JPH05172387A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直射日光等に起因するインバータの電気パー
ツの放熱フィン過熱時に、空気調和装置の異常停止を回
避し、連続運転を確保する。 【構成】 空気調和装置の室外ユニット内で、室外ファ
ンＦの通風路にインバータのパワートランジスタ１２の
放熱フィン１１を配置する。放熱フィン１１の温度が所
定値以上になると作動するサーモスタット１３を設け、
異常停止手段５１により、サーモスタット１３の作動に
応じて空気調和装置を停止させる。インバータの起動時
にサーモスタット１３が作動すると、待機制御手段５２
により、一定時間の間、室外ファンＦを運転しながら異
常停止手段５１の作動を待機させて、待機中にサーモス
タット１３の作動が停止すると、復帰制御手段５３によ
り、通常運転に復帰させる。これにより、直射日光等に
起因する空気調和装置の異常停止を回避し、連続運転を
確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の運転制
御装置に係り、特にインバータの電気パーツの放熱フィ
ンが異常過熱時に異常停止させるようにしたものの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置の室外ユニット
に、圧縮機の運転周波数調節用インバータのパワートラ
ンジスタ等の電気パーツを配設する場合、このパワート
ランジスタ等の電気パーツには高電流が流れるので、放
熱フィンを取り付け、室外ファンの通風路において冷却
するようにしている。しかし、運転条件によっては、過
電流が流れてパワートランジスタ等の電気パーツが過熱
することがあり、かかる場合、放熱フィンにバイメタル
を有するサ―モスタットで検知し、フィン温度の過上昇
によってサ―モスタットが作動するとただちに装置を異
常停止させて、インバータの電気パーツを保護するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空気調和装
置の室外ユニットは、室外に晒されているため、空気調
和装置の停止中に、直射日光を受けて一時的にケーシン
グ内部の温度が過上昇したり、停電で停止したときに熱
が内部にこもってケーシング内の温度が過上昇すること
があり、このような状態で圧縮機つまりインバータを起
動させると、放熱フィンのサ―モスタットが作動するこ
とがある。

【０００４】かかる場合、上記従来のもののように、放
熱フィンサ―モスタットの作動を受けたときに、そのま
ま空気調和装置を異常停止させると、インバータの電気
パーツを保護する必要がなく連続運転させても差支えが
ないのに異常停止させることになり、空気調和装置の運
転性能を悪化させることになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、室外ユニットのケーシング（１）内に室外ファン
（Ｆ）が配置され、該室外ファン（Ｆ）の通風路に、圧
縮機用インバータの電気パーツ（１２）の放熱フィン
（１１）が配置されてなる空気調和装置を前提とする。

【０００６】そして、空気調和装置の運転制御装置とし
て、上記放熱フィン（１１）温度が所定値以上になると
きを検出するフィン過熱検出手段（１３）と、該フィン
過熱検出手段（１３）の出力を受け、空気調和装置を異
常停止させる異常停止手段（５１）とを設けるものとす
る。

【０００７】さらに、インバータの起動時に上記フィン
過熱検出手段（１３）の出力を受けたとき、上記室外フ
ァン（Ｆ）を運転しながら、一定時間の間、上記異常停
止手段（５１）の作動を強制的に待機させるよう制御す
る待機制御手段（５２）と、該待機制御手段（５２）に
よる待機中に、上記フィン過熱検出手段（１３）の出力
が停止すると通常制御に復帰するよう制御する復帰制御
手段（５３）とを設ける構成としたものである。

【０００８】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明において、外気温度を検出する外気温度検出
手段（１５）を設ける。

【０００９】そして、待機制御手段（５２）を、冷房運
転中でかつ上記外気温度検出手段（１５）で検出される
外気温度が一定値以下のとき及び暖房運転中には、室外
ファン（Ｆ）を停止させるよう制御するように構成した
ものである。

【００１０】

【作用】したがって、上記実施例では、空気調和装置の
圧縮機が起動する際、室外ユニット（Ａ）のケーシング
（１）内で、インバータのパワートランジスタ等の電気
パーツ（１２）の放熱フィン（１１）の温度が過上昇す
ると、フィン過熱検出手段（１３）が作動する。その場
合、フィン過熱検出手段（１３）の作動が、長時間直射
日光に晒されたことや停電による熱ごもりがあることに
起因する場合には、フィン過熱検出手段（１３）の作動
に応じて、すぐに空気調和装置を運転停止させるように
すると、空気調和装置の性能が十分発揮されないことに
なるが、本発明では、待機制御手段（５２Ａ）により、
一定時間の間、室外ファン（Ｆ）を運転しながら、異常
停止手段（５１）の作動を待機させるよう制御されるの
で、直射日光の影響や停電に起因する一時的な放熱フィ
ン（１１）の過熱の場合にはすぐに温度が下降して、待
機中にフィン過熱検出手段（１３）の作動が停止する。
そして、復帰制御手段（５３）により、通常運転に復帰
させるよう制御されるので、直射日光等の影響による放
熱フィン（１１）の過熱があっても、空気調和装置の通
常運転が継続される。

