JPH01303019A - 空調装置の電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空調装置の電源回路に関するものである。

従来の技術 従来、空調装置の圧縮機モーターへ電力を供給する電源
回路には電磁開閉器を備えているが、業務用空調装置等
大型の圧縮機モーター（２〜３　Ｉ（’２べ−７ 以上）は異常時にモーター電流が増加し、モーター損失
が過大となり、モーターを焼損する恐れがある。一般に
モーターの焼損を防止するため、モーター電流を検出し
、電流が異常に増加した時、前記電磁開閉器を遮断する
ための過負荷防止リレーを併用している。以下、第３図
〜第６図を用いて従来例を説明する。

第３図に空調装置の電源回路の一部である三相圧縮機モ
ーターに三相交流を供給する回路の一例を示す。

第３図に於て、１は電磁開閉器で常開接点Ｓ１１゜Ｓ１
２””１３　　駆動コイ１ｖＬ１より構成している。

２はサーマルリレーで、バイメタルとヒーターを組み合
わせだ電流検知素子Ｈ１，Ｈ２と常閉接点Ｓ２よシ構成
している。３は圧縮機モーター、４は圧縮機の運転を操
作するだめの操作スイッチである。

セパレート型空調装置の場合は、このスイッチをリレー
接点とし、リレーの駆動コイルに室内機からの指令によ
り駆動電流を流し、室外機に備えた圧縮機の運転操作を
行う例が多い。６は圧縮機以３ヘ−７ 外の負荷（送風機モータ、電磁弁等）の異常時の過大電
流を保護するだめのフユーズである。

第４図は、第３図のサーマルリレー２を水銀リレー２１
に置き換えだ回路で、１．３，４．５は第２図と同じ］
構成である。

以上のように構成された空調装置の圧縮機モーターの電
源回路について、以下、その動作を説明する。

第３図において、操作スイッチ４がＯＦＦの状態では電
磁開閉器１の常開接点Ｓ１１　、Ｓ１２．Ｓ１３はＯＦ
Ｆで圧縮機モーター３は運転停止状態である。サーマル
リレ−２の常閉接点Ｓ２は○Ｎ状態である。

操作スイッチ４をＯＮにすると、電磁開閉器１の駆動コ
イルＬ１　が通電され、常開接点Ｓ１１゜Ｓ１２．Ｓ１
３　はＯＮとなり、圧縮機モーター３は運転状態となる
。

運転中に負荷やモーターに異常が発生し、モーター電流
が増加すると、サーマルリレ−２の電流検出素子Ｈ１，
Ｈ２のヒーターに流れる電流が増加し、バイメタルが加
熱され撓みを生じ、湾曲したバイメタルの力により、常
閉接点Ｓ２がＯＦＦとなる。従って電磁開閉器１の駆動
コイルＬ１　は無通電となるだめ、常閉接点Ｓ１１．Ｓ
１２．Ｓ１３ばＯＦＦとなり、圧縮機モーター３は運転
停止し、モーターの焼損を防止することになる。

第５図にサーマルリレー２の動作特性を示しているが、
電流検出素子Ｈ１，Ｈ２に過電流が流れ常閉接点Ｓ２が
ＯＦＦになる丑での動作時間は、リレーの状態やモータ
電流値により大きなバラツギがある。第５図において、
コールドスタートは無通電状態で放置され、電流検知素
子Ｈ１，Ｈ２か冷えた状態での動作特性であシ、ホノ＋
−スクートは１００％電流（定格値）で連続運転され電
流検知素子Ｈ１，Ｈ２が温度上昇した状態での動作特性
を示している。例えば定格値の２５０％の電流が流れた
場合の動作時間は、ホラ１−スクー）・では約８秒であ
るが、コールドスタートでは約２５秒となる。

第４図は前記サーマルリレーの動作時間のハラ５へ一／ ツキを抑えるだめに過負荷防止リレーとして、水銀式過
電流リレー（以下水銀リレーと云う）を使用した空調装
置の電源回路の一例である。第４図において２１は水銀
リレー、１．３，４．５は第２図と同じ構成である。

