JPH06147607A

JPH06147607A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH06147607A
Application number: JP4307307A
Authority: JP
Inventors: Toru Inoue; 井上　　徹; Shiro Kurashima; 史朗倉島; Hideki Terauchi; 英樹寺内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】制御回路及び電動機の小型化を可能とし、高
能力化、小型化された空気調和機を提供する。【構成】室内ユニットの室内側送風機用電動機６及び
室外ユニットの室外側送風機用電動機１２は、それを回
転駆動するための３相インバータとその周辺回路が一体
化されてなるワンチップ３相インバ−タモノリシックＩ
Ｃを内蔵、搭載している。室内制御部２では、整流回路
３と平滑コンデンサ４とにより商用電源１からの商用交
流電圧が整流平滑されて、室内側送風機用電動機６の電
源電圧が形成され、室外制御部７では、整流回路８と平
滑コンデンサ９とにより商用交流電圧が整流平滑され
て、室外側送風機用電動機１２の電源電圧が形成され
る。整流回路８と平滑コンデンサ９とにより商用交流電
圧が整流平滑されて得られた直流電圧は、また、電磁弁
１４の電源電圧にもなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機に係り、特
に、可変速制御を可能としたインバ−タを搭載した空気
調和機の電源供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は、図８に示すように、室内
ユニット３２と室外ユニット３３とからなり、これらの
間が冷媒を通す配管３４によって接続されている。室内
ユニット３２では、室内側送風機用電動機３６によって
回転駆動される室内側ファン３５により、室内の空気が
吸い込まれて、暖風もしくは冷風として室内に吹き出さ
れる。また、室外ユニット３３では、室外側送風機用電
動機３８によって回転駆動される室外ファン３７によ
り、室外から空気が吸い込まれ、冷媒にこの空気の熱が
伝達され、或いは冷媒の熱がこの空気に伝達される。か
かる冷媒が配管３４を介して室内ユニット３２に送ら
れ、冷媒の熱によって上記のように室内の空気が暖風と
なったり、或いは室内の空気が熱を冷媒に取られて上記
のように冷風となったりする。

【０００３】なお、室外ユニット３３には、冷媒が循環
する冷凍サイクルに、冷媒の流れを逆転させるための四
方弁や冷媒の流れを流通／遮断する二方弁等の電磁弁が
設けられており、かかる電磁弁により、空気調和機の暖
房機能や冷房機能等の各種機能が切替設定できるように
している。

【０００４】図９はこのような従来の空気調和機での送
風機用電動機、圧縮機用電動機及び電磁弁への電源供給
方法の一例を示す回路図であって、１は商用電源、２は
室内制御部、３は室内ファンモ−タ電源用整流回路、４
は平滑コンデンサ、５は制御回路、６'は室内側送風機
用電動機、７は室外制御部、８は整流回路、９は平滑コ
ンデンサ、１０はインバータ、１１は制御回路、１２'
は室外側送風機用電動機、１３は圧縮機用電動機、１４
は電磁弁コイル、１５はリレー、３９はＤＣ／ＤＣコン
バータである。

【０００５】同図において、商用電源１からの商用交流
電圧は、室内制御部２において、室内ファンモ−タ電源
用整流回路３で整流され、平滑コンデンサ４で平滑され
て直流電圧が形成される。この直流電圧はＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３９で降圧され、制御回路５からの電圧指令に
より、室内側送風機用電動機６'が所定の回転数で回転
するような所定の直流電圧Ｖdc'が形成されて、電源電
圧として、室内側送風機用電動機６'に供給される。制
御回路５は、この指令とＤＣ／ＤＣコンバ−タ１６の出
力電圧Ｖdc'とが等しくなるように、フィ−ドバック制
御する。

【０００６】室外側制御部７では、室内側制御部２を介
して供給される商用電源１からの商用交流電圧が整流回
路８で整流され、平滑コンデンサ９で平滑されて直流電
圧Ｖdが形成される。この直流電圧Ｖdは、電源電圧とし
て、インバータ１０から圧縮機用電動機１３に供給され
る。このインバータ１０から圧縮機用電動機１３への電
源電圧Ｖdの供給は制御回路１１からの指令によって制
御され、これにより、圧縮機用電動機１３の回転数が制
御される。かかる圧縮機用電動機１３の回転数の制御方
法は、例えば特開昭６２−０３７０９３号公報や特開昭
６２−２１７８９２号公報等に記載されている。

