(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより駆動され冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を放熱する放熱器と、この放熱器からの冷媒を減圧する減圧器と、この減圧器からの冷媒を吸熱源と熱交換する吸熱器とを具備したヒートポンプサイクルの圧縮機を制御する圧縮機制御装置であって、交流電源を入力して直流電圧に変換するコンバータと、このコンバータからの直流電圧を交流に変換して前記電動モータに供給するインバータと、このインバータからの交流の周波数を可変して前記電動モータの駆動周波数を制御する駆動制御部と、前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電圧値を検出する電圧検出部と、この電圧検出部で検出した入力電圧値に基づいて電流レリーズ値を設定するレリーズ値設定部と、前記コンバータに入力される前記交流電源からの入力電流値を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出した入力電流値が前記レリーズ値設定部で設定された電流レリーズ値を超過したら、前記電動モータの駆動周波数を低下させる電流レリーズ制御部と、を備えたことを特徴とする圧縮機制御装置。
【請求項２】
電動モータにより駆動され冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を放熱する放熱器と、この放熱器からの冷媒を減圧する減圧器と、この減圧器からの冷媒を吸熱源と熱交換する吸熱器とを具備したヒートポンプサイクルの圧縮機を制御する圧縮機制御装置であって、交流電源を入力して直流電圧に変換するコンバータと、このコンバータからの直流電圧を交流に変換して前記電動モータに供給するインバータと、このインバータからの交流の周波数を可変して前記電動モータの駆動周波数を制御する駆動制御部と、前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電圧値を検出する電圧検出部と、前記コンバータに入力される前記交流電源からの入力電流値を検出する電流検出部と、前記電圧検出部で検出した入力電圧値と前記電流検出部とで検出した入力電流値とから前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電力を算出し、前記入力電力が予め設定した電力レリーズ値を超過したら、前記電動モータの駆動周波数を低下させる電力レリーズ制御部と、を備えたことを特徴とする圧縮機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ制御を行うヒートポンプサイクルの圧縮機制御装置に関し、特にヒートポンプ式空気調和機やヒートポンプ式給湯機に用いられる圧縮機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のものにおいては、特許文献１や特許文献２のように、交流電源を入力して直流電圧に変換するコンバータと、コンバータからの直流電圧を交流に変換して前記電動モータに供給するインバータと、このインバータからの交流の周波数を可変して前記電動モータの駆動周波数を制御する制御部と、を備え、コンバータに入力される入力電流値を監視し、この入力電流値が予め設定した電流レリーズ値を超過したら電動モータの駆動周波数を低下させる電流レリーズ制御を行うものが知られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８９５９１号公報
【特許文献２】特開２００５−３４１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがこの従来のものでは、一般に１００Ｖまたは２００Ｖの入力電圧を想定しているが、交流電源の入力電圧が低下すると、最大負荷時にインバータで消費できる電力が低下し、空気調和機の場合は冷房能力または暖房能力が低下してしまうものであった。
【０００５】
また、交流電源の入力電圧が高くなると、最大負荷時にインバータで消費する電力が増加し、電気回路やモータ等に大きな負荷を与えてしまい故障の可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するため、電動モータにより駆動され冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を放熱する放熱器と、この放熱器からの冷媒を減圧する減圧器と、この減圧器からの冷媒を吸熱源と熱交換する吸熱器とを具備したヒートポンプサイクルの圧縮機を制御する圧縮機制御装置であって、交流電源を入力して直流電圧に変換するコンバータと、このコンバータからの直流電圧を交流に変換して前記電動モータに供給するインバータと、このインバータからの交流の周波数を可変して前記電動モータの駆動周波数を制御する駆動制御部と、前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電圧値を検出する電圧検出部と、この電圧検出部で検出した入力電圧値に基づいて電流レリーズ値を設定するレリーズ値設定部と、前記コンバータに入力される前記交流電源からの入力電流値を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出した入力電流値が前記レリーズ値設定部で設定された電流レリーズ値を超過したら、前記電動モータの駆動周波数を低下させる電流レリーズ制御部と、を備えたものとした。
【０００７】
また、電動モータにより駆動され冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を放熱する放熱器と、この放熱器からの冷媒を減圧する減圧器と、この減圧器からの冷媒を吸熱源と熱交換する吸熱器とを具備したヒートポンプサイクルの圧縮機を制御する圧縮機制御装置であって、交流電源を入力して直流電圧に変換するコンバータと、このコンバータからの直流電圧を交流に変換して前記電動モータに供給するインバータと、このインバータからの交流の周波数を可変して前記電動モータの駆動周波数を制御する駆動制御部と、前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電圧値を検出する電圧検出部と、前記コンバータに入力される前記交流電源からの入力電流値を検出する電流検出部と、前記電圧検出部で検出した入力電圧値と前記電流検出部とで検出した入力電流値とから前記コンバータに入力される前記交流電源の入力電力を算出し、前記入力電力が予め設定した電力レリーズ値を超過したら、前記電動モータの駆動周波数を低下させる電力レリーズ制御部と、を備えたものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、交流電源からの入力電圧値が低下しても最大負荷時のヒートポンプサイクルの能力低下を抑えることができ、交流電源からの入力電圧値が高くなってもヒートポンプサイクルの能力を一定に制限することができ、電気回路やモータ等に過剰な負荷を与えて故障することを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の概略構成図
