JP2003097758A - 電磁弁制御装置および電磁弁制御装置を備えた空気調和機 - Google Patents
電磁弁制御装置および電磁弁制御装置を備えた空気調和機Info
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Abstract
御装置および電磁弁制御装置を備えた空気調和機を提供
する。 【解決手段】 四方切換電磁弁の弁コイルL1の一端に
リレーRYの一端が接続し、リレーRYの他端に直流高
電圧(DC280V)を印加している。上記弁コイルL1の一端
にダイオードD1を介してトランジスタQ1のコレクタ
を接続し、トランジスタQ1のエミッタに直流低電圧(D
C16V)を印加している。上記弁コイルL1に通電すると
き、制御部1によってリレーRYをオンして、リレーR
Y,正特性温度係数素子PTCを介して弁コイルL1に
直流高電圧を印加することにより切換動作を行う。その
切換動作後、制御部1によってトランジスタQ1をオン
してからリレーRYをオフにして、トランジスタQ1を
介して弁コイルL1に直流低電圧を印加することにより
保持動作させる。
Description
作を制御する電磁弁制御装置および電磁弁制御装置を備
えた空気調和機に関する。
来、電磁弁制御装置を備えた空気調和機としては、冷房
運転時に四方切換電磁弁の弁コイルに通電しない状態で
四方切換電磁弁が一方の切換位置にあり、暖房運転時に
四方切換電磁弁の弁コイルに通電することにより四方切
換電磁弁を他方の切換位置に切り換えるものがある。
気調和機では、暖房運転時に四方切換電磁弁の弁コイル
に常時通電するため、電力損失が大きいという欠点があ
る。
消費電力を低減できる電磁弁制御装置および電磁弁制御
装置を備えた空気調和機を提供することにある。
め、請求項1の電磁弁制御装置は、電磁弁の弁コイルに
通電することにより上記電磁弁の切換動作を制御する電
磁弁制御装置において、一端が上記電磁弁の弁コイルに
接続され、他端が直流高電圧に接続される第1スイッチ
手段と、一端が上記電磁弁の弁コイルに接続され、他端
が直流低電圧に接続される第2スイッチ手段と、上記電
磁弁の弁コイルに通電するとき、上記第1スイッチ手段
をオンして切換動作を行い、その切換動作後に上記第2
スイッチ手段をオンした後またはほぼ同時に上記第1ス
イッチ手段をオフにして保持動作するように、上記第
1,第2スイッチ手段を制御する制御部とを備えたこと
を特徴としている。
上記制御部によって、上記電磁弁の弁コイルに通電する
とき、上記第1スイッチ手段をオンして弁コイルに直流
高電圧を印加して電磁弁の切換動作を行い、その切換動
作後に第2スイッチ手段をオンした後またはほぼ同時に
第1スイッチ手段をオフにして、上記第2スイッチ手段
を介して弁コイルに直流低電圧を印加して、電磁弁を保
持動作させる。したがって、保持動作時に弁コイルに保
持可能な最低限の直流低電圧を印加することによって、
消費電力を低減できる。また、印加電圧の極性を反転さ
せるようなラッチ式の電磁弁に比べて構造が簡単にな
り、コストを低減できる。
項1の電磁弁制御装置において、上記電磁弁の弁コイル
と上記第1スイッチ手段との間に接続された正特性温度
係数素子を備えたことを特徴としている。
上記正特性温度係数素子は流れる電流が大きくなるほど
温度上昇して抵抗が大きくなるので、上記第1スイッチ
手段,正特性温度係数素子を介して弁コイルに流れる電
流は、第1スイッチ手段のオン状態が継続しても正特性
温度係数素子により制限され、切換動作のための弁コイ
ルへの電流は正特性温度係数素子により制御されること
になる。また、上記正特性温度係数素子を用いることに
よって、弁コイルに印加される直流高電圧が変動して
も、直流高電圧の電圧値が高くなるほど弁コイルに流れ
る電流は大きくなるが、大電流の流れる時間は短くな
り、すぐに小電流になるので、弁コイルに供給される電
力が略一定となり、電磁弁の動作が安定する。したがっ
て、上記正特性温度係数素子の特性を最適に選択するこ
とによって、弁コイルに直流高電圧を印加するときに過
剰な電力が消費されることがなく、適正電力で切換動作
させることができる。また、上記第1スイッチ手段が故
障してオン状態のままとなっても、上記正特性温度係数
