JP2004147450A - 冷凍空調装置の制御装置及び冷凍空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の空気機の制御装置は3相電源に欠相がある場合、3相電源の第1相、第2相で室外機コントローラを動作させ、第2相、第3相で室内機を動作させる構成であるため、全く運転できないという問題がある。
【解決手段】3相電源に接続される室外機と室内機で構成される空調機において、室内機のコントローラへは3相電源の第1相、第2相、第3相のうち第1相、第2相の電源線を接続し、室外機のコントローラへも同じ第1相、第2相を接続し、室外機の圧縮機駆動用回路に第1相、第2相、第3相を接続し、第3相には電流検出器を設けるよう構成するので、第3相が欠相しても空調機の運転が可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】3相電源に接続される室外機と室内機で構成される空調機において、室内機のコントローラへは3相電源の第1相、第2相、第3相のうち第1相、第2相の電源線を接続し、室外機のコントローラへも同じ第1相、第2相を接続し、室外機の圧縮機駆動用回路に第1相、第2相、第3相を接続し、第3相には電流検出器を設けるよう構成するので、第3相が欠相しても空調機の運転が可能となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調装置の制御装置に関し、特に3相電源の電源欠相時の冷凍空調装置の制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
空気調和機の3相電源の欠相時の制御に関する従来の技術としては、次のものがある。
3相交流電源に、室内制御ユニット及び室外制御ユニットが接続されて成る空気調和機の電気回路に対し、室内制御ユニットにS相及びT相より給電し、室外制御ユニットにR相及びS相より給電する。1相が欠相すると、室内制御ユニット及び室外制御ユニットの少なくとも一方が作動不良状態となり、これによって欠相発生を検知し、欠相を検出するための特別な検出回路等を不要とし、簡単な構成で欠相の検知を可能とする(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
また、3相電源欠相検出装置に関して、いずれか1相の3相電流だけを検出し、この検出信号をもとに欠相の有無を判定し、装置の小型化信頼性の向上等を図った3相電源欠相検出装置が記載されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−284985号公報(第3頁〜第4頁、図1、図2)
【特許文献2】
特開平2−179481号公報(第2頁〜第3頁、第1図〜第4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記の特許文献1の空気調和機は、3相電源の何れかの相が欠相したとき、空気調和機は動作しないものであり、又特許文献2は、3相電源欠相検出装置を提供するものである。
要するに、特許文献1及び特許文献2ともに、3相電源の電源欠相の発生を検出して、電源欠相によりインバータ回路等の電力供給装置の電気部品が損傷を受けるのを防止することを考慮したものであり、欠相が発生しても、電気部品に損傷を与えない範囲で空気調和機の運転を行うことについては考慮されていない。
【0006】
本発明は、前記に鑑み、電源欠相状態でも応急的に冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることを目的とする。また、電力供給装置の電気部品故障を防止しつつ、冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置は、3相電源の第1相、第2相及び第3相の電源線のうち、共通の2相の電源線と接続した室外機を制御する室外機コントローラと室内機を制御する室内機コントローラとを備えた冷凍空調装置の制御装置であって、接続2相の電源線に電源欠相があるとき、電源線切換手段により電源欠相の電源線を共通の2相の電源線と異なる相の電源線に切換えるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1を図により説明する。
図1は、本実施の形態1の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
図1において、3相電源装置1は、第1相1a、第2相1b、第3相1cから成り、冷凍空調装置の室外機を制御する室外機コントローラ2は、3相電源1の第1相1a及び第2相1bの電源線が接続され、また、室内機を制御する室内機コントローラ3は、同じく第1相1a及び第2相1bの電源線が接続される。即ち、制御装置を構成する室外機コントローラ2と室内機コントローラ3は、3相電源1の共通の2相の電源線が接続される。
3相電源1は、コンバータ5、平滑コンデンサ6及びインバータ7から成る電力供給装置のコンバータ5に接続される。コンバータ5へは3相電源1の第1相1a、第2相1b及び第3相1cの電源線を接続する。圧縮機の電動機4は電力供給装置のインバータ7に接続され、インバータ駆動される。
