JPH09222256A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 瞬時停電を高い精度で正確に判定し、故障検
出の精度を向上し、制御動作の継続性を維持する。 【解決手段】 整流手段１により整流した交流波を矩形
波に変換する波形整形手段３と、立ち上がり信号検出手
段４により検出した矩形波の立ち上がり信号を源入力と
する時計計時手段５と、立ち上がり信号間隔検出手段６
により計測した矩形波の信号間隔を入力する瞬時停電レ
ベル判定手段７とを有し、ファン駆動装置１６およびヒ
ータ装置１０ならびに圧縮機駆動装置１３を瞬時停電レ
ベル判定手段７によるレベルに応じて選択的に制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、瞬時停電のレベル
に応じて瞬時停電時の処理を実行する空気調和装置にお
ける制御技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和装置における瞬時停電時
の制御技術としては、商用電源電圧を変圧器により所定
レベルの電圧に降圧し、この降圧した電源電圧を電源電
圧監視用集積回路を用いて監視し、所定量の電圧降下が
あった場合に、瞬時停電と判定していた。また、別途に
波形成形回路を用い、電源周波数を空気調和装置の制御
部に入力し、これを源入力として時計を計時するか、あ
るいは、制御部の内部に設けたマイクロコンピュータの
発振回路からなるクロック回路により時計を計時するか
して、計時した時間の長さが所定値以内の場合に、停電
時間の長短に拘らず瞬時停電と一義的に判定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置に
あっては、瞬時停電検出用の電気回路と、時計計時用の
電気回路とがそれぞれ必要であり、回路部品の点数が増
大し、また装置が大型化するという問題点があった。

【０００４】また、空気調和装置の制御部の内部に設け
たクロック回路により時計の計時をする場合、商用電源
の周波数に比べて長時間の計時を行うには精度が悪化す
るという問題点もあった。

【０００５】また、空気調和装置の制御部が、商用電源
を電源とする故障判定手段を備えている場合には、商用
電源の瞬時停電時に故障を誤判定する可能性があるとい
う問題点もあった。

【０００６】さらに、瞬時停電を一義的に判定していた
ので、短時間の瞬時停電では比較的影響がない制御部の
場合でも、瞬時停電と判定されると瞬時停電処理を実行
し、例えば故障判定の停止、制御の停止などを同時に実
行して好ましくないという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の空気調和装置においては、商用電源よ
り入力される交流波を矩形波に整流整形し、この矩形波
の立ち上がりを検出し、その検出信号を、時計を計時す
る源入力信号にするとともに瞬時停電を検出する入力信
号とし、瞬時停電のレベルは立ち上がり信号の出力間隔
に応じて判定することとしている。

【０００８】そして、このようにすることにより、時計
の計時手段と瞬時停電の検出手段との一部を共用できる
ので、部品点数を少なくして小型にすることができ、ま
た瞬時停電時間の長さにより瞬時停電のレベルを判定す
るので、高い精度で正確に判定することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の空気調和装置にあって
は、交流波を矩形波に整形し、この矩形波の立ち上がり
の信号により、時計を計時し、同時に瞬時停電を判定す
る立ち上がり信号の間隔を測定して制御するものであ
る。

【００１０】また、矩形波の立ち上がりの信号間隔によ
り瞬時停電レベルを判定し、このレベルにより、故障の
検出処理を停止したり、ファンあるいはヒータ装置もし
くは圧縮機の制御処理を選択的に停止しても良い。

【００１１】さらに、商用電源よりの交流波を整流する
整流手段と、この整流手段の出力を矩形波に変換する波
形整形手段と、この矩形波の立ち上がりを検出する立ち
上がり信号検出手段と、この立ち上がりの信号間隔を測
定する立ち上がり信号間隔検出手段と、この信号間隔に
より瞬時停電のレベルを判定する瞬時停電レベル判定手
段と、前記矩形波の立ち上がり信号を源入力とする時計
計時手段とを有する制御装置を備えたものである。