素子により弁コイル電流を制限するので、弁コイルの損
傷を防止できる。
空気調和機は、冷房運転または暖房運転のいずれか一方
のときに四方切換電磁弁の弁コイルに通電することによ
り上記四方切換電磁弁の切換動作を制御する電磁弁制御
装置を備えた空気調和機において、一端が上記電磁弁の
弁コイルに接続され、他端が直流高電圧に接続される第
1スイッチ手段と、一端が上記四方切換電磁弁の弁コイ
ルに接続され、他端が直流低電圧に接続される第2スイ
ッチ手段と、上記四方切換電磁弁の弁コイルに通電する
とき、上記第1スイッチ手段をオンして切換動作を行
い、その切換動作後に上記第2スイッチ手段をオンした
後またはほぼ同時に上記第1スイッチ手段をオフにして
保持動作するように、上記第1,第2スイッチ手段を制
御する制御部とを備えたことを特徴としている。
気調和機によれば、上記制御部によって、上記四方切換
電磁弁の弁コイルに通電するとき、上記第1スイッチ手
段をオンして弁コイルに直流高電圧を印加して四方切換
電磁弁の切換動作を行い、その切換動作後に第2スイッ
チ手段をオンした後またはほぼ同時に第1スイッチ手段
をオフにして、上記第2スイッチ手段を介して弁コイル
に直流低電圧を印加して、四方切換電磁弁を保持動作さ
せる。したがって、保持動作時に弁コイルに保持可能な
最低限の直流低電圧を印加することによって、消費電力
を低減できる。また、印加電圧の極性を反転させるよう
なラッチ式の電磁弁に比べて構造が簡単になり、コスト
を低減できる。
空気調和機は、請求項3の電磁弁制御装置を備えた空気
調和機において、上記直流高電圧は、空気調和機の圧縮
機を駆動するためのインバータ用電源部から供給される
インバータ駆動用の直流高電圧であり、上記直流低電圧
は、空気調和機の制御用電源部から供給される制御用の
直流低電圧であることを特徴としている。
気調和機によれば、空気調和機の圧縮機を駆動するため
のインバータ用電源部から上記直流高電圧が供給され、
空気調和機の制御用電源部から上記直流低電圧が供給さ
れるので、別に電磁弁駆動用電源を設ける必要がなく、
コストを低減できる。
空気調和機は、請求項3乃至4のいずれか1つの電磁弁
制御装置を備えた空気調和機において、上記四方切換電
磁弁の弁コイルと上記第1スイッチ手段との間に接続さ
れた正特性温度係数素子を備えたことを特徴としてい
る。
気調和機によれば、上記正特性温度係数素子は流れる電
流が大きくなるほど温度上昇して抵抗が大きくなるの
で、上記第1スイッチ手段,正特性温度係数素子を介し
て弁コイルに流れる電流は、第1スイッチ手段のオン状
態が継続しても正特性温度係数素子により制限され、切
換動作のための弁コイルへの電流は正特性温度係数素子
により制御されることになる。また、上記正特性温度係
数素子を用いることによって、弁コイルに印加される直
流高電圧が変動しても、直流高電圧の電圧値が高くなる
ほど弁コイルに流れる電流は大きくなるが、大電流の流
れる時間は短くなり、すぐに小電流になるので、弁コイ
ルに供給される電力が略一定となり、四方切換電磁弁の
動作が安定する。したがって、上記正特性温度係数素子
の特性を最適に選択することによって、弁コイルに直流
高電圧を印加するときに過剰な電力が消費されることが
なく、適正電力で切換動作させることができる。また、
上記第1スイッチ手段が故障してオン状態のままとなっ
ても、上記正特性温度係数素子により弁コイル電流を制
限するので、弁コイルの損傷を防止できる。
および電磁弁制御装置を備えた空気調和機を図示の実施
の形態により詳細に説明する。
御装置を備えた空気調和機の概略構成図である。図1に
示すように、この電磁弁制御装置を備えた空気調和機
は、四方切換電磁弁(図示せず)の弁コイルL1の一端に
一端が接続された正特性温度係数素子PTCと、その正
特性温度係数素子PTCの他端に一端が接続された第1
スイッチ手段としてのリレーRYと、上記弁コイルL1
の一端にカソードが接続されたダイオードD1と、上記
ダイオードD1のアノードにコレクタが接続された第2
スイッチ手段としてのトランジスタQ1と、上記リレー
RYに制御信号を出力すると共に上記トランジスタQ1
のベースに抵抗R1を介して制御信号を出力する制御部
1とを備えている。
