JPH1151500A

JPH1151500A - ヒートポンプ式空気調和機

Info

Publication number: JPH1151500A
Application number: JP9208027A
Authority: JP
Inventors: Saho Funakoshi; 砂穂舟越; Hiroo Nakamura; 啓夫中村; Atsushi Otsuka; 厚大塚; Hidenori Yokoyama; 英範横山; Hiroshi Kogure; 博志小暮; Shoji Takaku; 昭二高久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】減圧装置の開度を適正化して、室外熱交換器
に着霜した場合の暖房能力を高めて、快適な暖房環境が
得られるようにする。【解決手段】暖房運転時、四方弁２によって冷媒は実
線矢印方向に流れる。制御装置９は、センサ１０によっ
て圧縮機１の回転数を検出し、この回転数に応じた圧縮
機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを算出し、センサ６で
検出される圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_dがこの目標値Ｔ
_dm に一致するように、減圧装置４の開度を制御する。
室外熱交換器５に着霜が生すると、そこでの蒸発温度の
低下による圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d の低下を補うた
めに、減圧装置４がさらに絞られるが、外気温度が設定
された判定温度よりも低いときには、所定の時間経過
後、上記目標値Ｔ_dmを低くなるように補正し、この補正
された目標値Ｔ_dmに圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d が一致
するように、減圧装置４の開度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルを備
えたヒートポンプ式空気調和機に係り、特に、暖房運転
時における減圧装置の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の暖房運転では、従来、その
冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出冷媒温度が圧縮機
の回転数によって定まる一定の温度となるように、膨張
弁などからなる減圧装置を制御するようにしていた。即
ち、圧縮機の吐出冷媒温度が定められた目標値よりも高
いときには、減圧装置の開度を開き、圧縮機の吐出冷媒
温度が目標値よりも低いときには、減圧装置の開度を絞
るように制御が行なわれていた。また、冷凍サイクルの
他の制御方法としては、圧縮機の吸込冷媒温度と室外熱
交換器の温度との差、即ち、圧縮機吸入冷媒過熱度が一
定になるように、減圧装置の開度を制御する方法も行な
われていた。

【０００３】また、室外熱交換器に霜が着きやすい状態
のときには、膨張弁を開く制御が行なわれ、その一例と
して、例えば、特開平２−１９２５３６号公報に開示さ
れているように、温度センサによって検出される膨張弁
の出口の温度が予め定められた設定温度以下に低下した
ときに、膨張弁を一定開度だけ開くようにした制御が知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】冷凍サイクルにおいて
は、室外機側の減圧装置を絞ると、これによって減圧さ
れた冷媒は蒸発しやすくなり、暖房運転の場合、室外熱
交換器で冷媒が外気から吸熱して蒸発温度が高まって、
圧縮機の吐出冷媒の温度が高くなる。従来、ヒートポン
プ式空気調和機では、この圧縮機の吐出冷媒温度を一定
とするように、減圧装置の絞りが制御される。

【０００５】一方、暖房運転の場合、室外熱交換器は、
冷媒による吸熱が行なわれるため、冷えてくることにな
る。そこで、外気が低温で湿度が高いと、室外熱交換器
では、そこでの温度が下がって着霜が発生することにな
る。この着霜が生ずると、その霜によって外気から冷媒
への熱伝達が円滑に行なわれなくなり、室外熱交換器で
の冷媒の蒸発温度が低下してくる。このために、圧縮機
に液冷媒が吸い込まれて圧縮機の吐出冷媒温度も低下す
るが、圧縮機の吐出冷媒温度が一定となるように、ある
いは圧縮機の吸入冷媒過熱度が一定となるように、減圧
装置の絞りが制御されて冷媒がより減圧されるようにす
る。このため、室外熱交換器では、冷媒の蒸発温度が高
められるが、これとともに、室外熱交換器内の温度もさ
らに低下して着霜がさらに進むことになる。これでも、
圧縮機の吐出冷媒温度が一定の規定温度に達しなけれ
ば、さらに減圧装置の開度が制御されて、結局、圧縮機
の吐出冷媒温度が一定の規定温度になるまで減圧装置が
絞られていき、着霜が進むことになる。

【０００６】このように、従来のヒートパイプ式空気調
和機では、圧縮機の吐出冷媒温度が一定となるように、
減圧装置の制御が行なわれるため、暖房運転時での着霜
が生ずるような環境の場合には、減圧装置が絞られてい
って、遂には、絞りすぎの状態となり、かえって暖房能
力の低下を速めてしまうことになる。

【０００７】また、減圧装置の出口の検出温度が予め定
めた設定温度以下に低下したとき、減圧装置を一定開度
ずつ開く補正を行なう上記従来の方法では、適度な補正
開度を定めるのが難しく、減圧装置を開き過ぎると、圧
縮機に冷媒が液状態で戻るため、圧縮機の入力が増えた
り、さらには、圧縮機の故障の原因となったりする。逆
に減圧装置の開度補正が小さすぎると、何らの効果も得
られない。

【０００８】本発明の目的は、かかる問題を解消し、暖
房運転時に着霜が発生しても、減圧装置の絞りすぎによ
る暖房能力の低下を防止し、快適な暖房環境を得ること
ができるようにしたヒートポンプ式空気調和機を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、暖房運転の際には、暖房運転開始後また
は暖房運転直前の除霜運転終了後の運転経過時間を計測
し、外気温度が所定の範囲内にあって、運転経過時間が
所定時間に達しているとき、圧縮機の吐出冷媒温度の目
標値を補正して、補正した目標値に応じて減圧装置の開
度を制御するようにする。

【００１０】圧縮機の吸入冷媒過熱度制御を行なう場合
は、暖房運転開始後または暖房運転直前の除霜運転終了
後の運転経過時間を計測し、外気温度が所定の範囲内に
あって、運転経過時間が所定時間に達しているとき、圧
縮機の吸入冷媒過熱度の目標値を補正し、補正した目標
値に応じて減圧装置の開度を制御するようにする。

【００１１】また、別の方法として、外気温度が所定の
範囲内にあって、室外熱交換器の温度が外気温度に基づ
いて算出される所定温度まで低下したとき、圧縮機の吐
出冷媒温度または吸入冷媒過熱度の目標値を補正し、補
正した目標値に応じて減圧装置の開度を制御する。

【００１２】以上のように、圧縮機の吐出冷媒温度また
は吸入冷媒過熱度の目標値を補正し、補正した目標値に
応じて減圧装置の開度を制御すると、減圧装置の絞り込
みの速度が、かかる補正を行なわない場合よりも、遅く
なり、暖房能力の低下を抑えながら除霜運転の開始まで
の時間を引き延ばすことができ、これにより、暖房能力
が平均的に向上して快適な暖房環境が得られることにな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明によるヒートポンプ式空気
調和機の第１の実施形態を示す構成図であって、１は圧
縮機、２は四方弁、３は室内熱交換器、４は電動膨張弁
などの減圧装置、５は室外熱交換器、６は圧縮機吐出冷
媒温度センサ、７は外気温度センサ、８は室外熱交換器
温度センサ、９は制御装置、９ａはタイマ、９ｂはマイ
クロコンピュータ（以下、マイコンという）、９ｃは記
憶装置、１０は圧縮機回転数センサ、１１はインバー
タ、１２は室外ファン、１３は室内ファン、１４は吸込
空気温度センサである。

