JP3426931B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JP3426931B2 JP3426931B2 JP27009297A JP27009297A JP3426931B2 JP 3426931 B2 JP3426931 B2 JP 3426931B2 JP 27009297 A JP27009297 A JP 27009297A JP 27009297 A JP27009297 A JP 27009297A JP 3426931 B2 JP3426931 B2 JP 3426931B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルによ
って室内の空気調和を図る空気調和機に係り、詳細に
は、温水によって暖房を行う空気調和機に関する。 【0002】 【従来の技術】室内の空気調和を図る空気調和機には、
冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共
に、温水を用いて効率的な暖房運転を行う温水空気調和
機(以下「温水エアコン」と言う)がある。この温水エ
アコンの室内ユニットには、冷媒が循環される冷媒熱交
換器(蒸発器)と温水が循環される温水熱交換器(放熱
器)が接近してないし一体に設けられている。 【0003】温水エアコンでは、室内ユニットの放熱器
等に温水として循環される水が充填されており、暖房時
に室外に設けている温水ユニットによって水を加熱して
温水を生成し、この温水を室内ユニットの放熱器との間
で循環することにより、放熱器を通過して室内へ吹き出
される空気を加熱するようにしている。一方、温水エア
コンでは、冷房時にコンプレッサの回転速度(運転周波
数)を一定にして運転する定速運転を行うものがある。
コンプレッサを定速運転する温水エアコンには、冷房能
力をコンプレッサの運転/停止(オン/オフ)によって
制御している。 【0004】コンプレッサが設けられている室外機に
は、室内ユニットに設けられているパワーリレーを介し
て電力が供給されるようになっており、パワーリレーが
オンされることにより室外機へ電力が供給され、コンプ
レッサが定速で運転されると共に、室外熱交換器を冷却
するファン等が同時に運転される。 【0005】ところで、温水エアコンでは、冷房時に蒸
発器の温度が低下して、放熱器内や放熱器に接続されて
いる配管内の水が凍結してしまうのを防止するために、
室内ユニットに設けられているマイコンが蒸発器の温度
を検出し、蒸発器の温度が所定温度以下となったときに
は、パワーリレーをオフしてコンプレッサの運転を停止
させるようにしている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワー
リレー等の機械的な故障が生じると、室内ユニットに設
けられているマイコンでは、コンプレッサを停止させる
ようにパワーリレーをオフさせているにも拘わらず、コ
ンプレッサが運転され続けてしまう。特に、パワーリレ
ーは、コンプレッサが運転されていることによって比較
的大きな電流が流れている状態で接点が開放されるた
め、接点容量の大きなリレーが用いられていても接点が
溶着してしまう恐れがありる。 【0007】このように、コンプレッサの制御が不可能
となると、放熱器の温度低下が生じて放熱器内の水が凍
結してしまうことがある。放熱器内水の凍結は、パイプ
の亀裂部分で水漏れが生じなければ外観からは判断する
ことができないため、温水熱交換器の損傷に気づかずに
暖房運転を行ってしまうと、亀裂部分から水漏れが発生
したり、温水が吹き出してしまうなどして室内を濡らし
てしまう等の問題が発生する。 【0008】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、定速運転されるコンプレッサを機械的故障によっ
て制御することができなくなったときにコンプレッサが
運転され続けてしまうのを防止した空気調和機を提案す
ることを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
定速運転されるコンプレッサによって室内ユニットの冷
媒熱交換器に循環される冷媒によって被空調室内へ吹き
出す空気を冷却すると共に、室内ユニットに設けられた
温水熱交換器内へ供給される温水によって被空調室内へ
吹き出される空気を加熱して暖房する空気調和機であっ
て、前記コンプレッサへ電力を通電するためのパワーリ
レーの動作が指示されているか否かによって前記コンプ
レッサの運転が指示されているか否かを検出する運転指
示検出手段と、前記コンプレッサが設けられている室外
機へ供給される電流が所定以上であるか否かによって前
記コンプレッサが運転状態にあるか否かを検出する運転
検出手段と、前記コンプレッサを運転する冷房運転状態
にあるか否かを検出する冷房運転検出手段と、前記運転
指示検出手段と前記運転検出手段と前記冷房運転検出手
段の検出結果に基づいて、パワーリレーがオフされてい
るときに所定以上の電流を検出したとき、パワーリレー
がオンされたにもかかわらず所定以上の電流を検出しな
いとき、冷房運転状態にないときにコンプレッサが運転
されているかまたはコンプレッサの運転が指示されたと
き、に前記コンプレッサが異常運転状態にあると判定す
る判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記
コンプレッサへの通電を強制的に遮断してコンプレッサ
を停止させる遮断手段と、を含む保護手段を設けたこと
を特徴とする。 【0010】この発明によれば、コンプレッサの運転指
示手段と運転検出手段と冷房運転検出手段の検出結果に
基づいてコンプレッサが異常運転状態にあるか否かを判
定し、コンプレッサが異常運転状態であると遮断手段を
作動させる。 【0011】 【0012】判定手段では、コンプレッサを停止するた
めにパワーリレーをオフする信号が出力されているとき
に所定以上の電流が流れているときや、コンプレッサを
運転するためにパワーリレーをオンする信号が出力され
ているときに所定以上の電流が流れなていないとき、コ
ンプレッサの異常運転と判断する。 【0013】すなわち、通常は、パワーリレーがオフさ
れてコンプレッサが停止すると、電流が流れないように
なっており、パワーリレーがオンされてコンプレッサが
運転すると電流が流れるようになっている。よって、パ
ワーリレーがオフのとき所定以上の電流を検出している
ときや、パワーリレーがオンのとき所定以上の電流を検
出していないときには、コンプレッサが、異常運転して
いると判断できるので、遮断手段を作動させてコンプレ
ッサを停止状態にする。 【0014】このように、コンプレッサの運転が指示さ
れているか否かと、コンプレッサが実際に運転されてい
るか否かを検出することにより、パワーリレー等の機械
的な部品の不良によってコンプレッサが運転されてしま
るのを確実に防止することができる。 【0015】 【0016】また、判定手段では、冷房運転状態にない
ときに、コンプレッサが運転されているか、コンプレッ
サの運転が指示されたときも、コンプレッサが異常運転
状態にあると判断する。 【0017】コンプレッサは冷房運転時(除湿運転時も
含む)にのみ運転されるので、例えば暖房運転時にコン
プレッサが運転されたり、コンプレッサの運転が指示さ
れたときには、制御部の誤動作であると判断できるの
で、コンプレッサが運転されないように遮断手段を作動
させる。これによって、通常と異なる状態でコンプレッ
サが運転されてしまうのを防止することができる。 【0018】すなわち、コンプレッサの運転/停止を制
御する制御部の誤動作によりコンプレッサが運転されて
しまうのを確実に防止することができる。このように、
パワーリレーの不良のみならず、機械的な問題によって
コンプレッサが適切に動作しないときや、コンプレッサ
を制御する制御部の誤動作によってコンプレッサが運転
されたときに、コンプレッサを強制的に停止させること
ができる。 【0019】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。 【0020】図1には、本実施の形態に適用した空気調
和機である温水エアコン10の冷凍サイクル及び温水の
循環サイクルが示されている。この温水エアコン10
は、空気調和を図る室内に配置された室内機12と、室
外に設置される室外機14によって構成されている。 【0021】温水エアコン10の室内機12には、冷凍
サイクルによって循環される冷媒用の熱交換器である蒸
発器16と温水が循環される温水用の熱交換器である放
熱器18とが一体に構成された熱交換器20を備えた室
内ユニット22が設けられている。また、室外機14に
は、室内ユニット22の蒸発器16との間で冷凍サイク
ルを構成する冷媒ユニット24と、放熱器18との間で
