JPH10111028A - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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Publication number
JPH10111028A
JPH10111028A JP8264453A JP26445396A JPH10111028A JP H10111028 A JPH10111028 A JP H10111028A JP 8264453 A JP8264453 A JP 8264453A JP 26445396 A JP26445396 A JP 26445396A JP H10111028 A JPH10111028 A JP H10111028A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switch element
heat exchanger
motor
inverter
Prior art date
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Pending
Application number
JP8264453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kato
浩二 加藤
Hiroo Nakamura
啓夫 中村
Shoji Takaku
昭二 高久
Motoo Morimoto
素生 森本
Makoto Ishii
誠 石井
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to EP97111925A priority patent/EP0820136B1/en
Priority to DE69725069T priority patent/DE69725069D1/en
Priority to KR1019970032603A priority patent/KR100258383B1/en
Priority to US08/895,033 priority patent/US5929591A/en
Priority to CN97114687A priority patent/CN1090738C/en
Publication of JPH10111028A publication Critical patent/JPH10111028A/en
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

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  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power loss in an inverter and thereby improve efficiency by variably controlling the relational speed of a compressor driving electric motor with the aid of PAM(pulse amplitude modulation) and disposing an indoor auxiliary heat exchanger in the downstream side of an indoor heat exchanger at the time of heating operation to lower the condensation pressure. SOLUTION: In an electric motor driving device applied to an electric motor 14 in an air conditioner in which an indoor auxiliary heat exchanger is disposed downstream of an indoor heat exchanger at the time of heating operation, there are provided an electric power converter including a switch element 6 for switching on and off a rectification output of a rectifier 2 connected to an Ac power supply 1 and an inverter 13 for switching on an off input voltage to convert it to an alternating current. When the rotational speed of the motor is less than a predetermined value, the motor 14 is driven with output voltage obtained by chopper controlling a current in an on-interval of the switching element of the inverter 13 while when the speed is more than the predetermined value, conductivity of the switching element 6 is controlled, and the electric motor 14 is driven with output voltage where the conductivity in the on-interval ratio of the switching element of the inverter 13 is made 100%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータで回転
数可変に駆動される圧縮機を用いた空気調和機に係り、
特に暖房運転開始後に設定温度になるまでの所要時間を
短縮するようにする、或いは、寒冷地における快適な暖
房を可能にする電動機駆動装置及び冷凍サイクルを組合
せた空気調和機と、この空気調和機に用いる電動機駆動
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner using a compressor driven by an inverter at a variable speed.
In particular, an air conditioner that combines a motor drive device and a refrigeration cycle that shortens the time required to reach a set temperature after starting a heating operation or that enables comfortable heating in a cold region, and this air conditioner The present invention relates to an electric motor driving device used for a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の空気調和機は、年間の電力消費を
少なくするために、比較的大きな能力を必要としない圧
縮機回転数の低い範囲で性能を向上させるようにしてい
た。かかる性能の向上をするための最近の技術として
は、PWM(Palse Width Modulation)制御インバータ
により、圧縮機駆動用電動機の回転数を可変制御するも
のが挙げられる。このPWM制御での回転数制御は、駆
動トルクをあまり大きくしないで、効率を上げるように
しているものである。
2. Description of the Related Art In order to reduce annual power consumption, a conventional air conditioner has been designed to improve its performance in a low rotational speed range of a compressor which does not require a relatively large capacity. As a recent technology for improving such performance, there is a technology that variably controls the number of revolutions of a motor for driving a compressor using a PWM (Pulse Width Modulation) control inverter. The rotational speed control in the PWM control is intended to increase the efficiency without increasing the driving torque so much.

【0003】また、運転負荷に対応した冷媒圧縮容量の
大きな圧縮機を用いて、外気温が比較的低い場合や、暖
房運転負荷の大きい場合に対応する空気調和機がある。
Further, there is an air conditioner which uses a compressor having a large refrigerant compression capacity corresponding to an operation load and which is used when the outside air temperature is relatively low or when the heating operation load is large.

【0004】室外気温が低い場合や、必要な暖房能力が
大きい場合は、圧縮機の冷媒吐出圧力が高くなって、室
内熱交換器の凝縮圧力も高くなる。この凝縮圧力を小さ
くするためには、室内熱交換器の伝熱面積を大きくし
て、冷媒ガスを凝縮し易くすることによって、上記凝縮
圧力が小さくなり、電動機の駆動トルクを小さくして効
率を上げることが考えられる。
When the outdoor temperature is low or the required heating capacity is large, the refrigerant discharge pressure of the compressor increases, and the condensing pressure of the indoor heat exchanger also increases. In order to reduce the condensing pressure, the condensing pressure is reduced by increasing the heat transfer area of the indoor heat exchanger to facilitate condensation of the refrigerant gas, thereby reducing the driving torque of the electric motor and increasing the efficiency. It is conceivable to raise it.

【0005】上記効率を上げるように電動機の回転数を
制御する従来技術としては、例えば、入力電流の高調波
を抑制する高力率な電力変換器を電源とした電動機駆動
装置が、特公平7−89743号公報に示されている。
図10はかかる従来の電動機駆動装置を示すブロック図
であって、1は交流電源、2は整流器、2a,2b,2
c,2dはダイオード、3はリアクトル、4はダイオー
ド、5はコンデンサ、6はスイッチ素子、7は電圧比較
器、8は掛算器、9は負荷電流検出器、10は電流比較
器、11は発振器、12は駆動回路、13はインバー
タ、14は電動機、15はマイコン、16はインバータ
駆動回路、17は変調器である。
As a conventional technique for controlling the number of revolutions of a motor so as to increase the efficiency, for example, a motor driving device using a high power factor power converter for suppressing harmonics of an input current as a power source is disclosed in -89743.
FIG. 10 is a block diagram showing such a conventional motor driving device, wherein 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier, 2a, 2b, 2
c and 2d are diodes, 3 is a reactor, 4 is a diode, 5 is a capacitor, 6 is a switch element, 7 is a voltage comparator, 8 is a multiplier, 9 is a load current detector, 10 is a current comparator, and 11 is an oscillator. , 12 is a drive circuit, 13 is an inverter, 14 is a motor, 15 is a microcomputer, 16 is an inverter drive circuit, and 17 is a modulator.

【0006】同図において、整流器2、リアクトル3、
ダイオード4、コンデンサ5、スイッチ素子6、電圧比
較器7、掛算器8、負荷電流検出器9、電流比較器1
0、発振器11、駆動回路12及び変調器17からなる
部分は電力変換器を構成しており、インバータ13はこ
の電力変換器を電源としている。
In FIG. 1, a rectifier 2, a reactor 3,
Diode 4, capacitor 5, switch element 6, voltage comparator 7, multiplier 8, load current detector 9, current comparator 1
0, an oscillator 11, a drive circuit 12, and a modulator 17 constitute a power converter, and the inverter 13 uses the power converter as a power source.

【0007】まず、この電力変換器について説明する。First, the power converter will be described.

【0008】交流電源1からの交流電源電圧は、ダイオ
ード2a〜2dからなる整流器2で全波整流されて、整
流電圧Esに変換される。この整流電圧Esはリアクト
ル3とダイオード4を介してコンデンサ5に印加され、
平滑された直流電圧Edが得られる。これらダイオード
4とコンデンサ5とに並列にスイッチ素子6が設けられ
ている。
[0008] The AC power supply voltage from the AC power supply 1 is full-wave rectified by a rectifier 2 comprising diodes 2a to 2d, and is converted into a rectified voltage Es. This rectified voltage Es is applied to the capacitor 5 via the reactor 3 and the diode 4,
A smoothed DC voltage Ed is obtained. A switching element 6 is provided in parallel with the diode 4 and the capacitor 5.

【0009】コンデンサ5で平滑された直流電圧Edは
抵抗R3,R4で分圧されて直流電圧Ed’が形成さ
れ、これと基準電圧Eoとの偏差値が電圧比較器7で求
められて電圧制御信号Veが作成される。
The DC voltage Ed smoothed by the capacitor 5 is divided by the resistors R3 and R4 to form a DC voltage Ed ', and the deviation between the DC voltage Ed' and the reference voltage Eo is determined by the voltage comparator 7 to control the voltage. A signal Ve is created.

【0010】整流器2で正弦波状の交流電源電圧を全波
整流して得られる整流電圧Esは、また、抵抗R1,R
2で分圧されて正弦波同期信号Es’が得られ、この正
弦波同期信号Es’と電圧比較器7からの電圧制御信号
Veとが掛算器8で演算されて電流基準信号Vi’が形
成される。この電流基準信号Vi’は負荷電流検出器9
で得られる電流信号Viと電流比較器10で比較され、
変調信号Vkが得られる。この変調信号Vkは変調器1
7に供給されて発振器11からの鋸歯波状や三角波状の
搬送波Vk’を変調し、この変調信号Vkに応じてデュ
ーティ比が変化するPWM波のスイッチング駆動信号V
gが作成される。このスイッチング駆動信号Vgによ
り、駆動回路12がスイッチング素子6をオン,オフ駆
動する。
A rectified voltage Es obtained by full-wave rectification of the sine-wave AC power supply voltage by the rectifier 2 also includes resistors R1, R
2, a sine wave synchronization signal Es' is obtained, and the sine wave synchronization signal Es' and the voltage control signal Ve from the voltage comparator 7 are operated by the multiplier 8 to form the current reference signal Vi '. Is done. This current reference signal Vi ′ is supplied to the load current detector 9.
Is compared with the current signal Vi obtained by
A modulated signal Vk is obtained. This modulation signal Vk is applied to the modulator 1
7 modulates the sawtooth or triangular carrier wave Vk ′ from the oscillator 11 and changes the duty ratio according to the modulation signal Vk.
g is created. With this switching drive signal Vg, the drive circuit 12 drives the switching element 6 on and off.

【0011】以上のように、この従来例は、正弦波状の
整流電圧Esの波形に追従させながらスイッチング素子
6をオン,オフさせるものであって、これにより、入力
交流電流iを高力率で高調波の少ない正弦波状の電流と
することができ、また、基準電圧Eoと直流電圧Edと
の偏差値に応じてスイッチング素子6の通流比を変化さ
せており、これにより、負荷の変動にかかわらず、安定
した直流電圧Edが得られる。従って、基準電圧Eoや
抵抗R3,R4の抵抗値を適宜設定することにより、直
流電圧Edを所望の電圧値にすることができ、入力交流
電力を直流出力に変換することができると記載されてい
る。
As described above, in this conventional example, the switching element 6 is turned on and off while following the waveform of the rectified voltage Es in the form of a sine wave, whereby the input AC current i is changed at a high power factor. A sinusoidal current with few harmonics can be obtained, and the conduction ratio of the switching element 6 is changed according to the deviation value between the reference voltage Eo and the DC voltage Ed. Regardless, a stable DC voltage Ed is obtained. Therefore, it is described that by appropriately setting the reference voltage Eo and the resistance values of the resistors R3 and R4, the DC voltage Ed can be set to a desired voltage value, and the input AC power can be converted to a DC output. I have.

【0012】次に、図10での電動機駆動回路について
説明する。
Next, the motor drive circuit in FIG. 10 will be described.

【0013】上記の電力変換器で作成された直流電力は
インバ−タ13で交流電力に逆変換され、電動機14に
供給されてこれを駆動する。また、速度指令に基づいて
マイコン15から演算出力されるPWM信号がインバー
タ駆動回路16を介してこのインバータ13に供給さ
れ、これによってこのインバータ13が駆動されて、そ
のスイッチング素子(図示せず)が所定の通流率でオ
ン,オフ動作する。
The DC power generated by the power converter is inversely converted into AC power by the inverter 13 and supplied to the electric motor 14 to drive it. In addition, a PWM signal calculated and output from the microcomputer 15 based on the speed command is supplied to the inverter 13 via the inverter driving circuit 16, whereby the inverter 13 is driven, and its switching element (not shown) is driven. On / off operation is performed at a predetermined duty ratio.

【0014】次に室内熱交換器の伝熱面積を大きくした
従来の空気調和機としては、例えば、「新除湿方式を採
用した省エネルギー型エアコンGDシリーズ:東芝レビ
ュー,Vol.51,No.2,1996、第67頁から第70頁」(文献
1)に記載のように、最近では、室内熱交換器を室内機
の前面から背面にかけて設けた構造にしたり、さらには
暖房運転時における室内熱交換器の下流側に過冷却器と
して使用する室内補助熱交換器を設けた空気調和機が開
発されている。
Next, as a conventional air conditioner in which the heat transfer area of the indoor heat exchanger is increased, for example, “an energy-saving air conditioner GD series adopting a new dehumidifying method: Toshiba Review, Vol. 51, No. 2, 1996, pp. 67-70 ”(Literature 1), recently, the indoor heat exchanger is provided from the front to the back of the indoor unit, or the indoor heat exchange during the heating operation is performed. An air conditioner provided with an indoor auxiliary heat exchanger used as a subcooler downstream of the heat exchanger has been developed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術は、以
下の問題点を有している。
The above prior arts have the following problems.

【0016】1)上記運転負荷の大きい場合、特に、寒
冷地等の室外気温が−10℃,−15℃等のように極め
て低い気温の地域で暖房運転する場合、及び、運転開始
時に室内温度が極めて低く壁や家具等が冷えきっている
ような場合には、上記PWM制御による駆動トルクをあ
まり大きくしないで、効率を上げるようにする回転数制
御では、駆動トルクが不足して必要な高い回転数まで回
転させることができず、設定室温にできなかった若しく
は長時間要していた。
1) When the operation load is large, particularly when the heating operation is performed in a region where the outdoor temperature is extremely low such as -10 ° C. or -15 ° C. in a cold region, etc. Is extremely low and the walls and furniture are very cold, the drive torque by the PWM control is not so large, and the rotational speed control for improving the efficiency is not sufficient because the drive torque is insufficient. It could not be rotated up to the number of revolutions, and could not reach the set room temperature or it took a long time.

【0017】2)運転負荷に対応した冷媒圧縮容量の大
きな圧縮機を用いた場合は、外気温が比較的高く、暖房
運転負荷の小さくなった場合に、運転能力が余って圧縮
機が断続してしまう。この断続運転した場合は、消費電
力が大きくなってしまうと共に、室温が上下して快適性
が損なわれていた。
2) When a compressor having a large refrigerant compression capacity corresponding to the operation load is used, when the outside air temperature is relatively high and the heating operation load is small, the operation capacity is excessive and the compressor is intermittent. Would. In the case of this intermittent operation, the power consumption is increased, and the room temperature rises and falls, so that the comfort is impaired.

【0018】3)家庭用の空気調和機においては、平均
的なブレーカ容量を考慮して、空気調和機の入力電流に
上限を設けた設計になっている。このような理由から
も、上記駆動トルクをあまり大きくできなかった。
3) In a home air conditioner, an upper limit is set for an input current of the air conditioner in consideration of an average breaker capacity. For these reasons, the driving torque cannot be increased so much.

【0019】4)室外気温が低い場合は、必要な暖房能
力が大きいことから、圧縮機の冷媒吐出圧力が高くなっ
て、室内熱交換器の凝縮圧力も高くなっていた。この凝
縮圧力が高いと圧縮機の圧縮仕事量が大きくなるので、
消費電力の増加に繋がっていた。
4) When the outdoor air temperature is low, the required heating capacity is large, so that the refrigerant discharge pressure of the compressor increases and the condensing pressure of the indoor heat exchanger also increases. If this condensation pressure is high, the compression work of the compressor will be large,
This has led to an increase in power consumption.

【0020】5)この消費電力を少なくするには、上記
凝縮圧力を小さくすることが必要である。このために
は、室内熱交換器の伝熱面積を大きくして、冷媒ガスを
凝縮し易くすることが考えられる。しかし、空気調和機
は、据付け性及び室内の広さを考慮した標準的な室内機
の寸法が定着していることから、室内機の寸法に直接的
に関係する室内熱交換器の伝熱面積を大きくすることは
難しかった。
5) In order to reduce the power consumption, it is necessary to reduce the condensation pressure. To this end, it is conceivable to increase the heat transfer area of the indoor heat exchanger so that the refrigerant gas is easily condensed. However, since the dimensions of the standard air conditioner, which takes into account the ease of installation and the size of the room, are fixed, the heat transfer area of the indoor heat exchanger is directly related to the size of the air conditioner. It was difficult to enlarge.

【0021】以上のように、室内機において室内熱交換
器を十分大きくしたり、さらには室内補助熱交換器を設
けた空気調和機の場合にも、室内熱交換器の配管構成や
これと空気流との関係等を工夫して、冷房、暖房の各運
転において室内熱交換器での伝熱性能をできるだけ良く
し、冷凍サイクルの性能を十分高く保つ必要がある。
As described above, even in the case of an air conditioner in which the indoor heat exchanger is made sufficiently large in the indoor unit, and further, the air conditioner provided with the indoor auxiliary heat exchanger, the piping configuration of the indoor heat exchanger and the air It is necessary to improve the heat transfer performance of the indoor heat exchanger as much as possible in each of the cooling and heating operations and maintain the performance of the refrigeration cycle sufficiently high by devising the relationship with the flow and the like.

【0022】更に具体的に説明すると、上記従来例の電
動機駆動装置では、直流電圧Edは、入力交流電源電圧
が変化しても、安定して得られるが、入力交流電源電圧
の電圧値に応じてこの直流電圧Edを変化させたい場合
には、回路定数を修正する必要がある。特に、上記従来
例では、昇圧方式の電力変換器であるため、安定した制
御を行なうためには、次式 直流電圧Ed≧交流電源電圧×1.41+10〔V〕 により、入力交流電源電圧が100Vの場合には、15
0V以上の直流電圧Edに、また、入力交流電源電圧が
200Vの場合には、300V以上の直流電圧Edに夫
々設定する。
More specifically, in the above-described conventional motor driving device, the DC voltage Ed can be obtained stably even when the input AC power supply voltage changes, but the DC voltage Ed depends on the voltage value of the input AC power supply voltage. When it is desired to change the lever DC voltage Ed, it is necessary to correct the circuit constant. In particular, in the above conventional example, since the power converter is of the boosting type, in order to perform stable control, the input AC power supply voltage is set to 100 V by the following equation: DC voltage Ed ≧ AC power supply voltage × 1.41 + 10 [V] In the case of, 15
The DC voltage Ed is set to 0 V or more, and the DC voltage Ed is set to 300 V or more when the input AC power supply voltage is 200 V.

【0023】従って、交流電源1が100Vと200V
のどちらでも使用できる電力変換器とする場合には、直
流電圧Edの設定値を300V以上にする必要がある。
Therefore, if the AC power supply 1 is
In the case of a power converter that can use either of the above, the set value of the DC voltage Ed needs to be 300 V or more.

【0024】例えば、100Vの入力交流電源電圧の場
合には、直流電圧Edを300V程度の一定電圧とし、
インバータ13を任意の通電率でチョッパ駆動して回転
数制御を行なうよりも、150V以上の任意の直流電圧
Edで、100%通電率のチョッパなしで制御する方が
損失を少なくすることが考えられるが、上記従来例で
は、その点が考慮されていないため、必要以上に損失が
大きくなるという問題が生じる。
For example, in the case of an input AC power supply voltage of 100 V, the DC voltage Ed is set to a constant voltage of about 300 V,
It is conceivable that the loss can be reduced by controlling the inverter 13 at an arbitrary DC voltage Ed of 150 V or more without a chopper having a 100% duty ratio, rather than performing the rotation speed control by driving the inverter 13 with a chopper at an arbitrary duty ratio. However, in the above-described conventional example, since this point is not taken into consideration, there is a problem that the loss is increased more than necessary.

【0025】また、上記従来例は、交流電源1からの交
流電源電圧を全波整流して得られる正弦波状の整流電圧
Esを抵抗R1,R2で分圧して正弦波同期信号Es’
を形成し、これと電圧制御信号Veとを掛算器8で演算
して電流基準信号Vi’を作成し、この電流基準信号V
i’を参照して入力交流電流を正弦波状に制御する方式
であるため、交流電源電圧が100Vと200Vの場合
では、整流電圧Esが異なるため、正弦波の形状や値が
両者で著しく異なる。このため、交流電源電圧を100
Vと200Vで共用すると、力率が悪く、高調波の含有
率が高い電力変換器になる。
In the above-mentioned conventional example, the sine-wave rectified voltage Es obtained by full-wave rectification of the AC power supply voltage from the AC power supply 1 is divided by the resistors R1 and R2 to obtain a sine-wave synchronous signal Es'.
And a voltage control signal Ve is calculated by the multiplier 8 to generate a current reference signal Vi ′.
Since the input AC current is controlled in a sine wave form with reference to i ′, the rectified voltage Es is different between the AC power supply voltages of 100 V and 200 V, and the shapes and values of the sine waves are significantly different between the two. Therefore, the AC power supply voltage is set to 100
When shared between V and 200V, the power converter has a low power factor and a high harmonic content.

【0026】また、以上の電力変換器を用いた電動機駆
動装置及び空気調和機では、交流電源電圧に100Vと
200Vとを使用する場合、夫々に対応した仕様の電力
変換器にしなければならない。従って、機種の増加を招
き、生産効率が低下するなどの問題が生じる。
Further, in the motor drive device and the air conditioner using the above power converter, when using 100V and 200V as the AC power supply voltage, the power converter must have specifications corresponding to the respective specifications. Therefore, problems such as an increase in the number of models and a decrease in production efficiency occur.

