WO2021140582A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2021140582A1
WO2021140582A1 PCT/JP2020/000226 JP2020000226W WO2021140582A1 WO 2021140582 A1 WO2021140582 A1 WO 2021140582A1 JP 2020000226 W JP2020000226 W JP 2020000226W WO 2021140582 A1 WO2021140582 A1 WO 2021140582A1
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WO
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rotation speed
motor
control device
air conditioner
resonance phenomenon
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PCT/JP2020/000226
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English (en)
French (fr)
Inventor
英康 田中
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2020/000226 priority patent/WO2021140582A1/ja
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    • 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
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0018—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner provided with a blower that sends air to an air-conditioned space.
  • Patent Document 1 effectively reduces electromagnetic noise diffused concentrically by providing a plurality of radial ribs extending in the radial direction about the rotation axis of the fan motor.
  • the air conditioner to be used is disclosed.
  • the resonance point where the resonance phenomenon occurs in the electromagnetic sound generation region defined by the upper limit value and the lower limit value of the motor rotation speed is inspected in advance.
  • a method of controlling the motor so as not to be driven by the rotation speed of the resonance point has been proposed.
  • the present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of appropriately suppressing resonance.
  • the air conditioner according to the present invention has a motor, a blower that sends air to an air-conditioned space by driving the motor, peripheral parts arranged around the blower, and a control that controls the rotation speed of the motor.
  • the control device includes a device, and when the rotation speed of the motor is the set rotation speed, when the motor and the peripheral parts resonate, the frequency corresponding to the set rotation speed is specified. It is set as a skip frequency that prevents the motor from being driven at the rotation speed of.
  • the rotation speed of the motor of the blower is the set rotation speed in a state where the peripheral parts are arranged around the blower, and the motor and the peripheral parts resonate.
  • the frequency corresponding to the set rotation speed is set as the skip frequency.
  • FIG. It is a hardware block diagram which shows an example of the structure of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a circuit diagram which shows an example of the structure of the power conversion apparatus of FIG. It is a functional block diagram which shows an example of the structure of the control device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a hardware block diagram which shows an example of the structure of the control device of FIG.
  • FIG. It is a hardware block diagram which shows another example of the structure of the control device of FIG.
  • It is the schematic which shows an example of the range of the rotation speed of an indoor blower.
  • It is a flowchart which shows an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2 It is a functional block diagram which shows an example of the structure of the control device which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a flowchart which shows an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a functional block diagram which shows an example of the structure of the control device which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a flowchart which shows an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a functional block diagram which shows an example of the structure of the control device which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a flowchart which shows an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner which concerns on Embodiment 4.
  • Embodiment 1 The air conditioner according to the first embodiment will be described.
  • the air conditioner performs air conditioning in the target space by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit.
  • FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the air conditioner according to the first embodiment.
  • the air conditioner 1 includes a compressor 2, a refrigerant flow path switching device 3, an outdoor heat exchanger 4, an outdoor blower 5, an expansion valve 6, an indoor heat exchanger 7, and an indoor blower 8.
  • the compressor 2, the refrigerant flow path switching device 3, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 6, and the indoor heat exchanger 7 are sequentially connected by the refrigerant pipe, so that the refrigerant circulates in the refrigerant pipe.
  • a refrigerant circuit is formed.
  • the compressor 2 sucks in low-temperature and low-pressure refrigerant, compresses the sucked refrigerant, and discharges it in a high-temperature and high-pressure state.
  • the compressor 2 is composed of an inverter compressor whose capacity, which is the amount of transmission per unit time, is controlled by changing the operating frequency.
  • the operating frequency of the compressor 2 is controlled by the control device 20 described later.
  • the refrigerant flow path switching device 3 is, for example, a four-way valve, and switches between cooling operation and heating operation by switching the flow direction of the refrigerant.
  • the refrigerant flow path switching device 3 switches to the state shown by the solid line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 4 are connected to each other.
  • the refrigerant flow path switching device 3 switches during the heating operation so that the state shown by the broken line in FIG. 1, that is, the suction side of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 4 are connected.
  • the switching of the flow path in the refrigerant flow path switching device 3 is controlled by the control device 20.
  • the outdoor heat exchanger 4 is, for example, a fin-and-tube type heat exchanger that exchanges heat between the outdoor air supplied by the outdoor blower 5 and the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser that dissipates the heat of the refrigerant to the outdoor air and condenses the refrigerant during the cooling operation. Further, the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator that evaporates the refrigerant during the heating operation and cools the outdoor air by the heat of vaporization at that time.
  • the outdoor blower 5 is driven by a motor (not shown) to supply outdoor air to the outdoor heat exchanger 4.
  • the rotation speed of the outdoor blower 5 is controlled by the control device 20. By controlling the rotation speed, the amount of air blown to the outdoor heat exchanger 4 is adjusted.
  • the expansion valve 6 decompresses the refrigerant and expands it.
  • the expansion valve 6 is composed of, for example, an electronic expansion valve or a valve capable of controlling the opening degree.
  • the opening degree of the expansion valve 6 is controlled by the control device 20.
  • the indoor heat exchanger 7 exchanges heat between the indoor air supplied by the indoor blower 8 and the refrigerant. As a result, cooling air or heating air supplied to the indoor space is generated.
  • the indoor heat exchanger 7 functions as an evaporator during the cooling operation, and cools the air in the air-conditioned space to cool the air. Further, the indoor heat exchanger 7 functions as a condenser during the heating operation, and heats the air in the air-conditioned space to heat the room.
  • the indoor blower 8 is driven by the motor M and supplies air to the indoor heat exchanger 7.
  • the rotation speed of the indoor blower 8 is controlled by the control device 20. By controlling the rotation speed, the amount of air blown to the indoor heat exchanger 7 is adjusted.
  • the indoor blower 8 has a blower element 8a for sending air and a motor M connected to the blower element 8a.
  • the blowing element 8a is for sending out air such as a propeller.
  • the motor M operates as a load 50 of the power conversion device 10 described later, and rotationally drives the blower element 8a by the electric power supplied from the power conversion device 10.
  • the air conditioner 1 includes a power conversion device 10, a control device 20, and a remote controller (hereinafter, appropriately referred to as "remote controller") 30.
  • the remote controller 30 is connected to the control device 20.
  • the power conversion device 10 converts the electric power supplied from the AC power supply 9 and supplies the converted electric power to the motor M of the indoor blower 8 as the load 50 to rotate and drive the motor M.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the power conversion device of FIG.
  • the power conversion device 10 is connected to an AC power source 9 such as a three-phase AC power source and an indoor blower 8 equipped with a motor M having a load of 50.
  • the power conversion device 10 includes a rectifier 11, a smoothing circuit 12, an inverter circuit 13, and a current detector 14.
  • the rectifier 11 is an AC-DC converter to which an AC power supply 9 is connected and rectifies an AC voltage such as AC (Alternating Current) 200V or AC400V supplied from the AC power supply 9 to convert it into a DC voltage.
  • the rectifier 11 is composed of, for example, a three-phase full-wave rectifier in which a plurality of diodes are bridge-connected.
  • the smoothing circuit 12 is composed of, for example, a reactor and a smoothing capacitor.
  • the smoothing circuit 12 smoothes and charges the voltage rectified by the rectifier 11.
  • the inverter circuit 13 is composed of, for example, a plurality of switching elements, and converts a DC voltage smoothed and charged by a smoothing capacitor of the smoothing circuit 12 into an AC voltage.
  • a load 50 such as a motor M of the indoor blower 8 is connected to the inverter circuit 13, and the converted AC voltage is supplied to the load 50.
  • the inverter circuit 13 outputs an AC voltage, which is a PWM (Pulse Width Modulation) voltage, by controlling a plurality of switching elements by the control device 20.
  • the switching element constituting the inverter circuit 13 performs ON and OFF operations based on the switching signal supplied from the control device 20.
  • the current detector 14 detects the load current output from the inverter circuit 13 and supplied to the load 50.
  • the current detector 14 may detect all of the three phases supplied to the load 50, or may detect any two phases and calculate the remaining one phase using Kirchhoff's law. ..
  • the indoor blower 8 is provided with a duct 40 for sending the air sent from the indoor blower 8 to the air-conditioned space.
  • the duct 40 is an example of peripheral parts provided in the vicinity of the indoor blower 8. Further, the indoor blower 8 is provided with a rotation speed detector 15. Further, a vibration detector 16 is provided in the vicinity of the duct 40.
  • the rotation speed detector 15 detects the rotation speed of the motor M driven according to the load current, that is, the rotation speed of the indoor blower 8.
  • the vibration detector 16 detects the vibration of the indoor blower 8 or the vibration of the duct 40 attached to the indoor blower 8.
  • the remote controller 30 is operated by the user to set the operation mode and the air conditioning temperature.
  • the remote controller 30 may set a skip frequency so as not to drive at a specific rotation speed in order to suppress resonance. it can.
  • the skip frequency is a frequency that matches the resonance frequency among the drive frequencies of the motor M corresponding to the rotation speed of the indoor blower 8, and is a frequency for avoiding continuous driving of the indoor blower 8 at the frequency. is there.
  • the remote controller 30 includes a communication means (not shown) that communicates wirelessly or by wire, and transmits / receives various information such as skip frequency information including a set skip frequency to / from the control device 20. Further, the remote controller 30 is provided with a notification means (not shown) such as a display device or a voice output device, and various information can be notified to the user by using the notification means.
  • a communication means not shown
  • the remote controller 30 is provided with a notification means (not shown) such as a display device or a voice output device, and various information can be notified to the user by using the notification means.
