JPH0452441A - ヒートポンプ式空気調和機の着霜検知方式 - 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】 （り産業上の利用分野 本発明はヒートポンプ式空気調和機の着霜検知方式に関
するものである。

（ロ）従来の技術 一般にヒートポンプ式空気調和機で冬に暖房運転を行う
と、外気温度の低下時に熱源側熱交換器の着霜により熱
交換効率が低下してしまい、電力が無駄になると共に暖
房効果が低下してしまう致命的な欠点を有している。

このため、−時的に冷凍サイクルを逆転させて熱源側熱
交換器の除霜を行い再び正常な冷凍サイクルに切り換え
復帰させて暖房運転を行う繰り返しがなきれており、こ
の制御として、熱源側熱交換器の温度と外気温度との差
温によって着霜の有無を検出する差温式除霜装置や、一
定時間毎に熱源側熱交換器の温度を検出する機械式タイ
マ除霜装蓋とが従来から知られている。

しかしながら、前者の差温式除霜装置では外気温度が低
下して熱源側熱交換器の温度と外気温度との差が設定値
に達すると必ず除霜運転が行われるので、外気の湿度が
低く熱源側熱交換器に着霜していなくとも不必要に除霜
を開始してしまう欠点を有しており、また後者の機械式
タイマ除霜装置では熱源側熱交換器が着霜状態に至る今
−歩のときには着霜を行わずに通過してしまい、次に着
霜し始めて外気温度が大幅に低下しても一定時間後でな
ければ除霜が行われない欠点を有していた。

このような問題点に対して、特公昭６０−４０７７４号
公報に記載されているような方法が試みられた。この公
報に記載されているものは利用側熱交換器（室内コイル
）の温度が設定温度以下で、かつ利用側熱交換器の温度
の下降温度勾配が設定勾配を上回った時に除霜運転を開
始するものであった。

このようにして除霜運転を開始することによって利用側
熱交換器の温度の下降から熱源側熱交換器に徐々に着霜
していく状態を検出でき確実に着霜の有無を検出するこ
とができるものであった。

（八）発明が解決しようとする課題 以上のように構成きれた除霜制御方法では、熱源側熱交
換器の着霜検知精度を上げるため−に、除霜を行うのは
利用側熱交換器の温度が所定温度以下との条件が付加さ
れており、利用側熱交換器の温度が高いとき、すなわち
利用側熱交換器が十分に能力を出しているときには、不
必要な除霜運転（から除霜）を行わないようにしている
ものであった、しかしこのような場合、この利用側熱交
換器が設置された部屋に他の暖房器具（ストーブなど）
があると、被調和室の温度がこの暖房器具の使用によっ
て高くなるため、この利用側熱交換器の温度も高くなる
。すなわち、熱源側熱交換器が着霜し利用側熱交換器の
能力が十分に出ない様なときにも、利用側熱交換器の温
度が前記所定温度より高くなってしまい除霜運転が行わ
れず、熱源側熱交換器が着霜で雪だるま状態になること
があった。このとき前記所定値を高く設定すればよいが
、所定値を高く設定すると他の暖房器具を備えないよう
なとき（または他の暖房器具の加熱能力が小さいとき）
に所定値が高い分除霜運転の回数が増え、これにつれて
から除霜が増加し暖房運転が中断してしまうため余りこ
の所定値を高くできない問題点があった。

このような問題点に対して本発明は、同じ部屋内に他の
暖房器具を有するようなときにもから除霜や除霜の検知
ミスを防止できる着霜検知方式を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の着霜検知方式は圧縮機、利用側熱交換器、減圧
装置、熱源側熱交換器が冷凍サイクルを構成するように
接続された冷凍システムを有して熱源側熱交換器で収熱
した熱を利用側熱交換器から放熱するように構成し、前
記熱源側熱交換器が着霜した際に前記熱源側熱交換器の
霜を溶かす除霜運転を行うように成したヒートポンプ式
空気調和機の前記熱源側熱交換器の着霜を検知する着霜
検知方式において、利用側熱交換器の温度を検出できる
ように温度センサを設置し、この温度センサの検出した
温度が予め定めた第１温度以下の間で、かつ前記温度セ
ンサの検出した温度に基づいて算出されるこの温度の下
がる勾配が予め定めた勾配以上になった時に除霜運転を
開始させるようにすると共に、前記温度センサの検出し
た温度が予め定めた第２温度（第２温度≧第１温度）以
上に達した以後は第１温度を高く変えることを特徴とす
るものである。

また、利用側熱交換器の温度の下がる勾配を算出するた
めの温度を検出する温度センサと第１の温度及び第２の
温度を検出する温度センサとは異なるものである。

また、第２温度は空気調和機が高負荷運転を行っている
と判断きれる温度を用いたものである。

また、利用側熱交換器の温度を検出できるように設置さ
れる利用側温度センサと熱源側熱交換器の温度を検出で
きるように熱源側温度センサを設置し、この利用側温度
センサの検出した温度が予め定めた第１温度以下の間で
、かつ熱源側温度センサの検出した温度に基づいて算出
されるこの温度の上がる勾配が予め定めた勾配以上にな
った時に除霜運転を開始させるようにすると共に、前記
利用側温度センサの検出した温度が予め定めた第２温度
（第２温度≧第１温度）以上に達した以後は第１温度を
高く変えるものである。