【０００７】また、この直流電圧Ｖdは電源電圧として
室外側送風機用電動機４９に供給される。この室外側送
風機用電動機１２'の回転数は、制御回路１１の指令に
よって制御される。さらに、リレー１５を介して電磁弁
１４のコイルで商用交流電圧を供給することにより、電
磁弁１４の内部の可動鉄片が吸引され、冷凍サイクルの
冷媒の流れが切り替えられる。

【０００８】図１０は図９における室内側送風機用電動
機６'の内部構成を示すブロック図であって、４０はロ
ジック回路、４１はセンサ増幅回路、４２Ａ，４２Ｂ，
４２Ｃはホール素子センサ、４３はステータ、Ｑ１〜Ｑ
６はスイッチングトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ６はダイオー
ドである。

【０００９】同図において、ＰＮＰ型のスイッチングト
ランジスタＱ１〜Ｑ３夫々のエミッタにＤＣ／ＤＣコン
バータ３９（図９）から出力される電源電圧Ｖdc'の＋
側が、また、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタＱ４
〜Ｑ６夫々のエミッタにこの電源電圧Ｖdc'の−側が供
給され、スイッチングトランジスタＱ１，Ｑ４のコレク
タがともにステ−タ４３に設けられた第１のコイルに、
スイッチングトランジスタＱ２，Ｑ５のコレクタがとも
にステ−タ４３に設けられた第２のコイルに、スイッチ
ングトランジスタＱ３，Ｑ６のコレクタがともにステ−
タ４３に設けられた第３のコイルに夫々接続されてい
る。また、これらスイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６
のベースはロジック回路４０に接続され、さらに、これ
らスイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６には、そのコレ
クタ・エミッタ間に夫々ダイオードＤ１〜Ｄ６が接続さ
れている。

【００１０】電源電圧Ｖdc'が供給されると、ホ−ル素
子センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃによって図示しないロ
−タの磁極が検出され、それらの検出出力が、センサ増
幅回路４１で増幅及び波形整形された後、ロジック回路
４０に供給される。ロジック回路４０は、このホ−ル素
子センサ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃからの３相のロ−タ位
置信号により、電気角１２０°で同じく１２０°ずつ位
相がずれたスイッチング信号をスイッチングトランジス
タＱ１，Ｑ２，Ｑ３のベースに順番に供給し、また、電
気角１２０°で同じく１２０°ずつ位相がずれ、かつス
イッチングトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３に供給される
スイッチング信号よりも６０°ずれたスイッチング信号
をスイッチングトランジスＱ４，Ｑ５，Ｑ６のベースに
順番に供給する。これにより、室内側送風機用電動機
６'が回転し、その回転数はＤＣ／ＤＣコンバータ３９
からの電源電圧Ｖdc'に比例する。

【００１１】図１１は図９での室外側送風機用電動機１
２'の一例を示す構成図であって、１６は内部電源回
路、１７はロジック回路、１８はドライブ回路、１９は
過電流保護回路、２０はステ−タ、２１Ａ〜２１Ｃはホ
−ル素子センサ、２２はセンサ増幅回路、２３は回転数
信号形成回路、２４は速度補正回路、２５はＰＷＭ（パ
ルス幅変調）信号形成回路、２６は起動電流制限回路、
２７は発振回路である。

【００１２】同図において、ＮＰＮ型のスイッチングト
ランジスタＱ７〜Ｑ９夫々のエミッタに平滑コンデンサ
９（図９）から出力される電源電圧Ｖdのプラス側が、
また、ＮＰＮ型のスイッチングトランジスタＱ１０〜Ｑ
１２夫々のエミッタにこの電源電圧Ｖdのマイナス側が
供給され、スイッチングトランジスタＱ７，Ｑ１０のコ
レクタがともにステータ２０に設けられた第１のコイル
に、スイッチングトランジスタＱ８，Ｑ１１のコレクタ
がともにステータ２０に設けられた第２のコイルに、ス
イッチングトランジスタＱ９，Ｑ１２のコレクタがとも
にステータ２０に設けられた第３のコイルに夫々接続さ
れている。また、これらスイッチングトランジスタＱ７
〜Ｑ１２のベースはドライブ回路１８に接続され、さら
に、これらスイッチングトランジスタＱ７〜Ｑ１２に
は、そのコレクタ・エミッタ間に夫々ダイオードＤ７〜
Ｄ１２が接続されている。