【００１４】同図において、圧縮機１から四方弁２，室
内熱交換器３，電動膨張弁などの減圧装置４，室外熱交
換器５，四方弁２，圧縮機１がその順で冷媒配管によっ
て接続され、冷凍サイクルが形成されている。また、室
外熱交換器５には室外ファン１２が、室内熱交換器３に
は室内ファン１３が夫々設けられている。制御装置９に
は、タイマ９ａやマイコン９ｂなどが搭載されており、
圧縮機１や四方弁２，減圧装置４，室外ファン１２，室
内ファン１３などの制御を行なう。

【００１５】圧縮機１の回転数は、インバータ１１によ
り、可変制御できるようになっており、制御装置９は、
室内熱交換器３に設けられた吸込空気温度センサ１４に
よって検出される室内熱交換器３の吸込み空気温度など
に基づいて、インバータ１１への周波数指令を出力し、
圧縮機１の回転数を制御する。

【００１６】かかる構成の冷凍サイクルにおいて、暖房
運転時では、四方弁２が実線で示すように切り替えら
れ、冷媒の流れ方向を実線矢印で示す方向として暖房サ
イクルを構成する。また、冷房運転時には、四方弁２が
破線で示すように切り替えられ、冷媒の流れ方向を破線
矢印で示す方向として冷房サイクルを構成する。

【００１７】暖房運転時では、圧縮機１で圧縮されて吐
出される冷媒は、実線矢印で示すように、室内熱交換器
３に送られ、室内ファン１３で送りこまれる室内空気に
放熱することにより、凝縮する。凝縮した冷媒は、次
に、減圧装置４で膨張した後、室外熱交換器５に送られ
て、室外ファン５によって送りこまれる室外空気から吸
熱して蒸発し、ガスとなって、四方弁２を介し、圧縮機
１に戻る。冷房運転時では、圧縮機１で圧縮されて吐出
される冷媒は、破線矢印で示すように、室外熱交換器５
に送られて、室外ファン１２によって送りこまれる室外
空気に放熱することにより凝縮し、次に、減圧装置４で
膨張した後、室内熱交換器３に送られ、室外ファン１２
によって送りこまれる室外空気から吸熱することにより
蒸発し、ガスとなって、四方弁２を介し、圧縮機１に戻
る。

【００１８】ここで、暖房運転時、外気が低温である場
合には、室外熱交換器５のフィンやパイプの表面に霜が
付着する。除霜運転はこの霜を溶かすために行なわれる
ものであるが、この除霜運転は、四方弁２を暖房運転時
の状態（実線）から切り換えて冷房運転の状態（破線）
とし、冷媒を破線矢印で示す方向に流すことにより、室
外熱交換器５で放熱を行なうようにするものである。こ
のとき、通常、室外ファン１２及び室内ファン１３は停
止させる。

【００１９】圧縮機吐出冷媒温度センサ６は圧縮機１か
らの吐出冷媒の温度を検出し、制御装置９は、この検出
された吐出冷媒の温度が予め設定された目標値になるよ
うに、減圧装置４の絞りの開度を制御する。外気温度セ
ンサ７は室外熱交換器５の近傍での外気温度を、また、
室外熱交換器温度センサ８は室外熱交換器５のパイプ温
度（これは、ほぼこのパイプ内での冷媒の温度とみなせ
る）を夫々検出する。さらに、圧縮機回転数センサ１０
は圧縮機１の回転数を検出する。

【００２０】次に、この実施形態の暖房運転時の制御動
作の一具体例を図２に示すフローチャートを用いて説明
する。

【００２１】まず、運転を開始するとともに、制御装置
９に内蔵のタイマ９ａをスタートさせ、計時動作を行な
わせる(ステップ１０１)。このタイマ９ａは、後述する
圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値の補正を行なうかどう
かの判定に用いる。次に、制御装置９に内蔵のマイコン
９ｂは、圧縮機吐出冷媒温度センサ６が検出する圧縮機
１の吐出冷媒温度Ｔ_dや外気温度センサ７が検出する外
気温度Ｔ₀，圧縮機回転数センサ１０が検出する圧縮機
回転数Ｎなどの情報を読み込み、制御装置９に内蔵の記
憶装置９ｃに記憶する（ステップ１０２）。そして、こ
の情報から圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを算出
する（ステップ１０３）。この目標値Ｔ_dmは、一例とし
て、圧縮機１の回転数Ｎに応じた次の式（１）のように
定める。

【００２２】Ｔ_dm ＝ａ・Ｎ＋ｂ ……（１）ここで、ａ，ｂは定数である。

【００２３】なお、ここでは、この目標値Ｔ_dmを圧縮機
１の回転数Ｎの一次式で表わすものとしたが、その他の
式や定数で表わすこともある。

【００２４】次に、制御装置９は、読み込んだ外気温度
Ｔ₀ が外気温度の判定値Ｔ_0bよりも低いかどうかを判定
する（ステップ１０４）。この外気温度Ｔ₀ が外気温度
判定値Ｔ_0b 以上のときには、ステップ１０７に進む。
外気温度Ｔ₀が外気温度判定値Ｔ_0bよりも低い場合に
は、ステップ１０１でスタートさせたタイマ９ａが表わ
す経過時間τが予め設定した判定時間τ_b を経過したか
どうか判定し（ステップ１０５）、この判定時間τ_b を
経過していない場合には、ステップ１０７に進むが、経
過している場合には、圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値
Ｔ_dmの補正を行ない（ステップ１０６）、しかる後、ス
テップ１０７に進む。

【００２５】ここで、圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値
Ｔ_dmの補正を行なう理由について説明する。

【００２６】外気が低温で高湿度であるとき、室外熱交
換器５に霜が付着する。この着霜があると、暖房能力が
次第に低下する。このとき、室外熱交換器５での冷媒の
蒸発温度が次第に低下し、圧縮機１に液冷媒が吸入され
てその吐出冷媒温度Ｔ_d が低下する。そこで、制御装置
９は、圧縮機吐出冷媒温度センサ６の検出温度に応じ
て、減圧装置４を絞るように制御を行なう。

【００２７】しかし、着霜が多くなってくると、蒸発温
度の低下が大きくなり、いくら減圧装置４の膨張弁を絞
っても、圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d が低下し続ける。
このため、減圧装置４を絞りすぎて、かえって暖房能力
の低下を速めてしまうことになる。つまり、従来のヒー
トポンプ式空気調和機では、圧縮機１の吐出冷媒温度の
目標値Ｔ_dmを一定としており、減圧装置４を絞っても、
着霜によって圧縮機の吐出冷媒温度Ｔ_d がさらに低下す
ると、この吐出冷媒温度とその目標値Ｔ_dmとの差が縮ま
らず、減圧装置４が絞り過ぎるようになってしまうので
ある。

【００２８】そこで、この実施形態では、外気温度Ｔ₀
が外気温度判定値Ｔ_0bよりも低い環境状態にあって、タ
イマ９ａが計測する経過時間τが上記の判定時間τ_b を
越えるとき、着霜が生じている可能性があるとして、圧
縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを低くする補正を行
なうものである。これにより、圧縮機１の吐出冷媒温度
Ｔ_d とその目標値Ｔ_dmとの差が小さくなり、減圧器４の
絞り量が少なくなる。従って、減圧装置４の絞りすぎに
よる暖房能力の低下を防止することができる。

