JPH037839A - 空気調和装置 - 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〕 この発明は空気調和装置の除霜運転に関するものである
。

〔従来の技術Ｊ 第３図は例えば昭和６３年４月発行の三菱電機冷熱ハン
ドブック・パッケージエアコン環に記載されている従来
の空気調和装置の冷媒回路を示す構成図、第４図はその
除霜制御のフローを示すフローチャート、図において、
（１）は圧縮機、（２）は四方切換弁、（３）は室外側
熱交換器、（４）は第１の減圧装置（キャピラリチュー
ブ）　（４ａ）およびこれをバイパスする回路中に設け
られた第１の逆止弁（４ｂ）とで構成され、冷房運転時
膨張機構として機能する第１の絞り装置、（５）は第２
の減圧装置（５ａ）およびこれをバイパスする回路中に
設けられた第２の逆止弁（５ｂ）とで構成され、暖房運
転時膨張機構として機能する第２の絞り装置、（６）は
室内０１ｌｌ熱交換器、（７）ハアキュムレータで、こ
れら（１）から（７）を順次冷媒配管で連結接続するこ
とで冷媒回路（１２）が構成されている。（８）、　（
９）は室内側、室外側熱交換器（６）、　（３）にそれ
ぞれ送風する室内側および室外側送風機、（ｌＯ）は室
外側熱交換器（３）の室外配管温度を検出する温度検出
器、（１１）は暖房運転から除霜運転への切換わりに関
するコントローラを示している。

次に動作について説明する。

冷房運転時（冷媒の流れを図中太い実線（２０）による
矢印で示す）には、圧縮機（１）から吐出された高温高
圧のガス冷媒は、四方切換弁（２）を通り、室外側熱交
換器（３）で室外側送風機（９）Ｋよって送風される室
外空気と熱交換し、ガス冷媒が凝縮液化される。そして
、第１の絞り装置（４）側でのバイパス回路中の第１の
逆止弁（４ｂ）を通り、第２の絞り装置（５）を構成す
る第２の減圧装置（５ａ）側に導入されて減圧され、低
温低圧の液冷媒となる。その後、この液冷媒は室内側熱
交換器（６）に入り、室内側送風機（８）Ｋよって送風
される室内空気と熱交換し、室内空気を冷却するととも
に、これにより液冷媒が蒸発ガス化され、四方切換弁（
２）、アキュムレータ（７）を通り圧縮機（１）に戻る
という冷房時の冷凍サイクルが構成され、以後冷媒は上
述した冷凍サイクル経路内を順次液化、気化を繰り返し
ながら循環される。

一方、暖房運転時（冷媒の流れを図中細め実線（２１）
による矢印で示す）には、圧縮機（１）から吐出された
高温高圧のガス冷媒は、暖房側に切換えられた四方切換
弁（２）を通り、室内側熱交換器（６）に入り、室内側
送風機（８）によって送風される室内空気と熱交換して
室内空気を加熱するとともに、これＫよりガス冷媒が凝
縮液化される。そして、この液冷媒は、第２の絞り装置
（５）をバイパスする回路中の第２の逆止弁（５ｂ）を
通り、第１の絞り装！（４）を構成する第１の減圧装置
（４ａ）に導かれて減圧され、低温低圧の液冷媒となる
。その後、液冷媒は室外側熱交換器（３）に入り、室外
側送風機（９）によって送風される室外空気と熱交換し
室外空気から採熱して室外空気を冷却するとともに、こ
れにより液冷媒が蒸発ガス化し、四方切換弁Ｃ）、アキ
ュムレータ（７）を通り圧縮機（１）に戻り、これによ
り暖房時の冷凍サイクルが構成される。

また、このような暖房運転を継続して行なっていると、
たとえば室外空９Ｃ温度が低い場合、室外側熱交換器（
３）に着霜が生じてくる。このような着霜が多くなると
熱交換効率が悪くなり、室外空気からの採熱量が減少す
るため、空気調和装置の暖房能力が著しく低下する。し
たがって、このような場合には、除霜を行なうことが必
要とされる。

このような除霜運転時（冷媒の流れを図中破線（２２）
による矢印で示す）には、圧縮機（１）から吐出された
高温高圧のガス冷媒は、暖房側から冷房側へと切換えら
れた四方切換弁（２）を通り、室外側熱交換器（３）に
入る。ここで、室外側送風機（９）は停止している。そ
して、この室外側熱交換器（３）の表面に着霜していた
霜を高温ガス冷媒で溶解し、この冷媒が凝縮液化して第
１の絞り装置（４）をバイパスする第１の逆止弁（４ｂ
）を通り、第２の絞り装置（５）を構成する第２の減圧
装置（５ａ）によって減圧されて低温低圧の液冷媒とな
り、室内側熱交換器（６）に入り、次で四方切換弁（２
）およびアキュムレータ（７）を通って圧縮機（１）　
Ｋ戻るという冷凍サイクル運転を行なうものである。

ここで上述した暖房運転から除霜運転への切換わりに関
するコントローラ（１１）の動作について、除霜制御の
フローを示す第４図により説明する。まず頻繁な除霜運
転をさける為暖房運転が所定時間この場合６０分を経過
するまでは強制暖房運転モード（３１）により無条件に
暖房運転が継続される。

