JPH11304219A

JPH11304219A - 過電流制御装置

Info

Publication number: JPH11304219A
Application number: JP10114996A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hashimoto; 武橋本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ブレーカの契約容量を越えた分の電流を空気調
和機１台から削減する過電流制御装置では、空気調和機
からの電流削減幅が大きくなり過ぎ、必要な空調能力が
でないことがある。また、インバータ方式、定速方式ど
ちらの空気調和機にも適用できる過電流制御装置を提供
する。【解決手段】現在、空気調和機は一家に2台、3台使用す
る家庭が少なくない。空気調和機を含む定格電流の高い
機器を同時に運転すると、主幹ブレーカが遮断すること
がある。これを防止するために、屋内配線の主幹ブレー
カに流れる電流を検出する電流検出センサと、この電流
検出センサからの入力信号が所定値に達した場合には空
気調和機を停止する信号を送信する。この信号を複数の
空気調和機に同時に送信することで、主幹ブレーカの遮
断を防止するものである。また、インバータ方式及び定
速方式どちらの空気調和機に適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機を接続
した主幹ブレーカの遮断を少なくする過電流制御装置に
関する。

【発明が解決しようとする課題】一般に、機器の設置環
境によって使用可能な電流容量に、一定の限界があるの
が普通である。例えば、一般家庭であれば、契約電流容
量は、普通２０〔Ａ〕や３０〔Ａ〕のところが多い。一
方、照明、テレビ、冷蔵庫、電気カーペットなどの他
に、定格電流の大きな電子レンジ、空気調和機、電気炊
飯器などの電化製品を使用する家庭が一般的であり、さ
らに空気調和機は一家に１台から２台、３台の家庭も少
なくない。これらの家庭電化製品を同時に運転すると、
その合計電流は主幹ブレーカの契約電流を越え、遮断し
てしまい、使用上不便である。そのため、従来、空気調
和機を同時運転している場合、その主幹ブレーカの配線
に電流検出回路を設けて所定値以上の電流が流れた場合
には空気調和機の最大電流を下げる装置があった。この
種の電流制御の一例として、例えば特開平７―９１７０
３号公報に記載されているように、電流を抑制する制御
部を備えた空気調和機がある。この公報によると、商用
電源に接続した主幹ブレーカの近くに屋内配線の全電流
を検出する電流センサを設ける。空気調和機は入力電流
を検出する電流センサ、Ａ／Ｄ変換器、定格遮断電流値
を入力するのに使うデータ入力部、送風機を制御する室
内制御部等を備えた室内機と、室外機制御部、圧縮機、
インバータ装置、送風機等を備えた室外機とから成る。
空気調和機は入力電流が最大定格値を越えないように圧
縮機を制御する。電流センサで検出した全電流は室内機
制御部で定格遮断電流値と比較し、全電流が定格遮断電
流値を超える時は室内機制御部から室外機制御部に所定
の指示信号を出力する。この指示信号を受信した室外機
制御部はインバータ装置を制御して圧縮機の回転数を低
下させ全電流値を主幹ブレーカの定格遮断電流値未満に
抑えるというものである。しかし、この従来方法は、主
幹ブレーカの契約容量を越えた分を空気調和機１台から
削減するため、電流の削減幅が大きいと、インバータ装
置の目標周波数が下がり過ぎ、圧縮機の能力が下がり過
ぎるため、本来の空調能力が大幅に低下することが考え
られる。このため空気調和機の故障と勘違いされたり、
空気調和機の役目を果たせなくなってしまうことがあ
る。また、この従来方法は、インバータ方式で圧縮機を
駆動させる空気調和機に適用したもので、商用周波数で
圧縮機を駆動させる空気調和機(定速方式)には適用でき
ず、空気調和機の機種が限定されるものである。そこ
で、本発明の過電流制御装置は、このような点に鑑み、
空気調和機と他の電気機器が同時運転された場合に、主
幹ブレーカに流れる全電流が契約容量を越えるために起
こる主幹ブレーカの遮断を少なくすることにある。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、複数の機器と空気調和機が並列に接続される屋内配
線、この屋内配線の主幹ブレーカに流れる電流を検出す
る電流検出センサと、この電流検出センサからの入力信
号が所定値に達した場合には所定信号に変換するマイク
ロコンピュータと、この所定信号を前記空気調和機に送
信する送信回路とからなる過電流制御装置において、前
記所定信号は前記空気調和機を停止する信号であること
を特徴とする。