  • Control device 20 The control device 20 controls each part provided in the air conditioner 1. For example, the control device 20 controls the inverter circuit 13 based on the load current detected by the current detector 14. Further, in the first embodiment, the control device 20 performs the skip frequency setting process described later, and controls the rotation speed of the indoor blower 8 based on the determination result of the presence or absence of the resonance phenomenon.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device according to the first embodiment.
  • the control device 20 includes an information acquisition unit 21, a skip frequency setting unit 22, an inverter control unit 23, and a storage unit 24.
  • the control device 20 is composed of an arithmetic unit such as a microcomputer that realizes various functions by executing software, or hardware such as a circuit device corresponding to various functions. Note that, in FIG. 3, only the configuration for the function related to the first embodiment is shown, and the other configurations are not shown.
  • the information acquisition unit 21 receives the setting information transmitted from the remote controller 30.
  • the skip frequency setting unit 22 sets the skip frequency based on the setting information acquired by the information acquisition unit 21 and the skip frequency setting table stored in the storage unit 24.
  • the inverter control unit 23 generates a switching signal for operating each switching element of the inverter circuit 13 based on the load current detected by the current detector 14.
  • the storage unit 24 stores various information used in each unit of the control device 20.
  • the storage unit 24 stores the skip frequency setting table referred to by the skip frequency setting unit 22 when determining the skip frequency. Further, the storage unit 24 stores the skip frequency acquired by the information acquisition unit 21 and set by the skip frequency setting unit 22.
  • FIG. 4 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the control device of FIG.
  • the control device 20 of FIG. 3 is composed of a processing circuit 35 as shown in FIG.
  • each function of the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24 is realized by the processing circuit 35.
  • the processing circuit 35 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate). Array), or a combination of these.
  • the functions of the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24 may be realized by the processing circuit 35, or the functions of each unit may be realized by one processing circuit 35. It may be realized by.
  • FIG. 5 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the control device of FIG.
  • the control device 20 of FIG. 3 is composed of a processor 36 and a memory 37 as shown in FIG.
  • each function of the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24 is realized by the processor 36 and the memory 37.
  • the functions of the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24 depend on software, firmware, or a combination of software and firmware. It will be realized.
  • the software and firmware are written as a program and stored in the memory 37.
  • the processor 36 realizes the functions of each part by reading and executing the program stored in the memory 37.
  • Examples of the memory 37 include non-volatile or volatile semiconductor memories such as RAM (RandomAccessMemory), ROM (ReadOnlyMemory), flash memory, EPROM (Erasable and ProgrammableROM) and EEPROM (Electrically Erasable and ProgrammableROM). Is used. Further, as the memory 37, for example, a removable recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a CD (Compact Disc), an MD (Mini Disc), or a DVD (Digital Versatile Disc) may be used.
  • RAM RandomAccessMemory
  • ROM ReadOnlyMemory
  • flash memory EPROM (Erasable and ProgrammableROM)
  • EEPROM Electrical Erasable and ProgrammableROM
  • a removable recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a CD (Compact Disc), an MD (Mini Disc), or a DVD (Digital Versatile Disc) may be used.
  • the refrigerant flow path switching device 3 is switched to the state shown by the solid line in FIG. 1 under the control of the control device 20. That is, the refrigerant flow path switching device 3 is switched so that the discharge side of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 4 are connected, and the suction side of the compressor 2 and the indoor heat exchanger 7 are connected.
  • the compressor 2 When the compressor 2 is driven, the refrigerant in a high-temperature and high-pressure gas state is discharged from the compressor 2.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 2 flows into the outdoor heat exchanger 4 that functions as a condenser via the refrigerant flow path switching device 3.
  • the outdoor heat exchanger 4 heat exchange is performed between the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed in and the outdoor air supplied by the outdoor blower 5.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant condenses into a high-pressure liquid refrigerant.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 4 expands at the expansion valve 6 and becomes a two-phase state refrigerant in which a low-pressure gas refrigerant and a low-pressure liquid refrigerant are mixed.
  • the two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 7 that functions as an evaporator.
  • the indoor heat exchanger 7 heat exchange is performed between the flowing two-phase refrigerant and the indoor air supplied by the indoor blower 8.
  • the motor M is rotationally driven by the load current supplied from the power converter 10, so that the blower element 8a connected to the motor M operates at a rotation speed corresponding to the magnitude of the load current.
  • the liquid refrigerant of the two-phase refrigerant evaporates to become a low-pressure gas refrigerant.
  • the low-pressure gas refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 7 flows into the compressor 2 via the refrigerant flow path switching device 3, is compressed, becomes a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 2 again. Will be done. Hereinafter, this cycle is repeated.
  • the skip frequency is set by obtaining the resonance frequency while the blower is operated while sequentially changing the frequency at the time of manufacturing the device.
  • the resonance frequency of the structural system of the blower is known for the first time for the entire equipment including the duct attached to the blower or the peripheral parts such as the floor or ceiling to which the device including the blower is attached. In this way, the presence or absence of the resonance point where the resonance phenomenon occurs can be confirmed only after the installation work and peripheral work of the device are completed, so the skip frequency must be set after the device is installed. There is.
  • the air conditioner 1 performs a skip frequency setting process for setting the skip frequency with the air conditioner 1 installed. Specifically, in the air conditioner 1, with the air conditioner 1 installed, the rotation speed of the indoor blower 8 is changed, and the presence or absence of a resonance phenomenon is determined for each rotation speed. Then, the drive frequency of the motor M corresponding to the rotation speed when it is determined that the resonance phenomenon has occurred is set as the skip frequency.
  • the range of the number of revolutions that can be driven by the blower is preset for each type.
  • the upper limit of use and the lower limit of use are set within the range of the driveable rotation speed set in advance, based on the actual usage environment and conditions. This is because the rotation speed range (width) that can be actually used is predetermined with respect to the preset driveable rotation speed range.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of the range of the rotation speed of the indoor blower.
  • the indoor blower 8 is preset with a range of rotation speeds at which the indoor blower 8 can be driven.
  • FIG. 6 shows an example in which the drive rotation speed is set in the range of 420 rpm to 1380 rpm.
  • the indoor blower 8 is set with a range of rotation speeds used based on the lower limit value and the upper limit value of the usable rotation speeds within the range of the drive rotation speeds.
  • FIG. 6 shows an example in which the number of rotations used is set in the range of 570 rpm to 1140 rpm.
  • the indoor blower 8 is set so that the indoor blower 8 is not driven in a certain range (for example, about 10 rpm before and after) with the set skip frequency as the center value.
  • the indoor blower 8 has a frequency corresponding to the rotation speed in the range of 1010 rpm to 1030 rpm. Is skipped and driven.
  • the indoor blower 8 When the skip frequency is set, the indoor blower 8 is not constantly driven at the set skip frequency, but the indoor blower 8 may be driven at the skip frequency momentarily. ..
  • the drive frequency corresponding to the rotation speed of 1020 rpm is set as the skip frequency and the rotation speed is changed from 900 rpm to 1110 rpm
  • the rotation speed of the indoor blower 8 changes continuously. Therefore, the motor M of the indoor blower 8 is instantaneously driven at a rotation speed of 1010 rpm to 1030 rpm.
  • the drive at the skip frequency in this case is instantaneous, the problem due to the resonance phenomenon does not occur.
  • the setting information for setting the skip frequency is input to the remote controller 30, and the skip frequency is set based on the input setting information.
  • two device setting numbers are associated with each rotation speed as setting information.
  • one of the values from 1 to 10 is set for each of the two device setting numbers.
  • the rotation speed and the combination of these two device setting numbers are uniquely associated with each other, and the rotation speed can be uniquely determined from the combination of the two device setting numbers.
  • the remote controller 30 when setting the skip frequency, the remote controller 30 inputs setting information consisting of two device setting numbers by the user. When the setting information is input, the remote controller 30 transmits the input setting information to the control device 20. The control device 20 receives the setting information transmitted from the remote controller 30 via the information acquisition unit 21. Then, the control device 20 sets the skip frequency in the skip frequency setting unit 22 based on the received setting information.
  • the storage unit 24 of the control device 20 stores the correspondence between the rotation speed shown in FIG. 6 and the setting information consisting of the two device setting numbers as the skip frequency setting table. Therefore, the skip frequency setting unit 22 refers to the skip frequency setting table based on the received setting information, and determines the rotation speed of the indoor blower 8. Then, the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency of the motor M corresponding to the determined rotation speed as the skip frequency.
  • a plurality of skip frequencies can be set by inputting the setting information to the remote controller 30 a plurality of times.
  • the description is made assuming that the two device setting numbers are the setting information, but the setting information is not limited to this, and the setting information may consist of one or three or more device setting numbers.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner according to the first embodiment.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon during the skip frequency setting process is determined by the user.
  • step S1 the air conditioner 1 is started to blow air.
  • the control device 20 sets the operation mode to the ventilation operation and operates the air conditioner 1.
  • step S2 the rotation speed of the indoor blower 8 is set.
  • the inverter control unit 23 of the control device 20 generates a switching signal so that the indoor blower 8 is driven at a set rotation speed, and supplies the switching signal to the inverter circuit 13 of the power conversion device 10.
  • the load current corresponding to the set rotation speed is output from the power converter 10 and supplied to the indoor blower 8.
  • the set rotation speed is a value included in the set rotation speed range defined by the lower limit value and the upper limit value of the usable rotation speed of the motor M of the indoor blower 8.
  • the set rotation speed initially set in step S2 is, for example, a lower limit value of the rotation speed.
