００３０】上記各センサは、空気調和装置の運転を制
御するコントロ―ラ（図示せず）に信号線で接続されて
おり、コントロ―ラにより、各センサで検出される冷媒
等の状態に応じて、各機器の作動を制御するようになさ
れている。

【００３１】空気調和装置の暖房運転時、四路切換弁
（５）の接続状態が図中破線側に切換わり、圧縮機
（１）から吐出されるガス冷媒が室内ユニットで室内空
気との熱交換により凝縮，液化され、液冷媒となってレ
シ―バ（９）に貯溜された後、各分岐配管（１１ａ），
（１１ｂ）に分岐して流れ、各室外電動膨張弁（８
ａ），（８ｂ）で減圧され、各熱源側熱交換器（６
ａ），（６ｂ）で蒸発して圧縮機（１）に吸入されるよ
うに循環する。また、冷房運転時には、四路切換弁
（５）が図中実線側に切換わり、冷媒の循環方向は上記
冷房運転時とは逆向きとなって、吐出冷媒が各分岐配管
（１１ａ），（１１ｂ）に分岐して流れ、各熱源側熱交
換器（６ａ），（６ｂ）で室外空気との熱交換により凝
縮，液化され、レシ―バ（９）に貯溜された後、室内ユ
ニットで室内空気との熱交換によりガス冷媒となって圧
縮機（１）に戻るように循環する。

【００３２】次に、コントロ―ラの制御内容について、
図３及び図４のフロ―チャ―トに基づき説明する。

【００３３】図３は空気調和装置の運転制御の内容を示
し、ステップＳＴ１で、暖房要求か否かを判別し、暖房
要求であれば、ステップＳＴ２で、運転中か否かを判別
し、運転中であれば、ステップＳＴ３で、各ディアイサ
（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）で検出される各熱源側熱交換器
（６ａ），（６ｂ）の温度Ｔ2n（n ＝１，２）（ディア
イサ温度）について、式 Ｔ2n＜０．５×Ｔ1 −５が成
立するか否かを判別し、いずれかのディアイサ温度Ｔ2n
についてこの関係が成立すると、当該熱源側熱交換器
（６ａ又は６ｂ）の着霜が開始したと判断し、ステップ
ＳＴ４に進んで、当該熱源側熱交換器（６ａ又は６ｂ）
側の警報フラグＤEFST1 を「１」に設定する。

【００３４】さらに、ステップＳＴ５で、各ディアイサ
温度Ｔ2nについて、式 Ｔ2n＜０．５×Ｔ1 −１０が成
立するか否か判別し、この関係が成立すると、いずれか
の熱源側熱交換器（６ａ又は６ｂ）の着霜量が所定量に
達したため除霜運転を行う必要があると判断し、ステッ
プＳＴ６で、待機制御用５分タイマ（図示せず）のカウ
ントを開始して、ステップＳＴ７で、５分タイマがカウ
ントアップするまで上記制御を繰り返す。そして、５分
タイマがカウントアップすると、ステップＳＴ８で警報
フラグＤEFST1 を「０」にした後、ステップＳＴ９で除
霜フラグＤEFST2 を「１」に設定して、後述の除霜運転
を開始する。一方、５分タイマのカウント中に、上記ス
テップＳＴ５の判別で、式 Ｔ2n＜０．５×Ｔ1 −１０
が成立しないときには、ディアイサ（Ｔh21 又はＴh22
）の誤検知の可能性があると判断し、ステップＳＴ１
０に移行して、５分タイマをリセットした後、ステップ
ＳＴ１に戻って、上記制御を繰り返す。

【００３５】なお、上記ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ
３の制御で、それぞれ暖房要求でないとき，運転中のと
き，又は式 Ｔ2n＜０．５×Ｔ1 −５が成立しないとき
には、ステップＳＴ１１に移行して、警報フラグＤEFST
1 及び除霜フラグＤEFST2 をいずれも「０」に設定す
る。

