JPH0743051A

JPH0743051A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0743051A
Application number: JP5189913A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okuda; 田健志奥; Masahiko Ootori; 捕雅彦大; Seiichi Abiko; 清一吾孫子
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1995-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】除霜運転時間、すなわち、暖房運転の中断時
間を短縮し、これによって、室温の低下を小さく抑える
ことのできる空気調和装置を得る。【構成】第１の温度検出手段11により室外熱交換器６
の温度を検出する。第２の温度検出手段12により室外ユ
ニットが設置された外気の温度を検出する。制御装置10
は冷凍サイクルの暖房モード運転中に、室外ファンを停
止させて室外熱交換器の除霜をするファン停止除霜の機
能と、室外ファンを動作させたまま室外熱交換器の除霜
をするファン動作除霜の機能とを有し、除霜開始時の外
気温度が所定値以下であるときファン停止除霜を実行
し、外気の温度が所定値を越えているときファン動作除
霜を実行し、少なくともファン動作除霜時に、外気温度
が高い場合ほど高くなるように設定された除霜終了基準
温度に従って除霜を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スプリット形の空気調
和装置に係り、特に、室外熱交換器の除霜制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気調和装置は、冷凍サイクル
を形成するように管接続される圧縮機、四方弁、室内熱
交換器、膨脹弁及び室外熱交換器と、熱交換を促進する
室内ファン及び室外ファンとを備えている。このうち、
室内熱交換器及び室内ファンが室内ユニットとして格納
され、圧縮機、四方弁、膨脹弁、室外熱交換器、室外フ
ァンが室外ユニットとして格納される。

【０００３】この空気調和装置を暖房モードで運転した
ときの外気温が低いと、室外熱交換器に霜が付着する。
この霜が厚くなると熱交換効率が低下し、空調能力は著
しく低下する。そこで、霜を溶かして除去するべく冷凍
サイクルを除霜モードで運転する。除霜モードでは、図
１３に示すように、圧縮機を動作させたままの状態で、
室外熱交換器の温度が除霜開始基準温度に到達した時刻
ｔ₁から室外熱交換器の温度が除霜終了基準温度まで上
昇する時刻ｔ₁₁まで、四方弁への通電を停止することに
より、冷媒の循環経路を逆転させて冷凍サイクルを冷房
モードで運転する。このとき、冷風の吹き出しによる室
温低下を防ぐべく室内ファンを停止させ、さらに、冷た
い外気の供給による室外熱交換器の冷却を抑えるべく室
外ファンをも停止させていた。

【０００４】このように、冷凍サイクルを除霜モードで
運転した場合、室外熱交換器の温度は図１４に示すよう
に変化する。すなわち、室外熱交換器に霜が付着し、除
霜開始基準温度まで低下した時刻ｔ₁で除霜を開始する
とその温度は上昇し、霜の融解中は０℃より僅かに高い
値に維持され、全ての霜が解けた途端に急に上昇するの
で、その温度が除霜終了基準温度に到達した時刻ｔ₁₁に
て除霜を終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】除霜モード運転中は、
室内ファンを停止させるので冷風の吹出しはないが、そ
れでも室温は設定温度に対して大きく低下する。この温
度低下を小さく抑えるためには除霜運転時間を短縮させ
なければならない。上述した除霜モード運転では、冷媒
を循環させるパイプを暖め、このパイプからの伝導熱に
よってフィンを暖めて霜を解かすと共に、除霜されたか
否かをパイプに接触させた温度センサの出力に基いて判
定していた。しかして、従来の空気調和装置はパイプが
暖まるまでにある程度の時間が必要であること、ならび
に、除霜の終了をパイプの温度から間接的に判断してい
るため除霜終了基準温度を高く設定せざるを得ないこと
等により、除霜モードでの運転時間が長くなるという問
題があった。

【０００６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、除霜運転時間、すなわち、暖房運転の中
断時間を短縮し、これによって、室温の低下を小さく抑
えることのできる空気調和装置を得ることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気調
和装置は、室外熱交換器の温度を検出する第１の温度検
出手段と、外気温度を検出する第２の温度検出手段と、
冷凍サイクルの暖房モード運転中に、室外ファンを停止
させて室外熱交換器の除霜をするファン停止除霜の機能
と、室外ファンを動作させたまま室外熱交換器の除霜を
するファン動作除霜の機能とを有し、除霜開始時の外気
温度が所定値以下であるときファン停止除霜を実行し、
外気温度が所定値を越えているときファン動作除霜を実
行し、このファン動作除霜時に、外気温度が高い場合ほ
ど高くなるように設定された除霜終了基準温度に従って
除霜を終了する制御装置と、を備えている。

