JP3754151B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【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、コンプレッサを回転駆動するコンプレッサモータに印加される電圧から、機器へ供給される電力の異常の有無を判定することが可能な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（以下「エアコン」という）は、冷凍サイクル中に設けているコンプレッサの能力を制御することにより、効率的に室内の冷房ないし暖房を行うと共に、省エネを図ることができるようになっている。
【０００３】
エアコンには、省電力と共に効率的な空調運転を行うためにコンプレッサの運転周波数を制御する所謂インバータエアコンが一般的となっている。このようなエアコンのコンプレッサを運転（回転駆動）するコンプレッサモータには、回転数の正確な制御、スリップロスの低減及びノイズの発生を防止するために、ブラシレス直流モータを用いたものがある。
【０００４】
一方、エアコンには、運転電力として電灯電力を用いた単相１００Ｖ又は単相２００Ｖの何れかで運転されるものがある。エアコンでは、運転電力として供給される１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力をスイッチング電源回路等を用いて定電圧の直流に変換して、種々の制御回路の動作に用いる。また、コンプレッサモータを運転するときには、コンプレッサモータの回転位置に対応する固定子巻線が通電されるように直流電力の通電を制御している。
【０００５】
ところで、エアコンに限らず、種々の電気用品では、例えば１００Ｖで動作する機器に誤って２００Ｖの電圧を印加してしまったときに、電気用品を保護するためにヒューズ等の保護部品が設けられている。このような保護部品によって高電圧に対する保護を行っている。
【０００６】
しかしながら、ヒューズ等の保護部品は、所定以上の電圧が印加されたときに電気用品や内部の機器を保護するように作動するが、低電圧に対しては動作しない。一方、エアコンでは、スイッチング電源によって直流の定電圧を生成しているために、供給される交流電圧が低くとも、制御回路の動作が可能となる。また、コンプレッサモータも電圧が低くても駆動可能となっている。このため、例えば、定格電圧が単相２００Ｖのエアコンに単相１００Ｖの交流電力を供給すると、低能力でしか運転できないという問題がある。このような定格電圧よりも低い電圧で運転してしまうのを防止するためには、電圧検出のための部品を特別に設ける必要が生じてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、電圧検出用の特別な部品を設けることなく、誤って定格電圧より低い電圧が供給されたときに、適切に運転を停止する空気調和機を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、交流電力を整流した電力で各機器の制御を行い、運転環境条件及び設定された運転条件に基づいて、冷凍サイクルを形成する回転型のコンプレッサの回転数を制御して室内の空気調和を図る空気調和機であって、コンプレッサの回転数に対応する電圧を予め格納している記憶手段と、前記電力から前記コンプレッサの回転数に対応する電圧の電力を得るためのスイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、前記スイッチング信号に基づく電力を発生するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される電力によって駆動されて前記コンプレッサを回転駆動するコンプレッサモータと、前記コンプレッサの実回転数が目標回転数に至るように前記スイッチング信号発生手段の動作を補正する電圧制御手段と、前記インバータ回路によって出力が補正された後の電圧と前記記憶手段に格納された前記電圧とを比較し、その差が所定以上で、かつ、その所定以上の差が所定時間以上継続した場合に、機器へ供給される電源電圧が異常であると判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の判定結果が異常である場合に、前記コンプレッサの運転を停止する手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、コンプレッサの回転数のフィードバック制御を行うときに、スイッチング信号のデューテー比を変化させる。このとき、回転数に応じて予め定められたデューテー比と実際のデューテー比を比較することにより、規定の電圧の電力が供給されているか否かを判断する。
