JPH08226715A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器の温度分布を知ることにより着霜分
布を知ることができ、そして高い暖房効率を得ることが
でききるヒートポンプ式空気調和機を得ることを目的と
する。 【構成】 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、絞り機構、
室外熱交換器等が組み込まれた閉回路を冷媒が循環する
冷凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記室外熱交換器の温度分布の検出を行なう検出手
段と、前記検出手段によって検出された検出値に基づい
て流量を調整する流量調整手段と、前記流量調整手段を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。 【効果】 この発明によれば、室外熱交換器の温度分布
を検出し、この検出値に基づき冷媒の流量を調整するこ
とにより、室外熱交換器の着霜分布を制御でき、暖房運
転率を高め、暖房運転を長時間行なうことができるとい
う効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプ式空気調
和機の暖房運転の高効率化及び快適性向上に係わり、着
霜及び除霜制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の除霜制御方法の従来の方法
としては例えば特許公告平３−４１７５１公示されるよ
うな方法がある。以下にその内容を図１９、２０に基づ
いて詳細に説明する。

【０００３】図１９は従来の空気調和機の冷媒回路図で
ある。１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４
は絞り機構、５は室内熱交換器であり、これらを順次接
続して冷凍サイクルが形成されている。１３は圧縮機１
を冷却するためのインジェクションキャピラリーチュー
ブ、１１は室外熱交換器３に並列に設けられたバイパス
ライン、１２はバイパスラインＶＩＩを開閉する電磁弁
である。

【０００４】この構成において、暖房運転時には、圧縮
機１から吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁を
経て室内熱交換器に送られて、ここで凝縮されて放熱
し、絞り機構４で絞られ、室外熱交換器３で蒸発して吸
熱し、四方切換弁２を経て圧縮機１に戻る。リバースサ
イクル除霜の場合には、四方切換弁２が図の破線に切り
替えられ、圧縮機から吐出された冷媒ガスは四方弁を経
て室外熱交換器に送られ、ここで放熱して室外熱交換器
に付着した霜を溶融させる。また、ホットガス除霜の場
合には通常の暖房運転中に電磁弁１３を作動させてバイ
パスラインを開き高温ガスを室外熱交換器に導き付着し
た霜を溶融させる。

【０００５】図２０は従来空気調和機の動作を説明する
ためのフローチャートである。ステップ２０−１は通常
の暖房運転を示す。ステップ２０−２のＴ１は、あらか
じめ設定された一定時間を示し、室外制御装置に内蔵さ
れたタイマーによってＴ１時間暖房運転が継続される。
ついで、サーミスタ１０の検出値ＴＨ２とサーミスタ１
１の検出値ＴＨ１がステップ２０−３で読み込まれ、各
検出値の差がステップ２０−４で比較され、室外熱交換
器の温度がＴＨ１−ＴＨ２＞αとなるまで低下するとス
テップ２０−５に入り、ホットガス除霜が行われる。こ
こで、αは第一の基準値であり、外気温度と室外熱交換
器温度の差は着霜量に比例するので、αはホットガスデ
フロストを行うような必要性を判断できるような値を設
定しておく。ステップ２０−４でＴＨ１−ＴＨ２＞αと
なっていない場合はステップ２０−３に戻り一定のサン
プリング間隔でステップ２０−３／２０−４が繰り返さ
れる。ホットガス除霜が終了すると、その後再び暖房運
転が予め設定された一定時間Ｔ２だけ行われ、ステップ
２０−８・２０−９で各サーミスタの検出値を読み込ん
で比較し、室外熱交温度がＴＨ１−ＴＨ２＞βとなると
リバースサイクルデフロストが行われる。βはリバース
サイクル除霜が必要であると判断する基準として予め設
定された第２の基準値であり、β＞αとなるような所定
の値に設定されている。リバース除霜が終了するとステ
ップ２０−１に戻り、再び上述したような手順が繰り返
される。以上のような手順により、除霜が必要な場合に
はホットガスデフロストとリバースサイクルデフロスト
のいずれかが自動的に選択される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のような方法は、
実際に熱交換器の温度低下を知ることができ着霜の有無
及び量を推測でき、リバース除霜とホットガス除霜のそ
れぞれの除霜能力に合わせた着霜量での除霜はできた
が、着霜分布等を検出することができず着霜分布の調整
等も行なえなかったため温度の高い冷媒の状態で、着霜
の多い部分を通過することができず残霜してしまうなど
の問題があり効率の良い制御手段を採ることができなか
った。

【０００７】本発明では、前記のような課題を解決する
ためになされたもので、室外熱交換器を良好な運転状態
に保つ装置を得るものである。また、着霜除去に対し有
効な装置を得るものである。さらに高い暖房効果を得る
ことができるヒートポンプ式空気調和機を提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

【０００９】この発明に係るヒートポンプ式空気調和機
は、圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り機構、室外熱
交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷凍サイクルを有
するヒートポンプ式空気調和機において、前記室外熱交
換器の温度分布の検出を行う検出手段と、前記検出手段
によって検出された検出値に基づいて前記冷凍サイクル
の冷媒の流量を調整する流量調整手段と、を備えたこと
を特徴とするものである。

【００１０】また、検出手段は冷凍サイクル内の室外熱
交換器の複数の位置に設けられ、この検出手段によって
検出された温度の差が設定条件よりも大きければ冷媒の
流量を減少させ、小さければ冷媒の流量を増大させる流
量調整手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】また、流量調整手段は圧縮機の運転周波数
を調整する周波数調整手段とし、前記周波数調整手段を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１２】また、検出手段は冷凍サイクル内の室外熱
交換器の入口側の温度検出を行なう第１の検出手段と、
前記室外熱交換器の出口側の温度を検出する第２の検出
手段として、また、流量調整手段は前記第１の検出手段
によって検出された温度と前記第２の検出手段によって
検出された温度との差が設定条件よりも大きければ圧縮
器の運転周波数を下げて冷媒の流量を減少させ、小さけ
れば前記圧縮器の運転周波数を上げて冷媒の流量を増大
させる周波数調整手段としたことを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、絞り機構が温度式膨張弁であること
を特徴とするものである。

【００１４】また、圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞
り機構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷
凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記室外熱交換器の温度分布の検出を行う検出手段
と、前記絞り機構を開度調整可能な弁とし前記検出手段
により検出された値によって前記絞り機構の弁の開度を
調整する制御手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１５】また、検出手段は冷凍サイクル内の室外熱
交換器の複数の位置に設けられ、この検出手段によって
検出された温度の差が設定条件よりも大きければ冷媒の
流量を減少させ、小さければ冷媒の流量を増大させる流
量調整手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１６】また、圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞
り機構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷
凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記室外熱交換器の温度分布を検出する検出手段
と、前記検出手段により検出された温度分布に基づき複
数の除霜方式から１つを選択し実行する除霜方式選択実
行手段と、備えたことを特徴とするものである。

