(57)【要約】【課題】圧縮機の脱調に起因して圧縮機等の異常加熱、破壊が発生することを圧縮機の脱調をソフト的に検出しなくても防止でき、且つ、一般的な圧縮機を利用できる圧縮機制御装置を提供する。【解決手段】圧縮機制御装置は、直流電圧を三相交流電圧に変換し、三相交流モータに供給するインバータ部と、前記三相交流モータによって駆動される圧縮機と、第１所定温度以上でオフ状態になる第１感熱スイッチと、第２所定温度以上でオフ状態になる第２感熱スイッチとを備える。前記インバータ部の第１出力端と前記圧縮機とが前記第１感熱スイッチを介して接続される。前記インバータ部の第２出力端と前記圧縮機とが前記第２感熱スイッチを介して接続される。前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチが前記圧縮機の外装表面に設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を三相交流電圧に変換し、三相交流モータに供給するインバータ部と、
前記三相交流モータによって駆動される圧縮機と、
第１所定温度以上でオフ状態になる第１感熱スイッチと、
第２所定温度以上でオフ状態になる第２感熱スイッチとを備え、
前記インバータ部の第１出力端と前記圧縮機とが前記第１感熱スイッチを介して接続され、
前記インバータ部の第２出力端と前記圧縮機とが前記第２感熱スイッチを介して接続され、
前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチが前記圧縮機の外装表面に設けられることを特徴とする圧縮機制御装置。
【請求項２】
前記インバータ部の第１出力端と前記圧縮機との間を着脱可能に接続する第１配線部材と、
前記インバータ部の第２出力端と前記圧縮機との間を着脱可能に接続する第２配線部材と、を備え、
前記第１配線部材が前記第１感熱スイッチを含み、前記第２配線部材が前記第２感熱スイッチを含む請求項１に記載の圧縮機制御装置。
【請求項３】
前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチが互いに近接している請求項１又は請求項２に記載の圧縮機制御装置。
【請求項４】
前記第１所定温度及び前記第２所定温度が同一温度である請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機制御装置。
【請求項５】
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部と、
前記スイッチング素子がオン状態のときにエネルギーを一時的に貯め、前記スイッチング素子がオフ状態のときに貯まっていた前記エネルギーを開放するリアクタとを備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子を前記オン状態から前記オフ状態に移行させるときに、可聴域より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てから前記オフ状態に移行させることを特徴とする力率改善回路。
【請求項６】
前記制御部は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子のオンデューティを変化させる請求項５に記載の力率改善回路。
【請求項７】
前記制御部は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子のオンデューティを徐々に小さくする請求項６に記載の力率改善回路。
【請求項８】
電装部品と、
前記電装部品を実装面に実装する基板と、
前記電装部品に取り付けられる放熱器とを備え、
前記放熱器は、前記基板の前記実装面の反対面側まで延伸していることを特徴とする電装部品の放熱構造。
【請求項９】
前記基板の前記反対面の少なくとも一部を覆う金属カバーを備え、
前記放熱器は、前記金属カバーに接している請求項８に記載の電装部品の放熱構造。
【請求項１０】
前記放熱器は、一体部品であり、前記基板の側面を跨いで前記基板の前記実装面側から前記基板の前記反対面側まで延伸している請求項８又は請求項９に記載の電装部品の放熱構造。
【請求項１１】
使用時において前記電装部品は前記基板より下に配置される請求項８〜１０のいずれか一項に記載の電装部品の放熱構造。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮機制御装置、請求項５〜７のいずれか一項に記載の力率改善回路、及び請求項８〜１１のいずれか一項に記載の電装部品の放熱構造を少なくとも一つ備えることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機制御装置、力率改善回路、電装部品の放熱構造、及びそれらを少なくとも一つ備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、冷凍サイクルの一要素である圧縮機を制御する圧縮機制御装置を備えている。
【０００３】
圧縮機を駆動させるモータに矩形波電圧を供給するタイプの圧縮機制御装置は、モータのロータ位置を検出する位置検出回路を備えており、圧縮機が脱調すると位置検出回路の出力に基づいてマイクロコンピュータで圧縮機の運転を停止することができる。
【０００４】
一方、圧縮機を駆動させるモータに正弦波状電圧を供給するタイプの圧縮機制御装置は、モータのロータ位置を検出する位置検出回路を備えなくてもシャント抵抗でモータ電流を検出して圧縮機を制御することができる。
【０００５】
また、空気調和機は、力率改善回路を通常備えている。力率改善回路としては、例えば（i）リアクタのみ、（ii）リアクタとスイッチング素子を利用する簡易ＰＡＭ方式、（iii）リアクタとスイッチング素子を全波領域で使用するアクティブフィルタ方式、（iv）アクティブフィルタ方式を並列使用するインターリーブ方式、などが利用できる。
【０００６】
