JPS64526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は空気調和装置、詳しくは、圧縮機と、
室内フアンを付設した室内側熱交換器と室外側熱
交換器とを備え、前記圧縮機のモータの入力側
に、室内温度検出器による検出信号のもとに出力
周波数を制御する周波数変換器を接続して、前記
圧縮機の能力を可変とし、被空気調和室の温度を
制御するごとくした空気調和装置に関する。

この種の空気調和装置として、例えば実開昭55
−168132号公報に示されるごとく、前記圧縮機お
よび室内フアンの各モータの回転数を周波数変換
器により制御し、電力効率を向上させるべくした
ものが知られている。

即ち、第４図に示すごとく、圧縮機５１と、室
内フアン５２を付設した室内側熱交換器５３と、
室外フアン５４を付設した室外側熱交換器５５と
を備え、前記圧縮機５１のモータ５６と、室内フ
アン５２のモータ５７とを、インバータつまり周
波数変換器５８に接続させると共に、該変換器５
８に室内温度に基づいて前記変換器５８を制御す
る周波数制御回路５９を接続させて、この制御回
路５９からの出力信号により、前記変換器５８を
介して、前記各モータ５６，５７の回転数を制御
すべくしている。尚、第４図に示すものは、前記
室外フアン５４のモータ６０も前記周波数変換器
５８に接続して、前記各モータ５６，５７と同様
に回転数を制御できるようにしている。

ところで、前記周波数変換器５８から前記各モ
ータ５６，５７，６０に出力する出力周波数が増
大すると、これに伴なつて出力電流も増大するの
であり、この結果、前記周波数変換器５８の最大
出力周波数の大きさは、該周波数変換器５８の許
容出力電流の大きさにより制限されるのである。

従つて、前記周波数変換器５８の二次側（出力
側）に、前記圧縮機５１のモータ５６以外のモー
タ５７，６０を設続すると、これらモータ５７，
６０による出力電流の増大分だけ前記周波数変換
器５８の最大出力周波数が小さく抑制されるので
あり、このため、前記圧縮機５１の最大能力ひい
ては空気調和装置の最大能力が小さくなる問題が
あつた。

この問題に対しては、前記室内フアン５２のモ
ータ５７を前記周波数変換器５８を介さずに商用
電源に直接接続するようにすれば、前記周波数変
換器５８の最大出力周波数を前記モータ５７の所
要電流に相当する分だけ増大させる如く改善でき
るが、この反面、斯くすると、下記する問題が生
じ、問題の根本的解決にならないのである。

即ち、前記室内フアン５２のモータ５７を商用
電源に直接接続すると、前記モータ５７の回転数
が空調負荷の変化、従つて圧縮機５１の能力変化
に係りなく一定となり、この結果、例えば暖房運
転時で、空調負荷が小さい時に、暖房能力（圧縮
機５１の能力）に比して前記室内フアン５２の風
量が大きくなりすぎ、このため、前記室内側熱交
換器５３の吹出空気温度と吸込空気温度との温度
差が小さくなり、即ち、吹出空気温度が低下しす
ぎるなど、吹出空気温度と吸込空気温度との温度
差の変動巾が大きくなり、不快感を与える問題を
生じるのである。

本考案は上記問題点に鑑み考案したもので、目
的は、空調負荷の大きい時は、前記室内フアンの
モータを、前記周波数変換器の一次側に、また、
前記空調負荷が小さく、前記周波数変換器の出力
電流にゆとりがある場合には、該変換器の二次側
に、それぞれ選択的に接続するように成して、前
記周波数変換器の最大出力周波数を従来より大き
くし、冷凍能力の増大が計れながら、しかも室内
側熱交換器のの吹出空気温度と吸込空気温度との
温度差の変動巾も小さく維持できるようにする点
にある。

