JPH03211349A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の駆動方式と
してインバータを採用した空気調和機に係り、特に低負
荷運転時でも快適性を向上できる空気調和機に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、インバータ装置内蔵の空気調和機にあっては、
空調負荷に応じた運転周波数により圧縮機を駆動させる
と共に、その圧縮機をオン・オフ制御して、室温を設定
温度に維持するサーモコントロール運転を行っている。

ところで、サーモコントロール運転においては、圧１機
の起動時の冷媒循環を良くし、圧縮機の起動後、直ちに
冷・暖房感を発揮させるために、周波数ホールドを行う
必要がある。このため、従末の空気調和機では、圧縮機
の起動時に、一定の起動周波数、つまり５０〜６０Ｈｚ
の中間周波数で運転したのち、空調負荷に応じた運転周
波数での運転に移行している７ （発明が解決しようとする課題） しかし、起動周波数を中間周波数にホールドすると、低
負荷運転時に、室温が即座に設定温度に達して圧縮機が
オフされることとなり、圧縮機のオン・オフ頻度か多く
なる。そのため、熱交換後の室内吹出し温度の変動が激
しくなって、快適性か損なわれるという問題かあった。

そこで・、起動周波数を予め剋小周波数に設定すること
も考えられる。しかし、この場合は、通常の運転時にお
いて、室内吹出し温度が十分に上昇せず、快適性を損な
うことになってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、通常運転時は当然のこと、低負荷運転時
であっても快適性を向上できる空気調和機を提供するこ
とにある。

：発明の構成１ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、圧縮機等を有する
冷凍サイクルと、上記圧縮機を空調負荷に応じた運転周
波数で運転すると共に、室温が設定温度に一致したとき
上記圧縮機を停止させるインバータ装置とを備えた空気
調和機において、上記圧縮機の運転時間を計測し、上記
圧ｗｉ機の停止後、その運転時間に応じて上記圧縮機の
再起動時の運転周波数を可変する起動周波数可変手段を
備えたものである。

また、室内熱交換器および圧縮機等を有する冷凍サイク
ルと、上記圧１ａ機を空調負荷に応じた運転周波数で運
転すると共に、室温が設定温度に一致したとき上記圧縮
機を停止させるインバータ装置とを備えた空気調和機に
おいて、上記冷凍サイクルの室内熱交換器温度又はその
吹出し温度を検出し、その温度が設定範囲で運転される
時間を計測し、上記圧縮機の停止後、上記時間に応じて
圧縮機の再起動時の運転周波数を可変する起動周波数可
変手段を備えたものである。

（作用） 上記構成によれは、起動周波数可変手段により、圧縮機
の運転時間が計測され又は室内熱交換器温度もしくはそ
の吹出し温度が設定範囲で運転される時間が計測され、
その計測された時間に応じて圧Ｗｉ機再起動時の運転周
波数が可変される。

これら計測される時間は共にほぼ空調負荷の大きさに対
応するので、圧縮機の停止後、起動周波数可変手段で可
変された運転周波数により圧縮機が再起動されることに
より、低負荷運転時には圧縮機のオン・オフ頻度が少な
くなり、快適性を向上できる。

（実施例） 以下、本発明の実ｔＩＩ！、（ｌｆｉｌを添１寸図面ｔ
こ従って説明する。

第１図にインバータ内蔵の空気調和機を示す６第１図に
おいて、１は冷凍サイクルであって、圧縮１１！２、室
外熱交換器３、膨張弁４および室内熱交換器５を順次冷
媒配管６で接続して構成されている。７はこの冷凍サイ
クル１に組み込まれた四方弁であって、冷房運転と暖房
運転とを切換えるために設けられている。８はインバー
タ装置であって、ライン９から制御部１０の指令を受け
て、商用電源１１の周波数を指令に対応した可変周波数
に変換した後、これを上記圧縮８！２に与えて、圧縮機
２を駆動制御する。

制御部１０は、マイクロコンピュータを主体として構成
されており、室温センサ１２の検出出力および室温設定
器１３の値を取り込み、両者の差に基づいた運転周波数
で圧縮機２を運転し、室温を設定温度に維持する通常の
運転制御機能（第２図の運転周波数制御手段１４．オン
・オフ制御手段１５）の他に、圧縮機２のオン時間の長
さを計測し、その長さの大小に応じて再起動時の運転周
波数を可変する機能（第２図の起動周波数可変手段１６
）を有している。

