JPH0216214Y2

JPH0216214Y2 -

Info

Publication number: JPH0216214Y2
Application number: JP1987066857U
Authority: JP
Priority date: 1987-05-06
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1990-05-02
Also published as: JPS62189535U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的〕（産業上の利用分野）この考案は圧縮機を主体としたヒートポンプ式
冷凍サイクルを備え室内・外に分離配置される空
気調和機に関する。

（従来の技術）一般に、この種の空気調和機にあつては、室内
ユニツトにマイクロコンピユータを有する運転制
御部を備え、そのマイクロコンピユータにプログ
ラムされているタイマ機能および温度調節機能な
どに基づいて各種機器の動作を制御し、これによ
り所要の冷房、暖房および送風運転などを実施す
るものがある。ところで、このような空気調和機
においては、暖房運転時、室外ユニツトにおける
室外熱交換器に対して定期的あるいは必要に応じ
て除霜運転を行う必要があり、このため室外ユニ
ツトに室外熱交換器の温度に応動する除霜サーモ
スイツチおよび除霜時間を設定するための除霜用
タイマを設け、この除霜サーモスイツチと除霜用
タイマとの動作によつて除霜運転制御を室内ユニ
ツト側の運転制御部とは独立に行うようにしてい
る。

（考案が解決しようとする問題点）従来の空気調和機においては室外ユニツトにお
いて、除霜サーモスイツチ、除霜用タイマが必要
で構成が複雑でコストアツプになるという問題が
あつた。

また、冷房運転・暖房運転を切り換えるスイツ
チが室内ユニツト側にあるため、四方弁の通電路
にはスイツチが室内ユニツト側と室外ユニツト側
に２個必要で信頼性の低下を招くという問題もあ
つた。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段）この考案は上記のような事情に鑑みてなされた
のもので、室内、外ユニツトに分離配置される空
気調和機において、室内ユニツトから室外ユニツ
トにかけて設けられその室外ユニツトの圧縮機、
四方弁、室外送風機に対する通電をそれぞれ行な
う通電路と、前記室内ユニツト内に設けられ前記
各通電路を開閉するスイツチと、これらスイツチ
を開閉制御することにより冷房運転および暖房運
転を行なう手段と、暖房運転時、室外熱交換器の
着霜を室内ユニツト内において検出する着霜検出
手段と、室内ユニツト内に設けられ、着霜検出手
段の検出結果に応じて各スイツチを制御すること
により暖房運転から除霜運転に切換える手段と、
室内ユニツト内に設けられ、除霜運転を開始して
から所定時間後に各スイツチを制御することによ
り除霜運転から暖房運転に切換えるタイマ手段と
を備えた空気調和機である。

（作用）室外ユニツトに設けられた圧縮機、四方弁、室
外送風機の各通電路途中の室内ユニツト内に設け
たスイツチを室内ユニツト側で開閉制御すること
により冷房・暖房運転を切換制御するとともに室
内ユニツト側で着霜を検出し、この検出結果に応
じて冷房・暖房運転を切換制御する各スイツチを
室内ユニツト側で開閉制御することにより除霜運
転を行ない、室内ユニツトに設けたタイマ手段に
より除霜運転を開始してから所定時間後に各スイ
ツチを制御して除霜運転から暖房運転に切換え
る。これにより室外ユニツトに特別なセンサやス
イツチなしで室内ユニツトの制御部品のみで冷
房・暖房・除霜運転の切換えが可能となる。

（実施例）以下、この考案の一実施例を図面を参照して説
明する。第１図において、圧縮機１、四方切換弁
２、室外熱交換器３、減圧装置であるところのキ
ヤピラリチユーブ４および室内熱交換器５が順次
連通することによりヒートポンプ式冷凍サイクル
が構成されている。この場合、冷房運転時は図示
実線矢印の方向に冷媒が流れ、暖房運転時には四
方切換弁２が切換わることにより図示破線矢印の
方向に冷媒が流れるようになつている。しかし
て、上記圧縮機１、四方切換弁２、室外熱交換器
３、キヤピラリチユーブ４およびその室外熱交換
器３に対して室外空気を循環させるための室外送
風機６によつて室外ユニツトＡが構成されてい
る。また、上記室内熱交換器５およびこの室内熱
交換器５に対して室内空気を循環させるための室
内送風機７によつて室内ユニツトＢが構成されて
いる。そして、この室内ユニツトＢには、タイマ
機能および温度調節機能などがプログラムされた
マイクロコンピユータ（以下、マイコンと略称す
る）を有する運転制御部（図示していない）が設
けられている。

