(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を直流電力に整流する整流手段と、
前記整流手段から出力された直流電圧を所定の大きさの直流電圧へ変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段から出力された直流電圧の変動を抑制する抑制手段と、
前記整流手段から出力された直流電圧をモータへ供給すると共に、前記抑制手段から出力された直流電圧によって駆動することによって該モータを制御するモータ制御手段と、
前記整流手段から出力された直流電圧を前記モータ制御手段へ伝送する第１伝送線と、
前記抑制手段から出力された直流電圧を前記モータ制御手段へ伝送する第２伝送線と、
前記電圧変換手段と前記モータ制御手段との間に設けられ、前記第１伝送線と前記第２伝送線とが短絡した場合に前記モータ制御手段から前記抑制手段への電流の流れを遮断する遮断手段と、
を備えた直流モータ制御装置。
【請求項２】
一端が前記遮断手段及び前記モータ制御手段に接続され、他端が基準電位に接続されるコンデンサが備えられ、
前記コンデンサは、前記モータへ供給される電圧に対して耐圧を有する請求項１記載の直流モータ制御装置。
【請求項３】
交流電力を前記整流手段へ供給する端子と前記整流手段との間に設けられるヒューズを備える請求項１又は請求項２記載の直流モータ制御装置。
【請求項４】
前記モータは、空気調和機に用いられるファンを回転させ、
前記遮断手段は、前記整流手段、前記電圧変換手段、及び前記抑制手段と共に前記空気調和機が有する室内機の制御基板に設けられ、
前記モータ制御手段は、前記モータと共に前記空気調和機が有する室内機に設けられる請求項１から請求項３の何れか１項記載の直流モータ制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の直流モータ制御装置によって、ファンを回転させるモータが制御される室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータ制御装置及び室内機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流モータへ駆動用の電力を供給すると共に、直流モータを制御する直流モータ制御装置は、サージ電圧によって直流モータ制御装置を構成するＩＣ等が破損する場合がある。
ここで、特許文献１には、ブラシレスモータへ電力供給するモータ駆動装置の構成要素である制御手段への電力源・制御電源の正側出力と前記制御手段の制御電源入力端子間にサージ吸収手段を設け、接続電路に発生する急峻なサージ電圧吸収を可能とする、技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８７２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来の直流モータ制御装置の構成を図２に示す。直流モータ制御装置１２０は、交流電力を直流電力に整流するための整流回路１００と、整流回路１００から出力された直流電圧を所定の大きさの直流電圧へ変換するスイッチング電源１０２と、スイッチング電源１０２から出力された直流電圧の変動を抑制するレギュレータＩＣ１０４と、を備える。そして、直流モータ制御装置１２０は、スイッチング電源１０２から出力された直流電圧によって駆動して直流モータ１０６を制御すると共に、整流回路１００から出力された直流電圧を該モータへ供給するパワーモジュール１０８を備える。
【０００５】
パワーモジュール１０８が何らかの原因によって破損した場合、整流回路１００からパワーモジュール１０８へモータ駆動用電圧ＶＭ（例えばＤＣ１４０Ｖ〜３４０Ｖ）を伝送するＶＭ伝送線１１０と、レギュレータＩＣ１０４からパワーモジュール１０８へ制御回路用電圧ＶＣＣ（例えば１５Ｖ)を送電するＶＣＣ伝送線１１２が短絡する場合がある。
このような場合、ＶＣＣ伝送線１１２を介して、レギュレータＩＣ１０４へモータ駆動用電圧ＶＭである高電圧が流れ、レギュレータＩＣ１０４が破損する可能性があった。すなわち、パワーモジュール１０８の破損に伴い、レギュレータＩＣ１０４までも破損する可能性があった。このため、直流モータ制御装置１２０が故障した場合に、破損個所の特定に時間を要したり、パワーモジュール１０８と共にレギュレータＩＣ１０４も交換する必要性が生じていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、モータを制御すると共に、モータ駆動用の直流電圧をモータへ供給するためのモータ制御手段の破損に伴い、他の回路が破損することを防ぐことができる、直流モータ制御装置及び室内機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の直流モータ制御装置及び室内機は以下の手段を採用する。
