WO2017119084A1 - 空気調和機 - Google Patents

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control unit
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outdoor
bus voltage
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建太 櫻井
宏昭 鈴木
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三菱電機株式会社
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    • F24F1/0003Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station characterised by a split arrangement, wherein parts of the air-conditioning system, e.g. evaporator and condenser, are in separately located units
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
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    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/52Weather protecting means, e.g. against wind, rain or snow

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit.
  • a relay is provided to eliminate energization during operation standby in order to reduce standby power during operation standby, and the AC power supply is shut off by turning this relay off to consume power during operation standby. Is suppressed.
  • Patent Document 1 which is an example of such a technique has an object of “obtaining an air conditioner capable of reducing standby power”, and “the indoor unit 2 is connected to the power line 8 and the signal line 16.
  • An outdoor activation relay 22 that opens and closes and an indoor control unit 5 that operates the outdoor activation relay 22 and supplies the commercial power supply 7 between the signal line 16 and the power signal common line 9.
  • An air conditioner is disclosed that opens the connection between the power line 8 and the power signal common line 9 during standby.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an air conditioner that can prevent malfunction due to inrush current.
  • an air conditioner includes an inrush current preventing resistor for preventing an inrush current from an AC power supply, and a first connected in series to the inrush current preventing resistor.
  • Relay a second relay connected in parallel to the inrush current prevention resistor and the first relay, an indoor control unit for controlling on / off of the first relay, and an outdoor control unit for controlling on / off of the second relay
  • the outdoor control unit turns on the second relay when power is supplied from the AC power source via the first relay.
  • the air conditioner according to the present invention has an effect of preventing malfunction due to inrush current.
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the electrical equipment system of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the outdoor control part of the air conditioner which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The flowchart which shows operation
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the outdoor control part of the air conditioner which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 The figure which shows an example of a structure of the outdoor control part of the air conditioner which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. The flowchart which shows operation
  • FIG. The figure which shows an example of the general structure of the hardware which implement
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electrical system of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the air conditioner shown in FIG. 1 includes an indoor unit 1 and an outdoor unit 2, and a breaker 4 is disposed between the indoor unit 1 and the outdoor unit 2.
  • the indoor unit 1 and the outdoor unit 2 are connected to an AC power source 3 via a breaker 4.
  • the breaker 4 shuts off the AC power supply 3 from the air conditioner.
  • the indoor unit 1 includes a diode bridge 22 connected to the breaker 4, an indoor control unit 21 connected to the diode bridge 22, and an indoor communication unit 23 connected to an N bus between the AC power supply 3 and the diode bridge 22. And a relay a operation control unit 5 connected to the indoor control unit 21.
  • the indoor control unit 21 is formed by a microcomputer as an example.
  • the diode bridge 22 rectifies power from the AC power source 3.
  • the indoor control unit 21 is supplied with power from the diode bridge 22 to control the operation of the indoor unit 1, and outputs a relay a command signal to the relay a operation control unit 5.
  • the indoor communication unit 23 includes a resistance element, a diode, and a photocoupler, and communicates with the outdoor communication unit 20 provided in the outdoor unit 2.
  • the relay a operation control unit 5 controls on / off of the relay a operation unit 6 provided in the outdoor unit 2 by a relay a command signal from the indoor control unit 21.
  • the outdoor unit 2 is connected to a zero cross detection circuit 15 connected to the breaker 4, a communication circuit power source 19 disposed at a subsequent stage of the zero cross detection circuit 15, and a P bus between the zero cross detection circuit 15 and the communication circuit power source 19.
  • the relay unit 24 arranged, the diode bridge 11 arranged at the rear stage of the communication circuit power supply 19, the reactor 10 arranged on the P bus between the communication circuit power supply 19 and the diode bridge 11, and the diode bridge 11
  • the smoothing capacitor 12 disposed in the subsequent stage, the DCDC converter 17 disposed in the subsequent stage of the smoothing capacitor 12, the bus voltage detection circuit 16 disposed in the subsequent stage of the DCDC converter 17, and the subsequent stage of the bus voltage detection circuit 16 are disposed.
  • the inverter circuit 13, the fan 14 to which the output of the inverter circuit 13 is connected, and the DCDC converter 17 are connected.
  • the relay unit 24 is a second relay in which the relay a operation control unit 5 controls on / off, the relay a operation unit 6 as a first relay, and the relay b operation control unit 7 controls on / off.
  • a relay b operating unit 8 and an inrush current preventing resistor 9 connected in series to the relay a operating unit 6 are provided.
  • the zero cross detection circuit 15 When the zero cross detection circuit 15 detects that the input signal crosses the zero level, it outputs a zero cross signal at this timing.
  • the zero cross signal is a signal generated when a zero cross is detected.
  • the zero cross signal is a pulse signal generated and output when a zero cross is detected.
  • the communication circuit power supply 19 supplies power to the outdoor communication unit 20.
  • the diode bridge 11 rectifies the power at the subsequent stage of the communication circuit power supply 19.
  • the reactor 10 is a direct current reactor.
