JP6413738B2 - Engine driven air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン駆動式空気調和機の冷媒回路上に設けられた熱交換器と、熱交換器へ空気を供給する複数の送風機と、複数の送風機の各々が有する電動機の作動を制御する制御装置と、を備えたエンジン駆動式空気調和機に関する。 The present invention relates to a heat exchanger provided on a refrigerant circuit of an engine-driven air conditioner, a plurality of fans for supplying air to the heat exchanger, and a control for controlling the operation of an electric motor included in each of the plurality of fans. And an engine-driven air conditioner including the apparatus.
エンジン駆動式空気調和機(例えば、ガスヒートポンプエアコン)の冷媒回路には、一般に、冷媒と空気との間の熱交換を行う熱交換器(例えば、室内熱交換器および室外熱交換器)が設けられる。具体的には、これら熱交換器は、冷媒回路を流れる冷媒と、送風機によって熱交換器に供給される空気と、の間の熱交換を行う。送風機は、一般に、ファン(回転羽根)と、ファンを回転駆動するための電動機と、を有する。 A refrigerant circuit of an engine-driven air conditioner (for example, a gas heat pump air conditioner) is generally provided with a heat exchanger (for example, an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger) that performs heat exchange between the refrigerant and air. It is done. Specifically, these heat exchangers exchange heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit and the air supplied to the heat exchanger by the blower. The blower generally includes a fan (rotary blade) and an electric motor for driving the fan to rotate.
近年、送風機による送風量を高精度かつ高効率に制御する観点等から、送風機に用いられる電動機として、インバータ回路を用いたPWM方式にて作動する電動機(例えば、永久磁石同期電動機)が主に採用されている。この種の電動機は、制御性および効率に優れるものの、回転軸(出力軸)の軸受における電食(軸受を構成する部材間に生じる放電により、それら部材が損傷する現象)を生じる場合がある。この電食は、軸受の機能低下および異音発生の原因となり、ひいては空気調和機の耐用期間を縮める原因ともなり得る。よって、電動機の軸受における電食は、出来る限り低減されることが望ましい。 In recent years, from the viewpoint of controlling the amount of air blown by a blower with high accuracy and high efficiency, an electric motor that operates in a PWM system using an inverter circuit (for example, a permanent magnet synchronous motor) is mainly employed as an electric motor used for the blower. Has been. Although this type of electric motor is excellent in controllability and efficiency, there is a case where electric corrosion (a phenomenon in which these members are damaged by discharge generated between members constituting the bearing) occurs in the bearing of the rotating shaft (output shaft). This electric corrosion may cause a decrease in the function of the bearing and the generation of abnormal noise, which in turn may shorten the service life of the air conditioner. Therefore, it is desirable to reduce the electric corrosion in the motor bearing as much as possible.
例えば、従来の電動機の1つ(以下「従来電動機」という。)は、エアシャワーの空気供給源として用いられ、電動機の軸受(転がり軸受)の転動体(球)を絶縁性材料であるセラミックスによって形成している。これにより、従来電動機は、軸受の軌道輪(インナレース及びアウタレース)と転動体(セラミックス球)との間における放電を抑制し、軸受の電食を低減するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。 For example, one of the conventional motors (hereinafter referred to as “conventional motor”) is used as an air supply source of an air shower, and the rolling elements (balls) of the motor bearings (rolling bearings) are made of ceramics which are insulating materials. Forming. As a result, the conventional electric motor suppresses electric discharge between the bearing rings (inner race and outer race) of the bearing and the rolling elements (ceramic balls), and reduces electric corrosion of the bearing (for example, Patent Documents). 1).
(発明が解決しようとする課題)
電動機の軸受は、高速回転する回転軸を高い位置精度を保ちながら支持する必要がある。そのため、電動機の軸受を構成する材料として、一般に、硬度、疲労耐性および寸法安定性などに優れた軸受専用特殊鋼(軸受鋼)が用いられる。電動機の軸受に要求される上記特性を他の材料(例えば、従来電動機が採用するセラミックス)を用いて満たすことは、可能ではあるものの、一般に、素材製造および加工の困難さ等に起因して高い製造コストを要する。
(Problems to be solved by the invention)
The motor bearing needs to support a rotating shaft that rotates at high speed while maintaining high positional accuracy. For this reason, special steels (bearing steels) for bearings that are excellent in hardness, fatigue resistance, dimensional stability, and the like are generally used as materials constituting the motor bearings. Although it is possible to satisfy the above-mentioned characteristics required for motor bearings by using other materials (for example, ceramics conventionally employed in electric motors), it is generally high due to difficulty in material production and processing, etc. Manufacturing cost is required.
