(57)【要約】【課題】インバータ回路の通常運転開始前にリレーの溶着や不動作を確実に検出して、インバータ回路に突入電流が流れることやリレーと並列に接続された抵抗に過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐことができる空気調和機を得ること。【解決手段】商用交流電圧を整流する整流回路２と、整流回路２により整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサ７と、直流電圧を交流電圧に変換して、圧縮機４を駆動するモータに供給するインバータ回路３と、整流回路２と平滑コンデンサ７との間に直列に接続されたリレー５および該リレー５に並列に接続された突入電流防止抵抗６を具備した突入電流抑制回路１６と、拘束通電時において、リレー５をオフに制御した際の第１の直流電圧値とリレー５をオンに制御した際の第２の直流電圧値とに基づいて、リレー５の接点の溶着あるいは不動作を検出する室外機側制御回路１０とを備える。【選択図】図１
2013219976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される商用交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路により整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサにより平滑された前記直流電圧を交流電圧に変換して、圧縮機を駆動するモータに供給するインバータ回路と、
前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に直列に接続されたリレーおよび該リレーに並列に接続された突入電流防止抵抗を具備した突入電流抑制回路と、
前記リレーを駆動するリレー駆動手段と、
前記直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記リレー駆動手段および前記インバータ駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記モータを駆動することなくモータ巻線に通電する拘束通電時において、前記リレーをオンに制御した際の前記直流電圧である第１の直流電圧値と前記リレーをオフに制御した際の前記直流電圧である第２の直流電圧値とに基づいて、前記リレーの接点の溶着あるいは不動作を検出することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の直流電圧値および前記第２の直流電圧値と予め設定した電圧閾値との比較結果に基づいて、前記リレーの接点の溶着が発生しているか、あるいは、前記リレーの不動作が発生しているかを判別することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の直流電圧値が前記電圧閾値以下である場合に、前記リレーの不動作が発生していると判別することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の直流電圧値が前記電圧閾値よりも大きい場合に、前記リレーの接点の溶着が発生していると判別することを特徴とする請求項２または３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御手段は、前記リレーの接点の溶着あるいは不動作を検出した際に、前記拘束通電を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御手段は、前記リレーの接点の溶着あるいは不動作を検出した際に、当該空気調和機のリモコン表示部に前記リレーの接点の溶着あるいは不動作が発生したことを表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インバータ回路を備える空気調和機では、電源投入時に電荷が充電されていない平滑コンデンサに流入する過大な突入電流を抑制するために、リレーと抵抗とを並列に接続した突入電流抑制回路が設けられており、電源投入時には、抵抗を介して突入電流を抑制しつつ平滑コンデンサを充電し、突入電流の安定後に、リレーをオンしてリレー接点側を通電させるようにしている。
【０００３】
一方、リレーの溶着や不動作が発生した場合、電源投入時にインバータ回路に突入電流が流れる、あるいは、インバータ回路の運転時に抵抗に負荷電流が流れる虞がある。このため、例えば、リレー閉極制御後の入力電流を検出して予め設定された定常運転時の入力電流値と比較することにより、リレーの溶着や不動作を検出する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６４０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、リレーの溶着が発生している状態で電源投入した場合、リレー閉極制御後の入力電流を検出する前に、インバータ回路の通常運転を開始した時点でインバータ回路に突入電流が流れることとなり、インバータ回路に突入電流が流れることを未然に防ぐことができない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インバータ回路の通常運転開始前にリレーの溶着や不動作を確実に検出して、インバータ回路に突入電流が流れることやリレーと並列に接続された抵抗に過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐことができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、交流電源から供給