JPH04143564A - 空気調和装置の除霜運転制御装置 - 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） 本発明は空気調和装置の除霜運転制御装置に係り、特に
、除霜機能の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、空気調和装置の暖房運転中に熱源側熱交換器
に着霜が生じたとき、ホットガスを熱源側熱交換器に流
通させて熱源側熱交換器の石霜ピ溶かすようにした除霜
運転制御装置において、ド霜の終了を検知する手段とし
て、熱源側熱交換−の温度か所定温度以下になったとき
に除霜が終したことを検知するもの、熱源側熱交換器の
蒸５圧力が所定圧力以下になったときに除霜が終了むた
ことを検知するもの、或いは除霜運転の開始ロ一定時間
が経過したときに除霜運転が終了したことを検知するも
のが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものにおいて、熱ル側熱交換
器の温度か設定温度以上になったときに除霜が終了した
ことを検知するものでは、温度上ンサの取付位置により
終了判断時にバラツキが仕じたり、熱源側熱交換器全体
が除霜されていないにもかかわらず除霜が終了したと判
断する虞れがあった。

すなわち、第５図に示すように、除霜運転開始後（図中
の時刻１．）参照）、熱源側熱交換器の温度はホットガ
スの導入により急激に上昇して除霜終了判断のための設
定温度を越えることかある（図中の時刻ｔ１まて）か、
この状態ではまた熱源側熱交換器の着霜か十分融解して
いないことか多い。すなわち、特に減圧機構として電動
膨張弁を使用し、除霜運転時に電動膨張弁の開度を大き
く制御するようにしたものでは、除霜運転開始後にホッ
トガスが大量に熱源側熱交換器を通過するので、また熱
源側熱交換器の着霜か開始していないときでも熱交温度
が上昇するからである。そして、その後着霜の融解と共
にいったん熱交温度か低下し、着霜の完全融解により再
び熱交温度か上昇する（図中の時刻ｔ１以降参照）。し
たかって、熱源側熱交換器の完全融躬前の−ｇ９的な温
度上昇で除霜が終了したと判断する虞れがあった。

一方、冷媒の蒸発圧力たけて除霜終了時を判断すると、
温度で検知する場合よりも峙間的な遅れが生しるために
、除霜運転時間か長くなる場合かあり、運転効率を悪化
させる虞れかある。

本発明は、除霜運転時における熱源側熱交換器の温度変
化に着目し、多量のホットカスの通過による一時的な熱
交温度の上昇と、熱源側熱交換器全体の除霜による温度
上昇とを区別して検知しうる手段を講することにより１
．除霜終了時の誤検知を防止することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、除霜運転
を開始してから、一定時間が経過するまでは、熱交温度
による除霜終了の判断を停止することにある。

具体的には、第１の解決手段は、第１図に示すように（
破線部分を含まず）、圧縮機（１）、熱源側熱交換器（
３）、電動膨張弁（４）及びｆｑ用側熱交換器（５）を
順次接続してなる冷媒回路（９）を備えた空気調和装置
を前提とする。

そして、空気調和装置の除霜運転制御装置として、空気
調和装置の暖房運転時、上記熱源側熱交換器（３）の着
霜を検出する着霜検出手段（５ｏ）と、該着霜検出手段
（５０）の出力を受けてがら除霜終了信号を受けるまで
、上記電動膨張弁（４）の開度を大きくして熱源側熱交
換器（３）に圧縮機（１）の吐出冷媒を流通させるよう
制御する除霜運転制御手段（５１）と、上記除霜運転制
御手段（５１）による除霜運転時に、上記熱源側熱交換
器（３）の温度を検出する温度検出手段（Ｔｈ１）と、
上記温度検出手段（Ｔｔ＋１．）の出力を受け、除霜運
転が開始してから一定時間が経過後に熱源側熱交換器（
３）の温度が設定温度以上になると除霜終了信号を出力
する信号出力手段（５２）とを設ける構成としたもので
ある。

第２の解決手段は、第１図の破線部分に示すように、上
記第１の解決手段において、除霜運転制御手段（５１）
による除霜運転時、熱源側熱交換器（３）における冷媒
の蒸発圧力を検出する圧力検出手段（Ｌ　Ｐ）を設ける
。

