JP2005303280A

JP2005303280A - 制御装置

Info

Publication number: JP2005303280A
Application number: JP2005074538A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yanagawa; 信柳川; Masaaki Yokoi; 雅明横井; Satoru Murai; 哲村井; Masafumi Hashimoto; 雅文橋本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】制御装置で施されるノイズ対策を製品に対して共通化するとともに、コストを低減することが目的とされる。
【解決手段】制御装置１ａは、収納ケース３、電子回路２、端子台４及び結線１１，１２を備える。収納ケース３は、導電材からなり、電子回路２、端子台４及び結線１１，１２を収納する。また、収納ケース３は接地されている。電子回路２は、端子部２０、チョークコイル２１、リモートコントローラ通信回路２２、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４及びＤＣ−ＤＣコンバータ２９を有する。電子回路２及び端子台４は、結線１１，１２を介して接続される。結線１１，１２にはそれぞれ、シールド１１１，１２１が施される。シールド１１１，１２１は収納ケース３に接続される。また、チョークコイル２１は、結線１１，１２に対して直列接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は制御装置に関し、例えば空調機等の制御に適用することができる。

空調機等に備えられる制御装置は、例えばモータ等に好適な電源電圧を供給するためのコンバータを備える。また、空調機等と離れた場所から空調機等を制御するために、制御装置にはリモートコントローラが接続される。

上記した制御装置は、例えば次のように構成させる。制御装置は、収納ケース中に電子回路及び端子台を収納して備える。電子回路は、ＡＣ−ＤＣコンバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ及びリモートコントローラ通信回路を有する。ＤＣ−ＤＣコンバータは、ＡＣ−ＤＣコンバータから出力されるＤＣ電圧を任意のＤＣ電圧に変換する。リモートコントローラ通信回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータから電源が供給される。そして、リモートコントローラ通信回路は、端子台を介して、制御装置の外部にあるリモートコントローラへと接続される。

なお、本発明に関連する技術が下記文献に示されている。

実開平５−１５６６６号公報

ＡＣ−ＤＣコンバータ及びＤＣ−ＤＣコンバータは、所望のＤＣ電圧を発生させるとともに、不要なノイズをも発生させる可能性がある。また、リモートコントローラ通信回路や、制御装置にＤＣモータが接続される場合にはＤＣモータからも不要なノイズが発生する可能性がある。各箇所で発生した不要なノイズは、端子台から外部へと漏洩する。例えば、端子台とリモートコントローラが配線で接続されている場合には、配線からノイズが放射される。これにより、制御装置の近傍にある他の装置が誤作動する等の問題が生じる可能性があった。

上記した問題に対して、従来から、１）電子回路にノイズ対策用の部品、例えばフェライトビーズ等を設けることや、２）端子台とリモートコントローラとを接続する配線に、シールドを施すことや、３）電子回路と端子台とを接続する配線にノイズ対策用の部品、例えばフェライトコアを施すこと等がなされている。対策１）に示される技術については、例えば特許文献１に開示されている。

しかし、対策１）では、制御装置を備える製品の種類、例えば空調機等の種類が異なれば、必要となるノイズ対策も異なる。このため、制御装置ごとに異なるノイズ対策用の部品を設ける必要があり、コストの増加及び時間の浪費を招いていた。また、制御装置の形状等によっては、ノイズ対策用の部品を設けることができないこともあった。

対策２）によれば、制御装置の外部にノイズ対策が施されるので、制御装置にノイズ対策を施さなくても、「家庭用電気機器、電動工具、類似機器からの妨害波の許容値及び測定法（ＣＩＳＰＲ１４−１）」による制限を受けることがない。しかし、シールドを施すためにはコストがかかるため、端子台とリモートコントローラとの距離が長くなるほどコストが増加するという問題があった。

対策３）では、例えばフェライトコアの大きさ、配線の太さ等により、配線のターン数が制限さる。また、配線にフェライトコアを固定して取り付ける必要がある。よって、コストが増大し、しかも製造の効率が悪くなるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、制御装置で施されるノイズ対策を製品に対して共通化するとともに、コストを低減することが目的とされる。