【0027】さらに、入力交流電流が小さく、特に、上
記の制御を行なう必要がない場合、逆に、低入力電流時
の制御の不安定動作や損失,ノイズなどを排除すること
については考慮されていない。
Further, when the input AC current is small, and especially when the above control is not required, it is considered to conversely eliminate unstable operation, loss, noise, etc. of the control at the time of low input current. Absent.

【0028】例えば、負荷電流検出器9として抵抗を用
い、両端に発生する電圧により、電流信号Viを得よう
とする場合、微小な電流に対しても、制御のためには充
分な電圧を発生させる必要があり、具体的には、この抵
抗の抵抗値を大きく設定することが必要である。この場
合、負荷電流が大きくなると、この抵抗で消費される電
力が大きくなり、損失の増大を招くことになる。
For example, when a resistor is used as the load current detector 9 and a current signal Vi is to be obtained from a voltage generated at both ends, a sufficient voltage is generated for controlling a small current. More specifically, it is necessary to set a large resistance value of this resistor. In this case, when the load current increases, the power consumed by the resistor increases, resulting in an increase in loss.

【0029】さらにまた、インバータ13では、その直
流電源電圧Edを一定とし、この直流電源電圧Edをマ
イコン15からのPWM信号のデューティ比に応じた通
電率でチョッピングすることにより、このデューティ比
に応じた所定の回転数で電動機14が回転するようにし
ている。このデューティ比を変化させることにより、電
動機14の回転数が変化することになるが、かかる従来
の電動機駆動装置では、このように、常時インバータ1
3がチョッパ駆動されるため、これによる電力損失(チ
ョッパ損失)が生じて効率が低くならざるを得なかっ
た。
Further, in the inverter 13, the DC power supply voltage Ed is kept constant, and the DC power supply voltage Ed is chopped at a duty ratio corresponding to the duty ratio of the PWM signal from the microcomputer 15, so that the inverter 13 can respond to the duty ratio. The electric motor 14 rotates at the predetermined rotation speed. By changing the duty ratio, the number of revolutions of the motor 14 changes. In such a conventional motor drive device, however, the inverter 1 always operates as described above.
3 is driven by a chopper, which causes a power loss (chopper loss), which inevitably lowers the efficiency.

【0030】本発明の目的は、かかる問題のうち、イン
バータでの電力損失を低減すると共に室内熱交換器での
凝縮圧力を低くして、効率を高めることができるように
した空気調和機を提供すること、及びインバータでの電
力損失を低減する電動機駆動装置を備えた空気調和機を
提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an air conditioner which can reduce the power loss in the inverter and lower the condensing pressure in the indoor heat exchanger to increase the efficiency. And an air conditioner provided with a motor drive device that reduces power loss in an inverter.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、PAM(Palse Amplitude modulation)制御で圧縮
機駆動用電動機を回転数可変制御すると共に、暖房運転
時における冷媒流路の前記室内熱交換器の下流側に室内
補助熱交換器を配置して凝縮圧力を低くすることが考え
られる。
In order to achieve the above-mentioned object, the rotation speed of a compressor driving motor is controlled by PAM (Pulse Amplitude Modulation) control, and the indoor heat exchange of the refrigerant flow path during a heating operation is performed. It is conceivable to arrange an indoor auxiliary heat exchanger downstream of the vessel to lower the condensation pressure.

【0032】即ち、上記目的は、冷媒を圧縮する圧縮機
と、この圧縮機からの冷媒が流入する室内熱交換器と、
暖房運転時における冷媒流路の前記室内熱交換器の下流
側に配置された室内補助熱交換器と、上記圧縮機を駆動
するための電動機と、この電動機に交流電圧を供給して
駆動する電動機駆動装置とを備え、上記電動機駆動装置
が、入力交流電圧を整流する整流器と、該整流器の整流
出力をオン,オフして電圧制御する第1のスイッチ素子
とを有する電力変換器と、上記電圧制御された出力電圧
を入力電圧とし、この入力電圧をオン,オフして交流に
変換する第2のスイッチ素子を有し、この交流電圧で電
動機を駆動するインバータと、上記第1のスイッチ素子
のオン,オフ通電率の制御と第2のスイッチ素子のオ
ン,オフ制御及びオン期間の電流をチョッパ制御するた
めの制御手段とから成り、この制御手段は、上記電動機
の回転数が所定の回転数未満では、第2のスイッチ素子
のオン期間の電流をチョッパ制御した出力電圧で電動機
を駆動し、上記電動機の回転数が所定の回転数を超える
場合は、上記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率を
制御して回転数に応じた出力電圧とし且つ、第2のスイ
ッチ素子のオン期間の通電率を100%にした出力電圧
で電動機を駆動する空気調和機とすることにより、達成
される。
That is, the object is to provide a compressor for compressing a refrigerant, an indoor heat exchanger into which the refrigerant from the compressor flows,
An indoor auxiliary heat exchanger disposed downstream of the indoor heat exchanger in the refrigerant flow path during the heating operation, an electric motor for driving the compressor, and an electric motor for supplying an AC voltage to the electric motor to drive the electric motor A power converter comprising: a rectifier for rectifying an input AC voltage; a first switch element for turning on and off a rectified output of the rectifier to control a voltage; An inverter that drives a motor with this AC voltage, including a second switch element for turning the input voltage on and off and converting the input voltage to AC, and an inverter for driving the motor with the AC voltage. Control means for controlling the ON / OFF duty ratio, ON / OFF control of the second switch element, and chopper control of the current during the ON period, the control means controlling the number of rotations of the motor to a predetermined number of times. If the number is less than the number, the motor is driven by the output voltage obtained by chopper-controlling the current during the ON period of the second switch element, and if the number of rotations of the motor exceeds a predetermined number of rotations, the first switch element is turned on and off. This is achieved by controlling the off duty ratio to obtain an output voltage corresponding to the rotation speed, and by providing an air conditioner that drives the electric motor with an output voltage whose duty ratio during the on period of the second switch element is set to 100%. You.

【0033】上記他の目的は、入力交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の整流出力をオン,オフして電圧制
御する第1のスイッチ素子とを有する電力変換器と、上
記電圧制御された出力電圧を入力電圧とし、この入力電
圧をオン,オフして交流に変換する第2のスイッチ素子
を有し、この交流電圧で圧縮機駆動用の電動機を駆動す
るインバータと、上記第1のスイッチ素子のオン,オフ
通電率の制御と第2のスイッチ素子のオン,オフ制御及
びオン期間の電流をチョッパ制御するための制御手段と
を備えた空気調和機において、上記制御手段は、上記電
動機の回転数が所定の回転数未満では、第2のスイッチ
素子のオン期間の電流をチョッパ制御した出力電圧で上
記電動機を駆動し、上記電動機の回転数が所定の回転数
を超える場合は、上記第1のスイッチ素子のオン,オフ
通電率を制御して回転数に応じた出力電圧とし且つ、第
2のスイッチ素子のオン期間の通電率を100%にした
出力電圧で上記電動機を駆動する空気調和機とすること
により、達成される。
Another object of the present invention is to provide a power converter having a rectifier for rectifying an input AC voltage, a first switch element for turning on and off a rectified output of the rectifier to control a voltage, and An inverter for driving an electric motor for driving the compressor with the AC voltage, comprising a second switch element for converting an input voltage to an AC voltage by turning the input voltage on and off; In an air conditioner provided with control means for controlling the on / off duty ratio of the element, on / off control of the second switch element, and chopper control of the current during the on-period, the control means includes: When the rotation speed is less than the predetermined rotation speed, the motor is driven by an output voltage obtained by chopper-controlling the current during the ON period of the second switch element, and when the rotation speed of the motor exceeds the predetermined rotation speed, The on / off duty ratio of the first switch element is controlled to obtain an output voltage corresponding to the number of revolutions, and the motor is driven with an output voltage in which the duty ratio of the second switch element during the ON period is set to 100%. This is achieved by using an air conditioner.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】図1は本発明による空気調和機の第1の実
施形態を示すブロック図であって、18は直流電圧切換
スイッチ、19はトリガ素子、20は同期信号切換スイ
ッチ、21は電圧指令切換スイッチ、22はドライブ信
号切換スイッチ、23は入力電流検出器、24はアクテ
ィブコンバータブロック、25はLPF(ローパスフィ
ルタ)であり、図10に対応する部分には同一符号を付
けて重複する説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an air conditioner according to the present invention, wherein 18 is a DC voltage switch, 19 is a trigger element, 20 is a synchronous signal switch, and 21 is a voltage command switch. Switch, 22 is a drive signal changeover switch, 23 is an input current detector, 24 is an active converter block, and 25 is an LPF (low-pass filter). Parts corresponding to those in FIG. I do.

【0036】図1において、コンデンサ5で平滑して得
られる直流電圧Edは抵抗R4,R5,R6からなる分
圧回路で分圧され、直流電圧Ed1,Ed2が形成され
る。ここで、 Ed1=Ed×(R5+R6)/(R4+R5+R6) Ed2=Ed×R6/(R4+R5+R6) であり、Ed1>Ed2である。
In FIG. 1, a DC voltage Ed obtained by smoothing with a capacitor 5 is divided by a voltage dividing circuit composed of resistors R4, R5 and R6 to form DC voltages Ed1 and Ed2. Here, Ed1 = Ed × (R5 + R6) / (R4 + R5 + R6) Ed2 = Ed × R6 / (R4 + R5 + R6), and Ed1> Ed2.

【0037】直流電圧Ed1は直流電圧切換スイッチ1
8の接点Bに、直流電圧Ed2はこの切換スイッチの接
点Aに夫々供給される。この直流電圧切換スイッチ18
は、マイコン15により、直流電圧Edの分圧電圧Ed
1に応じて切換制御され、この直流電圧切換スイッチ1
8からは直流電圧Ed1,Ed2のうちの選択された方
が直流電圧Ed1’として出力される。
The DC voltage Ed1 is applied to the DC voltage switch 1
The DC voltage Ed2 is supplied to the contact A of the changeover switch 8 at the contact B of No. 8 respectively. This DC voltage switch 18
Is the divided voltage Ed of the DC voltage Ed by the microcomputer 15
1 in accordance with the DC voltage changeover switch 1
8 outputs the selected one of the DC voltages Ed1 and Ed2 as the DC voltage Ed1 '.

【0038】直流電圧切換スイッチ18の出力直流電圧
Ed1’は電圧指令切換スイッチ21の接点Bに供給さ
れる。また、この電圧指令切換スイッチ21の接点Aに
は、マイコン15から出力される電動機14の速度制御
のためのPWM信号がLPF25で平滑処理されて形成
される直流電圧Ed2’が供給される。この電圧指令切
換スイッチ21もマイコン15によって切換制御され、
通電率が100%よりも小さい電動機負荷のときには、
接点B側が、また、電動機負荷が大きくて通電率が10
0%のときには、接点A側が夫々選択される。
The output DC voltage Ed1 'of the DC voltage switch 18 is supplied to the contact B of the voltage command switch 21. The contact point A of the voltage command changeover switch 21 is supplied with a DC voltage Ed2 'formed by smoothing a PWM signal output from the microcomputer 15 for speed control of the electric motor 14 by the LPF 25. This voltage command changeover switch 21 is also switched by the microcomputer 15 and is controlled.
When the motor load is smaller than 100%,
The contact B side has a large motor load and a duty ratio of 10
When it is 0%, the contact A side is selected respectively.

【0039】電圧指令切換スイッチ21で選択された直
流電圧Ed1’,Ed2’のいずれかは、直流電圧E
d’として電圧比較器7に供給され、基準電圧Eoとの
偏差値が求められて電圧制御信号Veが形成される。
One of the DC voltages Ed1 'and Ed2' selected by the voltage command switch 21 is the DC voltage E1.
The voltage control signal Ve is supplied to the voltage comparator 7 as d ', and a deviation value from the reference voltage Eo is obtained to form a voltage control signal Ve.

【0040】図10で示した従来例では、この電圧制御
信号Veは、コンデンサ5で平滑された直流電圧Edを
分圧して得られる1種類の直流電圧Ed’を、基準電圧
Eoと比較することにより得ていたが、この第1の実施
形態では、直流電圧Edを分圧して得られる2種類の直
流電圧Ed1,Ed2とLPF25から得られる直流電
圧Ed2’とのいずれかを上記の直流電圧Ed’とし、
これと基準電圧Eoと比較することにより得ている。
In the conventional example shown in FIG. 10, the voltage control signal Ve is obtained by comparing one type of DC voltage Ed ′ obtained by dividing the DC voltage Ed smoothed by the capacitor 5 with the reference voltage Eo. However, in the first embodiment, one of the two types of DC voltages Ed1 and Ed2 obtained by dividing the DC voltage Ed and the DC voltage Ed2 ′ obtained from the LPF 25 is used as the DC voltage Ed. 'age,
This is obtained by comparing this with the reference voltage Eo.

【0041】一方、整流器2から出力される正弦波の全
波整流波形の整流電圧Esは、抵抗R1,R2,R3か
らなる分圧回路で分圧され、電圧Es1,Es2が形成
される。ここで、 Es1=Es×(R2+R3)/(R1+R2+R3) Es2=Ed×R3/(R1+R2+R3) であり、Es1>Es2である。
On the other hand, the rectified voltage Es of the sine wave full-wave rectified waveform output from the rectifier 2 is divided by a voltage dividing circuit composed of resistors R1, R2 and R3 to form voltages Es1 and Es2. Here, Es1 = Es × (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3) Es2 = Ed × R3 / (R1 + R2 + R3), and Es1> Es2.

【0042】電圧Es1は同期信号切換スイッチ20の
接点Bに、また、電圧Es2はこの同期信号切換スイッ
チ20の接点Aに夫々供給される。この同期信号切換ス
イッチ20も、マイコン15により、直流電圧切換スイ
ッチ18と同様に、コンデンサ5で平滑された直流電圧
Edの分圧電圧Ed1に応じて切換え制御され、この同
期信号切換スイッチ20から出力される電圧Es1また
はEs2は、正弦波同期信号Es’として掛算器8に供
給される。
The voltage Es1 is supplied to the contact B of the synchronous signal changeover switch 20, and the voltage Es2 is supplied to the contact A of the synchronous signal changeover switch 20. The synchronization signal changeover switch 20 is also switched by the microcomputer 15 in accordance with the divided voltage Ed1 of the DC voltage Ed smoothed by the capacitor 5, similarly to the DC voltage changeover switch 18, and the output from the synchronization signal changeover switch 20 is controlled. The applied voltage Es1 or Es2 is supplied to the multiplier 8 as a sine wave synchronization signal Es ′.

【0043】掛算器8からは電流基準信号Vi’が得ら
れ、これを用いて、図10に示した従来例と同様にし
て、スイッチ素子6のオン,オフ制御が行なわれる。
The current reference signal Vi 'is obtained from the multiplier 8, and the ON / OFF control of the switch element 6 is performed using the current reference signal Vi' in the same manner as in the conventional example shown in FIG.

【0044】以上のようにして、この第1の実施形態に
おいても、正弦波の全波整流波形の整流電圧Esの波形
に追従させながらスイッチ素子6をオン,オフするもの
であり、これにより、高力率で高調波の少ない正弦波状
の入力交流電流にすることができ、また、基準電圧Eo
と直流電圧Ed’の偏差値に応じてスイッチ素子6の通
流率を変化させるものであるから、負荷の変動にかかわ
らず、安定した直流電圧Edが得られる。従って、基準
電圧Eoと抵抗R4,R5,R6の抵抗値を適宜設定す
ることにより、直流電圧Edを所望の電圧値とすること
ができる。
As described above, also in the first embodiment, the switch element 6 is turned on and off while following the waveform of the rectified voltage Es of the sine wave full-wave rectified waveform. A sinusoidal input AC current with a high power factor and few harmonics can be obtained, and the reference voltage Eo
Since the conduction ratio of the switching element 6 is changed in accordance with the deviation value between the DC voltage Ed 'and the DC voltage Ed', a stable DC voltage Ed can be obtained regardless of the load fluctuation. Therefore, the DC voltage Ed can be set to a desired voltage value by appropriately setting the reference voltage Eo and the resistance values of the resistors R4, R5, and R6.

【0045】ここで、マイコン15は、また、入力電流
検出器23により、入力交流電流Isを検出しており、
この入力交流電流Isの電流値が所定値以上となるまで
の期間“L”(ローレベル)のトリガ信号VTをトリガ
素子19に供給する。このトリガ素子19は、このトリ
ガ信号VTの“L”期間駆動回路12を制御し、スイッ
チ素子6をオフ状態にする。トリガ信号VTが“L”か
ら“H”(ハイレベル)に変化すると、この時点でトリ
ガ素子19がスイッチ素子6を動作状態にする。
Here, the microcomputer 15 detects the input AC current Is by the input current detector 23.
The trigger signal VT of “L” (low level) is supplied to the trigger element 19 until the current value of the input AC current Is becomes equal to or more than a predetermined value. The trigger element 19 controls the drive circuit 12 during the “L” period of the trigger signal VT to turn off the switch element 6. When the trigger signal VT changes from “L” to “H” (high level), at this point, the trigger element 19 puts the switch element 6 into an operating state.

【0046】また、マイコン15から出力されるPWM
信号は、通常設定A側に閉じているドライブ信号切換ス
イツチ22を介してインバータ駆動回路16に供給さ
れ、このインバータ駆動回路16は、このPWM信号の
デューティ比に応じた通電率でインバータ13の図示し
ないスイッチ素子をオン,オフ制御する。これにより、
インバータ13では、コンデンサ5から供給される直流
電圧Edの直流電力がこの通電率でチョッピングされて
交流電力に変換され、電動機14に供給してPWM信号
のデューティ比に応じた回転数で回転させる。
The PWM output from the microcomputer 15
The signal is supplied to an inverter drive circuit 16 via a drive signal switching switch 22 which is normally closed on the setting A side. The inverter drive circuit 16 controls the inverter 13 at a duty ratio corresponding to the duty ratio of the PWM signal. ON / OFF control of the switch elements not to be performed. This allows
In the inverter 13, the DC power of the DC voltage Ed supplied from the capacitor 5 is chopped at this duty ratio and converted into AC power, supplied to the electric motor 14 and rotated at a rotational speed according to the duty ratio of the PWM signal.

【0047】次に、国内の場合を例にして、この第1の
実施形態の制御動作方法について、図2により説明す
る。なお、国内の場合には、交流電源電圧は、100V
と200Vとの2種類がある。
Next, the control operation method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 2, taking the case of Japan as an example. In the case of Japan, the AC power supply voltage is 100 V
And 200V.

【0048】まず、電源がオンすると(ステップ10
0)、マイコン15が初期状態に設定され、これによ
り、マイコン15は、直流電圧切換スイッチ18,同期
信号切換スイッチ20及び電圧指令切換スイッチ21を
接点B側に、ドライブ信号切換スイッチ22を接点A側
に夫々閉じる。これにより、直流電圧切換スイッチ18
は直流電圧Ed1を選択し、電圧比較器7には、次式の
直流電圧Ed’、 Ed’=Ed×(R5+R6)/(R4+R5+R6) が供給される。また、同期信号切換スイッチ20では、
正弦波同期信号Es1が選択される。
First, when the power is turned on (step 10)
0), the microcomputer 15 is set to the initial state, whereby the microcomputer 15 sets the DC voltage changeover switch 18, the synchronization signal changeover switch 20 and the voltage command changeover switch 21 to the contact B side, and sets the drive signal changeover switch 22 to the contact A Close to each side. As a result, the DC voltage switch 18
Selects the DC voltage Ed1, and the voltage comparator 7 is supplied with the following DC voltage Ed ′, Ed ′ = Ed × (R5 + R6) / (R4 + R5 + R6). In the synchronization signal changeover switch 20,
The sine wave synchronization signal Es1 is selected.

【0049】かかる状態でコンデンサ5で充電動作を開
始し、マイコン15はコンデンサ5の直流電圧Edの分
圧電圧Ed1を検出する(ステップ101)。この検出
した直流電圧Ed1の電圧値から、 Ed=Ed1×(R4+R5+R6)/(R5+R6) により、直流電圧Edが、例えば、160Vより高けれ
ば(ステップ102)、入力交流電源電圧は200Vで
あると判断し、直流電圧切換スイッチ18を接点Aに切
り換える(ステップ103)。これにより、直流電圧E
d’は直流電圧Ed2となり、コンデンサ5に得られる
直流電圧Edは、 Ed=Ed2×{1+(R5+R4)/R6} となる。
In this state, the charging operation is started by the capacitor 5, and the microcomputer 15 detects the divided voltage Ed1 of the DC voltage Ed of the capacitor 5 (Step 101). From the voltage value of the detected DC voltage Ed1, from the voltage value Ed = Ed1 × (R4 + R5 + R6) / (R5 + R6), if the DC voltage Ed is higher than 160 V, for example (step 102), it is determined that the input AC power supply voltage is 200V. Then, the DC voltage switch 18 is switched to the contact A (step 103). Thereby, the DC voltage E
d 'becomes the DC voltage Ed2, and the DC voltage Ed obtained in the capacitor 5 becomes Ed = Ed2 × {1+ (R5 + R4) / R6}.

