(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、交流電源電圧が入力され、前記圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、前記圧縮機駆動手段を制御し、前記圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、
前記圧縮機運転周波数制御手段による前記圧縮機の運転周波数の制御に必要な情報を検出する検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数と前記検出手段で検出される検出情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、
前記圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び前記検出手段の検出情報が入力され、前記運転周波数情報と検出情報を比較し、その比較結果と前記判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段と
を備え、
前記判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、
前記比較判定手段は、前記判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度前記圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
圧縮機と、交流電源電圧が入力され、前記圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、前記圧縮機駆動手段を運転周波数情報で制御し、前記圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、
前記圧縮機運転周波数制御手段による前記圧縮機の運転周波数の制御に必要な前記交流電源電圧の入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数と前記入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、
前記圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び前記入力電流検出手段の入力電流情報が入力され、前記運転周波数情報と入力電流情報を比較し、その比較結果と前記判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段と
を備え、
前記判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、
前記比較判定手段は、前記判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度前記圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項３】
直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機と、交流電源電圧が入力され、前記圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、前記圧縮機駆動手段を出力電圧情報で制御し、前記圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、
前記圧縮機運転周波数制御手段による前記圧縮機の運転周波数の制御に必要な前記圧縮機のロータの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と前記圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、
前記位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報及び前記圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力され、前記運転周波数情報と出力電圧情報を比較し、その比較結果と前記判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段と
を備え、
前記判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、
前記比較判定手段は、前記判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度前記圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項４】
直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機と、交流電源電圧が入力され、前記圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、前記圧縮機駆動手段を出力電圧情報で制御し、前記圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、
前記圧縮機運転周波数制御手段による前記圧縮機の運転周波数の制御に必要な前記交流電源電圧の入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記圧縮機運転周波数制御手段による前記圧縮機の運転周波数の制御に必要な前記圧縮機のロータの位置を検出する位置検出手段と、
前記圧縮機の運転周波数と前記入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係、及び前記位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と前記圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、
