JP2003314931A

JP2003314931A - 空気調和機

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Publication number: JP2003314931A
Application number: JP2003008441A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kiuchi; 信行木内; Noriyuki Morooka; 範之諸岡; Koichi Sato; 孝一佐藤; Yuji Yamamura; 祐二山村; Seiichi Nakahara; 誠一中原; Hiroshi Ito; 浩伊藤
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP4264266B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空気調和機の室外及び室内ユニットとの間の
渡り線の数を削減して設置工事を簡単にするとともに、
安価で、信頼性の高い除霜制御を行う。【解決手段】室内熱交換器温度の温度センサ３０３用
のコネクタ３０３ｃ、室温の温度センサ３０２用のコネ
クタ３０２ｃ、室外熱交換器温度の温度センサ４０３用
のコネクタ４０３ｃを設ける。コネクタ３０３ｃ，３０
２ｃ，４０３ｃからの温度信号を読み込んで着霜判定を
行う。温度センサが２本接続、３本接続でも同一の制御
工程を実行し、着霜判定を行う。暖房運転を開始後、冷
風防止機能が解除されてから２０分後に、室内熱交換器
温度と室温との温度差を新しい最大温度差として更新す
る。温度差の割合と設定割合とを比較して室外熱交換器
の着霜判定を行う。また、温度差の割合に応じて除霜運
転時間を設定する。また、カラ打ち除霜を防止する。さ
らに、残霜を検出して除霜する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ式の
冷凍サイクルと制御装置とを備える空気調和機に関わ
り、室外熱交換器の着霜判定を行う空気調和機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及が著しいインバータ式空気調
和機は、室内ユニットと室外ユニットとを接続する接続
電線（渡り線）の数は、例えば、電源線、共通線、通信
線等の３本で構成される。ところが、現実には、従来の
定速回転の圧縮機を用いる空気調和機も、まだまだ多用
されている。

【０００３】例えば、図２０に示す空気調和機は、接続
電線が４本、及び室外側温度センサが１本で構成され
る。そこで、接続電線（渡り線）を削減すべく提案され
たのが室内ユニット側の２本の温度センサにより除霜制
御を行うようにした、以下の従来技術である。

【０００４】特開平８−２６１５４１号公報は、室外熱
交温度センサを不要として渡り線を１本削減し、室内熱
交温度センサ１１と吸込空気温度センサ１０とにより、
除霜運転の開始、及び終了を判定するように、構成され
ている。

【０００５】例えば、図２１は上記従来の技術で正常に
着霜を検出する場合の１例を示す図である。室内の２本
の温度センサを用い、暖房運転初期の温度差ΔＴ（＝Ｔ
ｃ−Ｔａ）を最大温度差ΔＴmax として記憶し、その最
大温度差ΔＴmax に対する温度差ΔＴの割合βn が所定
の割合βspよりも小さくなった場合に、着霜とみなし、
除霜運転を行うようにして実施した場合に、正常に着霜
を検出する。

【０００６】また、特開平４−６０３３０号公報は、室
外熱交温度センサの異常時に、室内熱交温度センサと室
内温度センサとにより、除霜運転の開始、及び終了を判
定するものである。

【０００７】

【特許文献１】特開平８−２６１５４１号公報

【特許文献２】特開平４−６０３３０号公報

【特許文献３】特公昭６２−２５９４４号公報

【特許文献４】実開昭５１−８９３６９号公報

【特許文献５】実開昭５２−４１０５５号公報

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平８−２６
１５４１号公報の従来技術は、前記２本の温度センサが
検出する温度差が暖房運転の１サイクル中の最大温度差
に対し所定の割合まで低下した時、デフロスト指令を出
力するが、例えば、暖房運転中に外気温度が上昇を続け
る場合や、ドアが開いて室内の温度が低下する場合は、
従来技術の図２に開示されているような時間経過に伴っ
て温度差が減少する変化（右下がりの温度差の変化）で
はなく、時間経過に伴って温度差が増加する変化（右上
がりの温度差の変化）となる場合がある。この結果、霜
が多量に付着しているにも拘わらず、デフロスト指令が
出力されずに室外熱交換器を傷めるおそれがあり、この
点に改良の余地がある。

【０００９】また、従来技術は、除霜時間を設定する手
段と、この設定時間を変更する除霜時間変更手段と、変
更された除霜時間が経過したとき除霜運転を終了させる
デフロスト終了手段を具備している。しかし、室内熱交
換器用ファンの風量と室内熱交温度センサの検出温度と
は相互に密接な関係があり、また、室内熱交温度は室内
空気温度や外気温度の影響を受けるので、必ずしも着霜
量を推測できるわけではなく、除霜時間を変更して該除
霜時間が経過しても霜が溶融したとはいえず、この点に
改良の余地がある。

【００１０】また、従来技術は、室内熱交温度センサの
検出温度が設定温度になったとき、除霜運転を終了させ
るデフロスト終了手段を具備するが、除霜運転は「過渡
現象」であり冷凍サイクルにとって安定した運転系では
ない。一般に、外気温度や、着霜量や、圧縮機の状態等
の影響を受けるので設定温度に達したからといって必ず
しも霜が溶融したとはいえないという、問題点がある。

【００１１】さらに、暖房能力の低下により着霜を検出
する２センサ式除霜制御では、外気温度が高い晴天の日
中に暖房運転を開始し、最大温度差を記憶した後、天候
の悪化や日没などの影響で外気温が低下した場合等に、
外気温の低下により暖房能力が低下し、着霜が無いにも
関わらずカラ打ち除霜を行ってしまうことがあった。例
えば、図２２に示すように、上記従来の技術では、晴天
の日中（例えば外気温２０℃の場合）に暖房運転を開始
し、最大温度差ΔＴmax を記憶した後、天候の悪化や日
没などの影響で外気温が低下した場合（例えば２０℃→
７℃）に、着霜の起こり得ない晴天時に記憶したΔＴma
x を基準にして、それに対する温度差ΔＴの割合βn を
求めて着霜判定を行うので、外気温の低下により暖房能
力が低下し、着霜が無いにも関わらず温度差ΔＴの割合
βｎが所定の割合βspより小さくなった場合に、カラ打
ち除霜を行ってしまうことがあり、改良の余地が残って
いる。

【００１２】このことは、特開平４−６０３３０号公報
において、室内熱交温度センサと室内温度センサとの２
センサ式除霜制御を行う場合も同様である。

【００１３】なお、カラ打ち除霜を減らす方法として、
従来より特公昭６２−２５９４４号公報、実開昭５１−
８９３６９号公報、実開昭５２−４１０５５号公報に開
示されているように、室外熱交換器温度の他に外気温度
を検出し、除霜運転を行う範囲を着霜し得る条件に限定
する方法がとられているが、２センサ式除霜制御では、
外気温度を直接検出することができないという事情があ
る。

【００１４】また、一方では、前回の除霜運転が不完全
であったり、着霜状態で停電になった場合等は、次の暖
房運転開始時に前回の着霜が「残霜」として残っている
ことがある。このような状態で暖房運転を開始すると、
運転初期の暖房能力が小さく、例えば図２３に示すよう
に、最大温度差ΔＴmax に過小な値を記憶してしまい、
十分に部屋を暖められないにも関わらず、その状態より
ももっと沢山の霜がつくまで暖房運転を続けてしまうこ
とがあった。また、冷風防止の機能が働き、室内ファン
風量を抑え、さらに長く運転してしまうことがあった。

【００１５】このような残霜に対する対策として、一つ
には、冷風防止機能が解除されてから所定時間（例えば
２０分）経過するまでに温度差が所定温度（例えば１０
℃）未満になった場合に「前回の除霜が不完全で残霜が
ある」と判断して直ちに除霜運転を開始することも有効
である。しかしながら、冷風防止解除時の温度差ΔＴ
は、図２４に示すように室内温度が低い場合は大きく
（ａ）、室内温度が高い場合は小さくなる（ｂ）。した
がって、あらかじめ室内が他の暖房機等で暖められてい
る状態で暖房運転を開始した場合等に（ｂ）、冷風防止
解除後すぐに判定を行うと、残霜の有無に関わらず除霜
運転を行ってしまうことになり、所定のマスク時間を設
けたり、ΔＴやＴｃが上昇する傾きを判定するなどの処
理を別途必要とし、処理が複雑になる点が課題として残
っている。

