JP3602418B2 - 空気調和機のプレヒート通電方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、DCコンプレッサーのプレヒート通電パターンに空気調和機のプレヒート通電方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、空気調和機において、図2に示すように、圧縮機駆動用直流モータ10と、直流モータ10の電機子コイル12と直流電源14の正極16との間に接続された3相アーム(上相アーム:HU相,HV相,HW相)の第1スイッチングトランジスタ18と前記電機子コイル12と直流電源14の負極20との間に接続された3相アーム(下相アーム:LU相,LV相,LW相)の第2スイッチングトランジスタ22とを有するものである。各アームのスイッチングトランジスタ18,22には、逆並列ダイオード24,26がそれぞれ接続されている(例えば、特開平9−33117号)。
【0003】
空気調和機において、圧縮機停止時に微少電力を圧縮機に通電することで、圧縮機の温度を有る一定の温度以上に保つプレヒート運転を行うものがある。
【0004】
プレヒート通電パターンは、図3に示すように、6つのトランジスタ18,22のうち、下相アームの2つの相、あるいは、1つの相を常時ONの状態にしておき、下相がONしていない相の上の相をスイッチングさせることで、圧縮機駆動用直流モータ10に一定方向の微少電流を流している。
【0005】
今、ここで、下相の常時ON状態にする相を仮にLV相とLW相として、上相のスイッチングさせる相をHU相とすると、各素子に流れる電流は図3に示すようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
圧縮機に流す電流は微少なのでHU相のスイッチングのデューディ比はON幅≪OFF幅となる。したがって、電流値とその流れる期間からしてLU相のダイオードに与えるダメージが一番大きくなり、その次に、LV相とLW相のトランジスタに与えるダメージが大きくなり、結果的に各素子に流れる電流量が不均衡になる。このことにより、圧縮機モータに流す電流量の制限値が低くなってしまうという問題点がある。
【0007】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであって、スイッチングパターンを工夫することにより、スイッチング素子とダイオードに均等に電流を分割できる空気調和機のプレヒート通電方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は空気調和機のプレヒート通電方法にかかるものである。
【0009】
本発明は、空気調和機の圧縮機駆動用直流モータの電機子コイルと直流電源の正極との間に接続された複数相アームの第1スイッチング素子と、前記電機子コイルと直流電源の負極との間に接続された複数相アームの第2スイッチング素子と、各スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードとを有する圧縮機駆動用モータの通電回路において、プレヒート通電時には、前記素子への電流値がほぼ均等になるように、第1スイッチング素子の1相と第2スイッチング素子の2相を短い期間オーバーラップさせながら交互にスイッチングさせる、あるいは、第1スイッチング素子の2相と第2スイッチング素子の1相を短い期間オーバーラップさせながら交互にスイッチングさせることを特徴とする空気調和機のプレヒート通電方法である。
【0010】
本発明によれば、プレヒート通電時には、第1スイッチング素子の1相と第2スイッチング素子の2相、あるいは、第1スイッチング素子の2相と第2スイッチング素子の1相を導通させるようにし、複数相の第1のスイッチング素子と第2スイッチング素子のスイッチグパターンを工夫して、スイッチング素子6相と各素子に逆並列に接続されたダイオード6素子に均等に電流を分割することができ、1素子に加わるストレスを軽減することができる。したがって、パワー素子の耐久性を増すことができる。
【0011】
ここで、上記のように全12素子のうちで6素子に通電するのに、時間間隔によってはバランスがいいとはいえない。そのため、相を一定時間で切替えることが考えられるが、早い間隔で変更すると素子などからの発生音が大きくなる。そこで、本発明において、各スイッチング素子の導通の組み合わせを、切替え音の発生音を緩和するのに十分な長さの一定時間周期で切替えるようにして、音の発生を防止できる。
【0012】
また、本発明において、各相の通電時間を記憶して、各相の総合通電時間を均等化することが好適である。これにより、より一層各素子の耐久性を増すことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0014】
