WO2017130618A1 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

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WO2017130618A1
WO2017130618A1 PCT/JP2016/088635 JP2016088635W WO2017130618A1 WO 2017130618 A1 WO2017130618 A1 WO 2017130618A1 JP 2016088635 W JP2016088635 W JP 2016088635W WO 2017130618 A1 WO2017130618 A1 WO 2017130618A1
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WO
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compressor
fan
circuit
voltage
drive
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/088635
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 橋本
孝 大石
真 三浦
励 笠原
Original Assignee
日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
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Publication date
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Priority to US16/072,273 priority patent/US10612797B2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/22Arrangement or mounting thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/88Electrical aspects, e.g. circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/89Arrangement or mounting of control or safety devices

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner.
  • an electric circuit such as an inverter circuit is mounted in order to control the operating state of the compressor and the propeller fan.
  • an inverter circuit of an air conditioner is mounted on a printed board.
  • paragraph 0058 of Patent Document 1 below states that “the electronic component (4, 5, 6, 7) of the printed wiring board (2) includes a CPU (central processing unit) ( 4) Includes transformer (5), capacitor (6), connector to each device (7), etc. Terminal pin (3a) of power module (3) penetrates printed wiring board (2) It extends upward (front side in the figure).
  • Patent Document 1 does not describe the voltage of each part in detail, but in general, a voltage for driving an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) serving as a switching element of a power module is 15 V, for example.
  • the voltage for driving a control circuit such as a microcomputer is 5 V, for example.
  • the inverter circuit board of Patent Document 1 is applied to n compressors and m propeller fans, both n inverter circuit boards for the compressor and m inverter circuit boards for the propeller fan are used. 5V and 15V power supply circuits are mounted. Therefore, (n + m) power supply circuits of 5V and 15V are provided for these inverter circuit boards, and (n + m) control circuits are also provided.
  • an outdoor unit of an air conditioner includes a compressor that compresses a refrigerant, a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and an air flow to the heat exchanger.
  • a fan motor for driving the fan, a plurality of compressor switching elements for switching the first DC voltage, a compressor inverter circuit for driving the compressor, and amplifying the supplied compressor switching signal
  • a compressor drive board having a compressor drive circuit that supplies the plurality of compressor switching elements and a plurality of fan switching elements for switching the first DC voltage, and driving the fan motor.
  • Fan inverter circuit and fan drive circuit for amplifying the supplied fan switching signal and supplying the amplified fan switching signal to the plurality of fan switching elements
  • the compressor drive board supplies the compressor switching signal to the compressor drive circuit and supplies the fan switching signal to the fan drive circuit.
  • a control circuit; or a common power supply circuit that steps down the first DC voltage to generate a second DC voltage and supplies the second DC voltage to the compressor drive circuit and the fan drive circuit.
  • an outdoor unit of an air conditioner can be realized at a low cost while suppressing the risk of malfunction.
  • FIG. 1 is a side view of an outdoor unit A1 for an air conditioner according to the present embodiment.
  • a cover or a door (not shown) is attached to each side surface of the outdoor unit A1, but FIG. 1 shows a state where the cover and the door are removed.
  • the outdoor unit A1 includes a fan guard 41, a propeller fan 43, a fan motor 44, an electric component box 45, a compressor 46, an accumulator 47, and a heat exchanger 48.
  • the left end in FIG. 1 is the front face 42 of the outdoor unit A1.
  • the front surface 42 becomes an opening for maintenance.
  • the compressor 46 sucks in and compresses the refrigerant, and discharges the compressed refrigerant.
  • Various compressors such as a scroll compressor can be adopted as the compressor 46.
  • the compressor 46 includes a motor and a compression mechanism driven by the motor (not shown).
  • the motor in the compressor 46 and the fan motor 44 are both permanent magnet type synchronous motors.
  • the heat exchanger 48 is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air, and a cross fin type fin-and-tube heat exchanger or the like can be adopted.
  • the propeller fan 43 is rotationally driven by the fan motor 44 and exhausts the air in the casing of the outdoor unit A1 upward, thereby allowing the outdoor air to flow through the heat exchanger 48.
  • the accumulator 47 gas-liquid separates the inflowing refrigerant and sends the separated gas refrigerant to the compressor 46.
  • the fan guard 41 is configured in a mesh shape, and prevents foreign matter from entering from above the outdoor unit A1.
  • the electrical component box 45 is mounted with a drive circuit for the compressor 46, a drive circuit for the propeller fan 43, and other various electrical components.
  • FIG. 2 is a front view of the outdoor unit A1. As shown in FIG. 2, when a maintenance door (not shown) in front of the outdoor unit A1 is opened, the electrical component box 45 is exposed to the front.
  • a three-phase AC power source 1 is, for example, a commercial power source.
  • the noise filter 20 attenuates the voltage / current noise component input from the AC power supply 1.
  • the diode bridge 21 converts the input AC voltage into a DC voltage, and the smoothing capacitor 3 smoothes the DC voltage.
  • the effective voltage value of the AC power supply 1 is 200V, for example, the DC voltage V1 output from the smoothing capacitor 3 is about 280V.
  • This DC voltage V ⁇ b> 1 is supplied to the compressor drive board 22 and the fan drive board 26.
  • the host controller 10 communicates with an indoor unit (not shown), and according to the operation mode (cooling, heating, dehumidification, etc.), set temperature, ambient temperature, etc., the rotational speed of the compressor 46, the rotational speed of the fan motor 44, etc. And commands the control circuit 9 in the compressor drive board 22.
  • the power supply circuit 11 steps down the DC voltage V1 to generate a DC voltage V2 (for example, 15V), and the power supply circuit 12 further steps down the DC voltage V2 to generate a DC voltage.
  • V3 (for example, 5V) is generated.
  • the inverter circuit 30 for the compressor has an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching element and a diode, and the DC voltage V1 is PWM (Pulse Width Modulation) modulated by the IGBT. A voltage is generated and the compressor 46 is driven.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the control circuit 9 (shared control circuit) includes hardware as a general computer such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the ROM includes a CPU.
  • the control program executed by, various data, and the like are stored.
  • the control circuit 9 outputs a PWM signal SC for the compressor inverter circuit 30 to perform PWM modulation according to this control program.
  • the control circuit 9 operates with the DC voltage V3 (5V), but it is difficult to drive the IGBT directly with this voltage. Therefore, the compressor drive circuit 4 operates with the DC voltage V2 (15 V), amplifies the PWM signal SC, and applies it to each IGBT in the compressor inverter circuit 30.
  • the DC voltage V2 is also supplied to the compressor protection circuit 8.
  • the compressor protection circuit 8 is a circuit that protects the compressor inverter circuit 30 when an abnormality such as overcurrent or overvoltage occurs.
  • the diode bridge 21 has six diodes 2a to 2f that are bridge-connected.
  • the compressor inverter circuit 30 includes six IGBTs 5a to 5f connected in a bridge, and reflux diodes 6a to 6f connected in parallel thereto.
  • the compressor drive circuit 4 includes voltage amplifiers 4a to 4f connected to the gate terminals of the IGBTs 5a to 5f.
