JP2007120903A - ヒートポンプ装置 - Google Patents
ヒートポンプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007120903A JP2007120903A JP2005316103A JP2005316103A JP2007120903A JP 2007120903 A JP2007120903 A JP 2007120903A JP 2005316103 A JP2005316103 A JP 2005316103A JP 2005316103 A JP2005316103 A JP 2005316103A JP 2007120903 A JP2007120903 A JP 2007120903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- compressor
- frequency
- expander
- heat pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【解決手段】圧縮機301を駆動するインバータ装置306と膨張機303を駆動する可変速コンバータ308のキャリア周波数を、圧縮機301の最大駆動周波数と膨張機303の最大駆動周波数の和より大なる周波数差を有した設定とすることにより、どのような運転条件においてもキャリア音の共振、うなり騒音を低減することができる。
【選択図】 図3
Description
成分、図中12fと記述)が500〜2KHzの範囲で発生する。さらに圧縮機を駆動するインバータ装置のキャリア周波数成分が数KHz近傍で発生する。このように、圧縮機をインバータ装置による回転数調整により能力制御する空気調和機においては、このような種々の周波数の振動、騒音が発生する。
前記インバータ装置のキャリア周波数と、前記コンバータ装置のキャリア周波数の差を所定の値以上となるように設定されたものである。
機により圧縮された冷媒を冷却するための放熱器と、前記放熱器を通過した冷媒を膨張させるための膨張機構と、前記膨張機構により膨張した冷媒を蒸発させるための蒸発器と、以上の各要素機器間に冷媒を循環させる冷媒配管と、前記複数台の圧縮機を可変速駆動する複数台のインバータ装置とを備え、
前記複数台のインバータ装置の各キャリア周波数の差を所定の値以上となるように設定されているものである。
図4は、第1の実施形態に係るヒートポンプ装置の構成図である。この図に示すように、ヒートポンプ装置は、圧縮機301と放熱器302と膨張機303と蒸発器304とが順に接続されてなる冷媒回路を備えている。この冷媒回路には、高圧部分(圧縮機301から放熱器302を経て膨張機303に至る部分)において超臨界状態となる冷媒が充填されている。本実施形態では、そのような冷媒として二酸化炭素(CO2)が充填されており、定格運転時には、高圧側は約10MPa超、低圧側は約3〜5MPaの圧力となる。ただし、冷媒の種類は特に限定されるものではない。上記冷媒回路の冷媒は、運転時に超臨界状態とならない冷媒であってもよい。
06の直流入力端に接続し、交流電源309及び発電機307からの電力をインバータ306に供給して、膨張機303での膨張力等を圧縮機301の駆動力として利用することができる構成となっている。
図5(a)(b)は、キャリア音を誘起する電動機電流の周波数スペクトルの実験データの一例である。図5(a)は回転数30rps、図5(b)は90rpsにおけるスペクトルを示し、また電動機の極数は4極である。4極の電動機の駆動周波数をfdとすると、回転数Nはfd/2となる。従って、回転数30rps、90rpsの場合の駆動周波数fdは、それぞれ60Hz、180Hzとなる。従って、電動機を駆動するインバータのキャリア周波数fcに対し、周波数幅=2×fdの2つの周波数成分が発生し、それぞれ約120Hz、360Hzの周波数幅DFとなっている。
快な騒音を発生することになる。本実施例においては、そのような共振、うなりを避けるために以下のようにキャリア周波数を設定することとする。つまり、インバータ306のキャリア周波数をfccomp、可変速コンバータ308のキャリア周波数をfcexp、圧縮機301の最大駆動周波数をfdcompmax、膨張機303の最大駆動周波数をfdexpmaxと表したときに、以下の(式2)が成り立つようにそれぞれのキャリア周波数を設定する。
図6は、本実施例における圧縮機301と膨張機303のキャリア周波数による騒音の周波数特性の関係を表す特性図である。この図に示すようにインバータ306のキャリア周波数に起因する騒音周波数fncompは、インバータ306の駆動周波数をfdcompとすると、(式3)のように表される。
一方、可変速コンバータ308のキャリア周波数に起因する騒音周波数fnexpは、可変速コンバータ308の駆動周波数をfdexpとすると、(式4)のように表される。
従って図6に示すように、fccomp>fcexpの場合には、大きな共振、うなりを発生させないためには、fncompの最小値であるfccomp−fdcompmaxと、fnexpの最大値であるfcexp+fdexpmaxが最低限(式5)の関係になっていることが必要で、それによりどのような駆動周波数の場合でも共振、うなりを抑えることが可能であることが分かる。
逆に、fccomp<fcexpの場合には、大きな共振、うなりを発生させないためには、fncompの最大値であるfccomp+fdcompmaxと、fnexpの最小値であるfcexp−fdexpmaxが最低限(式6)の関係になっていることが必要で、それによりどのような駆動周波数の場合でも共振、うなりを抑えることが可能であることが分かる。
本実施例では、(式2)が成り立つように圧縮機のインバータ、膨張機の可変速コンバータのキャリア周波数を設定していたが、さらにうなり効果を低減するためにキャリア周波数をさらにΔfだけ差を持たせることでうなりの実聴感を緩和することも可能である。つまり、(式7)が成り立つようにキャリア周波数を設定することも可能である。ここで、Δfとしては、経験的に10Hz以上程度の値をとればよいことが確認されている。
・・・ (式7)
本実施例では、1台の圧縮機と1台の膨張機を有したヒートポンプ装置の例で説明したが
、複数台の圧縮機、複数台の膨張機を有したヒートポンプ装置においても、各インバータ装置、コンバータ装置の各キャリア周波数を、キャリア周波数が隣接した各装置の最大運転周波数以上離れるように設定すればよいことは明らかである。
図7は、第2の実施形態に係る複数台の圧縮機を使用したヒートポンプ装置の構成図である。この図に示すように、ヒートポンプ装置は、2台の圧縮機601a、601bと放熱器602と膨張弁603と蒸発器604とが順に接続されてなる冷媒回路を備えている。2台の圧縮機601a、601bは、冷媒回路に対して並列に接続されており、冷媒の圧縮能力は、2台の圧縮機601a、601bの合計能力となる。
