(57)【要約】【課題】  本発明が解決しようとする課題は、モータ駆動時の騒音と機械的ロック時に停止させることができない制御である。【解決手段】  本発明に係る空気調和機は、ステッピングモータを用いてフィルターの清掃を行う機構を動作させる自動清掃機構を備え、前記ステッピングモータに流れるわずかな電流の変化を検出するために電流検出回路設けることで、フィルターの汚れ具合や機械的なロックをわずかな負荷の増減を電流の変化によって監視し、前記ステッピングモータの回転数を制御する。本発明では、擬似正弦波駆動による転流時の駆動音低減，モータの電流を監視し、モータトルクを可変可能としたことにより、駆動限界値付近のモータトルクで動作させ、騒音の低減を可能とした、また、機構的なロッ時には、モータの回転を停止させることにより、安全性を確保する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータを用いてフィルターの清掃を行う機構を動作させる自動清掃機構を持った空気調和機において、前記ステッピングモータに流れるわずかな電流の変化を検出するために電流検出回路設けることで、フィルターの汚れ具合や機械的なロックをわずかな負荷の増減を電流の変化によって監視し、前記ステッピングモータの回転数を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、負荷の増減により電流の変化を大きくすることが可能なバイポーラ型モータを、前記ステピングモータとして使用することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項２において、前記ステッピングモータを、擬似正弦波駆動を行うことで前記ステッピングモータ駆動時の音を低減することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記ステッピングモータのわずかな電流変化を監視することにより、通常低音化を図るために、駆動限界値付近のモータトルクで動作させ、フィルターの汚れ具合をわずかな負荷の増減によって監視し、前記ステッピングモータに流す電流量を増減させることにより、モータトルクを変化させ、状況にあわせたモータ動作を行うことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルター自動清掃機構を搭載した空気調和機にかかり、特に、モータに流れるわずかな電流の変化を監視し、モータの駆動トルクと回転数を制御することで、安全性と音の低減を可能とする制御方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は室内空気を熱交換器に循環させて、加熱，冷却，除湿機能などにより調整し、これを室内に吹出すことにより室内を空気調和する。このとき、空気調和機における空気清浄用フィルターが汚れていると、循環効率が落ち、加熱，冷却，除湿機能などの性能の低下だけではなく、消費電力の増加につながる。また、自動で清掃機構が動作するため、安全性と低音化が必要であると考える。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５７８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の自動清掃機能においては、負荷による電流変動がない、ユニポーラ型のステッピングモータによって駆動していたため、負荷によってモータトルクを変動させることはできなかった。
【０００５】
そのため、あらゆる状況下で動作することを想定して、充分な余裕度をもったモータトルクでモータを駆動していた。そのため、通常の環境化では、必要なモータトルク以上のトルクでモータが駆動しているため、駆動音が大きかった。また、機構部に物を挟み込んだ場合などに、停止させることができなく、物が壊れるなどの安全性に欠けていた。
【０００６】
そこで、本発明では、バイポーラ型のステッピングモータを使用することで、電流検出を可能とモータの回転数とモータトルクを可変や停止することにより、低音化と安全性を確保する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、モータ駆動時の騒音と機械的ロック時に停止させることができない制御である。
【０００８】
そこで、本発明では、擬似正弦波駆動による転流時の駆動音低減，モータの電流を監視し、モータトルクを可変可能としたことにより、駆動限界値付近のモータトルクで動作させ、騒音の低減を可能とした、また、機構的なロッ時には、モータの回転を停止させることにより、安全性を確保する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、安価で寿命が長いが、電流検出が困難なステッピングモータにて電流検出制御を行うことで、コストの低減と寿命の増加を募ることができることと、フィルターの汚れ具合や機械的なロックによって、制御を変化させることを可能とすることで、安全性の向上をはかることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、安価なステッピングモータの中でも負荷により電流の変化が多きバイポーラ型のモータを仕様することにより、制御の安定性を向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、擬似的正弦波駆動を行うことで、転流のタイミングで発生する電磁音を低減することができるため、駆動時の騒音を低減することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、フィルターの汚れ具合をわずかな負荷の増減によって監視し、負荷が重いと判断した場合、モータに流す電流量を増加させることにより、モータトルクを挙げることが可能になるため、通常フィルターの汚れが少ない状況では、低トルクでモータを駆動し、駆動時の騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示す空気調和機１は、室内機２と室外機３とで構成されている。室内機２と室外機３とは、電源及び通信用のケーブルと冷媒を送る配管５により繋がっている。室内機２は、筐体２５により其の外観が構成され、筐体２５には空気吸込み口３０と空気吐き出し口２９が構成されている。また、筐体２５内には、熱交換器１６と、金属でスパッタリングされたフィルター６と、空気を空気吹出し口２９より吹出す貫流ファン１４と、室内と室外の空気を換気する換気ファンが配設されている。なお、フィルター６は空気吸込み口３０と熱交換器１６との間に配設され、自動清掃用ブラシ１５はフィルター６の表面をなぞるように設されている、そのおおよその位置のみが図１に示されている。