【００１３】ドライブ回路１８は、電気角で１２０°ず
つ順番にスイッチングトランジスタＱ７，Ｑ８，Ｑ９を
オンし、また、同じく電気角で１２０°ずつＰＷＭ信号
形成回路２５で形成されたＰＷＭ信号でチョッピングし
て順番にスイッチングトランジスタＱ１０，Ｑ１１，Ｑ
１２をオンする。

【００１４】そこで、直流電圧Ｖdが印加されると、各
回路に電源電圧が印加されて動作状態となり、これによ
り、発振回路２７が起動してＰＷＭ信号形成回路２５が
所定周期のＰＷＭ信号を発生する。ロジック回路１７は
このＰＷＭ信号から３相のスイッチング信号を形成し、
このスイッチング信号に応じてドライブ回路１８が各ス
イッチングトランジスタＱ７〜Ｑ９とスイッチングトラ
ンジスタＱ１０〜Ｑ１２とを順番にオン／オフ駆動す
る。これにより、ステータ２０に設けられた各コイルに
所定方向に電流が流れ、図示しないロ−タが回転を開始
して室外側送風機用電動機１２' が起動する。

【００１５】この室外側送風機用電動機１２'の起動
時、起動電流制限回路２６は、過電流保護回路１９の検
出結果に基づいて、各スイッチングトランジスタＱ７〜
Ｑ１２に流れる起動電流が過大とならないように、ＰＷ
Ｍ信号形成回路２５を制御してＰＷＭ信号のデュ−ティ
比を調整する。そして、室外側送風機用電動機１２'が
起動すると、ホ−ル素子センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ
がそのロ−タの回転を検出し、ロ−タの１回転を電気角
３６０°として、電気角で１２０°ずつ位相が異なり、
かつ電気角で１８０°の時間幅のロ−タ位置信号を発生
する。これらロ−タ位置信号は、所定のゲインに調整さ
れたセンサ増幅回路２２で増幅、波形整形等の処理がな
された後、ロジック回路１７に供給されるとともに、こ
れらロ−タ位置信号の１つ、例えばホ−ル素子センサ２
１Ａから発生されたロ−タ位置信号が回転数信号形成回
路２３に供給され、その周波数もしくは周期により、ロ
−タの回転数を表わす回転数信号が形成される。この回
転数信号は速度補正回路２４に供給され、制御回路１１
（図９）からの速度指令による回転数と比較されてこれ
らの差に応じた速度補正信号が形成される。この速度補
正信号により、ＰＷＭ信号形成回路２５から出力される
ＰＷＭ信号のデュ−ティ比が制御される。

【００１６】ロジック回路１７は、センサ増幅回路２２
から供給される３相のロ−タ位置信号から、電気角１２
０°で同じく電気角１２０°ずつ位相がずれたタイミン
グでスイッチングトランジスタＱ７〜Ｑ９を順次オン／
オフするための転流信号（スイッチング信号）と、この
転流信号に応じてＰＷＭ信号形成回路２５からのＰＷＭ
信号と同一周期、同一デュ−ティ比のスイッチング信号
とを形成し、ドライブ回路１８に送る。

【００１７】これにより、速度補正回路２４からの速度
補正信号によって補正されたＰＷＭ信号のデュ−ティ比
に応じてステータ２０に設けられた各コイルの通電時間
が制御され、ロ−タの回転数が制御回路１１からの速度
指令による回転数に一致するように制御される。ロ−タ
の回転数が変化すると、ホ−ル素子センサ２１Ａ〜２１
Ｃの周期もこれに応じて変化するため、スイッチングト
ランジスタＱ７〜Ｑ１２は夫々ロ−タの１／３回転期間
ずつオンする。

