JPH04288438A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室内等を冷暖房する
空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒ−トポンプ式の空気調和装置は、周知
のように圧縮機に四方弁を介して、室内側熱交換器、膨
張弁（減圧装置）、室外側熱交換器を順次連結して構成
される。そして、四方弁の切換えにより、冷房サイクル
、暖房サイクルを構成して、室内などを冷暖房している
。

【０００３】こうした空気調和装置では、近時、外気温
に応じて室外側熱交換器に付帯されている室外ファンの
回転数を可変する制御が採用されている。詳しくは、室
外側熱交換器の近傍に外気温を検知する外気温センサを
設け、この外気温センサで検知される外気温にしたがっ
て室外ファンの回転数を制御するようにしている。この
制御によって、外気温が低下したときは室外ファンの回
転数を増加させて、暖房能力が低下しないように風量を
設定する。

【０００４】ところで、空気調和装置は、暖房運転時、
外気温が低下し過ぎると、室外側熱交換器の表面に着霜
を開始する。そして、着霜量に比例して暖房能力が低下
していく難点をもっている。

【０００５】この能力低下を防ぐために、従来、着霜に
したがって低下する室外側熱交換器の温度にしたがい、
暖房運転から除霜運転に切換えて、除霜することが行わ
れている。

【０００６】具体的には、図７に示されるように室外熱
交センサ（室外側熱交換器の温度を検知するセンサ）の
温度検知にしたがって室外側熱交換器の室外ファンを停
止させるとともに、四方弁を冷房側に切換えて除霜サイ
クルを構成し、圧縮機から吐出された高温の冷媒を室外
側熱交換器に直接流入させて、室外側熱交換器に着いた
霜を冷媒の熱により融かす。そして、先の室外熱交セン
サの温度検知にしたがい、融霜が完了したら暖房運転を
復帰させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした空
気調和装置によると、図７でも示されるように外気温セ
ンサは除霜運転に入る前は外気温を正しく検知している
が、除霜を終えた直後は、冷媒の熱によって、外気温よ
りも高温になっている室外側熱交換器の温度を影響を受
けて誤検知してしまう。つまり、外気温センサは真の外
気温よりも高い温度を外気温として検知してしまう。し
かも、外気温センサ自体の熱容量により、室外ファンの
運転を再開しても、すぐには正しい外気温を検知できな
い。

【０００８】このため、除霜運転から暖房運転に復帰し
た直後には、低外気温であるにもかかわらず、室外ファ
ンは低外気温に対応した大風量に対応した回転数に設定
できず、暖房能力が不用意に低下してしまう問題があっ
た。

【０００９】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、除霜運転から
暖房運転に復帰した直後における暖房能力の低下を防ぐ
ことができる空気調和装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、圧縮機に四方弁を介して室内側熱交換器
、減圧装置、室外側熱交換器を順次連結して構成される
暖房運転可能なヒ−トポンプ式の冷凍サイクルと、前記
室外側熱交換器に設けられた室外ファンと、前記室外側
熱交換器の近傍に設けられ外気温を検知するセンサと、
暖房運転時、このセンサで検出される外気温に応じて前
記室外ファンの回転数を可変制御する手段と、暖房運転
時、除霜の際、前記冷凍サイクルを暖房サイクルから除
霜サイクルに切換えるとともに前記室外ファンを停止さ
せて除霜運転をする手段と、この除霜運転から暖房運転
に復帰させる手段と、前記除霜運転から暖房運転に復帰
後、一定時間は、前記室外ファンを前記センサによる可
変制御から、所定の高回転数で作動する定回転制御に切
換える手段とを設けて、空気調和装置を構成したことに
ある。

【００１１】

【作用】この発明の空気調和装置によると、除霜運転を
終えて暖房運転に復帰すると、室外ファンは一定時間の
間は外気温による回転数制御でなく、所定の高回転数の
定回転制御で作動する。