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例に係わ
る過電流制御装置を図１に基づいて説明する。図１は屋
内配線図であり、図中１は電力会社から交流電力(例え
ば１００〔Ｖ〕単相交流)が供給される電力線、２は主
幹ブレーカであり、このブレーカを流れる電流が３０
〔Ａ〕に至ると回路を遮断するものである。３〜７は子
ブレーカであり、夫々子ブレーカを流れる電流が１５
〔Ａ〕に至ると回路を遮断するものである。８の機器Ａ
には電気炊飯器、電子レンジなどが接続され、子ブレー
カＡ３から電力を得ている。９の機器Ｂには電気カーペ
ット、テレビ、照明などが接続され子ブレーカＢ４から
電力を得ている。１０の機器Ｃには電気冷蔵庫、電気洗
濯機、照明などが接続され子ブレーカＣ５から電力を得
ている。１１は空気調和機Ａであり、室内機１１ａと室
外機１１ｂを有している。この空気調和機Ａは子ブレー
カＤ６から電力を得ている。１３は空気調和機Ｂであ
り、室内機１３ａと室外機１３ｂを有している。この空
気調和機Ａは子ブレーカＥ７から電力を得ている。本実
施例の空気調和機Ａは図２に示すように、室内機１１ａ
と室外機１１ｂとを備えると共に、空気調和機Ａを遠隔
操作するために種々の操作信号を送信するリモートコン
トローラ２９(以下リモコンという)を備えている。同様
に、空気調和機Ｂは図３に示すように、室内機１３ａと
室外機１３ｂとを備えると共に、空気調和機Ｂを遠隔操
作するために種々の操作信号を送信するリモコンを備え
ている。本実施例の空気調和機Ａは図４に示すように、
室内機１１ａと室外機１１ｂとに冷媒を循環させる冷媒
循環路が設けられている。室内機１１ａには、室内熱交
換器３１が設けられている。この室内熱交換器３１の近
傍には、室内熱交換器３１を通過させて送風するための
後述するファンモータ３２Ｅによって駆動されるファン
３２Ｆが設けられている。室内熱交換器３１は、太管で
構成された冷媒配管３３を介して室外機１１ｂのバルブ
３４に接続されている。また、バルブ３４は、マフラー
３５を介して四方弁４２に接続されている。四方弁４２
は、アキュームレータ３６、圧縮機３７、マフラー４
３、及び四方弁４２を介して室外熱交換器３８に接続さ
れている。室外熱交換器３８は、キャピラリーチューブ
３９及びストレーナ４５を介してバルブ４０に接続され
ると共に電磁弁４４を介してマフラー４３と四方弁４２
との間に接続されている。そして、バルブ４０が細管で
構成された冷媒配管４１を介して室内熱交換器３１に接
続されることにより、密閉された冷媒循環路すなわち冷
凍サイクルが形成されている。なお、室外熱交換器３８
の近傍には、室外熱交換器３８を通過させて送風するた
めの後述するファンモータ６４Ａによって駆動されるフ
ァン６４Ｆが設けられている。また、空気調和機Ｂも空
気調和機Ａと同様に室内機１３ａと室外機１３ｂ、とを
備えると共に、空気調和機Ａを遠隔操作するために種々
の操作信号を送信するリモコン３０を備えている。そし
て、冷媒循環路において、空気調和機Ａと同様の構成で
あるため、空気調和機Ｂの説明を省略する。図５は、室
内機１１ａの電気回路図を示すものであり、この電気回
路は電源基板５０及びコントロール基板５１を備えてい
る。電源基板５０には、室内への送風量を調整するファ
ンモータ５０Ｅ(ＤＣブラシレスモータ)が接続された駆
動回路５０Ａ、モータを駆動するための電力を生成する
モータ駆動電源回路５０Ｂ、制御回路用の電力を生成す
る制御回路用電源回路５０Ｃ、及びシリアル回路用の電
力を生成するシリアル回路用電源回路５０Ｄが設けられ
ている。従って、モータ電源回路５０Ｂから駆動回路５
０Ａに供給される直流電力を変えることによってファン
モータ５０Ｅの回転数、即ち送風装置の送風量をマイコ
ンから任意に調整することができる。本実施例では、例
えばこの電圧を１２〜３６〔Ｖ〕の範囲で２５６ステッ
プに制御している。コントロール基板５１には、シリア
