JP3067940U - 多段駆動式コンプレッサの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ式駆動システムと同等の機能を有
し、安価な多段駆動式コンプレッサの駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 電源ＰＳ１００と、コンプレッサＣＰ１
００と、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００と、駆動制御部
ＣＤ１００と、中央制御部ＣＣＵ１００と、入力制御部
ＩＰ１００と、環境測定部ＴＳ１００とを備えている。
低速支援運転モード、低速定温モード、または従来の高
回転速駆動システムの運転モードのいずれかから運転モ
ードが選択され、大電力高回転測度運転、または小電力
低回転速度運転を行う多段運転機能を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、多段駆動式コンプレッサの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電気冷蔵庫またはクーラなどの家電製品は、インバータ駆動モータによ り変速運転が行われている。 電気冷蔵庫においては、周波数変換電源によりモータを制御し変速運転し、コ ンプレッサを変速運転し、高速運転により低温状態を維持し、騒音を低減し、電 気エネルギを節約する。

【０００３】 クーラにおいては、周波数変換電源によりモータを制御し変速運転し、高周波 数でモータを駆動し、コンプレッサは高速運転を行い、温度が下降するのにかか る時間が短縮される。変換可能な低周波数でモータを駆動し、コンプレッサは変 速して低速運転を行って温度変化を少なくし、騒音を低減し、電気エネルギを節 約する。

【０００４】 従来の電気駆動空調または冷凍装置のコンプレッサ駆動運転によると、単一速 度のコンプレッサにより急冷、または停止をくり返す間歇運転を行い、温度を調 整する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、温度を設定温度に保って運転する場合、単一速度のモータで間歇運転 を行うため、モータの運転は電力を大きく消費し、かつコンプレッサの騒音は高 い。また、間歇運転時、温度変化が大きく、快適ではない。 現在市販されている新型のインバータ式駆動システムで定温運転を行う場合、 温度変化に伴い低回転速度で変速運転を行うので温度は安定している、また、コ ンプレッサの騒音が低く、かつ電力消費が少ない。しかしながら、インバータ式 駆動システムは、設備が複雑、かつ高価である。また、電磁場適合性（ＥＭＣ） に問題がある。

【０００６】 したがって、本考案は上記の問題を解決するためになされたものであり、イン バータ式駆動システムと同等の機能を有し、安価な多段駆動式コンプレッサの駆 動装置を提供することを目的とする。 本考案の他の目的は、電磁場適合性が向上されている多段駆動式コンプレッサ の駆動装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の多段駆動式コンプレッサの駆動装置は、電源と、コンプレッサと、コ ンプレッサ駆動部と、駆動制御部と、中央制御部と、入力制御部と、環境測定部 とを備えている。 大電力高回転測度運転、または小電力低回転速度運転を行う多段運転機能を備 え、低騒音であり、かつ省エネ機能を有している。また、インバータ式よりも安 価、かつ電磁場適合性が向上されている。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。 本考案による多段駆動式コンプレッサの駆動装置は、制御を受けて大電力高回 転速度運転、または小電力低回転速度運転を行う多段運転機能を備えている。 環境温度を設定温度に保つとき、次の３種類の設定運転モードから運転モード が選択され、運転を行う。

【０００９】 Ａ．低速支援運転モード。 低速支援運転モードでは、小電力低回転速度で駆動されるコンプレッサＣＰ１ ００のＢＴＵ値が標的定温とするために必要なＢＴＵ値よりも小さい場合、シス テムは大電力高速運転を行う。設定温度に達した場合、モータを制御し小電力低 回転速運転を行い、支援性温度調整駆動運転を行う。定温保持の場合、小電力低 回転速度でコンプレッサＣＰ１００を駆動し、大電力高速運転密度を低減し、温 度変化の周期を長くし、電気エネルギを節約し、騒音を低減する。

【００１０】 Ｂ．低速定温モード。 低速定温モードでは、システムが小電力低回転速でコンプレッサＣＰ１００を 駆動し、かつコンプレッサＣＰ１００のＢＴＵ値が標的設定温度が補充するＢＴ Ｕ値よりも大きいとき、設定温度に達したら、小電力低回転速度で温度を調整し ながら周期運転を行い、電気エネルギを節約し、騒音を減少する。

