JPS6211265B2

JPS6211265B2 -

Info

Publication number: JPS6211265B2
Application number: JP57023451A
Authority: JP
Inventors: Yoshuki Noda
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1982-02-15
Filing date: 1982-02-15
Publication date: 1987-03-11
Also published as: JPS58140546A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、空気調和機の制御回路に関し、簡単
な構成によつて除霜制御、室内温度設定値の制
御、室内湿度の制御等の各種制御を行なえる安価
な制御回路を提供することを目的とする。

先ず、セパレート型の空気調和機の一般的構成
について説明すると、これは室内ユニツトと室外
ユニツトとに分かれ、次のように構成されてい
る。即ち、第１図において、１は冷媒を圧縮する
圧縮機で、該圧縮機１から吐出された冷媒は、冷
房運転時には実線、暖房運転時には破線の如く
夫々四方弁２により切替えられる。そして冷房運
転時には室外熱交換器３に送られ室外送風機４の
送風により冷却されて凝縮し減圧器５で減圧され
た後、室内熱交換器６に入り蒸発して冷却作用を
行い、室内送風機７の送風により冷房運転を行
う。一方、暖房運転時には四方弁２が破線の如く
切替り圧縮機１→室内熱交換器６→減圧器５→室
外熱交換器３→圧縮機１と冷媒が流れて暖房運転
を行う。

第２図は従来の空気調和機の制御回路を示し、
８，８′は電源、９はマイクロコンピユータを利
用した電子制御回路ユニツトで、リレー出力９ａ
〜９ｄを有し、リレー１０で室内送風機７を、リ
レー１１で圧縮機１を、リレー１２で室外送風機
４を、リレー１５で四方弁２とタイマーデイアイ
サ１７を夫々制御する。タイマーデイアイサ１７
は接点１７ａ，１７ｂと感温筒１８とタイマモー
タ１９とを有し、感温筒１８の温度がある温度以
下になれば、タイマモータ１９で駆動されるカム
により一定周期で接点が１７ｂに切換る。感温筒
１８は室外熱交換器３の温度を検出し、暖房運転
時の着霜を検出し、カムにより接点を１７ｂに切
換えて四方弁２をOFFして、冷媒サイクルを除
霜サイクルに切換えるとともに、１７ｂでリレー
１３を動作させて接点１４をOFFし、室外送風
機４を停止して除霜運転を行う。しかし、このよ
うな制御回路においては、従来、タイマーデイア
イサ１７を使用する必要があり、これが高価なも
のであるため、空気調和機の制御回路全体として
非常に高価なものになると云う欠点があつた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、簡
単な構成によつて、タイマーデイアイサ等を使用
せずに、除霜制御等の各種制御を行なえる安価な
制御回路を提供するものである。

以下、図示の実施例について本発明を詳述す
る。第３図は本発明制御回路の一実施例を例示す
るものであり、第２図と同一の名称物については
同一の番号を符して示す。この第３図では、セパ
レート型の空気調和機の室内ユニツトと室外ユニ
ツトとを接続する第一信号線および第二信号線を
設け、該第一信号線に室外ユニツト内の圧縮機１
および室外送風機４の並列回路を接続し、室外ユ
ニツトに室外熱交換器３の温度を検出する検出手
段としてのサーモスタツト２１を設け、該検出手
段としてのサーモスタツト２１の出力に対応して
室外送風機４を第一信号線と第二信号線とに択一
的に切換接続する切換手段を設け、室内ユニツト
に前記第一信号線の室外送風機接続点よりも電源
供給側で第一信号線の電流値を検出する変流器２
０を設け、該変流器２０の電流信号の入力により
除霜運転を制御する制御部を設けている。

そして、第３図では、第一信号線は番線およ
び番線からなり、第二信号線は番線からな
る。また、前記切換手段は、リレー１３およびそ
の接点１４，１４ａ，１４ｂから成る。さらに、
制御部は図中９で示す電子制御回路ユニツトから
なる。

