(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、送風運転時の電流値と前記除霜開始回転数及び除霜終了回転数との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予め前記ＤＣモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記電流検出手段により検出された前記ＤＣモータの電流値と、前記データテーブルと、に基づいて前記除霜開始回転数及び除霜終了回転数を決定することを特徴とした空気調和機の室外機。
【請求項２】
熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないように前記ＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の電流値と前記予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、
暖房運転前に送風運転を行い、予め前記ＤＣモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記電流検出手段により検出された前記ＤＣモータの電流値と、前記データテーブルと、に基づいて前記予め設定された電流値を決定することを特徴とする空気調和機の室外機。
【請求項３】
熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、
前記ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないように前記ＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の回転数と前記予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、
暖房運転前に送風運転を行い、予め前記ＤＣモータの回転数と、前記熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、前記回転数検出手段により検出される回転数が前記除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、前記除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、
前記回転数検出手段により検出された前記ＤＣモータの回転数と、前記データテーブルと、に基づいて前記予め設定された電流値を決定することを特徴とした空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外機に関わり、特に軸流ファンとＤＣモータから成る軸流送風機を備えた空気調和機の室外機に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
室外ファンを回転させるＤＣモータの出力電圧を検出して、正常電圧範囲になるまで除霜運転を繰り返すことにより、暖房時、室外熱交換器に着霜・氷結した霜を確実に融解し、円滑な暖房運転を行うことが知られ、例えば特開平１０−２４６５４２号公報に記載されている。
【０００３】
また、ファン回転数の不安定な変化状態を回転数検出手段により検出して、着霜を判定することが特開平９−３２４９６８号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＤＣモータの出力電圧または出力電流を検出して熱交換器の着霜を判定する方法では、熱交換器が着霜した場合にＤＣモータの駆動手段はＤＣモータの回転数を一定に保つようＤＣモータの運転電流を増加させるため、着霜していない状態のＤＣモータの運転電流と比較すると電流値は非常に大きくなる。そのため、ＤＣモータならびに駆動手段を小型化、低コスト化するうえで不利となる。
【０００５】
また、軸流ファンを採用した室外機においては、ある着霜量に達してもファン回転数の変化状態がさほど変わらず、着霜を判定することが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、正確に着霜が判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる空気調和機の室外機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、送風運転時の電流値と除霜開始回転数及び除霜終了回転数との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めＤＣモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、電流検出手段により検出されたＤＣモータの電流値と、データテーブルと、に基づいて除霜開始回転数及び除霜終了回転数を決定するものである。
【０００８】
これにより、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で正確な着霜を判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる。
【００１０】
さらに、熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないようにＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の電流値と予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めＤＣモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、電流検出手段により検出されたＤＣモータの電流値と、データテーブルと、に基づいて予め設定された電流値を決定することが望ましい。
【００１２】
さらに、熱交換器と、ＤＣモータで駆動される軸流送風機と、を備えた空気調和機の室外機において、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出される電流値が予め設定された電流値を超えないようにＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段と、送風運転時の回転数と予め設定された電流値との関係を示したデータテーブルと、を備え、暖房運転前に送風運転を行い、予めＤＣモータの回転数と、熱交換器の着霜量と、の関係より除霜開始回転数と除霜終了回転数を定め、回転数検出手段により検出される回転数が除霜開始回転数以下になると除霜を開始し、除霜終了回転数以上になると除霜を終了し、回転数検出手段から検出されたＤＣモータの回転数と、データテーブルと、に基づいて予め設定された電流値を決定することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、室外機は熱交換器１と、軸流ファン２ならびにＤＣモータ３を有する軸流送風機と、を備え、ＤＣモータを駆動する駆動手段４と、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段５と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段６と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段７と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および除霜終了回転数とを比較する回転数判定手段８とを有する。室外機制御手段９は電流制御手段７、回転数判定手段８を備える。
【００１４】
