KR100590352B1

KR100590352B1 - 공기 조화기

Info

Publication number: KR100590352B1
Application number: KR1020047018229A
Authority: KR
Inventors: 진노야스시; 와타나베야스시
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2006-06-19
Also published as: CN1697954A; CN100412464C; JPWO2004083744A1; KR20050003440A; WO2004083744A1; JP4265601B2

Abstract

본 발명의 압축기는 압축기 모터의 로터의 속도 변동을 억제하는 토크 제어 인버터에 의해 구동되는 공기 조화기로서, 운전 정지 지시가 송출되었을 때에는, 압축기 속도를 토크 제어의 제어량이 일정값 이상으로 되는 압축기 속도까지 변경시킨 후, 정지시의 진동 억제에 적절한 로터 위치에서 압축기를 정지한다. 또한, 압축기 부하에 따라 로터 정지 위치나 상기 정지 제어중인 압축기 속도 변경 비율을 결정한다.

Description

공기 조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기 조화기의 압축기 정지시의 제어에 관한 것이다.

최근의 공기 조화기에 있어서는, 토크 제어 방식의 인버터(inverter)로 구동되는 DC 모터 단일 피스톤 로터리 압축기를 탑재하고 있는 기종이 증가되고 있다.

단일 피스톤 로터리는 구조가 단순하기 때문에 염가로 제조할 수 있고, 또한 기계적인 손실이 적다. 따라서, 이것을 고성능의 DC 모터로 구동함으로써, 고성능 또한 염가의 공기 조화기를 설계하는 것이 가능한 이점이 있다. 그 한편으로, 로터 1회전중의 부하 변동에 기인하는 로터의 속도 변동에 의해 진동이 크다는 단점이 있었다. 덧붙여, 지구 환경 보호면에서 대체 냉매화가 필수가 되어감으로써 HFC 냉매(주로 R410A 냉매)가 주류로 되어 있지만, HFC 냉매는 종래의 HCFC 냉매(R22 냉매)에 비해 압력이 높기 때문에 속도 변동이 현저해져서 진동이 증대하는 요인으로 되고 있다.

진동의 문제를 해결하는 수단으로서, 일본 특허 공개 제 2001-37281 호 공보는, 압축기 모터의 로터 1회전중인 인버터 출력을 미세하게 제어함으로써 속도 변 동을 억제하는 토크 제어 방식의 인버터(이후, 토크 제어 인버터라 기술함)를 개시한다. 토크 제어 인버터로는 로터의 속도 변동을 검출하고, 일정하도록 로터 1회전중인 인버터 출력을 조절하기 위해서, 로터 속도는 거의 일정하게 유지되고, 압축기의 진동은 억제된다.

이 토크 제어에 의해, 운전시의 압축기 진동을 대폭 억제하는 것이 가능해졌지만, 정지시의 진동은 인버터 통전이 차단된 이후의 압축기의 로터 관성에 의해 야기되기 때문에 제어할 수 없다. 그 때문에, 압축기 자체나 압축기 주위의 배관의 정지시 진동 응력이 현저히 커지고, 또한 소음도 발생하는 문제가 있었다.

정지시의 진동의 문제를 해결하기 위해서는, 압축기 주위의 배관 설계를 가요성 형상(flexible shape)으로 하고, 또한 고무 부재 등의 방진재를 사용함으로써 정지시의 진동을 흡수하는 것이 일반적인 방법이다. 그러나, 긴 배관을 이용한 복잡한 형상의 배관 설계로 되고, 또한 다수의 방진재가 필요하게 되므로, 재료비면에서도 설계 공정수의 면에서도 부담이 되는 것이었다. 따라서, 일본 특허 공개 제 2001-37281 호 공보에도 기재되어 있는 바와 같이, 압축기 모터의 로터 위치를 검출할 수 있는 토크 제어 인버터의 장점을 살리고, 정지시의 압축기 속도나, 상전류(相電流)의 크기에 따라 정지시의 진동 억제에 효과적인 로터 위치에서 인버터 통전의 차단을 실행하는 방법이나, 정지시에 브레이크 출력을 실행함으로써 거듭되는 정지시 진동 억제를 실행하는 제어 방법이 개시되어 있다.

