JP2001201155A

JP2001201155A - 空気調和機の制御装置

Info

Publication number: JP2001201155A
Application number: JP2000007237A
Authority: JP
Inventors: Nobutoku Mantani; 信徳万谷
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】暖房運転時における熱交換器の過熱や冷房運転
時における熱交換器の冷えすぎを確実に防止できるよう
にする。【解決手段】風量設定部による設定風量が“微”で、圧
縮機が最低周波数で回転しており（Ｓ１のＹＥＳ、Ｓ２
のＹＥＳ）、暖房運転である場合には（Ｓ３のＹＥ
Ｓ）、熱交換器の検知温度θが上限設定温度Ａ以上か否
かの判定がなされ（Ｓ４）、冷房運転である場合には
（Ｓ３のＮＯ）、熱交換器の検知温度θが下限設定温度
Ｂ以下か否かの判定がなされ（Ｓ５）、検知温度θが上
限設定温度Ａ以上であるとき、及び検知温度θが下限設
定温度Ｂ以下であるときには、“微”と“弱”との間の
風量すべくファンの回転数が上昇される（Ｓ６）。

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、この発明は、室
内の冷暖房等を行う空気調和機に関し、特に暖房運転時
及び冷房運転時の制御を行う空気調和機の制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機では、例えば四方弁
を介して、圧縮機により圧縮された冷媒ガスを、本体内
の空気吸入口付近に配設された熱交換器に送給し、熱交
換器と冷媒ガスとの間で熱交換を行い、暖房時には熱交
換器の温度を上昇させ、冷房時には熱交換器の温度を低
下させ、熱交換器により暖められ、或いは冷やされた空
気をファンから成る送風機により室内に送風する。

【０００３】このとき、設定風量が風量設定キーにより
最小設定風量である“微”に設定されている場合、送風
機による風量が少ないために、熱交換器における熱交換
が少なく、暖房運転時には熱交換器の温度が上昇し易
く、冷房運転時には熱交換器の温度が低下し易い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の空気調
和機では、上記したように設定風量が最小設定風量であ
る“微”に設定されている状態で、熱交換器の温度が異
常に上昇し或いは低下した場合、圧縮機を停止すること
で吹き出し温度の上昇或いは低下を抑えることが考えら
れているが、圧縮機を停止してしまうと、空気調和機の
運転を継続することができなくなるという問題があっ
た。

【０００５】ところで、特開昭６２−１３１１４０号公
報には、圧縮機の回転数を可変する発明が記載されてい
るが、この場合、暖房運転時における熱交換器の過熱や
冷房運転時における熱交換器の冷えすぎの防止のため
に、圧縮機の回転数を可変するというものではない。

【０００６】また、特公平４−４５０２号公報には、送
風機の風量を可変する発明が記載されているが、暖房時
の冷風防止を目的としたものであって、暖房運転時にお
ける熱交換器の過熱や冷房運転時における熱交換器の冷
えすぎの防止のために、送風機の風量を可変するという
ものではない。

【０００７】そこで、本発明は、暖房運転時における熱
交換器の過熱や冷房運転時における熱交換器の冷えすぎ
を確実に防止できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、冷媒
ガスを圧縮する圧縮機と、本体内の空気吸入口付近に配
設され前記冷媒ガスと熱交換する熱交換器と、前記本体
内のルーバにより開閉される空気吐出口付近に配設され
た送風機と、前記送風機による風量を複数段階に設定す
る設定キーを有する風量設定部と、前記風量設定部のキ
ー操作により設定された風量で暖房、冷房、送風等の各
モードの運転制御を行う制御部とにより構成され空気調
和機の制御装置において、前記熱交換器の温度を検知す
る温度センサと、予め定められた上限基準温度を記憶し
た記憶部と、暖房運転時に、前記風量設定部により最小
設定風量に設定され、かつ前記圧縮機が予め定められた
最低周波数で回転している状態で、前記温度センサによ
る検知温度が前記上限基準温度以上になったときに、前
記風量設定部による最小設定風量と次に大なる設定風量
との間の風量にすべく前記送風機を駆動する制御部とを
備えていることを特徴としている。