【００１７】また、圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞
り機構、室外熱交換器等が組み込まれた閉回路を冷媒が
循環する冷凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和
機において、前記圧縮機と前記切換弁の間と、前記室外
熱交換機と前記絞り機構の間を接続し、開閉弁を設けた
バイパス管と、暖房運転中に前記冷凍サイクル内の前記
室外熱交換器の入口側の温度検出を行う第１の検出手段
と、前記室外熱交換器の出口側の温度を検出する第２の
検出手段と、を備え、前記第１の検出手段によって検出
された温度と前記第２の検出手段によって検出された温
度との差が設定条件よりも小さければ、前記バイパス管
を開き高圧ガスを前記室外熱交換器に導き、大きければ
前記バイパス管を閉じて冷媒の流れを逆にする除霜実行
手段と、前記除霜実行手段を制御する制御手段と、を備
えたことを特徴とするものである。

【００１８】また、室外熱交換器の温度分布を検出する
検出手段により検出された温度分布に基づき除霜方式を
選択し実行する除霜方式選択実行手段を備えたことを特
徴とするものである。

【００１９】また、圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞
り機構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷
凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記室外熱交換器の温度分布を検出する検出手段
と、前記検出手段により検出された温度分布に基づき除
霜方式を選択し実行する除霜方式選択実行手段と、前記
除霜方式選択実行手段が選択した除霜方法により暖房時
間の制御を行なう暖房時間制御手段と、備えたことを特
徴とするものである。

【００２０】また、室外熱交換器の温度分布を検出する
検出手段によって検出された温度分布に基づき除霜方式
を選択し実行する除霜方式選択実行手段と、前記除霜方
式選択実行手段が選択した除霜方式により暖房運転時間
の制御を行う暖房時間制御手段と、を備えたことを特徴
とするものである。

【００２１】さらに、２種類以上の冷媒によって構成さ
れ、このうち少なくとも１種類の冷媒の沸点が異なる混
合冷媒が充填されていることを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】前記のように構成されたヒートポンプ式空気調
和機においては、室外熱交換器の温度分布を検出し、こ
の分布に応じて冷媒回路を循環する冷媒流量を制御す
る。

【００２３】また、室外熱交換器の複数の位置にある検
出手段によってそれぞれの位置の温度を検出して室外熱
交換器が着霜するかどうかを推定し、その温度分布が設
定条件よりも大きければ冷媒の流量を減少させ、小さけ
れば冷媒の流量を増大させる。

【００２４】また、室外熱交換器の温度分布に応じて、
圧縮器の周波数を変化させることにより冷媒流量を制御
する。

【００２５】また、室外熱交換器の入り口温度及び出口
温度から室外熱交換器の着霜するかどうかを推定し、そ
の温度差が設定条件よりも大きければ圧縮器の運転周波
数を下げて冷媒の流量を減少させ、小さければ運転周波
数を増大させ冷媒の流量を増大させる。

【００２６】また、圧縮機冷媒流量と絞り冷媒流量の釣
り合いを圧縮機側の流量でなく、絞り側の流量で調整す
る。

【００２７】また、室外熱交換器の着霜を制御するため
に、弁の開度を変化させる。

【００２８】また、室外熱交換器の複数の位置にある検
出手段によってそれぞれの位置の温度を検出して室外熱
交換器の着霜状況を推定し、弁の開度を変化させること
によって、その検出された温度差が設定条件よりも大き
ければ冷媒の流量を減少させ、小さければ冷媒の流量を
増大させる。

【００２９】また、室外熱交換器の温度分布により除霜
方式を切り換えて、実行する。

【００３０】また、室外熱交換器の入り口温度及び出口
温度から室外熱交換器の着霜状況を推定し、その温度差
が設定条件よりも小さければ通常の暖房運転中に電磁弁
を作動させてバイパスラインを開き高圧ガスを室外熱交
換器に導き、大きければ四方弁を切り換えて冷媒の流れ
を逆にする。

【００３１】また、室外熱交換器の温度分布により、冷
媒回路を循環する冷媒流量を制御し、除霜方式を切り換
え、実行する。

【００３２】また、室外熱交換器の温度分布により除霜
方式を切り換えて、除霜開始温度を変化させて適正な暖
房運転時間の制御を行なう。

【００３３】また、室外熱交換器の温度分布により、冷
媒回路を循環する冷媒流量を制御し、並びに選択して実
行した除霜方式により効率的な除霜運転を行ない、更に
その除霜能力に合わせた暖房運転時間の設定を行なう。

【００３４】さらに、非共沸混合冷媒を充填すると、圧
力一定でもガス側の飽和温度は液側の飽和温度よりも高
くなるため、単一冷媒のように温度分布の傾斜は一定で
なく室外から室外熱交換器の配管内の圧力損失により変
化し、室外熱交換器の着霜状態を推定できる。

【００３５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の実施例１のヒートポ
ンプ式空気調和機の冷媒回路図である。図において、１
は圧縮機、２は切換弁であり、本実施例では四方弁が用
いられている。３は室外熱交換器、４は絞り機構として
毛細管が設置されており、５は室内熱交換器、６は冷媒
流量を制御する流量制御装置である。７は室外制御装
置、８は室内制御装置であり、室外熱交換器３の入口配
管及び出口配管にはそれぞれサーミスタ９および１０が
設置され、暖房運転時それぞれ室外熱交換器の温度分布
を測定する代表点として、温度を検知している。なお、
温度分布を測定する場所は室外熱交換器３の入口配管、
出口配管の２か所でなくても複数場所に複数個存在して
いればどこでも良い。

【００３６】図１におけるエアコンについての暖房時の
動作について詳細に説明する。低温低圧のガス冷媒は、
圧縮機１で高温高圧のガス冷媒に圧縮され四方弁２に導
かれる。高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器５へ導か
れ、ここでガス冷媒は液化し、この時凝縮熱を室内に放
出する。こうして室内温度は上昇し、暖房運転を行うこ
とになる。更に液化した高圧の冷媒は毛細管４により低
温低圧の気液二相冷媒になり室内熱交換器３へ導かれ
る。ここで戸外の空気より熱を吸収し冷媒は蒸発し低温
低圧のガス冷媒となる。その後四方弁２を通り圧縮機１
へ冷媒を送り込み冷凍サイクル運転を行う。配管内を流
れる冷媒には流路損失があり、流れの入口側より出口側
の方が圧力が低くなる。室内外の熱交換器内では、熱交
換するのに伴い冷媒が流れるとともに前に述べたような
ガスから液、液からガスへの相変化が起きている。単一
物質の場合、圧力一定では飽和ガス温度と飽和液温度は
同一であり、すなわち相変化中は温度は変わらない。こ
のため、相変化中に圧力が低下するとこれに追従して温
度低下がみられる。このため、熱交換器の入口側より出
口側の方が蒸発温度は低くなってしまう。このため、室
外熱交換器では暖房運転中、熱交換器の入口側より出口
側の方が着霜しやすい。この様な現象の防止し圧損を小
さくするため、熱交換機内の配管パス数を増やしすこと
により、流量を分割し流路を短くしたり、入口側に比べ
出口側のパス数を増やし流量を変えることにより、出口
側と入口側の着霜のバランスをとるようにしているが、
それでも一般的には出口側の配管側から着霜が始まる。
着霜が進み熱交換器の一部が閉塞すると熱交換の効率が
低下するため蒸発温度がさがり、更に着霜が進んでゆ
く。着霜の進行のメカニズムである。