다음에, 개시되어 있는 상기 제어 방법의 과제에 대하여 설명한다. 토크 제어 인버터에 있어서는, 토크 제어량이 클 때의 인버터의 출력은 도 1에 도시한 바 와 같이 압축기의 회전에 수반하는 부하 변화에 따라 크게 변화한다. 정지시의 진동을 억제하는 데에 적절한 로터 정지 위치는, 주로 압축기의 부하가 가장 줄어드는 부근, 즉 냉매 가스 토출 직후 부근에 로터가 왔을 때이고, 이러한 타이밍은 토크 제어시의 인버터 출력의 변동에 의해 검출된다.

그러나, 압축기를 고속으로 운전할 때에 토크 제어량을 크게 하면, 압축기 상전류의 피크값의 현저한 증대나, 운전 효율의 악화를 가져온다. 악화를 피하기 위해서는, 고속으로의 운전시에는 토크 제어의 제어량을 작게 하도록 설정하지 않으면 안된다. 그렇지만, 토크 제어량을 작게 하면, 도 2에 도시한 바와 같이 인버터의 출력은 압축기 부하의 변동을 반영하기 어려워진다. 이 결과, 고속 운전시의 정지에 있어서는 로터 위치의 검출 정밀도가 저하하여, 정지시 진동 억제에 적절한 로터 위치에서 정지하지 않을 경우가 있고, 그 경우에는 정지시에 큰 진동·소음이 발생하는 과제가 있었다.

또한, 고속 운전시의 압축기 정지에서는, 적절한 로터 위치에서의 정지를 실행했다고 하여도, 로터 자체가 갖는 관성의 크기로부터 정지시의 진동 억제 효과는 한정적이기 때문에, 제진(制振)을 위한 고무나 테이프라는 보조 부재의 사용이 불가결하고, 그것이 제품 비용을 상승시키는 요인으로 되고 있었다. 또한, 고속 운전의 압축기 정지에 있어서 적절한 로터 위치에서의 정지를 실행하고자 한 경우, 정지시의 압축기 속도나 압축기 부하에 의해 적절한 로터 정지 위치가 크게 변화하기 때문에, 운전 조건이나 공기 조절 조건으로부터의 추정 부하나, 종래 기술에 보이는 압축기 상전류에 의한 부하의 검출값에 의해 적절한 로터 정지 위치에 정지하 는 방법에 있어서도, 매우 많은 경우를 나누어 설정하지 않으면 안되고, 제어가 복잡해지는 과제를 갖고 있었다.

또한, 고속·고부하 운전시의 브레이크 출력을 실행하는 경우도 전류의 증대가 크고, 그 때문에 파워 소자의 용량을 크게 하지 않으면 안되며, 이것도 제품 비용을 상승시키는 요인으로 되고 있었다.

발명의 요약

본 발명의 공기 조화기는 압축기 모터의 로터의 속도 변동을 억제하는 토크 제어 인버터에 의해 구동되는 공기 조화기로서, 운전 정지 지시가 송출되었을 때는, 압축기 속도를 토크 제어의 제어량이 일정한 값 이상으로 되는 압축기 속도까지 변경시킨 후, 정지시의 진동 억제에 적절한 로터 위치에 압축기를 정지하도록 한 것이다. 본 구성에 의해, 정지시에는 확실한 로터 위치 검출을 실행할 수 있는 동시에, 로터의 관성을 작게 함으로써 정지시의 진동 억제 효과를 충분히 발휘하는 것이 가능해진다. 또한, 로터의 관성이 작아짐으로써 정지시의 압축기 부하에 의한 최적 로터 위치의 변화도 매우 작게 억제할 수 있으며, 제어를 간단하게 할 수 있다. 또한 정지하는 압축기 속도를 한정할 수 있기 때문에, 제어를 간단하게 할 수 있다.

