JPH07117267B2 - 空気調和装置の異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和装置の異常検出装置に関し、特に、
保護系統の異常対策に係るものである。

（従来の技術） 一般に、空気調和装置の運転制御装置には、特開昭59−
191840号公報に示すように、圧縮機などを備えた室外ユ
ニットを制御する室外制御ユニットと、室内ファンなど
を備えた室内ユニットを制御する室内制御ユニットとが
伝送路を介して接続され、該各制御ユニットに設けられ
たマイコンによって空調運転を制御するようにしている
ものがある。

そして、上記圧縮機が運転不能状態になると、室外制御
ユニットは室内制御ユニットに運転不能信号を出力し、
該室内制御ユニットは開閉接点を開動し、室外ユニット
の運転を停止させ、異常処置を行うようにして、運転制
御精度の向上を図るようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した空気調和装置の運転制御装置において、一般
に、上記開閉接点が開動すると、マイコンはスイッチン
グ素子などを備えた保護信号出力回路の異常検出信号に
より圧縮機の運転不能を判別することになる。

しかしながら、従来、上記保護信号出力回路の異常、例
えば、スイッチング素子の故障などについては何ら考慮
されていなかった。この結果、上記保護信号出力回路が
異常になると、マイコンは圧縮機の運転不能を判別する
ことができなくなり、該圧縮機の運転不能状態が解消す
ると、直ちに圧縮機が再起動することになる。つまり、
高圧圧力の上昇などによって圧縮機が停止した後、この
高圧圧力が低下すると、待機時間を経過することなく圧
縮機が再起動し、圧縮機自体が故障するなどの問題があ
った。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、圧縮機な
どの異常を正確に認識できるようにして、異常処置対策
の向上を図ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、
保護信号出力手段の異常を検出するようにしたものであ
る。

具体的に、第１図に示すように、請求項（１）に係る発
明が講じた手段は、先ず、空調運転を制御する運転制御
手段（12a）を備えた空気調和装置を前提としている。

そして、空調運転の正常時に正常運転信号を、異常時に
異常運転信号を出力する運転保護手段（４）が設けられ
ている。更に、該運転保護手段（４）の正常運転信号及
び異常運転信号に応答してそれぞれ正常検出信号及び異
常検出信号を上記運転制御手段（12a）に出力する保護
信号出力手段（５）が設けられている。加えて、該保護
信号出力手段（５）の出力信号を受け、該保護信号出力
手段（５）が正常検出信号及び異常検出信号と異なる特
殊検出信号を出力すると、上記保護信号出力手段（５）
の異常を示す異常信号を運転制御手段（12a）に出力す
る保護異常検出手段（12b）が設けられた構成としてい
る。

また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）記載の発明において、保護信号出力手段
（５）は、交流信号の半波信号を用い、正常検出信号が
半波信号に応答した周期のパルス信号で構成され、異常
検出信号が所定レベルの連続信号で構成される一方、保
護異常検出手段（12b）は、上記パルス信号及び連続信
号と異なる特殊検出信号を所定時間連続して受けると、
異常信号を出力するように構成されている。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、運転
制御手段（12a）が空調運転を制御しており、例えば、
コンプレッサの容量制御を行うと共に、膨張弁の開度制
御を行っている。

一方、運転保護手段（４）は空調運転の正常時に正常運
転信号を、異常時に異常運転信号を出力し、例えば、高
圧圧力センサの検出値が所定値以下のときに正常運転信
号を、所定値を越えると異常運転信号を出力する。そし
て、この正常運転信号及び異常運転信号に応答して保護
信号出力手段（５）は正常検出信号及び異常検出信号を
上記運転制御手段（12a）に出力する。具体的に、請求
項（２）に係る発明では、保護信号出力手段（５）は交
流信号の半波信号を用い、上記運転保護手段（４）の正
常運転信号により半波信号に応答した周期のパルス信号
である正常検出信号を出力し、異常運転信号により所定
レベルの連続信号である異常検出信号を出力する。

更に、上記保護信号出力手段（５）の出力信号は保護異
常検出手段（12b）が受けており、該保護異常検出手段
（12b）は保護信号出力手段（５）が正常検出信号及び
異常検出信号を出力しているか否かを判定し、該正常及
び異常検出信号以外の検出信号を出力すると、異常信号
を上記運転制御手段（12a）に出力する。