【００１２】また、商用電源よりの電流値を計測する電
源電流検出手段およびこの電源電流検出手段の故障を検
出する電源電流故障判定手段を有し、この電源電流故障
判定手段は、瞬時停電のレベルに応じて検出を停止させ
るようにすると効果的である。

【００１３】また、ファン駆動装置を制御するファン制
御手段およびヒータ装置を制御するヒータ制御手段なら
びに圧縮機駆動装置を制御する圧縮機制御手段を有し、
これらそれぞれの制御手段は、瞬時停電のレベルに応じ
て選択的に制御を停止させるようにすることもできる。

【００１４】上記のように構成された空気調和装置にあ
っては、時計の計時手段と瞬時停電の検出手段との一部
を共用することができ、回路部品の点数が少なくなり装
置が小型になる。

【００１５】また、長時間の時計計時でも高い精度に維
持でき、故障を誤判定することもなく、瞬時停電を正確
に判定することができ、瞬時停電と判定した場合でも、
故障の検出精度を向上させ、制御動作の継続性を維持す
ることができる。

【００１６】

【実施例】その実施例について、図１ないし図１０を参
照して以下に詳述する。

【００１７】空気調和装置における制御部位について、
その構成ブロック図を示す図１を参照して説明する。図
１において、１は商用電源２に接続して入力される交流
波を整流する整流手段、３は整流された電流を矩形波に
整形する波形整形手段、４は矩形波の立ち上がり信号を
検出する立ち上がり信号検出手段、５は立ち上がり信号
を入力して駆動され時間を計時する時計計時手段、６は
立ち上がり信号を入力して立ち上がり信号の間隔を計測
する立ち上がり信号間隔検出手段、７は立ち上がり信号
の間隔により瞬時停電のレベルを判定する瞬時停電レベ
ル判定手段、８は商用電源２より空気調和装置に流入す
る電流値を計測する電源電流検出手段、９は電源電流検
出手段８の故障を検出する電源電流故障判定手段であ
る。

【００１８】１０は商用電源２を電源とするヒータ装
置、１１はヒータ装置１０に流入する電流を検出するヒ
ータ電流検出手段、１２はヒータ電流検出手段１１の出
力によりヒータ装置１０の故障を判定するヒータ故障判
定手段、１３は商用電源２を電源とする圧縮機駆動装
置、１４は圧縮機駆動装置１３に流入する電流を検出す
る圧縮機電流検出手段、１５は圧縮機電流検出手段１４
の出力により圧縮機の故障を判定する圧縮機故障判定手
段、１６は商用電源２を電源とするファン駆動装置、１
７はファン駆動装置１６に流入する電流を検出するファ
ン電流検出手段、１８はファン電流検出手段１７の出力
によりファンの故障を判定するファン故障判定手段であ
る。

【００１９】１９は制御部で、時計計時手段５，瞬時停
電レベル判定手段７，電源電流故障判定手段９，ヒータ
故障判定手段１２，圧縮機故障判定手段１５およびファ
ン故障判定手段１８におけるそれぞれの出力により駆動
され、ヒータ装置１０，圧縮機駆動装置１３およびファ
ン駆動装置１６のそれぞれを制御する。

【００２０】次に、瞬時停電の判定部位の具体的な構成
について、その構成回路を示す図２、および電流波形を
示す図３を参照して説明する。

【００２１】商用電源２より入力された交流波は、トラ
ンス２０により所定の電圧の交流波に降圧され（図３
（ａ）参照）、整流装置からなる整流手段１によって半
波整流され（図３（ｂ）参照）、ついでコンパレータか
らなる波形整形手段３により矩形波に整形される（図３
（ｃ）参照）。この矩形波を圧縮機駆動装置１３，ファ
ン駆動装置１６などを制御するために、制御部１９に搭
載されているマイクロコンピュータ２１の立ち上がりエ
ッジ検出割込み端子に入力して、立ち上がり信号検出手
段４を動作させる。