水銀リレー２１は電磁ソレノイドと水銀スイッチを組み
合せだもので、ソレノイドコイルＬ２１゜Ｌ２２　と常
閉接点（水銀接点）Ｓ２１　で構成しており、水銀の流
動性を利用し動作時間を設定している。第４図において
、操作スイッチ４をＯＮにすると電磁開閉器１の駆動コ
イ／ｌ／　Ｌ　１　に通電し常開接点Ｓ１１．Ｓ１２．
Ｓ１３がＯＮとなり、圧縮機モーター３は運転状態とな
る。負荷やモーターに異常が発生し、モーター電流が増
大するとソレノイドコイルＬ１．Ｌ２の電流が設定値を
越え、ソレノイドのプランジャー（図示せず）が吸引さ
れ瞬時に所定位置に移動すると、常閉接点Ｓ２１の電極
を短絡している水銀が移動し電極から離れ、常閉接点Ｓ
２１を０ＦＦｊ、、電磁開閉器１を遮断し、モーターの
焼損を保護する構成である。流動体である６　＼　７ 水銀の移動時間（Ｓ２１の動作時間）は流路の構造寸法
により設定できる。第６図は水銀リレー２１の動作特性
を示している。第６図において、定格電流の２５０％の
電流では約１．８秒の動作時間である。また、１２５％
〜１ｏｏｏ％の電流範囲で２秒前後の動作時間となって
いる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の回路構成は夫々以下の問題点を有し
ている。第３図の場合はサーマルリレーの動作時間が長
く、モーターの容量や種類によっては過電流による焼損
を保護できない場合がある。

第４図の場合は水銀リレーの動作時間が適切であり、モ
ーターの保護性能は充分であるが、水銀を使用した部品
は公害防止のために、不要品の廃棄処理ができず、回収
が必要である。

本発明は、上記問題点を解決した空調機の電源回路を提
供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の空調機の電源回
路は、サーマルリレーや水銀リレーを使７、−７ 用せず、モーター電流を検圧する電流検出部と、モータ
ー電流に比例したＤＣ電圧を発生し、所定の時間遅れを
与えた後、過大電流を判別し、電磁開閉器を制御する電
子回路を構成したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、圧ｍ機上−ターの運転
中に、負荷やモーターに異常が発生し、設定値以上の過
大電流が設定時間以上流れると、電磁開閉器を遮断し、
圧縮機モーターの焼損を保護するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の空調装置の電源回路について
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における空調装置の電気回路の
一部を示すものである。第１図において１は電磁開閉器
、１１は電流検出部、１２ｉｌ−１：ＤＣ変換部、１３
は最大値検知部、１４は時間遅れ発生部、１５は過電流
判別部、１６はスイッチング部、１６′ハヌイノチング
部１６のリレーＲＹの常閉接点、１７は定電源回路、３
は圧縮機モータ、４は操作スイッチ、５はフユーズであ
る。

以上のように構成された空調装置の電気回路について第
１図、第２図を用いてその動作を説明する。

操作スイッチ４がＯＦＦの時は電磁開閉器１の駆動コイ
ルＬ１　は無通電であり、常開接点Ｓ１１゜Ｓ１２．Ｓ
１３　はＯＦＦであり、圧縮機モーター３は停止してい
る。

操作スイッチ４がＯＮになると、電磁開閉器１の駆動コ
イルＬ１　　に通電し、常開接点Ｓ１１．Ｓ１２゜Ｓ１
３　はＯＮとなり、圧縮機モーターは運転状態になる。

負荷やモーターに異常が発生し、モーター電流が増大す
ると電流検出部１１の変流器ＣＴ１．ＣＴ２に発生する
電圧が増大し、ＤＣ変換部１２のダイオードＤ１．Ｄ２
で整流され、最大検知部１３のコンデンサＣ１に充電さ
れピーク値を保持される。

