JPH03244983A

JPH03244983A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH03244983A
Application number: JP2040919A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Sugiyama; 明由杉山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-10-31
Also published as: GB2241617B; KR910015833A; GB2241617A; KR940001586B1; US5062278A; GB9027711D0

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、三相交流電源により駆動される電動式の圧
縮機を備えた空気調和機に関する。

（従来の技術）三相交流電源により駆動される電動式の圧縮機として、
ロータリやスクロール等の回転型がある。

一方、三相交流電源では相間短絡や断線等の事故が発生
することがあり、その場合は三相交流電源において各相
の電流が不平衡となるいわゆる逆相の現象か生じる。

この逆相に際しては、圧縮機の駆動モータに通常とは反
対のトルクが発生し、駆動モータの運転効率が低下して
圧縮機の適正な運転が困難となる。

そこで、従来、逆転防止器を設け、三相交流電源の逆相
に際して運転を止めるようにしたものがある。−例を第
５図に示す。

第５図は、室外ユニットおよび室内ユニットからなるス
プリット型の空気調和機の制御回路を示している。

１は三相交流電源で、その電源１に電源接続用端子板２
が接続される。この端子板２は、電源１の各相に対応す
る端子Ｒ，Ｓ、Ｔを有している。

端子板２の端子Ｒ，Ｓ、Ｔに、後述する電磁接触器７の
接点７ａを介して圧縮機の駆動モータ（以下、圧縮機モ
ータと称する）ＣＭが接続される。

端子板２の端子Ｒ，Ｓに、降圧トランス３を介して室外
制御部４が接続される。

室外制御部４は、マイクロコンピュータおよびその周辺
回路からなり、上記圧縮機モータＣＭの制御を初めとし
て室外ユニットの全般にわたる制御を行なうものである
。

この室外制御部４の出力ポートＰ１に送信回路（フォト
スイッチ）５の一次側の発光ダイオード５ａのカソード
が接続され、その発光ダイオード５ａのアノードは接地
される。そして、発光ダイオード５ａのカソードに抵抗
ｒ１を介して直流電圧Ｖｄが印加される。

送信回路５は、上記発光ダイオ−Ｆ’５ａの発光により
、二次側のフォトダイオード５ｂが導通するものである
。

室外制御部４の人カポ−）Ｐ２に受信回路（フォトカブ
ラ）６の二次側のフォトトランジスタ６ｂのコレクタが
接続され、そのフォトトランジスタ６ｂのエミッタは接
地される。そして、フォトトランジスタ６ｂのコレクタ
に抵抗ｒ２を介して直流電圧Ｖｄが印加される。

受信回路６は、−次側の発光ダイオ−１”６ａの発光に
より、二次側のフォトトランジスタ６ｂかオンするもの
である。

室外制御部４に後述する逆転防止器８の出力接点（常閉
接点）８ｂを介して電磁接触器７が接続される。

端子板２の端子Ｒ，Ｓ、Ｔに逆転防止器８が接続される
。

この逆転防止器８は、三相交流電源１の各相の電圧位相
角や電流位相角の進み、遅れの具合を監視することによ
り、三相交流電源１か正相か逆相かを判別し、逆相の場
合に出力接点８ｂをオフするもので、一般に市販されて
いる。

また、端子板２の端子Ｒ，Ｓに渡り線接続用端子板９の
端子■、■が接続される。

この端子板９の端子■に抵抗１０および順方向のダイオ
ード１１を介して上記フォトダイオード５ｂのカソード
が接続され、そのフォトダイオード５ｂのアノードが端
子板９の端子■に接続される。

端子板９の端子■に上記発光ダイオード６ａのカソード
が接続され、その発光ダイオード６ａのアノードが抵抗
１２および順方向のダイオード１３を介して端子板９の
端子■に接続される。

ここまでは、室外ユニットの構成である。

そして、端子板９の端子■、■に一対の電源用渡り線Ａ
Ｃ，，ＡＣ２を介して室内ユニット側の渡り線接続用端
子板２１の端子■、■が接続され、端子板９の端子■に
シリアル信号用渡り線ＳＬを介して室内ユニット側の渡
り線接続用端子板２１の端子■が接続される。

端子板２１の端子■、■に、降圧トランス２２を介して
室内制御部２３が接続される。

室内制御部２３は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなり、室内ユニットの全般にわたる制御を行
なうものである。

この室内制御部２３の出力ポートＰ１に送信回路（フォ
トスイッチ）２４の一次側の発光ダイオード２４ａのカ
ソードが接続され、その発光ダイオード２４ａのアノー
ドは接地される。そして、発光ダイオード２４ａのカソ
ードに抵抗ｒ１を介して直流電圧Ｖｄが印加される。