  • the smoothing capacitor 12 smoothes the voltage after the diode bridge 11.
  • the DCDC converter 17 converts the voltage smoothed by the smoothing capacitor 12 and outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18.
  • the bus voltage detection circuit 16 detects the bus voltage at the subsequent stage of the DCDC converter 17 and outputs a detected bus voltage.
  • the inverter circuit 13 converts direct current into three-phase alternating current.
  • the fan 14 operates by driving a motor (not shown) using the three-phase alternating current output from the inverter circuit 13 as an input.
  • the outdoor control unit 18 operates based on the voltage converted by the DCDC converter 17, receives a zero cross signal from the zero cross detection circuit 15, inputs / outputs a serial signal to / from the outdoor communication unit 20, and generates a bus voltage detection circuit 16. Is detected, and a relay b command signal is output to the relay b operation control unit 7.
  • the outdoor control unit 18 is formed by a microcomputer as an example.
  • the outdoor communication unit 20 operates with electric power supplied from the communication circuit power supply 19, inputs / outputs serial signals to / from the outdoor control unit 18, and communicates with the indoor communication unit 23 of the indoor unit 1.
  • the indoor control unit 21 of the indoor unit 1 outputs a relay a command signal to the relay a operation control unit 5 and turns on the relay a operation unit 6.
  • the relay a operation unit 6 is turned on, the current flows through the inrush current preventing resistor 9 to the reactor 10, the diode bridge 11, and the smoothing capacitor 12, and a bus voltage is generated.
  • the DCDC converter 17 When the bus voltage is generated, the DCDC converter 17 outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18, and the outdoor control unit 18 starts operation.
  • the outdoor control unit 18 that has started operation outputs a relay b command signal to the relay b operation control unit 7 and turns on the relay b operation unit 8. In this way, power is supplied to the inverter circuit 13 and the fan 14 operates.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the outdoor control unit 18 of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the outdoor control unit 18 illustrated in FIG. 2 includes a zero-cross signal input unit 100 to which a zero-cross signal is input, a zero-cross signal presence / absence determination unit 101 that determines whether or not a zero-cross signal is input to the zero-cross signal input unit 100, and the presence or absence of a zero-cross signal.
  • a relay b command signal generation unit 102 that generates a relay b command signal upon input of a determination result of the determination unit 101, and a relay b command signal output unit 103 that outputs a relay b command signal generated by the relay b command signal generation unit 102.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the air conditioner according to the present embodiment. Until the bus voltage is generated, the operation is the same as the start-up operation described above. In the flowchart shown in FIG. 3, the processing starts when the bus voltage is generated. First, when the bus voltage is generated, the DCDC converter 17 starts operating (S11), and the DCDC converter 17 that has started operating outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18, and the outdoor control unit 18 starts operating. (S12). The outdoor control unit 18 that has started the operation determines whether or not there is a zero cross signal from the zero cross detection circuit 15 (S13). When there is no zero cross signal (S13: No), the determination is continued without outputting the relay b command signal to the relay b operation control unit 7.
  • the fan 14 When the outside wind is generated, the fan 14 is rotated by the outside wind to generate a counter electromotive force.
  • the counter electromotive force generates a bus voltage, and the DCDC converter 17 starts operating (S11).
  • the unit 18 also starts to operate (S12).
  • the outdoor control unit 18 determines whether or not there is a zero cross signal from the zero cross detection circuit 15 (S13).
  • the bus voltage is generated by the back electromotive force, there is no zero cross signal (S13). : No)
  • the determination is continued without outputting the relay b command signal to the relay b operation control unit 7.
  • the outdoor control unit 18 when the outdoor control unit 18 is supplied with electric power from the AC power supply 3 via the relay a operation unit 6 that is the first relay, the relay b operation unit 8 that is the second relay. Air conditioning that can be started without operating the breaker by reducing the inrush current caused by turning on without going through normal startup operation due to the back electromotive force caused by the outside wind You can get a chance.
  • Embodiment 2 the mode for determining whether or not the air conditioner should be activated by the zero cross signal has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a description will be given of a mode in which determination is made based on the presence or absence of a serial signal output from the outdoor communication unit 20.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the outdoor control unit 18a of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the outdoor control unit 18a illustrated in FIG. 4 includes a serial signal input unit 200 to which a serial signal is input, a serial signal presence / absence determination unit 201 that determines the presence / absence of a serial signal input to the serial signal input unit 200, and the presence / absence of a serial signal
  • a relay b command signal generation unit 202 that generates a relay b command signal by inputting a determination result of the determination unit 201, and a relay b command signal output unit 203 that outputs a relay b command signal generated by the relay b command signal generation unit 202.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same processes as those in the flowchart shown in FIG. Similar to the flowchart shown in FIG. 3, the processing starts when the bus voltage is generated.
  • the DCDC converter 17 starts operating (S11).
  • the DCDC converter 17 that has started operating outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18a, and the outdoor control unit 18a starts operating. (S12).
