(57)【要約】  【課題】  フェライトコアを用いることなく、雷サージ電圧が印加された場合であってもマイコン等の誤動作が発生することがない空気調和機を提供する。  【解決手段】  圧縮機３で圧縮した冷媒を、室内熱交換器８又は室外熱交換器４へ選択的に供給する切替弁と、室内熱交換器８と室外熱交換器４との間の冷媒の流量を調整する調整弁２１とを有する空気調和機において、調整弁２１は、弁開度を調整するモータと、該モータの駆動回路７１とを有し、モータと駆動回路７１との間にスイッチ３０を備え、モータが動作する時間、接続する。【選択図】      図３
2007040607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機で圧縮した冷媒を、室内熱交換器又は室外熱交換器へ選択的に供給する切替弁と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間の冷媒の流量を調整する調整弁と、
前記調整弁を駆動する駆動回路と
を有する空気調和機において、
少なくとも前記調整弁が駆動する間のみ前記調整弁に通電させる手段を備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記調整弁は、弁開度を調整するモータを有し、駆動回路により該モータを駆動するようにしてあり、
前記モータと前記駆動回路との間にスイッチを備え、前記モータが動作する時間、接続するようにしてあ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】
前記スイッチは、前記モータのステータコイルと前記駆動回路との間に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記モータの駆動信号としてパルス信号を出力し、前記スイッチは、前記パルス信号の出力時間よりも長い時間接続するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
前記スイッチはリレースイッチであることを特徴とする請求項１乃至４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、単発的なサージノイズに対する耐性を低コストで高めることができる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のセパレート型空気調和機の構成を模式的に示すブロック図である。図１において、室外機１は、圧縮機３、室外熱交換器４、室外ファン５、室外ファン５の駆動源である室外ファンモータ６、及び制御装置７で構成されている。室内機２は、室内熱交換器８、室内ファン９、室内ファン９の駆動源である室内ファンモータ１０、制御装置１１で構成されている。室外機１と室内機２とは、接続配管１２で冷媒が循環可能に接続してあり、電線１３で電気的に接続してある。
【０００３】
図２は、従来のセパレート型空気調和機の冷凍サイクルを模式的に示すブロック図である。室外機１は、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる方向を切り替える四方弁２０、冷媒の流量を調整する膨張弁(調整弁)２１を設けてある。冷房運転を行う場合、圧縮機３が吐出した冷媒は、四方弁２０、室外熱交換器４、膨張弁２１、室内熱交換器８の順に流れ、四方弁２０を経て圧縮機３に戻る。暖房運転を行う場合、四方弁２０を切り替えることにより、圧縮機３が吐出した冷媒は、四方弁２０、室内熱交換器８、膨張弁２１、室外熱交換器４の順に流れ、四方弁２０を経て圧縮機３に戻る。
【０００４】
このような空気調和機では、落雷等により雷サージ電圧が印加された場合、雷サージ電圧印加時の単位時間当たりの電圧変化が過大となり、制御装置７に内蔵しているマイコン電源に対しても大きな電圧変化が生じる。これにより、マイコンがリセットする、暴走する等の誤動作を行うおそれがあった。特許文献１では、コンデンサを適宜配置するとともに、フェライトコアにリード線を巻きつけることにより、サージ電圧による磁界変動を抑制することにより、マイコンに対して安定した電源供給を行うようにする空気調和機が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１４５２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示してある空気調和機では、フェライトコアを搭載することによりハーネス処理工程が煩雑化し、それに伴って加工費が増大し、材料費が高騰する等、製造コストが増大するという問題点があった。
【０００６】
