JP2003106611A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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JP2003106611A
JP2003106611A JP2001300604A JP2001300604A JP2003106611A JP 2003106611 A JP2003106611 A JP 2003106611A JP 2001300604 A JP2001300604 A JP 2001300604A JP 2001300604 A JP2001300604 A JP 2001300604A JP 2003106611 A JP2003106611 A JP 2003106611A
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Japan
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way valve
period
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drive coil
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JP2001300604A
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English (en)
Inventor
Hiromoto Hasegawa
博基 長谷川
Hirobumi Noma
博文 野間
Yuji Tani
祐二 谷
Eiji Goto
英二 後藤
Masashi Arakawa
政志 荒川
Takahito Uejima
敬人 上島
Haruto Kobayashi
玄人 小林
Hisashi Hiratani
壽士 平谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 四方弁の動作に関する消費電力を大幅に低減
する空気調和機を提供する。 【解決手段】 直流電源電圧検知手段25を備えること
で、第1の直流電源14の電圧に応じた四方弁24のプ
ランジャー移動期間を設定し、四方弁の駆動コイル18
に第1の直流電源14を供給するプランジャー移動期間
と、総合電流を引き下げる総合電流低下期間とを設け、
総合電流低下期間内にプランジャー移動期間を設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧駆動の四
方弁の制御方法に特徴を有する空気調和機の制御装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、空気調和機の高効率化・小型化・
低コスト化には目ざましい進歩があり、例えば、小型化
の構成として特開平6−147607号公報等が提供さ
れている。
【0003】以下、従来の空気調和機について図3、図
4を用いて説明する。
【0004】図3に示すように、商用電源1と、整流回
路2と、平滑コンデンサ3と、インバータ4と、総合電
流検知手段5と、圧縮機6と、リレー7と、四方弁9
と、四方弁9の駆動コイル8と、前記四方弁9のプラン
ジャー9aで構成していた。なお、図3中のIは総合電
流を示す。
【0005】以下、その動作について説明する。
【0006】商用電源1を整流回路2と平滑コンデンサ
3で直流に整流した電源を用いてインバータ4にて圧縮
機6をリレー7にて駆動コイル8を制御していた。ま
た、総合電流検知手段5により得られた総合電流Iによ
り、圧縮機6の運転周波数をフィードバック制御する電
流制限機能と、総合電流Iがある一定値に達した時に前
記圧縮機6を停止する保護機能を備えていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、四方弁を単一の直流電源で駆動している
ため四方弁の駆動コイルの消費電力が大きくなり損失が
大きい、空気調和機の運転条件により第1の直流電源の
電圧が変動するため四方弁を確実に切り換えることがで
きない、四方弁切り換え時に総合電流が上昇し保護機能
が誤動作するという課題を有していた。
【0008】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、開閉器の直流駆動として特開2001−
91013号公報として提供されている電源電圧を切り
換える方式を大電力の電磁弁に応用し損失低減を図ると
共に、四方弁の切り換えを確実に行ない、さらに保護機
能が誤動作することを防止するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、四方弁の駆動電力を切り換えることで損失
低減を図るとともに、直流電源電圧検知手段を備えるこ
とで、前記直流電源電圧検知手段の出力に応じて四方弁
切り換え時間を設定し、四方弁の切り換えを確実に行な
うものである。
【0010】さらに、四方弁の駆動コイルに第1の直流
電源を供給するプランジャー移動期間と、総合電流を引
き下げる総合電流低下期間とを設け、総合電流低下期間
内にプランジャー移動期間を設定することにより、保護
機能が誤動作することを防止するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は第1の直
