JPS6157538B2 - - Google Patents

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JPS6157538B2
JPS6157538B2 JP56210794A JP21079481A JPS6157538B2 JP S6157538 B2 JPS6157538 B2 JP S6157538B2 JP 56210794 A JP56210794 A JP 56210794A JP 21079481 A JP21079481 A JP 21079481A JP S6157538 B2 JPS6157538 B2 JP S6157538B2
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JP
Japan
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heat exchanger
signal
compressor
indoor
temperature
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JP56210794A
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JPS58115236A (ja
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Yoshuki Noda
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、冷媒圧縮サイクルを有する空気調和
機の制御回路、特にインバータ制御による能力可
変形の空気調和機の制御回路に関するものであ
る。
〈従来技術〉 電動圧縮機、冷媒流路切換弁、室外熱交換器、
減圧器、室内熱交換器を順次接続した冷媒圧縮サ
イクルを備えると共に、その室外熱交換器及び室
内熱交換器に送風機を夫々備えた空気調和機にお
いて、暖房運転の入タイマーを冬期の早朝等に起
動する場合、空気調和機の室外ユニツトが外気で
冷え切つているので、運転の立上りに時間を要
し、室温の上昇まで時間を要するものであつた。
そこで従来は、人タイマー設定時間完了前の時
点で運転を開始し、設定時間完了時に、各機器の
温度が上昇してほぼ安定するようないわゆるウオ
ーミングアツプ運転を行ない、室内送風機がウオ
ーミングアツプ運転により上昇した室内熱交換器
の温度を感知して、ちようど設定時間完了時に作
動するようにしていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、従来のオン・オフ制御形の空気調和機
ではウオーミングアツプ運転が100%能力で行わ
れるため、室内熱交換器の温度が設定時間完了前
に室内送風機の作動温度以上に上昇して室内送風
機が作動し始めることがあり、使用者が設定時間
完了前に目覚めてしまうことがあつた。
本発明は、上記に鑑み、入タイマーの設定時間
完了前のウオーミングアツプ運転中に室内送風機
が作動しないようにした制御回路を提供しようと
するものである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記問題点を解消するために、第1
図に示す制御回路図のごとく、電動圧縮機、冷媒
流路切換弁1a、室外熱交換器3、減圧器4、室
内熱交換器5を順次接続した冷媒圧縮サイクルを
備えると共に、その室外熱交換器3及び室内熱交
換器5に送風機6,7を夫々備えた空気調和機に
おいて、電動圧縮機への電源の周波数及び電圧を
制御するインバータ部14と、該インバータ部1
4および前記送風機6,7を制御するマイクロコ
ンピユータ8とからインバータ制御部が構成さ
れ、前記室内熱交換器5の温度を検出する熱交換
器温度検出器5Aが設けられ、前記マイクロコン
ピユータ8は、第5図の機能ブロツク図のごと
く、設定時間のタイムアッブ信号および該タイム
アツプ信号の出力一定短時間前に圧縮機ウオーミ