特に、エンジン駆動式空気調和機の送風機に用いられる電動機は、大型のファンを回転駆動する必要があるため、一般に、従来電動機(エアシャワー用の電動機)に比べて大径の回転軸および大型の軸受を備える場合が多い。その結果、電動機の軸受を軸受鋼とは異なる材料(セラミックス等)で形成する場合、上記特性を満たすことが困難であるだけでなく、非常に高い製造コストを要することになる。よって、電動機の軸受に特殊な絶縁性材料などを用いることなく、電食を低減することが望ましい。 In particular, since an electric motor used for a blower of an engine-driven air conditioner needs to rotationally drive a large fan, generally, it has a large-diameter rotating shaft and a large-sized rotating shaft compared with a conventional electric motor (motor for an air shower). In many cases, bearings are provided. As a result, when the motor bearing is formed of a material (ceramics or the like) different from the bearing steel, it is difficult not only to satisfy the above characteristics, but also a very high manufacturing cost is required. Therefore, it is desirable to reduce electrolytic corrosion without using a special insulating material or the like for the motor bearing.
本発明の目的は、上記課題に鑑み、エンジン駆動式空気調和機の送風機に用いられる電動機の軸受に生じる電食を、軸受に特殊な絶縁性材料などを用いることなく、出来る限り低減することが可能な空気調和機を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce as much as possible electrolytic corrosion generated in a motor bearing used in a blower of an engine-driven air conditioner without using a special insulating material or the like for the bearing. The object is to provide a possible air conditioner.
(課題を解決するための手段)
上記課題を達成するための本発明のエンジン駆動式空気調和機は、
空気調和機の冷媒回路上に設けられた「熱交換器」と、
前記熱交換器へ空気を供給する複数の送風機であって、該複数の送風機の各々がファン及び前記ファンを駆動するための回転軸を軸受によって支持した電動機を有する「複数の送風機」と、
前記電動機の各々への供給電力を生成するインバータ回路を作動させる制御装置であって、“前記複数の送風機による合計送風量が要求送風量を満たす状態を保ちながら前記電動機の全て又は一部の回転速度を増減させる電食低減制御”を行うように、前記インバータ回路を作動可能な「制御装置」と、
を備える。
(Means for solving the problem)
The engine-driven air conditioner of the present invention for achieving the above-described object is
"Heat exchanger" provided on the refrigerant circuit of the air conditioner,
A plurality of fans for supplying air to the heat exchanger, each of the plurality of fans having a motor and a motor that supports a rotating shaft for driving the fan with a bearing,
A control device that operates an inverter circuit that generates electric power supplied to each of the electric motors, wherein “the rotation of all or part of the electric motors while maintaining a state in which a total air flow amount by the plurality of air blowers satisfies a required air flow rate "Control device" capable of operating the inverter circuit so as to perform "electric corrosion reduction control to increase or decrease speed",
Is provided.
上記構成によれば、「複数の送風機」が「熱交換器へ空気を供給する」ように構成された空気調和機(換言すると、複数の送風機による合計送風量によって要求送風量を満たす空気調和機)において、「インバータ回路を作動させる制御装置」が、「複数の送風機による合計送風量が要求送風量を満たす状態を保ちながら前記電動機の全て又は一部の回転速度を増減させる電食低減制御」を実行可能となっている。 According to the above configuration, an air conditioner configured such that “a plurality of blowers” “supplies air to the heat exchanger” (in other words, an air conditioner that satisfies the requested amount of air blown by the total amount of air blown by the plurality of air blowers). ), “A control device that operates the inverter circuit” is “electric corrosion reduction control that increases or decreases the rotational speed of all or part of the electric motor while maintaining the total amount of air blown by the plurality of fans satisfying the required amount of air blow”. Can be executed.
