JPWO2020183540A1 - Air conditioner control device - Google Patents
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Abstract
室外機は、電解コンデンサを備え、交流電源から供給された交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路(21)と、コンバータ回路(21)によって得られた直流電流を交流電流に変換すると共に、変換によって得られた交流電流を、圧縮機を駆動させる圧縮機モータ(82)に入力するインバータ回路(22)と、圧縮機モータ(82)に入力される交流電流の電流値である圧縮機入力電流値を検出する圧縮機入力電流検出部と、圧縮機入力電流値に基づいて電解コンデンサの推定寿命を算出し、圧縮機入力電流値における電解コンデンサの使用率である電解コンデンサ使用率と推定寿命とに基づいて電解コンデンサの残寿命を算出する寿命算出部(28)と、を備える。The outdoor unit is equipped with an electrolytic capacitor and has a converter circuit (21) that converts the AC current supplied from the AC power supply into a DC current, and the DC current obtained by the converter circuit (21) is converted into an AC current and converted. The inverter circuit (22) that inputs the AC current obtained by the above to the compressor motor (82) that drives the compressor, and the compressor input current that is the current value of the AC current input to the compressor motor (82). The compressor input current detector that detects the value and the electrolytic capacitor usage rate and estimated life, which are the usage rates of the electrolytic capacitor in the compressor input current value, are calculated based on the compressor input current value. It is provided with a life calculation unit (28) for calculating the remaining life of the electrolytic capacitor based on the above.
Description
本発明は、制御装置に実装された電解コンデンサの寿命を算出する空気調和機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an air conditioner that calculates the life of an electrolytic capacitor mounted on the control device.
一般に、インバータ制御装置に電解コンデンサが使用されている空気調和機の劣化診断を行う場合、対象となる電解コンデンサの電圧、電解コンデンサの温度および電解コンデンサの定格寿命等を用いて、残寿命を計算することが行われる。インバータ装置用の電解コンデンサの寿命を予測する技術が特許文献1に開示されている。 Generally, when diagnosing deterioration of an air conditioner in which an electrolytic capacitor is used in an inverter control device, the remaining life is calculated using the voltage of the target electrolytic capacitor, the temperature of the electrolytic capacitor, the rated life of the electrolytic capacitor, etc. Is done. Patent Document 1 discloses a technique for predicting the life of an electrolytic capacitor for an inverter device.
特許文献1に開示された技術では、電解コンデンサの許容最高周囲温度で使用し続けたときの寿命時間L0を製品開発時の事前試験で確認し、L0を使用して運転中に残寿命を算出している。In the technique disclosed in Patent Document 1, the life time L 0 when the electrolytic capacitor is continuously used at the allowable maximum ambient temperature is confirmed by a preliminary test at the time of product development, and the remaining life during operation using L 0 is confirmed. Is calculated.
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術によれば、電解コンデンサの寿命は寿命時間L0と固定されている。このため、想定外の使用状況が発生して電解コンデンサの寿命が寿命時間L0より短くなった場合には、的確な電解コンデンサの残寿命を算出できない、という問題があった。However, according to the technique disclosed in Patent Document 1, the life of the electrolytic capacitor is fixed at L 0. Therefore, when an unexpected usage condition occurs and the life of the electrolytic capacitor becomes shorter than the life time L 0 , there is a problem that an accurate remaining life of the electrolytic capacitor cannot be calculated.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気調和機の制御装置に実装されている電解コンデンサの残寿命を空気調和機の運転状況に対応して的確に算出することが可能な空気調和機の制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to accurately calculate the remaining life of the electrolytic capacitor mounted on the control device of the air conditioner according to the operating condition of the air conditioner. The purpose is to obtain a control device for an air conditioner.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、室内機と室外機とを備える空気調和機の制御装置である。室外機は、電解コンデンサを備え、交流電源から供給された交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路と、コンバータ回路によって得られた直流電流を交流電流に変換すると共に、変換によって得られた交流電流を、圧縮機を駆動させる圧縮機モータに入力するインバータ回路と、圧縮機モータに入力される交流電流の電流値である圧縮機入力電流値を検出する圧縮機入力電流検出部と、圧縮機入力電流値に基づいて電解コンデンサの推定寿命を算出し、圧縮機入力電流値における電解コンデンサの使用率である電解コンデンサ使用率と推定寿命とに基づいて電解コンデンサの残寿命を算出する寿命算出部と、を備える。 The control device for an air conditioner according to the present invention in order to solve the above-mentioned problems and achieve the object is a control device for an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit. The outdoor unit is equipped with an electrolytic capacitor and has a converter circuit that converts the AC current supplied from the AC power supply into a DC current, and the DC current obtained by the converter circuit is converted into an AC current and the AC current obtained by the conversion. The inverter circuit that inputs to the compressor motor that drives the compressor, the compressor input current detector that detects the compressor input current value that is the current value of the AC current input to the compressor motor, and the compressor input. With a life calculation unit that calculates the estimated life of the electrolytic capacitor based on the current value and calculates the remaining life of the electrolytic capacitor based on the electrolytic capacitor usage rate and the estimated life, which are the usage rates of the electrolytic capacitor in the compressor input current value. , Equipped with.
