JPH03221766A - デフロスト制御装置 - 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〉 この発明は、回転数制御される圧縮機を有する空気調和
機におけるデフロスト制御装置の改良に関する。

〈従来の技術〉 従来、回転数制御される圧縮機を有する空気調和機にお
けるデフロスト制御方法として第５図に示すようなもの
がある（特開昭６３−１５０２１号公報）。このデフロ
スト制御方法は、インバータ圧縮機ｌ、四方弁２．室外
側熱交換器３．膨張弁４および室内側熱交換器５を順次
接続して冷媒回路を形成する。また、インバータ圧縮機
１と四方弁２との間と、室外側熱交換器３と膨張弁４と
の間を二方弁６を有するバイパス管によって接続してい
る。そして、デフロスト運転開始時においては、室内フ
ァン７を低速運転すると同時に、インバータ圧縮機ｌを
所定時間だけ高速運転する。−方、デフロスト運転中に
おいては、インバータ圧縮機１は高速運転のままにする
。そして、二方弁６を開き、室温がある設定温度以上の
ときには室内ファン７を超低速運転にする。また、室温
が設定温度以上のときには室内ファン７を停止するよう
にしている。　こうすることによって、デフロスト運転
開始時に圧縮機１を高温状態にして圧縮機ｌに熱量を蓄
え、デフロスト運転中は圧縮機１に蓄えられた熱電を二
方弁６を介して室外側熱交換器３に放出して、デフロス
ト運転を短時間に終了するのである。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述のように、従来のデフロスト制御方法においては、
デフロスト制御指令が出されると、デフロスト運転開始
時には、単にインバータ圧縮機ｌの周波数を上げて所定
時間高速運転するようにしている。したがって、デフロ
スト運転開始直前において、既にインバータ圧縮機１の
回転数が高くなっている場合には圧縮機ｌの回転数上昇
幅が小さく、さらに多くの熱量を圧縮機Ｉに蓄えること
ができないのである。そこで、そのような効率の悪い圧
縮機１の運転を上記所定時間続けることは、平均暖房効
率の低下につながると共にその間フロストが進行するの
でフロスト量の増大を招くという問題がある。　そこで
、この発明の目的は、平均暖房効率を低下させずに最適
にデフロスト制御できるデフロスト制御装置を提供する
ことにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は第１図に例示する
ように、デフロスト時に圧縮機１２から吐出される冷媒
の一部を室外熱交換器１７に供給してデフロストするデ
フロスト制御装置において、室外熱交換器１７における
蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段２１と、圧縮機１
２の回転数を制御するインバータ１１の出力周波数を検
知する周波数検知手段と、上記蒸発〆温度検知手段２１
によって検知された室外熱交換器１７における蒸発温度
の値が所定温度以下であって上記インバータ１１の出力
周波数の値が所定周波数以下である場合には、デフロス
ト動作に先立って上記圧縮機１２による蓄熱運転を行う
第１デフロスト・モードに切り替える一方、上記蒸発温
度の値が上記所定温度以下であって上記インバータ１１
の出力周波数の値が上記所定周波数より高い場合には、
上記蓄熱運転を行わない第２デフロスト・モードに切り
替えるデフロスト・モード切替手段を備えたことを特徴
としている。

く作用〉 室外熱交換器１７における蒸発温度が蒸発温度検知手段
２１によって検知される。さらに、圧縮機１２の回転数
を制御するインバータ１１の出力周波数が周波数検知手
段によって検知される。そして、上記蒸発温度検知手段
２Ｉによって検知された上記室外熱交換器１７における
蒸発温度が所定温度以下であって上記インバータ１１の
出力周波数の値が所定周波数以下である場合には、デフ
ロスト・モード切替手段によってデフロスト・モードが
第１デフロスト・モードに切り替えられる。

その姑思−デ７０ストＩＬｌ＋侘に先守ってト記圧縮機
１２による蓄熱運転を行う第１デフロスト・モードが実
施される。

一方、上記蒸発温度が所定温度以下であって上記インバ
ータ１１の出力１？ｌ波数の値が上記所定周波数より高
い場合には、デフロスト・モード切替手段によってデフ
ロスト・モードが第２デフロストモードに切り替えられ
る。そして、上記蓄熱運転を行わない第２デフロスト・
モードか実施される。

