JP4047566B2

JP4047566B2 - 空気調和機の制御装置

Info

Publication number: JP4047566B2
Application number: JP2001309550A
Authority: JP
Inventors: 信行木内; 孝一佐藤; 誠一中原
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003114071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプ式の空気調和機に利用されて、暖房運転時に室外熱交換器に付着する霜を取り除くための除霜運転を行う空気調和機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の空気調和機の電気ブロック図であり、室内制御部３００と室外制御部４００は、共通電源線２２０、圧縮機制御線２２１、室外熱交換器制御線６２０、流路切換弁制御線７１０の４本の電線で接続され、室内ユニット側の端子台に４つの端子と、室外ユニット側の端子台に４つの端子を各々備えている。冷凍サイクルの圧縮機は、運転周波数が一定の交流電動機である電動機４５０を動力源として駆動される。電源は単相交流であり、電源スイッチ３１０を介してＡＣ／ＤＣコンバータ３２０に供給され、各種内部電圧に変換された直流電力が各部に供給される。マイコン３３０は、ドライバ、リレーおよびスイッチからなる流路切換弁駆動部４０６、室外熱交換器駆動部Ｃ８、圧縮機駆動部Ｃ９、細部を省略したが室内熱交換器駆動部Ｃ７を制御する。そして、冷凍サイクルの四方弁を切換駆動する四方弁コイル１０１、室外熱交換器のファンモータ４０１、および圧縮機の電動機４５０に電力が供給される。また、室内制御部３００により室内熱交換器のクロスフローファンのファンモータ３０１が制御される。
【０００３】
室外熱交換器温度Ｔｃ′は室外制御部４００の温度センサ４０３によって検出され、２Ｐコネクタを介して室内制御部３００に取り込まれる。また、室内制御部３００は、温度センサ３０２によって室内温度Ｔａを検出し、温度センサ３０３によって室内熱交換器温度Ｔｃを検出する。なお、赤外線式等のリモコン５００の信号を受信部３０４で受信することにより、室内制御部３００の運転の切換えや設定等がリモコン操作でも可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術のものは、室内制御部３００から２Ｐコネクタ（温度センサ用コネクタ）を介して、温度センサ４０３の電線を室外制御部４００に布設するに、「コネクタ抜け」、「センサ電線の断線」、「センサの取り付け忘れ」等で温度センサ４０３のない状態が原因して空気調和機の運転制御、特に除霜運転制御を行うことができなかった。したがって、この点、改良の余地を残している。
【０００５】
また、制御ソフト切替用ジャンパ等を用いてセンサが２本の場合とセンサが３本の場合とで別の制御工程（プログラム）を切り替えている為、検査工程、製造工程等を共通化できない点、余計な部材（ジャンパ）を必要とする点に、改良の余地を残している。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、温度センサが３本の場合も２本の場合も、ソフト切替用ジャンパ等を必要とせず一つの制御工程（プログラム）により、暖房運転中に「着霜検出」を行って除霜運転を開始し、次に、「除霜終了検出」を行って暖房運転に復帰する空気調和機の制御装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置は、空気調和機の室内ユニット側に室内熱交換器温度を検出する温度センサと、室内温度を検出する温度センサと、空気調和機の室外ユニット側に室外熱交換器温度を検出するサーミスタセンサからなる温度センサと、を備え、前記３つの温度センサの検出信号を入力して、前記空気調和機の暖房運転時の着霜状態、または除霜終了状態を判定して、除霜運転を制御する空気調和機の制御装置において、最短暖房運転時間を設定する制御工程と、暖房運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該室外熱交換器温度が略氷点以下である場合、かつ、最短暖房運転時間を設定し、前記最短暖房運転時間が経過した場合、かつ、室内熱交換器温度と室内温度との温度差の変化を所定時間毎に監視し、該温度差の変化が負の方向に徐々に小さくなり、所定回数以上計数した場合に、室外熱交換器が着霜したと判定して除霜運転を開始する制御工程と、除霜運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該温度が所定温度以上である場合、または、除霜運転時間を計測し、第２所定時間以上が経過した場合に、室外熱交換器の除霜が終了したと判定して