(57)【要約】【課題】過負荷を検出した場合に圧縮機の減速を行った際の冷凍サイクルの温度変動を最小限に抑えることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。【解決手段】過負荷保護に関する出力と要求される冷凍能力に必要な必要周波数とに基づいて最終目標指令周波数を決定し、且つ、前記圧縮機の周波数を該最終目標指令周波数まで段階的に変化させるべく中間目標指令周波数を段階的に複数生成する。そして、現在の必要周波数と中間目標指令周波数との大小関係を判断し、且つ、必要周波数の変化方向を判断し、現在の必要周波数が中間目標指令周波数と同じかもしくはより大きい又はより大きい場合であって、前記必要周波数の変化方向が増加方向である場合に、前記過負荷保護動作の有無に基づいて必要周波数を増加させるか否かを決定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から電力の供給を受けて駆動される圧縮機を備え、該圧縮機の周波数を制御することにより冷凍能力が可変に構成される冷凍サイクル装置において、
要求される冷凍能力に基づいて前記圧縮機の必要周波数を生成する必要周波数生成部と、
圧縮機の負荷が所定値より大きい場合に、過負荷保護動作を行うべく周波数に関する指令を出力する過負荷保護制御部と、
該過負荷保護制御部からの出力と前記必要周波数生成部において生成された必要周波数とに基づいて最終目標指令周波数を決定し、且つ、前記圧縮機の周波数を該最終目標指令周波数まで段階的に変化させるべく中間目標指令周波数を段階的に複数生成し、該中間目標指令周波数を必要周波数生成部に出力する周波数制御実行部とを備え、
前記目標周波数生成部は、現在の必要周波数と前記周波数制御実行部から入力される中間目標指令周波数との大小関係を判断し、且つ、要求される冷凍能力と現在の冷凍能力とに基づいて必要周波数の変化方向を判断し、
前記現在の必要周波数が周波数制御実行部から入力される前記中間目標指令周波数と同じかもしくはより大きい又はより大きい場合であって、前記必要周波数の変化方向が増加方向である場合に、前記過負荷保護動作の有無に基づいて必要周波数を増加させるか否かを決定することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
前記必要周波数の変化方向が増加方向であって前記過負荷保護動作が行われる場合には、前記必要周波数生成部は現在の必要周波数を維持し、且つ、
冷凍サイクルを構成する冷媒の循環流量を調整する電子膨張弁の開度を冷媒の循環流量が大きくなる方向に所定量操作することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
前記必要周波数の変化方向が増加方向であって前記過負荷保護動作が行われない場合には、前記必要周波数生成部は必要周波数を増加させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項４】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
前記周波数制御実行部は、前記圧縮機の負荷が所定値より大きい場合には、前記必要周波数生成部によって生成された必要周波数から圧縮機の負荷に応じた所定の周波数を減算して最終目標指令周波数を生成することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置において、
前記過負荷保護制御部は、前記圧縮機のモータに流れるモータ電流を検出したモータ電流もしくはインバータに流れる直流電流より演算したモータ電流と予め決定したモータ電流制限値とを比較し、負荷の状態を検出して圧縮機を保護するモータ電流保護制御手段，前記モータ電流もしくはインバータの直流電流から圧縮機の負荷トルクを演算する負荷トルク演算手段にて演算された負荷トルクと予め決定した負荷トルク制限値とを比較し、負荷の状態を検出して圧縮機を保護する負荷トルク保護制御手段，前記交流電源の交流電流を検出して入力電流を演算する入力電流演算手段にて演算された入力電流と予め決定した入力電流制限値とを比較し、負荷の状態を検出して保護する入力電流保護手段のうちの少なくともいずれか一つを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源から電力の供給を受けて駆動される圧縮機を備え、該圧縮機の周波数を制御することにより冷凍能力が可変に構成される冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクルを構成する圧縮機を制御するインバータ制御装置としては、例えば負荷に応じてモータの周波数を可変制御するインバータ制御装置において、モータの運転回転数を検出する回転数検出手段と、回転数検出手段にて検出された運転回転数に応じた出力デューティと、モータの目標回転数に応じた基準デューティとの比較に基づいて運転周波数を制御するコントローラを具備し、コントローラは、運転回転数が目標回転数より小さい時、目標回転数に応じた規制デューティを取得し、出力デューティが規制デューティ以上になるときには、モータの過負荷低減処理を実施する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような冷凍サイクル装置では、過負荷保護動作を行った後に指令周波数を生成する場合、過負荷保護動作のために生成した保護周波数に基づいて新たな指令周波数を生成するため、生成された新たな指令周波数は比較的小さな値となってしまい、要求される冷凍能力に必要な周波数まで回復するのに時間がかかるといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、過負荷を検出した場合に圧縮機の減速を行った際の冷凍サイクルの温度変動を最小限に抑えることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、交流電源から電力の供給を受けて駆動される圧縮機を備え、該圧縮機の周波数を制御することにより冷凍能力が可変に構成される冷凍サイクル装置において、要求される冷凍能力に基づいて前記圧縮機の必要周波数を生成する必要周波数生成部と、圧縮機の負荷が所定値より大きい場合に、過負荷保護動作を行うべく周波数に関する指令を出力する過負荷保護制御部と、該過負荷保護制御部からの出力と前記必要周波数生成部において生成された必要周波数とに基づいて最終目標指令周波数を決定し、且つ、前記圧縮機の周波数を該最終目標指令周波数まで段階的に変化させるべく中間目標指令周波数を段階的に複数生成し、該中間目標指令周波数を必要周波数生成部に出力する周波数制御実行部とを備え、前記目標周波数生成部は、現在の必要周波数と前記周波数制御実行部から入力される中間目標指令周波数との大小関係を判断し、且つ、要求される冷凍能力と現在の冷凍能力とに基づいて必要周波数の変化方向を判断し、前記現在の必要周波数が周波数制御実行部から入力される前記中間目標指令周波数と同じかもしくはより大きい又はより大きい場合であって、前記必要周波数の変化方向が増加方向である場合に、前記過負荷保護動作の有無に基づいて必要周波数を増加させるか否かを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、過負荷を検出した場合に圧縮機の減速を行った際の冷凍サイクルの温度変動を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置の制御ブロック図である。
【図２】同実施形態に係る冷凍サイクル装置の必要周波数生成処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面により本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
図１は本発明の冷凍サイクル装置の制御装置を概略的に示すブロック図である。この制御装置は、例えば、図示しないヒートポンプ式給湯機等の冷凍サイクル装置に備えられる。
【００１１】
この冷凍サイクル装置は、交流電源から電力の供給を受けて駆動される圧縮機を備え、該圧縮機の周波数を制御することにより冷凍能力が可変に構成される。また、前記冷凍サイクル装置は、要求される冷凍能力に基づいて前記圧縮機の必要周波数を生成する必要周波数生成部２０と、圧縮機の負荷が所定値より大きい場合に、過負荷保護動作を行うべく周波数に関する指令を出力する過負荷保護制御部２１と、該過負荷保護制御部２１からの出力と前記必要周波数生成部２０において生成された必要周波数とに基づいて最終目標指令周波数を決定し、且つ、前記圧縮機の周波数を該最終目標指令周波数まで段階的に変化させるべく中間目標指令周波数を段階的に複数生成し、該中間目標指令周波数を必要周波数生成部２０に出力する周波数制御実行部１３とを備える。
【００１２】