【0050】また、同期信号切換スイッチ20を接点A
に切り換える(ステップ104)。従って、このときの
正弦波同期信号Es’は、 Es’=Es×R3/(R1+R2+R3) となる。
The synchronization signal changeover switch 20 is set to the contact A
(Step 104). Therefore, the sine wave synchronization signal Es 'at this time is as follows: Es' = Es × R3 / (R1 + R2 + R3).

【0051】一方、直流電圧Edが、例えば、120V
より低ければ(ステップ102)、入力交流電源電圧は
100Vであると判断し、直流電圧切換スイッチ18を
接点B側に閉じた状態のままとする(ステップ11
0)。従って、コンデンサ5の直流電圧Edは、 Ed=Ed1×{1+R4/(R5+R6)} となる。
On the other hand, when the DC voltage Ed is, for example, 120 V
If it is lower (step 102), it is determined that the input AC power supply voltage is 100 V, and the DC voltage switch 18 is kept closed to the contact B (step 11).
0). Therefore, the DC voltage Ed of the capacitor 5 is given by Ed = Ed1 × {1 + R4 / (R5 + R6)}.

【0052】また、同期信号切換スイッチ20を接点B
に閉じた状態のままとする(ステップ111)。従っ
て、このときの正弦波同期信号Es’は、 Es’=Es×(R2+R3)/(R1+R2+R3) となる。
When the synchronization signal changeover switch 20 is set to the contact B
(Step 111). Therefore, the sine wave synchronization signal Es 'at this time is as follows: Es' = Es × (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3)

【0053】このように、入力交流電源電圧の大きさに
応じて直流電圧切換スイッチ18,同期信号切換スイッ
チ20を切換え制御することにより、入力交流電源電圧
が200Vのときには、直流電圧Ed’や正弦波同期信
号Es’を夫々低い方の直流電圧Ed2,Es2とし、
入力交流電源電圧が100Vのときには、直流電圧E
d’や正弦波同期信号Es’を夫々高い方の直流電圧E
d1,Es1とする。
As described above, by controlling the switching of the DC voltage switch 18 and the synchronizing signal switch 20 in accordance with the magnitude of the input AC power supply voltage, when the input AC power supply voltage is 200 V, the DC voltage Ed 'and the sine The wave synchronizing signal Es' is a lower DC voltage Ed2, Es2, respectively,
When the input AC power supply voltage is 100 V, the DC voltage E
d 'and the sine-wave synchronization signal Es'
d1 and Es1.

【0054】これにより、入力交流電源電圧が100V
のときと200Vのときとでの直流電圧Ed’の違いを
押さえることができ、電圧制御信号Veの振幅が大きく
なり過ぎて飽和してしまうことによる制御の不安定や、
正弦波同期信号Es’及び電圧制御信号Veから演算さ
れる電流基準信号Vi’が乱れて電流波形が正弦波でな
くなるなどの不具合を防ぐことができる。
Thus, the input AC power supply voltage is 100 V
And the difference of the DC voltage Ed ′ between the case of 200 V and the case of 200 V, the control instability due to the amplitude of the voltage control signal Ve becoming too large and being saturated,
It is possible to prevent a problem that the current reference signal Vi 'calculated from the sine wave synchronization signal Es' and the voltage control signal Ve is disturbed and the current waveform is not a sine wave.

【0055】なお、この実施形態では、入力交流電源電
圧を100Vと200Vとの2種類としているが、一般
に、入力交流電源電圧をV1,V2,……,Vnのn種
類とし、かつ直流電圧Ed’,Es’も同様にn種類と
して、入力交流電源電圧がV1,V2,……,Vnのい
ずれてあるかを判定し、この判定結果に応じて、この入
力交流電源電圧に対応する直流電圧Ed’,Es’とす
ることにより、同様の効果が得られる。
In this embodiment, the input AC power supply voltage is of two types, 100 V and 200 V. However, in general, the input AC power supply voltage is of n types of V1, V2,..., Vn and the DC voltage Ed is Similarly, “Es” is also set to n types, and it is determined whether the input AC power supply voltage is V1, V2,..., Vn, and according to the determination result, the DC voltage corresponding to the input AC power supply voltage is determined. The same effect can be obtained by setting Ed 'and Es'.

【0056】ステップ102で入力交流電源電圧が20
0Vであると判断した場合には、また、電圧指令切換ス
イッチ21を接点B側に閉じた状態のままとする(ステ
ップ105)。このとき、ほぼE0=Ed’となり、従
って、直流電圧Edは、 Ed=E0×{1+(R5+R4)/R6} となる。この場合、例えば、Ed=300Vである。
In step 102, when the input AC power supply voltage is 20
When it is determined that the voltage is 0 V, the voltage command changeover switch 21 is kept closed to the contact B side (step 105). At this time, it is almost E0 = Ed ′, and therefore, the DC voltage Ed is as follows: Ed = E0 × {1+ (R5 + R4) / R6}. In this case, for example, Ed = 300V.

【0057】また、このとき、ドライブ信号切換スイツ
チ22は接点A側に閉じたままの状態とされ(ステップ
105)、マイコン15から出力されるPWM信号がこ
のドライブ信号切換スイツチ22を介してインバータ駆
動回路16に供給される。
At this time, the drive signal switching switch 22 is kept closed at the contact A (step 105), and the PWM signal output from the microcomputer 15 is driven by the inverter via the drive signal switching switch 22. It is supplied to the circuit 16.

【0058】以上の動作により、電力変換器で作成され
た直流電力Edがインバ−タ13で交流に逆変換され、
これにより、電動機14が駆動させる(ステップ10
6)。マイコン15は、図10に示した従来例と同様
に、速度指令に基づく演算によって上記のPWM信号を
生成して出力し、これにより、インバータ駆動回路16
を介してインバータ13が駆動され、このインバータ1
3のスイッチ素子をこのPWM信号のデューティ比に応
じた所定の通流率でオン,オフして電動機14の回転数
制御を行なう。
By the above operation, the DC power Ed generated by the power converter is inversely converted into AC by the inverter 13,
As a result, the electric motor 14 is driven (step 10).
6). The microcomputer 15 generates and outputs the above-mentioned PWM signal by an operation based on the speed command, similarly to the conventional example shown in FIG.
The inverter 13 is driven via the
The switching element 3 is turned on and off at a predetermined duty ratio according to the duty ratio of the PWM signal to control the rotation speed of the electric motor 14.

【0059】なお、一般に、交流電源電圧が上記のV
1,V2,……,VnのいずれかVj(j=1,2,…
…,n)である場合、この入力交流電源電圧Vjに対応
する直流電圧Ed’と一定の基準電圧Eoとを比較し
て、この入力交流電源電圧Vjを整流平滑して得られる
直流電圧Edを任意の一定値(例えば、300V)に設
定し、インバータ13のスイッチ素子を任意の通電率で
オン、オフさせる。
Generally, when the AC power supply voltage is V
1, V2,..., Vn, any of Vj (j = 1, 2,.
, N), the DC voltage Ed ′ corresponding to the input AC power supply voltage Vj is compared with a constant reference voltage Eo, and the DC voltage Ed obtained by rectifying and smoothing the input AC power supply voltage Vj is calculated. An arbitrary constant value (for example, 300 V) is set, and the switch element of the inverter 13 is turned on and off at an arbitrary duty ratio.

【0060】昇圧回路において、この直流電圧Edを入
力交流電源電圧の全波整流電圧Es以下に下げると、力
率低下や入力電流波形の乱れを生じる。この不具合を回
避するために、200Vと判定した場合には、Ed=3
00V一定にして制御を行なう。勿論、Ed=300V
で充分電動機14は所望の回転数が得られることが条件
であり、300V以上に昇圧しても、本発明の主旨は損
なわれない。
In the booster circuit, when this DC voltage Ed is reduced below the full-wave rectified voltage Es of the input AC power supply voltage, the power factor is reduced and the input current waveform is disturbed. To avoid this problem, if it is determined that the voltage is 200 V, Ed = 3
Control is performed with 00V constant. Of course, Ed = 300V
It is a condition that the desired rotation speed of the electric motor 14 can be obtained. Even if the voltage is increased to 300 V or more, the gist of the present invention is not impaired.

【0061】マイコン15は、入力電流検出器23で入
力交流電流Isを検出し(ステップ107)、この入力
交流電流Isが大きい期間“H”のトリガ信号VTをト
リガ素子19に出力し、この期間スイッチ素子6がオ
ン,オフ動作するようにして(ステップ108)、運転
を継続する(ステップ109)。
The microcomputer 15 detects the input AC current Is by the input current detector 23 (step 107), and outputs a trigger signal VT of “H” to the trigger element 19 during a period when the input AC current Is is large. The operation is continued (step 109) by turning on and off the switch element 6 (step 108).

【0062】また、ステップ102で入力交流電源電圧
が100Vであると判断した場合でも、電圧指令切換ス
イッチ21は接点B側に閉じた状態のままとする(ステ
ップ112)。従って、上記と同様に、ほぼE0=E
d’となり、直流電圧Edは、 Ed=E0×{1+R4/(R5+R6)} となり、この場合、例えば、Ed=150Vである。こ
のように、基準電圧E0を共用しながら、コンデンサ5
での直流電圧Edを、入力交流電源電圧が200Vであ
る場合とは異なる電圧値に設定できる。
Even if it is determined in step 102 that the input AC power supply voltage is 100 V, the voltage command switch 21 is kept closed to the contact B (step 112). Therefore, similar to the above, almost E0 = E
d ′, and the DC voltage Ed becomes Ed = E0 × {1 + R4 / (R5 + R6)}. In this case, for example, Ed = 150V. In this way, the capacitor 5 is shared while sharing the reference voltage E0.
Can be set to a voltage value different from that when the input AC power supply voltage is 200 V.

【0063】このとき、インバ−タ13の通電率が10
0%未満の場合には(ステップ116)、ステップ10
5,106と同様にして、電動機14を駆動させ(ステ
ップ112,113)、また、ステップ107,108
と同様にして、スイッチ素子6のオン,オフ動作を行な
わせて(ステップ114,115)、運転をそのまま継
続する(ステップ118)。
At this time, the duty ratio of the inverter 13 is 10
If it is less than 0% (step 116), step 10
In the same manner as in steps 5 and 106, the motor 14 is driven (steps 112 and 113).
Similarly, the switch element 6 is turned on and off (steps 114 and 115), and the operation is continued as it is (step 118).

【0064】しかし、入力交流電源電圧が100Vで動
作中、例えば、電動機負荷が大きくなり、インバータ1
3でのスイッチ素子の通電率が100%になる場合には
(ステップ116)、電圧指令切換スイッチ21を接点
A側に、また、ドライブ信号切換スイツチ22を接点B
側に夫々切り換える(ステップ117)。
However, during operation at an input AC power supply voltage of 100 V, for example, the motor load increases and the inverter 1
If the duty ratio of the switch element in step 3 becomes 100% (step 116), the voltage command changeover switch 21 is set to the contact A side, and the drive signal changeover switch 22 is set to the contact B.
Side (step 117).

【0065】これにより、速度指令に基づいて演算され
たマイコン15からのスイッチ素子駆動信号(PWM信
号)がLPF25によって平滑処理された直流電圧Ed
2’が電圧指令切換スイッチ21から直流電圧Ed’と
して出力され、この直流電圧Ed’から形成された電圧
制御信号Veが電圧比較器7に供給される。これに応じ
て、コンデンサ5での直流電圧Edが、例えば、150
V以上の任意の電圧になるように、スイッチ素子6のオ
ン,オフ制御がなされる。また、これと同時にドライブ
信号切換スイツチ22が接点B側に切り換えられたこと
により、インバータ13を通電率100%で駆動するた
めの電圧Eiがこのドライブ信号切換スイツチ22を介
してインバータ駆動回路16に供給される。
As a result, the switch element drive signal (PWM signal) from the microcomputer 15 calculated based on the speed command is converted into a DC voltage Ed that has been smoothed by the LPF 25.
2 ′ is output from the voltage command changeover switch 21 as the DC voltage Ed ′, and the voltage control signal Ve formed from the DC voltage Ed ′ is supplied to the voltage comparator 7. Accordingly, the DC voltage Ed at the capacitor 5 becomes, for example, 150
On / off control of the switch element 6 is performed so that the voltage becomes an arbitrary voltage equal to or higher than V. At the same time, the drive signal switching switch 22 is switched to the contact B side, so that a voltage Ei for driving the inverter 13 at a duty ratio of 100% is supplied to the inverter drive circuit 16 via the drive signal switching switch 22. Supplied.

【0066】ここで、入力交流電源電圧が100Vであ
る場合のかかるこの実施形態の上記動作を、空気調和機
の暖房運転の場合を例にとして、図3によりさらに詳細
に説明する。なお、図3は、室温センサ29が付加して
示している以外、図1と同じである。
Here, the above operation of this embodiment when the input AC power supply voltage is 100 V will be described in more detail with reference to FIG. 3, taking the case of the heating operation of the air conditioner as an example. FIG. 3 is the same as FIG. 1 except that the room temperature sensor 29 is additionally shown.

【0067】同図において、空気調和機には、室温セン
サ29が設けられており、マイコン15は、この室温セ
ンサ29によって室内の温度を検出し(この検出される
温度を、以下、計測室温という)、これをユーザによっ
て設定された希望の室温(設定室温)と比較し、計測室
温が低くて設定室温に達していないときには、これらの
差に応じてPWM信号のデューティ比を高め、インバー
タ13でのスイッチ素子の通電率を高めて電動機14の
回転数を高めるようにする。
In the figure, the air conditioner is provided with a room temperature sensor 29, and the microcomputer 15 detects the room temperature by the room temperature sensor 29 (this detected temperature is hereinafter referred to as a measured room temperature). This is compared with a desired room temperature (set room temperature) set by the user, and when the measured room temperature is low and does not reach the set room temperature, the duty ratio of the PWM signal is increased according to these differences, and Of the switch element is increased to increase the rotation speed of the electric motor 14.

【0068】このとき、コンデンサ5の直流電圧Ed、
即ち、インバータ13の直流電源電圧は150Vに固定
されており、インバータ13のスイッチ素子がチョッパ
動作しているが、上記PWM信号のデューティ比が10
0%となっても、計測室温が設定室温に達していない
と、マイコン15は、上記ステップ117で説明したよ
うに、ドライブ信号切換スイッチ22を接点B側に切り
換えて、一定電圧Eiをインバータ駆動回路16に供給
するようにすることにより、インバータ13のスイッチ
素子の通電率を100%に保持し、これとともに、電圧
指令切換スイッチ21を接点A側に切り換えて、PWM
信号をLPF25で平滑して得られる電圧Ed2’を電
圧Ed’として電圧比較器7に供給するようにする。そ
して、このPWM信号のデューティ比を100%よりも
小さくしていって、電圧Ed’が基準電圧Eoよりも順
次小さくなるようにしていく。
At this time, the DC voltage Ed of the capacitor 5,
That is, the DC power supply voltage of the inverter 13 is fixed at 150 V, and the switch element of the inverter 13 is performing a chopper operation.
Even if the measured room temperature does not reach the set room temperature even if it becomes 0%, the microcomputer 15 switches the drive signal changeover switch 22 to the contact B side to drive the constant voltage Ei to the inverter drive as described in the above step 117. By supplying the current to the circuit 16, the duty ratio of the switch element of the inverter 13 is maintained at 100%, and at the same time, the voltage command changeover switch 21 is switched to the contact A side so that the PWM is switched.
The voltage Ed2 ′ obtained by smoothing the signal with the LPF 25 is supplied to the voltage comparator 7 as the voltage Ed ′. Then, the duty ratio of the PWM signal is made smaller than 100% so that the voltage Ed 'becomes smaller than the reference voltage Eo.

【0069】これにより、スイッチ素子6の通電率が、
コンデンサ5の直流電圧Edが150Vであるときの通
電率よりも大きくなっていき、これにより、コンデンサ
5の直流電圧Edが150Vから順次増大していって電
動機14の回転数が増加していく。そして、これととも
に、室温がさらに高くなり、計測室温が設定室温に達す
るようになる。
As a result, the duty ratio of the switch element 6 becomes
When the DC voltage Ed of the capacitor 5 is 150 V, the duty ratio becomes larger than the duty ratio. As a result, the DC voltage Ed of the capacitor 5 gradually increases from 150 V, and the rotation speed of the electric motor 14 increases. At the same time, the room temperature further increases, and the measured room temperature reaches the set room temperature.

【0070】以上のように、入力交流電源電圧が100
Vの場合には、各スイッチを切り換えることにより、ス
イッチ素子6とインバータ13の駆動制御信号を、マイ
コン15から単一ポートで出力することが可能となり、
インバータ13のスイッチ素子の通電率が100%の場
合には、このインバータ13の電源電圧としての直流電
圧Edを変化させる指令電圧Ed2’(PWM信号)を
出力し、100%未満の場合には、インバータ13を駆
動する制御電圧(PWM信号)を出力させる。そして、
これら各々の場合について、インバータ13の駆動回路
16に入力する信号として、通電率100%でインバー
タ13のスイッチ素子を駆動するための所定の一定電圧
か、マイコン15の単一ポートからのインバータ駆動信
号(PWM信号)かを切り換えて出力する手段(ドライ
ブ信号切換スイッチ22)とを備えることにより、マイ
コン15として比較的低機能で廉価なマイコンを使用し
ても、上記の制御が可能となり、安価な製品を供給する
ことができる。
As described above, when the input AC power supply voltage is 100
In the case of V, by switching each switch, it becomes possible to output a drive control signal for the switch element 6 and the inverter 13 from the microcomputer 15 through a single port,
When the duty ratio of the switch element of the inverter 13 is 100%, a command voltage Ed2 ′ (PWM signal) for changing the DC voltage Ed as the power supply voltage of the inverter 13 is output. A control voltage (PWM signal) for driving the inverter 13 is output. And
In each of these cases, a signal input to the drive circuit 16 of the inverter 13 is a predetermined constant voltage for driving the switch element of the inverter 13 at a duty ratio of 100%, or an inverter drive signal from a single port of the microcomputer 15. (PWM signal) and means for switching and outputting (drive signal changeover switch 22), the above-mentioned control becomes possible even if a relatively low-function and inexpensive microcomputer is used as the microcomputer 15, and inexpensive. Products can be supplied.

【0071】また、通電率が100%になった場合に
は、コンデンサ5で得られるの直流電圧Edを制御する
ことにより、電動機14の回転数制御が行われる。
When the duty ratio reaches 100%, the control of the DC voltage Ed obtained by the capacitor 5 controls the rotation speed of the electric motor 14.

【0072】従って、インバータ13のスイッチ素子の
オン,オフの通電率が100%未満であるときには、直
流電圧Ed1’を一定の基準電圧Eoと比較しながら、
150V程度という比較的低い任意の一定値に設定した
上で、インバータ13のスイッチ素子を任意の通電率で
オン,オフさせて電動機14の回転数を制御するもので
あるから、インバータ13あるいは電動機14での損失
が低減してその効率を向上させることができる。
Therefore, when the ON / OFF duty ratio of the switch element of the inverter 13 is less than 100%, the DC voltage Ed1 'is compared with a constant reference voltage Eo.
Since the switching speed of the electric motor 14 is controlled by turning on and off the switching element of the inverter 13 at an arbitrary duty ratio after setting the constant value to a comparatively low arbitrary value of about 150 V, the inverter 13 or the electric motor 14 is controlled. And the efficiency can be improved.

【0073】さらに、インバータ13のスイッチ素子の
通電率が100%であるときには、直流電圧Ed1’の
代わりに、任意の指令電圧Ed2’を切り換えて電圧比
較器7に供給して基準電圧Eoと比較し、電動機14の
所望の回転数に応じて指令電圧Ed2’を変化させ、こ
のようにして、インバータ13でチョッパが行なわれ
ず、直流電圧値Edを大小制御することにより、電動機
14の回転数を高低に制御するようにしているので、イ
ンバータ13でのチョッパ損失を低減することができ
る。
Further, when the duty ratio of the switch element of the inverter 13 is 100%, an arbitrary command voltage Ed2 'is switched instead of the DC voltage Ed1' and supplied to the voltage comparator 7 for comparison with the reference voltage Eo. Then, the command voltage Ed2 ′ is changed in accordance with the desired rotation speed of the electric motor 14, and thus the chopper is not performed by the inverter 13 and the DC voltage value Ed is controlled to be large or small. Since the height is controlled, chopper loss in the inverter 13 can be reduced.

【0074】かかる回転制御により、インバータ13で
のスイッチング損失低減,低直流電圧での電動機14の
インバータ駆動による効率向上が実現でき、高効率化が
図れることになる。
With this rotation control, it is possible to reduce the switching loss in the inverter 13 and to improve the efficiency by driving the motor 14 with the low DC voltage by the inverter, thereby achieving higher efficiency.