除霜運転を終了する制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置は、空気調和機の室内ユニット側に室内熱交換器温度を検出する温度センサと、室内温度を検出する温度センサと、空気調和機の室外ユニット側に室外熱交換器温度を検出するサーミスタセンサからなる温度センサと、を備え、前記３つの温度センサの検出信号を入力して、前記空気調和機の暖房運転時の着霜状態、または除霜終了状態を判定して、除霜運転を制御する空気調和機の制御装置において、前記室外熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、制御範囲下限未満か否かを判定する制御工程と、最短暖房運転時間を設定する制御工程と、暖房運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該室外熱交換器温度が略氷点以下である場合、かつ、最短暖房運転時間を設定し、前記最短暖房運転時間が経過した場合、かつ、室内熱交換器温度と室内温度との温度差の変化を所定時間毎に監視し、該温度差の変化が負の方向に徐々に小さくなり、所定回数以上計数した場合に、室外熱交換器が着霜したと判定して除霜運転を開始する制御工程と、除霜運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該温度が所定温度以上である場合、または、除霜運転時間を計測し、第２所定時間以上が経過した場合に、室外熱交換器の除霜が終了したと判定して除霜運転を終了する制御工程と、前記室外熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、第２所定温度未満か否かを判定する制御工程と、前記室内熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、第３所定温度を超えたか否かを判定する制御工程と、を備え、前記制御範囲下限未満でないと判定された場合、前記最短暖房運転時間を設定する制御工程は、前記室外熱交換器温度が第２所定温度未満の場合、前記最短暖房運転時間を室外熱交換器温度に反比例するように設定し、前記制御範囲下限未満であると判定された場合、前記最短暖房運転時間を設定する制御工程は、前記室内熱交換器温度が第３所定温度を超えた場合、前記最短暖房運転時間を室内熱交換器温度に反比例するように設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第１例を示す。圧縮機を始動して２０〜２５分が経過した時点で、０℃≧Ｔｃ′＞−３℃の時、ｔＨ０＝３０分、−３℃≧Ｔｃ′＞−８℃の時、ｔＨ０＝４５分、−８℃≧Ｔｃ′の時、ｔＨ０＝７０分となるように設定する。ここに、Ｔｃ′は室外熱交換器温度、ｔＨ０は最短暖房運転時間である。
【００１５】
上記空気調和機の制御装置は、前記温度差の変化を監視するに、単位時間の１／２の時間毎に前記温度差を算出し、温度差の時間変化量は単位時間毎の変化量として監視してもよい。
また、前記除霜運転時間の前回と今回との長／短を比較し、次の暖房運転時の最短暖房運転時間を設定する場合、前記最短暖房運転時間を短／長に補正して設定してもよい。
また、前記室外熱交換器温度を検出し、該室外熱交換器温度が氷点近傍に存在する時間を計測して前記除霜運転時間としてもよい。
【００１６】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第２例を示す。圧縮機を始動して２０〜２５分が経過した時点で、Ｔｃ＞４０℃の時、ｔＨ０＝３０分、４０℃≧Ｔｃ＞３５℃の時、ｔＨ０＝４５分、３５℃≧Ｔｃ＞３０℃の時、ｔＨ０＝７０分となるように設定する。ここに、Ｔｃは室内熱交換器温度、ｔＨ０は最短暖房運転時間である。
【００１７】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第３例を示す。圧縮機を始動して２０〜２５分が経過した時点で、３０℃≧Ｔｃ＞冷風防止設定温度値の時、ｔＨ０＝３０分となるように設定する。Ｔｃ、ｔＨ０は第２例と同じである。
【００１８】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置によれば、室外熱交換器温度Ｔｃ′についての制御範囲は例えば−２０℃≦Ｔｃ′≦５０℃として構成し、もし、Ｔｃ′＜−２０℃を検出すると「制御範囲下限未満」、すなわち、「コネクタ抜け」、「センサ電線の断線」、「センサの取り付け忘れ」等の事態が発生したと判断する。すなわち、サーミスタセンサの抵抗値が大きければ、マイコンは「温度が低い」と判断し、さらに上記の事態が発生すると抵抗値（インピーダンス）が無限大になるので、マイコンが「温度がさらに低い」と判断することを利用する。したがって、室外熱交換機温度を検出する温度センサの「コネクタ抜け」、「センサ電線の断線」、「センサの取り付け忘れ」、若しくは、低外気温を検出する。なお、空気調和機では、おおよそ−２０℃を低い方の制御範囲限界（制御範囲下限）としてよい。