温水を循環させる温水ユニット26とが設けられてい
る。 【0022】この温水エアコン10では、主に冷凍サイ
クルによって冷房運転及び除湿(ドライ)運転を行い、
温水の循環によって暖房運転を行う。 【0023】室内ユニット22の蒸発器16は、室外機
14の冷媒ユニット24との間が冷媒配管28A、28
Bによって接続されている。 【0024】冷媒ユニット24では、冷媒配管28A、
28Bの一方(冷媒配管28A)がバルブ32に接続さ
れており、このバルブ32からマフラー34A及びアキ
ュムレータ38を介してコンプレッサ40に接続されて
いる。また、コンプレッサ40は、マフラー34Bを介
して熱交換器42に接続されている。また、熱交換器4
2は、キャピラリチューブ44及びストレーナ46を介
してバルブ48に接続されており、さらに、このバルブ
48には、他方の冷媒配管28Bが接続されている。こ
れによって、温水エアコン10では室内ユニット22と
冷媒ユニット24との間に冷凍サイクルが形成されてい
る。 【0025】この冷凍サイクルでは、運転モードが冷房
モードまたは除霜モード(ドライモード)に選択される
ことにより、コンプレッサ40が一定の運転周波数(一
定の回転数)で定速運転されて冷媒が循環される。な
お、冷媒ユニット24には、熱交換器42の近傍に熱交
換器42の冷却用の冷却ファン53が設けられており、
コンプレッサ40と共に冷却ファン53が運転される。
なお、図1には、実線の矢印によって冷媒の流れを示し
ている。 【0026】一方、室内ユニット22の放熱器18は、
例えばフレキシブルな温水配管(以下、「温水チュー
ブ」という)30A、30Bを介して室外機14の温水
ユニット26に接続されている。一方の温水チューブ3
0Aは、温水ユニット26の温水入口ニップル56Aへ
接続され、他方の温水チューブ30Bは、温水ユニット
26の温水出口ニップル56Bへ接続されている。 【0027】また、室内ユニット22の側では、温水チ
ューブ30Bが温水入口ニップル66Aへ接続され、こ
の温水入口ニップル66Aから流量可変弁68を介して
放熱器18に接続され、温水チューブ30Aが温水出口
ニップル66Bを介して放熱器18に接続されている。 【0028】温水ユニット26内では、温水出口ニップ
ル56Bが、温水熱交換器64、ポンプ62及びプレッ
シャタンク60を介して温水入口ニップル56Aに接続
されており、これによって、室内ユニット22と温水ユ
ニット26の間で密閉された温水の循環路が形成されて
いる。 【0029】温水ユニット26には、機外から燃焼用の
ガスが供給されるガスバーナー70が設けられており、
このガスバーナー70によって温水熱交換器64を加熱
することにより、温水熱交換器64内を通過する水から
温水を生成する。なお、ガスバーナー70は、ガス電磁
弁180A、180B及びガス比例弁182を介してガ
スが供給される。また、プレッシャタンク60は、プレ
ッシャキャップ58を介してドレインタンク72に接続
されており、温水循環路を循環する水(例えば水道水)
は、ドレインタンク72を介して排出される。 【0030】温水エアコン10は、冷房モードまたはド
ライモードで運転しているときなど、暖房運転時以外で
は流量可変弁68を閉じる(動作ステップ0)と共に、
温水ユニット26の作動を停止している。また、温水エ
アコン10では、暖房運転時(暖房モード)には、温水
ユニット26のポンプ62及びバーナー70を作動させ
ると共に、室内ユニット22に設けている流量可変弁6
8を開いて温水を循環させる。このとき、温水ユニット
26では、温水熱交換器64と温水出口ニップル56B
の間に設けられている高温サーミスタ(図示省略)の検
出温度が約80°C程度の所定温度(例えば82°C)
となるように温水熱交換器64を通過する温水を加熱し
ながら循環させる。 【0031】すなわち、温水エアコン10では、常時、
放熱器18や放熱器18と温水入口ニップル66A、温
水出口ニップル66Bの間の配管内に温水ないし水が充
填された状態となっている。 【0032】なお、温水エアコン10では、流量可変弁
68の開度(動作ステップ)を室内温度と設定温度等に
応じて設定しており、これによって暖房能力を制御して
いる。 【0033】また、温水ユニット26では、水温(温水
の温度)が上昇して内圧が所定値(例えば0.9kg/cm
U)以上となると、プレッシャキャップ58の圧力弁が
作動して、このプレッシャキャップ58に設けている圧
力逃がし口から温水をドレインタンク72へ流出させて
配管内の圧力上昇を防止し、温水の温度が低下して内圧
が所定値未満となると、負圧弁が作動してドレインタン
ク72から水を回収するようになっている。このとき、
ドレインタンク72から溢れた水は、ドレイン配管接続
口から排出される。 【0034】また、温水ユニット26には、温水入口ニ
ップル56A、温水出口ニップル56Bのそれぞれに、
温水入口ニップル80A、温水出口ニップル80Bが併
設されており、床暖房用のマット(床暖マット)等へ温
水を供給可能となっている。この床暖マットは熱動弁7
8を介して温水出口ニップル80Bへ接続され、熱動弁
78によって循環される温水の量が制御される。 【0035】室内ユニット22には、送風用のクロスフ
ローファン90が設けられており、クロスフローファン
90の作動によって、室外機の吸込み口から吸引した室
内の空気が熱交換器20へ送られ、熱交換器20を通過
した後に、室内へ向けて吹き出される。室内へ吹き出さ
れる空気は、熱交換器20を通過するときに蒸発器16
または放熱器18によって温調され、この温調されて吹
き出される空気によって被空調室となる室内ユニット2
2(室内機12)が設けられている室内が空調される。 【0036】図2に示されるように、温水エアコン10
の室内機12には、室内ユニット22に、温水エアコン
10の作動を制御するマイクロコンピュータ(以下「マ
イコン100」と言う)を備えたコントロール基板10
2が設けられている。このコントロール基板102に
は、電源基板104、表示基板106、スイッチ基板1
08と共に、パワーリレー110、電源保護用の温度ヒ
ューズ112A、ユニット保護用の温度ヒューズ112
B、流量可変弁68、クロスフローファン90を駆動す
るファンモータ114、図示しない上下フラップを制御
するルーバーモータ116が接続されている。 【0037】室内ユニット12には、ターミナル126
を介して交流電力が供給される。このターミナル126
には、電源基板104が接続されており、コントロール
基板102には、電源基板104を介して所定電圧の電
力が供給される。 【0038】また、コントロール基板102には、室内
温度を検出する室温センサ118、室内の湿度を検出す
る湿度センサ120と共に、放熱器18の温度を検出す
る温水熱交換器センサ122、ガス欠センサ124、フ
ロートスイッチ128が接続されている。 【0039】一方、表示基板106には、図示しないリ
モコンスイッチからの操作信号を受信する受信回路13
0が設けられている。室内ユニット22のマイコン10
0は、リモコンスイッチから送出された操作信号を受信
回路130によって受信すると、この操作信号に基づい
て室内ユニット22内の各機器及び冷媒ユニット24、
温水ユニット26を制御する。これによって、リモコン
スイッチによって設定した条件に基づいた室内の空調が
行われる。なお、空調制御時の温水エアコン10の動作
は、従来公知の空調制御を用いることができ、本実施の
形態では詳細な説明を省略する。 【0040】室内ユニット22には、冷媒ユニット24
へ電力を供給するための出力ターミナル132が設けら
れている。この出力ターミナル132は、パワーリレー
110を介してターミナル126に接続されている。こ
れにより、冷媒ユニット24には、マイコン100に制
御されてパワーリレー110がオンされることにより電
力が供給される。また、パワーリレー110がオフされ
ることにより、冷媒ユニット24への電力の供給が停止
される。 【0041】すなわち、マイコン100は、パワーリレ
ー110をオン/オフ制御することにより、冷媒ユニッ
ト24のコンプレッサ40及び冷却ファン53を運転/
停止させるようになっており、温水エアコン10は、冷
房運転時にコンプレッサ40がオン/オフされることに
より、冷房能力が制御される。 【0042】なお、ターミナル126には、アレスタ基
板134が接続されており、雷等によって生じる突入電
流からコントロール基板102のマイコン100等を保
護している。また、温水ユニット26には、ターミナル
126からまたは室内ユニット22とは別に運転用の電
力が供給される。 【0043】一方、マイコン100は、冷房運転時に温
水熱交換器センサ122の検出する熱交換器20の温度
(特に放熱器18の温度)が所定の温度(例えば約6.