【０００８】また、請求項２に記載の空気調和装置は、
室外熱交換器の温度を検出する第１の温度検出手段と、
外気温度を検出する第２の温度検出手段と、冷凍サイク
ルの暖房モード運転中に、室外ファンを停止させて室外
熱交換器の除霜をするファン停止除霜の機能と、室外フ
ァンを動作させたまま室外熱交換器の除霜をするファン
動作除霜の機能とを有し、除霜開始時の外気温度が所定
値以下であるときファン停止除霜を実行し、外気温度が
所定値を越えているとき設定された時間だけファン動作
除霜を実行した後にファン停止除霜に移行し、このファ
ン停止除霜時に、外気温度が高い場合ほど低くなるよう
に設定された除霜終了基準温度に従って除霜を終了する
制御装置と、を備えている。

【０００９】好ましくは、ファン動作除霜を実行する時
間を、外気温度が高い場合ほど長く設定する。

【００１０】また、第１回目の除霜開始を室外熱交換器
の温度に基いて判別し、第２回目以降の除霜開始点を室
外熱交換器の温度と前回除霜終了後の暖房運転継続時間
とに基いて判別する。

【００１１】

【作用】一般的な室外熱交換器は、図１５(a) に斜視図
を、図１５(b) に着霜時の側面図を示すように、冷媒を
循環させるパイプ61の周囲に多数のフィン62が所定の間
隔で溶接されている。このフィン62に霜が付着する。す
なわち、着霜する。そして、パイプ61に接触させた温度
センサ11の検出値が予め設定した除霜開始基準温度まで
低下すると除霜を開始し、除霜終了基準温度まで上昇す
ると除霜を終了していた。

【００１２】もし、着霜時の外気温度が高い場合にはフ
ァンを動作させて室外熱交換器に送風することにより、
パイプ61が暖まる以前にも除霜を行なわせることができ
る。また、パイプ61が暖まった後も除霜を促進すること
ができる。しかるに、霜が融解し終る過程でも送風し続
けた場合には、冷媒によって暖められたフィン62を冷や
す結果となり、しかも、室外熱交換器の温度を外気温度
に近付けようとする。すなわち、除霜終了時の室外熱交
換器の温度は外気温度が高い場合ほど高く、外気温度が
低い場合ほど低くなる。従って、除霜時間を短縮するに
は外気温度が高い場合ほど高くなるように設定した除霜
終了基準温度を用いると好都合である。

【００１３】そこで、請求項１に記載の空気調和装置
は、除霜開始時の外気温度が所定値以下であるときファ
ン停止除霜を実行し、外気温度が所定値を越えていると
きファン動作除霜を実行し、少なくともファン動作除霜
時には、外気温度が高い場合ほど高くなるように設定さ
れた除霜終了基準温度に従って除霜を終了する。これに
よって、除霜運転時間を短縮することができる。

【００１４】一方、ファン動作除霜を実行した場合、図
１５(b) に示したフィン62の周側部Ａの霜の融解には室
外ファンの送風が大きく寄与し、逆に、パイプ61に近い
中心部Ｂの霜は主にパイプ61を通る高温冷媒によって溶
かされる。従って、除霜終了まで室外ファンを運転し続
けると、中心部Ｂの除霜に対して送風が冷却作用をす
る。この意味では除霜の途中にファン動作除霜からファ
ン停止除霜に切替えることが望ましい。このように、フ
ァン動作除霜からファン停止除霜に切替えたとしても、
外気温度が高い場合には切替え以前の送風の効果が大き
いためパイプの温度が低目であっても除霜を終了する
が、外気温度が低い場合にはパイプの温度がある程度高
くならないと除霜を終了しないことになる。従って、除
霜時間を短縮するには、外気温度が高い場合ほど除霜終
了基準温度を低くする必要がある。