【００１０】
ＰＷＭ理論に基づいて制御される出力電圧は、供給される交流電力から得られる直流電圧と、スイッチング信号のＯＮデューテーによって定まる。また、コンプレッサモータ内のコイルに誘起される逆起電力によって、コンプレッサモータの回転数が得られる。コンプレッサモータの回転数は、出力電圧を変えることによって変えられる。したがって、回転数が目標回転数に至るように出力電圧を変えるフィードバック制御が可能となる。
【００１１】
このため、回転数が同じでも、供給電圧が所定の定格電圧の時と、異なる電圧の時では、スイッチング信号のデューテー比が変化する。
【００１２】
異常判定手段は、このデューテー比を比較することにより規定の電圧が供給されているか否かを判定する。
【００１３】
このような本発明によって検出する異常電圧は、規定の電圧より高い電圧の検出も可能であるが、特に規定の電圧より低いときには、電圧検出手段を用いることなく電圧異常を検出することができる。
【００１４】
また、本発明では、異常判定手段の判定結果に基づいて、コンプレッサモータの運転を停止することが好ましく、さらに好ましくは、異常電圧を検出したために運転を停止した旨の表示を行うことである。このような表示は、室内ユニットに設けたランプの点滅ないしリモコンへの表示などが可能である。また、判定結果をさらに記憶する記憶手段を設けることがさらに好ましい。これによって、メンテナンス時に空気調和機が運転を停止した原因を明確にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施の形態を説明する。
【００１６】
図１には本実施の形態に適用した空気調和機（以下「エアコン１０」という）の冷凍サイクルを示している。このエアコン１０は、室内ユニット１２と室外ユニット１４によって構成されており、図示しないリモコンスイッチによって室内ユニット１２へ操作信号を送出することにより、運転モード、運転条件等の設定が行われると共に、運転／停止操作が可能となっている。
【００１７】
室内ユニット１２と室外ユニット１４の間には、冷媒を循環させる太管の冷媒配管１６Ａと、細管の冷媒配管１６Ｂが対で設けられており、それぞれの一端が室内ユニット１２に設けられている熱交換器１８に接続されている。
【００１８】
冷媒配管１６Ａの他端は、室外ユニット１４のバルブ２０Ａに接続されている。このバルブ２０Ａは、マフラー２２Ａを介して四方弁２４に接続されている。この四方弁２４には、それぞれがコンプレッサ２６に接続されているアキュムレータ２８とマフラー２２Ｂが接続されている。さらに、室外ユニット１４には、熱交換器３０が設けられている。この熱交換器３０は、一方が四方弁２４に接続され、他方が冷暖房用のキャピラリチューブ３２、ストレーナ３４、電動膨張弁３６、モジュレータ３８を介してバルブ２０Ｂに接続されている。
【００１９】
バルブ２０Ｂには、冷媒配管１６Ｂの他端が接続されており、これによって、室内ユニット１２と室外ユニット１４の間に冷凍サイクルを形成する冷媒の密閉された循環路が構成され、コンプレッサ２６の回転により冷媒が循環され、冷凍サイクルによる運転が行われる。
【００２０】
エアコン１０では、四方弁２４の切り換えによって、運転モードが冷房モード（ドライモード）と暖房モードとに切り換えられる。また、電動膨張弁３６の弁開度を制御することにより、減圧量が調整される。なお、図１では、矢印で冷房モード（冷房運転）と暖房モード（暖房運転）におけるそれぞれの冷媒の流れを示している。
【００２１】
