(57)【要約】【課題】簡易な構成で、三相交流電源のいずれかが欠相した場合のインバータの動作を禁止し保護すること。【解決手段】室外制御電源部２Ａと、室内制御電源部２Ｂと、室外通信手段１１Ａと、室内通信手段１１Ｂと、通信電源供給部５と、インバータ制御部４を備え、通信電源供給部５への電源供給を三相交流電源１の所定の二相から行い、室外制御電源部２Ａおよび室内制御電源部２Ｂへの電源供給を、残りの一相を含めた二相から行い、室外通信手段１１Ａと室内通信手段１１Ｂの通信が成立しない場合にインバータ制御部４の動作を禁止するようにすることで、三相交流電源１のいずれか一相が欠相した場合にインバータの動作を禁止することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機を制御する室内制御手段と、室外機を制御する室外制御手段と、室内機に設けられた室内通信手段および室外機に設けられた室外通信手段に電力を供給する通信電源供給手段とを備え、この通信電源供給手段が三相交流電源に電源配線を介して接続されている空気調和装置であって、前記室内制御手段と前記室外制御手段が前記三相交流電源の所定の二相から電源供給を受け、前記通信電源供給手段が、前記所定の二相のいずれか一相と前記所定の二相以外の残りの一相から電源供給を受け、前記室内通信手段と前記室外通信手段間の通信が成立しない場合は、運転を禁止もしくは停止することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
三相交流電源を直流平滑する三相整流部と、前記三相整流部により得られた直流電圧を任意の周波数に可変させるインバータ部と、前記直流電圧を検出する電圧検出手段を設け、前記直流電圧が所定の電圧未満の場合は、前記インバータ部を動作禁止にすることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
所定の二相のいずれか一相と、突入電流を防止するための電流制限部を介して前記所定の二相以外の残りの一相に、三相交流電源を開閉するための三相常開接点と並列に二相常開接点を接続し、運転開始時に前記二相常開接点を閉じた後に電圧検出手段で検出した直流電圧が所定の電圧未満の場合には、前記インバータ部を動作禁止にすると共に、前記二相常開接点を閉動作しないことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は三相交流電源に接続される空気調和装置に関するものであり、特に電源の欠相保護対策の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流電源に接続される機器の欠相保護として、三相交流を整流平滑して得られた直流電圧を検出し、所定のレベルと比較することで欠相判定するものがあり、三相交流電源に接続される空気調和装置についても用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来技術の構成を簡略化したものである。三相交流電源１と、直流変換手段である三相整流部７は、三相常開接点１２を介して接続されており、三相整流部７の直流出力端には平滑コンデンサ８および直流電圧を検出する電圧検出部９が接続されて、周波数変換を行うインバータ１０に接続される。インバータ１０を制御するインバータ制御部４、三相常開接点１２の制御を行う接点制御部（図示せず）などから成る機器制御部６へは、三相交流電源１の所定の二相（例えばＳ相、Ｔ相）から電源供給を受ける制御電源部２により電力供給を行う。また、該所定の二相以外の一相（Ｒ相）と残りの一相（例えばＴ相）は、三相交流電源１と三相整流部７の交流入力端との間で二相常開接点１３および電流制限部１４を介して接続されている。
【０００４】
インバータ１０動作時にはまず二相常開接点１３を閉状態にして、電流制限部１４により突入電流を抑止しながら、平滑コンデンサ８を充電させる。所定の時間経過後に、電圧検出部９により検出された直流電圧が所定のレベル以上であるか判定したうえで三相常開接点１２を閉状態にし、その後インバータ１０を動作させる。検出された直流電圧が所定のレベル未満であれば、インバータの動作を禁止する制御禁止部１５がインバータ制御部４の動作を禁止する。
【０００５】
ここで、制御電源部２が接続された所定の二相のいずれかが欠相した場合、機器制御部６への電力供給を行うことができないため、機器全体が動作しない。また、残りの一相が欠相した場合は、二相常開接点１３が動作しても平滑コンデンサ８へは充電されないため、前述のとおり三相常開接点１２およびインバータ１０は動作せず、三相交流電源１のいずれか一相が欠相した場合の機器の保護を行う。
【特許文献１】特開平２−２６９４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら前記従来の構成では、三相交流電源１のいずれか一相の欠相の場合に、二相常開接点１３が動作するため、例えば電圧検出部９の異常の際に欠相と判断できずインバータ１０を動作させてしまう可能性があるという課題を有していた。
【０００７】
