電気機器
【課題】商用電源を電源とする電気機器の電源プラグ刃とコンセント刃受けとの接触不具合発生を簡単な手段で検出する電気機器を提供する。
【解決手段】電気機器の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき運転中のサージ発生頻度値を演算し、演算されたサージ発生頻度値がサージ発生頻度限界値を超えた場合、異常を報知する報知手段とを備える。
【解決手段】電気機器の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき運転中のサージ発生頻度値を演算し、演算されたサージ発生頻度値がサージ発生頻度限界値を超えた場合、異常を報知する報知手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般の商用電源を電源とする電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和機等の電気機器への給電は、商用電源のコンセントに電気機器の電源プラグを接続することで行われる。
そして、このコンセントと電源プラグの接続は、コンセント刃受けに電源プラグ刃を挿入して、両者を接触させて行っている。
【０００３】
極めてまれではあるが、このような状態で比較的大電流が流れる電気機器である空気調和機、洗濯機や電子レンジ等を長期間使用すると、コンセント部分におけるちりや埃の付着や部品の劣化によって、電源との接触不良が発生することがある。
このような接触不良が発生すると、電源プラグとコンセントの接触不良部分において過熱による電気機器の運転不具合、最悪の場合、コンセント部分からの発煙・発火が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、電気機器の電源プラグや電源コードが、損傷や老朽化により絶縁劣化し過電流により発火するのを防止するため、電源プラグ本体や電源コードに電流ヒューズや温度ヒューズを取り付ける電源プラグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、簡単な構成でサージ電圧を検出可能にするサージ電圧検出装置を提供するために、２相端子間に並列に挿入されたサージ吸収素子に対し直列にサージ検出用抵抗が接続され、このサージ検出用抵抗の両端には分圧抵抗を介して増幅器が接続され、この増幅器の入力側には、増幅器保護用の４個のダイオードが接続され、増幅器の出力側が電圧検出手段に接続されたサージ電圧検出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、サージ防護装置の交換時期の判定を、簡易な構成で確実に可能にするために、サージを抑制するサージ防護装置の交換時期を判定するにあたり、サージ防護装置にサージ電流が流れたことを、サージ判定パラメータとサージ判定パラメータ閾値とを用いて判定し、サージ防護装置にサージ電流が流れた回数を計数し、次に、サージ電流が流れた回数、すなわちサージ発生回数Ｎと、交換時期判定閾値Ｎｃとを比較し、その結果、Ｎ＞Ｎｃであればサージ防護装置は交換時期であると判定するサージ防護装置の交換時期判定装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５０２２４号公報
【特許文献２】実開平６−５３４１号公報
【特許文献３】特開２００８−２６９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電源プラグは、電源プラグが接触不良で過熱し、内蔵された温度ヒューズが動作（溶断）した場合、家庭用電気機器への電源供給が遮断される。この場合、電源プラグの温度ヒューズが溶断したのか、機器が故障したのか、判別が難しく、またコンセント側の接触不良の場合、電源プラグ刃を介するため正確な温度を検知し難く、さらに、小形の電源プラグにヒューズ類を内設するのは難しいなどの問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、電源プラグ刃とコンセント刃受けとの接触不具合の進行中に電気機器を運転していると、その接触不良部分において放電が発生し、この放電により相間サージが発生することを見出した。そこで、この点に着目し、電気機器の運転中に相間のサージ発生を検出し、サージ発生頻度値がサージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する電気機器を提供することを目的とする。なお、特許文献２に記載のサージ電圧検出装置は、サージ吸収素子の経年劣化を検出するものであり、電源プラグとコンセントの接触不良、半断線状態の発生を検知するものではない。
【００１０】
さらに、特許文献３のものは、落雷に伴うサージ防護を目的にコモンモードのサージをカウントするが、相間のサージを検知するものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき、電気機器の運転中のサージ発生頻度値を演算する頻度演算手段と、この頻度演算手段により演算されたサージ発生頻度値と予め設定されたサージ発生頻度限界値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき、運転中のサージ発生の回数を積算する発生回数積算手段と、この発生回数積算手段で積算されたサージ発生回数積算値と予め設定されたサージ発生回数積算限界値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記サージ発生回数積算値が前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
なお、電気機器が商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機の場合には、前記頻度演算手段や前記発生回数積算手段は、前記室外機への通電中に生じたサージを対象としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電気機器によれば、電気機器の電源プラグ刃とコンセント刃受けとの接触不具合を間接的に検出し、異常を報知する電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１ないし第３実施形態に用いる空気調和機の運転制御回路ブロック図。
【図２】本発明に係る空気調和機の第１実施形態の運転制御フロー図。
【図３】本発明に係る空気調和機の第２実施形態の運転制御フロー図。
【図４】本発明に係る空気調和機の第３実施形態の運転制御フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る電気機器の第１実施形態について、電気機器に室内外分離型の空気調和機を例にとって図面を参照して説明する。
【００１７】
本第１実施形態の電気機器である空気調和機は、図１に示すように例えば室内機２０と室外機４０が分離されている。なお、図１は、第１〜第３の実施形態に共通に用いるため、特定の実施形態においては用いられない構成も記載している。
【００１８】
空気調和機の室内機２０は、電源プラグ２２を備え、この電源プラグ２２が商用電源１０に連なるコンセント１１に差し込まれる。電源プラグ２２には電源線２３、商用電源の相間電圧が印加される配線２４ａ、２４ｂを介して室内制御部２１等の室内機２０の電器部品が接続される。
【００１９】
室内制御部２１はＭＣＵ（マイクロコントローラ・ユニット）及び周辺回路を備え、制御手段として機能する。ＭＣＵはＣＰＵ、メモリなどを備え、ＣＰＵがメモリであるＲＯＭ及びＲＡＭとデータのやりとりを行いながら、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することによって所定の制御が実行される。
【００２０】
さらに、配線２４ａ、２４ｂに対し、室内制御部２１と並列に設けられたサージ保護用配線２５にサージアブソーバなどのサージ吸収素子２６が直列に挿入され、このサージ吸収素子２６は相間に制限電圧を超える電圧が発生した時に、そのサージをサージ電流として相間に導通させることで吸収する。
【００２１】
サージ吸収素子２６の設けられた配線２５には、サージ電流に応答して電流が発生するカレント検出コイル２７が設けられ、このカレント検出コイル２７は配線２５を貫通するように設置される。
【００２２】
また、カレント検出コイル２７の出力にはサージ電流の発生を検出するサージ検出回路２８が電気的に接続されている。
【００２３】
そして、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧がその両端子に加わると、サージ吸収素子２６の電圧電流特性に基づいて配線２５に電流が流れる。カレント検出コイル２７はこの電流に応答して出力を発し、サージ検出回路２８がこれを検出するようになっている。
【００２４】
カレント検出コイル２７とサージ検出回路２８でサージ検出手段が構成される。
