JPH10153353A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH10153353A JPH10153353A JP30841796A JP30841796A JPH10153353A JP H10153353 A JPH10153353 A JP H10153353A JP 30841796 A JP30841796 A JP 30841796A JP 30841796 A JP30841796 A JP 30841796A JP H10153353 A JPH10153353 A JP H10153353A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/19—Calculation of parameters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮機の吐出側の冷媒温度を迅速かつ高精度
にて推定することにより、応答遅れのない冷凍サイクル
の制御を可能にすることのできる空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器３Ａ、減圧装置４Ａ及
び蒸発器５Ａが順次冷媒配管で接続された冷凍サイクル
を備えるとき、第１の温度検出手段７Ａによる凝縮器の
温度検出値と、第２の温度検出手段８Ａによる蒸発器の
温度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段１２が圧縮
機の吐出側の温度を推定する。
にて推定することにより、応答遅れのない冷凍サイクル
の制御を可能にすることのできる空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器３Ａ、減圧装置４Ａ及
び蒸発器５Ａが順次冷媒配管で接続された冷凍サイクル
を備えるとき、第１の温度検出手段７Ａによる凝縮器の
温度検出値と、第２の温度検出手段８Ａによる蒸発器の
温度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段１２が圧縮
機の吐出側の温度を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル系統
を構成する圧縮機の吐出側の冷媒温度を、冷凍サイクル
を構成する機器の制御に使用する空気調和機に関する。
を構成する圧縮機の吐出側の冷媒温度を、冷凍サイクル
を構成する機器の制御に使用する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍サイクル系統を構成する圧縮機を過
負荷に起因する故障から保護するために、圧縮機の吐出
側の冷媒温度（以下、単に吐出温度と言う）が所定値を
越えた場合に圧縮機を停止させたり、あるいは、インバ
ータ装置によって可変速する圧縮機であればその回転速
度を低下させたりする、保護装置を備えた空気調和機が
ある。
負荷に起因する故障から保護するために、圧縮機の吐出
側の冷媒温度（以下、単に吐出温度と言う）が所定値を
越えた場合に圧縮機を停止させたり、あるいは、インバ
ータ装置によって可変速する圧縮機であればその回転速
度を低下させたりする、保護装置を備えた空気調和機が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和機に
おいて、圧縮機の吐出温度が所定値を越えたか否かの判
別には、圧縮機の吐出側に接続された配管の、特に、圧
縮機に近接した部位に設けられた温度センサの検出値に
依存していた。
おいて、圧縮機の吐出温度が所定値を越えたか否かの判
別には、圧縮機の吐出側に接続された配管の、特に、圧
縮機に近接した部位に設けられた温度センサの検出値に
依存していた。
【０００４】しかるに、この温度センサの検出値は、吐
出配管内の冷媒そのものの温度ではなく、圧縮機本体の
影響を強く受けた温度であることが多い。この結果、圧
縮機から吐出される冷媒の温度上昇過程や温度下降過程
において、熱容量の大きい圧縮機の温度上昇の遅れや温
度下降の遅れに伴って、冷媒の温度検出に遅れを生じ、
冷凍サイクルを構成する機器の制御応答に遅れを生じる
という問題があった。
出配管内の冷媒そのものの温度ではなく、圧縮機本体の
影響を強く受けた温度であることが多い。この結果、圧
縮機から吐出される冷媒の温度上昇過程や温度下降過程
において、熱容量の大きい圧縮機の温度上昇の遅れや温
度下降の遅れに伴って、冷媒の温度検出に遅れを生じ、
冷凍サイクルを構成する機器の制御応答に遅れを生じる
という問題があった。
【０００５】このため、圧縮機の吐出温度の上昇を検知
して圧縮機を保護する場合には、停止制御に遅れを生じ
る虞れがあった。また、インバータ装置を用いている場
合、保護制御の指令、解除が繰返されて、圧縮機の回転
速度の上昇、下降が過度に繰返される虞れもあった。
して圧縮機を保護する場合には、停止制御に遅れを生じ
る虞れがあった。また、インバータ装置を用いている場
合、保護制御の指令、解除が繰返されて、圧縮機の回転
速度の上昇、下降が過度に繰返される虞れもあった。
【０００６】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて
推定することにより、応答遅れのない冷凍サイクルの制
御を可能にする空気調和機を提供することを目的とす
る。
されたもので、圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて
推定することにより、応答遅れのない冷凍サイクルの制
御を可能にする空気調和機を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気調
和機は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷
媒配管で接続された冷凍サイクルを備えるとき、第１の
温度検出手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度
検出手段による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出
温度推定手段が圧縮機の吐出温度を推定する構成とした
ので、熱容量の大きい圧縮機の影響を受けることなく、
圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて推定することが
できる。
和機は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷
媒配管で接続された冷凍サイクルを備えるとき、第１の
温度検出手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度
検出手段による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出
温度推定手段が圧縮機の吐出温度を推定する構成とした
ので、熱容量の大きい圧縮機の影響を受けることなく、
圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて推定することが
できる。
【０００８】請求項２に記載の空気調和機は、請求項１
の吐出温度推定手段により推定された吐出温度が所定値
を越えるとき、圧縮機保護手段が圧縮機の運転を停止さ
せるので、応答遅れのない圧縮機の保護が可能となる。
の吐出温度推定手段により推定された吐出温度が所定値
を越えるとき、圧縮機保護手段が圧縮機の運転を停止さ
せるので、応答遅れのない圧縮機の保護が可能となる。
【０００９】請求項３に記載の空気調和機は、圧縮機、
凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続され
た冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をインバータ
装置によって制御するとき、第１の温度検出手段による
凝縮器の温度検出値と、第２の温度検出手段による蒸発
器の温度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段が圧縮
機の吐出温度を推定する構成としたので、請求項１に記
載のものと同様な効果が得られる。
凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続され
た冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をインバータ
装置によって制御するとき、第１の温度検出手段による
凝縮器の温度検出値と、第２の温度検出手段による蒸発
器の温度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段が圧縮
機の吐出温度を推定する構成としたので、請求項１に記
載のものと同様な効果が得られる。
【００１０】請求項４に記載の空気調和機は、圧縮機、
凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続され
た冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をインバータ
装置によって制御するとき、圧縮機回転速度と、第１の
温度検出手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度
検出手段による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出
温度推定手段が圧縮機の吐出温度を推定するので、請求
項１又は請求項３と比較して圧縮機の吐出温度の推定精
度をさらに高めることができる。
凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続され
た冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をインバータ
装置によって制御するとき、圧縮機回転速度と、第１の
温度検出手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度
検出手段による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出
温度推定手段が圧縮機の吐出温度を推定するので、請求
項１又は請求項３と比較して圧縮機の吐出温度の推定精
度をさらに高めることができる。
【００１１】請求項５に記載の空気調和機は、請求項４
の吐出温度推定手段により推定された吐出温度が所定値
を越えるとき、圧縮機保護手段が圧縮機の回転数を低減
するようにインバータ装置の出力周波数を変更するの
で、応答遅れのない圧縮機の保護が可能になる。