4°C)以下となると、パワーリレー110をオフし
て、コンプレッサ40を停止させるようにしている。 【0044】すなわち、コンプレッサ40が運転される
ことにより、蒸発器16を通過するときに冷却するされ
た空気によって室内を冷房する。このとき、放熱器18
と共に放熱器18内の水も冷却されるので、マイコン1
00は、放熱器18内等の室内ユニット22の内部の水
が凍結するのを防止するために、放熱器18の温度が所
定の温度以下とならないように制御している。 【0045】なお、表示基板106には、冷房運転時に
点灯されるLED136、暖房運転時に点灯されるLE
D138、タイマー運転時に点灯されるLED140及
び送風運転時に点灯されるLED142が設けられてい
る。これらのLED136〜142は、室内機12の前
面に設けられており、これらのLED136〜142の
点灯状態から、温水エアコン10が冷房、暖房、送風の
何れの運転モードで運転しているか、及びタイマー運転
しているかを確認できるようになっている。 【0046】ところで、室内ユニット22には、本発明
の保護手段として保護基板144が設けられている。こ
の保護基板144には、電源基板104から動作用の所
定の電圧の電力が供給されるようになっている。 【0047】また、室内ユニット22には、ターミナル
126とパワーリレー110の間に、遮断手段として保
護リレー146が接続されており、パワーリレー110
と出力ターミナル132の間には、運転電流検出手段と
して計器用変流器(currenttransformer ;以下「CT
148」と言う)が設けられている。 【0048】保護リレー146及びCT148は、保護
基板144に接続されている。また、保護基板144
は、コントロール基板102に接続されており、コント
ロール基板102からの出力及びCT148によって検
出する電流(冷媒ユニット24で消費される電流)に基
づいて保護リレー146を制御するようになっている。 【0049】この保護リレー146としては、通常、接
点146Aが開放されており(A接点、常開)、保護基
盤144から供給される電力によってリレーコイル14
6Bが励磁されることにより接点146Aが閉じられ
る。 【0050】これにより、冷媒ユニット24へは、保護
リレー146がオンされた状態で、パワーリレー110
のリレーコイル110Aがコントロール基板102から
出力される電力によって励磁されて接点110Aが閉じ
られることにより電力が供給される。また、保護リレー
146がオフして、接点146Aが開放されることによ
り、パワーリレー110のオン/オフにかかわらず、冷
媒ユニット24への電力の供給が強制的に遮断される。
これによって、冷媒ユニット24では、コンプレッサ4
0が強制的に停止されるようになっている。 【0051】一方、図2に示されるように、保護基板1
44は、コントロール基板102に設けられているター
ミナル150に接続されている。 【0052】図3に示されるように、コントロール基板
102は、表示基板106へ出力されるLED136の
点灯信号が信号dとしてターミナル150から出力され
る。前記した如くLED136は、温水エアコン10が
コンプレッサ40を運転する冷房運転を行うときに点灯
されるようになっている。したがって、信号dから温水
エアコン10がコンプレッサ40を運転する状態にある
か否かを判断することができる。 【0053】マイコン100は、コンプレッサ40を運
転するときに、コントロール基板102からパワーリレ
ー110のリレーコイル110Bを励磁する信号(電
力)を出力する。ターミナル150からは、このパワー
リレー110をオンする信号が信号cとして出力され
る。コンプレッサ40は、パワーリレー110がオンさ
れることにより運転されるので、この信号cからマイコ
ン100がコンプレッサ40の運転を指示したか否かを
判断できる。 【0054】又、コントロール基板102には、マイコ
ン100をリセットするリセット回路152が設けられ
ている。このリセット回路152へリセット信号を入力
することにより、このリセット信号が、マイコン100
のリセット端子154へ入力される。マイコン100
は、リセット信号が入力されることによりリセットされ
て、初期状態、すなわち、空調運転を開始する前の状態
に戻される。 【0055】ターミナル150は、このリセット回路1
52に接続されており、このターミナル150を介して
入力される信号eをマイコン100のリセット信号とし
て用いることができるようにされている。 【0056】図4に示されるように、保護基板144に
は、判定手段として判定回路156が設けられている。
この判定回路156には、冷房運転時に点灯するLED
136の点灯信号がバッファ158及び平滑回路160
を介して信号Dとして入力されるようになっている。す
なわち、コントロー基板102では、LED136の点
灯信号を、LED136を所定の時間間隔で点灯させる
パルス信号としており、保護基板144では、この点灯
信号に応じた信号dを平滑回路160によって平滑化す
ることにより、LED136が点灯するときにオン(H
レベル)する信号としている。 【0057】また、判定回路156には、パワーリレー
110の作動に応じた信号cがバッファ162を介し
て、信号Cとして入力される。信号Cは、パワーリレー
110がオンされることによりオン(Hレベル)される
信号となっている。 【0058】さらに、判定回路156には、CT148
によって検出した電流値に応じた電圧が信号bとして比
較器164へ入力され、この比較器164の出力が信号
Bとして入力される。この比較器164には、基準電圧
発生部166が接続されており、比較器164は、基準
電圧発生部166から入力される基準電圧と、CT14
8から入力される電圧(信号b)を比較し、CT148
から入力された電圧が高いときに、信号Bをオンさせる
ようになっている。 【0059】この基準電圧発生部166で発生する基準
電圧は、から出力される基準電圧は、コンプレッサ40
が運転したときにCT148によって検出する電流値よ
り低く設定されており、コンプレッサ40が運転される
ことにより、比較器164から出力される信号Bがオン
(Hレベル)に切り替わるようになっている。 【0060】すなわち、判定回路156には、温水エア
コン10がコンプレッサ40を駆動する冷房運転してい
るか否かを示す信号Dと、マイコン100がコンプレッ
サ40の運転を指示したか否かを示す信号Cと、コンプ
レッサ40が運転されているか否かを示す信号Bと、が
入力されるようになっている。 【0061】この判定回路156は、信号B、C、Dに
基づいて、コンプレッサ40が適正な運転状態にあるか
否かを信号Aとして出力する。この信号Aは、インバー
タ168によって反転されて、保護リレー146をオン
する信号aとして用いられる。 【0062】コンプレッサ40は、保護リレー146が
オンすることにより運転可能となっており、判定回路1
56は、コンプレッサ40が正常に運転されているとき
には、信号Aがオフ(Lレベル)し、コンプレッサ40
が異常運転状態であると判定したときには、信号Aがオ
ン(Hレベル)する。 【0063】表1には、入力される信号に応じた判定回
路156の出力を示す真理値表を示しており、数1に
は、論理式を示している。なお、それぞれの信号A、
B、C、Dは、オフ(Lレベル)のときが「0」であ
り、オン(Hレベル)のときが「1」となっている。 【0064】 【表1】 【0065】 【数1】 【0066】すなわち、判定回路156では、温水エア
コン10が冷房運転か否かにかかわらず、パワーリレー
110がオフされているにもかかわらずコンプレッサ4
0が運転状態であるときには、異常状態と判断する。ま
た、判定回路156は、パワーリレー110がオンされ
たにもかかわらずコンプレッサ40が運転されないとき
及び、冷房運転(ドライ運転を含む)以外のときに、パ
ワーリレー110オンされ、コンプレッサ40が運転さ
れたときにも、異常状態と判断するようにしている。 【0067】一方、判定回路156は、信号Aと共にリ
セット用の信号Eを出力する。この信号Eは、時定数回
路170を介してコントロール基板172のリセット回
路152へ供給される。時定数回路170は、例えばC
Rによって構成される遅延回路となっており、判定回路
156で異常判定がなされて、保護リレー146が作動
した後に、コントロール基板102のマイコン100へ
リセット信号が入力されるようにしている。これによっ
て、異常判定がなされて、コンプレッサ40(冷媒ユニ
ット24)への電力の供給が遮断されると、マイコン1
00がリセットされ、温水エアコン10が停止するよう
にしている。 【0068】次に、本実施の形態の作用を説明する。温
水エアコン10では、図示しないリモコンスイッチによ
って暖房運転が設定されると、温水ユニット26のバー
ナー70を点火すると共に、ポンプ62を作動する。ま
た、室内ユニット22の流量可変弁68を開く。これに
よって、温水ユニット26と室内ユニット22の放熱器
18との間で温水が循環され、クロスフローファン90
によって、放熱器18を通過するときに加熱された温風
が室内へ吹き出される。 【0069】これによって室内の暖房が図られる。この
とき、コントロール基板102から出力される信号によ
って、表示基板106に設けられているLED138が
点灯され、温水エアコン10が暖房運転中であることが