リアクタとスイッチング素子を有する力率改善回路は、負荷に電流が流れていないタイミングでスイッチング素子をオン状態にすることにより、リアクタ及びスイッチング素子に電流が流れてリアクタにエネルギーを一時的に貯めることができる。その後、スイッチング素子をオン状態からオフ状態にすると、リアクタに貯まっていたエネルギーが負荷に供給される。これにより、力率が改善する。
【０００７】
また、空気調和機は基板上に実装される電装部品を備えている。基板上に実装される電装部品のうち放熱を必要とする電装部品には放熱器が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０１０３９号公報（第１図及び段落００１８）
【特許文献２】特開２００８−２５３０９４号公報（段落００４６及び００４７）
【特許文献３】特開２０１３−１５３０６５号公報（要約及び第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
位置検出回路を備えない構成の従来の圧縮機制御装置は、モータ電流の波形に基づいて脱調の有無をマイクロコンピュータで判定するが、モータ電流の位相やピーク値等を比較して判定するため、判定に時間がかかる場合がある。また、判定の誤り等で脱調をマイクロコンピュータが検出できなかった場合は、圧縮機が脱調により停止しているにも関わらず、モータコイルに電圧が印加され続けて、パワー素子（モータに電圧を供給するインバータ回路の構成素子）や圧縮機の異常加熱、破壊が発生するおそれがある。
【００１０】
圧縮機制御装置に関して特許文献１には、圧縮機の脱調をソフト的に検出せずに圧縮機を温度保護できる技術が開示されている。しかしながら、特許文献１で開示されている技術では、圧縮機内部にプロテクタ（感熱スイッチ）を設けている。このため、プロテクタ（感熱スイッチ）を内蔵する特殊タイプの圧縮機を用意する必要があり、一般的な圧縮機を利用できないという課題がある。
【００１１】
また、リアクタとスイッチング素子を有する従来の力率改善回路を備えている空気調和機では、力率改善回路のスイッチング素子をオン状態からオフ状態にすると、商用交流電源から空気調和機に出力される交流電流が急激に減少する。その時、商用交流電源から空気調和機に出力される交流電圧が対応できず、歪みが生じる。商用交流電源から空気調和機に出力される交流電圧に生じる歪みは、商用交流電源に接続されている他の機器に悪影響を及ぼすため、好ましくない。
【００１２】
力率改善回路の一例として、特許文献２のＰＡＭ回路がある。また別の力率改善回路として、図４に示す簡易ＰＡＭ方式の力率改善回路１０５がある。力率改善回路１０５において力率を改善するためにＩＧＢＴ１０６のオン／オフを図５のように切り替えると、力率改善回路１０５の入力電圧及び入力電流は図５に示す波形になる。すなわち、ＩＧＢＴ１０６がオン状態からオフ状態に移行するときに力率改善回路１０５の入力電流が急激に変化し、力率改善回路１０５の入力電圧（商用交流電源１００から出力される商用交流電圧）に歪みが生じるという課題がある。
【００１３】
また、空気調和機は強制空冷できない放熱器（例えば電装ボックス内に収納される放熱器など）を備えている。従来の電装部品の放熱構造では、電装部品に放熱器を単純に取り付けているだけであるため、強制空冷できない放熱器の放熱効果を向上させるには、強制空冷できない放熱器を大きくするしかなかった。しかしながら、強制空冷できない放熱器を大きくすると、その周囲に他の電装部品を設置できなくなり、基板の大型化を招いてしまう。
【００１４】
電装部品の放熱構造に関して特許文献３には、発熱素子（放熱を必要とする電装部品）の一方の面に接するヒートシンク（放熱器）と、発熱素子の他面及び金属カバーに接する放熱シートとを備える発熱素子の放熱構造が開示されている。特許文献３で開示されている発熱素子の放熱構造は、ヒートシンクを強制空冷できる構造であるが、ヒートシンクを強制空冷しない場合にはヒートシンクの放熱効果を向上させることができない。
【００１５】
上記の問題は空気調和機に限らず、圧縮機制御装置、力率改善回路、及び電装部品の放熱構造を少なくとも一つ備える電気機器全般に起こり得る問題である。
【００１６】
本発明は、上記の状況に鑑み、圧縮機の脱調に起因して圧縮機等の異常加熱、破壊が発生することを圧縮機の脱調をソフト的に検出しなくても防止でき、且つ、一般的な圧縮機を利用できる圧縮機制御装置及びそれを備えた電気機器を提供することを第１の目的とする。
【００１７】
本発明は、上記の状況に鑑み、力率改善回路の構成部品であるスイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電圧に歪みが生じることを抑制できる力率改善回路及びそれを備えた電気機器を提供することを第２の目的とする。
【００１８】
本発明は、上記の状況に鑑み、強制空冷できなくても放熱器の放熱効果を向上させることができ、基板の電装部品実装可能領域が放熱器によって狭められることを抑制できる電装部品の放熱構造及びそれを備えた電気機器を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記第１の目的を達成するために本発明に係る圧縮機制御装置は、直流電圧を三相交流電圧に変換し、三相交流モータに供給するインバータ部と、前記三相交流モータによって駆動される圧縮機と、第１所定温度以上でオフ状態になる第１感熱スイッチと、第２所定温度以上でオフ状態になる第２感熱スイッチとを備え、前記インバータ部の第１出力端と前記圧縮機とが前記第１感熱スイッチを介して接続され、前記インバータ部の第２出力端と前記圧縮機とが前記第２感熱スイッチを介して接続され、前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチが前記圧縮機の外装表面に設けられる構成（第１の構成）とする。
【００２０】
上記第１の構成の圧縮機制御装置において、前記インバータ部の第１出力端と前記圧縮機との間を着脱可能に接続する第１配線部材と、前記インバータ部の第２出力端と前記圧縮機との間を着脱可能に接続する第２配線部材と、を備え、前記第１配線部材が前記第１感熱スイッチを含み、前記第２配線部材が前記第２感熱スイッチを含む構成（第２の構成）とすることが望ましい。
