JP2004325017A - Air conditioner - Google Patents

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Shigeo Kawanami
茂雄 川波
Toshiharu Sasaki
俊治 佐々木
Shinichi Kosugi
真一 小杉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a clogging with high accuracy on the basis of the circumferential environment and a condition of a filter. <P>SOLUTION: In an air conditioner having a fan motor 2 of which a rotating speed is detected to be controlled, the input voltage D(n) to the fan motor 2 is controlled to keep the rotating speed Ncont constant in accordance with the detected rotating speed NO(n), and a result of the comparison of the input voltage with a determination reference value D2 is displayed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンモータを備えた空気調和機に関し、特に室内ユニットのフィルタの汚れ、あるいは室外ユニットの熱交換器への着霜などを検知するものに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタが目詰まり状態になると冷房・暖房運転で目標の能力よりも小さな値となるので、そのことを使用者に知らせるため空気調和機の運転積算時間を制御基板のマイコンで計測し、一定時間が経過すると、リモコンにフィルターサインを表示させることが行われている。
【０００３】
また、目詰まりを精度よく検知するため、空気調和機の運転積算時間を積算する運転時間積算器と空気調和機の送風量に基づいて決定される運転係数とから目詰まり度を演算することが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２０９３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、周囲の環境やフィルタの状態に関係なく、時間によってフィルタサインを表示しているため、フィルタに汚れが付着していてもフィルタサインを表示しなかったり、汚れが付着していなくてもフィルタサインを表示したりすることがある。また、同じ方法を熱交換器の着霜の検出などに応用することも不可能である。
【０００６】
本発明の目的は、比較的に簡易で特別な機器を付設することなく、周囲の環境やフィルタの状態に基づいて目詰まりを精度よく検知し、さらに、室内ユニットのフィルタの目詰まりばかりでなく、室外ユニットにおける熱交換器の着霜を検出できるような、応用範囲の広いもの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に、本発明は、回転数が検出されて回転数が制御されるファンモータを有した空気調和機において、ファンモータは検出された回転数に応じて回転数を一定に保つように入力電圧が制御され、入力電圧を判定基準値と比較した結果を表示するものである。
【０００８】
また、上記のものにおいて、ファンモータは室内ユニットに設けられ、判定基準値は室内ユニットに設けられたフィルタの目詰まり状態によって定められることが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、ファンモータは室外ユニットに設けられ、判定基準値は室外ユニットに設けられた熱交換器の着霜状態によって定められることが望ましい。
【０００９】
さらに、上記のものにおいて、ファンモータは室内ユニットに設けられ、判定基準値は室内ユニットに設けられたフィルタの目詰まり状態によって定められ、ファンモータは設定風量に応じて回転数を一定に保つことが望ましい。
【００１０】
さらに、上記のものにおいて、ファンモータは室内ユニットに設けられ、表示は室内ユニットの運転を制御するリモコンにフィルタサインとして表示されることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態による空気調和機の室内ユニットの断面図、図２はモータ内蔵回路を示すブロック図、図３はフィルタ詰まり検知装置の制御系を説明するフローチャート、図４は室外ユニットの内部構成を示す斜視図を示す。
【００１２】
図１に示すように、空気調和機の室内機１にはファンモータ２、ファン３、制御基板４、フィルタ５、熱交換器７が設けられ、ファンモータにより２によりファン３は回転し、フィルタ５より吸い込んだ空気を端面に位置する空気吸込口から吹き出している。熱交換器７は吹き出す風を冷たくしたり、暖かくしたりする。
室内機１の各構成部品やリモコン６をコントロールし、空気調和機の室内ユニットを制御する装置が制御基板４である。室内機１を使用者が操作する装置がリモコン６となる。リモコン６により冷房・暖房切り替え、風量の調整、風の吹き分け、室内の温度設定などを使用者が設定する。また、リモコン６は空気調和機の運転時の状態や警報を表示できる機能を持ち、さらに、空気調和機の能力低下の原因となるフィルタ詰まりを簡易的なシステムで検出する。
【００１３】
図２に空気調和機の室内ユニットの構成部品であるファンモータ２の内蔵回路を示し、各端子は、モータ巻線への電源電圧を供給するモータ電源８、モータ内部正弦波ＩＣ、ドライバＩＣへ供給する制御電源を示す制御電源９、モータ回転時にホールＩＣ（回転数検出素子）によりモータ１回転につき１２パルスの信号を出力しファンモータ２の回転数を制御基板４にパルス信号として出力する回転パルス出力１０、ＤＣ０Ｖから５Ｖを印加することにより、モータ回転速度を可変できる速度指令電圧１１、回路の基準電位を示すＧＮＤ１２となっている。この駆動回路によって、ファンモータにおいてファン３の回転数をパルス信号として読み取り、回転パルス出力１０によって室内ユニットの制御基板に送られ、制御基板から速度指令電圧１１によって、指示された回転数でファンを制御する。
【００１４】
