(57)【要約】  交流電源から交流電力が入力される入力部と、入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、入力部が交流電源に接続する部分に接続され、交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、第２の整流部を通過した直流電力を蓄電する第２の蓄電部と、第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、力率改善部で短絡故障が発生したら、入力部を遮断する制御を行う制御部と、を備える。
2016157441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から交流電力が入力される入力部と、
前記入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、
前記力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、
前記入力部が前記交流電源に接続する部分に接続され、交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、
前記第２の整流部を通過した直流電力を蓄電する第２の蓄電部と、
前記第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、前記力率改善部で短絡故障が発生したら、前記入力部を遮断する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記入力部は、
一端が前記交流電源の一端に接続され、前記制御部によってオン状態又はオフ状態に制御されるスイッチ部と、
スイッチ部の他端及び交流電源の他端に接続されたノイズフィルタと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
電流が流れるときに前記第２の整流部と直列に接続され、電流のピーク値を抑制する充電抵抗を更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御部によって制御され、前記第２の整流部に流れる電流の経路を、前記充電抵抗を経由する経路又は前記充電抵抗を経由しない経路に切り換える充電スイッチ部を更に備え、
前記制御部は、
前記第２の蓄電部に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、前記第２の整流部に流れる電流の経路が前記充電抵抗を経由しない経路になるように、前記充電スイッチ部を切り換える制御を行う
ことを特徴とする、請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
電源装置と室内機とを含む空気調和装置であって、
前記電源装置は、
交流電源から交流電力が入力される入力部と、
前記入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、
前記力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、
電流のピーク値を抑制する充電抵抗と、
交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、
前記充電抵抗と前記第２の整流部との間又は前記入力部が前記交流電源に接続する部分と前記第２の整流部との間を接続する充電スイッチ部と、
前記第２の整流部を通過した直流電力を蓄電する第２の蓄電部と、
前記第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、前記力率改善部で短絡故障が発生したら、前記入力部を遮断する制御を行う制御部と、
を備え、
前記室内機は、
運転を開始するときに、前記充電抵抗に電流を流す制御を行う
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
前記充電スイッチ部は、前記制御部が動作しないときは、前記室内機と通信する通信回路と前記第２の整流部とを接続する
ことを特徴とする、請求項５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２の蓄電部に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、前記入力部が前記交流電源に接続する部分と前記第２の整流部との間を接続するように、前記充電スイッチ部を切り換える制御を行う
ことを特徴とする、請求項５又は６に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力が入力され負荷を駆動する電源装置及び電源装置を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流電力が入力され負荷である電動機を駆動する電源装置において、電動機を駆動するための電力が入力される１つの経路と、電源装置を制御する制御部を駆動するための電力が入力される他の経路と、を備えるものがある。【０００３】