【０００９】暖房運転時において、温度センサによる熱
交換器の検知温度が上限基準温度以上になれば、熱交換
器が過熱状態にあり、このとき風量設定部により最小設
定風量に設定されていると熱交換が少なく、しかも圧縮
機が高い周波数で回転していると吹き出し温度が高くな
ることから、熱交換器の過熱が増長されるおそれがあ
る。

【００１０】そこで、このように風量設定部により最小
設定風量に設定され、圧縮機が予め定められた最低周波
数で回転しているにも拘わらず、熱交換器の検知温度が
上限基準温度以上になったときには、風量設定部による
最小設定風量と次に大なる設定風量との間の風量にすべ
く送風機を駆動することで、熱交換器の過熱を抑制して
熱交換器の温度を下げることができ、熱交換器の過熱を
防止することが可能になる。

【００１１】また、本発明にかかる空気調和機の制御装
置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、本体内の空気吸入
口付近に配設され前記冷媒ガスと熱交換する熱交換器
と、前記本体内のルーバにより開閉される空気吐出口付
近に配設された送風機と、前記送風機による風量を複数
段階に設定する設定キーを有する風量設定部と、前記風
量設定部のキー操作により設定された風量で暖房、冷
房、送風等の各モードの運転制御を行う制御部とにより
構成され空気調和機の制御装置において、前記熱交換器
の温度を検知する温度センサと、予め定められた下限基
準温度を記憶した記憶部と、冷房運転時に、前記風量設
定部により最小設定風量に設定され、かつ前記圧縮機が
予め定められた最低周波数で回転している状態で、前記
温度センサによる検知温度が前記下限基準温度以下にな
ったときに、前記風量設定部による最小設定風量と次に
大なる設定風量との間の風量にすべく前記送風機を駆動
する制御部とを備えていることを特徴としている。

【００１２】冷房運転時において、温度センサによる熱
交換器の検知温度が下限基準温度以下になれば、熱交換
器が冷えすぎの状態にあり、このとき風量設定部により
最小設定風量に設定されていると熱交換が少なく、しか
も圧縮機が高い周波数で回転していると吹き出し温度が
低くなることから、熱交換器の冷えすぎによる結露が発
生するおそれがある。

【００１３】そこで、このように風量設定部により最小
設定風量に設定され、圧縮機が予め定められた最低周波
数で回転しているにも拘わらず、熱交換器の検知温度が
下限基準温度以下になったときには、風量設定部による
最小設定風量と次に大なる設定風量との間の風量にすべ
く送風機を駆動することで、熱交換器の冷えすぎを抑制
して熱交換器の温度を上げることができ、熱交換器の冷
えすぎ及び結露を未然に防止することが可能になる。

【００１４】また、本発明にかかる空気調和機の制御装
置は、前記記憶部が、前記上限基準温度よりも低い下限
基準温度も記憶し、前記制御部が、冷房運転時に、前記
風量設定部により最小設定風量に設定され、かつ前記圧
縮機が予め定められた最低周波数で回転している状態
で、前記温度センサによる検知温度が前記下限基準温度
以下になったときに、前記風量設定部による最小設定風
量と次に大なる設定風量との間の風量にすべく前記送風
機を駆動することを特徴としている。

【００１５】このような構成によれば、暖房運転時に、
熱交換器の過熱を防止することができると共に、冷房運
転時に、熱交換器の冷えすぎ及び結露を未然に防止する
ことが可能になる。

【００１６】また、本発明にかかる空気調和機の制御装
置は、前記制御部が、前記温度センサによる検知温度と
前記上限基準温度との差の大きさに応じた段階的な回転
数で前記送風機を駆動することを特徴としている。

【００１７】このような構成によれば、暖房運転時にお
いて、熱交換器が過熱状態に至りそうな状況のときに、
検知温度と上限基準温度との差の大きさに応じた段階的
な回転数で送風機を駆動することで、熱交換器の温度が
一気に下がりすぎてしまうことを防止できる。

