(57)【要約】【課題】室外気温上昇など運転負荷が上昇の上昇に伴い、圧縮機運転周波数が制限され、圧縮機の運転周波数が可変でない一定速機に比べ、運転可能な最大負荷時に、所定の冷房能力が発揮できない。一方、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することが望ましい。【解決手段】冷凍サイクルに組み込まれる圧縮機の回転速度や運転電流等を制御する制御装置を備え、冷房運転において空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を確保するよう、空気調和機を設計するとともに、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させる電流制限制御手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルに組み込まれる圧縮機の回転速度や運転電流等を制御する制御装置を備え、冷房運転において空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を確保するよう設計された空気調和機において、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させる電流制限制御手段を備えた空気調和機。
【請求項２】
室外気温検出手段を備え、検出した室外気温で負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
圧縮機吐出圧力検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
圧縮機吐出圧力検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の関係近似式に基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
冷媒凝縮器温度検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度の相関テーブルに基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項６】
冷媒凝縮器温度検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度との関係近似式に基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項７】
圧縮機モータ電流値検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【請求項８】
圧縮機モータ電流値検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値との関係近似式に基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定する請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルに組み込まれる圧縮機の回転速度や運転電流を制御する制御装置を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は例えば特許文献１に示された従来の空気調和機の制御装置を示す回路構成図で、主に室内ユニット側の電気回路２Ａと室外ユニット側の電気回路３Ａとから構成されている。図６において、６１はこの室内ユニット側の制御装置に電源を供給するためのプラグ、６２は電源スイッチ、６３はパワーリレー、６４はパワーリレー基板で、この基板にはパワーリレー６５や温度ヒューズ６６を備えている。
【０００３】
６７は電源基板、６８はモータ電源、６９はシリアル電源、７０は制御回路電源、７１は駆動回路、７２はヒューズ、７３はファンモータ、７４はコントロール基板、７５はシリアル回路、７６は駆勤回路、７７はマイクロコンピュータ（マイコン）、７８はサービス用に使用されるサービスＬＥＤ、７９は運転切換スイッチ、８０は駆動回路によって駆動されて上下フラップ（横に延びる上下方向への吹き出し方向を変える風向変更板）を駆動する上下フラッブモータである。８１は表示基板で、表示ＬＥＤ８２と、ワイヤレスリモコンからの信号を受けるための受信回路８２とを備えている。
【０００４】
８４は室内空気温度を検知する室温センサー、８５は室内熱交換器の温度を検知するための熱交フィン温サーミスタ８６は室内ユニット側の３ピンの端子板、５Ａ、５Ｂ、５Ｃはユニット間ケーブルである。８７はコントロール基板、８８はノイズフィルタ、８９はシリアル回路、９０はノイズフィルタ、９１はヒューズ、９２はヒューズ、９３はノイズフィルタ、９４はスイッチング電源、９５はマイコンである。９６はダイオード、５６ＡはＨＩＣに備えられているパワートランジスタで、このトランジスタを駆動するドライブ回路は図示しない。９７はパワートランジスタに取り付けられた感温素子で、検知した温度の信号をマイコン９５に出力するもので、サーミスタを用いている。３７Ａはフアンモータ用のコンデンサである。
【０００５】
このコントロール基板の制御により、圧縮機への運転周波数を制御することにより運転電流を制御させることができるようになっている。従って、コントロール基板（制御装置）の制御により、圧縮機の運転能力を可変することはもとより、圧縮機の運転電流も可変されるようになっている。
【０００６】
上記のような空気調和機の制御装置における具体的動作は、感温素子の検知する温度が８０℃（所定値）になったら、圧縮機の運転電流の上限値を０．５Ａ低下させ１４．５Ａにするように、運転周波数を制御する。このため、冷房能力の最大値（上限値）は小さくなるものの、いきなり冷房運転が停止するようなことは避けられる。
【０００７】
そして、更に、検知温度が上昇して検知温度が８１℃になったら、上限値を更に０．５Ａ低下させ１４．０Ａにする。同様に温度か上昇し、８２℃、８３℃、８４℃、８５℃、８６℃、８７℃、８８℃、８９℃になったら夫ケ、上限値を１３．５Ａ、１３．０Ａ、１２．５Ａ、１２．０Ａ、１１．５Ａ、１１．０Ａ、１０．５Ａ、１０．０Ａにする。そして、更に温度が上昇し、１００℃になったら、パワートランジスタの損傷を防止するために、空気調和機の運転を停止させる。
【特許文献１】特開平９−１１３００３号公報
【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、従来の技術では、室外気温上昇など運転負荷が上昇の上昇に伴い、圧縮機運転周波数が制限され、圧縮機の運転周波数が可変でない一定速機に比べ、運転可能な最大負荷時に、所定の冷房能力が発揮できない。
【０００９】
一方、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
冷凍サイクルに組み込まれる圧縮機の回転速度や運転電流等を制御する制御装置を備え、冷房運転において空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を確保するよう、空気調和機を設計するとともに、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させる電流制限制御手段を備えるものである。
【００１１】
また本発明は、室外気温検出手段を備え、検出した室外気温で負荷状況を判定するものである。
【００１２】
また本発明は、圧縮機吐出圧力検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。
【００１３】
また本発明は、圧縮機吐出圧力検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の関係近似式に基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。
【００１４】
また本発明は、冷媒凝縮器温度検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度の相関テーブルに基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定するものである。
【００１５】
また本発明は、冷媒凝縮器温度検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度との関係近似式に基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定するものである。
【００１６】
また本発明は、圧縮機モータ電流値検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。
【００１７】