圧縮機を駆動するインバータ回路(図示せず)のためのイ
ンバータ用電源部2からの直流高電圧(DC280V)が
印加され、上記トランジスタQ1のエミッタに空気調和
機のインバータ回路の制御用電源3からの直流低電圧
(DC16V)が印加されている。なお、上記四方切換電
磁弁(図示せず)の弁コイルL1の他端をグランドに接続
している。また、上記弁コイルL1の両端に逆電圧防止
用ダイオードD2を接続している(弁コイルL1のPT
C側の一端にカソード、弁コイルL1のグランド側の他
端にアノード)。
空気調和機に用いられる四方切換電磁弁の模式図を示し
ており、この四方切換電磁弁は、図2に示すように、4
ポート2ポジションタイプの弁本体11と、上記弁本体
11を矢印R2の方向に付勢するスプリング12と、上
記弁本体11を通電時に矢印R3の方向にスライドさせ
る弁コイル13とを備えている。
和機において、冷房運転時、リレーRYおよびトランジ
スタQ1がいずれもオフ状態で、図2に示すようにスプ
リング12により弁本体11が矢印R2の方向に付勢さ
れ、四方切換電磁弁が一方の切り換え位置にあるものと
する。次に、冷房運転から暖房運転に切り換える場合、
図1に示す制御部1によりリレーRYをオンし、インバ
ータ用電源部2からリレーRY,正特性温度係数素子P
TCを介して直流高電圧であるDC280Vを弁コイル
L1に印加する。それによって、図2に示す弁コイル1
3により弁本体11が矢印R3の方向にスライドして、
四方切換電磁弁(図2に示す)を他方の切り換え位置に切
り換える。そうして、上記リレーRYを約3秒間オンし
た後、リレーRYをオフする。上記制御部1は、このリ
レーRYがオフする前にトランジスタQ1をオンするこ
とによって、リレーRYがオフした後に制御用電源部3
からトランジスタQ1,ダイオードD1を介して直流低
電圧であるDC16Vが弁コイルL1に印加される。そ
れによって、四方切換電磁弁(図2に示す)を他方の切り
換え位置に保持する。
和機の動作時の弁コイル電圧の変化を示している。な
お、図3では弁コイル電圧としているが、実際は、直列
接続された正特性温度係数素子PTCと弁コイルL1の
両端の印加電圧を表している。図3に示すように、リレ
ーRYを約3秒オンしている間は、弁コイル電圧はDC
280Vとなり、リレーRYがオフすると、弁コイル電
圧はDC16Vとなる。すなわち、リレーRYがオフす
る所定時間前にトランジスタQ1をオンしているので、
弁コイル電圧がDC280Vの供給がなくなっても0V
にならない。
空気調和機の動作時の弁コイル電流の変化を示してい
る。図4に示すように、リレーRYがオンすると、弁コ
イル電流値が大きくなるが、正特性温度係数素子PTC
は流れる電流が大きくなるほど温度上昇して抵抗が大き
くなり、リレーRYがオフする前にすでに電流値は、保
持動作時の電流に近い値にまで制限される。図4では、
弁コイルL1に流れる電流は、リレーRYがオンしてか
ら約1秒で保持動作時の電流に近い値になっている。
ルL1に通電するとき、リレーRYをオンすることによ
り弁コイルL1に直流高電圧を印加して、四方切換電磁
弁の切換動作を行い、その切換動作後にトランジスタQ
1をオンしてからリレーRYをオフにして、上記トラン
ジスタQ1,ダイオードD1を介して弁コイルL1に直
流低電圧を印加して、四方切換電磁弁を保持動作させる
ことによって、保持動作時は弁コイルL1に直流低電圧
を印加しているので、消費電力を低減することができ
る。また、印加電圧の極性を反転させるようなラッチ式
の電磁弁に比べて構造が簡単になり、コストを低減する
ことができる。
のインバータ用電源部2から直流高電圧(DC280V)
が供給され、空気調和機の制御用電源部3から直流低電
圧(DC16V)が供給されるので、別に電磁弁駆動用電
源を用意する必要がなく、コストを低減することができ
る。
いることによって、たとえ直流高電圧が変動しても、弁
コイルL1に供給される電力が略一定となり、四方切換
電磁弁の動作が安定する。また、上記正特性温度係数素
子PTCを最適な特性に設定することによって、弁コイ
ルL1に直流高電圧を印加するときに過剰な電力が消費
されることがなく、適正な電力で切換動作させることが
できる。また、上記リレーRYが故障してオン状態のま