具体的には、前記冷凍サイクル装置は、商用電源１の交流電源を直流に変換するコンバータ２，コンバータ２から出力した直流を交流に変換して図示しない圧縮機に内蔵されるモータ４を任意の周波数で回転制御するインバータ３，冷凍サイクルを所望の温度状態になるように圧縮機の必要周波数を演算する冷凍サイクル温度制御手段１９，冷凍サイクル温度制御手段１９で算出された圧縮機の必要周波数を入力するとともに、圧縮機の負荷状態を検出、演算して圧縮機の過負荷保護を鑑みて圧縮機の最終目標指令周波数を生成する周波数制御手段１４，商用電源１から供給される交流の電流を検出する入力電流検出手段６，コンバータ２からインバータ３へ供給される直流の電流を検出する直流電流検出手段５を備えて構成される。
【００１３】
冷凍サイクル温度制御手段１９は、図示しない冷凍サイクルが所望の温度状態となるための必要温度を生成する必要温度生成手段１６，冷凍サイクルの制御対象の温度状態を検出する制御対象温度検出手段１５，必要温度生成手段１６にて生成された必要温度と、制御対象温度検出手段１５にて検出された制御対象の温度を入力して圧縮機の周波数の増加量・減少量の操作量を演算する周波数操作量演算手段１７，周波数操作量演算手段１７で演算された圧縮機の周波数操作量が入力されるとともに、現在の必要周波数もしくは周波数制御手段１４から入力する中間目標指令周波数をもとに圧縮機の新たな必要周波数を演算する必要周波数演算手段１８を備える。
【００１４】
上記冷凍サイクル温度制御手段１９は、要求される冷凍能力に基づいて前記圧縮機の必要周波数を生成するために温度を利用するものである。ただし、これに限定されるものではなく、例えば圧力を利用するものであっても良い。
【００１５】
周波数制御手段１４は、前記過負荷保護制御部２１と、前記周波数制御実行部１３とを備えて構成される。
【００１６】
周波数制御手段１４の前記過負荷保護制御部２１は、商用電源１から供給される交流の電流を検出する入力電流検出手段６にて検出された交流電流から入力電流を演算する入力電流演算手段７，コンバータ２からインバータ３へ供給する直流の電流を検出する直流電流検出手段５にて検出された直流電流からモータ４に流れている電流を演算するモータ電流演算手段１１，モータ電流演算手段１１で演算されたモータ電流とインバータ３がモータ４を通電制御する諸情報からモータ４にかかる負荷トルクを演算する負荷トルク演算手段９，入力電流演算手段７にて演算された入力電流と予め設定した入力電流の制限値とを比較演算して入力電流に対する保護を制御する入力電流保護制御手段８，負荷トルク演算手段９にて演算された負荷トルクと予め設定した負荷トルクの制限値とを比較演算して負荷トルクに対する保護を制御する負荷トルク保護制御手段１０，モータ電流演算手段１１にて演算されたモータ電流と予め設定したモータ電流の制限値とを比較演算してモータ電流に対する保護を制御するモータ電流保護制御手段１２とを備える。
【００１７】
周波数制御手段１４の前記周波数制御実行部１３は、前記過負荷保護制御部２１からの出力と、必要周波数演算手段１８から入力される必要周波数とに基づいて最終目標指令周波数を決定し、且つ、前記圧縮機の周波数を該最終目標指令周波数まで段階的に変化させるべく中間目標指令周波数を段階的に複数生成し、該中間目標指令周波数を必要周波数生成部２０に出力する。具体的には、前記周波数制御実行部１３は、１秒に比べて極小さい微小時間の周期で所望の周波数を実現するための位相情報をインバータ３へ順次出力し、且つ、中間目標指令周波数の値を必要周波数演算手段１８にフィードバック出力する。
【００１８】
このように、周波数制御実行部１３は、入力電流保護制御手段８にて検出された入力電流保護状態と、負荷トルク保護制御手段１０にて検出された負荷トルク保護状態と、モータ電流保護制御手段１２にて検出されたモータ電流保護状態から、最終的な指令周波数を生成してインバータ３および必要周波数演算手段１８に出力する。
【００１９】
上記周波数制御手段１４は、前記過負荷保護制御部２１と、前記周波数制御実行部１３とが一体的に設けられるものである。ただし、これに限定されるものではなく、前記過負荷保護制御部２１と前記周波数制御実行部１３とが独立して設けられるものであっても良い。また、過負荷保護制御部２１及び前記周波数制御実行部１３だけでなく、必要周波数生成部２０も一体的に設けられるものであっても良い。
【００２０】
次に、周波数制御実行部１３の内容について詳しく説明する。
【００２１】
まず、周波数制御実行部１３は、通常、前述した入力電流保護制御手段８，負荷トルク保護制御手段１０，モータ電流保護制御手段１２の各負荷に対する保護制御が作動しない場合には、必要周波数演算手段１８にて演算された必要周波数（厳密には、周波数に相当する位相情報）をそのままインバータ３に出力する。これにより冷凍サイクル制御装置は、冷凍サイクルが所望の温度状態となるよう圧縮機の周波数制御を行う。
【００２２】