【００１４】
次に、本発明における構成として、図２にて自動清掃機能の構成図，図３にてモータ電流検知回路の構成図を示す。
【００１５】
室内機２内には、図２に示す自動清掃機能２１を設けている。自動清掃機能２１は、フィルター６と自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４と自動清掃機能ブラシ１５等で構成されている。自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４と可動軸２２でつながった自動清掃機能ブラシ９が、自動清掃機能用モータ８が回転することによって、ウォームギアが回転し、自動清掃機能ブラシ１５が移動する構成となっている。
【００１６】
モータの駆動方式は、図５に示すようなＯＮ  ＯＦＦを単純に繰り返す通常の１−２相励磁方式と呼ぶステピングモータ駆動方式ではなく、図６に示すようなＯＮ  ＯＦＦの幅を調整させることにより、電流値を調整し擬似的に正弦波に近い電流波形を構成させることにより、転流のタイミングを減らし、騒音の低減をはかる。
【００１７】
上記のようにモータ電流を擬似正弦波駆動で動作させる制御を行う回路は、電気品２０内部に備えた、図３に示す、マイコン２４と抵抗２６と比較機２７を備えた電流検知回路２５で、自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４に流れる電流を観測することで、モータの詳細状況を把握できる構成となっている。
【００１８】
この様な構成において、自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４を駆動した場合、自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４に流れる電流ラインに抵抗２６を配置し、その抵抗２６に流れる電流の量を比較機２７をかえして、マイコン２４のＡ／Ｄポートで検知することによって、自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４の状態を認識する。
【００１９】
自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４が、停止している場合は、自動清掃機能用バイポーラ型ステッピングモータ４に流れる電流値は、０Ａとなる。マイコン２４からの指令によって動き始めた場合は、フィルター６に埃が溜まっておらず、負荷が変動しない場合は、一定の電流が流れる。
【００２０】
しかし、一定電流が流れないケースが存在する。
【００２１】
前記一定電流が流れないケースは、フィルター６に埃が多く溜まっており、通常時より負荷が重くなっている場合か、機構的にロックが発生している場合がある。
【００２２】
図７の制御フローチャートに示すように、まず自動清掃機構を動作させるためにモータをスタートさせる。モータのスタートと同時に電流の監視を行い、マイコン内部に持った通常動作時の電流量との比較を常に行い動作する。
【００２３】
そこで通常動作時の電流量より負荷が重いときの電流値であると判断した場合、モータ電流の量を増加させ、モータトルクを増加させモータの駆動をはじる。その際モータは一時停止することなく、動作中にモータトルクを変化させる。
【００２４】
モータトルクを増加させた状態の電流を監視し続け、マイコン内部に持った機構的ロック時に発生する電流量との比較を行い動作する。
【００２５】
そこで、機構的ロック時の電流が流れているときは、停止する。しかし、停止したことによって機構的ロックが解除される可能性を考え、再度モータの駆動を開始する。それでも、機構的なロックと判定した場合、モータを停止し、自動清掃機構に何らかの問題があることを表示する。
【００２６】
上記のような、問題が無い場合は、自動清掃動作を正常に終えモータの駆動は停止する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例での空気調和機の外観構成例を示す。
【図２】本発明の実施例での空気調和機の内部構成例を示す。
【図３】本発明の実施例での自動清掃機能の構成例を示す。
【図４】本発明の実施例での電流検知制御部の構成例を示す。
【図５】本発明の実施例での１−２相励磁方式の電流波形を示す。
【図６】本発明の実施例での擬似正弦波方式の電流波形を示す。
【図７】本発明の実施例での自動清掃機構の制御フローチャートを示す。
【符号の説明】
【００２８】
１  空気調和機
２  室内機
３  室外機
４  自動清掃機能用モータ
５  配管
６  フィルター
７  フロントパネル
８  化粧枠
９  キャビネット
１０  受光部
１１  ＬＥＤ表示部
１２  リモコン
１３  上下風向板
１４  貫流ファン
１５  自動清掃用ブラシ
１６  熱交換機
１７  露皿
１８  表示ユニット
１９  左右風向板
２０  電気品
２１  自動清掃機能
２２  可動軸
２４  マイコン
２５  電流検出回路
２６  抵抗
２７  比較機
２８  筐体
２９  空気吐き出し口
３０  空気吸い込み口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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