JPH10332232A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外熱交換器での着霜検知を最適化して、暖
房性能の向上を図る。 【解決手段】 配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより検出し
た室内入口配管温度ｔ１と室内吸込空気温度ｔａとの温
度差を第１温度差ΔＴ１とし、第１温度差ΔＴ１の運転
時間に対する変化率を第１温度差の時間変化率εとして
算出し、第１温度差の時間変化率εが０を含む所定範囲
内に収まる状態が所定時間Δτ以上継続する場合の第１
温度差ΔＴ１を第１基準温度差ΔＴｏとして、第１温度
差ΔＴ１が第１基準温度差ΔＴｏより所定温度差βだけ
低下した時点で、四方弁２を冷房サイクルに切替えて除
霜運転を開始する。これにより、室外熱交換器３の除霜
運転が不要な場合には除霜運転に切り替わることなく暖
房運転を継続し、かつ、逆に室外熱交換器３の着霜が次
第に進行していく場合には、平均暖房能力が低下し始め
る前に除霜運転を開始し、室内快適性の向上を図ること
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とする
ヒートポンプ式空気調和機の低外気温条件での暖房運転
において、室外熱交換器での着霜検知を最適化すること
により、室内暖房性能の向上を図る冷凍サイクル制御に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプ式空気調和機については、
既にさまざまな開発がなされており、例えば、特公平３
−１９４５７号公報に示されているようなヒートポンプ
式空気調和機の基本的な技術について以下述べる。

【０００３】上記従来のヒートポンプ式空気調和機は図
７に示すように、室外ユニットＡと室内ユニットＢから
構成されている。

【０００４】室外ユニットＡは、圧縮機１，四方弁２，
室外熱交換器３，室外送風機４，膨張装置ＥＶとからな
り、そして室内ユニットＢは室内熱交換器７，室内送風
機８から構成されている。

【０００５】そして、室外ユニットＡ，及び室内ユニッ
トＢは冷媒配管にて連通され、圧縮機１，四方弁２，室
内熱交換器７，膨張装置ＥＶ，室外熱交換器３，四方弁
２，圧縮機１を冷媒配管にて環状に順次接続して冷凍サ
イクルを形成している。

【０００６】室内ユニットＢ内の室内熱交換器７の入口
には室内配管温度センサＴｈ１が設けられ、室内ユニッ
トＢの空気吸込み口近傍には室内吸込み空気温度を検出
する室内空気温度センサＴｈ２が設けられている。

【０００７】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和器について、その動作を説明する。

【０００８】まず、暖房運転の場合、図中の破線矢印の
方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、室内熱交
換器７を凝縮器，室外熱交換器３を蒸発器として作用さ
せる。

【０００９】上記暖房サイクルにおいて、圧縮機１を出
た高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器７にて凝縮してす
ることにより室内空気へ放熱（暖房運転）して高温高圧
の液冷媒となり、室内ユニットＢを出て、室外ユニット
Ａへ流入する。

【００１０】室外ユニットＡ内の膨張装置ＥＶにて減圧
膨張されて二相冷媒となった冷媒は、室外熱交換器３に
て蒸発することにより室外空気から吸熱するというサイ
クルを繰り返す。

【００１１】室外熱交換器３は蒸発器として作用し外気
より吸熱するため、暖房運転時間の経過とともに室外熱
交換器３に着霜現象が発生する。

【００１２】前記室外熱交換器３への着霜が進行し、室
外熱交換器３の風路の閉塞が進むと、室内配管温度セン
サＴｈ１により検出される室内熱交換器温度Ｔｃ、及び
室内空気温度センサＴｈ２により検出される室内空気温
度Ｔａの出力の差、即ち温度差ΔＴの変化率により四方
弁２を切替えて冷媒の流れ方向を実線の矢印方向として
室外熱交換器３表面の除霜を行なう。

【００１３】つまり、室内熱交換器温度Ｔｃと室内空気
温度Ｔａとを検出し、両者の温度差ΔＴの時間τに関す
る微分値ｄ（ΔＴ）／ｄτを演算し、微分値が負の設定
値以下となった時、または負の設定値以下となる状態が
所定時間継続した時、室外熱交換器３の除霜を開始す
る。

