JPH043865A - 冷凍サイクル装置 - 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、冷凍サイクル装置に係り、特に空調機の暖房
運転における室外熱交換器の着霜量の低減、並びに除霜
運転時間の短縮に好適な除霜運転制御に関するものであ
る。

［従来の技術］ 冷凍サイクルを用いる空調機においては、暖房運転中、
冷凍サイクルの熱源側熱交換器（室外熱交換器）に着霜
が起り勝ちであるので、着霜の防止や除霜の必要がある
。

かかる冷凍サイクルの従来の除霜方式には、暖房運転か
ら冷房運転に四方弁を切替で除霜を行う逆サイクル除霜
方式がある。この除霜方式は、冷凍サイクルを冷房運転
の状態にして除霜を行うため、室内へ冷風が吹き出され
ることになる。この冷風吹き出しをなるべく減少させる
ために、実公昭４７−１７９６３号に記載されているよ
うに、室内熱交換器の吹き出し空気温度に応じて室外熱
交換器に強制通風する送風機の回転速度を増大させて着
霜を防止したり、特開昭５４−５９６４８号に記載され
ているように、高圧側配管から低圧側配管へ側路管を接
続し、この側路管に電磁弁を設け、上記電磁弁をタイマ
により周期的に開蘭し、蒸発温度を周期的に上昇させて
着霜の低下を図る等の対策がとられていた。

また、他の除霜方式としては、特開昭５９−２１９６６
８号あるいは実開昭６０−１０１７８号に記載されてい
るように、暖房運転モードのままで除霜を行うホットガ
スバイパス除霜方式も提案されているが、液冷媒が直接
圧縮機に吸入されるため圧縮機内の油の粘度が低下し信
頼性が低下する。

また、特開昭６３−２５１７７０号に記載されている装
置はホットガスバイパス除霜方式で、吸入側へ吐出ガス
を流通させるバイパス開閉弁を吐出ガスの過熱度に応じ
て選択的に開閉し、吐出ガスの過熱度が低いときに吐出
ガスを吸入側へ流通させ、圧縮機への液戻りを間欠的に
低減している。

さらに、他の除霜方式としては、特開昭６０−５０３５
２号あるいは特開昭６０−５３７４９号に記載されてい
るように、除霜時に減圧装置の弁開度を全開にし、もし
くは減圧装置と並列に設けた減圧量の少ない第２の減圧
装置に冷媒を流し、室内外熱交換器に強制通風させる送
風機を停止して暖房運転モードのままで除霜を行うホッ
トガス循環除霜方式も提案されている。この方式は、除
霜運転のために新たな機器を必要としないので原価低減
ができるが、ホットガスが室内熱交換器を流通するので
除霜に必要な熱量の一部が室内側に放熱され、除霜時間
が長くなる。

［発明が解決しようとする課題］ これらの従来技術は、暖房運転中の騒音、空調機への電
気入力及び室内の快適性についての考慮、また除霜中の
圧縮機への液冷媒の戻りによる圧縮機の信頼性あるいは
除霜に必要な熱源の供給についての考慮が十分されてお
らず、下記の問題がある。

着霜防止のために室外熱交換器に強制通風する送風機の
回転速度を増大させる方式のものでは、該回転速度の増
大により室外機からの騒音が大となり快適性が損なわ九
、送風機への電気入力が増加する。また、高圧側配管か
ら低圧側配管へバイパスする側路管に設けた電磁弁を開
閉する方式のものでは、該電磁弁を開とすると凝縮圧力
が低下するため暖房能力が低下する。

また、除霜中に圧縮機の液戻り量を間欠的に制御する方
式のものでは、−時的に圧縮機内に液冷媒が戻るので圧
縮機の信頼性が低下したり、また圧縮機の液戻り量が少
なくなると除霜に必要な熱量が低下し除霜時間が長くな
るという問題がある。