【００１６】同様に、早朝、あるいは悪天候など、外気
温度が低い条件で暖房運転を開始すると、運転初期の暖
房能力が小さく、例えば図２５に示すように、最大温度
差ΔＴmax に過小な値を記憶してしまい、その後日照や
天候の回復により外気温が上昇し、着霜した場合に、正
常に着霜を検出できず、着霜があるにも関わらず暖房運
転を続けてしまうことがあった。また、例えば、残霜が
ある状態で暖房運転を開始し外気温度の上昇により残霜
が自然に融解する過程で最大温度差ΔＴmax を更新した
場合等にも最大温度差ΔＴmax に過小な値を記憶してし
まいその後再度着霜した場合に同様に着霜があるにも関
わらず暖房運転を続けてしまうことがあった。

【００１７】本発明は、空気調和機の室外ユニットと室
内ユニットとの間の接続電線（渡り線）の数を削減して
設置工事を簡単にするとともに、安価で、さらに、信頼
性の高い除霜制御を行う空気調和機を提供することを課
題とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の空気
調和機は、制御装置の入力部に温度センサを接続するコ
ネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と室内
温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を開始
した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温度差
と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出する
制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設定割
合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御工程
とを備える空気調和機において、冷凍サイクルの状態変
化を認識するため、単位時間毎に温度データを入力して
処理する制御工程と、第１所定時間タイマと、冷凍サイ
クルを制御するために処理部が有する制御ステータスの
変化の有無を判断する制御工程と、を備え、制御ステー
タスの変化の有無を判断して変化有りと判断した場合、
第１所定時間タイマの計時を開始し、前記第１所定時間
タイマの計時終了後に、最大温度差の値を算出し、補正
して更新することを特徴とする。なお、「制御ステータ
ス」とは、制御装置の現在の入／出力状態や設定内容、
各レジスタ、カウンタ、フラグ類の状態などを含んだ制
御状態のことであるが、ここで言う「制御ステータス」
とは、主に出力状態のことである。

【００１９】請求項１の空気調和機によれば、マイコン
の制御ステータスが変化した時点の直後の単位時間か
ら、第１所定時間（例えば５分）が経過した時点で、ス
テータスが変化した直前の単位時間における最大温度差
をステータスの変化後の新しい最大温度差に更新するの
で、常に空気調和機の運転状態に応じた好適な最大温度
差を記憶し、着霜判定に用いることができる。

【００２０】本発明の請求項２の空気調和機は、制御装
置の入力部に温度センサを接続するコネクタと、制御装
置の処理部が室内熱交換器温度と室内温度との温度差を
算出する制御工程と、暖房運転を開始した後、制御装置
の記憶部に、予め記憶した最大温度差と前記算出した温
度差とから、温度差の割合を算出する制御工程と、前記
温度差の割合と予め設定された設定割合とを比較して室
外熱交換器の着霜判定を行う制御工程とを備える空気調
和機において、冷凍サイクルの状態変化を認識するた
め、単位時間毎に温度データを入力して処理する制御工
程と、第２所定時間タイマと、を備え、第２所定時間毎
に、第３所定時間を一区分として第２所定時間毎の温度
データ群の変化状態を第３所定時間毎に比較・判断し
て、前記処理の結果、着霜判定基準である予め設定され
た設定割合の値を更新することを特徴とする。

【００２１】請求項２の空気調和機によれば、第３所定
時間（例えば２０分）を一区分として第２所定時間（例
えば５分間）毎の温度データ群（室内熱交換器温度、室
内温度、室外熱交換器温度、温度差）の変化状態を、第
３所定時間毎に比較し、判断するので、外気温度の変動
に応じる室内熱交換器温度の変動、特に、外気温度が上
昇を続けている場合や、室内温度の変動に対して、着霜
判定基準である設定割合の値を更新するので誤判定のな
い着霜判定ができる。

【００２２】本発明の請求項３の空気調和機は、制御装
置の入力部に温度センサを接続するコネクタと、制御装
置の処理部が室内熱交換器温度と室内温度との温度差を
算出する制御工程と、暖房運転を開始した後、制御装置
の記憶部に、予め記憶した最大温度差と前記算出した温
度差とから、温度差の割合を算出する制御工程と、前記
温度差の割合と予め設定された設定割合とを比較して室
外熱交換器の着霜判定を行う制御工程とを備える空気調
和機において、暖房運転を開始した後、室内ファンの冷
風防止機能が解除されてから第３所定時間経過後に、温
度差を算出し、前記温度差を新しい最大温度差として更
新するようにしたことを特徴とする。

【００２３】請求項３の空気調和機によれば、暖房運転
を開始して、冷凍サイクルの運転が安定する時点で、温
度差を新しい最大温度差として更新するので、信頼性の
高い着霜判定を実行できる。

【００２４】本発明の請求項４の空気調和機は、制御装
置の入力部に温度センサを接続するコネクタと、制御装
置の処理部が室内熱交換器温度と室内温度との温度差を
算出する制御工程と、暖房運転を開始した後、制御装置
の記憶部に、予め記憶した最大温度差と前記算出した温
度差とから、温度差の割合を算出する制御工程と、前記
温度差の割合と予め設定された設定割合とを比較して室
外熱交換器の着霜判定を行う制御工程とを備える空気調
和機において、第２所定時間毎に、着霜判定処理を実行
し、前記温度差の割合と設定割合とを比較して、温度差
の割合が設定割合以下である場合、前記温度差の割合の
大／小に応じて除霜運転時間を短／長に設定して除霜運
転を開始し、前記設定した除霜運転時間が経過すると除
霜運転を終了する制御工程を備えることを特徴とする。

【００２５】請求項４の空気調和機によれば、実際に着
霜が進行している場合、最低暖房運転時間（例えば５０
分前後のマスクタイム）が解除された時点での着霜判定
の結果、温度差の割合は設定割合をかなり下回っている
可能性も考えられる。必要とする除霜時間（圧縮機運転
時間）は着霜の度合いに応じて変化するので、温度差の
割合に基づいて、除霜時間（圧縮機運転時間）を算出・
更新して除霜運転を行うことにより、除霜運転時間の最
適化が可能となり、このことは省エネ性、信頼性の観点
から好ましい。

【００２６】本発明の請求項５の空気調和機は、制御装
置の入力部に温度センサを接続するコネクタと、制御装
置の処理部が室内熱交換器温度と室内温度との温度差を
算出する制御工程と、暖房運転を開始した後、制御装置
の記憶部に、予め記憶した最大温度差と前記算出した温
度差とから、温度差の割合を算出する制御工程と、前記
温度差の割合と予め設定された設定割合とを比較して室
外熱交換器の着霜判定を行う制御工程とを備える空気調
和機において、冷凍サイクルに設けられた流路切換弁は
コイルレス四方弁であり、さらに、室外熱交換器温度を
検出し、前記温度の値が所定温度を下回った／上回った
場合に除霜運転を開始／終了する制御工程を備えること
を特徴とする。

【００２７】請求項５の空気調和機によれば、室外熱交
換器に温度センサを設けて、該温度センサの検出温度に
より着霜を確実に検出し、除霜運転を開始／終了するの
で、霜は確実に溶融する。なお、この構成では温度セン
サが１本増えるので流路切換弁にコイルレス四方弁を用
いて接続電線（渡り線）を１本削減して、接続線が増加
しない構成としている。

【００２８】本発明の請求項６の空気調和機は、請求項
１の構成を備え、前記第１所定時間経過した後の温度差
を、制御ステータスの変化の単位時間前の温度差の割合
で除算して、前記最大温度差を算出することを特徴とす
る。

【００２９】請求項６の空気調和機によれば、冷凍サイ
クルの状況に応じた好適な新しい最大温度差の補正・更
新ができるので、着霜判定の信頼性が向上する。

【００３０】本発明の請求項７の空気調和機は、請求項
４の構成を備え、前記除霜運転時間を着霜判定の温度差
の割合により可変設定することを特徴とする。

【００３１】請求項７の空気調和機によれば、おおよそ
の着霜量に応じて除霜運転を行うので、霜の溶融が好適
に完了する。

【００３２】本発明の請求項８の空気調和機は、請求項
１〜６の構成を備え、前記最大温度差が過大な値となら
ないように該最大温度差に上限値を設けたことを特徴と
する。

【００３３】請求項８の空気調和機によれば、請求項１
〜６と同様な作用効果が得られるとともに、温度差の割
合を算出しうるための最大温度差を適正に規制すること
により、温度差の割合による判定精度を確保できるの
で、着霜がない場合に割合が設定値未満になることがな
くカラ打ち除霜を防止することができる。

