JPH0735931B2 - 冷媒加熱器を備えた空気調和機の送風制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、低外気温時に暖房能力を向上させる冷媒加熱
器を具備した空気調和機の制御装置に関するもので、特
に冷媒加熱器の送風機制御を特徴とする。

従来の技術 従来、冷媒加熱器を備えた空気調和機の制御内容は、例
えば特開昭55−7266号公報に示されているように暖房開
始時、冷媒の循環量を確保するために室外熱交換器内の
冷媒を圧縮機にて抜く運転（冷媒抜き運転と称す）を一
定時間行い、その後冷媒加熱器を燃焼動作で加熱させ、
冷媒サイクル中に冷媒を循環させる制御が行なわれてい
た。

この冷媒加熱器を燃焼動作で加熱させる場合、燃料（ガ
ス、石油など）の不完全燃焼を防止するために送風機は
不可欠であり、それゆえに送風機の動作状態を常時検知
する制御は一般的とされていた。

また送風機の動作状態の検知方法として、送風量で制御
する方法と、モータの回転数を検知する方法とがあり、
昨今はコストメリット等から後者（モータ回転検出）が
圧倒的に多く採用されている。

その制御について第６図、第７図の従来例をもって説明
する。

第６図は、冷媒加熱器の内部簡易図を表わしたもので、
１は冷媒加熱器でその内部は、燃焼部15、熱交換器部配
管16、送風機４で具備され、送風機４の内部はコンデン
サ式誘導モータ14が内蔵されている。

上記構成において、燃焼時は送風機４の動作と燃焼部15
の動作とで熱交換器部配管16が加熱され、冷媒が加熱し
冷凍サイクルを循環する。その時の送風機４の回転数検
知制御を表わしたものが第７図である。

同図において、運転開始から冷媒抜きを一定時間行な
い、その後送風機が運転を開始するとＴ（分）以内に回
転数を判断し、燃焼動作を開始する。つまり従来制御
は、冷媒抜き完了から送風機が回転し、Ｔ（分）以内に
回転数判断値に達したならば燃焼動作を開始し、Ｔ
（分）以上経過においても回転数判断値以下ならば、送
風機の故障と判断して冷媒加熱器を強制停止させてい
た。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来制御において、送風機を駆動させるモ
ータが従来のように起動トルクが大きいコンデンサ式誘
導モータならば支障は起きないが、駆動トルクの少ない
隈取り式（コンデンサが不要）モータを使用する場合、
この方式は問題を生ずる。つまり起動トルクが少ないと
燃焼開始から一定時間後の回転数を検知するＴ（分）の
時間を長く必要とするからである。この時間が長くなれ
ば、明らかに燃焼動作開始までが長時間となり、暖房立
ち上がり性能が低下し、フィーリングの低下を招く可能
性があった。

従ってこの制御においては第７図のＴ（分）は短時間で
なければ効果が発揮されず、コストダウンを狙いとした
隈取り式モータを採用することが出来ない等の問題を有
していた。

本発明は、以上の点に鑑みて、冷媒抜き開始から冷媒加
熱器の送風機を運転させ、燃焼動作開始と同時に回転数
を検知し、その状態が一定回転数以下ならば燃焼を停止
させ、また一定回転数以上ならば燃焼を継続させること
により、前記問題点を解消するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記従来の問題点を解消するために、冷媒加
熱器の送風機に隈取り式モータを使用し、冷媒抜き開始
時から運転し、燃焼動作と同時に回転数検知手段を設け
て、前記冷媒加熱器の運転／停止制御手段とを備えた制
御部としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、冷媒加熱器の送風運転
を冷媒抜き開始時から行なうために、アイドリング時間
を充分に確保でき、回転数が安定した状態で検知を行な
うことから、従来技術と同等の制御で起動トルクの不安
定な隈取り式モータを採用しコストダウンが図れるもの
である。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説
明する。第１図は本実施例における冷凍サイクル図であ
り、１は冷媒加熱器、２は圧縮機、４は冷媒加熱器１の
内部に具備された送風機で、この送風機４は隈取り式モ
ータ4aで駆動源を構成している。３は隈取り式モータ4a
の回転数を検出して冷媒加熱器１の運転／停止の制御を
行なう制御装置、５は四方弁、６は二方弁、７は冷房用
減圧装置、８は逆止弁、９は室外熱交換器、10は室内熱
交換器を示す。前記圧縮機２と四方弁５と室内熱交換器
10と二方弁６と冷媒加熱器１とは環状に連結されてい
る。

さらに同図において冷房時は実線、暖房時は点線で示す
経路で冷媒が流れる。なお、本発明は暖房時の冷媒加熱
運転時においての内容を要旨とするため、以降は暖房運
転時のみの説明にとどめる。

次に本実施例におけるシーケンス回路図の構成について
第２図より説明する。なお第１図と同一機能については
同番号で記してある。

同図において、11は電源、12は運転スイッチ、13はタイ
マーリレー、1aは冷媒加熱器駆動用リレー接点である。

次に第１図、第２図の構成においての動作を説明する。

先ず運転スイッチ12をONすると圧縮機２と四方弁５とタ
イマーリレー13と隈取り式モータ4aが動作する。この時
に予め設定されたタイマーリレー13の時間（冷媒抜き時
間）だけ二方弁６が閉のまま運転する。