【００２９】図３(ａ)は圧縮機１の回転数Ｎが一定のと
きの圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmの変化を示す
図である。同図（ａ）の太い実線がこの実施形態での目
標値Ｔ_dmの変化を示すものであり、判定時間τ_b を経過
した時点で圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmがＴ
_dm1からＴ_dm2に補正されたことを示している。ここで、
補正量をＣとすると、補正後の目標値Ｔ_dm2は次の式
(２)で表わされる。Ｔ_dm2 ＝Ｔ_dm1 − Ｃ ……（２）ここで、補正量Ｃは一定値であって、例えば、５℃程度
に設定する。従って、補正前の目標値Ｔ_dm1を８７℃と
すると、補正後の目標値Ｔ_dm2は８２℃となる。また、
判定時間τ_bとしては、例えば、２５minとする。

【００３０】図２に戻って、ステップ１０７では、外気
温度Ｔ₀がその判定値Ｔ_0b 以上のとき(ステップ１０
４)、あるいは外気温度Ｔ₀がその判定値Ｔ_0b よりも低
くても、タイマ９ａによる経過時間τがその判定時間τ
_bに至っていないときには(ステップ１０５）、圧縮機１
の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmは上記の補正がなされてい
ないので、この補正前の目標値Ｔ_dmと圧縮機吐出冷媒温
度センサ６で検出される圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d と
の差に応じて、減圧装置４の開度が定められ、また、こ
の目標値Ｔ_dmが補正されたときには(ステップ１０６)、
この補正された目標値Ｔ_dmと圧縮機吐出冷媒温度センサ
６で検出される圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_dとの差に応
じて、減圧装置４の開度が定められる。

【００３１】そして、この目標値Ｔ_dmを補正しても、し
なくても、制御装置９は、圧縮機１の吐出冷媒の温度Ｔ
_d がその目標値Ｔ_dmよりも低いときには、減圧装置４を
絞るように制御し、逆に、圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d
が目標値Ｔ_dm よりも高いときには、減圧装置４を開く
ように制御する。

【００３２】図３（ｂ）は減圧装置４を電動膨張弁とし
たときの図３（ａ）に示した圧縮機１の吐出冷媒温度の
目標値Ｔ_dmに対するこの電動膨張弁の開度の変化を示す
図である。

【００３３】図３(ａ)に破線で延長して示す従来のヒー
トポンプ式空気調和機のように、圧縮機の吐出冷媒温度
の目標値Ｔ_dmが一定の場合には、室外熱交換器での着霜
により、図３（ｂ）で破線で延長して示すように、電動
膨張弁が大きく絞られ続けることになる。これに対し、
この実施形態では、図３（ａ）に太い実線で示すよう
に、時刻τ_bになると、圧縮機１の吐出冷媒温度の目標
値Ｔ_dmがＴ_dm1からＴ_dm2へと低くなるので、図３(ｂ)に
おいて、時刻τ_bまでは従来のヒートポンプ式空気調和
機と電動膨張弁の開度が同じであるとしても、時刻τ_b
での目標値Ｔ_dmの低下により、太い実線で示すように、
時刻τ_b からの電動膨張弁の開度の変化は従来のヒート
ポンプ式空気調和機よりも小さくなる。

【００３４】なお、この減圧装置４の弁制御としては、
ＰＩＤ(比例・積分・微分)制御やファジィ制御などによ
って行なうことができる。例えば、ＰＩＤ制御の場合、
減圧装置４の開度の変更量ΔＰは次のように表わされ
る。

【００３５】 ΔＰ＝ｋ_p・Δｅ＋ τ_s・ｋ_i・ｅ＋（ｋ_d／τ_s）・Δ²ｅ ……（３）ここで、ｅ＝ｅ_n ＝Ｔ_dn − Ｔ_dmn ……（４） Δｅ＝ｅ_n − ｅ_n-1 ……（５） Δ²ｅ＝（ｅ_n − ｅ_n-1）−（ｅ_n-1 − ｅ_n-2） ……（６）ここに、ｋ_p：比例ゲインｋ_i：積分ゲインｋ_d：微分ゲイン τ_s：サンプリングタイムｎ：サンプル点の番号Ｔ_dn：ｎ番目のサンプル点での圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_dmn：ｎ番目のサンプル点での圧縮機１の吐出冷媒温
度の目標値であって、ｅ_nはｎ番目のサンプル点での圧縮機１の吐
出冷媒温度Ｔ_dn とそのときの目標値Ｔ_dmnとの差であ
り、ｅ_n-1は（ｎ−１）番目のサンプル点での圧縮機１
の吐出冷媒温度Ｔ_d(n-1)とそのときの目標値Ｔ_dm(n-1)
との差であり、ｅ_(n-2)は（ｎ−２)番目のサンプル点で
の圧縮機１の吐出冷媒温度Ｔ_d(n-2)とそのときの目標値
Ｔ_dm(n-2)との差である。

【００３６】圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを下
げる補正を行なった場合、そのときの圧縮機１の吐出冷
媒温度Ｔ_d やその変化量などに応じて、減圧装置４の開
度は、図３（ｂ）に示したように、絞る速度が遅くなる
か、逆に、弁が開くように制御される。このような減圧
装置４の開度の補正方法を用いると、単に一定開度開く
ようにしたものと異なり、減圧装置４がそれ自体のばら
つきなどの影響を受けることがない。

【００３７】図２において、以上のようにして減圧装置
４の開度が制御されると（ステップ１０７)、次に、除
霜運転を行なうかどうか(除霜条件)の判定を行なう(ス
テップ１０８）。この除霜条件の判定は、暖房運転の開
始後もしくは暖房運転直前の除霜運転の終了後、一定時
間または外気温度Ｔ₀ に応じて定められた時間以上経過
し、かつ、室外熱交換器温度センサ８によって検出され
た室外熱交換器５の温度Ｔ_eが外気温度Ｔ₀に応じて定め
られた規定温度以下に低下したかどうかを判定するもの
であって、この判定に基づいて、除霜運転を開始するか
否かを判断する。かかる除霜条件に適合していないとき
には(即ち、室外熱交換器５の温度Ｔ_eがこの規定温度以
下に低下していないときには）、ステップ１０２に戻っ
て以上の動作を繰り返すが、除霜条件に適合していると
きには（即ち、室外熱交換器５の温度Ｔ_eが上記の規定
温度以下に低下しているときには）、除霜運転を開始す
る（ステップ１０９）。除霜運転は、上記のように、四
方弁２を切り替えて冷房運転を行ない、かつ室外ファン
１２及び室内ファン１３は停止させておく。

【００３８】除霜運転が終了すると、タイマ９ａをリセ
ットし（ステップ１１０）、ステップ１０１からの動作
を開始する。

【００３９】図４は従来のヒートポンプ式空気調和機と
この実施形態での室外熱交換器に着霜した場合の暖房運
転開始からの暖房能力の時間変化を示す図である。

【００４０】同図において、いずれにおいても、暖房運
転の開始とともに、暖房能力が急激に上昇する。そし
て、室外熱交換器５に着霜が発生すると、圧縮機１の吐
出冷媒温度Ｔ_d が低下するから、減圧装置４の開度が制
御されてこの暖房能力の低下を抑えようとするが、着霜
が進んで減圧装置の絞りが大きくなっていくと、暖房能
力の低下が始まる。

