JP4028291B2

JP4028291B2 - Motorized valve drive device and refrigeration cycle device

Info

Publication number: JP4028291B2
Application number: JP2002141115A
Authority: JP
Inventors: 信一北野; 誠一中野; 多聞猪谷; 孝一佐藤; 一廣関根; 誠一中原
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: JP2003329698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルの膨張弁として用いるのに好適な電動弁の駆動装置及び該電動弁の駆動装置を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステッピングモータを用いた電動弁における異音や振動を防止する技術として、例えば特許第３０３７８３１号公報（従来技術−１という。）に開示されたものがある。この従来技術−１は、基点位置出し時の異音、振動の発生を防止、あるいは電動弁の寿命低下を防止するために、電動弁にマグネットと磁気検出手段とを備え、該磁気検出手段を例えば、リードスイッチで構成し、該リードスイッにより全開信号を出力するように、構成されている。
【０００３】
また、ステッピングモータの回動位置を検出する技術として、例えば特開２００１−１２６３３号公報（従来技術−２という。）に開示されたものがある。この従来技術−２の第１実施例は、弁開度の検出及び脱調の検出を行うために、電動弁の回転軸に固定した磁気ドラム、並びに回転軸の端部に磁石を設け、磁気ドラムのＮＳ極の磁界の大きさと極性を検出する２つの磁気センサ及び磁石の上下位置を検出する磁気センサの検出値から弁開度を演算するように構成されている。また、従来技術−２の第２実施例は、２つの磁気センサを磁気ドラムの上面に配し、磁気ドラムの上下動も２つの磁気センサによって検出するように構成されている。
【０００４】
また、特開平９−２４３１３７号公報（従来技術−３という。）においては、電子膨張弁（電動弁）の開度を記憶しておく開度記憶手段と、電子膨張弁の初期位置決めを行う位置決め手段とを備え、空気調和機の運転開始時に電子膨張弁を全閉状態に戻す初期位置決めパルス数を、開度記憶手段に記憶されている電子膨張弁開度に所定パルス数を加算したパルス数にするよう、構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術−１のものでは、ケース内にマグネットと可動部材からなる構造を収容する必要があり、全体構造が複雑となるという問題がある。また、従来技術−２においては、開度の検出（演算）を行っているが、複数の磁気センサを用いており、基点位置出し時の異音、振動の発生を防止するため適用するには、構造が複雑すぎるという問題がある。
【０００６】
また、従来技術−３においては、電子膨張弁の初期位置決め時間を短縮できるとともに、電子膨張弁の増し締めを防止することができるが、同公報のコラム「００１２」に「位置決めパルス＝前回の停止ＬＥＶ開度＋α」と記載されている。この点、加算するパルス数が所定パルス（＋α）といえども、該所定パルス数分が増し締めに作用し、この増し締めを防止できずに弁の耐久性の面で、問題がある。さらに、この従来技術−３においては、他の実施の形態として、同公報のカラム「００１８」に「位置決めパルス＝前回の停止ＬＥＶバンドの上限開度＋α」と記載されている。このαパルスは、電子膨張弁の駆動中にＬＥＶ５のステッピングモータの脱調等による駆動開度と実開度のズレ分の最大値に相当する開度として設定するが、駆動開度と実開度のズレが発生するという、問題がある。
【０００７】
本発明は、空気調和機等の電動弁において、簡単な構造で基点位置出し時の異音や振動等を防止することを課題とする。また、駆動開度と実開度のズレがないように電動弁の開度を制御できるようにすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の電動弁の駆動装置は、非磁性体からなるケースに設けられたステータと該ケース内に設けられ極数がｎに着磁された駆動用磁気ドラムを有するロータとによりステッピングモータを構成し、前記ステータの駆動コイルに通電して前記ロータを周方向に回転させることにより弁を開閉するとともに、該ロータの基点位置を規制するストッパを有し、前記ケースの外周面上に磁気検出手段と該磁気検出手段に磁界を供給する磁気発生手段とが設けられ、前記ロータ側に配置された磁性体の回転によって起こる前記磁気発生手段よりの磁界の変化を前記磁気検出手段で検出し、前記ロータの回転及び停止を監視する電動弁を駆動する、電動弁の駆動装置であって、前記電動弁の基点位置出し時に前記ロータを基点位置に復帰するように前記駆動コイルに基点位置出しパルス出力を行うとともに、前記磁気検出手段からの磁気検出信号を入力し、該磁気検出信号のハイレベルからローレベルあるいローレベルからハイレベルに遷移したときとストッパ当たりとのタイミングの差に対応する変化パターンを認識する制御工程と、該制御工程により認識した前記変化パターンに応じた工程で前記ロータの前記ストッパへの当接を検出し、前記基点位置出しパルス出力を停止する制御工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１における電動弁によれば、磁気検出手段がケースの外周面上に設けられているので構成が簡単になる。また、ロータが回転するときは検出用磁気ドラムの回転により磁気検出手段による検出信号が反転するが、ロータがストッパによって停止したときは検出信号の態様が変化するので、基点位置出し時にロータがストッパによって停止したことを磁気検出手段によりすぐに検出でき、駆動コイルに通電する基点位置出しパルスをすぐに停止して、異音や振動等を防止することができる。
【００１３】
また、基点位置出し時にロータがストッパによって停止したことを磁気検出手段によりすぐに検出でき、駆動コイルに通電する基点位置出しパルスをすぐに停止して、異音や振動等を防止することができる。また、ロータ側に配置された磁性体は歯車状の形状としてロータの回転により該磁性体の山と谷が磁気発生手段の磁界を交互に横切る時の磁束の変化を磁気検出手段で検出することができる。この場合、磁性体の歯車の山と谷のピッチを大きくすることができるので、磁界を検出するのに十分な磁力が確保でき、ストッパ位置に対して、ケース外周面上の任意の位置に磁気検出手段を設けることができる。
【００１５】
さらに、電動弁本体と駆動コイルとを組み合わせたことにより発生する複数の変化パターン（検出パターン）を個々に認識するので、組立が任意で容易であり、コストを低減できる。すなわち、電動弁本体のロータと駆動コイル及びストッパの位置関係（組み合わせ）により変化パターンは異なるが、この変化パターンを個々に認識するので、これらの位置関係を任意にすることができる。
【００１６】
本発明の請求項２の冷凍サイクル装置は、請求項１の電動弁の駆動装置を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２の冷凍サイクル装置によれば、請求項１と同様な作用効果が得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電動弁、電動弁の駆動装置、電動弁の制御装置、及び冷凍サイクル装置並びに空気調和機の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図８は本発明の実施形態に係る空気調和機の一例を示すブロック図であり、この実施形態の空気調和機は室内ユニット（図の一点鎖線の内側）と室外ユニット（図の一点鎖線の外側）とによりヒートポンプ式ルームエアコンとして構成されている。図中４は圧縮機、９Ａは室内ユニットに搭載された室内熱交換器、９Ｂは室外ユニットに搭載された室外熱交換器、１０Ａは実施形態の電動弁としての絞り装置、２００はアキュムレータ、１００は流体の流路モードを暖房モード、あるいは冷房モードに切り換える流路切換弁（四方弁）である。
【００３２】
室内ユニットには室内熱交換器９Ａを通過する空気を送風するためのクロスフローファン９１Ａが設けられており、このクロスフローファン９１Ａを回転させる室内熱交ファンモータ３０１は、マイクロコンピュータ等で構成された室内制御部３００の制御によりドライバＣ７を介して回転制御が行われる。これにより、室内熱交換器９Ａの熱交換能力が制御される。また、室内温度Ｔａは温度センサ３０２によって検出され、室内熱交換器９Ａの温度Ｔｃは温度センサ３０３によって検出される。なお、赤外線式等のリモコン５００の信号を受信部３０４で受信することにより、室内制御部３００の運転の切換えや設定等がリモコン操作でも可能となっている。
【００３３】
室外制御部４００は、ドライバ４０６に制御信号を出力し、ドライバ４０６は流路切換弁１００の例えば四方弁コイル１０１を駆動し流路モードを切り換える。室外ユニットには室外熱交換器９Ｂを通過する空気を送風するためのファン９１Ｂが設けられており、このファン９１Ｂを回転させる室外熱交ファンモータ４０１は、マイクロコンピュータ等で構成された室外制御部４００の制御によりドライバＣ８を介して回転制御が行われる。これにより、室外熱交換器９Ｂの熱交換能力が制御される。また、外気温度Ｔａ′は温度センサ４０２によって検出され、室外熱交換器９Ｂの温度Ｔｃ′は温度センサ４０３によって検出される。
【００３４】
また、絞り装置１０Ａは、後述のようにステッピングモータ４０４を備えており、室外制御部４００はドライバＣ６を介して、ステッピングモータ４０４を駆動し、絞り装置１０Ａの絞りの開度（弁開度）を制御する。さらに、絞り装置１０Ａは、ホールＩＣユニット２０を備えており、室外制御部４００は、このホールＩＣユニット２０から磁気検出信号として出力されるホールＩＣ信号に基づいて、絞り装置１０Ａにおけるステッピングモータ４０４の回転／停止（ロータの回転／停止）を検出する。なお、室外制御部４００は、圧縮機４の吐出部温度Ｔｄを温度センサ４０５で検出するとともに、後述説明するインバータモジュールＣ９からの三相電力により圧縮機モータ４５０を駆動制御する。
【００３５】
図９は室内制御部３００と室外制御部４００の主に電気系統を示すブロック図である。室内制御部３００は主電源をオン／オフするパワーリレー３１０を内蔵しており、また、１００Ｖ等の単相交流がＡＣ／ＤＣコンバータ３２０に供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ３２０で各種所定の直流電圧に変換され、マイコン３３０等に供給される。なお、マイコン３３０にはＥＥＰＲＯＭ３４０が接続されている。また、パワーリレー３１０を介して供給される１００Ｖの単相交流は電源供給線２２０を介して室外制御部４００にも供給される。
【００３６】
