JPS6059836B2

JPS6059836B2 - 空気調和機用保護装置

Info

Publication number: JPS6059836B2
Application number: JP51137327A
Authority: JP
Inventors: 一美桑原; 雄彦矢部; 常博遠藤; 清雄武安; 勝夫毛利
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-11-17
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1985-12-26
Also published as: JPS5362344A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、直流電動機を用いた空気調和機の電動機電
流変動に対する保護装置に関するものである。

従来、空気調和機用電動機としては、一般に誘’導電
動機を用いていた。

誘導電動機においては周知の如く、電動機回転数は商用
電源周波数と電動機極数により決定するため、電動機回
転数をＯＮ−ＯＦＦ制御しかできず、電動機の回転数連
続制御に較べ空気調和機としての成績係数が悪いとい・
う欠点を有していた。空気調和機としての成績係数を
大幅に向上させるために、空気調和機用電動機として、
誘導電動機の代りに直流電動機を用いた場合、空気調和
機用の外気側の温度が異常に高くなつたようなときに、
圧縮機にかかる負荷が大きくなり、直流電動機は大トル
クを出すため、該電動機に大電流が流れる。

また冷媒が漏れたときは、負荷が軽くなつてしまい電動
機電流は小さくなる。すなわち、直流電動機が大トルク
を出すとき、該電動機には大電流が流れるが、そのとき
電動機はブラシおよび電機子巻線等に焼損を起こし、ま
た直流電動機として直流ブラシレス電動機を用いると、
大電流により直流電動機駆動回路の半導体素子が破損さ
れるという欠点を有していた。

また、電動機電流が小さいときは、前述の如く空気調和
機が冷媒洩れの状態であり、空気調和機においては、冷
媒により電動機を冷却し、電動機の温度上昇を抑えてい
るため、前記冷媒洩れの状態で空気調和機を運転すると
、電動機の温度が上昇しさらには焼損するという欠点を
有していた。本発明の目的は、上記従来技術の欠点をな
くし、電動機電流か変動しても、直流電動機および該電
動機駆動回路の破損のない保護装置を提供することであ
る。本発明は次のように構成される。

電動機電流を検出し、増幅後２ケの比較器に入力する。
該比較器には上限と下限の設定電流に応じた基準電圧が
既に入力されており、電動機電流が設定基準電流より大
きすぎたりあるいは小さすぎたりしたときに、電動機停
止指令信号により電動機駆動回路のドライバおよびイン
バータ回路を遮断し電動機を停止せしめるものてある。
本発明による空気調和機用保護装置の実施例を電動機と
して直流ブラシレス電動機を用いた場合．について説明
する。

空気調和機の構成を第１図に空気調和機の電動機駆動回
路系に適用した本発明による保護装置の実施例を示すブ
ロック図を第２図に、本発明の保護装置の具体回路例を
第３図に、さらに第３図の動作波形図を第４図に示す。
第１図の空気調和機において、１点鎖線左側は、室外側
を、右側は室内側を示す。冷凍サイクルは圧縮式冷凍機
を用い、圧縮機は駆動電動機と圧縮機が１体の完全密閉
式圧縮機となつている。圧縮機１で圧縮された冷媒は高
温高圧のガスとな・り、凝縮機２で凝縮液化される。さ
らに液化した冷媒はキャピラリ３を通つて減圧され、低
温低圧となり蒸発器４に入り、室内空気を冷却除湿後蒸
発してガス状となり、また圧縮器１にもどり圧縮され、
この循環を繰返して冷却作用を行う。第２図において一
点鎖線で囲む部分１３は本発明の保護装置を示す。また
、第２図において商用電源６は、整流平滑回路７を通つ
て若干リップルを含んだ直流電圧となり、３相ブリッジ
結線半導体インバータ回路（以下インバータ回路と略記
する）８に印加される。該インバータ回路８は、永久磁
石を用いた回転子からトルクが最大となるべき回転位置
を検出した信号により半導体素子をス）イツチングし、
電動機９の電機子電流を制御している。逆起電圧検出回
路１０は前記回転位置を検出しており、該検出信号は前
記インバータ回路に信号を供給すべく信号分配回路１１
で信号分配され、．従来は破線の如くドライバ回路１２
を経て前記インバータ回路８に加えられていた。