送信回路２４は、−次側の発光ダイオード２４ａの発光
により、二次側のフォトダイオード２４ｂが導通するも
のである。

室内制御部２３の人力ポートＰ２に受信回路（フォトカ
ブラ）２５の二次側のフォトトランジスタ２５ｂのコレ
クタが接続され、そのフォトトランジスタ２５ｂのエミ
ッタは接地される。そして、フォトトランジスタ２５．
ｂのコレクタに抵抗ｒ２を介して直流電圧Ｖｄが印加さ
れる。

受信回路２５は、−次側の発光ダイオード２５ａの発光
により、二次側のフォトトランジス夕２５ｂがオンする
ものである。

室内制御部２３の人力ポートＰ３に送受信同期用回路（
フォトカブラ）２６の二次側のフォトトランジスタ２６
ｂのコレクタが接続され、そのフォトトランジスタ２６
ｂのエミッタは接地される。

そして、フォトトランジスタ２６ｂのコレクタに抵抗ｒ
３を介して直流電圧Ｖｄか印加される。

送受信同期用回路２６は、−次側の発光ダイオード２６
ａの発光により、二次側のフォトトランジスタ２６ｂか
オンするものである。

また、端子板２１の端子■に抵抗２７および順方向のダ
イオード２８を介して上記フォトダイオード２４ｂのカ
ソードが接続され、そのフォトダイオード２４ｂのアノ
ードが端子板２１の端子■に接続される。

端子板２１の端子■に上記発光ダイオード２５ａのカソ
ードが接続され、その発光ダイオード２５ａのアノード
が抵抗２９および順方向のダイオード３０を介して端子
板２１の端子■に接続される。

端子板２１の端子■に上記発光ダイオード２６ａのカソ
ードが接続され、その発光ダイオード２６Ｂのアノード
が抵抗３１および順方向のダイオード３２を介して端子
板２１の端子■に接続される。

作用を説明する。

電源１が投入されると、Ｒ，Ｓ線間電圧、Ｓ。

Ｔ線間電圧、Ｔ、Ｒ線間電圧がそれぞれ生しる。

このとき、室内ユニット側の送受信同期用回路２６は、
Ｒ，Ｓ線間電圧が正レベルのときオフし、負レベルのと
きオンする。

室内制御部２３は、送受信同期用回路２６のオン、オフ
によってＲ，Ｓ線間電圧を監視しており、１ビツト（高
レベル″Ｈ１または低レベル“Ｌ“）がＲ，Ｓ線間電圧
の１サイクルに同期する伝達情報信号を作成し、その伝
達情報信号に応じて送信回路２４をオン、オフすること
により、Ｒ，Ｓ線間電圧の正レベルの半サイクル信号の
有無によるシリアル信号を作成する。

こうして作成されるシリアル信号は、電源用渡り線ＡＣ
，とシリアル信号用渡り線ＳＬを介して室外ユニットに
伝達され、受信回路６で受信される。この受信信号は、
室外制御部４に取込まれる。

室外制御部４は、受信したシリアル信号から伝達情報の
内容を判別し、各種制御を実行する。

たとえば、電磁接触器７を付勢することにより、接点７
ａがオンし、圧縮機モータＣＭが電源１に接続される。

これにより、圧縮機モータＣＭが動作し、圧縮機の運転
がオンする。

電磁接触器７を消勢すると、接点７ａがオフし、圧縮機
モータＣＭが電源１カラ遮断される。これにより、圧縮
機モータＣＭの動作が停止し、圧縮機の運転がオフする
。

なお、図示しないリレーによる室外ファンや四方弁等の
制御もある。

また、室外制御部４は、受信したシリアル信号に同期を
取ることにより、１ビツト（高レベル“Ｈ”または低レ
ベル“Ｌ”）かＲ，Ｓ線間電圧の１サイクルに同期する
伝達情報信号を作威し、その伝達情報信号に応じて送信
回路５をオン、オフすることにより、Ｒ，Ｓ線間電圧の
負レベルの半サイクル信号の有無によるシリアル信号を
作成する。

こうして作成されるシリアル信号は、電源用渡り線ＡＣ
２とシリアル信号用渡り線ＳＬを介して室内ユニットに
伝達され、受信回路２５て受信される。この受信信号は
、室内制御部２３に取込まれる。

室内制御部２３は、受信したシリアル信号から伝達情報
の内容を判別し、各種制御を実行する。

ところで、三相交流電源１でたとえば相間短絡や断線等
の事故が発生し、三相交流電源１において各相の電流が
不平衡となるいわゆる逆相の現象が生しることがある。

この場合、逆転防止器８が逆相を検出し、接点８ｂをオ
フする。

接点８ｂがオフすると、電磁接触器７への通電路が強制
的に遮断され、室外制御部４が電磁接触器７を付勢しよ
うとしても、その付勢は不可能となる。

これにより、圧縮機の運転が禁止される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記のものでは、逆相の検出に高価な逆
転防止器８を用いているため、コストが高くなり、また
サービス性および信頼性が低下するという問題がある。

