JPH0219312B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用エアコンなどの空気調和機にお
いて、電動機によつて駆動される圧縮機の起動時
の制御に関し、特に過負荷によつて停止した後の
再起動禁止時間を複数個設けることにより、圧縮
機の保護を行うとともに、短時間での再起動を可
能とならしめる制御装置に関するものである。

従来の技術 空気調和機などでは、１度圧縮機が停止した後
直ちに再起動させると、圧縮機の吐出側の圧力が
高いために、圧縮機が起動できなく、圧縮機のモ
ーターがロツク状態となつて大電流が流れモータ
ーを焼損する危険がある。

また、圧縮機が停止する条件としても、正常運
転中に、運転スイツチがオフにされて停止する正
常停止する場合と、圧縮機の運転中に異常が生じ
て、たとえば放熱器の放熱防害が発生して圧縮機
が過負荷になつたような場合の異常停止の場合が
ある。この異常停止の場合からの再起動の場合に
は、圧縮機の吐出、吸入側の圧力バランスは正常
停止の場合にくらべて大きくくずれている。この
場合にはより長い停止時間が必要となる。このよ
うないずれの場合に於ても再起動がスムーズに行
えるように、再起動に際しては一定のたとえば３
分間の再起動禁止時間を設けて使用者がこの間に
再起動をしようとしてもできないような制御回路
を設けている。この再起動禁止時間は圧縮機の圧
力バランスが全ての使用条件において充分とれ
て、前記のようなトラブルなしに起動できる時間
が選ばれ、この時間は長い方が有利なので、通常
は法規などで定められた限界ぎりぎりの長い方に
選ばれる。ところが、こうすると通常の使用条件
では長すぎるぐらいの時間使用者は運転を待たさ
れるという非常に不便な状態となる。

また、特開昭52−81945号公報には、過電流検
出器と、再起動禁止タイマーとを組合せた制御装
置が開示されている。これはタイマー回路によつ
て定められる唯一つの時間Ｔの間圧縮機を停止
し、その停止時間後に再起動を行い、この時点に
過負荷が検出された場合には再度前記一定時間Ｔ
の間圧縮機を停止しその後再起動を繰返すという
ものである。この場合には、再起動禁止時間はＴ
というただ１つの時間であるために、この時間を
短く設定すると、何度も過負荷状態で再起動を行
い、圧縮機の寿命を縮めるという大きな欠点があ
る。また、動作中に生じた過負荷の場合には、正
常時の運転信号のオン、オフによる起動、停止と
は異なつた負荷バランスであるにもかかわらず一
定のシーケンスが繰返され、圧縮機の寿命を縮め
るという欠点がある。

また時間Ｔを長く設定すると、余分に長時間の
間、再起動できないという不都合が生じる。

発明が解決しようとする課題 上記構成では、再起動が短時間で行われず、ま
た圧縮機の寿命を縮める等の不都合を有してい
た。

本発明は上記課題を解決し、圧縮機の動作条件
における最適の再起動禁止時間を設定して圧縮機
を保護しつつ、かつできるだけ早く再起動を可能
とならしめることを目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明は圧縮機の再
起動禁止時間として少くとも２つの時間t₁とt₂（t₁
＞t₂）を所定値として計数するタイマー手段と、
圧縮機を駆動する電動機に流れる電流を検出し、
所定電流以上が所定時間以上流れたことを検出し
て圧縮機の過負荷状態を監視する過負荷検出手段
と、該過負荷検出手段の過負荷出力のタイミング
によつて再起動禁止時間を選択する制御部とより
成る。

作 用 本発明は、圧縮機の再起動に際して、再起動禁
止時間として、t₁時間と、それより短いt₂時間の
最低２種類の再起動禁止時間を設けるとともに、
圧縮機に流れる電流に関連した電流値検出回路な
どより成る過負荷検出回路を設け、該過負荷検出
回路が圧縮機の過負荷を検出した場合には圧縮機
の運転を停止すると共に、一定の再起動禁止期間
を設けるわけであるが、前記過負荷検出の以前
に、圧縮機があらかじめ定められた一定時間t₃よ
りも短い時間しか正常に（過負荷ではなかつた）
運転しなかつた場合には、再起動禁止時間をt₂と
し、t₃よりも長い時間運転していた場合には再起
動禁止時間を前記t₂よりも長いt₁時間とするよう
な制御を行う。

すなわち、圧縮機が短時間（t₃よりも短い）し
か運転しなかつた場合には、圧縮機の起動時に於
ける起動失敗であり、多くの場合吐出側と吸入側
の圧力差は小さいので、その再起動禁止時間も短
く設定し（t₂）、圧縮機が長時間（t₃よりも長く）
運転していた場合には、圧縮機の吐出側と吸入側
の圧力差も大きいと考えて再起動禁止時間を長く
（t₁）設定するものである。

