JPH04173B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和機の運転を制御する運転制
御装置に関し、特に暖房運転時に室外側熱交換器
に生じた着霜を除去するデフロスト運転を行うも
のにおいて、暖房運転率を上昇させる対策に関す
る。

（従来技術） 従来より、この種デフロスト運転機能を持つ空
気調和機の運転制御装置として、例えば特開昭55
−150447号公報等に開示されているように、制御
系を室内ユニツト側へまとめる観点から、暖房運
転時の室内側熱交換器での冷媒の凝縮温度と室温
との温度差を検出し、該温度差がその暖房運転初
期での最大値に対して所定温度（例えば４℃）以
上減少変化すると暖房能力の低下を招く室外側熱
交換器での着霜が生じているものと判定して、冷
媒の循環系路を暖房サイクルとは逆の冷房サイク
ルに切り換えてデフロスト運転を行うようにした
ものは知られている。

しかしながら、この従来のものでは、反面、室
外側熱交換器に生じた着霜およびそ除霜完了を直
接ではなくて室内側熱交換器での冷媒凝縮温度お
よび室温に基づいて間接的に検出するため、降雪
時（極低温時）等の過酷な条件下でも着霜を完全
に除去し得るように基本のデフロスト運転時間を
一定で長めに設定することが行われており、それ
故、暖房運転率すなわち一定時間内におけるデフ
ロスト運転時間を除いた正味の暖房運転時間と全
運転時間との比率が低下するという欠点があつ
た。

（発明の目的） 本発明の目的は、空気調和機の暖房時の実際の
暖房運転率を測定して該暖房運転率に応じてデフ
ロスト運転時間を変更することにより、降霜時等
の過酷な条件への十分な対処を確保しつつ、暖房
運転率を可及的に上昇させ得るようにすることに
ある。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第１図に示すように、空気調和機の暖房運転
時の室外側熱交換器での着霜を検出する着霜検出
手段Ａと、該着霜検出手段Ａの出力を受けて基本
デフロスト運転時間によるデフロスト運転を指令
するデフロスト運転指令手段Ｂとを基本的に備
え、さらに、暖房運転時の一定時間内の暖房運転
率αを検出する運転率検出手段Ｃと、該運転率検
出手段Ｃの出力を受け、暖房運転率αが所定率以
下になつたときには上記デフロスト運転指令手段
Ｂの基本デフロスト運転時間を長くするように変
更するデフロスト運転時間変更手段Ｄとを備えて
いるものである。

このことにより、基本デフロスト運転時間を短
めに設定して暖房運転時の通常の条件下での暖房
運転率を上昇させておき、降雪等の過酷な条件と
なつて上記暖房運転率が所定率以下に低下したと
きにのみ、上記基本デフロスト運転時間を長めに
変更して該過酷な条件に対処するようにしたもの
である。

（発明の効果） したがつて、本発明によれば、空気調和機の暖
房運転時に通常状態では短めのデフロスト運転時
間でもつてデフロスト運転を行い、暖房運転率が
所定率以下に低下するとデフロスト運転時間を長
く変更するので、降雪時の過酷な条件下でもそれ
に対処して室外側熱交換器での着霜を確実に防止
しつつ、空気調和機の暖房運転率を可及的に上昇
させることができるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について第２図以下の図
面を参考にして詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例に係る空気調和機の冷
媒回路を示し、１は室外ユニツト、２は該室外ユ
ニツト１に液側冷媒配管３およびガス側冷媒配管
４を介して連結された室内ユニツトであつて、上
記室外ユニツト１は圧縮機５、室外側熱交換器
６、四路切換弁７、キヤピラリーチユーブ８，
８、逆止弁９および室外フアン１０を備えている
一方、室内ユニツト２は室内側熱交換器１１およ
び室内フアン１２を備えており、四路切換弁７の
切換えにより、冷房時には冷媒を図で実線矢符に
て示すように流して室外側熱交換器６で凝縮させ
たのち室内側熱交換器１１で蒸発させることによ
り冷房運転を行い、暖房時には冷媒を図で破線矢
符にて示すように流して室内側熱交換器１１で凝
縮させたのち室外側熱交換器６で蒸発させること
により暖房運転を行い、さらに暖房時に室外側熱
交換器６に生じた着霜を除去するためのデフロス
ト運転を行うときには、冷媒を上記冷房運転時と
同様に流して室外側熱交換器６で凝縮発熱させる
とともに、室外および室内フアン１０，１２を停
止させるようにしている。

