JPS60181531A - ヒ−トポンプ式空気調和機の除霜運転制御方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はヒートポンプ式空気調和機の除霜運転制御方法
に関する。

〔発明の技術的背景とその間照点〕

従来ヒートポンプ式空気調和機では、暖房運転時室外熱
交換器に低温冷媒が流扛ることにより、その表面に着霜
を生じるため、時々室外熱交換器に高温冷媒を流通させ
て着霜を取り除く除霜運転が行なわれる。

この除霜運転はその冷凍サイクルを暖房サイク　□ルか
ら冷房サイクルへと切り換える方法が一般に多く用いら
れている。

しかしながら、この方法では除霜運転中に室内熱交換器
に低温冷媒が流れ、室内温度の大幅な低下を招くという
欠点があった。このため冷凍サイクルにバイパス回路を
設は圧縮機の高温吐出冷媒を直接室外熱交換器へ導く方
法が最近用いられる。

このような除霜運転を行なうヒートポンプ式空気調和機
を第１図を参照して説明する。

換器５を配管により順次連通ずると共に、減圧装Ｍ４と
室外熱交換器３間から圧縮機吐出口配管６へと連通し、
途中に二方弁７を有するバイパス回路８から構成されて
いる。また、９は室外ファンｌＯは室内ファンである〇 この空気調和機では、冷房運転は四方弁２を図起 中実線で示す方向に接線し、二方弁７を閉とすることで
冷媒を図中一点鎖線方向に流し所定の室内４房を行なう
。そして、暖房運転時には四方弁２を図中破線矢印方向
に切り換え、二方弁７を閉として冷媒を図中破線方向に
流し、案内熱交換器５に圧縮機１吐出高温冷媒を送り、
その後減圧装置４で減圧後の低温冷媒を室外熱交換器３
に送ることによって室内暖房を行なう。

そして、この暖房運転によって生じた室外熱交７１゛　
換器３の着霜が所定値以上になると除霜運転が開始され
る。この除霜運転は四方弁２を暖房運転時と同方向に維
持したまま二方弁７を開とし、圧縮機１の高温吐出冷媒
をバイパス管８に流すことによって行なわれる。この際
、冷媒は図中実線矢印で示すように、バイパス管８方向
と通常の暖房サイクル方向とに図中Ａ点で分岐するが、
その流通冷媒のはとんどがバイパス管８を流れ室外熱交
換器３の除霜を行なう。また、この時室内送風機ｌＯは
停止しており室内熱交換器５に流れるわずかな冷媒が室
内熱交換器５の温度低下を防止す谷させられる。

放出後に除霜運転を継続しても除霜はほとんど促進され
ず、いたずらに除霜時間が長びいてしまい室温の低下、
電力の無駄という欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、圧縮機吐
出冷媒を面接バイパス管を通じて室外熱交換器に導くこ
とによって除霜運転を行なうヒートポンプ式空気調和機
において、適切な除霜運転終了を行なわせることのでき
るヒートポンプ式空気調和機の除霜運転制御方法を提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、圧縮機吐出口から減圧装置と室外熱交換器ｔ
の間に連通ずるバイパス回路に圧縮機吐出冷媒を流通さ
せて室外熱交換器の除霜を行なう′　ヒートポンプ式空
気調和機において、圧縮機の温度を検知し、この検知湿
度が所定値まで低下すると除霜運転を終了させるヒート
ポンプ式空気調和′　機の除霜運転制御方法である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第２図、乃至第６図を参照して説明
する。なお、従来例である第１図と同一部分は同一符号
を符して示している。

本実施例に係るヒートポンプ式空気調和機は従来例と同
じヒートポンプ式冷凍サイクルを有し、制御回路として
は室内制御回路１１と室外制御回路１２が設けられてい
る。この室内制御回路１１室外制御回路１２ともにマイ
クロコンピュータからなる回路であり、室内制御回路１
１は運転スイッチ１３、冷暖切換スイッチ１４と温度設
定器１５等の使用省が適宜切り控え、設定を行なう操作
部分と、室内熱交換器５吸入似に設けられた室内温度セ
ンサ１６、および室外制御回路１２の制御信号を入力と
し、￥内ファンモータ制御器１７および室外制御回路１
２に制御信号を送っている。室内ファンモータ制御器１
７は室内ファンｌＯの速度また室外制御回路１２は室内
制御回路１１以外に圧縮機温度センサ１８．室外熱交換
器温度センサ１９を入力として室外部分にある機器全体
“、圧縮機リレー２０、圧縮機ヒータリレー２１、除霜
用二方弁リレー２２、四方弁リレー２３、室外ファンモ
ータ制御器２４、膨張弁４の開度を変化させるモータ２
６を制御する膨張弁制御器２５を制御している。