さらに、サージ検出回路２８には、頻度演算手段としての発生頻度検出回路２９が接続され、さらに、発生回数積算手段としての発生回数積算回路３０が発生頻度検出回路２９に並列に接続されている。
【００２５】
サージ検出回路２８はカレント検出コイル２７で発生した電流を波形整形し、サージ検出パルスとして、発生頻度検出回路２９および発生回数積算回路３０に送る。
【００２６】
発生頻度検出回路２９は室内制御部２１に接続され、所定時間当たりのサージ検出パルス数をサージ発生頻度値（以下、単に発生頻度値という。）Ｎｆ１として演算し、室内制御部２１に送る。
【００２７】
さらに、第１の実施形態では用いられず、第２、第３の実施例で用いる発生回数積算回路３０は、室内制御部２１に接続され、その内部にメモリを備え、サージ検出パルス数を積算してサージ発生回数積算値（以下、単に積算値という。）Ｎｔ１としてメモリに記憶する。さらに、発生回数積算回路３０は、積算値Ｎｔ１を室内制御部２１に送る。
【００２８】
室内制御部２１は、制御手段に加え、比較手段としての機能を備え、発生頻度値Ｎｆ１が、予め設定されメモリに記憶されたサージ発生頻度限界値（以下、単に頻度限界値という。）（閾値）Ｎｓ１を超えたか否かを判断するようになっている。
【００２９】
また、この比較手段は、積算値Ｎｔ１が、予め設定されメモリに記憶されたサージ発生回数積算限界値（以下、単に積算限界値という。）（閾値）Ｎｓ２２を超えたか否かを判断するようになっている。
【００３０】
さらに、室内制御部２１には室内ファンモータ３１、表示部３２が接続されている。この表示部は後述する報知手段として機能する。
【００３１】
また、室外機４０には室外制御部４１が設けられ、この室外制御部４１は配線３３ａ、３３ｂにより、室内制御部２１およびサージ吸収素子２６と並列に接続されている。
【００３２】
配線３３ａにはパワーリレー３４が設けられ、さらに、配線３３ａの室外機４０内では、この配線を流れる電流を検出する電流検出部３５が設けられている。室内外分離型空気調和機の場合、室内機２０での消費電流は小さく、室外機４０での消費電流が大きいため、この電流検出部３５で検出する電流を空気調和機の消費電流として見直して扱うことができる。
【００３３】
パワーリレー３４は室内制御部２１によりオン／オフ制御され、オンされると室外機４０に電源供給がなされ、オフされると室外機４０は電流供給が断たれ、停止する。電流検出部３５は室外制御部４１に接続され、検出電流値は、室外制御機４１によって読み取られる。この検出電流値は、室外機４０内の各機器制御に用いられるとともに、室内制御部２１と室外制御部４１とを通信可能に接続された内外通信線３６を介して室内制御部２１に送信される。
【００３４】
室外制御部４１はインバータを備え、このインバータの出力にはコンプレッサモータ４２が接続される。さらに、室外制御部４１には、室外ファンモータ４３が接続されている。室外制御部４１は、室内制御部２１からの指令及び電流検出部３５の検出電流値に応じてインバータの出力を制御することでコンプレッサモータ４２を可変速駆動し、空調能力を可変する。また、室外制御部４１は、室外ファンモータ４３の回転数をインバータの出力や外気温等に応じて可変する。
【００３５】
次に、本第１実施形態の空気調和機の制御動作を、図２に示す動作フロー図に従って説明する。
【００３６】
室内制御部２１は空気調和機が運転中か否かを判断する（Ｓ１）。
本発明は電気機器の運転中の相間サージを扱うものであるため、運転中か否かの判断が必要となる。この第１の実施形態における空気調和機の運転中とは、暖房、冷房、除湿運転等の室外機４０内のコンプレッサ４２の運転が必要な運転モードのとき及び室内機２０内の機器の動作だけで可能な送風、換気、空気清浄運転等の室内機２０が動作している状態を含む。暖房、冷房、除湿運転等では、室外機４０に加え、室内機２０も運転しているため、したがって、空気調和機の運転中とは、言い換えれば、少なくとも室内機２０が動作している場合である。
【００３７】
空気調和機が運転中の場合（Ｓ１のＹｅｓ）、カレント検出コイル２７とサージ検出回路２８からなるサージ検出手段は相間のサージ発生を検出する（Ｓ２）。
【００３８】
コンセント１１と電源プラグ２２間に接触不良による放電が発生した場合（異常状態）は、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧が発生し、配線２５に電流が流れ、サージ検出回路２８によりサージ電流が検出される。
【００３９】
すなわち、検出用配線２５に電流が流れると、カレント検出コイル２７はこの電流を検出し、サージ検出回路２８が、この検出電流を波形整形し、サージ検出パルスとして、発生頻度検出回路２９に送る。
【００４０】
発生頻度検出回路２９は、所定時間当たりのサージ検出パルス数を演算し、発生頻度値Ｎｆ１として、室内制御部２１に送信する。ここで、ステップＳ１のＹｅｓの場合にこの処理が行われることから、発生頻度検出回路２９は、運転中にのみ動作することとなる。
【００４１】
室内制御部２１が機能として備える比較手段は、発生頻度値Ｎｆ１が、予め設定されメモリに記憶された頻度限界値Ｎｓ１以上か否かを判断する（Ｓ３）。
【００４２】
発生頻度値Ｎｆ１が頻度限界値Ｎｓ１以上の場合（Ｓ３のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している可能性の高い異常状態であり、室内制御部２１(制御手段)は室内ファンモータ３１を停止させ、さらに、内外通信線３６、室外制御部４１を介してコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３を停止させて、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常（の可能性）」を報知手段である表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ４）。
【００４３】
頻度限界値Ｎｓ１を設けることで、雷等の外部要因によるサージ発生を、コンセント接続異常と判断する確率が低下し、コンセント接続異常の誤判定を大幅に低減できる。頻度限界値Ｎｓ１は、例えば１分間で５回とする。これにより、判定の時間を短くすることも可能となる。
【００４４】
表示部３２の表示により異常発生を認識した使用者は、サービスマンを呼ぶなど必要な処置を講じることで、コンセント部の接触不良が進行するのを防止できる。
【００４５】
発生頻度値Ｎｆ１が頻度限界値Ｎｓ１以上でない場合（Ｓ３のＮｏ）、サージ発生は雷など外部要因による一過性のものである可能性が高く、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生していない正常状態として、室内制御部２１は室内ファンモータ３１を制御し、さらに、内外通信線３６、室外制御部４１を介してコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３を制御する等して、そのまま空気調和機の運転を継続制御する（Ｓ５）。
【００４６】
以後、再び、ＳＴＡＲＴに戻り、同様の動作を繰り返す。
なお、ステップ（Ｓ１）において、空気調和機が運転中でない場合（Ｓ１のＮｏ）、空気調和機は停止状態を継続（Ｓ６）し、サージの発生の検出、サージ発生のカウントや頻度の算出は行われない。
【００４７】
なお、本第１の実施形態は、空気調和機の運転中（ステップＳ１のＹｅｓ）にのみ相間のサージ発生を検出・処理するものである。空気調和機が停止状態では、空気調和機での消費電流が０かもしくは極めて小さいため、コンセントと電源プラグ間に接触不良が発生していてもサージは発生しないので、サージ発生の検出、サージ発生のカウントや頻度の算出は行わないようにして誤検出を防止する。
【００４８】
本第１実施形態の空気調和機によれば、コンセントと電源プラグ間の接触不具合などにより発生する相間のサージを、空気調和機の運転中に検出し、この発生頻度値が頻度限界値を超えたと判断された場合、コンセントと電源プラグ間の接触不具合の異常を報知する空気調和機が実現される。
【００４９】
なお、本発明に係る空気調和機では、コンセントと電源プラグ間の接触不良に加えて電源線の半断線などによる接触不良によって放電が発生している場合にも、サージ発生を検出することで、電源線の異常を知ることができる。
【００５０】
なお、本第１実施形態では、空気調和機が室内機と室外機に分離された分離型の例で説明したが、一体型のものでもよい。
【００５１】
続いて、本発明の第２実施形態に係る空気調和機について説明する。
【００５２】
本第２実施形態の空気調和機は、第１実施形態と同様の構成を備え、その制御動作が異なる。
本第２実施形態において、パワーリレー３４が重要な働きをするので、最初にその働きについて説明する。
【００５３】
