JPS589338B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷暖房兼用のヒートポンプ式空気調和装置の温
度制御器の改良に関するものであって、その目的とする
ところは、特に、暖房時において温度制御特性のすぐれ
た温度制御器を備えた空気調和装置を提供することにあ
る。

従来の補助ヒータを備えた空気調和装置においては、暖
房時において室内ユニットに吸込まれた室内の空気の温
度を温度検知器が検出し、該温度検知器の出力によって
圧縮機および補助ヒータをオンオフして室内温度の調整
をしていた。

しかし、この方式は圧縮機のオンオフと同時に補助ヒー
タをオンオフするため室内の温度スイングが大きく、か
つ、室内温度を検出するために室内ファンモータを常時
運転しているので圧縮機が停止しているときに室内に冷
風が吹出す、いわゆるコールドドラフトの現象を生じ、
居住者に不快感を与える。

本発明はこの点にかんがみ、補助ヒータの制御回路を圧
縮機の制御回路と別個に設け、暖房時において、圧縮機
のオンオフの温度と別個の温度で補助ヒータをオンオフ
させ、かつ、圧縮機の制御回路が圧縮機をオフにしたと
き、補助ヒータを強制的にオンにすることにより室温の
スイングが小さく、しかもコールドドラフトの少い空気
調和装置とすることを意図するものである。

本発明は常時駆動される室内ファンによって吸込まれた
室内空気の温度を検出する温度検知器と、該温度検知器
の出力によって圧縮機および補助ヒータのオンオフを制
御する温度制御器と、冷暖房切換スイッチとを有するヒ
ートポンプ式冷暖房装置において、前記温度制御器は、
前記温度検知器（サーミスタ）の抵抗値を冷房時の基準
値と比較する電圧比較器の出力によって圧縮機を制御す
る冷房時の圧縮機制御信号発生回路Ａと、前記サーミス
タの抵抗値を暖房時の基準値と比較する電圧比較器の出
力によって圧縮機を制御する暖房時の圧縮機制御信号発
生回路Ｂと、前記サーミスタの抵抗値を所定の基準値と
比較する電圧比較器の出力によって補助ヒータのオンオ
フを制御する補助ヒータの制御回路Ｃと、前記回路Ａお
よび回路Ｂの制御信号により圧縮機のオンオフを制御す
る圧縮機の駆動制御回路Ｄとを有し、前記回路Ａは前記
冷暖房切換スイッチの冷房接点に、前記回路Ｂおよび回
路Ｃは該切換スイッチの暖房接点にそれぞれ接続されて
おり、前記回路Ｃはその電圧比較器の出力によって前記
補助ヒータを開閉すると共に、前記回路Ｄが圧縮機をオ
フにしたときの信号によって前記補助ヒータをオンにす
るリレーを備えていることを特徴とする空気調和装置で
ある。

本発明の実施例を第１図について説明する。

図はセパレート型ルームエアコンを示しており、１は室
内ユニット、２は室外ユニットである。

３は圧縮機、４は冷媒の方向を切換える四方弁、５は室
外熱交換器（暖房時は蒸発器、冷房時は凝縮器）６は室
外熱交換器用ファンモータ、７は暖房用絞り弁、８は冷
房用逆止弁である。

９は室内熱交換器（暖房時は凝縮器、冷房時は蒸発器）
、１０は室内熱交換器用ファンモータ、１１は冷房用絞
り弁、１２は暖房用逆止弁、１３は補助ヒータである。

１４は室内ユニット１の空気吸込口に設けた温度検知器
、１５はその出力によって圧縮機３および補助ヒータ１
３のオン・オフを制御する本発明の温度制御器である。

暖房時において、圧縮機３から出た冷媒は四方弁４を通
って室内熱交換器９で凝縮し、暖房用逆止弁１２を通っ
て暖房用絞り弁７で減圧され、室外熱交換器５で蒸発し
、四方弁４を通って圧縮機３にもどる。

温度検知器１４は室内ファンモータ１０によって吸込ま
れた室内空気の温度を検出し温度制御器１５に信号を送
り、温度制御器１５は圧縮機３および補助ヒータ１３の
オンオフを制御する。

第２図は第１図の温度制御器１５の具体的な横成を示し
ている。

図において、Ａは冷房時の圧縮機制御信号発生回路、Ｂ
は暖房時の圧縮機制御信号発生回路、Ｃは補助ヒータの
制御回路、Ｄは圧縮機の駆動制御回路である。

１６は冷暖房切換スイッチで冷房接点ａと暖房接点ｂを
有し、図は暖房接点ｂを閉じている。

１７はこの制御回路の直流電源、１８はその電源スイッ
チである。

制御信号発生回路Ａは第１図の温度検知器１４に相当す
るサーミスタ１９と抵抗２０との接続点Ｐに形成される
電圧Ｖ。

が負の入力端子に接続され、抵抗２１と抵抗２２の接続
点Ｑに形成される基準電圧Ｖ１が正の人力端子に接続さ
れる電圧比較器２３と、該電圧比較器２３の出力端子Ｌ
にベース抵抗２４を介して接続されたトランジスタ２５
と、該トランジスタ２５のコレクタに接続された抵抗２
６，２７およびダイオード２８とよりなる。

