JP3703346B2

JP3703346B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3703346B2
Application number: JP27036299A
Authority: JP
Inventors: 昭裕甲斐; 政也板垣
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: CN1292479A; EP1087184A2; JP2001091022A; EP1087184B1; CN1135337C; ES2241555T3; EP1087184A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、例えば特開平９−１４８０５号公報に開示された従来の空気調和装置の制御装置を示す図である。図において、空気調和機の三相交流電源（Ｒ、Ｓ、Ｔ）のうち、いずれかの二相間（図ではＲ−Ｓ間）には、保護回路４２、リレー接点３６、及び圧縮機マグネット（圧縮機作動用電磁接触機の励磁コイル）３８が直列に接続されている。
【０００３】
保護回路４２は、直列に接続された送風機インターナルサーモスイッチ（バイメタル）２４、圧縮機インターナルサーモスイッチ（バイメタル）２６、及び高圧２８を含む。
【０００４】
リレー接点３６及び圧縮機マグネット３８と並列に信号伝送用光学的結合器としてのフォトカプラ（フォトトライアックカプラ等）４４が接続されており、フォトカプラ４４からの異常検出信号はマイコン４６に供給される。なお、マイコン４６は、リレー接点３６を開閉動作させる。
【０００５】
上記の回路構成において、送風機モータの温度が異常になると、サーモスイッチ２４が開作動し、圧縮機モータの温度が異常になるとサーモスイッチ２４が開作動し、圧縮機モータの温度が異常が異常になると保護スイッチ２６が開作動し、圧縮機で異常高圧が発生すると高圧スイッチ２８が開作動するようになっている。これら３つの異常状態は、各単独で発生する場合の他、同時に重なって発生する場合もあり得る。サーモスイッチ２４、２６、高圧スイッチ２８のうちいずれかが開作動すると、保護回路４２は開状態になる。従って、圧縮機マグネット３８への通電が停止され、圧縮機は停止する。
【０００６】
次に、空気調和機の異常発生時にサーモスイッチ２４、２６、高圧圧力スイッチ２８の復帰時間の差に基づいて異常箇所を判別する動作について説明する。
図８において、フォトカプラ４４がオフ状態になるのは、次の４つの場合である。
（１）電源の瞬停（Ｒ−Ｓ間の電源が遮断される）
（２）圧縮機の高圧スイッチ２８の開動作時
（３）送風機インターナルサーモスイッチ２４の開動作時
（４）圧縮機インターナルサーモスイッチ２６の開動作時
【０００７】
ここで、一般に、（１）の電源瞬停は、最長でも数ミリ秒から数百ミリ以内であるため、瞬停が発生して１秒後には、フォトカプラ４４はオン状態に復帰する。
また、（２）の高圧スイッチ２８は通常「３０Ｋｇ／ｃｍ²で開（オフ）、２８．５Ｋｇ／ｃｍ²で復帰（オン）」というようにディファレンシャルが設定されている。このため、圧縮機での圧力が３０ｋｇ／ｃｍ²よりも上昇し高圧スイッチ２８が開動作して圧縮機が停止したとしても、高圧スイッチ２８はすぐには復帰せず、冷媒回路の高低圧を電磁弁（図９のバイパス弁３０を参照）でバイパスさせて圧縮機での圧力が２８．５ｋｇ／ｃｍ²に低下することにより、高圧スイッチ２８は閉状態に復帰するのであり、この復帰に要する時間は数秒である。
【０００８】
一方、（３）、（４）の送風機および圧縮機のインターナルサーモスイッチ２４、２６は、一度開動作（オフ）すると、最低でも数１０分間は復帰しない。
そこで、マイコン４６はフォトカプラ４４からの異常検出信号に基づき、各サーモスイッチ２６、２８の復帰時間の差を利用して、どのスイッチが作動したかを判別する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気調和機は以上のように構成されており、どの保護装置が作動したかを判別する手段として、各サーモスイッチの復帰時間によって判別するため、判別するまでに時間がかかる、という問題があった。
【００１０】
また、いずれかのスイッチが作動して圧縮機が停止し、どのスイッチが作動したかをマイコンが判別するが、いずれのスイッチが作動したことにより圧縮機が停止したのかを表示する手段が無いため、メンテナンスを行う場合、効率が悪かった。
【００１１】
また、スイッチ間の配線が外れている場合、またはスイッチ間の配線が断線している場合に、主電源を投入し、空調機を運転させようとしても、圧縮機マグネットに通電できず、圧縮機が運転できないという問題があった。
【００１２】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、高圧圧力スイッチの作動を短時間に判断できるようにすることを目的とする。
【００１３】
また、高圧圧力スイッチ作動時のメンテナンスを効率よく行うことができるようにすることを目的とする。
【００１４】
また、高圧圧力スイッチ異常時のメンテナンスを効率よく行うことができるようにすることを目的とする。
【００１５】
