JPH03186169A - 空気調和機のデフロスト運転制御装置 - 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、空気調和機において熱交換器の着霜を融解さ
せるデフロスト運転の制御装置に関し、特に、冷媒循環
量を増加させてデフロスト用の熱源を増大確保する対策
に関する。

（従来の技術） 従来より、ヒートポンプ式空気調和機においては、その
暖房運転時、室外側熱交換器に着霜し、この着霜が熱交
換器の伝熱や圧縮機の能力に悪影響を及ぼすことから、
定期的にデフロスト運転に切り換えて、着霜を融解除去
するようにすることが一般に行われている。このような
デフロスト運転制御方法の一例として、従来、特開昭６
０−２３５９６４号公報に開示されているように、デフ
ロスト運転時に減圧機構としての膨張弁の開度を全開に
することにより、冷媒回路を流れる冷媒循環量を最大に
保ち、デフロストのための熱源を大にして、短時間でデ
フロスト運転を終了させるようにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このように減圧機構の開度を全開にすると、
過度の湿り運転となり、液バツクが生じる虞れがある。

そして、この液冷媒はアキュムレータで吸収できるが、
長配管等により冷媒量が増えると、それに対応してアキ
ュムレータを大きくする必要があり、コストアップを招
く。

そこで、蒸発器での冷媒蒸発温度及び圧縮機の吸入管温
度に基づいて吸入過熱度を検出し、この過熱度に応じて
減圧機構の開度を制御し、例えば過熱度が設定値以上の
ときには減圧機構の開度を全開にするが、設定値未満に
低下すると、減圧機構の開度を小さくして、湿り運転の
度合を小さくすることにより、液バツクを防止する方法
が考えられる。

しかし、このように吸入過熱度を基にして減圧機構の開
度を制御する場合、本来は湿り気味で運転されているの
で、湿り度の判別が難しく、湿り運転の途中で、減圧機
構の開度が小さく制御されることとなり、デフロストの
ための熱源が低下してデフロストを良好に行い得ない虞
れがある。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、上記の如く、デフロスト運転時に減圧機構の開
度を制御する場合、そのトリ・ガ信号を吸入過熱度以外
のものに変更することにより、圧縮機の湿り運転の限界
まで減圧機構の開度を最大に保ち得るようにして、デフ
ロストのための熱源を大に確保するようにすることにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を連成すべく、請求項（１）に係る発明の解
決手段は、デフロスト運転時、吸入過熱度ではなく、吐
出過熱度を検出して、それに基づいて減圧機構の開度を
制御することとする。

具体的に、この発明では、第１図に示すように、圧縮機
（１）、熱源側熱交換器（２ａ　）　、　　（２ｂ　）
、減圧機構（２５ａ）、　　（２５ｂ）、　　（５１）
、アキュムレータ（４１）、利用側熱交換器（５）及び
四路切換弁を閉回路に接続してなる冷媒回路（３）を備
え、デフロスト運転時、上記四路切換弁により、熱源側
熱交換器（２ａ　）　、　　（２ｂ　）が凝縮器に、利
用側熱交換器（５）が蒸発器にそれぞれなるよう冷媒の
流通経路を切り換えるようにした空気調和機を前提とす
る。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管温度（Ｔ２）及び冷
媒凝縮温度（ＴＣ　）に基づいて冷媒の吐出過熱度（Ｓ
ＨＤ）を検出する吐出増熱度検出手段（６０）と、デフ
ロスト運転時、上記減圧機構（２５ａ　）、（２５ｂ　
）、（５１）の開度を上記検出手段（６０）により検出
された吐出過熱度（ＳＨＤ）に応じて制御する制御手段
（６１）とを設ける。

また、請求項（２）に係る発明では、デフロスト運転特
に液バツクが生じ易い空気調和機として、圧縮機（１）
と、一端が圧縮機（１）の吐出側及び吸込側に切換可能
に接続され、複数台並列に設けられた熱源側熱交換器（
２ａ　）　、　　（２ｂ　）と、該熱源側熱交換器（２
ａ　）　、　　（２ｂ　）の各々に対応して設けられ、
冷媒の減圧及び流量調節可能な複数の熱源側減圧機構（
２５ａ　）、　　（２５ｂ　）と、一端が上記圧縮機（
１）の吐出側及び吸込側に切換可能に接続された利用側
熱交換器（５）、（５）…と、該利用側熱交換器（５）
、　　（５）、…の各々に対応して設けられ、冷媒の減
圧及び流量調節可能な利用側減圧機構（５１）、　　（
５１）、…と、アキュムレータ（４１）と、上記利用側
熱交換器（５）、（５）、…が蒸発器又は凝縮器となる
ように冷媒流通方向を切り換える切換機構（２１ａ）、
（２１ｂ）とが配設された冷媒回路（３）を備え、デフ
ロスト運転時、上記切換機構（２１ａ）、（２１，ｂ）
により、複数台の熱源側熱交換器（２ａ　）　、　　（
２ｂ　）が順に凝縮器又は蒸発器となるよう冷媒の流通
経路を切り換えるようにした空気調和機に対し、上記と
同様の吐出過熱度検出手段（６０）及び制御手段（６１
）を設け、該制御手段（６１）により、デフロスト運転
時、凝縮器となる熱源側熱交換器（２ａ又は２ｂ）に対
応する熱源側減圧機構（２５ａ又は２５ｂ）の開度を全
開にし、かつ蒸発器となる熱源側熱交換器（２ｂ又は２
ａ）に対応する熱源側減圧機構（２５ｂ又は２５ａ）の
開度を上記検出手段（６０）により検出された吐出過熱
度（ＳＨＤ）に応じて制御するように構成する。