【００１５】そこで、請求項２に記載の空気調和装置
は、除霜開始時の外気温度が所定値以下であるときファ
ン停止除霜を実行し、外気温度が所定値を越えていると
き設定された時間だけファン動作除霜を実行した後にフ
ァン停止除霜に移行すると共に、外気温度が高い場合ほ
ど低くなるように設定された除霜終了基準温度に従って
除霜を終了している。これによっても、除霜運転時間を
短縮することができる。

【００１６】なお、室外熱交換器に付着する霜の絶対量
は外気温度に応じて異なり、例えば外気温度が０℃より
高い場合には多く、０℃より低い場合には少ない。従っ
て、ファン動作除霜を実行した後にファン停止除霜に移
行するに際して、外気温度が高い時にはファン動作除霜
の時間を長くし、外気温度が低い時にはファン動作除霜
の時間を短くすることによって、ファン動作除霜を行っ
た後にファン停止除霜を行うという制御効果を高めるこ
とができる。

【００１７】そこで、請求項３に記載の空気調和装置
は、ファン動作除霜を実行する時間を、外気温度が高い
場合ほど長く設定している。

【００１８】ところで、室外熱交換器が除霜を必要とす
る状態とは暖房能力が著しく低下した状態でもある。こ
の状態を検出する一つの方法として室外熱交換器の温度
を検出し、その温度が基準温度まで下がった時としてい
る。しかし、暖房能力の低下は、基準温度に低下するか
なり以前から始まっている。この暖房能力の低下が測定
きればその時点で除霜を開始すればよい。しかし、暖房
能力自体の測定は単純ではないため、便宜的に室外熱交
換器の温度を用いているとも言える。もしも、空調負荷
が大きく変化しなければ、除霜終了後の室外熱交換器の
温度変化は除霜回数に関係なく一定の傾向を示す筈であ
る。従って、２回目以降の除霜については前回の除霜終
了からの経過時間に基いて判断してもよい。経過時間に
基いて判断する場合には暖房能力が僅かに低下した時点
とすることができる。なお、経過時間に基いて暖房能力
の低下を判断する場合でも、天候の急変によってそれ以
前に当初の除霜開始基準温度に到達する場合があること
をも考慮しなければならない。

【００１９】そこで、請求項４に記載の空気調和装置
は、第１回目の除霜開始点を室外熱交換器の温度に基い
て判別し、第２回目以降の除霜開始点を室外熱交換器の
温度又は前回の除霜終了後の暖房運転継続時間に基いて
判別している。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１はこの発明の一実施例の概略構成図
である。同図において、圧縮機１、四方弁２、室内熱交
換器３、絞り装置５、室外熱交換器６によって周知の冷
凍サイクルが形成され、そして、室内熱交換器３の熱交
換を促進するために室内ファン４が、室外熱交換器６の
熱交換を促進するために室外ファン７がそれぞれ設けら
れている。このうち、室内熱交換器３及び室内ファン４
は室内機に格納され、圧縮機１、四方弁２、絞り装置
５、室外熱交換器６及び室外ファン７は室外機に格納さ
れる。

【００２１】ここで、四方弁２に通電すると、冷媒は実
線の矢印に示した方向に循環せしめられて冷凍サイクル
は暖房モードとなり、反対に、四方弁２の通電を停止す
ると冷媒は破線の矢印で示した方向に循環せしめられて
冷凍サイクルは冷房モードとなる。

【００２２】外気温度の低い時に暖房モードで運転し続
けると、室外熱交換器６に霜が付着する。この霜を除去
するために、マイクロコンピュータでなる制御装置10
と、室外熱交換器６の温度を検出する温度センサ11と、
室外機の設置された外気温度を検出する温度センサ12と
が設けられる。制御装置10は温度センサ11による室外熱
交換器６の検出温度と、温度センサ12による外気の検出
温度とに基いて、圧縮機１、四方弁２、室内ファン４及
び室外ファン７を制御する。

【００２３】この実施例は、図２に示すように、温度セ
ンサ11によって検出された室外熱交換器６の温度が、予
め定められた除霜開始基準温度まで低下した時刻ｔ₁に
て室内ファン４を停止させると共に、四方弁２の接続状
態を切替えることによって、冷凍サイクルを一時的に除
霜モード（冷房モード）にするが、外気温度がある程度
高い場合には、室外ファン７を運転し続けることによっ
て外気の熱量を除霜に有効利用するようにしている。そ
して、室外熱交換器６の温度が除霜終了基準温度に到達
した時刻ｔ₂にて、四方弁２の接続状態を元に戻し、冷
凍サイクルを暖房モードに復帰させる。

