JPH05264134A - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍装置の逆サイクル除霜運転終了後、サイ
クル切換え時における圧縮機への液バックを防止する。 【構成】 インバータ付き圧縮機１、凝縮器６、電動膨
張弁５及び蒸発器３を順次接続してなる冷媒回路９に、
四路切換弁２を設ける。運転中に除霜指令を受けたと
き、除霜運転制御手段５１により逆サイクル除霜運転を
行い、除霜が終了すると、復帰制御手段５２により、四
路切換弁２を正サイクルに戻す。除霜運転が終了する前
に、終了前制御手段５３により、電動膨張弁５の開度を
強制的に小開度まで絞り、インバータの出力周波数を四
路切換弁２の作動可能な下限値まで低減させて、圧縮機
１への液バックを防止する。四路切換弁２の切換え後、
最低周波数制御手段５４により、インバータ周波数を最
低値に維持して、冷媒の油によるフォーミングを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆サイクル除霜運転を
行うようにした冷凍装置の運転制御装置に係り、特に、
除霜終了後のサイクル切換時の液バック防止対策に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平３−１６５８７号公報
に開示されるごとく、運転容量が多段に調節可能な圧縮
機と、熱源側熱交換器と、減圧弁と、利用側熱交換器と
を順次接続し、四路切換弁により冷凍サイクルの切換え
可能に構成された冷媒回路を備えた冷凍装置において、
除霜運転から暖房運転への切換え時に、小能力下でのポ
ンプダウン運転を行った後、所定時間の間小能力でのア
ンローダ運転を行うことにより、冷凍サイクルの切換え
に伴う圧縮機への液バックを防止しようとするものは公
知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の冷凍装置の
運転制御装置は、下記のような状態で生じる圧縮機への
液バックを有効に防止しようとするものである。

【０００４】すなわち、暖房運転中の除霜運転時、熱源
側熱交換器は凝縮器として機能し、利用側熱交換器は蒸
発器として機能するが、除霜運転終了直前にはそれまで
凝縮器となっている熱源側熱交換器には大量の液冷媒が
滞溜している。そして、除霜運転が終了し、冷凍サイク
ルが再び暖房サイクルに切換えられると、熱源側熱交換
器が蒸発器として機能するようになり、熱源側熱交換器
に滞溜した大量の液冷媒がアキュムレータに吸収し切れ
ずに圧縮機まで吸入されることになる。ここで、上記従
来のもののごとく、冷凍サイクルの切換え前に小容量下
でポンプダウン運転を行って、液冷媒をレシーバに回収
することで、熱源側熱交換器の液冷媒量が低減され、さ
らに、低容量運転を行うことで、通常暖房運転への円滑
な移行が確保されることになる。

【０００５】しかしながら、かかるポンプダウン運転を
行うためには、冷媒回路に開閉弁を設け、低圧側圧力の
低下を環視しながら液冷媒をレシーバに貯溜していく等
複雑な制御を必要とし、しかも比較的時間を要する。ま
た、いったんほとんどの液冷媒をレシーバに貯溜するた
めに、冷媒回路の冷媒状態が定常状態に戻るには長時間
を要する。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、逆サイクル除霜運転から暖房運転へ
の切換え前に、熱源側熱交換器の液冷媒を低減する手段
を講ずることにより、通常状態への復帰の遅れを招くこ
となく、圧縮機への液バックを有効に防止することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すように
（破線及び点線部分を含まず）、インバータにより周波
数を可変に調節される圧縮機（１）、凝縮器（６）、電
動膨張弁（５）及び蒸発器（３）を順次接続してなる冷
媒回路（９）と、該冷媒回路（９）のサイクルを正逆切
換える四路切換弁（２）とを備えた冷凍装置を前提とす
る。

【０００８】そして、冷凍装置の運転制御装置として、
正サイクル運転中に除霜指令を受けたとき、上記四路切
換弁（２）を逆サイクル側に切換え、蒸発器（３）の着
霜を融解するよう制御する除霜運転制御手段（５１）
と、該除霜運転制御手段（５１）による除霜運転の終了
後、四路切換弁（２）を正サイクル側に切換えて、通常
運転に復帰するよう制御する復帰制御手段（５２）とを
設けるものとする。

【０００９】さらに、除霜運転が終了する前に、上記電
動膨張弁（５）の開度を強制的に小開度まで絞るととも
に、インバータ周波数を四路切換弁（２）の作動可能な
下限値まで低減させるよう制御する終了前制御手段（５
３）を設ける構成としたものである。