第３図は上記四路切換弁７、室外フアン１０お
よび室内フアン１２を作動制御するための制御シ
ステムを示し、１３は室温T_Aを検出するサーミ
スタよりなる室温センサ、１４は暖房運転時の室
内側熱交換器１１での冷媒の凝縮温度Tcを検出
するサーミスタよりなる凝縮温度センサ、１５は
上記各センサ１３，１４からの出力信号を受けて
上記四路切換弁７、室外フアン１０および室内フ
アン１２を制御するコントロールユニツトであつ
て、該コントロールユニツト１５はマイクロコン
ピユータ１６、第１および第２の２つのタイマ１
７，１８を内蔵している。そして、上記両センサ
１３，１４と、マイクロコンピユータ１６の１つ
の信号処理機能、すなわち暖房運転時に凝縮温度
センサ１４によつて検出した凝縮温度T_Cと室温
センサ１３によつて検出した室温T_Aとの温度差
Ｔ（Ｔ＝T_C−T_A）が暖房運転初期の例えば第２タ
イマ１８のカウント終了により暖房開始時から15
分経過した時点での最大温度差T₁₅よりも所定温
度（例えば４℃）以上減少変化したことを判別す
る機能とにより、室外側熱交換器６での着霜を検
出する着霜検出手段が構成される。また、マイク
ロコンピユータ１６の他の信号処理機能により、
上記着霜検出手段の出力を受けて基本デフロト運
転時間（５分間）によるデフロスト運転を四路切
換弁７、室外フアン１０、室内フアン１２に指令
するデフロスト運転指令手段と、暖房運転時の一
定時間、すなわち第１タイマ１７がカウント開始
からカウント終了するまでの３時間内の暖房運転
率（正味の暖房運転時間と全運転時間との比率）
を検出する運転率検出手段と、該運転率検出手段
の出力を受け、上記暖房運転率が所定率（この実
施例では（180−５×３）÷180×100≒91.6％）以
下になつたときに上記デフロスト運転指令手段の
基本デフロスト運転時間（５分間）を長くして例
えば７分間にするように変更するデフロスト運転
時間変更手段とが構成される。

次に、上記実施例の暖房運転時の作動について
第４図に示す制御フローチヤートによつて説明す
るに、暖房運転開始後、先ずステツプS₁でメモリ
信号Ｎを“０”に設定しかつ第１および第２タイ
マ１７，１８をセツトした状態で暖房運転を行
う。次いでステツプS₂で第２タイマ１８のカウン
ト時間が15分以上経過したか否かを判定し、判定
がNOであるときには同じステツプS₂を繰り返
す。これは暖房運転が安定状態に移行するのを確
保するために行われる。そして、上記ステツプS₂
での判定がYESになるとステツプS₃において室
内側熱交換器１１での冷媒の凝縮温度T_Cおよび
室温T_Aを検出し、次のステツプS₄で上記凝縮温
度T_Cと室温T_Aとの温度差T₁₅を計算して暖房運
転開始後の最大値、すなわち室外側熱交換器６に
未だ着霜が発生せずに高効率で熱交換が行われて
いる状態の値としてホールドする。この後、ステ
ツプS₅で再度凝縮温度T_Cおよび室温T_Aを検出し、
ステツプS₆において上記両温度T_C、T_Aの温度差
T_C−T_Aの上記初期最大値T₁₅からの減少量ΔT
｛ΔT＝T₁₅−（T_C−T_A）｝を計算したのち、ステ
ツプS₇で該減少量ΔTが４℃を越えたか否かの判
定を行う。この判定がΔT≦４℃のNOであると
きにはデフロスト運転が不必要な状態であるとみ
てステツプS₅に戻り、それ以降のステツプS₆、S₇
を繰返す。上記判定がΔT＞４℃のYESであると
きにはデフロスト運転を行うべき状態であるとみ
て運転率検出フローに移行する。

