JPH0259311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧縮機を有する空気調和装置におい
て、該圧縮機の保護装置を備えた空気調和装置
（以下空調装置という）に関するものである。

従来の空調装置における電動往復動形圧縮機の
保護装置について説明する。一般に全密閉型およ
び半密閉型の圧縮機においては、内部の冷媒によ
つてモータコイルを冷却しており、該冷媒が漏洩
した場合、モータコイルの冷却が悪くなり、漏洩
の程度よつてはモータコイルの焼損を惹起する。
このため、圧縮機内部に取付けられているインナ
ーサーモスタツトにてモータコイル温度を検出
し、異常時にはサーモスタツトが開路し、該圧縮
機を保護する。また、圧縮機に冷媒がガス冷媒で
はなく液冷媒として戻つてきた場合には、液圧縮
となるため該圧縮機の吐出弁が割れるという現象
が起こる。この時、冷凍サイクルの圧縮機へ戻る
低圧配管において圧力が低くなるため、該低圧配
管部に低圧圧力スイツチを設け、低圧側圧力が異
状に低くなれば低圧圧力スイツチが開路すること
により、圧縮機の保護を行なう。また、圧縮機の
過電流防止のためにロツクリレーを設け、該ロツ
クリレーによつて過電流が流れた際に回路を開路
して過電流からの保護を行なつている。一方、半
密閉型圧縮機の場合には、圧縮機の潤滑のため、
油圧ポンプが該圧縮機内部に取付けられており、
該油圧ポンプが故障した際には潤滑が悪くなり、
シリンダの焼き付きおよびモータコイルの焼損を
惹起するため、この保護装置として油圧補償スイ
ツチが設けられている。これらの保護装置の少な
くとも一つが作動した場合には、圧縮機は停止す
る。この時、保護装置の接点が復帰しても圧縮機
の停止状態を保持させるために、自己保持回路を
設けている。これらの全密閉型圧縮機および半密
閉型圧縮機の保護装置を第１図および第２図に示
す回路図によつて設明する。第１図、第２図にお
いて、電源スイツチ１０が投入されると補助継電
器３は補助継電器４のｂ接点４′およびロツクリ
レーのｂ接点５、低圧圧力スイツチのｂ接点６、
圧縮機インナーサーモスタツトのｂ接点７、油圧
補償スイツチのｂ接点８が閉路しているため励磁
され、該補助継電器３のａ接点３′，３″を閉路す
る。ここで、補助継電器３および４の作動に時間
差を設けるために、タイムリレー９が設けられて
おり、補助継電器３が励磁された後、所定時間経
過し補助継電器４が励磁され、圧縮機１が動作を
始める。次に、前記作動中に保護装置の一つであ
るロツクリレーが作動したとすると、ｂ接点５が
開路し、この時補助継電器４のｂ接点４′は開い
ており、補助継電器３のａ接点３′は閉路となつ
ているため、補助継電器３のみが励磁を解かれる
こととなる。このため、そのａ接点３″が開路す
ることにより電磁接触器２の励磁が解け、その接
点が開き圧縮機１は停止する。そして、一定時間
後にロツクリレーが復帰しｂ接点５が閉路しても
補助継電器３のａ接点３′が開いているため、電
磁接触器２は励磁されず、圧縮機１は停止の状態
を保持する。第１図、第２図の異常検出器すなわ
ちロツクリレー、低圧圧力スイツチ、圧縮機イン
ナーサーモスタツト、油圧補償スイツチのいずれ
が作動しても上記の動作が起り、圧縮器１は停止
状態を保持することとなる。このような回路にお
いて、圧縮機１の自己保持回路として補助継電器
３，４および圧縮機１の異常検出器であるロツク
リレー、低圧圧力スイツチ、圧縮機インナーサー
モスタツト、油圧補償スイツチなどの各種機器が
必要であるため、部品点数が多く、その設置場所
が問題となるほか、各検出器の異常検出時期につ
いては、ある程度異常が進行した状況でなけれ
ば、保護装置が働かず、例えば前記ロツクリレー
はその定格電流の125％にて作動する構成となつ
ており、このことによつて各機器に悪影響を及ぼ
す恐れがあるという欠点があつた。