図２には、室内ユニット１２の概略断面を示している。この室内ユニット１２には、図示しない室内の壁面に取り付けられる取付ベース４０の上下（図２の紙面上下）に係止されるケーシング４２によって内部が覆われている。このケーシング４２内には、中央部にクロスフローファン４４が配置されている。熱交換器１８は、クロスフローファン４４の前面側から上面側に渡って配置されている。図４にも示されるように、ケーシング４２には、前面側から上面側にわたって吸込み口４６が形成された開閉カバー４２Ａが設けられており、この開閉カバー４２Ａと熱交換器１８の間にフィルタ４８が配置されている。また、ケーシング４２の下部には、吹出し口５０が形成されている。
【００２２】
これにより、室内ユニット１２では、クロスフローファン４４の回転によって、吸込み口４６から室内の空気が吸込まれ、フィルタ４８及び熱交換器１８を通過した後、吹出し口５０から室内へ向けて吹き出される。また、室内ユニット１２では、冷凍サイクルによって熱交換器１８が冷却または加熱されており、室内から吸込んだ空気が熱交換器１８を通過するときに、熱交換器１８によって所定の温度に冷却または加熱しており、この空気を室内へ吹出すことにより室内の空気調和を図っている。
【００２３】
吹出し口５０内には、左右フラップ５２及び上下フラップ５４が設けられており、左右フラップ５２及び上下フラップ５４によって、吹き出される空調風の向きが変えられるようになっている。
【００２４】
図３に示されるように、室内ユニット１２には、電源基板５６、コントロール基板５８及びパワーリレー基板６０が設けられている。エアコン１０を運転するための電力が供給される電源基板５６には、モータ電源６２、制御回路電源６４、シリアル電源６６及び駆動回路６８が設けられている。また、コントロール基板５８には、シリアル回路７０、駆動回路７２及びマイコン７４が設けられている。
【００２５】
電源基板５６の駆動回路６８には、クロスフローファン４４を駆動するファンモータ７６（例えばＤＣブラシレスモータ）が接続されており、コントロール基板５８に設けられているマイコン７４からの制御信号に応じてモータ電源６２から駆動電力を供給する。このとき、マイコン７４は、駆動回路６８からの出力電圧を１２Ｖ〜３６Ｖの範囲で２５６ステップで変化させるように制御する。
【００２６】
コントロール基板５８の駆動回路７２には、パワーリレー基板６０及び上下フラップ５４を操作する上下フラップモータ７８が接続されている。パワーリレー基板６０には、パワーリレー８０と温度ヒューズ等が設けられており、マイコン７４からの信号によって、パワーリレー８０を操作し、室外ユニット１４へ電力を供給するための接点８０Ａを開閉する。エアコン１０は、接点８０Ａが閉じられることにより、室外ユニット１４へ電力が供給されて運転される。
【００２７】
また、上下フラップモータ７８は、マイコン７４の制御信号に応じて制御されて、上下フラップ５４を操作する。上下フラップ５４が、上下方向へスイングされることにより、室内ユニット１２の吹出し口５０から吹き出される空気の吹出し方向が上下方向へ変えられる。この上下フラップ５４の操作は、吹出し風が任意の方向へ向けられるように固定できるが、自動モードでは、風向がランダムに変化するようにすることもできる。
【００２８】
このように、エアコン１０の室内ユニット１２では、クロスフローファン４４の回転と、上下フラップ５４の操作が制御されることにより、所望の風量及び風向または室内を快適にするために制御された風量及び風向で空調された空気を室内へ吹出すことができるようになっている。
【００２９】
マイコン７４及び電源回路５６のシリアル電源６６に接続されているシリアル回路７０は、室外ユニット１４へ接続されており、マイコン７４は、このシリアル回路７０を介して室外ユニット１４との間でシリアル通信を行い、室外ユニット１４の作動を制御するようになっている。
【００３０】
また、室内ユニット１２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及び運転表示用の表示ＬＥＤ８２Ｂ等を備えた表示基板８２が設けられており、この表示基板８２がマイコン７４に接続されている。図４に示されるように、表示基板８２の表示部８２Ａは、ケーシング４２の下部に露出されており、運転表示ＬＥＤ８２Ｂが、この表示部８２Ａに設けられており、この運転表示ＬＥＤ８２Ｂの点灯によりエアコン１０が運転中であることを確認できるようになっている。また、この表示部８２Ａで、リモコンからの操作信号が受信されて、マイコン７４に入力される。