また、圧縮機の電流検出手段異常時のメンテナンスを効率よく行うことができるようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和機は、圧縮機からの吐出冷媒を凝縮器から蒸発器へと循環させる冷媒循環回路と、圧縮機の運転電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の検出結果から、圧縮機の運転状態を判断するマイコンと、このマイコンの指令を受けて、圧縮機を駆動する駆動手段と、この駆動手段の電気回路に直列に挿入され、圧縮機の吐出圧力に基づいて作動する高圧圧力スイッチと、この高圧圧力スイッチに直列に接続された圧縮機制御用リレーとを備え、マイコンが、電流検出手段により検出した圧縮機の運転電流が高圧圧力スイッチ作動検出電流値以上とマイコンが判定した場合は圧縮機の運転を継続し、電流検出手段により検出した圧縮機の運転電流が高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下とマイコンが判定した場合は圧縮機制御用リレーにより圧縮機を停止させることを特徴とする。
【００１７】
また、マイコンからの指令に基づいて、圧縮機の運転状態を表示する表示手段を備えたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照して説明する。
図１は実施の形態１を示す図で、空気調和機の全体構成図である。
図において、１は冷媒を圧縮する圧縮機であり、圧縮機１と、四方弁２、凝縮器３、電動膨張弁４、蒸発器５を順次冷媒配管で環状に接続して冷媒循環回路である冷凍サイクルを構成している。
【００２８】
６は室外機の制御を司る室外制御基板であり、７はこの室外制御基板６に実装された室外機制御用マイクロコンピュータ（マイコンともいう）である。
【００２９】
８は吐出圧力によって作動する高圧圧力スイッチであり、９は吸入圧力によって作動する低圧圧力スイッチである。低圧圧力スイッチ９の作動状態は室外機制御用マイクロコンピュータ７に取り込まれる。１０は温度によって作動するサーモスイッチであり、サーモスイッチ１０の作動状態は室外機制御用マイクロコンピュータ７に取り込まれる。
【００３０】
電動膨張弁４は、冷媒の流量を制御する電動膨張弁であり、室外機制御用マイクロコンピュータ７からの指令に基づき制御される。
【００３１】
高圧側冷媒温度検出手段として、圧縮機１の吐出冷媒の温度を検出するサーミスタ１１、凝縮器の温度を検出するサーミスタ１２、凝縮器の出口の温度を検出するサーミスタ１３が設けられている。サーミスタ１１〜１３の情報は室外機制御用マイクロコンピュータ７に取り込まれる。
【００３２】
１４は室外制御基板６に設けられた各種の情報を表示する表示手段であるモニタ表示部、１５は環状鉄心に検出対象となる配線を貫通させることで、配線内に流れる電流の大きさにより、相互誘導作用によって誘起電力の大きさが変化する方法を用いて、圧縮機１の運転電流を検出する電流検出手段である電流センサであり、変換回路１６を介して室外機制御用マイクロコンピュータ７に取り込まれる。
【００３３】
１７ａは圧縮機制御用リレーの接点であり、圧縮機制御用リレーの接点１７ａと圧縮機１は電圧印可用配線１８にて接続され、圧縮機制御用リレ−の接点１７ａの開閉によって、商用電源２１を通電または遮断することで圧縮機１の運転が制御される。また、圧縮機１への電圧印可用配線１８の内、何れか一本の配線は、電流センサ１５の環状鉄心に貫通されている。
【００３４】
１７ｂは圧縮機１を駆動する駆動手段である圧縮機制御用リレーの励磁コイルである。１９ａは圧縮機制御用リレーの励磁コイル１７ｂに、電圧を印可または遮断を制御する制御リレーであり、１９ｂは制御リレー１９ａの励磁コイルである。励磁コイル１９ｂは、室外機制御用マイクロコンピュータ７からの指令により、駆動回路部２０を介して制御される。
【００３５】
ここで、高圧圧力スイッチ８の接点は、圧縮機制御リレーの励磁コイル１７ｂと、圧縮機制御用リレーの制御リレー１９ａとの配線の間に直列に挿入されている。
【００３６】
上記のように構成される空気調和機の動作について、図２に示すフローチャートにて説明する。
先ず、空気調和機が運転されると、ステップ２０１にて、室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００３７】
次に、ステップ２０２にて、ステップ２０１にて読み込んだリモコンの設定温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを比較し、圧縮機１が運転条件であるかを判定する。
【００３８】
ステップ２０２にて圧縮機１が運転条件でない場合は、ステップ２０１に戻り、再度室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度を、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００３９】
ステップ２０２にて圧縮機１が運転条件の場合は、ステップ２０３にて圧縮機１を運転する。
【００４０】
次に、ステップ２０４にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下であるかを判定する。
【００４１】
ステップ２０４にて、電流センサ１５により検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以上の場合はステップ２０３に戻り、圧縮機１の運転を継続する。
【００４２】
ステップ２０４にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下の場合はステップ２０５にて圧縮機１を停止する。