  • the outdoor control unit 18 a that has started the operation determines whether or not there is a serial signal from the outdoor communication unit 20. That is, the establishment of serial communication between the indoor unit 1 and the outdoor unit 2 is determined (S20). When the serial communication is not established (S20: No), the determination is continued without outputting the relay b command signal to the relay b operation control unit 7.
  • the fan 14 When the outside wind is generated, the fan 14 is rotated by the outside wind to generate a counter electromotive force.
  • the counter electromotive force generates a bus voltage, and the DCDC converter 17 starts operating (S11).
  • the unit 18a also starts to operate (S12).
  • the outdoor control unit 18a determines that serial communication is established (S20).
  • the bus voltage is generated by the back electromotive force
  • the serial signal from the outdoor communication unit 20 is input. Since serial communication is not established (S20: No), the determination is continued without outputting the relay b command signal to the relay b operation control unit 7.
  • the outdoor control unit 18a when the outdoor control unit 18a is supplied with electric power from the AC power supply 3 via the relay a operation unit 6 that is the first relay, the relay b operation unit 8 that is the second relay.
  • An air conditioner that can be turned on without turning on the breaker by turning on and reducing the inrush current caused by turning it on without going through normal start-up operation due to the counter electromotive force caused by the external wind Can be obtained.
  • Embodiment 3 In the first embodiment, it is determined whether or not the air conditioner should be started only by the zero-cross signal, and in the second embodiment, the determination is made whether or not the air conditioner should be started only by the serial signal.
  • the present invention is not limited to these. In the present embodiment, a mode is described in which it is determined whether or not the air conditioner should be started based on the presence or absence of both the zero-cross signal and the serial signal.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the outdoor control unit 18b of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the outdoor control unit 18b shown in FIG. 6 includes a zero-cross signal input unit 100 to which a zero-cross signal is input, a zero-cross signal presence determination unit 101 that determines the presence or absence of a zero-cross signal input to the zero-cross signal input unit 100, and a serial signal.
  • Serial signal input unit 200 that is input, serial signal presence / absence determination unit 201 that determines the presence / absence of the serial signal input to serial signal input unit 200, determination result of zero cross signal presence / absence determination unit 101, and serial signal presence / absence determination unit 201
  • the relay b activation determining unit 300 that determines whether or not the relay b operating unit 8 should be turned on is input, and the relay that generates the relay b command signal by inputting the determination result of the relay b activation determining unit 300 b command signal generator 301 and relay b command signal generated by relay b command signal generator 301 are output. That includes a relay b command signal output section 302. In FIG. 6, the same components as those in FIGS.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the processing starts when the bus voltage is generated.
  • the DCDC converter 17 starts operating (S11)
  • the DCDC converter 17 that has started operating outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18b
  • the outdoor control unit 18b starts operating.
  • the outdoor control unit 18b that has started the operation determines whether or not there is a zero cross signal from the zero cross detection circuit 15 (S13).
  • the air conditioner described in the first to third embodiments includes an inrush current preventing resistor for preventing an inrush current from an AC power source, a first relay connected in series to the inrush current preventing resistor, and an inrush current. And a second relay connected in parallel to the prevention resistor and the first relay, an indoor control unit for controlling on / off of the first relay, and an outdoor control unit for controlling on / off of the second relay.
  • the unit turns on the relay b operating unit that is the second relay when power is supplied from the AC power source via the relay a operating unit that is the first relay.
  • a zero cross signal is input to the outdoor control unit.
  • a serial signal from the outdoor communication unit is input to the outdoor control unit.
  • the zero cross signal is input to the outdoor control unit.
  • This is a description of a mode in which both a signal and a serial signal from an outdoor communication unit are input and whether or not electric power is supplied from an AC power source via a relay a operation unit that is a first relay. is there.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the mode for determining whether or not the air conditioner should be activated by one or both of the zero cross signal and the serial signal has been described.
  • the present invention is not limited to these.
  • a description will be given of a mode in which the determination is made based on the bus voltage detection value.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the outdoor control unit 18c of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the outdoor control unit 18c shown in FIG. 8 includes a bus voltage detection value input unit 400 to which a bus voltage detection value is input, a bus voltage setting value storage unit 401 in which the bus voltage setting value is stored, and a bus voltage detection value input unit.
  • the bus voltage magnitude determination unit 402 for determining the magnitude between the bus voltage detection value input to 400 and the bus voltage setting value stored in the bus voltage setting value storage unit 401, and the determination results of the bus voltage magnitude determination unit 402 are input.
  • the relay b command signal generation unit 403 that generates the relay b command signal and the relay b command signal output unit 404 that outputs the relay b command signal generated by the relay b command signal generation unit 403 are provided.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the processing starts when the bus voltage is generated.
  • the DCDC converter 17 starts operating (S11).
  • the DCDC converter 17 that has started operating outputs the converted voltage to the outdoor control unit 18c, and the outdoor control unit 18c starts operating. (S12).
  • the outdoor control unit 18c that has started the operation determines whether or not the bus voltage detection value detected by the bus voltage detection circuit 16 is greater than or equal to the bus voltage setting value (S30).
  • the bus voltage setting value is 200V.
