JPH07190527A - 非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置の制御装置 - Google Patents

非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置の制御装置

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JPH07190527A
JPH07190527A JP32912493A JP32912493A JPH07190527A JP H07190527 A JPH07190527 A JP H07190527A JP 32912493 A JP32912493 A JP 32912493A JP 32912493 A JP32912493 A JP 32912493A JP H07190527 A JPH07190527 A JP H07190527A
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JP
Japan
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way valve
heat exchanger
refrigerant
refrigerant temperature
outdoor heat
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JP32912493A
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Inventor
Akira Fujitaka
章 藤高
Koji Murozono
宏治 室園
Yuichi Kusumaru
雄一 薬丸
Yoshinori Kobayashi
義典 小林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、最適な冷凍サイクル制御の実現を
図り、室外熱交換器の着霜を防ぐことを目的としてい
る。 【構成】 非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、第1の4方
弁、室内熱交換器、膨張弁、第2の4方弁、室外熱交換
器を環状に連結して冷媒回路を構成し、室外熱交換器の
冷媒温度を検出して出力する冷媒温度検出手段、その出
力値と設定値とを比較し制御信号を出力する比較手段、
運転モードを検知する運転モード検知手段、第2の4方
弁のON/OFFを制御する出力モードを記憶した記憶
手段、比較手段から発生する出力信号により、記憶手段
の出力モードの一つを選択する選択手段、記憶手段の出
力モードに従い第2の4方弁のON/OFFを行う出力
手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒として沸点が異な
る2種類以上の冷媒を所定の比率で混合した非共沸混合
冷媒を用いたヒートポンプ装置およびヒートポンプ装置
の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境保護の立場から、オゾン
層を破壊するフロンに対する規制が強化されてきてお
り、特に破壊力が大きなCFC(クロロフルオロカーボ
ン)については1995年末に全廃が決定しており、ま
た破壊力が比較的小さなHCFC(ハイドロクロロフロ
オロカーボン)についても1996年より総量規制が開
始され、将来的には全廃されることが決定している。従
って、冷媒としてフロンを用いた機器について、その代
替冷媒の開発が進められており、オゾン層を破壊しない
HFC(ハイドロフルオロカーボン)が検討されている
が、冷凍機や空調機に用いられているHCFCの代替冷
媒として単独で用いることのできるものはHFCの中に
見あたらず、従って2種類以上のHFC系冷媒を混合さ
せた非共沸の混合冷媒が有望視されている。従来の非共
沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置の一例について、
以下図13、図14を参照しながら説明する。
【0003】図13は従来の非共沸混合冷媒を用いた場
合ヒートポンプ装置の冷凍サイクルを示すものである。
【0004】図13において50は圧縮機、51は4方
弁、52は室内熱交換器、53は絞り装置、54は室外
熱交換器で、順次環状に接続されて主回路を構成してい