この発明にかかる第１の制御装置は、電子回路（２）と、端子台（４）と、シールド（１１１，１２１）が施された結線（１１，１２）と、前記電子回路、前記端子台及び前記結線を収納するケースであって、導電材からなる収納ケース（３）とを備え、前記電子回路及び前記端子台は、前記結線を介して接続され、前記シールドは前記収納ケースに接続される。

この発明にかかる第２の制御装置は、第１の制御装置であって、前記収納ケース（３）は接地される。

この発明にかかる第３の制御装置は、電子回路（２）と、端子台（４）と、シールド（１１１，１２１）が施された結線（１１，１２）と、前記電子回路、前記端子台及び前記結線を収納するケースである収納ケース（３）とを備え、前記電子回路及び前記端子台は、前記結線を介して接続され、前記シールドは接地される。

望ましくは、当該制御装置は前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、前記シールド（１１１，１２１）が前記端子を介して接地される。

望ましくは、前記収納ケース（３）は、その一部（３１，３２）が導電材からなり、前記シールド（１１１，１２１）が前記一部を介して接地され、より望ましくは、当該制御装置は前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、前記シールド（１１１，１２１）が前記一部及び前記端子をこの順に介して接地される。

この発明にかかる第４の制御装置は、第３の制御装置であって、導電材からなるケースであって、前記収納ケース（３）を囲む導電性ケース（３３）を更に備え、前記シールド（１１１，１２１）は、前記導電性ケースを介して接地される。

望ましくは、当該制御装置は、前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、前記シールド（１１１，１２１）が前記導電性ケース及び前記端子をこの順に介して接地される。

この発明にかかる第５の制御装置は、第４の制御装置であって、前記導電性ケース（３３）は室内機の筐体である。

この発明にかかる第６の制御装置は、第４の制御装置であって、前記導電性ケース（３３）は室外機の筐体である。

この発明にかかる第７の制御装置は、第１乃至第６の制御装置のいずれかであって、前記電子回路（２）は、前記結線（１１，１２）に対して直列接続されるチョークコイル（２１）を有する。

この発明にかかる第８の制御装置は、第１乃至第７の制御装置のいずれかであって、前記端子台（４）には、前記収納ケース（３）の外部から通信対象（５）が接続され、前記電子回路（２）は、前記通信対象と通信を行う通信回路（２２）を有する。

この発明にかかる第９の制御装置は、第８の制御装置であって、前記電子回路（２）は、前記通信回路（２２）に電源を供給するスイッチング電源（２９）を更に有する。

この発明にかかる第１の制御装置によれば、シールドが施された結線が端子台と電子回路との間に設けられ、かつシールドが導電材からなる収納ケースに接続されるので、シールドは結線と収納ケースとの間でコンデンサとして機能する。これにより、電子回路で発生したノイズ、特に高周波ノイズが、シールドを介して収納ケースへと吸収される。よって、端子台から収納ケースの外部へとノイズが漏洩することが防止される。しかも、電子回路と端子台とを例えばシールド線で接続するだけで良いので、制御装置が搭載されるいずれの製品に対しても、制御装置に施されるノイズ対策を共通化することができ、以ってコストが低減される。

この発明の第２の制御装置によれば、収納ケースに吸収されたノイズがグランドに吸収される。よって、端子台から収納ケースの外部へとノイズが漏洩することを効率良く防止できる。

この発明の第３の制御装置によれば、シールドが施された結線が端子台と電子回路との間に設けられ、かつシールドが接地されるので、シールドは結線とグランドとの間でコンデンサとして機能する。これにより、電子回路で発生したノイズ、特に高周波ノイズが、シールドを介してグランドに吸収される。よって、端子台から収納ケースの外部へとノイズが漏洩することが防止される。しかも、電子回路と端子台とを例えばシールド線で接続するだけで良いので、制御装置が搭載されるいずれの製品に対しても、制御装置に施されるノイズ対策を共通化することができ、以ってコストが低減される。

この発明の第４の制御装置によれば、導電性ケースとして、例えば空調機等の室内機の筐体や、室外機の筐体が採用できる。

この発明の第５の制御装置によれば、室外機やリモートコントローラとの通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。

この発明の第６の制御装置によれば、室内機やリモートコントローラとの通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。

この発明の第７の制御装置によれば、チョークコイル及びシールドにより形成されるローパスフィルタで、所望の周波数のノイズを除去できる。

この発明の第８の制御装置によれば、通信対象が端子台へと接続される場合であっても、通信対象と端子台との通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。