【０００８】
すなわち、本発明に係る直流モータ制御装置は、交流電力を直流電力に整流する整流手段と、前記整流手段から出力された直流電圧を所定の大きさの直流電圧へ変換する電圧変換手段と、前記電圧変換手段から出力された直流電圧の変動を抑制する抑制手段と、前記整流手段から出力された直流電圧をモータへ供給すると共に、前記抑制手段から出力された直流電圧によって駆動することによって該モータを制御するモータ制御手段と、前記整流手段から出力された直流電圧を前記モータ制御手段へ伝送する第１伝送線と、前記抑制手段から出力された直流電圧を前記モータ制御手段へ伝送する第２伝送線と、前記電圧変換手段と前記モータ制御手段との間に設けられ、前記第１伝送線と前記第２伝送線とが短絡した場合に前記モータ制御手段から前記抑制手段への電流の流れを遮断する遮断手段と、を備える。
【０００９】
本発明によれば、整流手段によって、例えば電力系統からの交流電力が直流電力に整流され、そして、整流手段から出力された直流電圧がモータ制御手段を介してモータへ供給される。また、電圧変換手段によって、整流手段から出力された直流電圧が所定の大きさの直流電圧へ変換され、抑制手段によって変動が抑制されたうえで、モータ制御手段の制御回路用の信号として、モータ制御手段へ伝送される。整流手段から出力された直流電圧は、第１伝送線によってモータ制御手段へ伝送される。抑制手段から出力された直流電圧は、第２伝送線によってモータ制御手段へ伝送される。
また、遮断手段が、電圧変換手段とモータ制御手段との間に設けられ、第１伝送線と前記第２伝送線とが短絡した場合にモータ制御手段から抑制手段への電流の流れを遮断する。
【００１０】
ここで、モータ制御手段の故障により、整流手段からモータ制御手段へ電圧（高電圧、例えば１４４Ｖ〜３４０Ｖ）を伝送する第１伝送線と、抑制手段からモータ制御手段へ電圧（低電圧、例えば１５Ｖ）を伝送する第２伝送線とが短絡する場合がある。この場合、整流手段からモータ制御手段へ流れる高電圧が、抑制手段へ流れることとなり、抑制手段が破損する可能性がある。
しかしながら、抑制手段とモータ制御手段との間に設けられた遮断手段によって、第１伝送線と前記第２伝送線とが短絡した場合に、上記高電圧の抑制手段への流れが遮断されることとなるので、抑制手段の破損が防がれることとなる。
【００１１】
従って、本発明は、モータ制御手段の破損に伴い、他の回路が破損することを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の直流モータ制御装置は、一端が前記遮断手段及び前記モータ制御手段に接続され、他端が基準電位に接続されるコンデンサが備えられ、前記コンデンサが、前記モータへ供給される電圧に対して耐圧を有してもよい。
【００１３】
本発明によれば、直流モータ制御装置には、一端が遮断手段及びモータ制御手段に接続され、他端が基準電位に接続されるコンデンサが備えられる。該コンデンサは、整流手段からモータ制御手段へ電圧を伝送する伝送線と、抑制手段からモータ制御手段へ電圧を伝送する伝送線とが短絡した場合に、破損する場合がある。
【００１４】
そのため、本発明は、該コンデンサを、モータへ供給される電圧に対して耐圧を有するコンデンサ、すなわち、高耐圧のコンデンサとすることによって、コンデンサの破損を防止できる。
また、本願発明は、交流電力を前記整流手段へ供給する端子と前記整流手段との間に設けられるヒューズを備えてもよい。
【００１５】
また、本発明の直流モータ制御装置は、前記モータが、空気調和機に用いられるファンを回転させ、前記遮断手段が、前記整流手段、前記電圧変換手段、及び前記抑制手段と共に前記空気調和機が有する室内機の制御基板に設けられ、前記モータ制御手段が、前記モータと共に前記空気調和機が有する室内機に設けられてもよい。
【００１６】
本発明によれば、空気調和機の室内機の制御基板に遮断手段が設けられるので、空気調和機の室内機にモータ制御手段が設けられるので、室内機の制御基板の破損を防止することができる。
