(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機モータを有する圧縮機、利用側熱交換機、減圧装置、及び熱源側熱交換機が冷媒配管によって順次接続されてなる冷媒回路と、
前記利用側熱交換機及び前記熱源側熱交換機のうちの少なくとも一つに併設され、ファンモータを有する送風機と、
直流遮断機を介して直流給電装置に接続されたリレー部と、
前記リレー部に並列接続された抵抗部と、
前記直流給電装置から前記リレー部又は前記抵抗部を介して供給される直流電圧を交流電圧に変換して、前記圧縮機モータ及び前記ファンモータのうちの少なくとも一つに供給するＤＣ／ＡＣ変換器と、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器の入力端に接続され、前記直流給電装置から入力される直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
前記直流遮断機が開状態となったときに、前記リレー部を開の状態にする開閉制御部と、を有し、
前記直流給電装置は、バッテリーを備え、
前記開閉制御部は、
前記リレー部を開の状態にした後において、前記直流遮断機が閉状態となり、前記平滑コンデンサの電圧が前記バッテリーの電圧に基づいて設定された切替基準電圧に到達したときに、前記リレー部を閉の状態にするものである冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記直流給電装置は、交流系統から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換器をさらに備え、
前記バッテリーは、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力側に設けられている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記開閉制御部は、
前記直流遮断機から出力される当該直流遮断機の開状態を示す開信号を入力すると、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記開信号は、
前記直流遮断機から前記直流給電装置を介して出力される請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記開閉制御部は、
前記平滑コンデンサの電圧が予め設定された基準電圧を下回ったときに、前記直流遮断機が開状態になったものとして、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記開閉制御部は、
前記バッテリーの出力電圧と前記平滑コンデンサの電圧との電圧差が、予め設定された閾値電圧を超えたときに、前記直流遮断機が開状態になったものとして、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記開閉制御部は、
前記直流給電装置より入力される入力電流が予め設定された基準電流を下回ったときに、前記直流遮断機が開状態になったものとして、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記開閉制御部は、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器に入力される電流から、前記直流給電装置より入力される入力電流を引いた差分電流が、予め設定された閾値電流を超えたときに、前記直流遮断機が開状態になったものとして、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記直流給電装置より入力される入力電流を検出する第１電流センサと、
前記ＤＣ／ＡＣ変換器に入力される電流を検出する第２電流センサと、をさらに有し、
前記開閉制御部は、
第１電流センサによる検出値と第２電流センサによる検出値との差分を前記差分電流として用いる請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記直流給電装置から供給される電流と前記ＤＣ／ＡＣ変換器に入力される電流とが逆方向に流れるように配線され、前記差分電流を検出する差分検出センサをさらに有する請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記開閉制御部は、
前記平滑コンデンサからの出力電流が予め設定された平滑基準電流を超えたときに、前記直流遮断機が開状態になったものとして、前記リレー部を開の状態にする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流給電を受けて動作する冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機などの冷凍サイクル装置は、商用電源又は発電機などから三相交流電源が供給されて動作するようになっている（例えば、特許文献１参照）。また、一般に、冷凍サイクル装置を構成する電気部品（例えば、圧縮機のモータ、送風機のモータ、あるいは電磁弁など）は、三相ＡＣ２００Ｖ、単相ＡＣ２００Ｖ、ＤＣ１２Ｖなどを一次電源として動作する。このため、冷凍サイクル装置においては、一次電源としての三相ＡＣ２００Ｖから各電気部品用の電圧を生成して冷媒回路系統に供給している。【０００３】
また、特許文献１に記載されている冷凍サイクル装置には、圧縮機及び送風機等のモータを駆動するために、大容量のインバータ装置（例えば、特許文献２参照）が用いられている。特許文献２のようなインバータ装置では、三相又は二相の交流を整流してインバータ駆動用の直流母線電圧を生成する方式が一般に用いられている。【０００４】
また一方で、大容量のＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）装置を備えるデータセンター等では、給電系を交流から高電圧の直流に置き換えることで大幅なシステムの効率化を図る動きがある（例えば、非特許文献１参照）。このような構成の場合、供給される高電圧の直流電圧を、冷凍サイクル装置に用いられるインバータ装置の駆動用として、そのまま利用することができる。これにより、冷凍サイクル装置の構成の簡略化および冷凍サイクル装置の高効率化を図り得る。【０００５】
ここで、ＡＣ入力式の冷凍サイクル装置（以下、交流冷凍サイクル装置１０００と称する）の電気回路の代表的な構成について説明する。図１６は、交流冷凍サイクル装置１０００の電気系統の概略構成を示す回路図である。交流冷凍サイクル装置１０００は、圧縮機モータ１０３０、ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１、平滑コンデンサ１０２２、リレー部１０２３、抵抗回路１０２４、三相全波整流回路１００７、及びゼロクロスセンサ１０１４を備えている。【０００６】
圧縮機モータ１０３０は、図示省略の圧縮機を駆動するものである。
ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１は、圧縮機モータ１０３０を駆動するものである。
平滑コンデンサ１０２２は、ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１に供給される電流を平滑化するものである。
リレー部１０２３及び抵抗回路１０２４は、ＡＣ遮断機１１００から電源が投入された際に、ＡＣ系統から平滑コンデンサ１０２２に流れ込む突入電流を抑制するためのものである。
三相全波整流回路１００７は、交流電流を直流電流に整流するものである。
ゼロクロスセンサ１０１４は、交流電圧の存在を検知するものである。【０００７】
次いで、交流冷凍サイクル装置１０００の動作について説明する。
交流冷凍サイクル装置１０００には、交流系統１３００から供給される電圧が、系統インピーダンス１０１１及びＡＣ遮断機１１００を通して取り込まれる。交流冷凍サイクル装置１０００に取り込まれた系統電圧は、三相全波整流回路１００７にて交流から直流に変換される。【０００８】
三相全波整流回路１００７で直流化された電圧は、リレー部１０２３および抵抗回路１０２４を通して平滑コンデンサ１０２２に供給される。そして、平滑コンデンサ１０２２で平滑化された直流母線電圧が、ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１に入力される。こうして、交流冷凍サイクル装置１０００は、圧縮機モータ１０３０を駆動する。【０００９】