さらに、請求項（３）に係る発明では、デフロスト運転
時の圧縮機の液バツクを回避するために、吐出過熱度に
応じて減圧機構の開度を段階的に制御する。

すなわち、この発明では、上記制御手段（６１）は、蒸
発器となる熱源側熱交換器（２ｂ又は２ａ）に対応する
熱源側減圧機構（２５ｂ又は２５ａ）の開度を、検出手
段（６０）により検出された吐出過熱度（ＳＨＤ）が高
いほど大きくなるように複数のステップに段階的に制御
するものとする。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、吐出
過熱度（ＳＨＩ））を検出手段（６０）により検出し、
この吐出過熱度（ＳＨＤ）に応じて減圧機構（２５ａ）
、　　（２５ｂ）、　　（５１）の開度が制御されるの
で、デフロスト運転時、湿り度を正確に検出してそれを
圧縮機（１）の運転限界近くまで大に確保でき、よって
デフロスト運転時の熱源を増大させることができる。

また、請求項（２）に係る発明では、デフロスト運転時
、複数台の熱源側熱交換器（２ａ　）　、　　（２ｂ　
）が凝縮器又は蒸発器に順に切り換えられ、凝縮器とな
る熱交換器（２ａ又は２ｂ）がデフロスト側となり、蒸
発器となる熱交換器（２ｂ又は２ａ）が熱源側となる。

そして、この凝縮器となる熱交換器（２ａ又は２ｂ）に
対応する熱源側減圧機構（２５ａ又は２５ｂ）の開度が
全開に保持され、かつ蒸発器となる熱交換器（２ｂ又は
２ａ）に対応する熱源側減圧機構（２５ｂ又は２５ａ）
の開度が検出手段（６０）により検出された吐出過熱度
（ＳＨＤ）に応じて制御されるので、上記と同様に、デ
フロスト運転時の湿り度を正確に検出してそれを圧縮機
（１）の運転限界近くまで大に確保でき、デフロスト運
転時の熱源を増大させることができる。特に、この場合
、複数台の熱源側熱交換器（２ａ　）　、　　（２ｂ　
）が近接していて、デフロスト運転の切換えに１ｆっで
デフロスト側の熱交換器（２ａ又は２ｂ）が短時間で湿
り状態になるので、より顕著な効果を得ることができる
。

さらに、請求項（３）に係る発明では、減圧機構（２５
ｂ又は２５ａ）の開度は吐出過熱度（ＳＨＤ）が高いほ
ど大きくなるように複数のステップに段階的に制御され
るので、デフロストのための熱源を確保しながら圧縮機
（１）への液バツクを未然に防ぐことができ、信頼性の
向上につながる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明の実施例に係る空気調和機（Ｘ）を示し
、この空気調和機（Ｘ）は１台の室外ユニット（Ａ）に
対して複数台（図では３台）の室内ユニッｌ−（Ｂ）、
　　（Ｂ）、…が並列に接続されてなるマルチ型の空気
調和機である。

上記室外ユニッＩ−（Ａ）は圧縮機（１）と、熱源側熱
交換器である２台の室外側熱交換器（２ａ）（２ｂ）と
を備えている。上記圧縮機（１）は、出力周波数を１０
Ｈｚ毎に複数ステップに可変に切り換えられるインバー
タ（図示せず）により容量が調整される第１圧縮機（１
ａ）と、パイロット圧の高低で差動するアンローダ（図
示せず）により容量がフルロード状態（例えば１００％
）及びアンロード状態（同５０％）の２段階に調整され
る第２圧縮機（１ｂ）とを逆止弁（１ｃ）を介して並列
に接続してなる容量可変タイプであり、上記第１圧縮機
（１ａ）の吐出側には圧縮機（１ａ）から吐出されるガ
ス中の油を分離してそれを浦戻し管（１ｒ）を介して圧
縮機（１ａ）の吸込側に戻す第１油分離器（１ｄ）が、
また第２圧縮機（１ｂ）の吐出側には同様に圧縮機（１
ｂ）から吐出されるガス中の油を分離して油戻し管（１
ｇ）を介して圧縮機（１ｂ）の吸込側に戻す第２油分離
器（１ｅ）がそれぞれ配設されている。また、第１及び
第２圧縮機（ｌａ）、　　（ｌｂ）の各々のドーム内は
潤滑面の運転油面レベル位置にて均油Ｗ（ｌｈ）によっ
て連通されている。

上記圧縮機（１）の吐出側には冷媒回路（３）の高圧ガ
スライン（３１）が、また吸込側には低圧ガスライン（
３２）がそれぞれ接続されている。

また、上記各室外側熱交換器（２ａ）、　　（２ｂ）は
圧縮機（１）に対して並列に設けられ、各室外側熱交換
器（２ａ）、　　（２ｂ）の一端はそれぞれ四路切換弁
（２１ａ）、　　（２１ｂ）を配設したガス管（２２ａ
）、　　（２２ｂ）を介して上記高圧ガスライン（３１
）と低圧ガスライン（３２）とに切換可能に接続されて
いる一方、各室外側熱交換器（２ａ）、　　（２ｂ）の
他端には冷媒回路（３）における液ライン（３３）の液
管（３３ａ）。

