(57)【要約】本発明の圧縮機は、圧縮機モータのローターの速度変動を抑制するトルク制御インバータによって駆動される空気調和機において、運転停止指示が出たときは、圧縮機速度をトルク制御の制御量が一定の値以上となる圧縮機速度まで変更させたのち、停止時の振動抑制に最適なローター位置で圧縮機を停止する。また、圧縮機負荷に応じてローター停止位置や前記停止制御中の圧縮機速度変更比率を決定する。
2004083744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機であって、
圧縮機と、
ローターを有して前記圧縮機を駆動するモータと、
前記モータを駆動するトルク制御方式のインバータと、
前記インバータの動作を制御する制御部を有し、前記制御部は、
前記ローターの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記回転速度に基づき前記ローターの停止速度と停止位置を決定する停止位置決定手段を有し、
停止指示を受けた前記制御部は、運転中の前記回転速度を前記速度検出手段で検出し、インバータのトルク制御量が所定値以上となる前記停止速度まで減速した後、前記停止位置決定手段が指定するローター位置で前記モータを停止させる。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和機であって、前記制御部は、
圧縮機に与えられる負荷が所定値以上か否かを判定する負荷量判定手段をさらに有し、
前記停止位置決定手段が、前記判定を参酌して前記停止位置を決定する。
【請求項３】
請求項２記載の空気調和機であって、さらに、凝縮側熱交換器の配管温度を測定する温度センサーを有し、
前記負荷量判定手段は、前記停止指示が与えられた時点における前記温度センサーの出力を負荷量として判定する。
【請求項４】
請求項１記載の空気調和機であって、前記制御部は、
圧縮機に与えられる負荷が所定値以上か否かを判定する負荷量判定手段と、
前記判定を参酌して、前記ローターの速度を前記停止速度まで減速させる速度変更比率可変手段をさらに有する。
【請求項５】
請求項４記載の空気調和機であって、さらに、凝縮側熱交換器の配管温度を測定する温度センサーを有し、
前記負荷量判定手段は、前記停止指示が与えられた時点における前記温度センサーの出力を負荷量として判定する。
【請求項６】
請求項５記載の空気調和機であって、前記停止位置決定手段は、前記判定を参酌して前記停止位置を決定する。
【請求項７】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに、冷房と暖房を切り替える四方弁を有し、
前記制御部が、前記圧縮機の停止直前に前記四方弁を切替える。
【請求項８】
請求項７記載の空気調和機であって、前記制御部は、前記回転速度が前記停止速度に達したことを判定して前記圧縮機の停止直前に前記四方弁を切替える。
【請求項９】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに、
凝縮側熱交換器の送風機と、
蒸発側熱交換器の送風機を有し、
前記制御部は、前記停止速度への減速開始時に、前記蒸発側熱交換器の送風機を停止させ、前記停止速度に達したことを判定して前記凝縮側熱交換器の送風機を停止させる。
【請求項１０】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに表示器を有し、
前記制御部は、前記停止指示を受けた時から前記モータ停止までの期間、前記表示器の点灯動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、空気調和機の圧縮機停止時の制御に関するものである。
【背景技術】  近年の空気調和機においては、トルク制御方式のインバータにて駆動されるＤＣモータ１ピストンロータリー圧縮機を搭載している機種が増えてきている。
１ピストンロータリーは構造がシンプルなため廉価に製造でき、また機械的な損失が少ない。従って、これを高性能なＤＣモータで駆動することにより、高性能かつ廉価な空気調和機を設計することが可能であるという利点がある。その一方で、ローター１回転中の負荷変動に起因するローターの速度変動により振動が大きいというデメリットがあった。加えて、地球環境保護の面から代替冷媒化が必須となってきたことによりＨＦＣ冷媒（主にＲ４１０Ａ冷媒）が主流となっているが、ＨＦＣ冷媒は従来のＨＣＦＣ冷媒（Ｒ２２冷媒）に比して圧力が高いため速度変動が顕著になり振動が増大する要因となっている。
振動の問題を解決する手段として、特開２００１−３７２８１号公報は、圧縮機モータのローター１回転中のインバータ出力を微細に制御することで速度変動を抑制するトルク制御方式のインバータ（以降、トルク制御インバータと記す）を開示する。トルク制御インバータではローターの速度変動を検出し、一定となるようにローター１回転中のインバータ出力を調節するため、ローター速度はほぼ一定に保たれ、圧縮機の振動は抑制される。
このトルク制御インバータにより、運転時の圧縮機振動を大幅に抑制することが可能となったが、停止時の振動はインバータ通電が遮断された以降の圧縮機のローター慣性によって引き起こされるため抑制することができない。そのため、圧縮機自身や圧縮機まわりの配管の停止時振動・応力が著しく大きくなり、また、騒音も発するという問題があった。
停止時の振動の問題を解決するためには、圧縮機まわりの配管設計を柔軟な形状ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｓｈａｐｅとし、かつゴム部材などの防振材を用いることで停止時の振動を吸収するというのが一般的な方法である。しかし、長い配管を利用した複雑な形状の配管設計となり、また多数の防振材が必要となるため、材料費の面でも設計工数の面でも負担のかかるものであった。そこで、特開２００１−３７２８１号公報にも記載されているように、圧縮機モータのローター位置を検出できるというトルク制御インバータのメリットを生かし、停止時の圧縮機速度や、相電流の大きさに応じて停止時の振動抑制に効果的なローター位置にてインバータ通電の遮断を行なう方法や、停止時にブレーキ出力を行なうことで更なる停止時振動抑制を行なう制御方法が開示されている。
次に、開示されている上記制御方法の課題について説明する。トルク制御インバータにおいては、トルク制御量が大きい時のインバータの出力は図１に示すように圧縮機の回転に伴う負荷変化に応じて大きく変化する。停止時の振動を抑制するのに最適なローター停止位置は、主に圧縮機の負荷が最も軽くなる付近、すなわち冷媒ガス吐出直後付近にローターがきたときであり、こうしたタイミングはトルク制御時のインバータ出力の変動により検出される。
しかしながら、圧縮機を高速で運転する際にトルク制御量を大きくすると、圧縮機相電流のピーク値の著しい増大や、運転効率の悪化をもたらす。悪化を避けるためには、高速での運転時はトルク制御の制御量を小さくするように設定しなければならない。ところが、トルク制御量を小さくすると、図２に示すようにインバータの出力は圧縮機負荷の変動を反映しづらくなる。この結果、高速運転時の停止においてはローター位置の検出精度が低下して、停止時振動抑制に最適なローター位置で停止しない場合があり、その場合には大きな停止時の振動・騒音が発生するという課題があった。
