JPS6325478Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、特に除霜制御部に特徴を持つヒー
トポンプ式空気調和装置に関する。

ヒートポンプ式空気調和装置は、圧縮機、キヤ
ピラリ（膨張弁）、四方切換弁、および室内室外
の２つの熱交換器の５部分よりなるもので、第１
図に実線の矢印で示すように冷媒を循環させるこ
とにより暖房を行う。また、図中破線の矢印で示
すように冷媒を循環させることにより冷房を行
う。すなわち暖房は、圧縮機１１で圧縮し高温と
した冷媒を四方切換弁１２から室内側熱交換器１
３に送り、室内側熱交換器１３を凝縮器として働
かせ、室内の空気を暖めることによつて行われ
る。また、冷房は上記四方切換弁１２を図中破線
で示すように切り換えることによつて行われる。
すなわち、高温冷媒を室外側熱交換器１４に送る
ようにすると、室外側熱交換器１４で熱交換さ
れ、さらにキヤピラリ１５で膨張されて低温とさ
れた冷媒が、室内側熱交換器１３に送られるよう
になる。そのため、室内側熱交換器１３は蒸発器
として働き、室内を冷却する。

このようなヒートポンプ式空気調和装置の暖房
運転時に、外気温の低下のために室外側熱交換器
１４に着霜が進行すると、暖房能力が低下し、効
率の良い暖房運転を阻害するようになる。したが
つて、霜の蓄積によつて能力低下が著しくなる前
に霜を溶かす必要がある。この除霜運転は、例え
ば暖房運転を一時冷房運転に切り換えることによ
つて行われる。

この除霜運転を制御する制御部は、室内側熱交
換器１３に送風される空気を室内から吸込む吸込
み口および暖められた空気を室内に吹出す吹出し
口でそれぞれ温度を測定する機能を備える。そし
て、このそれぞれ測定された空気温度から、第２
図に示すような吸込み空気と吹出し空気との温度
差を検知する。そして、図中にＡで示すような除
霜を行わせるまでの１サイクルの最大温度差を記
憶する。そして、室外側熱交換器１４への霜の蓄
積により温度が減少していく過程で、その時点で
の温度差が記憶してある無霜の最大温度差Ａに対
して設定された割合に相当する値、例えば図中Ｂ
で示す値まで低下したとき除霜を開始するように
している。

また、暖房能力が室外側熱交換器１４への霜の
蓄積により減少したり、室内負荷が大きく暖房能
力が小さい時には、室内側熱交換器１３に送風を
行う室内フアンモータを停止制御して、室内側熱
交換器１３の出口冷媒温度が下がり過ぎるのを防
止することが行われている。

第３図はこの室内フアンモータのフアンタツプ
の切り換わり温度、すなわち出口冷媒温度の変化
によるフアンスピードの変化を示すものである。
すなわち、室内フアンモータは暖房能力が室内側
負荷に比べて小さくなり過ぎるとオフし、設定温
度になつたらオンするものである。

このように室内負荷の変動により室内フアンモ
ータがオン／オフを繰り返すようになると、吸込
み口と吹出し口それぞれで測定した空気の温度の
変化は、第４図にそれぞれ「T_I」，「T_O」で示す
ようになる。

また、このようにフアンモータを切り換え制御
した場合には、上記したような室内フアンモータ
のスピードの切り換わり直後は、吸出し空気温度
が過渡状態にある。このため、第２図に示したよ
うには空気温度差は安定しない。したがつて、室
内フアンモータが切り換わつた後数分間は、空気
温度差を認識しないように構成されている。

したがつて、室内フアンモータが切り換わつた
後数分間、上記したように空気温度差を認識しな
いため、フアンスピードの切り換わりが頻繁にあ
ると、除霜運転に切り換わることができない。

この考案は、上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、暖房運転時に室内機の空気
吸込み口と吹出し口の空気温度の差を検出すると
共にその最大温度差を記憶し、室外側熱交換器へ
の霜の蓄積により上記最大温度差に対し設定され
た割合まで温度差が低下した時除霜を開始させる
指令を与える除霜制御部を備えるヒートポンプ式
空気調和装置において、前記除霜制御部に、室内
側フアンの発停が発生した場合その発停があらか
じめ設定された回数に達したならば強制的に除霜
を開始する除霜制御回路を付加することにより、
空気温度差を検知できない場合でも的確に除霜運
転を行うことが可能な空気調和装置を提供するこ
とを目的とする。