また、3相電源とコンバータ5間で、室外コントローラ2、室内コントローラ3に接続する共通の2相の電源線と異なる相の電源線に、即ち、第3相1cの電源線に電流検出器8を設け、第3相1cの電源線の電流検出値を室外機コントローラ2へ入力する。
【0009】
次に、本冷凍空調装置の制御装置の動作を説明する。
3相電源1の第3相1cが欠相した場合には、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3はいずれも動作可能であり、冷凍空調装置の運転は可能である。3相電源1の第1相1a、第2相1bの何れかが欠相した場合には、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3はいずれも動作せず、冷凍空調装置の運転は不可能になり、電源欠相の発生を認識することが可能となる。このとき、3相電源1の欠相していない第3相1cを第1相1a、第2相1bの欠相のある電源線と切換え接続することにより室外機コントローラ2、室内機コントローラ3は動作可能となり、電源が欠相したことを認識した上で冷凍空調装置の運転が可能となる。この場合、電源線を切換え接続することにより、3相電源1の第3相1cが欠相した場合と同じ動作となる。
【0010】
第1相1a、第2相1bに欠相発生時、3相電源1の欠相していない第3相1cと切換え接続するのは、開閉器やリレー回路等(図示省略)の電源線切換手段により行う。この際、第1相1a、第2相1bのどちらに欠相発生かを判別するのは、一方づつ切換接続して、動作するかどうかで行ってもいいが、第1相1a、第2相1bの少なくともどちらかの電源線に電流検出器を設けて、検出値を室外コントローラ2に入力するようにして、例えば、電流値が所定量以下となる等で設置電源線の欠相の発生を判断してもよい。
以上のように、3相電源1に電源欠相があっても冷凍空調装置の運転が可能であり、特に、電源側に異常があっても冷凍空調装置の動作確認を行うことができ有効である。
【0011】
また、第3相の電源線に設けた電流検出器8は、かならずしも必要ではないが、電流検出器8を設け、その検出値を室外コントローラへの入力することにより、例えば、検出値が所定量以下となることにより、冷凍空調装置の運転中に第3相の欠相は検出でき、警報表示、警報発生させることにより、緊急の運転時を除いて補修手配が可能となる。
【0012】
実施の形態2.
本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本実施の形態2の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図であり、図3は、同じく電源欠相時に発生し得る平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の制御フロー図であり、図4は、同じく電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の別の制御フロー図である。
本実施の形態は、3相電源に欠相が生じた場合に、圧縮機の電動機4の電力供給装置の平滑コンデンサ6等の電気部品故障を防止しながら、冷凍空調装置を運転する制御装置の制御に関するものである。
【0013】
これらの図において、第3相に設けた電流検出器8は必須の構成要件とし、また、圧縮機の電動機4の電流を検出する電流検出器9をインバータ7と電動機4を接続する接続線に設け、検出値を室外機コントローラ2に入力するようにし、さらに、圧縮機の電動機4への出力電圧を検出し、検出値を室外機コントローラ2に入力する電圧検出器(図示省略)及び圧縮機の電動機4への出力周波数を検出し、検出値を室外機コントローラ2に入力する周波数検出器(図示省略)を電動機4への接続線に設ける。その他は実施の形態1と同じであり、実施の形態1と同じものは、同一番号を付け、説明を省略する。
【0014】
実施の形態1のとおり、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3を動作させ、冷凍空調装置を運転し、かつ、圧縮機の電動機4の電力供給装置の平滑コンデンサ6等の電気部品故障を防止する制御装置(室外コントローラ2)の制御は、次のように行う。
図3において、冷凍空調装置が運転され、圧縮機の電動機4が駆動しているとき、ステップ70でインバータ7へ出力されている出力電圧が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ71へ進む。
ステップ71ではインバータ7へ出力されている出力周波数が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ72へ進む。
ステップ72では圧縮機の電動機4の電流を検出する電流検出器9が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ73へ進む。