そして、信号出力手段（５２）を、上記圧力検出手段（
Ｌ　Ｐ）で検出される冷媒の蒸発圧力が設定圧力以上に
なると、除霜終了信号を出力するものとしたものである
。

（作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、空気調相
装置の暖房運転中、百霜検出手段（５０）で熱源側熱交
換器（３）の着霜か検出されると、除霜運転制御手段（
５１）により、電動膨張弁（４）の開度を大きくして熱
源側熱交換器（３）に吐出冷媒を流通させる除霜運転が
行われる。そして、除霜運転が開始してから一定時間経
過後、熱源側熱交換器（３）の温度か設定温度以上にな
ったときに、信号出力手段（５２）により、除霜終了信
号か出力される。

したかって、除霜運転開始直後に、多回のホットカスか
熱源側熱交換器（３）を通過することにより生しる初期
の温度上昇が治まって、熱源側熱交換器（３）の着霜の
融解により再び熱源側熱交換器（３）温度が上昇したと
きに除霜が完了したと判断されることになり、熱源側熱
交換器（３）の着霜か心力りしてしないのに融解したと
判断するような除霜終了時の誤検知か防止される。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明に加
えて、圧力検出手段（Ｌ　Ｐ）で検出される冷媒の蒸発
圧力か設定圧力以上になったときには、信号出力手段（
５２）により、一定時間の経過前でも除霜終了信号か出
力されるので、除霜か終了しているのに無駄な除霜運転
を持続することかなく、よって、除霜終了時の検知粘度
がより向上することになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図〜第４図に基づ
き説明する。

第２図は本発明の実施例に係る空気調和装置の冷媒配管
系統を示し、（１）は圧縮機、（２）は冷房運転時には
図中実線のことく、暖房運転時には図中破線のごとく切
換わる四路切換弁、（３）は熱源側熱交換器、（４）は
冷媒の減圧機能と流量調節機能とを有する電動膨張弁、
（５）は利用側熱交換器、（６）は吸入冷媒中の液冷媒
を除去するためのアキュムレータであって、上記各機８
に（１）〜（６）は冷媒配管（８）により、冷媒の循環
可能な閉回路を構成するよう順次接続されていて、冷媒
の循環により熱移動を行わせるようにした冷媒回路（９
）か構成されている。

また、空気調和装置にはセンサ類が配置されている。第
３図に示すように、上記熱源側熱交換器（３）は液側に
２系統の分流器（３ａ）、　　（３ｂ）を備えていて、
そのそれぞれに第１７８動膨張弁（４ａ）と第２電動膨
張弁（４ｂ）とか配置されており、上記電動膨張弁（４
）はこの２つの電動膨張弁（４ａ）、（４ｂ）からなる
。そして、上記第１分流器（３ａ）の側に熱源側熱交換
器（３）の温度を検出する温度検出手段としての温度セ
ンサか取り付けられている。また、（ＬＰ）は圧縮機（
１）の吸入管に配置され、低圧側圧力を検出する圧力検
出手段としての圧力センサである。

そして、上記各センサの信号は空気調和装置の運転を制
御するコントローラ（図示せず）に入力可能に接続され
、該コントローラにより上記各センサの信号に応じて、
空気調和装置の冷房運転。

暖房運転等を制御するようになされている。

ここで、暖房運転時の制御内容について、第４図に基つ
き説明するに、ステップＳ１で、四路切換弁（２）を図
中破線側に切換えて暖房運転を行う。すなわち、圧縮機
（］）からの吐出冷媒を利用側熱交換器（５）に流通さ
せて利用側熱交換器（５）で凝縮させた後、電動膨張弁
（４）で減圧して熱源側熱交換器（３）で蒸発させ、圧
縮機（１）に戻すように循環させる。

次に、ステップＳ２の判別で、上記温度センサ（Ｔ　ｈ
１）で検出される熱源側熱交換器（３）の温度Ｔ１か着
霜を判定するための第１設定値Ｔｓ１以下になると、ス
テップＳ３で除霜運転を開始する。

