JP3522078B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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JP3522078B2 JP09651897A JP9651897A JP3522078B2 JP 3522078 B2 JP3522078 B2 JP 3522078B2 JP 09651897 A JP09651897 A JP 09651897A JP 9651897 A JP9651897 A JP 9651897A JP 3522078 B2 JP3522078 B2 JP 3522078B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は直流電動機および
マイクロコンピュータの電源を1つの電源回路(スイッ
チング電源)で得ている空気調和機の制御装置に係り、
特に詳しくは商用交流電源の瞬断(停電)時のスイッチ
ング電源回路の安定化を図り、誤動作を防止する空気調
和機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、空気調和機は、省エネルギー指向
の中にあって電源回路にスイッチング電源回路を採用し
ているものが多く、低損失、高効率化を実現している。
この空気調和機の制御装置は、例えば図3に示すよう
に、商用交流電源1を直流に変換する整流器2と、この
変換直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ3と、この平
滑化した直流電源を電圧V1(=(Ns1/Np)×V
in),V2(=(Ns2/Np)×Vin)に変換し
て出力するためにスイッチングトランス回路4、ダイオ
ード(整流器)Da,DbおよびコンデンサCa,Cb
からなるスイッチング電源回路と、その電圧V2を電源
としている負荷(例えば室内送風用の直流電動機)5
と、その電圧V1を電源とし、負荷5を駆動制御するマ
イクロコンピュータ6とを備えている。
【0003】なお、Vinはスイッチングトランス回路
4の入力電圧、Npはトランスの一次側の巻線数、Ns
1,Ns2はその二次側の巻線数であり、図3に示した
スイッチングトランス回路4は一例である。また、スイ
ッチング電源回路は既に公知であることから、その動作
説明を省略する。また、前記制御装置は、当該空気調和
機に必要な装置を備えている。さらに、負荷5はマイク
ロコンピュータ6からの制御信号により直流電動機を所
定回転駆動する駆動制御回路を含んでおり、マイクロコ
ンピュータ6はリモコンからの信号に応じて当該空気調
和機に必要な処理を実行する。
【0004】図3から明かなように、1つのスイッチン
グ電源によって、負荷5およびマイクロコンピュータ6
の電源を得ることができるため、つまり大電力用の電源
と小電力用の電源を必要とせず、省エネルギー等だけな
く、空気調和機のコンパクト化、低コスト化が実現でき
るようになった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記空気調
和機の制御装置においては、スイッチング電源の出力が
二系統であるため、また空気調和機が大型化する傾向に
あるため、スイッチング電源の負担が大きくなり、数十
W以上の容量のスイッチング電源を採用する必要があ
る。
【0006】しかしながら、スイッチング電源にあって
は、出力安定化の特徴にもかかわらず、負荷電流の変化
幅(最小電流から最大電流の幅)が大きい程、その出力
電圧の安定化が難しく、また商用交流電源1の瞬断時
(停電時を含む)に対しては負荷電流が大きい程出力電
圧の安定性能が低下し、機器の停止もしくは誤動作を招
くといった欠点がある。また、そのような当該空気調和
機の運転停止、誤動作は使用者に違和感を与えることに
もなる。
【0007】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は負荷電流が大きい時の停電による誤動
作を防止することができ、使用者に違和感を与えないよ
うにした空気調和機の制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第1の発明は、商用交流電源を直流電圧に変換する
整流手段と、該直流電圧を平滑化する平滑手段と、該平
滑化された電圧を受けてそれぞれ所定の電圧値とされた
2つの電源を得るスイッチングトランス手段を有する
イッチング電源とを含み、前記スイッチング電源から出
力される前記一方の電源が当該空気調和機の負荷の駆動
電源として用いられるとともに、前記他方の電源が当該
空気調和機の制御手段(マイクロコンピュータ)の駆動
電源として用いられる空気調和機の制御装置において、
前記整流手段と平滑手段との間で前記スイッチング電源
に対する入力電流を検出する電流検出手段と、前記整流
手段の入力段で前記商用交流電源の入力瞬断を検出す
る瞬断検出手段とを備え、前記瞬断検出手段にて前記
用交流電源の瞬断が検出された際、前記スイッチング電
源に対する入力電流が所定値以上である場合には、前記