の吐出温度推定手段により推定された吐出温度が所定値
を越えるとき、圧縮機保護手段が圧縮機の回転数を低減
するようにインバータ装置の出力周波数を変更するの
で、応答遅れのない圧縮機の保護が可能になる。
【００１２】請求項６に記載の空気調和機は、さらに、
第３の温度検出手段によつて圧縮機の吸込側の冷媒温度
（以下、単に吸込温度と言う）を検出し、吐出温度推定
手段がこの第３の温度検出手段の検出値をも加味して、
圧縮機の吐出温度を推定するので、冷媒温度の推定精度
がさらに高められる。
第３の温度検出手段によつて圧縮機の吸込側の冷媒温度
（以下、単に吸込温度と言う）を検出し、吐出温度推定
手段がこの第３の温度検出手段の検出値をも加味して、
圧縮機の吐出温度を推定するので、冷媒温度の推定精度
がさらに高められる。
【００１３】請求項７に記載の空気調和機は、吐出温度
推定手段が、第１の温度検出手段の検出値の平均値を演
算し、この平均値を凝縮機の温度として圧縮機の吐出温
度を推定するので、急激な変動に基づく過敏な保護動作
を防止することができる。
推定手段が、第１の温度検出手段の検出値の平均値を演
算し、この平均値を凝縮機の温度として圧縮機の吐出温
度を推定するので、急激な変動に基づく過敏な保護動作
を防止することができる。
【００１４】請求項８に記載の空気調和機は、室外ユニ
ットを形成する圧縮機、室外熱交換器及び減圧装置と室
内ユニツトを形成する室内熱交換器とが順次冷媒配管で
接続された冷凍サイクルを有し、回転数指令に従って圧
縮機の回転数を制御するインバータ装置を備えるとき、
室外側温度検出手段が室外熱交換器の温度及び外気温の
うち、少なくとも一つを検出する一方、室内側温度検出
手段が室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも
一つを検出し、圧縮機許容最大回転数決定手段が室外側
及び室内側の各温度検出手段の検出値に基づいて、圧縮
機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧縮機の許
容最大回転数を決定し、空調負荷に応じて圧縮機の回転
数を制御するとき、圧縮機回転数制御手段が許容最大回
転数以下に制限した回転数指令をインバータ装置に加え
るように構成したので、熱容量の大きい圧縮機の影響を
受けることなく、応答遅れのない圧縮機の保護が可能と
なる。
ットを形成する圧縮機、室外熱交換器及び減圧装置と室
内ユニツトを形成する室内熱交換器とが順次冷媒配管で
接続された冷凍サイクルを有し、回転数指令に従って圧
縮機の回転数を制御するインバータ装置を備えるとき、
室外側温度検出手段が室外熱交換器の温度及び外気温の
うち、少なくとも一つを検出する一方、室内側温度検出
手段が室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも
一つを検出し、圧縮機許容最大回転数決定手段が室外側
及び室内側の各温度検出手段の検出値に基づいて、圧縮
機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧縮機の許
容最大回転数を決定し、空調負荷に応じて圧縮機の回転
数を制御するとき、圧縮機回転数制御手段が許容最大回
転数以下に制限した回転数指令をインバータ装置に加え
るように構成したので、熱容量の大きい圧縮機の影響を
受けることなく、応答遅れのない圧縮機の保護が可能と
なる。
【００１５】請求項９に記載の空気調和機は、圧縮機許
容回転数決定手段が室外側及び室内側の温度検出手段の
各検出値の他に、室内ファンの回転数をも加味して、圧
縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧縮機の
許容最大回転数を決定するので、請求項８に記載したも
のよりも圧縮機吐出温度の抑制精度をさらに高めること
ができる。
容回転数決定手段が室外側及び室内側の温度検出手段の
各検出値の他に、室内ファンの回転数をも加味して、圧
縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧縮機の
許容最大回転数を決定するので、請求項８に記載したも
のよりも圧縮機吐出温度の抑制精度をさらに高めること
ができる。
【００１６】請求項１０に記載の空気調和機は、冷凍サ
イクルを形成する減圧装置が機械式の、例えば、キャピ
ラリチューブ又は温度式膨張弁であるとき、圧縮機の吸
込冷媒温度と、室内熱交換器の温度及び室温とに基づい
て、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧
縮機の許容最大回転数を決定するようにしたので、減圧
装置の特性がばらつくような場合でも、熱容量の大きい
圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのない圧縮機
の保護が可能となる。
イクルを形成する減圧装置が機械式の、例えば、キャピ
ラリチューブ又は温度式膨張弁であるとき、圧縮機の吸
込冷媒温度と、室内熱交換器の温度及び室温とに基づい
て、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する圧
縮機の許容最大回転数を決定するようにしたので、減圧
装置の特性がばらつくような場合でも、熱容量の大きい
圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのない圧縮機
の保護が可能となる。
【００１７】請求項１１に記載の空気調和機は、圧縮機
許容最大回転数決定手段が、室外側及び室内側の各温度
検出手段の検出値に基づいて、インバータ装置の入力電
流を設定値以下に抑制する圧縮機の許容最大回転数を決
定し、圧縮機の吐出側冷媒温度を間接的に設定値以下に
抑制するようにしたので、請求項８に記載のものと同様
な効果が得られる。
許容最大回転数決定手段が、室外側及び室内側の各温度
検出手段の検出値に基づいて、インバータ装置の入力電
流を設定値以下に抑制する圧縮機の許容最大回転数を決
定し、圧縮機の吐出側冷媒温度を間接的に設定値以下に
抑制するようにしたので、請求項８に記載のものと同様
な効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一
実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図にお
いて、圧縮機１、凝縮器３Ａ、減圧装置４Ａ及び蒸発器
５Ａが順に冷媒配管によって接続され、周知の冷凍サイ
クルを形成している。この場合、圧縮機１はインバータ
装置６によって能力制御、つまり、空調負荷に応じてそ
の回転速度制御が行われる。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一
実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図にお
いて、圧縮機１、凝縮器３Ａ、減圧装置４Ａ及び蒸発器
５Ａが順に冷媒配管によって接続され、周知の冷凍サイ
クルを形成している。この場合、圧縮機１はインバータ
装置６によって能力制御、つまり、空調負荷に応じてそ
の回転速度制御が行われる。
【００１９】この圧縮機１を過負荷から保護するため
に、凝縮器３Ａの温度Ｔc を検出する第１の温度検出手
段７Ａ及び蒸発器５Ａの温度Ｔe を検出する第２の温度
検出手段８Ａを備え、これらの温度検出手段の各温度検
出値がマイクロコンピュータ１０に加えられる。マイク
ロコンピュータ１０は、第１の温度検出手段７Ａによっ
て検出された凝縮器の温度Ｔc を所定の時間間隔で読込
んで記憶し、所定の回数の温度値を平均化して出力する
平均値算出手段１１と、この平均値算出手段１１による
凝縮器温度の平均値及び第２の温度検出手段８Ａによっ
て検出された蒸発器温度Ｔe に基づいて、圧縮機の吐出
温度を推定する吐出温度推定手段１２と、推定された圧
縮機の吐出温度に基づいて、圧縮機１を保護するよう
に、インバータ装置６の出力周波数の補正指令を出力す
る圧縮機保護手段１３とを備えている。
に、凝縮器３Ａの温度Ｔc を検出する第１の温度検出手
段７Ａ及び蒸発器５Ａの温度Ｔe を検出する第２の温度
検出手段８Ａを備え、これらの温度検出手段の各温度検
出値がマイクロコンピュータ１０に加えられる。マイク
ロコンピュータ１０は、第１の温度検出手段７Ａによっ
て検出された凝縮器の温度Ｔc を所定の時間間隔で読込
んで記憶し、所定の回数の温度値を平均化して出力する
平均値算出手段１１と、この平均値算出手段１１による
凝縮器温度の平均値及び第２の温度検出手段８Ａによっ
て検出された蒸発器温度Ｔe に基づいて、圧縮機の吐出
温度を推定する吐出温度推定手段１２と、推定された圧
縮機の吐出温度に基づいて、圧縮機１を保護するよう
に、インバータ装置６の出力周波数の補正指令を出力す
る圧縮機保護手段１３とを備えている。
【００２０】上記のように構成された本実施形態の動作
について、その原理と併せて以下に説明する。圧縮機の
圧縮工程は、理想気体のポリトロープ変化と考えると次
の状態式によって圧縮機の吐出温度Ｔd を算出すること
ができる。 Ｔd ＝（Ｐd ／Ｐs ）(n-1/n) ・Ｔs …（１） ただし、 Ｐd ：圧縮機の吐出圧力 Ｐs ：圧縮機の吸込圧力 Ｔs ：圧縮機の吸込温度 ｎ：ポリトロープ指数 である。
について、その原理と併せて以下に説明する。圧縮機の
圧縮工程は、理想気体のポリトロープ変化と考えると次
の状態式によって圧縮機の吐出温度Ｔd を算出すること
ができる。 Ｔd ＝（Ｐd ／Ｐs ）(n-1/n) ・Ｔs …（１） ただし、 Ｐd ：圧縮機の吐出圧力 Ｐs ：圧縮機の吸込圧力 Ｔs ：圧縮機の吸込温度 ｎ：ポリトロープ指数 である。
【００２１】上記（１）式の吐出温度Ｔd を得るために
は、圧縮機の吐出圧力Ｐd 、圧縮機の吸込圧力Ｐs 及び
圧縮機の吸込温度Ｔs が必要である。しかし、圧力セン
サは高価で、かつ、大形であるため実際的ではない。そ
こで、大雑把ではあるが、圧縮機の吐出圧力を凝縮温度
Ｔc からの圧力変換＋圧損分ΔＰd と見做し、また、圧
縮機の吸込圧力を蒸発温度Ｔe からの圧力変換＋圧損分
ΔＰd と見做すことにより、圧縮機の吐出圧力Ｐd を凝
縮器の温度Ｔc の関数として次式、 Ｐd ＝Ｗ（Ｔc ） ＝ａ・Ｔc ＋ｂ …（２） で演算し、圧縮機の吸込圧力Ｐs を蒸発器の温度Ｔe の
関数として次式、 Ｐs ＝Ｋ（Ｔe ） ＝ｃ・Ｔe ＋ｄ …（３） で演算し、圧縮機の吸込温度Ｔs を蒸発器の温度Ｔe の
関数として次式、 Ｔs ＝Ｈ（Ｔe ） ＝Ｔe ＋ｅ …（４） で演算することができる。
は、圧縮機の吐出圧力Ｐd 、圧縮機の吸込圧力Ｐs 及び
圧縮機の吸込温度Ｔs が必要である。しかし、圧力セン
サは高価で、かつ、大形であるため実際的ではない。そ
