JPS5956054A - 空気調和機の除霜制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ヒートポンプ式冷凍サイクルにより暖房運転
を可能とした空気調和機の除霜制御装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種空気調和機の構成について第１図により説
明する。

同図において、１は圧縮機、２は四方切換弁、３は室外
側熱交換器、４はキャピラリチューブ、５は室内側熱交
換器、６は高圧過負荷制御圧力スイッチ、７は室外側送
風機系、８は配管温度検出器を示す。

この構成は従来周知であるため、その詳細については説
明を省略する。

この構成において暖房運転時で低外気温の時、長時間運
転すると室外熱交換器の表面に霜が成長し、暖房運転が
できなくなってし甘う。

そこで、除霜運転を行なうわけであるが、配管温度検出
装置と除霜運転禁止タイマとを用いた制御方法が採用さ
れていた。

すなわち、縦軸に配管温度Ｔと暖房能力Ｑを示し、横軸
に運転時間ｔを示した第２図で説明すると、時間ｔ１で
着霜を開始しはじめ、時間ｔ１から時間ｔ２にかけて１
■が成長する。時間ｔ２以後は完全着霜となりそれ以上
霜は成長しない。このとき配管温度Ｔは着霜の変相によ
って同図のように変化している。さらに暖房能力Ｑは同
図のように変化し、着霜が進むにつれて低下してくる。

そして、その除媚運転制御は、暖房感が損なわれない配
管温度Ｔ１　　の所で、さらに極低外気温時ひんばんに
除霜運転を行なわないように、暖房運転率を確保するた
めの除霜運転禁止タイマを設けて制御していた。つまり
、第３図に示す如く、まず除霜運転禁止タイマで設定時
間内は暖房運転を行ない、設定時間経過したところで温
度検出を行ない、その検出温度が設定温度Ｔ１　　より
も低くなった時に除霜運転を開始するという制御を行な
っている。

そして設定時間経過したときに検出温度が設定温度以上
であれば除霜運転は行なわず、設定温度Ｔ１　　より検
出温度が低くなるまで温度検出を続け、低くなったこと
を検出したらただちに除霜運転を行なうわけである。

ところで、この種の空気調和機は、高圧過負荷制御装置
を具備しているのが一般であり、圧力スイッチ６が高圧
過負荷を検出すると室外側熱交換器３に設けられた送風
機系７の減速あるいは停止を行ない、高圧過負荷を保護
し、高圧圧力が下がると再び送風系６の運転をもとにも
どすという制御を行なっている。

ここで、送風系７の減速あるいは停止によって室外側熱
交換器配管温度Ｔは、急激に低下し、設定温度Ｔ１　　
以下にまで下ってしまい、設定時間運転した時に除霜運
転が必要ないのに除霜運転を行なってしまう欠点を有し
ていた。捷だ、高圧状態で四方弁２が切りかわるため大
きな音が発生し、それにともなう振動が発生し、また暖
房運転が中断されるのでフィーリングが悪化する欠点を
有していた。

さらに、低外気温、低湿度のときつまり日本でよく見ら
１１、る非常に空気の乾いた状態で外気温が設定温度゛
ｒ、よりも低い場合、着霜が成長していなくても除霜運
転を開始するといった不具合があった０ 発明の「１的 本発明は、上記従来の除霜運転制御装置にみられる欠点
を解消し、常に着霜時のみ除霜運転を行なうようにする
ことを目的とするものである〇発明の構成 この目的を達成するために本発明は、着霜時の配管温度
勾配が未着霜時に比べて大きくなることを利用し、着霜
、未着霜を判定し、配管温度が０℃以上の未着霜温度と
なる過負荷制御が働いている時に除霜運転を行なわない
ように運転時間計測装置の計測時間をキャンセルし、再
び時間ｈＪ側を行なわせるものである。

この構成により、温度勾配による着霜判定ができなかっ
た場合に着霜とみなせる着霜配管温度にて強制除霜運転
を行なうものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を添付図面の第４図〜第８図を
参考に説明する。

第４図は、高湿度低温時の着霜成長における配管温度Ｔ
と時間ｔの特性を示したものである。すなわち時間ｔが
経過するとともに箱が成長し、配管温度Ｔが低十″して
くる。この時の配管温度勾配は、 で表わされる。

