JPH01155084A - 空気調和機 - Google Patents

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〉 この発明は、インバータ制御により室温の変動幅を小さ
く抑えることができる能力可変型の空気調和機の改良に
関する。

〈従来の技術〉 従来、インバータ制御可能な空気調和機としては次のよ
うなものがある。この空気調和機は、圧′縮機を駆動す
る電動機に対する供給電力の周波数をインバータ制御部
でインバータ方式によって制御して、圧縮機の回転数を
室温に応じて無段階に制御できる。したがって、インバ
ータ方式は室温の変動幅を小さく抑えるために非常に有
効な方式である。その際に、インバータ制御部で設定さ
れる電動機の運転周波数は、設定温度と室温との差また
は室温の下降時間の相関による比例積分制御により決定
されるようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、」１記従来のインバータ制御可能な空気調
和機においては、インバータ制御部で設定される電動機
の運転周波数は、設定温度と室温との差または室温の下
降時間の相関による比例積分制御によって決定されるの
で、設定温度と室温との差が大きい場合（または、室温
の下降時間が遅い場合）に電動機の運転周波数は上昇さ
れる。この場合、室外気温が高いあるいは室内温度が高
い等の過負荷条件下では、電動機の運転電流および温度
が異常に上昇するので、保護装置が作動して電動機は停
止される。

ところが、電動機が一旦停止すると、運転を再び開始す
る場合には冷媒ザイクルの高圧、低圧の圧力が平衡にな
るまで数分間待たなければならない。そこで、所定時間
経過後に電動機が再起動される。そうすると、まだ設定
温度と室温との差が大きい（または、室温の下降時間が
遅い）ために再度電動機の運転周波数が上昇され、上述
と同様の過負荷条件下では再度保護装置が作動して電動
機が所定時間停止される。

したがって、」二連のように過負荷条件下であるため、
本来圧縮機を連続運転させたいにもかかわらず、圧縮機
の運転期間は著しく短縮されて、その間室温が異常に」
−昇するという問題がある。

そこで、この発明の目的は、過負荷条件下において保護
装置が作動して電動機が停止した場合は、再起動時にお
ける電動機の運転周波数を、」１記保護装置が作動した
ときの運転周波よりも低い周波数に制限することにより
、電動機が再起動された後においては同じ原因（運転周
波数過大）で再度保護回路が作動することのない空気調
和機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、この発明は、冷媒圧縮を行な
う圧縮機を駆動する電動機に対する電源の周波数を制御
して、上記電動機の回転速度を変化させるインバータ部
を有する空気調和機において、上記電動機が過負荷状態
になると電動機を停止させると共に、異常信号を出力す
る電動機保護手段と、上記電動機保護手段が動作したと
きの上記電動機の運転周波数を記憶する周波数記憶手段
と、上記電動機保護手段によって上記電動機を停止させ
た後、上記電動機を再起動したときにおける電動機の運
転周波数の最大値が、上記周波数記憶手段が記憶してい
る電動機保護手段動作時の運転周波数より低くなるよう
に、上記電動機保護手段からの異常信号によって設定す
る最大周波数設定手段を備えたことを特徴としている。

く作用〉 冷媒圧縮を行なう圧縮機の運転周波数がイン）＜−タ部
によって制御され、上記電動機の回転数が変化されて室
内の温度制御が行イつれる。

この状態において、上記電動機が過負荷状態になると電
動機保護手段が動作して上記電動機が停止され、異常信
号が出力される。そして、上記電動機保護手段が動作し
た時の電動機の運転周波数が周波数記憶手段ｌこよって
記憶される。