  • step S3 it is determined whether or not the resonance phenomenon has occurred based on the current rotation speed of the indoor blower 8.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon is determined by the user. For example, the user determines the presence or absence of a resonance phenomenon from a visual sensation, an audible sensation, or the like based on vibration or noise.
  • step S3 When it is determined that the resonance phenomenon has occurred (step S3: YES), the drive frequency of the motor M corresponding to the current rotation speed of the indoor blower 8 is set as the skip frequency in step S4.
  • the skip frequency is set based on the setting information input by the user by operating the remote controller 30.
  • the remote controller 30 transmits the input setting information to the control device 20.
  • the skip frequency setting unit 22 determines the rotation speed of the indoor blower 8 with reference to the skip frequency setting table stored in the storage unit 24 based on the setting information received via the information acquisition unit 21, and uses this rotation speed as the rotation speed. Set the corresponding drive frequency as the skip frequency. Then, the skip frequency information is stored in the storage unit 24, and the skip frequency is set based on the skip frequency information.
  • step S3 determines whether the resonance phenomenon has not occurred (step S3: NO). If it is determined in step S3 that the resonance phenomenon has not occurred (step S3: NO), the process proceeds to step S5.
  • step S5 it is determined whether or not the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds of the indoor blower 8.
  • step S5 it is determined that the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds (step S5: YES)
  • a series of processes is completed.
  • step S5 If it is determined that the skip frequency setting process has not been performed for all the rotation speeds (step S5: NO), the process returns to step S2. At this time, in step S2, the inverter control unit 23 sets the rotation speed of the indoor blower 8 to a value different from the previously set value. Then, the processes of steps S3 and S4 are performed in a state where the rotation speed of the indoor blower 8 is changed.
  • the rotation speed is sequentially changed, and the skip frequency setting process is repeatedly performed for all the rotation speeds within the set rotation speed range. Then, when all the skip frequencies within the set skip frequency range are set, the inverter control unit 23 prevents the rotation speed of the motor M from becoming the rotation speed corresponding to the set skip frequency in the subsequent operation. , Generates a switching signal.
  • the motor M of the indoor blower 8 when the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8 is the set rotation speed in the state where the duct 40 is attached to the indoor blower 8, the motor When the M and the duct 40 resonate, the frequency corresponding to the set rotation speed is set as the skip frequency. As a result, the skip frequency can be set even when the air conditioner 1 is installed, so that resonance can be appropriately suppressed.
  • the setting information is input to the remote controller 30, and the control device 20 determines the skip frequency based on the input setting information.
  • the present invention is not limited to this, and the skip frequency is skipped to the remote controller 30.
  • the frequency may be input directly.
  • the skip frequency is set for the indoor blower 8 of the air conditioner 1
  • the present invention is not limited to this, and for example, the skip frequency is set for the compressor 2 or the outdoor blower 5. May be set.
  • the device for which the skip frequency is set is not limited to the air conditioner 1, and may be, for example, a heat pump device, a refrigerating device, and other refrigerating cycle devices.
  • Embodiment 2 Next, the second embodiment will be described.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the presence or absence of the resonance phenomenon is determined based on the load current supplied to the motor M.
  • the same reference numerals are given to the parts common to the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the rotation speed of the blower is determined according to the load current supplied to the motor. Therefore, when a constant load current is supplied to the motor, the motor is driven at a constant rotation speed. However, when the resonance phenomenon occurs, the rotation speed of the motor is not stable, and the load current may fluctuate accordingly. Therefore, in the second embodiment, the skip frequency is automatically set based on the load current supplied to the motor M.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device according to the second embodiment.
  • the control device 20 includes a current comparison unit 125 in addition to the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24.
  • the information acquisition unit 21 acquires the load current to the motor M detected by the current detector 14. Further, the information acquisition unit 21 acquires the drive rotation speed of the motor M detected by the rotation speed detector 15 when the load current is detected by the current detector 14.
  • the current comparison unit 125 compares the load current acquired by the information acquisition unit 21 with the current threshold value stored in advance in the storage unit 24, and determines the presence or absence of a resonance phenomenon. When the current comparison unit 125 determines that the resonance phenomenon has occurred, the skip frequency setting unit 22 sets the frequency corresponding to the rotation speed of the motor M when the load current is acquired as the skip frequency.
  • the storage unit 24 stores in advance the current threshold value used by the current comparison unit 125.
  • the current threshold value is set to, for example, a load current value that serves as a reference when resonance does not occur.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner according to the second embodiment.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon during the skip frequency setting process is determined based on the load current supplied to the motor M.
  • step S11 the ventilation operation of the air conditioner 1 is started.
  • the control device 20 sets the operation mode to the ventilation operation and operates the air conditioner 1.
  • step S12 the rotation speed of the indoor blower 8 is set.
  • the inverter control unit 23 of the control device 20 generates a switching signal so that the indoor blower 8 is driven at a set rotation speed, and supplies the switching signal to the inverter circuit 13 of the power conversion device 10.
  • the load current corresponding to the set rotation speed is output from the power converter 10 and supplied to the indoor blower 8.
  • step S13 it is determined whether or not the resonance phenomenon has occurred based on the current rotation speed of the indoor blower 8.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon is determined based on the load current detected by the current detector 14.
  • the current comparison unit 125 compares the load current supplied to the motor M of the indoor blower 8 with the current threshold value stored in advance in the storage unit 24, and determines the presence or absence of the resonance phenomenon.
  • step S13 When the load current exceeds the current threshold value (step S13: YES), the current comparison unit 125 determines that the resonance phenomenon has occurred. In this case, in step S14, the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency corresponding to the rotation speed of the motor M when the load current is detected as the skip frequency, and stores the skip frequency in the storage unit 24. ..
  • step S13 when the load current is equal to or less than the current threshold value (step S13: NO), the current comparison unit 125 determines that the resonance phenomenon has not occurred, and the process proceeds to step S15.
  • step S15 it is determined whether or not the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds of the indoor blower 8.
  • step S15 it is determined that the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds (step S15: YES)
  • a series of processes is completed.
  • step S15 If it is determined that the skip frequency setting process has not been performed for all the rotation speeds (step S15: NO), the process returns to step S12. At this time, in step S12, the inverter control unit 23 sets the rotation speed of the indoor blower 8 to a value different from the previously set value. Then, the processes of steps S13 and S14 are performed in a state where the rotation speed of the indoor blower 8 is changed.
  • the rotation speed is sequentially changed, and the skip frequency setting process is repeatedly performed for all the rotation speeds within the set rotation speed range. Then, when all the skip frequencies within the set skip frequency range are set, the inverter control unit 23 prevents the rotation speed of the motor M from becoming the rotation speed corresponding to the set skip frequency in the subsequent operation. , Generates a switching signal.
  • the current comparison unit 125 determines that the resonance phenomenon occurs when the load current at a certain timing exceeds the current threshold value, but the determination of the presence or absence of the resonance phenomenon is performed in this example. Not limited. For example, the current comparison unit 125 repeats the number of times that the instantaneous value of the load current becomes ⁇ 10% or more of the average value with respect to the average value of the load current at the preset measurement time, more than the set number of times. It may be determined that a resonance phenomenon has occurred. Further, " ⁇ 10%" as the determination value at this time is an example, and is not limited to this value.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon generated by the motor M and the duct 40 is determined based on the load current detected by the current detector 14.
  • the control device 20 determines that the resonance phenomenon has occurred when the load current exceeds the current threshold value.
  • the control device 20 causes a resonance phenomenon when the number of times the instantaneous value of the load current is equal to or greater than the set range with respect to the average value is repeated more than the set number of times with respect to the average value of the load current at the set measurement time. Judge that there is. As a result, the skip frequency is automatically set with the air conditioner 1 installed, so that resonance can be appropriately suppressed.
  • Embodiment 3 Next, the third embodiment will be described.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the presence or absence of a resonance phenomenon is determined based on the vibration when the indoor blower 8 is operating.
  • the parts common to the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the skip frequency is automatically set based on the vibration when the indoor blower 8 is operating.
  • FIG. 10 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device according to the third embodiment.
  • the control device 20 has a vibration comparison unit 225 in addition to the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24.
  • the information acquisition unit 21 acquires vibration information of the duct 40 detected by the vibration detector 16. Further, the information acquisition unit 21 acquires the rotation speed of the motor M detected by the rotation speed detector 15 when the vibration information is detected by the vibration detector 16.
  • the vibration comparison unit 225 compares the vibration information acquired by the information acquisition unit 21 with the vibration threshold value stored in advance in the storage unit 24, and determines the presence or absence of a resonance phenomenon.
  • the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency corresponding to the rotation speed of the motor M when the vibration information is acquired as the skip frequency. ..
  • the storage unit 24 stores in advance the vibration threshold value used in the vibration comparison unit 225.
  • the vibration threshold value is set to, for example, a reference vibration value when resonance does not occur.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner according to the third embodiment.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon during the skip frequency setting process is determined based on the vibration of the duct 40 attached to the indoor blower 8.
  • step S21 the ventilation operation of the air conditioner 1 is started.
  • the control device 20 sets the operation mode to the ventilation operation and operates the air conditioner 1.
  • step S22 the rotation speed of the indoor blower 8 is set.
  • the inverter control unit 23 of the control device 20 generates a switching signal so that the indoor blower 8 is driven at a set rotation speed, and supplies the switching signal to the inverter circuit 13 of the power conversion device 10.
  • the load current corresponding to the set rotation speed is output from the power converter 10 and supplied to the indoor blower 8.