  • the PWM signal SC supplied from the control circuit 9 to the compressor drive circuit 4 actually passes through the compressor protection circuit 8 as shown in the figure. As a result, when the control circuit 9 malfunctions and an inappropriate PWM signal SC is output from the control circuit 9, the compressor protection circuit 8 cuts off the PWM signal SC and protects the compressor inverter circuit 30. .
  • the fan drive board 26 is provided with a fan protection circuit 23, a fan drive circuit 24, and a fan inverter circuit 25. Details of the fan drive board 26 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of the fan drive board 26.
  • the fan inverter circuit 25 has six IGBTs 35a to 35f connected in a bridge, and reflux diodes 36a to 36f connected in parallel thereto.
  • the fan drive circuit 24 includes voltage amplifiers 34a to 34f connected to the gate terminals of the IGBTs 35a to 35f.
  • the PWM signal SF supplied from the control circuit 9 (see FIG. 3) to the fan drive circuit 24 passes through the fan protection circuit 23 as shown in the figure.
  • the fan protection circuit 23 blocks the PWM signal SF and protects the fan inverter circuit 25.
  • the fan drive board 26 is not provided with one corresponding to the control circuit 9 and the power supply circuits 11 and 12 in the compressor drive board 22. Therefore, the reason will be described.
  • the control circuit 9 provided on the compressor drive board 22 also outputs a fan PWM signal SF to the fan inverter circuit 25.
  • the fan drive board 26 is not provided with the same type of control circuit.
  • the DC voltage V3 (5 V) output from the power supply circuit 12 is used as the power supply voltage of the control circuit 9, it is not necessary to supply it to the fan drive board 26 that does not have the control circuit.
  • the DC voltage V2 (15V) for driving the fan protection circuit 23 and the fan drive circuit 24 in the fan drive board 26 is supplied from the power supply circuit 11 of the compressor drive board 22 to the fan drive board 26. Supplied. Therefore, the fan drive board 26 is not provided with the same type of power supply circuit.
  • the control circuit 9, the power supply circuit 11, and the power supply circuit 12 can be one each, and in particular, the board area of the fan drive board 26 for the propeller fan 43 can be reduced. The cost can be reduced.
  • these circuits 9, 11, and 12 can be mounted on the fan drive board 26, the board on which the noise filter 20 is mounted, the board on which the smoothing capacitor 3 is mounted, or the like.
  • these circuits 9, 11, and 12 are desirably mounted on the compressor drive board 22 as in the present embodiment. The reason will be explained.
  • the former is about 5 to 20 times the latter. It becomes size. Therefore, the compressor inverter circuit 30 has a relatively large noise component superimposed on the input DC voltage V ⁇ b> 1 and noise component superimposed on the AC voltage output to the compressor 46.
  • the DC voltage V1 input to the compressor inverter circuit 30 and the AC voltage output from the compressor inverter circuit 30 are input to and output from the compressor drive board 22 via the power cable.
  • signal cables, power cables, and the like connected to the compressor drive board 22 are bundled to form a harness. Then, the power cable in the harness becomes a noise generation source, and noise may be superimposed on a signal transmitted through the signal cable.
  • the circuits 9, 11, and 12 are mounted on a board other than the compressor drive board 22 (for example, the fan drive board 26).
  • the control signal (PWM signal SC or the like) supplied from the control circuit 9 to the compressor drive circuit 4 passes through the harness, and noise is easily superimposed on the control signal, causing the control circuit 9 to malfunction. Risk increases. Further, noise is also easily superimposed on the DC voltages V2 and V3 output from the power supply circuits 11 and 12, and the risk that the control circuit 9 and the compressor protection circuit 8 malfunction will increase.
  • the control signal output from the control circuit 9 to the compressor protection circuit 8 and the power circuit DC voltages V2 and V3 output from 11, 12 to the control circuit 9, the compressor protection circuit 8, and the compressor drive circuit 4 do not pass through the harness.
  • noise superimposed on the control signal can be suppressed, and the possibility of malfunction of the control circuit 9, the compressor protection circuit 8, and the like can be reduced with respect to driving of the compressor 46.
  • FIG. 6 a front view of the electrical component box 45 in the present embodiment is shown in FIG.
  • the diode bridge 21 and the noise filter 20 are disposed on the left part of the electrical component box 45, and the upper control unit 10 is disposed on the upper right part.
  • the smoothing capacitor 3 is disposed at the center lower portion, and a compressor driving board 22 is disposed above the smoothing capacitor 3, and a fan driving board 26 is disposed on the right side.
  • the harness 31 protrudes rightward from the compressor drive board 22, extends so as to avoid the front surfaces of components such as the upper control unit 10 and the fan drive board 26, and is connected to the compressor 46.
  • the harness 31 is arranged so as to avoid the front surfaces of the upper control unit 10 and the fan drive board 26 and the like (that is, so as to avoid a position facing the thickness direction of the fan drive board 26 and the like). It is possible to suppress the influence of noise.
  • One of the features of this embodiment is that the compressor drive board 22 and the fan drive board 26 are arranged so as to surround the smoothing capacitor 3.
  • the distance between the smoothing capacitor 3 and the compressor driving board 22 is shortened, and the distance between the smoothing capacitor 3 and the fan driving board 26 is also shortened. Therefore, the voltage fluctuation when the IGBTs 5a to 5f in the compressor driving board 22 are switched and the voltage fluctuation when the IGBT mounted on the fan driving board 26 is switched can be reduced, and the control circuit 9 malfunctions. Risk can be reduced. Further, since the voltage fluctuation is reduced, the accuracy of voltage detection or current detection of the compressor inverter circuit 30 in the compressor drive board 22 is improved.
  • the frequency with which the control circuit 9 malfunctions can be reduced, and the voltage or current of the compressor inverter circuit 30 can be detected with high accuracy.
  • the number of power supply circuits 11 and 12 can be reduced, and the board area and cost of the fan drive board 26 can be reduced.
  • the outdoor unit A2 of the present embodiment includes two propeller fans (not shown), and includes two fan motors 44a and 44b instead of the one fan motor 44 in the first embodiment.
  • the electric component box 45a in the present embodiment is provided with two fan drive boards 26a and 26b corresponding to the fan motors 44a and 44b.
  • the fan drive boards 26a and 26b are respectively configured in the same manner as the fan drive board 26 (see FIG. 3) in the first embodiment, and include fan protection circuits 23a and 23b, fan drive circuits 24a and 24b, and fan inverters. Circuits 25a and 25b.
  • the configuration of the compressor drive board 22 is the same as that of the first embodiment, but the control circuit 9 in this embodiment controls the control signals (fan PWM for each of the two fan drive boards 26a and 26b). Signal SF1, SF2, etc.).
  • the power supply circuit 11 supplies a DC voltage V2 (15 V) to the two fan drive boards 26a and 26b.
  • the electrical configuration of the outdoor unit A2 other than that described above is the same as that of the outdoor unit A1 of the first embodiment.
  • FIG. 1 the front view of the electrical component box 45a in this embodiment is shown in FIG.
  • two fan drive boards 26 a and 26 b are arranged on the left and right of the smoothing capacitor 3. That is, the compressor drive board 22 and the fan drive boards 26a and 26b are disposed so as to surround the smoothing capacitor 3.
