JPS59195045A - 冷凍サイクルの除霜運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は空気調和機等に組み込まれる冷凍サイクルの
除霜運転制御方法に係り、特に暖房連転中外気温度が高
いとき、冷凍サイクルを反転除霜することなく除霜運転
を行ない得るようにした冷凍サイクルの除霜運転制御方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、空気調和機は圧縮機、四方弁、室内側熱交換器
、キャピラリテユーゾまたは膨張弁、室外側熱交換器を
順次接続して冷媒を循環させる冷凍ザイクルを構成し、
四方弁を切り換えることにより室内を冷暖房することが
できるようになっている。

春先等のように外気温度が比較的高い状態で暖房運転を
行なう場合には、冷凍サイクルの暖房負荷が小さいため
に、高温（高圧）レリース制御が行なわれる。高温レリ
ース制御は、室外側熱交換器の室外側送風ファン（送風
ファン用リレーに４）を第１図に示すように定期的に停
止させて室外側熱交換器の吸熱量（冷媒蒸発量）を下げ
、室内側熱交換器での冷媒凝縮圧力を低下させている。

室外側送風ファンが起動・停止を繰り返すと、室外側熱
交換器の熱交換コイル表面温度Ｔｅが低下し、外気温度
（室外温度）　Ｔｏが高くても熱交換コイルに着霜して
くる。このため、従来の空気調和機では、高温レリース
制御運転の運転時間（レリース積算時間）が一定時間に
達すると、除霜運転に入り、室外側熱交換器に着いた霜
を除霜するようになっている。

除霜運転は、四方弁を切換える反転除霜により行なわれ
ているが、四方弁切換えによる反転除霜では、除霜時に
暖房運転が停止せｌ〜められるだけでなく、室内側熱交
換器での吸熱作用（冷媒蒸発作用）が避けられず、室温
Ｔ１の低下が著しい。

ところで、高温レリース制御に入る様な運転条件、すな
わち、外気温度Ｔｏが高い状態で暖房運転を継続した場
合、室外側熱交換器の熱交換コイル面の着霜は成長が著
しく遅いため、除霜運転はから除霜が多い。しかも、外
気温度Ｔｏの高い状態では除霜運転時にも、室外側熱交
換器の温度Ｔｅは外気温度Ｔｏよりも一般的に低いこと
がある。

〔発明の目的〕

この発明は上述した点を考慮し、高温レリース制御時に
、冷凍ザイクルを反転させることなく、外気エンタルピ
を利用した除霜を可能にし、暖房効果を損なわないで除
霜できるようにした冷凍サイクルの除霜運転制御方法を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するため、この発明に係る冷凍ザイ
クルの除霜運転制御方法は、圧縮機、四方弁、室内側熱
交換器および室外側熱交換器等を順次接続して構成され
た冷凍サイクルの暖房運転時に、外気温度が所定温度以
上のとき、高温あるいは高圧レリース制御運転して前記
室外側熱交換器の送風ファンの作動・停止を繰シ返し、
上記送風ファンの作動・停止の積算時間が一定値に達し
たとき除霜運転を行なう運転制御方法において、上記除
霜運転時にのみ、圧縮機を停止させて室外側熱交換器の
送風ファンを作動状態に維持するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の好ましい一実施例について添付図面を
参照して説明する。

第２図は室内を冷暖房可能なヒートポンプ式空気調和機
を示し、この空気調和機は、圧縮機１゜四方弁２．室内
側熱交換器３．並列接続された逆止弁４および膨張弁５
．キャピラリチューブ６゜室外側熱交換器７を順次接続
して閉じた冷凍サイクル８が構成される。この冷凍サイ
クル８を構成する圧縮機１や室内側および室外側熱交換
器３゜７の送風ファン３ａ、７ａのファンモータ３ｂ。

