JPH03195877A - ヒートポンプエアコンの除霜制御方法 - 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） 本発明は、能力可変方式によるヒートポンプエアコンの
除霜制御方法に係り、特に、その室外熱交換器に付着し
た霜を効率良く取り除く能力可変方式によるヒートポン
プエアコンの除霜制御方法に関する。

（従来の技術） 一般に、ヒートポンプエアコンにおいては暖房運転時に
室外熱交換器に付着する霜を取り除く除霜運転が間欠的
に行われている。

このヒートポンプエアコンの除霜方式には大別して２通
りある。

圧縮機から吐出される高温、高圧の吐出ガスを三方弁等
を用いて室外熱交換器に導くホットガスバイパス方式と
、四方弁を暖房運転中に反転させて冷房運転に切換え、
室外熱交換器に吐出ガスを送る四方弁反転方式である。

（発明が解決しようとする課題） ところで能力可変装置を有するヒートポンプエアコンに
おいては、除霜に入ったときの圧縮機の運転周波数を予
め決めており、上記除霜方式の違いにかかわらず一定で
あった。これによるといかなる着霜量、除霜方式におい
ての＃、霜を行った場合でも圧縮機の＃霜運転周波数は
一定であるため、圧縮機の発熱量が同じであることによ
り除霜に要する時間が外気温度のよってまちまちである
といっな欠点があった。

つまり、外気温がさほど低くなく着霜量が比較的少ない
場合にも除霜運転が間欠的に頻繁に行われることになっ
てエネルギ効率も悪く、また、外気温が低く着霜量が多
くなった場合にはそれに要する除霜運転時間が長くなり
、当然、その間の暖房運転率が低下し、室温変化が大き
くなって利用者は除霜運転期間中、不快感を強いられる
といった欠点があった。

［発明の構成］ （課題を解決するために手段） 本発明の第１の方法は、圧縮機、室内熱交換器、減圧装
置、室外熱交換器及び四方弁を順次接続したし−トポン
プエアコンの除霜制御方法において、外気温をセンサに
より検知し、除霜運転時にその検知した外気温度によっ
て上記圧縮機の運転周波数を選択するようにしたもので
あり、また第２の方法は、圧縮機、室内熱交換器、減圧
装置、室外熱交換器及び四方弁を順次接続したヒートポ
ンプエアコンの除霜制御方法において、外気温をセンサ
により検知し、除霜運転時に暖房運転時間を計測し、上
記外気温と暖房運転時間の双方で上記圧ｍ機の運転周波
数を選択するようにしたものである。

（作用） 以上の構成により、外気温を検知するセンサにより外気
温を検知し、その温度に応じて除霜状態に入った時に圧
縮機の運転周波数を選択するようにしたため、着霜量に
応じた適切な除霜ができることになる。また、さらに、
暖房運転時間を計測し、次の除霜運転時の圧縮機の除霜
運転周波数を補正して選択するようにすることで、さら
に適切な除霜運転ができる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面により説明する。

本発明に係るヒートポンプエアコン１は第２図に示すよ
うに主に圧［Ｉ！１５、室外熱交換器２、減圧装置６、
室内熱交換器３、四方弁４を順次冷媒配管で接続して構
成されている。

この圧縮機５は、能力可変装置７によって運転周波数か
可変に制御されており、さらに室外熱交換器２には室外
熱交換器２の温度を検知する室外熱交換器温度センサ８
と共に、外気温度を検知する外気温度センサ９が設けら
れており、これらによって検知された情報はＣＰＵ　（
中央制御処理装置）１０に出力されている。

このＣＰＵｌ０は利用者の要求に応じて、あるいは自動
的にヒートポンプエアコン１をコントロールしている。

例えば、実線矢印に示すごとく冷媒を流して暖房運転を
行い、また四方弁４を切り替えて冷媒の流れを逆にする
ことによって冷房運転を行ったり、空調負荷に応じて能
力可変装置７で圧縮機５の運転周波数を制御し、圧縮ａ
５の能力を設定している。

さらに、このＣＰＵｌ０は暖房運転時には室外熱交換器
２に着霜した霜を取り除くために、室外熱交換器温度セ
ンサ８の検出温度を基に四方弁４を冷房運転側に反転さ
せて冷媒の流れを逆にすることで圧縮機５からの吐出ガ
スを室外熱交換器２に流して、除霜運転を行う。

この除霜運転は周知の如く除霜運転の開始を決定するた
めの除霜開始温度と除霜運転の終了を決定する除霜終了
温度とを温度センサ８で検出し、ＣＰｔＪｌｏが除霜の
開始及び停止を行っている。

この場合、ＣＰＵｌ０は外気温度センサ９からの外気温
度に基づき、外気温が高いときには除霜時の圧１ｆｉ５
の運転周波数が低く外気温が低いときにはその運転周波
数が高くなるよう能力可変装置７に除霜運転周波数の値
を出力する。