【００４３】
以上の結果、電流センサ１５の検出結果から、高圧圧力スイッチ８の作動有無を判別することができる。
【００４４】
尚、上記の実施の形態において、図１は圧縮機１への印可電圧の方法（商用電源２１）として、三相商用電源を使用したものを示したが、単相商用電源の場合でも同様の効果が得られる。
【００４５】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図面を参照して説明する。
図３，４は実施の形態２を示す図で、図３は高圧圧力スイッチの作動を検出した際にモニタ表示部に運転状態を表示する方法のフローチャート、図４はモニタ表示部の表示内容の一例を示す図である。尚、空気調和機の全体構成は図１と同一である。
【００４６】
以下、実施の形態２における空気調和機の動作について、図３のフローチャートにより説明する。
先ず、空気調和機が運転されると、ステップ３０１にて、室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００４７】
次に、ステップ３０２にて、ステップ３０１にて読み込んだリモコンの設定温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを比較し、圧縮機１が運転条件であるかを判定する。
【００４８】
ステップ３０２にて、圧縮機１が運転条件でない場合は、ステップ３０１に戻り、再度室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度を、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００４９】
ステップ３０２にて、圧縮機１が運転条件の場合は、ステップ３０３にて圧縮機１を運転し、次のステップ１０４にて圧縮機１が運転したことをコードで表示する。
【００５０】
次に、ステップ３０５にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下であるかを判定する。
【００５１】
ステップ３０５にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以上の場合は、ステップ３０３に戻り圧縮機１の運転を継続する。
【００５２】
ステップ３０５にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下の場合は、ステップ３０６にて圧縮機１を停止する。
【００５３】
次に、ステップ３０７にて、高圧圧力スイッチ８が作動し圧縮機１が停止したことを、図４に示すようにモニタ表示部１４にコードにて表示する。
【００５４】
以上の結果、電流センサ１５の検出結果から、高圧圧力スイッチ８の作動有無を、モニタ表示部１４に表示することができるので、メンテナンスを行う場合の効率が上がる。
【００５５】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図面を参照して説明する。
図５，６，７は実施の形態３を示す図で、図５は電流センサと吐出冷媒温度検出用サーミスタの温度変化にて、配線の外れまたは断線、配線が正常にセットされていないことを検出する検出方法のフローチャート、図６，７はモニタ表示部の表示内容の一例を示す図である。尚、空気調和機の全体構成は図１と同一である。
【００５６】
以下、実施の形態３における空気調和機の動作について、図５のフローチャートにより説明する。
まず、空気調和機が運転されると、ステップ５０１にて、室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００５７】
次に、ステップ５０２にて、ステップ５０１にて読み込んだ、リモコンの設定温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度とを比較し、圧縮機１が運転条件であるかを判定する。
【００５８】
ステップ５０２にて、圧縮機１が運転条件でない場合は、ステップ５０１に戻り、再度室内機に接続されたリモコンによって設定された温度と、室内温度検出サーミスタによって検出された温度を、室外制御用マイクロコンピュータ７が読み込む。
【００５９】
ステップ５０２にて、圧縮機１が運転条件の場合は、ステップ５０３にて、吐出冷媒温度検出用サーミスタ１１の温度（Ｔ０）を取込み、ステップ５０４にて圧縮機１を運転しする。また、ステップ５０５にて圧縮機１が運転したことをコードで表示する。
【００６０】
次に、ステップ５０６にて、圧縮機１を所定時間運転させるためのタイマｔ１をセットする。
【００６１】
次に、ステップ５０７にて、ステップ５０６にてセットされた、圧縮機１の所定時間運用のタイマーｔ１をデクリメントする。
【００６２】
次に、ステップ５０８にて、圧縮機１の所定時間の運転（ｔ１）が完了したかどうかを判定する。ステップ５０８にて、圧縮機１の所定の時間運転が完了していなければ、ステップ５０９で圧縮機１の運転を継続し、ステップ５０７に戻る。
【００６３】
ステップ５０８にて圧縮機１の所定時間の運転が完了していれば、ステップ５１０にて、所定時間の運転（ｔ１）完了後の吐出冷媒温度検出用サーミスタ１１の温度（Ｔ１）を取込む。
【００６４】
次に、ステップ５１１にて、ステップ５０３にて取り込んだ、吐出冷媒温度検出用サーミスタ１１の温度（Ｔ０）と、ステップ５１０にて取り込んだ、吐出冷媒温度検出用サーミスタ１１の温度（Ｔ１）とを比較する。