【００２４】なお、除霜運転から暖房運転に切替わる時
刻ｔ₂にて、圧縮機１を運転したままで四方弁２を切替
え接続すると、冷媒の圧力バランスが急激に変化して四
方弁の反転音が発生すると共に、これが室内に伝搬して
不快感を与える。そこで、除霜時間の短縮、暖房効率と
いう観点からは望ましいことではないが、その影響を最
小に抑えるように外部から設定したｔ_c時間だけ圧縮機
１を停止させている。

【００２５】また、除霜終了基準温度については、図３
に示すように、外気温度Ｔ_oが高くなるほど高く設定し
ている。実際には、外気温度に対して代表的な閾値を定
め、これらの閾値を境にして異なる除霜終了基準温度を
採用する。

【００２６】さらに、この実施例では暖房運転中の最初
の除霜については、室外熱交換器６の温度が除霜開始基
準温度まで低下したことを除霜条件とするが、その後の
除霜については、室外熱交換器６の温度または前回の除
霜終了時点からの暖房運転継続時間に基いて除霜開始点
を判断している。ここで、暖房運転継続時間に対する基
準値を適切に設定することによって、暖房能力の低下状
態での運転時間を短縮することができる。図４はこの関
係を示したものである。すなわち、暖房運転中は着霜に
よって暖房能力は徐々に低下し、室外熱交換器の温度が
除霜開始基準温度に到達した時点での暖房能力は極端に
低下している。このような運転を繰返すと、その度毎に
斜線で示した能力低下状態での運転を余儀なくされる。
そこで、第１回目の除霜を室外熱交換器の温度に基いて
除霜開始点を判定し、第２回目以降の除霜に対しては予
め設定した時間Ｈ_TSがきたら室外熱交換器の温度に優先
して除霜制御を始めるようにする。これによって能力低
下状態での運転を極力避けることができ、しかも、除霜
期間を短縮することができる。

【００２７】図５は上述した各除霜制御機能をマイクロ
コンピュータに持たせた場合の、処理手順を示すフロー
チャートである。以下、このフローチャートに従って詳
しい制御動作を説明する。

【００２８】先ず、ステップ101 にて暖房運転中か否か
を判定し、暖房運転中でなければステップ102 で他の制
御運転、例えば、冷房運転、送風運転等の処理を実行
し、暖房運転中であればステップ103 以降の処理を実行
する。ステップ103 では外気温度Ｔ_o、室外熱交換器温
度Ｔ_eを読み込み、続いて、ステップ104 では室外熱交
換器の温度Ｔ_eが除霜開始の基準温度Ｔ_es1＝−８℃よ
り下がっているか否かを判定し、下がっておればステッ
プ106 以下の処理に移り、下がっていなければステップ
105 の処理を実行する。ステップ105 の処理は除霜運転
後にスタートするタイマがタイムアップしたか否かを判
定するもので、除霜が１回も行なわれていなければ、タ
イムアップすることはないので、ステップ105 の処理か
らステップ121 の暖房運転処理に移り、その後、ステッ
プ101 の処理に戻る。

【００２９】すなわち、室外熱交換器の温度Ｔ_eが除霜
開始の基準温度Ｔ_es1＝−８℃以上で、かつ、暖房運転
開始から１回も除霜運転されていなければ、暖房運転が
継続され、室外熱交換器の温度Ｔ_eが除霜開始の基準温
度Ｔ_es1＝−８℃より下がったときに始めてステップ10
6 以下の処理に移る。