  • the distance between the smoothing capacitor 3 and the compressor driving board 22 is shortened, and the distance between the smoothing capacitor 3 and the fan driving boards 26a and 26b is also shortened. Therefore, as with the outdoor unit A1 of the first embodiment, the voltage fluctuation when the IGBTs 5a to 5f in the compressor drive board 22 are switched is also the voltage when the IGBTs mounted on the fan drive boards 26a and 26b are switched. The fluctuation can be reduced, and the risk that the control circuit 9 malfunctions can be reduced. Further, since the voltage fluctuation is reduced, the accuracy of voltage detection or current detection of the compressor inverter circuit 30 in the compressor drive board 22 is improved.
  • the frequency of malfunction of the control circuit 9 can be reduced, and the voltage or current of the compressor inverter circuit 30 can be detected with high accuracy. be able to. Furthermore, since the number of control circuits 9 and power supply circuits 11 and 12 can be reduced, the board area and cost of the fan drive boards 26a and 26b for the fan motors 44a and 44b can be reduced.
  • the outdoor unit A3 of the present embodiment further includes a compressor 46a in addition to the single compressor 46 in the first embodiment.
  • the electric component box 45b is provided with a compressor drive board 22a for driving the compressor 46a.
  • the compressor drive board 22a is composed of the compressor protection circuit 8, the compressor drive circuit 4 and the compressor inverter circuit 30 in the compressor drive board 22, and the compressor drive circuit 8a and the compressor drive.
  • the circuit 4a and the compressor inverter circuit 30a are provided.
  • the configuration of the compressor drive board 22 is the same as that of the first embodiment, but the control circuit 9 in this embodiment outputs the PWM signals SC1 and SC2 for the compressor to the protection circuits 8 and 8a, respectively. To do. Further, the control circuit 9 transmits a fan PWM signal SF to the fan protection circuit 23 in the fan drive board 26. Further, the power supply circuit 11 supplies a DC voltage V2 (15 V) to both the compressor drive board 22a and the fan drive board 26.
  • V2 15 V
  • control circuit 9 controls the two compressors 46 and 46a and the one propeller fan 43.
  • Each of the power supply circuits 11 and 12 supplies DC voltages V2 and V3 to the compressor drive boards 22 and 22a and the fan drive board 26, respectively.
  • the mounting number of the control circuit 9 and the power supply circuits 11 and 12 can be reduced, and the board area and cost of the compressor drive board 22a and the fan drive board 26 can be reduced.
  • the electrical component box 45c in the outdoor unit A4 of the present embodiment includes the illustrated fan drive board 26c instead of the fan drive board 26 (see FIG. 3) in the first embodiment.
  • the fan drive board 26c is different from the fan drive board 26 of the first embodiment in that a fan control circuit 9c is provided independently.
  • the fan control circuit 9 c generates a fan PWM signal SF and drives the fan inverter circuit 25 via the fan protection circuit 23 and the fan drive circuit 24.
  • the compressor drive board 22 is configured in the same manner as that of the first embodiment, but the compressor control circuit 9b provided therein sends a control signal such as a PWM signal SF to the fan drive board 26c. The difference is that it does not send. Further, the power supply circuit 12 supplies a DC voltage V3 (5 V) to the fan drive board 26c in order to operate the fan control circuit 9c and the like in the fan drive board 26c.
  • the host control unit 10 commands the rotation speed of the compressor 46 to the compressor control circuit 9b, and commands the rotation speed of the fan motor 44 to the fan control circuit 9c.
  • the configuration of the outdoor unit A4 other than that described above is the same as that of the outdoor unit A1 of the first embodiment.
  • one control circuit 9 transmits and receives control signals (PWM signals SC, SF, etc.) for the compressor 46 and the fan motor 44.
  • control signals PWM signals SC, SF, etc.
  • noise may be superimposed on the control signal.
  • the present embodiment is suitable to be applied to such a case.
  • the control circuits 9b and 9c on both the compressor drive board 22 and the fan drive board 26c, noise superimposed on each control signal is suppressed. can do.
  • one power supply circuit 11 and one power supply circuit 12 can be provided, and the board area of the fan drive board 26c can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the electrical component box 45d in the outdoor unit A5 of the present embodiment includes the illustrated fan drive board 26d instead of the fan drive board 26 (see FIG. 3) in the first embodiment.
  • the fan drive board 26d is different from the fan drive board 26 of the first embodiment in that it includes a fan power supply circuit 11d that outputs a DC voltage V2 (15V). That is, the fan power supply circuit 11d supplies the DC voltage V2 to the fan protection circuit 23, the fan drive circuit 24, and the like in the fan drive board 26d.
  • the compressor power supply circuit 11c provided on the compressor drive board 22 supplies the DC voltage V2 to the protection circuit 8 and the compressor drive circuit 4 inside the compressor drive board 22, but the fan drive.
  • the DC voltage V2 is not supplied to the substrate 26d.
  • the configuration of the outdoor unit A5 other than that described above is the same as that of the outdoor unit A1 of the first embodiment.
  • one power supply circuit 11 supplies the DC voltage V2 to each part in the compressor drive board 22 and the fan drive board 26.
  • the DC voltage V2 is When passing through the harness 31 (see FIG. 6), noise may be superimposed on the DC voltage V2.
  • the present embodiment is suitable for such a case, and by providing power supply circuits 11c and 11d on both the compressor drive board 22 and the fan drive board 26d, noise superimposed on each DC voltage V2 is reduced. Can be suppressed.
  • the control circuit 9 and the power supply circuit 12 that outputs the DC voltage V3 (5 V) can be provided as one unit, and the board area of the fan drive board 26d can be reduced and the cost can be reduced. Play.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
  • the above-described embodiments are illustrated for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or to add or replace another configuration. Examples of possible modifications to the above embodiment are as follows.
  • IGBTs 5a to 5f and 35a to 35f have been described as examples of switching elements.
  • the switching elements are, for example, MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), etc.
  • An element other than the IGBT may be used.
  • the switching signal for controlling the switching element may be a signal other than the PWM signal such as a PFM (pulse frequency modulation) signal.
  • the harness 31 is arranged so as to avoid the front surfaces of the host control unit 10 and the fan drive board 26 (see FIGS. 6 and 8).
  • the harness 31 may be arranged in front of or in the vicinity of various substrates.
  • the fan drive boards 26a and 26b are arranged in the left-right direction of the smoothing capacitor 3, and the compressor drive board 22 is located above the smoothing capacitor 3.
  • the compressor drive board 22 or the fan drive boards 26 a and 26 b may be arranged below the smoothing capacitor 3.
  • the compressor drive boards (22, 22a) in the outdoor units (A1 to A5) of the air conditioners of the above embodiments are as follows.
  • the compressor switching signals (SC, SC1, SC2) are supplied to the compressor drive circuit (4, 4a) and the fan switching signals (SF, SF1, SF2) are supplied to the fan drive circuits (24, 24a, 24b).
  • Shared control circuit (9) to supply to, or
  • the first DC voltage (V1) is stepped down to generate the second DC voltage (V2), which is supplied to the compressor drive circuit (4, 4a) and the fan drive circuit (24, 24a, 24b).
  • Power supply circuit (11) It further has at least one of these.
  • the fan drive board (26, 26a to 26d) can reduce the board area and cost, and the outdoor units (A1 to A5) of the air conditioner can be configured at low cost.
