JPS62125244A

JPS62125244A - 空気調和機

Info

Publication number: JPS62125244A
Application number: JP60264667A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kuwabara; 永治桑原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1987-06-06

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、ヒートポンプ式冷凍サイクルを備え、冷房
運転および暖房運転を可能とする空気調和機に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、この種の空気調和機にあっては、暖房運転時、
蒸発器として作用する室外熱交換器に徐々に霜が付着し
、そのままでは通風抵抗が増して熱交換ｌが減少し、暖
房効率の低下を招いてしまう。

そこで、従来、たとえば特公昭５７−４７８２２号公報
に見られるように、暖房運転時、室外熱交換器の濃度を
逐次検知し、検知温度が運転開始時の検知温度よりも設
定値以上低くなると、そこで室外熱交換器に対する除霜
運転に入るようにしたものがある。

第７図はこのような空気調和機のピー１〜ポンフ式冷凍
サイクルを示したものである。第７図において、１は圧
縮機で、この圧縮機１に四方弁２゜室外熱交換器３．減
圧装置たとえば膨張弁４．室内熱交換器５などを順次連
通することによりヒートポンプ式冷凍サイクルを構成し
ている。つまり、冷房運転時は図・示実線矢印の方向に
冷媒を流して冷房サイクルを形成し、室外熱交換器３を
凝縮器、室内熱交換器５を蒸発器として作用させ、その
蒸発作用により室内の冷房を行なう。暖房運転時は、四
方弁２を切換作動することにより図示破線矢印の方向に
冷媒を流し、室内熱交換器５を凝縮器、室外熱交換器３
を蒸発器として作用させ、凝縮作用により室内の暖房を
行なう。なお、室外熱交換器３の近傍に室外ファン６、
室内熱交換器５の近傍に室内ファン７を配設している。

そして、室外熱交換器３の近傍の冷媒配管に温度センサ
８を取付け、この温度センサ８の検知温度（以下、熱交
温度と称す）に応じて上述したような除霜運転の開始制
御を行なうようにしている。

〔背景技術の問題点〕

ただし、第８図に示すように、熱交温度は外気温度が低
くなるにしたがって降下が大きくなるにもかかわらず、
熱交温度の変化に対する設定値ｔは常に一定である。こ
のため、外気温度が低い場合、除霜運転に入るのが早く
なり、まだ除霜が必要な状態でないにもかかわらず除霜
運転を行なってしまう。このような無駄な除霜はかえっ
て暖房効率の低下を招くものである。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、外気温度に影響を受けること
なく常に適正な除霜運転を行なうことができ、これによ
り暖房効率の向上を可能とするすぐれた空気調和機を提
供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器。

減圧装置、室内熱交換器などを順次連通してなるヒート
ポンプ式冷凍サイクルと、前記室外熱交換器の温度を検
知する温度センサと、暖房運転時、その開始から所定時
間後における前記温度センサの検知温度により外気温度
を推定する手段と、暖房運転時、外気温度推定値と前記
温度センサの検知温度との差が一定以上になると前記室
外熱交換器に対する除霜運転に入る手段とを設けたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、１１は能力可変圧縮機で、この圧縮機
１１に四方弁１２．室外熱交換器１３．減圧装置たとえ
ば膨張弁１４．室内熱交換器１５などを順次連通し、ヒ
ートポンプ式冷凍サイクルを構成している。すなわち、
冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒を流して冷房サ
イクルを形成し、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換
器１５を蒸発器として作用させ、その蒸発作用により室
内の冷房を行なう。暖房運転時は四方弁２を切操作動す
ることにより図示破線矢印で示す方向に冷媒を流して暖
房サイクルを形成し、室内熱交換器１５を凝縮器、室外
熱交換器１３を蒸発器として作用させ、凝縮作用により
室内の暖房を行なう。なお、室外熱交換器１３の近傍に
室内ファン１６を配設し、室内熱交換器１５の近傍に室
内ファン１１を配設している。

そして、室外熱交換器１３の近傍の冷媒配管に温度セン
サ１８を取付け、この温度センサ１Ｂによって室外熱交
換器１３の温度（蒸発温度）を検知するようにしている
。

一方、２０は制御部で、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路を有するとともに、上記圧縮機１１に駆動電
力を供給するインバータ回路を有し、運転操作部２１で
設定される運転条件、室内温度センサ２２の検知温度、
上記温度センサ１８の検知温度などに応じて圧縮機１１
．四方弁１２．室外ファン１６゜室内ファン１７の運転
制御を行なうものである。

つぎに、上記のような構成において第２図を参照しなが
ら動作を説明する。

運転操作部２１で暖房運転を設定し、かつ運転開始操作
を行なう。すると、制御部２０は、圧縮！ａ１１を起動
するとともに、四方弁１２を切換作動し、暖房サイクル
を形成する。さらに、室外ファン１６および室内ファン
１７を起動する。すると、凝縮器として作用する室内熱
交換器１５を通して室内空気が循環し、室内の暖房が行
なわれる。

