JP4136155B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒によって温調した空気を室内へ吹出すことにより、室内の空気調和を図る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」と言う)には、冷凍サイクル中を循環する冷媒を冷暖房に用いるものや、冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共に、温水を用いて暖房運転を行う温水空気調和機(温水エアコン)がある。
【0003】
一般にエアコンでは、室内ユニットに熱交換器と共にクロスフローファンやフラップを制御するフラップモータが設けられており、室外ユニットには、コンプレッサを駆動するコンプレッサモータ、室外熱交換器の冷却用のファンモータなどが設けられている。
【0004】
このようなエアコンでは、室内ユニットに供給される運転用の電力を変圧した後、整流素子によって所定電圧の直流電力に変換して、この直流電力によってマイコンを作動させるようにしている。
【0005】
一般にマイコンの動作には、直流の12Vと5Vの電力が用いられており、エアコンに設けられる整流回路では、12V用の三端子レギュレータと5V用の三端子レギュレータが用いられ、変圧器によって降圧された交流電力を整流したのち、12V用の三端子レギュレータによって直流の12Vを得ると共に、この電力を5V用の三端子レギュレータに入力して5Vの電力を得るようにしている。
【0006】
また、エアコンでは、室内ユニットに供給される電力によってクロスフローファン、フラップモータを駆動すると共に、交流電力を室外ユニットヘ供給して、コンプレッサモータを駆動させる。このとき、マイコンによってクロスフローファン、フラップモータ、コンプレッサなどの各機器の運転を制御するとともに、運転表示用のLEDを点灯させて、運転状態を表示するようにしている。
【0007】
ところで、電源電圧が低下すると、マイコンに供給される直流電力の電圧も低下する。一般に、マイコンは、動作可能電圧が設定されており、供給される電力がこの動作可能な電圧範囲より下がると、動作を停止させてしまう。
【0008】
一方、エアコンに供給される電源電圧は、周囲の環境によっては変化する。前記した一般的電源回路では、5V用の三端子レギュレータは、12V用の三端子レギュレータの出力電力を用いるので、出力電圧が電源電圧の変化の影響を浮け難いが、12V用の三端子レギュレータは、出力電圧が交流電源の電圧変動を受けやすく、瞬間的に電源電圧が低下する所謂瞬時停電が生じると、12V用の三端子レギュレータの出力電圧が低下してしまう。これにより、マイコンが一時的に動作を停止して、リセット状態となってしまうことがある。
【0009】
【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、瞬時停電が発生したときに、制御手段となるマイコンが簡単に停止してリセットされてしまうのを防止した空気調和機を提案することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、所定の電圧の電源電力が供給されることにより所定電圧の直流電力を出力する電源回路と、前記電源回路から供給される所定範囲の電圧の電力によって作動する制御手段と、を含み、前記所定電圧の電源電力によって冷凍サイクル中に設けられたコンプレッサを含む負荷の作動を前記制御手段によって制御しながら空気調和を図る空気調和機であって、前記電源電圧の低下から電力の供給が停止する停電を検出する検出手段と、前記検出手段によって電源電圧が低下したことを検出したときに前記負荷への電力の供給を停止する停止して、電力消費を抑え、前記制御手段が停止するのを遅らせる負荷抑制手段と、を含むことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、マイコン等の制御手段が所定範囲の電圧の電力が供給されることにより作動し、コンプレッサを含む電力負荷を制御して空調運転を行う。
【0012】
このとき、停電が発生して電源電力の電圧が低下すると、電源回路から出力される電圧が制御手段の作動する電圧に達する前に、この電圧低下を検出手段が検出して負荷抑制手段を作動させ、負荷への電力の供給を停止する。
【0013】
これにより、制御手段が停止してしまうまでの時間を延ばすことができる。すなわち、停電時に負荷が大きければ短時間に電圧が低下するか、負荷を小さくすることにより、電圧が低下する時間を延ばすことができ、その間、制御手段を作動させることができる。すなわち、電圧の低下を一時的に抑えることができ、制御手段が瞬時に停止してしまうのを防止できる。
【0014】
このようにして、制御手段の動作時間を延ばしたときに、停電に対する対処を行うことにより、瞬時停電によって制御手段がリセットしてしまうのを防止できる。
【0015】
請求項2に係る発明は、前記電源回路が、前記制御手段へ供給する第1の所定電圧の電力を出力する第1の出力手段と、前記第1の出力手段から出力される第1の所定電圧の電力から前記制御手段へ供給する第2の所定電圧の電力を出力する第2の出力手段と、を含む電源回路を備えているときに、前記検出手段が、前記第1の所定電圧に応じた第3の電圧と前記第2の所定電圧とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記電源電圧の低下を判定する停電判定手段と、を含むことを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、停電により電源電力の電圧が低下したときに、第2の出力電圧より先に第1の出力電圧が低下する。この第1の出力電圧と第2の出力電圧から制御手段が停止する電圧に達する前に停電による電圧低下を検出することができる。