【００１０】請求項２の発明の講じた手段は、図１の破
線部分に示すように、上記請求項１の発明において、復
帰制御手段（５２）による冷媒回路（９）の正サイクル
への切換え後すぐにインバータ周波数を強制的に最低周
波数にするよう制御する最低周波数制御手段（５４）を
設けたものである。

【００１１】請求項３の発明の講じた手段は、図１の点
線部分に示すように、上記請求項２の発明において、復
帰制御手段（５２）による冷媒回路（９）の正サイクル
への切換え後一定時間が経過するまでは、インバータ周
波数を所定値以下に制限する周波数制限手段（５５）を
設けたものである。

【００１２】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、冷凍
装置の正サイクル運転中、蒸発器（３）が着霜して、除
霜指令がなされると、除霜運転制御手段（５１）によ
り、四路切換弁（２）が逆サイクル側に切換えられ、逆
サイクル除霜運転が行われる一方、除霜運転が終了する
と、復帰制御手段（５２）により、四路切換弁（２）が
正サイクル側に切換えられる。

【００１３】そのとき、除霜運転が終了する前に、終了
前制御手段（５３）により、インバータ周波数が四路切
換弁（２）の作動可能な下限値まで低減されるので、除
霜運転中に凝縮器として機能している蒸発器（３）に供
給される冷媒量が減少する。また、電動膨張弁（５）の
開度が強制的に小開度に絞られるので、圧縮機（１）ヘ
の吸入冷媒は乾き気味となって、蒸発器（３）の液冷媒
量は非常に少なくなる。したがって、その後復帰手段
（５２）により四路切換弁（２）が正サイクル側に切換
えられても、蒸発器（３）側から圧縮機（１）に戻る冷
媒量が少なく、しかも液冷媒量が少ないことから、圧縮
機（１）への液バックが防止されることになる。

【００１４】請求項２の発明では、復帰制御手段（５
２）により四路切換弁（２）が正サイクル側に切り換え
られると、最低周波数制御手段（５４）により、すぐに
インバータ周波数が強制的に最低周波数に維持される。
したがって、低圧側圧力が上昇し、その結果、油を含ん
だ吸入冷媒のフォーミングが防止されることになる。

【００１５】請求項３の発明では、復帰制御手段（５
２）による四路切換弁（２）の正サイクル側への切換え
後一定時間が経過するまでは、周波数制限手段（５５）
により、インバータ周波数が所定値以下に制限されるの
で、冷媒状態が安定するまでの間、液バック防止作用と
吸入冷媒のフォーミング防止作用とが顕著になる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２以下の
図面に基づき説明する。

【００１７】図２は本発明を適用した空気調和装置の冷
媒配管系統を示し、一台の室外ユニット（Ａ）に対して
一台の室内ユニット（Ｂ）が接続されたいわゆるセパレ
ートタイプのものである。上記室外ユニット（Ａ）に
は、インバータ（図示せず）により運転周波数Ｈｚが複
数のステップ値Ｎ（＝１〜２０）に調節される圧縮機
（１）と、冷房運転時には図中実線のごとく、暖房運転
時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁（２）と、
冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器と
して機能する室外熱交換器（３）と、冷媒を減圧するた
めの減圧部（２０）と、圧縮機（１）の吸入管に介設さ
れ、吸入冷媒中の液冷媒を除去するためのアキュムレ―
タ（７）とが主要機器として配置されている。また、室
内ユニット（Ｂ）には、冷房運転時には蒸発器として、
暖房運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器
（６）が配置されている。上記各機器は冷媒配管（８）
により順次接続され、冷媒の循環により熱移動を生ぜし
めるようにした冷媒回路（９）が構成されている。

