JPS60142137A - 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、運転制御装置にマイクロコンピュータを具備
したヒートポンプ式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 従来のヒートポンプ式空気調和機の暖房時における除霜
制御について第１図ないし第３図を用いて説明する。第
１図は、暖房時の冷凍サイクル図であり、１は圧縮機、
２は四方弁、３は室内側熱交換器、４は室内側送風機、
５は減圧装置、６は室外側熱交換器、７は室外側送風機
である。そして暖房時には図中の矢印で示すように、圧
縮機１より吐出された冷媒ガスは四方弁２を経て室内側
熱交換器３で凝縮（室内側に放熱）シ、減圧装置５を経
て室外側熱交換器６で蒸発（室外より吸熱）して再び四
方弁２を経て圧縮機１へ吸入される。

さらに除霜時には、室内側送風機４．室外側送風機７を
停止し、四方弁２を切換えて冷凍サイクルとし、室外側
熱交換器６に付いた霜を融解させる。

第２図は、マイクロコンピュータを具備した従来の空気
調和機の除霜制御に関するタイムチャートであり、横軸
は運転時間を示し、縦軸は室外側熱交換器６からの検出
温度Ｔと、四方弁２、室外側送風根子、圧縮機１の動作
を示す。暖房時、外気温が低い場合、室外側熱交換器６
に着霜が始まり、検出温度Ｔば徐々に低下し、運転時間
ｎ　（ｎ　１〜ｎ４の４つの設定時間がある）と除霜動
作温度ＴＱＮ（Ｔ１〜Ｔ４０４段階設定）により・設定
された除霜動作域（図中の斜線部分）に達すると除霜運
転を行がう（図中では運転時間がｍ（になった時、検出
温度がＴ２に達し除霜運転に入っている）。四方弁２が
ＯＦＦ　となり、室外側送風機了が停止し、除霜が進む
につれ検出温度Ｔば徐々に上列して除霜終了温度ＴＯＦ
Ｆに達すると除霜を終了し、通常の暖房運転に戻る。し
かしこの制御では、外気温が低い場合でも、運動開始後
、運転時間がｎｌに達するまでは、いかに着霜が進行し
検出温度が低下しても除霜には入らない。これは、除霜
運転が頻繁に行なわれるのを防止する意味で除霜の最小
間融時間をｎｌ（通常約１時間枚度）に制限しているの
であって、除霜が頻繁に行なわれると暖房時と除霜時の
室温の変化が大きくなって暖房の快適性を失い、フィー
リングを著しく損なうからである。第３図は、低外気温
時の上記従来の除霜制御での暖房能力の時間変化である
。横軸Ｉ″ｊ、、運転開始からの時間、縦軸は暖房能力
を示している。暖房能力は運転開始より約２０分間はゆ
るやかに増大するが、このころより室外側熱交換器６へ
の着霜が進行し始め、室外側熱交換器６からの吸熱が減
少するにつれ、暖房能力も徐々に低下し、着霜の進行に
つれ能力の低下も大きくなる。この現象は、暖房運転初
期に特に顕著であり、その原因は、圧縮機が冷えた状態
（寝込みの状態）になっているだめ、冷媒の循環が悪く
蒸発圧力（室外側熱交換器圧力）がなかなか上昇しない
ためと室内の温度も低いだめ、凝縮圧力（室内側熱交換
器圧力ンも低くなり、これが原因で蒸発圧力が上昇しな
いのである。

以上の説明から明らかなように上記従来の除霜制御では
、暖房運転開始より一定時間（約１時間）は、室外側熱
交換器の着霜が進行して暖房能力がいくら低下しても除
霜を行なわないため、本来、最大の暖房能力を必要とす
る暖房始動時に十分な暖房能力が得られないという欠点
を有していた。

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点をｊｔ’（消するもので、暖
房始動時の除霜を効果的に行って着霜による暖房能力の
低下を小さくおさえ暖房効率を向上させることを目的と
する。

発明の構成 この目的を達成するため本発明は、第５図に示すように
室外側熱交換器に設けた温度検出手段で室外側熱交換器
の温度を検出し、唱時手段によって決められる複数の温
度設定と比ｊ咬手段により比較し、この結果を記憶手段
へ入力して記憶手段が記憶している第１および第２の出
力モードのいずれかの選択を行ない出力手段により室内
側送風機、室外側送風機、および四方弁の制御を行うも
のである０ この構成により、暖房始動時の除η１をより効果的に行
ない暖房能力の低下を極力おさえ暖房効率の改善を図る
ことができる。

実施例の説明 以下本発明の〜実施例について、第２図ないし第７図を
参考に説明する。ここで冷凍サイクルについては従来例
と同じであるため図示および説明は省略し、ここでは除
霜に関する制御内容について説明する。

第６図は除霜電子制御回路図であり、第６図において、
８は室外側熱交換器の温度を検出するサーミスタ、９は
前記サーミスタ８の検出温度と除霜動作温度である第１
ないし第４の温度設定Ｔ１〜Ｔ４の温度レベルを比較す
る比較器、１０は前記第１ないし第４の温度設定Ｔ１　
ないしＴ４に応じた電圧レベルを決定する基準電圧発生
部で、第１ないし第４の温度設定Ｔ１　ないしＴ４に各
々対応して一定の電圧を発生する。１１は内部にタイマ
機能および種々の出力モードを記憶する機能を具備した
Ｐチャンネルのマイクロコンピュータ、１２は前記マイ
クロコンピュータ１１の除霜信号出力部で、スイッチン
グトランジスタ１２ａ１リレーコイル１２ｂ１　リレー
接点１２ｃより構成されている。前記リレーコイル１２
ｂは四方弁を駆動する電磁コイル（図示せず）への通電
を制御するＯ ここで第６図に示したブロック図と第６図の除霜電子回
路図との関係について説明すると、サーミスタ８は温度
検出手段に、比較器９は比較手段に、基準電圧発生部１
０は温度設定に、マイクロコンピュータ１１は、開時手
段および記憶手段に、除霜信号出力部１２は、出ノナ手
段にそれぞれ相当する。