一方、過負荷に対する保護制御手段が動作した場合は次のようになる。例えば、入力電流演算手段７にて演算された入力電流が所定の制限値に達した場合、入力電流保護制御手段８では所定の周波数減少量を減少させるように周波数制御実行部１３に出力する。周波数制御実行部１３は必要周波数演算手段１８より入力した必要周波数から周波数減少量分を減算して最終目標指令周波数を生成し、且つ、中間目標指令周波数を段階的に複数生成する。そして、周波数制御実行部１３は、この中間目標指令周波数（厳密には、周波数に相当する位相情報）をインバータ３に順次出力することで圧縮機の周波数を低下して圧縮機にかかる負荷を小さくし、ここでは入力電流が所定の制限値以内に収まるように運転を行う。また同時に周波数制御実行部１３は、生成した中間目標指令周波数の値を必要周波数演算手段１８にフィードバック出力する。
【００２３】
ここで、上記では説明上入力電流の制限値を所定値としているが、入力電流の制限値は例えば圧縮機の周波数に応じた複数の所定値としても良く、また、入力電流が制限値に達した場合の周波数減少量は、例えば、制限値と入力電流の偏差に応じて算出する連続値や複数の減速量値としても良いことは言うまでもない。
【００２４】
次に、負荷トルク演算手段９にて演算された負荷トルクが所定の制限値に達した場合、負荷トルク保護制御手段１０では所定の周波数減少量を減速するように周波数制御実行部１３に出力し、周波数制御実行部１３は必要周波数演算手段１８より入力した必要周波数から周波数減速量分を減算して最終目標指令周波数を生成し、且つ、中間目標指令周波数を段階的に複数生成する。そして、周波数制御実行部１３は、この中間目標指令周波数（厳密には、周波数に相当する位相情報）をインバータ３に順次出力することで圧縮機の周波数を減少させて圧縮機にかかる負荷を小さくし、ここでは演算された負荷トルクが所定の制限値以内に収まるように運転を行う。また同時に周波数制御実行部１３は、生成した中間目標指令周波数の値を必要周波数演算手段１８にフィードバック出力する。
【００２５】
ここで、上記では説明上負荷トルクの制限値を所定値としているが、負荷トルクの制限値は例えば圧縮機の周波数に応じた複数の所定値としても良く、また、負荷トルクが制限値に達した場合の周波数減速量は、例えば、制限値と負荷トルクの偏差に応じて算出する連続値や複数の減速量値としても良いことは言うまでもない。
【００２６】
次に、モータ電流演算手段１１にて演算されたモータ電流が所定の制限値に達した場合、モータ電流保護制御手段１２では所定の周波数減少量を減速するように周波数制御実行部１３に出力し、周波数制御実行部１３は必要周波数演算手段１８より入力した必要周波数から周波数減速量分を減速して最終目標指令周波数を生成し、且つ、中間目標指令周波数を段階的に複数生成する。そして、周波数制御実行部１３は、この中間目標指令周波数（厳密には、周波数に相当する位相情報）をインバータ３に順次出力することで圧縮機の周波数を減少させて圧縮機にかかる負荷を小さくし、ここではモータ電流が所定の制限値以内に収まるように運転を行う。また同時に周波数制御実行部１３は、生成した中間目標指令周波数の値を必要周波数演算手段１８にフィードバック出力する。
【００２７】
ここで、上記では説明上モータ電流の制限値を所定値としているが、モータ電流の制限値は例えば圧縮機の周波数に応じた複数の所定値としても良く、また、モータ電流が制限値に達した場合の周波数減速量は、例えば、制限値とモータ電流の偏差に応じて算出する連続値や複数の減速量値としても良いことは言うまでもない。
【００２８】
なお、図１ではコンバータ２からインバータ３へ供給する直流の電流を直流電流検出手段５にて検出し、モータ電流演算手段１１にてモータ電流を演算する構成としているが、例えばインバータ３からモータ４へ駆動電力を出力する線上に電流検出手段を設けてモータ電流を検出しても良い。
【００２９】
また、上記では、前記過負荷保護制御部２１として、入力電流保護制御手段８，圧縮機負荷トルク保護制御手段１０，モータ電流保護制御手段１２を備えるものである。ただし、これに限定されるものではなく、これらのうち少なくともいずれか一つを備えるものであっても良い。
【００３０】
また、上記では、過負荷保護動作を行うべく出力される周波数に関する指令として、過負荷の際に周波数の減少量を出力している。ただし、これに限定されるものではなく、減少後の周波数の値を出力するものであっても良い。
【００３１】
図２は本発明の冷凍サイクル制御装置の冷凍サイクル温度制御手段１９の動作の一例を示した制御フロー図である。冷凍サイクル温度制御手段１９の動作について図１および図２を用いて一実施例を説明する。このような必要周波数生成処理処理は、数十秒といった比較的長い時間間隔で定期的に実行される。