【００１８】ここで、上記減圧部（２０）には、液冷媒
を貯溜するためのレシ―バ（４）と、液冷媒の減圧機能
と流量調節機能とを有する電動膨張弁（５）とが配設さ
れ、上記レシ―バ（４）と電動膨張弁（５）とは、電動
膨張弁（５）がレシ―バ（４）の下部つまり液部に連通
するよう、室外熱交換器（３）の補助熱交換器（３ａ）
を介して共通路（８ａ）に直列に配置されている。そし
て、共通路（８ａ）のレシ―バ（４）上流側の端部
（Ｐ）と室外熱交換器（３）との間は、室外熱交換器
（３）からレシ―バ（４）への冷媒の流通のみを許容す
る第１逆止弁（Ｄ１）を介して第１流入路（８b1）によ
り、上記共通路（８ａ）の点（Ｐ）と室内熱交換器
（６）との間は室内熱交換器（６）からレシ―バ（４）
への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁（Ｄ２）を介
して第２流入路（８b2）により、それぞれ接続されてい
る一方、共通路（８ａ）の上記電動膨張弁（５）他端側
の端部（Ｑ）と上記第２逆止弁（Ｄ２）−室内熱交換器
（６）間の点（Ｒ）との間は電動膨張弁（５）から室内
熱交換器（６）への冷媒の流通のみを許容する第３逆止
弁（Ｄ３）を介して第１流出路（８c1）により、共通路
（８ａ）の上記点（Ｑ）と上記第１逆止弁（Ｄ１）−室
外熱交換器（３）間の点（Ｓ）との間は電動膨張弁
（５）から室外熱交換器（３）への冷媒の流通のみを許
容する第４逆止弁（Ｄ４）を介して第２流出路（８c2）
により、それぞれ接続されている。

【００１９】また、上記レシ―バ（４）の上流側の点
（Ｐ）と流出側の点（Ｑ）との間には、キャピラリチュ
―ブ（Ｃ）を介設してなる液封防止バイパス路（８ｆ）
が設けられていて、該液封防止バイパス路（８ｆ）によ
り、圧縮機（１）の停止時における液封を防止するよう
になされている。また、ガス冷媒をレシ―バ（４）上部
から開閉弁（ＳＶ）を介して電動膨張弁（５）下流側に
バイパスさせて、レシーバ（４）の冷媒貯溜機能を確保
するためのバイパス管（４ａ）が設けられている。な
お、上記キャピラリチュ―ブ（Ｃ）の減圧度は電動膨張
弁（５）よりも十分大きくなるように設定されていて、
通常運転時における電動膨張弁（５）による冷媒流量調
節機能を良好に維持しうるようになされている。

【００２０】なお、（Ｆ１）〜（Ｆ４）は冷媒中の塵埃
を除去するためのフィルタ、（ＥＲ）は圧縮機（１）の
運転音を低減させるための消音器である。

【００２１】さらに、空気調和装置にはセンサ類が設け
られていて、（Ｔh2）は吐出管に配置され、吐出管温度
Ｔ２を検出する吐出管センサ、（Ｔha）は室外ユニット
（Ａ）の空気吸込口に配置され、外気温度である吸込空
気温度Ｔａを検出する室外吸込センサ、（Ｔhc）は室外
熱交換器（３）に配置され、冷房運転時には凝縮温度と
なり暖房運転時には蒸発温度となる外熱交温度Ｔｃを検
出する外熱交センサ、（Ｔhr）は室内ユニット（Ｂ）の
空気吸込口に配置され、室内温度である吸込空気温度Ｔ
ｒを検出する室内吸込センサ、（Ｔhe）は室内熱交換器
（６）に配置され、暖房運転時には内熱交温度Ｔｅから
室内熱交換器（６）の着霜状態を検出するディアイサ、
（ＨPS）は高圧側圧力の過上昇によりオンとなって保護
装置を作動させる高圧圧力スイッチ、（ＬPS）は低圧側
圧力の過低下によりオンとなって保護装置を作動させる
低圧圧力スイッチである。上記各センサ類の信号は空気
調和装置の運転を制御するコントローラ（１０）に入力
可能に接続されており、該コントローラ（１０）によ
り、上記各センサ類の信号に応じて、空気調和装置の運
転を制御するようになされている。

【００２２】上記冷媒回路（９）において、冷房運転時
には、室外熱交換器（３）で凝縮液化された液冷媒が第
１流入路（８b1）から流入し、第１逆止弁（Ｄ１）を経
てレシ―バ（４）に貯溜され、電動膨張弁（５）で減圧
された後、第１流出路（８c1）を経て室内熱交換器
（６）で蒸発して圧縮機（１）に戻る循環となる一方、
暖房運転時には、室内熱交換器（６）で凝縮液化された
液冷媒が第２流入路（８b2）から流入し、第２逆止弁
（Ｄ２）を経てレシ―バ（４）に貯溜され、電動膨張弁
（５）で減圧された後、第２流出路（８c2）を経て室外
熱交換器（３）で蒸発して圧縮機（１）に戻る循環とな
る。