【００２２】この立ち上がり信号検出手段４よりの出力
を、マイクロコンピュータ２１の内部の時計計時手段５
でカウントして計時処理をする。同時に、立ち上がり信
号検出手段４の出力で、マイクロコンピュータ２１が備
えている発振子２２をリセットし、この発振子２２を源
クロックとする内部タイマよりなる、立ち上がり信号間
隔検出手段６によって立ち上がり信号の間隔を計測す
る。この内部タイマによる計測を常時監視し、立ち上が
り信号の間隔が一定時間を超過した場合に、瞬時停電レ
ベル判定手段７により瞬時停電と判定し、制御部１９を
駆動してヒータ装置１０，圧縮機駆動装置１３，ファン
駆動装置１６などを制御する。

【００２３】次に、ヒータ，圧縮機，ファンを制御する
部位の具体的な構成について、その構成回路を示す図４
を参照して説明する。

【００２４】商用電源２に、リレー２３を介して圧縮機
駆動装置１３、リレー２４を介してファン駆動装置１
６、リレー２５を介してヒータ装置１０をそれぞれ接続
する。商用電源２よりの電流は、電流トランス２６と全
波整流回路２７と抵抗２８とコンデンサ２９とにより電
圧値に変換し、制御部１９に搭載しているマイクロコン
ピュータ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ０に入力す
る。

【００２５】圧縮機駆動装置１３の電流は、電流トラン
ス３１と全波整流回路３２と抵抗３３とコンデンサ３４
とにより電圧値に変換し、制御部１９に搭載しているマ
イクロコンピュータ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ
１に入力する。

【００２６】ファン駆動装置１６の電流は、電流トラン
ス３５と全波整流回路３６と抵抗３７とコンデンサ３８
とにより電圧値に変換し、制御部１９に搭載しているマ
イクロコンピュータ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ
２に入力する。

【００２７】ヒータ装置１０の電流は、電流トランス３
９と全波整流回路４０と抵抗４１とコンデンサ４２とに
より電圧値に変換し、制御部１９に搭載しているマイク
ロコンピュータ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ３に
入力する。

【００２８】またマイクロコンピュータ３０は、リレー
２３，２４，２５をそれぞれ制御することにより、圧縮
機駆動装置１３，ファン駆動装置１６，ヒータ装置１０
を制御する。なお、マイクロコンピュータ２１とマイク
ロコンピュータ３０とは同一であっても別個であっても
良い。

【００２９】次に、以上説明した構成の空気調和装置に
おける制御処理動作について、フローチャートを示す図
５ないし図１０を参照して説明する。

【００３０】図５および図６は、図２で説明した波形整
形手段３から出力された矩形波の信号が、マイクロコン
ピュータ２１に入力された以降の処理について説明する
フローチャートである。時計計時手段５による処理フロ
ーを示す図５においては、立ち上がりの信号を立ち上が
り信号検出手段４により検出し（ステップ１）、ついで
時計計時手段５により時計計時処理をし（ステップ
２）、しかるのちマイクロコンピュータ２１が備えてい
る内部タイマのリセット処理（ステップ３）をして立ち
上がり信号の間隔を計測する処理に移行する。

【００３１】この内部タイマによる信号間隔の計測値を
監視して瞬時停電を判定し、その判定をする瞬時停電レ
ベル判定手段７による処理フローは図６に示すようにな
る。なお実施例では、瞬時停電のレベルを３段階に判定
するようにしている。内部タイマによる計測値が、電源
周波数の３サイクル分以上となった時に（ステップ
４）、瞬時停電をレベル３と判定し（ステップ５）、計
測値が電源周波数の３サイクル分以下の場合は次の処理
に移行する（ステップ６）。

【００３２】計測値が電源周波数の２サイクル分以上と
なった時に、瞬時停電をレベル２と判定し（ステップ
７）、計測値が２サイクル分以下の場合は次の処理に移
行する（ステップ８）。