交流冷凍サイクル装置１０００は、ＡＣ遮断機１１００から電源が投入されるときには、リレー部１０２３を開状態とし、系統から突入防止抵抗を通して低電流で平滑コンデンサ１０２２をゆっくりと充電する。そして、交流冷凍サイクル装置１０００は、平滑コンデンサ１０２２に十分な直流電圧が充電された後、リレー部１０２３を閉とし、ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１による圧縮機モータ１０３０の駆動が開始される。【００１０】
一般的な交流冷凍サイクル装置１０００では、運転中何らかの原因でＡＣ遮断機１１００が開状態となった後、再投入時に過大な突入電流が流れるのを防止するため、ＡＣ遮断機１１００の開状態を判定する遮断機開状態判定機能を設け、開状態であると判定した際にリレー部１０２３を開の状態とするように構成されている。【００１１】
遮断機開状態判定機能としては、交流冷凍サイクル装置１０００に入力される交流電圧の存在をゼロクロスセンサ１０１４で把握し、交流電圧にゼロを横切るポイントがない場合には交流が存在しない、すなわちＡＣ遮断機１１００が開状態であると判定するというものがある。【００１２】
交流冷凍サイクル装置１０００の場合は、ゼロクロスセンサ１０１４を用いた遮断機開状態判定機能を用いることにより、ＡＣ遮断機１１００が一度開状態となったことに応じて、ＡＣ遮断機１１００が開状態であると判定した際に、リレー部１０２３を開の状態としておくことができる。このため、その後ＡＣ遮断機１１００が閉状態となった場合に、突入電流の流入を抑制することができる。【００１３】
また、交流冷凍サイクル装置１０００では、交流系統１３００にて瞬時電圧低下が起き、その後電圧が復帰した場合にも平滑コンデンサ１０２２への大きな充電電流が流れるが、系統インピーダンス１０１１により電流が幾分か抑制されるようになっている。このため、平滑コンデンサ１０２２などの設計を工夫することにより、大きな充電電流による交流冷凍サイクル装置１０００への影響を回避することができる。【００１４】
次に、ＤＣ入力式の冷凍サイクル装置（以下、直流冷凍サイクル装置２０００と称する）における電気回路の代表的な構成について説明する。図１７は、直流冷凍サイクル装置２０００の電気系統の概略構成を示す回路図である。直流冷凍サイクル装置２０００は、圧縮機モータ２０３０、ＤＣ／ＡＣ変換器２０２１、平滑コンデンサ２０２２、リレー部２０２３、抵抗回路２０２４を備えている。これらは、交流冷凍サイクル装置１０００に備えられた圧縮機モータ１０３０、ＤＣ／ＡＣ変換器１０２１、平滑コンデンサ１０２２、リレー部１０２３、抵抗回路１０２４と同様に機能する。【００１５】
直流冷凍サイクル装置２０００には、交流系統２３００の電圧を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換器２２１０及び直流を開閉する直流遮断機２１００を介して、直流電圧が供給される。なお、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１０の出力側には、バッテリー２２２０が設置されている。バッテリー２２２０は、高圧の直流を安定化するために設置されている。【００１６】
次いで、直流冷凍サイクル装置２０００の動作について説明する。
直流冷凍サイクル装置２０００には、交流系統２３００から供給される電圧が、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１０で高圧の直流（ＡＣ４００Ｖ系統の場合は、約３８０ＶＤＣ）に変換され、その後直流遮断機２１００を通して取り込まれる。直流冷凍サイクル装置２０００に取り込まれた直流電圧は、リレー部２０２３及び抵抗回路２０２４を通過し、さらに平滑コンデンサ２０２２に供給される。そして、平滑コンデンサ２０２２で平滑化された直流電圧が、ＤＣ／ＡＣ変換器２０２１に入力される。こうして、直流冷凍サイクル装置２０００は、圧縮機モータ２０３０を駆動する。【００１７】
また、上記のような構成とすることで、データセンター向けの空調システムに適用した場合においても、非特許文献１に示されているように、無停電電源装置側のＤＣ／ＡＣ変換器１台分と負荷側のＡＣ／ＤＣ変換器１台分が不要となり、電力損失を低減することができる。【００１８】
なお、バッテリー２２２０は、直流電圧の安定化を図るだけでなく、交流系統２３００が停電等で供給されなくなった場合のバックアップとして機能する。しかしながら、バッテリー２２２０の出力電圧は、充電状態（残量）によって変化し、一般に、最大出力電圧に対して最低出力電圧が約７０％程度まで低下してしまう。具体的には、交流系統２３００がＡＣ４００Ｖ系統の場合には、高圧直流電圧は３８０Ｖ程度に設定されるが、その際のバッテリー２２２０の最低出力電圧は２７０Ｖ程度となる。【００１９】
図１７に示す直流冷凍サイクル装置２０００において、リレー部２０２３は、直流遮断機２１００の投入時に、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１０もしくはバッテリー２２２０から平滑コンデンサ２０２２に流れ込む突入電流を抑えるように動作する。具体的には、平滑コンデンサ２０２２の電圧が所定の値以下の場合には、リレー部２０２３は開状態であり、平滑コンデンサ２０２２への初期充電は、抵抗回路２０２４を通してゆっくりと行われる。そして、平滑コンデンサ２０２２の電圧が所定の値となったときに、リレー部２０２３を閉の状態とすることで、以降は、圧縮機を運転するために流れる電流が、リレー部２０２３をバイパスして流れるため、損失の発生を抑制することができる。なお、図１６に示す交流冷凍サイクル装置１０００におけるＡＣ遮断機１１００の投入時の動作も同様である。【００２０】
直流冷凍サイクル装置２０００の運転状態においても、何らかの原因で直流遮断機２１００が開状態となった場合、再投入時に過大な突入電流が流れるのを防止するために、直流遮断機２１００の開状態を判定する遮断機開状態判定機能が必要となる。【００２１】
直流冷凍サイクル装置２０００における遮断機開状態判定機能としては、平滑コンデンサ２０２２の電圧が不足電圧判定閾値Ｔｈ以下となった場合に、直流遮断機２１００が開状態になったと判定するというものがある。不足電圧判定閾値Ｔｈは、許容直流電圧の下限値より小さい値に設定され、例えば、上記説明における直流電圧の範囲が３８０Ｖから２７０Ｖまでの場合に、不足電圧判定閾値Ｔｈは、２７０Ｖ未満に設定される。直流遮断機２１００が開状態となれば、平滑コンデンサ２０２２から負荷への供給電力が継続することで、平滑コンデンサ２０２２の電圧が低下し、一定時間の経過後に、直流遮断機２１００が開状態であると判定することになる。直流冷凍サイクル装置２０００において、直流遮断機２１００が開状態であるとの判定がなされれば、交流冷凍サイクル装置１０００と同様に、リレー部２０２３が開の状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２０１１−８９７３７号公報
【特許文献２】特開２００９−２３２５９１号公報
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ−ｆ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／ｈｅｉｓｅｉ２３／ｈ２３−１１１０．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、図１６に示すように、ゼロクロスセンサ１０１４を用いた遮断機開状態判定機能は、一次電源が三相交流電源であることを想定した機器構成であり、ＤＣ３８０Ｖで代表される高電圧直流電源を一次電源として使用する場合には、採用することができない。【００２５】
また、不足電圧判定閾値Ｔｈを用いた遮断機開状態判定機能を、図１７に示す直流冷凍サイクル装置２０００に適用した場合でも、従来は、不足電圧判定閾値Ｔｈが、直流遮断機２１００が閉の状態における平滑コンデンサ２０２２の電圧よりも十分に小さい値に設定されているため、直流遮断機２１００が開状態になってから開状態であるとの判定を行うまでに、一定程度のタイムラグが存在する。このため、上記タイムラグに直流遮断機２１００が閉状態となった場合には、過大な電流の突入を防ぐことができないという課題がある。【００２６】
