JPH04327747A - 空気調和機の制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は室外ファンの運転周波数
を制御するインバータ装置を備えた空気調和機の制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電源の周波数を可変にするインバ
ータ装置を用いた空気調和機の制御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６１
−１２８０５５号公報がある。

【０００３】以下、図面を参照しながら上述した空気調
和機の制御装置の一例について説明する。図４は従来の
空気調和機の制御装置の概略構成図、図５はその動作フ
ローチャート、図６はその圧縮機の吸入圧力の経時的変
化と室外ファン運転状態を示す特性図である。

【０００４】図４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、これらを環状に連結して冷凍回路を構成している
。

【０００５】６は室内機で、空気調和装置の運転・停止
を決定する運転指令手段７、運転指令手段７からの信号
Ｓ１により室内ファンの運転・停止を決定する室内制御
手段８、室内制御手段８からの信号Ｓ２よりＯＮ，ＯＦ
Ｆを行う室内ファン９より構成されている。

【０００６】１０は室外機である。室外制御手段１１は
運転指令手段７の信号線Ｓ１と室内制御手段８の伝送線
Ｓ２を介して接続されている、また室外制御手段１１の
信号線Ｓ３は、圧縮機１に商用交流電源１３を接続、及
び遮断を行なう圧縮機用電磁接触器１２に接続されてい
る。

【０００７】室外制御手段１１からの信号線Ｓ４は室外
ファン１４のＯＮ，ＯＦＦを行うように商用交流電源１
３を接続、及び遮断を行う室外ファン用電磁接触器１５
に接続されている。

【０００８】１６は圧力センサで圧縮機１の低圧部に取
り付けている。圧力センサ１６の信号線Ｓ５は圧力Ｔｃ
を検知する圧力検知手段１７に接続され、圧力検知手段
１７が検知した吸入圧力Ｔｃは信号線Ｓ６により、吸入
圧力下限値Ｔｍｉｎと比較を行う検知圧力判定手段１８
を介して、信号線Ｓ７より室外制御手段１１に接続され
ている。

【０００９】以上の様に構成された従来の空気調和機の
制御装置について以下図５および図６を用いてその動作
について説明する。

【００１０】図５において、まずｓｔｅｐ１で運転指令
手段７が停止状態であれば、ｓｔｅｐ１を繰り返す、運
転状態であれば、信号Ｓ１より、室内制御手段８が室内
ファン９をＯＮさせ、また伝送線Ｓ２より、室外制御手
段１１へ運転を指令する。

【００１１】それに伴い、室外制御手段１１は、信号Ｓ
３より圧縮機用電磁接触器１２を接続させ、商用交流電
源１３を圧縮機１に供給し、動作する。

【００１２】また室外制御手段１１は、信号Ｓ４により
、室外ファン用電磁接触器１５を接続させ、商用交流電
源１３を室外ファン１４に供給し、室外ファン１４をＯ
Ｎとし、空気調和装置を運転状態にする。

【００１３】つぎにｓｔｅｐ２では、空気調和装置の能
力に応じて、室外ファン１４の運転状態をＯＮ，ＯＦＦ
かを室外制御手段１１にて決定し、信号線Ｓ４より室外
ファン用電磁接触器１５を接続、遮断させ室外ファン１
４の運転状態をＯＮ，ＯＦＦさせる。

【００１４】つぎにｓｔｅｐ３、４、５の動作を図６を
用いて説明する。ｓｔｅｐ３では圧力センサ１６の信号
線Ｓ５から圧力検知手段１７より、吸入圧力Ｔｃを検出
する。

【００１５】ｓｔｅｐ４では、検知圧力判定手段１８で
は、圧力検知手段で検出した吸入圧力Ｔｃが、吸入圧力
下限値Ｔｍｉｎと比較して、大きければｓｔｅｐ２へ移
動し、室内の圧力等より能力に応じて、室外ファン１４
を制御する通常運転を行う。