される商用交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑された前記直流電圧を交流電圧に変換して、圧縮機を駆動するモータに供給するインバータ回路と、前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に直列に接続されたリレーおよび該リレーに並列に接続された突入電流防止抵抗を具備した突入電流抑制回路と、前記リレーを駆動するリレー駆動手段と、前記直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、前記リレー駆動手段および前記インバータ駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記モータを駆動することなくモータ巻線に通電する拘束通電時において、前記リレーをオンに制御した際の前記直流電圧である第１の直流電圧値と前記リレーをオフに制御した際の前記直流電圧である第２の直流電圧値とに基づいて、前記リレーの接点の溶着あるいは不動作を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インバータ回路の通常運転開始前にリレーの溶着や不動作を確実に検出して、インバータ回路に突入電流が流れることや突入電流防止抵抗に過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる空気調和機の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる空気調和機の突入電流抑制回路異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態にかかる空気調和機について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる空気調和機の一構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる空気調和機は、室外機１００と、室内機２００と、空気調和機の運転および停止や運転モードの操作を行うリモコン１１とを具備して構成される。
【００１２】
室外機１００は、交流電源１から供給される商用交流電圧を整流する整流回路２と、整流回路２により整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサ７と、平滑コンデンサ７により平滑された直流電圧を交流電圧に変換して圧縮機４を駆動するモータに供給するインバータ回路３と、整流回路２と平滑コンデンサ７との間に直列に接続されたリレー５およびそのリレー５に並列に接続された突入電流防止抵抗６を具備した突入電流抑制回路１６と、リレー５を駆動するリレー駆動回路（リレー駆動手段）８と、直流電圧を検出する直流電圧検出回路（直流電圧検出手段）９と、インバータ回路３を駆動するインバータ駆動回路（インバータ駆動手段）１５と、リレー駆動回路８およびインバータ駆動回路１５を制御する室外機側制御回路（制御手段）１０と、室内機２００との間で相互通信を行うための室外機側通信回路１２ａとを備えている。
【００１３】
室内機２００は、室外機１００との間で相互通信を行うための室内機側通信回路１２ｂと、リモコン１１との間で相互通信を行うためのリモコン通信回路１３と、空気調和機全体の制御を行う室内機側制御回路１４とを備えている。
【００１４】
室内機側制御回路１４は、リモコン通信回路１３を介してリモコン１１からのユーザーの操作を受け付け、室内機側通信回路１２ｂおよび室外機１００の室外機側通信回路１２ａを介して室外機側制御回路１０との間で相互通信を行う。またリモコン１１には、空気調和機の運転状態を表示するリモコン表示部１７が設けられている。
【００１５】
つぎに、図１に示した突入電流抑制回路１６を具備した構成における空気調和機の基本動作について説明する。
【００１６】
図１に示す構成の空気調和機では、一般に、リレー５としては、交流電源１の投入前にはオフとなるノーマリーオフ型のリレーが用いられる。交流電源１が投入されると、突入電流防止抵抗６を介して突入電流を抑制しつつ平滑コンデンサ７が充電され、インバータ回路３の運転を開始し、入力電流の安定後に、リレー５をオン制御してリレーを通電させ、通常運転に移行する。このとき、例えば、リレー５の接点が溶着していた場合、電源投入時においてインバータ回路３に突入電流が流れる虞がある。また、例えば、リレー５が不動作状態となっている場合、インバータ回路３が通常運転に移行した後にも突入電流防止抵抗６を介して負荷電流が流れ続ける虞がある。
【００１７】
したがって、本実施の形態では、交流電源１を投入してからインバータ回路３の通常運転に移行する前に、圧縮機４内部のモータを駆動することなくモータ巻線に通電して圧縮機４を加熱することにより液冷媒を気化させて排出し、圧縮機４内部への液冷媒の滞留を防止する拘束通電を実施し、その拘束通電時において、リレー５の溶着や不動作を確実に検出して、インバータ回路３の通常運転開始後にインバータ回路３に突入電流が流れることや突入電流防止抵抗６に過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐようにする。なお、拘束通電については公知技術であるので、ここではその詳細な説明は省略する。この拘束通電の手法により、本発明が限定されるものではない。
【００１８】
つぎに、本実施の形態にかかる空気調和機の突入電流抑制回路異常検出処理について、図１および図２を参照して説明する。図２は、実施の形態にかかる空気調和機の突入電流抑制回路異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【００１９】
