JPS63100286A - 空気調和機の制御装置 - 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） 本発明は瞬時停電の直後に再起動することがないように
して、異常停止を起させず正常運転を維持せしめる如く
した空気調和機の制御装置に関する。

（従来の技術） 空気調和機において、圧縮機の能力を負荷に適合させた
状態で運転するのが好ましい点から、最近に至って半導
体素子を要素部材としたインバータ（周波数変換装置）
により圧縮機用モータを回転数制御することがひろく行
われるようになってきている。

この種のインバータを用いて空調負荷に対応した自動制
御を行うものにおいては不測の停電が発生して、それが
数十ミリ秒以上持続すると、普通は室内・外各制御回路
部は運転停止の状態になって、再度運転操作をしないと
運転できないようになっているのものが多い。

（発明が解決しようとする問題点） このように、停電に対して装置が単独に作動しないよう
に保護対策を講じていたが落雷などによる瞬時電圧降下
、バンク切替などのための瞬間的な停電の１秒以下のい
わゆる瞬時停電が生じた場合、インバータはサイリスタ
、トランジスタ等の半導体素子の保護をはかるために瞬
時停電の検出機能を備えているので、インバータを非作
動状態に停止させた後に空気調和機を異常停止させるよ
うになっているのが殆どである。

一方、空気調和機の運転を行わせる指令系統に関しては
、停電が数十ミリ秒以上持続すると、インバータ側の前
記異常状態も含めて全ての作動状態をリセットするよう
になっているのが普通である。

従って、瞬時停電が終わって復電した際、停電時間の長
短により異常停電ととる場合と、普通の停止ととる場合
とがあり、後者の停止になった場合において、冷凍回路
の高・低圧圧力差が大きい状態で瞬時停電後の復電によ
って運転操作が成されると、圧縮機が起動するために過
負荷運転となって過電流がモータに流れ、その結果、イ
ンバータ側に設けられている過電流保護装置が作動し、
異常停止してしまう。

このように異常停止してしまうと、過電流リレーのリセ
ットと運転スイッチの操作とを行わなければ再運転でき
なく、操作が煩わしいのと、装置に故障が生じたものと
して必要以上のチエツクを行わねばならないので不都合
であった。

このように、従来のものが瞬時停電に対して国乱をもた
らす問題点があったのに鑑みて、本発明はその改良をは
かるべく成されたものであって、電源から解放された直
後のインバータにおける制御回路部が数秒間は残留電荷
によって電圧の維持可能な構造である点に着目して、瞬
間停電が発生して圧縮機が停止した場合に、インバータ
において発信する停電信号を短時間持続せしめることに
より起動補償回路を安定的に作動せしめて、空気調和機
の異常停止や、圧縮機の過負荷起動を防止することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前述の目的を達成せしめるためにコンバータ部
（７）、平滑用コンデンサ（８）及びインバータ部（９
）を主回路に、停電を検出して停電信号を発信しインバ
ータ部（９）を非作動となす停電判別部０ωを補助回路
に夫々有するインバータ（３）により圧縮機（１１の能
力制御を行う空気調和機における制御装置として、前記
停電信号を短時間持続させてインバータ制御回路に送信
する停電信号ライン（６）と、停電信号が送信されてい
て、かつ、圧縮機ｆｌ）が停止していることにより作動
して数分間の計時を行い、この計時の間はインベータ（
３）に対して圧縮機（１）の起動を禁止する指令を発信
する起動補償回路（５）とにより構成せしめてなること
を特徴とする。

（作　用） 本発明は瞬時停電が発生すると、インバータ（３）によ
って回転数制御されている圧縮機（１）は即時に停止す
るが、インバータ（３）における平滑用コンデンサ（８
）が数秒間は残留電圧を維持しているので、この残留電
圧によって停電判別部αｌが発信する停電信号を瞬時停
電回復まで持続発信させることが可能となり、従って、
起動補償回路（５）の計時作動を電源回復後に安定して
作動させ得る結果、圧縮機（１）は数分間例えば３分間
は起動が待機されることによって、高低圧圧力差が小さ
くなった軽負荷状態で圧縮機ｆｌ）を駆動させることが
可能であり、かくしてインバータ（３）側の過電流保護
装置の作動を防止し得る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は本発明の実施例に係る空気調和機のブロック示
電気回路図であって、圧縮機（１１のモータ（ＩＭ）は
三相交流誘導電動機が使用されていて、三相電源（Ｒ，
Ｓ、？）に対し、電磁開閉器（２）およびインバータ（
３）を介して接続せしめ、空調負荷に応じてモータ回転
数を高低制御するようになっている。

