JP4548815B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外機に関わり、特に軸流ファンとDCモータから成る軸流送風機を備えた空気調和機の室外機に好適である。
【0002】
【従来の技術】
室外ファンを回転させるDCモータの出力電圧を検出して、正常電圧範囲になるまで除霜運転を繰り返すことにより、暖房時、室外熱交換器に着霜・氷結した霜を確実に融解し、円滑な暖房運転を行うことが知られ、例えば特開平10−246542号公報に記載されている。
【0003】
また、ファン回転数の不安定な変化状態を回転数検出手段により検出して、着霜を判定することが特開平9−324968号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記DCモータの出力電圧または出力電流を検出して熱交換器の着霜を判定する方法では、熱交換器が着霜した場合にDCモータの駆動手段はDCモータの回転数を一定に保つようDCモータの運転電流を増加させるため、着霜していない状態のDCモータの運転電流と比較すると電流値は非常に大きくなる。そのため、DCモータならびに駆動手段を小型化、低コスト化するうえで不利となる。
【0005】
また、軸流ファンを採用した室外機においては、ある着霜量に達してもファン回転数の変化状態がさほど変わらず、着霜を判定することが困難である。
【0006】
本発明の目的は、上記課題を解決し、正確に着霜が判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる空気調和機の室外機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、送風運転時の電流値と除霜開始回転数及び除霜終了回転数との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めDCモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、電流検出手段により検出されたDCモータの電流値と、データテーブルと、に基づいて除霜開始回転数及び除霜終了回転数を決定するものである。
【0008】
これにより、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で正確な着霜を判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる。
【0010】
さらに、熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないようにDCモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の電流値と予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めDCモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、電流検出手段により検出されたDCモータの電流値と、データテーブルと、に基づいて予め設定された電流値を決定することが望ましい。
【0012】
さらに、熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないようにDCモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の回転数と予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めDCモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、回転数検出手段から検出されたDCモータの回転数と、データテーブルと、に基づいて予め設定された電流値を決定することが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明の第1の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、室外機は熱交換器1と、軸流ファン2ならびにDCモータ3を有する軸流送風機と、を備え、DCモータを駆動する駆動手段4と、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段5と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段6と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにDCモータの回転数を制御する電流制御手段7と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および除霜終了回転数とを比較する回転数判定手段8とを有する。室外機制御手段9は電流制御手段7、回転数判定手段8を備える。
【0014】
図2は電流制御手段7の制御フローを示し、電流制御手段7は電流検出手段6から出力される電流Iを監視して、予め設定した電流値I1、I2、I3とを比較して、I≧I3の関係が成立すると、DCモータの回転数をΔN下げるよう駆動手段4に信号を伝達して、I<I2となるまで伝達し続ける。I<I2となった時点で電流制御手段7はその時点の回転数を保つように駆動手段4に信号を伝達する。また、I<I1の関係が成立すると、電流制御手段7は室外機制御手段9で設定されている回転数N1で運転するよう駆動手段4に信号を伝達する。このとき、DCモータの回転数は、I≧I3の関係が成立すれば、再度DCモータの回転数をΔN下げるよう駆動手段4に信号を伝達する。I≧I3の関係が成立しなければ、そのまま回転数N1で運転する。
図3は上記において空気調和機を運転した場合のDCモータの運転電流ならびに回転数の変化を示したものである。空気調和機の運転を開始すると、室外機制御手段9はDCモータの駆動手段4に設定された回転数N1で運転するよう信号を伝達する。これにより、DCモータ3ならびに軸流ファン2が回転して熱交換器1が冷却される。冷却された熱交換器1は着霜が進行し、室外機の通風抵抗が増加する。DCモータ3はこの負荷変動で回転数が低下するが、DCモータの駆動手段4はDCモータ3の運転電流を増加させて、設定された回転数N1を保つように制御される。(図3a部)
電流制御手段7は電流検出手段6から出力される電流値Iと予め設定した電流値I1、I2、I3とを比較して、I≧I3の関係が成立すると、I<I2となるまで回転数低下の信号を駆動手段4に伝達する。暖房運転中は着霜が進行して室外機の通風抵抗が増加し続けるため、電流制御手段7は上記動作を繰り返し行い、DCモータの回転数は徐々に低下しいく(図3b部)。
一方、回転数判定手段8は、回転数検出手段4から出力される回転数Nと予め設定した除霜開始回転数N2とを比較して、N≦N2の関係が成立すると、熱交換器1が着霜で目詰まりし、熱交換能力が低下していると判断して、室外機の運転を暖房運転から除霜運転に切替える。
次に、除霜運転が進むと熱交換器1の着霜量の減少に伴い、室外機の通風抵抗も減少し、同時にDCモータの運転電流Iも減少する。
電流制御手段7は、I<I1となると室外機制御手段9で設定された回転数N1で運転するよう駆動手段4に信号を伝達する。除霜開始回転数N2まで低下していたDCモータの回転数は設定された回転数N1まで上昇しようとする。しかし、熱交換器に着霜した霜が融解し除霜が完全に終了していなければ、室外機の通風抵抗が十分減少していないためにI≧I3の関係が成立して、電流制御手段7はDCモータの回転数をΔN下げるよう駆動手段4に信号を伝達して、I<I2となるまで伝達し続ける。さらに除霜運転が進むと、室外機の通風抵抗が減少するため再びI<I1の関係が成立して、DCモータの回転数は設定された回転数N1まで再度上昇しようとする。電流制御手段7は上記動作を繰り返し行い、DCモータ3の回転数は徐々に上昇していく(図3c部)。