【００１８】また、本発明にかかる空気調和機の制御装
置は、前記制御部が、前記温度センサによる検知温度と
前記下限基準温度との差の大きさに応じた段階的な回転
数で前記送風機を駆動することを特徴としている。

【００１９】このような構成によれば、冷房運転時にお
いて、熱交換器が冷えすぎの状態に至りそうな状況のと
きに、検知温度と下限基準温度との差の大きさに応じた
段階的な回転数で送風機を駆動することで、熱交換器の
温度が一気に上昇しすぎてしまうことを防止できる。

【００２０】また、本発明にかかる空気調和機の制御装
置は、前記制御部が、暖房運転時には、前記温度センサ
による検知温度と前記上限基準温度との差の大きさに応
じた段階的な回転数で前記送風機を駆動し、冷房運転時
には、前記温度センサによる検知温度と前記下限基準温
度との差の大きさに応じた段階的な回転数で前記送風機
を駆動することを特徴としている。

【００２１】このような構成によれば、暖房運転時にお
いて過熱した熱交換器の温度が一気に下がりすぎてしま
うことを防止できると共に、冷房運転時において冷えす
ぎた熱交換器の温度が一気に上がりすぎてしまうことを
防止できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明にかかる空気調和機の制
御装置の一実施形態について図１ないし図３を参照して
説明する。但し、図１は空気調和機の外観斜視図であ
り、図２は空気調和機の制御装置のブロック図であり、
図３は動作説明用フローチャートである。

【００２３】図１に示すように、空気調和機１は、室内
空気を冷却または加熱する空気調和機能を有し、室内ユ
ニットとして取付板（図示せず）を介して壁等に取り付
けられる。この空気調和機１は、前面が空気吸入口３と
して開口し、その空気吸入口３の下方に空気吐出口４が
設けられた本体であるケーシング５と、前面グリル７を
有しケーシング５の空気吸入口３に装着される前面パネ
ル８と、ケーシング５の空気吸入口３に臨んでケーシン
グ５内に設けられた熱交換器１０と、この熱交換器１０
を経由して空気吸入口３から空気吐出口４へ空気を流通
させるために、空気吐出口４の奥側に設けられた送風機
を構成するクロスフロー型ファン１２とを備えている。

【００２４】また、前面パネル８と熱交換器１０との間
には、フィルタ１４が設けられ、ケーシング５の空気吐
出口４には、空気の吐出角度を調整するためのルーバ１
５が空気吐出口４を開閉自在に設けられている。ケーシ
ング５の内部には、空気調和機１の全体を制御するマイ
クロコンピュータ（以下、マイコンと省略する）から成
る制御部２０が設けられている。尚、熱交換器１０は冷
媒配管により室外ユニット（図示せず）に設けられてい
る熱交換器と連結される。

【００２５】次に、このような空気調和機１の制御装置
の構成について説明すると、図２に示すように、運転／
停止キー、暖房・冷房・除湿・送風等の動作モードの選
択用モードキーを有するモード設定部２１が設けられ、
このモード設定部２１のキー操作により空気調和機１の
動作モードが選択される。また、“強”、“弱”、
“微”、“自動”といった設定キーを有する風量設定部
２２が設けられ、マイコンから成る制御部２０により、
この風量設定部２２のキー操作により設定された風量
で、モード設定部２１のキー操作により設定された暖
房、冷房、除湿、送風等の各モードにおける制御が行わ
れる。

【００２６】ところで、熱交換器１０の近傍に温度セン
サ２４が設けられ、この温度センサ２４により熱交換器
１０の温度が検知され、制御部２０に内蔵のＲＯＭ等か
ら成る記憶部としてのメモリＭには、上限基準温度Ａ
（例えば、５０℃）と、この上限基準温度Ａより低い下
限基準温度Ｂ（例えば、１０℃）が予め格納されてい
る。