負荷の停止を含めてその負荷電流を減らすように前記負
荷を制御するとともに、前記商用交流電源の瞬断を報知
するようにしたことを特徴としている。
【0009】前記第1の発明において、前記電流検出手
段は前記整流手段と前記平滑手段との間に設けられた抵
抗器と、該抵抗器の両端電位差を検出する電流検出回路
とからなり、前記マイクロコンピュータが前記電流検出
回路による検出信号により前記入力電流を検出するよう
にすることが好ましい。
【0010】また、前記目的を達成するため、第2の発
明は、商用交流電源を直流電圧に変換する整流手段と、
該直流電圧を平滑化する平滑手段と、該平滑化された電
を受けてそれぞれ所定の電圧値とされた2つの電源を
得るスイッチングトランス手段を有するスイッチング電
源とを含み、前記スイッチング電源から出力される前記
一方の電源が当該空気調和機の負荷の駆動電源として用
いられるとともに、前記他方の電源が当該空気調和機の
制御手段(マイクロコンピュータ)の駆動電源として用
いられる空気調和機の制御装置において、前記スイッチ
ング電源の前記一方の電源から前記負荷に供給される負
電流を検出する電流検出手段と、前記整流手段の入力
で前記商用交流電源の入力瞬断を検出する瞬断検出
手段とを備え、前記瞬断検出手段にて前記商用交流電源
の瞬断が検出された際、前記負荷電流が所定値以上であ
る場合には、前記負荷の停止を含めて前記負荷電流を減
らすように前記負荷を制御するとともに、前記商用交流
電源の瞬断を報知するようにしたことを特徴としてい
る。
【0011】前記第1の発明においても、前記電流検出
手段は前記スイッチング電源の前記一方の電源と前記
荷との間に設けられた抵抗器と、該抵抗器の両端電位差
を検出する電流検出回路とからなり、前記マイクロコン
ピュータが前記電流検出回路による検出信号により前記
負荷電流を検出するようにすることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1および図2を参照して詳細に説明する。なお、図1
中、図3と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。この発明の空気調和機は、負荷電流が大きいと
き、入力商用交流電源が瞬断(停電)した場合に負荷電
流を制限制御すれば、スイッチング電源の出力安定化に
寄与し、ひいては運転停止や誤動作の防止にもなること
に着目したものである。
【0013】そのため、図1に示すように、この発明の
空気調和機の制御装置は、商用交流電源1の瞬断(停
電)を検出するための瞬断検出回路10と、整流器2と
平滑コンデンサ3の間に設けた抵抗器11および同抵抗
器11の両端の電位差によりスイッチング電源の電流
(入力電流)を検出するための電流検出回路12と、図
3に示すマイクロコンピュータ6の機能の他に、前記検
出された入力商用交流電源の瞬断時に、前記検出電流が
大きい場合同負荷(直流電動機)5の電流を制限制御す
る機能を有するマイクロコンピュータ13とを備えてい
る。
【0014】前記構成の空気調和機の制御装置による
と、マイクロコンピュータ13の入力ポートには瞬断検
出回路10および電流検出回路1による検出信号が入
力しており、マイクロコンピュータ13は空気調和機を
運転する一方、瞬断検出回路10による検出信号を割り
込み端子INTから入力するとともに、電流検出回路1
による検出信号を入力ポートから入力する。
【0015】商用交流電源1の瞬断は、割り込み端子I
NTを使用し、単位時間当りの入力信号をカウントし、
このカウント値により瞬断や停電を検出する方法がある
ことから、これを利用して検出する。一方、スイッチン
グ電源の入力電流は、電流検出回路1からの検出信号
を所定時間毎にサンプリングして検出する。
【0016】そして、商用交流電源1の瞬断を検出した
とき、スイッチング電源の電流が所定値以上になってい
れば、言い替えると、スイッチング電源の電流が所定値
以上で負荷電流が大きいとき、負荷5の駆動制御を制限
し、負荷電流を減らす(つまり直流電動機の回転数を下
げる)。すなわち、スイッチング電源の入力電流は出力
電流に比例するため、入力電流が所定値以上ということ
は負荷電流が大きいことを意味する。
【0017】このように、商用交流電源1の瞬断(停
電)時に、負荷電流を制限し、つまり負荷電流を小さく
するようにしたので、空気調和機の誤動作、特にマイク
ロコンピュータ13の誤動作を防止することができる。
また、商用交流電源1が瞬時の間停電した場合、負荷電
流を小さくすることにより、商用交流電源1の復旧まで
の間スイッチング電源の出力電圧の維持が可能であり
(出力安定化が可能となり)、ひいてはスイッチング電
源の性能低下を防止することができ、空気調和機の性能
低下を防止することができる。さらに、ハードウェアと
しては瞬断検出回路10、抵抗器11および電流検出回
路12の電流検出手段を追加するだけであり、他はソフ
トウェアで処理することから、安価に済ませられる。
【0018】また、マイクロコンピュータ13は前記商
用交流電源1の瞬断を検出したときには室内機に備えて
いるランプを点灯し、例えば運転中に点灯するランプを
