JPH01102258A - 空気調和機の保護方式 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は空気調和機の保護方式において、特に冷凍サイ
クル内の高低圧力差が充分にバランスしないうちに圧縮
機を起動した場合の圧縮機のロック保護に関するもので
ある。

（ロ）従来の技術 一般にこのような従来の技術としては、特開昭６０−１
６２１４９号公報に記載されているようなものがあった
。この公報に記載されたものは、高圧圧力開閉器、圧縮
機用過電流継電器、インターナルサーモスタットなどの
保護器の接片の開放で圧縮機の通電を遮断し、圧縮機の
ロック保護を行な５ものであった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の技術では、冷凍サイクル内の高低圧
力差が充分にバランスしていない時に圧縮機の通電を行
なうと、主に高圧圧力開閉器又は圧縮機用過電流継電器
の接片が開いて圧縮機への通電を停止していた。従って
圧力、過電流が低下し、接片が自己復帰すると圧縮機の
通電が再開される。この時冷凍サイクル内の高低圧力差
がまだ充分にバランスしていないと、再度このような保
護動作が成される。従って、前記接片の開閉が冷凍サイ
クル内の高低圧力差がある程度小さくなるまで連続して
繰り返えされ、これ等の保護機器の接片の動作寿命を縮
めてしまう問題点があった。

斯かる問題点に鑑み、本発明は保護機器の接片動作の回
数を減らして保護機器の寿命を延ばし信頼性を向上させ
るものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は圧縮機、室内側熱交換器、減圧装置、蒸発器を
冷媒配管で環状に接続してなる冷凍サイクルを有し、夫
々を室内側ユニット又は室外側ユニットに分けて塔載し
た分離型の空気調和機の保護方式において、室内側ユニ
ットに設けた室内側熱交換器の温度を検出し、圧縮機の
通電開始時の室内側熱交換器の温度と圧縮機の通電開始
時から第１の所定時間経過後の室内側熱交換器の温度と
を比較し、この温度差が所定値以下の時に、圧縮機の通
電を遮断し、第２の所定時間経過後に圧縮機の通電を再
開するように成すものである。

（ホ）作用 以上のように構成された空気調和機の保護方式では、室
内側ユニットと室外側ユニットとからなる分離型の空気
調和機の室内側ユニットに設けた室内側熱交換器の温度
を検出し、圧縮機の通電開始からのこの温度変化で室外
ユニットに設けた圧縮機の運転状態又はロック状態を判
断し、圧縮機がロック状態と判断された時は圧縮機への
通電を第２の所定時間経過するまで遮断し、この間に冷
凍サイクル内の高低圧力差のバランスが図れるものであ
る。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を用いる空気調和機の概略図で
あり、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外側熱交換器、
４はキャピラリチューブ、５は室内側熱交換器、６はア
キ−ムレ−ターであり、これらの要素を順次冷媒配管で
環状に接続して冷凍サイクルを構成している。四方弁２
が図に示す実線の状態にある時は、圧縮機１から吐出さ
れた冷媒が実線矢印のように流れ、室外側熱交換器３で
冷媒が凝縮し、室内側熱交換器５で冷媒が蒸発して室内
の冷房を行なう。また四方弁２が図に示す点線の状態に
ある時は、圧縮機１から吐出された冷媒が点線矢印のよ
うに流れ、室内側熱交換器５で冷媒が凝縮し、室外側熱
交換器３で冷媒が蒸発して室内の暖房を行なうものであ
る。

尚、７，８は室外側送風機、室内側送風機であり、夫々
室外側熱交換器３及び室内側熱交換器５に送風するもの
である。

また、１３は温度検出器であり、温度に応じて内部抵抗
値が変化すると共に、被調和室の温度を検出できる位置
に設けられている。２２は温度検出器１３と同様な温度
検出器であり、室内側熱交換器５の温度を検出できる位
置に設けられている。

