JPS62186157A - 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】 ３、発明の３１．網な説明 （ｊ７ｍ業七０利用分野〕 この発明は、不必要な除霜動作を防止して効率の良い運
転ル制御が可能な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。

（従来の技術〕 空気調和機にあっては、暖房運転時に室外側熱交換器に
霜か付着し、その付着；ｔが多くなると除霜を行う必要
が生じてくる。第６図はこの種の除霜を行う従来の空気
調和機の除霜１ν１りＵ装置を示す回路図である。図に
おいて、■は交流７「源、２は冷暖房切換スイッチ、３
は除霜時間を設定する除霜用タイマ、４は除霜用リレー
で、タイマ３の接点３ａと直列に接続され、２つの接点
４ａ。

４ｂを任している。５．６は室外側熱交換器（図示せず
）に設置されたサーマルリードスイッチ等の第１温度検
知器及び第２温度検知器で、それぞわ設定温度か異なる
所定値以下の温度て閉となる。７は室内側ファンモータ
、８は室外側ファンモータ、９は圧縮機モータ、１０は
冷暖房等の運転モードによって冷媒の流れを切り換える
四方弁の切換コイルである。なお、ト記除霜用リレー４
の自己保持接点４ａは、常時は四方弁の切換コイル１０
側に入り、該リレー４の通電により第１温度検知器５を
閉路する。この第１温度検知：計５は設定温度が低く、
例えば−５℃でオンとなり、０℃でオフとなる。又、第
２温度検知器６は第１温度検知器５に比べて設定温度が
高く、例えば１０℃でオンとなり、１５℃でオフとなる
。

次に動作を説明すると、暖房運転時は室内側ファンモー
タ７、圧縮機モータ９及び室外側ファンモータ８が駆動
され、又四方ブＦの切換コイル１０と除霜用タイマ３か
通電される。この時、冷媒回路は暖房サイクルになって
いるので、室外側熱交換器は零度以下になっており、第
２温度検知器６は閑となっている。そして、暖房運転か
歩続されて室外側熱交１ｂ器に霜が付着−１−ると、第
１７：ａ：度検知器５も感熱部か一５℃以下に下かつて
閉となる。この状態で５．Ｌ記除霜用タイマ３からタイ
マイ３号（タイムアツプ信号）が出力されるとその接点
３ａか閉じ、除霜用リレー４は切換スイッチ２の暖房側
の接点、第２温度検知′ｙ＋６、タイマ接点３ａ及び第
１温度検知器５を通して通電される。同時に、この除霜
用リレー４の自己保持接点４ａが切換コイル１０側から
除霜用リレー４側に切り換わり、室外側ファンモータ８
が通電を切られると共に切換コイル１０も通電を切られ
、これにより冷媒回路が暖房サイルから冷房サイクルに
切り換わり、除霜運転が行われる。この除霜運転中は、
除霜用リレー４の常閉設定４ｂが開いて室内側ファンモ
ータ７の通電が切られ、除霜時の室内への冷風吹出しが
防止される。

除霜運転が行われると、室外側熱交換器は徐々に１暖ま
り、設定温度の低い第１温度検出器は直ぐに開となるが
、除霜用リレー４は自己保持接点４ａを介して通電され
ているので、除霜運転は続行される。そして、第２温度
検知器６の感熱部が１５℃以上に達して第２温度検知器
６が開となるか、あるいは除霜タイマ３の設定温度が経
過してその接点３ａが開となると、上記除霜運転が終了
する。この時、除霜用リレー４は通電を切られ、その接
点４ａ、４ｂが図示のように復帰する。このため、室内
側ファンモータ７、室外側ファンモータ８及び四方弁の
切換コイル１０が通電され、冷媒回路が暖房サイクルに
切り換わ７て暖房運転が再開される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の空気調和機の除霜制御表：４は以１のように構成
されており、設定温度の異なる２つの室外側熱交換器の
温度検知器５．６と除霜用タイマ３の接点３ａとの直列
回路に除霜用リレー４を介装し、その除霜用リレー４の
接点４ａ、４ｂを介して暖房回路と除霜回路を切り換え
ているため、除霜運転が一定のタイミングで行われ、不
必要な除霜が行われるという問題点があり、又、温度検
知器５．６等の部品数が多く、高価なものになるという
問題点があった。

