(57)【要約】【課題】圧縮機に負荷がかかると、運転電流が上昇するが、このような場合に、過電流によって電源が遮断され、運転停止となることを防ぐ。【解決手段】冷房運転あるいは除湿運転が開始されたとき、蒸発器用の送風ファンおよび凝縮器用の排気ファンは初期回転数で駆動される。圧縮機は一定の回転数で駆動される。負荷の変動によって、電源から供給される運転電流が変化する。運転電流が基準値を超えると、送風ファンの回転数が徐々に下げられる。蒸発器での吸熱量が減少して、蒸発器を流れるガス冷媒の温度が低下する。圧縮機にかかる負荷が低減するので、運転電流が減少する。【選択図】図６
2009236373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットに圧縮機、凝縮器および蒸発器が内装され、冷房運転時に、凝縮器から発生する排熱を排気ファンによりダクトを介して室外に排出し、送風ファンにより蒸発器に送風して、生じた冷風を室内に吹き出す一体型空気調和機において、運転時に供給される運転電流を検出する電流検出器と、圧縮機、排気ファンおよび送風ファンを制御する制御装置とが設けられ、制御装置は、過電流とならないように、検出された運転電流に応じて排気ファンあるいは送風ファンの回転を制御することを特徴とする一体型空気調和機。
【請求項２】
制御装置は、運転電流が基準値を超えたとき、排気ファンの回転数を上げ、排気ファンの回転数が設定された最大回転数になると、送風ファンの回転数を下げることを特徴とする請求項１記載の一体型空気調和機。
【請求項３】
制御装置は、運転電流が基準値を超えたとき、排気ファンの回転数を上げることを特徴とする請求項１記載の一体型空気調和機。
【請求項４】
制御装置は、運転電流が基準値を超えたとき、送風ファンの回転数を下げることを特徴とする請求項１記載の一体型空気調和機。
【請求項５】
制御装置は、運転電流の変化に応じて、排気ファンあるいは送風ファンの回転数を段階的に変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の一体型空気調和機。
【請求項６】
運転電流が上昇する変化のときの基準値は、運転電流が下降する変化のときの基準値よりも高く設定されたことを特徴とする請求項５記載の一体型空気調和機。
【請求項７】
制御装置は、運転電流が高いほど回転数の変化を大きくすることを特徴とする請求項５記載の一体型空気調和機。
【請求項８】
運転開始から一定時間までの基準値は、一定時間経過後の基準値よりも低く設定されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の一体型空気調和機。
【請求項９】
運転中、圧縮機は一定の回転数で駆動されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の一体型空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換によって発生した排熱をダクトで室外に排出するとともに、冷却された空気を室内に吹き出す一体型空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、一体型空気調和機では、本体内部に圧縮機、蒸発器、凝縮器、蒸発器用ファン、凝縮器用ファンが組み込まれている。このような一体型空気調和機において、排気用ダクトを備えたものが特許文献１に開示されている。冷房運転が行われると、室内の空気を取り込み、この空気で凝縮器を冷却する。高温になった空気はダクトを介して室外に排出される。また、取り込んだ室内の空気は蒸発器によって冷却され、冷風となって室内に吹き出される。室内の空気の冷却により、ドレン水が発生する。このドレン水を凝縮器に注いで、蒸発させることにより、ドレン水の処理が行われる。
【０００３】
特許文献２には、一体型空気調和機において、冷凍サイクルの効率を高めるために、凝縮器の温度を検知して、排気ファンを回転制御することが記載されている。
【特許文献１】特開平５−２５６４７２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷房運転あるいは除湿運転の開始初期では、溜まっているドレン水は少なく、凝縮器に注ぐことができない。また、湿度の低いときにも、ドレン水の発生量が少ない。凝縮器を通る冷媒は十分に冷却されず、冷凍サイクルの効率が悪くなる。そのため、圧縮機にかかる負荷が増大し、運転時に供給される運転電流が増加する。運転電流が増加していくと、過電流となる。すると、保護回路が作動して、電源の供給が遮断され、運転が停止してしまう。また、負荷の増大により、モータに過電流が流れて、モータが焼損することを防止するためにサーマルリレーが設けられている場合、サーマルリレーが作動し、圧縮機を保護停止してしまう。この場合、サーマルリレーの復帰に数十分の時間が必要となる。この間、冷房運転あるいは除湿運転ができない。
【０００５】
