JPH0684835B2

JPH0684835B2 - 空気調和機の除霜装置

Info

Publication number: JPH0684835B2
Application number: JP62198755A
Authority: JP
Inventors: 賢治宮田; 武夫植野; 茂一北野; 知行徳田; 正美堀内; 英樹辻井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6441748A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は空気熱源ヒートポンプ機などの空気調和機の除
霜装置に関する。

（従来の技術）従来の除霜装置は暖房能力低下割合には全く関係なく所
定の時間、例えば60分が経過していて、かつ除霜指令器
からコイルフイン温度が例えば−５℃以下であってデフ
ロスト指令信号が発信されていることによって、デフロ
スト（除霜）を開始させるようにしていたが、これでは
暖房能力の低下割合には凡そ関係なくデフロストさせて
いたため、能力低下が大きくなる場合が多くて暖房効率
が悪いことからエネルギー有効比（EER）が低かった。

かかる点を改良するものとして暖房能力が或る程度下っ
てきたことを検知してデフロスト運転に入らせる技術が
提案され、実開昭57−16734号公報などによって開示さ
れている。

この装置は利用側コイルの吐出空気温度と吸込空気温度
との空気温度差及び空気流速から暖房能力係数を演算
し、熱源側コイルへの霜の蓄積に起因して暖房能力係数
の値が記憶してある最大暖房能力係数に対し設定割合ま
で低下したときに除霜を開始するようにしたものであっ
て、除霜の開始を暖房能力の低下状態として検出するこ
とによって、デフロストの開始を余り早くなく、また、
遅くない適正な時点で行わせようとする点を特徴として
いる。

（発明が解決しようとする問題点）上述する装置はデフロストの開始の要否を暖房能力の低
下として捕えた点では適切と云えるが、暖房能力がある
状態まで下がってきた状態を点として検出するものであ
るから、この低下割合を適切な値に選ばなければ早過ぎ
あるいは遅過ぎる結果となって、EERを最高の状態に保
持するために必要な低下割合の条件を見出すことは実際
には困難な問題であり、さらに、降雪時などの異常現象
の発生によって左程着霜していないのに風速変化があっ
て誤作動することもあり、特に、デフロスト開始に至る
までの暖房運転の経過に関しては全く関係が無い制御で
あるので、暖房能力とデフロスト運転の兼ね合いからき
まるEERを高い状態に保ちながら適切にデフロストを行
わせようとすることは容易には実現し得なかった。

このような問題点に対処して、本出願人はデフロスト運
転の必要性を実際に生じた現在の事象によってもとめる
従来の点制御方式とは異なり、現在迄の暖房運転の経過
にもとづく暖房運転能力実際値又は暖房能力に対応して
変化する物理的変化量の積分値に相当する暖房能力積算
値を算出してこの値から平均暖房能力を周期的に繰り返
して演算し、さらに暖房運転の間に行われたデフロスト
運転の状態を勘案することにより、暖房運転の実態に即
した適切なタイミングで除霜を行わせようとする連続制
御方式を要旨とする除霜装置を、特願昭61-138471号及
び特願昭62-37486号によりさきに提案してきたが、本発
明はさらに前記両先願の内容に改善を加えて容量可変の
圧縮機を備えて暖房負荷の程度に応じて暖房能力の自動
制御を行わせる構成の空気調和機に好適ならしめる除霜
装置を提供しようとするものであって、特に暖房能力に
比例的関係を有して変化する温度差（ΔＴ）、すなわ
ち、利用側コイルの暖房時における被加熱流体出口温度
（T_o）と同入口温度（t_i）との差が圧縮機の容量変化に
よって複雑に変化し、見掛け上の積算暖房能力がその影
響で増減変化するため、除霜のタイミングが必らずしも
適切とはなり得ない点を解決させ得るに至ってたのであ
って、かくして除霜運転開始の適正化はもとよりEERの
最高値保持による運転経済性の向上を果させることを目
的とする。

（問題点を解決するための手段）そこで本発明は第１図に示す如く、空気調和機の除霜装
置として、温度差検出手段（１）と、補正係数記憶手段
（２）と、積算暖房能力手段（３）と、平均暖房能力算
出手段（４）と、比較手段（５）とを備えしめている。