도 1은 토크 제어 인버터에 있어서의 토크 제어량이 클 때의 인버터의 출력 상태를 설명하는 도면,

도 2는 토크 제어 인버터에 있어서의 토크 제어량이 작을 때의 인버터 출력 상태를 설명하는 도면,

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 공기 조화기의 구성도,

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어부의 구성도,

도 4는 토크 제어 인버터에 있어서의 압축기 속도와 토크 제어량의 관계를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블(A)을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어의 흐름도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 흐름도의 일련의 동작을 시계열(時系列)로 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블(B)을 도시한 도면,

도 9a는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블(C)을 도시한 도면,

도 9b는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블(D)을 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어의 흐름도,

도 11은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어의 흐름도의 일련의 동작을 시계열로 도시한 도면,

도 12는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어의 흐름도,

도 13은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 제어의 흐름도의 일련의 동작을 시계열로 도시한 도면,

도 14는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 실내기 운전 램프의 표시예를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예의 공기 조화기의 구성을 도 3a에 도시한다. 공기 조화기는 압축기(1), 감압기(2), 실내 열교환기(3), 실외 열교환기(4) 및 사방 밸브(10)가 도 3a와 같이 배관으로 접속된다. 또한, 압축기(1)는 구동용 모터를 구비하고 있고, 구동용 모터는 로터를 갖고 있다. 또한, 실내 열교환기(3)는 실내송풍기(5)에 의한 송풍에 의해 열교환이 실행되고, 실내 열교환기(3)에는 열교환기 온도를 검출하는 실내 배관 센서(7)가 설치된다. 마찬가지로 실외 열교환기(4)는 실외 송풍기(6)에 의한 송풍에 의해 열교환이 실행되고, 실외 열교환기(4)에는 열교환기 온도를 검출하는 실외 배관 센서(8)가 설치된다. 압축기(1)는 인버터(9)에 의해 구동되고, 인버터(9)는 제어부(11)에 의해 동작을 제어된다. 제어부(11)는 예컨대 마이콤에 의해 구성되고, 도 3b에 도시한 바와 같이, 속도 검출 수단(111), 정지 위치 결정 수단(112)을 가지며, 또한 부하량 판정 수단(113) 또는 속도 변경 비율 가변 수단(114)을 가질 수 있다. 또한, 도 3b에는, 제어부(11)가 수단(111, 112, 113, 114)을 모두 포함하는 경우를 예시한다. 이 중, 속도 검출 수단(111)과 정지 위치 결정 수단(112)은 필수이지만, 제어부(11)가 부하량 판정 수단(113) 및 속도 변경 비율 가변 수단(114)을 갖지 않고 있을 경우, 또는 어느 한쪽만을 가질 경우도 본 발명에 포함된다.

이 후, 본 발명의 일 실시예에 대하여, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 실시예에 따라 설명을 실행한다.

실시예 1

도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서, 토크 제어 인버터에 있어서의 압축기 속도와 토크 제어량의 관계를 도시한 도면이다. 이 도 4에 있어서의 토크 제어 설정의 경우, 토크 제어량은 압축기 속도(0 내지 fb)까지는 토크 제어량을 Ga%로 일정하게 하고, 압축기 속도(fb 내지 fd)에 걸쳐서 서서히 제어량을 떨어뜨리고, fd 이상의 압축기 속도에서는 토크 제어량을 Gc%로 하는 설정으로 한다. 여기서, 토크 제어에 있어서 어떠한 운전 상황하에서도 정밀도가 양호하게 로터 위치를 정하여 정지하기 위해서는, Gb% 이상의 토크 제어량이 필요하고, 그 때의 압축기 속도는 fc이다.

이러한 토크 제어량 설정에 있어서, 압축기가 fc 이상의 고속으로 운전하고 있을 때에, 공기 조화기의 조작자가 리모콘으로 운전 정지의 지시를 한 경우, 압축기 속도를 fc 이하로 변화시킨 후에, 적절한 로터 위치에서 인버터 통전을 차단하여 정지함으로써, 확실한 진동의 억제를 할 수 있다. 또한, 실제로 정지시키는 압축기 속도는 낮을수록 진동 억제 효과도 크고, 또한 저속으로의 정지로는 부하에 의한 최적 정지 위치의 변화도 적기 때문에 제어 파라미터도 적어지기 때문에, 가 능한 한 최저 속도로 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 예컨대 최고 속도로 운전시에 조작자로부터 정지 지시가 내려진 경우, 최저 속도까지 변화시키는 데는 상당한 시간을 필요로 하기 때문에, 정지 지시가 되었을 때의 운전 속도에 따라, 정지하는 속도를 경우에 따라 나눌 수도 있다.

