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JPH11287538A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

Info

Publication number
JPH11287538A
JPH11287538A JP10101942A JP10194298A JPH11287538A JP H11287538 A JPH11287538 A JP H11287538A JP 10101942 A JP10101942 A JP 10101942A JP 10194298 A JP10194298 A JP 10194298A JP H11287538 A JPH11287538 A JP H11287538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
outdoor heat
outside air
temperature
frost
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10101942A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Okubo
健 大久保
Michiko Suzuki
道子 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP10101942A priority Critical patent/JPH11287538A/ja
Publication of JPH11287538A publication Critical patent/JPH11287538A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00907—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant changes and an evaporator becomes condenser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00935—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising four way valves for controlling the fluid direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外熱交換器１２の着霜の有無を誤判断を防
止する。 【解決手段】 外気温を検出する外気検出器１８，室外
ファン１３駆動電流を検出する駆動電流検出器１４，室
外熱交換器１２の温度を検出する室外熱交換器温度検出
器１７及び制御部１６を設ける。そして，制御部１６に
おいて，外気温が０℃以上の場合には，室外熱交換器１
２の温度と当該外気温に対応する予め設定された基準温
度とを比較して室外熱交換器１２が着霜したか否かを判
断し，外気温が０℃以下の場合には，室外ファン１３の
駆動電流と予め設定された基準電流とを比較して室外熱
交換器１２が着霜したか否かを判断する。これにより，
外気の湿度に応じた着霜検出方法を選択して当該着霜の
誤判断を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，外気温又は外気湿
度により着霜検出方法を選択して室外熱交換器が着霜し
たか否かの判断を的確に行えるようにした空気調和機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】今日，一般に用いられている大多数の空
気調和機は冷暖房が可能な構成となっている。図４はか
かる空気調和機の一般的な冷凍回路図である。
【０００３】当該空気調和機は，室外に設置される室外
機１１０と室内に設置される室内機１２０とを主要構成
とし，室外機１１０には，冷媒を圧縮する圧縮機１１
１，冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器１１２，
外気を該室外熱交換器１１２に送風して当該室外熱交換
器１１２での熱交換効率を高める室外ファン１１３，冷
房運転時及び暖房運転時で冷媒の循環路を切替える四方
弁１１５等が設けられている。
【０００４】また，室内機１２０には，冷媒を減圧又は
絞る減圧装置１２１，冷媒と室内空気とを熱交換させる
室内熱交換器１２２，室内空気を該室内熱交換器１２２
に送風して当該室内熱交換器１２２での熱交換効率を高