交流電源１の投入後、まず、室外機側制御回路１０は、リレー５をオンに制御して（ステップＳＴ１０１）、拘束通電を開始する（ステップＳＴ１０２）。そして、室外機側制御回路１０は、リレー５をオンに制御した際の直流電圧である第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）を読み込む（ステップＳＴ１０３）。
【００２０】
続いて、室外機側制御回路１０は、リレー５をオフに制御して（ステップＳＴ１０４）、リレー５をオフに制御した際の直流電圧である第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）を読み込み（ステップＳＴ１０５）、リレー５をオンに制御して（ステップＳＴ１０６）、通常運転時の状態に移行させる。
【００２１】
そして、室外機側制御回路１０は、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）と第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）とを比較する（ステップＳＴ１０７）。
【００２２】
ここで、リレー５が正常に動作している場合、第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）は、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）よりも突入電流防止抵抗６による電圧降下分（Ｖｒ）だけ小さい値となる。つまり、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）が第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）よりも大きい場合、すなわち、Ｖｄｃ（ｏｎ）−Ｖｄｃ（ｏｆｆ）＞ε（εは所定の微小値）を満たす場合には、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が生じていないものと判定することができる。
【００２３】
一方、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が生じている場合には、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）と第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）とが常に略同値となる。
【００２４】
したがって、Ｖｄｃ（ｏｎ）−Ｖｄｃ（ｏｆｆ）＞εを満たす場合には（ステップＳＴ１０７；Ｙｅｓ）、室外機側制御回路１０は、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が生じていないものと判定し、拘束通電を継続して（ステップＳＴ１０８）、室内機側制御回路１４から通常運転が指示されるまで待機する通常運転待機状態に移行し（ステップＳＴ１０９）、突入電流抑制回路異常検出処理を終了する。
【００２５】
一方、Ｖｄｃ（ｏｎ）−Ｖｄｃ（ｏｆｆ）＞εを満たさない場合には（ステップＳＴ１０７；Ｎｏ）、室外機側制御回路１０は、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が生じているものと判定する。
【００２６】
このとき、つまり、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が生じている場合には、上述したように、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）と第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）とが常に略同値となる。ここで、リレー５の接点の溶着が発生している場合、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）および第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）は、リレー５が正常である場合にリレー５をオン制御したときの直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）’と略同値となる。
【００２７】
一方、リレー５の不動作が発生している場合、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）および第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）は、リレー５が正常である場合にリレー５をオフ制御したときの直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）’と略同値となる。つまり、リレー５が正常である場合にリレー５をオフ制御したときの直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）’以上であり、且つ、リレー５が正常である場合にリレー５をオン制御したときの直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）’よりも小さい電圧閾値Ｖｃｏｍｐ、すなわち、Ｖｄｃ（ｏｆｆ）’≦Ｖｃｏｍｐ＜Ｖｄｃ（ｏｎ）’を満たす電圧閾値Ｖｃｏｍｐを予め室外機側制御回路１０に設定しておき、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）（あるいは、第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ））が電圧閾値Ｖｃｏｍｐよりも大きい場合、すなわち、Ｖｄｃ（ｏｎ）（≒Ｖｄｃ（ｏｆｆ））＞Ｖｃｏｍｐを満たす場合には、リレー５の接点の溶着が発生しているものと判別することができる。
