JPH0278845A - 冷凍サイクル装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、空気調和機などに用いる冷凍サイクル装置
に関する。

（従来の技術） 空気調和機においては、圧縮機、四方弁、室外熱交換器
、減圧器、室内熱交換器などを順次連通してなるヒート
ポンプ式冷凍サイクルを備え、冷房運転は勿論、暖房運
転を可能とするものかある。

このような空気調和機においては、暖房運転時、蒸発器
として作用する室外熱交換器に徐々に霜が付着するよう
になり、そのままでは熱交換量が減少して暖房能力の低
下を招いてしまう。

そこで、室外熱交換器の君霜状態を検知し、必要に応じ
て室外熱交換器に対する除霜運転を実行するようにして
いる。

着霜状態の検知方法としては、冷凍サイクルの挙動の変
化を検知するもの、付着した霜そのものを検知するもの
などがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、冷凍サイクルの挙動の変化から着霜状態
を検知しようとしても、広域空気条件下の使用では挙動
の変化パターンが種々雑多となるため、検知誤差が大き
く、適正な除霜ができない。

また、霜そのものを検知しようとしても、広域空気条件
下の使用ではＭ　ｔｒ状態が大きく変わるため、やはり
検知誤差が大きく、適正な除霜が困難である。

なお、広域空気条件とは、高温高湿（０°Ｃ（＝１近）
〜低温低湿（−２０℃）の範囲のことである。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、蒸発器の着霜状部を的確に検
知することができ、これにより蒸発器に対する適正な除
霜を行なうことかでき、常に高能力で効率のよい運転を
可能とする冷凍サイクル装置を１是（共することにある
。

［発明の（１４成］ （課題を解決するための手段） 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を連通してなる冷凍サ
イクルと、前記蒸発器の通風路の放熱器に設けた７３度
センサと、この温度センサの検知ｌ？Ｌ度に応して前記
蒸発器に対する除霜運転の実行を制御する手段とを篩え
る。

（作用） 蒸発器に霜が付くと、通風量か少なくなり、制御部冷却
作用の減少により、温度センサの検知温度が上がる。こ
の険相温度か６霜状態の判断要素となる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図において、１は能力可変圧縮機で、その圧縮機１
に四方弁２、室外熱交換器３、減圧器たとえば膨張弁４
、室内熱交換器５を順次連通し、ヒートポンプ式冷凍サ
イクルを構成する。

すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒が流
して冷房サイクルを形成し、室外熱交換器３を凝縮器、
室内熱交換器５を蒸発器として作用させる。

暖房運転時は、四方弁２の切換作動により、図示破線矢
印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、室内熱
交換器５を凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として作用
させる。

しかして、室外熱交換器３の近傍に室外ファン６を設け
、室内熱交換器５の近傍に室内ファン７を設ける。

一方、〕０は商用交流電源で、その電源１０にインバー
タ回路１１および制御部２０を接続する。

インバータ回路１１は、交流電源電圧を整流し、それを
制御部２０からの指令に応じたスイッチングによって所
定周波数（および電圧）の交流に変換し、圧縮機１へ駆
動電力として供給するものである。

制御部２０は、マイクロコンピュータおよびその周辺回
路などからなり、空気調和機全般にわたる制御を行なう
もので、外部に四方弁２、室外ファン６、室内ファン７
、インバータ回路１１、操作部２１、室内温度センサ２
２、および温度センサ３６を接続している。２ ところで、第１図に示すように、室外熱交換器３から室
外ファン６にかけてダクト状のケーシング３１を設け、
室外熱交換器３を通して吸込んだ空気の通風路を構成し
ている。

そして、ケーシング３１の側壁において、そのケーシン
グ３１内に臨むように放熱器３２を取付け、その放熱器
３２に電気機器３３を取付ける。

ケーシング３１の側壁において、そのケーシング３１内
に臨むように空気導入管３４を設け、その空気導入管３
４に電気機器３５を設ける。

さらに、放熱器３２に対し、前記した温度センサ３６を
取付ける。

電気機器３３．３５は、インハ〜り回路１１のスイッチ
ング用トランジスタやトランスコイル、制御部２０の構
成部品などである。

つぎに、上記のような構成において第３図および第４図
を参照しながら動作を説明する。

操作部２１で暖房運転モードおよび所望の室内温度を設
定し、運転開始操作を行なう。

すると、制御部２０は、インバータ回路１１を駆動して
圧縮機１を起動するとともに、四方弁２を切換作動し、
暖房サイクルを形成する。さらに、室外ファン６および
室内ファン７を起動する。