【００２３】そのとき、電動膨張弁（５）の開度は、上
記吐出管センサ（Ｔh2）で検出される吐出管温度Ｔ２を
パラメータとして行われる。すなわち、上記ディアイサ
（Ｔhc）及び内熱交センサ（Ｔhe）で検出される蒸発温
度と凝縮温度とから最適の冷凍効果を与える吐出管温度
の最適温度Ｔｋを演算し、吐出管温度Ｔ２がこの最適温
度Ｔｋになるよう電動膨張弁（５）の開度を制御するよ
うになされている。ただし、インバータ周波数Ｈｚや外
気温度Ｔａに応じ、最適温度Ｔｋの補正が行われる。

【００２４】ここで、除霜運転時における制御内容につ
いて、図３のタイムチャートに基づき説明する。

【００２５】通常暖房運転中に除霜指令を受けると、最
大１０分間のガードタイマが設けられたデフロスト中フ
ラグＦD1を「１」に、ＬPSマスク（低圧圧力スイッチ
（ＬPS）の作動をみないことを示す）をオンにそれぞれ
切換え（時刻ｔo ）、強制的にインバータ周波数のステ
ップ値Ｎをそれまでの制御値から一定の低ステップ値
「５」に持っていく（時刻ｔ0 からｔ1 まで）。そし
て、周波数のステップ値Ｎが「５」になると（時刻ｔ1
）同時に開閉弁（ＳＶ）を強制的に開き、電動膨張弁
（５）の開度をそれまでの制御値から全閉「０」まで閉
じる（時刻ｔ2 ）。そして、所定時間の間電動膨張弁
（５）を閉じることで、ポンプダウンを行って（時刻ｔ
2 〜ｔ4 ）、液冷媒をレシーバ（４）に貯溜しながら、
その間、四路切換弁（２）を逆サイクルつまり冷房サイ
クル側に切換え、室外ファン及び室内ファンを停止さ
せ、吐出冷媒を室外熱交換器（３）に導入する逆サイク
ル除霜運転を開始する。なお、このとき、Ｎ５フラグＦ
D4及びＮ２フラグＦD8（除霜中にＮ＝２を１回にするこ
とを意味する）を共に「１」に切換える（時刻ｔ3 ）。

【００２６】次に、電動膨張弁（５）の開度を前回まで
開き（時刻ｔ4 からｔ5 まで）、周波数ステップ値Ｎを
最低値「２」まで低減し、一定時間後、一定の上昇率
（例えば２０sec 毎に１ステップ）で周波数ステップ値
Ｎを増大させ、最終的に周波数ステップ値Ｎを、外気温
度に応じた所定値（Ｎmax −７又はＮmax −２）にし
て、除霜運転を行う。

【００２７】次に、本発明の特徴部分である除霜終了制
御の内容について、図３のタイムチャートを参照しなが
ら、図４〜図６のフロ―チャ―トに基づき説明する。

【００２８】図４はディアイサ（Ｔhe）の信号による除
霜終了前制御の内容を示す。まず、ステップＳＴ１で、
ディアイサ温度Ｔｅが５（℃）以上で、かつ周波数ステ
ップ値Ｎが「５」以上か否かを判別し、Ｔｅ≧５でＮ≧
５になるまで通常の逆サイクル除霜運転を続行し、Ｔｅ
≧５でＮ≧５になると、ステップＳＴ２に進んで、ディ
アイサフラグＦD5（Ｔｅ≧５℃であることを示す）を
「１」に切換え、ステップＳＴ３で、３分フラグＦD2
（除霜終了後３分以内であることを示す）が「０」か否
かを判別し、ＦD2＝０でなければそのままで、Ｎ＝０で
あればステップＳＴ４でＴD2タイマ（弁開度及び周波数
制御用タイマ）をスタートさせた後、それぞれステップ
ＳＴ５に進み、ＴD2タイマのカウントＴD2が２０sec を
越えたか否かを判別し、ＴD2＞２０（sec ）になるま
で、ステップＳＴ６以下の制御を行う。

【００２９】まず、ステップＳＴ６で、Ｎ≦５か否かを
判別し、Ｎ≦５でなければ、周波数フラグＦ10（電流，
ディアイサ温度による周波数上昇用フラグ）が「１」か
否かを判別し、Ｆ10＝１でなければ、ステップＳＴ８に
進んで、インバータ周波数Ｈｚを低減させるダウン信号
を出力し、ステップＳＴ９で、周波数ｚがステップ値Ｎ
の周波数値に一致すると、ステップＳＴ１０に進んでＮ
＝Ｎ−１とした後、ステップＳＴ１２に進む（図３の時
刻ｔ6 ）。このとき、ステップＳＴ９の判別で周波数Ｈ
ｚが一致しない間は、ステップＳＴ１１に移行して、電
流垂下要求がないときのみ周波数Ｈｚの低減を継続し、
電流垂下要求があれば、ステップＳＴ１１の制御を行う
ことなくステップＳＴ１２に進む。また、上記ステップ
ＳＴ６の判別でＮ≦５のとき、及びステップＳＴ７の判
別でＦ10＝１のときにも、それぞれ直接ステップＳＴ１
２に進む。以上の制御により、周波数ステップ値Ｎが
「５」まで低減されることになる（図３の時刻ｔ7 ，ｔ
9 又はその間）。