（＊）作用 このように構成されたヒートポンプ式空気調和機の着霜
検知方式を用いることによって、利用側熱交換器の設置
された部屋に他の暖房器具があれば第１温度が高くなっ
て確実に除霜運転が行えるようにするものである。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は室内側ユニットと室外側ユニットとからなる空気調和
機の概略（冷凍サイクル）を示す冷媒回路図である。こ
の図において、１は圧縮機であり四方弁２、熱源側熱交
換器、キャピラリーチューブ４，６、利用側熱交換器８
、アキュムレータ９を冷媒配管で接続して冷凍サイクル
を構成している。この冷凍サイクルは四方弁を切り換え
ることによって冷房運転用の冷凍サイクルと暖房運転用
の冷凍サイクルとを選択することができる。第１図にお
いて、冷房運転時には圧縮機から吐出された圧縮冷媒が
実線矢印のように流れ、熱源側熱交換器が凝縮器として
作用し、利用側熱交換器が蒸発器として作用して部屋の
冷房運転を行うものである。この時逆止弁５を用いるこ
とによって冷房運転時には実線矢印のようにキャピラノ
ーチューブ４をバイパスして冷媒が流れるものである。

又、暖房運転時には圧縮機から吐出された圧縮冷媒は一
点鎖線矢印のように流れ、利用側熱交換器が凝縮器とし
て作用し、熱源側熱交換器が蒸発器として作用して部屋
の暖房運転を行うものである。このような冷凍サイクル
を用いた場合は冷房運転時と暖房運転時とで有効に動作
するキャピラリーチューブが異なる。すなわち減圧量が
異なるものである。１５は圧縮機１、熱源側熱交換器３
などの構成要素を搭載した室外ユニット、１６は利用側
熱交換器などの構成要素を搭載した室内ユニットである
。７，１０はサービスバルブであり室内ユニット１６か
らの冷媒配管を室外ユニットに接続するものである。尚
、サービスバルブ７に接続される冷媒配管はサービスバ
ルブ１０に接続される冷媒配管より細い冷媒配管を用い
ている。１１はプロペラファン、１２はこのプロペラフ
ァンを駆動する電動機である。このプロペラファン１１
が回転することによって熱源側熱交換器３が送風され、
熱源側熱交換器の熱交換効率がよくなる。１３はクロス
フローファン、１４はこのクロスフローファン１３を駆
動する電動機である。このクロスフローファン１３が回
転することによって利用側熱交換器８に送風が行われ、
この利用側熱交換器８で冷却または加熱された空気が部
屋へ供給されるものである。

第２図〜第５図は第１図に示した空気調和機の制御に用
いる電子回路図である。これらの図において第２図に示
したコネクタ２１〜２３は第３図のコネクタ２７〜２９
に同じ端子番号どうしが接続されるようにはめられ、コ
ネクタ２４．２５は第４図のコネクタ３０．３１に同じ
端子番号どうしが接続されるようにはめられ、コネクタ
２６は第５図のコネクタ３２に同じ端子番号どうしが接
続されるようにはめられるものである。まず第２図にお
いて３３はマイクロコンピュータ−（ＴＭＳ　　２６０
０）であり複数の入出力端子を備えている。このマイク
ロコンピュータ−３３の主な動作はフローチャートを用
いて後記する。出力端子００〜０５は抵抗を介してコネ
クタ２４の夫々の端子に接続されている。入力端子Ｋｌ
、に２．に４、に８．Ｊｌ、Ｊ２．ＲＯ−Ｒ３は抵抗を
介してコネクタ２５の夫々の端子に接続されている。

このコネクタ２４．２５には空気調和機のリモートコン
トローラが接続されておりこのリモートコントローラに
設定された運転情報の設定をこの出力端子と入力端子と
を用いたキースキャンによって入力するものである。

端子Ａ３．Ａ４はアナログ入力端子である。コネクタ２
５の端子５，６には室内温度を検出できるようにリモー
トコントローラに設けられた温度センサ３４が接続され
ており（第３図参照）、この温度センサ３４と抵抗３５
．３６が直流電源に直列に接続されている。この温度セ
ンサ３４は温度によって内部の抵抗値が変わる負特性サ
ーミスタを用いているので、室温の変化に合わせて端子
Ａ３に印加される電圧値が変化するものである。

マイクロコンピュータ−３３の端子Ａ３は内部にＡ／Ｄ
変換部（アナログ／デジタル変換部）を有しているので
、この温度に対応したアナログ電圧からデジタルの温度
値を得ることができる。この温度値はマイクロコンピュ
ータ−３３の記憶部に格納される。またマイクロコンピ
ュータ−３３の端子Ａ４には温度センサ３７が検出する
温度によって変化する電圧が前記端子Ａ３と同様に印加
される。この温度センサ３７は利用側熱交換器８の温度
を検出できるように取りつけられている。