【００４１】従来のヒートポンプ式空気調和機では、着
霜が進行するとともに、図４に破線で示すように、減圧
装置が順次絞られていって暖房能力の低下が急速に進む
ことになり、室外熱交換器の温度も急速に低下してい
く。そして、この室外熱交換器の温度が、上記のよう
に、外気温度に応じた規定温度以下になると(時刻
τ₁）、除霜運転が開始される。

【００４２】これに対し、この実施形態では、同様にし
て、着霜が進行するとともに、減圧装置４が順次絞られ
ていって暖房能力が低下するが、図３(ａ)に示したよう
に、暖房運転開始後時刻τ_bで圧縮機１の吐出冷媒温度
の目標値Ｔ_dm が低くなるように補正され、図３（ｂ）
に示したように、減圧装置４の絞り込みが抑えられるか
ら、図４に実線で示すように、暖房能力の急激な低下が
抑えられ、従って、室外熱交換器５での温度の急激な低
下も抑えられて、従来のヒートポンプ式空気調和機と同
じ除霜条件とした場合、除霜運転の開始（時刻τ₂）も
従来のヒートポンプ式空気調和機よりも引き延ばされる
ことになる。

【００４３】このようにして、除霜運転の開始時刻を引
き延ばすと、同じ環境条件において、除霜運転を行なう
繰り返し周期が長くなり、従って、平均暖房能力が向上
し、より快適な暖房環境が得られることになる。例え
ば、同じ環境条件で同じ性能の従来のヒートポンプ式空
気調和機とこの実施形態とを暖房運転させる実験を行な
ったところ、従来のヒートポンプ式空気調和機では、ほ
ぼ４５min 暖房運転を行なう毎に２〜３min ずつ除霜運
転を繰り返したが、この実施形態では、この暖房運転の
期間をさらに５〜１０min 長くすることができた。これ
により、この実施形態では、平均の暖房能力が向上する
ことになる。

【００４４】このように、この実施形態では、圧縮機の
吐出冷媒温度の目標値を適切に補正することにより、減
圧装置を絞りすぎることなく、暖房能力の低下を押さえ
ることができる。

【００４５】なお、この実施形態は、圧縮機１の吐出冷
媒温度の目標値Ｔ_dmを補正するものであったが、圧縮機
１の吐出冷媒温度の補正に対応する減圧装置４の開閉量
を種々の運転条件について予め測定しておいて、これを
用いて直接に減圧装置４の開度を補正するようにしても
よい。

【００４６】図２のステップ１０４における外気温度Ｔ
₀ による判定は、外気温度の上限値のみでなく、上限
値，下限値の両方について判定するようにしてもよい。
外気温度Ｔ₀ が低いときには、外気の絶対湿度が低く、
室外熱交換器５への着霜量が少ないからである。

【００４７】また、図２のステップ１０５での圧縮機１
の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを補正するまでの判定時間
τ_b の決め方としては、上述のように一定値とせずに、
外気温度センサ７によって検出される外気温度Ｔ₀ に応
じて変化させるようにしてもよい。即ち、外気温度Ｔ₀
が低いほど判定時間τ_bを長くする。外気温度Ｔ₀が低い
と、外気の相対湿度が低いので、室外熱交換器５での着
霜量が少なくなるためである。この場合の規定時間τ_b
は次の式（７）のように表わされる。 τ_b ＝Ａ・Ｔ₀ ＋Ｂ ……（７）ここで、Ａ，Ｂは定数である。

【００４８】図５はこの場合の外気温度Ｔ₀と圧縮機１
の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dm を補正するまでの判定時
間τ_bとの関係を示す図である。

【００４９】同図において、判定時間τ_b に上限値と下
限値とを設けており、ここでは、一例として、外気温度
Ｔ₀が−１０℃以下のとき、９０minの上限値をとり、外
気温度Ｔ₀が０℃以上のとき、２５minの下限値をとるも
のとしている。このように判定時間τ_b に上，下限値を
設けたのは、減圧装置４の開度補正があまり早すぎて
も、遅くなりすぎても、その効果が少ないためである。
このような方法により、さらに暖房能力向上の効果を上
げることができる。

【００５０】図２のステップ１０６における圧縮機１の
吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmの補正方法として、上記式
（２）での補正量Ｃを一定としたが、この補正量Ｃを、
例えば、室外熱交換器温度センサ８によって検出される
室外熱交換器５の温度Ｔ_e に応じて変化させるようにし
てもよい。

【００５１】図５は室外熱交換器５の温度Ｔ_eに応じた
補正量Ｃを示す図である。同図において、この補正量Ｃ
は、室外熱交換器５の温度が低いほど大きくなるように
しており、補正量Ｃと室外熱交換器５の温度Ｔ_e との関
係は次の式（８）で表わされる。Ｃ＝Ｄ・Ｔ_e ＋Ｅ ……（８）ここで、Ｄ，Ｅは定数であり、また、Ｄは負値である。

【００５２】この補正量Ｃにも、上限値を設けた。これ
は、圧縮機１の吐出冷媒温度をあまり低くしすぎると、
暖房能力が低下してしまうためである。このような方法
により、さらに暖房能力が向上する。

【００５３】なお、この実施形態では、圧縮機１の吐出
冷媒温度の目標値Ｔ_dmの補正は１回だけとしたが、２回
以上補正を行なうようにしてもよい。さらに、その補正
量Ｃも、時間経過とともに連続的に変化するようにして
もよい。例えば、この補正量Ｃは、次の式（９）のよう
に表わすことができる。Ｃ＝ｐ・τ ＋ｑ ……（９）ここで、τは暖房運転の開始からの経過時間または暖房
運転直前の除霜運転の終了からの経過時間を表わし、
ｐ，ｑは定数である。

【００５４】さらに、外気温度Ｔ₀の影響も考慮して、
補正量Ｃを次の式（１０）のように表わすこともでき
る。Ｃ＝ｐ・τ ＋ｑ・Ｔ₀ ＋ｒ ……（１０）ここで、ｐ，ｑ，ｒは定数である。

【００５５】図２のステップ１０５において、圧縮機１
の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dmを補正するかどうかの判定
として、判定時間τ_b を用いる替わりに、室外熱交換器
５の温度Ｔ_eを用いることもできる。これを図７によっ
て説明する。

【００５６】図７は外気温度Ｔ₀ に対する除霜運転を開
始させることを決める室外熱交換器５の温度Ｔ_e（実
線）と圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dm の補正を
行なうことを決める室外熱交換器５の温度Ｔ_e(破線）と
を示す図である。

【００５７】同図において、実線で示す温度まで室外熱
交換器５の温度Ｔ_e が低下すると、除霜運転を行なわせ
る。除霜運転を行なわせるときのこの温度Ｔ_e は、外気
温度Ｔ₀ に応じて変化させている。これは、室外熱交換
器５での着霜量が同じであるときには、外気温度Ｔ₀が
低いほど室外熱交換器５の温度Ｔ_eが低くなるからであ
る。

【００５８】また、破線で示す温度まで室外熱交換器５
の温度Ｔ_e が低下すると、圧縮機１の吐出冷媒温度の目
標値Ｔ_dmを補正する。この補正は、上記のいずれかの方
法によるものとする。