る。
【0005】圧縮機50で圧縮された高温高圧の冷媒蒸
気は、4方弁51を介して室内熱交換器52において放
熱し、凝縮液化する。その後、絞り装置53で減圧膨張
されて低温低圧の冷媒となる。そして、室外熱交換器5
4で吸熱して蒸発、気化した後、低温低圧の冷媒蒸気と
なり、再び圧縮機50で圧縮されヒートポンプサイクル
を繰り返す。このとき、一般的に熱交換器としては図1
4に示すようなプレートフィン型熱交換器が使用されて
いる。この熱交換器は、伝熱管に多数のフィンを等間隔
で固定したもので、空気が矢印A方向に流れるのに対
し、冷媒は矢印B方向に流れ、お互いが垂直に交差して
流れるように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、低沸点冷媒
と高沸点冷媒の沸点差の大きい非共沸混合冷媒を作動流
体として使用した場合、等圧変化しても飽和液冷媒温度
はその圧力の飽和蒸気冷媒温度より低くなるという非等
温性を有するため、暖房運転において蒸発器となる室外
熱交換器では、熱交換器入口冷媒温度は出口冷媒温度よ
りも低くなる。そのため上記のような構成では、暖房運
転時、単一冷媒では室外熱交換器に着霜の起こり得ない
ような温度条件下においても、非共沸混合冷媒を用いた
場合は室外熱交換器入口部分の温度は単一冷媒の場合に
比べ低く、霜が成長して行くため除霜運転を行う必要が
ある。その結果、暖房能力およびCOP(成績係数)が
低下する。
【0007】また、蒸発器の入口温度が低く、その付近
に霜が成長した場合でも、非等温性のため他の部分は温
度が高く、空気中の水蒸気は凝縮して水となるような温
度条件では、その凝縮水が蒸発器の入口で冷却され氷と
なってしまう。そして熱交換器のフィン表面上に氷が盛
り上がるように成長するため、除霜運転を行ってもフィ
ン表面から離れて成長した氷は融けずに残ってしまうと
いう課題を有していた。
【0008】本発明は上記従来例の課題を解決するもの
で、最適な冷凍サイクル制御の実現を図り、着霜を防ぐ
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のヒートポンプ装置の制御装置は、冷媒として
沸点が異なる2種類以上の冷媒を所定の比率で混合した
非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、第1の4方弁、室内熱
交換器、絞り装置、第2の4方弁、第2の4方弁と室外
熱交換器を接続する配管A、室外熱交換器、室外熱交換
器と第2の4方弁を接続する配管Bを環状に連結して冷
媒回路を構成し、室外熱交換器の冷媒温度を検出して出
力する冷媒温度検出手段、前記冷媒温度検出手段により
検出された値と設定値とを比較し制御信号を出力する比
較手段、運転モードを検知する運転モード検知手段、前
記第2の4方弁のON/OFFを制御する出力モードを
記憶した記憶手段、前記比較手段から発生する出力信号
により、前記記憶手段の出力モードの一つを選択する選
択手段、前記記憶手段の出力モードに従い前記第2の4
方弁のON/OFFを行う出力手段を有するものであ
る。
【0010】また、本発明の他のヒートポンプ装置の制
御装置は、冷媒として沸点が異なる2種類以上の冷媒を
所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、
第1の4方弁、室内熱交換器、絞り装置、第2の4方
弁、第2の4方弁と室外熱交換器を接続する配管A、室
外熱交換器、室外熱交換器と第2の4方弁を接続する配
管Bを環状に連結して冷媒回路を構成し、第2の4方弁
と室外熱交換器を接続する配管Aに冷媒温度を検出して
出力する第1の冷媒温度検出手段、前記第1の冷媒温度
検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御信
号を出力する第1の比較手段、室外熱交換器と第2の4
方弁を接続する配管Bに冷媒温度を検出して出力する第
2の冷媒温度検出手段、前記第2の冷媒温度検出手段に
より検出された値と設定値とを比較し制御信号を出力す
る第2の比較手段、運転モードを検知する運転モード検
知手段、前記第2の4方弁のON/OFFを制御する出
力モードを記憶した記憶手段、前記比較手段から発生す
る出力信号により、前記記憶手段の出力モードの一つを
選択する選択手段、前記記憶手段の出力モードに従い前
記第2の4方弁のON/OFFを行う出力手段を有する
ものである。
