JPS61159059A - ヒ−トポンプ式空調機の冷媒流制御装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ式空調機の冷媒流制御装置

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JPS61159059A
JPS61159059A JP28029484A JP28029484A JPS61159059A JP S61159059 A JPS61159059 A JP S61159059A JP 28029484 A JP28029484 A JP 28029484A JP 28029484 A JP28029484 A JP 28029484A JP S61159059 A JPS61159059 A JP S61159059A
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JP
Japan
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heat exchanger
indoor
temperature sensor
outdoor heat
refrigerant flow
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JP28029484A
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English (en)
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寿夫 若林
宏治 室園
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、外気を熱源とし、低外気時に室外熱交換器に
生じる着霜を防止又は軽減することで暖房運転を継続さ
せるヒートポンプ式空調機に関するものである。
従来の技術 一般に、外気を熱源とするヒートポンプ式空調機は、暖
房運転時低外気になると室外熱交換器に着霜を生じ、運
転時間の経過とともにこの着霜が進行するので暖房能力
も徐々に低下していく。したがって適轟な時期に通常は
暖房運転を一時停止して室外熱交換器の除霜を行なう必
要があるので、これがひんばんであれば居住者にとって
非常な不快感を伴なう。
これを解消するものとして例えば実公昭51−5074
号公報に示される考案が知られている。
以下図面を参照しながら上述した従来のヒートポンプ式
空調機の一例について説明する。
第4図は従来のヒートポンプ式空調機の一例を示すもの
である。同図において11は圧縮機、12は室内熱交換
器、13はキャピラリ、14は室外熱交換器、15は四
方弁で、これらを順次環状に連結し、さらに圧縮機11
の吐出側と室外熱交換器14の暖房運転時入口側との間
に電磁開閉弁16と補助キャピラリ17を有するバイパ
ス回路18を設け、室外熱交換器14には低圧側の冷媒
温度を感知する感熱部19を備えている。
以上のように構成されたヒートポンプ式空調機について
その動作を説明する。
暖房運転中、冷媒の流れは第5図に示す矢印方向となり
、低外気下では冷媒の蒸発温度が室外熱交換器14の着
霜や着氷等により徐々に低下してくる。感熱部19で室
外熱交換器14におけるこのような冷媒温度の変化を感
知し、この冷媒温度が所定値(この場合室外熱交換器1
4が凍結を開始する温度)近辺又は以下となれば電磁開
閉弁16を開き高圧のホットガスの一部をバイパス回路
18に導びくことにより冷凍サイクルの低圧を上げ、室
外熱交換器14の凍結防止を行なうものである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記構成では以下のような問題点を有して
いた。
第5図は従来のヒートポンプ式空調機の運転経過時間に
対する特性変化を示す図である。同図で実線は電磁開閉
弁16を閉としたまま運転を続行した時の特性変化、破
線は運転経過時間τ=τfで電磁開閉弁16を開として
さらに運転を続行した時の特性変化を示す。除霜開始時
期を同一の室外熱交換器温度tresとすれば、暖房運
転継続時間は前者でτ。、後者でτ。′となる。
ここで注目すべきことはホットガスバイパスされる時期
には既に多量の霜が室外熱交換器に付着しており、また
既に暖房能力も低下している時でもある。したがって運
転経過時間τ;τf以降では破線で示すようにホットガ
スバイパスによりさらに暖房能力が時間とともに低下す
るので、暖房運転は継続しても暖房能力が不足し、吹出
し温度も低下するという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、低外気下に$ける暖房運転
時に室内吹出し温度又は室内熱交換器温度に最低の設定
値を設定し、この最低の設定値を下廻らない範囲でホッ
トガスバイパスの冷媒流量制御を行なうことで、暖房運
転中の快適性を損なうことなく可能な限り運転継続時間
を延ばし、除霜回数を軽減しようとするものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のヒートポンプ式空
調機は、圧縮機、室内ファンを備えた室内熱交換器、減
圧装置、室外熱交換器、四方弁等を順次環状に連結し、
冷媒流量制御可能な補助減圧装置を備えて一端を前記圧