【0017】
すなわち、第1の出力電圧に応じた電圧と第2の出力電圧を比較する簡単な構成で、制御手段が停止する前に停電を検出して、制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【0018】
請求項3に係る発明は、前記負荷抑制手段が少なくとも前記コンプレッサを停止させることを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、最も大きい負荷であるコンプレッサを停止させる。これにより、効率的にかつ確実に制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【0021】
図1には、本実施の形態に適用した空気調和機の概略構成を示している。この空気調和機は、冷凍サイクル中を循環する冷媒を用いて冷房を行うと共に、温水によって暖房を行う温水空気調和機(以下「温水エアコン10」と言う)となっている。
【0022】
温水エアコン10は、室内に据付けられる室内機12と、室外に配置される室外機14によって構成されている。
【0023】
室内機12には、冷媒熱交換器としての蒸発器16と、温水熱交換器としての放熱器18によって形成される熱交換器20を備えた室内ユニット22が図示しないケーシング内に収容されている。また、室外機14は、室内機12の蒸発器16との間で冷凍サイクルを構成する冷媒ユニット24と、温水を生成すると共に生成した温水を放熱器18との間で循環させる温水ユニット26を備えている。
【0024】
なお、室外機14としては、冷媒ユニット24と温水ユニット26とが同一のケーシング内に収容された一体型であってもよく、冷媒ユニット24と温水ユニット26とが別体で設けられたものであってもよい。
【0025】
また、本発明が適用される空気調和機としては、冷媒ユニット24と温水ユニット26のそれぞれが複数の室内機12に接続される所謂マルチタイプであってもよく、さらに、温水ユニット26には、床暖房を行うための床マット等の他の温水暖房機器が接続されるものであってもよく、給湯用としても用いられるものであってもよい。
【0026】
さらに、本発明が適用される空気調和機としては、温水を用いずに冷凍サイクル中を循環する冷媒によって冷暖房を行うものであってもよく、また、冷房専用であっても良い。
【0027】
室内ユニット22と冷媒ユニット24の間は、冷媒配管28A、28Bによって接続されており、蒸発器16には、この冷媒配管28A、28Bの一端がそれぞれ接続されている。冷媒配管28A、28Bの他端は、冷媒ユニット24に設けられているバルブ32、48にそれぞれ接続されている。
【0028】
バルブ32は、マフラー34A、アキュムレータ38を介してコンプレッサ40の吸引側に接続され、このコンプレッサ40の吐出側には、マフラー34Bを介して凝縮器となる室外熱交換器42に接続されている。また、室外熱交換器42は、キャピラリチューブ44及びストレーナー・モジュレータ46を介してバルブ48に接続されており、これにより、室内ユニット22と冷媒ユニット24との間で密閉された冷媒の循環路が形成されている。
【0029】
温水エアコン10では、冷房モード及びドライモードが選択されることにより、コンプレッサ40を回転駆動させて、冷媒を循環させる。なお、冷媒ユニット24には、室外熱交換器42の冷却用として送風ファン52が設けられており、この送風ファン52によって室外熱交換器42の温度上昇を抑え、温度上昇による冷房能力の低下を防止している。
【0030】
一方、室内ユニット22には、クロスフローファン90が設けられており、このクロスフローファン90によって室内の空気を吸引するようになっている。吸引された空気は、熱交換器20(蒸発器16と放熱器18)を通過して、室内へ吹出される。このとき、温水エアコン10では、コンプレッサ40の駆動によって循環される冷媒が室内ユニット22の蒸発器16内を循環するときに、この蒸発器16を通過する空気との間で熱交換を行って冷却するようになっている。
【0031】
一方、室内ユニット22には、温水入口ニップル66A及び温水出口ニップル66Bが設けられている。また、室外機14の温水ユニット26には、温水入口ニップル56Aと温水出口ニップル56Bが設けられている。蒸発器18は、温水出口ニップル66Bに接続されると共に、流量調整弁68を介して温水入口ニップル66Aに接続されている。
【0032】
また、室内ユニット22と温水ユニット26の間は、例えばフレキシブルな温水配管(以下「温水チューブ30A、30B」と言う)によって接続されるようになっており、一方の温水チューブ30Aは、室内ユニット22の温水入口ニップル66Aと温水ユニット26の温水出口ニップル56Bに接続され、他方の温水チューブ30Bは、室内ユニット22の温水出口ニップル66Bと、温水ユニット26の温水入口ニップル56Aとを接続している。
【0033】
また、温水ユニット26の温水入口ニップル56Aは、プレッシャキャップ58を備えたプレッシャタンク60、温水循環用のポンプ62及び温水熱交換器64を介して温水出口ニップル56Bに接続されている。これにより、室内ユニット22の放熱器18と温水ユニット26との間で温水の循環路が形成されており、ポンプ62が作動することにより温水(水)が循環される。
【0034】
この温水ユニット26には、機外から燃焼用のガスが供給されるガスバーナー70が設けられている。温水ユニット26では、このガスバーナー70によって温水熱交換器64を通過する水を加熱して温水を生成し、ポンプ62によって生成した温水を温水ユニット22の放熱器18との間で循環させている。