【0011】また、本発明の他のヒートポンプ装置の制
御装置は、冷媒として沸点が異なる2種類以上の冷媒を
所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、
第1の4方弁、室内熱交換器、絞り装置、第2の4方
弁、第2の4方弁と室外熱交換器を接続する配管A、室
外熱交換器、室外熱交換器と第2の4方弁を接続する配
管Bを環状に連結して冷媒回路を構成し、第2の4方弁
と室外熱交換器を接続する配管Aに冷媒温度を検出して
出力する第1の冷媒温度検出手段、前記第1の冷媒温度
検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御信
号を出力する第1の比較手段、室外熱交換器と第2の4
方弁を接続する配管Bに冷媒温度を検出して出力する第
2の冷媒温度検出手段、前記第2の冷媒温度検出手段に
より検出された値と設定値とを比較し制御信号を出力す
る第2の比較手段、室外熱交換器の冷媒温度を検出して
出力する第3の冷媒温度検出手段、前記第3の冷媒温度
検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御信
号を出力する第3の比較手段、運転モードを検知する運
転モード検知手段、前記第2の4方弁のON/OFFを
制御する出力モードを記憶した記憶手段、前記第1、第
2、第3の比較手段から発生する出力信号により、前記
記憶手段の出力モードの一つを選択する選択手段、前記
記憶手段の出力モードに従い前記第2の4方弁のON/
OFFを行う出力手段を行う出力手段を有するものであ
る。
【0012】
【作用】本発明は、上記手段により次のような作用を有
する。
【0013】すなわち、室外熱交換器に設けられた冷媒
温度検出手段により検出した冷媒温度と設定温度とを比
較し制御信号を出力する比較手段を有することで、室外
熱交換器の着霜を検出し、室外熱交換器の入口と出口を
逆転させることにより、室外熱交換器の入口付近だけに
着霜するような温度条件では、非共沸混合冷媒の特徴で
ある非等温性を利用して、霜の成長した部分の熱交換器
温度を上昇させ、霜を融かして部分的な霜の成長を防
ぎ、連続的に暖房運転可能な冷凍サイクル制御の実現を
図る。さらに、霜が成長して行った場合でも、着霜が熱
交換器の一部に偏らず、熱交換器全体に広がるため、暖
房運転継続時間が長くなり除霜運転回数を低減できるた
め、より快適な暖房運転が可能となる。
【0014】また、第1の4方弁と室外熱交換器を結ぶ
管路に第2の4方弁と、第2の4方弁と室外熱交換器を
結ぶ配管に冷媒温度を検出して出力する第1の冷媒温度
検出器と、室外熱交換器から第2の4方弁に至る配管に
冷媒温度を検出して出力する第2の冷媒温度検出器を有
することで、より確実に室外熱交換器の着霜を検出し、
室外熱交換器の入口と出口を逆転させることにより、室
外熱交換器の入口付近だけに着霜するような温度条件で
は、非共沸混合冷媒の特徴である非等温性を利用して、
霜の成長した部分の熱交換器温度を上昇させ、より確実
に霜を融かして部分的な霜の成長を防ぎ、連続的に暖房
運転可能な冷凍サイクル制御の実現を図る。さらに、霜
が成長して行った場合でも、着霜が熱交換器の一部に偏
らず、熱交換器全体に広がるため、暖房運転継続時間が
長くなり除霜運転回数を低減できるため、より快適な暖
房運転が可能となる。
【0015】また、第1の4方弁と室外熱交換器を結ぶ
管路に第2の4方弁と、第2の4方弁と室外熱交換器を
結ぶ配管に冷媒温度を検出して出力する第1の冷媒温度
検出器と、室外熱交換器から第2の4方弁に至る配管に
冷媒温度を検出して出力する第2の冷媒温度検出器およ
び室外熱交換器の冷媒温度を検出して出力する第3の冷
媒温度検出手段を設けることにより、除霜運転中に室外
熱交換器の入口と出口を逆転させ除霜を効果的に行い、
除霜時間を短縮させることができ、エネルギー効率の向
上と快適な暖房運転の実現を図ることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図1〜4を
参考に説明する。
【0017】図1は、本発明の第1の実施例における冷
凍サイクル図である。同図において、1は圧縮機、2は
第1の4方弁、3は室内熱交換器、4は絞り装置、5は
第2の4方弁、6は第2の4方弁5と室外熱交換器7を
接続する配管A、7は室外熱交換器、8は室外熱交換器
7と第2の4方弁5を接続する配管Bであり、これらは
