JPH10185278A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実質的に故障でないときに運転が不用意に停
止せず、実質的な故障のときにのみ運転を確実に停止さ
せるようにする。 【構成】 圧縮機１０を含む室外機に流れる電流Ｉを検
出する変成器５０と、この検出結果に基づいて異常状態
か否かを判定する制御部１１と、この判定結果を利用者
に知らせる表示器７０とを備えている。制御部１１は、
変成器５０により検出された電流Ｉが、通常電流値より
大きいが許容最大電流値より小さいときには少なくとも
圧縮機２０の運転を所定時間だけ中断させ又は低消費電
力運転に切り換えその後回復させる一方、許容最大電流
値より大きいときには室外機の運転を強制的に停止させ
るとともに表示パネル７０を通じて利用者に異常状態で
あることを知らせる構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は圧縮機に過大な電流
が流れないように保護機能を有した空気調和機の制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機の制御装置は、圧縮機
に流れる電流を電流センサにより検出し、この検出結果
が所定の安全基準値を越えたときには圧縮機の運転を強
制的に停止させる一方、何らかの故障が発生したことを
利用者に知らせるために表示パネル上の異常ランプを点
滅させるような基本構成となっている。そして、サービ
スマンが空気調和機の故障状態をチェックし、特別なリ
セットスイッチをオンにしない限り、装置の運転が回復
できないようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような機能は安全保護上必要であるとはいえ、圧縮機の
突入電流に起因して、その安全基準値の設定の仕方が難
しいという欠点がある。

【０００４】即ち、安全基準値を低めに設定した場合、
圧縮機に少しでも大きな電流が流れると、実質的には故
障でないにもかかわらず、運転が停止してしまい、その
都度サービスマンを呼ばねばならず利用者としては非常
に不便である。だからと言って、安全基準値を高めに設
定すると、故障の前段階を見逃してしまい、圧縮機が完
全に破壊される虞れがあり、安全保護の徹底を図ること
ができない。特に、圧縮機の突入電流に大きなバラツキ
があるときには製品出荷段階での安全基準値の設定が非
常に困難となり問題となる。

【０００５】もっとも、特公平6-25626 号のように圧縮
機に流れる電流を検出した上で、安全基準値を越える回
数が予め設定された回数を越えたときに圧縮機への通電
を停止する方法もあるが、サンプリング回数を多くする
必要があり、これに応じて高速性が要求されるので、ハ
ードウエアのコストが高く、ソフトウエアの処理上の負
担も大きいという欠点がある。

【０００６】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであって、その目的とするところは、上記したような
欠点のない空気調和機の制御装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の空気調和機の制御装置は、圧縮機を含む空調
ユニットに流れる電流を検出する電流検出器と、電流検
出器の検出結果に基づいて異常状態か否かを判定すると
ともに当該判定結果に応じて空調ユニットの運転を制御
する制御部と、制御部の判定結果を利用者に知らせる報
知手段とを具備しており、当該制御部は、空調ユニット
に流れる電流が、その通常電流値より大きいものの許容
最大電流値より小さいときには少なくとも圧縮機の運転
を所定時間だけ中断させ又は低消費電力運転に切り換え
その後回復させる一方、許容最大電流値より大きいとき
には空調ユニットの運転を強制的に停止させるとともに
利用者に異常状態であることを報知手段を通じて知らせ
る構成にしている。ここでいう報知手段としては、表示
器、警報ランプ、音声発生器等がある。

【０００８】このような構成の空気調和機の制御装置は
以下のような動作となる。まず、圧縮機を含む空調ユニ
ットに流れる電流がその通常電流値より大きく許容最大
電流値より小さいときには、少なくとも圧縮機の運転が
所定時間だけ中断され又は低消費電力運転に切り換えら
れ、その後、圧縮機の運転が元の状態に戻る。