まとなっても、正特性温度係数素子PTCにより弁コイ
ルL1に流れる電流を制限するので、弁コイルL1が損
傷するのを防止することができる。
えた空気調和機について説明したが、この発明の電磁弁
制御装置は、空気調和機に限らず、電磁弁を用いる他の
装置に適用してもよい。
数素子としてサーミスタを用いたが、他の正特性温度係
数素子を用いてもよい。
四方切換電磁弁の弁コイルL1に通電することにより四
方切換電磁弁の切換動作を行ったが、冷房運転時に四方
切換電磁弁の弁コイルに通電することにより四方切換電
磁弁の切換動作を行うものであってもよいのは勿論であ
る。
に印加する直流低電圧として空気調和機のインバータ回
路の制御用電源3からの直流低電圧(DC16V)を用い
たが、直流低電圧はこれに限らず、空気調和機に備わる
他の制御用電源の直流低電圧を用いてもよい。
弁の切換動作後にトランジスタQ1をオンしてからリレ
ーRYをオフにしたが、切換動作後のトランジスタQ1
のオンとほぼ同時にリレーRYをオフにしてもよい。
明の電磁弁制御装置は、電磁弁の弁コイルに通電するこ
とにより上記電磁弁の切換動作を制御する電磁弁制御装
置において、上記電磁弁の弁コイルに通電するとき、制
御部によって第1スイッチ手段をオンして、弁コイルに
直流高電圧を印加して電磁弁の切換動作を行い、その切
換動作後に制御部によって第2スイッチ手段をオンした
後またはほぼ同時に第1スイッチ手段をオフにして、上
記第2スイッチ手段を介して弁コイルに直流低電圧を印
加して電磁弁を保持動作させることにより、保持動作時
に弁コイルに直流低電圧を印加するので、消費電力を低
減することができる。また、この発明の電磁弁制御装置
では、印加電圧の極性を反転させるようなラッチ式の電
磁弁に比べて構造が簡単になり、コストを低減すること
ができる。
は、請求項1の電磁弁制御装置において、上記電磁弁の
弁コイルと上記第1スイッチ手段との間に特性温度係数
素子を接続することによって、上記第1スイッチ手段,
正特性温度係数素子を介して弁コイルに流れる電流は、
正特性温度係数素子により制限されて、切換動作のため
の弁コイルへの電流が正特性温度係数素子により制御さ
れることになると共に、直流高電圧が変動しても、直流
高電圧の電圧値が高くなるほど弁コイルに流れる電流は
大きくなるが、大電流の流れる時間は短くなり、すぐに
小電流になるので、弁コイルに供給される電力が略一定
となり、電磁弁の動作が安定する。したがって、上記正
特性温度係数素子の特性を最適に選択することによっ
て、弁コイルに直流高電圧を印加するときに過剰な電力
が消費されることがなく、適正電力で切換動作させるこ
とができる。また、上記第1スイッチ手段が故障してオ
ン状態のままとなっても、上記正特性温度係数素子によ
り弁コイル電流を制限するので、弁コイルの損傷を防止
することができる。
備えた空気調和機は、冷房運転または暖房運転のいずれ
か一方のときに四方切換電磁弁の弁コイルに通電するこ
とにより上記四方切換電磁弁の切換動作を制御する電磁
弁制御装置を備えた空気調和機において、上記四方切換
電磁弁の弁コイルに通電するとき、制御部によって第1
スイッチ手段をオンして、第1スイッチ手段を介して弁
コイルに直流高電圧を印加して、四方切換電磁弁の切換
動作を行い、その切換動作後に制御部によって第2スイ
ッチ手段をオンした後またはほぼ同時に第1スイッチ手
段をオフにして、上記第2スイッチ手段を介して弁コイ
ルに直流低電圧を印加して、四方切換電磁弁を保持動作
させることにより、保持動作時に弁コイルに直流低電圧
を印加するので、消費電力を低減することができる。ま
た、この発明の電磁弁制御装置を備えた空気調和機で
は、印加電圧の極性を反転させるようなラッチ式の電磁
弁に比べて構造が簡単になり、コストを低減することが
できる。
備えた空気調和機は、請求項3の電磁弁制御装置を備え
た空気調和機において、空気調和機の圧縮機を駆動する
ためのインバータ用電源部から上記直流高電圧が供給さ
れ、空気調和機の制御用電源部から上記直流低電圧が供
給されるので、別に電磁弁駆動用電源を設ける必要がな
く、コストを低減することができる。
備えた空気調和機は、請求項3乃至4のいずれか1つの
電磁弁制御装置を備えた空気調和機において、上記四方