したがって、デフロスト開始直前のインバータ１１の出
力周波数の値が高く圧縮機１２が高速運転されている場
合には、蓄熱効果が期待できない蓄熱運転は実施されず
、その間においていたずらにフロスト量が増大されるこ
とかないのである。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明に係る冷媒回路図である。第１図にお
いて、インバータ１１によって回転数制御される圧縮機
１２、四方弁１３、室内熱交換器ｌ４、膨張手段＋５．
１５°、逆止弁１６，１Ｂ’、室外熱交換器Ｉ７および
アキュムレータ１８を環状に接続１．て冷媒回路を構成
する。また、この冷媒回路におけろ圧縮機１２と四方弁
１３との間と、逆止弁１６または膨張手段１５“と室外
熱交換器Ｉ７との間とを電磁弁１９を有するバイパス管
２０によって接続する。

さらに、上記室外熱交換器１７には蒸発温度Ｔｅを検出
するサーミスタ２１を設ける一方、外気温度′１゛ｇを
検出ず乙ためのサーミスタ２２を設ける。

そしで、両ザーミスタ２１．２２からの温度信号をＣＰ
ＵＣ中央制御装置）２３に人力するようにする。また、
インバータ１１からはインバータ１１の出力周波数Ｆを
表す周波数信号をＣｌ”　Ｕ　２３に入力する。一方、
ＣＰ　Ｕ　２３からは、インバータ１１の出力周波数Ｆ
を制御するための周波数制御信号および電磁弁１９の開
閉を制御するための電磁弁制御信号を出力する。上記Ｃ
Ｐυ２３は、上記温度信号に基づく室外熱交換器１７の
蒸発温度Ｔｅの値が予め設定されてメモリ２４に記憶さ
れたデフロスト開始温度“′ｒｄ”に達していれば、イ
ンバータ１１の出力周波数Ｆあるいは電磁弁１９の開度
を制御してデフロスト制御を実施するのである。すなわ
ち、上記サーミスタ２１およびＣＰＵ２３に上ってデフ
ロスト制御装置を構成するのである。

上記冷媒回路において、暖房時には四方弁１３を第１図
に示すように切り替える。そうすると、圧縮機１２から
吐出された高温高圧冷媒は室内熱交換Ｖ’ｓ　１４に供
給され、室内熱交換器１４によって凝縮される。こうし
て凝縮された高圧の液冷媒は、膨張手段１５によって減
圧されて室外熱交換器１７に供給される。そして、室外
熱交換器１７において蒸発された低温低圧の冷媒は四方
弁１３およびアキュムレータ１８を介して圧縮機１１に
戻る。その際に、室内熱交換器１４から放出される凝縮
熱によって室内を暖房するのである。

上述の暖房運転時において、室外熱交換器１７の表面に
着霜した場合には室外熱交換器１７における熱交換が阻
害されて、蒸発しきれない液冷媒か圧縮機１２に戻るよ
うにねる。そこで、上述のように、サーミスタ２１によ
って検出される蒸発温度Ｔｅとインバータ１１の出力周
波数Ｆの値どに基づいて、ＣＰＵ２３によってデフロス
ト制御か以下に述べるようにして実施されるのである。

デフロスト運転開始直前にお１する圧縮機１２の回転数
が高速回転になっている場合には、圧縮機１２によって
蓄熱運転を行っても蓄熱効果は期待できない。そこでこ
の発明は、デフロスト開始時おいて、インバータ１１の
出力周波数Ｆの目標値を高周波数である蓄Ｍ運転周波数
“Ｆｄ、”に設定して圧縮機１２を蓄熱運転した後にデ
フロスト運転に入る第１デフロスト・モードと、圧縮機
１２の蓄熱運転することなくデフロスト運転に入る第２
デフロスト・モードとを、デフロスト運転開始直前の圧
縮１１１１２の周波数（すなわち、インバータ１１の出
力周波数Ｆ）の値に応じて切り替えて、暖房時の平均効
率をよくするしのである。