める室内ファン１２３等が設けられている。
【０００５】このような構成で，冷房運転を行うとき
は，四方弁１１５を切替えて冷媒が実線矢印の方向に循
環するようにする。これにより，圧縮機１１１で圧縮さ
れて高温高圧のガスとなった冷媒は，室外熱交換器１１
２に供給され，当該室外熱交換器１１２で，室外ファン
１１３により送風される外気と熱交換して凝縮する。
【０００６】凝縮した冷媒は，室内機１２０の減圧装置
１２１に供給され，当該減圧装置１２１で絞られ又は減
圧されて低温の冷媒となり，室内熱交換器１２２に供給
される。
【０００７】そして，室内ファン１２３により送風され
た室内空気と熱交換することにより蒸発して圧縮機１１
１に戻る。このとき，冷媒は室内空気から蒸発熱を奪う
ので，当該室内空気は冷えて室内が冷房される。
【０００８】一方，暖房運転するときは，四方弁１１５
を切替えて冷媒が一点鎖線矢印の方向に循環するように
する。そして圧縮機１１１で圧縮されて高温になった冷
媒は，室内熱交換器１２２に供給されて，当該室内熱交
換器１２２で室内空気と熱交換して凝縮する。これによ
り，室内空気は暖められて暖房が行なわれる。
【０００９】凝縮した冷媒は減圧装置１２１で減圧又は
絞られて低温の冷媒となり室外熱交換器１１２に供給さ
れる。そして，当該室外熱交換器１１２で室外ファン１
１３により送風された外気と熱交換して蒸発して圧縮機
１１１に戻る。
【００１０】このように冷房運転は冷凍サイクル，暖房
運転はヒートポンプサイクルとして作用させることによ
り冷暖房運転が行われている。
【００１１】ところで，冷房運転は夏場等の外気温が高
い時期に運転され，暖房運転は冬場等の外気温が低い時
期に運転される違いがあるため，暖房運転を行うと室外
熱交換器１１２に霜や氷が付着する不都合がある。本明
細書では，かかる霜や氷が付着することを「着霜」と総
称する。
【００１２】室外熱交換器１１２が着霜してしまうと，
これらが一種の断熱材として作用し，また室外熱交換器
１１２が目詰りして外気が当該室外熱交換器１１２を通
過しにくくなって，外気と冷媒との熱交換効率が低下さ
せてしまう。
【００１３】そこで，室外熱交換器１１２が着霜したか
否かを判断し，着霜している場合には除霜運転を行うよ
うになっている。
【００１４】室外熱交換器１１２が着霜しているか否か
の判断は，例えば室外熱交換器１１２の温度が，外気温
に対応する基準温度（実験等の結果から予め設定した
値）より低くなった状態の積算時間が所定時間を越えた
とき，当該室外熱交換器１１２が着霜したと判断する。
【００１５】そして，着霜していると判断された場合に
は，一時的にヒートポンプサイクルから冷凍サイクルに
切替え，圧縮機１１１からの温度の高い冷媒を室外熱交
換器１１２に供給することにより当該冷媒の熱で除霜等
を行っている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，外気湿
度も余り低くないとき（例えば，外気温が０℃以上の場
合）には，上述した判断方法でも実用上問題のない確度
で着霜しているか否かを判断することができるが，外気
湿度が低下すると，着霜していないにもかかわらず着霜
したと誤判断する場合があり，適切な着霜の有無を判断
することが困難になる問題があった。
【００１７】そこで，本発明は，安価，かつ，簡便に室
外熱交換器の着霜の有無を誤判断することなく適切に行
えるようにした空気調和機を提供することを目的とす
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１にかかる発明は，冷媒を圧縮する圧縮機と，
冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器と，該室外熱
交換器に外気を送風する室外ファンと，室内空気と冷媒
とを熱交換させる室内熱交換器とを備えて冷暖房運転を
行うと共に，暖房運転時に室外熱交換器が着霜した場合
には，圧縮機から吐出される高温の冷媒を室外熱交換器
に直接供給して除霜運転を行う空気調和機において，外
気温又は外気湿度を検出する外気検出器と，該外気検出
器からの外気温又は外気湿度と，予め設定された着霜検
出方法選択値とを比較して，当該比較結果に基づき室外
熱交換器が着霜したか否かの検出方法を選択して当該着
霜の有無を検出する制御部とを有して，外気の湿度に応
じて適切に室外熱交換器における着霜状態が判断できる
ようにしたことを特徴とする。
【００１９】請求項２にかかる発明は，室外熱交換器の
温度を検出する室外熱交換器温度検出器及び室外ファン
に供給される駆動電流を検出する駆動電流検出器とが設
けられて，外気検出器からの外気温又は外気湿度が着霜