以下、第３図ないし第９図に示す制御フローチまず第３
図のフローチャートは空気調和機の連転を分けるもので
、運転スイッチ１３と冷・暖切換スイッチ１４の状態が
室内制御器１１で判断され、冷房運転、暖房運転、暖房
運転停止に分けられている。

この冷房運転、暖房運転では室温と設定温度の比較によ
って各機器の動作制御が行なわれ、暖房運転停止では後
述する圧縮機ヒータ（図示しない）による圧縮機予熱制
御が行なわれる。

次に第４図の７０−チャートと第５図の圧縮機温度変化
のグラフと圧縮機の動作図に圧縮機の異常温度上昇保鋤
を示す。この制御は室外制御器１２で処理され、出力さ
れるもので、圧縮機温度Ｔｃを圧縮機温度センサ１８で
検知し、この検知温度Ｔｃが温度上限設定値Ｔ　ｅｌ以
下であればそのままの状態を継続し、この設定値Ｔ　Ｃ
，を越えるζ（第５図中Ａ点）合圧縮機１を即座に停止
させ、圧縮機１を保饅する。そして、この停止後も圧縮
機温度Ｔｃを継続して検知し、復帰温度Ｔ　Ｃ，以下に
低下すると（第５図中Ｂ点）、以後各種制御へと移る。

この異常温度上昇保論は圧縮機運転中は常時モニターさ
れている。

そして、第６図と第７図にに前述した暖房運転停止時の
圧縮機予熱制御を示す。この予熱制御は暖房運転開始時
の空気調和機立上り特性の改善を図るため、暖房時期の
圧縮機停止時に圧縮機温度Ｔｃを２つの設定値Ｔｃ３と
Ｔ　Ｃ４（Ｔ　Ｃ３＞　Ｔ　ｃ４）の間に保つことを特
徴としている。この制御動作は圧縮機温度Ｔｃが設定値
Ｔ　Ｃ４以下となる第７図中Ｃ点で圧縮機ヒータ（図ボ
しない）をＯＮし、その後圧縮機温度Ｔｃが上昇し、Ｔ
　ｃ　＝　Ｔ　Ｃｍとなる第７図中り点でＯＦＦする。

以捗この動作を繰り返し、Ｔ　ｃ、、＜Ｔ　ｃ　（Ｔ　
Ｃ４に維持する。

最後に、本発明の要旨とする除霜連転時の制御　：を第
８図、第９図により説明する。この除？δ運転は室内制
御回路１２が室外熱交換器温度センサ１９の検知温度低
下を判断することにより開始される。すなわち、室外熱
交換器温度と設定値の比較によって室外制御回路１２が
除霜運転を開始する。この際室外制御回路１２は室内制
御回路１１へと除霜開始信号を送出し、室内制御回路１
１はこの信号を受け、室内熱交換器５の温度低下防止の
ため室内ファン１０を低速運転に切り換える。

また、室外制御回路１２では第８図の５ＴＡＲＴ３の制
御に入る。この除霜運転制御では、まず圧縮機リレー２
０を０ＦＦＬ、圧縮機を停止させ、冷凍サイクル中の急
激な圧力変化を防止する。

