JPH05203235A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は室外機と、室内機とからなる空
気調和機に係り、特に、小型の室外機内に設けたインバ
ータ装置を構成する電気部品の温度上昇を適切に抑制
し、電気部品の信頼性を確保することのある。 【構成】室外機と、室内機とからなり、室外機内にイン
バータ装置を備えた空気調和機において、電気部品の温
度を検出する手段を設け、電気部品の温度に従って圧縮
機の回転数を低減した。 【効果】小型化された室外機において電気部品の温度上
昇を抑制する効果がある。また、特に、冷房過負荷条件
で、空気調和機が運転を開始したとき電気部品の温度が
電気部品温度保証値に到達するまで時間内を最大冷房能
力で運転する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室外機と、複数の室内
機とからなる空気調和機に係り、特に、室外機内に設け
たインバータ装置を構成する電気部品の温度上昇を適切
に抑制し、電気部品の信頼性を確保する制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和装置は、特開昭５９−１
４９７８２号公報に記載のように、過負荷運転判定回路
を設け、過負荷運転判定回路の働きによって定常運転時
と過負荷運転時の負荷軽減運転時における圧縮機内の電
動機回転数を変更し得る様にしており、定常運転時と過
負荷運転時の制御を別々に行い、過負荷軽減運転時の電
動機の回転数より小さくしており、速度指令に一致した
時過負荷運転から定常運転へ復帰するようにし、インバ
ータ装置を構成する電気部品の温度上昇をある程度低減
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、通常
の室内温度及び室外温度の変動による圧縮機の吐出圧力
の上昇を制限することを目的に、過負荷運転時の電動機
電流を検出し圧縮機の吐出圧力が所定の保護範囲に相当
する電動機電流を越えた時、圧縮機内の電動機回転数を
低下させて圧縮機の吐出圧力の上昇を制限すると共に、
電気部品の温度上昇をある程度低減する効果があった。
しかし、室外機を小型にし空気調和機の能力を向上した
空気調和機において冷房過負荷運転時、室外機の周囲温
度が上昇する条件において、小型の室外機内に設けたイ
ンバータ装置を構成する電気部品の温度上昇に対して、
上記圧縮機内の電動機の回転数を低下させる制御では電
気部品の温度を検出する手段を設けておらず、電気部品
の温度を所定の保護範囲内に抑えることが困難であっ
た。

【０００４】本発明の目的は、室外機を小型にし空気調
和機の能力を向上する空気調和機において冷房過負荷運
転時、室外機の周囲温度が上昇する条件において小型の
室外機内に設けたインバータ装置を構成する電気部品の
温度上昇に対して好適な電気部品の放熱を行い電気部品
の信頼性を確保する保護手段を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は電気部品の温度を検出する手段を設け、電
気部品の温度に従って圧縮機の回転数を低減し、電気部
品の温度を所定の保護範囲内に抑制することにより上記
目的を達成することができる。また、室外機内に設けた
室外ファンによって放熱する機構を備え、電気部品の温
度に従って室外ファンの回転数を変化させ、電気部品の
通風量を変化させることにより電気部品の温度を所定の
保護範囲内に制御することができる。さらに、電気部品
の温度に従って室外ファンの回転数を可変し、この条件
下で圧縮機の回転数を可変することにより、室外機を小
型にした時の空気調和機の能力最大限度までに引き上げ
ることがでる。また、室外ファンによって放熱する機構
の放熱量を可変する機構を備え、電気部品の温度に従っ
て変化させることにより、電気部品の通風量を変化させ
電気部品の放熱量を制御することが可能である。

【０００６】上記室外ファンによって放熱する機構の放
熱量を可変する機構を備え、電気部品の温度に従って変
化させることにより、電気部品の通風量を変化させるこ
とにより電気部品の温度を所定の保護範囲内に制御する
ことも可能である。

【０００７】

【作用】一般に、小型、かつ、能力増大を図った空気調
和機において室外機内に設けた圧縮機の回転数を可変す
るインバータ装置の電気部品は能力増大のため大電力を
供給するため電力損失も増大し、その電気部品の温度は
上昇する傾向にある。一方、小型化された室外機におい
て部品冷却のための通風構造も小型となり電気部品の放
熱量は減少し、その電気部品の温度は上昇する傾向にあ
る。