ここで、電動機の軸受に電食が生じる原因として、例えば、以下の事項が挙げられる。まず、軸受を構成する部材間(例えば、転がり軸受であれば、インナレースとローラの間、及び、アウタレースとローラの間)が潤滑油膜によって隔離されることにより、それら部材間に浮遊容量(寄生容量)が形成される。一方、インバータ回路による電動機のスイッチング等に起因し、電動機の回転子等に電荷が生じることが知られている。この電荷が、電動機の回転軸などを経由して軸受に移動し、上述した浮遊容量に蓄積される。そして、蓄積された電荷の量(換言すると、部材間の電位差)が潤滑油膜の厚さによって定まる絶縁破壊電圧を超えたとき、部材間を導通する放電が生じる。この放電の際に生じる熱などに起因し、電食が生じる。 Here, as a cause of the occurrence of electrolytic corrosion in the motor bearing, for example, the following matters can be cited. First, between the members constituting the bearing (for example, in the case of a rolling bearing, between the inner race and the roller and between the outer race and the roller) is separated by a lubricating oil film, so that a stray capacitance (parasitic) is established between the members. Capacity) is formed. On the other hand, it is known that electric charges are generated in a rotor of an electric motor due to switching of the electric motor by an inverter circuit. This electric charge moves to the bearing via the rotating shaft of the electric motor and is accumulated in the above-described stray capacitance. Then, when the amount of accumulated charge (in other words, the potential difference between the members) exceeds the dielectric breakdown voltage determined by the thickness of the lubricating oil film, a discharge that conducts between the members occurs. Due to heat generated during the discharge, electrolytic corrosion occurs.
一方、本発明の発明者が行った実験および考察などによれば、電動機の回転速度(電動機の回転軸の単位時間あたりの回転数)が一定の値Aに維持されている場合に比べ、電動機の回転速度が変動している場合(例えば、値A+B〜値A−Bの間を周期的に変動している場合)の場合の方が、電食が生じ難いことが明らかになった。この理由の一つとして、潤滑油の慣性などに起因し、前者の場合よりも後者の場合の方が、軸受の部材間に取り込まれる潤滑油の平均量(即ち、潤滑油膜の平均厚さ)が増大し、絶縁破壊電圧の平均値が高まることが考えられる。 On the other hand, according to experiments and considerations conducted by the inventor of the present invention, compared with the case where the rotation speed of the motor (the number of rotations per unit time of the rotating shaft of the motor) is maintained at a constant value A, the motor It has been clarified that electrolytic corrosion is less likely to occur in the case where the rotational speed of is fluctuating (for example, when the value fluctuates periodically between values A + B and A−B). One reason for this is that due to the inertia of the lubricating oil and the like, the average amount of lubricating oil taken in between the bearing members in the latter case (that is, the average thickness of the lubricating oil film) is greater than the former case. It is considered that the average value of the breakdown voltage increases.
よって、本発明の空気調和機は、「電食低減制御」を必要に応じて行うことにより、電動機の軸受の材料などを変更することなく、送風機としての機能を維持しながら(要求送風量を満たしながら)電食を低減することができる。 Therefore, the air conditioner of the present invention performs the “electric corrosion reduction control” as necessary, while maintaining the function as a blower without changing the material of the bearing of the electric motor (the required blown amount is reduced). It is possible to reduce electric corrosion while satisfying.
したがって、本発明の空気調和機は、エンジン駆動式空気調和機の送風機に用いられる電動機の軸受に生じる電食を、軸受に特殊な絶縁性材料などを用いることなく、出来る限り低減することができる。 Therefore, the air conditioner of the present invention can reduce the electric corrosion generated in the motor bearing used for the blower of the engine-driven air conditioner as much as possible without using a special insulating material or the like for the bearing. .
ところで、上記「熱交換器」は、空気調和機の冷媒回路上に設けられる熱交換器であればよく、その種類は特に制限されない。例えば、熱交換器として、空気調和機の室外機に用いられる熱交換器、及び、室内機に用いられる熱交換器が挙げられる。 By the way, the “heat exchanger” may be a heat exchanger provided on the refrigerant circuit of the air conditioner, and the type thereof is not particularly limited. For example, examples of the heat exchanger include a heat exchanger used for an outdoor unit of an air conditioner and a heat exchanger used for an indoor unit.
上記「電動機」は、インバータ回路を有する制御装置によって駆動される(例えば、PWM方式により駆動される)電動機であればよく、その種類は特に制限されない。例えば、電動機として、同期電動機(SPM及びIPM等)および誘導電動機が用いられ得る。 The “motor” may be an electric motor driven by a control device having an inverter circuit (for example, driven by a PWM method), and the type thereof is not particularly limited. For example, a synchronous motor (such as SPM and IPM) and an induction motor can be used as the motor.