【００３１】
図３に示されるように、マイコン７４には、室内温度を検出する室温センサ８４及び熱交換器１８のコイル温度を検出する熱交温度センサ８６が接続され、さらに、コントロール基板５８に設けられているサービスＬＥＤ８７及び運転切換スイッチ８８が接続されている。図４に示されるように、サービスＬＥＤ８７及び運転切換スイッチ８８は、開閉カバー４２Ａ内に設けられ、開閉カバー４２Ａを開くことにより露出されるようになっている。
【００３２】
運転切換スイッチ８８は、通常運転とメンテナンス時等に行う試験運転との切換用であると共に、電源スイッチ８８Ａ（図３参照）の接点を開放してエアコン１０への運転電力の供給を遮断できるようになっている。通常、この運転切換スイッチ８８は、通常運転に設定されている。また、サービスＬＥＤ８７は、メンテナンス時に点灯操作したときに、点灯及び点滅状態によってサービスマンに自己診断結果を知らせるようになっている。
【００３３】
図３に示されるように、室内ユニット１２には、端子板９０が設けられており、この端子板９０のターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを介して室外ユニット１４に接続されている。
【００３４】
図５に示されるように、室外ユニット１４には、端子板９２が設けられ、この端子板９２のターミナル９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃがそれぞれ、室内ユニット１２の端子板９０のターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃに接続されている。これにより、室外ユニット１４には、室内ユニット１２から運転電力が供給されると共に、室内ユニット１２との間でシリアル通信が可能となっている。
【００３５】
この室外ユニット１４には、整流基板９４、コントロール基板９６が設けられている。コントロール基板９６には、マイコン９８共に、ノイズフィルタ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、シリアル回路１０２及びスイッチング電源１０４等が設けられている。
【００３６】
整流基板９４には、ノイズフィルタ１００Ａを介して供給される電力を整流し、ノイズフィルタ１００Ｂ、１００Ｃを介して平滑化してスイッチング電源１０４へ出力する。スイッチング電源１０４は、マイコン９８と共にインバータ回路１０６に接続されている。これにより、マイコン９８から出力される制御信号に応じて電圧が制御された電力をインバータ回路１０６からコンプレッサモータ１０８へ出力され、コンプレッサ２６が回転駆動される。
【００３７】
コントロール基板９６には、四方弁２６と共に、電動膨張弁３６の開度を調整するモータ１２０が接続されている。また、室外ユニット１４には、外気温度を検出する外気温度センサ１１２、熱交換器３０の温度を検出するコイル温度センサ１１４及びコンプレッサ２６の温度を検出するコンプレッサ温度センサ１１６が設けられており、これらがマイコン９８に接続されている。さらに、室外ユニット１４には、熱交換器３０に対向して送風ファン１１２（図１参照）が設けられており、コントロール基板９６には、送風ファン１１２を回転駆動するファンモータ１１０が接続されている。このファンモータ１１０は、マイコン９８で設定された回転数に応じて駆動されるようになっている。室外ユニット１４では、送風ファン１１２が回転駆動されることにより、外気が熱交換器３０へ向けて送風され、熱交換器３０を冷却するようになっている。
【００３８】
マイコン９８は、運転モードに応じて四方弁２４を切り換えると共に、室内ユニット１２からの制御信号、外気温度センサ１１２、コイル温度センサ１１４及びコンプレッサ温度センサ１１６の検出結果に基づいて、コンプレッサモータ１０８の回転数（コンプレッサ２６の能力）、ファンモータ１１０のオン・オフ等を制御するとようになっている。
【００３９】