第２図は制御回路である。まず、１０は室内ユ
ニツトＢに設けられている運転制御部である。こ
の運転制御部１０は、マイコンとその周辺回路と
からなる主制御部１１、この主制御部１１からの
指令に応動する送風スイツチ１２、風量調節スイ
ツチ１３，１４，１５、暖房運転スイツチ１６、
運転スイツチ１７および室外送風機用スイツチ１
８より構成されている。そして、上記主制御部１
１には、前記室内熱交換器５に取付けられその室
内熱交換器５の温度を検知する感温素子たとえば
サーミスタ２０、および室内温度を検知する感温
素子たとえばサーミスタ２１がそれぞれ接続され
ている。また、主制御部１１には、いわゆるリモ
ートコントロール式の運転操作ユニツト２２から
運転指令情報が供給されるようになつている。

しかして、室内ユニツトＢにおいて、室内送風
機７の送風用モータ７₁はスイツチ１２，１３，
１４，１５を介して交流電源３０に接続されてい
る。そして、室内ユニツトＢから室外ユニツトＡ
の各機器にかけて複数の通電路が設けられてい
る。すなわち、電源３０の一端にスイツチ１６お
よび端子板３１の端子を直列に介して四方切換
弁２の一端が接続され、この四方切換弁２の他端
は端子板３１の端子を介して電源３０の他端に
接続される。また、電源３０の一端にスイツチ１
７，１８、端子板３１の端子、および室外サー
モスイツチ３２を介して室外送風機６の送風用モ
ータ６₁の一端が接続され、この送風用モータ６₁
の他端は端子を介して電源３０の他端に接続さ
れる。さらに、上記スイツチ１７，１８の相互接
続点に、端子板３１の端子、オーバロードリレ
ー３３、運転コンデンサRC、起動コンデンサ
SC、およびスタータ３４を介して前記圧縮機１
を駆動するための圧縮機モータ１₁の一端が接続
され、この圧縮機モータ１₁の他端は上記端子
を介して電源３０の他端に接続される。

第３図は上記主制御部１１における主要回路で
ある。すなわち、上記サーミスタ２０と抵抗４０
との直列体に直流電圧Ｖが供給されるようになつ
ており、そのサーミスタ２０と抵抗４０との接続
点ａの電圧の変化は比較回路４３の反転入力端
（−）に供給されるようになつている。一方、抵
抗４４と可変抵抗器４５との直列体に直流電圧Ｖ
が供給されるようになつており、その抵抗４４と
可変抵抗器４５との接続点ｂの設定電圧は上記比
較回路４３の非反転入力端（＋）に供給されるよ
うになつている。こうして、上記比較回路４３
は、室内熱交換器５の温度低下に基づくサーミス
タ２０の抵抗値上昇により、接続点ａの電圧が接
続点ｂの設定電圧よりも小さくなつたとき、その
電圧の差分を所定電圧に増幅し、論理“１”信号
として出力するようになつている。そして、この
比較回路４３の出力は、ゲート回路たとえばアン
ド回路４６の一方の入力端に供給されるようにな
つている。さらに、アンド回路４６の他方の入力
端には、タイムセーフ回路４７の出力が供給され
るようになつている。このタイムセーフ回路４７
は、暖房運転が開始されてから一定時間後に論理
“１”信号を出力するもので、運転開始時の不安
定状態における運転制御の誤動作を防止するため
のものである。したがつて、タイムセーフ回路４
７から論理“１”信号が出力されているとき、つ
まり暖房運転がすでに安定状態に入つていると
き、比較回路４３から論理“１”信号が出力され
ると、アンド回路４６から論理“１”信号が出力
されるようになつているこの場合、アンド回路４
６から出力される論理“１”信号は除霜開始信号
となるもので、マイコン供給されるようになつて
いる。次に、上記のような構成において動作を説
明する。いま、運転制御部１０に対して暖房運転
が設定されると、主制御部１１の指令に基づくス
イツチ１２，１６，１７，１８のオンによつて送
風用モータ７₁、四方切換弁２、送風用モータ６₁
および圧縮機モータ１₁がそれぞれ動作する。す
ると、圧縮機１から吐出される冷媒は、四方切換
弁２が切換わつていることにより室内熱交換器
５、キヤピラリチユーブ４および室外熱交換器３
へと順次流れ、暖房サイクルが形成される。さら
に、室外送風機６の動作により室外熱交換器３に
対して室外空気が循還し、その室外熱交換器３に
おける蒸発作用によつて室外空気から熱がくみ上
げられる。また、室内送風機７の動作により室内
熱交換器５に対して室内空気が循還し、その室内
熱交換器５における凝縮作用によつて上記室外熱
交換器３でくみ上げられた熱が室内空気に放出さ
れる。つまり、暖房運転の実施となる。こうし
て、暖房運転が実施されると、室外熱交換器３の
表面に付着する水滴がその室外熱交換器３の温度
低下に伴つて徐々に霜となる。そして、このと
き、室外熱交換器３における着霜の進行に応じて
室内熱交換器５の温度が次第に低下するようにな
る。しかして、室内熱交換器５の温度はサーミス
タ２０で検知されており、第４図に示すように室
内熱交換器５の温度TCが次第に低下して設定温
度TC₁以下になると、つまりサーミスタ２０の抵
抗値増大によつて接続点ａの電圧が接続点ｂの設
定電圧よりも小さくなると、比較回路４３から論
理“１”信号が出力される。この場合、暖房運転
が開始されてから一定時間が経過しているので、
タイムセーフ回路４７の出力はすでに論理“１”
信号となつている。よつてアンド回路４６から除
霜開始信号（論理“１”信号）が出力され、それ
がマイコンに供給される。こうして、主制御部１
１の指令によつてスイツチ１６，１８がオフとな
り、四方切換弁２および送風用モータ６₁の動作
がそれぞれ停止する。すると、四方切換弁２の動
作が停止することによつて暖房サイクルは逆サイ
クルとなり、かつ室外送風機６の動作が停止する
ことになり、室外熱交換器３に対する除霜運転が
実施される。