【００１８】このようにして、ロ−タの回転数はＰＷＭ
信号のデュ−ティ比により決まり、このＰＷＭ信号のデ
ュ−ティ比を変化させることにより、室外側送風機用電
動機１２' の回転数を変化させることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の空
気調和機において、室内側送風機用電動機６'はＤＣ／
ＤＣコンバ−タ１６を必要とするため、室内側制御部２
にＤＣ／ＤＣコンバ−タ１６の収納スペ−スが必要とな
り、室内側制御部２の小型化の妨げになる。

【００２０】また、かかる空気調和機において、室内制
御部２が占めるスペースの割合が大きいため、空気調和
機の意匠上の制約や、熱交換器の大きさにおける制約
（熱交換面積）があった。

【００２１】さらに、ＤＣ／ＤＣコンバ−タを必要とし
ない室外側送風機用電動機１２'のように、内部に回転
数制御回路を設ける場合には、部品数多く複雑な構成の
回路を内蔵するために、電動機自体が大型になってしま
い、この結果、空気調和機の小型化には向かないし、製
造原価の面でも割高になってしまう。

【００２２】さらにまた、電磁弁が交流駆動のため、他
の回路の直流部分との分離が必要であり、配線やプリン
ト基板上のスペースを必要として小型化に向かないとい
う問題もあった。

【００２３】本発明の目的は、かかる問題を解消し、各
制御回路の小型化及び電動機の小型化を可能として、高
能力化あるいは、小型化が実現できるようにした空気調
和機を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、室内側送風機用電動機や室外側送風機用
電動機，圧縮機電動機のインバ−タと該電磁弁とに、商
用交流電圧を整流・平滑して得られる直流電圧を電源電
圧として供給制御する。

【００２５】また、本発明は、室内側送風機用電動機や
室外側送風機用電動機のインバ−タとその周辺回路をモ
ノリシックＩＣ化し、夫々室内側送風機用電動機や室外
側送風機用電動機内に収納する。

【００２６】

【作用】各電動機のインバータや電磁弁の電源電圧を商
用交流電圧を直接整流、平滑して得ているので、ＤＣ／
ＤＣコンバータ等の電圧変換手段を不要とし、空気調和
機の小型化が図れるし、電磁弁も直流駆動化されること
により、空気調和機の制御回路の部品数や占有スペ−ス
の低減が可能となるし、高効率化が図れる。

【００２７】また、室内側送風機用電動機や室外側送風
機用電動機のインバ−タとその周辺回路をモノリシック
ＩＣ化し、夫々室内側送風機用電動機や室外側送風機用
電動機内に収納するので、これら電動機内の回路系の部
品点数やその占有スペ−スが低減し、これら電動機の小
型化が図れる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。図１は本発明による空気調和機の一実施例を示すブ
ロック図であって、６は室内側送風機用電動機、１２は
室外側送風機用電動機であり、図９に対応する部分には
同一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００２９】この実施例が図９に示した従来の空気調和
機と異なる点は、図１において、室内側送風機用電動機
６がワンチップ３相インバ−タ搭載し、商用交流電圧を
整流回路３と平滑コンデンサ４とで整流・平滑して得ら
れる直流電圧Ｖdcを電源電圧とした点と、電磁弁１４の
電源電圧として、商用交流電圧を整流回路３と平滑コン
デンサ４とで整流・平滑して得られる直流電圧Ｖd を用
いた点である。

【００３０】図１において、室内側送風機用電動機６は
ワンチップ３相インバ−タを搭載しており、商用電源１
からの商用交流電圧を整流回路３で整流し、平滑コンデ
ンサ４で平滑して得られた直流電源が、直接電源電圧と
して供給され、また、制御回路５からの回転数指令に基
づいて回転数が制御される。その制御動作は従来の室外
側送風機用電動機と同様である。また、室外側送風機用
電動機１２もワンチップ３相インバ−タを搭載してお
り、その回転数制御方法も従来と同様である。さらに、
電磁弁１４のコイルには、リレー１５を介して平滑コン
デンサ９からの直流電圧Ｖd が電源電圧として供給され
る。この制御動作も従来と同様である。リレー１５は高
耐圧の半導体スイッチング素子を使用することも可能で
ある。

