JPH0684836B2

JPH0684836B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0684836B2
Application number: JP62200456A
Authority: JP
Inventors: 稔幸山田; 良幸奥沢
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1987-08-10
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6446529A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、熱交換器の着霜検知性能の良い空気調和機
に関する。

〈従来の技術〉従来、熱交換器の着霜検知手段を有するヒートポンプ式
の空気調和機としては、次のようなものがある（実開昭
55−94662）。この空気調和機は、室外熱交換器近傍に
除霜サーモスタットを取付け、上記熱交換器がある設定
温度になって除霜サーモスタットが作動すると、空気調
和機の動作が所定の除霜運転で切換わるようにしてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記空気調和機は、室外熱交換器近傍に
除霜サーモスタットを取付けて、上記熱交換器が設定温
度に達すると上記除霜サーモスタットが作動し、除霜運
転を行うようにしているので、外気温度が低い場合に上
記除霜サーモスタットが誤作動して、熱交換器が着霜し
ていないにもかかわらず、空気調和機の動作が除霜運転
に切換ってしまうという問題がある。

そこで、この発明の目的は、熱交換器を冷却するための
ファンモータの回転数を電源のオンの時の位相角により
フィードバック制御する場合に、着霜に応じて上記位相
角または回転数が変化することに着目して、熱交換器の
雰囲気温度に影響されずに、安定して確実に熱交換器が
着霜したことを検知して除霜運転ができる空気調和機を
提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するため、第１の発明は、熱交換器を冷
却するためのファンモータの回転数が予め定められた目
標回転数になるように、電源電圧のオン時の位相角を制
御してフィードバック制御する空気調和機において、上
記ファンモータの回転数を検知して、回転数を表わす信
号を出力する回転数検知手段と、上記回転数検知手段か
ら出力される信号に基づいて、上記ファンモータの回転
数が、上記目標回転数か否かを判別する回転数判別手段
と、上記位相角が、上記目標回転数に応じて定めた基準
位相角より小さいか否かを判別する位相角判別手段と、
上記回転数判別手段によってファンモータの回転数が目
標回転数であると判別され、かつ、上記位相角判別手段
によって位相角が基準位相角より小さいと判別されたと
き、上記熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力す
る着霜判別手段を備えたことを特徴としている。

また、第２の発明は、熱交換器を冷却するためのファン
モータの回転数が予め定められた目標回転数になるよう
に、電源電圧のオン時の位相角を制御してフィードバッ
ク制御する空気調和機において、上記ファンモータの回
転数を検知して、回転数を表わす信号を出力する回転数
検知手段と、上記回転数検知手段から出力される信号に
基づいて、上記ファンモータの回転数が、上記目標回転
数より小さい値に定めた基準回転数以下か否かを判別す
る回転数判別手段と、上記位相角が、零か否かを判別す
る位相角判別手段と、上記位相角判別手段によって位相
角が零であると判別され、かつ、上記回転数判別手段に
よってファンモータの回転数が上記回転数以下であると
判別されたとき、上記熱交換器が着霜したことを表わす
信号を出力する着霜判別手段を備えたことを特徴として
いる。

〈作用〉ファンモータの回転数は電源の電源のオン時の位相角を
制御して目標回転数になるようにフィードバック制御さ
れる。

第１の発明においては、ファンモータの回転数が回転数
検知手段によって検知されると、回転数を表わす信号が
回転数判別手段に入力され、この信号に基づいてファン
モータの回転数が目標回転数か否かが上記回転数判別手
段によって判別される。

また、上記ファンモータの回転数を制御するための電源
のオン時の位相角が基準位相角より小さいか否かが、位
相角判別手段によって判別される。

着霜判別手段は、上記回転数判別手段からファンモータ
の回転数が目標回転数であることを表す信号を受け、か
つ、上記位相角判別手段から位相角が基準位相角より小
さいことを表す信号を受けると、着霜を表わす信号を出
力する。これは、回転数をフィードバック制御している
と、着霜により負荷がかかると位相角が小さくなるから
である。このように、熱交換器の近傍の温度を検知する
ことなく、着霜を検出して除霜運転ができる。

また、第２の発明は、ファンモータの回転数が回転数検
知手段によって検知されると、回転数を表わす信号が回
転数判別手段に入力され、この信号に基づいてファンモ
ータの回転数が基準回転数以下か否かが上記回転数判別
手段によって判別される。また、上記ファンモータの回
転数を制御するための電源電圧のオン時の位相角が零か
否かが、位相角判別手段によって判別される。

着霜判別手段は、上記位相角判別手段から位相角が零で
あることを表す信号が入力され、かつ、上記回転数判別
手段からファンモータの回転数が基準回転数以下である
ことを表す信号が入力されると、着霜を表すし信号を出
力する。これは、着霜により負荷が過大になると、ファ
ンモータの回転数が位相角が零でも基準回転数以下にな
るからである。このように熱交換器の近傍の温度を検知
することなく、着霜を検出して除霜運転ができる。