【００１４】従って、確実にかつ最適の時期で除霜を開
始することができ、室内送風機風量切替えや圧縮機能力
切替え（能力制御）等の冷凍サイクル変動時に発生する
除霜開始の誤動作を解消することが可能になる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術では、暖房低外気温条件での暖房運転において、
室内熱交換器温度Ｔｃと室内空気温度Ｔａとの温度差Δ
Ｔの時間τに関する微分値ｄ（ΔＴ）／ｄτが負の値と
なるのは、室外熱交換器３表面に着霜が進行した時だけ
ではなく、暖房運転を開始して暫くした後に急減するの
が一般的であるため、負の設定値や所定時間の設定値に
よっては、必ずしも、室外熱交換器３への着霜が進行し
て除霜運転が必要な時点での運転制御ではないという欠
点があった。

【００１６】更に、室内熱交換器温度Ｔｃと室内空気温
度Ｔａとの温度差ΔＴの時間τに関する微分値ｄ（Δ
Ｔ）／ｄτが負の設定値以下となる状態が所定時間継続
した時に室外熱交換器３の除霜を開始するという運転制
御では、微分値ｄ（ΔＴ）／ｄτが殆ど０か、或いは漸
減していく場合には、暖房能力が次第に低下しているに
も拘わらず、運転を継続してしまい、快適正を損なう場
合があるという欠点があった。

【００１７】そこで、本発明は従来の課題を解決するも
ので、室外熱交換器の除霜運転が不必要な場合には、除
霜運転を開始せず、かつ室外熱交換器の着霜が次第に進
行していき、平均暖房能力が低下し始める前に除霜運転
を開始するヒートポンプ式空気調和機を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、第１の技術的手段として、暖房サイクルに
おいて、配管温検出手段により検出した室内入口配管温
度と室内吸込空気温度との温度差を第１温度差とし、第
１温度差の運転時間に対する変化率を第１温度差の時間
変化率として算出し、第１温度差の時間変化率が０を含
む所定範囲内に収まる状態が所定時間以上継続する場合
の第１温度差を第１基準温度差として、第１温度差が第
１基準温度差より所定温度差だけ低下した時点で、四方
弁を冷房サイクルに切替えて除霜運転を開始するもので
ある。

【００１９】これにより、室外熱交換器への着霜が進行
しておらず、除霜運転が不要な場合には除霜運転に切り
替わることなく暖房運転を継続し、かつ、逆に室外熱交
換器の着霜が次第に進行していく場合には、平均暖房能
力が低下し始める前に除霜運転を開始するために、室内
快適性の向上を図ることが可能になる。

【００２０】また、第２の技術的手段として、第１の技
術的手段で、第１温度差が第１基準温度差より所定温度
差だけ低下した時点で、四方弁を冷房サイクルに切替え
て除霜運転を開始する部分を、第１温度差が第１基準温
度差に対して所定比率だけ低下した時点で、四方弁を冷
房サイクルに切替えて除霜運転を開始することに置換え
るものである。

【００２１】これにより、除霜運転開始の判断を温度差
の相対的変化の検出により行うため、冷凍サイクル状態
や運転条件が異なる場合でも、的確に除霜運転の必要，
不要を判断でき、室内快適性の向上を図ることが可能に
なる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張装置からなる
室外ユニットと、室内熱交換器からなる室内ユニットと
から構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，前記室内
熱交換器，前記膨張装置，前記室外熱交換器，前記四方
弁，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒
を循環させる暖房サイクルにおいて、前記室内熱交換器
の入口配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室
内熱交換器の空気吸込み側に設置した室内吸込空気温セ
ンサと、前記室内入口配管温センサ、及び前記室内吸込
空気温センサからの出力を温度信号に変換する温度検出
手段と、暖房サイクル運転が所定時間経過した時に信号
を出力する時間検出手段と、前記四方弁の回路切替えを
行う四方弁制御手段と、前記温度検出手段と前記時間検
出手段とからの信号をもとに前記四方弁制御手段を制御
する第１制御手段とからなり、前記第１制御手段は、暖
房サイクルにおいて前記配管温検出手段により検出した
室内入口配管温度と室内吸込空気温度との温度差を第１
温度差とし、前記第１温度差の運転時間に対する変化率
を第１温度差の時間変化率として算出し、前記第１温度
差の時間変化率が０を含む所定範囲内に収まる状態が所
定時間以上継続する場合の前記第１温度差を第１基準温
度差として、前記第１温度差が前記第１基準温度差より
所定温度差だけ低下した時点で、前記四方弁制御手段に
より前記四方弁を冷房サイクルに切替えるという作用を
有する。