この実施例の場合でも、第1の実施形態のように、2台の圧縮機が同じ冷凍サイクル上に存在し、さらにそれぞれを駆動する2台のインバータがPWM制御方式の場合、キャリア周波数に起因する主騒音成分には、4つの周波数成分が存在することになる。これらの周波数成分が互いに近い周波数であると、共振、うなりを発生し、非常に不快な騒音を発生することになる。本実施例においては、そのような共振、うなりを避けるために第1の実施形態と同様に以下のようにキャリア周波数を設定することとする。つまり、2台の圧縮機の最大駆動周波数をfdmax(i),i=1,2としたときに、以下の(式9)が成り立つようにそれぞれのキャリア周波数を設定する。
以上の関係式から、それぞれのキャリア周波数に最低限(式9)の関係が成り立てば、どのような駆動周波数の場合でも共振、うなりを抑えることが可能であることが分かる。
302 放熱器
303 膨張機
304 蒸発器
305 電動機
306 インバータ
307 発電機
308 可変速コンバータ
601a、b 圧縮機
602 放熱器
603 膨張弁
604 蒸発器
605a、b 電動機
606a、b インバータ
Claims (5)
- 冷媒を圧縮するための圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒を冷却するための放熱器と、前記放熱器を通過した冷媒を膨張させるための膨張機と、前記膨張機により膨張した冷媒を蒸発させるための蒸発器と、以上の各要素機器間に冷媒を循環させる冷媒配管と、前記圧縮機を可変速駆動するインバータ装置と、前記膨張機を可変速駆動するコンバータ装置を備え、
前記インバータ装置のキャリア周波数と、前記コンバータ装置のキャリア周波数の差を所定の値以上となるように設定されているヒートポンプ装置 - 前記インバータ装置のキャリア周波数と前記コンバータ装置のキャリア周波数との差を、前記圧縮機の最大運転周波数と前記膨張機の最大運転周波数の合計値以上となるように設定されていることを特徴とする請求項1記載のヒートポンプ装置
- 冷媒を圧縮するための複数台の圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒を冷却するための放熱器と、前記放熱器を通過した冷媒を膨張させるための膨張機構と、前記膨張機構により膨張した冷媒を蒸発させるための蒸発器と、以上の各要素機器間に冷媒を循環させる冷媒配管と、前記複数台の圧縮機を可変速駆動する複数台のインバータ装置とを備え、
前記複数台のインバータ装置の各キャリア周波数の差を所定の値以上となるように設定されているヒートポンプ装置 - 前記複数台のインバータ装置の各キャリア周波数の差を、前記複数台の圧縮機の最大運転周波数の合計値以上となるように設定されている請求項3記載のヒートポンプ装置
- 前記冷媒は二酸化炭素である、請求項1〜4のいずれか一つに記載のヒートポンプ装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316103A JP4770399B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005316103A JP4770399B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | ヒートポンプ装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007120903A true JP2007120903A (ja) | 2007-05-17 |
JP2007120903A5 JP2007120903A5 (ja) | 2008-12-04 |
JP4770399B2 JP4770399B2 (ja) | 2011-09-14 |
Family
ID=38144935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005316103A Expired - Fee Related JP4770399B2 (ja) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | ヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4770399B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2011135687A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機の制御装置 |
US9902286B2 (en) | 2011-09-05 | 2018-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system to control the frequency of a fuel cell converter and a battery converter |
WO2023147721A1 (zh) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调噪音的控制方法、控制系统、电子设备和储存介质 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6129647A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | 株式会社東芝 | 冷凍サイクル |
JP2000228896A (ja) * | 1998-11-28 | 2000-08-15 | Lg Electronics Inc | インバ―タ冷蔵庫の共振周波数制御装置及びその制御方法 |
JP2000241033A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍装置 |
JP2002156163A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和装置 |
JP2002233193A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置 |
JP2003214686A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機 |
JP2004320981A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動用インバータ制御装置および空気調和機 |