【００１１】 Ｃ．従来の高回転速駆動システムの運転モード。 図１に、本考案による多段駆動式コンプレッサの駆動装置の構成ブロック図を 示す。多段駆動式コンプレッサの駆動装置は次のものを含む。 電源ＰＳ１００は、単相交流電源、多相交流電源、または直流電源を有し、コ ンプレッサ駆動部ＰＤ１００のモータ、モータ駆動制御回路、ファン駆動モータ 、中央制御部ＣＣＵ１００、入力回路、表示回路、およびその他周辺装置が必要 とする電気エネルギーを供給する。

【００１２】 コンプレッサＣＰ１００は、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００に駆動されて冷媒 を圧縮する。 コンプレッサ駆動部ＰＤ１００は、以下の（１）から（４）のいずれかからな る。

【００１３】 （１）切換可能なコイル極数またはコイル結線の切換によってインピーダンス を変更し、あるいはモータが接続されているインピーダンスの単相モータまたは 多相モータ、およびＹ−Δ結線の三相モータを切り換え、電源電圧および周波数 を変更せず２段以上の定格回転速度運転を行う交流モータに直接駆動され、また は固定速比減速機構に駆動される装置。

【００１４】 （２）切換可能なコイル結線によって磁場強度を変更し、あるいは磁場または アーマチャのインピーダンスを変更し、直流電源電圧を変更せずに２段以上の回 転速度運転を行う直流モータに直接駆動され、または固定速比減速機構に駆動さ れる装置。

【００１５】 （３）有段変速機構または無段変速機構の変速比を切換え、対応するコンプレ ッサＣＰ１００の運転速度を変更するクラッチが設けられ、有段変速機構または 無段変速機構により交流モータまたは直流モータの出力軸に連結されてコンプレ ッサＣＰ１００を駆動する装置。

【００１６】 （４）互いに定格回転速度および馬力が異なる２以上の交流モータまたは直流 モータにより、回転速度または能率が異なる運転を交互に行う装置。

【００１７】 駆動制御部ＣＤ１００は、電気装置または固体エレクトロニクス部材からなり 、中央制御部ＣＣＵ１００に制御され対応するコンプレッサ駆動部ＰＤ１００の 出力回転速度を制御する。

【００１８】 中央制御部ＣＣＵ１００は、電気装置または固体エレクトロニクス部材からな るアナログ制御回路またはデジタル制御回路であり、手動入力制御部ＭＩ１００ 、手動リモートコントロール装置、あるいは有線または無線からのシステム制御 信号または設定された信号を受信する。かつ温度や湿度などの測定信号を受信し 対応する駆動制御部ＣＤ１００を制御し、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００を制御 する。

【００１９】 入力制御部ＩＰ１００は、電気装置または固体エレクトロニクス部材からなり 、手動入力制御部ＭＩ１００、有線または無線リモートコントロール入力制御部 ＲＩ１００、有線または無線システムの入力制御部ＳＩ１００、あるいは内蔵型 設定自動制御装置ＩＩ１００のいずれか１つ以上からなり、温度の設定またはそ の他の機能を制御する。

【００２０】 環境測定部ＴＳ１００は、電気装置または固体エレクトロニクス部材からなり 、標的温度を測定し、測定された温度を中央制御部ＣＣＵ１００へ出力する。 運転モードは、つぎのように機能する。

【００２１】 （１）低速支援運転モード。 図３に示すように、低速支援運転モードでは、標的温度が設定値の上限始動ポ イントよりも高い場合、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００は大電力高回転速度でコ ンプレッサＣＰ１００を駆動し、標的温度を下げる。標的温度が設定値の下限停 止ポイント（この温度よりも低くなると従来の単速コンプレッサは停止する）よ りも下降すると、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００は小電力低回転速度でコンプレ ッサＣＰ１００を駆動する。標的温度が継続して下降すると、コンプレッサ駆動 部ＰＤ１００はコンプレッサＣＰ１００を停止する。小電力低回転速度でコンプ レッサＣＰ１００を駆動しているときに標的温度が緩やかに上限始動ポイントま で上昇すると、コンプレッサＣＰ１００は大電力高回転速度で運転して標的温度 を下げ、下限停止ポイントまで前記標的温度が下降したら小電力低回転速度でコ ンプレッサＣＰ１００が駆動され、循環運転を行う。このモードは、熱量が中度 流出する運転に適用される。