図６に示されるように、コンプレッサモータ１０８としては、三相のコイル１４０、１４２、１４４をＹ-結線（スター結線）したブラシレス直流モータを用いており、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相のコイルに順次直流電圧を印加することにより、回転して所定の駆動トルクが得られるようになっている。マイコン９８は、このコンプレッサモータ１０８を駆動するために、コイルに印加する直流電圧をＰＷＭ理論に基づいてスイッチング信号のＯＮデューテー比を制御して所望の印加電圧としている。
【００４０】
マイコン９８で生成されたスイッチング信号は、スイッチング電源１０４から出力される直流電力と共にインバータ回路１０６へ入力される。
【００４１】
インバータ回路１０６には、６個のスイッチング素子Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ、Ｙｂ、Ｚａ、Ｚｂとダイオード１２４（フライバックダイオード）、及びそれぞれのスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂを駆動するスイッチング用アンプ１２２が設けられている。６個のスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂとしては、パワートランジスタ、パワーＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を用いることができる。
【００４２】
マイコン９８は、スイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂのそれぞれに対するスイッチング信号をスイッチング用アンプ１２２へ出力する。スイッチング用アンプ１２２は、入力されるスイッチング信号に応じてスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂへ駆動電力を供給する。これにより、それぞれのスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂが、スイッチング信号に応じて駆動される。
【００４３】
コンプレッサモータ１０８の回転位置は、二相通電とした場合、三相のコイルの端子電圧の和が、非通電コイルに生じる誘起電圧となるので、この誘起電圧の変化から検知することができる。なお、コンプレッサモータ１０８の回転位置に対するコイルの通電パターン（通電順序）は、汎用のパターンを用いることができるので、本実施の形態では詳細な説明を省略する。
【００４４】
コイルへの電圧供給は、コンプレッサモータ１０８内の図示しない回転子の回転位置と整合させることが必要であり、このために回転子の検出が必要であるが、他の検出方法としては、InSb（インジウム・アンチモン）等を用いたｎ型半導体により構成されたホール素子を用いて回転子の位置を直接検出する方法がある。このホール素子は熱に弱く、コンプレッサモータ１０８では、コンプレッサ２６によって圧縮される冷媒によって高温となるために誤動作等のおそれがある。このために、本実施の形態に適用したエアコン１０では、２つの相間に供給される電圧によって残りの相のコイルに電磁誘導によって誘起される電圧を検出し、この誘起された電圧値から回転子の位置を検出するようになっている。
【００４５】
一方、スイッチング信号を生成するときのＯＮデューテーは、コンプレッサ２６で必要とされる運転能力（運転周波数）に応じて設定される。コンプレッサモータ１０８では、コンプレッサ２６の運転周波数に応じた駆動トルクを発生させる必要があるために、この電圧ｖは、コンプレッサモータ１０８の実回転数がコンプレッサ２６を所定の運転周波数で駆動するための目標回転数に至るように制御される。
【００４６】
すなわち、コンプレッサモータ１０８の目標回転数に対して検出される実回転数が高いときには、スイッチング信号のデューテー比（ＯＮデューテー）を小さくするために、電圧ｖのステップを下げる。また、検出した実回転数が低いときには、スイッチング信号のデューテー比を大きくするために電圧ｖのステップを上げるようになっている。
【００４７】
