JP2007139316A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機の電気回路の保護動作に関するものである。 The present invention relates to a protective operation of an electric circuit of an air conditioner.
従来、この種の空気調和機としては、過電流発生時に圧縮機用DCモータの駆動を停止させるものがあった(特許文献1、2参照)。図8は従来の空気調和機を示すものであり、AC電源が入力される室内機24と、室内機24に設けられた電源リレー2によってAC電源がオンオフされる室外機3で構成され、室外機3にAC電圧を整流するダイオードブリッジ4と、ダイオードブリッジ4にて整流された電圧を平滑するコンデンサ5と、圧縮機モータ6と、圧縮機モータ6の巻線に接続されブリッジ接続されたスイッチング素子をスイッチング動作させることによりコンデンサ5にて平滑されたDC電圧を圧縮機モータ6に擬似交流電圧として印加するインバータ部7と、インバータ部7に入力されるDC電圧の母線電流部に接続されインバータ部7と圧縮機モータ6を保護するために過電流検知動作を行う過電流検知部8と、インバータ部7をドライブし室内機24と通信を行う制御部25とが設けられ、制御部25は過電流検知部8からの過電流信号によりインバータ部7を停止させる。
しかしながら、前記従来の構成では過電流発生時に制御部がインバータ部の駆動信号を止めるしかインバータ部の過電流を停止させる方法を持たないため、インバータ部の故障によりインバータ部が制御部からの駆動信号を受付けなくなった場合には、インバータ部と圧縮機モータに流れる過電流をとめる手段がなく、インバータ部の故障により圧縮機モータを連鎖的に破壊したり、インバータ部の激しい破壊をまねいていた。 However, in the conventional configuration, when the overcurrent occurs, the control unit has a method of stopping the overcurrent of the inverter unit only by stopping the drive signal of the inverter unit. In the case where the inverter is no longer accepted, there is no means to stop the overcurrent flowing through the inverter unit and the compressor motor, and the compressor motor is broken in a chain due to the failure of the inverter unit, or the inverter unit is severely destroyed.
本発明は、上記従来の課題を解決することを目的とするものである。 The present invention aims to solve the above conventional problems.
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、インバータ部の停止中の過電流を検知して室内機の電源リレーをオフさせて室外機の電源を遮断することによりインバータ部の故障時にも圧縮機モータを連鎖的に破壊させず、また、インバータ部の激しい破壊を防ぎ安全に空気調和機を停止させるものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the air conditioner of the present invention detects an overcurrent while the inverter unit is stopped, turns off the power relay of the indoor unit, and shuts off the power source of the outdoor unit. In this case, the compressor motor is not broken in a chain, and the air conditioner is stopped safely by preventing the inverter from being severely broken.
本発明の空気調和機は、インバータ部の停止中の過電流を検知して室内機の電源リレーをオフさせて室外機の電源を遮断することで、インバータ部の故障によりインバータ部が制御部からの駆動停止信号を受付けなくなった場合に室外機の電源を遮断してインバータ部の過電流を停止させ、インバータ部の故障により圧縮機モータを連鎖的に破壊したり、インバータ部の激しい破壊をまねいていたことを解決することができる。 The air conditioner of the present invention detects an overcurrent while the inverter unit is stopped and turns off the power relay of the indoor unit to shut off the power source of the outdoor unit. When the drive stop signal is no longer received, the outdoor unit power is shut off to stop the overcurrent of the inverter, and the compressor motor can be damaged in a chain due to the failure of the inverter, or the inverter can be severely damaged. You can solve what you were doing.
第1の発明は、インバータ部が停止時に過電流検知部からの過電流信号が発生した場合はインバータ部の故障であると判断し室内機の電源リレーを遮断することにより、インバータ部故障時の圧縮機モータの連鎖的な破壊や、インバータ部の激しい破壊を防ぐことが可能となる。 In the first invention, when an overcurrent signal from the overcurrent detection unit is generated when the inverter unit is stopped, it is determined that the inverter unit is faulty, and the power relay of the indoor unit is cut off, so that It becomes possible to prevent the chain breakage of the compressor motor and the severe destruction of the inverter unit.