点滅する。これにより、商用交流電源1の瞬断を使用者
に報知することができるため、違和感を与えることもな
い。
【0019】図2は、この発明の変形実施の形態を説明
するブロック線図である。なお、図2中、図1と同一部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。図2にお
いて、この発明の空気調和機の制御装置は、負荷5の電
源ラインに直列に接続した抵抗器14および同抵抗器1
4の両端の電位差によりスイッチング電源の電流(出力
電流;負荷電流)を検出するための電流検出回路15
と、図1に示すマイクロコンピュータ13の機能の他
に、負荷に流れる電流(スイッチング電源の出力電流)
を検出し、この負荷電流を過電流保護のために制限する
一方、入力商用交流電源の瞬断(停電)時に、前記検出
電流が大きい場合同負荷(直流電動機)5の電流を制限
制御する機能を有するマイクロコンピュータ16とを備
えている。
【0020】この変形実施の形態では、負荷電流(つま
りスイッチング電源の出力安定化に影響する電流)を直
接検出している以外は、前実施の形態と同じ処理を行
う。したがって、マイクロコンピュータ16は、商用交
流電源1の瞬断(停電)を検出した際、負荷5の電流が
所定値以上になっていれば、負荷5の直流電動機の駆動
制御を制限し、つまり負荷電流を減らす(直流電動機の
回転数を下げる)。
【0021】このように、負荷電流を直接検出してお
り、商用交流電源1の瞬断(停電)時に負荷電流を制限
し、つまり負荷電流を小さくするようにしたので、空気
調和機の誤動作、特にマイクロコンピュータ13の誤動
作をより正確に防止することができる。また、商用交流
電源1が瞬時の間停電した場合、負荷電流を小さくする
ことにより、商用交流電源1の復旧まで間スイッチング
電源の出力電圧を確実に維持することができ(出力電圧
を安定化が図れ)、ひいてはスイッチング電源の性能低
下を防止することができ、空気調和機の性能低下を防ぐ
ことができる。
【0022】さらに、商用交流電源1の瞬断(停電)が
なくとも、負荷電流が所定値に達したときには、負荷の
駆動制御を制限し、つまり過電流保護を目的として負荷
電流を下げることができ、(直流電動機の回転数を下が
ることができ)、ひいては空気調和機の性能低下を防ぐ
ことができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この空気調和機の
制御装置の請求項1記載の発明によると、スイッチング
電源によって当該負荷の電源および当該空気調和機の制
御手段(マイクロコンピュータ)の電源を得ている空気
調和機の制御装置において、前記スイッチング電源の入
力電流を検出するための電流検出手段と、商用交流電源
の入力瞬断を検出するための瞬断検出手段とを備え、前
記商用交流電源が瞬断したときには、前記検出した入力
電流に応じて少なくとも前記負荷の電流を制限し、ある
いは前記負荷を停止するとともに、前記瞬断を報知する
ようにしたので、瞬断(停電)時に負荷電流を制限する
ことができ、例えば負荷が室内送風用の直流電動機であ
る場合、その誘導電導機の回転数が高くなているとき
(負荷電流が大きいとき)、商用交流電源の瞬断が生じ
ると、その回転数を下げることから、スイッチング電源
の負担が小さくなり、つまりスイッチング電源の出力電
圧の安定化への悪影響を抑えることができ、ひいては種
々の誤動作、マイクロコンピュータの誤動作を防止する
ことができるとともに、瞬断の報知により使用者に違和
感を与えないようにすることができるという効果があ
る。
【0024】請求項2記載の発明によると、請求項1に
おける電流検出手段は前記整流手段と平滑手段との間に
設けた抵抗器と、該抵抗器の両端電位差を検出する電流
検出回路とからなり、前記マイクロコンピュータが前記
電流検出回路による検出信号により前記入力電流を検出
するようにしたので、請求項1の効果に加え、簡単なハ
ードウェア回路を付加するだけ済み、安価に済ませられ
るという効果がある。
【0025】請求項3記載の発明によると、スイッチン
グ電源によって当該負荷の電源および当該空気調和機の
制御手段(マイクロコンピュータ)の電源を得ている空
気調和機の制御装置において、前記スイッチング電源の
出力電流を検出する電流検出手段と、商用交流電源の入
力瞬断を検出するための瞬断検出手段とを備え、前記検
出した出力電流に応じて前記負荷の電流を制限する一
方、前記商用交流電源が瞬断したときには、前記検出し
た出力電流に応じて少なくとも前記負荷の電流を制限
し、あるいは前記負荷を停止するとともに、前記瞬断を
報知するようにしたので、例えば負荷が室内送風用の直
流電動機である場合、その誘導電導機の回転数が高くな
っているとき(負荷電流が大きいとき)、その直流電動
機の電流を制限することにより、過電流保護を行うこと
ができ、請求項1と同様に瞬断(停電)時に負荷電流を
制限することができ、しかも負荷電流を直接検出してい
ることからより正確な電流制限を行うことができ、つま
りスイッチング電源の出力電圧の安定化への悪影響をよ
り正確に抑えることができ、ひいては種々誤動作、マイ
