WO1998017955A1 - Appareil de conditionnement d'air - Google Patents

Description

明 細 書 空気調和機

(発明の技術分野）

本発明は、 室内ュニット側に接続された共通の交流電源から、 室内ュニット及 び室外ュニッ卜の両者に給電される空気調和機に関する。

(従来の技術）

スプリッ ト型の空気調和機は、 図 4に示されているように、 圧縮機 2 1、 四方 弁 2 2、 室外熱交換器 5、 キヤビラリ一チューブ 2 5、 及び室内熱交換器 6によ つて形成される冷凍サイクルを備えている。 ここで、 換器 5の熱交換を {£ϋするために駆動モータ 2 3を有する室外ファン 2 4力設けられ、 同様に、 室 内熱交換器 6の熱交換を ί£ϋするために駆動モータ 1 2を有する室内ファン 1 3 が設けられている。 室内熱交換器 6、 室内ファン 1 3及び駆動モータ 1 2は室 内ュニッ卜に含まれ、 室外熱交換器 5、 圧縮機 2 1、 四方弁 2 2、 室外ファン 2 4及び室外ファン用 |g¾モータ 2 3は室外ュニッ卜に含まれる。

冷房又は除湿の運転モードでは四方弁 2 2力M ^で示した流路を形成するよう に制御され、 矢印で示したように、 冷媒は圧縮機 2 1から、 四方弁 2 2、 室 外熱交換器 5、 キヤピラリーチューブ 2 5、 室内熱交換器 6、 及び四方弁 2 2を 通って圧縮機 2 1へ戻る経路で循環する。 このとき、 室外熱交換器 5は凝縮器と して機能し、 室内熱交換器 6は蒸発器として機能する。 反対に、 暖房の運転モー ドでは四方弁 2 2が∞で示した流路を形成するように切換えられ、 «矢印で 示したように、 冷媒は圧縮機 2 1から、 四方弁 2 2、 室内熱交換器 6、 キヤビラ リーチューブ 2 5、 室外 換器 5、 及び四方弁 2 2を通って圧縮機 2 1へ戻る ∞で循環する。 このとき、 室内 換器 6は凝縮器として機能し、 室外 換 器 5は蒸発器として機能する。 キヤビラリ一チューブ 2 5は冷媒の過熱度を適切 に保つ減圧機能を有している。

室温を制御するために室内熱交換器 6の空気吸込み側に室温センサ 1 1力設け られ、 この室温センサ 1 1の検出室温に応じて図 4では図示を省略した制御回路 によって圧縮機 2 1の運転/停止、 および運転時の回転数が制御される。

図 5は、 図 4に示した冷凍サイクルを制御する電気回路を示すものである。 図 中、 図 4と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。 ここで、 室内ュニット 1内の電気負荷として室内ファン用駆動モータ 1 2力設けられ、 室 外ュニット 2の電気負荷として圧縮機 2 1を駆動する圧縮機モータ 2 1 M、 四方 弁 2 2を運転モードに応じて切り換える四方弁ソレノィド 2 2 M、 及び室外ファ ン用駆動モータ 2 3力設けられている。 四方弁ソレノイド 2 2 Mは、 暖房運転の ときに付勢され、 冷房運転のときは消勢される。 これらの室内ュニッ卜側電気負 荷及び室外ュニット側電気負荷はそれぞれ共通の単相交流電源 3から電力を得て 駆動される。

運転 Z停止の指令、運転モード （除湿 ·冷房運転/暖房運転） の選択、 室温の 設定等を行うためにリモートコントローラ 4力備えられている。 リモートコント ローラ 4からの設定信号が室内ュニット 1に設けられた受信ュニット 1 4で受信 される。 受信ュニット 1 4で受信された設定信号はマイクロコンピュータを含む 制御回路 1 0に導入される。 制御回路 1 0にはさらに、 室温センサ 1 1から室温 検出信号が、 また直流ブラシレスモータからなる室内ファン用駆動モータ 1 2の ロータ位置を検出する位置センサ 1 2 dから位置検出信号がそれぞれ導かれる。 制御回路 1 0はリモートコントローラ 4での設定条件を満たすベく、 室内ファン 用駆動モータ 1 2、 圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファ ン用駆動モータ 2 3を制御する。