表示される。 【0070】このとき、室内ユニット22では、表示回
路106のLED136が点灯されず、パワーリレー1
10もオンされない。また、CT148によって検出す
る電流値も所定値以下(実際には「0」)となってい
る。このため、判定回路156から出力される信号Aは
オフ状態であり、保護リレー146がオンされた正常状
態となっている。 【0071】一方、温水エアコン10では、冷房運転が
設定されると、コントロール基板102からの信号によ
って表示回路106のLED136が点灯される。この
とき、判定回路156は、信号Aをオフし、保護リレー
146がオンされている。 【0072】この後、室内ユニット22のコントロール
基板102からは、コンプレッサ40を運転するため
に、パワーリレー110をオンする。ここで、CT14
6によって所定の電流が流れていることを検出すると、
保護リレー146のオン状態が保持される。 【0073】冷媒ユニット24では、パワーリレー11
0がオンされることにより、コンプレッサ40へ電力が
供給され、コンプレッサ40が定速運転される。 【0074】温水エアコン10では、コンプレッサ40
が定速運転されることにより、冷凍サイクルを循環され
る冷媒によって蒸発器16が冷却される。これによっ
て、蒸発器16を通過して吹き出される空気による室内
の冷房がなされる。 【0075】コントロール基板102に設けられている
マイコン100は、室内の空調状態に応じてコンプレッ
サ40を運転/停止させるために、パワーリレー110
をオン/オフし、室内を所定の冷房状態に保つ。また、
マイコン100は、熱交換器センサ122によって熱交
換器20、特に放熱器18の温度を検出し、この温度が
所定の温度以下となると、コンプレッサ40を停止させ
る。これによって、放熱器18内の水が凍結してしまう
のを防止している。 【0076】ところで、保護基板144に設けられてい
る判定回路156は、常にパワーリレー110が正常に
動作しているか否かを確認している。すなわち、正常状
態では、パワーリレー110がオフ(信号Cがオフ)さ
れていると、冷媒ユニット24へは電流は流れずCT1
46によって検出した電流に応じた電圧が基準電圧を越
えることはない(信号Bがオフ)。また、パワーリレー
110がオン(信号Cがオン)されたときには、コンプ
レッサ40が運転されるので、CT146によって検出
した電流に応じた電圧が基準電圧を越える(信号Bがオ
ン)。 【0077】これに対して、パワーリレー110の接点
110Aが溶着すると、パワーリレー110をオフ(信
号Cがオフ)した状態やオフしようとしてもコンプレッ
サ40が運転されるので、CT146によって検出した
電流に応じた伝達が基準電圧を越える(信号Bがオ
ン)。また、パワーリレー110をオン(信号Cがオ
ン)させようとしたときに、パワーリレー110が作動
しないと、CT148によって検出する電流に応じた伝
達が基準電圧を越えることがなくなる(信号Bがオ
フ)。 【0078】このような場合、前記した真理値表及び論
理式に示されるように、判定回路156は信号Aをオン
させるので、保護リレー146が作動して、冷媒ユニッ
ト24への通電を強制的に遮断する。したがって、パワ
ーリレー110に機械的な動作不良が生じているときに
は、コンプレッサ40の運転が停止される。 【0079】これにより、例えば、放熱器18内の水が
凍結する恐れのある温度まで低下したので、コンプレッ
サ40を停止させるためにパワーリレー110をオフし
ようとしたにもかかわらずコンプレッサ40が運転し続
けてしまい、放熱器18内の水が凍結して、放熱器18
内の配管に亀裂が生じたり、水漏れが生じてしまうのを
確実に防止することができる。 【0080】また、判定回路156では、CT148に
よって電流を検出したか否かではなく、検出した電流が
基準値を越えたか否かに基づいて、正常に運転されてい
るか否かを判断している。CT148が電流を検出した
か否かから判断した場合、例えばコンプレッサ40が故
障したときには、冷却ファン90等の他の機器が運転さ
れれば、コンプレッサ40も正常に動作していると判断
される。 【0081】これに対して、CT148によって検出し
た電流が所定値より大きいか否かから判断することによ
り、コンプレッサ40に故障が生じて運転されなくなっ
たときに、冷媒ユニット24への通電を確実に遮断する
ことができる。 【0082】また、保護基板1444では、判定回路1
56が異常判定を行うと、時定数回路170を介して、
コントロール基板102へリセット信号を出力する。こ
のリセット信号によってマイコン100がリセットされ
るので、このマイコン100に制御されている温水エア
コン10の運転が停止される。 【0083】一方、判定回路156では、温水エアコン
10が冷房運転以外の運転状態であったときに、パワー
リレー110がオンされてコンプレッサ40が運転され
ると、異常と判断するようになっている。 【0084】すなわち、コンプレッサ40をオンする冷
房運転時には、LED136がオンされるので、判定回
路156に入力される信号Dもオンされるが、冷房運転
時以外では、LED136がオンされないので、判定回
路156へ入力される信号Dはオフ状態となる。このと
き、マイコン100やコントロール基板102の誤動作
等によって、パワーリレー110をオンする信号がコン
トロール基板102から出力されると、判定回路156
へ入力される信号Cがオンする。 【0085】判定回路156は、信号Dがオフしている
ときに信号Cがオンされると、信号Aをオンして、保護
リレー146によって、冷媒ユニット24での電力の供
給を遮断すると共にマイコン100をリセットする。 【0086】これによって、パワーリレー110が誤動
作したり、マイコン100の誤動作によってコンプレッ
サ40が運転されてしまうのを確実に防止することがで
きる。 【0087】このように、温水エアコン10では、パワ
ーリレー110の不良のみならず、機械的な問題によっ
てコンプレッサ40が適切に動作しないときに、コンプ
レッサ40を強制的に停止させることができる。また、
温水エアコン10では、コンプレッサ40を制御するマ
イコン100やコントロール基板102の誤動作によっ
てコンプレッサ40が運転されたときにも、このコンプ
レッサ40を強制的に停止させることができる。 【0088】これによって、室内ユニット22に設けて
いる放熱器18内の水の凍結を防止し、凍結による放熱
器18内の配管の亀裂や亀裂による水漏れを確実に防止
することができる。 【0089】なお、本実施の形態では、冷媒ユニット2
4と温水ユニット26が室外機14内に一体で設けた温
水エアコン10を用いて説明したが、本発明が適用され
る空気調和機は、温水を用いて暖房を行うものであれば
良く、冷媒ユニット24と温水ユニット26が別々に設
けられたものであってもよく、また、冷媒ユニット24
及び温水ユニット26が複数の室内ユニット22に接続
された所謂マルチタイプであってもよく、マルチタイプ
の場合、冷媒ユニットに電力を供給する室内ユニットに
本発明の保護手段を設ければ良い。 【0090】また、本実施の形態では、遮断手段として
用いた保護リレーが、通電時に接点を閉じる(A接点)
ようにしたが、、通電時に接点を開放する(B接点)と
しても良い。通電時に接点を開放するようにした場合、
接点の機械的作動回数を抑えることができるので、機械
的な疲労を防止でき、コンプレッサ40の異常時に確実
に作動させることができる。 【0091】さらに、本実施の形態では、保護リレー1
46を室内ユニット22に設け、冷媒ユニット24へ供
給する電力を遮断したが、冷媒ユニット24に遮断手段
を設けてコンプレッサ40へ供給する電力のみを遮断す
るようにしても良い。 【0092】 【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、運
転が指示されていない状態でコンプレッサが運転されて
しまうのを確実に防止することができる。これによっ
て、コンプレッサの誤動作は勿論、コンプレッサが定速
で運転され続けることによって室内ユニットの温水熱交
換器内の水が冷却され、温水熱交換器や温水を循環させ
る配管に亀裂や水漏れを生じさせるのを確実に防止する
ことができると言う優れた効果が得られる。
って室内の空気調和を図る空気調和機に係り、詳細に
は、温水によって暖房を行う空気調和機に関する。 【0002】 【従来の技術】室内の空気調和を図る空気調和機には、
冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共
に、温水を用いて効率的な暖房運転を行う温水空気調和
機(以下「温水エアコン」と言う)がある。この温水エ
アコンの室内ユニットには、冷媒が循環される冷媒熱交
換器(蒸発器)と温水が循環される温水熱交換器(放熱
器)が接近してないし一体に設けられている。 【0003】温水エアコンでは、室内ユニットの放熱器
等に温水として循環される水が充填されており、暖房時
に室外に設けている温水ユニットによって水を加熱して
温水を生成し、この温水を室内ユニットの放熱器との間
で循環することにより、放熱器を通過して室内へ吹き出
される空気を加熱するようにしている。一方、温水エア
コンでは、冷房時にコンプレッサの回転速度(運転周波
数)を一定にして運転する定速運転を行うものがある。
コンプレッサを定速運転する温水エアコンには、冷房能
