JPH0625626B2

JPH0625626B2 - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JPH0625626B2
Application number: JP61081595A
Authority: JP
Inventors: 裕司土山; 正一細谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: KR870010368A; JPS62238937A; KR920006818B1

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本発明は空気調和機の制御方法において、特に圧縮機の
保護に関するものである。

(ロ) 従来の技術一般に従来の空気調和機の制御装置としては、特開昭６
０−１２６５３４号に記載されているようなものがあっ
た。この公報に記載されたものは、圧縮機に流れる電流
値を検出する手段を備え、この検出手段からの電流値信
号を所定周期毎にサンプリングし、このサンプリングに
よって得られた電流値信号の差分がある一定値以上にな
ると、一旦ファンに流れる電流値を抑制して圧縮機に過
負荷を防止するものであった。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点このように構成された従来の装置では、圧縮機に流れる
電流値の変化分から圧縮機の過負荷状態を検知していた
が、このような方法では圧縮機がロック状態となった
時、この状態を検出できず圧縮機が破損してしまうこと
があった。すなわち、圧縮機のロック時は過大な電流が
連続して流れるだけで電流変化分が現われにくく検出で
きないものであった。

斯かる問題点に鑑み、本発明は圧縮機のロック状態で
も、その異常を確実に検出できる空気調和機の制御方法
を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段本発明は圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を有する空気
調和機の制御において、圧縮機に流れる電流値を検出す
る電流検出器を備え、この検出器の検出値が基準値を一
定時間にわたって越えた時、圧縮機の通電を所定時間停
止させた後に再度圧縮機の通電を行ない、前記検出値が
一定時間にわたって越える回数が予め設定した回数とな
った時に圧縮機の通電を停止するようにしたものであ
る。

(ホ) 作用以上のような本発明の制御方法を用いると、圧縮機がロ
ック状態となった時には複数回の起動動作が行なわれ、
軽いロック状態ならばこの複数回の動作で圧縮機が起動
し、重いロック状態の時には圧縮機の保護動作が行なわ
れるものである。

(ヘ) 実施例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１
図は本発明を用いる空気調和機の概略図である。図中１
は圧縮機、２は四方弁、３は室内側熱交換器、４、５は
減圧器、６は室外側熱交換器、７はアキュムレータであ
り、暖房運転時には四方弁２が図示の実線の状態にあ
り、圧縮機１の吐出口から吐出された高温高圧冷媒が四
方弁２、室内側熱交換器３、減圧器４、５、室外側熱交
換器６、四方弁２、アキュムレータ７を順次実線矢印の
方向に流れ圧縮機１の吸込口から吸入される。この時、
室内側熱交換器３が凝縮器として作用し室内の暖房を行
なう。

尚、室外側熱交換器６は蒸発器として作用している。冷
房運転時には四方弁２が図の点線の状態にあり、圧縮機
１の吐出口から吐出された高温高圧冷媒が四方弁２、室
外側熱交換器６、減圧器５、逆止弁８、室内側熱交換器
３、四方弁２、アキュムレータ７を順次点線矢印の方向
に流れ圧縮機１の吸込口から吸入される。この時、室内
側熱交換器３が蒸発器として作用し室内の冷房運転を行
なう。尚、室外側熱交換器６は凝縮器として作用してい
る。

また、逆止弁８を用いて減圧器４、５の抵抗値を変え、
暖房運転時と冷房運転時とで最適な減圧値が得られるよ
うにしている。

９は電磁式の開閉弁（以下電磁弁と称す）であり、減圧
器１０及びアキュムレータ７を介して圧縮機１の吐出口
Ｄと吸込口Ｓとを接続している。従って、この電磁弁９
が開いている時は吐出口Ｄから吐出される冷媒の圧力が
下がり、圧縮機１の運転能力が低下する。１１、１２は
電気ヒータであり、室内側熱交換器３の二次側に設けら
れている。１３は室内側のファンモータであり、風速を
弱風(L)、中風(M)、強風(H) の三段階に切換えることがで
きる。１４は室外側のファンモータであり、風速を弱風
(L)、強風(H)の二段階に切換えることができる。