また、高速運転時の圧縮機停止では、適切なローター位置での停止を行えたとしても、ローター自身の持つ慣性の大きさから停止時の振動抑制効果は限定的であるため、制振のためのゴムやテープといった補助部材の使用が不可欠であり、それが製品コストを押し上げる要因となっていた。さらに、高速運転の圧縮機停止において適切なローター位置での停止を行おうとした場合、停止時の圧縮機速度や圧縮機負荷によって最適なローター停止位置が大きく変化するため、運転条件や空調条件からの推定負荷や、従来技術にみられるような圧縮機相電流による負荷の検出値によって最適なローター停止位置で停止する方法においても、非常に多く場合分けして設定なければならず、制御が複雑になるという課題を有していた。
さらに、高速・高負荷運転時のブレーキ出力を行なう場合も電流の増大が大きく、そのためパワー素子の容量を大きくしなければならず、これも製品コストを押し上げる要因となっていた。
【発明の開示】
本発明の空気調和機は、圧縮機モータのローターの速度変動を抑制するトルク制御インバータによって駆動される空気調和機において、運転停止指示が出たときは、圧縮機速度をトルク制御の制御量が一定の値以上となる圧縮機速度まで変更させたのち、停止時の振動抑制に最適なローター位置で圧縮機を停止するようにしたものである。本構成により、停止時には確実なローター位置検出を行なえるとともに、ローターの慣性を小さくすることで、停止時の振動抑制効果を充分に発揮することが可能となる。また、ローターの慣性が小さくなることから停止時の圧縮機負荷による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。さらに停止する圧縮機速度を限定できるため、制御を簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】  図１はトルク制御インバータにおける、トルク制御量の大きい時のインバータの出力状態を説明する図。
図２はトルク制御インバータにおける、トルク制御量の小さい時のインバータの出力状態を説明する図。
図３Ａは本発明の一実施の形態における空気調和機の構成図。
図３Ｂは本発明の一実施の形態における制御部の構成図。
図４はトルク制御インバータにおける圧縮機速度とトルク制御量の関係を示した図。
図５は本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＡを示す図。
図６は本発明の一実施の形態における制御のフローチャート。
図７は本発明の一実施の形態におけるフローチャートの一連の動作を時系列に示した図。
図８は本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＢを示す図。
図９Ａは本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＣを示す図。
図９Ｂは本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＤを示す図。
図１０は本発明の一実施の形態における制御のフローチャート。
図１１は本発明の一実施の形態における制御のフローチャートの一連の動作を時系列に示した図。
図１２は本発明の一実施の形態における制御のフローチャート。
図１３は本発明の一実施の形態における制御のフローチャートの一連の動作を時系列に示した図。
図１４は本発明の一実施の形態における室内機運転ランプの表示例を示した図。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の一実施の形態の空気調和機の構成を図３Ａに示す。空気調和機は、圧縮機１、減圧機２、室内熱交換器３、室外熱交換器４および四方弁１０が図３Ａのように配管にて接続される。なお、圧縮機１は、駆動用モータを備えており、駆動用モータはローターを有している。また、室内熱交換器３は室内送風機５による送風により熱交換が行われ、室内熱交換器３には熱交換器温度を検出する室内配管センサー７が設置される。同様に室外熱交換器４は室外送風機６による送風により熱交換が行われ、室外熱交換器４には熱交換器温度を検出する室外配管センサー８が設置される。圧縮機１はインバータ９により駆動され、インバータ９は制御部１１によって動作を制御される。制御部１１は、例えばマイコンによって構成され、図３Ｂに示すように、速度検出手段１１１、停止位置決定手段１１２を有し、さらに負荷量判定手段１１３または速度変更比率可変手段１１４を有することができる。なお、図３Ｂには、制御部１１が手段１１１、１１２、１１３及び１１４をすべて含む場合を例示する。このうち、手段１１１と手段１１２は必須であるが、制御部１１が手段１１３及び手段１１４を有していない場合、または何れか一方のみを有する場合も本発明に含まれる。
以降、本発明の一実施の形態について、図３Ａおよび３Ｂを参照し、実施例に沿って説明を行う。
【実施例１】  図４は本発明の実施例１において、トルク制御インバータにおける圧縮機速度とトルク制御量の関係を示した図である。この図４におけるトルク制御設定の場合、トルク制御量は圧縮機速度０からｆｂまではトルク制御量をＧａ％で一定とし、圧縮機速度ｆｂからｆｄにかけて徐々に制御量を落とし、ｆｄ以上の圧縮機速度ではトルク制御量をＧｃ％とする設定とする。ここで、トルク制御においていかなる運転状況下でも精度よくローター位置を定めて停止するためには、Ｇｂ％以上のトルク制御量が必要であり、その時の圧縮機速度はｆｃである。
このようなトルク制御量設定において、圧縮機がｆｃ以上の高速で運転している際に、空気調和機の操作者がリモコンで運転停止の指示をした場合、圧縮機速度をｆｃ以下に変化させた後に、最適なローター位置でインバータ通電を遮断して停止をおこなうことで、確実な振動の抑制ができる。なお、実際に停止させる圧縮機速度は低いほど振動抑制効果も大きく、また低速での停止では負荷による最適停止位置の変化も少ないので制御パラメータも少なくて済むため、出来るかぎり最低速度に設定するのが好ましい。しかしながら、例えば最高速度で運転時に操作者から停止指示が出された場合、最低速度まで変化させるのにはかなりの時間を要してしまうため、停止指示がされた際の運転速度に応じて、停止する速度を場合分けしてもよい。
図５は本実施例における停止制御テーブルＡである。操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合、制御部１１は、精度よくローター位置を検出できる速度の上限である停止速度ｆｃにローター速度を変化させた後に、速度ｆｃでの停止に最適なローター位置ωｃで停止を行うように決定する。ここで、停止速度ｆｃとは、インバータのトルク制御量が所定値以上となるローター速度のことを言う。一方、ｆｃ未満の速度で運転中に停止指示が行われた場合は、制御部１１は、安定に運転できる最低の速度に相当する停止速度ｆａまでローター速度を変化させた後に、速度ｆａでの停止に最適なローター位置ωａで停止を行うように決定する。ここで、位置ωｃとωａは、例えば重負荷時の停止において最も停止時の振動が小さくなるローター位置を実験的に求めることによって設定することができる。