この暖房運転時、制御部２０は内部タイマによって運転
開始からの時間経過をカウントしており、１０分が経過
するとその時点の温度センサ１８の検知温度つまり熱交
温度（蒸発温度）を読込む。そして、読込んだ熱交温度
を演算することによ、り外気温度を推定する。すなわち
、熱交温度と外気温度との間には第３図に示すような関
係があり、この関係に基づいて推定演算を行なう。なお
、熱交温度の他に、圧縮機１１の運転周波数（インバー
タ回路の出力周波数）および室内ファン１７の回転数も
読込んでおり、これらの読込みデータを上記推定演算に
加味し、適正な推定値を得る。そして、得た推定値を内
部のメモリに記憶する。

ところで、暖房運転が進むと、蒸発器として作用してい
る室外熱交換器１３の表面に徐々に霜が付着するように
なり、それに伴って熱交温度が低下していく。

しかして、制御部２０は熱交温度を逐次読込んでおり、
熱交温度とメモリ内の外気温度推定値の差が一定以上た
とえば１２ｄｅｇ以上になると、そこで四方弁１２を復
帰させ、室外熱交換器１３に対する逆サイクル（冷房サ
イクル）除霜に入る。すなわち、圧ｍ機１１から吐出さ
れる高温冷媒の熱によって室外熱交換器１３の除霜を行
なう。

第４図は外気温度推定値が７℃と高いときの熱交温度変
化を示したもので、除霜運転に入るときの熱交温度は運
転開始１０分後の初期値よりも５ｄｅｇ低い値となって
いる。

一方、第５図は外気温度推定値がＯ′Ｃと低いときの熱
交温度変化を示したもので、除霜運転に入るときの熱交
温度は運転開始１０分後の初期値よりも７ｄｅｇ低い値
となっており、除霜運転に早く入り過ぎるようなことが
ない。

しかして、除霜が完了すると、制御部２ｏは四方弁１２
を切換作動し、暖房運転を再開する。このとき、制御部
２０は、メモリに記憶している外気温度推定値をクリア
し、上記制御を繰返して行なう。

このように、運転開始（再開も含む）から１０分後の安
定状態における熱交温度によって外気温度を推定し、こ
の推定した外気温度と熱交温度との差が一定以上となっ
たとき、除霜運転に入るようにしたので、たとえ外気温
度が低い場合でも除霜運転に早（入り過ぎてしまうよう
なことがなく、無駄な除霜を防ぐことができる。よって
、暖房効率の向上が図れる。

なお、上記実施例では、外気温度を推定するための熱交
温度を運転開始から１０分後に読込むようにしたが、そ
の読込みの時間は冷凍サイクルが安定状態となる時間で
あればよく、冷凍サイクルの状況などに応じて適宜窓め
ればよい。また、外気温度推定値と熱交温度との差が１
２ｄｅｇ以上となったときに除霜運転に入るようにした
が、その温度差に対する設定値ついても冷凍サイクルの
状況などに応じて適宜窓めればよい。

ざらに、上記実施例では、外気温度推定値と熱交温度と
の差に応じて除霜運転に入るタイミングを決定したが、
熱交温度によって外気空気エンタルピを推定し、かつ運
転中において熱交湿度に対する飽和空気エンタルピを演
算し、外気空気エンタルピの推定値と飽和空気エンタル
ごとの差が一定以上となったときに除霜運転に入るよう
にしてもよい。ここで、外気空気エンタルごと飽和空気
エンタルピとの関係を第６図に示す。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、外気湿度に影響を
受けることなく常に適正な除霜運転を行なうことができ
、これにより暖房効率の向上を可能とするすぐれた空気
調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におけるヒートポンプ式冷
凍サイクルおよび制御回路の構成を示す図、第２図は同
実施例の動作を説明するためのフローチャート、第３図
は同実施例における熱交温度と外気温度との関係を示す
図、第４図および第５図はそれぞれ同実施例における熱
交温度変化と除霜開始タイミングとの関係を示す図、第
６図は同実施例の変形例における外気空気エンタルピと
熱交温度に対する飽和空気エンタルととの関係を示す図
、第７図は従来の空気調和機における冷凍サイクルの構
成を示す図、第８図は従来の空気調和機における熱交温
度と除霜開始タイミングとの関係を示す図である。１１・・・圧ｔｉｌｌ、１２・・・四方弁、１３・・・
室外熱交換器、１４・・・膨張弁（減圧装置）、１５・
・・室内熱交換器、１８・・・温度センサ、２０・・・
制御部。１３室外給交換器第１図 ○ヨＤ □ 第３図開始第４図瞼第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換
器などを順次連通してなるヒートポンプ式冷凍サイクル
と、前記室外熱交換器の温度を検知する温度センサと、
暖房運転時、その開始から所定時間後における前記温度
センサの検知温度により外気温度を推定する手段と、暖
房運転時、外気温度推定値と前記温度センサの検知温度
との差が一定以上になると前記室外熱交換器に対する除
霜運転に入る手段とを具備したことを特徴とする空気調
和機。