JPH07139857A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH07139857A
JPH07139857A JP5283463A JP28346393A JPH07139857A JP H07139857 A JPH07139857 A JP H07139857A JP 5283463 A JP5283463 A JP 5283463A JP 28346393 A JP28346393 A JP 28346393A JP H07139857 A JPH07139857 A JP H07139857A
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JP
Japan
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compressor
machine oil
refrigerating machine
oil temperature
heat exchanger
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Application number
JP5283463A
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English (en)
Inventor
Kenji Matsuda
謙治 松田
Kimiko Norizuki
貴巳子 法月
Yoshihiro Tanabe
義浩 田辺
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21155Temperatures of a compressor or the drive means therefor of the oil

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧手
段、及び室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクルに
より、冷暖房運転を行う空気調和機において、前記圧縮
機に設けられ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出する
圧縮機冷凍機油温度検出手段13と、前記冷凍サイクル
の除霜運転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段13の
出力信号に応じて、前記圧縮機の運転周波数を変化させ
る圧縮機運転周波数決定手段14と、を備える。 【効果】 安価な装置で圧縮機の信頼性を確保しながら
効率の良い除霜運転ができる効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機、特にそ
の暖房運転時の除霜運転における圧縮機の信頼性向上に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図21は、例えば特開昭63−1533
76号公報に示された従来の空気熱源式空気調和機の冷
媒回路図である。図中、1は冷媒を高温高圧ガスに圧縮
する圧縮機、5は冷媒の流れを切り替える四方弁、6は
室内側熱交換器、7は減圧手段である膨張弁、4は室外
側熱交換器であり、これらは冷媒配管12によって環状
に連結されている。また、膨張弁7と室外側熱交換器4
の間3と圧縮機1の吐出側との間にはバイパス管路9が
設けられ、その中に開閉弁2が配設されている。21は
室外側熱交換器4の四方弁5側に設けられた除霜条件検
出器である。
【0003】次に動作について説明する。暖房運転時
は、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒は四方弁5
によって矢印のように室内側熱交換器6に流れ、ここで
冷媒は凝縮する。室内側熱交換器6によって冷却された
ガス冷媒は凝縮液となって膨張弁7で断熱膨張して低圧
冷媒となり、室外側熱交換器4で加熱されて蒸発し、低
圧ガスとなって四方弁5を通り、圧縮機1に吸入され
る。
【0004】外気温が低下するに従い、室外側熱交換器
4から冷媒回路12への吸上げ熱量が減少し、蒸発温度
が低下して零点温度以下になると、室外側熱交換器4に
着霜が始まる。これにより、熱を吸い上げる能力が減少
し、室外側熱交換器4の入力配管温度は更に低下し、所
定温度以下になると、除霜条件検出器21は出力を発す
る。この出力によりバイパス管路9にある開閉弁2は開
放となり圧縮機1から出た高温、高圧のガスがバイパス
管路9を通って室外側熱交換器4に入り、そこに付着し
た霜を高温高圧のガスで融解する。これがホットガス除
霜運転である。除霜運転が終わると開閉弁2を閉じて元
の暖房運転に戻る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和機はホ
ットガス除霜方式なので、除霜時室外側熱交換器で凝縮
した液冷媒が圧縮機に戻る現象、すなわち液バックが多
くなり、圧縮機内の温度を低下させる。特に、圧縮機内
が低圧シェル型の場合は、圧縮機内の潤滑用冷凍機油に
冷媒が多く溶け込むことになり、冷凍機油の粘度が低く
なり潤滑不足となって圧縮機軸受の信頼性が低下すると
