JPH01131841A

JPH01131841A - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JPH01131841A
Application number: JP62290418A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kiyabu; 木薮　和彦
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1989-05-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明はヒートポンプ式空気調和機のインバータ方式
の制御方法に係り、更に詳しくは室外機側の圧縮機の電
動機に過電流が流れる場合にもその電動機を停止させな
いようにした空気調和機の制御方法に関するものである
。

［従　来　例］従来、この種の制御装置は１例えば第３図に示すような
回路構成をしている。すなわち、室内機ユニット１には
冷気あるいは暖気を室内に循環させるファンモータ１ａ
、室内制御装置１ｂ等が備えられ、室外機ユニット２に
は熱交換器用ファンモータ２ａ、冷暖房時に切り換えら
れる四方弁２ｂ、周波数可変装置２Ｃ等からなる室外制
御装置およびこの室外制御装置にてインバータ制御され
る圧縮機電動機２ｄ等が備えられている。

上記制御回路構成による空気調和機の制御方法は以下の
ようにしてなされる。まず、室内制御袋［１ｂにあって
は、赤外線リモコンからの送信信号、あるいは操作パネ
ルの操作信号により運転要求を判断し、室内温度等の周
囲環境に合った運転条件を算出し、室外機ユニット２側
に対して交流電源（商用）３と共にその算出した運転条
件の信号を出力する。一方、室外制御装置にあっては、
その信号により冷暖房運転、インバータ制御のための周
波数等の指令を解読し、室外機の運転状況等を監視しな
がらファンモータ２ａの駆動、四方弁２ｂ等の切り換え
の制御を行うと共に、最適周波数を演算して圧縮機電動
機２ｄをインバータ制御するようになっている。

このように、室内機から室外機に伝送される運転指令、
室外機から室内機に伝送される運転状況等が交流電源線
を利用して、例えば双方向シリアル信号で行われ、より
良い室内環境が保持されるようになっている。

ところで、空調負荷の変動は運転環境温度等により左右
される。したがって、例えば夏場で室内と室外の温度差
が極めて大きい場合、空調負荷が大きくなり、室内機か
らの指令にしたがって室内の環境を保持しようした場合
、圧縮機電動機２ｄを制御する周波数を高くするような
事態が発生する。すると、空気調和機の入力電流が家庭
用交流電源の定格電流を越えたり、圧縮機電動機２ｄに
過電流が流れたりすることがある。このようなとき、家
庭のブレーカが降りてしまったり、圧縮機電動機２ｄを
駆動する周波数可変・制御装置２Ｃ内のパワー・トラン
ジスタモジュール２Ｃ１を破壊、破損することもある。

そこで、室外機ユニット２側の入力段には上記入力電流
を電流センサにて検出する入力電流検出装置ｆｆ１２ｃ
２を設け、パワー・トランジスタモジュール２ｃ１の入
力段にはそのパワー・トランジスタモジュール２ｃ１の
電流を電流検出用抵抗にて検出する電流検出装置２ｃ３
を設け、第４図に示すフローチャートに基づいた制御を
行うようにしている。

まず、この制御方法に必要な初期設定が行われ（ステッ
プＳＴ　１　）、インバータ制御による運転周波数の処
理が行われる（ステップ５Ｔ２）。すなわち、室内機ユ
ニット１からの運転指令に基づいて運転周波数を算出し
てその周波数にて圧縮機電動機２ｄの駆動が行われる。

そして、入力電流が設定最大許容電流値以上となる場合
、周波数可変・制御装置２ｃ内の制御部２Ｃ４にあって
は室内機ユニット１からの指令にて設定した運転周波数
を低くすることで上述の保護を行っていた。続いて、電
流検出装置２ｃ、にて検出された電流が所定値以上、つ
まり過電流が流れるか否かの判断がなされ（ステップ５
Ｔ３）、過電流が流れる場合、パワー・トランジスタモ
ジュール２ｃユを保護するため、制御部２ｃ４において
は圧縮機電動機２ｄのドライブを停止制御、つまり圧縮
機電動機２ｄに電源を供給しないようにしていた（ステ
ップ５Ｔ４）。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、第５図および第６図に示すように、空調
負荷の変動に対するそれらの電流変化は入力電流より圧
縮機電動機２ｄの電流の方が大きいため、過電流保護の
方が先に動作し易く、圧縮機電動機２ｄが停止され、室
内環境を保持させることができなかった。