【0075】図4はある電動機負荷のときでのこの実施
形態と従来の空気調和機との電動機回転数と効率との関
係を比較して示す図であり、Aは入力交流電源電圧が1
00Vであるときの上記動作をなすこの実施形態の特性
を示し、Bはインバータの直流電源電圧が一定に保持さ
れる従来の空気調和機、または、入力交流電圧が200
Vであるときの上記動作をなすこの実施形態の特性を夫
々示している。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between the motor speed and the efficiency of this embodiment and a conventional air conditioner at a certain motor load, wherein A indicates that the input AC power supply voltage is 1 unit.
B shows the characteristics of this embodiment that performs the above operation when the voltage is 00 V, and B denotes a conventional air conditioner in which the DC power supply voltage of the inverter is kept constant, or 200 V in the input AC voltage.
The characteristics of this embodiment performing the above operation when V is shown, respectively.

【0076】同図において、インバータの直流電源電圧
を、例えば、300Vと一定に保持し、インバータのチ
ョッパの通電率の制御により電動機の回転数を制御する
空気調和機(以下、公知の空気調和機という)では、電
動機の回転数n(rpm)に対して、その効率が特性B
のように変化する。回転数nの増加とともに効率が上昇
するのは、インバータのチョッパの通電率が上昇するこ
とによるものである。
In the figure, an air conditioner (hereinafter referred to as a known air conditioner) in which the DC power supply voltage of an inverter is kept constant at, for example, 300 V and the number of rotations of a motor is controlled by controlling the duty ratio of a chopper of the inverter. ), The efficiency is represented by a characteristic B with respect to the rotational speed n (rpm) of the motor.
It changes like The reason why the efficiency increases as the number of revolutions n increases is because the duty ratio of the chopper of the inverter increases.

【0077】これに対し、入力交流電源電圧が100V
であって、上記のように、インバータのチョッパの通電
率が100%未満では、インバータの直流電源電圧を1
50V一定にしてインバータでチョッパの通電率の制御
により電動機の回転数制御を行ない、この通電率が10
0%となると、インバータの直流電源電圧を制御するこ
とにより電動機の回転数制御を行なう実施形態(以下、
入力100Vの実施形態)というでは、電動機の回転数
nに対して、その効率が特性Aのように変化し、従来の
空気調和機の効率Bよりもかなり高いものとなる。
On the other hand, when the input AC power supply voltage is 100 V
As described above, when the duty ratio of the chopper of the inverter is less than 100%, the DC power supply voltage of the inverter becomes 1
The rotation speed of the motor is controlled by controlling the duty ratio of the chopper with the inverter at a constant 50 V, and the duty ratio becomes 10%.
0%, an embodiment in which the number of rotations of the motor is controlled by controlling the DC power supply voltage of the inverter (hereinafter, an embodiment)
According to the embodiment (input of 100 V), the efficiency changes as indicated by a characteristic A with respect to the rotation speed n of the electric motor, and is considerably higher than the efficiency B of the conventional air conditioner.

【0078】ここで、領域N1を入力100Vの実施形
態でのインバータでチョッパの通電率が100%未満の
領域、また、領域N2を入力100Vの実施形態でのイ
ンバータでチョッパの通電率が100%の領域とし、こ
こでの電動機負荷に対し、領域N1,N2の境界で、即
ち、インバータの直流電源電圧が150Vでインバータ
がチョッパ駆動されるときでの電動機が取り得る最大の
回転数を4000(rpm)としている。また、いずれ
のものにおいても、インバータの直流電源電圧が300
Vで、インバータのスイッチ素子の通電が100%であ
るとき、電動機の回転数が9000(rpm)としてい
る。
Here, the region N 1 is a region where the duty ratio of the chopper is less than 100% in the inverter in the embodiment of the input of 100 V, and the region N 2 is a region where the duty ratio of the chopper is in the inverter in the embodiment of the input of 100 V. The maximum rotation that the motor can take when the inverter is chopper-driven at the boundary between the regions N 1 and N 2 , that is, when the DC power supply voltage of the inverter is 150 V, with respect to the motor load here. The number is 4000 (rpm). In any case, the DC power supply voltage of the inverter is 300
At V, when the energization of the switch element of the inverter is 100%, the rotation speed of the electric motor is 9000 (rpm).

【0079】公知の空気調和機では、領域N1,N2を含
む全領域でインバータの直流電源電圧を300Vとし、
インバータのスイッチ素子の通電率の制御により、電動
機の回転数制御が行なわれる。これに対し、入力100
Vの実施形態では、領域N1においては、インバータの
直流電源電圧を300Vの半分の150Vとして、イン
バータのスイッチ素子の通電率の制御により、電動機の
回転数制御が行なわれる。従って、このインバータの直
流電源電圧が低い分、入力100Vの実施形態の効率が
高くなる。
In a known air conditioner, the DC power supply voltage of the inverter is set to 300 V in the entire region including the regions N 1 and N 2 ,
The rotation speed of the electric motor is controlled by controlling the duty ratio of the switch element of the inverter. In contrast, input 100
In embodiments and V, in the region N 1, a DC power supply voltage of the inverter as a half of 150V for 300 V, the control of the duty ratio of the inverter switching elements, speed control of the motor is performed. Therefore, the lower the DC power supply voltage of the inverter, the higher the efficiency of the 100 V input embodiment.

【0080】また、領域N2では、入力100Vの実施
形態では、インバータのスイッチ素子の通電率を100
%として、インバータでチョッパが行なわれず、このイ
ンバータの直流電源電圧を制御することにより、電動機
の回転数制御が行なわれる。このため、効率はほぼ一定
となるが、特性Aとして示すように、ほぼインバータで
チョッパが行なわれない分、公知の空気調和機よりも高
い効率となっている。
In the region N 2 , the duty ratio of the switch element of the inverter is set to 100
%, The chopper is not performed by the inverter, and the rotation speed of the motor is controlled by controlling the DC power supply voltage of the inverter. For this reason, the efficiency is substantially constant, but as shown by the characteristic A, the efficiency is higher than that of the known air conditioner because the inverter does not substantially perform the chopper.

【0081】なお、電動機の回転数がほぼ9000(r
pm)になると、入力100Vの実施形態においては、
インバータの通電率が100%でその直流電源電圧が3
00Vとなり、公知の空気調和機でのインバータの通電
率が100%となったときと同じ状態となるので、特性
A,Bは一致する。
It should be noted that the number of rotations of the electric motor is almost 9000 (r
pm), in the 100V input embodiment:
Inverter duty ratio is 100% and its DC power supply voltage is 3
00V, which is the same state as when the duty ratio of the inverter in the known air conditioner becomes 100%, so that the characteristics A and B match.

【0082】図1に示した第1の実施形態では、また、
以上の手順で電力変換器の制御を行ない、正弦波同期信
号Es’については、抵抗R1,R2,R3の抵抗値
を、直流電圧Ed’については、抵抗R4,R5,R6
の抵抗値を夫々適正に設定することにより、入力交流電
源電圧が100Vの場合でも、また、200Vの場合で
も、夫々に任意の直流電圧Edが得られ、また、高調波
の少ない高力率な電力変換器となる。
In the first embodiment shown in FIG.
The power converter is controlled according to the above procedure, and the resistance values of the resistors R1, R2, and R3 are determined for the sine wave synchronization signal Es ', and the resistance values of the resistors R4, R5, and R6 are determined for the DC voltage Ed'.
By properly setting the resistance values of each of the above, even when the input AC power supply voltage is 100 V or 200 V, any DC voltage Ed can be obtained, and the high power factor with few harmonics can be obtained. It becomes a power converter.

【0083】このとき、入力電流検出器23の検出出力
電圧はマイコン15に供給され、これが所定の値以上と
なった場合には、マイコン15からスイッチ素子6(第
1のスイッチ素子)の駆動トリガ信号VTを出力し、そ
のスイッチング動作を開始させる。従って、供給電流の
大きい場合には、安定した高力率が得られる。
At this time, the detected output voltage of the input current detector 23 is supplied to the microcomputer 15, and when the detected output voltage becomes a predetermined value or more, the microcomputer 15 drives the switch element 6 (first switch element) to trigger the drive. A signal VT is output to start the switching operation. Therefore, when the supply current is large, a stable high power factor can be obtained.

【0084】例えば、負荷電流検出器9として抵抗を用
い、その両端に生ずる電圧により、電流信号Viを得よ
うとする場合、微小な電流に対しても、制御のために充
分な電圧を発生させる必要があり、具体的には、その抵
抗値を大きく設定することが必要である。この場合、負
荷電流が大きくなると、この抵抗からなる負荷電流検出
器9で消費される電力が大きくなり、損失の増大を招く
ことになる。従って、この損失を低減するためには、そ
の抵抗値を極力小さくし、しかも、低負荷電流時の微小
検出電圧に対して不安定な動作をさせないようにするた
めに、入力電流検出器23の検出出力値が所定の値より
小さい場合には、スイッチ素子6の駆動を禁止する。こ
のようにして、低入力電流時の不安定動作を回避し、か
つ高入力時の損失の低減を実現する。また、低入力電流
時には、スイッチ素子6のチョッパ動作が行なわれない
ようにすることより、これも損失を低減することが可能
となり、かつノイズを低減せしめる。
For example, when a resistor is used as the load current detector 9 and a current signal Vi is to be obtained from a voltage generated between both ends, a voltage sufficient for controlling a small current is generated. It is necessary to set the resistance value to be large. In this case, when the load current increases, the power consumed by the load current detector 9 including this resistor increases, resulting in an increase in loss. Therefore, in order to reduce this loss, the resistance value of the input current detector 23 should be reduced as much as possible, and in order to prevent unstable operation with respect to the minute detection voltage at the time of low load current. When the detected output value is smaller than the predetermined value, the driving of the switch element 6 is prohibited. In this way, unstable operation at low input current is avoided and loss at high input is reduced. In addition, when the input current is low, by preventing the chopper operation of the switch element 6 from being performed, the loss can be reduced and the noise can be reduced.

【0085】なお、図1において、アクティブコンバー
タブロック24は、アクティブコンバータの駆動部,1
00V/200Vによる回路切換部,インバータドライ
ブ信号と直流電圧指令信号の切換部などをブロック化
し、同一基板上にまとめたものである。
In FIG. 1, the active converter block 24 includes an active converter driving unit, 1
A circuit switching unit of 00V / 200V, a switching unit of an inverter drive signal and a DC voltage command signal, and the like are divided into blocks and integrated on the same substrate.

【0086】このアクティブコンバータブロック24を
他の回路と独立した基板構成にすることにより、図5に
示すように、コンデンサ26やリアクトル27,ダイオ
ード28などのまるごと受動素子により構成された力率
改善回路Qとの置き換えが可能であり、マイコン15な
どを含めた周辺回路基板の共用化が図れる。
By forming the active converter block 24 on a circuit board independent of other circuits, as shown in FIG. 5, a power factor improving circuit composed of passive elements such as a capacitor 26, a reactor 27, and a diode 28 is provided. Q can be replaced, and the peripheral circuit board including the microcomputer 15 and the like can be shared.

【0087】図6は図5で示したような受動素子で構成
された回路を用いた空気調和機と、能動素子を用い、イ
ンバータの直流電源電圧に応じて電動機の回転数を制御
するようにした図1で示した第1の実施形態とでの電動
機の出力範囲を比較して示す図であって、横軸に電動機
の回転数Nを、縦軸に負荷トルクTを夫々とっており、
電動機の出力WはN×Tで表わされる。
FIG. 6 shows an air conditioner using a circuit composed of passive elements as shown in FIG. 5 and an active element, wherein the number of revolutions of the motor is controlled according to the DC power supply voltage of the inverter. FIG. 2 is a diagram showing a comparison of the output range of the motor with the first embodiment shown in FIG. 1, wherein the horizontal axis represents the number of revolutions N of the motor, and the vertical axis represents the load torque T,
The output W of the motor is represented by N × T.

【0088】同図において、家庭用ブレーカの容量(例
えば、20A)により、入力電流が制限され、図5に示
した回路を用いる空気調和機では、力率90%程度であ
るため、Y線よりも下側の領域に入力制限範囲(即ち、
電動機の出力の取り得る範囲)が規制される。これに対
し、上記第1の実施形態では、上記のように、力率が改
善されてほぼ100%となっているので、X線よりの下
側の領域が入力制限範囲となり、図5に示した回路を用
いる空気調和機に比べて、電動機に与える有効電力がほ
ぼ10%アップする。そして、特に、電動機の負荷トル
クが大きい場合には、かかる入力制限範囲によって制限
される。
In the figure, the input current is limited by the capacity (for example, 20 A) of the household breaker, and the air conditioner using the circuit shown in FIG. 5 has a power factor of about 90%. Is also in the lower area of the input limit range (ie,
The range of the output of the motor can be restricted. On the other hand, in the first embodiment, as described above, since the power factor is improved to almost 100%, the area below the X-ray becomes the input restriction range, and is shown in FIG. As compared with an air conditioner using a circuit, the effective power applied to the electric motor is increased by approximately 10%. In particular, when the load torque of the electric motor is large, the electric motor is limited by the input restriction range.

【0089】また、電動機の回転数が高くなると、電動
機の最大出力範囲がインバータの直流電源電圧Edによ
って制限される。図5に示した回路を用いる空気調和機
では、この直流電源電圧Edは、例えば、ほぼ230V
から最大でもほぼ280Vであり、Ed=230Vのと
きの制限範囲をY’線で示している。このY’線の左側
の範囲しか電動機の出力を取り得ないことになる。これ
に対し、上記第1の実施形態では、この直流電源電圧E
dは、上記の例では、300Vであるし、また、150
Vから300Vまで可変であり、最大の300Vでの制
限範囲をX’線で示している。このことからして、電動
機の出力範囲が拡大したことになる。
When the rotation speed of the motor increases, the maximum output range of the motor is limited by the DC power supply voltage Ed of the inverter. In the air conditioner using the circuit shown in FIG. 5, the DC power supply voltage Ed is, for example, approximately 230 V
, The maximum range is approximately 280 V, and the limit range when Ed = 230 V is indicated by the line Y ′. The output of the motor can be obtained only in the range on the left side of the Y 'line. On the other hand, in the first embodiment, the DC power supply voltage E
d is 300 V in the above example, and
It is variable from V to 300 V, and the limit range at the maximum of 300 V is indicated by the X 'line. This means that the output range of the electric motor has been expanded.

【0090】図7は本発明による空気調和器の第2の実
施形態を示すブロック図であって、30は交流電源電圧
検出器であり、図1に対応する部分には同一符号を付け
て重複する説明を省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the air conditioner according to the present invention. Reference numeral 30 denotes an AC power supply voltage detector, and portions corresponding to those in FIG. The description of the operation will be omitted.

【0091】同図において、図1に示した第1の実施形
態と異なる点は、交流電源電圧検出器30を設けた点で
あって、交流電源1からの入力交流電源電圧を交流電源
電圧検出器30が検出し、その検出出力信号Vs’をも
とにマイコン15が入力交流電源電圧を判別する。そし
て、この判別結果に応じて、直流電圧切換スイッチ18
や同期信号切換スイッチ20が、第1の実施形態と同様
に、切り換え制御される。
In the figure, the point different from the first embodiment shown in FIG. 1 is that an AC power supply voltage detector 30 is provided, and the input AC power supply voltage from the AC power supply 1 is detected by the AC power supply voltage detection. The microcomputer 30 detects the input AC power supply voltage based on the detection output signal Vs'. Then, according to the determination result, the DC voltage switch 18
The switching of the synchronization signal switch 20 is controlled in the same manner as in the first embodiment.

【0092】なお、これら第1,第2の実施形態は、入
力交流電源電圧の判定や制御信号の出力をマイコン15
のソフトで行なっているが、ハード回路で行なうように
してもよく、同様の効果を得られることは明らかであ
る。
In the first and second embodiments, the microcomputer 15 determines the input AC power supply voltage and outputs the control signal.
However, it is obvious that the same effect can be obtained by using a hardware circuit.

【0093】図8は本発明による空気調和機の第3の実
施形態を示すブロック図であって、31は交直流切換ス
イッチ、32は直流電源であり、図1に対応する部分に
は同一符号を付けて重複する説明を省略する。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the air conditioner according to the present invention, in which 31 is an AC / DC changeover switch, 32 is a DC power supply, and portions corresponding to FIG. And duplicate explanations are omitted.

【0094】同図において、この第3の実施形態では、
整流器2の代わりに、ソーラー電源などの直流電源32
(例えば、150V程度)も設け、これからの直流電源
電圧EAと整流器2からの整流電圧Esとのいずれかを
交直流切換スイッチ31で選択することができるように
したものであり、直流電圧の昇圧回路として機能するこ
とが可能としている。
In the figure, in the third embodiment,
DC power supply 32 such as a solar power supply instead of rectifier 2
(For example, about 150 V), so that either the DC power supply voltage EA from now on or the rectified voltage Es from the rectifier 2 can be selected by the AC / DC switch 31. It is possible to function as a circuit.

【0095】直流電源32を選択した場合には、図2に
おいて、マイコン15がコンデンサ5の直流電圧を16
0V以下と判定したとき(ステップ102)と同様の動
作を行なう。従って、この第3の実施形態は、低い電圧
の直流電源32でもって電動機14を駆動することが可
能となる。
When the DC power supply 32 is selected, the microcomputer 15 reduces the DC voltage of the capacitor 5 to 16 in FIG.
The same operation as when it is determined to be 0 V or less (step 102) is performed. Therefore, in the third embodiment, the electric motor 14 can be driven by the low-voltage DC power supply 32.

【0096】リアクトル3の電源側に太陽電池などの直
流電源を接続すると、直流電源電圧の変動があっても、
所望の直流電圧Edに安定化させることができる。これ
により、太陽電池などの電源電圧変動や直流電源の種類
(太陽電池,蓄電池,燃料電池など)を問わず接続する
ことが可能となる。また、スイッチ素子6のコレクタ,
エミッタ間に太陽電池などの直流電源を、ダイオードと
リアクトルを介して、接続した場合でも、同様の効果が
得られる。
When a DC power supply such as a solar cell is connected to the power supply side of the reactor 3, even if the DC power supply voltage fluctuates,
It can be stabilized to a desired DC voltage Ed. As a result, connection can be made regardless of the power supply voltage fluctuation of a solar cell or the like and the type of DC power supply (solar cell, storage battery, fuel cell, etc.). In addition, the collector of the switch element 6,
Similar effects can be obtained even when a DC power supply such as a solar cell is connected between the emitters via a diode and a reactor.

【0097】直流電源32の出力直流電圧EAが交流電
源1からの入力交流電源電圧を全波整流して得られる直
流電圧Edより高い場合には、交直流切換スイッチ31
を切り換えて、この直流電源32により電動機制御を行
なってもよいし、予め、手動操作によって回路の切換を
行なうことも可能である。
When the output DC voltage EA of the DC power supply 32 is higher than the DC voltage Ed obtained by full-wave rectification of the input AC power supply voltage from the AC power supply 1, the AC / DC changeover switch 31
, And the motor control may be performed by the DC power supply 32, or the circuit may be switched in advance by manual operation.

【0098】また、平滑コンデンサ5に太陽電池などの
直流電源をダイオードを介して接続すると(図示せ
ず)、この直流電源の出力電圧が上記の所望の直流電圧
に達している場合には、この直流電源から電力を供給
し、この所望の直流電圧に達していない場合には、交流
電源から電力を供給して所望の直流電圧まで昇圧し、こ
れにより、インバータ13のスイッチ素子をオン,オフ
させて電動機14の回転数を制御することにより、商用
交流電源と上記直流電源との併用化が可能となり、省電
力化が図れる。
When a DC power supply such as a solar cell is connected to the smoothing capacitor 5 via a diode (not shown), if the output voltage of the DC power supply has reached the desired DC voltage, Power is supplied from the DC power supply, and when the desired DC voltage is not reached, power is supplied from the AC power supply to boost the voltage to the desired DC voltage, thereby turning on and off the switching element of the inverter 13. By controlling the rotation speed of the electric motor 14 by using the AC power source, the commercial AC power source can be used in combination with the DC power source, and power can be saved.

【0099】図9は本発明による空気調和機の第4の実
施形態を示すブロック図であって、図1に対応する部分
には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the air conditioner according to the present invention. In FIG. 9, portions corresponding to those in FIG.

【0100】同図において、図1に示した第1の実施形
態と異なる点は、マイコン15が、直流電圧切替スイッ
チ18,電圧指令切替スイッチ21及びドライブ信号切
替スイッチ22の機能も有し、また、インバータ駆動回
路16への出力ポートと、電圧比較器7への出力ポート
を独立に備えた点である。
In the figure, the difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the microcomputer 15 also has the functions of a DC voltage switch 18, a voltage command switch 21 and a drive signal switch 22. And an output port to the inverter drive circuit 16 and an output port to the voltage comparator 7 are provided independently.