しかして第１番目の発明はインバータ（26）で回転制御
されるモータを駆動機とする圧縮機（６）を備えた空気
調和機を対象とするものであり、また第２番目の発明は
アンローダ装置により容量制御される圧縮機（６）を備
えた空気調和機を対象とするものである。

まず、温度差検出手段（１）については、暖房運転中の
利用側コイル（10）での被加熱流体の出口温度（T_o）と
入口温度（t_i）との温度差（ΔT_n）を一定時間の周期的
に検出し出力する構成を有するものである。

次に補正係数記憶手段（２）は、予め算出してなる関数
情報としての多数の補正係数（α_ｎ）を記憶して随時読
み出し得る構成を有し、第１番目の発明に関しては、前
記温度差（ΔT_n）が前記インバータ（26）の出力周波数
（Hz）の変化により低周波数程大きく変動することを根
拠として各周波数（Hz_n）に対し関係を有する値として
補正係数（α_ｎ）を予め算出してなり、一方、第２番目
の発明は前記出力周波数（Hz_n）に替えてアンローダ装
置の作動により変化する圧縮機容量率（％）に対し関係
を有する値として補正係数（α_ｎ）を予め算出してなる
ものである。

また、積算暖房能力算出手段（３）は、除霜終了直後の
暖房運転開始時点からの積算暖房能力(S_n)を、前記温度
差検出手段（１）により検出した温度差（ΔT_n）と補正
係数記憶手段（２）から読み出したそのときの出力周波
数（Hz_n）又は圧縮機容量率（％）に対する補正係数
（α_ｎ）とを乗じた値（α_ｎ・ΔT_n）にもとづいて周期
的に算出し記憶する構成を有する。

一方、比較手段（５）は、平均暖房能力算出手段（４）
が算出した前記平均暖房能力(Q_n)における今回の値(Q_n)
と前回の値(Q_n-1)とを比較して今回の値が小さいときに
除霜信号を出力する構成を有する。

（作用）本発明は平均暖房能力算出手段（３）と比較手段（５）
とによって平均暖房能力でピークとなる時点をとらえ
て、この時点において除霜が必要なときは除霜を行わせ
るようにしているので、暖房能力値は常に最大に保たれ
ながら除霜を効果的に行わせることが可能である。

さらに、圧縮機（６）の容量が変化した場合の温度差
（ΔT_n）の変動を適正な値となるよう自動補正すると共
に、暖房運転とこの運転に関連を有する除霜運転との実
態から現在の暖房運転に見合った予測除霜運転時間
(t_dy)を適正に選んで平均暖房能力算出の要素としてい
ることにより、正確な除霜タイミングが取れる。

従って、外気温度が低くて乾燥しているときなどの場合
でも暖房能力の平均値が最大になるまでの暖房能力に余
裕がある間はデフロストに入らせないので、空デフロス
トが生じることは未然に防止できる。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面により説明する。

第２図は本発明の実施例に係る空気調和機の装置回路図
であり、インバータ（26）で制御されるモータを有する
圧縮機（６），四路切換弁（７），熱源側コイル
（８），キャピラリーチューブ（９），利用側コイル
（10）及びアキュムレータ（15）により公知の冷凍回路
を構成しており、暖房運転の際は冷媒を実線矢示の方向
に流通せしめて利用側コイル（10）を凝縮器，熱源側コ
イル（８）を蒸発器に夫々作用せしめ、一方、冷却運転
及び除霜（デフロスト）運転の際は冷媒を破線矢示の方
向に流通せしめて、熱源側コイル（８）を凝縮器，利用
側コイル（10）を蒸発器に夫々作用せしめるものであっ
て、冷媒の流通方向の切換えは四路切換弁（７）の切換
操作によって行うことは言うまでもなく、また、デフロ
スト運転の場合は、熱源側ファン（13）及び利用側ファ
ン（14）を共に停止せしめるものである。

なお、第２図中、（11）は利用側コイル（10）の出口に
おける空気温度を検出する第１温度検出器、（12）は同
じく入口における空気温度を検出する第２の温度検出器
を夫々示し、両温度検出器（11），（12）は前記温度差
検出手段（１）の入力要素を構成している。