図６は本実施例１における制御のフローチャートである。ステップ１０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ１０２において、停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を、停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと、ｆｓに対応するローター停止位置ωｓを決定する。次のステップ１０３において、制御部１１は、停止速度ｆｓに向けて圧縮機速度の変更を開始する。最後のステップ１０４では、圧縮機速度がステップ１０２にて設定した停止速度ｆｓに達した時点で、ステップ１０２にて設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電を遮断し、圧縮機を停止する。図７に、このフローチャートの一連の動作を時系列に示す。
【実施例２】  図８は、本発明の実施例２における停止制御テーブルＢを示す。停止制御テーブルＢは、本発明の実施例１における停止制御テーブルＡを基本とし、さらに圧縮機停止時の凝縮側熱交換器の配管温度センサー出力をローター停止位置設定テーブルとして追加したものである。実施例２では、制御部１１が、速度検出手段１１１と停止位置決定手段１１２に加え、さらに負荷量判定手段１１３を有する。負荷量判定手段１１３は、圧縮機の負荷量が所定値以上か否かを判定する。制御部１１は、負荷量判定手段１１３の判定に基づき、圧縮機１を停止させる際のローター停止位置を最適位置に設定することが出来る。実施例２において、負荷量判定手段１１３が、圧縮機１の停止時の凝縮側熱交換器に備えられた配管温度センサー出力を判定することにより、制御部１１はセンサー出力に応じたローター停止位置設定を決定することができる。なお、図３Ａに示すように、配管温度センサー出力とは、暖房時は室内配管温度センサー７の出力であり、冷房時は室外配管温度センサー８の出力をいう。
実施例１で説明した停止制御テーブルＡの設定では、操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合はｆｃの速度に変化させた後に圧縮機を停止する。実施例２の停止制御テーブルＢの設定は、さらに、停止する際の凝縮側配管温度Ｔｓを参照する。すなわち、負荷量判定手段１１３は、ＴｓがＴｃ以上か、Ｔｃ未満かを判定する。制御部１１は、ＴｓがＴｃ以上であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωｃ１の位置で圧縮機を停止させ、Ｔｃ未満であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωｃ２の位置で圧縮機を停止させることができる。
また、停止制御テーブルＡの設定では、ｆｃ未満の速度で運転中に操作者の停止指示が行われた場合はｆａの速度に変化させた後に圧縮機を停止する。実施例２の停止制御テーブルＢの設定は、停止する際の凝縮側配管温度Ｔｓを参照する。すなわち、負荷量判定手段１１３は、ＴｓがＴａ以上か、Ｔａ未満かを判定する。制御部１１は、ＴｓがＴａ以上であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωａ１の位置で停止を行い、Ｔａ未満であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωａ２の位置で停止を行うように設定される。ここで、各ローター停止位置ωｓは実験的に求めたデータを基に設定することができる。
これにより、さまざまな運転条件下から停止のための制御を行っても、より効果的に停止時の振動を抑制することができる。なお、本実施形態においては負荷を判別する手段としてセンサー７または８が検出する配管温度を利用しているが、この限りではないのはいうまでもない。
【実施例３】  図９Ａは、本発明の実施例３における停止制御テーブルＣを示したものである。停止制御テーブルＣは、実施例１で説明した停止制御テーブルＡを基本とし、さらに、圧縮機速度変更比率設定テーブルを追加したものである。
実施例３では、制御部１１は、速度検出手段１１１、停止位置決定手段１１２および負荷量判定手段１１３に加え、さらに速度変更比率可変手段１１４を有する。負荷量判定手段１１３は停止指示がされたときの圧縮機負荷を検出し、検出された圧縮機負荷に応じて、速度変更比率設定手段は、圧縮機速度を停止速度に変更させる際の圧縮機速度変更比率を設定することが出来る。速度変更比率設定手段は、圧縮機負荷として、凝縮側熱交換器の配管温度センサー出力を参照する。
操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合、実施例１で説明した停止制御テーブルＡの設定では、停止速度ｆｃまで変化させた後に圧縮機を停止する。実施例３の停止制御テーブルＣの設定では、さらに停止指示がされた際の凝縮側熱交換器の配管温度Ｔｋを参照する。負荷量判定手段１１３はＴｋがＴｃ以上か、Ｔｃ未満かを判定する。Ｔｃ未満であった場合、速度変更比率可変手段１１４が、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔにて停止速度までの速度変更を実施する。Ｔｃ以上であった場合には、負荷の重い運転時であると判定され、速度変更比率可変手段１１４は通常の圧縮機変更速度比率Ｒに比して緩やかな圧縮機変更速度比率Ｒｃにて停止速度までの速度変更を実施することが出来る。
また、停止制御テーブルＡの設定では、ｆｃ未満の速度で運転中に操作者の停止指示が行われた場合は、停止速度ｆａまで変化させた後に圧縮機を停止する。実施例３の停止制御テーブルＢの設定は、さらに、停止指示がされた際の凝縮側配管温度Ｔｋを参照する。負荷量判定手段１１３はＴｋがＴａ以上か、Ｔａ未満かを判定し、Ｔａ未満の場合は、速度変更比率可変手段１１４が、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔにて停止速度までの速度変更を実施する。Ｔａ以上であった場合は、負荷の重い運転時であると判断し、速度変更比率可変手段１１４は、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔに比して緩やかな圧縮機変更速度比率Ｒａにて停止速度までの速度変更を実施する。
上記の停止制御テーブルＣでは、停止速度ｆｃまたはｆａに到達したのち、ローターはそれぞれ停止位置ωｃまたはωａで停止させる。一方、図９Ｂに示す停止制御テーブルＤに基づいて制御してもよい。停止制御テーブルＤでは、停止速度ｆｃまたはｆａに到達したのち、制御部１１は、凝縮側熱交換器の配管温度Ｔｋを参酌して、停止位置を選択する。例えば、停止速度がｆｃで、かつ配管温度がＴｃ以上の場合には停止位置ωｃ１が選択される。
これにより、例えば重負荷時の圧縮機速度の変更を緩やかに行ない、その間のトルク制御を安定的に行なうことが出来る。なお、本実施形態においては負荷を判別する手段として配管温度を利用しているが、この限りではないのはいうまでもない。