  • substrate (22) in the outdoor unit (A1) of the air conditioner of 1st Embodiment has both a shared control circuit (9) and a shared power supply circuit (11), It is characterized by the above-mentioned. Thereby, the board
  • the outdoor unit (A1) of the air conditioner of the first embodiment is A rectifier circuit (21) for rectifying the input AC voltage; A smoothing capacitor (3) for smoothing the voltage output from the rectifier circuit (21) and outputting the first DC voltage (V1);
  • the compressor drive board (22) and the fan drive board (26) are arranged around the smoothing capacitor (3) while being adjacent to the smoothing capacitor (3).
  • the wiring distance between the smoothing capacitor (3), the compressor drive board (22), and the fan drive board (26) can be shortened, voltage fluctuations in each part can be suppressed, and the risk of malfunction is suppressed.
  • the outdoor unit (A1) of the air conditioner can be configured at low cost.
  • the outdoor unit (A1) of the air conditioner according to the first embodiment is A harness (31) having a plurality of bundled cables and connecting the compressor (46) and the compressor drive board (22);
  • the harness (31) is arranged so as to avoid a position facing the compressor driving board (22) and the fan driving board (26) in the thickness direction.
  • noise generated from the harness (31) is less likely to propagate to the compressor drive board (22) and the fan drive board (26), and the outdoor unit (A1) of the air conditioner is suppressed while suppressing the risk of malfunction. It can be configured at low cost.
  • the outdoor unit (A2) of the air conditioner of the second embodiment is A plurality of fan motors (44a, 44b) and fan drive boards (26a, 26b) are provided corresponding to the plurality of fans (43), and a plurality of fan drive circuits (24a, 24b) are provided.
  • the shared control circuit (9) supplies the corresponding fan switching signals (SF1, SF2) to the plurality of fan drive circuits (24a, 24b).
  • the shared power supply circuit (11) supplies the second DC voltage (V2) to the compressor drive circuit (4) and the plurality of fan drive circuits (24a, 24b).
  • a plurality of compressors (46, 46a) and compressor drive boards (22, 22a) are provided, and a plurality of compressor drive circuits (4, 4a) are provided.
  • the common control circuit (9) is provided on any one of the compressor drive boards (22), and the compressor switching signals (SC1, SC2) respectively corresponding to the plurality of compressor drive circuits (4, 4a).
  • SC1, SC2 compressor switching signals
  • SF fan switching signal
  • the shared power supply circuit (11) supplies the second DC voltage (V2) to the plurality of compressor drive circuits (4, 4a) and the fan drive circuit (24).

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Abstract

誤動作のリスクを抑制しつつ安価に実現できる空気調和機の室外機を実現する。そのため、圧縮機(46)と、ファンモータ(44)と、圧縮機用インバータ回路(30)と圧縮機用ドライブ回路(4)とを有する圧縮機駆動基板(22)と、ファン用インバータ回路(25)とファン用ドライブ回路(24)とを有するファン駆動基板(26)と、を有する空気調和機の室外機において、圧縮機駆動基板(22)には、圧縮機用スイッチング信号(SC)を圧縮機用ドライブ回路(4)に供給するとともにファン用スイッチング信号(SF)をファン用ドライブ回路(24)に供給する共用制御回路(9)、または、第1の直流電圧(V1)を降圧して第2の直流電圧(V2)を生成し、圧縮機用ドライブ回路(4)およびファン用ドライブ回路(24)に供給する共用電源回路(11)のうち少なくとも一方を設けた。

Description

空気調和機の室外機
 本発明は、空気調和機の室外機に関する。
 冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う空気調和機では、圧縮機とプロペラファンの運転状態を制御するために、インバータ回路等の電気回路が搭載される。また、一般的に、空気調和機のインバータ回路はプリント基板に実装される。このようなプリント基板の一例として、下記特許文献1の段落0058には、「上記プリント配線基板(2)の電子部品(4,5,6,7)には、CPU(中央演算処理装置)(4)、変圧器(5)、コンデンサ(6)、各機器へのコネクタ(7)などが含まれている。パワーモジュール(3)の端子ピン(3a)は、プリント配線基板(2)を貫通して上方(図の手前側)に延びている。」と記載されている。
特許第4816788号