【００３２】
まずステップＳ１では、制御対象温度検出手段１５にて検出した制御対象温度と必要温度生成手段１６で設定された冷凍サイクル目標温度を周波数操作量演算手段１７に入力し、周波数操作量演算手段１７は検出された制御対象温度と目標温度の大小関係や温度偏差をもとに圧縮機の周波数の増加量（加速量）もしくは減少量（減速量）を演算する。また、ステップＳ１では、必要周波数の変化方向を判断する。
【００３３】
増加量や減少量の演算方法の詳細は省略するが、目標温度と制御対象温度の大小関係から単純に所定量の増速／減速量を算出する方法，目標温度と制御対象温度の偏差を算出してこの偏差に応じた操作量を複数もしくは連続値として増速／減速量を算出する方法，目標温度と制御対象温度の偏差と前回の増速／減速量演算時の偏差との差分を偏差差分として、偏差と偏差差分からＰＩ制御やＰＩＤ制御もしくはファジー制御にて増速／減速量を算出する方法等がある。以降、周波数操作量演算手段１７にて演算した増速／減速量を温度制御操作量とする。
【００３４】
ステップＳ２では、必要周波数演算手段１８において、現在出力している必要周波数と周波数制御実行部１３より入力した中間目標指令周波数とを比較し、必要周波数の値が中間目標指令周波数の値と同じかもしくはより小さい場合（即ち、「以下」；「≦」の場合）、ステップＳ９に進む。
【００３５】
ステップＳ９では、必要周波数演算手段１８において、ステップＳ１にて決定した周波数操作量の加減速操作方向を判定し、減速方向もしくは操作なし（操作量が０）の場合はステップＳ６に進む。
【００３６】
ステップＳ６では、現在の必要周波数からステップＳ１にて決定した操作量（減速量もしくは０）を減算し、この結果を新しい必要周波数として周波数制御実行部１３に出力して処理を終える。一方、ステップＳ１にて決定した周波数操作量が増速方向の場合はステップＳ５に進む。
【００３７】
ステップＳ５では、必要周波数演算手段１８は現在の必要周波数の値にステップＳ１にて決定した周波数操作量を加算し、この結果を新しい必要周波数として周波数制御実行部１３に出力して処理を終える。
【００３８】
一方、ステップＳ２において、現在出力している必要周波数が中間目標指令周波数の値より大きい場合（即ち、「＞」の場合）はステップＳ３に進む。
【００３９】
ステップＳ３では、必要周波数演算手段１８において、ステップＳ１にて決定した周波数操作量の加減速操作方向を判定し、減速方向もしくは操作なし（操作量が０）の場合はステップＳ６に進む。
【００４０】
ステップＳ６では、現在の必要周波数からステップＳ１にて決定した操作量（減速量もしくは０）を減算し、この結果を新しい必要周波数として周波数制御実行部１３に出力して処理を終える。
【００４１】
一方、ステップＳ３において、ステップＳ１にて決定した周波数操作量が増速方向の場合はステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４では、必要周波数演算手段１８において、現在の必要周波数から周波数制御実行部１３より入力した中間目標指令周波数を減算して偏差を算出し、この偏差が所定値と同じかもしくはより小さい場合（即ち、「以下」；「≦」の場合）はステップＳ７に進む。
【００４３】
ステップＳ７では、現在の必要周波数にステップＳ１にて決定した周波数操作量（増速量）を加算し、この結果を新しい必要周波数として周波数制御実行部１３に出力して処理を終える。
【００４４】
一方、ステップＳ４において、現在の必要周波数と中間目標指令周波数との偏差がより大きい場合（即ち、「＞」の場合）、つまり周波数制御手段１４においていずれかもしくは複数の保護制御手段にて所定値と同じかもしくはより大きい（即ち、「以上」；「≧」）の周波数の減少処理が実施された場合は、ステップＳ８に進む。
【００４５】
ステップＳ８では、必要周波数演算手段１８は現在の必要周波数を維持してそのまま現在の必要周波数を周波数制御実行部１３に出力する。またここで、図示しない冷凍サイクルを構成する電子膨張弁の弁開度を冷凍サイクル内の冷媒循環量が大きくなる方向に所定量操作を行うなど冷凍サイクルの負荷を下げる操作を行う。
【００４６】
なお、上記ステップＳ２及びステップＳ４では、比較される一方の値が他方の値よりも大きい場合（即ち、「＞」の場合）にＹＥＳとし、以下である場合にＮＯと判断しているが、これに限定されるものではなく、比較される一方の値が他方の値と同じかもしくはより大きい場合（即ち、「以上」；「≧」の場合）にＹＥＳとし、より小さい場合にＮＯと判断するものであってもよい。