【実施例４】  図１０は本発明の実施例４における制御のフローチャートである。本実施形態における停止制御テーブルは実施例１と同じ停止制御テーブルＡを用いるので、これについては説明を省略する。ステップ４０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ４０２において、停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと停止するローター停止位置ωｓを決定する。次に、ステップ４０３において停止速度ｆｓに向けて圧縮機の速度の変更を開始する。そしてステップ４０４では圧縮機速度がステップ４０２にて設定した停止速度ｆｓに達した時点で、制御部１１は、図３Ａにおける四方弁１０を切り替える。これにより空気調和機の圧力をバランスさせる。その後、ステップ４０５にて設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電を遮断し、圧縮機を停止する。図１１はこのフローチャートの一連の動作を時系列に示したものである。
停止直前に四方弁１０を切り替える操作を行うことにより、圧縮機停止時の負荷を軽くし、停止時の振動をより低減することが出来、同時に、負荷による最適ローター位置の変化を抑制し、少ない制御パラメータにても停止制御を行うことが可能になる。
【実施例５】  図１２は本発明の実施例５における制御のフローチャートである。本実施例５における停止制御テーブルは実施例１と同じ停止制御テーブルＡを用いるので、これについては説明を省略する。ステップ５０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ５０２において停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと停止するローター停止位置ωｓを決定する。次に、ステップ５０３において停止速度に向けて圧縮機速度の変更を開始するのと同時に、制御部１１は蒸発側熱交換器の送風機を停止する。ステップ５０４では圧縮機速度がステップ５０２にて設定した停止速度ｆｓに達すると同時に、制御部１１は凝縮側熱交換器の送風機を停止させる。ステップ５０５では、ステップ５０２で設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電が遮断され、圧縮機が停止される。図１３はこのフローチャートの一連の動作を時系列に示したものである。
これにより停止制御の間、空気調和機のエバポレーターの吸熱は行なわれず、一方、コンデンサーの放熱は継続されるため、圧縮機停止時の負荷を軽くし、停止時の振動をより低減するとともに、負荷による最適ローター位置の変化を抑制し、少ない制御パラメータにても停止制御を行うことが可能になる。
【実施例６】  図１４は本発明の実施例６における室内機運転ランプの表示例を示したものである。室内機運転ランプは、室内機に設置され、運転時は点灯するように設定されている。実施例６においては、制御部１１は、停止制御中、すなわち操作者がリモコンで停止指示を行ってから実際に圧縮機が停止するまでの間、運転ランプの点滅動作を制御する。例えば、図１４に示すように、２秒間の点灯と１秒間の消灯を１サイクルとして、点滅表示動作を繰り返し行い、停止のための制御動作中であることを操作者に示すように室内機運転ランプを制御する。本発明の実施例５を例に挙げると、制御フローチャートにてステップ５０１からステップ５０５までの間はこの点滅表示動作をおこなう。もちろん、この点滅表示動作が他の目的に必要とされる場合は、別の表示動作パターンを設定してもよいのは言うまでもない。  これにより、空気調和機を操作している人が、リモコンで運転停止指示を送ったにも関わらず、圧縮機が駆動していることや、内外送風機が動いていることに対して、故障と誤解を受けることを防止することができる。
以上のように、本発明の圧縮機停止制御方法によれば、確実なローター位置検出を行え、いかなる場合も停止時の振動・騒音抑制に最も適したローター位置で圧縮機を停止することが可能になる。加えてローターの慣性を小さくすることで停止時振動・騒音抑制効果をより効果的に発揮することが可能となる。また、ローターの慣性が小さくなることから停止時の圧縮機負荷による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。
さらに停止する圧縮機速度を限定できるため、停止時の圧縮機速度による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。
また、本発明は停止時の圧縮機負荷に応じて圧縮機モータのローター停止位置を決定することにより、さまざまな運転条件下から停止制御を行っても、より効果的に停止時の振動・騒音を抑制することができる。例えば重負荷時の圧縮機速度の変更を緩やかに行ない、その間のトルク制御を安定的に行なうことが出来る。
さらに、本発明は停止指示時の圧縮機負荷に応じて前記速度変更比率を可変させることで、さまざまな運転条件下での停止指示においても、停止制御中の動作を安定的に行なうことが出来る。
さらに、本発明は圧縮機停止直前に四方弁１０を切り替えることにより、停止時の冷媒圧力をバランスさせ、停止時の振動・騒音をより低減することができる。
さらに、本発明の停止制御において圧縮機速度を停止する速度まで変更させる間、凝縮側熱交換器の送風は継続し、蒸発側熱交換器の送風機を停止する。すなわち、停止制御の間、空気調和機の蒸発器の吸熱は行なわれず、一方、凝縮器の放熱は継続されるため、停止制御の最中の負荷の上昇を抑えることができ、停止制御中の動作を安定的に行なうことが出来る。
さらに、本発明は室内機に停止のための制御動作中であることを表示する表示部を有する。表示部としては、液晶表示装置、ＬＥＤ、ＥＬ素子、電球などを用いることができる。動作中であることを表示させることにより、リモコンで運転停止指示を送った後に、圧縮機が駆動していることや、内外送風機が動いていることを見た使用者が、空気調和機の故障であると誤解することを防止できる。
【産業上の利用可能性】  本発明の圧縮機停止制御を用いることにより、確実なローター位置検出を行うことが出来るため、停止時の振動・騒音抑制の少ない空気調和機を提供することが出来る。
図面の参照符号の一覧表
１    圧縮機
２    減圧機
３    室内熱交換機
４    室外熱交換機
５    室内送風機
６    室外送風機
７    室内配管センサー
８    室外配管センサー
９    インバータ
１０    四方弁
１１    制御部
１１１    速度検出手段
１１２    停止位置決定手段
１１３    負荷量判定手段
１１４    速度変更比率可変手段
【図１】
2004083744.tif 000003
【図２】
2004083744.tif 000004
2004083744.tif 000005
【図４】
2004083744.tif 000006
【図５】
2004083744.tif 000007
【図６】
2004083744.tif 000008
【図７】
2004083744.tif 000009
【図８】
2004083744.tif 000010
2004083744.tif 000011
2004083744.tif 000012
【図１０】
2004083744.tif 000013
【図１１】
2004083744.tif 000014
【図１２】
2004083744.tif 000015
【図１３】
2004083744.tif 000016
【図１４】
2004083744.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月7日(2004.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機であって、
