(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数可変のブラシレスＤＣモータで駆動される圧縮機と、前記モータを駆動するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御回路を備えた空気調和機において、前記モータの回転数と前記モータの運転電流に基づき前記モータの電流位相を制御し、前記モータの電流値が所定値を超えた場合は前記モータの電流位相の最大値を所定値以下に制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
回転数可変のブラシレスＤＣモータで駆動される圧縮機と、前記モータを駆動するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御回路を備えた空気調和機において、前記モータの回転数と前記空気調和機の運転電流に基づき前記モータの電流位相を制御し、前記空気調和機の運転電流が所定値を超えた場合は前記モータの電流位相の最大値を所定値以下に制御することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は最大暖房能力を向上させる空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、最大暖房能力を向上させる空気調和機として、図４に示すように圧縮機駆動用ブラシレスＤＣモータの電流の位相を進み方向にずらせることにより、モータのロータ磁束をモータコイルで発生する磁束で弱め、最高回転数を上昇させて、最大暖房能力を増加させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２７２８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、運転状況が変化してもモータ電流位相の進み度合いを変えていないため、最大負荷での高電流運転時にインバータ回路の電流値と室外機の運転電流値が許容範囲に収まるようにモータ電流位相の進み幅を抑える必要があり、その結果、最大暖房能力の増加も少なくなるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高負荷運転でのインバータ回路の電流値と室外機の運転電流値を許容範囲に収め、低負荷運転ではモータの回転数を最大限まで高くすることにより、最大暖房能力を大幅に向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、ブラシレスＤＣモータの回転数と前記モータの運転電流に基づきモータの電流位相を制御することによって、高負荷運転でのインバータ回路の電流値を許容範囲に収め、低負荷運転ではモータの回転数を最大限まで高くすることにより、最大暖房能力を大幅に向上させるものである。
【０００６】
また、本発明の空気調和機は、ブラシレスＤＣモータの回転数と空気調和機の運転電流に基づきモータの電流位相を制御することによって、高負荷運転での室外機の運転電流値を許容範囲に収め、低負荷運転ではモータの回転数を最大限まで高くすることにより、最大暖房能力を大幅に向上させるものである。
【０００７】
また、本発明の空気調和機は、ブラシレスＤＣモータの回転数が所定の目標回転数に到達していない場合、前記モータの電流位相を電圧に対して進めることによりモータの回転数を最大限まで高くし最大暖房能力を大幅に向上させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気調和機は高負荷運転と低負荷運転時のモータの電流位相を変化させ、負荷に応じた電流位相の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、回転数可変のブラシレスＤＣモータで駆動される圧縮機と、前記モータを駆動するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御回路を備えた室外機において、前記モータの回転数と前記モータの運転電流に基づき前記モータの電流位相を制御し、前記モータの電流値が所定値を超えた場合は前記モータの電流位相の最大値を所定値以下に制御することにより、高負荷運転と低負荷運転時のモータの電流位相を変化させ、負荷に応じた電流位相の制御を行い、モータ電流を常にインバータ回路の許容範囲に収めることができる。
【００１０】
第２の発明は、回転数可変のブラシレスＤＣモータで駆動される圧縮機と、前記モータを駆動するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御回路を備えた空気調和機において、前記モータの回転数と前記空気調和機の運転電流に基づき前記モータの電流位相を制御し、前記空気調和機の運転電流が所定値を超えた場合は前記モータの電流位相の最大値を所定値以下に制御することにより、高負荷運転と低負荷運転時のモータの電流位相を変化させ、負荷に応じた電流位相の制御を行い、室外機の運転電流を常に許容範囲に収めることができる。
【００１１】
以下、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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成を示すものである。
【００１３】
圧縮機１は回転数可変のブラシレスＤＣモータで駆動される能力可変圧縮機で、インバータ回路を含む制御回路を備えた制御装置２により回転数の制御を行う。また制御装置２は圧縮機１と室外機３のそれぞれの運転電流値を検出している。圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁４をとおり、暖房時は室内機５の室内熱交換器６で液化凝縮され、減圧膨張弁７で減圧膨張し、室外熱交換器８で吸熱し四方弁２を経て圧縮機１へ吸入される。
【００１４】
以上のように構成された空気調和機について、図２のフローチャートを用いて以下その動作、作用を説明する。
【００１５】
まず、ＳＴＥＰ１で圧縮機１のモータの回転数ＮＨｚとモータ電流Ｉｍ、室外機３の運転電流Ｉｇを検出し、ＳＴＥＰ２で図３に示す予めマイコンに記録されているＮＨｚに対する位相進み幅βの特性に基づき、Ｉｍ＜所定値ＩｍｈかつＩｇ＜Ｉｇｈのときはβ０の特性、そうでないときはβ１の特性よりモータ電圧に対するモータの電流位相βを決定する。
【００１６】
ＳＴＥＰ３ではＮＨｚが目標回転数ＳＨｚに達していない場合はＳＴＥＰ４でβに進み幅１を加算し進み幅を大きくする。ＳＨｚに到達していればそのままＳＴＥＰ５に進む。
【００１７】
ＳＴＥＰ５ではモータ電流Ｉｍと所定電流Ｉｍｓを比較し、Ｉｍｓを超えている場合はＳＴＥＰ６でβを最大負荷においてもＩｍが許容電流を超えない位相βｓにする。Ｉｍｓを超えていない場合はそのままＳＴＥＰ７へ進む。
ＳＴＥＰ７では室外機電流Ｉｇと所定電流Ｉｇｓを比較し、Ｉｇｓを超えている場合はＳＴＥＰ８でβを最大負荷においてもＩｇが許容電流を超えない位相βｓにしてリターンへ進み、制御１サイクルを終了する。Ｉｍｇを超えていない場合はそのままリターンへ進む制御サイクルを繰り返す。
【００１８】
このようにモータの電流位相をモータの回転数、モータの運転電流、室外機運転電流によって制御することにより、高負荷運転でのインバータ回路の電流値と室外機の運転電流値を許容範囲に収め、低負荷運転では位相を最大限に進めてモータの回転数を最大限まで高くすることにより、最大暖房能力を大幅に向上させることができる。
【００１９】
なお、実施の形態の説明では、室外機の運転電流を用いる例で説明したが、一般に空気調和機の消費電力の大半は圧縮機であるため、駆動に用いるインバータ回路の入力電流や、空気調和機全体の運転電流で代用できる。また、この種の空気調和機には空間的に離れた少なくとも２つの機械ブロックより構成される空気調和機もあり、このような空気調和機の場合は、空気調和機の運転電流として、インバータ回路が備えられている側の機械ブロックの運転電流もしくはインバータ回路の入力電流を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、本発明の空気調和機は高負荷運転でのインバータ回路の電流値と装置全体の運転電流値を許容範囲に収め、低負荷運転では位相を最大限に進めてモータの回転数を最大限まで高くすることができるので、ブラシレスＤＣモータをインバータで駆動するヒートポンプ給湯機や冷蔵庫等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図
【図２】同実施の形態１における制御のフローチャート
【図３】同実施の形態１における運転周波数に対する位相進み幅の特性を示す図
【図４】従来の空気調和機のモータ電圧Ｖと電流ｉの関係を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１  圧縮機
２  制御装置（制御回路）
８  室外熱交換機（室外機）
【図１】
0005169305.tif 000002
【図２】
0005169305.tif 000003
【図３】
0005169305.tif 000004
【図４】
0005169305.tif 000005