JPS5819951B2 - レイキヤクホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷却装置並びにその制御装置に関する。

更に詳細には、冷却容量制御装置として（予旋回ベーン
のような）冷媒絞り装置を使用する型式の制御装置に関
する。

本発明はコンプレッサ内の予旋回ベーン（ＰＲＶ）のよ
うな冷媒絞り装置の制御並びに作動に関している。

ＰＲＶは、普通、低速でベーンを動かすように通常減速
される電気モーターによって、冷却能力を増大するよう
に開成されるか、又は冷却能力を減じるように閉成され
る。

（例えば、６０Ｈｚで回っているＡＣベーンモーターは
全位置範囲に亘ってベーンを駆動するため１分又はそれ
以上の時間を必要とする。

）この低速にもかかわらず、「オーバーシュート」及び
「ハンティング」の問題が依然としてこの装置に生じ、
特にこの方式が平衡状態に近づくときに生じる。

例えば、 Ｇｒｅｇｏｒｙに対する米国特許第３２６０
９１２号では、３２００Ｈｚのパルスが直流モータに直
接印加される。

直流モータはこれらパルスの平均を感知するにすぎない
。

零状態においてもパルスは依然として印加されるが、直
流平均は零であり、したがって、動作は全く生じない。

本発明の装置は、容量制御（例えばＰＲＶ）交流モータ
の時計方向動作、反時計方向動作または無動作を生じる
２つの波形を用いる。

本発明は低周波（６０Ｈｚライン周波数よりはるかに小
さい）のパルスを有する変調ライン周波数（例えば６０
Ｈｚ ａ−ｃ−）を用い、無動作に対してパルスが全く
存在しないデッド帯域を生じる。

モータ・ブラソフを必要としないので、交流モータの使
用は保守の必要性を無くすためにも望ましい。

Ｂｏｒｄｏｎａｒｏに対する米国特許第３６５２９１２
号は可変パルス幅および可変パルス繰返数を用いている
。

本発明は可変繰返数を必要としない装置を提供する。

したがって、唯一の可変要素、すなわちパルス幅のみが
必要とされる。

鋸歯状波発生器における単一の固定時間ベースを用いて
いるので、本発明はパルスの発生を簡単にし、かつ信頼
性を向上させる。

本発明はパルスを発生するため鋸歯状波発生器比較器法
を用いるＯＢ ｏｒｄｏｎａｒｏの発明は発生器でパル
スを作り。

必要なときにパルスを負荷ヘゲートする。

Ｍａｌａｕａｓｉ ヘ（Ｄ米国特許第３６３９８２４号
は、パルスを＊ｐ出すために用いられる高圧−周波数変
換器以外の何物でもない。

そのパルスはＢｏｒｄｏｎａｒｏのように可変パルス幅
および可変繰返数を用いる。

Ａｄｌｅｒへの米国特許第３４３６６２９号は、磁気コ
イル内に直流バイアスを与えるためパルス持続時間の変
化を用いる。

もしこのパルス信号がＢ ｏｒｄｏｎａｒｏに適用され
るときは、システムは動作しない。

Ｂ ｏｒｄｏｎａｒｏはＡｄｌｅｒのパルスを変調する
その回路に、パルス発生器を有する。

本発明によれば、上記問題を減少又は除去するように制
御信号に応じて絞り（ＰＲＶ’Ｊモーターを附勢するた
めの装置が与えられる。

この装置は少なくとも、低周波の出力を有する鋸歯状波
発生器と、一方の入力として該発生器の出力がまた他方
の入力として制御電圧信号が与えられる比較器とを有し
ている。

この比較器はパルス幅が上記の制御信号に比例する一連
のパルスを生じるように働く。

これらのパルスはその持続期間にモーターを附勢するよ
うにスイッチ装置を制御するために使用される。

以下図面に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図において、信号源１６０から線１６０′に出る制
御電圧は、図示されるように、通常の又は所望の感知状
態に対応する基準レベルを中心として時間に応じて変化
する。

