JPH10227506A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な部品を用いることなく空気調和機に供
給される電力の異常電圧を検出する。 【解決手段】 コンプレッサの運転周波数に基づくコン
プレッサモータの目標回転数ｎに応じて設定されたデュ
ーテー比のステップと、実際のスイッチング信号の生成
に用いられているデューテー比のステップを読込んで比
較し、デューテー比に所定値以上の差があり、かつ、実
際のデューテー比のステップが高い電圧を出力するもの
であるときには、電圧異常検出用のタイマをリセット／
スタートさせる（ステップ２２０〜２２４）。この後、
所定時間経過してもデューテー比の差が所定以上に開い
ているときには、電圧異常（低電圧）と判定してコンプ
レッサモータを停止させ、電圧異常が発生を表示する
（ステップ２２６〜２３６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルによ
って室内の空気調和を図る空気調和機に係り、コンプレ
ッサを回転駆動するコンプレッサモータに印加される電
圧から供給される電力の異常の有無を判定する空気調和
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内の空気調和を図る空気調和機（以下
「エアコン」という）は、冷凍サイクル中に設けている
コンプレッサの能力を制御することにより、効率的に室
内の冷房ないし暖房を行うと共に、省エネを図ることが
できるようになっている。

【０００３】エアコンには、省電力と共に効率的な空調
運転を行うためにコンプレッサの運転周波数を制御する
所謂インバータエアコンが一般的となっている。このよ
うなエアコンのコンプレッサを運転（回転駆動）するコ
ンプレッサモータには、回転数の正確な制御、スリップ
ロスの低減及びノイズの発生を防止するために、ブラシ
レス直流モータを用いたものがある。

【０００４】一方、エアコンには、運転電力として電灯
電力を用いた単相１００Ｖ又は単相２００Ｖの何れかで
運転されるものがある。エアコンでは、運転電力として
供給される１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力をスイッチ
ング電源回路等を用いて定電圧の直流に変換して、種々
の制御回路の動作に用いる。また、コンプレッサモータ
を運転するときには、コンプレッサモータの回転位置に
対応する固定子巻線が通電されるように直流電力の通電
を制御している。

【０００５】ところで、エアコンに限らず、種々の電気
用品では、例えば１００Ｖで動作する機器に誤って２０
０Ｖの電圧を印加してしまったときに、電気用品を保護
するためにヒューズ等の保護部品が設けられている。こ
のような保護部品によって高電圧に対する保護を行って
いる。

【０００６】しかしながら、ヒューズ等の保護部品は、
所定以上の電圧が印加されたときに電気用品や内部の機
器を保護するように作動するが、低電圧に対しては動作
しない。一方、エアコンでは、スイッチング電源によっ
て直流の定電圧を生成しているために、供給される交流
電圧が低くとも、制御回路の動作が可能となる。また、
コンプレッサモータも電圧が低くても駆動可能となって
いる。このため、例えば、定格電圧が単相２００Ｖのエ
アコンに単相１００Ｖの交流電力を供給すると、低能力
でしか運転できないという問題がある。このような定格
電圧よりも低い電圧で運転してしまうのを防止するため
には、電圧検出のための部品を特別に設ける必要が生じ
てしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたものであり、電圧検出用の特別な部品を設
けることなく、誤って定格電圧より低い電圧が供給され
たときに、適切に運転を停止する空気調和機を提案する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、交流電力を整流した電力で各機器の制御を
行い、運転環境条件及び設定された運転条件に基づい
て、冷凍サイクルを形成する回転型のコンプレッサの回
転数を制御して室内の空気調和を図る空気調和機であっ
て、コンプレッサの回転数に対応する電圧を予め格納し
ている記憶手段と、前記電力から前記電圧の電力を得る
ためのスイッチング信号を出力するスイッチング信号発
生手段と、前記スイッチング信号に基づく電力を発生す
る電力生成手段と、前記電力生成手段から出力される電
力によって駆動されて前記コンプレッサを回転駆動する
コンプレッサモータと、前記コンプレッサの実回転数が
目標回転数に至るように前記スイッチング信号発生手段
の動作を補正する電圧制御手段と、前記電力生成手段に
よって出力が補正された後の電圧と前記記憶手段に格納
された前記電圧とを比較し、該比較結果に基づいて異常
の有無を判定する異常判定手段と、を含むことを特徴と
する。