【図２】別の実施形態の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の圧縮機制御装置を空気調和機に適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は冷媒を圧縮する圧縮機、２は圧縮機１からの高温高圧冷媒を放熱する放熱器、３は放熱器２で放熱した冷媒を減圧する減圧器、４は減圧器３からの低温低圧冷媒を蒸発させる吸熱器であり、冷房を行う空気調和機においては、放熱器２は図示しない送風ファンを伴って室外に設置され、吸熱器４は図示しない送風ファンを伴って室内に設置され、冷房を行う部屋の空気の熱を吸熱器４で吸熱して、放熱器２で外気に放熱するようにして冷房を行うようにしている。
【００１１】
５は圧縮機１を駆動する電動モータ、６は商用の交流電源、７は交流電源６の交流を直流電圧に変換するコンバータ、８はこのコンバータからの直流電圧を交流に変換して電動モータ５に入力するインバータ、９は交流電源６からコンバータ８に入力される入力電流値を検出する電流検出部、１０は交流電源６からコンバータ８に入力される入力電圧値を検出する電圧検出部、１１はマイクロコンピュータを主に構成された制御部である。
【００１２】
１２はインバータ８から電動モータ５に印可する交流の周波数を可変制御する駆動制御部、１３は電流検出部９で検出した入力電流値を監視し、入力電流値が所定の電流レリーズ値を超過すると、駆動制御部１２へ圧縮機１の電動モータ５の回転数を低下すべく指示を出力する電流レリーズ制御部、１４は電圧検出部１０で検出した入力電圧値を監視し、入力電流に応じた電流レリーズ値を設定するレリーズ値設定部である。
【００１３】
ここで、レリーズ値設定部１４は、入力電圧値と電流レリーズ値の関係を予め記憶しており、入力電圧値が基準電圧よりも上がると電流レリーズ値を下げ、入力電圧値が基準電圧よりも下がると電流レリーズ値を上げるような関係で、入力電圧値と電流レリーズ値を乗算すると略一定の値となるように設定されているものである。
【００１４】
次に、この一実施形態の作動を説明すると、空気調和機の運転が開始されると、圧縮機１と減圧器３が暖房負荷または冷房負荷に応じて駆動制御され、この負荷に応じた圧縮機１の駆動周波数が駆動制御部１２からインバータ８に指示され、電動モータ５は指示された周波数で圧縮機１を駆動する。
【００１５】
ここで、過負荷等によって電流検出部９で検出した入力電圧値が、電圧検出部１０で検出する入力電圧値に応じてレリーズ値設定部１４で設定された電流レリーズ値を超過したことを検出すると、電流レリーズ制御部１３は、圧縮機１の駆動周波数を所定値だけ低下させるよう駆動制御部１２に指示し、駆動制御部１２は低下させた周波数でインバータ８を制御する。このように圧縮機１の駆動周波数を下げたことで入力電流が低下し、ヒートポンプサイクルおよび電子回路の保護を目的とした電流レリーズ制御が行われる。
【００１６】
そして、暖房負荷または冷房負荷の過負荷が解消され、電流検出部９で検出する入力電流値が電流レリーズ値よりディファレンシャル分低い値を下回ったことを検出すると、電流レリーズ制御部１３は、圧縮機１の駆動周波数を所定値だけ上げて元の周波数に戻して運転を継続する。
【００１７】
この電流レリーズ制御における電流レリーズ値は、コンバータ７への入力電圧値に応じて定まる値で、入力電圧値が高い場合は低い値、入力電圧値が低い場合は高い値が定められ、入力電圧値と電流レリーズ値を乗算すると略一定の値となるように設定されているため、交流電源６からの入力電圧値が低下しても最大負荷時のヒートポンプサイクルの能力低下を抑えることができ、交流電源からの入力電圧値が高くなってもヒートポンプサイクルの能力を一定に制限することができ、電気回路や電動モータ５等に過剰な負荷を与えて故障することを未然に防止できる。
【００１８】
次に、本発明の別の一実施形態について図２に基づいて説明する。
なお、先の一実施形態と同じものは同一の符号を付してその説明を省略するものとする。
【００１９】
この実施形態では、先の一実施形態のレリーズ値設定部と電流レリーズ制御部の代わりに、電力レリーズ制御部１５を設けたものである。この電力レリーズ制御部１５は、電流検出部９で検出した入力電圧値と、電圧検出部１０で検出する入力電圧値とを乗算して、予め記憶されている電力相当のレリーズ値と比較し、レリーズ値を超えている場合に、圧縮機１の駆動周波数を所定値だけ低下させるよう駆動制御部１２に指示し、駆動制御部１２は低下させた周波数でインバータ８を制御する。
【００２０】
そして、暖房負荷または冷房負荷の過負荷が解消され、電流検出部９で検出する入力電流値と、電圧検出部１０で検出する入力電圧値とを乗算した値が、レリーズ値よりディファレンシャル分低い値を下回ったことを検出すると、電力レリーズ制御部１５は、圧縮機１の駆動周波数を所定値だけ上げて元の周波数に戻して運転を継続する。
【００２１】
このようにして、交流電源６からの入力電圧値が低下しても最大負荷時のヒートポンプサイクルの能力低下を抑えることができ、交流電源からの入力電圧値が高くなってもヒートポンプサイクルの能力を一定に制限することができ、電気回路や電動モータ５等に過剰な負荷を与えて故障することを未然に防止できる。
【００２２】
なお、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能なものである。例えば、空気調和機ではなく、放熱器２を給湯用の熱交換器として用い、吸熱器４を外気から吸熱する空気熱交換器として用いたヒートポンプ式給湯機に本発明の圧縮制御装置を適用してもよいものである。
【符号の説明】
【００２３】
１  圧縮機
２  放熱器
３  減圧器
４  吸熱器
５  電動モータ
６  交流電源
７  コンバータ
８  インバータ
９  電流検出部
１０  電圧検出部
１２  駆動制御部
１３  電流レリーズ制御部
１４  レリーズ値設定部
１５  電力レリーズ制御部
【図１】
0005592212.tif 000002
【図２】
0005592212.tif 000003