そうすると、最大周波数設定手段は、上記電動機を再起
動するときにおける電動機の運転周波数の最大値が、上
記周波数記憶手段が記憶している電動機保護手段動作時
の運転周波数より低くなるように設定する。したがって
、電動機が再起動さ一４＝ れた後は、同じ原因（運転周波数過大）で再度電動機保
護回路が動作することがない。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、１は圧縮機であり、電動機と共に電動
圧縮機を構成している。３は室外熱交換器、４は室内熱
交換器、５は膨張弁である。上記各機器は図示のごとく
圧縮機１と閉回路状に接続されて冷媒圧縮ザイクルを構
成している。６は室外熱交換器３に対応して設けられた
室外送風機、７は室内熱交換器４に対応して設けられた
室内送風機である。この冷媒圧縮ザイクルは、冷房運転
時には、圧縮機Ｉで圧縮された冷媒が室外熱交換器３で
凝縮熱を放出し、膨張弁で５で減圧されて室内熱交換器
４で蒸発熱を吸収し、室内を冷房して圧縮機ｌに戻るよ
うになっている。

第２図は単相電動機２の起動および回転数を制御するイ
ンバータ制御回路図である。ワンデツプマイクロコンピ
ュータ（以下、マイコンと称する）８は出力端子ＯＵＴ
および入力端子ＩＮを有し、内部には図示しないプログ
ラムＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、データＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）、ＡＬＵ（算術論理回
路）、Ａ／Ｄ変換器等を有している。電源端子１２．１
３から入力された交流電流はダイオードブリッジＤＰＩ
で整流されてさらにコンデンサＣ１で平滑化された後、
インバータ部１０に入力される。インバータ部ＩＯはこ
の整流された直流電源に基づいて、後に述べるようにパ
ワートランジスタＴｒｉ　−Ｔｒ４によって交流を発生
させて電動機２を運転する。

上記マイコン８はインバータ部１０を介して電動機２に
印加する電圧の周波数を制御するために、出力端子ＯＵ
Ｔより指令周波数信号を出力する。

インバータドライブ部９は上記マイコン８から人ツノさ
れる指令周波数信号に対応したパルス幅変調（ＰＷＭ）
波を生成する。そして、このＰＷＭ波によってインバー
タ部１０のパワートランジスタＴｒｉ〜Ｔｒ４を駆動し
、それにより各トランジスタＴｒｉ〜Ｔｒ４をスイッチ
ングする。このようにして、電動機２にはマイコン８か
らの指令周波数信号によって指令された周波数の交流電
圧が印加され、交流電圧の周波数と同期した回転数で電
動機２は回転される。それと同時に、マイコン８は上記
指令周波数信号によって指令した周波数を上記データＲ
ＡＭに記憶しておく。

ここで、電動圧縮機の回転数がその能力に比較して過負
荷状態であれば、電動機２の運転電流および温度が異常
に上昇して保護回路１■が作動し、電動機２は停止する
と共に保護回路ＩＩからマイコン８に異常信号が入力さ
れる。その際に、マイコン８は上記指令周波数信号の出
力を停止し、データＲＡＭにその時の指令周波数を記憶
しておく。

そうすると、一定時間経過後、再び電動圧縮機が運転を
開始する場合には、空調能力が不足するため外部より運
転周波数増加の要求があっても、マイコン８はインバー
タドライブ部９へ出力する指令周波数信号によって指令
する電動機２の指令周波数を、データＲＡＭに記憶して
いる電動機２停止時の指令周波数より低い周波数に制限
する。

こうすることにより電動圧縮機には再度保護回路１１が
作動するような過負荷な運転周波数が印加される事がな
いので、その負荷条件が変らない限り再び同一の原因で
圧縮機電動機が停止するのを防止できる。