【０００９】この発明によれば、コンプレッサの回転数
のフィードバック制御を行うときに、スイッチング信号
のデューテー比を変化させる。このとき、回転数に応じ
て予め定められたデューテー比と実際のデューテー比を
比較することにより、規定の電圧の電力が供給されてい
るか否かを判断する。

【００１０】ＰＷＭ理論に基づいて制御される出力電圧
は、供給される交流電力から得られる直流電圧と、スイ
ッチング信号のＯＮデューテーによって定まる。また、
コンプレッサモータ内のコイルに誘起される逆起電力に
よって、コンプレッサモータの回転数が得られる。コン
プレッサモータの回転数は、出力電圧を変えることによ
って変えられる。したがって、回転数が目標回転数に至
るように出力電圧を変えるフィードバック制御が可能と
なる。

【００１１】このため、回転数が同じでも、供給電圧が
所定の定格電圧の時と、異なる電圧の時では、スイッチ
ング信号のデューテー比が変化する。

【００１２】異常判定手段は、このデューテー比を比較
することにより規定の電圧が供給されているか否かを判
定する。

【００１３】このような本発明によって検出する異常電
圧は、規定の電圧より高い電圧の検出も可能であるが、
特に規定の電圧より低いときには、電圧検出手段を用い
ることなく電圧異常を検出することができる。

【００１４】また、本発明では、異常判定手段の判定結
果に基づいて、コンプレッサモータの運転を停止するこ
とが好ましく、さらに好ましくは、異常電圧を検出した
ために運転を停止した旨の表示を行うことである。この
ような表示は、室内ユニットに設けたランプの点滅ない
しリモコンへの表示などが可能である。また、判定結果
をさらに記憶する記憶手段を設けることがさらに好まし
い。これによって、メンテナンス時に空気調和機が運転
を停止した原因を明確にすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を説
明する。

【００１６】図１には本実施の形態に適用した空気調和
機（以下「エアコン１０」という）の冷凍サイクルを示
している。このエアコン１０は、室内ユニット１２と室
外ユニット１４によって構成されており、図示しないリ
モコンスイッチによって室内ユニット１２へ操作信号を
送出することにより、運転モード、運転条件等の設定が
行われると共に、運転／停止操作が可能となっている。

【００１７】室内ユニット１２と室外ユニット１４の間
には、冷媒を循環させる太管の冷媒配管１６Ａと、細管
の冷媒配管１６Ｂが対で設けられており、それぞれの一
端が室内ユニット１２に設けられている熱交換器１８に
接続されている。

【００１８】冷媒配管１６Ａの他端は、室外ユニット１
４のバルブ２０Ａに接続されている。このバルブ２０Ａ
は、マフラー２２Ａを介して四方弁２４に接続されてい
る。この四方弁２４には、それぞれがコンプレッサ２６
に接続されているアキュムレータ２８とマフラー２２Ｂ
が接続されている。さらに、室外ユニット１４には、熱
交換器３０が設けられている。この熱交換器３０は、一
方が四方弁２４に接続され、他方が冷暖房用のキャピラ
リチューブ３２、ストレーナ３４、電動膨張弁３６、モ
ジュレータ３８を介してバルブ２０Ｂに接続されてい
る。

【００１９】バルブ２０Ｂには、冷媒配管１６Ｂの他端
が接続されており、これによって、室内ユニット１２と
室外ユニット１４の間に冷凍サイクルを形成する冷媒の
密閉された循環路が構成され、コンプレッサ２６の回転
により冷媒が循環され、冷凍サイクルによる運転が行わ
れる。

【００２０】エアコン１０では、四方弁２４の切り換え
によって、運転モードが冷房モード（ドライモード）と
暖房モードとに切り換えられる。また、電動膨張弁３６
の弁開度を制御することにより、減圧量が調整される。
なお、図１では、矢印で冷房モード（冷房運転）と暖房
モード（暖房運転）におけるそれぞれの冷媒の流れを示
している。

