JP6615387B2 - 室外機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室外機に搭載される室外機制御装置に関するものである。

特許文献１に開示される室外機のモータ駆動装置は、モータ巻線温度検出器、モータ減磁保護閾値設定部、モータ電流再現部、駆動信号発生部及びモータ減磁保護過電流判定部を備える。モータ巻線温度検出器は、モータ巻線の温度を検出し、検出された巻線温度をモータ減磁保護閾値設定部に出力する。モータ減磁保護閾値設定部は、モータ巻線温度検出器で検出された巻線温度に応じて、永久磁石の減磁を防止するための減磁保護閾値を設定する。モータ電流再現部は、インバータ回路に供給される直流電流の検出値に基づきモータに流れるモータ電流を再現する。駆動信号発生部は、インバータ駆動回路を駆動するための駆動信号を生成する。

モータ減磁保護過電流判定部は、モータ電流再現部から出力されるモータ電流と、モータ減磁保護閾値設定部から出力される減磁保護閾値とに基づいて、モータに減磁保護閾値を超える過電流が流れているか否かを判定する。そしてモータ減磁保護過電流判定部は、モータに減磁保護閾値を超える過電流が流れていると判定した場合、駆動信号発生部の処理を停止させる。

特開２０１３−１９２４１６号公報

特許文献１に開示されるモータ駆動装置では、一時的な負荷の変動と、一時的な受電電源の変動とにより、圧縮機の過電流遮断停止が生じた場合、空気調和機を継続的に運転させることができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷の信頼性を確保しつつ、空気調和機を継続的に運転させることができる室外機制御装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る室外機制御装置は、複数のスイッチング素子を有し直流電力を交流電力に変換して圧縮機に供給するインバータ回路と、複数のスイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部とを備えた室外機制御装置であって、インバータ回路に供給される直流電流を検出する直流電圧検出部と、直流電圧検出部で検出された直流電流の値に対応する電圧レベルと基準電圧とを比較し、電圧レベルが基準電圧以上のとき、インバータ回路の運転を停止させる運転停止部と、少なくとも、複数の室外機の機種情報と、複数の圧縮機の仕様情報と、複数の圧縮機の減磁保護特性情報と、複数の圧縮機の外郭温度情報と、複数の圧縮機の外郭温度の補正値とが対応付けて設定された保護情報設定部とを備え、制御部は、圧縮機が過電流で停止したとき、機種情報、仕様情報、減磁保護特性情報、外郭温度情報及び補正値を用いて、圧縮機が停止した際の圧縮機の外郭温度が、減磁保護特性の非減磁領域の範囲であれば、過電流遮断電圧値の補正を繰り返すことを特徴とする。

本発明に係る室外機制御装置は、負荷の信頼性を確保しつつ、空気調和機を継続的に運転させることができる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る室外機制御装置を備えた室外機の構成図 図１に示される室外機に接続される室内機の構成図 図１に示す不揮発性メモリに格納される圧縮機減磁特性と圧縮機過電流保護値との一例を示す図 図１に示す保護情報設定部に設定される保護情報の一例を示す図 図１に示す室外機の室外機制御装置の動作を説明するための第１のフローチャート 図１に示す室外機の室外機制御装置の動作を説明するための第２のフローチャート 実施の形態３に係る室外機制御装置で用いられる保護情報の一例を示す図 実施の形態３に係る室外機制御装置の動作を説明するための第１のフローチャート 実施の形態３に係る室外機制御装置の動作を説明するための第２のフローチャート

以下に、本発明の実施の形態に係る室外機制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る室外機制御装置を備えた室外機の構成図であり、図２は図１に示される室外機に接続される室内機の構成図である。

空気調和機の室外機１及び室内機２は、冷媒配管３と室内室外接続用配線４とによって接続される。室内機２には、リモコン用配線６を介してリモコン５が接続される。リモコン５は、運転指令と、運転モードと、被空調設定温度とを選択するためのコントローラである。運転モードには、冷房運転、暖房運転、除湿運転又は送風運転といった各種の動作モードが含まれる。リモコン５に設けられた表示部５ａには、運転の状態と、室内吸い込み温度と、被空調設定温度とが表示される。

図１に示される室外機１は、室外機１の制御を司る室外機制御装置１３と、圧縮機７と、室外熱交換器８と、電子膨張弁１０と、外気を流通させる室外ファン１１と、室外ファン１１用の室外ファンモータ２６とを備える。