【００３４】本発明の請求項９の空気調和機は、一定速
圧縮機を用いた空気調和機で、室内熱交換器温度及び室
内温度の２本の温度センサを用いて暖房運転時の除霜制
御を行う空気調和機において、除霜運転開始の指示を行
うルーチンで着霜判定が真であっても、室内熱交換器温
度と室内温度の温度差が所定値未満でない場合は除霜運
転開始指示を出力しないように分岐処理を設けて構成す
ることを特徴とする。

【００３５】請求項９の空気調和機によれば、例えば温
度差の割合による着霜判定が真であっても、温度差が所
定値未満でない場合は、外気温度が高く着霜はあり得な
いと判断し、除霜運転を禁止するので、カラ打ち除霜を
防止することができる。

【００３６】本発明の請求項１０の空気調和機は、一定
速圧縮機を用いた空気調和機で、室内熱交換器温度、及
び室内温度の２本の温度センサを用いて暖房運転時の除
霜制御を行う空気調和機において、除霜運転開始の指示
を行うルーチンで着霜判定が真であっても、室内熱交換
器温度が所定値未満でない場合は除霜運転開始指示を出
力しないように分岐処理を設けて構成することを特徴と
する。

【００３７】請求項１０の空気調和機によれば、例えば
温度差の割合による着霜判定が真であっても、室内熱交
換器温度が所定値未満でない場合は、外気温度が高く着
霜はあり得ないと判断し、除霜運転を禁止するので、カ
ラ打ち除霜を防止することができる。

【００３８】本発明の請求項１１の空気調和機は、請求
項９または１０の構成を備え、前記着霜判定の処理が、
室内熱交換器温度と室内温度の温度差の、現在記憶して
いる最大温度差に対する割合で判定する工程を含み、前
記分岐処理中に前記室内熱交換器温度と室内温度の温度
差を新たな前記最大温度差とすることを特徴とする。

【００３９】請求項１１の空気調和機によれば、請求項
９または１０と同様な作用効果が得られるとともに、着
霜判定に用いる最大温度差を更新するので、信頼性の高
い着霜判定を実行できる。

【００４０】請求項１２の空気調和機は、制御装置の入
力部に温度センサを接続するコネクタと、制御装置の処
理部が室内熱交換器温度と室内温度との温度差を算出す
る制御工程と、暖房運転を開始した後、制御装置の記憶
部に、予め記憶した最大温度差と前記算出した温度差と
から、温度差の割合を算出する制御工程と、前記温度差
の割合と予め設定された設定割合とを比較して室外熱交
換器の着霜判定を行う制御工程とを備える空気調和機に
おいて、冷風防止機能により室内ファンの風量を制限し
ている時間を積算する制御工程と、その積算した時間と
予め設定した設定時間とを比較する制御工程と、前記積
算した時間が前記設定時間以上であった場合に「残霜あ
り」の判定をする制御工程と、前記「残霜あり」の判定
があった場合に除霜運転を開始する制御工程とを備える
ことを特徴とする。

【００４１】請求項１２の空気調和機によれば、暖房運
転開始時に残霜があり、運転初期に冷風防止機能を解除
できない場合に、あるいは一時的に解除できても、また
すぐに冷風防止機能により室内ファン風量が抑えられて
しまい、必要な風量を得られない場合に、残霜を検知し
て速やかに除霜運転を行い、残霜を取り除き、通常の暖
房運転を再開することができる。

【００４２】請求項１３の空気調和機は、請求項３の構
成を備え、前記温度差を新しい最大温度差として更新す
る際に、温度差を予め設定した設定温度差と比較する制
御工程と、前記温度差が前記設定温度差よりも小さかっ
た場合に「残霜あり」の判定をする制御工程と、前記
「残霜あり」の判定があった場合に除霜運転を開始する
制御工程とを備えることを特徴とする。

【００４３】請求項１３の空気調和機によれば、請求項
３と同様な作用効果が得られるとともに、暖房運転開始
時に残霜があり、運転初期の暖房能力が小さかった場合
に、残霜を検知し速やかに除霜運転を行い、残霜を取り
除き、通常の暖房運転を開始することができる。

【００４４】請求項１４の空気調和機は、請求項３の構
成を備え、前記最大温度差が過小な値をとらないように
該最大温度差に下限値を設けたことを特徴とする。

【００４５】請求項１４の空気調和機によれば、請求項
３と同様な作用効果が得られるとともに、早朝、あるい
は悪天候など、外気温が低い条件で暖房運転を開始した
場合に、最大温度差ΔＴmax に過小な値を記憶すること
がなく、下限値で制限されるので、その後、日照や天候
の回復により外気温が上昇し、着霜した場合にも、正常
に着霜を検出し除霜運転を行うことができる。

【００４６】請求項１５の空気調和機は、請求項１３の
構成を備え、前記下限値に前記設定割合を乗算して、前
記設定温度差を算出することを特徴とする。

【００４７】請求項１５の空気調和機によれば、請求項
１３と同様な作用効果が得られるとともに、設定温度差
に下限値と設定割合とが反映されるので、「残霜あり」
の判定基準が適切なものとなる。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に、本発明による空気調和機の
制御装置の各実施形態を図面を参照して説明する。

【００４９】図１は第１実施形態の空気調和機における
冷凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック
図、図２は同空気調和機の原理的ブロック図であり、図
２の各要素は図１の各要素やその組合せに対応してい
る。図２に示したように、圧縮機４、流路切換弁（四方
弁）１００、室内熱交換器９Ａ、絞り装置１０Ａ、室外
熱交換器９Ｂ、アキュムレータ２００により冷凍サイク
ルＡが構成されている。

【００５０】図１において、室内制御部３００と室外制
御部４００とは、共通電源線２２０、圧縮機制御線２２
１、室外熱交換器制御線６２０の３本の電線（渡り線）
で接続され、室内ユニット側の端子台に３つの端子と、
室外ユニット側の端子台に３つの端子を各々備えてい
る。圧縮機４は、運転周波数が一定の交流電動機（すな
わち一定速圧縮機）である圧縮機動力源（電動機）４５
０を動力源として駆動される。電源は単相交流であり、
電源スイッチ３１０を介してＡＣ／ＤＣコンバータ３２
０に供給され、各種内部電圧に変換された直流電力が各
部に供給される。マイコン３３０は、ドライバ、リレー
からなる室外熱交換器駆動部Ｃ８、圧縮機駆動部Ｃ９を
制御する。そして、圧縮機４の制御により流路切換弁
（コイルレス四方弁）１００内の冷媒の圧力を制御し、
流路切換弁１００の切換制御を行う。また、ファンモー
タ（室外熱交換器駆動源）４０１、および電動機（圧縮
機動力源）４５０に電力が供給される。さらに、マイコ
ン３３０は、ドライバ（室内熱交換器駆動部）Ｃ７を駆
動し、室内熱交換器９Ａのファンモータ（室内熱交換器
駆動源）３０１を制御する。

【００５１】室内制御部３００は、温度センサ３０２に
よって室内温度Ｔａを検出し、その温度信号（温度デー
タ）をコネクタ３０２ｃを介して取り込む。また、温度
センサ３０３によって室内熱交換器９Ａの配管温度（室
内熱交換器温度）Ｔｃを検出し、その温度信号（温度デ
ータ）をコネクタ３０３ｃを介して取り込む。そして、
この温度Ｔａ，Ｔｃにより除霜制御を行う。なお、室内
制御部３００は室外熱交換器９Ｂの配管温度（室外熱交
換器温度）Ｔｃ′を検出する温度センサを接続可能にし
たコネクタ４０３ｃを備えている。また、室内制御部３
００は、赤外線式等のリモコン５００の送信部５００ａ
から送出される赤外線信号を受信部３０４で受信するこ
とにより、室内制御部３００の運転の切換えや設定等が
リモコン操作でも可能となっている。

【００５２】上記第１実施形態では、２本の温度センサ
３０２，３０３によって除霜制御を行うとともに、コイ
ルレス四方弁である流路切換弁１００を非電気的な力
（冷媒の圧力）により切り換えるものであり、室内制御
部３００と室外制御部４００とは３本の電線で接続さ
れ、接続電線の数を削減したものとなっている。なお、
前述のコイルレス四方弁とは特開２０００−２４９４３
０号公報に開示されている四方弁である。また、流路切
換弁１００として四方弁コイル１０１に通電することで
流路を切り換えるような四方弁を用いる場合には、図１
及び図２に破線で示したような接続ラインを設け、ドラ
イバ、リレーからなる流路切換弁駆動部４０６をマイコ
ン３３０で制御して、四方弁コイル（流路切換弁駆動
源）１０１を駆動する。この場合は、流路切換弁制御線
７１０を含めて４本の電線で接続される。