７ｂの起動・停止は第３図に示すリレーに１．に２゜Ｋ
４により、四方弁２の暖房側あるいは冷房側切り換えは
リレーに３により行なわれ、各リレーに１〜に４の作動
制御はマイクロコンぎユータ９により行ナワれる。マイ
クロコンピュータ９には室内側熱交換器３に取付けられ
た温度センサ１ｏがらの出力が入力されるようになって
いる。

次に、冷凍サイクルの作用について説明する。

始めに、冷房運転時には、四方弁２を冷房側（リレーに
３をＯＦＦに）セットし、圧縮機１および室内側、室外
側熱交換器３，７のファンモータ３ｂ、７ｂを起動させ
る。これにより、圧縮機１からの高温・高圧の吐出冷媒
は四方弁２を経て室外側熱交換器７に案内され、ここで
凝縮される。

凝縮された冷媒は続いてギヤピラリチューブ６および膨
張弁５を経て膨張作用を受けた後、室内側熱交換器３に
送られる。室内側熱交換器３に送られた液冷媒は周囲か
ら熱を奪って蒸発する。液冷媒の蒸発作用により吸熱さ
れて室内空気は冷却され、その冷却風は送風ファン３ａ
から室内に吹き出され、室内を冷房している。

室内を冷房して蒸発した冷媒は四方弁２を経て圧縮機１
に還流され、１つの冷房サイクルが終了する。

次に、暖房時には、四方弁２のリレーに３をＯＮにし、
四方弁２を暖房側に切り換える。四方弁２を暖房側にセ
ットして圧縮機１に通電すると、圧縮機１からの高温・
高圧の吐出冷媒は、四方弁２を経て室内側熱交換器３に
送られ、ここで室内空気と熱交換して室内空気を暖める
。暖められた室内′空気は温風となって送風ファン３ａ
から吹き出され、室内を暖房する。

一方、室内側熱交換器３で凝縮された液冷媒は逆止弁４
およびキャピラリチューブ６を経て室外側熱交換器７に
送られ、ここで周囲から熱を奪って蒸発される。蒸発し
た冷媒は四方弁２を通って圧縮機１に還流され、１つの
暖房サイクルが終了する。

次に、外気温が高い春先等に暖房運転する場合について
述べる。

この場合には、冷凍サイクル８の暖房負荷が小さいので
、第４図に示すように高温レリース制御運転する。この
高温レリース制御は、室内側熱交換器３の凝縮温度Ｔｃ
を温度上ンサ１０が検出し、その検出温度が一定値以上
のとき、マイクロコンピュータ９を作動させて、室外側
熱交換器７のファンモータ７ｂ−ｉ停止させ、このファ
ンモータのＯＮ　−ＯＦＦを周期的に反覆させることに
より行なわれる。このファンモータ７ｂのＯＮ　−ＯＦ
Ｆにより、室外側送風ファン７ａの作動が周期的に停止
せしめられ、室外側熱交換器７での吸熱量（冷媒蒸発量
）が低下せしめられる。

室外側交換器７の吸熱量の低下により、室内側熱交換器
３での冷媒凝縮圧力が下げられ、凝縮能力が低下し、冷
凍サイクルの暖房負荷が小さくなる。

室外側熱交換器７の送風ファン７ａの作動停止を繰シ返
すと、室外側熱交換器７の熱交換コイルの表面温度Ｔｅ
が低下し、外気温度Ｔｏが高く（例えば０℃以上）ても
着霜してくる。室外側熱交換器７の熱交換コイル面への
着霜は室外側送風ファン７ａの作動停止の繰返しととも
に次第に成長する。室外側熱交換器７の着霜が進行する
と、鞘による室外側熱交換器７の目詰りが生じ、送風量
が低下する。このため、高温レリース制御運転が一定時
間継続されると、その運転時間が積算されて除霜運転に
入る。

