JPH08226714A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機が停止しているときの圧縮機内液冷媒
滞留による液圧縮を防止して圧縮機の破損を防止し、空
調動作の立ち上がりも速やかにする。 【構成】 圧縮機１が停止しているとき、液冷媒量検知
手段８は、圧縮機１内に滞留する液冷媒量が所定値以上
になると信号を出力し、制御装置７は、その信号を入力
したとき、モータ５の巻線に微弱の高周波欠相電流を通
電してモータ巻線を暖め、液冷媒の低温滞留による液圧
縮を防止して圧縮機の破損を防止し、かつ空調動作の立
ち上がりを速やかにする。なお、圧縮機１の代表部の温
度が所定値以下、または室外気温が所定値以下のときに
限って欠相通電することも可能であり、また欠相通電を
間欠的にして通電消費電力を低減することも可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機を用いた空気調
和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和機が普及しているが、そ
の信頼性、とくに起動時における液冷媒の圧縮による圧
縮機の破損が課題である。

【０００３】以下、従来の空気調和機について説明す
る。従来、空気調和機において、冷凍サイクルを長時間
停止し、圧縮機が低温に保たれた場合、圧縮機吸入管路
へ液冷媒が寝込み、起動時に液圧縮を生じて軸トルクが
過大となったり、さらには圧縮機破損を引き起こす場合
がある。その現象が発生するのを防止するために、起動
時に逆回転で起動し、突出ポートからガスを吸い込んで
吸入ポートから排出し、吸入管路に寝込んだ液冷媒を押
し戻したのち停止し、改めて正回転で起動することによ
り、主としてガスを吸入するようにして液圧縮を防止し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の空気
調和機では、上記のように起動時に逆回転で起動したの
ち停止し、改めて正回転起動する動作は、冷凍サイクル
の立ち上がりを遅らせ、また空気調和機に求められる快
適性能の面において不利であると言う問題があった。

【０００５】本発明は上記の課題を解決するもので、液
冷媒寝込みを的確に検知し、空気調和機の立ち上がり性
能を損なうことなく、液冷媒寝込みによる起動時の軸ト
ルク過大、さらには圧縮機破損を引き起こすのを防止し
た空気調和機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、圧縮機、室内側熱交換器、および室外側熱交換器を
備えた空気調和機において、前記圧縮機の内部に設けら
れ、前記圧縮機の内部の液冷媒量が設定量以上になると
信号を出力する液冷媒量検知手段と、圧縮機電源回路
と、装置全体の動作を制御する制御装置とを備え、前記
制御装置は、圧縮機が停止しているとき前記液冷媒量検
知手段の出力信号が所定時間以上連続して出力されると
きに前記圧縮機のモータに微弱の高周波欠相電流を流す
ように前記圧縮機電源回路を制御する空気調和機であ
り、また、請求項２に係わる本発明は、圧縮機の代表部
の温度が所定値以下になると信号を出力する圧縮機温度
検知手段を設け、制御手段は、前記圧縮機が停止してい
るときにおいて、液冷媒量検知手段の信号と前記圧縮機
温度検知手段の信号とがともに出力されたときに前記圧
縮機のモータに微弱の高周波欠相電流を流すように圧縮
機電源回路を制御する請求項１に係わる空気調和機であ
り、また、請求項３に係わる本発明は、室外気温が所定
値以下になると信号を出力する室外温度検知手段を設
け、制御手段は、圧縮機が停止しているときにおいて、
液冷媒量検知手段の信号と前記室外気温検知手段の信号
とがともに出力されたときに前記圧縮機のモータに微弱
の高周波欠相電流を流すように圧縮機電源回路を制御す
る請求項１記載の空気調和機であり、また、請求項４に
係わる本発明は、制御手段は、圧縮機のモータに流す微
弱の高周波欠相電流の通電を、所定時間の通電と所定時
間の切断とを繰り返すように圧縮機電源回路を制御する
請求項１ないし請求項３のいずれかに係わる空気調和機
である。