そして、除霜用二方弁リレー２２′ｆｔ０Ｎし、二方弁
７を開き、バイパス回路８を開通させる。

次に、膨張弁４の開度を変化させるモータ２６を全開さ
せるように、膨張弁制御器２５に信号を送る。この後、
圧縮機の異常温度上昇保麹制御を５ＴＡＲＴ２からＥＮ
Ｄ２まで行ない、圧縮機ｌの運転を開始する。（第９図
中Ｅ点）この動作により冷凍サイクルの除霜運転が開始
され、圧縮機１の吐出高温冷媒は、そのはとんどが流通
抵抗の小さいバイパス回路８を通り室外熱交換器３へと
送られる。そして、ごくわずがな吐出冷媒が室内熱交換
器５へ送られる。室外熱交換器３は、この高温吐出冷媒
の熱により急速に除霜が行なわれ、室外熱交換器３から
圧縮機１へは低温冷媒が戻ることになる。この低温冷媒
は圧縮機１に吸入され圧縮機１本体の熱および圧縮機ｌ
への六方電力によって再び高温吐出ガスとなり吐出され
るというサイクルを繰り返す。このサイクルにより圧縮
機１本体の温度は徐々に低下しく第９図中Ｅ一台間）吐
出冷媒温度も低下する。そして、圧縮機温度センサ１９
の検知温度Ｔｃが、除霜終了設定値Ｔ　ｃＢ以下に、な
ると（第９図中下点）、室外制御回路　１１２はそれを
判断して除霜運転を終了し、圧縮機１を停止させる。こ
のため、吐出冷媒温度が低下し、室外熱交換器３の除霜
が促進されない無駄な除Ｎ運転を行なうことかないと共
に、圧縮＆！Ａｇ＆決冷媒が多量の液冷媒乞なり圧縮機
の故障を招くこともなく、適切な状態で除霜運転が終了
できる゛。

この除霜運転終了後、二方弁７は閑となり、再び圧＆機
１は運転を開始し、通常の暖房運転へと復帰する。

以上のように、本実施例のヒートポンプ式空気。

調和機では、除霜運転終了を圧縮機温度で竹なうため、
無駄な除霜運転を継続する。液冷媒を多量に吸い込む等
の問題が発生しない。

また、本実施例では圧縮機温度異常上昇の保護圧縮機予
熱制御、除霜運転終了制御の３ｍ類の異なる制御を設定
値Ｔｃ１〜Ｔ　Ｃ５と圧縮機温度Ｔｃを比較して行なう
ため、温度センサの数およびそのセンサに関係する周辺
回路が少なくてすみ、回路設計が容易となるという効果
も奏する。

本実施例では、除籍運転の終了を圧縮機温度のみによっ
て検知したが、従来の呈外熱父換器温度上昇、室外熱交
換器温度と時間の組み合わせ等の方法と不発ゆ」の方法
を複合させ、それぞれの終了検知のうちで最初に終了を
検知したもので除毎°ｄ運転を終了させる方法が最も最
適である。

〔発明の効果〕

本発明は除籍運転の終了を圧縮機温度によって制御する
ため、圧縮機温度の低下によって、吐出温度が低下した
後の、除霜が促進されない無駄な除籍運転を継続するこ
とがないと共に、吸込冷媒が多量の液冷媒となり圧縮機
の故障を招くこともなく、適切な状態で除霜運転が終了
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式空４Ａ、調和機のヒート
ポンプ式冷凍サイクル図、第２図は本発明の一実施例に
係るヒートポンプ式空気調和機のヒートポンプ式冷凍サ
イクルと制御ブロックを示す図画３図は同空気調和機の
制御フ資−チヤード、第４図は同空気調和機の異常温度
上昇保護制御フローチャート、第５図は同制御による圧
縮機温度変化と圧縮機の動作を示すタイムチャート、第
６図は同空気調和機の圧縮機予熱制御フローチャート、
第７図は同制御による圧縮機温度変化と圧縮機ヒータの
動作状態を示すタイムチャート、第８図は同空気調和機
の除霜運転制御フローチャート、第９図は同制御による
圧縮機温度変化と二方弁の動作状態を示すタイムチャー
トである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、冷媒流路切換弁、室外熱交換器、減圧装置、室
   内熱交換器を順次連通してなるヒートｌ２１式冷凍サイ
   クルと、前期圧縮機吐出ｉから、前期減圧装置と前記室
   外熱交換器の間に連通ずるバイパス回路とを備え、この
   バイパス回路に圧縮機の吐出冷媒を流すことによって室
   外熱交換器の除霜を行なうヒートポンプ式空気調和機に
   おいて前記圧縮機の温度を検知する圧縮Ｓ温度センサを
   設け、この温度センサの検知温度が所定値まで低下する
   と除霜運転を終了させることを特徴とするヒートポンプ
   式空気調和機の除霜運転制御方法。