【００３０】次に、ステップ106 では外気温度Ｔ_oが基
準値Ｔ_os1＝０℃よりも高いか否かを判定し、Ｔ_os1よ
りも高い場合にはステップ107 にてファン動作除霜が行
なわれる。すなわち、圧縮機の運転を継続したまま四方
弁を反転させて冷房モードにして除霜するが、室外ファ
ンは動作させたままとする。そして、ステップ108 にて
外気温度Ｔ_o、室外熱交換器温度Ｔ_eを読み込み、さら
に、ステップ109 にて外気温度Ｔ_oが基準値Ｔ_os2＝−
２℃よりも低いか否かを判定する。ここで、外気温度Ｔ
_oが基準値Ｔ_os2よりも低い場合にはステップ110 にて
室外熱交換器の温度が除霜終了基準温度Ｔ_es2＝３℃ま
で上昇したか否かを判定し、上昇しておればステップ11
5 以下の処理に移り、上昇していなければステップ108
の処理に戻る。一方、ステップ109 にて外気温度Ｔ_oが
基準値Ｔ_os2＝−２℃以上であった時には、ステップ11
1 にて室外熱交換器の温度が除霜終了基準温度Ｔ_es3＝
５℃まで上昇したか否かを判定し、上昇しておればステ
ップ115 以下の処理に移り、上昇していなければステッ
プ108 の処理に戻る。

【００３１】一方、ステップ106 で外気温度Ｔ_oが基準
値Ｔ_os1＝０℃よりも低いと判定された場合にはステッ
プ112 にてファン停止除霜が行なわれる。すなわち、圧
縮機の運転を継続したまま四方弁を反転させて冷房モー
ドにして除霜するが、このとき室外ファンを停止させ
る。そして、ステップ113 にて室外熱交換器温度Ｔ_eを
読み込み、さらに、ステップ114 にて室外熱交換器の温
度が除霜終了基準温度Ｔ_es4＝７℃まで上昇したか否か
を判定し、上昇しておればステップ115 以下の処理に移
る。

【００３２】次に、ステップ115 では室外ファンが停止
しておればこれを動作させ、続いて、ステップ116 で、
四方弁の反転音の発生を防止するための圧縮機の停止時
間ｔ_c＝０〜２００sec を設定するタイマＡをスタート
させ、ステップ117 でタイムアップしたか否かを判定す
る。そして、タイムアップしない場合、すなわち、タイ
ムアップするまではステップ118 で圧縮機を停止させ、
タイムアップした場合にはステップ119 で圧縮機を動作
させると同時に四方弁を暖房側に切替える。また、ステ
ップ120 では暖房継続タイマＨ^Tをスタート、又は、リ
セットさせてステップ121 の処理に移る。

【００３３】以上の処理によって、除霜開始時の外気温
度が０℃以下であるときその温度が７℃に復帰するまで
ファン停止除霜が実行され、外気温度が０℃を越えてい
るときファン動作除霜が実行されると共に、ファン動作
除霜時に、外気温度が高い場合ほど高くなるように設定
された除霜終了基準温度３℃、５℃に従って除霜を終了
する。また、四方弁の反転音の発生を防止するための圧
縮機の停止制御も行われる。なお、タイマＡの設定値を
０にすることは圧縮機を連続運転することにほかなら
ず、四方弁の切替音の発生を防止することに優先させ
た、いわゆる、能力優先運転をすることができる。

【００３４】次に、ステップ120 の処理によって暖房継
続タイマＨ_Tをスタートさせた後は、すなわち、第１回
目の除霜を終了した後はステップ104 又はステップ105
の処理を経て除霜運転に入るため、第２回目以降の除霜
は室外熱交換器の温度又は前回の除霜終了後の暖房運転
継続時間に基いて開始されることになる。

【００３５】図６はこの実施例による除霜制御時の室外
熱交換器の温度変化と、従来例による除霜制御時の室外
熱交換器の温度変化とを併せて示したもので、同じ時刻
ｔ₁で除霜を開始したとして、従来例では時刻ｔ₁₁で除
霜を終了するが、本実施例は時刻ｔ₂で除霜を終了し、
除霜時間を大幅に短縮することができる。

【００３６】次に図７〜１０は本発明の他の実施例を説
明するためのもので、除霜制御のためのハードウェアの
構成は図１と全く同一であるのでその説明を省略し、制
御装置の動作について以下に説明する。

【００３７】この実施例は図７(a) に示すように、除霜
終了まで室外ファンを動作させ続けると、図１５に示し
た如く、パイプに近い中心部Ｂの除霜に対して送風が冷
却作用をする場合がある。そこで、図７(b) に示すよう
に、除霜の開始から時間ｔ_sだけファン動作除霜を実行
し、これ以降はファン停止制御を実行するものである。