上記「要求送風量」は、送風機によって熱交換器に供給される空気の要求量であり、例えば、空気調和機の空調負荷、冷媒回路上の所定位置における冷媒の圧力、空気調和機が備えるコンプレッサの冷媒吐出圧、及び、同コンプレッサの圧縮機動力などに基づいて定められ得る。具体的には、例えば、要求送風量は、空気調和機の空調負荷が大きいほど多くなるように定められ得る。 The “required air flow” is a required air amount supplied to the heat exchanger by the blower. For example, the air conditioning load of the air conditioner, the pressure of the refrigerant at a predetermined position on the refrigerant circuit, the compressor provided in the air conditioner The refrigerant discharge pressure and the compressor power of the compressor can be determined. Specifically, for example, the required air volume can be determined so as to increase as the air conditioning load of the air conditioner increases.
上記「電食低減制御」における回転速度の増減手法は、送風機の数(電動機の数)、及び、電食低減制御を行なっていない期間中の回転速度などに基づいて定められればよく、特に制限されない。 The rotational speed increase / decrease method in the “electric corrosion reduction control” may be determined based on the number of blowers (number of electric motors) and the rotational speed during the period when the electrolytic corrosion reduction control is not performed. Not.
例えば、電食低減制御における回転速度の増減手法の一例として、前記制御装置は、
前記複数の送風機の各々の送風量が同一であるように前記インバータ回路を作動させている場合において前記電食低減制御を開始するとき、
前記電動機の全ての回転速度を同一振幅且つ同一周期の波形状に増減させるように、前記インバータ回路を作動させる、ように構成され得る。
For example, as an example of a method for increasing or decreasing the rotational speed in the electric corrosion reduction control, the control device
When the electric corrosion reduction control is started in the case where the inverter circuit is operated so that the amount of air blown from each of the plurality of blowers is the same,
The inverter circuit may be operated so as to increase / decrease all the rotation speeds of the electric motor to a waveform having the same amplitude and the same period.
空気調和機の熱交換器に対して複数の送風機が設けられる場合、一般に、複数の送風機として、同一の送風機が採用される。同一の送風機が採用された場合、通常、それら送風機は「複数の送風機の各々の送風量が同一である」ように制御される。そのため、上記構成のように、電食低減制御において、「電動機の全て」の回転速度を「同一振幅且つ同一周期の波形状に増減させ」れば、全ての電動機の電食の度合いを同程度にすることができる。その結果、一部の電動機の電食の度合いが突出して悪化することが防がれ、複数の送風機全体としての耐用期間を伸ばすことができる。 When a plurality of blowers are provided for a heat exchanger of an air conditioner, generally, the same blower is employed as the plurality of blowers. When the same blower is employed, the blowers are normally controlled so that “the air flow rate of each of the plurality of blowers is the same”. Therefore, as in the above configuration, in the electric corrosion reduction control, if the rotational speed of “all of the motors” is “increased or decreased to a wave shape with the same amplitude and the same period”, the degree of electric corrosion of all the electric motors is approximately the same. Can be. As a result, the degree of electrolytic corrosion of some of the electric motors is prevented from protruding and deteriorated, and the service life of the plurality of blowers as a whole can be extended.
上記「電食低減制御」を実行するタイミング及び実行時間の長さは、要求される電食低減の度合い等を考慮して定められればよく、特に制限されない。例えば、電食低減制御は、空気調和機の作動中に常に行われてもよく、各送風機の作動状態などを考慮したタイミング及び実行時間(換言すると、頻度)にて行われてもよい。 The timing for executing the “electric corrosion reduction control” and the length of the execution time may be determined in consideration of the degree of required electric corrosion reduction and the like, and are not particularly limited. For example, the electric corrosion reduction control may be always performed during the operation of the air conditioner, or may be performed at a timing and an execution time (in other words, a frequency) in consideration of the operation state of each blower.
例えば、電食低減制御の実行頻度の一例として、制御装置は、
前記電食低減制御を行う頻度を前記合計送風量に基づいて定める、ように構成され得る。
For example, as an example of the execution frequency of the electric corrosion reduction control, the control device
The frequency of performing the electric corrosion reduction control may be configured to be determined based on the total blowing amount.