【０００９】即ち、圧縮機の突入電流と他の機器が作動
した等の関係で、空調ユニットに流れる電流がその通常
電流値より大きくなっても、許容最大電流値にまで達し
ていないときには、実質的な故障ではない。圧縮機の運
転が中断され又は低消費電力運転に切り換えられると、
これに応じて空調ユニットに流れる電流は小さくなる。

【００１０】実質的な故障でないときには、室外機に流
れる電流はその通常電流値に戻ることから、空調ユニッ
トに流れる電流が再び検出されても、圧縮機の運転が中
断される等ということはなくなる。

【００１１】一方、空調ユニットに流れる電流が最初か
ら又はその後許容最大電流値より大きくなったときに
は、実質的な故障であるとして、空調ユニットの運転を
強制的に停止させるとともに、利用者に異常状態である
ことを報知手段を通じて知らせる。

【００１２】セパレート型空気調和機に適用する場合、
次のような構成にする。即ち、圧縮機を含む室外機に流
れる電流を検出する電流検出器と、電流検出器の検出結
果に基づいて異常状態か否かを判定するとともに当該判
定結果に応じて室外機の運転を制御する制御部と、制御
部の判定結果を利用者に知らせる報知手段とを具備して
おり、当該制御部は、室外機に流れる電流が、その通常
電流値より大きいものの許容最大電流値より小さいとき
には少なくとも圧縮機の運転を所定時間だけ中断させ又
は低消費電力運転に切り換えその後回復させる一方、許
容最大電流値より大きいときには室外機の運転を強制的
に停止させるとともに利用者に異常状態であることを報
知手段を通じて知らせる構成にする。

【００１３】このような構成の空気調和機の制御装置で
あっても上記と同様の動作となる。ただ、インバータ式
空気空気調和機に適用する場合、制御部としては次のよ
うな構成とすることが望ましい。即ち、圧縮機に流れる
電流が、その通常電流値より大きな値に設定された低基
準値より大きいときには圧縮機の周波数を所定時間だけ
維持させた後回復させ、低基準値より大きな値に設定さ
れた高基準値より大きいときには圧縮機の周波数を所定
時間だけ維持させた後回復させ、高基準値より大きな値
の許容最大電流値より大きいときには圧縮機の運転を強
制的に停止させるとともに利用者に異常状態であること
を報知手段を通じて知らせるような構成のものを用い
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の空気調和機の制御
装置の実施形態を図面を参照して説明する。図１は同装
置の構成図、図２は同装置に含まれるマイコンにて処理
されるソフトウエアのフローチャートである。

【００１５】ここに掲げる空気調和機はインバータ式の
エアコンであり、図１に示すように空調ユニットの運転
等を制御するマイコン１０、圧縮機２０、電源回路３
０、インバータ回路４０、表示パネル７０等から構成さ
れている。空気調和機は、室内ファン、表示パネル７０
等が設けられた室内機と、圧縮機２０、電源回路３０、
インバータ回路４０等が設けられた室外機から構成され
ており、その双方にマイコンが設けられているが、これ
を図面作図の便宜上マイコン１０として表している。

【００１６】電源回路３０は商用交流を整流するための
ダイオードブリッジ３１と、ダイオードブリッジ３１に
て生成された脈流電圧を平滑化して直流電圧Ｅに生成す
る３つのコンデンサＣ１からなるコンデンサ回路３２と
から構成されている。

【００１７】インバータ回路４０は直流電圧Ｅを３相交
流に変換するトランジスタモジュールであって、マイコ
ン１０にて生成された信号に基づいて各トランジスタが
スイッチングし、これにより３相交流の周波数を変化さ
せ、この３相交流を圧縮機２０に電源電圧として供給す
るような構成となっている。

【００１８】このような空気調和機に装備された制御装
置は、室外機に流れる電流、具体的には、圧縮機２０等
に供給される電流Ｉを検出する電流検出器としての変成
器５０と、変成器５０の２次側とマイコン１０のＡ／Ｄ
入力端子との間に設けられた信号処理回路６０と、ソフ
トウエアの一部を改良して制御部１１としての機能を発
揮するようにしたマイコン１０と、異常状態であるか否
かを利用者に知らせる報知手段としての表示パネル７０
等から構成されている。