ステップ73では3相電源1の第3相1cに設けられた電流検出器8で検出される電流値が所定値以下かの判定を行う。電流検出器6で検出される電流値が所定の値を越えていれば、3相電源1の第3相1cは欠相していないと判断し、運転を継続する。電流検出器8で検出される電流が所定の値以下であれば、室外機コントローラ2は、3相電源1の第3相1cは欠相しており、このまま運転を継続すると電気部品の故障、例えばリップル電流増加による平滑コンデンサ6の破壊を引き起こすと判断し、異常停止指令を出し、圧縮機を停止させ、冷凍空調装置を停止させる。
【0015】
ここに、ステップ70からステップ72の所定値は、あらかじめ試験にて決定する。
例えば、平滑コンデンサ6の保護を考えた場合、3相電源1の第3相1cが欠相した状態で圧縮機の電動機4を動作させ、圧縮機の電動機4の負荷を変動させる。圧縮機の電動機4の負荷の大小により平滑コンデンサ6のリップル電流を測定し、平滑コンデンサ6が故障しないリップル電流となるときの圧縮機の電動機4への出力電圧、出力周波数、入力電流を測定し、測定値に基づき、閾値である所定値を決定する。
【0016】
また、ステップ70からステップ72は、圧縮機の電動機4の負荷状態を判定するものであり、3条件判定のすべてを行う必要はなく、必要に応じて省略してもよいが、少なくとも1条件判定は行う。即ち、ステップ70からステップ72の条件判定とステップ73の電源電流の判定により、欠相がある場合に負荷が危険領域にあり、第3相1cの欠相が重なったとき、冷凍空調装置を停止し、その他の場合は、緊急運転可能とする。
【0017】
以上のように、室外機コントローラ及び室内機コントローラに接続しない第3相1cに欠相があり、かつ、負荷状態が電気部品の故障を引き起こすレベルであることを検出できる。
また、第1相1a及び第2相1bに室外機コントローラ及び室内機コントローラを接続し運転時に、何れかが欠相し、欠相していない第3相1cに切換えて運転する場合も上記と同様とする。なお、欠相した第1相1a又は第2相1bを第3相1cに切換える場合は、第3相1cの電源線に設けた電流検出器8が切換える第1相1a又は第2相1bに接続するように切換える。
但し、この場合は、欠相があることは自明であるので、図3のステップ73は省略してもよい。
【0018】
本実施の形態においては、電圧検出器による圧縮機の電動機4への出力電圧の検出値が所定の値以上、周波数検出器による圧縮機の電動機4への出力周波数の検出値が所定の値以上及び電流検出器による圧縮機の電動機4への出力電流の検出値が所定の値以上の3条件のうち、少なくとも1条件が成立し、かつ、3相電源1とコンバータ5間で、共通の2相の電源線と異なる相の電源線に設置した電流検出器8の検出値が所定の値以下の時、制御装置の室外機コントローラ2が電源欠相による異常停止指令を出力するので、電力供給装置の電気部品故障を防止しつつ、冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることができる。
【0019】
図4により、室外コントローラ2による別の制御方法の説明をする。このようにしても図3と同じ効果を得る。
ステップ80で、電流検出器8で検出される電流値が所定値以上かの判定を行う。電流検出器6で検出される電流値が所定の値を越えていれば、3相電源1の第3相1cは欠相していないと判断し、運転を継続する。電流検出器8で検出される電流が所定の値以下であれば3相電源1の第3相1cは欠相していると判断し、ステップ81で、表示装置に欠相の表示をする又は警報を出し、ステップ82に進む。
ステップ82からステップ84は、前記図3のステップ70からステップ72と同じである。
ステップ84で、出力電流が所定値以上であれば、負荷が危険領域にあり、第3相の欠相が重なるので、ステップ85で、冷凍空調装置を停止する。
その他は場合は、緊急運転可能とする。
この場合も、図3と同様に、ステップ82からステップ84は、少なくと1条件判定を行えばよい。
この制御によれば、図3の場合の効果に加えて、冷凍空調装置の運転中は、常に第3相に欠相があることが認識でき、緊急運転時以外に行う補修を失念する恐れがない。
【0020】
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図5は、実施の形態3の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
本実施の形態は、実施の形態2において、図3のステップ70からステップ72の3条件判定の閾値及び図4のステップ82からステップ84の3条件判定の閾値を室外機コントローラ2の記憶部(不揮発メモリを有する)に圧縮機の種類毎に記憶しておき、設定装置10から圧縮機の種類の入力により、制御プログラムにより設定する。
その他は、実施の形態1又は実施の形態2と同じである。
【0021】
本実施の形態では、室外機コントローラ2は、圧縮機毎に定められた3条件の閾値である所定値を記憶する記憶部と制御プログラムとを有し、設定装置10からの入力により、閾値を設定するので、複数の種類の圧縮機に対して、室外機コントローラ2の共通化が図れる。
【0022】