下記の特許文献１記載の電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する第一変換部１１と、第二変換部１２と、を備える。第二変換部１２は、ダイオードＤ１２１を備える。ダイオードＤ１２１のアノードは、入力線Ｌ１とスイッチ部Ｓ１との間に接続される。ダイオードＤ１２１のカソードは、制御部２２に印加される直流電圧を供給するコンデンサＣ１に接続される。第二変換部１２は、交流電圧を半波整流してコンデンサＣ１を充電する。電源回路は、スイッチ部Ｓ１が非導通となった後でも制御部２２へと動作電源を供給できる（段落００５０から段落００５１まで及び図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７７５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
交流電力が入力され電動機を駆動する電源装置は、電動機を駆動するための電力変換部又は電源高調波を低減するための力率改善部内の半導体スイッチ素子のスイッチングを高速で行う。そのため、電源装置は、高周波ノイズの受電側への漏洩の抑制を目的として、交流電力が入力される入力部に、ノイズフィルタを備える。ノイズフィルタは、ノーマルモードのノイズを抑制するために、入力部の端子間を接続するコンデンサを備えることが多い。このコンデンサの両端には、交流電源の電圧がそのまま印加される。【０００６】
また、力率改善部が備える半導体スイッチ素子に短絡故障が発生したとき、電動機又は電動機を駆動する電力変換部を保護するために、入力部内のスイッチ部を非導通にすることがある。このとき、コンデンサに印加されている電圧が、スイッチ部を経由しない経路を経由して、制御部を駆動するための蓄電部に重畳される。【０００７】
このとき、スイッチ部が非導通となった時点での入力部の電圧が、制御部を駆動するための蓄電部にそのまま重畳される。そのため、制御部を駆動するための蓄電部に印加される電圧は、最大で通常動作時の電圧のおおよそ２倍になる。従って、制御部を駆動するための蓄電部の部品の耐用電圧を通常動作時の電圧の２倍以上にする必要があり、コストの上昇を招いているという問題点があった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを低減することができる電源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、交流電源から交流電力が入力される入力部と、入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、入力部が交流電源に接続する部分に接続され、交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、第２の整流部を通過した直流電力を蓄電する第２の蓄電部と、第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、力率改善部で短絡故障が発生したら、入力部を遮断する制御を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる電源装置は、コストを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる電源装置の構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかる電源装置の動作を示すフローチャート
【図３】実施の形態１にかかる電源装置の動作を示すフローチャート
【図４】実施の形態２にかかる電源装置の構成を示す図
【図５】実施の形態２にかかる電源装置の動作を示すフローチャート
【図６】実施の形態２にかかる電源装置の他の例の構成を示す図
【図７】実施の形態３にかかる空気調和装置の構成を示す図
【図８】実施の形態３にかかる空気調和装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電源装置及び空気調和装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる電源装置の構成を示す図である。電源装置１は、交流電源２から供給される交流電力を直流電力に変換し、更に直流電力を交流電力に変換して、負荷である電動機３を駆動する。
【００１４】
電源装置１は、交流電源２から交流電力が入力される入力部４を含む。入力部４は、一端が交流電源２の一端に接続されたスイッチ部４１と、スイッチ部４１の他端及び交流電源２の他端に接続されたノイズフィルタ４２と、を含む。
【００１５】
なお、実施の形態１では、交流電源２の一端とスイッチ部４１の一端との接続部分を端子Ｌと称し、交流電源２の他端とノイズフィルタ４２との接続部分を端子Ｎと称する。
【００１６】
ノイズフィルタ４２は、誘導性素子であるコイル４２１及び容量性素子であるコンデンサ４２２を含む。コイル４２１の一端は、端子Ｎに接続されている。コンデンサ４２２の一端は、第１のスイッチ部４１の他端に接続されている。コンデンサ４２２の他端は、コイル４２１の他端に接続されている。スイッチ部４１は、初期時において、オフ状態である。
【００１７】
コイル４２１は、ノーマルモードの高周波ノイズの漏洩を抑制するものであっても良いし、コモンモードのノイズを抑制するものであっても良いし、ノーマルモード及びコモンモードの両方のノイズを抑制するものであっても良い。
【００１８】