除霜運転に入ると、第４図に示すように、圧縮機用リレ
ーに１．室内側送風７７ン３ａのファンモータ用リレー
に２をＯＦＦにして圧縮機１および室内側送風ファン３
ａの作動を停止させる。その際、四方弁２および室外側
送風ファン７ａは暖房運転時の状態に維持され、四方弁
２は暖房側（リレーに３はＯＮ状態）に、室外側送風フ
ァン７ａは作動状態に保たれる。

しかして、室外側送風ファン７ａの作動により、室外側
熱交換器７に付着した霜を除霜する。すなわち、外気温
度が高い点に着目し、外気エンタルピを積極的に利用し
て除霜を行なうものである。

このときには、冷凍サイクル８は暖房運転側に、四方弁
２によりセットされており、逆サイクルにならないので
、室温の急激な低下は確実に防止され、高温レリース制
御時に暖房効果を余り損うことなく除霜することができ
る。

なお、この発明の一実施例の説明においては、室外側熱
交換器の凝縮温度を検出して、外気温度ＴＯが高温（例
えば０℃以上）のとき、高温レリース制御運転を行なう
場合について説明しだが、圧縮機に還流される冷媒の圧
力を検出して冷凍サイクルの運転を制御する高圧レリー
ス制御にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたようにこの発明に係る冷凍サイクルの除霜
運転制御方法においては、高温あるいは高圧レリース制
御運転時における除霜運転時にのみ、圧縮機を停止させ
、かつ室外側熱交換器の送風ファンを作動状態に維持し
たから、送風ファンの作動によりエンタルピの高い外気
を室外側熱交換器の熱交換コイルに積極的に案内し、そ
の外気エンタルピにより熱交換コイル面に付着した鰯を
有効的に取り除くことができる。

寸だ、この除霜運転は外気エンタルピを利用したもので
あるので、冷凍サイクルを反転させる必要がなく、四方
弁を暖房側にセットしたま１の状態に維持することがで
き、暖房運転時の室温の急激な低下を未然にかつ確実に
防止することができる。

また、高温（高圧）レリース制御時の除霜は、外気エン
タルピを利用したものであり、冷凍サイクルを反転除霜
する必要がないので、反転除霜による除霜運転の回数が
大幅に減少し、かつその除霜の際にから除霜を確実に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍サイクルの除霜運転制御方法を示す
グラフ、第２図は冷暖房用空気調和機に組み込まれる冷
凍ザイクルの構成図、第３図は上記冷凍サイクルに組み
込まれる電気回路の一例を示す図、第４図はこの発明に
係る冷凍ザイクルの除霜運転制御方法の一実施例を示す
グラフである。 １・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室内側熱交
換器、３ａ・・−室内側送風ファン、３ｂ＝フアンモー
ク・７・・・室外側熱交換器、７ａ・・・室外側送風フ
ァン、７ｂ・・・ファンモータ、８・・・冷凍サイクル
、９・・・マイクロコンピュータ、１０・・・温度セン
サ、代理人弁理士　則　近　意　佑　（蔭か１名）佑　
ｌ　図 Ｉ−高渥匹π円１　　　ドアβ【丁１１第　２　図 弔　３　固 率　４　園

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、圧縮機、四方弁、室内側熱交換器および室外側熱交
   換器等を順次接続して構成された冷凍サイクルの暖房運
   転時に、外気温度が所定温度以上のとき、高温あるいは
   高圧レリース制御運転して前記室外側熱交換器の送風フ
   ァンの作動・停止を繰り返し、上記送風ファンの作動・
   停止の積算時間が一定値に達したとき除霜運転を行なう
   冷凍サイクルの除霜運転制御方法において、上記除霜運
   転時にのみ、圧縮機を停止させ、かつ室外側熱交換器の
   送風ファンを作動状態に維持することを特徴とする冷凍
   サイクルの除霜運転制御方法。 ２、除霜運転時には四方弁を暖房側のセット状態に維持
   する特許請求の範囲第１項に記載の冷凍サイクルの除霜
   運転制御方法。