JPS62190359A - 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） 本発す農ま空冷ヒートポンプ式空調機の除霜制御装置に
関するものである。

（従来の技術） 空冷ヒートポンプ式空調機の除霜制御装置としては、特
開昭５４−１００５５０号公報、特開昭５５−２０３４
８号公報により公知のものがあり、それ等は除霜運転の
際の室外コイルにおける８口部に温度検知器を設けて、
この検知器が検出した温度が所定値よりも高くなると除
霜が成されたと判断して除霜を終了させるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 上記温度検知器としては一般にサーミスタが利用される
が、このサーミスタによって室外コイルの温度を検出す
る場合に、ホットガスを正サイクルでバイパスすること
により除霜を行う装置では、除霜終了時点においては冷
媒ガスの温度は低下しており、従って室外コイルの出口
部では温度変化が少なくて変化程度を検知し難く、また
、サーミスタにも検出性能にバラツキがあって通常は除
霜中の０℃に対して終了時に５℃程度が必要であること
から、サーミスタが温度変化を感知して除霜終了信号を
発したときには既に除霜が終了している状態となってい
て、必要以上に長（除霜が行われる不都合がある。

このように正サイクルによるホットガスバイパス方式の
除霜運転を行うものでは、除霜時間が長くなり、暖房運
転効率の低下やエネルギー消費の問題があるのに着目し
て本発明は成されたものであって、除霜が成されたこと
を検知する温度検知手段の温度検知部を特定すると共に
、除霜解除設定温度を外気温度に応じて可変とすること
により、除霜終了時点の正確な検出を可能となし合理的
な除霜運転の実現を果たさせることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） しかして、本発明は、蒸発器として作用する室外コイル
（８）に正サイクルによりホットガスを流通させる除霜
運転を行わセるヒートポンプ式空調機において、第１図
に示す如く、温度検知手段（１）と除霜解除温度補正手
段（２）と、除霜終了指令手段（３）とによって除霜制
御装置を構成したものである。

前記温度検知手段（１）は、前記室外コイル（８）の中
央部の温度（１”ｅ）を検知して電気信号を出力するよ
う構成している。

一方、前記除霜解除温度補正手段（２）は、外気温度が
低ければ高く、逆に高ければ低い値の除霜解除設定温度
（Ｔ”ｎ）を演算して電気信号を出力するよう構成して
いる。

次に、前記除霜終了指令手段（３）は、温度検知手段（
１）が検出した温度（Ｔｅ）と除霜解除温度補正手段（
２）が出力した除霜解除設定温度（Ｔｎ）とを比較して
前者（Ｔｅ）が後者（Ｔｏ　）以上になると除霜運転を
終了せしめる電気信号を出力するよう構成している。

（作　用） 室外コイル（８）の中央部は、核部に霜が残っているか
霜が融けたかの違いで温度差が住じるので温度検知手段
（１）によって当該部の融霜状況を正確に検知できる。

一方、外気温度が高いか低いかによって室外コイル（８
）に対する霜付の状態が変わるので、中央部で融霜して
いたとしてもコイル出口部においては霜が残存したり、
既に融けてしまったり、変動する。

従って、除霜解除温度補正手段（２）によって、室外コ
イル（８）の中央部の温度に外気補正を加えることによ
って外気温度による着霜量の影響を受けないで常に適正
な除霜終了検知が可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面によって説明する。

第２図は本発明の実施例に係るヒートポンプ式空調機の
装置回路図であって、圧縮機（６）、四路切換弁（７）
、室外コイル（８）、冷房用減圧器（９）、暖房用膨張
弁Ｏｏ）、５膨張弁００）に並列接続した逆止弁（１）
）　。

室内コイル（１２）及びアキュムレータ（１３）を備え
ていて、相互に冷媒配管により可逆循環的に接続するこ
とにより公知のヒートポンプ式空調機を構成している。

なお、（１４）は室外ファン、　（１５）は室内ファン
を示す。

上記空調機において、圧縮機（６）と四路切換弁（７）
とを接続する吐出管と、室外コイル（８）と冷房用減圧
器（９）とを接続する液管との間に、バイパス管（１７
）を亘らセて接続せしめ、このバイパス管（１７）に電
磁弁（１６）及び抵抗管（１８）を直列関係に介設せし
めている。