そのため、凝縮器の温度に応じて凝縮器用の排気ファンの駆動を制御することが行われる。しかし、排気ファンの最大回転数には制限があり、冷凍サイクルの効率の改善には不十分である。したがって、圧縮機への過負荷を解消できるとは限らず、依然として過電流によってブレーカが落ちることにより、電源遮断のおそれが残る。さらには、圧縮機保護のためのサーマルリレーが作動するおそれもある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、過電流による運転の停止を防止して、冷房あるいは除湿の連続運転を可能とする一体型空気調和機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、キャビネットに圧縮機、凝縮器および蒸発器が内装され、冷房運転時に、凝縮器から発生する排熱を排気ファンによりダクトを介して室外に排出し、送風ファンにより蒸発器に送風して、生じた冷風を室内に吹き出す一体型空気調和機において、運転時に供給される運転電流を検出する電流検出器と、圧縮機、排気ファンおよび送風ファンを制御する制御装置とが設けられたものである。制御装置は、冷房運転あるいは除湿運転時に過電流とならないように、検出された運転電流に応じて排気ファンあるいは送風ファンの回転を制御する。
【０００８】
運転が開始されると、圧縮機、排気ファンおよび送風ファンは駆動される。圧縮機は一定の回転数で駆動される。電流検出器は、電源から供給される運転電流を検出する。運転開始初期には、圧縮機に負荷がかかる。圧縮機は一定の回転数に維持されるため、運転電流が上昇する。運転電流が基準値を超えたとき、制御装置は、排気ファンの回転数を増加させる、あるいは送風ファンの回転を減少させる。これにより、圧縮機にかかる負荷が低減して、運転電流が減少する。
【０００９】
運転電流が基準値を超えたとき、制御装置は、排気ファンの回転数を上げ、排気ファンの回転数が設定された最大回転数になると、送風ファンの回転数を下げる。あるいは、制御装置は、排気ファンの回転数を上げるか、送風ファンの回転数を下げるかのいずれか一方を行う。排気ファンおよび送風ファンに対する制御を併用することにより、一方だけでは電流上昇に対処できなくなったときに、運転電流の低減に有効となる。
【００１０】
制御装置は、正常な運転電流に対する運転電流の変化（上昇度合い）に応じて、排気ファンあるいは送風ファンの回転数の変化量を段階的に変化させる。運転電流が基準値を超えたとき、排気ファンの回転数の増加数を段階的に変化させる、あるいは送風ファンの回転数の減少数を段階的に変化させる。例えば、運転電流の変化が小さいときには、排気ファンの回転数の増加数、あるいは送風ファンの回転数の減少数を小さくする。運転電流の変化が大きいときには、排気ファンの回転数の増加数、あるいは送風ファンの回転数の減少数を大きくする。すなわち、変化が大きい場合、運転電流が高電流であるので、運転電流を下げないと、過電流となってしまう。このとき、送風ファンの回転数を大きく下げるか、あるいは排気ファンの回転数を大きく上げることにより、運転電流をすばやく低減できる。
【００１１】
運転電流が上昇する変化のときの基準値は、運転電流が下降する変化のときの基準値よりも高く設定される。運転電流が基準値を超えたとき、排気ファンあるいは送風ファンの回転を制御することにより、運転電流は低下する。このとき、前者の基準値が後者の基準値よりも高いので、運転電流が低下する途中で変動しても、運転電流が前者の基準値を超えにくい。そのため、各ファンの回転数を増減するように制御されることを防止でき、運転を安定させることができる。
【００１２】
制御装置は、運転電流が高いほど回転数の変化を大きくする。運転電流が高いとき、送風ファンの回転数は大きく下げられる、あるいは排気ファンの回転数は大きく上げられる。これにより、運転電流をすばやく低下させることができ、過電流となることを防げる。
【００１３】
運転開始から一定時間経過するまでの基準値は、一定時間経過後の基準値よりも低く設定される。運転が開始された直後は、圧縮機に負荷がかかりやすい。一定時間経過するまでの運転開始初期には、低い基準値に基づいてファンの回転を制御することにより、運転電流の上昇に対して、早めに対処することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、一体型空気調和機において、冷房運転あるいは除湿運転中に、運転電流が上昇すると、排気ファンあるいは送風ファンの回転を制御することにより、蒸発器および凝縮器の作用が高まって、圧縮機にかかる負荷を軽減でき、過電流になることを防止できる。したがって、例えば、ブレーカが落ちることにより電源が遮断されて、運転が停止すること、または、圧縮機のサーマルリレーが作動し、圧縮機が保護停止してしまうことを回避できる。このようなことを回避できるので、連続運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本実施形態の一体型空気調和機では、図１、２に示すように、キャビネット１に、圧縮機２、凝縮器３、蒸発器４および絞り機構（図示せず）が内装され、これらによって冷凍サイクルが形成される。そして、空気調和機は、冷風を発生させて、室内を冷房する冷房運転を行う。そのため、空気調和機は、蒸発器４に対する送風ファン５と、凝縮器３に対する排気ファン６と、排気用のダクト７と、冷房運転によって発生したドレン水を処理するためのポンプ８とを備えている。
【００１６】
キャビネット１は、図３、４に示すように、前面パネル１０、左右一対の側板１１、背板１２によって囲まれた構造とされる。そして、キャビネット１は、上側の冷房室１３と下側の排熱室１４とに区画されている。冷房室１３と排熱室１４とは、仕切り板１５によって仕切られ、上下の空間は断熱されている。
【００１７】