また、平滑コンデンサ８への充電が完了した後、即ちインバータ動作中に三相交流電源が欠相した場合には欠相検出を行えないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、三相交流電源のいずれの相が欠相した場合においてもインバータを動作させることなく、かつインバータ動作後において欠相が発生した場合であっても、確実にインバータを停止させることができる空気調和装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、室内機および室外機それぞれの機器制御部への電源供給を三相交流電源の所定の二相から行い、室内機および室外機に設けられた通信手段への電力供給は、前記所定の二相のいずれか一相と残りの一相から行うようにしたものである。これによって、機器制御部へ電源供給する二相のいずれかが欠相した場合は室内機および室外機の機器制御部へ電力供給がなされないため、室外機および室外機は動作せず、よってインバータは動作しない。また、残りの一相が欠相した場合は通信手段への電力供給がなくなるため、室内機と室外機が通信することができず、通信異常と判断してインバータの動作を禁止もしくは停止させる。つまり三相交流電源のいずれか一相が欠相すればインバータの動作を禁止もしくは停止させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の空気調和装置は、簡易な構成で、三相交流電源のいずれか一相が欠相した場合に、インバータの運転中もしくは停止中に関わらず、インバータの動作を停止もしくは禁止し、機器の保護を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、室内機および室外機のそれぞれを制御する室内機器制御部および室外機器制御部への電源供給を三相交流電源の所定の二相により行い、室内機および室外機にそれぞれ設けられた室内通信手段および室外通信手段への電源供給を、残りの一相を含む二相から供給し、かつ室内機と室外機間で通信が成立しない場合にインバータの制御を禁止もしくは停止することにより、三相交流電源のいずれか一相が欠相した場合に、インバータを動作させないようにすることができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明に加えて、三相整流回路の直流出力端に接続した平滑コンデンサの直流電圧を電圧検出手段によって検出する構成としたことにより、第１の発明の効果に加えて、動作中に欠相により電源電圧が低下した場合に、インバータの動作を停止させることができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明に加えて三相交流電源と三相整流回路の間に三相常開接点を設け、室内通信手段および室外通信手段へ電源供給を行う二相の電源から、二相常開接点および電流制限部を介して三相整流回路の交流入力端に接続することにより、電流制限部が断線破壊した場合などに平滑コンデンサへの充電不良を検出することができるため、三相常開接点を動作させないようにすることで、三相常開接点を介して突入電流が生じることを防止できると共に、電源欠相と電流制限部などの充電回路の不良とを区別することが可能になる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置の制御装置のブロック図を示すものである。
【００１６】
図１において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。１は三相交流電源であり、三相整流部７の直流入力端に接続される。三相整流部７の直流出力端には平滑コンデンサ８が接続され、インバータ１０へ直流電圧を供給している。
【００１７】
室内機を制御する室内制御手段である室内機器制御部６Ｂには、ファンモータ（図示せ
ず）の駆動や各種センサー（図示せず）の入力を判定、制御する制御回路（図示せず）へ電源を供給する室内制御電源部２Ｂが設けられており、室内制御電源部２Ｂは、三相交流電源１のＳ相、Ｔ相から電力供給を受ける。
【００１８】
同様に、室外機を制御する室外制御手段である室外機器制御部６Ａは、インバータ１０を駆動制御するインバータ制御部４やファンモータ（図示せず）、各種弁機構（図示せず）などに電源供給を行う室外制御電源部２Ａを有しており、三相交流電源１のＳ相、Ｔ相より電力供給を受ける。インバータ制御部４はインバータ１０を駆動制御し、インバータ１０に接続された圧縮機３を所望の回転数で動作させる。
【００１９】
一方、室外機器制御部６Ａおよび室内機器制御部６Ｂは、それぞれ室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂを有しており、各種温度やインバータ１０の運転情報などを通信により伝達する。室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂへ電源供給を行う通信電源供給部５は、三相交流電源１のＲ相、Ｔ相より電力供給を受ける。
【００２０】
以上のように構成された空気調和装置の制御装置において、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
三相交流電源１のＳ相もしくはＴ相が欠相した場合、室外制御電源部２Ａへ電源供給されないため、インバータ制御部４が動作せずインバータ１０は動作しない。Ｒ相が欠相した場合は、通信電源供給部５へ電源供給されないため、室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂが動作せず、室内機−室外機間の通信が成立せず室内からの運転指示情報がないため、インバータ制御部４はインバータ１０の運転を禁止し動作させない。
