JPS5918252Y2 - インバ−タ駆動圧縮機モ−タを使用した空気調和機の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、インバータ駆動圧縮機モータを使用した空
気調和機の制御装置に関する。

従来、この種の装置として、第１図に示すものがあった
。

この第１図において、１はインバータであり、その１対
の電源入力端子１ａ、ｌａ間には電源プラグ３を通して
交流電源（図示せず）が供給されるようになっており、
このインバータ１の出力端子１ｂ、ｌｂには圧縮機モー
タ２が接続されている。

インバータ１のコントロール入力端子１Ｃには出力バッ
ファ回路９Ｃよりコントロール信号が供給されるように
なっている。

上記電源プラグ３には、直流電源回路４が接続され、交
流電源をこの直流電源回路４により直流に変換し、サー
モスタット回路５、出力バッファ回路９に直流電圧を印
加するようになっている。

サーモスタット回路５には、室温を検出するサーミスタ
６、室温設定用可変抵抗器７、冷暖房切換スイッチ８が
設けられている。

また、出力バッファ回路９には、抵抗９ａ、コンデンサ
９ｂ、バッファ９Ｃが設けられている。

次に、上述のようなインバータ駆動圧縮機モータを使用
した空気調和機の制御装置の動作について説明する。

まず、電源プラグ３を交流電源に接続すると、この電源
プラグ３を介して交流電源が直流電源回路４に供給され
ると、直流電源に変換し、直流電圧がサーモスタット回
路５および出力バッファ回路９に印加する。

これにより、動作を開始する。

そして、サーミスタ６が室内温度を検出するが、このサ
ーミスタ６が検出した室内温度と、室温設定用可変抵抗
器７で設定された温度とを比較し、その差（冷房切換ス
イッチ８が冷房側にセットされているときは室温から設
定温度を引いた値であり、暖房側にセットされていると
きは設定温度から室温を引いた値）に応じた電圧を出力
する。

出力バッファ回路９では、この温度差の時間的変化を抵
抗９ａ、コンデンサ９ｂの時定数により緩やかな変化に
変えて、バッファ９Ｃを通してインバータ１のコントロ
ール入力端子１Ｃに伝える。

インバータ１は第２図に示すように、この温度差から予
め定められた温度差−出力周波数パターンにしたがって
圧縮機モータ２を駆動し、空気調和機の冷房能力、暖房
能力を制御する。

ここで、圧縮機モータ２の入力電流は圧縮機モータ２の
回転数および冷暖房負荷の増加にともなって増加する。

また、インバータ１の出力周波数の最大値は冷房最大負
荷時において要求される冷房能力（または暖房最大負荷
時において要求される暖房能力）により決定される。

従来のインバータ駆動圧縮機モータを使用した空気調和
機の制御装置は以上のように構成されているので、イン
バータ１のもつ出力容量を効率よく活用していない欠点
があった。

これは、想定されている冷暖房最大負荷となる時間は一
手を通じてもわずかであり、通常、運転時はインバータ
のもつ出力容量に対して実際使用されている圧縮機モー
タ入力電流が小さいからである。

この考案は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、圧縮機モータ入力線に設置された変流器により
検出された圧縮機モータ入力電流でインバータの出力周
波数を制御できるインバータ駆動圧縮機モータを使用し
た空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。

以下、この考案のいンバータ駆動圧縮機モータを使用し
た空気調和機の制御装置の実施例について図面に基づき
説明する。

第３図はその一実施例の構成を示すブロック図である。

この第３図において、第１図と同一部分は重複を避ける
ために同一符号を付してその説明を省略し、第１図とは
異なる部分を重点的に述べることにする。

すなわち、この考案においては、インバータ１、圧縮機
モータ２、直流電源回路４、サーモスタット回路５、サ
ーミスタ６、室温設定用可変抵抗器７、冷暖房切換スイ
ッチ８、出力バッファ回路の部分は第１図と同様である
。

この考案では、サーモスタット回路５の出力を加減算回
路１３の加算点１３ａの加算入力端子１３ｂに加えるよ
うになっており、この加算点１３ａの減算入力端子１３
Ｃには比較回路１２の出力も加えるようになっている。

加減算回路１３の出力は出力バッファ回路９に送出する
ようになっている。

この出力バッファ回路９の出力は第１図の場合と同様に
、インバータ１のコントロール入力端子１Ｃに供給する
ようになっている。

また、インバータ１の一方の出力端子１ｂと圧縮機モー
タ２との間には、変流器１０が設けられている。

変流器１０は圧縮機モータ１に流れるインバータ１の出
力電流を検出するものである。

この変流器１０の出力は平滑回路１１に加えられ、そこ
で平滑された後、比較回路１２に加えるようになってい
る。

次に、以上のように構成されたこの考案のインバータ駆
動圧縮機モータを使用した空気調和機の制御装置の動作
について説明する。

まず、電源プラグ３を交流電源に接続することにより、
直流電源回路４に交流電力が供給され、この交流電力を
直流電力に変換してサーモスタツＩ・回路５、比較回路
１２、加減算回路１３、出力バッファ回路９にそれぞれ
所定の動作電圧を与える。

