JPS6317327A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィルタの目詰まりが自動的に精度よく検知
できる空気調和機に関する。

（従来の技術〕 パンケージ形空気調和機、ウィンド形空気調和機あるい
は空気清浄機などの空気調和機において、フィルタに目
詰まりが生じると、風量が低下し、空気調和機が冷房機
の場合には、蒸発器を通過する空気が過度に冷却されて
露や霜を生じ、蒸発器のフィンまでが目詰まりを起こす
一方、圧縮機に液戻りが生じて圧縮機を故障される危険
がある。

フィルタがその目詰まりの程度に応じ随時、掃除されて
いれば、このような問題は生しないが、フィルタの目詰
まりは外部からは認知しずらく、また、フィルタの点検
を使用要領に記載したとしても必ずしも記載どおりに点
検掃除が実施されるとは限らず、応々にしてフィルタの
掃除がおろそかにされる場合が多い。

そこで従来から、空気調和機内にフィルタ目詰まりの自
動検知装置を組み込むことが試みられている。具体的に
は、フィルタの入側と出側の差圧をセンサで測定したり
、機内の空気通路における風速をセンサで測定し、これ
に係数を乗じて得た風壁の変化からフィルタの目詰まり
を検知するものである（実公昭４５−１５３３０号公報
および実開昭５０−１４１３５号公報参照）、シかしな
がら、いづれも次のような問題がある。

〔発明が解決しようとする問題〕

センサが出力する測定値と、予め設定した許容限界値と
を直接比較して目詰まりの程度を判定するため、機種毎
に独自の比較対象値が必要となり、比較対象値の設定作
業が頻雑となる。また、たとえ機種毎に比較対象値を設
定する不便をおかしたとしても、センサには個体差や取
り付は位置の違いに起因する感度差があり、この感度差
のために目詰まりの判定にばらつきを生じる問題がある
。

本発明は、これらの問題点を解決した高精度で、しかも
機種間で比較対象値の変更を必要としない操作の容易な
フイノにり目詰まり検知装置を備えた空気調和機を提供
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の空気調和機は、第１図に示される如く、フィル
タ８を備えた機内空気通路５に配設された風速測定手段
Ａ（第２図参照）と、運転制御回路中に配設されたセッ
トスイッチ１９と、該風速測定手段Ａおよびセントスイ
ッチ１９からの信号を入力し、両信号を同時に入力した
時に前記風速測定手段（Ａ）から入力された風速測定値
Ｕを初期値Ｕｏとして記憶設定する初！ＩＩＩ値設定手
段Ｂと、前記風速についてその低下許容率Ｑｍを予め設
定された許容率設定手段Ｃと、前記風速測定手段Ａから
の風速測定値Ｕと初期値設定手段Ｂからの初期値Ｕｏと
許容率設定手段Ｃからの風速低下許容率Ｑ１とを入力し
、ＬＪ／Ｕｏ　≦ＱＩｌのときにフィルタ日の目詰り発
生として信号を出力するフィルタ目詰まり判定手段りと
を備える点に特徴がある。

〔作用〕

本発明の空気調和機において、例えば試運転時にセント
スイッチ１９を動作させれば、この動作時に風速測定手
段Ａが測定した風速が初期値Ｕｏとして自動的に記憶設
定される。一方、空気調和機の実運転時においては、そ
の時々の風速がやはり前記風速測定手段Ａにより測定さ
れる。そうして、この実運転時の風速測定値Ｕと前記試
運転時に得た初期値Ｕｏとの比率Ｕ／Ｕｏから、実運転
時の風速低下率が求められ、この比率がその許容比Ｑａ
＋まで低下したときに信号が出力される。したがって、
フィルタ８がその使用限界まで目詰まりしたときの風速
低下率を前記許容比Ｑ−として与えておけば、前記の信
号出力からフィルタ８の使用限界が判明するが、本発明
の空気調和機においては、単にフィルタ８の目詰まりが
検知されるばかりでなく、上述したように風速測定値Ｕ
とその初ｙＩ値Ｕｏとを同一の風速測定手段Ａから得る
ために、機体間で風速測定手段Ａに感度差があったとし
てもその影響が目詰まりの検知精度に及ぶことがない。

また、フィルタ８の目詰まりに伴う風速低下が初期値Ｕ
ｏに対する比率Ｕ／Ｕｏで検出されているために、室内
ファンの容量や風速測定手段Ａの取り付は位置が相違し
ても、許容率Ｑ…まで変更する必要はなく、したがって
ａ種間で共通の許容率Ｑｍを使用できるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明を冷房機に対して実施した場合について第
２図〜第５図により具体的に説明する。