【００３３】計測値が電源周波数の１サイクル分以上と
なった時に、瞬時停電をレベル１と判定し（ステップ
９）、計測値が１サイクル分以下の場合は瞬時停電では
ないと判定する（ステップ１０）。

【００３４】電源電流故障判定手段９による処理フロー
は図７に示すようになっている。ヒータ装置１０，圧縮
機駆動装置１３，ファン駆動装置１６がオン状態である
かどうかを判定し（ステップ１１）、いずれもがオフ状
態の場合は電流が流れていないので、電源電流故障判定
手段９は動作しない。オン状態の場合でも瞬時停電の時
は、電流が流れないので、電源電流故障判定手段９は動
作しないようにする必要がある。そこで、瞬時停電がレ
ベル３以上の場合に瞬時停電と判定して故障の判定をし
ないようにする（ステップ１２）。

【００３５】そして、オン状態であれば必ず一定値以上
の電流が流れている筈であるので、マイクロコンピュー
タ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ０で検出した電流
値が一定値以上かどうかを判定し（ステップ１３）、一
定値未満の場合に故障と判定し（ステップ１４）、それ
以外の場合に非故障と判定する（ステップ１５）。

【００３６】圧縮機故障判定手段１５による処理フロー
は図８に示すようになっている。圧縮機駆動装置１３が
オフ状態であれば電流が流れなく故障判定ができないの
で、オン状態であるかどうかを判定し（ステップ１
６）、オン状態の場合でも瞬時停電の時は、電流が流れ
ないので、故障判定しないようにする必要がある。そこ
で、瞬時停電がレベル２以上の場合に瞬時停電と判定し
て故障の判定をしないようにする（ステップ１７）。

【００３７】そして、オン状態であれば必ず一定値以上
の電流が流れている筈であるので、マイクロコンピュー
タ３０のアナログ／電圧変換器Ａ／Ｄ１で検出した電流
値が一定値以上かどうかを判定し（ステップ１８）、一
定値未満の場合に故障と判定し（ステップ１９）、それ
以外の場合に非故障と判定する（ステップ２０）。

【００３８】瞬時停電判定時におけるファン駆動装置１
６の駆動フローは図９に示すようになっている。ファン
駆動装置１６がオフ状態であれば電流が流れなく瞬時停
電を判定する必要がないので、オン状態であるかどうか
を判定し（ステップ２１）、瞬時停電がレベル３以上の
場合に瞬時停電と判定することとしている（ステップ２
２）。

【００３９】そして、瞬時停電と判定した場合にはファ
ン駆動装置１６を停止し（ステップ２３）、瞬時停電で
ないと判定した場合にはファン駆動装置１６が運転する
ように処理をする（ステップ２４）。

【００４０】瞬時停電判定時におけるヒータ装置１０の
動作フローは図１０に示すようになっている。ヒータ装
置１０がオフ状態であれば電流が流れなく瞬時停電を判
定する必要がないので、オン状態であるかどうかを判定
し（ステップ２５）、瞬時停電がレベル１以上の場合に
瞬時停電と判定することとしている（ステップ２６）。

【００４１】そして、瞬時停電と判定した場合にはヒー
タ装置１０を停止し（ステップ２７）、瞬時停電でない
と判定した場合にはヒータ装置１０が運転するように処
理をする（ステップ２８）。

【００４２】従って、時計計時の源入力は、商用電源の
交流波を整形した矩形波とし、さらにこの矩形波の入力
間隔により商用電源の瞬時停電を判定することにより、
時計計時の回路と瞬時停電を判定する回路とを共用する
ことができ、また瞬時停電時間の長短により瞬時停電の
レベルも判定することができる。

【００４３】また、瞬時停電と判定した場合に、そのレ
ベルに応じて選択的に故障判定を停止するようにするこ
とで、瞬時停電に比較的影響が少ない制御部分における
故障判定は、そのまま処理することができ、故障検出の
精度を向上させることができる。