縮機吐出側とし他端を前記室外熱交換器の暖房運転時入
口側又は前記圧縮機吸入側とするホットガスバイパス回
路を設けて冷凍サイクルを構成するとともに、室内吹出
し温度センサ又は室内熱交換器温度センサと、前記室外
熱交換器の着霜検出手段を備え、前記着霜検出手段の出
力に応じて上記ホットガスバイパス回路の冷媒流量制御
を行ない、さらに前記室内吹出し温度センサ又は前記室
内熱交換器温度センサの出力が予め定められた設定値を
下廻らないように上記室内ファンの風量制御を行なうよ
うにしたものである。
作  用 本発明は上記構成によって、暖房運転時に室外熱交換器
へのホットガスバイパスによる着霜防止運転を、許容し
得る最低の吹出し温度以上で可能な限り有効に運転継続
することができ、着霜防止運転末期の吹出し温度の過度
の低下を防止できる。
実施例 以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は本発明のヒートポンプ式空調機の一実施例を示
したものである。同図において1は圧縮機、2は室内熱
交換器、aは減圧装置、4は室外熱交換器、6は四方弁
であり、これらを順次環状に連結し、さらに圧縮機1の
吐出側と室外熱交換器4の暖房運転時入口側との間に冷
媒流量制御可能な補助減圧装置6を備えたホットガスバ
イパス回路7を設けて冷凍サイクルを構成したものであ
る。8は室内ファン、9は室内ファンモータ、10は室
内吹出し温度センサ、11aは外気温センサ、11bは
室外熱交換器温度センサ、11cはマイコン、12は室
外ファンである。本実施例では着霜検知手段として外気
温センサ11mと室外熱交換器温度センサ11bとマイ
コン11cとで構成したものである。
次にこの一実施例の構成における作用を図面を参照しな
がら説明する。
再び第1図で図中の実線矢印は暖房運転時の、破線矢印
は冷房運転時の冷媒の流れ方向を示している。
暖房運転時圧縮機1から吐出された高温冷媒は四方弁5
を介して室内熱交換器に入り、室内ファン8にて放熱し
暖房を行なった後凝縮液化して減圧装置で減圧される。
減圧された低温冷媒は室外熱交換器4に入り、ここで室
外ファンにより外気から吸熱した後四方弁5を介して圧
縮機1に戻る。
第2図は第1図に示すヒートポンプ式空調機の一実施例
の着霜運転時における運転制御のフローチャートを示し
たものである。室内吹出し温度センサ10で室内吹出し
温度tabを検出する。一方外気温セ/すllaの出力
と室外熱交換器温度センサ11bの出力とからマイコン
llcにより両者の差温Δtが求まる。この差温Δtの
変化で室外熱交換器4の着霜を検出する。これら温度の
検出は図示しないクロック回路のパルス信号に応じて所
定時間毎に行なう。
今検出された室内吹出し温度tabが予め設定された設
定値tab*以上となっていれば、次に求まった差温Δ
tについて判断する。差温Δtが限界値であるΔtar
t以下であれば次にこの差温Δtが前回検出時より増加
したか否かを判別する。つまり差温Δtが前回検出時よ
り増加していれば室外熱交換器4への着霜が相当多いこ
とを示しており、第1図に示す補助減圧装置6によりホ
ットガスバイパス流量を増加して冷媒蒸発温度を上げ、
着霜速度を遅らせて着霜防止運転を行なう。
一方差温Δtが前回検出時と比べて増加していなければ
、室外熱交換器4への着霜はそれほど進行していないと
判断しそのままの状態で暖房運転を続行する。な右差温
Δtが限界値Δtcrt以上であれば着霜が非常に多い
と判断して除霜運転を開始する0 以上のようにしてホットガスバイパス流量ヲ徐々に増加
しつつ着霜防止運転を行なっているとこれによる暖房能
力が低下し、室内吹出し温度も低下してくる。もし室内
吹出し温度tabが予め設定された設定値tab−以下
となればすぐに第1図に示す室内ファンモータ9の回転
数を落とし室内ファン風量を下げて室内吹出し温度を設
定値tabIII0R以上に回復させる。
第3図は第1図に示すヒートポンプ式空調機の一実施例
の着霜防止運転経過を示す図である。運転経過時間τ=
τfで差温Δtが増加し始めたので、この時期よりホッ
トガスバイパス流量を多く流れ始めたものである。以降
差温Δtが増加するにつれホットガスバイパス流量も徐
々に多くしているので着霜速度を遅くできる。
その後室内吹出し温度が徐々に下がりτ=τf′で予め
設定された設定値tab−以下となるが、第2図で示し
たようにすぐに室内ファン風量を低下させて室内吹出し
温度を上げて運転を継続する。さらにτ=τf#でも同
様の現象が起きれば、室内ファン風量を低下させて室内
吹出し温度を設定値tab−以上に上げて運転を継続す
る。そして差温Δtが限界値Δt art以下となるτ
=τ0で除霜を開始する。以上のように本実施例によれ
ば着霜運転時に差温Δtで増加するにつれホットガスバ
イパス流量を多く流すことで着霜速度を遅くでき、しか
もこれによる暖房能力の低下、すなわち吹出し温度の低
下を室内ファン風量の制御により予め定められた設定値
以上とすることができ、非常に有効な着霜防止運転が行
なえる。
なお上記実施例では除霜開始は差温Δtが限界値Δta
rt以上になった時として説明したがこれに限定される
ことがないのは明らかである。
さらに上記実施例ではホットガスバイパス回路の他端を
室外熱交換器の暖房運転時入口側として説明したが、こ
れを圧縮吸入側としても同等の効果を有する。
さらに上記実施例では室内吹出し温度センサで説明した