一方、マイコン９８では、コンプレッサモータ１０８の目標回転数毎に予め記憶した電圧ｖ（デューテー比）のステップと、フィードバック制御による実際の電圧ｖ（デューテー比）のステップとを比較し、実際のデューテー比が設定したデューテー比より高い状態が継続しているときには、エアコン１０に供給される電源電圧が低いと判断する。すなわち、エアコン１０の２００Ｖの電圧が供給されていなければならないときに、１００Ｖの電圧が供給されると、周波数ｆに応じて設定したデューテー比のスイッチング信号では、コンプレッサモータ１０８への供給電圧が低くなる。このようにフィードバック制御を行うことにより、コンプレッサモータ１０８への供給電圧が上昇したままになる。このとき、デューテー比（ステップ数）を比較することにより、エアコン１０に規定の電圧が供給されているか否かを判断することができる。
【００４８】
室外ユニット１４のマイコン９８では、供給される電源電圧が低いと判断すると、コンプレッサ２６の運転、すなわちコンプレッサモータ１０８の駆動を停止する。
【００４９】
一方、室内ユニット１２のマイコン７４は、コンプレッサ２６の運転が停止すると、電源電圧が異常に低いと判断して、表示基板８２に設けている運転表示用の表示ＬＥＤ８２Ｂを点滅させて、供給電圧が低いために運転を停止した旨の表示を行うと共に、自己診断回路に記憶して、メンテナンス時の表示できるようにしている。
【００５０】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００５１】
エアコン１０では、冷房運転、暖房運転及びドライ運転に加えて空気清浄運転等が設定可能であり、設定された運転モードに基づいた運転を開始する。このとき、自動運転が設定されると、外気温度または室内温度と設定温度に基づいて運転モードが自動的に選択されて空調運転を行う。
【００５２】
エアコン１０は運転操作がなされて空調運転を開始すると、設定温度と室内温度を測定し、この測定結果に基づいて、コンプレッサ２６の運転周波数、風量（クロスフローファン４４の回転数）等を設定し、この設定結果に基づいて空調運転を行う。これにより、室内ユニット１２が設けられている室内は、効率的に所望の空調状態とされ、さらにこの空調状態が維持される。
【００５３】
一方、エアコン１０の室外ユニット１４では、コンプレッサ２６の運転周波数が設定されると、この設定された運転周波数に基づいてコンプレッサモータ１０８を駆動するためのスイッチング信号を生成する。このために、マイコン９８では、先ず、スイッチング信号の基本となる目標回転数ｎに応じた電圧ｖ（デューテー比）のステップを設定する。マイコン９８では、この設定結果に基づいて、スイッチング信号を生成してコンプレッサモータ９８を駆動する。次いで、実回転数と目標回転数ｎの大小に応じて電圧（ＯＮデューテー）を補正して、コンプレッサモータ１０８の実回転数が目標回転数ｎに至るようにする。
【００５４】
ところで、マイコン９８では、コンプレッサモータ１０８を駆動するためのスイッチング信号を生成するときに、コンプレッサモータ１０８に誘起される電圧の変化を検出し、この検出結果に基づいて、夫々のコイルへの通電を切り換える。このとき、通電中の電圧を所定のＯＮデューテーでスイッチングして電圧ｖを変化させる。エアコン１０に規定の電源電圧が供給されているか、すなわち、エアコン１０に誤って低い電圧が供給されていないかの判断は、このＯＮデューテーの値を比較して行われる。
【００５５】
ここで、図７及び図８のフローチャートを参照しながら、異常電圧検出の一例を説明する。
【００５６】
図７には、スイッチング信号により生成される電圧ｖ（デューテー比）の制御の一例を示しおり、このフローチャートは、コンプレッサ２６の運転周波数が設定されると実行され、最初のステップ２００では、コンプレッサ２６の運転周波数に基づいて設定されるコンプレッサモータ１０８を駆動するためのスイッチング信号のデューテー比を読込む（コンプレッサモータ１０８の目標回転数ｎを読込み）。
【００５７】
次のステップ２０２では、設定された目標回転数ｎに基づいて電圧ｖを設定する。この電圧ｖは、回転数に応じて予めデューテー比のステップが記憶部に記憶されており、回転数に応じてデューテー比のステップが設定される。
【００５８】
このようにして、目標回転数ｎに対して電圧ｖに相当するデューテー比のステップが設定されると、このステップに基づいてスイッチング信号が生成され、このスイッチング信号によってインバータ回路１０６から出力される直流電力が制御されてコンプレッサモータ１０８が駆動される。
【００５９】