  • the determination is continued without outputting the relay b command signal to the relay b operation control unit 7.
  • a relay b command signal is output to the relay b operation control unit 7 and the relay b operation unit 8 is turned on (S14).
  • the operation proceeds to operation (S15). In this way, power is supplied to the inverter circuit 13 and the fan 14 operates.
  • the fan 14 When the outside wind is generated, the fan 14 is rotated by the outside wind to generate a counter electromotive force.
  • the counter electromotive force generates a bus voltage, and the DCDC converter 17 starts operating (S11).
  • the unit 18c also starts to operate (S12).
  • the outdoor control unit 18c that has started the operation determines whether or not the bus voltage detection value is equal to or higher than the bus voltage setting value (S30). Assume that the bus voltage is generated by the power, the relay b operation unit 8 is not turned on, and the bus voltage is generated by the power supplied from the AC power supply 3 when the bus voltage is equal to or higher than the bus voltage setting value, Since the normal activation is possible, the relay b operation unit 8 is turned on to start the operation.
  • the outdoor control units 18, 18a, 18b, and 18c include at least a processor, a memory, an input unit, and an output unit, and the operation of each device is performed by software.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a general configuration of hardware that realizes the outdoor control unit according to the first to fourth embodiments.
  • the apparatus illustrated in FIG. 10 includes a processor 501, a memory 502, an input unit 503, and an output unit 504.
  • the processor 501 performs calculation and control by software using the received data
  • the memory 502 stores the received data or the processor 501. Stores data and software necessary for performing computation and control.
  • the input unit 503 corresponds to the zero cross signal input unit 100, the serial signal input unit 200, and the bus voltage detection value input unit 400.
  • the output unit 504 corresponds to the relay b command signal output unit 103, 203, 302, 404. Note that a plurality of processors 501, memories 502, input units 503, and output units 504 may be provided.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

突入電流による誤動作を防止することができる空気調和機を得ることを目的とし、交流電源3からの突入電流を防止する突入電流防止抵抗9と、突入電流防止抵抗9に直列接続された第1のリレーであるリレーa動作部6と、突入電流防止抵抗9及び第1のリレーであるリレーa動作部6に並列接続された第2のリレーであるリレーb動作部8と、第1のリレーであるリレーa動作部6のオンオフを制御する室内制御部21と、第2のリレーであるリレーb動作部8のオンオフを制御する室外制御部18とを備え、室外制御部18は、交流電源3から第1のリレーであるリレーa動作部6を経由して電力が供給されている場合に第2のリレーであるリレーb動作部8をオンする。

Description

空気調和機
 本発明は、室内機及び室外機を備える空気調和機に関する。
 従来の空気調和機では、運転待機時の待機電力の削減のために運転待機時の通電をなくすようにリレーを設け、このリレーをオフすることで交流電源を遮断して運転待機時の電力消費を抑えている。
 このような技術の一例である特許文献1には、「待機電力を低減することができる空気調和機を得る」ことを課題とし、「室内機2は、電源線8と信号線16との接続を開閉する室外起動リレー22と、室外起動リレー22を動作させ、信号線16と電源信号共通線9との間に商用電源7を供給させる室内制御部5とを備え、室内制御部5は、運転待機時に電源線8と電源信号共通線9との接続を開放させる」空気調和機が開示されている。
特開2010-243051号公報