室内ュニット 1に対して単相交流電源 3から駆動電力が供給され、 室外ュニッ ト 2に対しては室内ユニット 1から渡り線 9 a , 9 b , 9 c , 9 dを介して駆動 電力が供給される。 交流電源 3の一方のライン が、 開閉器接点 7 a及び渡り線 9 aを介して圧縮機モータ 2 1 Mの一端に接続され、 開閉器接点 7 b及び渡り線 9 bを介して四方弁ソレノイド 2 2 Mの一端に接続され、 さらに、 開閉器接点 7 c及び渡り線 9 cを介して室外ファン用駆動モータ 2 3の一端に接続されている。 交流電源 3の他方のライン Sが、 開閉器接点 7 d及び渡り線 9 dを介して、 圧縮 機モータ 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファン用駆動モータ 2 3の各 他端に共通に接続されている。 なお、 室内ュニット 1の内部で、 開閉器接点 7 a , 7 b , 7 cの各負荷側と開閉器接点 7 dの負荷側との間にそれぞれノイズ吸収器 8 a , 8 b , 8 c力く接続されている。

一般に、 空気調和機の停止時には、 制御回路 1 0が、 開閉器接点 7 a , 7 b , 7 c , 7 dの全てをオフ状態にすると共に、 室内ファン用駆動モータ 1 2に対す る電力供給経路に接続されている開閉器接点 4をもオフ状態にする。 また、 暖房 運転モードで運転開始の指令が与えられれば、 これらの開閉器接点を全てオン状 態にする。 もし、 冷房又は除湿の運転モードであれば、 四方弁ソレノイド 2 2 M に直列に接続された開閉器接点 7 bをオフ状態にして、 これ以外の開閉器接点を オン状態にする。

室温センサ 1 1によって検出された室温が室温設定値に一致したとき、 制御回 路 1 0は圧縮機モータ 2 1 Mに直列に接続された開閉器接点 7 a及び室外ファン 用駆動モータ 2 3に直列に接続された開閉器接点 7 cをオフ状態にする。 また、 室内ュニット 1のみで送風運転をする場合には、 開閉器接点 4のみをオン状態に し、 室外ュニット 2に電力を供給する経路に接続された開閉器接点 7 a , 7 b ,

7 c , 7 dの全てをオフ状態とする。 なお、 ノイズ吸収器 8 aは開閉器接点 7 a のオン オフ時に渡り線 9 aのラインに発生するノイズを吸収し、 ノイズ吸収器

8 bは開閉器接点 7 bのオン Zオフ時に渡り線 9 bのラインに発生するノイズを 吸収し、 ノイズ吸収器 8 cは開閉器接点 7 cのオン Zオフ時に渡り線 9 cのライ ンに発生するノィズを吸収する。

図 5は、 一般的な単相交流電源 3から駆動電力を得る回路を示しているが、 単 相三線式の配電線から駆動電力を得る場合には、 図 6に示すように、 単相三線式 交流電源 3 Aの電圧ライン 3 1に、 開閉器接点 7 aおよび渡り線 9 aを介して圧 縮機モ一タ 2 1 Mの一端を接続し、 開閉器接点 7 bおよび渡り線 9 bを介して四 方弁ソレノイド 2 2 Mの一端を接続し、 さらに、 開閉器接点 7 c及び渡り線 9 c を介して室外ファン用駆動モータ 2 3の一端に接続すると共に、 交流電源 3 Aの ニュートラル ·ライン 3 2に、 開閉器接点 7 d及び渡り線 9 dを介して圧縮機モ —タ 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファン用駆動モータ 2 3の各他端 を共通に接続している。

図 5及び図 6に示した従来の空気調和機においては、 室外ュニット 2に含まれ る圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファン用駆動モータ 2 3の各電力供給経路の全てに開閉器接点 7 _a， 7 b , 7 c , 7 dを設け、 空気調 和機の停止中はもちろんのこと、 駆動モータ 1 2により室内ファン 1 3のみの運 転、 すなわち室内ュニット 1のみの運転を行う場合においても、 開閉器接点 7 a , 7 b , 7 c， 7 dの全てをオフ状態にして、 室外ユニット 2への通電を完全に遮 断し、 停止している室外ュニット 2に人が触れても感電しないようにする。