すなわち、図１８の、直流冷凍サイクル装置２０００における平滑コンデンサ２０２２の電圧推移を示すタイムチャートのように、直流冷凍サイクル装置２０００が運転状態にある時刻ｔｘに、直流遮断機２１００が何らかの原因で開状態となると、平滑コンデンサ２０２２の電圧の低下が始まる。そして、平滑コンデンサ２０２２の電圧が不足電圧判定閾値Ｔｈ以下に低下する以前の時刻ｔｙにおいて、再び直流遮断機２１００が閉状態になると、バッテリー２２２０の電圧と平滑コンデンサ２０２２の電圧との差分ΔＶにより、過電流ルートＩＣＲ等に沿って、定常状態電流ＳＣよりもはるかに大きな突入電流ＩＣが流れ、平滑コンデンサ２０２２に過大な過充電電流が流れ込む。バッテリー２２２０が平滑コンデンサ２０２２を直接充電する状況にあるからである。そして、突入電流の通過によって、バッテリー２２２０から平滑コンデンサ２０２２までの経路等に配置された種々の部品（リレー部２０２３、平滑コンデンサ２０２２の他、図示はしていないが、ノイズフィルタ、各接続端子、配線、プリント基板など）を損傷するおそれがある。【００２７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、直流遮断機が開状態から閉状態となった際に過大な電流が流入することを防止する冷凍サイクル装置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】
【００２８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機モータを有する圧縮機、利用側熱交換機、減圧装置、及び熱源側熱交換機が冷媒配管によって順次接続されてなる冷媒回路と、利用側熱交換機及び熱源側熱交換機のうちの少なくとも一つに併設され、ファンモータを有する送風機と、直流遮断機を介して直流給電装置に接続されたリレー部と、リレー部に並列接続された抵抗部と、直流給電装置からリレー部又は抵抗部を介して供給される直流電圧を交流電圧に変換して、圧縮機モータ及びファンモータのうちの少なくとも一つに供給するＤＣ／ＡＣ変換器と、ＤＣ／ＡＣ変換器の入力端に接続され、直流給電装置から入力される直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直流遮断機が開状態となったときに、リレー部を開の状態にする開閉制御部と、を有し、直流給電装置は、バッテリーを備え、開閉制御部は、リレー部を開の状態にした後において、直流遮断機が閉状態となり、平滑コンデンサの電圧がバッテリーの電圧に基づいて設定された切替基準電圧に到達したときに、リレー部を閉の状態にするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、直流遮断機を介して直流給電装置に接続されたリレー部と、リレー部に並列接続された抵抗部とを有し、開閉制御部が、直流遮断機が開状態となったときに、リレー部を開の状態にするという構成を採っている。よって、直流遮断機１００が開状態から再度閉状態になった場合に、直流給電装置から流入する電流が抵抗部を通じて平滑コンデンサに流れ込むため、直流遮断機が開状態から閉状態となった際に過大な電流が流入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷媒回路系統の概略構成を示す回路図である。
【図３】図１の冷凍サイクル装置におけるリレー部の開閉状態を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図５】図４の冷凍サイクル装置におけるリレー部の開閉状態を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図７】図６の冷凍サイクル装置における平滑コンデンサの電圧とバッテリーの出力電圧との関係を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図９】図８の冷凍サイクル装置に設けられた電流センサによる検出結果の推移を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図１１】図１０の冷凍サイクル装置に設けられた第１電流センサ及び第２電流センサによる検出結果の推移を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図１３】図１２の冷凍サイクル装置に設けられた差分検出センサによる検出結果の推移を示すタイムチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図１５】図１４の冷凍サイクル装置における平滑コンデンサの出力側に設けられた電流センサによる検出結果の推移を示すタイムチャートである。
【図１６】ＡＣ入力式の冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図１７】ＤＣ入力式の冷凍サイクル装置の電気系統の概略構成を示す回路図である。
【図１８】図１７の冷凍サイクル装置における平滑コンデンサの電圧推移を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置２０Ａの電気系統の概略構成を示す回路図である。図１に示すように、冷凍サイクル装置２０Ａは、モータＭを内包する冷媒回路系統３０と、モータＭを駆動するＤＣ／ＡＣ変換器２１と、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に供給される電流を平滑化する平滑コンデンサ２２と、直流遮断機１００を介して直流給電装置２００に接続されたリレー部２３と、リレー部２３に並列接続された抵抗部（抵抗回路）２４と、リレー部２３の開閉動作を制御する開閉制御部２５Ａと、を有している。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ａは、直流給電装置２００から供給される直流電圧によって駆動する直流給電型の冷凍サイクル装置である。
【００３２】
平滑コンデンサ２２は、ＤＣ／ＡＣ変換器２１の入力端に接続され、直流給電装置２００から入力される直流電圧を平滑化するものである。開閉制御部２５Ａは、直流遮断機１００が開状態となったときに、リレー部２３を開の状態にするものである。より具体的に、開閉制御部２５Ａは、直流遮断機１００から出力される直流遮断機１００の開状態を示す開信号を入力すると、リレー部２３を開の状態にするように構成されている。
【００３３】
本実施の形態１において、直流遮断機１００は、接点リレー（図示せず）などにより、自身の開閉状態を示す開閉信号Ｓ１を外部に発信する機能を有している。より具体的に、直流遮断機１００は、例えば直流遮断機１００の開閉状態と接点リレーの開閉とが連動するように構成されている。直流遮断機１００から出力された開閉信号Ｓ１は、冷凍サイクル装置２０Ａの開閉制御部２５Ａに入力される。開閉制御部２５Ａは、直流遮断機１００から出力された開閉信号Ｓ１が、直流遮断機１００の開状態を示す開信号であった場合に、リレー部２３を開の状態にするものである。
【００３４】
直流給電装置２００は、交流系統３００から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換器２１０と、ＡＣ／ＤＣ変換器２１０の出力側に設けられ、高圧の直流を安定化するバッテリー２２０と、を有している。また、バッテリー２２０は、直流電圧の安定化を図ると共に、交流系統３００が停電等で供給されなくなった場合のバックアップ電源として機能する。
【００３５】
ここで、図２を参照して、冷媒回路系統３０の機器構成を説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る冷媒回路系統３０の概略構成を示す回路図である。図２に示すように、冷媒回路系統３０は、室内ユニット４０と、室外ユニット６０と、を含んでいる。室内ユニット４０と室外ユニット６０とは、冷媒配管１０及び冷媒配管１１によって接続されている。
【００３６】
室内ユニット４０には、膨張弁４と、利用側熱交換器５と、圧縮機モータＭ１を有する圧縮機１とが直列に接続されて搭載されている。また、室内ユニット４０には、室内電磁弁６が圧縮機１と並列に接続されて搭載され、圧縮機１の吐出側には、圧力開閉器７が搭載されている。さらに、室内ユニット４０には、ファンモータＭ２を有する送風機２が搭載されている。また、室内ユニット４０は、室内制御装置５０を有している。
【００３７】
膨張弁４は、冷媒を減圧膨張させる減圧装置として機能するものであり、開度が可変に制御可能な電子膨張弁で構成するとよい。利用側熱交換器５は、冷房運転時には蒸発器、暖房時には凝縮器として機能するものである。利用側熱交換器５の近傍には、空気を供給するための遠心ファン又は多翼ファン等で構成される送風機２が付設されている。送風機２は、例えばインバータにより回転数が制御され風量制御されるタイプのもので構成されている。つまり、利用側熱交換器５は、送風機２から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。
【００３８】