【0035】
温水エアコン10では、冷房モードでは、室内ユニット22に設けられている流量調整弁68が閉じられると共に温水ユニット26の作動が停止しているが、暖房モードないしドライモードが選択されると、ガスバーナー70を点火すると共にポンプ62を作動させる。これにより、室内ユニット22の流量調整弁68が開かれることにより、室内ユニット22の放熱器18へ温水が供給される。
【0036】
このとき、温水ユニット26では、温水出口ニップル56Bと温水熱交換器64の間に設けている高温サーミスタ84の検出温度が約80℃程度の所定の温度(例えば82℃)となるように温水熱交換器64での温水の加熱を調整している。また、流量可変弁68の開度は、室内温度と設定温度に基づいて調整される。
【0037】
これにより、温水エアコン10では、室内温度が設定温度となるように暖房ないし除湿を行う。
【0038】
なお、温水ユニット26には、温水熱交換器64とポンプ62の間に逆止弁74を介して加圧注入ニップル76が接続され、プレッシャタンク60がプレッシャキャップ58を介してドレンタンク72に接続されている。これにより、温水ユニット26では、循環される温水となる水(例えば水道水)を加圧注入ニップル76から注入可能となっており、余剰となった水をドレンタンク72へ排出可能となっている。
【0039】
また、温水熱交換器64とポンプ62の間には、熱動弁78が設けられた分岐管80が接続されている。この分岐管80には、温水出口ニップル56Bと並設された温水出口ニップル82Aが設けられており、この温水出口ニップル82Aと、温水入口ニップル56Aに並設されている温水入口ニップル82Bの間には、図示しない床マット等へ温水を循環させる温水チューブが接続可能となっている。温水ユニット26は、床マットが接続されたときには、分岐配管80に設けている低温サーミスタ86によって、所定の温度が供給されるように温水の加熱を制御している。
【0040】
一方、図2に示されるように、温水エアコン10の室内ユニット22には、温水エアコン10の作動を制御する制御手段としてマイクロコンピュータ(以下「マイコン100」と言う)を備えたコントロール基板102が設けられている。
【0041】
コントロール基板102には、電源基板104、表示基板106、スイッチ基板108、パワーリレー基板110と共にユニット保護用の温度ヒューズ112、流量可変弁68、クロスフローファン90を駆動するファンモータ114、室内機12の図示しない吹出し口に設けられているフラップを操作するフラップモータ116が接続されている。
【0042】
また、室内ユニット22には、室内温度を検出する室温センサ118、室内の湿度を検出する湿度センサ120と共に、蒸発器18の温度を検出する冷媒熱交温度センサ122と放熱器16の温度を検出する温水熱交温度センサ124等がが設けられており、これらがそれぞれコントロール基板102に接続されている。
【0043】
この室内ユニット22には、電源基板104に運転用の交流電力が供給されるようになっており、コントロール基板102には、この電源基板104から電力が供給される。また、室内ユニット22は、冷媒ユニット24へ電力を供給するための出力ターミナル126が設けられており、この出力ターミナル126にパワーリレー基板110を介して交流電力が供給されるようになっている。この出力ターミナル126には、冷媒ユニット24が接続され、パワーリレー基板110を介して冷媒ユニット24に運転用の電力を供給するようになっている。
【0044】
このパワーリレー基板110には、パワーリレー130と共にパワーリレー140が設けられている。パワーリレー140は、通常、接点142が開かれており、温水エアコン10が冷房モード又はドライモードで運転されるときに閉じられる。また、マイコン100は、パワーリレー130の接点134の開閉操作によって、冷媒ユニット24をオン/オフ制御している。
【0045】
すなわち、本実施の形態に適用した温水エアコン10では、冷媒ユニット24のコンプレッサモータ92が、供給される交流電力の周波数に応じた定速で回転駆動するようになっており、これによりコンプレッサ40が定速運転される。また、コンプレッサモータ92のオン/オフによってコンプレッサ40の運転/停止が行われて冷房能力が制御される。
【0046】
マイコン100は、パワーリレー130をオン/オフすることによりコンプレッサモータ92をオン/オフして冷房能力を制御している。
【0047】
なお、温水ユニット26には、室内ユニット22とは別に運転用の電力が供給されるが、室内ユニット22に設けられているターミナル136を介して運転用の電力が供給可能となっている。
【0048】
また、コントロール基板102は、配線138を介して温水ユニット26に設けられている図示しないコントロール基板に接続されており、これにより、マイコン100は、温水ユニット26の作動(オン/オフ)を制御している。
【0049】
一方、表示基板106には、図示しない運転操作用のリモコンスイッチから送出される操作信号を受信する受信回路132が設けられており、この受信回路132によって受信した操作信号がマイコン100に読み込まれる。マイコン100は、この操作信号と室温センサ118や冷媒熱交温度センサ122等のセンサの検出結果に基づいて、室内ユニット22と共に冷媒ユニット24及び温水ユニット26を制御して空調運転を行う。
【0050】
また、表示基板106には、冷房ランプ、暖房ランプ、タイマーランプとなる複数のLED128が設けられており、これらのLED128が、運転モード、タイマー運転等の設定に基づいて点灯して、運転状態を表示するようになっている。