 しかしながら、上記従来の技術によれば、外風の発生時には逆起電力により母線電圧が生成され、この母線電圧によって室外機側の制御部がオンすると、突入電流防止リレーをオンさせることなく室外リレーをオンしてしまうおそれがある。そのため、突入電流防止抵抗が設けられているにも関わらず突入電流を防止することができず、誤動作しかねない、という問題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、突入電流による誤動作を防止することができる空気調和機を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、交流電源からの突入電流を防止する突入電流防止抵抗と、この突入電流防止抵抗に直列接続された第1のリレーと、突入電流防止抵抗及び第1のリレーに並列接続された第2のリレーと、第1のリレーのオンオフを制御する室内制御部と、第2のリレーのオンオフを制御する室外制御部とを備え、室外制御部は、交流電源から第1のリレーを経由して電力が供給されている場合に第2のリレーをオンすることを特徴とする。
 本発明に係る空気調和機は、突入電流による誤動作を防止することができるという効果を奏する。
実施の形態1に係る空気調和機の電装系統の構成の一例を示す図 実施の形態1に係る空気調和機の室外制御部の構成の一例を示す図 実施の形態1に係る空気調和機の動作を示すフローチャート 実施の形態2に係る空気調和機の室外制御部の構成の一例を示す図 実施の形態2に係る空気調和機の動作を示すフローチャート 実施の形態3に係る空気調和機の室外制御部の構成の一例を示す図 実施の形態3に係る空気調和機の動作を示すフローチャート 実施の形態4に係る空気調和機の室外制御部の構成の一例を示す図 実施の形態4に係る空気調和機の動作を示すフローチャート 実施の形態1から4における室外制御部を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図
 以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機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。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の電装系統の構成の一例を示す図である。図1に示す空気調和機は、室内機1と、室外機2とを備え、室内機1と室外機2との間にはブレーカ4が配されている。室内機1及び室外機2は、ブレーカ4を介して交流電源3に接続されている。ブレーカ4は、設定値を超える大電流が流れると、交流電源3を空気調和機から遮断する。
 室内機1は、ブレーカ4に接続されたダイオードブリッジ22と、ダイオードブリッジ22に接続された室内制御部21と、交流電源3とダイオードブリッジ22との間のN母線に接続された室内通信部23と、室内制御部21に接続されたリレーa動作制御部5とを備える。なお、室内制御部21は、一例としてマイコンによって形成される。
 ダイオードブリッジ22は、交流電源3からの電力を整流する。室内制御部21は、ダイオードブリッジ22から電力が供給されて室内機1の動作を制御し、リレーa動作制御部5にリレーa指令信号を出力する。室内通信部23は、抵抗素子、ダイオード及びフォトカプラを有し、室外機2に設けられた室外通信部20と通信を行う。リレーa動作制御部5は、室内制御部21からのリレーa指令信号によって室外機2に設けられたリレーa動作部6のオンオフを制御する。
 室外機2は、ブレーカ4に接続されたゼロクロス検出回路15と、ゼロクロス検出回路15の後段に配された通信回路電源19と、ゼロクロス検出回路15と通信回路電源19との間のP母線上に配されたリレー部24と、通信回路電源19の後段に配されたダイオードブリッジ11と、通信回路電源19とダイオードブリッジ11との間のP母線上に配されたリアクタ10と、ダイオードブリッジ11の後段に配された平滑コンデンサ12と、平滑コンデンサ12の後段に配されたDCDCコンバータ17と、DCDCコンバータ17の後段に配された母線電圧検出回路16と、母線電圧検出回路16の後段に配されたインバータ回路13と、インバータ回路13の出力が接続されたファン14と、DCDCコンバータ17が接続された室外制御部18と、室外制御部18及び通信回路電源19が接続された室外通信部20と、室外制御部18に接続されたリレーb動作制御部7とを備える。また、リレー部24は、リレーa動作制御部5がオンオフを制御し、第1のリレーであるリレーa動作部6と、リレーb動作制御部7がオンオフを制御し、第2のリレーであるリレーb動作部8と、リレーa動作部6に直列接続された突入電流防止抵抗9とを備える。
 ゼロクロス検出回路15は、入力信号がゼロレベルを交差したことを検出すると、このタイミングでゼロクロス信号を出力する。なお、ゼロクロス信号はゼロクロスの検出時に生成される信号であり、一例として、ゼロクロスの検出時に生成されて出力されるパルス信号である。通信回路電源19は、室外通信部20に電力を供給する。ダイオードブリッジ11は、通信回路電源19の後段の電力を整流する。リアクタ10は、直流リアクトルである。平滑コンデンサ12は、ダイオードブリッジ11の後段の電圧を平滑化する。DCDCコンバータ17は、平滑コンデンサ12によって平滑化された電圧を変換して室外制御部18に出力する。母線電圧検出回路16は、DCDCコンバータ17の後段において母線電圧を検出して母線電圧検出値を出力する。インバータ回路13は、直流を三相交流に変換する。ファン14は、インバータ回路13の出力である三相交流を入力として図示しないモータが駆動されることで動作する。室外制御部18は、DCDCコンバータ17によって変換された電圧によって動作し、ゼロクロス検出回路15からのゼロクロス信号が入力され、室外通信部20との間でシリアル信号を入出力し、母線電圧検出回路16からの母線電圧検出値が入力され、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力する。なお、室外制御部18は、一例としてマイコンによって形成される。室外通信部20は、通信回路電源19から供給される電力によって動作し、室外制御部18との間でシリアル信号を入出力し、室内機1の室内通信部23と通信する。
 ここで、図1に示す空気調和機の起動動作について説明する。まず、交流電源3からの電力の供給を開始すると、この電力はブレーカ4を介して室内機1に供給される。しかしながら、リレーa動作部6及びリレーb動作部8の双方がオフしているので、室外機2には電力が供給されない。そこで、室内機1の室内制御部21は、リレーa動作制御部5にリレーa指令信号を出力し、リレーa動作部6をオンする。リレーa動作部6がオンすると、電流は突入電流防止抵抗9を介してリアクタ10、ダイオードブリッジ11及び平滑コンデンサ12に流れて母線電圧が生成される。母線電圧が生成されると、DCDCコンバータ17は変換した電圧を室外制御部18に出力し、室外制御部18が動作を開始する。動作を開始した室外制御部18は、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンする。このようにして、インバータ回路13に電力が供給されてファン14が動作する。
