JP3026879B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮機を保護して運
転する空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、例えば、実開昭６５−１７２
６８２号公報に示された従来の冷媒圧縮機用保護装置の
電気系統を示す回路図であり、１０１ａは圧縮機用電動
機、１０６はクランクケースヒーター、１０７はサーモ
スタット、１０７ｃは接点、１０８は電磁接触器、１０
９は操作スイッチ、１１０は補助リレーである。

【０００３】次に作用を述べる。圧楯機停止中にクラン
クケースヒーター１０６に通電されている場合にはクラ
ンクケースヒーター１０６の加熱により圧縮機底部温度
は圧縮機頂部温度より高くなるので、この温度差を感知
してサーモスタット接点１０７ｃは閉じ、補助リレーコ
イル１１０ｂには電圧が印加され補助リレー接点１１０
ａは閉じた状態になっている。従って圧縮機を運転する
ため操作スイッチ１０９を入れれば電碑接触器コイル１
０８ｂに通電され、主回路接点１０８ａが閉じ圧縮機用
電動機１０１ａに通電され、圧縮機１０１は運転する。
運転中は電磁接触器補助接点１０８ｃは閉となり、サー
モスタット接点１０７ｃを短絡し、常時補助リレー接点
１１０ａが入った状態となるので、サーモスタット接点
１０７ｃの開閉により圧縮機が断続する事は無い。次に
圧縮機停止中にクランクケースヒータ１０６に通電され
ていなかった場合には圧縮機底部が加熱されず圧縮機底
部と圧縮機頂部との温度差が無いので、サーモスタット
接点１０７ｃは開のままとなっており、補助リレーコイ
ル１１０ｂには通電されないので、補助リレー接点１１
０ａは開いており、操作スイッチ１０９を入れても電磁
接触器コイル１０８ｂに通電されず圧縮機は運転できな
い。また、サーモスタット接点１０７ｃ用別電源回路に
通電されない場合にも補助リレー接点１１０ａが吸引さ
れず、圧縮機は運転できない。

【０００４】また他の従来例として特開昭６２−２３８
９３７号公報、及び特開昭６１−１７５４２９号公報に
示されたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の冷媒圧縮機用保
護装置は、サーモスタット、補助リレーより構成されて
おり、実装が難しく、またコスト上高価となってしまう
問題点があった。

【０００６】また、特開昭６２−２３８９３７号公報に
示された従来の空気調和機の制御装置では、圧縮機に流
れる電流値を検出する電流検出器と電流検出値をマイコ
ンで処理するための変換回路が必要であるため、構成部
品点数が多くさらに部品のコストが高く、部品実装及び
工作性が悪いなど問題点があった。

【０００７】また特開昭６１−１７５４２９号公報に示
された従来の空気調和機の圧縮機の過負荷保護装置は、
過負荷保護設定値が、一定な為、受電電圧不足で、さら
に、過負荷状態で、運転されている場合、連続して、過
負荷保護が作動し、リトライ運転継続させた時、圧縮機
の巻繰温度上昇が、高くなり、圧縮機の巻線温度保護に
て、異常停止してしまうという問題点があった。

【０００８】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、構成が簡単で実装性が優れ、ま
たサービス性及び信頼性忙優れた空気調和横の保護装置
を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
機は、圧縮機を駆動する電源装置と、この電源装置に接
続され、前記圧縮機の駆動停止中に通電されるクランク
ケースヒータと、前記電源装置の出力電流を検出する電
流検出手段と、この電流検出手段の検出結果に基づいて
前記クランクケースヒータの異常有無を判別する判別手
段と、この判別手段の判別結果に基づいて前記電源装置
から前記圧縮機へ供給される電源を遮断する遮断手段
と、を備えたものである。

【００１０】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の巻繰温度を検出する巻線温度検出手段と、この
巻線温度検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の
巻線温度の予想変化温度を演算し、この演算結果が予め
設定された温度値を越えた時、前記電源装置から前記圧
縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給する遮
断供給手段と、この遮断供給手段の遮断回数が予め設定
された回数を越えた時、前記電源装置から前記圧縮機へ
供給される電源を遮断する遮断手段と、を備えたもので
ある。

【００１１】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の運転電流を検出する電流検出手段と、この電流
検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の運転電流
が予め設定された電流値を越えた時、前記電源装置から
前記圧縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給
する遮断供給手段と、この遮断供給手段が遮断した供給
電源の電圧値に基づいて前記予め設定された電流値を修
正する修正手段と、この修正手段の修正結果に基づい
て、前記遮断供給手段が作動した時、前記電源装置から
前記圧縮機へ供給される電源を遮断する遮断手段と、を
備えたものである。

