JPH06281299A

JPH06281299A - 空気調和装置の除霜制御方式

Info

Publication number: JPH06281299A
Application number: JP5072461A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Iwanaga; 隆喜岩永; Tetsuo Sano; 哲夫佐野; Yasuhiro Arai; 康弘新井; Tetsuji Yamashita; 哲司山下; Koichi Goto; 功一後藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-30
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、短時間で効率的に除霜して室温変
動を快適性に影響を与えない範囲に抑えることを目的と
する。【構成】蒸発熱交換器５に高温冷媒を正方向から流す
正方向除霜手段４と逆方向から流す逆方向除霜手段３と
を有し、両除霜手段３，５を組み合わせて作動させるこ
とにより除霜することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、居住空間を冷房または
暖房するための空気調和装置において、混合冷媒を用い
たときにも確実で効率の良い除霜運転ができるようにし
た空気調和装置の除霜制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置における蒸発熱交換器の従
来の除霜制御方式としては、例えば次に示すような３つ
の方式がある。まず、図１１及び図１２は、その第１の
方式を示している。図１１は一般的な冷凍サイクルの構
成を示し、図１２は、その除霜制御方法を示している。
図１１の冷凍サイクルにおいて、室外機１は、圧縮機
２、四方弁３、膨張弁４、室外熱交換器５、室外熱交換
器温度センサ６、圧縮機吐出ガスを室外熱交換器５の暖
房時冷媒入口に導くバイパス管路８、バイパス管路８中
に接続されたホットガスバイパス開閉弁９等の主要部品
で構成されている。また、室内機１０は室内熱交換器１
１等の主要部品で構成されている。１２はコントローラ
であり、室外熱交換器温度を基にホットガスバイパス開
閉弁９を開閉制御するようになっている。コントローラ
１２は四方弁３及び圧縮機２等も制御する。そして、図
１２のフローチャートに示すように、圧縮機２が起動さ
れて暖房運転が開始され（ステップ４１）、その運転時
間Ｈが除霜禁止設定時間Ｈ₀以上になった暖房運転時に
室外熱交換器温度Ｔ_Eが除霜許可設定温度Ｔ₀以下であ
れば着霜と判断される（ステップ４２，４３）。除霜は
四方弁３を暖房の位置のままでホットガスバイパス開閉
弁９を開き、高温冷媒を室外熱交換器５に暖房時の冷媒
流れ方向と同方向、即ち正方向に流して行われる（ステ
ップ４４）。室外熱交換器温度Ｔ_Eが除霜終了温度Ｔ₁
以上になれば除霜終了と判断されてホットガスバイパス
開閉弁９が閉じられ通常の暖房運転に戻る（ステップ４
５，４６）。この方式の利点は室内熱交換器の温度の低
下が少なく、僅かではあるが室内に暖かい空気を送るこ
とも可能であり、暖房を継続したままで除霜しているこ
とになり除霜中の室温の低下が少なく、また除霜が終了
して暖房に切り替わったときに暖房効果が早く得られる
等快適性の点で優れる。ただしホットガスバイパス開閉
弁を備えたバイパス管路が必要となりコスト的に不利で
ある。

【０００３】第２の方式は、冷凍サイクル上の構成は、
上記第１の方式の冷凍サイクルからバイパス管路が除か
れ、また膨張弁には電気信号などでその開度を外部から
制御できるものが用いられている。除霜制御動作は、四
方弁は暖房の位置のままで膨張弁の開度を大きくし高温
冷媒を室外熱交換器に流して除霜する方法である。即
ち、この方式も、上記第１の方式と同様に正方向除霜方
式である。この方式の利点は室内熱交換器の温度の低下
が少なく、僅かではあるが室内に暖かい空気を送り出せ
るため暖房を継続したままで除霜していることになり除
霜中の室温の低下が少なく、快適性の点で優れる。この
点については第１の方式と略同等である。また図１１の
構成に比べてホットガスバイパス開閉弁が不要となり冷
凍サイクルの構成が簡略化される。反面、室内熱交換器
及び室内機から室外機までの接続配管において放出する
熱量の分だけ除霜に使われる熱量が減少するので、着霜
量が多いときは除霜の時間が長くなり、その間に室温が
下がってしまうことがあり快適性の面や暖房の運転効率
の点では不利である。