もしも長時間運転中の過負荷検出によつて停止
させ、t₁の再起動禁止時間後に再起動した時に於
て、再びすぐに過負荷検出が働いた場合には、圧
縮機はt₃よりも短い間しか動かなかつたので再起
動禁止時間はt₂となつて、t₂時間後に再び起動さ
れることになる。途中のt₁後の起動失敗は短時間
で検出されるので、はじめからの停止時間（再起
動禁止時間）は、実質的にt₁＋t₂となる。このよ
うに、それぞれの場合によつて、実質的な停止時
間は、t₂、t₁、t₁＋t₂、t₁＋t₂＋t₂、…などのいろ
いろの場合が自動的に実質的に選択される。

実施例 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明を家庭用空気調和機に用いた場合
の制御回路部分の一実施例である。

１および２は商用電源に接続された主電源で、
これに接続された定電圧電源３によつて制御回路
部の電源Ｖが供給される。４はマイクロコンピユ
ータで、本発明を実施するに必要な制御ロジツク
を処理する。５は本発明によつて制御される圧縮
機である。６はマイクロコンピユーター４の出力
端子１６からの出力によつて、駆動部１７、リレ
ーコイル１８を介して開閉される前記圧縮機５を
運転、停止させるための接点である。

７はマイクロコンピユーター４への入力であ
り、運転スイツチ（図示せず）などの操作キーが
入力される。８はマイクロコンピユーターの他の
出力である。９〜１５は圧縮機５に流れる電流を
検出して、圧縮機が正常に運転しているか、ロツ
クしているかを検出する過負荷検出回路の一例で
ある。９は圧縮機５に接続された主電流に流れる
電流を検出するための変流器である。

さて、９の検出電圧は、ダイオードブリツジ１
０および平滑コンデンサ１１、放電用抵抗１２に
よつて整形されて、コンパレーター１４に加えら
れ、コンパレーターの他の入力に与えられた抵抗
１３，１３′によつて分割された基準値と比較さ
れ、その結果をマイクロコンピユーターへの入力
端子１５に入力される。

マイクロコンピユーター４の他の入力端子２０
には、マイクロコンピユーター内部で、本発明の
制御ロジツクに必要となるタイマーの時間の基準
パルスが、主電源から波形整形器１９を介して入
力されている。

第２図は本発明による制御シーケンスの実施例
である。２１は第１図の接点６のオンオフに対応
し、圧縮機のモーターへの主電源の通電、非通電
を示している。また２２は第１図のコンパレータ
ー１４の出力でマイクロコンピユーター４の入力
１５への信号である。また、t₁、t₂、t₃、t₄はあ
らかじめ定められた時間である。

２２において斜線を施したイ，ロ，ハは、過負
荷検出の出力が時間t₄以上続いているので圧縮機
が過負荷であると判定した部分である。

またＡは運転スイツチオンの状態を示してい
る。２３の時点で短時間の停止ののち運転スイツ
チがオンにされた状態、すなわち、空調機を短時
間停止ののち再使用しはじめた事を示している。

従つて、２３の時点で圧縮機への電源を通電す
ると、この時、過負荷検出部の出力は少し遅れ２
４の時点から、圧縮機への電流値が所定値を越え
ていることを示し、これがt₄の時間続いたので、
圧縮機のモーターがロツクしていると判定して圧
縮機への電源をオフにする。この時点（２５）
は、２３の時点よりt₃時間以内に生じているの
で、起動時の圧力バランス不足による圧縮機モー
ターロツクであると判定できる。

すなわち、圧縮機の圧力バランスが不十分であ
つた為の圧縮機の起動失敗である。圧縮機の運転
時間は所定の時間t₃よりも短い、従つて時間t₂の
時間は圧縮機への通電を禁止する。t₂の時間は、
通常の再起動禁止時間たとえば３分間よりは短
く、20秒〜１分間ぐらいの短時間に選ばれる。こ
のt₂の間の再起動禁止動作を短時間再起動禁止動
作と呼ぶ。

さて、t₂の時間経過後の２８の時点で再び圧縮
機に通電する。この時２２の過負荷検出部の信号
は、圧縮機モーターの起動電流によつて電流が所
定値を越えた事を示しているがその継続時間はt₅
であり、所定時間t₄たとえば２秒間よりも短いの
で圧縮機のモーターが起動時にロツクしたとは判
定しない。そして時間t₃以上運転がつづいている
ので圧縮機は正常に運転を開始したことになる。

この状態で運転が継続されるわけであるが、過
負荷検出部は運転中も常時圧縮機の過負荷を検出
している。そして、何らかの異常、たとえば放熱
器の放熱防害などがあつて過負荷になつた場合こ
れを検出するようになつている。

たとえば、３０の時点において、t₄の間過負荷
であることを検出したので３１において圧縮機へ
の通電をオフにする。

この３１の時点と前述の２６の時点と比較する
と、いずれも圧縮機への電流が所定値以上になつ
た時間がt₄以上続いたので圧縮機を停止したので
あるが、前者は、この動作が、圧縮機に通電して
から時間t₃以内に起つているのに対して、後者は
t₃時間経過後である。従つてこの差によつて、次
の再起動禁止時間を変更することになる。

