| 【発明の名称】 |
空気調和機 |
| 【発明者】 |
【氏名】野々村 和幸
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 入力電源電圧が通電された室外送風機の風量を変化させて圧縮機の過負荷制御を行う機能を有した空気調和機において、室外送風機電流が過大にならない室外送風機の風量設定値と入力電源電圧との関係が記録されたデータテーブルと、入力電源電圧を検知する電圧検知回路と、データテーブルを参照して電圧検知回路により検知された入力電源電圧に対応した室外送風機の風量設定値を求め、当該設定値に基づいて室外送風機の風量を制御する過負荷制御部とを具備したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】 圧縮機の温度を測定する温度センサと、温度センサの測定結果と設定値とを比較し、当該比較結果に基づいて室外送風機の駆動を停止させる強制停止部とを具備したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】 室外送風機の風量を変化させるに当たり、室外送風機のオン／オフ時間の比率を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は室外送風機の風量を変化させて圧縮機の過負荷制御を行う機能を有した空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の空気調和機の従来例として特開昭60-240941 号公報又は特開平1-222695号公報に開示されたものがある。この空気調和機では、ＣＴ(Current Transformer) により室外送風機電流を検知し、この検出信号等に基づいて室外機の回転数を変化させて圧縮機の過負荷制御を行うような構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例による場合、室外送風機電流を検知するためのＣＴ自体が割高であり、空気調和機の低コスト化を図ることが困難という問題がある。
【０００４】本発明は上記した背景の下で創作されたものであり、その目的とするところは室外送風機の過負荷制御を行うのに必要な室外送風機電流を検知するためのＣＴを省略することができる空気調和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機は、入力電源電圧が通電された室外送風機の風量を変化させて圧縮機の過負荷制御を行う機能を有した空気調和機であって、室外送風機電流が過大にならない室外送風機の風量設定値と入力電源電圧との関係が予め記録されたデータテーブルと、入力電源電圧を検知する電圧検知回路と、データテーブルを参照して電圧検知回路により検知された入力電源電圧に対応した室外送風機の風量設定値を求め、当該設定値に基づいて室外送風機の回転を制御する過負荷制御部とを備えた構成にしている。室外送風機の風量を変化させるには、室外送風機のオン／オフ時間の比率を変化させるようにすると良い。
【０００６】このような構成による場合、入力電源電圧が測定されると、この測定結果に基づいて室外送風機の風量設定値がデータテーブルを参照して求められ、この風量設定値に基づいて室外送風機の風量が制御される。データテーブルには、室外送風機電流が過大にならない室外送風機の風量設定値と入力電源電圧との関係が予め記録されているので、室外送風機の風量は、室外送風機電流が過大にならない方向に入力電源電圧に応じて変化し、結果として、室外送風機電流が過大にならないように制御される。
【０００７】これは、入力電源電圧が高くなる又は室外送風機の風量が増大すると、圧縮機が軽負荷になる一般的な傾向があり、これとは反対に、入力電源電圧が低くなる又は室外送風機の風量が低下すると、一般的に圧縮機が過負荷になる一般的な傾向があるという因果関係を利用したものである。
【０００８】より好ましくは、圧縮機の温度を測定する温度センサと、温度センサの測定結果と設定値とを比較し、当該比較結果に基づいて室外送風機の駆動を停止させる保護制御部とを構成的に付加することが望ましい。
【０００９】このような構成による場合、上記因果関係に当てはまらない事態が発生して、圧縮機が過負荷となりその温度が上昇したとしても、設定値を越えると、室外送風機の駆動が強制的に停止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は空気調和機の回路図、図２は空気調和機に備えられたメモリに記憶されたデータテーブルの内容を説明するための図、図３は空気調和機に備えられたマイクロコンピュータが処理する制御用プログラムのフローチャートである。
【００１１】ここに例を掲げて説明する空気調和機は非インバータ形式のセパレート型エアコンであって、リモコン８０により遠隔操作可能となっている。これは、室外送風機１の風量を変化させて圧縮機２の過負荷制御を行う機能を有しており、室外送風機１等の各構成部がマイクロコンピュータ１０により制御されている。
