WO2017158693A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2017158693A1
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compressor
vibration
frequency
input power
memory medium
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PCT/JP2016/058003
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English (en)
French (fr)
Inventor
加藤　崇行
Original Assignee
三菱電機株式会社
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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
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit.
  • the piping connected to the compressor may vibrate or generate a vibration sound as the compressor is operated.
  • the compressor frequency which is the frequency at which the compressor is operated
  • the entire outdoor unit vibrates or piping cracks or breaks due to pipe vibration. It may cause.
  • the pipe vibration test is used in advance to find the place where the pipe and other structural parts resonate with the compressor frequency, and vibration measures are taken to shift the vibration frequency by attaching a damping material to the pipe. .
  • a vibration detection sensor is attached to the pipe, the sensor is connected to a measuring device outside the outdoor unit, and the amplitude and acceleration, which are vibration values of the pipe, are measured by operating the compressor frequency range. Based on the results of the pipe vibration test, for places that are outside the allowable range of pipe vibration, add damping material to shift the resonance point, or take measures to perform the frequency jump control described above. is doing.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an air conditioner capable of avoiding resonance at a frequency at which resonance did not occur during a pipe vibration test by frequency jump control.
  • the present invention generates a compressor that constitutes a refrigerant circulation circuit, an input current detection circuit that detects an input current of the compressor, and a drive signal for the compressor.
  • the control unit includes a microcontroller that calculates the input power of the compressor based on the input current, and a vibration sensor that detects vibration of a pipe included in the compressor.
  • the control unit includes a memory medium that stores the input power and the compressor frequency in association with each other when the vibration detected by the vibration sensor is determined as abnormal vibration.
  • the control unit performs frequency jump control in which the compressor frequency stored in the memory medium is used as a jump frequency that avoids the operation of the compressor.
  • the air conditioner according to the present invention has an effect that resonance at a frequency at which resonance did not occur during a pipe vibration test can be avoided by frequency jump control.
  • FIG. Conceptual diagram of the input power table that the microcontroller of the air conditioner according to Embodiment 1 has in the interior
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the indoor unit 21 and the outdoor unit 22 are connected by refrigerant pipes 17 and 20.
  • the compressor 7 incorporated in the refrigerant circulation circuit returns the discharged refrigerant from the outdoor heat exchanger 14 to the indoor heat exchanger 18.
  • a compressor 7, a four-way valve 13, an outdoor heat exchanger 14 and an indoor heat exchanger 18 are sequentially connected in an annular manner by refrigerant pipes 17 and 20 to constitute a refrigeration cycle.
  • the indoor unit 21 is provided with an indoor fan 19 that forms an airflow passing through the indoor heat exchanger 18.
  • the outdoor unit 22 is provided with a propeller 15 that forms an airflow passing through the outdoor heat exchanger 14.
  • the propeller 15 is driven by a fan motor 16.
  • the outdoor unit 22 is provided with a compressor 7 that liquefies the refrigerant, a four-way valve 13 that switches a direction in which the refrigerant flows, and a control unit 30 that controls the fan motor 16.
  • the vibration sensor 10 is installed in the piping of the compressor 7 or the outdoor unit 22.
  • the vibration sensor 10 detects the vibration of the pipe based on the amplitude or acceleration of the pipe.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control unit of the outdoor unit of the air conditioner according to the first embodiment.
  • the control unit 30 includes a microcontroller 1 that controls the outdoor unit 22, a power supply circuit 2 that converts a voltage supplied from the AC power supply 4 to generate the microcontroller 1 and other dedicated power supplies, a propeller 15 of the outdoor unit 22, and a fan An outdoor fan drive circuit 3 that controls the motor 16, a converter circuit 5 that is a circuit for boosting the voltage converted from AC to DC and improving the power factor, and a circuit that supplies AC current and voltage to the compressor 7.
  • Abnormal vibration for judging whether a vibration value obtained through a certain inverter circuit 6, a vibration value detection circuit 9 that receives a voltage signal input from the vibration sensor 10, the vibration sensor 10, and the vibration value detection circuit 9 is normal or abnormal.
  • the detection means 8 and the microcontroller 1 recognize the input current and the input power is calculated by the microcontroller 1, the abnormal vibration detection means 8 is abnormal. If it is determined, with a four-way valve switching circuit 23 to the compressor frequency is a frequency for controlling the input current detection circuit 11 and the four-way valve 13 is stored in the memory medium 12 to drive the input power compressor 7 at that time.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of operations of the air conditioner according to Embodiment 1.