切換電磁弁の弁コイルと上記第1スイッチ手段との間に
特性温度係数素子を接続することによって、上記第1ス
イッチ手段,正特性温度係数素子を介して弁コイルに流
れる電流は、正特性温度係数素子により制限されて、切
換動作のための弁コイルへの電流は正特性温度係数素子
により制御されることになると共に、上記正特性温度係
数素子を用いることによって、直流高電圧が変動して
も、直流高電圧の電圧値が高くなるほど弁コイルに流れ
る電流は大きくなるが、大電流の流れる時間は短くな
り、すぐに小電流になるので、弁コイルに供給される電
力が略一定となり、四方切換電磁弁の動作が安定する。
したがって、上記正特性温度係数素子の特性を最適に選
択することによって、弁コイルに直流高電圧を印加する
ときに過剰な電力が消費されることがなく、適正電力で
切換動作させることができる。また、上記第1スイッチ
手段が故障してオン状態のままとなっても、上記正特性
温度係数素子により弁コイル電流を制限するので、弁コ
イルの損傷を防止することができる。
装置を備えた空気調和機の概略構成図である。
機により制御される四方切換電磁弁の模式図である。
機の動作時の弁コイル電圧の変化を示す図である。
機の動作時の弁コイル電流の変化を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 電磁弁の弁コイル(L1)に通電すること
により上記電磁弁の切換動作を制御する電磁弁制御装置
において、 一端が上記電磁弁の弁コイル(L1)に接続され、他端が
直流高電圧に接続される第1スイッチ手段(RY)と、 一端が上記電磁弁の弁コイル(L1)に接続され、他端が
直流低電圧に接続される第2スイッチ手段(Q1)と、 上記電磁弁の弁コイル(L1)に通電するとき、上記第1
スイッチ手段(RY)をオンして切換動作を行い、その切
換動作後に上記第2スイッチ手段(Q1)をオンした後ま
たはほぼ同時に上記第1スイッチ手段(RY)をオフにし
て保持動作するように、上記第1,第2スイッチ手段(R
Y,Q1)を制御する制御部(1)とを備えたことを特徴と
する電磁弁制御装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電磁弁制御装置におい
て、 上記電磁弁の弁コイル(L1)と上記第1スイッチ手段
(RY)との間に接続された正特性温度係数素子(PTC)
を備えたことを特徴とする電磁弁制御装置。 - 【請求項3】 冷房運転または暖房運転のいずれか一方
のときに四方切換電磁弁の弁コイル(L1)に通電するこ
とにより上記四方切換電磁弁の切換動作を制御する電磁
弁制御装置を備えた空気調和機において、 一端が上記電磁弁の弁コイル(L1)に接続され、他端が
直流高電圧に接続される第1スイッチ手段(RY)と、 一端が上記四方切換電磁弁の弁コイル(L1)に接続さ
れ、他端が直流低電圧に接続される第2スイッチ手段
(Q1)と、 上記四方切換電磁弁の弁コイル(L1)に通電するとき、
上記第1スイッチ手段(RY)をオンして切換動作を行
い、その切換動作後に上記第2スイッチ手段(Q1)をオ
ンした後またはほぼ同時に上記第1スイッチ手段(RY)
をオフにして保持動作するように、上記第1,第2スイ
ッチ手段(RY,Q1)を制御する制御部(1)とを備えた
ことを特徴とする電磁弁制御装置を備えた空気調和機。 - 【請求項4】 請求項3に記載の電磁弁制御装置を備え
た空気調和機において、 上記直流高電圧は、空気調和機の圧縮機を駆動するため
のインバータ用電源部(2)から供給されるインバータ駆
動用の直流高電圧であり、 上記直流低電圧は、空気調和機の制御用電源部(3)から
供給される制御用の直流低電圧であることを特徴とする
電磁弁制御装置を備えた空気調和機。 - 【請求項5】 請求項3乃至4のいずれか1つに記載の
電磁弁制御装置を備えた空気調和機において、 上記四方切換電磁弁の弁コイル(L1)と上記第1スイッ
チ手段(RY)との間に接続された正特性温度係数素子
(PTC)を備えたことを特徴とする電磁弁制御装置を備
えた空気調和機。
Priority Applications (5)
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