パワーリレー３４は、配線３３ａの途中に設けられており、室外機４０の運転が必要な条件に応じて室内制御部２１によりＯＮ，ＯＦＦ制御される。一般にパワーリレー３４をＯＮさせる条件は、暖房運転、冷房運転、除湿運転等の室外機４０内のコンプレッサ４２の運転が必要な運転モードのときである。一方、コンプレッサ４２の運転が不要で、室内機２０内の機器の動作だけで可能な運転モードとしては、室内空気の循環を行う送風運転、室内の空気を室外へと排気もしくは室外空気を室内に吸込む換気運転、室内の空気を浄化する空気清浄運転等がある。
【００５４】
なお、換気運転や空気清浄運転は、コンプレッサ４２の運転が必要な冷暖房除湿の運転と組み合わせることも可能である。このような場合はコンプレッサの運転が必要な運転側が優先され、パワーリレー３４は、当然室内制御部２１によってＯＮされる。
【００５５】
本第２実施形態においては、コンセント部分の接続不良によるサージは、消費電流が大きいときに発生することから、消費電流の大きいコンプレッサ４２、室外ファン４３が運転されている状態である室外機４０がＯＮ（パワーリレー３４ＯＮ）の場合を運転中として、所定時間内のサージ発生回数をカウントし、この値が所定値を超えた場合、コンセント部分の接続異常と判断するもの点が新たに加わる。
【００５６】
図３に示す動作フロー図に従って、第２実施形態の空気調和機の制御動作を説明する。この第２の実施形態では、第１の実施形態では用いられなかった発生回数積算回路３０も用いる。
【００５７】
まず、室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮか否かを判断する（Ｓ１１）。
パワーリレー３４がＯＮの場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、サージ検出回路２８は相間のサージ発生を検出する（Ｓ１２）。
【００５８】
コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している場合（異常状態）は、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧が発生し、配線２５に電流が流れ、サージ検出回路２８によりサージ電流が検出される。
【００５９】
第１実施形態のステップ２と同様にして、発生頻度検出回路２９は、所定時間当たりのサージ検出パルス数を発生頻度値Ｎｆ２として演算し、室内制御部２１に送信し、メモリに発生頻度値Ｎｆ２が記憶される。
【００６０】
また、サージ検出回路２８はサージ検出パルスを、発生回数積算回路３０に供給し、発生回数積算回路３０は、そのサージ検出パルス数を積算し、積算値Ｎｔ２としてメモリに記憶する。
【００６１】
比較手段は、発生頻度値Ｎｆ２が、予め設定されメモリに記憶された頻度限界値（閾値）Ｎｓ２１以上か否かを判断する（Ｓ１３）。
【００６２】
発生頻度値Ｎｆ２が頻度限界値Ｎｓ２１以上の場合（Ｓ１３のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、第１実施形態のステップ１４と同様にして、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常（の可能性）」を表示部３２に表示して使用者に知らせる（Ｓ１４）。
異常発生を認識した使用者は、サービスマンを呼ぶなど必要な処置を講じる。
【００６３】
ステップＳ１３において、発生頻度値Ｎｆ２が頻度限界値Ｎｓ２１以上でない場合（Ｓ１３のＮｏ）、発生回数積算回路３０のメモリに記憶された積算値Ｎｔ２が、サージ検出積算限界値（閾値）Ｎｓ２２以上か否かを判断する（Ｓ１５）。
【００６４】
積算値Ｎｔ２が、積算限界値Ｎｓ２２以上の場合（Ｓ１５のＹｅｓ）、積算値Ｎｔ２が、雷など外部要因によって生じる回数をはるかに超えて、積算限界値Ｎｓ２２以上の場合は、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態である可能性が極めて高いことから、ステップＳ１４にて、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常(の可能性)」を表示部３２に表示して使用者に知らせる。
【００６５】
ステップＳ１５において、積算値Ｎｔ２が、積算限界値Ｎｓ２２以上でない場合（Ｓ１５のＮｏ）、第１実施形態のステップＳ５と同様、サージ発生は雷など外部要因による一過性のものであり、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生していない正常状態として、空気調和機の運転を制御し（Ｓ１６）、ＳＴＡＲＴに戻り、同様の動作を繰り返す。
【００６６】
ステップＳ１１において、空気調和機の運転中、室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮでない場合（Ｓ１１のＮｏ）、室内制御部２１は室内機２０のみの運転か否か判断する（Ｓ１７）。
【００６７】
室内機２０のみの運転の場合（Ｓ１７のＹｅｓ）、室内機２０のみの運転を実施（継続）する（Ｓ１８）。
【００６８】
ステップＳ１７において、室内機２０のみの運転でない場合（Ｓ１７のＮｏ）、第１実施形態のステップＳ６と同様、空気調和機を停止させる（Ｓ１９）。
【００６９】
以下、ＳＴＡＲＴに戻り、以上の制御動作を繰り返す。
【００７０】
本第２実施形態の空気調和機によれば、コンセント部分の接続不良によるサージ発生は消費電流が大きいときに発生することから、消費電流の大きいコンプレッサ４２及び／または室外ファン４３が運転されている状態である室外機４０がＯＮ（パワーリレーＯＮ）の場合に、サージ発生検出に基づき、発生頻度あるいは発生回数の積算値が、閾値以上になった場合、コンセント部分の接続異常と判断することで、異常を報知する空気調和機が実現される。
【００７１】
最後に、本発明に係る空気調和機の第３実施形態の制御動作を図４に示す動作フロー図に従って説明する。この実施形態においては、空気調和機の消費電流をも制御することで、コンセントと空気調和機の電源プラグ間の接触不具合の検出精度を高める。
【００７２】
まず、空気調和機の電源プラグ２２がコンセント１１に差し込まれ、電源が供給される。その後、使用者の操作等により空気調和機の運転が開始される（Ｓ２１）。
【００７３】
室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮ中（室外機４０側のコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３が運転）か否かを判断する（Ｓ２２）。ここで、パワーリレー３４がオフであれば（Ｓ２２のＮＯ）、その状態にあった運転処理（停止や室内機２０のみの運転制御）が行われる（Ｓ４０）。
【００７４】
運転中の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、パワーリレー３４はＯＮ状態にあり、室外機４０の電流検出部３５は配線３３ａを流れる入力電流値Ｉｉｎを検出する（Ｓ２３）。
【００７５】
入力電流値Ｉｉｎは、例えば通常運転の圧縮機４２の運転中では７Ａ程度であり、室外制御部４１から内外通信線３６を介して室内制御部２１に入力される。
【００７６】
室内制御部２１は入力電流値Ｉｉｎが、下側電流閾値Ｉｓより大きいか否かを判断する（Ｓ２４）。
【００７７】
なお、入力電流値Ｉｉｎが、最大許容電流値Ｉｍａｘ、例えば２０Ａを超える場合は空気調和機は異常状態であり、空気調和機は異常停止となるため、正常時の入力電流値Ｉｉｎは常時２０Ａより小さい。
【００７８】
入力電流値Ｉｉｎが下側電流閾値Ｉｓより大きい場合（Ｓ２４のＹｅｓ）、第１実施形態のステップ２と同様にして、一定時間間隔（Ｔ１）における発生頻度値Ｎｆ３１が演算され、メモリに記憶される（Ｓ２５）。
【００７９】
発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１より大きいか否か判断される（Ｓ２６）。ここで、頻度限界値Ｎｓ３１は、空気調和機に流れる電流を制限し、運転継続のために能力を制限した運転を実行するか否かを判定する閾値である。
【００８０】
発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１より大きい場合（Ｓ２６のＹｅｓ）、室内制御部２１は室外制御部４１を介して、インバータの出力周波数を低下させ、配線３３ａに流れる電流を下側電流閾値Ｉｓ、例えば５Ａより小さい電流Ｉｍ１、例えば３Ａに制御する（Ｓ２７）。具体的にはインバータの出力周波数を低減させ、消費電流をＩｍ１以下に制限して低能力とする能力制限運転を実行する。
【００８１】
コンセント部の接続異常により生じるサージは機器側の消費電流が大きいほどサージの発生頻度が高くなる。また、接続不具合による発熱は、流れる電流が大きいほど高くなる。また、接続部の不具合による劣化も、流れる電流が大きい時に進行するので、電流抑制を行なえば、運転の継続も可能となる。
【００８２】