インバータ（３）は電源入力端子側からコンバータ部（
７）、平滑用コンデンサ（８）、インバータ部（９）を
順に備えていて主回路を形成していると共に、イン“バ
ータ部（９）に並列させて、前記平滑用コンデンサ（８
）の両端子に接続した停電判別部αの、前記インバータ
部（９）の駆動を制御するベース駆動部０！９を備えて
いて補助回路を形成している。

停電判別部αωは電源側における停電が発生したときに
、これを直ちに検出して停電信号を発して前記ベース駆
動部０りに与えることよりインバータ部（９）に出力す
るベース駆動信号をカントオフさせ、モータ（１１４）
への通電を解いて停止させるように保護装置として機能
するものであり、特にインバータ部（９）の半導体素子
が過熱破損するのを防止するようになっている。

前記インバータ（３）を制御するインバータ制御回路は
、三相電源（Ｒ，Ｓ、Ｔ）から取り出した単相電源を逓
降するための変圧器０υ、低圧交流電源を直流に整流す
る整流器□□□、ダイオード（Ｄ、）、直流５ボルト用
の自動定電圧調整器αＪを電源回路に有していて、５ポ
ルトの定電圧電源α船が得られる。

以上述べた制御装置には、さらにＤＣ／ＤＣ変換器（４
）、起動補償回路（５）及びＡＮＤ回路αｅを備えてい
゛て、それ等によって瞬時停電発生後の起動補償を行わ
せる制御回路が形成されている。

ＤＣ／ＤＣ変換器（４）は商用型Ｒ電圧に近似の値例え
ば２８０ボルトの直流電圧を１２ボルト程度の直流低電
圧に逓降変換する変換器に形成していて、１次側を平滑
用コンデンサ（８）の端子に並列接続すると共に、２次
側をダイオード（Ｄ２）を介して前記定電圧調整器０３
１０１次側、すなわち、インバータ制御回路用電源の端
子に並列接続している。

次に起動補償回路（５）は、圧縮器Ｔｌ）の停止により
作動して数分間例えば３分間の計時を行い、計時完了す
るまでの間はベース駆動部α９に信号を送ってインバー
タ（３）を非作動の状態に保持し、その後は保持解除さ
せてサーモ信号等の外部信号により圧縮機（１）の運転
が可能なようにインバータ（３）を作動状態にさせるよ
うになっている。

一方、ＡＮＤ回路（６）は停電判別部α〔の出力、すな
わち停電信号とインバータ（３）が非作動で圧縮機＋１
）が停止していることで出される信号との論理積によっ
て出力を発し、この出力により起動補償回路（５）を計
時開始せしめるようになっている。

このＡＮｒ１回路（６）から起動補償回路（５）に出力
を発するラインが停電信号ライン（６）に相当する。

以上述べた構成を有する制御装置の作動を特に瞬時停電
が発生した場合について、第１図及び第２図を参照−し
ながら以下説明する。

インバータ（３）が作動し、空調負荷の程度に応じた出
力周波数の電圧を出力していて、圧縮機（１）が回転数
制御されている通常運転を行っている（ステップ（イ）
）ときに瞬時停電が発生する譜停電判別部αのが電圧（
２００Ｖ）の低下を検出する（ステップ（Ｕ））のでイ
ンバータ（３）はベース駆動信号がしゃ断され圧縮機（
１１が停止する（ステップ（ハ））。

この場合に、停電判別部ＯＩは平滑用コンデンサ（８）
の残留電荷によって電源が確保されており、また、起動
補償回路（５）も同様に電源が確保されていて、この状
態で停電判別部０ωから停電信号が所定時間出力され、
また、圧縮機（１）がインバータ（３）からの電圧印加
が断たれた停止の状態であることによって、ＡＮＤ回路
α呻から出力が発せられ、停電信号ライン（６）を通じ
停電信号が送られているので、起動補償回路（５）は３
分間の計時を開始する（ステップ（ニ））。

かくして圧縮機（１）の起動は３分間禁止され、電源側
の停電が長時間のものであれば、通常停電であるので、
室内・外制御回路からは通常停電に対応した停止の信号
が出力され（ステップ（チ））、一方、瞬時停電の場合
は起動補償回路（５）が平滑用コンデンサ（８）の残留
電圧により数秒間の非常用電源の供給を受けるのと、瞬
時停電の復帰によって整流器叩からの本来の電源が引続
いて供給されるのとによって、起動補償回路（５）は瞬
時停電があったにも拘らず正常に作動する。