検出方法選択値より高い場合には，制御部が当該外気温
又は外気湿度に対応する予め設定された基準温度と，室
外熱交換器温度検出器からの室外熱交換器の温度とを比
較して室外熱交換器が着霜したか否かを判断し，外気検
出器からの外気温又は外気湿度が当該着霜検出方法選択
値より低い場合には，制御部が予め設定された基準電流
と，駆動電流検出器からの駆動電流とを比較して室外熱
交換器が着霜したか否かを判断してなることを特徴とす
る。
【００２０】請求項３にかかる発明は，暖房運転開始後
又は除霜運転終了後から所定時間経過した時の室外ファ
ンに供給されている駆動電流を基準電流として記憶し
て，駆動電流が当該基準電流より所定量大きくなったと
きに室外熱交換器が着霜したと判断してなることを特徴
とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図を参照して
説明する。図１は本実施の形態にかかる空気調和機に冷
凍回路を示したものである。なお，以下の説明では，空
気調和機が室外機１０と室内機２０とに分離された分離
型空気調和機を例に説明するが本発明はこれに限定され
るものではなく，一体型空気調和機であってもよいこと
を敢て付言する。
【００２２】室内機２０には，冷媒を減圧又は絞る減圧
装置２１，冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換
器２２，室内空気を該室内熱交換器２２に送風して当該
室内熱交換器２２での熱交換効率を高める室内ファン２
３等が設けられている。
【００２３】また，室外機１０には，冷媒を圧縮する圧
縮機１１，冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器１
２，外気を該室外熱交換器１２に送風して当該室外熱交
換器１２での熱交換効率を高める室外ファン１３，冷房
運転時及び暖房運転時で冷媒の循環路を切替える四方弁
１５が設けられている。
【００２４】このほか室外機１０には，圧縮機１１や四
方弁１５及び室外ファン１３等を制御する制御部１６，
室外ファン１３の駆動電流を検出する駆動電流検出器１
４，外気温を検出する外気検出器１８，室外熱交換器１
２の温度を検出する室外熱交換器温度検出器１７等が設
けられている。
【００２５】このような構成で，冷房運転を行う際には
制御部１６が四方弁１５を切替えて冷媒を実線矢印の方
向に循環するようにすると共に，圧縮機１１や室外ファ
ン１３を駆動する。
【００２６】これにより，圧縮機１１で圧縮されて高温
高圧のガスとなった冷媒は，室外熱交換器１２に供給さ
れ，当該室外熱交換器１２で，室外ファン１３により送
風される外気と熱交換して凝縮する。
【００２７】凝縮した冷媒は，室内機２０の減圧装置２
１に供給され，当該減圧装置２１で絞られ又は減圧され
て低温の冷媒となり，室内熱交換器２２に供給される。
【００２８】そして，冷媒は室内ファン２３により送風
された室内空気と熱交換することにより蒸発して圧縮機
１１に戻る。このとき，冷媒は室内空気から蒸発熱を奪
うので，当該室内空気は冷えて室内が冷房される。
【００２９】一方，暖房運転する際には，制御部１６が
四方弁１５を切替えて冷媒を一点鎖線矢印の方向に循環
するようにすると共に圧縮機１１や室外ファン１３を駆
動する。
【００３０】これにより，圧縮機１１で圧縮されて高温
になった冷媒は，室内熱交換器２２に供給されて，当該
室内熱交換器２２で室内空気と熱交換して凝縮する。こ
れにより，室内空気は暖められて暖房が行なわれる。
【００３１】凝縮した冷媒は減圧装置２１で減圧又は絞
られて低温の冷媒となり室外熱交換器１２に供給され
る。そして，当該室外熱交換器１２で室外ファン１３に
より送風された外気と熱交換して蒸発して圧縮機１１に
戻る。
【００３２】このとき室外熱交換器１２が着霜して，当
該室外熱交換器１２での熱交換効率を低下させることが
あるので着霜の有無を判断して適宜除霜運転を行う。
【００３３】以下，着霜の判断方法及び除霜運転につい
て説明するが当該説明に先立ち，各符号を下記のように
定義する。
【００３４】外気検出器１８で検出した外気温をＴａと
し，当該外気温Ｔａのときの第１基準温度をＴｃ１，第
２基準温度をＴｃ２とする。
【００３５】また，室外熱交換器温度検出器１７で検出
した室外熱交換器温度をＴｈ，駆動電流検出器１４で検
出した室外ファン１３の駆動電流をＩ，基準電流をＩｃ
とする。
【００３６】さらに，外気温Ｔａが着霜検出方法選択値
Ｔｃ（本実施の形態では０℃として説明する）より高い
場合の着霜検出方法を第１着霜検出方法，外気温Ｔａが