次に上記構成において、除霜制御について、第７図のフ
ローチャートおよび第２図のタイムチャートを参考に説
明する。スタート後、人力ＯＮでマイクロコンピュータ
１１のタイマＩｄ、　ｎ　＝　Ｏに設定され、空気調和
機は、モート用の暖房運転に入る。マイクロコンピュー
タ１１の出力ｏ１〜ｏ４は運転時間割（ｎ１〜ｎ４）に
応じて出力され、運転時間が第一の除霜温度設定時間ｎ
１　に達すると０１より出力信号か出力され（ｎ、＋　
に達しない場合は、タイマカウントを継続する）第一の
温度設定Ｔ１（最も低く設定しである）と検出温度Ｔの
比較を比較器９で行ないこの結果がマイクロコンピュー
タ１１の工φポートより入力され、Ｔ≦Ｔ１テあれば除
霜信号出力部がＯＮとなり、モード■の除霜運転へ切換
わり、除霜が進行して検出温度Ｔが除霜終了温度Ｔ。以
上になるとマイクロコンピュータ１１のタイマをｎ−−
ｎ６（ｎ５〉０）と再設定して除霜を終了し、再び暖房
運転に戻る。Ｔ〉Ｔ１　であれば第２の除霜温度設定時
間ｎ２に達しているかどうかを判断し、Ｎ（Ｎｏ）であ
れはタイマカウントを継続し、Ｙ　（Ｙｅ　ｓ　）であ
れば０１ポー１からの出力はＯＦＦ　となり今度は０２
ポートからの信号がＯＮとなって第２の温度設定Ｔ２と
検出温度を比較し、この結果をマイクロコンピーータ１
１のＩφボートより入力しＴ≦Ｔ２であればモードＨの
除霜運転に、Ｔ＞Ｔ２であれば、前述と同様に再び第３
の除霜温度設定時間に達しているかどうかの判断へと続
く。（以下同様のため省略する） 以上のようなモードを構成すれば、暖房運転開始後一度
目までの最短除霜設定時間がｎｌ　となシ２度目以後の
設定時間（ｎ１＋”５　）に対してｎ５時間短く設定で
きる（２回以後の除霜温度設定時間は各々ｎ５だけ長く
なる）ため、ｎｌ　を適当に選んでやれば最も着箱の進
行が大きい暖房始動時に、早期に除霜を行うことにより
暖房効率および暖房フィーリングをより改善することが
できる。

第４図は、本実施例における除霜制御を行った場合の低
外気温時の暖房能力の変化を示しだものであり、第３図
の従来例の除霜制御の場合と比較してみると、本実施例
の場合では、より早い時点で除霜に入るため、着霜量が
少なく、従って除籍時間が短かいため室温の変化も小さ
くフィリーグもあ寸り悪くない。また、除霜終了後の暖
房能力の回徨が太きいため、暖房性能において最も正装
なプルアップ性能（部屋の温度を上げる性能）を運転開
始より９０分間の平均暖房能力で比較しても、本除霜制
御装置は従来のものに比べ士数係アップしており、より
効率のよい暖房運転が可能となる。

発明の効果 上記実施例より明らかなように、本発明の空気調和機の
除霜制御装置は、暖房時に室外側熱交換器からの検出温
度を運転時間により定められた温度設定と比較してその
比較信号に応じマイクロコンピー。−夕内部に記憶され
た出力モードを出力して除霜運転を行い、運転開始から
１回目寸での除霜運転捷での時間を短縮することにより
、除霜時のフィーリングの改善および暖房のグルアップ
性能の向」−等の暖房効率のアンプが図れるなどの優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイクル図、
第２図は、従来例および本発明の一実施例の空気調和機
の除霜制御装置のタイムチャート、第３図および第４図
は、従来および本発明の一実施例の空気調和機の除霜制
御装置の低外気温時の暖房能力変化図、第５図は本発明
の空気調和機の除霜制御装置を機能実現手段で表現した
ブロック図、第６図は本発明の空気調和機の除霜制御装
置の電子回路図、第７図は同除霜制御装置のフローチャ
ートである。 １・・・圧縮機、２・・四方弁、５　減圧装置、６−−
室外側熱交換器、８−・　ザーミスタ（温度検出手段）
、９−比較器（比較手段）、１１・・・マイクロコンビ
ーータ（記憶手段）、１２−・除霜信号出力部、ｎ１〜
ｎ５・・　動作温度設定時間、Ｔ１〜Ｔ４　・・設定温
度。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名品１
図 第　２　図 運転時間 第３図 第４図 ０　３０６０　９０ 時間　ｔ（Ｗぴ九）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱
   交換器を環状に連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを
   構成し、さらに前記室外側熱交換器の温度を検出する温
   度検出手段と前記温度検出手段からの電気信号を計時手
   段によって決められる複数の温度設定と比較する比較手
   段、前記比較手段からの電気信号を入力し、暖房運転と
   除霜運転の運転モードを切換えるだめの出力手段に制御
   信号を与える子弟１および第２の出力モードを記憶した
   記憶手段を設け、暖房運転開始から１度目の除霜運転ま
   での時間を短縮することを特徴とする空気調和機の除霜
   制御装置。