 特許文献1には、各部の電圧について詳細に記述されていないが、一般的には、パワーモジュールのスイッチング素子となるIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ,Insulated Gate Bipolar Transistor)を駆動する電圧は例えば15Vであり、マイクロコンピュータ等の制御回路を駆動する電圧は例えば5Vである。特許文献1のインバータ回路基板を、n台の圧縮機とm台のプロペラファンに適用した場合、圧縮機用のn枚のインバータ回路基板にも、プロペラファン用のm枚のインバータ回路基板にも、5V、15Vの電源回路が実装されることになる。従って、これらインバータ回路基板に対して、5V、15Vの電源回路はそれぞれ(n+m)系統設けられ、制御回路も(n+m)台設けられることになる。このように、圧縮機およびプロペラファンの台数に応じて、電源回路や制御回路の数が増加すると、インバータ回路基板のコストが増加するという問題が生じる。一方、単に回路の集約化を行うと、ノイズの影響によって誤動作のリスクが大きくなる。
 この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、誤動作のリスクを抑制しつつ安価に実現できる空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため本発明による空気調和機の室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と外気との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に対して送風するファンを駆動するファンモータと、第1の直流電圧をスイッチングする複数の圧縮機用スイッチング素子を有し前記圧縮機を駆動する圧縮機用インバータ回路と、供給された圧縮機用スイッチング信号を増幅し複数の前記圧縮機用スイッチング素子に供給する圧縮機用ドライブ回路とを有する圧縮機駆動基板と、前記第1の直流電圧をスイッチングする複数のファン用スイッチング素子を有し前記ファンモータを駆動するファン用インバータ回路と、供給されたファン用スイッチング信号を増幅し複数の前記ファン用スイッチング素子に供給するファン用ドライブ回路とを有するファン駆動基板と、を有し、前記圧縮機駆動基板は、前記圧縮機用スイッチング信号を前記圧縮機用ドライブ回路に供給するとともに前記ファン用スイッチング信号を前記ファン用ドライブ回路に供給する共用制御回路、または、前記第1の直流電圧を降圧して第2の直流電圧を生成し、前記圧縮機用ドライブ回路および前記ファン用ドライブ回路に供給する共用電源回路のうち少なくとも一方を有することを特徴とする。
 本発明によれば、誤動作のリスクを抑制しつつ空気調和機の室外機を安価に実現できる。
本発明の第1実施形態による空気調和機の室外機の側面図である。 同室外機の正面図である。 同室外機のブロック図である。 同室外機の要部の回路図である。 同室外機のファン駆動基板の回路図である。 同室外機の電気部品箱の正面図である。 第2実施形態による空気調和機の室外機のブロック図である。 同室外機の電気部品箱の正面図である。 第3実施形態による空気調和機の室外機のブロック図である。 第4実施形態による空気調和機の室外機のブロック図である。 第5実施形態による空気調和機の室外機のブロック図である。
[第1実施形態]
〈外観構成〉
 以下、図面を参照して本発明の第1実施形態による空気調和機について説明する。
 図1は、本実施形態における空気調和機の室外機A1の側面図である。室外機A1の各側面には、カバーまたは扉(図示せず)が装着されるが、図1は、カバーおよび扉を除去した状態を示す。
 図1において、室外機A1は、ファンガード41と、プロペラファン43と、ファンモータ44と、電気部品箱45と、圧縮機46と、アキュムレータ47と、熱交換器48とを有している。図1の左端が室外機A1の正面42になる。正面42が、保守用の開口部になる。圧縮機46は冷媒を吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機46にはスクロール圧縮機等の種々の圧縮機を採用できる。圧縮機46は、その内部にモータと、該モータによって駆動される圧縮機構とを有している(図示せず)。ここで、圧縮機46内のモータと、ファンモータ44とは、何れも永久磁石型同期電動機である。
 熱交換器48は、冷媒を室外空気と熱交換させるための空気熱交換器であり、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器等を採用できる。プロペラファン43は、ファンモータ44によって回転駆動され、室外機A1の筐体内の空気を上方に排出し、これによって熱交換器48に室外空気を通風する。アキュムレータ47は流入する冷媒を気液分離し、分離したガス冷媒を圧縮機46に送る。ファンガード41は、メッシュ状に構成され、室外機A1の上方からの異物の混入を防止する。電気部品箱45には、圧縮機46用の駆動回路、プロペラファン43用の駆動回路、その他種々の電気部品が実装される。
 図2は室外機A1の正面図である。図2に示すように、室外機A1の正面の保守用の扉(図示せず)を開けると、電気部品箱45が正面に露出する。
〈電気的構成〉
 次に、図3に示すブロック図を参照し、本実施形態の電気的構成を説明する。
 図3において3相の交流電源1は、例えば商用電源である。ノイズフィルタ20は、交流電源1から入力される電圧/電流のノイズ成分を減衰させる。ダイオードブリッジ21は、入力された交流電圧を直流電圧に変換し、平滑コンデンサ3は該直流電圧を平滑する。
 交流電源1の電圧実効値が例えば200Vであるとすると、平滑コンデンサ3から出力される直流電圧V1は、約280Vになる。この直流電圧V1は、圧縮機駆動基板22と、ファン駆動基板26とに供給される。上位制御部10は、図示せぬ室内機と通信し、運転モード(冷房、暖房、除湿等)、設定温度、周囲温度等に応じて、圧縮機46の回転速度、ファンモータ44の回転速度等を決定し、圧縮機駆動基板22内の制御回路9に指令する。
 圧縮機駆動基板22の内部において、電源回路11(共用電源回路)は直流電圧V1を降圧して直流電圧V2(例えば15V)を生成し、電源回路12は直流電圧V2をさらに降圧して直流電圧V3(例えば5V)を生成する。また、圧縮機用インバータ回路30は、スイッチング素子であるIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ,Insulated Gate Bipolar Transistor)と、ダイオードとを有し、IGBTによって直流電圧V1をPWM(Pulse Width Modulation)変調して交流電圧を生成し、圧縮機46を駆動する。
 制御回路9(共用制御回路)は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ROMには、CPUによって実行される制御プログラムや、各種データ等が格納されている。制御回路9は、この制御プログラムによって、圧縮機用インバータ回路30がPWM変調を行うためのPWM信号SCを出力する。
 制御回路9は直流電圧V3(5V)によって動作するが、その電圧ではIGBTを直接的にドライブすることは困難である。このため、圧縮機用ドライブ回路4は、直流電圧V2(15V)によって動作し、PWM信号SCを電圧増幅して圧縮機用インバータ回路30内の各IGBTに印加する。また、直流電圧V2は、圧縮機用保護回路8にも供給される。圧縮機用保護回路8は、過電流、過電圧等の異常が発生した時に圧縮機用インバータ回路30を保護する回路である。
 次に、図4に示す回路図を参照し、圧縮機駆動基板22の要部の構成を説明する。
 ダイオードブリッジ21は、ブリッジ接続された6個のダイオード2a~2fを有している。また、圧縮機用インバータ回路30は、ブリッジ接続された6個のIGBT5a~5fと、これらに並列に接続された還流用のダイオード6a~6fとを有している。また、圧縮機用ドライブ回路4は、各IGBT5a~5fのゲート端子に接続された電圧増幅器4a~4fを有している。制御回路9から圧縮機用ドライブ回路4に供給されるPWM信号SCは、図示のように、実際には圧縮機用保護回路8を経由している。これにより、制御回路9が誤動作し、制御回路9から不適切なPWM信号SCが出力された場合は、圧縮機用保護回路8がPWM信号SCを遮断し、圧縮機用インバータ回路30を保護する。
 図3に戻り、ファン駆動基板26には、ファン用保護回路23と、ファン用ドライブ回路24と、ファン用インバータ回路25とが設けられている。このファン駆動基板26の詳細を、図5を参照し説明する。