室外機制御装置１３は、商用電源１５から供給される交流電力を整流して出力する整流回路１６と、整流回路１６の出力側に接続され突入電流を抑制する突入電流抑制回路１９と、突入電流抑制回路１９に接続された力率改善用のリアクタ１８と、整流回路１６で整流された電圧を平滑する平滑コンデンサ１７と、平滑コンデンサ１７で平滑された直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ回路５４と、直流電圧検出部である電流電圧変換回路２３と、運転停止部である過電流比較回路２４と、制御部であるインバータ回路駆動用マイコン２０と、マイコン誤動作監視回路４０ｂとを備える。以下では説明を簡単化するため、インバータ回路駆動用マイコン２０を単に「マイコン２０」と称し、マイコン誤動作監視回路４０ｂを単に「監視回路４０ｂ」と称する場合がある。

突入電流抑制回路１９は、突入電流抑制用リレー１９ａと、突入電流抑制用リレー１９ａに並列接続された突入電流防止素子１９ｂとを備える。突入電流抑制回路１９及びリアクタ１８は、整流回路１６と平滑コンデンサ１７との間に直列に接続されている。

インバータ回路５４は、複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆと、複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌと、素子短絡保護部５４ｍとを備える。

電流電圧変換回路２３は、整流回路１６とインバータ回路５４との間の母線に流れる母線電流Ｉｄｃを検出し、検出した電流を電圧信号２３ａに変換して出力する回路である。

過電流比較回路２４は、比較回路２４ａと、第１の電圧発生回路である電圧安定化回路２４ｂと、第２の電圧発生回路である固定電圧発生回路２４ｄと、出力切替部２４ｅとを備える。電圧安定化回路２４ｂには、アナログ出力端子２０ａから出力される基準電圧が印加され、出力切替部２４ｅには電圧安定化回路２４ｂの出力と、固定電圧発生回路２４ｄの出力との双方が入力される。

出力切替部２４ｅは、マイコン２０に接続された切替出力部２０ｂの出力状態に応じて、電圧安定化回路２４ｂの出力と固定電圧発生回路２４ｄの出力との何れかを出力する。出力切替部２４ｅから出力される電圧は、比較回路２４ａの基準電位となる。具体的に説明すると、切替出力部２０ｂの出力がＬｏｗレベルの場合、出力切替部２４ｅは、固定電圧発生回路２４ｄの出力を比較回路２４ａに出力する。切替出力部２０ｂの出力がＨｉレベルの場合、出力切替部２４ｅは、電圧安定化回路２４ｂの出力を比較回路２４ａに出力する。ここで、切替出力部２０ｂには抵抗２０ｃが設けられており、マイコン２０の不作動及び誤動作が生じた場合、切替出力部２０ｂの出力状態は必ずＬｏｗレベルとなる。

電流電圧変換回路２３で変換された母線電流Ｉｄｃの電圧信号２３ａは、比較回路２４ａに入力される。比較回路２４ａは、出力切替部２４ｅから出力された電圧レベルと電圧信号２３ａの電圧レベルとを比較する。電圧信号２３ａの電圧レベルが出力切替部２４ｅから出力された電圧レベルより大きい場合、比較回路２４ａは、過電流判定信号を過電流出力部２４ｃに出力する。

過電流出力部２４ｃは、過電流出力部２４ｃの出力端と、インバータ回路５４の素子短絡保護部５４ｍと、マイコン２０とに接続される。素子短絡保護部５４ｍは、過電流出力部２４ｃを介して伝送された過電流判定信号を受信したとき、インバータ回路５４の動作を停止させる。圧縮機７へ供給される交流電力の出力が停止されるため圧縮機７が停止する。またマイコン２０は、過電流出力部２４ｃを介して伝送された過電流判定信号を受信したとき、インバータ回路５４の動作を停止させる。インバータ回路５４の動作が停止することにより、圧縮機７に過大な電流が流れることを防止できるため、圧縮機７の故障が抑制され、インバータ回路５４に過大な電流が流れることを防止できるため、インバータ回路５４の故障と異常加熱とによる、部品の劣化を防止できる。

マイコン２０は、複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆのそれぞれをオンオフ制御するためのパルス幅変調信号を生成して出力する。複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌのそれぞれには、マイコン２０で生成されたパルス幅変調信号が入力される。複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌのそれぞれは、パルス幅変調信号を、複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆのそれぞれを駆動可能な駆動信号に変換して出力する。これにより複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆのそれぞれがオンオフ制御される。

監視回路４０ｂはマイコン２０のＲＥＳＥＴ端子に接続されている。監視回路４０ｂは、マイコン２０の誤動作を検出した場合、マイコン２０のＲＥＳＥＴ端子にリセット用の信号を出力することにより、マイコン２０をリセットさせて、マイコン２０の更なる誤動作を防止する。

また室外機制御装置１３は、突入電流抑制回路１９に設けられる突入電流抑制用リレー１９ａの駆動回路であるリレー駆動回路２５と、保護情報設定部３８と、後述する室内制御マイコン４３から出力される各種の情報が格納される不揮発性メモリ３７と、電圧変換回路５３と、通信回路２２とを備える。