【００５３】なお、図２の制御装置Ｃにおいて、入力部
Ｃ２は、図１に示すリモコン５００の送信部５００ａか
ら送出される赤外線信号を受信する室内ユニットに設け
られた受信部３０４あるいは図示しないマニュアルスイ
ッチに対応している。また、検出部Ｃ３は、室内温度Ｔ
ａを検出する温度センサ３０２、室内熱交換器９Ａの配
管温度（室内熱交換器温度）Ｔｃを検出する温度センサ
３０３などに対応している。さらに、停電検出部Ｃ４は
図示しない電圧検出器に対応し、半固定記憶部Ｃ５はＥ
ＥＰＲＯＭ３４０に対応している。

【００５４】図３は第２実施形態の空気調和機における
冷凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック図
であり、図３において図１と同様な要素には図１と同符
号を付記し、その詳細な説明は省略する。この第２実施
形態は、室外ユニットにおける室外熱交換器９Ｂの配管
温度（室外熱交換器温度）Ｔｃ′を温度センサ４０３に
よって検出し、その温度信号（温度データ）をコネクタ
４０３ｃを介して室内制御部３００に取り込む。そし
て、３本の温度センサ３０２，３０３，４０３によって
除霜制御を行うように構成されている。なお、温度セン
サの渡り線を１本と記述したが、信号線２芯のケーブル
による１本の渡り線の意味である事は言うまでもない。

【００５５】ここで、前記第１実施形態も第２実施形態
も同じ制御プログラムで動作するものであり、第１実施
形態において、室内温度Ｔａ及び室内熱交換器温度Ｔｃ
を検出するときに、温度センサ４０３が接続可能なコネ
クタ４０３ｃの出力信号も同時に得るようにしている。
したがって、第１実施形態のように温度センサ４０３が
接続されていなければ、コネクタ４０３ｃの抵抗値は無
限大となり、例えばＴｃ′＜−４０℃のように常に低温
に対応するデータとなる。そして、このような第１実施
形態でも好適に着霜判定を行えるように、判定条件が設
けられている。

【００５６】次に第１実施形態及び第２実施形態におけ
る室内制御部３００のマイコン３３０による制御動作を
フローチャートに基づいて説明する。なお、マイコン３
３０は、内部クロックをカウントすることにより時間を
計時する各種タイマを備えており、単位時間タイマは単
位時間（１分）を、第１タイマ及び第２タイマは第１及
び第２所定時間（５分）を、第３タイマは第３所定時間
（２０分）を及び第４タイマは第４所定時間（最低暖房
運転時間：５０分）の経過を検出する。

【００５７】図４はメインルーチンのフローチャートで
あり、ステップＳ１で、「暖房運転は実行可能か」の判
断を行い、ｎｏならステップＳ１８に進み、ｙｅｓなら
ステップＳ２に進む。この判断の処理は、運転指令が
「暖房運転モード」あるいは「自動運転モード」で暖房
運転する場合であり、サーモサイクルのオン／オフを判
断している。

【００５８】ステップＳ２では、圧縮機を運転し、室外
ファンを運転し、四方弁を暖房モードに切り換える。次
に、ステップＳ３で室内ファン制御処理を行う。すなわ
ち、冷風防止機能の解除後、指令された所定の風速モー
ドで運転する。停止も含む制御処理もあり得る。次に、
ステップＳ４で「単位時間タイマは単位時間を計時した
か」の判断を行い、ｎｏであればステップＳ１に戻り、
ｙｅｓであればステップＳ５に進む。前記タイマは暖房
運転を開始した時点から機能し、以後単位時間毎にｙｅ
ｓとなる。

【００５９】ステップＳ５では、３つの温度（Ｔｃ、Ｔ
ａ、Ｔｃ′）を読み込み、室内熱交換器温度と室内温度
との温度差を算出して記憶し、ステップＳ６で温度差に
基づいて「残霜が有るか」の判断を行う。ｎｏならステ
ップＳ７に進み、ｙｅｓならステップＳ２４で除霜運転
制御処理を行い、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２４
の除霜運転制御処理は、後述する処理であり、除霜制御
の信頼性を高める。

【００６０】ステップＳ７では「暖房運転開始後、第３
タイマは第３所定時間を計時したか」の判断を行い、ｎ
ｏであればステップＳ１に戻り、ｙｅｓであればステッ
プＳ８に進む。ステップＳ８では、第３所定時間経過時
の温度差を最大温度差として記憶する。なお、フラグ処
理などの詳細を省くがここの処理はステップＳ７でｙｅ
ｓとなった場合、１回だけ行う処理である。次に、ステ
ップＳ９で「制御ステータスは変化したか」の判断を行
う。ｎｏであればステップＳ１３に進み、ｙｅｓであれ
ばステップＳ１１に進む。次に、ステップＳ１１で「第
１のタイマは第１所定時間を計時終了したか」の判断を
行い、ｎｏであればステップＳ１に戻り、ｙｅｓであれ
ばステップＳ１２で、その時の温度差をあらかじめ記憶
した制御ステータス変化直前における温度差の割合で除
算して新しい最大温度差を算出する。なお、ここでいう
第１タイマとは必要時に機能するイベントタイマであ
る。

【００６１】ステップＳ１３では、「第２タイマは第２
所定時間を計時したか」の判断を行う。ｎｏであればス
テップＳ１に戻り、ｙｅｓであればステップＳ１４に進
む。前記タイマは暖房運転開始後、第３所定時間以上経
過した時点から機能し、以後第２所定時間毎にｙｅｓと
なり、ステップＳ１４の処理に進み、その時の温度差を
最大温度差で除算して温度差の割合を算出する。

【００６２】次に、ステップＳ１５で、後述する着霜判
定処理を行い、ステップＳ１６で「除霜運転が必要か」
の判断を行う。ｎｏならステップＳ１に戻り、ｙｅｓな
らステップＳ１７で、後述する除霜運転制御処理を行
い、ステップＳ１に戻る。

【００６３】暖房運転を実行しない場合は、ステップＳ
１８で、圧縮機を停止し、室外ファンを停止し、ステッ
プＳ１９で室内ファンを停止する。そして、ステップＳ
２１で、後述する着霜判定処理を行い、ステップＳ２２
で「除霜運転が必要か」の判断を行う。ｎｏならステッ
プＳ１に戻り、ｙｅｓならステップＳ２３で後述する除
霜運転制御処理を行い、ステップＳ１に戻る。

【００６４】図５は着霜判定処理に係るサブルーチンの
フローチャートであり、ステップＳ３１で、「室外熱交
換器温度Ｔｃ′は−５℃よりも低いか」の判断を行う。
ｎｏであれば元のルーチンに復帰し、ｙｅｓであればス
テップＳ３２で「暖房運転時間は最低暖房運転時間以上
か」の判断を行い、ｎｏであれば元のルーチンに復帰
し、ｙｅｓであればステップＳ３３で、温度差、室内熱
交換器温度Ｔｃ、室内温度Ｔａ、室外熱交換器温度Ｔ
ｃ′の第３所定時間の状態変化の比較を行う。ここで、
ステップＳ３１では、温度センサが２本式（第１実施形
態）の場合は、常にｙｅｓであり、３本式（第２実施形
態）の場合はｎｏもあり得る。ステップＳ３２の最低暖
房運転時間は、いわゆる、除霜禁止時間（除霜マスク時
間）のことである。

【００６５】次に、ステップＳ３４で、「温度差は増加
気味か」の判断を行い、ｎｏならステップＳ３６に進
み、ｙｅｓならステップＳ３５に進む。ここでは、Ｔ
ｃ、Ｔａ、Ｔｃ′の変化状態を加味して温度差の変化状
態を判断する。特に、（夜明け→朝方→昼方に向かっ
て）外気温度が上昇し、天気が悪天に向かう場合は着霜
検出を早目に行いたい。そこで、ステップＳ３５で、温
度差の設定割合を大き目に補正して、早目検出／早目除
霜の条件を設定して、ステップＳ３８に進む。