冷房室１３には、蒸発器４および送風ファン５が収容され、排熱室１４には、圧縮機２、凝縮器３、排気ファン６、ポンプ８が収容されている。冷房室１３では、前側に蒸発器４が配置され、背面側にシロッコファンからなる送風ファン５が配置されている。排熱室１４では、前側に凝縮器３が配置され、背面側にシロッコファンからなる排気ファン６が配置されている。凝縮器３と排気ファン６との間に、圧縮機２とポンプ８とが左右にそれぞれ配置されている。凝縮器３は、蒸発器４の下方に位置し、蒸発器４と凝縮器３とは上下に並んでいる。
【００１８】
キャビネット１の前側は開口されており、この開口が前面パネル１０によって覆われている。蒸発器４および凝縮器３は、開口に面しており、前面パネル１０と蒸発器４および凝縮器３との間には間隙１６が形成される。この間隙１６に、フィルタ１７が着脱可能に装着されている。
【００１９】
前面パネル１０に、前面吸込口２０と吹出口２１とが形成されている。また、前面パネル１０と側板１１との間に、側面吸込口２２が形成されている。前面吸込口２０は、前面パネル１０の中央に位置して、縦方向に配されている。前面吸込口２０および側面吸込口２２は、間隙１６に連通している。吹出口２１は、前面パネル１０の上部に位置し、水平方向から斜め上方向に向かって開口している。吹出口２１には、ルーバ２３が設けられ、ルーバ２３はモータによって揺動される。吹出口２１は冷房室１３に連通しており、前面吸込口２０および側面吸込口２２から蒸発器４を経て吹出口２１に至る通風路が形成される。これによって、キャビネット１の前面からの吸い込みおよび前方への吹き出しを実現できる。
【００２０】
排熱室１４は、冷房室１３よりも背面側に突出しており、排熱室１４の上面に排気口２４が形成されている。排気口２４に、蛇腹状のダクト７の一端が取り付けられている。ダクト７の他端は、壁２５の開口部に取り付けられ、排熱室１４がダクト７を介して室外と連通する。したがって、排熱室１４では、前面吸込口２０および側面吸込口２２から凝縮器３を経て排気口２４に至る通風路が形成される。この通風路は、ダクト７に連通して、室外へと通じている。
【００２１】
ダクト７の一端は、排気口２４に対して回転自在かつ着脱自在とされる。すなわち、排気ファン６のケーシング２６に形成された排気口２４に、ファンガード２７が回転自在に嵌め込まれている。ダクト７の一端には、ダクトコネクタ２８が設けられている。このダクトコネクタ２８が、ファンガード２７に着脱自在に装着されるが、ダクトコネクタ２８はファンガード２７に対して回転しないように取り付けられている。ダクト７とファンガード２７とが一体的に回転することにより、ダクト７とキャビネット１とは相対的に回転する。
【００２２】
ダクト７の他端は、壁２５の開口部に着脱可能に取り付けられている。すなわち、開口部にある窓３０を利用して、ダクト７を取り付けるための取付パネル３１が窓枠に固定される。窓３０は、上げ下げ窓、引き違い窓のいずれでもよく、取付パネル３１は、窓３０の大きさに合わせて長さを可変できる。
【００２３】
取付パネル３１の取付口３２にダクトホルダ３３が嵌め込まれ、ダクトホルダ３３に、ダクト７の他端に設けられたダクトコネクタ３４が着脱可能に装着される。ダクトコネクタ３４がダクトホルダ３３に装着されることにより、ダクトホルダ３３は取付パネル３１から抜けないように取り付けられる。ダクトホルダ３３の室外側には、雨が入り込まないように、雨除け３５が取り付けられている。したがって、ダクトコネクタ３４をダクトホルダ３３から外すことにより、ダクト７を窓３０から取り外すことができ、さらにダクトホルダ３３も取付パネル３１から取り外すことができる。ここで、ダクト７を外したとき、取付パネル３１の取付口３２が開いたままになるので、取付口３２を塞ぐカバーが取付パネル３１に設けられている。なお、図１中、３６は換気孔であり、換気扇が取り付け可能とされる。
【００２４】
また、キャビネット１の底面には、車輪４０が取り付けられている。したがって、本空気調和機は移動可能とされ、伸縮可能なダクト７を付けたまま室内で移動させることができる。さらに、ダクト７を外すことにより、空気調和機を他の室内に持ち運ぶことができ、任意の場所で使用することができる。
【００２５】
ところで、蒸発器４では、室内空気の熱交換を行うとき、空気中の水分が結露して、ドレン水が発生する。蒸発器４の下方に、ドレン水を受けるドレンパン４１が設けられ、ドレンパン４１の下方に、滴下皿４２が設けられている。ドレンパン４１は、滴下皿４２内に収容され、滴下皿４２は、キャビネット１に取り付けられている。ドレンパン４１に滴り落ちたドレン水は、滴下皿４２に流れ落ち、さらに滴下皿４２から凝縮器３に流れ落ちる。ドレン水は、凝縮器３を通過するときに、凝縮器３を冷却しながら蒸発する。凝縮器３の下方には、ドレン受皿４３が設けられ、凝縮器３を伝って流れてきたドレン水がドレン受皿４３に溜まる。ドレン受皿４３は、排熱室１４の底に載置されており、ドレン受皿４３には、ドレン抜き孔４４が形成され、栓がされている。栓を抜くと、ドレン水が排出される。
【００２６】
そして、ドレン受皿４３に溜まったドレン水を処理するため、ポンプ８によってドレン水を再び凝縮器３に導き、蒸発させている。ポンプ８は、ドレン受皿４３内に設置され、ポンプ８にドレンホース４５が接続され、ドレンホース４４が滴下皿４２に接続される。ポンプ８と滴下皿４２とによって送水手段が構成される。
【００２７】