がこれを室内熱交換器温度センサとしても同等の効果を
有する。
以上の実施例では着霜検知手段として温度センサを2個
設けて構成したがこれに限定されるものでなく、室外熱
交換器温度センサ又は外気温センチのいづれか一個、あ
るいはその他の着霜検知手−段でよいことはもちろんで
ある。
発明の゛効果 以上説明してきたように本発明は、圧縮機、室内ファン
を備えた室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換器、四方
弁等を順次環状に連結し、冷媒流量制御可能な補助減圧
装置を備えて一端を前記圧縮機吐出側とし他端を前記室
外熱交換器の暖房運転時入口側又は前記圧縮機吸入側と
するホットガスバイパス回路を設けて冷凍サイクルを構
成するとともに、室内吹出し温度センサ又は室内熱交換
器温度センサと、前記室外熱交換器の着霜検出手段を備
え、前記着霜検出手段の出力に応じ°C上記ホットガス
バイパス回路の冷媒流量制御を行ない、さらに前記室内
吹出し温度センサ又は前記室内熱交換器温度センサの出
力が予め定められた設定値を下廻らないように上記室内
ファンの風量制御を行なうようにしたので、特に低外気
下での着霜運転時、許容し得る最低の吹出し温度以上で
ホットガスバイパスの冷媒流量制御による効果的な着霜
防止運転が可能となり、暖房運転中の快適性を損なうこ
となく可能な限り運転継続時間を延ばし、除霜回数を軽
減させる効果の高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のヒートポンプ式空調機の一実施例を示
す構成図、第2図は第1図に示すヒートポンプ式空調機
の一実施例の着霜運転時における運転制御のフローチャ
ート、第3図は第1図に示すヒートポンプ式空調機の一
実施例の着霜防止運転経過を示す説明図、第4図は従来
のヒートポンプ式空調機の一例を示す構成図、第5図は
第4図に示す従来のヒートポンプ式空調機の運転経過に
対する特性変化を示す説明図である。 1−・・圧縮機、2−・・・・・室内熱交換器、a・・
・・・・減圧装置、4・・・・・・室外熱交換器、5・
・・・・・四方弁、6−・・・・・補助減圧装置、7・
・・・・・ホットガスバイパス回路、8・・・・・・室
内ファン、10・・・・・・室内吹出し温度センサ、1
1・・・・・・着霜検出手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 !・・・X縮機 2・・・室丙柘交#5果 31.、戚と投置 8・・案内ファン 10・−・室内吹出し混成セン゛す。 lI・・・暮霜挾d手段 第2図 第3図 !L転紐撮−58間T

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 圧縮機、室内ファンを備えた室内熱交換器、減
    圧装置、室外熱交換器、四方弁等を順次環状に連結し、
    冷媒流量制御可能な補助減圧装置を備えて一端を前記圧
    縮機吐出側とし他端を前記室外熱交換器の暖房運転時入
    口側又は前記圧縮機吸入側とするホットガスバイパス回
    路を設けて冷凍サイクルを構成し、さらに室内吹出し温
    度センサ又は室内熱交換器温度センサと、前記室外熱交
    換器の着霜検出手段を備え、前記着霜検出手段の出力に
    応じて前記ホットガスバイパス回路の冷媒流量制御を行
    ない、さらに前記室内吹出し温度センサ又は前記室内熱
    交換器温度センサの出力が予め定められた設定値を下廻
    らないように前記室内ファンの風量制御を行なうヒート
    ポンプ式空調機の冷媒流制御装置。
  2. (2) 着霜検出手段として外気温センサと室外熱交換
    器温度センサを用いた特許請求の範囲第1項記載のヒー
    トポンプ式空調機の冷媒流制御装置。
JP28029484A 1984-12-27 1984-12-27 ヒ−トポンプ式空調機の冷媒流制御装置 Pending JPS61159059A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281492A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Hitachi Appliances Inc 空気調和機
JP2011226660A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
WO2015097843A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 日立アプライアンス株式会社 空気調和装置
JP2016106211A (ja) * 2016-01-20 2016-06-16 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2017044446A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 株式会社ノーリツ ヒートポンプ装置およびこれを備えた給湯装置
JP2017089940A (ja) * 2015-11-05 2017-05-25 菱名工業株式会社 空調装置、空調装置の制御方法

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