JP3579075B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ルームエアコン等の空気調和装置（以下、エアコンという。）に係り、特にインバータ電源を用いた可変周波数制御方式エアコンのコントローラの電源の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバータ電源を用いた可変周波数制御方式のエアコンでは空調負荷に応じて、例えば１５〜７５Ｈｚ の範囲で駆動電源周波数を変化させることによりコンプレッサ（圧縮機）の圧縮能力を調整するようにしている。この駆動電源周波数の可変制御は、当該エアコンに内蔵されたコントローラ（ＣＰＵ）により行われる。
【０００３】
図２に、従来のインバータ電源回路とコントローラを示す。図２において、中性点Ｎを有する３相４線式交流電源１からの供給される３相交流電力（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）は、ノイズフィルタ２に与えられる。ノイズフィルタ２はリアクタ、コンデンサを含むＬＣ積分型のノイズフィルタであり、３相交流電源１からの供給電力に含まれるノイズ（特に高周波ノイズ）を除去してその交流電力を整流回路３に出力する。整流回路３はダイオードからなる３相ブリッジ整流回路であり、供給された交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、リアクタ４および平滑コンデンサ５からなる平滑回路によりリップル成分が除去されたのちトランジスタモジュール６に供給される。トランジスタモジュール６は供給された直流電力をコントローラ８から制御信号線１０を介して送られる制御信号に従ってＰＷＭ制御により所望の周波数の交流電力を生成し、コンプレッサ７のコンプレッサモータを駆動する。１１はその他の機器である。
【０００４】
以上のインバータ電源において、コントローラ８の電源は装置構成の簡素化のため、当該インバータ電源で作られた直流電力を共用しうる構成となっており、図２に示すように、平滑回路（リアクタ４、平滑コンデンサ５）の出力段から電源配線９を介して引き込むようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコントローラ電源の構成は、電源共通化により、回路が簡単になるという利点を有する。
【０００６】
しかし、この回路は、直流電力をトランジスタモジュール６の入力段（リアクタ４、平滑コンデンサ５の出力段）から直接取込んでいるため、トランジスタモジュール６から発するスイッチングノイズ、すなわちＰＷＭ波の高周波ノイズが電源配線９を介してコントローラ８に入り込み、コントローラ８の動作に悪影響を与えるという不具合がある。
【０００７】
また、一般に、３相４線式の交流電源は比較的高電圧（例えばＡＣ３８０Ｖ）で用いられ、トランジスタモジュール６の入力電圧も高い電圧（例えば、ＤＣ５３７Ｖ）となる。そのため、コントローラ８に内蔵される電源部のスイッチングレギュレータのトランスとして高耐圧仕様のものを用いる必要があり絶縁上の問題から大型のものが必要とされ、装置の小型化が制約されることになる。
【０００８】
そこで本発明は、トランジスタモジュールからのノイズの混入を防止できかつ、コントローラの電源を小型化しうる空気調和装置を提供することを目的とする。
【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３相４線式交流電源からの供給電力に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィルタと、前記ノイズフィルタを介して供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路からの直流電力に基づいてコンプレッサ駆動用の可変周波数交流電力を生成して出力するトランジスタモジュールと、前記トランジスタモジュールに可変周波数運転のための制御信号を与えるコントローラと、を備えた空気調和装置において、前記コントローラは、前記ノイズフィルタの出力端における３相４線式交流電源の中性点と３相のいずれか一つの相とに接続された電源配線を買い強いて電源供給を受ける電源部を備えて構成される。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、コントローラの電源部は、ノイズフィルタの出力端の中性点といずれか１相（Ｒ、Ｓ、Ｔのいずれか）とから交流電力の供給を受けるため、トランジスタモジュールで発生した高周波ノイズが平滑回路および整流回路によって遮断され、コントローラに混入することを防止できる。
【００１１】
また、受給交流電力は中性点といずれか１相との間の電圧であるため、従来のように高電圧の線間電圧に基づく電圧と異なり、低電圧となるのでスイッチングレギュレータのトランスの耐圧を下げることができ、小型化することが可能となる。
【００１２】
【実施例】
次に、、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に本発明にかかるインバータ電源およびコントローラの電源部２０の実施例を示す。なお図１において、図２と同様な部分については同一の符号を附し、その詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１において、コントローラ１２の電源端子２１には電源配線１９を介してノイズフィルタ２の出力端から中性点ＮとＲ相間の交流電力が供給されるよう配線されている。
【００１５】
コントローラ１２内において、端子２１にはリアクタ１３、１４が接続されている。リアクタ１３、１４およびマグネットスイッチ１５はノイズフィルタを構成し、コントローラ１２内へのノイズの混入を二重に防止するようになっている。このノイズフィルタを介して、交流電力は整流回路１６により直流電力に変換される。整流回路１６はダイオードからなるブリッジ整流回路が用いられる。直流電力はスイッチングレギュレータ１７に送られ、レギュレーションが向上、すなわち安定化されてコントローラ本体部１８の電源に提供される。スイッチングレギュレータ１７は、例えば、高周波トランスを用いた自励発振式のものを用いることが可能である。
【００１６】
なお、図示しないが整流回路１６の出力にＬＣ平滑回路を用いることは、電源安定化のために好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、コントローラの電源部の受給電力をノイズフィルタの出力段と整流回路の入力段との間における中性点と１相とから取込むようにしたので、トランジスタモジュールからのノイズを遮断することができ、かつ、低電圧化による電源部の小型化が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるインバータ電源およびコントローラ電源を示すブロック図である。
【図２】従来のインバータ電源およびコントローラ電源を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ３相交流電源
２ ノイズフィルタ
３ 整流回路
４ リアクタ
５ 平滑コンデンサ
６ トランジスタモジュール
７ コンプレッサ
８ コントローラ