第２図は室内ユニットの模式断面図で、１は本体ケーシ
ングを表し、その下部に圧縮ｊＩＬ１２を収容している
０本体ケーシングｌの前面中央部には室内空気の吸込口
３が、また前面上部には吹出口４がそれぞれ設けられ、
本体ケーシングｌ内の吸込口３から吹出口４に至る部分
には空気通路５が形成されている。この空気通路５内に
は蒸発２Ｓ６と室内ファン７とが配設されるとともに、
蒸発器６の空気入側に蒸発器６に密接してフィルタ８が
着脱可能に設けられている。そして、圧縮機１からの吐
出ガスが、室外ユニット内に配設された凝縮器等を経由
して室内ユニット内の膨張機構および蒸発器６等に還流
するとともに、室内ユニット内の空気通路５に吸込口３
より吸い込まれた室内空気が前記蒸発器６を通過する過
程で冷却されて吹出口４から機外に吹き出されるよう構
成されている一方、空気ｉ！ｌｌ路５内の吸込口３とフ
ィルタ８との間のダクト内壁に風速測定手段Ａが配設さ
れ、その出力端が、本体ケーシングｌのＦ部前面に配設
されたコントロールボックス９内の運転制御回路に接続
されている。

前記風速測定手段Ａは、空気通路５を１ｉｌｌ遇する空
気の流速を測定するためのもので、例えばサーミスタか
らの熱放散が風速変化に伴って変化してその抵抗値を変
化させる現象を利用したもの、風車の回転数を電気信号
に変換して取り出すもの等、風速変化に見合う電気信号
を出力するものであればいずれでもよい。また、風速測
定手段Ａの取り付は位置も空気通路５中であればいずれ
でもよい。

本発明の空気調和機においては、風速測定手段目詰まり
の判定精度が風速測定手段Ａの取り付は位置による影響
を受けないことが１つの大きな特色である。

第３図は上述した空気調和機の運転制御回路を例示した
ものである。同図によると、圧縮機用電動機ＭＣは電磁
接触器ｌＯの常開接点１０ａと電磁継電２３１１の常開
接点１１ａを介して電源に接続され、室内ファン用電動
ｆｉＭＦ＋は電６４３接触器１２の常開接点１２ａを、
また室外ファン用電動機ＭＦＯはｆｉ磁接触器１３の常
開接点１３ａをそれぞれ介し”ζ電源に接続されている
。運転用押ボタンスイッチＳ　Ｂ　＋および停止用押ボ
タンスイッチＳ　Ｂ　ｚは電磁接触器１２とその常開接
点１２ａとで自己保持回路を構成し、運転用押ボタンス
イッチＳＢｌのＯＮ作動により電磁接触器１２が作動し
、運転用押ボタンスイッチＳＢｌがＯＦＦになった後も
停止用押ボタンスイッチＳＢ、のＯＦＦ動作までは電磁
接触器１２が作動し続けるようになっている。また、１
４は設定温度以上になるとＯＮ作動する温度スイッチで
、温度スイッチ１４のＯＮ作動により電磁接触器１０お
よび１３が励磁されるよう構成されており、１５ｂはフ
ィルタ８の目詰まりが検知されたとき・に制御回路１６
からの信号により強制的に開放されて電磁継電器１１の
常開接点１１ａをＯＦＦ作動させる常閉接点である。

第４図は、前記制御回路１６の一例としてマイクロコン
ピュータを利用した場合を示したものである。同図によ
ると、ＬＳＩからなるマイクロコンピュータ１７には、
空気通路５（第２図）内に配設された風速測定手段Ａの
測定値がＡＤ変換器１８等を介して入力されるとともに
、押ボタン式のセットスイッチ１９およびリセントスイ
ソチ２０のＯＮ、ＯＦＦ信号が入力され、更に、許容率
設定手段Ｃとしてのボリューム２１により設定された風
速低下許容率ＱｍがＡＤ変換器２２等を介して入力され
る。そして、マイクロコンピュータ１７は、前記セフ）
スイッチ１９を動作させているときに風速測定手段Ａが
出力する風速♂す定値Ｕを初期値Ｕｏとして記憶設定す
る初期値設定手段Ｂと、初期値Ｕｏを設定した後の運転
中に風速測定手段Ａが出力する風速測定値Ｕを入力し、
これと初期風速設定値Ｌｌｏとから両者−の比率Ｕ／Ｕ
。