以下図面を参照してこの考案の一実施例を説明
する。第５図はその構成を示すもので、暖房運転
状態では冷媒は、圧縮機２１で圧縮し高温冷媒と
される。この高温冷媒は、四方切換弁２２により
室内機２３の室内側熱交換器２４へ送られる。室
内側熱交換器２４は、室内側フアン２５により送
風される室内機２３の吸込み口から吸込まれた室
内の空気を暖め、この暖められた空気は室内機２
３の吹出し口から室内に送出される。室内側熱交
換器２４で熱交換された冷媒は、キヤピラリ２６
に送られる。キヤピラリ２６は冷媒を膨張させ、
低温冷媒にする。この低温冷媒が室外側熱交換器
２７に送られ、熱交換されて暖められる。そし
て、この熱交換された冷媒は上記四方切換弁２２
を経て、圧縮機２１に戻され再び圧縮されて高温
冷媒とされる。

また、冷房運転の場合は、上記暖房運転とは逆
方向の冷媒循環により行われるもので、冷媒は圧
縮機２１で圧縮され高温とされて、四方切換弁２
２から室外側熱交換器２７に送られる。そして、
室外側熱交換器２７で熱交換され温度の下げられ
た冷媒は、キヤピラリ２６で膨張され低温冷媒と
なり、この低温冷媒が室内側熱交換器２４に送ら
れる。したがつて、室内側熱交換器２４は蒸発器
として働き、室内を冷却するもので、この室内側
熱交換器２４で熱交換され暖められた冷媒は、四
方切換弁２２を経て圧縮機２１に戻され、再び圧
縮されて高温冷媒とされる。

上記室内機２３には、それぞれその入口部およ
び出口部の冷媒温度に対応する吸込み口空気温度
を感知する第１のセンサ２８と、吹出し口空気温
度を感知する第２のセンサ２９が設けられ、それ
ぞれのセンサ２８，２９が検知した検出信号は、
除霜制御部３０に伝えられる。

また、フアン２５はフアン制御回路３１によつ
て制御されるもので、この制御回路３１には上記
第２のセンサ２９からの検出信号を供給し、吹出
し口温度が設定温度より低下した時に、フアン２
５をオン／オフ断続運転させる。そして、フアン
タツプ切り換えの信号は、上記除霜制御部３０に
供給する。

第６図は除霜制御部３０を詳細に示すもので、
第１のセンサ２８および第２のセンサ２９で検知
した温度の信号が、比較回路３０１に供給され、
室内側熱交換器２４に発生する空気温度差（以下
温度差という）が求められる。また、室内フアン
２５のフアンタツプが切り換わると、フアン制御
回路３１からの信号が信号発生回路３０２に供給
され、フアンの切り換え指令に対応した信号を発
生する。この信号発生回路３０２からの信号は、
タイマ回路３０３に対して起動指令として供給さ
れると共に、カウンタ回路３０４に供給して、そ
の切り換え回数を計数する。具体的には、タイマ
回路３０３は切り換え信号毎に初期化され、その
初期化毎にカウンタ回路３０４が計数を行うもの
である。そして、タイマ回路３０３である時間を
計測した時に、カウンタ回路３０４はリセツトさ
れる。

また、上記比較回路３０１で求められた温度差
は、温度差傾向記憶回路３０５に供給され、この
温度差傾向記憶回路３０５は供給される温度差を
順次記憶し、温度差の増大あるいは減少傾向を求
め、タイマ回路３０３からのタイムアツプ信号に
より、その時点での温度差の増減傾向を記憶す
る。この温度差傾向記憶回路３０５からの増減傾
向と、上記比較回路３０１からの温度差が、最大
値記憶回路３０６に供給され、温度差の最大値が
記憶される。