 しかしながら、室外機2の周囲に外風が発生した場合には、外風によってファン14が回転することで逆起電力が生じ、この逆起電力によって母線電圧が生成される。このように生成された母線電圧により、DCDCコンバータ17は変換した電圧を室外制御部18に出力し、室外制御部18が動作を開始する。動作を開始した室外制御部18は、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンする。このように動作を開始すると、突入電流防止抵抗9に直列接続されたリレーa動作部6がオンすることなくリレーb動作部8がオンしてしまうため、突入電流を抑えることができずに大電流が発生し、この大電流によってブレーカ4が作動してしまい、通常の起動動作を行うことができない。
 図2は、本実施の形態に係る空気調和機の室外制御部18の構成の一例を示す図である。図2に示す室外制御部18は、ゼロクロス信号が入力されるゼロクロス信号入力部100と、ゼロクロス信号入力部100に入力されたゼロクロス信号の有無を判定するゼロクロス信号有無判定部101と、ゼロクロス信号有無判定部101の判定結果が入力されてリレーb指令信号を生成するリレーb指令信号生成部102と、リレーb指令信号生成部102が生成したリレーb指令信号を出力するリレーb指令信号出力部103とを備える。
 図3は、本実施の形態に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。母線電圧が生成されるまでは上記した起動動作と同様に動作する。図3に示すフローチャートでは、母線電圧が生成されると処理を開始する。まず、母線電圧が生成されるとDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、動作を開始したDCDCコンバータ17は、変換した電圧を室外制御部18に出力して室外制御部18が動作を開始する(S12)。動作を開始した室外制御部18は、ゼロクロス検出回路15からのゼロクロス信号の有無を判定する(S13)。ゼロクロス信号がない場合(S13:No)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。ゼロクロス信号がある場合(S13:Yes)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンして(S14)、正常運転(S15)に移行する。このようにして、インバータ回路13に電力が供給されてファン14が動作する。
 外風が発生した場合には、外風によってファン14が回転することで逆起電力が生じ、この逆起電力によって母線電圧が生成されてDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、室外制御部18も動作を開始する(S12)。ここで、動作を開始した室外制御部18は、ゼロクロス検出回路15からのゼロクロス信号の有無を判定する(S13)と、逆起電力によって母線電圧が生成された場合にはゼロクロス信号がない(S13:No)ので、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。
 以上説明したように、室外制御部18が、交流電源3から第1のリレーであるリレーa動作部6を経由して電力が供給されている場合に第2のリレーであるリレーb動作部8をオンすることで、外風に起因する逆起電力によって正常な起動動作を経ることなくオンすることによる突入電流を低減することができ、ブレーカを作動させることなく起動させることが可能な空気調和機を得ることができる。
実施の形態2.
 実施の形態1ではゼロクロス信号によって空気調和機を起動すべきか否かの判定を行う形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態においては、室外通信部20が出力するシリアル信号の有無によって判定する形態について説明する。
 図4は、本実施の形態に係る空気調和機の室外制御部18aの構成の一例を示す図である。図4に示す室外制御部18aは、シリアル信号が入力されるシリアル信号入力部200と、シリアル信号入力部200に入力されたシリアル信号の有無を判定するシリアル信号有無判定部201と、シリアル信号有無判定部201の判定結果が入力されてリレーb指令信号を生成するリレーb指令信号生成部202と、リレーb指令信号生成部202が生成したリレーb指令信号を出力するリレーb指令信号出力部203とを備える。
 図5は、本実施の形態に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。なお、図5に示すフローチャートにおいて図3に示すフローチャートの処理と同じ処理には同じ符号を付している。図3に示すフローチャートと同様に、母線電圧が生成されると処理を開始する。
 まず、母線電圧が生成されるとDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、動作を開始したDCDCコンバータ17は、変換した電圧を室外制御部18aに出力して室外制御部18aが動作を開始する(S12)。動作を開始した室外制御部18aは、室外通信部20からのシリアル信号の有無を判定する。すなわち、室内機1と室外機2との間のシリアル通信の成立を判定する(S20)。シリアル通信が成立していない場合(S20:No)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。シリアル通信が成立している場合(S20:Yes)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンして(S14)、正常運転(S15)に移行する。このようにして、インバータ回路13に電力が供給されてファン14が動作する。
 外風が発生した場合には、外風によってファン14が回転することで逆起電力が生じ、この逆起電力によって母線電圧が生成されてDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、室外制御部18aも動作を開始する(S12)。ここで、動作を開始した室外制御部18aは、シリアル通信の成立を判定する(S20)と、逆起電力によって母線電圧が生成された場合には室外通信部20からのシリアル信号が入力されておらず、シリアル通信が成立していない(S20:No)ので、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。
 以上説明したように室外制御部18aが、交流電源3から第1のリレーであるリレーa動作部6を経由して電力が供給されている場合に第2のリレーであるリレーb動作部8をオンすることで、外風に起因する逆起電力によって正常な起動動作を経ることなくオンすることによる突入電流を低減することができ、ブレーカを作動させることなく起動させることが可能な空気調和機を得ることができる。
実施の形態3.
