JPH11201528A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機において、極寒冷地で運転を開始
した場合でも空気調和機の故障が防止され、しかも低コ
ストで製造することができるようにする。 【解決手段】 暖房運転時間が所定時間を経過したにも
拘わらず（Ｓ４，Ｓ９でＹＥＳ）、熱交センサによる検
出温度が所定温度以下である場合には（Ｓ６，Ｓ１１で
ＮＯ）、空気調和機の運転を強制停止させ（Ｓ７，Ｓ１
２）、表示部には空気調和機の運転を強制停止した旨を
表示する。これにより、室外機に外気温センサを設けな
くても、極寒冷地での空気調和機の暖房運転を停止させ
ることができ、製造コストを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に関
し、特に、極寒状態における暖房運転の制御に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、冷媒を室外熱交換器で気化さ
せて外気から気化熱を吸収させ、圧縮機によってこの高
温の冷媒を室内熱交換器に送り込み、室内熱交換器によ
って熱放出させることで室内の暖房を行うヒートポンプ
式の空気調和機が知られている。この空気調和機は、外
気温度が低くなると暖房運転の能力が低下することが多
く、例えば、外気温が零下２５℃以下のような極寒冷地
では、圧縮機内のオイルの潤滑性が低減して正常な暖房
運転ができず、劣化による圧縮機の損傷を原因として空
気調和機が故障に至ることがある。そのため、室外機に
外気温検知センサを設け、外気温が所定温度以下の場合
には、サーキュレータ運転に切り換えることで、圧縮機
の故障を防止するようにしたものがある（特開平５−３
４６２５７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の空気調和機によれば、外気の温度を検出す
るために、室外機に外気温を検知するためのセンサ、及
び、この外気温検知センサを制御するための配線等を室
内機と室外機の間に設ける必要があるため、製造コスト
が高くなるという問題があった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、極寒冷地で運転を開始した場合
であっても空気調和機の故障を防止することができ、し
かも低コストで製造することができる空気調和機を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の空気調和機は、室外側熱交換器と室
内側熱交換器との間で冷媒を循環させるヒートポンプ式
冷凍サイクルを有する空気調和機であって、空気調和機
の運転時間を計測するタイマ手段と、室内側熱交換器の
温度を検出するための温度検出手段と、タイマ手段によ
り計測された空気調和機の暖房運転時間が所定時間を経
過した時に、温度検出手段による検出温度が所定温度以
下である場合には、空気調和機の運転を強制停止させる
制御手段と、制御手段により空気調和時の運転が強制停
止されたときに、その旨を表示する表示手段とを備えた
ものである。

【０００６】上記構成においては、暖房運転を開始して
から所定時間経過しても室内側熱交換器の温度が所定温
度まで上昇しない場合には、空気調和機の運転を強制停
止するので、室外機内の圧縮機が正常に動作せず暖房運
転が不可能となっているような場合には強制的に運転が
停止される。これにより、圧縮機が故障することを未然
に防止することができる。また、室外機に外気温検知セ
ンサ、及びこの外気温検知センサと室内機とを接続する
ための配線を設けなくても、制御手段による上記強制停
止を行うことができる。また、表示手段により制御手段
の強制停止によって空気調和機の運転が停止されたこと
が表示される。

【０００７】また、請求項２に記載の空気調和機は、請
求項１に記載の空気調和機であって、制御手段は、デフ
ロスト完了後の運転か否かの判断を行い、デフロスト完
了後の運転である場合と、デフロスト完了後の運転でな
い場合とで、上記所定時間及び／又は所定温度を異なら
せたものである。