【0051】
ところで、図3に示されるように、電源基板104には、トランス150、ブリッジ整流器152、コンデンサ154と共に第1の出力手段とする三端子レギュレータ156と第2の出力手段とする三端子レギュレータ158(以下「レギュレータ156、158」と言う)が設けられており、トランス150の一次側に例えば単相100Vの交流電力が供給される。また、トランス150の一次側には、バリスタダイオード160が接続されており、これにより、トランス150に過電圧が印加されてしまうのを防止している。
【0052】
トランス150の二次側には、ブリッジ整流器152が接続されており、トランス150によって所定の電圧に変圧された交流電力がブリッジ整流器152によって両波整流されたのち、コンデンサ154によって平滑化されて直流電力に変換される。平滑化された直流電力は、レギュレータ156に供給される。これにより、例えば12Vの直流電力が出力される。なお、本実施の形態では、コンデンサ154の容量を一例として2200μFとしている。
【0053】
また、レギュレータ158には、レギュレータ156から出力される直流電力が入力されるようになっており、これにより、レギュレータ158は、例えば5Vの直流電力を出力する。
【0054】
電源基板104のレギュレータ156、158から出力される直流電圧は、コントロール基板102に供給され、コントロール基板102に設けられている各種部品と共にマイコン100がこの直流電圧によって駆動される。
【0055】
この電源基板104においても、一般的電源回路と同様にトランス150の一時側に入力される交流電源の電圧が低下すると、二次側の出力電圧も低下する。レギュレータ156は、例えば、12V以上の電圧が入力されることにより、出力電圧Vaが12Vの定電圧に保持されるが、入力電圧が12Vよりも低下すると、入力電圧の低下に応じて出力電圧Vaも低下する。
【0056】
また、レギュレータ158は、入力電圧であるレギュレータ156の出力電圧Vaが、5V以上であれば、出力電圧Vbが5Vの定電圧に保持されるが、出力電圧Vaが5Vよりも低下すると、出力電圧Vbも低下してしまうようになっている。
【0057】
一方、コントロール基板102に設けているマイコン100は、電源基板104の出力電圧Vaが所定範囲(例えば12V〜5V)であり、出力電圧Vbが5Vであれば動作するが、出力電圧Va、Vbのそれぞれが、この電圧よりも低下してしまうことにより動作を停止してしまうようになっている。
【0058】
一方、コントロール基板102には、電圧低下検出回路162が設けられている。この電圧低下検出回路162は、コンパレータ164及び分圧抵抗166、168によって構成されている。
【0059】
コンパレータ164の一方の入力端子には、基準電圧としてレギュレータ158の出力電圧Vbが入力される。また、コンパレータ164の他方の入力端子には、分圧抵抗166、168が接続されており、この分圧抵抗166、168を介してレギュレータ156の出力電圧Vaが入力される。
【0060】
すなわち、出力電圧Vaが、分圧抵抗166、168の抵抗比に応じて分圧された電圧Vcが入力される。
【0061】
コンパレータ164は、電圧Vcが電圧Vbより高い時には、出力がオフ(Lレベル)となっているが、電圧Vcが電圧Vbより低くなると出力がオン(Hレベル)に切り換わるようになっている。
【0062】
このコンパレータ164の出力は、マイコン100に入力されるようになっており、マイコン100は、コンパレータ164の出力から交流電源の電圧低下が発生したか否かを検出するようになっている。すなわち、マイコン100は、電圧低下検出回路162を用いて、レギュレータ156、158の出力電圧Va、Vbから交流電源の電圧が低下したか否かを判断するようになっている。
【0063】
なお、本実施の形態では、レギュレータ156の出力電圧Vaが9Vまで低下したときに、電圧低下が発生したと検出できるように、分圧抵抗166、168の抵抗値R1、R2をそれぞれ12kΩ、10kΩ(R1=12k、R2=10k)としている。
【0064】
前記した如く、マイコン100には、パワーリレー基板110のパワーリレー130、140が接続されており、冷房運転時にパワーリレー140をオンすると共に、パワーリレー130をオン/オフすることにより、冷媒ユニット24のコンプレッサモータ92をオン/オフして冷房能力を調整するようにしている。
【0065】
一方、マイコン100は、電圧低下検出回路162によって電圧低下を検出すると、パワーリレー140のリレーコイル144への通電を停止する。このパワーリレー140は、冷房モード又はドライモードでリレーコイル144が励磁されて接点142を閉じているが、リレーコイル144への通電が停止されることにより接点142を開放する。これにより、冷媒ユニット24のコンプレッサモータ92を停止するようにしている。
【0066】
また、マイコン100は、電圧低下を検出すると、フラップモータ116、ファンモータ114を停止させると共に、運転表示用のLED128を消灯させるなどして、温水エアコン10での電力消費を瞬間的に抑え、電圧低下によってマイコン100が停止するのを遅らせるようにしている。
【0067】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【0068】
温水エアコン10では、図示しないリモコンスイッチの操作によって暖房モードでの運転が指示されると、室外機14の温水ユニット26を作動指せる。温水ユニット26では、ガスバーナー70を点火すると共にポンプ62を作動させる。これにより、温水の循環路中の水が温水熱交換器64で加熱されて温水が生成され、この温水が温水ユニット26と室内ユニット22の間で循環される。