〈実施例〉以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図（ａ）は空気調和機の熱交換器を冷却するための
ファンモータの回転数制御系を示す図である。AC（交
流）ファンモータ１の回転軸1aに永久磁石３を取付け、
この永久磁石３の回転による磁束の変化を、ホールIC
（集積回路）２が検出して、第１図（ｃ）に示すような
３パルス／回転の回転数信号が出力される。マイクロコ
ンピュータ（以下マイコンという）４は上記回転数信号
を受けて図示しないインターフェイスを介してACファン
モータ１の回転数と予め設定された目標回転数との偏差
を算出し、この偏差に基づいて、第１図（ｂ）に示すよ
うに電源のオン時の位相角を制御して、ACファンモータ
１の回転数を目標回転数にするための制御信号を電源ユ
ニット６に出力する。

上記電源ユニット６はマイコン４から入力される制御信
号に基づいて電源電圧の位相角を変更してACファンモー
タ１に出力する。

ここで、熱交換器が着霜すると、ACファンモータ１の負
荷が増加し、第２図に示すように負荷曲線が実線から点
線に変化する。この発明に係る着霜検知方法は上記負荷
曲線の変化を利用して、熱交換器の着霜を検知するので
ある。

第３図は、第１の発明に係る着霜検知ルーチンのフロー
チャートを示す。以下、第３図に従って着霜検知処理に
ついて説明する。

ステップS₁で、ACファンモータ１の目標回転数および上
記目標回転数に応じて定められた基準位相角等の初期値
を設定する。

ステップS₂で、上述のように、ホールIC2より出力され
る回転数信号によって回転数を検知する。

ステップS₃で、ACファンモータ１の回転数が目標回転数
か否かが判別される。その結果、目標回転数であればス
テップS₅に進み、そうでなければステップS₄に進む。

ステップS₄で、上述のように、ACファンモータ１の回転
数と目標回転数との差に基づいて、電源電圧の位相角を
制御して、ACファンモータ１の回転数を目標回転数にな
るように調整して、ステップS₂に戻る。

ステップS₅で、ACファンモータ１に供給される電源のオ
ン時の位相角が、上記ステップS₁で設定された基準位相
角より小さいか否かが判別される。その結果、基準値よ
り小さければステップS₆に進み、そうでなければステッ
プS₂に戻る。

ステップS₆で、冷媒温度が所定温度よりも低いか否かが
判別される。その結果、低ければステップS₇に進み、そ
うでなければステップS₂に戻る。

ステップS₇で、上記ステップS₃，ステップS₅およびステ
ップS₆の判別結果から、目標回転数で、位相角が基準位
相角以下で、冷媒温度が所定温度より低い場合、熱交換
器は着霜していると判別して着霜したことを表わす信号
を出力し、デフロスト運転に入る。

上記フローチャートにおいて、ステップS₆の冷媒温度の
判別は、熱交換器が着霜すると熱交換効率が低下して、
冷媒温度が低下することに基づいて実施するものであ
り、この発明においては必ずしも必要ではなく、本実施
例においては予備的に実施している。すなわち、この発
明の空気調和機は、ACファンモータ１の回転数が目標回
転数であり、そのときの供給電圧の位相角が、上記目標
回転数に応じて設定した基準位相角より小さい場合に、
熱交換器が着霜したため第２図の負荷曲線が点線のよう
に変化したと判別するのである。

したがって、この発明の空気調和機によれば、熱交換器
を冷却するためのACファンモータ１の回転数が目標回転
数であるとき、ACファンモータ１の供給電圧の位相角に
基づいて、熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力
でき、熱交換器の雰囲気の温度に影響されずに熱交換器
の着霜を確実に検知することができるのである。

第４図は、第２の発明に係る着霜検知ルーチンのフロー
チャートである。

ステップS₁₁で、ACファンモータ１の目標回転数（例え
ば600rpm）および上記目標値より小さい値（例えば540r
pm）に定めた基準回転数等の初期値を設定する。

ステップS₁₂で、ホールIC2より出力される回転数信号に
よって回転数を検知する。

ステップS₁₃で、ACファンモータ１の回転数が目標回転
数か否かが判別される。その結果、目標回転数でなけれ
ばステップS₁₄に進み、そうでなければステップS₁₂に戻
る。

ステップS₁₄で、ACファンモータ１に供給される電源電
圧の位相角が、零であるか否かが判別される。その結
果、零であればステップS₁₆に進み、そうでなければス
テップS₁₅に進む。

ステップS₁₅で、上述のように、ACファンモータ１の回
転数と目標回転数との差に基づいて、電源電圧の位相角
を制御して、ACファンモータ１の回転数を目標回転数に
なるように調整して、ステップS₁₂に戻る。

ステップS₁₆で、ACファンモータ１の回転数が基準回転
数以下か否かが判別される。その結果、基準回転数以下
であればステップS₁₇に進み、そうでなければ、ステッ
プS₁₂に戻る。