一方、（27）はデアイサで暖房運転時に蒸発器となる熱
源側コイル（８）のコイル入口温度を検出して−５℃以
下であるか、また、内蔵するタイマが暖房運転時間を計
測して２時間を経過したかのいずれかの条件によって要
デフロスト信号を発する公知の除霜検出器であって、除
霜指令信号の入力端に接続している。

上記構成になる空気調和機の除霜制御を司る電子制御回
路は第３図に概略示される通りであって、（16）は周知
のマイクロコンピュータで、CPU（17）、RAM（18）及び
ROM（19）を基本要素として構成されている。

ROM（19）にはCPU（17）を制御するプログラムが書き込
まれ、CPU（17）はこのプログラムに従ってインプット
ポート（20）より外部データを取込み、あるいはRAM（1
8）との間でデータの授受を行ったりしながら演算処理
し、必要に応じて処理したデータをアウトプットポート
（21）に出力する。

アウトプットポート（21）はCPU（17）からの出力ポー
ト指定信号を受けて、そのポートにデータを一次記憶す
ると共にD/Aコンバータ（25）を経てアナログ信号を四
路切換弁（７）のソレノイド(7_s)および利用側ファン
（14）のモータ(14_M)に出力するようになっている。

一方、インプットポート（20）はCPU（17）からの入力
ポート指定信号を受けると、そのポートに必要な情報を
取り込むものであって、暖房運転中の利用側コイル（1
0）における空気出口温度(T_o)がA/Dコンバータ（22）を
経てデイジタル信号として、また、空気入口温度(T_i)が
A/Dコンバータ（23）を経てデイジタル信号として、さ
らにデアイサ（27）で検出した熱源側コイル（８）のコ
イル入口温度がA/Dコンバータ（24）を経てデイジタル
信号として夫々インプットポート（20）に出力される。

しかして、このマイクロコンピュータ（16）におけるプ
ログラム制御が、温度差検出手段（１），補正係数記憶
手段（２），積算暖房能力算出手（３），平均暖房能力
算出手段（４），比較手段（５）及び前記除霜指令手段
の構成に関連するものであって、ROM（19）に書き込ま
れてなるプログラムをフローチャートで示すと第４図の
ようになる。

ここで、本発明において除霜開始時期のタイミングを適
正にとるための理論的根拠について第７図以降の線図を
参照しながら説明するが、除霜開始タイミングのとり方
が暖房時の利用側コイル（10）における平均暖房能力、
すなわち空気調和機の平均暖房能力に大きい影響を与え
るものであって、EERの向上をはかるには平均暖房能
力、すなわち、暖房運転開始から次の暖房運転開始まで
の間の暖房能力の平均値を最大値とし得る条件が満足さ
れなければならなくて、空気熱源、空気利用方式の空気
調和機で除霜時に利用側ファン（14）を停止する場合の
平均暖房能力(Q_n)は下記式となる。

但しΔT_m：平均温度差（℃） t_h：暖房運転時間（H_r） C_p：空気比熱（Kcal/kg・℃） r:空気比重量（kg/m²） w:風量（m²／H_r） Q_n：平均暖房能力（Kcal/H_r） (t_d)：デフロスト運転時間（H_r）上記式（イ）はC_p,r,wはほぼ一定であるために、Q_nは
（ΔT,t_h，t_d）の函数とみることができる。

ところで、暖房運転とデフロスト運転とを交互に繰り返
した場合に、暖房能力、すなわち、利用側コイル（10）
の暖房時における空気出口温度(T_o)と空気入口温度(T_i)
との差である温度差（ΔＴ）に比例する値であるが、こ
れが時間の経過により変化する状態は第９図に示される
通りであり、前記温度差（ΔＴ）の推移は、暖房運転開
始時(T_o)は零であって、運転とともに差が増加してゆき
最大温度値（ΔＴ_m）に達すると、次の熱源側コイル
（８）での霜の付着・成長に伴って能力が減じることか
ら温度冷媒（ΔＴ）は順次減少し飽和に近い状態にな
る。