また本発明は、圧縮機モータ電流値検出手段を備え、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値との関係近似式に基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の空気調和機によって、冷房運転において室外気温上昇など運転負荷が上昇しても、空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を発揮するとともに、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させることで、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【００１９】
また本発明により、空気調和機の運転負荷を正しく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
第一の発明は、冷凍サイクルに組み込まれる圧縮機の回転速度や運転電流等を制御する制御装置を備え、冷房運転において空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を確保するよう設計された空気調和機において、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させるものである。
【００２１】
第二の発明は、室外気温検出手段を設け、検出した室外気温で負荷状況を判定するものである。
【００２２】
第三の発明は、圧縮機吐出圧力検出手段を設け、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。
【００２３】
第四の発明は、圧縮機吐出圧力検出手段を設け、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の関係近似式に基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。
【００２４】
第五の発明は、冷媒凝縮器温度検出手段を備え、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度の相関テーブルに基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定するものである。
【００２５】
第六の発明は、冷媒凝縮器温度検出手段を設け、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度との関係近似式に基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定するものである。
【００２６】
第七の発明は、圧縮機モータ電流値検出手段を設け、予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。
【００２７】
第八の発明は、圧縮機モータ電流値検出手段を設け、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値との関係近似式に基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は第１の発明を示す実施の形態１における空気調和機のブロック図である。図１において、交流電源１はコンバータ部２で整流により直流電源化され、インバータ部３に連なる。インバータ部３では異なる周波数の交流電源を圧縮機４に出力することで圧縮機４の回転数を変更する。インバータ部３はマイコン５の制御下に配され、マイコン５は室外制御装置６上に配された定電圧回路７から駆動用の電源を供給されている。マイコン５内部または外部に制御プログラムを書込んだＲＯＭ（リードオンリーメモリー）８があり、マイコン５の外部には電気消去書込み可能な不揮発性メモリー９に空気調和機の制御用データが書込まれている。
【００２９】
室外制御装置６のマイコン５は、ＲＯＭ８に書込まれた制御プログラムと、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの内容を参照しながらインバータ部３を通じて圧縮機４を運転させる。
【００３０】
本空気調和機の室外制御装置６は、最大負荷時に定格の冷房能力を確保するよう、電流容量及び熱設計されている。図２に示すように、最大負荷未満の負荷状況においては、そ
の負荷状況に応じて圧縮機４の運転電流の上限値を下げる。
【００３１】
負荷状況検出手段として、室外制御装置６にはサーミスタによる室外気温センサー１０が付設されており、検出した室外気温で負荷状況を判定する。これにより、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図３は第三の発明と第四の発明を示す実施の形態２における空気調和機のブロック図である。第三の発明では圧縮機吐出圧力検出手段として吐出圧力センサー１１を室外制御装置６に設け、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。
【００３３】
第四の発明は、圧縮機吐出圧力検出手段として吐出圧力センサー１１を室外制御装置６に設け、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と吐出圧力の関係近似式に基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。これにより、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【００３４】
（実施の形態３）
図４は第五の発明と第六の発明を示す実施の形態３における空気調和機のブロック図である。第五の発明では冷媒凝縮器温度検出手段として凝縮温度センサー１２を室外熱交換器（図示せず）に設け、凝縮温度情報を室外制御装置６に送り、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度の相関テーブルに基づき、検出した冷媒凝縮器温度から負荷状況を判定するものである。
【００３５】
第六の発明は、冷媒凝縮器温度検出手段として凝縮温度センサー１２を室外熱交換器（図示せず）に設け、凝縮温度情報を室外制御装置６に送り、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と冷媒凝縮器温度の関係近似式に基づき、検出した圧縮機吐出圧力から負荷状況を判定するものである。これにより、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【００３６】
（実施の形態４）
図５は第七の発明と第八の発明を示す実施の形態４における空気調和機のブロック図である。第七の発明では圧縮機モータ電流値検出手段１３を室外制御装置６に設け、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値の相関テーブルに基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。
【００３７】
第八の発明は、圧縮機モータ電流値検出手段１３を室外制御装置６に設け、不揮発性メモリー９に書込まれた制御用データの中に予め設定した、圧縮機の各回転速度に対する室外気温と圧縮機モータ電流値の関係近似式に基づき、検出した圧縮機モータ電流値から負荷状況を判定するものである。これにより、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、冷房運転において室外気温上昇など運転
負荷が上昇しても、空気調和機の最大負荷時に所定の冷房能力を発揮するとともに、最大負荷未満の負荷状況に応じて圧縮機の運転電流の上限値を変化させることで、運転負荷が低い場合には、室温の安定性や、省エネルギーの観点から、その負荷に応じた冷房能力を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和機の動作概念図
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和機のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における空気調和機のブロック図
【図５】本発明の実施の形態４における空気調和機のブロック図
【図６】従来の空気調和機のブロック図
【図７】従来の空気調和機の動作概念図
【符号の説明】
【００４０】
２  コンバータ部
３  インバータ部
４  圧縮機
５  マイコン
６  室外制御装置
８  ＲＯＭ
９  不揮発性メモリー
１０  室外気温センサー
１１  吐出圧力センサー
１２  凝縮温度センサー
１３  圧縮機モータ電流値検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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