JPH0670514B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
- Publication number
- JPH0670514B2 JPH0670514B2 JP60150301A JP15030185A JPH0670514B2 JP H0670514 B2 JPH0670514 B2 JP H0670514B2 JP 60150301 A JP60150301 A JP 60150301A JP 15030185 A JP15030185 A JP 15030185A JP H0670514 B2 JPH0670514 B2 JP H0670514B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- air conditioner
- temperature
- motor
- commutator
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はヒートポンプ式空気調和機の特に暖房特性改善
に有効で、暖房立上り速度の改善と、圧縮機の信頼性改
善に応用される。
に有効で、暖房立上り速度の改善と、圧縮機の信頼性改
善に応用される。
一般にロータリー式圧縮機は高圧形のチャンバーになっ
て居り、吸込パイプより直接シリンダに冷媒が吸い込ま
れて圧縮され、高圧ガスがチャンバーに吐出される。空
気調和機を長時間停止した場合、特に気温が低い場合に
は圧縮機のモータ、機械部分及び冷凍機油が冷却されて
いる。
て居り、吸込パイプより直接シリンダに冷媒が吸い込ま
れて圧縮され、高圧ガスがチャンバーに吐出される。空
気調和機を長時間停止した場合、特に気温が低い場合に
は圧縮機のモータ、機械部分及び冷凍機油が冷却されて
いる。
再運転すると、この冷却された部分に、高圧ガスが接す
るため、急激に凝縮が起り、チャンバー内に液冷媒が滞
留する。この現象が起ると、冷凍サイクル中の冷媒が不
足して、冷媒の循環量が減少するので能力が低下し、特
に気温が低い場合に運転される暖房運転立上りが遅くな
る。又、冷凍機油中に多量の液冷媒が混入するので、油
濃度が低下して潤滑特性が劣化し、圧縮機のロータロッ
クに至ることもある。これらを改善するために、一般に
は圧縮機にヒータを巻いて加熱するクランクケースヒー
タが用いられる。更に、最近では圧縮機内のモータコイ
ルに直接通電して、加熱する方法もアイデアとして提案
されているが、技術的に困難な面が多く、実用化された
例はない。
るため、急激に凝縮が起り、チャンバー内に液冷媒が滞
留する。この現象が起ると、冷凍サイクル中の冷媒が不
足して、冷媒の循環量が減少するので能力が低下し、特
に気温が低い場合に運転される暖房運転立上りが遅くな
る。又、冷凍機油中に多量の液冷媒が混入するので、油
濃度が低下して潤滑特性が劣化し、圧縮機のロータロッ
クに至ることもある。これらを改善するために、一般に
は圧縮機にヒータを巻いて加熱するクランクケースヒー
タが用いられる。更に、最近では圧縮機内のモータコイ
ルに直接通電して、加熱する方法もアイデアとして提案
されているが、技術的に困難な面が多く、実用化された
例はない。
本発明は、永久磁石ロータを有する直流ブラシレスモー
タを組込んだ空気調和機のコイル通電加熱方式を実用化
するための具体的技術開発を目的としてなされたもので
ある。
タを組込んだ空気調和機のコイル通電加熱方式を実用化
するための具体的技術開発を目的としてなされたもので
ある。
永久磁石ロータを有する直流ブラシレスモータと、該モ
ータのコイルへの通電を制御する複数のスイッチング素
子より成る半導体コミュテータと、該半導体コミュテー
タに直流電源を供給する整流回路と、半導体コミュテー
タを制御する制御回路とを有する圧縮機駆動装置を備え
た空気調和機において、前記制御回路は運転停止時、所
定の気温以下の場合に、半導体コミュテータの正側のス
イッチング素子１個と、該正側のスイッチング素子に相
対せざる負側の２個のスイッチング素子をオンすること
を特徴としたことにより、上記目的を達成するものであ
る。
ータのコイルへの通電を制御する複数のスイッチング素
子より成る半導体コミュテータと、該半導体コミュテー
タに直流電源を供給する整流回路と、半導体コミュテー
タを制御する制御回路とを有する圧縮機駆動装置を備え
た空気調和機において、前記制御回路は運転停止時、所
定の気温以下の場合に、半導体コミュテータの正側のス
イッチング素子１個と、該正側のスイッチング素子に相
対せざる負側の２個のスイッチング素子をオンすること
を特徴としたことにより、上記目的を達成するものであ
る。
第１図に本発明が適用されるべき回転数制御形ヒートポ
ンプ式空気調和機のモータ駆動部を示す。
ンプ式空気調和機のモータ駆動部を示す。
図に於いて、１は交流電源、２は整流回路を示す。該部
で交流が直流に交換される。３は半導体コミュテータ部