【００２１】図２には、室内ユニット１２の概略断面を
示している。この室内ユニット１２には、図示しない室
内の壁面に取り付けられる取付ベース４０の上下（図２
の紙面上下）に係止されるケーシング４２によって内部
が覆われている。このケーシング４２内には、中央部に
クロスフローファン４４が配置されている。熱交換器１
８は、クロスフローファン４４の前面側から上面側に渡
って配置されている。図４にも示されるように、ケーシ
ング４２には、前面側から上面側にわたって吸込み口４
６が形成された開閉カバー４２Ａが設けられており、こ
の開閉カバー４２Ａと熱交換器１８の間にフィルタ４８
が配置されている。また、ケーシング４２の下部には、
吹出し口５０が形成されている。

【００２２】これにより、室内ユニット１２では、クロ
スフローファン４４の回転によって、吸込み口４６から
室内の空気が吸込まれ、フィルタ４８及び熱交換器１８
を通過した後、吹出し口５０から室内へ向けて吹き出さ
れる。また、室内ユニット１２では、冷凍サイクルによ
って熱交換器１８が冷却または加熱されており、室内か
ら吸込んだ空気が熱交換器１８を通過するときに、熱交
換器１８によって所定の温度に冷却または加熱してお
り、この空気を室内へ吹出すことにより室内の空気調和
を図っている。

【００２３】吹出し口５０内には、左右フラップ５２及
び上下フラップ５４が設けられており、左右フラップ５
２及び上下フラップ５４によって、吹き出される空調風
の向きが変えられるようになっている。

【００２４】図３に示されるように、室内ユニット１２
には、電源基板５６、コントロール基板５８及びパワー
リレー基板６０が設けられている。エアコン１０を運転
するための電力が供給される電源基板５６には、モータ
電源６２、制御回路電源６４、シリアル電源６６及び駆
動回路６８が設けられている。また、コントロール基板
５８には、シリアル回路７０、駆動回路７２及びマイコ
ン７４が設けられている。

【００２５】電源基板５６の駆動回路６８には、クロス
フローファン４４を駆動するファンモータ７６（例えば
ＤＣブラシレスモータ）が接続されており、コントロー
ル基板５８に設けられているマイコン７４からの制御信
号に応じてモータ電源６２から駆動電力を供給する。こ
のとき、マイコン７４は、駆動回路６８からの出力電圧
を１２Ｖ〜３６Ｖの範囲で２５６ステップで変化させる
ように制御する。

【００２６】コントロール基板５８の駆動回路７２に
は、パワーリレー基板６０及び上下フラップ５４を操作
する上下フラップモータ７８が接続されている。パワー
リレー基板６０には、パワーリレー８０と温度ヒューズ
等が設けられており、マイコン７４からの信号によっ
て、パワーリレー８０を操作し、室外ユニット１４へ電
力を供給するための接点８０Ａを開閉する。エアコン１
０は、接点８０Ａが閉じられることにより、室外ユニッ
ト１４へ電力が供給されて運転される。

【００２７】また、上下フラップモータ７８は、マイコ
ン７４の制御信号に応じて制御されて、上下フラップ５
４を操作する。上下フラップ５４が、上下方向へスイン
グされることにより、室内ユニット１２の吹出し口５０
から吹き出される空気の吹出し方向が上下方向へ変えら
れる。この上下フラップ５４の操作は、吹出し風が任意
の方向へ向けられるように固定できるが、自動モードで
は、風向がランダムに変化するようにすることもでき
る。

【００２８】このように、エアコン１０の室内ユニット
１２では、クロスフローファン４４の回転と、上下フラ
ップ５４の操作が制御されることにより、所望の風量及
び風向または室内を快適にするために制御された風量及
び風向で空調された空気を室内へ吹出すことができるよ
うになっている。

【００２９】マイコン７４及び電源回路５６のシリアル
電源６６に接続されているシリアル回路７０は、室外ユ
ニット１４へ接続されており、マイコン７４は、このシ
リアル回路７０を介して室外ユニット１４との間でシリ
アル通信を行い、室外ユニット１４の作動を制御するよ
うになっている。