 なお、図5は、ファン駆動基板26の回路図である。図5において、ファン用インバータ回路25は、ブリッジ接続された6個のIGBT35a~35fと、これらに並列に接続された還流用のダイオード36a~36fとを有している。また、ファン用ドライブ回路24は、各IGBT35a~35fのゲート端子に接続された電圧増幅器34a~34fを有している。
 制御回路9(図3参照)からファン用ドライブ回路24に供給されるPWM信号SFは、図示のように、ファン用保護回路23を経由している。これにより、制御回路9が誤動作し、不適切なPWM信号SFが出力された場合は、ファン用保護回路23がPWM信号SFを遮断し、ファン用インバータ回路25を保護する。但し、ファン駆動基板26には、圧縮機駆動基板22内の制御回路9、電源回路11,12に対応するものは設けられていない。そこで、その理由について説明する。
 本実施形態において、圧縮機駆動基板22に設けられた制御回路9は、ファン用インバータ回路25に対しても、ファン用のPWM信号SFを出力する。このため、ファン駆動基板26には、同種の制御回路は設けられていない。また、電源回路12が出力する直流電圧V3(5V)は制御回路9の電源電圧として用いられるため、制御回路を有しないファン駆動基板26に対して供給する必要はない。また、ファン駆動基板26内のファン用保護回路23とファン用ドライブ回路24とを駆動するための直流電圧V2(15V)は、圧縮機駆動基板22の電源回路11からファン駆動基板26に対して供給される。従って、ファン駆動基板26には、同種の電源回路は設けられていない。
 このように、本実施形態の構成によれば、制御回路9、電源回路11および電源回路12は、各1台とすることができ、特にプロペラファン43用のファン駆動基板26の基板面積を小さくし、そのコストを低減できる。
 ここで、制御回路9、電源回路11および電源回路12を各1台実装するにあたって、これらの回路を圧縮機駆動基板22以外の基板に実装することも考えられる。例えば、これらの回路9,11,12は、ファン駆動基板26、ノイズフィルタ20を実装する基板、または平滑コンデンサ3を実装する基板等に実装することも可能である。しかし、これらの回路9,11,12は、本実施形態のように圧縮機駆動基板22に実装することが望ましいと考えられる。そこで、その理由を説明する。
 圧縮機用インバータ回路30の出力電力(圧縮機46の消費電力)とファン用インバータ回路25の出力電力(プロペラファン27の消費電力)とを比較すると、前者が後者の5倍~20倍程度の大きさになる。従って、圧縮機用インバータ回路30は、入力される直流電圧V1に重畳するノイズ成分も、圧縮機46に出力する交流電圧に重畳するノイズ成分も、比較的大きくなる。
 圧縮機用インバータ回路30に入力される直流電圧V1および圧縮機用インバータ回路30から出力される交流電圧は、電力ケーブルを介して圧縮機駆動基板22に入出力される。ここで、圧縮機駆動基板22に接続される信号ケーブル、電力ケーブル等は束ねられてハーネスを構成する。すると、ハーネス中の電力ケーブルがノイズ発生源になり、信号ケーブル中を伝送される信号にノイズを重畳させる場合がある。
 ここで、圧縮機駆動基板22以外の基板(例えばファン駆動基板26)に各回路9,11,12を実装した場合を想定してみる。この場合、制御回路9から圧縮機用ドライブ回路4に供給される制御信号(PWM信号SC等)はハーネスを経由することになり、制御信号にノイズが重畳しやすくなり、制御回路9が誤動作するリスクが高まる。また、電源回路11,12が出力する直流電圧V2,V3にもノイズが重畳しやすくなり、制御回路9や圧縮機用保護回路8が誤動作するリスクも高まる。
 これに対して、本実施形態によれば、圧縮機駆動基板22に各回路9,11,12を実装したので、制御回路9から圧縮機用保護回路8に出力される制御信号や、電源回路11,12から制御回路9、圧縮機用保護回路8、圧縮機用ドライブ回路4に出力される直流電圧V2,V3はハーネスを経由しない。これにより、制御信号に重畳するノイズを抑制することができ、圧縮機46の駆動に関しては、制御回路9や圧縮機用保護回路8等が誤動作する可能性を小さくすることができる。
〈電気部品箱45の外観構成〉
 次に、本実施形態における電気部品箱45の正面図を図6に示す。
 図6において、電気部品箱45の左部には、ダイオードブリッジ21とノイズフィルタ20とが配置されており、右上部には上位制御部10が配置されている。また、平滑コンデンサ3は中央下部に配置され、その上方には圧縮機駆動基板22が配置されるとともに、右方にはファン駆動基板26が配置されている。また、ハーネス31は、圧縮機駆動基板22から右方に突出し、上位制御部10およびファン駆動基板26等の部品の正面を避けるように延設され、圧縮機46に接続される。このように、上位制御部10およびファン駆動基板26等の正面を避けるように(すなわち、ファン駆動基板26等の厚み方向に対向する位置を避けるように)ハーネス31を配置したことにより、ハーネス31によるノイズの影響を抑制することができる。
 本実施形態の特徴の一つは、平滑コンデンサ3を囲むように圧縮機駆動基板22とファン駆動基板26とが配置されていることである。この配置を採用することにより、平滑コンデンサ3と圧縮機駆動基板22との距離が短くなり、平滑コンデンサ3とファン駆動基板26との距離も短くなる。従って、圧縮機駆動基板22内のIGBT5a~5fがスイッチングする時の電圧変動も、ファン駆動基板26に実装されるIGBTがスイッチングする時の電圧変動も小さくすることができ、制御回路9が誤動作するリスクを低減することができる。また、電圧変動が低減することで、圧縮機駆動基板22内の圧縮機用インバータ回路30の電圧検出または電流検出の精度が向上する。
 以上のように、本実施形態によれば、制御回路9が誤動作する頻度を低減することができ、圧縮機用インバータ回路30の電圧または電流を高精度で検出することができ、制御回路9、電源回路11,12の実装数を削減することができ、ファン駆動基板26の基板面積とコストを低減することができる。
[第2実施形態]
 次に、図7に示すブロック図を参照し、本発明の第2実施形態による空気調和機の室外機A2について説明する。
 本実施形態の室外機A2は、2台のプロペラファン(図示せず)を備えており、第1実施形態における1台のファンモータ44に代えて、2台のファンモータ44a,44bを有している。また、本実施形態における電気部品箱45aには、ファンモータ44a,44bに対応して、2枚のファン駆動基板26a,26bが設けられている。ファン駆動基板26a,26bは、それぞれ第1実施形態におけるファン駆動基板26(図3参照)と同様に構成され、ファン用保護回路23a,23bと、ファン用ドライブ回路24a,24bと、ファン用インバータ回路25a,25bとを有している。
 圧縮機駆動基板22の構成は第1実施形態のものと同様であるが、本実施形態における制御回路9は、2枚のファン駆動基板26a,26bに対して、それぞれ制御信号(ファン用のPWM信号SF1,SF2等)を送受信する。また、電源回路11は、2枚のファン駆動基板26a,26bに対して、直流電圧V2(15V)を供給する。上述した以外の室外機A2の電気的構成は、第1実施形態の室外機A1のものと同様である。
 次に、本実施形態における電気部品箱45aの正面図を図8に示す。
 本実施形態においては、2台のファン駆動基板26a,26bが平滑コンデンサ3の左右に配置されている。すなわち、平滑コンデンサ3を囲むように圧縮機駆動基板22とファン駆動基板26a,26bとが配置されている。これにより、平滑コンデンサ3と圧縮機駆動基板22とのの距離が短くなり、平滑コンデンサ3とファン駆動基板26a,26bとの距離も短くなる。従って、第1実施形態の室外機A1と同様に、圧縮機駆動基板22内のIGBT5a~5fがスイッチングする時の電圧変動も、ファン駆動基板26a,26bに実装されるIGBTがスイッチングする時の電圧変動も小さくすることができ、制御回路9が誤動作するリスクを低減することができる。また、電圧変動が低減することで、圧縮機駆動基板22内の圧縮機用インバータ回路30の電圧検出または電流検出の精度が向上する。