具体的に、保護異常検出手段（12b）は所定周期のパル
ス信号及びハイレベルの連続信号以外の特殊検出信号、
つまり、ローレベルの連続信号が所定時間入力すると、
保護信号出力手段（５）の異常信号を出力し、この異常
信号により運転制御手段（12a）は、例えば運転を停止
することになる。

（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、保護信号出
力手段（５）が特殊検出信号を出力すると、保護異常検
出手段（12b）が異常信号を出力するようにしたため
に、保護信号出力手段（５）の異常、例えば、半導体素
子の故障や短絡などを確実に検出することができる。こ
の結果、保護信号出力手段（５）の異常検出信号に対応
した処置を確実に行うことができ、例えば、圧縮機の故
障前に異常を検出することができるので、運転制御の精
度を向上させることができ、信頼性の向上を図ることが
できる。

また、請求項（２）に係る発明によれば、保護信号出力
手段（５）が半波信号を利用しているので、該保護信号
出力手段（５）の出力信号より該保護信号出力手段
（５）の異常を容易に検出することができ、精度の良い
異常検出を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図に示すように、（１）は室外ユニットを制御する
室外制御ユニット、（２）は室内ユニットを制御する室
内制御ユニットであって、該両制御ユニット（１），
（２）が信号授受可能に接続されている。そして、図示
しないが、上記室外ユニットには、２台の圧縮機、室外
電動膨張弁及び室外ファンが付設された室外熱交換など
を備える一方、室内ユニットには、室内電動膨張弁を備
えると共に、室内ファンが付設された室内熱交換器を備
えており、上記室外ユニットと室内ユニットとの間で冷
媒回路が構成されている。

上記室外制御ユニット（１）において、（MC1）はイン
バータ（1a）の周波数変換回路（INV）に接続された第
１圧縮機のモータ、（MC2）は第２圧縮機のモータ、（5
2C₁）および（52C₂）は各々周波数変換回路（INV）およ
びモータ（MC₂）を作動させる電磁接触器で、上記各機
器はヒューズボックス（FS）、漏電ブレーカ（BR1）を
介して三相交流電源に接続されるとともに、室外制御ユ
ニット（１）のマイコン（11）とは単相交流電源で接続
されている。また、（MF）は室外ファンのファンモー
タ、（52F_H）及び（52F_L）は該ファンモータ（MF）を作
動させる電磁接触器であって、それぞれ三相交流電源の
うちの単相成分に対して並列に接続され、電磁接触器
（52F_H）が接続状態になったときには室外ファンが強風
に、電磁接触器（52F_L）が接続状態になったときには室
外ファンが弱風になるよう択一切換え可能になされてい
る。

次に、室外制御ユニット（１）のマイコン（11）の内部
にあっては、電磁リレーの常開接点（RY₁）〜（RY₈）が
単相交流電流に対して並列に接続され、これらは順に、
四路切換弁の電磁リレー（20S）、周波数変換回路（IN
V）の電磁接触器（52C₁）、第２圧縮機の電磁接触器（5
2C₂）、室外ファン用電磁接触器（52F_H），（52F_L）、
ホットガス用電磁弁の電磁リレー（SV_P）、インジェク
ション用電磁弁の電磁リレー（SV_T）及びアンローダ用
電磁弁の電磁リレー（SV_L）のコイルに直列に接続さ
れ、室外制御ユニット（１）のマイコン（11）に直接又
は室内制御ユニット（２）を介して入力される複数の温
度センサ（TH1）〜（TH7）の信号に応じて開閉されて、
上記各電磁接触器あるいは電磁リレーの接点を開閉させ
るものである。また、端子CNには、室外電動膨張弁の開
度を調節するパルスモータ（EV₁）のコイルが接続され
ている。なお、図中右側の回路において、（CH₁），（C
H₂）はそれぞれ第１圧縮機及び、第２圧縮機のオイルフ
ォーミング防止用ヒータで、それぞれ電磁接触器（52
C₁），（52C₂）と直列に接続され上記各圧縮機が停止時
に電流が流れるようになされている。更に、上記マイコ
ン（11）内にはCPU（12）が設けられると共に、該マイ
コン（11）に上記室内制御ユニット（２）が接続されて
おり、上記CPU（12）内には空調運転を制御する運転制
御手段（12a）が構成されている。