また、パワー・トランジスタモジュール２Ｃ１の定格を
決定する際、空気調和機の運転可能な負荷条件を十分に
満たすだけのマージンをそのパワー・トランジスタモジ
ュール２ｃ１に持たせなければならず、コスト面で不経
済となっていた。

この発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その
目的は空調負荷が大きくなっても、運転を停止させず、
圧縮機電動機に流れる電流を抑えることができ、しかも
コストダウンを図ることができるようにした空気調和機
の制御方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明は室内機ユニット
と室外機ユニットとを含み、該室外機ユニット側に設け
られた圧縮機がインバータ制御されるヒートポンプ式空
気調和機で、この空気調和機の入力電流が設定最大許容
電流値を越えないように運転制御する制御方法であって
、上記圧縮機の電動機を駆動するパワー・トランジスタ
モジュールに流れる電流を検出し、この検出電流が所定
値以上となった場合、上記最大許容電流値を小さく変更
設定し、上記インバータ制御のための運転周波数を段階
的に低くするようにしたものである。

［作　　用］」１記構成において、空気調和機の圧縮機電動機をドラ
イブするパワー・トランジスタモジュールに流れる電流
を検出し、この検出電流がその圧縮機電動機に流れる過
電流に相当する場合には空気調和機の入力電流の設定値
を低く設定変更し、この設定値に基づいて入力電流を制
御するようにしている。したがって、圧縮機電動機に過
電流が流れる場合、その入力電流の制御でインバータ制
御による運転周波数を段階的に低くし、パワー・トラン
ジスタモジュールを流れる電流をそのパワー・トランジ
スタモジュールを構成するトランジスタの定格に収める
ことができる。

［実　施　例］以下、この発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

なお、図中、第３図と同一部分には同一符号を付し重複
説明を省略する。

図において、制御部２ｃ、はマイクロコンピュータ２ｃ
４１を主体とし、電流検出装置２ｃ３にて検出された電
流が所定値以上となった場合に入力電流の最大許容電流
値を小さく変更設定し、その新たに設定した値と入力電
流検出袋ｆｉ２ｃ、にて検出された検出電流とを比較参
照してインバータ制御の周波数（運転周波数）を決定す
る機能を備えている。すなわち、電流検出装置ｉ２ｃ、
にて検出された電流値により空気調和機の入力電流が制
限されるので、パワー・トランジスタモジュール２Ｃ８
に流れる電流の最大値が決定でき、それに伴ってパワー
・１−ランジスタモジュール２ｃ１の定格が決定される
ようになる。なお、制御部２ｃ４にはマイクロコピュー
タ２ｃ４いゲートアレー２０４１、データ記憶部２　Ｃ
４３，パワー・トランジスタモジュール２ｃ、のベース
駆動部２ｃ４４等が備えられ１例えば上記所定値や変更
設定された最大許容電流値のデータがデータ記憶部等に
記憶される。

次に、上記構成の制御装置の動作を第２図の動作フロー
チャートに基づいて説明する。

まず、インバータ制御に必要な初期設定が行われ（ステ
ップ５ＴＩＯ）、入力電流の最大許容電流値が設定され
、室内機ユニット１がら運転指令が出さ・れ、その運転
指令に基づき室外機ユニット２にて入力電流検出袋ｒｌ
ｌ　２　ｃ　２の検出電流と上記設定値とを比較、参照
して運転周波数が決定されると共に、その周波数で圧縮
機電動機２ｄが駆動される（ステップ５ＴＩＩ）。