順に環状に連結されており、冷媒として非共沸混合冷媒
を用いている。9は室外熱交換器7の冷媒温度を検出す
るための温度検出器(以下、冷媒温度検出器と称す)で
ある。次に、図2は第1の実施例における電子制御回路
図である。同図において、10はA/D変換装置、11
はマイクロコンピューター(以下LSIと称す)であ
り、入力回路12、CPU13、メモリ14、出力回路
15を有している。入力回路12には、冷媒温度検出器
9の出力が、A/D変換装置10を介して入力され、出
力回路15の出力により第2の4方弁5のON/OFF
を制御する。
【0018】ここで図3に示すブロック図と図2に示す
電子制御回路図について説明する。図2の冷媒温度検出
器9は室外熱交換器7の冷媒温度を検出して出力するた
めの冷媒温度検出手段であり、図2のLSI11は冷媒
温度検出手段により検出された値と設定値とを比較し制
御信号を出力する比較手段と、運転モードを検知する運
転モード検知手段、第2の4方弁5のON/OFFを制
御する出力モードを記憶した記憶手段と、前記比較手段
から発生する出力信号により、前記記憶手段の出力モー
ドの一つを選択する選択手段に相当する。そして、図2
の第2の4方弁5は、図3の出力手段に相当する(ここ
で、第1の4方弁2が「OFF」のとき冷房運転とす
る。)。
【0019】上記構成において、ヒートポンプ装置運転
時の制御回路の構成と動作を図4を参考に説明する。図
4はLSI11のメモリ14に記憶されたヒートポンプ
装置のプログラムを示すフローチャートである。このフ
ローチャートから分かるように、本発明においては室外
熱交換器7に着霜を起こす可能性がある条件下において
のみ第2の4方弁5のON/OFFを制御する。
【0020】リモコン、あるいは強制運転等により運転
の指示がでると、ヒートポンプ装置の運転が始まる。こ
れと同時に図4のステップ20が実行され、LSI11
の運転モード検知手段により暖房運転か否かを検知し、
冷房運転と判定がなされるとステップ20に戻り、暖房
運転と判定がなされるとステップ21が実行される。
【0021】次に、冷媒温度検出器9により検出された
温度T1と設定温度TR1との比較演算によりT1≦T
R1(仮に1℃)であれば「YES」の判定がなされ、ス
テップ22に進む。T1<TR1であれば、ステップ20
に戻る。ステップ22ではT1≦TR1となってからの経
過時間t1と設定時間tを比較判断し、t1≧tであれ
ば、ステップ23に進み、t1<tであればステップ2
0に戻る。
【0022】ステップ23では、LSI11により出力
回路15の出力信号を検知し、第2の4方弁5のON/
OFFを判断し、「OFF」の判定がなされるとステッ
プ24、「ON」であればステップ25が実行される。
続いてステップ24ではメモリ14内蔵の選択手段によ
り記憶回路の第1の出力モードが選択され、出力回路1
5により制御信号が出力され第2の4方弁5が「ON」
され、ステップ26に進む。また、ステップ25ではメ
モリ14内蔵の選択手段により記憶回路の第2の出力モ
ードが選択され、出力回路15により制御信号が出力さ
れ第2の4方弁5が「OFF」され、ステップ26に進
む。ステップ26では、経過時間t1=0にリセットし
た後、ステップ20に戻る。
【0023】各ステップについて意図を説明する。すな
わちステップ21では室外熱交換器7に霜が成長する条
件か否かを室外熱交換器7の冷媒温度により判断するた
めの比較演算であり、ステップ22では室外熱交換器7
の冷媒温度が設定温度の範囲に入ってからの経過時間が
設定時間以上になったか否かを判断するための比較演算
であり、ステップ23では、第2の4方弁5のON/O
FF状態を判断する。ステップ24では第2の4方弁5
を「ON」、またステップ25では第2の4方弁5を
「OFF」させて、室外熱交換器7の入口と出口を逆転
させるように制御信号を出力する。
【0024】このように、冷媒として非共沸混合冷媒を
用いた場合でも、室外熱交換器7の入口出口を逆転させ
ることにより、室外熱交換器7の入口付近だけに着霜す
るような温度条件では、非共沸混合冷媒の特徴である非
等温性を利用して、霜の成長した部分の熱交換器温度を
上昇させ、霜を融かして部分的な霜の成長を防ぎ、連続
的に暖房運転可能な冷凍サイクル制御の実現を図る。さ
らに、霜が成長して行った場合でも、着霜が熱交換器の
一部に偏らず、熱交換器全体に広がるため、暖房運転継
続時間が長くなり除霜運転回数を低減できるため、より