【００３０】そして、ステップＳＴ１２で、上記ＴD2タ
イマのカウントＴD2をリセットした後、ステップＳＴ１
３で、Ｐ＝−５０（パルス）と指令つまり電動膨張弁
（５）の開度ΣＰを−５０（パルス）だけ低減するよう
指令し、ステップＳＴ１４で、弁開度ΣＰが１５０（パ
ルス）よりも小さくなったか否かを判別して、ΣＰ＜１
５０（パルス）でなければ、ステップＳＴ１８に進ん
で、電動膨張弁（５）を閉駆動する一方、ΣＰ＜１５０
（パルス）であれば、以下の制御を行う。すなわち、ス
テップＳＴ１５で、Ｐ＝１００−ΣＰとしてから、ステ
ップＳＴ１６で、Ｐ＞０か否かを判別し、Ｐ＞０でなけ
ればそのままステップＳＴ１８に進み、Ｐ＞０であれば
つまり弁開度ΣＰが１００（パルス）以下になれば、ス
テップＳＴ１７で、Ｐ＝０とした後ステップＳＴ１８に
進む。つまり、弁開度が１５０パルス以上のときには５
０パルスずつ閉じ、１５０（パルス）よりも小さくなる
と、残りの開度分だけ閉じることで、弁開度を１００
（パルス）にする。

【００３１】以上の制御によって、２０sec 毎に周波数
ステップ値Ｎを１ステップずつ低減しながら、その間に
電動膨張弁（５）の開度を１００（パルス）まで低減す
るようにしている（図３の時刻ｔ8 ）。

【００３２】以上のフローにおいて、ステップＳＴ６〜
ＳＴ１８の制御により、請求項１の発明にいう終了前制
御手段（５３）が構成されている。

【００３３】すなわち、上記制御では、除霜運転の終了
後に後述の復帰制御手段（５２）によって冷媒回路
（９）が逆サイクル（冷房サイクル）から正サイクル
（暖房サイクル）に切換えられる前に、終了前制御手段
（５３）により、インバータ周波数Ｈｚが四路切換弁
（２）の作動可能な下限値（上記フローではステップＮ
＝５）まで低減されるので、除霜運転中に凝縮器として
機能する室外熱交換器（３）に供給される冷媒量が減少
し、その後の四路切換弁（２）切換え後において、室外
熱交換器（３）側から圧縮機（１）に戻る冷媒量が減少
する。さらに、電動膨張弁（５）の開度が強制的に小開
度に絞られるので、圧縮機（１）ヘの吸入冷媒は乾き気
味となって、室外熱交換器（３）の液冷媒量は非常に少
なくなっている。よって、除霜運転終了後に四路切換弁
（２）が切換えられたときにも、蒸発器になる室外熱交
換器（３）側から圧縮機（１）に吸入される冷媒量は少
なく、しかも液冷媒量が少ないことから、圧縮機（１）
への液バックを有効に防止することができるのである。

【００３４】なお、電動膨張弁（５）の開度を小開度に
絞ることにより液冷媒がレシーバ（４）に貯溜される
が、上記従来のポンプダウン運転を行う場合のように、
電動膨張弁（５）を全閉にして低圧側圧力を真空に近い
状態まで低下させることなく、熱源側熱交換器（３）の
液冷媒を減少させるので、比較的時間が短くて済み、冷
媒状態の通常状態への復帰が速やかになされるととも
に、機器の故障等が生じる確率も小さく、信頼性が向上
する利点がある。

【００３５】次に、図５は、除霜運転終了時の制御内容
を示し、ステップＳＳ１で、最大１０分間のガードタイ
マが設けられたデフロスト中フラグＦD1が「１」か否か
を判別し、ＦD1＝１の間のみ、ステップＳＳ２以下の制
御を実行する。