力をコンプレッサの運転/停止(オン/オフ)によって
制御している。 【0004】コンプレッサが設けられている室外機に
は、室内ユニットに設けられているパワーリレーを介し
て電力が供給されるようになっており、パワーリレーが
オンされることにより室外機へ電力が供給され、コンプ
レッサが定速で運転されると共に、室外熱交換器を冷却
するファン等が同時に運転される。 【0005】ところで、温水エアコンでは、冷房時に蒸
発器の温度が低下して、放熱器内や放熱器に接続されて
いる配管内の水が凍結してしまうのを防止するために、
室内ユニットに設けられているマイコンが蒸発器の温度
を検出し、蒸発器の温度が所定温度以下となったときに
は、パワーリレーをオフしてコンプレッサの運転を停止
させるようにしている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワー
リレー等の機械的な故障が生じると、室内ユニットに設
けられているマイコンでは、コンプレッサを停止させる
ようにパワーリレーをオフさせているにも拘わらず、コ
ンプレッサが運転され続けてしまう。特に、パワーリレ
ーは、コンプレッサが運転されていることによって比較
的大きな電流が流れている状態で接点が開放されるた
め、接点容量の大きなリレーが用いられていても接点が
溶着してしまう恐れがありる。 【0007】このように、コンプレッサの制御が不可能
となると、放熱器の温度低下が生じて放熱器内の水が凍
結してしまうことがある。放熱器内水の凍結は、パイプ
の亀裂部分で水漏れが生じなければ外観からは判断する
ことができないため、温水熱交換器の損傷に気づかずに
暖房運転を行ってしまうと、亀裂部分から水漏れが発生
したり、温水が吹き出してしまうなどして室内を濡らし
てしまう等の問題が発生する。 【0008】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、定速運転されるコンプレッサを機械的故障によっ
て制御することができなくなったときにコンプレッサが
運転され続けてしまうのを防止した空気調和機を提案す
ることを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
定速運転されるコンプレッサによって室内ユニットの冷
媒熱交換器に循環される冷媒によって被空調室内へ吹き
出す空気を冷却すると共に、室内ユニットに設けられた
温水熱交換器内へ供給される温水によって被空調室内へ
吹き出される空気を加熱して暖房する空気調和機であっ
て、前記コンプレッサへ電力を通電するためのパワーリ
レーの動作が指示されているか否かによって前記コンプ
レッサの運転が指示されているか否かを検出する運転指
示検出手段と、前記コンプレッサが設けられている室外
機へ供給される電流が所定以上であるか否かによって前
記コンプレッサが運転状態にあるか否かを検出する運転
検出手段と、前記コンプレッサを運転する冷房運転状態
にあるか否かを検出する冷房運転検出手段と、前記運転
指示検出手段と前記運転検出手段と前記冷房運転検出手
段の検出結果に基づいて、パワーリレーがオフされてい
るときに所定以上の電流を検出したとき、パワーリレー
がオンされたにもかかわらず所定以上の電流を検出しな
いとき、冷房運転状態にないときにコンプレッサが運転
されているかまたはコンプレッサの運転が指示されたと
き、に前記コンプレッサが異常運転状態にあると判定す
る判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記
コンプレッサへの通電を強制的に遮断してコンプレッサ
を停止させる遮断手段と、を含む保護手段を設けたこと
を特徴とする。 【0010】この発明によれば、コンプレッサの運転指
示手段と運転検出手段と冷房運転検出手段の検出結果に
基づいてコンプレッサが異常運転状態にあるか否かを判
定し、コンプレッサが異常運転状態であると遮断手段を
作動させる。 【0011】 【0012】判定手段では、コンプレッサを停止するた
めにパワーリレーをオフする信号が出力されているとき
に所定以上の電流が流れているときや、コンプレッサを
運転するためにパワーリレーをオンする信号が出力され
ているときに所定以上の電流が流れなていないとき、コ
ンプレッサの異常運転と判断する。 【0013】すなわち、通常は、パワーリレーがオフさ
れてコンプレッサが停止すると、電流が流れないように
なっており、パワーリレーがオンされてコンプレッサが
運転すると電流が流れるようになっている。よって、パ
ワーリレーがオフのとき所定以上の電流を検出している
ときや、パワーリレーがオンのとき所定以上の電流を検
出していないときには、コンプレッサが、異常運転して
いると判断できるので、遮断手段を作動させてコンプレ
ッサを停止状態にする。 【0014】このように、コンプレッサの運転が指示さ
れているか否かと、コンプレッサが実際に運転されてい
るか否かを検出することにより、パワーリレー等の機械
的な部品の不良によってコンプレッサが運転されてしま
るのを確実に防止することができる。 【0015】 【0016】また、判定手段では、冷房運転状態にない
ときに、コンプレッサが運転されているか、コンプレッ
サの運転が指示されたときも、コンプレッサが異常運転
状態にあると判断する。 【0017】コンプレッサは冷房運転時(除湿運転時も
含む)にのみ運転されるので、例えば暖房運転時にコン
プレッサが運転されたり、コンプレッサの運転が指示さ
れたときには、制御部の誤動作であると判断できるの
で、コンプレッサが運転されないように遮断手段を作動
させる。これによって、通常と異なる状態でコンプレッ
サが運転されてしまうのを防止することができる。 【0018】すなわち、コンプレッサの運転/停止を制
御する制御部の誤動作によりコンプレッサが運転されて
しまうのを確実に防止することができる。このように、
パワーリレーの不良のみならず、機械的な問題によって
コンプレッサが適切に動作しないときや、コンプレッサ
を制御する制御部の誤動作によってコンプレッサが運転
されたときに、コンプレッサを強制的に停止させること
ができる。 【0019】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。 【0020】図1には、本実施の形態に適用した空気調
和機である温水エアコン10の冷凍サイクル及び温水の
循環サイクルが示されている。この温水エアコン10
は、空気調和を図る室内に配置された室内機12と、室
外に設置される室外機14によって構成されている。 【0021】温水エアコン10の室内機12には、冷凍
サイクルによって循環される冷媒用の熱交換器である蒸
発器16と温水が循環される温水用の熱交換器である放
熱器18とが一体に構成された熱交換器20を備えた室
内ユニット22が設けられている。また、室外機14に
は、室内ユニット22の蒸発器16との間で冷凍サイク
ルを構成する冷媒ユニット24と、放熱器18との間で
温水を循環させる温水ユニット26とが設けられてい
る。 【0022】この温水エアコン10では、主に冷凍サイ
クルによって冷房運転及び除湿(ドライ)運転を行い、
温水の循環によって暖房運転を行う。 【0023】室内ユニット22の蒸発器16は、室外機
14の冷媒ユニット24との間が冷媒配管28A、28
Bによって接続されている。 【0024】冷媒ユニット24では、冷媒配管28A、
28Bの一方(冷媒配管28A)がバルブ32に接続さ
れており、このバルブ32からマフラー34A及びアキ
ュムレータ38を介してコンプレッサ40に接続されて
いる。また、コンプレッサ40は、マフラー34Bを介
して熱交換器42に接続されている。また、熱交換器4
2は、キャピラリチューブ44及びストレーナ46を介
してバルブ48に接続されており、さらに、このバルブ
48には、他方の冷媒配管28Bが接続されている。こ
れによって、温水エアコン10では室内ユニット22と
冷媒ユニット24との間に冷凍サイクルが形成されてい
る。 【0025】この冷凍サイクルでは、運転モードが冷房
モードまたは除霜モード(ドライモード)に選択される
ことにより、コンプレッサ40が一定の運転周波数(一
定の回転数)で定速運転されて冷媒が循環される。な
お、冷媒ユニット24には、熱交換器42の近傍に熱交
換器42の冷却用の冷却ファン53が設けられており、
コンプレッサ40と共に冷却ファン53が運転される。
なお、図1には、実線の矢印によって冷媒の流れを示し
ている。 【0026】一方、室内ユニット22の放熱器18は、
例えばフレキシブルな温水配管(以下、「温水チュー
ブ」という)30A、30Bを介して室外機14の温水
ユニット26に接続されている。一方の温水チューブ3
0Aは、温水ユニット26の温水入口ニップル56Aへ
接続され、他方の温水チューブ30Bは、温水ユニット
26の温水出口ニップル56Bへ接続されている。 【0027】また、室内ユニット22の側では、温水チ
ューブ30Bが温水入口ニップル66Aへ接続され、こ
の温水入口ニップル66Aから流量可変弁68を介して
放熱器18に接続され、温水チューブ30Aが温水出口
ニップル66Bを介して放熱器18に接続されている。 【0028】温水ユニット26内では、温水出口ニップ
ル56Bが、温水熱交換器64、ポンプ62及びプレッ
シャタンク60を介して温水入口ニップル56Aに接続
されており、これによって、室内ユニット22と温水ユ
ニット26の間で密閉された温水の循環路が形成されて