  • the detection result of the vibration sensor 10 is converted into a numerical value by the vibration value detection circuit 9, and the abnormal vibration detection means 8 automatically determines whether it is normal or abnormal during unit operation, and the vibration sensor 10 is abnormal.
  • the input power and the compressor frequency when vibration is detected are stored, and the compressor 7 is controlled not to operate in the same input power band and compressor frequency band.
  • the vibration sensor 10 is attached to the compressor 7 or the pipe, and the microcontroller 1 recognizes the vibration value by sending a signal from the vibration sensor 10 to the vibration value detection circuit 9 in the control unit 30. It is determined whether the vibration value obtained by the sensor 10 and the vibration value detection circuit 9 is normal or abnormal.
  • the vibration value is a numerical value representing the amplitude or acceleration of the pipe. Further, the current value is detected by the input current detection circuit 11 and the input power is calculated by the microcontroller 1.
  • step S1 the microcontroller 1 accepts an ON operation of the remote controller and starts the operation of the air conditioner.
  • step S ⁇ b> 2 the microcontroller 1 reads the compressor frequency range and input power range at the time of abnormal vibration from the memory medium 12.
  • step S ⁇ b> 3 the microcontroller 1 reads the vibration value via the vibration sensor 10 and the vibration value detection circuit 9.
  • step S ⁇ b> 4 the microcontroller 1 determines whether the vibration value is in an abnormal range by the abnormal vibration detection means 8. That is, the microcontroller 1 determines whether or not the vibration sensor 10 detects abnormal vibration.
  • piping is not the refrigerant
  • the air conditioner according to Embodiment 1 stores in advance the threshold data indicating how much vibration value is normal in the microcontroller 1, and the actually detected vibration value and threshold are stored. Comparison is made inside the microcontroller 1, and when the detected vibration value is smaller than the threshold value, it is determined as normal, and when it is equal to or higher than the threshold value, it is determined as abnormal.
  • step S4 If the vibration value is not within the abnormal range, No is determined in step S4, and the microcontroller 1 maintains the current compressor frequency in step S5. On the other hand, if the vibration value is in the abnormal range, Yes is determined in step S4, and in step S6, the microcontroller 1 determines whether the vibration value is new data not stored in the memory medium 12.
  • step S 6 If the vibration value is new data that is not stored in the memory medium 12, the answer is Yes in step S 6, and the microcontroller 1 stores the compressor frequency and input power at the time of abnormality in the memory medium 12 in step S 7. The microcontroller 1 additionally records in the memory medium 12 without overwriting the compressor frequency and input power.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of an input power table that the microcontroller 1 of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 has therein.
  • the input power table 40 includes a table 40a corresponding to input power 1000W to 1500W, a table 40b corresponding to input power 1500W to 2000W, and a table 40c corresponding to input power 2000W to 2500W.
  • the microcontroller 1 stores the compressor frequency in the tables 40a, 40b, and 40c corresponding to the input power.
  • the user can set the classification of the input power.
  • the microcontroller 1 determines which of the tables 40a, 40b, and 40c is to be referred to according to the input power at the time of abnormal vibration, and stores the compressor frequency at the time of occurrence of the abnormality in the input power table 40.
  • step S8 the microcontroller 1 changes the compressor frequency until the vibration value falls within the normal range to avoid abnormal vibration. That is, the microcontroller 1 performs frequency jump control by setting the compressor frequency stored in the memory medium 12 to a jump frequency that avoids the operation of the compressor 7.
  • step S6 determines a jump frequency band in which operation is prohibited. Since the current compressor frequency is in the jump frequency band due to abnormal vibration, in step S8, the microcontroller 1 performs frequency jump control and changes the compressor frequency to a frequency outside the jump frequency band. In the example illustrated in FIG. 4, when the current input power is 1550 W and the compressor frequency is 81 Hz, the microcontroller 1 changes the compressor frequency to 79 Hz or 83 Hz.
  • the function of the control unit 30 is realized by the processing circuit 19. That is, when the control unit 30 determines that the process for generating the drive signal for the compressor 7, the process for calculating the input power of the compressor 7 based on the input current, and the vibration detected by the vibration sensor 10 are abnormal vibrations.