【００３６】次に、図４は各室外電動膨張弁（８ａ又は
８ｂ）の開度制御の内容を示し、ステップＳＲ１で暖房
要求か否かを判別し、暖房要求であれば、ステップＳＲ
２で運転中か否かを判別して、運転中でなければ、ステ
ップＳＲ３に進んで、弁開度を全閉にする。次に、ステ
ップＳＲ４で、上記図３の制御で設定される除霜フラグ
ＤEFST2 が「１」か否かを判別し、除霜フラグＤEFST2
が「１」でなければ、ステップＳＲ５で、さらに警報フ
ラグＤEFST1 が「１」か否かを判別する。そして、警報
フラグＤEFST1 が「１」でなければ、ステップＳＲ６に
進んで過熱度の制御目標値Ｓhsを標準的な値５（℃）に
設定する一方、警報フラグＤEFST1 が「１」であれば、
ステップＳＲ７に移行して、着霜が開始した熱源側熱交
換器（６ａ又は６ｂ）の着霜の進行を抑制すべく過熱度
の制御目標値Ｓhsを２０（℃）と高く変更することによ
り、弁開度を絞り、当該熱源側熱交換器（６ａ又は６
ｂ）の蒸発能力を低下させる。また、上記ステップＳＲ
４の判別で、ＤEFST2＝１のときには、後述の除霜運転
中の開度制御に移行する（図７参照）。

【００３７】なお、ステップＳＲ１の判別で暖房要求で
ないときには、ステップＳＲ９に移行し、運転中か否か
を判別して、運転中であれば、ステップＳＲ１０に進ん
で弁開度を全開（２０００パルス）にし、運転中でなけ
れば、ステップＳＲ１１に移行して弁開度を２００パル
スと低開度に設定するようにしている。

【００３８】次に、除霜運転時における制御内容につい
て、図５〜図７に基づき説明する。図５は除霜運転時に
おけるディアイサ（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の代表値Ｔ2
を決定するための制御の内容を示し、ステップＳＰ１
で、各ディアイサ（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）側で検出され
るディアイサ温度Ｔ21，Ｔ22同士の高低を比較し、Ｔ21
＞Ｔ22であれば、ステップＳＰ２でＴ2 ＝Ｔ22とし、Ｔ
21＜Ｔ22であれば、ステップＳＰ３でＴ2 ＝Ｔ21とす
る。つまり、各ディアイサ（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の検
出値Ｔ21，Ｔ21のうち、低いほうを代表値Ｔ2 として決
定する。

【００３９】また、図６は除霜運転中の制御内容を示
し、ステップＳＴ２１で、四路切換弁（５）を冷房サイ
クル側に切換えて逆サイクルによる除霜運転を開始する
と同時に、除霜運転時間の上限を１０分間とするための
１０分タイマ（図示せず）のカウントを開始し、ステッ
プＳＴ２２で、上記の制御で決定されたディアイサ温度
の代表値Ｔ2 が所定温度１２．５（℃）よりも高くなる
と、ステップＳＴ２３で１０分タイマがカウントアップ
するまで除霜運転を行い、１０分タイマがカウントアッ
プすると、いずれの熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）
の着霜も融解したと判断し、ステップＳＴ２４で通常暖
房運転に復帰する。

【００４０】また、図７は除霜運転中における室外電動
膨張弁（８ａ），（８ｂ）の開度の制御内容を示し、ス
テップＳＲ２１で、各熱源側熱交換器（６ａ），（６
ｂ）のディアイサ温度Ｔ21（又はＴ22）と着霜の融解温
度１２．５（℃）とを比較して、Ｔ21＞１２．５（℃）
か否かを判別し、Ｔ21（又はＴ22）＞１２．５（℃）で
なければ、ステップＳＲ２２で弁開度を全開とする一
方、Ｔ21（又はＴ22）＞１２．５（℃）であれば、ステ
ップＳＲ２３に進んで弁開度を半開１０００パルスに設
定する。

【００４１】上記各フロ―チャ―トにおいて、ステップ
ＳＴ２１〜ＳＴ２３の制御により、請求項１の発明にい
う除霜運転制御手段５１が構成され、ステップＳＲ７の
制御により、除霜前開度低減手段（５２）が構成されて
いる。また、ステップＳＲ２３の制御により、除霜中開
度低減手段（５３）が構成されている。

