JPS5855419B2 - 空調機用複合タイマ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ヒートポンプエアコン、ヒートポンプチラ
ー等の運転制御に適した複合タイマに関連し、圧縮機の
再起動防止タイマと、霜取り誤動作防止タイマと、霜取
り強制リセットタイマとを一体化した空調機用複合タイ
マに関するものである。

従来、ヒートポンプエアコン、ヒートポンプチラー等の
圧縮機の運転において、圧縮機の停止直後に再起動する
ことは、圧縮機の吸入および吐出側の圧力がアンバラン
スであるため極めて負荷が重くなり、場合によっては圧
縮機モーフのロックを引き起すため望ましくないとされ
、この再起動防止用に特に大形の圧縮機では再起動防止
タイマを設けていた。

一方、暖房運転における低外気温度での圧縮機運転開始
時には、低圧側圧力が一時的に急激に低下し、室外側熱
交換器の温度が下がるため、この熱交換器の表面温度検
知方式の霜取りサーモを用いるものにあっては、着霜に
よる熱交換器温度低下と誤認し、誤った霜取り動作に入
り、室温の立ち上りを遅らせる欠点があり、この解？′
削こは圧縮機の運転開始時、霜取り動作を解除する霜取
り誤動作防止タイマを設ける場合があった。

また、暖房運転を長時間継続していると室外側熱交換器
に霜が付着し、暖房能力の低下をきたす。

このため室外側熱交換器には着霜検知用の霜取りサーモ
が取り付けられており、着霜が一定量に達すると、上記
霜取りサーモが動作して冷媒サイクルを暖房側から冷房
側に切換えて室外側熱交換器にホットガスを流して除霜
を行い、上記熱交換器の表面温度が所定値まで上昇する
と、霜取りサーモが復帰して再び冷媒サイクルを暖房側
に切換えている。

ところで、上記除霜を行っているときは暖房運転を停屯
しているので、除霜時間が長くなると室温の低下をまね
くため除霜時間は必要最小限にすることが望ましい。

しかしながら、現在用いられている霜取りサーモはその
性能が不十分であるため、一定の着霜状態で常に除霜を
開始することが困難であり、除霜を解除する動作点も不
安定であり、必要以上に除霜が長くなる欠点があった。

このため大型機や高級機種には霜取りサーモと並列に霜
取り強制リセットタイマを設け、除霜時間の最大を制限
し、室温の低下を防いでいた。

これら最起動防止タイマ、霜取り誤動作防止タイマ、霜
取り強制リセットタイマ等を設けることは価格の上昇を
まねくため、通常は何れか１つ、または全てを省略する
こともあり、従って上記のような欠点を依然として有し
ていた。

この発明はこの点にかんがみなされたもので、１つのカ
ウンタを共通にして、３つの動作を行うことができるよ
うにした複合タイマを提供するものである。

以下、図面に従いこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。

第１図において、１はクロック信号発生器で、その出力
端子はカウンタ２の入力端子Ｔに接続される。

０１，０２，０３は前記カウンタ２の出力端子で、それ
ぞれインバータ３，４．５を介してフリップフロップ６
．７．８のリセット端子Ｒに接続される。

フリップフロップ６．７．８の各出力端子Ｑはそれぞれ
３人力のＯＲゲ゛−ト９の入力端子に接続され、ＯＲゲ
゛−ト９の出力端子は２人力のＮＡＮＤゲート１０の入
力端子■１に接続され、ＮＡＮＤゲ゛−ト１０の出力端
子はカウンタ２のリセット端子Ｒに接続される。

１１は負荷（図示されていないが、例えば、空調されて
いる室内）の温度を検出し、その温度に応じてＨ″また
はＬ”′の信号を出力する温度調節器で、その出力端子
は２人力のＮＡＮＤゲート１２の入力端子■１に接続さ
れ、他の一方の入力端子■２はフリップフロップ６の出
力端子Ｑに接続され、２人力のＮＡＮＤゲ゛−ト１２の
出力端子は２人力のＡＮＤゲ゛−ト１３の入力端子■１
に接続され、ＡＮＤゲ゛−ト１３の出力端子はリレー１
４のコイル１４ａの一端および微分成形回路１５，１６
の入力端子に接続され、コイル１４ａの他の一端は直流
電源ｅに接続される。

微分成形回路１５，１６の出力端子はフリップフロップ
６．７のセット入力端子Ｓにそれぞれ接続される。

１４ｂは前記リレー１４のメーク接点で、圧縮機１７を
介して交流電源１８と並列に接続される。

１９は霜取りサーモで、圧縮機１７等から構成される図
示はされていないヒートポンプエアコンの室外側熱交換
器の表面温度で着霜を検知し、温度が所定値以下になっ
たら着霜していると判定し°Ｌ″の信号を、所定値以上
の温度ではＨ″の信号を出力するものであり、その出力
端子Ｏは微分成形回路２０の入力端子およびＯＲゲート
２１の入力端子■１に、そのリセット端子Ｒは２人力の
ＮＡＮＤゲ゛−ト２２の出力端子に接続され、２人力の
ＮＡＮＤゲ゛−ト２２の入力端子■１．■２はそれぞれ
インパーク５の出力端子およびフリップフロップ７の出
力端子Ｑに接続され、微分成形回路２０の出力端子はフ
リップフロップ８のセット入力端子ＳおよびＮＡＮＤゲ
゛−ト１０の入力端子■２に接続される。