圧縮機１は、冷媒配管から冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１は、例えばインバータにより圧縮機モータＭ１の回転数が制御されて容量制御されるように構成されている。また、圧縮機１には、冷媒の寝込みを防止するためのベルトヒーター１ａが取り付けられている。室内電磁弁６は、開閉が制御されることで、圧縮機１から吐出された冷媒の一部の導通を許容するものである。圧力開閉器７は、保護装置として機能し、後述する冷媒回路３１内に封入される冷媒の圧力が所定の圧力に達したことを検出するものである。
【００３９】
室内制御装置５０は、汎用のＣＰＵ、データバス、入出力ポート、不揮発メモリ、タイマーなどを備えた演算装置５１を有している。室内制御装置５０は、運転情報（室内空気温度、設定温度、冷媒配管温度、冷媒圧力など）によって、圧縮機１の駆動周波数、送風機２の回転数、膨張弁４の開度、室内電磁弁６の開閉などに対し、所定の制御を行う。また、室内制御装置５０は、後述の室外制御装置７０と伝送線（図示せず）によって接続されており、室外制御装置７０との間での各種情報の送受信を行うことができる。
【００４０】
室外ユニット６０には、熱源側熱交換器８が搭載されている。図２には、熱源側熱交換器８が並列に２台接続されて搭載された例を示している。室外ユニット６０には、１台の熱源側熱交換器８と直列に接続された室外電磁弁９が搭載されている。また、室外ユニット６０には、ファンモータＭ３を有する送風機３が搭載されている。さらに、室外ユニット６０は、室外制御装置７０を有している。
【００４１】
熱源側熱交換器８は、冷房運転時には凝縮器、暖房運転時には蒸発器として機能するものである。熱源側熱交換器８の近傍には、空気を供給するための遠心ファン又は多翼ファン等で構成される送風機３が付設されている。送風機３は、例えばインバータによりファンモータＭ３の回転数が制御されて風量制御されるように構成されている。つまり、熱源側熱交換器８は、送風機３から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。室外電磁弁９は、開閉が制御されることで、１台の熱源側熱交換器８に対して冷媒の一部の導通を許容するものである。
【００４２】
室外制御装置７０は、汎用のＣＰＵ、データバス、入出力ポート、不揮発メモリ、タイマーなどを備えた演算装置７１を有している。室外制御装置７０は、室内ユニット４０からの運転情報（室内空気温度、設定温度、冷媒配管温度、冷媒圧力など）によって、送風機３の回転数、室外電磁弁９の開閉などに対し所定の制御を行う。また、室外制御装置７０は、室内制御装置５０と伝送線（図示せず）によって接続されており、室内制御装置５０との間で各種情報を送受信することができる。
【００４３】
そして、圧縮機１、熱源側熱交換器８、膨張弁４、利用側熱交換器５が、冷媒配管１０及び１１によって順次接続され、冷凍サイクルを構成している。すなわち、冷媒回路系統３０は、圧縮機１、熱源側熱交換器８、膨張弁４、利用側熱交換器５による冷凍サイクルにより構成された冷媒回路３１を有している。
【００４４】
上記のように、冷凍サイクル装置２０Ａは、圧縮機モータＭ１を有する圧縮機１、利用側熱交換器５、膨張弁４、及び熱源側熱交換器８が冷媒配管によって順次接続されてなる冷媒回路３１と、利用側熱交換器５に併設され、ファンモータＭ２の回転によって駆動する送風機２と、熱源側熱交換器８に併設され、ファンモータＭ３の回転によって駆動する送風機３と、を有している。
【００４５】
すなわち、図１に示すモータＭは、圧縮機モータＭ１、ファンモータＭ２、及びファンモータＭ３のうちの少なくとも一つを指す。つまり、ＤＣ／ＡＣ変換器２１は、直流給電装置２００からリレー部２３及び抵抗部２４のうちの少なくとも一つを介して供給される直流電圧を交流電圧に変換して、圧縮機モータＭ１、ファンモータＭ２、及びファンモータＭ３のうちの少なくとも一つに供給するものである。なお、冷凍サイクル装置２０Ａは、ファンモータＭ２及びファンモータＭ３の何れか一方を有さないようにしてもよい。
【００４６】
次に、図３を参照して、開閉制御部２５Ａの動作を説明する。図３は、冷凍サイクル装置２０Ａにおけるリレー部２３の開閉状態を示すタイムチャートである。図３において、リレー部２３は、直流遮断機１００が開信号を出力するのと同時に閉の状態が解除され、開の状態となっている。
【００４７】
図３の例において、直流遮断機１００は、時刻ｔｘに開状態となっている。直流遮断機１００は、自身が開状態となった時刻ｔｘに、開閉制御部２５Ａに向けて、開閉信号Ｓ１としての開信号を送信する。開閉制御部２５Ａは、直流遮断機１００から開信号を入力したときに、リレー部２３を開の状態にする。
【００４８】
直流遮断機１００が開状態になると、直流給電装置２００から冷凍サイクル装置２０Ａへの電流の供給がなくなるため、平滑コンデンサ２２の電圧は、図３に示すように低下する。その後、時刻ｔｙにおいて、直流遮断機１００が再び閉状態になると、直流給電装置２００から冷凍サイクル装置２０Ａに流入する電流が、抵抗部２４を経由して平滑コンデンサ２２に流れ込み、平滑コンデンサ２２が充電される。このとき、平滑コンデンサ２２を充電するための電流が、定常状態電流ＳＣに加算されることになるが、平滑コンデンサ２２には、抵抗部２４を通して電流が供給されるため、過大な突入電流は流れない。そして、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復し、所定の値になると、開閉制御部２５Ａが、リレー部２３を再び閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ａは、定常状態に復帰する。
【００４９】
本実施の形態１において、開閉制御部２５Ａは、平滑コンデンサ２２の電圧がバッテリー２２０の電圧とほぼ等しくなったときに、リレー部２３を閉の状態にする。すなわち、開閉制御部２５Ａは、平滑コンデンサ２２の電圧が、バッテリー２２０の電圧に基づいて設定された切替基準電圧Ｖｓに到達したときに、リレー部２３を閉の状態にする。
【００５０】
なお、直流遮断機１００が再投入されてからリレー部２３が再び閉の状態となるまでの安定期間ＳＴは、平滑コンデンサ２２が再び充電されるまでの短期間である。安定期間ＳＴにおいては、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、抵抗部２４においても電力が消費される。
【００５１】
本実施の形態１における冷凍サイクル装置２０Ａでは、直流遮断機１００から開信号が出力されたときに、開閉制御部２５Ａがリレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。よって、冷凍サイクル装置２０Ａによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、図３における安定期間ＳＴ内の突入抑制電流ＩＳ１に示すように、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００５２】
なお、図２の冷媒回路系統３０は、あくまで、冷凍サイクルを備えた系統の一例である。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ａの冷媒回路系統３０は、図２の構成に限定されるものではなく、室外ユニット（熱源ユニット）及び室内ユニット（負荷側ユニット）のそれぞれに搭載されている各構成機器の個数は、冷凍サイクル装置２０Ａの用途に応じて適宜変更してもよい。また、室外ユニット（熱源ユニット）及び室内ユニット（負荷側ユニット）の台数についても制限はなく、冷媒回路系統３０は、任意の台数の室外ユニット及び室内ユニットを適宜含むようにしてもよい。
【００５３】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２０Ｂを図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２０Ｂの電気系統の概略構成を示す回路図である。図５は、冷凍サイクル装置２０Ｂにおけるリレー部２３の開閉状態を示すタイムチャートである。直流遮断機１００は、前述した実施の形態１と同様に、自身の開閉状態を示す開閉信号Ｓ１を外部に発信する機能を有しているが、本実施の形態２では、開閉信号Ｓ１を直流給電装置２００のＡＣ／ＤＣ変換器２１０に送信するという構成を採っている。実施の形態１と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００５４】
冷凍サイクル装置２０Ｂに設けられた開閉制御部２５Ｂは、直流遮断機１００から出力され、直流給電装置２００を介して入力する直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号Ｓ１をもとに、リレー部２３の開閉状態を制御するよう構成されている。なお、直流遮断機１００からの開閉信号と、直流給電装置２００からの開閉信号とは同種の信号であるため、便宜上、同一の符号「Ｓ１」を用いるものとする。
