JP2013096646A - ファン制御装置、ファン制御方法および冷凍サイクルシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ファン制御装置は、室外熱交換器の温度に基づいてモータの駆動を制御する。ファン制御装置は、所定の判定間隔ごとにファンの回転数を一定数変化させ、変化前後の室外熱交換器の温度変化を観測する。温度変化の観測結果に基づいて自然風の影響を評価し、自然風の影響が大きく自然風によるフリーランの方が熱交換の効率がよい場合はモータの駆動を停止する。
【選択図】図5
Description
[空気調和機の全体構成]
図1は、この発明の実施の形態1によるファン制御装置が適用される空気調和機50の全体構成を示す図である。空気調和機50は冷凍サイクルシステムの一例として示されている。
図3は、この発明の実施の形態1によるファン制御装置1の構成を示すブロック図である。図3を参照して、ファン制御装置1は、コンバータ回路3と、インバータ回路2と、交流モータ8Mと、室外ファン制御部9とを含み、図2のファン8Fを回転駆動する。図3の場合には、交流モータ8Mは三相同期モータである。たとえば、永久磁石同期モータ(ブラシレスモータとも称する)が好適に用いられる。
Iw=−(Iu+Iv) …(1)
によって算出される。
交流モータ8Mへの電源供給の停止時には、図2のファン8Fに自然風が吹き付けると、交流モータ8Mはファン8Fとともにフリーランする。このとき、下アーム側のトランジスタQ4〜Q6のゲートへ互いに同じタイミングで互いに同じデューティ比(たとえば、10%程度の適度な大きさ)のパルス信号を出力すると、交流モータ8Mにはブレーキ力が働く(以下、「制動動作」と称する)。上アーム側のトランジスタQ1〜Q3はオフ状態のままである。デューティ比が適度な大きさであれば、無風および微弱な自然風の場合には交流モータ8Mは完全に停止するが、それ以外の場合には自然風の強さに応じた回転数で交流モータ8Mは回転を続ける。
N=60/(2×p×T1) …(2)
によって算出される。
図5は、図3のPWM制御部6による交流モータ8Mの制御手順を示すフローチャートである。図5の初期状態では、交流モータ8Mは停止状態である。自然風の方向は、交流モータ8Mの回転を妨げる方向(図2のCからAに向かう逆風)であるとする。
上述のステップS200における室外熱交換器温度の観測処理について説明する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態1においては、室外ファンが回転駆動してから所定期間が経過すると、室外熱交換器温度を観測して室外熱交換器温度の変化に基づいて自然風による逆風の強さを判定し、ファンの駆動を制御してきた。
図7は、本発明の実施の形態2におけるPWM制御部6の動作を示すフローチャートである。
図7に示すように、実施の形態2では、ステップS1からステップS10までの処理は実施の形態1と同様である。実施の形態2では、ステップS300において、PWM制御部6は、室外熱交換器温度に応じて監視用周期カウンタの加算値を制御する(ステップS300)。その他の処理は実施の形態1と同様であるため説明を省略し、ステップS300の処理について詳しく説明する。
図8は、PWM制御部6が室外熱交換器温度に応じて監視用周期カウンタの加算を制御する処理を示すフローチャートである。
実施の形態3について説明する。
[ステップS300の処理の詳細]
図9は、実施の形態3におけるPWM制御部6が室外熱交換器温度と室外温度とに応じて監視用周期カウンタの加算を制御する処理を示すフローチャートである。
本発明では、ステップS200において、所定間隔ごとにファン回転数を減少させ、室外熱交換器温度の変化をもとに自然風の影響を観測している。これは上記のように、室外ファンがある回転数で回転している場合の送風よりも自然風の逆風の方が強い場合は、ファンの回転数を下げることにより、自然風の逆風によって熱交換が改善されるためである。このようにして熱交換が改善され、熱交換器の温度が熱交換の効率性の観点から望ましい方へと移行していく(冷房運転時は熱交換器の温度が低温側へ移行し、暖房運転時は高温側へ移行する)ことを本発明では利用している。そのため、ステップS200において、所定間隔ごとにファン回転数を増加させ、これにより室外熱交換器温度に基づいて熱交換の効率性が悪化しているかによって自然風の影響を観測してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (9)