そこで、発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１以上、例えば５回／分以上の場合は雷など一過性のサージ発生ではなく、コンセント部分の接続不具合に起因するサージ発生として扱い、この場合は抑制された電流で空気調和機を運転することで、使用者は空気調和機が突然使用できなくなる不便は回避される。すなわち、コンセント部分の接続不具合が生じていても、ここに流れる電流が小さければ、それ以上接続不具合部分が悪化することがないため、運転継続を実行することができる。
【００８３】
ステップＳ２２に戻り、ここでＹＥＳの場合は、電流Ｉｍ１で運転が継続される。
【００８４】
ステップＳ２６において、発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１以上でない場合（Ｓ２６のＮｏ）、サージ発生回数がΣ（Ｎｆ３１＋Ｎｆ３２）として積算され、積算値Ｎｔ３としてメモリに記憶される（Ｓ２８）。
【００８５】
積算値Ｎｔ３が積算限界値（閾値）Ｎｓ３２より大きいか否か判断する（Ｓ２９）。
【００８６】
積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きい場合（Ｓ２９のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、「コンセント部分に異常（の可能性）」を表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ３０）。
【００８７】
積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きくない場合（Ｓ２９のＮｏ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態ではなく、ステップＳ２２に戻り、ここでＹＥＳの場合は、同じ電流Ｉｉｎで運転が継続される。
【００８８】
ステップＳ２４において、入力電流値Ｉｉｎが下側電流閾値Ｉｓより大きくない場合（Ｓ２４のＮｏ）、すなわちステップＳ２７で電流制限による能力制限運転が行われた場合を含む消費電流が小さい場合であり、第１実施形態のステップ２と同様にして、ステップＳ２５の間隔Ｔ１と異なる一定時間（Ｔ０）間隔における発生頻度値Ｎｆ３２が演算され、メモリに記憶される（Ｓ３１）。ここで、例えばＴ１＞Ｔ０である。
【００８９】
発生頻度値Ｎｆ３２が、ステップＳ２６の頻度限界値Ｎｓ３１と異なる頻度限界値Ｎｓ３３より大きいか否か判断される（Ｓ３２）。
【００９０】
発生頻度値Ｎｆ３２が頻度限界値Ｎｓ３３より大きい場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、入力電流を小さくしたにもかかわらず、サージ発生頻度が大きく、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、「コンセント部分に異常(の可能性)」を表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ３０）。
【００９１】
ステップＳ３２において、発生頻度値Ｎｆ３２が頻度限界値Ｎｓ３３より大きくない場合（Ｓ３２のＮｏ）、サージ発生頻度が小さく、入力電流の減少を継続する必要がなく、電流抑制は解除される（Ｓ３３）。
【００９２】
サージ発生回数はΣ（Ｎｆ３１＋Ｎｆ３２）として積算され、積算値Ｎｔ３としてメモリに記憶される（Ｓ２８）。
【００９３】
上記ステップＳ２８と同様にステップＳ２９に行き、積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きい場合（Ｓ２９のＹｅｓ）、ステップＳ３０が実行され、積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きくない場合（Ｓ２９のＮｏ）、ステップＳ２２が実行される。
【００９４】
本第３実施形態の空気調和機によれば、コンセント部分の接続不良によるサージ発生は消費電流が大きい場合に、より多く発生するので、消費電流が大きい場合（通常運転）と小さい運転電流の場合（低能力運転）とに分け、通常運転と低能力運転で頻度限界値を変更し、かつ低能力運転において、当該発生頻度値が頻度限界値を超えない場合には、消費電流の電流抑制を解除するようにし、発生頻度値あるいは積算値が、閾値以上になった場合、コンセント部分の接続異常と判断することで、異常判定の精度を向上させている。
【００９５】
さらに、コンセント部分の接続不良が生じていても、低出力運転であれば、それ以上の進行は防止できるため、低能力ではあるが、空気調和機の空調運転をできる限り継続できるようにしている。しかしながら、ステップＳ３０において、抑制制御、すなわち低能力運転、を行うことなく、空気調和機の運転を停止させても良い。
【００９６】
なお、第３の実施形態においては、パワーリレー３４ＯＮ中にのみサージ発生を検出してコンセント部分の接続異常を判断するようにしたが、第１の実施形態のように室外機４０の停止中（パワーリレー３４ＯＦＦ中）であるが、室内機２０は運転中である状態も含めて空気調和機の運転中とすることも可能である。この場合は、ステップＳ２２を空気調和機運転中か否かの判断ステップに変更すればよい。そして、パワーリレー３４ＯＦＦ中の場合、消費電流の計測ができないため、Ｉｉｎは“０”となり、ステップＳ３１で消費電流が小さい場合と判断され、ステップＳ３２以降の処理が実行される。
【００９７】
また、電気機器の運転中の例として、第１ないし第３の実施の形態においては、電気機器内のいずれかの部品が動作中の場合や空気調和機における室外機へと給電するパワーリレーがＯＮの場合を例としてあげたが、電気機器の部品の中でも消費電流の大きな部品の動作時としても良い。例えば、空気調和機であれば、最も消費電流の大きい圧縮機の動作中を運転中と扱っても良い。
【符号の説明】
【００９８】
２０…室内機、２１…室内制御部、２２…電源プラグ、２３…電源線、２４ａ、２４ｂ…配線、２５…検出用配線、２６…サージ吸収素子、２７…カレント検出コイル、２８…サージ検出回路、２９…発生頻度検出回路、３０…発生回数積算回路、３１…室内ファンモータ、３２…表示部、３３ａ、３３ｂ…配線、３４…パワーリレー、３５…電流検出部、３６…内外通信線、４０…室外機、４１…室外制御部、４２…コンプレッサモータ、４３…室外ファンモータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般の商用電源を電源とする電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和機等の電気機器への給電は、商用電源のコンセントに電気機器の電源プラグを接続することで行われる。
そして、このコンセントと電源プラグの接続は、コンセント刃受けに電源プラグ刃を挿入して、両者を接触させて行っている。
【０００３】
極めてまれではあるが、このような状態で比較的大電流が流れる電気機器である空気調和機、洗濯機や電子レンジ等を長期間使用すると、コンセント部分におけるちりや埃の付着や部品の劣化によって、電源との接触不良が発生することがある。
このような接触不良が発生すると、電源プラグとコンセントの接触不良部分において過熱による電気機器の運転不具合、最悪の場合、コンセント部分からの発煙・発火が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、電気機器の電源プラグや電源コードが、損傷や老朽化により絶縁劣化し過電流により発火するのを防止するため、電源プラグ本体や電源コードに電流ヒューズや温度ヒューズを取り付ける電源プラグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、簡単な構成でサージ電圧を検出可能にするサージ電圧検出装置を提供するために、２相端子間に並列に挿入されたサージ吸収素子に対し直列にサージ検出用抵抗が接続され、このサージ検出用抵抗の両端には分圧抵抗を介して増幅器が接続され、この増幅器の入力側には、増幅器保護用の４個のダイオードが接続され、増幅器の出力側が電圧検出手段に接続されたサージ電圧検出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、サージ防護装置の交換時期の判定を、簡易な構成で確実に可能にするために、サージを抑制するサージ防護装置の交換時期を判定するにあたり、サージ防護装置にサージ電流が流れたことを、サージ判定パラメータとサージ判定パラメータ閾値とを用いて判定し、サージ防護装置にサージ電流が流れた回数を計数し、次に、サージ電流が流れた回数、すなわちサージ発生回数Ｎと、交換時期判定閾値Ｎｃとを比較し、その結果、Ｎ＞Ｎｃであればサージ防護装置は交換時期であると判定するサージ防護装置の交換時期判定装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５０２２４号公報
【特許文献２】実開平６−５３４１号公報
