JPH04120553U - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ヒータを内蔵するヒートポンプ式空気
調和機に関し、半導体ヒータ通電時に突入電流の増加を
抑え、総合電流の突出が過負荷保護装置の限界電流値を
超えないように制御する空気調和機の制御装置を提供し
ようとすることを目的とする。 【構成】 導風路に複数の半導体ヒータを配設し、第１
の半導体ヒータを通電後所定時間おいて第２の半導体ヒ
ータを通電し、この間圧縮機の運転電流を含む総合電流
が予じめ設定された限界値を超える場合に、圧縮機の運
転周波数を下げるとともに室内側送風機の回転数を下げ
て半導体ヒータの突入電流の増加を抑え、総合電流の突
出が過負荷保護装置の限界電流値を超えないようにする
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体ヒータを内蔵したヒートポンプ式空気調和機に関し、詳しく は暖房運転起動時の総合入力電流の急増を防止し、保護機能の動作を抑える制御 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ヒートポンプ式空気調和機による暖房運転においては、運転を開始して から室内側熱交換器が温まるまでに時間がかかり、特に室内温度や室外温度が低 いほどその時間は長くなり、その間は室内には冷風が循環して肌寒い状態が発生 していた。 このため、制御部に設けたタイマにより圧縮機の運転周波数を段階的に上げ、 室内側熱交換器の立ち上りを早めたり、室内機の導風路内に半導体ヒータを配設 し、暖房運転開始と同時に通電して導風路を流れる空気を温める方法が取られて いるが、一般に半導体ヒータは通電と同時に高い温度にならず、流入する空気を 温める温度に達するまでには時間がかかっていた。 立ち上がりの早いヒータとしてＰＴＣ半導体ヒータがあるが、このヒータは通 電開始より安定するまでに電流変化が大きく、かつ循環する風速によっても電流 値が高くなり、図６に示すようにこの間ＰＴＣ半導体ヒータの突入電流を合わせ た空気調和機の総合消費電流が電源コンセント容量または過負荷リレーの容量を 超える恐れがあり、ＰＴＣ半導体ヒータを二分割し第１のヒータが安定してから 第２のヒータを通電するように通電開始をずらすか、または圧縮機の運転周波数 を予じめ下げて安定するまで圧縮機を低能力で運転する等の対策を要し、暖房の 立ち上がりが一層遅くなり快適な暖房とは言えなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、暖房運転開始時の半導体 ヒータの突入電流による過負荷状態を、圧縮機の低能力運転と循環する室内空気 の風速を下げることにより低減して過負荷保護装置の動作を抑え、半導体ヒータ の突入電流の減少に伴い圧縮機の運転周波数を段階的に上げることにより吹出し 温度の立ち上りを早め、快適な暖房状態を生成する空気調和機の制御装置を提供 しようとすることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、第１の半導体ヒータを通電し、突入電流が安定し てから送風機の回転数を下げた後、第２の半導体ヒータを通電し、総合電流が過 負荷保護装置の限界電流値を超えないように制御した。

【０００５】

【作用】

上記の構成によれば、第１のヒータが安定状態に入り第２のヒータを通電する までの間に、室内空気を循環する室内送風機の回転数を下げて第１のヒータの安 定電流と第２のヒータの突入電流によるピーク値を下げることにより、過負荷保 護装置の動作を抑え、半導体ヒータの突入電流の減少に伴い吹出し温度の立ち上 りを早め、快適な暖房状態を生成することがてきる。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。 図１は、本考案の複数の半導体ヒータ１を内蔵した室内機の一部省略側面断面 図で、室内の空気は室内機の筐体前面の吸込口２から吸い込まれ、圧縮加熱され た冷媒ガスが流通している室内側熱交換器３を通過する過程で熱交換されて温め られ、導風路４に配設された半導体ヒータ１によりさらに温められて、室内送風 機５により吹出口６から温風となって室内に吹出されるサイクルを繰り返すこと によって室内を暖房するようにしている。 運転開始直後は、室内側熱交換器３を流通する冷媒ガスの温度が低く、ほとん ど半導体ヒータ１により加熱されるために、半導体ヒータ１として立ち上りの早 いＰＴＣ半導体ヒータが用いられている。

【０００７】 図２は本考案の構成を示すブロック図で、制御部７には設定入力回路８により 、室内温度の設定、暖房運転の入り切りタイマの時間設定や室内送風機５の風量 等の設定値および予じめ設定された総合電流の限界値が入力され、制御部７のメ モリ９に記憶され、室温センサ10により室内温度を検出する室温検出手段と、室 内温度の変化に追従して圧縮機11の運転周波数を変え圧縮機能力を制御するイン バータ制御回路12と、複数の半導体ヒータ１の通電を制御する通電制御回路13と 、室内送風機５の運転を制御する送風機制御回路16と、半導体ヒータ１と圧縮機 11の総合電流を検出する入力電流検出回路14とにより、半導体ヒータ１の通電と 室内送風機５の運転と圧縮機11の運転を制御している。 総合電流の限界値は、複数の半導体ヒータ１の突入後のピーク値から契約電流 値または過電流リレーの動作電流値をこえない範囲で設定されている。