クロコンピュータの誤動作を確実に防止することができ
るという効果がある。
【0026】請求項4記載の発明によると、請求項3に
おける電流検出手段は前記スイッチング電源と負荷との
間に設けた抵抗器と、該抵抗器の両端電位差を検出する
電流検出回路とからなり、前記マイクロコンピュータが
前記電流検出回路による検出信号により前記入力電流を
検出するようにしたので、請求項3の効果に加え、簡単
なハードウェア回路を付加するだけ済み、安価でよいと
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施に形態を示す空気調和機の制
御装置の概略的ブロック線図。
【図2】この発明の変形実施の形態を示す空気調和機の
制御装置の概略的ブロック線図。
【図3】従来の空気調和機の制御装置の概略的ブロック
線図。
【符号の説明】
1 交流電源 2 整流器 3 平滑コンデンサ 4 スイッチングトランス回路 5 負荷(室内送風用の直流電動機) 6,13,16 マイクロコンピュータ(制御手段) 10 瞬断検出回路 11,14 抵抗器 12,15 電流検出回路 Ca,Cb コンデンサ Da,Db ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−313637(JP,A) 特開 平1−231685(JP,A) 特開 平6−30597(JP,A) 特開 平5−115198(JP,A) 特開 平4−117127(JP,A) 特開 昭63−100286(JP,A) 実開 昭61−197433(JP,U) 実開 昭62−188986(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 用交流電源を直流電圧に変換する整流
    手段と、該直流電圧を平滑化する平滑手段と、該平滑化
    された電圧を受けてそれぞれ所定の電圧値とされた2つ
    の電源を得るスイッチングトランス手段を有するスイッ
    チング電源とを含み、前記スイッチング電源から出力さ
    れる前記一方の電源が当該空気調和機の負荷の駆動電源
    として用いられるとともに、前記他方の電源が当該空気
    調和機の制御手段(マイクロコンピュータ)の駆動電源
    として用いられる空気調和機の制御装置において、 前記整流手段と平滑手段との間で前記スイッチング電源
    に対する入力電流を検出する電流検出手段と、前記整流
    手段の入力段で前記商用交流電源の入力瞬断を検出す
    る瞬断検出手段とを備え、前記瞬断検出手段にて前記
    用交流電源の瞬断が検出された際、前記スイッチング電
    源に対する入力電流が所定値以上である場合には、前記
    負荷の停止を含めてその負荷電流を減らすように前記負
    荷を制御するとともに、前記商用交流電源の瞬断を報知
    するようにしたことを特徴とする空気調和機の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 前記電流検出手段は前記整流手段と前記
    平滑手段との間に設けられた抵抗器と、該抵抗器の両端
    電位差を検出する電流検出回路とからなり、前記マイク
    ロコンピュータが前記電流検出回路による検出信号によ
    り前記入力電流を検出する請求項1記載の空気調和機の
    制御装置。
  3. 【請求項3】 用交流電源を直流電圧に変換する整流
    手段と、該直流電圧を平滑化する平滑手段と、該平滑化
    された電圧を受けてそれぞれ所定の電圧値とされた2つ
    の電源を得るスイッチングトランス手段を有するスイッ
    チング電源とを含み、前記スイッチング電源から出力さ
    れる前記一方の電源が当該空気調和機の負荷の駆動電源
    として用いられるとともに、前記他方の電源が当該空気
    調和機の制御手段(マイクロコンピュータ)の駆動電源
    として用いられる空気調和機の制御装置において、 前記スイッチング電源の前記一方の電源から前記負荷に
    供給される負荷電流を検出する電流検出手段と、前記整
    流手段の入力段で前記商用交流電源の入力瞬断を検出
    る瞬断検出手段とを備え、前記瞬断検出手段にて前記
    商用交流電源の瞬断が検出された際、前記負荷電流が所
    定値以上である場合には、前記負荷の停止を含めて前記
    負荷電流を減らすように前記負荷を制御するとともに、
    前記商用交流電源の瞬断を報知するようにしたことを特
    徴とする空気調和機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記電流検出手段は前記スイッチング電
    の前記一方の電源前記負荷との間に設けられた抵抗
    器と、該抵抗器の両端電位差を検出する電流検出回路と
    からなり、前記マイクロコンピュータが前記電流検出回
    路による検出信号により前記負荷電流を検出する請求項
    3記載の空気調和機の制御装置。
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