JPH10115477A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デフロスト時間の短縮と電力の節約の両立を
図れる空気調和機を提供する。 【解決手段】 この空気調和機は、圧縮機からのホット
ガスで室外熱交換器の除霜を行う逆サイクルデフロスト
を指令する第１デフロスト指令手段(ステップＳ２,３,
４,５)と、圧縮機を停止し、室外熱交換器に外気を吹き
つける外ファンの駆動によって除霜を行う外ファンデフ
ロストを指令する第２デフロスト指令手段(ステップＳ
２,３,４,７)とを有している。この空気調和機は、ステ
ップＳ５で最初に逆サイクルデフロストを所定時間だけ
行ってある程度霜を溶かすことによって、ステップＳ７
での外ファンデフロストによる除霜を効率良く行わせる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デフロストの効
率向上を図った空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機としては、四路弁を切
り換えてホットガスによって室外熱交換器の除霜を行う
逆サイクルデフロスト方式を採用したものがあるが、こ
の方式を採用したものは、除霜時間は短いものの除霜中
の電力消費が大きいという問題がある。

【０００３】一方、外気温度が０℃以上では室外ファン
のみで室外熱交換器の霜を溶かす外ファンデフロスト方
式を採用したものもある。この方式のものは、電力消費
は少ないものの、デフロストに要する時間が長い問題が
ある。また、着霜の度合いによっては、風通路が確保さ
れず、霜が解けにくい問題もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、デフロスト時間の短縮と電力の節約の両立を図れ
る空気調和機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の空気調和機は、圧縮機からのホッ
トガスで室外機の除霜を行う逆サイクルデフロストを指
令する第１デフロスト指令手段と、圧縮機を停止し、上
記室外機の外ファンの駆動によって除霜を行う外ファン
デフロストを指令する第２デフロスト指令手段とを有
し、上記第１デフロスト指令手段と第２デフロスト指令
手段とを選択的に用いるデフロスト制御手段を備えてい
ることを特徴としている。

【０００６】この請求項１の発明によれば、最初に逆サ
イクルデフロストを所定時間だけ行ってある程度霜を溶
かして、熱交換器に風通路を確保した後、圧縮機を停止
して外ファンのみによって、除霜を行なうことができ
る。したがって、逆サイクルデフロストを行う時間を短
縮して電力消費を節約しながら、外ファンデフロストの
効率を最大限に発揮させて、エネルギー効率の良いデフ
ロストを行える。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、外
気温度が所定温度以下のときには、上記第１デフロスト
指令手段のみを用いて、逆サイクルデフロストのみでデ
フロストを行うように制御することを特徴としている。

【０００８】この請求項２の発明によれば、外気吹き付
けによる除霜効果がなくなる所定温度以下の外気温度で
は、外ファンデフロストを行わずに逆サイクルデフロス
トのみを実行して確実に霜を溶かすことができる。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、デ
フロスト開始直後は上記第１デフロスト指令手段にデフ
ロストを指令させ、その後上記第２デフロスト指令手段
にデフロストを指令させることを特徴としている。

【００１０】この請求項３の発明によれば、最初に逆サ
イクルデフロストを所定時間だけ行ってある程度霜を溶
かして、熱交換器に風通路を確保した後、圧縮機を停止
して外ファンのみによって、除霜を行なうことができ
る。したがって、逆サイクルデフロストを行う時間を短
縮して電力消費を節約しながら、外ファンデフロストの
効率を最大限に発揮させて、エネルギー効率の良いデフ
ロストを行える。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、運
転状態を表す値に応じて、上記第１デフロスト指令手段
による逆サイクルデフロストの運転時間と上記第２デフ
ロスト指令手段による外ファンデフロストの運転時間と
を定めることを特徴としている。

【００１２】この請求項４の発明によれば、たとえば、
外気温度が高いほど外ファンデフロストの割合を大に
し、室内温度が高いほど逆サイクルデフロストの時間を
少なくし、圧縮機吐出温度が高いほど逆サイクルデフロ
ストの時間を少なくすることによって、より効率の良い
デフロストを実行できる。

【００１３】また、請求項５の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、室
外熱交換器の温度が所定温度以上になったときに、逆サ
イクルデフロストから外ファンデフロストに切り換える
ように、第１，第２デフロスト指令手段を制御すること
を特徴としている。

【００１４】この請求項５の発明によれば、逆サイクル
デフロストから外ファンデフロストへの切り換えを、室
外熱交換器の温度つまり室外熱交換器の着霜状態に基づ
いて行うから、切り換え時期の判断を適切に行える。し
たがって、一層の効率向上を図れる。

【００１５】また、請求項６の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、運
転状態を表す値に応じて、上記第１デフロスト指令手段
による逆サイクルデフロストの運転時間を定め、この定
められた逆サイクルデフロストの運転時間経過後に第１
デフロスト指令手段による逆サイクルデフロストから上
記第２デフロスト指令手段による外ファンデフロストに
切り換えるように制御することを特徴としている。

