JPH04124547A - 空気調和装置 - 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 本発明は圧縮機の回転数を制御するインバータ装ｒｊｉ
を冑えた空気調和装置に関するものである。

従来の技術 近年、電源の周波数を可変にするインバータ装置を用い
て圧縮機の回転数を増減し、能力側２Ｉｉｔ！：行なう
空気調和装置が数多く利用されてきている。

従来の技術としては、例えば、特開昭６２−２５８９６
５号公報に開示されるように圧縮機と前記圧縮機の運転
周波数を変更して圧縮機の容量を複数段に調整するイン
バータ回路と前記インバータ回路の入力側またはａカ側
での電流の値を検出する電流検出手段とを備え、前記電
流検出手段により検出された電流値がインバータ回路の
定格電流値を超えた場合には、圧縮機の運転周波数を低
く設定変更し、圧縮機の回転数を低下させ、インバータ
回路を過電流から有効に保護するようにしたものが知ら
れている。

次に従来の技術の動作の一例について第４図を用いて説
明する。

第４図は空気調和装置の動作の一例を示すタイミンクチ
ャートであり、第４図（ａ）は出力電流値の変化、第４
図（ｂ）は出力周波数の変化を示す、従来の動作を一点
′ｉｌＩ線で示す０周波数一定で負荷がだんだん重くな
ってくると出力電流もそれにしたがって増加してくる。

そして時間ｔ１において保護の設定電流Ｉ２に達し、保
護動作を行ない、周波数を一段下げる０時間Δｔの後、
出力電流が保護の設定電流Ｉ２に達していないので、も
との動作に復帰する。この動作を繰り返し、また時間ｔ
２において保護の設定電流■２に達し、保護動作を行な
い、周波数を一段下げる０時間Δｔの後、出力電流が保
護の設定電流Ｉ２に達していないので、もとの動作に復
帰する。従来例ではこの動作を繰り返すことになる。

発明が解決しようとするＨ題 しかし、従来の構成では、電流検知設定値を周辺の諸条
件に関係なく、常に最悪条件を想定し、ある一定値に設
定していた。つまり周辺の諸条件に関係なく電流検知設
定値に出力電流が達すると、圧縮機の運転周波数を低く
設定変更しインバータ回路の保護を行なっていた。しか
しこのような制御では例えばファン風量が最大の時、イ
ンバータ回路にまだ余裕があるにもかかわらず、保護を
かけている事になる。従ってまだインバータ回路が動作
可能の状態であるのに、圧縮機の回転数を低下させ空気
調和装置の能力を低下させ、その結果として快適性を損
なうという欠点を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、入力または出力電流を検出し
、ファン能力とインバータ出力電流の直接的な関係から
、ファン能力に合わせて電流設定値を変化させ空気調和
装置の出力電流保護における不必要な能力ダウンを回避
し、空気調和装置の快適性向上を目的とするものである
。

課Ｍを解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の空気調和装置は、圧
縮機と、前記圧縮機を回転数制御するインバータ回路と
、前記インバータ回路の入出力電流を検出する電流検出
手段とファンの回転数を制御するファン能力制御手段と
、前記ファン能力制御手段の出力に応じて前記インバー
タ回路に対し保護をかける電流値を決定する電流値決定
手段と、前記電流値決定手段により決定された電流値と
前記電流検出手段により検出された電流値とを比較する
比較手段と、室内機と室外機の状態を判定し前記圧縮機
を動作させる周波数を指令する周波数指令手段と、前記
周波数指令手段で決定された指令周波数と前記比較手段
で決定された結果をもとに動作させる周波数を決定する
周波数決定手段とから構成されている。

作用 本発明は上記した構成によって、人力または出力電流を
検出し、ファン能力とインバータ出力電流の直接的な関
係から、ファン能力に合わせて電流設定値を変化させ、
インバータ回路に余裕のある時はその能力を最大限に活
かすことにより、空気調和装置の出力電流保護における
不必要な能力ダウンを回避し、快適性を向上させること
となる。

実施例 以下本発明の一実施例の空気調和装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における空気調和装置の構成
図である。第１図において、１は圧縮機、２は四方弁、
３は室内熱交換器、４は減圧装置、５は室外熱交換器で
あり、これらを環状に連接して冷凍回路を構成している
。６は室内送風機、７は室外送風機である。８は室温セ
ンサであり、室内の温度を検出する。９は室温設定器で
あり、室内の温度を設定する。１０は室内制御回路であ
り、室温センサ８、室温設定器９の出力信号が人力され
ている。１１は空気調和装置における室内機、１２は室
外機である。１３は三相文法電源、１４は整流回路で、
三相電源１３の入力を直流に変換する。、１５はインバ
ータ回路で、整流回１！１４の出力を可変周波数の三相
交流に変換し圧縮機１を駆動する。１６は室外制御回路
であり、室内制御回路１０からの指令を受信し室外機１
２の動作を決定する。１７は周波数指令手段であり、室
内機１１、室外機１２の状態を判定し、圧縮機１を動作
させる周波数を指令する。１８はファンの風量を制御す
るファン能力制御手段であり、室外送風機７のファン能
力を制御する。１９は電流値決定手段であり、ファン能
力制御手段１８の出力に応じてインバータ回路１５に対
して保護をかける電流値を決定する。２０はインバータ
の出力電流を検出する電流センサである。２１は電流検
出手段であり、電流センサ２０の８カにより流れている
電流値を検出する。２２は比較手段であり、電流値決定
手段１９により決定された電流値と電流検出手段２１に
より検出された電流値とを比較する。

