JPS60268A - 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、新規なヒートポンプ式空気調和機の除霜運転
制御方法に係り、特に、上記除籍運転に送風除籍と逆サ
イクル除霜とを併用し、こ几らを適宜選択させて除籍さ
せるヒートポンプ式空気調和俄の除霜運転制御方法に関
する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般に、ヒートポンプ式空気調和機は、外気温が高い日
中や室１ノコ温度が希望温度に達した後等の室ビＪ暖房
負荷の軽い時には、その冷凍サイクルの凝縮温度が上昇
すると共に凝縮圧力が上昇してコンプレッサへの負荷が
増大する。殊に、凝縮温度が５０℃以上の高温となると
、コンプレッサへの負荷が過大となりモータの破損を招
くＡｔが生じる。

このためヒートポンプ式空気調和機にあっては、その凝
縮温度が約５２℃近辺に達するとコンプレッサを保護す
るために高温レリースサイクル運転を行なわせている。

この高温レリースサイクル運転とは室外送風機全停止し
て冷媒の蒸発圧力を低下させることにより、コンプレッ
サの圧縮仕事量を減少させてその負荷全軽減させるもの
である。

ところで、上記高温レリースサイクル運転は普通第１図
に示すように制御さｎている。園においてａは凝縮温度
Ｔｃ（−室内熱交換器温度）の変動を、ｂは室外送風機
の作動状態を、そしてＣは蒸発温度Ｔｅ　（＝室外熱交
換器の温度）の変１ｉｎｋ示している。図示する如く、
ヒートポンプはその凝フ１６温度Ｔｃが５２℃に設定さ
ｎたレリース点（通常サイクルρ）ら高温レリースサイ
クルへの変換点）ｄに達すると室外送風機が停止ｅさ几
て高温１／リースサイクル運転さｎ５その凝縮濃度Ｔｃ
が４８℃（通常サイクルへの復帰点ｆ）まで降下すると
室外送風機が再始動ｇさルて通常サイクル運転ＶＣ復帰
さルるように制御さ几ている。

このため、図示する様に高温レリースサイクル運転が繰
返さルると、通常は蒸発温度Ｔｅ（＝室外熱交換器温度
）がしだいに下降していき、こ１．が０℃以下となると
外気温の高低に係わらず室外熱交換器に着霜が生じてそ
の熱交換効率を低下させていた。

そこで従来は、この高温レリースサイクル運転時間、即
ち、室外送風機の停止時間の積算Ｔがある一定値に以上
となった時に（’ｒ＝　ｔｉ　＋　ｔ２＋・・・十ｔｎ
≧Ｋ）除霜指令を発しさせて除霜運転を行なわせていた
。

そしてこの除霜運転には、コンプレッサを停止して室外
送風機のみ全送風し、室外空気の熱量を利用して除霜さ
せる送風除籍方式が採用さルていた。

一方、前述の如く、この高温レリースサイクル運転は、
外気温の高い日中等に限ら九るものではなく、呈内温反
が希望温度に達した後等であルば外気温が２℃以下と低
い部会にあっても行なわ几ることかある。この−レロ全
第２図のグラフによって説明する。

このグラフの横１ｉｖＩｈは外気温、縦軸ｉは冷媒の凝
縮温度Ｔ。とを示し、グラフ中の斜線Ｌ　ｋｒ　ｔｌｍ
はそ几ぞｎ各室内条件（室内空気温度ＴＡと室内送風機
の風量タップとの組合せ）における外気温と凝縮温度Ｔ
ｃとの関係を表わしている。斜線Ｌ　ｋｒ　４　ｍがそ
几ぞｎ示す室内条件は、その上側からＴＡ−３０℃−徹
ｊルＴＡ＝２５℃−徹風、ＴＡ−２５℃−強風、ＴＡ＝
２０℃−強風である。

そして、グラフ中の横線Ｏは、凝縮温度Ｔｃ＝５２℃に
設足さ肛たレリース点ｄｉ示している。つ捷りこのグラ
フは、レリース点ｄより上側が高温レリースサイクル運
転領域ｐ２、下側が通常サイクル運転領域ｑをコ帳味し
、またヒートポンプの凝縮温度Ｔ。は外気温と室内条件
との相関関係で変化することを示している。

このグラフに明らかなように、室内送風機の送風量が微
風であり、かつ室内空気温度Ｔ　が３０’Ｃ以上である
ような室内条件の場＠（斜線ｊ＆こ示さｎる）には、外
気温が２℃以下の低諷であってもヒートポンプは高温レ
リースサイクル運転の領域内ｎＫあることがわかる。

ところが、このように外気温が２℃以下の低温であると
、室外空気の熱量をオＵ用して沫霜する上記送風除霜方
式では十分に除霜はぜることが１離であり、除霜を完了
させることができないことが生じていた。