ル回路用電源回路５０Ｄに接続されたシリアル回路５１
Ａ、モータを駆動する駆動回路５１Ｂ、及び制御回路と
してのマイクロコンピュータ（マイコン）５１Ｃが設け
られている。駆動回路５１Ｂには、フラップを上下動さ
せる上下フラップ用のステップモータ５２Ａ、左右フラ
ップ用のステップモータ５２Ｂ、５２Ｃ、及び床面の温
度を検出するフロアセンサの向きを変えるフロアセンサ
用のステップモータ５２Ｄが接続されている。これらの
ステップモータは、マイコン５１Ｃからの信号によって
回転角が制御される。また、マイコン５１Ｃには、表示
基板５３に設けられた運転モード等を表示する表示用Ｌ
ＥＤ及びリモコンからの操作信号を受信する受信回路が
接続され、さらにセンサ基板５４に設けられた床面の温
度を検出するフロアセンサ及び光センサが接続されてい
る。さらに、マイコン５２Ｃには、室温を検出する室温
センサ５５Ａ、室内熱交換器３１の温度を検出する熱交
換器用温度センサ５５Ｂが接続されると共に、スイッチ
基板５６に設けられた自己診断用ＬＥＤ、通常の運転と
試運転とに切替える運転切替えスイッチ及び自己診断ス
イッチが接続されている。図６は、室外機１１ｂの電気
回路図を示すものであり、この電気回路は整流回路６０
及びコントロール基板６１を備えている。なお、室外機
１１ｂの電気回路は、として示す複数の端子を介
して図５の室内機１１ａの電気回路に接続されている。
コントロール基板６１には、室内機１１ａのシリアル回
路用電源回路５０Ｄに接続されたシリアル回路５１Ａ、
ノイズを除去するノイズフィルタ６１Ｂ、６１Ｃ、６１
Ｄ、インバータ６２をスイッチングするための電力を生
成するスイッチング電源回路６１Ｅ、制御回路としての
マイコン６１Ｆが設けられている。マイコン６１Ｆは室
内機１１ａのシリアル回路５１Ａ及びシリアル回路６１
Ａを介して室内機１１ａののマイコン６１Ｃから送信さ
れる制御信号に基づいて圧縮機３７に供給する交流電流
の周波数(１８Ｈｚ〜１５０Ｈｚ)や各々の機器の動作を
制御する。また、ノイズフィルタ６１Ｂには、圧縮機３
７に流れる電流を検知するため電流検知器Ｃ．Ｔ．が設
けられている。スイッチング電源回路６１Ｅにはインバ
ータ６２が接続され、インバータ６２には、冷媒を圧縮
する圧縮機３７が接続されている。なお、この圧縮機３
７で消費する最大電流値は、１５〔Ａ〕に設定されてい
る。また、マイコン６１Ｆは、外気温度を検出する外気
温センサとしての外気温度サーミスタ６３Ａ、室外熱交
換器３８の温度を検出するコイル温度センサとしてのコ
イル温度サーミスタ６３Ｂ、圧縮機の温度を検出する温
度センサとしての圧縮機温度サーミスタ６３Ｃが接続さ
れている。また、コントロール基板６１には、四方弁４
２及び電磁弁４４が接続されている。なお、６４Ａはフ
ァンモータ、６４Ｂはファンモータ用コンデンサであ
る。この空気調和機によれば、電磁弁４４をＯＦＦした
状態で四方弁４２を切替えて、冷媒が室内熱交換器３
１、冷媒配管３３、バルブ３４、マフラー３５、四方弁
４２、アキュームレータ３６、圧縮機３７、マフラー３
５、四方弁４２、室外熱交換器３８、キャピラリーチュ
ーブ３９、ストレーナ４５、バルブ４０、冷媒配管４１
及び室内熱交換器３１の順に循環するようにすると、室
内熱交換器３１で冷媒が気化しかつ室外熱交換器３８で
冷媒が凝縮するため、室内の冷房を行うことができる。
また、四方弁４２を切換えて、上記と逆に冷媒を循環さ
せると、室内熱交換器３１で冷媒が凝縮しかつ室外熱交
換器３８で冷媒が気化するため、室内の暖房を行うこと
ができる。さらに、暖房運転時に電磁弁４４をＯＮにし
て、圧縮機３７から吐出される高温の冷媒の一部を室外
熱交換器３８に流入するようにすることにより、室外熱
交換器３８の温度を上げ着霜しにくくすることができ
る。次に過電流制御装置２１について説明すると、イン
バータ方式の空気調和機Ａの場合、図１、図５及び図６
において、電流検出センサ２０、電流切替スイッチ２