【００４２】したがって、上記実施例の請求項１の発明
に対応する制御では、空気調和装置の暖房運転中、各デ
ィアイサ（着霜状態検出手段）（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）
により、蒸発器温度つまり熱源側熱交換器（６ａ），
（６ｂ）の温度Ｔ21，Ｔ22又はこれに関連する冷媒状態
量から熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の着霜状態が
検出されると、その着霜状態に応じ、除霜運転制御手段
（５１）により、除霜運転（上記実施例では逆サイクル
による除霜運転）を行うよう制御される。

【００４３】そのとき、除霜運転前において、上記実施
例のように各熱源側熱交換器（蒸発器）（６ａ），（６
ｂ）が同一ケ―シングに収納されている場合にも、各フ
ァン（３１ａ）〜（３１ｃ）の偏流等によって、各熱源
側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の着霜状態は均一ではな
く、いずれか一方の熱源側熱交換器（例えば６ａ）の積
算能力が特に大きくて先に着霜することがある。したが
って、従来のもののように、各蒸発器の着霜条件の相違
を考慮せずに暖房運転を続行すると、他方の熱源側熱交
換器（６ｂ）の着霜が除霜運転開始条件まで達していな
いのにも拘らず除霜運転を行うことにより空気調和装置
の効率の悪化を招いたり、両熱源側熱交換器（６ａ），
（６ｂ）の除霜運転開始条件が成立するまで暖房運転を
続行することにより過度の着霜を生ぜしめ、信頼性を損
ねたりする等の不具合が生じる。

【００４４】それに対し、上記実施例では、除霜運転開
始前において、各ディアイサ（着霜状態検出手段）（Ｔ
h21 ），（Ｔh22 ）により検出されるいずれかの蒸発器
温度つまり熱源側熱交換器（例えば６ａ）の温度Ｔ21が
着霜開始温度に達すると、除霜前開度低減手段（５２）
により、当該熱源側熱交換器（６ａ）の減圧弁である室
外電動膨張弁（８ａ）の開度が絞られるので、当該熱源
側熱交換器（６ａ）の能力が低減し、除霜運転開始前に
おける各熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の積算能力
が可及的に均一化される。したがって、各熱源側熱交換
器（６ａ），（６ｂ）の着霜を融解するための除霜運転
が効率よく行われ、空気調和装置全体の運転効率が向上
することになる。

【００４５】なお、上記実施例では、いわゆるヒ―トポ
ンプ回路を有する空気調和装置の室外ユニット（Ａ）の
ケ―シング内に２つの熱源側熱交換器（６ａ），（６
ｂ）を配設したいわゆる２面熱交の場合について説明し
たが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではな
く、例えば多数の蒸発器を冷媒回路に配設した冷凍機に
ついても適用しうる。ただし、上記実施例のような２面
熱交形の室外ユニット（Ａ）を有する空気調和装置で
は、ビルの屋上に室外ユニット（Ａ）を設置した場合
に、周囲の状況によって一方の熱源側熱交換器への送風
が隣接するビルによって遮られる等送風の偏流を生じる
ことが多いので、特に本発明による効果が大きい。

【００４６】また、上記実施例では、各室外電動膨張弁
（８ａ），（８ｂ）の開度が過熱度制御される場合につ
いて説明したが、本発明は斯かる実施例に限定されるも
のではなく、例えば複数の蒸発器を配置した冷凍機にお
いて、各庫内の要求能力に応じた能力制御を行うような
運転制御装置に対しても適用しうる。

【００４７】さらに、上記実施例では、着霜が生じた熱
源側熱交換器（例えば６ａ）の室外電動膨張弁（８ａ）
の開度を目標過熱度の値を高く変更することにより絞る
ようにしたが、室外電動膨張弁（８ａ）の開度の絞り制
御は斯かる実施例に限定されるものではなく、例えば一
律に半開（１０００パルス）や全閉にするような制御を
行ってもよい。

【００４８】また、請求項１の発明において、除霜運転
制御手段（５１）による除霜運転は上記実施例のような
逆サイクルによるものだけでなく、例えばホットガスバ
イパスによる除霜運転であってもよいことはいうまでも
ない。