【特許文献３】特開２００８−２６９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電源プラグは、電源プラグが接触不良で過熱し、内蔵された温度ヒューズが動作（溶断）した場合、家庭用電気機器への電源供給が遮断される。この場合、電源プラグの温度ヒューズが溶断したのか、機器が故障したのか、判別が難しく、またコンセント側の接触不良の場合、電源プラグ刃を介するため正確な温度を検知し難く、さらに、小形の電源プラグにヒューズ類を内設するのは難しいなどの問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、電源プラグ刃とコンセント刃受けとの接触不具合の進行中に電気機器を運転していると、その接触不良部分において放電が発生し、この放電により相間サージが発生することを見出した。そこで、この点に着目し、電気機器の運転中に相間のサージ発生を検出し、サージ発生頻度値がサージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する電気機器を提供することを目的とする。なお、特許文献２に記載のサージ電圧検出装置は、サージ吸収素子の経年劣化を検出するものであり、電源プラグとコンセントの接触不良、半断線状態の発生を検知するものではない。
【００１０】
さらに、特許文献３のものは、落雷に伴うサージ防護を目的にコモンモードのサージをカウントするが、相間のサージを検知するものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき、電気機器の運転中のサージ発生頻度値を演算する頻度演算手段と、この頻度演算手段により演算されたサージ発生頻度値と予め設定されたサージ発生頻度限界値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、このサージ検知手段の検出に基づき、運転中のサージ発生の回数を積算する発生回数積算手段と、この発生回数積算手段で積算されたサージ発生回数積算値と予め設定されたサージ発生回数積算限界値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記サージ発生回数積算値が前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
なお、電気機器が商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機の場合には、前記頻度演算手段や前記発生回数積算手段は、前記室外機への通電中に生じたサージを対象としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電気機器によれば、電気機器の電源プラグ刃とコンセント刃受けとの接触不具合を間接的に検出し、異常を報知する電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１ないし第３実施形態に用いる空気調和機の運転制御回路ブロック図。
【図２】本発明に係る空気調和機の第１実施形態の運転制御フロー図。
【図３】本発明に係る空気調和機の第２実施形態の運転制御フロー図。
【図４】本発明に係る空気調和機の第３実施形態の運転制御フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る電気機器の第１実施形態について、電気機器に室内外分離型の空気調和機を例にとって図面を参照して説明する。
【００１７】
本第１実施形態の電気機器である空気調和機は、図１に示すように例えば室内機２０と室外機４０が分離されている。なお、図１は、第１〜第３の実施形態に共通に用いるため、特定の実施形態においては用いられない構成も記載している。
【００１８】
空気調和機の室内機２０は、電源プラグ２２を備え、この電源プラグ２２が商用電源１０に連なるコンセント１１に差し込まれる。電源プラグ２２には電源線２３、商用電源の相間電圧が印加される配線２４ａ、２４ｂを介して室内制御部２１等の室内機２０の電器部品が接続される。
【００１９】
室内制御部２１はＭＣＵ（マイクロコントローラ・ユニット）及び周辺回路を備え、制御手段として機能する。ＭＣＵはＣＰＵ、メモリなどを備え、ＣＰＵがメモリであるＲＯＭ及びＲＡＭとデータのやりとりを行いながら、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することによって所定の制御が実行される。
【００２０】
さらに、配線２４ａ、２４ｂに対し、室内制御部２１と並列に設けられたサージ保護用配線２５にサージアブソーバなどのサージ吸収素子２６が直列に挿入され、このサージ吸収素子２６は相間に制限電圧を超える電圧が発生した時に、そのサージをサージ電流として相間に導通させることで吸収する。
【００２１】
サージ吸収素子２６の設けられた配線２５には、サージ電流に応答して電流が発生するカレント検出コイル２７が設けられ、このカレント検出コイル２７は配線２５を貫通するように設置される。
【００２２】
また、カレント検出コイル２７の出力にはサージ電流の発生を検出するサージ検出回路２８が電気的に接続されている。
【００２３】
そして、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧がその両端子に加わると、サージ吸収素子２６の電圧電流特性に基づいて配線２５に電流が流れる。カレント検出コイル２７はこの電流に応答して出力を発し、サージ検出回路２８がこれを検出するようになっている。
【００２４】
カレント検出コイル２７とサージ検出回路２８でサージ検出手段が構成される。
さらに、サージ検出回路２８には、頻度演算手段としての発生頻度検出回路２９が接続され、さらに、発生回数積算手段としての発生回数積算回路３０が発生頻度検出回路２９に並列に接続されている。
【００２５】
サージ検出回路２８はカレント検出コイル２７で発生した電流を波形整形し、サージ検出パルスとして、発生頻度検出回路２９および発生回数積算回路３０に送る。
【００２６】
発生頻度検出回路２９は室内制御部２１に接続され、所定時間当たりのサージ検出パルス数をサージ発生頻度値（以下、単に発生頻度値という。）Ｎｆ１として演算し、室内制御部２１に送る。
【００２７】
さらに、第１の実施形態では用いられず、第２、第３の実施例で用いる発生回数積算回路３０は、室内制御部２１に接続され、その内部にメモリを備え、サージ検出パルス数を積算してサージ発生回数積算値（以下、単に積算値という。）Ｎｔ１としてメモリに記憶する。さらに、発生回数積算回路３０は、積算値Ｎｔ１を室内制御部２１に送る。
【００２８】
室内制御部２１は、制御手段に加え、比較手段としての機能を備え、発生頻度値Ｎｆ１が、予め設定されメモリに記憶されたサージ発生頻度限界値（以下、単に頻度限界値という。）（閾値）Ｎｓ１を超えたか否かを判断するようになっている。
【００２９】
また、この比較手段は、積算値Ｎｔ１が、予め設定されメモリに記憶されたサージ発生回数積算限界値（以下、単に積算限界値という。）（閾値）Ｎｓ２２を超えたか否かを判断するようになっている。
【００３０】
さらに、室内制御部２１には室内ファンモータ３１、表示部３２が接続されている。この表示部は後述する報知手段として機能する。
【００３１】
また、室外機４０には室外制御部４１が設けられ、この室外制御部４１は配線３３ａ、３３ｂにより、室内制御部２１およびサージ吸収素子２６と並列に接続されている。
【００３２】
配線３３ａにはパワーリレー３４が設けられ、さらに、配線３３ａの室外機４０内では、この配線を流れる電流を検出する電流検出部３５が設けられている。室内外分離型空気調和機の場合、室内機２０での消費電流は小さく、室外機４０での消費電流が大きいため、この電流検出部３５で検出する電流を空気調和機の消費電流として見直して扱うことができる。
【００３３】
パワーリレー３４は室内制御部２１によりオン／オフ制御され、オンされると室外機４０に電源供給がなされ、オフされると室外機４０は電流供給が断たれ、停止する。電流検出部３５は室外制御部４１に接続され、検出電流値は、室外制御機４１によって読み取られる。この検出電流値は、室外機４０内の各機器制御に用いられるとともに、室内制御部２１と室外制御部４１とを通信可能に接続された内外通信線３６を介して室内制御部２１に送信される。
【００３４】
室外制御部４１はインバータを備え、このインバータの出力にはコンプレッサモータ４２が接続される。さらに、室外制御部４１には、室外ファンモータ４３が接続されている。室外制御部４１は、室内制御部２１からの指令及び電流検出部３５の検出電流値に応じてインバータの出力を制御することでコンプレッサモータ４２を可変速駆動し、空調能力を可変する。また、室外制御部４１は、室外ファンモータ４３の回転数をインバータの出力や外気温等に応じて可変する。
【００３５】
次に、本第１実施形態の空気調和機の制御動作を、図２に示す動作フロー図に従って説明する。
【００３６】
室内制御部２１は空気調和機が運転中か否かを判断する（Ｓ１）。