本発明にかかる空気調和機の制御装置は、空気調和機の制御装置に実装されている電解コンデンサの残寿命を、空気調和機の運転状況に対応して的確に算出することができる、という効果を奏する。 The control device of the air conditioner according to the present invention has an effect that the remaining life of the electrolytic capacitor mounted on the control device of the air conditioner can be accurately calculated according to the operating condition of the air conditioner. Play.
以下に、本発明の実施の形態にかかる空気調和機の制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the control device of the air conditioner according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる空気調和機1の構成を示す図である。図2は、図1に示す空気調和機1のインバータ制御装置20の構成を示す図である。図3は、図2に示すインバータ制御装置20に実装された平滑用電解コンデンサ21bの寿命算出処理にかかわる主な構成を示す図である。Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an air conditioner 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an
本実施の形態1にかかる空気調和機1は、室内機2と、室外機3とを有する。空気調和機1は、室内機2と室外機3が分離されたセパレートタイプの空気調和機である。室内機2は、室内ファン4と、室内ファン4の動作を制御する室内制御装置5とを有する。すなわち、室内制御装置5は、室内機2を制御する制御装置である。室外機3は、室外ファン6と、冷媒を圧縮する圧縮機7と、室外ファン6および圧縮機7の動作を制御する室外制御装置8とを有する。すなわち、室外制御装置8は、室外機3を制御する制御装置である。また、室内制御装置5には、空気調和機1の使用者が空気調和機1についての情報を目視できるように、表示装置9が接続されている。
The air conditioner 1 according to the first embodiment includes an
室内制御装置5は、室外制御装置8と通信可能に室外制御装置8に接続されている。室外制御装置8は、室内ファン4の動作を制御するための信号を室内制御装置5に出力する機能を有している。室内制御装置5は、室外制御装置8から送信された信号に基づいて室内ファン4の動作を制御する。室内制御装置5が室内ファン4の動作を制御することにより、室内機2が設置されている室内の空気調和が行われる。
The
室外制御装置8は、圧縮機7を制御するための空気調和機1のインバータ制御装置20を有する。
The
インバータ制御装置20は、室内制御装置5の制御に従って圧縮機7の制御を行う。インバータ制御装置20は、交流電源81から供給された交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路21を有する。コンバータ回路21は、ダイオードブリッジを含む整流回路21aと、整流回路21aから出力された直流電圧を平滑化する電解コンデンサである平滑用電解コンデンサ21bと、放電用抵抗21cとを有する。図2には、交流電源81も示されている。
The
インバータ制御装置20は、コンバータ回路21によって得られた直流電流を交流電流に変換するインバータ回路22を更に有する。インバータ回路22は、トランジスタとダイオードとが並列に接続された複数個の回路が三相ブリッジを構成する回路である。インバータ回路22は、変換によって得られた交流電流を、圧縮機7を駆動させる圧縮機モータ82に供給する。図2には、圧縮機モータ82も示されている。圧縮機モータ82は、圧縮機7に含まれている。
The
また、インバータ制御装置20は、圧縮機モータ82に入力される圧縮機入力電流の電流値である圧縮機入力電流値、すなわちインバータ回路22によって得られた交流電流の電流値を検出する圧縮機入力電流検出部29を有する。
Further, the
圧縮機入力電流検出部29は、トランス23と、電圧変換抵抗24と、オペアンプ25と、寿命算出部28と、運転時間記憶部30と、により構成される。寿命算出部28は、インバータ回路駆動用制御部26に設けられている。
The compressor input
トランス23は、インバータ回路22と圧縮機モータ82との間に設けられ、圧縮機入力電流を測定するために、インバータ回路22によって得られた交流電流の電流値をあらかじめ設定された割合で低下させる。具体的に、トランス23は、インバータ回路22によって得られた交流電流のうち一相の交流電流、すなわち圧縮機モータ82に入力される交流電流のうち一相の交流電流を、あらかじめ設定された割合で低下させた小さな電流値の交流電流に変換する。
The
トランス23で小さな電流値に変換された交流電流は、電圧変換抵抗24において、オームの法則を利用して交流電圧に変換される。電圧変換抵抗24において変換された交流電圧は、オペアンプ25の非反転入力側に入力される。そして、オペアンプ25の出力が、寿命算出部28に入力される。
The alternating current converted into a small current value by the
寿命算出部28は、圧縮機モータ82に入力される圧縮機入力電流の値である圧縮機入力電流値を取得する。寿命算出部28は、オペアンプ25からの出力の出力値に対応する電流値を、圧縮機モータ82に入力される圧縮機入力電流の電流値である圧縮機入力電流値として検出する。寿命算出部28は、オペアンプ25の出力の出力値に対応した圧縮機入力電流値の情報を予め記憶している。
The
また、寿命算出部28は、あらかじめ測定されて記憶されている対応関係情報と圧縮機入力電流値とに基づいて、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを算出する。また、寿命算出部28は、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命算出式を用いて、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxを算出する。Further, the
また、寿命算出部28は、圧縮機入力電流値での推定寿命Lxと、圧縮機入力電流値での累積運転時間とを用いて、圧縮機入力電流値における平滑用電解コンデンサ21bの使用率である電解コンデンサ使用率を算出し、さらに各圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率の合計値を算出する。すなわち、寿命算出部28は、異なる複数の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率の合計値を算出する。そして、寿命算出部28は、電解コンデンサ使用率の合計値に基づいて、現在の平滑用電解コンデンサ21bの残寿命を算出するとともに、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の終了が近いか否かを判定する。寿命算出部28の処理の詳細については後述する。Further, the