こで、大雑把ではあるが、圧縮機の吐出圧力を凝縮温度
Ｔc からの圧力変換＋圧損分ΔＰd と見做し、また、圧
縮機の吸込圧力を蒸発温度Ｔe からの圧力変換＋圧損分
ΔＰd と見做すことにより、圧縮機の吐出圧力Ｐd を凝
縮器の温度Ｔc の関数として次式、 Ｐd ＝Ｗ（Ｔc ） ＝ａ・Ｔc ＋ｂ …（２） で演算し、圧縮機の吸込圧力Ｐs を蒸発器の温度Ｔe の
関数として次式、 Ｐs ＝Ｋ（Ｔe ） ＝ｃ・Ｔe ＋ｄ …（３） で演算し、圧縮機の吸込温度Ｔs を蒸発器の温度Ｔe の
関数として次式、 Ｔs ＝Ｈ（Ｔe ） ＝Ｔe ＋ｅ …（４） で演算することができる。
【００２２】従って、これらの演算結果に基づいて、圧
縮機の吐出温度Ｔd を次式によって推定することができ
る。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ）／Ｋ（Ｔe ）｝(n-1/n) ・Ｈ（Ｔe ）＋α …（５） 上記（２）〜（４）式中の係数又は定数ａ〜ｅは実験的
に近似値を決定することが可能である。また、ポリトロ
ープ指数ｎ及び固定値αも実験的に決めることができ
る。なお、圧縮機の吐出側の圧力Ｐd と凝縮器の温度Ｔ
c とはほぼ比例関係にあるため、係数ａは正の値をと
る。
縮機の吐出温度Ｔd を次式によって推定することができ
る。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ）／Ｋ（Ｔe ）｝(n-1/n) ・Ｈ（Ｔe ）＋α …（５） 上記（２）〜（４）式中の係数又は定数ａ〜ｅは実験的
に近似値を決定することが可能である。また、ポリトロ
ープ指数ｎ及び固定値αも実験的に決めることができ
る。なお、圧縮機の吐出側の圧力Ｐd と凝縮器の温度Ｔ
c とはほぼ比例関係にあるため、係数ａは正の値をと
る。
【００２３】また、インバータ装置によって圧縮機の回
転速度を制御するものにおいても同様に（５）式により
圧縮機の吐出温度Ｔd を推定することが可能であるが、
圧縮機の回転速度の変化によって冷媒流量が変化し、Ｐ
d ＝Ｗ（Ｔc ）と、Ｐs ＝Ｋ（Ｔe ）に影響を及ぼすた
め、さらに、インバータ装置の出力周波数Ｈz をＰd，
Ｐs の演算要素として加えることにより、吐出温度Ｔd
をより正確に推定することが可能となる。
転速度を制御するものにおいても同様に（５）式により
圧縮機の吐出温度Ｔd を推定することが可能であるが、
圧縮機の回転速度の変化によって冷媒流量が変化し、Ｐ
d ＝Ｗ（Ｔc ）と、Ｐs ＝Ｋ（Ｔe ）に影響を及ぼすた
め、さらに、インバータ装置の出力周波数Ｈz をＰd，
Ｐs の演算要素として加えることにより、吐出温度Ｔd
をより正確に推定することが可能となる。
【００２４】この場合、吐出圧力Ｐd を次式、 Ｐd ＝Ｗ（Ｔc ，Ｈz ） ＝ａ1 ・Ｔc ＋ｂ1 ・Ｈz ＋ｚ …（６） で演算し、吸込圧力Ｐs を次式、 Ｐs ＝Ｋ（Ｔe ，Ｈz ） ＝ｃ1 ・Ｔe ＋ｄ1 ・Ｈz ＋ｘ …（７） で演算することができる。
【００２５】従って、これらの演算結果に基づいて、圧
縮機の吐出温度Ｔd を次式によって推定することができ
る。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ，Ｈz ）｝(n-1/n) ・Ｈ（Ｔe ）＋α …（８） （６），（７）式中の係数又は定数ａ1 ，ｂ1 ，ｚ，ｃ
1 ，ｄ1 ，ｘは実験的に求めることができる。
縮機の吐出温度Ｔd を次式によって推定することができ
る。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ，Ｈz ）｝(n-1/n) ・Ｈ（Ｔe ）＋α …（８） （６），（７）式中の係数又は定数ａ1 ，ｂ1 ，ｚ，ｃ
1 ，ｄ1 ，ｘは実験的に求めることができる。
【００２６】また、冷媒流量は圧縮機の吸込圧力Ｐs へ
の影響が少ないため、圧縮機の吐出圧力Ｐd についての
みインバータ装置の出力周波数Ｈz を加味して圧縮機の
吐出温度Ｔd を次式によって推定することもできる。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ）｝(n-1/n) ，Ｈ（Ｔe ）＋α …（９） 以上、（５），（８），（９）式のいずれかの関係式を
用いての圧縮機の吐出温度の推定は、マイクロコンピュ
ータによって逐次演算しても良いし、主要な点につい
て、変数と推定結果の吐出温度との関係を予めマトリク
ス状に記憶させたテーブルを設け、各変数を参照して、
この変数に対応する吐出温度の推定値を読み取るように
しても良い。
の影響が少ないため、圧縮機の吐出圧力Ｐd についての
みインバータ装置の出力周波数Ｈz を加味して圧縮機の
吐出温度Ｔd を次式によって推定することもできる。 Ｔd ＝｛Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ）｝(n-1/n) ，Ｈ（Ｔe ）＋α …（９） 以上、（５），（８），（９）式のいずれかの関係式を
用いての圧縮機の吐出温度の推定は、マイクロコンピュ
ータによって逐次演算しても良いし、主要な点につい
て、変数と推定結果の吐出温度との関係を予めマトリク
ス状に記憶させたテーブルを設け、各変数を参照して、
この変数に対応する吐出温度の推定値を読み取るように
しても良い。
【００２７】ところで、凝縮器の温度Ｔc 及び蒸発器の
温度Ｔe に基づく圧縮機の吐出温度Ｔd の推定をリアル
タイムにて実施した場合、極端に応答性が良くなってし
まい、吐出温度の上昇に対して早目に保護動作（圧縮機
の回転速度の低下又は圧縮機の停止）に入ることがあ
る。このような不具合を解消するために、凝縮器の温度
Ｔc を一定の時間間隔にて読取り、所定の回数毎に平均
値を求め、この平均値に従って圧縮機の吐出温度Ｔd の
推定を行うことが望ましい。因みに、凝縮器の温度Ｔc
を３０秒毎に読取り、その１０回分の平均を用いること
によって良好な保護動作が期待される。
温度Ｔe に基づく圧縮機の吐出温度Ｔd の推定をリアル
タイムにて実施した場合、極端に応答性が良くなってし
まい、吐出温度の上昇に対して早目に保護動作（圧縮機
の回転速度の低下又は圧縮機の停止）に入ることがあ
る。このような不具合を解消するために、凝縮器の温度
Ｔc を一定の時間間隔にて読取り、所定の回数毎に平均
値を求め、この平均値に従って圧縮機の吐出温度Ｔd の
推定を行うことが望ましい。因みに、凝縮器の温度Ｔc
を３０秒毎に読取り、その１０回分の平均を用いること
によって良好な保護動作が期待される。
【００２８】図１は上記の原理に従った実施形態の概略
構成図であり、圧縮機１から吐出された冷媒は矢印で示
したように、圧縮機１→凝縮器３Ａ→減圧装置４Ａ→蒸
発器５Ａ→圧縮機１の経路で循環する。第１の温度検出
手段７Ａは凝縮器３Ａの温度Ｔc を、第２の温度検出手
段８Ａは蒸発器５Ａの温度Ｔe をそれぞれ検出する。平
均値算出手段１１は凝縮器の温度Ｔc を一定の時間間
隔、例えば、３０秒毎に読取って記憶し、１０回分の記
憶値を平均して吐出温度推定手段１２に加える。吐出温
度推定手段１２は（５），（８），（９）式のいずれか
を用いて圧縮機１の吐出温度Ｔd を算出する。圧縮機保
護手段１３は吐出温度推定手段１２によって算出された
圧縮機１の吐出温度Ｔd が予め定めた制限値Ｔdsよりも
高くなったとき、インバータ装置６の出力周波数を予め
定めた値だけ低下させる保護動作を実行する。
構成図であり、圧縮機１から吐出された冷媒は矢印で示
したように、圧縮機１→凝縮器３Ａ→減圧装置４Ａ→蒸
発器５Ａ→圧縮機１の経路で循環する。第１の温度検出
手段７Ａは凝縮器３Ａの温度Ｔc を、第２の温度検出手
段８Ａは蒸発器５Ａの温度Ｔe をそれぞれ検出する。平
均値算出手段１１は凝縮器の温度Ｔc を一定の時間間
隔、例えば、３０秒毎に読取って記憶し、１０回分の記
憶値を平均して吐出温度推定手段１２に加える。吐出温
度推定手段１２は（５），（８），（９）式のいずれか
を用いて圧縮機１の吐出温度Ｔd を算出する。圧縮機保
護手段１３は吐出温度推定手段１２によって算出された
圧縮機１の吐出温度Ｔd が予め定めた制限値Ｔdsよりも
高くなったとき、インバータ装置６の出力周波数を予め
定めた値だけ低下させる保護動作を実行する。
【００２９】図２は上述した実施形態の詳細な構成を示
す系統図である。図中、図１と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。これは運転モードが冷
房である場合を示し、室外熱交換器３が凝縮器の機能を
室内熱交換器５が蒸発器の機能をそれぞれ実行する。し
かして、圧縮機１から吐出されたガス冷媒が、四方弁２
を通って、室外熱交換器３に供給されてここで液冷媒と
なって、さらに、減圧装置としての膨張弁４を介して、
室内熱交換器５に供給されてここでガス冷媒となり、四
方弁２を通って圧縮機１に吸入される。
す系統図である。図中、図１と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。これは運転モードが冷
房である場合を示し、室外熱交換器３が凝縮器の機能を
室内熱交換器５が蒸発器の機能をそれぞれ実行する。し
かして、圧縮機１から吐出されたガス冷媒が、四方弁２
を通って、室外熱交換器３に供給されてここで液冷媒と
なって、さらに、減圧装置としての膨張弁４を介して、
室内熱交換器５に供給されてここでガス冷媒となり、四
方弁２を通って圧縮機１に吸入される。
【００３０】ここで、空調負荷に応じて圧縮機１を能力
制御するために、インバータ装置６が設けられている。
このインバータ装置６は図示省略の商用の交流電源から
得た交流電圧を直流電圧に変換し、マイクロコンピュー
タ１０からの指令に従った周波数の交流電圧を圧縮機１
に供給してその回転速度を制御する構成になっている。
なお、マイクロコンピュータ１０はインバータ装置６に
指令を与えるに当たり、図示省略の室温センサによる検
出室温と、図示省略の設定器による設定値との差に応じ
て算出された周波数指令をインバータ装置６に加え、イ
ンバータ装置６が圧縮機１の回転速度を制御するが、こ
の点については、各種提案されて公知であるのでその説
明を省略する。
制御するために、インバータ装置６が設けられている。
このインバータ装置６は図示省略の商用の交流電源から
得た交流電圧を直流電圧に変換し、マイクロコンピュー
タ１０からの指令に従った周波数の交流電圧を圧縮機１
に供給してその回転速度を制御する構成になっている。
なお、マイクロコンピュータ１０はインバータ装置６に
指令を与えるに当たり、図示省略の室温センサによる検
出室温と、図示省略の設定器による設定値との差に応じ
て算出された周波数指令をインバータ装置６に加え、イ
ンバータ装置６が圧縮機１の回転速度を制御するが、こ