また第６図は、低湿度低温時の配管温度Ｔと経過時間ｔ
の関係を示したものである。

すなわち、この状態では着霜はほとんど成長せず、配管
温度の低下も少ない。この時の温度勾配は となる。

したがって、着霜時における温度勾配Δ１あるいはΔ２
を検出した時は除霜運転を行ない、未着霜時の温度勾配
Δ３の時には除霜運転は行なわないものとすればいいわ
けである。

また第６図は過負荷制御が働いている時の配管温度Ｔと
経過時間ｔの特性を示したものである０過負荷制御が解
除されれば、配管温度は未着霜度ＴＮを上まわり、この
温度を検出した時に時間計測値をキャンセルし、再び時
間計測を開始する。

このようにして過負荷制御が働いている時の除霜運転を
防止するわけである。

第７図はこの制御の流れ図を示したものである０まず、
時間計測装置を起動し、運転時間の計測をはじめる。次
に配管温度計測を行ない温度Ｔ１．Ｔ２゜Ｔ３．ＴＰ、
ＴＮの５つの状態を判定する。温度Ｔ１の時には、時間
ｔ１を記憶し、再び温度計測になる。

次にＴ２を検出したなら時間ｔ２を記憶し、温度勾配を
割算し、着霜未着霜を判定する。

そして着霜の判定ならば運転時間を判定し、設定時間の
運転が行なわれていたら除霜運転を行なう０ 未着霜ならば再び温度計測を行なう。そして温度Ｔ３を
検出すると同様に時間ｔ３を記憶し、着霜判定をして除
霜運転を行なうか行なわないかを決定する。さらに温度
ＴＰを検出したら設定時間をまって除霜運転を行なう。

また温度ＴＮを検出したら、時間計測をキャンセルし、
制御を再び最初からやりなおす。運転時間が設定以上た
っていない暗線箱運転待機となるが、この間も温度ＴＮ
の検出を行ない、温度ＴＮを検出したら除霜運転待機中
でも上記と同様に時間計測をキャンセルして制御を最初
から行なう。

以上の制御は、マイクロコンピュータを具備した回路に
より実現可能となる。

第８図は簡単な回路ブロックを示す。温度センサの信号
を受は温度検出装置で温度を検出する。

マタ、マイクロコンピュータは、その検出信号をひろい
、時間言１測装置から時間データを受取るＯこれらの情
報をもとに前出しの制御を行なう。

なお、図中８１は時間計測装置起動信号線、Ｓ２は除霜
運転開始信号線を示す。

また温度勾配を計測する方法は、一定間隔の温度差を検
出する方式であってもよい。

発明の効果 上記実Ｍｌｊ例より明らかなように本発明は、暖房運転
時、室外側熱交換器の温度勾配により着霜あるいは未着
霜を判定し、強制除霜温度と未着霜温度を設定して、除
送運転開始か否かを決定する制御であるため、正確な着
霜の判定をすることができ、不必要な除霜運転を最小限
にしで暖房効率の向上がはかれ、また、構成部品が少な
く、既存の空気調和機にも容易に組込むことができ、安
価に作成できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気調和機の冷凍配管図、第２図は着霜成長に
おける時間と配管温度と暖房能力の関係を示す特性図、
第３図は従来の除霜制御を示す信号のフロー図、第４図
、第５図、第６図はそｉｔそれ外気状態の異なるそれぞ
れの場合の時間と配管温度の特性図、第７図は本発明の
一実施例を示す除霜制御装置のフロー図、第８図は制御
ブロック図である。 Ｔ・・・・・・配管温度、ｔ・・・・・・運転時間、Ｔ
Ｐ・・・・・・強制除霜温度、ＴＮ・・・・・・未着霜
温度、１・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方切換
弁、３・・・・・・室外側熱交換器、４・・・・・・キ
ャピラリチューブ、５・・・・・・室内側熱交換器、８
・・・・・・配管温度検出器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ［

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、室内側熱交換器、キャピラリチューブ、室外側
   熱交換器を順次環状に連結してヒートポンプ式冷凍サイ
   クルを構成し、暖房運転時において前記室外側熱交換器
   の配管温度勾配を検出する温度検出装置２時間計測装置
   、計測時間キャンセル装置により除霜制御装置を構成し
   、この除霜制御装置により配管温度勾配を検出して着霜
   ・未着霜を判定し、検出温度が未着霜温度を検出した時
   点で時間計測装置の計測時間をキャンセルして除霜運転
   を開始する空気調和機の除霜制御装置。