この発明は、このような問題点に着［１してなされたも
ので、少ない部品数で効率よく除霜を行うことができる
空気調和器の除霜制御装置を提供することを目的として
いる。

ｃ問題点を解決するための手段） この発明の除′Ｊ１１制御装置は、圧縮機と圧縮された
冷媒の流路を切り換える切換弁とを有し、室内側を室外
側にそれぞれ熱交換器及びファンを備えたヒートポンプ
式空気よ１和機の除霜制御装置において、室外側熱交換
器の温度を検知しその温度が犬なる設定値をそれぞれ越
えた時に開及び閉となる温度検知器を没けると共に、こ
の温度検知器と直列に除霜用リレーを接続し、該リレー
の接点を室外側ファンモータと直列に接続して前記温度
検知器が除霜温度を検知した時にこの室外側ファンモー
タが通電されるようにし、除霜時に室外側ファンモータ
又は除霜用リレーにｌンれる電流を検出する電流検出手
段を没け、その検出値を設定値と比較した結果に基づい
て除霜開始及び終ｒの信号を出力し１１「足圧縮機、切
換弁及び室内側ファンモータを：ｂ制御する；ｔ、＋＋
御「段を設けたものである。

〔作用〕

室外側熱交換器の温度が所定値以下となり除霜温度か検
知されると、温度検出器が作動して除霜用リレーコイル
が作動する。これにより、室外側ファンモータが通電さ
れ、そのモータに流れる電２１を又は除霜用リレーに？
Ａｔ　、ｈる電流が検出手段によって検出される。そし
て、この検出値が設定値と比較され、比較した結果に」
＾づいて制御手段は除霜開始及び終了１５号を出力し、
圧縮機、切換弁、室内側ファンモータが制御される。

〔実ｊＭ例〕

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す回路構成図である
。図において、１１は交流電源、１２は全体の制御毛段
であるマイクロコンピュータで、小形Ｆ・ランス１３を
介して交流′電源１１から′電源か人力され、入力回路
１４．出力回路１５．メモリ１６．ＣＰＵ１７及び図示
していないかタイマを有している。１８は室内温度を検
知する′（（ｌ晶センサ、１９は室内側熱交換器（図示
せず）の温度を検知するサーミスタ、２０は冷媒を圧縮
１−る圧縮機モータ、２１はその冷媒の流路を切り換え
る四方弁（切換弁）のコイル（ソレノイドバルブ）、２
２は室内側ファンモータ、２３は室外側ファンモータ、
２４は除霜時に室外側ファンモータ２３に流れる電流を
検出するカレントド与ンス（電流検出手段）、２５は室
外側熱交換器（図示せず）の温度を検知するサーマルリ
ードスイッチ等の温度検知器で、検知温度が設定領置Ｆ
で開となり他の設定値以下で閉となる。２６は温度検知
器２５と直列に接続された除霜用リレーで、その接点２
６ａは室外側ファンモータ２３と直列に接続され、前記
温度検知器２５が除霜温度を検知した時に室外側ファン
モータ２３が通電される。

２７はマイクロコンピュータ１２の出力回路１５に接続
されたソリッドステートリレーで、室内側ファンモータ
２２と直列に接続されている。

２８は圧縮機用リレー、２９は四方弁用リレーで、これ
らのリレー２８．２９の接点２８ａ。

２９ａはそれぞれ圧縮機モータ２０．四方弁のコイル２
１と直列に接続されている。

Ｆ記除霜用リレー２６は通常は通電されており、この時
その接点２６ａは温度検知器２５と並列回路を形成する
側にある。そして、除霜時はリレー２６が通電されなく
なるので、その接点２６ａは四方弁のコイ・ル２１と並
列回路を形成する側にある。

又、カレントトランス２４の検出値はマイクロコンピュ
ータ１２に人力され、設定値と比較される。そして、そ
の比較した結果に」え（づいてマイクロコンピュータ１
２は除霜開始及び終了の信号を出力し、圧縮機２０、四
方弁のコイル２１及び室内側ファンモータ２２の駆動を
制御する。