【００３６】まず、ステップＳＳ２で、デフロストアウ
ト回路を作動させるためのＴD3タイマのカウントＴD3が
１分以上か否かを判別し、ＴD3＞１（分）であれば、以
下、ステップＳＳ３で吐出管温度Ｔ２が１２０（℃）を
越えているか否かを、ステップＳＳ４でディアイサ異常
フラグＦTe（ディアイサ（Ｔhe）が異常のときに「１」
となる）が「１」か否かを、ステップＳＳ５でディアイ
サ温度Ｔｅが１０（℃）以上か否かを、ステップＳＳ６
でＴD3タイマのカウントＴD3が１０（分）以上か否か
を、それぞれ判別する。そして、Ｔ２≦１２０（℃）、
ＦTe＝０、Ｔｅ＜１０（℃）、かつＴD3≧１０（分）の
ときには、ステップＳＳ８に進む。また、ステップＳＳ
３の判別でＴ２＞１２０（℃）のとき、ステップＳＳ５
の判別でＴｅ≧１０（℃）のときには、そのままステッ
プＳＳ８に進む。さらに、ステップＳＳ４の判別で、Ｆ
Te＝１のときには、ステップＳＳ７に移行して、ＴD3≧
４（分）か否かを判別し、ＴD3≧４（分）であれば、ス
テップＳＳ８に進む。一方、ステップＳＳ２の判別でＴ
D3＞１（分）でないとき、ステップＳＳ６の判別でＴD3
≧１０（分）でないとき、及びステップＳＳ７の判別で
ＴD3≧４（分）でないときには、いずれも電流を垂下さ
せる垂下制御を行う（詳細は省略する）。

【００３７】次に、ステップＳＳ８で、ＴD3＞２．５
（分）か否かを判別し、ＴD3＞２．５（分）であれば、
ステップＳＳ９で、除霜終了時を計算するための除霜変
数ＸD1を、ＸD1＝（ＴD3−２．５）／ＴD4（ただし、Ｔ
D4は積算暖房運転時間）に基づき演算した後、ＴD3＞
２．５（分）でなければ、ステップＳＳ１０で、ＸD1＝
０と設定した後、それぞれステップＳＳ１１に進む。

【００３８】そして、ステップＳＳ１１で、Ｐ＝１００
−ΣＰとし、ステップＳＳ１２で電動膨張弁（５）の開
度を閉じるよう指令し、ステップＳＳ１３で、ＴD4タイ
マをリセットしてカウントを開始させたり、ＴD3タイマ
を停止（保持）させる等の予備設定を行うとともに、ス
テップＳＳ１４で、各フラグＦD1〜ＦD5，ＦD8の設定を
行う。すなわち、ＦD1＝０、ＦD2＝１、ＦD3＝１、ＦD4
＝０、ＦD5＝０、ＦD8＝０にし、さらに、除霜終了処理
を行うための終了タイマＴD6をリセットしてそのカウン
トを開始させる。最後に、ステップＳＳ１５で、デフロ
スト終了信号を出力する（図３の時刻ｔ10）。

【００３９】つまり、除霜の終了は、原則としてディア
イサ温度Ｔｅが１０℃以上になるか、吐出管温度Ｔ２が
１２０℃を越えるかにより検知されるが、ディアイサ
（Ｔhe）の異常時には除霜時間は４分間（又はＴ２＞１
２０（℃））とし、さらに、除霜運転時間は最大１０分
間とするガードが設定されている。

【００４０】次に、図６は除霜終了処理制御の内容を示
し、ステップＳＲ１で、終了後フラグＦD3が「０」か否
かを判別し、上記図５のフローにおいて、ステップＳＳ
１４でＦD3＝１に設定されている場合のみ、以下の制御
を実行する。

【００４１】まず、ステップＳＲ２で、四路切換弁
（２）をオンにつまり暖房サイクル側に切換え（図３の
時刻ｔ10）、ステップＳＲ３で、四路切換弁保償フラグ
Ｆ11（冷房側で「１」、暖房側で「２」となるフラグ）
を「０」に初期設定し、ステップＳＲ４で、室外ファン
の制御を行ってから、ステップＳＲ５で、上記ステップ
ＳＳ１４でカウントを開始した終了タイマＴD6のカウン
トＴD6が１０秒以上か否かを判別する。そして、ＴD6≧
１０（秒）になると（図３の時刻ｔ11）、ＳＲ６で、上
記四路切換弁保償フラグＦ11を「２」と暖房側に設定
し、ステップＳＲ７で、周波数ステップ値Ｎを最低値２
まで低減する（図３の時刻ｔ11〜ｔ12）。