【００３０】また、室内ユニット１２には、図示しない
リモコンスイッチからの操作信号を受信する受信回路及
び運転表示用の表示ＬＥＤ８２Ｂ等を備えた表示基板８
２が設けられており、この表示基板８２がマイコン７４
に接続されている。図４に示されるように、表示基板８
２の表示部８２Ａは、ケーシング４２の下部に露出され
ており、運転表示ＬＥＤ８２Ｂが、この表示部８２Ａに
設けられており、この運転表示ＬＥＤ８２Ｂの点灯によ
りエアコン１０が運転中であることを確認できるように
なっている。また、この表示部８２Ａで、リモコンから
の操作信号が受信されて、マイコン７４に入力される。

【００３１】図３に示されるように、マイコン７４に
は、室内温度を検出する室温センサ８４及び熱交換器１
８のコイル温度を検出する熱交温度センサ８６が接続さ
れ、さらに、コントロール基板５８に設けられているサ
ービスＬＥＤ８７及び運転切換スイッチ８８が接続され
ている。図４に示されるように、サービスＬＥＤ８７及
び運転切換スイッチ８８は、開閉カバー４２Ａ内に設け
られ、開閉カバー４２Ａを開くことにより露出されるよ
うになっている。

【００３２】運転切換スイッチ８８は、通常運転とメン
テナンス時等に行う試験運転との切換用であると共に、
電源スイッチ８８Ａ（図３参照）の接点を開放してエア
コン１０への運転電力の供給を遮断できるようになって
いる。通常、この運転切換スイッチ８８は、通常運転に
設定されている。また、サービスＬＥＤ８７は、メンテ
ナンス時に点灯操作したときに、点灯及び点滅状態によ
ってサービスマンに自己診断結果を知らせるようになっ
ている。

【００３３】図３に示されるように、室内ユニット１２
には、端子板９０が設けられており、この端子板９０の
ターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを介して室外ユニッ
ト１４に接続されている。

【００３４】図５に示されるように、室外ユニット１４
には、端子板９２が設けられ、この端子板９２のターミ
ナル９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃがそれぞれ、室内ユニット
１２の端子板９０のターミナル９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ
に接続されている。これにより、室外ユニット１４に
は、室内ユニット１２から運転電力が供給されると共
に、室内ユニット１２との間でシリアル通信が可能とな
っている。

【００３５】この室外ユニット１４には、整流基板９
４、コントロール基板９６が設けられている。コントロ
ール基板９６には、マイコン９８共に、ノイズフィルタ
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、シリアル回路１０２及
びスイッチング電源１０４等が設けられている。

【００３６】整流基板９４には、ノイズフィルタ１００
Ａを介して供給される電力を整流し、ノイズフィルタ１
００Ｂ、１００Ｃを介して平滑化してスイッチング電源
１０４へ出力する。スイッチング電源１０４は、マイコ
ン９８と共にインバータ回路１０６に接続されている。
これにより、マイコン９８から出力される制御信号に応
じて電圧が制御された電力をインバータ回路１０６から
コンプレッサモータ１０８へ出力され、コンプレッサ２
６が回転駆動される。

【００３７】コントロール基板９６には、四方弁２６と
共に、電動膨張弁３６の開度を調整するモータ１２０が
接続されている。また、室外ユニット１４には、外気温
度を検出する外気温度センサ１１２、熱交換器３０の温
度を検出するコイル温度センサ１１４及びコンプレッサ
２６の温度を検出するコンプレッサ温度センサ１１６が
設けられており、これらがマイコン９８に接続されてい
る。さらに、室外ユニット１４には、熱交換器３０に対
向して送風ファン１１２（図１参照）が設けられてお
り、コントロール基板９６には、送風ファン１１２を回
転駆動するファンモータ１１０が接続されている。この
ファンモータ１１０は、マイコン９８で設定された回転
数に応じて駆動されるようになっている。室外ユニット
１４では、送風ファン１１２が回転駆動されることによ
り、外気が熱交換器３０へ向けて送風され、熱交換器３
０を冷却するようになっている。

【００３８】マイコン９８は、運転モードに応じて四方
弁２４を切り換えると共に、室内ユニット１２からの制
御信号、外気温度センサ１１２、コイル温度センサ１１
４及びコンプレッサ温度センサ１１６の検出結果に基づ
いて、コンプレッサモータ１０８の回転数（コンプレッ
サ２６の能力）、ファンモータ１１０のオン・オフ等を
制御するとようになっている。

