JPH0636439Y2 - 窓用空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、冷媒圧縮サイクルを構成する各構成要素が単
一の筐体（キャビネット）内にまとめて組み込まれた、
一般にウインド型エアコンと称せられる窓用空気調和機
に関するものである。

＜従来の技術＞ この種の窓用空気調和機は、室外側と室内側とを分離し
たセパレート型のものと異なり、電動圧縮機、室外熱交
換器、減圧器および室内熱交換器を順次接続した冷媒圧
縮サイクルと、室外熱交換器および室内熱交換器に対設
する送風機とが、単一の筐体内に組み込まれたもので、
取付けに際しては窓に固定する必要があり、また、騒音
の排除が難しい問題がある。即ち、冷房運転または暖房
運転において、室温を設定温度に保つために、電動圧縮
器の運転および停止を繰り返すことで制御しているが、
この電動圧縮機の停止毎に、電動圧縮機の振動により、
これを固定している窓枠等に大きな衝撃を与え、窓が激
しく振動して大きな騒音を発生する。

そこで、電動圧縮機の振動を電気信号として検出する振
動検出器を設け、この振動検出器の出力信号の零位相を
検出し、この零位相時より一定時間だけ遅延した時点で
電動圧縮機を停止させることにより、電動圧縮機をこれ
の振動が最も小さくなるタイミングで静かに停止させ、
窓の振動を可及的に小さくするようにした装置が提案さ
れている。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、電動圧縮機を最も振動の小さい状態で停
止させるタイミングは、冷房時と暖房時とにより異な
り、さらに、室外および室内の各熱交換器の状態等の種
々の運転条件によっても異なる。従って、常に一定のタ
イミングで停止させていたのでは、このタイミングに合
致しない運転条件時に大きな騒音を発生する。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、如何なる運転条件においても運転を可及的に静かに
停止させることのできるような窓用空気調和機を提供す
ることを技術的課題とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、上記した課題を達成するための技術的手段と
して、窓用空気調和機を以下のように構成した。即ち、
冷媒圧縮サイクルを構成するよう順次接続された電動圧
縮機、室外熱交換器、減圧器および室内熱交換器と、こ
の両熱交換器にそれぞれ対設された送風機とを、単一の
筐体内に組み込んでなる窓用空気調和機において、前記
電動圧縮機の振動を電気信号に変換する振動検出器と、
この振動検出器の出力信号の零位相を検出する零位相検
出器と、この零位相検出器の零位相信号に対し前記各熱
交換器の温度レベルまたは運転電流値に対応した時間だ
け遅延させたタイミングで前記電動圧縮機の停止タイミ
ング信号を出力する遅延タイマ回路とを具備してなる構
成としたことにより特徴づけられる。

＜作用＞ 電動圧縮機の運転状態時には、常に振動検出器が電動圧
縮機の振動を検出しており、零位相検出器が振動検出器
の出力信号の零位相を検出している。そして、遅延タイ
マ回路は、零位相信号に対し種々の運転条件に対応した
時間だけ遅延させた停止タイミング信号を出力してい
る。例えば、冷房運転時には、室外熱交換器のパイプ温
度または運転電流値に対応して、このパイプ温度が高く
なるに従って零位相信号からの遅延時間が比例的に長く
なる停止タイミング信号を出力する。一方、暖房運転時
には、室内熱交換器のパイプ温度または運転電流値に対
応して、例えば運転電流値が大きくなるに従って零位相
信号からの遅延時間が比例的に短くなる停止タイミング
信号を出力する。

そして、圧縮機運転制御回路は、室温制御回路または運
転停止スイッチの何れかから停止信号が入力されると、
前述の遅延タイマ回路からの停止タイミング信号の出力
タイミングで電動圧縮機を停止させる。このように、そ
の時の運転条件に対応して零位相信号からの遅延時間を
可変したタイミングで停止タイミング信号を出力してい
るので、如何なる運転条件時にも、電動圧縮機を最も振
動の小さいタイミングで停止させることができる。

＜実施例＞ 以下、本考案の好適な一実施例について図面を参照しな
がら詳述する。

第１図は本考案の一実施例のブロック構成を示し、電動
圧縮機１、室外熱交換器２、減圧器３および室内熱交換
器４が、太線で示す配管によって閉回路状に順次接続さ
れ、冷媒圧縮サイクルが構成されている。また、両熱交
換器2,4には、それぞれ室外送風機５および室内送風機
６が対設されているとともに、対応する熱交換器2,4の
パイプ温度をそれぞれ検出するサーミスタ7,8が配設さ
れている。