【0069】
室内ユニット22では、流量制御弁68の開度を操作することにより温水の循環量を調整しながら温水を循環させる。これにより、室内ユニット22から空調風として室内へ吹出される空気が、放熱器18を通過するときに加熱され、室内が暖房される。
【0070】
一方、温水エアコン10では、冷房モードでの運転が指示されると、パワーリレー130をオンして、冷媒ユニット24へ運転用の電力を供給する。これにより、冷媒ユニット24では、コンプレッサ40が交流電力の周波数に応じた回転数で回転駆動され、冷媒の循環が開始され、室内ユニット22から空調風として吹出される空気が放熱器18と一体に設けている蒸発器16を通過するときに冷却する。これにより、室内が冷房される。
【0071】
なお、温水エアコン10では、冷房モードで運転されるときに、室内ユニット22の流量調整弁68を閉じると共に、温水ユニット26の作動を停止させる。このとき、蒸発器16と一体になっている放熱器18内に水が残るため、冷媒熱交温度センサ122により蒸発器16の温度を検出し、この温度が所定の温度まで下がると、パワーリレー130をオフして、蒸発器16の温度がこれ以上低下しないようにすることにより、蒸発器16ないし蒸発器16を通過した空気によって放熱器18内の空気が冷却されすぎて凍結してしまうのを防止している。
【0072】
ところで、温水エアコン10には、コントロール基板102に電圧低下検出回路162を設けており、マイコン100は、この電圧低下検出回路162によって、交流電源の瞬時停電等を検出するようにしている。
【0073】
この電圧低下検出回路162は、コンパレータ164と分圧抵抗166、168を用いた簡単な構成となっているため、例えばコンパレータ164は、コントロール基板102に設けているICの中で、未使用となっているものを使用することができる。
【0074】
電圧低下検出回路162のコンパレータ164には、電源基板104のレギュレータ156の出力電圧Vaに応じた電圧Vcとレギュレータ158の出力電圧Vbとが入力される。このとき、交流電源の電圧が所定の範囲であれば、レギュレータ156の出力電圧Vaが約12Vとなり、分圧抵抗166、168によって分圧されてコンパレータ164に入力される電圧Vcは、出力電圧Vbより高い約6.5Vとなり、コンパレータ164の出力は、Lレベルに保たれる。
【0075】
ここで、交流電源に瞬時停電が発生することにより交流電源の電圧が低下することにより、レギュレータ156に入力される電圧も低下する。
【0076】
一方、電圧低下検出回路162では、レギュレータ156の出力電圧Vaが低下することにより電圧Vcも低下する。コンパレータ164は、この電圧Vcがレギュレータ158の出力電圧Vbより下がると、出力をHレベルに切り換わるようになっている。
【0077】
電圧低下検出回路162では、分圧抵抗166、168の抵抗値R1、R2を出力電圧Vaが約9Vに達したときに、電圧Vcが電圧Vbより下がるように設定しており、交流電源の電圧低下によってレギュレータ156の出力電圧Vaが、約9Vまで下がると、コンパレータ164の出力がオンする。
【0078】
一方、マイコン100では、電圧低下検出回路162のコンパレータ164の出力を監視している。図5には、マイコン100で実行される処理の一例を示しており、例えば、温水エアコン10が運転状態にあるときに実行される。
【0079】
このフローチャートでは、最初のステップ200で、コンパレータ164の出力がオンしたか否か、すなわち、コンパレータ164の出力がHレベルに切り換わったか否かを確認している。通常、交流電源の電圧が低下していなければ、コンパレータ164は、オフ状態となっている。このため、ステップ200で否定判定される。
【0080】
一方、交流電源の電圧が低下してコンパレータ164の出力がオンすると、ステップ202では、パワーリレー140のリレーコイル144への通電を停止して、冷媒ユニット24への電源の供給を遮断する。これにより、コンプレッサモータ92が運転を停止する。これと共に、次のステップ204では、室内ユニット22に設けているファンモータ114、フラップモータ116等を停止させると共にLED128を消灯させ、流量調整弁68が作動しているときにはこの流量調整弁68への電力の供給を遮断するなどして、各負荷機器の作動を停止させて電力消費の低減を図る。
【0081】
これにより、図4に示されるように、瞬時停電によって交流電源の電圧低下が生じると、先ず、レギュレータ156から出力される出力電圧Vaが低下し、このまま、出力電圧Vaが低下を続けることにより、二点産で示すように、レギュレータ158の出力電圧Vbも低下して、マイコン100が動作を停止してしまう。
【0082】
これに対して、温水エアコン10では、レギュレータ156の出力電圧Vaが、所定の電圧Vsに達すると、電圧低下検出回路162のコンパレータ164がオンする。マイコン100は、電圧低下検出回路162のコンパレータ164がオンすることにより、コンプレッサモータ92と共に、ファンモータ114、フラップモータ114等の負荷を停止させる。
【0083】
温水エアコン10では、負荷の作動が停止することにより消費電力が減少すると共に、コイルやコンデンサ、特に電源基板104に設けられているコンデンサ154に蓄積された電力が放電されるために、レギュレータ156の出力電圧Vbの低下が抑えられる。
【0084】