【００３９】図６に示されるように、コンプレッサモー
タ１０８としては、三相のコイル１４０、１４２、１４
４をＹ−結線（スター結線）したブラシレス直流モータ
を用いており、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相のコイルに順次直流電
圧を印加することにより、回転して所定の駆動トルクが
得られるようになっている。マイコン９８は、このコン
プレッサモータ１０８を駆動するために、コイルに印加
する直流電圧をＰＷＭ理論に基づいてスイッチング信号
のＯＮデューテー比をを制御して所望の演歌電圧として
いる。

【００４０】マイコン９８で生成されたスイッチング信
号は、スイッチング電源１０４から出力される直流電力
と共にインバータ回路１０６へ入力される。

【００４１】インバータ回路１０６には、６個のスイッ
チング素子Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ、Ｙｂ、Ｚａ、Ｚｂとダイ
オード１２４（フライバックダイオード）、及びそれぞ
れのスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂを駆動するスイッチン
グ用アンプ１２２が設けられている。６個のスイッチン
グ素子Ｘａ〜Ｚｂとしては、パワートランジスタ、パワ
ーＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を用いることができる。

【００４２】マイコン９８は、スイッチング素子Ｘａ〜
Ｚｂのそれぞれに対するスイッチング信号をスイッチン
グ用アンプ１２２へ出力する。スイッチング用アンプ１
２２は、入力されるスイッチング信号に応じてスイッチ
ング素子Ｘａ〜Ｚｂへ駆動電力を供給する。これによ
り、それぞれのスイッチング素子Ｘａ〜Ｚｂが、スイッ
チング信号に応じて駆動される。

【００４３】コンプレッサモータ１０８の回転位置は、
二相通電とした場合、三相のコイルの端子電圧の和が、
非通電コイルに生じる誘起電圧となるので、この誘起電
圧の変化から検知することができる。なお、コンプレッ
サモータ１０８の回転位置に対するコイルの通電パター
ン（通電順序）は、汎用のパターンを用いることができ
るので、本実施の形態では詳細な説明を省略する。

【００４４】コイルへの電圧供給は、コンプレッサモー
タ１０８内の図示しない回転子の回転位置と整合させる
ことが必要であり、このために回転子の検出が必要であ
るが、他の検出方法としては、InSb（インジウム・アン
チモン）等を用いたｎ型半導体により構成されたホール
素子を用いて回転子の位置を直接検出する方法がある。
このホール素子は熱に弱く、コンプレッサモータ１０８
では、コンプレッサ２６によって圧縮される冷媒によっ
て高温となるために誤動作等のおそれがある。このため
に、本実施の形態に適用したエアコン１０では、２つの
相間に供給される電圧によって残りの相のコイルに電磁
誘導によって誘起される電圧を検出し、この誘起された
電圧値から回転子の位置を検出するようになっている。

【００４５】一方、スイッチング信号を生成するときの
ＯＮデューテーは、コンプレッサ２６で必要とされる運
転能力（運転周波数）に応じて設定される。コンプレッ
サモータ１０８では、コンプレッサ２６の運転周波数に
応じた駆動トルクを発生させる必要があるために、この
電圧ｖは、コンプレッサモータ１０８の実回転数がコン
プレッサ２６を所定の運転周波数で駆動するための目標
回転数に至るように制御される。

【００４６】すなわち、コンプレッサモータ１０８の目
標回転数に対して検出される実回転数が高いときには、
スイッチング信号のデューテー比（ＯＮデューテー）を
小さくするために、電圧ｖのステップを下げる。また、
検出した実回転数が低いときには、スイッチング信号の
デューテー比を大きくするために電圧ｖのステップを上
げるようになっている。