このレベルより上及び下の変動は、それぞれ、所望する
より高及び低の冷却液温度を示す。

本発明によれば、第１図で全体的に３００として示す装
置はパルス幅変調器３２４を有し、変調器３２４は鋸歯
状波発生器３２５と一対の比較器３２４Ａ、３２４Ｂと
を含んでいる。

これら比較器の出力は論理回路３２６を介して、それぞ
れ、「開成」及び「閉成」スイッチング回路４００Ａ４
００Ｂに接続される。

これらスイッチング回路は、それぞれ、ベーンモーター
３６の開成及び閉成巻線３６ ”０”、３６”Ｃ”を附
勢するように接続される。

この回路の全体的動作は第２図を参照すれば理解するこ
とができる。

グラフＩ及び■はそれぞれ両比較器の正入力に与えられ
る鋸歯状波を示している。

これら波形の周波数は同一であり、かつその大きさはＡ
Ｃ主電圧に比較すれば２ケタ程小さい（例えば、０．２
Ｈｚ対６０Ｈｚ）。

これらの波形は、それぞれ基準レベル（Ｏｖ）の上及び
下における低い絶対値（例えば、＋ＩＶ、−１ｖ）から
始まり、高い絶対値（例えば＋１３Ｖ、−１３Ｖ）にい
たる。

中間の範囲（＋１ｖから一１ｖまで）は「デッド帯域」
となっている。

グラフ■は線１６０′上にある入力信号の例を示す。

この電圧が「デッド帯域」から偏位すると、比較器３２
４Ａ、３２４Ｂのうちの一方の出力は「開成」比較器３
２４Ａに対するグラフＩＶＡで示すようなパルス列を生
じるように変化する。

この出力は（論理回路３２６及び制御回路４００Ａを通
った後）第１ＶＢに示すように幾分変更され、トライア
ック４１５の制御電極に接続される。

この場合に、対応するスイッチ４００Ａは適当な巻線（
当実施例では開成巻線３６ ”０” ）を附勢するよう
に作動する。

モーター３６の長期間に渡る平均附勢はその幅が０°か
ら（電圧零）３６０°まで（連続ＤＣ信号）変化しうる
他のパルスの幅に依存する。

デッド帯域を越えて反対方向へ制御信号が進む結果は第
２図グラフＶに実線として示されている３グラフ■の鋸
歯状波（点線）はグラフＶに於いて制御信号に重畳され
る。

この場合に、必要とされる容量の比較的大きな落ち込み
及び比較器３２４Ｂからの幅広のパルス（この場合「閉
成路」に送られる。

）はグラフＶＩＡに示されている。グラフ■Ａの信号か
ら与えられる幾分変更されたパルス（グラフＶＩＢ）は
回路４００Ｂのトライアック４２５の制御電極に与えら
れる。

第１図に於いて、線１６０′上の信号は抵抗３２４Ｈを
介して比較器３２４Ａを構成する演算増幅器（以下ＯＰ
アンプと略省）の負入力に与えられ、同時に比較器３２
４Ｂを構成するＯＰアンプの負入力に抵抗３２４Ｆを介
して送られる。

正領域の鋸歯状波（第２図、グラフＩ）は抵抗３２４Ｇ
を介してＯＰアンプ３２４Ａの正入力に送られる。

グラフＩと零ボルト基準に対して線対称の負領域の波形
（グラフ■）はＯＰアンプ３２４Ｂの正入力に与えられ
る。

各ＯＰアンプには、それぞれ、コンデンサ３２４Ｃ及び
３２４Ｄが主入力間に接続されている。

鋸歯状波はダーリントン接続トランジスタ３０１のコレ
クタ及びエミッタから与えられる。

そのベースは発生器３２５Ｖｃ接続されている。

バイアス抵抗３０１Ａ、３ＱＩＢは、それぞれ、正及び
負のバイアス源とダーリントン接続トランジスタ３０１
のコレクタ及びエミッタ間に接続されている。

鋸歯状波発生器３２５はプログラマブル・ユニジャンク
ショントランジスタ３２５Ｃを有しており、このカソー
ドは抵抗３２５Ｄを介して負のバイアス−Ｖに接続され
ている。