【０００８】上記構成においては、デフロスト完了後の
運転か否かに応じて、制御手段が空気調和機を強制停止
させるか否かの判断基準とする運転時間及び／又は温度
を異ならせている。これにより、デフロストを完了して
室内側熱交換器の温度が下がり、室内側熱交換器の所定
温度に達するまでに時間を要するような場合であって
も、その状況に応じて、空気調和機を強制停止させるか
否かを的確に判断することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
空気調和機について図面を参照して説明する。図１は本
発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構成図であ
る。空気調和機１は、室外機２と室内機３との間でフロ
ンガス等の冷媒を循環させ、室内外で熱交換を行うこと
によって冷暖房を行うヒートポンプ式の空気調和機であ
る。ヒートポンプ式冷凍サイクルは、冷媒を圧縮して高
温高圧ガスとする圧縮機４、冷媒の流れる方向を冷房運
転又は暖房運転応じて切り換えるための四方弁５、室外
熱交換器（室外側熱交換器）６、減圧機構である膨張弁
７、及び室内熱交換器（室内側熱交換器）８により構成
されている。

【００１０】室外熱交換器６には、室外ファン９及びそ
の駆動用の室外ファンモータ１０が付設され、これらと
圧縮機４及びその駆動用の圧縮機モータ１１（図２）と
によって室外機２が構成されている。また、室内熱交換
器８には、室内ファン１２、及びその駆動用の室内ファ
ンモータ１３が付設され、これらによって室内機３が構
成されている。また、室内機３には、室内の温度、即
ち、室内機３内に吸い込まれる室内空気の温度を検出す
るセンサ１５（以下、室内センサという）と、室内熱交
換器８の配管の温度、即ち、室内熱交換器８内を通る冷
媒の温度を検出するセンサ（以下、熱交センサという、
温度検出手段）１６が設けられている。

【００１１】次に、空気調和機１の制御系について図２
を参照して説明する。図２は空気調和機１の概略ブロッ
ク図である。空気調和機１には、空気調和機１全体の動
作制御を司り、上記熱交センサ１６、及び後述するタイ
マ（タイマ手段）２４の検出値に基づいて、空気調和機
１の運転を強制的に停止させるか否かの判断を行う制御
部（制御手段）２０が設けられている。制御部２０に
は、上記の圧縮機モータ１１、室外ファンモータ１０、
及び室内ファンモータ１３が接続され、圧縮機４、室外
ファン９、及び室内ファン１２の動作はこれらの駆動源
を介して制御部２０によって制御される。また、熱交セ
ンサ１６及び室内センサ１５が制御部２０に接続されて
おり、それぞれのセンサの検出値が制御部２０に入力さ
れるようになっている。また、制御部２０は、空気調和
機１が暖房運転を行うか冷房運転を行うかに応じて四方
弁５を切り換える。

【００１２】更に、制御部２０には、運転の設定部２
２、表示部（表示手段）２３、及びタイマ２４が接続さ
れている。設定部２２は、空気調和機１による暖房又は
冷房により実現しようとする室温等を設定する。表示部
２３は複数のＬＥＤ（Light emitting diode）で構成さ
れるものであり、空気調和機１が運転中であること、制
御部２０によって空気調和機１の運転が強制停止された
こと等を点灯や点滅等により表示する。また、タイマ２
４は空気調和機１の運転開始時からの経過時間を計測す
るものである。

【００１３】次に、制御部２０による暖房運転制御につ
いて図３を参照して説明する。図３はこの場合の処理の
流れを示すフローチャートである。空気調和機１の暖房
運転が開始されると、デフロスト完了後の運転かどうか
のチェックが行われる（Ｓ１）。デフロスト完了後でな
い場合は（Ｓ２でＮＯ）、タイマ２４の検出値に基づい
て空気調和機１の運転開始時からの時間をチェックする
（Ｓ３）。ここで、運転時間が、予め定められた所定時
間ｔを経過していない場合は（Ｓ４でＮＯ）、Ｓ１の処
理に戻り、運転時間が所定時間ｔを経過している場合は
（Ｓ４でＹＥＳ）、熱交センサ１６の検出温度（熱交温
度）をチェックする（Ｓ５）。そして、室内熱交換器８
の温度が未だ所定温度Ａに達していない場合は（Ｓ６で
ＮＯ）、運転停止信号が発生され（Ｓ７）、空気調和機
１の運転が強制停止される。即ち、一定時間運転したに
も拘わらず、室内熱交換器８が一定温度まで上昇してい
ないことから、圧縮機４が正常に動作することが不可能
な程に外気温が低い温度であるとして、空気調和機１に
よる暖房運転を停止させるのである。なお、制御部２０
が空気調和機１の強制停止を行った場合には、上述した
表示部２３により、制御部２０による制御で空気調和機
１が強制停止された旨がユーザに知らされる。室内熱交
換器８の温度が所定温度Ａよりも高い場合は（Ｓ６でＹ
ＥＳ）、運転停止信号が発生されることなく、Ｓ１の処
理に戻る。即ち、外気温は、正常に圧縮機４が動作可能
な温度であり、空気調和機１による暖房運転が適正に行
われているとして、暖房運転を続行する。