一方、回転数判定手段8は、回転数検出手段4から出力される回転数Nと予め設定した除霜終了回転数N3を比較して、N≧N3の関係が成立すると、熱交換器に着霜した霜が完全に融解し、除霜が完全に終了したと判断して、室外機の運転を除霜運転から暖房運転に切替える。
図4は第2の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、本実施例の室外機は熱交換器1と軸流ファン2ならびにDCモータ3を有し、DCモータを駆動する駆動手段4と、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段5と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段6と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにDCモータの回転数を制御する電流制御手段7と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および終了回転数とを比較する回転数判定手段8とを有する。室外制御手段9は電流制御手段7、回転数判定手段8ならびに送風運転でのDCモータの電流値と回転数判定手段8の除霜開始回転数および終了回転数との相関関係を示したデータを記憶したデータテーブル10aを備える。
上記において、空気調和機の暖房運転を開始する前に軸流送風機のみで送風運転を行い、電流検出手段6から出力される電流値を用いて、電流制御手段の電流値I1、I2、I3と回転数判定手段の除霜開始回転数N2および終了回転数N3とを、データテーブル10aから決定する。
図5は第3の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、熱交換器1と軸流ファン2ならびにDCモータ3を有し、DCモータを駆動する駆動手段4と、DCモータの回転数を検出する回転数検出手段5と、DCモータの電流値を検出する電流検出手段6と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにDCモータの回転数を制御する電流制御手段7と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および終了回転数とを比較する回転数判定手段8とを有する。室外制御手段9は電流制御手段7、回転数判定手段8ならびに送風運転でのDCモータの回転数と回転数判定手段8の除霜開始回転数および終了回転数との相関関係を示したデータを記憶したデータテーブル10bを備える。
上記において、空気調和機の暖房運転を開始する前に軸流ファン2ならびにDCモータ3から成る軸流送風機3のみで送風運転を行い、回転数検出手段から出力される回転数を用いて、電流制御手段の電流値I1、I2、I3と回転数判定手段の除霜開始回転数N2および終了回転数N3とを、データテーブル10bから決定する。
【0015】
以上のように、回転数検出手段から出力された回転数と回転数判定手段の除霜開始回転数ならびに終了回転数とを比較することで正確な着霜を判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる。よって、熱交換能力の低下を防ぎ、良好な暖房運転が可能となる。また、電流制御手段によりDCモータならびに駆動手段の運転電流を制限すれば、DCモータならびに駆動手段の小型化、低コスト化が可能となる。さらに、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で熱交換器の着霜をより正確に判定することが可能となる。 さらに、上記送風運転の回転数が異常低下した場合は暖房運転を開始せず、室外熱交換器の目詰まり異常を使用者に表示することも可能である。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で熱交換器の着霜をより正確に判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる空気調和機の室外機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である空気調和機の室外機の構成。
【図2】一実施の形態による制御フローチャート。
【図3】一実施の形態による暖房運転時のDCモータ電流値ならびに回転数の変化を示すグラフ。
【図4】本発明の他の実施の形態である空気調和機の室外機の構成図。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態である空気調和機の室外機の構成図。
【符号の説明】
1…熱交換器、2…軸流ファン、3…DCモータ、4…駆動手段、5…回転数検出手段、6…電流検出手段、7…電流制御手段、8…回転数判定手段、9…室外機制御手段、10a、10b…データテーブル。
Claims (3)
- 熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、送風運転時の電流値と前記除霜開始回転数及び除霜終了回転数との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予め前記DCモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記電流検出手段により検出された前記DCモータの電流値と、前記データテーブルと、に基づいて前記除霜開始回転数及び除霜終了回転数を決定することを特徴とした空気調和機の室外機。 - 熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないように前記DCモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の電流値と前記予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、
暖房運転前に送風運転を行い、予め前記DCモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記電流検出手段により検出された前記DCモータの電流値と、前記データテーブルと、に基づいて前記予め設定された電流値を決定することを特徴とする空気調和機の室外機。 - 熱交換器と、DCモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記DCモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記DCモータの電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないように前記DCモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の回転数と前記予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、
暖房運転前に送風運転を行い、予め前記DCモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記回転数検出手段により検出された前記DCモータの回転数と、前記データテーブルと、に基づいて前記予め設定された電流値を決定することを特徴とした空気調和機の室外機。
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