前記位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報、入力電流検出手段の入力電流情報及び前記圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力され、前記運転周波数情報と入力電流情報及び出力電圧情報を比較し、その比較結果と前記判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段と
を備え、
前記判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、
前記比較判定手段は、前記判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度前記圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項５】
前記比較判定手段は、冷媒系の異常判定のための情報が安定するまで、冷媒系の異常判定を繰り返すことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気調和機の制御装置。
【請求項６】
前記比較判定手段は、冷媒系の異常を判定すると、前記圧縮機を停止させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気調和機の制御装置。
【請求項７】
前記比較判定手段により冷媒系の異常が判定されたとき、前記比較判定手段からの情報により、その旨の表示を行う表示手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、能力可変手段を備えた空気調和機の制御装置に関し、特に冷媒系の異常検出とその保護制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば、特開平６−１３７６４８号公報に示された従来の空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。
図において、４１は圧縮機、４２は四方弁、４３は室外ファン、４４は室外側熱交換器、４５は膨張弁、４６は室内ファン、４７は室内側熱交換器、４８は冷媒配管、４９は圧力センサである。
【０００３】
次に、この従来例の動作について説明する。
まず、圧力センサ４９では、圧縮機４１の吐出圧を検出しており、この圧力センサ４９により検出された吐出圧が、第１の制限値以上に達したときに、膨張弁４５の開度を拡大する。
そして、またこの第１の制限値よりも高い第２の制限値以上に達したときに、圧縮機４１の運転周波数を低減させ、さらに、この第２の制限値よりも高い第３の制限値以上に達したときに、圧縮機４１の運転を停止させ、過圧防止を行っている。
【０００４】
また、図１３は、例えば、特開平２−２０３０５４号公報に示された別の従来の空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。
図において、５１は室外機、５２は室内機、５３は圧縮機、５４は四方弁、５５は室外熱側交換器、５６は室内側熱交換器、５７は検知器、５８はマイクロコンピュータ等から構成され、圧縮機５３の回転速度を変える周波数を制御する室外制御器である。
【０００５】
次に、この従来例の動作について説明する。
まず、検知器５７は暖房運転時室内側熱交換器５６内の冷媒の凝縮温度を検出しており、その検出結果を室外制御器へ出力している。
そして、室外制御器５８では、検知器５７で検出された冷媒の凝縮温度に応じて、検知器５７の検出した冷媒の凝縮温度が５４℃未満の範囲をＡゾーン、凝縮温度が５４℃以上５６℃未満の範囲をＢゾーン、凝縮温度が５６℃以上５８℃未満の範囲をＣゾーン、凝縮温度が５８℃以上６０℃未満の範囲をＤゾーン、凝縮温度が６０℃以上６５℃未満の範囲をＥゾーン、凝縮温度が６５℃以上の範囲をＦゾーンとし、これら各ゾーンに対応して室外制御器５８は圧縮機５３の回転速度を変える周波数を室内温度が設定値になるように増減制御することにより、圧縮機５３の回転速度を変える周波数を変化させて圧縮機５３を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気調和器の制御装置は、上記のように構成されているので、図１２に示すような圧力センサ４９を用いるものでは、高価な圧力センサ４９を使用しなければならず、コストが高くなる上、冷媒回路系に追加で部品を取り付ける形になるため、圧力センサの故障や取り付けた部分での冷媒配管詰まりの可能性を増大させるなど信頼性の低下を招いてしまうという問題点があった。
【０００７】
また、図１３に示すような冷媒配管の温度を利用するものでは、検知する温度の応答速度が遅いため、正常時の制御には使用できても、異常時の保護動作には異常検出速度が間に合わないという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、追加の部品などを使用せず、既存の検出手段を使用し、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことができる空気調和機の制御装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る空気調和機の制御装置は、圧縮機と、交流電源電圧が入力され、圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、圧縮機駆動手段を制御し、圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な情報を検出する検出手段と、圧縮機の運転周波数と検出手段で検出される検出情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び検出手段の検出情報が入力され、運転周波数情報と検出情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段とを備え、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段は、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するものである。