快適な暖房運転が可能となる。
【0025】次に、本発明の第2の実施例について、図
5〜8を参照しながら説明する。図5は、本発明の第2
の実施例における冷凍サイクル図である。第1の実施例
と異なる点は、室外熱交換器7の冷媒温度を検出するた
めの温度検出器9の代わりに、第2の4方弁5と室外熱
交換器7を結ぶ配管A6に冷媒温度を検出して出力する
第1の冷媒温度検出器16と、室外熱交換器7から第2
の4方弁5に至る配管B8に冷媒温度を検出して出力す
る第2の冷媒温度検出器17を設けたことである。そし
て、図6の第1の冷媒温度検出器16、第2の冷媒温度
検出器17は、図7の第1および第2の冷媒温度検出手
段に相当する。
【0026】なお、暖房運転時、第2の4方弁5が「O
FF」の時は冷媒は第2の4方弁5から配管A6を通り
室外熱交換器7に入るため、室外熱交換器7の入口は配
管A6が接続されている方になり、第2の4方弁5が
「ON」の時は室外熱交換器7の入口は反対に配管B8
が接続されている方になる。
【0027】このヒートポンプ装置の制御装置運転時の
制御回路の構成と動作を図8を参考に説明する。図8は
LSI11のメモリ14に記憶されたヒートポンプ装置
のプログラムを示すフローチャートである。このフロー
チャートから分かるように、本発明においては室外熱交
換器7に着霜を起こす可能性がある条件下においてのみ
第2の4方弁5のON/OFFを制御する。
【0028】リモコン、あるいは強制運転等により運転
の指示がでると、ヒートポンプ装置の運転が始まる。こ
れと同時に図8のステップ30が実行され、運転モード
検知手段により暖房運転か否かを検知し、冷房運転と判
定がなされるとステップ30に戻り、暖房運転と判定が
なされるとステップ31が実行される。
【0029】次に、LSI11により出力回路15の出
力信号を検知し、第2の4方弁5のON/OFFを制御
し、「OFF」の判定がなされるとステップ32、「O
N」であればステップ35が実行される。ステップ32
では第1の冷媒温度検出器16により検出された温度T
1と設定温度TR2との比較演算によりT1≦TR2(仮に−
1℃)であればステップ33に進み、T1>TR2であれ
ばステップ30に戻る。ステップ33ではT2≦TR2
なってからの経過時間t2と設定時間tを比較判断し、
2≧tであれば、ステップ34に進み、t2<tであれ
ばステップ30に戻る。ステップ34では、メモリ14
内蔵の選択手段により記憶回路の第1の出力モードが選
択され、出力回路15により制御信号が出力され第2の
4方弁5が「ON」されステップ38に進む。
【0030】また、ステップ35では第2の冷媒温度検
出器17により検出された温度T3と設定温度TR2との
比較演算によりT2≦TR2(仮に−1℃)であればステ
ップ36に進み、T2>TR2であればステップ30に戻
る。
【0031】ステップ36ではT2≦TR2となってから
の経過時間t2と設定時間tを比較判断し、t2≧tであ
れば、ステップ37に進み、t2<tであればステップ
30に戻る。ステップ37では、メモリ14内蔵の選択
手段により記憶回路の第2の出力モードが選択され、出
力回路15により制御信号が出力され第2の4方弁5が
「OFF」されステップ38に進む。ステップ38で
は、経過時間t1=0にリセットした後、ステップ30
に戻る。
【0032】各ステップについて意図を説明する。すな
わちステップ31では、第2の4方弁5のON/OFF
を判断し、室外熱交換器7のどちら側が入口になるかを
判断するための比較演算であり、ステップ32、35は
室外熱交換器に霜が成長する条件か否かを室外熱交換器
7入口の冷媒温度により判断するための比較演算であ
り、ステップ33、36では室外熱交換器7入口の冷媒
温度が設定温度の範囲に入ってからの経過時間が設定時
間以上になったか否かを判断するための比較演算であ
り、ステップ34では、第2の4方弁5を「ON」さ
せ、またステップ37では、第2の4方弁5を「OF
F」させ室外熱交換器7の入口と出口を逆転させるよう
に制御信号を出力する。
【0033】このように、冷媒として非共沸混合冷媒を
用いた場合でも、室外熱交換器入口の冷媒温度により室
外熱交換器7の入口出口を逆転させることで、室外熱交
換器7の入口付近だけに着霜するような温度条件では、
非共沸混合冷媒の特徴である非等温性を利用して、霜の
成長した部分の熱交換器温度を上昇させ、より確実に霜
を融かして部分的な霜の成長を防ぎ、連続的に暖房運転