また、ホットガス循環除霜方式のものでは、室内側への
放熱量を考慮していないため除霜に使われる熱量の一部
が放熱され、除霜時間が長くなる。

そこで、本発明の目的は、暖房運転中の着霜量をできる
だけ低減し、室内の暖房感を損なうことなく室内の快適
性を確保する冷凍サイクル装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、除霜時の圧縮機の信頼性を
確保するために連続的に液冷媒の戻り量を制御し、且つ
除霜に必要な熱量をなるべく多く抽出し、除霜時間の短
縮を図ることができる除霜方式を備えた冷凍サイクル装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的の達成のため１本発明は、特許請求の範囲の各
請求項に記載の冷凍サイクル装置を提供する。

［作　　　用］ 請求項１ないし３記載の冷凍サイクル装置では。

熱交換器の着霜を検知し、着霜と判断された時は圧縮機
の容量を減ずるので、着霜している熱交換器の温度およ
び圧力が上昇し、着霜領域外で冷凍サイクルが形成され
、熱交換器に付着している霜の発達を抑制でき、暖房能
力の低下を防止できる。

また、請求項４ないし５に記載された冷凍サイクル装置
は、除霜運転時に吸入側へ液冷媒を流通させる第２バイ
パス管に設けた膨張機構を吐出冷媒ガス過熱度に応じて
連続的に制御するので、圧縮機への液戻り量を常に最適
に制御でき、圧縮機の信頼性を確保しながら除霜に必要
な熱量を多く抽出し、除霜時間の短縮を図ることができ
る。また、吸入側へ吐出冷媒ガス流通させる第１バイパ
ス管に設けた開閉弁を開路することで、吸入圧力が上昇
し、室外熱交換器の圧力を上昇させて、霜の取り残しを
防止する。

また、請求項６ないし７に記載された冷凍サイクル装置
は、少なくとも２分割された室外熱交換器に各々膨張機
構を設け、各室外熱交換器について除霜終了か否かを判
定し、除霜終了と判定された室外熱交換器の膨張機構を
閉路するので、余分に室外熱交換器を加熱することなく
、除霜時の熱量を有効利用でき、除霜時間の短縮を図れ
る。

また、請求項８ないし１０に記載された冷凍サイクル装
置は、暖房運転のまま除霜を行うから除霜中も温風を空
調空間内に吹き出すことができ、圧縮機の容量を減ずる
ことで吐出圧力を減少させて圧縮機蓄熱量を多く抽出し
、除霜時に必要な熱量を増大させることができるので除
霜時間の短縮を図れる。また、圧縮機蓄熱量が減少した
ときは。

圧縮機の容量を増大させることで、除霜に必要な熱量を
確保し、霜の取り残しを防止する。

［実　施　例］ 以下、本発明の幾つかの実施例を添付図面を参照して説
明する。

第１図は、請求項１記載の発明の一実施例を示した冷凍
サイクルの構成図である。圧縮機１、四方弁２、室内熱
交換器３、膨張弁４、室外熱交換器５を図示の如く配管
接続し、冷凍サイクルが構成されている。上記室内熱交
換器３にはモータ６を連結したファン７が、また室外熱
交換器５にはモータ８を連結したファン９が取付けられ
ている。

また室内熱交換器３の空気側入口及び出口、室外熱交換
器５の空気側入口及び暖房運転時の冷媒入口側配管には
、各々温度センサ１２〜１５が設けられている。また、
圧縮機吐出側配管及び圧縮機吸入側配管には、各々圧力
センサ１０．１１が設けられている。圧縮機１は、周波
数可変のインバータにより駆動され、その駆動周波数が
高いほど速い回転数で回転し、これにより、該圧縮機の
容量制御が可能になっている。

次に、上記ヒートポンプ式冷凍サイクルの暖房運転時の
作用について説明する。四方弁２を実線表示のように切
替ることにより、冷媒は実線矢印のように、圧縮機１−
四方弁２−室内熱交換器３−膨張弁４−室外熱交換器５
−四方弁２−圧縮機１という循環経路で流れる。室内熱
交換器３は、凝縮器として作用して室内循環空気に放熱
し、該空気を加熱して室内を暖房するように作用し、冷
媒は上記熱交換により冷却され凝縮し高圧の液冷媒とな
る。次いで、膨張弁４で減圧され、低圧の液冷媒が室外
熱交換器５に流入し、室外熱交換器５が蒸発器として作
用し、該熱交換器を流通する外気の熱で蒸発し、低圧の
ガス冷媒となり、四方弁２を経て圧縮ｆｉｌに戻る。