２、Ａ／Ｄ変換回路２３、マイコン２４、リセットスイ
ッチ２５、送信回路２６とから構成される。電流検出セ
ンサ２０は主幹ブレーカ２の近くの屋内配線に設置さ
れ、電流切替スイッチ２２は、主幹ブレーカ２の定格遮
断電流値合わせて切替えられる(例えば２０〔Ａ〕と３
０〔Ａ〕の切替)。そして、送信回路は空気調和機の室
内機の端子とに接続される。電流検出センサ２０で
検出された電流値は主幹ブレーカ２の定格遮断電流値
(例えば３０〔Ａ〕)よりやや低く設定された所定値(例
えば２８〔Ａ〕)に達した場合には、Ａ／Ｄ変換回路２
３とマイコン２４で処理される。マイコン２４で処理さ
れたデータは室外機１１ｂへの供給電流を遮断する信号
となる。この信号は室内機１１ａと室外機１１ｂを連絡
する信号線によって、シリアル信号として室外機１１ｂ
のコントロール基板６１に入力される。そして、室外機
のコントロール基板６１からインバータ回路への電力の
供給が停止する。また、リモコン２９での操作を受付け
なくなる。その後、リセットスイッチ２５を操作する
と、室外機１１ｂへの電流供給を遮断する信号が解除さ
れ、空気調和機が停止状態になる。そして、リモコンで
の操作を受付けるようになる。次に定速方式の空気調和
機Ｂ１３について説明すると、図７は、空気調和機Ｂ１
３の電気回路図を示すものであり、この電気回路は電源
基板７０及びコントロール基板７１を備えている。電源
基板７０には、室内への送風量を調整するファンモータ
７２が接続されている。コントロール基板７１には、制
御回路としてのマイコン７３が設けられている。マイコ
ン７３には、表示基板７８に設けられた運転モード等を
表示する表示用ＬＥＤ及びリモコンからの操作信号を受
信する受信回路が接続されている。さらに、室温を検出
する室温センサ７６、室内熱交換器の温度を検出する熱
交換器用温度センサ７７が接続され、スイッチ基板７４
に通常の運転と試運転とに切替える運転切替えスイッチ
が接続されている。また、マイコン７３には、室外機の
機器の動作を制御するパワーリレー８１や各種のリレー
８２、８３が接続されていて、制御信号に基づいて室外
のファンモータ８６、圧縮機８７、四方弁８４、電磁弁
８５などの動作を制御する。また、圧縮機８７の温度を
検知して電流を遮断するオーバーロードリレー８８が直
列に接続されている。次に過電流制御装置２１を定速方
式の空気調和機Ｂ１３に接続する場合、図1及び図７に
基づいて説明する。過電流制御装置２１の送信回路から
の信号線を室内機１３ａのコントロール基板７１に接続
し、パワーリレー８１を制御する。電流検出センサ２０
で検出された電流値が主幹ブレーカ２の定格遮断電流値
(例えば３０〔Ａ〕)よりやや低く設定された所定値(例
えば２８〔Ａ〕)に達した場合には、主幹ブレーカ２の
送信回路２６から停止信号が送信され、マイコン７３が
パワーリレー８１を強制的にＯＦＦし、その結果パワー
リレー８１の接点が開いて室外機１３ｂへの電力供給を
停止する。そして、リモコン３０での操作を受付けなく
なる。その後、リセットスイッチ２５を操作すると、マ
イコン７３がパワーリレー８１を強制的にＯＦＦするの
を中止する。そして、空気調和機Ｂ１３が停止状態にな
り、リモコン３０での操作を受付けるようになる。とこ
ろで従来の過電流制御装置では、主幹ブレーカの定格遮
断電流を越える電流値を空気調和機の電流を削減するこ
とで対応していたので、空気調和機の電流が下がり過
ぎ、圧縮機の能力が下がり過ぎることがある。このため
空調能力が下がり過ぎ、快適な空調ができなかったり、
故障と勘違いされたりした。しかし、本発明は全ての空
気調和機の運転を停止するため、使用者に過電流制御装
置が作動したことがわかり易くなる。また、主幹ブレー
カへ流れる電流を減らすため、空気調和機以外の機器
(例えば電気カーペット)を停止してから再度空気調和機
を運転したり、空気調和機以外の機器(例えば電子レン
ジ、電気炊飯器)が停止するまで待ってから再度空気調
和機を運転することができる。