【００１６】この請求項６の発明によれば、たとえば、
外気温度が低いほど逆サイクルデフロスト時間を長く設
定して、この逆サイクルデフロストによる除霜で熱交換
器に確実に風通路を確保でき、その後の外ファンによる
デフロストを効率よく実行できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００１８】図１に、この発明の空気調和機の実施の形
態を示す。この空気調和機は、室外熱交換器１と室内熱
交換器２と電動膨張弁３と圧縮機５と四路切換弁６と付
属アキュムレータ７とを備えている。上記室外熱交換器
１は室外ファン８を有している。また、室内熱交換器２
は室内ファン１０を有している。また、この空気調和機
は、デフロストを制御するためのデフロスト制御部１１
を有している。

【００１９】この空気調和機のデフロスト制御部１１に
よるデフロスト制御動作を、図２のフローチャートを参
照しながら説明する。

【００２０】まず、ステップＳ１で、圧縮機５が駆動さ
れ、室外ファン８と室内ファン１０が駆動されて、圧縮
機５→室内熱交換器２→膨張弁３→室外熱交換器１の順
に冷媒が流れ、暖房運転を開始する。次に、ステップＳ
２に進み、上記暖房運転の状態に基づいて、デフロスト
に突入するか否かを判断し、デフロストに突入すると判
断したときにはステップＳ３に進み、デフロストに突入
しないと判断したときにはステップＳ２に戻る。

【００２１】ステップＳ３では、外気温度と暖房運転時
間と圧縮機の吐出温度と室内温度を検出する。

【００２２】次に、ステップＳ４に進み、逆サイクルデ
フロスト時間Ｔrを算出し、外ファンデフロスト時間Ｔf
を算出する。この算出において、外気温度が高いほど全
デフロスト時間に対する外ファンデフロスト時間Ｔfの
割合を大にし、室内温度が高いほど逆サイクルデフロス
トの時間Ｔrを少なくする。また、外気温度が低いほど
逆サイクルデフロストの時間Ｔrを長くする。

【００２３】さらに、圧縮機５の吐出温度が高いほど逆
サイクルデフロストの時間Ｔrを少なくする。また、外
気温度が０℃以下ならば、外ファンデフロスト時間Ｔf
＝０に設定する。このことによって、より効率の良いデ
フロストの実行を図る。また、暖房運転時間が長いほど
全体のデフロスト時間を長くする。

【００２４】次に、ステップＳ５に進み、四路切換弁６
を図１に破線で示す切替位置に切り換えて、逆サイクル
デフロストを開始し、圧縮機５からのホットガスで室外
熱交換器１の除霜を行う。このとき、図３のタイムチャ
ートに示すように、圧縮機５は駆動しており、電動膨張
弁３は全開になり、室外ファン８と室内ファン１０は停
止させられる。

【００２５】次に、ステップＳ６に進み、上記逆サイク
ルデフロスト時間Ｔrが経過したか否かを判定し、時間
Ｔｒが経過していればステップＳ７に進む。時間Ｔｒが
経過していなければ、逆サイクルデフロストを続ける。
また、室外熱交換器１の温度が所定温度以上になってい
れば、ステップＳ７に進む。一方、室外熱交換器１の温
度が所定温度以上になっていなければ、逆サイクルデフ
ロストを続ける。

【００２６】ステップＳ７では、図３のタイムチャート
に示すように、圧縮機５を停止させて、室外ファン８を
駆動させて、外ファンデフロストを開始させる。そし
て、室外ファン８の駆動によって室外熱交換器１に外気
を吹き付けて除霜を行う。

【００２７】次に、ステップＳ８に進み、上記外ファン
デフロスト時間Ｔfが経過したか否かを判定し、時間Ｔ
ｆが経過していれば、ステップＳ９に進む。一方、時間
Ｔfが経過していなければ、外ファンデフロストを続け
る。また、室外熱交換器１の温度が所定のデフロスト脱
出温度以上になったか否かを判定し、室外熱交換器１の
温度が所定のデフロスト脱出温度以上になっていれば、
ステップＳ９に進む。一方、室外熱交換器１の温度が所
定のデフロスト脱出温度以上になっていなければ、外フ
ァンデフロストを続ける。

【００２８】ステップＳ９では、図３のタイムチャート
に示すように、圧縮機５を駆動し、膨張弁３を絞って、
四路切換弁６を図１の実線位置に切り換えて、上記外フ
ァンデフロストを停止してデフロストを終了する。上記
ステップＳ２,Ｓ３,Ｓ４とＳ５が第１デフロスト指令手
段を構成しており、上記ステップＳ２,Ｓ３,Ｓ４とＳ７
が第２デフロスト指令手段を構成している。