前記の実施の形態では、冷凍空調装置を空気調和機で説明したが、前記の実施の形態に記載の制御装置は空気調和機の他に冷凍装置、冷蔵庫等にも適用でき、前記の作用効果を発揮する。その場合は、前記実施の形態に記載した「室内機」、「室外機」、「室内機コントローラ」、「室外機コントローラ」を、それぞれ、「利用機」、「熱源機」、「利用機コントローラ」、「熱源機コントローラ」と呼び替えるものとする。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明の制御装置は、3相電源の第1相、第2相及び第3相の電源線のうち、共通の2相の電源線と接続した室外機を制御する室外機コントローラと室内機を制御する室内機コントローラとを備えた冷凍空調装置の制御装置であって、接続2相の電源線に電源欠相があるとき、電源線切換手段により電源欠相の電源線を共通の2相の電源線と異なる相の電源線に切換えるので、3相電源の1相が欠相しても、冷凍空調装置を運転可能とできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態2の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2の電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の制御フロー図である。
【図4】本発明の実施の形態2の電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の別の制御フロー図である。
【図5】本発明の実施の形態3の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【符号の説明】
1 3相電源、1a 3相電源の第1相、1b 3相電源の第2相、1c 3相電源の第3相、2 室外機コントローラ(制御装置)、3 室内機コントローラ(制御装置)、4 電動機、5 コンバータ、6 平滑コンデンサ、7 インバータ、8 共通2相と異なる電源線の電流検出器、9 圧縮機への出力電流検出の電流検出器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調装置の制御装置に関し、特に3相電源の電源欠相時の冷凍空調装置の制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
空気調和機の3相電源の欠相時の制御に関する従来の技術としては、次のものがある。
3相交流電源に、室内制御ユニット及び室外制御ユニットが接続されて成る空気調和機の電気回路に対し、室内制御ユニットにS相及びT相より給電し、室外制御ユニットにR相及びS相より給電する。1相が欠相すると、室内制御ユニット及び室外制御ユニットの少なくとも一方が作動不良状態となり、これによって欠相発生を検知し、欠相を検出するための特別な検出回路等を不要とし、簡単な構成で欠相の検知を可能とする(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
また、3相電源欠相検出装置に関して、いずれか1相の3相電流だけを検出し、この検出信号をもとに欠相の有無を判定し、装置の小型化信頼性の向上等を図った3相電源欠相検出装置が記載されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−284985号公報(第3頁〜第4頁、図1、図2)
【特許文献2】
特開平2−179481号公報(第2頁〜第3頁、第1図〜第4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記の特許文献1の空気調和機は、3相電源の何れかの相が欠相したとき、空気調和機は動作しないものであり、又特許文献2は、3相電源欠相検出装置を提供するものである。
要するに、特許文献1及び特許文献2ともに、3相電源の電源欠相の発生を検出して、電源欠相によりインバータ回路等の電力供給装置の電気部品が損傷を受けるのを防止することを考慮したものであり、欠相が発生しても、電気部品に損傷を与えない範囲で空気調和機の運転を行うことについては考慮されていない。
【0006】
本発明は、前記に鑑み、電源欠相状態でも応急的に冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることを目的とする。また、電力供給装置の電気部品故障を防止しつつ、冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置は、3相電源の第1相、第2相及び第3相の電源線のうち、共通の2相の電源線と接続した室外機を制御する室外機コントローラと室内機を制御する室内機コントローラとを備えた冷凍空調装置の制御装置であって、接続2相の電源線に電源欠相があるとき、電源線切換手段により電源欠相の電源線を共通の2相の電源線と異なる相の電源線に切換えるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1を図により説明する。
図1は、本実施の形態1の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