【００１９】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、１．室外熱交換器温度Ｔｃ′が略氷点（０℃）以下である場合、２．最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）が経過した場合、３．室内熱交換器温度Ｔｃと室内温度Ｔａとの温度差ΔＴの変化を所定時間毎に監視し、温度差ΔＴの変化が負の方向に徐々に小さくなり、この監視回数を計数して、所定回数（例えば、５〜１０回）以上を計数した場合、室外熱交換器が着霜したと判定する。
【００２０】
したがって、２つのセンサの場合も３つのセンサの場合も、上記「１．かつ２．かつ３．」の条件を満たして着霜判定ができる。すなわち、室外熱交換器温度を検出する温度センサがない時でも、既に１．は満たされているので、２つのセンサ時も３つのセンサ時も同一プログラムで良いという、優れた効果が得られる。
【００２１】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、温度差ΔＴの変化を監視するに、単位時間（例えば５分）の１／２の時間（所定時間＝２．５分）毎に温度差ΔＴを算出し、温度差ΔＴの時間変化量は単位時間毎の変化量として監視してもよい。すなわち、室内熱交換器温度と室温との温度差を監視するに、所定時間ずつオーバーラップさせる。
【００２２】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、４．室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出し、Ｔｃ′が所定温度（略１０℃）以上である場合、または、５．除霜運転時間を計測し、第２所定時間（例えば１０分）以上が経過した場合、室外熱交換器の除霜が終了したと判定する。
【００２３】
したがって、２つのセンサの場合も３つのセンサの場合も、上記「４．または５．」（「４．及び５．」を含む）の条件を満たして除霜終了判定ができる。すなわち、室外熱交換器温度を検出する温度センサがない時、４．は満たされないから「温度復帰」はあり得ず、常に５．で「時間復帰」するので、２つのセンサ時も３つのセンサ時も同一プログラムで良いという、優れた効果が得られる。
【００２４】
本発明の請求項１または２の空気調和機の制御装置によれば、除霜運転時間の前回と今回との「長／短」を比較し、次の暖房運転時の最短暖房運転時間を設定する場合、前記最短暖房運転時間ｔＨ０（＝除霜運転禁止時間）を「短／長」に補正して設定してもよい。すなわち、室外熱交換器への着霜量に応じて除霜運転時間は異なるので、次の、最短暖房運転時間（除霜運転禁止時間）を補正して設定する。
【００２５】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出し、該温度Ｔｃ′が氷点（０℃）近傍に存在する時間を計測して除霜運転時間としてもよい。
【００２６】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置によれば、室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出する温度センサの検出信号を入力して第２所定温度（−３℃）未満か否かを判定する。また、最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）を設定する。すなわち、室外熱交換器温度Ｔｃ′が制御範囲下限（−２０℃）以上の場合、最短暖房運転時間ｔＨ０を室外熱交換器温度Ｔｃ′に反比例するように設定する。
【００２７】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置によれば、室内熱交換器温度Ｔｃが第３所定温度（３０℃）を超えた場合、最短暖房運転時間ｔＨ０を室内熱交換器温度Ｔｃに反比例するように設定する。すなわち、温度センサが３本の場合も、２本の場合も、ハード手段によることなく、最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）を設定する。
【００２８】
前記請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第１例によれば、湿り空気線図を用い、相対湿度１００％を想定して算出したので、実際の暖房運転時間ｔＨは必ず最短暖房運転時間ｔＨ０と比べて同じか、長くなる。したがって、温度センサが３本の場合、外気中の水分量に応じて、より好適な、最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）を設定できる。したがって、さらに、快適性が向上し、省エネ性も向上する。