  • step S23 it is determined whether or not the resonance phenomenon has occurred based on the current rotation speed of the indoor blower 8.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon is determined based on the vibration information detected by the vibration detector 16.
  • the vibration comparison unit 225 compares the vibration information of the duct 40 attached to the indoor blower 8 with the vibration threshold value stored in advance in the storage unit 24, and determines the presence or absence of the resonance phenomenon.
  • step S23 When the vibration information exceeds the vibration threshold value (step S23: YES), the vibration comparison unit 225 determines that the resonance phenomenon has occurred. In this case, in step S24, the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency corresponding to the rotation speed of the motor M when the vibration information is detected as the skip frequency, and stores the skip frequency in the storage unit 24. ..
  • step S23 when the vibration information is equal to or less than the vibration threshold value (step S23: NO), the vibration comparison unit 225 determines that the resonance phenomenon has not occurred, and the process proceeds to step S25.
  • step S25 it is determined whether or not the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds of the indoor blower 8.
  • step S25 it is determined whether or not the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds of the indoor blower 8.
  • step S25 If it is determined that the skip frequency setting process has not been performed for all the rotation speeds (step S25: NO), the process returns to step S22. At this time, in step S22, the inverter control unit 23 sets the rotation speed of the indoor blower 8 to a value different from the previously set value. Then, the processes of steps S23 and S24 are performed in a state where the rotation speed of the indoor blower 8 is changed.
  • the rotation speed is sequentially changed, and the skip frequency setting process is repeatedly performed for all the rotation speeds within the set rotation speed range. Then, when all the skip frequencies within the set skip frequency range are set, the inverter control unit 23 prevents the rotation speed of the motor M from becoming the rotation speed corresponding to the set skip frequency in the subsequent operation. , Generates a switching signal.
  • the vibration detector 16 detects the vibration information of the duct 40, and the skip frequency is set based on the detection result, but this is not limited to this example.
  • the control device 20 compares the noise information with the preset noise threshold value, and determines that the resonance phenomenon has occurred when the noise information exceeds the noise threshold value.
  • the noise threshold is set to, for example, a reference noise value when resonance does not occur.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon generated by the motor M and the duct 40 is determined based on the vibration detected by the vibration detector 16.
  • the control device 20 determines that the resonance phenomenon has occurred when the vibration exceeds the vibration threshold value.
  • the skip frequency is automatically set with the air conditioner 1 installed, so that resonance can be appropriately suppressed.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon generated by the motor M and the duct 40 is determined based on the vibration detected by the noise detector.
  • the control device 20 determines that the resonance phenomenon has occurred when the noise exceeds the noise threshold value. Even with this, since the skip frequency is automatically set with the air conditioner 1 installed, resonance can be appropriately suppressed.
  • Embodiment 4 Next, the fourth embodiment will be described.
  • the fourth embodiment is different from the first to third embodiments in that the presence or absence of the resonance phenomenon is determined based on the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8.
  • the same reference numerals are given to the parts common to the first to third embodiments, and detailed description thereof will be omitted.
  • the skip frequency is automatically set based on the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8.
  • FIG. 12 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device according to the fourth embodiment.
  • the control device 20 has a rotation speed comparison unit 325 in addition to the information acquisition unit 21, the skip frequency setting unit 22, the inverter control unit 23, and the storage unit 24.
  • the information acquisition unit 21 acquires the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8 detected by the rotation speed detector 15.
  • the rotation speed comparison unit 325 compares the rotation speed acquired by the information acquisition unit 21 with the rotation speed command value based on the switching signal supplied from the inverter control unit 23 to the inverter circuit 13, and whether or not there is a resonance phenomenon. To judge.
  • the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency corresponding to the rotation speed as the skip frequency.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of the flow of the skip frequency setting process by the air conditioner according to the fourth embodiment.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon during the skip frequency setting process is determined based on the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8.
  • step S31 the ventilation operation of the air conditioner 1 is started.
  • the control device 20 sets the operation mode to the ventilation operation and operates the air conditioner 1.
  • step S32 the rotation speed of the indoor blower 8 is set.
  • the inverter control unit 23 of the control device 20 generates a switching signal so that the indoor blower 8 is driven at a set rotation speed, and supplies the switching signal to the inverter circuit 13 of the power conversion device 10.
  • the load current corresponding to the set rotation speed is output from the power converter 10 and supplied to the indoor blower 8.
  • step S33 it is determined whether or not the resonance phenomenon has occurred based on the current rotation speed of the indoor blower 8.
  • the presence or absence of the resonance phenomenon is determined based on the rotation speed of the motor M detected by the rotation speed detector 15.