すなわち、前者の場合には、圧縮機の起動失敗
であるから、圧縮機を含む冷媒回路の圧力バラン
スが不足であつたからあと少しの時間待てば圧力
バランスがとれて起動可能と考えられる。この様
子は同図の３３の時点で更に説明する。

これに対して後者の３１の時点では、圧縮機の
起動ミスではなく、連続運転中に生じた過負荷で
あるから、再起動に際しては充分な圧力バランス
のための再起動禁止時間が必要となる。従つてこ
の時点以降、前述のt₂の時間よりも長く設定され
た時間t₁（たとえば２分〜３分）の間は、圧縮機
への通電を禁止する。このt₁による通電禁止動作
を始動禁止動作と呼ぶことにする。このようにt₁
はt₂よりも長いので圧力バランスは円滑に行き、
t₁経過後に始動（３２の時点）すれば通常は円滑
に圧縮機は運転するが、第２図の例は、t₂の働き
を解りやすくするために、３２で起動した時、前
述の２３，２４，２５と同様に再び圧力バランス
不足による起動失敗が生じた例を示している。こ
の場合には、圧縮機は３２の時点で起動されてか
ら所定時間t₃以内で過負荷が検出されているの
で、前記２５の時点と同様に、禁止時間t₂の短時
間再起動禁止動作となる。

従つてt₂経過後の３４の時点で再起動されるこ
とになる。ここで３１の時点から考えると、圧力
バランスをさせるために圧縮機を停止させた時間
は最初t₁と、次のt₂の和になる。３２〜３３の期
間は圧縮機へ通電はしたがロツクしているので圧
力バランスへの影響はほとんどない。

従つて本発明によれば、圧縮機の停止時間がt₁
だけでは圧力バランスのために不足であるような
場合には自動的に更にt₂が追加される。

更にt₂の時間をいくつも設定しておけば更に細
かく制御することができる。

以上説明したように、再起動禁止時間として、
少くともt₁とt₂の２つを用意すると共に、過負荷
検出部と組合せ、更に起動後の時間t₃以内に過負
荷が発生するかどうかを判別することによつて前
記t₁とt₂の２つの再起動禁止始間を使いわけをす
るので、真に必要な最小限の停止時間の後で再起
動を行うことができると共に、圧縮機を完全に保
護することができる。

また、過負荷検出部として電流検出回路を示し
たがこれに限定される必要はない。

更に、t₁、t₂、t₃、t₄の時間としてそれぞれそ
の１例を示したが、これらの設定値はそれぞれ本
発明が実施されるシステムによつて当然変更され
るべきものである。

発明の効果 以上のように本発明の空気調和機の運転制御装
置は以下のような優れた効果を奏するものであ
る。

(1) 再起動禁止時間を複数個設定しているので、
最短の再起動禁止時間をえらぶ事が出来るの
で、不要な待時間が要らない。

(2) 圧縮機の過負荷を検出しているので、圧縮機
の状態に応じた最短の再起動禁止時間を選択設
定することができる。

(3) 圧力バランスの悪い時には長い再起動禁止時
間を設定するので起動失敗を何度もくり返すこ
とがないので、圧縮機の寿命を縮める心配がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気調和機の運転制御装置の
制御回路図、第２図は本発明の空気調和機の運転
制御装置の制御シーケンス図である。 ４……マイクロコンピユータ、５……圧縮機、
９，１０，１１，１２，１３，１３′，１４……
電流検出比較部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気調和機の圧縮機、該圧縮機の過負荷状態
   を検出する過負荷検出部、該過負荷検出部の出力
   にもとずいて前記圧縮機の再起動を制御する制御
   部より成る圧縮機の制御回路において、前記制御
   部はあらかじめt₁＞t₂として定められた２つの再
   起動禁止時間を記憶するとともに、前記圧縮機の
   運転している時間を計数し、さらにその運転時間
   をあらかじめ定められた第３の時間t₃と比較する
   比較部を有するとともに、前記過負荷検出部が過
   負荷を検出した時に前記圧縮機の運転を停止する
   とともに、それ以前に前記圧縮機が運転を継続し
   ていた時間が前記t₃よりも長い場合には前記あら
   かじめ定められた時間t₁の間、前記t₃よりも短い
   場合には前記あらかじめ定められた時間t₂の間
   は、圧縮機の停止状態を維持する再起動禁止動作
   を行う事を特徴とする空気調和機の運転制御装
   置。 ２ 過負荷検出部は、圧縮機のモーターに流れる
   電流を含む電流を検出する電流検出部とともに、
   該電流値をあらかじめ定められた所定値と比較す
   る電流比較部とより成り、前記電流値が前記所定
   値よりも大きい時間が、あらかじめ定められた時
   間t₄よりも長く続くことによつて圧縮機の過負荷
   を検出することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の空気調和機の運転制御装置。