ＯＲゲ゛−ト２１の入力端子■２は、フリップフロップ
８の出力端子Ｑに接続され、また、出力端子はＮＡＮＤ
ゲ゛−ト１３の入力端子■２およびリレー２３のコイル
２３ａを介して直流電源ｅにそれぞれ接続される。

２３ｂは前記リレー２３のブレーク接点で、冷媒サイク
ルをコントロールする四方弁２４を介して、交流電源１
８と並列に接続される。

第２図は第１図の回路図におけるタイミングチャートで
ある。

以下、第１図の動作を第２図を参照しながら説明する。

ここで、四方弁２４に電圧が印加されているときはヒー
トポンプエアコンの冷媒サイクルは暖房モード、逆に電
圧が印加されていないときは冷房モードとする。

微分成形回路１５はその入力信号がＬ″から２１ ＨＩ
＋になったときのみＬ″のパルスを出力し、微分成形回
路１６，２０はその入力信号がＨ″から°Ｌ″となった
ときのみ°゛Ｌ′′のパルスを出力するものとする。

今、第２図の時刻ｔ。

において、四方弁２４に電圧が印加されて暖房モードで
圧縮機１７が運転されていたとする。

時刻ｔ１で温度調節器１１の出力がＬ″となると、ＮＡ
ＮＤゲ゛−ト１２、ＡＮＤゲ゛−ト１３の出力は！１
ＨＩ＋となってリレー１４のコイル１４ａへの通電が解
除されて、そのメーク接点１４ｂがオフして圧縮機１７
はオフする。

これと同時に微分成形回路１５からの゛Ｌパのパルスが
出力され、フリップフロップ６がセットされて、その出
力端子Ｑ。

Ｑはそれぞれ＋ Ｊ（Ｉ＋ 、 １１ Ｌｌｌとなり、
ＮＡＮＤ ゲート１０の出力がＬ″となってカウンタ２
（１、クロツり信号発生器１からのパルス信号の計数を
開始する。

時刻ｔ２で温度調節器１１の出力がＨ″となると、この
ときフリップフロップ６の出力端子Ｑは＋＋Ｌ”である
ため、ＮＡＮＤゲ゛−ト１２の出力は°′Ｈ″のまま変
化しないので、圧縮機１７はオフ状態を保持している。

時刻ｔ３になると、カウンタ２の出力端子０１は計数を
完了してＨ″となり、フリップフロップ６はリセットさ
れてその出力端子Ｑ、Ｑはそれぞれｆｌ Ｌ ｌ！ 、
＋１ ＨＩ＋となってカウンタ２がリセットされ、Ｎ
ＡＮＤゲート１２、ＡＮＤゲ゛−ト１３の出力が”Ｌ”
となって、コイル１４ａが通電されて圧縮機１７は再び
オンする。

これと同時に微分成形回路、１６からＬ″のパルスが出
力されてフリップフロップ７がセットされて、その出力
端子Ｑ、Ｑはそれぞれｌ Ｈ１１、ｕ Ｌ ｎとなり、
ＮＡＮＤゲート１０の出力がＬ″となってカウンタ２は
再び計数を開始するとともに、ＮＡＮＤゲ゛−ト２２の
出力はＨ″となって霜取りサーモ１９を強制的にリセッ
トする。

時刻ｔ４になると、カウンタ２の出力端子０２は計数を
完了して’ Ｈ”となりフリップフロップ７はリセット
されてその出力端子Ｑ、Ｑはそれぞれ９１ Ｌ ｌ＋
、 ＋１ Ｈ１１となってカウンタ２はリセットされる
とともに、ＮＡＮＤゲ゛−ト２２の出力がＬ″となって
霜取りサーモ１９の強制リセットも解除される。

次に、時刻ｔ５において、図示されていない室外側熱交
換器に所定量の着霜が起り、霜取りサーモ１９の出力が
Ｌ″となって霜取り開始命令を出したとすると、微分成
形回路２０より゛Ｌパのパルスが出力されて、この短時
間の゛Ｌパのパルスの間だけＮＡＮ Ｄゲ゛−ト１０の
出力がＩＨ１”となってカウンタ２がリセットされ、フ
リップフロップ８がセットされて、その出力端子Ｑ、Ｑ
がそれぞれＩＴ Ｈ＋＋ 、 ＴＴ Ｌ ＩＩとなって
カウンタ２は計数を開始する。

同時にＯＦＩゲ゛−１−２１の出力は°゛Ｌ″となって
、ＡＮＤゲート１３の出力は ｆｌ Ｌ ＩＩとなって
圧縮機１７は強制的にオンとなり、コイル２３ａが通電
されてブレーク接点２３ｂがオフし、四方弁２４への通
電が解除される。