を演算し、この比率Ｕ／Ｕｏを風速低下許容率Ｑ−と比
較してＵ／Ｌｌｏ≦Ｑｍのときに信号を出力するフィル
タ目詰まり判定手段りとを共有する構成となっている。

フィルタ目詰まり判定手段りの出力はバッファ回路２３
等を介して前記電磁接触器１５にＯＮ作動信号として入
力され、その常閉接点１５ｂを開放するとともに、表示
ランプ（図示せず）にＯＮ信号を出力するようになって
いる。

第５図は前記マイクロコンピュータ１７に記憶されてい
る制御プログラムを例示したものである。

以下、この図を参照して、前述した空気二ハ１和機の動
作を詳細に説明する。

先ず、使用前に予め、フィルタ８にその使用限界まで目
詰まりが生じたときの風速低千率を風速低下許容率ＱＩ
ｌとして、ボリウム２１によりセットしておく。この風
速低下許容率Ｑｍは経験的に求めることができ、通常は
０．７程度で適当である。

そして次に、フィルタ８が全く汚れていない例えば試運
転時に、起動用押ボタンスイッチＢＳ。

を押す。これにより、電磁接触２３１２の常開接点１２
ａがＯＮ作動して室内ファン用電動機ＭＦＩを起動し、
本体ケージングｌ内の通気通路５を空気が流通するとと
もに、この流通空気の風速が風速測定手段Ａにて測定さ
れる。マイクロコンピュータ１７はこの風速の測定値Ｕ
をとり込み続ける一方で、セットスイッチ１９のＯＮ、
ＯＦＦ動作を論理値の入力により監視し続け、セットス
イッチがＯＮ状態になった時点でこの時に入力した風速
の測定値Ｕを初期値Ｌｌｏとして記憶設定する。

以上が初期値設定手段Ｂの処理手順である。

次に、前述した空気調和機がその設置個所で実際に運転
を行うときは、起動用押ボタンスイッチＢＳ、を押すこ
とにより、試運転のときと同様に電磁接触器１２が作動
して本体ケージング１内の空気通路５に空気が流通し、
この状態で温度スイッチ１４がＯＮ作動したときは、電
磁接触２Ｓ１０の常開接点１０ａおよび電磁接触器１３
の常開接点１３ａがＯＮ作動することにより、圧縮機２
と室外ファンが駆動されて冷房を行い、温度スイッチ１
４がＯＦＦ作動したときは圧縮機２と室外ファンが停止
し、室内ファン７のみが作動して送風を行う。そして、
このような冷房運転の全期間にわたって、空気通路５を
流通する空気の風速が風速測定手段Ａにより測定されて
、測定値Ｕがマイクロコンピュータ１７に発信される。

マイクロコンピュータ１７はこの測定値Ｕを一定時間経
過毎にとり込み、とり込んだ風速の測定値しについて測
定値Ｕと初期値Ｕｏとの比率Ｕ／Ｕｏを演算し、更に、
演算されたこの比率Ｕ／Ｕｏを、予めポリウム２１によ
りセットされた許容風速低下率Ｑｍと比較する。

そこで今、空気調和機が実際に運転され始めて間のない
時期を想定すると、フィルタ８に汚れは見られないはず
であるから、風速の測定値Ｕは、実運転前の測定値Ｕに
基づいて設定された初期値Ｕｏと大差ない、したがって
、両者の比率Ｕ／Ｕｏは１に近く、Ｕ／Ｕｏ＞Ｑｍなる
関係が成立する。マイクロコンピュータ１７はＵ／Ｕｏ
＞Ｑｍのとき、Ｕ／ＵｏとＱｍとの比較演算を繰り返す
。

空気調和機の使用にともなってフィルタ８に目詰まりが
生じ始めると、目詰まりの程度に応じて風速の測定値Ｕ
が低下し始め、その結果、初期値Ｕｏに対する比率Ｕ／
Ｕｏが徐々に低下していく。

そして、風速の測定値Ｕと初期値Ｕｏとの比率Ｕ／Ｕｏ
が風速低下許容率Ｑｍまで低下したとき、マイクロコン
ピュータ１７は信号を出力し、その記号がバッファ回路
２３等を経て電磁接触器１５に出力されて、電磁接触器
１５の常閉接点１５ｂを付勢する。これにより電磁継電
器１１への通電が停止され、圧縮機用電動機ＭＣに直列
に挿入された電磁継電器１１の常開接点１１ａを消勢し
て、圧縮４１１１２の運転を停止するとともに、表示ラ
ンプ（図示せず）に通電をする。前述したとおり、風速
低下許容率Ｑｍはフィルタ８が使用限界まで目詰まりし
た場合の風速低下率を示すものであるから、風速比Ｕ／
Ｕｏがこの風速低下許容率Ｑｍに一致した時点で圧縮機
２の運転が停止されることにより、フィルタ８の使用限
界を超えて運転が続行されることはなくなり、その結果
、フィルタ８の目詰まりに起因する、圧縮機２への液戻
り等の危険事態が未然に防止される。