着霜検出方法選択値より低い場合の着霜検出方法を第２
着霜検出方法と呼称する。
【００３７】先ず，制御部１６は外気温Ｔａと着霜検出
方法選択値Ｔｃとの比較を行って，図２に示す第１着霜
検出方法を用いるか，図３に示す第２着霜検出方法を用
いるかを判断する。
【００３８】なお，図２は，第１着霜検出方法を説明す
るための図で，横軸が外気温，縦軸が室外熱交換器温度
である。また，図３は第２着霜検出方法を説明するため
の図で，横軸が時間，縦軸が駆動電流である。
【００３９】制御部１６が，第１着霜検出方法を用いる
と判断した場合（Ｔａ＞Ｔｃ）には，暖房運転開始後又
は除霜後からＴｃ２≦Ｔｈ＜Ｔｃとなっている時間を積
算し，当該積算時間が所定時間Ｌ１（例えば，６０分）
より長くなると，室外熱交換器１２が着霜したと判断す
る。
【００４０】或は，暖房運転開始後又は除霜後からＴｈ
＜Ｔｃ２となる状態が所定時間Ｌ２（例えば，４分）継
続した場合に，その回数をカウントし，当該カウント値
が所定回数Ｎ（例えば，２回）に達すると室外熱交換器
１２が着霜したと判断する。
【００４１】一方，第２着霜検出方法を用いると判断し
た場合（Ｔａ≦Ｔｃ）には，駆動電流Ｉが基準電流Ｉｃ
を越えているか否かを判断する。
【００４２】これは以下の理由に基づく。即ち，駆動電
流Ｉは室外ファン１３のモータに供給されている電流
で，室外熱交換器１２が着霜すると当該室外熱交換器１
２を通過する外気量が減少する。
【００４３】このことはモータに対する負荷が増大した
ことを意味し，そのために駆動電流Ｉが増大する。
【００４４】そこで，駆動電流Ｉが基準電流Ｉｃを越え
た場合には，室外熱交換器１２が着霜したと判断する。
【００４５】なお，図３に示す駆動電流ＩのＡ領域は室
外熱交換器１２が着霜していないとき，領域Ｂは着霜が
起り始めたとき，領域Ｃは後述する除霜運転が行われて
いるときを示し，領域Ｄは除霜運転しなかったときの駆
動電流Ｉの挙動を示している。
【００４６】以上により制御部１６が室外熱交換器１２
に着霜しているか否かを判断して，着霜していると判断
した場合には，圧縮機１１を一時停止し，四方弁１５を
切替えて冷媒を実線で示す方向に循環させる。
【００４７】その後，再度圧縮機１１を運転して，当該
圧縮機１１から吐出される高温の冷媒を室外熱交換器１
２に所定時間（例えば，１２分）直接供給することによ
り除霜を行う。
【００４８】このように，外気温度に対応して適切な着
霜検出方法を選択して，着霜の有無を判断するようにし
たので，簡単，かつ，安価に当該着霜の誤判断を防止で
きるようになり信頼性及び，快適性が向上する。
【００４９】なお，Ｔｃ，Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｉｃ，Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｎ等は，実験等により定めて予め制御
部１６に記録されているが，基準電流Ｉｃは，暖房運転
開始後又は除霜後から所定時間（例えば，５分）後の駆
動電流Ｉとしてもよい。
【００５０】また，着霜検出方法選択値Ｔｃを０℃の場
合について説明したが，例えば−５℃であってもよく，
状況に応じて適宜設定可能である。
【００５１】さらに，上記説明では着霜検出方法選択値
Ｔｃを温度として，第１着霜検出方法と第２着霜検出方
法とを選択する場合について説明したが，当該着霜検出
方法選択値Ｔｃを湿度としてもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように，請求項１にかかる
発明によれば，制御部により外気検出器からの外気温又
は外気湿度と予め設定された着霜検出方法選択値とを比
較して，室外熱交換器が着霜したか否かの検出方法を選
択して当該着霜の有無を検出するようにしたので，室外
熱交換器に着霜したか否かの判断が的確に行えるように
なって信頼性が向上する。
【００５３】請求項２にかかる発明によれば，少なくと
も外気検出器からの外気温又は外気湿度が，当該着霜検
出方法選択値より低い場合には，駆動電流検出器からの
駆動電流と予め設定された基準電流とを比較して室外熱
交換器が着霜したか否かを判断するようにしたので，簡
単，かつ，安価な構成で室外熱交換器に着霜したか否か
の判断が的確に行えるようになって信頼性が向上する。
【００５４】請求項３にかかる発明によれば，暖房運転
開始後又は除霜運転終了後から所定時間経過した時の室
外ファンに供給されている駆動電流を基準電流として記
憶して，駆動電流が当該基準電流より所定量大きくなっ
たときに室外熱交換器が着霜したと判断するようにした
ので，簡単，かつ，安価な構成で室外熱交換器に着霜し