運転時間記憶部30は、後述する推定寿命Lxの算出時における圧縮機入力電流値での空気調和機1の運転時間を圧縮機入力電流値毎に累積して記憶する。すなわち、運転時間記憶部30は、算出された圧縮機入力電流値が圧縮機モータ82に入力されて圧縮機モータ82が運転して空気調和機1が運転する運転時間を、異なる圧縮機入力電流値毎に累積して記憶する。推定寿命Lxの算出を繰り返す中で、同じ圧縮機入力電流値が検出された場合には、過去の同じ圧縮機入力電流値での運転時間に累積される。The operation
インバータ制御装置20は、インバータ回路22を駆動するインバータ駆動回路27と、インバータ駆動回路27を制御するインバータ回路駆動用制御部26と、を更に有する。すなわち、インバータ回路駆動用制御部26は、インバータ制御装置20を制御する制御装置である。
The
なお、上記においては圧縮機モータ82に入力される交流電流のうち一相の交流電流を、小さな交流電流に変換しているが、圧縮機モータ82に入力される交流電流のうち二相の交流電流または三相の交流電流を小さな交流電流に変換して圧縮機入力電流値を検出してもよい。
In the above, one-phase alternating current of the alternating current input to the
また、室外機3は、空気調和機1の周囲温度である室外機3の周囲温度を検出する周囲温度センサ10を有する。周温温度センサ10は、室外機3の周囲温度を検出して、室外機3のインバータ制御装置20の寿命算出部28に送信する。
Further, the outdoor unit 3 has an
上記のように構成された空気調和機1は、室外機3において、室外制御装置8の制御によって室外ファン6と圧縮機7とが駆動する。また、室外制御装置8は、室内ファン4の動作を制御するための信号を室内機2の室内制御装置5に送信する。室内機2においては、室内制御装置5が、室外制御装置8から送信される信号を受信し、受信した信号に基づいて室内ファン4を駆動することで室内の空気調和を行う。
In the outdoor unit 3 of the air conditioner 1 configured as described above, the outdoor fan 6 and the compressor 7 are driven by the control of the
つぎに、空気調和機1のインバータ制御装置20の動作の一例である電解コンデンサの寿命算出動作について説明する。図4は、図2に示すインバータ制御装置20に実装された平滑用電解コンデンサ21bの寿命算出処理を説明するフローチャートである。
Next, the life calculation operation of the electrolytic capacitor, which is an example of the operation of the
まず、ステップS10において、空気調和機1の電源が投入されて、空気調和機1の運転が開始される。つぎに、ステップS20において、圧縮機入力電流検出部29によって圧縮機入力電流値が検出される。
First, in step S10, the power of the air conditioner 1 is turned on, and the operation of the air conditioner 1 is started. Next, in step S20, the compressor input current value is detected by the compressor input
つぎに、ステップS30において寿命算出部28は、ステップS20において検出された圧縮機入力電流値で圧縮機7の運転が開始された運転開始時刻を、すなわちステップS20において検出された圧縮機入力電流値で空気調和機1の運転が開始された運転開始時刻を記憶する。すなわち、寿命算出部28は、寿命算出部28の有する時計機能によりオペアンプ25からの出力が寿命算出部28に入力された時刻を取得し、取得した時刻をステップS20において検出された圧縮機入力電流値で圧縮機7の運転が開始された運転開始時刻として、運転時間記憶部30に記憶させる。
Next, in step S30, the
図5は、図2に示すインバータ制御装置20における、圧縮機入力電流値と、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度と、の対応関係を示す対応関係情報の一例を示す図である。寿命算出部28は、圧縮機入力電流値と平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度との対応関係を示す対応関係情報をあらかじめ記憶している。対応関係情報は、あらかじめ空気調和機1を動作させて、圧縮機入力電流値に対応した平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、圧縮機入力電流値に対応した平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度と、を測定しておくことで求めることができる。
FIG. 5 shows correspondence information showing the correspondence between the compressor input current value in the
ステップS40において寿命算出部28は、対応関係情報を用いて、検出された圧縮機入力電流値から平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを算出する。空気調和機1の運転状態では、空気調和機1の周囲温度が、事前に空気調和機1の周囲温度を測定したときの空気調和機1の周囲温度と異なる。したがって、空気調和機1の運転状態では、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度が、事前に平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度を測定した際の平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度と異なる。
In step S40, the
このため、寿命算出部28は、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の計算時には、事前に測定した空気調和機1の周囲温度と、現在の運転中の空気調和機1の周囲温度と、の差を考慮した、平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度を使用する。たとえば、事前に測定したときの空気調和機1の周囲温度が25℃であり、現在の運転中の空気調和機1の周囲温度が30℃であれば、圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度を5℃だけ高くする。したがって、平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度は、30℃+5℃=35℃となる。
Therefore, when calculating the life of the smoothing
また、事前に測定したときの空気調和機1の周囲温度が25℃であり、現在の運転中の空気調和機1の周囲温度が20℃であれば、圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度を5℃だけ低くする。したがって、平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度は、30℃−5℃=25℃となる。