  • the rotation speed comparison unit 325 compares the rotation speed of the motor M of the indoor blower 8 with the rotation speed command value, and determines the presence or absence of the resonance phenomenon.
  • step S33 When the rotation speed of the motor M is significantly different from the rotation speed command value (step S33: YES), the rotation speed comparison unit 325 determines that the resonance phenomenon has occurred. In this case, in step S34, the skip frequency setting unit 22 sets the drive frequency corresponding to the rotation speed as the skip frequency and stores the skip frequency in the storage unit 24.
  • the rotation speed of the motor M is significantly different from the rotation speed command value means that, for example, when a range including the rotation speed command value is set in advance, “the rotation speed of the motor M is out of the set range”. ".
  • step S33 NO
  • the rotation speed comparison unit 325 determines that the resonance phenomenon has not occurred, and the process proceeds to step S35.
  • step S35 it is determined whether or not the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds of the indoor blower 8.
  • step S35 it is determined that the skip frequency setting process has been performed for all the rotation speeds (step S35: YES)
  • a series of processes is completed.
  • step S35 If it is determined that the skip frequency setting process has not been performed for all the rotation speeds (step S35: NO), the process returns to step S32. At this time, in step S32, the inverter control unit 23 sets the rotation speed of the indoor blower 8 to a value different from the previously set value. Then, the processes of step S33 and step S34 are performed in a state where the rotation speed of the indoor blower 8 is changed.
  • the rotation speed is sequentially changed, and the skip frequency setting process is repeatedly performed for all the rotation speeds within the set rotation speed range. Then, when all the skip frequencies within the set skip frequency range are set, the inverter control unit 23 prevents the rotation speed of the motor M from becoming the rotation speed corresponding to the set skip frequency in the subsequent operation. , Generates a switching signal.
  • the control device 20 determines that the resonance phenomenon has occurred when the rotation speed is different from the rotation speed command value.
  • the skip frequency is automatically set with the air conditioner 1 installed, so that resonance can be appropriately suppressed.

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Abstract

空気調和機は、モータを有し、モータの駆動により空調対象空間に空気を送る送風機と、送風機の周辺に配置された周辺部品と、モータの回転数を制御する制御装置とを備え、制御装置は、モータの回転数が設定回転数であるときで、モータと周辺部品とが共振している場合に、設定回転数に対応する周波数を、特定の回転数でモータを駆動しないようにするものであるスキップ周波数として設定する。

Description

空気調和機
　本発明は、空調対象空間に空気を送る送風機を備えた空気調和機に関するものである。
　空調機等で使用されるＤＣ（Direct Current）ファンモータでは、通電されることによってモータ本体のモータ電磁振動の周波数と、当該モータに接するプロペラまたはファンブラケット等の周辺部品の固有周波数とが重なり、共振現象が発生することがある。このように共振現象が発生すると、電磁音が発生し、騒音トラブルに至ることがある。
　従来、構造的な電磁音対策として、例えば、モータと当該モータに接する周辺部品との間に防振材料等を挿入し、モータ電磁振動の周辺部品への伝導を抑制する方法が提案され実施されている。また、その他の電磁音対策として、例えば特許文献１には、ファンモータの回転軸心を中心として放射方向に延びる複数条の放射状リブを設けることにより、同心円状に拡散する電磁音を有効に低減する空気調和機が開示されている。
　一方、制御的な電磁音対策として、例えば、装置の製造時に、モータの回転数の上限値および下限値で規定される電磁音発生領域において共振現象が発生する共振ポイントを予め検査しておき、この共振ポイントの回転数でモータを駆動させないように制御する方法が提案されている。
特開２０１０－０８５０４８号公報
　ところで、空調対象空間に空気を送るためのダクトを送風機に接続するダクト接続型の空気調和機では、設置場所または現地での施工状況などにより、想定していない回転数での共振が発生し、振動および騒音などの問題が発生することが多い。しかしながら、従来の空気調和機では、現地での施工前に共振ポイントが設定されており、設置後に発生する共振については考慮されていないため、共振を適切に抑制することが困難である。
　本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、共振を適切に抑制することができる空気調和機を提供することを目的とする。
　本発明に係る空気調和機は、モータを有し、前記モータの駆動により空調対象空間に空気を送る送風機と、前記送風機の周辺に配置された周辺部品と、前記モータの回転数を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記モータの回転数が設定回転数であるときで、前記モータと前記周辺部品とが共振している場合に、前記設定回転数に対応する周波数を、特定の回転数で前記モータを駆動しないようにするものであるスキップ周波数として設定するものである。
　本発明の空気調和機によれば、送風機の周辺に周辺部品が配置された状態において、送風機のモータの回転数が設定回転数であるときで、モータと周辺部品とが共振している場合に、設定回転数に対応する周波数がスキップ周波数として設定される。これにより、空気調和機が設置された状態でも、共振を適切に抑制することができる。
実施の形態１に係る空気調和機の構成の一例を示すハードウェア構成図である。 図１の電力変換装置の構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図３の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。 図３の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。 室内送風機の回転数の範囲の一例を示す概略図である。 実施の形態１に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態３に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態４に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含むものである。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、および配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
実施の形態１．
　本実施の形態１に係る空気調和機について説明する。本実施の形態１に係る空気調和機は、空気調和機は、冷媒回路に冷媒を循環させることにより、対象空間の空気調和を行うものである。
［空気調和機１の構成］
　図１は、本実施の形態１に係る空気調和機の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図１に示すように、空気調和機１は、圧縮機２、冷媒流路切替装置３、室外熱交換器４、室外送風機５、膨張弁６、室内熱交換器７および室内送風機８を備えている。空気調和機１では、圧縮機２、冷媒流路切替装置３、室外熱交換器４、膨張弁６および室内熱交換器７が冷媒配管によって順次接続されることにより、冷媒配管内を冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。
　圧縮機２は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。圧縮機２は、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機からなる。圧縮機２の運転周波数は、後述する制御装置２０によって制御される。
　冷媒流路切替装置３は、例えば四方弁であり、冷媒の流れる方向を切り替えることにより、冷房運転および暖房運転の切り替えを行う。冷媒流路切替装置３は、冷房運転時に、図１の実線で示す状態、すなわち圧縮機２の吐出側と室外熱交換器４とが接続されるように切り替わる。また、冷媒流路切替装置３は、暖房運転時に、図１の破線で示す状態、すなわち圧縮機２の吸入側と室外熱交換器４とが接続されるように切り替わる。冷媒流路切替装置３における流路の切り替えは、制御装置２０によって制御される。
　室外熱交換器４は、例えば、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、室外送風機５によって供給される室外空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外熱交換器４は、冷房運転の際に、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、室外熱交換器４は、暖房運転の際に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により室外空気を冷却する蒸発器として機能する。
　室外送風機５は、図示しないモータによって駆動され、室外熱交換器４に対して室外空気を供給する。室外送風機５の回転数は、制御装置２０によって制御される。回転数が制御されることにより、室外熱交換器４に対する送風量が調整される。
　膨張弁６は、冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁６は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁で構成される。膨張弁６の開度は、制御装置２０によって制御される。
　室内熱交換器７は、室内送風機８によって供給される室内空気と冷媒との間で熱交換を行う。これにより、室内空間に供給される冷房用空気または暖房用空気が生成される。室内熱交換器７は、冷房運転の際に蒸発器として機能し、空調対象空間の空気を冷却して冷房を行う。また、室内熱交換器７は、暖房運転の際に凝縮器として機能し、空調対象空間の空気を加熱して暖房を行う。
　室内送風機８は、モータＭによって駆動され、室内熱交換器７に対して空気を供給する。室内送風機８の回転数は、制御装置２０によって制御される。回転数が制御されることにより、室内熱交換器７に対する送風量が調整される。
　室内送風機８は、空気を送る送風要素８ａと、送風要素８ａに連結されたモータＭとを有している。送風要素８ａは、プロペラなどの空気を送り出すためのものである。モータＭは、後述する電力変換装置１０の負荷５０として動作し、電力変換装置１０から供給される電力によって送風要素８ａを回転駆動させる。
　また、空気調和機１は、電力変換装置１０、制御装置２０およびリモートコントローラ（以下、「リモコン」と適宜称する）３０を備えている。リモコン３０は、制御装置２０に接続されている。
（電力変換装置１０）
