JP2504236B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、冷暖房を行う空気調和装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の空気調和装置の冷凍サイクルの構成を第２図に
示す。図において、（１）は圧縮機、（２）は四方切換
弁、（３）は室外側熱交換器、（４），（５）は暖房運
転時及び冷房運転時に膨張機構として機能する第１及び
第２の絞り装置、（６）は室内側熱交換器、（７）はア
キュムレータで、これらを順次冷媒配管（10）で連結す
ることにより冷凍サイクルが構成されている。又、
（８），（９）は室内側、室外側熱交換器（６），
（３）にそれぞれ送風する室内側及び室外側送風機、
（4a），（4b）は第１の絞り装置４を構成する第１の減
圧装置（キャピラリチューブ）及びこれをバイパスする
回路中に設けられた第１の逆止弁、（5a），（5b）は第
２の絞り装置（５）を構成する第２の減圧装置（キャピ
ラリチューブ）及びこれをバイパスする回路中に設けら
れた第２の逆止弁、（17）は室外側熱交換器（３）の入
口温度を検出する温度センサであり、室外側熱交換器
（３）の暖房時の冷媒入口側の冷媒配管（10）に設けら
れている。

又、第１図は制御用電気回路図を示し、TB1は電源端
子、TB2,TB3は接続端子、（52C），（52F）はそれぞれ
圧縮機用及び室内側送風機用電磁接触器、（14）は暖房
スイッチ、（15）は補助リレー、（16）は除霜制御部、
（17）は室外側熱交換器（３）の入口温度を検出する温
度センサ、（21）は圧縮機（１）用モータ、（22）は四
方切換弁（２）用コイル部、（28）は室内側送風機
（８）用モータ、（29）は室外側送風機（９）用モータ
である。

次に、動作について説明する。冷房運転時（冷媒の流
れを第２図中太い実線による矢印で示す。）には、電磁
接触器（52C），（52F）が付勢されることによって圧縮
機用モータ（21）、及び室内側送風機用モータ（28）に
通電される。一方リレー（15）が非励磁であり、圧縮機
（１）及び送風機（８），（９）が駆動される。圧縮機
（１）が吐出された高温高圧のガス冷媒は四方切換弁
（２）を通り、室外側熱交換器（３）で室外側送風機
（９）によって送風される室外側空気と熱交換され、ガ
ス冷媒が凝縮液化される。そして、第１の絞り装置
（４）側でのバイパス回路中の第１の逆止弁（4b）を通
り、第２の絞り装置（５）を構成する第２の減圧装置
（5a）側に導入されて減圧され、低温低圧の液冷媒とな
る。その後、この液冷媒は室内側熱交換器（６）に入
り、室内側送風機（８）によって送風される室内空気と
熱交換され、室内空気を冷却するとともに、液冷媒が蒸
発ガス化され、四方切換弁（２）、アキュムレータ
（７）を通り圧縮機（１）に戻るという冷房時の冷凍サ
イクルが構成され、以後冷媒は上述した冷凍サイクル内
を順次液化、気化を繰り返しながら循環される。

一方、暖房運転時（冷媒の流れを図中細い実線による
矢印で示す。）には、暖房スイッチ（14）の投入によっ
てリレー（22）が励磁されて四方切換弁（２）が暖房側
に切換わる。圧縮機（１）が吐出された高温高圧のガス
冷媒は、暖房側に切換えられた四方切換弁（２）を通
り、室内側熱交換器（６）に入り、室内側送風機（８）
によって送風される室内空気と熱交換して室内空気を加
熱するとともに、ガス冷媒が凝縮化される。そして、こ
の液冷媒は第２の絞り装置（５）の第２の逆止弁（5b）
を通り、第１の減圧装置（4a）に導かれて減圧され、低
温低圧の液冷媒となる。その後、液冷媒は室外側熱交換
器（３）に入り、室外側送風機（９）によって送風され
る室外空気と熱交換し、室外空気から採熱して室外空気
を冷却するとともに、これにより液冷媒が蒸発ガス化
し、四方切換弁（２）、アキュムレータ（７）を通り圧
縮機（１）に戻り、暖房時の冷凍サイクルが構成され
る。

又、このような暖房運転を継続して行っていると、例
えば室外空気温度が低い場合、室外側熱交換器（３）に
着霜が生じてくる。このような着霜が多くなると熱交換
効率が悪くなり、室外空気からの採熱量が減少するた
め、暖房能力が著しく低下する。従って、このような場
合には、デフロスト（除霜）を行うことが必要とされ
る。

