JP2522980B2 - 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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JP2522980B2 JP63019735A JP1973588A JP2522980B2 JP 2522980 B2 JP2522980 B2 JP 2522980B2 JP 63019735 A JP63019735 A JP 63019735A JP 1973588 A JP1973588 A JP 1973588A JP 2522980 B2 JP2522980 B2 JP 2522980B2
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廣之 布川
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【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、冷房時は冷凍サイクルを運転することによ
り蒸発器で冷房運転を行ない、暖房時は加熱されたブラ
インを熱交換器に循環させて暖房運転を行なう空気調和
機のブライン漏れに関するものである。
(ロ)従来の技術 このような空気調和機の従来技術としては実公昭55−
52262号公報に記載されているようなものがあった。こ
の公報に記載されたものは、単に冷房を冷凍サイクルで
行ない暖房を冷房で行なうものであり、暖房運転を必要
とする場合は熱源の燃焼を制御して温水の供給を行なう
ものであった。
(ハ)発明が解決しようとする課題 このような従来の技術では、暖房運転専用の熱源が必
要となり空気調和機の設置におけるスペースの問題や冷
房運転時の熱源不使用問題があった。
このような問題に対して家屋やビルなどの建物内に配
設された給湯配管から暖房用の温水を供給するものが試
みられた。この場合、給湯配管と空気調和機の熱交換器
とは開閉弁を介して接続されており、この開閉弁が弁の
不良や誤動作等によって開状態になり、温水が熱交換器
へ漏れ冷房運転中にもかかわらず温風が空気調和機から
吐出されたり、温水が冷凍サイクル中の過負荷条件とな
り圧縮機温度が上昇したり、オーバーロードリレーが動
作したりする場合があった。この状態は利用者が異常に
気付いて空気調和機の運転を停止させるまで断続的に続
き、保護装置の寿命劣化を招くものであった。
斯かる課題に鑑み、本発明は開閉弁の不良や誤動作に
よって生じる異常状態の発生を防止できる空気調和機の
制御装置を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明の空気調和機の制御装置は、圧縮機、凝縮器、
減圧装置、蒸発器を順次冷媒配管で環状に接続した冷凍
サイクルと、加熱されたブラインが循環する熱交換器
と、風路内に蒸発器及び熱交換器を有する送風装置とを
有し、冷房運転時には冷凍サイクルを用いて冷房を行な
い、暖房運転時にはブラインを循環させて暖房を行なう
ように成した空気調和機の制御装置において、ブライン
を加熱する熱源と熱交換器とをつなぐ配管に設ける開閉
弁と、ブラインが開閉弁から漏れて熱交換器を流れてい
るのを検出する検出器と、この検出器の出力に基づいて
保護動作を行なう制御部とを備えたものである。
さらに検出器の出力に基づく保護動作は圧縮機の運転
を停止させるものである。
尚、検出器は開閉弁と熱交換器とをつなぐ配管の温
度、蒸発器及び熱交換器を通過した後の送風装置からの
送風温度、蒸発器と熱交換器とを単一に形成した放熱器
の温度に基づいて出力を出してもよいものである。
また、ブラインとしては温水を用いてもよく、この温
水を建物内の給湯配管から電磁開閉弁を介して熱交換器
に取り入れてもよいものである。
(ホ)作用 以上のように構成された空気調和機の制御装置では、
冷房運転中に熱交換器に流れ込む加熱されたブラインを
検出器にて検出して保護動作が行なわれ空調機の破損を
抑制できるものである。
(ヘ)実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は空気調和機の概略図であり、図中1は圧縮機、2は
凝縮器、3は減圧装置、4は蒸発器であり、これらの機
器を冷媒配管で環状に接続して冷凍サイクルを構成して
いる。5,6は夫々送風装置であり、凝縮器2、蒸発器4
へ送風を行なうものである。7は熱交換器であり、熱源
8から常に建物内を循環する給湯が行なわれる給湯配管
9,10に電磁開閉弁11,12を介して接続されている。尚、1
3は逆止弁であり実線矢印の方向にのみ温水が流れる。
また電磁弁12は省略可能である。
このように構成された空気調和機では、冷房運転時に
は電磁弁11,12を閉じて熱交換器7へ温水が流入するの
を防止した後、圧縮機1、送風装置5,6の運転を行なえ
ば蒸発器4を用いた冷房運転が行なえる。また暖房運転
時には圧縮機1、送風装置5の運転を停止し、電磁開閉