【００２１】
上記第１又は第２の構成の圧縮機制御装置において、前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチが互いに近接している構成（第３の構成）とすることが望ましい。
【００２２】
上記第１〜第３のいずれかの構成の圧縮機制御装置において、前記第１所定温度及び前記第２所定温度が同一温度である構成（第４の構成）とすることが望ましい。
【００２３】
上記第２の目的を達成するために本発明に係る力率改善回路は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する制御部と、前記スイッチング素子がオン状態のときにエネルギーを一時的に貯め、前記スイッチング素子がオフ状態のときに貯まっていた前記エネルギーを開放するリアクタとを備え、前記制御部は、前記スイッチング素子を前記オン状態から前記オフ状態に移行させるときに、可聴域より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てから前記オフ状態に移行させる構成（第５の構成）とする。
【００２４】
上記第５の構成の力率改善回路において、前記制御部は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子のオンデューティを変化させる構成（第６の構成）とすることが望ましい。
【００２５】
上記第６の構成の力率改善回路において、前記制御部は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子のオンデューティを徐々に小さくする構成（第７の構成）とすることが望ましい。
【００２６】
上記第３の目的を達成するために本発明に係る電装部品の放熱構造は、電装部品と、前記電装部品を実装面に実装する基板と、前記電装部品に取り付けられる放熱器とを備え、前記放熱器は、前記基板の前記実装面の反対面側まで延伸している構成（第８の構成）とする。
【００２７】
上記第８の構成の電装部品の放熱構造において、前記基板の前記反対面の少なくとも一部を覆う金属カバーを備え、前記放熱器は、前記金属カバーに接している構成（第９の構成）とすることが望ましい。
【００２８】
上記第８又は第９の構成の電装部品の放熱構造において、前記放熱器は、一体部品であり、前記基板の側面を跨いで前記基板の前記実装面側から前記基板の前記反対面側まで延伸している構成（第１０の構成）とすることが望ましい。
【００２９】
上記第８〜第１０のいずれかの構成の電装部品の放熱構造において、使用時において前記電装部品は前記基板より下に配置される構成（第１１の構成）とすることが望ましい。
【００３０】
上記第１〜第３の少なくとも一つの目的を達成するために本発明に係る電気機器は、上記第１〜第４のいずれかの構成の圧縮機制御装置、上記第５〜第７のいずれかの構成の力率改善回路、及び上記第８〜第１１のいずれかの構成の電装部品の放熱構造を少なくとも一つ備える構成（第１２の構成）とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る圧縮機制御装置及びそれを備えた電気機器によると、圧縮機が脱調すると、圧縮機が脱調により停止しているにも関わらずモータコイルに電圧が印加されることで圧縮機の外装表面の温度が上昇し、この温度上昇に応じて第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチがオフ状態になり、モータコイルに電圧が印加されなくなる。これにより、圧縮機の脱調に起因して圧縮機等の異常加熱、破壊が発生することを圧縮機の脱調をソフト的に検出しなくても防止できる。また、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチが圧縮機の外装表面に設けられるので、圧縮機自体を特別な構成にする必要がなく、一般的な圧縮機を利用できる。
【００３２】
本発明に係る力率改善回路及びそれを備えた電気機器によると、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させるときに、可聴域より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てからオフ状態に移行させるので、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電流が急激に減少することを防止することができる。これにより、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電圧に歪みが生じることを抑制できる。
【００３３】
本発明に係る電装部品の放熱構造及びそれを備えた電気機器によると、放熱器が基板の実装面の反対面側まで延伸しているので、放熱器において基板の実装面の反対面側に位置している部分の表面積を大きくすることにより、強制空冷できなくても放熱器の放熱効果を向上させることができ、且つ、基板の電装部品実装可能領域が放熱器によって狭められることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の各実施形態に係る空気調和機の外観斜視図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。
【図４】従来例及び本発明の第２実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。
【図５】従来例における力率改善回路の入力電圧及び入力電流の波形を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態における力率改善回路の入力電圧及び入力電流の波形を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態における力率改善回路の入力電圧及び入力電流の波形を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。