【００５９】実線で示す除霜運転の開始のための温度Ｔ
_eの特性と破線で示す目標値Ｔ_dm の補正のための温度Ｔ
_e の特性とは、ほぼ平行となるようにしている。また、
これらの特性では、上限値，下限値を設けており、いず
れの特性も、外気温度Ｔ₀ が２℃以上のとき上限値をと
り、ここでは、一例として、外気温度Ｔ₀ が−２０℃以
下のとき下限値をとるようにしている。また、一例とし
て、除霜運転の開始のための温度Ｔ_eの特性の上限値を
−３℃、下限値を−２５℃とし、目標値Ｔ_dm の補正の
ための温度Ｔ_eの特性の上限値を−１℃、下限値を−２
３℃としている。

【００６０】この方法では、室外熱交換器５の温度Ｔ_e
と外気温度Ｔ₀とによって圧縮機１の吐出冷媒温度の目
標値Ｔ_dmを補正するかどうかを判断するので、室外熱交
換器５の着霜状態で圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ
_dmのより適切な補正を行なうことができ、さらに暖房能
力の低下を防止する効果がある。

【００６１】また、この方法の場合も、圧縮機１の吐出
冷媒温度の目標値Ｔ_dmの補正は１回だけでなく、２回以
上行なうようにしてもよい。

【００６２】さらに、圧縮機１の吐出冷媒温度の目標値
Ｔ_dm の補正量Ｃを、外気温度Ｔ₀がその判定温度Ｔ_0bよ
りも低いとき、次の式（１１）で示すように、室外熱交
換器５の温度Ｔ_eと外気温度Ｔ₀とに応じて変化させるよ
うにしてもよい。Ｃ＝Ｄ・Ｔ_e ＋Ｅ・Ｔ₀ ＋Ｆ ……（１１）ここで、Ｄ，Ｅ，Ｆは定数である。

【００６３】図８は、このように補正量Ｃを変化させる
場合の図１における制御装置９の制御動作を示すフロー
チャートであり、そのステップ２００で補正量Ｃを上記
のように変化させるものである。このフローチャート
は、図２に示したフローチャートにおいて、スイップ１
０５の代わりにステップ２００を設けたものであり、他
の制御動作は図２に示した制御動作と同様である。

【００６４】このように制御が行なわれることにより、
室外熱交換器５の温度Ｔ_e と外気温度Ｔ₀とに応じて圧
縮機１の吐出冷媒温度の目標値Ｔ_dm の補正量Ｃが連続
的に変化することになり、これによってこの目標値Ｔ_dm
が補正されることになるので、この目標値Ｔ_dmのさらに
適切な補正が行なわれて暖房能力がさらに向上する。

【００６５】図９に本発明によるヒートポンプ式空気調
和機の第２の実施形態を示す構成図であって、１５は圧
縮機吸入温度センサであり、図１に対応する部分には同
一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００６６】同図において、この実施形態は、図１に示
した第１の実施形態での圧縮機吐出冷媒温度センサ６の
代わりに圧縮機吸入温度センサ１５を用いて、暖房運転
時、圧縮機１の吸入冷媒温度Ｔ_sを検出し、これと室外
熱交換器センサ８によって検出される室外熱交換器５の
温度Ｔ_e（暖房運転時では、蒸発温度に相当）とから求
まる圧縮機１の吸入冷媒過熱度(以下、スーパヒートと
いう）ＳＨがその目標値ＳＨ_mと一致するように、減圧
装置４を制御するものであるが、この減圧装置４が絞り
すぎないように、この目標値ＳＨ_m を補正するものであ
る。これ以外の構成及び動作は、図１に示した第１の実
施形態と同様である。

【００６７】次に、図１０を用いて、制御装置９による
この第２の実施形態の暖房運転時の制御動作について説
明する。

【００６８】まず、運転が開始するとともに、制御装置
９に内蔵のタイマ９ａをスタートさせ、計時動作を行な
わせる(ステップ３０１)。このタイマ９ａも、上記目標
値ＳＨ_mの補正を行なうか否かの判定に用いる。次に、
制御装置９に内蔵のマイコン９ｂは、圧縮機吸入冷媒温
度センサ１５によって検出された圧縮機１の吸入冷媒温
度Ｔ_sや室外熱交換器センサ８によって検出された室外
熱交換器５の温度Ｔ_e，外気温度センサ７によって検出
された外気温度Ｔ₀，圧縮機回転数センサ１０によって
検出された圧縮機１の回転数Ｎを読み込み、制御装置９
に内蔵の記憶装置９ｃに記憶する(ステップ３０２)。そ
して、読み込んだ圧縮機１の吸入冷媒温度Ｔ_sと室外熱
交換器５の温度Ｔ_eとから、次の式（１２）に示す演算
を行なって、ＳＨ＝Ｔ_s − Ｔ_e ……（１２）スーパヒートＳＨを算出し（ステップ３０３）、さら
に、一例として、読み込んだ圧縮機１の回転数Ｎから、
次の式（１３）で示す演算を行なって、ＳＨ_m ＝ａ・Ｎ＋ｂ ……（１３）ここで、ａ，ｂ：定数スーパヒートの目標値ＳＨ_mを計算する（ステップ３０
４）。

【００６９】なお、ここでは、この目標値ＳＨ_m を圧縮
機１の回転数Ｎの一次式で表わすものとしたが、その他
の式や定数で表わすこともある。

【００７０】次に、制御装置９は、読み込んだ外気温度
Ｔ₀が予め設定された外気温度の判定値Ｔ_0bよりも低い
かどうかを判定する（ステップ３０５）。この外気温度
Ｔ₀が外気温度判定値Ｔ_0b以上のときには、ステップ３
０８に進む。外気温度Ｔ₀が外気温度判定値Ｔ_0bよりも
低い場合には、室外熱交換器５に着霜があるものとする
が、ステップ３０１でスタートさせたタイマ９ａが表わ
す経過時間τが予め設定された判定時間τ_bを経過した
かどうかを判定し（ステップ３０６）、この判定時間τ
_bを経過していない場合には、ステップ３０８に進み、
経過している場合には、スーパヒートの目標値ＳＨ_mの
補正を行ない（ステップ３０７）、しかる後、ステップ
３０８に進む。

【００７１】ここで、このスーパヒートの目標値ＳＨ_m
の補正は、上記第１の実施形態と同様に、圧縮装置４の
絞りすぎによる暖房能力の低下を防止するために行なう
ものである。図１１は圧縮機１の回転数が一定としたと
きのスーパヒートの目標値ＳＨ_mの時間経過に対する変
化を示すものであって、補正前のスーパヒートの目標値
ＳＨ_m をＳＨ_m1とすると、補正後のスーパヒートの目標
値ＳＨ_m2は次の式（１４）で表わされる。

【００７２】ＳＨ_m2 ＝ＳＨ_m1 − Ｃ’ ……（１４）ここで、Ｃ’は補正量（一定値）であって、例えば、３
℃程度に設定する。従って、補正前の目標値ＳＨ_m1を５
℃とすると、補正後の目標値ＳＨ_m2は２℃となる。ま
た、判定時間τ_bとしては、例えば、先の第１の実施形
態と同様、２５minとするが、勿論異なってもよい。

【００７３】ステップ３０８では、ステップ３０３で求
めたスーパヒートＳＨがその目標値ＳＨ_mよりも小さい
場合には、減圧装置４を絞るように、逆に、スーパヒー
トＳＨが目標値ＳＨ_mよりも大きい場合には、減圧装置
４を開くように、減圧装置４が開度を定められる。この
場合の目標値ＳＨ_mとして、ステップ３０７で補正され
た場合には、この補正された目標値（図１１の場合、目
標値ＳＨ_m2）を用い、補正されていない場合には、その
ときの目標値（図１１の場合、目標値ＳＨ_m1）を用い
る。

