JPH08338673A - 空気調和機の制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートポンプ式の空気調和機で室外機のベー
ス排出口の氷結、詰まりを防止し、室外熱交換器の霜の
取り残しをなくす。 【構成】 空気調和機の圧縮機４の駆動積算時間が所定
値に達し、かつ熱交換温度検出部６で検出された室外熱
交換温度が除霜運転の除霜動作値に達しときに同除霜運
転を行う。このとき、熱交換温度検出部６で室外熱交換
温度を検出し、外気温度検出部７で外気温度を検出す
る。室外機制御装置１０の除霜解除値決定部１０ａはそ
の検出室外温度や外気温度をもとにして除霜運転の除霜
解除値を決定する。室外熱交換温度が低いほど、あるい
は室外熱交換温度が低く、外気温度が低いほど除霜解除
値を高い値にする。室外機制御装置１０は除霜運転を行
う一方、室外熱交換温度がその決定除霜解除値に達した
ときに除霜運転を終了して元の運転に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はヒートポンプ式の空気
調和機に係り、特に詳しくは除霜運転により室外熱交換
器の霜を除去する空気調和機の制御方法およびその装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気調和機は、例えば図３に示
す構成で、室内機制御装置（マイクロコンピュータ）１
からの指令により、室外機制御装置（マイクロコンピュ
ータ）２は四方弁３、圧縮機４および室外ファン５を駆
動し、この圧縮機（コンプレッサ）４で得られた冷媒を
室内機の熱交換器に循環する。

【０００３】なお、室外機は室外熱交換温度を検出する
熱交換温度検出部６と、外気温度を検出する外気温度検
出部７とを備えている。また、図示しないが、室内機は
室内温度（室温）を検出する室温検出部を備えている。

【０００４】このとき、室内機制御装置１はリモコンの
設定（強風や弱風の設定）、室内温度と設定温度との差
に応じて室内ファン８を所定回転数に制御し、室内機の
熱交換器で熱交換された冷風や温風を室内に吹き出し、
室内を快適環境に維持する。

【０００５】また、室外熱交換器（凝縮器）の出口配管
に配置した熱交換温度検出部（温度センサ）６によって
熱交換温度を検出し、室外機制御装置２はその検出され
た室外熱交換温度をもとにして室外熱交換器の着霜状態
を判断する。

【０００６】例えば暖房運転時においては、圧縮機４の
動作時間を積算し、この積算時間が所定値（一例として
４０分）に達する毎に室外熱交換温度を検出する。この
室外熱交換温度が除霜動作値（一例として−６℃）に達
していると、室外熱交換器に着霜が生じ、あるいは着霜
の可能性が高いと判断する。この判断により除霜運転、
つまり暖房運転を一時停止し、しかる後室外熱交換温度
が除霜解除値に達すると、室外熱交換器に着霜がなくな
ったと判断して除霜運転を終了する。

【０００７】上記除霜運転においては、暖房運転の停止
により能力が著しく低下することから、できる限り短時
間で終了させることが好ましい。そのため、除霜運転の
除霜解除値をできるだけ低く設定する。しかし、除霜解
除値をあまり低く設定すると、外気温度が極端に低いと
きにはベース排水口が氷結（凍結）、詰まり、また室外
熱交換器の霜の取り残しが生じることもある。

【０００８】なお、図４に示すように、ベース排水口９
は室外機熱交換器に付いた霜が溶けて水になったものを
室外機の外に排出する。したがって、ベース排水口９が
氷結し、あるいは詰まると、室外機内部に水が貯り、あ
るいは故障等の原因となる。

【０００９】逆に、外気温度が極端に低い条件下の除霜
運転を考慮し、除霜解除値を高めに設定すると、上述し
たように除霜時間が長くなり、つまりユーザに不快感を
与える時間が長くなってしまう。

【００１０】そこで、外気温度検出部７によって外気温
度を検出し、この検出温度が極端に低いときと、それほ
ど低くないときとで除霜解除値を切り替える。つまり、
外気温度が極端に低いときには除霜解除値を低めとし、
外気温度がそれほど低くないときには除霜解除値を高め
とする。

【００１１】これにより、外気温度がそれほど低くない
ときには、除霜運転が短くて済み、ユーザに不快感を与
えずに室外熱交換器の霜を除去することができる。ま
た、外気温度が極端に低いときには、除霜運転が長くな
るものの、ベース排水口が氷結、詰まることもなく、室
外熱交換器の霜の取り残しもない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記空気調和
機の制御方法においては、外気温度に応じて除霜時間を
長く、あるいは短くしているが、室外熱交換器の霜付状
態によって不具合（ベース排水口の氷結、室外熱交換器
の霜の取り残し）が生じることがある。

