JPH0347161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はヒートポンプ式空気調和機に関し、特
に除霜手段の改良に関する。

［従来の技術］ 従来のヒートポンプ式空気調和機は、第４図に
示すように構成されている。すなわち、暖房運転
時においては図中破線矢印で示すように圧縮機１
から吐出された高温高圧の冷媒ガスを、四方切換
弁２を介して室内側熱交換器３に導入し、この室
内側熱交換器３で凝縮放熱させたのち、膨脹弁４
で圧力低下させ、室外側熱交換器５で蒸発吸熱さ
せ、圧縮機１へ戻すようになつている。また冷房
運転時においては図中実線矢印で示すように、暖
房時とは逆の経路すなわち、１→２→５→４→３
→２→１なる経路に冷媒ガスを循環通流させるも
のとなつている。

上記構成の従来のヒートポンプ式空気調和機に
おいては、暖房運転時において室外側熱交換器５
に着霜が起こる。そしてこの着霜は外気温が低下
するにつれてその量を増す。着霜量が増加する
と、これに伴い室外側熱交換器５は目詰まりを起
こし、冷媒ガスの蒸発圧力が低下し、圧縮機１の
吸込み冷媒比重が小さくなる。その結果、暖房能
力が低下する。したがつて、適時除霜を行なう必
要があるが、従来は一時的に冷房運転に切換える
ことにより高温高圧の冷媒ガスを室外熱交換器５
に通流させ、いわゆるデフロスト運転を行なうこ
とにより除霜を行なつていた。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のようなデフロスト運転により除霜を行な
うと、当然のこと乍らその除霜期間中は暖房運転
を行なえない。このためそれまで暖房中であつた
室内の温度低下をきたしてしまうという問題があ
つた。また暖房運転からデフロスト運転に、ある
いはデフロスト運転から暖房運転に切換える場
合、圧縮機１の内部圧力が急に変化することにな
るため、圧縮機１に用いられている油が泡立ち、
冷媒ガスと共に配管中に吐出されることになる。
その結果、圧縮機１に必要な油量が不足し、焼付
き等を引起こす原因となる。さらに上記切換時の
冷媒の逆流に伴い冷媒流動音や振動音等が発生す
るという問題もあつた。

そこで本考案はデフロスト運転を行なわずに室
外側熱交換器の除霜を行なうことのできるヒート
ポンプ式空気調和機を提供することを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記問題点を解決し目的を達成するた
めに次の如き手段を講じたことを特徴としてい
る。すなわち、本考案のヒートポンプ式空気調和
機は、インバータ駆動圧縮機を備えると共に冷媒
循環量を調整する電子式膨脹弁を備えてなるヒー
トポンプ式空気調和機において、室外側熱交換器
の着霜が検知されたとき、前記圧縮機を駆動する
インバータの動作周波数を上昇させると共に、前
記電子膨脹弁の開度を、設定された時間比で100
％開度と通常の運転域開度との間で増減動作させ
る制御系を備えたことを特徴としている。

［作用］ 上記手段を講じたことにより、室外側熱交換器
に着霜が生じると、暖房運転を継続した状態のま
ま室内側熱交換器から吐出された比較的高温でか
つ高圧の冷媒ガスが膨脹弁で圧力低下されないま
ま室外側熱交換器に供給されるので除霜が適確に
行なわれることになる。しかもこのとき、圧縮機
の駆動周波数が上昇するので、圧縮機から吐出さ
れる冷媒ガス吐出量が増大し、室内側熱交換器に
は十分な量の冷媒ガスが供給されることになり、
暖房能力の低下は生じないものとなる。

［実施例］ 第１図〜第３図は本考案の一実施例を示す図
で、第１図は冷媒ガス循環系の構成を示す系統
図、第２図は制御系の構成を示すブロツク図、第
３図は動作タイミングを示す図である。なお第１
図において第４図と同一部分には同一符号を付
し、その部分の詳細な説明は省略する。

第１図において特徴的な点は、室外側熱交換器
５に公知の着霜検出器６を付設した点と、膨脹弁
として開度を適時増減可能で冷媒循環量を調整で
きる電子式膨脹弁１４を設けた点である。なお第
１図中の破線矢印は暖房運転時の冷媒ガスの通流
方向を示し、実線矢印は冷房運転時の冷媒ガスの
通流方向を示している。

第２図において、着霜判定回路１０は検出器６
からの検出信号に基づいて着霜量が除霜を要する
量に達したか否かを判定し、除霜が必要であると
判定したときにコントローラ１１へ除霜指令信号
Ｓ１を送出する。コントローラ１１は除霜指令信
号Ｓ１が入力すると、インバータ１２に対して駆
動周波数上昇指令信号Ｓ２を与えると共に、弁開
度調整回路１３に対して動作指令信号Ｓ３を与え
るものとなつている。インバータ１２は、上記指
令信号Ｓ２を与えられると、その動作周波数を上
昇させ圧縮機１を高速動作させるものとなつてい
る。弁開度調整回路１３は上記指令信号Ｓ３を与
えられると、所定のON−OFF時間比を有するパ
ルス列を電子式膨脹弁１４に供給してこの膨脹弁
１４の開度を適宜増減させるものとなつている。