このように、 開閉器接点 7 a , 7 b , 7 c , 7 dの全てをオフ状態にし、 渡り 線 9 a， 9 b， 9 c， 9 dを含む室外ユニット 2の各電気負荷をフローティング 状態にすると、 渡り線を含む各ラインのインピーダンスが、 電源側から見て高く なる。 この状態で送風運転時等、 室内ュニット 1のみを運転すると、 電源ライン に室内ファン用駆動モータ 1 2のオン Zオフに際してノイズが発生し、 ラインィ ンピ一ダンスの高い渡り線がこのノィズすなわち放射ノィズの影響を受けやすく なる。 すなわち、 渡り線に発生するノイズレベルが高くなつて、 他の外部電気機 器の運転に悪影響を及ぼすという不都合があつた。

また、 図 5に示すように、 室内ファン用駆動モータ 1 2力^ 交流電源 3から整 流回路 1 2 a、 平滑コンデンサ 1 2 b及び 3相プリッジ型トランジスタ ·ィンバ 一夕回路 1 2 cを介して駆動電力が供給され、 制御のために位置検出素子 1 2 d を備えるような回転速度可変型の直流ブラシレスモータである場合には、 特に上 述のノイズを発生しやすいので、 外部電気機器に対し大きな悪影響を及ぼすおそ れがある。

(発明の概要）

本発明は、 室内への送風のみを行う運転時等、 室内ュニットのみを運転する状 態でも、 渡り線ラインのインピーダンスの上昇を防ぐと共に、 室内ュニット側で 発生するノイズによる外部電気機器への影響を与え難くすることができる空気調 和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、 室内ュニットを交流電源に接続して室内 ュニッ 卜側負荷を駆動し、 室内ュニット及び室外ュニットを接続する複数の渡り 線を介して、 室外ュニット側負荷を駆動すると共に、 渡り線が交流電源に接続さ れる経路にそれぞれ開閉要素を接続して室外ュニット側負荷を独立に駆動する空 気調和機において、 室内ュニット側負荷のみを運転するに当たって、 開閉要素の 少なくとも一つをオン状態に保持するオン状態保持手段を備える。 これによつて 電源ラインから見た渡り線のラインインピーダンスを低く抑えると共に、 室内ュ ニット側で発生するノィズの影響を受け難くすることができる。

交流電源がニュートラル相を有し、 このニュートラル相に接続された開閉要素 のみをオン状態に保持するようにすることができる。 これにより、 電源の種類に 拘わらず、 開閉要素がオン状態であるから室外ュニッ卜に人が触ったら感電する いうものではないが、 電圧相に接続される開閉要素をオン状態にする場合と比較 すれば人が触つた場合の感電に対する安全性をより高めることができる。 室内ュニット側負荷を室内ファン駆動モータとし、 この室内ファン駆動モータ を直流モータとすることにより、 高周波ノィズを発生しゃすい直流モータを室内 ファン駆動モータとしたときに、 開閉要素の少なくとも一つをォン状態にするこ とで、 渡り線に掛かる高周波成分のノイズレベルを低く抑えることができる。

(図面の簡単な説明）

添付図面において、

図 1は、 本発明の第 1の実施例を示す電気回路図、

図 2は、 本発明の第 2の実施例を示す電気回路図、

図 3は、 本発明の第 3の実施例を示す電気回路図、

図 4は、 従来の一般的なスプリット型空気調和機の冷凍サイクル系統図、 図 5は、 図 4に示した冷凍サイクル系統を制御する従来の電気回路図、 図 6は、 図 4に示した冷凍サイクル系統を制御する従来の他の電気回路図で ある。