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる過
電流制御装置は、主幹ブレーカの定格遮断電流よりも少
し低い所定値に達すると、空気調和機の運転を停止する
ため、過電流制御装置の作動したことが使用者にはっき
りわかり、使用者の判断で家庭内の機器を選択して運転
または停止することができる。また、本発明に係わる過
電流制御装置は、インバータ方式の空気調和機及び定速
方式の空気調和機に適用でき、応用範囲が広い。また、
複数の空気調和機に接続可能なため、買い替えや買い増
しの空気調和機にも接続でき便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す屋内配線図である。

【図２】本実施例の空気調和機のブロック図である。

【図３】本実施例の空気調和機のブロック図である。

【図４】本実施例の空気調和機の室内機と室外機とに冷
媒を循環させる冷媒循環路を示した図である。

【図５】本実施例の空気調和機Ａの室内機の電気回路図
である。

【図６】本実施例の空気調和機Ａの室外機の電気回路図
である。

【図７】本実施例の空気調和機Ｂの電気回路図である。

【符号の説明】

２主幹ブレーカ１１空気調和機Ａ１３空気調和機Ｂ２０電流検出センサ２１過電流制御装置２６送信回路２４過電流制御装置のマイクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の機器と空気調和機が並列に接続され
る屋内配線、この屋内配線の主幹ブレーカに流れる電流
を検出する電流検出センサと、この電流検出センサから
の入力信号が所定値に達した場合には所定信号に変換す
るマイクロコンピュータと、この所定信号を前記空気調
和機に送信する送信回路とからなる過電流制御装置にお
いて、前記所定信号は前記空気調和機を停止する信号で
あることを特徴とする過電流制御装置。