【００１７】
一方、本発明に係る室内機は、上記記載の直流モータ制御装置によって、ファンを回転させるモータが制御される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モータを制御すると共に、モータ駆動用の直流電圧をモータへ供給するためのモータ制御手段の破損に伴い、他の回路が破損することを防ぐことができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る直流モータ制御装置の構成図である。
【図２】従来の直流モータ制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る直流モータ制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る直流モータ制御装置１０の構成図である。
なお、本実施形態に係る直流モータ制御装置１０は、空気調和機に適用される。そして、直流モータ制御装置１０は、室内制御装置１６に設けられる室内制御基板１２、及びファンアッセンブリ２２に設けられるモータ制御基板１４で構成される。なお、室内制御装置１６及びファンアッセンブリ２２は、室内機８０に設けられている。
【００２１】
室内制御基板１２は、ファンアッセンブリ２２との通信（モータ制御基板１４に対する電力の供給や制御信号の伝送等）、各種情報を表示するディスプレイの制御、リモコンとの通信、及びルーパの制御等を行う。
モータ制御基板１４は、ファンアッセンブリ２２に備えられるファン２０を回転させる直流モータ１８（例えばブラシレスモータ）を制御する。
【００２２】
直流モータ制御装置１０は、電力系統２４から交流電力（単相交流電力）が端子２５を介して供給される。そして、交流電力は、整流回路２６によって、直流電力へ整流される。整流回路２６は、ダイオードスタック２８とコンデンサ３０で構成され、例えば、１００Ｖ〜２４０Ｖの交流電力を１４４〜３４０Ｖの直流電力へ整流する。
【００２３】
なお、端子２５とダイオードスタック２８との間には、ヒューズ３２が設けられている。ヒューズ３２は、ホルダーに着脱可能に備えられ、容易に交換可能とされている。
【００２４】
整流回路２６から出力される直流電圧は、直流モータ１８を駆動させるための電圧であるモータ駆動用電圧ＶＭとして、モータ制御基板１４のパワーモジュール３４へＶＭ伝送線３６及び端子３７を介して伝送され、モータ制御基板１４から直流モータ１８へ供給される。
【００２５】
また、整流回路２６からの直流電圧は、該直流電圧を所定の大きさ（例えば１８Ｖ）の直流電圧へ変換するスイッチング電源３８へ出力され、スイッチング電源３８で変換された直流電圧は、レギュレータＩＣ４０へ出力される。レギュレータＩＣ４０は、スイッチング電源３８から出力された直流電圧の変動を抑制、すなわち、定電圧（例えば１５Ｖ）とする。
【００２６】
そして、レギュレータＩＣ４０から出力された直流電圧は、制御回路用電圧ＶＣＣとして、モータ制御基板１４に備えられているパワーモジュール３４へＶＣＣ伝送線４２及び端子４３を介して伝送される。
【００２７】
すなわち、パワーモジュール３４は、整流回路２６から出力された直流電圧を直流モータ１８へ供給すると共に、レギュレータＩＣ４０から出力された制御回路用電圧ＶＣＣによって駆動することによって直流モータ１８を制御する。
また、室内制御基板１２は、受光素子（フォトトランジスタ）４４と発光ダイオード４６で構成されたフォトカプラ４８を備えている。
【００２８】
受光素子４４は、一端がＶＣＣ伝送線４２に接続され、抵抗５０，５２が直列に接続された分割抵抗５４に他端が接続される。分割抵抗５４の一端は、基準電位（ＧＮＤ）とされた基準電位線５６に接続される。抵抗５０，５２の間には、ＶＳＰ伝送線５８が接続され、ＶＳＰ伝送線５８には、一端が基準電位線５６に接続されたコンデンサ６０が接続される。
一方、発光ダイオード４６は、一端が抵抗５０を介してＶＣＣ伝送線４２に接続され、他端がコンデンサ６２に接続される。なお、コンデンサ６２の一端は、基準電位線５６に接続される。
【００２９】
すなわち、フォトカプラ４８の発光ダイオード４６が発光し、受光素子４４で該発光を受光する受光回数に応じてコンデンサ６０が充電される。そして、コンデンサ６０に充電された電圧が、直流モータ１８の速度指令値（ＶＳＰ）としてパワーモジュール３４へＶＳＰ伝送線５８及び端子５９を介して伝送される。