而して、本考案は構成を、前記室内フアンのモ
ータを前記周波数変換器の二次側と一次側とに切
換可能に接続する一方、前記周波数変換器から前
記圧縮機のモータと前記室内フアンのモータとに
出力する出力電流の合計が、前記周波数変換器の
許容出力電流と等しいか、またはこれ以下となる
該変換器の出力周波数を設定値とする設定周波数
と前記周波数変換器の出力周波数とを比較して判
定信号を出力する周波数判定部を設け、該周波数
判定部からの判定信号により、前記室内フアンの
モータを、前記周波数変換器の出力周波数が設定
周波数未満の時には、前記周波数変換器の二次側
に、また、前記出力周波数が設定周波数以上の時
には一次側に、それぞれ選択的に接続する手段を
設けたのである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図に示すものは、本考案の実施例に係る空
気調和装置で、圧縮機１と、室内フアン２を付設
した室内側熱交換器３と室外フアン４を付設した
室外側熱交換器５とを配管で接続して、冷媒回路
を形成している。更に、前記圧縮機１、室内・外
フアン２，４には、それぞれ駆動用のモータ１
１，２１，４１を連結している。また、前記室内
側熱交換器３の空気流入側に室内温度を検出する
室内温度検出器６を設けている。

斯くして、前記空気調和装置は、前記圧縮機１
の駆動により、冷媒を第２図矢印イ方向に循環さ
せて暖房運転を行なう如く成している。

次に第１図に基づいて、上記空気調和装置の電
気回路を説明する。

先ず、主回路について説明すると、前記圧縮機
１のモータ１１の入力側に、詳しくは後記する室
内負荷検出器１４の検出信号のもとに、出力周波
数を制御する周波数変換器７を電磁開閉器５２Ｃ
の接点５２Ｃ−₁を介して接続しており、この周
波数変換器７を介して商用の三相電源から前記モ
ータ１１に電力を供給するようにしている。ま
た、前記室外フアン４のモータ４１は前記周波数
変換器７の一次側に、即ち、商用電源に前記電磁
開閉器５２Ｃの接点５２Ｃ−₂を介して直接接続
している。

而して、前記室内フアン２のモータ２１は、前
記周波数変換器７の一次側と二次側とに、第１，
２電磁開閉器５２F₁，５２F₂の各接点５２F₁−
_１，５２F₂−₁をそれぞれ介して接続しており、該
接点５２F₁−₁，５２F₂−₁の開閉動作で、前記モ
ータ２１を前記周波数変換器７の一次側と二次側
とに選択的に接続できるようにしている。

次に前記各モータ１１，２１，４１の運転制御
回路を説明する。この制御回路は前記商用電源の
２本の電源線から引出した母線間に、次の２つの
回路を接続している。

即ち、前記母線間に、運転スイツチSW₁と、前
記圧縮機１および室外フアン４の両モータ１１，
４１用の前記電磁開閉器５２Ｃとを直列に接続し
た第１直列回路と、送風スイツチSW₂と、前記室
内フアン２のモータ２１用の第１，２電磁開閉器
５２F₁，５２F₂の並列回路とを直列に接続する
第２直列回路とを接続している。

更に、前記第１直列回路には、詳しくは後記す
るが、前記周波数変換器７の出力周波数を制御す
る周波数制御部９と、前記室内フアン２のモータ
２１を前記周波数変換器７の一次側または二次側
に選択的に接続する切換えを指令する周波数判定
部１０とから成る制御器１２を介装しており、ま
た、前記第２直列回路における前記並列回路の各
線路に前記周波数判定回路１０の出力する判定信
号で相互に開閉する切換スイツチ１０Ａの各接点
１０ａ，１０ｂを介装している。

次に、前記した周波数制御部９と周波数判定部
１０とからなる制御器１２について詳記する。

先ず、前記周波数制御部９を説明すると、この
制御部９は、従来のものと同様であつて、室内負
荷検出器１４と周波数指令器１５とから成り、更
に、前記室内負荷検出器１４は、前記室内温度検
出器６と室内温度設定器１６と、温度調節器１７
とから成り、前記室内温度検出器６と室内温度設
定器１６とからの信号を前記温度調節器１７で比
較して、該調節器１７から負荷検出信号を前記周
波数指令器１５に出力するようにしている。

斯くして、室内の空調負荷が増減すると、前記
室内負荷検出器１４の検出信号が増減し、この検
出信号に応答して、前記周波数指令器１５の指令
信号も変化し、前記周波数変換器７の出力周波数
が増減するのである。

次に、前記周波数判定部１０について説明す
る。

この周波数判定部１０は前記周波数指令器１５
の指令信号と、詳しくは下記する設定周波数ν₀に
基づく信号とを入力し、前記周波数変換器７の出
力周波数νと前記設定周波数ν₀との大小関係を判
定し、判定信号を出力するもので、前記周波数変
換器７の出力周波数νが前記設定周波数ν₀末満の
時には、前記切換スイツチ１０Ａの接点１０ａを
閉路し、接点１０ｂを開路する判定信号を、ま
た、前記出力周波数νが前記設定周波数ν₀以上の
時は、前記切換スイツチ１０Ａの接点１０ａを開
路し、接点１０ｂを閉路する判定信号を出力する
ものである。