図1において、3相電源装置1は、第1相1a、第2相1b、第3相1cから成り、冷凍空調装置の室外機を制御する室外機コントローラ2は、3相電源1の第1相1a及び第2相1bの電源線が接続され、また、室内機を制御する室内機コントローラ3は、同じく第1相1a及び第2相1bの電源線が接続される。即ち、制御装置を構成する室外機コントローラ2と室内機コントローラ3は、3相電源1の共通の2相の電源線が接続される。
3相電源1は、コンバータ5、平滑コンデンサ6及びインバータ7から成る電力供給装置のコンバータ5に接続される。コンバータ5へは3相電源1の第1相1a、第2相1b及び第3相1cの電源線を接続する。圧縮機の電動機4は電力供給装置のインバータ7に接続され、インバータ駆動される。
また、3相電源とコンバータ5間で、室外コントローラ2、室内コントローラ3に接続する共通の2相の電源線と異なる相の電源線に、即ち、第3相1cの電源線に電流検出器8を設け、第3相1cの電源線の電流検出値を室外機コントローラ2へ入力する。
【0009】
次に、本冷凍空調装置の制御装置の動作を説明する。
3相電源1の第3相1cが欠相した場合には、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3はいずれも動作可能であり、冷凍空調装置の運転は可能である。3相電源1の第1相1a、第2相1bの何れかが欠相した場合には、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3はいずれも動作せず、冷凍空調装置の運転は不可能になり、電源欠相の発生を認識することが可能となる。このとき、3相電源1の欠相していない第3相1cを第1相1a、第2相1bの欠相のある電源線と切換え接続することにより室外機コントローラ2、室内機コントローラ3は動作可能となり、電源が欠相したことを認識した上で冷凍空調装置の運転が可能となる。この場合、電源線を切換え接続することにより、3相電源1の第3相1cが欠相した場合と同じ動作となる。
【0010】
第1相1a、第2相1bに欠相発生時、3相電源1の欠相していない第3相1cと切換え接続するのは、開閉器やリレー回路等(図示省略)の電源線切換手段により行う。この際、第1相1a、第2相1bのどちらに欠相発生かを判別するのは、一方づつ切換接続して、動作するかどうかで行ってもいいが、第1相1a、第2相1bの少なくともどちらかの電源線に電流検出器を設けて、検出値を室外コントローラ2に入力するようにして、例えば、電流値が所定量以下となる等で設置電源線の欠相の発生を判断してもよい。
以上のように、3相電源1に電源欠相があっても冷凍空調装置の運転が可能であり、特に、電源側に異常があっても冷凍空調装置の動作確認を行うことができ有効である。
【0011】
また、第3相の電源線に設けた電流検出器8は、かならずしも必要ではないが、電流検出器8を設け、その検出値を室外コントローラへの入力することにより、例えば、検出値が所定量以下となることにより、冷凍空調装置の運転中に第3相の欠相は検出でき、警報表示、警報発生させることにより、緊急の運転時を除いて補修手配が可能となる。
【0012】
実施の形態2.
本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本実施の形態2の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図であり、図3は、同じく電源欠相時に発生し得る平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の制御フロー図であり、図4は、同じく電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の別の制御フロー図である。
本実施の形態は、3相電源に欠相が生じた場合に、圧縮機の電動機4の電力供給装置の平滑コンデンサ6等の電気部品故障を防止しながら、冷凍空調装置を運転する制御装置の制御に関するものである。
【0013】
これらの図において、第3相に設けた電流検出器8は必須の構成要件とし、また、圧縮機の電動機4の電流を検出する電流検出器9をインバータ7と電動機4を接続する接続線に設け、検出値を室外機コントローラ2に入力するようにし、さらに、圧縮機の電動機4への出力電圧を検出し、検出値を室外機コントローラ2に入力する電圧検出器(図示省略)及び圧縮機の電動機4への出力周波数を検出し、検出値を室外機コントローラ2に入力する周波数検出器(図示省略)を電動機4への接続線に設ける。その他は実施の形態1と同じであり、実施の形態1と同じものは、同一番号を付け、説明を省略する。
【0014】
実施の形態1のとおり、室外機コントローラ2、室内機コントローラ3を動作させ、冷凍空調装置を運転し、かつ、圧縮機の電動機4の電力供給装置の平滑コンデンサ6等の電気部品故障を防止する制御装置(室外コントローラ2)の制御は、次のように行う。
図3において、冷凍空調装置が運転され、圧縮機の電動機4が駆動しているとき、ステップ70でインバータ7へ出力されている出力電圧が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ71へ進む。
ステップ71ではインバータ7へ出力されている出力周波数が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ72へ進む。