室外制御部４００では、供給される交流をノイズフィルタ４１０にかけた後、コンバータ４２０で整流して平滑コンデンサ４３０で平滑し、所定の直流電力に変換される。前記変換された直流電力による電流は、シャント抵抗４４０を介してインバータモジュールＣ９に供給される。そして、インバータモジュールＣ９により三相電力が生成され（インバータ駆動）圧縮機モータ４５０に供給される。一方、平滑コンデンサ４３０の出力はＤＣ／ＤＣコンバータ４６０により、所定の内部直流電圧に変換され、マイコン４７０等に供給される。そして、マイコン４７０はインバータモジュールＣ９にドライブ信号を出力することにより圧縮機モータ４５０を駆動し、圧縮機４を運転制御する。なお、マイコン４７０にはＥＥＰＲＯＭ４８０および電圧検出器４９０が接続されており、このＥＥＰＲＯＭ４８０には、運転モードに応じた室外制御部４００の各種のデータが記憶される。また、マイコン４７０は通信線２１０を介して室内制御部３００のマイコン３３０とシリアル通信を行ってデータの授受を行う。
【００３７】
図９では省略したが、室内制御部３００のマイコン３３０はリモコン５００から「運転／停止」の指令を受けてパワーリレー３１０を制御する。室外制御部４００のマイコン４７０は通信線２１０を介して「リモコンの停止指令による給電停止」と「停電による給電停止」とを識別できることはいうまでもない。
【００３８】
図７は本発明の空気調和機の制御装置の一実施形態の原理的ブロック図であり、この原理的ブロック図の各要素は図８及び図９の各要素や各要素の組合せに対応している。なお、冷凍サイクルＡにおいて図８と同じ要素には同符号を付記してある。図７に一点鎖線で示した制御装置Ｃは、室内制御部３００及び室外制御部４００に対応しており、この制御装置Ｃの処理部Ｃ１は室内制御部３００のマイコン３３０及び室外制御部４００のマイコン４７０に対応している。また、入力部Ｃ２は室内ユニットの受信部３０４、あるいは図示しないマニュアルスイッチなどの入力手段に対応し、検出部Ｃ３は、絞り装置１０Ａに配設されたホールＩＣユニット２０からのホールＩＣ信号Ｓを検出する検出手段、温度センサ３０２、３０３、４０２、４０３、４０５、あるいは図示しないが、圧力検出手段、流量検出手段、周波数検出手段等に対応している。さらに、停電検出部Ｃ４は室外制御部４００の電圧検出器４９０に対応し、半固定記憶部Ｃ５は室内制御部３００のＥＥＰＲＯＭ３４０および室外制御部４００のＥＥＰＲＯＭ４８０に対応している。なお、停電検出部Ｃ４を室内制御部３００に設ける場合もある。
【００３９】
絞り装置駆動部Ｃ６、室内熱交モータ駆動部Ｃ７、室外熱交モータ駆動部Ｃ８、流路切換弁駆動部４０６および圧縮機モータ駆動部Ｃ９は、後述する制御プログラムの実行により機能する手段である。
【００４０】
絞り装置駆動部Ｃ６は絞り装置駆動源（ステッピングモータ）４０４に制御信号を出力し、絞り装置駆動源４０４を介して絞り装置１０Ａの絞りの開度を制御する。
【００４１】
室内熱交モータ駆動部Ｃ７は室内熱交ファンモータ３０１に制御信号を出力し、室内熱交ファンモータ３０１は制御信号に応じてクロスフローファン９１Ａ等を駆動し、運転または停止するとともに、回転数により室内熱交換器９Ａの熱交換能力を制御する。室外熱交モータ駆動部Ｃ８は室外熱交ファンモータ４０１に制御信号を出力し、室外熱交ファンモータ４０１は制御信号に応じてファン９１Ｂ等を駆動し、運転または停止するとともに、回転数により室外熱交換器９Ｂの熱交換能力を制御する。
【００４２】
また、流路切換弁駆動部４０６は、流路切換弁１００の四方弁コイル等の流路切換弁駆動源１０１を駆動し、流路切換弁１００における流路（冷凍サイクルＡの流路モード）の切り換えを行う。さらに、圧縮機モータ駆動部Ｃ９は圧縮機モータ（例えば、インバータ駆動式のモータ）４５０に制御信号を出力し、圧縮機モータ４５０は圧縮機４を駆動し、運転、始動、停止、能力切り換え等を制御する。
【００４３】
図６は、絞り装置１０Ａと室外制御部４００との接続部の要部回路図であり、処理部（マイコン）Ｃ１、検出部Ｃ３に含まれ絞り装置１０ＡのホールＩＣユニット２０からのホールＩＣ信号のレベルを変換するレベル変換部Ｃ２０１、停電検出部（電圧検出部）Ｃ４、半固定記憶部（ＥＥＰＲＯＭ）Ｃ５、絞り装置１０Ａのステッピングモータ４０４のステータを駆動する、トランジスタアレイによるドライバＩＣからなる絞り装置駆動部Ｃ６、コネクタＣＮ１、コネクタＣＮ２より構成されている。
【００４４】
次に、実施形態の電動弁としての絞り装置１０Ａの構造と具体的な動作について説明する。図１は実施形態の絞り装置１０Ａの断面図であり、図の左半分は閉状態、右半分は開状態を示している。この絞り装置１０Ａは弁本体１１を備え、弁本体１１には弁室１１ａが形成されている。弁室１１ａにはその側面に開口する第１ポート１１ｂと下面に開口する第２ポート１１ｃが形成され、第２ポート１１ｃの弁室１１ａ側の端部には弁座１１ｄが配設されている。第１ポート１１ｂには室内熱交換器９Ａに接続された一次継手１１０が接続され、第２ポート１１ｃには室外熱交換器９Ｂに接続された二次継手１２０が接続されている。
【００４５】
弁本体１１の上方には非磁性体からなる円筒状のケース１２が取り付けられており、ケース１２の内部にはロータ１３が回動自在に配設されている。ロータ１３は樹脂製で筒状に形成され、その外周に駆動用磁気ドラム１３ａを有し、さらに、この駆動用磁気ドラム１３ａの下部に緩衝帯１３ｂを挟んで検出用磁気ドラム１３ｃを有している。駆動用磁気ドラム１３ａにはロータ１３の外周に沿ってＮ極及びＳ極が２０極分等間隔で着磁され、検出用磁気ドラム１３ｃにはロータ１３の外周に沿ってＮ極及びＳ極が１０極分等間隔で着磁されている。また、ロータ１３の内周の一カ所には半径方向中心側に突出するとともに上下に板状に延びるストッパ部１３ｄが形成され、さらに、ロータ１３の中心部には回転軸１３ｅが取り付けられている。
【００４６】
弁本体１１の上部にはケース１２内に膨出された雌ネジホルダ１４が取り付けられ、この雌ネジホルダ１４には雌ネジ１４ａが取り付けられている。ロータ１３の回転軸１３ｅの下部略半分の周囲には雄ネジ１３ｆが切られ、この雄ネジ１３ｆが雌ネジ１４ａ内に螺合されている。
【００４７】
弁本体１１の第２ポート１１ｃと反対側には、弁室１１ａの上部を封止するニードルガイド１１ｅが取り付けられ、このニードルガイド１１ｅ内には、ロータ１３の回転軸１３ｅの下端部に取り付けられたニードル弁１５が摺動自在に嵌合されている。ニードル弁１５は、ニードルガイド１１ｅに嵌合する円筒状のバネカバー１５ａと、バネカバー１５ａの下端に取り付けられたニードル１５ｂと、バネカバー１５ａ内に配設されニードル１５ｂに当接する下バネ受１５ｃと、バネカバー１５ａ内に配設され回転軸１３ｅの下端部に取り付けられた上バネ受１５ｄと、下バネ受１５ｃと上バネ受１５ｄとの間に配設されたバネ１５ｅとで構成されている。
【００４８】
ケース１２の上端内面の中央にはストッパ機構１６が取り付けられている。ストッパ機構１６は、ガイド管１６ａと、その周囲に嵌着された螺旋状のガイド１６ｂと、このガイド１６ｂに沿って摺動自在に配設された螺旋状のスライダバネ１６ｃとで構成されている。ガイド１６ｂの下端にはストッパ部１６ｂ−１が形成されている。
【００４９】
ケース１２の外周には駆動コイル１７ａを収納したステータ１７が取付られており、ロータ１３及びステータ１７はステッピングモータを構成している。また、ステータ１７の下面一箇所には、「磁気検出手段」としてのホールＩＣユニット２０がホルダ１９により取り付けられている。ホールＩＣユニット２０はホールＩＣ２０ａを有し、ホールＩＣ２０ａは非磁性体のケース１２の周囲に対面するように配置され、ロータ１３の検出用磁気ドラム１３ｃの磁極による磁界を検出する。
【００５０】
以上の構成により、ステータ１７の駆動コイル１７ａに所定の駆動パルスを供給するとロータ１３が回転し、回転軸１３ｅ及びニードル弁１５がロータ１３の回転方向に応じて下降または上昇する。すなわち、駆動コイル１７ａに正位相の駆動パルスを供給すると、ニードル弁１５が下降してニードル１５ｂが弁座１１ｄに着座し（図１の左半分の状態）、駆動コイル１７ａに逆位相の駆動パルスを供給すると、ニードル弁１５が上昇してニードル１５ｂが弁座１１ｄから離座する（図１の右半分の状態）。
【００５１】
一方、ロータ１３が回転すると、ロータ１３のストッパ部１３ｄがスライダバネ１６ｃに当接し、スライダバネ１６ｃがロータ１３と供に回転する。そして、ロータ１３が正位相の駆動パルスにより回転すると、スライダバネ１６ｃの下端がガイド１６ｂのストッパ部１６ｂ−１に当接して、このスライダバネ１６ｃの回転が規制され、これによって、ロータ１３の回転も強制的に停止される。このときのロータ１３の回転の停止はストッパ機構１６の機械的な作用によるものであり、当該絞り装置１０Ａの基点位置出し時の動作である。
【００５２】
すなわち、基点位置出し時には、駆動コイル１７ａに正位相の駆動パルスを供給してロータ１３を回転し、ニードル弁１５のニードル１５ｂが弁座１１ｄに着座し、さらにバネ１５ｅを圧縮しながらロータ１３を回転し、上記ストッパ機構１６によりロータ１３の回転が規制される。そして、この基点位置出し時に、ロータ１３の回転及び停止の状態を、検出用磁気ドラム１３ｃの磁極による磁界の変化をホールＩＣ２０ａで検出することにより判断し、ロータ１３のストッパ機構１６による停止を検出し、即座に駆動パルスの供給を停止する。なお、駆動コイル１７ａに正位相の駆動パルスを供給して、ストッパ機構１６においてスライダバネ１６ｃの下端がガイド１６ｂのストッパ部１６ｂ−１に当接することを、以下の説明では「ストッパ当たり」という。
【００５３】
図２はホールＩＣユニット２０内の前記ホールＩＣ２０ａと検出用磁気ドラム１３ｃの関係を示す概略斜視図であり、駆動用磁気ドラム１３ａの外周には等間隔でＮ極及びＳ極が２０極着磁されているが、検出用磁気ドラム１３ｃの外周には等間隔でＮ極及びＳ極が１０極着磁されている。そして、ホールＩＣ２０ａは、この検出用磁気ドラム１３ｃの最も接近している部分からの磁気とその変化に応じて作動し、Ｓ極の接近により出力がＯＮし、Ｎ極の接近により出力はＯＦＦする。なお、ホールＩＣ２０ａの感知領域は図２の▲１▼の破線の領域である。
【００５４】
図３はホールＩＣユニット２０からホールＩＣ２０ａのホールＩＣ信号（磁気検出信号）を得るための回路の一例を示す図であり、ホールＩＣユニット２０にＳ極が接近すると、出力がＯＮとなり発行ダイオードｐが発光してフォトトランジスタｔが導通し、ホールＩＣ出力（ホールＩＣ信号）がハイレベルとなる。また、ホールＩＣユニット２０にＮ極が接近すると、出力がＯＦＦとなり発行ダイオードｐが消灯してフォトトランジスタｔが非導通となり、ホールＩＣ出力がローレベルとなる。このホールＩＣ信号は「磁気検出信号」として検出部Ｃ３に入力される。
【００５５】
ここで、この実施形態におけるロータ１３とステータ１７（駆動コイル１７ａ）で構成されるステッピングモータは、励磁方式が１−２相、駆動用磁気ドラム１３ａの極数が２０、検出用磁気ドラム１３ｃの極数が１０、ステータ極数が４０、ロータ１３の１回転当たりの駆動パルス数が８０である。したがって、検出用磁気ドラム１３ｃの１極当たりの駆動パルス数は８パルスである。
【００５６】
図４は基点位置出し時にホールＩＣ２０ａが出力するホールＩＣ信号の例を示す図である。なお、図中の“ｐｓ”は「パルス」を表している。４つのパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、ストッパ機構１６によるロータ１３の回転規制位置とホールＩＣ２０ａの取り付け位置の相対位置に応じたホールＩＣ信号のパターンの違いを示すものであり、ホールＩＣ信号がハイレベルからローレベルあるいローレベルからハイレベルに遷移したとき（以後、このときの信号を「遷移信号」という。）とストッパ当たりとのタイミングの差に応じたものである。