【０００４】第３の方式は、暖房運転時に四方弁を冷房
の流れの方向に反転させ圧縮機からでた高温冷媒を室外
熱交換器に冷房時冷媒入口側から直接流し暖房時の冷媒
流れと逆の流れ方向で除霜する方式、即ち逆方向除霜方
式である。この方式は冷凍サイクルに特別な弁を追加す
ることなく実施でき経済的であり、また高温ガスの熱量
全てを除霜に使用することになるので熱効率がよく短時
間で確実な除霜が可能である。反面、着霜量が多く除霜
時間が長めになると室内熱交換器が低温度に冷却される
ので除霜終了後暖房に切り替わったとき熱交換器が暖ま
るまでに時間を要し、この間に室温が低下し暖房感が損
なわれるという不利な点がある。

【０００５】また、冷凍サイクルに使用される冷媒に着
目したとき、混合冷媒、特に非共沸混合冷媒を使用した
場合には、蒸発において低沸点冷媒が蒸発し易く高沸点
冷媒は蒸発し難いため熱交換器が蒸発器として作用する
時は熱交換器の入り口部分は比較的低い温度で蒸発が行
われ、下流部においては高沸点冷媒の成分比が高まりよ
り高い温度で蒸発が可能となる。このため蒸発器の温度
は入り口側が低く出口側が高くなる。例えばＲ−３２と
Ｒ−１３４ａの混合冷媒は代表的な暖房運転条件におい
て蒸発器（室外熱交換器）の入り口側が−３℃のとき出
口側は＋２℃となる。単一冷媒では同条件において−１
℃から０℃程度の変化に治まり着霜が始まってもほぼ全
体に着霜して行くので着霜による通風抵抗の増加もほぼ
均一に進行し、風速の部分的な変化が生じないので熱交
換器全体が有効に活用される。これに対し、上記の例の
ような蒸発温度に勾配のある混合冷媒では熱交換器の部
分的な温度差が大きいため入り口側が着霜しても出口側
は未着霜の状態が生じ着霜しても入り口側に対し遅れる
ため着霜量も少ないという不均一な着霜となる。このよ
うな状態では着霜の無い部分のみに空気が通過し、先に
着霜し始めた部分は通過風量が極端に減少し熱交換量が
極端に減少する。このため冷凍能力や効率の低下が著し
くなる。このような不均一な着霜に対しては、早めに除
霜運転を行い熱交換量を回復してやることが必要になる
が、前述の第１〜第３の何れの方式をとるにしても除霜
頻度の増加は除霜運転の時間比率の増加となり、暖房効
果の減少により室温の変動や不快感を生じることにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の３つの除霜方式
について共通的にいえる点は、蒸発熱交換器に対し高温
冷媒を一方向からのみ流すため高温冷媒の入口側から霜
が解け始め出口側は除霜運転の後半になって除霜が始ま
る。従って除霜運転の後半の時間には入口側では解けた
水や熱交換器を必要以上に温度上昇させたり、また水分
の蒸発に熱量が消費される等熱量の損失が生じる。この
熱量の損失があるということはその分除霜運転を長く行
うことになりエネルギ効率の点で不利であることを意味
する。また、混合冷媒を用いたときは蒸発温度に勾配が
あり一般的に蒸発熱交換器の入口側が低く出口側が高く
なるため、着霜が入口側から進行し着霜量も入口側が多
くなり同じ外気温度でも着霜し易くなる。このような冷
凍サイクルにおいては蒸発熱交換器の入口側が早く目づ
まりし熱交換量の低下が早く暖房能力の低下が早く始ま
る。このため早めに除霜を行い熱交換量を回復してやる
ことが必要になる。しかし除霜頻度の増加は除霜運転の
時間比率の増加となり、暖房効果の減少により室温の変
動や不快感を生じることがある。このように従来の除霜
制御方式では無駄な除霜運転が生じ効率の低下や必要以
上の長い除霜時間により長い暖房休止期間が生じ使用者
に対し不快感を与える等の問題があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、短時間で効率的に除霜す
ることができて室温変動を快適性に影響を与えない範囲
に抑えることができる空気調和装置の除霜制御方式を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、ヒートポンプ式空気調和装置に
おける蒸発熱交換器の除霜を高温冷媒により行う空気調
和装置の除霜制御方式において、前記蒸発熱交換器に高
温冷媒を正方向から流す正方向除霜手段と逆方向から流
す逆方向除霜手段とを有し、該両除霜手段を組み合わせ
て作動させることにより除霜することを要旨とする。