ステップ72では圧縮機の電動機4の電流を検出する電流検出器9が所定値未満であれば運転継続、所定値以上であればステップ73へ進む。
ステップ73では3相電源1の第3相1cに設けられた電流検出器8で検出される電流値が所定値以下かの判定を行う。電流検出器6で検出される電流値が所定の値を越えていれば、3相電源1の第3相1cは欠相していないと判断し、運転を継続する。電流検出器8で検出される電流が所定の値以下であれば、室外機コントローラ2は、3相電源1の第3相1cは欠相しており、このまま運転を継続すると電気部品の故障、例えばリップル電流増加による平滑コンデンサ6の破壊を引き起こすと判断し、異常停止指令を出し、圧縮機を停止させ、冷凍空調装置を停止させる。
【0015】
ここに、ステップ70からステップ72の所定値は、あらかじめ試験にて決定する。
例えば、平滑コンデンサ6の保護を考えた場合、3相電源1の第3相1cが欠相した状態で圧縮機の電動機4を動作させ、圧縮機の電動機4の負荷を変動させる。圧縮機の電動機4の負荷の大小により平滑コンデンサ6のリップル電流を測定し、平滑コンデンサ6が故障しないリップル電流となるときの圧縮機の電動機4への出力電圧、出力周波数、入力電流を測定し、測定値に基づき、閾値である所定値を決定する。
【0016】
また、ステップ70からステップ72は、圧縮機の電動機4の負荷状態を判定するものであり、3条件判定のすべてを行う必要はなく、必要に応じて省略してもよいが、少なくとも1条件判定は行う。即ち、ステップ70からステップ72の条件判定とステップ73の電源電流の判定により、欠相がある場合に負荷が危険領域にあり、第3相1cの欠相が重なったとき、冷凍空調装置を停止し、その他の場合は、緊急運転可能とする。
【0017】
以上のように、室外機コントローラ及び室内機コントローラに接続しない第3相1cに欠相があり、かつ、負荷状態が電気部品の故障を引き起こすレベルであることを検出できる。
また、第1相1a及び第2相1bに室外機コントローラ及び室内機コントローラを接続し運転時に、何れかが欠相し、欠相していない第3相1cに切換えて運転する場合も上記と同様とする。なお、欠相した第1相1a又は第2相1bを第3相1cに切換える場合は、第3相1cの電源線に設けた電流検出器8が切換える第1相1a又は第2相1bに接続するように切換える。
但し、この場合は、欠相があることは自明であるので、図3のステップ73は省略してもよい。
【0018】
本実施の形態においては、電圧検出器による圧縮機の電動機4への出力電圧の検出値が所定の値以上、周波数検出器による圧縮機の電動機4への出力周波数の検出値が所定の値以上及び電流検出器による圧縮機の電動機4への出力電流の検出値が所定の値以上の3条件のうち、少なくとも1条件が成立し、かつ、3相電源1とコンバータ5間で、共通の2相の電源線と異なる相の電源線に設置した電流検出器8の検出値が所定の値以下の時、制御装置の室外機コントローラ2が電源欠相による異常停止指令を出力するので、電力供給装置の電気部品故障を防止しつつ、冷凍空調装置の運転を可能とする制御装置及び該制御装置を備えた冷凍空調装置を得ることができる。
【0019】
図4により、室外コントローラ2による別の制御方法の説明をする。このようにしても図3と同じ効果を得る。
ステップ80で、電流検出器8で検出される電流値が所定値以上かの判定を行う。電流検出器6で検出される電流値が所定の値を越えていれば、3相電源1の第3相1cは欠相していないと判断し、運転を継続する。電流検出器8で検出される電流が所定の値以下であれば3相電源1の第3相1cは欠相していると判断し、ステップ81で、表示装置に欠相の表示をする又は警報を出し、ステップ82に進む。
ステップ82からステップ84は、前記図3のステップ70からステップ72と同じである。
ステップ84で、出力電流が所定値以上であれば、負荷が危険領域にあり、第3相の欠相が重なるので、ステップ85で、冷凍空調装置を停止する。
その他は場合は、緊急運転可能とする。
この場合も、図3と同様に、ステップ82からステップ84は、少なくと1条件判定を行えばよい。
この制御によれば、図3の場合の効果に加えて、冷凍空調装置の運転中は、常に第3相に欠相があることが認識でき、緊急運転時以外に行う補修を失念する恐れがない。
【0020】
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図5は、実施の形態3の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
本実施の形態は、実施の形態2において、図3のステップ70からステップ72の3条件判定の閾値及び図4のステップ82からステップ84の3条件判定の閾値を室外機コントローラ2の記憶部(不揮発メモリを有する)に圧縮機の種類毎に記憶しておき、設定装置10から圧縮機の種類の入力により、制御プログラムにより設定する。
その他は、実施の形態1又は実施の形態2と同じである。
【0021】
本実施の形態では、室外機コントローラ2は、圧縮機毎に定められた3条件の閾値である所定値を記憶する記憶部と制御プログラムとを有し、設定装置10からの入力により、閾値を設定するので、複数の種類の圧縮機に対して、室外機コントローラ2の共通化が図れる。