도 5는 본 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블(A)이다. 조작자의 정지 지시가 도 4에 도시하는 fc 이상의 속도로 운전중에 실행된 경우, 제어부(11)는 정밀도 양호하게 로터 위치를 검출할 수 있는 속도의 상한인 정지 속도(fc)에 로터 속도를 변화시킨 후에, 속도(fc)로의 정지에 적절한 로터 위치(ωc)에 정지를 실행하도록 결정한다. 여기서, 정지 속도(fc)란, 인버터의 토크 제어량이 소정값 이상으로 되는 로터 속도를 말한다. 한편 fc 미만의 속도로 운전중에 정지 지시가 실행된 경우에는, 제어부(11)는 안정적으로 운전할 수 있는 최저 속도에 해당하는 정지 속도(fa)까지 로터 속도를 변화시킨 후에, 속도(fa)로의 정지에 적절한 로터 위치(ωa)에 정지를 실행하도록 결정한다. 여기서, 위치(ωc 및 ωa)는 예컨대 무거운 부하시의 정지에 있어서 가장 정지시의 진동이 작아지는 로터 위치를 실험적으로 구함으로써 설정할 수 있다.

도 6은 본 실시예 1에 있어서의 제어의 흐름도이다. 단계(101)에 있어서 운전 중의 공기 조화기가 리모콘에 의해 조작자로부터 정지 지시를 받으면, 속도 검출 수단(111)은 정지 지시시의 로터 회전 속도를 검출한다. 단계(102)에 있어서, 정지 위치 결정 수단(112)은 검출한 로터 회전 속도를 정지 제어 테이블(A)에 조회하여, 압축기의 정지 속도(fs)와, fs에 대응하는 로터 정지 위치(ωs)를 결정한다. 다음 단계(103)에 있어서, 제어부(11)는 정지 속도(fs)를 향해서 압축기 속도의 변경을 개시한다. 최후의 단계(104)에서는, 압축기 속도가 단계(102)에서 설정한 정지 속도(fs)에 도달한 시점에서, 단계(102)에서 설정한 로터 정지 위치(ωs)에서 인버터의 통전을 차단하고, 압축기를 정지한다. 도 7에, 이 흐름도의 일련의 동작을 시계열로 도시한다.

실시예 2

도 8은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 정지 제어 테이블(B)을 도시한다. 정지 제어 테이블(B)은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정지 제어 테이블(A)을 기본으로 하고, 또한 압축기 정지시의 응축측 열교환기의 배관 온도 센서 출력을 로터 정지 위치 설정 테이블로서 추가한 것이다. 실시예 2에서는, 제어부(11)가 속도 검출 수단(111)과 정지 위치 결정 수단(112)에 부가하여, 또한 부하량 판정 수단(113)을 갖는다. 부하량 판정 수단(113)은 압축기의 부하량이 소정값 이상인지 아닌지를 판정한다. 제어부(11)는 부하량 판정 수단(113)의 판정에 기초하여, 압축기(1)를 정지시킬 때의 로터 정지 위치를 최적 위치에 설정할 수 있다. 실시예 2에 있어서, 부하량 판정 수단(113)이 압축기(1)의 정지시의 응축측 열교환기에 구비된 배관 온도 센서 출력을 판정함으로써, 제어부(11)는 센서 출력에 따른 로터 정지 위치 설정을 결정할 수 있다. 또한, 도 3a에 도시한 바와 같이, 배관 온도 센서 출력이란, 난방시에는 실내 배관 온도 센서(7)의 출력이고, 냉방시에는 실외 배관 온도 센서(8)의 출력을 말한다.

실시예 1에 설명한 정지 제어 테이블(A)의 설정에서는, 조작자의 정지 지시 가 도 4에 도시하는 fc 이상의 속도로 운전중에 실행된 경우에는 fc의 속도로 변화시킨 후에 압축기를 정지한다. 실시예 2의 정지 제어 테이블(B)의 설정은 또한 정지할 때의 응축측 배관 온도(Ts)를 참조한다. 즉, 부하량 판정 수단(113)은 Ts가 Tc 이상인지, Tc 미만인지를 판정한다. 제어부(11)는 Ts가 Tc 이상인 경우에는, 그 부하에 적절한 최적 로터 정지 위치(ωc1)의 위치에서 압축기를 정지시키고, Tc 미만인 경우는, 그 부하에 적절한 최적 로터 정지 위치(ωc2)의 위치에서 압축기를 정지시킬 수 있다.