【００１０】
第２の発明に係る空気調和機の制御装置は、圧縮機と、交流電源電圧が入力され、圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、圧縮機駆動手段を運転周波数情報で制御し、圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な交流電源電圧の入力電流を検出する入力電流検出手段と、圧縮機の運転周波数と入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び入力電流検出手段の入力電流情報が入力され、運転周波数情報と入力電流情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段とを備え、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段は、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するものである。
【００１３】
第３の発明に係る空気調和機の制御装置は、直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機と、交流電源電圧が入力され、圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、圧縮機駆動手段を出力電圧情報で制御し、圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な圧縮機のロータの位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報及び圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力され、運転周波数情報と出力電圧情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段とを備え、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段は、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するものである。
【００１４】
第４の発明に係る空気調和機の制御装置は、直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機と、交流電源電圧が入力され、圧縮機を可変交流電圧で駆動する圧縮機駆動手段と、圧縮機駆動手段を出力電圧情報で制御し、圧縮機の運転周波数を可変する圧縮機運転周波数制御手段とを有する空気調和機の制御装置において、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な交流電源電圧の入力電流を検出する入力電流検出手段と、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な圧縮機のロータの位置を検出する位置検出手段と、圧縮機の運転周波数と入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係、及び位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データが記憶される判定データ記憶手段と、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報、入力電流検出手段の入力電流情報及び圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力され、運転周波数情報と入力電流情報及び出力電圧情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定する比較判定手段とを備え、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段は、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するものである。
【００１５】
第５の発明に係る空気調和機の制御装置の比較判定手段は、冷媒系の異常判定のための情報が安定するまで、冷媒系の異常判定を繰り返すものである。
【００１６】
第６の発明に係る空気調和機の制御装置の比較判定手段は、冷媒系の異常を判定すると、圧縮機を停止させるものである。
第７の発明に係る空気調和機の制御装置は、比較判定手段により冷媒系の異常が判定されたとき、比較判定手段からの情報により、その旨の表示を行う表示手段を備えるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
図において、１は交流電源、２は整流手段、３は平滑手段、４は圧縮機運転周波数生成手段であり、整流手段２、平滑手段３及び圧縮機運転周波数生成手段４で圧縮機駆動手段を構成している。
５は圧縮機電動機、６は圧縮機運転周波数制御手段（以下、圧縮機制御手段という）、７は入力電流検出手段、８は比較判定手段、９は判定データ記憶手段、１０、１１、１２は各種データを伝送するためのライン、１３は表示手段である。
【００１８】
ここで、まず、この実施の形態の動作の概略について説明する。
まず、交流電源１は整流手段２で直流にされ平滑手段３で平滑されたリップル分のない直流電圧にされた後、圧縮機運転周波数生成手段４により三相交流に変換され圧縮機電動機５を駆動している。
【００１９】
また、入力電流検出手段７で検出した電流は、ライン１０を通して直接圧縮機制御手段６に送られる他、比較判定手段８により、判定データ記憶手段９に記憶されている正常時相関データと圧縮機制御手段６からライン１１を通して送られる運転周波数データを使用して冷媒系の異常を判定し結果をライン１２を通して圧縮機制御手段６にフィードバックさせている。
また、異常を判定した場合は、表示手段１３を用いて外部に知らしめるようにする。