これにより、図4に示されるように、レギュレータ158の出力電圧Vbが低下するまでの時間が、時間t1から時間t2まで延ばされる。したがって、マイコン100は、停電等によって電源基板104に供給される電圧が低下しても、すぐに動作を停止することがない。例えば、交流電源の周波数が50Hzでは、従来は、停電してから3サイクル(t1≒60msec)程度でマイコン100が停止していたのに対して、7サイクル(t2≒140msec)までマイコン100の停止を遅らせることができている。特に温水エアコン10では、コンプレッサ40を駆動するコンプレッサモータ92が大きな負荷を占めており、このコンプレッサモータ92を停止させるだけでも、マイコン100が動作する時間を大幅に伸ばすことができる。
【0085】
また、停電が始まってからマイコン100が動作を停止するまでの時間t2の間に、停電が復帰して電源基板104に供給される電圧が上昇すれば、レギュレータ156の出力電圧が上昇するために、マイコン100が停止することがない。すなわち、時間t2以内の瞬時停電であれば、マイコン100が動作を停止してしまうのを防止することができる。
【0086】
一方、図5のフローチャートに示されるように、マイコン100では、動作停止が延長されている間に、現在の温水エアコン10の運転状態をメモリに記憶する(ステップ206)。これにより、交流電源の停電が復帰したときに、停電前の運転状態で運転が開始可能となるようにしている。
【0087】
なお、本実施の形態では、電圧低下検出回路162を用いてレギュレータ156の出力電圧Vaの低下から停電を検出するようにしたが、停電検出はこれに限るものではない。例えば、交流電源の電圧またはレギュレータ156の出力電圧VaをA/D変換してマイコン100で読み込んで停電検出を行うようにしても良い。
【0088】
また、本実施の形態では、パワーリレー140を用いて停電検出時にコンプレッサモータ92を停止させるようにしたが、パワーリレー140を設けずに、パワーリレー130によって停電検出時にも冷媒ユニット24への電力の供給を遮断するようにしても良い。
【0089】
なお、本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。本実施の形態では、コンプレッサ40を定速運転する冷媒ユニット24を用いて説明したが、冷媒ユニットとしては、インバータ制御によってコンプレッサ40を運転させることにより冷房能力を制御する所謂インバータエアコンを適用しても良い。
【0090】
また、本実施の形態では、温水エアコン10を用いて説明したが、温水エアコン10に限らず、コンプレッサ40の運転によって冷凍サイクル中を循環する冷媒によって空調する一般的構成の空気調和機に適用することができる。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイコンなどの制御手段が停止する電圧に達するまでに停電を検出してコンプレッサやコンプレッサを含む負荷を停止させることにより、制御手段が停電の発生した瞬間に停止してしてリセットされてしまうのを防止することが可能となる。また、極めて短時間の停電であれば、制御手段を停止させてしまうことがないと言う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の空気調和機として適用した温水エアコンの冷凍サイクルと温水の巡回サイクルの概略構成図である。
【図2】 室内ユニットの電気回路の概略構成を示すブロック図である。
【図3】 室内ユニットに設けた電源基板と電圧低下検出回路の概略構成図である。
【図4】 停電時に電源基板から出力される出力電圧の変化の概略を示す線図である。
【図5】 停電検出と停電検出時の処理の概略を示す流れずである。
【符号の説明】
10 温水エアコン(空気調和機)
22 室内ユニット
24 冷媒ユニット
40 コンプレッサ
92 コンプレッサモータ(負荷)
100 マイコン(制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段)
102 コントロール基板(制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段)
104 電源基板(電源回路)
114 ファンモータ(負荷)
116 フラップモータ(負荷)
128 LED(負荷)
140 パワーリレー(負荷抑制手段)
156 三端子レギュレータ(第1の出力手段)
158 三端子レギュレータ(第2の出力手段)
162 電圧低下検出回路(検出手段)
164 コンパレータ(比較手段)
Va 第1の出力電圧
Vb 第2の出力電圧[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner that achieves air conditioning in a room by blowing out air whose temperature is controlled by a refrigerant into the room.
[0002]
[Prior art]
An air conditioner (hereinafter referred to as an “air conditioner”) that harmonizes indoor air uses a refrigerant that circulates in the refrigeration cycle for cooling or heating, or performs a cooling operation by a refrigeration cycle using a refrigerant and uses hot water. There is a hot water air conditioner (hot water air conditioner) that performs heating operation.