その結果、冷媒サイクルが冷房モードとなって室外側熱
交換器にホットガスが流れて除霜を開始する。

時刻ｔ６になるとカウンタ２の出力端子０３には計数を
完了してＨ″の信号が出力されて、ＮＡＮＤゲ゛−ト２
２の出力が゛Ｈパとなって霜取りサーモ１９がリセット
されてその出力は′Ｈ″となるとともに、フリップフロ
ップ８がリセットされてその出力端子Ｑ、Ｑはそれぞれ
ｌ Ｌ １１ 、 ｆｔ Ｈ９＋となってカウンタ２が
リセットされ、ＯＲゲ゛−ト２１の出力が°°Ｈ″とな
ってコイル２３ａへの通電が遮断されて、ブレーク接点
２３ｂがオンして四方弁２４は再び通電される。

この結果、冷媒サイクルは再び暖房モードに復帰して除
霜を終了する。

なお、霜取りサーモ１９の出力が時刻ｔ６より早い時点
でＩＩ ＨＩＩとなって除霜完了の信号を出力すれは゛
、その時点でＯＲゲ゛−ト２１の出力がＨ″となって四
方弁２４への通電が再び行われて、冷媒サイクルは暖房
モードに復帰して除霜を終了する。

よって、時刻ｔ、から時刻ｔ３までのカウンタ２が動作
している間（時間Ｔ１）は温度調節器１１の動作が封殺
されるので、圧縮機１７は強制的にオフさせられる。

よって時間Ｔ１を適当な値に選んで短時間内における圧
縮機１７の再起動を防止して、これを保護することがで
きる（一般に時間Ｔ１は３〜１５分程度である）。

次に、時刻ｔ３から時刻ｔ４までのカウンタ２が動作し
ている時間Ｔ２は、霜取りサーモ１９が強制的にリセッ
トされているので、この間に除霜動作を行うことはなく
、時間Ｔ２を適当な値に選べば圧縮機１７の運転開始時
における誤った除霜動作をすることがなくなる。

次に時刻ｔ５から時刻ｔ６までのカウンタ２が動作して
いる時間Ｔ３以上に長く四方弁２４が通電される（除霜
）ことがないので、時間Ｔ３を適当な値に選べば必要以
上に暖房停止されることがなくなる。

以上説明したようにこの発明は、１つのカウンタと、３
１固のフリップフロップ すなわち、再起動防止タイマ、霜取り誤動作防止タイマ
、霜取り強制リセットタイマを構成しているので安価に
することができる。

また、特に温度調節器、霜取りサーモ等を含めて全てを
電子化するような場合に有効であり、圧縮機の保護、快
適性の改善が図られる等、実用性の高いものである。

また、この発明のものは温度調節器が圧縮機オフの信号
を出力すると同時に霜取りサーモが除霜信号を出した場
合においても四方弁がオフしているとき、圧縮機は強制
オンとなるため直ちに除霜が開始される。

さらに、この除霜時間は必要以上に長くなることがない
ので、暖房運転の場合の不要な暖房停止をすることなく
、快適な運転ができるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はそ
のタイミングチャートである。 図中、１はクロック信号発生器、２はカウンタ、３．４
，５はインバータ、６，７．８はフリップ７ Ｄ ’７
六９，２１はＯＲゲート、１０，１２゜２２はＮＡＮＤ
ゲート、１１は温度調節器、１３はＡＮＤゲート、１４
，２３はリレー、１４ａ。 ２３ａはコイル、１４ｂはメーク接点、１５，１６゜２
０は微分成形回路、１７は圧縮機、１８は交流電源、１
９は霜取りサーモ、２３ｂはブレーク接点、２４は四方
弁、ｅは直流電源である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機および霜取りサーモを備えた空調機において
   、リセット端子に信号が印加されるごとにクロックパル
   スの計数を開始し、それぞれ時間Ｔ１゜Ｔ２．Ｔ３が経
   過したとき出力を出すカウンタと、前記圧縮機のオンか
   らオフに同期してセットされ前記カウンタのリセット端
   子に信号を加えるとともに前記時間Ｔ１経過後の前記カ
   ウンタの出力でリセットされ前記時間Ｔユの間前記圧縮
   機の再起動防止を行うフリップフロップと、前記圧縮機
   のオフからオンに同期してセットされ前記カウンタのリ
   セット端子に信号を加えるとともに前記時間Ｔ２経過後
   の前記カウンタの出力でリセットされ前記時間Ｔ２の間
   前記霜取りセンサの強制リセットを行うフリップフロッ
   プと、前記霜取りサーその霜取り開始信号に同期してセ
   ットされ前記カウンタのリセット端子に信号を加えると
   ともに前記時間Ｔ３経過後の前記カウンタの出力でリセ
   ットされ前記時間Ｔ３の間霜取りを行わせるフリップフ
   ロップとを有することを特徴とする空調機用複合タイマ
   。