專(zhuān)利名稱(chēng)：空氣調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括收容于室內(nèi)機(jī)內(nèi)的室內(nèi)風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)該室內(nèi)風(fēng)扇的無(wú)傳感 器直流電動(dòng)機(jī)的空氣調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
己知有具備霍爾元件等轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件的無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)(也稱(chēng)為
無(wú)電刷DC電動(dòng)機(jī))的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(例如日本專(zhuān)利3442024號(hào)公報(bào))。這種電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括切換對(duì)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組通電的開(kāi)關(guān)元件、驅(qū)動(dòng)該 開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路、控制該驅(qū)動(dòng)電路并調(diào)整無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的控制 電路等，這些開(kāi)關(guān)元件、驅(qū)動(dòng)電路、控制電路裝載于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板上。 圖3示出這種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的控制電路的結(jié)構(gòu)。
艮P，開(kāi)關(guān)電路103通過(guò)整流電路101和平滑電容器102連接到商用交流電 源100，用作風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)104連接到該開(kāi)關(guān)電路103的 輸出端。在無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)104上裝著轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件例如霍爾元件 105a、 105b、 105c，這些霍爾元件的輸出供給控制電路106?？刂齐娐?06從 霍爾元件105a、 105b、 105c的輸出檢測(cè)出無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)104中轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)位置，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)電路107。驅(qū)動(dòng)電路107輸出按照控制電 路106的指令的通電控制用模式信號(hào)。開(kāi)關(guān)電路103根據(jù)該模式信號(hào)對(duì)各開(kāi)關(guān) 元件進(jìn)行開(kāi)、關(guān)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路107與開(kāi)關(guān)電路103之間由模式信號(hào)供給用的 6條信號(hào)線120所連接。
該開(kāi)關(guān)電路103、無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)104、霍爾元件105a、 105b、 105c、 控制電路106、驅(qū)動(dòng)電路107、和信號(hào)線120等裝載于室內(nèi)風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部 基板上。
另外，整流電路IOI的輸出端上連接控制用電源電路111，控制用電源電 路111輸出的控制用動(dòng)作電壓供給使用微機(jī)的室內(nèi)控制電路(MCU)112和上述電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板。室內(nèi)控制電路112將按照各種輸入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定數(shù)據(jù)供給 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板的控制電路106。
整流電路101、平滑電容器102、控制用電源電路111、和室內(nèi)控制電路 112等裝載于控制部件箱內(nèi)的室內(nèi)印刷基板上。該室內(nèi)印刷基板與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部 基板之間由2條直流電源線121、2條控制用電源線122、2條數(shù)據(jù)123所連接。
在這樣的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置而使用霍爾元件105a、 105b、 105c，會(huì)招致成本上升。因此，近年來(lái)，開(kāi)始采用無(wú)位置檢測(cè)元件而利 用根據(jù)流過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的電流的矢量運(yùn)算來(lái)推定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置并驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的矢量控制(例如日本專(zhuān)利3672876號(hào)公報(bào))。
但是，在進(jìn)行風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的矢量控制時(shí)，需要進(jìn)行比具備了霍爾元件等的 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件的驅(qū)動(dòng)裝置遠(yuǎn)為復(fù)雜的運(yùn)算/控制，所以必須使用高性能的微 機(jī)等電子部件作為驅(qū)動(dòng)用控制電路。因此，存在的問(wèn)題是，除了使用微機(jī)的室 內(nèi)控制電路以外，還需要1個(gè)風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的矢量控制用微機(jī)。