【００７４】なお、減圧装置４の開度制御も、先の第１
の実施形態と同様、ＰＩＤ(比例・積分・微分)制御やフ
ァジィ制御などによって行なう。図１１に示したように
スーパヒートの目標値ＳＨ_mを小さくする補正を行なっ
た場合には、減圧装置４の開度は、絞る速度を遅くする
か、逆に開くように制御される。従って、この減圧装置
４の開度を絞る制御される場合、先の第１の実施形態と
同様、補正がなされた判定時間τ_b後では、図３（ｂ）
に示したように、破線で示す従来のヒートポイプ式空気
調和機での変化に対し、同図の実線で示すように変化
し、減圧装置４の絞り込みの変化速度が抑えられること
になる。

【００７５】図１０において、以上のようにして減圧装
置４の開度が制御されると（ステップ３０８）、次に、
除霜運転を行なうかどうか（除霜条件）の判定を行なう
（ステップ３０９）。この判定は、先の第１の実施形態
と同様、暖房運転の開始後または暖房運転直前の除霜運
転の終了後、一定時間もしくは外気温度Ｔ₀に応じて定
められた所定時間以上経過し、かつ、室外熱交換器温度
センサ８によって検出された室外熱交換器５の温度Ｔ_e
が外気温度Ｔ₀に応じて定められた規定温度以下に低下
したかどうかを判定するものであって、この判定結果に
基づいて除霜運転を開始するかどうかを判断する。この
除霜条件に適合していないときには、ステップ３０２に
戻って以上の動作を繰り返すが、除霜条件に適合してい
るときには、除霜運転を開始する（ステップ３１０）。
この除霜運転は、図９において、上記のように、四方弁
２を切り替えて冷房運転を行ない、室外ファン１２及び
室内ファン１３は停止させるものである。

【００７６】除霜運転が終了すると、タイマ９ａをリセ
ットし（ステップ３１１）、ステップ３０１に戻る。

【００７７】以上説明したように、スーパヒートＳＨに
よって減圧装置４の開度を制御する場合にも、その目標
値ＳＨ_mを適切に補正することにより、減圧装置４を絞
りすぎることがなく、先の第１の実施形態と同様、図４
に示したのと同様の暖房能力が得られて、暖房能力の低
下を押さえることができる。

【００７８】なお、この実施形態では、スーパヒートの
目標値ＳＨ_mを補正するものであったが、スーパヒート
の補正に対応する減圧装置４の開閉量を種々の運転条件
について予め測定しておいて、これを用いて直接に減圧
装置４の開度を補正するようにしてもよい。

【００７９】また、図１０のステップ３０４における外
気温度Ｔ₀による判定は、外気温度Ｔ₀の上限値のみでな
く、上限値，下限値の両方によって判定するようにして
もよい。外気温度Ｔ₀が低いときには、外気の絶対湿度
が低く、室外熱交換器５での着霜量が少ないからであ
る。

【００８０】さらに、図１０のステップ３０６における
スーパヒートの目標値ＳＨ_mを補正するまでの判定時間
τ_bの決め方としては、次の式（１１）に示すように、
外気温度センサ７によって検出された外気温度Ｔ₀に応
じて変化させるようにてもよい。 τ_b ＝Ａ・Ｔ₀ ＋Ｂ ……（１５）ここで、Ａ，Ｂは定数である。

【００８１】このときの外気温度Ｔ₀とスーパヒートの
目標値ＳＨ_mを補正するまでの判定時間τ_bとの関係を図
１２に示す。この場合も、判定時間τ_bに上限値と下限
値を設けた。これは、減圧装置４の開度の補正があまり
早すぎても、遅くなりすぎても、その補正による効果は
少ないためである。ここでは、一例として、外気温度Ｔ
₀が−１０℃以下のとき、９０minの上限値をとり、外気
温度Ｔ₀が０℃以上のとき、２５minの下限値をとり、外
気温度Ｔ₀が−１０℃〜０℃の範囲で外気温度Ｔ₀ に応
じて変化するものとした。このような方法により、さら
に暖房能力を向上させることができる。

【００８２】さらに、図１０のステップ３０７でのスー
パヒートの目標値ＳＨ_m の補正方法として、この目標値
ＳＨ_mの補正量Ｃ'を室外熱交換器温度センサ８によって
検出された室外熱交換器５の温度Ｔ_e に応じて変化させ
るようにしてもよい。図１３はその一具体例を示すもの
であって、ここでは、室外熱交換器５の温度Ｔ_e が低い
ほど大きくなるように、この補正量Ｃ'が補正される。
この場合の補正量Ｃ'と外気温度Ｔ_eとの関係は次の式
（１６）で表わされる。Ｃ’＝Ｄ'・Ｔ_e ＋Ｅ’ ……（１６）ここで、Ｄ'，Ｅ'は定数であって、Ｄ’は負値である。

【００８３】図１３から明らかなように、このスーパヒ
ートの目標値ＳＨ_m の補正量Ｃ’にも、上限値を設け
た。これは、あまりスーパヒートＳＨを小さくしすぎる
と、暖房能力が低下してしまうためであり、ここでは、
一例として、室外熱交換器５の温度Ｔ_eが−１５℃以下
のとき、補正量Ｃ'が５℃の上限値をとるものとした。
このような方法により、さらに暖房能力を向上させるこ
とができる。

【００８４】さらに、以上の説明では、スーパヒートの
目標値ＳＨ_m の補正は１回だけとしたが、２回以上行な
うようにしてもよい。

【００８５】さらに、暖房運転の開始または除霜運転終
了からの経過時間τに応じて連続的にスーパヒートの目
標値ＳＨ_m の補正量Ｃ’を変化させるようにしてもよ
い。この場合、この補正量Ｃ’は、例えば、次の式（１
７）のように表わすことができる。Ｃ’＝ｐ'・τ ＋ｑ' ……（１７）ここで、ｐ，ｑは定数である。さらには、外気温度Ｔ₀
の影響も考慮する場合には、上記補正量Ｃ’として、例
えば、次の式（１８）のように表わすことができる。Ｃ’= ｐ"・τ ＋ｑ"・Ｔ₀ ＋ｒ" ……（１８）ここで、ｐ"，ｑ"，ｒ"は定数である。

【００８６】さらにまた、図１０のステップ３０６にお
けるスーパヒートの目標値ＳＨ_m の補正を行なうかどう
かの判定として、上記の判定時間τ_b を用いる替わり
に、室外熱交換器５の温度Ｔ_eを用いる方法もある。こ
れを図１４によって説明する。

【００８７】この方法は、図７に示した第１の実施形態
の場合と同様、図１４に示す破線の温度まで室外熱交換
器５の温度Ｔ_eが低下すると、スーパヒートの目標値Ｓ
Ｈ_mの補正を行ない、さらに、実線の温度まで室外熱交
換器の温度Ｔ_eが低下すると、除霜運転を行なわせるも
のである。スーパヒートの目標値ＳＨ_mの補正量Ｃ'は、
上記のように、一定値としてもよいし、図１３に示した
ように、室外熱交換器５の温度Ｔ_eに応じて変化させる
ようにしてもよい。

【００８８】この方法においても、破線で示すスーパヒ
ートの目標値ＳＨ_m の補正や実線で示す除霜を行なわせ
る室外熱交換器５の温度に、図７に示した特性と同様の
理由から、上限値と下限値を持たせている。