弁11,12を開いて送風装置6の運転を行なえば熱交換器
7を用いた暖房運転が行なえる。
第2図は第1図に示した空気調和機の室内ユニット14
を壁15に取り付けた状態の概略断面図である。この図に
おいて16は単一の放熱器であり、蒸発器4用の管と熱交
換器7用の管とを同一の放熱板に挿入して一体に形成し
ている。従って、この放熱器16の風上側には蒸発器部
(蒸発器4)が形成され、風下側には熱交換器部(熱交
換器7)が形成されている。17は電磁開閉弁11と熱交換
器7とをつなぐ温水配管上にこの配管の温度を検出でき
るように取り付けられた第1の温度センサ、18は放熱器
16の温度を検出できるように取り付けられた第2の温度
センサであり、好ましくは放熱器16の熱交換器部の温度
を検出できればよい。19は送風装置6によって送風さ
れ、かつ放熱器16を通過した後の送風温度を検出できる
ように取り付けられた第3の温度センサである。
尚、第2図中20は吸込み口、21はエアフィルター、22
はドレンパン、23は吹き出し口24に設けられた風向変更
用のフラップである。
第3図は第1図に示した空気調和機の制御装置を示す
要部電気回路図である。25は主制御を行なうマイコンで
ある。26,27,28は夫々圧縮機1、送風装置5,6の回転数
もしくは能力を制御する回転数制御部であり、夫々マイ
コン25からのデータをデータ端子Dとコントロール端子
Cに印加されるコントロール信号とによって入力し、夫
々のデータに基づいて回転数を制御する。流れ回転数制
御部26は、PWM波形による周波数変換器でありデータに
基づく周波数の交流を三相モータを用いた圧縮機に印加
し、この周波数はデータの供給毎に変更される。例えば
回転数制御部27は、位相制御コントローラ(単相、三相
のいずれでもよい)であり、マイコンからのデータに基
づいて送風装置5に印加される交流の位相を制御する。
例えば回転数制御部28は電圧コントローラであり、マイ
コン25からのデータに基づいた直流電圧を直流モータを
用いた送風装置6へ印加する。
29乃至34はスイッチング素子(トランジスタ、FET、
ゲート回路など)であり、ON/OFFはマイコン25の出力に
よって制御される。スイッチング素子29,30は夫々電磁
開閉弁11,12への通電を制御し、スイッチング素子31乃
至34は夫々室温を検出する第4の温度センサ35、第1の
温度センサ17、第2の温度センサ18、第3の温度センサ
19への通電を制御する。36乃至39は夫々のセンサ19,18,
17,35のバイアス用の抵抗であり、センサが通電された
時にこれら抵抗との接続点に生じる電圧(検出した温度
に基づいた電圧)は夫々ダイオード40乃至43を介してマ
イコン25のアナログ入力端子A/Dに印加される。尚、こ
のアナログ入力端子A/Dは内部にアナログ/デジタル変
換部を有し、マイコン25による制御は変換されたデジタ
ル値に基づいて行なわれる。
尚、温度センサとしては第1の温度センサ17、第2の
温度センサ18、第3の温度センサ19の少なくとも1つを
有すればよい。
また44は表示部でありマイコン25のダイナミック出力
によって、例えば運転ランプ、冷房ランプ、暖房ラン
プ、異常ランプなどの点灯を行なう。45は操作部であ
り、運転/停止スイッチ、冷暖切換スイッチなどであ
り、マイコン25はスキャン動作によってこれらスイッチ
の操作状態を入力している。
第4図は第3図に示したマイコン25及び空気調和機の
主な動作を示す動作説明である。この図において、まず
ステップS1にて操作部45のスイッチの操作状態が暖房、
冷房、ドライのいずれになっているかを判断し、暖房運
転の場合はステップS2へ進む。ステップS2では圧縮機
1、送風装置5の運転を停止状態にし、同時に電磁開閉
弁11,12を開いて送風装置6の運転を行なう。従って熱
交換器7に温水が流れる。送風装置6は第4の温度セン
サ35の検出した室温と予め定めた暖房用の温度設定値と
の差に基づいて送風量(回転数)が制御される。また室
温が温度設定値まで上昇した場合は電磁開閉弁11,12を
閉じて温水の流入を防止する。すなわち、室温に基づい
たサーモサイクルによる暖房運転が行なわれる。
ステップS1で冷房運転又はドライ運転(冷房運転にお
いて送風装置6を間欠運転する)である場合は電磁開閉
弁11,12を閉じた後圧縮機1、送風装置5,6の運転を制御
する。次いでステップS3で検出品が電磁開閉弁11,12の
漏れ、故障、誤動作によって熱交換器7に温水が流れて
いるか否かを検出する。この検出器は例えば第1の温度
センサ17の検出温度が第1の所定温度異常になった時で
あり、第2の温度センサ18の検出値が第2の所定温度以
上になった時であり、また第3の温度センサ19の検出値
が第3の所定温度以上になった時である。
ステップS3で検出器から出力があった場合はステップ
S4へ進む。ステップS4で空気調和機の保護動作、例えば
圧縮機1の運転を停止して異常(温水漏れ)の表示を行
なう。ステップS3で検出器からの出力が無い場合は、ス
