(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の冷媒吐出側配管に取り付けられた温度検出器により圧縮機の冷媒吐出温度を検出し、この検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部温度が所定温度を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第２保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、
前記第１保護制御手段が動作しない状態において前記第２保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準吐出温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えたことを特徴とする空気調和装置の保護装置。
【請求項２】
凝縮器にに取り付けられた温度検出器により冷媒の凝縮温度を検出し、この検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部圧力が所定圧力を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第３保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、
前記第１保護制御手段が動作しない状態のおいて前記第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えたことを特徴とする空気調和装置の保護装置。
【請求項３】
圧縮機の冷媒吐出側配管に取り付けられた温度検出器により圧縮機の冷媒吐出温度を検出し、この検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部温度が所定温度を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第２保護制御手段と、前記圧縮機の内部圧力が所定圧力を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第３保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、
前記第１保護制御手段が動作しない状態において、前記第２保護制御手段が所定回数以上作動したとき、または前記第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えたことを特徴とする空気調和装置の保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置の保護装置に係り、空気調和装置に内蔵される圧縮機および凝縮器の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気調和装置の圧縮機にはモータ巻線の過熱保護装置および高圧スイッチが設けられている。
【０００３】
圧縮機のモータ巻線の過熱保護装置は、制御装置内に格納された制御プログラムによる保護手段、および圧縮機の内部に内蔵されたサーモスタット等の機械的保護手段を備えている。
【０００４】
制御プログラムによる保護手段は、モータ巻線の温度（保護温度値は、例えば１１０℃）を圧縮機の冷媒吐出配管に付設されたサーミスタ等の温度検出手段により冷媒吐出温度で代替的に検出し、この検出温度と予め設定された冷媒吐出温度基準値（例えば、１０３℃）とを比較し、検出温度が冷媒吐出温度基準値（例えば、１０３℃）を超えた場合に圧縮機モータ巻線が過熱状態にあるものと見做し、、制御装置（マイクロコンピュータ等）に格納された保護制御プログラムに基づいて圧縮機を停止させる。
【０００５】
ここに、冷媒吐出温度基準値（１０３℃）がモータ巻線の温度保護値１１０℃）より低めに設定されているのは、温度検出手段の設置位置までの熱の伝達経路における熱ロスを見込んでいるからである。
【０００６】
また、機械的保護手段としては、圧縮機の内部に組み込まれたサーモスタットが用いられ、圧縮機の巻線温度が基準値を超えた場合に、サーモスタットが作動して電気的に圧縮機の電源回路に挿入された電磁接触器等の接点が開いて圧縮機への電源の供給を遮断する。
高圧スイッチは、圧縮機内の圧力が予め設定された所定の圧力（例、２８．５ｋｇｗ／ｃｍ２  ）を超えたときになったときに作動し、電気的に圧縮機の電源回路に挿入された電磁接触器等の接点が開いて圧縮機への電源の供給を遮断する。
【０００７】