図1は実施形態に係る、プレヒート通電方法のタイミングチャートである。空気調和機の直流モータ用通電回路は図2に示したものと同様であり、説明を略する。
【0015】
図1に示すように、プレヒート通電時には、第1スイッチングトランジスタ18の1相(HU相)と第2スイッチングトランジスタ22の2相(LV相,LW相)をすべてスイッチングさせる。なお、スイッチングタイミングは有る程度短い期間オーバーラップさせている。
【0016】
これにより、従来図3に示すように、プレヒート通電時に、LU相ダイオード26に集中していた電流を、HU相スイッチングトランジスタ18とLU相ダイオード26の2つに分割することができ、また、LV相、LW相トランジスタに集中していた電流をHV相、HW相のダイオード24,24とLV、LW相トランジスタ22,22の4つに分割することができる。
【0017】
このように、複数相の第1のスイッチングトランジスタ18と第2スイッチングトランジスタ22のスイッチグパターンを工夫して、スイッチングトランジスタ6相と各素子に逆並列に接続されたダイオード6素子に均等に電流を分割することができ、1素子に加わるストレスを軽減することができる。したがって、パワー素子の耐久性を増すことができる。
【0018】
ここで、上記のように全12素子のうちで6素子に通電するのに、まだ、バランスがいいとはいえない。そのため、相を一定時間で切替えることが考えられるが、早い間隔で変更すると素子などからの発生音が大きくなる。そこで、各スイッチング素子の導通の組み合わせを、切替え音の発生音を緩和するのに十分な長さの一定時間周期で切替える。音の発生を防止できる。
【0019】
また、各相の通電時間をE2PROM等の記憶素子に記憶させておき、各相の総合通電時間を均等化する。実施形態では、プレヒート通電時(予熱運転)の開始時に前記各相の総通電時間を比較して、一番短い相にて通電を開始させるようにする。これにより一層各素子の耐久性を増すことができる。
【0020】
尚、本発明の空気調和機のプレヒート通電方法は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スイッチングトランジスタ6相と各素子に逆並列に接続されたダイオード6素子に均等に電流を分割することができ、1素子に加わるストレスを軽減することができる。したがって、パワー素子の耐久性を増すことができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるプレヒート通電のスイッチングのタイミングチャートの説明図である。
【図2】直流モータの通電回路の説明図である。
【図3】従来のプレヒート通電のスイッチングのタイミングチャートの説明図である。
【符号の説明】
10 直流モータ
14 直流電源
18 スイッチングトランジスタ(上相:HU相、HV相、HW相)
22 スイッチングトランジスタ(下相:LU相、LV相、LW相)
24 ダイオード(上相:HU相、HV相、HW相)
26 ダイオード(下相:LU相、LV相、LW相)
Claims (3)
- 空気調和機の圧縮機駆動用直流モータの電機子コイルと直流電源の正極との間に接続された複数相アームの第1スイッチング素子と、前記電機子コイルと直流電源の負極との間に接続された複数相アームの第2スイッチング素子と、各スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードとを有する圧縮機駆動用モータの通電回路において、
プレヒート通電時には、前記素子への電流値がほぼ均等になるように、第1スイッチング素子の1相と第2スイッチング素子の2相を短い期間オーバーラップさせながら交互にスイッチングさせる、あるいは、第1スイッチング素子の2相と第2スイッチング素子の1相を短い期間オーバーラップさせながら交互にスイッチングさせることを特徴とする空気調和機のプレヒート通電方法。 - 各スイッチング素子の導通の組み合わせを、切替え音の発生音を緩和するのに十分な長さの一定時間周期で切替えることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機のプレヒート通電方法。
- 各相の通電時間を記憶して、プレヒート通電の開始時には、記憶した通電時間に基づき、各相の総合通電時間を比較して、総通電時間の一番短い相から通電を開始させることを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機のプレヒート通電方法。
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