【００２９】この空気調和機によれば、最初にステップ
Ｓ５で逆サイクルデフロストを所定時間Ｔrだけ行っ
て、図４(Ａ)に示したような室外熱交換器１の冷却管１
Ａおよびフィン１Ｂの間に霜２０が隙間なくはり付いた
状態からある程度霜を溶かすことによって、図４(Ｂ)に
示すように霜２０に貫通隙間２１を形成する。これによ
り、フィン１Ｂ間を風が通過できるようになり、室外フ
ァン８による除霜を効率良く行わせることができる。し
たがって、逆サイクルデフロストを行う時間を短縮して
電力消費を節約しながら、外ファンデフロストの効率を
最大限に発揮させて、エネルギー効率の良いデフロスト
を行える。

【００３０】また、この空気調和機によれば、ステップ
Ｓ４に示したように、室外ファン８による除霜効果がな
くなる０℃以下の外気温度では、外ファンデフロスト時
間Ｔf＝０に設定して、外ファンデフロストを行わずに
逆サイクルデフロストのみを実行して確実に霜を溶かす
ことができる。

【００３１】また、この空気調和機によれば、ステップ
Ｓ４で示したように、外気温度が高いほど、全デフロス
ト時間に対する外ファンデフロストの割合を大にし、室
内温度が高いほど逆サイクルデフロストの時間Ｔｒを少
なくし、圧縮機吐出温度が高いほど逆サイクルデフロス
トの時間Ｔｒを少なくすることによって、より効率の良
いデフロストを実行できる。

【００３２】また、この空気調和機によれば、ステップ
Ｓ６で示したように、逆サイクルデフロストから外ファ
ンデフロストへの切り換えを、室外熱交換器１の温度に
基づいて行うから、切り換え時期の判断を適切に行え
る。したがって、一層の効率向上を図れる。

【００３３】また、この空気調和機によれば、ステップ
Ｓ４で示したように、外気温度が低いほど逆サイクルデ
フロスト時間を長く設定して、この逆サイクルデフロス
トによる除霜で熱交換器１に確実に風通路を確保して、
その後の室外ファン８によるデフロストを効率よく実行
できる。

【００３４】なお、上記実施形態では、外気温度が０℃
以下のときに外ファンデフロスト時間Ｔｆを０に設定し
たが、外ファンデフロストの効果がなくなるような外気
温度において外ファンデフロスト時間を零に設定すれば
よい。

【００３５】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の空気調和機は、圧縮機からのホットガスで室外機の
除霜を行う逆サイクルデフロストを指令する第１デフロ
スト指令手段と、圧縮機を停止し、上記室外機の外ファ
ンの駆動によって除霜を行う外ファンデフロストを指令
する第２デフロスト指令手段とを有し、上記第１デフロ
スト指令手段と第２デフロスト指令手段とを選択的に用
いるデフロスト制御手段を備えている。

【００３６】この請求項１の発明によれば、最初に逆サ
イクルデフロストを所定時間だけ行ってある程度霜を溶
かして、熱交換器に風通路を確保した後、圧縮機を停止
して外ファンのみによって除霜を行なうことができる。
したがって、逆サイクルデフロストを行う時間を短縮し
て電力消費を節約しながら、外ファンデフロストの効率
を最大限に発揮させて、エネルギー効率の良いデフロス
トを行える。

【００３７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、外
気温度が所定温度以下のときには、上記第１デフロスト
指令手段のみを用いて、逆サイクルデフロストのみでデ
フロストを行うように制御する。

【００３８】この請求項２の発明によれば、外気吹き付
けによる除霜効果がなくなる０℃以下の外気温度では、
外ファンデフロストを行わずに逆サイクルデフロストの
みを実行して確実に霜を溶かすことができる。

【００３９】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、デフロスト制御手段は、デフロ
スト開始直後は第１デフロスト指令手段にデフロストを
指令させ、その後第２デフロスト指令手段にデフロスト
を指令させる。

【００４０】この請求項３の発明によれば、最初に逆サ
イクルデフロストを所定時間だけ行ってある程度霜を溶
かして、熱交換器に風通路を確保した後、圧縮機を停止
して外ファンのみによって、除霜を行なうことができ
る。したがって、逆サイクルデフロストを行う時間を短
縮して電力消費を節約しながら、外ファンデフロストの
効率を最大限に発揮させて、エネルギー効率の良いデフ
ロストを行える。

【００４１】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、上記デフロスト制御手段は、運
転状態を表す値に応じて、上記第１デフロスト指令手段
による逆サイクルデフロストの運転時間と上記第２デフ
ロスト指令手段による外ファンデフロストの運転時間と
を定める。

