JPS5971966A - 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】 技術分野 本発明は冷媒圧縮サイクルを有し、周波数変換制御によ
る能力可変形の空気調和機に関する。

従来技術 従来からの空気調和機は、冷媒ガスを圧縮する電動圧縮
機と、室外に設置される室外側熱交換器と、室内に設置
される室内側熱交換器と、室外側熱交換器と室内側熱交
換器との間に接続され冷媒ガスを減圧する減圧器と、電
動圧縮機からの冷媒ガスを冷房時においては室外側熱交
換器へかつ暖房時においては室内側熱交換器へ送出する
ように切シ換える切換弁とで構成された冷媒圧縮サイク
ルを有する。冬季などに室内を暖房するために空気調和
機を暖房運転すると、室外側熱交換器には低温状態の冷
媒ガスが通るため霜付状態が発生する。この霜付を除去
するには、室外側熱交換器を暖めるＪ区要がある。それ
には空気調和機の運転を切換弁によって、暖房運転から
冷房運転に切り換える。この切換弁を切り換えるとき、
電動圧縮機の回転数が一宇であるため、電動圧縮機から
出てきた冷媒ガスの圧力は高圧力のままである。この状
態で切換弁によって、冷媒ガスを暖房サイクルから冷房
サイクルに瞬時切シ換えるため、大きい冷媒ガス音が発
生する。これは深夜などの静かな場所では非常に大きく
聞こえ、安眠を随喜する。

目　　的 本発明の目的は、前述の技術的課題を解決し、冬季など
の室外熱交換器の霜付を除去するために、空気調和機の
運転を暖房運転から冷房運転に切如換えるとき、冷媒ガ
ス音が発生しないようにする空気調和機を提供すること
である。

実施例 本発明の一実施例の構成を第１図に示す。空気調和機の
冷媒圧縮サイクルは、電動圧縮機１、室外側熱交換器４
、室内側熱交換器６、減圧器５、および四方切換弁３で
構成されている。電動ｌ：ｉＥ縮機１は、圧縮機ｔｂと
、圧縮機１ｂを回転させる電動機１ａとを含む。室外側
熱交換器４は室外に設置される。室内側熱交換器６は室
内に設置される。室外側熱交換器４と室内側熱交換器６
との間に接続されている減圧器５は、冷媒ガスを減圧さ
せるためのものである。四方切換弁８は、ポートａ１ポ
ートｂ５ポートＣ１およびボートｄを含み、構造は次の
ようになる。冷房時には、冷媒ガスをボートａからボー
トｄに送出させ、ボートｂに入ってきた冷媒ガスはポー
）ｃに送出する。暖房時には、冷媒ガスをボートａから
ボートｂに送出させ、ボートｄに入ってきた冷媒ガスは
ボートＣに送出する。

室内の冷房時における冷媒圧縮サイクルは、第１図の破
線矢印の方向に冷媒ガスが循環する。圧縮機ｔｂが回転
すると、ライン３１から入ってきた冷媒ガスは、圧縮機
ｔｂで圧縮されて高温高圧ガスになシ、ライン８２に送
出される。この高温高圧になった冷媒ガスは、四方切換
弁８のポートミラ１ｆｆｉってボートｄよシ送出し、ラ
イン３４を介して室外側熱交換器４に送られる。室外側
熱交換器４に入った高温高圧の冷媒ガスは、室外側送風
機７から送られてくる空気によって冷却され、減圧器５
に入る。減圧器５では、高圧の冷媒ガスを減圧して低温
低圧ガスにする。その低温低圧の冷媒ガスは、室内側熱
交換器６を冷却する。室内側送風機８からの空気を室内
側熱交換器６に送風することによって、室内の空気が冷
却される。室内側熱交換器６を通った冷媒ガスは、温め
られライン８３を介して四方切換弁８のボートｂに入る
。