ファン３は常に各風量での基準回転数で回りつづけるように電圧を変化させながら動き、フィルタ５が目詰まりして、ファンモータ２にかかる負荷が小さくなると、速度指令電圧１１から送られるファンモータ２への入力電圧の低下を検知する。この一連の流れを図３のフローチャートで、つまり目詰まり検知制御について説明する。
【００１５】
ステップＳ１において、リモコン６から使用者が風量を設定する。ここで、目標回転数Ｎｃｏｎｔとファンモータ２に入力する速度指令電圧１１の基準値を決定する。このステップＳ１は風量変更の際は基準値を設定するために必ず実行する。
ステップＳ２において、現在のファンモータ２の回転数をパルス信号として制御基板に入力した値をＮ０（ｎ）とし、ステップＳ３、４、５では、Ｎ０（ｎ）の値と目標回転数Ｎｃｏｎｔとの回転数の偏差ΔＮをステップＳ３で比較する。偏差の基準値Ｎｓ（例えばＮｓ＝６とする）に対し、Ｎｓの方が大きい場合は次の速度指令電圧Ｄ（ｎ）はＤ（ｎ−１）と同じになり、Ｎｓの方が小さい場合はステップＳ６、７のように速度指令電圧Ｄ（ｎ）を補正する。
【００１６】
ステップＳ６では前回の速度指令電圧Ｄ（ｎ−１）に加えるための変化量ΔＤをステップＳ３での偏差ΔＮの値と係数Ｋ（例えば、Ｋ＝０．２５）との積とし、ステップＳ７に示すように、Ｄ（ｎ）＝Ｄ（ｎ−１）＋ΔＤとしてファンモータ２に送られる速度指令電圧Ｄ（ｎ）を速度指令電圧１１の基準値に追従するようにし、ファンの回転数を一定にする。ステップＳ８
ステップＳ９ではＤ（ｎ）を風量設定（ステップＳ１）した際に決定したフィルタ目詰まり判定基準値Ｄｓと比較し、Ｄｓを下回ったときにはリモコン６にフィルタ５の目詰まり状態を表示する表示手段（例えば、表示ランプ）に制御信号を出力し、フィルタサインとして表示される。ステップＳ１０
その後、フィルタサインのデータをリセットしてステップＳ２へリターンする。なお、ステップＳ９において速度指令電圧Ｄ（ｎ）が判定値Ｄｓを超えた場合は、制御信号を出力せずにステップＳ２へリターンする。
【００１７】
そして、ファンモータ２から制御基板４に出力される回転パルス出力１０をもとに決定される速度指令電圧１１を風量設定に応じて決定するフィルタ目詰まり判定値との比較によりフィルタが目詰まり状態にあることを検出し、コントローラからリモコン６に制御信号が出力され、フィルタサインとして表示されることとなっているので、圧力センサ、汚れセンサなどの特別な機器を設けることなく、フィルタの汚れを検出することができる。
【００１８】
以上のように、制御基板に送られてくるファンモータからの回転パルス入力を基に、つまりファンの回転数が目標値に近づくように、制御基板からファンモータに入力電圧が送られ、この入力電圧は初期値のフィルタ詰まりがない状態よりもフィルタが詰まっている方が低下する。そのために、この差分でファンモータの負荷の変化、ファン周りの通風抵抗の変化、フィルタの圧力損失を検出することができる。
【００１９】
また、同様な方法で室外ユニットにおける熱交換器の着霜を検出できるので、室外ユニットへの応用を説明する。
空気調和機の室外ユニットの内部の構造を図４に示し、室外ユニット１３は、箱体１４内に配置された略コの字状に折り曲げ成形された室外熱交換器１５、室外送風機としてのプロペラファン１６、圧縮機１７等を備えている。略コの字状に折り曲げ成形された室外熱交換器１５は、プロペラファン１６の吸い込み側に位置しており、プロペラファン１６を風上側から覆うように、ユニットベース１８の上に配置されている。ユニットベース１８には、室外熱交換器１５のフィン下端部に対応して露受け部とドレン水を排水するための排水孔が設けられている。
【００２０】
室外ユニットの場合、図４に示すように気流１９は室外熱交換器１５（室内ユニットの場合、フィルタ５）を通過して、プロペラファン１６（室内ユニットの場合、ファン３）を通過して、図４の前面より吹き出してくるので、ステップＳ９でのＤｓを着霜判定基準値とすれば室外熱交換器１５の通風抵抗の変化、圧力損失を検出することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、空気調和機に特別な機器を付設することなく、周囲の環境やフィルタの状態に基づいて目詰まりを精度よく検知し、室内ユニットのフィルタの目詰まりばかりでなく、室外ユニットにおける熱交換器の着霜も検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態の室内ユニットの断面図。
【図２】本発明による一実施の形態のモータの制御回路を示すブロック図。
【図３】本発明による一実施の形態のフィルタ詰まりの検知方法を示すフローチャート。
【図４】本発明による他の実施の形態の室外ユニットを示す斜視図。
【符号の説明】
１…室内機、２…ファンモータ、３…ファン、４…制御基板、５…フィルタ、６…リモコン、７…熱交換器、８…モータ電源、９…制御電源、１０…回転パルス出力、１１…速度指令電圧、１２…ＧＮＤ、１３…室外機、１４…箱体、１５…室外熱交換器、１６…プロペラファン、１７…圧縮機、１８…ユニットベース、１９…気流。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner provided with a fan motor, and is particularly suitable for detecting an air filter in an indoor unit or detecting frost on a heat exchanger in an outdoor unit.
[0002]
[Prior art]
If the filter becomes clogged, the value will be smaller than the target capacity in cooling and heating operation.To inform the user of this, the operation integrated time of the air conditioner is measured by the microcomputer of the control board, and the fixed time After the passage of time, a filter sign is displayed on a remote controller.
[0003]