【００２０】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
図２はこの実施の形態において、異常判定に使用する圧縮機運転周波数と入力電流の関係を示すグラフであり、通常（正常）の運転状態に比較して冷媒系異常運転時は低周波数でも高い入力電流値となっている。
図２に示すように、圧縮機運転周波数と入力電流値の相関関係は、圧縮機の運転周波数が高くなるほど仕事量が増えるために入力電流も大きくなるが、冷媒系に詰まり等の異常がある場合は、圧縮機の運転周波数が小さい場合でも入力電流が非常に大きくなる。
そこで、図２に示すような異常判定境界のデータをあらかじめ判定データ記憶手段９に格納しておき、比較判定手段８により運転周波数に対する入力電流が、異常判定境界の正常側にあるか異常側にあるかを判定するようになっている。
【００２１】
図３はこの実施の形態の異常検出の動作を示すフローチャートである。
まず、元電源である交流電圧１は整流手段２で直流電圧に整流された後、平滑手段３でリップル分を除去され圧縮機運転周波数生成手段４により三相交流信号に変換され圧縮機電動機５を駆動している。
また、入力電流検出手段７で検出された運転電流値は、ライン１０を通して直接圧縮機制御手段６に送られ、圧縮機制御手段６では圧縮機運転周波数生成手段４を制御し、通常運転時に運転電流が元電源の電流容量（ブレーカー容量）を越えないように運転周波数を制御している状態となっている。
【００２２】
そして、比較判定手段８には圧縮機制御手段６から運転周波数がライン１１を通して入力され、入力電流検出手段７で検出された運転電流値が入力されており、比較判定手段８では、まず、圧縮機制御手段６から運転周波数がライン１１を通して入力された圧縮機運転周波数を読み込み（Ｓ１００）、その運転周波数に対応する入力判定値Ｉs を、判定データ記憶手段９に記憶された異常判定境界のデータから読み込む（Ｓ１０１）。
【００２３】
そして、入力電流検出手段７で検出された運転電流値Ｉn を検出し（Ｓ１０２）、運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えているか否かを判断し（Ｓ１０３）、Ｓ１０３で運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えていないと判断されると、通常制御に入り、Ｓ１０３で運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えていると判断されると、異常であると判定し、異常である旨を圧縮機制御手段６にライン１２を通して送信し、その異常信号により圧縮機５の運転を停止させ（Ｓ１０４）、表示手段１３に異常の旨を表示させ異常発生を空気調和機使用者又は保守点検者に知らせ（Ｓ１０５）、終了する。
【００２４】
この実施の形態では、圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機は、通常ブレーカー容量以内で空気調和機を運転させる制御が必要であるため、入力電流検出手段が設けられており、その入力電流検出手段で検出された運転電流値により、圧縮機の異常を判定するので、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことが可能となる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
この実施の形態は、実施の形態１において、比較判定手段８で比較する時間を１点ではなく時間を持たせるようにしたものである。
図において、１４はタイマーカウンターであり、比較判定手段８に接続されており、他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２６】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
図５はこの実施の形態の異常検出の動作を示すフローチャートである。
まず、元電源である交流電圧１は整流手段２で直流電圧に整流された後、平滑手段３でリップル分を除去され圧縮機運転周波数生成手段４により三相交流信号に変換され圧縮機電動機５を駆動している。
また、入力電流検出手段７で検出された運転電流値は、ライン１０を通して直接圧縮機制御手段６に送られ、圧縮機制御手段６では圧縮機運転周波数生成手段４を制御し、通常運転時に運転電流が元電源の電流容量（ブレーカー容量）を越えないよう運転周波数を制御している状態となっている。
【００２７】
そして、比較判定手段８には圧縮機制御手段６から運転周波数がライン１１を通して入力され、入力電流検出手段７で検出された運転電流値も入力されており、比較判定手段８では、まず、タイマーカウンター１４のカウンタｎをクリアし（Ｓ１１０）、圧縮機制御手段６から運転周波数がライン１１を通して入力された圧縮機運転周波数を読み込み（Ｓ１１１）、その運転周波数に対応する入力判定値Ｉs を、判定データ記憶手段９に記憶された異常判定境界のデータから読み込む（Ｓ１１２）。
【００２８】
そして、入力電流検出手段７で検出された運転電流値Ｉn を検出し（Ｓ１１３）、運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えているか否かを判断し（Ｓ１１４）、Ｓ１１４で運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えていないと判断されると、通常制御に入り、Ｓ１１４で運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えていると判断されると、異常の可能性があると判定し、タイマーカウンター１４のカウンタｎをｎ＋１とし（Ｓ１１５）、タイマーカウンター１４のカウンタｎがあらかじめ設定されたｍ（データが安定するまでの時間定数）以上になるまでＳ１１３〜Ｓ１１５を繰り返す（Ｓ１１６）。
【００２９】
また、タイマーカウンター１４のカウンタｎがあらかじめ設定されたｍ以上になる前に、Ｓ１１４で運転電流値Ｉn が入力判定値Ｉs を越えていないと判断されると、通常制御に入り、Ｓ１１６でタイマーカウンター１４のカウンタｎがあらかじめ設定されたｍ以上になると、異常であると判定し、異常である旨を圧縮機制御手段６にライン１２を通して送信し、その異常信号により圧縮機５の運転を停止させ（Ｓ１１７）、表示手段１３に異常の旨を表示させ異常発生を空気調和機使用者又は保守点検者に知らせ（Ｓ１１８）、終了する。