上記バイパス管（１７）は暖房運転の際に、室外コイル
（８）での除霜が必要となってくると、電磁弁（１６）
をｉｆ！ｌ’［により開放させて吐出ガスを流通させる
よう作動せしめられるが、このときのバイパス流量は抵
抗管（１８）と電磁弁（１６）の口径とによってきまり
、暖房運転時において吐出ガスの全量が四路切換弁（７
）を経、室内コイル（１２）に流れているのに対して、
除霜運転の場合は吐出ガスが室内コイル（１２）側とバ
イパス管（１７）とに所定割合で分配して流れることと
なり、従って、蒸発器として作用する室外コイル（８）
に対して吐出ガス（ホットガス）が正サイクルとなって
流通することにより室内側では暖房運転を持続しながら
除霜運転が行われることになる。

上記の構成を有する空調機の圧ｗｉ＠　ｆ６１　、前記
両ファン（１４）、　（１５）及び電磁弁（１６）は、
マイクロコンピュータによって制御されるが、このマイ
クロコンピュータ（１９）は第３図に示されるように、
基本的にＣＰＵ　（中央演算装置）（２０）、ＲＡ　Ｍ
　（２１）、ＲＯＭ　（２２）、インプットボート（２
３）及びアウトプットポート（２４）から構成されてい
る。

ＲＯＭ　（２２）にはＣＰ　Ｕ　（２０）を制御するプ
ログラムが書き込まれていて、ＣＰ　Ｕ　（２０）はこ
のプログラムに従ってインプットボート（２３）から必
要とされる外部データを取り込んだり、あるいは又ＲＡ
Ｍ　（２１）との間でデータの援受を行ったりしながら
演算処理し、必要に応じて処理したデータをアウトプッ
トボート（２４）に出力する。

前記ＣＰ　Ｕ　（２０）の演算処理に関して除霜運転に
係るものを以下説明すると、インプットポー）　（２３
）には室外コイル（８）の温度を検出するサーミスタ（
４）の電気信号がＡ／Ｄ変換器を介してインプットされ
ると共に、外気温度を検出するサーミスタ（５）の電気
信号がＡ／Ｄ変換器を介してインプットされる。

一方、除霜開始指令信号及び除霜終了指令信号がアウト
プットポート（２４）からＡ／Ｄ変換器を介して’Ｅ’
（Ｈ弁（１６）のソレノイド（１６Ｓ）に出力されるよ
うになっている。

暖房運転中に室外コイル（８）に所定量の霜が生長して
（ると、前記サーミスタ（４）が温度の低下によって検
知し除霜開始指令信号をＣＰ　Ｕ　（２０）から発せし
めるようになるので、電磁弁（１６）は開弁してホット
ガスが室外コイル（８）に流入し除霜を開始（イ）する
（第４図参照）。

なお、前記サーミスタ（４）は室外コイル（８）のコイ
ル中央部に添設してコイル中間部の温度を検出するよう
にしている。

しかしてＲＯＭ　（２２）に貫き込まれているプログラ
ムの除霜制御の内容をフローチャートで示すと、第４図
の通りであり、以下、このフローチャートに基づいて除
霜制御、特に除霜終了制御を説明する。

除霜開始（イ）と同時に除霜運転時間（ｔｏ　）の計時
（ＩＩ）を行い、さらに、サーミスタ（５）によって検
出した外気温度（Ｔ、）から除霜解除設定温度（Ｔｏ　
）の計算（ハ）を行う。

前記設定温度（Ｔ、）は、’［”ｐ　＝　−ｆ　ＸＴＧ
　＋　ｇの式を基準として行うものであり、例えばｆ＝
１．４（定数）、ｇ＝９（定数）で演算を行わせると、
その結果は第５図に示す線図になり、例えば外気温度（
Ｔ、）が−５℃、０℃では前記設定温度（ＴＤ）は１６
℃、９℃に夫々補正される。