上述したように、電動機の回転速度は、潤滑油膜の厚さに影響を及ぼすと共に、電食の生じ易さに影響を及ぼす。具体的には、発明者の実験等によれば、電動機の回転速度(即ち、送風機の送風量)が大きいほど、電食の度合い(例えば、単位時間あたりの放電回数)が高まることが明らかにになった。そこで、複数の送風機の合計送風量(即ち、複数の電動機の平均回転速度)に基づいて電食低減制御の頻度を定めれば、適切なタイミング及び実行時間にて電食低減制御を行うことができる。 As described above, the rotational speed of the electric motor affects the thickness of the lubricating oil film and also affects the likelihood of the occurrence of electrolytic corrosion. Specifically, according to the experiments of the inventor and the like, it is clear that the degree of electrolytic corrosion (for example, the number of discharges per unit time) increases as the rotational speed of the electric motor (that is, the amount of air blown from the blower) increases. Became. Therefore, if the frequency of the electric corrosion reduction control is determined based on the total amount of air blown by the plurality of fans (that is, the average rotational speed of the plurality of motors), the electric corrosion reduction control can be performed at an appropriate timing and execution time. it can.
<装置の概要>
以下、本発明の実施形態に係る空気調和機(以下「実施調和機」という。)の概略構成を、図1及び図2を参照しながら説明する。
<Outline of device>
Hereinafter, a schematic configuration of an air conditioner (hereinafter referred to as “implementation conditioner”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、実施調和機100の概略構成を表している。実施調和機100は、冷媒回路200、冷媒回路200を作動させるための駆動系300、及び、実施調和機100の作動を制御する電子制御装置400を備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the
冷媒回路200は、駆動系300から出力される駆動力を用いて冷媒を圧縮するコンプレッサ201、コンプレッサ201から吐出された冷媒に混入した潤滑油を回収すると共に同潤滑油をコンプレッサ201に戻すオイルセパレータ202、オイルセパレータ202を通過した冷媒を実施調和機100の運転モード(冷房運転または暖房運転)に応じた方向に誘導する四方切換弁203、室外の空気と冷媒との間の熱交換を行う(例えば、冷房運転時に四方切換弁203から流出した冷媒が流入する)室外熱交換器204、室外熱交換器204に空気を送り込む2つの送風機205及び送風機206、冷媒を膨張させて圧力および温度を低下させる電子膨張弁207、室内の空気と冷媒との間の熱交換を行う室内熱交換器208、冷媒の気液分離を行う(上流側から流入した気液二相流の冷媒から気体冷媒のみを分離して下流側に流す)アキュムレータ209、及び、駆動系300の排熱を室外熱交換器204に供給するためのサブ熱交換器210、を有している。
The
より具体的には、室外熱交換器204は、図2に示すように、筐体204a、筐体204aの側面に取り付けられた熱交換器本体204b,204c、及び、筐体204aの外部側壁に設けられた送風機電源204d、を有している。更に、室外熱交換器204に取り付けられた送風機205は、ファン205a、ファン205aを駆動するための回転軸を支持する軸受205b、及び、軸受205bを介してファン205aを回転駆動する電動機205cを有している。同様に、送風機206は、ファン206a、ファン206aを駆動するための回転軸を支持する軸受206b、及び、軸受206bを介してファン206aを回転駆動する電動機206cを有している。
More specifically, as shown in FIG. 2, the
送風機電源204dは、インバータ回路(電動機205c用のインバータ回路、及び、電動機206c用のインバータ回路)を内蔵すると共に、外部電源(図示省略)に接続されている。送風機電源204dは、電子制御装置400の指示に従ってインバータ回路を作動させ、外部電源から供給された電力をPWM方式に従って変換した後、ワイヤハーネス204e,204fを通じて電動機205c及び電動機206cに供給する。これにより、送風機電源204d(換言すると、電子制御装置400)は、電動機205c及び電動機206cの各々を所望の回転速度にて作動させることができる。
The
電動機205c及び電動機206cが作動すると、ファン205a及びファン206aが回転する。これにより、図中の破線で示す空気流(Af1及びAf2)のように、筐体204aの外部から流入し、熱交換器本体204b,204cを通過した後、ファン205a,206aから放出される空気流が形成される。なお、図中では、送風機205,206と空気流(Af1及びAf2)が一対一に対応しているが、これは便宜上の表現に過ぎず、送風機205及び送風機206の一方のみが作動しても2つの熱交換器本体を通過する空気流が生じる。後述されるように、電動機205c及び電動機206cは、それら各々の送風量Af1,Af2の合計量(合計送風量)が要求送風量Areqを満たすように作動される。換言すると、要求送風量Areqは、2つの熱交換器本体204b,204cを通過する空気量の合計として定められる。