【００１３】例えば、外気温度がそれほど低くなくと
も、湿度が高い場合、室外熱交換器の霜付量が多く、ま
た着霜スピードも早いため、室外熱交換器が閉塞され、
熱交換自体が極めて低くなり、外気温度が極端に低い場
合と同様の状況が作り出される。つまり、図５に示すよ
うに、室外熱交換温度（凝縮器の出口温度）が通常と比
較して極端に低くなる。

【００１４】このように、室外機内部の温度が極端に低
くなることにより、ベースが異常に冷やされるため、ベ
ース排水口９が氷結して詰まり、また室外熱交換器の霜
付量が多いため霜の取り残しが生じる恐れが大である。

【００１５】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は除霜運転においてベース排水口の氷
結、詰まりを防止し、かつ室外熱交換器の霜の取り残し
をなくすことができるようにした空気調和機の制御方法
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は空気調和機の圧縮機の駆動積算時間が所
定値に達し、かつ室外熱交換温度が除霜運転の除霜動作
値に達したときに同除霜運転を開始し、しかる後前記室
外熱交換温度が除霜解除値に達したときに元の５運転に
戻す空気調和機の制御方法において、前記除霜運転に際
して室外熱交換温度および外気温度を検出し、該検出室
外熱交換温度あるいは同検出室外熱交換温度および前記
検出外気温度をもとにして前記除霜解除値を決定し、前
記室外熱交換温度が低いほど、あるいは前記室外熱交換
温度が低く、前記外気温度が低いほど前記除霜解除値を
高くして前記除霜運転の時間を長くするようにしたこと
を特徴としている。

【００１７】また、この発明は空気調和機の圧縮機の駆
動積算時間が所定値に達し、かつ室外熱交換温度が除霜
運転の除霜動作値に達したときに同除霜運転を開始し、
しかる後前記室外熱交換温度が除霜解除値に達したとき
に元の運転に戻す空気調和機の制御装置において、前記
空気調和機の室外機の熱交換器における熱交換温度を検
出する熱交換温度検出手段と、前記室外機が設置されて
いる外気の温度を検出する外気温度検出手段と、前記熱
交換温度手段で検出された室外熱交換温度あるいは同検
出室外熱交換温度および前記外気温度検出手段で検出さ
れた外気温度をもとにして前記除霜解除値を決定する除
霜解除値決定手段とを備え、前記除霜運転開始の判断時
に前記室外熱交換温度および外気温度を検出し、前記室
外熱交換温度が低いほど、あるいは前記室外熱交換温度
が低く、前記外気温度が低いほど前記除霜解除値を高く
して前記除霜運転の時間を長くするようにしたことを特
徴としている。

【００１８】この場合、前記除霜解除値決定手段は前記
室外機の制御手段であるマイクロコンピュータの機能に
よると好ましい。

【００１９】

【作用】上記方法としたので、空気調和機の暖房運転時
に圧縮機の駆動積算時間が所定値（例えば４０分）にな
り、室外熱交換温度が所定値（−６℃）以下となると、
室外機の制御手段によって除霜運転が開始される。

【００２０】この除霜運転開始を判断したとき、室外熱
交換および外気温度が検出され、この検出室外熱交換温
度が−１０℃以下であるときには、除霜運転時にベース
排出口が極めて氷結、詰まり易く、除霜運転によっても
室外熱交換器の霜の取り残しが生じ易いことから、上記
制御手段の除霜解除値決定手段によって除霜解除値が＋
１０℃高く決定される。

【００２１】また、上記検出室外熱交換温度が−１０℃
以下でなくとも、上記検出外気温度が−３℃以下である
ときには、同様にベース排出口が氷結、詰まり易く、除
霜運転によっても室外熱交換器の霜の取り残しが生じ易
いことから、除霜解除値が＋１０℃高く決定される。

【００２２】さらに、上記検出室外熱交換温度が−１０
℃以下でなく、上記検出外気温度が−３℃以下でないと
きには、上述した場合よりもベース排出口の氷結、詰ま
りの可能性が低く、除霜運転による室外熱交換器の霜の
取り残しを生じる可能性が低いことから、除霜解除温度
が＋５℃だけ高く決定される。

