JPH03156194A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は回転数制御自在のファンモータを有する空気調
和機に係わり、特に、ファンモータの印加電圧の位相制
御の際に発生する高調波ノイズの低減を図った空気調和
機に関する。

（従来の技術） 一般に、空気調和機の冷凍サイクルは第４図に示すよう
にコンプレッサ１、四方弁２、室外ファン３を有する室
外側熱交換器４、減圧器である膨張弁５、室内ファン６
を有する室内側熱交換器７を冷媒配管８により、この順
に順次、かつ環状に接続し、冷媒を可逆的に循環させる
閉じたループを構成している。

この冷凍サイクルは四方弁２の切換操作により、冷媒を
図中実線矢印方向に循環させると、冷房運転され、図中
矢印方向に循環させると、暖房運転されるように構成さ
れている。

そして、室内ファン６を回転駆動するファンモータ６ａ
の回転数を制御する方式としては、従来より、タップ切
換方式と無段階（連続）回転制御方式とがある。

従来のタップ切換方式は第５図に示すように、ファンモ
ータ６ａの主コイル９に、運転コンデンサ１０と補助コ
イル１１との直列回路を並列に接続し、この補助フィル
１１の終端に終端タップ１２を、その中間部に中間タッ
プ１３を接続している。

この中間タップ１２と終端タップ１３とには、強風リレ
ー接点１４と弱風リレー接点１５とにより切り換え自在
に交流電源Ｅに接続している。

したがって、両接点１４．１５のいずれか一方を閉じる
ことにより、補助コイル１１のインダクタンスの高低を
適宜選定して、ファンモータ６ａの印加電圧を制御する
ことにより、その回転数を制御し、強風または弱風運転
を行なうことができる。

しかし、このような従来のタップ切換方式では、中間タ
ップ１３と終端タップ１２との補助コイル１１の巻数比
を、室内ファン６の強風弱風運転の回転数に対応して調
整しなければならず、中間タップ１３の位置決めが容易
ではなく、ファンモータ６ａの組立の作業効率が低いと
いう課題がある。

一方、従来の連続回転数制御方式はファンモータ６ａと
交流電源とのファンモータ駆動回路に、トライアック（
３極双方向サイリスタ）等の位相制御素子を介在させ、
この位相制御素子に与えるゲートトリガパルスの位相角
を制御することにより、ファンモータ６ａの印加電圧を
連続的に制御し、その回転数を連続的に制御するもので
ある。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の連続回転数制御方式では補助コイル１
１より中間タップ１３を引き出す必要がないので、ファ
ンモータ６ａの組立作業効率は高いが、位相制御回路や
ゲート・トリガ回路を必要とする等コスト高を招く。

しかも、ファンモータ６ａの印加電圧を連続的に位相制
御するので、位相制御による高調波ノイズが連続して発
生し、ファンモータ６ａを著しく振動させ、騒音が連続
的に発生するという課題がある。

そこで本発明は前記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的はファンモータ印加電圧の位相制御により発生す
る高調波ノイズを低減することができる空気調和機を提
供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記した従来の連続回転数制御方式では、フ
ァンモータ６ａの印加電圧を連続的に位相制御すること
により、ファンモータ６ａの回転数を連続的に制御する
ので、そのファンモータ６ａの印加電圧の位相制御の際
に、モータコイル成分と位相制御された波形とから出力
される高調波ノイズが連続して発生するために、高調波
ノイズが著しく増大する点に鑑みてされたものである。

そこで、本発明は、ファンモータ６ａの印加電圧を連続
的に位相制御するのではなく、ファンモータ６ａの印加
電圧を、その複数の回転数設定値にそれぞれ対応させて
段階“的に位相制御することにより、高調波ノイズの発
生も段階的にし、その低減を図ったものである。

すなわち本発明は、回転数制御自在のファンモータを有
する空気調和機において、前記ファンモータの複数の運
転モードを選定する操作信号を出力する操作器と、この
操作器からの操作信号に対応する前記ファンモータの回
転数設定値を指令する制御信号を出力する制御部と、こ
の制御部からの制御信号に対応する制御電圧を出力する
制御電圧制御部と、この制御電圧制御部からの制御電圧
に応じて前記ファンモータの印加電圧を段階的に位相制
御することによりこのファンモータの回転数を段階的に
制御する電圧調整器とを有することを特徴とする。