【００５５】
すなわち、直流遮断機１００からの開閉信号Ｓ１は、上流側に設置されたＡＣ／ＤＣ変換器２１０に一旦入力される。ＡＣ／ＤＣ変換器２１０は、直流遮断機１００からの開閉信号Ｓ１を状態監視のパラメータとして用いるものである。また、ＡＣ／ＤＣ変換器２１０は、直流遮断機１００からの入力と同時に、開閉信号Ｓ１を、冷凍サイクル装置２０Ｂの開閉制御部２５Ｂに出力するように構成されている。つまり、開閉信号Ｓ１としての開信号は、直流遮断機１００から直流給電装置２００を介して出力される。
【００５６】
次に、図５を参照して、開閉制御部２５Ｂの動作を説明する。図５に示すように、直流遮断機１００からの開閉信号Ｓ１が、直流遮断機１００の開状態を示す開信号であれば、同時に出力される直流給電装置２００からの開閉信号Ｓ１も開信号として立ち上がる。すなわち、開閉制御部２５Ｂは、直流遮断機１００から直流給電装置２００を介して出力される開閉信号Ｓ１として、直流遮断機１００の開状態を示す開信号を入力すると、リレー部２３の閉の状態を解除して開の状態とする。
【００５７】
直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、図５の例のように、平滑コンデンサ２２の電圧が低下する。その後、時刻ｔｙにおいて、直流遮断機１００が再び閉状態になると、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが、抵抗部２４を経由して平滑コンデンサ２２に流れ込み、平滑コンデンサ２２が充電される。このとき、平滑コンデンサ２２を充電するための電流が、定常状態電流ＳＣに加算されることになるが、図５における安定期間ＳＴ内の突入抑制電流ＩＳ２に示すように、過大な突入電流は流れない。そして、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して切替基準電圧Ｖｓに到達すると、開閉制御部２５Ｂがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｂは定常状態に復帰する。
【００５８】
本実施の形態２における冷凍サイクル装置２０Ｂでは、直流遮断機１００から直流給電装置２００を介して開信号を入力すると、開閉制御部２５Ｂがリレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ｂによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になっても、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００５９】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２０Ｃを図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２０Ｃの電気系統の概略構成を示す回路図である。図７は、冷凍サイクル装置２０Ｃにおける平滑コンデンサ２２の電圧とバッテリー２２０の出力電圧との関係を示すタイムチャートである。上述した実施の形態１及び２と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００６０】
冷凍サイクル装置２０Ｃは、バッテリー２２０の出力電圧Ｖｂ（直流給電装置２００から入力される直流電圧）と平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈとの電圧差Ｖｅが、予め設定された閾値電圧Ｖｅｒを超えると、リレー部２３を開の状態にする開閉制御部２５Ｃを有している。また、冷凍サイクル装置２０Ｃは、直流遮断機１００が開状態となったか否かを判定する開閉判定部８１を有している。
【００６１】
開閉判定部８１は、バッテリー２２０の出力電圧Ｖｂと平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈとを比較し、比較の結果に基づいて直流遮断機１００が開状態となったか否かを判定するものである。図６に示すように、開閉判定部８１は、バッテリー２２０の出力電圧Ｖｂから平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈを引き算して電圧差Ｖｅを算出する減算器８１ａと、減算器８１ａにおいて算出された電圧差Ｖｅと閾値電圧Ｖｅｒとを比較し、比較の結果を、直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号ＳＳとして開閉制御部２５Ｃに出力する判定コンパレータ８１ｂと、を有している。
【００６２】
判定コンパレータ８１ｂは、減算器８１ａにおいて算出された電圧差Ｖｅが閾値電圧Ｖｅｒを超えたときに、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとして、直流遮断機１００が開状態となったことを示す開信号Ｈを開閉制御部２５Ｃに出力するように構成されている。
【００６３】
冷凍サイクル装置２０Ｃの運転状態において、直流遮断機１００が開状態になると、平滑コンデンサ２２の電圧が低下するため、バッテリー２２０の出力電圧Ｖｂと平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈとの差である電圧差Ｖｅが生じ始める。そして、直流遮断機１００が開状態になってからも、冷凍サイクル装置２０Ｃの運転を継続していると、時間の経過に伴って電圧差Ｖｅが拡大していく。
【００６４】
そこで、本実施の形態３では、減算器８１ａにおいて算出された電圧差Ｖｅが閾値電圧Ｖｅｒを上回った時点で、判定コンパレータ８１ｂが、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｃに出力するという構成を採っている。また、判定コンパレータ８１ｂから出力された開信号Ｈに応じて、開閉制御部２５Ｃが、リレー部２３を開の状態とするように構成されている。
【００６５】
次に、図７を参照して、開閉判定部８１及び開閉制御部２５Ｃの動作を説明する。直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈが低下し始め、電圧差Ｖｅが大きくなっていく。判定コンパレータ８１ｂは、減算器８１ａにおいて算出された電圧差Ｖｅが閾値電圧Ｖｅｒに達する時刻ｔｘａに、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｃに向けて出力する。開閉制御部２５Ｃは、判定コンパレータ８１ｂから出力された開信号Ｈを入力すると、リレー部２３を開の状態にする。よって、その後、直流遮断機１００が再び閉状態となっても、平滑コンデンサ２２は、直流給電装置２００から抵抗部２４を介して流入する電流によって充電されるため、冷凍サイクル装置２０Ｃの内部に過大な突入電流は流れない。
【００６６】
以降は、図７には示していないが、上述した実施の形態１及び２と同様、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して所定の値になったときに、開閉制御部２５Ｃがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｃは定常状態に復帰する。
【００６７】
本実施の形態３における冷凍サイクル装置２０Ｃは、直流遮断機１００が開状態になると低下する平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈの推移から、直流遮断機１００が開状態となったことを検知して、リレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ｃによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００６８】
なお、本実施の形態３では、直流遮断機１００が開状態になっても不変であるバッテリー２２０の出力電圧Ｖｂを基準とし、バッテリー２２０の出力電圧Ｖｂからみた平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈの推移をもとに、直流遮断機１００の開状態を検知するという構成を採っている。しかし、開閉制御部２５Ｃは、平滑コンデンサ２２の電圧Ｖｈが予め設定された基準電圧Ｖｃ（図７参照）を下回ると、リレー部２３を開の状態にするように構成してもよい。