外気温度が低く、湿度が高い場合に暖房運転を続けてい
ると、室外熱交換器５の蒸発温度が０℃以下になると、
該熱交換器５の表面に着霜が生じ、熱交換性能が低下し
て該熱交換器出口側の冷媒の過熱度が小さくなる。その
ため、膨張弁４の開度を絞り、流通冷媒量を滅じて所定
の過熱度を保持したいが、流通冷媒量の減少により室外
熱交換器５の入口側圧力が低下し、蒸発温度がますます
低下して着霜が発達する。その結果、圧縮機吐出圧力が
低下し、暖房能力の低下から室内温度が低下して、室内
の快適性が損なわれる。そこで、暖房能力の低下速度を
なるべく遅くし、室内温度の低下を防止して、快適な空
調空間を長時間保持する必要があり、そのためには室外
熱交換器５への着霜速度を遅くさせる必要がある。

室外熱交換器５への着霜速度は、該熱交換器の熱交換性
能の低下に比例することから、第２図に示す関係がある
。第２図は、横軸に圧縮機吸入圧力を、縦軸に着霜速度
を示している。熱交換器の性能低下にともない圧縮機吸
入圧力が低下することから、着霜速度は圧縮機吸入圧力
が低ければ速く、高ければ遅くなる関係となる。

そこで上述の関係より、本実施例では、室内の快適性を
長時間保持できる暖房運転の制御を行う。

この制御フローチャートを第３図に示す。所定の時間間
隔ΔＴ秒経過毎に、圧力センサ１１により圧縮機吸入側
圧力Ｐｓが検出される。マイクロコンピュータ（図示せ
ず）等に予め設定されている値δ（例えば、２．５ｋｇ
／ｃＪ）と上記検出した圧縮機吸入圧力Ｐｓを比較して
、圧縮機吸入圧力Ｐｓの方がδより大きいときは室外熱
交換器５の熱交換性能が充分であることから現在行われ
ている暖房運転制御を継続し、また、圧縮機吸入圧力Ｐ
ｓの方がδより小さいときは室外熱交換器５の熱交換性
能が低下して着霜速度が速くなると判断し、圧縮機駆動
周波数ＨｚをΔＨｚ（例えば、３Ｈｚ）だけ減らした周
波数（Ｅ（ｚ　＝　Ｈｚ−ΔＩ−（ｚ　）を計算し、圧
縮機駆動用インバータへ上記減らした結果の周波数値Ｈ
ｚを出力する。

上記制御は、圧縮機吸入圧力Ｐｓを検出して室外熱交換
器５の熱交換性能の低下を検知し圧縮機駆動周波数を減
らすことによって、室外熱交換器５の蒸発圧力を上昇さ
せ着霜速度の遅い領域で冷凍サイクルを形成することに
より、暖房能力の低下を遅延でき、室内の快適性を長時
間保持できる。

次に、請求項２ないし３記載の発明の実施例を第４図及
び第５図により説明する。第５図は、本実施例の暖房運
転制御フローチャートを示す。前記実施例と同様に圧力
センサ１１により圧縮機吸入圧力Ｐｓを所定の時間間隔
６１秒毎に検出し、マイクロコンピュータ等に予め設定
されている値δと比較する。圧縮機吸入圧力Ｐｓの方が
δより小さいときは室外熱交換器５の熱交換性能が低下
していると判断し、圧縮機駆動周波数を減ずる制御を行
うのであるが、この制御は本実施例では次の様に行う。

すなわち、圧力センサ１ｏにより圧縮機吐出圧力Ｐｄを
検出して、マイクロコンピュータ等に予め設定されてい
る値ε　（例えば、１８ｋｇ／ｃｄ）と比較する。室内
の快適性を保持するためには、ある程度の暖房能力が必
要とされ、その暖房能力は凝縮圧力により決定される。