【００４７】一方、マイコン９８では、コンプレッサモ
ータ１０８の目標回転数毎に予め記憶した電圧ｖ（デュ
ーテー比）のステップと、フィードバック制御による実
際の電圧ｖ（デューテー比）のステップとを比較し、実
際のデューテー比が設定したデューテー比より高い状態
が継続しているときには、エアコン１０に供給される電
源電圧が低いと判断する。すなわち、エアコン１０の２
００Ｖの電圧が供給されていなければならないときに、
１００Ｖの電圧が供給されると、周波数ｆに応じて設定
したデューテー比のスイッチング信号では、コンプレッ
サモータ１０８への供給電圧が低くなる。このようにフ
ィードバック制御を行うことにより、コンプレッサモー
タ１０８への供給電圧が上昇したままになる。このと
き、デューテー比（ステップ数）を比較することによ
り、エアコン１０に規定の電圧が供給されているか否か
を判断することができる。

【００４８】室外ユニット１４のマイコン９８では、供
給される電源電圧が低いと判断すると、コンプレッサ２
６の運転、すなわちコンプレッサモータ１０８の駆動を
停止する。

【００４９】一方、室内ユニット１２のマイコン７４
は、コンプレッサ２６の運転が停止すると、電源電圧が
異常に低いと判断して、表示基板８２に設けている運転
表示用の表示ＬＥＤ８２Ｂを点滅させて、供給電圧が低
いために運転を停止した旨の表示を行うと共に、自己診
断回路に記憶して、メンテナンス時の表示できるように
している。

【００５０】以下に本実施の形態の作用を説明する。

【００５１】エアコン１０では、冷房運転、暖房運転及
びドライ運転に加えて空気清浄運転等が設定可能であ
り、設定された運転モードに基づいた運転を開始する。
このとき、自動運転が設定されると、外気温度または室
内温度と設定温度に基づいて運転モードが自動的に選択
されて空調運転を行う。

【００５２】エアコン１０は運転操作がなされて空調運
転を開始すると、設定温度と室内温度を測定し、この測
定結果に基づいて、コンプレッサ２６の運転周波数、風
量（クロスフローファン４４の回転数）等を設定し、こ
の設定結果に基づいて空調運転を行う。これにより、室
内ユニット１２が設けられているいる室内は、効率的に
所望の空調状態とされ、さらにこの空調状態が維持され
る。

【００５３】一方、エアコン１０の室外ユニット１４で
は、コンプレッサ２６の運転周波数が設定されると、こ
の設定された運転周波数に基づいてコンプレッサモータ
１０８を駆動するためのスイッチング信号を生成する。
このために、マイコン９８では、先ず、スイッチング信
号の基本となる目標回転数ｎに応じた電圧ｖ（デューテ
ー比）のステップを設定する。マイコン９８では、この
設定結果に基づいて、スイッチング信号を生成してコン
プレッサモータ９８を駆動する。次いで、実回転数と目
標回転数ｎの大小に応じて電圧（ＯＮデューテー）を補
正して、コンプレッサモータ１０８の実回転数が目標回
転数ｎに至るようにする。

【００５４】ところで、マイコン９８では、コンプレッ
サモータ１０８を駆動するためのスイッチング信号を生
成するときに、コンプレッサモータ１０８に誘起される
電圧の変化を検出し、この検出結果に基づいて、夫々の
コイルへの通電を切り換える。このとき、通電中の電圧
を所定のＯＮデューテーでスイッチングして電圧ｖを変
化させる。エアコン１０に規定の電源電圧が供給されて
いるか、すなわち、エアコン１０に誤って低い電圧が供
給されていないかの判断は、このＯＮデューテーの値を
比較して行われる。

【００５５】ここで、図７及び図８のフローチャートを
参照しながら、異常電圧検出の一例を説明する。

【００５６】図７には、スイッチング信号により生成さ
れる電圧ｖ（デューテー比）の制御の一例を示しおり、
このフローチャートは、コンプレッサ２６の運転周波数
が設定されると実行され、最初のステップ２００では、
コンプレッサ２６の運転周波数に基づいて設定されるコ
ンプレッサモータ１０８を駆動するためのスイッチング
信号のデューテー比を読込む（コンプレッサモータ１０
８の目標回転数ｎを読込み）。

【００５７】次のステップ２０２では、設定された目標
回転数ｎに基づいて電圧ｖを設定する。この電圧ｖは、
回転数に応じて予めデューテー比のステップが記憶部に
記憶されており、回転数に応じてデューテー比のステッ
プが設定される。