【００１１】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、冷房中で外気温度が所定値以下のとき及び暖
房運転中には、待機制御手段（５２）による待機中に室
外ファン（Ｆ）の運転が停止されるので、高圧や低圧の
低下に起因する冷媒状態の悪化が回避されることにな
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。

【００１３】図２〜図４は本発明の実施例に係る空気調
和装置の室外ユニット（Ａ）の構造を示し、室外ユニッ
ト（Ａ）のケーシング（１）内は、仕切板（４）によ
り、室外空気と冷媒回路（図示せず）の冷媒との熱交換
を行う熱交換室（２）と圧縮機（図示せず）等の機械類
が設置される機械室（３）とに区画されている。上記熱
交換室（２）には、送風用室外ファン（Ｆ）が設置され
ており、熱交換室（２）後方の空気吸込口（５）から取
り入れた室外空気を、室外ファン（Ｆ）上流側に配設さ
れた室外熱交換器（７）で冷媒と熱交換させた後、熱交
換室（２）前方の空気吹出口（６）から吹き出すように
なされている。

【００１４】一方、上記機械室（３）の上方には、スイ
ッチボックス（１０）や電気パーツ類が配置されてお
り、スイッチボックス（１０）の直上には、電気パーツ
を冷却するための放熱フィン（１１）が設定されてい
る。そして、この放熱フィン（１１）の底部に接して、
圧縮機の運転周波数を調節するインバータ（図示せず）
のパワートランジスタ（１２）と、放熱フィン（１１）
の温度が所定値以上になるとつまり過熱すると作動する
過熱検出手段としてのサーモスタット（１３）が取り付
けられている。ここで、該サーモスタット（１３）は、
放熱フィン（１１）の温度が第１設定値Ｔs1（所定値）
以上になると作動し、第２設定値Ｔs2以下になると作動
を停止させて復帰するようになされている。また、上記
空気吸込口（５）には、吸込空気温度を外気温度Ｔａと
して検出する外気温度検出手段としての室外吸込センサ
（１５）が配設されている。

【００１５】ここで、上記室外ファン（Ｆ）の運転時、
室外熱交換器（７）を通過する空調空気とは別に、電気
パーツを冷却するための冷却空気が機械室（３）から熱
交換室（２）に流通するようになされている。すなわ
ち、ケーシング（１）の下部前方から取り入れられた空
気は機械室（３）の上方に向って流れ、スイッチボック
ス（１０）とケーシング（１）側壁との間の隙間からス
イッチボックス（１０）上方の空間に達した後、放熱フ
ィン（１１）を経て、仕切板（４）の開口部から室外フ
ァン（Ｆ）の負圧によって熱交換室（２）に流入する
（図中矢印参照）。そして、この空気の流れにより、放
熱フィン（１１）を介してパワートランジスタ（１２）
等の電気パーツを冷却するようになされている。

【００１６】次に、冷房運転中における圧縮機の起動制
御の内容について、図５のフロ―チャ―ト及び図６のタ
イムチャートに基づき説明する。

【００１７】まず、ステップＳＴ１で、圧縮機の停止状
態になり、３分間待機が終了すると、ステップＳＴ２
で、放熱フィン（１１）のサーモスタット（１３）が作
動したか否かを判別し、作動していなければ、ステップ
ＳＴ３でサーモオンに復帰させるが、サーモスタット
（１３）が作動していると（図６の時刻ｔ1 ）、パワー
トランジスタ（１２）の過熱の虞れがあると判断して、
ステップＳＴ４以下の保護制御を実行する。

【００１８】すなわち、ステップＳＴ４で、上記室外吸
込センサ（１５）で検出される外気温度Ｔａが一定値
（３℃）以上か否かを判別し、Ｔａ≧３（℃）であれ
ば、ステップＳＴ５で室外ファン（Ｆ）を高風量「Ｈ」
に設定した後、Ｔａ≧３（℃）でなければそのままで、
それぞれステップＳＴ６に進む。そして、ステップＳＴ
６で、一定時間（１５分）を積算するタイマ（図示せ
ず）のカウントが「０」か否かを判別し、タイマのカウ
ントが「０」のときのみ、ステップＳＴ７でタイマをス
タートさせて、ステップＳＴ８に進んで、タイマのカウ
ントＣｔが１５分以上に達したか否かを判別して、Ｃｔ
≧１５（分）になるまでは、上記ステップＳＴ２に戻
り、ステップＳＴ２以下の制御を繰返す。そして、その
間に放熱フィン（１１）のサーモスタット（１３）の作
動が停止すると、ステップＳＴ３に移行して、サーモオ
ンに、つまり通常制御に復帰する（図６の時刻ｔ2 ）。
一方、サーモスタット（１３）が作動したままでＣｔ≧
１５（分）になると、パワートランジスタ（１２）の過
熱状態であると判断して、ステップＳＴ９に進み、空気
調和装置を異常停止させる。

