JPS5956648A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPS5956648A
JPS5956648A JP58099333A JP9933383A JPS5956648A JP S5956648 A JPS5956648 A JP S5956648A JP 58099333 A JP58099333 A JP 58099333A JP 9933383 A JP9933383 A JP 9933383A JP S5956648 A JPS5956648 A JP S5956648A
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compressor
air conditioner
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JP58099333A
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JPS6345023B2 (ja
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Minoru Kano
加納 稔
Koji Kameshima
亀島 鉱二
Mikikazu Uchida
内田 幹和
Yuhei Abe
阿部 雄平
Hideo Uzuhashi
埋橋 英夫
Yasuo Hosoda
細田 泰生
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46Improving electric energy efficiency or saving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の苅象〕 本発明は冷媒圧縮用の圧縮機と、圧縮機を駆動つて室内
を空調する空気調和装@特に、その圧縮機の駆動用電動
機の制御方式に関する。
〔発明の背景〕
従来の空気調和装置においては、圧縮機の駆動用電動機
として多くは定速の誘導電動機が使用てれ、室内温度と
目標温度の差に応じて、電動機の運転・停止を制御して
いた。このような制御方式では、電動機の運転・停止が
頻繁に起り、起動の際に大電流が流れ、電動機、圧縮機
、制御機器等の寿命を縮めること、運転・停止の間に室
温が犬きく上下すること、電動機の停止期間中ば熱交換
器に冷媒が流れないので、熱交換器が無駄に遊ぶこと等
の欠点があった。これに対して、冷暖房負荷に応じて電
動機の回転数を制御し、熱交換器の冷媒流量を制御すれ
ば、熱交換器が遊ぶこともなくなり空気調和装置の性能
が向上し、低消費電力運転が可能となり、前記室温が一
定で上下撮巾の少ない快適な空調が実現できる。
4ルJ図はこのような回転数制御可能な電動機によって
駆動さJLる圧縮機(以下電動圧縮機と呼ぶ)を備えた
窄気iL’l和様の電動圧縮機の回転数と冷房゛または
暖房能力の関係を示す。一定回転数N1以上では、回転
数の増加につれて冷房または暖房能力が増加するので、
電動圧縮機の回転数を制御することにより、冷房″!た
は暖房負荷に応じて空気調和機の運転が可能である。し
かしながら、この図かられかるように、電動圧縮機の回
%:数がある一定回転数N1以下の極端に低い場合は、
冷房またd、暖房能力は少なくなり、空気調和機を運転
するだけ消費電力が無駄になるという欠点がある。
また、第2図は′11L動圧縮機回転数と冷房寸たは暖
房効率の関係を示す。ここで冷房または暖房効率ηとは
、 総運転電力 で定義される。図かられかるように最大回転数N4より
回転数が減少するにつれて効率は向」ニするが、一定回
転数N5(Nl  より大)より小さく回転数N4のと
きの効率と同じ効率を与える回転数N2(Nl より太
)以下で運転しても第3図に示す電動圧縮機の回転数を
連続的に制御した場合の回転数と消費電力との関係でも
明らかなように、消費電力の面で得策ではない。
〔発明の目的〕
本発明は上記断続制御および回転数制御の欠点を除き、
運転電力の少なくかつ快適な空気調和機を提供すること
を目的とする。
〔発明の概要] 本発明の基本は、前記した回転数N2以下では電動圧縮
機を運転しないことである。
換言すれば、冷房または暖房負荷が一定レベル以上のと
きは、圧縮機駆動用の電動機の回転数を最大回転数N4
と最小回転数Nの間で冷(暖)房負荷に応じて制御し、
冷(暖)房負荷が一定レベル以下のときは、冷(暖)房
負荷に応じて最小回転数Nと停止の間で断続運転するよ
りに制御することを特徴とする。ここで最小回転数Nは
前記N2とN4の間で、空気調和装置のその他の設計条
件、性能条件を勘案して選定するものとする。
本発明の実施により、空気調和装置により制御lされる
目標、例えば室温は、冷(暖)房負荷が一定1ノベル以
上のときは圧縮機駆動用型jIi11機の回転数制御に
より第4図に示すように一定温度に保たれ、冷(暖)房
負荷が一定レベル以下のときは、圧縮機、llE動用電
動機の断続制御により、第5図に示すように一定の室温
の上下振動は残るが、従来の断続制御のように太きくば
なく、断続回数が極端に減少するので機器寿命の長くか
つ非常に快適な空調が得られる。更に前記の如く、空気
調和装置の運転性能が大巾に向上するので、運転電力の
太tjJな節約になる。
〔発明の実施例〕
以下本発明の空気調和装置における圧縮機駆動用の電動
機の回転数制徊1法を実施例により説明する。第6図は
本発明の突気調和装置における室温を制御する場合の一
実施例を説明するブロック図で、1はサーミスタのよう
な室内温度検出器、2は室内目標温度設定器、3は温度
偏差検出器、4は速度信号発生器、5は断続制御信号発
生器、6は速度制御信号比較選定器で、これらを具備し
て後述の電動圧縮機7の運転停止指令および回転速度制
御指令を発生する制御指令手段8が構成されている。ま
た、1〜3によって空調負荷検出手段9が構成されてい
る。電動圧縮機7は圧縮機部と電動機部と上記制御指令
を受けて電動機を駆動制御する速度制御駆動部からなる
。次にその制御動作を説明する。まず、室内温度検出器