第２図は上記ＣＰＵ２３によって実施されるデフロスト
制御動作のフローチャートである。以下、第１図および
第２図に従って、デフロスト制御動作について詳細に説
明する。

ステップＳｌで、上記室外熱交換器！７のサーミスタ２
１からの温度信号に基づいて、室外熱交換４１７の蒸発
層ｑＴｅが検知される。

ステップＳ２で、上記ステップＳｔにおいて検知された
蒸発温度Ｔｅの値か、メモリ２４に記憶されているデフ
ロスト開始温度“′ｒｄ”以下か否かが判別される。そ
の結果、デフロスト開始温度“Ｔｄ”以下の場合にはス
テップＳ３に進み、そうでなければステップＳｔに戻っ
て蒸発温度Ｔｅの値がデフロスト開始温度“Ｔｄ“以下
になるのを待つ。

ステップＳ３で、除霜要求フラグＦｄｓに１″がセット
される。

ステップＳ４で、除ｎ要求フラグＦｓｄが１１”である
場合にはデフロスト動作に入り、インバータ１１の出力
周波数Ｆの値が検知される。

ステップＳ５で、上記ステップＳ４において検知された
インバータ１１の出力周波数Ｆの値が、予め設定されて
メモリ２４に記憶された周波数“Ｆ　ｈｓ”以下である
か否かが判別される。その結果、周波数“Ｔｈｓ“以下
であれば第１デフロスト・モードに入ってステップＳ６
に進む。一方、周波数“Ｔｈｓ”より高ければ第２デフ
ロスト・モードに入ってステップＳ８に進む。

ここで、上記周波数“Ｆｈｓ”は圧縮機１２の蓄熱運転
を実行するか否かを判定するための周波数の値であり、
上記蓄熱運転周波数“Ｆｄ、°の近傍に設定される。

ステップＳ６で、インバータＩＩの出力周波数Ｆの目標
値が蓄熱運転周波数“Ｆｄ、“に設定される。

そして、圧縮機１２が高速回転されて蓄熱運転が実施さ
れる。

こうして、圧縮機１２にデフロスト用の熱量が蓄積され
るのである。

ステップＳ７で、蓄魅運転開始後、時間ｔｄか経過した
か否かが判別される。その結果、時間ｔｄが経過してい
ればステップＳ８に進んでデフロスト動作が開始される
。一方、時間ｔｄｈ＜経過していなければ時間ｔｄｈ＜
経過するのを待つ。

ステップＳ８で、電磁弁制御（言号が出力されて電磁弁
１９が開放されろ。

そうすると、圧縮機１２に蓄積されたデフロスト用の熱
量によって更に高温になった冷媒か圧縮機１２から吐出
され、その−・部が電磁弁１９が開放したバイパス管２
０（則に分岐して室外熱交換器１７に供給される。その
結果、室外熱交換器１７内を流れろ高温の冷媒によって
熱交換器の表面に付着した霜が熔解され、室外熱交換器
１７にに３ける蒸発温度Ｔｅが上昇する。

ステップＳ９で、室外熱交換器１７のザーミスタ２１か
らの温度信号に基づいて、室外熱交換器Ｉ７の蒸発温度
７１’ｅの値が検知されろ。

ステップＳＩＯで、上記ステップＳ９にわいて検知され
た蒸発温度’Ｉ’　ｅの値がデフ［１ス！・復Ｑ温度“
Ｔｒ”以上か否かが判定されろ。その結果、デフロスト
復帰温度“Ｔ　ｒ”以］二であればステップＳｌｌに進
み、そうでなければ蒸発温度Ｔ’ｅの値がデフ〔１ス］
・復帰温度“Ｔｒ”以上になるのを待つ。