第2の発明は、圧縮機モータの各巻線にDC電圧のプラス側とマイナス側に抵抗を接続し、圧縮機の停止中に圧縮機モータの各巻線電圧が一定値以外であればインバータ部の故障であると判断し、室内機の電源リレーを遮断させるものである。 According to a second aspect of the present invention, a resistor is connected to the positive side and the negative side of the DC voltage to each winding of the compressor motor, and if each winding voltage of the compressor motor is other than a constant value while the compressor is stopped, It is determined that there is a failure, and the power relay of the indoor unit is cut off.
第3の発明は、インバータ部が停止中にDC電圧が一定値以下であればインバータ部の故障であると判断し室内機の電源リレーを遮断させるものである。 According to a third aspect of the present invention, if the DC voltage is equal to or less than a certain value while the inverter unit is stopped, it is determined that the inverter unit has failed, and the power relay of the indoor unit is shut off.
第4の発明は、室外機のAC入力部に電流制限抵抗と電流制限抵抗を短絡させるリレーを設け、インバータ動作中は電流制限抵抗を短絡させるリレーをオンさせ、インバータ停止中は電流制限抵抗を短絡させるリレーをオフさせ、インバータ停止中にDC電圧が一定値以下であればインバータ部の故障であると判断し室内機の電源リレーを遮断させるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, a relay for short-circuiting the current limiting resistor and the current limiting resistor is provided in the AC input portion of the outdoor unit, the relay for short-circuiting the current limiting resistor is turned on during the inverter operation, and the current limiting resistor is set during the inverter stop. The relay to be short-circuited is turned off, and if the DC voltage is equal to or lower than a certain value while the inverter is stopped, it is determined that the inverter unit has failed and the power relay of the indoor unit is shut off.
第5の発明は、室外機のDC電圧の母線部に電流制限抵抗と電流制限抵抗を短絡させるリレーを設け、インバータ動作中は電流制限抵抗を短絡させるリレーをオンさせ、インバータ停止中は電流制限抵抗を短絡させるリレーをオフさせ、インバータ停止中に電流制限抵抗の両端電圧が一定値以上であればインバータ部の故障であると判断し、室内機の電源リレーを遮断させるものである。 5th invention provides the relay which short-circuits a current limiting resistor and a current limiting resistor in the bus-line part of the DC voltage of an outdoor unit, turns on the relay which short-circuits a current limiting resistor during inverter operation, and current limitation when an inverter stops The relay that short-circuits the resistor is turned off. If the voltage across the current limiting resistor is equal to or higher than a certain value while the inverter is stopped, it is determined that the inverter unit has failed, and the power relay of the indoor unit is shut off.
第6の発明は、室外機のAC電源入力部に電流検知回路を設け、インバータ停止中に電流値が一定値以上であればインバータ部の故障であると判断し室内機の電源リレーを遮断させるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, a current detection circuit is provided in the AC power input unit of the outdoor unit, and if the current value is equal to or greater than a certain value while the inverter is stopped, it is determined that the inverter unit is faulty and the indoor unit power relay is shut off. Is.
第7の発明は、室内機の室外機へのAC電源供給部に電流検知回路を設け、インバータ停止中に電流値が一定値以上であればインバータ部の故障であると判断し室内機の電源リレーを遮断させるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, a current detection circuit is provided in the AC power supply unit to the outdoor unit of the indoor unit. The relay is cut off.