一方、ステップ２０６では、コンプレッサモータ１０８の図示しない回転子の位置検出のために、非通電のコイルに誘起される電圧の変化を検出すると、この検出電圧を読込む。この誘起電圧の変化に基づいて通電するコイルの組み合わせを制御する。このとき、コンプレッサモータ１０８の実回転数が検出される。
【００６０】
次のステップ２０８では、実回転数と記憶している目標回転数ｎとを比較して、コンプレッサモータ１０８の実回転数が設定した目標回転数ｎよりも高いか低いかを判断する。
【００６１】
ここで、検出した実回転数が高いときには、ステップ２１０へ移行し、設定しているデューテー比のステップを１ステップ下げる。これによって、次に１ステップ下げられたデューテー比に基づいてスイッチング信号が生成される。
【００６２】
一方、検出した実回転数が低いときには、ステップ２０８からステップ２１２へ移行して、逆にデューテー比を高くするよう１ステップ上昇させる。これによって、スイッチング信号のデューテー比が大きくされ、インバータ回路１０６から出力される電圧が上昇する。
【００６３】
このようにして、コンプレッサモータ１０８へ供給する電圧を制御することにより、コンプレッサモータ１０８に目標回転数ｎに応じた駆動トルクを発生させて、コンプレッサ２６を安定させて運転することができる。なお、検出された電圧との比較結果によってデューテー比のステップを１ステップずつ上下させるように説明したが、これに限らず検出した電圧との差に応じたステップ数で変化させるようにしても良い。
【００６４】
図８には、異常電圧を検出するための割込みルーチンを示している。このフローチャートは、電圧制御（回転数制御）と並行して実行され、最初のステップ２２０では、目標回転数ｎに応じて記憶されたデューテー比のステップと、実際のスイッチング信号の生成に用いられているデューテー比のステップを読込む。
【００６５】
次のステップ２２２では、目標回転数ｎに応じて記憶されているデューテー比のステップと、現在のデューテー比のステップとを比較する。
【００６６】
ここで、周波数に応じたデューテー比と実際のデューテー比との差が所定値以上であり、かつ、実際のデューテー比が大きいときには、エアコン１０に供給される電圧に異常が生じているおそれがあるとして、このステップ２２２で肯定判定されてステップ２２４へ移行する。ステップ２２４では、異常検出用のタイマをリセット／スタートさせる。
【００６７】
次にステップ２２６、２２８では、前記したステップ２２０、２２２と同様に実際のデューテー比のステップを読込んで目標回転数ｎに応じたデューテー比のステップと比較し、実際のデューテー比のステップが下がってインバータ回路１０６から出力される電圧が下げられているとき（否定判定）には、電圧異常が発生していないと判断して、ステップ２３０へ移行し、電圧異常検出用のタイマを停止させる。
【００６８】
一方、実際のデューテー比が目標回転数ｎに応じたデューテー比よりも大きい状態が継続しているときには、ステップ２２８で肯定判定されてステップ２３２へ移行する。このステップ２３２では、電圧異常検出用のタイマがタイムアップしたか否かを判断する。なお、この電圧異常検出用のタイマによる計測時間は、３０秒〜数分の間に設定されており、これによって、短時間のデューテー比の上昇を電圧異常と検出してしまうのを防止している。
【００６９】
ここで、実際のデューテー比が目標回転数ｎに応じたデューテー比よりも大きい状態が所定時間（電圧異常検出用タイマの設定時間）以上継続されると、ステップ２３２で肯定判定される。これによって、マイコン９８では、エアコン１０に供給される電圧が異常に低いと判断し、ステップ２３４で、インバータ回路１０６からのコンプレッサモータ１０８への電力の供給を停止して、コンプレッサ２６の運転を止める。また、ステップ２３６では、室内ユニット１２のマイコン７４へ電圧異常が生じている旨の信号を出力する。
【００７０】
室内ユニット１２のマイコン７４では、室外ユニット１４のマイコン９８から電圧異常が発生している旨の信号を受信すると、表示基板８２に設けている運転表示ＬＥＤ８２Ｂを点滅させて報知すると共に、異常状態を図示しないメモリに記憶する。
【００７１】