（作用） 操作器において、ファンモータの例えば強風または弱風
の運転モードが選択されると、その操作信号が操作器か
ら制御部に与えられる。

制御部は、この操作信号に対応したファンモータの回転
数設定値を指令する制御信号を制御電圧制御部に与える
。

制御電圧制御部はこの制御信号に対応する制御電圧を電
圧調整器に与える。

電圧調整器は制御電圧に応じてファンモータの印加電圧
を段階的に位相制御することにより、このファンモータ
の回転数を段階的に制御する。

したがって本発明によれば、高調波ノイズを発生させる
ファンモータ印加電圧の位相制御を、連続せずに段階的
に行うので、高調波ノイズが連続して発生せずに、段階
的にしか発生しないから、高調波ノイズの低減を図るこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図から第３図に基づいて説
明する。

第２図は操作器である操作スイッチ２１と制御ユニット
２２とを示すブロック図であり、図において、操作スイ
ッチ２１は空調運転ＯＮスイッチ２１ａや同ＯＦＦスイ
ッチ２１ｂとともに、室内風量強スイッチ２１ｃと室内
風量弱スイッチ２１ｄをそれぞれ設けており、第１図で
示すファンモータ２５の運転モードを、例えば強風、弱
風運転にそれぞれ選択し得る。

室内風量強スイッチ２１ｃはそのＯＮ操作により強風量
操作信号を制御ユニット２２の制御部２３に与えるもの
であり、室内風量弱スイッチ２１ｄはそのＯＮ操作によ
り弱風量操作信号を制御部２３に与えるようになってい
る。

制御部２３は強風量操作信号を受けたときに強風量制御
信号２４ａを出力し、弱風量操作信号を受けたときに、
弱風量制御信号２４ｂを出力する。

また、制御部２３は室温センサ２５により検出された室
温検出値をＡ／Ｄ変換器２５ａを介して読み込むととも
に、凝縮温度センサ２６により検出された凝縮温度検出
値をＡ／Ｄ変換器２６ａを介して読み込み、各種制御信
号を出力するようになっている。

強風量制御信号２４ａは図示しない強風リレーに与えら
れて、第１図で示す常開接点に１を閉じる。

また、弱風量制御信号２４ｂは図示しない弱風リレーに
与えられて、第１図で示す常開接点に２を閉じる。

第１図は例えば室内ファンのファンモータ２５を回転数
制御自在に駆動するファンモータ駆動回路の回路図であ
り、図において、ファンモータ２５は運転コンデンサ２
５ａと補助コイル２５ｂとの直列回路を主コイル２５ｃ
に並列に接続している。

ファンモータ２５は電圧調整器２６を介して交流電源２
７に接続され、電圧調整器２６の入力端には制御電圧制
御部２８のＡ、Ｂ端子２８ａ、２８ｂを接続している。

これらＡ、Ｂ端子２８ａ、２８ｂには前記常開接点に１
、Ｋ２とをそれぞれ介して例えば１２Ｖの直流電源２９
を接続している。

制御電圧制御部２８はＡ端子２８ａに分圧抵抗Ｒ１を直
列に、分圧抵抗Ｒ２を並列に接続し、直流電源２９の電
圧を分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２によりファンモータ２５の高速
回転（強風運転）に対応する制御電圧に分圧して、電圧
調整器２６に与えるようになっている。

また、Ｂ端子２８ｂには分圧抵抗Ｒ３を直列に、分圧抵
抗Ｒ４を並列に接続し、直流電源２９の電源電圧をファ
ンモータ２５の中速運転（弱風運転）に対応する制御電
圧に分圧して、電圧調整器２６に与えるようになってい
る。

電圧調整器２６はその入力端に与えられる制御電圧に応
じて、第３図に示すようにファンモータ２５に印加され
る印加電圧を０％〜１００％まで位相制御することによ
り、ファンモータ２５の回転数を制御するようになって
いる。

第３図中、Ａは常開接点に１が閉じたときに交流電源２
７の電源電圧の１００％がファンモータ２５に印加され
、ファンモータ２５の回転数が１００％の高速で回転し
、強風運転される点を示している。また、同Ｂは常開接
点に２が閉じたときに交流電源２７の電源電圧の例えば
約５０％がファンモータ２５に印加され、ファンモータ
２５の回転数が５０％の中速運転により弱風運転が行わ
れる点をそれぞれ示している。