[0003]
In general, in an air conditioner, a flap motor that controls a cross flow fan and a flap together with a heat exchanger is provided in an indoor unit. The outdoor unit includes a compressor motor that drives a compressor, a fan motor that cools the outdoor heat exchanger, and the like. Is provided.
[0004]
In such an air conditioner, after operating power supplied to the indoor unit is transformed, it is converted into DC power of a predetermined voltage by a rectifying element, and the microcomputer is operated by this DC power.
[0005]
Generally, 12V and 5V DC power is used for the operation of the microcomputer. In the rectifier circuit provided in the air conditioner, a three-terminal regulator for 12V and a three-terminal regulator for 5V are used and are stepped down by a transformer. After the AC power is rectified, 12V DC is obtained by the 12V three-terminal regulator, and this power is input to the 5V three-terminal regulator to obtain 5V power.
[0006]
In the air conditioner, the cross flow fan and the flap motor are driven by the electric power supplied to the indoor unit, and AC power is supplied to the outdoor unit to drive the compressor motor. At this time, the operation of each device such as a crossflow fan, a flap motor, and a compressor is controlled by a microcomputer, and an operation display LED is turned on to display an operation state.
[0007]
By the way, when the power supply voltage decreases, the voltage of the DC power supplied to the microcomputer also decreases. In general, the microcomputer is set with an operable voltage, and stops operating when the supplied power falls below the operable voltage range.
[0008]
On the other hand, the power supply voltage supplied to the air conditioner varies depending on the surrounding environment. In the above-described general power supply circuit, the 5V three-terminal regulator uses the output power of the 12V three-terminal regulator, so the output voltage is less likely to be affected by changes in the power supply voltage. When a so-called instantaneous power failure occurs in which the output voltage is susceptible to voltage fluctuations of the AC power supply and the power supply voltage decreases instantaneously, the output voltage of the 12V three-terminal regulator decreases. As a result, the microcomputer may temporarily stop operation and be in a reset state.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object thereof is to propose an air conditioner that prevents a microcomputer serving as a control means from being easily stopped and reset when an instantaneous power failure occurs. And
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention operates with a power supply circuit that outputs DC power of a predetermined voltage when a power supply of a predetermined voltage is supplied, and a power of a voltage within a predetermined range supplied from the power supply circuit. An air conditioner that performs air conditioning while controlling the operation of a load including a compressor provided in a refrigeration cycle by the power supply power of the predetermined voltage by the control means, the power supply voltage Detecting means for detecting a power failure in which the supply of power stops due to a decrease in power, and a stop for stopping the supply of power to the load when detecting that the power supply voltage has decreased by the detecting means To reduce power consumption and delay the stopping of the control means And a load suppression means.
[0011]
According to the present invention, a control unit such as a microcomputer operates when supplied with electric power having a voltage within a predetermined range, and controls an electric power load including a compressor to perform an air conditioning operation.
[0012]
At this time, if a power failure occurs and the power supply voltage drops, the detection means detects the voltage drop and activates the load suppression means before the voltage output from the power supply circuit reaches the voltage at which the control means operates. And stop supplying power to the load.
[0013]
Thereby, the time until the control means stops can be extended. That is, if the load is large at the time of a power failure, the voltage can be reduced in a short time or the load can be reduced to extend the time for the voltage to decrease, and the control means can be operated during that time. That is, the voltage drop can be temporarily suppressed, and the control means can be prevented from stopping instantaneously.
[0014]
In this way, when the operation time of the control means is extended, it is possible to prevent the control means from being reset due to an instantaneous power failure by taking measures against the power failure.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the power supply circuit outputs a first predetermined voltage output from a first predetermined voltage supplied to the control means, and a first predetermined voltage output from the first output means. And a second output means for outputting power of a second predetermined voltage supplied from the voltage power to the control means, and the detection means is set to the first predetermined voltage. Comparing means for comparing the corresponding third voltage with the second predetermined voltage, and a power failure determining means for determining a decrease in the power supply voltage based on a comparison result of the comparing means. .
[0016]
According to this invention, when the voltage of the power supply is reduced due to a power failure, the first output voltage is lowered before the second output voltage. A voltage drop due to a power failure can be detected before reaching the voltage at which the control means stops from the first output voltage and the second output voltage.
[0017]
That is, with a simple configuration that compares the voltage corresponding to the first output voltage and the second output voltage, it is possible to detect a power failure before the control means stops and delay the stop of the control means.
[0018]
The invention according to
[0019]
According to this invention, the compressor which is the largest load is stopped. Thereby, it can delay that a control means stops efficiently and reliably.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an air conditioner applied to the present embodiment. This air conditioner is a hot water air conditioner (hereinafter referred to as “hot
[0022]
The hot
[0023]
In the
[0024]
The
[0025]
The air conditioner to which the present invention is applied may be a so-called multi-type in which each of the
[0026]
Furthermore, an air conditioner to which the present invention is applied may be one that performs cooling and heating with a refrigerant that circulates in the refrigeration cycle without using hot water, or may be dedicated to cooling.