従って、マイクロコンピュータ−３３は端子Ａ４から利
用側熱交換器８の温度を入力して記憶部に記憶すること
ができる。マイクロコンピュータ−３３の端子ＩＮＩＴ
はイニシャル端子でありこの端子に負のエツジトリガー
が与えられたときにマイクロコンピュータ−３３がリセ
ットされる。このエツジトリガーは比較器３８がコンデ
ンサ３９の重圧と所定の電圧とを比較してトリガーを出
力するものである。このエツジトリガーは電源供給の開
始から０．５秒程度遅れて出力されるように抵抗値やコ
ンデンサの値が設定きれている。４０は反転増幅器であ
り全帰還させることにより電圧フォロアーとして用いて
いる。従って、抵抗４１．４２を用いることによって２
種類の基準電圧を得ることができる。この基準電圧は比
較器３８に供給されると共にマイクロコンピュータ−３
３の端子ＶＲＥＦ、端子ＶＡＳＳに供給されている。４
３は定電圧発生用のトランジスタでありツェナーダイオ
ードによって動作が制御されている。このトランジスタ
の出力はマイクロコンピュータ−３３の電源端子ｖＳＳ
に供給されている。４５は平滑用のコンデンサであり、
整流ブリッジ４６の整流出力を平滑するものである。マ
イクロコンピュータ−３３のｆｉ子Ｒ８〜ＲＩＯ。

Ｒ１２，Ｒ１３には出力を反転させる出力バッファ４７
〜５１が接続きれている。端子Ｒ８からは圧縮機１の運
転信号が出力され、端子Ｒ９からは四方弁２の切換え信
号が出力され、端子ＲＩＯからは室外ユニット１５の電
動機１２の運転信号が出力きれ、端子Ｒ１２，Ｒ１３か
らは室内ユニット１６の電動機１４の速度切換え信号が
出力される。出力バッファ４７〜４９の出力はコネクタ
２６の端子を介して第５図に示す電子回路に接続啓れる
。５２．５３は出力バッファ５０．５１の出力で励磁さ
れるリレーであり、リレー５２は切換え接片５４を有し
、リレー５３は切換え接片５５．５６を有している。尚
、第２図に示す切換え接片５４〜５６の状態はいずれも
リレー５２゜５３が通電されていない状態である。また
第２図において５７はＤＣ＋２４Ｖの電源ラインであり
、５８．５９はＡＣｌｏｏＶの電源ラインであり、この
ＡＣｌｏｏＶはコネクタ２６を介して供給される。従っ
て■リレー５２がＯＦＦ、　　リレー５３がＯＦＦの時
はコネクタ２１へは交流電源が供給されず、■リレー５
２がＯＦＦ、　リレー５３がＯＮの時はコネクタ２１の
端子３へ交流電力が供給され、■リレー５２がＯＮ、リ
レー５３がＯＦＦの時はコネクタ２１の端子４へ交流電
力が供給され、■リレー５２がＯＮ、　リレー５３がＯ
Ｎの時はコネクタ２１の端子５へ交流電力が供給される
。

第３図は第２図に示したコネクタ２１〜２３とこれらの
コネクタに対応するコネクタ２７〜２９を介して接続さ
れる電気回路でありコネクタ２７には電動機１４の電源
端子が接続されている。コネクタ２７の端子２は共通端
子である。従ってコネクタ２７の端子３に交流電力が供
給されたときには電動機は低回転で運転されファン１３
からは弱風が送風きれ、コネクタ２７の端子４に交流電
力が供給されたときには電動機は中回転で運転されファ
ン１３からは中風が送風され、コネクタ２７の端子５に
交流電力が供給されたときには電動機は高回転で運転さ
れファン１３からは強風が送風される。尚、６０は電動
機１４の運転用のコンデンサである。６１は降圧トラン
スでありコネクタ２８を介して得られる交流電力を低い
電圧の交流に変換した後コネクタ２９と第２図のコネク
タ２３とを介して第２図の整流ブリッジ４６に供給して
いる。

第４図はリモートコントローラの電子回路図でありコネ
クタ３０．３１は夫々第２図のコネクタ２４．２５に夫
々の端子番号が一致するように接続されている。このリ
モートコントローラは第２図に示した電子回路から分離
されて利用者が操作しやすい位置に取りつけられている
。第４図において６２〜７３は発光ダイオードであり夫
々の表示に対応して点灯するものである。７４〜７７は
出力を反転する出力バッファであり、発光ダイオード６
２〜７３０点灯用のバッファとして用いる０例えば発光
ダイオード６２を点灯させるときはコネクタ３０の端子
４はＨレベルの電圧にし、かつコネクタ３１の端子１０
をＨレベル電圧にすればよい、すなわちマイクロコンピ
ュータ−３３の端子０２〜０５のいずれかの出力をＨレ
ベル電圧とし、マイクロコンピュータ−３３の端子ＲＯ
の出力をＨレベル電圧とすればよい。他の発光ダイオー
ドを点灯させる場合も同様にマイクロコンピュータ−３
３の端子を適当に選択してＨレベル電圧を出力させるこ
とによって所望の発光ダイオードを点灯させることがで
きる。コネクタ３１の端子７〜１０（マイクロコンピュ
ータ−３３の端子ＲＯ〜Ｒ３）の出力はキースキャン用
の出力であるため、Ｈレベルの電圧を出力する端子は周
期的に変化するものである。従って発光ダイオード６２
〜７３は連続点灯するのではなくスキャン周期によるダ
イナミック点灯が行われるものである。