因此，考慮采用合并且保持室內(nèi)控制電路功能與風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的矢量控制功 能的一個(gè)微機(jī)的方案。但這時(shí)，如以往裝置那樣地將微機(jī)裝載于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基 板時(shí)，本來(lái)由室內(nèi)控制電路實(shí)行的電動(dòng)機(jī)以外的各種室內(nèi)控制用的多條接線連 接在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板上，并不現(xiàn)實(shí)。另外，還存在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板在運(yùn)轉(zhuǎn)中溫 度升高，損壞微機(jī)的可能。
作為對(duì)策，考慮將微機(jī)裝載于室內(nèi)印刷基板側(cè)，從這里對(duì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板 側(cè)供給通電用模式信號(hào)的方案?？墒?，在這種配置中，需要在室內(nèi)印刷基板與 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板之間設(shè)置模式信號(hào)供給用的6條信號(hào)線。而且，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部 基板上必須準(zhǔn)備用于檢測(cè)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)的三相部分的繞組電流的檢測(cè) 用端子。因此，即使采用將室內(nèi)控制電路的功能與風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的矢量控制的功 能合并保持在1個(gè)微機(jī)中的結(jié)構(gòu)，也存在室內(nèi)印刷基板與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板之間 的接線數(shù)增加到比此前更多的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種形態(tài)的目的是考慮到上述情況，提供不要轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元 件，而且用l個(gè)微機(jī)，又不用擔(dān)心損壞微機(jī)，不招致接線數(shù)的增加，能適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)的空氣調(diào)節(jié)器。
本發(fā)明的一種形態(tài)的空氣調(diào)節(jié)器，包括 室內(nèi)風(fēng)扇；
具有多個(gè)繞組的、驅(qū)動(dòng)所述室內(nèi)風(fēng)扇的無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)；
利用基于流過(guò)所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組的電流的矢量控制，生成對(duì) 所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組的通電控制用的模式信號(hào)的微機(jī)；
利用按照所述微機(jī)生成的模式信號(hào)的幵關(guān)，切換對(duì)所述無(wú)傳感器直流電動(dòng) 機(jī)各繞組通電的逆變器；和
設(shè)有所述微機(jī)和所述逆變器的室內(nèi)印刷基板。


圖1分解示出本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的室內(nèi)機(jī)殼體的構(gòu)成圖。 圖2示出一實(shí)施形態(tài)中的室內(nèi)機(jī)的電路的方框圖。 圖3示出以往的空氣調(diào)節(jié)器的電路的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。
如圖1所示，安裝板l固定于室內(nèi)壁面，后板2掛靠固定于安裝板1上。 然后，后板2的內(nèi)側(cè)以橫長(zhǎng)形狀設(shè)置橫流風(fēng)扇構(gòu)成的室內(nèi)風(fēng)扇3。室內(nèi)風(fēng)扇3 其一端由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)即無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)(也稱(chēng)無(wú)電刷DC電動(dòng)機(jī))3M所支 持，另一端由軸承3a所支持。后板2上進(jìn)而設(shè)置熱交換器4使其包圍室內(nèi)風(fēng) 扇3，以覆蓋熱交換器4的狀態(tài)設(shè)置前板5。前板5上設(shè)有裝飾板6，過(guò)濾器7 裝卸自如地裝在前板5與裝飾板6之間。然后，在形成于前板5的下部和裝飾 板6的下部的吹風(fēng)口，設(shè)置垂直百葉板8和水平百葉板9。另外，在后板2的 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)3M側(cè)部，裝著控制部件箱50。
利用從這些安裝板1至水平百葉板9的構(gòu)成和控制部件箱50構(gòu)成室內(nèi)機(jī)， 各種電路容納在該控制部件箱50中。圖2示出控制部件箱50內(nèi)收容的室內(nèi)印 刷基板40及其周邊電路。