  • the jump frequency for avoiding the operation of the compressor 7 is determined based on the process of storing the input power and the compressor frequency in association with each other in the memory medium 12 and the input power and the compressor frequency stored in the memory medium 12.
  • a processing circuit for performing processing for performing frequency jump control The processing circuit may be dedicated hardware or an arithmetic device that executes a program stored in the storage device.
  • the processing circuit may be a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application specific integrated circuit, a field programmable gate array, or a combination thereof Is applicable.
  • the memory medium 12 a nonvolatile semiconductor memory that is a nonvolatile storage medium can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration in which the function of the control unit 30 of the air conditioner according to Embodiment 1 is realized by hardware.
  • the processing circuit 19 includes a process for generating a drive signal for the compressor 7, a process for calculating the input power of the compressor 7 based on the input current, and a vibration detected by the vibration sensor 10 when it is determined as abnormal vibration.
  • the jump frequency for avoiding the operation of the compressor 7 is determined and the frequency
  • a logic circuit 19a that implements processing for performing jump control is incorporated.
  • generates the drive signal of the compressor 7 the process which calculates the input electric power of the compressor 7 based on an input electric current, and the input electric power and compression when it is judged that the vibration detected by the vibration sensor 10 is abnormal vibration
  • the frequency jump control is performed by determining the jump frequency for avoiding the operation of the compressor 7 based on the process of associating the machine frequency with each other and storing it in the memory medium 12 and the input power and the compressor frequency stored in the memory medium 12.
  • the processing may be realized by separate processing circuits.
  • a process for generating a drive signal for the compressor 7, a process for calculating the input power of the compressor 7 based on the input current, and the vibration detected by the vibration sensor 10 are determined as abnormal vibration.
  • the jump frequency for avoiding the operation of the compressor 7 is determined based on the processing for storing the input power and the compressor frequency in association with each other in the memory medium 12 and the input power and the compressor frequency stored in the memory medium 12.
  • the processing for performing frequency jump control is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which the function of the control unit of the air conditioner according to Embodiment 1 is realized by software.
  • the processing circuit 19 includes an arithmetic device 191 that executes the program 19b, a random access memory 192 that the arithmetic device 191 uses as a work area, and a storage device 193 that stores the program 19b.
  • the arithmetic unit 191 develops and executes the program 19b stored in the storage device 193 on the random access memory 192, thereby generating a drive signal for the compressor 7, and the compressor 7 based on the input current.
  • Software or firmware is described in a program language and stored in the storage device 193.
  • the processing circuit 19 implements the functions of the respective units by reading and executing the program 19b stored in the storage device 193. That is, when executed by the processing circuit 19, the control unit generates a drive signal for the compressor 7, calculates an input power of the compressor 7 based on the input current, and the vibration sensor 10 detects The step of storing the input power and the compressor frequency when the determined vibration is abnormal vibration in association with the memory medium 12 and the operation of the compressor 7 based on the input power and the compressor frequency stored in the memory medium 12
  • a storage device 193 is provided for storing a program 19b in which the step of determining the jump frequency to avoid the above and performing the frequency jump control is executed.
  • the program 19b can be said to cause a computer to execute the above-described procedure and method.
  • generates the drive signal of the compressor 7 the process which calculates the input electric power of the compressor 7 based on an input electric current, and the input electric power and compression when it is judged that the vibration detected by the vibration sensor 10 is abnormal vibration
  • the frequency jump control is performed by determining the jump frequency for avoiding the operation of the compressor 7 based on the process of associating the machine frequency with each other and storing it in the memory medium 12 and the input power and the compressor frequency stored in the memory medium 12.
  • a part may be realized by dedicated hardware and a part may be realized by software or firmware.
  • the processing for generating the drive signal of the compressor 7 and the processing for calculating the input power of the compressor 7 based on the input current are realized by a processing circuit using dedicated hardware and detected by the vibration sensor 10.
  • the arithmetic unit 191 of the processing circuit 19 can implement the function by reading and executing the program 19b stored in the storage device 193. is there.
  • the processing circuit 19 can realize the above-described functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the air conditioner according to Embodiment 1 automatically performs frequency jump control so as not to operate at the compressor frequency when abnormal vibration occurs. Therefore, even after the outdoor unit 22 is installed by the end user, the frequency jump control can be performed in consideration of abnormal vibration caused by variation due to installation environment or structural variation, thereby reducing the number of complaints about piping problems. .