リレー駆動回路２５は制御メインマイコン２１によって制御される。保護情報設定部３８には、圧縮機７を過電流から保護するための情報群が設定される。情報群としては、室外機１の機種と、圧縮機７の仕様と、商用電源１５の仕様とを例示できる。保護情報設定部３８に設定された情報の具体例は後述する。電圧変換回路５３は、平滑コンデンサ１７で平滑された直流電圧である母線電圧を検出し、母線電圧をマイコン２０が読み込み可能な電圧に変換してマイコン２０に出力する。なお室外機１の機種には室外機１の定格能力を示す馬力に関する情報が含まれる。

また室外機制御装置１３は、室外機１の一連の制御を司る制御メインマイコン２１と、室外ファンモータ２６を駆動するファンモータ駆動回路２７と、室内機２との通信を行うための室内通信回路４１と、制御メインマイコン２１のマイコン誤動作監視回路４０ａと、室外機１の運転状況と各種の異常情報とを表示する表示部３９と、複数の変換回路３０，３２，３４，３６と、電子膨張弁１０の駆動回路２８とを備える。

制御メインマイコン２１がファンモータ駆動回路２７を制御することにより、室外ファンモータ２６は特定の回転数に制御される。

マイコン誤動作監視回路４０ａは、制御メインマイコン２１のＲＥＳＥＴ端子に接続されている。マイコン誤動作監視回路４０ａは、制御メインマイコン２１の誤動作を検出した場合、制御メインマイコン２１のＲＥＳＥＴ端子にリセット用の信号を出力することにより、制御メインマイコン２１をリセットさせて、制御メインマイコン２１の更なる誤動作を防止する。

図２に示される室内機２は、室内機２の制御を司る室内機制御装置１４と、室内熱交換器９に設けられ室内空気を流通させる室内ファン１２と、室内ファン１２用の室内ファンモータ４４と、室内熱交換器９とを備える。

室内機制御装置１４は、室外通信回路４２と、リモコン通信回路５２と、不揮発性メモリ５０と、各種の設定を切替えるための切替スイッチ５１と、室内制御マイコン４３と、変換回路４７と、変換回路４９と、ファンモータ駆動回路４５とを備える。

室内制御マイコン４３がファンモータ駆動回路４５を制御することにより、室内ファンモータ４４は特定の回転数に制御される。

室内温度を検出する室内温度検出用のサーミスタ４６で検出された温度は、変換回路４７を介して室内制御マイコン４３に取り込まれる。室内配管の温度を検出する冷室内配管温度検出用のサーミスタ４８で検出された温度は、変換回路４９を介して室内制御マイコン４３に取り込まれる。室内制御マイコン４３とリモコン５は、リモコン通信回路５２を介して各種の情報を相互に送受信する。

圧縮機７、室外熱交換器８、室内熱交換器９及び電子膨張弁１０は、冷媒配管３により環状に接続される。圧縮機７、室外熱交換器８、室内熱交換器９、電子膨張弁１０及び冷媒配管３は、冷媒回路を構成する。電子膨張弁１０は、制御メインマイコン２１から電子膨張弁１０の駆動回路２８を介して特定の開度に制御される。

図１に示される室外機１では、商用電源１５から供給される交流電力が整流回路１６によって整流され、整流された電圧は、突入電流抑制回路１９とリアクタ１８とを介して、平滑コンデンサ１７によって平滑される。平滑された特定の直流電圧、すなわち母線電圧は、インバータ回路５４に印加される。

制御メインマイコン２１とマイコン２０とは通信回路２２で相互に通信を行い、制御メインマイコン２１で算出された、圧縮機７に必要な運転周波数は、マイコン２０へ伝送される。マイコン２０は、制御メインマイコン２１から伝送された運転周波数に応じてパルス幅変調信号を生成を生成し、生成したパルス幅変調信号を複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌのそれぞれに対して出力する。

マイコン２０で生成されたパルス幅変調信号が複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌのそれぞれで駆動信号に変換され、駆動信号により複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆのそれぞれがオンオフ動作する。平滑コンデンサ１７で平滑された母線電圧は、複数のスイッチング素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆのそれぞれがオンオフ動作によって、特定の交流周波数及び交流電圧に変換されて、圧縮機７に印加される。これにより圧縮機７が運転される。また素子短絡保護部５４ｍは、外部から出力された停止信号を受信したとき、複数のスイッチング素子駆動回路５４ｇ，５４ｈ，５４ｉ，５４ｊ，５４ｋ，５４ｌのそれぞれの動作を停止させることで、圧縮機７の運転を停止させる。

高圧圧力スイッチ２９は、冷媒回路内に設けられ、冷媒の圧力がある一定の圧力より高くなった際に動作するスイッチである。高圧圧力スイッチ２９の作動状態は、変換回路３０を介して制御メインマイコン２１に取り込まれる。