次に、上記過負荷条件下における保護回路動作時のマイ
コン８の動作を第３図のフローチャートに従って説明す
る。

ステップＳ、で、電動圧縮機の運転可能最大周波数（ｆ
ｍａｘ）が初期設定される。

ステップＳ２で、動作指示が運転か否かが判別される。

その結果、運転であればステップＳ３に進み、そうでな
ければステップＳ　１０に進む。

ステップＳ３で、保護回路１１が動作しているか否かが
判別され、その結果動作していればステップＳ４に進み
、そうでなければステップＳ６に進む。

ステップＳ４で、直ちに停止処理が行なイつれる。

ステップＳ５で、上記ｆｍａｘが、データＲＡＭに記憶
している最新の（すなわち、保護回路ｌ（が動作したと
きの）運転周波数値より数％低い値に再設定されてステ
ップＳ、に戻る。

すなわち、保護回路１１が動作して電動機Ｉが停止して
から所定時間後、再び運転要求があり運転を開始する場
合は、上述のようにｆｍａｘは保護回路１１が動作した
ときの運転周波数より数％低い値に設定されているので
、その後過負荷条件下において運転周波数が増加しても
、運転周波数は再設定されたｆｍａｘ値を越える事がな
いように制御される。

ステップＳ６で、運転周波数がｆｍａｘ以下か否かが判
別される。その結果ｆｍａｘ以下であればステップＳ７
に進み、そうでなければステップＳ７をスキップする。

ステップＳ７で、空気調和機の能力が不足する場合は、
外部からの要求があれば運転周波数はｆｍａｘまで逐次
インバータ方式によって増加される。

ステップＳ８で、上記ステップＳ７で運転周波数を増加
する毎に、その運転周波数はデータＲＡＭに記憶される
。

ステップＳｇで、運転処理が行なわれてステップＳ２へ
戻る。

ステップＳＩＱで、停止処理が行なイつれてステップＳ
２へ戻る。

」−記説明は冷房運転時の場合を例示したが、暖房運転
時においても同様に動作する。また、−Ｆ記実施例にお
けるインバータ制御回路は単相インバータであるが、多
相インバータに付いても同様である事は明白である。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明は、負荷の変化に対
して圧縮機を駆動する電動機の回転速度を変化して、能
力を変化させるインバータ部を有する空気調和機に、電
動機保護手段１周波数記憶手段および最大周波数設定手
段を設けて、上記電動機が過負荷状態になると電動機保
護手段によって電動機が停止されて異常信号が出力され
、電動機再起動時の運転周波数の最大値が、周波数記憶
手段によって記憶されている電動機保護手段動作時の運
転周波数より低くなるように最大周波数設定手段によっ
て設定されるようにしたので、上記電動機が再起動され
た後には、同じ原因（運転周波数過大）で再度電動機保
護手段が作動することがない。したがって、過負荷条件
下において何回も電動機保護手段が動作して圧縮機が停
止するようなことがなくて、従来の如く、室温が異常に
上昇することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和機の一実施例を示す冷媒回
路図、第２図は」−記実施例におけるインバータ制御回
路図、第３図は過負荷条件下における保護回路作動時の
処理動作のフローヂャートである。 １・・・圧縮機、２・・・電動機　、３・・室外熱交換
器、４　室内熱交換器、５　・膨張弁、６　室外送風機
、７・・室内送風機、　訃・・マイコン、９・・・イン
バータドライブ部、１０・　インバータ部、１１・保護
回路、ＤＩ−３１ダイオードブリッジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒圧縮を行なう圧縮機を駆動する電動機に対す
   る電源の周波数を制御して、上記電動機の回転速度を変
   化させるインバータ部を有する空気調和機において、 上記電動機が過負荷状態になると電動機を停止させると
   共に、異常信号を出力する電動機保護手段と、 上記電動機保護手段が動作したときの上記電動機の運転
   周波数を記憶する周波数記憶手段と、上記電動機保護手
   段によって上記電動機を停止させた後、上記電動機を再
   起動したときにおける電動機の運転周波数の最大値が、
   上記周波数記憶手段が記憶している電動機保護手段動作
   時の運転周波数より低くなるように、上記電動機保護手
   段からの異常信号によって設定する最大周波数設定手段
   を備えたことを特徴とする空気調和機。