【００２３】これにより、室外熱交換器への着霜が進行
しておらず、除霜運転が不要な場合には除霜運転に切り
替わることなく暖房運転を継続し、かつ、逆に室外熱交
換器の着霜が次第に進行していく場合には、平均暖房能
力が低下し始める前に除霜運転を開始するために、室内
快適性の向上を図ることが可能になる。

【００２４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明の第１制御手段に替わって第２制御手段を
備えたものであり、前記配管温検出手段により検出した
室内入口配管温度と室内吸込空気温度との温度差を第１
温度差とし、前記第１温度差の運転時間に対する変化率
を第１温度差の時間変化率として算出し、前記第１温度
差の時間変化率が０を含む所定範囲内に収まる状態が所
定時間以上継続する場合の前記第１温度差を第１基準温
度差として、前記第１温度差が前記第１基準温度差に対
して所定比率だけ低下した時点で、前記四方弁制御手段
により前記四方弁を暖房サイクルに切替えるという作用
を有する。

【００２５】これにより、除霜運転開始の判断を温度差
の相対的変化の検出により行うため、冷凍サイクル状態
や運転条件が異なる場合でも、的確に除霜運転の必要，
不要を判断でき、室内快適性の向上を図ることが可能に
なる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明によるヒートポンプ式空気調和
機の実施例について図面を参照しながら説明する。尚、
従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な
説明を省略する。

【００２７】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よるヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイ
クル図及びブロック図を示している。図１中、破線矢印
は通常の暖房運転時の冷媒の流動方向を示す。

【００２８】本実施例のヒートポンプ式空気調和機は、
室外ユニットＡと、室内ユニットＢとから構成されてい
る。

【００２９】室外ユニットＡは、圧縮機１，四方弁２，
室外熱交換器３，室外送風機４，膨張装置ＥＶとからな
り、室内ユニットＢは、室内熱交換機７と、室内送風機
８とから構成されており、圧縮機１，室内熱交換器７，
膨張装置ＥＶ，室外熱交換器３，四方弁２，圧縮機１を
順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循環させる暖房
サイクルを形成している。

【００３０】そして、室内熱交換器７の入口冷媒配管に
室内入口配管温センサＴｈ１と、室内熱交換器７の空気
吸込み側に室内吸込空気温センサＴｈ２を設置し、両者
からの出力を配管温検出手段Ｔｓｅｎｓにより温度信号
に変換する。

【００３１】また、所定経過時間に達した時に信号を出
力する時間検出手段ＴＭと、四方弁２の回路切替え（暖
房／除霜）を行う四方弁制御手段４Ｖｃｎｔとを備えて
いる。

【００３２】そして、第１制御手段Ｃｎｔ１は配管温検
出手段Ｔｓｅｎｓにより検出された室内熱交換器７入口
配管温度ｔ１、及び室内熱交換器７の吸込空気温度ｔａ
を取り込み、両者の差温（ｔ１−ｔａ）を第１温度差Δ
Ｔ１として算出する温度差算出手段２１と、前記時間検
出手段ＴＭからの運転時間信号、及び前記第１温度差Δ
Ｔ１を取り込んで第１温度差ΔＴ１の時間変化率を算出
する時間変化率算出手段２２と、前記第１温度差ΔＴ１
の時間変化率が所定範囲内に収まっているかを比較判断
する時間変化率比較手段２３と、前記第１温度差ΔＴ１
が所定温度差以下に低下しているかを比較判断する第１
温度差比較手段２４とからなり、前記温度差比較手段２
４の出力に応じて四方弁制御手段４Ｖｃｎｔを動作させ
るものである。

【００３３】以上のように、構成されたヒートポンプ式
空気調和機について、以下その動作を図２，及び図３を
用いて説明する。まず、図２にて一般的な蒸気圧縮式ヒ
ートポンプの冷凍サイクルの特性について説明する。

【００３４】図２はある一般的なヒートポンプ式空気調
和機を用いて筆者らが行った実験結果のうち、室外熱交
換器３の除霜運転を必要とする低外気温条件での暖房運
転時の室内入口配管温度ｔ１，室内吸込空気温度ｔａ，
両者の差である第１温度差ΔＴ１，及び第１温度差ΔＴ
１の運転時間τに対する変化率ε（時間変化率＝時間微
分値）の運転時間特性を示すグラフである。