【００３７】図１における本発明の冷凍サイクル装置の
制御方法について詳細な説明を図２に従って行う。図２
は、この発明の実施例１の制御フローチャートである。
ステップ２−１は通常の暖房運転を示し起動から予め設
定された一定時間Ｔ１は室外制御装置に内蔵されたタイ
マーによって通常運転を行なっている。ステップ２−２
のＴ１は、冷凍サイクル運転が安定状態までほぼ達する
時間を予め設定している。ついで、サーミスタ９の出力
値ＴＨ１及びサーミスタ１０の出力値ＴＨ２がステップ
２−３で読み込まれ、この値の差がステップ２−４で比
較され、室外熱交換器の入口温度と出口温度の差がα＜
ＴＨ１−ＴＨ２＜βの時は、ステップ２−３に戻り、あ
る一定のサンプリング間隔でステップ２−３とステップ
２−４を繰り返す。ステップ２−４でα＜ＴＨ１−ＴＨ
２＜βの条件からはずれたことが確認されるとステップ
２−５でＴＨ１−ＴＨ２≧βの判定を行いこれが正の時
は圧損が大きいと判断し流量制御装置によりステップ２
−７で流量を減少させ、この判定が負の場合は圧損が小
さく流量が小さいと判断しステップ２−６で流量を増加
させる。このとき、βは室外熱交換器出口配管側が着霜
しそうな状態になるときの温度差、例えば冬季の平均温
度と平均湿度から求めた乾球温度と湿球温度との温度差
＋１．５度とし、この値は熱交換器のパス数等冷凍サイ
クルの特性によりユニットによって異なる。αは流量減
少の歯止めとしている。流量制御装置により流量変化を
すると、ステップ２−８では一定時間Ｔ２はそのままの
状態で暖房運転を行い、この後ステップ２−３に戻りサ
ーミスタ９及びサーミスタ１０の出力値をそれぞれ読み
込まれ、上記のフローチャートが繰り返される。このと
き、Ｔ２は流量を変化したとき外乱により熱交換のサイ
クル状態が変化するがこれが安定するまでの数分を予め
設定してある。以上のような手順により、室外熱交換器
の温度のバラツキを小さくし温度分布をよくするため着
霜による熱交換器の閉塞を起こりにくくしている。

【００３８】実施例２．実施例１では、冷媒回路内に流
量制御装置を設置し、流量の制御を行っていたが、この
かわりに圧縮機１をインバータ駆動の圧縮機とすること
により、同様の効果を得ることができ、更に流量制御装
置がいらないことから低コスト化及び信頼性の向上を図
ることができる。

【００３９】図３はこの発明の実施例２のヒートポンプ
式空気調和機の冷媒回路図である。図において１は圧縮
機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４は絞り機構とし
て毛細管が設置されており、５は室内熱交換器である。
７は室外制御装置、８は室内制御装置であり、室外熱交
換器３の入口配管及び出口配管にはそれぞれサーミスタ
９および１０が設置され、暖房運転時それぞれ室外熱交
換器の温度分布を測定する代表点として、温度を検知し
ている。低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１で高温高圧の
ガス冷媒に圧縮され四方弁２に導かれる。高温高圧のガ
ス冷媒は室内熱交換器５へ導かれ、ここでガス冷媒は液
化し、この時凝縮熱を室内に放出する。こうして室内温
度は上昇し、暖房運転を行うことになる。更に液化した
高圧の冷媒は毛細管４により低温低圧の気液二相冷媒に
なり室内熱交換器３へ導かれる。ここで戸外の空気より
熱を吸収し冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。そ
の後四方弁２を通り圧縮機１へ冷媒を送り込み冷凍サイ
クル運転を行う。次に図３のエアコンの制御方法につい
ての説明を図２に基づき行う。これはステップ２−５で
の仮定が正の仮定だった場合ステップ２−７で前記イン
バータ駆動の圧縮機１の印可周波数を予め設定された周
波数だけ下げることにより冷媒流量を低下させ、ステッ
プ２−５での判定が負の判定だった場合ステップ２−６
で圧縮機の周波数を同様に上げることによって流量を増
加させるという流量制御の手段が実施例１と異なるだけ
で、それ以外は同様なので説明を省略する。

【００４０】実施例３．実施例２の発明において減圧機
構を温度式膨張弁に特定することによって、より信頼性
の高い制御を行うことができる。

【００４１】すなわち本実施例の場合、温度式膨張弁
は、均圧管で吸入圧力を検出し、吸入温度は感温筒で検
出するようになっていて、感温筒には例えばエアコンに
使われている冷媒が封入されている吸入温度の飽和圧力
をとるようになっている。このため、吸入ガス冷媒の過
熱度が大きくなれば感温筒内の圧力は上昇し、過熱度が
小さくなれば圧力が下がり吸入圧力との差圧は小さくな
る。また、膨張弁の開度は、オリフィスとニードルの変
位によって決定し、ニードルの変位は膨張弁入口（高
圧）側圧力と出口（低圧）側圧力の差とニードルを支え
るバネのバネ定数の力の釣り合いとによって概略決定
し、ダイヤフラムの上側にかかる感温筒内圧力と下側に
かかる吸入圧力によって吸入の加熱度が一定になるよう
に調整するようになっている。実施例２では、減圧機構
として毛細管を使用しているため絞り量が一定である。
このため、周波数を上げ流量を大きくすると流量に対し
絞りの開度が小さいことになり絞り流量と圧縮機流量の
バランスをとるため吸入過熱度が上がり吸入比容積が大
きくなってしまったり、周波数を下げて流量を小さくす
ると逆に流量に対し絞りは開度が開いていることになっ
てしまい絞り側の流量と圧縮機流量の釣り合いをとるた
め液バック吸入することになり、圧縮機の信頼性及び、
流量変化の応答性が低くなる問題があった。しかし、減
圧機構を温度式膨張弁にして吸入過熱度が一定になるよ
うに絞り量を変化させることにより圧縮機冷媒流量と絞
り冷媒流量の釣り合いを圧縮機側の流量でなく絞り側の
流量で調整できるため、流量制御に対する応答性及び圧
縮機の信頼性の向上を図ることができる点が実施例２と
異なる点でそれ以外は同様なため、説明を省略する。

【００４２】実施例４．実施例２乃至３では流量制御装
置の代わりに圧縮機をインバータ駆動の圧縮機とし、周
波数を変化させることによって冷媒流量の制御を行って
いたが、これを絞り機構を開度可変の弁にすることによ
っても流量制御を行うことができる。