の点については、各種提案されて公知であるのでその説
明を省略する。
【００３１】一方、圧縮機１の保護動作を行うために、
室外熱交換器３にはその温度を検出する室外熱交換器温
度センサ７が、室内熱交換器５にはその温度を検出する
室内熱交換器温度センサ８がそれぞれ設けられ、これら
の温度センサの各検出値がマイクロコンピュータ１０に
加えられる。マイクロコンピュータ１０は各温度検出
値、並びに、インバータ装置６の出力周波数に基づい
て、圧縮機１の吐出温度を算出し、この吐出温度が所定
値を越えるとき、インバータ装置６の出力周波数を低減
する指令をインバータ装置６に加える。
室外熱交換器３にはその温度を検出する室外熱交換器温
度センサ７が、室内熱交換器５にはその温度を検出する
室内熱交換器温度センサ８がそれぞれ設けられ、これら
の温度センサの各検出値がマイクロコンピュータ１０に
加えられる。マイクロコンピュータ１０は各温度検出
値、並びに、インバータ装置６の出力周波数に基づい
て、圧縮機１の吐出温度を算出し、この吐出温度が所定
値を越えるとき、インバータ装置６の出力周波数を低減
する指令をインバータ装置６に加える。
【００３２】以下、図３のフローチャートに従ってマイ
クロコンピュータ１０の詳細な動作を説明する。先ず、
ステップ101 にて平均温度の算出タイミングを示すフラ
グｍを「０」にリセットし、続いて、ステップ102 で
は、室外熱交換器温度センサ７の検出温度の読込み回数
を計数するカウンタｘを「０」にリセットする。
クロコンピュータ１０の詳細な動作を説明する。先ず、
ステップ101 にて平均温度の算出タイミングを示すフラ
グｍを「０」にリセットし、続いて、ステップ102 で
は、室外熱交換器温度センサ７の検出温度の読込み回数
を計数するカウンタｘを「０」にリセットする。
【００３３】次に、ステップ103 において、室外熱交換
器温度センサ７の検出温度の読込み時間間隔を計時する
タイマＴをスタートさせ、ステップ104 にて、タイマＴ
による計時時間が３０秒を越えたか否かを判別する。そ
して、３０秒を越えた場合には、ステップ105 にて室外
熱交換器温度センサ７による室外熱交換器３の温度Ｔc
を読込み、続いて、ステップ106 にてカウンタｘの値が
「０」である場合の温度検出値Ｔc を記憶し、さらに、
カウンタｘの値を「１」だけインクリメントする。そし
て、ステップ107 にてカウンタｘの値が「９」になった
否かを判定し、「９」になっていなければステップ110
にてタイマＴのリセットを行って、ステップ103 以下の
処理を繰返す。
器温度センサ７の検出温度の読込み時間間隔を計時する
タイマＴをスタートさせ、ステップ104 にて、タイマＴ
による計時時間が３０秒を越えたか否かを判別する。そ
して、３０秒を越えた場合には、ステップ105 にて室外
熱交換器温度センサ７による室外熱交換器３の温度Ｔc
を読込み、続いて、ステップ106 にてカウンタｘの値が
「０」である場合の温度検出値Ｔc を記憶し、さらに、
カウンタｘの値を「１」だけインクリメントする。そし
て、ステップ107 にてカウンタｘの値が「９」になった
否かを判定し、「９」になっていなければステップ110
にてタイマＴのリセットを行って、ステップ103 以下の
処理を繰返す。
【００３４】次に、カウンタｘの値が「９」になると、
すなわち、サンプリング回数が１０に到達すると、ステ
ップ107 からステップ108 の処理に移り、ここで、平均
温度の算出タイミングを示すフラグｍを「１」にセット
し、さらに、次の平均温度算出のためにカウンタｘの値
を「０」にリセットする。続いて、ステップ109 で室外
熱交換器３の温度Ｔc の１０回分の平均値を算出し、さ
らに、ステップ110 でタイマＴのリセット処理を実行し
てステップ103 以下の処理を実行する。
すなわち、サンプリング回数が１０に到達すると、ステ
ップ107 からステップ108 の処理に移り、ここで、平均
温度の算出タイミングを示すフラグｍを「１」にセット
し、さらに、次の平均温度算出のためにカウンタｘの値
を「０」にリセットする。続いて、ステップ109 で室外
熱交換器３の温度Ｔc の１０回分の平均値を算出し、さ
らに、ステップ110 でタイマＴのリセット処理を実行し
てステップ103 以下の処理を実行する。
【００３５】一方、ステップ104 にて３０秒を経過した
ことが検出されないとき、ステップ111 にて平均温度の
算出タイミングを示すフラグｍが「１」にセットされた
か否かを判定し、「１」にセットされていなければ、ス
テップ104 とステップ111 の処理を繰返して実行する。
そして、ステップ111 にてフラグｍが「１」にセットさ
れたと判定された場合には、ステップ112 にて室内熱交
換器温度センサ８による室内熱交換器５の温度Ｔe を読
込み、続いて、ステップ113 にて上記（５）式により圧
縮機１の吐出温度Ｔd を算出する。続いて、ステップ11
4 ではこの吐出温度Ｔd が、圧縮機１を保護するために
設定したしきい値Ｔdsを越えたか否かを判定し、越えて
おればステップ115 にてインバータ装置６の出力周波数
を所定値だけ下げる指令を出力するか、又は、圧縮機を
停止する指令を出力して、圧縮機１の保護動作を実行
し、しきい値Ｔdsを越えていなければ、ステップ116 に
て通常運転をする指令を出力して、それぞれステップ10
4 以下の処理を実行する。
ことが検出されないとき、ステップ111 にて平均温度の
算出タイミングを示すフラグｍが「１」にセットされた
か否かを判定し、「１」にセットされていなければ、ス
テップ104 とステップ111 の処理を繰返して実行する。
そして、ステップ111 にてフラグｍが「１」にセットさ
れたと判定された場合には、ステップ112 にて室内熱交
換器温度センサ８による室内熱交換器５の温度Ｔe を読
込み、続いて、ステップ113 にて上記（５）式により圧
縮機１の吐出温度Ｔd を算出する。続いて、ステップ11
4 ではこの吐出温度Ｔd が、圧縮機１を保護するために
設定したしきい値Ｔdsを越えたか否かを判定し、越えて
おればステップ115 にてインバータ装置６の出力周波数
を所定値だけ下げる指令を出力するか、又は、圧縮機を
停止する指令を出力して、圧縮機１の保護動作を実行
し、しきい値Ｔdsを越えていなければ、ステップ116 に
て通常運転をする指令を出力して、それぞれステップ10
4 以下の処理を実行する。
【００３６】保護動作として、圧縮機を所定時間停止さ
せる方法と、インバータ装置の出力周波数Ｈz を低下さ
せる方法とがあるが、図４（ａ），（ｂ）はインバータ
装置の出力周波数Ｈz を低下させる処理を実行した場合
の保護状態を、従来装置の保護状態と比較して示したも
のである。本実施形態の保護動作は吐出温度Ｔd が設定
値Ｔdsを越えるとインバータ装置６の出力周波数を所定
値だけ低下させ、吐出温度Ｔd が設定値Ｔds未満になる
と元の運転周波数に戻すものである。
せる方法と、インバータ装置の出力周波数Ｈz を低下さ
せる方法とがあるが、図４（ａ），（ｂ）はインバータ
装置の出力周波数Ｈz を低下させる処理を実行した場合
の保護状態を、従来装置の保護状態と比較して示したも
のである。本実施形態の保護動作は吐出温度Ｔd が設定
値Ｔdsを越えるとインバータ装置６の出力周波数を所定
値だけ低下させ、吐出温度Ｔd が設定値Ｔds未満になる
と元の運転周波数に戻すものである。
【００３７】すなわち、従来装置においては同図（ａ）
に示すように、圧縮機１の吐出配管温度（一点鎖線Ｙで
示す）を、そのまま吐出温度（破線Ｘで示す）としてい
たので、吐出配管温度が所定値を越える毎にインバータ
装置６の運転周波数（実線Ｚで示す）が下げられ、ま
た、吐出配管温度の僅かな低下によって運転周波数が大
幅に上昇せしめられる制御が行われ、運転周波数が頻繁
に変更されることがあった。
に示すように、圧縮機１の吐出配管温度（一点鎖線Ｙで
示す）を、そのまま吐出温度（破線Ｘで示す）としてい
たので、吐出配管温度が所定値を越える毎にインバータ
装置６の運転周波数（実線Ｚで示す）が下げられ、ま
た、吐出配管温度の僅かな低下によって運転周波数が大
幅に上昇せしめられる制御が行われ、運転周波数が頻繁
に変更されることがあった。
【００３８】しかるに、本実施形態においては、同図
（ｂ）に示すように、圧縮機の吐出側の配管温度（一点
鎖線Ｙで示す）が急激に低下した後、緩慢に上昇する場
合があっても、圧縮機の吐出温度の推定値Ｔd （破線Ｘ
で示す）は吐出配管温度に影響されることなく、吐出温
度を推定することができ、この推定値がしきい値を越え
た場合に圧縮機の運転周波数（実線Ｚで示す）を低下さ
せるので、インバータ装置の出力周波数の上昇、下降の
回数が少なくなり、インバータ装置や圧縮機の不要な動
作を抑えることができる。
（ｂ）に示すように、圧縮機の吐出側の配管温度（一点
鎖線Ｙで示す）が急激に低下した後、緩慢に上昇する場
合があっても、圧縮機の吐出温度の推定値Ｔd （破線Ｘ
で示す）は吐出配管温度に影響されることなく、吐出温
度を推定することができ、この推定値がしきい値を越え
た場合に圧縮機の運転周波数（実線Ｚで示す）を低下さ
せるので、インバータ装置の出力周波数の上昇、下降の
回数が少なくなり、インバータ装置や圧縮機の不要な動
作を抑えることができる。
【００３９】また、上記実施形態によれば、凝縮器の温
度検出値の平均値を演算し、この平均値を用いて圧縮機
の吐出温度を推定するので、瞬間的な温度変動等に基づ
く過敏な保護動作を防止することができる。
度検出値の平均値を演算し、この平均値を用いて圧縮機
の吐出温度を推定するので、瞬間的な温度変動等に基づ
く過敏な保護動作を防止することができる。
【００４０】なお、上記実施形態では、室外熱交換器温
度センサ７で検出された凝縮器温度Ｔc 及び室内熱交換
器温度センサ８で検出された蒸発器温度Ｔe に基づい
て、（５）式に従って圧縮機１の吐出温度を算出した
が、図２中に破線で示したように、圧縮機１の吸込側に
圧縮機の吸込冷媒温度を検出する圧縮機吸込側温度セン
サ９を設け、図３に示したマイクロコンピュータの処理
手順のステップ112 の蒸発器温度Ｔe の読込みと併せ
て、圧縮機１の吸込冷媒温度Ｔs を読込み、さらに、ス
テップ114 において、（５）式中のＨ（Ｔe ）の代わり
に吸込冷媒温度Ｔsを用いることによって、吐出温度の
推定精度を高めることができる。
度センサ７で検出された凝縮器温度Ｔc 及び室内熱交換
器温度センサ８で検出された蒸発器温度Ｔe に基づい
て、（５）式に従って圧縮機１の吐出温度を算出した
が、図２中に破線で示したように、圧縮機１の吸込側に
圧縮機の吸込冷媒温度を検出する圧縮機吸込側温度セン
サ９を設け、図３に示したマイクロコンピュータの処理
手順のステップ112 の蒸発器温度Ｔe の読込みと併せ
て、圧縮機１の吸込冷媒温度Ｔs を読込み、さらに、ス