【００６６】ステップＳ３６では、「温度差は減少気味
か」の判断を行い、ｎｏならステップＳ３８に進み、ｙ
ｅｓならステップＳ３７に進む。ここでは、Ｔｃ、Ｔ
ａ、Ｔｃ′の変化状態を加味して温度差の変化状態を判
断する。特に、（昼方→夕暮れ→夜方に向かって）外気
温度が下降する場合は、着霜していなくても温度差が減
少するので、着霜検出を遅目に行いたい。そこで、ステ
ップＳ３７で、温度差の設定割合を小さ目に補正して、
遅目検出／遅目除霜の条件を設定して、ステップＳ３８
に進む。

【００６７】ステップＳ３８では、「温度差の割合は設
定割合以下か」の判断を行う。ｎｏなら「除霜不要」と
設定して元のルーチンに復帰し、ｙｅｓならステップＳ
４１で、温度差の割合値による除霜運転時間の設定処理
を行い、ステップＳ４２で「除霜必要」と設定して元の
ルーチンに復帰する。

【００６８】図５は図４のステップＳ１５、ステップＳ
２１のサブルーチンである。特にステップＳ２１の処理
では、詳細を省略するが、温度差の設定割合を若干大き
目として、およそ半分位の着霜であれば、「除霜必要」
と設定して元のルーチンに復帰することもできる。

【００６９】図６は除霜運転制御処理に係るサブルーチ
ンのフローチャートであり、ステップＳ５１で、室内フ
ァンを停止し、ステップＳ５２で圧縮機を停止するとと
もに室外ファンを停止し、ステップＳ５３で一分間待機
する。次に、ステップＳ５４で圧縮機を運転し、四方弁
を冷房モードにし、霜を溶融する除霜運転を開始する。

【００７０】次に、ステップＳ５５で、「Ｔｃ′は１０
℃に達したか」の判断を行い、ｙｅｓならステップＳ５
７に進み、ｎｏならステップＳ５６で「除霜時間は設定
した除霜運転時間を経過したか」の判断を行い、ｎｏな
らステップＳ５４に戻って除霜運転を継続し、ｙｅｓな
らステップＳ５７で圧縮機を停止し、ステップＳ５８で
室外ファンを運転し、ステップＳ５９で一分間待機し、
元のルーチンに復帰する。なお、ステップＳ５８の処理
は「水切り処理」であることはいうまでもない。ステッ
プＳ５５の判断は、請求項５に係り、第１実施形態のよ
うに温度センサが２本式の場合は常にｎｏであり、第２
実施形態のように温度センサが３本式の場合はｙｅｓも
あり得る。

【００７１】図６は図４のステップＳ１７、ステップＳ
２３、ステップＳ２４のサブルーチンである。特に、ス
テップＳ２３の処理は次回の暖房運転を好適に行う処理
である。また、ステップＳ２４は前回の除霜運転で霜を
溶融し切れなかった場合のフェイルセーフ処理であり、
除霜制御の信頼性を高める。コイルレス四方弁を用いた
場合、冷媒の流路モードが暖房モード→冷房モード→暖
房モードと切り換わるので除霜運転制御には好適であ
る。

【００７２】図７は、室内熱交換器温度Ｔｃ、室外熱交
換器温度Ｔｃ′、室内温度Ｔａ、及び温度差の状態変化
の一例を示す図である。暖房運転開始後、単位時間毎に
温度データを読み込み、第３所定時間経過後から、第２
所定時間に、温度差の割合を算出し、着霜判定する。第
３所定時間毎に「状態変化」を比較しながら、５０分で
マスク解除した後、６０分で除霜運転を行った場合の例
を示している。

【００７３】図８は、室内熱交換器温度Ｔｃ、室外熱交
換器温度Ｔｃ′、室内温度Ｔａ、及び温度差の状態変化
の他の例を示す図である。図７と同様のシーケンスであ
るが、図５のステップＳ３４→Ｓ３５→Ｓ３８の場合を
示している。早目の除霜運転の判断のため、温度差の設
定割合を大き目に変更して、着霜判定している。

【００７４】（実施形態の特徴１）図５のステップＳ３
１、Ｓ３２、図６のステップＳ５５、Ｓ５６で記述した
ように、請求項１〜請求項７に対応して除霜運転を開始
する条件は、以下の且つ且つが満たされた時であ
り、除霜運転を終了する条件はまたはが満たされた
時である。暖房運転時間が最低暖房運転時間以上であること。温度差の割合が設定割合以下のこと。室外熱交換器管温度が−５℃よりも低いこと。除霜運転時間が設定時間にたっしていること（時間復
帰）。室外熱交換器温度が１０℃よりも高いこと（温度復
帰）。これにより、室外熱交換器温度センサを、入力部のコネ
クタに接続していない２本式の場合も、入力部のコネク
タに接続している３本式の場合も、ハードウエア、ソフ
トウエアを変更することなく、好適に除霜運転のための
制御工程を実行することができる。

【００７５】（実施形態の特徴２）請求項１〜請求項
４、及び請求項６、請求項７において、流路切換弁をコ
イルレス四方弁で構成した場合、接続電線と四方弁に関
わる駆動回路部が削減できるので、請求項１〜請求項
４、及び請求項６、請求項７の作用効果に加えてさらに
省資源、省エネとなる。

【００７６】（実施形態の特徴３）図４のステップＳ
７、Ｓ８に記載したように、暖房運転を開始した後、室
内ファンの冷風防止機能が解除されてから２０分（前記
第３所定時間）経過後に、温度差を算出し、前記温度差
を新しい最大温度差として更新するように構成する。こ
れにより、暖房運転を開始して、冷凍サイクルの運転が
安定する時点で、温度差を新しい最大温度差として更新
するので、信頼性の高い着霜判定を実行できる。この特
徴は請求項３に対応している。

【００７７】（実施形態の特徴４）室内ファンの冷風防
止機能が解除されてから２０分経過するまでの間に、温
度差を算出して監視し、温度差が１０℃未満になった場
合、「前回の除霜が不完全で残霜がある」と判断して、
除霜運転の設定時間を７．５分として、直ちに除霜運転
を開始する。すなわち、気候の急変時などに、結果的に
除霜運転時間が短くて霜が残ってしまった場合に、この
技術により、霜を完全に溶融して暖房運転に復帰でき
る。

【００７８】（実施形態の特徴５）図４のステップＳ
９、Ｓ１１、Ｓ１２に記載したように、請求項１の具体
例として、室内ファンの風量が変更された場合に、単位
時間（１分）毎にマイコンは制御ステータスの変化の有
無を判定しているので、任意の単位時間で変化を認識し
たら、その１分前の温度差の割合と、第１所定時間（例
えば５分）経過した後の温度差とから、最大温度差を算
出し、この最大温度差を新しい最大温度差として更新
（補正）する。第１所定時間（例えば）５分経過した後
の温度差を変化した１分前の温度差の割合で除算して、
最大温度差を算出する。冷凍サイクルの状況に応じた好
適な新しい最大温度差に補正・更新ができるので、着霜
判定の信頼性が向上する。この特徴は請求項６に対応し
ている。

【００７９】（実施形態の特徴６）図５のステップＳ３
３〜Ｓ３８に記載したように、請求項２の具体例とし
て、５分毎に、記憶した温度データから２０分を一区分
として５分毎の温度や温度差のデータ群の変化状態を比
較し、２０分間の変化状態（増加気味か、平衡気味か、
減少気味か）の比較を行い、着霜判定基準である温度差
の設定割合の値を、増加気味の場合は早目除霜に、平衡
気味の場合は通常除霜に、減少気味の場合は遅目除霜
に、変更する制御工程を備える。これにより、室内温度
の変化や、特に、外気温度の変化を２０分区切りで監視
して、２０分間の変化状態（増加気味か、平衡気味か、
減少気味か）の比較を行い、着霜判定基準である温度差
の設定割合値を変更するので、５分間位では安定しない
室内温度や、特に外気温度の変化状態を監視でき、着霜
判定の信頼性が高まる。

【００８０】（実施形態の特徴７）図５のステップＳ４
１で実行する。請求項４の具体例として、除霜運転時間
は、着霜判定の温度差の割合により可変設定する。例え
ば、温度差の割合が、０．６０より大きく０．７０以下
の時、０．７０より大きく０．８０以下の時、０．８０
より大きく０．９０以下の時、０．９０より大きく１．
００以下の時にそれぞれ対応して、除霜運転の設定時間
を７．５分、５．５分、３．５分、１．５分と設定す
る。この除霜運転時間は圧縮機運転時間を意味する。実
際は図６のステップＳ５３，Ｓ５９に示すように２つの
「一分間、待機する」時間を合わせた時間が除霜運転時
間である。おおよその着霜量に応じて除霜運転を行うの
で、霜の溶融が好適に完了する。この特徴は請求項７に
対応している。