７８〜８４は空気調和機の運転状態を設定する設定スイ
ッチであり、夫々スイッチ７８は運転モード（室内ユニ
ットが送風のみを行う送風運転、冷房運転、暖房運転、
冷房／暖房自動切換え運転）を設定するスイッチ、スイ
ッチ７９は室内ユニットの電動機１４の回転数（強、中
、弱、強中弱の自動切換え）を設定するスイッチ、スイ
ッチ８０は試運転スイッチ、スイッチ８１は運転設定（
ＯＮタイマー運転、ＯＦＦタイマー運転、ナイトセット
バック運転、エネルギーセーブ運転、通常運転）を切り
換えるスイッチ、スイッチ８２は空気調和機の運転／停
止スイッチ、スイッチ８３はＯＮ１０　Ｆ　Ｆタイマー
運転時のタイマー時間（１〜１２時間）を設定するスイ
ッチ、スイッチ８４は室内の温度を設定するスイッチで
あり、これらスイッチの操作状態はマイクロコンピュー
タ−３３の端子ＲＯ−Ｒ３のスキャン用の出力とマイク
ロコンピュータ−３３の端子Ｋｌ、に２゜Ｋ４．に８．
Ｊｌ、Ｊ２に印加きれる電圧の状態とから判断するもの
である。スイッチ７８，７９．８１，８３．８４はセレ
クトしバーの位置によって短絡される位置が変わるもの
であって、例えばスイッチ７８を例にして説明するとセ
レクトレバーは左右に動きセレクトしバーが右端にある
ときにはコネクタ３１の端子９とコネクタ３１の端子１
１とが接続され、セレクトレバーが右から２番目にある
ときにはコネクタ３１の端子９がコネクタ３１の端子１
１及び端子１２に接続きれ、セレクトレバーが右から３
番目にあるときにはコネクタ３１の端子９とコネクタ３
１の端子１２とが接続され、セレクトレバーが右から４
番目（左端）にあるときにはいずれの端子も接続されな
い解放状態にある。この端子の接続状態をキースキャン
によって入力することによってマイクロコンピュータ−
はこのスイッチの設定状態を入力することができる。他
のスイッチにおいても同様にしてスイッチの設定状態を
マイクロコンピュータ−３３が入力できるものである。

第５図は第２図に示したコネクタ２６の端子にコネクタ
３２の端子がお互いに端子番号が一致するように接続さ
れる電気回路図であり、室外ユニットに搭載されている
ものである。この図において、８５はリレーでありコネ
クタ３２の端子１と端子３とに接続されている。従って
第２図に示したマイクロコンピュータ−３３の端子Ｒ９
の出力がＨレベルになった時に通Ｉｌｌれて常開接片８
６を閉じるものである。９０はリレーでありマイクロコ
ンピュータ−３３の端子Ｒ８の出力電圧がＨレベル電圧
になることによって通電され常開接片９１を閉じる。８
７はリレーであり、コネクタ３２の端子１と端子４とに
トランジスタ８９を介して接続され、マイクロコンピュ
ータ−３３の端子ＲＩＯの出力電圧がＨレベル電圧にな
ることによってまずトランジスタ８９がＯＮ状態になる
。

この時リレー９０が通電されていれば（圧縮機を運転す
る状態）次いでリレー８７が通ｔすれる。

このリレー８７が通電されることによって常開接片８８
が閉じる。従って、圧縮機の運転信号がなければ電動機
１２は運転されない。

９２は交流電源が接続されるターミナルであり、端子Ｇ
はアース端子であり、端子Ｕ、Ｖに単相交流電源が接続
される。この交流電源の一部はコネクタ３２の端子５，
６を介して第２図に示したコネクタの端子５．６に供給
きれる。またこの交流電源は常開接片８６を介して電動
機１２へ供給きれ、常開接片８８を介して四方弁２へ供
給され、常開接片９１を介して圧縮機１へ供給される。