流電源と、第2の直流電源と、冷凍サイクルを切り換え
る四方弁と、四方弁の駆動コイルに第1の直流電源を供
給する第1の駆動手段と、駆動コイルに第2の直流電源
を供給する第2の駆動手段と、直流電源電圧検知手段を
有する構成とし、第1の駆動手段のオン時間を前記直流
電源電圧検知手段の出力に応じて可変させることで、四
方弁の切り換えを確実に行なうことができる。
【0012】請求項2に記載の発明は圧縮機と、冷凍サ
イクルを切り換える四方弁と、総合電流検知手段により
得られる総合電流により、前記圧縮機の運転周波数をフ
ィードバック制御する電流制限機能を有する空気調和機
において、駆動コイルに第1の直流電源を供給するプラ
ンジャー移動期間と、総合電流を引き下げる総合電流低
下期間とを設け、前記総合電流低下期間内にプランジャ
ー移動期間を設定することにより、保護機能が誤動作す
ることを防止するものである。
【0013】請求項3に記載の発明は四方弁の駆動コイ
ルに第1の直流電源を供給するプランジャー移動期間
と、総合電流の電流制限を引き下げる電流制限低下期間
とを設け、前記電流制限低下期間内にプランジャー移動
期間を設定することにより保護機能が誤動作することを
防止するものである。
【0014】請求項4に記載の発明は四方弁の駆動コイ
ルに第1の直流電源を供給するプランジャー移動期間
と、圧縮機の運転周波数を引き下げる周波数低下期間と
を設け、前記周波数低下期間内にプランジャー移動期間
を設定することにより、保護機能が誤動作することを防
止するものである。
【0015】以下、本発明の実施例について図1、図2
を用いて説明する。 (実施の形態1)図1に示すように商用電源11と、整
流回路12と、平滑コンデンサ13とで整流した第1の
直流電源14と、第2の直流電源20と、冷凍サイクル
を切り換える四方弁24と、四方弁24内の電磁弁であ
るプランジャー24aと、四方弁24の駆動コイル18
と、駆動コイル18に第1の直流電源14を供給する第
1の駆動手段19と、駆動コイル18にダイオード22
を介して接続した第2の直流電源20を供給する第2の
駆動手段21と、駆動コイル18のオフ時の電流吸収用
ダイオード23と、第1の直流電源電圧を検知する直流
電源電圧検知手段25と、インバータ15と、圧縮機1
7と、総合電流検知手段16から構成されている。な
お、インバータ15と、圧縮機17と、総合電流検知手
段16は実施の形態2の構成要素であり、本実施の形態
1での説明例は省略する。
【0016】ここで、第1の直流電源14は商用電源1
1の全波整流による電源としたが、商用電源11の倍電
圧やアクティブフィルタを含むコンバータの出力等でも
同様の動作であり、空気調和機の運転条件等により、変
動するものである。また、第2の直流電源20の電圧は
18Vとしている。
【0017】以下、その動作について説明する。
【0018】まず、四方弁24の切り換え時には図2に
示すように第2の駆動手段21と第1の駆動手段19を
同時にオンする。この時、駆動コイル18に第1の直流
電源14が印加され、プランジャー24aが移動し四方
弁24が切り換え動作する。
【0019】この時、第2の駆動手段21にかかる第1
の直流電源14の電圧は駆動コイル18と第2の駆動手
段21の間に接続されたダイオード22によって阻止さ
れるため第1の駆動手段19による逆電圧印加から保護
される。
【0020】次に第1の駆動手段19をオンしてからt
秒後に第1の駆動手段19をオフし、第2の駆動手段2
1により第2の直流電源20を駆動コイル18に供給
し、プランジャー24aの位置を保持させている。
【0021】ここで時間tはプランジャー24a移動期
間であり、直流電源電圧検知手段25の出力に応じて設
定されており、前記直流電源電圧検知手段25により得
られる第1の直流電源14の電圧が低い時程、時間tを
長くすることで、四方弁24のプランジャー24aへの
印加電力を安定させ、確実に四方弁24の切り換え動作
をさせている。
【0022】四方弁24はプランジャー24aを移動さ
せる時には大きな駆動電力を必要とするが、プランジャ
ー24a移動後の状態を保持するだけであれば、小さな
駆動電力で保持することができる。
【0023】以上の動作により、四方弁24の駆動コイ
ル18への印加電圧を第1の直流電源14から第2の直
流電源20に切り換えることで駆動コイル18の駆動電
力を大幅に低減(商用電源を200Vとすると印加電圧
は約280Vから約18Vに低下し消費電力は100分
の1以下に低減している)すると共に、駆動コイル18
への印加電力を安定させ、確実に四方弁24の切り換え
を行なうことができる。 (実施の形態2)本実施例では図1に示すインバータ1
5と、圧縮機17と、総合電流検知手段16を中心に説
明を行なう。その他の構成要素については実施例1と同
様の動作であり説明を省略する。
【0024】図2中のI1は第1の電流制限値であり、
総合電流検知手段16により得られる総合電流Iがこの
値I1以上になると、圧縮機17の運転周波数を引き下
げる。I2は第2の電流制限値であり、総合電流Iが前
記第1の電流制限値I1を越え更に上昇し、第2の電流
制限値I2に達した時、圧縮機17を停止させる。
【0025】T1は第1の電流制限値I1引き下げから
四方弁24をオンするまでの時間であり60秒とし、T
2は前記第1の電流制限値I1の引き下げから前記第1
の電流制限値I1を元に戻すまでの時間であり70秒と