上記運転率検出フローでは、先ずステツプS₈に
おいてメモリ信号Ｎを“Ｎ＋１”に更新したの
ち、ステツプS₉において第１タイマ１７のカウン
ト時間が３時間以上経したか否か、つまり暖房運
転開始時から３時間経過したか否かを判定し、こ
の判定がYESであるときにはステツプS₁₀でメモ
リ信号Ｎを“０”に置換し、次いでステツプS₁₁
で第１タイマ１７の時間カウントをクリアしたの
ちステツプS₉に戻る。すなわち、ステツプS₇で室
外側熱交換器６に着霜が生じている状態と判定し
てもその時点が暖房運転開始時から３時間以上経
過しているときには第１タイマ１７に新たな時間
カウントを開始させて次の一定時間範囲に移つた
のちデフロスト運転に入る。そして、上記ステツ
プS⁹での判定がNOであるときには、ステツプ
S₁₂において上記メモリ信号Ｎが４以上か否かを
判定する。この判定がＮ≦３のNOであるときに
は、ステツプS₁₃に移行して５分間の基本デフロ
スト運転時間によるデフロスト運転を行い、次い
でステツプS₁₅にて第２タイマ１８の時間カウン
トをクリアしたのちステツプS₂に戻つてそれ以降
のステツプS₃，S₄，…を繰り返し、メモリ信号Ｎ
を１ずつ増加させる。このような制御フローの繰
返しにより、暖房運転開始時を初期とする３時間
毎の間隔の各３時間以内に３回以下のデフロスト
運転を行うときには、該デフロスト運転は第２タ
イマ１８による規制によつて15分以上の間隔があ
けられ、かついずれも５分間の基本デフロスト運
転時間だけ行われる。

これに対して、上記ステツプS₁₂での判定がＮ
≧４のYESであるときには、ステツプS₁₄に移行
して基本デフロスト運転時間（５分間）よりも長
い７分間のデフロスト運転時間によるデフロスト
運転を行つたのち上記ステツプS₁₅に移る。この
ことにより、上記３時間毎の間隔の各３時間内に
４回以上のデフロスト運転を行うときには、該４
回目以降の各デフロスト運転はいずれも７分間の
デフロスト運転時間だけ行われる。

したがつて、この場合、暖房運転時に外気温度
がさほど低くない通常の条件下では短い５分間の
デフロスト運転を行い、外気温度の低下により３
時間以内に４回以上のデフロスト運転を行うこと
を要して暖房運転率が所定率（この場合91.6％）
以下に低下したときには、４回目以降のデフロス
ト運転を上記通常状態でのデフロスト運転時間よ
りも長い７分間のデフロスト運転時間でもつて行
うため、降雪時等の過酷な条件下でもそれに対処
して室外側熱交換器６の着霜を確実に除去しなが
ら、暖房運転率を可及的に上昇させることができ
る。

尚、上記実施例では、暖房運転時の３時間以内
に４回以上のデフロスト運転が実行された場合、
すなわち暖房運転率が91.6％以下になつた場合に
４回目以降のデフロスト運転での運転時間を７分
間に変更するようにしたが、暖房運転時の一定時
間内で例えば４回目のデフロスト運転が３回目の
デフロスト運転終了時から45分以内に行われたと
きに暖房運転率が所定率以下に減少したと判定し
て該４回目以降のデフロスト運転での運転時間を
７分間に変更するようにしてもよく、上記実施例
と同様の作用効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図ないし第
４図は本発明の実施例を示し、第２図は冷媒回路
図、第３図は制御システムのブロツク図、第４図
は同フローチヤート図である。 １…室外ユニツト、２…室内ユニツト、５…圧
縮機、６…室外側熱交換器、７…四路切換弁、１
０…室外フアン、１１…室内側熱交換器、１２…
室内フアン、１３…室温センサ、１４…凝縮温度
センサ、１５…コントロールユニツト、１６…マ
イクロコンピユータ、１７，１８…タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 暖房運転時の室外側熱交換器６での着霜を検
   出する着霜検出手段と、該着霜検出手段の出力を
   受けて基本デフロスト運転時間によるデフロスト
   運転を指令するデフロスト運転指令手段と、暖房
   運転時の一定時間内の暖房運転率を検出する運転
   率検出手段と、該運転率検出手段の出力を受け、
   暖房運転率が所定率以下になつたときに上記デフ
   ロスト運転指令手段の基本デフロスト運転時間を
   長くするように変更するデフロスト運転時間変更
   手段とを備えていることを特徴とする空気調和機
   の運転制御装置。