【００２９】
前記請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第２例によれば、温度センサが２本の場合、空気調和機の運転が安定した状態で、高圧側冷媒の温度に応じて、最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）を設定する。したがって、「カラ除霜」が少なく、快適性が向上し、省エネ性も向上する。
【００３０】
前記請求項２の空気調和機の制御装置に関わる技術の第３例によれば、温度センサが２本の場合、前回の除霜運転が不充分であった場合を想定して、早めに除霜運転を行えるように設定する（残霜があった場合の例である）。したがって、安全性、信頼性が向上する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による空気調和機の制御装置の各実施形態を図面を参照して説明する。
【００３２】
図１は実施形態の空気調和機における冷凍サイクルとその制御装置の例を示す原理的ブロック図である。なお、この実施形態の空気調和機は前記従来の空気調和機と制御工程（プログラム）は異なっているが、電気ブロックは図２と同様であり、必要に応じて図２の符号を用いて説明する。図１に示したように、圧縮機４、流路切換弁１００、室内熱交換器９Ａ、絞り装置１０Ａ、室外熱交換器９Ｂ、アキュムレータ２００により冷凍サイクルＡが構成されており、流路切換弁１００の切り換えにより、冷媒は暖房モードでは実線の矢印のように流れ、冷房モードでは破線の矢印のように流れる。
【００３３】
この空気調和機は、制御装置Ｃ、室内熱交換器９Ａのファンモータ等の室内熱交換器駆動源３０１、室外熱交換器９Ｂのファンモータ等の室外熱交換器駆動源４０１、流路切換弁１００の四方弁コイル等の流路切換弁駆動源１０１、圧縮機４の電動機等の圧縮機動力源４５０を備え、制御装置Ｃで各駆動源や動力源を駆動制御して冷凍サイクルＡを制御する。
【００３４】
制御装置Ｃにおいて、入力部Ｃ２はリモコン５００の送信部から送出される赤外線信号を受信する室内ユニットに設けられた受信部あるいは図示しないマニュアルスイッチに対応している。また、検出部Ｃ３は、図２に示した室内温度Ｔａを検出する温度センサ３０２、室内熱交換器９Ａの室内熱交換機温度Ｔｃを検出する温度センサ３０３、室外熱交換器９Ｂの室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出する温度センサ４０３などに対応している。さらに、停電検出部Ｃ４は図示しない電圧検出器に対応し、半固定記憶部Ｃ５はＥＥＰＲＯＭ３４０に対応している。
【００３５】
また、室内熱交換器駆動部（ドライバ）Ｃ７は室内熱交換器駆動源（ファンモータ）３０１に制御信号を出力し、室内熱交換器９Ａの熱交換能力が制御される。室外熱交換器駆動部Ｃ８は室外熱交換器駆動源（ファンモータ）４０１に制御信号を出力し、室外熱交換器９Ｂの熱交換能力が制御される。流路切換弁駆動部４０６は流路切換弁駆動源（四方弁コイル）１０１への駆動電流を出力し、圧縮機駆動部Ｃ９は圧縮機動力源（電動機）４５０への電力の供給を制御する。
【００３６】
本発明は暖房運転中に着霜検出を行って除霜運転を行うものであり、暖房運転中の温度センサの検出温度に応じて着霜検出を行う。図３は暖房運転開始時からの室内熱交換器温度、室外熱交換器温度及び室温の変化の一例を示す図、図４は室内熱交換器温度Ｔｃと室温Ｔａとの温度差ΔＴの変化を示す図である。図３に示したように、室内熱交換器温度Ｔｃは暖房運転開始直後は急上昇するが所定温度付近で緩やかに上昇及び下降する。これに追従して、室温Ｔａは暖房運転開始直後は、一瞬、急上昇するがその後は緩やかに上昇する。一方、室外熱交換器温度Ｔｃ′は暖房運転開始直後は急下降するがその後、環境に応じて異なるが緩やかに下降する。
【００３７】
また、室内熱交換器温度Ｔｃと室温Ｔａとの温度差ΔＴは、暖房運転開始直後は、急に大きくなるが所定値まで達すると緩やかに減少し、この減少のしかたは緩やかではあるが次第に大きくなる。詳細には、温度差ΔＴの曲線は上に凸で単調減少（曲線の接線の傾きが右下がりで傾きの絶対値が次第に大きくなっている。すなわち、「温度差ΔＴの変化が（曲線の接線の傾きが）負の方向（右下がり）に徐々に小さく（傾きの絶対値は大きく）なっている。そして、この状態が所定の時間経過した時点ｔ０で着霜が生じているとして判定し、除霜運転を開始する。なお、この所定時間の経過は、温度差ΔＴの変化が上記の条件のままで、着霜判定処理の回数を所定回数以上計数したことに対応する。
【００３８】