ボートｂに入った冷媒ガスは、ボートＣを通ってライン
８１に送出される。

次に室内の暖房時における冷媒圧縮サイクルを説明する
。第１図の実線矢印は暖房時の冷媒ガスの循環方向を示
す。圧縮機１ｂが回転すると、ラインａ１から入ってき
た冷媒ガスは、圧縮機１ｂで圧縮されて高温高圧ガスに
なシ、ライン３２に送出される。この高温高圧の冷媒ガ
スは、四方切換弁８のボートａを通ってボートｂより送
出し、ライン８３を介して室内側熱交換器６に送られる
。

室内側熱交換器６に入った高温高圧の冷媒ガスは、室内
側送風機８から送られてくる空気によって冷却され、減
圧器５に入る。この壁気は室内を暖房する。

減圧器５では、高圧の冷媒ガスを減圧して低温低圧の冷
媒ガスにする。その低温低圧の冷媒ガスは、室外側熱交
換器４を冷却する。室外側送風機７からの空気を室外側
熱交換器４に送風することによって、室外側熱交換器４
内の冷媒ガスは暖められ、ライン３４を介して四方切換
弁８のボートｄに入る。ボートｄに入った冷媒ガスは、
ボートｃを通ってライン８１に送出される。

臂イクロコンピュータなどで実現される処理回路１１は
、入力端子ｌＮｌ−ｌＮ３および出力端子０ＵＴ１〜０
ＵＴ６、ならびに内部にプログラムを記憶させる読出し
専用メモリであるリードオンリメモリ、データを一時記
憶させるメモリであるランダムアクセスメモリ、および
算術演算を行なう演算回路を有し、クロック発振回路１
７からのパルスによって同期動作を行なう。室内サーミ
スタ１８は、室内の温度をアナログ信昭で検出し、その
アナログ信号をデジタル／アナログ変換回路１４に入力
し、出力はデジタル信号に変換されて、処理回路１１０
入力喘子ＩＮＩに入力される。デジタル／アナログ変換
回ＩｉＩ！ｔ１６に接続されている温度設定用可変抵抗
１５は、室内にいる人が希望する温度に設定するために
設けられている。デジタル／アナログ変換回路１６には
、温度設定用可変抵抗１５の抵抗値に対応したアナログ
信号が入力される。このアナログ信号は、デジタル／ア
ナログ変換量Ｖ＠１６でアナログ信号に変換されて、処
理回路１１の入力端子ＩＮ２に入力される。処理回路１
１０入力端子ＩＮ８に接続されている冷暖房切換スイッ
チ２０は、室内の冷房と暖房とを切り換えるスイッチで
、入力端子ＩＮ４に接続されている電源スィッチ２１は
、処理回路１１をＯＮ、ＯＦＦさせるスイッチである。

クロック発振回路１７は、処理回路１１を動作させる基
準クロック信号を作成する。アナログ／デジタル変換回
路１９は、室外側熱交換器４の温度状態を室外サーミス
タ１８にアナログ信号として与え、そのアナログ信号を
受は収りデジタル信号に変換して、処理回路１１０入力
端子ＩＮ５に入力させる。

処理回路１１の出力端子０ＵＴ１．０ＵＴ２゜０ＵＴ８
からの出力信号は、増幅回路１２で増幅され、インバー
タ１０に入力される。商用交流電源２２からの交流電力
はコンバータ９で直流に変換され、電線２５．２６に導
出される。インバータｌＯでは電線２５．２６からの直
流電力を受は取シ、増幅回路１２の出力信号に応答して
電線２７．２８．２９に三相交流電力を導出する。該三
相交流電力によって、電動＠　ｌ　ａが駆動され、圧縮
１ａｉｂが回転する。