いう問題点があった。
【0006】液バックを防止する手段として、特開昭6
2−200144号公報で提案されているが、ヒータを
用いているのでコストがかかるという欠点があり、また
特開昭63−163751号公報及び特開昭24364
8号公報では、除霜運転開始から液バック抑制制御を行
うものなので、最適な除霜運転ができないという問題点
があった。
【0007】また、センサを用いて液バックを防止する
手段として、特開昭61−268958号公報で吸込温
度低下に応じて圧縮機運転周波数を低下させるようにし
ているが、液バックして冷媒が飽和温度になっていると
きは、液バックの程度を正確に検知できない問題点があ
り、また、特開昭63−99472号公報及び特開平4
−217754号公報では吐出スーパーヒートを検知し
ているが、圧縮機が高圧シェルの場合は液バック量と吐
出スーパーヒートの相関性はとれるが、低圧シェルの場
合は相関性がとれないという問題点がある。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、除霜運転時に安価な方法で圧縮
機への液バックを少なくして圧縮機の信頼性を確保する
ようにした空気調和機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の空気調和機
は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び
室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクルにより、冷
暖房運転を行う空気調和機において、前記圧縮機に設け
られ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷
凍機油温度検出手段と、前記冷凍サイクルの除霜運転
時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力信号に応じ
て、前記圧縮機の運転周波数を変化させる圧縮機運転周
波数決定手段と、を備えたものである。
【0010】請求項2の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルにより、冷暖房運転を行う空
気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内
の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出手
段と、前記圧縮機の吐出側と吸入側を接続するバイパス
回路に設けられた開閉弁と、前記冷凍サイクルの除霜運
転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力信号に応
じて、前記開閉弁を開閉する開閉弁決定手段と、を備え
たものである。
【0011】請求項3の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルにより、冷暖房運転を行う空
気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内
の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出手
段と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷凍
機油温度検出手段の出力信号に応じて、前記減圧手段の
開度を変化させる減圧手段開度決定手段と、を備えたも
のである。
【0012】請求項4の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルと、ファンを駆動するファン
モータを有する室内ユニット等により冷暖房運転を行う
空気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機
内の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出
手段と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷
凍機油温度検出手段の出力信号に応じて、前記室内用フ
ァンモータの運転を制御する室内用ファンモータ運転決
定手段と、を備えたものである。
【0013】
【作用】請求項1の空気調和機は、除霜運転時に圧縮機
冷凍機油温度によって圧縮機の運転周波数を変化させる
ので、安価な装置で圧縮機の信頼性を確保しながら効率
の良い除霜運転ができる。
【0014】請求項2の空気調和機は、圧縮機の運転周
波数を下げないので、除霜能力を落とさずに、圧縮機の
信頼性を確保しながら効率の良い除霜運転ができる。
【0015】請求項3の空気調和機は、冷媒回路が簡単
で、圧縮機の運転周波数を下げないので、除霜能力を落
とさずに、圧縮機の信頼性を確保しながら効率の良い除
霜運転ができる。
【0016】請求項4の空気調和機は、安価で簡易な冷
媒回路で、圧縮機の信頼性を確保しながら効率の良い除
霜運転ができる。
【0017】
【実施例】
実施例1.図1〜4はこの発明の実施例1を示す図で、
1,4〜7,12,21は上記従来装置と同様のもので
ある。図1は冷媒回路図で、図中、13は圧縮機1の潤