 実施の形態1ではゼロクロス信号のみによって空気調和機を起動すべきか否かの判定を行い、実施の形態2ではシリアル信号のみによって空気調和機を起動すべきか否かの判定を行う形態について説明したが本発明はこれらに限定されるものではない。本実施の形態においては、ゼロクロス信号及びシリアル信号の双方の有無によって空気調和機を起動すべきか否かの判定を行う形態について説明する。
 図6は、本実施の形態に係る空気調和機の室外制御部18bの構成の一例を示す図である。図6に示す室外制御部18bは、ゼロクロス信号が入力されるゼロクロス信号入力部100と、ゼロクロス信号入力部100に入力されたゼロクロス信号の有無を判定するゼロクロス信号有無判定部101と、シリアル信号が入力されるシリアル信号入力部200と、シリアル信号入力部200に入力されたシリアル信号の有無を判定するシリアル信号有無判定部201と、ゼロクロス信号有無判定部101の判定結果及びシリアル信号有無判定部201の判定結果が入力されてリレーb動作部8をオンすべきか否かを判定するリレーb起動判定部300と、リレーb起動判定部300の判定結果が入力されてリレーb指令信号を生成するリレーb指令信号生成部301と、リレーb指令信号生成部301が生成したリレーb指令信号を出力するリレーb指令信号出力部302とを備える。なお、図6において、図2,4と同じ構成要素には同じ符号を付している。
 図7は、本実施の形態に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。なお、図7に示すフローチャートにおいて図3,5に示すフローチャートの処理と同じ処理には同じ符号を付している。図7に示すフローチャートにおいても、図3,5に示すフローチャートと同様に、母線電圧が生成されると処理を開始する。まず、母線電圧が生成されるとDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、動作を開始したDCDCコンバータ17は、変換した電圧を室外制御部18bに出力して室外制御部18bが動作を開始する(S12)。動作を開始した室外制御部18bは、ゼロクロス検出回路15からのゼロクロス信号の有無を判定する(S13)。ゼロクロス信号がない場合(S13:No)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。ゼロクロス信号がある場合(S13:Yes)には、室外通信部20からのシリアル信号の有無を判定する。すなわち、室内機1との間のシリアル通信の成立を判定する(S20)。シリアル通信が成立していない場合(S20:No)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなくS13に戻り、ゼロクロス信号の有無を判定する(S13)。シリアル通信が成立している場合(S20:Yes)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンして(S14)、正常運転(S15)に移行する。
 本実施の形態にて説明したように、ゼロクロス信号及びシリアル信号の双方の有無を判定することで、ゼロクロス信号及びシリアル信号のいずれかが誤発生した場合であっても誤動作させず、外風に起因する逆起電力によって正常な起動動作を経ることなくオンすることによる突入電流を低減することができ、ブレーカを作動させることなく起動させることが可能な空気調和機を得ることができる。
 なお、以上実施の形態1から3にて説明した空気調和機は、交流電源からの突入電流を防止する突入電流防止抵抗と、突入電流防止抵抗に直列接続された第1のリレーと、突入電流防止抵抗及び第1のリレーに並列接続された第2のリレーと、第1のリレーのオンオフを制御する室内制御部と、第2のリレーのオンオフを制御する室外制御部とを備え、室外制御部は、交流電源から第1のリレーであるリレーa動作部を経由して電力が供給されている場合に第2のリレーであるリレーb動作部をオンする。そして、実施の形態1では、室外制御部にゼロクロス信号が入力され、実施の形態2では、室外制御部に室外通信部からのシリアル信号が入力され、実施の形態3では、室外制御部にゼロクロス信号及び室外通信部からのシリアル信号の双方が入力され、交流電源から第1のリレーであるリレーa動作部を経由して電力が供給されているか否かの判定を行う形態について説明したものである。
実施の形態4.
 実施の形態1から3ではゼロクロス信号及びシリアル信号の一方又は双方によって空気調和機を起動すべきか否かの判定を行う形態について説明したが本発明はこれらに限定されるものではない。本実施の形態においては、母線電圧検出値によって判定する形態について説明する。
 図8は、本実施の形態に係る空気調和機の室外制御部18cの構成の一例を示す図である。図8に示す室外制御部18cは、母線電圧検出値が入力される母線電圧検出値入力部400と、母線電圧設定値が記憶された母線電圧設定値記憶部401と、母線電圧検出値入力部400に入力された母線電圧検出値と母線電圧設定値記憶部401に記憶された母線電圧設定値との大小判定を行う母線電圧大小判定部402と、母線電圧大小判定部402の判定結果が入力されてリレーb指令信号を生成するリレーb指令信号生成部403と、リレーb指令信号生成部403が生成したリレーb指令信号を出力するリレーb指令信号出力部404とを備える。
 図9は、本実施の形態に係る空気調和機の動作を示すフローチャートである。なお、図9に示すフローチャートにおいて図3に示すフローチャートの処理と同じ処理には同じ符号を付している。図3に示すフローチャートと同様に、母線電圧が生成されると処理を開始する。まず、母線電圧が生成されるとDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、動作を開始したDCDCコンバータ17は、変換した電圧を室外制御部18cに出力して室外制御部18cが動作を開始する(S12)。動作を開始した室外制御部18cは、母線電圧検出回路16が検出した母線電圧検出値が母線電圧設定値以上であるか否かを判定する(S30)。なお、ここでは、母線電圧設定値を200Vとしている。母線電圧検出値が母線電圧設定値以上でない場合(S30:No)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力することなく判定を継続する。母線電圧検出値が母線電圧設定値以上である場合(S30:Yes)には、リレーb動作制御部7にリレーb指令信号を出力し、リレーb動作部8をオンして(S14)、正常運転(S15)に移行する。このようにして、インバータ回路13に電力が供給されてファン14が動作する。