本発明は電気機器の運転中の相間サージを扱うものであるため、運転中か否かの判断が必要となる。この第１の実施形態における空気調和機の運転中とは、暖房、冷房、除湿運転等の室外機４０内のコンプレッサ４２の運転が必要な運転モードのとき及び室内機２０内の機器の動作だけで可能な送風、換気、空気清浄運転等の室内機２０が動作している状態を含む。暖房、冷房、除湿運転等では、室外機４０に加え、室内機２０も運転しているため、したがって、空気調和機の運転中とは、言い換えれば、少なくとも室内機２０が動作している場合である。
【００３７】
空気調和機が運転中の場合（Ｓ１のＹｅｓ）、カレント検出コイル２７とサージ検出回路２８からなるサージ検出手段は相間のサージ発生を検出する（Ｓ２）。
【００３８】
コンセント１１と電源プラグ２２間に接触不良による放電が発生した場合（異常状態）は、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧が発生し、配線２５に電流が流れ、サージ検出回路２８によりサージ電流が検出される。
【００３９】
すなわち、検出用配線２５に電流が流れると、カレント検出コイル２７はこの電流を検出し、サージ検出回路２８が、この検出電流を波形整形し、サージ検出パルスとして、発生頻度検出回路２９に送る。
【００４０】
発生頻度検出回路２９は、所定時間当たりのサージ検出パルス数を演算し、発生頻度値Ｎｆ１として、室内制御部２１に送信する。ここで、ステップＳ１のＹｅｓの場合にこの処理が行われることから、発生頻度検出回路２９は、運転中にのみ動作することとなる。
【００４１】
室内制御部２１が機能として備える比較手段は、発生頻度値Ｎｆ１が、予め設定されメモリに記憶された頻度限界値Ｎｓ１以上か否かを判断する（Ｓ３）。
【００４２】
発生頻度値Ｎｆ１が頻度限界値Ｎｓ１以上の場合（Ｓ３のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している可能性の高い異常状態であり、室内制御部２１(制御手段)は室内ファンモータ３１を停止させ、さらに、内外通信線３６、室外制御部４１を介してコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３を停止させて、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常（の可能性）」を報知手段である表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ４）。
【００４３】
頻度限界値Ｎｓ１を設けることで、雷等の外部要因によるサージ発生を、コンセント接続異常と判断する確率が低下し、コンセント接続異常の誤判定を大幅に低減できる。頻度限界値Ｎｓ１は、例えば１分間で５回とする。これにより、判定の時間を短くすることも可能となる。
【００４４】
表示部３２の表示により異常発生を認識した使用者は、サービスマンを呼ぶなど必要な処置を講じることで、コンセント部の接触不良が進行するのを防止できる。
【００４５】
発生頻度値Ｎｆ１が頻度限界値Ｎｓ１以上でない場合（Ｓ３のＮｏ）、サージ発生は雷など外部要因による一過性のものである可能性が高く、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生していない正常状態として、室内制御部２１は室内ファンモータ３１を制御し、さらに、内外通信線３６、室外制御部４１を介してコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３を制御する等して、そのまま空気調和機の運転を継続制御する（Ｓ５）。
【００４６】
以後、再び、ＳＴＡＲＴに戻り、同様の動作を繰り返す。
なお、ステップ（Ｓ１）において、空気調和機が運転中でない場合（Ｓ１のＮｏ）、空気調和機は停止状態を継続（Ｓ６）し、サージの発生の検出、サージ発生のカウントや頻度の算出は行われない。
【００４７】
なお、本第１の実施形態は、空気調和機の運転中（ステップＳ１のＹｅｓ）にのみ相間のサージ発生を検出・処理するものである。空気調和機が停止状態では、空気調和機での消費電流が０かもしくは極めて小さいため、コンセントと電源プラグ間に接触不良が発生していてもサージは発生しないので、サージ発生の検出、サージ発生のカウントや頻度の算出は行わないようにして誤検出を防止する。
【００４８】
本第１実施形態の空気調和機によれば、コンセントと電源プラグ間の接触不具合などにより発生する相間のサージを、空気調和機の運転中に検出し、この発生頻度値が頻度限界値を超えたと判断された場合、コンセントと電源プラグ間の接触不具合の異常を報知する空気調和機が実現される。
【００４９】
なお、本発明に係る空気調和機では、コンセントと電源プラグ間の接触不良に加えて電源線の半断線などによる接触不良によって放電が発生している場合にも、サージ発生を検出することで、電源線の異常を知ることができる。
【００５０】
なお、本第１実施形態では、空気調和機が室内機と室外機に分離された分離型の例で説明したが、一体型のものでもよい。
【００５１】
続いて、本発明の第２実施形態に係る空気調和機について説明する。
【００５２】
本第２実施形態の空気調和機は、第１実施形態と同様の構成を備え、その制御動作が異なる。
本第２実施形態において、パワーリレー３４が重要な働きをするので、最初にその働きについて説明する。
【００５３】
パワーリレー３４は、配線３３ａの途中に設けられており、室外機４０の運転が必要な条件に応じて室内制御部２１によりＯＮ，ＯＦＦ制御される。一般にパワーリレー３４をＯＮさせる条件は、暖房運転、冷房運転、除湿運転等の室外機４０内のコンプレッサ４２の運転が必要な運転モードのときである。一方、コンプレッサ４２の運転が不要で、室内機２０内の機器の動作だけで可能な運転モードとしては、室内空気の循環を行う送風運転、室内の空気を室外へと排気もしくは室外空気を室内に吸込む換気運転、室内の空気を浄化する空気清浄運転等がある。
【００５４】
なお、換気運転や空気清浄運転は、コンプレッサ４２の運転が必要な冷暖房除湿の運転と組み合わせることも可能である。このような場合はコンプレッサの運転が必要な運転側が優先され、パワーリレー３４は、当然室内制御部２１によってＯＮされる。
【００５５】
本第２実施形態においては、コンセント部分の接続不良によるサージは、消費電流が大きいときに発生することから、消費電流の大きいコンプレッサ４２、室外ファン４３が運転されている状態である室外機４０がＯＮ（パワーリレー３４ＯＮ）の場合を運転中として、所定時間内のサージ発生回数をカウントし、この値が所定値を超えた場合、コンセント部分の接続異常と判断するもの点が新たに加わる。
【００５６】
図３に示す動作フロー図に従って、第２実施形態の空気調和機の制御動作を説明する。この第２の実施形態では、第１の実施形態では用いられなかった発生回数積算回路３０も用いる。
【００５７】
まず、室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮか否かを判断する（Ｓ１１）。
パワーリレー３４がＯＮの場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、サージ検出回路２８は相間のサージ発生を検出する（Ｓ１２）。
【００５８】
コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している場合（異常状態）は、サージ吸収素子２６の制限電圧を超えるサージ電圧が発生し、配線２５に電流が流れ、サージ検出回路２８によりサージ電流が検出される。
【００５９】
第１実施形態のステップ２と同様にして、発生頻度検出回路２９は、所定時間当たりのサージ検出パルス数を発生頻度値Ｎｆ２として演算し、室内制御部２１に送信し、メモリに発生頻度値Ｎｆ２が記憶される。
【００６０】
また、サージ検出回路２８はサージ検出パルスを、発生回数積算回路３０に供給し、発生回数積算回路３０は、そのサージ検出パルス数を積算し、積算値Ｎｔ２としてメモリに記憶する。
【００６１】
比較手段は、発生頻度値Ｎｆ２が、予め設定されメモリに記憶された頻度限界値（閾値）Ｎｓ２１以上か否かを判断する（Ｓ１３）。
【００６２】
発生頻度値Ｎｆ２が頻度限界値Ｎｓ２１以上の場合（Ｓ１３のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、第１実施形態のステップ１４と同様にして、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常（の可能性）」を表示部３２に表示して使用者に知らせる（Ｓ１４）。
異常発生を認識した使用者は、サービスマンを呼ぶなど必要な処置を講じる。
【００６３】
ステップＳ１３において、発生頻度値Ｎｆ２が頻度限界値Ｎｓ２１以上でない場合（Ｓ１３のＮｏ）、発生回数積算回路３０のメモリに記憶された積算値Ｎｔ２が、サージ検出積算限界値（閾値）Ｎｓ２２以上か否かを判断する（Ｓ１５）。
【００６４】