1により検出された室内温度は、室内目標温度設定器2
に設定された目標温度と温度偏差検出器3において比較
されて空調負荷に相当する温度偏差が求められ、速度信
号発生器4により温I反偏差に応じた電動圧縮機7の回
転速度が、第7図に示す対応例のような関係で求められ
る。また、断続制御信号発生器5により温度偏差信号の
レベル比較が行なわれ、第8図に示す対応例のように、
一定レベルを越えている場合は運転指令、下まわってい
る場合は停止指令が出される。速度制御信号比較選定器
6は、−)二記断続11tll ?flll信号発生器
5の出力信号が運転指令であれば、速度信号発生器4の
電動圧縮機回転速度信号出力を市訓υ圧縮機7に送り、
上記断続制御信号発生器5の出力信号が停止指令であれ
ば速度信号発生器4の電動圧縮機回転速度信号出力をカ
ットして、電動圧縮機7に停止信号を送り、このように
して、電動圧縮機7は、速度制御信号比較選定器6の出
力信号に応じて運転される。
第7図11i第6図における速度信号発生器4の温度偏
差に対する速度信号の対応例を示し、雪1度偏差がI)
4 より大きい場合は最大回転数N4を与え、D4より
小さくDl との間であれば最小回転数Nと最大回転数
N4の間の値を力えることを示す。
第7図で、座標点(Dt 、 N) 、 (D4 、 
N4)は必ずしも直線で結ばh−る必要はなく、空気調
和装置の運転JFj+−伯と制御ll目イ票によっては
直線以外でもよい。
第8図は第6図における断続制御信号発生器5の温度偏
差に対する運転指令の対応例を示し、温度偏差がD2よ
り大なるときは運転指令が発生され、温度偏差が漸次小
さくなってDiになるとその瞬間に停止指令が発生され
、I)l以下である限り捷たは上昇してI)zを越える
まではそれが継続され、D2を越えた瞬間に運転指令が
発生されることを示す。
以上述べたごとく制御指令手段8は′電動圧縮機7にN
(>N2)以下の速度指令を供給しないようになってい
るので電動圧縮機7は起動または停止の瞬時を除き、前
記した第2図のN2以下の速度で運転されることはかい
〔発明の効果〕
本発明では、電動圧縮機を第2図のN21以下の速度で
運転する指令を与えないようにしたので、空気調和装置
は常に運転効率の高い領域でのみ運転され、従って、大
幅な省電力が得られると共に電動圧縮機の回転数制御に
よる快適な空N’sと電動圧縮機の断続回数低減による
機器寿命の長大化とが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電動圧縮機回転数と冷(暖)房能力の関係図、
第2図は電動圧縮機回転数と冷(暖)房効率の関係図、
第3図ばπ’i’、iih圧縮機回転数と消費1Ft力
の関係図、第4図および第5図は本発明と従来方式によ
る室温制御の一例を示す図、第6図は本発明の空気調和
装置の一実施例を説明するためのブロック図、第7図は
第6図における速度信号発生器の温度偏差と電動圧縮機
回転数との対応例図、第8図は第6図における断続制御
信号発生器の温度偏差と運転停止指令の対応例図である
。 1・・・室内温度検出器、2・・・室内目標温度設定器
、3・・・温度偏差検出益、4・・・速度信号発生器、
5・・・断続制御信号発生器、6・・・速度制御信号比
較選定器、7・・・電動圧縮機1.8・・・制御指令手
段、9・・・空A・1   品 1’+1.′ I詩・ ・半;ψり斤4(67)(区神云季( ′f z 図 市−1 電動丘鏑機回転紋 吟 同 ≠ 51¥I Bj向 築  〆  霞 ■ 7 区 第 ど 図 しl  p2   渫パ偵先 栃木県下部賀郡大平町富田800 番地株式会社日立製作所栃木工 場内 手続補正書 2.1山11を71−る苫 1、+’l l・嗜11・ 特11′1出161ri人
凸I゛1・1)(1・(・:II)’t・li、’j(
’1所手代 理 人 1、・、  ・・j・   〒1(に)東京都T代Il
1区丸の内 j゛11へ+!; l ’J1’11L−
IYIII+アレ・月1ζす、内、1.1..1.・1
・1111.ノ、((、I□11、    l・   
−「中1旧 11  哩 11・::+    I菖 
  明    友   、3図面の第6図を別紙のとお
り補1Eする。 特許請求の範囲 1、冷媒圧縮用の圧縮機と、該圧縮機を駆動する速度制
御駆動部を備えだ電動機と、室外熱交換器と、室内熱交
換器とを含む冷凍ザイクルによって室内を空調する空気
調和装置において、前記速度制御部は、空調負荷を検出
する空調負荷検出手段と、該空調負荷の大小に応じて、
前記電動機を最小回転数Nと最大回転数N4(>N)の
間で変速運転し、空調負荷が所定レベル以下の範囲では
停止させるような速度指令を出力する速度信号発生手段
により構成され、かつ、前記最小回転数Nは、前記′a
電動機最大回転数N4で運転したときの空気調和装置の
運転効率η4と同等の運転効率を与える回転数N2より
も大きいことを特徴とする空気調和装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、冷媒圧縮用の圧縮機と、圧縮機を、駆動する速度制
    仙1駆動部を備えた電動機と、室外熱交換器と、室内熱
    交換器とを含む冷凍ザイクルによって室内を空調する空
    気調和装置において、前記速度副側1部は、空調負荷を
    検出する手段と、該空調負荷の大小に応じて、前記電動
    機を最小回転数Nと最大回転数N<  (>N)の間で
    夾変速運転し、空調負荷が所定レベル以下の範囲では停
    止させるような速度指令を出力する手段により構成さf
    ′11、かつ、前記最小回転数Nは、前記電動機を最大
    回転数N4で運転したときの空気調和装f6ゝの運転効
    率n4と同等の運転効率を力える回転数N2よりも大き
    いことを特徴とする空気調和装置。
JP58099333A 1983-06-06 1983-06-06 空気調和装置 Granted JPS5956648A (ja)

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