JPH03207954A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は位相制御による回転数制御自在の室内ファンモ
ー夕を有する空気調和機に係わり、特に、冷房運転時に
最少風量で室内ファンモータを運転するときに、吹出口
部等に発生する露付きの防止を図った空気調和機に関す
る。

（従来の技術） 一般に、空気調和機の冷凍サイクルは第５図に示すよう
にコンプレッサ１、四方弁２、室外ファン３を有する室
外側熱交換器４、減圧器である膨脹弁５、室内ファン６
を有する室内側熱交換器７を冷媒配管８により、この順
に順次、かつ環状に接続し、冷媒を可逆的に循環させる
閉じたループを構成している。

この冷凍サイクルは四方弁２の切換操作により、冷媒を
図中実線矢印方向に循環させると、冷房運転され、図中
矢印方向に循環させると、暖房運転されるように構成さ
れている。

そして、室内ファン６を回転駆動するファンモータ６ａ
の回転数を制御する方式として、近年回転数検出位相制
御方式が多用されている。

この回転数検出位相制御方式はファンモータ６ａを交流
電源に電気的に接続するファンモータ駆動回路に、トラ
イアック（３極双方向サイリスタ）等の位相制御素子を
介在させ、この位相制御素子に与えるゲートトリガパル
スの位相角（または時間）を制御することにより、ファ
ンモータ６ａの印加電圧を連続的に制御し、その回転数
を連続的に制御するものである。ここで、位相角θおよ
び時間Ｔは電源周波数ｆ　（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）が決
まれば、Ｔ＝３６Ｏｆ／θで求められ、同義であるので
、以下、位相角には位相時間の概念を含むものとする。

そして、この回転数検出位相制御方式ばファンモータ６
ａの回転数をフィードバック制御により設定回転数に制
御している。

つまり、ファンモータ６ａの回転数を回転数検出器を介
して制御手段により読み込み、制御手段はこの回転数検
出値を例えば電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモ
リ（以下ＥＥ−Ｐ−ＲＯＭという）等のメモリにストア
された設定回転数と比較し、その偏差を求める。

次に、制御手段はこの偏差を解消せしめるゲートトリガ
パルスの位相角を位相データとして、トライアックに与
え、ファンモータ６ａの回転数を制御するようになって
いる。

（発明が解決しようとする課題） 一般に冷房運転時は、第６図に示すように室内ユニット
９の空気吹出口１０を上向き（ルーバ１２は第６図中Ａ
位置）に自動制御するが、使用者か冷風に直接当たりた
い場合には吹出口ＪＯを下向き（ルーバ１２は第６図中
Ｂ位置）に変更することがある。

吹出口１０を下向きにした場合、空気吹出口１０を上向
きにした時と比較して、空気吹出口１０の開口面積が狭
まり、同じファン回転数に対して風量が低下する。

このため、空気吹出口１０を通る風量が減少し、かつそ
の吹出風の温度が低下するため空気吹出口１０の先端が
冷やされ、ここに露が発生することがある。

この露付きを防止するためには、室内ファン６の最小回
転数を吹出口１０を下向きにした場合においても、空気
吹出口１０先端ａに露が付かないような回転数に設定す
る必要があった。

ところが、このようなファンの最小回転数設定をすると
、通常の空気吹出口１０を上向きにした場合に吹出風量
が増加し過ぎ、快適性を損うという課題があった。

また、従来の位相制御では最大、最小位相角を上限、下
限値として、固定的メモリ（Ｒ　Ｏ　Ｍ）に記憶し、第
７図に示すように電源電圧ｖＡＣの最大位相角θ　　を
超えてゲートトリガパルスＴｒがｍａ！ サイリスタに与えないように規制している。

これは、仮に最大位相角θ　　で規制しない場ｍａ！ 合には、第８図に示すように電源電圧ＶＡＣのゼロクロ
ス近傍でゲートトリガパルスＴｒが与えられ、ファンモ
ータ６ａを全通電させ、却ってファンモータ６ａの通電
量を増大せしめる場合があるからである。