テップ114 において、（５）式中のＨ（Ｔe ）の代わり
に吸込冷媒温度Ｔsを用いることによって、吐出温度の
推定精度を高めることができる。
【００４１】また、上記の実施形態では、インバータ装
置６の出力周波数Ｈz を考慮しない（５）式に従って圧
縮機吐出温度を推定したが、図３に示したマイクロコン
ピュータの処理手順のステップ112 の蒸発器温度Ｔe の
読込みと併せて、圧縮機を能力制御する場合のインバー
タ装置６の出力周波数Ｈz を読込み、ステップ114 にお
いて、（８）式又は（９）式を用いて圧縮機の吐出温度
を推定することによって、吐出温度の推定精度をさらに
高めることができる。
置６の出力周波数Ｈz を考慮しない（５）式に従って圧
縮機吐出温度を推定したが、図３に示したマイクロコン
ピュータの処理手順のステップ112 の蒸発器温度Ｔe の
読込みと併せて、圧縮機を能力制御する場合のインバー
タ装置６の出力周波数Ｈz を読込み、ステップ114 にお
いて、（８）式又は（９）式を用いて圧縮機の吐出温度
を推定することによって、吐出温度の推定精度をさらに
高めることができる。
【００４２】なおまた、上記実施形態では圧縮機１をイ
ンバータ装置６によって能力制御する空気調和機におい
てインバータ装置６の出力周波数を低下させる保護制御
について説明したが、インバータ装置６を持たないで空
調負荷に応じて圧縮機を運転、停止するものや、インバ
ータ装置６によって圧縮機能力を制御するものにおいて
も、図３に示したマイクロコンピュータの処理手順のス
テップ115 にてインバータ装置６の出力周波数を所定値
だけ下げる指令を出力する代わりに、圧縮機を停止する
指令を出力することによりその保護が可能となる。
ンバータ装置６によって能力制御する空気調和機におい
てインバータ装置６の出力周波数を低下させる保護制御
について説明したが、インバータ装置６を持たないで空
調負荷に応じて圧縮機を運転、停止するものや、インバ
ータ装置６によって圧縮機能力を制御するものにおいて
も、図３に示したマイクロコンピュータの処理手順のス
テップ115 にてインバータ装置６の出力周波数を所定値
だけ下げる指令を出力する代わりに、圧縮機を停止する
指令を出力することによりその保護が可能となる。
【００４３】なお、減圧装置４Ａとして電気的に開度調
節が可能な電動膨張弁を用いた空気調和機においては、
吐出温度の推定結果に基づきスーパヒート制御の吐出温
度上昇の保護制御を行うことも可能である。
節が可能な電動膨張弁を用いた空気調和機においては、
吐出温度の推定結果に基づきスーパヒート制御の吐出温
度上昇の保護制御を行うことも可能である。
【００４４】図５は本発明の第２の実施形態の概略構成
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この
実施形態は減圧装置として、特に、キャピラリチューブ
又は温度式膨張弁を用いた場合を示し、図１中の減圧装
置４Ａの代わりに減圧装置４Ｂが用いられている。ま
た、図１は冷凍サイクルを冷房モードで運転する場合を
例示したが、図５に示す実施形態は暖房モードで運転す
る場合を例示している。そこで、凝縮器３Ａの温度を室
内側温度検出手段８Ｂによって検出し、蒸発器５Ａの温
度を室外側温度検出手段７Ｂによって検出する構成にな
っている。さらに、図１に示した第１の実施形態は凝縮
器３Ａの温度Ｔc と蒸発器の温度Ｔe とに基づいて、圧
縮機吐出温度Ｔd を推定し、その推定値に基づいて圧縮
機の回転数を低減したが、この第２の実施形態では圧縮
機許容最大回転数決定手段１４及び圧縮機回転数制御手
段１５の機能をマイクロコンピュータ１０に持たせたも
のである。このうち、圧縮機許容最大回転数決定手段１
４は室内熱交換器温度Ｔc と室外熱交換器温度Ｔe とに
基づいて、圧縮機の許容最大回転数Ｈz MAX （以下、Ｈ
z を回転数の意味で用いる）を決定するもので、圧縮機
回転数制御手段１５は空調負荷に応じて圧縮機の回転数
を決定すると共に、許容最大回転数以下に制限した回転
数指令を出力するものである。
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この
実施形態は減圧装置として、特に、キャピラリチューブ
又は温度式膨張弁を用いた場合を示し、図１中の減圧装
置４Ａの代わりに減圧装置４Ｂが用いられている。ま
た、図１は冷凍サイクルを冷房モードで運転する場合を
例示したが、図５に示す実施形態は暖房モードで運転す
る場合を例示している。そこで、凝縮器３Ａの温度を室
内側温度検出手段８Ｂによって検出し、蒸発器５Ａの温
度を室外側温度検出手段７Ｂによって検出する構成にな
っている。さらに、図１に示した第１の実施形態は凝縮
器３Ａの温度Ｔc と蒸発器の温度Ｔe とに基づいて、圧
縮機吐出温度Ｔd を推定し、その推定値に基づいて圧縮
機の回転数を低減したが、この第２の実施形態では圧縮
機許容最大回転数決定手段１４及び圧縮機回転数制御手
段１５の機能をマイクロコンピュータ１０に持たせたも
のである。このうち、圧縮機許容最大回転数決定手段１
４は室内熱交換器温度Ｔc と室外熱交換器温度Ｔe とに
基づいて、圧縮機の許容最大回転数Ｈz MAX （以下、Ｈ
z を回転数の意味で用いる）を決定するもので、圧縮機
回転数制御手段１５は空調負荷に応じて圧縮機の回転数
を決定すると共に、許容最大回転数以下に制限した回転
数指令を出力するものである。
【００４５】上記のように構成された第２の実施形態の
動作について以下に説明する。ポリトロープ式を示す
（８）式を変形すると、次式が得られる。 Ｔd ＝ｆ（Ｔc ，Ｔe ，Ｈz ） …（１０） ここで、圧縮機の吐出温度Ｔd を定数Ａ（一定値）とし
て変形すると次式が得られる。 Ｈz ＝ｇ（Ｔc ，Ｔe ，Ａ） …（１１） この（１１）式中の定数Ａとして圧縮機の許容最高吐出
温度ＡMAX を採用した場合の圧縮機の回転数を圧縮機の
許容最大回転数Ｈz MAX とすると次式が成立つ。 Ｈz MAX ＝ｇ（Ｔc ，Ｔe ，ＡMAX ） …（１２）
動作について以下に説明する。ポリトロープ式を示す
（８）式を変形すると、次式が得られる。 Ｔd ＝ｆ（Ｔc ，Ｔe ，Ｈz ） …（１０） ここで、圧縮機の吐出温度Ｔd を定数Ａ（一定値）とし
て変形すると次式が得られる。 Ｈz ＝ｇ（Ｔc ，Ｔe ，Ａ） …（１１） この（１１）式中の定数Ａとして圧縮機の許容最高吐出
温度ＡMAX を採用した場合の圧縮機の回転数を圧縮機の
許容最大回転数Ｈz MAX とすると次式が成立つ。 Ｈz MAX ＝ｇ（Ｔc ，Ｔe ，ＡMAX ） …（１２）
【００４６】図５に示した実施形態は、室外側温度検出
手段７Ｂが室外熱交換器温度Ｔe を、室内側温度検出手
段８Ｂが室内熱交換器温度Ｔc をそれぞれ検出すると、
圧縮機許容最大回転数決定手段１４は（１２）式に従っ
て圧縮機の許容最大回転数Ｈz MAX を決定して圧縮機回
転数制御手段１５に加える。圧縮機回転数制御手段１５
は、空調負荷、例えば、室温設定値と室温との差に応じ
て圧縮機１の回転数を決定すると共に、許容最大回転数
Ｈz MAX 以下に制限した回転数指令をインバータ装置６
に加える。
手段７Ｂが室外熱交換器温度Ｔe を、室内側温度検出手
段８Ｂが室内熱交換器温度Ｔc をそれぞれ検出すると、
圧縮機許容最大回転数決定手段１４は（１２）式に従っ
て圧縮機の許容最大回転数Ｈz MAX を決定して圧縮機回
転数制御手段１５に加える。圧縮機回転数制御手段１５
は、空調負荷、例えば、室温設定値と室温との差に応じ
て圧縮機１の回転数を決定すると共に、許容最大回転数
Ｈz MAX 以下に制限した回転数指令をインバータ装置６
に加える。
【００４７】この場合、マイクロコンピュータ１０は、
（１２）式の演算を逐次実行しても良いが、例えば、圧
縮機の許容吐出温度Ａ（℃）を予め決定し、図６に示す
ように、室内熱交換器５の温度Ｔc の変動範囲を複数に
区分けした各値と、室外熱交換器の温度Ｔe の変動範囲
を区分けした各値とをマトリクス状に関連付けて記憶さ
せた図６に示す如きテーブルを使用することによって、
簡易な処理手順によって許容最大回転数Ｈz MAX を求め
ることができる。
（１２）式の演算を逐次実行しても良いが、例えば、圧
縮機の許容吐出温度Ａ（℃）を予め決定し、図６に示す
ように、室内熱交換器５の温度Ｔc の変動範囲を複数に
区分けした各値と、室外熱交換器の温度Ｔe の変動範囲
を区分けした各値とをマトリクス状に関連付けて記憶さ
せた図６に示す如きテーブルを使用することによって、
簡易な処理手順によって許容最大回転数Ｈz MAX を求め
ることができる。
【００４８】図７は第２の実施形態の詳細な構成を示す
系統図である。図中、図２と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この図７は減圧装置とし
てキャピラリチューブ２１を用いた点が図２と構成を異
にし、さらに、図２では図示を省略した室内ファン２２
及び室温センサ２３を付加すると共に、新たに外気温を
検出する外気温センサ２４を付加した点が図２と異なっ
ている。これは、運転モードが暖房である場合を示し、
室内熱交換器５が凝縮器の機能を、室外熱交換器３が蒸
発器の機能をそれぞれ有している。しかして、圧縮機１
から吐出されたガス冷媒が、四方弁２を通って、室内熱
交換器５に供給されてここで液冷媒となって、さらに、
減圧装置としてのキャピラリチューブ２１を介して、室
外熱交換器３に供給されてここでガス冷媒となり、四方
弁２を通って圧縮機１に吸入される。
系統図である。図中、図２と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この図７は減圧装置とし
てキャピラリチューブ２１を用いた点が図２と構成を異
にし、さらに、図２では図示を省略した室内ファン２２
及び室温センサ２３を付加すると共に、新たに外気温を
検出する外気温センサ２４を付加した点が図２と異なっ
ている。これは、運転モードが暖房である場合を示し、
室内熱交換器５が凝縮器の機能を、室外熱交換器３が蒸
発器の機能をそれぞれ有している。しかして、圧縮機１
から吐出されたガス冷媒が、四方弁２を通って、室内熱
交換器５に供給されてここで液冷媒となって、さらに、
減圧装置としてのキャピラリチューブ２１を介して、室
外熱交換器３に供給されてここでガス冷媒となり、四方
弁２を通って圧縮機１に吸入される。
【００４９】インバータ装置６は、マイクロコンピュー
タ１０からの指令に従った周波数の交流電圧を圧縮機１
に供給してその回転数を制御する。マイクロコンピュー
タ１０はインバータ装置６に指令を与えるに当たり、室
温センサ２３による検出室温Ｔa と、図示省略の室温設
定器による設定値との差に応じた圧縮機回転数Ｈz を決
定すると共に、（１２）式によって決められる許容最大
回転数Ｈz MAX 以下に制限した回転数を決定し、この回