【００１６】圧力検知手段１７で検出した吸入圧力Ｔｃ
が、吸入圧力下限値Ｔｍｉｎと比較して、小さければ吸
入圧力異常となり低圧降下による室内熱交換器３が凍結
し、システム停止が起こるためｓｔｅｐ５にて室外ファ
ン１４を強制的に運転をＯＦＦ状態にする。この場合ｓ
ｔｅｐ３へ戻る即ち、図６よりＴ０、Ｔ１時間、能力確
保のため室外ファン１４をＯＮ状態にしていた場合、Ｔ
１時には、外気温度の変化により、吸入圧力Ｔｃが降下
し、Ｔｍｉｎを越えたため、室外ファン１４を強制的に
運転０ＦＦ状態にし、吸入圧力Ｔｃを上げる。またＴ２
時にはＴｍｉｎ以上に吸入圧力Ｔｃが上がったため、再
び能力確保のため室外ファン１４をＯＮさせる。以下Ｔ
３，Ｔ４時も同様の動作を繰り返す。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、冷房低外気温時の吸入圧力のオーバシュ
ート分を考慮するため、吸入圧力下限値を高く設定しな
ければならず、システムの能力を十分に活用できない。 また室外ファン１４の運転、停止の繰り返しにより、能
力バラツキがあり、冷房むらによる人に対して不快な運
転状態となり、最終的には室内熱交換器３が凍結するお
それがある。

【００１８】また室外ファン１４のみで吸入圧力を上げ
切れない場合は、圧縮機１の運転・停止を行いシステム
の消費電力が増大するという欠点を有していた。

【００１９】本発明は上記の課題に鑑み、冷房低外気温
時の吸入圧力下限値を、圧力による検知でシステムの能
力を十分に活用できるように限界まで精度よく設定でき
、室外ファン、及び圧縮機の運転、停止の頻度を大幅に
低減させ、冷房むらを抑え人に快適な運転状態を提供し
、システムの消費電力を低減する空気調和機の制御装置
を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の空気調和機の制御装置は、室外制御手段から
の信号により室外ファンの運転周波数を決定する周波数
指令手段と、前記周波数指令手段からの運転周波数より
前記室外ファンの運転周波数を可変するインバータ制御
手段と、圧力検知手段が検知した前回吸入圧力、今回吸
入圧力より次回吸入圧力を予測する検知圧力予測手段と
、前記次回吸入圧力と吸入圧力の限界である吸入圧力下
限値より、前記室外ファンの運転周波数を補正する補正
周波数を算出し、前記周波数指令手段へ前記補正周波数
を送信する検知圧力判定手段とを室外機に備えたもので
ある。

【００２１】そして圧縮機運転中に、検知圧力予測手段
の次回吸入圧力が吸入圧力下限値を越える場合、検知圧
力判定手段が補正周波数を周波数指令手段に送信し、室
外ファンの運転周波数を変化させるのである。

【００２２】

【作用】本発明は上記した構成によって、冷房低外気温
時の吸入圧力下限値を、圧力による検知でシステムの能
力を十分に活用できるように限界まで精度よく設定でき
、室外ファン、及び圧縮機の運転、停止の頻度を大幅に
低減させ、人に快適な運転状態を提供し、室内熱交換器
の凍結を防止し、システムの消費電力を低減することが
できる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例の空気調和機の制御装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００２４】図１は本発明の一実施例における空気調和
機の制御装置の概略構成図である。図２はその動作フロ
ーチャート、図３はその室外ファンの吸入圧力の経時的
変化と室外ファン運転状態を示す特性図である。

【００２５】図１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、これらを環状に連結して冷凍回路を構成している
。

【００２６】６は室内機で、空気調和装置の運転・停止
を決定する運転指令手段７、運転指令手段７からの信号
Ｓ１により室内ファンの運転・停止を決定する室内制御
手段８、室内制御手段８からの信号Ｓ２よりＯＮ，ＯＦ
Ｆを行う室内ファン９とより構成されている。