また、上記室外制御ユニット（１）には、第３図にも示
すように、異常検出手段（３）が設けられてり、該異常
検出手段（３）は、運転保護手段（４）と保護信号出力
手段（５）とを備えると共に、上記CPU（12）に保護異
常検出手段（12b）が設けられて構成されている。

該運転保護手段（４）は、高圧圧力センサや温度センサ
の信号に基づいて開閉する複数のリレースイッチ（63H
2），（51C2），…が直列に接続されて成り、一端が電
源ラインに接続されている。そして、上記運転保護手段
（４）は全リレースイッチ（63H2），（51C2），…がオ
ンすると空調運転の正常時を示す正常運転信号を、何れ
かのリレースイッチ（63H2），（51C2），…がオフする
と空調運転の異常時を示す異常運転信号をそれぞれ出力
するように構成されている。

上記保護信号出力手段（５）は、発光部（51）と受光部
（52）とより成り、運転保護手段（４）の正常運転信号
及び異常運転信号に応答して正常検出信号及び異常検出
信号を出力するように構成されている。上記発光部（5
1）は運転保護手段（４）に連続して抵抗（53）とダイ
オード（54）と発光素子（55）とが順に接続され、該発
光素子（55）の他端が電源ラインに接続されると共に、
該発光素子（55）と並列にコンデンサ（56）及び抵抗
（57）がそれぞれ接続されて構成されている。一方、上
記受光部（52）は電源より抵抗（58）及び受光素子（5
9）が順に接続されて成り、出力端である抵抗（58）と
受光素子（59）との間がCPU（12）に接続されている。
更に、上記保護信号出力手段（５）は電源ラインからの
交流信号の半波信号を用いており、つまり、上記発光素
子（55）は、第４図（ａ）及び第５図（ａ）に示すよう
に、ダイオード（54）によって上記半波信号で発光し、
この発光素子（55）が発光しないと、受光部（52）が出
力するように成っている。そして、上記正常検出信号
は、第４図（ｂ）に示すように、半波信号に応答した周
期のパルス信号に、異常検出信号は、第５図（ｂ）に示
すように、ハイレベルの連続信号に構成され、この異常
検出信号を運転制御手段（12a）が受けると、運転停止
などの異常処理を行うように成っている。

上記保護異常手段（12b）は、保護信号出力手段（５）
からの出力信号を受け、該出力信号が正常検出信号及び
異常検出信号と異なる特殊検出信号であると、上記保護
信号出力手段（５）の異常を示す異常信号を運転制御手
段（12a）に出力するように構成されている。つまり、
上記保護信号出力手段（５）は所定周期のパルス信号又
はハイレベルの連続信号の何れを出力するので、ローレ
ベルの連続信号である特殊検出信号が所定時間継続する
と、発光素子（55）などの故障又は短絡などが生起した
として異常信号を出力する。そして、この異常信号によ
り運転制御手段（12a）は異常停止するように成ってい
る。

次に、この室外制御ユニット（１）の空調制御動作につ
いて説明する。

先ず、運転制御手段（12a）は各圧縮機のモータ（MC
1），（MC2），室外ファンのモータ（MF）を制御すると
共に、室外電動膨張弁のパルスモータ（EV1）を制御し
て、空調運転を制御している。

この空調運転時において、高圧圧力センサは圧縮機の吐
出側である高圧圧力を検知しており、この高圧圧力など
が正常であると、運転保護手段（４）は全リレースイッ
チ（63H2），（51C2），…がオンして正常運転信号を出
力する。また、上記高圧圧力などが異常になると、リレ
ースイッチ（63H2），（51C2），…の何れかがオフして
運転保護手段（４）は異常運転信号を出力する。

そして、この正常運転信号が保護信号出力手段（５）の
発光部（51）に入力すると、つまり、電源ラインの交流
信号が入力されると、発光素子（55）にはダイオード
（54）によって第４図（ａ）の半波信号が入力して発光
し、受光素子（59）が導通するので、CPU（12）には第
４図（ｂ）に示すパルス信号が正常検出信号として入力
する。

一方、上記運転保護手段（４）が異常運転信号を出力す
ると、つまり、保護信号出力手段（５）の発光部（55）
への電力供給が遮断されるので（第５図（ａ）参照）、
第５図（ｂ）に示すように、Ｔ点から発光素子（55）が
発光せず、受光部（52）はハイレベルの連続信号を異常
検出信号としてCPU（12）に出力する。