スイッチ部４１がオフ状態であるとき、コンデンサ４２２の一端と端子Ｌとは遮断される。従って、第１のスイッチ部４１は、交流電力がコンデンサ４２２に供給されることによって発生する無効電力を抑制する機能を有する。
【００１９】
電源装置１は、入力部４を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部５を含む。第１の整流部５は、ダイオードブリッジが例示される。
【００２０】
電源装置１は、第１の整流部５から出力される直流電力の力率を改善し、第１の整流部５から出力される直流電圧の電源高調波を低減し、第１の整流部５から出力される直流電圧を昇圧する力率改善部６を含む。
【００２１】
力率改善部６は、一端が第１の整流部５の高電位側の出力端に接続され、第１の整流部５を通過した電流によるエネルギーを蓄える誘導性素子であるリアクトル６１を含む。
【００２２】
力率改善部６は、一端がリアクトル６１の他端に接続され、リアクトル６１に短絡電流を流すために電源短絡を発生させる半導体スイッチ素子６２を含む。
【００２３】
力率改善部６は、アノードがリアクトル６１の他端に接続され、リアクトル６１に蓄えられたエネルギーを第１の蓄電部７に供給する整流素子であるダイオード６３を含む。
【００２４】
リアクトル６１、半導体スイッチ素子６２及びダイオード６３は、昇圧チョッパ回路を構成する。
【００２５】
力率改善部６は、半導体スイッチ素子６２と第１の整流部５の低電位側の出力端との間に接続され、半導体スイッチ素子６２に流れる電流を検出する電流検出部６４、を含む。
【００２６】
電源装置１は、力率改善部６を通過した直流電力を蓄電する第１の蓄電部７を含む。第１の蓄電部７は、コンデンサが例示される。第１の蓄電部７に蓄電された直流電力は、負荷側に供給される。
【００２７】
電源装置１は、第１の蓄電部７に蓄電された直流電力を、所望の電圧及び周波数の交流電力に変換して電動機３に供給する電力変換部８を含む。電力変換部８は、３相インバータ回路が例示される。
【００２８】
電源装置１は、端子Ｎと第１の蓄電部７の高電位側の一端との間に接続された充電部２１を含む。充電部２１は、ノイズフィルタ４２を経由することなく、第１の蓄電部７に直流電力を蓄電することができる。
【００２９】
充電部２１は、充電スイッチ部２１１、抵抗性素子である充電抵抗２１２及び整流素子であるダイオード２１３が直列接続されて構成されている。充電スイッチ部２１１は、初期時において、オフ状態である。
【００３０】
充電スイッチ部２１１がオン状態であるとき、端子Ｌ、充電スイッチ部２１１、充電抵抗２１２、ダイオード２１３、第１の蓄電部７及び端子Ｎという経路を電流が流れ、第１の蓄電部７が蓄電される。
【００３１】
充電抵抗２１２は、第１の蓄電部７に蓄電するときに流れる突入電流を抑制する機能を有する。これにより、電源装置１は、スイッチ部４１に充電抵抗を並列接続する必要がなくなる。
【００３２】
電源装置１は、交流電源２の交流電力を直流電力に変換する第２の整流部１１と、第２の整流部１１を通過した直流電力を蓄電する第２の蓄電部１２と、を含む。
【００３３】
第２の整流部１１は、整流素子であるダイオード１１１を含む。第２の蓄電部１２は、容量性素子であるコンデンサが例示される。ダイオード１１１のアノードは、端子Ｌに接続されている。ダイオード１１１のカソードは、第２の蓄電部１２の高電位側の一端に接続されている。第２の蓄電部１２の低電位側の他端は、力率改善部６、第１の整流部５及び入力部４を経由して端子Ｎに接続されている。
【００３４】
電源装置１は、スイッチ部４１、半導体スイッチ素子６２及び充電スイッチ部２１１をオン状態又はオフ状態に制御するとともに、電力変換部８を制御する制御部１３を含む。制御部１３は、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して動作する。力率改善部６内の電流検出部６４で検出された電流は、制御部１３に入力される。
【００３５】
図２は、実施の形態１にかかる電源装置の動作を示すフローチャートである。電源装置１は、交流電源２から交流電力が供給されると、図２に示す動作を実行する。
【００３６】
交流電源２から交流電力が電源装置１に供給されると、ステップＳ１００において、端子Ｌ、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路に電流が流れ、第２の蓄電部１２が蓄電される。第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されるのは、端子Ｌの電位が端子Ｎの電位よりも高い期間だけである。従って、第２の整流部１１及び第１の整流部５による整流動作は、半波整流となる。
【００３７】
第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されたら、ステップＳ１０２において、制御部１３が、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して、動作を開始する。なお、このとき、第１の蓄電部７には直流電力が蓄電されていない。
【００３８】
制御部１３は、ステップＳ１０４において、充電スイッチ部２１１をオン状態に制御する。これにより、端子Ｌ、充電スイッチ部２１１、充電抵抗２１２、ダイオード２１３、第１の蓄電部７及び端子Ｎを経由する経路を電流が流れ、第１の蓄電部７が蓄電される。