또한, 정지 제어 테이블(A)의 설정에서는, fc 미만의 속도로 운전중에 조작자의 정지 지시가 실행된 경우에는 fa의 속도로 변화시킨 후에 압축기를 정지한다. 실시예 2의 정지 제어 테이블(B)의 설정은 정지할 때의 응축측 배관 온도(Ts)를 참조한다. 즉, 부하량 판정 수단(113)은 Ts가 Ta 이상인지, Ta 미만인지를 판정한다. 제어부(11)는 Ts가 Ta 이상인 경우에는, 그 부하에 적절한 최적 로터 정지 위치(ωa1)의 위치에서 정지를 실행하고, Ta 미만인 경우에는, 그 부하에 적절한 최적 로터 정지 위치(ωa2)의 위치에서 정지를 실행하도록 설정된다. 여기서, 각 로터 정지 위치(ωs)는 실험적으로 구한 데이터를 기초로 설정할 수 있다.

이로써, 여러 운전 조건하로부터 정지를 위한 제어를 실행하여도, 보다 효과적으로 정지시의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 부하를 판별하는 수단으로서 센서(7 또는 8)가 검출하는 배관 온도를 이용하고 있지만, 이것으로 제한되지 않는 것은 물론이다.

실시예 3

도 9a는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 정지 제어 테이블(C)을 도시한 것이다. 정지 제어 테이블(C)은 실시예 1에서 설명한 정지 제어 테이블(A)을 기본으로 하고, 또한 압축기 속도 변경 비율 설정 테이블을 추가한 것이다.

실시예 3에서는, 제어부(11)는 속도 검출 수단(111), 정지 위치 결정 수단(112) 및 부하량 판정 수단(113)에 부가하여, 또한 속도 변경 비율 가변 수단(114)을 갖는다. 부하량 판정 수단(113)은 정지 지시가 되었을 때의 압축기 부하를 검출하고, 검출된 압축기 부하에 따라, 속도 변경 비율 설정 수단은 압축기 속도를 정지 속도로 변경시킬 때의 압축기 속도 변경 비율을 설정할 수 있다. 속도 변경 비율 설정 수단은 압축기 부하로서 응축측 열교환기의 배관 온도 센서 출력을 참조한다.

조작자의 정지 지시가 도 4에 도시한 fc 이상의 속도로 운전중에 실행된 경우, 실시예 1에서 설명한 정지 제어 테이블(A)의 설정에서는, 정지 속도(fc)까지 변화시킨 후에 압축기를 정지한다. 실시예 3의 정지 제어 테이블(C)의 설정에서는, 또한 정지 지시가 되었을 때의 응축측 열교환기의 배관 온도(Tk)를 참조한다. 부하량 판정 수단(113)은 Tk가 Tc 이상인지, Tc 미만인지를 판정한다. Tc 미만인 경우, 속도 변경 비율 가변 수단(114)이 통상의 압축기 변경 속도 비율(Rt)로 정지 속도까지의 속도 변경을 실시한다. Tc 이상인 경우에는, 부하가 무거운 운전시라 판정되고, 속도 변경 비율 가변 수단(114)은 통상의 압축기 변경 속도 비율(R)에 비해 완만한 압축기 변경 속도 비율(Rc)로 정지 속도까지의 속도 변경을 실시할 수 있다.