また、フェライトコアは衝撃荷重に対する脆弱性を有しており、生産工程、搬送工程等における衝撃荷重による割れの発生による歩留まり率の低下等、生産効率の向上が期待できないという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、フェライトコアを用いることなく、雷サージ電圧が印加された場合であってもマイコンの誤動作が発生することがない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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、圧縮機で圧縮した冷媒を、室内熱交換器又は室外熱交換器へ選択的に供給する切替弁と、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間の冷媒の流量を調整する調整弁と、前記調整弁を駆動する駆動回路とを有する空気調和機において、少なくとも前記調整弁が駆動する間のみ前記調整弁に通電させる手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、調整弁の弁開度を調整する駆動回路には、調整弁が開閉する間のみ通電させる手段を備えており、調整弁が開閉しない場合には通電されていないことから、サージ電圧が印加されたときでも駆動回路に内蔵されているマイコンに急激な電圧変動が発生しない。調整弁が開閉することにより流量を調整する時間は空気調和機の運転時間に比して非常に短時間であることから、落雷等によるサージ電圧が印加された場合に調整弁が開閉している可能性は低い。したがって、冷媒の流量を変動する必要がある場合以外は、駆動回路に通電されていないことから、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコンの誤動作が生じる可能性がほとんど無く、サージノイズの影響を受けることなく安定的に稼動することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る空気調和機は、前記調整弁が、弁開度を調整するモータを有し、駆動回路により該モータを駆動するようにしてあり、前記モータと前記駆動回路との間にスイッチを備え、前記モータが動作する時間、接続するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、調整弁の弁開度を調整するモータを駆動する駆動回路とモータとの間にスイッチを備えており、モータが駆動する場合には両者を接続することにより調整弁を開閉して流量を調整し、モータが駆動しない場合には両者は切断してあり、サージ電圧が印加されたときでも駆動回路に内蔵されているマイコンに急激な電圧変動が発生しない。調整弁が開閉することにより流量を調整する時間は空気調和機の運転時間に比して非常に短時間であることから、落雷等によるサージ電圧が印加された場合に調整弁が開閉している可能性は低い。したがって、冷媒の流量を変動する必要がある場合以外は、モータと駆動回路とが電気的に切断されていることから、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコンの誤動作が生じる可能性がほとんど無く、サージノイズの影響を受けることなく安定的に稼動することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る空気調和機は、前記スイッチは、前記モータのステータコイルと前記駆動回路との間に備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、スイッチは、モータのステータコイルと駆動回路との間に備えている。これにより、スイッチが切断されている状態では、サージ電圧の印加によりロータに生じる磁界変動の影響を駆動回路が受けることがなく、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコンの誤動作が生じる可能性がほとんど無く、サージノイズの影響を受けることなく安定的に稼動することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る空気調和機は、前記駆動回路は、前記モータの駆動信号としてパルス信号を出力し、前記スイッチは、前記パルス信号の出力時間よりも長い時間接続するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、駆動回路は、モータの駆動信号としてパルス信号を出力し、スイッチは、パルス信号の出力時間よりも長い時間接続する。これにより、パルス信号が印加される直前からスイッチを接続し、パルス信号の供給が停止した後にスイッチを切断することで、調整弁の開閉が必要な場合にのみスイッチを接続することができ、それ以外の場合は、モータと駆動回路とが電気的に切断されていることから、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコンの誤動作が生じる可能性がほとんど無く、サージノイズの影響を受けることなく安定的に稼動することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る空気調和機は、前記スイッチはリレースイッチであることを特徴とする。
