JP2003050066A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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JP2003050066A
JP2003050066A JP2001238619A JP2001238619A JP2003050066A JP 2003050066 A JP2003050066 A JP 2003050066A JP 2001238619 A JP2001238619 A JP 2001238619A JP 2001238619 A JP2001238619 A JP 2001238619A JP 2003050066 A JP2003050066 A JP 2003050066A
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JP
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outdoor fan
output voltage
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outdoor
revolutions
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Makoto Sato
佐藤  誠
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 除霜運転の開始を、DCモータにより駆動さ
れる室外ファンの電圧と回転数の関係より判断し、熱交
換の効率低下を防止することができる空気調和機の制御
装置を提供する。 【解決手段】 室外フアンと、DCモータ6aを駆動する
モータ駆動手段8と、モータ駆動手段8からの出力電圧
を検出する出力電圧検出手段9と、室外フアンの回転数
を検出する回転数検出手段10と、室外フアンの運転・停
止回数をカウントするカウンタ12と、室外フアンの回転
数が所定回転数に達した時の出力電圧を記憶する記憶手
段13と、出力電圧検出手段9からの電圧値と予め設定し
た室外フアンが所定回転数に達した時の所定電圧値とを
比較判断する電圧判定手段14とを備え、暖房運転時に、
室外フアンの運転・停止回数が所定回数繰り返した後、
室外フアンの所定回転数に達した時の出力電圧値が所定
電圧値以上の場合、室外熱交換器を除霜運転に切換え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はヒートポンプ式空気
調和機の制御装置に係わり、詳しくは、暖房運転時にお
ける除霜運転の開始を、DCモータにより駆動される室
外ファンの電圧と回転数の関係より判断し、熱交換の効
率低下を防止する冷媒回路の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のヒートポンプ式空気調和
機の暖房運転時において、室外熱交換器に霜がつくと、
同室外熱交換器の効率が低下し、暖房能力が低下するこ
とから、同室外熱交換器の温度を検出し、この検出温度
が除霜開始温度(例えば着霜状態とみなす温度;−12
℃)以下に達したとき、除霜運転に切り替える。上記除
霜運転においては、例えば室内ファンおよび室外ファン
が停止され、かつ冷凍サイクルを構成する四方弁が冷房
サイクル側に切り替えられ、これにより上記室外熱交換
器の温度が上昇し、同室外熱交換器の着霜が除去され
る。そして、上記室外熱交換器の温度が除霜解除温度
(例えば除霜状態とみなす温度;+10℃)に達する
と、上記除霜運転が終了され、当該空気調和機が元の暖
房運転に戻され、室温が設定操作に応じた快適環境に維
持される。
【0003】しかし、上記空気調和機の除霜制御方法に
おいては、室外熱交換器の温度が外気温度に左右され、
外気温度に対して暖房運転時の室外熱交換器の温度が数
度低くなることから、例えば外気温度が低い場合には上
記室外熱交換器の温度が除霜開始温度に達し易く、その
室外熱交換器の着霜が少ないにもかかわらず、除霜運転
に切り替わり、特に外気温度が極端に低い場合頻繁に除
霜運転に入り、室温の快適性を損なうこともあった。逆
に、外気温度が高い場合には、その外気温度によって上
記室外熱交換器の温度が除霜開始温度に達しにくく、そ
の間に同室外熱交換器に霜がつき、しかも同室外熱交換
器の温度が除霜開始温度に達したとき、着霜が既に適量
を遥かに越えていることもある。すると、上記除霜運転
が長時間に渡って行なわれることとなり、この間室温が
低下し、快適性が損なわれることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、暖房運転時に室外熱交換器への着
霜量が次第に増大すると、この室外熱交換器を流過する
外気の流通抵抗が増大する点に着目し、暖房運転時にお
ける除霜運転の開始を、DCモータにより駆動される室
外ファンの電圧と回転数の関係より逆風による影響を最
小限に抑えて判断し、熱交換の効率低下を防止し、能力
を常に最大限発揮することができる空気調和機の制御装
置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、ヒートポンプ機能を有する
