JPS61259045A - インバ−タ駆動式空気調和機 - Google Patents

インバ−タ駆動式空気調和機

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JPS61259045A
JPS61259045A JP60101006A JP10100685A JPS61259045A JP S61259045 A JPS61259045 A JP S61259045A JP 60101006 A JP60101006 A JP 60101006A JP 10100685 A JP10100685 A JP 10100685A JP S61259045 A JPS61259045 A JP S61259045A
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electric compressor
inverter
compressors
compressor
motor
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JP60101006A
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Takuo Hirahara
卓穂 平原
Shigeru Muramatsu
繁 村松
Susumu Kawaguchi
進 川口
Takashi Yamamoto
隆史 山本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はインバータにより駆動される電動圧縮機を用
いた空気調和機に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は例えば特開昭59−54789号公報に示され
た従来のインバータ駆動式空気調和機を示す構成図であ
る。
図中、(1)は商用単相交流電源、(2)は交流電源(
1)に接続され単相交流を直流に変換するコンバータ。
(3)はコンバータ(2)に接続され直流を可変電圧・
可変周波数の三相交流に変換するインバータ、(4)は
インバータ(3)に接続された誘導電動機によシ駆動さ
れる電動圧縮機、(5)は電動圧縮機(4)に管路で接
続された空気調和機の室内側熱交換器、(6)は室内側
熱交換器(5)に管路で接続された減圧器、(7)は減
圧器(61と電動圧縮機+41Ic管路で接続された空
気調和機の室外側熱交換器である。
従来のインバータ駆動式空気調和機は上記のよ5に構成
され、商用単相交流電源(!)はコンバータ(21及び
インバータ(3)を介して三相交流電源に変換され、そ
の交流電圧及び周波数は、インバータ(3)の特性によ
って決定される特定の相関関係を有する。一方、電動圧
縮機(4)、室内側熱交換器(5)、減圧器(6)及び
室外側熱交換器(7)は冷媒サイクルを構成し、暖房運
転においては、電動圧縮機(4)から吐出された高圧冷
媒は、(5)→(6)→(7)の順に冷媒サイクル内を
流動し、低圧ガスとなって再び電動圧縮機(4)に吸入
されて高圧化される。また、冷房運転忙おいては、冷媒
の流れは上記とは逆に+41→(7)→(61→(5)
→(4)となる。
単位時間当たシの冷房又は暖房能力は、インバータ(3
)によ多負荷側周波数を制御して、1動圧網機(4)の
回転速度を変化させて調整する。現在、一般的に用いら
れているインバータ駆動式空気調和機の負荷側周波数範
囲は20〜150Hz程度である。また、電動圧縮機(
4)としては、全密閉形ローリングピストン式ロータリ
圧縮機(容積形)が主流となっているが、一部会密閉形
レシプロ式圧縮機(容積形)も用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のインバータ駆動式空気調和機では、
空気調和(以下空調という)開始時等の急速冷房又は急
速暖房が必要とされる場合には。
電動圧縮機の回転速度をいっそう上昇させる必要がある
。しかし、電源供給側のインバータ(31については特
に技術上の問題がないのに対し、負荷側の電動圧縮機(
4)は低速回転時の性能維持を目的として容積形が使用
されている関係上、高速回転時      1には機械
損失の増大、摩耗の激化等を生じやすい。
そのため、いっそうの高速化が信頼性の極端な低下を招
くという問題点がある。
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
1通常の低回転駆動時の電動圧縮機の効率は維持したま
ま、超高速回転下での急速冷房及び急速暖房を可能にし
たインバータ!に動式空気調和機を提供することを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るインバータ駆動式空気調和機は。
それぞれ運転周波数域が異なる第1の電動圧縮機及び第
2の電動圧縮機を管路で並列に接続していずれか一方を
選択運転し、第1及び第2の電動圧縮機の接続点に切換
弁を設け、上記選択運転に応じて第1及び第2の電動圧
縮機の一方を室内側熱交換器及び室外側熱交換器に接続
するようにしたものである。
〔作用〕
この発明ににいては9通常運転時は低速回転時に効率の
高い第1の電動圧縮機が運転され、空調開始時には高速
回転時忙信頼性の高い第2の電動圧縮機が運転される。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例全売す構成図で。
(1)〜(31,(5)〜(7)は上記従来装置と同様
のものである。
図中、(4A) 、 (4B)  は互いに管路で並列
に接続された第1及び第2の電動圧縮機で、共に全密閉
形ロータリ圧縮機が用いられ、第1の電動圧縮機(4A
)は従来の電動圧縮機+41と同一仕様であるのに対し
