JPS6229869A - 空気調和機 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、能力可変式のヒートポンプ式冷凍サイクル
を備えた空気調和瀬に関する。

〔発明の技術的背優とその問題点〕

一般に、空気調和（幾にあっては、能力可変圧縮機、四
方弁、室外熱交換器、減圧装置、および学内熱交換器な
どを順次連通してなるヒートポンプ式冷凍サイクルを備
え、かつ所定周波数（および電圧）の交流電力を出力す
る周波数可変装置を備え、その周波数可変装置の出力周
波数（以下、運転周波数Ｆと称す）を空調負荷に応じて
制御することにより、その空調負荷に対応する最適な能
力を得、快適性の向上および省エネルギ効果の向上を図
るようにしたものがある。

すなわち、第６図に示すように、運転周波数Ｆを空調負
荷つまり室内温度と設定温度との差６丁（空調負荷）に
応じて最低周波数１”　ｍｉｎから最大周波数Ｆ　ｌａ
Ｘまでの範囲で変化させるようにしている。なお１周波
数可変装置の出力電圧（以下、運転電圧Ｖと称す）と運
転周波数Ｆとの間には第７図に示すような比例関係があ
る。

しかして、このようなヒートポンプ式の空気調和機にお
いては、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するようになり、そのままでは汲上
げ熱量が減って暖房能力の低下を招いてしまう。そこで
、従来、定期的または必要に応じて四方弁を復帰させ、
これにより暖房サイクルを除霜サイクルに切換え、室外
熱交換器に対する除霜運転を行なうようにしている。

このような逆サイクル除霜の一例を第８図に示す。すな
わち、暖房運転時、蒸発器として作用する室外熱交換器
の温度Ｔｅが設定値Ｔ１以下になると、タイマを動作さ
せて経過時間をｔをカウントし、その経過時間ｔが一定
時間ｔ（１に達すると四方弁を復帰させて除霜サイクル
を形成する。このとき、第７図にも示しているように運
転周波数ＦをＦｌに設定する（運転電圧Ｖはｖｌとなる
）。

しかして、除霜が進んで室外熱交換器の温度Ｔｅが設定
値１２以上になると、四方弁を再び切換作動し、暖房運
転に復帰する。

ただし、このような逆サイクル除霜の実施中は当然なが
ら暖房運転の中断となるため、暖房効率の低下を招いて
しまうという新たな問題がある。

〔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、逆サイクル除霜に際し、その
実施時間を短縮することができ、これにより暖房効率の
低下を防止することができ、快適性および信頼性の向上
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、逆サイクル除霜に際し、圧縮機の運転電圧
を通常よりも高い値に設定するものである。

〔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２図において、１は能力可変圧縮機で、この能力可変
圧縮機１には四方弁２、室外熱交換器３、減圧装置たと
えば膨張弁４、および室内熱交換器５などが順次連通さ
れ、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。す
なわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒が流れ
て冷房サイクルが形成され、室外熱交換器３が凝縮器と
して作用するとともに、室内熱交換器５が蒸発器として
作　　ゞ用する。また、暖房運転時は四方弁２が切換作
動することにより図示破線矢印の方向に冷媒が流れて暖
房サイクルが形成され、室外熱交換器３が蒸発器として
作用するとともに、室内熱交換器５が凝縮器として作用
する。そして、室外熱交換器３の近傍の冷媒配管には熱
交温度センサ６が設けられている。さらに、室外熱交換
器３の近傍には室外ファン７が配設され、室内熱交換器
５の近傍には室内ファン８および室内温度センサ９が配
設されている。

第１図は制御回路である。

１０は制御２ａ部で、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路などからなり、かつタイマ１１を内蔵している
。しかして、制御部１０には上記四方弁２、熱交温度セ
ンサ６、室内温度センサ９、運転操作部１２、モータ制
御回路１３などが接続されている。ここで、モータ制御
回路１３は、商用交流電源１４に接続されており、制御
部１０からの指令に応じて室外ファンモータ７Ｍおよび
室内ファンモータ８Ｍを駆動するものである。

また、商用交流電源１４には周波数可変装置２０が接続
されている。この周波数可変装置２０は、交流電源電圧
を整流するコンバータ回路２１、このコンバータ回路２
１で得られる直流電圧をスイッチングによって所定周波
数（および電圧）の交流電力に変換するインバータ回路
２２、このインバータ回路２２のスイッチング素子を制
御部１０からの指令に応じてオン、オフ駆動するインバ
ータ駆動回路２３からなっている。そして、周波数可変
装置２０の出力端には圧縮機モータ１Ｍが接続されてい
る。