【００５８】このようにして、目標回転数ｎに対して電
圧ｖに相当するデューテー比のステップが設定される
と、このステップに基づいてスイッチング信号が生成さ
れ、このスイッチング信号によってインバータ回路１０
６から出力される直流電力が制御されてコンプレッサモ
ータ１０８が駆動される。

【００５９】一方、ステップ２０６では、コンプレッサ
モータ１０８の図示しない回転子の位置検出のために、
非通電のコイルに誘起される電圧の変化を検出すると、
この検出電圧を読込む。この誘起電圧の変化に基づいて
通電するコイルの組み合わせを制御する。このとき、コ
ンプレッサモータ１０８の実回転数が検出される。

【００６０】次のステップ２０８では、実回転数と記憶
している目標回転数ｎとを比較して、コンプレッサモー
タ１０８の実回転数が設定した目標回転数ｎよりも高い
か低いかを判断する。

【００６１】ここで、検出した実回転数が高いときに
は、ステップ２１０へ移行し、設定しているデューテー
比のステップを１ステップ下げる。これによって、次に
１ステップ下げられたデューテー比に基づいてスイッチ
ング信号が生成される。

【００６２】一方、検出した実回転数が低いときには、
ステップ２０８からステップ２１２へ移行して、逆にデ
ューテー比を高くするよう１ステップ上昇させる。これ
によって、スイッチング信号のデューテー比が大きくさ
れ、インバータ回路１０６から出力される電圧が上昇す
る。

【００６３】このようにして、コンプレッサモータ１０
８へ供給する電圧を制御することにより、コンプレッサ
モータ１０８に目標回転数ｎに応じた駆動トルクを発生
させて、コンプレッサ２６を安定させて運転することが
できる。なお、検出された電圧との比較結果によってデ
ューテー比のステップを１ステップずつ上下させるよう
に説明したが、これに限らず検出した電圧との差に応じ
たステップ数で変化させるようにしても良い。

【００６４】図８には、異常電圧を検出するための割込
みルーチンを示している。このフローチャートは、電圧
制御（回転数制御）と並行して実行され、最初のステッ
プ２２０では、目標回転数ｎに応じて記憶されたデュー
テー比のステップと、実際のスイッチング信号の生成に
用いられているデューテー比のステップを読込む。

【００６５】次のステップ２２２では、目標回転数ｎに
応じて記憶されているデューテー比のステップと、現在
のデューテー比のステップとを比較する。

【００６６】ここで、周波数に応じたデューテー比と実
際のデューテー比との差が所定値以上であり、かつ、実
際のデューテー比が大きいときには、エアコン１０に供
給される電圧に異常が生じているおそれがあるとして、
このステップ２２２で肯定判定されてステップ２２４へ
移行する。ステップ２２４では、異常検出用のタイマを
リセット／スタートさせる。

【００６７】次にステップ２２６、２２８では、前記し
たステップ２２０、２２２と同様に実際のデューテー比
のステップを読込んで目標回転数ｎに応じたデューテー
比のステップと比較し、実際のデューテー比のステップ
が下がってインバータ回路１０６から出力される電圧が
下げられているとき（否定判定）には、電圧異常が発生
していないと判断して、ステップ２３０へ移行し、電圧
異常検出用のタイマを停止させる。

【００６８】一方、実際のデューテー比が目標回転数ｎ
に応じたデューテー比よりも大きい状態が継続している
ときには、ステップ２２８で肯定判定されてステップ２
３２へ移行する。このステップ２３２では、電圧異常検
出用のタイマがタイムアップしたか否かを判断する。な
お、この電圧異常検出用のタイマによる計測時間は、３
０秒〜数分の間に設定されており、これによって、短時
間のデューテー比の上昇を電圧異常と検出してしまうの
を防止している。

【００６９】ここで、実際のデューテー比が目標回転数
ｎに応じたデューテー比よりも大きい状態が所定時間
（電圧異常検出用タイマの設定時間）以上継続される
と、ステップ２３２で肯定判定される。これによって、
マイコン９８では、エアコン１０に供給される電圧が異
常に低いと判断し、ステップ２３４で、インバータ回路
１０６からのコンプレッサモータ１０８への電力の供給
を停止して、コンプレッサ２６の運転を止める。また、
ステップ２３６では、室内ユニット１２のマイコン７４
へ電圧異常が生じている旨の信号を出力する。