そして暖房運転時間（Ｔ）ｌ）が所定時間（６０分）経
過すると室外側熱交換器（３）の室外配管温度（ＴＰ）
を温度検出器（１０）にて検出しコントローラ（１１）
の入力回路（図示せず）から入力し演算回路（図示せず
）にて除霜開始温度（ＴＳ）との比較（３２）を行うつ
ここで強制暖房運転モード（ＴＨ）内で室外配管温度（
ＴＰ）が既に除霜開始温度（ＴＳ）より低下、即ち室外
熱交換器（３）の周辺温度条件が−５〜−１０℃程度に
おける場合は（ＴＨ）経過後、出力回路からただちに除
霜運転信号が出され除霜運転に切換わるロ一方（ＴＨ・
経過後（ＴＰ）ｍ　（ＴＳ）の状態即ち室外熱交換器（
３）の周辺温度条件が０で付近における場合は、暖房運
転が継続され（ＴＰ）　＜　（Ｔｓ）の状態になって除
霜運転に切換わる。除霜運転中において室外配管温度（
ＴＰ）と除霜終了温度（ＴＥ）との比較（３３）がなさ
れ室外配管温度（Ｔｐ）が除霜終了温度（ＴＥ）に到達
するまで除霜運転は継続され、除霜終了温度（ＴＥ）に
上昇すれば暖房運転にもどる。また除霜運転は時間管理
（３４）もなされ除霜運転時間（ＴＩ））が所定時間こ
の場合は１５分経過すれば除霜終了温度（ＴＩ）に達し
なくても暖房運転に切換わる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和装置は以上のような除霜制御のフローで
なされているので、周辺温度の異なる条件でなされる除
霜状態は着霜量又除霜時間においても差があ−リ、（Ｔ
ａ）経過後ただちに除霜に入る場合では低外気温である
ため室外熱交換器からの放熱が多く着霜量が増し、この
ため七分な除霜運転時間が必要となる。一方（ＴＨ／経
過後暖房運転を継続しくＴｐ）〈（Ｔ８）で除霜に入る
場合では外気温との温度差が小さく着霜量も少ない念め
、比較的早く除霜が終了する。しかるに、両者共除霜運
転終了は同一の所定除霜終了温度で制御されているため
条件ＹＥＳにおいては、除霜時間不足で残霜が生じる、
又、条件ＮＯにおいては、逆に除霜完了後も除霜運転を
継続し高圧カットに至ることがあった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、除霜開始の条件に対応し除霜運転をおこない
効率の良い空気調和装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機、四方切換弁、
室外側熱交換器、第１の絞シ装置、第２の絞り装置、室
内側熱交換器およびアキュムレータを順次配列して構成
された冷媒回路と、室外側熱交換器の室外配管温度を検
出する温度検出器と暖房運転時所定時間経過の強制暖房
運転モードを確認しかつ温度検出器で検出された室外配
管温度を予め設定された第１の設定温度と比較し低い時
除霜運転に移行する第１の除霜運転開始手段と、第１の
除霜運転開始手段で除霜運転中室外配管温度が予め設定
された第２の設定温度に達すると除霜を終了する第１の
除霜運転終了手段と、強制暖房運転モードを確認しかつ
室外配管温度が第１の設定温度と比較し高い時暖房運転
を継続し室外配管温度が第１の設定温度より低くなって
除霜運転に移行する第２の除霜運転開始手段と、第２の
除霜運転開始手段で除霜運転中室外配管温度が第２の設
定温度より低く設定された第３の設定温度に達すると除
霜を終了する第２の除霜運転終了手段とで構成したもの
である。

〔作用〕

この発明における空気調和装置の第２の除霜運転終了手
段は第１の除霜運転終了手段より低温で除霜運転を停止
する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の空気調和装置における除霜制御系統
を示すブロック図、第２図は第１図におけるその動作を
示すフローチャートである。図において、（１２）は第
３図に示す従来の空気調装置に示した（１）〜（７）で
構成され（８）、　（９）を付属する冷媒回路と同様で
あるのでその説明は省略する。（４０）は第３図の従来
例に示された（１１）に相当し暖房運転から除霜運転へ
の切換わりに関するコントローラを示しているう 次にこの実施例の動作について説明する。冷媒回路（１
２）Ｋおける構成部品の冷凍サイクル運転動作は従来と
同様であり、ここではその説明を省略し、暖房運転と除
霜運転との関連制御【りいてコントローラ（４０）がな
す動作について第１図のプロッ転が所定時間この場合６
０分を経過するまでは強制暖房運転モード（３１）によ
り無条件に暖房運転が継続される。そして暖房運転時間
（ＴＨ）が所定時間、ル （６０）経過すると室外側熱交換器（３）の室外配管温
度（Ｔ、）を温度検出器（１０）にて検出しコントロー
ラ（１１）の入力回路（図示せず）から入力し演算回路
（図示せず）にて除霜開始温度（Ｔ８）との比較を行う
。