【００８１】（実施形態の特徴８）図４のステップＳ１
８〜Ｓ２３で実行する。サーモオフの場合、直近の第２
所定時間が経過していなくても、着霜判定処理を実行
し、温度差の割合が設定割合以下であれば「着霜した」
と判定し、次に、除霜運転の開始条件を満たしていれば
除霜運転する。除霜運転時間は請求項４により決まる。
既に付着した霜を速やかに溶融するので、快適な暖房運
転が実現できる。

【００８２】（実施形態の特徴９）上記実施形態の特徴
８と同様に、空気調和機の運転停止信号を受けた場合、
半分位の着霜で除霜するように新しい設定割合を算出
し、温度差の割合が新しい設定割合以下であれば半分位
は着霜したと判定して除霜運転する。除霜運転時間は請
求項４により決まる。既に付着した霜を速やかに溶融す
るので、次回の暖房運転の立ち上がりがスムースであ
る。

【００８３】（実施形態の特徴１０）請求項１及び請求
項２の構成を備えた具体例として、３つの温度を読み込
み、温度差を算出し、最大温度差と温度差とから温度差
の割合を求め、温度差の設定割合と比較して着霜判定す
る空気調和機において、単位時間タイマと、前記単位時
間タイマに同期する一のタイマと、他のタイマと、処理
部（マイコン）が制御ステータスを変化した場合、変化
した直前の単位時間の温度データと、一のタイマが計時
終了する単位時間の温度データとから、最大温度差を補
正する制御工程と、他のタイマが計時終了する毎に、記
憶部に記憶した温度差データ群から、第３所定時間を一
区分として一のタイマ毎の温度や温度差のデータ群の変
化状態を比較して、温度差の設定割合の値を補正する制
御工程と、を備え、前記一区分の中で「変化状態が増加
／減少気味」の場合、温度差の設定割合を大き目／小さ
目に補正する制御工程を実行する、ことを特徴とする。
室内ファンの風速の変化など、５分間で安定する変動要
因を最大温度差で補正し、室内温度の変化や外気温度の
変化などを２０分間の変化状態（増加気味か、平衡気味
か、減少気味か）の比較・判断を実行し、温度差の設定
割合の値を補正する。このように冷凍サイクルの運転条
件に応じて、最大温度差と温度差の設定割合との補正・
更新を行うので、着霜判定の信頼性が向上する。

【００８４】図９は第３実施形態に係る着霜判定処理の
フローチャートである。この処理は図４のステップＳ１
５及びステップＳ２１の着霜判定処理に対応しており、
この図９を図４のサブルーチンとして説明する。前記ス
テップＳ１４またはステップＳ１９の処理が終了して着
霜判定処理を開始すると、ステップＳ６１で、暖房運転
時間は所定時間以上であるか否かを判定し、所定時間以
上でなければ元のルーチンに復帰し（ステップＳ１６ま
たはステップＳ２２の処理に進み）、所定時間以上であ
ればステップＳ６２で、温度差の割合は設定値未満か否
かを判定し、設定値未満でなければ元のルーチンに復帰
する。設定値未満であればステップＳ６３で、室内熱交
換器温度と室内温度の温度差は所定値未満か否かを判定
する。温度差が所定値未満でなければ元のルーチンに復
帰し、所定値未満であれば、ステップＳ６４で除霜運転
開始指示を出力して、元のルーチンに復帰する。なお、
この第３実施形態の場合、ステップＳ１６またはステッ
プＳ２２の判定は、ステップＳ６４による除霜運転開始
指示の出力があるか否かで判定する。

【００８５】このように、第３実施形態では、ステップ
Ｓ６１，Ｓ６２のように暖房運転時間や割合による着霜
判定の条件が真（判定がｙｅｓ）であっても、室内熱交
換器温度と室内温度の温度差が所定値未満でない場合
は、除霜運転開始指示を出力しないように分岐処理（Ｓ
６３で判定ｎｏのパス）を設けて構成している。

【００８６】ここで、暖房運転の際、外気温度が高いほ
ど室外機（蒸発器）の吸熱量が増え、室内熱交換器温度
Ｔｃは高くなり、室内熱交換器温度Ｔｃと室内温度Ｔａ
の温度差ΔＴも大きくなる。逆に、外気温度が低いほ
ど、室内熱交換器温度Ｔｃは低く温度差ΔＴは小さくな
る。また、外気湿度がどんなに高くても外気温度が所定
値（５℃前後）以上の場合は着霜は起こり得ない。

【００８７】このため、例えば図１２に示すように、日
没などにより外気温度が低下して、最大温度差ΔＴmax
に対する温度差ΔＴの割合βn が所定の割合βspよりも
小さくなっても除霜運転を開始しない。そして、室内熱
交換器温度Ｔｃと室内温度Ｔａの温度差ΔＴが下がっ
て、着霜が起こり得ない値未満に減少するまで、除霜運
転が禁止される。これにより、カラ打ち除霜が防止され
る。

【００８８】なお、ステップＳ６３で温度差ΔＴが所定
値未満でなく除霜運転を禁止する場合に、図９に破線で
示したように、最大温度差ΔＴmax をその時の温度差Δ
Ｔに更新する処理を設けて、割合βn の判定精度を補正
するようにしてもよい。

【００８９】図１０は第４実施形態に係る着霜判定処理
のフローチャートであり、この処理も図４の着霜判定処
理に対応しているので図４のサブルーチンとして説明す
る。前記ステップＳ１４またはステップＳ１９の処理が
終了して着霜判定処理を開始すると、ステップＳ７１
で、暖房運転時間は所定時間以上であるか否かを判定
し、所定時間以上でなければ元のルーチンに復帰し（ス
テップＳ１６またはステップＳ２２の処理に進み）、所
定時間以上であればステップＳ７２で、温度差の割合は
設定値未満か否かを判定し、設定値未満でなければ元の
ルーチンに復帰する。設定値未満であればステップＳ７
３で、室内熱交換器温度は所定値未満か否かを判定す
る。室内熱交換器温度が所定値未満でなければ元のルー
チンに復帰し、所定値未満であれば、ステップＳ７４で
除霜運転開始指示を出力して、元のルーチンに復帰す
る。この第４実施形態の場合も、ステップＳ１６または
ステップＳ２２の判定は、ステップＳ７４による除霜運
転開始指示の出力があるか否かで判定する。

【００９０】このように、第４実施形態では、ステップ
Ｓ７１，Ｓ７２のように暖房運転時間や割合による着霜
判定の条件が真（判定がｙｅｓ）であっても、室内熱交
換器温度が所定値未満でない場合は、除霜運転開始指示
を出力しないように分岐処理（Ｓ７３で判定ｎｏのパ
ス）を設けて構成している。

【００９１】このため、例えば図１３に示すように、日
没などにより前記同様に温度差ΔＴの割合βn が所定の
割合βspよりも小さくなっても除霜運転を開始せず、室
内熱交換器温度Ｔｃが着霜が起こり得ない値未満に減少
するまで、除霜運転が禁止される。これにより、カラ打
ち除霜が防止される。

【００９２】なお、ステップＳ７３で室内熱交換器温度
Ｔｃが所定値未満でなく除霜運転を禁止する場合に、図
１０に破線で示したように、最大温度差ΔＴmax をその
時の温度差ΔＴに更新する処理を設けて、割合βn の判
定精度を補正するようにしてもよい。

【００９３】図１１は第５実施形態に係るフローチャー
トであり、この処理は図４のステップＳ８とステップＳ
９の間で行う。この第５実施形態では、最大温度差ΔＴ
maxに対する上限値と下限値とが予め設定されている。
図４のステップＳ７で「暖房運転開始後、第３タイマは
第３所定時間を計時した」と判断されると、一旦ステッ
プＳ８で温度差を最大温度差として記憶した後、図１１
のステップＳ８１で最大温度差が上限値以上であるか否
かを判定し、上限値以上であればステップＳ８２で最大
温度差として上限値を設定して図４のステップＳ９に進
み、上限値以上でなければステップＳ８３に進む。ステ
ップＳ８３では、最大温度差が下限値以下であるか否か
を判定し、下限値以下であればステップＳ８４で最大温
度差として下限値を設定して図４のステップＳ９に進
み、下限値以下でなければそのままステップＳ９に進
む。