そこで、暖房運転の開始から所定時間毎、例えば30秒毎
又は１分毎に読み取った各温度差（ΔＴ）から、運転開
始時を基点とする現時点までの積分値、すなわち、暖房
能力相当値を積分して得た積算値である暖房能力値
（Ｓ）を逐次算出して第10図に線図で示した結果を第１
段階として得た後、さらに、この暖房能力値（Ｓ）を、
前回の除霜運転が終了してから以後の現在までに行われ
た暖房運転時間(t_f)と、現在の暖房を除霜に切替えたと
した場合に除霜に要する予測除霜時間(t_dy)との和で除
した平均暖房能力（Ｑ）を逐次算出して第11図に線図で
示した結果を第２段階として得るのである。

ところで上記各線図から明らかなように、暖房運転開始
時から最大温度差（ΔＴ_m）、すなわち、最大暖房能力
値に達するまでの間の暖房能力値（Ｓ）の変化状態は低
レベルで急峻なカーブとなり、最大暖房能力値に達して
から後の能力低下時期は高レベルで緩やかなカーブとな
り、そして暖房能力値が着霜が生じたことにより低く飽
和状態になるところでは高レベルで若干急なカーブとな
る。

従って、平均暖房能力（Ｑ）は、第11図に示す如く、着
霜が生じて除霜運転を必要とする時点の直前で最大とな
り、その後は減少する推移となる。

以上の点から明らかなように、一定時間の周期で算出し
た平均暖房能力（Ｑ）が最大となる時期を判定して除霜
を行えばEERを最高に保たせて暖房運転と除霜運転とを
行わせることが可能となり、要するに周期的な平均暖房
能力（Ｑ）の算出に際してその値が最大となる条件を見
出すには、前回の算出値よりも今回の算出値の方が小さ
くなったことを判定すれば良いことを意味している。

ところで現在の暖房運転を停止して除霜運転に切替える
ための適切なタイミングをとるには、現在以降に行われ
るべき除霜時間を正しく予測して、そのうえで平均暖房
能力の計算を行わなければならないが、この除霜運転時
間の予測については次のことがいえる。

前回の除霜運転終了後、今回行われる除霜運転までの暖
房運転時間をt_f、今回の除霜運転の運転時間をt_dとする
と、t_dとt_fの相関関係は第12図よりt_d＝F(t_f)ⁿで表わさ
れる。

第12図は外気温度を一定にして運転時間(t_f)を変化さ
せ、そのときの除霜時間(t_d)を実験室において計測した
実測データにもとづくものである。

同図において微小区間を考えると１次関数t_d＝F(t_f)と
殆ど差がないため、これにもとづき、今、除霜に切替え
たとした場合、適切な除霜時間がどれだけであるかを予
測すると下記の如くなる。

予測除霜運転時間（今除霜すると必要な時間）をt_dy、
前回の暖房運転時間をt_u、前回の除霜時間をt_d、今回の
暖房運転時間をt_fとすると、 t_d＝F(t_f)より、 t_d＝ａ・t_u＋ｂで表わされる。

の式が得られる。

従って次に示す如く２サイクルの連続運転を行った場
合、外気条件が変わらないことを前提として、a,b共に
決定でき予測除霜運転時点(t_dy)を求めることができ
る。

また、ｂ＝t_d1−at_u1 となり、これからt_dyを求めることができる。

以上の考察にもとづき、実用機に用いる場合を例示する
と、２サイクルの運転が結果からa,bを求める場合、２
回の除霜の相関が正しいかどうか（外気条件の変化
等）、また、ａの値が負になって求められる可能性があ
るという問題点があり、またｂについても運転時間が０
に極めて近い場合でも、冷凍サイクルの切替えに時間を
要し、かつ蒸発器として作用中のコイルが凝縮器として
作用するための熱容量からきまるタイムラグが有るた
め、一般的に１分位を要するとしてｂ＝１と固定しても
妥当であり、それにより１サイクルの運転結果から
（ロ）式にもとづいてから予測除霜運転時間(t_dy)が決定される。

なお、上記予測除霜運転時間(t_dy)の算出を行う代り
に、現在の暖房運転の直前に行われた前回の除霜運転
と、これから行われるであろう除霜運転とが、外気条
件、負荷条件に大巾な変動が生じない限りにおいては余
り差がないと考えられるところから、前回の除霜運転時
間(t_d)をそのまま利用するようにしても差支えない。