【００４２】次に、ステップＳＲ８で、ＴD6＞１０
（分）か否かを判別し、ＴD6＞１０（分）でなければつ
まり除霜終了後１０分間を経過するまでは、ステップＳ
Ｒ９でＮmax ＝ＩNT（０．６Ｎｔ）（ただし、Ｎｔは機
種で定まる定格周波数）に、ＴD6＞１０（分）であれ
ば、ステップ１０でＮmax ＝ＭAX-N（ただし、ＭAX-Nは
機種に応じて予め設定されている最大周波数値である）
と設定してから、ステップＳＲ１１に進む。この制御に
より、最大周波数Ｎmax は、通常制御によって６０sec
毎に最大１Ｎずつの制限緩和を受けるが（図３の時刻ｔ
12〜ｔ16の間）、１０分を経過するまでは最大周波数Ｎ
max が０．６Ｎｔの制限を受けるので、０．６Ｎｔに達
した後は、それ以上の上昇が不可能となる（図３の時刻
ｔ12〜ｔ17の間）。そして、１０分を経過すると、再び
最大６０sec 毎に１Ｎの周波数上限の上昇が可能にな
り、その後最大周波数Ｎmax がＭAX-Nに達する（図３の
時刻ｔ18）まで、最大周波数Ｎmax が上昇することにな
る。

【００４３】なお、上記ステップＳＲ５の判別でＴD6≧
１０（秒）のときには、ＳＲ６〜ＳＲ１０の制御を行う
ことなく、ステップＳＲ１１の制御に進む。

【００４４】そして、ＳＲ１１で、ＴD6＞３０（分）か
否かを判別し、ＴD6＞３０（分）に達するまでは、ステ
ップＳＲ１２で、ＴD6≧３（分）か否かを判別し、さら
にＴD6≧３（分）になるまでの間、ステップＳＲ１３
で、周波数作動オフセット用の変数Ｘ７を「３」に設定
し、ステップＳＲ１４で、除霜突入前の外気温度Ｔａに
関する変数ＸD4が１０（℃）以上か否かを判別し、ＸD4
≧１０（℃）であればステップＳＲ１５でＰ＝ｆ1
（Ｎ）に、ＸD4≧１０（℃）でなければステップＳＲ１
６でＰ＝ｆ2 （Ｎ）にした後、それぞれステップＳＲ１
７に進んで、電動膨張弁（５）の開度制御を行う。ここ
で、上記ｆ1 （Ｎ）＝０．５Ｎ＋０．５、ｆ2（Ｎ）＝
０．３Ｎ＋０．１であって、この制御により、弁開度Σ
Ｐは、周波数Ｈｚの上昇に応じて増大する。なお、この
間、電動膨張弁（５）の開度は通常制御（Ｐ＝ｆ（Ｈ
ｚ，ｄＮx ，ΣＰ）で表される）によっても制御される
ので、結局、両者の制御による開度が合算されることに
なる。

【００４５】上記制御を行って、ステップＳＲ１２の判
別でＴD6≧３（分）になると、ステップＳＲ１８に進ん
で、変数Ｘ７を「０」に、終了後３分フラグＦD2を
「０」にする（図３の時刻ｔ14）。なお、その間、暖房
運転の開始に伴い、室内ファンは運転状態になってい
る。

【００４６】さらに時間が経過して、ステップＳＲ１１
の判別で、ＴD6＞３０（分）になると、ステップＳＲ１
９に移行して、ＴD6＝Ｏにリセットし、ステップＳＲ２
０でＬPSマスクを解除し、ステップＳＲ２１でＦD3＝０
に切換えてから、制御を終了する。

【００４７】上記フローにおいて、ステップＳＲ２の制
御により、請求項１の発明にいう復帰制御手段（５２）
が構成され、ステップＳＲ７の制御により、請求項２の
発明にいう最低周波数制御手段（５４）が構成され、ス
テップＳＲ８及びＳＲ９の制御により、請求項３の発明
にいう周波数制限手段（５５）が構成されている。

【００４８】したがって、復帰制御手段（５２）によっ
て四路切換弁（２）が正サイクル側に切り換えられる
と、最低周波数制御手段（５４）により、すぐにインバ
ータ周波数Ｈｚが強制的に最低周波数に維持されるの
で、冷媒回路（９）の低圧側圧力が上昇し、その結果、
油を含んだ吸入冷媒のフォーミングが有効に防止される
ことになる。

