JPS62185592A - 空気調和機の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は空気調和機の保護装置に係り、特にロータリ
一式圧縮機のように、これを駆動する電動機が逆相に接
続されたとき正常に動作することができない電動圧縮機
を保護するようにしたものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来における空気調和機の全体の制御用ブロッ
ク図を示す。

同図において、１は冷、暖房及び温度設定等を行う操作
スイッチ入力回路、２は温度センサ等のセンサ入力回路
、３は高圧スイッチ、過電流継電器、低圧スイッチ等の
保護装置の作動検出回路であり、この保護装置作動検出
回路３は別構成の逆相検知器７の作動を検知する機能を
備えている。

また、４はマイクロコンピュータ等により構成される制
御部で、上記操作スイッチ入力回路１．センサ入力回路
２及び保護装置作動検出回路３からの入力条件に基づい
て空気調和機のファン、四方弁、圧縮機などに相当する
被制御機器６を制御するものである。

上記被制御機器６のうち、ロータリ一式の電動圧縮機を
電源へ誤って逆相接することにより逆回転させると、圧
縮機としての正常な動作を行うことができないばかりで
なく、逆回転をそのまま継続すると、圧縮機が破壊され
てしまうこともある。

そこで電動圧縮機の逆相による逆回転を防止する必要が
ある。

第７図は、１９５８年三菱電機発行「冷熱ハンドブック
Ｉ」の３５３頁に記載されている従来の逆相検知手段及
びその他の保護装置入力手段を示す電気回路図である。

同図において、８は三相交流電源、９は三相交流電源８
に電磁接触器１０の常開接点１０ａを介して接続した電
動圧縮機、１）は電動圧縮機９の逆相検知器で、三相交
流電源１の各相が接続されている。また、１２は自己保
持リレーで、この自己保持リレー１２は上記電磁接触器
１０と直列にして上記三相交流電源１の任意の二相間に
接続されていると共に、トランスファ接点１２ａ、１２
ｂを有し、このうち、一方のトランスファ接点１２ａは
」―記電磁接触器１０を短絡するように並列に接続され
、そして他方のトランスファ接点１２ｂは空気調和機の
異常時に動作して開放する常閉接点１３ａ、１４ａ及び
上記逆相検知器１）の常閉接点１）ａとの直列回路を介
して自己保持リレー１２に並列に接続されている。１５
は運転指令信号入力端子１６に接続された運転指令リレ
ーで、その常開接点１５ａは」二記電磁接触器１０と自
己保持リレー１２の直列回路に直列に接続されている。

次に、動作について説明する。

運転指令信号が入力端子１６に印加されると、運転指令
リレー１５が付勢され、その常開接点１５ａが閉成する
。これに伴い、三相交流電源８の線間に、接触器１０−
トランスファ接点１２ｂ−常閉接点１３ａ−常閉接点１
４ａ−逆相検知器１）の常閉接点１）ａ−接点１５ａの
直列回路が形成され、接触器１０が付勢される。これに
より、その常開接点１０ａが閉じ、圧縮機９に三相交流
電圧を印加することで圧縮機を起動する。

ここで、圧縮機８に対し三相交流電源８が逆相に接続さ
れていると、逆相検知器１）が動作して、その常閉接点
１）ａを開放するため、瞬時的に自己保持リレー１２が
接触器１０に直列に接続され、電源電圧が印加されるた
め、自己保持リレー１２は付勢され、そのトランスファ
接点１２ａを閉成する。これにより接触器１０とのイン
ピーダンス差で接触器１０にはほとんど電流が流れなく
なり、接触器１０は消勢すると共に接点１０ａを開き、
圧縮機９が逆転運転されるのを防止すると共に、逆相検
知時の運転禁止状態を自己保持することになる。

なお、保護手段が動作してその接点１３ａ、　１４ａが
開いた場合も上記逆相検知時と同様の動作がなされ、運
転禁止の自己保持を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の保護装置では、電動圧縮機の逆相検
知に専用の逆相検知器を使用しているため、装置が高価
なものになると共に、制御部との電気配線が複雑になり
、信頼性及びサービス性が劣ると云う問題点があった。