圧縮機と、
ローターを有して前記圧縮機を駆動するモータと、
前記モータを駆動するトルク制御方式のインバータと、
前記インバータの動作を制御する制御部を有し、前記制御部は、
前記ローターの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記回転速度に基づき前記ローターの停止速度と停止位置を決定する停止位置決定手段を有し、
停止指示を受けた前記制御部は、運転中の前記回転速度を前記速度検出手段で検出し、インバータのトルク制御量が所定値以上となる前記停止速度まで減速した後、前記停止位置決定手段が指定するローター位置で前記モータを停止させる。
【請求項２】
請求項１記載の空気調和機であって、前記制御部は、
圧縮機に与えられる負荷が所定値以上か否かを判定する負荷量判定手段をさらに有し、
前記停止位置決定手段が、前記判定を参酌して前記停止位置を決定する。
【請求項３】
請求項２記載の空気調和機であって、さらに、凝縮側熱交換器の配管温度を測定する温度センサーを有し、
前記負荷量判定手段は、前記停止指示が与えられた時点における前記温度センサーの出力を負荷量として判定する。
【請求項４】
請求項１記載の空気調和機であって、前記制御部は、
圧縮機に与えられる負荷が所定値以上か否かを判定する負荷量判定手段と、
前記判定を参酌して、前記ローターの速度を前記停止速度まで減速させる速度変更比率可変手段をさらに有する。
【請求項５】
請求項４記載の空気調和機であって、さらに、凝縮側熱交換器の配管温度を測定する温度センサーを有し、
前記負荷量判定手段は、前記停止指示が与えられた時点における前記温度センサーの出力を負荷量として判定する。
【請求項６】
請求項５記載の空気調和機であって、前記停止位置決定手段は、前記判定を参酌して前記停止位置を決定する。
【請求項７】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに、冷房と暖房を切り替える四方弁を有し、
前記制御部が、前記圧縮機の停止直前に前記四方弁を切替える。
【請求項８】
請求項７記載の空気調和機であって、前記制御部は、前記回転速度が前記停止速度に達したことを判定して前記圧縮機の停止直前に前記四方弁を切替える。
【請求項９】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに、
凝縮側熱交換器の送風機と、
蒸発側熱交換器の送風機を有し、
前記制御部は、前記停止速度への減速開始時に、前記蒸発側熱交換器の送風機を停止させ、前記停止速度に達したことを判定して前記凝縮側熱交換器の送風機を停止させる。
【請求項１０】
請求項１記載の空気調和機であって、さらに表示器を有し、
前記制御部は、前記停止指示を受けた時から前記モータ停止までの期間、前記表示器の点灯動作を制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の圧縮機停止時の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の空気調和機においては、トルク制御方式のインバータにて駆動されるＤＣモータ１ピストンロータリー圧縮機を搭載している機種が増えてきている。
【０００３】
１ピストンロータリーは構造がシンプルなため廉価に製造でき、また機械的な損失が少ない。従って、これを高性能なＤＣモータで駆動することにより、高性能かつ廉価な空気調和機を設計することが可能であるという利点がある。その一方で、ローター１回転中の負荷変動に起因するローターの速度変動により振動が大きいというデメリットがあった。加えて、地球環境保護の面から代替冷媒化が必須となってきたことによりＨＦＣ冷媒（主にＲ４１０Ａ冷媒）が主流となっているが、ＨＦＣ冷媒は従来のＨＣＦＣ冷媒（Ｒ２２冷媒）に比して圧力が高いため速度変動が顕著になり振動が増大する要因となっている。
【０００４】
振動の問題を解決する手段として、特開２００１−３７２８１号公報は、圧縮機モータのローター１回転中のインバータ出力を微細に制御することで速度変動を抑制するトルク制御方式のインバータ（以降、トルク制御インバータと記す）を開示する。トルク制御インバータではローターの速度変動を検出し、一定となるようにローター１回転中のインバータ出力を調節するため、ローター速度はほぼ一定に保たれ、圧縮機の振動は抑制される。
【０００５】
このトルク制御インバータにより、運転時の圧縮機振動を大幅に抑制することが可能となったが、停止時の振動はインバータ通電が遮断された以降の圧縮機のローター慣性によって引き起こされるため抑制することができない。そのため、圧縮機自身や圧縮機まわりの配管の停止時振動・応力が著しく大きくなり、また、騒音も発するという問題があった。
【０００６】
停止時の振動の問題を解決するためには、圧縮機まわりの配管設計を柔軟な形状 flexible shapeとし、かつゴム部材などの防振材を用いることで停止時の振動を吸収するというのが一般的な方法である。しかし、長い配管を利用した複雑な形状の配管設計となり、また多数の防振材が必要となるため、材料費の面でも設計工数の面でも負担のかかるものであった。そこで、特開２００１−３７２８１号公報にも記載されているように、圧縮機モータのローター位置を検出できるというトルク制御インバータのメリットを生かし、停止時の圧縮機速度や、相電流の大きさに応じて停止時の振動抑制に効果的なローター位置にてインバータ通電の遮断を行なう方法や、停止時にブレーキ出力を行なうことで更なる停止時振動抑制を行なう制御方法が開示されている。
【０００７】
次に、開示されている上記制御方法の課題について説明する。トルク制御インバータにおいては、トルク制御量が大きい時のインバータの出力は図１に示すように圧縮機の回転に伴う負荷変化に応じて大きく変化する。停止時の振動を抑制するのに最適なローター停止位置は、主に圧縮機の負荷が最も軽くなる付近、すなわち冷媒ガス吐出直後付近にローターがきたときであり、こうしたタイミングはトルク制御時のインバータ出力の変動により検出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、圧縮機を高速で運転する際にトルク制御量を大きくすると、圧縮機相電流のピーク値の著しい増大や、運転効率の悪化をもたらす。悪化を避けるためには、高速での運転時はトルク制御の制御量を小さくするように設定しなければならない。ところが、トルク制御量を小さくすると、図２に示すようにインバータの出力は圧縮機負荷の変動を反映しづらくなる。この結果、高速運転時の停止においてはローター位置の検出精度が低下して、停止時振動抑制に最適なローター位置で停止しない場合があり、その場合には大きな停止時の振動・騒音が発生するという課題があった。
【０００９】
また、高速運転時の圧縮機停止では、適切なローター位置での停止を行えたとしても、ローター自身の持つ慣性の大きさから停止時の振動抑制効果は限定的であるため、制振のためのゴムやテープといった補助部材の使用が不可欠であり、それが製品コストを押し上げる要因となっていた。さらに、高速運転の圧縮機停止において適切なローター位置での停止を行おうとした場合、停止時の圧縮機速度や圧縮機負荷によって最適なローター停止位置が大きく変化するため、運転条件や空調条件からの推定負荷や、従来技術にみられるような圧縮機相電流による負荷の検出値によって最適なローター停止位置で停止する方法においても、非常に多く場合分けして設定なければならず、制御が複雑になるという課題を有していた。
