JPS6246166A - 空調機の除霜制御方法 - Google Patents

空調機の除霜制御方法

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JPS6246166A
JPS6246166A JP18171785A JP18171785A JPS6246166A JP S6246166 A JPS6246166 A JP S6246166A JP 18171785 A JP18171785 A JP 18171785A JP 18171785 A JP18171785 A JP 18171785A JP S6246166 A JPS6246166 A JP S6246166A
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JP
Japan
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defrosting
compressor
evaporator
air conditioner
control method
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Pending
Application number
JP18171785A
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English (en)
Inventor
弘 安田
黒田 重昭
研作 小国
政克 林
久平 石羽根
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空調機の除霜制御方法に係り、特にホットガ
スバイパス方式の除霜に好適な制御方法に関する。
〔発明の背景〕
従来、知られているホットガス除霜法(特開昭58−2
24275号公報や、特開昭58−178156号公報
に記載)は、ヒートポンプ式空調機で一般に用いられて
いる逆サイクル除霜方式に比べて。
除霜開始時に冷凍サイクル状態の変動が小さく。
信頼性の面で有利である。しかし、除霜終了後の熱交換
器の温度が上昇しにくいため除霜に時間がかかるという
問題があった。
一方、特開昭58−190660号公報には、逆サイク
ル除霜を行なうものにおいて、除霜時は圧縮機の駆動周
波数を高くし、終了後は周波数金兄に戻すことにより、
除霜時間を短縮するものが示されてい乙。この方法では
、除霜中の終期に霜がとけて、冷媒循環4が犬となり、
圧縮機の油上がり、夜もどりが大きくなる欠点がある。
〔発C月の目的〕
本発明の目的;は、従来技術を改良し、ホットガスバイ
パス方式における除霜時間が頂かく、かつ除霜終了時近
傍に圧縮機の油上りや液戻υを生じない制御方法を提供
することにある。
〔発明の概要〕
除霜運転は、霜を融解する除霜の主たる部分と、除霜終
了後、蒸発器の温度全上昇させる後処理の部分とに分け
られる。除霜の主たる部分では、容量可変形圧縮機の容
量を大とし、霜の融解速度を速くする。また、後処理の
部分では、圧縮機の容量を小とすることによって、蒸発
器の冷媒温度全速やかに上昇させ、除霜を短時間で行う
と共に、冷媒循環量を減少させ、圧縮機の油上りf液戻
りを防止する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を、第1. 2. 3図によシ
説明する。第1図において、1はインバーターで周波数
制御されるような容量可変圧縮機、2は四方弁、3は凝
縮器、4は蒸発器、5は膨張弁、+6は、圧縮機1の吐
出管から分岐し、蒸発器4.−1ゝ\ の入口配管に合流するホットガス除霜用のバイパス管、
7は、このバイパス管途中に設けた電磁弁。
8は蒸発器温度を検知するセンサ、9は除霜中の冷凍サ
イクル状態を検知するために8の蒸発器温度を検知して
、圧縮機1の容量および電磁弁7の開閉を指示する制御
装置を示す。
1の容量可変圧縮機は、回転数によって、その容量が変
化する形式のもの、バイパスによってその容量が変化す
るもの等、どの様な形式でも、かまわないが、以下では
、回転数変化による場合全引用して説明する。
第1図は1.四方弁2の切換により冷房暖房が行えるヒ
ートポンプ空調機を示しているが、本発明は、除Pi制
仰方法に関するものなので、冷房暖房作用の詳細な説明
は省略し、以下、主に除霜方法について説明する。暖房
運転時には、電磁弁7は閉じられており、冷媒は、圧縮
機1→四方弁2→凝縮器3→膨張弁5→蒸発器4→四方
弁2→圧縮機1の、・:頁に循項し、蒸発器4で外気よ
り吸熱し、凝縮器3で放熱し、暖房作用を行う。蒸発器
4に着霜が生じ暖房性能の低下が生じると、冷凍サイク
ルの温度又は、温度差の検知等により除霜開始が指示さ
れる。除霜開始を指示する信号および制御先については
、詳細は省略する。
除霜指令全検知すると、制御装置7は、電磁弁7を開け
、圧縮機10回転数を犬とする指令を出す。この時冷媒
は、暖房運転時と同様の流れ状態に加えて、圧縮機1か
ら、バイパス管6→電磁弁7を介して、蒸発器4に流れ
込み、蒸発器に付着した霜を融解する。この際、圧縮機
10回転数が犬iいので、冷媒流量が、大となり、霜の
融解を早めることができる。霜が融解している間は、霜
の熱負荷が大きいため蒸発器4の温度はOC近くに保た
れているが、4の融解が完了すると、熱負荷が小さくな
るため、蒸発器の温度が上昇し始める。蒸発器4の温度
が第一の設定値T+  (第4図参照)に達すると、圧
縮機1の回転数を小さく設定する指令が制御装置9から
出される。圧縮機1の回転数を小さくすることにより、
圧縮機の吸引力が小さくなるので冷凍サイクルの蒸発温
度は回転数の高い場合より、上昇しホットガスバイパス
管から流入する高温冷媒によυ霜の融解が完了した蒸発
器全体の温度を速fかに上昇させ残霜全皆無にすること
ができる。蒸発器温度が、第二の設定値Tz  (第4