【００２７】１０は室外機である。室外制御手段１１は
運転指令手段７の信号線Ｓ１を室内制御手段８の伝送線
Ｓ２を介して接続されている、また室外制御手段１１の
信号線Ｓ３は、圧縮機１に商用交流電源１３を接続、及
び遮断を行なう圧縮機用電磁接触器１２に接続されてい
る。

【００２８】室外制御手段１１からの信号線Ｓ８は室外
ファン１４をインバータにより運転周波数可変制御を行
うように運転周波数の決定をする周波数指令手段１９に
接続され、周波数指令手段１９の信号線Ｓ９はインバー
タ制御手段２０を介して室外ファン１４に接続されてい
る。またインバータ制御手段２０は、圧縮機用電磁接触
器１２を介して商用交流電源１３と接続されている。

【００２９】１６は圧力センサで圧縮機６の低圧部に取
り付けている。圧力センサ１６の信号線Ｓ５は吸入圧力
Ｔｃを検知する圧力検知手段１７に接続され、吸入圧力
検知手段１７が検知した吸入圧力Ｔｃは信号Ｓ１０によ
り、前回吸入圧力、今回吸入圧力より次回吸入圧力を予
測する検知圧力予測手段２１を介し、次回吸入圧力であ
る信号線Ｓ１１より次回吸入圧力と吸入圧力下限値Ｔｍ
ｉｎの比較を行い補正周波数の算出を行う検知圧力判定
手段１８に接続されている。

【００３０】また検知圧力判定手段１８からの補正周波
数の信号線Ｓ１２は、周波数指令手段１９と接続され、
通常制御時の運転する周波数と補正周波数より室外ファ
ン１４の運転周波数を算出し決定する。

【００３１】以上の様に構成された空気調和機の制御装
置について以下、図２および図３を用いてその動作につ
いて説明する。

【００３２】図２において、まずｓｔｅｐ１で運転指令
手段７が停止状態であれば、ｓｔｅｐ１を繰り返す、運
転状態であれば、信号Ｓ１より、室内制御手段８が室内
ファン９をＯＮさせ、また伝送線Ｓ２より、室外制御手
段１１へ運転を指令する。

【００３３】それに伴い、室外制御手段１１は、信号Ｓ
３より圧縮機用電磁接触器１２を接続させ、商用交流電
源１３を圧縮機１に供給し、また信号Ｓ８により、周波
数指令手段１９に運転を開始する信号Ｓ８を送る。

【００３４】周波数指令手段１９は、室内の圧力等より
、システムに必要な能力に応じて室外ファン１４の運転
周波数を決定し、インバータ制御手段２０に信号Ｓ９を
介して、運転周波数を送る。インバータ制御手段２０で
は、要求された運転周波数に応じたインバータ出力波形
生成し、室外ファン１４を動作させ、空気調和装置を運
転状態にする。

【００３５】つぎにｓｔｅｐ２では、周波数指令手段１
９にて、室内の圧力等より、システムに必要な能力に応
じて室外ファン１４の運転周波数を決定し、インバータ
制御手段２０に信号Ｓ９を介して、運転周波数を送る。 インバータ制御手段２０では、要求された運転周波数に
応じたインバータ出力波形生成し、室外ファン１４を動
作させ空気調和装置の能力に応じて、室外ファン１４の
運転周波数を変化させる。

【００３６】つぎにｓｔｅｐ３、４、５の動作を図３を
用いて説明する。ｓｔｅｐ３では圧力センサ１６の信号
Ｓ５から圧力検知手段１７より、吸入圧力Ｔｃを検出す
る。

【００３７】ｓｔｅｐ４は、前回ｔ１時に検出した吸入
圧力を前回吸入圧力ｔｃ１、今回ｔ２時に検出した吸入
圧力を今回吸入圧力ｔｃ２と仮定した場合、以下の（数
１）、（数２）により、次回ｔ３時での吸入圧力ｔｃ３
を算出する。

