JPS63294461A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は空気調和機の圧縮機が停止中における圧縮機の
モータ巻線の加熱入力が制御可能な空気調和機に関する
。

（従来の技術） 従来から空気調和機にあっては、圧縮機が置かれている
周囲の外気温度によって圧縮機が冷却された状態で始動
すると、その潤滑油中に多量の冷媒が溶存し、潤滑油の
稀薄化によって溜滑浦不巳、フォーミングによる液圧縮
により圧縮機の破損を招く。又一方、暖房運転開始時、
圧縮機が冷却された状態で運転すると、潤滑油に溶存し
た冷媒により循環冷媒の減少および圧縮冷媒熱が、圧縮
機の器熱分に使われるため、空気調和機に供する暖房能
力が減少し立上がりが悪くなり、快適性が損われるとい
う問題があり、圧縮機破損防止および立上がり時間短縮
による快適性向上の目的で圧縮機を予め加熱しておくこ
とがおなわれている。

従来この種の制御回路の一例として第１４図に示すよう
に、室内温度センサ１の検出値が比較器２の設定値より
低いときのみ、圧縮機８にシステム電源４から電圧が印
加されるように中央演算制御装置３が制御信号をリレー
ドライバ７に出力し、またこれ以外のときの通常の空気
調和機としての制御により四方弁９、室外ファン←→１
０、室内ファン←→１１を制御するようになっている。

なお、前記システム電源４には商用電源６からのの電圧
がトランス５により変圧された所定電圧が印加されるよ
うになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べた従来の空気調和機では、圧縮機８への通電加
熱制御が行なわれるのは、室内温度センサ１の検出値が
比較器２の設定値以下となったとき、すなわち空気調和
機が停止中の室内’ｔＨ度のときであり、このとき圧縮
機のモータ巻線には単にある値の電流が供給され、また
室内温度センサ１の検出値が比較器２の設定値より高く
なったときは、圧縮機のモータ巻線の電流供給が停止さ
れされるだけである。この場合圧縮機のモータ巻線への
加熱入力は常に一定である。このため、外気温度が低く
かつモータ巻線の通電時間が短い場合には暖房運転の立
上がり特性が悪い。さらに圧縮機８のｌＲ度が外気温度
の影響や空気調和機の運転停止直後などにより、圧縮機
８の温度がある程度高くてもモータ巻線に通電が行なわ
れるのは、省エネの観点からは好しくない。

なお、従来の空気調和機とは異なり、室内温度検出の代
わりに外気温度検出あるいは通電時間の検出するものが
あるが、この場合も圧縮機のモータ巻線の加熱入力は一
定で、通電のオン／オフであるので、前述の従来の空気
調和機と同様の問題点がある。

そこで本発明は、低外気温度時の暖房運転の立上がり特
性が向上し、高外気温時の省エネ化が可能な空気調和機
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、圧縮機。

室内熱交換器、室外熱交換器を環状に連通してなるヒー
トポンプ式冷凍サイクルと、前記圧縮機の温度または外
気温度あるいは前記室外熱交換器の温度を検出する温度
検出手段と、この温度検出手段により検出された検出値
に基いて前記ヒートポンプ式冷凍サイクルの停止中の前
記圧縮機保温のために、前記圧縮機のモータ巻線の加熱
入力を制御する制御手段とを具備したものである。

（作用） 本発明は前記のような制御手段を備えているので、圧縮
機温度が例えば比較器の設定値より低くなったとき、モ
ータ巻線の加熱入力が増えるように制御され、これによ
り圧縮機温度が一定値以上に保てれるため、暖房運転の
立上がり性能が向上する。また制御手段により外気温度
が高いとき、圧縮機のモータ巻線の加熱入力が制限され
ることから、不要な電力消費がなく省エネの観点からも
好ましい。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明の構成を示す図であり、Ｔは温度検出
器であり、これは後述する第２図の室外熱交温度センサ
２２あるいは第６図の圧縮機温度センサ２３を用いる。

Ｃは制御手段であり、これは例えばシステム電ｌＳ４と
中央演算処理装置３とから構成されている。８は圧縮機
、９は四方弁、１２は室外熱交換器、１３は誠圧装置、
１４は室内熱交換器、１０は室外ファン、１１は室内フ
ァンである。

このような構成のものにおいて、冷房運転時は図示実線
矢印の方向に冷媒を流して冷房サイクルを形成し、室外
熱交換器１２を凝縮器とし、室内熱交換器１４を蒸発器
として作用させる。そして、室内ファン１１の運転によ
り室内熱交換器１４を通して室内空気を循環させ、室内
に冷風を吹出すようにしている。

また、暖房運転時は四方弁９の切換動作により図示破線
矢印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、室内
熱交換器１４を凝縮器とし、室外熱交換器１２を蒸発器
賭して作用させる。そして、室外ファン１０の運転によ
り室内熱交換器１１を通して室内空気を循環させ、室内
に温風を吹出すようにしている。