ところでインバータ（26）によって能力調節が行われる
場合については、第14図及び第15図に実線示する如く周
波数の変化f₁〜f₄によって温度差（ΔＴ）が変化し、見
掛け上の暖房能力（Ｑ）が増減変化するめ、この暖房能
力（Ｑ）の積分を行ってその最大値によって除霜のタイ
ミングをとらせる前述の除霜制御方式では、最適な除霜
タイミングがとれるとは限らない。

従って、インバータ（26）の出力周波数の変化が温度差
（ΔＴ）の変化に対して何のような影響を与えるかを実
験によって測定したところ低周波数になる程変化が大き
い結果が得られた。

この結果にもとづき、第13図に示す如き温度差補正曲線
を求めて、最高周波数における補正係数（1.0）を基準
として周波数が低い程補正係数（α）が大きくなる特性
をメモリ回路に記憶させておき、運転中の出力周波数に
応じて温度差（ΔＴ）に補正係数（α）を乗じた後に、
積算暖房能力(S_n)の計算を行わせれば、第14図及び第15
図に破線示する如く適正な除霜タイミングを得るための
演算が可能となるのである。

以上説明した内容にもとづき除霜運転を行うためのフロ
ーチャートを第４図乃至第７図によって説明する。

暖房運転スイッチを投入して空気調和機を暖房開始させ
（ステップ）ると共に、初期セットを行う（ステップ
）。

この初期セットとは電子タイマを暖房運転時間(t_f)の始
点である零にリセットし、かつ、ONからの時間(t_fs)も
零にリセットし、積算暖房能力値（Ｓ）及び平均暖房能
力（Ｑ）を夫々零にセットし、さらに、運転開始時にお
いてはデフロスト運転が一度も行われていないために、
その後のタイミングをとるための条件の１つとして５分
等の適当な除霜時間(t_d)を設定すると共に、フラグ（Fl
g）を０にセットして、それ等をマイクロコンピュータ
（16）に記憶させることを意味する。

かくして電子タイマが計時を開始し、暖房運転時間(t_f)
が20分に達するまでは（ステップ）、第５図に示す測
定フロー（ステップ）に入らせる。

すなわち、暖房運転状態であることをまずチエック（ス
テップ）して一定時間（例、１分）をカウントする
（ステップ，）毎に空気出口温度(T_o)と空気入口温
度(T_i)の温度差（ΔT_n）を算出及び記憶する（ステップ
）。このステップが温度差検出手段（１）の処理機
能に相当する。

なお、運転開始から20分程度経過するまでは運転態様が
不安定状態である（不確定要因が存在する）ので、この
間はステップにより除霜運転に入らせないようにして
いる。

温度差（ΔT_n）の算出を１分毎に行いながら、周波数に
よる温度差補正のフロー（ステップ）を行わせて、同
時にこの補正された後の温度差（ΔT_n）を積算し（ステ
ップ）て積算暖房能力（S_n）を求め、始動によってフ
ラグ（Flg）が０である（ステップ）ので、次のステ
ップに移行させて平均暖房能力(Q_n)の算出及び記憶を
行わせる。なお、ステップが平均暖房能力算出手段
（４）の処理機能に相当する。

この場合の平均暖房能力(Q_n)は、除霜が以前に行われて
いないので、設定除霜時間（t_d＝５分）と暖房運転時間
(t_f)との和で積算暖房能力（S_n）を除算することによっ
て求められる。

なお、ステップ，及び後述するステップが積算暖
房能力算出手段（３）の処理機能に相当する。

ところで温度差補正のフロー（ステップ）は、第７図
に示しているが、現在出力されている電圧の周波数をス
テップで受取ると、補正係数（α_ｎ）の計算を次のス
テップで行った後、ステップに移行してΔT_n＝α_ｎ
×ΔT_nの計算を行うものである。

なお、ステップでは第13図に示した曲線に相当する近
似式α_ｎ＝Ｆ（周波数）からα_ｎを計算するか、あるい
はα_ｎと周波数との間のデータを多数記憶させておいて
その中から該当する番地のものを読み出す、所謂、補間
によるものかを随時選択すれば良く、このステップ，
が補正係数記憶手段（２）の処理機能に相当する。