【図１０】本発明の第５実施形態で用いる放熱器の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の各実施形態に係る空気調和機の外観斜視図である。本発明の各実施形態に係る空気調和機は、室内機１と室外機２とを備える分離型の空気調和機である。本発明の各実施形態に係る空気調和機は、室内機１と室外機２との間で電力及び制御信号を伝送するためのＶＡ線３と、室内機１と室外機２との間で冷媒を循環させるための冷媒配管４及び５と、水を排出するドレイン管６と、室内機１から延出する電源コードの端部に設けられる電源プラグ７とを備えている。なお、図１においては図示を省略しているが、通常、ＶＡ線３と、冷媒配管４及び５と、ドレイン管６とは化粧カバーによってまとめて覆われる。
【００３７】
図２は、本発明の各実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付す。
【００３８】
室外機２内には、圧縮機１１と、四方弁１２と、室外熱交換器１３と、膨張弁１４と、室外ファン１５とが設けられる。室内機１内には、室内熱交換器１６と、室内ファン１７とが設けられる。
【００３９】
圧縮機１１は、冷媒管１８内に冷媒を流通させ冷凍サイクルを運転する。冷媒管１８の一部が、室内機１と室外機２との間で冷媒を循環させるための冷媒配管４及び５に該当する。
【００４０】
室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６は、冷媒管１８に近接する多数のフィン（不図示）を有しており、フィン間を通過する空気と熱交換を行う。
【００４１】
圧縮機１１には四方弁１２及び冷媒管１８を介して室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６の各一端が接続される。室外熱交換器１３及び室内熱交換器１６の他端同士は膨張弁１４及び冷媒管１８を介して接続される。
【００４２】
室外ファン１５は室外熱交換器１３に対向配置される。室外ファン１５の駆動によって室外の空気が室外熱交換器１３に供給され、室外熱交換器１３と室外の空気との熱交換が促進される。室外熱交換器１３と熱交換した空気は室外ファン１５に面して室外機２の正面に開口する排気口（図１参照）を介して外部に排気される。
【００４３】
室内熱交換器１６及び室内ファン１７は室内機１に設けた送風通路（不図示）内に配される。室内ファン１７の駆動によって室内の空気が送風通路に流入して室内熱交換器１６に供給され、送風通路を流通する空気と室内熱交換器１６とが熱交換される。室内熱交換器１６と熱交換した空気は室内機１の正面下方に運転状態において開口し運転停止状態において閉口する吹出口（図１参照）を介して室内に送出される。
【００４４】
暖房運転時には室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動され、四方弁１２が図中、実線で示すように切り替えられる。これにより、圧縮機１１の駆動によって矢印Ａに示す方向に冷媒が流通し、圧縮機１１により圧縮された高温高圧の冷媒は室内熱交換器１６で放熱しながら凝縮する。
【００４５】
高温の冷媒は膨張弁１４で低温低圧となり、室外熱交換器１３に送られる。室外熱交換器１３に流入する冷媒は吸熱しながら蒸発して低温のガス冷媒となり、圧縮機１１に送られる。この冷凍サイクルにより、冷凍サイクルの高温部となる室内熱交換器１６と熱交換した空気が室内ファン１７により室内に送出され、室内の暖房が行われる。また、冷凍サイクルの低温部となる室外熱交換器１３と熱交換した空気が室外ファン１５により外部に排気される。
【００４６】
冷房運転時には室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動され、四方弁１２が図中、破線で示すように切り替えられる。これにより、圧縮機１１の駆動によって矢印Ａと逆方向に冷媒が流通し、室内熱交換器１６が冷凍サイクルの低温部となるとともに室外熱交換器１３が冷凍サイクルの高温部となる。室内熱交換器１６と熱交換した空気が室内ファン１７により室内に送出され、室内の冷房が行われる。室内熱交換器１６と熱交換した空気の水蒸気の凝集によって発生する水はドレイン管６（図１参照）から外部に排出される。また、冷凍サイクルの高温部となる室外熱交換器１３と熱交換した空気が室外ファン１５により外部に排気される。
【００４７】
＜第１実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。なお、図３において図２と同一の部分には同一の符号を付す。
【００４８】
本実施形態に係る空気調和機に設けられる圧縮機制御装置は、シャント抵抗Ｒ１と、インバータ回路１０１と、マイクロコンピュータ１０２と、ハーネスＨ１〜Ｈ３と、圧縮機１１とを備えている。シャント抵抗Ｒ１は、後述する電解コンデンサＣ１の負極性端とインバータ回路１０１の負極性入力端との間に設けられる。ハーネスＨ１は感熱スイッチＳ１を含んでおり、ハーネスＨ２は感熱スイッチＳ２を含んでいる。ハーネスＨ１は、感熱スイッチＳ１から配線が延出している一体部品の配線部材であってもよく、感熱スイッチＳ１と感熱スイッチＳ１に接続される延伸用配線とが別部品として構成されている配線部材であってもよい。同様に、ハーネスＨ２は、感熱スイッチＳ２から配線が延出している一体部品の配線部材であってもよく、感熱スイッチＳ２と感熱スイッチＳ２に接続される延伸用配線とが別部品として構成されている配線部材であってもよい。圧縮機１１は三相交流モータ１０３を有しており、三相交流モータ１０３は圧縮機の外装１０４内部に格納されている。本実施形態に係る空気調和機は、リアクタＬ１と、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１と、電解コンデンサＣ１とを備えている。
【００４９】
電源プラグ７（図１参照）が商用電源コンセントに挿し込まれると、図３に示すように商用交流電源１００がリアクタＬ１を介してダイオードブリッジ回路ＤＢ１の入力側に接続される状態になり、商用交流電圧がダイオードブリッジ回路ＤＢ１により整流され、電解コンデンサＣ１によって平滑されて直流電圧となり、その直流電圧がインバータ回路１０１に供給される。リアクタＬ１によって力率が改善される。