可能な冷凍サイクル制御の実現を図る。さらに、霜が成
長して行った場合でも、着霜が熱交換器の一部に偏ら
ず、熱交換器全体に広がるため、暖房運転継続時間が長
くなり除霜運転回数を低減できるため、より快適な暖房
運転が可能となる。
【0034】次に、本発明の第3の実施例について、図
9〜12を参照しながら説明する。図9は、本発明の第
3の実施例における冷凍サイクル図である。第2の実施
例と異なる点は、室外熱交換器7の冷媒温度を検出する
ための第3の冷媒温度検出器9をさらに設けたことであ
る。そして、図10の第3の冷媒温度検出器9は、図1
1の第3の冷媒温度検出手段に相当する。
【0035】このヒートポンプ装置の制御装置運転時の
制御回路の構成と動作を図12を参考に説明する。図1
2はLSI11のメモリ14に記憶されたヒートポンプ
装置のプログラムを示すフローチャートである。このフ
ローチャートから分かるように、本発明においては室外
熱交換器7に着霜した後、除霜運転中に第2の4方弁5
のON/OFFを制御する。
【0036】リモコン、あるいは強制運転等により暖房
運転の指示がでると、ヒートポンプ装置の運転が始ま
る。これと同時に図12のステップ40が実行され、L
SI11の運転モード検知手段により暖房運転か否かを
検知し、冷房運転と判定がなされるとステップ40に戻
り、暖房運転と判定がなされるとステップ41が実行さ
れる。
【0037】次にステップ41ではLSI11により出
力回路15の出力信号を検知し、第1の4方弁2のON
/OFFを判断し、「OFF」の判定がなされると(除
霜運転と判定され)ステップ42、「ON」であればス
テップ40に戻る。
【0038】次に、第3の冷媒温度検出器9により検出
された温度T1と設定温度TR3(仮に2℃)との比較演
算によりT1≧TR3であれば「YES」の判定がなさ
れ、ステップ43に進み、「NO」の判定がなされたと
きは、ステップ40に戻る。
【0039】次にステップ43ではLSI11により出
力回路15の出力信号を検知し、第2の4方弁2のON
/OFFを判断し、「OFF」の判定がなされるとステ
ップ44、「ON」であればステップ47に進む。ステ
ップ44では、メモリ14内蔵の選択手段により記憶回
路の第1の出力モードが選択され、出力回路15により
制御信号が出力され第2の4方弁5が「ON」されたの
ち、ステップ45に移る。次に、第1の冷媒温度検出器
16により検出された温度T2と設定冷媒温度TR4(仮
に12℃)との比較演算によりT2≧TR4であれば「Y
ES」の判定がなされ、ステップ46に進み、「NO」
の判定がなされたときはステップ45に戻る。ステップ
47では、メモリ14内蔵の選択手段により記憶回路の
第2の出力モードが選択され、出力回路15により制御
信号が出力され第2の4方弁5が「OFF」された後、
ステップ48に移る。次に、第2の冷媒温度検出器17
により検出された温度T3と設定冷媒温度TR4(仮に1
2℃)との比較演算によりT3≧TR4であれば「YE
S」の判定がなされ、ステップ46に進み、「NO」の
判定がなされたときはステップ48に戻る。ステップ4
6では、第1の4方弁を「ON」し除霜運転を終了し、
ステップ40に戻る。
【0040】各ステップについて意図を説明する。すな
わちステップ41は、除霜運転に入ったかどうかを判断
し、ステップ42では室外熱交換器冷媒温度により除霜
がある程度進んだかどうかを判断するための比較演算で
あり、ステップ43は第2の4方弁5のON/OFFを
判定し、室外熱交換器7のどちら側が入口になるかを判
断する。ステップ44で第2の4方弁5を「ON」、ス
テップ47で「OFF」させ、高温冷媒の室外熱交換器
への入口と出口を逆転させ、まだ霜の残っている部分の
温度を上昇させる。ステップ45、48は、室外熱交換
器出口温度がある程度上昇し完全に霜が融け除霜が完了
したかどうかを判断するための比較演算であり、ステッ
プ46で第2の4方弁5をONし除霜運転を終了させ、
暖房運転を開始する。
【0041】このように、除霜運転中に室外熱交換器7
の入口出口を逆転させることにより、除霜を効果的に行
い、除霜時間を短縮させることができ、エネルギー効率
の向上と快適な暖房運転の実現を図ることができる。
【0042】
【発明の効果】上記実施例より明らかなように本発明の
ヒートポンプ装置の制御装置は、非共沸混合冷媒を用
い、第1の4方弁と室外熱交換器入口を結ぶ管路に第2
の4方弁、室外熱交換器の冷媒温度を検出するための温