【００３８】ここで、室外熱交換器に付着する霜の絶対
量は外気温度が０℃より高い場合には多く、０℃より低
い場合には少ないという現象に照らし、外気温度が高い
時にはファン動作除霜の時間ｔ_sを長くし、外気温度が
低い時にはファン動作除霜の時間ｔ_sを短くすることに
よって、ファン動作除霜を行った後にファン停止除霜を
行うという制御効果を高めるようにしている。

【００３９】一方、ファン動作除霜からファン停止除霜
に切替えたとしても、外気温度が高い場合には切替え以
前の送風の効果が大きいためパイプの温度が低目であっ
ても除霜を終了するが、外気温度が低い場合にはパイプ
の温度がある程度高くならないと除霜を終了しないとい
う現象に着目して、この実施例では、図８に示したよう
に、外気温度が高い場合ほど除霜終了基準温度を低くし
ている。

【００４０】図９はこの外気温度と、ファン動作除霜時
間及び除霜終了基準温度との関係を示す図表である。

【００４１】図１０は上述した除霜制御を行うマイクロ
コンピュータの処理手順を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートに従って詳しい制御動作を説
明する。

【００４２】先ず、ステップ201 にて暖房運転中か否か
を判定し、暖房運転中でなければステップ202 で他の制
御運転、例えば、冷房運転、送風運転等の処理を実行
し、暖房運転中であればステップ303 以降の処理を実行
する。ステップ203 では外気温度Ｔ_o、室外熱交換器温
度Ｔ_eを読み込み、続いて、室外熱交換器の温度Ｔ_eが
除霜開始の基準温度Ｔ_es1＝−８℃より下がっているか
否かを判定し、下がっておればステップ206 以下の処理
に移り、下がっていなければステップ205 の処理を実行
する。ステップ205 の処理は除霜運転後にスタートする
タイマがタイムアップしたか否かを判定するもので、除
霜が１回も行なわれていなければ、タイムアップするこ
とはないので、ステップ205 の処理からステップ233 の
暖房運転処理に移り、その後、ステップ201 の処理に戻
る。

【００４３】次に、ステップ206 では除霜時間を制限す
るタイマＢをスタートさせ、続いて、ステップ207 で外
気温度Ｔ_oが予め定めた範囲、すなわち、Ｔ_o≧０℃，
０℃＞Ｔ_o≧−５℃，−５℃＞Ｔ_oのどれに属するかを
判定する。

【００４４】この判定により外気温度Ｔ_oが０℃よりも
高い場合には、ステップ208 にてファン動作運転時間ｔ
_sを４０sec と２０sec とに設定したタイマＣをスター
トさせ、次のステップ209 にて四方弁を反転させてァン
動作除霜を実行する。そして、ステップ210 で４０sec
の時間待ちをした後、ステップ211 で室外ファンを停止
させてファン停止除霜に移り、続いて、ステップ212 で
室外熱交換器の温度Ｔ_eを読取り、ステップ213 でその
温度が４℃以上になったか否かを判定し、４℃以上であ
ればステップ226 以降の処理を実行し、４℃よりも低い
場合でも除霜時間制限タイマＢの設定時間Ｂ_sが経過し
たことをステップ214 で判定してステップ226 以降の処
理を実行する。

【００４５】また、ステップ207 の処理によって外気温
Ｔ_oが０℃＞Ｔ_o≧−５℃の範囲にある場合には、ステ
ップ215 にてファン動作運転時間ｔ_sを設定したタイマ
Ｃをスタートさせ、次のステップ216 にて四方弁を反転
させてァン動作除霜を実行する。そして、ステップ217
で２０sec の時間待ちをした後、ステップ218 で室外フ
ァンを停止させてファン停止除霜に移り、続いて、ステ
ップ219 で室外熱交換器の温度Ｔ_eを読取り、ステップ
220 でその温度が６℃以上になったか否かを判定し、６
℃以上であればステップ226 以降の処理を実行し、６℃
よりも低い場合でも除霜時間制限タイマＢの設定時間Ｂ
_sが経過したことをステップ221 で判定してステップ22
6 以降の処理を実行する。

【００４６】一方、ステップ207 の処理によって外気温
Ｔ_oが−５℃よりも低いと判定された場合には、ステッ
プ222 にて四方弁を反転させると共に、室外ファンを停
止させてファン停止除霜を実行し、続いて、ステップ22
3 で室外熱交換器の温度Ｔ_eを読取り、ステップ224 で
その温度が８℃以上になったか否かを判定し、８℃以上
であればステップ226 以降の処理を実行し、８℃よりも
低い場合でも除霜時間制限タイマＢの設定時間Ｂ_sが経
過したことをステップ221 で判定してステップ226 以降
の処理を実行する。