【0022】
前記の実施の形態では、冷凍空調装置を空気調和機で説明したが、前記の実施の形態に記載の制御装置は空気調和機の他に冷凍装置、冷蔵庫等にも適用でき、前記の作用効果を発揮する。その場合は、前記実施の形態に記載した「室内機」、「室外機」、「室内機コントローラ」、「室外機コントローラ」を、それぞれ、「利用機」、「熱源機」、「利用機コントローラ」、「熱源機コントローラ」と呼び替えるものとする。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明の制御装置は、3相電源の第1相、第2相及び第3相の電源線のうち、共通の2相の電源線と接続した室外機を制御する室外機コントローラと室内機を制御する室内機コントローラとを備えた冷凍空調装置の制御装置であって、接続2相の電源線に電源欠相があるとき、電源線切換手段により電源欠相の電源線を共通の2相の電源線と異なる相の電源線に切換えるので、3相電源の1相が欠相しても、冷凍空調装置を運転可能とできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態2の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2の電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の制御フロー図である。
【図4】本発明の実施の形態2の電源欠相時に発生しえる平滑コンデンサ6のリップル電流増加による破壊等の電気部品故障を防止する制御装置の別の制御フロー図である。
【図5】本発明の実施の形態3の冷凍空調装置の制御装置と圧縮機の電動機への電力供給装置とを示す図である。
【符号の説明】
1 3相電源、1a 3相電源の第1相、1b 3相電源の第2相、1c 3相電源の第3相、2 室外機コントローラ(制御装置)、3 室内機コントローラ(制御装置)、4 電動機、5 コンバータ、6 平滑コンデンサ、7 インバータ、8 共通2相と異なる電源線の電流検出器、9 圧縮機への出力電流検出の電流検出器。
Claims (5)
- 3相電源の第1相、第2相及び第3相の電源線のうち、共通の2相の電源線と接続した室外機を制御する室外機コントローラと室内機を制御する室内機コントローラとを備えた冷凍空調装置の制御装置であって、
前記接続2相の電源線に電源欠相があるとき、電源線切換手段により前記電源欠相の電源線を前記共通の2相の電源線と異なる相の電源線に切換えることを特徴とする冷凍空調装置の制御装置。 - 前記室外機コントローラと前記室内機コントローラとに接続した共通の2相の電源線と異なる相の電源線に電流検出器を設置し、検出値を前記室外機コントローラに送付することを特徴とする請求項1に記載の冷凍空調装置の制御装置。
- 前記3相電源が、コンバータ、平滑コンデンサ及びインバータより成る電力供給装置の前記コンバータに接続され、また前記室外機の圧縮機の電動機が前記電力供給装置の前記インバータに接続され、
電圧検出器による前記圧縮機の電動機への出力電圧の検出と、周波数検出器による前記圧縮機の電動機への出力周波数の検出と、電流検出器による前記圧縮機の電動機への出力電流の検出とのうち、少なくとも1検出が行われ、検出値が前記室外機コントローラに入力され、
前記入力された検出値に所定の値以上のものがあり、かつ、前記3相電源と前記コンバータ間で、前記共通の2相の電源線と異なる相の電源線に設置した電流検出器の検出値が所定の値以下の時、前記室外機コントローラが前記電源欠相による異常停止指令を出力することを特徴とする請求項2に記載の冷凍空調装置の制御装置。 - 前記室外機コントローラは、前記所定値を前記圧縮機毎に定められた閾値として記憶する記憶部と制御プログラムとを有し、設定装置からの入力により、前記閾値を設定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍空調装置の制御装置。
- 前記請求項1〜請求項4のいずれかの請求項に記載の制御装置を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
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JP2006292324A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和装置 |
JP2021501864A (ja) * | 2017-10-29 | 2021-01-21 | スミトモ (エスエイチアイ) クライオジェニックス オブ アメリカ インコーポレイテッドSumitomo(SHI)Cryogenics of America,Inc. | 異なる制御機構を必要とする極低温装置を単一の動作プラットフォーム上に統合する為の汎用制御装置 |
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2002
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