【００１２】図中２０は電源回路であり、商用交流ＡＣの入力をオンオフするリレー２１と、リレー２１を通過した商用交流ＡＣを降圧化させるトランス２２と、トランス２２の二次側から出力された電圧を整流するダイオードブリッジ２３と、ダイオードブリッジ２３により整流された電圧を平滑化するコンデンサ２４と、コンデンサ２４により平滑化された直流電圧Ｖ１を降圧化させて安定化する三端子レギュレータ２５から構成されている。三端子レギュレータ２５から出力された直流電圧Ｖｃｃはマイクロコンピュータ１０やリモコン受光部７０等に通電されている。リレー２１を通過した商用交流はリレー３０を介して室外送風機１等に通電されている。
【００１３】図中４０は入力電源電圧としての商用交流ＡＣの電圧を検知する電圧検知回路であり、ここでは直流電圧Ｖ１を抵抗４１、４２により分圧し、その分圧電圧をコンデンサ４３により積分し電圧Ｖ２として出力する回路構成のものを用いている。商用交流ＡＣの電圧が変化すると、コンデンサ２４、４３による時間遅れがあっても、電圧Ｖ２が変化することから、電圧Ｖ２は商用交流ＡＣの電圧を示すことになる。圧縮機２の過負荷制御を行う上で、商用交流ＡＣの電圧の速い変化を検知することは不要であるので、コンデンサ２４、４３による時間遅れを無視することができる。
【００１４】電圧検知回路４０から出力された電圧Ｖ２はマイクロコンピュータ１０の入力ポートに商用交流ＡＣの電圧のデータとして入力されている。マイクロコンピュータ１０の別の入力ポートには、リモコン受光部７０以外に、圧縮機２の温度を測定する温度センサ６０の出力信号が入力されている。
【００１５】マイクロコンピュータ１０の出力ポートからはリレー３０のオンオフを切り換えるための信号が出力されいる。ここでは、室外送風機１のオン／オフ時間の比率を変化させることにより、室外送風機１の風量が「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の３段階に切り換えられるようになっている。
【００１６】図中５０はマイクロコンピュータ１０により処理される制御用プログラムが記録されたメモリである。メモリ５０には、室外送風機電流Ｉが過大にならない室外送風機１の風量設定値と商用交流ＡＣの電圧との関係を表したデータテーブル５１も記録されている。
【００１７】このデータテーブル５１は、商用交流ＡＣの電圧がどのような値のときに室外送風機１の風量設定値をどのような値にすれば、結果として室外送風機電流Ｉが過大にならないかという実験等を通じて得られたものである。図２はデータテーブル５１に記録されたデータの内容を示している。ここでは風量設定値を商用交流ＡＣの電圧が１００Ｖから±１０パーセント変動した場合の風量設定値を「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の風量毎に測定し、室外送風機１のオン／オフ時間として表わしている。
【００１８】室外送風機１の風量が「Ｌ」である場合、商用交流ＡＣが１００Ｖのときには、風量設定値はオン時間が３０秒、オフ時間が５分、商用交流ＡＣが９０Ｖのときには、風量設定値はオン時間が２０秒、オフ時間が２０秒、商用交流ＡＣが１１０Ｖのときには、設定値はオフ時間が０であり、オンのままとなっている。室外送風機１の風量が「Ｍ」「Ｈ」である場合も全く同様である。
【００１９】マイクロコンピュータ１０は、メモリ５０に記録されたプログラムを逐次処理することにより、過負荷制御部１１及び強制停止部１２としての機能を発揮するようになっている。
【００２０】過負荷制御部１１は、データテーブル５０を参照して電圧検知回路４０により検知された商用交流ＡＣの電圧に対応した室外送風機１の風量設定値を求め、当該設定値に基づいて室外送風機１の風量を制御するようになっている。ここでは、求められた風量設定値に基づいてリレー３０をオンオフさせることにより、室外送風機１をオンオフ制御するようになっている。
【００２１】強制停止部１２は、温度センサ６０の出力信号が示す圧縮機２の温度と設定値とを比較し、圧縮機２の温度が設定値を越えたときにはリレー３０をオフさせて室外送風機１を駆動停止させるようになっている。
【００２２】次に、マイクロコンピュータ１０にて処理されるプログラムの内容について図３を参照し、併せて以上のように構成された空気調和機の動作について説明する。
【００２３】リモコン８０等を通じて図外の電源ＳＷがオンにされると、図３に示すプログラムが処理されるようになっており、まず、空調運転の内容、風量の切り換え等のリモコンデータをリモコン受光部７０から入力し（Ｓ１）、商用交流ＡＣの電圧のデータを電圧検知回路４０から入力する（Ｓ２）。
【００２４】商用交流ＡＣの電圧のデータが入力されると、メモリ５０のデータテーブル５１を読み出して、入力された商用交流ＡＣの電圧に対応する室外送風機１の風量設定値を求める（Ｓ３）。その後、空調運転の内容に応じて圧縮機２を図外の四方弁、圧縮機２等を動作させ、求められた風量設定値に応じて室外送風機１をオンオフ制御する（Ｓ４）。
