JP4228956B2

JP4228956B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP4228956B2
Application number: JP2004082271A
Authority: JP
Inventors: 正博藤川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005265374A

Description

本発明は空気調和機に関するもので、特に圧縮機の高圧圧力が許容値を超えないように制御する技術に関するものである。

従来、圧縮機の回転数を可変可能な空気調和機において、圧縮機の高圧圧力保護のため、圧縮機を駆動するモータの入力電流と、そのモータの回転数にもとづいて、あらかじめ圧縮機の許容圧力時の入力電流を予測したテーブルより制御電流値を選択し、制御することにより、モータの回転数を抑制し、上限圧力を守っている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２８８４１２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電源電圧が変化すると、入力電流値が変化するため、電流値と圧力の相関がくずれ、圧縮機の上限圧力を超えて運転するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源事情が悪い国や海外向けの空気調和機で複数の定格電圧、例えば２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖの３つの定格電圧を有する場合でも圧縮機の確実な高圧保護ができる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、圧縮機と、熱交換器と、前記熱交換器に風を通す送風機と、電源電圧を検出する電圧検出部と、前記圧縮機の運転電流を検出する変流器と、前記電源電圧と負の相関を持つ電流設定値と前記圧縮機の圧力と正の相関を持つ電流設定値を記憶した記憶部とを備え、前記電源電圧と前記記憶部の値とを比較し、前記電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記電流設定値に応じて圧縮機の運転制御を行なうもので、電源事情が悪く電源電圧が定格値からズレている場合や複数の定格電圧値を有する場合でも、それぞれの電源電圧に対応した電流設定値にて圧縮機の高圧保護を行うため、空気調和機の信頼性を大きく向上させることができる。

本発明の空気調和機は、電源電圧が変化したり、複数の定格電圧を有する場合でも、圧縮機の圧力保護を確実に行なうことができるので、信頼性が非常に高いものである。

第１の発明は、圧縮機と、熱交換器と、前記熱交換器に風を通す送風機と、電源電圧を検出する電圧検出部と、前記圧縮機の運転電流を検出する変流器と、複数の電圧のそれぞれに対応する電流設定値を記憶した記憶部とを備え、前記電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記電流設定値に応じて圧縮機の運転制御を行なうもので、電源電圧が定格値からズレている場合や複数の定格電圧値を有する場合でも、それぞれの電源電圧に対応した電流設定値にて圧縮機の高圧保護を行うため、空気調和機の信頼性を大きく向上させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の電圧検出部で電源電圧の検出を定期的に行なうもので、電源電圧が時間とともに変化する場合でも、それに追従対応して電流設定値を変えて圧縮機を制御するので、電源電圧が急変しても確実に圧縮機の圧力保護を実施し、空気調和機の信頼性を大きく向上させることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の記憶部内に、複数の電圧のそれぞれに対応する第２の電流設定値を記憶させておき、電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記第２の電流設定値に応じて送風機の運転を制御するもので、例えば、外気温が高い冷房過負荷時に、圧縮機電流が前記第２の設定電流値に達したら、送風機の回転数を上げて、圧縮機の圧力を下げて保護し、逆に外気温が低い場合には、圧縮機圧力が下がりすぎるのを
防ぐため、圧縮機電流が第２の電流設定値を下回ると送風機の回転数を下げたり、場合により一時的に送風機を停止するように制御すれば、圧縮機の運転圧力範囲を確実に守ることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の冷媒の流れ方向を切り換え暖房運転を可能にする四方弁を備え、記憶部内に、複数の電圧のそれぞれに対応する第３の電流設定値を記憶させておき、暖房運転時に、電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記第３の電流設定値に応じて送風機の運転を制御するもので、例えば、外気温が高い暖房過負荷時に、圧縮機電流が第３の電流設定値を越えたら、送風機の回転数を下げたり、場合により一時的に停止することで、圧縮機の許容圧力範囲を守ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の制御部のブロック図、図２は、圧縮機、室外送風機の電流値の特性を示した図で、電流値と電圧と高圧圧力の関係を示している。

図１において、１は電源電圧を検出する電圧検出部、２は圧縮機５の運転電流を検出する変流器（以下ＣＴと呼ぶ）、３は複数の電圧のそれぞれに対応した電流設定値を記憶した記憶部、４は圧縮機５の運転／停止を制御する出力部である。６は、空気調和機の室外ユニット（図示せず）に内蔵された熱交換器（図示せず）に風を通す送風機となる室外送風機である。

本実施の形態は、空気調和機が過負荷運転状態にあるとき、圧縮機５の運転電流を記憶部３内の電流設定値と比較し、それを超える電流が流れた場合に、圧縮機５を停止し、圧縮機を保護するものである。

以下、図２を用いて、さらに詳しく上記制御について説明する。

図において、Ｉ１のラインは圧縮機５を停止する圧力２８ＫＧ時の電流特性を示すもので、圧力が同じでも電源電圧により電流設定値が異なることがわかる。事前にこの特性を把握し、複数の電源電圧である２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖの時の電流設定値を記憶部３に記憶させておき、電圧検知部１で検出された電源電圧に対応した電流設定値で圧縮機５を停止するものである。

以上のように、本実施の形態においては制御部に電圧検出部１と、圧縮機５の運転電流を検出するＣＴ２と、複数の電流設定値を記憶した記憶部３と、圧縮機５の運転／停止を制御する出力部４を備え、前記電圧検出部１にて検出された電源電圧値に対応する記憶部３内の電流設定値により圧縮機５の運転を制御することにより、電源事情が悪い地域で電源電圧が変化しても、あるいは複数電圧定格の場合でも、確実に圧縮機５の高圧保護ができる。