Further, if the ambient temperature of the air conditioner 1 measured in advance is 25 ° C. and the ambient temperature of the air conditioner 1 currently in operation is 20 ° C., smoothing obtained from the compressor input current value. The ambient temperature of the
すなわち、寿命算出部28は、対応関係情報を用いて、検出された圧縮機入力電流値から平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを求める。つぎに、寿命算出部28は、空気調和機1の周囲温度を検出する周囲温度センサ10から、現在の検出値である現在の空気調和機1の周囲温度を取得する。また、寿命算出部28は、対応関係情報を用いて求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度と、周囲温度センサ10から取得した現在の空気調和機1の周囲温度との差分である温度差分を算出する。そして、寿命算出部28は、対応関係情報を用いて求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度を、温度差分で補正して、平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度を算出する。
That is, the
つぎに、ステップS50において、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxを、下記の(式1)に示される推定寿命算出式を用いて求める。ここで、T0は平滑用電解コンデンサ21bの使用上限温度である。Txは圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度であり、上述したように事前に測定した空気調和機1の周囲温度と、現在の運転中の空気調和機1の周囲温度と、の差を考慮した平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度である。ΔTは電解コンデンサ内部の発熱温度であり、圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの内部温度である。Kは、加速係数であり、図6に示すように平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度に応じて値が変化する。図6は、図2に示すインバータ制御装置20に実装された平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命の算出に使用する加速係数Kの変化を説明するための図である。Next, in step S50, the estimated life L x of the smoothing
つぎに、ステップS60において寿命算出部28は、推定寿命Lxの算出時における圧縮機入力電流値での空気調和機1の運転時間を圧縮機入力電流値毎に累積して運転時間記憶部30に記憶させる。ステップS30において記憶した運転開始時刻と推定寿命Lxの算出時における時刻とから、現在の圧縮機入力電流値での空気調和機1の運転時間を算出できる。空気調和機1の運転時間は、圧縮機入力電流値毎に累積されて運転時間記憶部30に記憶される。運転時間記憶部30は、空気調和機1が設置されて運転を開始してからの空気調和機1の運転状況に対応した圧縮機入力電流値毎および空気調和機1の運転時間を記憶するために、不揮発性の記憶部とされている。これにより、寿命算出部28は、空気調和機1が設置されて運転を開始してからの圧縮機入力電流値毎および空気調和機1の運転時間に基づいて、後述する処理を行うことができる。Next, in step S60, the
つぎに、ステップS70において寿命算出部28は、空気調和機1の運転中に検出された複数の圧縮機入力電流値における平滑用電解コンデンサ21bの使用率である電解コンデンサ使用率の合計値を算出する。電解コンデンサ使用率は、加算した運転時間を圧縮機入力電流値に対応した平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxで除算することで算出できる。Next, in step S70, the
つぎに、ステップS80において寿命算出部28は、空気調和機1の運転中に検出された複数の圧縮機入力電流値毎の電解コンデンサ使用率を全て合計する。たとえば、第1の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第1の使用率と、第2の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第2の使用率とが運転時間記憶部30に記憶されている場合には、第1の使用率と第2の使用率との合計が算出される。また、現在、第1の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第1の使用率と、第2の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第2の使用率と、第3の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第3の使用率と、第4の圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率である第4の使用率とが運転時間記憶部30に記憶されている場合には、第1の使用率と第2の使用率と第3の使用率と第4の使用率との合計が算出される。
Next, in step S80, the
ここで、上記の複数の圧縮機入力電流値毎の電解コンデンサ使用率を合計した値が1.0になった時が、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の時である。したがって、上記の複数の圧縮機入力電流値毎の電解コンデンサ使用率の合計値が1.0に近い値になるほど、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の残り時間である残寿命が短いということになる。
Here, the time when the total value of the electrolytic capacitor usage rates for each of the plurality of compressor input current values becomes 1.0 is the life of the smoothing
つぎに、ステップS90において寿命算出部28は、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の終了が近いか否かの判定として、上記の複数の圧縮機入力電流値毎の電解コンデンサ使用率の合計値が0.9以下か否かの判定を行う。0.9は、寿命算出部28が「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」旨の通知を表示装置9等に送信するか否かを判定するためのあらかじめ決められた閾値である。電解コンデンサ使用率の合計値が0.9以下である場合は、ステップS90においてYesとなり、ステップS20に戻る。電解コンデンサ使用率の合計値が0.9より大きい場合は、ステップS90においてNoとなり、ステップS100に進む。