転数指令Ｈz をインバータ装置６に加える。インバータ
装置６はこの回転数指令に従った交流を出力して圧縮機
１の回転速度を制御する。
タ１０からの指令に従った周波数の交流電圧を圧縮機１
に供給してその回転数を制御する。マイクロコンピュー
タ１０はインバータ装置６に指令を与えるに当たり、室
温センサ２３による検出室温Ｔa と、図示省略の室温設
定器による設定値との差に応じた圧縮機回転数Ｈz を決
定すると共に、（１２）式によって決められる許容最大
回転数Ｈz MAX 以下に制限した回転数を決定し、この回
転数指令Ｈz をインバータ装置６に加える。インバータ
装置６はこの回転数指令に従った交流を出力して圧縮機
１の回転速度を制御する。
【００５０】この場合、マイクロコンピュータ１０は図
８のフローチャートに従った処理を実行する。すなわ
ち、ステップ201 にて室内熱交換器温度センサ８で検出
された室内熱交換器５の温度Ｔc を読込み、続いて、ス
テップ202 にて室外熱交換器温度センサ７で検出された
室外熱交換器３の温度Ｔe を読込む。続いて、ステップ
203 では、図６の図表に従って、圧縮機許容最大回転数
Ｈz MAX を決定し、次のステップ204 ではこの圧縮機許
容最大回転数Ｈz MAX を更新する。そして、圧縮機許容
最大回転数Ｈz MAX を更新した後、ステップ205 にて更
新からの時間を計時するタイマＴをスタートさせる。ス
テップ206 でこのタイマＴの計時時間が２分（ｍｉｎ）
を経過したか否かを判定し、経過するまで時間待ちをし
た後、ステップ209 にてタイマＴをリセットして、ステ
ップ201 以下の処理を実行する。この結果、運転時間が
２分を経過する毎に、圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX が
更新される。一方、圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX が更
新される毎に、この圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX 以下
に制限された回転数指令をインバータ装置６に出力し、
ステップ212 にて、圧縮機の吐出温度Ｔd を許容値Ａ℃
以下に抑制した回転数での運転を行い、以下、インバー
タ装置６及び圧縮機１においてステップ211 ，212 の処
理が繰返される。
８のフローチャートに従った処理を実行する。すなわ
ち、ステップ201 にて室内熱交換器温度センサ８で検出
された室内熱交換器５の温度Ｔc を読込み、続いて、ス
テップ202 にて室外熱交換器温度センサ７で検出された
室外熱交換器３の温度Ｔe を読込む。続いて、ステップ
203 では、図６の図表に従って、圧縮機許容最大回転数
Ｈz MAX を決定し、次のステップ204 ではこの圧縮機許
容最大回転数Ｈz MAX を更新する。そして、圧縮機許容
最大回転数Ｈz MAX を更新した後、ステップ205 にて更
新からの時間を計時するタイマＴをスタートさせる。ス
テップ206 でこのタイマＴの計時時間が２分（ｍｉｎ）
を経過したか否かを判定し、経過するまで時間待ちをし
た後、ステップ209 にてタイマＴをリセットして、ステ
ップ201 以下の処理を実行する。この結果、運転時間が
２分を経過する毎に、圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX が
更新される。一方、圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX が更
新される毎に、この圧縮機許容最大回転数Ｈz MAX 以下
に制限された回転数指令をインバータ装置６に出力し、
ステップ212 にて、圧縮機の吐出温度Ｔd を許容値Ａ℃
以下に抑制した回転数での運転を行い、以下、インバー
タ装置６及び圧縮機１においてステップ211 ，212 の処
理が繰返される。
【００５１】かくして、第２の実施形態によれば、空調
環境あるいは空調条件に応じて圧縮機の許容最大回転数
を決定し、この回転数の範囲にて圧縮機を能力制御する
ことによって、冷媒の温度検出に遅れを生ずることな
く、圧縮機を保護するような冷凍サイクルの制御が可能
となる。
環境あるいは空調条件に応じて圧縮機の許容最大回転数
を決定し、この回転数の範囲にて圧縮機を能力制御する
ことによって、冷媒の温度検出に遅れを生ずることな
く、圧縮機を保護するような冷凍サイクルの制御が可能
となる。
【００５２】なお、第２の実施形態では、室内熱交換器
温度Ｔc と室外熱交換器温度Ｔe とに基づいて圧縮機許
容最大回転数Ｈz MAX を決定したが、このうち、室外熱
交換器温度Ｔe は、概略、外気温Ｔo 、室内熱交換器温
度Ｔc 及び圧縮機回転数Ｈzの関数として次式で表され
る。 Ｔe ＝ｈ（Ｔo ，Ｔc ，Ｈz ） …（１３） この（１３）式を（１２）式に代入すると、次式が得ら
れる。
温度Ｔc と室外熱交換器温度Ｔe とに基づいて圧縮機許
容最大回転数Ｈz MAX を決定したが、このうち、室外熱
交換器温度Ｔe は、概略、外気温Ｔo 、室内熱交換器温
度Ｔc 及び圧縮機回転数Ｈzの関数として次式で表され
る。 Ｔe ＝ｈ（Ｔo ，Ｔc ，Ｈz ） …（１３） この（１３）式を（１２）式に代入すると、次式が得ら
れる。
【００５３】 Ｈz MAX ＝ｋ（Ｔc ，Ｔo ，ＡMAX ） …（１４） この結果、室内熱交換器温度センサ７による室内熱交換
器温度Ｔc と、図７中に破線で示した外気温センサ２４
による外気温Ｔo とに基づいて、圧縮機許容最大回転数
Ｈz MAX を決定することが可能となり、これによって
も、上述したと同様な効果が得られる。
器温度Ｔc と、図７中に破線で示した外気温センサ２４
による外気温Ｔo とに基づいて、圧縮機許容最大回転数
Ｈz MAX を決定することが可能となり、これによって
も、上述したと同様な効果が得られる。
【００５４】上記実施形態においては、圧縮機の吸込温
度Ｔs を検出することなく、凝縮温度Ｔc と蒸発温度Ｔ
e と圧縮機の運転周波数Ｈz によって換算しているが、
式（１）、（６）、（７）を変形した下式（１５）から
分かるように、圧縮機の吸込温度Ｔs をそのまま使用し
た方が精度が向上する。 Ｔd ＝（Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ，Ｈz ））(n-1/n) ・Ｔs …（１５） すなわち、吐出温度Ｔd は、凝縮温度Ｔc 、蒸発温度Ｔ
e 、圧縮機の吸込温度Ｔs と圧縮機の運転周波数Ｈz の
関数であらわすことができる。 Ｔd ＝ｍ（Ｔc ，Ｔe ，Ｈz ，Ｔs ） …（１６） ここで、圧縮機の吐出温度Ｔd を定数Ａ（一定値）とし
て式（１６）を変形すると次式が得られる。 Ｈz ＝ｙ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔs ，Ａ） …（１７） この（１７）式中の定数Ａとして圧縮機の許容最高吐出
温度ＡMAX を採用した場合の圧縮機の回転数を圧縮機の
許容最大回転数Ｈz MAX とすると次式が成り立つ。 Ｈz MAX ＝ｙ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔs ，ＡMAX ） …（１８） したがって、図７中に波線で示したように、圧縮機の吸
込温度Ｔs を検出する圧縮機吸込温度センサ９を設け、
恐縮温度Ｔc 、蒸発温度Ｔe 、圧縮機の吸込温度Ｔs 、
許容最高吐出温度ＡMAX から圧縮機の許容最大回転数Ｈ
z MAX を決定可能である。
度Ｔs を検出することなく、凝縮温度Ｔc と蒸発温度Ｔ
e と圧縮機の運転周波数Ｈz によって換算しているが、
式（１）、（６）、（７）を変形した下式（１５）から
分かるように、圧縮機の吸込温度Ｔs をそのまま使用し
た方が精度が向上する。 Ｔd ＝（Ｗ（Ｔc ，Ｈz ）／Ｋ（Ｔe ，Ｈz ））(n-1/n) ・Ｔs …（１５） すなわち、吐出温度Ｔd は、凝縮温度Ｔc 、蒸発温度Ｔ
e 、圧縮機の吸込温度Ｔs と圧縮機の運転周波数Ｈz の
関数であらわすことができる。 Ｔd ＝ｍ（Ｔc ，Ｔe ，Ｈz ，Ｔs ） …（１６） ここで、圧縮機の吐出温度Ｔd を定数Ａ（一定値）とし
て式（１６）を変形すると次式が得られる。 Ｈz ＝ｙ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔs ，Ａ） …（１７） この（１７）式中の定数Ａとして圧縮機の許容最高吐出
温度ＡMAX を採用した場合の圧縮機の回転数を圧縮機の
許容最大回転数Ｈz MAX とすると次式が成り立つ。 Ｈz MAX ＝ｙ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔs ，ＡMAX ） …（１８） したがって、図７中に波線で示したように、圧縮機の吸
込温度Ｔs を検出する圧縮機吸込温度センサ９を設け、
恐縮温度Ｔc 、蒸発温度Ｔe 、圧縮機の吸込温度Ｔs 、
許容最高吐出温度ＡMAX から圧縮機の許容最大回転数Ｈ
z MAX を決定可能である。
【００５５】また、（１５）式中の圧縮機回転数Ｈz は
室温Ｔa に応じて設定される点を考慮すれば、室温セン
サ２３によって検出された室温Ｔa によって室外熱交換
器温度Ｔe の修正も可能であるため、次式によって圧縮
機許容最大回転数Ｈz MAX を決定することもできる。 Ｈz MAX ＝ｐ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔa ，ＡMAX ） …（１９） さらにまた、（１９）式中の室温Ｔa は室内ファン２２
の回転数ｒの影響を受ける点を考慮すれば、この室内フ
ァン２２の回転数ｒをも変数として、次式によって圧縮
機許容最大回転数Ｈz MAX を決定することもできる。 Ｈz MAX ＝ｑ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔa ，ｒ，ＡMAX ） …（２０） ところで、上述した第２の実施形態では、圧縮機の許容
最大回転数を決定し、この許容最大回転数以下に制限し
た回転数指令をインバータ装置に加える構成としたが、
圧縮機の許容最大回転数とインバータの入力電流とは略
比例の関係にあり、例えば、（１２）式によって圧縮機
の許容最大回転数Ｈz MAX を決定する代わりに、次式に
よってインバータ装置の許容最大入力電流ＩMAX を決定
し、インバータ装置の入力電流をこの許容最大入力電流
ＩMAX 以下に抑制する圧縮機の許容最大回転数を決定す
るようにしても、上述したと同様な効果が得られる。 ＩMAX ＝ｓ（Ｔc ，Ｔe ，ＡMAX ） …（２１） また、許容最大入力電流ＩMAX を決定するに当たり、室
外熱交換器温度Ｔe の代わりに外気温Ｔo を用いたり、