〔発明の目的〕

本発明は、以上のμ口き問題点に鑑みてそルら全可及的
に改善すべく創案さｎたものである。

本発明の目的は、上記除籍運転に送風除籍方式と逆サイ
クル除籍方式とを併用し、こｎら２つの方式を適宜選択
して除籍運転させることにより低温時での除霜全確実に
行なわせると共に空気調和機のＥＥＲ’ｉ可及的に［１
Ｊ上させることができるヒートポンゾ式窒気調イ目機の
除霜運転制御方法全提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記除霜運転に送風除籍方式を基本として採
用すると共に、こ几に、？＠凍サすクルの流路を逆転さ
せて室外熱交換器に高温冷媒盆流して力ｌ熱するいわゆ
る逆サイクル除籍方式を併用し、こ１しら２つの除ね方
式全適宜合理的に選択芒せる↓う除霜運転の制御？Ｉ−
することにより上記目的を構成１−るものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発す」の好適−実施例を添付図面に基つき説明
する。

第３図に、本発明に係る除霜運転制御方法が採用さ几る
ヒートポンプ式空気調オロ機１の冷凍サイクル２とその
制御系統３との一例の概略を示す。

この冷凍サイクル２は主にコンプレッサ４、四方弁５、
室外熱交換器Ｉ、キャピラリ８、室外熱交換器９等から
構成される。１０は室内送風機、１１は室外送風機であ
る。

了た空気調和機１には、こ庇を最適に運転制御するため
のマイコン１２が搭載さｆしている。このマイコン１２
によって上記コンプレッサ４、四方うＰ５、室内送風機
１０、室外送風機１１とが作動制御（破線にて図示）さ
几る。そして、こ１しらの作動制御を適切に行なわせる
ために、マイコン１２には各棟センサ等からの情報信号
が入力（一点鎖線にて図示）さ庇る。この情報信号とし
ては、室内送風機１０の送風量１３、室円温匹センツー
１４からの室内空気温度１５、室Ｆ’Ｅ熱交換器Ｉと室
外熱交換器８とにそｎぞｎ設けら几た熱交換器温度セン
サ１６，１？７＋−らの基円熱交換器温度１８及び室外
熱交換器温度１９、室外送風機１１の停止時間を積算す
る計測器２０刀）らの積算停止時間２１等とが上型りぞ
ｎ入力さｎている。尚、送風量１３と積算運転時間２１
とはそ几らの各制御２２．２３の値をマイコン１２内部
でフィートノ々ツクさせることによっても得らｎる０ マイコン１２は、こｎら入力さ几た情報信号をもとにこ
几らを演算処理して、上記した各機器４゜５．１０．１
１の作動を制御し、空気調オロ機１の各種自動運転の制
＠ｌヲ行なうよう構成さｎている０ところで、この各種
自動運転の制御機能の９ちに前述した除霜運転の制御が
ある。

本発明の特長とするところは、この除霜運転とその制御
方法にあり、特に、その除霜運転に送風除籍方式と逆サ
イクル除籍方式とを併用して、こｎら２つの除籍方式を
適宜選択させるように制御したことにある。

以降、この除霜運転の制御方法について詳述する。

営前述の如く、室内暖房負荷の軽い時、即ち室内熱交換
器７の温度（＝凝縮温度Ｔｃ）が設定値（一般的に５２
℃近辺）に達した時には、マイコン１２がこｆＬ’（ｒ
検知して高温レリースサイクル運転ｄＥなさ几る。この
とき、室外送風機１１は停止さルて冷媒の凝縮圧力が下
げら几る。この室外送風機１１の停止時間は計測器２０
によって槓其さｎ、その積算時間が情報信号としてマイ
コン１２に入力２１さｎる。そしてマイコン１２はその
積算時間が一定値を超えたこと全検知プ゛ると除霜指令
を発して空気調和機１を除霜運転させる。この除重”ｄ
指令には、上記送風除籍方式と逆サイクル除籍方式との
選択要素が加えら几ている。

本実施例にあっては、この選択要素には上記レリースサ
イクル運転の積算時間が一定値金超えた時の外気温が加
味さ几、その高低に応じて高温時には送風除籍方式が、
低温時には逆サイクル除籍方式が選択される。かつまた
本実施例では、この外気温の高低がマイコン１２に情報
信号として人力さルる空気調和機１の室内送風機１０の
送風量１３と室内空気温度１５とのそルぞｉ”Ｌの数値
の組合せから判定さｎる。即ち、外気温が低くとも凝縮
温度が高くなる条件の時、例えば第４図に示すように、
室内側の吸込空気温度（室内空気温度）ＴＡが２５℃以
上と高く、かつその時の送Ｍ、ｍが少ない（室内送風機
１０の風量タッグ位置が微風でおる）ような場合には、
高温レリースサイクル運転が行なわルていても外気温は
低いものとみなして逆サイクル除霜方式が選択さｎる。