- ファンを駆動する交流モータと、
前記交流モータに電源を供給することによって前記交流モータを回転させる電源部と、
前記電源部による電源供給を制御する制御部と、
室外熱交換器の温度を取得する取得部とを備え、
前記制御部は、
前記電源部に電源供給を開始または再開させてから所定の判定間隔が経過すると前記電源供給を制御してファン回転数を変化させ、前記ファン回転数の変化前後における前記室外熱交換器の温度変化が一定以上であるか判定する温度観測部と、
前記温度観測部による判定結果に応じて前記電源部への電源供給を制御する供給制御部とを含む、
ファン制御装置。 - 前記温度観測部は、前記所定の判定間隔が経過すると、前記電源供給の制御によりファン回転数を一定数減少させ、減少前および減少後の室外熱交換器の温度の差分が一定以上であるか判定し、
前記供給制御部は、前記温度観測部により肯定的な判定がなされた場合に、前記電源部への電源供給を停止する、
請求項1記載のファン制御装置。 - 前記温度観測部は、冷房運転であるか否かを判断し、冷房運転であると判断された場合は、前記ファン回転数の減少前の室外熱交換器の温度から減少後のものを減算し、冷房運転でないと判断された場合は、前記ファン回転数の減少後の室外熱交換器の温度から減少前のものを減算し、減算結果が所定値以上であるか判定する、
請求項2記載のファン制御装置。 - 前記制御部は、前記電源部に電源供給を開始または再開させてから、前記室外熱交換器の温度を所定温度と比較し、比較結果に基づいて、前記判定間隔を拡張しまたは短縮させる、
請求項1記載のファン制御装置。 - 前記取得部は、室外温度を取得し、
前記制御部は、前記室外熱交換器の温度と前記室外温度との差分である温度差が一定以上であれば、前記判定間隔を短縮させる、
請求項4記載のファン制御装置。 - 前記温度観測部は、冷房運転であるか否かを判断し、前記所定温度との比較とは、冷房運転であると判断された場合は、前記室外熱交換器の温度が所定温度を上回っているか比較することであり、冷房運転でないと判断された場合は、前記室外熱交換器の温度が所定温度を下回っているか比較することである、
請求項4記載のファン制御装置。 - 前記制御部は、監視用周期カウンタを含み、前記室外熱交換器の温度と所定温度との比較結果に基づいて前記監視用周期カウンタのカウントアップ値を決定するとともに、前記監視用周期カウンタが所定値に達した時に前記判定が行われることで前記判定間隔の拡張または短縮がなされる、
請求項4記載のファン制御装置。 - 交流モータによって駆動されるファンを制御するための方法であって、
前記交流モータへの電源供給を開始または再開してから所定の判定間隔が経過すると、前記交流モータへの電源供給を制御してファン回転数を変化させるファン回転数制御ステップと、
前記ファン回転数の変化前後における室外熱交換器の温度変化が一定以上であるか判定する温度観測ステップと、
前記温度観測ステップによる判定結果に応じて前記交流モータへの電源供給を制御する供給制御ステップと、
を含むファン制御方法。 - 冷媒と室内の空気との熱交換を行なう室内熱交換器と、
前記冷媒と室外の空気との熱交換を行なう室外熱交換器と、
前記室内熱交換器および前記室外熱交換器の一方を通過した前記冷媒を圧縮して他方に供給する圧縮機と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間の前記冷媒の経路に設けられた膨張弁と、
前記室外熱交換器の熱交換を促進するためのファンと、
前記ファンを駆動制御する請求項1〜7のいずれか1項に記載のファン制御装置と、
を備える冷凍サイクルシステム。
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