【００２２】 （２）低速定温運転モード。

【００２３】 図２に示すように、低速定温運転モードでは、標的温度が設定値の上限始動ポ イントよりも高い場合、コンプレッサ駆動部ＰＤ１００は大電力高回転速度でコ ンプレッサＣＰ１００を駆動し、標的温度が設定値の下限停止ポイント（この温 度よりも低くなると従来の単速コンプレッサは停止する）よりもさがると、小電 力低回転速度でコンプレッサＣＰ１００を駆動し、標的温度が継続して下降する とコンプレッサＣＰ１００を停止する。コンプレッサＣＰ１００が停止している 状態で標的温度が上限始動ポイントまで緩やかに上昇すると、コンプレッサＣＰ １００は小電力低回転速度運転を行って標的温度を下限停止ポイントまで下降さ せる。このように循環運転され、標的温度は設定温度値の上限および下限の範囲 内で緩やかに上昇または下降する。このモードは、熱量の流出が緩やかな環境に 適用される。

【００２４】 （３）もし標的温度の変化が大きい場合、従来の一段高回転速度の駆動システ ムモードによって運転される。 本実施例による多段駆動式コンプレッサの駆動装置を冷蔵庫またはクーラに適 用する場合、省エネ低騒音駆動モードは前述のようになる。クーラに適用される 場合は、以下のインターフェース装置を増設する。

【００２５】 インターフェース駆動回路ＩＤ１００は、ファンＦ１００および表示装置ＤＰ １００を有し、電気装置または固体エレクトロニクス部材からなり、中央制御部 ＣＣＵ１００の制御信号を受信し、クーラの運転時間、ファンＦ１００の方向、 およびファンＦ１００の始動、停止または変速運転を制御する。また、インター フェース駆動回路ＩＤ１００は、制御信号により表示装置ＤＰ１００、またはそ の他のインターフェース装置を駆動する。

【００２６】 以上から、本考案の多段駆動式コンプレッサの駆動装置は、低騒音であり、か つ省エネ機能を有している。また、インバータ式よりも安価、かつ電磁場適合性 が向上されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による多段駆動式コンプレッ
サの駆動装置を示すブロック図である。