ポンプ８は、ドレン水を吸い込んで滴下皿４２に送り込む。ドレン水は、滴下皿４２から流れ落ちて、凝縮器３の熱によって蒸発する。このように、ドレン水を循環させることによって、外部に排水することなく、内部において排水処理ができる。なお、ドレンホース４５の途中には、流路を切り替えるためのコックが設けられ、排水パイプ４６が接続されている。コックを回すことにより、滴下皿４２に向かって循環する流路と、排水パイプ４６に向かって排水される流路とに切り替えられる。
【００２８】
この空気調和機は、図５に示すように、圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８を駆動制御する制御装置５０を備えている。マイコンからなる制御装置５０は、キャビネット１に内装され、リモコン５１あるいはキャビネットに設けられた操作スイッチからの操作信号に応じて、冷房運転、除湿運転、換気運転といった各種運転を実行する。また、前面パネル１０に、ＬＥＤ等からなる表示器５２が設けられており、制御装置５０は、各種運転に応じて表示器５２の点灯を制御したり、ドレン水が満水になったときの警告として表示器５２の点灯あるいは点滅といった制御を行う。
【００２９】
冷房運転では、室内空気が、送風ファン５の駆動によって前面吸込口２０および側面吸込口２２から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から蒸発器４を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、蒸発器４によって冷却され、冷風となる。冷風は、吹出口２１から室内に吹き出される。
【００３０】
一方、排気ファン６の駆動によって、室内空気が、前面吸込口２０および側面吸込口２２から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から凝縮器３を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、凝縮器３によって暖められ、温風となる。温風は、排気口２４からダクト７を通り、室外に排出される。
【００３１】
冷房運転により蒸発器４から発生したドレン水は、流れ落ちてドレン受皿４３に溜まる。ドレン水が所定水位まで溜まると、ポンプ８が駆動され、ドレン受皿４３のドレン水を汲み上げて、滴下皿４２に導く。汲み上げられたドレン水は、凝縮器３の表面に沿って流れ落ち、蒸発する。蒸発しなかったドレン水は、ドレン受皿４３に溜まり、再び汲み上げられ、蒸発するまで循環される。なお、ドレン受皿４３のドレン水の水位は水位検出器５３によって検出される。水位検出器５３によってドレン受皿４３のドレン水が所定水位まで溜まったとき、制御装置５０は、ポンプ８の駆動を開始させる。満水になったことが検知されたとき、制御装置５０は、圧縮機２、ポンプ８等を停止させて、冷房運転を停止する。
【００３２】
除湿運転では、冷房運転と同様に圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８が駆動制御される。ただし、ドレン受皿４３に溜まったドレン水は循環させず、コックの操作によりドレン水を排水パイプ４６から排出する。この場合、ダクト７を外しておく。排熱室１４を通って除湿された空気は、排気口２４から室内に排出される。そのため、室内の温度を変えずに除湿できる。
【００３３】
換気運転では、圧縮機２、送風ファン５およびポンプ８は停止し、排気ファン６のみが駆動される。キャビネット１の前方から吸い込まれた室内の空気は、排熱室１４からダクト７を経て室外に排出される。このとき、壁２５の換気孔３６や部屋の隙間などから室外の空気が入り込み、室内の換気が行われる。
【００３４】
空気調和機には、凝縮器３の温度を検出する温度センサ５４と、室内温度を検出する室温センサ５５と、室外温度を検出する外気温センサ５６とが設けられている。温度センサ５４は、凝縮器３の表面に接触あるいは近接して設けられ、凝縮器３を流れる冷媒の温度に対応する凝縮器温度を検出する。室温センサ５５は、キャビネット１の前面吸込口２０あるいは側面吸込口２２の近傍に設けられる。外気温センサ５６は、取付パネル３１の室外側に設けられ、ダクト７に沿って這わされたケーブルにより外気温センサ５６と制御装置５０とが接続される。
【００３５】
冷房運転時あるいは除湿運転時に、制御装置５０は、室内温度に基づいて運転開始時の排気ファン６および送風ファン５の初期回転数を決める。あるいは、リモコンを通じて設定された室内温度に基づいて初期回転数を決めてもよい。
【００３６】
制御装置５０は、冷房運転あるいは除湿運転時に、圧縮機２を動作させるための駆動モータを駆動制御する。この駆動モータは、電源電圧や電源周波数により、回転数が決定されるモータであり、インバータ制御は行われない。そのため、運転中、圧縮機２は一定の回転数（一定速）となる。電源から駆動回路を通じて圧縮機２に駆動電流が供給され、駆動モータが動作する。圧縮機２に負荷がかかり過ぎると、制限値以上の過電流が流れる。このような場合、保護回路が動作する、あるいはブレーカが落ちることなどによって、電源が遮断され、運転が停止される。例えば、モータに過電流が流れてモータが焼損することを防止するためにサーマルリレーが設けられている場合、サーマルリレーが作動し、圧縮機２を保護停止する。これにより、損傷に対して、圧縮機２を保護できる。
【００３７】