第４図は電子制御回路ユニツト９の詳細図を示
し、２２，２２′は直流電源端子で、端子２２が
プラス側、端子２２′がグラウンド側である。２
３は一般的なワンチツプマイクロコンピユータ
で、内部にプログラムROM、データRAM、ALU
等を有し、基準クロツクに同期してプログラム
ROM内の命令を順次読み出して解析実行を行
い、入力ポートからデータを読み込み、又出力ポ
ートからデータを出力するものである。その各入
力ポートはINnで、出力ポートはOUTnで夫々示
す。２４は運転スイツチ、２５は冷房、暖房切換
スイツチで、ONで暖房、OFFで冷房である。２
６はその他スイツチ、２７は各スイツチの入力プ
ルダウン抵抗である。２８は室温検出用のサーミ
スタで、Ａ／Ｄ変換器２９でデイジタル値に変換
され、入力ポートIN₄に入力される。３０は室温
設定用のボリウムで、Ａ／Ｄ変換器３１でデイジ
タル値に変換して入力ポートIN₅から入力する。
なお電流を検出する変流器２０の出力は、Ａ／Ｄ
変換器３２でデイジタル値に変換して入力ポート
IN₆に入力する。３３は室内熱交換器６の温度を
検出するサーミスタで、Ｄ／Ａ変換器３４でデイ
ジタル値に変換して入力ポートIN₇に入力する。
３５は基準クロツク発振回路である。３６はドラ
イバーアレー４個で、リレー９ａ〜９ｄを駆動す
る。

次に上記構成における動作について説明する
と、スイツチ２５をONしてスイツチ２４を押す
と、暖房運転となり、入力ポートIN₄の室温デー
タと入力ポートIN₅の設定データとを比較して、
室温の方が低ければ出力ポートOUT₁〜OUT₄を
全てONし、リレー９ａ〜９ｄを動作させて室内
送風機７、室外送風機４及び圧縮機１を運転す
る。同時に暖房運転時間をカウントして、除霜を
制御する除霜タイマー（マイクロコンピータ９内
のソフトウエアタイマー）がカウントを開始す
る。外気が低温時であれば、徐々に室外熱交換器
３に着霜が始まり、室外熱交換器３の温度が低下
し、例えば−３℃以下になれば、サーモスタツト
２１がONとなり、リレー１３を動作させ接点１
４を１４ｂから１４ａへと切換え、室外送風機４
の電源供給を番線から番線へと切換える。の
時点で変流器２０に流れる電流が｛圧縮機＋室外
送風機｝から｛圧縮機｝と減少するので、変流器
２０からＡ／Ｄ変換器３２で入力ポートIN₆に入
力される電流データが変化することになり、その
変化を検出して室外熱交換器３への着霜開始を検
出し、除霜タイマーの設定時間、例えば周期を60
分とし、50分暖房運転、10分除霜運転とすれば、
その除霜時間になると除霜運転を開始する。除霜
が終了して例えば室外熱交換器３の温度が10℃以
上になれば、サーモスタツト２１がOFFし、リ
レー１３をOFFして接点１４が１４ａから１４
ｂへと切換り、変流器２０へ流れる電流が増加す
るので、入力ポートIN₆のその電流データの変化
を検出して除霜を終了して、暖房運転に復帰す
る。即ち、第５図Ａ，Ｂに示す如く、着霜が多く
て10分間で除霜しきれない場合は、サーモスタツ
ト２１がOFFしていなくとも10分で除霜運転を
終了して、暖房運転を行う。