低圧圧力スイッチ３１は、冷媒回路内に設けられ、冷媒の圧力がある一定の圧力より低くなった際に動作するスイッチである。低圧圧力スイッチ３１の作動状態は変換回路３２を介して制御メインマイコン２１に取り込まれる。

圧縮機外郭温度検出用のサーミスタ３３は、圧縮機７の外郭温度であるシェル温度を検出するサーミスタである。サーミスタ３３で検出された温度は、変換回路３４を介して制御メインマイコン２１に取り込まれる。

冷媒温度サーミスタ３５は冷媒の温度を検出するサーミスタである。冷媒温度サーミスタ３５で検出された温度は、変換回路３６を介して制御メインマイコン２１に取り込まれる。

制御メインマイコン２１と室内制御マイコン４３とは、室外機制御装置１３に設けられた室内通信回路４１と、室内機制御装置１４に設けられた室外通信回路４２とを介して、相互に通信を行う。室内通信回路４１と室外通信回路４２とは、室内室外接続用配線４を介して相互に接続されている。

図３は図１に示す不揮発性メモリに格納される圧縮機減磁特性と圧縮機過電流保護値との一例を示す図である。図３の縦軸は圧縮機減磁特性と圧縮機過電流保護値とを示す。横軸は圧縮機７の外郭温度を示す。圧縮機減磁特性は破線で示され、圧縮機過電流保護値は実線で示される。

圧縮機減磁特性は、図１に示す圧縮機７内の不図示のモータが有する磁石の減磁特性を示す。圧縮機７内のモータが有する磁石は、当該磁石の温度が低下するほど減磁電流値が小さくなる減磁特性を有する。圧縮機７の仕様により圧縮機減磁特性は異なるため、図３には仕様が異なる４つの圧縮機７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのそれぞれの圧縮機減磁特性が例示される。

圧縮機過電流保護値は、圧縮機７内のモータが有する磁石の減磁特性に基づいて設定される減磁保護閾値である。圧縮機過電流保護値の温度特性は、圧縮機減磁特性よりも一定値大きい値に設定される。モータ電流が圧縮機過電流保護値を超える場合、スイッチング素子の駆動が停止される。圧縮機減磁特性と同様に、圧縮機７の仕様により圧縮機過電流保護値は異なるため、図３には仕様が異なる４つの圧縮機７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのそれぞれの圧縮機過電流保護値が例示される。

図４は図１に示す保護情報設定部に設定される保護情報の一例を示す図である。図４に示すように保護情報設定部３８には、室外機１の機種に関する「機種設定」情報と、圧縮機７の仕様に関する「圧縮機７仕様」情報と、減磁保護特性である圧縮機過電流保護特性と、圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄと、圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値ＶｒｅｆＴｄｈとが設定されている。圧縮機過電流保護特性は、図３に示される圧縮機過電流保護値を実線で結んだ特性に対応する。

図４の上段に示されるこれらの情報は、商用電源１５の種類に対応付けられている。単相の商用電源１５の場合、単相電源用の複数の機種ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの室外機１と、これらの室外機１のそれぞれに用いられる圧縮機７ａ，７ｂ，７ｃと、圧縮機過電流保護特性７ａａ，７ｂａ，７ｃａと、圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄａ，ＶｒｅｆＴｄｂ，ＶｒｅｆＴｄｃと、圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値ＶｒｅｆＴｄｈａ，ＶｒｅｆＴｄｈｂ，ＶｒｅｆＴｄｈｃとが対応付けられている。

三相の商用電源１５の場合も同様に、三相電源用の複数の機種ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋの室外機１と、これらの室外機１のそれぞれに用いられる圧縮機７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、圧縮機過電流保護特性７ａａ，７ｂａ，７ｃａ，７ｄａと、圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄａ，ＶｒｅｆＴｄｂ，ＶｒｅｆＴｄｃ，ＶｒｅｆＴｄｄと、圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値ＶｒｅｆＴｄｈａ，ＶｒｅｆＴｄｈｂ，ＶｒｅｆＴｄｈｃ，ＶｒｅｆＴｄｈｄとが対応付けられている。

次に室外機１の動作を図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。図５は図１に示す室外機の室外機制御装置の動作を説明するための第１のフローチャートである。図６は図１に示す室外機の室外機制御装置の動作を説明するための第２のフローチャートである。

図５において、電源投入後、ステップＳ４０１で制御メインマイコン２１は保護情報設定部３８に設定された情報を入力する。ステップＳ４０２で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０１で入力した保護情報設定部３８の情報より、商用電源１５の仕様の判定を行う。

ステップＳ４０３で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０１で入力した保護情報設定部３８の情報より、室外機１の機種の判定を行う。