（３３ｂ）が接続されている。そして、上記各四路切換
弁（２１ａ）、　　（２１ｂ）は、各室外側熱交換器（
２ａ）、（２ｂ）が凝縮器として機能する場合には、ガ
ス管（２２ａ）、（２２ｂ）が高圧ガスライン（３１）
に連通するように図中実線に切り換わる一方、逆に各室
外側熱交換器（２ａ）（２ｂ）が蒸発器として機能する
場合には、ガス管（２２ａ）、　　（２２ｂ）が低圧ガ
スライン（３２）に連通ずるように図中破線に切り換わ
るものである。また、上記四路切換弁（２１ａ）。

（２］、ｂ）の１つのポートはそれぞれキャピラリ（２
３ａ）、　　（２３ｂ）を備えた接続管（２４ａ）（２
４ｂ）を介して四路切換弁（２１ｇ）。

（２１ｂ）と低圧ガスライン（３２）との間のガス管（
２２ａ）、　　（２２ｂ）に接続されている。

さらに、上記高圧ガスライン（３１）にはガス管（２２
ａ）、　　（２２ｂ）の接続部よりも下流側（室内ユニ
ット（Ｂ）側）に一方向弁（４）。

（４）が、また低圧ガスライン（３２）にはガス管（２
２ａ）、　（２２ｂ）の接続部よりも下流側（圧縮機（
１）側）にアキュムレータ（４１）がそれぞれ配設され
ている。また、ガス管（２２ａ）（２２ｂ）の接続部よ
りも上流側の高圧ガスガスライン（３１）と、ガス管（
２２ａ）、　　（２２ｂ）の接続部よりも下流側でかつ
アキュムレータ（４１）よりも上流側の低圧ガスライン
（３２）との間、換言すると圧縮機（１）の吐出側と吸
込側との間は均圧用バイパス路（４２）により接続され
ている。この均圧用バイパス路（４２）　１．：ｉ！開
閉弁（４２ａ）と流ｆｆｉ調節用キャピラリ（４２ｂ）
とが配設されている。

また、上記液ライン（３３）における各液管（３３ａ）
、（３３ｂ）は各々の液冷媒が互いに合流するようにレ
シーバ（４３）に接続され、該レシーバ（４３）には液
ライン（３３）のメイン液管（３３ｃ）が接続されてい
る。さらに、」二線各液管（３３ａ）、（３３ｂ）には
熱源側減圧機構である室外電動膨張弁（２５ａ）、　　
（２５ｂ）がそれぞれ配設されている。この室外電動膨
張弁（２５ａ）、　　（２５ｂ）は、後述の制御装置（
６）から出力されるパルス信号を受けて、室外側熱交換
器（２ａ）、　　（２ｂ）が蒸発器として機能する際に
液冷媒を減圧し、凝縮器と１７で機能する際に液冷媒の
流量を調節するものであり、２０００パルス数のパルス
信号が入力されたときにその開度が最大（全開）とされ
る。

圧縮機（１）の吐出側である高圧ガスライン（３１）に
おける一方向弁（４）の下流側と、１／シーバ（４３）
との間は高圧ガス冷媒であるいわゆるホットガスをレシ
ーバ（４３）に導くホットガスバイパスライン（４５）
により接続され、該ホットガスバイパスライン（４５）
にはホットガス開閉弁（４５ａ）とホットガスの流量を
調節するキャピラリ（４５ｂ）とが配設されている。

一方、上記高圧ガスライン（３１）、低圧ガスライン（
３２）及びメイン液管（３３）の各々は室内側に延長さ
れ、高圧ガスライン（３１）は分流器（３１ａ）を介し
て高圧分岐管（３１ｂ）。

（３１ｂ）　、…に、また低圧ガスライン（３２）は分
流器（３２ａ）を介して低圧分岐管（３２ｂ）（３２ｂ
）、…に、さらにメイン液管（３３）は分流器（３３ｄ
）を介して液分枝管（３３ｅ）。

（３３ｅ）、…にそれぞれ分岐され、これら各分岐管（
３１ｂ）、（３２ｂ）、（３３ｅ）が各室内ユニット（
Ｂ）、　　（Ｂ）、　…に接続されている。

上記室内ユニット（Ｂ）、　　（Ｂ）、…は同一に構成
され、各々利用側熱交換器である室内側熱交換器（５）
と利用側減圧機構である室内電動膨張弁（５１）とを備
えている。該室内電動膨張弁（５１）は上記液分枝管（
３３ｅ）に配設され、この液分枝管（３３ｅ）が上記室
内側熱交換器（５）の一端に接続され、室内側熱交換器
（５）の他端はガス管（５ａ）を介して上記高圧分岐管
（３１ｂ’）及び低圧分岐管（３２ｂ）に接続されてい
る。そして、高圧分岐管（３１ｂ）及び低圧分岐管（３
２ｂ）のガス管（５ａ）側端部にはそれぞれ開閉弁（５
２）、　　（５３）が配設されており、この両開閉弁（
５２）、（５３）を開閉制御して室内側熱交換器（５）
を高圧ガスライン（３１）と低圧ガスライン（３２）と
に切換接続し、室内側熱交換器（５）が蒸発器として機
能する際（冷房時）に低圧側開閉弁（５３）を、凝縮器
として機能する際（暖房時）に高圧側開閉弁（５２）を
それぞれ開くように構成されている。