で、A+〜C-までの６個のスイッチング素子で構成され、
実施例はトランジスタで構成されている。正側のトラン
ジスタA+，B+，C+と負側のトランジスタA-，B-，C-を順
次切り換えて、直流電源を３相交流に変換する。該部で
交流の周波数と電圧調整が行われ回転数が制御される。
６はステータの巻線、７は永久磁石ロータである。４は
回転数を指示する信号線、５は半導体コミュテータの制
御回路で、制御はトランジスタA+〜C-のベースに動作し
て行われる。この様な構成になっているので、回転数制
御形の空気調和機では、運転停止中にステー巻線６を電
流を流して、圧縮機を加熱することができる。
で交流が直流に交換される。３は半導体コミュテータ部
で、A+〜C-までの６個のスイッチング素子で構成され、
実施例はトランジスタで構成されている。正側のトラン
ジスタA+，B+，C+と負側のトランジスタA-，B-，C-を順
次切り換えて、直流電源を３相交流に変換する。該部で
交流の周波数と電圧調整が行われ回転数が制御される。
６はステータの巻線、７は永久磁石ロータである。４は
回転数を指示する信号線、５は半導体コミュテータの制
御回路で、制御はトランジスタA+〜C-のベースに動作し
て行われる。この様な構成になっているので、回転数制
御形の空気調和機では、運転停止中にステー巻線６を電
流を流して、圧縮機を加熱することができる。
従来の方法は例えばトランジスタA+〜B-の如く通電し順
次切換えて、均一に加熱する方法が考えられていた。し
かし、この方法を実際に永久磁石ロータを有するブラシ
レス直流モータ圧縮機に適用すると諸々の問題が発生す
る。第２図は直流モータの嵌合数−トルク特性を示した
ものである。図において明らかな如く、回転数を低い程
トルクが大きくなっている。即ち、起動トルクが最も大
きい。従って、ステータに電流を流すと、トランジスタ
を切換える度に、ロータが回転し、しかも極めて低い回
転数で回転するので、冷凍機油が上らず潤滑不良を起し
てロックすることも考えられる。一方、回転を防止する
ために、極めて微小電流を流せば、加熱時間が長くなり
熱漏洩が大きくなって、損失が増大する。一般的に、圧
縮機モータのステータ通電が提案されているが、実用化
されていない理由は実用化に当って種々の技術課題が解
決されない為である。本発明は、前述の如く永久磁石ロ
ータを有する直流ブラシレスモータ圧縮機の、コイル通
電加熱を可能にしたものである。
次切換えて、均一に加熱する方法が考えられていた。し
かし、この方法を実際に永久磁石ロータを有するブラシ
レス直流モータ圧縮機に適用すると諸々の問題が発生す
る。第２図は直流モータの嵌合数−トルク特性を示した
ものである。図において明らかな如く、回転数を低い程
トルクが大きくなっている。即ち、起動トルクが最も大
きい。従って、ステータに電流を流すと、トランジスタ
を切換える度に、ロータが回転し、しかも極めて低い回
転数で回転するので、冷凍機油が上らず潤滑不良を起し
てロックすることも考えられる。一方、回転を防止する
ために、極めて微小電流を流せば、加熱時間が長くなり
熱漏洩が大きくなって、損失が増大する。一般的に、圧
縮機モータのステータ通電が提案されているが、実用化
されていない理由は実用化に当って種々の技術課題が解
決されない為である。本発明は、前述の如く永久磁石ロ
ータを有する直流ブラシレスモータ圧縮機の、コイル通
電加熱を可能にしたものである。
第３図は本発明を実施せる空気調和機の制御ブロック図
であり、第４図は図略図を示したものである。第４図に
於いて１〜７は第１図と同符号を付してある。８は電流
検出抵抗、９は圧縮機温度検出用サーミスタ、10は気温
検出サーミスタである。該サーミスタは新に設けること
なく、デフロスト検出用の熱交換器温度サーミスタと兼
用することも可能である。又、制御方法に依っては、圧
縮機温度検出用サーミスタ９丈でも十分制御可能であ
る。又、11は比較器（コンパレータ）、12は制御用マイ
クロコンピュータ、13はドライバーである。
であり、第４図は図略図を示したものである。第４図に
於いて１〜７は第１図と同符号を付してある。８は電流
検出抵抗、９は圧縮機温度検出用サーミスタ、10は気温
検出サーミスタである。該サーミスタは新に設けること
なく、デフロスト検出用の熱交換器温度サーミスタと兼
用することも可能である。又、制御方法に依っては、圧
縮機温度検出用サーミスタ９丈でも十分制御可能であ
る。又、11は比較器（コンパレータ）、12は制御用マイ
クロコンピュータ、13はドライバーである。
本発明の通電方法は圧縮機停止時にトランジスタA+と
B-、C-を同時にオンする。次にトランジスタB+とA-、C-
を同時にオンする。この様に順次オンさせて通電加熱す
る。又はトランジスタA+−C+−A+−B+の如くランダムに
オンさせる。いずれにしても、モータ構造上３相巻線の
うちの１相分は必ず逆方向のトルクを発生する如く作用
するので、ロータは回転することなく、比較的大きな電