【００８９】このようにして、この方法では、室外熱交
換器５の温度Ｔ_eと外気温度Ｔ₀とに応じてスーパヒート
の目標値ＳＨ_m を補正するかどうかを判断するものであ
るから、室外熱交換器５の着霜状態において、スーパヒ
ートの目標値ＳＨ_m のより適切な補正を行なうことがで
き、さらに暖房能力の低下を抑制することができる。

【００９０】なお、この方法の場合でも、スーパヒート
の目標値ＳＨ_m の補正は、１回だけでなく、２回以上行
なうようにしてもよい。

【００９１】また、第２の実施形態において、スーパヒ
ートの目標値ＳＨ_m の補正量Ｃ'を、室外熱交換器５の
温度Ｔ_eと外気温度Ｔ₀とに応じて、連続的に変化させる
ようにしてもよい。このとき、スーパヒートの目標値Ｓ
Ｈ_m の補正量Ｃ’は次の式（１９）で表わされる。

【００９２】Ｃ’＝Ｄ”・Ｔ_e ＋Ｅ”・Ｔ₀ ＋Ｆ” ……（１９）ここで、Ｄ”,Ｅ”,Ｆ”は定数である。

【００９３】図１５は、このように補正量Ｃ’を変化さ
せる場合の図９における制御装置９の制御動作を示すフ
ローチャートであり、そのステップ４００で補正量Ｃ’
を上記のように変化させるものである。このフローチャ
ートは、図１０に示したフローチャートにおいて、ステ
ップ３０６の代わりにステップ４００を設けたものであ
り、その他の制御動作は図１０に示した制御動作と同様
である。

【００９４】このように制御が行なわれることにより、
室外熱交換器５の温度Ｔ_e と外気温度Ｔ₀とに応じてス
ーパヒートの目標値ＳＨ_mの補正量Ｃ’が連続的に変化
することになり、これによってこの目標値ＳＨ_m が補正
されることになるので、この目標値ＳＨ_mのさらに適切
な補正が行なわれて暖房能力がさらに向上する。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
暖房運転の際には、その運転開始後またはその運転直前
の除霜運転終了後の運転時間を計測し、外気温度が所定
の範囲内にあって、この運転時間が所定時間経過したと
き、圧縮機の吐出冷媒温度またはスーパヒートの目標値
を補正し、補正した目標値に応じて減圧装置の開度を制
御するようにしたので、減圧装置を絞りすぎずに、暖房
能力の低下を防止することができ、快適な暖房環境を得
ることができる。

【００９６】また、本発明は、上記目標値に対応する減
圧装置の開度を直接補正することにより、同様の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒートポンプ式の空気調和機の第
１の実施形態を示す構成図である。