【００２８】
一方、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）（あるいは、第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ））が電圧閾値Ｖｃｏｍｐ以下である場合、すなわち、Ｖｄｃ（ｏｎ）（≒Ｖｄｃ（ｏｆｆ））＞Ｖｃｏｍｐを満たさない場合（つまり、Ｖｄｃ（ｏｎ）（≒Ｖｄｃ（ｏｆｆ））≦Ｖｃｏｍｐ）には、リレー５の不動作が発生しているものと判別することができる。
【００２９】
したがって、本実施の形態では、Ｖｄｃ（ｏｎ）＞Ｖｃｏｍｐを満たす場合には（ステップＳＴ１１０；Ｙｅｓ）、室外機側制御回路１０は、リレー５の接点の溶着が発生しているものと判別すると共に、リモコン１１のリモコン表示部１７にリレー５の接点の溶着が発生したことを示す表示を行い（ステップＳＴ１１１）、拘束通電を停止し（ステップＳＴ１１２）、通常運転への移行を禁止して（ステップＳＴ１１３）、突入電流抑制回路異常検出処理を終了する。
【００３０】
一方、Ｖｄｃ（ｏｎ）＞Ｖｃｏｍｐを満たさない場合（つまり、Ｖｄｃ（ｏｎ）≦Ｖｃｏｍｐ）には（ステップＳＴ１１０；Ｎｏ）、室外機側制御回路１０は、リレー５の不動作が発生しているものと判別すると共に、リモコン１１のリモコン表示部１７にリレー５の不動作が発生したことを示す表示を行い（ステップＳＴ１１４）、拘束通電を停止し（ステップＳＴ１１２）、通常運転への移行を禁止して（ステップＳＴ１１３）、突入電流抑制回路異常検出処理を終了する。
【００３１】
なお、上述したステップＳＴ１０９では、Ｖｄｃ（ｏｎ）＞Ｖｃｏｍｐを満たすか否かにより、リレー５の故障状態を判別する例を示したが、上述したように、リレー５の接点の溶着あるいは不動作が発生している場合には、第１の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｎ）と第２の直流電圧値Ｖｄｃ（ｏｆｆ）とが常に略同値となる。したがって、Ｖｄｃ（ｏｆｆ）＞Ｖｃｏｍｐを満たすか否かにより、リレー５の故障状態を判別するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
以上説明したように、実施の形態の空気調和機によれば、交流電源を投入してからインバータ回路の通常運転に移行する前に、圧縮機内部のモータを駆動することなくモータ巻線に通電して圧縮機を加熱することにより液冷媒を気化させて排出し、圧縮機内部への液冷媒の滞留を防止する拘束通電を実施し、その拘束通電時において、リレーをオンに制御した際の直流電圧である第１の直流電圧値と、リレーをオフに制御した際の直流電圧である第２の直流電圧値とを比較して、第１の直流電圧値が第２の直流電圧値よりも大きい場合には、リレーの接点の溶着あるいは不動作が生じていないものと判定して通常運転待機状態に移行し、第１の直流電圧値と第２の直流電圧値とが略同値となる場合には、リレーの接点の溶着あるいは不動作が生じているものと判定して、拘束通電を停止させ、通常運転への移行を禁止するようにしたので、インバータ回路の通常運転開始前にリレーの溶着や不動作を確実に検出することができ、インバータ回路の通常運転開始後にインバータ回路に突入電流が流れることや突入電流防止抵抗に過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐことが可能となる。
【００３３】
また、リレーが正常である場合にリレーをオフ制御したときの直流電圧値以上であり、且つ、リレーが正常である場合にリレーをオン制御したときの直流電圧値よりも小さい電圧閾値を予め設定しておき、第１の直流電圧値および第２の直流電圧値が電圧閾値よりも大きい場合には、リレーの接点の溶着が発生しているものと判定して、リモコン表示部にリレーの接点の溶着が発生したことを示す表示を行い、第１の直流電圧値および第２の直流電圧値が電圧閾値以下である場合には、リレーの不動作が発生しているものと判定して、リモコン表示部にリレーの不動作が発生したことを示す表示を行うようにしたので、リレーの故障状態をユーザーに報知することができ、サービス性およびメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００３４】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、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、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１  交流電源
２  整流回路
３  インバータ回路
４  圧縮機
５  リレー
６  突入電流防止抵抗
７  平滑コンデンサ
８  リレー駆動回路（リレー駆動手段）
９  直流電圧検出回路（直流電圧検出手段）
１０  室外機側制御回路（制御手段）
１１  リモコン
１２ａ  室外機側通信回路
１２ｂ  室内機側通信回路
１３  リモコン通信回路
１４  室内機側制御回路
１５  インバータ制御回路
１６  突入電流抑制回路
１７  リモコン表示部
１００  室外機
２００  室内機
【図１】
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【図２】
2013219976.tif 000004