積算値Ｎｔ２が、積算限界値Ｎｓ２２以上の場合（Ｓ１５のＹｅｓ）、積算値Ｎｔ２が、雷など外部要因によって生じる回数をはるかに超えて、積算限界値Ｎｓ２２以上の場合は、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態である可能性が極めて高いことから、ステップＳ１４にて、空気調和機を停止させ、「コンセント部分に異常(の可能性)」を表示部３２に表示して使用者に知らせる。
【００６５】
ステップＳ１５において、積算値Ｎｔ２が、積算限界値Ｎｓ２２以上でない場合（Ｓ１５のＮｏ）、第１実施形態のステップＳ５と同様、サージ発生は雷など外部要因による一過性のものであり、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生していない正常状態として、空気調和機の運転を制御し（Ｓ１６）、ＳＴＡＲＴに戻り、同様の動作を繰り返す。
【００６６】
ステップＳ１１において、空気調和機の運転中、室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮでない場合（Ｓ１１のＮｏ）、室内制御部２１は室内機２０のみの運転か否か判断する（Ｓ１７）。
【００６７】
室内機２０のみの運転の場合（Ｓ１７のＹｅｓ）、室内機２０のみの運転を実施（継続）する（Ｓ１８）。
【００６８】
ステップＳ１７において、室内機２０のみの運転でない場合（Ｓ１７のＮｏ）、第１実施形態のステップＳ６と同様、空気調和機を停止させる（Ｓ１９）。
【００６９】
以下、ＳＴＡＲＴに戻り、以上の制御動作を繰り返す。
【００７０】
本第２実施形態の空気調和機によれば、コンセント部分の接続不良によるサージ発生は消費電流が大きいときに発生することから、消費電流の大きいコンプレッサ４２及び／または室外ファン４３が運転されている状態である室外機４０がＯＮ（パワーリレーＯＮ）の場合に、サージ発生検出に基づき、発生頻度あるいは発生回数の積算値が、閾値以上になった場合、コンセント部分の接続異常と判断することで、異常を報知する空気調和機が実現される。
【００７１】
最後に、本発明に係る空気調和機の第３実施形態の制御動作を図４に示す動作フロー図に従って説明する。この実施形態においては、空気調和機の消費電流をも制御することで、コンセントと空気調和機の電源プラグ間の接触不具合の検出精度を高める。
【００７２】
まず、空気調和機の電源プラグ２２がコンセント１１に差し込まれ、電源が供給される。その後、使用者の操作等により空気調和機の運転が開始される（Ｓ２１）。
【００７３】
室内制御部２１はパワーリレー３４がＯＮ中（室外機４０側のコンプレッサモータ４２、室外ファンモータ４３が運転）か否かを判断する（Ｓ２２）。ここで、パワーリレー３４がオフであれば（Ｓ２２のＮＯ）、その状態にあった運転処理（停止や室内機２０のみの運転制御）が行われる（Ｓ４０）。
【００７４】
運転中の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、パワーリレー３４はＯＮ状態にあり、室外機４０の電流検出部３５は配線３３ａを流れる入力電流値Ｉｉｎを検出する（Ｓ２３）。
【００７５】
入力電流値Ｉｉｎは、例えば通常運転の圧縮機４２の運転中では７Ａ程度であり、室外制御部４１から内外通信線３６を介して室内制御部２１に入力される。
【００７６】
室内制御部２１は入力電流値Ｉｉｎが、下側電流閾値Ｉｓより大きいか否かを判断する（Ｓ２４）。
【００７７】
なお、入力電流値Ｉｉｎが、最大許容電流値Ｉｍａｘ、例えば２０Ａを超える場合は空気調和機は異常状態であり、空気調和機は異常停止となるため、正常時の入力電流値Ｉｉｎは常時２０Ａより小さい。
【００７８】
入力電流値Ｉｉｎが下側電流閾値Ｉｓより大きい場合（Ｓ２４のＹｅｓ）、第１実施形態のステップ２と同様にして、一定時間間隔（Ｔ１）における発生頻度値Ｎｆ３１が演算され、メモリに記憶される（Ｓ２５）。
【００７９】
発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１より大きいか否か判断される（Ｓ２６）。ここで、頻度限界値Ｎｓ３１は、空気調和機に流れる電流を制限し、運転継続のために能力を制限した運転を実行するか否かを判定する閾値である。
【００８０】
発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１より大きい場合（Ｓ２６のＹｅｓ）、室内制御部２１は室外制御部４１を介して、インバータの出力周波数を低下させ、配線３３ａに流れる電流を下側電流閾値Ｉｓ、例えば５Ａより小さい電流Ｉｍ１、例えば３Ａに制御する（Ｓ２７）。具体的にはインバータの出力周波数を低減させ、消費電流をＩｍ１以下に制限して低能力とする能力制限運転を実行する。
【００８１】
コンセント部の接続異常により生じるサージは機器側の消費電流が大きいほどサージの発生頻度が高くなる。また、接続不具合による発熱は、流れる電流が大きいほど高くなる。また、接続部の不具合による劣化も、流れる電流が大きい時に進行するので、電流抑制を行なえば、運転の継続も可能となる。
【００８２】
そこで、発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１以上、例えば５回／分以上の場合は雷など一過性のサージ発生ではなく、コンセント部分の接続不具合に起因するサージ発生として扱い、この場合は抑制された電流で空気調和機を運転することで、使用者は空気調和機が突然使用できなくなる不便は回避される。すなわち、コンセント部分の接続不具合が生じていても、ここに流れる電流が小さければ、それ以上接続不具合部分が悪化することがないため、運転継続を実行することができる。
【００８３】
ステップＳ２２に戻り、ここでＹＥＳの場合は、電流Ｉｍ１で運転が継続される。
【００８４】
ステップＳ２６において、発生頻度値Ｎｆ３１が頻度限界値Ｎｓ３１以上でない場合（Ｓ２６のＮｏ）、サージ発生回数がΣ（Ｎｆ３１＋Ｎｆ３２）として積算され、積算値Ｎｔ３としてメモリに記憶される（Ｓ２８）。
【００８５】
積算値Ｎｔ３が積算限界値（閾値）Ｎｓ３２より大きいか否か判断する（Ｓ２９）。
【００８６】
積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きい場合（Ｓ２９のＹｅｓ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、「コンセント部分に異常（の可能性）」を表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ３０）。
【００８７】
積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きくない場合（Ｓ２９のＮｏ）、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態ではなく、ステップＳ２２に戻り、ここでＹＥＳの場合は、同じ電流Ｉｉｎで運転が継続される。
【００８８】
ステップＳ２４において、入力電流値Ｉｉｎが下側電流閾値Ｉｓより大きくない場合（Ｓ２４のＮｏ）、すなわちステップＳ２７で電流制限による能力制限運転が行われた場合を含む消費電流が小さい場合であり、第１実施形態のステップ２と同様にして、ステップＳ２５の間隔Ｔ１と異なる一定時間（Ｔ０）間隔における発生頻度値Ｎｆ３２が演算され、メモリに記憶される（Ｓ３１）。ここで、例えばＴ１＞Ｔ０である。
【００８９】
発生頻度値Ｎｆ３２が、ステップＳ２６の頻度限界値Ｎｓ３１と異なる頻度限界値Ｎｓ３３より大きいか否か判断される（Ｓ３２）。
【００９０】
発生頻度値Ｎｆ３２が頻度限界値Ｎｓ３３より大きい場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、入力電流を小さくしたにもかかわらず、サージ発生頻度が大きく、コンセント１１と電源プラグ２２間の接触不良による放電が発生している異常状態であり、「コンセント部分に異常(の可能性)」を表示部３２に表示してユーザに知らせる（Ｓ３０）。
【００９１】
ステップＳ３２において、発生頻度値Ｎｆ３２が頻度限界値Ｎｓ３３より大きくない場合（Ｓ３２のＮｏ）、サージ発生頻度が小さく、入力電流の減少を継続する必要がなく、電流抑制は解除される（Ｓ３３）。
【００９２】
サージ発生回数はΣ（Ｎｆ３１＋Ｎｆ３２）として積算され、積算値Ｎｔ３としてメモリに記憶される（Ｓ２８）。
【００９３】
上記ステップＳ２８と同様にステップＳ２９に行き、積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きい場合（Ｓ２９のＹｅｓ）、ステップＳ３０が実行され、積算値Ｎｔ３が積算限界値Ｎｓ３２より大きくない場合（Ｓ２９のＮｏ）、ステップＳ２２が実行される。
【００９４】
本第３実施形態の空気調和機によれば、コンセント部分の接続不良によるサージ発生は消費電流が大きい場合に、より多く発生するので、消費電流が大きい場合（通常運転）と小さい運転電流の場合（低能力運転）とに分け、通常運転と低能力運転で頻度限界値を変更し、かつ低能力運転において、当該発生頻度値が頻度限界値を超えない場合には、消費電流の電流抑制を解除するようにし、発生頻度値あるいは積算値が、閾値以上になった場合、コンセント部分の接続異常と判断することで、異常判定の精度を向上させている。