逆變器20經(jīng)整流電路11連接商用交流電源10，無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的U相繞組Lu、 V相繞組Lv、 W相繞組Lw經(jīng)連接器13連接到逆變器20的 輸出端。逆變器20是用按照后述的控制部30控制的開(kāi)關(guān)將整流電路11輸出 的直流電壓變換為規(guī)定頻率的交流電壓并輸出的電路，由下述各部分構(gòu)成驅(qū) 動(dòng)電路21，具有6個(gè)幵關(guān)元件例如MOSFET22u+、 22u—、 22v+、 22v—、 22w+、 22w—的開(kāi)關(guān)電路，插入開(kāi)關(guān)電路的MOSFET22u+、 22u—串聯(lián)電路 中的電流檢測(cè)用電阻23u，插入開(kāi)關(guān)電路的MOSFET22v+、 22v—串聯(lián)電路中 的電流檢測(cè)用電阻23v，插入開(kāi)關(guān)電路的MOSFET22w+、 22w—串聯(lián)電路中 的電流檢測(cè)用電阻23w。驅(qū)動(dòng)電路21根據(jù)后述的控制部30供給的模式信號(hào)， 對(duì)開(kāi)關(guān)電路的各MOSFET進(jìn)行開(kāi)、關(guān)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路21與開(kāi)關(guān)電路之間由6 條信號(hào)線(接線)R1連接。逆變器20與無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M之間由3條通 電線(接線)R2連接。在電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w上，產(chǎn)生與流過(guò)無(wú)傳 感器直流電動(dòng)機(jī)3M繞組Lu、 Lv、 Lw的電流對(duì)應(yīng)的電平的電壓。
控制用電源電路12連接到上述整流電路11的輸出端，從控制用電源電路 12輸出的控制用動(dòng)作電壓Vdd供給使用微機(jī)的控制部(MCU)30的電源端子和 上述逆變器20的驅(qū)動(dòng)電路21。這時(shí)，控制部30的電源端子的負(fù)側(cè)連接逆變器 20的負(fù)側(cè)電源。因此，控制部30與逆變器20的負(fù)側(cè)為共用，控制部30取入 直接在電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w產(chǎn)生的電壓，可通過(guò)內(nèi)部A/D變換功 能將它讀取作為電壓值。
控制部30上連接顯示部31、室內(nèi)/室外通信電路32、百葉板驅(qū)動(dòng)電路33、 光接收部34，并連接逆變器20的驅(qū)動(dòng)電路21和電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w。顯示部31顯示有關(guān)室內(nèi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的各種信息。室內(nèi)/室外通信電路32進(jìn)行 控制部30與室外機(jī)(未圖示)之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。百葉板驅(qū)動(dòng)電路33驅(qū)動(dòng)對(duì)上述 百葉板9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的百葉板電動(dòng)機(jī)9M。光接收部34接收遠(yuǎn)距離式操作器(也 稱(chēng)作遙控器)35發(fā)出的紅外線光?？刂撇?0與驅(qū)動(dòng)電路21之間用模式信號(hào)供 給用的6條信號(hào)線(接線)R3連接。
控制部30根據(jù)分別在電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w產(chǎn)生的電壓，檢測(cè) 流過(guò)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的繞組Lu、 Lv、 Lw的電流，利用基于該檢測(cè)電 流的矢量控制生成對(duì)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的繞組Lu、 Lv、 Lw的通電控制 用模式信號(hào)，并控制來(lái)自上述遙控器35的紅外線光的讀取、與室外機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā)、對(duì)百葉板電動(dòng)機(jī)9M的驅(qū)動(dòng)指令等的該室內(nèi)機(jī)的各種動(dòng)作。
整流電路ll、逆變器20、控制用電源電路12、控制部30、室內(nèi)/室外通信 電路32、百葉板驅(qū)動(dòng)電路33等都裝在室內(nèi)印刷基板40上。該室內(nèi)印刷基板 40收容于控制部件箱50中。
控制部件箱50具有由室內(nèi)風(fēng)扇3的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)的通路，收容室內(nèi)印刷 基板40，使室內(nèi)印刷基板40上的控制部30對(duì)應(yīng)該通路的風(fēng)上游側(cè)，室內(nèi)印刷 基板40上的逆變器20對(duì)應(yīng)通路的風(fēng)下游側(cè)。
如上所述，利用矢量控制生成對(duì)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的繞組Lu、 Lv、 Lw的通電控制用模式信號(hào)，且設(shè)置控制該室內(nèi)機(jī)動(dòng)作的控制部30，通過(guò)采用 微機(jī)作為控制部30，能用1個(gè)微機(jī)適當(dāng)驅(qū)動(dòng)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M。
由于將控制部30與逆變器20 —起設(shè)在1個(gè)室內(nèi)印刷基板40上，所以從 室內(nèi)印刷基板40引出的接線僅為逆變器20與無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M之間的 通電線R2。通過(guò)削減從室內(nèi)印刷基板40引出的接線，能減少噪聲的影響，并 實(shí)現(xiàn)成本的降低。
由于不將控制部30裝載在以往那樣的密閉的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部基板上，所以不 必?fù)?dān)心因熱引起控制部30的損壞。
另外，在室內(nèi)印刷基板40中，盡可能分離控制部30的裝載位置與連接器 13的位置，將微機(jī)、即控制部30設(shè)置在逆變器20與無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M 之間的離幵通電線R2的位置上。這樣一來(lái)，通電線R2產(chǎn)生的噪聲難以到達(dá) 精密的電子部件控制部30，這一點(diǎn)也能避免異常停止或誤動(dòng)作，使控制部30 經(jīng)常穩(wěn)定地動(dòng)作。
由于是利用基于由電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w捕獲流過(guò)的各電動(dòng)機(jī)繞 組的電流值的矢量控制來(lái)生成對(duì)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的繞組Lu、 Lv、 Lw 通電控制用的模式信號(hào)的結(jié)構(gòu)，所以不要以往那樣的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件，實(shí)現(xiàn) 成本的下降。不必?fù)?dān)心因轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件的故障引起的誤動(dòng)作。