【００４４】さらに、瞬時停電と判定した場合に、その
レベルに応じて選択的に瞬時停電処理をするようにする
ことで、瞬時停電に比較的影響が少ない制御部分におけ
る制御は、そのまま継続させることができ、制御動作の
継続性を維持することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の空気調和装置は、以上説明した
ような形態で実施され、以下に記載されるような効果を
奏する。

【００４６】制御に必要な時計の計時手段と瞬時停電の
検出手段との一部を共用することができ、回路部品の点
数が少なくなり装置が小型になる。

【００４７】また、長時間の時計計時でも高い精度に維
持でき、故障を誤判定することもなく、瞬時停電を正確
に判定することができ、瞬時停電と判定した場合でも、
故障の検出精度を向上させ、制御動作の継続性を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す空気調和装置における制
御部位の構成ブロック図

【図２】同制御部位における瞬時停電の判定部位の構成
回路図

【図３】同瞬時停電の判定部位での電流波形図

【図４】同制御部位においてヒータ，圧縮機，ファンを
制御する部位の構成回路図

【図５】同制御部位における時計計時手段による処理フ
ローを示すフローチャート

【図６】同制御部位における瞬時停電レベル判定手段に
よる処理フローを示すフローチャート

【図７】同制御部位における電源電流故障判定手段によ
る処理フローを示すフローチャート

【図８】同制御部位における圧縮機故障判定手段による
処理フローを示すフローチャート

【図９】同制御部位におけるファン駆動装置の駆動フロ
ーを示すフローチャート

【図１０】同制御部位におけるヒータ装置の動作フロー
を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 整流手段 ２ 商用電源 ３ 波形整形手段 ４ 立ち上がり信号検出手段 ５ 時計計時手段 ６ 立ち上がり信号間隔検出手段 ７ 瞬時停電レベル判定手段 ８ 電源電流検出手段 ９ 電源電流故障判定手段 １０ ヒータ装置 １２ ヒータ故障判定手段 １３ 圧縮機駆動装置 １５ 圧縮機故障判定手段 １６ ファン駆動装置 １８ ファン故障判定手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流波を矩形波に整形し、この矩形波の
   立ち上がりの信号により、時計を計時し、同時に瞬時停
   電を判定する立ち上がり信号の間隔を測定して制御する
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 矩形波の立ち上がりの信号間隔により瞬
   時停電レベルを判定し、このレベルにより、故障の検出
   処理を停止する請求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 矩形波の立ち上がりの信号間隔により瞬
   時停電レベルを判定し、このレベルにより、ファンある
   いはヒータ装置もしくは圧縮機の制御処理を選択的に停
   止する請求項１記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 商用電源よりの交流波を整流する整流手
   段と、この整流手段の出力を矩形波に変換する波形整形
   手段と、この矩形波の立ち上がりを検出する立ち上がり
   信号検出手段と、この立ち上がりの信号間隔を測定する
   立ち上がり信号間隔検出手段と、この信号間隔により瞬
   時停電のレベルを判定する瞬時停電レベル判定手段と、
   前記矩形波の立ち上がり信号を源入力とする時計計時手
   段とを有する制御部位を備えた空気調和装置。
5. 【請求項５】 商用電源よりの電流値を計測する電源電
   流検出手段およびこの電源電流検出手段の故障を検出す
   る電源電流故障判定手段を有し、この電源電流故障判定
   手段は、瞬時停電のレベルに応じて検出を停止する請求
   項４記載の空気調和装置。
6. 【請求項６】 ファン駆動装置を制御するファン制御手
   段およびヒータ装置を制御するヒータ制御手段ならびに
   圧縮機駆動装置を制御する圧縮機制御手段を有し、それ
   ぞれの制御手段は、瞬時停電のレベルに応じて選択的に
   制御を停止する請求項４記載の空気調和装置。