ところで、圧縮機２に負荷がかかると、電源から供給される運転電流は増加する。特に、冷房運転や除湿運転の開始時、あるいは湿度の低いときには、ドレン水は少ないので、凝縮器３の冷却を十分に行えず、冷媒の温度が低下しない。そのため、圧縮機２に負荷がかかり、圧縮機２の回転を一定に維持するため、運転電流の増加が顕著となる。そうすると、ブレーカが作動する可能性、またはサーマルリレーが動作する可能性が増す。特に、サーマルリレーが作動し、圧縮機２が保護停止してしまうと、サーマルリレーの復帰に数十分の時間が必要となる。この間、冷房運転あるいは除湿運転ができず、不便である。
【００３８】
そこで、運転時に電源から供給される運転電流を検出する電流検出器５７が設けられる。電流検出器５７は、公知のものでよく、例えばカレントトランスを用い、駆動回路への入力電流を検出する。あるいは、電流検出器５７は、圧縮機２に流れる駆動電流を検出してもよい。
【００３９】
そして、冷房運転あるいは除湿運転中、過電流となることを防止して、連続運転できるように、制御装置５０は、検出された運転電流に応じて排気ファン６および送風ファン５の回転を制御する。
【００４０】
この制御の第１の実施形態として、制御装置５０は、検出された運転電流に基づいて送風ファンの回転を制御する。すなわち、制御装置５０は、運転中、検出された運転電流が基準値を超えたとき、送風ファン５の回転数を下げる。
【００４１】
運転が開始されると、制御装置５０は、室内温度に基づいて送風ファン５および排気ファン６の初期回転数を決める。初期回転数は、例えば５００ｒｐｍとされる。運転中、電流検出器５７は、運転電流を検出する。図６に示すように、運転電流が基準値、例えば１５Ａを超えると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を下げるように、送風ファン５を制御する。送風ファン５の回転数は、一定の割合で下げられる。例えば、１秒間に１０回転ずつ下げられる。このとき、排気ファン６の回転数は変更されない。
【００４２】
運転電流が基準値より高い間は、送風ファン５の回転数は徐々に低下していく。送風ファン５の回転数には下限が設定されている。下限回転数は例えば１００ｒｐｍとされる。制御装置５０は、下限回転数になるまで送風ファン５の回転数を下げる。
【００４３】
送風ファン５の回転数を下げることにより、室内から吸い込まれ、蒸発器４を通り抜ける空気の風量が減少する。これによって、蒸発器４での吸熱量が減少して、蒸発器４を流れるガス冷媒の温度が低下する。低温のガス冷媒が圧縮機２に流れ込むので、圧縮機２にかかる負荷が低減する。この結果、送風ファン５の駆動電流が下がるとともに、圧縮機２の駆動電流も下がり、供給されるトータルの運転電流が減少する。
【００４４】
送風ファン５の回転数を徐々に下げていくにつれて、運転電流が下がる。運転電流が基準値以下になると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を初期回転数に戻す。このとき、１００ｒｐｍから５００ｒｐｍのように、一気に回転数を戻すと、騒音が発生するおそれがある。そこで、制御装置５０は、送風ファン５の回転がリニアに変化するように、回転数を徐々に上げていく。例えば、毎秒２ｒｐｍずつ回転数を増やし、初期回転数である５００ｒｐｍまで上げる。
【００４５】
上記の送風ファン５の回転を制御する代わりに、排気ファン６の回転を制御してもよい。制御装置５０は、運転中、運転電流が基準値を超えたとき、排気ファン６の回転数を上げる。
【００４６】
運転が開始されると、排気ファン６は、決められた初期回転数、例えば５００ｒｐｍで駆動される。運転中、電流検出器５７は、電源から供給される運転電流を検出する。運転電流が基準値、例えば１５Ａを超えると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を上げるように、排気ファン６を制御する。排気ファン６の回転数は、一定の割合で上げられる。例えば、１秒間に１０回転ずつ上げられる。このとき、送風ファン５の回転数は変更されない。
【００４７】
時間の経過とともに、排気ファン６の回転数は徐々に上がっていく。排気ファン６の回転数には上限が設定されている。上限回転数は例えば１０００ｒｐｍとされる。制御装置５０は、上限回転数になるまで排気ファン６の回転数を上げる。
【００４８】
排気ファン６の回転数を上げることにより、室内から吸い込まれ、凝縮器３を通り抜ける空気の風量が増加する。凝縮器３での放熱量が増加して、凝縮器３から出る液冷媒の温度が低下する。蒸発器４を流れる冷媒の温度が下がり、低温のガス冷媒が圧縮機２に流れ込む。これによって、圧縮機２にかかる負荷が低減するので、圧縮機２の駆動電流も下がり、供給されるトータルの運転電流が減少する。
【００４９】
排気ファン６の回転数を徐々に上がっていくにつれて、運転電流が下がる。運転電流が基準値以下になると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を初期回転数に戻す。このとき、急激な回転数の変化による騒音を防ぐために、制御装置５０は、排気ファン６の回転がリニアに変化するように、回転数を徐々に下げていく。例えば、毎秒２ｒｐｍずつ回転数を減らし、初期回転数である５００ｒｐｍまで下げる。
【００５０】