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。なお、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態における空気調和機の回路図である。AC電源が入力される室内機1と、室内機1に設けられた電源リレー2によってAC電源がオンオフされる室外機3で構成され、室外機3にAC電圧を整流するダイオードブリッジ4と、ダイオードブリッジ4にて整流された電圧を平滑するコンデンサ5と、圧縮機モータ6と、圧縮機モータ6の巻線に接続されブリッジ接続されたスイッチング素子をスイッチング動作させることによりコンデンサ5にて平滑されたDC電圧を圧縮機モータ6に擬似交流電圧として印加するインバータ部7と、インバータ部7に入力されるDC電圧の母線電流部に接続されインバータ部7と圧縮機モータ6を保護するために過電流検知動作を行う過電流検知部8と、インバータ部7をドライブし室内機1と通信を行う制御部9とが設けられ、制御部9は過電流検知部8からの過電流信号によりインバータ部7を停止させるとともに、インバータ部7が停止中も過電流検知部8からの過電流信号が発生している場合は室内機1に電源リレー2をオフする指示を行い、室外機3のAC電源遮断を行う。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention. A
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部9からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部9からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態2)
図2は本発明の第2の実施の形態における空気調和機の回路図である。第1の実施の形態と同じ機能を持つ部分については同一の番号を付与し説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a circuit diagram of an air conditioner according to the second embodiment of the present invention. Portions having the same functions as those in the first embodiment are given the same numbers, and description thereof is omitted.
圧縮機モータ6の各巻線にDC電圧のプラス側とマイナス側に抵抗10が接続され、圧縮機モータ6の各巻線の電圧が制御部11に入力されている。インバータ部7の停止中は圧縮機モータ6の各巻線の電圧は、インバータ部7内部のスイッチング素子がすべてオフであるのでDC電圧のプラス側とマイナス側に接続された抵抗10によって規定される。インバータ部7の故障により制御部11がインバータ部7を停止中にもインバータ部7や圧縮機モータ6に電流が流れる場合は、インバータ部7の内部スイッチング素子のどれかがオンしているのでそのスイッチング素子に接続されている圧縮機モータ6の巻線電圧がインバータ部7が正常に停止している値から変動する。制御部11はインバータ部7が停止中に入力される圧縮機モータ6の各巻線の電圧がインバータ部7の停止中に規定される一定値以外であれば、室内機1に電源リレー2をオフする指示を行い、室外機3のAC電源遮断を行う。
A
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部11からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部11からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態1の空気調和機と比べて過電流検知部を必要とせず回路構成が簡単であり、インバータ部7の故障によってインバータ部7や圧縮機モータ6に流れる電流が小さい場合にも圧縮機モータ6の巻線電圧の変動として検知できるので、インバータ部7の故障時により安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態3)
図3はは本発明の第3の実施の形態における空気調和機の回路図である。第1の実施の形態と同じ機能を持つ部分については同一の番号を付与し説明を省略する。DC電圧が制御部12に入力されており、インバータ部7の故障により制御部12がインバータ部7を停止中にもインバータ部7や圧縮機モータ6に電流が流れる場合はDC電圧が低下するので、制御部12はインバータ部7が停止中に入力されるDC電圧が一定値以下であれば、室内機1に電源リレー2をオフする指示を行い、室外機3のAC電源遮断を行う。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a circuit diagram of an air conditioner according to the third embodiment of the present invention. Portions having the same functions as those in the first embodiment are given the same numbers, and description thereof is omitted. Since the DC voltage is input to the
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部12からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部12からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態1の空気調和機と比べ、コンデンサ5に接続されるインバータ部7以外の回路が故障した場合も検知が可能となるので、より安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態4)
図4は本発明の第4の実施の形態における空気調和機の回路図であり、第3の実施の形態における空気調和機の室外機3のAC電源入力部に、電流制限用抵抗13と電流制限抵抗13を短絡させる抵抗短絡リレー14を設け、制御部15はインバータ部7が動作中は抵抗短絡リレー14をオンさせ、インバータ部7が停止中には抵抗短絡リレー14をオフさせ、インバータ部7が停止中に入力されるDC電圧が一定値以下であれば、室内機1に電源リレー2をオフする指示を行い、室外機3のAC電源遮断を行うものである。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a circuit diagram of an air conditioner according to a fourth embodiment of the present invention. A current limiting