この発明は上記のような従来の問題点を解決するために
なされたもので、専用の逆相検知器を用いることなしに
電動圧縮機に対する三相交流電源の正相、逆相の検知を
可能にし、信頼性及びサービス性に優れた空気調和機の
保護装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和機の保護装置は、三相交流電源
の線間電圧の位相角の進み、遅れを正相。

逆検知のための信号に変換する信号生成手段と、この信
号生成手段からの信号をパターン化処理して正相時のデ
ータパターンと比較し正相、逆相の判定を行う制御部と
から構成したものである。

〔作用〕 この発明においては、信号生成手段が電動圧縮機の接続
状態に伴う三相交流の線間電圧波形の位相角の進み、遅
れに応じた０Ｎ／ＯＦＦ信号を発生することになり、こ
の０Ｎ／ＯＦＦ信号を制御部で処理することにより正相
時と逆相時の線間電圧の位相関係をデータパターン化し
、このデータパターンから正相、逆相の判定を行うこと
で、専用逆相検知器を不要にし、正相、逆相を安価に検
知可能にする。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明に係る空気調和機の全体の制御用ブロ
ック図を示すものである。同図において、１は冷暖房及
び温度設定等の操作スイッチ入力回路、２は温度センサ
等のセンサ入力回路、５は逆相検知のための信号生成機
能を備えた保護装置作動検知回路、１７はマイクロコン
ピュータから構成された空気調和機用の制御部で、上記
操作スイッチ入力回路１．センサ入力回路２及び保護装
置作動検知回路５からの入力条件に基いてファン。

四方弁、電動圧縮機等の被制御機器６を制御するもので
ある。

第２図は、上記第１図の保護装置作動検知回路５の具体
的内部回路の一例を示すもので、図中、８は三相交流電
源、９は電磁接触器１０の常開接点１０ａを介して三相
交流電源８に接続したロータリ弐等の電動圧縮機である
。また、上記保護装置作動検知回路５は、一対のホトカ
プラ１８．１９を備え、この一方のホトカプラ１８は、
上記三相交流電Ｒ８のＲ−Ｔ相間に並列接続した発光ダ
イオード１８ａと、この発光ダイオード１８ａの光を受
けて導通ずるホトトランジスタ１８ｂとから構成され、
さらに他方のホトカプラ１９は、上記三相交流電源８の
Ｓ−Ｔ相間に並列接続した発光ダイオード１９ａと、こ
の発光ダイオード１９ａの光を受けて導通ずるホトトラ
ンジスタ１９ｂとから構成されている。２０．２１は上
記それぞれの発光ダイオード１８ａ、１９ａに並列に接
続したダイオードである。また、上記発光ダイオード１
８ａとダイオード２０の直列回路には、保護装置の常閉
接点１３ａと電流制限抵抗２２が直列に接続され、さら
に発光ダイオード１９ａとダイオード２１の直列回路に
は、保護装置の常閉接点１４ａと電流制限抵抗２２が直
列に接続されている。

上記ホトカプラ１８．１９を構成するホトトランジスタ
１８ｂ、１９ｂのコレクタは電源＋■に接続され、その
エミッタは抵抗２４．２５を介してアースに接続されて
いるとともに、制御部１７の入力ポートＤ。、ＤＩ　に
接続され、これによりホトカプラ１８．１９のＯＮ１０
　Ｆ　Ｆ信号が制御部１７に取込まれるようになってお
り、そして制御部１７はホトカプラ１８．１９の０Ｎ１
０　Ｆ　Ｆ信号を基に電動圧縮機９が三相交流電ａ！８
に対し逆相に接続されたか否かを判定処理する逆相検知
機能及び保護装置作動判定機能を備え、これら機能手段
は制御部１７を構成するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１７ａによりメモリー７ａに記憶された処理プログラム
を実行することで達成されるものである。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を第３図
乃至第５図を参照しながら説明する。