【００２７】また、圧縮機２６が設けられ、制御部２７
によりこの圧縮機２６が制御されて冷媒ガスが圧縮さ
れ、暖房運転時には、この圧縮機２６により圧縮された
高温冷媒ガスが四方弁を介して熱交換器１０に送られ、
高温の冷媒ガスから熱交換器１０に放熱されて熱交換器
１０の温度が上昇し、更に熱交換器１０の熱により暖め
られた空気がファン１２の回転によって送風される。

【００２８】一方、冷房運転時（除湿運転も含む）に
は、この圧縮機２６により圧縮された低温冷媒ガスが四
方弁を介して熱交換器１０に送られ、低温の冷媒ガスか
ら熱交換器１０に吸熱されて熱交換器１０の温度が低下
し、更に熱交換器１０の熱により冷やされた空気がファ
ン１２の回転によって送風されるのである。

【００２９】そして、暖房運転時に、制御部２０によ
り、温度センサ２４による検知温度θがメモリＭに格納
された上限基準温度Ａと比較され、冷房運転時に、制御
部２０により、温度センサ２４による検知温度θがメモ
リＭに格納された下限基準温度Ｂと比較される。

【００３０】このとき、暖房運転時において、風量設定
部２２により最小設定風量である“微”に設定され、か
つ圧縮機２６の回転周波数が予め定められた最低周波数
（例えば、３５Ｈｚ）に下げられた状態で、検知温度θ
が上限基準温度Ａ以上になったと判断されると、制御部
２０により、風量設定部２２による最小設定風量である
“微”と次に大なる設定風量である“弱”との間の風量
にすべくファン１２が駆動される。

【００３１】また、冷房運転時において、風量設定部２
２により最小設定風量である“微”に設定され、かつ圧
縮機２６の回転周波数が予め定められた最低周波数に下
げられた状態で、検知温度θが下限基準温度Ｂ以下にな
ったと判断されると、風量設定部２２による最小設定風
量である“微”と次に大なる設定風量である“弱”との
間の風量にすべくファン１２が駆動される。

【００３２】ここで、“微”と“弱”との間の風量にす
るとは、具体的にはファン１２の回転数を、例えば１０
０ｒｐｍ等の一定回転数だけ、“微”のときの回転数か
ら上昇させることで実現可能である。

【００３３】次に、動作について図３のフローチャート
を参照して説明する。

【００３４】いま、図３に示すように、制御部２０によ
り、風量設定部２２による設定風量が“微”か否かの判
定がなされ（Ｓ１）、この判定結果がＹＥＳであれば、
圧縮機２６が最低周波数で回転しているか否かの判定が
なされ（Ｓ２）、この判定結果がＹＥＳであれば、モー
ド設定部２１の設定が暖房運転か否かの判断がなされる
（Ｓ３）。

【００３５】続いて、このステップＳ３の判定結果がＹ
ＥＳであれば、温度センサ２４による熱交換器１０の検
知温度θが上限設定温度Ａ以上か否かの判定がなされ
（Ｓ４）、一方ステップＳ３の判定結果がＮＯであれ
ば、温度センサ２４による熱交換器１０の検知温度θが
下限設定温度Ｂ以下か否かの判定がなされる（Ｓ５）。

【００３６】そして、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ
であるとき、及びステップＳ５の判定結果がＹＥＳであ
るときには、いずれもステップＳ６に移行し、制御部２
０により、“微”と“弱”との間の風量すべくファン１
２の回転数が上昇され（Ｓ６）、その後上記したステッ
プＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５の判定結果がＮＯの場合と共
に動作は終了する。

【００３７】このように、暖房運転時に、風量設定部２
２により“微”に設定され、圧縮機２６が最低周波数で
回転しているにも拘わらず、暖房運転時に熱交換器１０
の検知温度θが上限基準温度Ａ以上になったとき、及び
冷房運転時に熱交換器１０の検知温度θが下限基準温度
Ｂ以上になったときには、“微”と“弱”との間の風量
すべくファン１２の回転数が上昇される。