【００４３】図３はこの発明の実施例２のヒートポンプ
式空気調和機の冷媒配管系統図である。１は圧縮機、２
は四方弁、３は室外熱交換器、４は絞り機構として開度
の制御可能な弁、本実施例においては電気式リニア膨張
弁（以下ＬＥＶ）が設置されており、５は室内熱交換器
である。７は室外制御装置、８は室内制御装置であり、
室外熱交換器３の入口配管及び出口配管にはそれぞれサ
ーミスタ９および１０が設置され、暖房運転時それぞれ
室外熱交換器の温度分布を測定する代表点として、温度
を検知している。低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１で高
温高圧のガス冷媒に圧縮され四方弁２をへて室内熱交換
器５へ導かれ、ここでガス冷媒は液化し、この時凝縮熱
を室内に放出する。こうして室内温度は上昇し、暖房運
転を行うことになる。更に液化した高圧の冷媒は毛細管
４により低温低圧の気液二相冷媒になり室内熱交換器３
へ導かれる。ここで戸外の空気より熱を吸収し冷媒は蒸
発し低温低圧のガス冷媒となる。その後四方弁２を通り
圧縮機１へ冷媒を送り込み冷凍サイクル運転を行う。次
に図３のエアコンの制御方法についての説明を図２に基
づき行う。これはステップ２−５での仮定が正の仮定だ
った場合ステップ２−７で前記ＬＥＶ４の開度を予め決
められた値だけ絞ることにより冷媒流量を低下させ、逆
にステップ２−５での判定が負の判定だった場合ステッ
プ２−６でＬＥＶの開度を予め設定されたパルス数だけ
開くことにより流量を増加させるという流量制御の手段
が実施例１と異なるだけで、それ以外は同様なので説明
を省略する。

【００４４】実施例５．流量制御装置の代わりに圧縮機
をインバータ駆動に絞り機構を開度の制御可能な弁にす
ることによってより精度の高い制御を行うことができ
る。

【００４５】圧縮機による循環流量の制御では流量を大
きくするために周波数を上げると低圧が低くくなり過熱
度が大きくなる。また、周波数を下げると蒸発圧力は上
がり吸入過熱度は小さくなり、場合によっては冷媒は蒸
発しきれずに液冷媒が吸入されてしまう。逆に開度制御
可能な絞り弁による循環流量の制御では流量を大きくす
るために開度を大きくすると蒸発圧力が上がり吸入過熱
度は小さくなり場合によっては循環流量に対して蒸発能
力が追いつかずに液冷媒が圧縮機に吸入されてしまうい
わゆる液バック運転を行い、流量を小さくするために開
度を絞ると凝縮温度が上がり過冷却度が大きくなり冷媒
が凝縮器側に溜まってしまい蒸発圧力は下がり吸入過熱
度が大きくなり吐出温度が上がってしまう。このような
お互いの方法の問題点を補うことができ、更に実施例３
において例に出した温度式膨張弁のように吸入過熱度の
設定は固定ではなく変化させることができるため、流量
の変化を広い範囲で自在に行うことができ、圧縮機の信
頼性も確保することができる。

【００４６】実施例６．低温低圧のガス冷媒を高温高圧
のガス冷媒に圧縮する圧縮機１と冷媒の流れ方向を切り
換える四方弁３と高温高圧ガス冷媒を高温高圧液冷媒に
かえる凝縮器と高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒
にかえる減圧器４と低温低圧の二相冷媒を低温低圧のガ
ス冷媒にかえる蒸発器とを順次連結した冷凍サイクル装
置（以下エアコンと称す）において、室外熱交換器の出
入口の温度検出器１２・１３はそれぞれ室外熱交換器の
温度分布を検出する代表点として設定されており室外制
御装置にデータを送信している。流量制御装置２は冷媒
の流量を調節する機能を有し室外制御装置に送られた室
外熱交換器の温度分布に基づき冷媒流量の制御を行って
いる。また、室内制御部は室外機への電源を送るための
リレー回路、冷房または暖房の運転状況、更に室内設定
温度等の情報も一括して制御を行っている。室外制御部
は室内制御部から送られてくる信号を基に圧縮機の運転
周波数を制御し、また、四方弁３等の切換の制御も行っ
ている。本実施例にて冷媒回路内に充填されている冷媒
は、Ｒ１３４ａとＲ１２５、Ｒ３２の三種類のフレオン
ガスの混合で、ほぼ同等の沸点を持つＲ１２５、Ｒ３２
と比較してＲ１３４ａは沸点が高いいわゆる非共沸の混
合冷媒とする。

【００４７】図８は非共沸冷媒のモリエル線図であり、
図９は非共沸冷媒のの乾き度と温度の関係図である。通
常単一冷媒の場合、圧力が一定で液→蒸気、蒸気→液に
相変化をしているときは温度は飽和温度で一定であっ
た。非共沸混合冷媒の場合、図８のモリエル線図に示す
ように等温線は圧力に対し傾きを持っており、図９に示
す様に乾き度が大きくなると温度は上昇する。単一冷媒
では暖房運転時の室外熱交換器の温度分布は圧力損失の
関係から常に入口側温度＞中間温度＞出口側温度となっ
ていたのに対し、非共沸混合冷媒ではそのときの運転状
況によりどのような温度分布になるか一義的ではない。
低外気温時の着霜分布も運転状況によって大きく異な
る。

【００４８】図１を用いて非共沸混合冷媒が充填された
エアコンについての暖房時の動作について詳細に説明す
る。低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１で高温高圧のガス
冷媒に圧縮され四方弁２に導かれる。高温高圧のガス冷
媒は室内熱交換器５へ導かれ、ここでガス冷媒は液化
し、この時凝縮熱を室内に放出する。こうして室内温度
は上昇し、暖房運転を行うことになる。更に液化した高
圧の冷媒は毛細管４により低温低圧の気液二相冷媒にな
り室内熱交換器３へ導かれる。ここで戸外の空気より熱
を吸収し冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。その
後四方弁２を通り圧縮機１へ冷媒を送り込み冷凍サイク
ル運転を行う。配管内を流れる冷媒には流路損失があ
り、流れの入口側より出口側の方が圧力が低くなる。た
だし、前述のように冷媒として非共沸混合冷媒が充填さ
れている場合、圧力の高い入口側より圧力の低い出口側
が低いとは限らない。その圧力差及び冷媒の乾き度の差
により変化している。このため、単一冷媒を充填してい
たときの様に予め設定した値による制御に頼ると、想定
外の部分の着霜が進んでしまうといった可能性がある。

【００４９】図１における本発明の冷凍サイクル装置の
制御方法について詳細な説明を図１０に従って行う。図
１０はこの発明の実施例６の制御フローチャートであ
る。ステップ１０−１は通常の暖房運転を示し、起動か
ら予め設定された一定時間Ｔ１は室外制御装置に内蔵さ
れたタイマーによって通常運転を行なっている。ステッ
プ１０−２のＴ１は、冷凍サイクル運転が安定状態まで
ほぼ達する時間を予め設定している。ついで、サーミス
タ９の出力値ＴＨ１及びサーミスタ１０の出力値ＴＨ２
がステップ１０−３で読み込まれ、この値の差がステッ
プ１０−４で比較され、室外熱交換器の入口温度と出口
温度の差が｜ＴＨ１−ＴＨ２｜＜αの時は、ステップ１
０−３に戻り、ある一定のサンプリング間隔でステップ
１０−３とステップ１０−４を繰り返す。ステップ１０
−４で｜ＴＨ１−ＴＨ２｜＜αの条件からはずれたこと
が確認されるとステップ１０−５でＴＨ１＞ＴＨ２の仮
定を行いこれが正の時は圧損が大きいと判断し流量制御
装置によりステップ１０−７で流量を減少させ、この判
定が負の場合は圧損が小さいと判断しステップ１０−６
で流量を増加させる。このとき、αは室外熱交換器入口
及び出口配管のどちらかが着霜しそうな状態になるとき
の温度差、例えば冬季の平均温度と平均湿度から求めた
乾球温度と湿球温度との温度差などを基準とし、この値
は熱交換器のパス数等冷凍サイクルの特性によりユニッ
トによって異なる。流量制御装置により流量変化をする
と、ステップ１０−８では一定時間Ｔ２はそのままの状
態で暖房運転を行い、この後ステップ１０−３に戻りサ
ーミスタ９及びサーミスタ１０の出力値をそれぞれ読み
込まれ、上記のフローチャートが繰り返される。このと
き、Ｔ２は流量を変化したときその外乱により熱交換の
サイクル状態が変化するがこれが安定するまでの数分を
予め設定してある。以上のような手順により、室外熱交
換器の温度のバラツキを小さくし温度分布をよくするた
め着霜による熱交換器の閉塞を起こりにくくしている。