まず、第３図（ａ）は三相交流電源電圧の波形図を示す
もので、Ｒ，Ｓ、Ｔ相の電圧は互いに１２０°の位相差
をもっている。また、第３図（ｂ−１）はＲ−Ｔ相間の
線間電圧波形）で、線間電圧が（＋）側の時、即ち時間
ＴＩの間は第３図（ｂ−２）に示す如くホトカプラ１８
がＯＮする領域となる。同様に第３図（ｃ−１）はＳ−
Ｔ相間の線間電圧波形を示し、その線間電圧が（＋）側
にある時間Ｔ１の間は、第３図＜ｃ　−２）に示すよう
にホトカプラ１９がＯＮする領域となる。

通常、電動圧縮機９に対しＲ相、Ｓ相、Ｔ相が正しく接
続されている場合、Ｒ−Ｔ相間の線間電圧はＳ−Ｔ相間
の線間電圧より６０°進んでいる。

つまりＴ時間進むことになる。従って、ホトカプラ１８
．１９がＯＮするタイミングは、ホトカプラ１８がＯＮ
してからＴ時間経過後にホトカプラ１９がＯＮすること
になる。

ところが、三相交流電源８のＲ相、Ｓ相、Ｔ相が誤って
電動圧縮機９に接続された場合、即ち電動圧縮機９が逆
回転するように接続された場合には、Ｒ−Ｔ相間の線間
電圧ばＳ−Ｔ相間の線間電圧より６０°遅れ、上記正相
時と逆になる。

従って、逆相検知に際しては、上記現象を利用して正相
時におけるホトカプラ１８．１９の全てのＯＮ１０　Ｆ
　Ｆ状態をパターンデータ化し、このパターンデータ以
外の０Ｎ／ＯＦＦ信号がポートＤｏ、Ｄ＋を通して制御
部１７に取込まれた時は逆相として判定するものである
。

逆相検知のための処理手順を第４図に示すフローチャー
トに従って説明する。

逆相検知のプログラムがスタートすると、まず、ステッ
プ１００でＲ−Ｔ相、Ｓ−Ｔ相間の位相ずれを検知する
ための所定時間をカウントするタイマ手段１７Ｃをクリ
ヤする。次にステップ１０１でタイマ手段１７ｃをスタ
ートさせ、所定時間のカウントを行わせる。そして、次
のステップ１０２で所定時間のカウントが終了したか否
かを判定し、カウント終了と判定された時はステップ１
０３に移行して制御部１７のポートＤ。の入力信号を記
憶するメモリ１７ｂのアドレスを指定する。次に、ステ
ップ１０４において、ポートＤ。の入力信号が“１”か
“０”かを判定し、“１”であればステップ１０５に移
行して、メモリ１７ｂの指定アドレスに“１”を記憶す
る。また、“０”と判定された場合は、ステップ１０６
に移行して、“Ｏ”をメモリ１７の指定アドレスに記憶
する。

次にステップ１０７で制御部１７のポートＤ。

の入力信号を記憶するメモリ１７ｂのアドレスを指定す
る。そして、次のステップ１０８において上記ポートＤ
、の入力信号が“１”か“Ｏ”かを判定し、“１″であ
ればステップ１０９に移行してメモリ１７ｂの指定アド
レスに１″を記憶する。また、“０″と判定された時は
、ステップ１）０に移行して０″をメモリ１７ｂの指定
アドレスに記憶する。

次のステップ１）１では、三相交流電源８の１周期分に
相当する所定回数の０Ｎ／ＯＦＦデータの取込みがなさ
れたか否かを判定し、所定回数が完了するまで、ステッ
プ１００〜１）１の処理を繰返し実行する。

第５図は上述するステップ１００〜１）１の処理によっ
て得られた０Ｎ／ＯＦＦデータのメモリ内容を示すもの
で、第３図の（ｂ−２）、　　（ｃ−２）に対応してい
る。

上記第５図のメモリ内容から明らかな如く、ボー）Ｄｏ
、Ｄ菫の入力信号の組合せは、（０，０）　。

（１，０）、　　（１，１）、　　（０，１）の４通り
であり、そして、正相時におけるＲ−Ｔ相とＳ−Ｔ相間
の正規位相ずれのデータパターンは第５図のＬ間に相当
するデータ配列となる。