【００５７】
すなわち、パターンＡは、ホールＩＣ２０ａで検出される磁極がＮ極からＳ極に変わったときの遷移信号（立ち上がり）のタイミングから駆動パルス数が５パルス以上〜８パルスのときに「ストッパ当たり」となった場合に相当する。また、パターンＢは、磁極がＳ極からＮ極に変わったときの遷移信号（立ち下がり）のタイミングから駆動パルス数が５パルス以上〜８パルスのときに「ストッパ当たり」となった場合に相当する。また、パターンＣは、磁極がＮ極からＳ極に変わったときの遷移信号のタイミングから駆動パルス数が４パルス以内で「ストッパ当たり」となった場合に相当する。さらに、パターンＤは、磁極がＳ極からＮ極に変わったときの遷移信号のタイミングから駆動パルス数が４パルス以内で「ストッパ当たり」となった場合に相当する。
【００５８】
最初のストッパ当たりの後、従来のように駆動パルスを供給し続けると、ストッパ当たり後にロータ１３が反転を繰り返し、これが、異音や振動の要因になるので、ストッパ当たりを迅速に検出する。このロータ１３が反転を繰り返すときに従来のように駆動パルスを供給し続けると、遷移信号のタイミングから５パルス以上〜８パルスで「ストッパ当たり」となる場合（パターンＡ，Ｂ相当）には、磁極の変化がないのでホールＩＣ信号はハイレベルまたはローレベルで維持される。一方、遷移信号のタイミングから４パルス以内で「ストッパ当たり」となる場合（パターンＣ，Ｄ相当）には、ホールＩＣ信号はハイレベル／ローレベルと変化を繰り返す。
【００５９】
そこで、これらのホールＩＣ信号のパターンに応じて、一つの制御プログラムでストッパ当たりを即座に検出できるように制御する。図５はホールＩＣ信号とストッパ当たりの検出動作を概念的に示す図であり、このストッパ当たりの検出にはオンフラグとオフフラグ、及び駆動パルス数（後述のＨｉｇｈカウント，Ｌｏｗカウント）をカウントするカウンタを用いる。このカウンタは遷移信号が検出される毎にリセットされる。
【００６０】
図５(A) に示したように、ホールＩＣ信号の立ち上がりの遷移信号から駆動パルスをカウントし、３パルスをカウントしたとき「オンフラグ」をセットし、立ち下がりの遷移信号から駆動パルスをカウントし、５パルスをカウントしたときオンフラグをリセットする。また、ホールＩＣ信号の立ち上がりの遷移信号から駆動パルスをカウントし、５パルスをカウントしたとき「オフフラグ」をリセットし、立ち下がりの遷移信号から駆動パルスをカウントし、３パルスをカウントしたときオフフラグをセットする。すなわち、オンフラグとオフフラグは、位相はずれるが、それぞれ１０パルス分だけセットされ、６パルス分だけリセットされる。
【００６１】
図５(B) は、立ち上がりの遷移信号から５パルス以上〜８パルスでストッパ当たりとなった場合であり、ストッパ当たり後はロータ１３が回転できず（あるいは反転しても）同極の範囲内であり、ホールＩＣ信号の遷移信号が検出されずカウンタ（Ｈｉｇｈカウント）はリセットされない。そこで、ホールＩＣ信号のハイレベルが１１パルス連続したら、イニシャライズ（基点位置出し）終了とする。
【００６２】
図５(C) は、(B) の逆で、立ち下がりの遷移信号から５パルス以上〜８パルスでストッパ当たりとなった場合であり、ストッパ当たり後は遷移信号が検出されず、カウンタ（Ｌｏｗカウント）はリセットされない。そこで、ホールＩＣ信号のローレベルが１１パルス連続したら、イニシャライズ（基点位置出し）終了とする。
【００６３】
図５(D) は立ち下がりの遷移信号（Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ）から４パルス以内でストッパ当たりとなった場合であり、ストッパ当たり後のロータ１３の反転により遷移信号（Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ）が検出されてＬｏｗカウントはリセットされるが、Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈより４パルス以内に再び遷移（Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ）するので、５パルスをカウントしたとき「オフフラグ」をリセットするという通常の動作とならず「オフフラグ」はセットされたままとなる。Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗに遷移したのち再び３パルスをカウントした時点で、「オフフラグがセットで」かつ「カウンタ（Ｌｏｗカウント）が３パルスをカウントした」という条件で、イニシャライズ（基点位置出し）終了とする。
【００６４】
図５(E) は(D) の逆で、立ち上がりの遷移信号（Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ）から４パルス以内でストッパ当たりとなった場合であり、ストッパ当たり後のロータ１３の反転により遷移信号（Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ）が検出されてＨｉｇｈカウントはリセットされるが、Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗより４パルス以内に再び遷移（Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ）するので、５パルスをカウントしたとき「オンフラグ」をリセットするという通常の動作とならず「オンフラグ」はセットされたままとなる。Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈに遷移したのち再び３パルスをカウントした時点で、「オンフラグがセットで」かつ「カウンタ（Ｈｉｇｈカウント）が３パルスをカウントした」という条件で、イニシャライズ（基点位置出し）終了とする。
【００６５】
図１０は、上記ストッパ当たりの検出動作を行う基点位置出し判定処理のフローチャートであり、この処理は１パルスの駆動パルス出力の後、次の駆動パルス出力までの間に実行している。まず、ステップＳ１で「ホールＩＣ信号はハイレベル（Ｈｉｇｈ）であるか」の判定を行い、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ１２に進み、判定が「ｎｏ」ならステップＳ２に進む。ステップＳ２ではカウンタのＨｉｇｈカウント（ハイレベル状態のパルス数）をリセットし、カウンタのＬｏｗカウントをインクリメントする。次に、ステップＳ３で「Ｌｏｗカウントは２より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ６に進み、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ４に進む。
【００６６】
ステップＳ４では、「Ｌｏｗカウントが３でかつオフフラグがセットされているか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ５でオフフラグをセットしてステップＳ６に進み、判定が「ｙｅｓ」なら「イニシャライズ終了」（駆動パルスの停止）として元のルーチンに復帰する。この処理はパターンＤ．のイニシャライズ終了に相当する。
【００６７】
ステップＳ６では、「Ｌｏｗカウントは４より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ１８に進み、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ７でオンフラグをリセットしてステップＳ１８に進む。
【００６８】
一方、ステップＳ１２ではカウンタのＬｏｗカウント（ローレベル状態のパルス数）をリセットし、カウンタのＨｉｇｈカウントをインクリメントする。次に、ステップＳ１３で「Ｈｉｇｈカウントは２より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ１６に進み、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ１４に進む。
【００６９】
ステップＳ１４では、「Ｈｉｇｈカウントが３でかつオンフラグがセットされているか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ１５でオンフラグをセットしてステップＳ１６に進み、判定が「ｙｅｓ」なら「イニシャライズ終了」（駆動パルスの停止）として元のルーチンに復帰する。この処理はパターンＥ．のイニシャライズ終了に相当する。
【００７０】
ステップＳ１６では、「Ｈｉｇｈカウントは４より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ１８に進み、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ１７でオフフラグをリセットしてステップＳ１８に進む。
【００７１】
ステップＳ１８では、「Ｈｉｇｈカウントは１０より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ１９に進み、判定が「ｙｅｓ」なら「イニシャライズ終了」（駆動パルスの停止）として元のルーチンに復帰する。この処理はパターンＢ．のイニシャライズ終了に相当する。
【００７２】
次に、ステップＳ１９で、「Ｌｏｗカウントは１０より大きいか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」なら基点位置出し判定処理を終了するために元のルーチンに復帰して、次回の１パルスのコイル駆動に備える。また、判定が「ｙｅｓ」なら「イニシャライズ終了」（駆動パルスの停止）として元のルーチンに復帰する。この処理はパターンＣ．のイニシャライズ終了に相当する。
【００７３】
次に実施形態における制御装置Ｃの全体的な制御動作をフローチャートに基づいて説明する。なお、この制御動作では基点位置出し時の閉パルスのカウント数が９パルス以上または７パルス以下の時に「全閉点」と判定する。図１１はメインルーチンのフローチャートである。このメインルーチンは、第１回目の給電あるいは停電からの復帰の場合、すなわち、処理部Ｃ１（マイコン３３０及びマイコン４７０）のパワーＯＮリセットで第１のスタートとなる。そして、ステップＳ２１でＲＡＭのオールクリア等の「初期化処理−１」を行って、ステップＳ２２でＥＥＰＲＯＭに格納されているデータをＲＡＭに格納し、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、空気調和機を運転するための準備として「制御装置の初期設定処理−１」（図１２のサブルーチンの処理）を行い、ステップＳ２７に進む。このステップＳ２３において、後述の「電動弁の基点位置出し」を実行する。
【００７４】
