JPH11118229A - 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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JPH11118229A
JPH11118229A JP9282374A JP28237497A JPH11118229A JP H11118229 A JPH11118229 A JP H11118229A JP 9282374 A JP9282374 A JP 9282374A JP 28237497 A JP28237497 A JP 28237497A JP H11118229 A JPH11118229 A JP H11118229A
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air conditioner
circuit
motor control
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Hiroshi Miyazaki
浩 宮崎
Junichi Taguma
順一 田熊
Hidetoshi Kanazawa
秀俊 金沢
Eiji Sato
永治 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】空調能力や電源電圧仕様が相違する種々のモー
タ制御用PC板と、シングルタイプエアコンやマルチエ
アコン、冷媒加熱式エアコン等機能タイプの相違する種
々のサイクル制御用PC板とを、各々モジュール化し
て、適宜組み合せることにより仕様の相違する種々の空
気調和機の制御装置を迅速かつ容易に開発製造する。 【解決手段】空気調和機の制御装置を、少なくともコン
プレッサモータ制御回路13と室外ファンモータ制御回
路24とを1枚のプリント基板16に形成してなるモー
タ制御用PC板14と、少なくともセンサ回路20、弁
制御回路18、室内機との通信回路を1枚のプリント基
板23に形成してなるサイクル制御用PC板15とによ
り構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷房専用エアコン、
ヒートポンプ式エアコンおよびガスや石油による冷媒加
熱式エアコン等の空気調和機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、空気調和機としては、冷凍サイ
クルの構成の相違等により、冷房専用エアコン、ヒート
ポンプ式エアコン、ガスエアコン、石油エアコンと称す
る冷媒加熱式エアコン等がある。また、接続可能な室内
機の台数によりシングルタイプエアコンとマルチエアコ
ンとに区別することができ、さらにまた、マルチエアコ
ンとしては接続可能な室内機が2台の2室マルチエアコ
ン、同3台の3室マルチエアコン等がある。さらに、こ
れら空気調和機は空調能力や電源電圧の相違による各種
仕様に分類することができる。
【0003】そして、従来では、これら種々の空気調和
機を開発製造する場合には、その冷凍サイクルの構成の
仕様や空調能力、電源電圧等の種々の仕様にそれぞれ適
合した種々の制御装置の全回路をそれぞれ新たに設計し
て、開発し、製造している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の種々の空気調和機では、空調能力や入力電源
電圧、接続可能な室内機の台数等の仕様が相違する空気
調和機を開発する場合には、変更箇所が少ない場合でも
制御装置の全回路を初めから再設計して、新たにPC板
から開発する必要があるので、多くの時間と人手を要す
るという課題がある。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、空調能力や電源電圧仕様が相違
する種々のモータ制御用PC板と、シングルタイプエア
コンやマルチエアコン、あるいは冷房専用エアコン、ヒ
ートポンプ式エアコン、冷媒加熱式エアコン等の相違す
る種々のサイクル制御用PC板とを、各々モジュール化
して、適宜組み合せることにより仕様の相違する種々の
空気調和機の制御装置を迅速かつ容易に開発製造するこ
とができる空気調和機の制御装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る空
気調和機の制御装置は、コンプレッサモータ制御回路、
ファンモータ制御回路、センサ回路、弁制御回路、室内
機との通信回路を有する空気調和機の制御装置におい
て、これら回路を、少なくとも上記コンプレッサモータ
制御回路とファンモータ制御回路とを1枚のプリント基
板に形成してなるモータ制御用PC板と、少なくとも上
記センサ回路、弁制御回路、室内機との通信回路を1枚
のプリント基板に形成してなるサイクル制御用PC板と
により構成したことを特徴とする。
【0007】この発明によれば、空調能力や電源電圧等
の仕様が相違する種々のモータ制御用PC板と、シング
ルタイプエアコンやマルチエアコン、冷媒加熱式エアコ