【００１７】
本発明では、スイッチをリレースイッチにすることにより、磁界変動の影響を受けることなくスイッチを確実に継断することができ、サージ電圧の印加により駆動回路のマイコンに誤動作が生じることを未然に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、調整弁の弁開度を調整するモータを駆動する駆動回路とモータとの間にスイッチを備えており、モータが駆動する場合には両者を接続することにより調整弁を開閉して流量を調整し、モータが駆動しない場合には両者は切断してあり、サージ電圧が印加されたときでも駆動回路に内蔵されているマイコンに急激な電圧変動が発生しない。調整弁が開閉することにより流量を調整する時間は空気調和機の運転時間に比して非常に短時間であることから、落雷等によるサージ電圧が印加された場合に調整弁が開閉している可能性は低い。したがって、冷媒の流量を変動する必要がある場合以外は、モータと駆動回路とが電気的に切断されていることから、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコンの誤動作が生じる可能性がほとんど無く、サージノイズの影響を受けることなく安定的に稼動することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図３は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の要部構成を示すブロック図である。図３において、室外機１は、圧縮機３、室外熱交換器４、室外ファン５、室外ファン５の駆動源である室外ファンモータ６、及び制御装置７で構成されている。室内機２は、室内熱交換器８、室内ファン９、室内ファン９の駆動源である室内ファンモータ１０、制御装置１１で構成されている。室外機１と室内機２とは、接続配管１２で冷媒が循環可能に接続してあり、電線１３で電気的に接続してある。
【００２０】
室外機１は、冷房時と暖房時とで冷媒の流れる方向を切り替える四方弁２０、冷媒の流量を調整する膨張弁(調整弁)２１を設けてある。冷凍サイクルは従来と同様である。すなわち冷房運転を行う場合、圧縮機３が吐出した冷媒は、四方弁２０、室外熱交換器４、膨張弁２１、室内熱交換器８の順に流れ、四方弁２０を経て圧縮機３に戻る。暖房運転を行う場合、四方弁２０を切り替えることにより、圧縮機３が吐出した冷媒は、四方弁２０、室内熱交換器８、膨張弁２１、室外熱交換器４の順に流れ、四方弁２０を経て圧縮機３に戻る。
【００２１】
膨張弁２１は、モータを構成するロータが制御装置７の駆動回路７１から出力されるパルス信号により回転することにより、開度を調整する。図４は、本実施の形態に係る膨張弁２１の構成を示す冷媒流路を含む面での断面図である。図４において、膨張弁２１は、弁本体２１Ｂと、モータを構成するロータ２１Ｃ及びステータコイル２１Ｄとで構成される。弁本体２１Ｂは、本体２１ａに、弁座２１ｂ、通路２１ｃ、２１ｄ、メネジ２１ｅが設けてあり、冷媒配管２１ｆ、２１ｇがロウ付けされている。
【００２２】
ロータ２１Ｃは、ニードル弁２１ｊに対しオネジ２１ｈを設け、その上端部にリング状のキャップ２１ｋ、２１ｍを一体としてカシメ固定してある。また、キャップ２１ｋ、２１ｍの外周部に筒状のマグネット２１ｎが接着されている。そして、弁本体２１Ｂに上方からはめ込んで、本体２１ａに設けたメネジ２１ｅ及びニードル弁２１ｊに設けたオネジ２１ｈにより、ロータ２１Ｃは回動自在に取り付けられ、ケース２１ｐを被せて本体２１ａにロウ付けされている。
【００２３】
またステータコイル２１Ｄは、銅線からなる巻線２１ｋを樹脂材でモールド成形したものであり、リード線２１Ｊが設けられている。ステータコイル２１Ｄは、より小形化、省電力化するにはケース２１ｐとの距離Ｌ１を小さくする必要がある。したがって、巻線２１ｋの絶縁用樹脂肉厚Ｌ２を極力小さくすることが好ましい。一般に樹脂肉厚Ｌ２は、耐サージ電圧１０ｋＶを確保し、かつ小形化、省電力化すべく１ｍｍ〜３ｍｍとしている。ステータコイル２１Ｄは、ケース２１ｐの外周部にロータ２１Ｃと相対向する位置に挿入されている。
【００２４】
冷媒は矢印２１Ｅから矢印２１Ｆの方向に流れ、制御装置７の駆動回路７１からステータコイル２１Ｄにパルス信号が印加される。ステータコイル２１Ｄにパルス信号が印加されている時間は、ロータ２１Ｃが時計方向又は反時計方向に回転して上下し、ニードル弁２１ｊの先端部２１ｑと弁座２１ｂ間の隙間を変化させることにより開度を調整し、冷凍サイクルの冷媒流量を調整する。
【００２５】