ングアツプ信号を出力する入タイマー3Aと、該
入タイマー8Aのタイムアツプ信号により圧縮機
通常運転信号を出力し入タイマー8Aのウオーミ
ングアツプ信号により低能力運転信号を出力しか
つ前記温度検出器5Aの室内送風機作動温度検出
信号により前記低能力よりもさらに低い能力で前
記圧縮機を運転する信号を出力する圧縮機制御手
段8Bと、前記入タイマー8Aのタイムアツプ信
号により室内送風機ON信号を出力する室内送風
機制御手段8Cとが有せしめられたものである。
〈作用〉 本発明において、マイクロコンピユータ8で
は、第3,4,5図のごとく、入タイマー8Aが
タイムアツプ信号の出力一定短時間前に圧縮機ウ
オーミングアツプ信号を出力する。圧縮機制御手
段8Bは、入タイマー8Aのタイムアツプ信号に
より低能力運転信号をインバータ部14に出力
し、圧縮機は低能力でウオーミングアツプ運転さ
れる。そのため、室内熱交換器5の温度が設定時
間完了前に、室内送風機7の作動温度以上に上昇
して室内送風機7が作動し始めることが少なくな
る。
万一、室内熱交換器5の温度が室内送風機作動
温度以上に上昇しても、圧縮機制御手段8Bが、
さらに低い能力で圧縮機を運転する信号をインバ
ータ部14に出力するので、室内熱交換器5の温
度が下降して室内送風機7が作動し始めることを
防止する。
そして、室内送風機制御手段8Cにより、入タ
イマー8Aのタイムアツプ信号で室内送風機7が
ONし、圧縮機制御手段8Bにより入タイマー8
Aのタイムアツプ信号で圧縮機が通常運転され
る。
〈実施例〉 以下、図示の実施例については本発明を詳述す
ると、第1図において、1は圧縮機、2はこの圧
縮機1を駆動する圧縮機モータで、これらにより
電動圧縮機が構成される。3は室外熱交換器、4
はキヤピラリチユーブ等の減圧器、5は室内熱交
換器、1aは冷媒の流れを切換える切換弁の一例
としての四方弁であり、これらは圧縮機1と閉回
路状に接続されて冷媒圧縮サイクルを構成する。
この冷媒圧縮サイクルは、前記四方弁1aのオン
状態で暖房運転を、オフ状態で冷房運転を行なう
ようにされたものである。6は室外熱交換器3に
対応して設けられた室外送風機、7は室内熱交換
器5に対応して設けられた室内送風機である。
8は一般的なワンチツプマイクロコンピユータ
(以下マイコンと称する)で、入力端子IN1〜IN4
及び出力端子OUT1〜OUT6を有すると共に、内
部にプログラムROM、データRAM、ALU及び電
源周波数を読取る入タイマー(タイムカウンタ)
を有し、基準クロツク発振部9により駆動されて
いる。
10は室温検出用のサーミスタ、11はA/D
変換器で、サーミスタ10で検出された室温をデ
ジタル値に変換してマイコン8の入力端子IN1へ
入力する。12は室温設定用の可変抵抗、13は
A/D変換器で、可変抵抗12で設定された室温
をデジタル値に変換してマイコン8の入力端子
IN2に入力する。
14はインバータ部で、電源端子15,15′
から入力された交流電源をダイオードD1〜D4
整流し、コンデンサC10で平滑した後、トランジ
スタTr1,Tr1′でW相、トランジスタTr2,
Tr2′でV相、トランジスタTr3,Tr3′でU相の三
相を夫々位相制御して三相交流を発生し、三相の
圧縮機モータ2を運転する。
16は運転/停止スイツチで、マイコン8の入
力端子IN4に接続される。17は前記四方弁1a
を切換えるための冷房・暖房切換スイツチで、マ
イコン8の入力端子IN3に接続される。
マイコン8は入力端子IN1から室温、入力端子
IN2から室温設定値を夫々読込み、その値により
インバータ部14を介して圧縮機モータ2に通電
する三相電圧U,V,Wの周波数及び電圧を制御
する信号を出力端子OUT1〜OUT3から出力し、
これによつてトランジスタ駆動回路18を介して
圧縮機モータ2の回転数を制御し冷房(暖房)能
力を可変とするものである。
マイコン8及びインバータ部14により、いわ
ゆるパルス幅変調方式のインバータ制御部が構成
されている。
なお、インバータ部14のコンデンサC1
C1′〜C3,C3′は、トランジスタTr1,Tr1′〜