電動圧縮機１には、これの振動を電気信号に変換する振
動検出器が設けられており、この振動検出器９の出力電
気信号は、この電気信号から基準となる零位相を検出す
る零位相検出器10に入力される。この零位相検出器10か
ら出力される零位相信号は、遅延タイマ回路11で所定時
間だけ遅延される。この遅延タイマ回路11には、前述の
両サーミスタ7,8からの検出温度信号の他に、電動圧縮
機１の運転電流値を検出する電流変成器12からの検出電
流値信号が入力される。

次に、運転制御機構として、電動圧縮機１の運転および
停止の制御を行なう圧縮機運転制御回路13が設けられ、
この圧縮機運転制御回路13は、室温設定用可変抵抗器14
で設定された設定室温レベルと室温検出サーミスタ15で
検出された検出室温レベルとの比較結果によって室温制
御回路16から出力される運転制御信号に基づいて電動圧
縮機１の運転を制御する。また、商用交流電源18からの
両送風機5,6への給電および圧縮機運転制御回路13の駆
動を手動操作によりコントロールする運転停止スイッチ
17が設けられている。

次に、前記実施例の作用を、第２図乃至第４図を参照し
ながら説明する。先ず、夏期の冷房運転時には、冷媒が
Ａ矢印方向に循環し、電動圧縮機１で圧縮された冷媒
が、室外熱交換器２の室外送風機５からの送風によって
冷却され、それにより凝縮して液化した後、減圧器３で
減圧され、室内熱交換器４で蒸発されて気化される。こ
の時、凝縮熱と等量の気化熱を吸収して冷却作用を行
い、この冷気を室内送風機６で送風して室内の冷房が行
われる。この冷房運転時には、室外熱交換器２が凝縮器
として、且つ室内熱交換器４が蒸発器としてそれぞれ機
能する。

一方、冬季の暖房運転時には、冷媒がＢ矢印方向に循環
し、冷房運転時とは逆に、室外熱交換器２が蒸発器とし
て、且つ室内熱交換器４が凝縮器としてそれぞれ機能す
る。従って、室内熱交換器４において、冷媒が凝縮され
て液化する時に凝縮熱を出し、この熱気が送風機で送風
されて室内の暖房が行われる。尚、前述の冷媒の循環方
向の切り換えは、図示していない四方電磁弁等によって
行われる。

この冷房および暖房の何れの運転時においても、室温制
御回路16から室温に応じて出力される運転制御信号によ
って圧縮機運転制御回路13が電動圧縮機１の運転および
停止を制御する。例えば、冷房運転時では、室温が設定
温度より低下すれば、室温制御回路16から停止指令信号
が出力されて圧縮機運転制御回路13により電動圧縮機１
が停止され、室内送風機６による送風運転を行なう。そ
して、室温が設定温度以上に上昇し過ぎれば、室温制御
回路16から運転指令信号が出力されて電動圧縮機１の運
転が再び行われ、且つ室温が設定温度に低下するまで冷
房運転が継続される。このように、電動圧縮機１の運転
および停止を断続的に繰り返すことにより、室温が設定
温度を保つようコントロールされる。

次に、電動圧縮機１の停止動作について説明する。電動
圧縮機１が運転状態時、電動圧縮機１は、商用交流電源
18の電源周波数にほぼ正比例して振動しており、この振
動を電気信号に変換する振動検出器９からは、第２図
（ａ）に示すように、（電源周波数−電動圧縮機１の滑
り分）Hzの正弦波形の振動検出信号が出力される。そし
て、零位相検出器10からは、同図（ｂ）に示すように、
振動検出信号の0Vに同期した零位相信号が出力され、さ
らに、遅延タイマ回路11からは、同図（ｃ）に示すよう
に、零位相信号から所定の遅延時間Ｔの経過後毎に停止
タイミング信号が出力される。上述の動作は、電動圧縮
機１の運転時において常に行われ、同図（ｄ）に示すt1
時に、室温制御回路16または運転停止スイッチ17の何れ
からOFFで示す停止指令信号が圧縮機運転制御回路13に
入力されると、圧縮機運転制御回路13は、同図（ｅ）に
示すように、停止指令信号が入力された直後の停止タイ
ミング信号の入力時点であるt2時に電動圧縮機１を停止
させる。