【0101】マイコン15は、第1の実施形態と同様
に、入力電源電圧に応じて、同期信号切替スイッチ20
を切り替える信号を出力するとともに、マイコン15内
で直流電圧Edの分圧直流電圧Ed1をA/D変換して
読み込む。そして、この分圧直流電圧Ed1の値に応じ
て、100Vの入力交流電源電圧か200Vの入力交流
電源電圧かに対応する直流電圧Ed’を求め、積分して
得られる直流電圧がこの直流電圧Ed’となるようなデ
ューティ比のPWM信号を形成して出力する。このPW
M信号はローパスフィルタ25で平滑されて直流電圧E
d’となり、これが電圧比較器7に供給される。
As in the first embodiment, the microcomputer 15 switches the synchronization signal changeover switch 20 according to the input power supply voltage.
, And A / D-converts and reads the divided DC voltage Ed1 of the DC voltage Ed in the microcomputer 15. Then, according to the value of the divided DC voltage Ed1, a DC voltage Ed ′ corresponding to the input AC power supply voltage of 100V or the input AC power supply voltage of 200V is obtained, and the DC voltage obtained by integration is obtained by the DC voltage Ed. A PWM signal having a duty ratio such that 'is formed and output. This PW
The M signal is smoothed by the low-pass filter 25 and the DC voltage E
d ′, which is supplied to the voltage comparator 7.

【0102】かかるソフトウエアによる動作は、先の第
1の実施形態などでの平滑コンデンサ5での直流電圧E
dに応じて直流電圧切替スイッチ18や電圧指令切替ス
イッチ21,ドライブ信号切替スイッチ22を切換制御
し、分圧電圧Ed1,Ed2のいずれかを選択するとい
うハードウエアによる動作に相当するものであり、かか
るハードウエアによる動作の場合と比べて、構成が簡略
化されて同様の制御動作を行なうことができる。
The operation by the software corresponds to the DC voltage E in the smoothing capacitor 5 in the first embodiment and the like.
The switching operation of the DC voltage changeover switch 18, the voltage command changeover switch 21, and the drive signal changeover switch 22 is controlled in accordance with d to select one of the divided voltages Ed1 and Ed2. As compared with the case of the operation by such hardware, the configuration is simplified and the same control operation can be performed.

【0103】マイコン15がインバータ駆動部16に供
給する信号としては、インバータ13のスイッチ素子
(第2のスイッチ素子)の通電率が100%の場合に
は、所定値の一定電圧Eiとし、また、この通電率が1
00%未満の場合には、インバータ13を駆動する制御
電圧(PWM信号)とする。
The signal supplied from the microcomputer 15 to the inverter driving section 16 is a constant voltage Ei of a predetermined value when the duty ratio of the switch element (second switch element) of the inverter 13 is 100%. If this duty ratio is 1
If less than 00%, the control voltage (PWM signal) for driving the inverter 13 is used.

【0104】また、電圧比較器7に供給される直流電圧
Ed’としても、上記の通電率が100%の場合には、
直流電圧Edを変化させる指令電圧Ed2’(PWM信
号)とする。このPWM信号はローパスフィルタ25に
よって平滑されて直流電圧Ed’とし、これが電圧比較
器7に供給される。
Also, as for the DC voltage Ed ′ supplied to the voltage comparator 7, when the above-mentioned duty ratio is 100%,
A command voltage Ed2 ′ (PWM signal) for changing the DC voltage Ed is set. This PWM signal is smoothed by the low-pass filter 25 to be a DC voltage Ed ′, which is supplied to the voltage comparator 7.

【0105】一方、上記通電率が100%未満の場合に
は、マイコン15は、分圧直流電圧Ed2(または、直
流電圧Ed)から所定の低直流電圧Ed’を求め、積分
してこの低直流電圧Ed’となるデューティ比のPWM
信号を発生して出力する。このPWM信号は、ローパス
フィルタ25によって平滑されて直流電圧Ed’とな
り、これが電圧比較器7に供給される。
On the other hand, when the duty ratio is less than 100%, the microcomputer 15 obtains a predetermined low DC voltage Ed 'from the divided DC voltage Ed2 (or DC voltage Ed), integrates the low DC voltage Ed' and integrates the low DC voltage Ed '. PWM of duty ratio which becomes voltage Ed '
Generate and output a signal. This PWM signal is smoothed by the low-pass filter 25 to become a DC voltage Ed ′, which is supplied to the voltage comparator 7.

【0106】従って、電圧切換えのためのスイッチなど
の周辺回路は、これと同様の機能をマイコン15に持た
せることにより、特に、多段階の切換えを要する場合に
は、部品点数を大幅に削減することが可能となり、か
つ、各スイッチへの配線の引き回しも少なくなるので、
耐ノイズ性の向上も含め、信頼性が向上大幅に向上する
ことになる。
Therefore, the peripheral circuit such as a switch for switching the voltage is provided with the same function in the microcomputer 15, so that the number of parts is greatly reduced especially when a multi-stage switching is required. And the routing of wiring to each switch is reduced,
The reliability, including the noise resistance, is greatly improved.

【0107】なお、図7〜図9に示した実施形態におい
ても、図1に示した実施形態と同様、図2,図3で説明
した動作をなし、図4,図6で説明した効果が得られる
ことはいうまでもない。
In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, similarly to the embodiment shown in FIG. 1, the operations described in FIGS. 2 and 3 are performed, and the effects described in FIGS. It goes without saying that it can be obtained.

【0108】上記のとおり、電動機負荷の大きい場合、
例えば室外気温が−10℃,−15℃等の低い状態等の
暖房負荷が大きい条件では、暖房能力を大きくするため
に上記したPAM制御により圧縮機駆動用電動機を回転
数可変制御して、必要な高い回転数(実施例では設定最
高回転数の9000rpm)で連続運転できた。上記し
たPAM制御により圧縮機駆動用電動機の回転数可変制
御は、図11に図示のとおり、暖房負荷の大小変化に対
応した制御ができる。
As described above, when the motor load is large,
For example, when the heating load is large such as when the outdoor air temperature is low such as -10 ° C. or -15 ° C., it is necessary to variably control the motor for driving the compressor by the above-described PAM control in order to increase the heating capacity. Continuous operation was possible at a very high rotation speed (in the embodiment, the set maximum rotation speed of 9000 rpm). The variable speed control of the compressor driving electric motor by the above-described PAM control can perform control corresponding to a change in the heating load as shown in FIG.

【0109】これに対して、各種圧縮機による暖房能力
は、図11に図示のように、PWM制御による電動機の
駆動では、室外気温が低いときに駆動トルクが不足し
て、必要な回転数まで充分駆動することができない。ま
た、大容量の圧縮機を用いた場合は、室外気温が低いと
きでも、必要な回転数まで回転駆動することができる
が、室外気温の高いとき等の負荷の小さい条件の場合
は、暖房能力が余って、運転の断続を頻繁に繰り返すこ
とに成り、室温の上下変動が頻繁に発生して快適性を損
なうと共に消費電力を大きくしてしまう。以上を、暖房
で説明したが、冷房時でも、程度の差はあるが、同様な
傾向が示される。
On the other hand, as shown in FIG. 11, when the electric motor is driven by PWM control, the driving torque is insufficient when the outdoor air temperature is low, and the heating capacity of the various compressors is reduced to a required rotational speed. It cannot be driven sufficiently. In addition, when a large capacity compressor is used, it can be driven to rotate at a required rotational speed even when the outdoor temperature is low, but when the load is small such as when the outdoor temperature is high, the heating capacity can be increased. However, the intermittent operation is frequently repeated, so that the room temperature frequently fluctuates up and down, thereby impairing comfort and increasing power consumption. Although the above description has been made with reference to heating, a similar tendency is exhibited even during cooling, although the degree is different.

【0110】また、インバータにPWM制御とPAM制
御の両方を併用できる回路構成にすることにより、低負
荷時の省電力な運転と、高負荷時の高能力運転ができ
る。すなわち、室外気温の高い低負荷時には、PWM制
御による駆動電圧の低い・低回転数でモータ効率の良い
状態で圧縮機駆動用電動機を運転して、消費電力の小さ
な運転ができる。室外気温の低い時には、PAM制御に
切り換えて駆動電圧を高くして圧縮機駆動用電動機を高
回転数で運転し、必要な暖房能力での運転が可能であ
る。
In addition, by using a circuit configuration in which both PWM control and PAM control can be used in combination with the inverter, power saving operation at low load and high capacity operation at high load can be performed. In other words, when the outdoor temperature is high and the load is low, the compressor driving motor is driven in a state where the driving voltage is low and the number of revolutions is low and the motor efficiency is good by the PWM control, so that the operation with low power consumption can be performed. When the outdoor air temperature is low, the compressor is switched to the PAM control, the driving voltage is increased, the compressor driving motor is operated at a high rotation speed, and the operation with the required heating capacity is possible.

【0111】図12はアクティブコンバータとして作動
前後の交流電源入力波形である。(a)の作動前と比較
すると(b)作動後の波形は、入力電圧の正弦波に追従
させて電流波形を成形するので、力率が略100%であ
り、作動前は70%以下である。(c)はアナログ方式
の力率改善であり、力率90%程度である。
FIG. 12 shows the AC power supply input waveform before and after the operation as the active converter. Compared with the waveform before (a), the waveform after (b) shapes the current waveform following the sine wave of the input voltage, so the power factor is approximately 100%, and before the operation, it is 70% or less. is there. (C) shows the power factor improvement of the analog system, which is about 90%.

【0112】図13はPWM/PAM切り換え前後のリ
アクタ3電流及びインバータ電流(コンデンサ5→イン
バータ13の流れ)を示す。(a)は比較的低回転数で
低負荷の場合であり、切り換え前のリアクタ電流であ
る。ONはスイッチ素子のオン時間を示し、チョッパ周
期はアクティブコンバータチョッパ周期である。
FIG. 13 shows the reactor 3 current and the inverter current (flow from the capacitor 5 to the inverter 13) before and after the PWM / PAM switching. (A) is a case of a relatively low rotation speed and a low load, and is a reactor current before switching. ON indicates the ON time of the switch element, and the chopper cycle is the active converter chopper cycle.

【0113】(b)は切り換え前のインバータ電流であ
り、チョッパ周期とはインバータのチョッパで、rはチ
ョッパ成分のリップルである。(c)は比較的高回転数
で高負荷の場合であり、切り換え後のリアクタ電流の波
形である。(a)と同様の波形である。(d)はインバ
ータ電流で、切り換え後のインバータ電流であり、滑ら
かな曲線の波形になっている。
(B) is the inverter current before switching, the chopper cycle is the chopper of the inverter, and r is the ripple of the chopper component. (C) shows the case of a relatively high rotation speed and a high load, and shows the waveform of the reactor current after switching. The waveform is similar to that of FIG. (D) is the inverter current, which is the inverter current after switching, and has a smooth curve waveform.

【0114】図14は負荷変動に対し、PWM制御で電
圧を150V一定に制御した場合のリアクタ電流の波形
である。(a)は軽負荷の場合にを示しており、この
(a)のb部の時間軸を拡大図を(b)に示す。(c)
は高負荷の場合を示しており、この(c)のd部の時間
軸を拡大図を(d)に示す。この図14から明らかなよ
うに、直流電圧が同じ(150V)であれば、コンバー
タのスイッチ素子のデューティは同じであり、負荷の大
きさによって電流の波形高さが変わる。
FIG. 14 shows the waveform of the reactor current when the voltage is controlled to be constant at 150 V by PWM control in response to a load change. (A) shows the case of light load, and (b) is an enlarged view of the time axis of the part b in (a). (C)
Shows the case of high load, and (d) shows an enlarged view of the time axis of the d part of (c). As is apparent from FIG. 14, when the DC voltage is the same (150 V), the duty of the switching element of the converter is the same, and the waveform height of the current changes depending on the size of the load.

【0115】図15は直流電圧に対するリアクタ電流の
波形を示しており、(a)は比較的低回転数で一定電圧
(150V)のPWM領域を示すものである。この
(a)のb部の時間軸を拡大図を(b)に示す。(c)
は高負荷の比較的高回転数で電圧可変(150〜300
V)のPAM制御領域を示している。この(c)のd部
の時間軸を拡大図を(d)に示す。(c)(d)の波形
を比較すると、PAM制御領域ではONデューティは広
がる。PAM制御領域では無負荷であっても、直流電圧
を上げるため、ONデューティは広がる。
FIG. 15 shows a waveform of a reactor current with respect to a DC voltage. FIG. 15A shows a PWM region of a relatively low rotation speed and a constant voltage (150 V). (B) is an enlarged view of the time axis of the part b in (a). (C)
Is voltage variable (150-300
V) shows a PAM control area. An enlarged view of the time axis of the d part of (c) is shown in (d). Comparing the waveforms of (c) and (d), the ON duty increases in the PAM control area. In the PAM control region, even if there is no load, the ON duty increases because the DC voltage is increased.

【0116】上記本発明の電動機駆動装置を備える空気
調和機の実施例に組み合わせて、寒冷地(寒冷地以外の
運転開始に暖房負荷の大きい場合を含む)における快適
且つ消費電力の少ない暖房運転の実現及び冷媒の凝縮圧
力低く抑えることにより、圧縮機の冷媒吐出圧力が高く
なった場合の圧縮仕事量の増大を防止し、消費電力を少
なくすることを目的とし、これを可能とするための冷凍
サイクルを備える空気調和機の一実施の形態を図16、
図17、及び図18に示す。図16は本実施の形態であ
る室内機の側断面を示す図である。図16において、1
01は室内機内に組み込まれた多段(3段)曲げ構造の
室内熱交換器であり、熱的な切断線124により、室内
機における前面下段部分102と前面側上段部分103
から背面部分104にかけての部分とに熱的に分離され
て構成されている。また、126は冷媒流路において、
除湿運転あるいは冷房運転の時には室内熱交換器101
の上流側になり、暖房運転の時には室内熱交換器101
の下流側になる位置に設けた室内補助熱交換器である。
これらの熱交換器において、○印で示した120は、複
数枚の放熱フィン123を貫通するように設けられた伝
熱管、121及び破線122は伝熱管120同士の接続
管である。さらに、105は除湿運転時に絞り作用を行
う除湿用絞り装置であり、室内熱交換器101における
前面上段部分103と背面部分104が熱的に一体に結
合され接続配管106により除湿用絞り装置105の一
方の接続口に接続され、除湿用絞り装置105の他方の
接続口は接続配管107を介して熱的に分離された室内
熱交換器101の前面下段部分102に接続されてい
る。
In combination with the above-described embodiment of the air conditioner equipped with the motor driving device of the present invention, a heating operation in a cold region (including a case where a heating load is large at the start of operation in a region other than the cold region) and a small power consumption is performed. By realizing and suppressing the condensation pressure of the refrigerant, it is possible to prevent an increase in the compression work amount when the refrigerant discharge pressure of the compressor is increased, and to reduce the power consumption. One embodiment of an air conditioner having a cycle is shown in FIG.
This is shown in FIG. 17 and FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating a side cross section of the indoor unit according to the present embodiment. In FIG. 16, 1
Reference numeral 01 denotes an indoor heat exchanger having a multi-stage (three-stage) bending structure incorporated in the indoor unit, and a lower front portion 102 and an upper front portion 103 of the indoor unit are cut by a thermal cutting line 124.
And a portion extending from the rear portion 104 to the rear portion 104. 126 is a refrigerant flow path,
During the dehumidifying operation or the cooling operation, the indoor heat exchanger 101
Of the indoor heat exchanger 101 during the heating operation.
This is an indoor auxiliary heat exchanger provided at a position downstream of the indoor heat exchanger.
In these heat exchangers, reference numeral 120 denotes a heat transfer tube provided so as to penetrate the plurality of heat radiation fins 123, and reference numerals 121 and 122 denote connection tubes between the heat transfer tubes 120. Reference numeral 105 denotes a dehumidifying throttle device that performs a throttling operation during the dehumidifying operation. The upper front portion 103 and the rear portion 104 of the indoor heat exchanger 101 are thermally integrally connected to each other. It is connected to one connection port, and the other connection port of the dehumidifying expansion device 105 is connected via a connection pipe 107 to the lower part 102 on the front surface of the indoor heat exchanger 101 which is thermally separated.

【0117】また、109は貫流ファンタイプの室内フ
ァン、110は前面吸込グリル、111は全面上部吸込
グリル、112は上面背面側吸込グリル、113はフィ
ルタ、114は背面ケーシング、115は吹出口、11
6は吹出口風向板であり、室内空気は、室内ファン9に
より、矢印191、192、193のように、それぞれ
前面吸込グリル110、全面上部吸込グリル111及び
上面背面側吸込グリル1112からフィルタ113を通
って吸い込まれ、多段曲げ室内熱交換器101で冷媒と
熱交換したあと、室内ファン109を通り、吹出口11
5から室内に吹き出される。
Reference numeral 109 denotes a once-through fan-type indoor fan, 110 denotes a front suction grill, 111 denotes an entire upper suction grill, 112 denotes an upper rear suction grill, 113 denotes a filter, 114 denotes a rear casing, 115 denotes an outlet, 11
Reference numeral 6 denotes an outlet wind direction plate, and indoor air is filtered by the indoor fan 9 from the front suction grill 110, the entire upper suction grill 111, and the upper rear suction grill 1112 as indicated by arrows 191, 192 and 193, respectively. After passing through the indoor fan 109, the heat is exchanged with the refrigerant in the multi-stage bending indoor heat exchanger 101,
5 is blown out into the room.

【0118】117は多段曲げ室内熱交換器101の前
面側部分102及び103に対する露受皿、118は多
段曲げ室内熱交換器101の背面部分104に対する露
受皿であり、冷房運転や除湿運転の時に生じる除湿水を
受ける働きをする。
Reference numeral 117 denotes a dew tray for the front portions 102 and 103 of the multistage bending indoor heat exchanger 101, and 118 denotes a dew tray for the rear portion 104 of the multistage bending indoor heat exchanger 101, which is generated during a cooling operation or a dehumidifying operation. Works to receive dehumidified water.

【0119】図17は、図16における除湿用絞り装置
105の一実施の形態を示す図であり、このうち図17
(a)は除湿運転時の除湿用絞り装置105の動作状態
を示す図、図17(b)は冷房及び暖房運転時の除湿用
絞り装置105の動作状態を示す図である。これらの図
において、130は弁本体、131は弁座、132は弁
体、133は弁体132の弁部、134、135は接続
管、136は弁体132を動かす電磁モ−タであり、さ
らに大きい矢印138、139は冷媒流方向(配管方
向)、矢印140は除湿運転時の冷媒流方向を示す。
FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of the dehumidifying throttle device 105 in FIG. 16, and FIG.
FIG. 17A is a diagram illustrating an operation state of the dehumidifying throttle device 105 during the dehumidifying operation, and FIG. 17B is a diagram illustrating an operating state of the dehumidifying throttle device 105 during the cooling and heating operations. In these figures, 130 is a valve body, 131 is a valve seat, 132 is a valve body, 133 is a valve portion of the valve body 132, 134 and 135 are connection pipes, 136 is an electromagnetic motor for moving the valve body 132, Larger arrows 138 and 139 indicate the refrigerant flow direction (pipe direction), and arrow 140 indicates the refrigerant flow direction during the dehumidifying operation.

【0120】そして除湿運転時には、図17(a)のよ
うに、弁体132は電磁モ−タ136により閉じられた
状態になっている。この時、凝縮器となる室内補助熱交
換器126及び室内熱交換器101の前面上段から背面
にかけての部分103及び104を通過した高圧の凝縮
液冷媒は、接続管134から流入し、弁部133と弁座
131との隙間で構成される狭い通路137を矢印14
0のように流れ、ここで絞り作用を受け低圧・低温の冷
媒となった後、接続管135を通って蒸発器となる室内
熱交換器101の前面下段部分102に流入する。
During the dehumidifying operation, the valve body 132 is closed by the electromagnetic motor 136, as shown in FIG. At this time, the high-pressure condensed liquid refrigerant that has passed through the indoor auxiliary heat exchanger 126 serving as a condenser and the portions 103 and 104 from the front upper stage to the rear surface of the indoor heat exchanger 101 flows in from the connection pipe 134 and flows into the valve portion 133. Through the narrow passage 137 formed by the gap between the
After flowing as shown by 0, the refrigerant becomes a low-pressure and low-temperature refrigerant under the throttling action, and then flows into the lower front portion 102 of the indoor heat exchanger 101 serving as an evaporator through the connection pipe 135.

【0121】この結果、室内補助熱交換器126及び室
内熱交換器101の前面上段から背面にかけての部分1
03及び104が加熱器(再熱器)、前面下段部分10
2が冷却器となって、室内空気を加熱すると同時に冷却
・除湿する除湿運転が可能になる。
As a result, part 1 of the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the indoor heat exchanger 101 from the upper front to the rear
03 and 104 are heaters (reheaters), lower part 10 on the front side
2 serves as a cooler, which enables a dehumidifying operation of heating and cooling and dehumidifying indoor air.

【0122】また冷房及び暖房運転時には、図17
(b)のように、除湿用絞り装置105は、電磁モータ
136により弁体132が引き上げられ全開の状態にな
る。この結果、接続管134と135はほとんど流通抵
抗なしで連通し、冷媒はほとんど抵抗なしで流れること
になる。
At the time of the cooling and heating operations, FIG.
As shown in FIG. 2B, the valve body 132 of the dehumidifying throttle device 105 is pulled up by the electromagnetic motor 136 and is fully opened. As a result, the connection pipes 134 and 135 communicate with almost no flow resistance, and the refrigerant flows with almost no resistance.