【０００９】第２に、上記第１の構成において、所定回
数の前記正方向除霜手段の作動により除霜した後に、前
記逆方向除霜手段で除霜することを要旨とする。

【００１０】第３に、上記第１の構成において、所定回
数の前記正方向除霜手段の作動により除霜した後に、前
記逆方向除霜手段と正方向除霜手段とを併用して除霜す
ることを要旨とする。

【００１１】第４に、上記第１、第２又は第３の構成に
おいて、前記蒸発熱交換器の冷媒入口と出口の間の適宜
箇所に、通常部分の冷媒パイプ径よりも小径の部分を設
けてなることを要旨とする。

【００１２】第５に、室内熱交換器、室外熱交換器及び
冷媒を減圧する主減圧手段を備えた冷凍サイクルを有す
るヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転時に前記室外
熱交換器の除霜を行う空気調和装置の除霜制御方式にお
いて、前記室外熱交換器の冷媒入口と出口の間に冷媒の
減圧量可変の減圧手段を設け、暖房運転時に前記減圧手
段で冷媒を所要量減圧することにより前記室外熱交換器
の上流側を重点的に除霜することを要旨とする。

【００１３】第６に、上記第５の構成において、前記減
圧手段の動作に連動して前記主減圧手段の開度を変更
し、前記室外熱交換器の上流側と前記室内熱交換器とを
凝縮器として機能させることを要旨とする。

【００１４】第７に、上記第５又は第６の構成の除霜運
転の任意の設定された回数の実行又は該除霜運転の実行
により任意の設定された条件に合致した場合に、前記室
外熱交換器全体の除霜運転をすることを要旨とする。

【００１５】

【作用】上記構成において、第１に、除霜運転時に、正
方向除霜と逆方向除霜を組み合わせて行うことにより、
除霜熱量が実際に着霜している部分に有効に利用されて
短時間で効率的に除霜を行うことが可能となる。したが
って除霜頻度が増加しても室温変動を快適性に影響を与
えない範囲に納めることが可能となる。

【００１６】第２に、正方向除霜と逆方向除霜の組み合
わせは、最初に所定回数の正方向除霜を行い、その後に
逆方向除霜とすることにより、混合冷媒を用いたときの
ように、着霜が入口側で多くなる場合においても、除霜
が有効に行われて着霜による熱交換器の性能低下を最小
限にとどめることが可能となる。また、当初の所定回数
の正方向除霜は、室内熱交換器から温風を吹き出しなが
らの除霜とすることができるので、一層快適性に影響を
与えない除霜運転とすることが可能となる。

【００１７】第３に、正方向除霜と逆方向除霜の組み合
わせは、最初に所定回数の正方向除霜を行い、その後に
逆方向除霜と正方向除霜の併用とすることにより、一層
短時間で確実な除霜を行うことが可能となる。

【００１８】第４に、蒸発熱交換器の入口と出口の間、
例えば略中間部に、小径の部分を設けることにより、
正、逆方向除霜時の除霜熱量が有効に利用されて一層効
率的な除霜が可能となる。

【００１９】第５に、室外熱交換器の入口と出口の間、
例えば略中間部に、冷媒の減圧量可変の減圧手段を設
け、暖房運転時にその減圧手段で冷媒を所要量減圧する
ことにより、室外熱交換器の上流側を凝縮器、下流側を
蒸発器として機能させることが可能となり、混合冷媒を
用いた場合等において凝縮熱により上流側の着霜を極め
て効率的に除霜することが可能となる。

【００２０】第６に、室外熱交換器の中間部に設けた減
圧手段の動作に連動して主減圧手段の開度を変更するこ
とにより、室外熱交換器の上流側を早期に凝縮器として
機能させることが可能となり、上流側の着霜を一層短時
間で極めて効率的且つ確実に除霜することが可能とな
る。