【００３８】そのため、暖房運転時には、熱交換器１０
の過熱を抑制して温度を下げることができ、冷房運転時
は、熱交換器１０の冷えすぎを抑制して温度を上げるこ
とができる。

【００３９】従って、上記した実施形態によれば、暖房
運転時における熱交換器１０の過熱、並びに冷房運転時
における熱交換器の冷えすぎ及び結露を確実に防止する
ことができる。

【００４０】なお、上記した実施形態では、暖房運転時
における熱交換器１０の過熱、及び冷房運転時における
熱交換器１０の冷えすぎの両方を防止するようにした場
合について説明しているが、暖房運転時における熱交換
器１０の過熱のみ、冷房運転時における熱交換器１０の
冷えすぎのみを防止するようにしても構わない。

【００４１】また、上記した実施形態では、熱交換器１
０の過熱及び冷えすぎを防止するために、ファン１２の
回転数を一定回転数（例えば、１００ｒｐｍ）だけ上昇
するようにしているが、暖房運転時には検知温度θと上
限基準温度Ａとの差の大きさ、冷房運転時には検知温度
θと下限基準温度Ｂとの差の大きさにそれぞれ応じた段
階的な回転数でファン１２を上昇するようにしてもよい
のは勿論である。

【００４２】このとき、例えば図２には示されていない
ＲＡＭ等から成る格納部に、検知温度θと上限基準温度
Ａ（或いは下限基準温度Ｂ）との差に応じたファン１２
の上昇回転数をテーブル形式で格納しておくのが好まし
い。例えば、温度差が１℃のときにはファン１２の回転
数を２０ｒｐｍ上昇し、温度差が２℃のときにはファン
１２の回転数を４０ｒｐｍ上昇し、温度差が例えば８℃
のときにはファン１２の回転数を８０ｒｐｍ上昇すると
いうようなデータを予め実験的に導出し、これらを格納
部に格納しておくとよい。

【００４３】尚、このようにファン１２の回転数を温度
差に応じた段階的な回転数で上昇させる制御を、暖房運
転時のみ或いは冷房運転時のみ行うようにしても構わな
い。

【００４４】更に、空気調和機１の構成は、特に図１に
示すような構成に限定されるものでないのは勿論であ
る。

【００４５】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、風量設定部により最小設定風量に設定され、圧
縮機が予め定められた最低周波数で回転しているにも拘
わらず、熱交換器の検知温度が上限基準温度以上になっ
たときには、風量設定部による最小設定風量と次に大な
る設定風量との間の風量にすべく送風機を駆動するた
め、熱交換器の過熱を抑制して熱交換器の温度を下げる
ことができ、熱交換器の過熱を防止することができ、暖
房機能の優れた空気調和機を提供することが可能にな
る。

【００４７】また、請求項２に記載の発明によれば、風
量設定部により最小設定風量に設定され、圧縮機が予め
定められた最低周波数で回転しているにも拘わらず、熱
交換器の検知温度が下限基準温度以下になったときに
は、風量設定部による最小設定風量と次に大なる設定風
量との間の風量にすべく送風機を駆動するため、熱交換
器の冷えすぎを抑制して熱交換器の温度を上げることが
でき、熱交換器の冷えすぎ及び結露を未然に防止するこ
とができ、冷房機能の優れた空気調和機を提供すること
が可能になる。

【００４８】また、請求項３に記載の発明によれば、暖
房運転時に、熱交換器の過熱を防止することができると
共に、冷房運転時に、熱交換器の冷えすぎ及び結露を未
然に防止することができ、冷暖房機能の優れた空気調和
機を提供することが可能になる。

【００４９】また、請求項４に記載の発明によれば、暖
房運転時において、熱交換器が過熱状態に至りそうな状
況のときに、検知温度と上限基準温度との差の大きさに
応じた段階的な回転数で送風機を駆動するため、熱交換
器の温度が一気に下がりすぎてしまうことを防止でき
る。