第１図は第２図に示した冷凍サイクルに用いる要部制御
回路図であり以下のように構成されて（〜る。９はブツ
シュ式のスイッチであり、押圧する毎にこの空気調和機
の運転開始／運転停止を切換える信号を出力する。１０
は切換スイッチであり、冷房モードＣ１暖房モードＨ１
冷暖モード自動切換Ｃ／Ｈ１送風モードＦを切換えるも
のである。

用いている。１１は室温設定器であり、所望の設８乃至
２８の設定温度が対応している。

１２はマイクロプロセッサ（マイコン）でアリ、主な動
作は後記する。スイッチ９．切換スイッチｌＯ１室温設
定器１１の押圧及び設定状態は、マイコン１２の出力ポ
ートＲ０，Ｒ３から出力される信号を入力ポートに１．
に２．に４．Ｋｓ　、Ｊｉ、Ｊ！でスキャンしてこのマ
イコン１２が入力し、かつ特定のアドレスに対応させて
記憶する。

第２図に示した温度検出器１３．２２は一端をマイコン
の入力ポートＡａ　、Ａ４　（アナログ入力端子）に接
続し、他端を定電圧電源Ｖ８１＋に接続している。マイ
コン１２はプログラムの一周期毎に入カポ−）Ａ３．Ａ
、から被調和室の温度及び室内側熱交換器５の温度に対
応する電流を入力し、この電流値に基づくデータ値をＡ
／Ｄ　（アナログ／デジタル）変換して記憶する。この
時、このデータ値を複数回入力し、その平均値を被調和
室の温度値として記憶し、以下この記憶値に基づいて温
度制御を行なう。

１４乃至２０は室温表示用の発光素子であり。

夫々１５°Ｃ２１７°Ｇ、１９℃、２１°Ｃ１２３°Ｃ
９２５℃、２７℃の目盛に対応する位置に設けられ、被
調和室の温度値に最も近い値の目盛に対応する発光素子
が点灯する。

２１は゛冷風防止″表示用の発光素子であり、暖房運転
時に第２図に示した室内側熱交換器５の温度が所定値以
下の時に点灯する。

２３．２４．２５は夫々パ冷暖モード自動切換ｚ″゛冷
房モード″、゛暖房モード″′表示用の発光素子であり
、これらの表示文字の近（に設けられている。これらの
発光素子２３．２４．２５は切換スイッチ１０の設定値
に応じて点灯する。尚、切換スイッチ１０が゛送風モー
ドＦ　Ｉ＋に設定されている時は°′冷房モード″表示
用の発光素子２４が点灯する。

上記発光素子１４乃至２１及び発光素子２３乃至２５は
マイコン１２の出カポ−）Ｒ８乃至Ｒ３と表示ポートＯ
８乃至０６を用いてダイナミック点灯による点灯が行な
われている。尚、２６乃至２９はインバータ回路である
。

３０乃至３３はリレーであり、夫々リレー接片３０ａ、
３１ａ、３３ａを有し夫々第２図に示した圧縮機１、室
内側送風機８、室外側送風機７、四方弁２０通電を制御
する。これらのリレー３０乃至３３は夫々一端をインバ
ータ回路３４乃至３７を介してマイコン１２の出力ポー
トＲ８，Ｒ，２゜Ｒ，ｏ、Ｒ，に接続され、他端をＤＣ
２４（Ｖ）の定電圧回路に接続している。３９は冷凍サ
イクル内の圧力が所定値以上で接片を開（、圧力スイッ
チ、４０は圧縮機に流れる電流が所定値以上で接片を開
く過電流スイッチ、４１は定電圧回路部である。

３８は発振回路であり、水晶振動子、抵抗、コンデンサ
からなっており、マイコン１２０基準クロツクを入力ポ
ート０Ｃ８Ｉ、０Ｃ８２に与えている。

尚、定電圧■ｌ１ｇ、ＤＣ２４，■Ａｓｓ、■Ｒ１１Ｆ
を出■□アはマイコン１２のＡ／Ｄ変換動作の上限電圧
及び下限電圧である。さらに端子ＩＮＬＴはパワ−１セ
ット端子であり、電源投入時にマイコン１２のリセット
処理を行なう信号を入力する。この信号は電源投入時に
電源回路の出力が一定電圧値以上となった時に出力され
るものであればよい。