また、凝縮器の圧力をその圧力（２８．５ｋｇ／ｃｍ２  ）に対応する凝縮温度（保護値は、例えば６８℃）で代替的に検出し、その検出温度が予め設定された凝縮温度基準値（例えば、６４℃）を超えた場合に凝縮器の圧力が異常圧力（２６ｋｇ／ｃｍ２  ）になったと見做し、制御装置に格納された保護制御プログラムに基づいて圧縮機を停止させるよう制御する。
【０００８】
以上の保護装置において、制御プログラムによる保護手段および機械的保護手段の保護動作は、いずれの保護装置においても、まず、制御プログラムによる保護手段が働き、この保護機能が働かない場合に、機械的保護手段により直接的に電源を遮断するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空気調和装置の圧縮機モータ巻線の過熱保護装置ではモータ巻線の機械的保護が予め設定した冷媒吐出温度基準値（例えば１０３℃）より低い温度（例えば、１００℃）で動作し、圧縮機の停止や警報の発生が頻繁に起こる場合がある。これはサーミスタ等の温度検出器自体の特性のばらつきや取り付け状況等に起因する。
【００１０】
本発明の目的は、温度検出器の特性のばらつき等に起因する保護装置の動作の乱発を防止し、基準温度と温度検出器の検出感度とのずれを自動的に修正し得る学習機能を備えた保護装置を提供することにある。
【００１１】
【発明を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、圧縮機の冷媒吐出側配管に取り付けられた温度検出器により圧縮機の冷媒吐出温度を検出し、この検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部温度が所定温度を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第２保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、前記第１保護制御手段が動作しない状態において前記第２保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準吐出温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えて構成される。
【００１２】
この請求項１に記載の発明によれば、基準値更新手段は第１保護制御手段が動作しない状態のおいて圧縮機の第２保護制御手段が所定回数以上作動したとき、温度検出器の検出温度に誤差が含まれているものと見做して、当該温度センサ固有の特性に適合させるべく基準温度データを所定値だけ下げて再設定する。このように、現実の温度検出器の特性の合わせて保護基準値を更新する学習機能を持たせることにより、機械的保護（あるいは警報）動作の乱発を防止し、温度検出器の点検、保護制御プログラムの変更等の作業が省力化される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、凝縮器にに取り付けられた温度検出器により冷媒の凝縮温度を検出し、検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部圧力が所定圧力を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第３保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、前記第１保護制御手段が動作しない状態のおいて前記第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えて構成される。
【００１４】
この請求項２に記載の発明によれば、基準値更新手段は第１保護制御手段が動作しない状態のおいて第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、温度検出器の検出温度に誤差が含まれているものと見做して、当該温度センサ固有の特性に適合させるべく基準温度データを所定値だけ下げて再設定する。このように、現実の温度検出器の特性の合わせて保護基準値を更新する学習機能を持たせることにより、機械的保護（あるいは警報）動作の乱発を防止し、温度検出器の点検、圧凝縮器の保護制御プログラムの変更等の作業が省力化される。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、圧縮機の冷媒吐出側配管に取り付けられた温度検出器により圧縮機の冷媒吐出温度を検出し、この検出温度が予め定められた基準温度よりも高い温度になったとき前記圧縮機の運転を停止させる第１保護制御手段と、前記圧縮機の内部温度が所定温度を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第２保護制御手段と、前記圧縮機の内部圧力が所定圧力を超えたとき当該圧縮機への電源の供給を停止する第３保護制御手段とを有する空気調和装置の保護装置において、前記第１保護制御手段が動作しない状態において、前記第２保護制御手段が所定回数以上作動したとき、または前記第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、前記第１保護手段の基準温度データを所定値だけ低い値に再設定する基準値更新手段を備えて構成される。