ステップＳ１１で、電磁弁制御信号が出力されて電磁弁
１９が閉鎖されると共に除霜要求フラグＰｄｓを“０”
に戻して、デフロスト動作を終了する。

第３図は上記第１デフａスト・モードの場合のタイムヂ
ャートであり、第４図は上記第２デフロスト・モードの
場合のタイムヂャートである。

第３図において、第３図（ａ）はインバータ１１の出力
周波数Ｆの変化を示し、第３図（ｂ）は除霜要求フラグ
Ｆｄｓの内容を示し、第３図（ｃ）は電磁弁１９の開／
閉状態を示す。時点Ａにおいて、上述のように室外熱交
換器１７における蒸発温度Ｔｅの値がデフ［１スト開始
塩度“Ｔｄ″以下になったことが検知され、除霜要求フ
ラグＦｄｓが“１”となる。

そして、そのときのインバータ１１の出力周波数Ｆの値
が周波数“Ｆｈｓ”以下であることが検知されると、イ
ンバータ１１の出力周波数Ｆの目標値が時間ｔｄだけ周
波数“ＦｔＬ”に設定されて蓄熱運転に入る。そうする
と、インバータ１１の出力周波数Ｆが上昇して時点Ｂで
目標周波数“Ｆｄ、”に至る。

こうして、時点Ｃにおいて時間ｔｄ経過した後、旦イン
バータ１１の出力周波数Ｆの値が所定周波数“Ｆｄ２”
まて低下する。

その後、時点りに至るとＣＰＵ　２３から電磁弁制ρ１
１信号か出力されて電磁弁！９が開放される一方、イン
バータ１１の周波数ドの目標値が周波数“Ｆｄ、”に設
定されてデフロスト動作が開始されろ。

その後、所定のデフロスト動作手順に従ってデフロスト
動作が実行され、室外熱交換器１７に付着した霜が熔解
されて室外熱交換器１７における蒸発温度Ｔｅが上昇す
る。やがて、蒸発温度Ｔｅがデフロスト復帰温度“Ｔｒ
“以上になると、時点Ｅにおいて除霜要求フラグＰｄｓ
”が“０”に戻され、電磁弁制御信号によって電磁弁１
９が閉鎖されてデフロスト動作か終了する。

その後、デフロスト中にアキュムレータ１８に溜まった
液冷媒が一気に圧縮機１２に戻るのを防止するために、
インバータ１１の周波数Ｆの目標値が低い周波数“Ｆｄ
、”に設定されて、暖房運転か再開される。こうして、
アキュム１ノータ１８中に溜まった液冷媒を徐々にサイ
クル中に戻した後、インバータ１１の周波数Ｆの値を“
Ｆｄｓ”から“Ｆｄａ“ヘと順次段階的に高めて暖房運
転を実行するのである。このように、暖房運転を再開す
る際に、インバータ１１の周波数を低い値から順次高め
るのは次の理由による。すなわち、デフロスト後（よ室
外熱交換器１７はフロストしやすい状態にある。

そのため、大きい暖房能）Ｊで運転を再開すると室外熱
交換器１７は直ぐにフロストしてしまうのである。

第４図において、第２デフロスト・モードの場合には、
時点Ａ゛において、上述のように室外熱交換器１７にお
ける７ＸＸ湿温Ｔｅの値がデフロスト開始温度“Ｔｄ”
以下にｔヨったことが検知され、除霜要求フラグＦｄｓ
が“ｌ”となる。そして、そのときのインバータ１１の
出力周波数Ｆの値か周波数“Ｆｈｓ”以上であることが
検知されると、既に圧ｍ機１２は高速回転をしているの
で蓄熱運転には入らないのである。

こうして、時点Ｄ°に至るとＣＰＵ２３から電磁弁制御
信号が出力されて電磁弁１９が開放される一方、インバ
ータ１１の周波数Ｆの目標値が周波数“Ｆｄａ“に設定
されてデフロスト動作に入る。

やがて、蒸発温度Ｔｅがデフロスト復帰温度″Ｔｒ”以
上になると、時点Ｅ°において除霜要求フラグＦｄｓが
“０”に戻され、ｉ磁弁制御信号によって電磁弁１９が
閉鎖されてデフロスト動作が終了する。

その後、第３図の場合と同様にして、インバータ１１の
周波数Ｆを低い値“Ｆｄ、”から“Ｆｄ、”さらに“Ｆ
（ｌｅ“へと順次段階的に高めて暖房運転を再開するの
である。