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部15からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部15からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態3の空気調和機と比べ、インバータ部7の故障によってインバータ部7や圧縮機モータ6に流れる電流が小さい場合にも電流制限抵抗13によりDC電圧の低下が大きくなるので制御部15にて検知が可能となりより安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態5)
図5は本発明の第5の実施の形態における空気調和機の回路図であり、AC電源が入力される室内機1と、室内機1に設けられた電源リレー2によってAC電源がオンオフされる室外機3で構成され、室外機3にAC電圧を整流するダイオードブリッジ4と、ダイオードブリッジ4にて整流された電圧を平滑するコンデンサ5と、圧縮機モータ6と、圧縮機モータ6の巻線に接続されブリッジ接続されたスイッチング素子をスイッチング動作させることによりコンデンサ5にて平滑されたDC電圧を圧縮機モータ6に擬似交流電圧として印加するインバータ部7と、インバータ部7をドライブし室内機1と通信を行う制御部18とが設けられ、室外機3のダイオードブリッジ4とコンデンサ5の間に電流制限抵抗16と電流制限抵抗16を短絡させる抵抗短絡リレー17が設けられ、電流制限抵抗17の両端電圧が制御部18に入力され、制御部18はインバータ部7が停止中には抵抗短絡リレー17をオフさせ、電流制限抵抗16の両端電圧が一定値以上の場合に室内機1に電源リレー2をオフする指示を行う。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a circuit diagram of an air conditioner according to a fifth embodiment of the present invention, in which AC power is turned on / off by an
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部18からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部18からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態3の空気調和機と比べインバータ部7の故障により流れる電流を電流制限抵抗16の両端電圧として直接検知できるので、インバータ部7の故障により流れる電流が小さい場合においても検知が可能となりより安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態6)
図6は本発明の第6の実施の形態における空気調和機を示すものであり、AC電源が入力される室内機1と、室内機1に設けられた電源リレー2によってAC電源がオンオフされる室外機3で構成され、室外機3にAC電圧を整流するダイオードブリッジ4と、ダイオードブリッジ4にて整流された電圧を平滑するコンデンサ5と、圧縮機モータ6と、圧縮機モータ6の巻線に接続されブリッジ接続されたスイッチング素子をスイッチング動作させることによりコンデンサ5にて平滑されたDC電圧を圧縮機モータ6に擬似交流電圧として印加するインバータ部7と、インバータ部7をドライブし室内機1と通信を行う制御部19と室外機3のAC電源入力部に電流検知部20が設けられ、制御部19はインバータ部7が停止中に電流検知部20から検出した電流が一定値以上であれば室内機1に電源リレー2をオフする指示を行う。
(Embodiment 6)
FIG. 6 shows an air conditioner according to a sixth embodiment of the present invention, in which AC power is turned on / off by an
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部19からの停止信号でインバータ部7の過電流を停止できなくなった場合においても、制御部19からの信号により室内機1の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態6の空気調和機と
比べダイオードブリッジ4の故障時も過電流を検知できるのでより安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent of the
(実施の形態7)
図7は本発明の第7の実施の形態における空気調和機を示すものであり、AC電源が入力される室内機21と、室内機21に設けられた電源リレー2によってAC電源がオンオフされる室外機3で構成され、室外機3にAC電圧を整流するダイオードブリッジ4と、ダイオードブリッジにて整流された電圧を平滑するコンデンサ5と、圧縮機モータ6と、圧縮機モータ6の巻線に接続されブリッジ接続されたスイッチング素子をスイッチング動作させることによりコンデンサ5にて平滑されたDC電圧を圧縮機モータ6に擬似交流電圧として印加するインバータ部7と、インバータ部7をドライブし室内機1と通信を行う制御部23とが設けられ、室内機21の室外機3へのAC電源供給ラインに電流検知部22が設けられ、電源リレー2をオンさせて室外機3にAC電源を供給中でかつ室外機3が運転していない場合に電流検知部22が一定以上の電流を検知すれば、電源リレー2をオフし室外機3のAC電源を遮断する。
(Embodiment 7)
FIG. 7 shows an air conditioner according to a seventh embodiment of the present invention, in which AC power is turned on / off by an
以上のように構成された空気調和機では、インバータ部7の故障により制御部23からの停止信号で過電流を停止できなくなった場合においても、室内機21の電源リレー2が遮断されるので、インバータ部7の過電流を停止する事ができ、インバータ部7の故障により圧縮機モータ6を連鎖的に破壊したり、インバータ部7の激しい破壊防ぐ事が可能となるとともに、実施の形態1の空気調和機と比べ室外機3の停止中に室外機に発生した故障による過電流は全て検知し室外機の電源を遮断できるので、より安全に空気調和機を停止させる事ができる。
In the air conditioner configured as described above, even when the overcurrent cannot be stopped by a stop signal from the