ところで、冷房運転や除湿運転において、通常、排気を効率よくするために、排気ファン６が最大回転数で駆動されることがある。そこで、制御装置５０は、排気ファン６に対する制御と送風ファン５に対する制御とを併用する。すなわち、運転電流が基準値を超えたとき、最初に、排気ファン６の回転数が上げられる。排気ファン６の回転数が最大回転数に達すると、送風ファン５の回転数が下げられる。これにより、冷房や除湿を効率よく行いながら、運転電流を下げることができる。
【００５１】
以上のように、圧縮機２に負荷がかかって、運転電流が上昇したとき、運転を続行しながら運転電流を下げることができる。そのため、過電流にならず、保護回路の動作を回避できる。例えば、圧縮機保護のためのサーマルリレーの作動を回避できる。このようなことを回避できるので、運転が停止することはなく、連続運転を行える。特に、運転開始時や湿度の低いときの運転時のように、ドレン水による凝縮器３の冷却効果が得られない場合に、圧縮機２に負荷がかかっても、運転電流が過電流に達することを防止でき、連続運転が可能となる。また、運転電流に基づいて制御を行うので、電源電圧の変動に対してもその電圧に応じた最良の連続運転を行うことができる。
【００５２】
上記の実施形態では、運転電流が基準値を超えたときに、電流値に関係なく、各ファン５，６の回転制御が行われる。第２の実施形態では、電流値に応じて送風ファン５および排気ファン６の回転制御を行う。制御装置５０は、運転電流が基準値を超えたとき、運転電流の変化に応じて排気ファン６および送風ファン５の回転を段階的に制御する。
【００５３】
図７に示すように、電流値に応じて複数の基準値が設定される。基準値はヒステリシスを有しており、運転電流が上昇する変化のときの基準値と下降する変化のときの基準値が異なる。前者の基準値が後者の基準値よりも高く設定される。制御装置５０は、各基準値に対するレベルにおいて、送風ファン５の回転数を減少させる、あるいは排気ファン６の回転数を増加させる。レベル毎に単位時間当たりの増減数、本実施例では１秒当たりの増減数は異なり、運転電流が高いほど、送風ファン５の回転数の減少数、あるいは排気ファン６の回転数の増加数は大とされる。運転電流が低いほど、送風ファン５の回転数の減少数、あるいは排気ファン６の回転数の増加数は小とされる。
【００５４】
具体的には、制御装置５０によって、検出された運転電流に応じて送風ファン５の回転数をレベル１からレベル４まで段階的に減らすように設定されている。また、レベル１からレベル４の閾値は、ある基準値に基づいて設定されている。制御装置５０は、運転電流が高くなるとき、各レベルに応じて決められた回転数だけ下げる。運転電流が低くなるとき、各レベルに応じて決められた回転数だけ下げる。なお、排気ファン６は、一定の回転数に制御される。
【００５５】
冷房運転あるいは除湿運転が開始されると、送風ファン５および排気ファン６は、初期回転数、例えば５００ｒｐｍで回転する。運転電流が基準値の１３Ａを超え、レベル１になると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を現在の回転数に維持する。運転電流が基準値の１３．５Ａを超え、レベル２になると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒５ｒｐｍずつ下げる。レベル２の回転数制御を行ってもなお運転電流が上昇し、運転電流が基準値の１４Ａを超え、レベル３になると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ下げる。レベル３の回転数制御を行ってもなお運転電流が基準値の１４．５Ａを超え、レベル４になると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒２０ｒｐｍずつ下げる。
【００５６】
この送風ファン５の回転の制御により、運転電流が下がっていく。なおも運転電流が１４Ａより高いレベル４であれば、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒２０ｒｐｍずつ下げる。一方、運転電流が１４Ａ以下になり、レベル３になると、送風ファン５の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ、運転電流が１３．５Ａ以下になり、レベル２になると、送風ファン５の回転数を毎秒５ｒｐｍずつ下げる制御を行う。運転電流が１３Ａ以下になり、レベル１になると、送風ファン５の回転数は現在の回転数に維持される。
【００５７】
運転電流が上昇する過程において、運転電流が上昇する変化の際の最小の基準値（１３Ａ）を、検出された運転電流が超えたとき、運転電流に応じて、送風ファン５の回転数の低下度合いが段階的に変えられる。運転電流が高いとき、過電流となって、運転が停止する可能性が高くなる。そこで、運転電流が高いほど送風ファン５の回転数の下げを大きくすることにより、運転電流の上昇をすばやく抑制でき、過電流になることを防止できる。
【００５８】
そして、運転電流が下降する過程において、運転電流が下降する変化の際の最小の基準値（１２．５Ａ）以下に、検出された運転電流がなる、すなわち運転電流が正常状態になると、送風ファン５の回転数が初期回転数に戻される。このとき、上記したように、送風ファン５の回転数は、初期回転数まで徐々に上げられる。
【００５９】