【００５０】実施例７．図１１は、この発明の実施例７
のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路図を示す。図に
おいて１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４
は絞り機構として毛細管が設置されており、５は室内熱
交換器である。１１は圧縮機の吐出ガスを室外熱交換器
に直接供給することのできるバイパス回路であり、室外
熱交換器と並列に設置されている。１２はバイパス回路
を開閉する電磁弁である。７は室外制御装置、８は室内
制御装置であり、室外熱交換器３の入口配管及び出口配
管にはそれぞれサーミスタ９および１０が設置され、暖
房運転時それぞれ室外熱交換器の温度分布を測定する代
表点として、温度を検知している。

【００５１】次にエアコンの暖房時の動作について詳細
に説明する。低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１で高温高
圧のガス冷媒に圧縮され四方弁２に導かれる。高温高圧
のガス冷媒は室内熱交換器５へ導かれ、ここでガス冷媒
は液化し、この時凝縮熱を室内に放出する。こうして室
内温度は上昇し、暖房運転を行うことになる。更に液化
した高圧の冷媒は毛細管４により低温低圧の気液二相冷
媒になり室内熱交換器３へ導かれる。ここで戸外の空気
より熱を吸収し冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒とな
る。その後四方弁２を通り圧縮機１へ冷媒を送り込み冷
凍サイクル運転を行う。リバースサイクル除霜の場合に
は、四方切換弁２が切り換えられ、圧縮機から吐出され
た冷媒ガスは四方弁を経て室外熱交換器に送られ、ここ
で放熱して室外熱交換器に付着した霜を溶融させる。ま
た、ホットガス除霜の場合には通常の暖房運転中に電磁
弁１２を作動させてバイパスラインを開き高温ガスを室
外熱交換器に導き付着した霜を溶融させる。

【００５２】本実施例の冷凍サイクル装置の制御方法に
ついて詳細な説明を図１２に従って行う。図１２はこの
発明の実施例７の制御フローチャートである。ステップ
１２−１は通常の暖房運転を示し、起動から予め設定さ
れた一定時間Ｔ１は室外制御装置に内蔵されたタイマー
によって通常運転を行なっている。ステップ１２−２の
Ｔ１は冷凍サイクル運転が安定状態までほぼ達する時間
を予め設定している。ついで、サーミスタ９の出力値Ｔ
Ｈ１及びサーミスタ１０の出力値ＴＨ２がステップ１２
−３で読み込まれ、ステップ１２−４でＴＨ１とＴＨ２
の温度差がＴＨ１−ＴＨ２＜Ｔβの判定を行なう。通常
暖房運転の出口側の配管の方が入口側より流量が少なく
なるように設定されているため、蒸発温度が低下した
時、出入口の温度差が微妙ならば入口側の熱交換量が多
い分着霜量が多くなる。Ｔβはこの判定の基準となる温
度差で予め制御部に設定されており、配管のパス等によ
って異なる。次にステップ１２−５では、ステップ１２
−４が正の仮定の場合ＴＨ２＜Ｔｈｓｅｔの判定を行な
い、この仮定が正であればステップ１２−７でホットガ
ス除霜を行ない、負の仮定であればステップ１２−３に
戻りある一定のサンプリング間隔でステップ１２−３か
らステップ１２−５を繰り返す。同様に、ステップ１２
−４が負の仮定の場合ステップ１２−６でＴＨ１＜Ｔｈ
ｓｅｔの判定を行ない、この仮定が正であればステップ
１２−８においてリバースサイクル除霜を行ない、負の
仮定であればステップ１２−３に戻り、ステップ１２−
３からステップ１２−６の動作を繰り返す。選択した方
式により除霜が終了するとステップ１２−１に戻り、こ
のステップが繰り返される。なお、「Ｔｈｓｅｔ」とは
除霜開始の判定温度で、室外熱交換器の着霜が進み、能
力が低下を始めている可能性の高い温度で、予め制御装
置に記憶しておく定値である。また、本実施例において
は、ホットガス除霜の方法として、図に示したようなバ
イパス回路１１を用いたが、図のように絞り部にＬＥＶ
を用いた場合はバイパス回路１１を持たず、ホットガス
除霜時にはＬＥＶを全開としてそのまま運転したり、図
のように絞り機構４にバイパス回路を設け電磁弁を作動
させバイパス回路を開き高温ガスを室外熱交換器に導き
除霜運転を行っても同様の効果が得られる。

【００５３】実施例８．低温低圧のガス冷媒は高温高圧
のガス冷媒に圧縮する圧縮機１と冷媒の流れ方向を切り
換える四方弁３と高温高圧ガス冷媒を高温高圧液冷媒に
かえる凝縮器と高温高圧の液冷媒を低温低圧の二相冷媒
にかえる減圧器４と低温低圧の二相冷媒を低温低圧のガ
ス冷媒にかえる蒸発器とを順次連結した冷凍サイクル装
置（以下エアコンと称す）において、室外熱交換器の出
入口の温度検出器１２・１３はそれぞれ室外熱交換器の
温度分布を検出する代表点として設定されており室外制
御装置にデータを送信している。流量制御装置２は冷媒
の流量を調節する機能を有し室外制御装置に送られた室
外熱交換器の温度分布に基づき冷媒流量の制御を行って
いる。また、室内制御部は室外機への電源を送るための
リレー回路、冷房または暖房の運転状況、更に室内設定
温度等の情報も一括して制御を行っている。室外制御部
は室内制御部から送られてくる信号を基に圧縮機の運転
周波数を制御し、また、四方弁３等の切換の制御も行っ
ている。本実施例にて冷媒回路内に充填されている冷媒
は、Ｒ１３４ａとＲ１２５、Ｒ３２の三種類のフレオン
ガスの混合で、ほぼ同等の沸点を持つＲ１２５、Ｒ３２
と比較してＲ１３４ａは沸点が高いいわゆる非共沸の混
合冷媒とする。