【００１２】

【作用】この発明における空気調和機は、圧縮機及び当
該圧縮機の駆動停止中に通電されるクランクケースヒー
タとが接続された電源装置の出力電流を検出し、この検
出結果からクランクケースヒータの異常有無を判別し、
この判別結果から電源装置から圧縮機へ供給される電源
を遮断するので、圧縮機の運転電流を検出する装置で、
圧縮機起動時のフォーミング現象を防止するクランクケ
ースヒータの異常有無を判別して圧縮機の運転・停止が
できるようになる。

【００１３】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の巻繰温度を検出する巻線温度検出手段と、この
巻線温度検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の
巻線温度の予想変化温度を演算し、この演算結果が予め
設定された温度値を越えた時、前記電源装置から前記圧
縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給する遮
断供給手段と、この遮断供給手段の遮断回数が予め設定
された回数を越えた時、前記電源装置から前記圧縮機へ
供給される電源を遮断する遮断手段と、を備えたので、
簡単な構成で圧縮機の異常有無を確実に判別して圧縮機
の運転・停止ができるようになる。

【００１４】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の運転電流を検出する電流検出手段と、この電流
検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の運転電流
が予め設定された電流値を越えた時、前記電源装置から
前記圧縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給
する遮断供給手段と、この遮断供給手段が遮断した供給
電源の電圧値に基づいて前記予め設定された電流値を修
正する修正手段と、この修正手段の修正結果に基づい
て、前記遮断供給手段が作動した時、前記電源装置から
前記圧縮機へ供給される電源を遮断する遮断手段と、を
備えたので、簡単な構成で圧縮機の異常有無か、電源装
置の異常有無かを確実に判別して圧縮機の運転・停止が
できるようになる

【００１５】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１を図を用いて説明する。図1
は制御構成図を示す。図において、１は電源、２は圧縮
機３の過負荷制御に使用される入力電流検出器、５は圧
縮機３をＯＮ／ＯＦＦさせるための電磁接触器、７はク
ランクケースヒ−タ４通電ＯＮ／ＯＦＦさせるためのリ
レー、１０は電流検出器２で検知した入力電流を波形整
形してアナログ量に変換する電流検出信号波形整形回
路、１１は電流検出信号波形整形回路１０により入力電
流のアナログ変換値をデジタル変換しさらに異常判別処
理ソフトウェアの機能を有するマイクロコンピュータ、
１２は制御用電源回路、１３は異常通報するための表示
ランプである。図２は、クランクケースヒータ回路の異
常検知までの各横能ブロック出力のタイムチャートを示
す。図において記号Ｉ１はクランクケースヒータ回路正
常時の入力電流をアナログ変換した信号、Ｉ２は圧縮機
３運転時の入力電流をアナログ変換した信号である。図
３は、クランクケースヒータ回路異常検知のフローチャ
ートを示す。図において記号Ｉ_(IN)は、入力電流を電流
検出器２より検知し、さらにアナログ変換しマイクロコ
ンピュータ１１にて、デジタル変換した値を表わす、ま
たＩＣＨはマイクロコンピュータ１１内、ソフトウェア
処理上でのクランクケースヒータ回路異常判定比較デー
タを表わす。

【００１６】クランクケースヒータ通電中に、入力電流
を圧縮機３の過負荷制御として使われる電流検出器２よ
り検出し、その検出信号をアナログ変換して、マイクロ
コンピュータ１１に取り込み、マイクロコンピュータ１
１では、アナログ入力をデジタル変換しソフトウェア上
デジタル変換値とクランクケースヒータ回路異常判別比
較データ値と比較し、検知デジタル量が、比較データ値
より、小さい場合異常と判断し、異常表示のランプ１３
を点灯させるのと同時に、圧縮機３の起動の指令があっ
ても停止状態を維持させ、圧縮機3の保護を行なう。

【００１７】実施例２． 以下、この発明の実施例２を図を用いて説明する。図４
はこの発明の実施例２による空気調和機の制御構成図を
示す。図において、３２は圧縮機３に内蔵された巻線の
温度検出器、３４は検出した信号をマイクロコンピュー
タ１１で、検出できるレベルに変換する検出回路、１１
はアナログ温度検出値をデジタル量に変換するA／Dコン
バータ機能を有するマイクロコンピュータ、６は圧縮機
３を運転／停止させる電解接触器５のコイル電源を操作
する補助リレー、１３は圧縮機３がロック故障時の異常
表示、１２は制御回路用電源である。図６は圧縮機の電
流、巻線温度を通常（正常）運転、過負荷、ロック状態
における変化の状態を表わす図である。図６は、圧縮機
ロック検知に至るまでのフローチャート図を示す。

