JP4738129B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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この構成によれば、圧縮機の吐出側配管に配設された圧力スイッチが、例えば所定の圧力を超える高圧を検出して切り替わった場合に、この切り替わり動作に連動してインバータの駆動電源が切断されるので、インバータを駆動するマイコン等による制御を経ることなく、インバータ自体を停止させて、圧縮機を安全かつ速やかに停止させることができる。また、圧縮機自体の電源でなくインバータの駆動電源を切断するので、低電圧の電源をスイッチングする回路として容易に実現可能である。
図1は、本発明の実施形態に係る空気調和装置1の回路図である。
この空気調和装置1は、ガス管5及び液管7を備えてなるユニット間配管9に、室外ユニット1A、1Bが並列に接続されると共に、室内ユニット3A、3Bが並列に接続されて構成される。
また、室外ユニット1Aは、吐出管21Aとレシーバタンク16Aの上部とを接続するバイパス管22Aを備え、このバイパス管22Aには制御弁25Aが設けられる。この制御弁25Aは、例えば、常閉型の電磁弁が適用される。室外熱交換器14Aには、この室外熱交換器14Aへ送風する室外ファン17Aが隣接して配置されている。
これら高圧スイッチ51A、51Bは、平常時は設定がオンであり、当該吐出側配管における圧力が予め定められた圧力の基準を超えた場合に、接点がオフに切り替わるスイッチである。これら高圧スイッチ51A、51Bのオン/オフに応じて、圧縮機10A、10B、10Cの動作が制御される。
室内ユニット3A、3Bに流入した冷媒は、室内膨張弁38A、38B、室内熱交換器34A、34Bに入り、ここで蒸発した後、ガス管5を流れ、各室外ユニット1A、1Bに分流する。そして、その分流した冷媒は、四方弁13A、13B、アキュムレータ11A、11Bを経て、圧縮機10A、10B、10Cに戻される。
各室内ユニット3A、3Bに流入した冷媒は、室内熱交換器34A、34Bに入り、ここで凝縮した後、室内膨張弁38A、38Bを経て、液管7を流れ、各室外ユニット1A、1Bに分流する。そして、その分流した冷媒は、レシーバタンク16A、16B及び室外膨張弁15A、15Bを経て、室外熱交換器14A、14Bに入り、ここで蒸発した後、四方弁13A、13B、アキュムレータ11A、11Bを経て、圧縮機10A、10B、10Cに戻される。
また、コントローラ100は、合計出力を7〜10psの範囲で制御するには、室外ユニット1Aの能力一定の圧縮機10A(4ps)を運転させた上、残りの3〜6psを能力可変圧縮機10Bの運転により制御する。
また、コントローラ100は、合計出力を11〜16psの範囲で制御するには、室外ユニット1Bの能力一定の圧縮機10C(10ps)を運転しっ放しにして、残りの1〜6psを室外ユニット1Aの能力可変圧縮機10Bの運転により制御する。
さらに、コントローラ100は、合計出力を17〜20psの範囲で制御するには、室外ユニット1Bの能力一定の圧縮機10C(10ps)、及び室外ユニット1Aの能力一定の圧縮機10A(4ps)を運転しっ放しにして、残りの3〜6psを室外ユニット1Aの能力可変圧縮機10Bの運転により制御する。
図2は、圧縮機10Bを駆動するための構成を示す図であり、特に、圧縮機駆動制御部50の機能的構成を示す図である。
圧縮機10Bを駆動するインバータ53はマイコン52(制御手段)に接続されている。マイコン52は、コントローラ100の制御に従って、インバータ53に対してインバータ駆動波形信号DSを出力し、このインバータ駆動波形信号DSに従ってインバータ53が動作する。インバータ53は、電源回路54から供給されるインバータ駆動電圧が供給される。電源回路54は、圧縮機10Bを含む空気調和装置1の各部に電源(例えば、交流200ボルト)を供給する電源装置(図示略)とは異なり、例えば5ボルトの直流電圧を供給する。
一方、フォトカプラPC1の受光側の一端には5ボルトの直流電圧が印加され、他端には抵抗R3を介してコンデンサC1の一端が直列接続される。コンデンサC1の他端は接地される。フォトカプラPC1の発光ダイオードが発光している間はフォトカプラPC1の受光側に電流が流れ、コンデンサC1が充電される。
さらに、トランジスタTR1のコレクタには、インバータ53に繋がる信号ラインが接続されている。この信号ラインの電圧は、異常信号FSとしてマイコン52に入力され、当該信号ラインの電圧すなわち異常信号FSがLowレベルのとき、マイコン52は正常運転中と判別し、異常信号FSがHighレベルのとき、マイコン52は高圧スイッチ51Aが、基準を超える圧力を検出してオフになったと判別する。
トランジスタBRT1のコレクタには、ダイオードD2のカソード側が接続され、ダイオードD2のアノード側は、PNP型のトランジスタBRT2のベースに接続される。
トランジスタBRT2のエミッタには5ボルトの直流電圧が印加され、コレクタは抵抗R9を介して接地される。