本発明の目的とするところは、圧縮機の電流を
検出し、該検出結果によつて圧縮機の異常を迅
速、かつ、確実に行なうことにより、該圧縮機へ
の悪影響を最小限に抑えることにある。

本発明は、電動圧縮機の作動時における電流を
検出する電流検出手段と、電動圧縮機の作動時で
あつて前記電流検出手段によつて電流検出を行な
う時の外気温度を制御入力とし、該外気温度によ
つて電動圧縮機の正常運転電流範囲を設定し、前
記電流検出手段の検出結果が前記正常運転電流範
囲にあるか否かを判定し、前記検出結果が正常運
転電流範囲にない場合に電動圧縮機の停止指令を
出力する演算手段と、該演算手段からの停止指令
によつて前記電動圧縮機を停止させる回路開閉手
段とから構成したことを特徴とするものである。

次に本発明を第３図ないし第５図により説明す
る。第３図は縦軸に圧縮機電流、横軸に客室温度
のパラメータを示したグラフ、第４図は本発明に
よる空調装置の一実施例を示す回路図、第５図は
第４図中の演算装置の詳細を示した回路図であ
る。ところで、ある一定の客室温度に対して外気
温度が変化すると、圧縮機電流はそれぞれに比例
して変化する。なお、以下に述べる圧縮機電流に
おいて起動電流は除外するものとする。空調装置
の通常考えられる使用最低温度および使用最高温
度の範囲内において、圧縮機電流は一定の範囲内
で推移することが知られている。また、通常運転
時において、異常が発生した場合には、圧縮器電
流が変化することも知られている。したがつて、
空調装置の通常運転時においては、客室温度の如
何にかかわらず圧縮機電流はある一定範囲内の値
すなわち第３図のハツチングによつて示す範囲内
の値となるため、外気温度および圧縮機電流を検
出し、該圧縮機電流が前記第３図に示すハツチン
グ部分の範囲内にあるか否かを判定することによ
り、空調装置において異常が発生しているか否か
が確認できる。ところで、前記異常発生時にきわ
めて短い時間において圧縮機電流を検出し、その
値が時間毎に高くなつている場合には過電流であ
る等、該異常の詳細まで確認することもできる。

なお、１個の圧縮機を備えた空調装置において
は、前記のようにして異常の有無を確認するが、
圧縮機が複数の場合には、各圧縮機は同一の外気
温度および客室温度条件になつていると考えられ
るので、検出した各圧縮機電流はそれぞれほぼ同
一の値を示すと考えられる。したがつて、各圧縮
機の値をそれぞれ比較し、いずれかの圧縮機の値
が低くなつている場合には該圧縮機において冷媒
もれ等の異常が発生していることが確認できる。
このように空調装置の異常を適確にまた即座に確
認できるとともに、前記のごとくその異常の詳細
を知ることも可能である。このような構成におい
て従来の保護装置と比較すると、従来の構成にお
いて例えばロツクリレーはその定確電流の125％
で作動し、過負荷の状態（外気温40℃、客室温33
℃、65％RH）における電流値はロツクリレー定
格電流の80％であり、外気温度もしくは客室温度
が過負荷条件よりも低いとその余裕は大きくなつ
てくる。したがつて、該ロツクリレーが作動する
場合には非常に過大な電流が流れることになるた
め、他機器に与える影響は大きい。また、前記過
大電流になるまで異常が確認できない。これに対
し本発明による構成においては、圧縮機電流の変
化によつて異常を検出するため、前記過大電流等
による悪影響等がないとともに、即座に異常を確
認できるものである。

次に、第４図および第５図によつて本発明の一
実施例を説明する。図において、本一実施例は２
個の圧縮機１１，１２を有する空調装置であり、
該圧縮機１１，１２の圧縮機電流を検出する電流
検出装置１３，１４と演算装置１５、電磁接触器
１６，１７、前記演算装置１からの信号により作
動する補助継電器１８，１９とにより構成されて
いる。このような構成において、前記電流検出装
置１３，１４によつて検出された電流値（ここで
はi₁，i₂とする）は演算装置１５に入力される。
一方、演算装置１５は前記電流検出装置１３によ
つて圧縮機１１，１２の電流検出時に対応した時
点の外気温度を制御入力として、第３図中のハツ
チング部分すなわち正常運転時における電流範囲
を求めて設定値とする。そして、この演算装置に
より前記電流置i₁、i₂が前記電流範囲内にあるか
否かを判定する。前記電流値i₁、i₂が前記正常運
転電流範囲外（例えば第３図中Ａ点）にあれば、
圧縮機１１，１２の一方または両方に異常がある
とみなして回路開閉手段である補助接点１８，１
９の異常のあるものを開路する停止指令を出力す
る。該停止指令によつて補助接点１８，１９の一
方または両方が開路し、圧縮機１１，１２の一方
または両方を停止させる。