いる。 【0029】温水ユニット26には、機外から燃焼用の
ガスが供給されるガスバーナー70が設けられており、
このガスバーナー70によって温水熱交換器64を加熱
することにより、温水熱交換器64内を通過する水から
温水を生成する。なお、ガスバーナー70は、ガス電磁
弁180A、180B及びガス比例弁182を介してガ
スが供給される。また、プレッシャタンク60は、プレ
ッシャキャップ58を介してドレインタンク72に接続
されており、温水循環路を循環する水(例えば水道水)
は、ドレインタンク72を介して排出される。 【0030】温水エアコン10は、冷房モードまたはド
ライモードで運転しているときなど、暖房運転時以外で
は流量可変弁68を閉じる(動作ステップ0)と共に、
温水ユニット26の作動を停止している。また、温水エ
アコン10では、暖房運転時(暖房モード)には、温水
ユニット26のポンプ62及びバーナー70を作動させ
ると共に、室内ユニット22に設けている流量可変弁6
8を開いて温水を循環させる。このとき、温水ユニット
26では、温水熱交換器64と温水出口ニップル56B
の間に設けられている高温サーミスタ(図示省略)の検
出温度が約80°C程度の所定温度(例えば82°C)
となるように温水熱交換器64を通過する温水を加熱し
ながら循環させる。 【0031】すなわち、温水エアコン10では、常時、
放熱器18や放熱器18と温水入口ニップル66A、温
水出口ニップル66Bの間の配管内に温水ないし水が充
填された状態となっている。 【0032】なお、温水エアコン10では、流量可変弁
68の開度(動作ステップ)を室内温度と設定温度等に
応じて設定しており、これによって暖房能力を制御して
いる。 【0033】また、温水ユニット26では、水温(温水
の温度)が上昇して内圧が所定値(例えば0.9kg/cm
U)以上となると、プレッシャキャップ58の圧力弁が
作動して、このプレッシャキャップ58に設けている圧
力逃がし口から温水をドレインタンク72へ流出させて
配管内の圧力上昇を防止し、温水の温度が低下して内圧
が所定値未満となると、負圧弁が作動してドレインタン
ク72から水を回収するようになっている。このとき、
ドレインタンク72から溢れた水は、ドレイン配管接続
口から排出される。 【0034】また、温水ユニット26には、温水入口ニ
ップル56A、温水出口ニップル56Bのそれぞれに、
温水入口ニップル80A、温水出口ニップル80Bが併
設されており、床暖房用のマット(床暖マット)等へ温
水を供給可能となっている。この床暖マットは熱動弁7
8を介して温水出口ニップル80Bへ接続され、熱動弁
78によって循環される温水の量が制御される。 【0035】室内ユニット22には、送風用のクロスフ
ローファン90が設けられており、クロスフローファン
90の作動によって、室外機の吸込み口から吸引した室
内の空気が熱交換器20へ送られ、熱交換器20を通過
した後に、室内へ向けて吹き出される。室内へ吹き出さ
れる空気は、熱交換器20を通過するときに蒸発器16
または放熱器18によって温調され、この温調されて吹
き出される空気によって被空調室となる室内ユニット2
2(室内機12)が設けられている室内が空調される。 【0036】図2に示されるように、温水エアコン10
の室内機12には、室内ユニット22に、温水エアコン
10の作動を制御するマイクロコンピュータ(以下「マ
イコン100」と言う)を備えたコントロール基板10
2が設けられている。このコントロール基板102に
は、電源基板104、表示基板106、スイッチ基板1
08と共に、パワーリレー110、電源保護用の温度ヒ
ューズ112A、ユニット保護用の温度ヒューズ112
B、流量可変弁68、クロスフローファン90を駆動す
るファンモータ114、図示しない上下フラップを制御
するルーバーモータ116が接続されている。 【0037】室内ユニット12には、ターミナル126
を介して交流電力が供給される。このターミナル126
には、電源基板104が接続されており、コントロール
基板102には、電源基板104を介して所定電圧の電
力が供給される。 【0038】また、コントロール基板102には、室内
温度を検出する室温センサ118、室内の湿度を検出す
る湿度センサ120と共に、放熱器18の温度を検出す
る温水熱交換器センサ122、ガス欠センサ124、フ
ロートスイッチ128が接続されている。 【0039】一方、表示基板106には、図示しないリ
モコンスイッチからの操作信号を受信する受信回路13
0が設けられている。室内ユニット22のマイコン10
0は、リモコンスイッチから送出された操作信号を受信
回路130によって受信すると、この操作信号に基づい
て室内ユニット22内の各機器及び冷媒ユニット24、
温水ユニット26を制御する。これによって、リモコン
スイッチによって設定した条件に基づいた室内の空調が
行われる。なお、空調制御時の温水エアコン10の動作
は、従来公知の空調制御を用いることができ、本実施の
形態では詳細な説明を省略する。 【0040】室内ユニット22には、冷媒ユニット24
へ電力を供給するための出力ターミナル132が設けら
れている。この出力ターミナル132は、パワーリレー
110を介してターミナル126に接続されている。こ
れにより、冷媒ユニット24には、マイコン100に制
御されてパワーリレー110がオンされることにより電
力が供給される。また、パワーリレー110がオフされ
ることにより、冷媒ユニット24への電力の供給が停止
される。 【0041】すなわち、マイコン100は、パワーリレ
ー110をオン/オフ制御することにより、冷媒ユニッ
ト24のコンプレッサ40及び冷却ファン53を運転/
停止させるようになっており、温水エアコン10は、冷
房運転時にコンプレッサ40がオン/オフされることに
より、冷房能力が制御される。 【0042】なお、ターミナル126には、アレスタ基
板134が接続されており、雷等によって生じる突入電
流からコントロール基板102のマイコン100等を保
護している。また、温水ユニット26には、ターミナル
126からまたは室内ユニット22とは別に運転用の電
力が供給される。 【0043】一方、マイコン100は、冷房運転時に温
水熱交換器センサ122の検出する熱交換器20の温度
(特に放熱器18の温度)が所定の温度(例えば約6.
4°C)以下となると、パワーリレー110をオフし
て、コンプレッサ40を停止させるようにしている。 【0044】すなわち、コンプレッサ40が運転される
ことにより、蒸発器16を通過するときに冷却するされ
た空気によって室内を冷房する。このとき、放熱器18
と共に放熱器18内の水も冷却されるので、マイコン1
00は、放熱器18内等の室内ユニット22の内部の水
が凍結するのを防止するために、放熱器18の温度が所
定の温度以下とならないように制御している。 【0045】なお、表示基板106には、冷房運転時に
点灯されるLED136、暖房運転時に点灯されるLE
D138、タイマー運転時に点灯されるLED140及
び送風運転時に点灯されるLED142が設けられてい
る。これらのLED136〜142は、室内機12の前
面に設けられており、これらのLED136〜142の
点灯状態から、温水エアコン10が冷房、暖房、送風の
何れの運転モードで運転しているか、及びタイマー運転
しているかを確認できるようになっている。 【0046】ところで、室内ユニット22には、本発明
の保護手段として保護基板144が設けられている。こ
の保護基板144には、電源基板104から動作用の所
定の電圧の電力が供給されるようになっている。 【0047】また、室内ユニット22には、ターミナル
126とパワーリレー110の間に、遮断手段として保
護リレー146が接続されており、パワーリレー110
と出力ターミナル132の間には、運転電流検出手段と
して計器用変流器(currenttransformer ;以下「CT
148」と言う)が設けられている。 【0048】保護リレー146及びCT148は、保護
基板144に接続されている。また、保護基板144
は、コントロール基板102に接続されており、コント
ロール基板102からの出力及びCT148によって検
出する電流(冷媒ユニット24で消費される電流)に基
づいて保護リレー146を制御するようになっている。 【0049】この保護リレー146としては、通常、接
点146Aが開放されており(A接点、常開)、保護基
盤144から供給される電力によってリレーコイル14
6Bが励磁されることにより接点146Aが閉じられ
る。 【0050】これにより、冷媒ユニット24へは、保護
リレー146がオンされた状態で、パワーリレー110
のリレーコイル110Aがコントロール基板102から
出力される電力によって励磁されて接点110Aが閉じ
られることにより電力が供給される。また、保護リレー
146がオフして、接点146Aが開放されることによ
り、パワーリレー110のオン/オフにかかわらず、冷
媒ユニット24への電力の供給が強制的に遮断される。
これによって、冷媒ユニット24では、コンプレッサ4
0が強制的に停止されるようになっている。 【0051】一方、図2に示されるように、保護基板1
44は、コントロール基板102に設けられているター
ミナル150に接続されている。 【0052】図3に示されるように、コントロール基板
102は、表示基板106へ出力されるLED136の
点灯信号が信号dとしてターミナル150から出力され