또한, 정지 제어 테이블(A)의 설정에서는, fc 미만의 속도로 운전중에 조작자의 정지 지시가 실행된 경우에는, 정지 속도(fa)까지 변화시킨 후에 압축기를 정지한다. 실시예 3의 정지 제어 테이블(B)의 설정은, 또한 정지 지시가 되었을 때의 응축측 배관 온도(Tk)를 참조한다. 부하량 판정 수단(113)은 Tk가 Ta 이상인지, Ta 미만인지를 판정하고, Ta 미만인 경우에는, 속도 변경 비율 가변 수단(114)이 통상의 압축기 변경 속도 비율(Rt)로 정지 속도까지의 속도 변경을 실시한다. Ta 이상인 경우에는, 부하가 무거운 운전시라 판정하며, 속도 변경 비율 가변 수단(114)은 통상의 압축기 변경 속도 비율(Rt)에 비해 완만한 압축기 변경 속도 비율(Ra)로 정지 속도까지의 속도 변경을 실시한다.

상기 정지 제어 테이블(C)에서는, 정지 속도(fc 또는 fa)에 도달한 후, 로터는 정지 위치(ωc 또는 ωa)에 정지시킨다. 한편, 도 9b에 도시한 정지 제어 테이블(D)에 기초하여 제어할 수도 있다. 정지 제어 테이블(D)에서는, 정지 속도(fc 또는 fa)에 도달한 후, 제어부(11)는 응축측 열교환기의 배관 온도(Tk)를 참작하여, 정지 위치를 선택한다. 예컨대, 정지 속도가 fc이고, 또한 배관 온도가 Tc 이상인 경우에는 정지 위치(ωc1)가 선택된다.

이로써, 예컨대 중부하시의 압축기 속도의 변경을 완만하게 실행하고, 그 동안의 토크 제어를 안정적으로 실행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 부하를 판별하는 수단으로서 배관 온도를 이용하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아닌 것은 물론이다.

실시예 4

도 10은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 제어의 흐름도이다. 본 실시예에 있어서의 정지 제어 테이블은 실시예 1과 동일한 정지 제어 테이블(A)을 사용하기 때문에, 이것에 대해서는 설명을 생략한다. 단계(401)에 있어서 운전중인 공기 조화기가 리모콘에 의해 조작자로부터 정지 지시를 받으면, 속도 검출 수단(111)은 정지 지시시의 로터 회전 속도를 검출한다. 단계(402)에 있어서, 정지 위치 결정 수단(112)은, 검출한 로터 회전 속도를 정지 제어 테이블(A)에 조회하여, 압축기의 정지 속도(fs)와 정지하는 로터 정지 위치(ωs)를 결정한다. 다음에, 단계(403)에 있어서 정지 속도(fs)를 향해서 압축기의 속도 변경을 개시한다. 그리고 단계(404)에서는 압축기 속도가 단계(402)에서 설정한 정지 속도(fs)에 도달한 시점에서, 제어부(11)는 도 3a에 있어서의 사방 밸브(10)를 전환한다. 이로써 공기 조화기의 압력을 밸런스시킨다. 그 후, 단계(405)에서 설정한 로터 정지 위치(ωs)에서 인버터의 통전을 차단하고, 압축기를 정지한다. 도 11은 이 흐름도의 일련의 동작을 시계열로 도시한 것이다. 정지 직전에 사방 밸브(10)를 전환하는 조작을 실행함으로써, 압축기 정지시의 부하를 가볍게 하고, 정지시의 진동을 보다 저감할 수 있으며, 동시에 부하에 의한 최적 로터 위치의 변화를 억제하여, 적은 제어 파라미터로도 정지 제어를 실행하는 것이 가능하게 된다.

실시예 5

도 12는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 제어의 흐름도이다. 본 실시예 5에 있어서의 정지 제어 테이블은 실시예 1과 동일 정지 제어 테이블(A)을 사용하기 때문에, 이에 대해서는 설명을 생략한다. 단계(501)에 있어서 운전중인 공기 조화기 가 리모콘에 의해 조작자로부터 정지 지시를 받으면, 속도 검출 수단(111)은 정지 지시시의 로터 회전 속도를 검출한다. 단계(502)에 있어서 정지 위치 결정 수단(112)은, 검출한 로터 회전 속도를 정지 제어 테이블(A)에 조회하고, 압축기의 정지 속도(fs)와 정지하는 로터 정지 위치(ωs)를 결정한다. 다음에, 단계(503)에 있어서 정지 속도를 향해서 압축기 속도의 변경을 개시하는 것과 동시에, 제어부(11)는 증발측 열교환기의 송풍기를 정지한다. 단계(504)에서는 압축기 속도가 단계(502)에서 설정한 정지 속도(fs)에 도달하는 동시에, 제어부(11)는 응축측 열교환기의 송풍기를 정지시킨다. 단계(505)에서는, 단계(502)에서 설정한 로터 정지 위치(ωs)에서 인버터의 통전이 차단되고, 압축기가 정지된다. 도 13은 이 흐름도의 일련의 동작을 시계열로 도시한 것이다.