テップS5に進み第4のセンサ35が検出する室温と予め定
めた冷房用の設定温度とを比べ、サーモサイクルに応じ
て圧縮機1の運転を制御するものである。
以上のように構成された空気調和機の制御装置では、
冷房運転時に電磁開閉弁11,12に漏れ、故障、誤動作が
生じて熱交換器7に温水が流れていると、まず電磁開閉
弁11と熱交換器7とをつなぐ配管の温度が温水によって
上昇する。次に放熱器16において蒸発器部の冷却をこの
温水の放熱が抑制するので放熱器16の温度があまり下が
らなくなる。従って、空気調和機からの吐出空気の温度
もあまり下がらなくなる。温水の流れる量によってはな
ま暖かい風が吐出されることになる。これらのいずれか
の状態を第1乃至第3の温度センサによって検知し、圧
縮機の運転を停止し保護動作を行なうことができる。
尚、上記において第1乃至第3の温度センサは夫々独
立して設けたが、他のセンサ(例えば凍結防止用のセン
サ、冷風防止用のセンサなど)と共用して用いてもよ
い。
(ト)発明の効果 本発明は、冷房時は冷凍サイクルを運転することによ
り蒸発器で冷房運転を行ない、暖房時は加熱されたブラ
インを熱交換器に循環させて暖房運転を行なう空気調和
機の制御装置において、冷房運転時には検出器にてブラ
インが熱交換器を流れているかを判断し、このブライン
が流れている時には空気調和機の保護動作を行なうの
で、蒸発器に対する負荷が増加し空気調和機が過負荷運
転になるのを抑制することができる。
また蒸発器の負荷が増加することによって生じる圧縮
機の過負荷運転を抑制でき、さらに検出器に温度センサ
を用いて電磁開閉弁と熱交換器とをつなぐ配管の温度、
または空気調和機の吐出空気温度、または蒸発器と熱交
換器とを一体にした放熱器の温度を検出すれば温水の漏
れを温度の上昇から容易に検出することができるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を用いる空気調和機の概略図、
第2図は第1図に示した空気調和機の室内ユニットを壁
に取り付けた状態の概略断面図、第3図は第1図に示し
た空気調和機の制御装置を示す要部電気回路図、第4図
は第3図に示したマイコン及び空気調和機の主な動作を
示す動作説明図である。 1…圧縮機、2…凝縮器、3…減圧装置、4…蒸発器、
7…熱交換器、8…熱源、11,12…電磁開閉弁、16…放
熱器、17,18,19…第1,第2,第3の温度センサ。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次
    冷媒配管で環状に接続した冷凍サイクルと、加熱された
    ブラインが循環する熱交換器と、風路内に蒸発器及び熱
    交換器を有する送風装置とを有し冷房運転時には冷凍サ
    イクルを用いて冷房を行ない、暖房運転時にはブライン
    を循環させて暖房を行なうように成した空気調和機の制
    御装置において、ブラインを加熱する熱源と熱交換器と
    をつなぐ配管に設ける開閉弁と、ブラインが開閉弁から
    漏れて熱交換器を流れているのを検出する検出器と、こ
    の検出器の出力に基づいて保護動作を行なう制御部とを
    備えたことを特徴とする空気調和機の制御装置。
  2. 【請求項2】検出器の出力に基づく保護動作は圧縮機の
    運転停止である請求項(1)記載の空気調和機の制御装
    置。
  3. 【請求項3】蒸発器と熱交換器とは単一に形成された放
    熱器の夫々一部分である請求項(1)又は(2)記載の
    空気調和機の制御装置。
  4. 【請求項4】検出器は空気調和機が冷房運転中であり、
    かつ開閉弁と熱交換器とをつなぐ配管の温度が第1の所
    定の温度以上の時に出力を出す請求項(1),(2)又
    は(3)記載の空気調和機の制御装置。
  5. 【請求項5】検出器は空気調和機が冷房運転中であり、
    かつ蒸発器及び熱交換器を通過した後の送風装置からの
    送風温度が第2の所定温度以上の時に出力を出す請求項
    (1),(2)又は(3)記載の空気調和機の制御装
    置。
  6. 【請求項6】検出器は空気調和機が冷房運転中であり、
    かつ放熱器の温度が第3の所定温度以上の時に出力を出
    す請求項(1),(2)又は(3)記載の空気調和機の
    制御装置。
  7. 【請求項7】開閉弁は冷房運転信号に基づいて管路を閉
    じる電磁開閉弁である請求項(4),(5)又は(6)
    記載の空気調和機の制御装置。
  8. 【請求項8】ブラインは温水である請求項(1),
    (2),(3)又は(6)記載の空気調和機の制御装
    置。
  9. 【請求項9】温水は家屋、ビルなどの建物内を常に循環
    している給湯配管から電磁開閉弁を介して熱交換器に供
    給される請求項(8)記載の空気調和機の制御装置。
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