凝縮圧力は圧縮機吐出圧力Ｐｄにより変化し、圧縮機吐
出圧力は圧縮機駆動周波数により変化することから、こ
れらの関係は、第４図に示すようになる。第４図は、横
軸に圧縮機吐出圧力、縦軸に暖房能力と圧縮機駆動周波
数を示している。本図から、必要最小暖房能力が決定さ
れれば、これに必要な最低圧縮機吐出圧力の値Ｅが決定
され、圧縮機駆動周波数の必要最低値も決まる。したが
って、圧縮機吸入圧力Ｐｓが前記δより小になった場合
、上記値εよりも高い圧縮機吐出圧力のときは暖房能力
を保持てきるので、暖房能力を上記必要最小暖房能力よ
りも小にしない限度で圧縮機駆動周波数ＨｃをΔＨｅ（
例えば、２土）だけ減らした周波数（Ｈｃ＝Ｈｃ−ΔＨ
ｃ　）を計算し、圧縮機駆動用インバータへ上記減らさ
れた結果の周波数値Ｈｃを出力し、また、上記値色より
も低い圧縮機吐出圧力のときは圧縮機駆動周波数をこれ
以上減ずると必要最小暖房能力を確保できなくなるので
、現在の圧縮機駆動周波数を保持するように制御する。

なお、上記値δよりも圧縮機吸入圧力Ｐｓが高いときは
前記実施例と同様の制御を行う。

上記の制御により、室外熱交換器５の熱交換性能が低下
し着霜速度の速い領域に入った場合は、すみやかに圧縮
機駆動周波数を暖房能力が必要最小暖房能力以下となら
ぬ限度において減らすので、暖房能力を確保しながら蒸
発圧力を上昇させ、着霜速度の遅い領域で冷凍サイクル
を形成し、室内の快適性を長時間保持できる。また、こ
れらの制御により、同じ時間だけ暖房運転を行った場合
は、着霜速度の遅い領域で冷凍サイクルが形成されてい
るため、着霜量を低減てき除霜時間の短縮を図れる。

第６図は、請求項４ないし５記載の発明の一実施例を示
したサイクル構成図である。図中、第１図と同じ符号は
、同一のものを示す。（但し、複数あるものには区別の
ため添字ａ、ｂ、ｃを付す）。図において、圧縮機１、
四方弁２、複数台（本実施例では３台）の室内熱交換器
３ａ、　３ｂ、　３ｃ。

各々の室内熱交換器の能力制御のための流量調整弁２４
ａ、　２４ｂ、　２４ｃ、受液器２１、室外膨張弁４、
室外熱交換器５を図示の如く配管接続して、冷凍サイク
ルが構成されている。上記圧縮機の吐出側配管からは、
圧縮機の吸入側へ開閉弁２２付きバイパス管が接続され
ている。また、受液器２１と室外膨張弁４とを接続する
配管からは、圧縮機の吸入側へ液バイパス膨張弁２３付
きバイパス管が接続されている。また、圧縮機の吐出側
配管には温度センサ１７及び圧力センサ１０が設けられ
、暖房運転時における室外熱交換器５の入口側配管には
温度センサ１５が設けられている。

次に、上記の如く構成された冷凍サイクルの除霜運転時
の作用について説明する。外気温度が低く湿度が高い場
合は、暖房運転を継続していると室外熱交換器５に着霜
が生じ、該熱交換器の性能低下から室内への吹き出し空
気温度が低下して、快適性が損なわれる。このため、霜
を溶かすための除霜運転が必要となる。除霜運転は、室
外熱交換器５の入口側配管に設けた温度センサ１５が、
ある値ｔ（この値ｔは外気温度により変化し、例えば、
外気温度６℃の時は一２℃）となると、室外熱交換器５
の性能低下から室内の快適性が損なわれると判断し、除
霜運転の指令をマイクロコンピュータ（図示せず）に出
力する。上記指令が出力されると、四方弁２が破線表示
の如く切替えられて冷房運転となり、着霜している室外
交換器５を凝縮器として作用せしめ除霜を行う。このと
き。

該室外熱交換器５に流入する熱量を霜を溶かすのに有効
に利用するために、室外熱交換器５に取付けられている
モータ８を連結したファン９は停止させる。この実施例
における冷凍サイクルは前記の如き構成であり、除霜運
転のときには、四方弁２を破線表示の如く切替た後、受
液器２１と室外膨張弁４とを接続する配管から圧縮機の
吸入側へ液冷媒をバイパスする膨張弁２３を、圧縮機の
吐出側配管に設けた温度センサ１７と圧力センサ１０か
ら求めた圧縮機吐出ガス過熱度が成る値Ｋ（例えば、１
０℃）以上となるように、制御する。