【００１８】圧縮機３の巻線温度を単位時間（ｔＢ時
間）毎に検出し（ステップ１２０，１２１）ｔＢ時間で
温度変化値を演算（ΔTｎ←Tｎ−Tｎー１）（ステップ
１２２）、この時温度変化値ΔTｎが、マイコンのデー
タテーブル値としてもつ、基準温度上昇値ΔTＦ（圧縮
機ロック時の巻線温度上昇値×０．９）と比較し（ステ
ップ１２３）、温度変化値ΔTｎ＞ΔTＦであれば、圧縮
機を停止させる（ステップ１２４）、停止後３分で、再
起動させる（ステップ１２８）。起動後、上記の動作を
行ない、連涜して３回、ΔTｎ＞ΔTＦとなった時（ステ
ップ１２７）、圧縮機ロック異常と判断し（ステップ１
２９）、圧縮機３へは、通電停止の状態を維持し、異常
表示させる。

【００１９】実施例３． 以下、この発明の実施例３を図を用いて説明する。図７
は、制御構成図を示す。２は圧縮機３の保護に使用され
る電流検出器、１０は電流検出器２で検出した圧縮機電
流を波形整形してアナログ主に変換する電流検出信号波
形整形回路、5５５は電源電圧の不足電圧を検出する回
路、１１は電流検出信号波形整形回路１０により、圧縮
機電流のアナログ変換値をデジタル変換し、さらに、不
足電圧検出有無を判断し、過負荷保護設定値（ＩＬ又
は、ＩＬＤ）を設定し、過負荷保護制御処理するソフト
ウェア機能を有するマイクロコンピュータである。図８
は、受電電圧が、不足電圧で、かつ、過負荷運転状態に
おける過負荷制御のタイムチャート図を示す。記号ＩＬ
は、受電電圧が、正常電圧時の過負荷保護設定値であ
る。また、ＩＬＤは、不足電圧時の過負荷保護設定値で
ある。

【００２０】次に、動作について、図９のフローチャー
ト図について説明する。圧縮機運転中の受電電圧の不足
電圧を検出し、不足電圧時、過負荷保護動作値をＩＬＤ
に設定する（ステップ５２１〜５２３）。外気温が高く
なり、過負荷運転状態において、圧縮機電流ＩＣＭ＞Ｉ
ＬＤとなった時、圧縮機３の運転／停止用電磁接触器５
２cをオフさせ（ステップ５２４〜５２６）、３分停止
後、再起動させる（ステップ５４１〜５４２）。再起動
後の受電電圧が、不足電圧の状態が、続いている場合、
前記保護動作をくり返えす。この動作中における、圧縮
機３の巻線温度は、保護動作値Tcまで上昇しない。次
に、受電電圧が、正常電圧時は、過負荷保護動作値をＩ
Ｌに設定する（ステップ５２２、５３１）。過負荷運転
状態となり、圧縮機ＩＣＭ＞ＩＬとなった時、電滋接触
器５２cをオフさせ（ステップ５３２〜５３４）、３分
停止後、再起動させる（ステップ５４１、５４２）。再
起動後、前記保護動作をくり返し再度過負荷保護作動
し、保護動作猶予時間内に発生し、連続ＮＳ回となった
時異常停止させる（ステップ５３５〜５３９）。

【００２１】

【発明の効果】この発明に係る空気調和機は、圧縮機及
び当該圧縮機の駆動停止中に通電されるクランクケース
ヒータとが接続された電源装置の出力電流を検出し、こ
の検出結果からクランクケースヒータの異常有無を判別
し、この判別結果から電源装置から圧縮機へ供給される
電源を遮断するので、圧縮機の運転電流を検出する装置
で、圧縮機起動時のフォーミング現象を防止するクラン
クケースヒータの異常有無を判別して圧縮機の運転・停
止ができるようになるため、少ない構成手段で、圧縮機
を保護して運転する経済的で信頼性の高い空気調和機が
得られる。