さらに、上記室内ユニット（Ｂ）の液分枝管（３３ｅ）
と低圧分岐管（３２ｂ）における開閉弁（５３）の下流
側との間は低圧バイパス路（５４）により接続され、こ
の低圧バイパス路（５４）にはバイパス弁（５４ａ）及
びキャピラリ（５４ｂ）が配設されている。また、低圧
バイパス路（５４）と液分枝管（３３ｅ）との間には配
管熱交換器（５４ｃ）が形成されていて、暖房時に室内
側熱交換器（５）より流出する液冷媒のフラッシュを防
止するように構成されている。また、上記高圧分岐管（
３１ｂ）における開閉弁（５２）の上流側と上記ガス管
（５ａ）との間は流量調節用のキャピラリ（５５ａ）を
備えた高圧バイパス路（５５）で接続されており、冷房
時に高圧分岐管（３１ｂ）等に溜まる凝縮液をバイパス
するように構成されている。そして、上記開閉弁（５２
）（５３）及び両バイパス路（５４）、　　（５５）は
キット（５６）内に一体に収納されており、圧縮ａ！　
（１）　、室外側熱交換器（２ａ）、（２ｂ）、室内側
熱交換器（５）、　　（５）、…が高圧ガスライン（３
１）、低圧ガスライン（３２）及び液うイン（３３）に
よって接続されて冷媒回路（３）が構成されている。

尚、（２６）は室外側熱交換器（２ａ）、（２ｂ）に近
接配置された室外ファンであり、（４４）は低圧ガスラ
イン（３２）とメイン液管（３３ｃ）との間で熱交換さ
せる吸入熱交換器である。（５７）は室内側熱交換器（
５）に近接配置された室内ファンである。

さらに、上記冷媒回路（３）には各種のセンサが配設さ
れている。すなわち、（Ｔ　ｈｌ）は室内ユニット（Ｂ
）の液冷媒温度を検出する液温センサ、（Ｔ　ｈ２）は
室内ユニット（Ｂ）のガス冷媒温度を検出する外気温セ
ンサ、（Ｔｈ３）は室内ファン（５７）の吸込空気温度
を検出する室温センサである。（Ｔ　ｈ４）は室外側熱
交換器（２ａ）、（２ｂ）側の液冷媒温度を検出する液
温センサ、（Ｔｈ５）は室外側熱交換器（２ａ）、（２
ｂ）側の吐出ガス冷媒温度を検出する外気温センサ、（
Ｔ　ｈｅ）は外気温度を検出する外気温センサ、（Ｔ　
ｈ７）は圧縮機（１）の吐出管温度（Ｔ２）（吐出ガス
冷媒温度）を検出する吐出管温度センサ、（ＨＰＳ）は
圧縮機（１）の吐出ガス冷媒圧力を検出する高圧圧力セ
ンサ、（Ｌ　Ｐ　Ｓ）は圧縮機（１）の吸入ガス冷媒圧
力を検出する低圧圧力センサである。

（６）は以上の冷媒回路（３）における各機器を作動制
御するＣＰＵ内蔵の制御装置で、この制御装置（６）に
は上記各センサの出力信号が人力されている。ここでは
、上記両室外側熱交換器（２ａ）、　　（２ｂ）の着霜
を除去するデフロスト運転時に上記室外電動膨張弁（２
５ａ）、　　（２５ｂ）の開度を制御する場合について
限定して説明する。両室外側熱交換器（２ａ）、（２ｂ
）に着霜が生起した場合、該画室外側熱交換器（２ａ）
。

（２ｂ）の一方を凝縮器に、他方を蒸発器として機能さ
せてデフロスト運転を行うようになされている。つまり
、全室内電動膨張弁（５１）、（５１）、…を閉鎖し、
高圧ガス冷媒を高圧ガスライン（３１）より一方の室外
側熱交換器（２ａ又は２ｂ）に流して凝縮させ、この凝
縮した液冷媒をレシーバ（４３）より他方の液管（３３
ｂ又は３３ａ）に流し、室外電動膨張弁（２５ｂ又は２
５ａ）で膨張させた後、他方の室外側熱交換器（２ｂ又
は２ａ）で蒸発させ、低圧ガスライン（３２）を介して
圧縮機（１）に戻す。この動作を両室外側熱交換器（２
ａ）、（２ｂ）で順に交互に行い、該画室外側熱交換器
（２ａ）、　　（２ｂ）のデフロストを行うようにして
いる。以上のデフロスト運転時における室外側熱交換器
（２ａ　）　、　　（２ｂ　）、室外ファン（２６）及
び圧縮機（１）の容量は以下の表のとおりである。

そして、制御装置（６）において処理されるデフロスト
運転時の制御手順は第３図に示すように行われる。すな
わち、まず、ステップＳ＋でデフロスト運転中か否かを
判定する。この判定が「非デフロスト運転中」のＮｏの
ときには、ステップＳ２に進んでフラグを「０」にクリ
アし、次いでステップＳ３で室外側電動膨張弁（２５ａ
）。

（２５ｂ）（図ではＥＶと略す）を通常どおりに制御す
る。上記フラグは、吐出過熱度（ＳＨＤ）の高低を判別
するためのもので、吐出過熱度（ＳＨＤ）が下限しきい
値（ＳＨＤ＋＝３０°Ｃ）よりも低いときに「］」にセ
セラされ、上限しきい値（ＳＨＤ２−３５’　Ｃ）より
も高いときに「０」にクリアされる。