【００３１】図２は図１における室内側送風機用電動機
６，室外側送風機用電動機１２の一具体例を示すブロッ
ク図であって、２８はワンチップ３相インバ−タモノリ
シックＩＣであり、図１１に対応する部分には同一符号
をつけて重複する説明を省略する。

【００３２】図１における室内側送風機用電動機６及び
室外側送風機用電動機１２（これらを総称して、以下、
送風機用電動機という）は、図２に示すように、図１１
に示した従来の空気調和機における室外側送風機用電動
機１２'と同様の回路構成をなしているが、内部電源１
６，ロジック回路１７，ドライブ回路１８，過電流保護
回路１９，スイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６及びダ
イオードＤ１〜Ｄ６からなる一点鎖線で囲んだ部分が一
体にワンチップでモノリシックＩＣ化され、ワンチップ
３相インバ−タモノリシックＩＣ２８として、ホ−ル素
子センサ２１Ａ〜２１Ｃ、２２やセンサ増幅回路２２と
ともに、送風機用電動機内に収納、搭載されている。

【００３３】ここで、図３により、ワンチップ３相イン
バ−タモノリシックＩＣ２８について説明する。

【００３４】例えば、平成２年４月１２日付け日本電波
新聞に記載されるように、電動機の回転数を制御する誘
電体分離によるモノリシック化された３相インバ−タ、
即ちワンチップ３相インバ−タが開発されている。ここ
で、誘電体分離法について若干説明すると、従来のｐｎ
接合による分離技術は、電圧を増加していくとラッチア
ップ現象が発生し、通常１００Ｖ以上では信頼性が確保
できなかったが、誘電体分離技術によって素子間の絶縁
を行なうことにより、耐圧を数１００Ｖ以上と良好な絶
縁を確保させることができるようになり、商用電源電圧
をも使用できるようになった。

【００３５】この誘電体分離によるワンチップ３相イン
バ−タモノリシックＩＣ２８の素子構造は、図３（ａ）
に示すように、ポリシリコンをベ−スとし、誘電体分離
の手段により、即ち、ＳｉＯ₂ 相を絶縁層として高耐圧
に各層のエリアを仕切り、各エリアに１相分の回路を形
成したものである。

【００３６】また、図３（ｂ）は図２の誘電体分離によ
るワンチップ３相インバ−タモノリシックＩＣ２８での
各素子のレイアウトを示す平面図である。この図から明
らかなように、主素子としての６個のスイッチングトラ
ンジスタＱ１〜Ｑ６と、これらスイッチングトランジス
タＱ１〜Ｑ６夫々のコレクタ・エミッタ間に接続されて
これらスイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６をタ−ンオ
フさせるダイオ−ドＤ１〜Ｄ６と、各スイッチングトラ
ンジスタＱ１〜Ｑ６をオン／オフさせるためのスイッチ
ング信号を形成するロジック回路１７と、このスイッチ
ング信号で各スイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６をオ
ン／オフ駆動するドライブ回路１８と、スイッチングト
ランジスタＱ１〜Ｑ６に流れる電流を検出して過電流に
よるＩＣの破壊を防止するための過電流保護回路１９
と、内部電源１６とがワンチップでＩＣ化されている。

【００３７】このように、３相インバータをワンチップ
３相インバ−タモノリシックＩＣ２８として室内側送風
機用電動機６内、室外側送風機用電動機１２内に夫々収
納、搭載することにより、従来技術に比べ、実装するプ
リント配線板での実装部品点数は約１／２０、実装面積
は約１／２となって、室内側送風機用電動機６内、室外
側送風機用電動機１２内のプリント配線板の搭載部品点
数が削減し、かつ、半田付け点数も、従来技術での約１
／１００程度となって、減少するため、基板実装の回路
系の信頼性も向上する。

【００３８】しかも、かかるワンチップ３相インバ−タ
モノリシックＩＣ２８においては、スイッチングトラン
ジスタＱ１〜Ｑ６として横型のＩＧＢＴ（Ｉnsuiated
ＧateＢipolar Ｔransistor）を開発、採用することに
より、従来のパワ−ＭＯＳＦＥＴによるものに比べて占
有面積を大幅に縮小でき、ダイオ−ドＤ１〜Ｄ６も横型
のＩＧＢＴと同じプロセスで実現できる新たに開発され
た高速ダイオ−ドを採用することにより、逆回復電流を
大幅に低減し、逆回復電流によるスイッチングトランジ
スタＱ１〜Ｑ６のスイッチング損失を大幅に低減できる
ようにしている。

