JPS6332255A - 空気調和機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電源プラグを介して動作用の電源電圧を取
込む空気調和機に関する。

（従来の技術） 空気調和機は、第１１図に示すように、家庭用の電源コ
ンセント（単相１００■）１に差込み接続される電源コ
ンセント２を備え、この電源コンセント２を介して動作
用の商用交流電源電圧を取込むようにしている。

しかして、空気調和機においては、電源プラグ２を流れ
る運転電流（電源電流）と冷・暖房能力との間に密接な
相関があり、大きな冷・暖房能力を得ようとするとそれ
に伴って運転電流が増大する。ただし、電源コンセント
１の定格電流は一般に１５（Ａ）であり、それよりも大
きな電流が流れると電源ブレーカが作動することになる
。

このような電源ブレーカの作動を防ぐため、従来、運転
電流の最大値をたとえば１５（Ａ＞に規制するようにし
ている。すなわち、電源プラグ２を流れる電流を検知し
、その検知電流が１５（Ａ）に達するとそこで圧縮機の
能力を低減するいわゆるレリース制御を行ない、運転電
流を１５（Ａ）以尚に抑えるようにしている。

しかしながら、電源コンセント１に対する電源プラグ２
の差込み不足、電源コンセント１における端子のゆるみ
、あるいは電源コンセント１や電源プラグ２における端
子表面の腐蝕などにより、電源コンセント１と電源プラ
グ２どの間に接触不良が生じることがある。このような
状態で運転電流が１５（Ａ）まで増大すると、電源コン
セント１および電源プラグ２が異常発熱し、その電源コ
ンセント１および電源プラグ２を形成している樹脂材料
が劣化してトラッキング現象を招き、短絡事故に発展し
たり、ひいては発煙１発火に至る危険性がある。

そこで、運転電流の最大値を１５（Ａ）よりも小さい値
に落とすことが考えられるが、そうすると今度は十分な
冷・暖房能力が得られなくなるという新たな問題がある
。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電源コンセントおよび電源プ
ラグにおける異常発熱を防ぐことができ、これにより短
絡事故９発煙９発火などを未然に防止して安全性の向上
を図ることができ、しかも十分な能力を得ることができ
るすぐれた空気調和機を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 電源コンセントに差込み接続される電源プラグを備え、
この電源プラグを介して動作用の電源電圧を取込む空気
調和機において、前記電源プラグに流れる電流または電
源プラグの温度を検知する手段と、この検知結果が設定
値に達すると圧縮機の能力を低減するレリース制御手段
と、前記設定値を時間経過に伴って変化させる手段とか
らなる。

（作用） 高能力が必要な状況においてのみ運転電流の増大を許容
し、それほど能力が必要でない状況においては運転電流
の増大を抑える。

（実施例） 以下、この発明の第１実施例について図面を参照しなが
ら説明する。なお、図面において第１１図と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第１図において、１１は能力可変圧縮機で、この圧縮機
１１に四方弁１２．室外熱交換器１３．減圧装置たとえ
ば膨張弁１４．室内熱交換器１５などを順次連通し、ヒ
ートポンプ式冷凍サイクルを構成している。すなわち、
冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒を流して冷房サ
イクルを形成し、室外熱交換器１３を凝縮器、室内熱交
換器１５を蒸発器として作用させる。暖房運転時は、四
方弁１２を切換作動により図示破線矢印の方向に冷媒を
流して暖房サイクルを形成し、室内熱交換器１５を凝縮
器、室外熱交換器１３を蒸発器として作用させる。そし
て、室外熱交換器１３の希望に室外ファン１６を配設し
、室内熱交換器１５の近傍に室内ファン１７を配設して
いる。

一方、２０は制御部で、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路などからなり、電源プラグ２を介して取込ま
れる商用交流電源電圧によって動作し、空気調和機全般
の制御を行なうものである。

そして、この制御部２０には、運転操作部２１、室内温
度センサ２２、インバータ回路２３、電流トランス２４
を接続する。インバータ回路２３は、電源プラグ２から
取込まれる商用交流電源電圧を一旦整流し、それを制御
部２０からの指令に応じたスイッチングによって所定周
波数の交流電圧に変換し、圧縮機モータ１１Ｍに供給す
るものである。電流トランス２４は、電源プラグ２に流
れる電流（運転電流）■を検知するものである。

つぎに、上記のような構成において第２図のフローチャ
ートを参照しながら作用を説明する。

運転操作部２１で暖房運転を設定するとともに、所望の
室内温度を設定し、かつ運転開始操作を行なう。すると
、制御部２０は、四方弁１２を切換作動するとともに、
室外ファン１６および室内ファン１７の運転をオンする
。そして、インバータ回路２３を駆動し、圧縮機１１を
起動する。圧縮機１１が起動すると、その吐出冷媒が四
方弁１２．室内熱交換器１５゜膨張弁１４．室外熱交換
器１３を通して流れ、暖房サイクルが形成される。つま
り、暖房運転の開始となる。

