JP2005076993A - Control device for air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機の電源回路を保護するための制御装置に関するものであ る。 The present invention relates to a control device for protecting a power supply circuit of an air conditioner.
近年、空気調和機(以下「エアコン」)には、高調波抑制と高力率を両立した電源回路を搭載したものが主流となっている。これら電源回路は高調波抑制と高力率を実現するとともに出力電圧を任意に昇圧することが可能であり、全波整流から倍電圧整流以上の出力電圧を得ることが可能な電源回路も発明されている。(例えば特許文献1参照。)
ところで、エアコンには定格電源電圧が異なる室内ユニットと室外ユニットを誤って接続したとき、回路の破損を防ぐ対策が講じられているものが多く発明されており、その多くは、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を電気回路で実現している。また、室内ユニットと室外ユニット間の通信を利用したものも発明されている。(例えば特許文献2参照。)図3は前記特許文献2に記載された従来のエアコンの制御装置のブロック図を示している。
In recent years, air conditioners (hereinafter referred to as “air conditioners”) are mainly equipped with a power supply circuit that achieves both harmonic suppression and high power factor. These power supply circuits realize harmonic suppression and a high power factor, and can arbitrarily boost the output voltage. A power supply circuit capable of obtaining an output voltage higher than double voltage rectification from full wave rectification has also been invented. ing. (For example, refer to
By the way, many air conditioners have been invented with measures to prevent circuit damage when an indoor unit and an outdoor unit with different rated power supply voltages are mistakenly connected. The protective means or protective device is realized by an electric circuit. Moreover, the thing using the communication between an indoor unit and an outdoor unit is also invented. (For example, refer to
図3において、1は室内ユニット、2は室外ユニット、3は前記室内ユニット1に交流電圧を供給する交流電源、4は前記交流電源3より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室内ユニット用電源回路、5は前記室内ユニット1を制御する室内ユニット制御用マイクロコンピュータ、6は前記室内ユニット1を制御するデータを格納する室内ユニット用メモリであり、前記室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に接続されている。7はファンモータや風向制御用のステッピングモータなどの室内負荷で、8は前記室外ユニット2に交流電圧を供給する電源供給線、9は前記室外ユニット2に供給される交流電圧を開閉する電源電圧供給リレーであり、ノーマルオープンのリレーである。10は前記電源電圧供給リレー9を開閉する制御信号であり、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5により制御される。また、11は前記室外ユニット2との通信に使用する室内ユニット用通信回路である。同様に前記室外ユニット2には、前記電源供給線8より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室外ユニット用電源回路12、前記室外ユニット2を制御する室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13、前記室外ユニット2を制御するデータを格納する室外ユニット用メモリ14を有し、前記室外ユニット用メモリ14は前記室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に接続されている。17はコンプレッサーや四方弁などの室外負荷であり、18は前記室内ユニット1との通信に使用する室外ユニット用通信回路である。
In FIG. 3, 1 is an indoor unit, 2 is an outdoor unit, 3 is an AC power source for supplying an AC voltage to the
このようなエアコンの制御装置において、室内ユニット1が交流電源3に接続されると、室内ユニット用電源回路4により室内ユニット1用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5および室内ユニット用メモリ6に電源電圧が供給される。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は室内ユニット用メモリ6から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット1の定格電源電圧値を認識する。また、室外ユニット2に交流電圧を供給するため、制御信号10を出力し、電源電圧供給リレー9を閉にする。同様に室外ユニット2にも電源供給線8より交流電圧が供給され、室外ユニット用電源回路12により室外ユニット2用の直流電圧が生成され、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13および室外ユニット用メモリ14に電源電圧が供給される。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に電源電圧が供給されると室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は室外ユニット用メモリ14から定格電源電圧値を読み出し、室外ユニットの定格電源電圧値を認識する。