９ 電源配線
１０ 制御信号線
１１ その他の機器
１２ コントローラ
１３ リアクタ
１４ リアクタ
１５ 平滑コンデンサ
１６ 整流回路
１７ スイッチングレギュレータ
１８ コントローラ本体部
１９ 電源配線
２０ 電源部
２１ 端子
【産業上の利用分野】
本発明は、ルームエアコン等の空気調和装置（以下、エアコンという。）に係り、特にインバータ電源を用いた可変周波数制御方式エアコンのコントローラの電源の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバータ電源を用いた可変周波数制御方式のエアコンでは空調負荷に応じて、例えば１５〜７５Ｈｚ の範囲で駆動電源周波数を変化させることによりコンプレッサ（圧縮機）の圧縮能力を調整するようにしている。この駆動電源周波数の可変制御は、当該エアコンに内蔵されたコントローラ（ＣＰＵ）により行われる。
【０００３】
図２に、従来のインバータ電源回路とコントローラを示す。図２において、中性点Ｎを有する３相４線式交流電源１からの供給される３相交流電力（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）は、ノイズフィルタ２に与えられる。ノイズフィルタ２はリアクタ、コンデンサを含むＬＣ積分型のノイズフィルタであり、３相交流電源１からの供給電力に含まれるノイズ（特に高周波ノイズ）を除去してその交流電力を整流回路３に出力する。整流回路３はダイオードからなる３相ブリッジ整流回路であり、供給された交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、リアクタ４および平滑コンデンサ５からなる平滑回路によりリップル成分が除去されたのちトランジスタモジュール６に供給される。トランジスタモジュール６は供給された直流電力をコントローラ８から制御信号線１０を介して送られる制御信号に従ってＰＷＭ制御により所望の周波数の交流電力を生成し、コンプレッサ７のコンプレッサモータを駆動する。１１はその他の機器である。
【０００４】
以上のインバータ電源において、コントローラ８の電源は装置構成の簡素化のため、当該インバータ電源で作られた直流電力を共用しうる構成となっており、図２に示すように、平滑回路（リアクタ４、平滑コンデンサ５）の出力段から電源配線９を介して引き込むようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコントローラ電源の構成は、電源共通化により、回路が簡単になるという利点を有する。
【０００６】
しかし、この回路は、直流電力をトランジスタモジュール６の入力段（リアクタ４、平滑コンデンサ５の出力段）から直接取込んでいるため、トランジスタモジュール６から発するスイッチングノイズ、すなわちＰＷＭ波の高周波ノイズが電源配線９を介してコントローラ８に入り込み、コントローラ８の動作に悪影響を与えるという不具合がある。
【０００７】
また、一般に、３相４線式の交流電源は比較的高電圧（例えばＡＣ３８０Ｖ）で用いられ、トランジスタモジュール６の入力電圧も高い電圧（例えば、ＤＣ５３７Ｖ）となる。そのため、コントローラ８に内蔵される電源部のスイッチングレギュレータのトランスとして高耐圧仕様のものを用いる必要があり絶縁上の問題から大型のものが必要とされ、装置の小型化が制約されることになる。
【０００８】
そこで本発明は、トランジスタモジュールからのノイズの混入を防止できかつ、コントローラの電源を小型化しうる空気調和装置を提供することを目的とする。
【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３相４線式交流電源からの供給電力に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィルタと、前記ノイズフィルタを介して供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路からの直流電力に基づいてコンプレッサ駆動用の可変周波数交流電力を生成して出力するトランジスタモジュールと、前記トランジスタモジュールに可変周波数運転のための制御信号を与えるコントローラと、を備えた空気調和装置において、前記コントローラは、前記ノイズフィルタの出力端における３相４線式交流電源の中性点と３相のいずれか一つの相とに接続された電源配線を買い強いて電源供給を受ける電源部を備えて構成される。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、コントローラの電源部は、ノイズフィルタの出力端の中性点といずれか１相（Ｒ、Ｓ、Ｔのいずれか）とから交流電力の供給を受けるため、トランジスタモジュールで発生した高周波ノイズが平滑回路および整流回路によって遮断され、コントローラに混入することを防止できる。
【００１１】
また、受給交流電力は中性点といずれか１相との間の電圧であるため、従来のように高電圧の線間電圧に基づく電圧と異なり、低電圧となるのでスイッチングレギュレータのトランスの耐圧を下げることができ、小型化することが可能となる。
【００１２】
【実施例】
次に、、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に本発明にかかるインバータ電源およびコントローラの電源部２０の実施例を示す。なお図１において、図２と同様な部分については同一の符号を附し、その詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１において、コントローラ１２の電源端子２１には電源配線１９を介してノイズフィルタ２の出力端から中性点ＮとＲ相間の交流電力が供給されるよう配線されている。
【００１５】
コントローラ１２内において、端子２１にはリアクタ１３、１４が接続されている。リアクタ１３、１４およびマグネットスイッチ１５はノイズフィルタを構成し、コントローラ１２内へのノイズの混入を二重に防止するようになっている。このノイズフィルタを介して、交流電力は整流回路１６により直流電力に変換される。整流回路１６はダイオードからなるブリッジ整流回路が用いられる。直流電力はスイッチングレギュレータ１７に送られ、レギュレーションが向上、すなわち安定化されてコントローラ本体部１８の電源に提供される。スイッチングレギュレータ１７は、例えば、高周波トランスを用いた自励発振式のものを用いることが可能である。
【００１６】
なお、図示しないが整流回路１６の出力にＬＣ平滑回路を用いることは、電源安定化のために好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、コントローラの電源部の受給電力をノイズフィルタの出力段と整流回路の入力段との間における中性点と１相とから取込むようにしたので、トランジスタモジュールからのノイズを遮断することができ、かつ、低電圧化による電源部の小型化が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるインバータ電源およびコントローラ電源を示すブロック図である。
【図２】従来のインバータ電源およびコントローラ電源を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ３相交流電源