そして、マイコンのタイマ機能によつて除霜運
転に必要な時間が経過すると、スイツチ１６，１
８が再びオンし、暖房運転が再開される。

このように、室内ユニツトＢから室外ユニツト
Ａにかけてその室外ユニツトＡの各機器に対する
通電路を設け、これら通電路を開閉するスイツチ
を室内ユニツトＢに設け、さらに室内熱交換器５
の温度変化に基づいて室外熱交換器３の着霜を検
出し、この検出結果に応じて上記各スイツチを制
御することにより暖房運転と除霜運転との切換制
御を行なうようにしたので、冷房運転・暖房運
転・除霜運転のすべての制御を室内ユニツト内の
スイツチを開閉制御することにより可能とし、構
成の簡略化並びにコストの低減および信頼性の向
上が可能となる。

なお、上記実施例では室内熱交換器５の温度が
設定温度以下になつたとき室外熱交換器３に対す
る除霜運転を開始するようにしているが、たとえ
ば第５図に示すように、室内熱交換器５の温度
Tcがその最大値Tc（max）よりも一定値To低下
したとき除霜運転を開始するようにしても同様の
効果を得ることができる。

また、上記実施例は室内熱交換器５の温度変化
に基づいて室外熱交換器３の着霜状態を検知する
ものであるが、その室内熱交換器５に対する室内
温度変化の影響を防ぐため、室内熱交換器５の温
度と室内温度との差の変化に基づいて室外熱交換
器３の着霜状態を検知するようにしてもよい。す
なわち、第６図に示すように、接続点ａの電圧は
入力抵抗R₁、帰還抵抗R₂および演算増幅器５０
よりなる負帰還増幅回路５１に供給され、この負
帰還増幅回路５１の出力は入力抵抗R₃、帰還抵
抗R₄および演算増幅回路５２よりなる負帰還差
動増幅回路５３の反転入力端（−）に供給される
ようになつている。

一方、前記サーミスタ２１と抵抗５４との直列
体に直流電圧Ｖが供給されるようになつており、
そのサーミスタ２１と抵抗５４との接続点ｃの電
圧の変化は入力抵抗R₅、帰還抵抗R₆および演算
増幅器５５よりなる負帰還増幅回路５６に供給さ
れ、この負帰還増幅回路５６の出力は上記差動増
幅回路５３の非反転入力端（＋）に供給されるよ
うになつている。こうして、差動増幅回路５３か
ら室外熱交換器５の温度と室内温度との差に対応
する電圧が得られるようになつている。そして、
この差動増幅回路５３の出力は、前記比較回路４
３の反転入力端（−）に供給されるとともに、ピ
ークホールド回路６０に供給されるようになつて
いる。このピークホールド回路６０は、上記差動
増幅回路５３の出力電圧の最大値に相当する電圧
を出力するものである。しかして、ピークホール
ド回路６０の出力は抵抗Raと抵抗Rbとの直列体
に供給されるようになつており、その抵抗Raと
抵抗Rbとの接続点ｄに得られる電圧は比較回路
４３の非反転入力端（＋）に供給されるようにな
つている。