Tr3,Tr3′がノイズにより誤動作をするのを防止
するためのものである。また抵抗R1とコンデン
サC4,R4と、C7,R2とC5,R5とC8,R3とC6,R6
とC9とから成る各RC直列回路は、圧縮機モータ
2への通電オフ後の逆起電圧によるトランジスタ
Tr1,Tr1′〜Tr3,Tr3′の損傷を防ぐための放電
回路である。
マイコンの出力端子OUT4,OUT5,OUT6に
は夫々室外送風機6、室内送風機7および四方弁
1aの制御出力が発生する。
第5図はマイコン8の機能ブロツク図であり、
前記室内熱交換器にはその温度を検出する熱交換
器温度検出器5Aが設けられ、前記マイコン8
は、設定時間のタイムアツプ信号および該タイム
アツプ信号の出力一定短時間前に圧縮機ウオーミ
ングアツプ信号を出力する入タイマー8Aと、該
入タイマー8Aのタイムアツプ信号により圧縮機
通常運転信号を出力し入タイマー8Aのウオーミ
ングアツプ信号により低能力運転信号を出力しか
つ前記温度検出器5Aの室内送風機作動温度検出
信号により前記低能力よりもさらに低い能力で前
記圧縮機を運転する信号を出力する圧縮機制御手
段8Bと、前記入タイマー8Aのタイムアツプ信
号により室内送風機ON信号を出力しウオーミン
グアツプ運転中は前記温度検出器5Aの室内送風
機作動温度信号および圧縮制御手段8Bの最小能
力運転信号の両信号の入力時のみ室内送風機ON
信号を出力する室内送風機制御手段8Cとが有せ
しめられている。
上記構成において、冷房運転時には、圧縮機モ
ータ2で圧縮機1を駆動すると、圧縮機1で圧縮
された冷媒は、四方弁を通つて室外熱交換器3で
室外送風機6の送風で冷却されて凝縮した後、減
圧器4で減圧され、室内熱交換器5で蒸発して冷
却作用を行ない、室内送風機7が送風して室内を
冷房する。一方、暖房運転時には、四方弁1aが
第2図の如くオン状態に切換わり、冷媒がその流
れを反転して圧縮機1→四方弁1a→室内熱交換
器5→減圧器4→室外熱交換器3と流れ、室内送
風機7による送風で暖房運転が行なわれる。
次に入タイマーによる暖房運転を第3図のタイ
ムチヤートに基いて説明する。入タイマーの設定
時間のタイムアツプをB点とすると、それよりT
時間前(4〜5分前)のA点からマイコン8内の
入タイマー(タイムカウンタ)が働き、マイコン
8、インバータ部14を介して圧縮機モータ2を
低速回転させる。そしてT時間の間、室内送風機
7が作動しないように、室温及び室温設定値に基
いて算出された値よりも小さい値で圧縮機モータ
2を運転し始め、ウオーミングアツプ運転を行
う。そしてT時間後の設定時間のタイムアツプ
(B点)で室内送風機7を回転し始める。
なお、圧縮機モータ2の回転数の制御を、上記
の如く室温及び室温設定値に基いて行なつている
が、その他に〈1〉圧縮機モータ2に流れる電
流、〈2〉冷媒圧力、〈3〉室内熱交換器の温度に
基いて演算して行なうことも可能である。
即ち運転電流が増加すれば能力を下げ、また冷
媒圧力が上昇すれば能力を下げ、更に室内熱交換
器の温度が上昇すれば能力を下げるといつた具合
に制御する。このように上記〈1〉〈2〉〈3〉を
単独又は組合せて室内送風機7を停止したままで
運転可能な能力を演算し、その能力で電動圧縮機
を運転する。
なお第4図のフローチヤートに基いて、ウオー
ミングアツプ運転中の室内送風機の制御を、室内
熱交換器の温度のみで行なつた例を説明すると、
まずマイコン8が作動し、入タイマーが動作中か
どうかを判定し、動作中の場合はタイムをカウン
トし、そうでない場合はタイムをクリアーしてル
ープの最初に戻る。タイムをカウントした場合
は、それがA点以上に達したかどうか判定し、達
していたならば電動圧縮機及び送風機6を運転す
るよう指令し、電動圧縮機の能力を低能力Eにセ
ツトする。次に室内熱交換器5の温度が設定温度
以下かどうか判定し、設定温度以下であれば電動
圧縮機の能力を少し高くするよう指令する。そし
て次にタイムアツプかどうか判定しタイムアツプ
ならばタイマー動作を解除して通常運転に入いる
ようにする。