処理回路１１の出力端子０ＵＴ４からの出力信号は室外
送風機駆動回路２４に入力され、室外送風機駆動回路２
４の出力信号で室外側送風機７を駆動させる。処理回路
１１の出力端子０ＵＴ５からの出力信号は、室内送風機
駆動回路２８に入力され、室内送風機駆動回路２８の出
力信号で室内側送風機８を駆動させる。出力端子０ＵＴ
６からの出力信号は、切換弁躯動回１＠８０に入力され
、切換弁駆動口＠３０の出力信号で四方切換弁３の各ポ
ートａ、ｂ、ｃ、ｄを冷房時と暖房時とにおいて切り換
える。

処理回路■１の動作を第２図および第３図のフローチャ
ート、ならびに第１図に基いて説明する。

ステップｎｌにおいて、第１図に示す電源スィッチ２１
を導通させると、処理回路１１が動作し、電動機１ａ、
室外側送風機７および室内側送風機８が付勢される。電
動機１ａが付勢されることによって、圧縮機１ｂが回転
し、空気調和機の運転が始まる。ステップｎ２において
、処理回路■１が各回路からの指令信号に応答できる動
作状態に入る。ステップｎ３において、空気調和機の運
転モードか、または停止モードかを判断し、運転モード
のときはステップｎ４に移シ、停止モードのときはステ
ップｎ１５に移る。運転モードとは、室内温度が設定温
度に等しくないとき、電動圧縮機ｌが駆動している状態
を言い、停止モードとは、室内温度が設定温度に等しく
なシ、電動圧縮機ｌが停止している状態を言う。ステッ
プｎ４において、運転モードが継続し、ステップｎ５に
移る。

ステップｎ５では、室外側熱交換器４に付いた霜を除霜
する準備のためのフラグ信号がセットするか否かが判断
される。除霜するためには、（ａ）冷暖房切換スイッチ
２ｏの操作によって処理回路ｌｌに強制的に除霜準備命
令を与えるフラグ信号をセットする場合と、（ｂ）室外
側熱交換器４の温度が予め定められた温度以下になった
とき、室外サーミスタ１８およびアナログ／デジタル変
換回路１９を介して信号が処理回路１１の入力端子ＩＮ
５に入力されて処理回路１１に除霜準備命令を与えるフ
ラグ信号をセットする場合とがある。このような動作で
処理回路１１が除霜準備フラグ信号をセットすると、ス
テップｎ６に移シ、インバータｌＯの出力である三相交
流電力の周波数を下げて、電動圧縮機ｌの回転数を下げ
る。除霜を行なわない場合はステップｎ４に戻る。

ステップｎ７では、三相交流電力の周波数が予め定めら
れた値、たとえば除霜の際、暖房運転から冷房運転に切
シ換わるとき、冷媒ガス音が発生しないような電動圧縮
機■の定常時よりも低い回転数を与える三相交流電力の
周波数の値（８０Ｈｚ位）に等しいか否かを判断し、予
め定められた値に等しい場合はステップｎ８に移シ、等
しくない場合はステップｎ６に戻る。ステップｎ８では
、タイマを１０秒間に設定しステップｎ９に移る。

ステップｎ９において、タイマ動作によって設定時間の
１０秒が経過したか否かが判断され、経過すればステッ
プｎｌＯに移る。ステップｎｌＯでは、室外側熱交換器
４に付いた霜の除霜を行なわせる除霜フラグ信号がセッ
トされ、ステップｎｌｌに移る。

ステップｎｉｌでは、四方切換弁８は暖房時の冷媒圧縮
サイクルから冷房時の冷媒圧縮サイクルに切り換えられ
、室外側送風機７および室内側送風機８は停止する。こ
の状態でステップｎ１２において、電動圧縮機ｌの運転
同波数を上げる運転モードとなる。ステップｎ１Ｂでは
、電動圧縮機ｌの負荷電流が予め定めた値、たとえば２
ＯＡ以下であるか否かが判断され、２０Ａ以下であれば
ステップｎ１６に移り、２０Ａを越える場合はステップ
ｎ１４に移る。ステップｎ１４において、運転周波数を
下げる運転モードとし、ステップｎ１３に戻る。ステッ
プｎ１６では、除霜準備フラグがリセットか否かが判断
され、リセットの場合はステップｎ１７に移り、リセッ
トでない場合はステップｎ１２に戻る。除霜準備フラグ
がリセットする条件は、室外側熱交換器４が温められて
除霜され、摂氏７度以上になればリセットするように予
め定める。ステップｎ１７では、電動圧縮機ｌの運転周
波数を下げる運転モードとし、ステップｎ１８に移る。