  • the input power and the compressor frequency at the time of abnormal vibration are stored in the memory medium 12, when the problem occurs, the problem occurs by reading the input power and the compressor frequency from the memory medium 12. It is easy to analyze the cause of the failure.
  • the air conditioner according to Embodiment 1 determines the abnormal vibration value of the compressor 7 or the piping also by the load state by determining the abnormal vibration value based on the input power and the compressor frequency. Can do. As a result, the failure of the pipe breakage is reduced and the life of the pipe is extended, so that the failure is also reduced.
  • the air conditioner according to Embodiment 1 can automatically set the frequency jump region by the operation after installation, even with respect to variations in pipe vibration due to the unit structure or installation state.
  • the air conditioner according to Embodiment 1 can perform optimal operation by performing jump control based on the input power and the compressor frequency.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

冷媒循環回路を構成する圧縮機（７）と、圧縮機（７）の入力電流を検出する入力電流検出回路（１１）、及び圧縮機（７）の駆動信号を生成するとともに、入力電流に基づいて圧縮機（７）の入力電力を算出するマイクロコントローラ（１）を備えた制御部（３０）と、圧縮機（７）に含まれる配管の振動を検出する振動センサ（１０）とを有し、制御部（３０）は、振動センサ（１０）が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けて記憶するメモリ媒体（１２）を備えており、制御部（３０）は、メモリ媒体（１２）に記憶した圧縮機周波数を圧縮機の運転を回避するジャンプ周波数とする周波数ジャンプ制御を行う。

Description

空気調和機
　本発明は、室内機と室外機とを備えた空気調和機に関する。
　空気調和機は、圧縮機の運転にともない、圧縮機に接続された配管が大きく振動したり振動音を発生させたりすることがある。また、室外機の配管又は熱交換機といった構造部品の固有振動と圧縮機を運転する周波数である圧縮機周波数とが一致すると、室外機全体が振動したり、配管振動により配管亀裂又は折損といった不具合を引き起こしてしまう可能性がある。
　そのため、開発試験では事前に配管振動試験にて配管及びその他の構造部品について圧縮機周波数と共振している箇所を探し出し、配管に制振材を付けて振動周波数をずらす振動対策がとられている。
　しかし、制振材を追加するだけでは、固有振動による共振を完全に回避することはできず、またコストアップにも繋がってしまう。また、固有振動による共振を回避するために、特許文献１に開示されるように、圧縮機の運転に用いないジャンプ周波数を設け、ジャンプ周波数での圧縮機の運転を回避する周波数ジャンプ制御を採用することもある。
　周波数ジャンプ制御により圧縮機の運転に用いないジャンプ周波数を設定するためには、配管振動試験を行う必要がある。配管振動試験では、配管に振動検知センサを取り付け、室外機の外部にある測定器にセンサを接続し、圧縮機周波数範囲を一通り運転させて配管の振動値である振幅及び加速度を測定する。配管振動試験の結果から、配管振動の許容範囲と比較して範囲外となってしまった箇所については制振材を追加して共振点をずらしたり、上述の周波数ジャンプ制御を行う対策を施したりしている。
特開平１１－２８７４９７号公報
　周波数ジャンプ制御を行うためには、配管振動試験による評価完了後に室外機の基板にデータを手入力しなければならない。しかし、エンドユーザが設置済の空気調和機で製造者が予期していなかった異常振動が発生した場合、開発試験で網羅されていなかった条件であると、配管折損が発生する可能性がある。