ン等の相違する種々のサイクル制御用PC板とがモジュ
ール化されているので、それら両PC板を適宜組み合せ
ることにより、仕様の相違する種々の制御装置を迅速か
つ容易に開発製造することができる。
【0008】請求項2の発明に係る空気調和機の制御装
置は、モータ制御用PC板は、異なる空調能力に対し
て、AC100V用と、AC200V/230V用等空
調能力、電源電圧の異なるタイプ別にそれぞれ構成され
ていることを特徴とする。
【0009】この発明によれば、請求項1の発明の作用
に加えて、モータ制御用PC板にはAC100V用とA
C200V/230V用等があるので、入力電源電圧が
AC100VとAC200V/230Vの仕様の空気調
和機に対しては、その仕様に適合したモータ制御用PC
板を選択使用することにより、制御装置の全回路を初め
から再設計して新たにPC板から開発する必要がなく、
迅速かつ容易に開発製造することができる。
【0010】請求項3の発明に係る空気調和機の制御装
置は、サイクル制御用PC板は、シングルタイプエアコ
ン制御用、マルチエアコン制御用、冷媒加熱式エアコン
用等機能の異なるタイプ別にそれぞれ構成されているこ
とを特徴とする。
【0011】この発明によれば、請求項1または2の発
明の作用に加えて、サイクル制御用PC板には、シング
ルタイプエアコン制御用、マルチエアコン制御用、冷媒
加熱式エアコン制御等があるので、これら各エアコン制
御用に適合したサイクル制御用PC板を選択使用するこ
とにより、制御装置の全回路を初めから再設計して新た
にPC板から開発する必要がなく、迅速かつ容易に開発
製造することができる。
【0012】請求項4の発明に係る空気調和機の制御装
置は、モータ制御用PC板は、そのプリント基板上に制
御回路用電源回路を搭載しており、この電源回路からモ
ータ制御用PC板とサイクル制御用PC板に電源を供給
するように構成されていることを特徴とする。
【0013】この発明によれば、請求項1〜3のいずれ
か1項の発明の作用に加えて、モータ制御用PC板の制
御回路用電源回路からこのモータ制御用PC板とサイク
ル制御用PC板に電源を供給することができるので、こ
れら両制御用PC板の組み合せを種々変えても、モータ
制御用PC板とサイクル制御用PC板には電源を供給す
ることができる。このために、仕様の相違する空気調和
機にも新規に制御回路用電源回路を開発する必要がなく
なるので、制御装置を迅速かつ容易に開発製造すること
ができる。
【0014】請求項5の発明に係る空気調和機の制御装
置は、モータ制御用PC板とサイクル制御用PC板は、
それらの各プリント基板上にマイクロコントローラユニ
ットをそれぞれ搭載しており、これらマイクロコントロ
ーラユニット同士間で通信するように構成されているこ
とを特徴とする。
【0015】この発明によれば、請求項1〜4のいずれ
か1項の発明の作用に加えて、モータ制御用PC板とサ
イクル制御用PC板とは、これら各マイクロコントロー
ラユニット(以下MCUという)同士によりデータの授
受を行なうことができる。したがって、例えばモータ制
御用PC板に搭載されたMCUからコンプレッサモータ
やファンモータ等の回転数、または電流値等のデータを
サイクル制御用PC板のMCUへ伝送する一方、このサ
イクル制御用PC板のMCUからモータ回転数の目標値
等のデータをモータ制御用PC板のMCUへ伝送するこ
とができる。
【0016】請求項6の発明に係る空気調和機の制御装
置は、モータ制御用PC板とサイクル制御用PC板は、
制御器ボックス内にて上下に配設され、これら両PC板
同士はリード線により電気的に接続されていることを特
徴とする。
【0017】この発明によれば、請求項1〜5のいずれ
か1項の発明の作用に加えて、制御器ボックス内にてモ
ータ制御用PC板とサイクル制御用PC板とを上下に配
設しているので、これら両PC板の設置スペースの節約
を図ることができる。このために、制御器ボックスの小
型化を図ることができると共に、これら両PC板間を接
続するリード線の短縮を図ることができる。
【0018】請求項7の発明に係る空気調和機の制御装
置は、サイクル制御用PC板は、制御器ボックス内に
て、このサイクル制御用PC板と対向配置されるモータ
制御用PC板との対向方向の投影上に配置されているこ
とを特徴とする。
【0019】この発明によれば、請求項1〜5のいずれ
か1項の発明の作用に加えて、制御器ボックス内にてモ
ータ制御用PC板とサイクル制御用PC板とを重ねるよ
うに配設しているので、これら両PC板の設置スペース
の節約を図ることができる。このために、制御器ボック
スの小型化を図ることができると共に、これら両PC板
間を接続するリード線の短縮を図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
図6に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一ま
たは相当部分には同一符号を付している。
【0021】図1は本発明の第1の実施形態に係る空気
