JPH05106923A - 空気調和機制御装置 - Google Patents

空気調和機制御装置

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Publication number
JPH05106923A
JPH05106923A JP3092246A JP9224691A JPH05106923A JP H05106923 A JPH05106923 A JP H05106923A JP 3092246 A JP3092246 A JP 3092246A JP 9224691 A JP9224691 A JP 9224691A JP H05106923 A JPH05106923 A JP H05106923A
Authority
JP
Japan
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compressor
pressure
operating frequency
inverter
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3092246A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Nishio
安則 西尾
Keiji Nakagawa
啓司 中川
Koji Hamaoka
孝二 浜岡
Kenichi Kakita
健一 柿田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP3092246A priority Critical patent/JPH05106923A/ja
Publication of JPH05106923A publication Critical patent/JPH05106923A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ回路により圧縮機の駆動電源周波
数を変化させる空気調和機において、インバータ回路の
パワー素子の能力を最大値まで利用して、空気調和機シ
ステムの強制ダウンを防止し、同時に圧縮機の長時間運
転を可能にして、運転・停止の繰返しによる過負荷を排
除する。 【構成】 インバータ駆動の空気調和機において、圧縮
機8の吐出管圧力の圧力検出手段9と、それが検出した
吐出管圧力を判定する検知圧力判定手段15と、その判定
出力を入力して圧縮機の運転周波数を決定する運転周波
数決定手段14とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷媒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機制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、空気調和機(以下、空調機という)
において、電源の周波数を可変するインバータ装置を用
いて、冷媒圧縮機(以下、単に圧縮機という)の回転数を
増減し、空調能力の制御を行なう空調機制御装置が数多
く利用されてきており、従来の技術として、例えば実開
昭58−153589号公報が知られている。
【0003】以下、図面を参照しながら上述した空調機
制御装置の一例について説明する。図4は従来の空調機
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は圧縮機の吐出管圧力の経時的変化と圧縮機運
転状態を示す図である。
【0004】図4において、1は三相の商用交流電源、
2は3個の接点を有する電磁接触機、3は交流電力を直
流電力に変換するコンバータ回路であり、交流入力部に
電磁接触機2の一端が接続されている。4は突入電流制
限抵抗、5は突入電流制限リレー、6は直流電力を平滑
する電解コンデンサで、突入電流制限抵抗4は突入電流
制限リレー5と並列に接続され一端がコンバータ回路3
の正極側、他端が前記電解コンデンサ6の正極側に接続
されており、電解コンデンサ6の負極側にはコンバータ
回路3の負極側に接続されている。7はインバータ回路
で、電解コンデンサ6で平滑された直流電力が入力され
三相交流電力に変換されて圧縮機8に出力される。
【0005】9は圧縮機8の吐出管圧力を検出する圧力
検出手段、10は圧縮機8の運転・停止を決定する運転指
令入力部、11はインバータ制御手段、12はリレー駆動手
段、13は電解コンデンサ6の電圧を検出する電圧検出手
段である。インバータ制御手段11は運転指令入力部10お
よび電圧検出手段13からの信号が入力され、リレー駆動
手段12に信号を出力し、リレー駆動手段12は突入電流制
限リレー5に信号を出力する。14は運転周波数決定手段