【００３９】
第１の蓄電部７は、蓄電されたら、ダイオード９を経由して、第２の蓄電部１２に給電することができる。
【００４０】
制御部１３は、ステップＳ１０６において、スイッチ部４１をオン状態に制御する。このとき、制御部１３は、充電スイッチ部２１１をオフ状態に制御する。これにより、ノイズフィルタ４２、第１の整流部５及び力率変換部６を経由する経路で、第１の蓄電部７が給電されるようになる。これにより、ノイズフィルタ４２による高周波ノイズの漏洩の抑制、半導体スイッチ素子６２のオン又はオフ制御による力率の改善及び直流電圧の昇圧が行われる。
【００４１】
制御部１３は、ステップＳ１０８において、電力変換部８の制御を開始する。これにより、電動機３が駆動される。
【００４２】
図３は、実施の形態１にかかる電源装置の動作を示すフローチャートである。制御部１３は、制御動作中に、図３に示す処理を実行する。
【００４３】
半導体スイッチ素子６２と電力変換部８が制御部１３によって制御されているときに、半導体スイッチ素子６２が短絡故障したら、電流検出部６４は、短絡電流を検出する。
【００４４】
制御部１３は、ステップＳ２００において、電流検出部６４で予め定められた閾値より大きい電流が検出されたか否かを判定する。制御部１３は、電流検出部６４で閾値より大きい電流が検出されていないと判定したら（Ｎｏ）、ステップＳ２００で待機する。
【００４５】
制御部１３は、電流検出部６４で閾値より大きい電流が検出されたと判定したら（Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０２に進める。
【００４６】
制御部１３は、ステップＳ２０２において、電力変換部８の制御を停止するとともに、スイッチ部４１をオフ状態に制御する。これにより、電源装置１は、過大な電流又は電圧による電力変換部８の故障を抑制することができる。
【００４７】
スイッチ部４１がオフ状態に制御されることで、コンデンサ４２２の一端が第２の整流部１１を経由して第２の蓄電部１２に接続される経路が遮断される。つまり、コンデンサ４２２の電圧は、第２の蓄電部１２に重畳されない。
【００４８】
一方、スイッチ部４１がオフ状態に制御されても、交流電源２の交流電力が、端子Ｌ、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎという経路を経由して直流電力に整流され、半導体スイッチ素子６２の短絡故障とは無関係に、第２の蓄電部１２に供給される。従って、制御部１３は、動作を停止しない。
【００４９】
以上説明したように、実施の形態１にかかる電源装置１では、第２の整流部１１が、アノードが端子Ｌに接続され、カソードが第２の蓄電部１２に接続されたダイオード１１１で構成される。これにより、半導体スイッチ素子６２が短絡故障した場合であっても、コンデンサ４２２の電圧が第２の蓄電部１２に重畳される経路は、第２の整流部１１によって抑制される。従って、電源装置１は、第２の蓄電部１２の耐用電圧を通常時に印加される電圧の２倍以上にする必要がない。これにより、電源装置１は、第２の蓄電部１２のコストを低減することができる。
【００５０】
また、交流電源２の交流電力が、半導体スイッチ素子６２の短絡故障に無関係の経路で第２の蓄電部１２に供給される。これにより、電源装置１は、制御部１３の動作が停止されず、動作を継続することができる。
【００５１】
実施の形態２．
実施の形態１では、第２の整流部１１を経由しての第２の蓄電部１２への蓄電開始時に、第２の整流部１１に突入電流が流れる。第２の整流部１１内のダイオード１１１に大きな突入電流が流れると、ダイオード１１１が故障に至る可能性がある。従って、ダイオード１１１の小型化を図るためには、突入電流の抑制を図る必要がある。実施の形態２は、ダイオード１１１への突入電流の抑制を図るものである。
【００５２】
図４は、実施の形態２にかかる電源装置の構成を示す図である。電源装置１Ａは、実施の形態１にかかる電源装置１の構成に、電流が流れるときに第２の整流部１１と直列に接続される第２の充電抵抗１４１と、制御部１３によって制御され、第２の整流部１１に流れる電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由する経路又は第２の充電抵抗１４１を経由しない経路に切り換える第２の充電スイッチ部１４２を更に含む。
【００５３】
第２の充電抵抗１４１の一端は、端子Ｌに接続されている。第２の充電スイッチ部１４２の一端は、ダイオード１１１のアノードに接続されている。第２の充電スイッチ部１４２の他端は、第２の充電抵抗１４１の一端側の接点Ａ又は第２の充電抵抗１４１の他端側の接点Ｂに、切り換えて接続される。第２の充電スイッチ部１４２は、初期時において、接点Ｂ側に接続される。
【００５４】
図５は、実施の形態２にかかる電源装置の動作を示すフローチャートである。電源装置１Ａは、交流電源２から交流電力が供給されると、図５に示す動作を実行する。
【００５５】
図５に示すフローチャートのステップＳ１００，Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６及びＳ１０８は、実施の形態１にかかる図２に示すフローチャートと同様である。図５に示すフローチャートは、ステップＳ１０２とステップＳ１０４との間に、ステップＳ１０３を含む。