２３は周波数決定手段であり、周波数指令手段１７で決
定された指令周波数に比較手段２２で決定された結果を
もとに動作させる周波数を決定する。

２４は波形発生手段であり、周波数決定手段２３で決定
された周波数に対応する波形を出力し、インバータ回路
１５を動作させる。

以上のように構成された空気調和装置について、以下第
１図、第２図、第３区、第４図を用いてその動作を説明
する。まず通常状態における動作について第１図を用い
て説明する。室内機１１において、まず室温設定器９で
室内の温度を何度にしたいかを設定する。室内制御回路
１０では、この設定された温度及び室温センサ８で検出
された現在の室温とを検出し、室内送風機６の風量を制
御する（例えば「強」「中」「弱」「停止」など）と共
に室内機１１の８態を室外制御回路１６に送出する。室
外制御回路１６は室内機１１の状態及び室外機１２の状
態を加味し、室外機の負荷（四方弁２、室外送風機７な
ど）を制御する１次に周波数指令手段１７で室内機１１
の状態（例えば室温と設定温度との差）や室外機１２の
状態により圧縮機１の動作させる周波数を決め、周波数
指令を周波数決定手段２３に送出する０通常状態におい
ては、保護の必要な状態ではないので周波数指令手段１
７から送出されてきた周波数をそのまま決定周波数とし
て波形発生手段２４に送出する。

波形発生手段２４では決定された周波数にしたがってイ
ンバータ回路１５を動作させる波形を送出する。インバ
ータ回路１５では波形発生手段の出力に従ってパワーデ
バイス（例えばトランジスタ、図示せず）をＯＮ１０　
Ｆ　Ｆさせて圧縮機１を決定周波数で運転する。

つぎに保護時の動作について、説明する。第２図は保護
を判定する処理のフローチャートである。

第２図においてまず周波数指令手段１７の指令周波数ｆ
ｓを入力する（ＳＴＥＰＩ）、次にファン能力制御手段
１８より得れたファン能力を電流値設定手段１９で判定
しく５ＴＥＰ２）、その判定結果に応じて５ＴＥＰ３〜
５ＴＥＰ５で基準となる電流値を設定する。ここでファ
ン弱＜ＴＩの時は電流値■１を設定しく５ＴＥＰ３）、
Ｔ１≦ファン中＜７２の時は電流値Ｉ２を設定しく５Ｔ
ＥＰ４）、Ｔ２≦ファン強の時は電流値■３を設定する
（　５ＴＥＰ５　）。但しここで［１＜Ｉ２＜１３、Ｔ
Ｉ＜７２とする。つぎに実際にインバータ回路１５に流
れている電流（本実施例の場合はインバータ回路１５の
出力電流）を検出する（ＳＴＥＰ６）０次に５ＴＥＰ３
〜５ＴＥＰ５で設定された電流値Ｉｓと５ＴＥＰ６で検
出された電流値Ｔｄとを比較しく５ＴＥＰ７）、Ｉｄ≦
Ｉｓの場合は通常動作を行ない（ＳＴＥＰ８）、指令周
波数ｒｓｔそのまま決定周波数としてインバータ回ｊ！
８１５を動作させる。一方１　ｄ＞Ｉ　ｓの場合は保護
動作を行ない（ＳＴＥＰ９）、現在の動作周波数から一
段下げた周波数（例えば１０Ｈｚ減少した周波数）で一
定時間（例えば１０分間）指令周波数とは無関係に強制
的に運転させる。この間また同様に電流値が設定値を超
えた場合には更に一段周波数を下げる。一定時間終了後
は通常動作に復帰する。

次に電流値決定手段１９におけるファン能力と決定され
る電流値について説明する。第３図は、本実施例におけ
るファン能力と電流値決定手段１９で決定される電流値
との関係を示す特性図である。ファン停止＜ＴＩの時は
電流値１１を設定し、Ｔ１≦ファン中＜７２の時は電流
値Ｉ２を設定し、Ｔ２≦ファン強の時は電流値■３を設
定する。従来例において決定される電流値は最悪条件で
保護ができるように常に電流値■１に設定されている（
第３図に一点鎖線で示す）。