つぎに、上記のような構成において第３図、第４図、お
よび第５図を参照しながら動作を説明する。

運転操作部１２で暖房運転を設定するとともに、所望の
室内温度Ｔｓを設定し、かつ運転開始操作を行なう。す
ると、制御部１０は、室内湿度センサ９によって検知さ
れる室内温度Ｔａが室内設定温度Ｔｓよりも低ければ、
四方弁２を切換作動するとともに、周波数可変装置２０
を駆動して圧縮機１の運転をオンする。さらに、室内フ
ァン８および室外ファン７の運転をオンする。つまり、
暖房運転の開始となる。

この暖房運転時、制御部１０は室内設定温度ＴＳと室内
温度Ｔａの差ΔＴ　（＝Ｔｓ−Ｔａ＞を演算して求め、
その温度差６丁に応じて周波数可変装置２０の出力周波
数つまり運転周波数Ｆを＄制御する。これにより、圧縮
機１の能力は空調負荷に対応する最適な値に設定される
。なお、周波数回変装＠２０の出力電圧つまり運転電圧
■は運転周波数Ｆに比例して変化する。

ところで、暖房が進むと、蒸発器として作用している室
外熱交換器３に徐々に霜が付着するようになる。しかし
て、制御部１０は、熱交温度センサ６によって室外熱交
換器３の温度ｌ”ｅを検知しており、その温度Ｔｅが設
定値Ｔ１以下になると、タイマ１１を動作させて経過時
間をｔをカウントし、その経過時間ｔが一定時間ｔｏに
達すると四方弁２を復帰させて除霜サイクルを形成する
。このとき、運転周波数ＦをＦｌに設定するが、運転電
圧Ｖについては通ｔ＃（Ｖｔ）よりも高い値Ｖ２に設定
する（第４図参照）。この場合、運転電圧Ｖをｖ２に設
定すると、圧縮機１の能力Ｑは通常（Ｑｌ）よりも高い
Ｑ２となる（第５図参照〉。

しかして、除霜が進んで室外熱交換器の温度Ｔｅが設定
ＩＩＩ　Ｔ　２以上になると、＄り胛部１０は四方弁２
を再び切換作動し、暖房運転に復帰する。

このように、逆サイクル除霜に際して圧縮１５！１の運
転電圧■を通常よりも高くし、その圧縮１１１の能力を
通常よりも高めるようにしたので、室内温度の低下を招
くことなく除霜時間を大幅に短縮することができる。よ
って、暖房効率の低下を防止することができ、快適性お
よび信頼性の向上が図れる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、要旨を変えない範囲で種々っし可能である。

（発明の効果） 以上述べたようにこの発明によれば、逆サイクル除霜に
際し、その実施時間を短縮することができ、これにより
暖房効率の低下を防止することができ、快適性および信
頼性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制御回路の構成を
示す図、第２図は同実施例における冷凍サイクルの構成
を示す図、第３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４図は同実施例における運転周波ＷＩ
Ｆと運転電圧Ｖとの対応関係を示す図、第５図は同実施
例における運転電圧Ｖと圧縮機能力との対応関係を示す
図、第６図は同実施例および従来の空気調和機における
空調負荷と運転周波数Ｆとの対応関係を示す図、第７図
は従来の空気調和機における運転周波数Ｆと運転電圧Ｖ
との対応関係を示す図、第８図は従来の空気調和機にお
ける逆サイクル除霜の動作を説明するためのフローチャ
ートである。 １・・・能力可変圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室
外熱交換器、４・・・膨張弁（減圧装置）、５・・・室
内熱交換器、６・・・熱交温度センサ、９・・・室内温
度センサ、１０・・・制御部、２０・・・周波数可変装
置。 ９室内温度セシブ 第１図 第２図 第３図 運転用表較Ｆ（Ｈｚ）− 第４図 第５　図 Ｈシ ー　　　　　　　　　　　　　ΔＴ□ 第６図 遅社用浪ｔＦ（＋−＋ｚ）− 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、お
   よび室内熱交換器などを順次連通してなるヒートポンプ
   式冷凍サイクルを備え、負荷に応じて前記圧縮機の運転
   周波数および運転電圧を制御する空気調和機において、
   暖房運転時、前記四方弁の復帰による逆サイクル除霜を
   定期的または必要に応じて行なう手段と、この除霜時、
   前記圧縮機の運転電圧を通常よりも高い値に設定する手
   段とを具備したことを特徴とする空気調和機。