すなわち、四路切換弁（２）を図中実線側に切換えると
ともに電動膨張弁（４）の開度を大きくして、圧縮機（
１）からの多量の吐出冷媒を熱源側熱交換器（３）に流
通させ、熱源側熱交換器（３）で凝縮させた後、利用側
熱交換器（５）で蒸発させ、圧縮機（１）に戻すように
循環させるいわゆる逆サイクルデフロスト運転を行うこ
とにより、熱源側熱交換器（３）のる霜を融解する。

そして、ステップＳＪて、上記圧力センサ（ＬＰ）で検
出される低圧側圧力Ｌｐが設定圧力Ｌｐｓ（例えば１８
　Ｋｇ／　ｃＪ程度の圧力）以上になるまては、ステッ
プＳ５に進んで、除霜運転開始後一定時間ｔｓ　　Ｃ例
えば３分間程度の時間ノか経過するまで待って、ステッ
プＳ６に進み、上記温度センサ（Ｔｈ１）で検出される
熱源側熱交換器（３）の温度Ｔ１が除霜運転の終了を判
定するための第２設定温度Ｔｓ２（例えば１０℃程度の
温度）以上か否かを判別する。そして、ステップＳ６の
判別でＴ１≧Ｔｓ２になるか、ステップＳ４の判別でＬ
ｐ≧Ｌｐｓになると、熱源側熱交換器（３）の着霜の融
解か完了したと判断し、ステップＳ７に進んで、除霜終
了信号を出力する。

上記フローにおいて、ステップＳコの制御により、熱源
側熱交換器（３）の着霜を検出する着霜検出手段（５０
）か構成され、ステップＳ３の制御により、上記着霜検
出手段（５０）の出力を受けてから除霜終了信号を受け
るまで、電動膨張弁（４）の開度を大きくして熱源側熱
交換器（３）に圧縮機（１）の吐出冷媒を流通させるよ
う制御する除霜運転制御手段（５１）か構成され、ステ
ップｓ５．ｓ６及びＳ７の制御により、除霜運転か開始
してから一定肋間ｔＳか経過後に熱源側熱交換器（３）
○温度か第２設定温度Ｔｓ２以上になると除霜終了信号
を出力する信号出力手段（５２）が構成されている。

また、請求項（２の発明では、ステップＳ４及びＳ７の
制御により、圧力センサ（圧力検出手段）（ＬＰ）で検
出される冷媒の蒸発圧力か設定圧力Ｌｐｓ以上になると
、除霜終了イコ号を出力する信号出力手段（５２）の機
能か設けられている。

したがって、請求項（１）の発明では、空気調和装置の
暖房運転中、着霜検出手段（５０）で熱源側熱交換器（
３）の着霜か検出されると、除霜運転制御手段（５１）
により、熱源側熱交換器（３）に吐出冷媒を流通させる
除霜運転か行われる（上記実施例では逆サイクルデフロ
スト）。

このような除霜運転は、その間室内の暖房を中断させる
ものであるために、できる限り短時間で終了させること
か好ましい。一方、上記従来のもののように、熱源側熱
交換器（３）の温■か第２設定温度Ｔｓ２以上になった
二とたけて除霜か終ｊ′したと判断すると、第５図に示
されるように、除霜運転開始直後に熱源側熱交換器（３
）に多足のホットカスか通過することて生じる熱源側熱
交換器（３）温度の上昇から、また熱源側熱交換器（３
）全体のる霜が融解していないにも拘らず、除霜か完了
したと判断する誤検知を招く虞れかある。

それに対し、本発明では、除霜運転か開始してから一定
時間ｔｓ（上記実施例では２分間）か経過後、熱源側熱
交換器（３）の温度か設定７ｍ度以上になったときに、
信号出力手段（５２）により、除霜終了信号か出力され
る。この一定１１冒ＨＪｔＳは、除霜運転開始後（図中
の時刻ｔｏ）、熱）：；４側熱交換器（３）を多量のホ
ットガスか通過することにより、いったん第２設定温度
Ｔｓ２を越え、その後熱源側熱交換器（３）のる箱の融
解による潜メＪ１のために熱交温度ＴＩか第２設定温度
Ｔｓ以下に低下する（図中の時刻ｔ１のとき）までに要
する１１＋ｊ間（通常１〜２分間程度の１１！ｉ間）よ
りも長い値に設定されている。