 以上のように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、制御回路9が誤動作する頻度を低減することができ、圧縮機用インバータ回路30の電圧または電流を高精度で検出することができる。さらに、制御回路9、電源回路11,12の実装数を削減することができるため、ファンモータ44a,44b用のファン駆動基板26a,26bの基板面積とコストを低減することができる。
[第3実施形態]
 次に、図9に示すブロック図を参照し、本発明の第3実施形態による空気調和機の室外機A3について説明する。
 本実施形態の室外機A3は、第1実施形態における1台の圧縮機46に加えて、さらに圧縮機46aを備えている。また、電気部品箱45bには、圧縮機46aを駆動するために、圧縮機駆動基板22aが設けられている。圧縮機駆動基板22aは、圧縮機駆動基板22における圧縮機用保護回路8、圧縮機用ドライブ回路4および圧縮機用インバータ回路30と同様に構成された圧縮機用保護回路8a、圧縮機用ドライブ回路4aおよび圧縮機用インバータ回路30aを有している。
 圧縮機駆動基板22の構成は第1実施形態のものと同様であるが、本実施形態における制御回路9は、保護回路8,8aに対して、圧縮機用のPWM信号SC1,SC2をそれぞれ出力する。さらに、制御回路9は、ファン駆動基板26内のファン用保護回路23に対して、ファン用のPWM信号SFを送信する。また、電源回路11は、圧縮機駆動基板22aおよびファン駆動基板26の双方に対して、直流電圧V2(15V)を供給する。上述した以外の室外機A3の電気的構成は、第1実施形態の室外機A1のものと同様である。
 本実施形態によれば、制御回路9は、2台の圧縮機46,46aと1台のプロペラファン43を制御する。また、各1台の電源回路11,12は、圧縮機駆動基板22,22aとファン駆動基板26の各部に直流電圧V2,V3を供給する。これにより、制御回路9、電源回路11,12の実装数を削減することができ、圧縮機駆動基板22aとファン駆動基板26の基板面積とコストを低減することができる。
[第4実施形態]
 次に、図10に示すブロック図を参照し、本発明の第4実施形態による空気調和機の室外機A4について説明する。
 本実施形態の室外機A4における電気部品箱45cは、第1実施形態におけるファン駆動基板26(図3参照)に代えて、図示のファン駆動基板26cを備えている。ファン駆動基板26cは、ファン用制御回路9cを独立して備える点で第1実施形態のファン駆動基板26とは相違している。ファン用制御回路9cは、ファン用のPWM信号SFを生成し、ファン用保護回路23、ファン用ドライブ回路24を介してファン用インバータ回路25を駆動する。
 圧縮機駆動基板22は第1実施形態のものと同様に構成されているが、その内部に設けられた圧縮機用制御回路9bは、ファン駆動基板26cに対してPWM信号SF等の制御信号を送信しない点が異なっている。また、電源回路12は、ファン駆動基板26c内のファン用制御回路9c等を動作させるため、直流電圧V3(5V)をファン駆動基板26cに供給する。また、上位制御部10は、圧縮機46の回転速度を圧縮機用制御回路9bに指令するとともに、ファンモータ44の回転速度をファン用制御回路9cに指令する。上述した以外の室外機A4の構成は、第1実施形態の室外機A1のものと同様である。
 第1実施形態の構成(図3)では、1台の制御回路9が圧縮機46およびファンモータ44用の制御信号(PWM信号SC,SF等)を送受信したが、この構成では、制御信号がハーネス31(図6参照)を経由する際、制御信号にノイズが重畳する場合がある。本実施形態は、このような場合に適用して好適であり、圧縮機駆動基板22およびファン駆動基板26cの双方に制御回路9b,9cを設けることによって、各々の制御信号に重畳するノイズを抑制することができる。本実施形態においても、電源回路11および電源回路12は各1台とすることができ、ファン駆動基板26cの基板面積を小さくし、そのコストを低減できる効果を奏する。
[第5実施形態]
 次に、図11に示すブロック図を参照し、本発明の第5実施形態による空気調和機の室外機A5について説明する。
 本実施形態の室外機A5における電気部品箱45dは、第1実施形態におけるファン駆動基板26(図3参照)に代えて、図示のファン駆動基板26dを備えている。ファン駆動基板26dは、直流電圧V2(15V)を出力するファン用電源回路11dを備える点で、第1実施形態のファン駆動基板26とは相違している。すなわち、ファン用電源回路11dは、ファン駆動基板26d内のファン用保護回路23、ファン用ドライブ回路24等に直流電圧V2を供給する。また、圧縮機駆動基板22に設けられた圧縮機用電源回路11cは、圧縮機駆動基板22の内部の保護回路8、圧縮機用ドライブ回路4に対して直流電圧V2を供給するが、ファン駆動基板26dには直流電圧V2は供給しない。上述した以外の室外機A5の構成は、第1実施形態の室外機A1のものと同様である。
 第1実施形態の構成(図3)では、1台の電源回路11が、圧縮機駆動基板22およびファン駆動基板26内の各部に直流電圧V2を供給したが、この構成では、直流電圧V2がハーネス31(図6参照)を経由する際、直流電圧V2にノイズが重畳する場合がある。本実施形態は、このような場合に適用して好適であり、圧縮機駆動基板22およびファン駆動基板26dの双方に電源回路11c,11dを設けることによって、各々の直流電圧V2に重畳するノイズを抑制することができる。本実施形態においても、制御回路9および直流電圧V3(5V)を出力する電源回路12は各1台とすることができ、ファン駆動基板26dの基板面積を小さくし、そのコストを低減できる効果を奏する。
[変形例]
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
(1)上記各実施形態においては、スイッチング素子の例としてIGBT5a~5f,35a~35fを適用した例を説明したが、スイッチング素子は、例えばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等、IGBT以外の素子であってもよい。また、スイッチング素子を制御するスイッチング信号は、例えばPFM(パルス周波数変調、Pulse Frequency Modulation)信号等、PWM信号以外の信号であってもよい。
(2)上記各実施形態において、ハーネス31は、上位制御部10およびファン駆動基板26等の正面を避けるように配置された(図6,図8参照)。しかし、ハーネス31からのノイズの影響が小さい場合には、ハーネス31を各種基板の正面または近傍に配置してもよい。
(3)また、第2実施形態の電気部品箱45a(図8参照)においては、平滑コンデンサ3の左右方向にファン駆動基板26a,26bを配置し、圧縮機駆動基板22は平滑コンデンサ3の上方に配置したが、圧縮機駆動基板22またはファン駆動基板26a,26bの何れかを平滑コンデンサ3の下方に配置してもよい。
[構成・効果の総括]
 以上のように、上記各実施形態の空気調和機の室外機(A1~A5)における圧縮機駆動基板(22,22a)は、
 圧縮機用スイッチング信号(SC,SC1,SC2)を圧縮機用ドライブ回路(4,4a)に供給するとともにファン用スイッチング信号(SF,SF1,SF2)をファン用ドライブ回路(24,24a,24b)に供給する共用制御回路(9)、または、
 第1の直流電圧(V1)を降圧して第2の直流電圧(V2)を生成し、圧縮機用ドライブ回路(4,4a)およびファン用ドライブ回路(24,24a,24b)に供給する共用電源回路(11)
 のうち少なくとも一方をさらに有することを特徴とする。
 これにより、共用制御回路(9)または共用電源回路(11)のうち少なくとも一方の機能を有する部品をファン駆動基板(26,26a~26d)に設ける必要がなくなり、ファン駆動基板(26,26a~26d)の基板面積とコストを低減することができ、空気調和機の室外機(A1~A5)を安価に構成することができる。
 また、第1実施形態の空気調和機の室外機(A1)における圧縮機駆動基板(22)は、共用制御回路(9)および共用電源回路(11)の双方を有することを特徴とする。
 これにより、ファン駆動基板(26)の基板面積とコストを一層低減することができる。
 さらに、第1実施形態の空気調和機の室外機(A1)は、
 入力された交流電圧を整流する整流回路(21)と、
 整流回路(21)から出力される電圧を平滑化し第1の直流電圧(V1)を出力する平滑コンデンサ(3)と
 をさらに有し、
 平滑コンデンサ(3)に隣接させつつ、平滑コンデンサ(3)の周囲に圧縮機駆動基板(22)とファン駆動基板(26)とを配置した
 ことを特徴とする。