【００３０】
また、発光ダイオード４６とコンデンサ６２との間には、ＶＦ伝送線６４が接続され、直流モータ１８の回転数を示した回転数パルス出力（ＶＦ）がパワーモジュール３４へＶＦ伝送線６４を介して伝送される。回転数パルス出力は、例えば直流モータ１８の１回転当たり１２の矩形波を出力する。
【００３１】
なお、基準電位線５６は、端子５７を介してモータ制御基板１４に接続されることによって、室内制御基板１６とモータ制御基板１４の基準電位を同電位としている。
【００３２】
また、室内制御基板１２は、レギュレータＩＣ４０とパワーモジュール３４との間、すなわちＶＣＣ伝送線４２上に設けられ、パワーモジュール３４からレギュレータＩＣ４０への電流の流れを遮断するダイオード６６が備えられている。
【００３３】
また、室内制御基板１２は、一端がダイオード６６及びパワーモジュール３４に接続、すなわちＶＣＣ伝送線４２にされ、他端が基準電位線５６に接続されたコンデンサ６８が備えられている。本実施形態では、コンデンサ６８は、直流モータ１８へ供給されるモータ駆動用電圧ＶＭに対して耐圧を有する、すなわち高耐圧のコンデンサとされている。
なお、コンデンサ６８は、ＶＣＣ伝送線４２の電圧平滑を目的に設置され、ＶＣＣ伝送線４２へのノイズ及びサージ進入によるパワーモジュール３４の誤動作及び破壊を防止するものである。
【００３４】
以上のように、室内制御基板１２は、ＶＭ伝送線３６を介して直流モータ１８を駆動させるためのモータ駆動用電圧ＶＭである高電圧（１４４Ｖ〜３４０Ｖ）をパワーモジュール３４へ伝送する。また、室内制御基板１２は、ＶＣＣ伝送線４２、ＶＦ伝送線６４、及びＶＳＰ伝送線５８を介して、直流モータ１８を制御するための電圧である、低電圧（１５Ｖ）をパワーモジュール３４へ伝送する。
【００３５】
ここで、パワーモジュール３４の故障により、ＶＭ伝送線３６とＶＣＣ伝送線４２とが短絡する場合がある。この場合、整流回路２６からパワーモジュール３４へ流れる高電圧が、レギュレータＩＣ４０へ流れ込み、レギュレータＩＣ４０が破損する可能性がある。
しかしながら、レギュレータＩＣ４０とパワーモジュール３４との間に設けられたダイオード６６によって、上記高電圧のレギュレータＩＣ４０への流れが遮断されることとなるので、レギュレータＩＣ４０の破損が防がれる。
【００３６】
また、ＶＭ伝送線３６とＶＣＣ伝送線４２との短絡によって、コンデンサ６８へも高電圧が流れることとなる。しかし、コンデンサ６８を高耐圧のコンデンサとすることで、コンデンサ６８の破損が防がれる。
【００３７】
なお、ＶＭ伝送線３６とＶＣＣ伝送線４２とが短絡すると、ＶＭ伝送線３６は、基準電位にも短絡するため、ヒューズ３２はすぐに溶断することとなり、室内制御基板１２及びモータ制御基板１４への電力系統２４からの電力供給は停止される。
【００３８】
以上説明したように、ダイオード６６を有しない従来の室内制御基板１２は、パワーモジュール３４が故障し、ＶＭ伝送線３６とＶＣＣ伝送線４２とが短絡すると、これに伴い、レギュレータＩＣ４０及びコンデンサ６８が破損していたが、本実施形態では、レギュレータＩＣ４０及びコンデンサ６８の破損が防がれる。そのため、パワーモジュール３４が故障し、ＶＭ伝送線３６とＶＣＣ伝送線４２とが短絡しても、パワーモジュール３４の修復（交換）及びヒューズ３２の交換を行うのみで修理が完了することとなる。
【００３９】
以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、直流モータ制御装置１０を空気調和機の室内機８０に適用する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、空気調和機の室内機以外の他の直流モータ１８を駆動させる装置に適用する形態としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０    直流モータ制御装置
１２    室内制御基板
１４    モータ制御基板
１６    室内制御装置
１８    直流モータ
２０    ファン
２２    ファンアッセンブリ
２６    整流回路
３４    パワーモジュール
３８    スイッチング電源
４０    レギュレータＩＣ
６６    ダイオード
６８    コンデンサ
【図１】
0005943551.tif 000002
【図２】
0005943551.tif 000003