圧縮機２の運転が停止され、そのことが表示ランプ（図
示せず）により表示されると、フィルタ８を取り外し、
フィルタ８の交換または清掃を行い、リセットスイッチ
２０を押す。これにより、マイクロコンピュータ１７か
らの発信が停止して電位接触器１５への通電が止まり、
電磁接触器１５の常開接点１５ｂが消勢されて圧縮機２
の運転が再開される。運転再開後は再び風速比Ｕ／Ｕ。

と風速低下許容率Ｑｍとの比較が行われる。以上刃（マ
イクロコンピュータ１７におけるフィルり目詰まり判定
手段りの処理手順である。

以上に述べた空気ΔＬｌ和機は冷房機についての実施例
であるが、冷暖房兼用の空気調和機や史には空気清浄機
等にも本発明を実施できることは勿論である。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の空気調和機は
フィルタの目詰まりを電気的に自動検知するものである
から、フィルタの点検を忘れてフィルタに目詰まりが生
じた場合にも、この目詰まりを使用者に確実に知らしめ
、これにより目詰まりに起因して圧縮機が故障するとい
った事態力ｉ′信実に回避されるばかりでなく、目詰ま
りの程度を風速の測定値Ｕとその初期値Ｕｏとの比率Ｕ
／Ｕｏで表し、この比率Ｕ／Ｕｏをその限界値と比較す
ることにより目詰まりを判定するものであるから、絶対
値どおしを比較する従来の空気調和機のように室内ファ
ンの容量および風速測定手段の取り付は位置に応じて限
界値を変更する必要がなく、全機種において限界値を事
実上同じ値に統一することも可能であり、限界値の設定
作業を大幅に単純化せしめることができる。

更に、本発明の空気調和機においては、各機において実
際に測定された風速値が初期値Ｕｏとして使用される。

そして、初期値ＬＪｏを設定したあと、初期値ＩＪｏの
設定に使用された風速測定手段がそのまま風速測定に用
いられ、この測定値Ｕと前記初期値Ｕｏとの比率Ｕ／Ｕ
ｏから目詰ま“りの程度が検出されるので、風速測定手
段に悪魔のばらつきがあったとしても、目詰まりの検知
精度に一切影響を及ぼすことがなく、高精度な目詰まり
検知を可能にする。また、本発明の空気調和機では、目
詰まりの程度を検出するのに風速を用いる。

風速は直接的に検出できるので、従来例のように風速か
ら風壁を換算する場合と比べて、検出精度が高く、この
面からも目詰まりの検知精度を高め、全体として目詰ま
りを非常に高い安定した精度で検知できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明空気調和機の基本構成を示すブロック図
、第２図〜第５図は本発明の実施例についてその構造を
示したもので、第２図は室内ユニットの模式縦断側面図
、第３図は運転制御装置の電気回路図、第４図は同訓？
ＩＩＩ　Ｗ置の要部を示す電気回路図、第５図は同要部
の処理手順を示すフローチャートである。 図中、ｌ：本体ケーシング、５：空気通路、８：フィル
タ、１９：セノトスイノチ、Ａ：風速測定手段、Ｂ：初
期値設定手段、Ｃ：許容率設定手段、Ｄ：フィルタ目詰
まり判定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルタ（８）を備えた機内空気通路（５）に配
   設された風速測定手段（Ａ）と、運転制御回路中に配設
   されたセットスイッチ（１９）と、該風速測定手段（Ａ
   ）およびセットスイッチ（１９）からの信号を入力し、
   両信号を同時に入力した時に前記風速測定手段（Ａ）か
   ら入力された風速測定値Ｕを初期値Ｕ＿ｏとして記憶設
   定する初期値設定手段（Ｂ）と、前記風速についてその
   低下許容率Ｑ＿ｍを予め設定された許容率設定手段（Ｃ
   ）と、前記風速測定手段（Ａ）からの風速測定値Ｕと初
   期値設定手段（Ｂ）からの初期値Ｕ＿ｏと許容率設定手
   段（Ｃ）からの風速低下許容率Ｑ＿ｍとを入力し、Ｕ／
   Ｕ＿ｏ≦Ｑ＿ｍのときに前記フィルタ（８）の目詰り発
   生として信号を出力するフィルタ目詰まり判定手段（Ｄ
   ）とを備えていることを特徴とする空気調和機。