したがって、常開接点に１が閉じると、ファンモータ２
５は強風運転され、常開接点に２が閉じると弱風運転さ
れる。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、第２図で示す操作器２１の室内風量強スイッチ２
１ｃがＯＮ操作されると、操作器２１から強風量制御信
号が制御ユニット２２の制御部２３に与えられる。

このために、制御部２３は強風量制御信号２４ａを図示
しない強風リレーに与えて、第１図で示す常開接点に１
を閉じる。

すると、閉じた常開接点に１を通して直流電源２９の直
流電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧されて低電圧が
電圧調整器２６に与えられる。

このために、電圧調整器２６はその位相制御によりファ
ンモータ２５に印加される電圧を第３図中Ａ点の１００
％に制御することにより、ファンモータ２５の回転数を
１００％の高速回転に制御し、強風運転を行う。

一方、操作スイッチ２１の室内風量弱スイッチ２１ｄが
ＯＮ操作されると、この操作スイッチ２１から弱風量制
御信号が制御ユニット２２の制御部２３に与えられる。

このために、制御部２３は弱風量制御信号２４ｂを図示
しない弱風リレーに与えて、第１図で示す常開接点に２
を閉じる。

これにより、閉じた常開接点に２を介して直流電源２９
の直流電圧が分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４によりそれぞれ分圧さ
れて例えば高電圧が電圧調整器２６に与えられる。

このために、電圧調整器２６はその位相制御によりファ
ンモータ２５に印加される電圧を第３図で示すＢ点の印
加電圧に制御することにより、そのファンモータ２５の
回転数を例えば約５０％の中速運転に制御し、弱風運転
が行われる。

したがって本実施例によれば、電圧調整器２６の位相制
御によりファンモータ２５の印加電圧を強風および弱風
に対応する電圧の２段階に制御するだけであるので、フ
ァンモータ２５の印加電圧を位相制御する際に発生する
高調波ノイズをこの２段階の位相制御時にのみしか発生
させないから、従来の連続制御方式に比して、高調波ノ
イズを低減させ、高調波ノイズに起因する振動およびそ
の騒音を低減することができる。

また、電圧調整器２６をその入力制御電圧に応じてファ
ンモータ２５の印加電圧を位相制御するように構成した
ので、ファンモータ２５を従来のタップ方式のファンモ
ータ６ａに極めて容易に置換することができる。

なお、前記実施例ではファンモータ２５の回転数を、強
風および弱風運転の２段階で制御する場合について説明
したが、本発明はその段階数には限定されない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ファンモータの印加電圧
を、このファンモータの複数の回転数設定値に応じて段
階的に位相制御することにより、このファンモータの回
転数を段階的に制御するので、このファンモータの印加
電圧の位相制御により発生する高調波ノイズを、従来の
連続回転数制御方式の場合に比して、大幅に低減し、高
調波ノイズに起因するファンモータの振動およびその騒
音を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる空気調和機の一実施例のファン
モータ駆動回路の回路図、第２図は同実施例の操作スイ
ッチと制御ユニットを示すブロック図、第３図は第１図
で示す電圧調整器の出力特性図、第４図は一般的な空気
調和機の冷凍サイクル図、第５図は従来のタップ切換方
式のファンモータ駆動回路図である。 ２１・・・操作スイッチ（操作器）、２１ｃ・・・室内
風量強スイッチ、２１ｄ・・・室内風量弱スイッチ、２
３・・・制御部、２４ａ・・・強風量制御信号、２４ｂ
・・・弱風量制御信号、２５・・・ファンモータ、２６
・・・電圧調整器、２８・・・制御電圧制御部。 第 １ 図 凹先牧（Ｚ） 第３図 第４図 第５図 −啼房

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転数制御自在のファンモータを有する空気調和機にお
   いて、前記ファンモータの複数の運転モードを選定する
   操作信号を出力する操作器と、この操作器からの操作信
   号に対応する前記ファンモータの回転数設定値を指令す
   る制御信号を出力する制御部と、この制御部からの制御
   信号に対応する制御電圧を出力する制御電圧制御部と、
   この制御電圧制御部からの制御電圧に応じて前記ファン
   モータの印加電圧を段階的に位相制御することによりこ
   のファンモータの回転数を段階的に制御する電圧調整器
   とを有することを特徴とする空気調和機。