続いて、電流検出装置２ｃ、による検出電流が予め設定
した所定値（過電流値）以上あるが否かの判断がなされ
る（ステップ５Ｔ１２）。その検出電流が過電流値でな
い場合には、上記ステップＳＴＩ　ｌの処理が繰返し行
われる。しかし、室内と室外との温度差が極めて大きい
場合、上記空気調和機の運転に際して空調負荷が大きく
なり、インバータ制御の周波数が高くなるため、圧縮機
電動機２ｄに大きい電流が流されることになる。すると
、パワー・トランジスタモジュール２ｃ１や圧縮機電動
機２ｄにとって過電流に該当する電流が流れるようにな
る。このとき、電流検出装置４にて検出された電流が上
記所定値以上となるため、最大許容電流値が小さく変更
設定される（ステップ５Ｔ１３）　、これにより、周波
数可変・制御装置２ｃは入力電流検出装置２ｃ、の検出
電流がその新たに設定された最大許容電流値より小さく
なるように運転周波数を段階的に下げることになる。す
なわち、圧縮機電動機のドライバであるパワー・トラン
ジスタモジュール２ｃ１を駆動する信号の周波数が低く
され、圧縮機電動機２ｄに流れる電流が抑えられること
になる。

このように、パワー・トランジスタモジュール２ｃ１や
圧縮機電動機２ｄにとって過電流となるような事態でも
その圧縮機を停止させることなく、インバータ制御の周
波数を低くし、その圧縮機電動機２ｄに流れる電流を抑
えることができる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、室内機ユニッ
トと室外機ユニットとを含み、室外機ユニット側に設け
られた圧縮機がインバータ制御されるヒートポンプ式空
気調和機で、この空気調和機の入力電流が設定最大許容
電流値を越えないように運転制御する制御方法であって
、圧縮機の電動機を駆動するパワー・トランジスタモジ
ュールに流れる電流を検出し、この検出電流が所定値以
上となった場合、インバータ制御のための運転周波数を
低くするようにしたので、空気調和機の運転を停止させ
ず、室内環境を保持させることができ、またパワー・ト
ランジスタモジュールに流れる最大電流が決まるため、
パワー・トランジスタモジュールの定格をマージンなし
に決定することができ、コストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す空気調和機の制御方
法の概略的回路ブロック図、第２図は上記制御方法を説
明するための動作フローチャート図、第３図は従来の空
気調和機の制御方法の概略的回路ブロック図、第４図は
第３図に示す制御方法を説明するための動作フローチャ
ート図、第５図および第６図は従来の制御装置の欠点を
説明するだめのグラフ図である。図中、１は室内機ユニット、１ａはファンモータ、１ｂ
は室内制御装置、２は室内機ユニット、２ａはファンモ
ータ、２ｂは四方弁、２ｃは周波数可変・制御装置、２
ｃ１はパワー・トランジスタモジュール、２ｃ、は入力
電流検出装置、２ｃ３は電流検出装置、２ｃ４は制御部
、２ｃ４１はマイクロコンピュータ、２ｃ４ｚはゲート
アレー、２ｃ４．はデータ記憶部、２ｃ４４はベース駆
動部（パワー・トランジスタモジュール用）、２ｄは圧
縮機電動機、３は交流電源（ｉ￥ｆｆ用）である。特許出願人　　株式会社富士通ゼネラル代理人　弁理士
　　　大　原　　拓　也第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）室内機ユニットと室外機ユニットとを含み、該室
外機ユニット側に設けられた圧縮機がインバータ制御さ
れるヒートポンプ式空気調和機で、該空気調和機の入力
電流が設定最大許容電流値を越えないように運転制御す
る制御方法であって、前記圧縮機の電動機を駆動するパ
ワー・トランジスタモジュールに流れる電流を検出し、
該検出電流が所定値以上となった場合、前記最大許容電
流値を小さく変更設定し、前記インバータ制御のための
運転周波数を段階的に低くするようにしたことを特徴と
する空気調和機の制御方法。
（２）特許請求の範囲（１）において、前記所定値は前
記パワー・トランジスタモジュールや圧縮機の電動機に
とって過電流値に相当する値である空気調和機の制御方
法。