【００２１】第７に、室外気温が低いような場合には、
混合冷媒を使用した場合においても室外熱交換器の後半
部分にも着霜することが考えられる。上記第５又は第６
の除霜運転の任意の設定された回数の実行等の後に、逆
方向除霜等を適宜実行することにより室外熱交換器全体
の適正な除霜が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２３】図１乃至図３は、本発明の第１実施例を示
す図である。図１は、本実施例に適用される冷凍サイク
ルの構成を示している。なお、図１において前記図１１
における機器等と同一ないし均等のものは、前記と同一
符号を以って示し、重複した説明を省略する。図１の冷
凍サイクルにおいて膨張弁４には、コントローラ１２か
らの電気信号でその開度が制御される電動式膨張弁が用
いられている。正方向除霜は、四方弁３を暖房時の位置
のままとして膨張弁４の開度を大きくし、高温冷媒を暖
房時の冷媒流れ方向と同方向に室外熱交換器５に流して
除霜する方法がとられる。即ち、この除霜方法をとると
き、膨張弁４は正方向除霜手段としての機能を有する。
なお、正方向除霜法としては、前記図１１に示したよう
に、冷凍サイクルにホットガスバイパス開閉弁を有する
バイパス管路を設け、除霜時に四方弁を暖房の位置のま
までホットガスバイパス開閉弁を開き、高温冷媒を暖房
時の冷媒流れ方向と同方向に室外熱交換器に流す方法を
とることもできる。コスト的には、図１の冷凍サイクル
構成で正方向除霜を行なった方が有利であるが、以下の
説明において正方向除霜と云うときは、上記の両方法を
含むものとする。一方、逆方向除霜は、暖房運転時に四
方弁３を冷房の流れの方向に反転させ、高温冷媒を暖房
時の冷媒流れ方向とは逆方向に室外熱交換器５に流す方
法がとられる。即ち、この除霜方法をとるとき、四方弁
３は逆方向除霜手段としての機能を有する。図１中に
は、除霜時の冷媒の流れを、正方向除霜時は実線、逆方
向除霜時は破線で示した。

【００２４】次に、作用を説明する。暖房運転では、圧
縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁３を
通過した後、室内機１０に導かれ、室内熱交換器１１を
流れる間に図示省略の室内送風機による室内空気と熱交
換することで室内に熱を放出し凝縮する。液化した冷媒
は室外機１に戻り、膨張弁４で減圧された後、室外熱交
換器５で図示省略の室外送風機による室外空気と熱交換
し、蒸発過程を完了する。加熱された冷媒ガスは再び圧
縮機２に入り高温高圧の冷媒ガスとなって吐出され、暖
房時の１サイクルが終了する。このような暖房運転時に
おいて、蒸発器として機能する室外熱交換器５の除霜方
法を、図２のフローチャート及び図３を用いて説明す
る。図３の（ａ）は本実施例による除霜時の暖房能力の
変動を示し、同図（ｂ）は従来例による除霜時の暖房能
力の変動を示している。上記のような暖房運転の開始後
（ステップ２１）、室外熱交換器５の入り口側から着霜
が始まったとき、暖房能力がそれほど低下しない範囲
（略５０％以下の面積に着霜した時点）の時間に、室外
熱交換器温度Ｔ_Eが除霜許可設定温度Ｔ₀以下となるこ
とにより、その着霜が検知される（ステップ２２，２
３）。除霜は、正方向除霜により室外熱交換器５の入り
口寄りの前半部のみの除霜を行いこれを所定の回数（例
えばＭ回目まで）繰り返した後（ステップ２４，２
５）、（Ｍ＋１回目）に逆方向除霜により室外熱交換器
５の後半の除霜を行うように組み合わせる（ステップ２
８）。除霜終了は、室外熱交換器温度Ｔ_Eが除霜終了温
度Ｔ₂以上になることで判断する（ステップ２９）。除
霜終了後は、膨張弁４、四方弁３等を元の暖房運転状態
に復帰させる（ステップ２７，３０）。このように正方
向除霜と逆方向除霜を組み合わせて行うことにより、着
霜による室外熱交換器５の性能低下を最小限にとどめ、
かつその霜をとかすための除霜熱量が実際に着霜してい
る部分のみに有効に利用される。従って除霜は短時間で
効率的に行われるので除霜頻度が増加しても室温変動を
快適性に影響を与えない範囲に納めることが可能とな
る。また初めの回数（例えばＭ回目まで）の正方向除霜
は室内熱交換器１１から温風を吹き出しながら（暖房し
ながら）の除霜とすることも可能で使用者に対しては除
霜運転を感じさせない運転が可能となる。なお、Ｍの値
については室外の温度・湿度などの運転条件に応じて適
切な値を選定・可変するようにしておけば種々の条件に
おいて信頼性のある除霜制御を実現できる。