【００３５】図２に示すように、暖房運転を開始して室
外熱交換器３を介して室外空気より吸熱する運転を継続
するに従って、室内暖房能力が上昇し、室内熱交換器７
入口配管温度ｔ１も上昇していき、暖房運転開始後、一
般的に数１０分で暖房能力、即ち室内熱交換器７入口配
管温度ｔ１や第１温度差ΔＴ１は、一旦、ピークを迎
え、その後は室内熱交換器７入口配管温度ｔ１がやや低
下した後、暫く安定状態が保持される。

【００３６】一方、この時、第１温度差ΔＴ１の時間変
化率εは、第１温度差ΔＴ１がピークを迎えた後、急激
に低下し、負の値となり、その後、第１温度差ΔＴ１の
安定状態が保持される間は０付近で保持される。

【００３７】その後、暖房運転の継続と共に、室外熱交
換器３のフィン表面や伝熱管表面への着霜現象が進行
し、フィン間の風路が霜で閉塞されていくと、室外熱交
換器３での吸熱（蒸発）能力が低下していくため、ほぼ
それに同期して室内熱交換器７入口配管温度ｔ１も次第
に低下していき、従って、第１温度差ΔＴ１の時間変化
率をも負の値となる。

【００３８】そして、室外熱交換器３のフィン間の霜に
よる閉塞が進行して、ついには除霜運転が必要になる。

【００３９】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図３のフローチャートに示す。

【００４０】まず、ｓｔｅｐ１にて、室内熱交換器７の
室内入口配管温センサＴｈ１、及び室内熱交換器７の室
内吸込空気温センサＴｈ２からの出力を配管温検出手段
Ｔｓｅｎｓにより、それぞれ室内熱交換器７入口配管温
度ｔ１、及び室内熱交換器７の吸込空気温度ｔａという
温度信号に変換する。

【００４１】次に、ｓｔｅｐ２にて、差温算出手段２１
へ前記２つの温度信号を取り込み、両者の差温（ｔ１−
ｔａ）を第１温度差ΔＴ１として算出し、ｓｔｅｐ３に
て、時間検出手段ＴＭからの運転時間信号、及び第１温
度差ΔＴ１を時間変化率算出手段２２へ取り込んで第１
温度差ΔＴ１の時間変化率εを算出する。

【００４２】即ち、運転時間τ（１）における第１温度
差をΔＴ１（１）とし、運転時間が時間間隔ｄτだけ経
過した時点τ（１）＋ｄτにおける第１温度差ΔＴ１
（２）とすると、時間変化率εは（ΔＴ１（２）−ΔＴ
１（１））／ｄτで表される。

【００４３】そして、ｓｔｅｐ４にて、時間変化率比較
手段２３により第１温度差ΔＴ１の時間変化率εが０±
α（Ｋ／ｍｉｎ）〔α＝０．３〜０．８Ｋ／ｍｉｎ程
度〕という所定範囲内に、所定時間Δτ以上〔Δτ＝８
〜１０ｍｉｎ程度〕継続して収まっているかを比較し、
第１温度差ΔＴ１の時間変化率εが０±α（Ｋ／ｍｉ
ｎ）に、所定時間Δτ以上継続して収まっている場合は
ｓｔｅｐ５へ移行し、収まっていない場合はｓｔｅｐ１
へ戻るルーチンを繰り返す。

【００４４】ｓｔｅｐ５では、時間変化率比較手段２３
にて第１温度差ΔＴ１を第１基準温度差ΔＴｏとして、
ｓｔｅｐ６にて、第１温度差比較手段２４により第１温
度差ΔＴ１が第１基準温度差ΔＴｏより所定温度差β
〔β＝４〜８Ｋ程度〕だけ低下したかどうかを判断し、
低下している場合、ｓｔｅｐ７へ移行し、低下していな
い場合はｓｔｅｐ６へ戻るルーチンを繰り返す。

【００４５】ｓｔｅｐ７では、四方弁２を冷房サイクル
に切替える動作信号を四方弁制御手段４Ｖｃｎｔへ出力
し、その結果、四方弁２は冷房サイクルに切り替えられ
て室外熱交換器３の除霜運転を行うものである。