制御信号発生回路Ｂは前記Ｐ点の電圧Ｖ。

が正の入力端子に接続され、抵抗２９と抵抗３０の接続
点Ｒに形成される基準電圧ｖ２が負の入力端子に接続さ
れる電圧比較器３１と、該電圧比較器３１の出力端子Ｍ
にベース抵抗３２を介して接続されたトランジスタ３３
と、該トランジスタに接続された抵抗３４，３５および
ダイオード３６とよりなる。

補助ヒータ制御回路Ｃは前記Ｐ点の電圧Ｖ。が負の入力
端子に接続され、抵抗３７と抵抗３８の接続点Ｓに形成
される基準電圧ｖ３が正の入力端子に接続される電圧比
較器３９と、該電圧比較器３９の出力端子Ｎにベース抵
抗４０を介して接続されたトランジスタ４１と、該トラ
ンジスタ４１のコレクタに接続されたリレー４２と、電
圧比較器３９の出力側に接続されたダイオード４３，４
４とよりなる。

圧縮機駆動制御回路Ｄは前記Ａ回路およびＢ回路の出力
を入力とするトランジスタ４５とリレー４６とよりなる
。

４７は前記リレー４２によって補助ヒータ１３の回路を
開閉するリレー接点、４８は前記リレー４６によって圧
縮機３の回路を開閉するリレー接点、４９は交流電源で
ある。

次にその作用を第３図のタイムチャートと共に説明する
。

第３図においてｔ１およびｔ２は調整しようとする室温
の上限および下限の温度である。

いま、下限温度ｔ１以下のｔ２の時刻Ｔ。

に電源スイッチ１８を投入する。

サーミスタ１９の抵抗は小さくＰ点の電圧Ｖ。

は上限温度ｔ１に設定してあるＢ回路のＲ点の電圧ｖ２
より小さいので電圧比較器３１のＭ点の出力は「低」で
ある。

したがってトランジスタ３３がオンとなり、その出力は
トランジスタ４５をオンとなり、その出力はトランジス
タ４５をオンする。

トランジスタ４５の導通によってリレー４６は励磁され
てリレー接点４８を閉じ圧縮機３を駆動する。

Ｐ点の電圧Ｖ。

はＣ回路の電圧比較器３９にも同時に印加される。

Ｃ回路のＳ点の電圧Ｖ２は、下限温度ｔ２に相当する電
圧に設定されている。

前述のように時刻Ｔ。

における室温はｔ３であって下限温度ｔ２よりも低い。

したがってＳ点の電圧ｖ３は時刻Ｔ。

のＶ。より犬であり、電圧比較器３９のＮ点の出力は「
高」となり、トランジスタ４１をオンにする。

トランジスタ４１の導通によってリレー４２が励磁され
てリレー接点４７を閉じ補助ヒータ１３をオンにする。

このとき（時刻Ｔ。）の暖房能力は圧縮機の能力に補助
ヒータの能力を加えたＫ１である。

時刻Ｔ，に室温がｔ２に上昇するとＰ点の電圧Ｖ。

がＳ点の電圧Ｖ３とほぼ等しくなるので電圧比較器３９
のＮ点の出力は「低」となりトランジスタ４１をオフに
して補助ヒータ１３はオフになる。

このときＢ回路のＲ点の電圧ｖ２はｔ２より高いｔ１の
ときの電圧に設定してあるのでｖ２〉ｖｏであり、電圧
比較器３１０Ｍ点の出力は「低」であるからトランジス
タ３３は導通しており、圧縮機３は駆動されている。

このとき（時刻Ｔ１）の暖房能力は圧縮機のみのＫ２で
ある。

時刻Ｔ２に室温が上限温度ｔ１に達するとＰ点の電圧Ｖ
。

がＲ点の電圧Ｖ２とほｇ等しくなり、電圧比較器３１の
Ｍ点の出力は「高」となり、トランジスタ３３をオフに
し、トランジスタ３３はトランジスタ４５をオフにして
圧縮機３を停止させる，トランジスタ４５のオフにより
そのコレクタＨが電源電圧となり、ダイオード４４と抵
抗４０を通ってトランジスタ４１にベース電流が流れ、
これをオンにする。