次に実施形態における制御装置Ｃ（マイコン３３０）による制御動作をフローチャートに基づいて説明する。図５は暖房運転モード時に例えばタイマ割込等により２．５分毎に処理される着霜判定処理のフローチャートである。以下の制御には、適宜時間を計時するタイマと、データの記憶等を行う下記のレジスタが用いられる。なお、以下の説明及びフローチャートにおいて、レジスタの名称とそのレジスタの格納内容（データ）は、特記しない限り同じ名称を用いる。
Ｔａ：室内温度のレジスタ
Ｔｃ：室内熱交換器温度のレジスタ
Ｔｃ′：室外熱交換器温度のレジスタ
Ｔｃｃ：冷風防止設定温度値のレジスタ
ΔＴ：ＴｃとＴａとの温度差のレジスタ
ｔＨ：暖房運転時間のレジスタ
ｔＨ０：最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）のレジスタ
カウンタ：除霜開始の判定基準となる所定回数（実施形態では“５”）を計数するレジスタ
前々回値：温度差を取得するときの５分前の温度差を格納するレジスタ
前回値：温度差を取得するときの２．５分前の温度差を格納するレジスタ
今回値：今回取得した温度差を格納するレジスタ
【００３９】
着霜判定処理が開始されると、ステップＳ１で最短暖房運転時間ｔＨ０が設定済みであるか否かを判定し、設定済みであればステップＳ４に進み、設定済みでなければステップＳ２で暖房運転開始から２０分以上経過したか判定し、２０分以上経過していなければ元のルーチンに復帰し、２０分以上経過していれば、ステップＳ３で図６のｔＨ０設定処理を行って元のルーチンに復帰する。
【００４０】
ｔＨ０が設定済みでありステップＳ４に進むと、このステップＳ４で室外熱交換器温度Ｔｃ′が略氷点（０℃）以下で有るか否かを判定し、略氷点以下でなければ空気中の水分は霜にならないので元のルーチンに復帰し、略氷点以下であればステップＳ５に進む。ステップＳ５ではＴｃ′≦０℃での暖房運転時間ｔＨを積算し、ステップＳ６で、積算した暖房運転時間ｔＨが最短暖房運転時間ｔＨ０以上で有るか否かを判定する。ｔＨ０以上でなければ元のルーチンに復帰し、ｔＨ０以上であれば、ステップＳ７でタイマが２．５分以上経過しているか否かを判定する。なお、このタイマは暖房運転開始から計時を開始し、２．５分を計時するとタイムアップを示すフラグを立てて再スタートするような構成になっており、ステップＳ７の判定は上記フラグを参照し、２．５分が経過していればフラグをリセットする処理を同時に行う。
【００４１】
タイマが２．５分以上経過していなければ元のルーチンに復帰し、タイマが２．５分以上経過していれば、ステップＳ８で、２．５分前の前回値（前回値のレジスタの内容）を前々回値のレジスタへ格納し、ステップＳ９で２．５分前の今回値（今回値のレジスタの内容）を前回値のレジスタに格納し、ステップＳ１０で今回の温度差ΔＴ（ＴｃとＴａとの温度差）を取得して今回値のレジスタに格納する。そして、ステップＳ１１で、５分前の値である前々回値と今回値の変化量（前々回値−今回値）を算出し、ステップＳ１２で変化量が−０．５℃以下であるか否かを判定する。そして、変化量が−０．５℃以下でなければステップＳ１３でカウンタをリセットし、ステップＳ１４で暖房運転処理を行って元のルーチンに復帰する。一方、変化量が−０．５℃以下であればステップＳ１５でカウンタをインクリメントし、ステップＳ１６でカウンタの計数値が“５”以上であるか否かを判定する。計数値が“５”未満であれば、ステップＳ１４で暖房運転処理を行って元のルーチンに復帰し、計数値が“５”以上であれば、ステップＳ１７で除霜運転処理を行って元のルーチンに復帰する。
【００４２】
以上の処理により、暖房運転時間ｔＨが最短暖房運転時間ｔＨ０（除霜運転禁止時間）以上経過しているとステップＳ７以降に進み、２．５分毎にステップＳ８以降で着霜判定を行う。そしてこの着霜判定では、温度差ΔＴの５分間の変化量が−０．５℃以下となっていることと、これが２．５分毎に５回連続した場合、着霜していると判断する。
【００４３】
図６のｔＨ０設定処理では、ステップＳ２１で、室外熱交換器温度Ｔｃ′が−２０℃以上であるか否かを判定し、−２０℃以上であれば室外センサ（温度センサ）が有効であると判断できるので、ステップＳ２２で室外熱交換器温度Ｔｃ′が−８℃を越えているか否かを判定する。−８℃以下であればステップＳ２３で最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）ｔＨ０を７０分に設定して元のルーチンに復帰する。−８℃を越えていれば、ステップＳ２４で室外熱交換器温度Ｔｃ′が−３℃を越えているか否かを判定する。−３℃以下であればステップＳ２５で最短暖房運転時間ｔＨ０を４５分に設定して元のルーチンに復帰し、−３℃を越えていれば、ステップＳ２６で最短暖房運転時間ｔＨ０を３０分に設定して元のルーチンに復帰する。
【００４４】