(実施例）

以下、 図面に示す好適な実施例を参照して本発明を詳細に説明する。

図 1は本発明の第 1の実施例を示す電気回路図である。 図中、 図 5と同一の要 素には同一の符号を付してその説明を省略する。 ここでは、 空気調和機の停止時 には、 全ての開閉器接点 7 a， 7 b , 7 c , 7 dをオフにすると共に、 室内ュニ ット 1のみの運転、 すなわち室内の送風運転のみをしている状態を検出し、 これ によつて開閉器接点 7 dをォン状態に保持するォン状態保持回路 1 5が制御回路 1 0中に新たに付加された点が図 5のものと構成を異にしている。 ここでは、 開 閉器接点 7 dは、 圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソレノイド 2 2 M及び室外ファン 用駆動モータ 2 3が共通に接続されている渡り線 9 dと、 交流電源 3のライン S との間に接続されている。 したがって、 交流電源 3から見た渡り線 9 a， 9 b , 9 cのインピーダンスは低くなる。 この結果、 室内ュニット側負荷のみを運転した場合、 すなわち、 リモートコン トロ一ラからの指令力 <室内への送風指令だけであって、 室内ファン用駆動モータ 1 2のみを駆動した場合において、 室内ファン 1 3の停止から運転、 又は、 運転 から停止、 さらには、 変速駆動に伴うノイズ力電源ラインに生じたとしても、 そ の時の渡り線におけるノイズレベルを低く抑えることができる。 した力つて、 空 気調和機以外の外部電気機器へのノイズによる悪影響を防止することができる。 特に本実施例のように、 室内ファン用駆動モータ 1 2に対し整流回路 1 2 a、 平滑コンデサン 1 2 b、 3相プリッジ型トランジス ·タインバータ回路 1 2 cを 介して電力力供給され、 しかも駆動モータ 1 2が位置センサ 1 2 dを備えて、 ィ ンバータ回路 1 2 cをパルス幅変調により可変速駆動する直流ブラシレスモータ である場合には、 高周波ノイズを発生しやすいため、 本発明によるノイズ低減効

'o

図 2は本発明の第 2の実施例を示す電気回路図である。 図中、 図 1と同一の要 素には同一の符号を付してその説明を省略する。 ここでは、 図 1中の交流電源 3 の代わりに単相三線式交流電源 3 Aが用いられ、 その電圧ライン 3 1に、 開閉器 接点 7 aおよび渡り線 9 aを介して、 圧縮機モータ 2 1 Mの一端を接続し、 開閉 器接点 7 bおよび渡り線 9 bを介して、 四方弁ソレノイド 2 2 Mの一端を接続し、 さらに、 開閉器接点 7 cおよび渡り線 9 cを介して、 室外ファン駆動モータ 2 3 の一端に接続すると共に、 単相三線式交流電源 3 Aのニュートラル'ライン 3 2 に、 リレー接点 7 dおよび渡り線 9 dを介して、 圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソ レノィド 2 2 M及び室外ファン駆動モータ 2 3の各他端を共通に接続している。 オン状態保持回路 1 5は、 室内送風運転等、 室内ュニット 1のみを運転している 状態を検出し、 これによつて、 開閉器接点 7 dをオン状態に保持する。

周知の如く、 単相三線式の配電システムは、 配電用単相変圧器の二次側中性点 を接地してそこからニュートラル ·ラインを引き出し、 このニュートラル ·ライ ンと両外側の両電圧ラインとの 3線で負荷に電力を供給する方式である。 本実施 例は外側の一方の電圧ライン 3 1およびニュートラル ·ライン 3 2から駆動電力 を得る。 ここで、 オン状態保持回路 1 5により開閉器接点 7 dをオン状態に保持 したとすれば、 開閉器接点 7 a， 7 b , 7 cがオフ状態にあっても、 圧縮機モー 夕 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファン用駆動モータ 2 3はそれぞれ 開閉器接点 7 dを介して接地電位に保持される。

したがって、 この第 2の実施例によれば、 図 1に示した第 1の実施例と同様に 室内ュニット 1のみを運転した場合の室内ュニット側電気負荷、 例えば室内ファ ン 1 3の運転 Z停止、 あるいは変速駆動に伴ぅノィズが電源ラインに生じたとし ても、 室外ユニッ ト 2への渡り線 7 a， 7 b, 7 cのラインに発生するノイズレ ベルを低く抑えることができ、 これにより、 外部電気機器へのノイズによる悪影 響を防ぐことができる。 その場合、 室外ュニット 2の電気回路を接地電位に保持 するため、 これに人が触っても感電の虞れがなく、 第 1の実施例よりもさらに安 全性が向上する。

なお、 第 1及び第 2の魏例では、 室外ュニッ 卜 2を構成する圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソレノィド 2 2 M及び室外ファン用駆動モータ 2 3力共通接続され た給電ラインに接続された開閉器接点 7 dをオン状態に保持したが、 例えば、 開 閉器接点 7 dをオフ状態に保持し、 これ以外のリレー接点 7 a， 7 b, 7 cのい ずれか一つ又は複数をォン状態に保持しても、 交流電源 3から見た渡り線のライ ンィンピ一ダンスを低く抑えることができる。