【００２２】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の巻繰温度を検出する巻線温度検出手段と、この
巻線温度検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の
巻線温度の予想変化温度を演算し、この演算結果が予め
設定された温度値を越えた時、前記電源装置から前記圧
縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給する遮
断供給手段と、この遮断供給手段の遮断回数が予め設定
された回数を越えた時、前記電源装置から前記圧縮機へ
供給される電源を遮断する遮断手段と、を備えたので、
簡単な構成で圧縮機の異常有無を確実に判別して圧縮機
の運転・停止ができるようになるため、圧縮機を保護し
て運転する信頼性の高い空気調和機が得られる。

【００２３】また、圧縮機を駆動する電源装置と、前記
圧縮機の運転電流を検出する電流検出手段と、この電流
検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の運転電流
が予め設定された電流値を越えた時、前記電源装置から
前記圧縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給
する遮断供給手段と、この遮断供給手段が遮断した供給
電源の電圧値に基づいて前記予め設定された電流値を修
正する修正手段と、この修正手段の修正結果に基づい
て、前記遮断供給手段が作動した時、前記電源装置から
前記圧縮機へ供給される電源を遮断する遮断手段と、を
備えたので、簡単な構成で圧縮機の異常有無か、電源装
置の異常有無かを確実に判別して圧縮機の運転・停止が
できるようになるため、圧縮機を保護して運転する信頼
性の高い空気調和機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における空気調和機の制御
樺成図である。

【図２】この発明の実施例１における空気調和機のタイ
ムチャート図である。

【図３】この発明の実施例１における空気調和機のフロ
ーチャート図である。

【図４】この発明の実施例２における空気調和機の構成
図である。

【図５】この発明の実施例２における空気調和機の圧縮
機の電流と巻繰温度特性図である。

【図６】この発明の実施例２における空気調和機の圧縮
機異常検知のフローチャート図である。

【図７】この発明の実施例３における空気調和機の構成
図である。

【図８】この発明の実施例３におけるタイムチャート図
である。

【図９】この発明の実施例３おけるフローチャート図で
ある。

【図１０】従来の空気調和機における冷媒圧縮機用保護
装置の制御回路図である。

【符号の説明】

２ 入力電流検出器 ３ 圧縮機 ４ クランクケースヒータ ５ 電磁開閉器 １０ 電流検出信号波形整形回路 １１ マイクロコンピュータ １３ 異常表示ランプ（異常通報手段） １４ ファンモータ ３２ 温度検出器 ３４ 温度検出回路 ５５ｃ 電磁開閉器 ６５ 電源電圧の不足電圧検出回路 ６１ 圧縮機巻線温度異常検出回路 ６２ 圧縮機巻線温度異常検出器（接点） VＬ 不足電圧検出値 IＬ 受電電圧が、正常電圧時の過負荷保護設定値 IＬＤ 受電電圧が、不足電圧時の過負荷保護設定値 TＣ 圧縮機の巻線温度保護設定値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 裕司郎 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 斉藤 勝彦 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−252464（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271649（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−95255（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−172682（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 11/02 102 E F25B 1/00 341 J F25B 1/00 341 K F25B 49/02 570 A

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機を駆動する電源装置と、この電源
   装置に接続され、前記圧縮機の駆動停止中に通電される
   クランクケースヒータと、前記電源装置の出力電流を検
   出する電流検出手段と、この電流検出手段の検出結果に
   基づいて前記クランクケースヒータの異常有無を判別す
   る判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて前記
   電源装置から前記圧縮機へ供給される電源を遮断する遮
   断手段と、を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機を駆動する電源装置と、前記圧縮
   機の巻繰温度を検出する巻線温度検出手段と、この巻線
   温度検出手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の巻線
   温度の予想変化温度を演算し、この演算結果が予め設定
   された温度値を越えた時、前記電源装置から前記圧縮機
   への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給する遮断供
   給手段と、この遮断供給手段の遮断回数が予め設定され
   た回数を越えた時、前記電源装置から前記圧縮機へ供給
   される電源を遮断する遮断手段と、を備えたことを特徴
   とする空気調和機。
3. 【請求項３】 圧縮機を駆動する電源装置と、前記圧縮
   機の運転電流を検出する電流検出手段と、この電流検出
   手段の検出結果に基づいて、前記圧縮機の運転電流が予
   め設定された電流値を越えた時、前記電源装置から前記
   圧縮機への供給電源を所定時間だけ遮断した後供給する
   遮断供給手段と、この遮断供給手段が遮断した供給電源
   の電圧値に基づいて前記予め設定された電流値を修正す
   る修正手段と、この修正手段の修正結果に基づいて、前
   記遮断供給手段が作動した時、前記電源装置から前記圧
   縮機へ供給される電源を遮断する遮断手段と、を備えた
   ことを特徴とする空気調和機。