また、圧縮機の吐出側から吸入側へガス冷媒をバイパス
させる開閉弁２２を開路し、圧縮機の吸入圧力を高く保
つようにして、除霜が行われる。

このように、圧縮機の吐出ガス過熱度をある値に以上に
保ちながら除霜を行うので、油の粘度低下による軸受等
のかじりを防止できる。また、圧縮機の吸入側に液冷媒
を戻すので、圧縮機蓄熱量を多く抽出することができ、
除霜に使われる熱量が増加し除霜時間の短縮が図れる。

第７図は、請求項６ないし７に記載した発明の一実施例
を示したサイクル構成図である６図中、第１図と同じ符
号は、同一のものを示す。（但し、必要に応じ添字ａ、
ｂを付す）。図において、室外二二ノ１−は、室外熱交
換器を少なくとも　２分割してあり、その各々の室外熱
交換器５ａ、５ｂに膨張弁４ａ、４ｂが設けられている
。また、暖房運転時における各々の室外熱交換器５ａ、
５ｂの入口側配管には、温度センサ１５ａ、１５ｂが設
けられている。その他の部分における冷凍サイクルの構
成は、第１図と同様である。

次に、上記構成よりなる冷凍サイクルの除霜運転時の作
用について説明する。除霜運転のときは、四方弁２を破
線表示の如く切替えて冷房運転とし。

冷媒を破線矢印の如く流し、室外熱交換器を凝縮器とし
て作用せしめて除霜を行う。また、室外熱交換器５ａ、
５ｂに流入する熱量を霜を溶かすのに有効に利用するた
め、該室外熱交換器に取付けられているモータ８を連結
したファン９は停止させる。各室外熱外熱交換器５ａ、
５ｂの除霜終了判定は、各々の室外熱交換器５ａ、５ｂ
に設けた温度センサ１５ａ、１５ｂの検知温度がある値
Ｓ（例えば。

２５℃）以上となった場合、その室外熱交換器５ａ又は
５ｂの除霜終了と判断し、除霜終了と判断された室外熱
交換器５ａ又は５ｂについてはそれに属する膨張弁４ａ
又は４ｂを全閉し、両方の室外熱交換器５ａおよび５ｂ
が除霜を終了したと判断されたときには、両者の膨張弁
４ａおよび４ｂを暖房運転のための開度にし、四方弁２
を実線の如く切替え、冷媒を実線矢印の如く流して暖房
運転を行う。

この実施例における冷凍サイクルは前記の如き室外熱交
換器を少なくとも２分割した構成よりなり、冷凍サイク
ルの除霜運転においては、除霜終了判定を各々の室外熱
交換器について行い、先に除霜終了と判定された室外熱
交換器の膨張弁を全開にして他の除霜未終了の室外熱交
換器の除霜を行うので、無駄な放熱を防止し、熱量を除
霜のために有効に利用でき、除霜時間の短縮を図ること
ができる。

第８図は、請求項８ないし１ｏ記載の発明の一実施例を
示した冷凍サイクルの構成図である。図中、第１図と同
じ符号は、同一のものを示す。本実施例の冷凍サイクル
の構成および圧縮機の容量制御手段は、第１の発明の冷
凍サイクルとほぼ同様であり１重複する説明は省略する
。但し、本実施例では第８図に示す如く、除霜運転のた
めに、室内熱交換器３と膨張弁４とを接続する配管から
、膨張弁４と室外熱交換器５とを接続する配管に。

開閉弁２０付きバイパス管を接続している。また、室外
熱交換器５の冷媒出口側（暖房時の出口側）配管に温度
センサ１６、圧縮機の吐出側配管に温度センサ１７が設
けられている。

次に、上記第８図の冷凍サイクルの除霜運転時の作用に
ついて説明する。除霜運転は、四方弁２を実線表示のよ
うに暖房運転のままとして、室内熱交換器３に取付けら
れているモータ６を連結したファン７と、室外熱交換器
５に取付けられているモータ８を連結したファン９を停
止し、膨張弁４を全開とし、除霜用のバイパス開閉弁２
０を開路して、除霜が行われる。上記の如く構成された
冷凍サイクルでの除霜熱量は、大別して圧縮機電気入力
と圧縮機蓄熱量の二つであり、この関係を第９図により
説明する。