したがつて、暖房運転時、第７図ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅに示すように、室内熱交換器５の温度Tc
と室内温度Taとの差に対応する電圧Ｊが差動増
幅回路５３から出力され、それが比較回路４３お
よびピークホールド回路６０に供給される。こう
して、ピークホールド回路６０からは電圧Ｊの最
大値に相当する電圧Ｋが出力され、これにより接
続点ｄに得られる一定電圧（Ｋ・Rb／Ra＋Rb）が比較回路４３に供給される。しかして、比較回路
４３は、電圧Ｊが一定電圧（Ｋ・Rb／Ra＋Rb）よりも小さくなつたとき論理“１”信号を出力し、
このときタイムセーフ回路４７の出力が論理
“１”信号となつていればアンド回路４６から除
霜開始信号（論理“１”信号）が出力される。す
ると、前述したように運転制御部のタイマ機能に
基づく一定の時間だけ除霜運転が実施される。そ
して、比較回路４３の出力が論理“１”信号にな
つたとき、ピークホールド回路６０の出力がリセ
ツトされ、次の着霜状態検知に対する準備とな
る。

つまり、室内熱交換器５の温度Tcと室内温度
Taとの差（Tc−Ta）が、その最大値（Tc−
Ta）maxよりも一定値低下したとき、除霜開始
信号が得られるようになつており、これにより室
内熱交換器５の温度変化に基づく着霜状態の検知
を室内温度変化の影響を受けることなく確実に行
うことができる。なお、この場合、抵抗Raのか
わりにツエナダイオードを使用すれば、（Tc−
Ta）max値に関係なく（Tc−Ta）の低下量の
絶対値で着霜状態の検知を行うことができる。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案では、室内ユニツトから
室外ユニツトにかけて室外ユニツト内の圧縮機、
四方弁および室外送風機に対する通電をそれぞれ
行なう通電路を設けるとともに、室内ユニツト内
に、各通電路を開閉するスイツチ、このスイツチ
を開閉制御することにより冷房運転および暖房運
転を行なう手段、暖房運転時の室外熱交換器の着
霜を検出する着霜検出手段、着霜検出手段の検出
結果に応じて各スイツチを制御することにより暖
房運転から除霜運転に切換える手段、除霜運転を
開始してから所定時間後に各スイツチを制御する
ことにより除霜運転から暖房運転に切換えるタイ
マ手段を設けることにより、冷房運転・暖房運
転・除霜運転の切換を室内ユニツト側のみで可能
とし、これらの運転切換に必要なセンサ、スイツ
チ類を室外ユニツトから除去し、構成の簡略化、
並びにコストの低減、信頼性の向上を可能とする
実用性に優れた空気調和機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示す
もので、第１図はヒートポンプ式冷凍サイクルを
概略的に示す構成図、第２図は制御回路の構成
図、第３図は主制御部における主要回路の構成
図、第４図は室内熱交換器の温度変化を示す図、
第５図は本考案の他の実施例を説明するための室
内熱交換器の温度変化を示す図、第６図および第
７図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはこの考案のさらに他の
実施例を示すもので、第６図は主制御部における
主要回路の構成図、第７図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは
それぞれ動作を説明するための図である。１……圧縮機、２……四方切換弁、３……室外
熱交換器、４……キヤピラリチユーブ、５……室
内熱交換器、１０……運転制御部、２０，２１…
…感温素子（サーミスタ）、Ａ……室外ユニツト、
Ｂ……室内ユニツト。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置およ
び室外送風機を内部に収納する室外ユニツトと、
この室外ユニツトと分離され、内部に室内熱交換
器を収納する室内ユニツトと、前記圧縮機、前記
四方弁、前記室外熱交換器、前記減圧装置、前記
室内熱交換器を順次連通してなるヒートポンプ式
冷凍サイクルを備えた空気調和機において、前記室内ユニツトから前記室外ユニツトにかけ
て設けられ、前記室内ユニツトを経由して前記室
外ユニツト内の前記圧縮機、前記四方弁および前
記室外送風機に対する通電をそれぞれ行なう通電
路と、前記室内ユニツト内に設けられ前記各通電路を
開閉するスイツチと、前記室内ユニツト内に設けられ前記スイツチを
開閉制御することにより冷房運転および暖房運転
を行なう手段と、暖房運転時、前記室外熱交換器の着霜を前記室
内ユニツト内において検出する着霜検出手段と、前記室内ユニツト内に設けられ前記着霜検出手
段の検出結果に応じて前記各スイツチを制御する
ことにより暖房運転から除霜運転に切換える手段
と、前記室内ユニツト内に設けられ除霜運転を開始
してから所定時間後に前記各スイツチを制御する
ことにより除霜運転から暖房運転に切換えるタイ
マ手段とを具備したことを特徴とする空気調和
機。