　電力変換装置１０は、交流電源９から供給された電力を変換し、変換された電力を負荷５０としての室内送風機８のモータＭに供給してモータＭを回転駆動させる。
　図２は、図１の電力変換装置の構成の一例を示す回路図である。図２に示すように、電力変換装置１０には、三相交流電源等の交流電源９および負荷５０であるモータＭを搭載する室内送風機８が接続されている。電力変換装置１０は、整流器１１、平滑回路１２、インバータ回路１３および電流検知器１４を有している。
　整流器１１は、交流電源９が接続され、交流電源９から供給されるＡＣ（Alternating Current）２００ＶまたはＡＣ４００Ｖ等の交流電圧を整流して直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータである。整流器１１は、例えば、複数のダイオードをブリッジ接続した三相全波整流器で構成されている。
　平滑回路１２は、例えばリアクタおよび平滑コンデンサで構成されている。平滑回路１２は、整流器１１で整流された電圧を平滑化して充電する。
　インバータ回路１３は、例えば複数のスイッチング素子で構成され、平滑回路１２の平滑コンデンサによって平滑され充電された直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路１３には、室内送風機８のモータＭ等の負荷５０が接続され、負荷５０に対して変換した交流電圧を供給する。
　インバータ回路１３は、複数のスイッチング素子が制御装置２０によって制御されることにより、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）電圧である交流電圧を出力する。インバータ回路１３を構成するスイッチング素子は、制御装置２０から供給されるスイッチング信号に基づいてＯＮおよびＯＦＦ動作を行う。
　電流検知器１４は、インバータ回路１３から出力されて負荷５０に供給される負荷電流を検知する。電流検知器１４は、負荷５０に供給される三相のうち全相を検知してもよいし、いずれか二相を検知して残りの一相をキルヒホッフの法則を用いて演算してもよい。
　室内送風機８には、室内送風機８から送り出された空気を空調対象空間に送るためのダクト４０が取り付けられている。ダクト４０は、室内送風機８の近傍に設けられる周辺部品の一例である。また、室内送風機８には、回転数検知器１５が設けられている。さらに、ダクト４０の近傍には、振動検知器１６が設けられている。
　回転数検知器１５は、負荷電流に応じて駆動するモータＭの回転数、すなわち、室内送風機８の回転数を検知する。振動検知器１６は、室内送風機８の振動、または、室内送風機８に取り付けられたダクト４０の振動を検知する。
（リモコン３０）
　リモコン３０は、ユーザにより操作され、運転モードおよび空調温度の設定等を行う。特に、本実施の形態１において、リモコン３０は、室内送風機８の回転数が制御される際に、共振を抑制するために特定の回転数で駆動しないようにするスキップ周波数の設定を行うことができる。スキップ周波数は、室内送風機８の回転数に対応するモータＭの駆動周波数のうち、共振周波数に一致する周波数であり、当該周波数で室内送風機８を継続的に駆動するのを回避するための周波数である。
　リモコン３０は、無線または有線で通信を行う図示しない通信手段を備え、設定されたスキップ周波数を含むスキップ周波数情報等の各種の情報の送受信を制御装置２０との間で行う。また、リモコン３０は、表示装置または音声出力装置等の図示しない報知手段を備え、報知手段を用いて各種の情報をユーザに対して報知することができる。
（制御装置２０）
　制御装置２０は、空気調和機１に設けられた各部を制御する。例えば、制御装置２０は、電流検知器１４で検知された負荷電流に基づき、インバータ回路１３を制御する。また、本実施の形態１において、制御装置２０は、後述するスキップ周波数設定処理を行い、共振現象の有無の判定結果に基づき、室内送風機８の回転数を制御する。
　図３は、本実施の形態１に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御装置２０は、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４を有している。制御装置２０は、ソフトウェアを実行することにより各種機能を実現するマイクロコンピュータなどの演算装置、もしくは各種機能に対応する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、図３では、本実施の形態１に関連する機能についての構成のみを図示し、それ以外の構成については図示を省略する。
　情報取得部２１は、リモコン３０から送信された設定情報を受信する。スキップ周波数設定部２２は、情報取得部２１で取得された設定情報と、記憶部２４に記憶されたスキップ周波数設定テーブルとに基づき、スキップ周波数を設定する。インバータ制御部２３は、電流検知器１４で検知された負荷電流に基づき、インバータ回路１３の各スイッチング素子を動作させるスイッチング信号を生成する。
　記憶部２４は、制御装置２０の各部で用いられる各種の情報を記憶する。本実施の形態１において、記憶部２４は、スキップ周波数を決定する際にスキップ周波数設定部２２で参照されるスキップ周波数設定テーブルを記憶する。また、記憶部２４は、情報取得部２１で取得されスキップ周波数設定部２２で設定されたスキップ周波数を記憶する。
　図４は、図３の制御装置の構成の一例を示すハードウェア構成図である。制御装置２０の各種機能がハードウェアで実行される場合、図３の制御装置２０は、図４に示すように、処理回路３５で構成される。図３の制御装置２０において、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４の各機能は、処理回路３５により実現される。
　各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路３５は、例えば、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、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置２０は、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４の各部の機能それぞれを処理回路３５で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路３５で実現してもよい。
　図５は、図３の制御装置の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。制御装置２０の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図３の制御装置２０は、図５に示すように、プロセッサ３６およびメモリ３７で構成される。制御装置２０において、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４の各機能は、プロセッサ３６およびメモリ３７により実現される。
　各機能がソフトウェアで実行される場合、制御装置２０において、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、また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。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ３７に格納される。プロセッサ３６は、メモリ３７に記憶されたプログラム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。
　メモリ３７として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）およびＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ３７として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。
［空気調和機１の動作］
　次に、このように構成された空気調和機１の動作について、図１を参照して冷媒の流れとともに説明する。ここでは、一例として、空気調和機１が冷房運転を実行する場合の冷媒の流れについて説明する。
　空気調和機１が冷房運転を実行する場合には、まず、冷媒流路切替装置３が、制御装置２０の制御により図１の実線で示される状態に切り替えられる。すなわち、冷媒流路切替装置３は、圧縮機２の吐出側と室外熱交換器４とが接続され、圧縮機２の吸入側と室内熱交換器７とが接続されるように切り替えられる。
　圧縮機２が駆動すると、圧縮機２から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出される。圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して、凝縮器として機能する室外熱交換器４に流れ込む。室外熱交換器４では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室外送風機５によって供給される室外空気との間で熱交換が行われる。これにより、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。
　室外熱交換器４から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁６で膨張し、低圧のガス冷媒と低圧の液冷媒とが混合した二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する室内熱交換器７にそれぞれ流れ込む。
　室内熱交換器７では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室内送風機８によって供給される室内空気との間で熱交換が行われる。このとき、室内送風機８は、電力変換装置１０から供給された負荷電流によってモータＭが回転駆動することにより、モータＭに連結した送風要素８ａが負荷電流の大きさに応じた回転数で動作し、室内熱交換器７に対して室内空気を送る。これにより、二相状態の冷媒のうちの液冷媒が蒸発して、低圧のガス冷媒になる。
　次に、室内熱交換器７から流出した低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置３を介して圧縮機２に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
［スキップ周波数の設定］
　次に、空気調和機１によるスキップ周波数の設定について説明する。一般に、風量が可変とされた送風機にダクトなどの周辺部品が接続されている場合、送風機の回転数が系の共振周波数と一致すると、共振現象による振動および騒音が発生するとともに、振動によって装置が破損する可能性がある。そのため、通常は、送風機を共振周波数と一致する周波数に対応する回転数で運転させないように、当該周波数を回避するためのスキップ周波数が設定されている。
　スキップ周波数は、装置の製造時に、周波数を順次変更しながら送風機を運転させた状態で共振周波数を求めることによって設定される。しかしながら、送風機の構造系の共振周波数は、送風機に取り付けられるダクト、あるいは、送風機を含む装置を取り付ける床または天井などの周辺部品を含めた設備全体として初めて判明する。このように、共振現象が発生する共振ポイントの有無は、装置の据え付け工事および周辺工事が済んだ段階で初めて確認することができるため、スキップ周波数の設定は、装置が設置された後に行われる必要がある。
　そこで、本実施の形態１に係る空気調和機１は、当該空気調和機１が設置された状態で、スキップ周波数を設定するスキップ周波数設定処理を行う。具体的には、空気調和機１では、当該空気調和機１が設置された状態で、室内送風機８の回転数を変化させ、回転数毎に共振現象の有無が判断される。そして、共振現象が発生したと判断された場合の回転数に対応するモータＭの駆動周波数が、スキップ周波数として設定される。
　ここで、送風機は、駆動可能な回転数の範囲が種類毎に予め設定されている。実際に送風機を駆動する場合には、予め設定されている駆動可能回転数の範囲内で、実際の使用環境および条件等に基づき、使用上限および使用下限の回転数が設定される。これは、予め設定されている駆動可能回転数の範囲に対して、実際に使用できる回転数範囲（幅）が予め決まっているためである。
　図６は、室内送風機の回転数の範囲の一例を示す概略図である。上述したように、室内送風機８には、当該室内送風機８が駆動可能な回転数の範囲が予め設定されている。図６には、駆動回転数として４２０ｒｐｍから１３８０ｒｐｍまでの範囲が設定された場合の例が示されている。また、上述したように、室内送風機８には、駆動回転数の範囲内で、使用可能な回転数の下限値および上限値に基づく使用回転数の範囲が設定される。図６には、使用回転数として５７０ｒｐｍから１１４０ｒｐｍまでの範囲が設定された場合の例が示されている。
　室内送風機８の回転数を図６に示すように順次変化させながら共振現象の有無を確認し、共振現象が発生した場合には、そのときに設定されている回転数に対応するモータＭの駆動周波数がスキップ周波数として設定される。スキップ周波数が設定されると、室内送風機８は、設定されたスキップ周波数を中心値として、一定の範囲（例えば、前後１０ｒｐｍ程度）の周波数で室内送風機８が駆動しないように設定される。具体的には、図６に示す例において、例えば回転数が１０２０ｒｐｍである場合の駆動周波数がスキップ周波数として設定された場合、室内送風機８は、１０１０ｒｐｍから１０３０ｒｐｍまでの範囲の回転数に対応する周波数をスキップして駆動される。
　なお、スキップ周波数が設定された場合、設定されたスキップ周波数での定常的な室内送風機８の駆動は行われないが、瞬間的には、当該スキップ周波数で室内送風機８が駆動される場合がある。例えば、回転数１０２０ｒｐｍに対応する駆動周波数がスキップ周波数として設定された場合で、回転数が９００ｒｐｍから１１１０ｒｐｍに変化させるとき、室内送風機８の回転数は連続的に変化する。そのため、室内送風機８のモータＭは、瞬間的に１０１０ｒｐｍから１０３０ｒｐｍの回転数で駆動されることになる。しかし、この場合のスキップ周波数での駆動は瞬間的であるため、共振現象による問題は生じない。
（リモコン３０によるスキップ周波数の設定）
　共振現象が発生したと判断された場合、本実施の形態１では、リモコン３０に対してスキップ周波数を設定するための設定情報がユーザによって入力され、入力された設定情報に基づきスキップ周波数が設定される。