【００１２】この間、冷媒の熱で温度上昇している室外
側熱交換器の温度は低下し、外気温を検知するセンサ自
体の温度は低下する。と同時に、室外ファンで得られる
大風量によって、室外側熱交換器は最大の熱交換能力が
維持されていく。つまり、誤検知の原因を解消しながら
、高い暖房能力を確保する。

【００１３】一定時間経過後は、室外側熱交換器がセン
サ検知に影響を与えない状態、さらにはセンサ自体も元
の状態に戻る。そして、このセンサで検知される真の外
気温にしたがって室外ファンの回転数を可変制御して、
暖房運転を続けていく。したがって、暖房運転に復帰し
た直後における暖房能力は低下せずにすむ。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図３に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。図１はこの発明を適用
したヒ−トポンプ式の空気調和装置を示し、１は室内ユ
ニット、２は室外ユニットである。室内ユニット１は、
室内側熱交換器３と室内ファン４（室内側熱交換器３に
設けられるもの）とが内蔵されている。

【００１５】また室外ユニット２は、圧縮機５、四方弁
６、室外側熱交換器７、室外ファン８（室外側熱交換器
７に設けられるもの）、膨張弁９（減圧装置）が内蔵さ
れている。

【００１６】そして、冷媒配管１０を介して、圧縮機５
に上記四方弁６、室内側熱交換器３、膨張弁９、室外側
熱交換器７が順次連結され、冷暖房運転可能なヒ−トポ
ンプ式の冷凍サイクル１１を構成している。

【００１７】一方、１３は制御部である。制御部１３は
、マイクロコンピュ−タおよびその周辺機器から構成さ
れている。この制御部１３には、上記冷凍サイクル機器
および各ファンが接続されている。また制御部１３には
、設定温度を入力する操作部１４、室内の温度を検知す
る室温センサ１５が接続され、操作部１４で設定された
設定温度と室温センサ１５から出力される室内温度との
差にしたがって、四方弁６を冷房あるいは暖房側に切換
えるとともに、圧縮機５のモ−タ部（図示しない）の電
源周波数を可変するようにしてある。また上記差にした
がって室内ファン４の回転数を可変するようにもしてあ
る。さらに室内ファン４は、制御部１３により、室内側
熱交換器３の温度を検知する室内熱交センサ１８および
圧縮機５の回転数にしたがって回転数を可変するように
もしてある。

【００１８】また制御部１３には、室外熱交センサ１６
（室外側熱交換器７の温度を検知するセンサ）が接続さ
れている。そして、制御部１３は、暖房運転時、この室
外熱交センサ１６から出力される熱交温度にしたがって
、暖房運転から除霜運転に切換えたり、除霜運転から暖
房運転に復帰させたりするようにしている。除霜運転は
、四方弁６を冷房側に切換えて暖房サイクルとは逆とな
る除霜サイクルを構成するとともに、室外ファン８を停
止させてなる。

【００１９】また制御部１３には、室外側熱交換器７の
近傍に設けた外気温センサ１７が接続されている。外気
温センサ１５は外気温を検知するセンサである。制御部
１３は、この外気温センサ１７から出力される外気温に
したがって、室外ファン８の回転数を可変するようにし
てある。具体的には、暖房運転時、外気温が設定温度よ
りも低いときは室外ファン８のモ−タ部８ａを最大（Ｍ
ａｘ）回転数で作動させ、高いときはモ−タ部８ａを定
格回転数で作動させるようにしてある。

【００２０】また制御部１３には、図２で示すような低
外気温時の室外ファン制御が設定されていて、除霜運転
から暖房運転に復帰したとき、上記設定にしたがって、
一定時間の間は、室外ファン８を上記外気温センサ１７
を用いた可変制御から最大（Ｍａｘ）で回転させる定回
転制御に切換えるようにしてある。なお、膨張弁９は例
えば室内側熱交換器３と室外側熱交換器７との温度差、
および冷媒の過熱度にしたがって開度が可変するように
してある。つぎに、このように構成された空気調和装置
の作用について説明する。