調和機の室外制御装置の全体構成を示す平面図、図2は
図1で示す室外制御装置を具備した空気調和機の冷凍サ
イクル図である。
【0022】図2に示すようにこの空気調和機は圧縮機
1、四方弁2、室内ファン3を備えた室内熱交換器4、
電動膨張弁5、室外ファン6を備えた室外熱交換器7
を、冷媒配管8により順次連通させて、冷媒を循環させ
る閉じた冷凍サイクルを構成している。なお、図1中、
9は室内ユニット、10は室外ユニット、11は外気温
を検出する外気温センサーである。
【0023】室外制御装置12には図中点線で示す信号
線により,圧縮機1の回転数を制御するコンプレッサモ
ータ制御回路13、四方弁2、電動膨張弁5、室外ファ
ンモータ6aをそれぞれ電気的に接続している。
【0024】室外制御装置12は図示しないリモコン等
からの制御指令信号を受けて、四方弁2を切換操作して
冷媒を、図中破線矢印方向に冷凍サイクルを循環させる
ことにより冷房運転し、図中実線矢印方向に冷凍サイク
ルを循環させることにより暖房運転するようになってい
る。
【0025】また、室外制御装置12は、コンプレッサ
ファンモータ制御回路13を介して圧縮機1の回転数を
制御し、または室外ファンモータ6aの回転数を制御
し、あるいは電動膨張弁5の開度を制御し、さらに図示
しない通信回路により図示しない室内制御装置と双方向
でデータ通信し得るように構成されている。
【0026】図1はこの室外制御装置12の全体構成を
示す平面図である。この室外制御装置12はサイクル制
御用PC板14とモータ制御用PC板15とから構成さ
れている。
【0027】サイクル制御用PC板14は、その1枚の
プリント基板(PC板)16に、図2で示す四方弁2、
電動膨張弁5や図示しない開閉弁等種々の弁17の切換
制御、開度ないし開閉制御を行なう弁制御回路18と、
図2で示す外気温センサ11等のセンサ19を駆動する
一方、その温度検出値を読み込むセンサ回路20、図示
しない室内制御装置と双方向でデータ通信可能の図示し
ない通信回路およびコネクタ21等をそれぞれ形成して
いる。
【0028】また、サイクル制御用PC板14は、その
PC板16上に、サイクル制御用MCU(マイクロ・コ
ントローラ・ユニット)22を搭載し、このMCU22
の入出力ポートをプリント基板16の図示しない回路パ
ターンにより上記弁制御回路18、センサ回路20、通
信回路およびコネクタ21にそれぞれ電気的に接続して
いる。
【0029】そして、サイクル制御用MCU21は弁制
御回路18を介して四方弁2や電動膨張弁5等の弁17
の実際の切換角や開度等を読み込む一方、これら切換角
や開度を制御することができると共に、センサ回路20
を介してセンサ19により検出された温度検出値等の所
要のデータを読み込み、メモリに蓄積することができる
ようになっている。
【0030】一方、モータ制御用PC板15は、その1
枚のプリント基板23に、室外ファンモータ6aの回転
数を制御する室外ファンモータ制御回路24、外部交流
(AC)電源に電気的に接続されて、交流を所定電圧の
直流に変換する制御回路用電源回路25、コンプレッサ
モータ制御回路13およびコネクタ26をそれぞれ形成
している。
【0031】また、モータ制御用PC板15は、そのプ
リント基板23上に、モータ制御用MCU27を搭載
し、このMCU27の入出力ポートを、プリント基板2
3の図示しない回路パターンにより上記室外ファンモー
タ制御回路24、制御回路用電源回路25、コンプレッ
サモータ制御回路13およびコネクタ26にそれぞれ電
気的に接続している。なお、図1中、符号30は電解コ
ンデンサ、31はジャイアントトランジタ(G−Tr)
である。
【0032】そして、モータ制御用MCU27は室外フ
ァンモータ制御回路24を介して室外ファンモータ6a
の実際の回転数を読み込む一方で、その回転数を制御す
ることができると共に、コンプレッサモータ制御回路1
3を介して圧縮機1の実際の回転数を読み込む一方、そ
の回転数を適宜制御し得るようになっている。
【0033】また、このモータ制御用PC板15のコネ
クタ26とサイクル制御用PC板14のコネクタ21と
を、リード線である2本一対の通信ケーブル28と2本
一対の電源線29とにより電気的に接続し、モータ制御
用MCU27とサイクル制御用MCU22とで双方向の
データ通信が可能であり、かつモータ制御用PC板15
の制御回路用電源回路25からモータ制御用PC板15
とサイクル制御用PC板14とに電源を供給し得るよう
に構成されている。
【0034】例えばモータ制御用MCU27は、室外フ
ァンモータ6aの実際の回転数を室外ファンモータ制御
回路24を介して読み込むと共に、コンプレッサモータ
制御回路13を介して圧縮機1の実際の回転数を読み込
み、これら実際の回転数をサイクル制御用PC板14の
MCU22に伝送することができる。
【0035】一方、サイクル制御用MCU22は、その
メモリに蓄積されている室外ファンモータ6aや圧縮機
1のモータ目標回転数等の所要のデータをモータ制御用
MCU27に伝送することができるようになっている。
