JP2012242037A

JP2012242037A - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP2012242037A
Application number: JP2011114323A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Fukunishi; 孝浩福西
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】複数配置された送風機の区別をせずとも、それぞれ独立した制御が可能な空気調和機を提供すること。
【解決手段】本発明の空気調和機の室外機は、上下に並べて設けられた複数の送風機と、圧縮機および圧縮機用モータを駆動するインバータと、インバータの温度を検出する温度検出手段と、送風機の接続状態を記憶する記憶手段とを備え、圧縮機を動作させた状態において複数の送風機の上下を異なる回転数で動作させ、温度検出手段による検出温度が所定の時間に所定の変動幅である場合に、複数の送風機の上下の回転数を逆に設定して動作させ、温度検出温度の増加および減少で上下の送風機が正常接続されているか否かを判別し、逆接続と判定した場合は、記憶手段に逆接続状態を記憶し、その後は、上下の送風機の設定回転数を逆とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の送風機を上下に並べて設けた空気調和機の室外機に係るものである。

従来、１つの熱交換器に対して複数（例えば、２つ）の送風機を並べて設けた空気調和機の室外機では、騒音回避などの目的により、上下の送風機の回転数を異なる値に設定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら従来の空気調和機の室外機について説明する。

図３において、空気調和機の室外機１の内部に、前面に２つの空気吹き出し口２および３を上下に並べて有している。この室外機１の一方の側面および背面は開放され、その側面および背面の内側にＬ字形状の熱交換器４が配置されている。

また、室外機１内には、熱交換器４の内側に送風機５、６が上下に並べて設けられている。上側の送風機５は、上側の空気吹出し口２と対応する位置に設けられ、熱交換器４を介して外気を空気吹出し口２より吹出すことで送風回路を形成している。下側の送風機６は同様に、下側の空気吹出し口３と対応する位置に設けられ、熱交換器４を介して外気を空気吹出し口３より吹出す送風回路を形成している。

室外機１の内部空間は、仕切壁７により、熱交換器４および送風機５および６が存在する空間と、圧縮機８および回路基板９が存在する空間とに分けられている。回路基板９には、後述する圧縮機用インバータ２４の構成部品および制御部１２などが搭載されている。また、回路基板９は仕切壁７に装着されており、その装着箇所から仕切壁７を貫通し、前述の送風回路に接する状態で放熱板１０が設けられている。放熱板１０は、圧縮機用インバータ２４の構成部品のうち発熱量が大きい部品であるスイッチング素子の放熱用であり、上側の送風機５の送風を受け易い位置に配置されている。

つまり、上側の送風機５を、熱交換器４と外気の熱交換用の送風だけでなく、圧縮機用インバータ２４の冷却用としても兼用するようにしている。

次に、制御部の回路構成図を図４に示す。商用交流電源２０から供給される交流電力を、整流部２１、力率改善部２２、平滑部２３により構成されるコンバータで直流電力に変換され、スイッチング素子（図示せず）から構成される圧縮機用インバータ２４により所定周波数に変換され、圧縮機用モータ２５へ交流電力として供給される。また、同様にスイッチング素子（図示せず）から構成される送風機用インバータ２６ａ、２６ｂにより所定周波数に変換され、送風機用モータ２７ａ、２７ｂへ交流電力が供給される。

一方、制御回路２８は熱交換器４の温度、外気温度、圧縮機８の温度などを検出する手段（図示せず）を有するとともに、圧縮機用インバータ２４、送風機用インバータ２６ａ、２６ｂへの回転駆動指示を演算する演算部２８ａ、各駆動信号を出力する信号出力部２８ｂを有しており、室内機（図示せず）より要求される空調負荷に応じて、最適な運転を実現できるよう制御を行う。

ここで、上側の送風機５および下側の送風機６は、熱交換器４の熱交換を効率よく行う必要があることから熱交換器４全面に対して均一に送風することが望ましいため、同一風量に設定されるべきであるが、上下の送風機を同一回転数に設定した場合、空気吹出し口
の付近に風速分布が生じ、それが原因となって大きないわゆる周期的騒音が発生することが知られている（例えば、特許文献２参照）。