第２図は本発明の第１の実施例を示すブロック図であり
、室外熱交温度センサ２２を第５図に示すように、室外
熱交換器１２の冷媒パイプ１２ａに固着し、ここで検出
された温度ＴＥは比較器２に人力されるようになってい
る。比較器２において、検出温度ＴＥが設定温度例えば
２０℃以下の時、中央演算処理装置３に制御指令を出力
し、又検出温度ＴＥが設定値を越えるときは制御指令は
出力されないようになっている。一方、中央演算処理装
置３では、制御指令が入力されると、圧縮機８にシステ
ム電源４から与えられる通電電力を第３５図のようにＴ
Ｅが低いほど通電電力を大きくし、ＴＥが設定温度（２
０℃）を越えたとき通電電力を０となるように制御され
る。具体的には、ＴＥが０℃以下のときは、通電電力は
４０ｖとし、ＴＥが０℃＜ＴＥ＜１０°Ｃのときは２０
ｖとし、さらに１０℃＜ＴＥ＜２０℃のときは１０ｗと
する。

このように本発明の第１の実施例によれば、（１）室外
熱交７Ｈ度センサ２２の検出温度ＴＥが低くなれば、Ｔ
Ｅに応じて通電電力が大きくなるようにｍｊ制御される
ので、圧縮機８を加温するため、低温時の寝込始動にお
ける冷凍サイクルが大幅に向上する。

（２）外気温度が低温時に圧縮機温度を一定温度以上に
保てるため、暖房運転時の立上がり性能が向上する。

（３）外気温度が高いときは、圧縮機のモータ巻線への
通電が制限されるため、不要な電力消費がない。

第４図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
り、前記第１の実施例と異なるのは圧縮機８のモータ巻
線への通電加熱量を、前記室外熱交温度センサ２２の検
出温度ＴＥにより変化させるようにした点である。具体
的には、通電時の電力は例えば４０ｖと一定とし、ＴＥ
が０℃以下のときは連続通電でこの時間を例えば５分と
し、また０　’Ｃ＜　Ｔ　Ｅ　＜　１０°Ｃのときは断
続通電であってｌサイクルの通電時間を１分とし、さら
に１０°Ｃ＜ＴＥ＜２０℃のときは断続通電で１サイク
ルの通電時間を３０秒としたものである。

第６図は本発明の第３の実施例を示すブロック図であり
、前述の第１の実施例とは異なるのは、室外熱交温度セ
ンサ２２の代わりに、圧縮機８の温度を検出する圧縮機
温度センサ２３を、第８図に示すように圧縮機８の吐出
パイプ８ａに固着し、その検出温度ＴＣを比較器２に入
力したものであり、この場合も前記第１の実施例のよう
に、比較器２において、検出温度ＴＣが設定；３度例え
ば２０°Ｃ以下の時、中央演算処理装置３に制御指令を
出力し、中央ａ算処理装置３では、制御指令が人力され
ると、圧縮Ｆａ８にシステム電源４から与えられる通電
電力を第７図のようにＴＣが低いほど通電電力を大きく
し、ＴＣが設定温度（２０℃）を越えたとき通電電力が
０となるように制御される。具体的には、ＴＣが０℃以
下のときは、通電電力は４０ｖとし、０℃くＴＣく１０
℃のときは２０ｖとし、さらに１０°Ｃ＜ＴＣ＜２０℃
のときは１０ｖとする。

この第３の実施例も前記第１の実施例と同様な効果が得
られる。

第９図〜第１１図はいずれも本発明の第４の実施例を説
明するための図であり、前述の第３の実施例のように検
出される圧縮機温度に応じて圧縮機のモータ加熱入力を
リニアに変化させるようにしたものである。具体的には
、第９図のように圧縮機温度が一１０℃のときはモータ
巻線入力は３５ｗとし、圧縮機温度が４０℃のときはモ
ータ巻線入力は５ｖとし、この間はリニアに変化させる
ようにしたものである。

この第４の実施例によれば、モータ巻線の通電開始時に
は圧縮機温度が低いため、モータ蓚線の入力を大きくし
て急加熱し、圧縮機８の温度が上昇したときにはモータ
巻線の入力を小さくすることにより、第１０図に示す巻
線通電から加熱完了（準備完了）までの時間が従来の装
置に比べて短縮され、モータ巻線を加熱しない時間を長
くできることから、省エネ上有効である。つまり、圧縮
機８予熱による圧縮機温度の上昇は、モータ巻線の通電
時間が長い程、損失が大きく、短時間の温度上昇は省エ
ネ上有利となる。よって、圧縮機８の温度が低温時には
大人力で急激に温度上昇させ、温度が一定値を越えたと
ころでは保温する程度に入力を減少することができ、従
って予熱トータル入力を減少させることができることか
ら、省エネ性および快適性が向上する。さらに、第１１
図に示すように外気温度が低温であって圧縮機８温度が
低く、かつモータ巻線人力が第９図のように大きく、ま
た外気温度が高い場合であって圧縮機８温度が高いとき
モータ巻線人力が第９図のように小さいので、立上がり
特性が向上し、特に外気温度が低温のとき立上り特性が
向上する。