たか否かの判断が的確に行えるようになって信頼性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される冷凍回
路図である。
【図２】第１着霜検出方法を説明するための図である。
【図３】第２着霜検出方法を説明するための図である。
【図４】従来の技術の説明に適用される冷凍回路図であ
る。
【符号の説明】
１０ 室外機 １１ 圧縮機 １２ 室外熱交換器 １３ 室外ファン １４ 駆動電流検出器 １５ 四方弁 １６ 制御部 １７ 室外熱交換器温度検出器 １８ 外気検出器 ２０ 室内機 ２１ 減圧装置 ２２ 室内熱交換器
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 １０１Ｇ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機と，冷媒と外気と
    の熱交換を行う室外熱交換器と，該室外熱交換器に外気
    を送風する室外ファンと，室内空気と冷媒とを熱交換さ
    せる室内熱交換器とを備えて冷暖房運転を行うと共に，
    暖房運転時に前記室外熱交換器が着霜した場合には，前
    記圧縮機から吐出される高温の冷媒を前記室外熱交換器
    に供給して除霜運転を行う空気調和機において，外気温
    又は外気湿度を検出する外気検出器と，該外気検出器か
    らの外気温又は外気湿度と，予め設定された着霜検出方
    法選択値とを比較して，当該比較結果に基づき前記室外
    熱交換器が着霜したか否かの検出方法を選択して当該着
    霜の有無を検出する制御部とを有することを特徴とする
    空気調和機。
  2. 【請求項２】 前記室外熱交換器の温度を検出する室外
    熱交換器温度検出器及び前記室外ファンに供給される駆
    動電流を検出する駆動電流検出器とが設けられて，前記
    外気検出器からの外気温又は外気湿度が前記着霜検出方
    法選択値より高い場合には，前記制御部が当該外気温又
    は外気湿度に対応する予め設定された基準温度と，前記
    室外熱交換器温度検出器からの前記室外熱交換器の温度
    とを比較して前記室外熱交換器が着霜したか否かを判断
    し，前記外気検出器からの外気温又は外気湿度が当該着
    霜検出方法選択値より低い場合には，前記制御部が予め
    設定された基準電流と，前記駆動電流検出器からの前記
    駆動電流とを比較して前記室外熱交換器が着霜したか否
    かを判断してなることを特徴とする請求項１記載の空気
    調和機。
  3. 【請求項３】 暖房運転開始後又は除霜運転終了後から
    所定時間経過した時の前記室外ファンに供給されている
    駆動電流を前記基準電流として記憶して，前記駆動電流
    が当該基準電流より所定量大きくなったときに前記室外
    熱交換器が着霜したと判断してなることを特徴とする請
    求項２記載の空気調和機。
JP10101942A 1998-03-31 1998-03-31 空気調和機 Pending JPH11287538A (ja)

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JP10101942A JPH11287538A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 空気調和機

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10101942A JPH11287538A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 空気調和機

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ID=14313961

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JP10101942A Pending JPH11287538A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 空気調和機

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JP (1) JPH11287538A (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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