このようにして暖房運転が続行し運転開始からの時間が
180分以内であることをチエック（ステップ）し、か
つ、自動停止後の運転再開時間(t_fs)が５分以内の不安
定期であるかをチエック（ステップ）して、不安定期
では測定フロー（ステップ）のみを行わせ、５分経過
後の安定期であれば、今回演算した平均暖房能力値(Q_n)
と前回のそれ(Q_n-1)の大小比較をステップで１分毎に
行わせる。

この比較結果がQ_n≧Q_n-1であると前記測定フロー（ステ
ップ）に至らせ、一方、Q_n＜Q_n-1であるとその時点に
おいて平均暖房能力値(Q_n)が最大値を過ぎ減少に移行す
る状態となっていることを意味しているので、運転再開
からの時間が５分以上の安定期であることをチエックす
ると（ステップ）、比較手段（５）から除霜信号を出
力させる。

なお、ステップが比較手段（５）の処理機能に相当す
る。

この状態で熱源側コイル（８）のコイル温度−５℃以上
であってデアイサ（27）が除霜信号を発していなければ
（ステップ）、前記測定フロー（ステップ）を続け
させるが、一方除霜信号を発しているとデフロストフロ
ー（ステップ）に移行せしめる。

このデフロストフローは第６図に示される通りであっ
て、暖房サイクルを冷房サイクルに切換えると共に、電
子タイマにおける暖房運転時間(t_f)を現在の値(t_u)に固
定し、かつ、デフロスト運転時間(t_d)を零にリセットす
る初期セット（ステップ）を行った後、デフロスト運
転時間の１分単位の計測（ステップ）を行う。

かくして冷房サイクルによる除霜運転に入って霜は融か
される結果、デアイサ（27）が除霜完了によるコイル温
度の15℃以上であることを検出して除霜解除信号を発す
る（ステップ）と、冷房サイクルを暖房サイクルに切
替えると共に、ステップに移行して前記（ハ）式にお
ける（t_d−１）／t_u＝ａの演算を行った後、暖房運転時
間(t_f)を零、積算暖房能力値（S_n）及び平均暖房能力値
(Q_n)を零にリセットすると共にフラグ（Flg）を１にセ
ットするサイクル終了セットを行う（ステップ）。

なお、ステップは、暖房運転開始から３時間経過して
いることをチエックし、しかもデアイサ（27）から着霜
検出信号が発せられていることをチエックした場合、マ
イクロコンピュータ（16）においてQ_n＜Q_n-1の演算結果
が出ていなくても、強制的に除霜運転に入らせるための
チエック機能である。

このようにして暖房運転と除霜運転とからなる１サイク
ルは完了し、再びステップからの作動を行わせるが、
２回目のサイクルからの測定フロー（ステップ）は、
第５図においてステップがフラグが１であるので右半
部の順序作動に移行する。

まず、ステップにおいて前記（ハ）式の演算を行っ
て、現在の時点で暖房運転を除霜運転に切り替えたとし
た場合における予測除霜運転時間(t_dy)を算出する。

上記算出結果はそのままステップの演算に持ち込ませ
てもよいが、安全度を考えてステップ乃至ステップ
においてチエックを行い前回の除霜に要した時間(t_d)と
比較して予測除霜運転時間(t_dy)が、 0.5t_d≦t_dy≦1.5t_d の範囲内におさまるように上限値及び下限値を規定する
ことは好ましい手段である。

かくして予測除霜運転時間(t_dy)の算出が終ると、平均
暖房能力算出手段（４）による処理手順のステップに
移行させる。

すなわち、現在の暖房運転積算時間(t_f)と前記予測除霜
運転時間(t_dy)との和で現在までの積算暖房能力値
（S_n）を除すことにより平均暖房能力(Q_n)を算出するの
である。

この算出手順を比較手段（５）においてQ_n＜Q_n-1のチエ
ックが成され、かつ、除霜運転に切り替えられるまで行
わせることは第１回目のサイクルの場合と同じである。

かくして平均暖房能力(Q_n)が最大になる時点をチエック
して除霜運転を行わせるようにしているのでEERが最高
の状態で暖房と除霜の交互運転を行わせることが可能で
ある。