由于是室內(nèi)風(fēng)扇3的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)流入控制部件箱50，控制部30處于通 風(fēng)路徑的風(fēng)上游側(cè)，逆變器20處于風(fēng)下游側(cè)的結(jié)構(gòu)，所以逆變器20的各 MOSFET和各電流檢測(cè)用電阻發(fā)出的熱不接觸控制部30，也不停滯在控制部 件箱50內(nèi)，而被有效地排出。這樣一來(lái)，控制部30可以穩(wěn)定動(dòng)作，大幅度提高控制的可靠性。而且，通過(guò)確?？刂撇考?0的良好通氣性，能實(shí)現(xiàn)降低 有關(guān)室內(nèi)印刷基板上裝載部件的耐熱性規(guī)格。這會(huì)導(dǎo)致部件成本的降低。
由于控制部30的電源端子的負(fù)側(cè)連接到逆變器20的負(fù)側(cè)電源線上，所以 簡(jiǎn)化了由電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w構(gòu)成的用于電流檢測(cè)的電路結(jié)構(gòu)。這 一點(diǎn)也能降低噪聲的影響，提高控制的可靠性。
上述實(shí)施形態(tài)中，采用了將電流檢測(cè)用電阻23u、 23v、 23w插入逆變器 20的各串聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)，但也可如圖2中虛線所示，采用將電流檢測(cè)用電阻 24插入逆變器20的負(fù)側(cè)電源線中，將在電流檢測(cè)用電阻24產(chǎn)生的電壓供給控 制部30，檢測(cè)流過(guò)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)3M的繞組Lu、 Lv、 Lw的電流的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施形態(tài)，在不改變主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形 實(shí)施。
工業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明可用于具備驅(qū)動(dòng)室內(nèi)風(fēng)扇的無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)的空氣調(diào)節(jié)器中。
權(quán)利要求
1. 一種空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括室內(nèi)風(fēng)扇；無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)，該無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)具有多個(gè)繞組，驅(qū)動(dòng)所述室內(nèi)風(fēng)扇；微機(jī)，該微機(jī)通過(guò)基于流過(guò)所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組的電流進(jìn)行的矢量控制，生成針對(duì)所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組的通電控制用的模式信號(hào)；逆變器，該逆變器通過(guò)按照所述微機(jī)生成的模式信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，切換對(duì)于所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)各繞組的通電；以及室內(nèi)印刷基板，所述微機(jī)和所述逆變器都設(shè)置在該室內(nèi)印刷基板上。
2. 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括收容所述室內(nèi) 風(fēng)扇的室內(nèi)機(jī)。
3. 如權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述微機(jī)還控制所述 室內(nèi)機(jī)的動(dòng)作。
4. 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括連接所述逆變 器和所述無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)用的接線。
5. 如權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述室內(nèi)印刷基板上 的所述微機(jī)設(shè)于離開(kāi)所述接線的位置上。
6. 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括收容所述室內(nèi) 印刷基板的電氣部件箱，該電氣部件箱具有利用所述室內(nèi)風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的 風(fēng)的通路，所述室內(nèi)印刷基板上的微機(jī)位于該通路的風(fēng)上游側(cè)，所述室內(nèi)印刷 基板上的逆變器位于所述通路的風(fēng)下游側(cè)。
7. 如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述微機(jī)具有輸入動(dòng) 作用的直流電壓的電源端子，該電源端子的負(fù)側(cè)連接所述逆變器的負(fù)側(cè)電源 線。
全文摘要
本發(fā)明提供的空氣調(diào)節(jié)器，利用矢量控制生成對(duì)無(wú)傳感器直流電動(dòng)機(jī)(3M)的繞組(Lu、Lv、Lw)的模式信號(hào)，且設(shè)置控制室內(nèi)機(jī)動(dòng)作的控制部(30)，采用微機(jī)作為該控制部。該控制部(30)與逆變器(20)一起設(shè)于1塊室內(nèi)印刷基板(40)上。
文檔編號(hào)F24F11/02GK101432577SQ200780014920
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者武島由記子, 溫品治信, 遠(yuǎn)藤隆久 申請(qǐng)人:東芝開(kāi)利株式會(huì)社