２ ノイズフィルタ
３ 整流回路
４ リアクタ
５ 平滑コンデンサ
６ トランジスタモジュール
７ コンプレッサ
８ コントローラ
９ 電源配線
１０ 制御信号線
１１ その他の機器
１２ コントローラ
１３ リアクタ
１４ リアクタ
１５ 平滑コンデンサ
１６ 整流回路
１７ スイッチングレギュレータ
１８ コントローラ本体部
１９ 電源配線
２０ 電源部
２１ 端子
Claims (2)
- ３相４線式交流電源からの供給電力に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィルタと、前記ノイズフィルタを介して供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路からの直流電力に基づいてコンプレッサ駆動用の可変周波数交流電力を生成して出力するトランジスタモジュールと、前記トランジスタモジュールに可変周波数運転のための制御信号を与えるコントローラと、を備えた空気調和装置において、
前記コントローラは、前記ノイズフィルタの出力端における３相４線式交流電源の中性点と３相のいずれか一つの相とに接続された電源配線を介して電源供給を受ける電源部を備えたことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項１記載の空気調和装置において、前記電源部は、前記ノイズフィルタからの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の出力を安定化するスイッチングレギュレータとを含むことを特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00168894A JP3579075B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 空気調和装置 |
| DE69432554T DE69432554T2 (de) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Klimaanlage und zugehöriger Schaltkreis für den Inverter |
| EP94120432A EP0661453B1 (en) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Air conditioner and inverter driving circuit therefor |
| ES94120432T ES2197155T3 (es) | 1993-12-28 | 1994-12-22 | Aparato de aire acondicionado y circuito accionador del inversor para el mismo. |
| KR1019940037229A KR950019512A (ko) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | 공기 조화 장치 및 그 인버터 구동 회로 |
| US08/754,514 US5764022A (en) | 1993-12-28 | 1996-11-21 | Air conditioner and inverter driving circuit therefor |
| KR2019980003292U KR200148047Y1 (en) | 1993-12-28 | 1998-03-07 | Airconditioner and its inverter operation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00168894A JP3579075B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198154A JPH07198154A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3579075B2 true JP3579075B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=11508464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00168894A Expired - Lifetime JP3579075B2 (ja) | 1993-12-28 | 1994-01-12 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579075B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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| JP5490612B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2014-05-14 | 三洋電機株式会社 | 空気調和装置 |
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| JP6432650B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2018-12-05 | 株式会社富士通ゼネラル | 電力変換装置 |
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| JP2737211B2 (ja) * | 1989-03-08 | 1998-04-08 | 松下電器産業株式会社 | 三相交流電動機の可変速駆動装置 |
| JPH04190694A (ja) * | 1990-11-21 | 1992-07-09 | Toshiba Corp | 冷凍サイクル装置 |
| JPH05172390A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和機の制御装置 |
| JPH05300757A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Daikin Ind Ltd | モータ制御装置 |
| JP2776152B2 (ja) * | 1992-06-05 | 1998-07-16 | サンケン電気株式会社 | スイッチングレギュレ−タ |
| JPH06319293A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-11-15 | Toshiba Corp | 空気調和機の安全装置 |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP00168894A patent/JP3579075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198154A (ja) | 1995-08-01 |
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