滑用冷凍機油温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出器
である。図5及び図6は圧縮機1の断面図で、27はシ
リンダ、28はモータであり、圧縮機内の底部に冷凍機
油29がたまっており、その外側に冷凍機油29の温度
を検出する圧縮機冷凍機油温度検出器13が取り付けら
れている。図2は全体構成図で、図から明らかなように
圧縮機1の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温
度検出器13の信号を受け取って、圧縮機1に信号を送
る圧縮機運転周波数決定手段14により構成されてい
る。
【0018】図3は圧縮機運転周波数決定手段14のブ
ロック回路図であり、図中圧縮機運転周波数決定手段1
4はマイクロコンピュータ(以下マイコンという)で構
成され、CPU14A、メモリ14B、入力回路14C
及び出力回路14Dを有している。入力回路14Cの入
力端子Iには圧縮機冷凍機油温度検出器13が接続さ
れ、出力回路14Dの出力端子0には圧縮機1が接続さ
れている。
【0019】次に、この実施例1の動作を図4を用いて
説明する。図4は、圧縮機運転周波数決定手段14のメ
モリ14Bに記載された動作プログラムを示すフローチ
ャート図である。まず、ステップ50で四方弁5を反転
させ、除霜運転が開始されると、ステップ51にて圧縮
機冷凍機油温度検出器13が出力する圧縮機冷凍機油温
度と規定値を比較する。規定値では、図7に示すように
それ以下の温度になると圧縮機内の冷凍機油に溶け込む
冷媒量、すなわち冷媒溶解度(%)が多くなり、これ以
上多くなると圧縮機の信頼性に危険な領域になる限界の
温度である。一般に圧縮機内の冷凍機油の粘度は冷媒よ
り大きいので、液バックにより液冷媒が圧縮機内に入り
込み、冷凍機油の冷媒溶解度が大きくなると、図8に示
すように平均的な冷凍機油粘度が矢印のように低下して
いき、圧縮機内の軸受に供給される冷凍機油の粘度が低
くなるので、軸受の潤滑不足となり、圧縮機信頼性に支
障をきたす。ステップ51にて、圧縮機冷凍機油温度が
規定値より大きければ、ステップ52によって圧縮機1
の運転周波数を増加させていき除霜能力を向上させる。
しかし、圧縮機運転周波数を増加させることは液バック
量も増加させることになるので、液バック量が増加して
圧縮機冷凍機油温度が下がってきて規定値以下になった
ときは、ステップ53に進んで、圧縮機運転周波数を減
少させ、液バック量を減少させる。この運転を除霜運転
中続け、終了信号が出れば、ステップ54からステップ
55に進み四方弁5を元の暖房運転時に反転させて除霜
運転を終了させる。
【0020】この実施例1によれば、圧縮機、四方弁、
膨張弁と室外側及び室内側の二つの熱交換器により構成
され、冷房運転、暖房運転が可能で除霜時、四方弁を反
転させて暖房運転から切り換える方式の空気調和機で、
除霜運転中、上記圧縮機の冷凍機油温度によって圧縮機
の運転周波数を変化させるようにしたので、安価な装置
にて圧縮機の信頼性を確保しながら効率の良い除霜運転
ができる効果がある。
【0021】実施例2.図9〜11を用いて実施例2を
説明する。図9は実施例2の冷媒回路図で、圧縮機1の
吐出側から吸入側に開閉弁15を配したバイパス回路1
6を備えている。図10は実施例2の全体構成図、図1
1は図10の開閉弁決定手段17のブロック回路図であ
る。
【0022】実施例1では圧縮機冷凍機油温度検出器1
3の信号により圧縮機運転周波数決定手段14を決めて
いたが、実施例2では圧縮機運転周波数決定手段14の
代わりに圧縮機1の吐出、吸入間のバイパス回路16の
開閉弁15を開閉する開閉弁決定手段17が動作する。
すなわち、図12のフローチャート図において、ステッ
プ51にて圧縮機冷凍機油温度検出器13の圧縮機冷凍
機油温度が規定値より大きければ、ステップ62にて開
閉弁15は閉になっているが、圧縮機冷凍機油温度が規
定値より小さくなると、ステップ63に進み、開閉弁1
5を開にして、圧縮機1の吐出ガスを吸入側に送り、圧
縮機内に入る液バック量を低減させる。ここで規定値は
実施例1と同様の値である。
【0023】実施例2は、上記実施例1よりも回路は若
干複雑になるが、圧縮機の運転周波数を下げないので除
霜能力を落とさず、圧縮機の信頼性を確保しながら効率
の良い除霜運転ができる効果がある。
【0024】実施例3.図13〜15を用いて実施例3
を説明する。図13は実施例3の冷媒回路図で、18は
弁開度を電気的に任意に調整できる減圧手段である電子
式膨張弁である。図14は実施例3の全体構成図、図1
5は図14の膨張弁開度決定手段19のブロック回路図
である。実施例1では圧縮機冷凍機油温度検出器13の
信号により圧縮機運転周波数決定手段14を決めていた
が、実施例3では圧縮機運転周波数決定手段14の代わ
りに電子式膨張弁18の弁開度を調節する膨張弁開度決
定手段19が動作する。すなわち、図16のフローチャ
ート図において、ステップ51にて圧縮機冷凍機油温度
が規定値より大きければ、ステップ72にて電子式膨張
弁18の弁開度を増加して、冷媒の循環量を多くして除
霜能力を向上させるが、圧縮機冷凍機油温度が規定値よ
り小さくなると、ステップ73に進み、電気式膨張弁1
8の弁開度を減少させて、圧縮機内に入る液バック量を