る。前記した如くLED136は、温水エアコン10が
コンプレッサ40を運転する冷房運転を行うときに点灯
されるようになっている。したがって、信号dから温水
エアコン10がコンプレッサ40を運転する状態にある
か否かを判断することができる。 【0053】マイコン100は、コンプレッサ40を運
転するときに、コントロール基板102からパワーリレ
ー110のリレーコイル110Bを励磁する信号(電
力)を出力する。ターミナル150からは、このパワー
リレー110をオンする信号が信号cとして出力され
る。コンプレッサ40は、パワーリレー110がオンさ
れることにより運転されるので、この信号cからマイコ
ン100がコンプレッサ40の運転を指示したか否かを
判断できる。 【0054】又、コントロール基板102には、マイコ
ン100をリセットするリセット回路152が設けられ
ている。このリセット回路152へリセット信号を入力
することにより、このリセット信号が、マイコン100
のリセット端子154へ入力される。マイコン100
は、リセット信号が入力されることによりリセットされ
て、初期状態、すなわち、空調運転を開始する前の状態
に戻される。 【0055】ターミナル150は、このリセット回路1
52に接続されており、このターミナル150を介して
入力される信号eをマイコン100のリセット信号とし
て用いることができるようにされている。 【0056】図4に示されるように、保護基板144に
は、判定手段として判定回路156が設けられている。
この判定回路156には、冷房運転時に点灯するLED
136の点灯信号がバッファ158及び平滑回路160
を介して信号Dとして入力されるようになっている。す
なわち、コントロー基板102では、LED136の点
灯信号を、LED136を所定の時間間隔で点灯させる
パルス信号としており、保護基板144では、この点灯
信号に応じた信号dを平滑回路160によって平滑化す
ることにより、LED136が点灯するときにオン(H
レベル)する信号としている。 【0057】また、判定回路156には、パワーリレー
110の作動に応じた信号cがバッファ162を介し
て、信号Cとして入力される。信号Cは、パワーリレー
110がオンされることによりオン(Hレベル)される
信号となっている。 【0058】さらに、判定回路156には、CT148
によって検出した電流値に応じた電圧が信号bとして比
較器164へ入力され、この比較器164の出力が信号
Bとして入力される。この比較器164には、基準電圧
発生部166が接続されており、比較器164は、基準
電圧発生部166から入力される基準電圧と、CT14
8から入力される電圧(信号b)を比較し、CT148
から入力された電圧が高いときに、信号Bをオンさせる
ようになっている。 【0059】この基準電圧発生部166で発生する基準
電圧は、から出力される基準電圧は、コンプレッサ40
が運転したときにCT148によって検出する電流値よ
り低く設定されており、コンプレッサ40が運転される
ことにより、比較器164から出力される信号Bがオン
(Hレベル)に切り替わるようになっている。 【0060】すなわち、判定回路156には、温水エア
コン10がコンプレッサ40を駆動する冷房運転してい
るか否かを示す信号Dと、マイコン100がコンプレッ
サ40の運転を指示したか否かを示す信号Cと、コンプ
レッサ40が運転されているか否かを示す信号Bと、が
入力されるようになっている。 【0061】この判定回路156は、信号B、C、Dに
基づいて、コンプレッサ40が適正な運転状態にあるか
否かを信号Aとして出力する。この信号Aは、インバー
タ168によって反転されて、保護リレー146をオン
する信号aとして用いられる。 【0062】コンプレッサ40は、保護リレー146が
オンすることにより運転可能となっており、判定回路1
56は、コンプレッサ40が正常に運転されているとき
には、信号Aがオフ(Lレベル)し、コンプレッサ40
が異常運転状態であると判定したときには、信号Aがオ
ン(Hレベル)する。 【0063】表1には、入力される信号に応じた判定回
路156の出力を示す真理値表を示しており、数1に
は、論理式を示している。なお、それぞれの信号A、
B、C、Dは、オフ(Lレベル)のときが「0」であ
り、オン(Hレベル)のときが「1」となっている。 【0064】 【表1】 【0065】 【数1】 【0066】すなわち、判定回路156では、温水エア
コン10が冷房運転か否かにかかわらず、パワーリレー
110がオフされているにもかかわらずコンプレッサ4
0が運転状態であるときには、異常状態と判断する。ま
た、判定回路156は、パワーリレー110がオンされ
たにもかかわらずコンプレッサ40が運転されないとき
及び、冷房運転(ドライ運転を含む)以外のときに、パ
ワーリレー110オンされ、コンプレッサ40が運転さ
れたときにも、異常状態と判断するようにしている。 【0067】一方、判定回路156は、信号Aと共にリ
セット用の信号Eを出力する。この信号Eは、時定数回
路170を介してコントロール基板172のリセット回
路152へ供給される。時定数回路170は、例えばC
Rによって構成される遅延回路となっており、判定回路
156で異常判定がなされて、保護リレー146が作動
した後に、コントロール基板102のマイコン100へ
リセット信号が入力されるようにしている。これによっ
て、異常判定がなされて、コンプレッサ40(冷媒ユニ
ット24)への電力の供給が遮断されると、マイコン1
00がリセットされ、温水エアコン10が停止するよう
にしている。 【0068】次に、本実施の形態の作用を説明する。温
水エアコン10では、図示しないリモコンスイッチによ
って暖房運転が設定されると、温水ユニット26のバー
ナー70を点火すると共に、ポンプ62を作動する。ま
た、室内ユニット22の流量可変弁68を開く。これに
よって、温水ユニット26と室内ユニット22の放熱器
18との間で温水が循環され、クロスフローファン90
によって、放熱器18を通過するときに加熱された温風
が室内へ吹き出される。 【0069】これによって室内の暖房が図られる。この
とき、コントロール基板102から出力される信号によ
って、表示基板106に設けられているLED138が
点灯され、温水エアコン10が暖房運転中であることが
表示される。 【0070】このとき、室内ユニット22では、表示回
路106のLED136が点灯されず、パワーリレー1
10もオンされない。また、CT148によって検出す
る電流値も所定値以下(実際には「0」)となってい
る。このため、判定回路156から出力される信号Aは
オフ状態であり、保護リレー146がオンされた正常状
態となっている。 【0071】一方、温水エアコン10では、冷房運転が
設定されると、コントロール基板102からの信号によ
って表示回路106のLED136が点灯される。この
とき、判定回路156は、信号Aをオフし、保護リレー
146がオンされている。 【0072】この後、室内ユニット22のコントロール
基板102からは、コンプレッサ40を運転するため
に、パワーリレー110をオンする。ここで、CT14
6によって所定の電流が流れていることを検出すると、
保護リレー146のオン状態が保持される。 【0073】冷媒ユニット24では、パワーリレー11
0がオンされることにより、コンプレッサ40へ電力が
供給され、コンプレッサ40が定速運転される。 【0074】温水エアコン10では、コンプレッサ40
が定速運転されることにより、冷凍サイクルを循環され
る冷媒によって蒸発器16が冷却される。これによっ
て、蒸発器16を通過して吹き出される空気による室内
の冷房がなされる。 【0075】コントロール基板102に設けられている
マイコン100は、室内の空調状態に応じてコンプレッ
サ40を運転/停止させるために、パワーリレー110
をオン/オフし、室内を所定の冷房状態に保つ。また、
マイコン100は、熱交換器センサ122によって熱交
換器20、特に放熱器18の温度を検出し、この温度が
所定の温度以下となると、コンプレッサ40を停止させ
る。これによって、放熱器18内の水が凍結してしまう
のを防止している。 【0076】ところで、保護基板144に設けられてい
る判定回路156は、常にパワーリレー110が正常に
動作しているか否かを確認している。すなわち、正常状
態では、パワーリレー110がオフ(信号Cがオフ)さ
れていると、冷媒ユニット24へは電流は流れずCT1
46によって検出した電流に応じた電圧が基準電圧を越
えることはない(信号Bがオフ)。また、パワーリレー
110がオン(信号Cがオン)されたときには、コンプ
レッサ40が運転されるので、CT146によって検出
した電流に応じた電圧が基準電圧を越える(信号Bがオ
ン)。 【0077】これに対して、パワーリレー110の接点
110Aが溶着すると、パワーリレー110をオフ(信
号Cがオフ)した状態やオフしようとしてもコンプレッ
サ40が運転されるので、CT146によって検出した
電流に応じた伝達が基準電圧を越える(信号Bがオ
ン)。また、パワーリレー110をオン(信号Cがオ
ン)させようとしたときに、パワーリレー110が作動
しないと、CT148によって検出する電流に応じた伝
達が基準電圧を越えることがなくなる(信号Bがオ
フ)。 【0078】このような場合、前記した真理値表及び論
理式に示されるように、判定回路156は信号Aをオン
させるので、保護リレー146が作動して、冷媒ユニッ