次に動作を説明する。暖ルＪ運転中に外気温が低くなっ
てくると、室外側熱交換器（図示せず）に霜が付着し、
その温度が低下°してくる。そして、室外側熱交換器に
設置された温度検知器２５の検知温度がある設定温度Ｔ
ａ以Ｆとなると、該検知器２５は開状態となる。この時
、除霜用リレー２６への通電がなくなり、そのリレー接
点２６ａは、四方弁のコイル２１と並列回路を形成する
ように入り、室外側ファンモータ２３の電流が四方プを
用リレー２９の接点２９ａを経由して流れる。このため
、カレントトランス２４の検出電流■はＩ＜Ｉａ（ある
電流設定値）となる。

ここで、マイクロコンピュータ１２の内蔵タイマによっ
て積算された暖房積算時間Ｔ、≧Ｔｄ＝（除霜禁止時間
）で［Ｌつ上記検出電流ｌが！＜！αになると、除霜切
換１３号が出力されるとともに上記タイマ時間Ｔ、がク
リアされる。そして、この条件以外の時は暖房運転が継
続される。

上記除霜切換信号が出力されると、先ずソリッドステー
トリレー２７が切となり室内側ファンモータ２２が停止
され、又圧縮機用リレー２８が切となり、圧縮機モータ
２０か停止１〕される。そして、所定時間１．秒後に四
方弁用リレー２９が切となり四方弁か切り換えられ、そ
の後所定時間ｔ２秒後に圧縮機用リレー２８か人となり
除霜運転か行われる。

除−１７運転か行われると、しだいに室外６１ｑ熱交換
器の７品度か上ｙ７−　Ｌ、、温度検知器２５の検知温
度がＴ　１１以上となると、該検知器２５は閉状態とな
る。この時、除＾１′ｉ川リレー２６への通電が復活し
、そのリレー接点２６ａは温度検知器２５と、ＩＭ列回
路を形成するように入り、室外側ファンモータ２３の電
流かカレントトランス２４の回路を流れる。このため、
カレントトランス２４の検出電流Ｉは■≧Ｉａとなり、
ごて除霜解除信号が出力される。

なお、この条件以外の時は除霜運転が継続される。この
除霜解除信号が出力されると、先ず圧縮機用リレー２８
か切となり、圧縮機モータ２０が停止Ｆされ、その後所
定時間ｔ３秒後に四方弁用リレー２９が人となり四方弁
か切り換えられ、その後所定時間り４秒後に圧縮機用リ
レー２８が人となり、圧縮機モータ２０が運転され、通
常暖房運転が１１［開される。そして、したいに室内側
熱交換器（図示せ−・Ｉ’　）の温度かｈ　＞：、Ｌ／
、室内側熱交換器の温ＩＲ検知用サーミスタ１９の検知
７ん１度かある。′ｌ′ｆｉ１度まて達した時点てソリ
ットステートソレー２７を人にし、室内側ファンモータ
２２を運転ｒｔＧ開させる。

史に、除霜開始時と除霜終で時の室温Ｔ　ｓ　＋　＋Ｔ
、２を室温センサ１８により検知し、この室温変化△Ｔ
ｒ１と許容室温変化△Ｔｒとを比較した結果が△Ｔｒ１
〉△Ｔ、の時、次回の除霜禁止時間Ｔｄ９を最初の除霜
禁止時間Ｔ　ｄ　ｓ　＋より短く設定することにより、
効率の良い運転制御が１１能となる。例えば、αを時間
の定数として、 △Ｔｒｌ〉△Ｔ１の時、Ｔｄ！＝Ｔｄｆｆ１−α△Ｔｒ
ｌ＝八Ｔ１の時へＴ　、、＝　Ｔ　ｄｓｌ△Ｔ１１〈△
Ｔ、の時、Ｔ　ｄ！＝　Ｔ　ｄｓｌ　＋　ａとなるよう
に設定する。即ち、除霜開始時と除霜後の室温変化の度
合（室温低下度）を積算し、この度合に基ついて次回の
除霜禁止時間を適切に設定する。これにより、室内の快
適性を損なうことなく効率の良い運転制御を行うことが
できる。又、不必要な除霜、除霜前後の室温低下、除霜
後の冷風吹出等を最小限に抑；Ｉｔ（１できると共に、
四方弁の切換音も低減でき、しかも簡単な回路構成にて
６丁能である。