つまり、この最大位相角θ　　はあくまでもフｍａｘ アンモータ６ａの全通電を防止するために設定されてい
るものであり、空気調和機の露付きの防止を図ったもの
ではない。

したがって、冷房運転時に室内ファン６を微風運転し、
しかも、吸込口および吹出口の一方、または両者をルー
バ等により閉じ、あるいは最少開度に絞ると、室内ファ
ン６の負荷が軽減する。

このために、電源電圧”ＡＣの位相角θは次第に増大し
ていき、最大位相角θ　　まで増大し、そｍａ！ れ以上は規制される。

しかし、この最大位相角θ　　よりも若干小さｍａｘ い位相角に露付き限界位相角θ０があるので、電源電圧
ｖＡＣの位相角θが最大位相角θｍａエに達したときに
は、この露付き限界位相角θ０を超えているので、吹出
口およびその周辺部に露付きが発生する。

つまり、位相角θの増大に従って、室内ファン６の送風
量か大幅にダウンするので、冷却風中の水分が吹出口お
よびその周辺部において凝縮し付着して露付きが発生す
る。

そこで本発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、その目的は露付き防止機能を複数の機種に簡単に持
たせることができる空気調和機を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、従来例の課題が、最大位相角θ　　を露付き
限界位相角θ０よりも大きい角度ｍａｘ に設定している点にあり、また、露付き限界位相角が空
気調和機の各機種の開口部やルーバ等の構造や寸法によ
り種々異なるので、各機種のメモリに、その機種に適合
した露付き限界位相角をそれぞれ消去自在に書き込むよ
うにしたものであり、次のように構成される。

つまり本発明は、室内ユニット内に収納された室内ファ
ンの回転数を検出し、検出された回転数と設定回転数を
比較し、この比較結果により室内ファンモー夕の通電路
中に設けられた３極双方向サイリスタの導通角を制御し
て室内ファンの回転数を設定回転数に制御する位相制御
手段を有する空気調和機において、冷房運転時に室内ユ
ニットへの露付きを発生させない最小風量限界値に相当
する位相角または時間を記憶した電気的に書き込み消去
可能な不揮発性メモリと、この不揮発性メモリに記憶さ
れた最小風量限界値に相当する位相角または時間を読み
出し、この最小風量限界値に相当する位相角または時間
を限度として前記位相制御手段を動作させる上限制御手
段とを設けたことを特徴とする。

（作用） 冷房運転時に室内ファンを例えば微風運転等の最少風量
で運転している場合に、吸込口や吹出口等の開度を絞る
と、室内ファンの負荷が軽減され、室内ファンの電源電
圧の位相制御の位相角を次第に増大させていって、室内
ファンの回転数を例えば微風運転の設定数に制御する。

しかし、この位相角の最大位相角は電気的に書き込み消
去可能な不揮発性メモリに上限としてメモリされている
ので、この上限値を読み込む上限制御手段により、この
上限値以下の室内ファンの回転数およびその送風量に低
減させないように位相制御手段の制御が制限される。

そして、この上限値の最大位相角が、吹出口部等に露付
きを発生させない最少風量の限界値であるので、露付き
の発生は防止される。

また、前記露付き限界位相角は空気調和機の機種毎に種
々異なるので、各機種に適合した露付き限界位相角を各
機種のメモリに消去自在に書き込むという簡単な操作に
より、複数機種に露付き防止機能を簡単に持たせること
ができ、量産性を高めることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説明
する。

第３図は本発明の一実施例の要部の構或を示すブロック
図であり、図において、ファンモータ６ａは第５図で示
す室内ファン６の駆動モータであり、その回転数は位相
制御手段により制御される。

つまり、位相制御手段はファンモータ６ａを、３極双方
向サイリスタであるトライアック２１を介して交流電源
２２に接続し、ファンモータ６ａに印加される交流電源
電圧■Ａｃをトライアック２１により位相制御すること
により、ファンモータ６ａへの通電量を制御し、その回
転数を制御するようになっている。