この最大値記憶回路３０６からの温度差の最大
値と、上記比較回路３０１からの温度差、および
上記カウンタ回路３０４からの計数結果が、除霜
開始判定回路３０７に供給される。除霜開始判定
回路３０７は、上記比較回路３０１で求められた
温度差が、最大値記憶回路３０６に記憶された最
大値に対してある割合まで減少した時、あるいは
上記カウンタ回路３０４で計数した室内側フアン
２５のオン／オフ回数が、あらかじめ設定した回
数に達した時、除霜開始信号を出力するものであ
る。

すなわち、除霜開始判定回路３０７は、温度差
の最大値記憶回路３０６からの記憶されている温
度差の最大値と、比較回路３０１からの時時刻々
変化する温度差を入力し比較することにより、温
度差の最大値に対して比較回路３０１からの温度
差が設定された割合まで減少した時、除霜開始信
号を出力する。これにより図示しないが一般的な
除霜運転に切り換わる。

また、室内側フアン２５が暖房能力の低下、あ
るいは室内側負荷が大きい時に、オン／オフを繰
り返す場合は、除霜開始判定回路３０７は、カウ
ンタ回路３０４から供給される室内側フアン２５
のオン／オフ回数の計数結果が、設定された回数
になつた時、除霜開始信号を出力する。これによ
り、強制的に除霜運転に切り換わる。

すなわち、除霜制御部３０は室内側フアン２５
のオン／オフにより除霜運転に切り換われないよ
うな場合にあつても、室内側フアン２５のオン／
オフ回数をカウンタ回路３０４で計数し、例えば
第７図中にＫ１で示されるような設定回数になつ
たら強制的に除霜運転に切り換えるものである。

なお、室内側フアン２５のオン／オフ回数をカ
ウンタ回路３０４で計数し、例えば第７図中にＫ
２で示すような回数になつたら、そこからｔ時間
後に強制的に除霜運転に切り換えるようにしても
よい。

以上述べたようにこの考案によれば、暖房運転
時に室内機の空気吸込み口と吹出し口の空気温度
の差を検出すると共にその最大温度差を記憶し、
室外側熱交換器への霜の蓄積により上記最大温度
差に対し設定された割合まで温度差が低下した時
除霜を開始させる指令を与える除霜制御部を備え
るヒートポンプ式空気調和装置において、前記除
霜制御部に、室内側フアンの発停が発生した場合
その発停があらかじめ設定された回数に達したな
らば強制的に除霜を開始する除霜制御回路を付加
することにより、空気温度差を検知できない場合
でも的確に除霜運転を行うことが可能な空気調和
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒートポンプ式空気調和装置の概要を
示す図、第２図は従来の除霜制御過程を説明する
図、第３図は室内フアンモータのフアンタツプ切
り換わり温度を示す図、第４図は室内フアンモー
タのオン／オフによる空気の温度の変化の状態を
示す図、第５図はこの考案の一実施例に係る空気
調和装置の構成を示す図、第６図は上記実施例に
用いられる除霜制御部の構成を示す図、第７図は
この考案の除霜制御過程を説明する図である。 ２１……圧縮機、２２……四方切換弁、２３…
…室内機、２４……室内側熱交換器、２５……室
内側フアン、２６……キヤピラリ、２７……室外
側熱交換器、２８，２９……センサ、３０……除
霜制御部、３１……フアン制御回路、３０１……
比較回路、３０２……信号発生回路、３０３……
タイマ回路、３０４……カウンタ回路、３０５…
…温度差傾向記憶回路、３０６……最大値記憶回
路、３０７……除霜開始判定回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 暖房運転時に室内機の空気吸込口と吹出し口の
   空気温度の差を検出する空気温度差検出手段と、
   前記温度差の最大値を記憶する最大温度差記憶手
   段と、前記空気温度差が前記最大温度差に対し設
   定割合まで低下した時除霜開始指令を出す除霜判
   定手段とを備えてなるヒートポンプ式空気調和装
   置において、室内側フアンの発停検出手段と、室
   内フアンの発停回数の計数手段とを設けると共
   に、前記計数手段の発停回数が予め設定された発
   停回数となつたとき強制的に除霜指令を出す指令
   手段を付加したことを特徴とする空気調和装置。