(57)【要約】【課題】屋外温度が低い場合においても暖房能力を損なわない空気調和機を実現する。【解決手段】圧縮機用ＤＣモータ５の回転数が高い領域において、ＡＣ−ＤＣコンバータ部４の出力電圧を、コンバータ保護部４がコンバータ部２の出力電圧を制限するように高く設定し、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数と負荷に応じてＤＣ電圧が降下するように制御することにより、圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽い場合においても圧縮機用ＤＣモータ５の回転数をＤＣ電圧の限界から制限されることなく、商用ＡＣ電源１の容量一杯まで使用することが可能となる。【選択図】　図１
2004125208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用ＡＣ電源からの交流電圧を整流、平滑しＤＣ電圧として出力するとともに、出力するＤＣ電圧を可変することが可能なコンバータ部と、前記コンバータ部の保護の為に前記コンバータ部の出力電圧に前記コンバータ部の出力電力に応じて上限制限をかけるコンバータ保護部からなるＡＣ−ＤＣコンバータ部と、圧縮機用ＤＣモータと、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部から出力されたＤＣ電圧をスイッチング動作させることにより、前記圧縮機用ＤＣモータの各巻線に振り分けて印加させるトランジスタアレイと、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部の入力部にもうけられ、前記商用ＡＣ電源の電流を検出する電流検出手段と、前記圧縮機用ＤＣモータを回転制御させるために前記トランジスタアレイをＰＷＭ制御を加えながらスイッチングし、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部から出力されるＤＣ電圧を前記圧縮機用ＤＣモータの回転数に応じて一定値となるように前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部を制御し、前記商用ＡＣ電源の容量をまもるために前記ＡＣ電流検出手段により検出した電流値が規定値を超えないように、前記圧縮機用ＤＣモータの回転数に制限をかける制御部から構成されており、前記圧縮機用ＤＣモータの回転数が高い領域において、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力電圧を前記コンバータ保護部が前記コンバータ部の出力電圧を制限するように高く設定し、前記圧縮機用ＤＣモータの回転数と負荷に応じてＤＣ電圧が下降するように制御を行うことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図３を用いて説明する。
図３に示す様に従来の空気調和機は、商用ＡＣ電源１からの交流電圧を整流、平滑しＤＣ電圧として出力するとともに出力するＤＣ電圧を可変することが可能なコンバータ部２とコンバータ部２の保護の為にコンバータ部２の出力電圧にコンバータ部２の出力電力に応じて上限制限をかけるコンバータ保護部３からなるＡＣ−ＤＣコンバータ部４と、圧縮機用ＤＣモータ５と、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されたＤＣ電圧をスイッチング動作させることにより圧縮機用ＤＣモータ５の各巻線に振り分けて印加させるトランジスタアレイ６と、ＡＣ−ＤＣコンバータ部４の入力部にもうけられ商用ＡＣ電源１の電流を検出する電流検出手段７と、圧縮機用ＤＣモータ５を回転制御させるためにトランジスタアレイ６をＰＷＭ制御を加えながらスイッチングしＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧を圧縮機用ＤＣモータ５の回転数に応じて一定値となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御しＡＣ電源の容量をまもるためにＡＣ電流検出手段７により検出した電流値が規定値を超えないように圧縮機用ＤＣモータ５の回転数に制限をかける制御部１３から構成されている。
【０００３】
図４に従来の空気調和機の圧縮機用ＤＣモータ５の回転数とＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧の関係をグラフに示す。
【０００４】
圧縮機用ＤＣモータ５の回転数が０〜Ｆ１の領域ではＤＣ電圧がＶ１、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦ１〜Ｆ２の領域ではＤＣ電圧がＶ２、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦ２以上の領域ではＤＣ電圧がＶ４となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御していた（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１１１０２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３において、制御部１３は、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦ２以上の高い領域では、商用ＡＣ電源１の容量を守るためにＡＣ電流検出手段７にて検出したＡＣ電流が規定値以上とならないように圧縮機用ＤＣモータ５の回転数に対して圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が重い場合はＦａ、圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が中間の場合はＦｂと制限をかけるが、圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽い場合は圧縮機用ＤＣモータ５の回転数の制限は、ＡＣ電流を規定値以下にすることよりもＤＣモータに特有の印加したＤＣ電圧によって回転数の最大値が制限されることにより生じる。
【０００７】
この場合、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数の上限はＤＣモータに固有のＤＣ電圧と最大回転数の関係をしめすライン９とＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されているＤＣ電圧のクロス点Ｆｄとなる。
【０００８】
空気調和機においては、屋外温度が低い場合の暖房運転時では熱交換できる量が少なくなることから、圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽くなるとともに、少なくなった熱交換の量を補う為に圧縮機用ＤＣモータ５に高い回転数が要求される。