このようなデフロスト運転時（冷媒の流れを図中破線
による矢印で示す。）には、除霜制御部（16）が動作
し、その接点X3がオンすることにより補助リレー（15）
が励磁され、その接点X2がオフする。このため、四方切
換弁用コイル部（22）、及び室外側送風機用モータ（2
9）が非励磁となり、四方切換弁（２）が冷房側に切換
るとともに室外側送風機（９）が停止される。この状態
で圧縮機（１）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、
暖房側から冷房側へ切換えられた四方切換弁（２）を通
り、室外側熱交換器（３）に入る。室外側熱交換器
（３）の表面に着霜していた霜は高温ガス冷媒により溶
解され、この冷媒は凝縮液化して第１の逆止弁（4b）を
通り、第２の減圧装置（5a）によって減圧されて低温低
圧の液冷媒となり、室内側熱交換器（６）に入り、次い
で四方切換弁（２）及びアキュムレータ（７）を通って
圧縮機（１）に戻るという冷凍サイクル運転を行ってい
た。

ところで、上述した暖房運転からデフロスト運転への
切換は、頻繁なデフロスト運転を避けるため、暖房運転
時間がある一定時間経過し（強制暖房運転モード）、か
つ室外側熱交換器（３）の入口温度が一定温度に低下す
るという２条件を満足したときに行われるようになって
いた。又、デフロスト運転から暖房運転への切換は、室
外側熱交換器（３）の入口温度が一定温度に上昇するか
又はデフロスト時間が一定時間経過するというどちらか
一方の条件を満足したときに行われるようになってい
た。このような動作を第３図のフローチャートによって
説明する。ステップ（100）では暖房運転を行い、ステ
ップ（101）では暖房運転時間T_Hが60分以上経過したか
否かを判定し、経過した場合にはステップ（102）で室
外側熱交換器（３）の入口温度即ち温度センサ（17）に
よる温度（T_P）がデフロスト開始温度T_S以下であるか否
かを判定し、ステップ（101），（102）の条件を満足し
た場合にはステップ（103）でデフロスト運転に入る。
逆に、ステップ（104）で入口温度T_Pがデフロスト終了
温度T_E以上になるか又はステップ（105）でデフロスト
運転時間T_Dが15分以上経過した場合には、デフロスト運
転から暖房運転への切換が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来装置においては、暖房運
転時には第４図に示すように暖房運転とデフロスト運転
が単調に繰り返され、室外側熱交換器（３）に着霜量が
多くなると、１回のデフロストでは全体の霜を取ること
ができずに残霜が生じ、運転時間が長くなると霜が成長
し、暖房能力の低下や霜の成長により室外側熱交換器
（３）が破損するという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するために成さ
れたものであり、デフロスト後の残霜を無くし、霜の成
長による暖房能力の低下や室外側熱交換器の破壊を防止
することができる空気調和装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和装置は、暖房運転とデフロス
ト運転が所定回数に到達したとき、そのデフロストにお
いて室外側熱交換器の入口温度が第１の所定温度より高
い第２の所定温度以上になると暖房運転に切換える手段
を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、暖房運転とデフロスト運転が所
定回数に到達したとき、そのデフロストにおいて室外側
熱交換器の入口温度が第１の所定温度より高い第２の所
定温度以上になると、暖房運転に切換わる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。制
御用電気回路及び冷凍サイクル回路の構成は第１図及び
第２図に示す通りである。

次に、第５図のフローチャートを用いてこの発明の実
施例によるデフロスト動作を説明する。ステップ（20
0）では、n_F即ち暖房運転とデフロスト運転を１サイク
ルとする所定運転回数を初期設定すると共に、ｎ＝１を
設定する。ステップ（201）では暖房運転を行い、ステ
ップ（203）では暖房運転時間（第１の所定時間）T_Hが6
0分以上経過したか否かを判定し、経過した場合にはス
テップ（204）で室外側熱交換器（３）の入口温度T_Pが
デフロスト開始温度T_Sより低いか否かを判定し、低い場
合にはステップ（205）でデフロスト運転に入る。

