JPH05322261A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 空調機の圧縮機等に流れる電流の検出手段を
簡略化し、コストダウンを図り、消費電力を抑える。 【構成】 電流検出の電流センサ４の出力信号は第１の
過電流検出回路５と、第２の過電流検出回路６と、総電
流検出回路７とに入力する。第１の過電流検出回路５は
インバータを構成するパワートランジスタに規定値を超
えた電流が所定時間流れると作動する回路である。第２
の過電流検出回路６は前記パワートランジスタが短絡事
故を起こしたりして過電流が流れたとき、その過電流を
速やかに検出する回路である。総電流検出回路７は通常
の運転状態において、圧縮機等に流れる総電流を検出す
るための回路である。８はＮＡＮＤ回路である。第１の
過電流検出回路５または第２の過電流検出回路６で過電
流が検出されるとマイクロコンピュータ９は直ちに圧縮
機の動作を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の圧縮機に電
力を供給するインバータ部の電流検出手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の室外機には圧縮機をインバ
ータ制御するためのインバータ装置が設けられている。
図３はこのインバータ装置の概略構成を表したもので、
21は入力交流を所定の直流電圧に変換するコンバータ
部、22はコンバータ部21よりの直流入力を交流に変換し
て圧縮機23に供給するインバータ部、24はインバータ部
22の過電流を検出するための過電流検出器、25は圧縮機
23に流れる電流を検出するための電流センサである。過
電流検出器24よりの出力信号は図４に示されるような第
１の過電流検出回路26と、第２の過電流検出回路27とに
入力され、これら二つの過電流検出回路26，27の出力信
号はＮＡＮＤ回路28に入力され、そのＮＡＮＤ回路28の
出力信号はマイクロコンピュータ29の所定の入力ポート
に入力されるようになっており、二つの過電流検出回路
26，27の何れかにより過電流が検出されると、マイクロ
コンピュータ29はインバータ部22の制御信号を停止して
圧縮機23の動作を停止させるようになっている。なお、
第１の過電流検出回路26は、インバータ部22を構成して
いるパワートランジスタ（トランジスタモジュール）の
寿命に悪影響を及ぼす程度の過電流が所定時間連続して
検出されると作動するように構成されていて、フォトカ
プラ30の回路と積分回路31とからなっている。また、第
２の過電流検出回路27は例えばインバータ部22を構成し
ているパワートランジスタが短絡事故を起こしたりして
大電流となった場合に、その過電流を速やかに検出する
ためのもので、この回路にもフォトカプラ32が使用され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
インバータ装置では過電流と圧縮機に流れる電流とを別
々の電流検出手段により検出するようになっているた
め、回路構成も複雑になっており、組立も面倒であるた
め、コスト的にも問題がある。また、従来の過電流の検
出には抵抗素子を使用していたため、僅かではあるが電
力を消費し、電流値が大きくなると発熱の恐れもあり、
信頼性の面でも問題があった。したがって、本発明にお
いては、これらの課題を解決することのできる電流検出
手段を設けた空気調和機を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、圧縮機に電力を供給
するインバータの直流入力電流を検出する電流センサ
と、同電流センサにより検出される電流が第１の設定値
を超えて所定時間流れると出力信号レベルを切り換える
第１の過電流検出回路と、前記電流センサにより検出さ
れる電流が前記第１の設定値よりも高い第２の設定値を
超えると出力信号レベルを切り換える第２の過電流検出
回路と、前記インバータ等を制御するマイクロコンピュ
ータの割込信号入力ポートへ前記第１および第２の過電
流検出回路よりの入力信号を反転させて出力する反転回
路と、前記電流センサにより検出される直流入力電流を
直流電圧に変換し、前記マイクロコンピュータのＡ／Ｄ
変換入力ポートへ出力する総電流検出回路とを室外機に
設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記の構成であれば、一つの電流センサから得
られるインバータの直流入力電流を第１の過電流検出回
路と、第２の過電流検出回路と、総電流検出回路とによ
り、それぞれ検出し、第１の過電流検出回路では予め設
定されている第１の設定値を超えた電流が所定時間を過
ぎても流れると出力信号レベルを切り換え、第２の過電
流検出回路では前記第１の設定値よりも高い第２の設定
値を超えた電流が流れると直ちに出力信号レベルを切り
換え、これらの出力信号は反転回路よりマイクロコンピ
ュータの割込信号入力ポートへ入力するようになってい
るのでインバータ等を過電流から保護することができ、
また、総電流検出回路では電流センサにより検出される
直流入力電流を直流電圧に変換し、前記マイクロコンピ
ュータのＡ／Ｄ変換入力ポートへ入力するようになって
いるので正常動作時の入力電流等の制御を行うことがで
きる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図２に基づ
いて説明する。図１は圧縮機をインバータ制御するイン
バータ装置の回路構成を簡単に表したもので、１は入力
交流を所定の直流電圧に変換するコンバータ部、２はコ
ンバータ部１よりの直流入力を交流に変換して圧縮機３
に供給するインバータ部、４はインバータ部２の直流入
力電流を検出するための電流センサである。この電流セ
ンサ４の出力信号は図２に示される第１の過電流検出回
路５と、第２の過電流検出回路６と、総電流検出回路７
とに入力され、第１の過電流検出回路５および第２の過
電流検出回路６の出力信号はそれぞれ入力信号を反転さ
せて出力する反転回路（以下、ＮＡＮＤ回路という）８
に入力され、その出力信号はコンバータ部１の図示して
ないスイッチング素子をスイッチングするドライブ回路
や、インバータ部２の図示してない複数のパワートラン
ジスタをスイッチングするドライブ回路等の制御信号を
生成するマイクロコンピュータ９の割込信号入力ポート
へ入力され、また、総電流検出回路７の出力信号は前記
マイクロコンピュータ９のＡ／Ｄ変換入力ポートへ入力
されるようになっている。