こうして、暖房サイクルが形成されると、室内熱交換器
５が凝縮器として作用し、室内に温風が吹出される。

制御部２０は、室内温度センサ２２の検知温度と設定室
内ｌ温度との差を算出し、その算出した温反差（空１Ｒ
１負荷）に応じてインバータ回路１１の出力周波数つま
り圧縮機１の運転周波数を制御する。

一方、室外熱交換器３は蒸発器として作用しており、そ
の室外熱交換器３を経た空気は熱を専われで冷風となり
、放熱器３２を介して電気機器３３を冷やすとともに、
空気導入管３４に流入して電気機器３５を冷やす。

暖房運転が進むと、室外熱交換器３に徐々に霜が付着す
るようになる。そして、この着霜量が増えるに従い、室
外熱交換器３の通風量が少なくなる。

通風量が少なくなると、放熱器３２および電気機器３３
．３５に対する冷却効果が低下し、それに伴って温度セ
ンサ３６の検知温度Ｔａが上昇する。

温度センサ３６の検知温度Ｔａが設定値Ｔｓを超えると
、制御部２０は四方弁２を復帰させ、暖房サイクルを除
霜サイクル（冷房サイクル）に切換える。

除霜サイクルに切換わると、室外熱交換器３に高温冷媒
が供給され、室外熱交換器３に付着した霜か溶ける。

除霜か進んて温度センサ３６の検知温度が所定値以下と
なったり、あるいは除霜運転の開始から一定時間が経過
すると、制御部２０は四方弁２を再び切換作動し、除霜
運転を終了して暖房運転に復帰する。

このように、通風量の変化に基づく温度変化を着霜状態
として捕えるようにしたので、たとえ広域空気条件下の
使用であってもそれに影響を受けることなく、室外熱交
換器３の着霜状態を誤差なく的確に検知することができ
る。

よって、無駄のない適正な除霜運転を行なうことができ
、暖房効率の向上および省エネルギ効果の向上が図れる
。

なお、上記実施例では、検知温度Ｔａが設定値Ｔｓを超
えたときに除霜運転に入るようにしたが、運転開始時は
室外熱交換器３の温度が不安定であることを考慮し、第
５図および第６図に示すように、運転の開始から一定時
間たとえば１５分後の検知温度Ｔａを安定値Ｔ、とし、
その安定値Ｔ。

からの検知温度Ｔａの変化量が設定値Ｘ（たとえば５ｄ
ｅｇ）を超えたときに除霜運転に入るようにしてもよい
。

また、第７図に示すように、運転の開始から一定時間た
とえば１５分後の検知温度Ｔａを安定値Ｔ１とし、その
安定値Ｔ、と以後の検知温度Ｔａ’　とて下式の条件を
満足したとき、除霜運転に入るようにしてもよい。

（Ｔａ’　−α）／　（Ｔｌ−α）〉βこの場合、安定
値Ｔ１が低ければ少ない温度変化で除霜運転に入り、安
定値Ｔ１が高ければ大きな温度変化で除霜運転に入るこ
とになる。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機。

凝縮器、減圧器、蒸発器を連通してなる冷凍サイクルと
、前記蒸発器の通風路の放熱器に設けた温度センサと、
この温度センサの検知温度に応じて前記蒸発器に対する
除霜運転の実行を制御する手段とを備えたので、蒸発器
の着霜状態を的確に検知することができ、これにより蒸
発器に対する適正な除霜を行なうことができ、常に高能
力で効率のよい運転を可能とする冷凍サイクル装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における室外熱交換器およ
びその周辺部のｆｆ４成を示す図、第２図は同実施例の
全体的な構成を示す図、第３図は同実施例の動作を説明
するためのフローチャート、第４図は同実施例における
検知温度の変化を示す図、第５図はこの発明の他の実施
例の動作を説明するためのフローチャート、第６図は同
実施例における検知温度の変化を示す図、第７図はこの
発明のさらに他の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。 １・・・能力可変圧縮機、３・・・室外熱交換器、５・
・・室内熱交換器、６・・・室外ファン、２０・・・制
御部、３１・・・ケーシング、３６・・温度センサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ３で佐粘凌摸器 第１図 第２因 第３図 第４図 −や＠−四 一９８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を連通してなる冷凍サ
   イクルと、前記蒸発器の通風路の放熱器に設けた温度セ
   ンサと、この温度センサの検知温度に応じて前記蒸発器
   に対する除霜運転の実行を制御する手段とを具備したこ
   とを特徴とする冷凍サイクル装置。