【００９４】このように、第５実施形態では、最大温度
差を更新する際に過大な値をとらないように上限値で規
制するので、例えば図１４に示すように、着霜のあり得
ない条件で最大温度差ΔＴmax を更新した場合、ΔＴma
x は上限値で規制されるので、割合βｎ（＝ΔＴ／ΔＴ
max ）が１（１００％）より大きく設定値βspから大き
く離れる方向に変化する。そして、日没や天候の悪化に
より着霜の起こり得る条件になった場合に１（１００
％）付近に変化し、以降、着霜に応じて減少変化するよ
うになる。

【００９５】図１５は第６実施形態に係る残霜判定処理
のフローチャートである。この処理は図４のステップＳ
３とステップＳ４の間で行う。この第６実施形態では、
冷風防止機能により室内ファンの風量が抑えられている
時間を積算するとともに、冷風防止時間の積算値に対す
る判定値としての冷風防止設定時間（所定値）が予め設
定されている。図４のステップＳ３で前記のように室内
ファン制御処理を行うと、図１５のステップＳ９１で冷
風防止時間（冷風防止機能が働いている時間）の積算値
が冷房防止設定時間以上か否かを判定し、ｎｏであれば
図４のステップＳ４に進み、ｙｅｓであればステップＳ
９２で「残霜あり」と判断して残霜があることを示すフ
ラグをセットし、図４のステップＳ４に進む。これによ
り、図４のステップＳ６でフラグを参照し、「残霜あ
り」の場合は速やかに除霜運転を開始する。

【００９６】この第６実施形態により、図１６に示すよ
うに、残霜がある状態で暖房運転を開始した場合に、そ
の初期段階で残霜を検出し、除霜運転を行うことができ
る。なお、図１６（ａ）は暖房運転開始時に一旦は室内
熱交換器温度が上昇し冷風防止機能が解除され室内ファ
ン風量を設定風量（図の例ではＨｉｇｈ）にするが、残
霜があるため、設定風量では再び室内熱交換器温度が低
下してしまい、再度冷風防止機能が働き室内ファンの風
量を（図の例ではＬｏｗに）抑え、風量を抑えたことに
より再び室内熱交換器温度が上昇し冷風防止機能が解除
され、この動作の繰り返しとなった例である。そして、
冷風防止機能により室内ファンの風量が抑えられている
時間の積算値が所定時間（冷房防止設定時間）以上とな
り、残霜を検出する例である。また、図１６（ｂ）に示
す例のように暖房運転開始時に冷風防止機能が解除でき
ずに所定時間以上経過した場合も、同様に冷風防止機能
により室内ファンの風量が抑えられている時間の積算値
が所定時間（冷房防止設定時間）以上となり、残霜を検
出する。

【００９７】図１７は第７実施形態に係る処理のフロー
チャートである。この処理は図４のステップＳ８とステ
ップＳ９の間で行う。この第７実施形態では、第５実施
形態（図１１）のステップＳ８１〜Ｓ８４の処理を行
い、その後に、ステップＳ１０１で最大温度差ΔＴmax
が所定値未満であるまたは否かを判定する。そして、最
大温度差ΔＴmax が所定値未満の場合は、ステップＳ１
０２で「残霜あり」と判定し、残霜があることを示すフ
ラグをセットし、図４のステップＳ９に進む。これによ
り、図１８に示すように、残霜がある状態で暖房運転を
開始した場合に、その運転の初期段階で残霜を検出し、
除霜運転を行うことができる。

【００９８】また、図１９に示すように、外気温度が低
い状態で暖房運転を開始し最大温度差ΔＴmax を記憶し
た後に外気温度が上昇し、着霜が起こった場合にも、正
常にその着霜を検出し、除霜運転を行うことができる。
また、同様に、残霜がある状態で暖房運転を開始し外気
温度の上昇により残霜が自然に融解する過程かあるいは
それ以前に最大温度差ΔＴmax を記憶し、その後再び、
着霜が起こった場合にも、正常にその着霜を検出し、除
霜運転を行うことができる。

【００９９】

【発明の効果】請求項１の空気調和機によれば、内乱、
特に、室内ファンの変動要因を取り除いて、安定した温
度差データが算出できるので、信頼性の高い着霜判定が
できる。

【０１００】請求項２の空気調和機によれば、２０分区
分で温度データの変化状態（増加気味か、平衡気味か、
減少気味か）を比較し、着霜判定基準である温度差の設
定割合を変更するので、外乱、特に、外気温度の変化状
態を比較・判断でき、着霜判定の信頼性が高まり、省エ
ネ性が向上する。

【０１０１】請求項３の空気調和機によれば、暖房運転
を開始して、冷凍サイクルの運転が安定する時点で、温
度差を新しい最大温度差として更新するので、信頼性の
高い着霜判定を実行できる。

【０１０２】請求項４の空気調和機によれば、ほぼ着霜
量に応じた好適な除霜運転時間を設定して除霜運転する
ので、除霜運転時間の最適化が可能となり、省エネ性、
信頼性の観点から効果的である。

【０１０３】請求項５の空気調和機によれば、室外熱交
換器温度が−５℃を下回った場合に「着霜した」との判
定の信頼性を増し、１０℃近傍を上回った場合に「除霜
を終了した」と判定できる。このとき、四方弁をコイル
レス式で構成するので温度センサの配線が増えても、四
方弁制御線が不要となり、省資源、省エネの観点から効
果的である。

【０１０４】請求項６の空気調和機によれば、請求項１
と同様な効果が得られるとともに、冷凍サイクルの状況
に応じた好適な新しい最大温度差の補正・更新ができる
ので、着霜判定の信頼性が向上する。

【０１０５】請求項７の空気調和機によれば、請求項４
と同様な効果が得られるとともに、おおよその着霜量に
応じて除霜運転を行うので、霜の溶融が好適に完了す
る。

【０１０６】請求項８の空気調和機によれば、請求項１
〜６と同様な効果が得られるとともに、温度差の割合を
算出しうるための最大温度差を適正に規制することによ
り、温度差の割合による判定精度を確保できるので、着
霜がない場合に割合が設定値未満になることがなくカラ
打ち除霜を防止することができる。

【０１０７】請求項９の空気調和機によれば、例えば温
度差の割合による着霜判定が真であっても、温度差が所
定値未満でない場合は、外気温度が高く着霜はあり得な
いと判断し、除霜運転を禁止するので、カラ打ち除霜を
防止することができる。

【０１０８】請求項１０の空気調和機によれば、例えば
温度差の割合による着霜判定が真であっても、室内熱交
換器温度が所定値未満でない場合は、外気温度が高く着
霜はあり得ないと判断し、除霜運転を禁止するので、カ
ラ打ち除霜を防止することができる。

【０１０９】請求項１１の空気調和機によれば、請求項
９または１０と同様な効果が得られるとともに、着霜判
定に用いる最大温度差を更新するので、信頼性の高い着
霜判定を実行できる。

【０１１０】請求項１２の空気調和機によれば、暖房運
転開始時に残霜があり、運転初期に冷風防止機能を解除
できない場合に、あるいは一時的に解除できても、また
すぐに冷風防止機能により室内ファン風量が抑えられて
しまい、必要な風量を得られない場合に、残霜を検知し
て速やかに除霜運転を行い、残霜を取り除き、通常の暖
房運転を再開することができる。

【０１１１】請求項１３の空気調和機によれば、請求項
３と同様な効果が得られるとともに、暖房運転開始時に
残霜があり、運転初期の暖房能力が小さかった場合に、
残霜を検知し速やかに除霜運転を行い、残霜を取り除
き、通常の暖房運転を開始することができる。

【０１１２】請求項１４の空気調和機によれば、請求項
３と同様な効果が得られるとともに、早朝、あるいは悪
天候など、外気温が低い条件で暖房運転を開始した場合
に、最大温度差ΔＴmax に過小な値を記憶することがな
く、下限値で制限されるので、その後、日照や天候の回
復により外気温が上昇し、着霜した場合にも、正常に着
霜を検出し除霜運転を行うことができる。

【０１１３】請求項１５の空気調和機によれば、請求項
１３と同様な効果が得られるとともに、設定温度差に下
限値と設定割合とが反映されるので、「残霜あり」の判
定基準が適切なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の空気調和機における冷
凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック図で
ある。