流を流すことが可能である。又、A+−B-−C-の如く同一
のコイルに連続通電しても全てのコイルに通電されるの
で、加熱のアンバランスが少なく、大電流を流してもロ
ータが回転することがない。この電流値は、検出抵抗８
で検出され、比較器11で設定されたレベルで信号がマイ
クロコンピュータ12に送られ、ドライブ信号を停止し
て、一定の電流レベルに保持されて、コイルのバーンア
ウトを防止している。一方、圧縮機温度検出用サーミス
タ９は圧縮機の温度を検出しており、これも一定のレベ
ル以上では、信号をマイクロコンピュータに送って、ド
ライブ信号を停止する。更に、10は気温を検出して、一
定レベル以上では信号をマイクロコンピュータに送って
ドライブ信号を停止し、通電を停止する。
B-、C-を同時にオンする。次にトランジスタB+とA-、C-
を同時にオンする。この様に順次オンさせて通電加熱す
る。又はトランジスタA+−C+−A+−B+の如くランダムに
オンさせる。いずれにしても、モータ構造上３相巻線の
うちの１相分は必ず逆方向のトルクを発生する如く作用
するので、ロータは回転することなく、比較的大きな電
流を流すことが可能である。又、A+−B-−C-の如く同一
のコイルに連続通電しても全てのコイルに通電されるの
で、加熱のアンバランスが少なく、大電流を流してもロ
ータが回転することがない。この電流値は、検出抵抗８
で検出され、比較器11で設定されたレベルで信号がマイ
クロコンピュータ12に送られ、ドライブ信号を停止し
て、一定の電流レベルに保持されて、コイルのバーンア
ウトを防止している。一方、圧縮機温度検出用サーミス
タ９は圧縮機の温度を検出しており、これも一定のレベ
ル以上では、信号をマイクロコンピュータに送って、ド
ライブ信号を停止する。更に、10は気温を検出して、一
定レベル以上では信号をマイクロコンピュータに送って
ドライブ信号を停止し、通電を停止する。
又、図には示していないが、気温によって、電流検出レ
ベルや、圧縮機温度検出レベルをシフトし気温が低い時
程、圧縮機を高温に保持するなどの制御を行うと更に効
果的である。
ベルや、圧縮機温度検出レベルをシフトし気温が低い時
程、圧縮機を高温に保持するなどの制御を行うと更に効
果的である。
以上の本発明では、気温に依って通電を制限しているの
で無駄がない。即ち、ある一定の気温、例えば10℃以上
では、圧縮機内の冷媒凝縮は起こりにくく、又、暖房の
立上りも速いので、実用上必要ない。但し、特に立上り
特性が要求される場合は、例え冷房運転時でも、運転停
止時に、コイル通電すれば特性改善が可能である。又通
電の制限は、経済性の上からタイマーその他でも行うよ
う、実用との絡みで配慮すべきである。
で無駄がない。即ち、ある一定の気温、例えば10℃以上
では、圧縮機内の冷媒凝縮は起こりにくく、又、暖房の
立上りも速いので、実用上必要ない。但し、特に立上り
特性が要求される場合は、例え冷房運転時でも、運転停
止時に、コイル通電すれば特性改善が可能である。又通
電の制限は、経済性の上からタイマーその他でも行うよ
う、実用との絡みで配慮すべきである。
又、圧縮機の温度により通電を制限しているので、加熱
によるコイル絶縁の劣化や、冷凍機油の劣化に至ること
がない。実験的結果によれば、40〜50℃に制限すれば、
効果も十分でしかも安全である。
によるコイル絶縁の劣化や、冷凍機油の劣化に至ること
がない。実験的結果によれば、40〜50℃に制限すれば、
効果も十分でしかも安全である。
又、前述の如きコイル通電方法を採れば、必要な時に、
比較的大電流を流して急速に加熱することができるの
で、熱漏洩も少なく経済的であるばかりでなく、肝心な
ロータの回転防止にも極めて有効である。
比較的大電流を流して急速に加熱することができるの
で、熱漏洩も少なく経済的であるばかりでなく、肝心な
ロータの回転防止にも極めて有効である。
以上の如く本発明によれば、圧縮機モータとして永久磁
石ロータを有する直流ブラシレスモータを用い、運転停
止時、かかるモータの全ての相を通電して互いに逆方向
のトルクが同時に発生するようにしているため、かかる
トルクによって該モータが全く回転することなく加熱通
電を行なうことができ、永久磁石ロータを有する直流ブ
ラシレスモータ圧縮機を制御するヒートポンプ形の空気
調和機の信頼性と立上り特性改善を、原価を挙げること
なく、可能にする技術が具体化される。
石ロータを有する直流ブラシレスモータを用い、運転停
止時、かかるモータの全ての相を通電して互いに逆方向
のトルクが同時に発生するようにしているため、かかる
トルクによって該モータが全く回転することなく加熱通
電を行なうことができ、永久磁石ロータを有する直流ブ
ラシレスモータ圧縮機を制御するヒートポンプ形の空気
調和機の信頼性と立上り特性改善を、原価を挙げること
なく、可能にする技術が具体化される。
第１図は本発明が適用されるべき回転数制御形ヒートポ
ンプ式空気調和機のモータ駆動部、第２図は直流モータ