【００３９】また、内部電源１６を内蔵することによ
り、パワ−素子であるスイッチングトランジスタＱ１〜
Ｑ６の駆動のための外部電源が１個ですむようになる
し、さらに、過電流保護回路１９を内蔵することによ
り、負荷短絡等で発生する過大電流によるによるＩＣの
破壊が防止できる。

【００４０】さらにまた、１００（Ｖ）の商用交流電圧
を整流、平滑して得られる高い直流電圧を直接電源電圧
として利用できるため、特に、室内側送風器用電動機６
（図１）に対しては、図９に示した従来の空気調和機に
おけるようなＤＣ／ＤＣコンバータ３９が不要となり、
図１の室内側制御部２の小型化が図れる。

【００４１】るし、インバ−タ周波数を可聴周波数範囲
よりも高い２０ＫＨｚとし、送風機用電動機の騒音を大
幅に低減できるようにしている。

【００４２】さらにまた、図１に示したように、電磁弁
１４も直流駆動化するので、この実施例全体が直流駆動
化でき、空気調和機の制御回路の部品数や占有スペ−ス
の低減が可能となるし、高効率化が図れる。

【００４３】図４は図１での室内制御回路５の制御ＰＡ
Ｄの一例を示し、その動作としては、リモートコントロ
ーラからの各種データを入力し、運転モード処理，風速
モード処理，運転／停止処理，室温制御処理を行ない、
夫々のモードに従って出力処理を行なう。出力処理で
は、室外機にどのような運転を行なわせるかを通信する
ためのインターフェース処理を行ない、電磁弁のオン／
オフデータ，室外送風機のオン／オフデータやその回転
数データ，圧縮機のオン／オフデータやその回転数デー
タを送る。また、室内送風機の制御も行なう。以下、か
かる処理を繰り返し行なう。

【００４４】図５は図１での室外制御回路１１の制御Ｐ
ＡＤの一例を示し、その動作としては、圧縮機起動（オ
ン）指令がくるまではインターフェース処理を行ない、
電磁弁のオン／オフ，室外送風機のオン／オフ，回転数
制御，圧縮機回転数指令データの格納を指令に応じて制
御する。圧縮機起動（オン）指令があると、圧縮機を起
動して圧縮機の回転数制御を行なう。また、このとき
も、継続してインターフェース処理を行なう。

【００４５】図６は本発明による空気調和機の他の実施
例を示すブロック図であって、２９は整流用ダイオ−
ド、３０は平滑コンデンサであり、図１に対応する部分
には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００４６】同図において、室外制御部７では、整流用
ダイオ−ド２９と平滑コンデンサ３０とからなる倍電圧
整流平滑回路が用いられ、この倍電圧整流平滑回路から
得られる倍電圧の直流電圧をインバータ１０の電源電圧
としている。そして、ワンチップ３相インバ−タモノリ
シックＩＣを搭載した室外側送風機用電動機１２の電源
電圧としては、倍電圧整流平滑回路における２つの平滑
コンデンサ３０の中間点から得られる中間電圧が用いら
れる。これ以外の部分については図１に示した実施例と
同様である。

【００４７】ここで、上記のように、室外側送風機用電
動機１２に内蔵されるワンチップ３相インバ−タモノリ
シックＩＣは、誘電体分離技術によって素子間の良好な
絶縁が得られており、その耐圧が数１００Ｖ以上確保さ
れて商用電源電圧でも使用可能としているが、高密度化
に伴って高耐圧化にも限界があるので、倍電圧整流平滑
回路からの高電圧を使用せず、その中間電圧を使用する
ようにしている。

【００４８】図７は本発明による空気調和機の他の実施
例を示すブロック図であって、３１は直流電源であり、
図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明
を省略する。