【００２１】暖房を行うときは、操作部１４から設定温
度を入力するとともに、運転をオンする。すると、制御
部１３から出力される制御信号にしたがって、四方弁６
は暖房側に切換わり、また圧縮機５は設定温度と室内温
度との差で選択された電源周波数にしたがって作動する
。これにより、圧縮機５から吐出された冷媒が四方弁６
、室内側熱交換器３、膨張弁９、室外側熱交換器７を循
環する暖房サイクルが構成される。

【００２２】また上記制御部１３から出力される制御信
号にしたがって、室内ファン４は所定の回転数で作動す
るとともに、室外ファン８は外気温センサ１７で検知し
た外気温にしたがって選択された回転数、すなわち最大
（Ｍａｘ）回転数あるいは定格回転数で作動する。なお
、室外ファン８は圧縮機回転数にしたがっても回転数が
可変する。これにより、室内に温風が吹出される。暖房
運転中、外気温が低下し過ぎると、室外側熱交換器１６
の表面に霜が着き始める。この霜は量が増すにしたがっ
て暖房能力を低下させるものである。そこで、除霜運転
に入る。このときの室外ファン８の作用が図２のフロ−
チャ−トに示されている。

【００２３】室外ファン８の作用を除霜運転と共に説明
すれば、暖房運転中、制御部１３は、室外熱交センサ１
６から出力される室外側熱交換器７の温度と設定温度と
を比較していて、除霜に入るか否かを判断している。

【００２４】そして、熱交温度が設定温度と同じかこれ
よりも低くなると、制御部１３は除霜が必要と判定して
、四方弁６を暖房側から冷房側へ切換え、室外ファン８
を停止させる。このとき、デフロストフラッグ（ＤＦＦ
ＬＧ）を「１」とする。

【００２５】すると、圧縮機５から吐出された冷媒が室
外側熱交換器７、膨張弁９、室内側熱交換器３を循環す
る除霜サイクルが構成される。これにより、室外側熱交
換器７に着いた霜は、圧縮機５からの高温冷媒の熱で融
けていく。このとき、外気温センサ１７からの温度（外
気温）を見ると、図３からも明らかなように除霜運転に
より高温となった室外側熱交換器７の影響、および外気
温センサ１７自体の熱容量により、真の外気温とは異な
る温度を出力しているのがわかる。

【００２６】その後、室外熱交センサ１６からの熱交温
度が設定温度よりも高く（除霜を行う必要がない状態）
、かつデフストフラッグが「１」と判定すると、制御部
１３は除霜復帰状態と判定する。すると、制御部１３の
指令により、四方弁６を暖房側に復帰させる。これによ
り、除霜サイクルから上述の暖房サイクルに復帰する。 と同時に室外ファン８を、センサ検知による制御でなく
、単独の高回転数の定回転制御に切換えていく。本実施
例では、室外ファン８を最大（Ｍａｘ）回転数で作動さ
せる。この室外ファン８の運転は、タイマ−の計時によ
って一定時間の間、継続される。

【００２７】これにより、除霜運転から暖房運転への復
帰後、誤外気温検知による熱交換不足（室外ファン８の
誤回転数が原因）が余儀なくなされていた室外側熱交換
器７は、上記室外ファン８の制御で得られた大風量で熱
交換される。

【００２８】すなわち、復帰直後の暖房運転としては、
誤検知の原因を解消しながら、室外側熱交換器７の熱交
換能力を最大に確保した運転となる。これにより、暖房
能力は、図３中の破線で示す従来の暖房復帰時の状態と
は異なり、高く維持される。

【００２９】そして、一定時間が経過すると、室外ファ
ン８の制御が、定回転制御からセンサ検知による制御に
復帰する。すなわち、制御部１３は、外気温センサ１７
から出力される外気温を検出し、この外気温と設定温度
とを比較して、外気温が設定温度よりも低いときには室
外ファン８を最大（Ｍａｘ）回転数（大風量）で作動さ
せ、高いときには室外ファン８を定格回転数（定格風量
）で作動させて、暖房運転を維持する。よって、除霜運
転から暖房運転に復帰した直後における暖房能力の低下
を防ぐことができる。