このように構成されたヒートポンプ式空気調和
機においては、暖房運転時において室外側熱交換
器５に着霜が生じはじめると、これを着霜検出器
６が検出し、その検出信号を着霜判定回路１０に
供給する。そうすると着霜判定回路１０において
着霜量が除霜を要する量に達したか否かが判定さ
れ、除霜を要すると判定されると除霜指令信号Ｓ
１がコントローラ１１に供給される。このためコ
ントローラ１１から指令信号Ｓ２，Ｓ３が送出さ
れ、これがインバータ１２および弁開度調整回路
１３にそれぞれ与えられる。その結果第３図に示
すように時点ｔ１にてインバータ１２の動作周波
数がたとえば 160Hzまで上昇し圧縮機１が高速
駆動されると共に、弁開度調整回路１３が作動
し、電子式膨脹弁１４がＴ１，Ｔ２なるON−
OFF時間比で開閉動作する。なおＴ１時間にお
ける弁開度は100％であり、Ｔ２時間における弁
開度は除霜開始前の開度たとえば40％である。か
くして電子式膨脹弁１４を介して比較的高温でか
つ高圧の冷媒ガスが室外側熱交換器５に間欠的に
供給される。このため、上記熱交換器５の着霜が
溶解され、除霜が自動的に行なわれる。上記除霜
動作は予め設定された除霜所要時間だけ繰返して
行なわれ、時点ｔ２にて終了する。したがつて時
点ｔ２において通常運転に戻る。この時点ｔ２以
後、一定の着霜判定待ち時間を経過したところ
で、再度着霜量の判定が判定回路１０により行な
われる。ここで除霜が十分に行なわれず所定量以
上の着霜量が残存している場合には、再び除霜指
令信号Ｓ１が送出される。したがつてこの場合に
は上記した除霜動作が再度行なわれる。また除霜
が十分に行なわれた場合には除霜指令信号Ｓ１が
送出されないので、そのまま通常運転を継続する
ことになる。なお、上記電子式膨脹弁１４の開閉
動作は間欠的に行なわれるため、冷媒系統におけ
る圧力バランスを安定に保ち得る。

［考案の効果］ 本考案によれば次のような効果が期待できる。

(a) 暖房時において室外側熱交換器に着霜が起こ
ると、暖房運転を継続した状態のまま室内側熱
交換器から吐出された比較的高温でかつ高圧の
冷媒ガスが電子式膨脹弁で圧力低下されないま
ま室外側熱交換器に供給される。なお電子式膨
脹弁の開度は、設定された時間比で、つまり間
欠的に100％開度と通常の運転域開度との間で
増減動作することになる。したがつて冷媒系統
における圧力バランスを微細かつ安定に保ち得
る。かくして暖房を行ないながら、室外側熱交
換器の除霜を適確に行なえる。

(b) また上記動作中は、圧縮機の動作周波数が上
昇して圧縮機から吐出される冷媒ガス量が増大
するので、室内側熱交換器には十分な量の冷媒
ガスが供給されることになる。このため除霜期
間中、暖房能力を低下させずに済む。

(c) かくして従来のようなデフロスト運転を行な
わずに室外側熱交換器の除霜を行なう事がで
き、圧縮機の油流失による焼き付け等を防止で
きると共に、デフロスト運転と通常運転との切
換え時における冷媒流動音や振動音の発生もな
く、快適な空調運転を行なえるヒートポンプ式
空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示す図
で、第１図は冷媒ガス循環系の構成を示す系統
図、第２図は制御系の構成を示すブロツク図、第
３図は動作タイミングを示す図、第４図は従来の
冷媒ガス循環系の構成を示す系統図である。 １……圧縮機、２……四方切換弁、３……室内
側熱交換器、４……膨脹弁、５……室外側熱交換
器、６……着霜検出器、７……バイパス用開閉
弁、８……バイパス用配管、１４……電子式膨脹
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インバータ駆動圧縮機を備えると共に冷媒循環
   量を調整する電子式膨脹弁を備えてなるヒートポ
   ンプ式空気調和機において、室外側熱交換器の着
   霜が検知されたとき、前記圧縮機を駆動するイン
   バータの動作周波数を上昇させると共に、前記電
   子式膨脹弁の開度を設定された時間比で100％開
   度と通常の運転域開度との間で増減動作させる制
   御系を備えたことを特徴とするヒートポンプ式空
   気調和機。