【００２５】次いで、図４及び図５には、本発明の第２
実施例を示す。本実施例に適用される冷凍サイクルとし
ては、前記第１実施例と同様の構成のものが用いられ
る。除霜方法を説明すると、着霜の検知及び初めに正方
向除霜により、室外熱交換器５の入口寄りの前半部のみ
の除霜を行い、これを所定の回数繰り返すまで（ステッ
プ３１〜３６）は、前記第１実施例の場合とほぼ同様で
ある。この後、（Ｍ＋１回目）に正方向除霜と逆方向除
霜を併用した全体除霜が行われる（ステップ３８）。除
霜終了は、室外熱交換器温度Ｔ_Eが除霜終了温度Ｔ₂以
上になることで判断する（ステップ３９）。その後、元
の暖房運転状態に復帰させる（ステップ３７，４０）。
Ｍ＋１回目に全体除霜を行うのは、室外熱交換器５の後
半部にも長い暖房運転中に少しづつでも着霜することが
あるため、適正な時期に短時間でより確実にこれを除霜
して正常な暖房運転が継続できるようにするためであ
る。

【００２６】図６には、本発明の第３実施例を示す。本
実施例に適用される冷凍サイクルは、室外熱交換器５の
冷媒入口と出口の間の適宜箇所、例えば略中間部に、通
常部分の冷媒パイプ径よりも小径の部分７が設けられて
いる。除霜方法としては、前記第１実施例の所定回数の
正方向除霜後に逆方向除霜の実行、又は前記第２実施例
の所定回数の正方向除霜後に正、逆両方向除霜の併用が
行われる。本実施例では、このような正、逆方向の除霜
時に、小径の部分７の存在により除霜熱量が有効に利用
されて一層効率的な除霜が可能となる。

【００２７】なお、小径の部分としては、室外熱交換器
の入口と出口の間の適宜箇所の伝熱パイプの接続部分に
用いる接続パイプの内径を通常部分のパイプ径より小さ
くしてもよい。

【００２８】図７には、本発明の第４実施例を示す。本
実施例以下の各実施例は、上記第３実施例の冷凍サイク
ルをさらに発展させたものである。即ち、本実施例で
は、室外熱交換器の略中間部に、電磁開閉弁１３ａとキ
ャピラリチューブ１３ｂの組み合わせからなる減圧量可
変の減圧手段が設けられている。このとき膨張弁４は主
減圧装置（主減圧手段）として機能する。５１は室外熱
交換器蒸発時上流側、５２は室外熱交換器蒸発時下流側
である。除霜方法としては、室外熱交換器温度センサ６
の検出温度により除霜運転の必要性が判断されると、減
圧装置１３が絞られ、室外熱交換器上流側５１が凝縮器
として機能し、室外熱交換器下流側５２が蒸発器として
機能する。この結果、上流側の着霜が凝縮熱により極め
て効率的に除霜される。このとき、通常の冷媒制御を行
う主減圧装置４は、通常の過熱度制御されている場合、
室外熱交換器上流側５１が新たな凝縮器として冷媒を保
持するので、冷凍サイクルとしては過熱度が大きくなる
方向に移行して主減圧装置４の減圧量は減少し、室外熱
交換器には、より高温の冷媒が導かれ、効率のよい除霜
が行われる。なお、減圧量可変の減圧装置１３として
は、電磁開閉弁１３ａとキャピラリチューブ１３ｂの組
み合わせ以外のものでもよく、電動式膨張弁などその減
圧量を可変できる機能を有するものは全て利用できる。
また室外熱交換器温度センサ６は、図の上では室外熱交
換器の中央付近に設置されているが、その設置場所は、
冷凍サイクル中のいかなる位置でもよく、各検出点に合
致した制御を折り込むことにより適正な着霜検出、復帰
検出ができれば問題はない。