【0036】図3はこのように構成されたサイクル制御
用PC板14とモータ制御用PC板16の種類とそれら
の組合せの数例を示す一覧表である。
【0037】例えばモータ制御用PC板15の種類とし
ては、入力電源電圧(V)と空調能力(クラス)によ
り、1φ(相)100Vで40クラス用の同PC板15
A、1φ200Vで40/50クラス用の同PC板15
B、3φ200Vで40/50クラス用の同PC板15
C、輸出国の電源電圧に適合した電源電圧と所要の空調
能力の仕様のワールドワイドインバータ用の同PC板1
5D等がある。
【0038】一方、サイクル制御用PC板14の種類と
しては、接続する室内機が2台の2室マルチエアコン用
の同PC板14A、接続する室内機が3台の3室マルチ
エアコン用の同PC板14B、冷媒加熱器の燃料がガス
であるガスエアコン用の同PC板14C、冷媒加熱器の
燃料が石油である石油エアコン用の同PC板14D、、
接続する室内機1が1台のシングルタイプエアコン等、
上記以外のその他のエアコン用の同PC板14E等があ
る。
【0039】したがって、この図3の組合せによれば、
4種類のモータ制御用PC板15A〜15Dについて、
5種類のサイクル制御用PC板14A〜14Eをそれぞ
れ組み合せることができるので、20通りの組合せが可
能である。
【0040】したがって、入力電源電圧および空調能力
仕様と冷凍サイクル構成が相違する上記20通りの室外
制御装置11については、その開発の都度、全制御回路
を再設計して新たにPC板を開発する必要がなく、多く
の時間と人手を節約することができる。また、これらP
C板14A〜14E,15A〜15Dは上記種類に限定
されるものではなく、その種類を適宜増加ないし減少さ
せてもよい。
【0041】図4は上記モータ制御用PC板15とサイ
クル制御用PC板14とを制御器ボックス32内にて上
下に並設した状態を示す制御器ボックス32の縦断面図
であり、図5はこの制御器ボックス32の平断面を下底
面から仰視したときの平断面図、図6は図5の側断面図
である。
【0042】制御器ボックス32は、室外ユニット10
に配設されるものであり、外側面にヒートシンク33を
形成する一方、内部の固定用モールド34には長方形板
状のサイクル制御用PC板14を固定している。
【0043】そして、図4に示すように制御器ボックス
32の上端部内面に、サイクル制御用PC板14よりも
大きい長方形板状のモータ制御用PC板15を固定し、
これをサイクル制御用PC板14よりも上方に配設して
いる。これら両PC板14,15はこれらの各コネクタ
21,26に装着された通信ケーブル28と電源線29
のリード線により電気的に接続されている。なお、図
5,図6中、符号25はSLコネクタ取付部である。
【0044】したがって、この実施形態によれば、空調
能力や電源電圧等の仕様が相違する種々のモータ制御用
PC板15と、シングルタイプやマルチエアコン、冷媒
加熱式エアコン等の相違する種々のサイクル制御用PC
板14とがモジュール化されているので、これら両PC
板を適宜組み合せることにより、仕様の相違する種々の
制御装置を迅速かつ容易に開発製造することができる。
【0045】また、モータ制御用PC板15にはAC1
00V用とAC200V/230V用等があるので、入
力電源電圧がAC100VとAC200V/230Vの
仕様の空気調和機に対しては、その仕様に適合したモー
タ制御用PC板15を選択使用することにより、制御装
置11の全回路を初めから再設計して新たにPC板から
開発する必要がなく、迅速かつ容易に開発製造すること
ができる。
【0046】さらに、サイクル制御用PC板14にはマ
ルチエアコン制御用、ガスエアコン制御用、石油エアコ
ン制御用等があるので、これら各エアコン制御用に適合
したサイクル制御用PC板を選択使用することにより、
制御装置11の全回路を初めから再設計して新たにPC
板を開発する必要がない。
【0047】さらにまた、モータ制御用PC板15の制
御回路用電源回路25からサイクル制御用PC板に電源
を供給することができるので、これら両制御用PC板1
4,15の組み合せを種々変えても、サイクル制御用P
C板14には電源を供給することができる。このため
に、仕様の相違する空気調和機にも新規に制御回路用電
源回路25を開発する必要がなくなるので、制御装置1
1を迅速かつ容易に開発製造することができる。
【0048】また、モータ制御用PC板15とサイクル
制御用PC板14とは、これらの各MCU22,27同
士によりデータの授受を行なうことができる。したがっ
て、例えばモータ制御用PC板15に搭載されたMCU
27からコンプレッサモータや室外ファンモータ6a等
の回転数、または電流値等のデータをサイクル制御用P
C板14のMCU22へ伝送する一方、このサイクル制
御用PC板14のMCU22からモータ回転数の目標値
等のデータをモータ制御用PC板15のMCU27へ伝
送することができる。
【0049】そして、制御器ボックス32内にてモータ
制御用PC板15とサイクル制御用PC板14とを上下
