(57)【要約】【課題】交流電源からの入力がなくなった場合、倍電圧整流回路のコンデンサーの電荷を、負荷へ放電させる放電経路を形成することができる電気機器の制御装置及び冷蔵庫を得る。【解決手段】互いに直列に接続された主回路コンデンサーＣ１と主回路コンデンサーＣ２とを有し、交流電源１からの入力を整流する倍電圧整流回路７と、倍電圧整流回路７の出力電圧を交流電圧に変換するインバーター回路６と、主回路コンデンサーＣ１又はＣ２と並列に接続され、インバーター回路６に制御電源を供給するＤＣ／ＤＣ電源回路５と、主回路コンデンサーＣ１又はＣ２のうち、ＤＣ／ＤＣ電源回路５が接続されていない側と、霜取り用電気ヒーター２との接続をオンオフする短絡装置４ａとを備えたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列に接続された第１のコンデンサーと第２のコンデンサーとを有し、交流電源からの入力を整流する倍電圧整流回路と、
前記倍電圧整流回路の出力電圧を交流電圧に変換するインバーター回路と、
前記第１のコンデンサー又は前記第２のコンデンサーと並列に接続され、前記インバーター回路に制御電源を供給する直流電源回路と、
前記第１のコンデンサー又は前記第２のコンデンサーのうち、前記直流電源回路が接続されていない側と、負荷との接続をオンオフする短絡装置と
を備えたことを特徴とする電気機器の制御装置。
【請求項２】
第１のコンデンサー及び第２のコンデンサーの直列接続回路と、第１の整流ダイオード及び第２の整流ダイオードの直列接続回路とを並列接続し、前記第１及び第２のコンデンサーの接続点と前記第１及び第２の整流ダイオードの接続点との間に交流電源を入力し、前記第１及び第２のコンデンサーの両端から直流電圧を出力する倍電圧整流回路と、
前記倍電圧整流回路の出力電圧を交流電圧に変換するインバーター回路と、
前記第２のコンデンサーの両端に接続され、前記インバーター回路に制御電源を供給する直流電源回路と、
前記倍電圧整流回路の一次側に接続された負荷と、
前記第１のコンデンサーの一端と、前記負荷との接続をオンオフする短絡装置と
を備えたことを特徴とする電気機器の制御装置。
【請求項３】
前記短絡装置は、電磁継電器により構成され、
前記交流電源からの入力があるとき、前記負荷との接続をオフにし、
前記交流電源からの入力がないとき、前記負荷との接続をオンにする
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器の制御装置。
【請求項４】
前記短絡装置は、手動スイッチ、ジャンパー、又はコネクターにより構成される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の電気機器の制御装置を備え、
前記負荷は、冷蔵庫の霜取り用電気ヒーターである
ことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気機器の制御装置及び冷蔵庫に関し、特に、コンデンサーの放電に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気機器の制御装置においては、例えば「ダイオードおよびコンデンサの直列回路からなる整流回路が交流電源に接続され、前記コンデンサに並列にスイッチを介して負荷が接続された電気機器において、前記交流電源の有無を検出する電源検出手段と、前記電源検出手段により前記交流電源が消失したことを検出したとき前記スイッチを所定期間ＯＮさせるよう制御する制御手段とを備えた」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２３７８６０号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、倍電圧整流回路を用いたインバーター主回路においては、交流電源からの入力が無くなると、ＤＣ／ＤＣ電源等が接続されていない主回路コンデンサーの放電経路が無くなり、当該主回路コンデンサーに充電された電荷の放電に時間がかかる、という問題点があった。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載の技術を、倍電圧整流回路を用いたインバーター主回路に適用するには、倍電圧整流回路の一次側に電流センサー及び検出回路を追加する必要がある。また、これらハードウェアだけでなく、マイクロコンピューターに対するソフトウェアの大幅な仕様変更をする必要がある。