　例えば、図６に示す例では、各回転数に対して２つの機器設定番号（機器設定Ｎｏ．）が設定情報として対応付けられている。この例では、２つの機器設定番号に対して、それぞれ１から１０までの値のうちいずれかの値が設定される。回転数とこれらの２つの機器設定番号の組み合わせとは、互いに固有に関連付けられており、回転数は、２つの機器設定番号の組み合わせから一意に決定することができる。
　この場合、リモコン３０では、スキップ周波数を設定する際に、ユーザによって２つの機器設定番号からなる設定情報が入力される。リモコン３０は、設定情報が入力されると、入力された設定情報を制御装置２０に対して送信する。制御装置２０は、リモコン３０から送信された設定情報を、情報取得部２１を介して受信する。そして、制御装置２０は、スキップ周波数設定部２２において、受信した設定情報に基づきスキップ周波数を設定する。
　このとき、制御装置２０の記憶部２４には、図６に示す回転数と２つの機器設定番号からなる設定情報との対応関係がスキップ周波数設定テーブルとして記憶されている。したがって、スキップ周波数設定部２２は、受信した設定情報に基づきスキップ周波数設定テーブルを参照し、室内送風機８の回転数を決定する。そして、スキップ周波数設定部２２は、決定した回転数に対応するモータＭの駆動周波数をスキップ周波数として設定する。
　なお、本実施の形態１では、リモコン３０に対して設定情報が複数回入力されることにより、複数のスキップ周波数を設定することができる。また、この例では、２つの機器設定番号が設定情報であるものとして説明したが、これに限られず、設定情報は、１つまたは３つ以上の機器設定番号からなるものとしてもよい。
（スキップ周波数設定処理）
　図７は、本実施の形態１に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態１において、スキップ周波数設定処理の際の共振現象の有無は、ユーザによって判定される。
　ステップＳ１では、空気調和機１の送風運転が開始される。制御装置２０は、運転モードを送風運転に設定し、空気調和機１を運転させる。
　ステップＳ２では、室内送風機８の回転数が設定される。制御装置２０のインバータ制御部２３は、室内送風機８が設定回転数で駆動するように、スイッチング信号を生成し、電力変換装置１０のインバータ回路１３に供給する。これにより、電力変換装置１０から設定回転数に対応する負荷電流が出力され、室内送風機８に供給される。なお、設定回転数は、室内送風機８のモータＭの使用可能な回転数の下限値および上限値で規定される設定回転数範囲に含まれる値である。ステップＳ２において、最初に設定される設定回転数は、例えば、回転数の下限値とする。
　ステップＳ３では、現在の室内送風機８の回転数で、共振現象が発生したか否かが判定される。本実施の形態１では、ユーザによって共振現象の有無が判断される。例えば、ユーザは、振動または騒音に基づき、目視による感覚あるいは聴感等から共振現象の有無を判断する。
　共振現象が発生したと判定された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、ステップＳ４において、現在の室内送風機８の回転数に対応するモータＭの駆動周波数がスキップ周波数として設定される。スキップ周波数の設定は、ユーザがリモコン３０を操作して入力された設定情報に基づき行われる。
　リモコン３０に設定情報が入力されると、リモコン３０は、入力された設定情報を制御装置２０に対して送信する。スキップ周波数設定部２２は、情報取得部２１を介して受信した設定情報に基づき、記憶部２４に記憶されたスキップ周波数設定テーブルを参照して室内送風機８の回転数を決定し、この回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定する。そして、スキップ周波数情報を記憶部２４に記憶させるとともに、このスキップ周波数情報に基づき、スキップ周波数を設定する。
　一方、ステップＳ３において、共振現象が発生していないと判定された場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、処理がステップＳ５に移行する。
　ステップＳ５において、室内送風機８のすべての回転数について、スキップ周波数設定処理が行われたか否かが判定される。すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われたと判定された場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、一連の処理が終了する。
　また、すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われていないと判定された場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、処理がステップＳ２に戻る。このとき、ステップＳ２において、インバータ制御部２３は、室内送風機８の回転数を前回設定した値とは異なる値となるように設定する。そして、室内送風機８の回転数が変更された状態で、ステップＳ３およびステップＳ４の処理が行われる。
　このようにして、本実施の形態１では、回転数を順次変更し、設定回転数範囲内のすべての回転数についてスキップ周波数設定処理が繰り返し行われる。そして、設定回転数範囲内のすべてのスキップ周波数が設定された場合、インバータ制御部２３は、その後の運転において、モータＭの回転数が、設定されたスキップ周波数に対応する回転数にならないように、スイッチング信号を生成する。
　なお、上述したようにスキップ周波数が設定された後、室内送風機８のスキップ周波数に対応する回転数で駆動させる必要がある場合には、例えば、このスキップ周波数に対して±数Ｈｚとなる周波数で室内送風機８が駆動するようにする。
　以上のように、本実施の形態１に係る空気調和機１では、室内送風機８にダクト４０が取り付けられた状態において、室内送風機８のモータＭの回転数が設定回転数であるときで、モータＭとダクト４０とが共振している場合に、設定回転数に対応する周波数がスキップ周波数として設定される。これにより、空気調和機１が設置された状態でも、スキップ周波数が設定できるため、共振を適切に抑制することができる。
　なお、本実施の形態１では、リモコン３０に設定情報が入力され、入力された設定情報に基づき、制御装置２０でスキップ周波数を決定するように説明したが、これに限られず、リモコン３０にスキップ周波数が直接入力されるようにしてもよい。
　また、本実施の形態１では、空気調和機１の室内送風機８に対してスキップ周波数を設定する場合について説明したが、これに限られず、例えば、圧縮機２または室外送風機５に対してスキップ周波数を設定してもよい。また、スキップ周波数を設定する対象となる装置は、空気調和機１に限られず、例えば、ヒートポンプ装置、冷凍装置およびその他の冷凍サイクル装置であってもよい。
実施の形態２．
　次に、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、モータＭに供給される負荷電流に基づき、共振現象の有無を判定する点で、実施の形態１と相違する。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
　一般、送風機の回転数は、モータに供給される負荷電流に応じて決定される。そのため、モータに一定の負荷電流が供給された場合には、一定の回転数でモータが駆動する。しかし、共振現象が発生すると、モータの回転数が安定せず、それによって負荷電流が変動する場合がある。そこで、本実施の形態２では、モータＭに供給される負荷電流に基づき、スキップ周波数が自動的に設定される。
［制御装置２０の構成］
　図８は、本実施の形態２に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図８に示すように、制御装置２０は、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４に加えて、電流比較部１２５を有している。
　情報取得部２１は、電流検知器１４で検知されたモータＭへの負荷電流を取得する。また、情報取得部２１は、電流検知器１４で負荷電流が検知されたときの、回転数検知器１５で検知されたモータＭの駆動回転数を取得する。
　電流比較部１２５は、情報取得部２１で取得された負荷電流と、記憶部２４に予め記憶された電流閾値とを比較し、共振現象の有無を判定する。スキップ周波数設定部２２は、電流比較部１２５で共振現象が発生していると判定された場合に、負荷電流が取得されたときのモータＭの回転数に対応する周波数をスキップ周波数として設定する。記憶部２４は、電流比較部１２５で用いられる電流閾値を予め記憶している。電流閾値は、例えば、共振が発生していない場合の基準となる負荷電流値に設定される。
［スキップ周波数設定処理］
　図９は、本実施の形態２に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態２において、スキップ周波数設定処理の際の共振現象の有無は、モータＭに供給される負荷電流に基づき判定される。
　ステップＳ１１では、空気調和機１の送風運転が開始される。制御装置２０は、運転モードを送風運転に設定し、空気調和機１を運転させる。
　ステップＳ１２では、室内送風機８の回転数が設定される。制御装置２０のインバータ制御部２３は、室内送風機８が設定回転数で駆動するように、スイッチング信号を生成し、電力変換装置１０のインバータ回路１３に供給する。これにより、電力変換装置１０から設定回転数に対応する負荷電流が出力され、室内送風機８に供給される。
　ステップＳ１３では、現在の室内送風機８の回転数で、共振現象が発生したか否かが判定される。本実施の形態２では、電流検知器１４で検知された負荷電流に基づき、共振現象の有無が判断される。電流比較部１２５は、室内送風機８のモータＭに供給された負荷電流と、記憶部２４に予め記憶された電流閾値とを比較し、共振現象の有無を判定する。
　負荷電流が電流閾値を超えている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、電流比較部１２５は、共振現象が発生したと判定する。この場合、スキップ周波数設定部２２は、ステップＳ１４において、当該負荷電流が検知されたときのモータＭの回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定するとともに、スキップ周波数を記憶部２４に記憶させる。
　一方、負荷電流が電流閾値以下である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、電流比較部１２５は、共振現象が発生していないと判定し、処理がステップＳ１５に移行する。
　ステップＳ１５において、室内送風機８のすべての回転数について、スキップ周波数設定処理が行われたか否かが判定される。すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われたと判定された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）には、一連の処理が終了する。
　また、すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われていないと判定された場合（ステップＳ１５：ＮＯ）には、処理がステップＳ１２に戻る。このとき、ステップＳ１２において、インバータ制御部２３は、室内送風機８の回転数を前回設定した値とは異なる値となるように設定する。そして、室内送風機８の回転数が変更された状態で、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理が行われる。
　このようにして、本実施の形態２では、回転数を順次変更し、設定回転数範囲内のすべての回転数についてスキップ周波数設定処理が繰り返し行われる。そして、設定回転数範囲内のすべてのスキップ周波数が設定された場合、インバータ制御部２３は、その後の運転において、モータＭの回転数が、設定されたスキップ周波数に対応する回転数にならないように、スイッチング信号を生成する。
　なお、この例では、電流比較部１２５は、あるタイミングにおける負荷電流が電流閾値を超えている場合に、共振現象が発生していると判定したが、共振現象の有無の判定は、この例に限られない。例えば、電流比較部１２５は、予め設定された設定測定時間における負荷電流の平均値に対して、負荷電流の瞬時値が平均値の±１０％以上となる回数が設定回数以上繰り返される場合に、共振現象が発生していると判定してもよい。また、このときの判定値としての「±１０％」は一例であり、この値に限られない。
　以上のように、本実施の形態２に係る空気調和機１では、電流検知器１４で検知された負荷電流に基づき、モータＭとダクト４０とにより発生する共振現象の有無が判定される。このとき、制御装置２０は、負荷電流が電流閾値を超えている場合に、共振現象が発生していると判定する。または、制御装置２０は、設定測定時間における負荷電流の平均値に対して、負荷電流の瞬時値が平均値に対する設定範囲以上となる回数が設定回数以上繰り返される場合に、共振現象が発生していると判定する。これにより、空気調和機１が設置された状態で、スキップ周波数が自動的に設定されるため、共振を適切に抑制することができる。
実施の形態３．
　次に、本実施の形態３について説明する。本実施の形態３では、室内送風機８が動作している際の振動に基づき、共振現象の有無を判定する点で、実施の形態１および２と相違する。なお、本実施の形態３において、実施の形態１および２と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
　一般に、共振現象が発生すると、共振現象が発生していない場合と比較して、振動が大きくなる。そこで、本実施の形態３では、室内送風機８が動作している際の振動に基づき、スキップ周波数が自動的に設定される。
［制御装置２０の構成］
　図１０は、本実施の形態３に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、制御装置２０は、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４に加えて、振動比較部２２５を有している。
　情報取得部２１は、振動検知器１６で検知されたダクト４０の振動情報を取得する。また、情報取得部２１は、振動検知器１６で振動情報が検知されたときの、回転数検知器１５で検知されたモータＭの回転数を取得する。