【００２９】図８及び図９には、本発明の第５実施例を
示す。本実施例に適用される冷凍サイクルとしては、上
記第４実施例と同様の構成のものが用いられる。除霜方
法としては、除霜運転の必要性が判断されると、減圧装
置１３が絞られ、これに連動して主減圧装置４の開度が
大きくなるように制御される。即ち、除霜運転に入る
と、主減圧装置４は通常の過熱制御によらず任意に設定
されたもしくは運転状況に応じた減圧量となるように制
御される。これにより、通常の制御で発生する弁制御の
時間遅れをなくすことができ、室外熱交換器上流側５１
が早期に凝縮器として機能し、上流側の着霜が一層短時
間で極めて効率的かつ確実に除霜される。図８の（ａ）
は上流側着霜、（ｂ）は非共沸混合冷媒を用いたときの
暖房時の室外熱交換器冷媒温度分布、（ｃ）は除霜時の
室外熱交換器冷媒温度分布を示している。また、図９は
主減圧装置４の開度を減圧装置１３に連動して制御した
場合（同図（ｂ））に、室外熱交換器入口温度の上昇が
速くなっていることを示している（同図（ａ））。

【００３０】図１０には、本発明の第６実施例を示す。
本実施例に適用される冷凍サイクルとしては、前記第４
実施例と同様の構成のものが用いられる。除霜方法とし
ては、除霜運転の必要性が判断されたとき、まず、前記
第４実施例又は第５実施例の除霜方法、即ち減圧装置１
３を絞るか、又はこれに連動して主減圧装置４の開度を
変更する除霜運転が任意の設定された回数だけ行われ
（図１０（ａ））、このあと前記した逆方向除霜等（図
１０（ｂ））の室外熱交換器の全体を除霜する運転が行
われる。比較的室外気温の高い場合には、室外熱交換器
上流側の除霜だけで十分に快適な暖房運転が可能となる
が、室外気温が低いとき及び長時間運転時などには、室
外熱交換器下流側も着霜し、また室外熱交換器上流側の
霜もとけにくくなる。このような場合、本実施例の除霜
運転の実行により室外熱交換器全体の適正な除霜が可能
となって正常な暖房運転が継続される。なお、逆方向除
霜運転等の実行は、減圧装置１３を絞る等の除霜運転の
実行により任意の設定された条件に合致した後に行うよ
うにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、除霜運転を正方向除霜と逆方向除霜を組み合わ
せて行うようにしたため、除霜熱量が実際に着霜してい
る部分に有効に利用されて短時間で効率的に除霜を行う
ことができる。したがって除霜頻度が増加しても室温変
動を快適性に影響を与えない範囲に抑えることができ
る。

【００３２】第２に、正方向除霜と逆方向除霜の組み合
わせは、最初に所定回数の正方向除霜を行い、その後に
逆方向除霜を行うようにしたため、混合冷媒を用いたと
きのように、着霜量が入口側で多くなる場合においても
除霜が有効に行われて着霜による熱交換器の性能低下を
最小限にとどめることができる。また当初の所定回数の
正方向除霜は、室内熱交換器から温風を吹き出しながら
の除霜とすることができるので、一層快適性に影響を与
えない除霜運転をすることができる。

【００３３】第３に、正方向除霜と逆方向除霜の組み合
わせは、最初に所定回数の正方向除霜を行い、その後に
逆方向除霜と正方向除霜の併用としたため、一層短時間
で確実に除霜を行うことができる。

【００３４】第４に、蒸発熱交換器の入口と出口の間、
例えば略中間部に小径の部分を設けたため、正、逆方向
除霜時の除霜熱量を有効に利用することができて一層効
率的な除霜を行うことができる。

【００３５】第５に、室外熱交換器の入口と出口の間、
例えば略中間部に減圧量可変の減圧手段を設け、暖房運
転時にその減圧手段で冷媒を所要量減圧するようにした
ため、室外熱交換器の上流側を凝縮器、下流側を蒸発器
として機能させることができて、混合冷媒を用いた場合
等において、凝縮熱により上流側の着霜を極めて効率的
に除霜することができる。