度検出器を有することで、この冷媒温度により室外熱交
換器の入口と出口を逆転させることで、室外熱交換器の
入口付近だけに着霜するような温度条件では、非共沸混
合冷媒の特徴である非等温性を利用して、霜の成長した
部分の熱交換器温度を上昇させ、霜を融かして部分的な
霜の成長を防ぎ、連続的に暖房運転可能な冷凍サイクル
制御の実現を図る。さらに、霜が成長して行った場合で
も、着霜が熱交換器の一部に偏らず、熱交換器全体に広
がるため、暖房運転継続時間が長くなり除霜運転回数を
低減できるため、より快適な暖房運転が可能となる。
【0043】また、非共沸混合冷媒を使用し、第1の4
方弁と室外熱交換器入口を結ぶ管路に第2の4方弁と、
第2の4方弁と室外熱交換器を結ぶ配管Aに冷媒温度を
検出して出力する第1の冷媒温度検出器と、室外熱交換
器から第2の4方弁に至る配管Bに冷媒温度を検出して
出力する第2の冷媒温度検出器を設け、室外熱交換器入
口の冷媒温度により室外熱交換器7の入口出口を逆転さ
せて、室外熱交換器7の入口付近だけに着霜するような
温度条件では、非共沸混合冷媒の特徴である非等温性を
利用して、霜の成長した部分の熱交換器温度を上昇さ
せ、より確実に霜を融かして部分的な霜の成長を防ぎ、
連続的に暖房運転可能な冷凍サイクル制御の実現を図
る。さらに、霜が成長して行った場合でも、着霜が熱交
換器の一部に偏らず、熱交換器全体に広がるため、暖房
運転継続時間が長くなり除霜運転回数を低減できるた
め、より快適な暖房運転が可能となる。
【0044】また、第1の4方弁と室外熱交換器入口を
結ぶ管路に第2の4方弁と、第2の4方弁と室外熱交換
器を結ぶ配管Aに冷媒温度を検出して出力する第1の冷
媒温度検出器と、室外熱交換器から第2の4方弁に至る
配管Bに冷媒温度を検出して出力する第2の冷媒温度検
出器、室外熱交換器の冷媒温度を検出するための第3の
冷媒温度検出器を設け、除霜運転中に室外熱交換器の入
口出口を逆転させることにより、除霜を効果的に行い、
除霜時間を短縮させることができ、エネルギー効率の向
上と快適な暖房運転の実現を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒートポンプ装置の制御装置の第1の
実施例における冷凍サイクル構成図
【図2】同実施例における電子制御回路図
【図3】同実施例におけるブロック図
【図4】同実施例におけるフローチャート
【図5】本発明のヒートポンプ装置の制御装置の第2の
実施例における冷凍サイクル構成図
【図6】同実施例における電子制御回路図
【図7】同実施例におけるブロック図
【図8】同実施例におけるフローチャート
【図9】本発明のヒートポンプ装置の制御装置の第3の
実施例における冷凍サイクル構成図
【図10】同実施例における電子制御回路図
【図11】同実施例におけるブロック図
【図12】同実施例におけるフローチャート
【図13】従来のヒートポンプ装置における冷凍サイク
ル構成図
【図14】従来のヒートポンプ装置におけるプレートフ
ィン型熱交換器の概略図
【符号の説明】
1 圧縮機 2 第1の4方弁 3 室内熱交換器 4 絞り装置 5 第2の4方弁 6 配管A 7 室外熱交換器 8 配管B 9 冷媒温度検知器(第3の冷媒温度検知器) 10 A/D変換装置 11 マイクロコンピューター 12 入力回路 13 CPU 14 メモリ 15 出力回路 16 第1の冷媒温度検知器 17 第2の冷媒温度検知器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 義典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒として沸点が異なる2種類以上の冷媒
    を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を用い、圧縮
    機、第1の4方弁、室内熱交換器、絞り装置、第2の4
    方弁、第2の4方弁と室外熱交換器を接続する配管A、
    室外熱交換器、室外熱交換器と第2の4方弁を接続する
    配管Bを環状に連結して冷媒回路を構成し、室外熱交換
    器の冷媒温度を検出して出力する冷媒温度検出手段、前
    記冷媒温度検出手段により検出された値と設定値とを比
    較し制御信号を出力する比較手段、運転モードを検知す
    る運転モード検知手段、前記第2の4方弁のON/OF
    Fを制御する出力モードを記憶した記憶手段、前記比較