一方、ステップＳ１で「デフロスト運転中」のＹＥＳと
判定されると、ステップＳ４で吐出過熱度（ＳＨＤ）を
算出する。この吐出過熱度（ＳＨＤ）は、上記吐出管温
度センサ（Ｔ　ｈ７）によって検出される吐出管温度（
Ｔ２）と高圧圧力センサ（ＨＰＳ）によって検出される
吐出ガス冷媒圧力による凝縮温度（ＴＣ　）との差（Ｔ
２　　ＴＣ）によって算出される。次いで、ステップＳ
５に進んでフラグが「０」かどうかを判定する。この判
定がフラグ−ＯのＹＥＳのときには、ステ・ツブＳ６で
吐出過熱度（ＳＨＤ）が下限しきい値（Ｓ　ＨＤ＋　−
３０”　Ｃ）よりも低いかどうかを判定し、ＳＨＤ≧３
０’ＣのＮｏのときにはそのまま、またＳＨＤ＜３０”
　ＣのＹＥＳのときにはステ・ノブＳ７でフラグを「］
、」にセセラした後、それぞれステップＳＩＯに進む。

また、ステップＳ５での判定がフラグ−１のＮｏのとき
には、ステップＳ８で吐出過熱度（ＳＨＤ）が上限しき
い値（Ｓ　ＨＤ　２−３５＠Ｃ）よりも高いか否かを判
定し、ＳＨＤ≦３５’ＣのＮＯのときにはそのまま、ま
たＳＨＤ〉３５０ＣのＹＥＳのときにはステップＳ９で
フラグを「０」にクリアした後、それぞれステップＳＩ
Ｇに進む。

ステップＳＩＯでは室外側熱交換器（２ａ　）　。

（２ｂ）にそれぞれ対応する四路切換弁（２１ａ）（２
１ｂ）の切換状態、従って熱交換器（２ａ）（２ｂ）の
いずれが凝縮器（又は蒸発器）にあるかを判別し、１回
目のデフロスト運転中で室外側熱交換器（２ａ）が蒸発
器にあるとき（このとき室外側熱交換器（２ｂ）は凝縮
器となってデフロストされる）には、ステップＳ１１で
凝縮器側の熱交換器（２ｂ）に対応する室外電動膨張弁
（２５ｂ）（図ではＥＶ２と略す）に２０００パルス数
のパルス信号を出力してその開度を最大（全開）にし、
ステップＳＩ２でフラグ−〇か否かを判定する。ここで
フラグ−〇のＹＥＳと判定されると、ステップＳＩ３で
蒸発器側の熱交換器（２ａ）に対応する室外電動膨張弁
（２５ａ）（図ではＥＶＩと略す）に２０００パルス数
のパルス信号を出力してその開度を最大（全開）とする
一方、フラグ−１のＮｏと判定されると、ステップＳＩ
４で同膨張弁（２５ａ）に１０００パルス数のパルス信
号を出力してその開度を半分にする。

また、ステップＳＩＯで、２回目のデフロスト運転によ
り室外側熱交換器（２ｂ）が蒸発器にあるとき（このと
き室外側熱交換器（２ａ）が凝縮器となってデフロスト
される）には、ステップＳＩ５で凝縮器側の熱交換器（
２ａ）に対応する室外電動膨張弁（２５ａ）に２０００
パルス数のｌくルス信号を出力してその開度を最大（全
開）にし、ステップＳ＋６でフラグ−〇か否かを判定る
。この判定がフラグ−〇のＹＥＳのときには、ステ・ツ
ブＳ１７で蒸発器側の熱交換器（２ｂ）に対応する室外
電動膨張弁（２５ｂ）に２０００パルス数のノくルス信
号を出力してその開度を最大（全開）とする一方、フラ
グ−１のＮＯと判定されると、ステップｓｒｓで同膨張
弁（２５ｂ）に１０００パルス数のパルス信号を出力し
てその開度を半分にする。

上記電動膨張弁（２５ａ　）、（２５ｂ　）の開度が全
開のときに湿り運転となり、半開のときに乾き運転とな
るように設定されている。

そして、この実施例では、上記フローにおけるステップ
Ｓ４により、吐出管温度センサ（Ｔ　ｈ７）によって検
出される吐出管温度（Ｔ２）と高圧圧力センサ（ＨＰＳ
）によって検出される吐出ガス冷媒圧力による凝縮温度
（ＴＣ　）とによって吐出過熱度（ＳＨＤ−Ｔ２−Ｔｅ
）を算出するようにした吐出過熱度検出手段（６０）が
構成されている。

また、ステップ８５〜ＳＩ８により、上記デフロスト運
転時、上記凝縮器となる室外側熱交換器（２ａ又は２ｂ
）に対応する室外電動膨張弁（２５ａ又は２５ｂ）の開
度を全開にし、かつ凝縮器となる室外側熱交換器（２ｂ
又は２ａ）に対応する室外電動膨張弁（２５ｂ又は２５
ａ）の開度を上記検出手段（６０）により検出された吐
出過熱度（ＳＨＤ）に応じて制御し、吐出過熱度（Ｓ　
ＨＤ）が高いほど大きくなるように２つのステップに段
階的に制御する制御手段（６１）が構成されている。