【００５０】
インバータ回路１０１は、２つのＮＰＮトランジスタが直接接続された直列回路を３つ並列接続している回路構成であり、各直列接続回路におけるＮＰＮトランジスタ同士の接続ノードの電圧インバータ回路１０１の各相出力電圧となる。なお、各ＮＰＮトランジスタのコレクタ−エミッタ間にはエミッタからコレクタに向けて順方向となるようにダイオードが接続されている。インバータ回路１０１は直流電圧を三相正弦波状電圧に変換し、三相交流モータ１０３に供給する。
【００５１】
マイクロコンピュータ１０２は、インバータ回路１０１に供給される直流電流をシャント抵抗Ｒ１の両端電位差により検出し、検出した直流電流に基づいて各相モータ電流を推定し、推定した各相モータ電流に基づいてインバータ回路１０１を制御する。
【００５２】
ハーネスＨ１は、インバータ回路１０１のＵ相出力端と圧縮機１１のＵ相入力端との間を着脱可能に接続する。ハーネスＨ１が感熱スイッチＳ１を含んでいるので、インバータ回路１０１のＵ相出力端と圧縮機１１のＵ相入力端とは感熱スイッチＳ１を介して接続される。ハーネスＨ２は、インバータ回路１０１のＶ相出力端と圧縮機１１のＶ相入力端との間を着脱可能に接続する。ハーネスＨ２が感熱スイッチＳ２を含んでいるので、インバータ回路１０１のＶ相出力端と圧縮機１１のＶ相入力端とは感熱スイッチＳ２を介して接続される。ハーネスＨ３は、インバータ回路１０１のＷ相出力端と圧縮機１１のＷ相入力端との間を着脱可能に接続する。ハーネスＨ３が感熱スイッチを含んでいないので、インバータ回路１０１のＷ相出力端と圧縮機１１のＷ相入力端とは感熱スイッチを介さずに接続される。ハーネスＨ１及びＨ２が着脱可能であるため、感熱スイッチＳ１及びＳ２の取り換えが可能になる。感熱スイッチＳ１及びＳ２のオン状態からオフ状態への変化が不可逆である場合（例えば感熱スイッチＳ１及びＳ２が温度ヒューズである場合など）に、感熱スイッチＳ１及びＳ２の取り換えが可能であることは特に有用である。感熱スイッチＳ１及びＳ２は圧縮機の外装１０４の表面に設けられる。
【００５３】
感熱スイッチＳ１は第１所定温度未満でオン状態になり第１所定温度以上でオフ状態になるスイッチであり、感熱スイッチＳ２は第２所定温度未満でオン状態になり第２所定温度以上でオフ状態になるスイッチである。第１所定温度と第２所定温度は異なる温度であっても構わないが、第１所定温度と第２所定温度を同一温度にした方が感熱スイッチＳ１及びＳ２の仕様を共通化できるので好ましい。
【００５４】
また、感熱スイッチＳ１及びＳ２それぞれの配置場所は圧縮機の外装１０４の表面であれば特に限定されないが、感熱スイッチＳ１及びＳ２が互いに近接していることが好ましい。感熱スイッチＳ１及びＳ２が互いに近接していると、感熱スイッチＳ１及びＳ２の設置位置の代表箇所のみの温度特性を把握すれば、第１所定温度及び第２所定温度を設定することができる。これにより、圧縮機の外装１０４の表面の温度分布を詳細に検討する必要がなくなる。
【００５５】
第１所定温度及び第２所定温度は以下のような動作になるように設定する。圧縮機１１が脱調すると、圧縮機１１が脱調により停止しているにも関わらず三相交流モータ１０３のモータコイルに電圧が印加されることで圧縮機の外装１０４の表面温度が上昇し、圧縮機１１やインバータ回路１０１の異常加熱、破壊が発生する前に、この温度上昇に応じて感熱スイッチＳ１及びＳ２がオフ状態になり、三相交流モータ１０３のモータコイルに電圧が印加されなくなる。これにより、圧縮機１１の脱調に起因して圧縮機１１やインバータ回路１０１の異常加熱、破壊が発生することを圧縮機１１の脱調をソフト的に検出しなくても防止できる。また、感熱スイッチＳ１及びＳ２が圧縮機の外装１０４の表面に設けられるので、圧縮機１１自体を特別な構成にする必要がなく、一般的な圧縮機を利用できる。
【００５６】
なお、感熱スイッチは３相のうち２相だけ設ければ、感熱スイッチのオフによりインバータ回路１０１から三相交流モータ１０３への通電を遮断できるが、感熱スイッチを３相全てに設けても構わない。
【００５７】
また、本実施形態に係る圧縮機制御装置は、ロータの位置を検出する位置検出回路を備えない構成であるが、ロータの位置を検出する位置検出回路を備える構成にしても構わない。この場合、ロータの位置を検出する位置検出回路による圧縮機の脱調検出と本発明による圧縮機の脱調検出とを併用してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１及び電解コンデンサＣ１によって構成される整流平滑回路を用いているが、当該整流平滑回路の代わりに、倍電圧整流回路を用いてもよい。
【００５９】
また、感熱スイッチは、圧縮機の電源端子（例えばＵ相入力端、Ｖ相入力端など）に取り付ける構造としてもよい。このとき、感熱スイッチはハーネスの一方の端部に設けられることになり、感熱スイッチの一端が圧縮機の電源端子に接続され、ハーネスの他方の端部がインバータ回路の出力端に接続される。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る空気調和機の要部構成図である。なお、図４において図３と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００６１】
本実施形態に係る空気調和機に設けられる力率改善回路１０５は、簡易ＰＡＭ方式の力率改善回路であって、リアクタＬ１と、ダイオードブリッジ回路ＤＢ２と、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）１０６と、ＩＧＢＴ１０６を制御するマイクロコンピュータ１０２と、ＩＧＢＴ１０６−マイクロコンピュータ１０２間を絶縁するためのフォトカプラＰＣ１とを備えている。
【００６２】