【００１９】変成器５０は室外機の電源ライン上に流れ
る商用交流の電流Ｉを検出し、この検出結果（その２次
側に流れる電流）を信号処理回路６０を介してマイコン
１０に取り込むようになっている。

【００２０】信号処理回路６０は変成器５０から出力さ
れた電流を直流に変換するダイオードブリッジ６１と、
ダイオードブリッジ６１にて生成された電流を電圧に変
換する抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧に含
まれる高周波成分を除去する抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２
からなる積分器６２から構成されている。

【００２１】なお、信号処理回路６０は変成器５０とマ
イコン１０との間のインターフェイス回路である以上、
マイコン等の種類が変わると、これに応じてその構成も
変わり得るものである。特に、変成器５０の代わりに、
電流検出結果を直流電圧として出力することが可能な半
導体センサ等を用いた場合、信号処理回路６０を省略す
ることも可能である。

【００２２】表示パネル７０はマイコン１０の出力ポー
トに接続されており、室外機が異常状態にあることをＬ
ＥＤの点滅により利用者に知らせるようになっている。
なお、報知手段としては表示パネルの他に、警報ラン
プ、音声発生器等を用いてもかまわない。

【００２３】マイコン１０のプログラムメモリには空調
ユニットの運転等を制御するソフトウエアが予め記録さ
れており、この中に制御部１１としての機能を発揮させ
るためのソフトウエアも含まれている。このプログラム
の内容を図２を参照して説明し、併せて本装置の動作に
ついて説明する。

【００２４】なお、インバータ回路４０を動作させる信
号を生成する等のプログラムは従来と何ら変わりがない
ので、この説明は省略する。

【００２５】図外の電源スイッチが入れられて空気調和
機が運転される状態にあるとき図２に示すプログラムが
所定時間間隔毎に逐次処理される。

【００２６】まず、変成器５０の検出結果を取り込み、
電流Ｉが１４Ａ（低基準値）より大きいか否かを判定す
る（Ｓ１）。

【００２７】ここでいう低基準値は電流Ｉの通常電流値
より僅かに大きな値に設定されている。即ち、正常状態
の圧縮機２０に突入電流が発生したとき、電流Ｉは低基
準値を越えることになる。ここでは低基準値として１４
Ａに設定されている。

【００２８】電流Ｉが１４Ａより小さいときには、室外
機に何らの異常も発生していないとし、このプログラム
を抜けて他のプログラムを処理し、通常運転を続行させ
る一方、１４Ａより大きいときには１４．７Ａ（高基準
値）より大きいか否かを判定する（Ｓ２）。

【００２９】ここでいう高基準値は低基準値より僅かに
大きく、次の許容最大電流値より小さな値に設定されて
いる。ここでは高基準値として１４．７Ａに設定されて
いる。

【００３０】電流Ｉが１４Ａより大きいが１４．７Ａよ
り小さいときには、室外機に何らかの異常が発生した可
能性が僅かながらもあるとして、圧縮機２０の周波数を
所定時間（この時間は、圧縮機２０に突入電流が流れ、
この時点から定格電流近くまで低下するまでに要する時
間等により決定される）だけ一定に保持する（Ｓ３）。
その後、このプログラムを抜けて他のプログラムを処理
し、通常運転を続行させる。

【００３１】この場合、圧縮機２０の周波数が一定に保
持されるので、実質的な故障でない限り、圧縮機２０に
流れる電流は一定に保たれ、これに応じて電流Ｉも小さ
くなる。その後、このプログラムが再び処理されたとき
には、ステップ１で、電流Ｉが１４Ａより小さいと判定
される可能性が高い。