本発明では、整流平滑回路７とインバータ回路８の間に
、第３図に示す如く低抵抗にて電流検出回路１４を構成
し、電動機電流を検出している。

゛また、検出素子に電流トランスを用いても同様に電動
機電流を検出てきる。該検出信号は増幅回路１５にて増
幅された後、比較器１６および比較器１７に入力される
。該比較器１６および１７にはそれぞれ設定基準電流に
応じた基準電位が既に設定されている。例えば、比較器
１６が基準設定電流１５Ａに設定されているとすると、
該比較器１６に設定電流より大きい電流が入力されると
、第４図Ａに示す如く、電動機停止信号が高レベルから
低レベルとなり、信号遮断回路１８に入力される。

本発明では該信号遮断回路１８には、第４図Ｂに示す電
動機駆動信号が信号分配回路１１より入力されており、
該信号遮断回路１８を第３図に示すＡＮＤ回路１８で構
成すると、第４図Ａに示す如く、電動機停止指令信号が
高レベルのうちは電動機駆動信号を出力し、低レベルの
ときは低レベルの出力信号となり、ドライバ回路１２に
入力される。すなわち、電動機停止指令信号が高レベル
のときは信号分配回路１１の信号がそのままドライバ回
路１２に入り、電動機停止指令信号が低レベルとなると
、ドライバ回路１２の入力信号も低レベルとなり、前記
インバータ回路８を遮断するもので、従つて電動機は停
止される。また、例えば基準設定電流１Ａに設定された
比較器１７に、設定電流より小さい電流が入力されると
電動機停止指令信号が第４図Ａの如く、高レベルから低
レベルとなり、信号遮断回路１８に入力され、同様に電
動機９を停止せしめる。

基準設定電流の上限と下限をどの電流値にするかは、比
較器設定電位を第３図に示す可変抵抗器１９，２０にて
任意に変えることが可能である。本発明は、以上詳しく
説明したように、電動機電流が上限と下限のある設定電
流より大きすぎあるいは小さすぎたとき、該設定電流と
電動機電流とを比較後、電動機停止指令信号によりドラ
イバ回路１２およびインバータ回路８の信号を遮断する
ことにより、電動機を停止せしめるものである。

本実施例では、電動機停止指令信号により、ドライバ回
路１２、インバータ回路８を遮断すべく信号を印加した
が、一般の直流電動機においては空気調和機の商用電源
スイッチあるいは電動機入力電源にスイッチ等を設置し
、該スイッチ類を切断すべく前記指令信号を印加するこ
とにより、電動機を停止てきることは明らかである。

本発明により、直流電動機を空気調和機に用いた場合、
電動機電流が大きすぎるために生じる電動機の焼損ある
いは直流ブラシレス電動機における電動機駆動回路の破
損を防止できる。

また、電動機電流が小さすぎたことを検出することによ
り、空気調和機の冷媒漏れの状態を検知でき、また冷媒
漏れで空気調和機を運転したときに生じる電動機の温度
上昇、さらには焼損を防止でき、信頼性を大幅に向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気調和機の構成図、第２図は空気調和機の電
動機駆動回路系に適用した本発明による保護装置の実施
例を示すブロック図、第３図は本発明による保護装置の
回路例、第４図は第３図の動作説明用波形図である。６・・・商用電源、７・・・整流平滑回路、８・・・３
相ブリッジ結線半導体インバータ回路、９・・・電動機
、１０・・・逆起電圧信号検出回路、１１・・・信号分
配回路、１２・・・ドライバ回路、１３・・・保護装置
、１４・・・電流検出回路、１５・・・増幅回路、１６
・・・比較器、１７・・・比較器、１８・・・信号遮断
回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１直流電動機と、電動機駆動信号を発生する信号分配
回路と、信号分配回路から電動機駆動信号が供給される
ドライバ回路と、ドライバ回路に接続され、直流電動機
に流れる電流を直流電動機に供給するインバータ回路を
有する空気調和機に使用される空気調和機用保護装置で
あつて、直流電動機に流れる電流の変動を検出する電流
検出回路と、電流検出回路が発生する検出信号が入力さ
れ、この検出信号をあらかじめ定められた第１の基準信
号と比較し、検出信号が第１の基準電圧を越えた場合に
、直流電動機停止信号を発生する第１の比較回路と、検
出信号が入力され検出信号をあらかじめ定められた第２
の基準信号と比較し、検出信号が第２の基準信号を下廻
つた場合に、直流電動機停止指令信号を発生する第２の
比較回路と、第１、第２の比較回路に接続されるととも
に、上記信号分配回路と上記ドライバ回路の間に接続さ
れ、第１、第２の比較回路から直流電動機停止指令信号
が供給された場合に、信号分配回路からドライバ回路へ
供給される電動機駆動信号を遮断する信号遮断回路とを
備えていることを特徴とする空気調和機用保護装置。