これを回避するため、送風機５、６は同一回転数にならないように、演算部２８ａにより演算される回転数に応じて、上側の送風機５が下側の送風機６より高い、あるいは低い回転数で動作するように制御され、送風機による騒音を低減することが可能になる。

特開２００２−２５７３８２号公報特開２０００−３５６３６２号公報

しかしながら前記従来の構成では、圧縮機用インバータ２４の冷却に上側の送風機５を利用していることから、単に騒音低減の観点だけではなく、適切な放熱効果を得るために上下の送風機５、６の回転数を選定する必要があるため、上下の送風機を厳密に区別して制御する必要がある。

そのため、共用化を目的として送風機５、６を同一仕様とした場合であっても、回路基板９への接続部は、上側の送風機の接続部と下側の送風機の接続部とを明確に区別する必要があるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数配置された送風機の区別をせずとも、それぞれ独立した制御が可能な空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の室外機は、上下に並べて設けられた複数の送風機と、圧縮機および圧縮機用モータを駆動するインバータと、インバータの温度を検出する温度検出手段と、送風機の接続状態を記憶する記憶手段とを備え、圧縮機を動作させた状態において複数の送風機の上下を異なる回転数で動作させ、温度検出手段による検出温度が所定の時間に所定の変動幅である場合に、複数の送風機の上下の回転数を逆に設定して動作させ、温度検出温度の増加および減少で上下の送風機が正常接続されているか否かを判別し、逆接続と判定した場合は、記憶手段に逆接続状態を記憶し、その後は、上下の送風機の設定回転数を逆とすることにより、上下の送風機が逆に接続された場合においても、正常に接続された場合と同じ回転数で動作させることができるため、複数の送風機を回路基板へ接続する際に厳密に区別を行う必要がなくなる。

本発明は、複数配置された送風機の区別をせずとも、それぞれ独立した制御が可能な空気調和機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の回路構成図同実施の形態１における動作概念を示すフローチャート従来の空気調和機の外観斜視図従来の空気調和機の回路構成図

第１の発明の空気調和機の室外機は、上下に並べて設けられた複数の送風機と、圧縮機
および圧縮機用モータを駆動するインバータと、インバータの温度を検出する温度検出手段と、送風機の接続状態を記憶する記憶手段とを備え、圧縮機を動作させた状態において複数の送風機の上下を異なる回転数で動作させ、温度検出手段による検出温度が所定の時間に所定の変動幅である場合に、複数の送風機の上下の回転数を逆に設定して動作させ、温度検出温度の増加および減少で上下の送風機が正常接続されているか否かを判別し、逆接続と判定した場合は、記憶手段に逆接続状態を記憶し、その後は、上下の送風機の設定回転数を逆とすることにより、上下の送風機が逆に接続された場合においても、正常に接続された場合と同じ回転数で動作させることができるため、複数の送風機を回路基板へ接続する際に厳密に区別を行う必要がなくなる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明における空気調和機の制御部の回路構成図の一実施例を示す。また、図２に動作概念を示すタイムチャートを示す。図１において、従来技術の構成を表した図４と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略する。

本実施の形態において、温度検出手段３０は、圧縮機用インバータ２４の温度を検出するとともに制御回路２８に設けられた演算部２８ａへ、検出した温度を入力する。制御回路２８には記憶手段２９が設けられており、送風機５、６の取り付け状態を正常もしくは逆接続のいずれかで記憶することができる。

図２は、横軸に時間ｔの経過を表しており、（ａ）は圧縮機８の運転状態をＯＮとＯＦＦ、つまり圧縮機用インバータ２４の動作状態を示しており、（ｂ）は上側送風機５の回転数設定、（ｃ）は下側送風機６の回転数設定の設定値の変化を示しており、（ｄ）は温度検出手段３０によって検出された、圧縮機用インバータ２４の温度変化を示している。