エアコン１０の室内ユニット１２では、運転中は点灯状態である運転表示ＬＥＤ８２Ｂが点滅することにより、エアコン１０に異常が生じていると判断できる。このとき、運転表示用ＬＥＤ８２Ｂ以外の動作を停止させるようにしても良い。
【００７２】
一方、マイコン７４では、異常の発生をメモリに記憶しているので、メンテナンス時に、サービスＬＥＤ８７の点灯操作を行うことにより、サービスＬＥＤの点灯ないし点滅状態から、電圧異常、すなわち、通常の運転電圧よりも低い電圧が供給されていることを検出して停止した旨の確認を行うことができる。
【００７３】
このように、本実施の形態では、エアコン１０に供給される電圧を検出するために特別に部品を追加することなく、誤って低い電圧が供給された時にも、この電圧異常を確実に検出して停止させることができる。これによって、例えば、低い電圧が供給された状態でコンプレッサ２６が運転されてしまい、エアコン１０に電力を供給する配線に過電流が流れてしまうのを確実に防止することができる。
【００７４】
なお、以上の説明は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。本発明は、冷凍サイクルによって室内の空調を行う種々の構成の空気調和機に適用でき、電力消費量の上昇を抑えることができると共に、冷媒圧力を緻密に制御し、室内が快適となるように空調運転を行うことができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、供給される電圧を検出するための特別な部品を設けることなく、定格よりも低い異常電圧の供給を判断することができると共に、短時間の電圧変動を電圧異常と検出してしまうのを防止できる。これにより、本発明では、供給される異常電圧を確実に検出して運転を停止させることができ、定格よりも低い電圧が供給された状態で運転されることによる過電流の発生を確実に防止し、空気調和機へ電力を供給するための配線を確実に保護することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したエアコンの冷凍サイクルを示す概略図である。
【図２】室内ユニットを示す概略断面図である。
【図３】室内ユニットの回路構成の概略を示すブロック図である。
【図４】室内ユニットの要部を示す概略斜視図である。
【図５】室外ユニットの回路構成の概略を示すブロック図である。
【図６】インバータ回路の一例を示す概略構成図である。
【図７】スイッチング信号を生成するためのデューテー比の制御の概略を示すフローチャートである。
【図８】異常電圧検出の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ エアコン
１２ 室内ユニット
１４ 室外ユニット
１８ 熱交換器
２６ コンプレッサ
７４ マイコン
９８ マイコン（スイッチング信号発生手段、電圧制御手段、異常判定手段）
１０６ インバータ回路（電力生成手段）
１０８ コンプレッサモータ
１４０、１４２、１４４ コイル

Claims (1)

1. 交流電力を整流した電力で各機器の制御を行い、運転環境条件及び設定された運転条件に基づいて、冷凍サイクルを形成する回転型のコンプレッサの回転数を制御して室内の空気調和を図る空気調和機であって、
   コンプレッサの回転数に対応する電圧を予め格納している記憶手段と、
   前記電力から前記コンプレッサの回転数に対応する電圧の電力を得るためのスイッチング信号を出力するスイッチング信号発生手段と、
   前記スイッチング信号に基づく電力を発生するインバータ回路と、
   前記インバータ回路から出力される電力によって駆動されて前記コンプレッサを回転駆動するコンプレッサモータと、
   前記コンプレッサの実回転数が目標回転数に至るように前記スイッチング信号発生手段の動作を補正する電圧制御手段と、
   前記インバータ回路によって出力が補正された後の電圧と前記記憶手段に格納された前記電圧とを比較し、その差が所定以上で、かつ、その所定以上の差が所定時間以上継続した場合に、機器へ供給される電源電圧が異常であると判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段の判定結果が異常である場合に、前記コンプレッサの運転を停止する手段と、
   を含むことを特徴とする空気調和機。

Images