次に、この空気調和機（Ｘ）の空調動作について説明す
る。

先ず、各室内ユニット（Ｂ）、　　（Ｂ）、…を冷房運
転する場合、室外ユニット（Ａ）の両四路切換弁（２１
ａ）、（２１ｂ）が第２図実線に切り換えられてガス管
（２２ａ）、（２２ｂ）が高圧ガスライン（３１）に連
通ずる。また、各室内ユニット（Ｂ）、（Ｂ）、…では
高圧側開閉弁（５２）が閉じ、かつ低圧側開閉弁（５３
）が開いて、ガス管（５ａ）が低圧分岐管（３２ｂ）に
連通される。この状態においては、圧縮機（１）より吐
出した高圧ガス冷媒は各室外側熱交換器（２ａ）。

（２ｂ）に流れて凝縮し、この凝縮した液冷媒は液ライ
ン（３３）を通って各室内ユニット（Ｂ）。

（Ｂ）、…に流れ、室内電動膨張弁（５１）。

（５１）、…で膨張した後、各室内側熱交換器（５）、
　　（５）、…で蒸発し、低圧ガスライン（３２）を流
れて圧縮機（１）に戻ることになる。

一方、上記各室内ユニット（Ｂ）、　　（Ｂ）、…を暖
房運転する場合、冷媒は冷房時と逆に流れる。

つまり、室外ユニット（Ａ）の四路切換弁（２１ａ）、
（２１ｂ）が第２図破線に切り換えられ、各室内ユニッ
ト（Ｂ）、（Ｂ）、…においては高圧側開閉弁（５２）
が開き、かつ低圧側開閉弁（５３）が閉じて、高圧ガス
ライン（３１）からの冷媒は室内側熱交換器（５）で凝
縮した後、液ライン（３３）を流れて室外電動膨張弁（
２５ａ）（２５ｂ）で膨張し、室外側熱交換器（２ａ）
。

（２ｂ）で蒸発して圧縮機（１）に戻ることになる。

そして、上記冷房運転時に、例えば１−台の室内ユニッ
ト（Ｂ）における両開閉弁（５２）、（５３）の開閉状
態を切り換えると暖房運転になり、また逆に、上記全暖
房運転時に、例えば１台の室内ユニット（Ｂ）における
両開閉弁（５２）。

（５３）を切り換えると冷房運転になり、このことでい
わゆる冷暖同時運転が行われる。その際、例えば全室内
ユニット（Ｂ）、（Ｂ）、…のうち２台が暖房運転で、
残り１台が冷房運転で運転されると、暖房運転の室内ユ
ニット（Ｂ）、　　（Ｂ）より流出した液冷媒は液ライ
ン（３３）の分流器（３３ｄ）で合流した後、冷房運転
の室内ユニット（Ｂ）に流れ、蒸発して低圧ガスライン
（３２）より圧縮機（１）に戻ることになる。

この冷暖同時運転時において、２台の室外側熱交換器（
２ａ）、（２ｂ）は室内負荷に対応して蒸発器或いは凝
縮器として作動し、さらには１台が運転され、他の１台
は運転を停止することになる。

また、上記両室外側熱交換器（２ａ）、　　（２ｂ）に
おいて、着霜が生起した場合、該両室外側熱交換器（２
ａ）、（２ｂ）の一方を凝縮器に、他方を蒸発器として
機能させてデフロスト運転を行うようにしている。つま
り、全室内電動膨張弁（５１）、　　（５１）、…を閉
鎖し、高圧ガス冷媒を高圧ガスライン（３１）より一方
の室外側熱交換器（２ａ又は２ｂ）に流して凝縮させ、
この凝縮した液冷媒をレシーバ（４３）より他方の液管
（３３ｂ又は３３ａ）に流し、室外電動膨張弁（２５ｂ
又は２５ａ）で膨張させた後、他方の室外側熱交換器（
２ｂ又は２ａ）で蒸発させ、低圧ガスライン（３２）を
介して圧縮機（１）に戻す。この動作を両室外側熱交換
器（２ａ）、　　（２ｂ）で交互に行い、該画室外側熱
交換器（２ａ）、　　（２ｂ）のデフロストを行う。こ
のデフロスト運転によると室内ユニット（Ｂ）、　　（
Ｂ）、…においてコールドドラフトが生じることがなく
、かつ室内ファン（５７）を停止する必要がない。

このようなデフロスト運転中、圧縮機（１）における第
１圧縮機（１ａ）の吐出管温度（Ｔ２）が吐出管温度セ
ンサ（Ｔ　ｈ７）により、また吐出ガス冷媒圧力が高圧
圧力センサ（ＨＰＳ）によりそれぞれ検出され、上記吐
出管温度（Ｔ２）と吐出ガス冷媒圧力による凝縮温度（
Ｔｅ　）とに基づいて吐出過熱度（ＳＨＤ＝Ｔ２　Ｔｅ
　）が算出され、上記凝縮器となるデフロスト側の室外
側熱交換器（２ａ又は２ｂ）に対応する室外電動膨張弁
（２５ａ又は２５ｂ）は開度が全開（最大開度）にされ
る。一方、蒸発器となる熱源側の室外側熱交換器（２ｂ
又は２ａ）に対応する室外電動膨張弁（２５ｂ又は２５
ａ）の開度は上記吐出過熱度（ＳＨＤ）に応じて全開（
最大開度）と半開（１／２開度）との間で切り換えられ
、吐出過熱度（ＳＨＤ）が下限しきい値（Ｓ　ＨＤ　１
−３０　”　Ｃ）よりも低いときには膨張弁（２５ｂ又
は２５ａ）は全開とされるが、上限しきい値（ＳＨＤ２
−３５°Ｃ）よりも高くなると膨張弁（２５ｂ又は２５
ａ）の開度は↓（開となる。そして、空気調和機（Ｘ）
における冷媒量が少ない場合には、上記蒸発器となる室
外側熱交換器（２ｂ又は２ａ）に対応する室外膨張弁（
２５ｂ又は２５ａ）の開度が全開になって湿り運転とな
っても、第５図（ａ）に示すように、アキュムレータ（
４１）内に液冷媒が溜り込んで液面が一定となり、液冷
媒がアキエム１ノータ（４１）によって吸収されること
となる。このため、第４図（ａ）に示す如く、「ガス欠
」気味となって吐出過熱度（ＳＨＤ）は下限しきい値（
ＳＨＤ＋　）にザチュ１ノートし、それよりも下がるこ
とがなくなり、よって液冷媒がアキュムレータ（４１）
によって吸収される。