ステップＳ４０４で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０１で入力した保護情報設定部３８の情報より、圧縮機７の仕様の判定を行う。

ステップＳ４０５で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０２からステップＳ４０４で判定された、商用電源１５の仕様と室外機１の機種と圧縮機７の仕様とに対応する圧縮機過電流保護特性７ａａ〜７ｄａを決定する。

ステップＳ４０６で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０５で得られた圧縮機過電流保護特性に対応する圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄａ〜ＶｒｅｆＴｄｄを決定する。

ステップＳ４０７で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０６で得られた圧縮機過電流保護基準外郭温度に対応する圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値ＶｒｅｆＴｄｈ（℃）を決定する。

ステップＳ４０８で制御メインマイコン２１は、ステップＳ４０５で得られた圧縮機過電流保護特性と、ステップＳ４０６で得られた圧縮機過電流保護基準外郭温度と、ステップＳ４０７で得られた圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値とを、マイコン２０に送信する。

ステップＳ４０９で、制御メインマイコン２１は、圧縮機外郭温度検出用のサーミスタ３３で検出された温度の値をマイコン２０に送信する。なお、サーミスタ３３で検出された温度の値は、ステップＳ４０９で送信されるだけでなく、ステップＳ４０９以外のステップでも送信されているものとする。

図６に示すステップＳ４１０で、マイコン２０は、圧縮機７が特定の運転開始条件を満たすか否かを判断する。圧縮機７が運転開始条件を満たさない場合（ステップＳ４１０，Ｎｏ）、制御メインマイコン２１では図５に示すステップＳ４０１の処理が実行される。

ステップＳ４１０で、圧縮機７が運転開始条件を満たす場合（ステップＳ４１０，Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１で、マイコン２０は、圧縮機過電流保護基準外郭温度から過電流遮断電圧値を推定して出力する。具体的には、マイコン２０は、圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄａを１３０℃とした場合に、圧縮機７に流れる電流が６８［Ａ］となる過電流遮断電圧値を推定する。推定された過電流遮断電圧値は、アナログ出力端子２０ａより電圧安定化回路２４ｂに送信される。

ステップＳ４１２で、マイコン２０は、過電流比較回路２４の比較回路２４ａの比較基準電圧を、電圧安定化回路２４ｂとすべく、出力切替部２４ｅに対してＨｉレベルを出力する。これによりステップＳ４１３で圧縮機７が運転を開始する。

ステップＳ４１４で、マイコン２０は、圧縮機７の運転中に過電流比較回路２４からの過電流判定信号の有無を判定することによって、過電流を検出したか否かを判定する。

圧縮機７の運転中に過電流が検出されない場合（ステップＳ４１４，Ｎｏ）、ステップＳ４１３の処理が実行される。

圧縮機７の運転中に過電流が検出された場合（ステップＳ４１４，Ｙｅｓ）、ステップＳ４１５でマイコン２０は、圧縮機７の停止処理を行う。ステップＳ４１６で、マイコン２０は、圧縮機７が停止する直前の圧縮機外郭温度Ｔｄｃｏｍｐｓｔｐの値を確認する。

ステップＳ４１７で、マイコン２０は、圧縮機７が停止する直前の圧縮機外郭温度Ｔｄｃｏｍｐｓｔｐの値が圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄ以上の場合（ステップＳ４１７，Ｙｅｓ）、マイコン２０は、ステップＳ４１８で、過電流遮断電圧値を圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄのままとし、過電流遮断電圧値の補正は行わない。

ステップＳ４１７で、圧縮機停止直前の圧縮機外郭温度（Ｔｄｃｏｍｐｓｔｐ）の値が圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄ未満の場合（ステップＳ４１７，Ｎｏ）、ステップＳ４１９で、マイコン２０は、前回の過電流遮断電圧値の補正操作から一定の時間、例えば３０分間連続して運転が継続されたか否かを判定する。

ステップＳ４１９で、前回の過電流遮断電圧値の補正操作から一定の時間連続して運転が継続された場合（ステップＳ４１９，Ｙｅｓ）、マイコン２０は、ステップＳ４１８で、過電流遮断電圧値を圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄにリセットする。

ステップＳ４１９で、前回の過電流遮断電圧値の補正操作から一定の時間連続して運転が継続されていない場合（ステップＳ４１９，Ｎｏ）、ステップＳ４２０で、マイコン２０は、過電流遮断電圧値を以下のように演算する。すなわち、マイコン２０は、圧縮機外郭温度Ｔｄｃｏｍｐｓｔｐに圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値ＶｒｅｆＴｄｈを加えたものを、圧縮機過電流保護特性７ａａ〜７ｄａから得られる過電流遮断電圧値とする。