次に第８図は本発明の第２番目の発明に係る例の要部フ
ローチャートを示したものであって、アンローダ装置が
作動した場合もインバータ（26）で周波数が変更制御さ
れた場合と同じと考えられるために、例えばアンローダ
装置によって圧縮機（６）の容量が100％から70％,40％
の２種、すなわち３段能力調節可能なものであるとする
と、100％容量を基準として70％,40％のときの温度差
（ΔＴ）を低くなる程大きい値の補正係数（α）で補正
すればよい。

従って、補正値については100％ロード時の能力Q₁₀₀に
対する70％,40％の各ロード時の能力Q₇₀，Q₄₀の逆数と
すればよく、40％時の補正係数ａ＝Q₁₀₀/Q₄₀,70％時の
補正係数ｂ＝Q₁₀₀/Q₇₀とすることによって適確な補正が
行える。

そこで第８図のフローチャートに示す如く、制御回路か
らロード信号が送られると、補正係数記憶手段（２）で
はステップ′においてロード状態を判別して100％負
荷では補正係数１を読み出し、70％負荷では補正係数ｂ
を、40％負荷では補正係数ａを夫々読み出して、各ステ
ップ′，″，で乗算を行わせて次のステップ
に移行させ、後は前述の例と全く同じ動作で除霜タイミ
ングの制御が行われるものである。

以上説明した例は空気熱源・空気利用方式の一般に空冷
エヤコンと称される装置の場合であって、デフロスト運
転中は室内側ファンを停止させることよって暖房能力に
対する負の要因はないと考えて成されたものであるが、
一方、空冷チラーと称される空気熱源・水利用方式の場
合にはデフロスト運転中に温水が冷却されることにより
暖房能力に対する負の能力を考慮しなければならなく、
その場合には温水が５℃程度低下するとして、この温度
低下分に見合った暖房能力を差引くようにして、その他
は前述の例と同じ演算を行わせればよい。

（発明の効果）本発明は以上説明したように、着霜による暖房能力の低
下現象に対して、平均暖房能力が最大値となる状態を演
算により見出して、この状態に応じて除霜運転に切換え
る制御を行わせているので、暖房能力に余裕があるのに
早く除霜に入らせたり、能力が低下しているのに除霜を
遅らせたりするこがなくなり、しかも、周囲の条件を考
慮した上で最適な除霜タイミングをとることが可能とな
り、かくして暖房運転時のEER（エネルギー有効比）を
最大限に高めながら適切な除霜が可能となる。