【００２５】例えば、室外送風機１の風量の切り換えが「Ｌ」であり、商用交流ＡＣの電圧が１００Ｖである場合、３０秒オン、５分オフのデータが室外送風機１の風量設定値としてデータテーブル５１から読み出され、室外送風機１が３０秒オン、５分オフの繰り返しでオンオフ制御される。また、商用交流ＡＣの電圧が９０Ｖに低下していた場合、２０秒オン、２０秒オフのデータが室外送風機１の風量設定値としてデータテーブル５１から読み出され、室外送風機１が２０秒オン、２０秒オフの繰り返しでオンオフ制御される。
【００２６】このように商用交流ＡＣが１００Ｖから９０Ｖに変化して圧縮機２が過負荷になる傾向になっても、室外送風機１の風量設定値が変化するため、室外送風機電流Ｉが過大になることはない。この点は、商用交流ＡＣが１１０Ｖから１００Ｖに変化したり、室外送風機１の風量の切り換えが「Ｍ」「Ｈ」である場合も全く同様である。ただ、商用交流ＡＣの電圧又は室外送風機１の風量が上がるに従って、圧縮機２が軽負荷になる傾向になるので、室外送風機１の風量設定値は上記とは異なるようになっている。
【００２７】次に、圧縮機２の温度のデータを温度センサ６０から入力し（Ｓ５）、入力された圧縮機２の温度と所定の設定値とを比較し、圧縮機２の温度が設定値を越えたか否かを判定する（Ｓ６）。
【００２８】圧縮機２の温度が設定値を越えておらず、正常に過負荷制御が行われているときには、再びステップ１に戻って、リモコン受光機７０からリモコンデータを入力し、空調運転の内容、風量の切り換え等に変更がなければ、上記と同様の処理を繰り返し行う一方、変更があれば、変更後の空調運転の内容、風量の切り換えに基づいて上記と同様の処理を繰り返し行う。
【００２９】これに対して、圧縮機２の温度が設定値を越えており、過負荷制御が上手く行われていないときには、リレー３０をオフさせて、室外送風機１に対する商用交流ＡＣの通電を止めて室外送風機１を停止させる（Ｓ７）。これでプログラムが終了となる。
【００３０】これは、データテーブル５１に記録されたデータを参考にして圧縮機２の過負荷制御を行っているものの、商用交流ＡＣの変動等以外の要因で圧縮機２が過負荷になる可能性が全くないとは言えないので、安全性を高めるためにこのような処理を行うようにしている。
【００３１】上記のように空気調和機による場合、従来とは異なりＣＴを用いることなく圧縮機２の過負荷制御を行うことができる。ＣＴの代わりとして電圧検知回路４０を追加する必要があるものの、これ自体非常に簡単な回路であり、ＣＴに比べて安価であることから、従来に比べて低コスト化を図ることができる。また、圧縮機２の温度が異状に上昇しても室外送風機１が自動的に停止するようになっているので、安全性の面でも万全である。
【００３２】本発明に係る空気調和機は上記実施の形態に限定されず、例えば、電圧検知回路については、シャント抵抗に入力電源電流を流して、入力電源電圧を検知するような形態を採っても良い。データテーブルについては、入力電源電圧と室外送風機とのデータ数を多くしてより細かな過負荷制御を行うようにしても良い。
【００３３】過負荷制御部及び強制停止部については、コンピュータによるソフトウエアではなく、ハードウエアによりその機能を実現するようにしても良い。また、室外送風機の風量を制御するに当たり、室外送風機を周波数制御するようにしてもかまわない。この場合、データテーブルに周波数のデータを室外送風機の風量設定値として記録するようにすると良い。
【００３４】
【発明の効果】以上、本発明の請求項１に係る空気調和機による場合、入力電源電圧を検知するだけで、圧縮機の過負荷制御を行うことができる構成となっているので、従来必要不可欠であったＣＴを省略することができ、これに伴って低コスト化を図ることができる。
【００３５】本発明の請求項２に係る空気調和機による場合、圧縮機の過負荷制御が上手くいかずその温度が上昇したとしても、設定値を越えると、室外送風機の駆動が強制的に停止される構成となっているので、安全性も十分に確保される。
【００３６】本発明の請求項３に係る空気調和機による場合、室外送風機のオンオフ制御によりその風量を変化させる構成となっているので、室外送風機の回転の制御が非常に容易となり、より低コスト化を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０１１１３
【氏名又は名称】船井電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１０日（１９９８．９．１０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８３２８（Ｐ２０００−８８３２８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２５５８８４ |
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