９２は電動機１２の運転用のコンデンサであり、９３は
圧縮機の運転用のコンデンサである。

９４は圧縮機の起動用の正特性サーミスタであり、圧縮
機の起動時にはこの正特性サーミスタのく 温度が低−九命内部抵抗が小きいため圧縮機に大電流が
流れ圧縮機の補助巻線を起動用に用いることを可能にし
ている。この正特性サーミスタに電流が流れることによ
ってこの正特性サーミスタが自己発熱して温度が上昇し
て内部抵抗が大きくなると電流が流れなくなり、補助巻
線はコンデンサ９３によって回転磁界を作るために作用
するものである。尚、９５はオーバーロードリレーであ
り、圧縮機１の温度が異常に高くなった時や圧縮機１に
異常電流が流れたときなどに接片を開いて圧縮機１への
通電を遮断するものである。

このように構成された空気調和機ではスイ・メチ７８〜
８４の設定に基づいて圧縮機、電動機、四方弁を制御し
て空調運転を行うものである。

第６図は第２図番こ示したマイクロコンピュータ−３３
の主な動作（空気調和機の主な動作）を示すフローチャ
ートである。このフローチャートにおいて、まずステッ
プＳ１にて起動処理（マイクロコンピュータ−のイニシ
ャライズや空気調和機の運転状態の初期設定）を行う１
次いでステップＳ２にてキースキャンを行いスイ・クチ
７８〜８４の設定状態や操作状態を判断しその状態を内
部の記憶部に更新して格納する０次にステ・ｙブＳ３で
スイッチ７８の設定状態を記憶部から読み出してステッ
プＳ４にて設定状態が暖房運転か否かを判断する。尚、
冷房／暖房自動切換えに設定されているときには、運転
スイッチが運転に操作されたときの室温に基づいて自動
的に設定され、以後設定温度と室温との大小変化に基づ
いて冷房運転／暖房運転が自動的に切り換わるものであ
る。暖房運転でないとき、すなわち冷房運転か送風運転
のときにはステップＳ８へ進み冷房運転または送風運転
を行う。冷房運転とは第１図に示す冷房運転用の冷凍サ
イクルを用い室温が設定温度になるように圧縮機の運転
を制御するものである。この時室内ユニットに搭載され
た電動機１４はスイ・クチ７９の設定に基づいた回転数
で運転するものである。尚、強中弱の自動切換えに設定
されているときには設定温度と室温とを比べこの差が大
きければ大きい程回転数が高くなるような自動切換えを
行うものである。ステップＳ４で暖房運転が判断きれた
ときにはステップＳ６へ進む。ステ・ンブＳ６では熱交
温度Ｔ１すなわち室内ユニットの利用側熱交換器１３の
温度Ｔを入力する。この温度は温度センサ３７の検出し
た温度をマイクロコンピュータ−３３の端子Ａ４が入力
し記憶部に格納したものである。次にこの温度Ｔが′Ｔ
≧ＴＯ″か否かを判断する。すなわち空気調和機が高負
荷状態になっているか否かの判断を行う。Ｔ≧ＴＯを満
たすときにはステップＳ８へ進み高負荷防止運転を行う
、この高負荷防止運転は利用側熱交換器の温度が異常に
高くなった時に行う保護動作であり、室温が高いときの
暖房運転や、同じ部屋の中に他の暖房器具があり室温が
高くなったとき、外気温度が異常に高く冷媒の凝縮温度
が高くなったとき、室内ユニットの電動機１４の故障に
より利用側熱交換器８への送風が行われず利用側熱交換
器８での熱交換効率が悪くなったときなどに起こるもの
である。この時の高負荷防止運転としては室内ユニット
の電動機１４の回転数の上昇や、室外ユニットの電動機
１２の運転停止や、圧縮機の運転能力を変えるときには
運転能力の低下などが行われ、最悪時には空調運転の停
止が行われるものである。このような高負荷運転防止を
行う温度ＴＯは６０〜８０℃の値に設定きれており、こ
のＴは圧縮機１の能力や、利用側熱交換器、熱源側熱交
換器の能力などによって空気調和機の機種毎に最適値が
設定されるものである。このステップＳ８の動作を行っ
た後はステップＳ９へ進みＴ１＝Ｔ２の判断を行う、Ｔ
１．Ｔ２はステップＳ１で初期値が設定された値であり
、初期状態ではＴｏ＞Ｔ２＞ＴＩの関係がある。Ｔ１＝
７２を満たきないときにはステップＳＩＯへ進みＴ１を
Ｔ２に置き換えるものである。すなわちこのステップＳ
９．ステップＳＩＯを行うことによって、空気調和機の
運転を開始してから１度でも高負荷防止運転が働けばＴ
１の値がＴ２の値に置き換わることになる。

ステップＳ７で高負荷が判断されなかった時はステップ
Ｓｌｌへ進む、ステップＳｌｌではまず現在除霜運転を
行っているか否かの判断を行う。

尚、除霜運転については後記する。ステップＳ１１で除
霜運転を行っていないときにはステップＳ１２へ進む、
ステップＳ１２では温度勾配へＴを算出する。利用側熱
交換器８の温度は温度センサ３７によって所定周期毎（
マイクロコンピュータ−３３のプログラムの１サイクル
毎）に常に行われている。この温度データからノイズや
誤検出の温度を削除して正しい温度データを記憶部に記
憶している。これらの温度データを所定周期毎に記憶部
から読み出し、この所定周期毎の温度勾配を算出する。