さらに本発明はインバータの周波数変換又はアンローダ
装置の作動で圧縮機の能力を自動制御するものにおい
て、容量切換えにより生じる温度差の変動を適正に補正
することによって暖房能力の算出要素と成す制御を行わ
せているので、除霜のタイミングが延ばされたり、ある
いは短縮されたりすることがなくなって適正な除霜タイ
ミングをとることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の実施例に係る装置回路図、第３図は同じく除霜制御
用電子制御回路、第４図乃至第８図は除霜制御態様を示
すフローチャート、第９図乃至第11図は運転時間に対す
る暖房能力、温度差積算値及び平均暖房能力の変化を示
す図、第12図は暖房運転時間の変化に対する除霜時間及
び着霜量の変化を示す線図である。第13図乃至第15図は
本発明の作用説明図である。（１）…温度差検出手段、（２）…補正係数記憶手段、（３）…積算暖房能力算出手段、（４）…平均暖房能力算出手段、（５）…比較手段、（６）…圧縮機、（10）…利用側コイル、（26）…インバータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者徳田知行大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者堀内正美大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者辻井英樹大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インバータ（26）で回転制御されるモータ
を駆動機とする圧縮機（６）を備えた空気調和機におい
て、暖房運転中の利用側コイル（10）での被加熱流体の出口
温度（T_o）と入口温度（T_i）との温度差（ΔT_n）を一定
時間の周期的に検出し出力する温度差検出手段（１）
と、前記温度差（ΔT_n）が前記インバータ（26）の出力周波
数（Hz）の変化により低周波数では大きく高周波数では
小さく変動することを根拠として予め算出してなる周波
数（Hz_n）に対する補正係数（α_ｎ）の関係を関数情報
として記憶する補正係数記憶手段（２）と、除霜終了直後の暖房運転開始時点からの積算暖房能力
（S_n）を、前記温度差検出手段（１）により検出した温
度差（ΔT_n）と前記補正係数記憶手段（２）から読み出
したそのときの出力周波数（Hz_n）に対応する補正係数
（α_ｎ）とを乗じた値（α_ｎ・ΔT_n）にもとづいて、周
期的に算出し記憶する積算暖房能力算出手段（３）と、前記暖房運転開始時点から現在に至る暖房運転時間(t_f)
と設定した予測除霜運転時間(t_dy)との和で、前記積算
暖房能力算出手段（３）が算出した積算暖房能力(S_n)を
除算することにより、平均暖房能力(Q_n)を算出し記憶す
る平均暖房能力算出手段（４）と、前記平均暖房能力算出手段（４）が算出した前記平均暖
房能力(Q_n)における今回の値(Q_n)と前回の値(Q_n-1)とを
比較して今回の値が小さいときに除霜信号を出力する比
較手段（５）とを備えていることを特徴とする空気調和
機の除霜装置。
【請求項２】平均暖房能力算出手段（４）に入力する予
測除霜運転時間(t_dy)が、直前の除霜運転に要した時間
(t_d)である特許請求の範囲第１項に記載の空気調和機の
除霜装置。
【請求項３】平均暖房能力算出手段（４）に入力する予
測除霜運転時間(t_dy)が、前々回の除霜運転終了時から
前回の除霜運転開始までの間の暖房運転積算時間(t_u)と
前回の除霜運転に要した時間(t_d)の関係にもとづいて前
記暖房運転時間(t_f)に対する比例的な演算を行って得ら
れる時間である特許請求の範囲第１項に記載の空気調和
機の除霜装置。
【請求項４】アンローダ装置により容量制御される圧縮
機（６）を備えた空気調和機において、暖房運転中の利用側コイル（10）での被加熱流体の出口
温度（T_o）と入口温度（T_i）との温度差（ΔT_n）を一定
時間の周期的に検出し出力する温度差検出手段（１）
と、前記温度差（ΔT_n）が前記アンローダ装置の作動による
圧縮機（６）の容量変化に対して低容量程大きく変動す
ることを根拠として予め算出してなる圧縮機容量率
（％）に対する補正係数（α_ｎ）の関係を関数情報とし
て記憶する補正係数記憶手段（２）と、除霜終了直後の暖房運転開始時点からの積算暖房能力(S
_n)を、前記温度差検出手段（１）により検出した温度差
（ΔT_n）と前記補正係数記憶手段（２）から読み出した
そのときの圧縮機容量率（％）に対応する補正係数（α
_ｎ）とを乗じた値（α_ｎ・ΔT_n）にもとづいて、周期的
に算出し記憶する積算暖房能力算出手段（３）と、前記暖房運転開始時点から現在に至る暖房運転時間(t_f)
と設定した予測除霜運転時間(t_dy)との和で、前記積算
暖房能力算出手段（３）が算出した積算暖房能力(S_n)を
除算することにより、平均暖房能力(Q_n)を算出し記憶す
る平均暖房能力算出手段（４）と、前記平均暖房能力算出手段（４）が算出した前記平均暖
房能力(Q_n)における今回の値(Q_n)と前回の値(Q_n-1)とを
比較して今回の値が小さいときに除霜信号を出力する比
較手段（５）とを備えていることを特徴とする空気調和
機の除霜装置。
【請求項５】平均暖房能力算出手段（４）に入力する予
測除霜運転時間(t_dy)が、直前の除霜運転に要した時間
(t_d)である特許請求の範囲第４項に記載の空気調和機の
除霜装置。
【請求項６】平均暖房能力算出手段（４）に入力する予
測除霜運転時間(t_dy)が、前々回の除霜運転終了時から
前回の除霜運転開始までの間の暖房運転積算時間（t_u）
と前回の除霜運転に要した時間(t_d)の関係にもとづいて
前記暖房運転時間（t_f）に対する比例的な演算を行って
得られる時間である特許請求の範囲第４項に記載の空気
調和機の除霜装置。