【００４７】
以上のように、本実施形態では必要周波数演算手段１８は、冷凍サイクルの制御対象温度と必要温度に基づいて温度制御を行うと同時に、周波数制御手段１４にて圧縮機保護制御による圧縮機の減速処理が行われた場合には中間目標指令周波数のフィードバック入力により負荷保護動作を検出することができるため、必要周波数演算手段１８は、温度制御による周波数の操作方向と現在の必要周波数と中間目標指令周波数から各状態に応じた必要周波数を決定することができる。
【００４８】
これにより、冷凍サイクルの負荷が制限に達していない場合には冷凍サイクルの温度制御を良好に行うことができ、また冷凍サイクルの負荷が上昇して圧縮機の負荷保護制御を行った際にも圧縮機の周波数の操作を負荷状況に応じて行うことができるため、冷凍サイクルの温度制御への影響を最小限に抑えることができる冷凍サイクル制御が可能となる。
【００４９】
また、本実施形態の冷凍サイクル装置においては、前記過負荷保護制御部２１として、入力電流保護制御手段８，圧縮機負荷トルク保護制御手段１０，モータ電流保護制御手段１２を備えるものである。ここで、入力電流、負荷トルク，モータ電流は、それぞれ異なる特性を有するものであるため、このように異なる要因に基づいて圧縮機の過負荷状態を別個に判断することにより、効果的に過負荷保護を図ることができる。
【００５０】
即ち、例えば上記従来技術では、モータに電圧を印加する出力デューティによって負荷を検出するため、例えば、商用交流電源を直流電圧に変換するコンバータ部が直流電圧をコントロールする方式ではない場合、商用電源により供給される交流電圧が変動した際にはコンバータ部から出力される直流電圧も変動し、直流電圧が変動することにより圧縮機にかかる負荷とデューティの関係も一定ではなくなる。従来技術では、直流電圧の変動に関する基準や規制デューティの調整等の記載がないため、このようなケースでは、例えば電圧が高い方に変動した際には、同じデューティで負荷を監視すると想定以上の負荷をかけてしまうことにより冷凍サイクルの異常を誘発する恐れがあり、また電圧が低い方に変動した場合には、負荷に余裕があるにも関わらず過負荷と判断してしまい、所望の冷凍能力、もしくは温度を出力できない恐れがある。
【００５１】
また一方、近年普及しているコンバータ部の出力電圧によるモータの周波数制御（いわゆるＰＡＭ制御）や、インバータ部のモータへの界磁制御としてベクトル制御方式を使用して界磁位相を制御する弱め界磁制御を行う場合、出力されるデューティは、モータをある所定の回転数以上の周波数でコントロールする際はほぼ一定になる特性となることが一般的には知られているが、上記従来技術ではこの場合に負荷の検出ができなくなってしまうおそれがある。
【００５２】
この点、本実施形態の冷凍サイクル装置によれば、商用電源の交流電圧が変動した際やインバータ制御の方式などによらず精度よく圧縮機の過負荷を検出することができる。
【００５３】
なお、本実施形態の冷凍サイクル制御をヒートポンプ式給湯機に適用した場合、冷凍サイクルを有する温水生成部において、かかる負荷を適正に制御するとともに負荷保護制御を行った際にも生成された温水の温度変動を最小限に抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態の冷凍サイクル制御は、ヒートポンプ式給湯機のほかにも、例えば空気調和機や冷凍冷蔵庫等の冷凍サイクル装置に適用しても同様の効果が得られる。
【００５５】
なお、本実施形態の冷凍サイクル装置においては、圧縮機としてスクロール圧縮機が用いられる。ただし、これに限定されるものではなく、ロータリー圧縮機やレシプロ圧縮機を備える冷凍サイクル装置に上記冷凍サイクル制御を適用しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５６】
１  商用電源
２  コンバータ
３  インバータ
４  モータ
５  直流電流検出手段
６  入力電流検出手段
７  入力電流演算手段
８  入力電流保護制御手段
９  負荷トルク演算手段
１０  負荷トルク保護制御手段
１１  モータ電流演算手段
１２  モータ電流保護制御手段
１３  周波数制御実行部
１４  周波数制御手段
１５  制御対象温度検出手段
１６  必要温度生成手段
１７  周波数操作量演算手段
１８  必要周波数演算手段
１９  冷凍サイクル温度制御手段
２０  必要周波数生成部
２１  過負荷保護制御部
【図１】
2011075258.tif 000003
【図２】
2011075258.tif 000004