【００５４】図における非共沸混合冷媒が充填されたエ
アコンについての暖房時の動作について詳細に説明す
る。低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１で高温高圧のガス
冷媒に圧縮され四方弁２に導かれる。高温高圧のガス冷
媒は室内熱交換器５へ導かれ、ここでガス冷媒は液化
し、この時凝縮熱を室内に放出する。こうして室内温度
は上昇し、暖房運転を行うことになる。更に液化した高
圧の冷媒は毛細管４により低温低圧の気液二相冷媒にな
り室内熱交換器３へ導かれる。ここで戸外の空気より熱
を吸収し冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。その
後四方弁２を通り圧縮機１へ冷媒を送り込み冷凍サイク
ル運転を行う。リバースサイクル除霜の場合には、四方
切換弁２が図の破線に切り換えられ、圧縮機から吐出さ
れた冷媒ガスは四方弁を経て室外熱交換器に送られ、こ
こで放熱して室外熱交換器に付着した霜を溶融させる。
また、ホットガス除霜の場合には通常の暖房運転中に電
磁弁１２を作動させてバイパスラインを開き高温ガスを
室外熱交換器に導き付着した霜を溶融させる。

【００５５】図１４はこの発明の実施例８の制御フロー
チャートである。この図における本発明の冷凍サイクル
装置の制御方法について詳細な説明を図に従って行う。
ステップ１４−１は通常の暖房運転を示し、ステップ１
４−２で起動から予め設定された一定時間Ｔ３は室外制
御装置に内蔵されたタイマーによって通常運転を行なっ
ている。このＴ１は冷凍サイクル運転が安定状態までほ
ぼ達する時間を予め設定している。ついで、サーミスタ
９の出力値ＴＨ１及びサーミスタ１０の出力値ＴＨ２が
ステップ１４−３で読み込まれ、ステップ１４−４でＴ
Ｈ１＞ＴＨ２の判定を行いこれが正の仮定の場合ＴＨ２
＞ＴＨｓｅｔ、負の仮定だった場合はＴＨ１＞ＴＨｓｅ
ｔの判定をステップ１４−５で行う。この仮定が正の場
合ステップ１４−３に戻り、ある一定のサンプリング間
隔でステップ１４−３からステップ１４−５を繰り返
す。ステップ１４−５の仮定が負の場合、ステップ１４
−４で判定された室外熱交換器の入口温度と出口温度の
関係がＴＨ１＞ＴＨ２の時はステップ１４−８でホット
ガス除霜、この仮定が負の場合は１４−７でリバースサ
イクル除霜が行われる。選択した方式により除霜が終了
するとステップ１４−１に戻り、同様にステップが繰り
返される。ただし、熱交換器のパス数等の冷凍サイクル
特性により単純にＴＨ１とＴＨ２の比較を行わず、この
値にそれぞれ係数を掛けたり定数を足したりするなど、
その特性はユニットにより異なる。

【００５６】実施例９．リバースサイクル除霜は暖房運
転時四方弁２を切り替えて冷媒の流れを逆にして一時的
に冷房運転を行うことにより、室外熱交換器に付着した
霜を溶融する。このため運転の切換等のに時間が必要と
なり着霜量が少ないときでも除霜に時間がかかり、着霜
量の多い時には適しているが着霜量の少ないときにはあ
まり適していない。逆にホットガス除霜では十分な熱量
を確保することが難しく、切換等の時間は要さないが着
霜量が多い場合は除霜能力の確保が難しいため、短時間
に除霜を終了できる少ない着霜量の時は適しているが着
霜量が多いときはあまり適してはいないといえる。この
ため、除霜方式により除霜開始温度を変化させるなどし
て暖房運転時間の適正化を行うことによってより高い暖
房運転率を確保することができより快適な暖房運転を行
うことができる。

【００５７】図１５はこの発明の実施例９の制御フロー
チャートである。本実施例の制御方法について図に基づ
いて説明する。本実施例ではステップ１５−５で除霜開
始を判定するときの除霜開始温度の設定値がリバースサ
イクル除霜とホットガス除霜によって異なることが実施
例７及び実施例８と異なる。その他は同様であるため説
明を省略する。なお、図中Ｔｈｓｅｔ１はホットガス除
霜、Ｔｈｓｅｔ２はリバースサイクル除霜の開始温度
で、Ｔｈｓｅｔ１＞Ｔｈｓｅｔ２の関係である。

【００５８】実施例１０．図は請求項１０の一実施例の
冷媒回路図を示す。１は圧縮機、２は四方弁、３は室外
熱交換器、４は絞り機構として毛細管が設置されてお
り、５は室内熱交換器で６は冷媒流量を制御する流量制
御装置である。１１は圧縮機の吐出ガスを室外熱交換器
に直接供給することのできるバイパス回路であり、室外
熱交換器と並列に設置されている。１２はバイパス回路
を開閉する電磁弁である。７は室外制御装置、８は室内
制御装置であり、室外熱交換器３の入口配管及び出口配
管にはそれぞれサーミスタ９および１０が設置され、暖
房運転時それぞれ室外熱交換器の温度分布を測定する代
表温度として、データを検知している。

【００５９】図１６はこの発明の実施例１０の制御フロ
ーチャートである。この図における本発明の冷凍サイク
ル装置の制御方法について詳細な説明を図に従って行
う。ステップ１６−１は通常の暖房運転を示し起動から
予め設定されたステップ１６−２の一定時間Ｔ１は室外
制御装置に内蔵されたタイマーによって通常運転を行な
っている。このＴ１は冷凍サイクル運転が安定状態まで
ほぼ達する時間を予め設定している。ついで、サーミス
タ９の出力値ＴＨ１及びサーミスタ１０の出力値ＴＨ２
がステップ１６−３で読み込まれ、この値の差がステッ
プ１６−４で比較され、室外熱交換器の入口温度と出口
温度の差がα＜ＴＨ１−ＴＨ２＜βの時は、ステップ１
６−３に戻り、ある一定のサンプリング間隔でステップ
１６−３とステップ１６−４を繰り返す。ステップ１６
−４でα＜ＴＨ１−ＴＨ２＜βの条件からはずれたこと
が確認されるとステップ１６−５でＴＨ１−ＴＨ２≧β
の判定を行いこれが正の時は圧損が大きいと判断しステ
ップ１６−７で流量制御装置により流量を減少させ、こ
の判定が負の場合は圧損が小さく流量が小さいと判断し
ステップ１６−６で流量を増加させる。このとき、βは
室外熱交換器出口配管側が着霜しそうな状態になるとき
の温度差、例えば冬季の平均温度と平均湿度から求めた
乾球温度と湿球温度との温度差＋１．５度とし、この値
は熱交換器のパス数等冷凍サイクルの特性によりユニッ
トによって異なる。αは流量減少の歯止めとしている。
流量制御装置により流量変化をすると、ステップ１６−
８、１６−９ではそれぞれ一定時間Ｔ２はそのままの状
態で暖房運転を行う。このとき、Ｔ２は流量を変化した
とき熱交換のサイクル状態が変化するがこれが安定する
までの数分を予め設定してある。次にステップ１６−１
０、１６−１１で、それぞれ一定時間Ｔ３以上暖房運転
したかを判定し、Ｔ３に達していない場合ステップ１６
−３に戻りサーミスタ９及びサーミスタ１０の出力値を
それぞれ読み込まれ、上記のフローチャートが繰り返さ
れる。暖房運転時間がＴ３に達していた場合次に進み、
ステップ１６−１２、１６−１３においてＴＨ２＜Ｔｈ
ｓｅｔ１の判定を行いこれが負の仮定であれば、ステッ
プ１６−３に戻り上記のフローが繰り返される。正の仮
定であれば、次にステップ１６−１４、１６−１５でそ
れぞれリバースサイクル除霜、ホットガス除霜の運転が
実行される。選択した方式により除霜が終了するとステ
ップ１６−１に戻り、このステップが繰り返される。な
お、図中ＴＤＡＮは暖房運転時間を表わす。