この温度を読み出す所定周期は空気調和機の能力毎に異
なるが本実施例では以下のようにしている。まず１分毎
に記憶部から温度データを読み出し、この温度データと
６分前の温度データとの差から温度勾配へＴを算出する
。従って、６分周期の温度勾配を１分毎に算出している
ことになる。

ステップＳ１３ではこの勾配ΔＴが−ΔＴ＞Ｋを連続し
て３回満たしているか否かを判断する。

すなわち、温度が低くなる方向へ変化したか否かを判断
する。この変化幅には正の数であり本実施例ではに＝０
．８に設定している。このステップ８１３の条件を満た
した後は次のステップ８１４へ進む。ステップＳ１４で
は現在記憶部に記憶している温度データＴがＴ≦Ｔ１か
否かを判断する。Ｔ１ほから除霜を防止するしきい温度
値である。このＴ１を設定することによって、例えば熱
源側熱交換器がまだ着霜していなく利用側熱交換器の凝
縮温度が充分に高い時に室内負荷の変動（部屋のドアを
開けて冷気が吹き込んだ時など）で利用側熱交換器の温
度が下がった時などに、誤って除霜を開始するのを防止
できるものである。このＴ１は本実施例ではＴ１＝４０
℃に設定している。この値は前記へＴと同様に空気調和
機の能力や設計によって変わるものであり、利用側熱交
換器の凝縮温度（被調和室への吹き出し温度）を高く設
定すればこのＴ１の値も高くするのが好ましい、凝縮温
度を６０°Ｃ前後とした時はＴ１−４０であり、凝縮温
度を７０℃前後としたときはＴｌ−５０位が好ましい、
また凝縮温度を変えず能力の大きい圧縮機を用いたとき
にはＴ１の値を高くすることが可能である。

またＴ１の値はステップＳ１０を行うことによってＴ２
の値に置き換えられている。すなわち、１度高負荷防止
が働けばＴ１の値が高く設定され直されるものである。

このＴ１の増加の値は本実施例では＋１５°Ｃ位に設定
している。この様にＴ１の値を増加させることは前記し
たから除霜のしきい値を高くすることである。一般に部
屋の中に空気調和機のほかに暖房器具があるときには、
この暖房器具によって部屋の温度が上昇し、熱源側熱交
換器が着霜し利用側熱交換器の能力が十分に出ていない
ようなときにも部屋の温度、特に利用側熱交換器のある
部屋の上の方の温度が高くなっているので利用側熱交換
器の温度も高くなり（７１以上となり）除霜運転が開始
されない時があった。この状態を防止するためにＴ１の
値を高くするのである６部屋に他の暖房器具がある、な
しを判断するのはステップＳ７で行っている。

すなわち空気調和機による暖房運転と他の暖房器具とを
併用した場合、空気調和機の熱源側熱交換器に除霜がな
いときには利用側熱交換器の凝縮能力が高くなり他の暖
房器具による室温の上昇と合わせて利用側熱交換器の温
度が高温になり空気調和機が高負荷状態になるものであ
る。従って、ステップＳ７で高負荷状態が判断されれば
、すなわち部屋の中に他に暖房器具があると判断するこ
とができる。

ステップＳ１４の条件が満たきれたときにはステップＳ
１５へ進む。ステップＳ１５ではマスク時間が終了して
いるか否かを判断し、マスク時間が終了しているときに
はステップＳ１６で除霜運転を開始するものである。こ
のマスク時間は圧縮機の連続運転時間であり、圧縮機の
運転信号が出力されている間はこのマスク時間が過ぎる
まで除霜運転を行わないものである。このマスク時間は
本実施例では２０分に設定している。また圧縮機が停止
しているとき、または停止信号が出たとき（室温と設定
値とが一致したとき）にはマスク時間が終了したものと
みなしてステップＳ１６．ステップ８１８．ステップＳ
１９へ進み除霜運転を開始するものである。尚、ステッ
プ８１３〜ステツプ８１５の条件を満たさないときには
ステップＳ１７へ進み通常の暖房運転を続けるものであ
る。

第７図は除霜運転のタイムチャートである。このタイム
チャートにおいてｘＯに除霜が開始される。除霜が開始
されると、まず圧縮機が停止し、室外ファン（室外ユニ
ットに搭載された電動機１２）が停止する。このｘＯか
ら少し遅れたｘｌに四方弁が０ＦＦＬ冷凍サイクルが暖
房運転用のサイクルから冷房運転用のサイクルに切り換
わり、室内ファン（室内ユニットに搭載された電動機１
４）が停止する。同時にＸｌからは除霜を示す表示（発
光ダイオードの点灯）が行われる。次にＸ２から圧縮機
の運転が開始する。従って電動機２１．１４が停止した
状態で冷房運転用の冷凍サイクルを用いた運転が行われ
る。これによって熱源側熱交換器が凝縮器として作用し
、この凝縮熱で熱源側熱交換器に付いた霜を溶かすもの
である。