【００４９】同図において、室外制御部７では、整流回
路８と平滑コンデンサ９とからなる整流平滑回路の出力
側に直流電源３１が接続されている。この直流電源３１
は太陽電池モジュールや燃料電池等であって、インバー
タ１０や室外側送風機用電動機１２，電磁弁１４への給
電を行なう。これにより、室外制御部７での商用電源１
からの電力の消費を低減することができ、空気調和機の
高効率化及び省電力化が図れる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室内側送風機用電動機に対してＤＣ／ＤＣコンバ−タが
不要となり、室内側制御部の小型化が図れる。

【００５１】また、本発明によれば、室内側送風機用電
動機や室外側送風機用電動機の３相インバータやその周
辺回路が一体としてモノリシックＩＣされ、夫々の電動
機に内臓、搭載されるものであるから、送風機用電動機
内のプリント配線板の搭載部品点数が削減し、かつ半田
付け点数も減少し、基板実装の回路系の信頼性も向上す
る。

【００５２】さらに、本発明によれば、室内側送風機用
電動機や室外側送風機用電動機の３相インバ−タをモノ
リシックＩＣ化したことにより、これらに商用電源電圧
を整流平滑して得られる直流電圧を電源電圧として供給
できるので、空気調和機内での電動機を全て直流化がで
き、しかも、電磁弁の直流化も行なうので、高効率化が
図れる。

【００５３】さらにまた、各制御回路の小型化や各電動
機の小型化が可能となるため、熱交換器面積の拡大が図
れることができ、空気調和機の高能力化し、小型化を実
現できる。しかも、この小型化に伴い、室内ユニット側
での意匠上の制約が軽減されて、例えばシンメトリ構造
等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】図１における室内側，室外側送風機用電動機の
一具体例を示すブロック図である。

【図３】図２におけるワンチップ３相インバ−タモノリ
シックＩＣの構成及びレイアウトを示す図である。

【図４】図１における室内制御部の制御回路の制御ＰＡ
Ｄの一例を示す図である。

【図５】図１における室外制御部の制御回路の制御ＰＡ
Ｄの一例を示す図である。

【図６】本発明による空気調和機の他の実施例を示すブ
ロック図である。

【図７】本発明による空気調和機のさらに他の実施例を
示すブロック図である。

【図８】空気調和機の構成ユニットを示す斜視図であ
る。

【図９】従来の空気調和機の一例を示すブロック図であ
る。

【図１０】図９における室内側送風機用電動機の制御部
を示すブロック図である。

【図１１】図９における室外側送風機用電動機の制御部
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１商用電源２室内制御部３整流回路４平滑用コンデンサ５制御回路６室内側送風機用電動機７室外制御部８整流回路９平滑用コンデンサ１０インバ−タ１１制御回路１２室外側送風機用電動機１３圧縮機用電動機１４リレー１５電磁弁２８ワンチップ３相インバ−タ２９倍電圧整流回路３０倍電圧平滑コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内側送風機用電動機の回転数を制御す
る第１のインバ−タと、室外側送風機用電動機の回転数
を制御する第２のインバ−タと、室外側圧縮機用電動機
の回転数を制御する第３のインバ−タと、冷凍サイクル
を切り替える電磁弁とを備えた空気調和機において、該第１〜第３のインバ−タと該電磁弁とに、商用交流電
圧を整流・平滑して得られる直流電圧を電源電圧として
供給制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】請求項１において、前記第１のインバ−タとその周辺制御回路とを一体にし
てモノリシックＩＣ化し、前記室内側送風機用電動機内
に収納したことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】請求項１において、前記第２のインバ−タとその周辺制御回路とを一体にし
てモノリシックＩＣ化し、前記室外側送風機用電動機内
に収納したことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記第２，第３のインバ−タに、商用交流電圧を整流・
平滑して得られる直流電圧を電源電圧として直接供給す
ることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】請求項４において、前記商用交流電圧を入力電圧とする倍電圧整流平滑回路
を有し、前記第２のインバータの電源電圧を、該倍電圧整流平滑
回路の中間電圧とすることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】請求項１，２または３において、商用交流電圧を入力電圧とする整流平滑回路と直流電源
とを並列に接続し、該整流平滑回路と該直流電源とからの直流電圧を前記第
２，第３のインバ−タと前記電磁弁の電源電圧とするこ
とを特徴とする空気調和機。