When the
再び図1を参照すると、駆動系300は、都市ガス及びプロパンガス等のガスを燃料とするエンジン301、エンジン301の排ガスを排出する排気管302、排気管302を通過する排ガスの熱エネルギを回収する排ガス熱交換器303、排ガス熱交換器303の下流側の排気管に設けられたドレン排水器304、ドレン排水器304を通過した後の排ガスを消音して大気中へ放出する消音器305、ドレン排水器304から排出されるドレン水が通過するドレン排水管306、ドレン水を中和する中和処理器307、及び、排ガス熱交換器303とサブ熱交換器210とを接続する冷却水管308、を有している。なお、冷却水管308内を流れる冷却水により、エンジン排熱が冷媒回路200(具体的には、室外熱交換器204)に供給されることになる。
Referring to FIG. 1 again, the
電子制御装置400は、CPU、ROM及びRAM等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とした電子回路である。電気制御装置400のCPUは、四方切換弁203、室外熱交換器204(具体的には、送風機電源204d)、電子膨張弁207、室内熱交換器208、及び、エンジン301等に指示信号を送信すると共に、室内熱交換器208等から出力される信号を受信するように構成されている。
The
以上が、実施調和機100の概要である。
The above is the outline of the
<装置の作動>
図3を参照しながら、実施調和機の実際の作動を説明する。実施調和機において、電子制御装置400のCPU(以下、単に「CPU」という。)は、図3に示す「送風機制御」ルーチンを実行し、送風機205及び送風機206の合計送風量が要求送風量を満たすように、送風機205及び送風機206を制御する。更に、CPUは、必要に応じて、合計送風量が要求送風量を満たす状態を保ちながら送風機205及び送風機206の回転速度を増減させる「電食低減制御」を実行する。
<Operation of the device>
With reference to FIG. 3, the actual operation of the implementation harmony machine will be described. In the implementation harmony machine, the CPU (hereinafter simply referred to as “CPU”) of the
具体的には、CPUは、所定時間が経過する毎に図3のルーチンを繰り返し実行する。CPUは、所定の時点にて本ルーチンの処理を開始すると、ステップ300からステップ305に進む。CPUは、ステップ305にて、現時点における実施調和機100の空調負荷Lを取得する。空調負荷Lは、例えば、室内熱交換器208が設けられた室内の目標温度と、その室内の実際の温度(図示しない温度センサ等によって取得され得る。)と、の差に基づき、取得される。
Specifically, the CPU repeatedly executes the routine of FIG. 3 every time a predetermined time has elapsed. When starting the processing of this routine at a predetermined time, the CPU proceeds from
次いで、CPUは、ステップ310に進む。CPUは、ステップ310にて、空調負荷Lに基づき、現時点における室外熱交換器204の要求送風量Areqを決定する。具体的には、予め定められた「要求送風量Areqと、空調負荷Lと、の関係」(MapAreq)に現時点における空調負荷Lを適用することにより、要求送風量Areqが決定される。要求送風量Areqは、空調負荷Lが大きいほど要求送風量が増えるように決定される。
Next, the CPU proceeds to step 310. In
次いで、CPUは、ステップ315に進む。CPUは、ステップ315にて、要求送風量Areqに基づき、送風機205及び送風機206の各々の送風量を決定する。具体的には、予め定められた「送風機205の送風量Af1と、送風機206の送風量Af2と、要求送風量Areqと、の関係」(MapAf)に現時点における要求送風量Areqを適用することにより、送風機205の送風量Af1及び送風機206の送風量Af2が決定される。但し、送風量Af1及び送風量Af2は、それらの合計(合計送風量)が要求送風量Areqに一致するように決定される。
Next, the CPU proceeds to step 315. In
次いで、CPUは、ステップ320に進む。CPUは、ステップ320にて、PWM制御の考え方に従い、電動機205c,206cを作動させるための指示信号(信号波)を決定する。具体的には、CPUは、送風機205が送風量Af1の空気流を室外熱交換器204に供給するように、送風機205の電動機205cを制御するための信号波Es1を決定する。同様に、CPUは、ステップ320にて、送風機206が送風量Af2の空気流を室外熱交換器204に供給するように、送風機206の電動機206cを制御するための信号波Es2を決定する。
Next, the CPU proceeds to step 320. In
信号波Es1及び信号波Es2は、送風機電源204dのインバータ回路を作動させるための指示信号であり、例えば、所定の波長α及び周波数ωを用いて「Es=αsinωt」の形式にて記述され得る。なお、本例において、同インバータ回路におけるキャリア周波数(搬送波周波数)は、所定の固定値である。
The signal wave Es1 and the signal wave Es2 are instruction signals for operating the inverter circuit of the