【００１９】以上のフローにおいて、ステップＳＴ９の
制御により請求項１の発明にいう異常停止手段（５１）
が構成され、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の制御により待機
制御手段（５２）が構成され、ステップＳＴ２からＳＴ
３に移行する制御により復帰制御手段（５３）が構成さ
れている。

【００２０】したがって、上記実施例では、空気調和装
置の圧縮機が起動する際、室外ユニット（Ａ）のケーシ
ング（１）内で、インバータのパワートランジスタ（１
２）の過電流等によって放熱フィン（１１）の温度が過
上昇すると、放熱フィン（１１）のサーモスタット（１
３）が作動する。その場合、放熱フィン（１１）の温度
が過上昇する原因としては、パワートランジスタ（１
２）の過電流だけでなく、室外ユニット（Ａ）のケーシ
ング（１）自体が長時間直射日光に晒されたことや、停
電中の熱ごもりに起因する（停電後の起動時）場合もあ
る。したがって、サーモスタット（１３）の作動に応じ
て、異常停止手段（５１）により、すぐに空気調和装置
を運転停止させるようにすると、運転の継続が可能であ
るのに異常停止させることになって、空気調和装置の性
能が十分発揮されないことになる。

【００２１】ここで、上記実施例では、待機制御手段
（５２Ａ）により、一定時間の間、室外ファン（Ｆ）を
運転しながら、異常停止手段（５１）の作動を待機させ
るよう制御されるので、直射日光の影響や停電に起因す
る一時的な放熱フィン（１１）の過熱の場合にはすぐに
フィン温度が下降して、サーモスタット（１３）の作動
が停止するので、復帰制御手段（５３）により、通常運
転に復帰させるよう制御される。したがって、直射日光
等の影響による放熱フィン（１１）の過熱があっても、
空気調和装置の通常運転が継続される。

【００２２】その場合、冷房中で外気温度Ｔａが所定値
（上記実施例では３℃）以下のとき（低外気冷房）や暖
房運転中には、待機中に室外ファン（Ｆ）を運転する
と、高圧や低圧が低下して、適正な冷媒状態が保持でき
なくなる虞れがあるが、上記実施例のように、低外気冷
房中には室外ファン（Ｆ）を停止させて待機制御を行う
ことにより、冷媒状態の悪化が回避されることになる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、室外ユニットのケーシング内に室外ファンを配
設し、室外ファンの通風路にインバータの電気パーツの
放熱フィンを配置してなる空気調和装置の運転制御装置
として、インバータの起動時に放熱フィンが過熱する
と、一定時間の間、室外ファンを運転しながら異常停止
を待機させ、その間に放熱フィンの過熱が解消すると、
通常運転に復帰させるようにしたので、直射日光や停電
に起因する放熱フィンの過熱があっても、空気調和装置
を停止させるのを有効に回避することができ、連続運転
を確保することができる。

【００２４】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、冷房運転中で外気温度が一定値以下のと
き及び暖房運転中には室外ファンを停止させて待機する
ようにしたので、高低圧の低下による冷媒状態の悪化を
回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る室外ユニットの構造を示す正面図
である。

【図３】室外ユニットの室外ユニットの側断面図であ
る。

【図４】室外ユニットの横断面図である。

【図５】インバータ起動時の制御内容を示すフロ―チャ
―ト図である。

【図６】インバータ起動時の各機器の作動状態を示すタ
イムチャート図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １１ 放熱フィン １２ パワートランジスタ（電気パーツ） １３ サーモスタット（フィン過熱検出手段） １５ 室外吸込センサ（外気温度検出手段） ５１ 異常停止手段 ５２ 待機制御手段 ５３ 復帰制御手段 Ａ 室外ユニット Ｆ 室外ファン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外ユニットのケーシング（１）内に室
   外ファン（Ｆ）が配置され、該室外ファン（Ｆ）の通風
   路に、圧縮機用インバータの電気パーツ（１２）の放熱
   フィン（１１）が配置されてなる空気調和装置におい
   て、 上記放熱フィン（１１）温度が所定値以上になるときを
   検出するフィン過熱検出手段（１３）と、該フィン過熱
   検出手段（１３）の出力を受け、空気調和装置を異常停
   止させる異常停止手段（５１）とを備えるとともに、 インバータの起動時に上記フィン過熱検出手段（１３）
   の出力を受けたとき、上記室外ファン（Ｆ）を運転しな
   がら、一定時間の間、上記異常停止手段（５１）の作動
   を強制的に待機させるよう制御する待機制御手段（５
   ２）と、該待機制御手段（５２）による待機中に、上記
   フィン過熱検出手段（１３）の出力が停止すると通常制
   御に復帰するよう制御する復帰制御手段（５３）とを備
   えたことを特徴とする空気調和装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の空気調和装置の運転制御
   装置において、 外気温度を検出する外気温度検出手段（１５）を備え、 待機制御手段（５２）は、冷房運転中でかつ上記外気温
   度検出手段（１５）で検出される外気温度が一定値以下
   のとき及び暖房運転中には、室外ファン（Ｆ）を停止さ
   せるよう制御することを特徴とする空気調和装置の運転
   制御装置。