この発明の第９の制御装置によれば、スイッチング電源で発生したノイズが、シールドを介して除去される。例えば、チョークコイルとシールドにより形成されるローパスフィルタによれば、所望の周波数としてスイッチング電源で発生したノイズの周波数を採用できる。

第１の実施の形態．
図１は、本実施の形態にかかる制御装置１ａを概念的に示す回路図である。制御装置１ａは、収納ケース３、電子回路２、端子台４及び結線１１，１２を備える。

収納ケース３は、導電材からなり、電子回路２、端子台３及び結線１１，１２を収納する。

電子回路２は、端子部２０、チョークコイル２１、リモートコントローラ通信回路２２、ＤＣ−ＤＣコンバータ２９、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４及びコンデンサＣ１を有する。

ＡＣ−ＤＣコンバータ２４は、例えばダイオードブリッジであり、導電性ケース３の外部からＡＣ電源６が供給される。ＡＣ電源６から入力されたＡＣ電圧は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４でＤＣ電圧に変換される。

コンデンサＣ１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４の一対の出力端２４１，２４２の間に接続される。コンデンサＣ１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４から出力されたＤＣ電圧を平坦化する。平坦化されたＤＣ電圧は、後述するスイッチング回路２３に供給される。また、出力端２４１，２４２の間に例えばＤＣモータ７を接続して、ＤＣモータ７にも当該ＤＣ電圧を供給しても良く、図１ではこの態様が示されている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２９は、スイッチング回路２３、変圧器２５及びコンデンサＣ２を有する。スイッチング回路２３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４に、その出力端２４１，２４２を介して並列接続される。そして、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４から出力されたＤＣ電圧を、所望のＡＣ電圧に変換する。当該ＡＣ電圧は、スイッチング回路２３の一対の出力端２３１，２３２へと出力されて、後述する変圧器２５が有する１次側コイル２５ａの両端に印加される。

変圧器２５は、１次側コイル２５ａ及び２次側コイル２５ｂを有し、例えばこれらは相互に結合する。よって、１次側コイル２５ａから２次側コイル２５ｂへとＡＣ電圧が供給される。１次側コイル２５ａは、スイッチング回路２３の一対の出力端２３１，２３２の間に接続される。２次側コイル２５ｂは、リモートコントローラ通信回路２２の一対の入力端２２１，２２２の間に接続される。

２次コイル２５ｂの両端にはコンデンサＣ２が並列接続される。コンデンサＣ２は、２次側コイル２５ｂに供給されたＡＣ電圧をＤＣ電圧へと変化する。このＤＣ電圧は、リモートコントローラ通信回路２２へと供給される。また、コンデンサＣ２の両端に例えばマイコン等の集積回路を並列接続して、当該集積回路にも当該ＤＣ電圧を供給しても良い。

上述したＤＣ−ＤＣコンバータ２９は、スイッチング電源と把握できる。

チョークコイル２１は、コイル２１ａ，２１ｂを有し、例えばこれらは相互に結合する。

端子部２０は、端子２０１，２０２を有し、チョークコイル２１を介してリモートコントローラ２２の一対の出力端２２３，２２４に接続される。具体的には、端子２０１は、コイル２１ａを介して出力端２２３に接続され、端子２０２はコイル２１ｂを介して出力端２２４に接続される。

端子台４は、端子４１，４２を有する。端子４１は、結線１１により端子２０１に接続される。端子４２は、結線１２により端子２０２に接続される。

結線１１，１２には、シールド１１１，１２１が施される。シールド１１１，１２１は、結線１１，１２が延びる方向に延在し、結線１１，１２の周囲を覆う。シールド１１１，１２１は、収納ケース３に接続される。

上述したチョークコイル２１と結線１１，１２との関係は、チョークコイル２１が、結線１１，１２に対して直列接続されると把握できる。

リモートコントローラ５は、リモートコントローラ通信回路２２の通信対象であって、収納ケース３の外部から、例えば通信線によって端子４１，４２に接続される。

上述した制御装置１ａによれば、シールド１１１，１２１が施された結線１１，１２が端子台４と電子回路２との間に設けられ、かつシールド１１１，１２１が導電材からなる収納ケース３に接続されるので、シールド１１１，１２１は結線１１，１２と収納ケース３との間でコンデンサとして機能する。これにより、電子回路２で発生したノイズ、特に高周波ノイズが、シールド１１１，１２１を介して収納ケース３へと吸収される。よって、端子台４から収納ケース３の外部へとノイズが漏洩することが防止される。