【０００７】第１の過電流検出回路５はインバータ部２
等の何らかの異常により、電流センサ４により検出され
る電流が第１の設定値を超えて所定時間流れると出力信
号レベルがＨＩからＬＯＷに切り換わるように構成され
た回路であり、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３で得られる基準電圧
と、電流センサ４からの入力信号電圧とを比較する比較
器10の回路と、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ５とからなる積
分回路等で構成され、出力側はＮＡＮＤ回路８の入力端
に結合されている。第２の過電流検出回路６は例えばイ
ンバータ部２を構成しているパワートランジスタが短絡
事故を起こしたりしてインバータ部２の直流入力電流が
大電流となり、その電流が前記第１の設定値よりも高い
第２の設定値を超えると、出力信号レベルがＨＩからＬ
ＯＷに切り換わるように構成された回路であり、分圧抵
抗Ｒ７，Ｒ８で得られる基準電圧と、電流センサ４から
の入力信号電圧とを比較する比較器11の回路と、抵抗Ｒ
９，Ｒ10とコンデンサＣ２等からなる回路とで構成さ
れ、出力側はＮＡＮＤ回路８のもう一つの入力端に結合
されている。

【０００８】ＮＡＮＤ回路８はその二つの入力端の内、
何れか一方の入力端の信号レベルがＬＯＷになると出力
信号レベルは反転したＨＩレベルとなる。すると、マイ
クロコンピュータ９はインバータ部２を制御するための
制御信号の出力を停止し、圧縮機３の動作を停止させ
る。このようにして、インバータ部２等の回路部品を過
電流から保護したり、例えインバータ部２のパワートラ
ンジスタが短絡事故を起こしてもそれ以上の事故の拡大
を防止することができるのである。また、総電流検出回
路７は通常の運転において、圧縮機３等に流れる総電流
を検出するための回路で、整流素子Ｄ１，Ｄ２、コンデ
ンサＣ３、抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13等で構成され、その出
力側はマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換入力ポートに
結合されている。このＡ／Ｄ変換入力ポートから取り込
まれる総電流検出回路７の出力信号はマイクロコンピュ
ータ９が内蔵するＡ／Ｄ変換部で所定のタイミングでＡ
／Ｄ変換され、その値は予め記憶部が記憶している設定
値と比較され、値によっては圧縮機３を停止させたり、
運転周波数を下降させたりして過電流にならないように
制御するようになっている。

【０００９】

【発明の効果】以上、説明したような空気調和機である
ならば、一つの電流センサから得られるインバータの直
流入力電流を第１の過電流検出回路と、第２の過電流検
出回路と、総電流検出回路とにより、それぞれ検出し、
第１の過電流検出回路では第１の設定値を超えた電流が
所定時間を過ぎても流れると出力信号レベルを切り換
え、第２の過電流検出回路ではインバータの直流入力電
流が第１の設定値よりも高い第２の設定値を超えると直
ちに出力信号レベルを切り換え、これらの出力信号を反
転回路により反転させてマイクロコンピュータの割込信
号入力ポートへ入力し、また、総電流検出回路では電流
センサにより検出される直流入力電流を直流電圧に変換
し、マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換入力ポートへ入
力するようになっているので、従来のように電流センサ
と過電流検出器とを併用する必要性はなくなり、過電流
検出器が要らなくなるので組立が簡単になると共に、僅
かではあるが省電力が図れ、また、コストダウンにもな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すインバータ部の概略構
成図である。

【図２】本発明の一実施例を示すインバータ部の電流検
出回路図である。

【図３】従来例を示すインバータ部の概略構成図であ
る。

【図４】従来例を示すインバータ部の過電流検出回路図
である。

【符号の説明】

１ コンバータ部 ２ インバータ部 ３ 圧縮機 ４ 電流センサ ５ 第１の過電流検出回路 ６ 第２の過電流検出回路 ７ 総電流検出回路 ８ ＮＡＮＤ回路 ９ マイクロコンピュータ 10 比較器 11 比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機に電力を供給するインバータの直
   流入力電流を検出する電流センサと、同電流センサによ
   り検出される電流が第１の設定値を超えて所定時間流れ
   ると出力信号レベルを切り換える第１の過電流検出回路
   と、前記電流センサにより検出される電流が前記第１の
   設定値よりも高い第２の設定値を超えると出力信号レベ
   ルを切り換える第２の過電流検出回路と、前記インバー
   タ等を制御するマイクロコンピュータの割込信号入力ポ
   ートへ前記第１および第２の過電流検出回路よりの入力
   信号を反転させて出力する反転回路と、前記電流センサ
   により検出される直流入力電流を直流電圧に変換し、前
   記マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換入力ポートへ出力
   する総電流検出回路とを設けてなることを特徴とする空
   気調和機。
2. 【請求項２】 前記第１の過電流検出回路が前記第１の
   設定値を出力する分圧抵抗の回路と、同分圧抵抗の回路
   から得られる前記第１の設定値と前記電流センサからの
   入力信号電圧とを比較する比較回路と、出力信号のタイ
   ミングを遅らせる積分回路とからなる請求項１記載の空
   気調和機。
3. 【請求項３】 前記第２の過電流検出回路が前記第２の
   設定値を出力する分圧抵抗の回路と、同分圧抵抗の回路
   から得られる前記第２の設定値と前記電流センサからの
   入力信号電圧とを比較する比較回路とからなる請求項１
   記載の空気調和機。