第３図、第４図は第１図に示したマイコン１２の主な動
作を示す動作説明図である。まずステップＳ□でマイコ
ンの起動処理（イニシャライズ）を行なう。次にステッ
プＳ２で各種のデータ（温度検出器１３．２２の検出す
る温度や、スイッチ９、切換スイッチ１０、室温設定器
１１の抑圧及び設定状態など）を入力する。次にステッ
プＳ３にて、ステップＳ２で入力した室温と温度設定値
とを比較して圧縮機１のＯＮ、ＯＦＦ信号を出力する。

尚、圧縮機１のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ状態は冷房と暖房とで
は逆転するものである。次にステップＳ４で圧縮機１の
ＯＮ信号を出力したか、ＯＦＦ信号を出力したかを判断
し、まずＯＦＦ信号を出力した場合はステップＳ、　、
　Ｓ、へ進み、フラグＦが＋Ｔ　Ｆ　＝＝　Ｉ　１１か
否かによってタイマエをリセットしてから計時を行なう
か又は計時だけを行ない、かつ圧縮機リレー３０をＯＦ
Ｆ状態（非通電状態）にして■へ戻る。

圧縮機のＯＮ信号が出力されている場合は以下のステッ
プを実行する。まずステップＳ、でフラグが°’Ｆ＝１
”か否かを判断する。すなわち、圧縮機１のＯＮ信号が
連続して出力されているか。

又はＯＦＦ信号がＯＮ信号に変ったところかを判断し、
ＯＮ信号が連続して出力されている時にはステップＳ８
で圧縮機リレー３０のＯＮ状態を維持する。ＯＦＦ信号
からＯＮ信号に変った時は。

ステップＳ、でタイマ１の計時が３分を計時しているか
否かを判断し、３分を計時していない時には前記したス
テップＳ６へ戻りタイマ１の計時を続け、タイマ１が３
分を計時している時にはステップＳ１ｏへ進む。ステッ
プＳＩｏではタイマ１の計時が５分を計時しているか否
かを判断し、タイマ１の計時が５分を過ぎている時には
充分に時間が過ぎているので冷凍サイクル内の高低圧力
差がバランスしていると判断し、ステップＳＩ□で圧縮
機リレー３０をＯＮ状態にし、かつフラグＦを°゛Ｆ＝
１”にして０へ戻る。従って、次にこのルーチンを行な
う時は°’Ｆ＝１”となっているため前記したステップ
Ｓ８が実行される。ステップＳ１ｏでタイマｌが５分を
計時していなければ、まず８１２で圧縮機リレー３０を
とり合えずＯＮ状態にしてステップ８１３でタイマ２を
用いて２０秒の計時を開始する。この時第２図に示す室
内側熱交換器５の温度Ｔ１を格納しておく。タイマ２が
２０秒を計時した時は、ステップ８１４で室内側熱交換
器５の温度Ｔ２を格納し、ステップＳＩ５にて、温度Ｔ
１と温度Ｔ２との大小を比較する。空気調和機が暖房運
転でかつ’　ＴＩ　＜Ｔ２　”及び冷房運転でかつ”Ｔ
Ｉ＞Ｔ２”の時には圧縮機１が通常の運転を行なってお
り、室内側熱交換器５の温度が通常に変化したと判断し
、７ラグＦを“Ｆ＝１”にセットして通常の運転を行な
う。ステップ８１５で上記の条件を満たさなかった時は
、圧縮機１がロック状態にあるので室内側熱交換器５に
温度変化が無かったと判断し、ステップＳＩ６へ進む。