【００４７】次に、ステップ226 ではタイマＢ及びＣを
リセットさせ、ステップ227 にて室外ファンを動作さ
せ、続いて、ステップ228 で、四方弁の反転音の発生を
防止するための圧縮機の停止時間ｔ_c＝０〜２００sec
を設定するタイマＡをスタートさせ、ステップ229 でタ
イムアップしたか否かを判定する。そして、タイムアッ
プしない場合、すなわち、タイムアップするまではステ
ップ230 で圧縮機を停止させ、タイムアップした場合に
はステップ231 で圧縮機を動作させると同時に四方弁を
暖房側に切替える。また、ステップ232 では暖房継続タ
イマＨ^Tをスタート、又は、リセットさせてステップ23
3 の処理に移る。

【００４８】以上の処理によって、除霜開始時の外気温
度が−５℃以下であるときその温度が８℃に復帰するま
でファン停止除霜が実行され、外気温度が−５℃を越え
ているときは設定された時間だけファン動作除霜を実行
した後にファン停止除霜に移行し、少なくとも該ファン
停止除霜時に、外気温度が高い場合ほど低くなるように
設定された除霜終了基準温度に従って除霜を終了する制
御が行われる。

【００４９】次に、図１１もう一つ他の実施例の概略構
成図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を
付してその説明を省略する。これは圧縮機１の出側と、
暖房運転時の冷媒循環方向で見て室外熱交換器６の入側
との間に冷媒のバイパス路を設けると共に、このバイパ
ス路に二方弁８を設け、この二方弁８を制御装置10で開
閉制御するようにした点が図１と異なっている。

【００５０】この実施例は、図５または図１０のフロー
チャートで示した除霜制御と全く同様な制御を、四方弁
を切替える代わりに二方弁を開放して行うもので、例え
ば、ファン動作除霜は、図１２に示すように、四方弁を
暖房モードでの状態に保持したまま、除霜開始時刻ｔ₁
にて二方弁８を開放し、除霜終了時刻ｔ₂にて二方弁８
を閉成させる。

【００５１】具体的な処理としては、図５または図１０
のフローチャート中の四方弁ＯＦＦの代わりに二方弁を
ＯＮ（開）に、四方弁ＯＮの代わりに二方弁をＯＦＦ
（閉）にすればよい。また、この場合、除霜終了時の圧
縮機の停止制御は不要である。

【００５２】かくして、図１１に示す実施例によって
も、上述した除霜制御と同様な制御が可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項１に記載の空気調和装置によれば、外気温度が所定
値を越えているときファン動作除霜を実行し、その時
に、外気温度が高い場合ほど高くなるように設定された
除霜終了基準温度に従って除霜を終了するようにしたの
で、暖房運転の中断時間を短縮し、これによって、室温
の低下を小さく抑えることができる。

【００５４】また、請求項２に記載の空気調和装置によ
れば、外気温度が所定値を越えているとき設定された時
間だけファン動作除霜を実行した後にファン停止除霜に
移行し、このファン停止除霜時に、外気温度が高い場合
ほど低くなるように設定された除霜終了基準温度に従っ
て除霜を終了するようにしたので、室外ファンによる室
外熱交換器の冷却現象を十分に加味した除霜が実現で
き、暖房運転の中断時間をさらに短縮することができ
る。

【００５５】さらに、請求項３に記載の空気調和装置
は、ファン動作除霜を実行する時間を、外気温度が高い
場合ほど長く設定するようにしたので、ファン停止除霜
に移行時の着霜量が一定に制御され、安定した除霜制御
ができる。

【００５６】またさらに、第１回目の除霜開始点を室外
熱交換器の温度に基いて判別し、第２回目以降の除霜開
始点を室外熱交換器の温度又は前回除霜終了後の暖房運
転継続時間に基いて判別しているため、暖房効率と併せ
て、さらに、暖房運転の中断時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成図。