第１２図および第１３図は本発明の第５の実施例を説明
するための図であり、外気温度を何等かの手段により検
出し、これに基き圧縮機８のモータ巻線人力を変化させ
るようにしたものである。

具体的には外気温度を検出する手段として、圧縮機８が
停止中であるため例えば除霜用熱交７３度センサを用い
、第１２図に示すようにその検出温度が低温のとき例え
ば−１０℃のときはモータ巻線人力を４０ｗと高くし、
又検出外気温度が高温のとき例えば２０℃ときはモータ
巻線入力を５Ｗと低（し、両者の間はリニアに変化させ
るものである。

このように構成することにより、立上がり性能か向上し
、省エネ上からも有利となる。前記立上がり性能の効果
は、第１３図に示すように圧縮機８温度が高いほど有効
である。しかし、圧縮機８のモータ巻線入力は従来のよ
うに一定であると、第１３図に示すように外気温度によ
り圧縮機８の温度が急激に変化し、外気温度が低温時に
圧縮機温度が低く＜、又外気温度が高温のとき圧縮機温
度が高いという不具合がある。これに対して前述した本
発明の第５の実施例では、外気温度が低いときモータ巻
線人力を大きくし、また外気温度が高いときモータ巻線
入力を小さく変化させるようにしたので、低温時の暖房
運転時の立上がり性能が向上し、又高温時の省エネ効果
がある。また、従来装置のように圧縮機８のモータ巻線
入力が一定の場合には、外気温度が高いときにモータ巻
線か異常に高；Ｒとならないように入力を設定し、低温
時もその入力にて予熱するが、本発明の第５の実施例に
よれば低温時従来装置よりも高入力とすることができる
。

［発明の効果コ 以上述べた本発明によれば、低外気温度時の暖房運転の
立上がり特性が向上し、高外気温時の省エネ化が可能な
空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気調和機の構成を説明するだめの図
、第２図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第
３図は第２図の実施例の構成を説明するための検出温度
とモータ巻線通電電力との９〜 関係を示す図、第４は本発明の第２の実施例の構成を説
明するための通電時間と室外熱交温度センサによる検出
温度との関係を示す図、第５図は第２図の室外熱交温度
センサを室外熱交換器に取り付けた状態を示す図、第６
図は本発明の第３の実施例を示すブロック図、第７図は
第６図の圧縮機温度センサの検出温度とモータ巻線通電
電力との関係を示す図、第８図は第６図の圧縮機温度セ
ンサを吐出パイプに取付けた状態を示す図、第９図〜第
１１図はいずれも本発明の第４の実施例を説明するため
の図であり、第９図は圧縮機温度とモータ巻線人力の関
係を示す図であり、第１０図は従来装置と本発明の実施
例装置における圧縮機の温度変化を示す図であり、第１
１図は従来装置と本発明の実施例装置における外気温度
と圧縮機温度の関係を示す図、第１２図および第１３図
はいずれも本発明の第５の実施例を実施例を説明するた
めの図であり、第１２図は外気温度とモータ巻線入力と
の関係を示す図であり、第１３図は外気温度と圧縮機温
度との関係を示す図、第１４図は従来の空気調和機の一
例を示すブロック図である。 Ｔ・・・温度検出手段、Ｃ・・・制御手段、２・・・比
較器、３・・・中央演算処理装置、４・・・システム電
源、７・・・リレードライバ、８・・・圧縮機、２２・
・・室外熱交温度センサ、２３・・・圧縮機センサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ′１ｓ　６　図 Ａ 第　７　凶 圧錦夙゛逼友　　（°Ｃ） 第９図 第１０図 クト気ヲ蜀−＆　　　（”Ｃ） 第１１図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器を環状に連
   通してなるヒートポンプ式冷凍サイクルと、前記圧縮機
   の温度または外気温度あるいは前記室外熱交換器の温度
   を検出する温度検出手段と、この温度検出手段により検
   出された検出値に基いて前記ヒートポンプ式冷凍サイク
   ルの停止中の前記圧縮機保温のために、前記圧縮機のモ
   ータ巻線の加熱入力を制御する制御手段とを具備した空
   気調和機。
2. （２）前記制御手段は通電時間を制御するものである特
   許請求の範囲第（１）項記載の空気調和機。
3. （３）前記温度検出手段は圧縮機または吐出パイプの温
   度から求めるものである特許請求の範囲第（１）項記載
   の空気調和機。
4. （４）前記制御手段は前記圧縮機のモータ巻線に流れる
   入力電流を制御するものである特許請求の範囲第（１）
   記載の空気調和機。
5. （５）前記制御手段は圧縮機のモータに供給される通電
   電力を制御するものである特許請求の範囲第（１）項記
   載の空気調和機。