第２図は第１図に示した冷媒回路図に用いる電気回路図
である。図中の端子間には交流電源１５が接続されている。１６はノイズ吸
収用のバリスタ、１７は電流ヒューズである。

１８、１９は連動する切換接片(RFI2)であり、切換接片
(RFI2)１８の常開接点、常閉接点は夫々ファンモータ１
３の弱風(L)端子及び強風(H)端子に接続され、切換接片
(RFI2)１９の常開接点は夫々ファンモータ１３の微弱風
(L.L) 端子に接続され、その常閉接点は開放状態にあ
る。２０は切換接片(RFI1)であり、常開接点及び常閉接
点は夫々切換接片(RFI2)１８及び切換接片(RFI2)１９に
接続されている。

２１は切換接片(RFO2)であり、常開接点、常閉接点を夫
々ファンモータ１４の弱風(L)端子及び強風(H)端子に接
続している。２２は切換接片(RFO2)に接続された常開接
片である。

２３、２４は常開接片(REV2)、常開接点(REV4)であり、
夫々電磁弁９、四方弁２の通電を行なう。２５は常開接
片(RCM)であり、圧縮機１の通電を行なう。２６は電流
トランスＣ、Ｔであり、圧縮機１に流れる電流を検出し
て端子に出力する。２７、２８は常開接片(RHA)、常開接点(RH
B)であり、夫々電気ヒータ１１、１２の通電を行なう。
２９、３０、３１、は夫々圧縮機１、ファンモータ３
０、３１の運転用コンデンサである。

第３図は第２図に示した種々の切片を制御するための電
子回路図である。リレー(RFO1)３２は常開接片(RFO1)２
２を有し、リレー(RFO2)３３は切換接片(RFO2)２１を有
し、リレー(RFI1)３４は切換接片(RFI1)２０を有し、リ
レー(RFI2)３５は切換接片(RFI2)１８及び切換接片(RFI
2)１９を有し、リレー(RHB)３６は常開接片(RHB)２８を
有し、リレー(RHA)３７は常開接片(RHA)２７を有し、リ
レー(RCM)３８は常開接片(RCM)２５を有し、リレー(REV
2)３９は常開接片(REV2)２３を有し、リレー(REV4)４０
は常開接片(REV4)２４を有している。これ等のリレー３
２乃至４０はマイクロプロセッサ４１の端子Ｒ５乃至Ｒ
１３に接続され、各端子がＨ(HIGH)レベル電圧となった
時にそれぞれ通電される。マイクロプロセッサ４１の動
作は第９図乃至第１５図のフローチャートに基づいて後
記する。４２乃至５０はマイクロプロセッサ４１の出力
抵抗、５１乃至５９はインバータであり、Ｈレベル電圧
をＬ(LOW)レベル電圧に変換し、Ｌレベル電圧をＨレベ
ル電圧に変換する。これらインバータの出力がＬレベル
電圧（マイクロプロセッサの出力がＨレベル電圧）の時
にリレーが通電される。

６０は緊急暖房スイッチであり、このスイッチを手動で
閉じるとダイオード６１乃至６６によって、リレー(RFI
1)３４、リレー(RHB)３６、リレー(RHA)３７が強制的に
通電され、同時にリレー(RCM)３８の通電が強制的に遮
断される。従って、電気ヒータ１１、１２が通電されか
つ室内側のファンモータ１３が強風もしくは中風で運転
される。

６７は整流回路であり、ダイオードブリッジからなって
いる。６８は平滑コンデンサであり、整流回路６７の出
力を平滑している。６９は定電圧回路であり、第４図に
示す回路からなり、マイクロプロセッサ４１の端子ＶＳ
Ｓに正極電圧を、端子ＶＡＳＳに第１基準電圧を、端子
ＶＲＥＦに第２基準電圧を、端子ＲＥＳＥＴにはリセッ
ト出力を端子ＶＤＤには負極電圧を夫々出力するもので
ある。

７０は水晶振動子であり、抵抗７１、７２、７３及びコ
ンデンサ７４、７５を組み合せて発振回路を形成してい
る。この発振回路の発振出力はマイクロプロセッサ４１
の端子ＯＳＣ１とＯＳＣ２との間に接続されている。

７６乃至７９は温度検出用のセンサであり、夫々室温、
外気温、室内側熱交換器の温度、室外側熱交換器の温度
を検出できる位置に設けられている。このセンサ７６乃
至７９は夫々抵抗８０乃至８３を介して正極電圧ＶＳＳ
と接地との間に接続されており、さらに夫々センサと抵
抗との接続点はマイクロプロセッサ４１の端子Ａ１乃至
Ａ４に接続されている。この端子Ａ１乃至Ａ４はアナロ
グ電圧の入力端子であり、内部にA/D（アナログ／デジ
タル）変換部を有している。尚、このセンサ７６乃至７
９としてはサーミスタを用いている。

８４は５Ｐ（端子Ｄ乃至Ｈ）のコネクタであり、通常時
は図示するようにジャッパー線８５で端子Ｄと端子Ｇを
短絡している。遠隔制御を行なう時は、このジャンパー
線８５を外して、第５図に示す電子回路を接続する。８
６は運転スイッチであり、ＯＮ端子をコネクタ８４の端
子Ｄに接続、ＯＦＦ端子をコネクタ８４の端子Ｅに接続
している。８７は常閉接片９１を有するリレー(RY)であ
り、正極電源ＶＳＳとコネクタ８４の端子Ｆとの間に接
続されている。８８はダイオードである。８９は常開接
片９１を有するリレー(RX)であり、コネクタ８４の端子
Ｇと接地間に接続されている。９０はダイオードであ
る。従って、運転スイッチ８６をＯＮ端子側にするとリ
レー(RX)８９が通電されて常閉接片(RX)９２が閉じる。
コネクタ８４に第５図に示す回路のコネクタ９３を接続
した場合端子Ｄには第２運転スイッチ９４のＯＮ端子が
接続され、端子Ｅには第２運転スイッチ９４のＯＦＦ端
子が接続され、端子Ｆと端子Ｈとの間には送風スイッチ
９５が接続され、運転スイッチ９４の端子Ｎは端子Ｇと
ランプ９６を介して端子Ｈに接続されている。この第２
運転スイッチ９４をＯＦＦ端子に切換えるとリレー(RX)
８９の通電が遮断される。ランプ９６はリレー(RX)８９
が通電されている時、すなわち空気調和機の運転時に点
灯する。送風スイッチ９５を閉じるとリレー(RY)８７が
通電されて常閉接片９１が開くものである。この第５図
に示す部品９４、９５、９６は一般に空気調和機の本体
から分離して設置される。例えば空気調和機をホテルの
客室に設けた時は、これ等の部品をホテルのフロントな
どに設ければよいものである。

９７乃至１００は入力抵抗であり、夫々マイクロプロセ
ッサ４１のスキャン入力端子Ｋ１、Ｋ２、Ｋ４、Ｋ８に
接続されている。これに対してマイクロプロセッサ４１
の端子Ｒ０、Ｒ１、Ｒ３、Ｏ７はスキャン出力端子であ
る。端子Ｒ１と端子Ｋ１との間には常開接片(RX)９２と
ダイオード１０１と抵抗９７とが直列に接続され、端子
Ｒ１と端子Ｋ８との間には冷暖切換スイッチ１０２とダ
イオード１０３と抵抗１００とが直列に接続されてい
る。端子Ｏ７と端子Ｋ１との間にはサーモレンジ切換ス
イッチ１０４と抵抗９７とが直列に接続されている。

１０５、１０６のグレイコードスイッチであり、夫々室
内側のファンモータの風速を設定するもの及び室内の温
度設定値を設定するものであり、第６図及び第７図に示
すような配線となっている。１０７乃至１１３はダイオ
ードであり、スキャン出力の流れる方向を規制してい
る。

第４図は第３図に示した定電圧回路６９の一例を示す電
子回路図である。１１４乃至１１６はバイアス用の抵
抗、１１７乃至１１９は平滑用のコンデンサ、１２０は
パワートランジスタであり、ツェナーダイオード１２１
の基準電圧に基づいて定電圧がエミッタ端子から出力さ
れる。１２２は差動増幅器であり、出力を反転入力端子
へ全帰還してバッファとして用いている。１２３、１２
４は分圧抵抗であり、差動増幅器１２２の非反転入力端
子に分圧電圧を印加している。１２５はコンデンサであ
る。１２６はコンデンサであり、差動増幅器１２２の出
力を安定させている。この出力が第２基準電圧ＶＲＥＦ
となる。１２７、１２８は分割抵抗で、この抵抗１２
７、１２８の接続点の電圧が第１基準電圧ＶＡＳＳとな
る。１２９はリセット信号を出力する比較器であり、電
源投入時から抵抗１３０を介して電荷が充電されるコン
デンサ２３１の端子電圧が第１基準電圧ＶＡＳＳより高
くなると動作する。すなわち、比較器１２９の反転入力
端子に印加される電圧が非反転入力端子に印加される電
圧より高くなると、この比較器１２９の出力がＨレベル
電圧からＬレベル電圧に切換わる。尚、１３１は電源を
切り離した時にコンデンサ２３１の充電電荷を放電する
ダイオードである。１３２、１３３はノイズ吸収用のコ
ンデンサである。

第８図は電流検出の電子回路図であり、第２図の電流ト
ランスＣ．Ｔ２６が検出する電流が所定値を越えると、
端子に印加されるスキャン出力に応答して端子の出力をＨレベル電圧とするものである。この端子は第３図の端子Ａ、Ｂ、Ｃとつながるものである。図中
１３４は整流ブリッジであり、電流トランスＣ．Ｔ２６
に誘起された交流電力を整流するものである。１３６は
平滑コンデンサであり、抵抗１３５、１３７と共に平滑
回路を構成している。１３８はツェナーダイオードであ
り、コンデンサ１３６の電圧が一定値以上とならないよ
うにしている。これによってコンデンサ１３６の充電電
圧は、電流トランス２６の出力に応じて変化し、かつツ
ェナーダイオード１３８によって上限値が定められるも
のである。１３９は比較器であり、非反転入力端子には
ダイオード１４０、抵抗１４１を介してコンデンサ１３
６の電圧が印加され、反転入力端子には抵抗１４２、１
４３によって定まる基準電圧が印加されている。１４４
は正帰還抵抗であり、比較器１３９の動作にディファレ
ンシャルを与えている。１４５は比較器１３９の保護用
コンデンサである。１４６は比較器であり、非反転入力
端子にはダイオード１４７、抵抗１４８を介してコンデ
ンサ１３６の電圧が印加され、反転入力端子には抵抗１
４９、１５０によって定まる基準電圧が印加されてい
る。１５１は正帰還抵抗であり、比較器１４６の動作に
ディファレンシャルを与えている。１５２は比較器１４
６の保護用コンデンサである。これら比較器１３９、１
４６の出力は電流トランスＣ．Ｔ２６の出力が抵抗１４
２、１４３で定まる基準値より小さければ両方ともＬレ
ベル電圧であり、電流トランスＣ．Ｔ２６の出力が抵抗
１４２、１４３で定まる基準値以上となると比較器１３
９の出力がＨレベル電圧となる。さらに電流トランス
Ｃ．Ｔ２６の出力が増加し抵抗１４９、１５０で定まる
基準値以上となると比較器１４６の出力もＨレベル電圧
となる。１５３、１５４はアンドゲートであり、端子Ｃ
を介して抵抗１５５にスキャン出力が印加された時に比
較器１３９、１４６の出力を通過させるものである。抵
抗１５６とコンデンサ１５７及び抵抗１５８とコンデン
サ１５９は夫々ノイズ吸収用の積分回路を構成してい
る。

第９図乃至第１５図は第３図に示すマイクロプロセッサ
４１の主な動作を示す要部フローチャートである。第９
図はメインフローチャートであり、マイクロプロセッサ
４１の端子ＲＥＳＥＴにリセット信号が入ればスタート
する。ステップＳ１はイニシャライズであり、マイクロ
プロセッサの初期設定を行なう。ステップＳ２、Ｓ３で
３秒タイマ、３分タイマの計時を開始する。次にステッ
プＳ４で３秒タイマがタイムＵＰするまで遅延した後ス
テップＳ５でキースキャンを行なう。このキースキャン
で常開接片９２（運転時に閉じる接片）の開閉状態、サ
ーモレンジ切換スイッチ１０４の開閉状態、冷暖切換ス
イッチ１０２の状態、室温設定値、風速設定値、アンド
ゲート１５３、１５４の出力がＨレベル電圧かＬレベル
電圧か、及びA/D変換を介して室温、外気温、室内側熱
交換器の温度、室外側熱交換器の温度をセンサ７６乃至
７９から入力する。この後、ステップＳ６で運転スイッ
チが閉じていれば運転を開始する。次に冷房運転（ステ
ップＳ８）か暖房運転（ステップＳ９）かをステップＳ
７で判断し、冷房運転の時はステップＳ１０で送風機の
設定を行なった後、ステップＳ１１の圧縮機の保護行な
った後に戻るものである。

また暖房運転時には除霜が必要か否をステップＳ１２で
判断した後、除霜が不要ならば暖房運転を開始する。ま
た送風設定Ｓ１３、ヒータＡの制御Ｓ１４、二方弁の制
御Ｓ１５、圧縮機の保護Ｓ１１を順次行なった後に戻
るものである。ステップＳ８乃至Ｓ１５はサブルーチン
を表わしている。

第１０図は冷房運転Ｓ８の動作を示すフローチャートで
ある。室温が設定値より高い時は圧縮機の運転を行な
い、室温が設定値以下となると圧縮機の運転を停止し、
室内ファンの風速を微弱運転にする。尚、圧縮機は３分
タイマによって最低３分間は停止状態が維持される。

第１１図は風量設定Ｓ１０の動作を示すフローチャート
である、“ＡＵＴＯ”モードに設定されていれば、室温
と設定値との差に基づいて、風速をＨ風速、Ｌ風速、
Ｌ、Ｌ風速に自動的に切換える。同時に外気温に基づい
て室外ファンの風速が強もしくは弱風速に設定されるも
のである。

第１２図は暖房運転Ｓ９を動作を示すフローチャートで
ある。四方弁を暖房側に切換えて、室温が設定値より低
い時には圧縮機の運転を行なう。室温が設定値より高く
なると、圧縮機の運転を停止し、同時に室内ファンの風
速を微弱運転にする。尚、圧縮機は３分タイマによって
最低３分間は停止状態が維持される。

第１３図は“ヒータＡの制御”Ｓ１４の動作を示すフロ
ーチャートである。外気温が４５゜Ｆ以下となった時に
ヒータＡの通電を行なう。このヒータＡはこの後外気温
が４６゜Ｆになるまでの間通電が維持される。

第１４図は“二方弁の制御”Ｓ１５の動作を示すフロー
チャートである。この二方弁は外気温が５１゜Ｆより低
くなると二方弁を開状態にし、この後外気温が５９゜Ｆ
まで上昇すると二方弁を閉状態とするものである。

第１５図は“圧縮機の保護”Ｓ１１の動作を示すフロー
チャートである。まず第８図に示すアンドゲート１５４
の出力がＨレベル電圧か否かを判断し、アンドゲート１
５４の出力がＨレベル電圧で、かつアンドゲート１５３
の出力がＨレベル電圧の時は、圧縮機が通常運転をして
いるものと判断する。アンドゲート１５４の出力がＨレ
ベル電圧を３秒間維持すると、３分タイマを作動させて
た後、このサブルーチンをリターンさせる。これにより
“冷房運転”のサブルーチンで圧縮機が強制的に停止状
態にされる。３分経過すると圧縮機に再び通電を開始す
る。この時アンドゲート１５４の出力が再びＨレベル電
圧を維持すると、再度圧縮機を停止状態にする。このよ
うな動作を４回繰り返すと、圧縮機がロック状態にある
ものと判断する。この時、圧縮機室外ファンの通電を停
止し、室内ファンを設定風速で運転させ、かつ暖房運転
ならばヒータＢの通電を行なう。同時に異常を表示する
ものである。

以上のように構成された空気調和機の動作は、まず冷房
運転を行なう時は、冷暖切換スイッチ１０２を開放して
冷房運転にする。次に運転スイッチ８６を運転側にすれ
ばよい。これによって、ステップＳ８、Ｓ１０のフロー
チャートに基づいて冷房運転が行なわれる。このような
運転を行なっている時、又は起動時に圧縮機がロック状
態となって圧縮機に過電流が流れると、アンドゲート１
５４の出力がＨレベル電圧となる。これによってステッ
プＳ１１“圧縮機の保護”のフローチャートが作動す
る。すなわち、アンドゲート１５３、１５４の出力が第
１６図に示すように変化すると圧縮機の運転が異常であ
ると判断して、送風運転に切換わるものである。

次に暖房運転時には、冷暖切換スイッチ１０２を閉じて
暖房運転にすればよい。これによって、四方弁が切換っ
てステップＳ９、Ｓ１３のフローチャートに基づいて暖
房運転が行なわれる。この時、ステップＳ１４、Ｓ１５
のフローチャートに基づいてヒータＡ及び二方弁が制御
される。すなわち、外気温が低くなれば二方弁を開いて
圧縮機の吐出冷媒を一部吸込み側に帰還させるものであ
る。これによって圧縮機の過負荷状態を防止している。
また外気温が低い時にはヒータＡを通電して、圧縮機に
よるヒートポンプ運転の能力不足を補なっているもので
ある。

尚、上記実施例では、“除霜”のフローチャートは除霜
の必要時に四方弁を切換えて行なう通常のホットガス除
霜が適用できるので説明は省略する。

(ト) 発明の効果本発明は圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を有する空気
調和機の制御において、圧縮機に流れる電流値を検出す
る電流検出器を備え、この検出器の検出値が基準値を一
定時間にわたって越えた時、圧縮機の通電を所定時間停
止させた後に再度圧縮機の通電を行ない、前記検出値が
一定時間にわたって越える回数が予め設定した回数とな
った時に圧縮機の通電を停止するので、圧縮機が軽いロ
ック状態となって過電流が流れた時には、複数回圧縮機
の再通電が行なわれて、このロック状態を解除し、通常
の運転に戻し、圧縮機が重いロック状態になった時にの
み圧縮機の運動を停止させることができ、不必要の保護
動作を抑制できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いる空気調和機の概略図、第２図は
第１図に示した機器を制御するための電気回路図、第３
図は第２図に示したリレー接片を制御するための電子回
路図、第４図は第３図に示した電子部品に電力を供給す
る電源回路図、第５図は第３図に示したコネクタに接続
される部品の接続図、第６図は第３図に示したところの
室内ファンの風速を設定するグレイコードスイッチの配
線図、第７図は第３図に示したところの室温を設定する
グレイコードスイッチの配線図、第８図は第１図に示し
た圧縮機に流れる電流を検出する電流検出回路、第９図
は第３図に示したマイクロプロセッサの主な動作を示す
メインフローチャート、第１０図は第９図に示した“冷
房運転”の動作を示すフローチャート、第１１図は第９
図に示した“送風設定”の動作を示すフローチャート、
第１２図は第９図に示した“暖房運転”の動作を示すフ
ローチャート、第１３図は第９図に示した“ｈｅａｔｅ
ｒＡの制御”の動作を示すフローチャート、第１４図は
第９図に示した“二方弁の制御”の動作を示すフローチ
ャート、第１５図は第９図に示した“圧縮機の保護”の
動作を示すフローチャート、第１６図は圧縮機に流れる
電流に基づいた電流検出回路の出力を示す説明図であ
る。１……圧縮機、２……四方弁、３……室内側熱交換器、
４、５……減圧器、６……室外側熱交換器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を有する
空気調和機の制御において、圧縮機に流れる電流値を検
出する電流検出器を備え、この検出器の検出値が基準値
を一定時間にわたって越えた時、圧縮機の通電を所定時
間停止させた後に再度圧縮機の通電を行ない、前記検出
値が一定時間にわたって基準値を超える回数が予め設定
した回数となった時に圧縮機の通電を停止すると共に前
記電流が正常の運転電流の範囲にあるときに前記回数を
初期値に戻すことを特徴とする空気調和機の制御方法。