Next, in step S90, the
ステップS100において寿命算出部28は、平滑用電解コンデンサ21bの寿命が残り少ないと判定し、「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」旨の通知を、空気調和機1の使用者が目視することのできる表示装置9等に対して送信する制御を行う。
In step S100, the
また、寿命算出部28は、上記の電解コンデンサ使用率の合計値を1.0から減算した値に推定寿命Lxを乗算することにより、現在の平滑用電解コンデンサ21bの具体的な残寿命を算出することができる。寿命算出部28は、「現在の平滑用電解コンデンサ21bの具体的な残寿命」を上記の通知と一緒に表示装置9等に通知する制御を行ってもよい。Furthermore, the
以上の処理が行われることにより、空気調和機1のインバータ制御装置20に使用されている平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxおよび残寿命を、空気調和機1の実際の運転状況に対応して的確に算出し、表示装置9等に通知することができる。 By performing the above processing, the estimated life Lx and the remaining life of the smoothing
上述したように、本実施の形態1にかかる空気調和機1は、寿命算出部28が、圧縮機モータ82に入力される圧縮機入力電流の値である圧縮機入力電流値を取得する。つぎに、寿命算出部28が、あらかじめ測定されて記憶されている対応関係情報と圧縮機入力電流値とに基づいて、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを算出する。つぎに、寿命算出部28が、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命算出式を用いて、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxを算出する。つぎに、寿命算出部28が、圧縮機入力電流値での推定寿命Lxと、圧縮機入力電流値での累積運転時間とを用いて、圧縮機入力電流値における平滑用電解コンデンサ21bの使用率である電解コンデンサ使用率を算出し、さらに各圧縮機入力電流値での電解コンデンサ使用率の合計値を算出する。そして、寿命算出部28は、電解コンデンサ使用率の合計値に基づいて、現在の平滑用電解コンデンサ21bの残寿命を算出するとともに、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の終了が近いか否かを判定する。As described above, in the air conditioner 1 according to the first embodiment, the
上記のように、本実施の形態1にかかる空気調和機1は、あらかじめ設計された平滑用電解コンデンサ21bの設計寿命から平滑用電解コンデンサ21bの運転時間を差し引いて平滑用電解コンデンサ21bの残寿命を算出するのではなく、圧縮機入力電流値毎の平滑用電解コンデンサ21bの使用率を使用して平滑用電解コンデンサ21bの残寿命を算出する。これにより、空気調和機1は、現在の平滑用電解コンデンサ21bの寿命が設計寿命よりも短くなっている場合でも、現在の平滑用電解コンデンサ21bの寿命を正しく算出することができる。
As described above, in the air conditioner 1 according to the first embodiment, the remaining life of the smoothing
また、本実施の形態1にかかる空気調和機1は、圧縮機入力電流値に対応する平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と圧縮機入力電流値に対応する平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを事前に測定して記憶しておくことで、空気調和機1の運転中に平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とを的確に算出することができる。これにより、空気調和機1は、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度を検出するための温度センサおよび平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度を検出するための温度センサを備えることなく、空気調和機1の運転中の平滑用電解コンデンサ21bの的確な内部温度と平滑用電解コンデンサ21bの的確な周囲温度とを得ることができる。そして、空気調和機1は、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度とに基づいて、平滑用電解コンデンサ21bの的確な残寿命を算出することができる。
Further, in the air conditioner 1 according to the first embodiment, the internal temperature of the smoothing
また、本実施の形態1にかかる空気調和機1は、空気調和機1の運転中に圧縮機入力電流値と、平滑用電解コンデンサ21bの内部温度と、平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度と、圧縮機入力電流値での累積運転時間とを用いて、電解コンデンサの使用率を算出する。これにより、空気調和機1が設置されて運転を開始してからの空気調和機1の運転状況に対応した適切な平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxおよび残寿命を都度、空気調和機1の運転中に算出することができ、より的確な平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxおよび残寿命を算出することができる。Further, the air conditioner 1 according to the first embodiment has the compressor input current value, the internal temperature of the smoothing
したがって、上述した実施の形態1にかかる空気調和機1によれば、空気調和機1の制御装置に実装されている電解コンデンサの寿命を、空気調和機1の過去から現在までの運転状況に対応して的確に算出することができる、という効果を奏する。 Therefore, according to the air conditioner 1 according to the first embodiment described above, the life of the electrolytic capacitor mounted on the control device of the air conditioner 1 corresponds to the operating conditions of the air conditioner 1 from the past to the present. It has the effect of being able to calculate accurately.