本実施例において、この起動周波数可変手段１６は、圧
縮機２のオン時間が所定時間を越えるときに、ある一定
の起動周波数で圧［６１２を再起動させ、一方、圧１機
２のオン時間が所定時間以下のときには、室温と設定温
度の差に基づく運転周波数を起動周波数として再起動さ
せるように機能する。

次に、本実施例の作用を第２図を用いて説明する。

まず、空気調和機の高負荷運転時について説明する。圧
縮機２のオン時間Ｔ及び起動周波数のボールド時間ｔか
それぞれ初期設定（■・α、ｔ・０）されると（ステＶ
７’Ａ）、次いで、室温センサ１２および室温設定器１
３からそれぞれ室温Ｔａおよび設定温度Ｔｓが読み込ま
れ（ステｙ７’Ｂ）、これら両温度Ｔａ、Ｔｓが比較さ
れる（ステップＣ）。

このステップＣにおいて、Ｔａ＜Ｔｓとなり、暖房運転
を行う必要があると判断されると、圧縮機２の再起動か
開始され（ステップＤ）、ステップＥに進み、ここでＴ
とαの大小が比較される。今、暖房負荷か比較的大きい
場合を論じており、αより大きなオン時間Ｔが後述する
ステップＫにより予め計測されることになるため、ステ
ップＥの判定結果は、“Ｙ　Ｅ　Ｓ　”となる。次に、
ホールド時間を計時するためにホールド時間ｔが１カウ
ント加算されたのち（ステップＦ）、所定の起動周波数
で圧縮機２が起動される（ステップＧ）。この圧縮機２
の起動は、ホールド時間ｔが所定時間βを経過するまで
上記起動周波数で行われたのち（ステ・ツブＨ）、時間
βの経過と同時にオン時間Ｔ及びホールド手段ｔが共に
零にリセットされて（ステ・ｌプ■）完了する。

その後は、第３図に示すような室温Ｔａと設定温度Ｔｓ
の偏差に対応した運転周波数で運転され（ステップＪ）
、ステップＢにリターンされる。

すると、今度はステップＤの判定結果が”Ｎ　Ｏ”とな
るため、オン時間Ｔを計時するなめに、それ遥のＴがＴ
＋ａに置換され（ステップＫ）、圧縮機２の運転（ステ
ップＪ）が再度実行される。この運転は、ステップＤ−
に−Ｊ−Ｂ→Ｃ→Ｄをループして、オン時間の計時のた
めのカウントを行いながら継続される。

やがて室温Ｔａが上昇し、ステップＣにおいて室温Ｔ’
　ａか設定温度Ｔｓ以上となると、圧縮機２は停止され
て次の起動時まで待機する（ステップし）。

こうして、高負荷運転時には、第４図に示す如く運転周
波数で運転されることになる。

一方、外気温度が高い場合、室内で空気調和機と共に補
助暖房器を併用している場合などの低負荷運転時には、
上述したようにステップＤにおいて圧縮機２の再起動が
開始されてステップＥに進むが、予めステップにで計測
されているオン時間Ｔか小さいため、ステップＥでの判
定結果か“Ｎｏ”となる。そのため、運転周波数を所定
の起動周波数にホールドすることなく、直ちに、室温Ｔ
ａと設定温度Ｔｓとの偏差に対応した運転周波数で運転
される（ステップＪ）、こうして、低負荷運転時には、
第５図に示す如く室温Ｔａ及び設定温度Ｔｓの差に対応
した比較的低い運転周波数で運転されることになる。