なお、室外熱交換器温度Ｔｃ′が低いほど最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）ｔＨ０を長くしているのは次の理由による。空気中に飽和水分があると、外気温度が氷点以下になったときこの飽和水分が霜となって室外熱交換器に形成される。しかし、外気温度が低くなるほど、飽和水蒸気圧が下がるので、飽和水分は少なくなり、着霜量が少なくなる傾向にある。このため、室外熱交換器温度Ｔｃ′が低いほど最短暖房運転時間ｔＨ０を長くしている。
【００４５】
ステップＳ２１で、室外熱交換器温度Ｔｃ′が−２０℃以上でなければ、室外センサ無効（温度センサ４０３の「コネクタ抜け」、「センサ電線の断線」、「センサの取り付け忘れ」等）と判断できるので、ステップＳ２７以降の処理を行う。ステップＳ２７では、室内熱交換器温度Ｔｃが４０℃を越えているか否かを判定する。４０℃を越えていればステップＳ２８で最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）ｔＨ０を３０分に設定して元のルーチンに復帰する。４０℃以下であれば、ステップＳ２９で室内熱交換器温度Ｔｃが３５℃を越えているか否かを判定する。３５℃を越えていればステップＳ３０で最短暖房運転時間ｔＨ０を４５分に設定して元のルーチンに復帰し、３５℃以下であれば、ステップＳ３１で室内熱交換器温度Ｔｃが３０℃を越えているか否かを判定する。３０℃を越えていればステップＳ３２で最短暖房運転時間ｔＨ０を７０分に設定して元のルーチンに復帰し、３０℃以下であれはステップＳ３３で最短暖房運転時間ｔＨ０を３０分に設定して元のルーチンに復帰する。
【００４６】
このステップＳ２７以降の処理は、室内熱交換器温度Ｔｃが低いほど、すなわち室温が低いほど最短暖房運転時間ｔＨ０を長く設定する処理であり、室内ユニットに設けられた温度センサを利用して、好適な最短暖房運転時間ｔＨ０が設定される。すなわち、カラム［００４４］と同様の作用をしている。
【００４７】
ステップＳ１７の除霜運転処理では、室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出し、Ｔｃ′が１０℃以上である場合、または、除霜運転時間を計測し、例えば１０分以上が経過した場合、室外熱交換器の除霜が終了したと判定し、除霜運転時間を記憶しておいて、除霜運転を終了する。また、これに加えて、除霜運転時間の前回と今回との「長／短」を比較し、前回の除霜運転時間が今回の除霜運転時間より長ければ、次回の暖房運転時の最短暖房運転時間ｔＨ０を短く設定する。また、前回の除霜運転時間が今回の除霜運転時間より短ければ、次回の暖房運転時の最短暖房運転時間ｔＨ０を長く設定する。また、室外熱交換器温度Ｔｃ′を検出し、該室外熱交換器温度Ｔｃ′が氷点近傍に存在する時間を計測し、その計測時間を記憶しておき、次回の除霜運転時間とする。
【００４８】
図５のステップＳ１７の［除霜運転処理］において、除霜運転処理の毎に、除霜運転時間を記憶して「前回と今回の除霜運転時間」を比較し、今回の方が長かったら次の暖房運転時の最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）ｔＨ０を「−α分」補正する。逆に、今回の方が短かったら次の暖房運転時の最短暖房運転時間（＝除霜運転禁止時間）ｔＨ０を「＋α分」補正する。この「±α分」の決定はステップＳ１７の中で行われる。そして、図６のステップＳ２３、ステップＳ２５、ステップＳ２６、ステップＳ２８、ステップＳ３０、ステップＳ３２において、最短暖房運転時間ｔＨ０を設定する際、「±α分」を加算して補正することにより、気候条件に応じる最適の最短暖房運転時間を決定する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、室外熱交換機温度を検出する温度センサの「コネクタ抜け」、「センサ電線の断線」、「センサの取り付け忘れ」、若しくは、低外気温を検出できる。したがって、温度センサが３本であっても２本であっても、除霜運転が可能となり、「多湿地域では３本／低湿地域では２本」とする機種変更の工数が不要で、また、ハード手段による切換が不要で、標準化された制御装置となる。よって、人手を要する工数が少ない分、安価な制御装置を提供できる。
【００５０】
また、本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、温度センサが３本であっても２本であっても、好適な「着霜検出」ができるので、「カラ除霜」が少なく、快適性の向上、省エネ性の向上という効果が得られる。
【００５２】
また、本発明の請求項１の空気調和機の制御装置によれば、温度センサが３本であっても２本であっても、室外熱交換器の除霜が終了したと判定できるので、制御勝手が向上するという効果が得られる。