【００３２】電流Ｉが１４．７Ａより大きいときには、
１７Ａ（許容最大電流値）より大きいか否かを判定する
（Ｓ４）。

【００３３】ここでいう許容最大電流値は圧縮機２０が
破壊される程度の電流が流れるときの電流Ｉの電流値に
設定されている。ここでは許容最大電流値として１７Ａ
に設定されている。

【００３４】電流Ｉが１７Ａより小さいときには、圧縮
機２０を含む室外機に何らかの異常が発生した可能性が
あるとして、圧縮機２０の周波数を所定時間（この時間
も、上記と同様に、圧縮機２０に突入電流が流れ、この
時点から定格電流近くまで低下するまでに要する時間等
により決定される）だけ低くする（Ｓ５）。その後、こ
のプログラムを抜けて他のプログラムを処理し、通常運
転を続行させる。

【００３５】この場合、圧縮機２０の周波数が低くなる
ことから、実質的な故障でない限り、圧縮機２０に流れ
る電流は小さくなり、これに応じて電流Ｉも小さくな
る。よって、たとえ実質的な故障が発生していたとして
も、圧縮機２０が電流によりダメージを受けるというお
それがなくなる。

【００３６】電流Ｉが１７Ａより大きいときには、室外
機に何らかの異常が発生したとして、圧縮機２０の通電
を停止させ、室外機の運転を停止させる。そして、表示
パネル７０を点滅させて利用者に室外機が異常状態にあ
ることを知らせる（Ｓ６）。

【００３７】そしてこのプログラムを抜けるが、図外の
リセットスイッチをオンにされない限り、運転再開を行
わないようにする。要するに、サービスマンが空気調和
機の故障状態をチェックし、このリセットスイッチをオ
ンにしない限り、運転再開ができないようになってい
る。

【００３８】このような構成の空気調和機の制御装置に
よる場合、電流Ｉを検出し、低基準値、高基準値と比較
し、この比較結果に基づいて故障の可能性に見合った適
切な対策を施し、実質的な故障でないときには運転が停
止しないようになっている。よって、実質的な故障でな
いのに不用意に運転が停止してサービスマンを呼ぶ等の
利用者の不便さが解消される。しかも電流Ｉが許容最大
電流値を越えたときには確実に運転を停止するようにな
っているので、安全保護の徹底化も図ることができる。

【００３９】また、ハードウエア、ソフトウエアの改良
も僅かで良く、特別に高速に処理しなけれはならない必
要性もないので、空気調和機のコストダウンを図る上で
大きなメリットがある。加えて、低基準値、高基準値、
許容最大電流値もそれほど高い精度が要求されないの
で、製品出荷時の調整も楽であり、この点でのコストダ
ウンも図ることができる。

【００４０】なお、本発明に係る空気調和機の制御装置
はインバータ式の空気調和機だけの適用に限定されず、
ノンインバータ式のセパレート型空気調和機にも適用可
能である。この場合、圧縮機の周波数を可変にする方法
で電流Ｉを調整できないので、次のような構成の制御部
を用いると良い。

【００４１】即ち、制御部としては、室外機に流れる電
流が、その通常電流値より大きいが許容最大電流値より
小さいときには少なくとも圧縮機の運転を所定時間だけ
中断させ又は低消費電力運転に切り換えその後回復させ
る一方、許容最大電流値より大きいときには室外機の運
転を強制的に停止させるとともに利用者に異常状態であ
ることを報知手段を通じて知らせる構成のものを用い
る。

【００４２】また、室外機と室内機とが完全に分離して
いないノンセパレート型空気調和機にも適用可能であ
る。この場合、電流検出器により、圧縮機を含む空調ユ
ニットに流れる電流を検出した上で、次のような構成の
制御部を用いると良い。

【００４３】即ち、制御部としては、空調ユニットに流
れる電流が、その通常電流値より大きいものの許容最大
電流値より小さいときには少なくとも圧縮機の運転を所
定時間だけ中断させ又は低消費電力運転に切り換えその
後回復させる一方、許容最大電流値より大きいときには
空調ユニットの運転を強制的に停止させるとともに利用
者に異常状態であることを報知手段を通じて知らせる構
成のものを用いる。