に配設しているので、これら両PC板15,14の設置
スペースの節約を図ることができる。このために、制御
器ボックス32の小型化を図ることができると共に、こ
れら両PC板15,14間を接続する通信ケーブル28
と電源線29の短縮を図ることができる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
調能力や電源電圧等の仕様が相違する種々のモータ制御
用PC板と、シングルタイプやマルチエアコン、冷媒加
熱式エアコン等機能タイプの相違する種々のサイクル制
御用PC板とをモジュール化しているので、それら両P
C板を適宜組み合せることにより、仕様の相違する種々
の制御装置を迅速かつ容易に開発製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る空気調和機の制
御装置の平面図。
【図2】図1で示す室外制御装置を具備した空気調和機
の冷凍サイクル図。
【図3】図1で示すサイクル制御用PC板とモータ制御
用PC板の各種類とこれらの組合せ例を示す図。
【図4】図1で示すサイクル制御用PC板とモータ制御
用PC板とを収容した制御器ボックスの縦断面図。
【図5】図4で示す制御器ボックスの平断面を下底面か
ら仰視したときの平断面図。
【図6】図5の側断面図。
【符号の説明】
12 室外制御装置 14,14A,14B,14C,14D,14E サイ
クル制御用PC板 15,15A,15B,15C,15D モータ制御用
PC板 16 サイクル制御用PC板のプリント基板 18 弁制御回路 19 センサ回路 21 コネクタ 22 サイクル制御用PC板のMCU 23 モータ制御用PC板のプリント基板 24 室外ファンモータ制御回路 25 制御回路用電源回路 26 コネクタ 27 モータ制御用PC板のMCU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 永治 静岡県富士市蓼原336番地 東芝エフ・イ ー・シー株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンプレッサモータ制御回路、ファンモ
    ータ制御回路、センサ回路、弁制御回路、室内機との通
    信回路を有する空気調和機の制御装置において、これら
    回路を、少なくとも上記コンプレッサモータ制御回路と
    ファンモータ制御回路とを1枚のプリント基板に形成し
    てなるモータ制御用PC板と、少なくとも上記センサ回
    路、弁制御回路、室内機との通信回路を1枚のプリント
    基板に形成してなるサイクル制御用PC板とにより構成
    したことを特徴とする空気調和機の制御装置。
  2. 【請求項2】 モータ制御用PC板は、異なる空調能力
    に対して、AC100V用と、AC200V/230V
    用等空調能力、電源電圧の異なるタイプ別にそれぞれ構
    成されていることを特徴とする請求項1記載の空気調和
    機の制御装置。
  3. 【請求項3】 サイクル制御用PC板は、シングルタイ
    プエアコン制御用、マルチエアコン制御用、冷媒加熱式
    エアコン用等機能の異なるタイプ別にそれぞれ構成され
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の空気調
    和機の制御装置。
  4. 【請求項4】 モータ制御用PC板は、そのプリント基
    板上に制御回路用電源回路を搭載しており、この電源回
    路からモータ制御用PC板とサイクル制御用PC板に電
    源を供給するように構成されていることを特徴とする請
    求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和機の制御装
    置。
  5. 【請求項5】 モータ制御用PC板とサイクル制御用P
    C板は、それらの各プリント基板上にマイクロコントロ
    ーラユニットをそれぞれ搭載しており、これらマイクロ
    コントローラユニット同士間で通信するように構成され
    ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の空気調和機の制御装置。
  6. 【請求項6】 モータ制御用PC板とサイクル制御用P
    C板は、制御器ボックス内にて上下に配設され、これら
    両PC板同士はリード線により電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    空気調和機の制御装置。
  7. 【請求項7】 サイクル制御用PC板は、制御器ボック
    ス内にて、このサイクル制御用PC板と対向配置される
    モータ制御用PC板との対向方向の投影上に配置されて
    いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記
    載の空気調和機の制御装置。
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