ステップ（202）では上記運転回数ｎ＝n_Fか否かを判
定し、ｎ＝n_Fであればステップ（210）に進み、n_Fでな
ければステップ（206）に進む。

ステップ（206）では入口温度T_Pがデフロスト終了温
度（第１の所定温度）T_E1以上になったか否かを判定
し、以上になった場合にはステップ（208）で運転回数
ｎに１を加算し、ステップ（209）でｎを初期設定値n_F
と比較し、ｎ≦n_Fの場合にはステップ（201）へ戻り、
暖房運転に切換わる。ｎ＞n_Fの場合にはステップ（20
0）へ戻り、n_Fを設定し直す。又、ステップ（206）で入
口温度T_Pがデフロスト終了温度より低い場合にはステッ
プ（207）に移行し、デフロスト運転時間T_Dが15分以上
経過したか否かを判定し、経過した場合には前述のステ
ップ（208）以下の処理を行う。

また、ステップ（210）では入口温度T_Pが第１の所定
温度より高いデフロスト終了温度（第２の所定温度）T
_E2以上になったか否かを判定し、以上になった場合には
ステップ（208）へ又、ステップ（210）で入口温度T_Pが
デフロスト終了温度（第２の所定温度）T_E2より低い場
合にはステップ（205）にリターンし除霜運転を継続す
る。

第６図はこの実施例によるデフロスト運転の運転パタ
ーンを示し、暖房運転及びデフロスト運転サイクルがn_F
回に到達したとき、デフロスト運転終了温度を第１の所
定温度より高い第２の所定温度以上としている、従って
入口温度T_Pが高い為デフロスト運転時間が充分に確保さ
れ、かつ高い設定までデフロスト運転を行なう為残霜が
生じない。

即ち、n_F回の暖房運転とデフロスト運転に到達するま
でに残霜が生じていてもn_F回目のデフロスト運転におい
て室外側熱交換器（３）の入口温度T_Pが第２の所定温度
に達するまで（但し15分以内）デフロスト運転が継続さ
れ、充分に霜取りされる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、暖房運転とデフロ
スト運転が所定回数に到達したとき、そのデフロスト運
転終了温度を第１の所定温度より高い第２の所定温度と
し、高い温度まで霜取りを実施するので残霜が生じな
い、従って暖房運転に切換わった後暖房能力の低下や室
外側熱交換器の破壊を防止することができる。

そして、室外側熱交換器の暖房時入口および室内側熱
交換器の冷房時入口に絞り装置がそれぞれ設けられてい
るので、冷房運転・暖房運転およびデフロスト運転を各
運転モードにあわせて効率よく行うことができ、しか
も、デフロスト運転時に室外側熱交換器の暖房時入口で
の温度を検出するセンサを室外側熱交換器と第２の絞り
装置との間に設けたので、その温度を的確に検出するこ
とができて、適正な運転制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来及びこの発明装置の制御用電気回路図、第
２図は従来及びこの発明装置の冷凍サイクルの構成図、
第３図は従来装置のデフロスト動作のフローチャート、
第４図は従来装置のデフロスト運転パターン図、第５図
はこの発明装置のデフロスト動作のフローチャート、第
６図はこの発明装置のデフロスト運転パターン図であ
る。 これらの図において（１）は圧縮機、（２）は四方切換
弁、（３）は室外側熱交換器、（６）は室内側熱交換
器、（16）は除霜制御部、（17）は温度センサである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 武司 和歌山県和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機株式会社和歌山製作所内 (72)発明者 田頭 秀明 和歌山県和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機株式会社和歌山製作所内 (56)参考文献 特開 平１−302052（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−48739（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒を圧縮する圧縮機と、冷房運転と暖房
   運転により冷媒流路を切換える四方切換弁と、室外側に
   設けられて冷媒と室外空気との熱交換を行なう室外側熱
   交換器と、室内側に設けられて冷媒と室内空気との熱交
   換を行なう室内側熱交換器を順次接続して構成された冷
   媒サイクルを備え、四方切換弁の切換により冷房運転と
   暖房運転を切換えるようにした空気調和装置において、
   上記室外側熱交換器の暖房時入口に設けられた第１の絞
   り装置と、上記室内側熱交換器の冷房時入口に設けられ
   た第２の絞り装置と、室外側熱交換器の暖房時入口に第
   ２の絞り装置との間に設けられた温度センサとを備える
   とともに、デフロスト運転時に上記温度センサにより検
   出される室外側熱交換器の暖房時入口での温度が第１の
   所定温度以上になるかあるいは所定のデフロスト運転時
   間経過した際に四方切換弁を暖房側に切換えて暖房運転
   に切換える手段及び暖房運転とデフロスト運転が所定の
   回数に到達したとき、その除霜運転において上記入口温
   度が上記第１の所定温度よりも高い第２の所定温度以上
   になると暖房運転に切換える手段を備えたことを特徴と
   する空気調和装置。