その後、この保護信号出力手段（５）の正常検出信号及
び異常検出信号に基づいて運転制御手段（12a）が空調
運転を制御し、特に、異常検出信号によって運転を停止
し、例えば、圧縮機の再起動を所定時間禁止するなどの
異常処理を行うことになる。

また、本発明の特徴として、保護異常検出手段（12b）
が保護信号出力手段（５）の出力信号を看視しており、
この保護信号出力手段（５）は上述の如く第４図（ｂ）
の正常検出信号又は第５図（ｂ）の異常検出信号の何れ
かのみを出力するので、該両検出信号以外の特殊検出信
号、つまり、ローレベルの連続信号が所定時間出力され
ると、保護異常検出手段（12b）は保護信号出力手段
（５）の異常を判別し、異常信号を運転制御手段（12
a）に出力する。

例えば、発光素子（55）の故障や短絡などが生じると、
保護信号出力手段（５）がローレベルの連続信号を出力
するので、保護異常検出手段（12b）が異常信号を出力
し、運転制御手段（12a）が異常停止などを行うことに
なる。

すなわち、保護信号出力手段（５）が異常になると、高
圧圧力の異常などをCPU（12）が判別することができな
いので、この高圧圧力などが正常になると、直ちに圧縮
機が再起動するなどの不都合が生じることになる。そこ
で、上記保護信号出力手段（５）が異常になると、異常
停止などの異常処理を行うようにしている。

従って、上記保護信号出力手段（５）がローレベルの連
続信号である特殊検出信号を出力すると、保護異常検出
手段（12b）が異常信号を出力するようにしたために、
保護信号出力手段（５）の異常、例えば、発光素子（5
5）の故障や短絡などを確実に検出することができる。
この結果、保護信号出力手段（５）の異常検出信号に対
応した処置を確実に行うことができ、例えば、圧縮機の
故障前に異常を検出することができるので、運転制御の
精度を向上させることができ、信頼性の向上を図ること
ができる。

また、上記保護信号出力手段（５）が半波信号を利用し
ているので、該保護信号出力手段（５）の出力信号より
該保護信号出力手段（５）の異常を容易に検出すること
ができ、精度の良い異常検出を行うことができる。

尚、本実施例は、室外制御ユニット（１）について説明
したが、本発明は室内制御ユニット（２）であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２図は室外制御
ユニットの電気回路図、第３図は異常検出手段の電気回
路図である。第４図（ａ）及び（ｂ）は空調運転の正常
時を示す発光素子の入力信号及び保護信号出力手段の出
力信号を示す波形図、第５図（ａ）及び（ｂ）は空調運
転の異常時を示す発光素子の入力信号及び保護信号出力
手段の出力信号を示す波形図である。 （１）……室外制御ユニット （３）……異常検出手段 （４）……運転保護手段 （５）……保護信号出力手段 （12）……CPU （12a）……運転制御手段 （12b）……保護異常検出手段 （55）……発光素子 （59）……受光素子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−226558（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221746（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調運転を制御する運転制御手段（12a）
   を備えた空気調和装置において、 空調運転の正常時に正常運転信号を、異常時に異常運転
   信号を出力する運転保護手段（４）と、 該運転保護手段（４）の正常運転信号及び異常運転信号
   に応答してそれぞれ正常検出信号及び異常検出信号を上
   記運転制御手段（12a）に出力する保護信号出力手段
   （５）と、 該保護信号出力手段（５）の出力信号を受け、該保護信
   号出力手段（５）が正常検出信号及び異常検出信号と異
   なる特殊検出信号を出力すると、上記保護信号出力手段
   （５）の異常を示す異常信号を運転制御手段（12a）に
   出力する保護異常検出手段（12b）とを備えていること
   を特徴とする空気調和装置の異常検出装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載の空気調和装置の異常検
   出装置において、保護信号出力手段（５）は、交流信号
   の半波信号を用い、正常検出信号が半波信号に応答した
   周期のパルス信号で構成され、異常検出信号が所定レベ
   ルの連続信号で構成される一方、 保護異常検出手段（12b）は、上記パルス信号及び連続
   信号と異なる特殊検出信号を所定時間連続して受ける
   と、異常信号を出力するように構成されていることを特
   徴とする空気調和装置の異常検出装置。