そして時間ｔ０で運転を開始すると、室内機（図示せず）より要求される空調負荷に基づいて、圧縮機用インバータ２４の運転周波数、上側の送風機５および下側の送風機６の回転数設定値が演算部２８ａにより算出され、運転を開始する。

上側の送風機５、下側の送風機６は騒音低減のために、異なる回転数で設定されるが、上側の送風機５は図３で説明したとおり、放熱板１０を介して圧縮機用インバータ２４の冷却を兼用しているため、例えば図２のように上側が５００ｒｐｍ、下側が３００ｒｐｍというように、放熱板１０による冷却効果を考慮して、送風機５および６の回転数が決定される。

圧縮機インバータ２４は時間ｔ０より上昇を続けるが、前述のとおり放熱板１０を介して上側の送風機５により冷却するため、上側の送風機５、下側の送風機６が同一回転数で運転を継続していると、温度は均衡状態となる。

任意の時刻ｔ１より所定の時間Δｔの間の温度変化をΔＴｃとした場合、ΔＴｃが所定の値以内であれば、圧縮機インバータ２４の温度は安定していると判断できる。この時刻をｔ２とし、この時点で上側の送風機５と下側の送風機６の回転数設定を逆に設定する。

例えば、本実施の形態における制御であれば、図２にしめすように上側の送風機５は５００ｒｐｍから３００ｒｐｍに回転数を下げ、下側の送風機６は３００ｒｐｍから５００ｒｐｍに回転数を上げることになる。

ここで、送風機５が上側に、送風機６が下側にそれぞれ正しく取り付けられている場合は、放熱板１０による冷却を兼用している上側の送風機５は回転数が低下するため、冷却効果は落ちることとなり、圧縮機用インバータ２４の温度は一点鎖線で示すように上昇することになる。

一方、送風機５が下側、送風機６が上側と逆に取り付けられていた場合は、上側に送風機６が取り付けられていることになるため、放熱板１０への冷却効果は増加することになるため、圧縮機用インバータ２４の温度は実線で示すように低下することになる。

つまり、ｔ２より一定の時間が経過した時刻ｔ３の時点の圧縮機用インバータ２４の温度を、時刻ｔ２における圧縮機用インバータ２４の温度と比較することで、送風機５、６が正しく取り付けられているかどうかを判別する。

そして時刻ｔ３の時点で、送風機５、６の取り付けを正常あるいは逆接続と判別し、記憶手段２９へいずれかの状態を記憶するとともに、逆接続である場合は、以降の送風機５，６の回転数設定を通常の逆に設定する。

これにより、送風機５、６の取り付けを上側、下側で厳密に区別しなくても、所望の回転数設定で上側、下側を異なる回転数で駆動させることが可能になり、組立作業性の向上を図ることが可能になる。

また、送風機５、６を全く同一仕様とすることも可能となり、部品の共用化を図ることが可能になる。なお、送風機５、６は所定の回転数を設定できる前提としたが、運転／停止のみである場合でも、上下を逆転させて動作させれば同等の効果を得ることが可能になる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機の室外機は、複数の送風機を異なる回転数で駆動させる必要がある場合においても、組立ての際に厳密に区別する必要がなく、複数の送風機の仕様を共用化することが可能になる。

１室外機
２空気吹出し口
３空気吹出し口
４熱交換器
５送風機
６送風機
３０温度検出手段

Claims

上下に並べて設けられた複数の送風機と、圧縮機および圧縮機用モータを駆動するインバータと、前記インバータの温度を検出する温度検出手段と、送風機の接続状態を記憶する記憶手段とを備え、
前記圧縮機を動作させた状態において前記複数の送風機の上下を異なる回転数で動作させ、前記温度検出手段による検出温度が所定の時間に所定の変動幅である場合に、前記複数の送風機の上下の回転数を逆に設定して動作させ、
前記温度検出温度の増加および減少で前記上下の送風機が正常接続されているか否かを判別し、逆接続と判定した場合は、前記記憶手段に逆接続状態を記憶し、その後は、前記上下の送風機の設定回転数を逆とすることを特徴とする空気調和機の室外機。