【００１０】
さらに、高速・高負荷運転時のブレーキ出力を行なう場合も電流の増大が大きく、そのためパワー素子の容量を大きくしなければならず、これも製品コストを押し上げる要因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の空気調和機は、圧縮機モータのローターの速度変動を抑制するトルク制御インバータによって駆動される空気調和機において、運転停止指示が出たときは、圧縮機速度をトルク制御の制御量が一定の値以上となる圧縮機速度まで変更させたのち、停止時の振動抑制に最適なローター位置で圧縮機を停止するようにしたものである。本構成により、停止時には確実なローター位置検出を行なえるとともに、ローターの慣性を小さくすることで、停止時の振動抑制効果を充分に発揮することが可能となる。また、ローターの慣性が小さくなることから停止時の圧縮機負荷による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。さらに停止する圧縮機速度を限定できるため、制御を簡易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧縮機停止制御を用いることにより、確実なローター位置検出を行うことが出来るため、停止時の振動・騒音抑制の少ない空気調和機を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態の空気調和機の構成を図３Aに示す。空気調和機は、圧縮機１、減圧機２、室内熱交換器３、室外熱交換器４および四方弁１０が図３Aのように配管にて接続される。なお、圧縮機１は、駆動用モータを備えており、駆動用モータはローターを有している。また、室内熱交換器３は室内送風機５による送風により熱交換が行われ、室内熱交換器３には熱交換器温度を検出する室内配管センサー７が設置される。同様に室外熱交換器４は室外送風機６による送風により熱交換が行われ、室外熱交換器４には熱交換器温度を検出する室外配管センサー８が設置される。圧縮機１はインバータ９により駆動され、インバータ９は制御部１１によって動作を制御される。制御部１１は、例えばマイコンによって構成され、図３Bに示すように、速度検出手段１１１、停止位置決定手段１１２を有し、さらに負荷量判定手段１１３または速度変更比率可変手段１１４を有することができる。なお、図３Ｂには、制御部１１が手段１１１、１１２、１１３及び１１４をすべて含む場合を例示する。このうち、手段１１１と手段１１２は必須であるが、制御部１１が手段１１３及び手段１１４を有していない場合、または何れか一方のみを有する場合も本発明に含まれる。
【００１４】
以降、本発明の一実施の形態について、図３Aおよび３Bを参照し、実施例に沿って説明を行う。
【００１５】
（実施例１）
図４は本発明の実施例１において、トルク制御インバータにおける圧縮機速度とトルク制御量の関係を示した図である。この図４におけるトルク制御設定の場合、トルク制御量は圧縮機速度０からｆｂまではトルク制御量をＧａ％で一定とし、圧縮機速度ｆｂからｆｄにかけて徐々に制御量を落とし、ｆｄ以上の圧縮機速度ではトルク制御量をＧｃ％とする設定とする。ここで、トルク制御においていかなる運転状況下でも精度よくローター位置を定めて停止するためには、Ｇｂ％以上のトルク制御量が必要であり、その時の圧縮機速度はｆｃである。
【００１６】
このようなトルク制御量設定において、圧縮機がｆｃ以上の高速で運転している際に、空気調和機の操作者がリモコンで運転停止の指示をした場合、圧縮機速度をｆｃ以下に変化させた後に、最適なローター位置でインバータ通電を遮断して停止をおこなうことで、確実な振動の抑制ができる。なお、実際に停止させる圧縮機速度は低いほど振動抑制効果も大きく、また低速での停止では負荷による最適停止位置の変化も少ないので制御パラメータも少なくて済むため、出来るかぎり最低速度に設定するのが好ましい。しかしながら、例えば最高速度で運転時に操作者から停止指示が出された場合、最低速度まで変化させるのにはかなりの時間を要してしまうため、停止指示がされた際の運転速度に応じて、停止する速度を場合分けしてもよい。
【００１７】
図５は本実施例における停止制御テーブルＡである。操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合、制御部１１は、精度よくローター位置を検出できる速度の上限である停止速度ｆｃにローター速度を変化させた後に、速度ｆｃでの停止に最適なローター位置ωｃで停止を行うように決定する。ここで、停止速度ｆｃとは、インバータのトルク制御量が所定値以上となるローター速度のことを言う。一方、ｆｃ未満の速度で運転中に停止指示が行われた場合は、制御部１１は、安定に運転できる最低の速度に相当する停止速度ｆａまでローター速度を変化させた後に、速度ｆａでの停止に最適なローター位置ωａで停止を行うように決定する。ここで、位置ωｃとωａは、例えば重負荷時の停止において最も停止時の振動が小さくなるローター位置を実験的に求めることによって設定することができる。
【００１８】
図６は本実施例１における制御のフローチャートである。ステップ１０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ１０２において、停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を、停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと、ｆｓに対応するローター停止位置ωｓを決定する。次のステップ１０３において、制御部１１は、停止速度ｆｓに向けて圧縮機速度の変更を開始する。最後のステップ１０４では、圧縮機速度がステップ１０２にて設定した停止速度ｆｓに達した時点で、ステップ１０２にて設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電を遮断し、圧縮機を停止する。図７に、このフローチャートの一連の動作を時系列に示す。
【００１９】
（実施例２）
図８は、本発明の実施例２における停止制御テーブルＢを示す。停止制御テーブルＢは、本発明の実施例１における停止制御テーブルＡを基本とし、さらに圧縮機停止時の凝縮側熱交換器の配管温度センサー出力をローター停止位置設定テーブルとして追加したものである。実施例２では、制御部１１が、速度検出手段１１１と停止位置決定手段１１２に加え、さらに負荷量判定手段１１３を有する。負荷量判定手段１１３は、圧縮機の負荷量が所定値以上か否かを判定する。制御部１１は、負荷量判定手段１１３の判定に基づき、圧縮機１を停止させる際のローター停止位置を最適位置に設定することが出来る。実施例２において、負荷量判定手段１１３が、圧縮機１の停止時の凝縮側熱交換器に備えられた配管温度センサー出力を判定することにより、制御部１１はセンサー出力に応じたローター停止位置設定を決定することができる。なお、図３Ａに示すように、配管温度センサー出力とは、暖房時は室内配管温度センサー７の出力であり、冷房時は室外配管温度センサー８の出力をいう。
【００２０】