図参照)に達すると、制御装置9は電磁弁7を閉とする
指令を与えて、除霜運転を終了する。
以上述べた制御装置の動作を第2図に、またフローチャ
ートラ第3図に示す。本発明では、霜がとけて1例えば
熱交換器の温度がよシ出したら周波数を落す。
霜がある間は、熱交換器の温度は霜に左右されるが霜が
″なくなると圧縮機の周波数の影響が大きくなる。周波
数を下げるほど低圧圧力が上昇し、従って熱交換器の温
度上昇が早くなり、除霜時間が短くなる。
また、圧縮機の駆動周波数を落すことにより、冷媒循環
量も減少し、従って圧縮機の油上りf。
液もどシも少なくなる。
実施例ではs T1 、 T!の温度によって制御した
が、温度を、よシ細かく分割して制御してもさしつかえ
表い。第4図は1本発明の除霜時の蒸発器の温度変化を
、従来の場合と比較して示す。本発明では、第一の設定
値T1に達するまでの時間が短かく、また、第一の設定
値から第二の設定値に達するまでの時間も短かくなり、
除霜の要する時間Tlは、従来の場合のT2よシ、大幅
に短くなる。
第5.6図は、本発明の第2の実施例を示す。
第5図は、そのサイクル構成図を示しておシ、第1図と
異々る点は、圧力センサー8−1によって蒸発器の圧力
信号を入力として、冷凍サイクル状態を検知する点であ
る。9−1は、蒸発器の圧力を入力信号とし、圧縮機の
回転数および、電磁弁7の制御全行う制御装置を示す。
動作原理は、蒸発器温度が蒸発器圧力に置換わるのみで
、第一の実施例と同様である。第6図に、制御装置の動
作をフローチャートで示す。本実施例においても第1の
実施例と同様の効果が得られる。
第7,8図は、本発明の第3の実施例金示す。
第7図はそのサイクル構成を示しており、第1の実施例
と異なる点は、除霜開始からの経過時間を計測するタイ
マ10を備えている点である。タイマ10は、除霜開始
からの第1の設定された経過時間、および第2の設定さ
れた経過時間を検知して、制御装置9に信号を送る。制
御装置9は第1の設定経過時間に達するまでは、圧縮機
の回転数を犬とする指令を出し第1の設定経過時間に達
した後、第2の設定経過時間に達するまでは、圧縮機の
回転数を小とする指令を出し、第2の設定経過時間に達
したら、除霜終了指令を出す。本実施例の制御装置の動
作全第7図に、フローチャートで示す。
本実施例においても、第1.第2の実施例と同様の効果
が期待できる。
以上、第1.第2.第3の実施例の中で説明したサイク
ル状態の検知法、すなわち、蒸発器温度。
蒸発器圧力、除霜開始からの経過時間の組合せによって
も、たとえば、蒸発器温度で圧縮機回転数を大から小に
変化させる指令を出し、蒸発器圧力によって、除霜終了
を検知する制@を特徴とする制御装置も、本発明に含ま
れるものであり、同様の効果が期待できる。
また、冷凍サイクル状態?検知する他の信号として、配
管内の蒸気冷媒、液冷媒の混合割合によって、静電容置
が変化することを利用することも考えられる。第9図は
、この様なセンサの一例を示しており冷媒配管11−1
内に設置された相対する電極11−2と11−3によっ
て、電極間の冷媒の気液混合割合の変化を検知すること
ができる。このセンサを用いた場合のサイクル構成を第
10図に示す。
〔発明の効果〕
本発明によれば、除霜時間を短くすることができるので
、空調機の場合には、暖房時の快適性向上の効果がある
′とともに、冷凍機の場合には、庫内に蓄えられ九食品
等の品質の低下?防止する効果がある。
また、圧縮機の油上りf液もどbt低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第5図、第7図は各々本発明の第1゜第2.第
3の実施例の構成を示す図である。第2図は第1図の動
作を説明する図、第3図、第6図。 第8図は各々第1. 2. 3の実施例における割呻を
示す70.−チャート。第4図は本発明の効果を、従来
例と比較して示した図。第9図、第10図は本発明の他
の実施例の構成を示す図である。 1・・・容量可変圧縮機、2・・・四方弁、3・・・凝
縮器。 4・・・蒸発器、5・・・膨張弁、6・・・ホットガス
バイパス管、7・・・電磁弁、8・・・蒸発器温度検知
センサ、8−1・・・蒸発器圧力センナ、  9. 9
−1. 9−2゜9−3・・・制御装置、10・・・タ
イマ、11・・・静電容置針。 早 l 口 夢 2 ロ □ +発明 −−fl來 07、      τ2 −眸間 早 乙  口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張弁を配管で順次、接
    続して成る冷凍サイクルにおける前記圧縮機の吐出側配
    管から分岐し、電磁弁を介して、前記蒸発器直前の配管
    に合流する除霜用のホットガスバイパス管を備えた空調
    機において、前記圧縮機を容量可変形とし、除霜運転時
    には前記電磁弁を開放し、一方冷凍サイクル状態量から
    霜の融解状況を検出し、霜の融解状態が所定の状態に達
    するまでは、前記圧縮機の容量を大きく設定して運転し
    、前記所定の状態を越えた後は前記圧縮機の容量を小さ
    く設定して運転し、霜の融解が完了した時に、上記電磁
    弁を閉とし、除霜運転終了の指令を与えることを特徴と
    する空調機の除霜制御方法。 2、特許請求の範囲第1項において、冷凍サイクル状態
    を蒸発器の温度で検知することを特徴とする空調機の除
    霜制御方法。 3、特許請求の範囲第1項において、冷凍サイクル状態
    を蒸発器の圧力で検知することを特徴とする空調機の除
    霜制御方法。 4、特許請求の範囲第1項において、冷凍サイクル状態
    を除霜開始からの経過時間で検知することを特徴とする
    空調機の除霜制御方法。
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