【００１６】
この請求項３に記載の発明によれば、基準値更新手段は第１保護制御手段が動作しない状態のおいて第２または第３保護制御手段が所定回数以上作動したとき、温度検出器の検出温度に誤差が含まれているものと見做して、当該温度センサ固有の特性に適合させるべく基準温度データを所定値だけ下げて再設定する。このように、現実の温度検出器の特性の合わせて保護基準値を更新する学習機能を持たせることにより、機械的保護（あるいは警報）動作の乱発を防止し、温度検出器の点検、圧凝縮器の保護制御プログラムの変更等の作業が省力化される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（Ｉ）  空気調和装置の概要
図１および図２に、本発明に係る空気調和装置の概要を示す。
【００１９】
空気調和装置１は、室内ユニット２と室外ユニット３とから構成される。
【００２０】
室内ユニット２には、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する室内熱交換器４、並びに電動メカ弁（電動式膨張弁）８が設けられている。
【００２１】
室外ユニット３には、冷媒圧縮機５と、冷房運転時に凝縮器として作用し、かつ、暖房運転時に蒸発器として作用する室外熱交換器７と、冷房時に実線状態に、暖房時には破線状態にそれぞれ設定される四方弁５０とが冷媒配管でつながれている。
【００２２】
そして、冷房時には圧縮機５から吐出された冷媒が実線矢印の向きに流れ、暖房時はこの矢印とは反対方向に流れるようになる。
【００２３】
（ＩＩ）保護装置
空気調和装置１の圧縮機５にはモータ巻線の過熱保護装置および高圧スイッチ１４が設けられている。圧縮機５のモータ巻線の過熱保護装置は制御プログラムによる保護手段およびサーモスタット等を用いた機械的保護手段を備えている。
【００２４】
圧縮機５のモータ巻線保護装置の制御プログラムによる保護手段は、圧縮機５の吐出管５ａに設置されて吐出温度を検出するサーミスタ等の温度センサ９と、保護制御プログラムにしたがって温度センサ９の温度信号と予め定められた基準吐出温度とを比較し、検出吐出温度が基準吐出温度に達したとき、圧縮機５の停止命令を出力するマイクロコンピュータ等の制御装置１０とからなる。この保護制御プログラムは、制御装置１０内の記憶装置内に格納されており、ＣＰＵ（中央処理装置）の統括的制御下で実行される。
【００２５】
圧縮機５のモータ巻線保護装置の機械的保護手段は、圧縮機５の内部のモータ巻線近傍に設置されたバイメタル１２を電源回路に介在させ、モータ巻線が設定温度（保護値＝１１０℃）に達したとき電源駆動回路１３を遮断して圧縮機５のモータの巻線の焼損等を防止している。
【００２６】
以上の圧縮機５のモータ巻線保護装置において、制御プログラムによる保護手段および機械的保護手段の保護動作は、まず、制御プログラムによる保護手段が働き、この保護機能が働かない場合に、機械的保護手段により直接的に電源を遮断するようになっている。
【００２７】
高圧スイッチ１４は、圧縮機５の内部圧力が予め設定された基準圧力（例、２８．５ｋｇｗ／ｃｍ２  ）に達したときに高圧スイッチ１４が作動し、電源駆動回路１３を遮断して圧縮機５のモータ巻線の焼損等を防止している。
【００２８】
５１は、室外熱交換器に取り付けられた温度センサで、冷房時にのみ作動して冷媒の凝縮温度を検出するものである。５２は、室内熱交換器に取り付けられた温度センサで、暖房時にのみ作動して冷媒の凝縮温度を検出するものである。これらの検出値は、いずれも制御装置１０に入力される。
【００２９】
（ＩＩＩ）  学習機能
次に、本発明の係る保護装置が有する学習機能について説明する。
【００３０】
この学習機能は、温度センサ９自体の特性のばらつきや、取り付け状況等に起因して、制御装置１０に設定した基準吐出温度が温度センサ９の実際の出力信号値（感度）と整合がとれていない場合に、自動的に較正するものである。すなわち、保護制御プログラムによる保護動作以前に、機械的保護手段が複数回（例えば、３回）以上作動した場合に、温度センサ９の感度が低いと判断し、基準設定値を所定温度だけ低下させる修正をソフトウエア上で行うものである。
【００３１】