また、空気調和機（Ｘ）の冷媒量が多い場合には、上記
蒸発器となる室外側熱交換器（２ｂ又は２ａ）に対応す
る室外膨張弁（２５ｂ又は２５ａ）の開度が全開になっ
て湿り運転となると、第４図（ｂ）に示すように、アキ
エム１ノータ（４１）内に液冷媒が次第に溜り込んで液
面が上昇し、吐出過熱度（ＳＨＤ）は低下する。そして
、吐出過熱度（ＳＨＤ）が下限しきい値（ＳＨＤ、）を
越えて下がると（第４図（ｂ）でＡ時点でのアキュムレ
ータ（４１）における液冷媒の液面位置を第５図（ｂ）
に示す）、上記蒸発器となる室外側熱交換器（２ｂ又は
２ａ）の膨張弁（２５ｂ又は２５ａ）の開度は半開とな
り、乾き運転となる。このため、アキュムレータ（４１
）から冷媒ガスが抜けて液面が下降し、吐出過熱度（Ｓ
ＨＤ）も上昇する。そして、吐出過熱度（ＳＨＤ）が上
限しきい値（ＳＨＤ２−３５’　Ｃ）を越えると（第４
図（ｂ）でＢ時点でのアキュムレータ（４１）における
液冷媒の液面位置を第５図（Ｃ）に示す）、上記電動膨
張弁（２５ｂ又は２５ａ）の開度が再び全開に切り換え
られる。以下、同様に動きが繰り返される。

したがって、このように液冷媒をアキュムレータ（４１
）で吸収して、圧縮機（１）への液バツクを防ぎつつ、
湿り運転を行うことができるので、デフロストのための
熱源を大に確保して早期にデフロストを終了させること
ができる。

また、上記膨張弁（２５ｂ又は２５ａ）が半開である場
合には、乾き運転となるので、デフロスト用の熱源が若
干少なくなるが、膨張弁（２５ｂ又は２５ａ）の全開段
階では常に湿り運転であるので、大きな影響はない。

さらに、吐出過熱度（ＳＨＤ）を検出してそれに応じて
減圧機構（２５ａ）、　　（２５ｂ）、　　（５１）の
開度を制御するので、デフロスト運転時、湿り度を正確
に検幽してそれを圧縮機（１）の運転限界近くまで大に
確保でき、デフロスト運転時の熱源を増大させることが
できる。

尚、上記実施例では、蒸発器となる熱源側の熱交換器（
２ｂ又は２ａ）に対応する膨張弁（２５ｂ又は２５ａ）
の開度を全開状態と半開状態との２段階に切り換えるよ
うにしたが、３段階以上に増やしてもよい。その場合、
開度が大きいときには湿り運転に、小さい状態では乾き
運転にそれぞれなるように設定する必要がある。

また、本実施例は室外ユニット（Ａ）と室内ユニット（
Ｂ）とを高圧ガスライン（３１）と低圧ガスライン（３
２）と液ライン（３３）との３本配管で接続したが、ガ
スラインと液ラインとの２本配管で接続するようにして
もよい。

また、室外側熱交換器（２ａ）、　　（２ｂ）は３台以
上設けてもよく、また、室内ユニット（Ｂ）は１台であ
ってもよい。

さらに、本発明は室内ユニットと室外ユニットとを１つ
ずつ備えた通常のヒートポンプ式の空気調和機に対して
も適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）に係る発明によると
、空気調和機のデフロスト運転時、吐出過熱度を検出し
て、それに応じて減圧ａｔ構の開度を制御するようにし
たことにより、デフロスト運転時の湿り度を正確に検出
してそれを圧縮機の運転限界近くまで大に確保でき、よ
ってデフロスト運転時の熱源を増大させてデフロスト運
転の短縮化等を図ることができる。

また、請求項（□に係る発明によれば、圧縮機、複数台
の熱源側熱交換器、該熱交換器に対応して設けられた複
数の熱源側減圧機構、利用側熱交換器、該利用側熱交換
器が蒸発器又は凝縮器となるように冷媒流通方向を切り
換える切換機構及びアキュムレータが配設された冷媒回
路を有し、デフロスト運転時、複数台の熱源側熱交換器
を順に凝縮器又は蒸発器に順に切り換えるようにした空
気調和機に対し、上記凝縮器となる熱源側熱交換器に対
応する熱源側減圧機構の開度を全開に保持し、蒸発器と
なる熱交換器に対応する熱源側減圧機構の開度を吐出過
熱度に応じて制御するようにしたことにより、上記と同
様に、デフロスト運転時の熱源を増大させることができ
る。特に、デフロスト運転の切換えに伴ってデフロスト
側の熱交換器が短時間で湿り状態になるので、より顕著
な効果を得ることができる。