【００５６】
交流電源２から交流電力が電源装置１に供給されると、ステップＳ１００において、端子Ｌ、第２の充電抵抗１４１、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路に電流が流れ、第２の蓄電部１２が蓄電される。
【００５７】
このとき、直流電流が流れる経路には第２の充電抵抗１４１があるので、第２の蓄電部１２に流れる突入電流は、第２の充電抵抗１４１を通過する。従って、突入電流のピーク値は第２の充電抵抗１４１により抑制される。これにより、第２の整流部１１のダイオード１１１に大きな電流が流れることを抑制することができる。
【００５８】
第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されると、ステップＳ１０２において、制御部１３が、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して、動作を開始する。
【００５９】
制御部１３は、ステップＳ１０３において、第２の充電スイッチ部１４２の他端が接点Ａに接続されるように第２の充電スイッチ部１４２を切り換える制御を行う。これにより、制御部１３は、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由しない、端子Ｌ、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路になるようにする。
【００６０】
第２の蓄電部１２への直流電力の供給は、第１の蓄電部７に直流電力が蓄電されていない期間では、第２の整流部１１を経由する経路で行われる。そして、ステップＳ１０３において、第２の蓄電部１２への直流電力の供給が第２の充電抵抗１４１を経由しない経路で行われることにより、第２の充電抵抗１４１での電力損失が抑制される。
【００６１】
ステップＳ１０４以降は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
以上説明したように、実施の形態２にかかる電源装置１Ａでは、第２の充電抵抗１４１を備えることにより、第２の整流部１１に大きな電流が流れることを抑制することができる。これにより、電源装置１Ａは、第２の整流部１１のダイオード１１１の小型化が可能である。従って、電源装置１Ａは、第２の整流部１１のコストを低減することができる。
【００６３】
また、制御部１３は、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、第２の充電スイッチ部１４２の他端が接点Ａに接続されるように第２の充電スイッチ部１４２を切り換える制御を行う。これにより、制御部１３は、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由しない、端子Ｌ、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路になるようにする。従って、電源装置１Ａは、第２の充電抵抗１４１での電力損失を抑制することができる。
【００６４】
なお、第２の充電抵抗１４１の配置は、第２の充電抵抗１４１に電流が流れるときに第２の整流部１１と直列に接続されれば良い。具体的には、第２の充電抵抗１４１の配置は、第２の整流部１１と第２の蓄電部１２との間であっても良い。
【００６５】
また、第２の充電抵抗１４１と第２の充電スイッチ部１４２との接続は、図４に示す構成に限定されない。
【００６６】
図６は、実施の形態２にかかる電源装置の他の例の構成を示す図である。この電源装置１Ｂでは、第２の充電抵抗１４１は、第２の整流部１１と第２の蓄電部１２との間に直列に接続されている。そして、第２の充電スイッチ部１４２は、第２の充電抵抗１４１に並列に接続されている。第２の充電スイッチ部１４２は、初期時において、オフ状態である。
【００６７】
交流電源２から交流電力が電源装置１に供給されると、端子Ｌ、第２の整流部１１、第２の充電抵抗１４１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路に電流が流れ、第２の蓄電部１２が蓄電される。
【００６８】
このとき、直流電流が流れる経路には第２の充電抵抗１４１があるので、第２の蓄電部１２に流れる突入電流は、第２の充電抵抗１４１を通過する。従って、突入電流のピーク値は第２の充電抵抗１４１により抑制される。これにより、第２の整流部１１のダイオード１１１に大きな電流が流れることを抑制することができる。
【００６９】
第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されると、制御部１３が、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して、動作を開始する。
【００７０】
制御部１３は、動作を開始したら、第２の充電スイッチ部１４２をオン状態に切り換える制御を行う。これにより、制御部１３は、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由しない、端子Ｌ、第２の整流部１１、第２の充電スイッチ部１４２、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路になるようにする。