冷凍サイクル内の室外熱交換器と、DCモータによって
駆動され前記室外熱交換器を冷却する室外フアンと、前
記DCモータを駆動するモータ駆動手段と、同モータ駆
動手段からの出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
前記室外フアンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記室外フアンの運転時間を計測するタイマと、前記室
外フアンの運転・停止回数をカウントするカウンタと、
前記室外フアンの回転数が所定回転数に達した時の前記
出力電圧を記憶する記憶手段と、前記出力電圧検出手段
からの電圧値と予め設定した前記室外フアンが所定回転
数に達した時の所定電圧値とを比較判断する電圧判定手
段とを備え、暖房運転時に、前記室外フアンの運転・停
止回数が所定回数繰り返した後、前記室外フアンの所定
回転数に達した時の前記出力電圧値が前記所定電圧値以
上の場合、前記室外熱交換器を除霜運転に切換えてなる
構成となっている。
【0006】また、前記室外フアンの所定回転数に達し
た時の前記出力電圧値が、その直後に前記室外フアンを
停止させ、その回転数がゼロであるとき、前記出力電圧
値が有効であるとみなし、前記記憶手段に記憶してなる
構成となっている。
【0007】また、前記室外フアンの所定回転数に達し
た時の前記出力電圧値が、前記室外フアンの運転・停止
回数の所定回数の平均値からなる構成となっている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に
おける空気調和機の冷媒回路図で、図2は本発明におけ
る制御装置のブロック図である。図において、1は圧縮
機、2は圧縮機1より吐出する冷媒の流れを暖房運転、
冷房運転等に合わせて切り換える四方弁、3は室外熱交
換器、4は膨張弁、5は室内熱交換器で、これらは冷媒
配管により環状に連結し、DCモータ(ファンモータ)
6aによって駆動され、前記室外熱交換器3を冷却するプ
ロペラフアンからなる室外ファン6を備えた冷凍サイク
ルで構成されている。
【0009】上記構成により、図1中、実線矢印は冷房
運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線矢印は暖房運転時
の冷媒の流れ方向を示している。上記の空気調和機は、
暖房運転において、冷媒は室外機における圧縮機1よっ
て高温高圧に圧縮され、四方弁2により室内熱交換器5
に送られ凝縮され液冷媒となり、そしてこの液冷媒は膨
張弁4により膨張し、次いで室外熱交換器3に送られ、
室外ファン6により送り込まれた空気により蒸発し、ガ
ス冷媒となり、四方弁2を介し、圧縮機1に吸入され
る。こうして室内空気は冷媒の凝縮の際、温められて暖
房に供せられる。また、冷房運転時は、四方弁2を切換
えることにより、室外熱交換器3と室内熱交換器5の作
用が逆になる他は、暖房の場合と同じである。
【0010】図2において、この空気調和機の制御装置
は、制御部7を備え、同制御部7は前記DCモータ6aを
駆動するモータ駆動手段8と、同モータ駆動手段8から
のDC出力電圧を検出する出力電圧検出手段9と、前記
DCモータ6aに内蔵された回転数検知機構によって検知
され、前記室外フアン6の回転数を検出する回転数検出
手段10と、前記室外フアン6の運転時間を計測するタイ
マ11と、前記室外フアン6の運転・停止回数をカウント
するカウンタ12と、前記室外フアン6の回転数が所定回
転数に達した時の前記出力電圧を記憶する記憶手段13
と、前記出力電圧検出手段9からの電圧値と予め設定し
た前記室外フアン6の所定回転数に達した時の所定電圧
値とを比較判断する電圧判定手段14とから構成されてい
る。
【0011】上記構成において、前記室外熱交換器3に
着霜がなく、且つ前記室外フアン6が逆風の影響を受け
ていない場合には図3に示すように、室外フアン6への
負荷が最も小さいn1の状態となり、例えば、室外フアン
6の回転数b1のときのDCモータ6aに供給される電圧は
f1となる。室外熱交換器3への着霜が成長することによ
って室外熱交換器3を流過する外気の流通抵抗が増大す
るのに従って室外フアン6の負荷がn2,n3,n4....と大き
くなり、負荷n3の状態では回転数b1のときの電圧はc1と
大きくなる。
【0012】暖房運転時に、前記タイマ11が計測した前
記室外フアン6の運転時間が所定時間a経過後、前記回
転数検出手段10が検出した前記室外フアン6の回転数
が、所定回転数bに達した時の前記出力電圧検出手段9
からの出力電圧値cが、その直後に前記室外フアン6を
停止させ、その回転数がゼロであるとき、即ち室外フア
ン6が逆風などの影響を受けない状態である場合、前記
出力電圧値cが有効であるとみなし、前記記憶手段13に
記憶する。
【0013】また、前記室外フアン6の所定回転数bに
達した時の前記出力電圧値cが、前記カウンタ12がカウ
ントした前記室外フアン6の運転・停止回数の所定回数
dの出力電圧平均値eとして前記記憶手段13に記憶す
る。
【0014】上記の状態において、暖房運転時に、前記
室外フアンの運転・停止回数を所定回数d回繰り返し、