【0123】図18は、本実施の形態の全体のサイクル
構成を示す図であり、150は回転数制御等により能力
可変とした冷媒圧縮用の圧縮機、151は運転状態を切
り換える四方弁、152は室外熱交換器、153は絞り
作用の無い全開状態が可能な電動膨張弁で、さらに前述
の室内補助熱交換器126、多段曲げ室内熱交換器10
1、及び除湿用絞り装置105を加えて、これらが接続
配管により環状に接続されて冷凍サイクルを構成してい
る。また図18においては、室内補助熱交換器126及
び多段曲げ室内熱交換器101の伝熱管の流路状態の一
実施の形態を模式的に示してある。そして室内補助熱交
換器126は、伝熱管が一系統の冷媒流路159で構成
され、接続管129により室内熱交換器101に接続さ
れている。
FIG. 18 is a diagram showing the overall cycle configuration of the present embodiment, wherein 150 is a compressor for compressing a refrigerant whose capacity is variable by controlling the number of revolutions, 151 is a four-way valve for switching the operating state, and 152 Is an outdoor heat exchanger, 153 is a motor-operated expansion valve capable of being fully opened without a throttling action, and further includes the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the multistage bending indoor heat exchanger 10 described above.
1 and the dehumidifying throttle device 105 are added, and these are connected in a ring by a connection pipe to constitute a refrigeration cycle. FIG. 18 schematically shows one embodiment of the state of the flow path of the heat transfer tubes of the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the multistage bending indoor heat exchanger 101. The indoor auxiliary heat exchanger 126 has a heat transfer tube constituted by a single refrigerant passage 159, and is connected to the indoor heat exchanger 101 by a connection pipe 129.

【0124】室内熱交換器101は、前面上段部分10
3と背面部分104が一体に接続され伝熱管が二系統の
冷媒流路154、155となるように構成され、さらに
切断線124により熱的に分離された下段熱交換器部分
102が156、157の二冷媒流路から構成されてい
る。さらにはこれらの伝熱管冷媒流路の154、155
と156、157は除湿用絞り装置105を介して接続
管106及び107により接続されている。さらに15
8は室外ファンである。
[0124] The indoor heat exchanger 101 is
3 and the rear portion 104 are integrally connected to each other, and the heat transfer tubes are configured so as to form two refrigerant passages 154 and 155. Further, the lower heat exchanger portion 102 thermally separated by the cutting line 124 includes 156 and 157. And two refrigerant flow paths. Further, these heat transfer tube refrigerant passages 154, 155
, 156 and 157 are connected by connecting pipes 106 and 107 via a dehumidifying expansion device 105. Further 15
8 is an outdoor fan.

【0125】以上の室内機構造及び冷凍サイクル構成に
おいて、除湿運転時には、四方弁102を冷房運転時と
同様に切り換え、除湿用絞り装置105を適当に絞り電
動膨張弁153を全開にすることにより、冷媒を一点鎖
線で示すように圧縮機150、四方弁151、室外熱交
換器152、電動膨張弁153、室内補助熱交換器12
6、室内熱交換器101の前面上段部分103及び背面
部分104、除湿用絞り装置105、室内熱交換器10
1の前面下段部分102、四方弁151、圧縮機150
の順に循環させ、室外熱交換器152が上流側の凝縮
器、室内補助熱交換器126及び室内熱交換器101の
前面上段部分103と背面部分104が下流側の凝縮
器、室内熱交換器101の前面下段部分102が蒸発器
となるように運転する。
In the above indoor unit structure and refrigeration cycle configuration, during the dehumidifying operation, the four-way valve 102 is switched in the same manner as during the cooling operation, the dehumidifying expansion device 105 is appropriately throttled, and the electric expansion valve 153 is fully opened. As shown by a dashed line, the refrigerant is the compressor 150, the four-way valve 151, the outdoor heat exchanger 152, the electric expansion valve 153, and the indoor auxiliary heat exchanger 12
6. Upper front part 103 and back part 104 of indoor heat exchanger 101, dehumidifying expansion device 105, indoor heat exchanger 10
1 lower part 102, four-way valve 151, compressor 150
, The outdoor heat exchanger 152 is the upstream condenser, the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the upper front part 103 and the rear part 104 of the indoor heat exchanger 101 are the downstream condenser and the indoor heat exchanger 101. The operation is performed so that the lower front portion 102 becomes an evaporator.

【0126】そして、室内空気を室内ファン109によ
り矢印191、192、193で示すように流すと、室
内空気は蒸発器として作用する前面下段熱交換器部分1
02で冷却・除湿されたると同時に、下流側の凝縮器す
なわち加熱器となる室内補助熱交換器126及び室内熱
交換器の前面上段部分103と背面部分104で加熱さ
れ、さらにこれらの空気が混合されて室内に吹き出され
る。
When the indoor air is caused to flow by the indoor fan 109 as shown by arrows 191, 192 and 193, the indoor air is cooled by the front lower heat exchanger portion 1 acting as an evaporator.
At the same time as being cooled and dehumidified in 02, the indoor auxiliary heat exchanger 126, which is a condenser or heater on the downstream side, is heated in the front upper section 103 and the rear section 104 of the indoor heat exchanger, and the air is mixed. Is blown out into the room.

【0127】この場合、回転数を制御して圧縮機150
の能力や室内ファン19及び室外ファン158の送風能
力を制御することにより、冷却器102及び加熱器12
6、103、104の能力を調節することができ、除湿
量や吹出空気温度を広い範囲で変えることができる。
In this case, the rotation speed is controlled to
Of the cooler 102 and the heater 12 by controlling the air blowing capacity of the indoor fan 19 and the outdoor fan 158.
6, 103, 104 capacity can be adjusted, and the dehumidification amount and blown air temperature can be changed in a wide range.

【0128】さて、前述したように、除湿運転時、室内
補助熱交換器126がない場合、再熱器として作用する
室内熱交換器101の前面上段部分103と背面部分1
04が存在するにも拘わらず、室温が低下してしまう理
由を説明する。図16を参照して、このようなファン構
造では、矢印191、192及び193の吸込み空気の
70%がパネル前面からの矢印191からの空気であ
り、残りの30%が矢印1192及び193からの空気
であり、冷却器として作用する熱交換器を上段に配置し
再熱器を下段に配置すると除1湿水が再熱器によって再
び蒸発して除湿しないことから、冷却器として作用する
熱交換器は前面下段部分に配置しなければならず、図1
6に示すように、再熱器と冷却器を配置する必要があ
り、この再熱器として作用する前面上段部分103と背
面部分104を流れる空気は、冷却器として作用する前
面下段部分102を流れる空気よりも少なく、その分外
気温が低い場合は、室温が低下するという問題があっ
た。
As described above, when the indoor auxiliary heat exchanger 126 is not provided during the dehumidifying operation, the front upper portion 103 and the rear portion 1 of the indoor heat exchanger 101 acting as a reheater are provided.
The reason why the room temperature is lowered in spite of the existence of 04 will be described. Referring to FIG. 16, in such a fan structure, 70% of the intake air of arrows 191, 192 and 193 is air from arrow 191 from the front of the panel, and the remaining 30% is air from arrows 1192 and 193. If it is air and the heat exchanger acting as a cooler is arranged in the upper stage and the reheater is arranged in the lower stage, the dehumidified water will be evaporated again by the reheater and will not be dehumidified. The vessel must be placed in the lower part of the front
As shown in FIG. 6, it is necessary to arrange a reheater and a cooler, and the air flowing through the upper front portion 103 and the rear portion 104 acting as the reheater flows through the lower front portion 102 acting as the cooler. When the temperature is lower than the air and the outside air temperature is low, there is a problem that the room temperature is lowered.

【0129】本実施形態では、除湿運転時、再熱器とし
て作用する室内補助熱交換器126を通風路に設けたの
で、除湿運転時における温度の低下を抑制することがで
きる。また、再熱側にこの室内補助熱交換器を設けたの
で再熱器の熱交換量が増大し、冷媒の凝縮量が増え、サ
イクル全体の能力が向上すると共に、除湿用絞り装置1
05に、冷媒流動音の原因となる気液2相流の気相が減
少して、除湿用絞り装置105の動作時(除湿運転時)
における冷媒流動音を低減することができる。
In the present embodiment, since the indoor auxiliary heat exchanger 126 acting as a reheater is provided in the ventilation path during the dehumidifying operation, a decrease in temperature during the dehumidifying operation can be suppressed. In addition, since this indoor auxiliary heat exchanger is provided on the reheating side, the amount of heat exchange of the reheater increases, the amount of refrigerant condensed increases, the capacity of the entire cycle is improved, and the dehumidifying throttle device 1 is provided.
At 05, when the gas phase of the gas-liquid two-phase flow causing the refrigerant flow noise decreases, the dehumidifying throttle device 105 operates (during the dehumidifying operation).
, The flow noise of the refrigerant in the above can be reduced.

【0130】以上のように、本実施の形態によれば、除
湿運転時には、室内補助熱交換器、及び熱的に二分割さ
れた室内熱交換器における除湿用絞り装置の上流側がそ
れぞれ加熱器101、加熱器102、除湿用絞り装置の
下流側が冷却器となり、室内機に吸い込まれた空気は加
熱器101および加熱器102で暖められると同時に冷
却器で冷やされて湿気が除去されたあと混合されて吹き
出され、冷え過ぎの無い快適な除湿運転を行うことがで
きる。特に加熱器が2個になり、加熱器の伝熱面積が冷
却器の伝熱面積に比べて十分大きくなって加熱能力が増
すため、より冷え過ぎの無い快適な除湿運転が可能にな
る。
As described above, according to the present embodiment, at the time of the dehumidifying operation, the upstream side of the dehumidifying expansion device in the indoor auxiliary heat exchanger and the thermally split indoor heat exchanger are each provided with the heater 101. , The downstream side of the heater 102 and the dehumidifying expansion device becomes a cooler, and the air sucked into the indoor unit is heated by the heater 101 and the heater 102 and simultaneously cooled by the cooler to remove moisture, and then mixed. The air is blown out, and a comfortable dehumidifying operation without excessive cooling can be performed. In particular, the number of heaters is two, and the heat transfer area of the heater is sufficiently larger than the heat transfer area of the cooler to increase the heating capacity, so that a comfortable dehumidifying operation without excessive cooling can be performed.

【0131】さらに冷却器(室内熱交換器の前面下段部
分102)の下側に加熱器(室内補助熱交換器26及び
室内熱交換器の前面上段から背面にかけての部分10
3、104)が配置されないことから冷却器で生じた除
湿水が加熱器にかかって再蒸発することがない。
Further, a heater (the indoor auxiliary heat exchanger 26 and a part 10 extending from the upper front to the rear of the indoor heat exchanger) is provided below the cooler (the lower front part 102 of the indoor heat exchanger).
3, 104), the dehumidified water generated in the cooler does not reach the heater and re-evaporate.

【0132】次に冷房運転時には、除湿用絞り装置10
5を開き電動膨張弁153を適当に絞り、冷媒を実線の
矢印で示すように循環させることにより、室外熱交換器
152を凝縮器、室内補助熱交換器126及び多段曲げ
室内熱交換器101を蒸発器として室内の冷房を行う。
Next, during the cooling operation, the dehumidifying expansion device 10
5 is opened, the electric expansion valve 153 is appropriately throttled, and the refrigerant is circulated as indicated by the solid line arrow, thereby turning the outdoor heat exchanger 152 into the condenser, the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the multi-stage bending indoor heat exchanger 101. The room is cooled as an evaporator.

【0133】暖房運転時には、四方弁151を切り換え
除湿用絞り装置105を開き電動膨張弁153を適当に
絞り、冷媒を破線の矢印で示すように循環させることに
より、多段曲げ室内熱交換器101を凝縮器、室内補助
熱交換器126を過冷却器、室外熱交換器152を蒸発
器として室内の暖房を行う。
In the heating operation, the four-way valve 151 is switched, the dehumidifying expansion device 105 is opened, the electric expansion valve 153 is appropriately throttled, and the refrigerant is circulated as indicated by the dashed arrow, so that the multistage bending indoor heat exchanger 101 is operated. The interior of the room is heated by using the condenser and the indoor auxiliary heat exchanger 126 as a subcooler and the outdoor heat exchanger 152 as an evaporator.

【0134】そして冷房、暖房の各運転に対してもサイ
クル性能及び多段曲げ室内熱交換器101や室内補助熱
交換器126での熱交換性能を確保して効率良く運転す
る必要がある。
For each of the cooling and heating operations, it is necessary to ensure the cycle performance and the heat exchange performance of the multistage bending indoor heat exchanger 101 and the indoor auxiliary heat exchanger 126 to operate efficiently.

【0135】以下に、この方法について説明する。Hereinafter, this method will be described.

【0136】まず図18において、冷房運転では冷媒が
室内補助熱交換器126から多段曲げ室内熱交換器10
1に流れ、これらの両熱交換器とも低圧でガス冷媒の比
容積が大きくて体積流量が多くなる蒸発器となるため、
流路面積が小さいとここでの圧力損失が大きくなってサ
イクルの性能が低下する。そこで図18においては、主
熱交換器である多段曲げ室内熱交換器101の前面上段
から背面にかけての部分103、104と前面下段部分
102の各冷媒流路をそれぞれ154、155と15
6、157の二系統にしてある。この結果、冷媒流路で
の圧力損失が十分小さくなり、これによる性能低下を十
分小さくできる。更には室内補助熱交換器126を設け
たり、室内熱交換器1を前面から背面にかけて設けて蒸
発器としての伝熱面積を十分大きくできることから性能
を向上でき、トータルとしては性能向上を図ることが可
能である。
First, in FIG. 18, in the cooling operation, the refrigerant is supplied from the indoor auxiliary heat exchanger 126 to the multi-stage bending indoor heat exchanger 10.
1, both of these heat exchangers become low-pressure, large-volume gas refrigerant evaporators with large specific volumes and large volume flow rates.
If the flow path area is small, the pressure loss here becomes large and the performance of the cycle is reduced. Therefore, in FIG. 18, the refrigerant passages of the portions 103 and 104 from the front upper stage to the rear surface and the front lower portion 102 of the multi-stage bending indoor heat exchanger 101 as the main heat exchanger are respectively 154, 155 and 15
6, 157. As a result, the pressure loss in the refrigerant flow path is sufficiently reduced, and the performance degradation due to this is sufficiently reduced. Furthermore, since the indoor auxiliary heat exchanger 126 is provided or the indoor heat exchanger 1 is provided from the front to the back, the heat transfer area as the evaporator can be sufficiently increased, so that the performance can be improved, and the performance can be improved as a whole. It is possible.

【0137】また暖房運転での性能を向上するために
は、凝縮器となる室内側の熱交換器の出口で十分な過冷
却を取る必要がある。そしてこの過冷却域では、冷媒が
液状態であると同時に冷媒温度が凝縮温度から徐々に下
がることから、液冷媒流の速度を速めて伝熱管内の熱伝
達率を高めてやると共に、伝熱管が風上側になるように
して熱交換前の比較的温度の低い空気流と熱交換するよ
うにする必要がある。またさらには室内熱交換器101
の前面下段部分102における暖房運転時の入口部分で
は高温ガス冷媒の温度が凝縮温度まで低下するため、こ
の部分でも冷媒流と空気流とが対向流になるようにする
とよい。
Further, in order to improve the performance in the heating operation, it is necessary to take sufficient supercooling at the outlet of the indoor heat exchanger serving as a condenser. In this supercooling region, the refrigerant temperature is gradually lowered from the condensing temperature at the same time as the refrigerant is in a liquid state, so that the speed of the liquid refrigerant flow is increased to increase the heat transfer coefficient in the heat transfer tube, Is required to be on the windward side to exchange heat with a relatively low-temperature air flow before heat exchange. Furthermore, the indoor heat exchanger 101
Since the temperature of the high-temperature gas refrigerant drops to the condensing temperature at the inlet portion of the lower front portion 102 during the heating operation, it is preferable that the refrigerant flow and the air flow also flow in the opposite direction.

【0138】上記室内補助熱交換器126は、室内熱交
換器101と間に1mmから5mmの隙間をあけて配置
するとよい。このように隙間をあけることで、室内熱交
換器101との間に冷房時に結露する露が両熱交換器間
に架橋することを防止され、熱交換器の通風抵抗の増大
を防止して冷房能力の低下防止及び送風音の増大防止が
できる。
It is preferable that the indoor auxiliary heat exchanger 126 is disposed with a gap of 1 mm to 5 mm between the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the indoor heat exchanger 101. By providing such a gap, it is possible to prevent dew that forms during cooling from being bridged between the two heat exchangers with the indoor heat exchanger 101, and to prevent an increase in the ventilation resistance of the heat exchanger to prevent cooling. It is possible to prevent a decrease in performance and an increase in blowing noise.

【0139】また、配置する位置を上面背面側の熱交換
器に気流方向に重ねるようにすると、気流の風速が遅く
なってファンに向かって露が落下しにくくなるので、背
面側の熱交換器の傾斜角度を大きくして、熱交換器の鉛
直方向の寸法を小さくできる。これによって、室内機の
高さ寸法を小さくできる若しくはその文熱交換器の大き
さを大きくできる。さらに、配置する位置を上面背面側
の熱交換器に気流方向に重ねるようにすると、上部前面
側の熱交換器の前側に空気清浄フィルターや消臭フィル
ターを配置する場合に、風速分布の均一化をはかれ、熱
交換性能の低下を抑制できる。
[0139] When the arrangement position is superposed on the heat exchanger on the rear side of the upper surface in the airflow direction, the wind speed of the airflow is slowed and it is difficult for dew to fall toward the fan. , The vertical dimension of the heat exchanger can be reduced. As a result, the height of the indoor unit can be reduced or the size of the heat exchanger can be increased. In addition, if the airflow filter and the deodorizing filter are arranged in front of the heat exchanger on the upper front side, the wind speed distribution will be uniformed if the arrangement position is placed on the heat exchanger on the upper rear side in the airflow direction. , And a decrease in heat exchange performance can be suppressed.

【0140】図18において、凝縮器の出口側は室内補
助熱交換器126であり、この部分は、冷媒流路が一系
統で流路面積を十分小さくできることから冷媒流速を速
くして熱伝達率を十分高くでき、さらに室内熱交換器1
01の風上側に配置してある。したがって室内補助熱交
換器101は過冷却器として十分な性能を発揮できる。
また冷媒流路を156、157の二系統にした室内熱交
換器前面下段部分102において、暖房運転時の高温ガ
ス冷媒流の入口側を空気流の風下側に設けた配管構成に
し、この熱交換器部分2では冷媒流と空気流とが対向流
になるようにしてあり、熱交換性能を向上できる。
In FIG. 18, the outlet side of the condenser is an indoor auxiliary heat exchanger 126. This part has a single refrigerant flow path and can have a sufficiently small flow path area. And the indoor heat exchanger 1
It is arranged on the windward side of 01. Therefore, the indoor auxiliary heat exchanger 101 can exhibit sufficient performance as a subcooler.
Further, in the lower part 102 of the front surface of the indoor heat exchanger in which the refrigerant flow path is divided into two systems of 156 and 157, the inlet side of the high-temperature gas refrigerant flow at the time of the heating operation is provided on the leeward side of the air flow. In the vessel portion 2, the refrigerant flow and the air flow are made to flow in opposite directions, so that the heat exchange performance can be improved.

【0141】ここで室内機寸法を十分大きくできない時
には、室内補助熱交換器126を暖房運転における過冷
却器として十分な大きさにできない場合がある。この問
題を解決できる一実施の形態を図18に示す。
If the indoor unit dimensions cannot be made sufficiently large, the indoor auxiliary heat exchanger 126 may not be sufficiently large as a subcooler in the heating operation. FIG. 18 shows an embodiment capable of solving this problem.

【0142】図19においては、多段曲げ室内熱交換器
101の前面上段から背面にかけての部分103、10
4を、風上側に設けた一系統の冷媒流路部分160と二
系統の冷媒流路部分161、162から構成する。さら
に室内熱交換器101の前面下段部分102の冷媒流路
を156、157の二系統にすると同時に前面下段部分
102における暖房運転時の冷媒流入口部分を空気流の
風下側に設けた配管構成にしてある。また図18と同一
番号を付けたものは同一部分を示す。
In FIG. 19, portions 103, 10 from the upper front to the back of the multi-stage bending indoor heat exchanger 101 are shown.
4 is composed of a single-system refrigerant flow path part 160 and two-system refrigerant flow path parts 161 and 162 provided on the windward side. Further, the refrigerant flow path of the front lower part 102 of the indoor heat exchanger 101 is divided into two systems of 156 and 157, and at the same time, the refrigerant flow inlet part of the front lower part 102 during the heating operation is provided on the leeward side of the air flow. It is. The same reference numerals as in FIG. 18 indicate the same parts.