斯く、前記判定信号により、前記切換スイツチ
１０Ａを切換動作させて、前記電磁開閉器５２
F₁，５２F₂を選択的に励磁して、前記室内フア
ン２のモータ２１を前記周波数変換器７の一次側
と二次側とに選択的に接続できるのである。

而して、前記設定周波数ν₀の設定について以下
説明する。

この設定周波数ν₀の値は、第３図に示す如く、
前記周波数変換器７から前記圧縮機１のモータ１
１と前記室内フアン２のモータ２１とに出力され
る各出力電流イ，ロの合計が、前記周波数変換器
７の許容出力電流A₀と等しくなる、該変換器７
の出力周波数と同じ値に設定するのである。

斯く構成する本実施例の作用を次に説明する。

前記運転スイツチSW₁および送風スイツチSW₂
を閉成すると、前記電磁開閉器５２Ｃが励磁さ
れ、また、前記制御器１２に通電される。これに
より、前記電磁開閉器５２Ｃの各接点５２Ｃ−₁，
５２Ｃ−₂が閉路し、前記圧縮機１のモータ１１
および前記室外フアン４のモータ４１が始動し、
更に、前記制御器１２の周波数指令部９が前記指
令信号を出力し、前記周波数変換器７の出力周波
数νを制御するのである。

また、前記周波数判定部１０の判定信号によ
り、前記切換スイツチ１０Ａが操作され、前記第
１電磁開閉器５２F₁もしくは第２電磁開閉器５
２F₂が励磁されて、このことにより、前記第１，
２開閉器５２F₁，５２F₂の各接点５２F₁−₁，５
２F₂−₁のいづれか一方が閉路して、前記室内フ
アン２のモータ２１が駆動するのである。

詳しくは、例えば、暖房時、被空気調和室の室
内温度が高く、空調負荷が小さい時には、前記周
波数変換器７の出力周波数νも小さく、従つて、
この出力周波数νが前記設定周波数ν₀未満の値と
なり、この結果、前記周波数判定部１０の判定信
号により、前記切換スイツチ１０Ａが、前記した
如く、前記第１開閉器５２F₁を励磁する如く動
作し、前記接点５２F₁−₁を閉路して、前記室内
フアン２のモータ２１を前記周波数変換器７の二
次側に接続するのである。

従つて、このように空調負荷の小さく、前記圧
縮機１の能力も小さくてよい時には、これに対応
して前記室内フアン２のモータ２１の回転数、従
つて、風量も小さくでき、この結果、空調負荷が
減少しても、前記室内側熱交換器３の吹出空気温
度と吸込空気温度との温度差が小さくならず、従
つて、快適な空気調和ができるのである。

また、前記モータ２１を前記周波数変換器７の
二次側に接続しているから、空調負荷の小さい時
に、不必要に前記モータ２１の回転数を増大させ
て、電力効率を低下させるようなことがないので
ある。

一方、暖房時被空気調和室の室内温度が低下
し、空調負荷が増大すると、前記周波数変換器７
の出力周波数も増大していき、このため、該変換
器７からの出力電流も増大していく。

そして、前記出力周波数νが前記設定周波数ν₀
まで達すると、第３図に示した如く、前記周波数
変換器７の出力電流は許容出力電流A₀に達する
が、前記した如く、前記周波数判定部１０の判定
信号により、前記室内フアン２のモータ２１は前
記周波数変換器７の二次側から一次側に接続が切
換えられるのであつて、この切換えと同時に、前
記周波数変換器７の出力電流は前記モータ２１の
所要電流分降下するのである。この結果、前記周
波数変換器７は、前記圧縮機１のモータ１１の所
要電流が前記周波数変換器７の許容出力電流A₀
に達するまで、前記設定周波数ν₀以上に出力周波
数νを増大できるのである。

従つて、空調負荷に対応して、圧縮機１の能
力、つまり冷凍能力を従来より大きくできるので
ある。

以上は暖房運転について説明したが、冷房運転
時においても同様に冷房負荷が小さいときは、周
波数変換器７で圧縮機１と室内フアン２とを制御
し、冷房負荷が大きいときは、圧縮機１のみを制
御することは可能である。