また、交流電源の電力はインバータ１に加えられ、イン
バータ１の出力は出力端子１ｂより圧縮機モータ２に加
えられ、この圧縮機モータ２が起動する。

圧縮機モータ２にインバータ１の出力電流が流れると、
その出力電流、すなわち、圧縮機モータ２の入力電流は
変流器１０で検出される。

変流器１０でこの入力電流を検出すると、それに応じた
変流器１０の出力電圧が平滑回路１１で直流電圧に変換
されかつ平滑され、平滑回路１１から直流電圧が比較回
路１２に加えられる。

比較回路１２では、圧縮機モータ２の入力電流に相当す
るこの直流電圧と、インバータ最大出力電流より求めら
れる設定電流に相当する直流電圧（直流電源回路４より
得られる）とを比較し、もし、設定電流値の方が大きい
ときにはＯ■を加減算回路１３の加算点１３ ａにおけ
る減算入力端子１３Ｃに出力する。

また、圧縮機モータ２の入力電流の方が大きいときには
、比較回路１２に印加されている電源電圧値を比較回路
１３の加算点１３ａにおける減算入力端子１３Ｃに出力
する。

加減算回路１３はサーモスタット回路５の出力電圧から
比較回路１２の出力電圧を差し引くが、この時間的変化
は次段の出力バッファ回路９内の抵抗９ａ、コンデンサ
９ｂの時定数によって緩やかな変化となり、バッファ９
Ｃを通して、インバータ１のコントロール入力端子１Ｃ
に伝えられる。

したがって、空気調和機の運転中、圧縮機モータ２の入
力電流が設定電流値より低いときは、空気調和機は設定
温度と室温の差により定められた冷暖房能力をもつが、
外気温の変化などによって冷暖房負荷が変化して、圧縮
機モータ２の入力電流が増加し、設定電流値を越えると
きは、設定温度と室温の差を実際の値よりも低く抑え、
圧縮機モータ２の入力電流を下げる。

そして、圧縮機モータ２の入力電流値がインバータ１の
もつ最大出力電流値であるように、インバータ１の出力
周波数を制御し、冷暖房負荷が減少することによって、
インバータ１の出力電流に余裕が出れば、インバータ１
の出力周波数は上昇し、空気調和機の冷暖房能力もそれ
にともない上昇する。

第４図は上述のような機能を有するこの発明のインバー
タ駆動圧縮機モータを使用した空気調和機の制御装置の
特性曲線を示すものであり、横軸に温度差と圧縮機モー
タ２の入力電流をとり、縦軸にインバータ出力周波数を
とって示したものである。

この第４図において、温度差のｔｌは冷暖房負荷が大き
いときの温度差指示値であり、ｔ２は実際の検出温度差
である。

以上のように、この考案のインバータ駆動圧縮機モータ
を使用した空気調和機の制御装置によれば、圧縮機モー
タの入力側において変流器で圧縮機モータの入力電流を
検出し、この入力電流に相当する直流電圧がインバータ
最大出力電流より求められる設定電流に相当する直流電
圧より大きいと比較回路が比較すると、比較回路からこ
の比較回路に印加されている電源電圧値を加減算回路に
出力し、加減算回路においてこの電源電圧値とサーモス
タット回路の出力との加減算を行い、その結果を出力バ
ッファ回路を通してインバータに送り、インバータの出
力周波数を制御するようにしたので、インバータのもつ
出力容量を冷暖房負荷の大小によらず、有効に活用でき
、しかも、通常の冷暖房負荷のときは最大の冷暖房能力
を発揮できる。

したがって、急速冷暖房ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインバータ駆動圧縮機モータを使用した
空気調和機の制御装置を示すブロック図、第２図は第１
図の１インバ一タ駆動圧縮機モータを使用した空気調和
機の制御装置の特性曲線を示す図、第３図はこの考案の
インバータ駆動圧縮機モータを使用した空気調和機の制
御装置の一実施例を示すブロック図、第４図は同上イン
バータ駆動圧縮機モータを使用した空気調和機の制御装
置における特性曲線図である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）インバータの出力で駆動される圧縮機モータ、こ
   の圧縮機モータの入力電流を検出する変流器、直流電源
   回路、室温設定値と室内検出温度との偏差に応じて出力
   するサーモスタット回路、上記変流器により検出された
   上記入力電流に対応する電圧と上記インバータのもつ最
   大出力電流がら求められる設定値とを比較しこの設定値
   の方が大きいときはＯｖを出力しかつ設定値の方が小さ
   いときは上記直流電源回路がらの電源電圧を出力する比
   較回路、上記サーモスタット回路の出力がら上記比較回
   路の出力を差し引いた値に応じて上記インバータの出力
   の周波数を制御する加減算回路を備えてなるインバータ
   駆動圧縮機モータを使用した空気調和機の制御装置。
2. （２）変流器の出力電圧は平滑回路を通して比較回路に
   加えることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載Ｃインバータ駆動圧縮機モータを使用した空気調和
   機の制御装置。
3. （３）加減算回路の出力は所定の時定数をもつ出力バッ
   ファ回路を通してインバータに供給することを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項および第２項記載のイ
   ンバータ駆動圧縮機モータを使用した空気調和機の制御
   装置。