このため、簡単な構成よって、主回路コンデンサーの電荷を放電することができない、という問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、交流電源からの入力が無くなった場合、倍電圧整流回路のコンデンサーの電荷を、負荷へ放電させる放電経路を形成することができる電気機器の制御装置及び冷蔵庫を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電気機器の制御装置は、
互いに直列に接続された第１のコンデンサーと第２のコンデンサーとを有し、交流電源からの入力を整流する倍電圧整流回路と、
前記倍電圧整流回路の出力電圧を交流電圧に変換するインバーター回路と、
前記第１のコンデンサー又は前記第２のコンデンサーと並列に接続され、前記インバーター回路に制御電源を供給する直流電源回路と、
前記第１のコンデンサー又は前記第２のコンデンサーのうち、前記直流電源回路が接続されていない側と、負荷との接続をオンオフする短絡装置と
を備えたものである。
【０００８】
また、この発明に係る冷蔵庫は、上記電気機器の制御装置を備え、前記負荷は、冷蔵庫の霜取り用電気ヒーターである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、第１のコンデンサー又は第２のコンデンサーのうち、直流電源回路が接続されていない側と、負荷との接続をオンオフする。
このため、交流電源からの入力が無くなった場合、第１のコンデンサー又は第２のコンデンサーのうち、直流電源回路が接続されていない側のコンデンサーの電荷を、負荷へ放電させる放電経路を形成することができる。
また、コンデンサーの電荷による感電の危険性を低減することができ、製品安全を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る冷蔵庫の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る冷蔵庫の制御装置の構成を示す回路図である。
【図３】実施の形態２に係る冷蔵庫の制御装置の構成を示す回路図である。
【図４】短絡装置の他の構成を示す図である。
【図５】短絡装置の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、電気機器として例えば冷蔵庫に、本発明に係る電気機器の制御装置を搭載した場合の形態について説明する。
【００１２】
図１は実施の形態１に係る冷蔵庫の構成を示す図である。
図１に示すように、冷蔵庫１００は、内箱１９０ａと外箱１９０ｂとの間に断熱材１９０ｃを充填した断熱箱体１９０を仕切壁により仕切り、例えば、上から冷蔵室１２０、氷室１３０、野菜室１５０、冷凍室１６０が形成されている。
【００１３】
各室の前面開口部は、扉で開閉される。
冷蔵室１２０は、回転式の冷蔵室扉１２０ａで開閉される。
氷室３１０は、引き出し式の氷室扉１３０ａで開閉される。
野菜室１５０は、引き出し式の野菜室扉１５０ａで開閉される。
冷凍室１６０は、引き出し式の冷凍室扉１６０ａで開閉される。
なお、冷蔵室１２０、氷室１３０、野菜室１５０、冷凍室１６０の配置は任意である。
【００１４】
冷蔵庫１００の背面部には、氷室１３０及び野菜室１５０付近の後方に、冷却室１７０が設けられる。
冷却室１７０には、冷気を生成する冷却用熱交換器９、冷却用熱交換器９で生成された冷気を庫内の各室に循環させるファン１０１、冷却用熱交換器９に付着する霜を溶かす霜取り用電気ヒーター２が配置される。
また、冷却室１７０には、冷却用熱交換器９からの冷却空気を各室に導入するための通風路が形成されている。
【００１５】
また、冷却室１７０の下、断熱箱体１９０の外部には、機械室１８０が設けられる。
機械室１８０には、圧縮機１０、除霜水蒸発用皿１０２などが設けられる。
機械室１８０の底面は、台板１０５で構成され、圧縮機１０などが台板１０５に固定される。
【００１６】
圧縮機１０、冷却用熱交換器９は、図示しない凝縮器、減圧手段などと冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成する。
【００１７】
冷蔵庫１００の背面部上部には、冷蔵庫の制御装置８が設置されている。
冷蔵庫の制御装置８は、庫内の配線によって霜取り用電気ヒーター２と接続されている。
この冷蔵庫の制御装置８は、霜取り用電気ヒーター２や、冷凍サイクルの各構成部の動作を制御するものである。
【００１８】
図２は実施の形態１に係る冷蔵庫の制御装置の構成を示す回路図である。
図２に示すように、本実施の形態１に係る冷蔵庫の制御装置は、短絡装置４ａ、ＤＣ／ＤＣ電源回路５、インバーター回路６、及び倍電圧整流回路７を備えている。