次に検出された電流値i₁、i₂が第３図中Ｂ点の
ようにハツチング内にある場合においては、i₁お
よびi₂の値を比較し、その差が所定の電流値幅以
上であれば、冷媒洩れ等の異常が進行しつつある
と考えられるので、異常のある方の圧縮機１１ま
たは１２を停止させる。また、i₁とi₂の値に差が
なければ、所定の短い時間（例えば0.1秒）をお
いて、i₁、i₂を検出して、それぞれの所定時間経
過前後の値を比較し該値が極度に増加しているな
らば過電流と考えられるため、前記と同様に圧縮
機１１，１２を停止させる。このようにして、各
異常発生時に該異常を適確かつ即座に検出し圧縮
機を停止させることができるため、圧縮機等を保
護することができる。

次に第５図によつて前記演算装置１５の一例を
説明する。図において、電流検出装置１３，１４
によつて検出された信号はオペアンプ２１により
増幅され入出力回路２２に入力される。該入出力
回路２２で前記検出信号はＡ／Ｄ変換によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換された後、中央
処理装置２５に入力される。該中央処理装置２５
においては、前記検出信号を演算し、圧縮機１
１，１２に異常がおきていないかを判定する。２
３および２４は制御用プログラムを記憶している
メモリ素子である。前記演算結果は出力電気信号
として入出力回路２２を経て補助継電器１８，１
９を作動させ、圧縮機１１，１２に異常の起きて
いる場合には圧縮機１１，１２のうち異常の起き
ているものを停止させ、その状態を保持すること
により圧縮機１１，１２および他の機器の保護お
よび保全を行なうことができる。

以上説明したように本発明によれば、圧縮機の
動作時の電流を検出し、該運転時の外気温度によ
つて設定値を求め、前記電流検出結果の判定を行
なうことにより、迅速で確実な異常判定が行な
え、電動機への悪影響を最小限に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調装置における従来の全密閉型圧縮
機、第２図は空調装置における従来の半密閉型圧
縮機のそれぞれ保護回路を示す回路図、第３図は
各温度条件における適正圧縮機電流を示すグラ
フ、第４図は本発明による空調装置の保護回路の
一実施例を示す回路図、第５図は演算装置の一例
を示す回路図である。 １０……電源スイツチ、１１，１２……圧縮
機、１３，１４……電流検出装置、１５……演算
装置、１６，１７……電磁接触器、１８，１９，
２０……補助継電器、２１……オペアンプ、２２
……入出力回路、２３，２４……メモリ素子、２
５……中央処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電動圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張機構によ
   つて構成した空気調和装置において、前記電動圧
   縮機の作動時における電流を検出する電流検出手
   段と、前記電動圧縮機の作動時であつて前記電流
   検出手段によつて電流検出を行なう時の外気温度
   を制御入力とし、該外気温度によつて電動圧縮機
   の正常運転電流範囲を設定し、前記電流検出手段
   の検出結果が前記正常運転電流範囲にあるか否か
   を判定し、前記検出結果が正常運転電流範囲にな
   い場合に電動圧縮機の停止指令を出力する演算手
   段と、該演算手段からの停止指令によつて前記電
   動圧縮機を停止させる回路開閉手段とから構成し
   たことを特徴とする空気調和装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の空気調和装置に
   おいて、前記電流検出手段を所定の間隔をおいて
   順次電流値を検出するものとし、前記演算手段を
   前記電流検出手段から順次送られる検出結果から
   その変化率を演算し、その結果が設定値以上であ
   つた場合に電動圧縮機の停止指令を出力するもの
   としたことを特徴とする空気調和装置。