ト24への通電を強制的に遮断する。したがって、パワ
ーリレー110に機械的な動作不良が生じているときに
は、コンプレッサ40の運転が停止される。 【0079】これにより、例えば、放熱器18内の水が
凍結する恐れのある温度まで低下したので、コンプレッ
サ40を停止させるためにパワーリレー110をオフし
ようとしたにもかかわらずコンプレッサ40が運転し続
けてしまい、放熱器18内の水が凍結して、放熱器18
内の配管に亀裂が生じたり、水漏れが生じてしまうのを
確実に防止することができる。 【0080】また、判定回路156では、CT148に
よって電流を検出したか否かではなく、検出した電流が
基準値を越えたか否かに基づいて、正常に運転されてい
るか否かを判断している。CT148が電流を検出した
か否かから判断した場合、例えばコンプレッサ40が故
障したときには、冷却ファン90等の他の機器が運転さ
れれば、コンプレッサ40も正常に動作していると判断
される。 【0081】これに対して、CT148によって検出し
た電流が所定値より大きいか否かから判断することによ
り、コンプレッサ40に故障が生じて運転されなくなっ
たときに、冷媒ユニット24への通電を確実に遮断する
ことができる。 【0082】また、保護基板1444では、判定回路1
56が異常判定を行うと、時定数回路170を介して、
コントロール基板102へリセット信号を出力する。こ
のリセット信号によってマイコン100がリセットされ
るので、このマイコン100に制御されている温水エア
コン10の運転が停止される。 【0083】一方、判定回路156では、温水エアコン
10が冷房運転以外の運転状態であったときに、パワー
リレー110がオンされてコンプレッサ40が運転され
ると、異常と判断するようになっている。 【0084】すなわち、コンプレッサ40をオンする冷
房運転時には、LED136がオンされるので、判定回
路156に入力される信号Dもオンされるが、冷房運転
時以外では、LED136がオンされないので、判定回
路156へ入力される信号Dはオフ状態となる。このと
き、マイコン100やコントロール基板102の誤動作
等によって、パワーリレー110をオンする信号がコン
トロール基板102から出力されると、判定回路156
へ入力される信号Cがオンする。 【0085】判定回路156は、信号Dがオフしている
ときに信号Cがオンされると、信号Aをオンして、保護
リレー146によって、冷媒ユニット24での電力の供
給を遮断すると共にマイコン100をリセットする。 【0086】これによって、パワーリレー110が誤動
作したり、マイコン100の誤動作によってコンプレッ
サ40が運転されてしまうのを確実に防止することがで
きる。 【0087】このように、温水エアコン10では、パワ
ーリレー110の不良のみならず、機械的な問題によっ
てコンプレッサ40が適切に動作しないときに、コンプ
レッサ40を強制的に停止させることができる。また、
温水エアコン10では、コンプレッサ40を制御するマ
イコン100やコントロール基板102の誤動作によっ
てコンプレッサ40が運転されたときにも、このコンプ
レッサ40を強制的に停止させることができる。 【0088】これによって、室内ユニット22に設けて
いる放熱器18内の水の凍結を防止し、凍結による放熱
器18内の配管の亀裂や亀裂による水漏れを確実に防止
することができる。 【0089】なお、本実施の形態では、冷媒ユニット2
4と温水ユニット26が室外機14内に一体で設けた温
水エアコン10を用いて説明したが、本発明が適用され
る空気調和機は、温水を用いて暖房を行うものであれば
良く、冷媒ユニット24と温水ユニット26が別々に設
けられたものであってもよく、また、冷媒ユニット24
及び温水ユニット26が複数の室内ユニット22に接続
された所謂マルチタイプであってもよく、マルチタイプ
の場合、冷媒ユニットに電力を供給する室内ユニットに
本発明の保護手段を設ければ良い。 【0090】また、本実施の形態では、遮断手段として
用いた保護リレーが、通電時に接点を閉じる(A接点)
ようにしたが、、通電時に接点を開放する(B接点)と
しても良い。通電時に接点を開放するようにした場合、
接点の機械的作動回数を抑えることができるので、機械
的な疲労を防止でき、コンプレッサ40の異常時に確実
に作動させることができる。 【0091】さらに、本実施の形態では、保護リレー1
46を室内ユニット22に設け、冷媒ユニット24へ供
給する電力を遮断したが、冷媒ユニット24に遮断手段
を設けてコンプレッサ40へ供給する電力のみを遮断す
るようにしても良い。 【0092】 【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、運
転が指示されていない状態でコンプレッサが運転されて
しまうのを確実に防止することができる。これによっ
て、コンプレッサの誤動作は勿論、コンプレッサが定速
で運転され続けることによって室内ユニットの温水熱交
換器内の水が冷却され、温水熱交換器や温水を循環させ
る配管に亀裂や水漏れを生じさせるのを確実に防止する
ことができると言う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に適用した温水エアコンの冷凍サ
イクルと温水の循環系統を示す概略構成図である。 【図2】室内ユニットの基板の構成を示す概略図であ
る。 【図3】コントロール基板の接続を示す概略図である。 【図4】判定回路の概略構成を示すブロック図である。 【符号の説明】 10 温水エアコン(空気調和機) 12 室内機 14 室外機 16 蒸発器(熱交換器) 18 放熱器(温水熱交換器) 22 室内ユニット 24 冷媒ユニット 26 温水ユニット 40 コンプレッサ 100 マイコン 102 コントロール基板 110 パワーリレー(運転指示検出手段) 136 LED(冷房運転検出手段) 144 保護基板(保護手段) 146 保護リレー(遮断手段) 148 CT(電流検出手段、運転動作検出手段) 156 判定回路(判定手段) 164 比較器(運転検出手段)
イクルと温水の循環系統を示す概略構成図である。 【図2】室内ユニットの基板の構成を示す概略図であ
る。 【図3】コントロール基板の接続を示す概略図である。 【図4】判定回路の概略構成を示すブロック図である。 【符号の説明】 10 温水エアコン(空気調和機) 12 室内機 14 室外機 16 蒸発器(熱交換器) 18 放熱器(温水熱交換器) 22 室内ユニット 24 冷媒ユニット 26 温水ユニット 40 コンプレッサ 100 マイコン 102 コントロール基板 110 パワーリレー(運転指示検出手段) 136 LED(冷房運転検出手段) 144 保護基板(保護手段) 146 保護リレー(遮断手段) 148 CT(電流検出手段、運転動作検出手段) 156 判定回路(判定手段) 164 比較器(運転検出手段)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F24F 11/02 102
F25B 49/02 570
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 定速運転されるコンプレッサによって室
内ユニットの冷媒熱交換器に循環される冷媒によって被
空調室内へ吹き出す空気を冷却すると共に、室内ユニッ
トに設けられた温水熱交換器内へ供給される温水によっ
て被空調室内へ吹き出される空気を加熱して暖房する空
気調和機であって、前記コンプレッサへ電力を通電するためのパワーリレー
の動作が指示されているか否かによって 前記コンプレッ
サの運転が指示されているか否かを検出する運転指示検
出手段と、前記コンプレッサが設けられている室外機へ供給される
電流が所定以上であるか否かによって 前記コンプレッサ
が運転状態にあるか否かを検出する運転検出手段と、前記コンプレッサを運転する冷房運転状態にあるか否か
を検出する冷房運転検出手段と、 前記運転指示検出手段と前記運転検出手段と前記冷房運
転検出手段の検出結果に基づいて、パワーリレーがオフ
されているときに所定以上の電流を検出したとき、パワ
ーリレーがオンされたにもかかわらず所定以上の電流を
検出しないとき、冷房運転状態にないときにコンプレッ
サが運転されているかまたはコンプレッサの運転が指示
されたとき、に前記コンプレッサが異常運転状態にある
と判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果に基づいて前記コンプレッサへ
の通電を強制的に遮断してコンプレッサを停止させる遮
断手段と、 を含む保護手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27009297A JP3426931B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 空気調和機 |
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JP2018204817A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷凍機システムの制御装置、冷凍機システム、冷凍機システムの制御方法、及び冷凍機システムの制御プログラム |
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