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、圧縮機入力電流から運転中に電解コンデンサの推定寿命Lxおよび残寿命を算出した。本実施の形態2では、算出された推定寿命Lxおよび残寿命を、表示装置9に通知するための構成について説明する。
In the first embodiment described above, the estimated life L x and the remaining life of the electrolytic capacitor were calculated from the compressor input current during operation. In the second embodiment, a configuration for notifying the
室外制御装置8は、図1に示すように室内制御装置5と接続され、室内制御装置5と通信可能とされている。また、室内制御装置5は、表示装置9と接続され、表示装置9と通信可能とされている。これにより、室外制御装置8のインバータ制御装置20内に設けられた寿命算出部28は、室内制御装置5を介して外部出力装置である表示装置9と通信可能とされている。
As shown in FIG. 1, the
表示装置9は、空気調和機1の使用者が容易に目視することができる表示装置であり、たとえば空気調和機1のリモコンが例示される。
The
寿命算出部28は、上述したステップS100において、「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」旨の通知を、表示装置9に対して送信する制御を行う。すなわち、寿命算出部28は、ステップS90において、残寿命があらかじめ決められた閾値を超えた場合に、表示装置9に残寿命が少ない旨を表示させる。表示装置9は、寿命算出部28からの通知に基づいて、「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」旨のメッセージを表示して空気調和機1の使用者に「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」ことを知らせる。また、寿命算出部28は、「現在の平滑用電解コンデンサ21bの具体的な残寿命」を上記の通知と一緒に表示装置9に通知して表示装置9に表示させる制御を行ってもよい。
In step S100 described above, the
以上のように、平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ないことを空気調和機1の使用者に知らせることで、室外機3に実装されている電気基板の予期せぬ故障を防ぐことができる。
As described above, by notifying the user of the air conditioner 1 that the remaining life of the smoothing
また、平滑用電解コンデンサ21bの寿命の直前に「平滑用電解コンデンサ21bの残寿命が残り少ない」旨のメッセージが表示装置9に表示された後、空気調和機1の使用者が平滑用電解コンデンサ21bまたは平滑用電解コンデンサ21bが実装された電気基板の交換等の対応をせずに故障した場合には、表示装置9の表示履歴等から故障個所の特定が容易になる。
Further, immediately before the life of the smoothing
すなわち、寿命算出部28において算出された平滑用電解コンデンサ21bの的確な残寿命を表示装置9に表示して空気調和機1の使用者に知らせることで、平滑用電解コンデンサ21bの交換時期を空気調和機1の使用者に通知することが可能となり、予測しない平滑用電解コンデンサ21bの寿命による空気調和機1の故障の回避、および予測しない空気調和機1の故障時における故障個所の特定容易化が可能となる。
That is, by displaying the accurate remaining life of the smoothing
図7は、図1に示す空気調和機1が有する室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能がプロセッサ101によって実現される場合のプロセッサ101を示す図である。つまり、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能は、メモリ102に格納されるプログラムを実行するプロセッサ101によって実現されてもよい。プロセッサ101は、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。図7には、メモリ102も示されている。
In FIG. 7, at least a part of the functions of the inverter circuit drive control unit 26 and the
室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能がプロセッサ101によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ101と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ102に格納される。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能を実現する。
When at least a part of the functions of the inverter circuit drive control unit 26 and the
すなわち、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能がプロセッサ101によって実現される場合、インバータ制御装置20は、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ102を有する。メモリ102に格納されるプログラムは、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
That is, when at least a part of the functions of the inverter circuit drive control unit 26 and the
メモリ102は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はDVD(Digital Versatile Disk)等である。
The
図8は、図1に示す空気調和機1の室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部の機能が処理回路103によって実現される場合の処理回路103を示す図である。つまり、室外制御装置8のインバータ制御装置20が有するインバータ回路駆動用制御部26およびインバータ駆動回路27の少なくとも一部は、処理回路103によって実現されてもよい。
In FIG. 8, at least a part of the functions of the inverter circuit drive control unit 26 and the
処理回路103は、専用のハードウェアである。処理回路103は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。制御部26及び駆動回路27の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
The processing circuit 103 is dedicated hardware. The processing circuit 103 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Is. A part of the control unit 26 and the
室外制御装置8におけるインバータ制御装置20以外の機能の一部は、プロセッサ101と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。室外制御装置8におけるインバータ制御装置20以外の機能の一部がプロセッサによって実現される場合、室外制御装置8は、当該一部の機能に対応するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを有する。当該メモリは、メモリ102と同じ機能を有するメモリである。室外制御装置8におけるインバータ制御装置20以外の機能の少なくとも一部は、処理回路103と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。
Some of the functions of the