また、電圧検知部１による電源電圧の検出を定期的に実施するようにすれば、電源電圧が時間とともに変化する場合でも、それに追従対応して電流設定値を変更することにより電源電圧が急変しても確実に圧縮機５の圧力保護を実施し、空気調和機の信頼性を大きく向上させることができる。

次に、室外送風機６の回転数の切替または停止を行なう際の電流設定値を予め記憶部３
に記憶させておき、冷房運転時に圧縮機５の電流値に応じて、室外送風機６を制御し圧縮機の保護を行なう方法について説明する。

図２において、ラインＩ２、Ｉ３は、複数の電源電圧、例えば２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖのそれぞれに対応した室内送風機６の運転制御用の第２の電流設定値をあらわしたもので、これらを記憶部３に予め記憶させておく。

そして、外気温が高い冷房過負荷時に、圧縮機電流が上昇し、ラインＩ２（１８ＫＧ）を超えると、室外送風機６を「強」運転して、放熱能力をアップし、圧縮機５の圧力を下げ、また圧縮機電流がラインＩ２を下回ると室外送風機６を「弱」運転するようにする。

また、外気温が低い場合には、圧縮機６の圧力が下がりすぎるのを防ぐため、圧縮機電流がラインＩ３（１２ＫＧ）を下回ると室外送風機６を一時的に停止し、放熱を抑制し、圧縮機５の運転圧力範囲（下限）を守ることができる。

このように、冷房運転時に電源電圧に応じて室外送風機６を制御する際の電流設定値を切り替えることにより、電圧変動や定格電圧が異なる場合においても所定の圧力範囲内で圧縮機５を運転することが可能となり、圧縮機５の信頼性が大きく向上するものである。

（実施の形態２）
また図３（ａ）は本発明の第２の実施の形態を示す空気調和機の暖房運転時の圧縮機電流と室外送風機６の電流設定値を示すもので、図３（ｂ）は、圧縮機電流の変化に伴なう、室外送風機６の運転を示したタイムチャートである。

本実施の形態は、室外ユニットに四方弁（図示せず）を配し、暖房運転可能とし、暖房運転時に電源電圧に応じた電流設定値で室外送風機６を制御し、圧縮機５の圧力保護を行なうものである。

図３（ａ）において、ラインＩ４、Ｉ５は、空気調和機を暖房運転する際の、複数の電源電圧、例えば２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖのそれぞれに対応した室内送風機６の運転制御用の第３の電流設定値をあらわしたもので、これらは、記憶部３に予め記憶させておく。

次に，本実施の形態における空気調和機の制御について述べる。

なお、ラインＩ１に基づく、圧縮機５の運転制御は、上記第１の実施の形態と同一なので、説明を省略する。

次に、外気温が高い暖房過負荷時に、圧縮機電流が上昇し、ラインＩ４（２４ＫＧ）を超えると室外送風機６を停止し、吸熱能力を抑制し、圧縮機圧力の上昇を抑制するようにする。

また室外送風機６が停止し、圧縮機圧力がラインＩ５（２２ＫＧ）まで低下すると室外送風機６を運転し、暖房能力の確保を図る。図３（ｂ）のタイムチャートにも示すように、圧縮機電流が増加し、ラインＩ４を超えると室外送風機６を停止し、圧力の降下とともに圧縮機電流も低下し、ラインＩ５まで低下すると室外送風機６を運転する。

このように暖房運転時にも、電源電圧により、室外送風機６の電流設定値を切り替えることにより、電圧変動や定格電圧が異なる場合においても所定の圧力範囲で圧縮機５を運転することが可能となり、圧縮機５の信頼性が大きく向上するものである。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、電源電圧が変化したり、複数の定格電圧を有する場合にも、電源電圧に応じて、圧縮機や室外送風機を制御するための電流設定値を切り替えることにより、圧縮機の運転圧力範囲を確実に守ることが可能となり空気調和機の信頼性を大幅に向上できるものである。

本発明の実施の形態１における空気調和機の制御部のブロック図同空気調和機の特性を示す圧縮機電流・室外送風機電流・電源電圧・高圧圧力の相関図（ａ）本発明の実施の形態２における空気調和機の圧縮機電流・室外送風機電流・電源電圧・高圧圧力の相関図、（ｂ）圧縮機と室外送風機の運転を示すタイムチャート

符号の説明

１電圧検出部
２ＣＴ（変流器）
３記憶部
５圧縮機
６室外送風機（送風機）

Claims

圧縮機と、熱交換器と、前記熱交換器に風を通す送風機と、電源電圧を検出する電圧検出部と、前記圧縮機の運転電流を検出する変流器と、前記電源電圧と負の相関を持つ電流設定値と前記圧縮機の圧力と正の相関を持つ電流設定値を記憶した記憶部とを備え、前記電源電圧と前記記憶部の値とを比較し、前記電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記電流設定値に応じて圧縮機の運転制御を行なうことを特徴とする空気調和機。
電圧検出部で電源電圧の検出を定期的に行なう事を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
記憶部内に、複数の電圧のそれぞれに対応する第２の電流設定値を記憶させておき、電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記第２の電流設定値に応じて送風機の運転を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
冷媒の流れ方向を切り換え暖房運転を可能にする四方弁を備え、記憶部内に、複数の電圧のそれぞれに対応する第３の電流設定値を記憶させておき、暖房運転時に、電圧検出部で検出された電源電圧値に対応する前記第３の電流設定値に応じて送風機の運転を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。