　このように、特許文献１に開示される制御方法は、圧縮機の運転に用いないジャンプ周波数をあらかじめ設定しておかないと効果を発揮しないため、配管振動試験時には共振が生じなかった周波数帯域で室外機の個体差により共振が発生した場合には、周波数ジャンプ制御を行って共振を回避することができなかった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配管振動試験時には共振が生じなかった周波数での共振を周波数ジャンプ制御で回避できる空気調和機を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、冷媒循環回路を構成する圧縮機と、圧縮機の入力電流を検出する入力電流検出回路、及び圧縮機の駆動信号を生成するとともに、入力電流に基づいて圧縮機の入力電力を算出するマイクロコントローラを備えた制御部と、圧縮機に含まれる配管の振動を検出する振動センサとを有する。制御部は、振動センサが検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けて記憶するメモリ媒体を備えている。制御部は、メモリ媒体に記憶した圧縮機周波数を圧縮機の運転を回避するジャンプ周波数とする周波数ジャンプ制御を行う。
　本発明に係る空気調和機は、配管振動試験時には共振が生じなかった周波数での共振を周波数ジャンプ制御で回避できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す模式図 実施の形態１に係る空気調和機の室外機の制御部の機能ブロック図 実施の形態１に係る空気調和機の動作の流れを示すフローチャート 実施の形態１に係る空気調和機のマイクロコントローラが内部に持つ入力電力テーブルの概念図 実施の形態１に係る空気調和機の制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図 実施の形態１に係る空気調和機の制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す模式図である。空気調和機は、室内機２１と室外機２２とは、冷媒配管１７，２０によって接続されている。
　冷媒循環回路に組み込まれた圧縮機７は、吐出冷媒を室外熱交換器１４から室内熱交換器１８へ返流させる。圧縮機７、四方弁１３、室外熱交換器１４及び室内熱交換器１８を順次冷媒配管１７，２０で環状に接続して冷凍サイクルが構成されている。室内機２１には、室内熱交換器１８を通過する気流を形成する室内ファン１９が設置されている。室外機２２には、室外熱交換器１４を通過する気流を形成するプロペラ１５が設置されている。プロペラ１５は、ファンモータ１６によって駆動される。
　室外機２２には、冷媒を液化させる圧縮機７、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁１３及びファンモータ１６を制御する制御部３０が設置されている。
　圧縮機７又は室外機２２の配管には、振動センサ１０が設置されている。振動センサ１０は、配管の振幅又は加速度に基づいて配管の振動を検出する。
　図２は、実施の形態１に係る空気調和機の室外機の制御部の機能ブロック図である。制御部３０は、室外機２２を制御するマイクロコントローラ１、交流電源４から供給される電圧を変換してマイクロコントローラ１及びその他の専用電源を生成する電源回路２、室外機２２のプロペラ１５及びファンモータ１６を制御する室外ファン駆動回路３、交流から直流に変換された電圧の昇圧と力率改善とを目的とした回路であるコンバータ回路５、圧縮機７に交流電流及び電圧を供給する回路であるインバータ回路６、振動センサ１０から入力された電圧信号を受信する振動値検出回路９、振動センサ１０及び振動値検出回路９を介して得られた振動値が正常か異常かを判断する異常振動検知手段８、マイクロコントローラ１が入力電流を認識し、入力電力をマイクロコントローラ１で計算することで、異常振動検知手段８で異常と判断した場合、そのときの入力電力と圧縮機７を運転する周波数である圧縮機周波数とをメモリ媒体１２に記憶する入力電流検出回路１１及び四方弁１３を制御する四方弁切換回路２３を有する。
　図３は、実施の形態１に係る空気調和機の動作の流れを示すフローチャートである。図３に示す動作は、振動センサ１０の検出結果を振動値検出回路９によって数値に変換し、異常振動検知手段８によって正常か異常かをユニット運転中に自動で判断し、振動センサ１０が異常振動を検出した時の入力電力と圧縮機周波数とを記憶し、同じ入力電力帯かつ圧縮機周波数帯で圧縮機７を運転しないように制御する動作である。
　振動センサ１０を圧縮機７又は配管に取り付け、制御部３０内の振動値検出回路９に振動センサ１０からの信号を送ることでマイクロコントローラ１が振動値を認識し、異常振動検知手段８によって振動センサ１０及び振動値検出回路９で得られた振動値が正常か異常かを判断する。振動値は、配管の振幅又は加速度を表す数値である。また、入力電流検出回路１１によって電流値を検出し、マイクロコントローラ１で入力電力を計算する。
　圧縮機７及び配管が異常振動した場合の制御について、図３を用いて説明する。ステップＳ１において、マイクロコントローラ１は、リモートコントローラのオン操作を受け付けて空気調和機の運転を開始する。ステップＳ２において、マイクロコントローラ１は、メモリ媒体１２から異常振動時の圧縮機周波数範囲及び入力電力範囲を読み込む。ステップＳ３において、マイクロコントローラ１は、振動センサ１０及び振動値検出回路９を介して振動値を読み込む。ステップＳ４において、マイクロコントローラ１は、振動値が異常範囲かを異常振動検知手段８によって判断する。すなわち、マイクロコントローラ１は、振動センサ１０が異常振動を検出しているか否かを判断する。なお、ここでいう配管とは、冷媒配管１７，２０ではなく、室外機２２を構成している圧縮機７、四方弁１３及び室外熱交換器１４を接続している配管である。