一方、リモコン５００の「停止指令」によりオフしていたパワーリレー３１０が、リモコン５００の「運転指令」によりオンした場合、すなわち、「運転指令による給電」の場合、パワーリレー３１０がオンしてマイコン４７０がパワーオンリセットするので、第２のスタートとする。そして、ステップＳ２４でＲＡＭの一部クリア等の「初期化処理−２」を行って、ステップＳ２５でＥＥＰＲＯＭのデータをＲＡＭに格納し、マイコン３３０のＲＡＭのデータを通信線２１０を介してマイコン４７０のＲＡＭに格納する。次に、ステップＳ２６で空気調和機を運転するための準備として「制御装置の初期設定処理−２」を行いステップＳ２７に進む。このステップＳ２６においては、室内制御部４００のマイコン４７０からのデータを受けて電動弁の弁開度を記憶しているので、ステップＳ２５で電動弁の弁開度をマイコン４７０のＲＡＭに記憶すれば、「電動弁の基点位置出し」を実行する必要はない、この点がステップＳ２３とは異なっている。なお、ステップＳ２６で「電動弁の基点位置出し」を実行しても何ら問題ない。
【００７５】
以上の初期化が終わると、ステップＳ２７で、リモコンやスイッチなどによる運転モードや空気調和機の運転制御に関わる圧力、温度、流量、電圧、電流、電気的周波数などの各種入力信号の入力処理を行う。次に、ステップＳ２８で空気調和機の制御条件を決めるため、入力信号の演算、比較、判断処理を行って、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では「空気調和機を運転するか」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ２７に戻り、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ３１で、図７に示す空気調和機の冷凍サイクルＡを構成する機能部品に関する「機能部品駆動処理」（図１３のサブルーチンの処理）を行う。
【００７６】
次に、ステップＳ３２で表示など各種出力の処理を行い、ステップＳ３３で「空気調和機の運転を継続するか」の判定を行う。判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ２７に戻り、判定が「ｎｏ」ならステップＳ３４で空気調和機の運転を停止する。次に、ステップＳ３５で所定時間待機した後、ステップＳ３６でパワーリレー３１０をオフして室外制御部４００への給電を止め、処理を終了する。なお、ステップＳ３５は、一般に３分マスクと呼ばれる処理である。
【００７７】
図１２は図１１のステップＳ２３に関わるサブルーチンのフローチャートであり、「電動弁の基点位置出し」に係る処理を行う。まず、ステップＳ４１で、１パルスの駆動出力で電動弁を閉める。次に、ステップＳ４２で、「ホールＩＣから遷移信号は入力したか」を判定する。判定が「ｎｏ」ならステップＳ４１に戻り、判定が「ｙｅｓ」になるまで繰り返し、判定が「ｙｅｓ」になるとステップＳ４３に進む。このステップＳ４１，Ｓ４２の処理は、初回の通電時、弁の位置が不明であるため、最初の遷移信号を認識するための処理である。この処理により、以後、所定パルス数毎に遷移信号が入力する。
【００７８】
次に、ステップＳ４３で、１パルスの駆動出力で電動弁を閉め、ステップＳ４４で、閉パルス数をカウントする（この実施形態では８パルスをカウントする）。次に、ステップＳ４５で、「ホールＩＣから遷移信号は入力したか」を判定し、判定が「ｎｏ」ならステップＳ４８に進み、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ４６で、「閉パルス数は８パルス未満か」を判定する。判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ４９に進み、判定が「ｎｏ」ならステップＳ４７で閉パルス数を０にしてステップＳ４３に戻り、再び「基点位置出し」処理を続ける。
【００７９】
ステップＳ４８では「閉パルス数は９パルス以上か」を判定し、判定が「ｎｏ」なら未だ全閉位置に達していないので、ステップＳ４３に戻る。すなわち、カウント数が１〜８パルスの場合である。判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ４９で弁開度を全閉としてＲＡＭに格納することで、電動弁の基点位置出し処理を完了する。
【００８０】
ここで、ステップＳ４６の「ｙｅｓ」による処理の完了は図５(D) ，(E) に対応し、ステップＳ４８の「ｙｅｓ」による処理の完了は図５(B) ，(C) に対応する。
【００８１】
ステップＳ４９の処理が終了すると、ステップＳ５１で、全開の直前近傍まで弁を開けて、ホールＩＣ信号の遷移信号が入力した８パルス毎の弁開度をＲＡＭに格納する。次に、ステップＳ５２で全閉直前の遷移信号が入力された位置（弁開度）まで弁を閉めて、ホールＩＣ信号の遷移信号が入力した８パルス毎の弁開度をＲＡＭに格納して、元のルーチンに復帰する。
【００８２】
図１３は図１１のステップＳ３１に関わるサブルーチンのフローチャートであり、「電動弁の開度制御」に係る処理を行う。まず、ステップＳ６１で、「圧縮機は運転中か」を判定し、判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ６３に進み、判定が「ｎｏ」ならステップＳ６２で、圧縮機を始動して、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では室外ファンモータ４０１の駆動処理を行い、ステップＳ６４で室内ファンモータ３０１の駆動処理を行い、ステップＳ６５で、圧縮機４の周波数制御処理を行い、次に、ステップＳ６６で、流路切換弁１００の駆動処理を行う。ここに、ステップＳ６１〜Ｓ６６の駆動処理／制御処理は、詳細を省くが、停止も含む所定の運転や能力制御を行う。
【００８３】
次に、ステップＳ６７で、「絞り装置は所定開度か」の判定を行い、判定が「ｙｅｓ」なら元のルーチンに復帰し、判定が「ｎｏ」ならステップＳ６８で１パルスの（開／閉）駆動パルスを出力する。次にステップＳ６９で、ＲＡＭに記憶している弁開度を１パルス更新する。次に、ステップＳ７１で「更新した弁開度は８パルス毎の遷移点か」の判定を行い、判定が「ｎｏ」ならステップＳ６７に戻り、所定の処理を続ける。判定が「ｙｅｓ」ならステップＳ７２で「ホールＩＣから遷移信号は入力したか」の判定を行い、判定が「ｙｅｓ」なら弁開度はズレがないのでステップＳ６７に戻り、所定の処理を続ける。判定が「ｎｏ」ならステップＳ７３で１パルスの（開／閉）駆動パルスを出力し、ステップＳ７２に戻る。
【００８４】
以上の処理では、図１１のステップＳ２３の「電動弁の基点位置出し」に係る処理（図１２）により基点位置出しを行っているが、図１１のステップＳ２３において、前記図１０の基点位置出し判定処理を行ってもよい。
【００８５】
また、実施形態の電動弁はロータ１３側に検出用磁気ドラム１３ｃを設けるようにしているが、ケースの外周面上に磁気検出手段と該磁気検出手段に磁界を供給する磁気発生手段とを設け、前記ロータと共に回転する磁性体の山と谷によって起こる磁気発生手段よりの磁界の変化を検出するようにしてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１の電動弁の駆動装置によれば、磁気検出手段がケースの外周面上に設けられているので構成が簡単になるとともに、基点位置出し時にロータがストッパによって停止したことを磁気検出手段によりすぐに検出でき、駆動コイルに通電する基点位置出しパルスをすぐに停止して、異音や振動等を防止することができる。
【００８７】
また、異音や振動等を防止することができるとともに、磁性体の歯車の山と谷のピッチを大きくすることができるので、磁界を検出するのに十分な磁力が確保でき、ストッパ位置に対して、ケース外周面上の任意の位置に磁気検出手段を設けることができる。
【００８８】
さらに、組立が任意で容易であり、コストを低減できる。
【００８９】
請求項２の冷凍サイクル装置によれば、請求項１と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の絞り装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるホールＩＣユニット内のホールＩＣと検出用磁気ドラムの関係を示す概略斜視図である。
【図３】実施形態におけるホールＩＣのホールＩＣ信号を得るための回路の一例を示す図である。
【図４】実施形態における基点位置出し時のホールＩＣ信号の例を示す図である。
【図５】実施形態におけるホールＩＣ信号とストッパ当たりの検出動作を概念的に示す図である。
【図６】実施形態における絞り装置と室外制御部との接続部の要部回路図である。
【図７】実施形態の原理的ブロック図である。
【図８】実施形態に係る空気調和機の一例を示すブロック図である。
【図９】実施形態に係る室内制御部と室外制御部の主に電気系統を示すブロック図である。
【図１０】実施形態における基点位置出し判定処理のフローチャートである。
【図１１】他の実施形態におけるメインルーチンのフローチャートである。
【図１２】他の実施形態における基点位置出し処理のフローチャートである。
【図１３】他の実施形態における機能部品駆動処理のフローチャートである。
【符号の説明】
４圧縮機
９Ａ室内熱交換器
９Ｂ室外熱交換器
１０Ａ電動弁
１１ｄ弁座
１２ケース
１３ロータ
１３ｃ検出用磁気ドラム
１３ｄストッパ部
１５ニードル弁
１６ストッパ機構
１７ａ駆動コイル
２０ホールＩＣユニット（磁気検出手段）
１００流路切換弁
２００アキュムレータ
４００室外制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor-driven valve drive device suitable for use as an expansion valve in a refrigeration cycle. And a drive device for the motor-operated valve The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for preventing abnormal noise and vibration in an electric valve using a stepping motor, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3037831 (referred to as Conventional Technique-1). This prior art-1 is provided with a magnet and a magnetic detection means in the motor-operated valve in order to prevent the generation of abnormal noise and vibration during positioning of the base point, or to prevent the motor valve from deteriorating the life of the motor. For example, a reed switch is used, and a full open signal is output by the reed switch.