【００３０】
この実施の形態では、タイマーカウンター１４により以上の判断を１回の判断ではなく、時間を持たせるようにしたので、運転電流値のデータが、気温、電源などの環境要因の変動により変化する場合であっても、誤判定することがなく、安定した異常判断を行うことが可能となる。
【００３１】
実施の形態３．
図６は本発明の参考例としての実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
図において、１は交流電源、２は整流手段、３は平滑手段、４は圧縮機運転周波数生成手段、１３は表示手段、１４はタイマーカウンター、１５は誘導電動機を使用した圧縮機、１６は圧縮機制御手段、１７は電流位相検出手段、１８は比較判定手段、１９は判定データ記憶手段、２０、２１、２２は各種データを伝送するためのラインであり、図６の（ａ）はタイマーカウンタ１４が比較判定手段１８に接続されていない構成、図６の（ｂ）はタイマーカウンタ１４が比較判定手段１８に接続されている構成を示している。
【００３２】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、交流電源１は整流手段２で直流にされ平滑手段３で平滑されたリップル分のない直流電圧にされた後、圧縮機運転周波数生成手段４により誘導電動機を駆動させるための信号が生成され、誘導電動機を使用した圧縮機１５を駆動している。
【００３３】
また、電流位相検出手段１７で検出した圧縮機入力電流位相データは、ライン２０を通して直接圧縮機制御手段１６に送られ、負荷変動に対応する制御を行うために使用されている。
また、圧縮機制御手段１６では、電流位相検出手段１７で検出された圧縮機入力電流位相データを位相差データに変換し、ライン２１を通して比較判定手段１８に運転周波数と共に送っている。
【００３４】
また、比較判定手段１８により、判定データ記憶手段１９に記憶されている正常時相関データと圧縮機制御手段１６からライン２１を通して送られる運転周波数データを使用して冷媒系の異常を判定し結果をライン２２を通して圧縮機制御手段１６にフィードバックさせている。
また、異常を判定した場合は、表示手段１３を用いて外部に知らしめるようにする。
【００３５】
ここで、この実施の形態の異常判定の動作について説明する。
図７はこの実施の形態において、異常判定に使用する圧縮機運転周波数と位相差の関係を示すグラフであり、通常（正常）の運転状態に比較して冷媒系異常運転時は低周波数でも高い位相差となっている。
図７に示すように、圧縮機運転周波数と位相差の相関関係は、圧縮機運転周波数が高くなるほどトルクを稼ぐために滑りが大きくなり、従って位相差も大きくなるが、冷媒系に詰まり等の異常がある場合は、圧縮機運転周波数が低い場合でも位相差が非常に大きくなる。
そこで、図７に示すような異常判定境界のデータを判定データ記憶手段１９に格納しておき、比較判定手段１８により運転周波数に対する位相差が、異常判定境界の正常側にあるか異常側にあるかを判定するようになっている。
【００３６】
なお、この実施の形態の異常判定の動作は、実施の形態１、２における入力電流検出手段７で検出された運転電流値と、あらかじめ判定データ記憶手段９に記憶された圧縮機運転周波数と入力電流値の相関関係に基づいた異常判定境界のデータを用いる代わりに、電流位相検出手段１７で検出した圧縮機入力電流位相データに基づいた位相差データと、あらかじめ判定データ記憶手段１９に記憶された圧縮機運転周波数と位相差の相関関係に基づいた異常判定境界のデータを用いる他は、図６の（ａ）については、実施の形態１の動作と同様であり、図６の（ｂ）については、実施の形態２の動作と同様である。
【００３７】
この実施の形態では、誘導電動機を使用した圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機は、圧縮機の運転範囲を広くし、負荷変動に対応する制御を行うため、位相差検出手段が設けられており、その位相差検出手段で検出された圧縮機入力電流位相データに基づいた位相差データにより、圧縮機の異常を判定するので、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことが可能となる。
また、タイマーカウンター１４により以上の判断を１回の判断ではなく、時間を持たせるようにしたので、運転電流値のデータが、気温、電源などの環境要因の変動により変化する場合であっても、誤判定することがなく、安定した異常判断を行うことが可能となる。
【００３８】
実施の形態４．
図８は本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
図において、１は交流電源、２は整流手段、３は平滑手段、４は圧縮機運転周波数生成手段、１３は表示手段、１４はタイマーカウンター、２５は直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機、２６は圧縮機制御手段、２７は運転周波数検出手段、２８は比較判定手段、２９は判定データ記憶手段、３０、３１、３２は各種データを伝送するためのラインであり、図８の（ａ）はタイマーカウンタ１４が比較判定手段２８に接続されていない構成、図８の（ｂ）はタイマーカウンタ１４が比較判定手段２８に接続されている構成を示している。
【００３９】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、交流電源１は整流手段２で直流にされ平滑手段３で平滑されたリップル分のない直流電圧にされた後、圧縮機運転周波数生成手段４により直流ブラシレス電動機を駆動させるための信号が生成され、直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機２５を駆動している。
【００４０】