【００４９】また、復帰制御手段（５２）による冷媒回
路（９）の正サイクルへの切換え後一定時間が経過する
までは、周波数制限手段（５５）により、インバータ周
波数が所定値以下に制限されるので、上述の液バック防
止効果と吸入冷媒のフォーミング防止効果とが顕著に得
られることになる。

【００５０】なお、上記実施例では、冷暖房運転可能な
空気調和装置に本発明を適用した冷を説明したが、本発
明はかかる実施例に限定されるものではなく、例えば、
暖房専用の空気調和装置や、冷凍庫内を冷凍する冷凍機
等についても、逆サイクルデフロストを行うものであれ
ば、本発明を適用することができ、上述と同様の効果を
得ることができる。

【００５１】

【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、冷凍装置の運転制御装置として、インバータに
より周波数を可変に調節される圧縮機、凝縮器、電動膨
張弁及び蒸発器を順次接続してなる冷媒回路と、冷凍サ
イクルを正逆切換える四路切換弁とを設け、正サイクル
運転中に除霜指令を受けたとき、四路切換弁を逆サイク
ル側に切換えて逆サイクル除霜運転を行い、除霜が終了
すると、四路切換弁を正サイクル側に切換えるととも
に、除霜運転が終了する前に、電動膨張弁の開度を強制
的に小開度まで絞り、かつインバータの出力周波数を四
路切換弁の作動可能な下限値まで低減させるよう制御す
るようにしたので、除霜運転終了前における蒸発器の冷
媒量の減少と、吸入冷媒の乾き作用とで、四路切換弁の
切換え後における圧縮機への液バックを有効に防止する
ことができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、上記請求項２の
発明において、四路切換弁が正サイクル側に切り換えら
れた後、すぐにインバータ周波数を強制的に最低周波数
に維持するようにしたので、低圧側圧力が上昇し、その
結果、油を含んだ吸入冷媒のフォーミングが防止される
ことになる。

【００５３】請求項３の発明によれば、上記請求項２の
発明において、四路切換弁の正サイクル側への切換え後
一定時間が経過するまでは、インバータ周波数を所定値
以下に制限するようにしたので、冷媒状態が安定するま
での間、液バック防止効果と吸入冷媒のフォーミング防
止効果とを顕著に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図で
ある。

【図３】除霜運転の開始から暖房運転への復帰までの各
機器の作動状態を示すタイムチャート図である。

【図４】除霜終了前の制御内容を示すフロ―チャ―ト図
である。

【図５】除霜終了検知制御の内容を示すフロ―チャ―ト
図である。

【図６】除霜終了後の制御内容を示すフロ―チャ―ト図
である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四路切換弁 ３ 室外熱交換器（蒸発器） ５ 電動膨張弁 ６ 室内熱交換器（凝縮器） ９ 冷媒回路 ５１ 除霜運転制御手段 ５２ 復帰制御手段 ５３ 終了前制御手段 ５４ 最低周波数制御手段 ５５ 周波数制限手段

フロントページの続き (72)発明者 中嶋 洋登 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 酒井 誠治 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータにより周波数を可変に調節さ
   れる圧縮機（１）、凝縮器（６）、電動膨張弁（５）及
   び蒸発器（３）を順次接続してなる冷媒回路（９）と、
   該冷媒回路（９）のサイクルを正逆切換える四路切換弁
   （２）とを備えた冷凍装置において、 正サイクル運転中に除霜指令を受けたとき、上記四路切
   換弁（２）を逆サイクル側に切換え、蒸発器（３）の着
   霜を融解するよう制御する除霜運転制御手段（５１）
   と、該除霜運転制御手段（５１）による除霜運転の終了
   後、四路切換弁（２）を正サイクル側に切換えて、通常
   運転に復帰するよう制御する復帰制御手段（５２）とを
   備えるとともに、 除霜運転が終了する前に、上記電動膨張弁（５）の開度
   を強制的に小開度まで絞るとともに、インバータ周波数
   を四路切換弁（２）の作動可能な下限値まで低減させる
   よう制御する終了前制御手段（５３）を備えたことを特
   徴とする冷凍装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置の運転制御装置
   において、 復帰制御手段（５２）による冷媒回路（９）の正サイク
   ルへの切換え後すぐにインバータ周波数を強制的に最低
   周波数にするよう制御する最低周波数制御手段（５４）
   を備えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の冷凍装置の運転制御装置
   において、 復帰制御手段（５２）による冷媒回路（９）の正サイク
   ルへの切換え後一定時間が経過するまでは、インバータ
   周波数を所定値以下に制限する周波数制限手段（５５）
   を備えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。