이로써 정지 제어 사이, 공기 조화기의 증발기의 흡열은 실행되지 않고, 한편 콘덴서의 방열은 계속되기 때문에, 압축기 정지시의 부하를 가볍게 하고, 정지시의 진동을 보다 저감하는 동시에, 부하에 의한 최적 로터 위치의 변화를 억제하고, 적은 제어 파라미터로도 정지 제어를 실행하는 것이 가능해진다.

실시예 6

도 14는 본 발명의 실시예 6에 있어서의 실내기 운전 램프의 표시예를 나타낸 것이다. 실내기 운전 램프는 실내기에 설치되고, 운전시에는 점등하도록 설정되어 있다. 실시예 6에 있어서는, 제어부(11)는 정지 제어중, 즉 조작자가 리모콘으로 정지 지시를 실행하고 나서 실제로 압축기가 정지하기까지의 사이, 운전 램프의 점멸 동작을 제어한다. 예컨대, 도 14에 도시한 바와 같이, 2초간의 점등과 1 초간의 소등을 1사이클로 하고, 점멸 표시 동작을 반복해서 실행하며, 정지를 위한 제어 동작중인 것을 조작자에 나타내는 바와 같이 실내기 운전 램프를 제어한다. 본 발명의 실시예 5를 예로 들면, 제어 흐름도에서 단계(501)로부터 단계(505)까지의 사이는 이 점멸 표시 동작을 실행한다. 물론, 이 점멸 표시 동작이 다른 목적으로 필요하게 될 경우에는, 별도의 표시 동작 패턴을 설정해도 좋은 것은 물론이다. 이로써, 공기 조화기를 조작하고 있는 사람이 리모콘으로 운전 정지 지시를 보냈음에도 불구하고, 압축기가 구동하고 있거나, 내외 송풍기가 동작하고 있는 것에 대하여, 고장과 오해를 받는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 압축기 정지 제어 방법에 따르면, 확실한 로터 위치 검출을 실행할 수 있고, 어떠한 경우에도 정지시의 진동·소음 억제에 가장 적절한 로터 위치에서 압축기를 정지하는 것이 가능해진다. 덧붙여서 로터의 관성을 작게 함으로써 정지시 진동 소음 억제 효과를 보다 효과적으로 발휘하는 것이 가능해진다. 또한, 로터의 관성이 작아짐으로써 정지시의 압축기 부하에 의한 최적 로터 위치의 변화도 매우 작게 억제할 수 있고, 제어를 간단하게 할 수 있다.

또한 정지하는 압축기 속도를 한정할 수 있기 때문에, 정지시의 압축기 속도에 의한 최적 로터 위치의 변화도 매우 작게 억제할 수 있고, 제어를 간단하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 정지시의 압축기 부하에 따라 압축기 모터의 로터 정지 위치를 결정함으로써, 보다 효과적으로 운전 조건하로부터 정지 제어를 실행하여도, 보다 효과적으로 정지시의 진동 소음을 억제할 수 있다. 예컨대 무거운 부하시의 압축기 속도의 변경을 완만하게 실행하고, 그 동안의 토크 제어를 안정적으로 실행할 수 있다.

또한, 본 발명은 정지 지시시의 압축기 부하에 따라 상기 속도 변경 비율을 가변시킴으로써, 여러 운전 조건하에서의 정지 지시에 있어서도, 정지 제어 중인 동작을 안정적으로 실행할 수 있다.