　このように、実施の形態１に係る空気調和機は、どのくらいの振動値であれば正常なのかという閾値のデータを予めマイクロコントローラ１に記憶させておき、実際に検出した振動値と閾値とをマイクロコントローラ１内部で比較し、検出した振動値が閾値よりも小さい場合は正常、閾値以上であれば異常と判定する。
　振動値が異常範囲でなければ、ステップＳ４でＮｏとなり、ステップＳ５においてマイクロコントローラ１は現在の圧縮機周波数を維持する。一方、振動値が異常範囲であれば、ステップＳ４でＹｅｓとなり、ステップＳ６において、マイクロコントローラ１は、振動値がメモリ媒体１２に記憶されていない新規データであるかを判断する。
　振動値がメモリ媒体１２に記憶されていない新規データである場合、ステップＳ６でＹｅｓとなり、ステップＳ７において、マイクロコントローラ１は、異常時の圧縮機周波数及び入力電力をメモリ媒体１２に記憶する。なお、マイクロコントローラ１は、圧縮機周波数及び入力電力を上書きせずにメモリ媒体１２に追加記録する。
　ステップＳ７の処理では、マイクロコントローラ１は、圧縮機周波数を入力電力テーブルに記憶する。図４は、実施の形態１に係る空気調和機のマイクロコントローラ１が内部に持つ入力電力テーブルの概念図である。入力電力テーブル４０は、図４に示すように、入力電力１０００Ｗから１５００Ｗに対応するテーブル４０ａ、入力電力１５００Ｗから２０００Ｗに対応するテーブル４０ｂ、及び入力電力２０００Ｗから２５００Ｗに対応するテーブル４０ｃを有しており、マイクロコントローラ１は、入力電力に対応するテーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃに圧縮機周波数を記憶する。なお、入力電力の区分は、ユーザが設定可能である。このように、マイクロコントローラ１は、異常振動時の入力電力に応じてテーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃのいずれを参照するかを決定し、異常発生時の圧縮機周波数を入力電力テーブル４０に記憶する。
　圧縮機周波数を入力電力テーブル４０に記憶した後、ステップＳ８において、マイクロコントローラ１は、振動値が正常範囲内になるまで圧縮機周波数を変更し、異常振動を回避する。すなわち、マイクロコントローラ１は、メモリ媒体１２に記憶した圧縮機周波数を圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数にして周波数ジャンプ制御を行う。
　一方、振動値がメモリ媒体１２に記憶されている既存データである場合、ステップＳ６でＮｏとなり、ステップＳ９において、マイクロコントローラ１は、運転を禁止するジャンプ周波数帯を決定する。現在の圧縮機周波数が異常振動でジャンプ周波数帯の中にあるため、ステップＳ８において、マイクロコントローラ１は、周波数ジャンプ制御を行い、圧縮機周波数をジャンプ周波数帯外の周波数に変更する。図４に示す例では、現在の入力電力が１５５０Ｗ、圧縮機周波数が８１Ｈｚであった場合、マイクロコントローラ１は、圧縮機周波数を７９Ｈｚ又は８３Ｈｚに変更する。
　空気調和機の負荷が変動した場合又は室内機２１からの信号で圧縮機周波数が変更になった場合は、図３に示した動作を再度実行する。
　上記の実施の形態１において、制御部３０の機能は、処理回路１９により実現される。すなわち、制御部３０は、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とを行う処理回路を備える。また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
　処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。メモリ媒体１２は、不揮発性の記憶媒体である不揮発性半導体メモリを適用できる。図５は、実施の形態１に係る空気調和機の制御部３０の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９には、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とを実現する論理回路１９ａが組み込まれている。なお、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とを別々の処理回路で実現してもよい。
　処理回路１９が演算装置の場合、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とは、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
　図６は、実施の形態１に係る空気調和機の制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９は、プログラム１９ｂを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ１９２と、プログラム１９ｂを記憶する記憶装置１９３を有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とが実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。