室内制御装置5における制御機能および通信機能の一部は、プロセッサ101と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。室内制御装置5における制御機能および通信機能の一部がプロセッサによって実現される場合、室内制御装置5は、当該一部の機能に対応するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを有する。当該メモリは、メモリ102と同じ機能を有するメモリである。室内制御装置5における制御機能および通信機能の少なくとも一部は、処理回路103と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。
A part of the control function and the communication function in the
表示装置9における通信機能および表示機能の一部は、プロセッサ101と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。表示装置9における通信機能および表示機能の一部がプロセッサによって実現される場合、表示装置9は、当該一部の機能に対応するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを有する。当該メモリは、メモリ102と同じ機能を有するメモリである。表示装置9における通信機能および表示機能の少なくとも一部は、処理回路103と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。
A part of the communication function and the display function in the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、実施の形態の技術同士を組み合わせることも可能であるし、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the contents of the present invention, and the techniques of the embodiments can be combined with each other, or can be combined with another known technique. However, it is also possible to omit or change a part of the configuration without departing from the gist of the present invention.
1 空気調和機、2 室内機、3 室外機、4 室内ファン、5 室内制御装置、6 室外ファン、7 圧縮機、8 室外制御装置、9 表示装置、10 周囲温度センサ、20 インバータ制御装置、21 コンバータ回路、21a 整流回路、21b 平滑用電解コンデンサ、21c 放電用抵抗、22 インバータ回路、23 トランス、24 電圧変換抵抗、25 オペアンプ、26 インバータ回路駆動用制御部、27 インバータ駆動回路、28 寿命算出部、29 圧縮機入力電流検出部、81 交流電源、82 圧縮機モータ、101 プロセッサ、102 メモリ、103 処理回路。 1 Air conditioner, 2 Indoor unit, 3 Outdoor unit, 4 Indoor fan, 5 Indoor control device, 6 Outdoor fan, 7 Compressor, 8 Outdoor control device, 9 Display device, 10 Ambient temperature sensor, 20 Inverter control device, 21 Converter circuit, 21a rectifier circuit, 21b smoothing electrolytic capacitor, 21c discharge resistor, 22 inverter circuit, 23 transformer, 24 voltage conversion resistor, 25 compressor, 26 inverter circuit drive control unit, 27 inverter drive circuit, 28 life calculation unit , 29 Compressor input current detector, 81 AC power supply, 82 Compressor motor, 101 processor, 102 memory, 103 processing circuit.
つぎに、ステップS50において、平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxを、下記の(式1)に示される推定寿命算出式を用いて求める。ここで、T0は平滑用電解コンデンサ21bの使用上限温度である。Txは圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度であり、上述したように事前に測定した空気調和機1の周囲温度と、現在の運転中の空気調和機1の周囲温度と、の差を考慮した平滑用電解コンデンサ21bの補正周囲温度である。ΔTは平滑用電解コンデンサ21b内部の発熱温度であり、圧縮機入力電流値から求めた平滑用電解コンデンサ21bの内部温度である。Kは、加速係数であり、図6に示すように平滑用電解コンデンサ21bの周囲温度に応じて値が変化する。図6は、図2に示すインバータ制御装置20に実装された平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命の算出に使用する加速係数Kの変化を説明するための図である。
Next, in step S50, the estimated life L x of the smoothing
つぎに、ステップS70において寿命算出部28は、空気調和機1の運転中に検出された複数の圧縮機入力電流値における平滑用電解コンデンサ21bの使用率である電解コンデンサ使用率を算出する。電解コンデンサ使用率は、加算した運転時間を圧縮機入力電流値に対応した平滑用電解コンデンサ21bの推定寿命Lxで除算することで算出できる。
Next, the
処理回路103は、専用のハードウェアである。処理回路103は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。インバータ回路駆動用制御部26及びインバータ駆動回路27の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
The processing circuit 103 is dedicated hardware. The processing circuit 103 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Is. A part of the inverter drive control unit 26 and the
1 空気調和機、2 室内機、3 室外機、4 室内ファン、5 室内制御装置、6 室外ファン、7 圧縮機、8 室外制御装置、9 表示装置、10 周囲温度センサ、20 インバータ制御装置、21 コンバータ回路、21a 整流回路、21b 平滑用電解コンデンサ、21c 放電用抵抗、22 インバータ回路、23 トランス、24 電圧変換抵抗、25 オペアンプ、26 インバータ回路駆動用制御部、27 インバータ駆動回路、28 寿命算出部、29 圧縮機入力電流検出部、30 運転時間記憶部、81 交流電源、82 圧縮機モータ、101 プロセッサ、102 メモリ、103 処理回路。 1 Air conditioner, 2 Indoor unit, 3 Outdoor unit, 4 Indoor fan, 5 Indoor control device, 6 Outdoor fan, 7 Compressor, 8 Outdoor control device, 9 Display device, 10 Ambient temperature sensor, 20 Inverter control device, 21 Converter circuit, 21a rectifier circuit, 21b smoothing electrolytic capacitor, 21c discharge resistor, 22 inverter circuit, 23 transformer, 24 voltage conversion resistor, 25 inverter, 26 inverter circuit drive control unit, 27 inverter drive circuit, 28 life calculation unit , 29 Compressor input current detector, 30 Operating time storage, 81 AC power supply, 82 Compressor motor, 101 processor, 102 memory, 103 processing circuit.