【００１９】
なお、ＤＣ／ＤＣ電源回路５は、本発明の直流電源回路に相当する。
【００２０】
倍電圧整流回路７は、主回路コンデンサーＣ１、主回路コンデンサーＣ２、整流ダイオードＤ１、整流ダイオードＤ２を有している。
【００２１】
倍電圧整流回路７は、主回路コンデンサーＣ１及びＣ２の直列接続回路と、整流ダイオードＤ１及びＤ２の直列接続回路とが並列に接続される。
主回路コンデンサーＣ１及びＣ２の接続点と、整流ダイオードＤ１及びＤ２の接続点との間に、交流電源１が入力される。
そして、倍電圧整流回路７は、交流電源１からの入力を倍電圧整流して、主回路コンデンサーＣ１及びＣ２の両端から直流電圧を出力する。
【００２２】
ここで、倍電圧整流とは、交流電源１によって与えられる電圧を、整流ダイオードＤ１により主回路コンデンサーＣ１に、また整流ダイオードＤ２により主回路コンデンサーＣ２に交互に充電することにより、交流電源１の約２倍の電圧を得るものである。
【００２３】
なお、主回路コンデンサーＣ１は、本発明の第１のコンデンサーに相当する。
また、主回路コンデンサーＣ２は、本発明の第２のコンデンサーに相当する。
また、整流ダイオードＤ１は、本発明の第１の整流ダイオードに相当する。
また、整流ダイオードＤ２は、本発明の第２の整流ダイオードに相当する。
【００２４】
交流電源１としては、例えば電源コンセントから供給される商用交流電源が想定される。
この交流電源１は、図示しない電源プラグを介して、当該冷蔵庫の制御装置８と接続される。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣ電源回路５は、主回路コンデンサーＣ２の両端に接続され、インバーター回路６に制御電源を供給する。
【００２６】
インバーター回路６は、倍電圧整流回路７の出力電圧を交流電圧に変換する。
インバーター回路６は、圧縮機１００に交流電圧を供給して、圧縮機１０の運転制御を行う。
例えば、インバーター回路６は、複数のスイッチング素子をブリッジ接続して構成し、個々のスイッチング素子のオンオフを制御することにより、入力された直流電圧を任意周波数の交流電圧に変換する。
【００２７】
霜取り用電気ヒーター２は、交流電源１の両端に、スイッチ３を介して接続されている。
また、霜取り用電気ヒーター２は、倍電圧整流回路７の一次側に接続されている。
【００２８】
霜取り用電気ヒーター２は、冷却用熱交換器９に付着した霜を溶かすものである。
霜取り用電気ヒーター２は、例えば、電力が供給されて発熱する電熱器により構成される。
スイッチ３は、図示しない霜取り制御装置によりオンオフ制御され、霜取り用電気ヒーター２への電力供給をオンオフする。
なお、スイッチ３は、例えば手動スイッチにより構成しても良い。
【００２９】
この霜取り用電気ヒーター２は、高電力・低抵抗であり、主回路コンデンサーＣ１の電荷を効率よく放電できる。詳細は後述する。
【００３０】
なお、霜取り用電気ヒーター２は、本発明における負荷に相当する。
【００３１】
短絡装置４ａは、主回路コンデンサーＣ１の一端と、霜取り用電気ヒーター２との接続（以下「Ａ−Ｂ間の接続」ともいう。）を、オンオフするものである。
短絡装置４ａは、例えば手動スイッチにより構成される。
【００３２】
なお、本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣ電源回路５が主回路コンデンサーＣ２の両端に接続された場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、主回路コンデンサーＣ１又は主回路コンデンサーＣ２の何れか一方と、並列に接続するようにしても良い。
この場合、短絡装置４ａは、ＤＣ／ＤＣ電源回路５が接続されていない主回路コンデンサーＣ２と、負荷との接続をオンオフする。
【００３３】
以上、本実施の形態における冷蔵庫の制御装置の構成について説明した。
次に、本実施の形態における冷蔵庫の制御装置の動作について説明する。
【００３４】
（交流電源ＯＮ）
まず、交流電源１からの交流電圧が入力されたときの動作を説明する。
【００３５】
初期状態において、短絡装置４ａによるＡ−Ｂ間の接続はオフ状態である。
【００３６】
図示しない電源プラグが、電源コンセントに接続されると、冷蔵庫の制御装置８に交流電源１からの交流電圧が入力される。
倍電圧整流回路７は、交流電源１によって与えられる電圧を倍電圧整流して、主回路コンデンサーＣ１及びＣ２の両端から直流電圧を出力する。