したがってリレー４２が励磁され、補助ヒータ１３をオ
ンにする。

このとき（時刻Ｔ３）の暖房能力は補助ヒータのみのＫ
３になる。

時刻Ｔ２に室温がｔ１に達すると圧縮機３は停止し、補
助ヒータ１３のみの暖房となるが室温はオーバーシュー
トにより若干上昇する。

そして再びｔ１まで降下した時刻Ｔ３に電圧比較器３１
の出力が反転してトランジスタ４５が導通し、圧縮機３
をオンにする。

トランジスタ４５の導通によってＨ点の電位がアース電
位となり、トランジスタ４１はオフになる。

したがって補助ヒータ１３がオフになり、圧縮機３のみ
の暖房となる。

室温がさらに降下して時刻Ｔ４にｔ２になると補助ヒー
タ１３がオンになる。

室温はオーバーシュートによって若干降下した後上昇を
始め、時刻Ｔ５に再びｔ２になると電圧比較器３９の出
力が反転して補助ヒータ１３は停止し圧縮機３のみの暖
房となる、そして時刻Ｔ６に室温がｔ１に達すると圧縮
機３はオフになり、補助ヒータ１３はオンになる。

以上の動作を繰返して室温をｔ１〜ｔ２の間に保持する
。

冷房の場合は切換スイッチ１６を冷房接点ａに切換える
。

この切換えによってＢ回路とＣ回路は切離され、Ａ回路
によって圧縮機３のみが制御される。

Ａ回路はＢ回路の電圧比較器の入力側の極性を変更した
だけで、動作に変りはないからその説明を省略する。

以上述べたように本発明の装置は室内温度を検出する温
度検知器１４の出力によって圧縮機３および補助ヒータ
１３のオンオフを制御するヒートポンプ式冷暖房装置に
おいて、補助ヒータ１３の制御回路Ｃを圧縮機３の制御
回路と別個に設けてあるので暖房能力を圧縮機と補助ヒ
ータ（Ｋ１）、圧縮機のみ（Ｋ２）、補助ヒータのみ（
Ｋ３）およびＯの４段階に室温に応じて適宜に使い分け
て室温スイングの小さい暖房をすることができる。

また、圧縮機が停止したときに補助ヒータを強制的にオ
ンにするのでコールドドラフトの発生を少くする。

さらに室内ファンモータは常時駆動されているので室内
温度分布の変化が少なく快的な暖房感かえられ、かつ騒
音レベルが一定しているので不快感がないなどのいくだ
のすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明の適用されるヒートポンプ式空気調和装
置の基本的な構成を示す図、第２図二本発明の制御回路
の実施例を示す図、第３図：本発明の作用を説明するタ
イムチャート。 １１……室内ユニット、２……室外ユニット、３……圧
縮機、１３……補助ヒータ、１４……温度検知器、１５
……制御器、１６……切換スイッチ、１９……サーミス
タ、２３，３１，３９……電圧比較器、４２，４６……
リレー、Ａ……冷房時の圧縮機制御信号発生回路、Ｂ…
…暖房時の圧縮機制御信号発生回路、Ｃ……補助ヒータ
制御回路、Ｄ……圧縮機駆動制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 常時駆動される室内ファンによって吸込まれた室内
   空気の温度を検出する温度検知器と、該温度検知器の出
   力によって圧縮機および補助ヒータのオンオフを制御す
   る温度制御器と、冷暖房切換スイッチとを有するヒート
   ポンプ式冷暖房装置において、前記温度制御器は、前記
   温度検知器（サーミスタ）の抵抗値を冷房時の基準値と
   比較する電圧比較器の出力によって圧縮機を制御する冷
   房時の圧縮機制御信号発生回路Ａと、前記サーミスタの
   抵抗値を暖房時の基準値と比較する電圧比較器の出力に
   よって圧縮機を制御する暖房時の圧縮機制御信号発生回
   路Ｂと、前記サーミスタの抵抗値を所定の基準値と比較
   する電圧比較器の出力によって補助ヒータのオンオフを
   匍卿する補助ヒータの制御回路Ｃと、前記回路Ａおよび
   回路Ｂの制御信号により圧縮機のオンオフを制御する圧
   縮機の駆動制御回路Ｄとを有し、前記回路Ａは前記冷暖
   房切換スイッチの冷房接点に、前記回路Ｂおよび回路Ｃ
   は該切換スイッチの暖房接点にそれぞれ接続されており
   、前記回路Ｃはその電圧比較器の出力によって前記補助
   ヒータを開閉すると共に、前記回路Ｄが圧縮機をオフに
   したときの信号によって前記補助ヒータをオンにするリ
   レーを備えていることを特徴とする空気調和装置。