    手段から発生する出力信号により、前記記憶手段の出力
    モードの一つを選択する選択手段、前記記憶手段の出力
    モードに従い前記第2の4方弁のON/OFFを行う出
    力手段により構成した非共沸混合冷媒を用いたヒートポ
    ンプ装置の制御装置。
  2. 【請求項2】冷媒として沸点が異なる2種類以上の冷媒
    を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を用い、圧縮
    機、第1の4方弁、室内熱交換器、絞り装置、第2の4
    方弁、第2の4方弁と室外熱交換器を接続する配管A、
    室外熱交換器、室外熱交換器と第2の4方弁を接続する
    配管Bを環状に連結して冷媒回路を構成し、第2の4方
    弁と室外熱交換器を接続する配管Aに冷媒温度を検出し
    て出力する第1の冷媒温度検出手段、前記第1の冷媒温
    度検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御
    信号を出力する第1の比較手段、室外熱交換器と第2の
    4方弁を接続する配管Bに冷媒温度を検出して出力する
    第2の冷媒温度検出手段、前記第2の冷媒温度検出手段
    により検出された値と設定値とを比較し制御信号を出力
    する第2の比較手段、運転モードを検知する運転モード
    検知手段、前記第2の4方弁のON/OFFを制御する
    出力モードを記憶した記憶手段、前記比較手段から発生
    する出力信号により、前記記憶手段の出力モードの一つ
    を選択する選択手段、前記記憶手段の出力モードに従い
    前記第2の4方弁のON/OFFを行う出力手段により
    構成した非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置の制
    御装置。
  3. 【請求項3】冷媒として沸点が異なる2種類以上の冷媒
    を所定の比率で混合した非共沸混合冷媒を用い、圧縮
    機、第1の4方弁、室内熱交換器、絞り装置、第2の4
    方弁、第2の4方弁と室外熱交換器を接続する配管A、
    室外熱交換器、室外熱交換器と第2の4方弁を接続する
    配管Bを環状に連結して冷媒回路を構成し、第2の4方
    弁と室外熱交換器を接続する配管Aに冷媒温度を検出し
    て出力する第1の冷媒温度検出手段、前記第1の冷媒温
    度検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御
    信号を出力する第1の比較手段、室外熱交換器と第2の
    4方弁を接続する配管Bに冷媒温度を検出して出力する
    第2の冷媒温度検出手段、前記第2の冷媒温度検出手段
    により検出された値と設定値とを比較し制御信号を出力
    する第2の比較手段、室外熱交換器の冷媒温度を検出し
    て出力する第3の冷媒温度検出手段、前記第3の冷媒温
    度検出手段により検出された値と設定値とを比較し制御
    信号を出力する第3の比較手段、運転モードを検知する
    運転モード検知手段、前記第2の4方弁のON/OFF
    を制御する出力モードを記憶した記憶手段、前記第1、
    第2、第3の比較手段から発生する出力信号により、前
    記記憶手段の出力モードの一つを選択する選択手段、前
    記記憶手段の出力モードに従い前記第2の4方弁のON
    /OFFを行う出力手段により構成した非共沸混合冷媒
    を用いたヒートポンプ装置の制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100389270B1 (ko) * 2001-02-22 2003-06-27 진금수 히트 펌프식 온수 가열장치
US20160084546A1 (en) * 2013-05-24 2016-03-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US20160084546A1 (en) * 2013-05-24 2016-03-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump apparatus
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