この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とす
るところは、三相交流電源の逆相に際して異常な運転を
回避することができ、しかもコストの低減およびサービ
ス性の向上を可能とする信頼性にすぐれた空気調和機を
提供することにある。

［発明の構成〕（課題を解決するための手段）この発明は、三相交流電源により駆動される電動式の圧
縮機を室外ユニットに搭載し、同室外ユニットと室内ユ
ニットとの間の情報伝達を上記三相交流電源の１つの線
間電圧に同期するシリアル信号にて行なう空気調和機に
おいて、上記三相交流電源の各線間電圧のうち上記シリ
アル信号の同期用とは別の線間電圧を検出する手段と、
この検出線間電圧の位相角と上記シリアル信号の位相角
との差を検出する手段と、この検出した位相角差と設定
値とを比較する手段と、この比較結果に応じて上記三相
交流電源が正相か逆相かを判定する手段と、この判定が
逆相のとき上記圧縮機の運転を禁止する手段とを設ける
。

（作用）三相交流電源の各線間電圧のうちシリアル信号の同期・
用とは別の線間電圧を検出し、この線間電圧の位相角と
シリアル信号の位相角との差を検出する。この位相角差
と設定値との比較により上記三相交流電源が正相か逆相
かを判定し、この判定か逆相のときは圧縮機の運転を禁
止する。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。なお、図面において第５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図に示すように、従来の逆転防止器８を取除き、電
磁接触器７を室外制御部４０に直接的に接続する。

室外制御部４０にメモリ４１およびタイマ４２を設ける
。

室外制御部４の人力ポートＰ３に線間電圧検出回路（フ
ォトカプラ）５３の二次側のフォトトランジスタ５３ｂ
のコレクタを接続し、そのフォトトランジスタ５３ｂの
エミッタを接地する。そして、フォトトランジスタ５３
ｂのコレクタに抵抗ｒ３を介して直流電圧Ｖｄを印加す
る。

線間電圧検出回路５３は、−次側の発光ダイオード５３
ａの発光により、二次側のフォトトランジスタ５３ｂが
オンするものである。

端子板２の端子Ｔに抵抗６４および順方向のダイオード
５５を介して上記発光ダイオード５３ａのカソードを接
続し、その発光ダイオード５３ａのアノードを端子板２
の端子Ｒに接続する。

すなわち、三相交流電源１の各線間電圧のうちシリアル
信号の同期用（Ｒ，Ｓ線間電圧）とは別のＴ、Ｒ線間電
圧を線間電圧検出回路５３で検出し、その線間電圧検出
信号を室外制御部４ｏに人力するようにしている。

そして、室外制御部４０に、線間電圧検出回路５３の検
出線間電圧の位相角と受イ≦回路６の受信シリアル信号
の位相角との差ｔを検出する機能手段と、この検出した
位相角差ｔと設定値α、βとを比較する機能手段と、こ
の比較粘果に応して三相交流電源１が正相か逆相かを判
定する機能手段と、この判定が逆相のとき圧縮機の運転
を禁止する機能手段とを設ける。

上記メモリ４１には、上記各機能手段を働かせるための
実行プログラムを記憶するとともに、上記設定値α、β
を記憶している。

なお、設定値α、βにはαくβの関係がある。

上記タイマ４２は、位相角差ｔの検出に用いる。

つぎに、上記の構成において作用を説明する。

まず、三相交流電源１か正相の場合について、第２図の
フローチャートおよび第３図のタイムチャートを参照し
ながら説明する。

電源１を投入すると、Ｒ，Ｓ線間電圧、Ｓ、　Ｔ線間電
圧、Ｔ、Ｒ線間電圧がそれぞれ生しる。

このとき、線間電圧検出回路５３は、Ｔ、Ｒ線間電圧が
正レベルのときオンし、負レベルのときオフする。

線間電圧検出回路５３がオンすると、室外制御部４０の
人力ポートＰ３への人力信号（以下、線間電圧入力と称
する）が“Ｌ”レベルとなる。線間電圧検出回路５３が
オフすると、室外制御部４０の入力ポートＰ３への人力
信号が“Ｈ“レベルとなる。

室外制御部４０は、電源投入と同時に先ず内部カウンタ
（図示しない）のカウント値Ｘを“０”にクリアしくス
テップＳ１）、以下の制御を実行する。

人力ポートＰ１に入ってくるシリアル信号の“Ｈ″レベ
ルら“Ｌ２レベルへの立下がりを監視する（ステップＳ
２）。

シリアル信号が“Ｈ”　レベルから“Ｌ”レベルへ立下
がったら、タイマ４２をスタートし、時間の計測を開始
する（ステップＳ３）。

入力ポートＰ３への線間電圧入力の“Ｈルーベルから′
Ｌ″レベルへの立下がりを監視する（ステップＳ４）。

線間電圧入力が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルへ立下が
ったら、タイマ４２をストップし、時間の計測を終了す
る（ステップＳ５）。