【００６５】
ステップ５１１にて、Ｔ０＜Ｔ１となっている場合は、ステップ５１２にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下であるかを判定し、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下でない場合は、ステップ５１３にて、圧縮機１の運転を継続する。
【００６６】
ステップ５１２にて、圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下の場合は、ステップ５１４にて、圧縮機１を停止し、ステップ５１５にて、図７に示すようにモニタ表示部１４に、配線が電流センサ１５に正常にセットされていないとして、エラー状態を表示する。
【００６７】
ステップ５１１にて、Ｔ０＜Ｔ１となっていない場合は、ステップ５１６にて、電流センサ１５にて検出した圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下であるかを判定し、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下でない場合は、ステップ５０３に戻る。
【００６８】
ステップ５１６にて、圧縮機１の運転電流が、高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下の場合は、ステップ５１７にて圧縮機１を停止し、ステップ５１８にて、図６に示すようにモニタ表示部１４に、高圧圧力スイッチ８の接点や圧縮機制御リレーの励磁コイル１７ｂが接続された電気回路の配線の外れまたは断線として、エラー状態を表示する。
【００６９】
以上の結果、配線の外れまたは断線、あるいは電流センサに配線が正常にセットされていないことを判断し、モニタ表示にエラー状態を表示することができる。
【００７０】
尚、上記の実施の形態において、冷媒温度が変化したかを、吐出冷媒温度検出用サーミスタ１１にて検出した温度にて判別しているが、凝縮器温度検出用サーミスタ１２または凝縮器出口温度を検出用サーミスタ１３にて検出した温度にて判別した場合でも、同様の効果が得られる。
【００７１】
【発明の効果】
この発明に係る空気調和機は、高圧圧力スイッチが作動し圧縮機が停止した際、電流検出手段の結果から高圧圧力スイッチの作動の有無を判別することで、高圧圧力スイッチの作動が非常に短時間で判断できる。
【００７２】
また、高圧圧力スイッチが作動し、圧縮機が停止したことを表示手段に表示することで、メンテナンスを行う場合の効率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１〜３を示す図で、空気調和機の全体構成図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、高圧圧力スイッチの作動の検出方法のフローチャート図である。
【図３】実施の形態２を示す図で、高圧圧力スイッチの作動を検出した際に、モニタ表示部に運転状態を表示する方法のフローチャート図である。
【図４】実施の形態２を示す図で、モニタ表示部の表示内容の一例を示す図である。
【図５】実施の形態３を示す図で、電流センサと吐出冷媒温度検出用サーミスタの温度変化にて、配線の外れまたは断線、配線が正常にセットされていないことを検出する検出方法のフローチャート図である。
【図６】実施の形態３を示す図で、モニタ表示部の表示内容の一例を示す図である。
【図７】実施の形態３を示す図で、モニタ表示部の表示内容の一例を示す図である。
【図８】従来の空気調和機の保護装置の回路図である。
【図９】従来の空気調和機の冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
１圧縮機、２四方弁、３凝縮器、４電動膨張弁、５蒸発器、６室外機制御用基板、７室外機制御用マイクロコンピュータ、８高圧圧力スイッチ、９低圧圧力スイッチ、１０サーモスイッチ、１１吐出冷媒温度検出用サーミスタ、１２凝縮器温度検出用サーミスタ、１３凝縮器出口温度用検出サーミスタ、１４モニタ表示部、１５電流センサであり、１６変換回路、１７ａ圧縮機制御用リレー接点、１７ｂ圧縮機制御用リレー励磁コイル、１８電圧印可用配線、１９ａ制御リレー、１９ｂ励磁コイル、２０制御リレー駆動回路、２１商用電源。

Claims

圧縮機からの吐出冷媒を凝縮器から蒸発器へと循環させる冷媒循環回路と、
前記圧縮機の運転電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段の検出結果から、前記圧縮機の運転状態を判断するマイコンと、
このマイコンの指令を受けて、前記圧縮機を駆動する駆動手段と、
この駆動手段の電気回路に直列に挿入され、前記圧縮機の吐出圧力に基づいて作動する高圧圧力スイッチと、
この高圧圧力スイッチに直列に接続された圧縮機制御用リレーとを備え、前記マイコンが、前記電流検出手段により検出した前記圧縮機の運転電流が高圧圧力スイッチ作動検出電流値以上と該マイコンが判定した場合は該圧縮機の運転を継続し、前記電流検出手段により検出した前記圧縮機の運転電流が高圧圧力スイッチ作動検出電流値以下と該マイコンが判定した場合は前記圧縮機制御用リレーにより該圧縮機を停止させることを特徴とする空気調和機。
前記マイコンからの指令に基づいて、前記圧縮機の運転状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。