次にタイマーリレー13がタイムアップすると同時にタイ
マーリレー接点13aがONするため、二方弁６が開とな
り、従って冷凍サイクルの点線のサイクルで冷媒が循環
するようになる。同時に制御装置３と冷媒加熱器１にも
通電されるため、冷媒加熱運転が開始される。

以上の動作によって暖房時の冷媒加熱運転が行なわれる
ものである。

次に第３図で、送風機４の駆動源である隈取り式モータ
の回転検出手段と冷媒加熱器１の運転／停止手段の一例
を示す電子回路図の説明をする。

同図において、隈取り式モータ4aの内部にはホール素子
を利用した回転検出回路4b（内部回路は周知のためブロ
ック図としている）があり、その信号線が制御装置３の
パルス変換回路17と接続されている。その出力がマイク
ロコンピュータ（以下マイコンと称す）18に接続されて
いる。またマイコン18の制端子はインバータ素子19の入
力側へ、またインバータ素子19の出力側は、冷媒加熱駆
動用リレーコイル1bを介して12v電源と接続されてい
る。

同図の構成において、一部第２図のシーケンス回路を含
めて動作の説明をする。

先ず運転スイッチ12をONすると隈取り式モータ4aが回転
を始める。その状態においては、冷媒抜き中（タイマー
リレー13がカウント中のため）であるから回転検知回路
4bは動作しているものの制御装置３が無通電のため回転
検知は行なわれない。しかし燃焼動作開始（タイマーリ
レー13aがタイムアップ後）時、制御装置13に通電され
るため、回転検知はパルス変換回路17を経由してマイコ
ン18によって判断される。またその時のマイコン18の回
転検出方法についてであるが、本実施例においては種々
ある中で、一定時間におけるパルス数のカウントで入力
しており、予めプログラムされた回転数より上限か下限
かによって検出手段としている。この回転数が上限なら
ば、冷媒加熱器駆動用リレーコイル1bは励磁されず、そ
のまま冷媒加熱器１を継続運転させ、回転数が下限なら
ば、冷媒加熱器駆動用リレーコイル1bを励磁させ、冷媒
加熱器１を強制停止させるものである。

第４図は本実施例における隈取り式モータの回転数の分
布図である。

同図から明らかなように運転開始から冷媒抜きを行な
い、同時に隈取り式モータ4aも回転を開始する。つま
り、冷媒抜き中（実施例においては約90秒程度）からア
イドリング運転でトルクアップ時間を設けているため、
起動トルクの少ない隈取り式モータ4aにおいても、その
後の冷媒抜き完了までには所定の回転数域に達した状態
でで回転検出が行なわれるものである。

第５図は上記した本実施例における制御を示したフロー
チャート図である。

以上のように本実施例によれば、冷媒抜き開始から送風
機４を運転し、充分なアイドリング運転で燃焼開始と同
時に回転数検知を行なうことができるため、起動トルク
の小さい隈取り式モータ4aにおいても実用化が可能とな
り、コストダウンがはかれるものである。

なお、上記実施例では、隈取り式モータ4aの回転検出手
段および冷媒加熱器１の運転／停止手段をマイコンで行
なっているが、コンデンサー、抵抗、lC等のデイスクリ
ート部品で形成しても上記制御を行なえることはいうま
でもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、冷媒抜き開始と同時に送
風機を運転することから、燃焼開始までに送風機のアイ
ドリング時間を確保できるため、起動トルクが低く、低
温起動特性も低い隈取り式モータの使用が可能となる。

従って、隈取り式の場合は、この種の用途に使用される
モータで安価な部類に属し、特にコンデンサー式誘導モ
ータに比較して、モータ単品は安価で、さらにコンデン
サーも不要になるため、大きなコストダウンがはかれ
る。また冷媒抜き完了後の燃焼開始と同時に、回転検知
を行なうため、モータ単品が故障して回転不足の場合は
早期に冷媒加熱器を停止させるため、安全性においても
高く評価することができる等の種々の利点を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気調和機の冷凍サイ
クル図、第２図は同空気調和機の暖房時におけるシーケ
ンス回路図、第３図は本実施例の一例を示す電子回路
図、第４図は同実施例における送風機回転検知制御の内
容を示す説明図、第５図は同実施例の制御内容を示すフ
ローチャート図、第６図は従来例における冷媒加熱器の
内部簡易図、第７図は従来例における送風機回転検知制
御の内容を示す説明図である。 １……冷媒加熱器、２……圧縮機、３……制御装置、４
……送風機、4a……隈取り式モータ、4b……回転検知回
路、５……四方弁、６……二方弁、10……室内熱交換
器、17……パルス変換回路、18……マイクロコンピュー
タ、19……インバータ素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、室外側
   熱交換器、二方弁、冷媒加熱器とを環状に連結した冷凍
   サイクルと、前記冷媒加熱器内部に具備された送風機駆
   動源の隈取り式モータと、この限取り式モータの回転数
   を検知する検出手段と、前記冷媒加熱器の運転／停止手
   段とを備えた制御部とで構成し、暖房運転開始時に前記
   室外側熱交換器内の冷媒を前記圧縮機にて抜きとる冷媒
   抜き運転と同時に、前記隈取り式モータを運転し、冷媒
   抜き運転終了後に前記隈取り式モータの検出手段が所定
   の回転数以上ならば、前記冷媒加熱器を前記運転／停止
   手段で継続運転させ、逆に前記隈取り式モータの検出手
   段が回転数以下ならば、前記冷媒加熱器を前記運転／停
   止手段で強制停止させる冷媒加熱器を備えた空気調和機
   の送風制御装置。