以上の実施例においては、前記設定周波数ν₀の
設定値を、前記周波数変換器７から前記圧縮機１
のモータ１１と前記室内フアン２のモータ２１と
に出力する出力電流の合計が、前記周波数変換器
７の許容出力電流A₀と等しくなる該変換器７の
出力周波数νとしたが、前記設定周波数ν₀は、前
記出力電流が前記許容出力電流A₀以下となる前
記周波数変換器７の任意の出力周波数を設定値と
してもよい。

また、上記実施例においては、前記室外フアン
４のモータ４１を商用電源に直接接続したが、前
記室内フアン２のモータ２１と同様に前記周波数
変換器７の一次側と二次側とに切換可能に接続し
てもよい。

また、前記室外フアン４のモータ４１を前記周
波数変換器７の二次側に固定的に接続してもよ
い。

更に、本考案はヒートポンプ形の空気調和装置
にも適用できるものである。

以上の如く、本考案によれば、前記室内フアン
２のモータ２１を前記周波数変換器７の二次側と
一次側とに切換可能に接続する一方、前記周波数
変換器７から前記圧縮機１のモータ１１と前記室
内フアン２のモータ２１とに出力する出力電流の
合計が、前記周波数変換器７の許容出力電流と等
しいか、またはこれ以下となる該変換器７の出力
周波数を設定値とする設定周波数と前記周波数変
換器７の出力周波数とを比較して判定信号を出力
する周波数判定部１０を設け、該周波数判定部１
０からの判定信号により、前記室内フアン２のモ
ータ２１を、前記周波数変換器７の出力周波数が
設定周波数未満の時には、前記周波数変換器７の
二次側に、また、前記出力周波数が設定周波数以
上の時には一次側に、それぞれ選択的に接続する
手段を設けたから、即ち、空調負荷の大きい時
は、前記室内フアン２のモータ２１を前記周波数
変換器７の一次側に接続するようにしたから、該
周波数変換器７の最大出力周波数を前記モータ２
１の所要電流に相当する分だけ、従来より増大で
きるのであり、この結果、圧縮機１の能力、つま
り冷凍能力もそれだけ増大できるのである。

その上、空調負荷が小さく、前記周波数変換器
７の出力電流に余裕のある時は、前記室内フアン
２のモータ２１を前記周波数変換器７の二次側に
接続して、空調負荷に応じて前記室内フアン２の
モータ２１の回転数を下げ、風量を小さくするよ
うにしたから、前記室内側熱交換器３の吹出空気
温度と吸込空気温度との温度差の変動巾も小さく
でき、快適な空気調和ができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電気回路図、第２
図は同冷媒回路図、第３図は同作用説明図、第４
図は従来例の説明図である。 １……圧縮機、２……室内フアン、３……室内
側熱交換器、５……室外側熱交換器、７……周波
数変換器、１０……周波数判定部、１１，２１…
…モータ、１４……室内負荷検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１と、室内フアン２を付設した室内側熱
   交換器３と室外側熱交換器５とを備え、前記圧縮
   機１のモータ１１の入力側に、室内負荷検出器１
   ４による検出信号のもとに出力周波数を制御する
   周波数変換器７を接続して、前記圧縮機１の能力
   を可変とし、被空気調和室の温度を制御するごと
   くした空気調和装置において、前記室内フアン２
   のモータ２１を前記周波数変換器７の二次側と一
   次側とに切換可能に接続する一方、前記周波数変
   換器７から、前記圧縮機１のモータ１１と前記室
   内フアン２のモータ２１とに出力する出力電流の
   合計が、前記周波数変換器７の許容出力電流と等
   しいか、またはこれ以下となる該変換器７の出力
   周波数を設定値とする設定周波数と前記周波数変
   換器７の出力周波数とを比較して判定信号を出力
   する周波数判定部１０を設け、該周波数判定部１
   ０からの判定信号により、前記室内フアン２のモ
   ータ２１を、前記周波数変換器７の出力周波数が
   設定周波数未満の時には、前記周波数変換器７の
   二次側に、また、前記出力周波数が設定周波数以
   上の時には一次側に、それぞれ選択的に接続する
   手段を設けたことを特徴とする空気調和装置。