【０００８】室外機内のインバータ装置に備えた電気部
品温度の検出器は電気部品温度が信頼性を確保できる温
度であるかを検出する。この電気部品温度検出器が検出
した温度が高ければ圧縮機の回転数を低下して空気調和
機の能力を低減し、インバータ装置の電気部品の電力損
失を減少し電気部品温度を低下させる。電気部品温度が
信頼性を確保できる温度まで低下したならば、圧縮機の
回転数を低下を中止して圧縮機の運転を停止させること
なく運転を継続する。

【０００９】また、上記インバータ装置の電気部品の発
熱を上記室外機内に設けた室外ファンによって放熱する
機構を備えた空気調和機において、上記電気部品温度検
出器が検出した温度が高いとき、室外ファンの回転数を
高くして電気部品の通風量を増加して電気部品を冷却す
る。さらに、上記圧縮機の回転数を低下と室外ファンの
回転数の上昇を最適に組み合わせて行うことにより空気
調和機の能力の低下量を最小に抑えることが可能であ
る。

【００１０】また、上記室外ファンによって放熱する機
構の放熱量を可変する機構を備え、電気部品の温度に従
って変化させることにより、電気部品の通風量を変化さ
せることにより電気部品の温度を所定の保護範囲内に制
御することも可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

【００１２】本発明の一実施例の構成図を図１に示す。
図１において、１は室外機、２は室内機であり、室外機
１と室内機２により空気調和機を構成する。室外機１は
室外ファン７とこれを駆動するファンモータ６と、圧縮
機５と圧縮機５を駆動するインバータ装置を備えた電気
部品４と電気部品４を囲むための電気品ケース３により
構成される。また、電気部品４は電気部品４自身の温度
を検出する電気部品温度検出器９により、圧縮機５の回
転数をインバータ装置によって制御し、室外ファン７の
回転数をファンモータ６の回転数を変化させることによ
り制御する。また、電気品ケース３に備えたダンパ８は
室外ファン７によって電気品ケース３内の空気の通風量
を調整し電気部品４の放熱を可変する機構であり、ダン
パ８の開度もまた電機部品によって制御される。電気部
品４内のインバータ装置は圧縮機５の運転電流を供給し
ており、空気調和機の負荷が大きい程、圧縮機５の運転
電流は増大しインバータ装置の電力損失が大きくなり電
気部品４の発熱量が増加すると共に温度は増加する。ま
た、電気部品４で発生した熱は室外機１の外から冷気を
加熱し、電気品ケース３内の加熱空気はダンパ８によっ
て通風量を制御された後、ファン７によって室外機１の
外へ送り出すことにより放熱される。従って、電気部品
４の温度は空気調和機の負荷すなわち圧縮機５の運転電
流の大きさと電気品ケース３内の通風量によって決定さ
れる。

【００１３】図２は電気部品の温度に従って圧縮機の回
転数を低減する制御の実施例を示すタイムチャートであ
る。電気部品４の温度は電気部品温度検出器９により検
出される。本発明を実施しない場合、圧縮機５の回転数
Ｎｃは一定となり電気部品４の温度ＴはＴ’に示すよう
に電気部品温度保証値Ｔ０を越えて、電気部品４の信頼
性の低下を招くか、あるいは破壊する。これは、空気調
和機の負荷が大きい程時間的に早い応答を示し、著しく
空気調和機としての機能を損なう。本発明では、電気部
品温度検出器９により検出された電気部品４の温度Ｔが
電気部品温度保証値Ｔ０に接近すると、電気部品４内に
設けたインバータ装置によって圧縮機５の回転数Ｎｃを
低下るさせて空気調和機の負荷すなわち圧縮機５の運転
電流を低減し電気部品４の温度上昇を抑制し、電気部品
４の温度を電気部品温度保証値Ｔ０内にする。本制御に
よれば、常時、電気部品４の温度Ｔを監視しているので
電気部品４の温度は電気部品温度保証値Ｔ０を越えて電
気部品４の信頼性を損なうことはない。