【０００９】
従来の空気調和機ではこのような条件下では圧縮機用ＤＣモータ５に印加するＤＣ電圧Ｖ４によって圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦｄで頭打ちとなるために商用ＡＣ電源１の容量を最大に引き出せず暖房能力が確保できないという課題を有していた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＡＣ−ＤＣコンバータ部が出力する電圧の新しい制御方法により、上記課題を解決するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
本発明に係る空気調和機は図１に示す様に、商用ＡＣ電源１からの交流電圧を整流、平滑しＤＣ電圧として出力するとともに出力するＤＣ電圧を可変することが可能なコンバータ部２とコンバータ部２の保護の為にコンバータ部２の出力電圧にコンバータ部２の出力電力に応じて上限制限をかけるコンバータ保護部３からなるＡＣ−ＤＣコンバータ部４と、圧縮機用ＤＣモータ５と、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されたＤＣ電圧をスイッチング動作させることにより圧縮機用ＤＣモータ５の各巻線に振り分けて印加させるトランジスタアレイ６と、ＡＣ−ＤＣコンバータ部４の入力部にもうけられ商用ＡＣ電源１の電流を検出する電流検出手段７と、圧縮機用ＤＣモータ５を回転制御させるためにトランジスタアレイ６をＰＷＭ制御を加えながらスイッチングしＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧を圧縮機用ＤＣモータ５の回転数に応じて一定値となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御しＡＣ電源の容量をまもるためにＡＣ電流検出手段７により検出した電流値が規定値を超えないように圧縮機用ＤＣモータ５の回転数に制限をかける制御部８から構成されている。
【００１３】
図２に本空気調和機の圧縮機用ＤＣモータ５の回転数とＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧の関係をグラフに示す。
【００１４】
制御部８は圧縮機用ＤＣモータ５の回転数が０〜Ｆ１の領域ではＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧がＶ１となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御し、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦ１〜Ｆ２の領域ではＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧がＶ２となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御し、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数がＦ２以上の領域ではＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧がＶ３となるようにＡＣ−ＤＣコンバータ部４を制御する。
【００１５】
Ｖ３電圧は圧縮機用ＤＣモータ５の回転数や圧縮機用ＤＣモータ５にかかる負荷に応じてコンバータ保護部４がコンバータ部２の出力するＤＣ電圧に制限をかけるように設定され、ＡＣ−ＤＣコンバータ部４から出力されるＤＣ電圧は圧縮機用ＤＣモータ５の回転数があがるに従い下降する。
【００１６】
圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が重い場合のＤＣ電圧は降下カーブ１０の軌跡を描き、Ｆａは電流検出手段７により検出された商用ＡＣ電源１の電流が規定値を超えないように制御部８により制限された圧縮機用ＤＣモータ５の回転数上限値である。
【００１７】
以下同様に圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が中間の場合のＤＣ電圧は降下カーブ１１の軌跡を描き、Ｆｂは圧縮機用ＤＣモータ５の回転数上限値である。
【００１８】
圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽い場合のＤＣ電圧は降下カーブ１２の軌跡を描き、Ｆｃは圧縮機用ＤＣモータ５の回転数上限値である。
【００１９】
圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽い場合は圧縮機用ＤＣモータ５の回転数上昇に伴うＤＣ電圧の下降が小さいためにＤＣモータに固有のＤＣ電圧と最大回転数の関係をしめすライン９よりも高いＤＣ電圧を圧縮機用ＤＣモータ５に印加することが可能となり商用ＡＣ電源１の電流容量一杯まで圧縮機用ＤＣモータ５を回転させることが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数が高い領域において、ＡＣ−ＤＣコンバータ部４の出力電圧をコンバータ保護部４がコンバータ部２の出力電圧を制限するように高く設定し、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数と負荷に応じてＤＣ電圧が下降するように制御を行うことにより、圧縮機用ＤＣモータ５の負荷が軽い場合においても、圧縮機用ＤＣモータ５の回転数をＤＣ電圧の限界から制限されることなく、商用ＡＣ電源１の容量一杯まで引き上げることが可能となり、屋外温度が低い場合においても、暖房能力を損なわない空気調和機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気調和機の構成を示す図
【図２】本発明における空気調和機の圧縮機用ＤＣモータの回転数とＤＣ電圧の関係を示す図
【図３】従来の空気調和機の構成を示す図
【図４】従来の空気調和機における圧縮機用ＤＣモータの回転数とＤＣ電圧の関係を示す図
【符号の説明】
１　商用ＡＣ電源
２　コンバータ部
３　コンバータ保護部
４　ＡＣ−ＤＣコンバータ部
５　圧縮機用ＤＣモータ
６　トランジスタアレイ
７　電流検出手段
８　制御部
９　ＤＣモータに固有のＤＣ電圧と最大回転数の関係をしめすライン
１０　圧縮機用ＤＣモータの負荷が重い場合のＤＣ電圧の降下カーブ
１１　圧縮機用ＤＣモータの負荷が中間の場合のＤＣ電圧の降下カーブ
１２　圧縮機用ＤＣモータの負荷が軽い場合のＤＣ電圧の降下カーブ
１３　従来の空気調和機の制御部
【図１】
2004125208.tif 000003
【図２】
2004125208.tif 000004
【図３】
2004125208.tif 000005
【図４】
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