で、インバータ制御手段11および圧力検出手段9から信
号が入力され、インバータ回路7へ信号を出力する。
【0006】以上のように構成された従来の空調機制御
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。
【0007】まず、図5において、商用交流電源1が投
入されると(ステップ1,以下ステップをSと略記す
る)、運転指令入力部10から信号f1をインバータ制御手
段11に出力し(S2)、指令が“運転”であれば(S3)に、
それ以外の場合は(S2)に論理が戻される。
【0008】次にコンバータ回路3と突入電流制限抵抗
4を介して電解コンデンサ6に充電が行なわれ、充電電
圧を電圧検出手段13により検出してインバータ制御手段
11に信号f4を出力し(S3)、充電電圧が規定電圧以上で
あれば(S4)へ、それ以外の場合はS3に論理が戻され
る。
【0009】次にインバータ制御手段11から信号f2
リレー駆動手段12へ出力し、さらにリレー駆動手段12か
ら信号f3を突入電流制限リレー5に出力し、それをオ
ンさせる(S4)。次にインバータ制御手段11から信号f5
が運転周波数決定手段14に出力され運転周波数を決定す
る(S5)。
【0010】次に運転周波数決定手段14により信号f6
をインバータ回路7に出力し、それにより直流が三相交
流に変換された三相電力が圧縮機8に供給されて運転を
開始する。次に圧力検出手段9により圧縮機8の吐出管
圧力(以下この圧力をPCとする)を検出し、信号f7とし
て運転周波数決定手段14へ出力し(S7)、下記(1)式の条
件を満たしておれば(S8)に、それ以外の場合は(S6)に
論理を進める。
【0011】
【数1】
【0012】ただし、P0は図6に示す圧縮機の最大吐
出管圧力(以下この圧力をPCmaxとする)より小さく、P
Cのオーバーシュート分δを考慮した値とする。
【0013】次に運転周波数決定手段14から信号f6
インバータ回路7に出力(S8)、圧縮機8を停止する。
次に圧力検出手段9により圧縮機の吐出管圧力PCを検
出し、信号f7して運転周波数決定手段14に出力し、下
記(2)式を満たしておれば(S5)に、それ以外の場合は
(S8)に論理を進める。
【0014】
【数2】
【0015】ただし、P1はP0よりも小とする。
【0016】図6は上述したS5ないしS9の動作におけ
る圧縮機8の吐出管圧力PCの経時的変化(ア)と圧縮機
運転状態(イ)を示したものであり、ΔPは上記PCmax
0の差分を示す。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空調機の構成では、圧縮機の吐出管圧力の設定値が
低く、圧縮機を駆動するインバータ回路のパワー素子を
最大能力まで使用できず、そのため、圧縮機の運転時間
が短かくなるというシステムの強制ダウンばかりでな
く、圧縮機の運転・停止が繰り返されてシステムへの負
荷が増大するという欠点を有していた。
【0018】本発明は上記に鑑み、圧縮機と、それを駆
動するインバータ回路のパワー素子を最大能力まで使用
して圧縮機の運転時間を長くし、圧縮機の運転・停止の
繰り返しによるシステムへの負荷を軽減することができ
る空調機制御装置の提供を目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動電源周波
数をインバータ装置によって変化させることにより、冷
媒圧縮機の圧縮能力を増減する構成を有する空気調和機
において、上記、冷媒圧縮機の吐出管圧力を検出し、そ
の検出した吐出管圧力が、ある設定した規定圧力以上か
否かを判定し、その判定した圧力値により上記冷媒圧縮
機の駆動電源周波数を変化させることを特徴とする。
【0020】
【作用】本発明によれば、検出した吐出管圧力の上昇率
が判定され、その判定結果によって圧縮機の運転周波数
が決定されるから、圧縮機保護の吐出管圧力設定値を、
吐出管の最大許容圧力に近づけて、圧縮機を駆動するイ
ンバータ回路のパワー素子の能力が最大まで生かされ
て、空調機能の強制破壊が防止され、しかも運転時間が
長く出来るから、運転・停止の繰返しよって空調機の負
荷増大が軽減される。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例によって図面を参照し
ながら説明する。
【0022】図1は本発明の一実施例における空調機制
御装置の構成図であり、図中、15は検知圧力判定手定で
あり、その他は図4と同じ、または同一機能のものを示
している。
【0023】検知圧力判定手段15には圧力検出手段9の
出力信号が入力されて、その判定出力が運転周波数決定
手段14に入力される。この運転周波数決定手段14にはイ