前記室外フアン6の所定回転数bに達した時の前記出力
電圧平均値eが、前記電圧判定手段14により、予め設定
した前記室外フアン6の所定回転数bに達した時の所定
電圧値f以上であると比較判断したの場合、前記室外熱
交換器3を暖房運転から除霜運転に切換えるように制御
部7にて制御する構成となっている。
【0015】次に図4のフローチャートにより制御動作
を説明する。暖房運転が開始されると、ステップST1で
前記室外フアン6の運転時間が所定時間a以上経過した
かどうか判定される。所定時間a経過していれば、ステ
ップST2で室外フアン6が一旦停止しているかどうか判
定され、停止していれば、この状態から室外フアン6の
回転数を所定回転数bまで上げて出力電圧cを検出する
(ステップST3)。その後、ステップST4で室外フアン
6を停止させ、回転数がゼロかどうか判定され、ゼロで
あれば出力電圧cが有効であるとみなし、前記記憶手段
13に記憶する。ステップST5で室外フアン6の運転・停
止回数の所定回数dに達したかどうか判定され、達して
いれば、ステップST6で出力電圧平均値eが予め設定し
た所定電圧値f以上であるかどうか判断され、所定電圧
値f以上であれば除霜運転を開始し(ステップST7)
し、所定電圧値f以下であれば、室外熱交換器3に着霜
されていないと判断し終了する。
【0016】以上に説明したように、暖房運転時に、前
記室外フアンの運転・停止回数を所定回数d回繰り返
し、前記室外フアン6の所定回転数bに達した時の前記
出力電圧平均値eが、前記電圧判定手段14により、予め
設定した前記室外フアン6の所定回転数bに達した時の
所定電圧値f以上であると比較判断したの場合、前記室
外熱交換器3を暖房運転から除霜運転に切換えるように
制御部7にて制御する構成とすることにより、逆風によ
る影響を最小限に抑えて除霜開始を判断し、熱交換の効
率低下を防止するとともに、能力を常に最大限発揮する
ことができる空気調和機の制御装置となる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
暖房運転時における除霜運転の開始を、DCモータによ
り駆動される室外ファンの電圧と回転数の関係より逆風
による影響を最小限に抑えて判断し、熱交換の効率低下
を防止し、能力を常に最大限発揮することができる空気
調和機の制御装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における冷媒回路の構成図である。
【図2】本発明におけるブロック図である。
【図3】本発明における室外ファンの電圧と回転数の関
係表わした説明図である。
【図4】本発明におけるフローチャートである。
【符号の説明】 1 圧縮機 2 四方弁 3 室外熱交換器 4 膨張弁 5 室内熱交換器 6 室外フアン 6a DCモータ(ファンモータ) 7 制御部 8 モータ駆動手段 9 出力電圧検出手段 10 回転数検出手段 11 タイマ 12 カウンタ 13 記憶手段 14 電圧判定手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒートポンプ機能を有する冷凍サイクル
    内の室外熱交換器と、DCモータによって駆動され前記
    室外熱交換器を冷却する室外フアンと、前記DCモータ
    を駆動するモータ駆動手段と、同モータ駆動手段からの
    出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、前記室外フア
    ンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記室外フア
    ンの運転時間を計測するタイマと、前記室外フアンの運
    転・停止回数をカウントするカウンタと、前記室外フア
    ンの回転数が所定回転数に達した時の前記出力電圧を記
    憶する記憶手段と、前記出力電圧検出手段からの電圧値
    と予め設定した前記室外フアンが所定回転数に達した時
    の所定電圧値とを比較判断する電圧判定手段とを備え、
    暖房運転時に、前記室外フアンの運転・停止回数が所定
    回数繰り返した後、前記室外フアンの所定回転数に達し
    た時の前記出力電圧値が前記所定電圧値以上の場合、前
    記室外熱交換器を除霜運転に切換えてなることを特徴と
    する空気調和機の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記室外フアンの所定回転数に達した時
    の前記出力電圧値が、その直後に前記室外フアンを停止
    させ、その回転数がゼロであるとき、前記出力電圧値が
    有効であるとみなし、前記記憶手段に記憶してなること
    を特徴とする請求項1記載の空気調和機の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記室外フアンの所定回転数に達した時
    の前記出力電圧値が、前記室外フアンの運転・停止回数
    の所定回数の平均値からなることを特徴とする請求項1
    記載の空気調和機の制御装置。
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