すなわち、外気温度（Ｔ、）が低くなると除霜解除設定
温度（ＴＤ）は高（、逆に高くなると低くなる。

以上述べた計算過程（ハ）が除霜解除温度補正手段（２
）の作動に該当する。

このようにして計算し得られた前記設定温度（Ｔｎ）は
、予め決定されている下１＠　４ｆｉ（Ｔ　ＤＭ　Ｉ　
Ｎ）例えば５℃および上限４ｆＬ（ＴｔｌＭＡＸ）例え
ば１５℃と比較して（：）　（＊）　、下限値よりも低
ければ下限値（ＴＤＭＩＮ）に修正しくへ）、一方、上
限値よりも高ければ上限値（ＴＤＭＡＸ）に修正する（
ト）。

除霜が進行してきて運転時間（ｔ、）が予め設定した最
大時間（ｔ　ＤＭＡＸ）に達するかの時間比較（４）を
行い、同時にサーミスタ（４）によって検出したコイル
温度（Ｔ、）が除霜解除設定温度（Ｔ＋＋）よりも大き
いかの温度比較（す）を行って、ｔＤ〉ｔ　ＤＭ□かＴ
、＞Ｔｔｌかによって除霜終了指令信号を発し、前記電
磁弁ソレノイド（１６Ｓ）への１ｌＨＥを断って除霜を
解除する（ヌ）。

かくして除霜運転は完了して通常の暖房運転に復する。

なお、前記温度比較（す）及び除霜解除指令（ヌ）が、
除霜終了指令手段（３）の作動に該当するものである。

このように除霜開始時点における外気温度（Ｔ、）が低
いときには着霜量が当然多い筈であるから、前記設定温
度（ＴＤ）を高（補正することにより、除霜に必要な運
転時間は確保され、かつ、室外コイル（８）出口部の霜
が融は終わった時点のコイル中央部温度を正しく評価す
ることが可能であり、また外気温度（Ｔ’ｃ）が高いと
きには着霜量が当然少ない筈であるから前記設定温度（
ＴＤ）を低く補正することにより、実質的に除霜時間は
短縮され、かつ、除霜終了時点のコイル中央部温度を正
しく評価１−ることが可能であり、従って融は残り除霜
不足、除霜過剰の問題は解消される。

（発明の効果） 本発明は以上詳述したように、除霜の終了検知を室外コ
イル（８）中央部の温度で行い、さらにこの温度を外気
温度によって例えば負係数の直線的に補正するようにし
たから、除霜が確実に行われたことを正しく検知するこ
とが可能となり、出口部で検出するものに較べて除霜が
不必要に長くならな（、また除霜不足を来すこともなく
て省エネルギー効果は大である。

さらに、除霜状態を温度変化によって確実に検出できる
のでサーミスタの如き安価な温度検出素子を使用でき、
しかも検出精度を高く維持し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の実施例に係る空調機の装置回路図、第３図は同じく
制御回路図、第４図は除霜終了制御態様を示すフローチ
ャート、第５図は本発明に係る除霜解除温度補正手段の
温度補正を説明するための温度線図である。 （１）・・・温度検知手段。 （２）・・・除霜解除温度補正手段。 （３）・・・除霜終了指令手段。 （８）・・・室外コイル。 揶　ＩＶ′ｉＪ 第　２　図 毎（Ｏｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、蒸発器として作用する室外コイル（８）に正サイク
   ルによりホットガスを流通させる除霜運転を行わせるヒ
   ートポンプ式空調機において、前記室外コイル（８）の
   中央部の温度（Ｔｅ）を検知する温度検知手段（１）と
   、外気温度（Ｔ＿Ｇ）が低ければ高く、逆に高ければ低
   い値の除霜解除設定温度（Ｔ＿Ｄ）を演算し出力する除
   霜解除温度補正手段（２）と、前記温度検知手段（１）
   が検出した温度（Ｔｅ）と前記除霜解除温度補正手段（
   ２）が出力した除霜解除設定温度（Ｔ＿Ｄ）とを比較し
   て前者（Ｔｅ）が後者（Ｔ＿Ｄ）以上になると除霜運転
   を終了せしめる除霜終了指令手段（３）とからなること
   を特徴とする除霜制御装置。