ファンモータ６ａの回転数は回転数検出器２３により検
出され、これにより検出された回転数検出値は回転数デ
ータとして制御手段であるＣＰＵ２４に与えられる。

ＣＰＵ２４はファンモータ６ａの回転数をフィードバッ
ク制御するものであり、電源回路２５から例えば５ｖの
直流を給電されると共に、交流電源２２の電源周波数信
号、つまり５　０　／　６　０　Ｈ　ｚ信号を受けるよ
うになっている。

ＣＰＵ２４は固定的メモリ（ＲＯＭ）に例えば室内ファ
ンモータ６ａの各種運転モード、例えば強風、中風、弱
風、微風運転にそれぞれ対応する設定回転数と、電源電
圧■い。の制御位相角の最大、最少位相角θ　　、θ　
４　を上、下限値として、ｍａｔ　　　　　　ｍａｎ 各電源周波数（５０〜６０Ｈｚ）毎に書き込んでいる。

そして、ＣＰＵ２４はこのＲＯＭから設定回転数を読み
込むと共に、回転数検出器２３から回転数を読み込み、
両者の偏差を解消せしめる位相角データをトライアック
２１に与え、その導通角を制御することにより、ファン
モータ６ａの回転数を設定値に制御するようになってい
る。

また、最少位相角θ　　は第１図に示すように１１１１
１ 室内ファン６の最大風量に相当する位相角にそれぞれ設
定されると共に、最大位相角θ　　は露付ｍａｘ きを発生させない最少限界風量に相当する位相角にそれ
ぞれ設定されている。

露付き限界位相角θ。はこれを増大せしめる方向に超え
たときに、吹出口部等に露付きを発生せしめる限界値を
示しており、暖房時最大位相角よりも大きい位相角に設
定されている。

つまり、暖房時最大位相角〉冷房時最大位相角に設定さ
れている。

露付き限界位相角θ。、つまり最大位相角θ　　は空気
調和機本体の吹出口部やルーバ等のｍａｘ 構造や寸法等により種々異なるので、電気的に書き込み
消去可能な不揮発性メモリのＥＥ−Ｐ−ＲＯＭ２６が搭
載される空気調和機の機種が選定された段階で、露付き
限界位相角θ。が電源周波数（５０／６０Ｈｚ）毎にＥ
Ｅ−Ｐ−ＲＯＭ２６に書き込まれる。

このＥＥ−Ｐ−ＲＯＭ２６の露付き限界位相角θ０はＣ
ＰＵ２４に設けた上限手段２４ａにより読み込まれ、こ
の上限手段２４ａはＣＰＵ２４がこの露付き限界位相角
θ。を超える位相角でトライアック２１の駆動を制御す
るのを制限するようになっている。

したがって、トライアック２１は露付限界位相角θ。以
下で導通される。

次に本実施例の作用を第４図のフローチャートに基づい
て説明する。なお、図中、Ｐ１〜Ｐ８はフローチャート
の各ステップを示す。

まず、Ｐ１で、ＣＰＵ２４はフ７ンモータ６ａの回転数
Ｎを回転数検出器２３から読み込むと共に、固定メモリ
（ＲＯＭ）から室内ファン６の該当する運転モードの設
定回転数を読み込む。

次に、Ｐ２でファンモータ６ａの検出回転数Ｎと回転数
設定値とを比較し、Ｎ〉設定値が成立する場合はＰ３で
、両者の偏差を求め、この偏差に相当する位相角データ
αを現位相角θから減算し、トライアック２１の駆動を
制御して、ファンモータ６ａの回転数を低減させて設定
回転数に制御する。

一方、Ｐ２のＮ〉設定値が不成立の場合にはＰ４で、現
位相角θにαを加算する位相データをトライアック２１
に与え、ファンモータ６ａの回転数を増大させて設定回
転数に制御する。

また、Ｐ５で、ＣＰＵ２４はＲＯＭから最少位相角θ　
　を読み込み、現在位相角θと比較する。

ｍａｎ Ｐ５のθ〉θ　　が不成立の場合は、Ｐ６で現ｍ１ｎ 位相角θを最少位相角θｍｉｎに等しくなるように位相
データをトライアック２１に与え、ファンモータ６ａを
最大風量に相当する回転数に制御し、最少位相角θ　　
を超えないように制御する。