[0003]
Further, as a technique for detecting the rotation position of the stepping motor, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-12633 (referred to as Conventional Technology-2). In the first embodiment of the prior art-2, in order to detect the valve opening and the step-out detection, a magnetic drum fixed to the rotating shaft of the motor-operated valve, and a magnet at the end of the rotating shaft are provided. The valve opening degree is calculated from the detection values of the two magnetic sensors for detecting the magnitude and polarity of the magnetic field of the NS pole of the drum and the magnetic sensor for detecting the vertical position of the magnet. The second embodiment of Prior Art-2 is configured such that two magnetic sensors are arranged on the upper surface of the magnetic drum, and the vertical movement of the magnetic drum is also detected by the two magnetic sensors.
[0004]
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-243137 (referred to as Prior Art-3), an opening degree storage means for storing the opening degree of an electronic expansion valve (electric valve) and positioning for initial positioning of the electronic expansion valve. The number of pulses obtained by adding the predetermined number of pulses to the electronic expansion valve opening stored in the opening storage means, the initial positioning pulse number for returning the electronic expansion valve to the fully closed state at the start of operation of the air conditioner It is configured to be
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art-1 described above, it is necessary to accommodate a structure composed of a magnet and a movable member in the case, and there is a problem that the overall structure becomes complicated. Further, in the prior art-2, the opening degree is detected (calculated), but a plurality of magnetic sensors are used, and in order to prevent the generation of abnormal noise and vibration at the time of base point positioning, There is a problem that the structure is too complicated.
[0006]
In the prior art-3, the initial positioning time of the electronic expansion valve can be shortened and the tightening of the electronic expansion valve can be prevented. However, in column “0012” of the publication, “positioning pulse = previous stop” “LEV opening + α”. In this regard, even if the number of pulses to be added is a predetermined pulse (+ α), the predetermined number of pulses acts on the tightening, and this tightening cannot be prevented, and there is a problem in terms of durability of the valve. Furthermore, in this prior art-3, as another embodiment, “positioning pulse = upper limit opening degree of previous stop LEV band + α” is described in the column “0018” of the publication. This α pulse is set as an opening corresponding to the maximum value of the deviation between the driving opening and the actual opening due to the step-out of the stepping motor of the LEV5 during the driving of the electronic expansion valve. There is a problem that misalignment occurs.
[0007]
An object of the present invention is to prevent noise, vibration, and the like at the time of positioning a base point with a simple structure in an electric valve such as an air conditioner. Another object of the present invention is to make it possible to control the opening of the motor-operated valve so that there is no deviation between the drive opening and the actual opening.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor-driven valve driving device comprising: a stator provided in a case made of a non-magnetic material; and a rotor provided in the case and having a driving magnetic drum magnetized with n poles. A stepping motor is configured to open and close the valve by energizing the drive coil of the stator and rotating the rotor in the circumferential direction, and has a stopper that regulates the base position of the rotor, on the outer peripheral surface of the case Are provided with a magnetism detecting means and a magnetism generating means for supplying a magnetic field to the magnetism detecting means, and a change in the magnetic field from the magnetism generating means caused by rotation of a magnetic body arranged on the rotor side is detected by the magnetism detecting means. A motor-driven valve drive device that detects and drives a motor-operated valve that monitors rotation and stop of the rotor, and returns the rotor to a base position when the base point of the motor-operated valve is located. Performs base positioning pulse output urchin the driving coil receives the magnetic detection signals from the magnetic detection means, of the magnetic detection signal Corresponds to the timing difference between the transition from high level to low level or low level to high level and per stopper A control step for recognizing a change pattern, and a control step for detecting contact of the rotor with the stopper in a step according to the change pattern recognized by the control step, and stopping the base point positioning pulse output. It is characterized by having.
[0009]
Claim 1 In According to the motor-operated valve, since the magnetic detection means is provided on the outer peripheral surface of the case, the configuration is simplified. Also, when the rotor rotates, the detection signal by the magnetic detection means is reversed by the rotation of the detection magnetic drum, but when the rotor is stopped by the stopper, the detection signal changes, so that the rotor is stopped when the base point is set. It is possible to immediately detect the stop by the magnetic detection means, and it is possible to immediately stop the base point positioning pulse for energizing the drive coil to prevent abnormal noise or vibration.
[0013]
Also, It can be immediately detected by the magnetic detection means that the rotor has been stopped by the stopper at the time of base point positioning, and the base point positioning pulse energized to the drive coil can be immediately stopped to prevent abnormal noise or vibration. In addition, the magnetic body arranged on the rotor side has a gear-like shape, and the magnetic detection means detects a change in magnetic flux when the crests and troughs of the magnetic body alternately cross the magnetic field of the magnetic generation means by the rotation of the rotor. Can do. In this case, the pitch of the peaks and valleys of the magnetic gear can be increased. , A magnetic force sufficient to detect the magnetic field can be secured, and the magnetic detection means can be provided at an arbitrary position on the outer peripheral surface of the case with respect to the stopper position.
[0015]
further, Since a plurality of change patterns (detection patterns) generated by combining the motor-operated valve main body and the drive coil are individually recognized, assembly is arbitrarily easy and cost can be reduced. That is, although the change pattern differs depending on the positional relationship (combination) of the rotor of the motor-operated valve main body, the drive coil, and the stopper, since this change pattern is recognized individually, these positional relationships can be made arbitrary.
[0016]
Claims of the invention 2 Refrigeration cycle equipment , Claim 1 Electric valve drive equipment Place It is characterized by having.
[0017]
Claim 2 According to the refrigeration cycle apparatus of claim 1 and Similar effects can be obtained.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of an electric valve, an electric valve drive device, an electric valve control device, a refrigeration cycle device, and an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 8 is a block diagram showing an example of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. The air conditioner of this embodiment includes an indoor unit (inside the dashed line in the figure) and an outdoor unit (outside the dashed line in the figure). ) And is configured as a heat pump room air conditioner. In the figure, 4 is a compressor, 9A is an indoor heat exchanger mounted on an indoor unit, 9B is an outdoor heat exchanger mounted on an outdoor unit, 10A is a throttle device as an electric valve of the embodiment, 200 is an accumulator, 100 Is a flow path switching valve (four-way valve) for switching the fluid flow path mode to the heating mode or the cooling mode.
[0032]
The indoor unit is provided with a cross flow fan 91A for blowing air passing through the indoor heat exchanger 9A. An indoor heat exchange fan motor 301 for rotating the cross flow fan 91A is constituted by a microcomputer or the like. Under the control of the indoor control unit 300, rotation control is performed via the driver C7. Thereby, the heat exchange capability of the indoor heat exchanger 9A is controlled. The indoor temperature Ta is detected by the temperature sensor 302, and the temperature Tc of the indoor heat exchanger 9A is detected by the temperature sensor 303. In addition, by receiving a signal from the remote controller 500 such as an infrared type by the receiving unit 304, switching or setting of the operation of the indoor control unit 300 can be performed by remote control operation.
[0033]
The outdoor control unit 400 outputs a control signal to the driver 406, and the driver 406 drives, for example, the four-way valve coil 101 of the flow path switching valve 100 to switch the flow path mode. The outdoor unit is provided with a fan 91B for blowing air passing through the outdoor heat exchanger 9B, and an outdoor heat exchange fan motor 401 for rotating the fan 91B is an outdoor control unit configured by a microcomputer or the like. Under the control of 400, rotation control is performed via the driver C8. Thereby, the heat exchange capability of the outdoor heat exchanger 9B is controlled. The outside air temperature Ta ′ is detected by the temperature sensor 402, and the temperature Tc ′ of the outdoor heat exchanger 9B is detected by the temperature sensor 403.
[0034]
Further, the expansion device 10A includes a stepping motor 404 as will be described later, and the outdoor control unit 400 drives the stepping motor 404 via the driver C6, thereby opening the aperture (valve opening) of the expansion device 10A. To control. Further, the aperture device 10A includes the Hall IC unit 20, and the outdoor control unit 400 uses the Hall IC signal output from the Hall IC unit 20 as a magnetic detection signal, and the stepping motor 404 of the aperture device 10A. Rotation / stop (rotor rotation / stop) is detected. The outdoor control unit 400 detects the discharge unit temperature Td of the compressor 4 with the temperature sensor 405, and drives and controls the compressor motor 450 with three-phase power from an inverter module C9 described later.