この後、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は室外ユニット用通信回路18および室内ユニット用通信回路11を介して、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に室外ユニット2の定格電源電圧値を送信する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13から受信した室外ユニット2の定格電源電圧値と室内ユニット1の定格電源電圧値とを比較する。室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧が同一であると認識したときは、電源電圧供給リレー9を遮断することなく、引き続き交流電圧を室外ユニット2に供給するとともに、室内ユニット用通信回路11および室外ユニット用通信回路18を介して、室内ユニット1の定格電源電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に送信する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5が室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧値が異なると認識したときは、制御信号10により電源電圧供給リレー9を開とすることで室外ユニット2に異常な電圧を印加することを防止する。
しかし前記従来の技術では、電気回路を用いて回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を実現すると、コストアップの要因となる。また、室内ユニット1と室外ユニット2間の通信を用いると、定格電源電圧が異なる室内ユニット1と室外ユニット2を接続した時、室内ユニット1と室外ユニット2間で通信が成立するまでは、定格電源電圧が低いユニットには高電圧が印加されるため、部品が破損してしまうこともある。すなわち、室内ユニット1の定格電源電圧が200V、室外ユニット2の定格電源電圧が100Vで、室内ユニット1に電源電圧200Vを印加したとき、室内ユニット1と室外ユニット2間で通信が成立するまでは室外ユニット2の部品に200Vの倍電圧整流後の電圧が印加されるため、部品を破損してしまうこともある。
However, in the conventional technique, if a protection means or a protection device dedicated to preventing damage to the circuit is realized using an electric circuit, the cost increases. When communication between the
また、定格電源電圧が同一の室内ユニット1と室外ユニット2が接続され、供給される電源電圧が異常電圧であったとき、室内ユニット1と室外ユニット2の接続が正しく接続されているため、異常電圧で駆動し、部品を破損してしまうこともある。すなわち、室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧が200Vで、室内ユニット1に電源電圧100Vを印加したとき、室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧が同一であるため、正常であると認識し、低電圧で駆動し、部品を破損してしまうこともある。
In addition, when the
本発明は、室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧違いによる誤接続から部品を保護することを目的とするものである。
An object of the present invention is to protect components from erroneous connection due to a difference in rated power supply voltage between an
上記目的を達成するために、本発明の空気調和機の制御装置は、高調波抑制と高力率を両立し、全波整流による電圧から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源回路を使用し、室内ユニットと室外ユニットの通信が成立するまで全波整流にすることで、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を用いることなく、安価で部品の破損を防止するものである。 In order to achieve the above object, the air conditioner control device of the present invention achieves both harmonic suppression and a high power factor, and can output a voltage by double voltage rectification from a voltage by full wave rectification. By using full-wave rectification until communication between the indoor unit and the outdoor unit is established, it is possible to prevent damage to parts at low cost without using dedicated protection means or protection devices for circuit damage prevention. .
また、室外ユニット用電源装置の直流電圧検出手段を使用し、実際に印加される電源電圧値を検出し、異常電圧でないかを判定することで、室内ユニットと室外ユニットが同一の定格電源電圧時の異常電圧による部品の破損を防止するものである。 Also, the DC voltage detection means of the outdoor unit power supply unit is used to detect the actual applied power supply voltage value and determine whether it is an abnormal voltage, so that the indoor unit and the outdoor unit have the same rated power supply voltage. This prevents damage to parts due to abnormal voltage.