低減させる。ここで規定値は実施例1と同様の値であ
る。
【0025】実施例3では、電子式膨張弁のコストはか
かるが、冷媒回路が簡単で、圧縮機の運転周波数を下げ
ず、すなわち除霜能力を落とさず、圧縮機の信頼性を確
保しながら効率の良い除霜運転ができる効果がある。
【0026】実施例4.図17〜19を用いて実施例4
を説明する。図17は実施例4の冷媒回路図で、23は
室内用ファン、24は室内用ファン23を駆動する室内
用ファンモータである。図18は実施例4の全体構成
図、図19は図18の室内用ファンモータ運転決定手段
25のブロック回路図である。実施例1では圧縮機冷凍
機油温度検出器13の信号により圧縮機運転周波数決定
手段14を決めていたが、実施例4では圧縮機運転周波
数決定手段14の代わりに室内用ファンモータ24の運
転、停止を調節する室内用ファンモータ運転決定手段2
5が動作する。
【0027】すなわち、図20のフローチャート図にお
いて、ステップ51にて圧縮機冷凍機油温度が規定値よ
り大きければ、ステップ82にて室内用ファンモータ2
4を停止しているが、圧縮機冷凍機油温度13が規定値
より小さくなると、ステップ83に進み、室内用ファン
モータ24を運転させ、冷媒を蒸発させて、圧縮機内に
入る液バック量を低減させる。ここで規定値は実施例1
と同様の値である。
【0028】実施例4では、除霜時室内用ファンを運転
するので、使用者に冷風が当たり若干不快感を与える
が、コストはかからず簡易な冷媒回路で圧縮機の運転周
波数を下げず、すなわち除霜能力を落とさず、圧縮機の
信頼性を確保しながら効率の良い除霜運転ができる効果
がある。
【0029】
【発明の効果】請求項1の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルにより、冷暖房運転を行う空
気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内
の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出手
段と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷凍
機油温度検出手段の出力信号に応じて、前記圧縮機の運
転周波数を変化させる圧縮機運転周波数決定手段と、を
備えた構成にしたので、安価な装置で圧縮機の信頼性を
確保しながら効率の良い除霜運転ができる効果を奏す
る。
【0030】請求項2の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルにより、冷暖房運転を行う空
気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内
の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出手
段と、前記圧縮機の吐出側と吸入側を接続するバイパス
回路に設けられた開閉弁と、前記冷凍サイクルの除霜運
転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力信号に応
じて、前記開閉弁を開閉する開閉弁決定手段と、を備え
た構成にしたので、除霜能力を落とさずに、圧縮機の信
頼性を確保しながら効率の良い除霜運転ができる効果を
奏する。
【0031】請求項3の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルにより、冷暖房運転を行う空
気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機内
の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出手
段と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷凍
機油温度検出手段の出力信号に応じて、前記減圧手段の
開度を変化させる減圧手段開度決定手段と、を備えた構
成にしたので、除霜能力を落とさずに、圧縮機の信頼性
を確保しながら効率の良い除霜運転ができる効果を奏す
る。
【0032】請求項4の空気調和機は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、減圧手段、及び室内側熱交換器を
順次接続した冷凍サイクルと、ファンを駆動するファン
モータを有する室内ユニット等により冷暖房運転を行う
空気調和機において、前記圧縮機に設けられ、該圧縮機
内の冷凍機油の温度を検出する圧縮機冷凍機油温度検出
手段と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷
凍機油温度検出手段の出力信号に応じて、前記室内用フ
ァンモータの運転を制御する室内用ファンモータ運転決
定手段と、を備えた構成にしたので、安価で簡易な冷媒
回路で、圧縮機の信頼性を確保しながら効率の良い除霜
運転ができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による実施例1の冷媒回路図である。
【図2】この発明による実施例1の全体構成図である。
【図3】この発明による実施例1のブロック回路図であ
る。
【図4】この発明による実施例1の動作を説明するフロ