ステップＳ、６では圧縮機リレー３０をＯＦＦ状態にし
て圧縮機１への通電を停止すると共に、タイマｌをリセ
ットして再度３分の計時を行なわせる。従ってタイマ１
が再度３分を計時するまでの間は圧縮機１の非通電状態
が保たれ、この間に冷凍サイクル内の高低圧力差のバラ
ンスが図られるものである。

以上のように構成される空気調和機は、外気温や室温の
影響で圧縮機１がＯＦＦしてから３分以上立っているが
、冷凍サイクル内に高低圧力差が残っている状態で圧縮
機１への通電を行なうと、圧縮機１がロック状態になる
。圧縮機１がロック状態になることによって第１図に示
す圧力スイッチ３９又は過電流スイッチ４０の設定値に
達した方のスイッチの接片がまず開き圧縮機１への通電
を遮断する。この動作に至る時間は周囲の条件や設定条
件によって異なるが８秒前後である。従って、圧縮機１
０通電開始から２０秒後には保護動作によって圧縮機１
は停止状態にあり、室内側熱交換器５の温度変化は圧縮
機１０通電開始時と２０秒経過後とではほとんどなく圧
縮機１が停止状態にあると判断することができる。すな
わち、室外側ユニットに分離して塔載された圧縮機１の
実際の運転停止状態を実内側ユニットの熱交換器の温度
変化で判断することができる。圧縮機１がロック状態と
判断されれば、３分間の間圧縮機リレー３０をＯＦＦ状
態にして圧縮機１０通電を遮断し、冷凍サイクル内の高
低圧力差を小さくして圧縮機１の起動を可能にするもの
である。

また、圧縮機１の停止から５分以上（冷凍サイクルの全
体能力で変わる）経過している時は冷凍サイクル内の高
低圧力差が充分にバランスしているので速やかに通常運
転に移るようにしている。

尚、冷凍サイクル内の高低圧力差が充分に、にランスし
ていると立ち上り時の熱交換器の温度変化が小さく、こ
の状態で誤ったロック検出がなされるのを抑制している
ものである。

（ト）発明の効果 本発明は室内側ユニットと室外側ユニットとからなる分
離型の空気調和機において、室内側ユニットに設けた室
内側熱交換器の温度を検出し、圧縮機の通電開始時の室
内側熱交換器の温度と圧縮機の通電開始時から第１の所
定時間経過後の室内側熱交換器の温度とを比較し、この
温度差が所定値以下の時に、圧縮機の通電を遮断し、第
２の所定時間経過後に圧縮機の通電を再開するので、室
内側ユニットに設けられた室内側熱交換器の温度変化か
ら圧縮機の実際の運転停止状態を室外ユニットに特別な
検出器を設ける必要なく判断することができる。従って
、圧縮機がロック状態にあり自己復帰型のオーバーロー
ドリレーが周期的に動作するような状態でもオーバーロ
ードリレーの動作回数を最小限に押えオーバーロードリ
レーの寿命すなわち保護動作の信頼性が向上するもので
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を用いた制御装置の電気回路図
、第２図は第１図に示した制御装置を用いる空気調和機
の概略図、第３図、第４図は第」図に示したマイクロプ
ロセッサの主な動作を示す要部動作説明図である。 １・・・圧縮機、　　２・・・四方弁、　　３・・・室
外側熱交換器、　４・・・キャピラリーチューブ、　５
・・・室内側熱交換器、　　２２・・・温度検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、室内側熱交換器、減圧装置、蒸発器を冷
   媒配管で環状に接続してなる冷凍サイクルを有し、夫々
   を室内側ユニット又は室外側ユニットに分けて塔載した
   分離型の空気調和機の保護方式において、室内側ユニッ
   トに設けた室内側熱交換器の温度を検出し、圧縮機の通
   電開始時の室内側熱交換器の温度と圧縮機の通電開始時
   から第１の所定時間経過後の室内側熱交換器の温度とを
   比較し、この温度差が所定値以下の時に、圧縮機の通電
   を遮断し、第２の所定時間経過後に圧縮機の通電を再開
   することを特徴とする空気調和機の保護方式。