以上のように、本発明の空気調和機の制御装置によれば、全波整流による電圧から倍電圧整流による電圧を出力することが可能な電源装置を使用し、室内ユニットと室外ユニットの通信が成立するまで全波整流にすることで、回路の破損防止専用の保護手段または保護装置を用いることなく、安価で部品の破損を防止するものである。また、電源装置の直流電圧を検出する手段を使用し、実際に印加される電源電圧値を検出し、異常電圧でないかを判定することで、室内ユニットと室外ユニットが同一の定格電源電圧時の異常電圧による部品の破損を防止するものである。 As described above, according to the control device for an air conditioner of the present invention, the communication between the indoor unit and the outdoor unit is performed using the power supply device that can output the voltage by voltage doubler rectification from the voltage by full wave rectification. By using full-wave rectification until it is established, parts are prevented from being damaged at low cost without using a protection means or protection device dedicated to preventing circuit damage. In addition, by using a means for detecting the DC voltage of the power supply device, the actual applied power supply voltage value is detected and it is determined whether it is an abnormal voltage, so that the indoor unit and the outdoor unit have the same rated power supply voltage. This prevents damage to parts due to abnormal voltage.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるエアコンの制御装置のブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of an air conditioner control apparatus according to
図1において、1は室内ユニット、2は室外ユニット、3は前記室内ユニット1に交流電圧を供給する交流電源、4は前記交流電源3より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室内ユニット用電源回路、5は上記室内ユニット1を制御する室内ユニット制御用マイクロコンピュータ、6は上記室内ユニット1を制御するデータを格納する室内ユニット用メモリであり、前記室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に接続されている。7はファンモータや風向制御用のステッピングモータなどの室内負荷、8は前記室外ユニット2に交流電圧を供給する電源供給線、9は前記室外ユニット2に供給される交流電圧を開閉する電源電圧供給リレーでノーマルオープンのリレーである。10は前記リレー9を開閉する信号であり、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5により制御される。また、11は前記室外ユニット2との通信に使用する室内ユニット用通信回路である。同様に上記室外ユニット2には、前記電源供給線8より供給される交流電圧を直流電圧に変換する室外ユニット用電源回路12、前記室外ユニット2を制御する室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13、前記室外ユニット2を制御するデータを格納する室外ユニット用メモリ14を有し、前記室外ユニット用メモリ14は前記室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に接続されている。15は前記室外ユニット用電源回路12で生成される直流電圧値を検出する直流電圧検出手段であり、16は前記直流電圧検出手段15で検出された直流電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に認識させる信号である。17はコンプレッサーや四方弁などの室外負荷、18は前記室内ユニット1との通信に使用する室外ユニット用通信回路である。室外ユニット用電源回路12には、電源供給線8から供給される交流電圧を整流する整流回路19と、倍電圧整流用のコンデンサ20、21と、整流回路19の一つの入力端と倍電圧整流用コンデンサ20、21間の接続点との間に接続されたノーマルオープンの整流回路切換えリレー22を備え、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13から出力される制御信号23で開閉される。この室外ユニット用電源回路12は室外負荷17に対して、整流回路切換えリレー22を開としたときは全波整流で生成される直流電圧を出力し、整流回路切換えリレー22を閉としたときは倍電圧整流で生成される直流電圧を出力する。
In FIG. 1, 1 is an indoor unit, 2 is an outdoor unit, 3 is an AC power source for supplying an AC voltage to the