ステップＳ４２０の後、マイコン２０は、圧縮機外郭温度Ｔｄｃｏｍｐｓｔｐが圧縮機過電流保護特性７ａａ〜７ｄａの範囲内であれば、過電流遮断電圧値の補正を繰り返す。

以上のように実施の形態１に係る室外機制御装置１３によれば、空気調和機の一時的な負荷の変動と、一時的な受電電源の変動とにより、圧縮機７の過電流遮断停止が生じた場合でも、圧縮機の減磁特性範囲内で過電流遮断値の補正を行うことにより、圧縮機としての信頼性を確保しつつ、空気調和機を継続的に運転させることができる。

なお特許文献１に開示されるモータ駆動装置では、負荷に過大な電流が流れることを防止する過電流保護回路を、負荷の種類及び負荷の仕様ごとに切替える必要があり、制御回路部が共通化できないという課題があった。実施の形態１に係る室外機制御装置１３によれば保護情報設定部３８に設定された情報を用いることにより、複数の過電流保護回路を用いることなく、制御回路部を共通化でき、空気調和機の製造コストの低減が可能である。

実施の形態２．
以上の実施の形態１の室外機制御装置１３は、マイコン２０が、圧縮機７の運転中に過電流比較回路２４からの過電流検出を検出した際、圧縮機停止直前の圧縮機外郭温度により、過電流遮断電圧値を補正するようにしたものである。実施の形態３では、マイコン２０に誤動作又は不作動が生じた場合でも圧縮機７に過電流が流れることによる故障を抑制できる実施の形態２に係る室外機制御装置１３の構成例を説明する。実施の形態２に係る室外機制御装置１３の構成は、室外機制御装置１３における動作を除き、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

次に実施の形態２に係る室外機制御装置１３の動作を説明する。出力切替部２４ｅは、マイコン２０の切替出力部２０ｂの出力状態に応じて、電圧安定化回路２４ｂの出力又は固定電圧発生回路２４ｄの出力を、比較回路２４ａの基準電位として印加する。切替出力部２０ｂの出力がＬｏｗレベルの場合、出力切替部２４ｅは、固定電圧発生回路２４ｄの出力を比較回路２４ａに出力する。切替出力部２０ｂの出力がＨｉレベルの場合、出力切替部２４ｅは、電圧安定化回路２４ｂの出力を比較回路２４ａに出力する。ここで、切替出力部２０ｂには抵抗２０ｃが設けられており、マイコン２０の不作動及び誤動作が生じた場合、切替出力部２０ｂの出力状態は必ずＬｏｗレベルとなる。

特許文献１に開示されるモータ駆動装置では、モータの減磁保護に関する一連の保護動作が、マイコンのプログラムで構成されているため、仮にマイコンの不作動や誤動作が生じた場合、モータの減磁保護の処理が実行されず、モータを減磁させてしまう可能性があった。実施の形態２に係る室外機制御装置１３では、マイコン２０の不作動及び誤動作が生じた場合、過電流比較回路２４が固定電圧発生回路２４ｄに切り替わることにより、圧縮機７に過電流が流れることによる故障を抑制できる。

実施の形態３．
実施の形態１は、マイコン２０が、圧縮機７の運転中に過電流比較回路２４からの過電流を検出した際、圧縮機停止直前の圧縮機外郭温度により、過電流遮断電圧値を補正するようにしたものである。実施の形態３は、モータ巻線温度検出器が圧縮機７から外れ、又は圧縮機７へのモータ巻線温度検出器の接続不良が生じた場合でも、圧縮機７に過電流が流れることによる故障を抑制できる実施の形態３に係る室外機制御装置１３の構成例を説明する。実施の形態３に係る室外機制御装置１３の構成は、室外機制御装置１３における動作を除き、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

図７は実施の形態３に係る室外機制御装置で用いられる保護情報の一例を示す図である。固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄの値は、圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄから得られる過電流遮断電圧値である。例えば、圧縮機仕様７ａに対応する圧縮機過電流保護基準外郭温度ＶｒｅｆＴｄａを１３０℃とした場合に、圧縮機７ａに流れる電流が６８［Ａ］となる過電流遮断電圧値と同一の過電流設定値となるように予め設定されたものが、固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄである。

また図７に示される保護情報には、圧縮機外郭温度異常判定経過時間ΔＴｄｔａ〜ΔＴｄｔｄと、圧縮機外郭温度異常判定温度差ΔＴｄａ〜ΔＴｄｄとが、固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄと対応付けられている。圧縮機外郭温度異常判定経過時間ΔＴｄｔａ〜ΔＴｄｔｄは、圧縮機７が運転を開始してから一定時間経過したときの時間である。図７に示されるこれらの保護情報は、保護情報設定部３８に設定されているものとする。なお図７では、図４に示される圧縮機過電流保護特性、圧縮機過電流保護基準外郭温度、及び圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値の図示が省略されているが、圧縮機過電流保護特性、圧縮機過電流保護基準外郭温度、及び圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値は、図７の保護情報にも設定されているものとする。