【０００８】 暖房運転開始により、制御部は圧縮機11の運転を開始し、圧縮機11の運転周波 数を一定の早さ（例えば0.4 Sec/Hz）で段階的に上げ、徐々に暖かい空気を室内 に吹出す。 この状態で更に高温風の吹出しを必要とする場合、制御部７は圧縮機11の運転 周波数を予じめ設定した範囲に下げてインバータ制御回路12により圧縮機11の入 力電流を下げ、第１の半導体ヒータＡを通電し、一定時間経過後第２の半導体ヒ ータＢを通電して導風路４を流れる室内空気を暖め室内に吹出す。 この時、総合電流を入力電流検出回路14により検出し、予じめメモリ９に設定 された限界値を超えない場合は、そのまま暖房運転を継続し予じめ設定された室 内温度に達すると半導体ヒータ１を切り、圧縮機11の運転周波数を上げ、室温セ ンサ10による制御運転に移行する。 総合電流が第１の半導体ヒータＡまたは第２の半導体ヒータＢの突出電流によ り限界値を上回ると、制御部７は送風機制御回路16により室内側送風機５の回転 数を下げ風速を落とし、図３に示すように半導体ヒータ１の風速−電力特性から 、半導体ヒータ１の入力電流値を下げて半導体ヒータ１通電時の突出電流による 総合電流の増加を抑え、限界値（保護動作電流）を超えないように制御する。 図４は、上記の状態を示すヒータＡ電流、ヒータＢ電流、圧縮機電流および総 合電流の時間的変化を示し、図中ハッチング部分は室内側送風機５の回転数を落 すことにより半導体ヒータ１の入力電流値が低下した状態を示し、第２の半導体 ヒータＢが通電した時でも、限界値（保護動作電流）を超えていない。

【０００９】 図５は本考案の詳細を示すフローチャートで、暖房運転開始し室内温度がなか なか上がらない場合、半導体ヒータ１を使用条件に達したと判断し（21）、圧縮 機11の運転周波数を所定周波数範囲だけ下げ（22）、第１の半導体ヒータＡを通 電し（23）、同時にタイマ15（60Sec ）をスタートし（24）、所定時間経過後に （25）、第２の半導体ヒータＢを通電する（26）。 この状態で、総合電流を入力電流検出回路14により検出し予じめ設定した限界 値（例えば19Ａ）と比較し（27）、総合電流が限界値を超えない場合にはそのま ま暖房運転を継続し（28）、限界値を超える場合には室内側送風機５の回転数を 落とし（29）、半導体ヒータ１の入力電流の増加を抑え、この状態で総合電流が 限界値を超えない場合（30）に暖房運転を継続し（28）、限界値を超える場合は 半導体ヒータ１を切り（31）、再度圧縮機11の運転周波数を所定周波数範囲だけ 下げ（22）、このフローを繰り返すことにより、総合電流が限界値を超えないよ うにしている。

【００１０】

【考案の効果】

以上のように本考案においては、暖房運転に移行する際に、導風路に設けた複 数の半導体ヒータに通電して循環する室内空気を暖める時、総合電流の増加を契 約電流や過電流遮断器の容量を超えない状態に抑え、過負荷状態や遮断器による 不測の停電を防止し快適な暖房環境を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の室内機の一部省略側面断面図である。

【図２】本考案の構成を示すブロック図である。

【図３】半導体ヒータの風速−電力特性図である。

【図４】ヒータＡ電流、ヒータＢ電流、圧縮機電流およ
び総合電流の時間的変化を示す線図である。

【図５】本考案のフローチャートである。

【図６】従来のヒータＡ電流、ヒータＢ電流、圧縮機電
流および総合電流の時間的変化を示す線図である。

【符号の説明】

１ 半導体ヒータ ２ 吸込口 ３ 室内側熱交換器 ４ 導風路 ５ 室内送風機 ６ 吹出口 ７ 制御部 ８ 設定入力回路 ９ メモリ 10 室温センサ 11 圧縮機 12 インバータ制御回路 13 通電制御回路 14 入力電流検出回路 15 タイマ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体ヒータを具え、暖房運転開
   始時に該半導体ヒータを順次通電し室内側熱交換器を通
   過した室内空気を加熱して室内に吹き出すとともに、制
   御部に同半導体ヒータの通電を制御する回路と、圧縮機
   運転電流も含めた総合電流を検出する入力電流検出回路
   と、送風機制御回路と、室内温度を検出する室温検出手
   段と、圧縮機能力を制御するインバータ制御回路とを設
   け、室内温度の変動と半導体ヒータの突入電流の増加に
   対応して圧縮機を低能力で運転するように制御する空気
   調和機の制御装置において、上記第１の半導体ヒータを
   通電し、突入電流が安定してから送風機の回転数を下げ
   た後、第２の半導体ヒータを通電し、総合電流が過負荷
   保護装置の限界電流値を超えないように制御してなるこ
   とを特徴とする空気調和機の制御装置。