図２は電流制御手段７の制御フローを示し、電流制御手段７は電流検出手段６から出力される電流Ｉを監視して、予め設定した電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３とを比較して、Ｉ≧Ｉ3の関係が成立すると、ＤＣモータの回転数をΔＮ下げるよう駆動手段４に信号を伝達して、Ｉ＜Ｉ2となるまで伝達し続ける。Ｉ＜Ｉ2となった時点で電流制御手段７はその時点の回転数を保つように駆動手段４に信号を伝達する。また、Ｉ＜Ｉ１の関係が成立すると、電流制御手段７は室外機制御手段９で設定されている回転数Ｎ１で運転するよう駆動手段４に信号を伝達する。このとき、ＤＣモータの回転数は、Ｉ≧Ｉ3の関係が成立すれば、再度ＤＣモータの回転数をΔＮ下げるよう駆動手段４に信号を伝達する。Ｉ≧Ｉ3の関係が成立しなければ、そのまま回転数Ｎ１で運転する。
図３は上記において空気調和機を運転した場合のＤＣモータの運転電流ならびに回転数の変化を示したものである。空気調和機の運転を開始すると、室外機制御手段９はＤＣモータの駆動手段４に設定された回転数Ｎ1で運転するよう信号を伝達する。これにより、ＤＣモータ３ならびに軸流ファン２が回転して熱交換器１が冷却される。冷却された熱交換器１は着霜が進行し、室外機の通風抵抗が増加する。ＤＣモータ３はこの負荷変動で回転数が低下するが、ＤＣモータの駆動手段４はＤＣモータ３の運転電流を増加させて、設定された回転数Ｎ１を保つように制御される。(図３ａ部)
電流制御手段７は電流検出手段６から出力される電流値Ｉと予め設定した電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３とを比較して、Ｉ≧Ｉ3の関係が成立すると、Ｉ＜Ｉ2となるまで回転数低下の信号を駆動手段４に伝達する。暖房運転中は着霜が進行して室外機の通風抵抗が増加し続けるため、電流制御手段７は上記動作を繰り返し行い、ＤＣモータの回転数は徐々に低下しいく(図３ｂ部)。
一方、回転数判定手段８は、回転数検出手段４から出力される回転数Ｎと予め設定した除霜開始回転数Ｎ２とを比較して、Ｎ≦Ｎ２の関係が成立すると、熱交換器１が着霜で目詰まりし、熱交換能力が低下していると判断して、室外機の運転を暖房運転から除霜運転に切替える。
次に、除霜運転が進むと熱交換器１の着霜量の減少に伴い、室外機の通風抵抗も減少し、同時にＤＣモータの運転電流Ｉも減少する。
電流制御手段７は、Ｉ＜Ｉ１となると室外機制御手段９で設定された回転数Ｎ１で運転するよう駆動手段４に信号を伝達する。除霜開始回転数Ｎ２まで低下していたＤＣモータの回転数は設定された回転数Ｎ１まで上昇しようとする。しかし、熱交換器に着霜した霜が融解し除霜が完全に終了していなければ、室外機の通風抵抗が十分減少していないためにＩ≧Ｉ3の関係が成立して、電流制御手段７はＤＣモータの回転数をΔＮ下げるよう駆動手段４に信号を伝達して、Ｉ＜Ｉ2となるまで伝達し続ける。さらに除霜運転が進むと、室外機の通風抵抗が減少するため再びＩ＜Ｉ１の関係が成立して、ＤＣモータの回転数は設定された回転数Ｎ１まで再度上昇しようとする。電流制御手段７は上記動作を繰り返し行い、ＤＣモータ３の回転数は徐々に上昇していく（図３ｃ部）。
一方、回転数判定手段８は、回転数検出手段４から出力される回転数Ｎと予め設定した除霜終了回転数Ｎ３を比較して、Ｎ≧Ｎ３の関係が成立すると、熱交換器に着霜した霜が完全に融解し、除霜が完全に終了したと判断して、室外機の運転を除霜運転から暖房運転に切替える。
図４は第２の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、本実施例の室外機は熱交換器１と軸流ファン２ならびにＤＣモータ３を有し、ＤＣモータを駆動する駆動手段４と、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段５と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段６と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段７と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および終了回転数とを比較する回転数判定手段８とを有する。室外制御手段９は電流制御手段７、回転数判定手段８ならびに送風運転でのＤＣモータの電流値と回転数判定手段８の除霜開始回転数および終了回転数との相関関係を示したデータを記憶したデータテーブル１０ａを備える。
上記において、空気調和機の暖房運転を開始する前に軸流送風機のみで送風運転を行い、電流検出手段６から出力される電流値を用いて、電流制御手段の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３と回転数判定手段の除霜開始回転数Ｎ２および終了回転数Ｎ３とを、データテーブル１０ａから決定する。
図５は第３の実施例における空気調和機の室外機の構成を示したもので、熱交換器１と軸流ファン２ならびにＤＣモータ３を有し、ＤＣモータを駆動する駆動手段４と、ＤＣモータの回転数を検出する回転数検出手段５と、ＤＣモータの電流値を検出する電流検出手段６と、電流検出手段から出力された電流値が予め設定した電流値を超えないようにＤＣモータの回転数を制御する電流制御手段７と、回転数検出手段から検出された回転数と予め設定した除霜開始回転数および終了回転数とを比較する回転数判定手段８とを有する。室外制御手段９は電流制御手段７、回転数判定手段８ならびに送風運転でのＤＣモータの回転数と回転数判定手段８の除霜開始回転数および終了回転数との相関関係を示したデータを記憶したデータテーブル１０ｂを備える。
上記において、空気調和機の暖房運転を開始する前に軸流ファン２ならびにＤＣモータ３から成る軸流送風機３のみで送風運転を行い、回転数検出手段から出力される回転数を用いて、電流制御手段の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３と回転数判定手段の除霜開始回転数Ｎ２および終了回転数Ｎ３とを、データテーブル１０ｂから決定する。
【００１５】
以上のように、回転数検出手段から出力された回転数と回転数判定手段の除霜開始回転数ならびに終了回転数とを比較することで正確な着霜を判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる。よって、熱交換能力の低下を防ぎ、良好な暖房運転が可能となる。また、電流制御手段によりＤＣモータならびに駆動手段の運転電流を制限すれば、ＤＣモータならびに駆動手段の小型化、低コスト化が可能となる。さらに、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で熱交換器の着霜をより正確に判定することが可能となる。 さらに、上記送風運転の回転数が異常低下した場合は暖房運転を開始せず、室外熱交換器の目詰まり異常を使用者に表示することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、暖房運転前の熱交換器の目詰まり状態を把握することができ、着霜以外の目詰まりの影響を無視した状態で熱交換器の着霜をより正確に判定でき、かつ熱交換器に着霜した霜を確実に取り除くことができる空気調和機の室外機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である空気調和機の室外機の構成。
【図２】一実施の形態による制御フローチャート。
【図３】一実施の形態による暖房運転時のＤＣモータ電流値ならびに回転数の変化を示すグラフ。
【図４】本発明の他の実施の形態である空気調和機の室外機の構成図。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態である空気調和機の室外機の構成図。
【符号の説明】
１…熱交換器、２…軸流ファン、３…ＤＣモータ、４…駆動手段、５…回転数検出手段、６…電流検出手段、７…電流制御手段、８…回転数判定手段、９…室外機制御手段、１０ａ、１０ｂ…データテーブル。
【図１】
0004548815.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004548815.tif 000004
【図４】
0004548815.tif 000005
【図５】
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