次に変流器２０、Ａ／Ｄ変換器３２の電流検出
回路の詳細について第６図で説明すると、３８は
バツフア群、３９はＲ−2R形Ｄ／Ａ変換部で、
３９ａはそのアナログ出力部、４０はダイオー
ド、４１はコンデンサ、４２，４３，４５は抵
抗、４４は電圧比較器、４４ａはその出力であ
る。まず電流Ｃは、変流器２０で電圧に変換さ
れ、ダイオード４０で整流され、コンデンサ４
１、抵抗４２，４３で平滑整形され、電圧比較器
４４のプラス端子に入力され、この電圧比較器４
４にはＣの流れる電流に比例した電圧が印加され
ている。一方、マイクロコンピユータ２３からは
デイジタルデータ２３′の６ビツトのパラレル出
力が000000〜111111すなわちOOH〜3FHまでの
64通りのデータがダイナミツクで順次出力されて
おり、その出力は、バツフア群３８で増巾され、
Ｒ−2R形Ｄ／Ａ変換部３９に入力され、この
Ｄ／Ａ変換部３９からの出力データに応じたアナ
ログ電圧が出力３９ａに発生する。出力３９ａは
電圧比較器４４のマイナス端子に接続されてい
る。

以上の構成により、まずマイクロコンピユータ
２３の出力２３′からOOHを出力し、入力ポート
IN₆をチエツクしてＨであれば、その出力２３′を
１ビツト増加し、また入力ポートIN₆をチエツク
する。そのように順次くり返して入力ポートIN₆
がＨからＬに切換つた時、すなわちプラス端子電
圧＜マイナス端子電圧となつた時点の出力２３′
のデータが電流値に対応するデータとなるわけ
で、常に変流器２０に流れる電流Ｃを電流値とし
てマイクロコンピユータ２３で記憶できる。そこ
で、電流値のデータ記憶を常に現在のデータに更
新しながら、更新前後のデータの差を計算するこ
とによつて、瞬間的な電流変化を検出する事が可
能となる。本例回路であれば、サーモスタツト２
１がONしてリレー１３が１４ｂから１４ａに切
換つた瞬間に、変流器２０に流れる電流は例えば
0.5A減少するので、その電流変化を検出すれ
ば、室外ユニツト側の室外熱交換器３への着霜を
室内ユニツト側のマイクロコンピユータ２３で感
知する事ができる、とともに、あくまで電流変化
巾を検出するので、運転の負荷条件による圧縮機
電流の増減の影響はいつさい受けず確実に検出で
きる。ただし、変流器２０からの電圧変化がコン
デンサ４１等、その他ソフトウエア、ハードウエ
ア上で遅れるため、その遅れや電圧変化がなまる
ので、そのなまり等を充分考慮して記憶データの
更新、周期及び演算式を決定しておく必要があ
る。

第７図のフローチヤートについて説明する。こ
れは第３図の制御回路での例であり、電流検出
と、変化巾検出部を一部サブルーチンの形で示
す。そして前回電流データ−今回電流データ＝電
流変化巾ΔＡ≧電流変化巾設定値ΔＢの電流変化
があつた時にフラグがセツトされる。フラグがセ
ツトされたら、除霜信号として記憶され、除霜タ
イマーの除霜周期になれば除霜運転を行う。除霜
が終了すればフラグをリセツトする。

第８図は第３図の回路構成を変形した例であ
り、第３図のリレー１３を廃止して、サーモスタ
ツト２１を逆接点付きのサーモスタツト４５に変
更したものであり、このサーモスタツト４５およ
びその接点４５ａ，４５ｂから室外送風機４を第
一信号線と第二信号線とに択一的に切換接続する
切換手段を構成し、またサーモスタツト４５は室
外熱交換器３の温度を検出する検出手段を構成す
る。この場合、高温で接点４５ｂがONし、低温
で接点４５ａがONとなる。その他は第３図と同
様である。

第９図は第８図の回路構成の１部を変更したも
ので、第９図において、第一信号線な番線から
なり、第二信号線は番線からなる。

以上の各実施例では、除霜制御を中心に説明し
たが、例えば冷房運転時に、サーモスタツト２１
を外気温検出すれば外気温の高低の信号を室内ユ
ニツト側のマイコンで検出する事も可能となる。
その一例を第１０図に示す。