Claims (5)
前記室外機が、
電解コンデンサを備え、交流電源から供給された交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路と、
前記コンバータ回路によって得られた直流電流を交流電流に変換すると共に、変換によって得られた交流電流を、圧縮機を駆動させる圧縮機モータに入力するインバータ回路と、
前記圧縮機モータに入力される前記交流電流の電流値である圧縮機入力電流値を検出する圧縮機入力電流検出部と、
前記圧縮機入力電流値に基づいて前記電解コンデンサの推定寿命を算出し、前記圧縮機入力電流値における前記電解コンデンサの使用率である電解コンデンサ使用率と前記推定寿命とに基づいて前記電解コンデンサの残寿命を算出する寿命算出部と、
を備える空気調和機の制御装置。A control device for an air conditioner equipped with an indoor unit and an outdoor unit.
The outdoor unit
A converter circuit equipped with an electrolytic capacitor that converts alternating current supplied from an alternating current to direct current.
An inverter circuit that converts the direct current obtained by the converter circuit into an alternating current and inputs the alternating current obtained by the conversion to the compressor motor that drives the compressor.
A compressor input current detector that detects a compressor input current value, which is a current value of the alternating current input to the compressor motor, and a compressor input current detector.
The estimated life of the electrolytic capacitor is calculated based on the compressor input current value, and the electrolytic capacitor is used based on the electrolytic capacitor usage rate, which is the usage rate of the electrolytic capacitor in the compressor input current value, and the estimated life. The life calculation unit that calculates the remaining life and the life calculation unit
The control device of the air conditioner equipped with.
前記寿命算出部は、算出した前記推定寿命と前記累積運転時間とから前記圧縮機入力電流値における前記電解コンデンサの使用率である電解コンデンサ使用率を算出し、さらに異なる複数の前記圧縮機入力電流値での前記電解コンデンサ使用率の合計値を算出し、前記電解コンデンサ使用率の合計値を用いて前記残寿命を算出する請求項2に記載の空気調和機の制御装置。It is provided with an operation time storage unit that stores the cumulative operation time in which the compressor input current value is input to the compressor motor and the operation time of the air conditioner is accumulated for each compressor input current value.
The life calculation unit calculates the electrolytic capacitor usage rate, which is the usage rate of the electrolytic capacitor in the compressor input current value, from the calculated estimated life and the cumulative operating time, and further, a plurality of different compressor input currents. The control device for an air conditioner according to claim 2, wherein the total value of the electrolytic capacitor usage rate is calculated, and the remaining life is calculated using the total value of the electrolytic capacitor usage rate.
前記寿命算出部は、前記電解コンデンサ使用率の合計値があらかじめ決められた閾値を超えた場合に、前記外部出力装置に前記残寿命が少ない旨を表示させる請求項1から3のいずれか1つに記載の空気調和機の制御装置。It is equipped with an external output device that can communicate with the life calculation unit.
The life calculation unit is one of claims 1 to 3 for causing the external output device to display that the remaining life is short when the total value of the electrolytic capacitor usage rate exceeds a predetermined threshold value. The control device for the air conditioner described in.
前記室外制御装置と前記外部出力装置とに通信可能であり前記室内機を制御する室内制御装置と、
を備え、
前記寿命算出部は、前記室外制御装置と前記室内制御装置とを介して前記残寿命が少ない旨を表示させる通知を前記外部出力装置に送信して前記外部出力装置に前記残寿命が少ない旨を表示させる請求項4に記載の空気調和機の制御装置。An outdoor control device that controls the outdoor unit while the life calculation unit is mounted,
An indoor control device capable of communicating with the outdoor control device and the external output device and controlling the indoor unit, and an indoor control device.
Equipped with
The life calculation unit transmits a notification indicating that the remaining life is short to the external output device via the outdoor control device and the indoor control device, and informs the external output device that the remaining life is short. The control device for an air conditioner according to claim 4.
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