【００４６】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、室内熱交換器７の室内入口配管温度ｔ１
と、室内熱交換器７の室内吸込空気温度ｔａとの出力を
温度信号に変換する温度検出手段Ｔｓｅｎｓと、暖房サ
イクル運転が所定時間経過した時に信号を出力する時間
検出手段ＴＭと、四方弁２の回路切替えを行う四方弁制
御手段４Ｖｃｎｔと、温度検出手段Ｔｓｅｎｓと時間検
出手段ＴＭとからの信号をもとに四方弁制御手段４Ｖｃ
ｎｔを制御する第１制御手段Ｃｎｔｌを備えているた
め、以下の効果が発揮される。

【００４７】まず、室外熱交換機３への着霜が進行して
おらず、除霜運転が不要な場合でも、一時的に時間変化
率εが０±α（Ｋ／ｍｉｎ）〔α＝０．３〜０．８Ｋ／
ｍｉｎ程度〕という所定範囲内に収まることがあるが、
所定時間Δτ以上〔Δτ＝８〜１０ｍｉｎ程度〕継続し
て収まることはないため、除霜運転に切り替わることな
く暖房運転を継続していく。

【００４８】かつ、逆に室外熱交換器３の着霜が次第に
進行していく場合には、平均暖房能力が低下し始める前
に除霜運転を開始するために、室内快適性の向上を図る
ことが可能になる。

【００４９】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００５０】図４は、本発明の実施例２によるヒートポ
ンプ式空気調和機の暖房運転時の冷凍サイクル図，及び
ブロック図を示している。図４中、破線矢印は通常の暖
房運転時の冷媒の流動方向を示す。本実施例のヒートポ
ンプ式空気調和機は、実施例１と同様に室外ユニットＡ
と、室内ユニットＢとから構成されている。但し、本実
施例では実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって、
第２制御手段Ｃｎｔ２を備えている。

【００５１】前記第２制御手段Ｃｎｔ２は配管温検出手
段Ｔｓｅｎｓにより検出された室内熱交換器７入口配管
温度ｔ１、及び室内熱交換器７の吸込空気温度ｔａを取
り込み、両者の差温（ｔ１−ｔａ）を第１温度差ΔＴ１
として算出する差温算出手段２１と、前記時間検出手段
ＴＭからの運転時間信号、及び前記第１温度差ΔＴ１を
取り込んで第１温度差ΔＴ１の時間変化率を算出する時
間変化率算出手段２２と、前記第１温度差ΔＴ１の時間
変化率が所定範囲内に収まっているかを比較判断する時
間変化率比較手段２３と、前記第１温度差ΔＴ１が基準
値に対して所定比率γ〔γ＝１０〜２０％程度〕だけ低
下しているかを比較判断する第２温度差比較手段２５と
からなり、前記第２温度差比較手段２５の出力に応じて
四方弁制御手段４Ｖｃｎｔを動作させるものである。

【００５２】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、以下その動作を図４，及び図５を用
いて説明する。まず、図４にて一般的な蒸気圧縮式ヒー
トポンプの冷凍サイクルの特性について説明する。

【００５３】図４は図２と同じく、ある一般的なヒート
ポンプ式空気調和機を用いて筆者らが行った実験結果の
うち、室外熱交換器３の除霜運転を必要とする低外気温
条件での暖房運転時の室内入口配管温度ｔ１、室内吸込
空気温度ｔａ、両者の差である第１温度差ΔＴ１、及び
第１温度差ΔＴ１の運転時間τに対する変化率（時間変
化率＝時間微分値）の運転時間特性を示すグラフであ
る。

【００５４】室内入口配管温度ｔ１，室内吸込空気温度
ｔａ、両者の差である第１温度差ΔＴ１，及び第１温度
差ΔＴ１の運転時間τに対する変化率（時間変化率＝時
間微分値）の運転時間特性については図２と同様である
ため、詳細な説明は省略する。

【００５５】次に、上記特性を鑑みた本実施例の冷房運
転時の制御内容について図６のフローチャートに示す
が、ｓｔｅｐ１からｓｔｅｐ５までは、図３と同様であ
るため、詳細な説明は省略する。

【００５６】ｓｔｅｐ５では、時間変化率比較手段２３
にて第１温度差ΔＴ１を第１基準温度差ΔＴｏとして、
ｓｔｅｐ６にて、第２温度差比較手段２５により第１温
度差ΔＴ１が第１基準温度差ΔＴｏに対して所定比率γ
〔γ＝１０〜２０％程度〕だけ低下したかどうかを判断
し、低下している場合、ｓｔｅｐ７へ移行し、低下して
いない場合はｓｔｅｐ６へ戻るルーチンを繰り返す。