【００１４】また、Ｓ２で、デフロスト完了後である場
合は（Ｓ２でＹＥＳ）、デフロスト完了後からの空気調
和機１の運転時間をチェックし（Ｓ８）、運転時間が所
定時間ｔ’に達しているか否かを判断する（Ｓ９）。こ
こでの判断の基準となる所定時間ｔ’は、Ｓ４の所定時
間ｔよりも長い時間とされる。所定時間ｔ’を所定時間
ｔよりも長い時間としたのは、デフロストにより冷媒が
室外熱交換器６−室内熱交換器８間を逆循環されると、
室外熱交換器６では常温高圧液体の冷媒が熱を放出して
霜・氷除去を行う一方、室内熱交換器８では低温低圧で
液体及び気体の冷媒が流れるため、室内熱交換器８を流
れる冷媒の温度はデフロストを完了する前よりもその温
度が下がるからである。

【００１５】そして、運転時間が所定時間ｔ’に達して
いない場合は（Ｓ９でＮＯ）、Ｓ１の処理に戻り、運転
時間が所定時間ｔ’を経過している場合は（Ｓ９でＹＥ
Ｓ）、熱交センサ１６の検出値をチェックし（Ｓ１
０）、室内熱交換器８の温度が所定温度Ｂに達している
か否かが判断される（Ｓ１１）。この所定温度ＢはＳ６
の判断基準とされる所定温度Ａよりも高い温度とされ
る。室内熱交換器８の温度が未だ所定温度Ｂに達してい
ない場合は（Ｓ１１でＮＯ）、運転停止信号が発生され
（Ｓ１２）、空気調和機１の運転が強制停止される。こ
の強制停止が行われた旨は表示部２３によりユーザに知
らされる。室内熱交換器８の温度が所定温度Ｂよりも高
い場合は（Ｓ１１でＹＥＳ）、空気調和機１による暖房
運転が適正に行われているとして、運転停止信号が発生
されることなく、Ｓ１の処理に戻る。

【００１６】このように、本実施形態の空気調和機１に
よれば、空気調和機１の運転を開始してから所定時間が
経過しても室内熱交換器８の温度が所定温度まで上昇し
ない場合には、空気調和機１の運転を強制停止するの
で、圧縮機４が正常に動作しない程に外気温が低くなっ
ている場合には、空気調和機１の運転が強制的に停止さ
れる。これにより、圧縮機が正常に動作することが不可
能な極寒冷地で無理に圧縮機４をを動作させてしまうこ
とによる圧縮機４の故障を回避し、空気調和機１が故障
することを未然に防止することができる。

【００１７】また、室外機２に外気温を検出するための
センサや、及びこのセンサと室内機３内の制御部２０と
を接続するための配線を設けなくても、極寒冷地で空気
調和機１の運転を回避できるので、このセンサ及び配線
が不要となる分、製造コストを低減することができる。
また、ユーザは、表示部２３より制御部２０による強制
停止によって空気調和機１の運転が停止されたことが知
らされるので、空気調和機１が故障によって停止したの
か、制御部２０による強制停止によって停止したのかを
容易に知ることができる。