送風ファン５の代わりに、排気ファン６の回転を制御してもよい。制御装置５０は、検出された運転電流に応じて排気ファン６の回転数を段階的に増加させる。なお、送風ファン５は、一定の回転数に制御される。図７に示したように、基準値に基づいてレベル１〜レベル４まで設定される。運転電流が高くなるとき、各レベルに応じて決められた回転数だけ上げられる。運転電流が低くなるとき、各レベルに応じて決められた回転数だけ上げられる。
【００６０】
レベル１になると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を現在の回転数に維持する。運転電流が基準値の１３．５Ａを超え、レベル２になると、制御装置５０は、送風ファン６の回転数を毎秒５ｒｐｍずつ上げる。レベル２の回転数制御を行ってもなお運転電流が基準値の１４Ａを超え、レベル３になると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ上げる。レベル３の回転数制御を行ってもなお運転電流が基準値の１４．５Ａを超え、レベル４になると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を毎秒２０ｒｐｍずつ下げる。
【００６１】
この排気ファン６の回転の制御により、運転電流が下がっていく。なおも運転電流が１４Ａより高いレベル４であれば、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を毎秒２０ｒｐｍずつ上げる。一方、運転電流が１４Ａ以下になり、レベル３になると、排気ファン６の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ、運転電流が１３．５Ａ以下になり、レベル２になると、排気ファン６の回転数を毎秒５ｒｐｍずつ上げる制御を行う。運転電流が１３Ａ以下になり、レベル１になると、排気ファン６の回転数は現在の回転数に維持される。
【００６２】
そして、運転電流が下降する過程において、運転電流が下降する変化の際の最小の基準値（１２．５Ａ）以下に運転電流がなる（運転電流が正常状態になる）と、排気ファン６の回転数が初期回転数に戻される。このとき、排気ファン６の回転数は、初期回転数まで徐々に上げることが好ましい。
【００６３】
また、排気ファン６の回転の制御と送風ファン５の回転の制御を併用してもよい。運転電流が基準値を超えたとき、最初に、排気ファン６の回転数がレベルに応じて上げられる。排気ファン６の回転数が最大回転数に達すると、送風ファン５の回転数がレベルに応じて下げられる。
【００６４】
以上のように、運転電流が高くなるほど送風ファン５あるいは排気ファン６の回転数の変化を大きくすることにより、運転電流の低減の効果を高めることができる。そのため、過電流になることを確実に阻止でき、連続運転を可能にすることができる。
【００６５】
ここで、圧縮機２の負荷変動は、動作がまだ安定していない運転開始直後に起こりやすい。そこで、第３の実施形態として、運転時間に応じて、運転電流の基準値を変える。制御装置５０は、運転開始から一定時間までは第１基準値に基づいて送風ファン５および排気ファン６の回転を制御し、一定時間経過後は第２基準値に基づいて送風ファン５および排気ファン６の回転を制御する。第１基準値は第２基準値よりも小とされる。
【００６６】
冷房運転あるいは除湿運転が開始されると、送風ファン５および排気ファン６は初期回転数（５００ｒｐｍ）で駆動される。制御装置５０は、第１、第２基準値に応じて送風ファン５の回転数を下げる。排気ファン６の回転数は一定とされる。図８に示すように、運転開始から一定時間経過するまでは、制御装置５０は、第１基準値に基づいて運転電流の変化を監視する。運転電流が第１基準値（１４Ａ）を超えると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ下げる。一定時間は、例えば１分間に設定される。一定時間経過前に、運転電流が第１基準値以下になると、送風ファン５の回転数は初期回転数に戻される。
【００６７】
一定時間経過した後は、制御装置５０は、第１設定値から第２設定値に変更して、運転電流の変化を監視する。運転電流が第２設定値（１５Ａ）を超えると、制御装置５０は、送風ファン５の回転数を毎秒１０ｒｐｍずつ下げる。運転電流が下がって、第２基準値以下になると、送風ファン５の回転数は初期回転数に戻される。
【００６８】
なお、一定時間の前後で送風ファン５の回転数を同じだけ下げているが、異ならせてもよい。例えば、一定時間経過前における回転数の低下度合いを一定時間経過後の回転数の低下度合いより大きくする。運転開始直後の一定時間内では、負荷変動が大きいので、運転電流が上昇しやすいが、この間の回転数の低下度合いを大きくすることにより、運転電流を迅速に低くすることができる。
【００６９】
送風ファン５に代えて、排気ファン６の回転を制御してもよい。上記と同様に、制御装置５０は、運転開始から一定時間までは第１基準値に基づいて排気ファン６の回転を制御し、一定時間経過後は第２基準値に基づいて排気ファン６の回転を制御する。送風ファン５の回転数は一定とされる。
【００７０】
また、送風ファン５および排気ファン６の回転を制御してもよい。制御装置５０は、運転電流が基準値を超えたとき、最初に、排気ファン６の回転数を上げる。排気ファン６の回転数が最大回転数に達すると、送風ファン５の回転数を下げる。この基準値は、一定時間の前後で上記と同様に変更される。
【００７１】
以上のように、運転開始直後における基準値を低く設定することにより、過電流が起こりやすい期間において、早めに運転電流を低減させることができる。これによって、過電流になりにくくすることができる。