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
In the hot
[0030]
On the other hand, the
[0031]
On the other hand, the
[0032]
The
[0033]
Further, the hot
[0034]
The
[0035]
In the hot
[0036]
At this time, in the
[0037]
Thus, the hot
[0038]
The
[0039]
A
[0040]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
That is, in the hot
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
In addition, the
[0049]
On the other hand, the
[0050]
In addition, the
[0051]
By the way, as shown in FIG. 3, a
[0052]
A
[0053]
Further, the
[0054]
The DC voltage output from the
[0055]
Also in the
[0056]
Further, the
[0057]
On the other hand, the
[0058]
On the other hand, a voltage
[0059]
The output voltage Vb of the
[0060]
That is, the voltage Vc obtained by dividing the output voltage Va according to the resistance ratio of the
[0061]
The output of the
[0062]
The output of the
[0063]
In the present embodiment, the resistance values R1 and R2 of the
[0064]
As described above, the power relays 130 and 140 of the
[0065]
On the other hand, when the
[0066]
When the
[0067]
The operation of the present embodiment will be described below.
[0068]
In the hot
[0069]
In the
[0070]
On the other hand, in the hot
[0071]
In the hot
[0072]
By the way, the hot
[0073]
Since this voltage
[0074]
The voltage Vc corresponding to the output voltage Va of the
[0075]
Here, when the instantaneous power failure occurs in the AC power supply, the voltage of the AC power supply decreases, so that the voltage input to the
[0076]
On the other hand, in the voltage
[0077]
In the voltage
[0078]
On the other hand, the
[0079]
In this flowchart, in the
[0080]
On the other hand, when the voltage of the AC power supply decreases and the output of the
[0081]
As a result, as shown in FIG. 4, when a voltage drop of the AC power supply occurs due to an instantaneous power failure, the output voltage Va output from the
[0082]
On the other hand, in the hot
[0083]
In the hot
[0084]
As a result, as shown in FIG. 4, the time until the output voltage Vb of the
[0085]
In addition, if the voltage supplied to the
[0086]
On the other hand, as shown in the flowchart of FIG. 5, the
[0087]
In the present embodiment, a power failure is detected from a decrease in the output voltage Va of the
[0088]
In this embodiment, the
[0089]
Note that this embodiment does not limit the configuration of the present invention. In the present embodiment, the
[0090]
Further, in the present embodiment, the hot
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the control means detects the power failure before reaching the voltage at which the control means such as the microcomputer stops, and stops the compressor and the load including the compressor, so that the control means instantly receives the power failure. It is possible to prevent a stop and reset. Moreover, if it is a power failure for a very short time, the outstanding effect that a control means will not be stopped is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle and a hot water circulation cycle of a hot water air conditioner applied as an air conditioner of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric circuit of the indoor unit.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a power supply board and a voltage drop detection circuit provided in the indoor unit.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a change in output voltage output from a power supply board at the time of a power failure.
FIG. 5 is a flow that shows an outline of a power failure detection and a process at the time of power failure detection.
[Explanation of symbols]
10 Hot water air conditioner (air conditioner)
22 Indoor units
24 Refrigerant unit
40 compressor
92 Compressor motor (load)
100 microcomputer (control means, detection means, load suppression means, power failure determination means)
102 Control board (control means, detection means, load suppression means, power failure determination means)
104 Power supply board (power supply circuit)
114 Fan motor (load)
116 Flap motor (load)
128 LED (load)
140 Power relay (load suppression means)
156 Three-terminal regulator (first output means)
158 Three-terminal regulator (second output means)
162 Voltage drop detection circuit (detection means)
164 Comparator (comparison means)
Va first output voltage
Vb second output voltage
Claims (3)
前記電源電圧の低下から電力の供給が停止する停電を検出する検出手段と、
前記検出手段によって電源電圧が低下したことを検出したときに前記負荷への電力の供給を停止して、電力消費を抑え、前記制御手段が停止するのを遅らせる負荷抑制手段と、
を含むことを特徴とする空気調和機。A power supply circuit that outputs DC power of a predetermined voltage when supplied with power of a predetermined voltage; and a control unit that operates by power of a voltage within a predetermined range supplied from the power supply circuit, the predetermined voltage An air conditioner that achieves air conditioning while controlling the operation of a load including a compressor provided in the refrigeration cycle by the power of the control by the control means,
Detecting means for detecting a power failure in which the supply of power stops due to a decrease in the power supply voltage;
A load suppressing means for stopping the supply of power to the load when detecting that the power supply voltage is reduced by the detecting means , suppressing power consumption, and delaying the stopping of the control means ;
The air conditioner characterized by including.
前記比較手段の比較結果に基づいて前記電源電圧の低下を判定する停電判定手段と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。The power supply circuit outputs a first predetermined voltage power supplied to the control means, and a first predetermined voltage power output from the first output means to the control means. And a second output unit that outputs power of a second predetermined voltage to be supplied, and the detection unit includes a third voltage corresponding to the first predetermined voltage, A comparison means for comparing the second predetermined voltage;
The air conditioner according to claim 1, further comprising a power failure determination unit that determines a decrease in the power supply voltage based on a comparison result of the comparison unit.
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