トランジスタ３２５Ｃのアノードはトランジスタ３０１
のベースへの出力として働き、かつ抵抗３２５Ｂを介し
て＋Ｖへ接続されると共にコンデンサ３２５Ａを介して
−Ｖへ接続されている。

トランジスタ３２５Ｃ（７）制御電極はダイオード３２
５Ｅのアノードに接続され、このアノードは、更に、抵
抗３２５Ｆ＆介して＋Ｖに接続されている。

ダイオード３２５Ｅのカソードは抵抗３２５Ｇを介して
−Ｖに接続されている。

鋸歯状波発生器３２５はジェネラルエレクトリック社、
１９６４年刊行、「トランジスタ・マニュアル」第７版
、Ｐ３１３に示されているものと同様なものである。

デッド帯域幅が制御されるようにこの回路内のプログラ
マブル・ユニジャンクショントランジスタを使用するこ
とが好ましい。

パルス幅変調器３２４はダーリントン接続トランジスタ
３０１の位相分割回路に与えられる出力を有している鋸
歯状波発生器３２５を含んでいる。

この回路は２つの鋸歯状波信号を出す。

一方の信号は高い値（例えば＋１３ｖ）より出発し、低
い値（例えば、＋ＩＶ）まで減少する傾斜部ななして進
行する。

他方の信号は低い負の値（例えば−１３Ｖ）より出発し
、高い負の値（例えば−１ｖ）まで増加する傾斜部をな
して進行する。

これら２つの信号は比較器兼レベル検出器として働く２
つの高オリ得演算増幅器３２４Ａ、３２４Ｂに送られる
。

線１６０′上にある信号が低い値でかつ小さな開成補正
を必要とするということを示しているならば、（開成）
高利得増幅器３２４Ａの出力は、位相分割器からの傾斜
信号が線１６０′上：である信号に等しくなるまでオフ
に留まる。

その点で、高利得増幅器３２４への出力はスイッチし、
鋸歯状波信号が急激に例えば＋１３Ｖに戻るまで持続す
るパルスを発生する。

コノパルスはベーンモーターの開成巻線３６゛０”に送
られることになる。

線１６０′上にある制御信号が大きくなって大きな補正
を必要とすることを示すようになると、高利得増幅器３
２４Ａによって発生されるパルスはその持続期間が長く
なる。

従って、この高利得増幅器の出力は制御信号によって変
調される。

制御信号が零になれば、鋸歯状波信号が＋１■に下がる
か又は−１■に上がるだけであるから、パルスは発生さ
れない。

これは制御に対するデッド帯域を構成することになる。

前記記載の逆は合算増幅器の負出力及び他方の鋸歯状波
出力並びにベーンモーターの閉成巻線蕊ｅｔｃ″′に対
する高利得増幅器３２４Ｂについて適用される。

制御論理ユニット３２６はパルス幅変調器３２４からの
信号と電流制限信号を組合せて予施回ベーンを制御する
。

これらゲートは標準の論理回路に於いて使用され、トラ
ンジスタスイッチング回路を介してモーター３６の開成
及び閉成巻線回路に接続される制御トライアックを制御
する出力を出す。

ＮＯＲゲート３２６Ａ、３２６ＢはＮＯＲゲー）３２６
Ａの１つの入力に抵抗３２６Ｄを介して供給されるＯＰ
アンプ３２４Ａからの出力に対して用いられ、ＮＯＲゲ
ー）３２６Ａの他人力は抵抗３２６Ｅを介して線５５か
ら与えられる。