【００４４】更に、制御部としてはソフトウエアで実現
するのではなく、同一の機能をハードウエアで実現する
ようにしてもかまわない。

【００４５】

【発明の効果】以上、本発明にかかる空気調和機の制御
装置による場合、圧縮機を含む空調ユニット等に流れる
電流の検出結果と複数の基準値とを比較することで実質
的な故障か否かを判断し、実質的に故障であるときにの
み運転を停止させ、利用者に異常状態であると知らせる
構成となっているので、実質的な故障でないとき不用意
に運転が停止してサービスマンを呼ぶ等の利用者の不便
さが解消される。のみならず、故障の徴候を見逃すこと
がなく、実質的な故障のときには運転が確実に停止され
るので、圧縮機が破壊される虞れがなく、安全保護の徹
底を図ることも可能となる。

【００４６】また、複数の基準値もそれほど高い精度が
要求されないので、たとえ圧縮機の突入電流に大きなバ
ラツキがあったとしても、製品出荷段階での基準値の調
整がきわめて容易となる。しかもハードウエアやソフト
ウエアの処理に高速性が要求されず、ハードウエアのコ
ストが安くなり、ソフトウエアの負担も小さいことか
ら、空気調和機のコストダウンを図る上で大きなメリッ
トがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、空気調和機の制御装置の構成図である。

【図２】同装置に含まれるマイコンにて処理されるソフ
トウエアのフローチャートである。

【符号の説明】

１０ マイコン １１ 制御部 ２０ 圧縮機 ５０ 変成器 ７０ 表示パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機を含む空調ユニットに流れる電流
   を検出する電流検出器と、電流検出器の検出結果に基づ
   いて異常状態か否かを判定するとともに当該判定結果に
   応じて空調ユニットの運転を制御する制御部と、制御部
   の判定結果を利用者に知らせる報知手段とを具備してお
   り、当該制御部は、空調ユニットに流れる電流が、その
   通常電流値より大きいものの許容最大電流値より小さい
   ときには少なくとも圧縮機の運転を所定時間だけ中断さ
   せ又は低消費電力運転に切り換えその後回復させる一
   方、許容最大電流値より大きいときには空調ユニットの
   運転を強制的に停止させるとともに利用者に異常状態で
   あることを報知手段を通じて知らせる構成であることを
   特徴とする空気調和機の制御装置。
2. 【請求項２】 圧縮機を含む室外機に流れる電流を検出
   する電流検出器と、電流検出器の検出結果に基づいて異
   常状態か否かを判定するとともに当該判定結果に応じて
   室外機の運転を制御する制御部と、制御部の判定結果を
   利用者に知らせる報知手段とを具備しており、当該制御
   部は、室外機に流れる電流が、その通常電流値より大き
   いものの許容最大電流値より小さいときには少なくとも
   圧縮機の運転を所定時間だけ中断させ又は低消費電力運
   転に切り換えその後回復させる一方、許容最大電流値よ
   り大きいときには室外機の運転を強制的に停止させると
   ともに利用者に異常状態であることを報知手段を通じて
   知らせる構成であることを特徴とする空気調和機の制御
   装置。
3. 【請求項３】 インバータ式の空気調和機の制御装置に
   おいて、前記制御部は、圧縮機を含む室外機に流れる電
   流が、その通常電流値より大きな値に設定された低基準
   値より大きいときには前記圧縮機の周波数を所定時間だ
   け維持させた後回復させ、低基準値より大きな値に設定
   された高基準値より大きいときには圧縮機の周波数を所
   定時間だけ維持させた後回復させ、高基準値より大きな
   値の許容最大電流値より大きいときには室外機の運転を
   強制的に停止させるとともに利用者に異常状態であるこ
   とを前記報知手段を通じて知らせる構成であることを特
   徴とする請求項２記載の空気調和機の制御装置。