具体的には、本例における信号波Es1,Es2は、「それら信号波によって送風機電源204dのインバータ回路が駆動されたとき、図4に示すように、電動機205c及び電動機206cが同一の一定回転速度Naにて回転する」ように決定される。なお、図4においては、便宜上、電動機205cの回転速度と電動機206cの回転速度とが若干相違するように記載されているが、両者は実際には同一の回転速度である。
Specifically, the signal waves Es1 and Es2 in this example are “when the inverter circuit of the
再び図3を参照すると、CPUは、各信号波を決定した後、ステップ325に進む。CPUは、ステップ325にて、現時点において電食低減制御を実行するか否かを決定する。具体的には、CPUは、本ステップにて、送風機205及び送風機206の合計送風量(=Af1+Af2)、電食低減制御を前回実行してからの経過時間、及び、電動機205c及び電動機206cの回転速度の上限値および下限値などに基づき、電食低減制御を実行するか否かを決定する。
Referring to FIG. 3 again, the CPU proceeds to step 325 after determining each signal wave. In
例えば、CPUは、現時点において電食低減制御を実行しないと判定した場合、CPUは、ステップ325にて「No」と判定し、ステップ330に進む。CPUは、ステップ330にて、送風機205に信号波Es1に基づく電力が供給されるように送風機電源204dに指示を与え、送風機206に信号波Es2に基づく電力が供給されるように送風機電源204dに指示を与える。送風機電源204dはこれら指示に基づいてインバータ回路(電動機205c用のインバータ回路、及び、電動機206c用のインバータ回路)を作動させ、送風機205及び送風機206に電力を供給する。その結果、図4に示すように、送風機205及び送風機206が一定の回転速度Naにて回転する。
For example, if the CPU determines not to execute the electric corrosion reduction control at the current time, the CPU determines “No” in
これに対し、現時点において電食低減制御を実行すると判定した場合、CPUは、ステップ325にて「Yes」と判定し、ステップ335に進む。CPUは、ステップ335にて、信号波Es1及び信号波Es2を、電食低減制御を実行するための信号波に変換する。そして、CPUは、変換後の各信号波により、信号波Es1,Es2を更新(上書き)する。
On the other hand, if it is determined that the electric corrosion reduction control is to be executed at the present time, the CPU determines “Yes” in
具体的には、CPUは、所定の変換用関数FuncM1に信号波Es1を適用することにより信号波Es1を変換し、所定の変換用関数FuncM2に信号波Es2を適用することにより信号波Es2を変換する。変換用関数FuncM1は、図5に示すように、電動機205cの回転速度が時間経過に伴ってsin波状(振幅ΔN、周波数f)に増減するように、信号波Es1を変換する。更に、変換用関数FuncM2は、電動機206cの回転速度が時間経過に伴ってsin波状(振幅ΔN、周波数f)に増減するように、信号波Es2を変換する。更に、変換用関数FuncM1,変換用関数FuncM2は、これらsin波の位相が半波長だけ相違するように、信号波Es1及び信号波Es2を変換する。加えて、変換用関数FuncM1,変換用関数FuncM2は、送風機205及び送風機206の合計送風量が要求送風量Areqを満たす状態を維持するように、信号波Es1及び信号波Es2を変換する。
Specifically, the CPU converts the signal wave Es1 by applying the signal wave Es1 to the predetermined conversion function FuncM1, and converts the signal wave Es2 by applying the signal wave Es2 to the predetermined conversion function FuncM2. To do. As shown in FIG. 5, the conversion function FuncM1 converts the signal wave Es1 so that the rotation speed of the
再び図3を参照すると、CPUは、信号波Es1,Es2を変換した後、ステップ330に進み、送風機205に信号波Es1(変換後)に基づく電力が供給されるように送風機電源204dに指示を与え、送風機206に信号波Es2(変換後)に基づく電力が供給されるように送風機電源204dに指示を与える。その結果、図5に示すように、電動機205c及び電動機206cの回転速度が、同一振幅ΔNかつ同一周期T/f(Tは定数)のsin波状に増減されることになる。
Referring to FIG. 3 again, after converting the signal waves Es1 and Es2, the CPU proceeds to step 330 and instructs the
この回転速度の増減により、図4に示すように電動機205c及び電動機206cが作動する場合に比べ、軸受205b及び軸受206bに生じる電食の度合いが低減される。この理由の一つとして、潤滑油の慣性などに起因し、図4の場合よりも図5の場合の方が、軸受の部材間に取り込まれる潤滑油の平均量(即ち、潤滑油膜の平均厚さ)が増大し、絶縁破壊電圧の平均値が高まることが挙げられる。
By increasing or decreasing the rotational speed, the degree of electrolytic corrosion generated in the
その後、CPUは、ステップ395に進み、本ルーチンを一旦終了する。 Thereafter, the CPU proceeds to step 395 to end the present routine tentatively.