この運転時、制御部２０は室内温度センサ２２の検知温
度（室内温度）と上記設定温度との差を演算し、その温
度差に対応する周波数（以下、運転周波数Ｆと称す）の
交流電圧をインバータ回路２３から出力せしめる。した
がって、圧縮機１１は負荷（室内温度と設定温度との差
）に対応する最適な能力を発揮することになる。

また、この運転時、第３図に示すように、負荷の変動に
基づく暖房能力の変化に伴い、運転電流■が変化する。

しかして、制御部２０は電流トランス２４によって運転
電流Ｉを検知しており、運転開始から一定時間たとえば
２０分間は運転電流■と設定値１１どの比較を行ない、
２０分経過後は運転電流Ｉと設定値Ｉ２との比較を行な
う。そして、運転電流■が設定値に達するとレリース制
御を１ステップ行ない、運転電流Ｉが設定値以下に収ま
れば通常運転（負荷に応じた運転周波数制御）を行なう
。ここで、レリース制御とは運転周波数Ｆを５１（Ｚ下
げる制御であり、これを運転電流Ｉ′ｔＪ＜設定値から
外れるまで繰返して行なう。また、設定値についてはＩ
ｆ＞Ｉ２の関係を持たせており、たとえば１１＝１５（
Ａ）、Ｉ２　＝１４（Ａ＞としている。

すなわち、運転開始時のように室内温度がまだ低いとき
は高暖房能力が要求される状況にあり、つまり運転電流
Ｉが増大し易い状況にあり、よってこのような状況にお
いては運転電流ｌをぎりぎりの１５（Ａ）まで許容し、
十分な暖房能力を確保して室内温度の立上がりを速める
ものである。なお、運転開始からの一定時間を２０分間
としているが、これは冷凍サイクルの状況などに応じて
適宜定まるものであり、必要十分な暖房能力を確保し得
る時間であると同時に、たとえ運転電流■が１５（Ａ＞
に達しても電源コンセント１や電源プラグ２の異常発熱
を回避することのできる安全な時間である。

そして、運転開始から２０分後は、運転電流Ｉに対する
設定値を１４（Ａ）に落とすことにより、電源コンセン
ト１や電源プラグ２の異常発熱の危険性を完全に回避す
るものである。この場合、運転開始から２０分後は室内
温度が上昇し、暖房能力がそれほど要求されない状況に
あるので、設定値が１４（Ａ＞と小さくなっても冷凍サ
イクルの安定運転を維持することができ、実使用におい
て問題はない。

なお、上記実施例では暖房運転のみについて説明したが
、冷房運転についても同様の制御を行なうようになって
いる。また、運転電流Ｉに対する設定値を二段階に変化
させたが、時間経過に伴って連続的に変化させるように
してもよい。さらに、運転電流■に応じてレリース制御
を行なうようにしたが、電源プラグ２の温度に応じて制
御を行なうようにしてもよい。この場合、電源プラグ２
の温度に対する設定値を時間経過に伴って変化させるこ
とになる。

さらに、上記実施例ではレリース制御として運転周波数
Ｆを５Ｈｚ下げる制御を行なったが、冷媒を低圧側に戻
す本来のレリース制御を行なうようにしてもよい。すな
わち、第４図に示すように、能力固定の圧縮機３１を採
用するとともに、その圧縮機３１の内部から吸込側にか
けてレリース制御クル３２を設け、そのレリースサイク
ル３２に電磁開閉弁３３を設ける。そして、運転電流Ｉ
が設定値に達したとき、電磁開閉弁３３を開放して圧縮
機３１における圧縮途中の冷媒の一部を低圧側に戻し、
冷媒循環量を減少せしめるものである。

次に、この発明の第２実施例について第５図。

第６図、および第７図により説明する。

この第２実施例では、電流トランス２４に代えて電源プ
ラグ２の内部または表面に温度センサ４１を設ける他は
第１図と同じ構成である。制御部２ｏは、温度センサ４
１で検知されるプラグ温度Ｔｐと室内温度センサ２２で
検知される室内温度Ｔａとの差Ｔ（−Ｔｐ　−Ｔａ　）
を演算して求め、その温度差Ｔが設定値ＴＳよりも低け
れば通常運転（負荷に応じた運転周波数制御）を行なう
。そして、プラグ温度ＴＩ）の上昇などによって温度差
Ｔが設定値Ｔｓを超えるとレリース制御を１ステップ行
ない、それによる湿度差Ｔの変化Δ丁を監視する。この
とき、変化△Ｔが微小設定値εよりも小さければそのま
まの運転状態をしばらく保持する。ただし、変化４丁が
微小設定値εよりも大きければ温度差Ｔと設定値ＴＳと
の比較に戻り、必要に応じてレリース制御を行なう。