　振動比較部２２５は、情報取得部２１で取得された振動情報と、記憶部２４に予め記憶された振動閾値とを比較し、共振現象の有無を判定する。スキップ周波数設定部２２は、振動比較部２２５で共振現象が発生していると判定された場合に、振動情報が取得されたときのモータＭの回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定する。記憶部２４は、振動比較部２２５で用いられる振動閾値を予め記憶している。振動閾値は、例えば、共振が発生していない場合の基準となる振動値に設定される。
［スキップ周波数設定処理］
　図１１は、本実施の形態３に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態３において、スキップ周波数設定処理の際の共振現象の有無は、室内送風機８に取り付けられたダクト４０の振動に基づき判定される。
　ステップＳ２１では、空気調和機１の送風運転が開始される。制御装置２０は、運転モードを送風運転に設定し、空気調和機１を運転させる。
　ステップＳ２２では、室内送風機８の回転数が設定される。制御装置２０のインバータ制御部２３は、室内送風機８が設定回転数で駆動するように、スイッチング信号を生成し、電力変換装置１０のインバータ回路１３に供給する。
　これにより、電力変換装置１０から設定回転数に対応する負荷電流が出力され、室内送風機８に供給される。
　ステップＳ２３では、現在の室内送風機８の回転数で、共振現象が発生したか否かが判定される。本実施の形態３では、振動検知器１６で検知された振動情報に基づき、共振現象の有無が判断される。振動比較部２２５は、室内送風機８に取り付けられたダクト４０の振動情報と、記憶部２４に予め記憶された振動閾値とを比較し、共振現象の有無を判定する。
　振動情報が振動閾値を超えている場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、振動比較部２２５は、共振現象が発生したと判定する。この場合、スキップ周波数設定部２２は、ステップＳ２４において、当該振動情報が検知されたときのモータＭの回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定するとともに、スキップ周波数を記憶部２４に記憶させる。
　一方、振動情報が振動閾値以下である場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、振動比較部２２５は、共振現象が発生していないと判定し、処理がステップＳ２５に移行する。
　ステップＳ２５において、室内送風機８のすべての回転数について、スキップ周波数設定処理が行われたか否かが判定される。すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われたと判定された場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、一連の処理が終了する。
　また、すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われていないと判定された場合（ステップＳ２５：ＮＯ）には、処理がステップＳ２２に戻る。このとき、ステップＳ２２において、インバータ制御部２３は、室内送風機８の回転数を前回設定した値とは異なる値となるように設定する。そして、室内送風機８の回転数が変更された状態で、ステップＳ２３およびステップＳ２４の処理が行われる。
　このようにして、本実施の形態３では、回転数を順次変更し、設定回転数範囲内のすべての回転数についてスキップ周波数設定処理が繰り返し行われる。そして、設定回転数範囲内のすべてのスキップ周波数が設定された場合、インバータ制御部２３は、その後の運転において、モータＭの回転数が、設定されたスキップ周波数に対応する回転数にならないように、スイッチング信号を生成する。
　なお、この例では、振動検知器１６でダクト４０の振動情報を検知し、検知結果に基づいてスキップ周波数が設定されるように説明したが、これはこの例に限られない。振動が発生すると、それによって騒音も発生するため、例えば、振動検知器１６に代えて騒音検知器を設け、騒音検知器で検知される騒音に基づいてスキップ周波数が設定されてもよい。この場合、制御装置２０は、騒音情報と予め設定された騒音閾値とを比較し、騒音情報が騒音閾値を超えている場合に、共振現象が発生したと判定する。騒音閾値は、例えば、共振が発生していない場合の基準となる騒音値に設定される。
　以上のように、本実施の形態３に係る空気調和機１では、振動検知器１６で検知された振動に基づき、モータＭとダクト４０とにより発生する共振現象の有無が判定される。
　このとき、制御装置２０は、振動が振動閾値を超えている場合に、共振現象が発生していると判定する。これにより、実施の形態２と同様に、空気調和機１が設置された状態で、スキップ周波数が自動的に設定されるため、共振を適切に抑制することができる。
　また、空気調和機１では、騒音検知器で検知された振動に基づき、モータＭとダクト４０とにより発生する共振現象の有無が判定される。このとき、制御装置２０は、騒音が騒音閾値を超えている場合に、共振現象が発生していると判定する。これによっても、空気調和機１が設置された状態で、スキップ周波数が自動的に設定されるため、共振を適切に抑制することができる。
実施の形態４．
　次に、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４では、室内送風機８のモータＭの回転数に基づき、共振現象の有無を判定する点で、実施の形態１～３と相違する。なお、本実施の形態４において、実施の形態１～３と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
　一般に、共振現象が発生すると、共振現象が発生していない場合と比較して、モータＭの回転数が安定せず、実際のモータＭの回転数は、制御装置２０からモータＭに対する回転数指令値から大きく外れる場合がある。そこで、本実施の形態４では、室内送風機８のモータＭの回転数に基づき、スキップ周波数が自動的に設定される。
［制御装置２０の構成］
　図１２は、本実施の形態４に係る制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１２に示すように、制御装置２０は、情報取得部２１、スキップ周波数設定部２２、インバータ制御部２３および記憶部２４に加えて、回転数比較部３２５を有している。
　情報取得部２１は、回転数検知器１５で検知された室内送風機８のモータＭの回転数を取得する。回転数比較部３２５は、情報取得部２１で取得された回転数と、インバータ制御部２３からインバータ回路１３に対して供給されるスイッチング信号に基づく回転数指令値とを比較し、共振現象の有無を判定する。スキップ周波数設定部２２は、回転数比較部３２５で共振現象が発生していると判定された場合に、当該回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定する。
［スキップ周波数設定処理］
　図１３は、本実施の形態４に係る空気調和機によるスキップ周波数設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態４において、スキップ周波数設定処理の際の共振現象の有無は、室内送風機８のモータＭの回転数に基づき判定される。
　ステップＳ３１では、空気調和機１の送風運転が開始される。制御装置２０は、運転モードを送風運転に設定し、空気調和機１を運転させる。
　ステップＳ３２では、室内送風機８の回転数が設定される。制御装置２０のインバータ制御部２３は、室内送風機８が設定回転数で駆動するように、スイッチング信号を生成し、電力変換装置１０のインバータ回路１３に供給する。これにより、電力変換装置１０から設定回転数に対応する負荷電流が出力され、室内送風機８に供給される。
　ステップＳ３３では、現在の室内送風機８の回転数で、共振現象が発生したか否かが判定される。本実施の形態４では、回転数検知器１５で検知されたモータＭの回転数に基づき、共振現象の有無が判断される。回転数比較部３２５は、室内送風機８のモータＭの回転数と、回転数指令値とを比較し、共振現象の有無を判定する。
　モータＭの回転数が回転数指令値と大きく異なる場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、回転数比較部３２５は、共振現象が発生したと判定する。この場合、スキップ周波数設定部２２は、ステップＳ３４において、当該回転数に対応する駆動周波数をスキップ周波数として設定するとともに、スキップ周波数を記憶部２４に記憶させる。なお、「モータＭの回転数が回転数指令値と大きく異なる」とは、例えば、回転数指令値を含む範囲が予め設定された場合に、「モータＭの回転数が設定範囲から外れている」ことをいう。
　一方、モータＭの回転数が回転数指令値とほとんど変わらない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、回転数比較部３２５は、共振現象が発生していないと判定し、処理がステップＳ３５に移行する。
　ステップＳ３５において、室内送風機８のすべての回転数について、スキップ周波数設定処理が行われたか否かが判定される。すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われたと判定された場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）には、一連の処理が終了する。
　また、すべての回転数についてスキップ周波数設定処理が行われていないと判定された場合（ステップＳ３５：ＮＯ）には、処理がステップＳ３２に戻る。このとき、ステップＳ３２において、インバータ制御部２３は、室内送風機８の回転数を前回設定した値とは異なる値となるように設定する。そして、室内送風機８の回転数が変更された状態で、ステップＳ３３およびステップＳ３４の処理が行われる。
　このようにして、本実施の形態４では、回転数を順次変更し、設定回転数範囲内のすべての回転数についてスキップ周波数設定処理が繰り返し行われる。そして、設定回転数範囲内のすべてのスキップ周波数が設定された場合、インバータ制御部２３は、その後の運転において、モータＭの回転数が、設定されたスキップ周波数に対応する回転数にならないように、スイッチング信号を生成する。
　以上のように、本実施の形態４に係る空気調和機１では、回転数検知器１５で検知されたモータＭの回転数に基づき、モータＭとダクト４０とにより発生する共振現象の有無が判定される。このとき、制御装置２０は、回転数が回転数指令値と異なる場合に、共振現象が発生していると判定する。これにより、実施の形態２および３と同様に、空気調和機１が設置された状態で、スキップ周波数が自動的に設定されるため、共振を適切に抑制することができる。
　１　空気調和機、２　圧縮機、３　冷媒流路切替装置、４　室外熱交換器、５　室外送風機、６　膨張弁、７　室内熱交換器、８　室内送風機、８ａ　送風要素、９　交流電源、１０　電力変換装置、１１　整流器、１２　平滑回路、１３　インバータ回路、１４　電流検知器、１５　回転数検知器、１６　振動検知器、２０　制御装置、２１　情報取得部、２２　スキップ周波数設定部、２３　インバータ制御部、２４　記憶部、３０　リモートコントローラ、３５　処理回路、３６　プロセッサ、３７　メモリ、４０　ダクト、５０　負荷、１２５　電流比較部、２２５　振動比較部、３２５　回転数比較部。

Claims (10)

  1. 　モータを有し、前記モータの駆動により空調対象空間に空気を送る送風機と、
    　前記送風機の周辺に配置された周辺部品と、
    　前記モータの回転数を制御する制御装置と
    を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記モータの回転数が設定回転数であるときで、前記モータと前記周辺部品とが共振している場合に、前記設定回転数に対応する周波数を、特定の回転数で前記モータを駆動しないようにするものであるスキップ周波数として設定する
    空気調和機。
  2. 　前記モータに供給される負荷電流を検知する電流検知器をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記電流検知器で検知された前記負荷電流に基づき、前記モータと前記周辺部品とにより発生する共振現象の有無を判定する
    請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記制御装置は、
    　前記負荷電流が電流閾値を超えている場合に、前記共振現象が発生していると判定する
    請求項２に記載の空気調和機。
  4. 　前記制御装置は、
    　設定測定時間における前記負荷電流の平均値に対して、前記負荷電流の瞬時値が前記平均値に対する設定範囲以上となる回数が設定回数以上繰り返される場合に、前記共振現象が発生していると判定する
    請求項２に記載の空気調和機。
  5. 　前記送風機または前記周辺部品の振動を検知する振動検知器をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記振動検知器で検知された前記振動に基づき、前記モータと前記周辺部品とにより発生する共振現象の有無を判定する
    請求項１～４のいずれか一項に記載の空気調和機。
  6. 　前記制御装置は、
    　前記振動が振動閾値を超えている場合に、前記共振現象が発生していると判定する
    請求項５に記載の空気調和機。
  7. 　前記送風機または前記周辺部品の騒音を検知する騒音検知器をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記騒音検知器で検知された前記騒音に基づき、前記モータと前記周辺部品とにより発生する共振現象の有無を判定する
    請求項１～６のいずれか一項に記載の空気調和機。
  8. 　前記制御装置は、
    　前記騒音が騒音閾値を超えている場合に、前記共振現象が発生していると判定する
    請求項７に記載の空気調和機。
  9. 　前記モータの回転数を検知する回転数検知器をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記回転数検知器で検知された前記モータの回転数に基づき、前記モータと前記周辺部品とにより発生する共振現象の有無を判定する
    請求項１～８のいずれか一項に記載の空気調和機。
  10. 　前記制御装置は、
    　前記設定回転数が前記モータに対する回転数指令値を含む設定範囲から外れている場合に、前記共振現象が発生していると判定する
    請求項９に記載の空気調和機。
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