さらに、室温Ｔa 、圧縮機の冷媒吸込温度Ｔs、室内フ
ァンの回転数ｒのいずれか一つ又は複数の値を加味する
ことにより、制御精度を高めることができる。
室温Ｔa に応じて設定される点を考慮すれば、室温セン
サ２３によって検出された室温Ｔa によって室外熱交換
器温度Ｔe の修正も可能であるため、次式によって圧縮
機許容最大回転数Ｈz MAX を決定することもできる。 Ｈz MAX ＝ｐ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔa ，ＡMAX ） …（１９） さらにまた、（１９）式中の室温Ｔa は室内ファン２２
の回転数ｒの影響を受ける点を考慮すれば、この室内フ
ァン２２の回転数ｒをも変数として、次式によって圧縮
機許容最大回転数Ｈz MAX を決定することもできる。 Ｈz MAX ＝ｑ（Ｔc ，Ｔe ，Ｔa ，ｒ，ＡMAX ） …（２０） ところで、上述した第２の実施形態では、圧縮機の許容
最大回転数を決定し、この許容最大回転数以下に制限し
た回転数指令をインバータ装置に加える構成としたが、
圧縮機の許容最大回転数とインバータの入力電流とは略
比例の関係にあり、例えば、（１２）式によって圧縮機
の許容最大回転数Ｈz MAX を決定する代わりに、次式に
よってインバータ装置の許容最大入力電流ＩMAX を決定
し、インバータ装置の入力電流をこの許容最大入力電流
ＩMAX 以下に抑制する圧縮機の許容最大回転数を決定す
るようにしても、上述したと同様な効果が得られる。 ＩMAX ＝ｓ（Ｔc ，Ｔe ，ＡMAX ） …（２１） また、許容最大入力電流ＩMAX を決定するに当たり、室
外熱交換器温度Ｔe の代わりに外気温Ｔo を用いたり、
さらに、室温Ｔa 、圧縮機の冷媒吸込温度Ｔs、室内フ
ァンの回転数ｒのいずれか一つ又は複数の値を加味する
ことにより、制御精度を高めることができる。
【００５６】上述した二つの実施形態のうち、第１の実
施形態は冷房モードでの運転を対象とし、第２の実施形
態は暖房モーでの運転を対象として説明したが、圧縮機
の過負荷に起因する故障は、いずれの運転モードにおい
ても起こり得るものではある。
施形態は冷房モードでの運転を対象とし、第２の実施形
態は暖房モーでの運転を対象として説明したが、圧縮機
の過負荷に起因する故障は、いずれの運転モードにおい
ても起こり得るものではある。
【００５７】しかし、一般的には冷房運転時の空調負荷
と比較すれば暖房運転時の空調負荷は格段に大きいの
で、圧縮機の吐出側の温度は暖房モードにおいて上昇し
やすいといえる。従って、上述した圧縮機の保護制御を
暖房運転に限って実行するようにしても良い。
と比較すれば暖房運転時の空調負荷は格段に大きいの
で、圧縮機の吐出側の温度は暖房モードにおいて上昇し
やすいといえる。従って、上述した圧縮機の保護制御を
暖房運転に限って実行するようにしても良い。
【００５８】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項１に記載の空気調和機によれば、圧縮機、凝縮器、
減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続された冷凍サ
イクルを備えるとき、凝縮器の温度検出値と蒸発器の温
度検出値とに基づいて圧縮機の吐出温度を推定する構成
としたので、熱容量の大きい圧縮機の影響を受けること
なく、圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて推定する
ことができる。
求項１に記載の空気調和機によれば、圧縮機、凝縮器、
減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接続された冷凍サ
イクルを備えるとき、凝縮器の温度検出値と蒸発器の温
度検出値とに基づいて圧縮機の吐出温度を推定する構成
としたので、熱容量の大きい圧縮機の影響を受けること
なく、圧縮機の吐出温度を迅速かつ高精度にて推定する
ことができる。
【００５９】請求項２に記載の空気調和機によれば、さ
らに、推定された吐出温度に基づいて、圧縮機保護手段
が圧縮機の運転、停止を制御するので、応答遅れのない
圧縮機の保護が可能になる。
らに、推定された吐出温度に基づいて、圧縮機保護手段
が圧縮機の運転、停止を制御するので、応答遅れのない
圧縮機の保護が可能になる。
【００６０】請求項３に記載の空気調和機によれば、圧
縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接
続された冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をイン
バータ装置によって制御するときでも、第１の温度検出
手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度検出手段
による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出温度推定
手段が圧縮機の吐出温度を推定する構成としたので、請
求項１に記載のものと同様な効果が得られる。
縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順次冷媒配管で接
続された冷凍サイクルを備え、圧縮機の回転速度をイン
バータ装置によって制御するときでも、第１の温度検出
手段による凝縮器の温度検出値と、第２の温度検出手段
による蒸発器の温度検出値とに基づいて、吐出温度推定
手段が圧縮機の吐出温度を推定する構成としたので、請
求項１に記載のものと同様な効果が得られる。
【００６１】請求項４に記載の空気調和機によれば、圧
縮機の回転速度をインバータ装置によって制御すると
き、圧縮機回転速度と凝縮器の温度検出値と蒸発器の温
度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段が圧縮機の吐
出温度を推定するので、請求項１と比較して圧縮機の吐
出温度の推定精度をさらに高めることができる。
縮機の回転速度をインバータ装置によって制御すると
き、圧縮機回転速度と凝縮器の温度検出値と蒸発器の温
度検出値とに基づいて、吐出温度推定手段が圧縮機の吐
出温度を推定するので、請求項１と比較して圧縮機の吐
出温度の推定精度をさらに高めることができる。
【００６２】請求項５に記載の空気調和機によれば、請
求項３のように推定された吐出温度に基づいて、圧縮機
保護手段が圧縮機を保護するようにインバータ装置の出
力周波数を低減するので、応答遅れのない圧縮機の保護
が可能になる。
求項３のように推定された吐出温度に基づいて、圧縮機
保護手段が圧縮機を保護するようにインバータ装置の出
力周波数を低減するので、応答遅れのない圧縮機の保護
が可能になる。
【００６３】請求項６に記載された空気調和機によれ
ば、さらに、圧縮機の吸込温度を検出し、この吸込温度
をも加味して、圧縮機の吐出温度を推定するので、冷媒
温度の推定精度がさらに高められる。
ば、さらに、圧縮機の吸込温度を検出し、この吸込温度
をも加味して、圧縮機の吐出温度を推定するので、冷媒
温度の推定精度がさらに高められる。
【００６４】請求項７に記載の空気調和機によれば、凝
縮器の温度検出値の平均値を用いて圧縮機の吐出温度を
推定するので、急激な変動に基づく過敏な保護動作を防
止することができる。
縮器の温度検出値の平均値を用いて圧縮機の吐出温度を
推定するので、急激な変動に基づく過敏な保護動作を防
止することができる。
【００６５】ところで、第１の実施形態は圧縮機の吐出
温度Ｔd を推定し、その推定値が予め定めた制限値Ｔds
よりも高くなったとき、インバータ装置６の出力周波数
を予め定めた値だけ低下させることによって、圧縮機の
回転数を低下させて圧縮機を保護したが、空調環境ある
いは空調条件に応じて圧縮機の許容最大回転数を決定
し、この許容最大回転数の範囲にて圧縮機の回転数を制
御しても上述したと同様に圧縮機を過負荷に起因する故
障から保護することができる。
温度Ｔd を推定し、その推定値が予め定めた制限値Ｔds
よりも高くなったとき、インバータ装置６の出力周波数
を予め定めた値だけ低下させることによって、圧縮機の
回転数を低下させて圧縮機を保護したが、空調環境ある
いは空調条件に応じて圧縮機の許容最大回転数を決定
し、この許容最大回転数の範囲にて圧縮機の回転数を制
御しても上述したと同様に圧縮機を過負荷に起因する故
障から保護することができる。
【００６６】請求項８に記載の空気調和機によれば、室
外熱交換器の温度及び外気温のうち、少なくとも一つ
と、室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも一
つとを用いて、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に
抑制する圧縮機の許容最大回転数を決定し、空調負荷に
応じて圧縮機の回転数を制御するとき、圧縮機回転数制
御手段が許容最大回転数以下に制限した回転数指令をイ
ンバータ装置に加えるように構成したので、熱容量の大
きい圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのない圧
縮機の保護が可能となる。
外熱交換器の温度及び外気温のうち、少なくとも一つ
と、室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも一
つとを用いて、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に
抑制する圧縮機の許容最大回転数を決定し、空調負荷に
応じて圧縮機の回転数を制御するとき、圧縮機回転数制
御手段が許容最大回転数以下に制限した回転数指令をイ
ンバータ装置に加えるように構成したので、熱容量の大
きい圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのない圧
縮機の保護が可能となる。
【００６７】請求項９に記載の空気調和機によれば、圧
縮機許容最大回転数決定手段が、請求項８の検出温度の
他に、室内ファンの回転数をも加味して、圧縮機の許容
最大回転数を決定するので、圧縮機吐出温度の抑制精度
をさらに高めることができる。
縮機許容最大回転数決定手段が、請求項８の検出温度の
他に、室内ファンの回転数をも加味して、圧縮機の許容
最大回転数を決定するので、圧縮機吐出温度の抑制精度
をさらに高めることができる。
【００６８】請求項１０に記載の空気調和機によれば、
冷凍サイクルを形成する減圧装置が機械式の、例えば、
キャピラリチューブ又は温度式膨張弁であるとき、圧縮
機の吸込冷媒温度と、室内熱交換器の温度及び室温とに
基づいて、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制