【図２】図１に示した実施形態の制御動作の一具体例を
示すフローチャートである。

【図３】図１に示した実施形態と従来のヒートポンプ式
空気調和機とでの圧縮機の吐出冷媒温度の目標値と減圧
装置の開度とを比較して示す図である。

【図４】図１に示した実施形態と従来のヒートポンプ式
空気調和機とでの暖房能力を比較して示す図である。

【図５】図１に示した実施形態での外気温度に応じた圧
縮機の吐出冷媒温度の目標値を補正する時間を示す図で
ある。

【図６】図１に示した実施形態での室外熱交換器の温度
に応じた圧縮機の吐出冷媒温度の目標値の補正量を示す
図である。

【図７】図１に示した実施形態での除湿運転の開始及び
圧縮機の吐出冷媒温度の目標値の補正の要不要を決める
室外熱交換器の温度の外気温度に応じて値を示す図であ
る。

【図８】図１に示した実施形態の制御動作の他の具体例
を示すフローチャートである。

【図９】本発明によるヒートポンプ式の空気調和機の第
２の実施形態を示す構成図である。

【図１０】図９に示した実施形態の制御動作の一具体例
を示すフローチャートである。

【図１１】図９に示した実施形態と従来のヒートポンプ
式空気調和機とでのスーパヒートの目標値を比較して示
す図である。

【図１２】図９に示した実施形態での外気温度に応じた
スーパヒートの目標値を補正する時間を示す図である。

【図１３】図９に示した実施形態での室外熱交換器の温
度に応じたスーパヒートの目標値の補正量を示す図であ
る。

【図１４】図９に示した実施形態での除湿運転の開始及
びスーパヒートの目標値の補正の要不要を決める室外熱
交換器の温度の外気温度に応じて値を示す図である。

【図１５】図９に示した実施形態の制御動作の他の具体
例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室内熱交換器４電動膨張弁５室外熱交換器６圧縮機吐出冷媒温度センサ７外気温度センサ８室外熱交換器温度センサ９制御装置９ａタイマ９ｂマイクロコンピュータ９ｃ記憶装置１０圧縮機回転センサ１１インバータ１２室外ファン１３室内ファン１４吸込空気温度センサ１５圧縮機吸入温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２４Ｆ 11/02 １０１Ｆ２４Ｆ 11/02 １０１Ｇ (72)発明者横山英範栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者小暮博志栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者高久昭二栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、外気温度を検出する外気温度検
出手段と、暖房運転時に除霜運転に切り換える切換手段
とを備えたヒートポンプ式空気調和機において、暖房運転時、該外気温度検出手段によって検出された外
気温度と運転開始後の運転時間または除霜運転終了後の
運転時間とに応じて、該減圧装置の開度を調整すること
を特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項２】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、外気温度を検出する外気温度検
出手段と、暖房運転時に除霜運転に切り換える切換手段
とを備えたヒートポンプ式空気調和機において、暖房運転時、該外気温度検出手段によって検出された外
気温度が特定の範囲内にあって、除霜運転終了後所定時
間運転したとき、該減圧装置の開度を絞る速さを遅くす
るか、もしくは該減圧装置の開度を開くように調整する
ことを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項３】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、外気温度を検出する外気温度検
出手段と、該室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換
器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運転に切り換える
切換手段とを備えたヒートポンプ式空気調和機におい
て、暖房運転時、外気温度に対応して設定される室外熱交換
器の設定温度まで該室外熱交換器温度検出手段によって
検出される該室外熱交換器の温度が低下したとき、該減
圧装置の開度を絞る速さを遅くするか、もしくは該減圧
装置の開度を開くように制御することを特徴とするヒー
トポンプ式空気調和機。
【請求項４】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、該圧縮機の吐出冷媒温度を検出
する圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、外気温度を検出す
る外気温度検出手段と、暖房運転時に除霜運転に切り換
える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気調和機にお
いて、暖房運転時、運転開始後の運転時間または運転開始直前
の除霜運転が終了してからの運転時間を計測する運転時
間計測手段と、該圧縮機の吐出冷媒温度の目標値を算出する算出手段
と、該外気温度検出手段によって検出された外気温度が所定
の範囲内にあって、該運転時間計測手段によって計測さ
れた運転時間が所定時間経過したとき、該目標値を補正
する補正手段と、該圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出温度を受け、該算
出手段によって算出された該目標値、もしくは該算出手
段が算出した該目標値を該補正手段が補正したときに
は、その補正された該目標値に応じて、該減圧装置の開
度を制御する手段とを備えたことを特徴とするヒートポ
ンプ式空気調和機。
【請求項５】請求項４において、前記補正手段は、前記算出手段によって算出された前記
圧縮機の吐出冷媒温度の目標値を下げる補正を行なうこ
とを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項６】請求項４において、前記暖房運転の開始または前記除霜運転の終了から前記
補正手段が前記圧縮機の吐出冷媒温度の目標値を補正す
るまでの時間を外気温度に基づいて設定することを特徴
とするヒートポンプ式空気調和機。
【請求項７】請求項４において、前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検
出手段を備え、前記補正手段における前記圧縮機の吐出冷媒温度の目標
値の補正量を該室外熱交換器温度検出手段によって検出
された温度に基づいて設定することを特徴とするヒート
ポンプ式空気調和機。
【請求項８】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、圧縮機の吐出冷媒温度を検出す
る圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、外気温度を検出する
外気温度検出手段と、室外熱交換器の温度を検出する室
外熱交換器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運転に切
り換える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気調和機
において、暖房運転時、該圧縮機の吐出冷媒温度の目標値を算出す
る算出手段と、該外気温度検出手段によって検出された外気温度と該室
外熱交換器温度検出手段によって検出された該室外熱交
換器の温度とに基づいて、該算出手段によって算出され
た該目標値を補正する補正手段と、該圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出温度を受け、該算
出手段によって算出された該目標値に応じて、もしくは
該算出手段によって算出された該目標値を該補正手段が
補正したときには、補正された該目標値に応じて、該減
圧装置の開度を制御する手段とを備えたことを特徴とす
るヒートポンプ式空気調和機。
【請求項９】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧装
置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷
凍サイクルが形成され、該圧縮機の吐出冷媒温度を検出
する圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、外気温度を検出す
る外気温度検出手段と、該室外熱交換器の温度を検出す
る室外熱交換器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運転
に切り換える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気調
和機において、暖房運転時、該圧縮機の吐出冷媒温度の目標値を算出す
る算出手段と、外気温度に対応して設定される室外熱交換器設定温度ま
で該室外熱交換器の温度が低下したとき、該算出手段に
よって算出された該目標値を補正する補正手段と、該圧縮機吐出冷媒温度検出手段の検出温度を受け、該算
出手段によって算出された該目標値に応じて、もしくは
該算出手段によって算出された該目標値を該補正手段が
補正したときには、補正された該目標値に応じて、該減
圧装置の開度を制御する手段とを備えたことを特徴とす
るヒートポンプ式空気調和機。
【請求項１０】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧
装置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて
冷凍サイクルが形成され、該圧縮機の吸入冷媒温度を検
出する圧縮機吸入冷媒温度検出手段と、外気温度を検出
する外気温度検出手段と、該室外熱交換器の温度を検出
する室外熱交換器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運
転に切り換える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気
調和機において、暖房運転時、該圧縮機吸入冷媒温度検出手段によって検
出された該圧縮機の吸入冷媒温度と該室外熱交換器温度
検出手段によって検出された該室外熱交換器の温度とか
ら該圧縮機の吸入冷媒過熱度を算出する圧縮機吸入冷媒
過熱度算出手段と、圧縮機吸入冷媒過熱度の目標値を算出する算出手段と、暖房運転の開始もしくは暖房運転直前の除霜運転の終了
からの暖房運転時間を計測する運転時間計測手段と、該外気温度検出手段によって検出された外気温度が所定
の範囲内にあって、該運転時間計測手段によって計測さ
れた暖房運転時間が所定時間経過したとき、該算出手段
で算出された該目標値を補正する手段と、該圧縮機吸入冷媒過熱度算出手段による該圧縮機の吸入
冷媒過熱度の算出値と該算出手段によって算出された該
目標値に応じて、もしくは該算出手段によって算出され
た該目標値を該補正手段が補正したときには、その補正
された該目標値に応じて、該減圧装置の開度を制御する
手段とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式空気調
和機。
【請求項１１】請求項１０において、前記補正手段は、前記圧縮機の吸入冷媒過熱度の目標値
を小さくする補正を行なうことを特徴とするヒートポン
プ式空気調和機。
【請求項１２】請求項１０において、暖房運転の開始もしくは暖房運転直前の除霜運転の終了
から前記圧縮機の吸入冷媒過熱度の目標値を補正するま
での時間を、前記外気温度検出手段によって検出された
外気温度に基づいて設定することを特徴とするヒートポ
ンプ式空気調和機。
【請求項１３】請求項１２において、前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度検
出手段を備え、前記圧縮機の吸入冷媒過熱度の目標値の前記補正手段に
よる補正量を前記室外熱交換器温度検出手段によって検
出された温度に基づいて設定することを特徴とするヒー
トポンプ式空気調和機。
【請求項１４】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧
装置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて
冷凍サイクルが形成され、該圧縮機の吸入冷媒温度を検
出する圧縮機吸入冷媒温度検出手段と、外気温度を検出
する外気温度検出手段と、該室外熱交換器の温度を検出
する室外熱交換器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運
転に切り換える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気
調和機において、暖房運転時、該圧縮機吸入冷媒温度検出手段によって検
出された該圧縮機の吸入冷媒温度と該室外熱交換器温度
検出手段によって検出された室外熱交換器温度とから該
圧縮機の吸入冷媒過熱度を算出する圧縮機吸入冷媒過熱
度算出手段と、該圧縮機の吸入冷媒過熱度の目標値を算出する目標値算
出手段と、該外気温度検出手段によって検出された外気温度と該室
外熱交換器温度検出手段によって検出された該室外熱交
換器の温度とに基づいて、該目標値算出手段によって算
出された該目標値を補正する補正手段と、該圧縮機吸入冷媒過熱度算出手段の算出した該圧縮機の
吸入冷媒過熱度と該目標値算出手段によって算出された
該目標値に応じて、もしくは該目標値算出手段によって
算出された該目標値を該補正手段が補正したときには、
その補正された該目標値に応じて、前記減圧装置の開度
を制御する手段とを備えたことを特徴とするヒートポン
プ式空気調和機。
【請求項１５】圧縮機，四方弁，室内熱交換器，減圧
装置及び室外熱交換器が順次冷媒配管により接続されて
冷凍サイクルが構成され、該圧縮機の吸入冷媒温度を検
出する圧縮機吸入冷媒温度検出手段と、外気温度を検出
する外気温度検出手段と、該室外熱交換器の温度を検出
する室外熱交換器温度検出手段と、暖房運転時に除霜運
転に切り換える切換手段とを備えたヒートポンプ式空気
調和機において、暖房運転時、該圧縮機吸入冷媒温度検出手段によって検
出された該圧縮機の吸入冷媒温度と該室外熱交換器温度
検出手段によって検出された該室外熱交換器の温度とか
ら、該圧縮機の吸入冷媒過熱度を算出する圧縮機吸入冷
媒過熱度算出手段と、該圧縮機の吸入冷媒過熱度の目標値を算出する目標値算
出手段と、外気温度に対応して設定される該室外熱交換器設定温度
まで該室外熱交換器の温度が低下したとき、該目標値算
出手段によって算出された該目標値を補正する補正手段
と、該圧縮機吸入冷媒過熱度算出手段によって算出された該
圧縮機の吸入冷媒過熱度と該目標値算出手段によって算
出された該目標値に応じて、もしくは該目標値算出手段
によって算出された該目標値を該補正手段が補正したと
きには、その補正された該目標値に応じて、該減圧装置
の開度を制御する手段とを備えたことを特徴とするヒー
トポンプ式空気調和機。