【００６９】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置２０Ｄを図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態４に係る冷凍サイクル装置２０Ｄの電気系統の概略構成を示す回路図である。図９は、冷凍サイクル装置２０Ｄに設けられた電流センサ９０による検出結果の推移を示すタイムチャートである。上述した実施の形態１〜３と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００７０】
冷凍サイクル装置２０Ｄは、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが予め設定された基準電流ｉｅｒｏを下回ると、リレー部２３を開の状態にする開閉制御部２５Ｄを有している。
【００７１】
また、冷凍サイクル装置２０Ｄは、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏ（平滑コンデンサ２２の入力電流）を検出し、検出の結果である電流信号ｉ１を出力する電流センサ９０と、電流センサ９０から出力される電流信号ｉ１の大きさをもとに、直流遮断機１００が開状態となったか否かを判定する開閉判定部８２と、を有している。開閉判定部８２は、電流センサ９０から出力される電流信号ｉ１と基準電流ｉｅｒｏとを比較し、比較の結果を、直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号ＳＳとして開閉制御部２５Ｄに出力する判定コンパレータ（判定コンパレータラッチ回路）８２ｂを有している。
【００７２】
冷凍サイクル装置２０Ｄの運転状態において、直流遮断機１００が開状態になると、冷凍サイクル装置２０Ｄの上流側、すなわち直流給電装置２００からは電流が供給されない状態となる。そこで、本実施の形態４では、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏを示す電流信号ｉ１が基準電流ｉｅｒｏを下回った時点で、判定コンパレータ８２ｂが、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｄに向けて出力するという構成を採っている。また、判定コンパレータ８２ｂから出力された開信号Ｈに応じて、開閉制御部２５Ｄが、リレー部２３を開の状態とするように構成されている。
【００７３】
次に、図９を参照して、開閉判定部８２及び開閉制御部２５Ｄの動作を説明する。直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、電流信号ｉ１が低下し始め、基準電流ｉｅｒｏに近づいていく。判定コンパレータ８２ｂは、電流センサ９０から出力される電流信号ｉ１が基準電流ｉｅｒｏに達する時刻ｔｘｂに、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｄに向けて出力する。
【００７４】
開閉制御部２５Ｄは、判定コンパレータ８２ｂから出力される開信号Ｈを入力すると、リレー部２３を開の状態にする。よって、その後、直流遮断機１００が再び閉状態となっても、平滑コンデンサ２２は、直流給電装置２００から抵抗部２４を介して流入する電流によって充電され、冷凍サイクル装置２０Ｄの内部に過大な突入電流は流れない。
【００７５】
以降は、図９には示していないが、上述した実施の形態１〜３と同様、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して所定の値となったときに、開閉制御部２５Ｄがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｄは定常状態に復帰する。
【００７６】
ところで、上記の方式では、非常に低い負荷電流でモータＭを駆動する場合においても、電流センサ９０からの電流信号ｉ１が基準電流ｉｅｒｏを下回る可能性がある。本実施の形態４では、電流信号ｉ１が基準電流ｉｅｒｏ未満となったときに、開閉制御部２５Ｄがリレー部２３を開の状態にするため、負荷側には、抵抗部２４を通して電流が供給され続ける可能性がある。したがって、非常に低い負荷電流でモータＭを駆動する場合には、抵抗部２４の消費電力（ｉｅｒｏ×ｉｅｒｏ×抵抗部２４の抵抗値）が抵抗部２４の許容電力を超えないように（「抵抗部２４の消費電力＜抵抗部２４の許容電力」となるように）設計して対応するとよい。
【００７７】
本実施の形態４における冷凍サイクル装置２０Ｄは、直流遮断機１００が開状態になってからの直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏの推移をもとに、直流遮断機１００が開状態となったことを検知して、リレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ｄによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００から流入する電流が抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００７８】
［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置２０Ｅを図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は、本実施の形態５に係る冷凍サイクル装置２０Ｅの電気系統の概略構成を示す回路図である。図１１は、冷凍サイクル装置２０Ｅに設けられた第１電流センサ９１及び第２電流センサ９２による検出結果の推移を示すタイムチャートである。上述した実施の形態１〜４と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００７９】
冷凍サイクル装置２０Ｅは、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に入力される電流（平滑コンデンサ２２の流出電流）から、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏ（平滑コンデンサ２２の流入電流）を引いた差分電流ｉｅが、予め設定された閾値電流ｉｅｒを超えると、リレー部２３を開の状態にする開閉制御部２５Ｅを有している。
【００８０】
また、冷凍サイクル装置２０Ｅは、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏを検出し、検出の結果である電流信号ｉ１を出力する第１電流センサ９１と、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に入力される電流を検出し、検出の結果である電流信号ｉ０２を出力する第２電流センサ９２と、電流信号ｉ１及び電流信号ｉ０２の大小関係をもとに、直流遮断機１００が開状態となったか否かを判定する開閉判定部８３と、を有している。
【００８１】
開閉判定部８３は、第２電流センサ９２から入力する電流信号ｉ０２を平滑化して電流信号ｉ２を出力する電流平滑回路８３ｃと、電流平滑回路８３ｃにおいて平滑化された電流信号ｉ２から、第１電流センサ９１より出力される電流信号ｉ１を引き算して差分電流ｉｅを算出する減算器８３ａと、減算器８３ａにおいて算出された差分電流ｉｅと閾値電流ｉｅｒとを比較し、比較の結果を、直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号ＳＳとして開閉制御部２５Ｅに出力する判定コンパレータ８３ｂと、を有している。
【００８２】
一般に、ＤＣ／ＡＣ変換器２１の入力側に流れる電流は矩形波状となる。すなわち、電流平滑回路８３ｃは、例えば矩形波状となる電流信号ｉ０２を平滑化して電流信号ｉ２を生成するために設けられている。また、本実施の形態５において、判定コンパレータ８３ｂは、減算器８３ａにおいて算出された差分電流ｉｅが閾値電流ｉｅｒを超えたときに、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとして、直流遮断機１００が開状態となったことを示す開信号Ｈを開閉制御部２５Ｅに出力するように構成されている。
【００８３】
冷凍サイクル装置２０Ｅの運転状態において、直流遮断機１００が開状態になると、冷凍サイクル装置２０Ｅの上流側からは電流が供給されなくなるが、冷凍サイクル装置２０Ｅは運転を継続しているため、平滑コンデンサ２２の流出電流は負荷側に流れ続ける。その結果、平滑コンデンサ２２の入出力の電流に差が生じ、第１電流センサ９１の出力である電流信号ｉ１と、電流平滑回路８３ｃの出力である電流信号ｉ２との差である差分電流ｉｅが有限の値を示すようになる。
【００８４】