またそれがタイムアツプ前でないならばループ
の最初に戻る。
また室内熱交換器の温度が設定温度よりも高い
場合は、電動圧縮機の能力がD以上かどうか判定
し、D以上であつたら電動圧縮機の能力を少し低
くした後タイムアツプかどうか判定する。なお電
動圧縮機の能力がDよりも低かつたらタイムアツ
プ前に室内送風機7を運転するよう指令する。こ
れは、ウオーミングアツプ運転中でも室内送風機
7が動作する場合、即ち、電動圧縮機の能力を最
小能力(約30%)で運転しても室内送風機7が停
止していれば室内熱交換器5の温度が設定温度以
上になる場合があり、通常入タイマー動作を早朝
と考えればほとんどありえないことであり、あく
までも保護装置としての手段である。
〈発明の効果〉 以上の説明からも明らかな通り、本発明におい
ては、入タイマーがタイムアツプ信号の出力一定
短時間前に圧縮機ウオーミングアツプ信号を出力
し、圧縮機制御手段が、入タイマーのウオーミン
グアツプ信号により低能力運転信号をインバータ
部に出力し、圧縮機を低能力でウオーミングアツ
プ運転するため、室内熱交換器の温度が設定時間
完了前に室内送風機の作動温度以上に上昇して室
内送風機が作動し始めることが少なくなり、万
一、室内熱交換器の温度が室内送風機作動温度以
上に上昇しても、圧縮機制御手段が、さらに低い
能力で圧縮機を運転する信号をインバータ部に出
力するので、室内熱交換器の温度が下降して室内
送風機が作動し始めることを防止し、タイムアツ
プと同時に室内送風機が作動して温風を室内に供
給するので、従来の如く設定時間前に室内送風機
の作動により目を覚ますといつたことを防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す制御回路図、
第2図は同じく四方弁の切換え状態を示す図、第
3図は同じく制御回路のタイムチヤート、第4図
は同じくそのフローチヤート、第5図はマイクロ
コンピユータの機能ブロツク図である。 1:圧縮機、1a:四方弁、2:圧縮機モー
タ、3:室外熱交換器、4:減圧器、5:室内熱
交換器、5A:室内熱交換器温度検出器、6:室
外送風機、7:室内送風機、8:マイクロコンピ
ユータ、8A:入タイマー、8B:圧縮機制御手
段、8C:室内送風機制御手段、14:インバー
タ部、16:運転/停止スイツチ、17:冷房・
暖房切換スイツチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電動圧縮機、冷媒流路切換弁、室外熱交換
    器、減圧器、室内熱交換器を順次接続した冷媒圧
    縮サイクルを備えると共に、その室外熱交換器及
    び室内熱交換器に送風機を夫々備えた空気調和機
    において、電動圧縮機への電源の周波数及び電圧
    を制御するインバータ部と、該インバータ部およ
    び前記送風機を制御するマイクロコンピユータと
    からインバータ制御部が構成され、前記室内熱交
    換器の温度を検出する熱交換器温度検出器が設け
    られ、前記マイクロコンピユータは、設定時間の
    タイムアツプ信号および該タイムアツプ信号の出
    力一定短時間前に圧縮機ウオーミングアツプ信号
    を出力する入タイマーと、該入タイマーのタイム
    アツプ信号により圧縮機通常運転信号を出力し入
    タイマーのウオーミングアツプ信号により低能力
    運転信号を出力しかつ前記温度検出器の室内送風
    機作動温度検出信号により前記低能力よりもさら
    に低い能力で前記圧縮機を運転する信号を出力す
    る圧縮機制御手段と、前記入タイマーのタイムア
    ツプ信号により室内送風機ON信号を出力する室
    内送風機制御手段とが有せしめられたことを特徴
    とする空気調和機の制御回路。
JP56210794A 1981-12-29 1981-12-29 空気調和機の制御回路 Granted JPS58115236A (ja)

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