しかも、電子回路２と端子台４とを例えばシールド線で接続するだけで良いので、制御装置１ａが搭載されるいずれの製品に対しても、制御装置１ａに施されるノイズ対策を共通化することができ、以ってコストが低減される。

さらに、次のような効果を得ることができる。第１に、図１に示されるように収納ケース３が接地されている場合には、収納ケース３に吸収されたノイズがグランドに吸収される。よって、端子台４から収納ケース３の外部へとノイズが漏洩することを効率良く防止できる。

第２に、収納ケース３からのノイズの漏洩がシールドによって防止されるので、制御装置１ａにその外部から通信対象５が接続される場合であっても、端子台４と通信対象５との通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。

第３に、チョークコイル２１と、コンデンサとして機能するシールド１１１，１２１とでローパスフィルタが形成される。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、チョークコイル２１のインダクタンスと、シールド１１１，１２１の静電容量とで決定される。よって、収納ケース３の内側で、所望の周波数のノイズを除去することができる。

電子回路２のうち、特にＤＣ−ＤＣコンバータ２９でノイズが発生しやすい。よって、上記した所望の周波数には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２９で発生するノイズの周波数が採用できる。

また、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４やリモートコントローラ通信回路２２、更にはＤＣモータ７やマイコン等の集積回路からもノイズが発生する可能性がある。この場合には、上記した所望の周波数に、各々で発生するノイズの周波数を採用してもよい。

第２の実施の形態．
図２は、本実施の形態にかかる制御装置１ｂを概念的に示す回路図である。図２で示される構成要素のうち、第１の実施の形態で説明した構成要素と同じものについては、図１と同じ符号が付されている。

制御装置１ｂは、次の点で図１に示される制御装置と異なる。つまり、収納ケース３は、導電材で構成されていなくてもよく、内側に端子４３，４４を更に備える。シールド１１１，１２１はそれぞれ、端子４３，４４を介して、例えば収納ケースの外部で、接地される。

制御装置１ｂによれば、シールド１１１，１２１が施された結線１１，１２が端子台４と電子回路２との間に設けられ、かつシールド１１１，１２１が端子４３，４４を介して接地されるので、シールド１１１，１２１は結線１１，１２とグランドとの間でコンデンサとして機能する。これにより、電子回路２で発生したノイズ、特に高周波ノイズが、シールド１１１，１２１を介してグランドに吸収される。よって、端子台４から収納ケース３の外部へとノイズが漏洩することが防止される。

しかも、電子回路２と端子台４とを例えばシールド線で接続するだけで良いので、制御装置１ｂが搭載されるいずれの製品に対しても、制御装置１ｂに施されるノイズ対策を共通化することができ、以ってコストが低減される。

第３の実施の形態．
図３は、本実施の形態にかかる制御装置１ｃを概念的に示す回路図である。図３で示される構成要素のうち、第１の実施の形態で説明した構成要素と同じものについては、図１と同じ符号が付されている。

制御装置１ｃは、次の点で図１に示される制御装置と異なる。つまり、収納ケース３は、その一部３１，３２が導電材からなり、内側に端子４３，４４を更に備える。シールド１１１，１２１はそれぞれ、当該一部３１，３２及び端子４３，４４をこの順に介して、例えば収納ケースの外部で、接地される。

制御装置１ｃによれば、第２の実施の形態で説明したと同様に、シールド１１１，１２１が結線１１，１２とグランドとの間でコンデンサとして機能するので、端子台４から収納ケース３の外部へとノイズが漏洩することが防止される。しかも、コストの低減が可能である。

収納ケース３の一部３１，３２は、ノイズが発生しやすいＤＣ−ＤＣコンバータ２９近傍に設けられることが、これらからノイズを外部に輻射させにくい観点から望ましい。

第４の実施の形態．
図４は、本実施の形態にかかる制御装置１ｄを概念的に示す回路図である。図４で示される構成要素のうち、第１の実施の形態で説明した構成要素と同じものについては、図１と同じ符号が付されている。