　処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、制御部は、処理回路１９により実行されるときに、圧縮機７の駆動信号を生成するステップと、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出するステップと、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶するステップと、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行うステップとが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを格納するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
　なお、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理と、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とについて、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、圧縮機７の駆動信号を生成する処理と、入力電流に基づいて圧縮機７の入力電力を算出する処理とについては専用のハードウェアによる処理回路で機能を実現し、振動センサ１０が検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けてメモリ媒体１２に記憶する処理と、メモリ媒体１２に記憶した入力電力及び圧縮機周波数に基づいて、圧縮機７の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行う処理とについては処理回路１９の演算装置１９１が記憶装置１９３に格納されたプログラム１９ｂを読み出して実行することによって機能を実現することが可能である。
　このように、処理回路１９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　実施の形態１に係る空気調和機は、異常振動となった時の圧縮機周波数で運転しないように自動で周波数ジャンプ制御を行う。したがって、エンドユーザにより室外機２２が据え付けられた後も据え付け環境によるばらつき又は構造上のばらつきが原因となる異常振動についても考慮して周波数ジャンプ制御を行うことができ、配管不具合のクレームが減少する。また、異常振動時の入力電力と圧縮機周波数とをメモリ媒体１２に記憶しているため、不具合が発生した場合に、メモリ媒体１２から入力電力及び圧縮機周波数を読み出すことで不具合が発生した状況を確認することができ、不具合の原因解析を行いやすい。
　以上のように、実施の形態１に係る空気調和機は、入力電力及び圧縮機周波数に基づいて異常振動値を判定することで負荷状態によっても圧縮機７又は配管の異常振動値を判定することができる。その結果、配管折損の不具合が減少し、配管の寿命も延びるようになるため不具合減少にもなる。
　また、実施の形態１に係る空気調和機は、ユニット構造又は据え付け状態などによる配管振動のばらつきについても、据え付けた後の運転によって自動で周波数ジャンプ領域を設定することができる。
　さらには今まで入力電力によらず圧縮機周波数のパラメータのみで周波数ジャンプ領域を設定していたため毎回同じ周波数帯でジャンプ制御を実行することになってしまい、運転領域が狭くなっていた。運転領域が狭くなるとユーザの設定によっては最適運転ができず余計に電力を消費してしまい、ランニングコストが高騰してしまう。実施の形態１に係る空気調和機は、入力電力及び圧縮機周波数に基づいてジャンプ制御することで最適な運転が可能となる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　マイクロコントローラ、２　電源回路、３　室外ファン駆動回路、４　交流電源、５　コンバータ回路、６　インバータ回路、７　圧縮機、８　異常振動検知手段、９　振動値検出回路、１０　振動センサ、１１　入力電流検出回路、１２　メモリ媒体、１３　四方弁、１４　室外熱交換器、１５　プロペラ、１６　ファンモータ、１７，２０　冷媒配管、１８　室内熱交換器、１９　処理回路、１９ａ　論理回路、１９ｂ　プログラム、２１　室内機、２２　室外機、２３　四方弁切換回路、２４　室内ファン、３０　制御部、４０　入力電力テーブル、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ　テーブル、１９１　演算装置、１９２　ランダムアクセスメモリ、１９３　記憶装置。

Claims (3)

  1. 　冷媒循環回路を構成する圧縮機と、
    　前記圧縮機の入力電流を検出する入力電流検出回路、及び前記圧縮機の駆動信号を生成するとともに、前記入力電流に基づいて前記圧縮機の入力電力を算出するマイクロコントローラを備えた制御部と、
    　前記圧縮機に含まれる配管の振動を検出する振動センサとを有し、
    　前記制御部は、前記振動センサが検出した振動が異常振動と判断した時の入力電力と圧縮機周波数とを関連付けて記憶するメモリ媒体を備えており、
    　前記制御部は、前記メモリ媒体に記憶した前記入力電力及び前記圧縮機周波数に基づいて、前記圧縮機の運転を回避するジャンプ周波数を決定して周波数ジャンプ制御を行うことを特徴とする空気調和機。
  2. 　前記制御部は、前記振動センサが検出した振動が異常振動と判断した時の前記入力電力と前記圧縮機周波数とを前記メモリ媒体に追加記録することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記メモリ媒体は、不揮発性の記憶媒体であることを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
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