【００９５】
さらに、コンセント部分の接続不良が生じていても、低出力運転であれば、それ以上の進行は防止できるため、低能力ではあるが、空気調和機の空調運転をできる限り継続できるようにしている。しかしながら、ステップＳ３０において、抑制制御、すなわち低能力運転、を行うことなく、空気調和機の運転を停止させても良い。
【００９６】
なお、第３の実施形態においては、パワーリレー３４ＯＮ中にのみサージ発生を検出してコンセント部分の接続異常を判断するようにしたが、第１の実施形態のように室外機４０の停止中（パワーリレー３４ＯＦＦ中）であるが、室内機２０は運転中である状態も含めて空気調和機の運転中とすることも可能である。この場合は、ステップＳ２２を空気調和機運転中か否かの判断ステップに変更すればよい。そして、パワーリレー３４ＯＦＦ中の場合、消費電流の計測ができないため、Ｉｉｎは“０”となり、ステップＳ３１で消費電流が小さい場合と判断され、ステップＳ３２以降の処理が実行される。
【００９７】
また、電気機器の運転中の例として、第１ないし第３の実施の形態においては、電気機器内のいずれかの部品が動作中の場合や空気調和機における室外機へと給電するパワーリレーがＯＮの場合を例としてあげたが、電気機器の部品の中でも消費電流の大きな部品の動作時としても良い。例えば、空気調和機であれば、最も消費電流の大きい圧縮機の動作中を運転中と扱っても良い。
【符号の説明】
【００９８】
２０…室内機、２１…室内制御部、２２…電源プラグ、２３…電源線、２４ａ、２４ｂ…配線、２５…検出用配線、２６…サージ吸収素子、２７…カレント検出コイル、２８…サージ検出回路、２９…発生頻度検出回路、３０…発生回数積算回路、３１…室内ファンモータ、３２…表示部、３３ａ、３３ｂ…配線、３４…パワーリレー、３５…電流検出部、３６…内外通信線、４０…室外機、４１…室外制御部、４２…コンプレッサモータ、４３…室外ファンモータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、
電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、
このサージ検知手段の検出に基づき、電気機器の運転中のサージ発生頻度値を演算する頻度演算手段と、
この頻度演算手段により演算されたサージ発生頻度値と予め設定されたサージ発生頻度限界値とを比較する比較手段と、
この比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記電気機器は、商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機であって、
前記頻度演算手段は、前記室外機への通電中のサージ発生頻度値を演算することを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記頻度演算手段で演算されたサージ発生頻度値が、前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、電気機器の運転を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記頻度演算手段で演算されたサージ発生頻度値が、前記サージ発生頻度限界値よりも小さな値に予め設定されたサージ発生頻度限界値を超えた場合、前記制御手段により前記電気機器の消費電流を抑制した能力制限運転を行うことを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電気機器の消費電流を検知する電流検知手段が設けられ、前記報知手段は、前記電流検知手段が検知した消費電流が所定値以下において、前記比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項６】
商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、
電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、
このサージ検知手段の検出に基づき、サージ発生の回数を積算する発生回数積算手段と、
この発生回数積算手段で積算されたサージ発生回数積算値と予め設定されたサージ発生回数積算限界値とを比較する比較手段と、
この比較手段により前記サージ発生回数積算値が前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項７】
前記電気機器は、商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機であって、
前記発生回数積算手段は、前記室外機への通電中のサージ発生の回数を積算することを特徴とする請求項６に記載の電気機器。
【請求項８】
前記発生回数積算手段におけるサージ発生回数積算値が、前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、前記電気機器の運転を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の電気機器。
【請求項１】
商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、
電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、
このサージ検知手段の検出に基づき、電気機器の運転中のサージ発生頻度値を演算する頻度演算手段と、
この頻度演算手段により演算されたサージ発生頻度値と予め設定されたサージ発生頻度限界値とを比較する比較手段と、
この比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記電気機器は、商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機であって、
前記頻度演算手段は、前記室外機への通電中のサージ発生頻度値を演算することを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記頻度演算手段で演算されたサージ発生頻度値が、前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、電気機器の運転を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記頻度演算手段で演算されたサージ発生頻度値が、前記サージ発生頻度限界値よりも小さな値に予め設定されたサージ発生頻度限界値を超えた場合、前記制御手段により前記電気機器の消費電流を抑制した能力制限運転を行うことを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電気機器の消費電流を検知する電流検知手段が設けられ、前記報知手段は、前記電流検知手段が検知した消費電流が所定値以下において、前記比較手段により前記サージ発生頻度値が前記サージ発生頻度限界値を超えたと判断された場合、異常を報知することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項６】
商用電源と接続するコンセントを備えた電気機器において、
電源の相間のサージ発生を検出するサージ検知手段と、
このサージ検知手段の検出に基づき、サージ発生の回数を積算する発生回数積算手段と、
この発生回数積算手段で積算されたサージ発生回数積算値と予め設定されたサージ発生回数積算限界値とを比較する比較手段と、
この比較手段により前記サージ発生回数積算値が前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、異常を報知する報知手段と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項７】
前記電気機器は、商用電源と接続するコンセントを備えた室内機とこの室内機から電源が供給される室外機とからなる室内外分離型の空気調和機であって、
前記発生回数積算手段は、前記室外機への通電中のサージ発生の回数を積算することを特徴とする請求項６に記載の電気機器。
【請求項８】
前記発生回数積算手段におけるサージ発生回数積算値が、前記サージ発生回数積算限界値を超えたと判断された場合、前記電気機器の運転を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１５３９８９（Ｐ２０１１−１５３９８９Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０５０（Ｐ２０１０−１７０５０）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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