【０００７】

【作用】請求項１に係わる本発明において、圧縮機が停
止しているときに、液冷媒量検知手段が圧縮機内部に滞
留する液冷媒量を検知して所定量以上であれば信号を出
力し、制御手段は、その信号を入力したとき、圧縮機の
モータに微弱の高周波欠相電流を流してモータ巻線を暖
め、液冷媒の低温寝込みを解消する。また、請求項２に
係わる本発明において、圧縮機が停止しているときに、
圧縮機温度検知手段が圧縮機の代表部の温度を検知して
所定値以下であれば信号を出力し、制御手段は、液冷媒
量検知手段の信号と前記圧縮機温度検知手段の信号とを
ともに入力したときに、圧縮機のモータに微弱の高周波
欠相電流を流してモータ巻線を暖め、液冷媒の低温寝込
みを解消する。欠相電流の通電を、圧縮機の代表部の温
度が所定値以下であるときに限って効果的に暖める。ま
た、請求項３に係わる本発明において、圧縮機が停止し
ているときに、室外気温検知手段が室外気温を検知して
所定値以下であれば信号を出力し、制御手段は、液冷媒
量検知手段の信号と前記室外気温検知手段の信号とをと
もに入力したときに、圧縮機のモータに微弱の高周波欠
相電流を流してモータ巻線を暖め、液冷媒の低温寝込み
を解消する。欠相電流の通電を、室外気温が所定値以下
であるときに限って効果的に暖める。また、請求項４に
係わる本発明において、高周波欠相電流の通電パターン
を、所定時間の通電と所定時間の切断との繰り返しとし
て、欠相電流過熱の消費電力を低減する。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の空気調和機の一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の構
成を示す要部ブロック図である。図において、１は圧縮
機、２は圧縮機１の圧縮部、２ａは圧縮部２における旋
回スクロール、２ｂは同固定スクロール、３は吸入管
路、４は吐出管路、５はモータ、６は圧縮機電源回路、
７は制御装置、８は吸入管路３内に設けたフロースイッ
チなどで構成され、圧縮機１内の液冷媒量が設定量以上
になると出力信号を与える液冷媒量検知手段である。

【０００９】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。制御装置７は、空気調和機の圧縮機１を停止さ
せたとき、液冷媒量検知手段８の出力を計測し、その出
力が所定の時間以上連続してあるか否か判断する。液冷
媒量検知手段８からの出力が所定時間以上連続してある
と判断された場合、制御装置７はモータ５の巻線に、図
２に示したような、微弱の高周波欠相電流を流すように
圧縮機電源回路６を制御する。図２（ａ）はモータ５の
巻線と電流とを示す。図に示したように、Ｗ相を欠相と
してＵ相とＶ相とのみに電流をＩ1 とＩ1’を交互に間
隔をおいて流している。図２（ｂ）はその電流の通電状
態を示すタイミングチャートである。

【００１０】このように、液冷媒量検知手段８により、
圧縮機１の停止時に一定量以上の液冷媒が圧縮機１内に
溜っていることを検知し、欠相電流を流して圧縮機１の
モータ巻線を暖めることによって、圧縮機起動時の負荷
を低減することができ、空気調和機の立ち上がり性能を
損なうことなく液冷媒寝込みによる起動時の軸トルク過
大、さらには圧縮機破損を引き起こすのを防止すること
ができる。

【００１１】（実施例２）以下、請求項２に係わる本発
明の空気調和機の一実施例について図面を参照しながら
説明する。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を付
与して詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異
なる点は、図１に示した構成に加えて圧縮機温度検知手
段９を設け、圧縮機１の代表部の温度が設定温度以下に
なると出力を制御装置７に与えるようにしたことにあ
る。

【００１２】上記構成においてその動作を説明する。圧
縮機１が停止すると、制御装置７は、液冷媒量検知手段
８の出力が所定時間以上連続してあり、かつそのとき圧
縮機温度検知手段９により検出した圧縮機１の代表部の
温度が設定温度以下であるとき、モータ５の巻線に図２
に示した微弱の高周波欠相電流を流すよう圧縮機電源回
路６を制御する。したがって、圧縮機１の温度が所定値
より高いときには欠相電流を流さないようにしている。
以上の動作により、モータ５の巻線の温度が上昇し、圧
縮機起動時の負荷を低減することができ、空気調和機の
立ち上がり性能を損なうことなく液冷媒寝込みによる起
動時の軸トルク過大、さらには圧縮機破損を引き起こす
のを防止することができる。