[0035]
FIG. 9 is a block diagram mainly showing an electrical system of the indoor control unit 300 and the outdoor control unit 400. The indoor control unit 300 has a built-in power relay 310 for turning on / off the main power supply, and a single-phase alternating current such as 100 V is supplied to the AC / DC converter 320, and the AC / DC converter 320 performs various predetermined direct current voltages. And is supplied to the microcomputer 330 or the like. Note that an EEPROM 340 is connected to the microcomputer 330. The 100 V single-phase alternating current supplied via the power relay 310 is also supplied to the outdoor control unit 400 via the power supply line 220.
[0036]
In the outdoor control unit 400, the supplied alternating current is applied to the noise filter 410, then rectified by the converter 420, smoothed by the smoothing capacitor 430, and converted into predetermined direct-current power. The converted current from the DC power is supplied to the inverter module C9 via the shunt resistor 440. Then, three-phase power is generated by the inverter module C9 (inverter drive) and supplied to the compressor motor 450. On the other hand, the output of the smoothing capacitor 430 is converted into a predetermined internal DC voltage by the DC / DC converter 460 and supplied to the microcomputer 470 and the like. The microcomputer 470 outputs a drive signal to the inverter module C9 to drive the compressor motor 450 and control the operation of the compressor 4. Note that an EEPROM 480 and a voltage detector 490 are connected to the microcomputer 470, and various data of the outdoor control unit 400 corresponding to the operation mode is stored in the EEPROM 480. Further, the microcomputer 470 performs serial communication with the microcomputer 330 of the indoor control unit 300 via the communication line 210 to exchange data.
[0037]
Although omitted in FIG. 9, the microcomputer 330 of the indoor control unit 300 controls the power relay 310 in response to an “operation / stop” command from the remote controller 500. It goes without saying that the microcomputer 470 of the outdoor control unit 400 can distinguish between “power supply stop by a remote control stop command” and “power supply stop by a power failure” via the communication line 210.
[0038]
FIG. 7 is a principle block diagram of an embodiment of the control device for an air conditioner of the present invention, and each element of this principle block diagram corresponds to each element of FIG. 8 and FIG. 9 or a combination of each element. Yes. In the refrigeration cycle A, the same elements as those in FIG. 7 corresponds to the indoor control unit 300 and the outdoor control unit 400, and the processing unit C1 of the control device C includes the microcomputer 330 and the outdoor control unit 400 of the indoor control unit 300. It corresponds to the microcomputer 470. The input unit C2 corresponds to an input unit such as a receiving unit 304 of the indoor unit or a manual switch (not shown), and the detection unit C3 receives the Hall IC signal S from the Hall IC unit 20 disposed in the aperture device 10A. It corresponds to detection means for detecting, temperature sensors 302, 303, 402, 403, 405, or although not shown, pressure detection means, flow rate detection means, frequency detection means, and the like. Further, the power failure detection unit C4 corresponds to the voltage detector 490 of the outdoor control unit 400, and the semi-fixed storage unit C5 corresponds to the EEPROM 340 of the indoor control unit 300 and the EEPROM 480 of the outdoor control unit 400. The power failure detection unit C4 may be provided in the indoor control unit 300.
[0039]
The expansion device drive unit C6, the indoor heat exchange motor drive unit C7, the outdoor heat exchange motor drive unit C8, the flow path switching valve drive unit 406, and the compressor motor drive unit C9 are means that function by executing a control program to be described later. .
[0040]
The diaphragm drive unit C6 outputs a control signal to the diaphragm drive source (stepping motor) 404, and controls the aperture of the diaphragm 10A through the diaphragm drive source 404.
[0041]
The indoor heat exchanger motor drive unit C7 outputs a control signal to the indoor heat exchanger fan motor 301. The indoor heat exchanger fan motor 301 drives the cross flow fan 91A and the like in accordance with the control signal, and operates or stops, and the rotation speed Thus, the heat exchange capacity of the indoor heat exchanger 9A is controlled. The outdoor heat exchanger motor drive unit C8 outputs a control signal to the outdoor heat exchanger fan motor 401. The outdoor heat exchanger fan motor 401 drives the fan 91B and the like in accordance with the control signal, and starts or stops the operation. The heat exchange capacity of the heat exchanger 9B is controlled.
[0042]
Further, the flow path switching valve driving unit 406 drives the flow path switching valve drive source 101 such as a four-way valve coil of the flow path switching valve 100 and the flow path in the flow path switching valve 100 (flow path mode of the refrigeration cycle A). Switch. Further, the compressor motor drive unit C9 outputs a control signal to a compressor motor (for example, an inverter-driven motor) 450, and the compressor motor 450 drives the compressor 4 to run, start, stop, switch capacity, etc. To control.
[0043]
FIG. 6 is a circuit diagram of a principal part of a connection portion between the expansion device 10A and the outdoor control unit 400. The Hall IC signal from the Hall IC unit 20 of the expansion device 10A included in the processing unit (microcomputer) C1 and the detection unit C3. A diaphragm comprising a driver IC using a transistor array that drives a level converter C201 that converts the level of the power, a power failure detector (voltage detector) C4, a semi-fixed memory (EEPROM) C5, and a stator of the stepping motor 404 of the diaphragm 10A. The apparatus driving unit C6, the connector CN1, and the connector CN2 are configured.
[0044]
Next, the structure and specific operation of the expansion device 10A as the electric valve according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of the diaphragm device 10A of the embodiment, in which the left half shows a closed state and the right half shows an open state. The expansion device 10A includes a valve main body 11, and a valve chamber 11a is formed in the valve main body 11. The valve chamber 11a is formed with a first port 11b that opens to the side surface and a second port 11c that opens to the lower surface, and a valve seat 11d is disposed at the end of the second port 11c on the valve chamber 11a side. . A primary joint 110 connected to the indoor heat exchanger 9A is connected to the first port 11b, and a secondary joint 120 connected to the outdoor heat exchanger 9B is connected to the second port 11c.
[0045]
A cylindrical case 12 made of a nonmagnetic material is attached above the valve body 11, and a rotor 13 is rotatably disposed inside the case 12. The rotor 13 is made of resin and is formed in a cylindrical shape. The rotor 13 has a driving magnetic drum 13a on the outer periphery thereof, and further has a detection magnetic drum 13c sandwiching a buffer band 13b under the driving magnetic drum 13a. Yes. The driving magnetic drum 13 a is magnetized with N poles and S poles along the outer periphery of the rotor 13 at equal intervals of 20 poles, and the detection magnetic drum 13 c has N poles and S poles along the outer periphery of the rotor 13. Magnetized at equal intervals for 10 poles. Further, a stopper portion 13d that protrudes in the radial direction and extends in a plate shape is formed at one place on the inner periphery of the rotor 13, and a rotating shaft 13e is attached to the center portion of the rotor 13. .
[0046]
A female screw holder 14 bulging into the case 12 is attached to the upper portion of the valve body 11, and a female screw 14 a is attached to the female screw holder 14. A male screw 13f is cut around the lower half of the rotating shaft 13e of the rotor 13, and the male screw 13f is screwed into the female screw 14a.
[0047]
A needle guide 11e for sealing the upper portion of the valve chamber 11a is attached to the opposite side of the valve body 11 from the second port 11c, and the needle guide 11e is attached to the lower end portion of the rotating shaft 13e of the rotor 13. A needle valve 15 is slidably fitted. The needle valve 15 includes a cylindrical spring cover 15a fitted to the needle guide 11e, a needle 15b attached to the lower end of the spring cover 15a, a lower spring receiver 15c disposed in the spring cover 15a and in contact with the needle 15b, and a spring cover. The upper spring receiver 15d is installed in the lower end of the rotating shaft 13e, and the spring 15e is provided between the lower spring receiver 15c and the upper spring receiver 15d.
[0048]
A stopper mechanism 16 is attached to the center of the upper end inner surface of the case 12. The stopper mechanism 16 includes a guide tube 16a, a spiral guide 16b fitted around the guide tube 16a, and a spiral slider spring 16c disposed slidably along the guide 16b. A stopper portion 16b-1 is formed at the lower end of the guide 16b.
[0049]
A stator 17 that houses a drive coil 17a is attached to the outer periphery of the case 12, and the rotor 13 and the stator 17 constitute a stepping motor. In addition, a Hall IC unit 20 as a “magnetic detection means” is attached to a lower surface of the stator 17 by a holder 19. The Hall IC unit 20 includes a Hall IC 20a. The Hall IC 20a is disposed so as to face the periphery of the non-magnetic case 12, and detects the magnetic field generated by the magnetic poles of the detection magnetic drum 13c of the rotor 13.
[0050]
With the above configuration, when a predetermined drive pulse is supplied to the drive coil 17 a of the stator 17, the rotor 13 rotates, and the rotary shaft 13 e and the needle valve 15 are lowered or raised according to the rotation direction of the rotor 13. That is, when a positive-phase drive pulse is supplied to the drive coil 17a, the needle valve 15 is lowered and the needle 15b is seated on the valve seat 11d (the left half state in FIG. 1), and a reverse-phase drive pulse is applied to the drive coil 17a. When the needle valve 15 is supplied, the needle valve 15 is raised and the needle 15b is separated from the valve seat 11d (right half state in FIG. 1).
[0051]
On the other hand, when the rotor 13 rotates, the stopper portion 13d of the rotor 13 contacts the slider spring 16c, and the slider spring 16c rotates together with the rotor 13. When the rotor 13 is rotated by the drive pulse of the positive phase, the lower end of the slider spring 16c comes into contact with the stopper portion 16b-1 of the guide 16b, and the rotation of the slider spring 16c is restricted, thereby forcibly rotating the rotor 13 as well. Is stopped. The stop of the rotation of the rotor 13 at this time is due to the mechanical action of the stopper mechanism 16, and is an operation at the time of positioning the base point of the expansion device 10A.