さらに、請求項（３）に係る発明によると、減圧機構の
開度を吐出過熱度が高いほど大きくなるように複数のス
テップに段階的に制御するようにしたので、デフロスト
のための熱源を確保しながら圧縮機への液バツクを未然
に防ぐことができ、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図である。第２図以下の図
面は本発明の実施例を示し、第２図は空気調和機の全体
構成を示す冷媒回路図、第３図は制御装置での制御手順
を示すフローチャート図、第４図はデフロスト運転時の
吐出過熱度の変化を示す特性図、第５図は同アキュムレ
ータでの液冷媒の量の変化を示す特性図である。 （Ｘ）…空気調和機 （Ａ）…室外ユニット （Ｂ）…室内ユニット （１）…圧縮機 （２ａ）、（２ｂ）…室外側熱交換器 （熱源側熱交換器） （３）…冷媒回路 （５）…室内側熱交換器 （利用側熱交換器） （６）…制御装置 （２１ｇ）、　　（２１ｂ）−・・四路切換弁（切換機
構） （２５ａ）、（２５ｂ）−室外電動膨張弁（熱源側減圧
機構） （４１）…アキュムレータ （５１）…室内電動膨張弁（利用側減圧機構）（６０）
…吐出過熱度検出手段 （６１）…制御手段 （ＳＨＤ）…吐出過熱度 （Ｔ２）…吐出管温度 （ＴＣ　）…凝縮温度 （Ｘ）…空気調和機 （Ａ）…室外ユニット （Ｂ）…室内ユニット （利用側熱交換器） 鞘 ］ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、熱源側熱交換器（２ａ）、（２ｂ
   ）、減圧機構（２５ａ）、（２５ｂ）、（５１）、アキ
   ュムレータ（４１）、利用側熱交換器（５）及び四路切
   換弁を閉回路に接続してなる冷媒回路（３）を備え、デ
   フロスト運転時、上記四路切換弁により熱源側熱交換器
   （２ａ）、（２ｂ）が凝縮器に、利用側熱交換器（５）
   が蒸発器にそれぞれなるよう冷媒の流通経路を切り換え
   るようにした空気調和機において、 上記圧縮機（１）の吐出管温度（Ｔ＿２）及び冷媒凝縮
   温度（Ｔ＿Ｃ）に基づいて冷媒の吐出過熱度（ＳＨＤ）
   を検出する吐出過熱度検出手段（６０）と、 上記デフロスト運転時、上記減圧機構（２５ａ）、（２
   ５ｂ）、（５１）の開度を上記検出手段（６０）により
   検出された吐出過熱度（ＳＨＤ）に応じて制御する制御
   手段（６１）とを設けたことを特徴とする空気調和機の
   デフロスト運転制御装置。
2. （２）圧縮機（１）と、一端が圧縮機（１）の吐出側及
   び吸込側に切換可能に接続され、複数台並列に設けられ
   た熱源側熱交換器（２ａ）、（２ｂ）と、該熱源側熱交
   換器（２ａ）、（２ｂ）の各々に対応して設けられ、冷
   媒の減圧及び流量調節可能な複数の熱源側減圧機構（２
   ５ａ）、（２５ｂ）と、一端が上記圧縮機（１）の吐出
   側及び吸込側に切換可能に接続された利用側熱交換器（
   ５）、（５）、…と、該利用側熱交換器（５）、（５）
   、…の各々に対応して設けられ、冷媒の減圧及び流量調
   節可能な利用側減圧機構（５１）、（５１）、…と、ア
   キュムレータ（４１）と、上記利用側熱交換器（５）、
   （５）、…が蒸発器又は凝縮器となるように冷媒流通方
   向を切り換える切換機構（２１ａ）、（２１ｂ）とが配
   設された冷媒回路（３）を備え、デフロスト運転時、上
   記切換機構（２１ａ）、（２１ｂ）により、複数台の熱
   源側熱交換器（２ａ）、（２ｂ）が順に凝縮器又は蒸発
   器にそれぞれなるよう冷媒の流通経路を切り換えるよう
   にした空気調和機において、 上記圧縮機（１）の吐出管温度（Ｔ＿２）及び冷媒凝縮
   温度（Ｔ＿Ｃ）に基づいて冷媒の吐出過熱度（ＳＨＤ）
   を検出する吐出過熱度検出手段（６０）と、 上記デフロスト運転時、上記凝縮器となる熱源側熱交換
   器（２ａ又は２ｂ）に対応する熱源側減圧機構（２５ａ
   又は２５ｂ）の開度を全開にし、かつ蒸発器となる熱源
   側熱交換器（２ｂ又は２ａ）に対応する熱源側減圧機構
   （２５ｂ又は２５ａ）の開度を上記検出手段（６０）に
   より検出された吐出過熱度（ＳＨＤ）に応じて制御する
   制御手段（６１）とを設けたことを特徴とする空気調和
   機のデフロスト運転制御装置。
3. （３）制御手段（６１）は、蒸発器となる熱源側熱交換
   器（２ｂ又は２ａ）に対応する熱源側減圧機構（２５ｂ
   又は２５ａ）の開度を検出手段（６０）により検出され
   た吐出過熱度（ＳＨＤ）が高いほど大きくなるように複
   数のステップに段階的に制御するものであることを特徴
   とする請求項（１）又は（２）記載の空気調和機のデフ
   ロスト運転制御装置。