固定電圧発生回路２４ｄには、図７に示される固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄの値が設定される。すなわち固定電圧発生回路２４ｄには、室外機１の機種と圧縮機７の仕様とに対応した複数の固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄの値が設定される。固定電圧発生回路２４ｄに固定電圧設定値２４ｄａから２４ｄｄの値を設定する方法としては、制御メインマイコン２１が固定電圧発生回路２４ｄに書き込むことを例示できる。

次に実施の形態３に係る室外機制御装置１３の動作を図８及び図９を用いて説明する。図８は実施の形態３に係る室外機制御装置の動作を説明するための第１のフローチャートである。図９は実施の形態３に係る室外機制御装置の動作を説明するための第２のフローチャートである。

ステップＳ６０１〜ステップＳ６０７の動作は、図５に示すステップＳ４０１〜ステップＳ４０７と同様であるため説明を割愛する。

ステップＳ６０８で制御メインマイコン２１は、ステップＳ６０２からステップＳ６０４で得られた情報を基に、圧縮機外郭温度異常判定経過時間ΔＴｄｔａ〜ΔＴｄｔｄを決定する。

ステップＳ６０９で制御メインマイコン２１は、ステップＳ６０２からステップＳ６０４で得られた情報を基に、圧縮機外郭温度異常判定温度差ΔＴｄａ〜ΔＴｄｄを決定する。

ステップＳ６１０で制御メインマイコン２１は、ステップＳ６０５で得られた圧縮機過電流保護特性と、ステップＳ６０６で得られた圧縮機過電流保護基準外郭温度と、ステップＳ６０７で得られた圧縮機過電流保護可変外郭温度補正値と、ステップＳ６０８で得られた圧縮機外郭温度異常判定経過時間ΔＴｄｔａ〜ΔＴｄｔｄと、ステップＳ６０９で得られた圧縮機外郭温度異常判定温度差ΔＴｄａ〜ΔＴｄｄとをマイコン２０に送信する。

ステップＳ６１１で、制御メインマイコン２１は、圧縮機外郭温度検出用のサーミスタ３３で検出された温度の値をマイコン２０に送信する。なお、サーミスタ３３で検出された温度の値は、ステップＳ６１１で送信されるだけでなく、ステップＳ６１１以外のステップでも送信されているものとする。

図９に示すステップＳ６１２〜ステップＳ６１５の動作は、図５に示すステップＳ４１０〜ステップＳ４１３と同様であるため説明を割愛する。

ステップＳ６１６で、マイコン２０は、圧縮機７の運転開始時のサーミスタ３３の値Ｔｄｓｔａｒｔを記憶する。

ステップ６１７で、マイコン２０は、圧縮機７が運転を開始してからの経過時間が、圧縮機外郭温度異常判定経過時間以上であるか否かを判定する。

圧縮機７が運転を開始してからの経過時間が、圧縮機外郭温度異常判定経過時間未満の場合（ステップＳ６１７，Ｎｏ）、マイコン２０は、ステップＳ６１５に移行する。

圧縮機７が運転を開始してからの経過時間が圧縮機外郭温度異常判定経過時間以上の場合（ステップＳ６１７，Ｙｅｓ）、マイコン２０は、ステップＳ６１８で、現在のサーミスタ３３の値Ｔｄｎｏｗを格納する。

次に、ステップＳ６１９で、マイコン２０は、現在のサーミスタ３３の値Ｔｄｎｏｗと、運転開始時のサーミスタ３３の値Ｔｄｓｔａｒｔとの差が、圧縮機外郭温度異常判定温度差より大きいか否かを判定する。

現在のサーミスタ３３の値Ｔｄｎｏｗと、運転開始時のサーミスタ３３の値Ｔｄｓｔａｒｔの差が、圧縮機外郭温度異常判定温度差より大きい場合（ステップＳ６１９，Ｙｅｓ）、マイコン２０は、ステップＳ６１５に移行し、圧縮機７の運転を継続する。

現在のサーミスタ３３の値Ｔｄｎｏｗと、運転開始時のサーミスタ３３の値Ｔｄｓｔａｒｔの差が、圧縮機外郭温度異常判定温度差未満の場合（ステップＳ６１９，Ｎｏ）、マイコン２０は、ステップＳ６２０に移行し、出力切替部２４ｅにＬｏｗレベルを出力し、比較回路の２４ａに印加される基準電圧を、固定電圧発生回路２４ｄで生成される電圧に切替える。