また、ＤＣ／ＤＣ電源回路５は、主回路コンデンサーＣ２によって平滑された直流電圧を、任意の直流電圧に変換する。そして、ＤＣ／ＤＣ電源回路５は、インバーター回路６に制御電源を供給する。
【００３７】
インバーター回路６は、ＤＣ／ＤＣ電源回路５から供給された制御電源により動作する。
そして、インバーター回路６は、例えばスイッチング素子をスイッチングして、倍電圧整流回路７の出力電圧を交流電圧に変換し、圧縮機１０の運転制御を行う。
【００３８】
一方、霜取り用電気ヒーター２は、図示しない霜取り制御装置によりスイッチ３がオンオフされて、交流電源１から交流電圧が供給される。
【００３９】
（交流電源ＯＦＦ）
次に、交流電源１からの交流電圧の入力が無くなった場合の動作を説明する。
【００４０】
例えば図示しない電源プラグが電源コンセントから抜かれるなど、交流電源１から当該冷蔵庫の制御装置８への交流電圧の入力が無くなった場合、倍電圧整流回路７には交流電圧が入力されない。
このとき、主回路コンデンサーＣ１及びＣ２には、電荷が充電された状態である。
【００４１】
交流電源１から倍電圧整流回路７への入力がない場合、主回路コンデンサーＣ２の電荷は、ＤＣ／ＤＣ電源回路５によって放電する。
また、交流電源１から倍電圧整流回路７への入力がない場合、ＤＣ／ＤＣ電源回路５からインバーター回路６への制御電源の供給は停止する。
【００４２】
インバーター回路６は、ＤＣ／ＤＣ電源回路５からの制御電源の供給が停止すると、例えばスイッチング素子はオフ状態となる。これにより、インバーター回路６の両端は非導通状態となる。
【００４３】
インバーター回路６の両端が非導通状態となると、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電する放電経路が無くなる。
このため、主回路コンデンサーＣ１の電荷の放電には、時間がかかる。
【００４４】
そこで、使用者は、手動操作により、短絡装置４ａによるＡ−Ｂ間の接続をオン状態にする。
【００４５】
短絡装置４ａによるＡ−Ｂ間の接続がオン状態になると、主回路コンデンサーＣ１の一端と、霜取り用電気ヒーター２とが接続され、主回路コンデンサーＣ１の電荷を霜取り用電気ヒーター２へ放電する放電経路が形成される。
【００４６】
これにより、主回路コンデンサーＣ１の電荷が放電される。
【００４７】
使用者は、主回路コンデンサーＣ１の電荷が放電される十分な時間が経過した後、手動操作により、短絡装置４ａによるＡ−Ｂ間の接続をオフ状態にする。
【００４８】
（効果）
以上のように本実施の形態においては、倍電圧整流回路７の主回路コンデンサーＣ１の一端と、倍電圧整流回路７の一次側に接続された霜取り用電気ヒーター２との接続をオンオフする短絡装置４ａを設けた。
このため、交流電源１からの入力が無くなった場合、主回路コンデンサーＣ１の電荷を霜取り用電気ヒーター２へ放電させる放電経路を形成することができる。
【００４９】
また、主回路コンデンサーＣ１の一端と、霜取り用電気ヒーター２との間に、例えば手動スイッチからなる短絡装置４ａを設ける。
このため、極めて簡単な構成によって、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電することができる。
【００５０】
また、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電する負荷として、高電力・低抵抗の霜取り用電気ヒーター２を用いる。
このため、短時間で主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電することができる。
【００５１】
また、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電する負荷として、冷蔵庫１００の設置されている霜取り用電気ヒーター２を用いる。
このため、冷蔵庫の制御装置８に、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電するための抵抗器などを設ける必要がなく、コストを削減することができる。
【００５２】
また、主回路コンデンサーＣ１の電荷による感電の危険性を低減することができ、製品安全を向上させることができる。
【００５３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、例えば手動スイッチからなる短絡装置４ａを用いた。
本実施の形態２では、交流電源１からの入力により動作するリレーからなる短絡装置４ｂを用いる。
【００５４】
図３は実施の形態２に係る冷蔵庫の制御装置の構成を示す回路図である。