また、運転周波数検出手段２７で検出した周波数データは、ライン３０を通して直接圧縮機制御手段２６に送られ、直流ブラシレス電動機を制御するために使用されている。
また、圧縮機制御手段２６では、運転周波数検出手段２７で検出した周波数データに基づいて、圧縮機運転周波数生成手段４に送る出力電圧データを制御すると共に、ライン３１を通して比較判定手段２８に送っている。
【００４１】
また、比較判定手段２８により、判定データ記憶手段２９に記憶されている正常時相関データと圧縮機制御手段２６からライン３１を通して送られる出力電圧データを使用して冷媒系の異常を判定し結果をライン３２を通して圧縮機制御手段２６にフィードバックさせている。
また、異常を判定した場合は、表示手段１３を用いて外部に知らしめるようにする。
【００４２】
ここで、この実施の形態の異常判定の動作について説明する。
図９はこの実施の形態において、異常判定に使用する圧縮機運転周波数と出力電圧の関係を示すグラフであり、通常（正常）の運転状態に比較して冷媒系異常運転時は低周波数でも高い出力電圧となっている。
図９に示すように、圧縮機運転周波数と出力電圧の相関関係は、圧縮機運転周波数が高くなるほどトルクを稼ぐために出力電圧を大きくする必要があが、冷媒系に詰まり等の異常がある場合、圧縮機運転周波数が低い場合でも出力電圧が非常に大きくなる。
そこで、図９に示すような異常判定境界のデータを判定データ記憶手段２９に格納しておき、比較判定手段２８により運転周波数に対する出力電圧が、異常判定境界の正常側にあるか異常側にあるかを判定するようになっている。
【００４３】
なお、この実施の形態の異常判定の動作は、実施の形態１、２における入力電流検出手段７で検出された運転電流値と、あらかじめ判定データ記憶手段９に記憶された圧縮機運転周波数と入力電流値の相関関係に基づいた異常判定境界のデータを用いる代わりに、運転周波数検出手段２７で検出した周波数データと、あらかじめ判定データ記憶手段１９に記憶された圧縮機運転周波数と出力電圧に基づいた異常判定境界のデータを用いる他は、図８の（ａ）については、実施の形態１の動作と同様であり、図８の（ｂ）については、実施の形態２の動作と同様である。
【００４４】
この実施の形態では、直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機は、その制御上必ず運転周波数の検出が必要であるため運転周波数検出手段が設けられており、また、直流ブラシレス電動機を制御するための出力電圧データは圧縮機制御手段２６で生成しており、特別に検出回路を設けることなく運転周波数と出力電圧の検出ができ、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことができるという効果を有する。
また、タイマーカウンター１４により以上の判断を１回の判断ではなく、時間を持たせるようにしたので、運転電流値のデータが、気温、電源などの環境要因の変動により変化する場合であっても、誤判定することがなく、安定した異常判断を行うことが可能となる。
【００４５】
なお、この実施の形態では、運転周波数検出手段２７を使用しているが、圧縮機のロータの位置を検出する位置検出手段を使用し、この位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数を使用するようにしてもよい。
【００４６】
実施の形態５．
この実施の形態は、実施の形態１において、判定データ記憶手段９に記憶させる異常判定境界のデータとして、図１０に示すように異常停止判定境界と正常電流判定境界の２つの境界データとし、中間状態を区分として設け、この異常停止判定境界：Ｉｒと正常電流判定境界：Ｉｓの間に電流値が入った場合、一度運転周波数を上げて電流値の挙動を確定させてより確実な判定が行えるようにしたものであり、その他の構成及び、異常判定の動作以外の動作は実施の形態１と同様である。
【００４７】
次に、この実施の形態の異常判定の動作について説明する。
図１１はこの実施の形態の異常検出の動作を示すフローチャートである。
まず、フラグｎをクリアし（Ｓ１２０）、圧縮機制御手段６から運転周波数がライン１１を通して入力された圧縮機運転周波数を読み込み（Ｓ１２１）、その運転周波数に対応する正常電流判定値Ｉs 及び異常停止電流判定値Ｉr を、判定データ記憶手段９に記憶された異常判定境界のデータから読み込む（Ｓ１２２）。
【００４８】
そして、入力電流検出手段７で検出された運転電流値Ｉn を検出し（Ｓ１２３）、正常電流判定値Ｉs が運転電流値Ｉn を越えているか否かを判断し（Ｓ１２４）、Ｓ１２４で正常電流判定値Ｉs が運転電流値Ｉn を越えていると判断されると、通常制御に入り、Ｓ１２４で正常電流判定値Ｉs が運転電流値Ｉn を越えていないと判断されると、運転電流値Ｉn が異常停止電流判定値Ｉr を越えているか否かを判断し（Ｓ１２５）、Ｓ１２５で運転電流値Ｉn が異常停止電流判定値Ｉr を越えていると判断されると、異常であると判定し、異常である旨を圧縮機制御手段６にライン１２を通して送信し、その異常信号により圧縮機５の運転を停止させ（Ｓ１２６）、表示手段１３に異常の旨を表示させ異常発生を空気調和機使用者又は保守点検者に知らせ（Ｓ１２７）、終了する。
【００４９】
また、Ｓ１２５で運転電流値Ｉn が異常停止電流判定値Ｉr を越えていないと判断されると、フラグｎがクリアであるか否かを判断し（Ｓ１２８）、Ｓ１２８でフラグｎがクリアであると判断されると、フラグｎをセットし（Ｓ１２９）、運転周波数を上げて運転させ、Ｓ１２３に戻る。
【００５０】
そして、Ｓ１２４で正常電流判定値Ｉs が運転電流値Ｉn を越えていると判断されると、通常制御に入り、Ｓ１２５で運転電流値Ｉn が異常停止電流判定値Ｉr を越えていると判断されると、異常であると判定し、異常である旨を圧縮機制御手段６にライン１２を通して送信し、その異常信号により圧縮機５の運転を停止させ（Ｓ１２６）、表示手段１３に異常の旨を表示させ異常発生を空気調和機使用者又は保守点検者に知らせ（Ｓ１２７）、終了する。
【００５１】