【００６０】実施例１１．実施例１０においては単一冷
媒充填時の説明を行ったが、非共沸混合冷媒を充填した
場合でも同様の制御を行うことができる。

【００６１】図１７は実施例１１の制御フローチャート
である。ステップ１７−１は通常の暖房運転を示し、ス
テップ１７−２によって起動から予め設定された一定時
間Ｔ１は室外制御装置に内蔵されたタイマーによって通
常運転を行なっている。このＴ１は、冷凍サイクル運転
が安定状態までほぼ達する時間を予め設定している。つ
いで、サーミスタ９の出力値ＴＨ１及びサーミスタ１０
の出力値ＴＨ２がステップ１７−３で読み込まれ、この
値の差がステップ１７−４で比較され、室外熱交換器の
入口温度と出口温度の差が｜ＴＨ１−ＴＨ２｜＜αの時
は、ステップ１７−３に戻り、ある一定のサンプリング
間隔でステップ１７−３とステップ１７−４を繰り返
す。ステップ１７−４で｜ＴＨ１−ＴＨ２｜＜αの条件
からはずれたことが確認されるとステップ１７−５でＴ
Ｈ１＞ＴＨ２の仮定を行いこれが正の時は圧損が大きい
と判断しステップ１７−７で流量制御装置により流量を
減少させ、この判定が負の場合は圧損が小さいと判断し
ステップ１７−６で流量を増加させる。このとき、αは
室外熱交換器入口及び出口配管のどちらかが着霜しそう
な状態になるときの温度差、例えば冬季の平均温度と平
均湿度から求めた乾球温度と湿球温度との温度差などを
基準とし、この値は熱交換器のパス数等冷凍サイクルの
特性によりユニットによって異なる。流量制御装置によ
り流量変化をすると、ステップ１７−８、１７−９では
一定時間Ｔ２はそのままの状態で暖房運転を行う。この
とき、Ｔ２は流量を変化したとき熱交換のサイクル状態
が変化するがこれが安定状態に達するまでの時間を予め
設定してある。次にステップ１７−１０、１７−１１
で、一定時間Ｔ３以上暖房運転したかを判定し、Ｔ３に
達していない場合ステップ１７−３に戻りサーミスタ９
及びサーミスタ１０の出力値をそれぞれ読み込まれ、上
記のフローチャートが繰り返される。暖房運転時間がＴ
３に達していた場合、次にステップ１７−１２において
ＴＨ２＜Ｔｈｓｅｔ１、１７−１３においてＴＨ１＜Ｔ
ｈｓｅｔ１の判定を行いこれがそれぞれ負の仮定であれ
ば、ステップ１７−３に戻り上記のフローが繰り返され
る。正の仮定であれば、次にステップ１７−１４、１７
−１５でそれぞれリバースサイクル除霜、ホットガス除
霜の運転が実行される。選択した方式により除霜が終了
するとステップ１７−１に戻り、このステップが繰り返
される。このような手順によって熱交換器の温度のバラ
ツキを小さくして温度分布をよくし、更に、自動的に除
霜方式の選定を行っている。

【００６２】実施例１２．実施例１０及び実施例１１に
おいて除霜方式により暖房運転時間の適正化を図ること
によって更に高い暖房運転率を得ることができる。

【００６３】図１８はこの発明の実施例１２の制御をフ
ローチャートである。この図に基づいて本実施例の制御
方法について説明する。本実施例ではステップ１８−１
０で除霜開始を判定するときの除霜開始温度の設定値が
リバースサイクル除霜とホットガス除霜によって異なる
ことが実施例１０及び実施例１１と異なる点で、他は同
様であるため説明を省略する。

【００６４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、熱交換
器の温度分布を検出し、この検出値に基づき冷媒の流量
を調整することにより、熱交換器の着霜分布を制御する
ことができ、また、暖房運転率を高め、暖房運転を長時
間行なうことができるという効果がある。

【００６５】また、熱交換器の温度のバラツキを小さく
し温度分布を良くするので、着霜による熱交換機の閉塞
が起こりにくい。

【００６６】また、圧縮機の運転周波数の制御を行ない
冷媒流量を変化させることにより、熱交換器の温度分布
を検出し、熱交換器の着霜状況を制御でき、また暖房運
転率を高め、暖房運転を長時間行なうことができる。さ
らに流量制御手段がいらないことから低コスト化及び信
頼性の向上を図ることができるという効果がある。

【００６７】また、圧縮機の運転周波数の制御を行ない
冷媒流量を変化させることにより、熱交換器の温度分布
を検出し、熱交換器の着霜状況を制御できるので、着霜
による熱交換機の閉塞が起こりにくく、暖房運転率を高
め、暖房運転を長時間行なうことができる。さらに流量
制御手段がいらないことから低コスト化及び信頼性の向
上を計ることができるという効果がある。

【００６８】また、絞り機構を温度式膨張弁に特定する
ことにより、流量制御に対する応答性及び圧縮機の信頼
性の向上を図ることができるという効果がある。

【００６９】また、絞り機構に開度調整可能な弁にする
ことにより、流量の変化を広い範囲で自在に行なうこと
ができるので圧縮機の信頼性を確保することができる。

【００７０】また、絞り機構に開度調整可能な弁にする
ことにより、流量の変化を広い範囲で自在に行なうこと
ができるので圧縮機の信頼性を確保し、また、暖房運転
率を高め、暖房運転を長時間行なうことができるという
効果がある。

【００７１】また、熱交換器の温度分布により選択した
除霜方式により効率的な除霜運転ができ、更にその除霜
能力に合わせた暖房運転時間の設定を行なうため、より
暖房運転率の高い運転をすることができるという効果が
ある。

【００７２】また、熱交換器の温度のバラツキを小さく
し温度分布を良くするために、着霜による熱交換機の閉
塞が起こりにくく、効率的な除霜運転ができ、更にその
除霜能力に合わせた暖房運転時間の設定を行なうため、
より暖房運転率が高くなるという効果がある。

【００７３】また、熱交換器の温度分布により選択した
除霜方式により効率的な除霜運転ができ、更にその除霜
能力に合わせた暖房運転時間の設定を行なうため、より
暖房運転率の高い運転をすることができる快適なヒート
ポンプ式空気調和機を得ることができるという効果があ
る。

【００７４】また、適切な除霜方式により除霜開始温度
を変化させるので、暖房運転時間が適正化される。

【００７５】また、適切な除霜方式により除霜開始温度
を変化させるなどして暖房運転時間の適正化を行なうこ
とによって、より高い暖房運転率を確保することがで
き、より快適な暖房運転を行なうことができる。