よって、この一定時間ｔｓ経過後に熱源側熱交換器（３
）のｆｊ霜の融解か完了して再び熱交温度Ｔ１か上昇し
て設定温度Ｔｓ２以上になったとき（図中の時刻１．）
に除霜か終了したと判断することにより、除霜終了時の
誤検知を防止することができるのである。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明に加
えて、圧力センサ（圧力検出手段）（ＬＰ）で検出され
る冷媒の蒸発圧力か設定圧力Ｌｐｓ以上になったときに
は、（５号出力手段（５２）により、定時間【Ｓの経過
前でも除霜終了ｆ３号か出力されるので、除霜か終了し
ているのに無駄な除霜運転を持続することかなく、よっ
て、除霜終了時の検知粘度をより向上させることができ
る。

なお、上記実施例では、いわゆる逆サイクルによる除霜
運転を行うようにしたか、本発明の除霜運転はかかる実
施例にｆｉｌ、！定されるものではなく、例えばホット
ガスバイパスにより、熱Δ−；を側熱交換器（３）に吐
出冷媒を導入するようにしたものでもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、空
気調和装置の暖房運転時に熱源側熱交換器か６霜すると
熱源側熱交換器に吐出冷媒を導入して除霜運転を行うよ
うにした空気調和装置の除霜運転制御装置において、熱
源側熱交換器の温度を検出し、除霜運転を開始してから
一定時間が経過後に熱源側熱交換器温度か設定温度以上
になると、除霜終了信号を出力するようにしたので、除
霜運転開始直後のホットガスの通過による熱源側熱交換
器の一時的な温度上昇でる霜か融解したと判断する誤検
知を有効に防止することかできる。

請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
において、熱源側熱交換器における冷媒の蒸発圧力を検
出し、蒸発圧力か設定圧力以上になったときには、除霜
開始後一定時間か経過する前でも除霜か終了したと判断
するようにしたので、余分な除霜の継続を防止すること
かでき、よって、除霜終了判断精度の向上を図ることか
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第４図は本究明の実施例を示し、第２図は空気
調和装置の構成を示す冷媒配管系統図、第３図は熱源側
熱交換器における温度センサの取付を示す部分側面図、
第４図はコントローラの制御内容を示すフローチャート
図である。第５図は除霜運転時における温度センサ温度
の変化を示す説明図である。 １　　圧縮機 ３　　熱源側熱交換器 ４　　電動膨張弁 ５　　利用側熱交換器 ９　　冷媒回路 ５０　着霜検出手段 ５１　除霜運転制御手段 ５２　信号出力手段 Ｔｈｌ　　温度センサ （、盆度検出手段） ＬＰ　　圧力センサ （圧力検出手段） ｔ。 ｔｌ 哨間 第 図 第４ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、電動膨張
   弁（４）及び利用側熱交換器（５）を順次接続してなる
   冷媒回路（９）を備えた空気調和装置において、 空気調和装置の暖房運転時、上記熱源側熱交換器（３）
   の着霜を検出する着霜検出手段（５０）と、該着霜検出
   手段（５０）の出力を受けてから除霜終了信号を受ける
   まで、上記電動膨張弁（４）の開度を大きくして熱源側
   熱交換器（３）に圧縮機（１）の吐出冷媒を流通させる
   よう制御する除霜運転制御手段（５１）と、上記除霜運
   転制御手段（５１）による除霜運転時に、上記熱源側熱
   交換器（３）の温度を検出する温度検出手段（Ｔｈ１）
   と、上記温度検出手段（Ｔｈ１）の出力を受け、除霜運
   転が開始してから一定時間が経過後に熱源側熱交換器（
   ３）の温度が設定温度以上になると除霜終了信号を出力
   する信号出力手段（５２）とを備えたことを特徴とする
   空気調和装置の除霜運転制御装置。
2. （２）請求項（１）記載の空気調和装置の除霜運転制御
   装置において、 除霜運転制御手段（５１）による除霜運転時、熱源側熱
   交換器（３）における冷媒の蒸発圧力を検出する圧力検
   出手段（ＬＰ）を備え、信号出力手段（５２）は、上記
   圧力検出手段（ＬＰ）で検出される冷媒の蒸発圧力が設
   定圧力以上になると、除霜終了信号を出力するものであ
   ることを特徴とする空気調和装置の除霜運転制御装置。