の回転数−トルク特性、第３図は本発明を適用せる空気
調和機の制御ブロック図、第４図は回路図の一実施例で
ある。 １…交流電源、２…整流回路、３…半導体コミュテー
タ、４…信号線、５…制御回路、６…ステータ巻線（コ
イル）、７…永久磁石ロータ、８…検出抵抗、９…圧縮
機温度検出サーミスター、10…気温検出サーミスタ、11
…比較器（コンパレータ）、12…マイクロコンピュータ
ー、13…ドライバー。
ンプ式空気調和機のモータ駆動部、第２図は直流モータ
の回転数−トルク特性、第３図は本発明を適用せる空気
調和機の制御ブロック図、第４図は回路図の一実施例で
ある。 １…交流電源、２…整流回路、３…半導体コミュテー
タ、４…信号線、５…制御回路、６…ステータ巻線（コ
イル）、７…永久磁石ロータ、８…検出抵抗、９…圧縮
機温度検出サーミスター、10…気温検出サーミスタ、11
…比較器（コンパレータ）、12…マイクロコンピュータ
ー、13…ドライバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 皆川 恒彦 宮城県仙台市向山３丁目５番８号 (56)参考文献 特開 昭61−14487（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】永久磁石ロータを有する直流ブラシレスモ
ータと、該モータのコイルへの通電を制御する複数のス
イッチング素子より成る半導体コミュテータと、該半導
体コミュテータに直流電源を供給する整流回路と、該半
導体コミュテータを制御する制御回路とを有する圧縮機
駆動装置を備えた空気調和機において、 前記制御回路は、運転停止時、所定の温度以下の場合
に、上記半導体コミュテータの正側のスイッチング素子
１個と、該正側のスイッチング素子に相対せざる負側の
２個のスイッチング素子をオンして各相のコイル全てに
通電させ、これらコイルのうちの１つの相のコイルで発
生するトルクがこれと同時に他の２つの相のコイルで発
生するトルクとは逆の方向となることを特徴とする空気
調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150301A JPH0670514B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150301A JPH0670514B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6213949A JPS6213949A (ja) | 1987-01-22 |
| JPH0670514B2 true JPH0670514B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=15494011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60150301A Expired - Lifetime JPH0670514B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670514B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01284887A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2804796B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1998-09-30 | 株式会社日立製作所 | 電動機制御装置 |
| JPH05288388A (ja) * | 1992-04-07 | 1993-11-02 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機の予熱駆動装置 |
| JP4494593B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2010-06-30 | 株式会社エム・システム技研 | 保温機能付きステッピングモータ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6114487A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-22 | Toshiba Corp | 三相電動圧縮機の加熱方法 |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP60150301A patent/JPH0670514B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6213949A (ja) | 1987-01-22 |
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