したがって、本実施例によれば、圧縮機２のオン時間Ｔ
が所定時間α以上のときには、運転周波数をホールドし
て圧縮機２を再起動させたため、高負荷の暖房運転時に
も瞬時に暖房感を得ることができる。一方、圧縮機２の
オン時間Ｔが所定時間α以下のときには、室温Ｔ”　ａ
と設定温度Ｔｓとの差に対応した運転周波数で圧縮機２
を再起動させたため、低負荷の暖房運転時に、低い運転
周波数域で再起動させることができる。そのため、圧縮
Ｒ２のオン時間Ｔか長くなって圧縮機２のオン・オフイ
ンターバルが仲ひることになり、圧縮機２のオン・オフ
運転に伴う不快感を最小限とすることかできる。よって
暖房感を向上させることができる。また、通常、圧縮機
２の起動時には圧縮機２オフ時の液バツクにより耐久性
を損うおそれがあるが、上述のように圧縮機２のオン時
間Ｔを伸ばすことかできると、圧縮機２への液バツク量
を減少させ、圧縮機２の信頼性も向上できる。

なお、上記実施例においては、暖房運転時のオン・オフ
制御について述べたが、冷房運転時にも同様に適用でき
るものである。

次に本実施例の変形例について説明する。

この第２実施例は、室内への吹出し温度を検出する温度
上シサ２０（第１図参照）を設けると共に、上記実施例
の運転周波数を可変にする機能に代えて室内への吹出し
温度ＴＦが所定温度Ｔ　Ｐｓ以上であるときの時間Ｔ（
第６図参照）の大小に応じて再起動時の運転周波数を可
変にする機能（姫７図の起動周波数可変手段２１＞を採
用したものである。この実施例では嬉７図に示すフロー
に従って動作する。すなわち、この実施例では圧縮機２
を起動した後、ステップＭにおいて吹出温度ＴＦと所定
温度ＴＰｓとを比較し、Ｔ　ｐ　＞　Ｔ　ＦＳならば、
時間を計時しくステップＫ）、ＴＰ≦Ｔｐｓならば時間
を計時することなく、室温Ｔａと設定温度Ｔｓとの偏差
に対応した周波数で圧縮機２を運転する。圧縮１２の再
起動時には、この上、うにして計測した時間Ｔを所定時
間αと比較しくステップＥ）、上述と同様にこれらの大
小関係に従い起動周波数を可変する。したがって、この
実施例においては、上記第１実施例と同等の効果を奏す
ることができる。なお、ここでは、室内への吹出−温度
Ｔ、が所定温度ＴＦ５以上のときの時間Ｔの大小に応じ
て起動時の運転周波数を可変にすることについて述べた
が、室内熱交換器５の温度が所定温度以上となる時間に
応じて運転周波数を可変にしてもよい。

：発明の効果コ 以上要するに本発明によれば、起動周波数可変手段を設
けて、圧縮機起動時の運転周波数を可変にしたので、低
負荷運転に際して、圧縮機のオン・オフインターバルを
長く設定でき、快適性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の空気調和機を示す概略構成図
、第２図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
ト図、第３図は室温と設定温度との偏差によって定まる
運転周波数を示す図、第４図及び第５図は本発明の一実
施例により圧縮機をオン・オフ運転したときの運転周波
数の時間的変化を示す図、第６図は室内への吹出し温度
の時間的変化の一例を示す図、第７図は本発明の第２実
施例の動作を示すフローチャート図である。 図中、■は冷凍サイクル、２は圧縮機、５は室内熱交換
器、８はインバータ装置、１ｏは制御部、１６は起動周
波数可変手段である。 特許出膨人　株式会社　東　芝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機等を有する冷凍サイクルと、上記圧縮機を空
   調負荷に応じた運転周波数で運転すると共に、室温が設
   定温度に一致したとき上記圧縮機を停止させるインバー
   タ装置とを備えた空気調和機において、上記圧縮機の運
   転時間を計測し、上記圧縮機の停止後、その運転時間に
   応じて上記圧縮機の再起動時の運転周波数を可変する起
   動周波数可変手段を備えたことを特徴とする空気調和機
   。 ２、室内熱交換器および圧縮機等を有する冷凍サイクル
   と、上記圧縮機を空調負荷に応じた運転周波数で運転す
   ると共に、室温が設定温度に一致したとき上記圧縮機を
   停止させるインバータ装置とを備えた空気調和機におい
   て、上記冷凍サイクルの室内熱交換器温度又はその吹出
   し温度を検出し、その温度が設定範囲で運転される時間
   を計測し、上記圧縮機の停止後、上記時間に応じて圧縮
   機の再起動時の運転周波数を可変する起動周波数可変手
   段を備えたことを特徴とする空気調和機。