【００５５】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置によれば、温度センサが３本であっても２本であっても、ハード手段による切替えが不要で、最短暖房運転時間（除霜運転禁止時間）を設定するので、「カラ除霜」が少なく、快適性の向上、省エネ性の向上という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の空気調和機における冷凍サイクルとその制御装置の例を示す原理的ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態及び従来の空気調和機の電気ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における暖房運転開始時からの室内熱交換器温度、室外熱交換器温度及び室温の変化の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における室内熱交換器温度と室温との温度差の変化を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における着霜判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態におけるｔＨ０設定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
３００室内制御部
３０２，３０３，４０３温度センサ
３３０マイコン
４００室外制御部

Claims

空気調和機の室内ユニット側に室内熱交換器温度を検出する温度センサと、室内温度を検出する温度センサと、空気調和機の室外ユニット側に室外熱交換器温度を検出するサーミスタセンサからなる温度センサと、を備え、前記３つの温度センサの検出信号を入力して、前記空気調和機の暖房運転時の着霜状態、または除霜終了状態を判定して、除霜運転を制御する空気調和機の制御装置において、
最短暖房運転時間を設定する制御工程と、
暖房運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該室外熱交換器温度が略氷点以下である場合、かつ、最短暖房運転時間を設定し、前記最短暖房運転時間が経過した場合、かつ、室内熱交換器温度と室内温度との温度差の変化を所定時間毎に監視し、該温度差の変化が負の方向に徐々に小さくなり、所定回数以上計数した場合に、室外熱交換器が着霜したと判定して除霜運転を開始する制御工程と、
除霜運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該温度が所定温度以上である場合、または、除霜運転時間を計測し、第２所定時間以上が経過した場合に、室外熱交換器の除霜が終了したと判定して除霜運転を終了する制御工程と、
を備えることを特徴とする空気調和機の制御装置。
空気調和機の室内ユニット側に室内熱交換器温度を検出する温度センサと、室内温度を検出する温度センサと、空気調和機の室外ユニット側に室外熱交換器温度を検出するサーミスタセンサからなる温度センサと、を備え、前記３つの温度センサの検出信号を入力して、前記空気調和機の暖房運転時の着霜状態、または除霜終了状態を判定して、除霜運転を制御する空気調和機の制御装置において、
前記室外熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、制御範囲下限未満か否かを判定する制御工程と、
最短暖房運転時間を設定する制御工程と、
暖房運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該室外熱交換器温度が略氷点以下である場合、かつ、最短暖房運転時間を設定し、前記最短暖房運転時間が経過した場合、かつ、室内熱交換器温度と室内温度との温度差の変化を所定時間毎に監視し、該温度差の変化が負の方向に徐々に小さくなり、所定回数以上計数した場合に、室外熱交換器が着霜したと判定して除霜運転を開始する制御工程と、
除霜運転を開始した後、室外熱交換器温度を判定し、該温度が所定温度以上である場合、または、除霜運転時間を計測し、第２所定時間以上が経過した場合に、室外熱交換器の除霜が終了したと判定して除霜運転を終了する制御工程と、
前記室外熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、第２所定温度未満か否かを判定する制御工程と、
前記室内熱交換器温度を検出する温度センサの検出信号を入力して、第３所定温度を超えたか否かを判定する制御工程と、
を備え、
前記制御範囲下限未満でないと判定された場合、前記最短暖房運転時間を設定する制御工程は、前記室外熱交換器温度が第２所定温度未満の場合、前記最短暖房運転時間を室外熱交換器温度に反比例するように設定し、
前記制御範囲下限未満であると判定された場合、前記最短暖房運転時間を設定する制御工程は、前記室内熱交換器温度が第３所定温度を超えた場合、前記最短暖房運転時間を室内熱交換器温度に反比例するように設定することを特徴とする空気調和機の制御装置。