この様な運転をＸ３まで続ける。Ｘ３は除霜運転の終了
時刻である。このＸＯ〜ｘ３までの時間は最大で１２分
に設定されている。１２分を越えるときは熱源側熱交換
器に霜が残っていても除霜運転を終了する。また除霜運
転の終了は熱源側熱交換器に温度検出センサを設けてこ
の温度センサの検出する温度が所定温度以上になった時
に終了するようにしてもよい。ｘ３で除霜運転が終了す
ると、Ｘ４で四方弁をＯＮにして冷凍サイクルを暖房運
転用のサイクルに戻し、Ｘ５からは圧縮機、室内ファン
（１１Ｅ動機１４）、室外ファン（電動機１２）の運転
を再開する。尚、ｘ５〜Ｘ６までの間は冷風防止期間で
ある。この冷風防止期間は利用側熱交換器の温度上昇に
合わせて室内ファン（電動機１４）が設定回転数に至る
までの時間を遅らせて、部屋の冷たい空気が吹き出すの
を防止するものである。除霜運転の表示はとのｘ６まで
行われる。

このような除霜運転が終了すると再び通常の暖房運転を
再開するものである。

また、上記の実施例では利用側熱交換器の温度を単一の
温度センサで検出したが、温度センサを複数取りつけて
もよい、この時温度センサの取付位置を利用側熱交換器
の入口側、出口側などに分けて取りつけるとよい。

また、温度センサを熱源側熱交換器に取りつけ、この温
度センサの検出する温度の変化勾配から熱源側熱交換器
の着霜を判断するようにしてもよい。熱源側熱交換器に
着霜が生じると、一般にこの熱源側熱交換器での冷媒の
蒸発圧力が低下し、熱交換能力も低下する。従って、着
霜していない時の熱源側熱交換器の温度と着霜したとき
の熱源側熱交換器の温度とを比べると着霜した時の熱源
側熱交換器の温度のほうが高くなる。この熱源側熱交換
器の温度の変化（温度の上昇）を検出することによって
着霜を判断することができるものである。従って、第６
図のブローチルートにおいてステップＳ１２の“温度勾
配の算出”を熱源側熱交換器の温度の勾配と同様にして
求めるように変え、ステップＳ１４を“勾配＞Ｋ″に変
更すれば他のステップは共通して用いることができる。

この時、Ｋ″の値は前記にの値と同様に圧縮機の能力や
熱源側熱交換器の能力などに基づいて最適値を設定すれ
ばよい。

このように構成された空気調和機では、暖房運転を行っ
ているときに、熱源側熱交換器が着霜して利用側熱交換
器の温度が低下してくると、この利用側熱交換器の温度
低下の勾配を判断して除霜運転を行うものである。この
際、被調和室に空気調和機の他に暖房器具があるときに
はこの暖房器具によって被調和室が暖められる分、空気
調和機にとっては負荷が大きく空気調和機が過負荷状態
に至るのでこの状態を検知して暖房器具のあり、なしを
判断することができる。暖房器具があるときには除霜運
転開始のしきい温度値を高くして除重が確実に行えるよ
うにすることができるものである。

（ト）発明の効果 以上のように本発明の１冨検知方式は圧縮機、利用側熱
交換器、減圧装置、熱源側熱交換器が冷凍サイクルを構
成するように接続された冷凍システムを有して熱源側熱
交換器で収熱した熱を利用側熱交換器から放熱するよう
に構成し、前記熱源側熱交換器が着霜した際に前記熱源
側熱交換器の霜を溶かす除霜運転を行うように成したヒ
ートポンプ式空気調和機の前記熱源側熱交換器の着霜を
検知する着霜検知方式において、利用側熱交換器の温度
を検出できるように温度センサを設置し、この温度セン
サの検出した温度が予め定めた第１温度以下の間で、か
つ前記温度センサの検出した温度に基づいて算出される
この温度の下がる勾配が予め定めた勾配以上になった時
に除霜運転を開始させるようにすると共に、前記温度セ
ンサの検出した温度が予め定めた第２温度（第２温度≧
第１温度）以上に達した以後は第１温度を高く変えるの
で、被調和室に空気調和機の暖房器具があり被調和室の
温度が高くなるようなときには、第１温度の値を高くし
て除霜運転が行われやすいようにして確実に除霜運転が
行われるようになるものである。

また、利用側熱交換器の温度の下がる勾配を算出するた
めの温度を検出する温度センサと第１の温度及び第２の
温度を検出する温度センサとは異なる温度センサを用い
ることによって、利用側熱交換器の温度変化を敏速に検
知できる位置に温度センサを取りつけることができ、熱
源側熱交換器の着霜時の検出を敏速に行えるようになる
ものである。

また、第２温度は空気調和機が高負荷運転を行っている
と判断される温度を用いたので、暖房器具のあり、なし
の判断をするために特別に温度センサを設けることなく
、この高負荷状態を判断する温度センサを共通して用い
ることができるものである。