【００５７】ｓｔｅｐ７では、四方弁２を冷房サイクル
に切替える動作信号を四方弁制御手段４Ｖｃｎｔへ出力
し、その結果、四方弁２は冷房サイクルに切り替えられ
て室外熱交換器３の除霜運転を行うものである。

【００５８】以上のように本実施例のヒートポンプ式空
気調和機は、室内熱交換器７の室内入口配管温度ｔ１
と、室内熱交換器７の室内吸込空気温度ｔａとの出力を
温度信号に変換する温度検出手段Ｔｓｅｎｓと、暖房サ
イクル運転が所定時間経過した時に信号を出力する時間
検出手段ＴＭと、四方弁２の回路切替えを行う四方弁制
御手段４Ｖｃｎｔと、温度検出手段Ｔｓｅｎｓと時間検
出手段ＴＭとからの信号をもとに四方弁制御手段４Ｖｃ
ｎｔを制御する第２制御手段Ｃｎｔ２を備えているた
め、以下の効果が発揮される。

【００５９】まず、室外熱交換器３への着霜が進行して
おらず、除霜運転が不要な場合でも、一時的に時間変化
率εが０±α（Ｋ／ｍｉｎ）〔α＝０．３〜０．８Ｋ／
ｍｉｎ程度〕という所定範囲内に収まることがあるが、
所定時間Δτ以上〔Δτ＝８〜１０ｍｉｎ程度〕継続し
て収まることはないため、除霜運転に切り替わることな
く暖房運転を継続していく。

【００６０】かつ、逆に室外熱交換器３の着霜が次第に
進行していく場合には、除霜運転開始の判断を第１基準
温度差ΔＴｏに対する相対的変化〔γ＝１０〜２０％程
度〕の検出により行うため、冷凍サイクル状態や運転条
件が異なる場合でも、平均暖房能力が低下し始める前に
除霜運転を開始することができるだけでなく、的確に除
霜運転の必要，不必要を判断でき、室内快適性の向上を
図ることが可能になる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明は、暖房サイクルにおいて、前記室内熱交換器の入
口配管に設置した室内入口配管温センサと、前記室内熱
交換器の空気吸込み側に設置した室内吸込空気温センサ
と、前記室内入口配管温センサ、及び前記室内吸込空気
温センサからの出力を温度信号に変換する温度検出手段
と、前記暖房サイクル運転が所定時間経過した時に信号
を出力する時間検出手段と、前記四方弁の回路切替えを
行う四方弁制御手段と、前記温度検出手段と前記時間検
出手段とからの信号をもとに前記四方弁制御手段を制御
する第１制御手段とから構成され、前記第１制御手段
は、暖房サイクルにおいて前記配管温検出手段により検
出した室内入口配管温度と室内吸込空気温度との温度差
を第１温度差とし、前記第１温度差の運転時間に対する
変化率を第１温度差の時間変化率として算出し、前記第
１温度差の時間変化率が０を含む所定範囲内に収まる状
態が所定時間以上継続する場合の前記第１温度差を第１
基準温度差として、前記第１温度差が前記第１基準温度
差より所定温度差だけ低下した時点で、前記四方弁制御
手段により前記四方弁を冷房サイクルに切替えるという
作用を有する。

【００６２】これにより、室外熱交換器への着霜が進行
しておらず、除霜運転が不要な場合には除霜運転に切り
替わることなく暖房運転を継続し、かつ、逆に室外熱交
換器の着霜が次第に進行していく場合には、平均暖房能
力が低下し始める前に除霜運転を開始するために、室内
快適性の向上を図ることが可能になる。

【００６３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明の第１制御手段に替わって第２制御手段を
備えたものであり、前記配管温検出手段により検出した
室内入口配管温度と室内吸込空気温度との温度差を第１
温度差とし、前記第１温度差の運転時間に対する変化率
を第１温度差の時間変化率として算出し、前記第１温度
差の時間変化率が０を含む所定範囲内に収まる状態が所
定時間以上継続する場合の前記第１温度差を第１基準温
度差として、前記第１温度差が前記第１基準温度差に対
して所定比率だけ低下した時点で、前記四方弁制御手段
により前記四方弁を冷房サイクルに切替えるという作用
を有する。