制御装置７の駆動回路７１は、膨張弁２１の開度を調整する場合にのみ、パルス信号をステータコイル２１Ｄに印加する。膨張弁が開閉することにより流量を調整する時間は、空気調和機の運転時間に比して非常に短時間である。したがって、膨張弁２１の開度を調整する場合以外は、制御装置７の駆動回路７１と、膨張弁２１のステータコイル２１Ｄとを電気的に接続しておく必要がない。本実施の形態では、制御装置７の駆動回路７１と、膨張弁２１のステータコイル２１Ｄとの間にスイッチ３０を設けている点に特徴を有する。
【００２６】
スイッチ３０は、例えばリレースイッチである。図５は、本実施の形態に係るリレースイッチの構成を模式的に示す図である。スイッチ３０は、ステータコイル２１Ｄにパルス信号を印加する駆動回路７１とリンクして、コイルＬに通電する通電回路７２を備えている。
【００２７】
駆動回路７１がパルス信号を印加する場合、印加する時点より所定の時間前に通電回路７２がコイルＬに通電する。コイルＬに通電することにより、通常は「ＯＦＦ」側端子に接触している接触子７３がコイルＬ側へ引き寄せられ、「ＯＮ」側端子に接触する。その後、駆動回路７１がステータコイル２１Ｄにパルス信号を印加する。
【００２８】
駆動回路７１がステータコイル２１Ｄへのパルス信号の印加を終了した場合、通電回路７２はコイルＬへの通電を停止する。コイルＬへの通電を停止することにより、「ＯＮ」側端子に接触している接触子７３が「ＯＦＦ」側端子に接触し、駆動回路７１とステータコイル２１Ｄとが電気的に切断される。
【００２９】
図６は、駆動回路７１がステータコイル２１Ｄへパルス信号を印加するタイミングと、通電回路７２がコイルＬへ通電するタイミングとの関係を示す図である。図６(ａ)は、空気調和機の電源がＯＮとなるタイミングが時刻ｔ０であることを示している。
【００３０】
図６(ｂ)は、膨張弁２１の開度の調整を開始するタイミングが時刻ｔ１であり、終了するタイミングが時刻ｔ１からΔｔ経過した時刻ｔ２であることを示しており、この期間だけ駆動回路７１とステータコイル２１Ｄとが電気的に接続されていれば良い。そこで、図６(ｃ)に示すように、時刻ｔ１より所定時間前である時刻ｔ３から通電回路７２がコイルＬへ通電を開始し、駆動回路７１とステータコイル２１Ｄとを電気的に接続する。時刻ｔ２から（Δｔ＋α）経過し、時刻ｔ２を超えた時刻ｔ４にて通電を停止し、駆動回路７１とステータコイル２１Ｄとを電気的に切断する。
【００３１】
膨張弁２１が動作する時間は、略数秒から３分程度であることから、空気調和機の平均的な稼働時間と比べて非常に短時間である。したがって、落雷等による雷サージが発生した場合であっても、駆動回路７１とステータコイル２１Ｄとが電気的に切断されている可能性が高く、サージ電圧が印加されたときでも駆動回路に内蔵されているマイコン等に急激な電圧変動が発生しない。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、冷媒の流量を変動する必要がある場合、すなわち膨張弁の開度を調整する場合以外は、駆動回路と膨張弁のステータコイルとが電気的に切断されていることから、サージ電圧の印加による駆動回路のマイコン等の誤動作が生じる可能性がほとんど無く、安定的に稼動することが可能となる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態は、スイッチにリレースイッチを用いる場合について説明しているが、リレースイッチに限定されるものではなく、例えばフォトカプラ、トランジスタスイッチ等、他の種類のスイッチであっても同様の効果が規定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のセパレート型空気調和機の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】従来のセパレート型空気調和機の冷凍サイクルを模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和機の要部構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る膨張弁の構成を示す冷媒流路を含む面での断面図である。
【図５】本実施の形態に係るリレースイッチの構成を模式的に示す図である。
【図６】駆動回路がステータコイルへパルス信号を印加するタイミングと、通電回路がコイルへ通電するタイミングとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  室外機
２  室内機
３  圧縮機
４  室外熱交換器
７、１１  制御装置
８  室内熱交換器
２０  四方弁
２１  膨張弁(調整弁)
２１Ｄ  ステータコイル
７１  駆動回路
７２  通電回路
【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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