また、Ｓ１２４で正常電流判定値Ｉs が運転電流値Ｉn を越えていないと判断され、Ｓ１２５で運転電流値Ｉn が異常停止電流判定値Ｉr を越えていないと判断されると、フラグｎがセットされているので、Ｓ１２８でフラグｎがクリアでないと判断され、運転周波数を上昇させても異常判定領域まで運転電流が上昇しない場合であり、破壊に繋がるような異常状態ではないと判断し、周波数を低く抑えて連続運転を継続させる（Ｓ１３１）。
【００５２】
この実施の形態では、圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機は、通常ブレーカー容量以内で空気調和機を運転させる制御が必要であるため、入力電流検出手段が設けられており、その入力電流検出手段で検出された運転電流値により、圧縮機の異常を判定するので、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことが可能となり、さらに、判定データ記憶手段９に記憶させる異常判定境界のデータとして、異常停止判定境界と正常電流判定境界の２つの境界データとし、中間状態を区分として設けたので、より正確な異常判断を行うことが可能となる。
【００５３】
なお、この実施の形態では、実施の形態１において、判定データ記憶手段９に記憶させる異常判定境界のデータとして、図１０に示すように異常停止判定境界と正常電流判定境界の２つの境界データとし、中間状態を区分として設けるようにしたが、実施の形態３、実施の形態４においても同様に、異常停止判定境界と正常位相差判定境界、異常停止判定境界と正常出力電圧判定境界の２つの境界データとし、中間状態を区分として設けるようにして、異常判断を行うようにしてもよい。
なお、本発明の成立には、実施の形態１、２、４で説明した前提構成の下、この実施の形態で説明した構成が必要であることを付言しておく。
【００５４】
また、実施の形態１〜４では、それぞれ別々の異常判定処理を行っているが、実施の形態１〜４を組み合わせて、異常判定を行うようにしてもよい。この場合、異常判定の信頼性を向上させることが可能となる。
【００５５】
また、実施の形態１〜５では、圧縮機の起動時の異常判断の例で説明したが、起動時だけではなく、通常運転時にも異常判断を行い、通常運転時に異常と判断された場合も同様に、圧縮機を停止させるなどの動作をするようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、検出手段により、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な情報を検出し、判定データ記憶手段により、圧縮機の運転周波数と検出手段で検出される検出情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データを記憶し、圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び検出手段の検出情報が入力される比較判定手段により、運転周波数情報と検出情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定するようにしたので、通常運転制御のために予め備えているセンサー等からの情報を利用して冷媒系の異常判定を行うことができ、装置が安価にでき、また、運転のための電気的データを直接使用するためサーミスタを介した温度を利用した保護方法よりも高速に保護が行えるため信頼性をより高めることができるという効果を有する。
また、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段により、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するようにしたので、より正確な異常判断を行うことができるという効果を有する。
【００５７】
また、第２の発明によれば、入力電流検出手段により、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な交流電源電圧の入力電流を検出し、判定データ記憶手段により、圧縮機の運転周波数と入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データを記憶し、圧縮機運転周波数制御手段の運転周波数情報及び入力電流検出手段の入力電流情報が入力される比較判定手段により、運転周波数情報と入力電流情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定するようにしたので、圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機に設けられている入力電流検出手段で検出された運転電流値により、圧縮機の異常を判定するので、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことができるという効果を有する。
また、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段により、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するようにしたので、より正確な異常判断を行うことができるという効果を有する。
【００６０】
また、第３の発明によれば、位置検出手段により、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な圧縮機のロータの位置を検出し、判定データ記憶手段により、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データを記憶し、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報及び圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力される比較判定手段により、運転周波数情報と出力電圧情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定するようにしたので、直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機の運転周波数を変化させ、その能力を可変させることのできる空気調和機に設けられている位置検出手段で検出された圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数データにより、圧縮機の異常を判定するので、コストを上げることなく、また信頼性を損なうことなく圧縮機の圧力保護を迅速に行うことができるという効果を有する。
