JPH04124548A - 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置を備
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回路を用い
て圧縮機の回転数を増減し、能力制御を行なう空気調和
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出力側
での電流の値を検出する電流積８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
定格電源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。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の構成では、電流検知設定値を周辺の諸条
件に間係なく、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間係なく電流検知設
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外気温が低い時、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かせる状
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
、外気温とインバータ出力電流の直接的な関係から、外
気温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どするものである。

課題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、前記圧縮機の回転数制御するインバータ回路と
、インバータ回路の大出力電流を検出する電流検出手段
と、外気温を検出する外気温＠畠手段と、前記外気温検
出手段の８カ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、入力または出力電流を
検出し、外気温とインバータ出力電流の直接的な関係か
ら、外気温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は西方弁、
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、これらを現収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の高力信号が入力され
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は三相交流電源、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、整流口１１４の出力を可変周波数の三相交情
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１２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は外気温検出手段であり、室
外機１２の置かれている外気温を検出する。１９は電流
値決定手段であり、外気温検出手段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の出力によ
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４
＊８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図、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の状態を室外制御回路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０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。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１７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）′ｅＯＮ１０ＦＦ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）、次に室外機１２の置かれ
ている外気温を外気温検出手段１８で検出する（ＳＴＥ
Ｐ２）。次に＠畠された外気温を電流値設足手Ｊ５１１
９で判定しく５ＴＥＰ３）、その判定結果に応じて５Ｔ
ＥＰ４〜５ＴＥＰ６で基準となる電流値を設定する。こ
こで外気温＜ＴＩの時は電流値■１を設定しく　５ＴＥ
Ｐ４）、Ｔ１≦外気温＜Ｔ２の時は電流値■２を設定し
く　５ＴＥＰ５　）、Ｔ２≦外気温の時は電流値【３を
設定する（　５ＴＥＰ６　）。但しここで１１＞１２＞
１３、Ｔ２＞ＴＩ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（　５ＴＥＰ７　）。次
に５ＴＥＰ４〜５ＴＥＰ６で設定された電流値【Ｓと５
ＴＥＰ７で検出された電流値１ｄとを比較しく５ＴｅＰ
８＞、Ｉｄ≦Ｉｓの場合は通常動作を行ない（５ＴＥＰ
９）、指令周波数ｆｓをそのまま決定周波数としてイン
バータ回路１５を動作させる。一方ｒｄ＞Ｉｓの場合は
保護動作を行ない（ＳＴＥＰＩＯ）、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）指令周波数とは無間係
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における外気温と決定される電
流値について説明する。第３図は、本実施例における外
気温と電流値決定手段１９で決定される電流値との関係
を示す特性図である。外気温＜ＴＩの時は電流値■１を
設定し、Ｔ１≦外気温＜７２の時は電流値Ｉ２を設定し
、Ｔ２≦外気温の時は電流値Ｉ３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■３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一例につ
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、ここで外気温はＴ１≦
外気温＜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［３に
達し、保護動作を行ない、周波数を一段下げる。時間Δ
ｔの後、出力電流が保護の設定電流■３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Ｉ３に達し、保護動
作を行ない、周波数を一段下げる０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
１３に達しているが、外気温はＴ１≦外気温＜７２であ
るため保護の設定電流はＩ２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■２に達した時点で、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■３に達していないので、もとの動作に復帰する。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、外気温を検出
する外気温検品手段１８と、外気温検出手段の出力に応
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出手段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
、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、インバータ回路１５の
畠力電流七検出し、外気温とインバータ出力電流の直接
的な関係から、外気温に合わせて保護を行なう電流設定
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０例えば暖房の低外気温時で
能力が欲しい時に従来に比べ大きな能力を引き出すこと
ができるので、暖房における快適性が著しく向上するこ
とになる。

尚、実施例で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でも同様の効果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明は、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、外気温を検出する外気温検出
手段と、前記外気温検出手段の出力に応じてインバータ
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、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に前記比較手段
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
周波数決定手段を設けることにより、外気温とインバー
タ出力電流の直接的な関係から、外気温に合わせて電流
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調和装置のブロ
ック図、第２図は同実施例の空気調和機のフローチャー
ト、第３図は同実施例における外気温と電流値決定手段
１９で決定される電流値との関係を示す特性図、第４図
（ａ）は同実施例の空気調和機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
調和機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、２１・・・・・・電流検出手段、１８・・・・・・
外気温検出手段、１９・・・・・・電流値決定手段、２
２・・・・・・比較手段、１６・・・・・・周波数指令
手段、２３・・・・・・周波数決定手段。 代理人の氏名　弁理士　不備清明　ばか２名ψ 第　２ 図 Ｃつ ｗイー 寸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機と、前記圧縮機の回転数制御をするインバータ回
   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、外気温を検出する外気温検出手段と、前記
   外気温検出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。