ここで強制暖房運転モード（ＴＨ）内で室外配管温度（
Ｔ、）が既に除霜開始温度（Ｔ８）より低下、即ち室外
熱交換器（３）周辺温度が−５〜−１Ｏ℃程度となる条
件１の場合は、（ＴＨ）経過後出力回路からただちに除
霜運転信号が出され除霜運転に切換わる第１の除霜運転
開始手段（４１）と、この除霜運転中室外配管温度（Ｔ
ｐ）が予めセットされた温度（Ｔ、、）この場合６で程
度に上昇する条件で暖房運転に切換ねる第１の除霜運転
終了手段（４２）とで制御されかつ、その除霜時間も所
定時間（ＴＤ）以内で制御されている。

又強制暖房運転モード（ＴＨ）経過後も室外配管温度（
Ｔｐ）が除霜開始温度（Ｔ８）より高い、即ち室外熱交
換器（３）周辺温度が０℃付近となる条件■の場合は暖
房運転が継続され（Ｔ、）　＜　（ＴＢ）の状態におい
て除霜運転に切換わる第２の除霜運転開始手段Ｃ４３）
とこの除霜運転中室外配管温度（Ｔ、）が予めセットさ
れた（置）よシ低い温度（ＴＢ２）、この場合３℃程度
に上昇する条件で暖房運転に切換わる第２の除霜運転終
了手段（４４）とで制御されかつ、その除霜時間も所定
時間（Ｔｏ）以内へ制御がされている。

以上のように室外熱交換器（３）周辺温度が比較的低い
条件Ｉの場合には、除霜終了設定温度ｒＴＥ＋）が高目
にセットされているため、部分な除霜時間が確保されて
残霜状態になることが防止される。−力量外熱交換器（
３）周辺温度が比較的高い条件■の場合には、除霜終了
設定温度（ＴＢ２）が低目にセットされているため短時
間で除霜運転を終了し不必要な除霜延長による高圧カッ
ト等も防止できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば圧縮機、四方切換弁、
室外側熱交換器、第１の絞夛装置、第２の絞り装置、室
内側熱交換器およびアキュムレータを順次配列して構成
された冷媒回路と、室外側熱交換器の室外配管温度を検
出する温度検出器と暖房運転時所定時間経過の強制暖房
運転モードを確認しかつ上記温度検出器で検出された室
外配管温度を予め設定された第１の設定温度と比較し低
い時除霜運転に移行する第１の除霜運転開始手段と、第
１の除霜運転開始手段で除霜運転中室外配管温度が予め
設定された第２の設定温度に達すると除霜を終了する第
１の除霜運転終了手段と、強制暖房運転モードを確認し
かつ室外配管温度が第１の設定温度と比較し高い時暖房
運転を継続し室外配管温度が第１の設定温度より低くな
って除霜運転に移行する第２の除霜運転開始手段と、第
２の除霜運転開始手段で除霜運転中室外配管温度が第２
の設定温度より低く設定された第３の設定温度に達する
と除霜を終了する第２の除霜運転終了手段とで構成した
ので、除霜開始の条件に対応し除霜運転をおこない効率
の良い空気調和装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による空気調和装置におけ
る除霜制御系統を示すブロック図、第２図は第１図にお
けるその動作を示すフローチャート、第３図は従来の空
気調和装置の冷媒回路を示す構成図、第４図は第３図に
おけるその除霜制御のフローを示すフローチャートであ
る。 図において、（１０）は温度検出器、（１２）は冷媒回
路、（３１）は強制暖房運転モード、（４１）は第１の
除霜運転開始手段、（４２）は第１の除霜運転終了手段
（４３）は第２の除霜運転開始手段、（４４）は第２の
除霜運転終了手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代　理　人　　大　　岩　　　　増　　雄第３図 １ｊ内イ響１１−僧一トーーーーーーーーーー室タトイ
砕ｊ （全４ ｒのｊ８会） （釡イ牛 Ｎ／）場合） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　圧縮機、四方切換弁、室外側熱交換器、第１の絞り装
   置、第２の絞り装置、室内側熱交換器およびアキュムレ
   ータを順次配列して構成された冷媒回路と、上記室外側
   熱交換器の室外配管温度を検出する温度検出器と、暖房
   運転時所定時間経過の強制暖房運転モードを確認しかつ
   上記温度検出器で検出された上記室外配管温度を予め設
   定された第１の設定温度と比較し低い時除霜運転に移行
   する第１の除霜運転開始手段と、該第１の除霜運転開始
   手段で除霜運転中上記室外配管温度が予め設定された第
   ２の設定温度に達すると除霜を終了する第１の除霜運転
   終了手段と、 上記強制暖房運転モードを確認しかつ上記室外配管温度
   が上記第１の設定温度と比較し高い時暖房運転を継続し
   上記室外配管温度が上記第１の設定温度より低くなつて
   除霜運転に移行する第２の除霜運転開始手段と、該第２
   の除霜運転開始手段で除霜運転中上記室外配管温度が上
   記第２の設定温度より低く設定された第３の設定温度に
   達すると除霜を終了する第２の除霜運転終了手段とを備
   えた空気調和装置。