【００２２】
これにより、三相交流電源１のいずれかの相が欠相した場合に、インバータ１０の動作を禁止することが可能になる。
【００２３】
また、室外通信手段１１Ａと室内通信手段１１Ｂが通信できない場合に、インバータ制御部４の動作を停止するようにすることで、インバータ１０が既に動作している状況で三相交流電源１のいずれかの相が欠相した場合においても、インバータ１０の運転を停止させることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における空気調和装置の制御装置のブロック図を示すものである。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２５】
三相交流電源１と三相整流部７は、三相常開接点１２を介して接続されているとともに、室外制御電源部２Ａおよび室内制御電源部２Ｂの接続されるＳ相、Ｔ相以外の相、すなわちＲ相と残りの一相（ここではＴ相）に、二相常開接点１３および電流制限部１４が三相常開接点１２と並列に接続されている。三相整流部７の直流出力端には、直流電圧を検出する電圧検出部９が接続されており、その出力は室外機器制御部６Ａに設けられたインバータ制御禁止部１５に入力される。
【００２６】
以上のように構成された空気調和装置の制御装置において、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
室内からの運転指示が室内通信手段１１Ｂより室外通信手段１１Ａに伝達され、インバータ１０を動作させる必要が生じると、室外機器制御部６Ａは、二相常開接点１３を閉動作させ、電流制限部１４を介して、三相交流電源のＲ相およびＳ相から三相整流部７を経
由して平滑コンデンサ８を充電させる。所定の時間が経過した後、電圧検出部９により平滑コンデンサの両端電圧を検出し、所定の電圧以上の値を検出すれば、インバータ制御禁止部１５がインバータ制御部４の動作禁止を解除するとともに、三相常開接点１２を閉動作させる。インバータ制御部４はインバータ１０を駆動制御し、インバータ１０に接続された圧縮機３を所望の回転数で動作させる。三相交流電源１のＳ相もしくはＴ相が欠相した場合、室外制御電源部２Ａへ電源供給されないため、インバータ制御部４が動作せずインバータ１０は動作しない。
【００２８】
Ｒ相が欠相した場合は、通信電源供給部５へ電源供給されないため、室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂが動作せず、室内機−室外機間の通信が成立せず室内からの運転指示情報がないため、インバータ制御部４はインバータ１０の運転を禁止し動作させない。
【００２９】
ここで、電流制限部１４が断線故障した場合、あるいは二相常開接点１３が閉動作しない故障の場合、室外機器制御部６Ａが二相常開接点１３を動作させても、平滑コンデンサ８へは充電されないため、電圧検出部９により所定の電圧以上を検出することができず、インバータ制御禁止部１５はインバータ制御部４の動作を禁止すると共に三相常開接点１２を動作させない。これにより、三相常開接点１２を介して平滑コンデンサ８への突入電流が生じることを防止することができる。
【００３０】
しかしながら、二相常開接点１３を動作させるためには、室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂの通信が成立する必要があることから、室外通信手段１１Ａおよび室内通信手段１１Ｂへ電源供給する通信電源供給部５及び室外制御電源部２Ａは、三相交流電源１より正常に電力供給を受けていると判定することが可能になる。つまり、三相交流電源１が欠相でないことが明らかであるため、電圧検出部９により所定の電圧以上の値を検出できない場合は、二相常開接点１３もしくは電流制限部１４の異常であることが明らかになり、三相交流電源１の異常と明確に区別することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、三相交流電源の所定の二相を、機器の制御電源と機器間との通信電源に独立させて構成させており、三相交流電源の欠相から容易に機器を保護することが可能になることから、機器間で通信を行うとともに、三相交流電源を用いたインバータ機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和装置の制御装置の構成ブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における空気調和装置の制御装置の構成ブロック図
【図３】従来の制御装置の構成ブロック図
【符号の説明】
【００３３】
１  三相交流電源
２  制御電源部
２Ａ  室外制御電源部
２Ｂ  室内制御電源部
３  圧縮機
４  インバータ制御部
５  通信電源供給部
６  機器制御部
６Ａ  室外機器制御部
６Ｂ  室内機器制御部
７  三相整流部
８  平滑コンデンサ
９  電圧検出部
１０インバータ
１１Ａ  室外通信手段
１１Ｂ  室内通信手段
１２  三相常開接点
１３  二相常開接点
１４  電流制限部
１５  インバータ制御禁止部
【図１】
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【図２】
2006292324.tif 000004
【図３】
2006292324.tif 000005