マイクロコンピュータ１０２がＩＧＢＴ１０６をオフ状態にしている期間では、図４中の黒塗り矢印のルートに電流が流れて電解コンデンサＣ１にエネルギーを蓄えている。しかしながら、ＩＧＢＴ１０６を常時オフ状態にしておくと、商用交流電源１００から出力される商用交流電圧（力率改善回路１０５の入力電圧）波形に対して、力率改善回路１０５の入力電流波形は位相がずれる。
【００６３】
そこで、図４中の黒塗り矢印のルートに電流が流れていないタイミングでマイクロコンピュータ１０２がＩＧＢＴ１０６をオン状態にすることで、図４中の白塗り矢印のルートに電流が流れてリアクタＬ１にエネルギーを一時的に貯めることができる。その後、ＩＧＢＴ１０６をオン状態からオフ状態にすると、リアクタに貯まっていたエネルギーが図４中の黒塗り矢印のルートで電解コンデンサＣ１に供給される。これにより、力率が改善する。
【００６４】
また、マイクロコンピュータ１０２は、ＩＧＢＴ１０６をオン状態からオフ状態に移行させるときに、可聴域（２０ｋＨｚ以下）より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てからオフ状態に移行させる制御を行っている。
【００６５】
従来の技術は、図５に示すように上記スイッチング期間を設けていない。このため、ＩＧＢＴ１０６がオン状態からオフ状態に移行するときに力率改善回路１０５の入力電流が急激に変化し、力率改善回路１０５の入力電圧（商用交流電源１００から出力される商用交流電圧）に歪みが生じる。
【００６６】
一方、本実施形態は、図６に示すように上記スイッチング期間を設けている。この場合、図６に示すようにＩＧＢＴ１０６がオン状態からオフ状態に移行するときに力率改善回路１０５の入力電流がなだらかに変化するので、力率改善回路１０５の入力電圧（商用交流電源１００から出力される商用交流電圧）に歪みが生じることを防止することができる。これにより、ＩＧＢＴ１０６をオン状態からオフ状態に移行させた際に、力率改善回路１０５の入力電圧に歪みが生じることを抑制できる。
【００６７】
なお、図５及び図６はあくまで概念図であるため、例えば図６において上記スイッチング期間のスイッチング周波数は可聴域より高くなっていない。
【００６８】
実際には上記スイッチング期間のスイッチング周波数は可聴域可聴域より高いため、上記スイッチング期間による騒音の問題は生じない。また、上記スイッチング期間に設けることによりリアクタＬ１で発生する騒音の周波数帯を変えることができるため、騒音を抑制したり騒音を空気調和機の使用者が気にならない音に改善したりできる。
【００６９】
本実施形態では、ダイオードブリッジ回路ＤＢ１及び電解コンデンサＣ１によって構成される整流平滑回路を用いているが、当該整流平滑回路の代わりに、倍電圧整流回路を用いてもよい。
【００７０】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る空気調和機の要部構成は本発明の第２実施形態に係る空気調和機の要部構成と同一である。
【００７１】
第２実施形態では、スイッチング期間におけるＩＧＢＴ１０６のオンデューティを固定しているが、本実施形態では図７に示すようにスイッチング期間におけるＩＧＢＴ１０６のオンデューティを徐々に小さくしている。
【００７２】
これにより、ＩＧＢＴ１０６をオン状態からオフ状態に移行させた際に、力率改善回路１０５の入力電流がより一層なだらかに変化するので、力率改善回路１０５の入力電圧（商用交流電源１００から出力される商用交流電圧）に歪みが生じることをより一層抑制できる。また、ＩＧＢＴ１０６のオンデューティが徐々に小さくようにＩＧＢＴ１０６のオンデューティのオンデューティ制御が容易である。
【００７３】
なお、ＩＧＢＴ１０６のオンデューティを徐々に小さくする以外の制御（例えば、ＩＧＢＴ１０６のオンデューティを徐々に小さくするサブ期間とＩＧＢＴ１０６のオンデューティを一定するサブ期間とをスイッチング期間中繰り返す制御）によりＩＧＢＴ１０６オンデューティを変化させてもよい。
【００７４】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態に係る空気調和機の室外機の要部透過正面図である。なお、図８において図２と同一の部分には同一の符号を付す。
【００７５】
室外機２には、圧縮機１１、室外熱交換器１３、室外ファン１５、室外ファン１５の回転によって生じた風を排気口（図１参照）に導く導風器１０７、室外ファン１５の設置空間と圧縮機１１の設置空間とを遮蔽する遮蔽版１０８、及びインバータ回路や力率改善回路等の構成部品である電装部品１０９が実装される基板１１０の一部を格納する電装ボックス１１１が設けられている。
【００７６】
電装ボックス１１１の外部に配置されており放熱が必要である電装部品１０９には放熱器１１２が取り付けられている。放熱器１１２は室外ファン１５の回転によって生じる気流によって強制空冷することができる。
【００７７】
電装ボックス１１１の内部に配置されており放熱が必要である電装部品１０９には放熱器１１３が取り付けられている。放熱器１１３は電装ボックス１１１の内部に格納されているため、強制空冷することができない。
【００７８】
放熱器１１３は、基板１１０に設けられた貫通孔を通って基板１１０の実装面（下面）の反対面（上面）側まで延伸している。したがって、放熱器１１３において基板１１０の実装面（下面）の反対面（上面）側に位置している部分の表面積を大きくすることにより、強制空冷できなくても放熱器１１３の放熱効果を向上させることができ、且つ、基板１１０の電装部品実装可能領域が放熱器１１３によって狭められることを抑制できる。
【００７９】
電装ボックス１１１は、基板１１０の実装面（下面）の反対面（上面）の一部を覆っている上部金属カバーと、基板１１０の実装面（下面）の一部を覆っている下部金属カバーとによって構成されている。
【００８０】
本実施形態では、上述した上部金属カバーと放熱器１１３とが接している。これにより、放熱器１１３の熱が上述した上部金属カバーに伝導するので、放熱器１１３の放熱効果をより一層向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、使用時において電装部品１０９は基板１１０より下に配置される。使用時における配置方向は、空気調和機の設置工事前であっても、例えば空気調和機の設置工事説明書や取り扱い説明書の記載などから特定することができる。