また、利用側熱交換器の温度を検出できるように設置き
れる利用側温度センサと熱源側熱交換器の温度を検出で
きるように熱源側温度センサを設置し、この利用側温度
センサの検出した温度が予め定めた第１温度以下の間で
、かつ熱源側温度センサの検出した温度に基づいて算出
されるこの温度の上がる勾配が予め定めた勾配以上にな
った時に除霧運転を開始させるようにすると共に、前記
利用側温度センサの検出した温度が予め定めた第２温度
（第２温度≧第１温度）以上に達した以後は第１温度を
高く変えるので、熱源側熱交換器の温度変化から熱源側
熱交換器の着霜を検出することができ、より正確な着霜
検出ができるものである。また、熱源側熱交換器の着霜
を室外ユニット内で判断できるようになり、空気調和機
の制御の分担が室内ユニットと室外ユニットとで分ける
ことが可能になるのである。

換器、　　４，６・・・キルピラリ−チューブ、　　８
・・・利用側熱交換器、　　１２．１４・・・電動機、
　３３・・・マイクロコンピュータ−３４，３７・・・
温度センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、利用側熱交換器、減圧装置、熱源側熱交
   換器が冷凍サイクルを構成するように接続された冷凍シ
   ステムを有して熱源側熱交換器で収熱した熱を利用側熱
   交換器から放熱するように構成し、前記熱源側熱交換器
   が着霜した際に前記熱源側熱交換器の霜を溶かす除霜運
   転を行うように成したヒートポンプ式空気調和機の前記
   熱源側熱交換器の着霜を検知する着霜検知方式において
   、利用側熱交換器の温度を検出できるように温度センサ
   を設置し、この温度センサの検出した温度が予め定めた
   第１温度以下の間で、かつ前記温度センサの検出した温
   度に基づいて算出されるこの温度の下がる勾配が予め定
   めた勾配以上になった時に除霜運転を開始させるように
   すると共に、前記温度センサの検出した温度が予め定め
   た第２温度（第２温度≧第１温度）以上に達した以後は
   第１温度を高くすることを特徴とするヒートポンプ式空
   気調和機の着霜検知方式。
2. （２）利用側熱交換器の温度の下がる勾配を算出するた
   めの温度を検出する温度センサと第１の温度及び第２の
   温度を検出する温度センサとは異なることを特徴とする
   特許請求項第１項に記載のヒートポンプ式空気調和機の
   着霜検知方式。
3. （３）第２温度は空気調和機が高負荷運転を行っている
   と判断される温度であることを特徴とする特許請求項第
   １項に記載のヒートポンプ式空気調和機の着霜検知方式
   。
4. （４）圧縮機、利用側熱交換器、減圧装置、熱源側熱交
   換器が冷凍サイクルを構成するように接続された冷凍シ
   ステムを有して熱源側熱交換器で収熱した熱を利用側熱
   交換器から放熱するように構成し、前記熱源側熱交換器
   が着霜した際に前記熱源側熱交換器の霜を溶かす除霜運
   転を行うように成したヒートポンプ式空気調和機の前記
   熱源側熱交換器の着霜を検知する着霜検知方式において
   、利用側熱交換器の温度を検出できるように設置される
   利用側温度センサと熱源側熱交換器の温度を検出できる
   ように熱源側温度センサを設置し、この利用側温度セン
   サの検出した温度が予め定めた第１温度以下の間で、か
   つ熱源側温度センサの検出した温度に基づいて算出され
   るこの温度の上がる勾配が予め定めた勾配以上になった
   時に除霜運転を開始させるようにすると共に、前記利用
   側温度センサの検出した温度が予め定めた第２温度（第
   ２温度≧第１温度）以上に達した以後は第１温度を高く
   することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機の着霜
   検知方式。
5. （５）第２温度は空気調和機が高負荷運転を行っている
   と判断される温度であることを特徴とする特許請求項第
   ４項に記載のヒートポンプ式空気調和機の着霜検知方式
   。
6. （６）圧縮機、利用側熱交換器、減圧装置、熱源側熱交
   換器が冷凍サイクルを構成するように接続された冷凍シ
   ステムを有して熱源側熱交換器で収熱した熱を利用側熱
   交換器から放熱するように構成し、前記熱源側熱交換器
   が着霜した際に前記熱源側熱交換器の霜を溶かす除霜運
   転を行うように成したヒートポンプ式空気調和機の前記
   熱源側熱交換器の着霜を検知する着霜検知方式において
   、利用側熱交換器の温度を検出できるように温度センサ
   を設置し、この温度センサの検出した温度が予め定めた
   第１温度以下の間で、かつ前記温度センサの検出した温
   度に基づいて算出されるこの温度の下がる勾配が予め定
   めた勾配以上になった時に除霜運転を開始させるように
   すると共に、被調和室に他の暖房器具がある際には前記
   第１温度を高く設定することを特徴とするヒートポンプ
   式空気調和機の着霜検知方式。