本発明の空気調和機は室内機と室外機の分離型においてのものであるが、インバータ部とは別の回路ブロックでインバータ部の電源を遮断できる構成となっていれば、他のモータ駆動を行うインバータ機器にも適用できる。 The air conditioner of the present invention is a separate type of indoor unit and outdoor unit. However, if the power supply of the inverter unit can be shut off by a circuit block different from the inverter unit, other motor drive can be performed. It can also be applied to inverter equipment.
1 室内機
2 電源リレー
3 室外機
4 ダイオードブリッジ
5 コンデンサ
6 圧縮機モータ
7 インバータ部
8 過電流検知部
9 制御部
10 抵抗
11 制御部
12 制御部
13 電流制限抵抗
14 抵抗短絡リレー
15 制御部
16 電流制限抵抗
17 抵抗短絡リレー
18 制御部
19 制御部
20 電流検知部
21 室内機
22 電流検知部
23 制御部
24 従来の空気調和機の室内機室外機の制御部
25 従来の空気調和機の室外機の制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
絡リレーが設けられ、前記電流制限抵抗の両端電圧が制御部に入力され、前記制御部は前記インバータ部が停止中には前記抵抗短絡リレーをオフさせ、前記電流制限抵抗の端子間の電圧が一定値以上の場合に前記室内機に前記電源リレーをオフする指示を行い、前記室外機のAC電源遮断を行うことを特徴とする空気調和機。 An indoor unit to which AC power is input, an outdoor unit in which AC power is turned on and off by a power relay provided in the indoor unit, a diode bridge that rectifies an AC voltage to the outdoor unit, and the diode bridge The compressor smoothes the DC voltage smoothed by the capacitor by switching operation of a capacitor that smoothes the rectified voltage, a compressor motor, and a switching element connected to the winding of the compressor motor and bridge-connected. In an air conditioner provided with an inverter unit that applies a pseudo alternating voltage to a motor and a control unit that drives the inverter unit and communicates with the indoor unit, between the diode bridge and the capacitor of the outdoor unit And a resistance short-circuit relay that short-circuits the current limiting resistor and the current limiting resistor. A voltage across the limiting resistor is input to the control unit, and the control unit turns off the resistance short-circuit relay while the inverter unit is stopped. An air conditioner characterized by instructing the unit to turn off the power supply relay and shutting off the AC power of the outdoor unit.
An indoor unit to which AC power is input, an outdoor unit in which AC power is turned on and off by a power relay provided in the indoor unit, a diode bridge that rectifies an AC voltage to the outdoor unit, and the diode bridge The compressor smoothes the DC voltage smoothed by the capacitor by switching operation of a capacitor that smoothes the rectified voltage, a compressor motor, and a switching element connected to the winding of the compressor motor and bridge-connected. In an air conditioner provided with an inverter unit that applies a pseudo AC voltage to a motor and a control unit that drives the inverter unit and communicates with the indoor unit, AC power supply to the outdoor unit of the indoor unit A current detection unit is provided in the line, the power supply relay is turned on, and AC power is being supplied to the outdoor unit. If sensing the current detection unit is constant or more current when the outdoor unit is not operating, the air conditioner, characterized in that turns off the power supply relay to cut off the AC power of the outdoor unit.
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