【図２】本発明の第１実施例の動作を説明するためのタ
イムチャート。

【図３】本発明の第１実施例の動作を説明するために、
除霜終了基準温度と室外気温との関係を示した線図。

【図４】本発明の第１実施例の動作を説明するために、
暖房能力と経過時間との関係を示した線図。

【図５】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図６】本発明の第１実施例の効果を説明するために、
室外熱交換器温度と時間との関係を示した線図。

【図７】本発明の第２実施例の動作を説明するためのタ
イムチャート。

【図８】本発明の第２実施例の動作を説明するために、
除霜終了基準温度と室外気温との関係を示した線図。

【図９】本発明の第２実施例の動作を説明するために、
外気温度と、室外ファンの動作時間および除霜終了基準
温度戸の関係を示した図表。

【図１０】本発明の第２実施例の動作を説明するための
フローチャート。

【図１１】本発明の第３実施例の概略構成図。

【図１２】本発明の第３実施例の動作を説明するための
タイムチャート。

【図１３】従来の空気調和装置の動作を説明するための
タイムチャート。

【図１４】従来の空気調和装置の動作を説明するため
に、室外熱交換器温度と時間との関係を示した線図。

【図１５】本発明の原理を説明するために、室外熱交換
器の構成を示す斜視図及びその着霜状態を示す側面図。

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室内熱交換器４室内ファン５絞り装置６室外熱交換器７室外ファン８二方弁８１１，１２温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吾孫子清一静岡県富士市蓼原336 東芝エー・ブイ・イー株式会社富士事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内ユニットが室内熱交換器を有し、室外
ユニットが室外ファン、圧縮機、四方弁及び室外熱交換
器を有し、このうち、室内熱交換器、圧縮機、四方弁及
び室外熱交換器が冷凍サイクルを形成するように管接続
された空気調和装置において、前記室外熱交換器の温度を検出する第１の温度検出手段
と、外気温度を検出する第２の温度検出手段と、前記冷凍サイクルの暖房モード運転中に、前記室外ファ
ンを停止させて前記室外熱交換器の除霜をするファン停
止除霜の機能と、前記室外ファンを動作させたまま前記
室外熱交換器の除霜をするファン動作除霜の機能とを有
し、除霜開始時の外気温度が所定値以下であるとき前記
ファン停止除霜を実行し、外気温度が所定値を越えてい
るとき前記ファン動作除霜を実行し、前記ファン動作除
霜時に、外気温度が高い場合ほど高くなるように設定さ
れた除霜終了基準温度に従って除霜を終了する制御装置
と、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】室内ユニットが室内熱交換器を有し、室外
ユニットが室外ファン、圧縮機、四方弁及び室外熱交換
器を有し、このうち、室内熱交換器、圧縮機、四方弁及
び室外熱交換器が冷凍サイクルを形成するように管接続
された空気調和装置において、前記室外熱交換器の温度を検出する第１の温度検出手段
と、外気温度を検出する第２の温度検出手段と、前記冷凍サイクルの暖房モード運転中に、前記室外ファ
ンを停止させて前記室外熱交換器の除霜をするファン停
止除霜の機能と、前記室外ファンを動作させたまま前記
室外熱交換器の除霜をするファン動作除霜の機能とを有
し、除霜開始時の外気温度が所定値以下であるとき前記
ファン停止除霜を実行し、外気温度が所定値を越えてい
るとき設定された時間だけ前記ファン動作除霜を実行し
た後に前記ファン停止除霜に移行し、このファン停止除
霜時に、外気温度が高い場合ほど低くなるように設定さ
れた除霜終了基準温度に従って除霜を終了する制御装置
と、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】前記ファン動作除霜を実行する時間を、外
気温度が高い場合ほど長く設定することを特徴とする請
求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】第１回目の除霜開始点を前記室外熱交換器
の温度に基いて判別し、第２回目以降の除霜開始点を前
記室外熱交換器の温度又は前回除霜終了後の暖房運転継
続時間に基いて判別することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか一つに記載の空気調和装置。
【請求項５】前記除霜運転は前記四方弁を反転して、冷
凍サイクルを冷房モードで運転することを特徴とする請
求項１乃至４のいずれか一つに記載の空気調和装置。
【請求項６】前記圧縮機の吐出側と前記室外熱交換器の
入口側との間に、開閉制御が可能な冷媒のバイパス回路
を設け、前記除霜は前記バイパス回路を開放して実行す
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記
載の空気調和装置。