【００４９】次に、上記実施例では、請求項２の発明に
対応して、除霜運転制御手段（５１）により、いずれか
一方の熱源側熱交換器（例えば６ａ）の着霜量が所定量
となる除霜開始温度に達すると除霜運転を行うようにし
たが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではな
く、例えば両熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の温度
が除霜開始温度に達したときに除霜運転を行うようにし
てもよい。ただし、請求項２の発明のごとく、いずれか
一方の熱源側熱交換器（例えば６ａ）の温度が除霜開始
温度に達したときに除霜運転を行うようにした場合、い
ずれか一方の熱源側熱交換器（例えば６ｂ）の着霜量が
過大になることが確実に防止され、上記請求項１の発明
の作用と相俟って、確実にしかも効率のよい除霜運転を
行うことができるという利点がある。

【００５０】次に、上記実施例における請求項３の発明
に対応する部分では、除霜運転制御手段（５１）による
除霜運転中、いずれかの熱源側熱交換器（例えば６ｂ）
の温度Ｔ22が融解温度に達すると、除霜中開度低減手段
（５３）により、当該熱源側熱交換器（６ｂ）の室外電
動膨張弁（８ｂ）の開度が絞られるので、当該熱源側熱
交換器（６ｂ）への冷媒循環量が減少し、その分他の熱
源側熱交換器（６ａ）への冷媒循環量が増大する。した
がって、各熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の着霜の
融解度合いが可及的に均一化され、除霜運転時間が短縮
されるので、空気調和装置の運転効率が向上することに
なる。

【００５１】なお、上記実施例では、請求項４の発明に
対応して、除霜運転の終了の判断時を両熱源側熱交換器
（６ａ），（６ｂ）の着霜が融解したときとしたが、本
発明は斯かる実施例に限定されるものではなく、例えば
各熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の平均的な温度が
所定値に達したときに除霜運転を終了するような制御
（例えば上記実施例における低圧圧力センサ（Ｐ２）の
検出値が所定値に達したときに通常運転に復帰するよう
な制御）も可能である。ただし、請求項４の発明のよう
に両熱源側熱交換器（６ａ），（６ｂ）の温度が着霜の
融解温度に達したときに除霜運転を終了して通常運転に
復帰するよう制御することにより、各熱源側熱交換器
（６ａ），（６ｂ）の着霜が確実に融解される。したが
って、上記請求項３の発明による効果と相俟って、空気
調和装置の運転効率を良好に維持しながら、確実に除霜
を行いうる利点がある。

【００５２】また、上記実施例では、熱源側熱交換器
（６ａ），（６ｂ）の着霜状態を液管に配置されたディ
アイサ（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）で検出したが、例えば各
吸入管センサ（Ｔh41 ），（Ｔh42 ）で検出される吸入
冷媒温度や、吸入管センサ（Ｔh41 ），（Ｔh42 ）の代
わりに圧力センサにより検出される蒸発圧力相当飽和温
度、つまり蒸発器温度に関連する冷媒状態量から着霜状
態を検出しても同様の効果を得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、複数個の蒸発器と電動膨張弁とを冷媒回路内に
互いに並列に配置してなる冷媒回路を備えた冷凍装置の
運転制御装置として、各蒸発器の温度から検出される各
蒸発器の着霜状態に応じて除霜運転を行うとともに、い
ずれかの蒸発器が着霜すると、当該蒸発器の電動膨張弁
の開度を絞るようにしたので、当該蒸発器の能力低下に
より霜運転開始直前における各蒸発器の積算能力を可及
的に均一化することができ、よって、冷凍装置全体の運
転効率の向上を図ることができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、冷凍装置の運転中にいずれか一方の蒸発
器の温度が所定の着霜量に対応する除霜開始温度に達す
ると除霜運転を行うようにしたので、上記請求項１の発
明の効果に加えて、確実に除霜を行うことができる。

【００５５】請求項３の発明によれば、上記請求項１又
は２の発明において、除霜運転中、いずれかの蒸発器の
温度が着霜の融解温度に達すると、当該蒸発器の電動膨
張弁の開度を絞るようにしたので、他の蒸発器への冷媒
循環量を増大させることにより、各蒸発器の着霜の融解
度合いを可及的に均一化することができ、よって、除霜
運転時間の短縮を図り冷凍装置の運転効率の向上を図る
ことができる。