ステップｎ１８では、運転周波数は予め定めた最低周波
数か否かが判断され、最低周波数のときはステップｎ１
９に移り、股低周波数より大きい場合はステップｎ１７
に戻る。ステップｎ１９において、電動圧縮機■の回転
数が再び低速回転の状態で、処理回路１１のタイマに１
０秒がセットされる。ステップｎ２０では、タイマがセ
ット時間の１０秒が経過したか否かが判断され、経過す
ればステップｎ２１に移る。ステップｎ２１において、
電動圧縮機ｌが低速運転になって１０秒後、四方切換弁
８は冷房時の冷媒圧縮サイクルから再び暖房時の冷媒圧
縮サイクルにリシ換えられ、室外側送風機７および室内
側送風機８は再び駆動し、暖房運転状態にする。ステッ
プｎ２Ｂにおいて、電動圧縮機ｌの運転周波数を上げる
運転モードとする。ステップｎ２４では、電動圧縮機１
の負荷電流が２０Ａ以下か否かが判断され、２０八以下
であればステップｎ３に戻シ、２０Ａを越える場合はス
テップｎ２５に移る。ステップｎ２５では運転周波数を
下げる運転モードとしステップｎ２４に戻る。

効果 以上のように本発明によれば、客季などにおいて、空気
調和機によって室内を暖房しているとき、室外に設けら
れている熱交換器に付いてくる霜を除くために、空気調
和機を自動または手動によって暖房運転から冷房運転に
切シ換えられるときの冷媒ガス音をなくシ、深夜などの
静かな時の安眠を随喜することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図および
第８図は処理回路１１の動作をそれぞれ説明するための
フローチャートである。 １・・・電動圧縮機、８・・・四方切換弁、４・・・室
外側熱交換器、５・・・減圧器、６・・・室内側熱交換
器、７・・・室外側送風機、８・・・室内側送風機、９
・・・コンバータ、１０・・・インバータ、１１・・・
処理回路、１２・・・増幅回路、１Ｂ・・・室内サーミ
スタ、１４，１６゜１９・・・アナログ／デジタル変換
回路、１５・・・温度設定用可変抵抗、１７・・・クロ
ック発振回路、１８・・・室外サーミスタ、２０・・・
冷暖房切換スイッチ、２１・・・電源スィッチ、２２・
・・商用交流電源、２８・・・室内側送風機駆動回路、
２４・・・室外側送風機駆動回路、２５．２６，２７，
２８．２９・・・電線、３０・・・四方切換弁駆動回路
、３１〜３４・・・ライン代理人　　　弁理士　西教圭
一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷媒ガスを圧縮する電動圧縮機と、 室外に設置される室外側熱交換器と、 室内に設置される室内側熱交換器と、 室外側熱交換器と室内側熱交換器との間に接続され、冷
   媒ガスを減圧する減圧器と、 電動圧縮機からの冷媒ガスを室外側熱交換器への送出と
   室内側熱交換器への送出とをＩ７Ｉ！０換える切換弁と
   で構成された冷媒圧縮サイクルを有する空気調和機にお
   いて、 電動圧縮機の回転数を変化させる回転＆変化回路と、 切換弁を切り換え動作させる直前にのみ電動圧縮機の回
   転数を低下させるように制御する制御手段とを含むこと
   を特徴とする空気調和機。