上述のように、本実施例においては、サーミスタ２１か
らの温度信号に基づ＜ＣＰＵ２３の制御によってデフロ
スト動作を開始する際に、デフロスト運転開始直前にお
いて圧縮機１２が高速運転されている（すなわち、イン
バータ１１の出力層０！！数Ｆの値か所定周波数“Ｆｈ
ｓ”以上である）場合には、デフロスト・モードを第２
デフロス）・・モードに切り替えるようにしている。す
なわち、圧縮機１２が、既に蓄熱運転周波数“Ｆｄ、”
に近い周波数で高速回転されている場合には、圧縮機１
２の高速回転による蓄熱効果が期待できないので、圧縮
Ｆａ１２における蓄熱運転を実施することなくデフロス
ト動作を開始するのである。こうすることによって、早
くデフロスト動作に入って室外熱交換器１７における熱
交換能力を復帰さＵ・ることかでき、従来のデフロスト
制御に比較してフロスト量を少なくすると共に平均暖房
効率を上げることができるのである。

上記ＣＰＵ２３におけるデフロスト運転制御のアルゴリ
ズムは、上記実施例に限定されるものではない。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明のデフロスト制御装
置はデフロスト・モード切替手段を備えて、上記デフロ
スト・モード切替手段は、蒸発温度検知手段によって検
知された室外熱交換器におする蒸発温度の値が所定温度
以下であって周波数検知手段によって検知されたインバ
ータの出力周波数の値が所定周波数以下である場合には
、圧縮機の蓄熱運転を実施する第１デフロスト・モード
にデフロスト・モードを切り替える一方、上記蒸発温度
の値が上記所定温度以下であって上記インバータの出力
周波数の値が上記所定周波数より高い場合には、上記蓄
熱運転を実施しない第２デフロスト・モードにデフロス
ト・モードを切り替えるようにしたので、デフロスト運
転開始直前におけるインバータの出力周波数の値が蓄熱
運転周波数に近くにあって上記圧縮機が高速運転されて
いる場合には、蓄熱効果が期待できない圧縮機の蓄熱運
転を実施することなくデフロスト動作に入ることができ
る。

したがって、早くデフロスト動作に入って室外熱交換器
における熱交換能力を復帰させることができ、フロスト
量を少なくすると共に平均暖房効率を下げることなくデ
フロスト制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のデフロスト制御装置を用いた冷媒回
路の一実施例を示す図、第２図はこの発明に係るデフロ
スト制御動作のフローチャート、第３図は第１デフロス
ト・モードにおけるタイムチャート、第４図は第２デフ
ロスト・モードにおけるタイムチャート、第５図は従来
のデフロス制御方法を示す図である。 １１・・・インバータ、 １４・・・室内熱交換器、 Ｉ７・・・室外熱交換器、 ２０・・・バイパス管、 ２３・・・ＣＰｔＪ。 １２・・・圧縮機、 １５・・膨張手段、 １９・・・電磁弁、 ２１・・サーミスタ、 ２４・・・メモリ。 ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）デフロスト時に、圧縮機（１２）から吐出される
   冷媒の一部を室外熱交換器（１７）に供給してデフロス
   トするデフロスト制御装置において、室外熱交換器（１
   ７）における蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段（２
   １）と、 圧縮機（１２）の回転数を制御するインバータ（１１）
   の出力周波数を検知する周波数検知手段と、上記蒸発温
   度検知手段（２１）によって検知された室外熱交換器（
   １７）における蒸発温度の値が所定温度以下であって上
   記インバータ（１１）の出力周波数の値が所定周波数以
   下である場合には、デフロスト動作に先立って上記圧縮
   機（１２）による蓄熱運転を行う第１デフロスト・モー
   ドに切り替える一方、上記蒸発温度の値が上記所定温度
   以下であって上記インバータ（１１）の出力周波数の値
   が上記所定周波数より高い場合には、上記蓄熱運転を行
   わない第２デフロスト・モードに切り替えるデフロスト
   ・モード切替手段を備えたことを特徴とするデフロスト
   制御装置。