【００２３】このように、除霜解除値の可変により除霜
運転の時間が可変される。そのため、室外熱交換温度が
低いほど、あるいは室外熱交換温度がそれほど低くなく
とも、外気温度が低いほど、上記室外機の制御手段によ
って除霜運転の時間が通常の除霜運転の時間より長くさ
れる。したがって、除霜運転時にベース排出口が氷結、
詰まることもなく、除霜運転による室外熱交換器の霜の
取り残しが生じることもない。

【００２４】

【実施例】この発明は、室外熱交換器の霜付状況が外気
温度および室外熱交換温度によって判断可能であること
に着目し、除霜運転の開始時の室外熱交換温度や外気温
度をもとにして除霜解除値を決定し、室外熱交換器の着
霜状況に応じて除霜運転の時間を変え（早めたり、遅ら
せ）、最適な除霜運転を行う。

【００２５】そのため、図１に示すように、このヒート
ポンプ式の空気調和機の室外機制御装置（マイクロコン
ピュータ）１０は、図３に示す室外機制御装置２の機能
の他に、圧縮機４の駆動積算時間が所定値（例えば４０
分）に達し、かつ室外熱交換温度が除霜動作値（例えば
−６℃）以下であるときに除霜運転を開始するが、この
開始時に室外熱交換温度や外気温度をもとにして除霜解
除値を除霜解除値決定部１０ａで決定する。

【００２６】次に、上記構成の空気調和機の制御方法を
図２のフローチャート図を参照して詳しく説明すると、
まず例えばリモコンの操作により当該空気調和機が暖房
運転されるものとする。

【００２７】この場合、室内機制御装置１は暖房運転指
令（運転周波数を含む信号）を室外機制御装置１０に送
り、室外機制御装置１０はその指令にしたがって圧縮機
４および室外ファン５を駆動するとともに、圧縮機４の
駆動時間を積算する積算タイマをリセットしてスタート
とする（ステップＳＴ１）。

【００２８】続いて、上記積算タイマによる計時時間が
所定値（４０分）に達したか否かを判断する（ステップ
ＳＴ２）。上記積算時間が４０分に達していないときに
は上述した暖房運転を継続し、この積算時間が４０分に
達したときにはステップＳＴ２からＳＴ３に進み、室外
熱交換温度が−６℃以下である否かを判断する。なお、
室外熱交換温度は熱交換温度検出部６で検出されたもの
である。

【００２９】室外熱交換温度が−６℃以下であるときに
は除霜運転を行う必要があると判断する。従来例で説明
したように、圧縮機４の駆動積算時間が４０分以上経過
し、かつ室外熱交換温度が−６℃以下になると、室外熱
交換器に霜が付く可能性が極めて高いからである。

【００３０】続いて、室外熱交換温度がより低いことも
あることから、室外熱交換温度が−１０℃以下であるか
否かを判断する（ステップＳＴ４）。室外熱交換温度が
さらに低い−１０℃以下であるときには室外機制御装置
１０の除霜解除値決定部１０ａは除霜運転の除霜解除値
を所定値（例えば＋１０℃）より高い値に決定し、長い
除霜運転を行う（ステップＳＴ５）。

【００３１】室外熱交換温度が極めて低くなっており、
従来と同じ除霜運転では室外熱交換温度の上昇が望め
ず、結果室外熱交換器の霜の取り残し、図４に示すベー
ス排水口９が氷結し、詰まる可能性が極めて高いからで
ある。

【００３２】上記室外熱交換温度が−６℃以下である
が、−１０℃以下でない場合ステップＳＴ４からＳＴ６
に進み、外気温度が所定値（例えば−３℃）以下である
か否か判断する。外気温度が−３℃以下であるときには
ステップＳＴ５に進み、上述した処理を行う、つまり除
霜解除値決定部１０ａは除霜運転の除霜解除値を所定値
（例えば＋１０℃）より高い値に決定し、除霜運転を行
う。

【００３３】例えば、外気温度が低い場合、従来と同じ
除霜運転では室外熱交換温度の上昇が望めず、結果室外
熱交換器の霜の取り残し、ベース排水口９が氷結し、詰
まる可能性が高いからである。