【００５６】請求項４の発明によれば、上記請求項１，
２又は３の発明において、除霜運転中、すべての蒸発器
の着霜が融解したときに除霜運転を終了して通常運転に
復帰するようにしたので、冷凍装置の運転効率を良好に
維持しながら、各蒸発器の着霜を確実に融解させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図で
ある。

【図３】除霜運転前における運転制御の内容を示すフロ
―チャ―ト図である。

【図４】除霜運転前における電動膨張弁の開度制御の内
容を示すフロ―チャ―ト図である。

【図５】除霜運転中におけるディアイサの代表値決定制
御の内容を示すフロ―チャ―ト図である。

【図６】除霜運転中における運転制御の内容を示すフロ
―チャ―ト図である。

【図７】除霜運転中における電動膨張弁の開度制御の内
容を示すフロ―チャ―ト図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ６ａ，６ｂ 熱源側熱交換器（蒸発器） ８ａ，８ｂ 室外電動膨張弁 １１ 主冷媒配管 １１ａ，１１ｂ 分岐配管 １４ 主冷媒回路 ５１ 除霜運転制御手段 ５２ 除霜前開度低減手段 ５３ 除霜中開度低減手段 Ｔh21 ，Ｔh22 ディアイサ（着霜状態検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝妻 洋 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (56)参考文献 特開 昭62−17551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−150761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−70659（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−145958（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（１）及び凝縮器が接続される主
   冷媒配管（１１）に対して、各々蒸発器（６）と電動膨
   張弁（８）とが直列に接続される複数の分岐配管（１１
   ａ），（１１ｂ）を互いに並列に接続してなる閉回路の
   冷媒回路（１４）を備えた冷凍装置において、上記各蒸
   発器（６ａ），（６ｂ）の温度又はこれに関連する冷媒
   状態量から蒸発器（６ａ），（６ｂ）の着霜状態を個別
   に検出する着霜状態検出手段（Ｔh21），（Ｔh22 ）
   と、上記冷凍装置の運転中、上記各着霜状態検出手段
   （Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の出力を受け、各蒸発器（６
   ａ），（６ｂ）の着霜状態に応じて、上記蒸発器（６
   ａ），（６ｂ）の除霜運転をするよう制御する除霜運転
   制御手段（５１）とを備えるとともに、冷凍装置の運転
   中、上記各着霜状態検出手段（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の
   出力を受け、いずれかの蒸発器（６ａ又は６ｂ）の温度
   が着霜開始温度に達したとき、当該蒸発器（６ａ又は６
   ｂ）の電動膨張弁（８ａ又は８ｂ）の開度を絞るよう制
   御する除霜前開度低減手段（５２）を備えたことを特徴
   とする冷凍装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置の運転制御装置
   において、除霜運転制御手段（５１）は、いずれか一つ
   の蒸発器（６ａ又は６ｂ）の温度が所定の着霜量に対応
   する除霜開始温度に達すると、すべての蒸発器（６
   ａ），（６ｂ）の除霜運転を開始するものであることを
   特徴とする冷凍装置の運転制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の冷凍装置の運転制
   御装置において、冷媒回路（１４）はサイクルの切換え
   可能に構成され、除霜運転制御手段（５１）は逆サイク
   ル除霜運転を行うものであるとともに、除霜運転中、各
   着霜状態検出手段（Ｔh21 ），（Ｔh22 ）の出力を受
   け、いずれかの蒸発器（６ａ又は６ｂ）の温度が着霜の
   融解温度に達したとき、当該蒸発器（６ａ又は６ｂ）の
   電動膨張弁（８ａ又は８ｂ）の開度を絞るよう制御する
   除霜中開度低減手段（５３）を備えたことを特徴とする
   冷凍装置の運転制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２，又は３記載の冷凍装置の
   運転制御装置において、除霜運転制御手段（５１）は、
   すべての蒸発器（６ａ），（６ｂ）の温度が着霜の融解
   温度に達した時に除霜運転を終了するものであることを
   特徴とする冷凍装置の運転制御装置。