、第2の電動圧縮機(4B)は潤滑油、摺動材料。
摺動部品間の隙間等が高速回転に対応して設定されてお
り、低速回転域での性能は低くなっている。
(8A) ? (8B)は第1及び第2の電動圧縮機(
4A) 。
(4B)の管路(吐出管及び吸入管共用)の接続点に設
けられた切換弁で、切換弁(8A)は室内側熱交換器(
5)に接続され、切換弁(8B)は室外側熱交換器(7
)に接続されている。
なお、第1の電動圧縮機(4A)の運転周波数域は20
〜120fizで、第2の電動圧縮機(4B)の運転周
波数域は120〜180Hzであるとする。
上記のように構成されたインバータ駆動式空気調和機に
おいては、第1及び第2の電動圧縮機(4A) # (
4B) が選択的に使用され、これに応じて切換弁(8
A) ? (8B) が冷媒回路を切シ換える。
すなわち、120Hz以上の高速運転が必要な温度条件
下では、制御装置(図示しない)の信号によシ第2の電
動圧縮機(4B)にインバータ(3)の出力が供給され
ると共に、切換弁(8A) * (8B)  によシ第
2の電動圧縮機(4B)が室内側及び室外側熱交換器(
51,(71に接続される。これで、第2の電動圧縮機
(4B)は始動し2回転速度が上昇した後空調負荷に応
じた120〜1)101)z間の所要周波数で連続運転
される。一方、低空調負荷時には、第1の電動圧縮機(
4A)にインバータ(3)の出力が供給されると共に、
切換弁(8A) 、 (8B)により第1の電動圧縮機
(4A)が室内側及び室外側熱交換器t51. !7>
に接続される。これで、第1の電動圧縮機(4B)は2
0〜120Hzを周波数範囲として、負荷に応じた周波
数で連続運転される。また、20Hz未満の超低負荷領
域では、温度調節による断続運転が実施される。
第2図はこの発明の他の実施例を示す構成図で。
第2の電動圧縮機(4B)として遠心式電動圧縮機が用
いられている。そして、第1の電動圧縮機(4ム)には
専用のコンバータ(2人)及びインバータ(3A)が接
続され、第2の電動圧縮機(4B)にハ専用のコンバー
タ(2B)  及びインバータ(3B)が接続されてい
る。上記以外は第1図と同様である。なお、第1の電動
圧縮41 (4A)  の運転周波数域は20〜15 
GHz、第2の電動圧縮機(4B)の運転周波数域は2
0〜300Hzである。
150Hz以上の高速運転が必要な条件では、第2の電
動圧縮if!k(4B) がコンバータ(2B)及びイ
ンバータ(3B)を介して始動され2回転速度が上昇し
た後空調負荷に応じた150〜300Hz間の所要周波
数で連続運転される。第1及び第2の電動圧縮機(4A
) 、 (4B)  Kそれぞれ専用のインバータ(3
A)、(3B)が接続されているので、各電動圧縮機(
4A) # (4B)  の特性に応じたインバータ(
3ム)       )(3B)の特性を選択し得る。
〔発明の効果〕 以上説明したとおシこの発明は、インバータ駆動式空気
調和機の電動圧縮機を、それぞれ運転周波数域が異なる
第1及び第2の電動圧縮MiFCよ多構成し、これらを
管路で並列に接続し、この接続点に切換弁を設け、第1
及び第2の電動圧縮機のいずれか一方を選択運転し、こ
れに応じて切換弁によシ第1及び第2の電動圧縮機の一
方を空気調和機の室内側熱交換器及び室外側熱交換器に
接続するよ5にしたものである。
これによ〕、第1及び第2の電動圧縮機をそれぞれ低速
及び高速に対応し℃設定することによ)低空調負荷時の
高効率維持と、超高速回転による急速冷房及び急速暖房
時の信頼性の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるインバータ駆動式空気調和機の
一実施例を示す構成図、第2図はこの発明の他の実施例
を示す構成図、第3図は従来のインバータ駆動式空気調
和機を示す構成図である。 図中、 (31,(3A) 、 (IB )はインバー
タ、(4A)は第1の電動圧縮機、(4B)は第2の電
動圧縮機。 (5)は室内側熱交換器、(6)は減圧器、())は室
外側熱交換器e  (8A)j(8B) は切換弁であ
る。 なお2図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)インバータから発生される可変電圧・可変周波数
    の三相交流を電動圧縮機に供給して、この電動圧縮機に
    順次管路で接続された室内側熱交換器、減圧器及び室外
    側熱交換器からなる冷媒サイクルを駆動するものにおい
    て、互いに管路で並列に接続されそれぞれ運転周波数域
    が異なりかついずれか一方が選択運転される第1の電動
    圧縮機及び第2の電動圧縮機と、この第1及び第2の電
    動圧縮機の管路の接続点に設けられ上記選択運転に応じ
    て上記第1及び第2の電動圧縮機の一方を上記室内側熱
    交換器及び室外側熱交換器に接続する切換弁とを備えた
    ことを特徴とするインバータ駆動式空気調和機。
  2. (2)第1の電動圧縮機を三相交流の低周波域で運転し
    、第2の電動圧縮機を高周波域で運転する特許請求の範
    囲第1項記載のインバータ駆動式空気調和機。
  3. (3)第1の電動圧縮機として容積形電動圧縮機を用い
    、第2の電動圧縮機として遠心形電動圧縮機を用いた特
    許請求の範囲第1項記載のインバータ駆動式空気調和機
  4. (4)インバータを第1及び第2の電動圧縮機ごとに設
    けた特許請求の範囲第1項記載のインバータ駆動式空気
    調和機。
JP60101006A 1985-05-13 1985-05-13 インバ−タ駆動式空気調和機 Granted JPS61259045A (ja)

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