同様に、ＯＰアンプ３２４Ｂ及び線５３の出力はそれぞ
れの抵抗３２６Ｆ及び３２６Ｇを介してＮＯＲゲート３
２６Ｃの入力に接続される。

ＮＯＲゲート３２６Ａ及び３２６Ｃの４つの入力は４個
のダイオード３２６Ｈのそれぞれのカソードに接続され
ている（それらのアノードは接地されている。

）ＮＯＲゲー）３２６Ａの出力はＮＯＲゲート３２６Ｂ
の１つの入力に接続されており、３２６Ｂの他方の入力
は接地されて、その信号出力を反転するようにしている
。

論理回路３２６からの出力は、それぞれ「開成」及び「
閉成」巻線３６゛σ及び３６”Ｃ”に接続された同様の
回路４００Ａ４００Ｂに送られる。

この回路（以下は４００Ａの説明）はＮＰＮ）ランジス
タ４１１を有している。

このベースは論理回路出力に接続され、エミッタは接地
され、コレクタは抵抗４１２を介して＋Ｖに接続されて
いる。

トランジスタ４１１はスイッチとして働き、巻線３６“
０″とＡＣ主電力とに直列に接続されたトライアック４
１５の制御電極からの電流を分流したりしなかったりす
る。

トランジスタ４１１のコレクタは抵抗４１６を介して接
地され、かつ抵抗４１７を介してダイオード４１８のア
ノードに接続される。

ダイオード４１８のカソードはトライアック４１５の制
御電極に接続され、かつ抵抗４１９を介して接地される
。

公知の態様で、トライアック４１５はその電源回路に直
列に接続されたコンデンサ４２１と抵抗４２２を有して
いる。

以上から、何故オーバーシュートやハンティングが本願
発明では発生しないかは明らかであろう。

ＰＲＶ（予旋回ベーン）モーター３６を制御するため可
変幅パルスを用いることにより、補正がなされるにつれ
てパルス幅は増々狭くなる。

したがって、装置が平衡状態に近ずくにしたがいモータ
ーおよびベーンの動作は増々遅くなり、補正は最終的に
完了される。

所望の冷却能力を得るため、ベーンな非常にゆるやかに
動かしてその所望ノ位置に到達させることにより、オー
バーシュートおよびハンティングは防止できる。

さらに、零ボルト基準に対して正で正の鋸歯状電圧と零
ボルト基準に対して負である線対称の負の鋸歯状波電圧
を発生する装置を備えたから、比較的簡単な構成で容易
に第１のパルス幅変調信号および第２のパルス幅変調信
号を発生させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって構成された装置の回路図。 第２図は第１図の回路の種々の点での波形を示す図。 図で１６０は制御信号源、３２４はパルス幅変調器、３
２５は鋸歯状波発生器、３０１はダーリントン接続トラ
ンジスタ、３２６は制御論理回路、４００Ａ、４００Ｂ
はスイッチング回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定周波数の交流電源から作動されて２方向のいず
   れか１つの方向に回転する交流電気モータにより位置決
   めされて、冷媒流な絞って冷却能力を制御するための調
   節可能な予旋回ベーンを有するコンプレッサと、 零ボルト基準に関して正および負に変化し得る直流振幅
   を有する制御電圧を発生する装置と、零ボルト基準に対
   して正である正の鋸歯状波電圧と零ボルト基準に対して
   負である線対称の負の鋸歯状電圧を発生する装置な備え
   、零ボルト基準の周囲にデッド帯域を設けるため、前記
   圧の鋸歯状電圧の最も低い値になる瞬間振幅と前記負の
   鋸歯状電圧の最も高い値になる瞬間振幅の間に１つの電
   圧範囲が設けられ、前記圧の鋸歯状波電圧と前記制御電
   圧を比較して、制御電圧が前記プツト帯域の正の境界の
   外側にありかつ正の境界に対して高い値であるとき、幅
   が制御電圧のデッド帯域の正の境界からの偏位の大きさ
   の関数であるパルスを有する第１のパルス幅変調信号を
   発生する第１の比較器と、 前記負の鋸歯状波電圧と前記制御電圧を比較して、制御
   電圧が前記デッド帯域の負の境界の外側にありかつ負の
   境界に対して低い値であるとき、幅が制御電圧のデッド
   帯域の負の境界からの偏位の大きさの関数であるパルス
   を有する第２のパルス幅変調信号な発生する第２の比較
   器と、前記調節可能な予旋回ベーンを開成して冷却能力
   を増大させるため、前記第１のパルス幅変調信号を用い
   て前記交流モータの１方向への回転な生じる装置と、 前記予旋回ベーンを閉成して冷却能力を減少させるため
   、前記第２のパルス幅変調信号を用いて前記モータの反
   対方向への回転な生じる装置を備えた冷却装置。