JP2005016859A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
WO2005103584A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ヒートポンプ装置 |
-
2005
- 2005-10-31 JP JP2005316103A patent/JP4770399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6129647A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | 株式会社東芝 | 冷凍サイクル |
JP2000228896A (ja) * | 1998-11-28 | 2000-08-15 | Lg Electronics Inc | インバ―タ冷蔵庫の共振周波数制御装置及びその制御方法 |
JP2000241033A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍装置 |
JP2002156163A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和装置 |
JP2002233193A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置 |
JP2003214686A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Toshiba Kyaria Kk | 空気調和機 |
JP2004320981A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動用インバータ制御装置および空気調和機 |
JP2005016859A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
WO2005103584A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ヒートポンプ装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2011135687A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2013-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機の制御装置 |
JP5644854B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電動機の制御装置および制御方法 |
US9902286B2 (en) | 2011-09-05 | 2018-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system to control the frequency of a fuel cell converter and a battery converter |
WO2023147721A1 (zh) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调噪音的控制方法、控制系统、电子设备和储存介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4770399B2 (ja) | 2011-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012029099A1 (ja) | ヒートポンプ装置、ヒートポンプシステム及び三相インバータの制御方法 | |
EP2803922B1 (en) | Heat pump device, air conditioner, and refrigerator | |
JP6305546B2 (ja) | 電動機駆動装置及びこれを用いた空気調和装置あるいは冷凍空調装置 | |
US7525270B2 (en) | Motor control apparatus | |
JP2008507655A (ja) | スクリュー圧縮機の音響雑音を削減するためのシステムおよび方法 | |
JP4770399B2 (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JP3672637B2 (ja) | 圧縮機電動機制御装置 | |
JP3650012B2 (ja) | 圧縮機制御装置 | |
JP2007327696A (ja) | 冷凍装置 | |
JP3776102B2 (ja) | ブラシレスモータ制御装置 | |
JP4946292B2 (ja) | 電力変換装置およびそれを用いたヒートポンプ機器 | |
JP2009214784A (ja) | 電動コンプレッサの制御装置 | |
JP3898753B2 (ja) | ヒートポンプ | |
JP4453308B2 (ja) | 圧縮機の制御装置 | |
JP2008275209A (ja) | 膨張機を用いた冷凍サイクル装置 | |
JP6286669B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
JP6979568B2 (ja) | モータ駆動装置および、これを用いた冷蔵庫 | |
JP6970871B2 (ja) | モータ駆動装置および、これを用いた冷蔵庫 | |
JP2008286498A (ja) | ヒートポンプ装置 | |
WO2019116533A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
WO2020070879A1 (ja) | 圧縮機及びそれを用いた冷凍空調装置 | |
JP2002101685A (ja) | インバータ装置 | |
JP2008109722A (ja) | モータ駆動装置 | |
JP2007040281A (ja) | レシプロ式圧縮機の制御装置 | |
JP7566172B2 (ja) | ヒートポンプ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081016 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081016 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110524 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110606 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |