JPH06319293A - 空気調和機の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流電源に対する電源端子およびニュートラ
ル端子の接続に誤りがあっても、電気部品の破壊を未然
に防止し得る空気調和機の安全装置を提供することにあ
る。 【構成】 中性点接地した３相４線式の交流電源１を使
用し、この交流電源１の各相に接続するための３つの電
源端子Ｒ，Ｓ，Ｔを有し、交流電源１の中性点に接続す
るための１つのニュートラル端子Ｎを有し、端子Ｒ，
Ｓ，Ｔ間の電圧 415Ｖを動作用として取込み、端子Ｒ，
Ｎ間の電圧 240Ｖを少なくとも制御用として取込むもの
において、誤接続により、端子Ｒ，Ｎ間に通常の 240Ｖ
電圧よりも大きな 415Ｖ電圧が加わった場合、バリスタ
２２が作動し、その作動にリレー２１が連動し、端子
Ｒ，Ｎ間の過大な 415Ｖ電圧の取込みを遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機の電気回
路の安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、３相交流電源を使用する空気調
和機は、交流電源に室外ユニットを接続し、その室外ユ
ニットから導出の電源ラインに室内ユニットを接続して
いる。マルチタイプの空気調和機の例を図６に示す。

【０００３】１は中性点接地した３相４線式の交流電源
である。この電源１に３相４線の電源ライン２を介して
室外ユニット３を接続している。この室外ユニット２に
それぞれ単相２線の電源ライン４を介して複数のマルチ
コントローラ５を接続し、これらマルチコントローラ５
にそれぞれ単相２線の電源ライン６を介して複数の室内
ユニット７を接続している。

【０００４】電源１から室外ユニット３にかけての電気
回路の詳細を図７に示す。まず、交流電源１は、３つの
相Ｒ，Ｓ，Ｔを有し、各相の中性点を接地している。一
方の室外ユニット３には３つの電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔおよ
び１つのニュートラル端子Ｎよりなる端子板１１があ
り、電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔが交流電源１のＲ，Ｓ，Ｔ相
に、ニュートラル端子Ｎが交流電源１の中性点に、それ
ぞれ３相４線の電源ライン２により接続される。

【０００５】室外ユニット３は、電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔの
相互間にそれぞれ印加される 415Ｖ電圧（相間電圧）を
動作用として取込み、それをインバータ回路１２に入力
する。このインバータ回路１２は、入力電圧を整流し、
それを後述する制御部１５の指令に応じたスイッチング
により所定周波数の電圧に変換し、出力する。この出力
は圧縮機モータ１３の駆動電力となる。

【０００６】また、室外ユニット３は、電源端子Ｒとニ
ュートラル端子Ｎとの間に印加される 240Ｖ電圧（Ｒ相
電圧）を制御用および動作用として取込み、それをヒュ
ーズ１４を介して制御部１５に入力する。この制御部１
５は、入力電圧により動作して当該空気調和機の全般に
わたる制御を実行するとともに、室外ファンモータ１６
および弁１７を駆動制御する。

【０００７】さらに、室外ユニット３は、同じ端子Ｒ，
Ｎ間の 240Ｖ電圧（Ｒ相電圧）を外部のマルチコントロ
ーラ５および室内ユニット７に対する制御用および動作
用として取込み、それをヒューズ１４を介して端子板１
８の電源端子Ｒとニュートラル端子Ｎとの間に印加す
る。この端子板１８の端子Ｒ，Ｎには、マルチコントロ
ーラ接続用の単相２線の電源ライン４が接続される。

【０００８】端子板１８は端子Ｒ，Ｎのほかにシリアル
信号端子SER を有しており、そのシリアル信号端子SER
を介して、制御部１５とマルチコントローラ５との間に
データ転送用のシリアル信号ライン８が接続される。

【０００９】つぎに、このような構成における作用を説
明する。交流電源１が投入されると、端子板１１の端子
Ｒ，Ｓ，Ｔ間にそれぞれ 415Ｖ電圧が印加され、それが
動作用として取込まれてインバータ回路１２および圧縮
機モータ１３が動作する。また、端子板１１の端子Ｒ，
Ｎ間に 240Ｖ電圧が印加され、それが制御用および動作
用として取込まれて制御部１５、室外ファンモータ１
６、および弁１７が動作する。同じく端子Ｒ，Ｎ間の 2
40Ｖ電圧が外部のマルチコントローラ５および室内ユニ
ット７に対する制御用および動作用として端子板１８か
ら出力される。

【００１０】ところで、交流電源１と室外ユニット３と
の間の電源ライン２の接続は据付時になされるが、この
接続にたとえば図８に示す誤りが生じたとする。すなわ
ち、交流電源１のＴ相にニュートラル端子Ｎが接続さ
れ、交流電源１の中性端子に電源端子Ｔが接続されたと
する。

【００１１】この場合、端子Ｒ，Ｔ間および端子Ｓ，Ｔ
間に本来の 415Ｖ電圧よりも小さい240Ｖ電圧が印加さ
れ、また端子Ｒ，Ｎ間に本来の 240Ｖ電圧よりもはるか
に大きい 415Ｖ電圧が印加される。

【００１２】この 415Ｖ電圧が長時間にわたって制御部
１５に加わると、制御部１５内の電気部品が破壊されて
しまう。しかも、 415Ｖ電圧は端子板１８を通してマル
チコントローラ５および室内ユニット７にも加わり、同
様に電気部品の破壊を招いてしまう。

【００１３】なお、制御部１５および端子板１８への通
電路にはヒューズ１４が存するが、ヒューズ１４はもと
もと過電流を対象に容量設定されたものであるから、上
記のような電圧が加わっても、溶断するとは限らない。

【００１４】一方、誤接続への安全対策として、逆転防
止器の採用が考えられる。たとえば図９に示すように、
端子板１１の電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔに逆転防止器４０の入
力端子Ｒ，Ｓ，Ｔが接続される。そして、端子板１１の
端子Ｒ，Ｎと制御部１５との接続間に逆転防止器４０の
出力端子Ｃ，Ｎが挿接される。

【００１５】逆転防止器４０は、図10に示すように、入
力端子Ｒ，Ｓ，ＴにコンデンサＣ₁、抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，
Ｒ₃ ，Ｒ₄ 、リレーＲｙ、リレー接点（常閉接点）Ｓｂ
からなる逆転検出回路を接続し、かつ出力端子Ｃ，Ｎ間
をリレー接点（常開接点）Ｓａを介して接続したもの
で、入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに印加される３相交流電圧の位
相が正しい順序である場合のみリレーＲｙを付勢して接
点Ｓａをオンする。したがって、電源ライン２に誤接続
が生じて入力電圧に相順違いや欠相があった場合、接点
Ｓａがオンせず、よって制御部１５への電圧印加が防止
される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】交流電源１と室外ユニ
ット３との間の電源ライン２の誤接続には種々あり、そ
のいくつかの例と接点Ｓａの動作との関係を正常例を含
めて表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】接続例“７”は正常であり、その場合は接
点Ｓａがオンする。しかしながら、接続例“５”は誤接
続であるにも関わらず、接点Ｓａがオンしてしまう。た
だ、この場合は、端子板１１の端子Ｒ，Ｎ間の電圧は通
常と同じ 240Ｖ電圧であるから問題はない。ところが、
誤接続であるのに接点Ｓａがオンしてしまう例はそれだ
けでなく、ほかにも表２に示す例がある。

【００１９】

【表２】

【００２０】この場合、接続例10についてはＲ，Ｎ間電
圧は通常の 240Ｖであるから問題はないが、他の例では
Ｒ，Ｎ間電圧が415 Ｖとなってそれが制御部１５に加わ
り、結局は問題が解消されないままとなる。

【００２１】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、交流電源に対する電源端子お
よびニュートラル端子の接続に誤りがあっても、電気部
品の破壊を未然に防止し得る空気調和機の安全装置を提
供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】第１の発明の安全装置
は、電源端子とニュートラル端子との間に接続され印加
電圧が所定値以上のとき作動する電圧作動手段と、この
電圧作動手段の作動に連動して電源端子とニュートラル
端子との間の電圧の取込みを遮断する遮断手段とを備え
る。

【００２３】第２の発明の安全装置は、第１の発明の安
全装置において、電圧作動手段としてバリスタを備え
る。第３の発明の安全装置は、ニュートラル端子と接地
部との間に接続された電圧検出手段と、この電圧検出手
段の電圧検出時に前記電源端子とニュートラル端子との
間の電圧の取込みを遮断する遮断手段とを備える。第４
の発明の安全装置は、第３の発明の安全装置において、
電圧検出手段としてリレーを備える。

【００２４】

【作用】第１および第２の発明の安全装置では、電源端
子とニュートラル端子との間に所定値以上の電圧が加わ
ると、電圧作動手段が作動する。この作動に遮断手段が
連動し、電源端子とニュートラル端子との間の電圧の取
込みが遮断される。

【００２５】第３および第４の発明の安全装置では、ニ
ュートラル端子と接地部との間に電圧が加わると、それ
が電圧検出手段で検出される。この検出に際し、遮断手
段により、電源端子とニュートラル端子との間の電圧の
取込みが遮断される。

【００２６】

【実施例】以下、第１および第２の発明に係わる第１実
施例について図面を参照して説明する。なお、図面にお
いて図７と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。

【００２７】図１に示すように、端子板１１の端子Ｒ，
Ｎ間に印加される 240Ｖ電圧（Ｒ相電圧）が、リレー接
点（常開接点）２１ａを介して制御部１５に入力され
る。同じく端子Ｒ，Ｎ間の 240Ｖ電圧が、端子板１８の
端子Ｒ，Ｎ間に印加される。

【００２８】端子板１１の端子Ｒ，Ｎ間に、ヒューズ２
０を介して、電圧作動手段であるバリスタ２２と制御部
１５の出力接点（常閉接点）２３との直列回路が接続さ
れる。そして、バリスタ２２および出力接点２３の直列
回路に対し、遮断手段であるところのリレー２１が並列
に接続される。

【００２９】バリスタ２２は、印加電圧が所定値たとえ
ば 330Ｖよりも低い場合は高抵抗を維持して電流をほと
んど流さないが、印加電圧が所定値 330Ｖよりも高くな
ると急激に低抵抗となって電流を流す。

【００３０】出力接点２３は、制御部１５への通電が始
まってから所定時間後、その制御部１５によってオフさ
れる。つぎに、上記の構成の作用を説明する。

【００３１】交流電源１と室外ユニット３との間の電源
ライン２の接続が正常であるとする。この場合、端子板
１１の端子Ｒ，Ｓ，Ｔ間にそれぞれ 415Ｖ電圧（相間電
圧）が印加され、それが動作用として取込まれてインバ
ータ回路１２および圧縮機モータ１３が動作する。ま
た、端子板１１の端子Ｒ，Ｎ間に 240Ｖ電圧（Ｒ相電
圧）が印加され、それがバリスタ２２およびリレー２１
に加わる。

【００３２】バリスタ２２は印加電圧が所定値以下であ
ることから高抵抗を維持し、電流を流さない。したがっ
て、リレー２１が動作し、接点２１ａがオンする。接点
２１ａがオンすると、端子Ｒ，Ｎ間の 240Ｖ電圧が制御
用および動作用として制御部１５に取込まれる。同じく
端子Ｒ，Ｎ間の 240Ｖ電圧が外部のマルチコントローラ
５および室内ユニット７に対する制御用および動作用と
して端子板１８から出力される。

【００３３】制御部１５が動作を始めると、それから所
定時間後に出力接点２３がオフする。このオフにより、
バリスタ２２への電圧印加が解除される。一方、交流電
源１と室外ユニット３との間の接続に図８と同じ誤りが
生じたとする。すなわち、交流電源１のＴ相にニュート
ラル端子Ｎが接続され、交流電源１の中性端子に電源端
子Ｔが接続されたとする。

【００３４】この場合、端子Ｒ，Ｔ間および端子Ｓ，Ｔ
間に本来の 415Ｖ電圧よりも小さい240Ｖ電圧が印加さ
れ、また端子Ｒ，Ｎ間に本来の 240Ｖ電圧よりもはるか
に大きい 415Ｖ電圧が印加される。

【００３５】この端子Ｒ，Ｎ間の 415Ｖ電圧はバリスタ
２２およびリレー２１に加わる。このとき、バリスタ２
２が急激に低抵抗となってそのバリスタ２２に大きな電
流が流れ、瞬時にヒューズ２０が溶断する。この溶断に
より、リレー２１は動作しなくなる。

【００３６】したがって、 415Ｖ電圧が制御部１５に加
わるのを避けることができ、制御部１５内の電気部品の
破壊を防ぐことができる。同様に、 415Ｖ電圧が端子板
１８に加わるのを避けることでき、マルチコントローラ
５および室内ユニット７における電気部品の破壊を防止
できる。

【００３７】なお、上記実施例では、制御部１５の出力
接点２３を用いてバリスタ２２に対する電圧印加を解除
する構成としたが、図２に示すように、リレー２１とし
て通常の接点２１ａのほかにディレイ接点（常閉接点）
２１ｂを有するものを採用し、そのディレイ接点２１ｂ
を出力接点２３に代えて接続してもよい。

【００３８】次に、第３および第４の発明に係わる第２
実施例を図３により説明する。ここでは、端子板１１の
ニュートラル端子Ｎと接地部との間に電圧検出手段であ
るところのリレー３１を接続し、リレー接点（常閉接
点）３１ｂを遮断手段として制御部１５および端子板１
８への通電路に挿接する。

【００３９】接地部は、接地工事が施された室外ユニッ
ト３のユニット筐体（金属製）や、地中埋設されるアー
ス棒など、いずれでもよい。上記の構成の作用を説明す
る。

【００４０】交流電源１と室外ユニット３との間の電源
ライン２の接続が正常であるとする。この場合、端子板
１１の端子Ｒ，Ｓ，Ｔ間にそれぞれ 415Ｖ電圧（相間電
圧）が印加され、それが動作用として取込まれてインバ
ータ回路１２および圧縮機モータ１３が動作する。ま
た、端子板１１の端子Ｒ，Ｎ間に 240Ｖ電圧（Ｒ相電
圧）が印加される。

【００４１】ここで、リレー３１の一端の接続先である
ニュートラル端子Ｎについて見ると、ニュートラル端子
Ｎは交流電源１の中性点を介して接地された状態にあ
る。また、リレー３１の他端の接続先である接地部は、
当然ながら接地電位にある。したがって、リレー３１に
加わる電圧は零Ｖであり、リレー３１は動作しない。

【００４２】リレー３１が動作しなければ、リレー接点
３１ｂがオン状態を維持するので、端子Ｒ，Ｎ間の 240
Ｖ電圧が制御用および動作用として制御部１５に取込ま
れる。同じく端子Ｒ，Ｎ間の 240Ｖ電圧が、リレー接点
３１ｂを介し、外部のマルチコントローラ５および室内
ユニット７に対する制御用および動作用として端子板１
８から出力される。

【００４３】一方、交流電源１と室外ユニット３との間
の接続に図８と同じ誤りが生じたとする。この場合、端
子Ｒ，Ｔ間および端子Ｓ，Ｔ間に本来の 415Ｖ電圧より
も小さい240Ｖ電圧が印加され、また端子Ｒ，Ｎ間に本
来の 240Ｖ電圧よりもはるかに大きい 415Ｖ電圧が印加
される。

【００４４】ここで、リレー３１の一端が接続されてい
るニュートラル端子Ｎについて見ると、ニュートラル端
子Ｎは交流電源１のＴ相と接続されている。また、リレ
ー３１の他端は接地部を通して接地電位にある。したが
って、交流電源１のＴ相電圧 240Ｖがリレー３１に加わ
り、リレー３１が動作する。

【００４５】リレー３１が動作すると、リレー接点３１
ｂがオフし、端子Ｒ，Ｎ間の 415Ｖ電圧が制御部１５に
加わるのを避けることができる。よって、制御部１５内
の電気部品の破壊を防ぐことができる。同様に、端子
Ｒ，Ｎ間の 415Ｖ電圧が端子板１８に加わるのを避ける
ことでき、マルチコントローラ５および室内ユニット７
における電気部品の破壊を防止できる。

【００４６】リレー３１に加わるのは零Ｖまたは 240Ｖ
のいずれかであるから、電圧検出がディジタル的な処理
となり、高い信頼性が確保される。しかも、リレー３１
だけで電圧検出と遮断の両作用を賄うので、保護動作が
迅速であり、しかも安価である。

【００４７】次に、この発明の第３実施例について図４
により説明する。図面において図９および図10と同一部
分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。端
子板１１の電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔに逆転防止器５１，５
２，５３のそれぞれ入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔが接続される。
この接続に当たっては、電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔと入力端子
Ｒ，Ｓ，Ｔとの接続位置を逆転防止器５１，５２，５３
の相互間において 120度ずつ異ならせている。

【００４８】すなわち、逆転防止器５１についてはＲ，
Ｓ，Ｔの記号通り対応する。逆転防止器５２について
は、電源端子Ｒに入力端子Ｔ、電源端子Ｓに入力端子
Ｒ、電源端子Ｔに入力端子Ｓが接続される。逆転防止器
５３については、電源端子Ｒに入力端子Ｓ、電源端子Ｓ
に入力端子Ｔ、電源端子Ｔに入力端子Ｒが接続される。

【００４９】そして、端子板１１の端子Ｒ，Ｎから、制
御部１５および端子板１８の端子Ｒ，Ｎ間にかけての通
電路に、逆転防止器５１，５２，５３のそれぞれ出力端
子Ｃ，Ｎ間が直列に挿接される。

【００５０】逆転防止器５１，５２，５３は、図10に示
したものと同じ構成であり、コンデンサＣ₁ 、抵抗Ｒ
₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ 、リレーＲｙ、リレー接点Ｓｂか
らなる逆転検出回路を電圧作動手段として備え、またリ
レー接点Ｓａを遮断手段として備えている。

【００５１】このような構成によれば、電源ライン２の
接続に誤りが生じた場合、必ず、逆転防止器５１，５
２，５３の少なくとも１つの接点Ｓａがオフする。少な
くとも１つの接点Ｓａがオフしていれば、制御部１５へ
の通電路は形成されない。したがって、制御部１５に過
大な 415Ｖ電圧が加わることはなく、制御部１５内の電
気部品の破壊を防ぐことができる。同様に、過大な 415
Ｖ電圧が端子板１８に加わることもなく、マルチコント
ローラ５および室内ユニット７における電気部品の破壊
を防止できる。

【００５２】この第３実施例の応用例として、図５に示
す誤接続チェッカー６０がある。これは、図４の逆転防
止器５１，５２，５３と同じ関係に逆転防止器６１，６
２，６３の入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔを相互接続し、ランプ６
４を逆転防止器６１，６２，６３のそれぞれ出力端子
Ｃ，Ｎ間を直列に介してバッテリ電源６５に接続したも
のである。

【００５３】逆転防止器６１，６２，６３の各入力端子
Ｒ，Ｓ，Ｔの接続ラインをチェックしたい箇所に接続す
ることで、誤接続の有無を確認できる。誤接続がなけれ
ばランプ６４が点灯し、誤接続があればランプ６４が消
灯のままである。なお、上記各実施例では、空気調和機
への適用について述べたが、他の電気機器にも同様に実
施可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、第１および第２の発
明の空気調和機の安全装置は、電源端子とニュートラル
端子との間に所定値以上の電圧が加わると電圧作動手段
が作動し、その作動に遮断手段が連動して電源端子とニ
ュートラル端子との間の電圧の取込みを遮断する構成と
したので、交流電源に対する電源端子およびニュートラ
ル端子の接続に誤りがあっても、電気部品の破壊を未然
に防止できる。

【００５５】第３および第４の発明の空気調和機の安全
装置は、ニュートラル端子と接地部との間に電圧が加わ
るとそれを電圧検出手段で検出し、その検出時、遮断手
段により、電源端子とニュートラル端子との間の電圧の
取込みを遮断する構成としたので、交流電源に対する電
源端子およびニュートラル端子の接続に誤りがあって
も、電気部品の破壊を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１および第２の発明に係わる第１実施例の構
成図。

【図２】第１実施例の変形例の構成図。

【図３】第３および第４の発明に係わる第２実施例の構
成図。

【図４】第３実施例の構成図。

【図５】第３実施例の応用例の構成図。

【図６】この発明に係わる空気調和機の電源ラインの接
続例を示す図。

【図７】この発明に係わる空気調和機の一般的な電気回
路の構成図。

【図８】図７の電気回路における誤接続の例を示す図。

【図９】図７の電気回路に逆転防止器を採用した例を示
す図。

【図１０】図９の逆転防止器の具体的な構成図。

【符号の説明】

１…３相交流電源、３…室外ユニット、１１…端子板、
１３…圧縮機モータ、１５…制御部、１８…端子板、２
０…ヒューズ、２１…リレー（遮断手段）、２２…バリ
スタ（電圧作動手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中性点接地した３相４線式の交流電源を
   使用し、この交流電源の各相に接続するための３つの電
   源端子を有し、交流電源の中性点に接続するための１つ
   のニュートラル端子を有し、各電源端子間の電圧を動作
   用として圧縮機を駆動制御するインバータ回路に取込
   み、電源端子とニュートラル端子との間の電圧を少なく
   とも制御用として前記インバータ回路をスイッチング制
   御する制御部に取込む空気調和機において、前記電源端
   子とニュートラル端子との間に接続され印加電圧が所定
   値以上のとき作動する電圧作動手段と、この電圧作動手
   段の作動に連動して前記電源端子とニュートラル端子と
   の間の電圧の取込みを遮断する遮断手段とを備えたこと
   を特徴とする空気調和機の安全装置。
2. 【請求項２】 電圧作動手段は、バリスタであることを
   特徴とする請求項１記載の空気調和機の安全装置。
3. 【請求項３】 中性点接地した３相４線式の交流電源を
   使用し、この交流電源の各相に接続するための３つの電
   源端子を有し、交流電源の中性点に接続するための１つ
   のニュートラル端子を有し、各電源端子間の電圧を動作
   用として圧縮機を駆動制御するインバータ回路に取込
   み、電源端子とニュートラル端子との間の電圧を少なく
   とも制御用として前記インバータ回路をスイッチング制
   御する制御部に取込む空気調和機において、前記ニュー
   トラル端子と接地部との間に接続された電圧検出手段
   と、この電圧検出手段の電圧検出時に前記電源端子とニ
   ュートラル端子との間の電圧の取込みを遮断する遮断手
   段とを備えたことを特徴とする空気調和機の安全装置。
4. 【請求項４】 電圧検出手段は、リレーであることを特
   徴とする請求項３記載の空気調和機の安全装置。