している。プランジャー24aの移動期間tは上記実施
例1で説明した通り、直流電源電圧検知手段25の出力
に応じて設定されており、最大で1秒としている。
【0026】以下に四方弁24の切り換え時における動
作を説明する。
【0027】まず、四方弁24の切り換え時(プランジ
ャー24a移動時)のT1秒前に前記第1の電流制限値
I1をId引き下げる。ここでIdはプランジャー24
aの移動に伴う総合電流Iの増加分であり、本実施例で
は2Aとしている。次にプランジャー24aの移動期間
tを経て、前記第1の電流制限値I1の引き下げからT
2秒後に前記第1の電流制限値I1を元に戻す。
【0028】以上の動作により、四方弁24の切り換え
時に総合電流Iが前記第1の電流制限値I1を越え更に
上昇し、第2の電流制限値I2に達し、圧縮機17を停
止させる保護機能が誤動作することを防止することがで
きる。
【0029】また、総合電流Iを引き下げる総合電流低
下期間をインバータ15により圧縮機17の運転周波数
を所定量引き下げる周波数低下期間としても同様の効果
が得られる。
【0030】
【発明の効果】上記実施の形態の説明から明らかなよう
に、請求項1記載の発明によれば、四方弁の駆動コイル
への印加電圧を切り換えることで駆動コイルの消費電力
を大幅に低減することができると共に、第1の直流電源
電圧に応じた四方弁のプランジャー移動期間を設定する
ことで、駆動コイルへの印加電力を安定させ確実に四方
弁を切り換えることができる。
【0031】また、請求項2〜4の発明によれば、駆動
コイルに第1の直流電源を供給するプランジャー移動期
間と、総合電流を引き下げる総合電流低下期間とを設
け、総合電流低下期間内にプランジャー移動期間を設定
することにより、保護機能が誤動作することを防止する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す制御装置の回路図
【図2】同制御装置の動作波形図
【図3】従来例を示す制御装置の回路図
【図4】同制御装置の動作波形図
【符号の説明】
14 第1の直流電源 16 総合電流検知手段 17 圧縮機 18 駆動コイル 19 第1の駆動手段 20 第2の直流電源 21 第2の駆動手段 24 四方弁 24a プランジャー 25 直流電源電圧検知手段
フロントページの続き (72)発明者 谷 祐二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 後藤 英二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 荒川 政志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上島 敬人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 玄人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平谷 壽士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3L060 AA01 AA03 CC10 DD07 EE10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の直流電源と、第2の直流電源と、
    冷凍サイクルを切り換える四方弁と、前記四方弁の駆動
    コイルに前記第1の直流電源を供給する第1の駆動手段
    と、前記駆動コイルに前記第2の直流電源を供給する第
    2の駆動手段と、直流電源電圧検知手段を有する構成と
    し、前記第1の駆動手段のオン時間を前記直流電源電圧
    検知手段の出力に応じて可変させる空気調和機の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 圧縮機と、冷凍サイクルを切り換える四
    方弁と、総合電流検知手段により得られる総合電流によ
    り、前記圧縮機の運転周波数をフィードバック制御する
    電流制限機能を有し、四方弁の駆動コイルに第1の直流
    電源を供給するプランジャー移動期間と、総合電流を引
    き下げる総合電流低下期間とを設け、前記総合電流低下
    期間内にプランジャー移動期間を設定したことを特徴と
    する空気調和機の制御装置。
  3. 【請求項3】 四方弁の駆動コイルに第1の直流電源を
    供給するプランジャー移動期間と、総合電流の電流制限
    を引き下げる電流制限低下期間とを設け、前記電流制限
    低下期間内にプランジャー移動期間を設定したことを特
    徴とする請求項2記載の空気調和機の制御装置。
  4. 【請求項4】 四方弁の駆動コイルに第1の直流電源を
    供給するプランジャー移動期間と、圧縮機の運転周波数
    を引き下げる周波数低下期間とを設け、前記周波数低下
    期間内にプランジャー移動期間を設定したことを特徴と
    する請求項2記載の空気調和機の制御装置。
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CN113654576A (zh) * 2021-07-02 2021-11-16 华人运通(江苏)技术有限公司 一种基于水泵电流的四通阀位置识别方法及系统

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