このようなエアコンの制御装置において、室内ユニット1が交流電源3に接続されると、室内ユニット用電源回路4により室内ユニット1用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5および室内ユニット用メモリ6に電源電圧が供給される。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は室内ユニット用メモリ6から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット1の定格電源電圧値を認識する。また、室外ユニット2交流電圧を供給するため、制御信号10を出力し、電源電圧供給リレー9を閉にする。同様に室外ユニット2にも電源供給線8より交流電圧が供給され、室外ユニット用電源回路12により室外ユニット2用の直流電圧が生成され、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13および室外ユニット用メモリ14に電源電圧が供給される。このとき、電源供給線8より交流電圧100Vが供給された場合、整流回路切換えリレー22が開であるため、全波整流回路となり、電源回路12が出力する直流電圧は約140Vとなる。この直流電圧は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13および室外ユニット用メモリ14の電源電圧として必要充分の直流電圧であるため、室外ユニット2は正常に駆動する。また、同様に電源供給線8より交流電圧200Vが供給された場合、室外ユニット用電源回路12が出力する直流電圧は約280Vであり、この直流電圧が室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13および、室外ユニット用メモリ14の電源電圧として必要充分であることは言うまでもない。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13、室外ユニット用メモリ14に電源電圧が供給されると、室外制御用マイクロコンピュータ13は室外ユニット用メモリ14から定格電源電圧データを読み出し、室外ユニット2の定格電源電圧値を認識する。この後、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は室外ユニット用通信回路18および室内ユニット用通信回路11を介して室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に室外ユニット2の定格電源電圧値を送信する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13から受信した室外ユニット2の定格電源電圧値と室内ユニット1の定格電源電圧値とを比較する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5が室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧が同一であると認識したときは、電源電圧供給リレー9を遮断することなく、引き続き交流電圧を室外ユニット2に供給するとともに、室内ユニット用通信回路11および室外ユニット用通信回路18を介して、室内ユニット1の定格電源電圧値を室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に送信する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5が室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧値が異なると認識したときは、信号10により電源電圧供給リレー9を開とすることで、室外ユニット2に異常な電圧を印加することを防止する。また、電源電圧供給リレー9を制御する信号10の伝送遅延や電源供給リレー10の遮断後の残留電圧による、室外ユニット2の誤動作を防止するため、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に対し、室内ユニット1の定格電源電圧値を送信する。
In such an air conditioner control apparatus, when the
一方、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5から送信された室内ユニット1の定格電源電圧値と室外ユニット2の定格電源電圧値が同一であると認識した場合、整流回路切換えリレー22を閉とすることで室外ユニット用電源回路12以後に接続される部品に正常な直流電圧を印加する。また、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5から受信した室内ユニット1の定格電源電圧値が室外ユニット2の定格電源電圧値と異なる場合は、引き続き整流回路切り替えリレー22を開としたままとすることで室外ユニット用電源回路12以後に接続された部品に異常な電圧を印加することを防止できる。すなわち、室内ユニット1および室外ユニット2の定格電源電圧値が共に100Vで、交流電源3から交流電圧100Vが供給された場合は、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5と室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13間で通信が成立するまでは、室外ユニット用電源回路12は約140Vの直流電圧を出力し、通信が成立後は約280Vを出力することとなり、部品の耐圧を超える電圧を印加することはない。また、室内ユニット1の定格電源電圧値が200V、室外ユニット2の定格電源電圧値が100Vで、交流電源3から交流電圧200Vが供給された場合、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5と室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13間で通信が成立するまでは、室外ユニット用電源回路12は約280Vの直流電圧を出力し、通信が成立後も約280Vを出力することとなり、部品の耐圧を超える電圧を印加することはない。
On the other hand, when the outdoor
一方、室内ユニット1と室外ユニット2が同一の定格電源電圧値と認識した際、実際に交流電源3から供給される交流電圧が、室内ユニット1と室外ユニット2の定格電源電圧値と異なる場合は、室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は直流電圧検出手段15で検出した直流電圧値により、異常電圧であることを検出することができ、異常電圧で運転することを未然に防止することができる。すなわち、室内ユニット1および室外ユニット2の定格電源電圧値が200Vで、交流電源3より供給される交流電圧が100Vの場合、直流電圧検出手段15が検出した直流電圧値は約140Vであり、直流電圧値が140Vであることを室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13に入力する。室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13は交流電圧200V印加時の約280Vと直流電圧検出手段15により入力された直流電圧値が異なるため、異常電圧と検出することができ、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に異常電圧であることを送信する。室内ユニット制御マイクロコンピュータ5は異常電圧であることを室外ユニット制御用マイクロコンピュータ13から受信すると、電源供給リレー9を遮断するとともに、ユーザーに交流電源3から供給される交流電圧と室内ユニットと室外ユニットの定格電源電圧値が異なることを知らせる。
(実施の形態2)
On the other hand, when the
