JP2013019595A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機1と、室外熱交換器3と、圧縮機1を駆動するモータ8と、モータ8に所望の電圧を印加するインバータ9と、インバータ制御手段11と、インバータ9の直流母線電圧を検出する母線電圧検出手段10と、を備え、インバータ制御手段11は、運転待機時において、あらかじめ定めた所定の起動判定時点で、圧縮機1内部あるいは外部の温度に基づいて、圧縮機1内部への冷媒寝込み現象が発生し得る可能性が高い冷媒寝込み状態であるか否かを判定する冷媒寝込み判定手段12と、冷媒寝込み状態である場合に、通常運転時よりも高い周波数の各相電圧指令信号を生成して出力する交流電圧発生手段13とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態1にかかる空気調和装置の一構成例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる空気調和装置は、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、膨張弁4、および室内熱交換器5が冷媒配管6を介して接続され構成された冷媒回路100と、各スイッチング素子16a〜16fがブリッジ結線され構成されたインバータ9と、インバータ9の電源電圧である直流母線電圧Vdcを検出する母線電圧検出手段10と、インバータ9を駆動制御するインバータ制御手段11とを備えている。また、圧縮機1、室外熱交換器3、および外気の温度を計測する各温度センサ17a,17b,17cを備えている。
Vv*=Acos[θ−2π/3] …(2)
Vw*=Acos[θ+2π/3] …(3)
実施の形態2にかかる空気調和装置の構成は、実施の形態1において説明した図1に示す構成と同一であるので、各構成部の詳細な説明は省略する。
2 四方弁
3 室外熱交換器
4 膨張弁
5 室内熱交換器
6 冷媒配管
7 圧縮機構
8 モータ
9 インバータ
10 母線電圧検出手段
11 インバータ制御手段
12 冷媒寝込み判定手段
13 交流電圧発生手段
14 積分器
15 PWM信号生成手段
16a,16b,16c,16d,16e,16f スイッチング素子
17a,17b,17c 温度センサー
21 減算器
22 遅延器
23 比較器
31 昇圧コンバータ
41 メモリ
42 カウンタ
43 冷媒寝込み量推定部
44 熱量算出部
45 出力・加熱時間算出部
100 冷媒回路
Claims (18)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、
前記圧縮機を駆動するモータと、
前記モータに所望の電圧を印加するインバータと、
前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
前記インバータの電源電圧である直流母線電圧を検出する母線電圧検出手段と、
を備え、
前記インバータ制御手段は、
運転待機時において、あらかじめ定めた所定の起動判定時点で、前記圧縮機内部あるいは外部の温度に基づいて、前記圧縮機内部への冷媒寝込み現象が発生し得る可能性が高い冷媒寝込み状態であるか否かを判定する冷媒寝込み判定手段と、
前記冷媒寝込み判定手段が前記冷媒寝込み状態であると判定した場合に、通常運転時よりも高い周波数の各相電圧指令信号を生成して出力する交流電圧発生手段と、
前記各相電圧指令信号および前記直流母線電圧に基づいて、前記インバータを駆動する各相PWM信号を生成して出力するPWM信号生成手段と、
を備えることを特徴とする空気調和装置。 - 前記冷媒寝込み判定手段は、ユーザ操作による運転動作指令により前記起動判定を行い、前記運転動作指令が入力された時点で、前記冷媒寝込み状態の判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、ユーザ操作による運転動作指令の事前動作検出信号により前記起動判定を行い、前記事前動作検出信号が入力された時点で、前記冷媒寝込み状態の判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、外気、前記室外熱交換器、あるいは前記圧縮機の温度変化が正の値である場合に、前記冷媒寝込み状態であると判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、外気温度あるいは前記室外熱交換器の温度から前記圧縮機の温度を差し引いた温度差が正の値である場合に、前記冷媒寝込み状態であると判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、タイマ設定による起動予定時刻よりも前の所定期間において前記起動判定を行い、前記所定期間内の任意時刻において前記冷媒寝込み状態の判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、あらかじめ予測した起動予測時刻よりも前の所定期間において前記起動判定を行い、前記所定期間内の任意時刻において前記冷媒寝込み状態の判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記冷媒寝込み判定手段は、平日もしくは休日の区分毎、または曜日毎に、起床時刻、帰宅時刻、または始業時刻を含む特定の時刻を前記起動予測時刻とすることを特徴とする請求項7に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、月毎、あるいは季節毎に、前記起動予測時刻を補正することを特徴とする請求項7または8に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、外気、前記室外熱交換器、あるいは前記圧縮機の温度変化が正の値である場合に、前記冷媒寝込み状態であると判定することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、外気温度あるいは前記室外熱交換器の温度から前記圧縮機の温度を差し引いた温度差が正の値である場合に、前記冷媒寝込み状態であると判定することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記冷媒寝込み判定手段は、前記所定期間内の任意時刻において前記冷媒寝込み状態であると判定した場合に、当該冷媒寝込み状態を解消するために要する冷媒加熱時間および冷媒加熱出力を算出すると共に、現在時刻から前記冷媒加熱時間が経過した時刻が前記起動予測時刻あるいは前記起動予測時刻以上となった時点で、前記冷媒加熱時間および前記冷媒加熱出力に基づいて、振幅指令値および電圧位相指令値を算出して出力し、
前記交流電圧発生手段は、前記振幅指令値および前記電圧位相指令値に基づき、前記各相電圧指令信号を生成する
ことを特徴とする請求項6〜11のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記冷媒寝込み判定手段は、前記所定期間内の任意時刻から一定期間前までの前記温度変化、あるいは前記温度差の推移を記録すると共に、当該任意時刻までの冷媒寝込み状態の継続期間に基づいて、前記圧縮機内部への冷媒寝込み量の推定を行い、前記冷媒寝込み量に基づいて、前記冷媒加熱出力および前記冷媒加熱時間を算出することを特徴とする請求項12に記載の空気調和装置。
- 前記直流母線電圧は、任意の直流電圧を昇圧して得たことを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記インバータが前記モータに印加する電圧の周波数は、約14kHz以上であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記モータの回転子は、IPM構造であることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記モータの固定子巻線方向は、前記モータの相端子側を巻き始めとし、前記モータの中性点側を巻き終わりとしたことを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の空気調和装置。
- 前記圧縮機の圧縮機構は、スクロール型であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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