In addition, in order to accurately detect clogging, it is possible to calculate the degree of clogging from an operation time integrator that accumulates the accumulated operation time of the air conditioner and an operation coefficient that is determined based on the air flow rate of the air conditioner. It is known and described, for example, in US Pat.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-120934 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional technology, the filter sign is displayed according to time regardless of the surrounding environment and the state of the filter.Therefore, even if the filter is dirty, the filter sign is not displayed or the filter is not stained. Even if it is not, the filter sign may be displayed. It is also impossible to apply the same method to the detection of frost formation on a heat exchanger.
[0006]
An object of the present invention is to relatively accurately detect clogging based on the surrounding environment and the state of a filter without attaching special equipment relatively easily, and furthermore, not only clogging of a filter of an indoor unit but also Another object of the present invention is to provide an apparatus having a wide range of applications that can detect frost formation on a heat exchanger in an outdoor unit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides an air conditioner having a fan motor whose rotation speed is detected and whose rotation speed is controlled, wherein the fan motor keeps the rotation speed constant in accordance with the detected rotation speed. The input voltage is controlled so as to keep it, and the result of comparing the input voltage with the determination reference value is displayed.
[0008]
Further, in the above, it is preferable that the fan motor is provided in the indoor unit, and the determination reference value is determined by a clogged state of a filter provided in the indoor unit.
Further, in the above, it is desirable that the fan motor is provided in the outdoor unit, and the determination reference value is determined by the frosting state of the heat exchanger provided in the outdoor unit.
[0009]
Further, in the above, the fan motor is provided in the indoor unit, the determination reference value is determined by the clogged state of the filter provided in the indoor unit, and the fan motor keeps the rotation speed constant according to the set airflow. Is desirable.
[0010]
Further, in the above, it is preferable that the fan motor is provided in the indoor unit, and the display is displayed as a filter sign on a remote controller for controlling the operation of the indoor unit.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of an indoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a motor built-in circuit, FIG. 3 is a flowchart illustrating a control system of a filter clogging detection device, and FIG. The perspective view which shows the internal structure of an outdoor unit is shown.
[0012]
As shown in FIG. 1, a fan motor 2, a fan 3, a control board 4, a filter 5, and a heat exchanger 7 are provided in an indoor unit 1 of the air conditioner. The air sucked in from 5 is blown out from an air inlet located on the end face. The heat exchanger 7 makes the blown wind cool or warm.
The control board 4 is a device that controls each component of the indoor unit 1 and the remote controller 6 and controls the indoor unit of the air conditioner. A device for the user to operate the indoor unit 1 is the remote controller 6. The user sets the cooling / heating switching, the adjustment of the air volume, the blowing of the air, the indoor temperature setting, and the like by the remote controller 6. Further, the remote controller 6 has a function of displaying a state and an alarm at the time of operation of the air conditioner, and further detects a filter clogging which causes a decrease in performance of the air conditioner by a simple system.
[0013]
FIG. 2 shows a built-in circuit of a fan motor 2 which is a component of an indoor unit of an air conditioner, and each terminal is connected to a motor power supply 8 for supplying a power supply voltage to a motor winding, a sine wave IC inside the motor, and a driver IC. A control power supply 9 indicating a control power supply to be supplied. A rotation for outputting a signal of 12 pulses per rotation of the motor by a Hall IC (rotational speed detecting element) at the time of motor rotation and outputting the rotation speed of the fan motor 2 to the control board 4 as a pulse signal. A pulse output 10, a speed command voltage 11 capable of varying the motor rotation speed by applying DC 0V to 5V, and a GND 12 indicating a reference potential of the circuit. With this drive circuit, the rotation speed of the fan 3 is read as a pulse signal in the fan motor, sent to the control board of the indoor unit by the rotation pulse output 10, and the fan is rotated at the speed indicated by the speed command voltage 11 from the control board. Control.
[0014]
The fan 3 operates while changing the voltage so as to keep rotating at the reference rotation speed at each air volume, and when the filter 5 is clogged and the load on the fan motor 2 is reduced, the fan motor sent from the speed command voltage 11 2 is detected. This series of flows will be described with reference to the flowchart of FIG. 3, that is, clogging detection control.
[0015]
In step S1, the user sets the air volume from the remote controller 6. Here, the reference value of the target rotation speed Ncont and the speed command voltage 11 input to the fan motor 2 are determined. This step S1 is always executed in order to set a reference value when changing the air volume.
In step S2, the value input to the control board as the current rotation speed of the fan motor 2 as a pulse signal is set to N0 (n). In steps S3, S4, and S5, the value of N0 (n) is compared with the target rotation speed Ncont. The deviation ΔN of the rotation speed is compared in step S3. If Ns is larger than the reference value Ns of the deviation (for example, Ns = 6), the next speed command voltage D (n) becomes the same as D (n-1), and Ns is smaller. Corrects the speed command voltage D (n) as in steps S6 and S7.
[0016]
In step S6, the amount of change ΔD to be added to the previous speed command voltage D (n-1) is the product of the value of the deviation ΔN in step S3 and the coefficient K (for example, K = 0.25). As shown, the speed command voltage D (n) sent to the fan motor 2 is set to follow the reference value of the speed command voltage 11 as D (n) = D (n-1) + ΔD, and the fan rotation speed is kept constant. To Step S8
In step S9, D (n) is compared with a filter clogging determination reference value Ds determined when the air volume is set (step S1), and when it is less than Ds, a display means for displaying the clogged state of the filter 5 on the remote controller 6 ( For example, a control signal is output to a display lamp) and displayed as a filter sign. Step S10
Thereafter, the data of the filter sign is reset, and the process returns to step S2. If the speed command voltage D (n) exceeds the determination value Ds in step S9, the process returns to step S2 without outputting a control signal.
[0017]
The filter is clogged by comparing a speed command voltage 11 determined based on the rotation pulse output 10 output from the fan motor 2 to the control board 4 with a filter clogging determination value determined according to the airflow setting. And a control signal is output from the controller to the remote controller 6 and displayed as a filter sign, so that the filter can be cleaned without any special equipment such as a pressure sensor and a dirt sensor. Can be detected.
[0018]
As described above, the input voltage is sent from the control board to the fan motor based on the rotation pulse input from the fan motor sent to the control board, that is, so that the rotation speed of the fan approaches the target value. The voltage is lower when the filter is clogged than when the filter is not clogged at the initial value. Therefore, a change in the load of the fan motor, a change in ventilation resistance around the fan, and a pressure loss of the filter can be detected from the difference.
[0019]
Further, since frost formation on the heat exchanger in the outdoor unit can be detected in a similar manner, application to the outdoor unit will be described.
FIG. 4 shows the internal structure of the outdoor unit of the air conditioner. The outdoor unit 13 includes an outdoor heat exchanger 15 disposed in a box 14 and bent into a substantially U-shape, and a propeller as an outdoor blower. A fan 16 and a compressor 17 are provided. The outdoor heat exchanger 15 bent and formed in a substantially U-shape is located on the suction side of the propeller fan 16 and is disposed on the unit base 18 so as to cover the propeller fan 16 from the windward side. . The unit base 18 is provided with a dew receiving portion and a drain hole for draining drain water corresponding to a lower end portion of the fin of the outdoor heat exchanger 15.
[0020]
In the case of the outdoor unit, the airflow 19 passes through the outdoor heat exchanger 15 (the filter 5 in the case of the indoor unit) and passes through the propeller fan 16 (the fan 3 in the case of the indoor unit) as shown in FIG. Since the air blows out from the front surface in FIG. 4, if Ds in step S9 is used as a frosting determination reference value, a change in ventilation resistance of the outdoor heat exchanger 15 and a pressure loss can be detected.
[0021]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, without attaching special equipment to an air conditioner, clogging is accurately detected based on the surrounding environment and the state of a filter. The frost formation of the heat exchanger at the time can be detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an indoor unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a motor control circuit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting a filter clog according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an outdoor unit according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 indoor unit, 2 fan motor, 3 fan, 4 control board, 5 filter, 6 remote control, 7 heat exchanger, 8 motor power supply, 9 control power supply, 10 rotation pulse output, 11 ... speed command voltage, 12 ... GND, 13 ... outdoor unit, 14 ... box body, 15 ... outdoor heat exchanger, 16 ... propeller fan, 17 ... compressor, 18 ... unit base, 19 ... airflow.

Claims (5)

回転数が検出されて回転数が制御されるファンモータを有した空気調和機において、
前記ファンモータは検出された回転数に応じて回転数を一定に保つように入力電圧が制御され、入力電圧を判定基準値と比較した結果を表示することを特徴とする空気調和機。In an air conditioner having a fan motor whose rotation speed is detected and the rotation speed is controlled,
An air conditioner, wherein an input voltage of the fan motor is controlled so as to keep the rotation speed constant in accordance with the detected rotation speed, and a result of comparing the input voltage with a determination reference value is displayed. 請求項１に記載のものにおいて、前記ファンモータは室内ユニットに設けられ、前記判定基準値は前記室内ユニットに設けられたフィルタの目詰まり状態によって定められることを特徴とする空気調和機。The air conditioner according to claim 1, wherein the fan motor is provided in an indoor unit, and the determination reference value is determined by a clogged state of a filter provided in the indoor unit. 請求項１に記載のものにおいて、前記ファンモータは室外ユニットに設けられ、前記判定基準値は前記室外ユニットに設けられた熱交換器の着霜状態によって定められることを特徴とする空気調和機。2. The air conditioner according to claim 1, wherein the fan motor is provided in an outdoor unit, and the determination reference value is determined by a frost state of a heat exchanger provided in the outdoor unit. 3. 請求項１に記載のものにおいて、前記ファンモータは室内ユニットに設けられ、前記判定基準値は前記室内ユニットに設けられたフィルタの目詰まり状態によって定められ、前記ファンモータは設定風量に応じて回転数を一定に保つことを特徴とする空気調和機。2. The apparatus according to claim 1, wherein the fan motor is provided in an indoor unit, the reference value is determined by a clogged state of a filter provided in the indoor unit, and the fan motor rotates according to a set airflow. An air conditioner characterized by keeping the number constant. 請求項１に記載のものにおいて、前記ファンモータは室内ユニットに設けられ、前記表示は前記室内ユニットの運転を制御するリモコンにフィルタサインとして表示されることを特徴とする空気調和機。The air conditioner according to claim 1, wherein the fan motor is provided in an indoor unit, and the display is displayed as a filter sign on a remote controller that controls the operation of the indoor unit.
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