図３に示すように、本実施の形態２に係る冷蔵庫の制御装置８は、上記実施の形態１の構成に代えて、リレー（電磁継電器）からなる短絡装置４ｂを備える。
なお、その他の構成は上記実施の形態１の構成と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
【００５５】
短絡装置４ｂは、接点４ｂ１と、コイル４ｂ２とを有する。
コイル４ｂ２は、交流電源１の両端に接続され、交流電源１からの入力により接点４ｂ１を駆動する。
接点４ｂ１は、主回路コンデンサーＣ１の一端と、霜取り用電気ヒーター２との接続を、オンオフする。
接点４ｂ１は、コイル４ｂ２により駆動されると、接点をオフにする。即ち、接点４ｂ１は、ｂ接点（ノーマルクローズ）である。
【００５６】
このような構成により、本実施の形態２に係る冷蔵庫の制御装置８において、短絡装置４ｂの動作は次のようになる。
短絡装置４ｂは、交流電源１からの入力があるとき、Ａ−Ｂ間の接続をオフにする。
短絡装置４ｂは、交流電源１からの入力がないとき、Ａ−Ｂ間の接続をオフにする。
【００５７】
（効果）
以上のように本実施の形態においては、短絡装置４ｂは、交流電源１からの入力に応じて、Ａ−Ｂ間の接続をオンオフする。
このため、上記実施の形態１の効果に加え、使用者によりスイッチ操作を行うことなく、自動で主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電することができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態１又は２では、手動スイッチを用いた短絡装置４ａ、又はリレーを用いた短絡装置４ｂの場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、主回路コンデンサーＣ１の一端と、霜取り用電気ヒーター２との接続をオンオフするものであれば良い。
【００５９】
例えば、図４に示すように、ジャンパー４ｃを用いて、手動により、Ａ−Ｂ間の接続をオンオフするようにしても良い。
例えば、図５に示すように、コネクター４ｄを用いて、手動により、Ａ−Ｂ間の接続をオンオフするようにしても良い。
【００６０】
なお、上記実施の形態１又は２では、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電する負荷として、霜取り用電気ヒーター２を用いる場合を説明した。
本発明はこれに限るものではなく、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電するものであれば任意の負荷を用いることができる。
【００６１】
例えば、冷蔵庫１００の庫内を点灯する庫内灯や、ファン１０１を駆動するファンモータなどを負荷として用いても良い。
このような構成によっても、極めて簡単な構成によって、主回路コンデンサーＣ１の電荷を、短時間で放電することができる。
また、冷蔵庫の制御装置８に、主回路コンデンサーＣ１の電荷を放電するための抵抗器などを設ける必要がなく、コストを削減することができる。
【００６２】
なお、上記実施の形態１又は２では、電気機器として冷蔵庫に、本発明の電気機器の制御装置を適用した場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば空気調和機、掃除機、誘導加熱調理器など、任意の電気機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  交流電源、２  霜取り用電気ヒーター、３  スイッチ、４ａ  短絡装置、４ｂ  短絡装置、４ｂ１  接点、４ｂ２  コイル、４ｃ  ジャンパー、４ｄ  コネクター、５  ＤＣ／ＤＣ電源回路、６  インバーター回路、７  倍電圧整流回路、８  冷蔵庫の制御装置、９  冷却用熱交換器、１０  圧縮機、１００  冷蔵庫、１０１  ファン、１０２  除霜水蒸発用皿、１０５  台板、１２０  冷蔵室、１２０ａ  冷蔵室扉、１３０  氷室、１３０ａ  氷室扉、１５０  野菜室、１５０ａ  野菜室扉、１６０  冷凍室、１６０ａ  冷凍室扉、１７０  冷却室、１８０  機械室、１９０  断熱箱体、１９０ａ  内箱、１９０ｂ  外箱、１９０ｃ  断熱材、３１０  氷室、Ｃ１  主回路コンデンサー、Ｃ２  主回路コンデンサー、Ｄ１  整流ダイオード、Ｄ２  整流ダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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