１１１１１１ さらに、Ｐ７でＣＰＵ２４の上限手段２４ａはＥＥ−Ｐ
−ＲＯＭ２６から例えば冷房運転時の最大位相角θ　　
を読み込み、これを現在位相角θｍａＩ と比較する。

Ｐ７のθ〈θ　　が成立する場合、つまり、現ｍａ！ 位相角θがθ　　を超えていない場合は再びＰ１ｍａｘ に戻り、前記ステップを繰り返す。

しかし、Ｐ７のθくθ　　が不或立の場合、つｍａｘ まり現位相角θが最大位相角θ　　を超える場合ｆｆｌ
ａ！ は、Ｐ８で上限手段２４ａにより現位相角θを最大位相
角θ　　と等値にし、この最大位相角ｍａｘ θ　　を超えないように位相データをトライアッ＋１１
１ｌ ク２１に与え、位相データが最大位相角θ　　、ｍａ１ つまり露付き限界位相角θ０を超えないように制御する
。

なお、空調運転モードが暖房運転時である場合には、露
付きのおそれがないので、従来例と同様の最大、最少位
相角θ　　、θ　　により制御さ１１１８Ｋ　　　　　
　ｍｉｎ れ、暖房時の最大位相角〉冷房時の最大位相角θ　　に
それぞれ設定されている。

ｍａｘ このように、本実施例では冷房運転時の最大位相角θ　
　を露付きを発生させない最少風量に相ｍａｘ 当する位相角に設定しているので、ファンモータ６ａは
露付き限界位相角θ０を超えて運転されるのを防止する
ことができ、露付きが防止される。

しかも、この露付き防止はＥＥ−Ｐ−ＲＯＭ２６に空気
調和機本体の機種毎に異なる適切な露付き限界位相角θ
。を電気的に消去自在に書き込むという簡単な操作によ
り達成されるので、空気調和機本体の吹出口部やルーバ
等の構造等を変更することなく、極めて簡単に露付き防
止を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、冷房運転時に露付きを発
生させない最少風量限界値に相当する位相角の最大値を
上限値として室内ファンの回転数を制御するので、室内
ファンが露付きを発生せしめる回転数により運転するの
を防止することができるので、露付きの発生を防止する
ことができる。

また、このような露付き防止機能は電気的に書き込み消
去可能な不揮発性メモリに、空気調和機の機種毎に適切
な露付き限界位相データを書き込むことにより達成され
るので、空気調和機本体の種々の機種に極めて簡単に露
付き防止機能を持たせることができ、量産性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第３図で示すＥＥ−Ｐ・ＲＯＭに
書き込まれた位相データの説明図および波形図、第３図
は本発明に係る空気調和機の一実施例の要部構成を示す
ブロック図、第４図は第３図で示すＣＰＵの作用を示す
フローチャート、第５図は本発明が適用される空気調和
機の一例の冷凍サイクル図、第６図は従来の切換タップ
方式の回路図、第７図は従来の最大位相角を示す波形図
、第８図は電源電圧のゼロクロス近傍でサイリスタをオ
ンさせたときの全通電を示すグラフである。 ６ａ・・・フ，アンモータ、２１・・・トライアック、
２２・・・交流電源、２３・・・回転数検出器、２４・
・・ＣＰＵ，２６・・ＥＥ−Ｐ−ＲＯＭ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内ユニット内に収納された室内ファンの回転数を検出
   し、検出された回転数と設定回転数を比較し、この比較
   結果により室内ファンモータの通電路中に設けられた３
   極双方向サイリスタの導通角を制御して室内ファンの回
   転数を設定回転数に制御する位相制御手段を有する空気
   調和機において、冷房運転時に室内ユニットへの露付き
   を発生させない最小風量限界値に相当する位相角または
   時間を記憶した電気的に書き込み消去可能な不揮発性メ
   モリと、この不揮発性メモリに記憶された最小風量限界
   値に相当する位相角または時間を読み出し、この最小風
   量限界値に相当する位相角または時間を限度として前記
   位相制御手段を動作させる上限制御手段とを設けたこと
   を特徴とする空気調和機。