除霜運転時に圧縮機駆動周波数を実線の如く増加すると
、圧縮機電気人力は増加するか、吐出、ヱ力が高くなる
ため吐出ガス温度の低１；が減少し、圧縮機蓄熱量は減
少する。一方、除霜運転時に圧縮機駆動周波数を破線の
如く減少すると、吐出圧力が低下し吐出ガス温度の降下
が増大して圧縮機蓄熱量は増加するが、圧縮機電気入力
は減少する。

しかし、この場合吸入圧力が上昇し、圧縮機吸入比容積
が減少し、冷媒循環流量が増加するため、圧縮機電気入
力量の減少はあまり大きくはない。

したがって、除霜運転時は圧縮機駆動周波数を減少させ
圧縮機蓄熱量を多く抽呂する方が除霜時の熱量を多くす
ることができ、除霜時間の短縮を図ることができる。

そこで、本実施例（第８図）では、上述の関係を用いて
、除霜運転の場合に下記の様に冷凍サイクルの制御を行
う。この制御方法について、第１０図の制御フローチャ
ートにより説明する。

暖房運転を継続していると室外熱交換器５に霜が付着し
、除霜条件となったところで除霜運転指令信号がマイク
ロコンピュータ等に送られる。ここで、圧縮機駆動周波
数ＨｚをΔＨｚだけ減らした周波数（１−工ｚ　＝　Ｈ
ｚ−ΔＨｚ）を演算し、この減らした結果の周波数値Ｈ
ｚを圧縮機駆動用インバータへ出力し、また、この時に
除霜用の開閉弁２０を開路し、除霜運転が行われる。除
霜運転の終了判定条件は、温度センサ１６の温度Ｔ５を
検出し。

この温度Ｔｓがある値α（例えば、３℃）以上となった
ときに除霜運転を終了したと判断して暖房運転に移行す
る。また、上記検出した値Ｔｓが値α以下のときは、一
定時間間隔で温度検出している温度センサ１７が成る回
で検出した圧縮機吐出温度Ｔｄ２と全回検出した圧縮機
吐出温度Ｔｄｌとの差ΔＴｄが演算され、上記値ΔＴｄ
がある値β（例えば、０．５℃）以上のときは圧縮機蓄
熱量を抽出でき除霜熱量を確保できるので現在の制御を
継続し、上記値ΔＴｄが値β以下のときは圧縮機蓄熱量
を抽出できなくなり除霜熱量が足りなくなるので、圧縮
機駆動周波数ＨｃをΔＨｅだけ増やした周波数（Ｈｃ＝
Ｈｃ＋ΔＨｃ）　　（例えば、最犬廃動周波数となる値
）を演算し、この増やされた結果の周波数値■（ｃを圧
縮機駆動用インバータへ出力する。そして、除霜運転を
終了したと判断されたとき、つまり、Ｔｓがα以上とな
ったどきは、除霜用の開閉弁２０を閉路し暖房運転を行
う。

このように、除霜運転時に圧縮機駆動周波数を減らし吐
出圧力を低下させ圧縮機蓄熱量を多く抽出する様に制御
するので、除霜時の熱量を多く確保でき、除霜時間の短
縮を図ることができる。また、圧縮機吐出温度から圧縮
機蓄熱量を常に検知し、上記熱量が抽出できない場合で
も、圧縮機駆動周波数を増やして除霜熱量を確保するの
で、霜の取り残しを防止できる。

以上述べた諸実施例では、圧縮機の容量を減ずる手段と
してインバータを用いたが、圧縮室内を機械的に可変で
きる機構としても同様の効果がある。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、第１の発明の冷凍サイクル装
置は、温度あるいは圧力等の冷凍サイクルの状態量から
熱交換器の着霜を検知する手段を設け、前記着霜を検知
する手段により熱交換器か着霜していると判断されたと
きは、圧縮機の容量を減ずる制御としたものであるから
、冷凍サイクルが着霜領域外で形成され、熱交換器に付
着している霜の発達が抑制でき、暖房能力の低下を防止
できる。