第２図は上述した除霜運転の動作を示すフローチャート
であり、又第３図はその除霜時における各部品の動作タ
イムチャートを示したものである。

７Ｆ、　４１７１はこの発明の第２実施例を示す回路構
成図である。この実施例においては、除霜用リレー２６
の接点２６ａか圧縮機用リレー２８の接点２８ａと四方
弁用リレー２９の接点２９ａとして接続されている。こ
のような回路構成においては、温度検知器２５の開閉に
よって流れるカレントトランス２４の電流、即ち、除霜
用リレー２６に流れる電流が検出され、その電流の打無
により除霜切換イ、（号の出力を得ている。このように
しても上記実施例と同様の除霜制御を行うことかできる
。

又、第５図はこの発明の第３実施例の回路構成図を示し
たものである。この実施例においては、温度検知器２５
が圧縮機用リレー２８の接点２８ａ側に接続されている
。この場合でも、室外側熱交換器の温度が下がると温度
検知器２５が開となり、除霜用リレー２６の接点２６ａ
がＢ接点（常閉接点）に入り、室外側ファンモータ２３
の′Ｉに流がカレントトランス２４を流れる。従って、
その電流の増加により除霜開始の信号出力を得ることか
でき、除霜制御へと移行することができる。そして、除
霜中は四方弁用リレー２９の接点２９ａは開となってお
り、除霜解除は時間制御にて決定されることで、除霜解
除信号出力を得ることができ、１暖房運転へ移行するこ
とができる。

〔発明の実施例〕

以上説明したように、この発明によれば、室外側熱交換
器の温度を検知する温度検知器と直列に除霜用リレーを
接続し、その温度検知器の開閉に応じて室外側ファンモ
ータか通電されるようにし、除霜時にこの室外側ファン
モーフに流わる電流又は除霜用リレーに％ｉれる電流を
検出して除霜開始及び解除の４５号を得るようにしたた
め、部品点数、コストを増加させることなく不易”％な
除−）マ動作を防１１二して効率の良い運転；ｂｌ制御
を行うことかてきるという効果があり、更には冷媒流動
音（四方弁の切換音）の数少、室内／１す度の低ドを抑
制して室内の快適性を向北させることか可能になるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示］ｒ回路４１４成図
、第２図はその除霜動作を示すフローチャート、第３図
は除霜時の各部の動作タイムチャート、第４図はこの発
明の第２実施例を示す回路構成図、第５図はこの発明の
第３実ｈ’ｔｘ例を示す回路構成図、第６図は従来の空
気調和機の除霜制御装置を示す回路図である。 １２・・・・・・・・・マイクロコンピュータにν制御
手段）２０・・・・・・・−・ｎ：縮機モータ２１・・
・・・・・・−四ノｆ弁（切換ブｉ）のコイル２２・・
・・・・・・・室内側ファンモータ２３・・・・・・・
−Ｚζ外側ファンモータ２４・・・・・・・・・カレン
トトランスい１ｉ流検出「段）２５　・・・　・・・　
・・・　４−（ノシＪ［検うｕ　；！′；２６・・・・
・・−・−除霜用リレー ２６ａ・・・・・・接点 ２７・・・・・・・・・ソリッドステートリレー２８・
・・・・・・・・圧縮機用リレー２９・・・・・・・・
・四方〜弁用リレーなお、図中同一符号は同−又は相当
部分をボす。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機と圧縮された冷媒の流路を切り換える切換
   弁とを有し、室内側と室外側にそれぞれ熱交換器及びフ
   ァンを備えたヒートポンプ式空気調和機の除霜制御装置
   において、室外側熱交換器の温度を検知しその温度が異
   なる設定値をそれぞれ越えた時に開及び閉となる温度検
   知器を設けると共に、この温度検知器と直列に除霜用リ
   レーを接続し、該リレーの接点を室外側ファンモータと
   直列に接続して前記温度検知器が除霜温度を検知した時
   にこの室外側ファンモータが通電されるようにし、除霜
   時に室外側ファンモータ又は除霜用リレーに流れる電流
   を検出する電流検出手段を設け、その検出値を設定値と
   比較した結果に基づいて除霜開始及び終了の信号を出力
   し前記圧縮機、切換弁及び室内側ファンモータを制御す
   る制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機の除霜
   制御装置。
2. （２）電流検出手段は、カレントトランスで構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気調和機
   の除霜制御装置。
3. （３）制御手段は、タイマを有し、除霜解除後このタイ
   マの設定時間経過後に室内側ファンを駆動することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の空気調
   和機の除霜制御装置。