そこで、本実施の形態５では、差分電流ｉｅが閾値電流ｉｅｒを超えた時点で、判定コンパレータ８３ｂが、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｅに出力するという構成を採っている。また、判定コンパレータ８３ｂから出力された開信号Ｈに応じて、開閉制御部２５Ｅが、リレー部２３を開の状態とするように構成されている。すなわち、開閉制御部２５Ｅは、第１電流センサ９１による検出値と第２電流センサ９２による検出値との差分を差分電流ｉｅとして用いている。
【００８５】
次に、図１１を参照して、開閉判定部８３及び開閉制御部２５Ｅの動作を説明する。直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、直流遮断機１００から電流が供給されなくなるため、差分電流ｉｅが大きくなっていく。判定コンパレータ８３ｂは、減算器８３ａにおいて算出された差分電流ｉｅが閾値電流ｉｅｒに達する時刻ｔｘｃに、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｅに向けて出力する。開閉制御部２５Ｅは、判定コンパレータ８３ｂから出力される開信号Ｈを入力すると、リレー部２３を開の状態にする。
【００８６】
以降は、図１１には示していないが、上述した実施の形態１〜４と同様、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して所定の値になったときに、開閉制御部２５Ｅがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｅは定常状態に復帰する。
【００８７】
本実施の形態５における冷凍サイクル装置２０Ｅは、平滑コンデンサ２２の流入電流と流出電流とを比較することで、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏの推移を把握するように構成されている。また、冷凍サイクル装置２０Ｅは、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏの推移をもとに、直流遮断機１００が開状態となったことを検知し、リレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。よって、冷凍サイクル装置２０Ｅによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００８８】
なお、開閉判定部８３は、電流平滑回路８３ｃを減算器８３ａの下流に設けるという構成を採ってもよい。すなわち、減算器８３ａが、第２電流センサ９２より出力される電流信号ｉ０２から第１電流センサ９１より出力される電流信号ｉ１を引き算して差分電流を算出し、電流平滑回路８３ｃが、減算器８３ａにおいて算出された差分電流を平滑化して差分電流ｉｅを算出するようにしてもよい。また、開閉制御部２５Ｅが、第１電流センサ９１から電流信号ｉ１を入力すると共に、第２電流センサ９２から電流平滑回路８３ｃを介して電流信号ｉ２を入力し、電流信号ｉ２から電流信号ｉ１を減算して差分電流ｉｅを算出し、算出した差分電流ｉｅを閾値電流ｉｅｒと比較することにより、直流遮断機１００が開状態になったか否かを判定するようにしてもよい。
【００８９】
［実施の形態６］
次に、本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置２０Ｆを図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２は、本実施の形態６に係る冷凍サイクル装置２０Ｆの電気系統の概略構成を示す回路図である。図１３は、冷凍サイクル装置２０Ｆに設けられた差分検出センサ９３による検出結果の推移を示すタイムチャートである。上述した実施の形態１〜５と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００９０】
冷凍サイクル装置２０Ｆは、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に入力される電流から、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏを引いた差分に相当する差分電流ｉｅｍが、予め設定された閾値電流ｉｅｒを超えると、リレー部２３を開の状態にする開閉制御部２５Ｆを有している。
【００９１】
また、冷凍サイクル装置２０Ｆは、入力配線２２ｍに流れる電流と出力配線２２ｎに流れる電流との差分である差分電流ｉｅ０を検出して外部に出力する差分検出センサ９３と、差分検出センサ９３から出力される差分電流ｉｅ０を平滑化して差分電流ｉｅｍを出力する差分平滑回路８４ｃと、差分平滑回路８４ｃから出力される差分電流ｉｅｍと閾値電流ｉｅｒとを比較し、比較の結果を、直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号ＳＳとして開閉制御部２５Ｆに出力する判定コンパレータ８４ｂと、を有している。
【００９２】
差分検出センサ９３は、例えば貫通型の電流センサからなり、差分検出センサ９３の内部には、平滑コンデンサ２２の入力配線２２ｍと出力配線２２ｎとが、互いの発生磁束を打ち消すように貫通されている。具体的には、入力配線２２ｍと出力配線２２ｎとが、差分検出センサ９３の内部において、ホールセンサ又はＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）等に貫通されている。すなわち、差分検出センサ９３は、内部を貫通する入力配線２２ｍ及び出力配線２２ｎの発生磁束の大きさをセンシングして、差分電流ｉｅ０を検出するものである。
【００９３】
また、一般に、ＤＣ／ＡＣ変換器２１の入力側に流れる電流は矩形波状となるため、差分検出センサ９３からの出力である差分電流ｉｅ０も矩形波状となる。すなわち、差分平滑回路８４ｃは、差分検出センサ９３からの差分電流ｉｅ０に現れる矩形波成分を平滑化するために設けられている。
【００９４】
さらに、本実施の形態６において、判定コンパレータ８４ｂは、差分平滑回路８４ｃから出力された差分電流ｉｅｍが閾値電流ｉｅｒを超えたときに、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとして、直流遮断機１００が開状態となったことを示す開信号Ｈを開閉制御部２５Ｆに出力するように構成されている。
【００９５】
前述の実施の形態５と同様、直流遮断機１００が開状態となり、入力配線２２ｍと出力配線２２ｎとの間に流れる電流に差が発生した場合には、差分平滑回路８４ｃの出力である差分電流ｉｅｍは有限の値となる。そこで、本実施の形態６では、差分電流ｉｅｍが閾値電流ｉｅｒを超えた時点で、判定コンパレータ８４ｂが、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｆに出力するという構成を採っている。また、判定コンパレータ８４ｂから出力された開信号Ｈに応じて、開閉制御部２５Ｆが、リレー部２３を開の状態とするように構成されている。
【００９６】
次に、図１３を参照して、開閉判定部８４及び開閉制御部２５Ｆの動作を説明する。直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、直流遮断機１００から電流が供給されなくなるため、差分電流ｉｅｍが大きくなっていく。そして、判定コンパレータ８４ｂは、差分平滑回路８４ｃから入力する差分電流ｉｅｍが閾値電流ｉｅｒに達する時刻ｔｘｄに、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｆに向けて出力する。開閉制御部２５Ｆは、判定コンパレータ８４ｂから出力される開信号Ｈを入力すると、リレー部２３を開の状態にする。
【００９７】
以降は、図１３には示していないが、上述した実施の形態１〜５と同様、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して所定の値になったときに、開閉制御部２５Ｆがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｆは定常状態に復帰する。
【００９８】