また、第２の発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出
側配管から第１分岐管を、また受液器もしくは受液器と
室外熱交換器とを接続する配管から第２分岐管を設け、
この第１分岐管および第２分岐管は、圧縮機の吸入側配
管に接続されて夫々第１および第２バイパス管を形成し
、第１分岐管が形成する第１バイパス管には開閉弁を設
け、第２分岐管が形成する第２バイパス管には膨張機構
を設け、除霜運転時に吸入側へ液冷媒を流通させる上記
第２バイパス管に設けた膨張機構を、吐出冷媒ガス過熱
度に応じて連続的に制御するものであるから、圧縮機へ
の液戻り量を常に最適に制御するので、圧縮機の信頼性
を確保しながら除霜に必要な熱量を多く抽出でき、油の
粘度低下による軸受等のかじりを防止でき、除霜時間の
短縮を図ることができる。

また、第３の発明の冷凍サイクル装置は、少なくとも室
外熱交換器を二分割した冷凍サイクルの各々の室外熱交
換器に膨張弁を設け、各室外熱交換器の除霜終了を判定
する手段を設け、除霜終了と判定された室外熱交換器の
膨張弁を閉路させるようにしたものであるから、余分に
室外熱交換器を加熱することなく除霜を行うことができ
、除霜の熱量を霜を溶かすのに有効に利用することがで
きるので、除霜時間の短縮を図ることができる。