実施例１で説明した停止制御テーブルＡの設定では、操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合はｆｃの速度に変化させた後に圧縮機を停止する。実施例２の停止制御テーブルＢの設定は、さらに、停止する際の凝縮側配管温度Ｔｓを参照する。すなわち、負荷量判定手段１１３は、ＴｓがＴｃ以上か、Ｔｃ未満かを判定する。制御部１１は、ＴｓがＴｃ以上であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωｃ１の位置で圧縮機を停止させ、Ｔｃ未満であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωｃ２の位置で圧縮機を停止させることができる。
【００２１】
また、停止制御テーブルＡの設定では、ｆｃ未満の速度で運転中に操作者の停止指示が行われた場合はｆａの速度に変化させた後に圧縮機を停止する。実施例２の停止制御テーブルＢの設定は、停止する際の凝縮側配管温度Ｔｓを参照する。すなわち、負荷量判定手段１１３は、ＴｓがＴａ以上か、Ｔａ未満かを判定する。制御部１１は、ＴｓがＴａ以上であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωａ１の位置で停止を行い、Ｔａ未満であった場合は、その負荷に見合った最適ローター停止位置ωａ２の位置で停止を行うように設定される。ここで、各ローター停止位置ωｓは実験的に求めたデータを基に設定することができる。
【００２２】
これにより、さまざまな運転条件下から停止のための制御を行っても、より効果的に停止時の振動を抑制することができる。なお、本実施形態においては負荷を判別する手段としてセンサー７または８が検出する配管温度を利用しているが、この限りではないのはいうまでもない。
【００２３】
（実施例３）
図９Ａは、本発明の実施例３における停止制御テーブルＣを示したものである。停止制御テーブルＣは、実施例１で説明した停止制御テーブルＡを基本とし、さらに、圧縮機速度変更比率設定テーブルを追加したものである。
【００２４】
実施例３では、制御部１１は、速度検出手段１１１、停止位置決定手段１１２および負荷量判定手段１１３に加え、さらに速度変更比率可変手段１１４を有する。
負荷量判定手段１１３は停止指示がされたときの圧縮機負荷を検出し、検出された圧縮機負荷に応じて、速度変更比率設定手段は、圧縮機速度を停止速度に変更させる際の圧縮機速度変更比率を設定することが出来る。速度変更比率設定手段は、圧縮機負荷として、凝縮側熱交換器の配管温度センサー出力を参照する。
【００２５】
操作者の停止指示が図４に示すｆｃ以上の速度で運転中に行われた場合、実施例１で説明した停止制御テーブルＡの設定では、停止速度ｆｃまで変化させた後に圧縮機を停止する。実施例３の停止制御テーブルＣの設定では、さらに停止指示がされた際の凝縮側熱交換器の配管温度Ｔｋを参照する。負荷量判定手段１１３はＴｋがＴｃ以上か、Ｔｃ未満かを判定する。Ｔｃ未満であった場合、速度変更比率可変手段１１４が、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔにて停止速度までの速度変更を実施する。Ｔｃ以上であった場合には、負荷の重い運転時であると判定され、速度変更比率可変手段１１４は通常の圧縮機変更速度比率Ｒに比して緩やかな圧縮機変更速度比率Ｒｃにて停止速度までの速度変更を実施することが出来る。
【００２６】
また、停止制御テーブルＡの設定では、ｆｃ未満の速度で運転中に操作者の停止指示が行われた場合は、停止速度ｆａまで変化させた後に圧縮機を停止する。実施例３の停止制御テーブルＢの設定は、さらに、停止指示がされた際の凝縮側配管温度Ｔｋを参照する。負荷量判定手段１１３はＴｋがＴａ以上か、Ｔａ未満かを判定し、Ｔａ未満の場合は、速度変更比率可変手段１１４が、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔにて停止速度までの速度変更を実施する。Ｔａ以上であった場合は、負荷の重い運転時であると判断し、速度変更比率可変手段１１４は、通常の圧縮機変更速度比率Ｒｔに比して緩やかな圧縮機変更速度比率Ｒａにて停止速度までの速度変更を実施する。
【００２７】
上記の停止制御テーブルＣでは、停止速度ｆｃまたはｆａに到達したのち、ローターはそれぞれ停止位置ωｃまたはωａで停止させる。一方、図９Ｂに示す停止制御テーブルＤに基づいて制御してもよい。停止制御テーブルＤでは、停止速度ｆｃまたはｆａに到達したのち、制御部１１は、凝縮側熱交換器の配管温度Ｔｋを参酌して、停止位置を選択する。例えば、停止速度がｆｃで、かつ配管温度がＴｃ以上の場合には停止位置ωｃ１が選択される。
【００２８】
これにより、例えば重負荷時の圧縮機速度の変更を緩やかに行ない、その間のトルク制御を安定的に行なうことが出来る。なお、本実施形態においては負荷を判別する手段として配管温度を利用しているが、この限りではないのはいうまでもない。
【００２９】
（実施例４）
図１０は本発明の実施例４における制御のフローチャートである。本実施形態における停止制御テーブルは実施例１と同じ停止制御テーブルＡを用いるので、これについては説明を省略する。ステップ４０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ４０２において、停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと停止するローター停止位置ωｓを決定する。次に、ステップ４０３において停止速度ｆｓに向けて圧縮機の速度の変更を開始する。そしてステップ４０４では圧縮機速度がステップ４０２にて設定した停止速度ｆｓに達した時点で、制御部１１は、図３Ａにおける四方弁１０を切り替える。これにより空気調和機の圧力をバランスさせる。その後、ステップ４０５にて設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電を遮断し、圧縮機を停止する。図１１はこのフローチャートの一連の動作を時系列に示したものである。
【００３０】
停止直前に四方弁１０を切り替える操作を行うことにより、圧縮機停止時の負荷を軽くし、停止時の振動をより低減することが出来、同時に、負荷による最適ローター位置の変化を抑制し、少ない制御パラメータにても停止制御を行うことが可能になる。
【００３１】
（実施例５）
図１２は本発明の実施例５における制御のフローチャートである。本実施例５における停止制御テーブルは実施例１と同じ停止制御テーブルＡを用いるので、これについては説明を省略する。ステップ５０１において運転中の空気調和機がリモコンにより操作者から停止指示を受けると、速度検出手段１１１は停止指示時のローター回転速度を検出する。ステップ５０２において停止位置決定手段１１２は、検出したローター回転速度を停止制御テーブルＡに照会し、圧縮機の停止速度ｆｓと停止するローター停止位置ωｓを決定する。次に、ステップ５０３において停止速度に向けて圧縮機速度の変更を開始するのと同時に、制御部１１は蒸発側熱交換器の送風機を停止する。ステップ５０４では圧縮機速度がステップ５０２にて設定した停止速度ｆｓに達すると同時に、制御部１１は凝縮側熱交換器の送風機を停止させる。ステップ５０５では、ステップ５０２で設定したローター停止位置ωｓにてインバータの通電が遮断され、圧縮機が停止される。図１３はこのフローチャートの一連の動作を時系列に示したものである。