【００１８】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、制御部２０は、熱交センサ１６及びタイマ２４
の検出値に基づいて、空気調和機１の運転を強制停止す
るか否かを判断するものとしているが、これに加えて、
室内機３に設けられている室内センサ１５の検出値を、
空気調和機１を強制停止させるか否かの判断の基準とす
ることとし、タイマ２４が検出した時間が所定時間を経
過しているにも拘わらず、熱交センサ１６及び室内セン
サ１５が検出した温度が所定温度に達していない場合
に、空気調和機１を強制停止させるというようにしても
よい。この場合には、圧縮機４が正常に動作しているか
否か、空気調和機１による暖房が正常に行われているか
否かをより正確に判断することができ、空気調和機１の
不用意な強制停止を防止することができる。また、上記
実施形態では、表示部２３を複数のＬＥＤからなるもの
としているが、これを例えば、ＬＣＤ（Liquid crystal
display）等によって強制停止による運転が停止された
旨を表示するようにしてもよい。

【００１９】また、空気調和機１の運転を強制停止する
か否かを判断の基準とする空気調和機１の所定の運転時
間ｔ，ｔ’、室内側熱交換器９内の冷媒の所定温度Ａ，
Ｂは適宜変更が可能である。また、本発明は、ヒートポ
ンプ式の冷凍サイクルを有する空気調和機に広く適用で
きるものであり、インバーター制御の空気調和機に適用
することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明に係
る空気調和機によれば、空気調和機の運転を開始してか
ら所定時間経過しても室内側熱交換器の温度が所定温度
まで上昇しない場合には空気調和機の運転を強制停止す
るので、極寒冷地などで外気温が低く、室外機内の圧縮
機が正常に動作せず暖房運転が不可能となっているよう
な場合に、無理に圧縮機を動作させたことに起因する空
気調和機の故障を未然に防止することができる。

【００２１】また、室外機に外気温検出センサや、外気
温検出センサと室内機とを接続するための配線を設けな
くても、極寒冷地での空気調和機の強制停止を行うこと
ができるため、その分、製造コストを低減することがで
きる。また、ユーザには、表示手段によって、空気調和
機が強制停止で運転停止したことを知らせることができ
るので、ユーザは空気調和機が故障によって停止したの
か、制御手段による強制停止によって停止したのかを容
易に知ることができる。

【００２２】また、請求項２に記載の発明に係る空気調
和機によれば、デフロスト完了後に運転を開始した場合
には、デフロストを完了しない場合とは異なる運転時間
及び／又は熱交換器の所定温度を判断の基準として、空
気調和機を強制停止させるか否かを判断するので、デフ
ロストを完了して室温が下がり、室内側熱交換器の温度
が所定温度に達するまでに時間を要するような場合であ
っても、その状況に応じて、空気調和機を強制停止させ
るか否かの判断基準とする運転時間又は温度を適正に取
ることができ、圧縮機が正常に動作しているか否か、暖
房運転が可能か否かを正確に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構
成図である。

【図２】上記空気調和機の概略ブロック図である。

【図３】制御部による暖房運転制御時の処理の流れを示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 空気調和機 ６ 室外熱交換器（室外側熱交換器） ８ 室内熱交換器（室内側熱交換器） １６ 熱交センサ（温度検出手段） ２０ 制御部（制御手段） ２３ 表示部（表示手段） ２４ タイマ（タイマ手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外側熱交換器と室内側熱交換器との間
   で冷媒を循環させるヒートポンプ式冷凍サイクルを有す
   る空気調和機において、 空気調和機の運転時間を計測するタイマ手段と、 前記室内側熱交換器の温度を検出するための温度検出手
   段と、 前記タイマ手段により計測された空気調和機の暖房運転
   時間が所定時間を経過した時に、前記温度検出手段によ
   る検知温度が所定温度以下である場合には、空気調和機
   の運転を強制停止させる制御手段と、 前記制御手段により空気調和時の運転が強制停止された
   ときに、その旨を表示する表示手段とを備えたことを特
   徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、デフロスト完了後の運
   転か否かの判断を行い、デフロスト完了後の運転である
   場合と、デフロスト完了後の運転でない場合とで、前記
   所定時間及び／又は所定温度を異ならせたことを特徴と
   する請求項１に記載の空気調和機。