制御装置１ｄは、次の点で図１に示される制御装置と異なる。つまり、制御装置１ｄは、導電性ケース３３を更に備える。導電性ケース３は、導電材からなり、収納ケース３を囲む。収納ケース３は、導電材で構成されていなくてもよく、内側に端子４３，４４を更に備える。シールド１１１，１２１はそれぞれ、導電性ケース３３及び端子４３，４４をこの順に介して、例えば収納ケースの外部で、接地される。

制御装置１ｄによれば、第２の実施の形態で説明したと同様に、シールド１１１，１２１が結線１１，１２とグランドとの間でコンデンサとして機能するので、端子台４から収納ケース３の外部へとノイズが漏洩することが防止される。しかも、コストの低減が可能である。

本実施の形態において、導電性ケース３３には空調機等の室内機の筐体や、室外機の筐体が採用できる。前者を採用した場合には制御装置１ｄは室内機に内蔵され、室外機やリモートコントローラ５との通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。また後者を採用した場合には制御装置１ｄは室外機に内蔵され、室内機やリモートコントローラ５との通信線にシールド線を採用する等のノイズ対策が必要でない。

第２乃至第４の実施の形態のいずれにおいても、シールド１１１，１２１は端子４３，４４を介さずに、例えば収納ケースの外部で接地されても良い。

第１の実施の形態で説明される、制御装置を概念的に示す回路図である。第２の実施の形態で説明される、制御装置を概念的に示す回路図である。第３の実施の形態で説明される、制御装置を概念的に示す回路図である。第４の実施の形態で説明される、制御装置を概念的に示す回路図である。

符号の説明

２電子回路
３収納ケース
４端子台
５リモートコントローラ（通信対象）
１１，１２結線
２２リモートコントローラ通信回路
２９ＤＣ−ＤＣコンバータ（スイッチング電源）
４３，４４端子
３１，３２収納ケースの一部
３３導電性ケース
１１１，１２１シールド

Claims

電子回路（２）と、
端子台（４）と、
シールド（１１１，１２１）が施された結線（１１，１２）と、
前記電子回路、前記端子台及び前記結線を収納するケースであって、導電材からなる収納ケース（３）と
を備え、
前記電子回路及び前記端子台は、前記結線を介して接続され、
前記シールドは前記収納ケースに接続される、制御装置。
前記収納ケース（３）は接地される、請求項１記載の制御装置。
電子回路（２）と、
端子台（４）と、
シールド（１１１，１２１）が施された結線（１１，１２）と、
前記電子回路、前記端子台及び前記結線を収納するケースである収納ケース（３）と
を備え、
前記電子回路及び前記端子台は、前記結線を介して接続され、
前記シールドは接地される、制御装置。
前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、
前記シールド（１１１，１２１）は前記端子を介して接地される、請求項３記載の制御装置。
前記収納ケース（３）は、その一部（３１，３２）が導電材からなり、
前記シールド（１１１，１２１）は、前記一部を介して接地される、請求項３記載の制御装置。
前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、
前記シールド（１１１，１２１）は、前記一部及び前記端子をこの順に介して接地される、請求項５記載の制御装置。
導電材からなるケースであって、前記収納ケース（３）を囲む導電性ケース（３３）を更に備え、
前記シールド（１１１，１２１）は、前記導電性ケースを介して接地される、請求項３記載の制御装置。
前記収納ケース（３）に収納される端子（４３，４４）を更に備え、
前記シールド（１１１，１２１）は、前記導電性ケース及び前記端子をこの順に介して接地される、請求項７記載の制御装置。
前記導電性ケース（３３）は室内機の筐体である、請求項７または請求項８記載の制御装置。
前記導電性ケース（３３）は室外機の筐体である、請求項７または請求項８記載の制御装置。
前記電子回路（２）は、前記結線（１１，１２）に対して直列接続されるチョークコイル（２１）を有する、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の制御装置。
前記端子台（４）には、前記収納ケース（３）の外部から通信対象（５）が接続され、
前記電子回路（２）は、前記通信対象と通信を行う通信回路（２２）を有する、請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の制御装置。
前記電子回路（２）は、前記通信回路（２２）に電源を供給するスイッチング電源（２９）を更に有する、請求項１２記載の制御装置。