【0143】このサイクル構成により、暖房運転におい
ては、圧縮機150を出て四方弁151を通った後の高
温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器1に入り、前面下段
部分102の冷媒流路が二系統の伝熱管156、157
を分流して通った後、全開となっている除湿用絞り装置
105を通って室内熱交換器101の前面上段から背面
にかけての部分103、104に入り、冷媒流路が二系
統の伝熱管161、162を分流して流れ、この後合流
して冷媒流路が一系統の伝熱管160を流れ、さらに冷
媒流路が1系統の室内補助熱交換器126を流れる。
With this cycle configuration, in the heating operation, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has left the compressor 150 and passed through the four-way valve 151 enters the indoor heat exchanger 1 and has a refrigerant flow path in the front lower portion 102. Are two systems of heat transfer tubes 156, 157
After passing through the heat exchanger, the refrigerant passes through the dehumidifying expansion device 105 which is fully open, enters the portions 103 and 104 from the front upper stage to the rear surface of the indoor heat exchanger 101, and the refrigerant flow passage has two heat transfer tubes 161. , 162, and then merge, the refrigerant flow path flows through one system of the heat transfer tube 160, and the refrigerant flow path flows through the one system of the indoor auxiliary heat exchanger 126.

【0144】この場合、室内熱交換器101の前面下段
部分102では高温のガス冷媒が流れる入口側が空気流
の風下側になり二相冷媒の流れる出口側が温度の低い空
気流の風上側になるため、前面下段部分102では冷媒
流と空気流とが熱交換性能の優れた対向流状態となる。
また多段曲げ室内熱交換器101の前面上段から背面に
かけての部分103、104の冷媒流出口側の伝熱管1
60及び室内補助熱交換器126の伝熱管159が一系
統冷媒流路となっており、さらに飽和温度から徐々に温
度の下がるサブクール域となるこれらの伝熱管160及
び159は温度の低い上流側空気流と熱交換をするた
め、十分なサブクールが取れ、室内機から室外機に向か
う冷媒温度はほぼ室温となるので、暖房性能を向上する
ことができる。
In this case, in the lower front portion 102 of the indoor heat exchanger 101, the inlet side where the high-temperature gas refrigerant flows is the leeward side of the airflow, and the outlet side where the two-phase refrigerant flows is the leeward side of the low-temperature airflow. On the other hand, in the lower front portion 102, the refrigerant flow and the air flow are in a counterflow state with excellent heat exchange performance.
Further, the heat transfer tubes 1 on the refrigerant outlet side of the portions 103 and 104 from the front upper stage to the rear surface of the multistage bending indoor heat exchanger 101.
60 and the heat transfer tubes 159 of the indoor auxiliary heat exchanger 126 constitute a single-system refrigerant flow path, and further, these heat transfer tubes 160 and 159 which form a subcool region where the temperature gradually decreases from the saturation temperature are upstream air having a low temperature. A sufficient subcool is taken for heat exchange with the flow, and the refrigerant temperature from the indoor unit to the outdoor unit becomes almost room temperature, so that the heating performance can be improved.

【0145】さらに冷房運転においては、電動膨張弁1
53で絞られ低圧・低温になった二相冷媒は、最初室内
補助熱交換器126に入って冷媒流路が一系統の伝熱管
159を通り、次に室内熱交換器101に入り、前面上
段から背面にかけての熱交換器部分103、104にお
いて一系統の伝熱管160を通ったあと分流して二系統
の伝熱管161、162に入り、さらに除湿用絞り装置
105を通って前面下段部分102に入り二系統の伝熱
管156、157に分流して流れる。この場合、伝熱管
159及び160では冷媒の乾き度が比較的小さいため
一系統の冷媒流路でも圧力損失は比較的小さい。また乾
き度が比較的大きい伝熱管161、162と156、1
57の部分では冷媒流路をそれぞれ二系統にしたことか
ら圧力損失が十分小さくなる。この結果、圧力損失によ
る冷房性能の低下を防ぐことができる。さらに室内補助
熱交換器126を設けたことにより、蒸発器としての伝
熱面積が増加し、冷房性能が向上する。
In the cooling operation, the electric expansion valve 1
The low-pressure, low-temperature two-phase refrigerant squeezed at 53 first enters the indoor auxiliary heat exchanger 126, the refrigerant passage passes through one system of the heat transfer tube 159, then enters the indoor heat exchanger 101, and After passing through one system of heat transfer tubes 160 in the heat exchanger portions 103 and 104 from the back to the back, the flow is split and enters the two systems of heat transfer tubes 161 and 162, and further through the dehumidifying expansion device 105 to the front lower portion 102. The heat is split into two heat transfer tubes 156 and 157. In this case, since the dryness of the refrigerant in the heat transfer tubes 159 and 160 is relatively small, the pressure loss is relatively small even in a single-system refrigerant flow path. Heat transfer tubes 161, 162 and 156, 1 having relatively large dryness
In the portion 57, the pressure loss is sufficiently reduced because the refrigerant flow paths are divided into two systems. As a result, a decrease in cooling performance due to pressure loss can be prevented. Furthermore, by providing the indoor auxiliary heat exchanger 126, the heat transfer area as an evaporator increases, and the cooling performance improves.

【0146】ここで、図18及び図19に示す実施の形
態では、室内熱交換器101の伝熱管を二系統に分ける
場合及び一系統と二系統を組み合わせた場合を示した
が、これらに限るものではなく、冷媒流路をさらに多く
の系統に分ける事も可能であり、この場合も室内熱交換
器101での冷媒流圧力損失を低減し、特に冷房性能の
低下を防止できる。但し、冷媒流路をあまり多系統にす
ると、冷媒流の圧力損失は低下するが、熱伝達率の低下
が著しく、冷房運転及び暖房運転における能力や動作係
数といった空気調和機全体の性能が低下してしまうた
め、最適な系統数の冷媒流路に設定する必要があり、こ
の系統数は主に冷媒配管の内径に応じて決定される。ま
た室内熱交換器101で、多系統の冷媒流路にした所を
管径の太い伝熱管とし一系統の冷媒流路にしても(図示
省略)同様の効果が得られる。すなわち管径を太くした
ことにより、冷媒流の流速が遅くなり、特に冷房運転で
の性能低下を防止できる。
Here, in the embodiment shown in FIG. 18 and FIG. 19, the case where the heat transfer tube of the indoor heat exchanger 101 is divided into two systems and the case where one system and two systems are combined are shown. Instead, it is possible to divide the refrigerant flow path into more systems, and in this case as well, it is possible to reduce the pressure loss of the refrigerant flow in the indoor heat exchanger 101, and particularly to prevent the cooling performance from lowering. However, if the number of refrigerant channels is too large, the pressure loss of the refrigerant flow is reduced, but the heat transfer coefficient is significantly reduced, and the performance of the air conditioner as a whole in the cooling operation and the heating operation is reduced. Therefore, it is necessary to set an optimal number of refrigerant channels in the system, and the number of systems is determined mainly according to the inner diameter of the refrigerant pipe. Further, in the indoor heat exchanger 101, the same effect can be obtained by using a large-diameter heat transfer tube in a place where the multi-system refrigerant flow path is formed and a single-system refrigerant flow path (not shown). That is, by increasing the diameter of the pipe, the flow velocity of the refrigerant flow is reduced, and it is possible to prevent performance degradation particularly during cooling operation.

【0147】さらに図16、18、19における室内補
助熱交換器126は、空気流に対して室内熱交換器10
1の風上側に設けてあるため、室内補助熱交換器126
と室内熱交換器101の重なった部分では通風抵抗の増
大により風量が減少し伝熱性能が低下してしまう。そこ
で室内補助熱交換器126は、室内熱交換器101に対
して通風抵抗の小さいものにする必要がある。このため
には、室内補助熱交換器126は、室内熱交換器101
に比べて、フィンピッチを大きくしたり、あるいは奥行
き寸法(風の流れる方向の寸法)を薄くしたり、あるい
は室内熱交換器101が伝熱性能を上げるためにフィン
にスリットを設けるのに対してスリットを設けない構造
にする(図示省略)。
Further, the indoor auxiliary heat exchanger 126 shown in FIGS.
1, the auxiliary heat exchanger 126
In the overlapping portion of the indoor heat exchanger 101 and the indoor heat exchanger 101, the air flow decreases due to the increase in ventilation resistance, and the heat transfer performance decreases. Therefore, the indoor auxiliary heat exchanger 126 needs to have a smaller ventilation resistance than the indoor heat exchanger 101. For this purpose, the indoor auxiliary heat exchanger 126 is
In contrast to the above, the fin pitch is increased, the depth dimension (dimension in the direction in which the wind flows) is reduced, or the indoor heat exchanger 101 is provided with a slit in the fin in order to improve the heat transfer performance. A structure without a slit is provided (not shown).

【0148】次に図16の室内機構造において、多段曲
げ室内熱交換器101における矢印191、192、1
93で示す吸込空気の風速分布は、前面下段部分102
に相当する191が比較的早い。さらにデザインの点か
ら、図19に示すように、室内機の前面において上方部
分180は塞いで空気吸込口とせず、下方部分のみを吸
込グリル181とする室内機構造にする場合があり、こ
の場合、矢印191、192、193で示す吸込空気流
の風速分布は前面下方吸込グリル181に相当する矢印
191の風速分布が最も速い。なお図20において、図
16と同一番号を付したものは同一部分を示す。
Next, in the indoor unit structure shown in FIG. 16, arrows 191, 192, 1 in the multi-stage bending indoor heat exchanger 101 are used.
The wind speed distribution of the suction air indicated by 93
191 is relatively early. Further, from the point of design, as shown in FIG. 19, there is a case where the upper unit 180 is closed at the front surface of the indoor unit so as not to serve as an air suction port, and only the lower portion is a suction grille 181. , 191, 192, 193, the wind speed distribution of the arrow 191 corresponding to the front lower suction grill 181 is the fastest. In FIG. 20, the same reference numerals as in FIG. 16 denote the same parts.

【0149】こうした場合、代表例を図20に示すよう
に、補助熱交換器126を多段曲げ室内熱交換器101
の前面下段部分102の風上側に設けることにより、冷
房及び暖房の性能をさらに向上することができる。すな
わち冷房及び暖房運転において、矢印191に相当する
風量が比較的多いことから、この風量に対応した室内補
助熱交換器126及び室内熱交換器の前面下段部分10
2からなる熱交換器部分が風の流れる奥行き方向に厚く
なっても、この熱交換器部分の温度効率は比較的高く保
たれる。さらに室内熱交換器101における風速分布の
速いところに(多少)通風抵抗となる補助熱交換器12
6を設けたことから、室内熱交換器101全体の前面に
おける吸込風速分布がより均一になる。これらの結果、
図20の室内機構造は、図16の室内機構造に比べて冷
房及び暖房の性能を向上することができる。
In such a case, as shown in FIG. 20 as a representative example, the auxiliary heat exchanger 126 is
The air conditioner is provided on the windward side of the front lower portion 102, so that the cooling and heating performance can be further improved. That is, in the cooling and heating operations, since the air volume corresponding to the arrow 191 is relatively large, the indoor auxiliary heat exchanger 126 and the lower front portion 10 of the indoor heat exchanger corresponding to this air volume are provided.
Even if the heat exchanger portion composed of 2 becomes thicker in the depth direction in which the wind flows, the temperature efficiency of this heat exchanger portion is kept relatively high. Further, the auxiliary heat exchanger 12 which has (somewhat) a ventilation resistance in a place where the wind speed distribution is high in the indoor heat exchanger 101
6, the suction wind speed distribution on the entire front surface of the indoor heat exchanger 101 becomes more uniform. As a result of these,
The indoor unit structure of FIG. 20 can improve cooling and heating performance as compared with the indoor unit structure of FIG.

【0150】また図20の構造における除湿運転の性能
は、実測によると、図16の室内機構造と大差はなく
(除湿量はやや減少する傾向にあるが、逆に吹出空気温
度は上昇する傾向になる)、冷え過ぎを抑制した快適な
除湿運転を行うことがきる。
According to actual measurements, the performance of the dehumidifying operation in the structure of FIG. 20 is not much different from the indoor unit structure of FIG. 16 (the amount of dehumidification tends to decrease slightly, while the temperature of the blown air tends to increase). ), And a comfortable dehumidifying operation in which excessive cooling is suppressed can be performed.

【0151】またさらには、室内機の構造上の制約か
ら、室内補助熱交換器126を、室内熱交換器の背面部
分104の風上側や前面下段部分102の風上側におけ
ない場合には、、室内熱交換器の前面上段部分103の
風上側においても、多少性能は低下するかも知れないが
これまで述べてきた除湿、冷房及び暖房の運転における
補助熱交換器の効果を得ることができる。
Furthermore, if the indoor auxiliary heat exchanger 126 cannot be located on the windward side of the rear part 104 or the windward side of the front lower part 102 of the indoor heat exchanger due to structural restrictions of the indoor unit, Even on the windward side of the upper front section 103 of the indoor heat exchanger, the effect of the auxiliary heat exchanger in the dehumidification, cooling and heating operations described above can be obtained although the performance may be slightly reduced.

【0152】なお図18及び図19のサイクル構成にお
いても、図20の室内機構造あるいは室内補助熱交換器
126を室内熱交換器の前面上段部分103の風上側に
設けた室内機構造を適用でき、同様の効果を得ることが
できる(図示省略)。
18 and FIG. 19, the indoor unit structure shown in FIG. 20 or the indoor unit structure in which the indoor auxiliary heat exchanger 126 is provided on the windward side of the front upper section 103 of the indoor heat exchanger can be applied. The same effect can be obtained (not shown).

【0153】ところで図16、図18、図19、図20
の実施の形態では室内熱交換器101を、前面下段部分
102、前面上段部分103、背面部分104の三段に
曲げた場合を示したが、これに限るものではなく、各部
分を必要に応じてそれぞれ多段に構成しても良い。図2
1には熱的な切断線163の下段部分である室内熱交換
器101の前面下段部分102’を164、165、1
66の3段にした場合を示す。これにより伝熱面積を図
18より大きくできる。さらには図22に示すように前
面下段から前面上段、背面までを折れ線でなく連続した
曲線にした一体構造にして、さらに除湿運転時に加熱器
となる前面上段から背面にかけての部分と冷却器となる
前面下段部分とを、切断線167により168と169
の二つに熱的に分離した構造にしても良く、同様に伝熱
面積を大きくすることができる。特に小形の空気調和機
であるルームエアコン等では、室内熱交換器を収納する
スペースが十分に取れないことが多く、この場合には室
内熱交換器の曲げ回数を多くしたり、曲線状にすること
により、狭いスペースに十分な伝熱面積を持つ室内熱交
換器を収納できる。そしてこれらの室内熱交換器の場合
にも、図16あるいは図20等のように、室内熱交換器
の風上側に室内補助熱交換器を設けて、同様の効果を得
ることができる。
FIG. 16, FIG. 18, FIG. 19, FIG.
In the embodiment, the case where the indoor heat exchanger 101 is bent into three steps of the front lower part 102, the front upper part 103, and the rear part 104 is shown, but the present invention is not limited to this, and each part may be replaced as necessary. May be configured in multiple stages. FIG.
1, the lower part 102 'of the front surface of the indoor heat exchanger 101, which is the lower part of the thermal cutting line 163, is connected to 164, 165, 1
66 shows a case in which there are three stages. Thereby, the heat transfer area can be made larger than in FIG. Further, as shown in FIG. 22, the lower front section, the upper front section, and the rear section have an integrated structure that is not a broken line but a continuous curve, and further, a portion from the front upper section to the rear, which serves as a heater during dehumidifying operation, and a cooler. The lower part of the front surface is connected by 168 and 169 with a cutting line 167.
The structure may be thermally separated into two, and the heat transfer area can be similarly increased. In particular, room air conditioners, which are small air conditioners, often do not have enough room to accommodate the indoor heat exchanger. In this case, the number of bending times of the indoor heat exchanger is increased or the indoor heat exchanger is curved. Thus, the indoor heat exchanger having a sufficient heat transfer area can be stored in a small space. Also in the case of these indoor heat exchangers, a similar effect can be obtained by providing an indoor auxiliary heat exchanger on the windward side of the indoor heat exchanger as shown in FIG. 16 or FIG.

【0154】また図16、図18、図19、図20にお
ける除湿用絞り装置105や電動膨張弁153はキャピ
ラリーチューブあるいは通常の膨張弁と二方弁とを並列
に設けた構成のものにしてもよく(図示省略)、二方弁
の開閉によりこれまでの実施の形態と同様の作用を実現
することができる。
The dehumidifying throttle device 105 and the electric expansion valve 153 in FIGS. 16, 18, 19, and 20 may have a configuration in which a capillary tube or a normal expansion valve and a two-way valve are provided in parallel. Often (not shown), by opening and closing the two-way valve, the same operation as in the previous embodiments can be realized.

【0155】ここで、これまでは室内熱交換器としては
室内機の前面から背面にかけて設けた構造を考えてきた
が、これに限らず、室内熱交換器を室内機の前面にだけ
設けて背面には設けない構造にし、この風上側に補助熱
交換器を設けた室内機構造の場合にも(図示省略;例え
ば図16あるいは図20において室内熱交換器101の
背面部分104を設けない場合等に相当)、これまでの
説明と同様な室内補助熱交換器126の効果を得ること
ができる。
[0155] Heretofore, the structure in which the indoor heat exchanger is provided from the front to the rear of the indoor unit has been considered, but the present invention is not limited to this. Also, in the case of an indoor unit structure in which an auxiliary heat exchanger is provided on the windward side (not shown; for example, when the rear portion 104 of the indoor heat exchanger 101 is not provided in FIG. 16 or FIG. 20) ), And the effect of the indoor auxiliary heat exchanger 126 similar to that described above can be obtained.

【0156】また、室内熱交換器の前面部分及び背面部
分の冷媒流路をそれぞれ二系統以上にしたり、室内補助
熱交換器126の冷媒流路を一系統にすると同時に室内
熱交換器の風上側に配置することにより、冷房運転や暖
房運転において圧力損失を低減できると共に冷媒流と空
気流とを対向流にでき、さらには暖房運転時において室
内補助熱交換器126が過冷却器として作用し効率良く
十分な過冷却をとることができる。したがって、冷房運
転及び暖房運転において、図16から図20で述べた実
施の形態と同様に、十分効率の良い運転を行うことがで
きる。
Further, the refrigerant flow paths at the front and rear portions of the indoor heat exchanger may be divided into two or more systems, or the refrigerant flow path of the indoor auxiliary heat exchanger 126 may be formed as one system, and at the same time as the windward side of the indoor heat exchanger. In the cooling operation or the heating operation, the pressure loss can be reduced, and the refrigerant flow and the air flow can be made to flow in opposite directions. In addition, during the heating operation, the indoor auxiliary heat exchanger 126 acts as a supercooler to improve the efficiency. Good and sufficient supercooling can be taken. Therefore, in the cooling operation and the heating operation, a sufficiently efficient operation can be performed as in the embodiment described with reference to FIGS.

【0157】ところで以上説明した実施の形態において
は、空気調和機でよく使用されるHCFC22(ハイド
ロクロロフルオロカーボン22の略)等の単一冷媒を使
用する場合に付いて説明してきた。しかし最近は、オゾ
ン層破壊や地球温暖化の点からHCFC22に代わる代
替冷媒の研究が盛んになっており、代替冷媒としては単
一冷媒だけでなく、混合冷媒の使用が検討されている。
これに対して、図16から図20に示す実施の形態で述
べてきた室内機の構造、サイクル構成、運転の制御方法
を適用できることは明らかであり、同様の効果が得られ
る。
In the embodiment described above, the case where a single refrigerant such as HCFC22 (abbreviation for hydrochlorofluorocarbon 22) often used in an air conditioner is used has been described. However, in recent years, research on alternative refrigerants replacing HCFC22 has been actively conducted from the viewpoint of depletion of the ozone layer and global warming, and the use of mixed refrigerants as well as single refrigerants as alternative refrigerants is being studied.
On the other hand, it is clear that the control method of the structure, cycle configuration, and operation of the indoor unit described in the embodiment shown in FIGS. 16 to 20 can be applied, and similar effects can be obtained.

【0158】上記室内補助熱交換器126を搭載した空
気調和機での実験によれば、−10℃と−15℃では−
10℃の方が冷媒ガスの吸込密度が小さくなり、圧縮仕
事量が小さくなったことにより、圧縮機駆動用電動機の
回転数が長時間にわたって高い回転数で運転できた。こ
れは、室内補助熱交換器126による冷媒凝縮量の増加
により、圧縮機に吸い込まれる冷媒ガスの圧力が上昇を
抑制若しくは下がることで圧縮機の仕事量が小さくなっ
て、これによって運転電流値が下がり、設定された最高
回転数(9000rpm)での運転を長時間行なっても
制限電流値に達しないようになる。
According to an experiment with an air conditioner equipped with the indoor auxiliary heat exchanger 126, at −10 ° C. and −15 ° C., −
At 10 ° C., the suction density of the refrigerant gas was smaller and the compression work was smaller, so that the compressor driving motor could be operated at a higher rotation speed for a longer time. This is because the increase in the amount of refrigerant condensed by the indoor auxiliary heat exchanger 126 suppresses or decreases the pressure of the refrigerant gas sucked into the compressor, thereby reducing the work of the compressor, thereby reducing the operating current value. As a result, the current does not reach the limit current value even if the operation at the set maximum rotation speed (9000 rpm) is performed for a long time.