ンバータ制御手段11からも信号が入力されて、インバー
タ回路7に決定信号が出力される。
【0024】本発明は以上のように構成され、図2はそ
の動作を説明するフローチャート、図3は圧縮機の吐出
管圧力の経時的変化(ア)と、運転状態(イ)を示す図であ
る。
【0025】図2を参照して、商用交流電源1が投入さ
れと(S1)、運転指令入力部10から信号f8がインバータ
制御手段11に出力され(S2)、指令が“運転”であれば
(S3)に指令が“運転”でなければ(S2)に戻る。
【0026】次にコンバータ回路3と突入電流制限抵抗
4を介して電解コンデンサ6に充電が行なわれ(S3)、
充電電圧を電圧検出手段13により検出しインバータ制御
手段11に信号f11を出力し、充電電圧が規定電圧以上で
なければ(S3)に戻り、規定電圧値以上であればインバ
ータ制御手段11から信号f9をリレー駆動手段12へ出力
し、さらにリレー駆動手段12より信号f10を突入電流制
限リレー5へ出力し、突入電流制限リレー5をオンさせ
る(S4)。
【0027】次にインバータ制御手段11から信号f12
運転周波数決定手段14に出力され運転周波数が決定され
る(S5)。
【0028】次に運転周波数決定手段14から信号f15
インバータ回路7に出力され、直流を三相の75Hzの交流
に変換した電力が圧縮機8に供給されて75Hzの運転を開
始する(S6)。
【0029】圧力検出手段9は圧縮機8の吐出管圧力
(以下この圧力をPCとする)を検出し、信号f13として
検知圧力判定手段15へ出力し(S7)、下記(3)式を満たし
ておれば(S8)に進み、満たしていなければ(S6)に戻
る。
【0030】
【数3】
【0031】ただし、P2(図3参照)はあらかじめ設定
された値である。
【0032】次に検知圧力判定手段15から信号f14が運
転周波数決定手段14に出力され、運転周波数決定手段14
は信号f15をインバータ回路7に出力して圧縮機8は70
Hzの運転となる(S8)。
【0033】次に圧力検出手段9により吐出管圧力PC
を検出し、信号f13として検知圧力判定手段15に出力し
(S9)、(4)式を満たしておれば(S10)に、満たしていな
ければ(S8)に論理を進める。
【0034】
【数4】
【0035】ここで、P3は70Hz運転時の圧縮機8の吐
出管圧力の上昇率θ1から求められた値である。上昇率
θ1は図3に示すように(P3−P2)/(t2−t1)とな
る。
【0036】次に検知圧力判定手段15から信号f14が運
転周波数決定手段14に出力され、運転周波数決定手段14
は信号f15をインバータ回路7に出力して圧縮機8を65
Hzの運転とする(S10)。
【0037】次に圧力検出手段9は吐出管圧力PCを検
出し、信号f13として検知圧力判定手段15に出力し(S
11)、下記式(5)を満たしておれば(S12)に、それ以外の
場合は(S10)へ論理を進める。
【0038】
【数5】
【0039】ここで、P4は65Hz運転時の吐出管圧力の
上昇率θ2(P4−P3)/(t3−t2)から求められた値で
ある。
【0040】次に検知圧力判定手段15から信号f14が運
転周波数決定手段14に出力し、運転周波数決定手段14は
信号f15をインバータ回路7に出力して圧縮機8を60Hz
の運転とする(S12)。
【0041】次に圧力検出手段9は吐出管圧力PCを検
出し、信号f13として検知圧力判定手段15に出力し、下
記式(6)を満たしておれば(S14)に、それ以外の場合は
(S12)へ論理を進める。
【0042】
【数6】
【0043】ここで、P5は60Hz運転時の吐出管圧力の
上昇率θ3(P5−P4)/(t4−t3)から求められた値で
ある。
【0044】次に検知圧力判定手段15から信号f14が運
転周波数決定手段14に出力し、運転周波数決定手段14は
信号f15をインバータ回路7に出力して圧縮機8を55Hz
の運転とする(S14)。この時、圧縮機8の最大許容吐出
管圧力(以下この圧力をPCmaxとする)は、図3ように55
Hzの運転開始時のオーバーシュート分δを考慮した値と
なる。
【0045】次に圧力検出手段9により吐出管圧力PC
を検出し、信号f13として検知圧力判定手段15に出力
し、下記式(7)を満たしておれば(S6)に、それ以外の場
合は(S14)へ論理を進める(S15)。
【0046】
【数7】
【0047】以上のように本発明は、インバータ駆動の
空調機において、圧縮機8の吐出管圧力の検出手段9
と、その検出した吐出管圧力を判定する検知圧力判定手
段15と、その判定出力を入力して圧縮機8の運転周波数
を決定する運転周波数決定手段14を設けたものであり、
圧縮機保護の吐出管圧力設定値を吐出管最大許容圧力に
近づけることができ、圧縮機を駆動させるインバータ回