[0052]
That is, at the time of positioning the base point, a positive-phase drive pulse is supplied to the drive coil 17a to rotate the rotor 13, the needle 15b of the needle valve 15 is seated on the valve seat 11d, and further the rotor 13 is compressed while compressing the spring 15e. The rotation of the rotor 13 is restricted by the stopper mechanism 16. At the time of positioning the base point, the rotation and stop state of the rotor 13 is judged by detecting the change in the magnetic field due to the magnetic pole of the detection magnetic drum 13c by the Hall IC 20a, and the stop by the stopper mechanism 16 of the rotor 13 is detected. Then, the supply of the drive pulse is stopped immediately. In the following description, the term “per stopper” means that a positive-phase drive pulse is supplied to the drive coil 17a and the lower end of the slider spring 16c abuts against the stopper portion 16b-1 of the guide 16b in the stopper mechanism 16.
[0053]
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the relationship between the Hall IC 20a in the Hall IC unit 20 and the detection magnetic drum 13c. The outer circumference of the drive magnetic drum 13a is magnetized with 20 poles of N and S poles at equal intervals. However, 10 poles of N and S poles are magnetized at equal intervals on the outer periphery of the detection magnetic drum 13c. The Hall IC 20a operates according to the magnetism from the closest part of the magnetic drum for detection 13c and its change, the output is turned on when the S pole approaches, and the output is turned off when the N pole approaches. . The sensing area of the Hall IC 20a is a broken line area indicated by (1) in FIG.
[0054]
FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit for obtaining the Hall IC signal (magnetic detection signal) of the Hall IC 20a from the Hall IC unit 20. When the S pole approaches the Hall IC unit 20, the output is turned on and the issuing diode p is turned on. Emits light and the phototransistor t becomes conductive, and the Hall IC output (Hall IC signal) becomes high level. When the N pole approaches the Hall IC unit 20, the output is turned off, the issuing diode p is turned off, the phototransistor t is turned off, and the Hall IC output becomes low level. The Hall IC signal is input to the detection unit C3 as a “magnetic detection signal”.
[0055]
Here, the stepping motor constituted by the rotor 13 and the stator 17 (drive coil 17a) in this embodiment has an excitation method of 1-2 phase, the number of poles of the drive magnetic drum 13a, and the detection magnetic drum 13c. The number of poles is 10, the number of stator poles is 40, and the number of drive pulses per rotation of the rotor 13 is 80. Accordingly, the number of drive pulses per pole of the detection magnetic drum 13c is 8 pulses.
[0056]
FIG. 4 is a diagram showing an example of the Hall IC signal output from the Hall IC 20a when the base point is located. In the figure, “ps” represents “pulse”. The four patterns A, B, C, and D indicate the difference in the Hall IC signal pattern according to the relative position between the rotation restricting position of the rotor 13 by the stopper mechanism 16 and the mounting position of the Hall IC 20a. This corresponds to the difference in timing between when the signal shifts from the high level to the low level or from the low level to the high level (hereinafter, the signal at this time is referred to as a “transition signal”).
[0057]
That is, the pattern A is “per stopper” when the number of drive pulses is 5 to 8 pulses from the timing of the transition signal (rise) when the magnetic pole detected by the Hall IC 20a changes from the N pole to the S pole. It corresponds to the case. Pattern B corresponds to the case where “per stopper” occurs when the number of drive pulses is 5 pulses to 8 pulses from the timing of the transition signal (falling) when the magnetic pole changes from the S pole to the N pole. To do. Pattern C corresponds to a case where the number of drive pulses is “per stopper” within 4 pulses from the timing of the transition signal when the magnetic pole changes from N pole to S pole. Further, the pattern D corresponds to the case where the number of drive pulses is “per stopper” within 4 pulses from the timing of the transition signal when the magnetic pole changes from the S pole to the N pole.
[0058]
If the drive pulse is continuously supplied after hitting the first stopper as in the prior art, the rotor 13 repeatedly reverses after hitting the stopper, which causes abnormal noise and vibration, so that the hitting of the stopper is detected quickly. When the rotor 13 repeats reversal and continues to supply the drive pulse as in the conventional case, when it becomes “per stopper” with 5 to 8 pulses from the timing of the transition signal (corresponding to patterns A and B), Since there is no change in the magnetic pole, the Hall IC signal is maintained at a high level or a low level. On the other hand, when the “per stopper” is reached within 4 pulses from the timing of the transition signal (corresponding to patterns C and D), the Hall IC signal repeats a change between high level / low level.
[0059]
Therefore, control is performed so that the stopper contact can be immediately detected by one control program in accordance with the pattern of the Hall IC signal. FIG. 5 is a diagram conceptually showing the detection operation per Hall IC signal and stopper. For detection per stopper, a counter for counting an on flag and an off flag and the number of drive pulses (high count and low count described later) is used. Use. This counter is reset every time a transition signal is detected.
[0060]
As shown in Fig. 5 (A), the drive pulse is counted from the rising transition signal of the Hall IC signal. When 3 pulses are counted, the "on flag" is set, and the driving pulse is counted from the falling transition signal. The on flag is reset when 5 pulses are counted. Also, the drive pulse is counted from the rising transition signal of the Hall IC signal, the “off flag” is reset when 5 pulses are counted, the drive pulse is counted from the falling transition signal, and the off flag is counted when 3 pulses are counted. set. That is, the on flag and the off flag are out of phase but are set for 10 pulses and reset for 6 pulses.
[0061]
FIG. 5 (B) shows a case where 5 to 8 pulses are applied to the stopper from the rising transition signal, and the rotor 13 cannot be rotated (or reversed) within the same polarity range after the stopper is hit. The transition signal of the Hall IC signal is not detected and the counter (High count) is not reset. Therefore, when the high level of the Hall IC signal continues for 11 pulses, the initialization (base point position finding) ends.
[0062]
FIG. 5 (C) is the reverse of (B), and shows a case where 5 to 8 pulses from the falling transition signal hit the stopper. After the stopper hits, the transition signal is not detected and the counter (Low (Count) is not reset. Therefore, when the Hall IC signal has a low level of 11 pulses, initialization (base point positioning) ends.
[0063]
FIG. 5 (D) shows a case where the stopper hits within 4 pulses from the falling transition signal (High → Low). The transition signal (Low → High) is detected by the inversion of the rotor 13 after hitting the stopper. The Low count is reset, but transitions again (High → Low) within 4 pulses from Low → High, so when 5 pulses are counted, the normal operation of resetting the “off flag” is not performed and the “off flag” is set. Will remain. When 3 pulses are counted again after transitioning from High to Low, the initialization (base point position finding) is completed under the condition that “off flag is set” and “counter (low count) has counted 3 pulses”.
[0064]
FIG. 5 (E) is the reverse of (D), and shows a case where the stop signal is hit within 4 pulses from the rising transition signal (Low → High). The transition signal (High → Low count is detected and the High count is reset. However, since the transition is again made within 4 pulses from High → Low (Low → High), the normal operation of resetting the “on flag” when counting 5 pulses is performed. The “on flag” remains set. When 3 pulses are counted again after the transition from Low to High, the initialization (base point positioning) is completed under the condition that “the ON flag is set” and “the counter (High count) has counted 3 pulses”.
[0065]
FIG. 10 is a flowchart of the base point position determination process for performing the detection operation per stopper. This process is executed after the output of one drive pulse until the next drive pulse output. First, in step S1, it is determined whether the Hall IC signal is at a high level (High). If the determination is “yes”, the process proceeds to step S12. If the determination is “no”, the process proceeds to step S2. In step S2, the high count of the counter (the number of pulses in the high level state) is reset, and the low count of the counter is incremented. Next, it is determined whether or not “Low count is greater than 2” in step S3. If the determination is “no”, the process proceeds to step S6, and if the determination is “yes”, the process proceeds to step S4.
[0066]
In step S4, it is determined whether "Low count is 3 and the off flag is set". If the determination is "no", the off flag is set in step S5 and the process proceeds to step S6. If the determination is "yes", the "initialize" Return to the original routine as “end” (stop driving pulse). This process is performed by the pattern D.D. This corresponds to the end of initialization.
[0067]
In step S6, it is determined whether “Low count is greater than 4”. If the determination is “no”, the process proceeds to step S18. If the determination is “yes”, the on flag is reset in step S7, and the process proceeds to step S18.
[0068]
On the other hand, in step S12, the low count of the counter (the number of pulses in the low level state) is reset, and the high count of the counter is incremented. Next, it is determined whether or not “High count is greater than 2” in step S13. If the determination is “no”, the process proceeds to step S16, and if the determination is “yes”, the process proceeds to step S14.
[0069]
In step S14, it is determined whether “High count is 3 and the on flag is set”. If the determination is “no”, the on flag is set in step S15 and the process proceeds to step S16. Return to the original routine as “end” (stop driving pulse). This process is performed in the pattern E.I. This corresponds to the end of initialization.
[0070]
In step S16, it is determined whether “High count is greater than 4”. If the determination is “no”, the process proceeds to step S18. If the determination is “yes”, the off flag is reset in step S17, and the process proceeds to step S18.
[0071]
In step S18, it is determined whether or not “High count is greater than 10”. If the determination is “no”, the process proceeds to step S19. Return. This process is performed in the pattern B.B. This corresponds to the end of initialization.
[0072]
Next, in step S19, it is determined whether “Low count is greater than 10”. If the determination is “no”, the process returns to the original routine to end the base point positioning determination process, and the next one-pulse is returned. Prepare for coil drive. If the determination is “yes”, the process returns to the original routine as “initialization end” (stop of driving pulse). This process is performed in the pattern C.I. This corresponds to the end of initialization.