さらに、トランジスタBRT2のコレクタは、抵抗R10を介してトランジスタTR2のベースに接続される。トランジスタTR2のエミッタには5ボルトの直流電圧が印加され、エミッタ−ベース間は外部の抵抗R11を介して接続される。そして、トランジスタTR2のコレクタはインバータ53に接続され、この接続ラインを介して、インバータ53にインバータ駆動電圧Vccが供給される。この接続ラインは抵抗R12を介して接地される。
高圧スイッチ51Aがオンの状態では、フォトカプラPC1が内蔵する発光ダイオードが発光し、フォトカプラPC1の受光側がオンとなる。これによりコンデンサC1が充電されるとともに、トランジスタTR1がオンとなってコレクタ−エミッタ電流が流れる。
この状態では、トランジスタTR1のコレクタの電位に一致する異常信号FSはLowレベルになり、マイコン52に対してはLowレベルの異常信号FSが出力される。
ここで、フォトカプラPC1の発光ダイオードには交流電圧が印加されるので、その発光は間欠的になる。この間欠的な発光中の非発光時間においては、フォトカプラPC1の受光側に電流が流れないが、非発光時間が短時間であれば、コンデンサC1からトランジスタTR1のベースに電圧が供給されるので、トランジスタTR1はオンの状態を保つ。
このため、トランジスタTR2においてはベースの電位が低く、エミッタ−ベース間の電圧が十分に高いので、トランジスタTR2はオンとなる。これにより、トランジスタTR2のコレクタからインバータ53に対して、インバータ駆動電圧Vccが供給される。
このため、マイコン52に出力される異常信号FSがHighレベルに切り替わる。
マイコン52は、異常信号FSがHighレベルに切り替わったことを検知して、高圧スイッチ51Aが基準を超える圧力を検出したと判別し、圧縮機10Bを停止させる等の異常制御を行う。
そして、トランジスタBRT2のコレクタの電位が高くなることで、トランジスタTR2がオフに切り替わり、インバータ53へ出力されるインバータ駆動電圧Vccの供給がオフにされる。
上述のように、高圧スイッチ51Aがオフになった場合には、マイコン52に対して出力される異常信号FSがLowレベルからHighレベルに切り替わるので、これをマイコン52が検知してインバータ53を制御し、圧縮機10Bを停止させる。
しかしながら、空気調和装置1においては、マイコン52の制御プログラムのバグ等に起因して、マイコン52が正常に動作しない可能性がある。さらに、マイコン52が正常に動作できない状況において、圧縮機10Bの吐出側配管における圧力が上記基準を超える可能性は、極めて低いものの、完全には否定できない。
本実施形態の空気調和装置1においては、高圧スイッチ51Aが基準を超える圧力を検出してオフに切り替わった場合に、インバータ53に供給されるインバータ駆動電圧Vccがオフにされ、インバータ53が自動的かつ強制的に停止され、圧縮機10Bが停止する。このため、マイコン52が正常に動作中であるか否かを問わず、圧縮機10Bの吐出側圧力の異常に速やかに対応して、圧縮機10Bを停止させることができ、高い信頼性を確保できる。
このため、スイッチ応答回路55からインバータ53に対するインバータ駆動電圧Vccの供給も復帰するので、インバータ53および圧縮機10Bが動作可能な状態となる。
1A、1B 室外ユニット
3A、3B 室内ユニット
10A、10B、10C 圧縮機
50 圧縮機駆動制御部
51A 高圧スイッチ(圧力スイッチ)
51B 高圧スイッチ
52 マイコン(制御手段)
53 インバータ
54 電源回路
55 スイッチ応答回路(電源切替回路)
100 コントローラ
Claims (4)
- インバータ駆動される圧縮機を備えた空気調和装置において、
前記インバータに対してインバータ駆動波形信号を出力して制御するマイコンを備え、
前記インバータを駆動するための電源供給ライン上に配設され、前記圧縮機の吐出側配管に配設された圧力スイッチの切り替わり動作に連動して変化する異常信号を前記インバータ制御マイコンに出力するとともに、前記圧力スイッチの切り替わり動作に連動して前記電源供給ラインを切断する電源切替手段を設け、
前記マイコンは、前記異常信号の状態を監視し、前記異常信号の状態に基づいてインバータ駆動波形信号の出力を変化させることを特徴とする空気調和装置。 - 前記圧力スイッチは、前記圧縮機の吐出側配管における圧力が所定の圧力を超えた場合にオフに切り替わるスイッチであることを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
- 前記電源切替手段は、前記圧力スイッチの切り替わりから所定の時間が経過した後に、前記電源供給ラインを切断することを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和装置。
- 前記電源切替手段は、前記圧力スイッチが復帰した場合に、前記電源供給ラインを接続させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の空気調和装置。
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