以上に説明したように、実施調和機は、必要に応じて、送風機205及び送風機206による合計送風量が要求送風量Areqを満たす状態を保ちながらそれら電動機の回転速度を増減させる電食低減制御(図5)を行うように、送風機電源204dのインバータ回路を作動させる。これにより、実施調和機100の送風機に用いられる電動機の軸受205b,206bに生じる電食を出来る限り低減することができる。
As explained above, the implementation harmony machine performs electric corrosion reduction control (increase / decrease the rotational speed of the motors while maintaining the state where the total blown amount by the
<他の態様>
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。
<Other aspects>
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
例えば、実施調和機は、2つの送風機205,206を用いて室外熱交換器204に要求送風量Areqの空気流を送風するようになっている。しかし、本発明の空気調和機は、3つ以上の送風機を用いて要求送風量を満たすように構成されてもよい。3つ以上の送風機を用いる場合、電子制御装置において、必ずしも全ての送風機の回転速度が増減される必要はなく、一部の送風機(但し、原理上、2つ以上の送風機)の回転速度のみが増減されるように構成されてもよい。
For example, the implementation harmony machine is configured to blow an air flow of the required air supply amount Areq to the
更に、実施調和機は、2つの電動機205c,206cの回転速度をsin波状に増減するように電食低減制御を実行するようになっている(図5参照)。しかし、本発明の空気調和機は、必ずしもsin波状に電動機205c,206cの回転速度を増減する必要はなく、例えば図6に示すように、三角波状に電動機の回転速度を増減してもよい。即ち、電子制御装置を実行する際の電動機の回転速度の増減態様は、特に制限されない。
Furthermore, the implementation harmony machine performs electric corrosion reduction control so as to increase or decrease the rotational speeds of the two
100…エンジン駆動式空気調和機、200…冷媒回路、205,206…送風機、204…室外熱交換器、205a,206a…ファン、205b,206b…軸受、205c,206c…電動機、204d…送風機電源、400…電子制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記熱交換器へ空気を供給する複数の送風機であって、該複数の送風機の各々がファン及び前記ファンを駆動するための回転軸を軸受によって支持した電動機を有する複数の送風機と、
前記電動機の各々への供給電力を生成するインバータ回路を作動させる制御装置であって、前記複数の送風機による合計送風量が要求送風量を満たす状態を保ちながら前記電動機の全て又は一部の回転速度を増減させる電食低減制御を行うように、前記インバータ回路を作動可能な制御装置と、
を備えたエンジン駆動式空気調和機。 A heat exchanger provided on the refrigerant circuit of the engine-driven air conditioner;
A plurality of blowers for supplying air to the heat exchanger, each of the plurality of blowers having a fan and a motor that supports a rotating shaft for driving the fan by a bearing; and
A control device that operates an inverter circuit that generates electric power supplied to each of the electric motors, wherein a rotational speed of all or part of the electric motors is maintained while maintaining a state in which a total air blowing amount by the plurality of fans satisfies a required air blowing amount. A controller capable of operating the inverter circuit so as to perform electric corrosion reduction control to increase or decrease
Engine-driven air conditioner equipped with
前記制御装置が、
前記複数の送風機の各々の送風量が同一であるように前記インバータ回路を作動させている場合において前記電食低減制御を開始するとき、
前記電動機の全ての回転速度を同一振幅且つ同一周期の波形状に増減させるように、前記インバータ回路を作動させる、
エンジン駆動式空気調和機。 In the air conditioner according to claim 1,
The control device is
When the electric corrosion reduction control is started in the case where the inverter circuit is operated so that the amount of air blown from each of the plurality of blowers is the same,
Actuating the inverter circuit so as to increase or decrease all the rotational speeds of the electric motor to the same amplitude and the waveform of the same period;
Engine-driven air conditioner.
前記制御装置が、
前記電食低減制御を行う頻度を前記合計送風量に基づいて定める、
エンジン駆動式空気調和機。
In the air conditioner according to claim 1 or 2,
The control device is
The frequency of performing the electric corrosion reduction control is determined based on the total blowing amount.
Engine-driven air conditioner.
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