[0073]
Next, the overall control operation of the control device C in the embodiment will be described based on a flowchart. In this control operation, it is determined that the position is “fully closed” when the number of closed pulses at the time of base point positioning is 9 pulses or more or 7 pulses or less. FIG. 11 is a flowchart of the main routine. This main routine is the first start in the case of the first power supply or the return from the power failure, that is, the power ON reset of the processing unit C1 (the microcomputer 330 and the microcomputer 470). In step S21, "initialization process-1" such as all clearing of the RAM is performed. In step S22, the data stored in the EEPROM is stored in the RAM, and the process proceeds to step S23. In step S23, "initial setting process-1 of control apparatus" (process of subroutine in FIG. 12) is performed as preparation for operating the air conditioner, and the process proceeds to step S27. In this step S23, the “motor valve base point positioning” described later is executed.
[0074]
On the other hand, when the power relay 310 that has been turned off by the “stop command” of the remote controller 500 is turned on by the “driving command” of the remote controller 500, that is, when “power supply by the driving command” is performed, the power relay 310 is turned on and the microcomputer Since 470 performs a power-on reset, it is a second start. In step S24, "initialization process-2" such as partially clearing the RAM is performed. In step S25, the EEPROM data is stored in the RAM, and the RAM data in the microcomputer 330 is transferred to the microcomputer 470 via the communication line 210. Stored in the RAM. Next, as a preparation for operating the air conditioner in step S26, "initial setting process-2 of control device" is performed, and the process proceeds to step S27. In step S26, the valve opening of the motor-operated valve is stored by receiving data from the microcomputer 470 of the indoor control unit 400. Therefore, if the valve opening of the motor-operated valve is stored in the RAM of the microcomputer 470 in step S25. It is not necessary to execute “positioning of the base point of the motor-operated valve”, which is different from step S23. It should be noted that there is no problem even if "motor valve base point positioning" is executed in step S26.
[0075]
When the above initialization is completed, in step S27, input processing of various input signals such as pressure, temperature, flow rate, voltage, current, and electrical frequency related to the operation mode by the remote controller or the switch and the operation control of the air conditioner is performed. Do. Next, in order to determine the control condition of the air conditioner in step S28, input signal calculation, comparison, and determination processing are performed, and the process proceeds to step S29. In step S29, “whether the air conditioner is operated” is determined. If the determination is “no”, the process returns to step S27. If the determination is “yes”, the refrigerating cycle A of the air conditioner shown in FIG. “Functional component drive processing” (subroutine processing in FIG. 13) related to the functional components to be configured is performed.
[0076]
Next, various output processes such as display are performed in step S32, and it is determined in step S33 whether or not to continue the operation of the air conditioner. If the determination is “yes”, the process returns to step S27. If the determination is “no”, the operation of the air conditioner is stopped in step S34. Next, after waiting for a predetermined time in step S35, in step S36, the power relay 310 is turned off to stop the power supply to the outdoor control unit 400, and the process ends. Step S35 is a process generally called a three-minute mask.
[0077]
FIG. 12 is a flowchart of a subroutine related to step S23 of FIG. 11, and performs processing related to “positioning of base point of motor-operated valve”. First, in step S41, the motor-operated valve is closed with a one-pulse drive output. Next, in step S42, it is determined whether or not a transition signal is input from the Hall IC. If the determination is “no”, the process returns to step S41, and is repeated until the determination is “yes”. If the determination is “yes”, the process proceeds to step S43. The processes in steps S41 and S42 are processes for recognizing the first transition signal because the position of the valve is unknown at the first energization. As a result of this processing, a transition signal is input every predetermined number of pulses thereafter.
[0078]
Next, in step S43, the motor-operated valve is closed with one pulse of drive output, and in step S44, the number of closed pulses is counted (in this embodiment, eight pulses are counted). Next, in step S45, it is determined whether a transition signal is input from the Hall IC. If the determination is “no”, the process proceeds to step S48. If the determination is “yes”, the process proceeds to step S46, and “the number of closed pulses is 8 pulses. Is less than ". If the determination is “yes”, the process proceeds to step S49. If the determination is “no”, the number of closed pulses is set to 0 in step S47, the process returns to step S43, and the “base point positioning” process is continued again.
[0079]
In step S48, it is determined whether the number of closed pulses is 9 or more. If the determination is "no", the fully closed position has not yet been reached, and the process returns to step S43. That is, the case where the count number is 1 to 8 pulses. If the determination is “yes”, the valve opening degree is fully closed and stored in the RAM in step S49, thereby completing the electric valve base point positioning process.
[0080]
Here, the completion of the process of “yes” in step S46 corresponds to FIGS. 5D and 5E, and the completion of the process of “yes” in step S48 corresponds to FIGS. 5B and 5C. .
[0081]
When the processing in step S49 is completed, in step S51, the valve is opened to the vicinity immediately before full opening, and the valve opening for every 8 pulses to which the Hall IC signal transition signal is input is stored in the RAM. Next, in step S52, the valve is closed to the position (valve opening) at which the transition signal immediately before full closure is input, and the valve opening every 8 pulses to which the transition signal of the Hall IC signal is input is stored in the RAM. Return to the original routine.
[0082]
FIG. 13 is a flowchart of a subroutine related to step S31 of FIG. 11, and performs processing related to “motor valve opening control”. First, in step S61, it is determined whether the compressor is in operation. If the determination is “yes”, the process proceeds to step S63. If the determination is “no”, the compressor is started in step S62, and the process proceeds to step S63. . In step S63, the outdoor fan motor 401 is driven. In step S64, the indoor fan motor 301 is driven. In step S65, the frequency control process of the compressor 4 is performed. In step S66, the flow path is switched. The drive process of the valve 100 is performed. Here, the driving process / control process of steps S61 to S66 performs a predetermined operation and capability control including a stop, although details are omitted.
[0083]
Next, in step S67, it is determined whether or not the aperture device has a predetermined opening. If the determination is “yes”, the process returns to the original routine. If the determination is “no”, one pulse (open / closed) is determined in step S68. ) Output the drive pulse. Next, in step S69, the valve opening degree stored in the RAM is updated by one pulse. Next, in step S71, it is determined whether the updated valve opening is a transition point every 8 pulses. If the determination is "no", the process returns to step S67 and the predetermined process is continued. If the determination is “yes”, it is determined in step S72 “whether the transition signal is input from the Hall IC” or not. If the determination is “yes”, the valve opening does not deviate, and the process returns to step S67 to continue the predetermined process. If the determination is “no”, one pulse (open / close) drive pulse is output in step S73, and the process returns to step S72.
[0084]
In the above processing, the base point positioning is performed by the process (FIG. 12) related to “positioning of the base point of the motorized valve” in step S23 of FIG. 11. However, in step S23 of FIG. 11, the base point positioning of FIG. A determination process may be performed.
[0085]
The motor-driven valve according to the embodiment is provided with the detection magnetic drum 13c on the rotor 13 side. However, a magnetic detection means and a magnetic generation means for supplying a magnetic field to the magnetic detection means are provided on the outer peripheral surface of the case. The change of the magnetic field from the magnetism generating means caused by the peaks and valleys of the magnetic body rotating with the rotor may be detected.
[0086]
【The invention's effect】
The motorized valve of claim 1 Drive unit According to the present invention, since the magnetic detection means is provided on the outer peripheral surface of the case, the configuration is simplified, and it can be immediately detected by the magnetic detection means that the rotor has been stopped by the stopper when the base point is positioned. The base point positioning pulse to be energized can be immediately stopped to prevent abnormal noise or vibration.
[0087]
Also, Abnormal noise and vibration can be prevented, and the pitch of the crests and troughs of the magnetic gear can be increased, so that a sufficient magnetic force can be secured to detect the magnetic field, and against the stopper position, Magnetic detection means can be provided at an arbitrary position on the outer peripheral surface of the case.
[0088]
further, Assembling is optional and easy, and the cost can be reduced.
[0089]
Claim 2 According to the refrigeration cycle apparatus of claim 1 The same effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a diaphragm device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the relationship between the Hall IC in the Hall IC unit and the magnetic drum for detection in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit for obtaining a Hall IC signal of the Hall IC in the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Hall IC signal at the time of base point positioning in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram conceptually illustrating a Hall IC signal and a detection operation per stopper in the embodiment.
FIG. 6 is a principal circuit diagram of a connection portion between the expansion device and the outdoor control unit in the embodiment.
FIG. 7 is a principle block diagram of the embodiment.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of an air conditioner according to an embodiment.
FIG. 9 is a block diagram mainly showing an electrical system of an indoor control unit and an outdoor control unit according to the embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of a base point position determination process in the embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of a main routine in another embodiment.
FIG. 12 is a flowchart of a base point positioning process in another embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of a functional component driving process in another embodiment.
[Explanation of symbols]
4 Compressor
9A Indoor heat exchanger
9B outdoor heat exchanger
10A motorized valve
11d valve seat
12 cases
13 Rotor
13c Magnetic drum for detection
13d Stopper part
15 Needle valve
16 Stopper mechanism
17a Driving coil
20 Hall IC unit (magnetic detection means)
100 Channel switching valve
200 Accumulator
400 Outdoor control unit

Claims

A stepping motor is constituted by a stator provided in a case made of a non-magnetic material and a rotor provided in the case and having a driving magnetic drum magnetized with n poles. The stepping motor is energized. The valve is opened and closed by rotating the rotor in the circumferential direction, and has a stopper for restricting the base position of the rotor, and a magnetic field is supplied to the magnetic detection means and the magnetic detection means on the outer peripheral surface of the case A motor-operated valve that is provided with a magnetism generating means, detects a change in a magnetic field from the magnetism generating means caused by rotation of a magnetic body arranged on the rotor side, and monitors rotation and stop of the rotor A motorized valve drive device,
While performing base point positioning pulse output to the drive coil so as to return the rotor to the base point position at the time of base point positioning of the electric valve,
A magnetic detection signal from the magnetic detection means is input, and a change pattern corresponding to the timing difference between when the magnetic detection signal transitions from a high level to a low level or from a low level to a high level and per stopper is recognized. A control step, and a control step of detecting contact of the rotor with the stopper in a step according to the change pattern recognized by the control step and stopping the output of the base point positioning pulse. A drive device for an electric valve.

A refrigerating cycle device comprising the motor-driven valve drive device according to claim 1.