特許文献１に開示されるモータ駆動装置では、モータ巻線温度検出器が圧縮機７から外れ、又は圧縮機７へのモータ巻線温度検出器の接続不良が生じた場合、モータ部の温度を正常に検出することが不可能であり、かつモータ巻線温度は、モータ巻線温度検出器が外れた後の箇所で検出される温度、又は接続不良の状態で検出される温度となり、モータを減磁させてしまう課題があった。実施の形態３に係る室外機制御装置１３によれば、モータ巻線温度検出器が圧縮機７から外れ、又は圧縮機７へのモータ巻線温度検出器の接続不良が生じた場合、過電流比較回路２４の出力が、固定電圧発生回路２４ｄの出力電圧に切り替わることにより、圧縮機７過電流から確実に保護することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 室外機、２ 室内機、３ 冷媒配管、４ 室内室外接続用配線、５ リモコン、５ａ 表示部、６ リモコン用配線、７ 圧縮機、８ 室外熱交換器、９ 室内熱交換器、１０ 電子膨張弁、１１ 室外ファン、１２ 室内ファン、１３ 室外機制御装置、１４ 室内機制御装置、１５ 商用電源、１６ 整流回路、１７ 平滑コンデンサ、１８ リアクタ、１９ 突入電流抑制回路、１９ａ 突入電流抑制用リレー、１９ｂ 突入電流防止素子、２０ インバータ回路駆動用マイコン、２０ａ アナログ出力端子、２０ｂ 切替出力部、２０ｃ 抵抗、２１ 制御メインマイコン、２２ 通信回路、２３ 電流電圧変換回路、２３ａ 電圧信号、２４ 過電流比較回路、２４ａ 比較回路、２４ｂ 電圧安定化回路、２４ｃ 過電流出力部、２４ｄ 固定電圧発生回路、２４ｄａ 固定電圧設定値、２４ｅ 出力切替部、２５ リレー駆動回路、２６ 室外ファンモータ、２８ 駆動回路、２９ 高圧圧力スイッチ、３１ 低圧圧力スイッチ、３３ サーミスタ、３５ 冷媒温度サーミスタ、３７ 不揮発性メモリ、３８ 保護情報設定部、３９ 表示部、４１ 室内通信回路、４２ 室外通信回路、４３ 室内制御マイコン、４４ 室内ファンモータ、４６ サーミスタ、４７ 変換回路、４８ 冷室内配管度サーミスタ、５０ 不揮発性メモリ、５１ 切替スイッチ、５２ リモコン通信回路、５３ 電圧変換回路、５４ インバータ回路。

Claims (6)

1. 複数のスイッチング素子を有し直流電力を交流電力に変換して圧縮機に供給するインバータ回路と、前記複数のスイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部とを備えた室外機制御装置であって、
   前記インバータ回路に供給される直流電流を検出する直流電圧検出部と、
   前記直流電圧検出部で検出された直流電流の値に対応する電圧レベルと基準電圧とを比較し、前記電圧レベルが前記基準電圧以上のとき、前記インバータ回路の運転を停止させる運転停止部と、
   少なくとも、複数の室外機の機種情報と、複数の前記圧縮機の仕様情報と、複数の前記圧縮機の減磁保護特性情報と、複数の前記圧縮機の外郭温度情報と、複数の前記圧縮機の外郭温度の補正値とが対応付けて設定された保護情報設定部とを備え、
   前記制御部は、
   前記圧縮機が過電流で停止したとき、前記機種情報、前記仕様情報、前記減磁保護特性情報、前記外郭温度情報及び前記補正値を用いて、前記圧縮機が停止した際の前記圧縮機の外郭温度が、減磁保護特性の非減磁領域の範囲であれば、過電流遮断電圧値の補正を繰り返すことを特徴とする室外機制御装置。
2. 前記運転停止部は、前記制御部のアナログ出力電圧によって前記基準電圧を変化させることを特徴とする請求項１に記載の室外機制御装置。
3. 前記制御部は、前記過電流遮断電圧値の補正を実施した後の一定時間、前記圧縮機が連続して運転した場合、前記減磁保護特性情報の値を、前記外郭温度を初期の値にリセットすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の室外機制御装置。
4. 前記運転停止部は、第１の電圧発生回路と、複数の異なる電圧値が設定された第２の電圧発生回路と、前記第１の電圧発生回路又は前記第２の電圧発生回路から出力される電圧を切り替えて前記基準電圧として出力する出力切替部とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の室外機制御装置。
5. 前記出力切替部は、前記制御部から出力される電圧のレベルがＬｏｗレベルの場合、前記第２の電圧発生回路から出力される電圧を選択して出力することを特徴とする請求項４に記載の室外機制御装置。
6. 前記圧縮機が運転を開始してから一定期間が経過するまで前記圧縮機の外郭温度に変化が生じない場合、前記出力切替部は、前記第１の電圧発生回路から出力される電圧の代わりに前記第２の電圧発生回路から出力される電圧を選択して出力することを特徴とする請求項４に記載の室外機制御装置。

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