その結果、瞬時停電であることを停電判別部α０が検出
（ステップ（ネ）、（へ））した後、起動補償回路（５
）が計時完了（ステップ（ト））することによって圧縮
機（１）の起動禁止は解消されるに至り、従って、起動
信号が発せられると直ちに自動起動が成され、爾後は定
常の制御運転に切り換えられる。

このときの圧縮機（１）起動は冷凍回路の高低圧力差が
小さく均衡が保たれていることによって軽負荷起動が行
われ、過電流保護装置が作動する如き問題は解消される
。

以上述べた例は、インバータ制御回路側に設けた起動補
償回路（５）を瞬時停電の発生と同時に作動させるため
に、平滑用コンデンサ（８）の残留電荷を利用して起動
補償回路（５）の電源を確保させるようにした構成を特
徴としているが、次に第３図及び第４図に示した今一つ
の例は、瞬時停電の復電後から起動補償回路（５）を作
動させる回路構成であって、インバータ（３）側（室外
側）の回路とインバータ制御回路（室内側）との間の情
報授受う格；は、停電判別部ａｔｌｌが発信する停電信
号をインバータ制御回路に伝達する停電信号ライン（６
）を設ける一方、インバータ制御回路側には起動補償回
路（５）を設けている。

前記停電判別部００は、平滑用コンデンサ（８）の残留
電荷を利用して電源を確保せしめることにより、停電が
発生してから数秒間は停電信号を連続して発信し、これ
を停電信号ライン（６）を介してインバータ制御回路側
に伝達し得るように形成している。

かかる構成としたことによって、第４図に作動を示して
なる如く、インバータ制御回路側において電源スィッチ
の投入、停電の回復等によってパワーオンが成された（
ステップ（す））ときに、停電信号ライン（６）を通じ
て停電信号があったかどうかを判断（ステップ（ヌ））
　Ｌ、て、停電信号があれば瞬時停電による復電状態で
あるから、起動補償回路（５）を作動（ステップ（ル）
）させて、例えば３分間は圧縮機１１）の起動を禁止せ
しめる。

一方、停電信号が無ければ、サーモ信号などによる通常
制御の運転を行わせる（ステップ（ヲ）　）　。

なお、停電信号が無い場合とは、利用者による電源スィ
ッチの投入が成され、又は、比較的長時間の停電後の回
復があった場合であって、後者の停電回復の場合は、イ
ンバータ（３）の主回路中に介設した電磁開閉器（２）
が釈放されており、また、インバータ制御回路側はリセ
ント状態となっているので、圧縮機（１１が起動するこ
とはなく、何等不都合な問題は生じない。

（発明の効果） 本発明は以上の説明により明らかな如く、瞬時停電が発
生した場合には、インバータ（３）における平滑用コン
デンサ（８）の残留電圧を利用して、瞬時停電が発生し
たことを示す停電信号を停電中及び停電回復後の短時間
にわたって確実に発信せしめると共に、この停電信号に
よって起動補償回路（５）を作動させるようにしたから
、瞬時停電の回復時に圧縮機（１１が自動起動すること
は回避され、従来の空気調和機が瞬時停電直後に発生し
ていた過負荷起動によるトリップ作動を本発明は未然に
防止することが可能となり、安定運転を果たし得ると同
時に、インバータ（３）の保護をも併せてはからせる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の１実施例に係る空気調和機
のブロック示電気回路図及び作動説明の塁ためのフロー
線図であり、第３図及び第４図は本発明の他実施例に係
る空気調和機のブロック示電気回路図及び作動説明のた
めのフロー線図である。 （１１・・・・・・圧縮機、　（３）・・・・・・イン
バータ、（５）・・・・・・起動補償回路、 （６）・・・・・・停電信号ライン、 （７）・・・・・・コンバータ部、 （８）・・・・・・平滑用コンデンサ、（９）・・・・
・・インバータ部、 ＱＯＩ・・・・・・停電判別部。 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コンバータ部（７）、平滑用コンデンサ（８）及び
   インバータ部（９）を主回路に、停電を検出して停電信
   号を発信しインバータ部（９）を非作動となす停電判別
   部（１０）を補助回路に夫々有するインバータ（３）に
   より圧縮機（１）の能力制御を行う空気調和機において
   、前記停電信号を短時間持続させてインバータ制御回路
   に送信する停電信号ライン（６）と、停電信号が送信さ
   れていて、かつ、圧縮機（１）が停止していることによ
   り作動して数分間の計時を行い、この計時の間は前記イ
   ンバータ（３）に対して圧縮機（１）の起動を禁止する
   指令を発信する起動補償回路（５）とを備えていること
   を特徴とする空気調和機の制御装置。