前述の遅延時間Ｔについて説明すると、遅延タイマ回路
11には、電流変成器12からの運転電流値信号および両サ
ーミスタ7,8からの両熱交換器2,4のパイプ温度信号が入
力されている。そして、冷房運転時には、室外サーミス
タ７による室外熱交換器２のパイプ温度に応じて遅延時
間Ｔが自動的に可変される。即ち、電動圧縮器１内の冷
媒圧力が運転条件に応じて変化し、電動圧縮器１の振動
が大きくなるに伴って前記冷媒圧力に比例して室外熱交
換器２のパイプ温度が高くなるので、このパイプ温度が
高くなるに従って、遅延時間Ｔを比例的に短くなるよう
可変する。一方、暖房運転時には、室内サーミスタ８に
よる室内熱交換器４のパイプ温度または電流変成器12に
よる電動圧縮機１の運転電流値に応じて遅延時間Ｔが自
動的に可変される。即ち、電動圧縮機１の振動が大きく
なるに伴って冷媒圧力に比例して室内熱交換器２のパイ
プ温度が高くなり、且つ運転電流値が増大するので、こ
のパイプ温度の上昇または運転電流値の増大に従って遅
延時間Ｔを比例的に長くなるよう可変する。このように
運転条件の変化に応じて遅延時間Ｔつまり停止タイミン
グ信号の出力タイミングが自動的に可変されることによ
り、電動圧縮機１は、常に振れが最小となるタイミング
で停止される。

次に、実測結果を示すと、第３図（ａ）にＣで示す波形
は、室内温度が32℃で室外温度が43℃の条件下におい
て、前記実施例の遅延タイマ回路11で算出された4.99ms
ecの遅延時間Ｔのタイミングで停止させた時の振動検出
器９の振動検出信号であり、電動圧縮機１が最も小さな
振動で停止する時の電動圧縮機１の停止時の振動を示し
ている。第３図（ｂ）にＦで示した波形は、比較のため
に示したもので、電動圧縮機１が最も大きな振動で停止
する時の電動圧縮機１の停止時の振動波形である。

また、第４図（ａ）のＥの波形は、室外温度および室内
温度が共に21℃の条件下において、前記実施例の遅延タ
イマ回路11で停止された11.62msecの遅延時間Ｔのタイ
ミングで停止させた時の電動圧縮機１の振動波形であ
り、同図（ｂ）にＦで示した波形は電動圧縮機１が最も
大きな振動で停止する時の電動圧縮機１の振動波形であ
る。また、各図に示したG,H,I,Jの各波形は、何れも電
動圧縮機１の運転電流値である。このように、第３図の
ＣとＤの波形および第４図のＥとＦの波形の比較から明
らかなように、電動圧縮機１が最も小さな振動で停止す
るタイミングとなる遅延時間Ｔは、運転条件により変化
し、この運転条件の変化に対応して遅延時間Ｔを可変し
ているので、常に最も小さな振動で電動圧縮機１を停止
させることができる。

尚、本考案は前記説明並びに図示例にのみ限定されるも
のではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の変形例
をも包含し得る。例えば、前記実施例では冷暖房兼用型
のものについて説明したが、冷房専用型のものでは、遅
延時間Ｔの設定を室外サーミスタ７による室外熱交換器
２のパイプ温度のみで行なうことができる。

＜考案の効果＞ 以上詳述したように本考案の窓用空気調和機によれば、
電動圧縮機の振動波形の零位相から所定の遅延時間をも
って電動圧縮機の停止タイミング信号を出力させるに際
し、遅延時間を、室内または室外熱交換器の温度レベル
または運転電流値の変化に対応して自動的に設定する構
成としたので、運転条件の変化に拘わらず電動圧縮機を
常に最も小さな振動状態のタイミングで停止させること
ができ、この装置を取り付けている窓枠等に与える衝撃
が可及的に小さくなって静かに停止させることができ、
使用者に不快感を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロック構成図、 第２図は第１図のタイミングチャート、 第３図（ａ）および第４図（ａ）はそれぞれ第１図の振
動検出器の出力電圧および電流変成器の出力電流の波形
図、 第３図（ｂ）および第４図（ｂ）はそれぞれ比較のため
に示した波形図である。 １……電動圧縮機 ２……室外熱交換器 ３……減圧器 ４……室内熱交換器 ５……室外送風機 ６……室内送風機 7,8……パイプ温度検出用サーミスタ ９……振動検出器 10……零位相検出器 11……遅延タイマ回路 12……電流変成器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒圧縮サイクルを構成するよう順次接続
   された電動圧縮機、室外熱交換機、減圧器および室内熱
   交換器と、この両熱交換器にそれぞれ対設された送風機
   とを、単一の筐体内に組み込んでなる窓用空気調和機に
   おいて、前記電動圧縮機の振動を電気信号に変換する振
   動検出器と、この振動検出器の出力信号の零位相を検出
   する零位相検出器と、この零位相検出器の零位相信号に
   対し前記各熱交換器の温度レベルまたは運転電流値に対
   応した時間だけ遅延させたタイミングで前記電動圧縮機
   の停止タイミング信号を出力する遅延タイマ回路とを具
   備してなることを特徴とする窓用空気調和機。