【００１３】上記動作から明らかなように、液冷媒量検
知手段８により、圧縮機１の停止時に一定量以上の液冷
媒が圧縮機１内に滞留していることを検知し、かつ圧縮
機温度検知手段９により圧縮機１の温度が所定値より低
いことを検知したとき、圧縮機１のモータ巻線に微弱の
高周波欠相電流を流して圧縮機１の温度を上げて冷媒を
暖めるようにしたことにより、圧縮機１の温度が所定値
以下であるときに限って欠相電流を流すので、より効果
的に対応して圧縮機起動時の負荷を低減でき、空気調和
機の立ち上がり性能を損なうことなく液冷媒寝込みによ
る起動時の軸トルク過大、さらには圧縮機破損を引き起
こすのを防止することができる。

【００１４】（実施例３）以下、請求項３に係わる本発
明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図
４は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、図
１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を
省略する。本実施例が実施例１と異なる点は、図１に示
した構成に加えて空気調和機外箱１１に室外気温度検知
手段１０を設け、室外気温にも対応して欠相電流を流す
ようにしたことにある。

【００１５】上記構成において動作を説明する。圧縮機
１が停止すると、制御装置７は、液冷媒量検知手段８の
出力が所定時間以上連続してあるとき、かつ室外気温度
検知手段１０の出力が所定温度以下である場合に、圧縮
機１のモータ５の巻線に、図２に示した微弱の高周波欠
相電流を流すように圧縮機電源回路６を制御する。した
がって、室外気温が所定値を越えるときには欠相電流を
流さない。

【００１６】上記動作から明らかなように、液冷媒量検
知手段８により所定値以上の液冷媒が圧縮機１内に溜っ
ていることを検知し、かつ室外気温度検知手段１０によ
り室外気温が所定値以下であることを検知したときに、
圧縮機モータ巻線に微弱の高周波欠相電流を流して圧縮
機１の温度を上げるようにしたことにより、室外気温が
所定値以下であるときに限って欠相電流を流すので、効
果的に対応して、圧縮機起動時の負荷を低減することが
でき、空気調和機の立ち上がり性能を損なうことなく液
冷媒寝込みによる起動時の軸トルク過大、さらには圧縮
機破損を引き起こすのを防止することができる。

【００１７】（実施例４）以下、請求項４に係わる本発
明の一実施例について図面を参照しながら説明する。な
お、本実施例の構成は図１に示した構成に同じとする。
本実施例が実施例１と異なる点は、高周波欠相電流の通
電パターンにある。