また、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段により、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するようにしたので、より正確な異常判断を行うことができるという効果を有する。
【００６１】
また、第４の発明によれば、入力電流検出手段により、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な交流電源電圧の入力電流を検出し、位置検出手段により、圧縮機運転周波数制御手段による圧縮機の運転周波数の制御に必要な圧縮機のロータの位置を検出し、判定データ記憶手段により、圧縮機の運転周波数と入力電流検出手段で検出される入力電流情報との相関関係、及び位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数と圧縮機への出力電圧との相関関係に基づいた冷媒系の異常判定データを記憶し、位置検出手段で検出される圧縮機のロータの位置に基づいた運転周波数情報、入力電流検出手段の入力電流情報及び圧縮機運転周波数制御手段の出力電圧情報が入力される比較判定手段により、運転周波数情報と入力電流情報及び出力電圧情報を比較し、その比較結果と判定データ記憶手段に記憶された異常判定データに基づいて、冷媒系の異常を判定するようにしたので、異常判定の信頼性を向上させることができるという効果を有する。
また、判定データ記憶手段に、判定レベルの異なる２つの異常判定データを記憶させ、比較判定手段により、判定データ記憶手段に記憶された、判定レベルの低い異常判定データにより、冷媒系の異常を判定した場合に、一度圧縮機の運転周波数を上げて、冷媒系の異常判定を継続するようにしたので、より正確な異常判断を行うことができるという効果を有する。
【００６２】
また、第５の発明によれば、比較判定手段により、冷媒系の異常判定のための情報が安定するまで、冷媒系の異常判定を繰り返すようにしたので、検出された情報が、気温、電源などの環境要因の変動により変化する場合であっても、誤判定することがなく、安定した異常判断を行うことができるという効果を有する。
【００６３】
また、第６の発明によれば、比較判定手段により、冷媒系の異常を判定すると、圧縮機を停止させるようにしたので、安全に圧縮機を扱うことができるという効果を有する。
また、第７の発明によれば、表示手段により、比較判定手段により冷媒系の異常が判定されたとき、比較判定手段からの情報により、その旨の表示を行うようにしたので、冷媒系の異常が発生したときに、使用者などに異常を知らせることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
【図２】  実施の形態１の異常判定に使用する圧縮機運転周波数と入力電流の関係を示すグラフである。
【図３】  実施の形態１の異常検出の動作を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
【図５】  実施の形態２の異常検出の動作を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の参考例としての実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
【図７】  実施の形態３の異常判定に使用する圧縮機運転周波数と位相差の関係を示すグラフである。
【図８】  本発明の前提となる実施の形態に係る空気調和機の制御装置を示すブロック図である。
【図９】  実施の形態４の異常判定に使用する圧縮機運転周波数と出力電圧の関係を示すグラフである。
【図１０】  実施の形態５の異常判定に使用する圧縮機運転周波数と入力電流の関係を示すグラフである。
【図１１】  実施の形態５の異常検出の動作を示すフローチャートである。
【図１２】  従来の空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。
【図１３】  従来の空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１  交流電源、２  整流手段、３  平滑手段、４  圧縮機運転周波数生成手段、５  圧縮機電動機、６  圧縮機運転周波数制御手段（圧縮機制御手段）、７  入力電流検出手段、８  比較判定手段、９  判定データ記憶手段、１０、１１、１２  ライン、１３  表示手段、１４  タイマーカウンター、１５  誘導電動機を使用した圧縮機、１６  圧縮機運転周波数制御手段（圧縮機制御手段）、１７  電流位相検出手段、１８  比較判定手段、１９  判定データ記憶手段、２０、２１、２２  ライン、２５  直流ブラシレス電動機を使用した圧縮機、２６  圧縮機運転周波数制御手段（圧縮機制御手段）、２７  運転周波数検出手段、２８  比較判定手段、２９  判定データ記憶手段、３０、３１、３２  ライン。
【図１】
0003994574.tif 000002
【図２】
0003994574.tif 000003
【図３】
0003994574.tif 000004
【図４】
0003994574.tif 000005
【図５】
0003994574.tif 000006
【図６】
0003994574.tif 000007
【図７】
0003994574.tif 000008
【図８】
0003994574.tif 000009
【図９】
0003994574.tif 000010
【図１０】
0003994574.tif 000011
【図１１】
0003994574.tif 000012
【図１２】
0003994574.tif 000013
【図１３】
0003994574.tif 000014