従って、第４図に示すステップ１）２では、各ホトカプ
ラ１８．１９から制御部１７のポートＤｏ。

Ｄｌに入力された信号が上述するデータパターンにあて
はまるかを判定し、上記データパターンに一致していれ
ば、図示したい次の処理へ進む。また、ステップ１）２
での判定が「ＯＮ」、即ち上記データパターンに相当し
ない入力信号であると判定された時は、次のステップ１
）３へ進み、運転禁止のフラグをセットして圧縮機９の
運転を禁止する。即ち、制御部１７は運転禁止フラグの
セット状態を見て電磁接触器１０に出力し、これを消勢
することで常開接点１０ａを開放して電動圧縮機９の逆
相運転を禁止することになる。

従って、上記の実施例によれば、専用の逆相検１．２ 知器を設けなくともＲ−Ｔ相、Ｓ−Ｔ相の線間電圧によ
り動作するホトカプラ１８．１９の０Ｎ／ＯＦＦ信号を
制御部１７で内部処理することにより、逆相、正相を安
価な手段で判定することができる。

また、保護装置が作動して、その接点１３ａ。

１４ａが開いた場合は、ホトカプラ１８．１９への通電
がなされなくなるため、制御部１７への入力信号は常時
“０”となる。従って、制御部１７は入力信号が常時“
Ｏ″であることを認識したとき、保護装置が作動したと
判断して、接触器１０を消勢し、電動圧縮機９への通電
を遮断する。

なお、Ｒ−Ｔ相間、Ｓ−Ｔ相間の線間電圧の位相角の進
み、遅れを、正相、逆相検知のための信号に変換する信
号生成手段としては、上記実施例に示すようなホトカプ
ラ１８．１９に限定されない。

〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、三相交流電源の線間
電圧の位相角の進み、遅れを、正相、逆相検知のための
信号に変換する信号生成手段を設け、この信号生成手段
からの信号を制御部でパターン化処理すると共に正相時
のデータパターンと比較判定することにより正相、逆相
を検知できるようにしたので、電動圧縮機の三相交流電
源に対する正相、逆相の接続関係を、従来のような専用
の逆相検知器を用いなくとも検知することができ、これ
に伴い保護装置を安価に提供し得るほか、逆相検知のた
めの信号生成手段をホトカブラの如き変換素子で構成す
ことにより、保護装置の回路構成及び電気配線を簡便化
し、信頼性及びサービス性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる保護装置を備えた空気調和機
のシステムブロック図、第２図はこの発明における保護
装置作動検知回路の一例を示す電気配線図、第３図（ａ
）、　　（ｂ−１）、（ｂ−２）及び（ｃ−１）、　　
（ｃ−２）はこの発明における説明用波形図、第４図は
この発明における正相。 逆相検知のための動作を示すフローチャート、第１．５
Ｘ ５図はこの発明におけるデータパターンのメモリ内容を
示す図、第６図は従来における空気調和機の制御用シス
テムブロック図、第７図は同じ〈従来における保護装置
作動検知回路の電気配線図である。 １・・・操作スイッチ入力回路、２・・・センザ入力回
路、５・・・保護装置作動検知回路、６・・・被制御機
器、８・・・三相交流電源、９・・・電動圧縮機、１ｏ
・・・接触器、Ｉ７・・・制御部、１８．１９・・・ホ
トカブラ（信号生成手段）。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）三相交流電源により駆動される電動圧縮機のうち
   、逆相に接続されたとき正常に動作することができない
   電動圧縮機を搭載した空気調和機において、上記三相交
   流電源の線間電圧の位相角の進み、遅れを正相、逆相検
   知のための信号に変換する信号生成手段を設け、この信
   号生成手段からの信号をパターン化処理すると共に正相
   時のデータパターンと比較することにより正相、逆相の
   判定を行う制御部を備えたことを特徴とする空気調和機
   の保護装置。
2. （２）信号生成手段が、三相交流電圧の線間電圧により
   ＯＮ／ＯＦＦ動作される１対のホトカプラで構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気
   調和機の保護装置。