【００１８】以下、本実施例の動作を説明する。図５は
本実施例における圧縮機モータ巻線に流す微弱の高周波
欠相電流の通電状態を示すタイミングチャートである。
本実施例においては、液冷媒量検知手段８により冷媒の
寝込みを検出し、圧縮機１のモータ巻線に微弱の高周波
電流を流すとき、図２（ｂ）に示したパターンの通電を
所定時間ＯＮ、所定時間ＯＦＦを繰り返すように圧縮機
電源回路６を制御する。この動作により、電力消費を最
低限に抑えながら、圧縮機１の温度を上げて冷媒を暖め
ることによって圧縮機起動時の負荷を低減することがで
き、空気調和機の立ち上がり性能を損なうことなく液冷
媒寝込みによる起動時の軸トルク過大、さらには圧縮機
破損を引き起こすのを防止することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係わる本発明は、圧縮機、室内側熱交換器、および
室外側熱交換器を備えた空気調和機において、前記圧縮
機の内部に設けられ、前記圧縮機の内部の液冷媒量が設
定量以上になると信号を出力する液冷媒量検知手段と、
圧縮機電源回路と、装置全体の動作を制御する制御装置
とを備え、前記制御装置は、圧縮機が停止しているとき
前記液冷媒量検知手段の出力信号が所定時間以上連続し
て出力されるときに前記圧縮機のモータに微弱の高周波
欠相電流を流すように前記圧縮機電源回路を制御するこ
とにより、圧縮機内部に滞留する液冷媒の低温滞留を解
消して、圧縮機の損傷を防止し、かつ空調動作の立ち上
がりを速やかにできる。また、請求項２に係わる本発明
は、圧縮機の代表部の温度が所定値以下になると信号を
出力する圧縮機温度検知手段を設け、制御手段は、前記
圧縮機が停止しているときにおいて、液冷媒量検知手段
の信号と前記圧縮機温度検知手段の信号とがともに出力
されたときに前記圧縮機のモータに微弱の高周波欠相電
流を流すように圧縮機電源回路を制御することにより、
圧縮機の代表部の温度が所定値以下であるときに限って
高周波欠相電流を通電するので効果的に圧縮機を暖める
ことができる。また、請求項３に係わる本発明は、室外
気温が所定値以下になると信号を出力する室外温度検知
手段を設け、制御手段は、圧縮機が停止しているときに
おいて、液冷媒量検知手段の信号と前記室外気温検知手
段の信号とがともに出力されたときに前記圧縮機のモー
タに微弱の高周波欠相電流を流すように圧縮機電源回路
を制御することにより、室外気温が所定値以下であると
きに限って高周波欠相電流を通電するので効果的に圧縮
機を暖めることができる。また、請求項４に係わる本発
明は、制御手段は、圧縮機のモータに流す微弱の高周波
欠相電流の通電を、所定時間の通電と所定時間の切断と
を繰り返すように圧縮機電源回路を制御することにより
高周波欠相通電の消費電力を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係わる本発明の空気調和機の一実施
例の構成を示すブロック図

【図２】請求項１ないし３に係わる本発明の空気調和機
における高周波欠相電流の通電状態を示すモータ巻線の
模式図およびタイミングチャート

【図３】請求項２に係わる本発明の空気調和機の一実施
例の構成を示すブロック図

【図４】請求項３に係わる本発明の空気調和機の一実施
例の構成を示すブロック図

【図５】請求項４に係わる本発明の空気調和機における
高周波欠相電流の通電状態を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１ 圧縮機 ５ モータ ６ 圧縮機電源回路 ７ 制御装置 ８ 液冷媒量検知手段 ９ 圧縮機温度検知手段 １０ 室外気温度検知手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、室内側熱交換器、および室外側
   熱交換器を備えた空気調和機において、前記圧縮機の内
   部に設けられ、前記圧縮機の内部の液冷媒量が設定量以
   上になると信号を出力する液冷媒量検知手段と、圧縮機
   電源回路と、装置全体の動作を制御する制御装置とを備
   え、前記制御装置は、圧縮機が停止しているとき前記液
   冷媒量検知手段の出力信号が所定時間以上連続して出力
   されるときに前記圧縮機のモータに微弱の高周波欠相電
   流を流すように前記圧縮機電源回路を制御する空気調和
   機。
2. 【請求項２】 圧縮機の代表部の温度が所定値以下にな
   ると信号を出力する圧縮機温度検知手段を設け、制御手
   段は、前記圧縮機が停止しているときにおいて、液冷媒
   量検知手段の信号と前記圧縮機温度検知手段の信号とが
   ともに出力されたときに前記圧縮機のモータに微弱の高
   周波欠相電流を流すように圧縮機電源回路を制御する請
   求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】 室外気温が所定値以下になると信号を出
   力する室外温度検知手段を設け、制御手段は、圧縮機が
   停止しているときにおいて、液冷媒量検知手段の信号と
   前記室外気温検知手段の信号とがともに出力されたとき
   に前記圧縮機のモータに微弱の高周波欠相電流を流すよ
   うに圧縮機電源回路を制御する請求項１記載の空気調和
   機。
4. 【請求項４】 制御手段は、圧縮機のモータに流す微弱
   の高周波欠相電流の通電を、所定時間の通電と所定時間
   の切断とを繰り返すように圧縮機電源回路を制御する請
   求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気調和機。