ステップS₁₇で、冷媒温度が所定の温度より低いか否か
が判別される。その結果、低ければステップS₁₈に進
み、そうでなければステップS₁₂に戻る。

ステップS₁₈で、上記ステップS₁₃，ステップS₁₄，ステ
ップS₁₆およびステップS₁₇の判別結果から、位相角が零
で、回転数が基準回転数以下で、冷媒温度が所定の温度
以下の場合、熱交換器は着霜していると判別して、着霜
したことを表わす信号を出力して、デフロスト運転に入
る。

上記フローチャートにおいて、ステップS₁₇の冷媒温度
の判別は、バックアップのためで、この発明の判別にお
いては必ずしも必要なものではない。すなわち、この発
明の空気調和機は、負荷が過大になったためACファンモ
ータ１の供給電圧の位相角が零になり、かつ、回転数が
基準回転数以下の場合に、熱交換器が着霜したため回転
数が第２図の矢印（イ）に示すように変化したと判別す
るのである。

したがって、この発明の空気調和機によれば、熱交換器
を冷却するためのACファンモータ１に供給する電圧の位
相角が零であるときの、ACファンモータ１の回転数に基
づいて、熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力す
ることができ、熱交換器の雰囲気温度に影響されずに熱
交換器の着霜を検知することができる。

第５図に示す他の実施例は、上記第１の発明の装置およ
び第２の発明の装置をオアゲート８で結合したものであ
り、ファンモータの能力が十分に存る場合でもファンモ
ータの能力が不足する場合でも、雰囲気温度に影響され
ずに熱交換器の着霜を検知し、デフロスト運転を行うも
のである。

なお、回転数検出手段は、上記実施例の他に、ブラシレ
スDCモータの制御回路から回転数パルスを検出してファ
ンモータの回転数を検出するものであってもよい。

〈発明の効果〉以上より明らかなように、第１の発明の空気調和機は、
ファンモータの回転数を電源のオン時の位相角によりフ
ィードバック制御し、回転数検知手段によって検知され
たファンモータの回転数が、回転数判別手段によって目
標回転数であると判別され、かつ、電源電圧のオン時の
位相角が、位相角判別手段によって基準位相角より小さ
いと判別されたとき、着霜判別手段によって熱交換器が
着霜したことを表わす信号を出力するようにしたので、
熱交換器の雰囲気温度に影響されずに、安定して確実に
熱交換器が着霜したことを検出して、除霜運転をするこ
とができる。

また、第２の発明の空気調和機は、ファンモータの回転
数を電源のオン時の位相角によりフィードバック制御
し、熱交換器を冷却するためのファンモータの電源のオ
ン時の位相角が、位相角判別手段によって零であると判
別され、かつ、回転数検知手段によって検知された上記
ファンモータの回転数が、回転数判別手段によって基準
回転数以下であると判別されたとき、着霜判別手段によ
って熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力するよ
うにしたので、ファンモータの能力よりも負荷が過大な
場合に、熱交換器の雰囲気温度に影響されずに、確実に
熱交換器が着霜したことを検出して除霜運転をすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の空気調和機の一実施例におけ
るファンモータの回転数制御系を示す図、第１図（ｂ）
は位相角制御によるファンモータの回転数制御の説明
図、第１図（ｃ）は回転数信号の説明図、第２図は熱交
換器の着霜によるファンモータの負荷曲線の変化の説明
図、第３図は第１の発明に係る着霜検知ルーチンのフロ
ーチャート、第４図は第２の発明に係る着霜検知ルーチ
ンのフローチャート、第５図は他の実施例の説明図であ
る。１…ファンモータ、２…ホールIC、３…永久磁石、４…
マイコン、６…電源ユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器を冷却するためのファンモータの
回転数が予め定められた目標回転数になるように、電源
のオン時の位相角を制御してフィードバック制御する空
気調和機において、上記ファンモータの回転数を検知して、回転数を表わす
信号を出力する回転数検知手段と、上記回転数検知手段から出力される信号に基づいて、上
記ファンモータの回転数が、上記目標回転数か否かを判
別する回転数判別手段と、上記位相角が、上記目標回転数に応じて定めた基準位相
角より小さいか否かを判別する位相角判別手段と、上記回転数判別手段によってファンモータの回転数が目
標回転数であると判別され、かつ、上記位相角判別手段
によって位相角が基準位相角より小さいと判別されたと
き、上記熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力す
る着霜判別手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】熱交換器を冷却するためのファンモータの
回転数が予め定められた目標回転数になるように、電源
のオン時の位相角を制御してフィードバック制御する空
気調和機において、上記ファンモータの回転数を検知して、回転数を表わす
信号を出力する回転数検知手段と、上記回転数検知手段から出力される信号に基づいて、上
記ファンモータの回転数が、上記目標回転数より小さい
値に定めた基準回転数以下か否かを判別する回転数判別
手段と、上記位相角が、零か否かを判別する位相角判別手段と、上記位相角判別手段によって位相角が零であると判別さ
れ、かつ、上記回転数判別手段によってファンモータの
回転数が上記基準回転数以下であると判別されたとき、
上記熱交換器が着霜したことを表わす信号を出力する着
霜判別手段を備えたことを特徴とする空気調和機。