【００３６】第６に、室外熱交換器の略中間部に設けた
減圧手段の動作に連動して主減圧手段の開度を変更する
ようにしたため、室外熱交換器の上流側を早期に凝縮器
として機能させることが可能となって、上流側の着霜を
一層短時間で極めて効率的かつ確実に除霜することがで
きる。

【００３７】第７に、室外気温が低いような場合には、
混合冷媒を用いた場合においても室外熱交換器の下流側
にも着霜することが考えられるが、上記第５又は第６の
除霜運転の任意の設定された回数の実行等の後に、例え
ば逆方向除霜等を実行して室外熱交換器全体の除霜運転
をするようにしたため、室外熱交換器全体を適正に除霜
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の除霜制御方式の第
１実施例に適用される冷凍サイクルを示す図である。

【図２】上記第１実施例における除霜方法を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】上記第１実施例において除霜時の暖房能力の変
動を比較例とともに示す図である。

【図４】本発明の第２実施例における除霜方法を説明す
るためのフローチャートである。

【図５】上記第２実施例において除霜時の暖房能力の変
動を示す図である。

【図６】本発明の第３実施例に適用される冷凍サイクル
を示す図である。

【図７】本発明の第４実施例に適用される冷凍サイクル
を示す図である。

【図８】本発明の第５実施例における除霜運転時の熱交
換器冷媒温度等を示す図である。

【図９】上記第５実施例において除霜運転時の室外熱交
換器入口の温度変化等を示す図である。

【図１０】本発明の第６実施例における除霜運転パター
ンを示す図である。

【図１１】従来の空気調和装置の除霜制御方式に適用さ
れる冷凍サイクルを示す図である。

【図１２】上記従来例における除霜方法を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

３逆方向除霜手段としての機能を有する四方弁４正方向除霜手段としての機能を有する膨張弁５室外熱交換器６室外熱交換器温度センサ７小径の部分１１室内熱交換器１２コントローラ１３減圧量可変の減圧装置５１室外熱交換器蒸発時上流側５２室外熱交換器蒸発時下流側

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下哲司神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者後藤功一神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒートポンプ式空気調和装置における蒸
発熱交換器の除霜を高温冷媒により行う空気調和装置の
除霜制御方式において、前記蒸発熱交換器に高温冷媒を
正方向から流す正方向除霜手段と逆方向から流す逆方向
除霜手段とを有し、該両除霜手段を組み合わせて作動さ
せることにより除霜することを特徴とする空気調和装置
の除霜制御方式。
【請求項２】所定回数の前記正方向除霜手段の作動に
より除霜した後に、前記逆方向除霜手段で除霜すること
を特徴とする請求項１記載の空気調和装置の除霜制御方
式。
【請求項３】所定回数の前記正方向除霜手段の作動に
より除霜した後に、前記逆方向除霜手段と正方向除霜手
段とを併用して除霜することを特徴とする請求項１記載
の空気調和装置の除霜制御方式。
【請求項４】前記蒸発熱交換器の冷媒入口と出口の間
の適宜箇所に、通常部分の冷媒パイプ径よりも小径の部
分を設けてなることを特徴とする請求項１，２又は３記
載の空気調和装置の除霜制御方式。
【請求項５】室内熱交換器、室外熱交換器及び冷媒を
減圧する主減圧手段を備えた冷凍サイクルを有するヒー
トポンプ式空気調和装置の暖房運転時に前記室外熱交換
器の除霜を行う空気調和装置の除霜制御方式において、
前記室外熱交換器の冷媒入口と出口の間に冷媒の減圧量
可変の減圧手段を設け、暖房運転時に前記減圧手段で冷
媒を所要量減圧することにより前記室外熱交換器の上流
側を重点的に除霜することを特徴とする空気調和装置の
除霜制御方式。
【請求項６】前記減圧手段の動作に連動して前記主減
圧手段の開度を変更し、前記室外熱交換器の上流側と前
記室内熱交換器とを凝縮器として機能させることを特徴
とする請求項５記載の空気調和装置の除霜制御方式。
【請求項７】請求項５又は６記載の除霜運転の任意の
設定された回数の実行又は該除霜運転の実行により任意
の設定された条件に合致した場合に、前記室外熱交換器
全体の除霜運転をすることを特徴とする空気調和装置の
除霜制御方式。