路のパワー素子を最大能力まで使用しシステムの強制ダ
ウンを防ぎ、圧縮機の運転時間を長くし、圧縮機の運転
・停止の繰り返しによるシステムへの負荷をなくすこと
ができる。
【0048】なお、圧縮機運転周波数は5Hz刻みにした
が、システムの能力を考慮した値を設けてもよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように本発明の空気調和機
制御装置は、圧縮機の吐出管圧力の検出手段と、検出し
た吐出管圧力を判定する検知圧力判定手段と、その判定
出力を入力して圧縮機の運転周波数を決定する運転周波
数決定手段を設けたことにより、インバータ回路のパワ
ー素子の最大能力まで引出させて、空調機システムの強
制ダウンを防止するとともに、圧縮機の長時間運転を可
能にして、運転・停止の繰返しによる過負荷を排除する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における空調機制御装置の構
成図である。
【図2】図1の動作を説明する動作フローチャートであ
る。
【図3】図2における圧縮機の吐出管圧力を経時的変化
と圧縮機運転状態を示す特性図である。
【図4】従来の空調機制御装置の概略構成図である。
【図5】図4の動作を説明する動作フローチャートであ
る。
【図6】図4の圧縮機における吐出管圧力の経時的変化
と圧縮機運転状態を示す特性図である。
【符号の説明】
1…三相の商用交流電源、 2…電磁接触機、 3…コ
ンバータ回路、 4…突入電流制限抵抗、 5…突入電
流制限リレー、 6…電解コンデンサ、 7…インバー
タ回路、 8…圧縮機、 9…圧力検出手段、 10…運
転指令入力部、11…インバータ制御手段、 12…リレー
駆動手段、 13…電圧検出手段、 14…運転周波数決定
手段、 15…検知圧力判定手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿田 健一 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動電源周波数をインバータ装置によっ
    て変化させることにより、冷媒圧縮機の圧縮能力を増減
    する構成の空気調和機において、上記、冷媒圧縮機の吐
    出管圧力を検出し、その検出した吐出管圧力が、ある設
    定した規定以上か否かを判定し、その判定した圧力値に
    より上記冷媒圧縮機の駆動周波数を変化させることを特
    徴とした空気調和機制御装置。
JP3092246A 1991-04-23 1991-04-23 空気調和機制御装置 Pending JPH05106923A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3092246A JPH05106923A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 空気調和機制御装置

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JP3092246A JPH05106923A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 空気調和機制御装置

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JPH05106923A true JPH05106923A (ja) 1993-04-27

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ID=14049071

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JP3092246A Pending JPH05106923A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 空気調和機制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190053024A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 엘지전자 주식회사 압축기 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190053024A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 엘지전자 주식회사 압축기 구동 장치 및 이를 구비하는 공기조화기

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