本実施の形態６における冷凍サイクル装置２０Ｆは、平滑コンデンサの入力配線２２ｍ及び出力配線２２ｎのそれぞれの電流が反対方向に流れるように貫通された差分検出センサ９３を有するため、１つのセンサにより、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に入力される電流と直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏとの差分を検出することができる。そして、冷凍サイクル装置２０Ｆは、上記差分から直流遮断機１００が開状態となったことを検知し、リレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。よって、冷凍サイクル装置２０Ｆによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００より入力される入力電流ｉｏが抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【００９９】
［実施の形態７］
次に、本発明の実施の形態７に係る冷凍サイクル装置２０Ｇを図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は、本実施の形態７に係る冷凍サイクル装置２０Ｇの電気系統の概略構成を示す回路図である。図１５は、冷凍サイクル装置２０Ｇにおける平滑コンデンサ２２の出力側に設けられた電流センサ９４による検出結果の推移を示すタイムチャートである。上述した実施の形態１〜６と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【０１００】
冷凍サイクル装置２０Ｇは、平滑コンデンサ２２からの出力電流ｉｃｄｃｍが予め設定された平滑基準電流ｉｃｄｒを超えると、リレー部２３を開の状態にする開閉制御部２５Ｇを有している。また、冷凍サイクル装置２０Ｇは、平滑コンデンサ２２からの出力電流ｉｃｄ０を検出して出力する電流センサ９４と、電流センサ９４からの出力電流ｉｃｄ０の大きさをもとに、直流遮断機１００が開状態となったか否かを判定する開閉判定部８５と、を有している。
【０１０１】
開閉判定部８５は、電流センサ９４からの出力電流ｉｃｄ０を平滑化し、直流分である出力電流ｉｃｄｃｍを抽出して出力する電流平滑回路８５ｃと、電流平滑回路８５ｃからの出力電流ｉｃｄｃｍと平滑基準電流ｉｃｄｒとを比較し、比較の結果を、直流遮断機１００の開閉状態を示す開閉信号ＳＳとして開閉制御部２５Ｇに出力する判定コンパレータ８５ｂと、を有している。
【０１０２】
冷凍サイクル装置２０Ｇの運転状態において、直流遮断機１００が開状態になると、冷凍サイクル装置２０Ｄの上流側からは電流が供給されない状態となる。しかし、平滑コンデンサ２２は、モータＭを駆動するために、ＤＣ／ＡＣ変換器２１に電流を流し続ける。すなわち、平滑コンデンサ２２からは直流の電流が流出する。
【０１０３】
そこで、本実施の形態７では、電流平滑回路８５ｃから出力される出力電流ｉｃｄｃｍが平滑基準電流ｉｃｄｒを上回った時点で、判定コンパレータ８５ｂが、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｇに向けて出力するという構成を採っている。また、判定コンパレータ８５ｂから出力された開信号Ｈに応じて、開閉制御部２５Ｇが、リレー部２３を開の状態とするように構成されている。
【０１０４】
次に、図１５を参照して、開閉判定部８５及び開閉制御部２５Ｇの動作を説明する。直流遮断機１００が開状態になると（時刻ｔｘ）、平滑コンデンサ２２からの出力電流ｉｃｄｃｍが大きくなっていく。判定コンパレータ８５ｂは、電流平滑回路８５ｃからの出力電流ｉｃｄｃｍが平滑基準電流ｉｃｄｒに達する時刻ｔｘｅに、直流遮断機１００が開状態になったと判定し、開閉信号ＳＳとしての開信号Ｈを開閉制御部２５Ｇに向けて出力する。開閉制御部２５Ｇは、判定コンパレータ８５ｂから出力される開信号Ｈを入力すると、リレー部２３を開の状態にする。
【０１０５】
以降は、図１５には示していないが、上述した実施の形態１〜６と同様、徐々に平滑コンデンサ２２の電圧が回復して所定の値となったときに、開閉制御部２５Ｇがリレー部２３を閉の状態とし、冷凍サイクル装置２０Ｇは定常状態に復帰する。
【０１０６】
本実施の形態７における冷凍サイクル装置２０Ｇは、平滑コンデンサ２２から流出する直流電流の大きさをもとに、直流遮断機１００が開状態になったことを検知して、リレー部２３を開の状態にするという構成を採っている。すなわち、冷凍サイクル装置２０Ｇによれば、一旦開状態となった直流遮断機１００が再び閉状態になったとしても、直流給電装置２００から流入する電流が抵抗部２４を通過するため、内部への突入電流の流入を防ぐことができる。
【０１０７】
以上のように、上記実施の形態１〜７の冷凍サイクル装置２０Ａ〜２０Ｇは、直流遮断機１００を介して直流給電装置２００に接続されたリレー部２３と、リレー部２３に並列接続された抵抗部２４とを有し、開閉制御部２５Ａ〜２５Ｇが、直流遮断機１００が開状態となったときにリレー部を開の状態にする、という構成を採っている。よって、直流遮断機１００が開状態から再度閉状態になった場合に、直流給電装置２００から流入する電流が、抵抗部２４を通過して平滑コンデンサ２２に流れ込むため、直流遮断機が開状態から閉状態になった際に過大な電流が流入することを防止することができる。したがって、冷凍サイクル装置２０Ａ〜２０Ｇによれば、バッテリー２２０から平滑コンデンサ２２まで経路等に配置された種々の部品の損傷を防止することができる。
【０１０８】
なお、上述した各実施の形態は、冷凍サイクル装置における好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態１〜７では、冷凍サイクル装置２０Ａ〜２０Ｇの主回路が、モータＭとして、圧縮機モータＭ１、ファンモータＭ２、及びファンモータＭ３のうちの少なくとも一つを駆動する構成を例示している（図２参照）。しかし、モータＭの代わりに、ＤＣ母線から平滑コンデンサ２２を通して電圧を供給するその他の負荷を搭載し、ＤＣ／ＡＣ変換器２１によって駆動するように構成してもよく、かかる構成の場合にも、上記各実施の形態と同等の効果を奏することができる。また、図６、図８、図１０、図１２、図１４では、開閉判定部８１〜８５が、冷凍サイクル装置２０Ｃ〜２０Ｇの内部に設けられた例を示しているが、これに限定されず、例えば、開閉判定部８１〜８５を冷凍サイクル装置２０Ｃ〜２０Ｇの外部に設け、冷凍サイクル装置２０Ｃ〜２０Ｇと開閉判定部８１〜８５との組み合わせによって冷凍サイクルシステムを構成してもよい。もっとも、判定コンパレータ８１ｂ〜８５ｂと同様の構成が、それぞれ、開閉制御部２５Ｃ〜２５Ｇの内部に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１  圧縮機、１ａ  ベルトヒーター、２、３  送風機、４  膨張弁、５  利用側熱交換器、６  室内電磁弁、７  圧力開閉器、８  熱源側熱交換器、９  室外電磁弁、１０、１１  冷媒配管、２０Ａ〜２０Ｇ  冷凍サイクル装置、２１、１０２１、２０２１  ＤＣ／ＡＣ変換器、２２、１０２２、２０２２  平滑コンデンサ、２２ｍ  入力配線、２２ｎ  出力配線、２３、１０２３、２０２３  リレー部、２４  抵抗部、２５Ａ〜２５Ｇ  開閉制御部、３０  冷媒回路系統、３１  冷媒回路、４０  室内ユニット、５０  室内制御装置、５１、７１  演算装置、６０  室外ユニット、７０  室外制御装置、８１〜８５  開閉判定部、８１ａ、８３ａ  減算器、８１ｂ〜８５ｂ  判定コンパレータ、８３ｃ、８５ｃ  電流平滑回路、８４ｃ  差分平滑回路、９０  電流センサ、９１  第１電流センサ、９２  第２電流センサ、９３  差分検出センサ、９４  電流センサ、１００、２１００  直流遮断機、２００  直流給電装置、２１０、２２１０  ＡＣ／ＤＣ変換器、２２０、２２２０  バッテリー、３００  交流系統、１０００  交流冷凍サイクル装置、１００７  三相全波整流回路、１０１１  系統インピーダンス、１０１４  ゼロクロスセンサ、１０２４、２０２４  抵抗回路、１０３０、２０３０  圧縮機モータ、１１００  ＡＣ遮断機、１３００  交流系統、２０００  直流冷凍サイクル装置、２３００  交流系統、Ｈ  開信号、ＩＣＲ  過電流ルート、ＩＳ１、ＩＳ２  突入抑制電流、Ｍ  モータ、Ｍ１  圧縮機モータ、Ｍ２、Ｍ３  ファンモータ、Ｓ１  開閉信号、ＳＣ  定常状態電流、ＳＳ  開閉信号、ＳＴ  安定期間、Ｔｈ  不足電圧判定閾値、Ｖｂ  出力電圧、Ｖｃ  基準電圧、Ｖｅ  電圧差、Ｖｅｒ  閾値電圧、Ｖｈ  電圧、Ｖｓ  切替基準電圧、ｉｏ  入力電流、ｉ１、ｉ０２、ｉ２  電流信号、ｉｃｄ０、ｉｃｄｃｍ  出力電流、ｉｃｄｒ  平滑基準電流、ｉｅ、ｉｅ０、ｉｅｍ  差分電流、ｉｅｒ  閾値電流、ｉｅｒｏ  基準電流、ΔＶ  差分。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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