또한, 본 발명은 압축기 정지 직전에 사방 밸브(10)를 전환함으로써, 정지시의 냉매 압력을 밸런스시키고, 정지시의 진동 소음을 보다 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 정지 제어에 있어서 압축기 속도를 정지하는 속도까지 변경시키는 동안, 응축측 열교환기의 송풍은 계속하며, 증발측 열교환기의 송풍기를 정지한다. 즉, 정지 제어의 사이, 공기 조화기의 증발기의 흡열은 실행되지 않으며, 한쪽 응축기의 방열은 계속되기 때문에, 정지 제어 도중의 부하의 상승을 억제할 수 있고, 정지 제어 중의 동작을 안정적으로 실행할 수 있다.

또한, 본 발명은 실내기에 정지를 위한 제어 동작중인 것을 표시하는 표시부를 갖는다. 표시부로는 액정 표시 장치, LED, EL 소자, 전구 등을 사용할 수 있다. 동작중인 것을 표시시킴으로써, 리모콘으로 운전 정지 지시를 보낸 후에, 압축기가 구동하고 있는 것이나, 내외 송풍기가 작동하고 있는 것을 본 사용자가 공기 조화기의 고장이라고 오해하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 압축기 정지 제어를 사용함으로써, 확실한 로터 위치 검출을 실행 할 수 있기 때문에, 정지시의 진동 소음 억제가 적은 공기 조화기를 제공할 수 있다.

Claims

공기 조화기에 있어서,

압축기와,

로터를 갖고 상기 압축기를 구동하는 모터와,

상기 모터를 구동하는 토크 제어 방식의 인버터와,

상기 인버터의 동작을 제어하는 제어부를 구비하며, 상기 제어부는,

상기 로터의 회전 속도를 검출하는 속도 검출 수단과,

상기 회전 속도에 기초하여 상기 로터의 정지 속도와 정지 위치를 결정하는 정지 위치 결정 수단을 가지며,

정지 지시를 받은 상기 제어부는 운전 중의 상기 회전 속도를 상기 속도 검출 수단에 의해 검출하며, 인버터의 토크 제어량이 소정값 이상으로 되는 상기 정지 속도까지 감속한 후, 상기 정지 위치 결정 수단이 지정하는 로터 위치에 상기 모터를 정지시키는

공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 압축기에 가해지는 부하가 소정값 이상인지 여부를 판정하는 부하량 판정 수단을 더 구비하며,

상기 정지 위치 결정 수단이 상기 판정을 참작하여 상기 정지 위치를 결정하 는

공기 조화기.
제 2 항에 있어서,

응축측 열교환기의 배관 온도를 측정하는 온도 센서를 더 구비하며,

상기 부하량 판정 수단은 상기 정지 지시가 주어진 시점에 있어서의 상기 온도 센서의 출력을 부하량으로서 판정하는

공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는, 압축기에 가해지는 부하가 소정값 이상인지 여부를 판정하는 부하량 판정 수단과,

상기 판정을 참작하여, 상기 로터의 속도를 상기 정지 속도까지 감속시키는 속도 변경 비율 가변 수단을 더 구비하는

공기 조화기.
제 4 항에 있어서,

응축측 열교환기의 배관 온도를 측정하는 온도 센서를 더 구비하며,

상기 부하량 판정 수단은 상기 정지 지시가 주어진 시점에 있어서의 상기 온도 센서의 출력을 부하량으로서 판정하는

공기 조화기.
제 5 항에 있어서,

상기 정지 위치 결정 수단은 상기 판정을 참작하여 상기 정지 위치를 결정하는

공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

냉방과 난방을 전환하는 사방 밸브를 더 구비하며,

상기 제어부가 상기 압축기의 정지 직전에 상기 사방 밸브를 전환하는

공기 조화기.
제 7 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 회전 속도가 상기 정지 속도에 도달한 것을 판정하여 상기 압축기의 정지 직전에 상기 사방 밸브를 전환하는

공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

응축측 열교환기의 송풍기와,

증발측 열교환기의 송풍기를 더 구비하며,

상기 제어부는 상기 정지 속도로의 감속 개시시에 상기 증발측 열교환기의 송풍기를 정지시키고, 상기 정지 속도에 도달한 것을 판정하여 상기 응축측 열교환기의 송풍기를 정지시키는

공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

표시기를 더 구비하며,

상기 제어부는 상기 정지 지시를 받았을 때부터 상기 모터 정지까지의 기간, 상기 표시기의 점등 동작을 제어하는

공기 조화기.