【００７６】さらに、非共沸の混合冷媒を充填すると室
外熱交換器の圧力損失量により熱交換器の温度勾配が変
化するため温度分布による冷媒流量制御及び最適除霜方
式の選択を行うことができ、暖房運転時間及び除霜運転
時間の適正化ができるため暖房運転率の高い快適な暖房
運転が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図２】 この発明の実施例１の制御フローチャートで
ある。

【図３】 この発明の実施例２のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図４】 この発明の実施例３のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図５】 この発明の実施例４のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図６】 この発明の実施例５のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図７】 この発明の実施例６のヒートポンプ式空気調
和機の冷媒配管系統図である。

【図８】 非共沸冷媒のモリエル線図である。

【図９】 非共沸冷媒の乾き度と温度の関係図である。

【図１０】 この発明の実施例６の制御フローチャー
ト。

【図１１】 この発明の実施例７のヒートポンプ式空気
調和機の冷媒配管系統図である。

【図１２】 この発明の実施例７の制御フローチャート
である。

【図１３】 この発明の実施例７のヒートポンプ式空気
調和機のその他の冷媒配管系統図である。

【図１４】 この発明の実施例８の制御フローチャート
である。

【図１５】 この発明の実施例９の制御フローチャート
である。

【図１６】 この発明の実施例１０の制御フローチャー
トである。

【図１７】 この発明の実施例１１の制御フローチャー
トである。

【図１８】 この発明の実施例１２の制御フローチャー
トである。

【図１９】 従来の空気調和機の冷媒配管系統図であ
る。

【図２０】 従来の空気調和機の制御フローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 四方弁、３ 室内熱交換器、４ 毛細
管、５ 室内熱交換器、６ 流量制御装置、７ 室外制
御部、８ 室内制御部、９ サーミスタ、１０サーミス
タ、１１ バイパス回路、１２ 電磁弁。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り機
   構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷凍サ
   イクルを有するヒートポンプ式空気調和機において、前
   記室外熱交換器の温度分布の検出を行う検出手段と、前
   記検出手段によって検出された検出値に基づいて前記冷
   凍サイクルの冷媒の流量を調整する流量調整手段と、を
   備えたことを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
2. 【請求項２】 検出手段は冷凍サイクル内の室外熱交換
   器の複数の位置に設けられ、この検出手段によって検出
   された温度の差が設定条件よりも大きければ冷媒の流量
   を減少させ、小さければ冷媒の流量を増大させる流量調
   整手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のヒ
   ートポンプ式空気調和機。
3. 【請求項３】 流量調整手段は圧縮機の運転周波数を調
   整する周波数調整手段とし、前記周波数調整手段を制御
   する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記
   載のヒートポンプ式空気調和機。
4. 【請求項４】 検出手段は冷凍サイクル内の室外熱交換
   器の入口側の温度検出を行なう第１の検出手段と、前記
   室外熱交換器の出口側の温度を検出する第２の検出手段
   として、また、流量調整手段は前記第１の検出手段によ
   って検出された温度と前記第２の検出手段によって検出
   された温度との差が設定条件よりも大きければ圧縮器の
   運転周波数を下げて冷媒の流量を減少させ、小さければ
   前記圧縮器の運転周波数を上げて冷媒の流量を増大させ
   る周波数調整手段としたことを特徴とする請求項１記載
   のヒートポンプ式空気調和機。
5. 【請求項５】 絞り機構が温度式膨張弁であることを特
   徴とする請求項３記載のヒートポンプ式空気調和機。
6. 【請求項６】 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り機
   構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷凍サ
   イクルを有するヒートポンプ式空気調和機において、前
   記室外熱交換器の温度分布の検出を行う検出手段と、前
   記絞り機構を開度調整可能な弁とし前記検出手段により
   検出された値によって前記絞り機構の弁の開度を調整す
   る制御手段と、を備えたことを特徴とするヒートポンプ
   式空気調和機。
7. 【請求項７】 検出手段は冷凍サイクル内の室外熱交換
   器の複数の位置に設けられ、この検出手段によって検出
   された温度の差が設定条件よりも大きければ冷媒の流量
   を減少させ、小さければ冷媒の流量を増大させる流量調
   整手段と、を備えたことを特徴とする請求項６記載のヒ
   ートポンプ式空気調和機。
8. 【請求項８】 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り機
   構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷凍サ
   イクルを有するヒートポンプ式空気調和機において、前
   記室外熱交換器の温度分布を検出する検出手段と、前記
   検出手段により検出された温度分布に基づき複数の除霜
   方式から１つを選択し実行する除霜方式選択実行手段
   と、備えたことを特徴とするヒートポンプ式空気調和
   機。
9. 【請求項９】 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り機
   構、室外熱交換器等が組み込まれた閉回路を冷媒が循環
   する冷凍サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機に
   おいて、前記圧縮機と前記切換弁の間と、前記室外熱交
   換機と前記絞り機構の間を接続し、開閉弁を設けたバイ
   パス管と、暖房運転中に前記冷凍サイクル内の前記室外
   熱交換器の入口側の温度検出を行う第１の検出手段と、
   前記室外熱交換器の出口側の温度を検出する第２の検出
   手段と、を備え、前記第１の検出手段によって検出され
   た温度と前記第２の検出手段によって検出された温度と
   の差が設定条件よりも小さければ、前記バイパス管を開
   き高圧ガスを前記室外熱交換器に導き、大きければ前記
   バイパス管を閉じて冷媒の流れを逆にする除霜実行手段
   と、前記除霜実行手段を制御する制御手段と、を備えた
   ことを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
10. 【請求項１０】 室外熱交換器の温度分布を検出する検
    出手段により検出された温度分布に基づき除霜方式を選
    択し実行する除霜方式選択実行手段と、備えたことを特
    徴とする請求項１記載のヒートポンプ式空気調和機。
11. 【請求項１１】 圧縮機、切換弁、室内熱交換器、絞り
    機構、室外熱交換器等が組み込まれ冷媒が循環する冷凍
    サイクルを有するヒートポンプ式空気調和機において、
    前記室外熱交換器の温度分布を検出する検出手段と、前
    記検出手段により検出された温度分布に基づき除霜方式
    を選択し実行する除霜方式選択実行手段と、前記除霜方
    式選択実行手段が選択した除霜方法により暖房時間の制
    御を行なう暖房時間制御手段と、備えたことを特徴とす
    るヒートポンプ式空気調和機。
12. 【請求項１２】 室外熱交換器の温度分布を検出する検
    出手段によって検出された温度分布に基づき除霜方式を
    選択し実行する除霜方式選択実行手段と、前記除霜方式
    選択実行手段が選択した除霜方式により暖房運転時間の
    制御を行う暖房時間制御手段と、を備えたことを特徴と
    する請求項１記載のヒートポンプ式空気調和機。
13. 【請求項１３】 ２種類以上の冷媒によって構成され、
    このうち少なくとも１種類の冷媒の沸点が異なる混合冷
    媒が充填されていることを特徴とする請求項１、２、
    ３、４、５、１０又は１２記載のヒートポンプ式空気調
    和機。