このように、電源プラグ２の温度Ｔｐと室内温度Ｔａと
の温度差Ｔを制御に用いることにより、室内温度Ｔａに
影響を受けることなく適切なレリース制御を行なうこと
ができ、言替えれば必要時のみレリース制御を行なうこ
とになり、通常の運転に支障を来たすことがない。した
がって、電源コンセント１および電源プラグ２の異常発
熱を回避できることは勿論、能力の不要な低下を招くこ
ともない。

また、第８図、第９図、および第１０図によりこの発明
の第３実施例について説明する。

この第３実施例では、電流トランス２４および温度セン
サ４１の両方を備えている。すなわち、制御部２０は、
運転電流■が１５（Ａ）に達するとその運転電流Ｉが１
３（’Ａ＞に下がるまで運転周波数Ｆを下げるレリース
制御を行なう。また、プラグ温度Ｔｐが設定値（作動点
）たとえば６０℃に達するとレリース制御たとえば運転
周波数Ｆを１０Ｈｚ下げる制御を１ステップ行ない、そ
の状態を保持する。

そして、このレリース制御を行なってから一定時間を内
にプラグ温度Ｔｐが設定値（復帰点）たとえば４０℃ま
で下がれば、そこでレリース制御を解除する。ただし、
一定時間ｔが経過してもプラグ温度Ｔｐが４０℃まで下
がらない場合には、さらにレリース制御を１ステップ行
なう。こうして、プラグ温度Ｔｐが４０℃に下がるまで
レリース制御を繰返して行なうが、運転周波数Ｆが予め
定めである最低運転周波数Ｆｍ１ｎに至った場合には、
そこで圧縮ｆＭ１１の運転をオフする。

このように、プラグ温度Ｔｐが設定値以上のときだけレ
リース制御を行ない、通常は運転電流Ｉを１５（Ａ＞ま
で許容することにより、十分な能力を確保しながら電源
コンセント１およびＭ源プラグ２の異常発熱を回避する
ことができる。

なお、第２実施例および第３実施例ではレリース制御と
して運転周波数Ｆを下げる制御を採用したが、第４図に
示すようなレリースサイクルを採用してもよい。その他
、この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、
要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、Ｎ’Ｓプラグに流
れる電流または電源プラグの温度を検知する手段と、こ
の検知結果が設定値に達すると圧縮機の能力を低減する
レリース制御手段と、前記設定値を時間経過に伴って変
化させる手段とを設けたので、電源コンセントおよび電
源プラグにおける異常発熱を防ぐことができ、これによ
り短絡事故１発煙９発火などを未然に防止して安全性の
向上を図ることができ、しかも十分な能力を得ることが
できるすぐれた空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図この発明の第１実施例の構成を示す図、第２図は
同実施例の作用を説明するためのフローチャート、第３
図は同実施例における暖房能力と運転電流との関係を示
す図、第４図は同実施例の変形例の構成を示す図、第５
図はこの発明の第２１３一 実施例の要部の構成を示す図、第６図は同実施例の作用
を説明するためのフローチャート、第７図は同実施例に
おける温度差Ｔの変化の一例を示す図、第８図はこの発
明の第３実施例の要部の構成を示す図、第９図は同実施
例の作用を説明するだのフローチャート、第１０図は同
実施例における運転電流、プラグ温度Ｔｐ、運転周波数
Ｆの変化の一例を示す図、第１１図は電源コンセントお
よび電源プラグの外観図である。 １・・・電源コンセント、２・・・電源プラグ、１１・
・・能力可変圧縮機、１３・・・室外熱交換器、１５・
・・室内熱交換器、２０・・・制御部、２３・・・イン
バータ回路、２４・・・電流トランス。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −曹１喫＆Ｊや（Ｊ） 籐５図 １ＩＧ図 時間□ 第７図 慕８図 Ｉ ｖＩ朋　□ 第１０図 第９図 ＠　１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源コンセントに差込み接続される電源プラグを備え、
   この電源プラグを介して動作用の電源電圧を取込む空気
   調和機において、前記電源プラグに流れる電流または電
   源プラグの温度を検知する手段と、この検知結果が設定
   値に達すると圧縮機の能力を低減するレリース制御手段
   と、前記設定値を時間経過に伴って変化させる手段とを
   具備したことを特徴とする空気調和機。