【００３０】なお、第１の実施例では除霜運転から暖房
運転に復帰後、一定時間の間は室外ファン８を最大（Ｍ
ａｘ）回転数で作動させたが、図４および図５に示され
る第２の実施例のように復帰後、一定時間の間は室外フ
ァン８を除霜前と同じ回転数で作動させるようにしても
よい。これは、除霜前の暖房運転における室外ファン８
の回転数は、暖房能力の低下を抑制するような大風量を
維持する高い回転数に設定されているからであり、この
ようにしても第１の実施例と同様な効果を奏する。特に
、この制御はインバ−タ回路を用いて回転数を連続的に
可変可能とした駆動系を採用した室外ファン８には有効
である。

【００３１】図４で示すフロ−チャ−トは、第１の実施
例のフロ−チャ−トにおける「室外ファンを停止する」
実行処理を「室外ファンの回転数を記憶」と「室外ファ
ンを停止する」の実行処理に変更し、かつ「室外ファン
の回転数を記憶」のときデフロストフラグを「１」とし
、さらに「室外ファンをＭａｘ回転数に切換え」の実行
処理を「室外ファンを記憶した回転数で作動」の実行処
理に変更したものである。

【００３２】また、上記実施例では暖房サイクルとは逆
のサイクルに切換えて除霜する空気調和装置にこの発明
を適用したが、これに限らず、図６に示される第３の実
施例のように圧縮機５からの高温の冷媒を、開閉弁２０
（電磁二方弁）を介装した冷媒路２１で、室外側熱交換
器７のみに流通せしめて溶霜する除霜運転を行なう空気
調和装置にこの発明を適用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
除霜運転から暖房運転に復帰した直後における誤外気温
検知による暖房能力の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の空気調和装置を、制
御系と共に概略的に示す図。

【図２】同空気調和装置の低外気温時における室外ファ
ンの作用を示すフロ−チャ−ト。

【図３】同空気調和装置の暖房運転時および除霜運転時
の能力変化、外気温センサの変化、室外ファンの回転数
変化を示す図。

【図４】この発明の第２の実施例の低外気温時における
室外ファンの作用を示すフロ−チャ−ト。

【図５】同空気調和装置の暖房運転時および除霜運転時
の能力変化、外気温センサの変化、室外ファンの回転数
変化を示す図。

【図６】この発明の第３の実施例の空気調和装置を、制
御系と共に概略的に示す図。

【図７】従来の空気調和装置の暖房運転時および除霜運
転時の能力変化、外気温センサの変化、室外ファンの回
転数変化を示す図。

【符号の説明】

３…室内側熱交換器、４…室内ファン、５…圧縮機、６
…四方弁、７…室外側熱交換器、８…室外ファン、９…
膨張弁（減圧装置）、１１…冷凍サイクル、１３…制御
部、１４…操作部、１５…室温センサ、１６…室外熱交
センサ、１７…外気温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮機に四方弁を介して室内側熱交換
   器、減圧装置、室外側熱交換器を順次連結して構成され
   る暖房運転可能なヒ−トポンプ式の冷凍サイクルと、前
   記室外側熱交換器に設けられた室外ファンと、前記室外
   側熱交換器の近傍に設けられ外気温を検知するセンサと
   、暖房運転時、このセンサで検出される外気温に応じて
   前記室外ファンの回転数を可変制御する手段と、暖房運
   転時、除霜の際、前記冷凍サイクルを暖房サイクルから
   除霜サイクルに切換えるとともに前記室外ファンを停止
   させて除霜運転をする手段と、この除霜運転から暖房運
   転に復帰させる手段と、前記除霜運転から暖房運転に復
   帰後、一定時間は、前記室外ファンを前記センサによる
   可変制御から、所定の高回転数で作動する定回転制御に
   切換える手段とを具備したことを特徴とする空気調和装
   置。