【００４２】この請求項４の発明によれば、たとえば、
外気温度が高いほど外ファンデフロストの割合を大に
し、室内温度が高いほど逆サイクルデフロストの時間を
少なくし、圧縮機吐出温度が高いほど逆サイクルデフロ
ストの時間を少なくすることによって、より効率の良い
デフロストを実行できる。

【００４３】また、請求項５の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、デフロスト制御手段は、室外熱
交換器の温度が所定温度以上になったときに、逆サイク
ルデフロストから外ファンデフロストに切り換えるよう
に、第１，第２デフロスト指令手段を制御する。

【００４４】この請求項５の発明によれば、逆サイクル
デフロストから外ファンデフロストへの切り換えを、室
外熱交換器の温度つまり室外熱交換器の着霜状態に基づ
いて行うから、切り換え時期の判断を適切に行える。し
たがって、一層の効率向上を図れる。

【００４５】また、請求項６の発明は、請求項３に記載
の空気調和機において、デフロスト制御手段は、運転状
態を表す値に応じて、第１デフロスト指令手段による逆
サイクルデフロストの運転時間を定め、この定められた
逆サイクルデフロストの運転時間経過後に第１デフロス
ト指令手段による逆サイクルデフロストから上記第２デ
フロスト指令手段による外ファンデフロストに切り換え
るように制御する。

【００４６】この請求項６の発明によれば、たとえば、
外気温度が低いほど逆サイクルデフロスト時間を長く設
定して、この逆サイクルデフロストによる除霜で熱交換
器に確実に風通路を確保でき、その後の外ファンによる
デフロストを効率よく実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の空気調和機の実施形態のブロック
図である。

【図２】 上記実施形態のデフロスト動作を説明するフ
ローチャートである。

【図３】 上記実施形態のデフロスト運転中のタイムチ
ャートである。

【図４】 図４(Ａ)は室外熱交換器の冷却管に霜が付着
して室外ファンによる風が通過できなくなった状態を示
す模式図であり、図４(Ｂ)は逆サイクルデフロストで冷
却管の霜をある程度溶かして風が通過できるようになっ
た状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１…室外熱交換器、２…室内熱交換器、３…電動膨張
弁、５…圧縮機、６…四路切換弁、７…付属アキュムレ
ータ、８…室外ファン、１０…室内ファン、１１…デフ
ロスト制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２４Ｆ 11/02 １０１ Ｆ２４Ｆ 11/02 １０１Ｄ １０１Ｆ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(５)からのホットガスで室外機
   (１)の除霜を行う逆サイクルデフロストを指令する第１
   デフロスト指令手段(Ｓ２,３,４,５)と、圧縮機(５)を
   停止し、上記室外機(１)の外ファン(８)の駆動によって
   除霜を行う外ファンデフロストを指令する第２デフロス
   ト指令手段(Ｓ２,３,４,７)とを有し、上記第１デフロ
   スト指令手段と第２デフロスト指令手段とを選択的に用
   いるデフロスト制御手段(１１)を備えていることを特徴
   とする空気調和機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機において、 上記デフロスト制御手段(１１)は、外気温度が所定温度
   以下のときには、上記第１デフロスト指令手段(Ｓ２,
   ３,４,５)のみを用いて、逆サイクルデフロストのみで
   デフロストを行うように制御することを特徴とする空気
   調和機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の空気調和機において、 上記デフロスト制御手段(１１)は、デフロスト開始直後
   は上記第１デフロスト指令手段(Ｓ２,３,４,５)にデフ
   ロストを指令させ、その後上記第２デフロスト指令手段
   (Ｓ２,３,４,７)にデフロストを指令させることを特徴
   とする空気調和機。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の空気調和機において、 上記デフロスト制御手段(１１)は、運転状態を表す値に
   応じて、上記第１デフロスト指令手段(Ｓ２,３,４,５)
   による逆サイクルデフロストの運転時間と上記第２デフ
   ロスト指令手段(Ｓ２,３,４,７)による外ファンデフロ
   ストの運転時間とを定めることを特徴とする空気調和
   機。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の空気調和機において、 上記デフロスト制御手段(１１)は、室外熱交換器(１)の
   温度が所定温度以上になったときに、逆サイクルデフロ
   ストから外ファンデフロストに切り換えるように、第
   １,第２デフロスト指令手段を制御することを特徴とす
   る空気調和機。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の空気調和機において、 上記デフロスト制御手段(１１)は、運転状態を表す値に
   応じて、上記第１デフロスト指令手段(Ｓ２,３,４,５)
   による逆サイクルデフロストの運転時間を定め、この定
   められた逆サイクルデフロストの運転時間経過後に第１
   デフロスト指令手段(Ｓ２,３,４,５)による逆サイクル
   デフロストから上記第２デフロスト指令手段(Ｓ２,３,
   ４,７)による外ファンデフロストに切り換えるように制
   御することを特徴とする空気調和機。