図２に、バイメタル１２が動作した場合の学習機能アルゴリズムの例を示す。図２において、ｔｄ１は吐出温度基準値の初期値（例、１０５℃）、ｔｄは吐出温度基準値（例、１０５℃）、ｔｉは圧縮機モータ巻線の保護値（例、１１０℃）である。
【００３２】
ステップ１００において、吐出温度基準値ｔｄとして吐出温度基準値の初期値ｔｄｉを設定する。次にステップ１０１に進み、機械的保護手段であるバイメタル１２が設定回数（複数回、例えば、３回）以上作動したか否かを判断する。ステップ１０１において、ＮＯの場合には戻り、カウント動作を継続する。ステップ１０１の判断の結果、ＹＥＳの場合にはステップ１０２に進む。ステップ１０２では、それまでの吐出温度基準値ｔｄから修正値ｎ（例えば１℃）を差し引いて新たな吐出温度基準値ｔｄに更新する。すなわち
ｔｄ（ＮＥＷ）  ＝ｔｄ（ＯＬＤ）  −ｎ
として、現状に適合する吐出温度基準値ｔｄ（ＮＥＷ）  を用いて以後の制御を行う。以下同様にして、常にステップ１０１で保護装置の作動状態を監視し、順次現状に適合するよう学習が行われる。したがって、センサ類の経時的変化や、取り付け状体の経時的変化にも自動的に追従し常に適正な保護が可能となる。
【００３３】
図３に、高圧スイッチ１４が動作した場合の学習機能アルゴリズムの例を示す。なお、この例は高圧スイッチ１４の圧力に対応する凝縮温度（冷房時は温度センサ５１で検出される値、暖房時は温度センサ５２で検出される値）により圧縮機５を保護する場合の例である。
図３において、ｔｃ１は凝縮温度基準値の初期値（例、６４℃）、ｔｃは凝縮温度基準値（例、６４℃）、ｔｈは高圧スイッチ作動圧力に対する飽和温度（例、６８℃）である。
【００３４】
ステップ２００において、凝縮温度基準値ｔｃとして凝縮温度基準値の初期値ｔｃｉを設定する。次にステップ２０１に進み、機械的保護手段である高圧スイッチが設定回数（複数回、例えば、３回）以上作動したか否かを判断する。ステップ２０１において、ＮＯの場合には戻り、カウント動作を継続する。ステップ２０１の判断の結果、ＹＥＳの場合にはステップ２０２に進む。ステップ２０２では、それまでの凝縮温度基準値ｔｃ（ＯＬＤ）  から修正値ｎ（例えば１℃）を差し引いて新たな温度基準値ｔｃ（ＮＥＷ）  に更新する。すなわち
ｔｃ（ＮＥＷ）  ＝ｔｃ（ＯＬＤ）  −ｎ
として、現状に適合する吐出温度基準値ｔｃ（ＮＥＷ）  を用いて以後の制御を行う。以下同様にして、常にステップ２０１で保護装置の作動状態を監視し、順次現状に適合するよう学習が行われる。したがって、センサ類の経時的変化や、取り付け状体の経時的変化にも自動的に追従し常に適正な保護が可能となる。
【００３５】
なお、以上の実施の形態では、バイメタル１２が動作した場合の学習機能アルゴリズムの例と、高圧スイッチ１４が動作した場合の学習機能アルゴリズムの例を個別に示したが、双方の学習機能を組合わせ、バイメタル１２あるいは高圧スイッチ１４のいずれか一方が所定回数以上動作したとき、吐出温度基準値の更新を行うようにすることも本発明の範囲に属する。
【００３６】
【発明の効果】
以上の通り、請求項１乃至３に記載の発明によれば、現実の温度検出器の特性に合わせて保護基準値を更新する学習機能を持たせることにより、機械的保護（あるいは警報）動作の乱発を防止し、温度検出器の点検、圧縮機モータ巻線の保護制御プログラムの変更等の作業が省力化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る保護装置が適用される空気調和装置の管路図である。
【図２】本発明に係る圧縮機モータ巻線の保護基準値の学習制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る凝縮器の保護基準値の学習制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    空気調和装置
２    室内ユニット
３    室外ユニット
４    室内熱交換器
５    圧縮機
５ａ  吐出管
７    室外熱交換器
８    膨張弁
９    温度センサ
１０    制御装置
１２    バイメタル
１３    電源駆動回路
１４    高圧スイッチ
５１    温度センサ（室外熱交換器側）
５２    温度センサ（室内熱交換器側）
ｔｄ１  吐出温度基準値の初期値
ｔｄ    吐出温度基準値
ｔｉ    圧縮機モータ巻線の保護値
ｔｃ１  凝縮温度基準値の初期値
ｔｃ    凝縮温度基準値
ｔｈ    高圧スイッチ作動圧力に対する飽和温度
【図１】
0003599861.tif 000002
【図２】
0003599861.tif 000003
【図３】
0003599861.tif 000004