次に本実施例を採用した空気調和装置の動作の−例につ
いて第４図を用いて説明する。第４図は本実施例を採用
した空気調和装置の動作の一例を示すタイミングチャー
トであり、第４図（ａ）は出力電流値の変化、第４図（
ｂ）は出力周波数の変化を示す。ここでファン能力はＴ
１≦ファン弱＜７２であるものとする。また本実施例で
の動作を実線で、従来の動作を一点鎖線で示す。まず従
来における動作について説明する。周波数一定で負荷が
だんだん重くなってくると出力電流もそれにしたがって
増加してくる。そして時間ｔ１において保護の設定電流
■２に達し、保護動作を行ない、周波数を一段下げる０
時間Δｔの後、出力電流が保護の設定電流［２に達して
いないので、もとの動作に復帰する。この動作を繰り返
し、また時間ｔ２において保護の設定電流Ｉ２に達し、
保護動作を行ない、周波数を一段下げる。次に本実施例
における動作について説明する。時間ｔ１において出力
電流が■２に達しているが、ファン能力はＴ１≦ファン
弱＜７２であるため保護の設定電流は■３となっている
ために保護動作は行なわず、通常動作を継続する。途中
で周波数が上昇し、更に負荷が重くなり、時間ｔ２にお
いて保護の設定電流Ｉ３に達した時点で、保護動作上行
ない、周波数を一段下げる１暗闇Δｔの後、出力電流が
保護の設定電流Ｉ３に達していないので、もとの動作に
復帰する０本実施例ではこの動作を繰り返すことになる
。

以上のように本実施例によれば、インバータ回路１５の
出力電流を検出する電流検出手段２１と、ファンの風量
を制御するファン能力制御手段１８と、ファン能力制御
手段の出力に応じて前記インバータ回路１５に対し保護
をかける電流値を決定する電流値決定手段１９と、電流
値決定手段１９により決定された電流値と電流検８手段
２１により検出された電流値とを比較する比較手段２２
と、室内機１１と室外機１２の状Ｗ！１を判定し、圧縮
機１′ｆ：動作させる周波数を指令する周波数指令手段
１７と、周波数指令手段１７で決定された指令周波数に
比較手段２２で決定された結果をもとに動作させる周波
数を決定する周波数決定手段２３とを設けることにより
、インバータ回ｌｉｔ！１５の出力電流を検出し、ファ
ン能力とインバータ出力電流の直接的な関係から、ファ
ン能力に合わせて電流設定値を変化させ、インバータ回
路１５に余裕のある時はその能力を最大限に活かすこと
により、空気調和装置の出力ｉｌ流保護における不必要
な能力ダウンを回避し、快適性を向上させることとなる
０例えば冷房の時最大限に能力が欲しい時に従来に比べ
大きな能力を引き出せることができるので、冷房におけ
る快適性が著しく向上することになる。

尚、実施例は、インバータ回路の出力電流を検知するよ
うにしたが入力電流においても同等の効果を得ることが
できる。

発明の効果 以上のように本発明は、圧縮機と、前記圧縮機を回転数
制御するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力
または、出力電流を検出する電流検出手段とファンの回
転数を制御するファン能力制御手段と、前記ファン能力
制御手段の出方に応じて前記インバータ回路に対し保護
をかける電流値を決定する電流値決定手段と、前記を流
値決定手段により決定された電流値と前記電流検出手段
により検出された電流値とを比較する比較手段と、室内
機と室外機の状態を判定し前記圧縮機を動作させる周波
数を指令する周波数指令手段と、前記周波数指令手段で
決定された指令周波数と前記比較手段で決定された結果
をもとに動作させる周波数を決定する周波数袂定手ｆＪ
ｆ：設けることにより、ファン能力とインバータ出力電
流の直接的な関係から、ファン能力に合わせて電流設定
値を変化させ空気調和装置の出力電流保護における不必
要な能力ダウンを回避し空気調和装置の快適性の向上を
実現するものでありその実用的効果は大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における空気ｌｌ和装置のブ
ロック図、第２図は同実施例の空気調和装置のフローチ
ャート、第３図は同実施例におけるファン能力と電流値
決定手段１９で決定される電流値との間係を示す特性図
、第４図（ａ）は同実施例の空気調和装置の出力電流値
の変化を示すタイミングチャート、第４図（ｂ）は同実
施例の空気調和装置の出力周波数の変化を示すタイミン
グチャートである。 １・・・・・・圧縮機、１５・・・・・・インバータ回
路、１６・・・・・・周波数指令手段、１８・・・・・
・ファン能力制御手段、１９・・・・・・電流値決定手
段、２１・・・・・・電流検出手段、２２・・・・・・
比較手段、２３・・・・・・周波数決定手段。 代理人の氏名　弁理士　不備清明　はが２８第　２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機と、前記圧縮機を回転数制御するインバータ回路
   と、前記インバータ回路の入出力電流を検出する電流検
   出手段と、ファンの回転数を制御するファン能力制御手
   段と、前記ファン能力制御手段の出力に応じて前記イン
   バータ回路に対し保護をかける電流値を決定する電流値
   決定手段と、前記電流値決定手段により決定された電流
   値と前記電流検出手段により検出された電流値とを比較
   する比較手段と、室内機と室外機の状態を判定し前記圧
   縮機を動作させる周波数を指令する周波数指令手段と、
   前記周波数指令手段で決定された指令周波数と前記比較
   手段で決定された結果をもとに動作させる周波数を決定
   する周波数決定手段とを備えたことを特徴とする空気調
   和装置。