【００３２】
これにより停止制御の間、空気調和機のエバポレーターの吸熱は行なわれず、一方、コンデンサーの放熱は継続されるため、圧縮機停止時の負荷を軽くし、停止時の振動をより低減するとともに、負荷による最適ローター位置の変化を抑制し、少ない制御パラメータにても停止制御を行うことが可能になる。
【００３３】
（実施例６）
図１４は本発明の実施例６における室内機運転ランプの表示例を示したものである。室内機運転ランプは、室内機に設置され、運転時は点灯するように設定されている。実施例６においては、制御部１１は、停止制御中、すなわち操作者がリモコンで停止指示を行ってから実際に圧縮機が停止するまでの間、運転ランプの点滅動作を制御する。例えば、図１４に示すように、２秒間の点灯と１秒間の消灯を１サイクルとして、点滅表示動作を繰り返し行い、停止のための制御動作中であることを操作者に示すように室内機運転ランプを制御する。本発明の実施例５を例に挙げると、制御フローチャートにてステップ５０１からステップ５０５までの間はこの点滅表示動作をおこなう。もちろん、この点滅表示動作が他の目的に必要とされる場合は、別の表示動作パターンを設定してもよいのは言うまでもない。
【００３４】
これにより、空気調和機を操作している人が、リモコンで運転停止指示を送ったにも関わらず、圧縮機が駆動していることや、内外送風機が動いていることに対して、故障と誤解を受けることを防止することができる。
【００３５】
以上のように、本発明の圧縮機停止制御方法によれば、確実なローター位置検出を行え、いかなる場合も停止時の振動・騒音抑制に最も適したローター位置で圧縮機を停止することが可能になる。加えてローターの慣性を小さくすることで停止時振動・騒音抑制効果をより効果的に発揮することが可能となる。また、ローターの慣性が小さくなることから停止時の圧縮機負荷による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。
【００３６】
さらに停止する圧縮機速度を限定できるため、停止時の圧縮機速度による最適ローター位置の変化も極力小さく抑えることができ、制御を簡易なものとすることができる。
【００３７】
また、本発明は停止時の圧縮機負荷に応じて圧縮機モータのローター停止位置を決定することにより、さまざまな運転条件下から停止制御を行っても、より効果的に停止時の振動・騒音を抑制することができる。例えば重負荷時の圧縮機速度の変更を緩やかに行ない、その間のトルク制御を安定的に行なうことが出来る。
【００３８】
さらに、本発明は停止指示時の圧縮機負荷に応じて前記速度変更比率を可変させることで、さまざまな運転条件下での停止指示においても、停止制御中の動作を安定的に行なうことが出来る。
【００３９】
さらに、本発明は圧縮機停止直前に四方弁１０を切り替えることにより、停止時の冷媒圧力をバランスさせ、停止時の振動・騒音をより低減することができる。
【００４０】
さらに、本発明の停止制御において圧縮機速度を停止する速度まで変更させる間、凝縮側熱交換器の送風は継続し、蒸発側熱交換器の送風機を停止する。すなわち、停止制御の間、空気調和機の蒸発器の吸熱は行なわれず、一方、凝縮器の放熱は継続されるため、停止制御の最中の負荷の上昇を抑えることができ、停止制御中の動作を安定的に行なうことが出来る。
【００４１】
さらに、本発明は室内機に停止のための制御動作中であることを表示する表示部を有する。表示部としては、液晶表示装置、ＬＥＤ、ＥＬ素子、電球などを用いることができる。動作中であることを表示させることにより、リモコンで運転停止指示を送った後に、圧縮機が駆動していることや、内外送風機が動いていることを見た使用者が、空気調和機の故障であると誤解することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の圧縮機停止制御を用いることにより、確実なローター位置検出を行うことが出来るため、停止時の振動・騒音抑制の少ない空気調和機を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】トルク制御インバータにおける、トルク制御量の大きい時のインバータの出力状態を説明する図
【図２】トルク制御インバータにおける、トルク制御量の小さい時のインバータの出力状態を説明する図
【図３】Aは本発明の一実施の形態における空気調和機の構成図、Bは本発明の一実施の形態における制御部の構成図
【図４】トルク制御インバータにおける圧縮機速度とトルク制御量の関係を示した図
【図５】本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＡを示す図
【図６】本発明の一実施の形態における制御のフローチャート
【図７】本発明の一実施の形態におけるフローチャートの一連の動作を時系列に示した図
【図８】本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＢを示す図
【図９】Ａは本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＣを示す図、Ｂは本発明の一実施の形態における停止制御テーブルＤを示す図
【図１０】本発明の一実施の形態における制御のフローチャート
【図１１】本発明の一実施の形態における制御のフローチャートの一連の動作を時系列に示した図
【図１２】本発明の一実施の形態における制御のフローチャート
【図１３】本発明の一実施の形態における制御のフローチャートの一連の動作を時系列に示した図
【図１４】本発明の一実施の形態における室内機運転ランプの表示例を示した図
【符号の説明】
【００４４】
１  圧縮機
２  減圧機
３  室内熱交換器
４  室外熱交換器
５  室内送風機
６  室外送風機
７  室内配管センサー
８  室外配管センサー
９  インバータ
１０  四方弁
１１  制御部
１１１  速度検出手段
１１２  停止位置決定手段
１１３  負荷量判定手段
１１４  速度変更比率可変手段
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004083744.tif 000018
【図２】
2004083744.tif 000019
【図３】
2004083744.tif 000020
【図４】
2004083744.tif 000021
【図５】
2004083744.tif 000022
【図６】
2004083744.tif 000023
【図７】
2004083744.tif 000024
【図８】
2004083744.tif 000025
【図９】
2004083744.tif 000026
【図１０】
2004083744.tif 000027
【図１１】
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【図１２】
2004083744.tif 000029
【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2004083744.tif 000033
2004083744.tif 000034
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