次に、本発明の除霜方法について第１図の制御フローチ
ャートを参照しながら説明する。

暖房運転（ステップ１００）を行い、室外熱交換器２の
温度を検知する温度センサ８より送られてきた室外熱交
換器２の温度を読み取る（ステップ１０１）。ここで室
外熱交換器２の温度が除霜開始温度に達していなければ
再びステップ１００に戻る。しかし、除霜開始温度に達
していれば除霜準備運転、すなわち例えば室内温度を設
定温度以上にした後、室内ファンを停止し、圧縮機を高
速運転させて冷凍サイクルの高圧側圧力および温度を上
昇させる準備運転を行い（ステップｌ０２）、除霜運転
周波数選択（ステップ１０３）に移る。すなわち、例え
ば外気温が５℃の時の除霜運転周波数値を基準に外気温
度が１０℃以上と高い時は、基準周波数値より−１０Ｈ
ｚ下げた運転周波数値とし、逆に外気温度が低く、例え
ば０゛Ｃの時は＋１０Ｈｚ上げ、−５°Ｃ以下では＋１
５Ｈｚ上げた運転周波数に設定する。このように、圧ａ
機５の除霜運転周波数選択を行った後、四方弁を反転さ
せて、除霜運転に移る（ステラ７１０４）。

所定時間、除霜運転を行った後、室外熱交換器温度セン
サ８の温度の上昇により再び四方弁を反転させて暖房運
転に戻ることになる（ステップ１００） このように、通常の室内の暖房に限らず、除霜運転時に
も外気の温度によって能力可変的に圧縮機５の運転周波
数を調節することにより効率の良い除霜運転を行えると
ともにその間の室内温度の低下も最小限に抑えることが
できる。

次に、第３図は本発明の他の実施例を示したものである
。上記の如く外気温度を検知するセンサにより外気温度
を検知し、その温度によって除霜運転に入った時の圧縮
ｆｉ５の除霜運転周波数を選択するようにしたと同時に
、さらに設定された暖房運転を計測し、この計測した時
間によってさらに除霜運転周波数を補正して選択する方
法を示した制御フローチャートである６ 暖房運転を（ステップ１００）行い、室外熱交換器２の
温度を検知する温度センサ８より送られてきた室外熱交
換器２の温度を読み取る（ステップ１０１）、ここで室
外熱交換器２の温度が除霜開始温度に達していなければ
再びステップ１００に戻る。しかし、設定された温度に
達していれば除霜準備運転を行い（ステップ１０２）、
除霜運転周波数選択（ステップ１０３）に移る。

この時に外気温度センサ９からの外気温度情報を読み取
り、その情報によって次に行われる除霜運転の周波数を
決定する。すなわち、例えば外気温度５℃の時の除霜運
転周波数の値を基準に外気温度が１０°Ｃ以上と高いと
きには基準周波数の値より−１０Ｈｚ下げた運転周波数
とし、逆に外気温が低く例えば０℃のときは＋１０Ｈｚ
上げ、−５℃以下では＋１５ＮＺ上げた運転周波数に先
ず設定する。

ここでさらにタイマによって計測された前回の除霜運転
終了からの暖房運転時間の情報を加えて除霜運転周波数
の補正を行い（ステップ１０４）、除霜運転に入る。こ
の時、外気温度で設定した運転周波数値を基準とし、暖
房運転時間を考慮してその運転周波数値を一１０Ｈｚ〜
＋１５）１２に設定する０例えば暖房運転時間が３０分
以内ならば、運転周波数値を＋１５Ｈｚ上昇させるが、
６０分ならば、周波数値の補正の必要がないとし、また
６０分以上ならば−１０Ｈｚ下げた運転周波数値に補正
する。

このように、暖房運転時間の補正が入力されるため、低
い外気温度であっても暖房運転時の暖房負荷を考慮する
ことで着霜量に見合った除霜運転周波数を設定できる。

このように外気温度の他に暖房運転時間の情報によって
圧縮機５を運転する除霜周波数を決定するため、効率良
く除霜をすることが可能となり、外気温度が低い場合に
おいても除霜時間が長くなることはない、また、外気温
度が高く、暖房運転が極端に長くても除霜運転時間が長
くなることはなく、さらに外気の温度が低く除霜運転が
必要なくなるような場合には、除霜運転周波数は低くな
。

る。

なお、上記の実施例においては四方弁を反転して除霜運
転を行う例で説明したが、吐出ガスの一部を直接、室外
熱交換器２に導入するホットガスバイパス方式に適用で
きることは勿論である。

「発明の効果コ 本発明は次の如き優れた効果を有する。

（１）外気の温度が低い場合であっても除霜時間か長く
なることがなく、室内温度の低下を最小限に抑えること
ができ、快適性の向上が図れる。

（２）除霜が必要なくなるような場合においては除霜運
転周波数は低くなるため信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明の一実施例を示すフローチャート
、第２図は同上の冷凍サイクルを示す説明図、第３図は
第２の発明の一実施例を示すフローチャートである。 図中１はヒートポンプエアコン、５は圧縮機、８は室外
熱交換器温度センサ、９は外気温度センサ、１０は中央
制御処理装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換器及
   び四方弁を順次接続したヒートポンプエアコンの除霜制
   御方法において、外気温をセンサにより検知し、除霜運
   転時にその検知した外気温度によつて上記圧縮機の運転
   周波数を選択するようにしたことを特徴とするヒートポ
   ンプエアコンの除霜制御方法。 ２、圧縮機、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換器及
   び四方弁を順次接続したヒートポンプエアコンの除霜制
   御方法において、外気温をセンサにより検知し、除霜運
   転時に暖房運転時間を計測し、上記外気温と暖房運転時
   間の双方で上記圧縮機の運転周波数を選択するようにし
   たことを特徴とするヒートポンプエアコンの除霜制御方
   法