ここで、タイマ４２の経時時間ｔは、Ｒ，Ｓ線間電圧の
位相角とＴ、Ｒ線間電圧の位相角との差に相当する。

タイマ４２の経時時間ｔと設定値α、βとを比較する（
ステップＳ６）。

この比較において、経時時間ｔが設定値α、βのいずれ
よりも長ければ、三相交流電源１か正相と判定する（ス
テップＳ７）。

この判定か前回と同しかどうか確認しくステップＳ９）
、同じであれば内部カウンタのカウント値Ｘに“１″を
プラスしくステップ５１０）、上記ステップＳ２に戻っ
て同じ制御を繰返す。

こうして、内部カウンタのカウント値Ｘが設定値Ａたと
えば“３＃に達すると、つまり３回の判定とも正相であ
れば、三相交流電源１が正相であると最終判定し、通常
の運転制御を続行する。

一方、三相交流電源１が逆相の場合について、第２図の
フローチャートおよび第４図のタイムチャートを参照し
ながら説明する。

この場合、ステップＳ６の比較において、タイマ４２の
経時時間ｔが設定値αよりも長く設定値βよりも短いと
ころに対応する（αＳｔＳβ）。

これに基づき、三相交流電源１か逆相と判定する（ステ
ップＳ８）。

この判定か前回と同しかどうか確認しくステップＳ９）
、同じであれば内部カウンタのカウント値Ｘに“１°を
プラスしくステップ５１０）、上記ステップＳ２に戻っ
て同じ制御を繰返す。

こうして、内部カウンタのカウント値Ｘが設定値Ａたと
えば“３”に達すると、つまり３回の判定とも逆相てあ
れば（ステップ５１２）、三相交流電源１が逆相である
と最終判定し、運転禁止処理を実行する（ステップ５１
３）。

すなわち、電磁接触器７への通電を遮断し、圧縮機モー
タＣＭの動作、つまり圧縮機の運転を禁止する。

したがって、異常な運転を回避することができ、信頼性
の向上が図れる。

特に、従来のような高価な逆転防止器を用いず、線間電
圧検出回路５３および室外制御部４０の制御機能を付加
するだけの簡単な構成であるから、コストの低減および
サービス性の向上が図れる。

参考として、シリアル信号同期用のＲ，Ｓ線間電圧およ
びＴ、Ｒ線間電圧の両方を検出し、両者の位相角の差か
ら正相、逆相を判定することも可能であるが、Ｒ，Ｓ線
間電圧については特別に検出することはせず、もともと
存在するシリアル信号を利用しているので、構成の簡略
化ひいてはコストの低減が顕著である。

なお、この発明は上記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。

［発明の効果コ以上述べたようにこの発明によれば、三相交流電源の各
線間電圧のうちシリアル信号の同期用とは別の線間電圧
を検出する手段と、この検出線間電圧の位相角とシリア
ル信号の位相角との差を検出する手段と、この検出した
位相角差と設定値とを比較する手段と、この比較結果に
応じて三相交流電源が正相か逆相かを判定する手段と、
この判定が逆相のとき圧縮機の運転を禁止する手段とを
設けたので、三相交流電源の逆相に際して異常な運転を
回避することかでき、しかもコストの低減およびサービ
ス性の向上を可能とする信頼性に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図はこの発明の一実施例の制御回路の構成を示す図
、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図および第４図はそれぞれ同実施例の作用を
説明するためのタイムチャート、第５図は従来の空気調
和機の制御回路の構成を示す図である。１・・・三相交流電源、ＣＭ・・・圧縮機モータ、５・
・送信回路、６・・・受信回路、７・・電磁接触器、２
４・・・送信回路、２５・・・受信回路、２６・・・送
受信同期用回路、４０・・・室外制御部、５３・・・線
間電圧様出回路。

Claims

【特許請求の範囲】

三相交流電源により駆動される電動式の圧縮機を室外ユ
ニットに搭載し、同室外ユニットと室内ユニットとの間
の情報伝達を上記三相交流電源の１つの線間電圧に同期
するシリアル信号にて行なう空気調和機において、上記
三相交流電源の各線間電圧のうち上記シリアル信号の同
期用とは別の線間電圧を検出する手段と、この検出線間
電圧の位相角と上記シリアル信号の位相角との差を検出
する手段と、この検出した位相角差と設定値とを比較す
る手段と、この比較結果に応じて上記三相交流電源が正
相か逆相かを判定する手段と、この判定が逆相のとき上
記圧縮機の運転を禁止する手段とを具備したことを特徴
とする空気調和機。