 外風が発生した場合には、外風によってファン14が回転することで逆起電力が生じ、この逆起電力によって母線電圧が生成されてDCDCコンバータ17が動作を開始し(S11)、室外制御部18cも動作を開始する(S12)。ここで、動作を開始した室外制御部18cが、母線電圧検出値が母線電圧設定値以上であるか否かを判定する(S30)と、母線電圧が母線電圧設定値以上でない場合には逆起電力によって母線電圧が生成されたとし、リレーb動作部8をオンさせず、母線電圧が母線電圧設定値以上である場合には交流電源3から供給された電力によって母線電圧が生成されたとし、正常な起動が可能であるためリレーb動作部8をオンして動作を開始する。
 以上説明したように動作させることで、母線電圧の生成が交流電源3から供給された電力によるものか、又は母線電圧の生成が外風に起因する逆起電力によるものかを切り分けて外風に起因する逆起電力によっては起動させないように制御することが可能な空気調和機を得ることができる。
 なお、上記説明した実施の形態1から4において、室外制御部18,18a,18b,18cは、少なくともプロセッサと、メモリと、入力部と、出力部とを備え、各装置の動作はソフトウエアにより実現することができる。図10は、実施の形態1から4における室外制御部を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図である。図10に示す装置は、プロセッサ501、メモリ502、入力部503及び出力部504を備え、プロセッサ501は受信したデータを用いてソフトウエアによる演算及び制御を行い、メモリ502は受信したデータ又はプロセッサ501が演算及び制御を行うに際して必要なデータ及びソフトウエアの記憶を行う。入力部503は、ゼロクロス信号入力部100、シリアル信号入力部200、母線電圧検出値入力部400に相当する。出力部504は、リレーb指令信号出力部103,203,302,404に相当する。なお、プロセッサ501、メモリ502、入力部503及び出力部504は、各々複数設けられていてもよい。
 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、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。
 1 室内機、2 室外機、3 交流電源、4 ブレーカ、5 リレーa動作制御部、6 リレーa動作部、7 リレーb動作制御部、8 リレーb動作部、9 突入電流防止抵抗、10 リアクタ、11,22 ダイオードブリッジ、12 平滑コンデンサ、13 インバータ回路、14 ファン、15 ゼロクロス検出回路、16 母線電圧検出回路、17 DCDCコンバータ、18,18a,18b,18c 室外制御部、19 通信回路電源、20 室外通信部、21 室内制御部、23 室内通信部、24 リレー部、100 ゼロクロス信号入力部、101 ゼロクロス信号有無判定部、102,202,301,403 リレーb指令信号生成部、103,203,302,404 リレーb指令信号出力部、200 シリアル信号入力部、201 シリアル信号有無判定部、300 リレーb起動判定部、400 母線電圧検出値入力部、401 母線電圧設定値記憶部、402 母線電圧大小判定部、501 プロセッサ、502 メモリ、503 入力部、504 出力部。

Claims (5)

  1.  交流電源からの突入電流を防止する突入電流防止抵抗と、
     前記突入電流防止抵抗に直列接続された第1のリレーと、
     前記突入電流防止抵抗及び前記第1のリレーに並列接続された第2のリレーと、
     前記第1のリレーのオンオフを制御する室内制御部と、
     前記第2のリレーのオンオフを制御する室外制御部とを備え、
     前記室外制御部は、前記交流電源から前記第1のリレーを経由して電力が供給されている場合に前記第2のリレーをオンすることを特徴とする空気調和機。
  2.  前記交流電源からの入力信号がゼロレベルを交差したことを検出するとゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出回路を備え、
     前記室外制御部は、前記ゼロクロス信号を検出すると前記交流電源から前記第1のリレーを経由して電力が供給されていると判定することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記室外制御部との間でシリアル信号を入出力する室外通信部を備え、
     前記室外制御部は、前記シリアル信号を検出すると前記交流電源から前記第1のリレーを経由して電力が供給されていると判定することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  4.  前記交流電源からの入力信号がゼロレベルを交差したことを検出するとゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出回路と、
     前記室外制御部との間でシリアル信号を入出力する室外通信部とを備え、
     前記室外制御部は、前記ゼロクロス信号及び前記シリアル信号の双方を検出すると前記交流電源から前記第1のリレーを経由して電力が供給されていると判定することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  5.  母線電圧を検出して母線電圧検出値を出力する母線電圧検出回路を備え、
     前記室外制御部は、前記母線電圧検出値が設定値以上である場合に前記交流電源から前記第1のリレーを経由して電力が供給されていると判定することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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