そしてその他の条件の場合は外気温が高いものとみなし
て送風除霜方式が選択される。また外気温の高低の利足
を直接センサで計測して検知させても良いことは勿６１
市である。

また更に、変形実施例として、第５図に示すよりに、１
回目〜３回目までの除霜相分に対しては送風除霜方式ｆ
ｆ：選択きぜ、４回目の除霜指令に対しては逆サイクル
除霜方式全選択させる方法、つ１り送風除霜方式と逆サ
イクル除籍方式との選択を一定のノやターンで行なわせ
、こ几を順次繰返して除籍運転させるよう除霜指令させ
る方法もある。

尚、送風除霜方式が選択さｎるとコンプレッサ４が停止
さ几て室外ファン１１のみが送風作動さ几、逆サイクル
除霜が選択さ几ると四方弁５が切換えら扛て除霜運転さ
几る。このとき室内送風機１０は室内ＶＣ？＠風を吹出
さないように停止又は超微風で運転さ几る。

尚、逆サイクル除籍方式全併用する変りに、電気ヒータ
等の加熱手段を別途に設け、これによって除霜させる方
式を併用しても良い。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る除霜運転
制御方法は、その除霜運転に送風除霜方式と逆サイクル
除籍方式とを併用し、送風除霜方式を基本として選択さ
せると共に適宜逆サイクル除繕方式金台理的に選択させ
ている。このため、送風除霜方式のみを採用した場合に
問題のあった低温時の豚箱全確実に完了させることが可
能となる。

また、逆サイクル除霜方式のみ全採用した場合には、除
籍運転時に室温の低下を招き、その結果ＥＥＲも低下す
る問題があったが、こｎらも可及的に改善することがで
きる。そしてまた、逆サイクル除霜運転時に発生する冷
媒音等の騒音の発生機会も可及的に減少さｎる。

〔発明の効果〕

（１）送風除霜方式を基本とすると共に、適宜逆サイク
ル除霜方式を会理的に選択させて除籍運転を制御させる
ため、送風除霜方式だけでは問題のあった低温時の除霜
全確実に完了させることができる。

（２）　特に部品点数が増加することもなく廉価に提供
できると共にイ１用性に富む。

【図面の簡単な説明】

ｍ２図は基円暖房負荷状態を示すグラフ図、第１図は高
温レリースサイクル運転の制御方式の概略を示す図、第
３図は本発明に係る除籍制側１方法が採用さｎるヒート
ポンプ式空気調第１］機の冷凍サイクルとその制御系統
との概略を示す図、第４図は本発明の好適−実施例の制
御方法を表わす図、第５図は変形実施例の制御方法を示
す図である。 図中、１はヒートポンノ式空気調和機、２は冷凍サイク
ル、３は制御系統、１０は室内送風機、１１は室外送風
機である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ヒートポンプ式空気調和機で、外気温の高い日中
   乃至は外気温が低くとも室温が希望温度に達した後等の
   ような暖房負荷の軽い時に高温レリースサイクル運転が
   行なわ几、この高温レリースサイクル運転時には室外送
   風機が停止さ九て凝縮圧力が下げらｎると共に、その運
   転時間の積算が一足値以上となって除霜指令が発せら几
   て除籍運転がなさ几るに際して、上記除霜運転に送風除
   霜と逆サイクル除霜と全併用し、上記除霜指令によって
   そ几ら送風除籍と逆サイクル除霜とを適宜選択させるよ
   うにしたことを特数とするヒートポンプ式空気調和機の
   除籍運転制御方法。 ２、上記送風除霜と逆サイクル除霜との選択が、上記高
   温レリースサイクル運転時の外気温の高低に応じて行な
   わ几、高温時には送風除籍で、低温時には逆サイクル除
   １πで除霜運転させるべく除霜指令する上記特許請求の
   範ＦＩＪＪ第１項記載のヒートポンプの除霜運転制御方
   法。 ３、　上Ｈｅ外気温の高低を、室内空気温度と室内ファ
   ンの送風量との組み合せから利足させるようにした上記
   特許請求の範囲第１項乃至第２項記躯のヒートポンプ式
   空気調和機の除霜運転制御方法。 ４、上記送風除霜と逆サイクル除霜との選択が一定のパ
   ターンで行なわｎ５　こｆＬを順次繰返して除霜運転さ
   せるよう除籍指令する上記特許請求の範囲第１項記載の
   ヒートポンプ式空気調和機の除霜運転制御方法。