【図２】同空気調和機の原理的ブロック図である。

【図３】本発明の第２実施形態の空気調和機における冷
凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック図で
ある。

【図４】本発明の実施形態におけるメインルーチンのフ
ローチャートである。

【図５】本発明の実施形態における着霜判定処理に係る
サブルーチンのフローチャートである。

【図６】本発明の実施形態における除霜運転制御処理に
係るサブルーチンのフローチャートである。

【図７】本発明の実施形態における熱交換器温度、室内
温度及び温度差の状態変化の一例を示す図である。

【図８】本発明の実施形態における熱交換器温度、室内
温度及び温度差の状態変化の他の例を示す図である。

【図９】本発明の第３実施形態に係る着霜判定処理のフ
ローチャートである。

【図１０】本発明の第４実施形態に係る着霜判定処理の
フローチャートである。

【図１１】本発明の第５実施形態に係るフローチャート
である。

【図１２】本発明の第３実施形態におけるカラ打ち除霜
を防止する例を示す図である。

【図１３】本発明の第４実施形態におけるカラ打ち除霜
を防止する例を示す図である。

【図１４】本発明の第５実施形態におけるカラ打ち除霜
を防止する例を示す図である。

【図１５】本発明の第６実施形態に係る残霜判定処理の
フローチャートである。

【図１６】本発明の第６実施形態における残霜検出の例
を示す図である。

【図１７】本発明の第７実施形態に係る処理のフローチ
ャートである。

【図１８】本発明の第７実施形態における残霜検出の例
を示す図である。

【図１９】本発明の第７実施形態における着霜検出の例
を示す図である。

【図２０】従来の空気調和機における冷凍サイクルとそ
の制御装置の例を示す電気ブロック図である。

【図２１】従来の何の外乱もなく正常に着霜を検出する
場合の一例を示す図である。

【図２２】従来の日没などによりカラ打ち除霜を行う場
合の一例を示す図である。

【図２３】従来の残霜がある為に最大温度差に過小な値
を記憶してしまい、暖房運転を続けてしまう場合の一例
を示す図である。

【図２４】冷風防止解除時の温度差と室内温度の関係を
示す図である。

【図２５】従来の外気温が上昇した後に着霜した場合の
一例を示す図であり、最大温度差に過小な値を記憶して
いる為にそのまま暖房運転を続けてしまう場合の一例を
示す図である。

【符号の説明】

３００室内制御部３０２，３０３，４０３温度センサ３０２ｃ，３０３ｃ，４０３ｃコネクタ３３０マイコン４００室外制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤孝一埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作所狭山事業所内 (72)発明者山村祐二埼玉県所沢市青葉台1311 株式会社鷺宮製作所所沢事業所内 (72)発明者中原誠一埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作所狭山事業所内 (72)発明者伊藤浩埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作所狭山事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御装置の入力部に温度センサを接続す
るコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と
室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を
開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温
度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出
する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設
定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御
工程とを備える空気調和機において、冷凍サイクルの状態変化を認識するため、単位時間毎に
温度データを入力して処理する制御工程と、第１所定時
間タイマと、冷凍サイクルを制御するために処理部が有
する制御ステータスの変化の有無を判断する制御工程
と、を備え、制御ステータスの変化の有無を判断して変化有りと判断
した場合、第１所定時間タイマの計時を開始し、前記第
１所定時間タイマの計時終了後に、最大温度差の値を算
出し、補正して更新することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】制御装置の入力部に温度センサを接続す
るコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と
室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を
開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温
度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出
する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設
定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御
工程とを備える空気調和機において、冷凍サイクルの状態変化を認識するため、単位時間毎に
温度データを入力して処理する制御工程と、第２所定時
間タイマと、を備え、第２所定時間毎に、第３所定時間を一区分として第２所
定時間毎の温度データ群の変化状態を第３所定時間毎に
比較・判断して、前記処理の結果、着霜判定基準である
予め設定された設定割合の値を更新することを特徴とす
る空気調和機。
【請求項３】制御装置の入力部に温度センサを接続す
るコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と
室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を
開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温
度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出
する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設
定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御
工程とを備える空気調和機において、暖房運転を開始した後、室内ファンの冷風防止機能が解
除されてから第３所定時間経過後に、温度差を算出し、
前記温度差を新しい最大温度差として更新するようにし
たことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】制御装置の入力部に温度センサを接続す
るコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と
室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を
開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温
度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出
する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設
定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御
工程とを備える空気調和機において、第２所定時間毎に、着霜判定処理を実行し、前記温度差
の割合と設定割合とを比較して、温度差の割合が設定割
合以下である場合、前記温度差の割合の大／小に応じて
除霜運転時間を短／長に設定して除霜運転を開始し、前
記設定した除霜運転時間が経過すると除霜運転を終了す
る制御工程を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】制御装置の入力部に温度センサを接続す
るコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度と
室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転を
開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大温
度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算出
する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された設
定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制御
工程とを備える空気調和機において、冷凍サイクルに設けられた流路切換弁はコイルレス四方
弁であり、さらに、室外熱交換器温度を検出し、前記温
度の値が所定温度を下回った／上回った場合に除霜運転
を開始／終了する制御工程を備えることを特徴とする空
気調和機。
【請求項６】前記第１所定時間経過した後の温度差
を、制御ステータスの変化の単位時間前の温度差の割合
で除算して、前記最大温度差を算出することを特徴とす
る請求項１記載の空気調和機。
【請求項７】前記除霜運転時間を着霜判定の温度差の
割合により可変設定することを特徴とする請求項４記載
の空気調和機。
【請求項８】前記最大温度差が過大な値とならないよ
うに該最大温度差に上限値を設けたことを特徴とする請
求項１〜６記載の空気調和機。
【請求項９】一定速圧縮機を用いた空気調和機で、室
内熱交換器温度及び室内温度の２本の温度センサを用い
て暖房運転時の除霜制御を行う空気調和機において、除霜運転開始の指示を行うルーチンで着霜判定が真であ
っても、室内熱交換器温度と室内温度の温度差が所定値
未満でない場合は除霜運転開始指示を出力しないように
分岐処理を設けて構成することを特徴とする空気調和
機。
【請求項１０】一定速圧縮機を用いた空気調和機で、
室内熱交換器温度、及び室内温度の２本の温度センサを
用いて暖房運転時の除霜制御を行う空気調和機におい
て、除霜運転開始の指示を行うルーチンで着霜判定が真であ
っても、室内熱交換器温度が所定値未満でない場合は除
霜運転開始指示を出力しないように分岐処理を設けて構
成することを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】前記着霜判定の処理が、室内熱交換器
温度と室内温度の温度差の、現在記憶している最大温度
差に対する割合で判定する工程を含み、前記分岐処理中に前記室内熱交換器温度と室内温度の温
度差を新たな前記最大温度差とすることを特徴とする請
求項９または１０記載の空気調和機。
【請求項１２】制御装置の入力部に温度センサを接続
するコネクタと、制御装置の処理部が室内熱交換器温度
と室内温度との温度差を算出する制御工程と、暖房運転
を開始した後、制御装置の記憶部に、予め記憶した最大
温度差と前記算出した温度差とから、温度差の割合を算
出する制御工程と、前記温度差の割合と予め設定された
設定割合とを比較して室外熱交換器の着霜判定を行う制
御工程とを備える空気調和機において、冷風防止機能により室内ファンの風量を制限している時
間を積算する制御工程と、その積算した時間と予め設定
した設定時間とを比較する制御工程と、前記積算した時
間が前記設定時間以上であった場合に「残霜あり」の判
定をする制御工程と、前記「残霜あり」の判定があった
場合に除霜運転を開始する制御工程とを備えることを特
徴とする空気調和機。
【請求項１３】前記温度差を新しい最大温度差として
更新する際に、温度差を予め設定した設定温度差と比較
する制御工程と、前記温度差が前記設定温度差よりも小
さかった場合に「残霜あり」の判定をする制御工程と、
前記「残霜あり」の判定があった場合に除霜運転を開始
する制御工程とを備えることを特徴とする請求項３記載
の空気調和機。
【請求項１４】前記最大温度差が過小な値をとらない
ように該最大温度差に下限値を設けたことを特徴とする
請求項３記載の空気調和機。
【請求項１５】前記下限値に前記設定割合を乗算し
て、前記設定温度差を算出することを特徴とする請求項
１３記載の空気調和機。