【００３８】

【数１】

【００３９】

【数２】

【００４０】ｓｔｅｐ５では、検知圧力判定手段１８で
は、検知圧力予測手段２１が算出したした次回吸入圧力
ｔｃ３が、吸入圧力下限値Ｔｍｉｎと比較して、大きけ
ればｓｔｅｐ２へ移動し、能力に応じて、室外ファン１
４を制御する通常運転を行う。

【００４１】検知圧力予測手段２１が算出した次回吸入
圧力ｔ３が、吸入圧力下限値Ｔｍｉｎと比較して、小さ
ければ吸入圧力異常を予測し、低圧の降下による室内熱
交換器３の凍結でシステム停止が起こると予測できるた
めｓｔｅｐ６にて室外ファン１４の運転周波数を下げる
ため補正周波数ｆを以下（数３）により算出し、信号Ｓ
１２より周波数指令手段１９に送る。

【００４２】

【数３】

【００４３】次にｓｔｅｐ７にて周波数指令手段１９で
は、現在の室外ファンの運転周波数に補正周波数ｆを加
え運転周波数を信号Ｓ９を介して、インバータ制御手段
２０に送り、室外ファン１４を所望の運転周波数に降下
させる。この場合ｓｔｅｐ３へ戻る。以下Ｔ２，Ｔ３，
Ｔ４時も同様に次回吸入圧力を前回吸入圧力、今回吸入
圧力より、予測しながら制御する。

【００４４】即ち、（数１）、（数２）、（数３）の具
体例として、図３よりＴ０、Ｔ１時間室外ファン１４が
Ｆ１で運転している場合、Ｔ１時に外気温度の変化によ
り、吸入圧力が降下し、吸入圧力がＴｃ１、Ｔ２時に、
Ｔｃ２を圧力検知手段１７で検知した場合、検知予測手
段２１では、（数１）、（数２）より、Ｔ３時での吸入
圧力Ｔｃ３を算出する。Ｔｃ３はＴｍｉｎより大きいた
め通常制御により、室外ファン１４は運転されている。

【００４５】次のタイミングでは、Ｔ２時に外気温度の
変化により、吸入圧力がＴｃ２、Ｔ３時に、Ｔｃ３を圧
力検知手段１７で検知した場合、検知圧力予測手段２１
では、（数１）、（数２）より、Ｔ４時での吸入圧力Ｔ
ｃ４を算出する。Ｔｃ４はＴｍｉｎより小さくなってし
まうため、Ｔ４時には図３に示すようにＴ４時には点線
の軌跡を描くことが予測でき、吸入圧力異常がおこると
考えられる。

【００４６】そこで（数３）より、吸入圧力異常を回避
すべく、室外ファンの運転周波数をさげるための補正周
波数ＦＨをＴｃ４とＴｍｉｎより算出し、周波数指令手
段１９に信号Ｓ１２を介して送る。

【００４７】周波数指令手段１９では、現在の室外ファ
ンの運転周波数Ｆ１から補正周波数ＦＨを引いた運転周
波数Ｆ２で運転させるためインバータ制御手段２０に運
転周波数Ｆ２を要求し、室外ファンをＴ３時の段階で運
転周波数Ｆ２に変化させるため図３に示すようにＴ４時
では、実線に示す軌跡を描きＴｍｉｎに対して、オーバ
ーシュートする事なく吸入圧力Ｔｃを制御することがで
きる。