【００６４】これにより、除霜運転開始の判断を温度差
の相対的変化の検出により行うため、冷凍サイクル状態
や運転条件が異なる場合でも、的確に除霜運転の必要，
不要を判断でき、室内快適性の向上を図ることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施
例１の構成図

【図２】一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイク
ルの温度，温度差，暖房能力，時間変化率の時間特性図

【図３】実施例１のヒートポンプ式空気調和機の暖房運
転時の動作を示すフローチャート

【図４】本発明によるヒートポンプ式空気調和機の実施
例２の構成図

【図５】一般的な蒸気圧縮式ヒートポンプの冷凍サイク
ルの温度，温度差，暖房能力，時間変化率の時間特性図

【図６】実施例２のヒートポンプ式空気調和機の暖房運
転時の動作を示すフローチャート

【図７】従来のヒートポンプ式空気調和機の冷凍システ
ム図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ４ 室外送風機 ７ 室内熱交換器 ８ 室内送風機 Ａ 室外ユニット Ｂ 室内ユニット Ｃｎｔ１ 第１制御手段 Ｃｎｔ２ 第２制御手段 ＥＶ 膨張装置 Ｔｈ１ 室内入口配管温センサ Ｔｈ２ 室内吸込空気温センサ ＴＭ 時間検出手段 Ｔｓｅｎｓ 配管温検出手段 ４Ｖｃｎｔ 四方弁制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張装置
   からなる室外ユニットと、室内熱交換器からなる室内ユ
   ニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，
   前記室内熱交換器，前記膨張装置，前記室外熱交換器，
   前記四方弁，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続
   して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、 前記室内熱交換器の入口配管に設置した室内入口配管温
   センサと、前記室内熱交換器の空気吸込み側に設置した
   室内吸込空気温センサと、前記室内入口配管温センサ、
   及び前記室内吸込空気温センサからの出力を温度信号に
   変換する温度検出手段と、前記暖房サイクル運転が所定
   時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記
   四方弁の回路切替えを行う四方弁制御手段と、前記温度
   検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記
   四方弁制御手段を制御する第１制御手段とを備え、 前記第１制御手段は、暖房サイクルにおいて前記温度検
   出手段により検出した室内入口配管温度と室内吸込空気
   温度との温度差を第１温度差とし、前記第１温度差の運
   転時間に対する変化率を第１温度差の時間変化率として
   算出し、前記第１温度差の時間変化率が０を含む所定範
   囲内に収まる状態が所定時間以上継続する場合の前記第
   １温度差を第１基準温度差として、前記第１温度差が前
   記第１基準温度差より所定温度差だけ低下した時点で、
   前記四方弁制御手段により前記四方弁を冷房サイクルに
   切替えることを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
2. 【請求項２】圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張装置
   からなる室外ユニットと、室内熱交換器からなる室内ユ
   ニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，
   前記室内熱交換器，前記膨張装置，前記室外熱交換器，
   前記四方弁，前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続
   して冷媒を循環させる暖房サイクルにおいて、 前記室内熱交換器の入口配管に配置した室内入口配管温
   センサと、前記室内熱交換器の空気吸込み側に設置した
   室内吸込空気温センサと、前記室内入口配管温センサ、
   及び前記室内吸込空気温センサからの出力を温度信号に
   変換する温度検出手段と、前記暖房サイクル運転が所定
   時間経過した時に信号を出力する時間検出手段と、前記
   四方弁の回路切替えを行う四方弁制御手段と、前記温度
   検出手段と前記時間検出手段とからの信号をもとに前記
   四方弁制御手段を制御する第２制御手段とを備え、 前記第２制御手段は、暖房サイクルにおいて前記温度浸
   出手段により検出した室内入口配管温度と室内吸込空気
   温度との温度差を第１温度差とし、前記第１温度差の運
   転時間に対する変化率を第１温度差の時間変化率として
   算出し、前記第１温度差の時間変化率が０を含む所定範
   囲内に収まる状態が所定時間以上継続する場合の前記第
   １温度差を第１基準温度差として、前記第１温度差が前
   記第１基準温度差に対して所定比率だけ低下した時点
   で、前記四方弁制御手段により前記四方弁を冷房サイク
   ルに切替えることを特徴とするヒートポンプ式空気調和
   機。