 これにより、平滑コンデンサ(3)、圧縮機駆動基板(22)、ファン駆動基板(26)間の配線距離を短くすることができ、各部の電圧変動を抑制することができ、誤動作のリスクを抑制しつつ空気調和機の室外機(A1)を安価に構成することができる。
 さらに、第1実施形態による空気調和機の室外機(A1)は、
 束ねられた複数のケーブルを有し圧縮機(46)と圧縮機駆動基板(22)とを接続するハーネス(31)をさらに有し、
 ハーネス(31)は、圧縮機駆動基板(22)およびファン駆動基板(26)の厚み方向に対向する位置を避けるように配置されている
 ことを特徴とする。
 これにより、ハーネス(31)から発生するノイズが、圧縮機駆動基板(22)およびファン駆動基板(26)に伝搬しにくくなり、誤動作のリスクを抑制しつつ空気調和機の室外機(A1)を安価に構成することができる。
 さらに、第2実施形態の空気調和機の室外機(A2)は、
 ファンモータ(44a,44b)およびファン駆動基板(26a,26b)は、複数のファン(43)に対応して、それぞれ複数設けられ、ファン用ドライブ回路(24a,24b)は複数備わり、
 共用制御回路(9)は、複数のファン用ドライブ回路(24a,24b)に対して、それぞれ対応するファン用スイッチング信号(SF1,SF2)を供給するものであり、
 共用電源回路(11)は、圧縮機用ドライブ回路(4)と、複数のファン用ドライブ回路(24a,24b)とに対して、第2の直流電圧(V2)を供給するものである
 ことを特徴とする。
 これにより、ファン駆動基板(26a,26b)に制御回路や電源回路を設ける必要がなくなり、ファン駆動基板(26a,26b)の基板面積とコストを低減することができる。
 さらに、第3実施形態の室外機(A3)においては、
 圧縮機(46,46a)および圧縮機駆動基板(22,22a)はそれぞれ複数設けられ、圧縮機用ドライブ回路(4,4a)は複数備わり、
 共用制御回路(9)は、何れか一方の圧縮機駆動基板(22)に設けられ、複数の圧縮機用ドライブ回路(4,4a)に対してそれぞれ対応する圧縮機用スイッチング信号(SC1,SC2)を供給するとともに、ファン用ドライブ回路(24)に対してファン用スイッチング信号(SF)を供給するものであり、
 共用電源回路(11)は、複数の圧縮機用ドライブ回路(4,4a)と、ファン用ドライブ回路(24)とに対して、第2の直流電圧(V2)を供給するものである
 ことを特徴とする。
 これにより、他方の圧縮機駆動基板(22a)やファン駆動基板(26)に制御回路や電源回路を設ける必要がなくなり、他方の圧縮機駆動基板(22a)やファン駆動基板(26)の基板面積とコストを低減することができる。
1 交流電源
2a~2f ダイオード
3 平滑コンデンサ
4,4a 圧縮機用ドライブ回路
5a~5f IGBT(圧縮機用スイッチング素子)
8,8a 保護回路
9 制御回路(共用制御回路)
9b 圧縮機用制御回路
9c ファン用制御回路
11 電源回路(共用電源回路)
11c 圧縮機用電源回路
11d ファン用電源回路
21 ダイオードブリッジ(整流回路)
22,22a 圧縮機駆動基板
24,24a,24b ファン用ドライブ回路
25,25a,25b ファン用インバータ回路
26,26a~26d ファン駆動基板
30,30a 圧縮機用インバータ回路
31 ハーネス
35a~35f IGBT(ファン用スイッチング素子)
43 プロペラファン(ファン)
44,44a,44b ファンモータ
46,46a 圧縮機
48 熱交換器
A1~A5 空気調和機の室外機
SC,SC1,SC2 PWM信号(圧縮機用スイッチング信号)
SF,SF1,SF2 PWM信号(ファン用スイッチング信号)
V1 直流電圧(第1の直流電圧)
V2 直流電圧(第2の直流電圧)

Claims (8)

  1.  冷媒を圧縮する圧縮機と、
     前記冷媒と外気との間で熱交換を行う熱交換器と、
     前記熱交換器に対して送風するファンを駆動するファンモータと、
     第1の直流電圧をスイッチングする複数の圧縮機用スイッチング素子を有し前記圧縮機を駆動する圧縮機用インバータ回路と、供給された圧縮機用スイッチング信号を増幅し複数の前記圧縮機用スイッチング素子に供給する圧縮機用ドライブ回路とを有する圧縮機駆動基板と、
     前記第1の直流電圧をスイッチングする複数のファン用スイッチング素子を有し前記ファンモータを駆動するファン用インバータ回路と、供給されたファン用スイッチング信号を増幅し複数の前記ファン用スイッチング素子に供給するファン用ドライブ回路とを有するファン駆動基板と、
     を有し、前記圧縮機駆動基板は、
     前記圧縮機用スイッチング信号を前記圧縮機用ドライブ回路に供給するとともに前記ファン用スイッチング信号を前記ファン用ドライブ回路に供給する共用制御回路、または、
     前記第1の直流電圧を降圧して第2の直流電圧を生成し、前記圧縮機用ドライブ回路および前記ファン用ドライブ回路に供給する共用電源回路
     のうち少なくとも一方を、さらに有することを特徴とする空気調和機の室外機。
  2.  前記圧縮機駆動基板は、前記共用制御回路および前記共用電源回路の双方を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外機。
  3.  入力された交流電圧を整流する整流回路と、
     前記整流回路から出力される電圧を平滑化し前記第1の直流電圧を出力する平滑コンデンサと
     をさらに有し、
     前記平滑コンデンサに隣接させつつ、前記平滑コンデンサの周囲に前記圧縮機駆動基板と前記ファン駆動基板とを配置した
     ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機の室外機。
  4.  束ねられた複数のケーブルを有し前記圧縮機と前記圧縮機駆動基板とを接続するハーネスをさらに有し、
     前記ハーネスは、前記圧縮機駆動基板およびファン駆動基板の厚み方向に対向する位置を避けるように配置されている
     ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機の室外機。
  5.  前記ファンモータおよび前記ファン駆動基板は、複数の前記ファンに対応して、それぞれ複数設けられ、前記ファン用ドライブ回路は複数備わり、
     前記共用制御回路は、複数の前記ファン用ドライブ回路に対して、それぞれ対応する前記ファン用スイッチング信号を供給するものであり、
     前記共用電源回路は、前記圧縮機用ドライブ回路と、複数の前記ファン用ドライブ回路とに対して、前記第2の直流電圧を供給するものである
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外機。
  6.  前記圧縮機および前記圧縮機駆動基板はそれぞれ複数設けられ、前記圧縮機用ドライブ回路は複数備わり、
     前記共用制御回路は、何れか一方の前記圧縮機駆動基板に設けられ、複数の前記圧縮機用ドライブ回路に対してそれぞれ対応する前記圧縮機用スイッチング信号を供給するとともに、前記ファン用ドライブ回路に対して前記ファン用スイッチング信号を供給するものであり、
     前記共用電源回路は、複数の前記圧縮機用ドライブ回路と、前記ファン用ドライブ回路とに対して、前記第2の直流電圧を供給するものである
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外機。
  7.  前記圧縮機駆動基板は、前記共用電源回路と、前記圧縮機用スイッチング信号を前記圧縮機用ドライブ回路に供給する圧縮機用制御回路と、を有し、
     前記ファン駆動基板に設けられ、前記ファン用スイッチング信号を前記ファン用ドライブ回路に供給するファン用制御回路を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外機。
  8.  前記圧縮機駆動基板は、前記共用制御回路と、前記第2の直流電圧を前記圧縮機用ドライブ回路に供給する圧縮機用電源回路と、を有し、
     前記ファン駆動基板は、前記第2の直流電圧を前記ファン用ドライブ回路に供給するファン用電源回路を有する
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外機。
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