【００３４】上記外気温度が−３℃以下でないときに
は、ステップＳＴ６からＳＴ７に進み、除霜解除値決定
部１０ａは除霜運転の除霜解除値を＋５℃高い値、つま
り上記ステップＳＴ５で設定される除霜解除値より高く
ない値に決定し、少し長い除霜運転を行う。例えば、外
気温度がそれほど低くない場合であっても、従来と同じ
除霜運転では室外熱交換温度の上昇が望めず、結果室外
熱交換器の霜の取り残し、ベース排水口９が氷結し、詰
まる可能性がそれほど高くないからである。

【００３５】このように、除霜運転を行う際、室外熱交
換温度や外気温度に応じて除霜解除値を決定し、除霜運
転の時間を可変する。例えば、室外熱交換温度が極めて
低く、または室外熱交換温度が低く、外気温度が低いほ
ど、除霜解除値を通常より高くし、除霜運転の時間を通
常より長くする。また、室外熱交換温度が低く、外気温
度がそれほど低くないときには除霜解除値を通常よりそ
れほど高くせず、除霜運転の時間を通常より多少長くす
る。したがって、除霜運転時にベース排出口が氷結し、
詰まることもなく、除霜運転による室外熱交換器の霜の
取り残しがなくなる。

【００３６】なお、例えば外気温度が０℃以上とある程
度高く、除霜運転を長くせずとも（霜解除値を高くせず
とも）、室外熱交換器の霜取り残しがなく、ベース排出
口９が氷結せず、詰まる可能性が低い場合、従来と同じ
除霜解除値で、従来の長さの除霜運転を行うようにして
もよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ヒートポンプ式の空気調和機において、除霜運転を
行う際、室外熱交換温度や外気温度をもとにして除霜解
除値を決定するようにしたので、例えば室外熱交換温度
が低いほど、あるいは室外熱交換温度が低く、外気温度
が低いほど、除霜運転の時間を長くすることができ、結
果除霜運転時にベース排水口の氷結、詰まりを防止する
ことができ、ひいては室外機の故障等を防止することが
でき、また室外熱交換器の霜の取り残しをなくすことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示し、空気調和機の制御
方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。

【図２】図１に示す空気調和機を説明する概略的フロー
チャート図。

【図３】従来の空気調和機の制御装置の概略的ブロック
線図。

【図４】空気調和機の室外機の概略的側断面図。

【図５】図３に示す空気調和機の動作を説明する概略的
グラフ図。

【符号の説明】

１ 室内機制御装置 ２，１０ 室外機制御装置 ４ 圧縮機 ６ 熱交換温度検出部（室外熱交換温度センサ） ７ 外気温度検出部 ９ ベース排出口 １０ａ 除霜解除値決定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和機の圧縮機の駆動積算時間が所
   定値に達し、かつ室外熱交換温度が除霜運転の除霜動作
   値に達したときに同除霜運転を開始し、しかる後前記室
   外熱交換温度が除霜解除値に達したときに元の運転に戻
   す空気調和機の制御方法において、 前記除霜運転に際して室外熱交換温度および外気温度を
   検出し、該検出室外熱交換温度あるいは同検出室外熱交
   換温度および前記検出外気温度をもとにして前記除霜解
   除値を決定し、前記室外熱交換温度が低いほど、あるい
   は前記室外熱交換温度が低く、前記外気温度が低いほど
   前記除霜解除値を高くして前記除霜運転の時間を長くす
   るようにしたことを特徴とする空気調和機の制御方法。
2. 【請求項２】 空気調和機の圧縮機の駆動積算時間が所
   定値に達し、かつ室外熱交換温度が除霜運転の除霜動作
   値に達したときに同除霜運転を開始し、しかる後前記室
   外熱交換温度が除霜解除値に達したときに元の運転に戻
   す空気調和機の制御装置において、 前記空気調和機の室外機の熱交換器における熱交換温度
   を検出する熱交換温度検出手段と、前記室外機が設置さ
   れている外気の温度を検出する外気温度検出手段と、前
   記熱交換温度手段で検出された室外熱交換温度あるいは
   同検出室外熱交換温度および前記外気温度検出手段で検
   出された外気温度をもとにして前記除霜解除値を決定す
   る除霜解除値決定手段とを備え、前記除霜運転開始の判
   断時に前記室外熱交換温度および外気温度を検出し、前
   記室外熱交換温度が低いほど、あるいは前記室外熱交換
   温度が低く、前記外気温度が低いほど前記除霜解除値を
   高くして前記除霜運転の時間を長くするようにしたこと
   を特徴とする空気調和機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記除霜解除値決定手段は前記室外機の
   制御手段であるマイクロコンピュータの機能による請求
   項２記載の空気調和機の制御装置。