【0159】これによって、PAM制御のみの場合の実
験では、室外気温が−10℃及び−15℃の条件で、室
内温度が設定温度23℃に達する前に凝縮圧力が大きく
なって制限電流に達して、回転数を5000から700
0rpmの間に抑える制御になってしまい、設定温度に
なるまでに極めて長い時間を要することがあったが、こ
れをなくすことができた。これは、室外気温−15℃の
ときでも石油ファンヒータと同等の暖房能力であり、し
かも、電気料金も石油ファンヒータの石油代と同等にで
きた。
As a result, in the experiment using only the PAM control, when the outdoor air temperature is -10.degree. C. and -15.degree. C., the condensing pressure increases before the indoor temperature reaches the set temperature 23.degree. And the rotation speed from 5000 to 700
The control was limited to 0 rpm, which required an extremely long time to reach the set temperature. However, this could be eliminated. This has the same heating capacity as the oil fan heater even when the outdoor air temperature is -15 ° C, and the electricity rate can be made equal to the oil cost of the oil fan heater.

【0160】[0160]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気調和
機によれば、暖房運転時における加熱器の下流側に室内
補助熱交換器を設けたサイクル構成にして凝縮圧力を小
さくし、しかも、インバータの所定の低い電源電圧では
チョッパ動作により、電動機の回転数制御を行ない、イ
ンバータでのチョッパ動作での通電率が100%になる
と、インバータの電源電圧の制御により電動機の回転数
を制御するものであるから、コンパクトな室内機でも、
冷房及び暖房運転においては、伝熱面積を十分大きくで
き、特に暖房運転では室内補助熱交換器を過冷却器とし
て有効に使用することができるから、凝縮圧力を低く抑
えて性能を向上すると共に省電力を図ることができる。
As described above, according to the air conditioner of the present invention, the condensing pressure is reduced by employing a cycle configuration in which the indoor auxiliary heat exchanger is provided downstream of the heater during the heating operation. At a predetermined low power supply voltage of the inverter, the rotation speed of the motor is controlled by the chopper operation. When the duty ratio in the chopper operation of the inverter reaches 100%, the rotation speed of the motor is controlled by controlling the power supply voltage of the inverter. Because it is a thing, even a compact indoor unit,
In the cooling and heating operations, the heat transfer area can be made sufficiently large, and particularly in the heating operation, the indoor auxiliary heat exchanger can be effectively used as a subcooler. Power can be saved.

【0161】また、本発明によれば、例えば、300V
程度の一定直流電圧でもってインバータを任意の通電率
でチョッパ動作させ、回転数制御を行なうよりも、15
0V以上の任意の直流電圧でもって100%通電率のチ
ョッパなしで制御する方が損失を少なくすることができ
るため、高効率化に有効である。
According to the present invention, for example, 300 V
Rather than performing a chopper operation of the inverter at an arbitrary duty ratio with a constant DC voltage of about
Controlling with a DC voltage of 0 V or more without a chopper having a 100% duty ratio can reduce the loss, which is effective for increasing the efficiency.

【0162】さらにまた、本発明によれば、インバータ
の所定の低い電源電圧ではチョッパ動作により、電動機
の回転数制御を行なうとともに、インバータでのチョッ
パ動作での通電率が100%になると、インバータの電
源電圧の制御により電動機の回転数を制御するものであ
るから、インバータのチョッパ損失や電動機での損失を
大幅に低減できて、効率を大幅に高めることができる。
Furthermore, according to the present invention, the rotation speed of the motor is controlled by the chopper operation at a predetermined low power supply voltage of the inverter, and when the duty ratio of the inverter in the chopper operation reaches 100%, Since the number of rotations of the motor is controlled by controlling the power supply voltage, the chopper loss of the inverter and the loss of the motor can be significantly reduced, and the efficiency can be greatly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による空気調和機の第1の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an air conditioner according to the present invention.

【図2】図1に示した第1の実施形態の制御方法を示す
フローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control method according to the first embodiment illustrated in FIG. 1;

【図3】図1に示した第1の実施形態の入力交流電源電
圧が100Vの場合の図2に示した制御方法を説明する
ための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the control method shown in FIG. 2 when the input AC power supply voltage is 100 V in the first embodiment shown in FIG. 1;

【図4】図3で説明した制御方法による効果を従来例と
比較して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the effect of the control method described in FIG. 3 in comparison with a conventional example.

【図5】図1に示した第1の実施形態の一変形例を示す
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a modification of the first embodiment shown in FIG. 1;

【図6】図1に示した第1の実施形態と図5に示した回
路を用いる空気調和機との効果を比較して示す図であ
る。
6 is a diagram showing a comparison between the effects of the first embodiment shown in FIG. 1 and an air conditioner using the circuit shown in FIG. 5;

【図7】本発明による空気調和機の第2の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the air conditioner according to the present invention.

【図8】本発明による空気調和機の第3の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the air conditioner according to the present invention.

【図9】本発明による空気調和機の第4の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the air conditioner according to the present invention.

【図10】従来の空気調和機での電動機駆動装置の回路
構成図である。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a motor drive device in a conventional air conditioner.

【図11】外気温度に対する暖房特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing heating characteristics with respect to outside air temperature.

【図12】本発明の一実施の形態でアクティブコンバー
タとして作動直後の交流電源入力波形を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an AC power supply input waveform immediately after operation as an active converter in one embodiment of the present invention.

【図13】PWM/PAM切り換え前後のリアクタ3電
流及びインバータ電流を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a reactor 3 current and an inverter current before and after PWM / PAM switching.

【図14】負荷作動に対する利芥3電流の波形を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a waveform of a waste 3 current with respect to a load operation.

【図15】直流電圧に対するリアクタ電流の波形を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing a waveform of a reactor current with respect to a DC voltage.

【図16】本発明の一実施の形態である空気調和機の室
内機構造を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an indoor unit structure of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

【図17】図1における除湿用絞り装置の一例の構造及
動作状態を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a structure and an operation state of an example of the dehumidifying throttle device in FIG. 1;

【図18】本発明の一実施の形態である空気調和機のサ
イクル構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a cycle configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

【図19】本発明の他の実施の形態である室内熱交換器
の配管構成を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a piping configuration of an indoor heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施の形態である空気調和機の
室内機構造を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing an indoor unit structure of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の他の実施の形態である室内熱交換器
の形状を示す図である。
FIG. 21 is a view showing a shape of an indoor heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

【図22】本発明のさらに他の実施の形態である室内熱
交換器の形状を示す図である。
FIG. 22 is a view showing a shape of an indoor heat exchanger according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 整流器、3 リアクトル、4 ダイオード、5 コ
ンデンサ、6 スイッチ素子、7 電圧比較器、8 掛
算器、9 負荷電流検出器、10 電流比較器、11
発振器、12 駆動回路、13 インバータ、14 電
動機、15 マイコン、16 インバータ駆動回路、1
8 直流電圧信号切換スイッチ、19 トリガ素子、2
0 同期信号切換スイッチ、21 電圧指令切換スイッ
チ、22 ドライブ信号切換スイッチ、23 供給電流
検出器、24 アクティブコンバータブロック、 25
ローパスフィルタ 26 電源キャパシタ、27 リアクトル、28 ダイ
オード、29 室温センサ、30 交流電源電圧検出
器、31 交流直流切換スイッチ、 32 直流電源、
Q 力率改善回路、101…室内熱交換器、102、1
02’…室内熱交換器の前面下段部分、103…室内熱
交換器の前面上段部分、104…室内熱交換器の背面部
分、105…除湿用絞り装置、106、107、12
7、128、129…接続配管、109…室内ファン、
110…前面吸込グリル、111…上面吸込グリル、1
12…背面吸込グリル、113…フィルタ、114…背
面ケーシング、115…吹出口、116…吹出口風向
版、117…前面露受皿、118…背面露受皿、120
…伝熱管、121、122…伝熱管の接続配管、123
…放熱フィン、124、163、167…熱的切断線、
126…室内補助熱交換器、130…弁本体、131…
弁座、132…弁体、133…弁部、134、135…
接続管、136…電磁モータ、137…除湿運転時の冷
媒流路、150…圧縮機、151…四方弁、152…室
外熱交換器、153…電動膨張弁、154、155、1
56、157、159、160、161、162…冷媒
流路、158…室外ファン、164、165、166、
168、169…熱交換器部分、180…前面上段パネ
ル、181…前面下段吸込グリル、191、192、1
93…室内機吸込空気流。
2 rectifier, 3 reactor, 4 diode, 5 capacitor, 6 switch element, 7 voltage comparator, 8 multiplier, 9 load current detector, 10 current comparator, 11
Oscillator, 12 drive circuit, 13 inverter, 14 motor, 15 microcomputer, 16 inverter drive circuit, 1
8 DC voltage signal changeover switch, 19 trigger element, 2
0 Synchronous signal changeover switch, 21 Voltage command changeover switch, 22 Drive signal changeover switch, 23 Supply current detector, 24 Active converter block, 25
Low-pass filter 26 power supply capacitor, 27 reactor, 28 diode, 29 room temperature sensor, 30 AC power supply voltage detector, 31 AC / DC changeover switch, 32 DC power supply,
Q Power factor improvement circuit, 101 ... indoor heat exchanger, 102, 1
02 ': lower front part of indoor heat exchanger; 103: upper front part of indoor heat exchanger; 104: rear part of indoor heat exchanger; 105: dehumidifying throttle device;
7, 128, 129: connection piping, 109: indoor fan,
110: Front suction grill, 111: Top suction grill, 1
12: Rear suction grille, 113: Filter, 114: Rear casing, 115: Air outlet, 116: Air outlet direction plate, 117: Front exposed pan, 118: Rear exposed pan, 120
... heat transfer tubes, 121, 122 ... connection pipes for heat transfer tubes, 123
... heat radiation fins, 124, 163, 167 ... thermal cutting lines,
126 ... indoor auxiliary heat exchanger, 130 ... valve body, 131 ...
Valve seat, 132 ... valve element, 133 ... valve part, 134, 135 ...
Connection pipe, 136: electromagnetic motor, 137: refrigerant flow path during dehumidification operation, 150: compressor, 151: four-way valve, 152: outdoor heat exchanger, 153: electric expansion valve, 154, 155, 1
56, 157, 159, 160, 161, 162: refrigerant flow path, 158: outdoor fan, 164, 165, 166,
168, 169: heat exchanger portion, 180: front upper panel, 181: front lower suction grille, 191, 192, 1
93 ... Indoor unit suction air flow.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 素生 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 石井 誠 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所冷熱事業部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor, Motoo Morimoto 800, Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Pref. Inside the cooling division of Hitachi, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から
の冷媒が流入する室内熱交換器と、暖房運転時における
冷媒流路の前記室内熱交換器の下流側に配置された室内
補助熱交換器と、上記圧縮機を駆動するための電動機
と、この電動機に交流電圧を供給して駆動する電動機駆
動装置とを備え、 上記電動機駆動装置が、入力交流電圧を整流する整流器
と、該整流器の整流出力をオン,オフして電圧制御する
第1のスイッチ素子とを有する電力変換器と、 上記電圧制御された出力電圧を入力電圧とし、この入力
電圧をオン,オフして交流に変換する第2のスイッチ素
子を有し、この交流電圧で電動機を駆動するインバータ
と、 上記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率の制御と第
2のスイッチ素子のオン,オフ制御及びオン期間の電流
をチョッパ制御するための制御手段とから成り、 この制御手段は、 上記電動機の回転数が所定の回転数未満では、上記第1
のスイッチ素子のオン,オフ通電率を制御して出力電圧
を一定にし且つ、第2のスイッチ素子のオン期間の電流
をチョッパ制御した出力電圧で電動機を駆動し、 上記電動機の回転数が所定の回転数を超える場合は、上
記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率を上記一定の
出力電圧の場合の通電率よりも大きくし且つ、第2のス
イッチ素子のオン期間の電流をチョッパ制御しない出力
電圧で電動機を駆動することを特徴とする空気調和機。
1. A compressor for compressing a refrigerant, an indoor heat exchanger into which the refrigerant flows from the compressor, and an indoor auxiliary disposed downstream of the indoor heat exchanger in the refrigerant flow path during a heating operation. A heat exchanger, an electric motor for driving the compressor, and an electric motor drive device for supplying an alternating current voltage to the electric motor to drive the electric motor, wherein the electric motor drive device rectifies an input alternating voltage, A power converter having a first switch element for controlling the voltage by turning on and off the rectified output of the rectifier; and using the output voltage controlled as an input voltage, turning the input voltage on and off to convert the input voltage to an alternating current An inverter for driving an electric motor with the AC voltage, controlling the ON / OFF duty ratio of the first switch element, controlling ON / OFF of the second switch element, and controlling the ON period. Current Tsu consists of a control means for path control, the control means, the rotational speed of the electric motor is less than a predetermined rotational speed, the first
The on / off duty ratio of the switch element is controlled to keep the output voltage constant, and the motor is driven with the output voltage obtained by chopper-controlling the current during the on period of the second switch element. When the rotation speed is exceeded, the on / off duty ratio of the first switch element is set to be larger than the duty ratio in the case of the constant output voltage, and the current during the on-period of the second switch element is not chopper-controlled. An air conditioner characterized by driving a motor with an output voltage.
【請求項2】請求項1の室内補助熱交換器は、室内熱交
換器から1mm〜5mmの寸法の範囲の空間を介して配
置されたことを特徴とする空気調和機。
2. The air conditioner according to claim 1, wherein the indoor auxiliary heat exchanger is arranged via a space having a size of 1 mm to 5 mm from the indoor heat exchanger.
【請求項3】請求項1の電力変換器は、この電力変換器
の第1のスイッチ素子が、整流器からの整流出力をリア
クトルを介してオン,オフして電圧制御し、この電圧制
御された整流出力を平滑して直流電圧を出力する平滑手
段を有し、上記平滑手段で生成した直流電圧をインバー
タの第2のスイッチ素子に出力することを特徴とする空
気調和機。
3. The power converter according to claim 1, wherein the first switch element of the power converter turns on and off the rectified output from the rectifier via a reactor to control the voltage, and the voltage is controlled. An air conditioner comprising a smoothing means for smoothing a rectified output to output a DC voltage, and outputting the DC voltage generated by the smoothing means to a second switch element of the inverter.
【請求項4】冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から
の冷媒が流入する室内熱交換器と、暖房運転時における
冷媒流路の前記室内熱交換器の下流側に配置された室内
補助熱交換器と、上記圧縮機を駆動するための電動機
と、この電動機に交流電圧を供給して駆動する電動機駆
動装置とを備え、 上記電動機駆動装置が、入力交流電圧を整流する整流器
と、該整流器の整流出力をオン,オフして電圧制御する
第1のスイッチ素子とを有する電力変換器と、 上記電圧制御された出力電圧を入力電圧とし、この入力
電圧をオン,オフして交流に変換する第2のスイッチ素
子を有し、この交流電圧で電動機を駆動するインバータ
と、 上記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率の制御と第
2のスイッチ素子のオン,オフ制御及びオン期間の電流
をチョッパ制御するための制御手段とから成り、 この制御手段は、 上記電動機の回転数が所定の回転数未満では、第2のス
イッチ素子のオン期間の電流をチョッパ制御した出力電
圧で電動機を駆動し、 上記電動機の回転数が所定の回転数を超える場合は、上
記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率を制御して回
転数に応じた出力電圧とし且つ、第2のスイッチ素子の
オン期間の通電率を100%にした出力電圧で電動機を
駆動することを特徴とする空気調和機。
4. A compressor for compressing a refrigerant, an indoor heat exchanger into which the refrigerant flows from the compressor, and an indoor auxiliary disposed downstream of the indoor heat exchanger in the refrigerant flow path during a heating operation. A heat exchanger, an electric motor for driving the compressor, and an electric motor drive device for supplying an alternating current voltage to the electric motor to drive the electric motor, wherein the electric motor drive device rectifies an input alternating voltage, A power converter having a first switch element for controlling the voltage by turning on and off the rectified output of the rectifier; and using the output voltage controlled as an input voltage, turning the input voltage on and off to convert the input voltage to an alternating current An inverter for driving an electric motor with the AC voltage, controlling the ON / OFF duty ratio of the first switch element, controlling ON / OFF of the second switch element, and controlling the ON period. Current And control means for controlling the motor with an output voltage obtained by chopper-controlling the current during the ON period of the second switch element when the rotation speed of the motor is less than a predetermined rotation speed. If the rotation speed of the electric motor exceeds a predetermined rotation speed, the on / off duty ratio of the first switch element is controlled to output an output voltage corresponding to the rotation speed, and the second switch element is turned on. An air conditioner characterized in that an electric motor is driven by an output voltage with a duty ratio of 100% during a period.
【請求項5】入力交流電圧を整流する整流器と、該整流
器の整流出力をオン,オフして電圧制御する第1のスイ
ッチ素子とを有する電力変換器と、 上記電圧制御された出力電圧を入力電圧とし、この入力
電圧をオン,オフして交流に変換する第2のスイッチ素
子を有し、この交流電圧で圧縮機駆動用の電動機を駆動
するインバータと、 上記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率の制御と第
2のスイッチ素子のオン,オフ制御及びオン期間の電流
をチョッパ制御するための制御手段とを備えた空気調和
機において、 上記制御手段は、 上記電動機の回転数が所定の回転数未満では、上記第1
のスイッチ素子のオン,オフ通電率を制御して出力電圧
を一定にし且つ、第2のスイッチ素子のオン期間の電流
をチョッパ制御した出力電圧で上記電動機を駆動し、 上記電動機の回転数が所定の回転数を超える場合は、上
記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率を上記一定の
出力電圧の場合の通電率よりも大きくし且つ、第2のス
イッチ素子のオン期間の電流をチョッパ制御しない出力
電圧で上記電動機を駆動することを特徴とする空気調和
機。
5. A power converter having a rectifier for rectifying an input AC voltage, a first switch element for turning on and off a rectified output of the rectifier to control a voltage, and inputting the voltage-controlled output voltage. A second switch element for converting the input voltage to an AC by turning on / off the input voltage; an inverter for driving a compressor driving motor with the AC voltage; and an ON / OFF switch for the first switch element. In an air conditioner provided with control means for controlling the OFF duty ratio and controlling the ON / OFF control of the second switch element and chopper controlling the current during the ON period, the control means determines that the number of rotations of the motor is a predetermined value. If the rotation speed is less than
The on / off duty ratio of the switch element is controlled to keep the output voltage constant, and the motor is driven with an output voltage obtained by chopper-controlling the current during the on-period of the second switch element. When the rotation speed exceeds the rotation speed, the ON / OFF duty ratio of the first switch element is set to be larger than the duty ratio in the case of the constant output voltage, and the current during the ON period of the second switch element is controlled by chopper control. An air conditioner characterized by driving the motor with an output voltage that does not occur.
【請求項6】請求項5の電力変換器は、この電力変換器
の第1のスイッチ素子が、整流器からの整流出力をリア
クトルを介してオン,オフして電圧制御し、この電圧制
御された整流出力を平滑して直流電圧を出力する平滑手
段を有し、上記平滑手段で生成した直流電圧をインバー
タの第2のスイッチ素子に出力することを特徴とする空
気調和機。
6. A power converter according to claim 5, wherein the first switch element of the power converter controls the rectified output from the rectifier on and off via a reactor to control the voltage, and the voltage is controlled. An air conditioner comprising a smoothing means for smoothing a rectified output to output a DC voltage, and outputting the DC voltage generated by the smoothing means to a second switch element of the inverter.
【請求項7】入力交流電圧を整流する整流器と、該整流
器の整流出力をオン,オフして電圧制御する第1のスイ
ッチ素子とを有する電力変換器と、 上記電圧制御された出力電圧を入力電圧とし、この入力
電圧をオン,オフして交流に変換する第2のスイッチ素
子を有し、この交流電圧で圧縮機駆動用の電動機を駆動
するインバータと、 上記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率の制御と第
2のスイッチ素子のオン,オフ制御及びオン期間の電流
をチョッパ制御するための制御手段とを備えた空気調和
機において、 上記制御手段は、 上記電動機の回転数が所定の回転数未満では、第2のス
イッチ素子のオン期間の電流をチョッパ制御した出力電
圧で上記電動機を駆動し、 上記電動機の回転数が所定の回転数を超える場合は、上
記第1のスイッチ素子のオン,オフ通電率を制御して回
転数に応じた出力電圧とし且つ、第2のスイッチ素子の
オン期間の通電率を100%にした出力電圧で上記電動
機を駆動することを特徴とする空気調和機。
7. A power converter having a rectifier for rectifying an input AC voltage, a first switch element for turning on and off a rectified output of the rectifier to control a voltage, and inputting the voltage-controlled output voltage. A second switch element for converting the input voltage to an AC by turning on / off the input voltage; an inverter for driving a compressor driving motor with the AC voltage; and an ON / OFF switch for the first switch element. In an air conditioner provided with control means for controlling the OFF duty ratio and controlling the ON / OFF control of the second switch element and chopper controlling the current during the ON period, the control means determines that the number of rotations of the motor is a predetermined value. When the rotation speed of the motor is less than the predetermined rotation speed, the motor is driven with an output voltage obtained by chopper-controlling the current during the ON period of the second switch element. The on / off duty ratio of the switch element is controlled to obtain an output voltage corresponding to the number of revolutions, and the motor is driven by an output voltage with the duty ratio during the on period of the second switch element being 100%. And air conditioner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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JP2011239664A (en) * 2010-04-16 2011-11-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Power supply circuit
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