【００８２】
このような構成によると、基板１１０の実装面が下向きになるので、基板１１０の実装面に水分や埃が付くことが防止できる。また、このような構成によると、電装部品１０９と放熱器１１３が逆さ付けされることになる。電装部品１０９の発する熱は上昇する方向に移動するため、電装部品１０９よりも下部側に位置している放熱器１１３への熱伝導が不十分である。しかしながら、放熱器１１３の放熱効果を向上させているので、強制空冷できなくても不具合は生じない。
【００８３】
＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態に係る空気調和機の室外機の要部透過正面図である。なお、図９において図８と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００８４】
本実施形態では、放熱器１１３は放熱特性を良好にするために一体部品としている。例えば、放熱器１１３を製造する工程において、図１０に示す形状になるように放熱器１１３の材料（アルミなど）を高温に熱し、金型から押し出すようにすればよい。なお、図１０中の矢印は押し出し工程における押し出し方向を示している。
【００８５】
また、本実施形態では、第４実施形態とは異なり、放熱器１１３は、基板１１０の側面を跨いで基板１１０の実装面（下面）側から基板１１０の実装面の反対面（上面）側まで延伸している。このような構成によると、放熱器１１３が一体部品であるにも関わらず、基板１１０の実装面の反対面（上面）側における放熱器１１３の部分形状の自由度が大きい。これにより、放熱器１１３が一体部品であるにも関わらず、放熱器１１３において基板１１０の実装面の反対面（上面）側に位置している部分の表面積を大きくすることが容易になる。
【００８６】
＜まとめ＞
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、上記の各実施形態では、圧縮機制御装置、力率改善回路、電装部品の放熱構造をそれぞれ空気調和機に搭載したが、冷蔵庫などの他の電気機器に搭載してもよい。また、本発明の各実施形態の少なくとも二つを適宜組み合わせて実施してもよい。
【００８７】
以上説明した圧縮機制御装置は、直流電圧を三相交流電圧に変換し、三相交流モータ（１０３）に供給するインバータ部（１０１）と、前記三相交流モータ（１０３）によって駆動される圧縮機（１１）と、第１所定温度以上でオフ状態になる第１感熱スイッチ（Ｓ１）と、第２所定温度以上でオフ状態になる第２感熱スイッチ（Ｓ２）とを備え、前記インバータ部（１０１）の第１出力端と前記圧縮機（１１）とが前記第１感熱スイッチ（Ｓ１）を介して接続され、前記インバータ部（１０１）の第２出力端と前記圧縮機（１１）とが前記第２感熱スイッチ（Ｓ２）を介して接続され、前記第１感熱スイッチ（Ｓ１）及び前記第２感熱スイッチ（Ｓ２）が前記圧縮機（１１）の外装（１０４）表面に設けられる構成（第１の構成）である。
【００８８】
このような構成によると、圧縮機が脱調すると、圧縮機が脱調により停止しているにも関わらずモータコイルに電圧が印加されることで圧縮機の外装表面の温度が上昇し、この温度上昇に応じて第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチがオフ状態になり、モータコイルに電圧が印加されなくなる。これにより、圧縮機の脱調に起因して圧縮機等の異常加熱、破壊が発生することを圧縮機の脱調をソフト的に検出しなくても防止できる。また、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチが圧縮機の外装表面に設けられるので、圧縮機自体を特別な構成にする必要がなく、一般的な圧縮機を利用できる。
【００８９】
上記第１の構成の圧縮機制御装置において、前記インバータ部（１０１）の第１出力端と前記圧縮機（１１）との間を着脱可能に接続する第１配線部材（Ｈ１）と、前記インバータ部（１０１）の第２出力端と前記圧縮機（１１）との間を着脱可能に接続する第２配線部材（Ｈ２）と、を備え、前記第１配線部材（Ｈ１）が前記第１感熱スイッチ（Ｓ１）を含み、前記第２配線部材（Ｈ２）が前記第２感熱スイッチ（Ｓ２）を含む構成（第２の構成）とすることが望ましい。
【００９０】
このような構成によると、第１配線部材及び第２配線部材が着脱可能であるため、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチの取り換えが可能になる。第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチのオン状態からオフ状態への変化が不可逆である場合（例えば第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチが温度ヒューズである場合など）に、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチの取り換えが可能であることは特に有用である。
【００９１】
上記第１又は第２の構成の圧縮機制御装置において、前記第１感熱スイッチ（Ｓ１）及び前記第２感熱スイッチ（Ｓ２）が互いに近接している構成（第３の構成）とすることが望ましい。
【００９２】
このような構成によると、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチの設置位置の代表箇所のみの温度特性を把握すれば、第１所定温度及び第２所定温度を設定することができる。これにより、圧縮機の外装表面の温度分布を詳細に検討する必要がなくなる。
【００９３】
上記第１〜第３のいずれかの構成の圧縮機制御装置において、前記第１所定温度及び前記第２所定温度が同一温度である構成（第４の構成）とすることが望ましい。
【００９４】
このような構成によると、第１感熱スイッチ及び第２感熱スイッチの仕様を共通化できる。
【００９５】