【００５０】また、請求項５に記載の発明によれば、冷
房運転時において、熱交換器が冷えすぎの状態に至りそ
うな状況のときに、検知温度と下限基準温度との差の大
きさに応じた段階的な回転数で送風機を駆動するため、
熱交換器の温度が一気に上昇しすぎてしまうことを防止
できる。

【００５１】また、請求項６に記載の発明によれば、暖
房運転時において過熱した熱交換器の温度が一気に下が
りすぎてしまうことを防止できると共に、冷房運転時に
おいて冷えすぎた熱交換器の温度が一気に上がりすぎて
しまうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における空気調和機の外
観斜視図である。

【図２】この発明の一実施形態における空気調和機の制
御装置のブロック図である。

【図３】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。

【符号の説明】

１空気調和機３空気吸入口４空気吐出口５ケーシング（本体）１０熱交換器１２ファン（送風機）１５ルーバ２０制御部２１モード設定部２２風量設定部２４温度センサ２６圧縮機Ｍメモリ（記憶部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、本体内の
空気吸入口付近に配設され前記冷媒ガスと熱交換する熱
交換器と、前記本体内のルーバにより開閉される空気吐
出口付近に配設された送風機と、前記送風機による風量
を複数段階に設定する設定キーを有する風量設定部と、
前記風量設定部のキー操作により設定された風量で暖
房、冷房、送風等の各モードの運転制御を行う制御部と
により構成され空気調和機の制御装置において、前記熱交換器の温度を検知する温度センサと、予め定められた上限基準温度を記憶した記憶部と、暖房運転時に、前記風量設定部により最小設定風量に設
定され、かつ前記圧縮機が予め定められた最低周波数で
回転している状態で、前記温度センサによる検知温度が
前記上限基準温度以上になったときに、前記風量設定部
による最小設定風量と次に大なる設定風量との間の風量
にすべく前記送風機を駆動する制御部とを備えているこ
とを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、本体内の
空気吸入口付近に配設され前記冷媒ガスと熱交換する熱
交換器と、前記本体内のルーバにより開閉される空気吐
出口付近に配設された送風機と、前記送風機による風量
を複数段階に設定する設定キーを有する風量設定部と、
前記風量設定部のキー操作により設定された風量で暖
房、冷房、送風等の各モードの運転制御を行う制御部と
により構成され空気調和機の制御装置において、前記熱交換器の温度を検知する温度センサと、予め定められた下限基準温度を記憶した記憶部と、冷房運転時に、前記風量設定部により最小設定風量に設
定され、かつ前記圧縮機が予め定められた最低周波数で
回転している状態で、前記温度センサによる検知温度が
前記下限基準温度以下になったときに、前記風量設定部
による最小設定風量と次に大なる設定風量との間の風量
にすべく前記送風機を駆動する制御部とを備えているこ
とを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項３】前記記憶部が、前記上限基準温度よりも
低い下限基準温度も記憶し、前記制御部が、冷房運転時に、前記風量設定部により最
小設定風量に設定され、かつ前記圧縮機が予め定められ
た最低周波数で回転している状態で、前記温度センサに
よる検知温度が前記下限基準温度以下になったときに、
前記風量設定部による最小設定風量と次に大なる設定風
量との間の風量にすべく前記送風機を駆動することを特
徴とする請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項４】前記制御部が、前記温度センサによる検
知温度と前記上限基準温度との差の大きさに応じた段階
的な回転数で前記送風機を駆動することを特徴とする請
求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項５】前記制御部が、前記温度センサによる検
知温度と前記下限基準温度との差の大きさに応じた段階
的な回転数で前記送風機を駆動することを特徴とする請
求項２に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項６】前記制御部が、暖房運転時には、前記温
度センサによる検知温度と前記上限基準温度との差の大
きさに応じた段階的な回転数で前記送風機を駆動し、冷
房運転時には、前記温度センサによる検知温度と前記下
限基準温度との差の大きさに応じた段階的な回転数で前
記送風機を駆動することを特徴とする請求項３に記載の
空気調和機の制御装置。