【図２】本考案の一実施例による空調、冷凍に応用され
る多段駆動式コンプレッサの低速定温運転モードを説明
するための図である。

【図３】本考案の一実施例による空調、冷凍に応用され
る多段駆動式コンプレッサの低速支援運転モードを説明
するための図である。

【符号の説明】

ＣＣＵ１００ 中央制御部 ＣＤ１００ 駆動制御部 ＣＰ１００ コンプレッサ ＤＰ１００ 表示装置 Ｆ１００ ファン ＩＤ１００ インターフェース駆動回路 ＩＩ１００ 内蔵型設定自動制御装置 ＩＰ１００ 入力制御部 ＭＩ１００ 手動入力制御部 ＰＤ１００ コンプレッサ駆動部 ＰＳ１００ 電源 ＲＩ１００ 有線または無線リモートコントロール入
力制御部 ＳＩ１００ 有線または無線システムの入力制御部 ＴＳ１００ 環境測定部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源と、コンプレッサと、コンプレッサ
   駆動部と、駆動制御部と、中央制御部と、入力制御部
   と、環境測定部とを備え、 前記電源は、単相交流電源、多相交流電源、または直流
   電源を有し、前記コンプレッサ駆動部のモータ、モータ
   駆動制御回路、ファン駆動モータ、前記中央制御部、入
   力回路、および表示回路に電気エネルギーを供給し、 前記コンプレッサは、前記コンプレッサ駆動部により冷
   媒を圧縮し、 前記コンプレッサ駆動部は、 （１）切換可能なコイル極数またはコイル結線の切換に
   よってインピーダンスを変更し、あるいはモータが接続
   されているインピーダンスの単相モータまたは多相モー
   タ、およびＹ−Δ結線の三相モータを切り換え、電源電
   圧および周波数を変更せず２段以上の定格回転速度運転
   を行う交流モータに直接駆動され、または固定速比減速
   機構に駆動され、 （２）切換可能なコイル結線によって磁場強度を変更
   し、あるいは磁場またはアーマチャのインピーダンスを
   変更し、直流電源電圧を変更せずに２段以上の回転速度
   運転を行う直流モータに直接駆動され、または固定速比
   減速機構に駆動され、 （３）有段変速機構または無段変速機構の変速比を切換
   え、対応するコンプレッサの運転速度を変更するクラッ
   チが設けられ、前記コンプレッサを駆動するために前記
   有段変速機構または前記無段変速機構により交流モータ
   または直流モータの出力軸に連結され、 あるいは（４）回転速度または能率が異なる運転を交互
   に行うために、定格回転速度および馬力が互いに異なる
   ２以上の交流モータまたは直流モータが設けられ、 前記駆動制御部は、電気装置または固体エレクトロニク
   ス部材からなり、前記中央制御部に制御され前記コンプ
   レッサ駆動部の出力回転速度を制御し、 前記入力制御部は、電気装置または固体エレクトロニク
   ス部材からなり、手動入力制御部、有線または無線リモ
   ートコントロール入力制御部、有線または無線システム
   の入力制御部、あるいは内蔵型設定自動制御装置のいず
   れか１つ以上からなり、温度を設定し、 前記中央制御部は、電気装置または固体エレクトロニク
   ス部材からなるアナログ制御回路またはデジタル制御回
   路であり、前記手動入力制御部、手動リモートコントロ
   ール装置、あるいは有線または無線のシステム制御信号
   または設定された信号を受信し、前記環境測定部から測
   定信号を受信し、対応する前記駆動制御部を制御し、前
   記コンプレッサ駆動部を制御し、 前記環境測定部は、電気装置または固体エレクトロニク
   ス部材からなり、標的温度を測定し、前記測定された標
   的温度を前記中央制御部へ出力することを特徴とする多
   段駆動式コンプレッサの駆動装置。
2. 【請求項２】 前記測定された標的温度が設定値の上限
   始動ポイントより高い場合、前記コンプレッサが大電力
   高回転速度で駆動され前記標的温度を下げ、前記標的温
   度が前記設定値の下限停止ポイントよりも下降すると前
   記コンプレッサが小電力低回転速度で駆動され、前記標
   的温度が継続して下降すると前記コンプレッサが停止さ
   れ、前記コンプレッサが小電力低回転速度で駆動されて
   いるときに前記標的温度が前記上限始動ポイントまで上
   昇すると前記コンプレッサが大電力高回転速度で駆動さ
   れ前記標的温度を下げ、前記下限停止ポイントまで前記
   標的温度が下降すると前記コンプレッサが小電力低回転
   速度で駆動される低速支援運転モード、 前記測定された標的温度が前記設定値の前記上限始動ポ
   イントよりも高い場合、前記コンプレッサが大電力高回
   転速度で駆動され、前記標的温度が前記下限停止ポイン
   トよりも下降すると前記コンプレッサが小電力低回転速
   度で駆動され、前記標的温度が継続して下降すると前記
   コンプレッサが停止され、前記コンプレッサが停止して
   いる状態で前記標的温度が上昇すると、前記コンプレッ
   サが小電力低回転速度で駆動されて前記標的温度を前記
   下限停止ポイントまで下降させる低速定温運転モード、 あるいは一段高回転速度の駆動システムのモード、 のいずれか１以上の運転モードによって制御されること
   を特徴とする請求項１記載の多段駆動式コンプレッサの
   駆動装置。
3. 【請求項３】 クーラに設けられる請求項１記載の多段
   駆動式コンプレッサの駆動装置であって、 電気装置または固体エレクトロニクス部材からなり、フ
   ァンおよび表示装置を有し、前記中央制御部の制御信号
   を受信し、前記クーラの運転時間、前記ファンの方向、
   および前記ファンの始動、停止または変速運転を制御
   し、ならびに前記表示装置またはインターフェース装置
   を駆動するインターフェース駆動回路をさらに備えるこ
   とを特徴とする多段駆動式コンプレッサの駆動装置。