【００１４】図３は電気部品の温度に従って室外ファン
の回転数を変化させ場合の実施例を示すタイムチャート
である。本発明を実施しない場合、ファン７の回転数Ｎ
ｆは一定となり、上記記載と同様に電気部品４の温度Ｔ
はＴ’に示すように電気部品温度保証値Ｔ０を越えて、
電気部品４の信頼性の低下き、やがて破壊に至る。本発
明では、電気部品温度検出器９により検出された電気部
品４の温度Ｔが電気部品温度保証値Ｔ０に接近すると、
電気部品４によってファンモータ６の回転数Ｎｆを上昇
させて電気品ケース３内の通風量を増加し放熱量を増加
し電気部品４の温度上昇を抑制する。本発明によれば、
電気部品４の温度が特に高い条件、すなわち空気調和機
が冷房過負荷となる外気温度が高いとき電気部品４の温
度を低下させることができる他に、冷房能力を上げる効
果がある。すなはち、電気部品４の温度Ｔを監視してい
るので、冷房過負荷条件で、空気調和機が運転を開始し
たとき電気部品４の温度が電気部品温度保証値Ｔ０に到
達するまで最大冷房能力を運転持続できるので冷房制御
の能力を向上する効果がある。

【００１５】また、電気品ケース３に設けたダンパ８の
開度を制御しても電気品ケース３内の通風量を増加し放
熱量を増加する効果があるので、電気部品４の温度上昇
を抑制し、最大冷房能力を運転持続し冷房制御の能力を
向上する効果がある。

【００１６】図４は電気部品の温度に従って圧縮機の回
転数を低減する制御と電気部品の温度に従って室外ファ
ンの回転数を変化させる制御を同時に行った場合のタイ
ムチャートを示している。上記、図２に示した電気部品
の温度に従って圧縮機の回転数を低減する制御のみを実
施した場合、圧縮機回転数Ｎｃは点線に示すとおり必要
以上に低下し空気調和機能力ＱはＱｃに示すように必要
以上に低下するという問題が発生する恐れがある。ま
た、上記、図３に示した電気部品の温度に従って室外フ
ァンの回転数を変化させる制御のみを実施した場合には
室外ファンの回転数Ｎｆが点線に示すとおり上昇し空気
調和機能力ＱはＱｆに示すとおり必要以上に増大し空気
調和機能力の限界Ｑ０を越えて圧縮機５の圧力制限値を
越え圧縮機５の信頼性を損ねる可能性がある。本発明で
は、上記、図３に示した電気部品の温度に従って室外フ
ァンの回転数を変化させる制御を同時に実施し、圧縮機
回転数Ｎｃの不必要な低下を未然に防止すると共に空気
調和機能力Ｑを圧縮機５の圧力制限値ないで信頼性を確
保するものである。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、小型化された室外機に
おいて電気部品の温度上昇を抑制する効果がある。ま
た、逆に電気部品の温度上昇を抑制しながら室外機を小
型化する効果がある。電気部品の温度Ｔを直接監視して
いるので、電気部品温度が信頼性を確保できる温度範囲
内で空気調和機の能力を最大限に発揮できる効果があ
る。特に、冷房過負荷条件で、空気調和機が運転を開始
したとき電気部品の温度が電気部品温度保証値に到達す
るまで時間内を最大冷房能力で運転持続できるので冷房
過負荷時の運転開始能力を向上する効果がある。

【００１８】また、圧縮機回転数の不必要な低下を未然
に防止すると共に空気調和機能力を圧縮機の圧力制限値
内で信頼性を確保する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】本発明の電気部品の温度に従って圧縮機の回転
数を低減する制御の実施例を示すタイムチャート図であ
る。

【図３】本発明の電気部品の温度に従って室外ファンの
回転数を変化させ場合の実施例を示すタイムチャート図
である。

【図４】本発明の電気部品の温度に従って圧縮機の回転
数を低減する制御と電気部品の温度に従って室外ファン
の回転数を変化させる制御を同時に行った場合のタイム
チャート図である。

【符号の説明】

１…室内機、 ２…室内機、 ３…電気品ケース、 ４…電気部品、 ５…圧縮機、 ６…ファンモータ、 ７…室外ファン、 ８…ダンパ、 ９…電気部品温度検出器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室外機と、室内機とからなり、室外機内に
   設けた圧縮機の回転数を可変するインバータ装置を備え
   た空気調和機において、電気部品の温度を検出する手段
   を設け、電気部品の温度に従って圧縮機の回転数を制御
   することを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】請求項１において、上記インバータ装置を
   構成する電気部品の発熱を上記室外機内に設けた室外フ
   ァンによって放熱する機構を備え、電気部品の温度に従
   って室外ファンの回転数を制御すること特徴とする空気
   調和機。
3. 【請求項３】電気部品の温度に従って室外ファンの回転
   数かつ圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の空気調和機。
4. 【請求項４】請求項２において、上記室外ファンによっ
   て通風量を制御する機構を備え、電気部品の温度に従っ
   て通風量を制御することを特徴とする空気調和機。