【００４８】以上を設けることにより、圧縮機運転中に
、検知圧力予測手段２１の次回吸入圧力が吸入圧力下限
値を越える場合、検知圧力判定手段１８が補正周波数を
周波数指令手段１９信し、室外ファン１４の運転周波数
を変化させるため、冷房低外気温時の吸入圧力下限値を
、圧力による検知でシステムの能力を十分に活用できる
ように限界まで精度よく設定でき、室外ファン１４び圧
縮機１運転、停止の頻度を大幅に低減させ、冷房むらを
抑え人に快適な運転状態を提供し、室内熱交換器３凍結
を防止し、システムの消費電力を低減することができる
。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明は、室外制御手段か
らの信号により室外ファンの運転周波数を決定する周波
数指令手段と、前記周波数指令手段からの運転周波数よ
り前記室外ファンの運転周波数を可変するインバータ制
御手段と、圧力検知手段が検知した前回吸入圧力、今回
吸入圧力より次回吸入圧力を予測する検知圧力予測手段
と、次回吸入圧力と吸入圧力の限界である吸入圧力下限
値より、室外ファンの運転周波数を補正する補正周波数
を算出し、周波数指令手段へ補正周波数を送信する検知
圧力判定手段とを室外機に備えるのである。

【００５０】そして圧縮機運転中に、検知圧力予測手段
の次回吸入圧力が吸入圧力下限値を越える場合、検知圧
力判定手段が補正周波数を周波数指令手段に送信し、室
外ファンの運転周波数を変化させるのである。

【００５１】そのため冷房低外気温時の吸入圧力下限値
を、圧力による検知でシステムの能力を十分に活用でき
るように限界まで精度よく設定でき、室外ファン、及び
圧縮機の運転、停止の頻度を大幅に低減させ、冷房むら
を抑え人に快適な運転状態を提供し、室内熱交換器の凍
結を防止し、システムの消費電力を低減することが行え
る優れた空気調和機の制御装置を実現できるものである
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における空気調和機の制御装
置の概略構成図

【図２】同実施例における空気調和機の制御装置の動作
を説明する動作フローチャート

【図３】同実施例における空気調和機の制御装置の室外
ファンの吸入圧力の経時的変化と室外ファン運転状態を
示す特性図

【図４】従来の空気調和機の制御装置の概略構成図

【図
５】従来の空気調和機の制御装置の動作を説明する動作
フローチャート

【図６】従来の空気調和機の制御装置の室外ファンの吸
入圧力の経時的変化と室外ファン運転状態を示す特性図

【符号の説明】

１　　　　圧縮機 ６　　　　室内機 ７　　　　運転指令手段 ８　　　　室内制御手段 ９　　　　室内ファン １０　　室外機 １１　　室外制御手段 １２　　圧縮機用電磁接触器 １３　　商用交流電源 １４　　室外ファン １６　　吸入圧力センサ １７　　圧力検知手段 １８　　検知圧力判定手段 １９　　周波数指令手段 ２０　　インバータ制御手段 ２１　　検知圧力予測手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　空気調和機の運転開始、停止を決定す
   る運転指令手段と、前記運転指令手段からの信号により
   室内ファンの運転開始、停止を決定する室内制御手段と
   からなる室内機と、前記運転指令手段の信号線と前記室
   内制御手段の伝送線を介して接続されている室外制御手
   段と、前記室外制御手段の信号により圧縮機に商用交流
   電源を接続、及び遮断を行なう圧縮機用電磁接触機と、
   前記室外制御手段からの信号により室外ファンの運転周
   波数を決定する周波数指令手段と、前記周波数指令手段
   からの運転周波数より前記室外ファンの運転周波数を可
   変するインバータ制御手段と、前記圧縮機の低圧部に取
   り付けた圧力センサと、前記圧力センサの信号から吸入
   圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段が検
   知した前回吸入圧力、今回吸入圧力より次回吸入圧力を
   予測する検知圧力予測手段と、前記次回吸入圧力と吸入
   圧力の限界である吸入圧力下限値より、前記室外ファン
   の運転周波数を補正する補正周波数を算出し、前記周波
   数指令手段へ前記補正周波数を送信する検知圧力判定手
   段とからなる室外機よりなり、前記圧縮機運転中に、前
   記検知圧力予測手段の前記次回吸入圧力が前記吸入圧力
   下限値を越える場合、前記検知圧力判定手段が前記補正
   周波数を前記周波数指令手段に送信し、前記室外ファン
   の運転周波数を変化させることを特徴とする空気調和機
   の制御装置。