【００７０】室内ユニット１２のマイコン７４では、室
外ユニット１４のマイコン９８から電圧異常が発生して
いる旨の信号を受信すると、表示基板８２に設けている
運転表示ＬＥＤ８２Ｂを点滅させて報知すると共に、異
常状態を図示しないメモリに記憶する。

【００７１】エアコン１０の室内ユニット１２では、運
転中は点灯状態である運転表示ＬＥＤ８２Ｂが点滅する
ことにより、エアコン１０に異常が生じていると判断で
きる。このとき、運転表示用ＬＥＤ８２Ｂ以外の動作を
停止させるようにしても良い。

【００７２】一方、マイコン７４では、異常の発生をメ
モリに記憶しているので、メンテナンス時に、サービス
ＬＥＤ８７の点灯操作を行うことにより、サービスＬＥ
Ｄの点灯ないし点滅状態から、電圧異常、すなわち、通
常の運転電圧よりも低い電圧が供給されていることを検
出して停止した旨の確認を行うことができる。

【００７３】このように、本実施の形態では、エアコン
１０に供給される電圧を検出するために特別に部品を追
加することなく、誤って低い電圧が供給された時にも、
この電圧異常を確実に検出して停止させることができ
る。これによって、例えば、低い電圧が供給された状態
でコンプレッサ２６が運転されてしまい、エアコン１０
に電力を供給する配線に過電流が流れてしまうのを確実
に防止することができる。

【００７４】なお、以上の説明は、本発明の一例を示す
ものであり、本発明の構成を限定するものではない。本
発明は、冷凍サイクルによって室内の空調を行う種々の
構成の空気調和機に適用でき、電力消費量の上昇を抑え
ることができると共に、冷媒圧力を緻密に制御し、室内
が快適となるように空調運転を行うことができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、供
給される電圧を検出するための特別な部品を設けること
なく、定格よりも低い異常電圧の供給を判断することが
できる。これにより、本発明では、供給される異常電圧
を確実に検出して運転を停止させることができ、定格よ
りも低い電圧が供給された状態で運転されることによる
過電流の発生を確実に防止し、空気調和機へ電力を供給
するための配線を確実に保護することができるという優
れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に適用したエアコンの冷凍サイク
ルを示す概略図である。

【図２】室内ユニットを示す概略断面図である。

【図３】室内ユニットの回路構成の概略を示すブロック
図である。

【図４】室内ユニットの要部を示す概略斜視図である。

【図５】室外ユニットの回路構成の概略を示すブロック
図である。

【図６】インバータ回路の一例を示す概略構成図であ
る。

【図７】スイッチング信号を生成するためのデューテー
比の制御の概略を示すフローチャートである。

【図８】異常電圧検出の一例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ エアコン １２ 室内ユニット １４ 室外ユニット １８ 熱交換器 ２６ コンプレッサ ７４ マイコン ９８ マイコン（スイッチング信号発生手段、電圧制
御手段、異常判定手段） １０６ インバータ回路（電力生成手段） １０８ コンプレッサモータ １４０、１４２、１４４ コイル

フロントページの続き (72)発明者 中山 義紀 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電力を整流した電力で各機器の制御
   を行い、運転環境条件及び設定された運転条件に基づい
   て、冷凍サイクルを形成する回転型のコンプレッサの回
   転数を制御して室内の空気調和を図る空気調和機であっ
   て、 コンプレッサの回転数に対応する電圧を予め格納してい
   る記憶手段と、 前記電力から前記電圧の電力を得るためのスイッチング
   信号を出力するスイッチング信号発生手段と、 前記スイッチング信号に基づく電力を発生する電力生成
   手段と、 前記電力生成手段から出力される電力によって駆動され
   て前記コンプレッサを回転駆動するコンプレッサモータ
   と、 前記コンプレッサの実回転数が目標回転数に至るように
   前記スイッチング信号発生手段の動作を補正する電圧制
   御手段と、 前記電力生成手段によって出力が補正された後の電圧と
   前記記憶手段に格納された前記電圧とを比較し、該比較
   結果に基づいて異常の有無を判定する異常判定手段と、 を含むことを特徴とする空気調和機。