する圧縮機の許容最大回転数を決定するようにしたの
で、減圧装置の特性がばらつくような場合でも、熱容量
の大きい圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのな
い圧縮機の保護が可能となる。
冷凍サイクルを形成する減圧装置が機械式の、例えば、
キャピラリチューブ又は温度式膨張弁であるとき、圧縮
機の吸込冷媒温度と、室内熱交換器の温度及び室温とに
基づいて、圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制
する圧縮機の許容最大回転数を決定するようにしたの
で、減圧装置の特性がばらつくような場合でも、熱容量
の大きい圧縮機の影響を受けることなく、応答遅れのな
い圧縮機の保護が可能となる。
【００６９】請求項１１に記載の空気調和機によれば、
圧縮機許容最大回転数決定手段が、室外側及び室内側の
各温度検出手段の検出値に基づいて、インバータ装置の
入力電流を設定値以下に抑制する圧縮機の許容最大回転
数を決定し、圧縮機の吐出側冷媒温度を間接的に設定値
以下に抑制するようにしたので、熱容量の大きい圧縮機
の影響を受けることなく、応答遅れのない圧縮機の保護
が可能となる。
圧縮機許容最大回転数決定手段が、室外側及び室内側の
各温度検出手段の検出値に基づいて、インバータ装置の
入力電流を設定値以下に抑制する圧縮機の許容最大回転
数を決定し、圧縮機の吐出側冷媒温度を間接的に設定値
以下に抑制するようにしたので、熱容量の大きい圧縮機
の影響を受けることなく、応答遅れのない圧縮機の保護
が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック
図。
図。
【図２】図１に示した一実施形態の詳細な構成を示す系
統図。
統図。
【図３】図２に示した一実施形態を構成するマイクロコ
ンピュータの処理手順を示すフローチャート。
ンピュータの処理手順を示すフローチャート。
【図４】図２に示した実施形態の動作を、従来装置と比
較して説明するために、温度及び周波数と、時間との関
係を示した線図。
較して説明するために、温度及び周波数と、時間との関
係を示した線図。
【図５】本発明の他の実施形態の概略構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図６】図５に示した実施形態の概略動作を説明するた
めの図表。
めの図表。
【図７】図５に示した他の実施形態の詳細な構成を示す
系統図。
系統図。
【図８】図５に示した他の実施形態を構成するマイクロ
コンピュータの処理手順を示すフローチャート。
コンピュータの処理手順を示すフローチャート。
１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ３Ａ 凝縮器 ４ 膨張弁 ４Ａ 減圧装置 ５ 室内熱交換器 ５Ａ 蒸発器 ６ インバータ装置 ７ 室外熱交換器温度センサ ７Ａ 第１の温度検出手段 ７Ｂ 室外側温度検出手段 ８ 室内熱交換器温度センサ ８Ａ 第２の温度検出手段 ８Ｂ 室内側温度検出手段 ９ 圧縮機吸込側温度センサ １０ マイクロコンピュータ １１ 平均値算出手段 １２ 吐出温度推定手段 １３ 圧縮機保護手段 １４ 圧縮機許容最大回転数決定手段 １５ 圧縮機回転数制御手段 ２１ キャピラリチューブ ２２ 室内ファン ２３ 室温センサ ２４ 外気温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 藤 正 和 静岡県富士市蓼原336 東芝エフ・イー・ シー株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順
次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを備える空気調和
機において、 前記凝縮器の温度を検出する第１の温度検出手段と、 前記蒸発器の温度を検出する第２の温度検出手段と、 前記第１及び第２の温度検出手段の各検出値に基づい
て、前記圧縮機の吐出冷媒温度を推定する吐出温度推定
手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項２】請求項１に記載の空気調和機において、 さらに、前記吐出温度推定手段により推定された吐出冷
媒温度が所定値を越えるとき、前記圧縮機を停止させる
圧縮機保護手段を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項３】圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順
次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを備え、前記圧縮
機の回転速度をインバータ装置によって制御する空気調
和機において、 前記凝縮器の温度を検出する第１の温度検出手段と、 前記蒸発器の温度を検出する第２の温度検出手段と、 前記第１及び第２の温度検出手段の各検出値に基づい
て、前記圧縮機の吐出冷媒温度を推定する吐出温度推定
手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項４】圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器が順
次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを備え、前記圧縮
機の回転速度をインバータ装置によって制御する空気調
和機において、 前記凝縮器の温度を検出する第１の温度検出手段と、 前記蒸発器の温度を検出する第２の温度検出手段と、 前記圧縮機の回転速度、前記第１及び第２の温度検出手
段の各検出値に基づいて、前記圧縮機の吐出冷媒温度を
推定する吐出温度推定手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項５】請求項４に記載の空気調和機において、 さらに、前記吐出温度推定手段によって推定された吐出
冷媒温度が所定値を越えるとき、前記圧縮機の回転速度
を低減するように前記インバータ装置の出力周波数を変
更する圧縮機保護手段を備えたことを特徴とする空気調
和機。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調
和機において、 さらに、前記圧縮機の吸込冷媒温度を検出する第３の温
度検出手段を備え、前記吐出温度推定手段は前記第３の
温度検出手段の検出値をも加味して、前記圧縮機の吐出
冷媒温度を推定することを特徴とする空気調和機。 - 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の空気調
和機において、 前記吐出温度推定手段は、前記第１の温度検出手段の検
出値の平均値を演算し、この平均値を前記凝縮機の温度
として前記圧縮機の吐出冷媒温度を推定することを特徴
とする空気調和機。 - 【請求項８】室外ユニットを形成する圧縮機、室外熱交
換器及び減圧装置と、室内ユニツトを形成する室内熱交
換器とが順次冷媒配管で接続された冷凍サイクルを有
し、回転数指令に従って前記圧縮機の回転数を制御する
インバータ装置を備えた空気調和機において、 前記室外熱交換器の温度及び外気温のうち、少なくとも
一つを検出する室外側温度検出手段と、 前記室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも一
つを検出する室内側温度検出手段と、 前記室外側及び室内側の各温度検出手段の検出値に基づ
いて、前記圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制
する前記圧縮機の許容最大回転数を決定する圧縮機許容
最大回転数決定手段と、 空調負荷に応じて前記圧縮機の回転数を決定すると共
に、前記許容最大回転数以下に制限した回転数指令を前
記インバータ装置に加える圧縮機回転数制御手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項９】室外ユニットを形成する圧縮機、室外熱交
換器及び減圧装置と、室内ファンを付帯して室内ユニッ
トを形成する室内熱交換器とが順次冷媒配管で接続され
た冷凍サイクルを有し、回転数指令に従って前記圧縮機
の回転数を制御するインバータ装置及び前記室内ファン
の回転数を制御する送風制御手段を備える空気調和機に
おいて、 前記室外熱交換器の温度及び外気温のうち、少なくとも
一つを検出する室外側温度検出手段と、 前記室内熱交換器の温度及び室温のうち、少なくとも一
つを検出する室内側温度検出手段と、 前記室内ファンの回転数を検出する室内ファン回転数検
出手段と、 前記室外側及び室内側の温度検出手段の各検出値と前記
室内ファン回転数検出手段の検出値とに基づいて、前記
圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制する前記圧
縮機の許容最大回転数を決定する圧縮機許容回転数決定
手段と、 空調負荷に応じて前記圧縮機の回転数を決定すると共
に、前記許容最大回転数以下に制限した回転数指令を前
記インバータ装置に加える圧縮機回転数制御手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項１０】室外ユニットを形成する圧縮機、室外熱
交換器及び機械式の減圧装置と、室内ユニツトを形成す
る室内熱交換器とが順次冷媒配管で接続された冷凍サイ
クルを有し、回転数指令に従って前記圧縮機の回転数を
制御するインバータ装置を備えた空気調和機において、 前記圧縮機の吸込冷媒温度を検出する室外側温度検出手
段と、 前記室内熱交換器の温度及び室温を検出する室内側温度
検出手段と、 前記室外側及び室内側の各温度検出手段の検出値に基づ
いて、前記圧縮機の吐出側冷媒温度を設定値以下に抑制
する前記圧縮機の許容最大回転数を決定する圧縮機許容
最大回転数決定手段と、 空調負荷に応じて前記圧縮機の回転数を決定すると共
に、前記許容最大回転数以下に制限した回転数指令を前
記インバータ装置に加える圧縮機回転数制御手段と、 を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項１１】圧縮機許容最大回転数決定手段は、前記
室外側及び室内側の各温度検出手段の検出値に基づい
て、前記インバータ装置の入力電流を設定値以下に抑制
する前記圧縮機の許容最大回転数を決定し、前記圧縮機
の吐出側冷媒温度を間接的に設定値以下に抑制すること
を特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
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