なおまた、 上記実施例では、 交流電源によって駆動される室内ュニット側電気 負荷が直流ブラシレスタイプの室内ファン駆動モータ 1 2であり、 室外ュニット 側電気負荷が開閉器によるオンオフ駆動タイプの圧縮機モータ 2 1 M、 四方弁ソ レノイド 2 2 M及び室外ファン駆動モ一夕 2 3であるとして説明したが、 これら 以外の負荷を含む場合にも本発明を適用することができる。 さらには、 室内ファン駆動モータ 1 2をタツプリレ一により変速駆動するタイ プのものでも同様の効果力得られる。 また、 圧縮機モータ 2 1 Mに、 図 3に示す ように、 整流回路 2 1 a、 平滑コンデンサ 2 1 b、 3相プリツジ式トランジスタ インバータ回路 2 1 cを介して駆動電力を供給すると共に、 室外ュニット 2に室 外制御部 1 0 bを設けて、 室内制御部 1 0 aと通信線 9 eを介して接続し、 室内 制御部 1 0 aからの制御指令信号を通信線 9 eを介して室外制御部 1 0 bに送信 し、 室外制御部 1 O bがこれを受信して、 パルス幅変調によりインバー夕回路 2 1 cをオンオフ駆動して圧縮機モータ 2 1 Mを可変速駆動するものに適用しても 同様の効果が得られる。 この場合には、 通信線 9 eにも開閉器接点 7 eを設ける ことにより室外ュニット 2を室内ュニッ ト 1力、ら確実に遮断することができる。 ただし、 フォト力ブラ等で通信線自体が電気的に絶縁されている場合には、 開閉 器接点 7 eを設けなくても良い。

以上の説明によって明らかなように、 本発明によれば、 室内ュニットを交流電 源に接続し、 室内ュニッ卜から渡り線を介して室外ュニッ卜に電力を供給して室 外ュニット側電気負荷を駆動する空気調和機において、 室内ュニットのみを運転 するに当たって、 各渡り線に直列に接続された開閉要素の少なくとも一つをオン 状態に保持するオン状態保持回路を備えることにより、 電源ラインから見た渡り 線のラインインピーダンスを低く抑えると共に、 室内ュニット側で発生するノィ ズの外部電気機器に対する影響を抑止することができる。

また、 交流電源がニュートラルラインを有する単相 3線式である場合、 この二 ユートラルラインに接続された開閉要素のみをォン状態に保持することにより、 電圧ラインに接続される開閉要素をォン状態にする場合と比較して感電に対する 安全性をより高めることができる。

室内ュニット側電気負荷が室内ファン駆動モータであり、 この室内ファン駆動 モータ力く、 高周波ノイズを発生しやすい直流ブラシレスモー夕であったとしても、 開閉要素の少なくとも一つをオン状態にすることによって、 室外ュニッ卜への電 力供給のための渡り線に掛かる高周波成分のノイズレベルを低く抑えることがで さる。

Claims

請求の 範囲

1. 交流電源に接続される室内ュニット側電気負荷を有する室内ュニットと、 それぞれ開閉要素及び渡り線を介して前記交流電源に接続される複数の室外ュニ ット側電気負荷を有する室外ュニッ卜とを含む空気調和機において、

前記室外ュニット側電気負荷を運転することなく前記室内ュニット側電気負荷 のみを運転するとき、 前記交流電源と前記室外ュニット側電気負荷との間に電流 閉回路を形成することなく、 前記複数の開閉要素のうちの少なくとも一つをォン 状態に保持するォン状態保持手段を備えたことを特徴とする空気調和機。

2. 前記交流電源が ffl 3線式配電線のニュートラルラインおよび一方の電 圧ラインとの間から得られ、 前記ォン状態保^段が前記二ユートラルラインに 接続された開閉要素のみをォン状態に保持することを特徴とする請求項 1に記載 の空気調和機。

3. 前記室内ュニット側電気負荷が、 直流ブラシレスモータからなる室内フ ァン用駆動モータであ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。