ーチャート図である。
【図5】この発明による実施例1の圧縮機縦断面図であ
る。
【図6】この発明による実施例1の圧縮機横断面図であ
る。
【図7】この発明による実施例1の説明図である。
【図8】この発明による実施例1の説明図である。
【図9】この発明による実施例2の冷媒回路図である。
【図10】この発明による実施例2の全体構成図であ
る。
【図11】この発明による実施例2のブロック回路図で
ある。
【図12】この発明による実施例2の動作を説明するフ
ローチャート図である。
【図13】この発明による実施例3の冷媒回路図であ
る。
【図14】この発明による実施例3の全体構成図であ
る。
【図15】この発明による実施例3のブロック回路図で
ある。
【図16】この発明による実施例3の動作を説明するフ
ローチャート図である。
【図17】この発明による実施例4の冷媒回路図であ
る。
【図18】この発明による実施例4の全体構成図であ
る。
【図19】この発明による実施例4のブロック回路図で
ある。
【図20】この発明による実施例4の動作を説明するフ
ローチャート図である。
【図21】従来の空気調和機の冷媒回路図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 4 室外側熱交換器 5 四方弁 6 室内側熱交換器 7 膨張弁 13 圧縮機冷凍機油温度検出器 14 圧縮機運転周波数決定手段 15 開閉弁 16 バイパス管 17 開閉弁決定手段 18 電子膨張弁 19 膨張弁開度決定手段 24 室内用ファンモータ 25 室内用ファンモータ運転決定手段 29 冷凍機油
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F25B 1/00 371 M

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    手段、及び室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクル
    により、冷暖房運転を行う空気調和機において、前記圧
    縮機に設けられ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出す
    る圧縮機冷凍機油温度検出手段と、前記冷凍サイクルの
    除霜運転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力信
    号に応じて、前記圧縮機の運転周波数を変化させる圧縮
    機運転周波数決定手段と、を備えた空気調和機。
  2. 【請求項2】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    手段、及び室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクル
    により、冷暖房運転を行う空気調和機において、前記圧
    縮機に設けられ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出す
    る圧縮機冷凍機油温度検出手段と、前記圧縮機の吐出側
    と吸入側を接続するバイパス回路に設けられた開閉弁
    と、前記冷凍サイクルの除霜運転時、前記圧縮機冷凍機
    油温度検出手段の出力信号に応じて、前記開閉弁を開閉
    する開閉弁決定手段と、を備えた空気調和機。
  3. 【請求項3】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    手段、及び室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクル
    により、冷暖房運転を行う空気調和機において、前記圧
    縮機に設けられ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出す
    る圧縮機冷凍機油温度検出手段と、前記冷凍サイクルの
    除霜運転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力信
    号に応じて、前記減圧手段の開度を変化させる減圧手段
    開度決定手段と、を備えた空気調和機。
  4. 【請求項4】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    手段、及び室内側熱交換器を順次接続した冷凍サイクル
    と、ファンを駆動するファンモータを有する室内ユニッ
    ト等により冷暖房運転を行う空気調和機において、前記
    圧縮機に設けられ、該圧縮機内の冷凍機油の温度を検出
    する圧縮機冷凍機油温度検出手段と、前記冷凍サイクル
    の除霜運転時、前記圧縮機冷凍機油温度検出手段の出力
    信号に応じて、前記室内用ファンモータの運転を制御す
    る室内用ファンモータ運転決定手段と、を備えた空気調
    和機。
JP5283463A 1993-11-12 1993-11-12 空気調和機 Pending JPH07139857A (ja)

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