また、以上説明した力率改善回路（１０５）は、スイッチング素子（１０６）と、前記スイッチング素子（１０６）を制御する制御部（１０２）と、前記スイッチング素子（１０６）がオン状態のときにエネルギーを一時的に貯め、前記スイッチング素子（１０６）がオフ状態のときに貯まっていた前記エネルギーを開放するリアクタ（Ｌ１）とを備え、前記制御部（１０２）は、前記スイッチング素子（１０６）を前記オン状態から前記オフ状態に移行させるときに、可聴域より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てから前記オフ状態に移行させる構成（第５の構成）である。
【００９６】
このような構成によると、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させるときに、可聴域より高いスイッチング周波数で短期間オン状態と短期間オフ状態とを繰り返すスイッチング期間を経てからオフ状態に移行させるので、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電流が急激に減少することを防止することができる。これにより、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電圧に歪みが生じることを抑制できる。
【００９７】
上記第５の構成の力率改善回路において、前記制御部（１０２）は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子（１０６）のオンデューティを変化させる構成（第６の構成）とすることが望ましい。
【００９８】
このような構成によると、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に移行させた際に、入力電流がより一層なだらかに変化するので、入力電圧に歪みが生じることをより一層抑制できる。
【００９９】
上記第６の構成の力率改善回路において、前記制御部（１０２）は、前記スイッチング期間において、前記スイッチング素子（１０６）のオンデューティを徐々に小さくする構成（第７の構成）とすることが望ましい。
【０１００】
このような構成によると、スイッチング素子のオンデューティを変化させる制御が容易である。
【０１０１】
また、以上説明した電装部品の放熱構造は、電装部品（１０９）と、前記電装部品（１０９）を実装面に実装する基板（１１０）と、前記電装部品（１０９）に取り付けられる放熱器（１１３）とを備え、前記放熱器（１１３）は、前記基板（１１０）の前記実装面の反対面側まで延伸している構成（第８の構成）である。
【０１０２】
このような構成によると、放熱器において基板の実装面の反対面側に位置している部分の表面積を大きくすることにより、強制空冷できなくても放熱器の放熱効果を向上させることができ、且つ、基板の電装部品実装可能領域が放熱器によって狭められることを抑制できる。
【０１０３】
上記第８の構成の電装部品の放熱構造において、前記基板（１１０）の前記反対面の少なくとも一部を覆う金属カバー（１１１）を備え、前記放熱器（１１３）は、前記金属カバー（１１１）に接している構成（第９の構成）とすることが望ましい。
【０１０４】
このような構成によると、放熱器の熱が金属カバーに伝導するので、放熱器の放熱効果をより一層向上させることができる。
【０１０５】
上記第８又は第９の構成の電装部品の放熱構造において、前記放熱器（１１３）は、一体部品であり、前記基板（１１０）の側面を跨いで前記基板（１１０）の前記実装面側から前記基板（１１０）の前記反対面側まで延伸している構成（第１０の構成）とすることが望ましい。
【０１０６】
このような構成によると、放熱器が一体部品であるため、放熱器の放熱特性が良好である。また、基板の側面を跨いで基板の実装面側から基板の実装面の反対面側まで延伸しているので、放熱器が一体部品であるにも関わらず、基板の実装面の反対面側における放熱器の部分形状の自由度が大きい。これにより、放熱器が一体部品であるにも関わらず、放熱器において基板の実装面の反対面側に位置している部分の表面積を大きくすることが容易になる。
【０１０７】
上記第８〜第１０のいずれかの構成の電装部品の放熱構造において、使用時において前記電装部品（１０９）は前記基板（１１０）より下に配置される構成（第１１の構成）とすることが望ましい。
【０１０８】
このような構成によると、基板の実装面が下向きになるので、基板の実装面に水分や埃が付くことが防止できる。また、このような構成によると、電装部品と放熱器が逆さ付けされることになる。電装部品の発する熱は上昇する方向に移動するため、電装部品よりも下部側に位置している放熱器への熱伝導が不十分である。しかしながら、放熱器の放熱効果を向上させているので、強制空冷できなくても不具合は生じない。
【０１０９】
また、以上説明した電気機器は、上記第１〜第４のいずれかの構成の圧縮機制御装置、上記第５〜第７のいずれかの構成の力率改善回路、及び上記第８〜第１１のいずれかの構成の電装部品の放熱構造を少なくとも一つ備える構成（第１２の構成）である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  圧縮機
１０１  インバータ回路
１０２  マイクロコンピュータ
１０３  三相交流モータ
１０４  圧縮機の外装
１０５  力率改善回路
１０６  ＩＧＢＴ
１０９  電装部品
１１０  基板
１１１  電装ボックス
Ｈ１〜Ｈ３  ハーネス
Ｌ１  リアクタ
Ｓ１、Ｓ２  感熱スイッチ
【図１】
2015163013.tif 000003
【図２】
2015163013.tif 000004
【図３】
2015163013.tif 000005
【図４】
2015163013.tif 000006
【図５】
2015163013.tif 000007
【図６】
2015163013.tif 000008
【図７】
2015163013.tif 000009
【図８】
2015163013.tif 000010
【図９】
2015163013.tif 000011
【図１０】
2015163013.tif 000012