第１０図は第８図の回路に外気温サーモスタツ
ト（以下外気温サーモ）４６を追加したものであ
り、第一信号線は番線および番線からなり、
第二信号線は番線からなる。

そして、暖房時には第８図と同様動作を行い、
冷房時には外気温サーモ４６の動作による電流変
化を検出する。外気温サーモ４６は高温で接点４
６ｂがON、低温で接点４６ａがONとなる（例え
ば30℃）。まず暖房時には外気温サーモ４６は常
に接点４６ａがONとなつており、サーモスタツ
ト４５の動作によつて変流器２０に流れる電流が
変化する第８図と逆で、着霜して接点４５ａが
ONとなれば電流が増え、着霜がなければ接点４
５ｂがONとなり、電流が減少する。冷房時に
は、サーモスタツト４５は常に接点４５ｂがON
であり、外気温サーモ４６が高温なら電流が増
え、低温なら電流が減少する。このような構成に
よつて暖房時には着霜の信号を、冷房時には外気
温の信号を夫々室内ユニツトに伝達できる。外気
温度の検出は、外気のみでなく室外熱交換器３の
温度で間接的に検出してもよい。

なお、本発明は除霜制御、室外熱交換器３の温
度を検出して室内温度設定値を変える制御等の
他、同様にして室内の湿度設定値の制御等にも応
用出来る。

以上の説明から明らかな通り、本発明において
は、室内ユニツトと室外ユニツトとを接続し駆動
電源を供給する第一信号線および第二信号線を設
け、圧縮機は第一信号線から電源が供給され、室
外送風機は第一信号線または第二信号線から電源
が供給されており、室外熱交換器の温度を検出す
る検出手段の出力に対応して室外送風機を第一信
号線と第二信号線とに択一的に切換え、第一信号
線の室外送風機接続点よりも電源供給側に設けた
変流器で室外送風機の切換え時の第一信号線の電
流値を検出し、該変流器の電流信号の入力により
制御部で除霜運転を制御している。

このように、従来のように高価なタイマーデイ
アイサを使用する事なく、温度検出手段の着霜信
号により室外送風機を第一信号線と第二信号線と
に択一的に切換え、そのときの第一信号線の電流
変化巾で着霜を感知するといつた簡単な構成で除
霜制御を行うことができる。

また、変流器は圧縮機に電源を供給する第一信
号線に設けているので、室内ユニツトと室外ユニ
ツトとを接続する着霜検出用の特別の信号線が不
要となる。

また、電流を検出する変流器が新たに必要とな
るが、圧縮機に流れる電流を検出することによ
り、総合電流制御＝電流を20A以上流さないよう
な制御等、その他の制御にも使用できるので、機
能的にも格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気調和機の冷媒サイクル図、第２図
は従来の制御回路図、第３図乃至第７図は本発明
の一実施例を例示するものであつて、第３図は制
御回路図、第４図は部分詳細回路図、第５図は除
霜のタイムチヤート、第６図は部分詳細回路図、
第７図はフローチヤート、第８図乃至第１０図は
他の実施例を示す制御回路図である。１：圧縮機、２：四方弁、３：室外熱交換器、
４：室外送風機、５：減圧器、６：室内熱交換
器、７：室内送風機、９：電子制御回路ユニツ
ト、１０〜１５：リレー、２０：変流器、２１：
サーモスタツト、２３：ワンチツプマイクロコン
ピユータ、４５：サーモスタツト、４６：外気温
サーモスタツト。

Claims

【特許請求の範囲】

１セパレート型の空気調和機の室内ユニツトと
室外ユニツトとを接続する第一信号線および第二
信号線を設け、該第一信号線に室外ユニツト内の
圧縮機および室外送風機の並列回路を接続し、室
外ユニツトに室外熱交換器の温度を検出する検出
手段を設け、該検出手段の出力に対応して室外送
風機を第一信号線と第二信号線とに択一的に切換
接続する切換手段を設け、室内ユニツトに前記第
一信号線の室外送風機接続点よりも電源供給側で
第一信号線の電流値を検出する変流器を設け、該
変流器の電流信号の入力により除霜運転を制御す
る制御部を設けたことを特徴とする空気調和機の
制御回路。