【００７２】
第４の実施形態として、運転電流の変化に応じて送風ファン５および排気ファン６の回転数を段階的に変化させるとともに、基準値を一定時間の前後で変更する。
【００７３】
制御装置５０は、冷房運転あるいは除湿運転の開始から一定時間までは第１の複数の基準値に基づいて、送風ファン５の回転数を段階的に下げ、運転電流が正常になると、送風ファン５の回転数を初期回転数に戻す。あるいは、排気ファン６の回転数を段階的に上げ、運転電流が正常になると、排気ファン６の回転数を初期回転数に戻す。
【００７４】
一定時間経過すると、制御装置５０は、第１の複数の基準値から第２の複数の基準値に変更し、第２の複数の基準値に基づいて、送風ファン５の回転数を段階的に下げ、運転電流が正常になると、送風ファン５の回転数を初期回転数に戻す。あるいは、排気ファン６の回転数を段階的に上げ、運転電流が正常になると、排気ファン６の回転数を初期回転数に戻す。
【００７５】
図９に示すように、一定時間までは、第１の複数の設定値に設定され、一定時間経過後は、第２の複数の設定値に設定される。第２の設定値は第１の設定値より高く設定される。また、各設定値は、ヒステリシスを有しており、運転電流が上昇する変化のときの基準値は、下降する変化のときの基準値よりも高く設定される。
【００７６】
制御装置５０は、運転電流が変化したとき、運転開始からの時間に応じて、各設定値に基づき送風ファン５の回転数を増減する。また、送風ファン５に代えて、排気ファン６の回転を制御してもよい。さらに、排気ファン６および送風ファン５を合わせて制御してもよい。いずれの場合でも、制御装置５０の具体的な動作は、第２の実施形態および第３の実施形態を組み合わせたものと同様である。
【００７７】
以上のように、運転電流の変化および運転時間に応じて、排気ファン６および送風ファン５の回転の制御を細かく行うことにより、冷凍サイクルの効率を維持しながら、過電流になることを防止できる。したがって、運転開始初期の動作が不安定な時期において、過電流による運転の停止を防ぎつつ、すばやく安定した連続運転に移行させることができる。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。第２、第４の実施形態において、設定値を超えたとき、電流値の変化率に応じて各ファンの回転数を増減させる。すなわち、所定時間における運転電流の変化から変化率を算出して、変化率が大きいとき、送風ファンの回転数を多く下げ、変化率が小さいとき、回転数の下げを小さくする。また、排気ファンの回転数を制御する場合、変化率が大きいとき、回転数を多く上げ、変化率が小さいとき、回転数を少しだけ上げる。
【００７９】
また、送風ファンの回転数制御と排気ファンの回転数制御を同時に行ってもよい。すなわち、運転電流が基準値を超えると、制御装置は、送風ファンの回転数を下げ、同時に排気ファンの回転数を上げる。これにより、運転電流をより早く下げることができる。
【００８０】
なお、レベル１からレベル４の送風ファンの回転数の減少数を、レベル１（０ｒｐｍ）、レベル２（１０ｒｐｍ）、レベル３（５ｒｐｍ）、レベル４（２０ｒｐｍ）というように、レベル３の減少数をレベル２の減少数より少なくして、運転電流の減少状況を様子見できる構成としてもよい。同様の考え方を排気ファンを制御する場合に適用してもよい。
【００８１】
あるいは、運転電流が下降していく際には、送風ファンの回転数の減少数を０としてもよい。例えば、レベル４からレベル３に運転電流がなると、送風ファンの回転数を下げる制御を停止し、現在の回転数を維持する。運転電流がさらに減少して、正常になると、初期回転数に徐々に戻るようにすればよい。このようにすれば、運転電流が減少して正常になった際に、送風ファンの回転数が初期回転数に戻るまでの時間を短くすることができる。同様の考え方を排気ファンを制御する場合に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一体型空気調和機の全体構成図
【図２】空気調和機の排熱室内部の配置を示す図
【図３】前面側から見た空気調和機の外観斜視図
【図４】背面側から見た空気調和機の外観斜視図
【図５】空気調和機の制御ブロック図
【図６】運転電流が基準値を超えたときの送風ファンの回転数の変化を示す図
【図７】送風ファンの回転を段階的に変化させるとき、複数の基準値と回転数の変化度合との関係を示す図
【図８】運転電流が運転時間に応じて設定された基準値を超えたときの送風ファンの回転数の変化を示す図
【図９】運転時間に応じて設定された複数の基準値と回転数の変化度合との関係を示す図
【符号の説明】
【００８３】
２    圧縮機
３    凝縮器
４    蒸発器
５    送風ファン
６    排気ファン
７    ダクト
８    ポンプ
５０    制御装置
５４    温度センサ
５５    室温センサ
５６    外気温センサ
５７    電流検出器  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009236373.tif 000008
【図７】
2009236373.tif 000009
【図８】
2009236373.tif 000010
【図９】
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