また、第４の発明の冷凍サイクル装置は、室内熱交換器
と膨張機構とを接続する配管から分岐管を設け、この分
岐管は膨張機構と室外熱交換器とを接続する配管に接続
されてバイパス管を形成し、上記バイパス管には開閉弁
を設け、除霜時にこの開閉弁を開路し且つその直前に圧
縮機の容量を減ずる制御としたものであるから、除霜時
の吐出圧力が低下し、圧縮機蓄熱量を多く抽出できるの
で、除霜時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明に係る一実施例の冷凍サイクル構成
図、第２図は冷凍サイクルの運転領域と着霜領域を示し
た特性図、第３図は第１の発明の上記実施例の制御フロ
ーチャート図、第４図は暖房運転時における圧縮機駆動
周波数と暖房能力の吐出圧力に対する特性図、第５図は
第１の発明に係る他の実施例の制御フローチャート図、
第６図は第２の発明に係る実施例の冷凍サイクル構成図
、第７図は第３の発明に係る実施例の冷凍サイクル構成
図、第８図は第４の発明に係る実施例の冷凍サイクル構
成図、第９図は第４の発明に係る実施例の除霜運転時に
おける圧縮機駆動周波数の影響を示した特性図、第１０
図は第４の発明に係る実施例の制御フローチャート図で
ある。 １・・圧縮機　　　　　３・・・室内熱交換器４−膨張
弁　　　　　５・・・室外熱交換器１０、１１・・・圧
力センサ １２、１３．１４．１５．１６．１７・・温度センサ２
０、２２・開閉弁　　　２１・・・受液器２４ａ、　２
４ｂ、　２４ｃ・　流量１ｇ整弁他　　１　　名 第 図 １２、　＋３．１４．１り・・・温度センサ第 図 吸入圧力 第 図 ２１・受液器 η・・・開閉弁 ２３・・膨張弁 ４ａ ２４ｂ　、　　２４ｃ 流旦調整弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも冷媒圧縮機、利用側熱交換器、膨張機構
   および熱源側熱交換器を順次配管接続してなる冷凍サイ
   クルを有し、前記圧縮機の容量制御装置を備えた冷凍サ
   イクル装置において、冷凍サイクルの熱交換器の着霜状
   態を判定し、着霜と判定したときには圧縮機の容量を減
   ずる様に前記圧縮機の容量制御装置を制御する制御手段
   を設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。 ２　前記圧縮機の容量制御装置を制御する手段は、暖房
   能力が暖房運転に必要な設定された最小暖房能力以下に
   ならぬ限度において前記圧縮機の容量を減ずる制御をす
   る請求項１記載の冷凍サイクル装置。 ３　暖房能力を圧縮機吐出側圧力の検出値に基づいて判
   定しながら前記の制御を行なう請求項２記載の冷凍サイ
   クル装置。 ４　少なくとも冷媒圧縮機、冷暖房運転切替用四方弁、
   室外熱交換器、膨張機構および受液器で構成された室外
   機と、室内熱交換器を有する１台または並列接続の複数
   台の室内機とを配管接続してなる冷凍サイクルを有し、
   前記圧縮機の吐出側配管から吸入側配管に接続された開
   閉弁付き第１バイパス管、および、前記受液器または該
   受液器と室外熱交換器とを結ぶ配管から圧縮機の吸入側
   配管に接続された膨張機構付き第２バイパス管を備えた
   冷凍サイクル装置において、室外熱交換器の着霜状態を
   判定し、着霜と判定したときには、除霜運転のために前
   記四方弁を冷房運転に切替え、且つ、該四方弁切替後、
   圧縮機の吸入側へ液冷媒を流通させる前記第２バイパス
   管に設けた膨張機構の開度を圧縮機吐出冷媒ガスの過熱
   度に応じて制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
   る冷凍サイクル装置。 ５　前記制御手段は、除霜運転のために前記四方弁を冷
   房運転に切替えた後、圧縮機の吸入側へ吐出冷媒ガスを
   流通させる前記第１バイパス管に設けた開閉弁を開路す
   ることを特徴とする請求項４記載の冷凍サイクル装置。 ６　少くとも冷媒圧縮機、冷暖房運転切替用四方弁、少
   くとも２分割された室外熱交換器、これら各室外熱交換
   器に夫々設けられた膨張機構および室内熱交換器を順次
   配管接続してなる冷凍サイクルを備えた冷凍サイクル装
   置において、室外熱交換器の着霜状態を判定し、着霜と
   判定したときには除霜運転のために前記四方弁を冷房運
   転に切替え、且つ、分割された各室外熱交換器について
   除霜終了の判定をなし、除霜終了と判定した室外熱交換
   器についてはそれに設けた膨張機構を閉じる制御を行う
   制御手段を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。 ７　各室外熱交換器についての除霜終了の判定は、除霜
   運転時の各室外熱交換器の出口側冷媒温度の検出値に基
   づいて行う請求項６記載の冷凍サイクル装置。 ８　少なくとも冷媒圧縮機、室内熱交換器、膨張機構、
   室外熱交換器を順次配管接続してなる冷凍サイクルを有
   し、前記圧縮機の容量制御装置、および、前記室内熱交
   換器と膨張機構とを結ぶ配管から該膨張機構と室外熱交
   換器とを結ぶ配管に接続された開閉弁付きバイパス管を
   備えてなる冷凍サイクル装置において、室外熱交換器の
   着霜状態を判定し、着霜と判定したとき除霜運転のため
   室内熱交換器と室外熱交換器とを直接結ぶように前記バ
   イパス管の開閉弁を開路し、且つ該開閉弁を開路する直
   前に圧縮機の容量を減ずる様に前記圧縮機の容量制御装
   置を制御する制御手段を設けたことを特徴とする冷凍サ
   イクル装置。 ９　前記制御手段は、圧縮機の蓄熱量を検出し、除霜運
   転中に圧縮機の蓄熱量の変化が所定値より小さくなった
   と判定したとき圧縮機の容量を増すように圧縮機の容量
   制御装置を制御することを特徴とする請求項８記載の冷
   凍サイクル装置。 １０　圧縮機の吐出冷媒ガス温度を検出することによっ
   て圧縮機の蓄熱量を検出する請求項９記載の冷凍サイク
   ル装置。 １１　圧縮機の容量制御装置は、圧縮機駆動用電動機を
   可変回転速度で駆動する周波数可変のインバータである
   請求項１、２、３、８、９又は１０記載の冷凍サイクル
   装置。 １２　着霜状態の判定を暖房運転中圧縮機の吸入側圧力
   の検出値に基づいて行う請求項１ないし１１のいずれか
   に記載の冷凍サイクル装置。 １３　着霜状態の判定を暖房運転中室外熱交換器の出口
   側冷媒温度の検出値に基づいて行う請求項１ないし１１
   のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。