Ｃ１に保持されたピーク電圧Ｅ１　は、時間遅れ発生部
１４の抵抗Ｒ２，コンデンサーＣ２の時定数による時間
遅れを生じ、Ｃ２に充電される。Ｃ２９へ−７ の充電電圧Ｅ２が、過電流判別部１４０基準電圧ＥＳ　
より高くなると、コンパレーターエＣ１の出力がＯＮと
なり、スイッチング部１６のトランジスタＱ１　のコレ
クター、エミッタ間（Ｃ−０間）はＯＮ、ｌす、！Ｊレ
ーＲＹのコイルに通電し、リレー接点１６′はＯＦＦと
々す、電磁開閉器１の駆動コイルＬ１　は無通電となシ
、常閉接点Ｓ１１．Ｓ１２゜Ｓ１３　はＯＦＦ、圧縮機
モーター３は運転停止し、過電流によるモーター焼損を
保護する。

定電源回路１７は、商用電源電圧（ＡＣ２００■）を低
電圧に変換、整流、定電圧化し、電子回路の電源電圧■
。Ｃ（例えばＤＣ１２Ｖ）を得るための回路である。

過電流判別部１５の基準電圧Ｅｓは、電源電圧ＶＣＣを
抵抗Ｒ３，Ｒ４で分割して得ているだめ、電源電圧■。

０は電圧変動の少い定電圧電源とする必要がある。

なお、過電流判別部１５にて過電流値を設定する基準電
圧Ｅ６の値を、抵抗Ｒ３又はＲ４の抵抗値を変えること
により、任意の過電流値を設定で１０、、−； きる。

寸だ、過電流発生時点から電磁開閉器１を遮断する寸で
の動作時間は時間遅れ発生部１４の抵抗Ｒ２の抵抗値又
はコンデンサー０２の静電容量値を変えることによシ任
意に設定できる。また、モーターの起動電流、外来ノイ
ズ等による極短時間のパルス的な電流は、電流検出部１
１の変流器ＣＴ１（又はＣＴ２）の内部抵抗値と、ダイ
オードＤ１（又はＤ２）の順方向抵抗値の和とコンデン
サーＣ１の静電容量値との時定数により、コンデンサー
〇１の充電電圧Ｅ１　の上昇を抑え、過電流と判定し々
いようにコンデンサー０１　の静電容量値を設定してい
る。コンデンサー０１　に並列の抵抗Ｒ１は、過電流状
態から通常電流に戻った時、コンデンサ−Ｃ１を放電さ
せ、充電電圧Ｅ１　を通常運転時の電圧に戻すために接
続している。

第２図に本発明の動作特性の一例を示す。第６図の水銀
リレーを用いた従来例の動作特性に近似した特性が得ら
れ、しかも、回路常数を変えることにより、圧縮機モー
ターの容量や種類に応じて１１へ−７ 適切な動作特性を設定し、過電流によるモーター焼損を
保護することができる。才だ、水銀を使用しないので不
要品の廃棄についても公害の心配はない。

なお、第１図の実施例は、三相圧縮機モーターの例を示
しているが、単相圧縮機モーターにも回路の一部を省略
することにより、容易に適用できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、空調装置の電源回路にお
いて、圧縮機モーターの電流を検出し、モーター電流の
変化に比例したＤＣ電圧を得て、時間遅れを発生させ過
電流を判別し、電磁開閉器を遮断する電子回路を設ける
ことにより、モーターの種類に応じて回路常数を変え、
適切な過電流値、動作時間を設定し、モーターの焼損を
保護することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における空調装置の圧縮機モー
ターの電源回路図、第２図は同第１図の動作特性図、第
３図、第４図は従来の空調装置の圧縮機モーターの電源
回路図、第５図、第６図は従来の空調装置の圧縮機モー
タの電源回路の動作特性図である。 １１・・・・モータ電流検出部、１２・・・・・整流部
、１３・・・・・・最大値検知部、１４　　時間遅わ、
発生部、１５・・・・・・過電流判別部、１６・・・・
スイッチング部、１６′・・・・・スイッチング部のリ
レー接点、１７・・・・定電圧電源回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機モーター電流を検出する電流検出部と、モーター
   電流値に比例したＤＣ電圧を得る整流部と、ＤＣ電圧の
   最大値検知部、時間遅れ発生部、過電流判別部、スイッ
   チング部からなる電子回路とを設け、圧縮機モーターに
   設定値以上の過大電流が設定時間以上流れた時、圧縮機
   モータと電源間に接続された電磁開閉器を遮断するよう
   構成したことを特徴とする空調装置の電源回路。