(Embodiment 2)
図2は実施の形態1で説明した室外ユニット用電源回路12の構成を室内ユニット用電源回路4にも適用したものであり、交流電源3から交流電圧を入力して整流する整流回路24と、倍電圧整流用のコンデンサ25、26と、整流回路24の一つの入力端と倍電圧整流用コンデンサ25、26間の接続点との間に接続されたノーマルオープンの整流回路切換えリレー27を備え、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ4から出力される信号28で開閉される。また、29は室内ユニット用電源回路4で生成される直流電圧値を検出する直流電圧検出手段であり、30は前記直流電圧検出手段29で検出された直流電圧値を室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に認識させる信号である。この電源回路4は室外負荷7に対して、整流回路切換えリレー27を開としたときは全波整流で生成される直流電圧を出力し、整流回路切換えリレー27を閉としたときは倍電圧整流で生成される直流電圧を出力する。
FIG. 2 is a configuration in which the configuration of the outdoor unit
室内ユニット1が交流電源3に接続されると、室内ユニット用電源回路4により室内ユニット1用の直流電圧が生成され、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5および室内ユニット用メモリ6に電源電圧が供給される。このとき、交流電源3から交流電圧100Vが供給された場合、整流回路切換えリレー27が開であるため、整流回路は全波整流回路となり、出力される直流電圧は144Vとなる。この直流電圧は室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5および室内ユニット用メモリ6の電源電圧を生成するのに必要充分の直流電圧であるため、室内ユニット1は正常に動作する。また、交流電源3より交流電圧200Vが供給された場合は288Vであり、この直流電圧が室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5および室内ユニット用メモリ6の電源電圧に必要充分であることは言うまでもない。また、電源電圧供給リレー9はノーマルオープンリレーであるため、室外ユニット2に交流電圧が供給されることは無い。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に電源電圧が供給されると、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は室内ユニット用メモリ6から定格電源電圧データを読み出し、室内ユニット1の定格電源電圧値を認識する。また、室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は直流電圧検出手段29で検出した直流電圧値により、実際に印加されている交流電圧値を認識することができ、定格電源電圧値と比較することで、異常であることを判定することが可能である。すなわち、室内ユニット1の定格電源電圧値が100Vで、交流電源3から供給される交流電圧が200Vであれば、直流電圧検出手段29で検出した直流電圧値は288Vであり、直流電圧値が288Vであることを室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に入力する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は交流電圧100V印加時の144Vと直流電圧検出手段29から入力される直流電圧値が異なるため、異常電圧であることを検出することができる。また、室内ユニット1の定格電源電圧値が200Vで、交流電源3から供給される交流電圧が100Vであれば、直流電圧検出手段で検出した直流電圧値は144Vであり、直流電圧値が144Vであることを室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5に入力する。室内ユニット制御用マイクロコンピュータ5は交流電圧200V印加時の288Vと異なるため、異常電圧であることを検出することができる。
When the
この後、交流電源3と室内ユニット1の定格電源電圧値が同一であれば、整流回路切換えリレー27を閉にするとともに、室外ユニット2に交流電圧を供給するため、電源電圧供給リレー9を閉にする。一方交流電圧と室内ユニット2の定格電源電圧値が異なれば、整流回路切換えリレー27および、室外ユニット2に交流電圧を供給するための電源供給リレー9を開のままとすることで、室内ユニット用電源回路4以後に接続された部品および室外ユニット2に異常な電圧を印加することを防止できる。上記以外の動作は実施例1と同じであるため、説明を省略する。
Thereafter, if the rated power supply voltage values of the
1 室内ユニット
2 室外ユニット
3 交流電源
4 室内ユニット用電源回路
5 室内ユニット制御用マイクロコンピュータ
6 室内ユニット用メモリ
7 室内負荷
8 電源供給線
9 電源電圧供給リレー
10 電源電圧供給リレーの制御信号
11 室内ユニット用通信回路
12 室外ユニット用電源回路
13 室外ユニット制御用マイクロコンピュータ
14 室外ユニット用メモリ
15、29 直流電圧検出手段
16、30 直流電圧検出手段からマイクロコンピュータに
入力される信号
17 室外負荷
18 室外ユニット用通信回路
19、24 電源回路の整流回路
20、21、25、26 倍電圧整流用コンデンサ
22、27 整流回路切換えリレー
23、28 整流回路切換えリレーを制御する信号
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Cited By (2)
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US7635928B2 (en) | 2006-09-19 | 2009-12-22 | Funai Electric Co., Ltd | Drive control circuit and projection apparatus |
CN102759179A (en) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 方雪松 | Indoor air humidity testing device |
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2003
- 2003-09-01 JP JP2003308557A patent/JP2005076993A/en active Pending
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