【００７１】
第２の蓄電部１２への直流電力の供給は、第１の蓄電部７に直流電力が蓄電されていない期間では、第２の整流部１１を経由する経路で行われる。そして、第２の蓄電部１２への直流電力の供給が第２の充電抵抗１４１を経由しない経路で行われることにより、第２の充電抵抗１４１での電力損失が抑制される。
【００７２】
以上説明したように、実施の形態２にかかる電源装置１Ｂでは、第２の充電抵抗１４１を備えることにより、第２の整流部１１に大きな電流が流れることを抑制することができる。これにより、電源装置１Ｂは、第２の整流部１１のダイオード１１１の小型化が可能である。従って、電源装置１Ｂは、第２の整流部１１のコストを低減することができる。
【００７３】
また、制御部１３は、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、第２の充電スイッチ部１４２をオン状態に切り換える制御を行う。これにより、制御部１３は、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由しない、端子Ｌ、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路になるようにする。従って、電源装置１Ｂは、第２の充電抵抗１４１での電力損失を抑制することができる。
【００７４】
なお、第２の充電抵抗１４１の配置は、第２の整流部１１と直列であれば良い。具体的には、第２の充電抵抗１４１の配置は、端子Ｌと第２の整流部１１との間であっても良い。
【００７５】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３にかかる空気調和装置の構成を示す図である。空気調和装置３０は、電源装置１Ｃと、室内機３１Ａ及び３１Ｂと、を含む。
【００７６】
電源装置１Ｃは、実施の形態２にかかる電源装置１Ｂの構成に、室内機３１Ａ及び３１Ｂと接続するための回路を追加したものである。電源装置１Ｃは、電源装置１Ｂの構成に加えて、室内機３１Ａ及び３１Ｂが接続される複数の端子を含む室内機接続部３３と、室内機３１Ａ及び３１Ｂと通信するための通信回路送信部５２Ａ及び５３Ａ並びに通信回路受信部５２Ｂ及び５３Ｂと、通信回路送信部５２Ａ及び５３Ａ並びに通信回路受信部５２Ｂ及び５３Ｂが使用する電力を生成する通信電力生成部５１と、ダイオード５２Ｃ，５２Ｄ，５３Ｃ及び５３Ｄと、を更に含む。
【００７７】
室内機接続部３３は、端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５及びＳ６を含む。端子Ｓ１は、端子Ｌに接続され、端子Ｓ２は、端子Ｎに接続されている。室内機３１Ａは、端子Ｓ１及びＳ２を経由して交流電力が供給される。端子Ｓ４は、端子Ｓ１を介して、端子Ｌに接続され、端子Ｓ５は、端子Ｓ２を介して、端子Ｎに接続されている。室内機３１Ｂは、端子Ｓ４及びＳ５を経由して交流電力が供給される。
【００７８】
通信電力生成部５１は、端子Ｓ１と端子Ｓ２を経由して供給される交流電源を使用して、通信回路送信部５２Ａ及び５３Ａ並びに通信回路受信部５２Ｂ及び５３Ｂが使用する電力を生成する。
【００７９】
ダイオード５２Ｃは、アノードが通信回路受信部５２Ｂに接続され、カソードが端子Ｓ３に接続される。ダイオード５３Ｃは、アノードが通信回路受信部５３Ｂに接続され、カソードが端子Ｓ６に接続される。
【００８０】
ダイオード５２Ｄのアノードは、端子Ｓ３に接続される。ダイオード５３Ｄのアノードは、端子Ｓ６に接続される。ダイオード５２Ｄのカソード及びダイオード５３Ｄのカソードは、共通接続されて、第２の充電抵抗１４１の一端に接続される。
【００８１】
なお、電源装置１Ｃでは、第２の充電抵抗１４１の一端は、実施の形態２にかかる電源装置１Ａと異なり、端子Ｌには接続されない。
【００８２】
図８は、実施の形態３にかかる空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【００８３】
空気調和装置３０に交流電力が供給されたとき、第１の蓄電部７及び第２の蓄電部１２に直流電力を蓄電するための電流経路は形成されていないので、第１の蓄電部７及び第２の蓄電部１２には直流電力が蓄電されない。制御部１３は、電力が供給されないので、動作を開始しない。従って、第２の充電スイッチ１４２の他端は、第２の充電抵抗１４１側の端子Ｂに接続した初期状態のままである。一方、室内機３１Ａには、端子Ｓ１及びＳ２を介して給電され、室内機３１Ｂには、端子Ｓ４及びＳ５を介して給電される。
【００８４】
空気調和装置３０が運転を開始するとき、室内機３１Ａは、ステップＳ３００において、室内機３１Ａ内部に備える接点を接続することにより、室内機接続部３３内の端子Ｓ１と端子Ｓ３とを短絡する制御を行う。又は、室内機３１Ｂは、ステップＳ３００において、室内機３１Ｂ内部に備える接点を接続することにより、室内機接続部３３内の端子Ｓ４と端子Ｓ６とを短絡する制御を行う。
【００８５】
室内機接続部３３内の端子Ｓ１と端子Ｓ３とが短絡されたら、ステップＳ３０２において、端子Ｌ、端子Ｓ１、端子Ｓ３、ダイオード５２Ｄ、第２の充電抵抗１４１、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路に電流が流れ、第２の蓄電部１２が蓄電される。又は、室内機接続部３３内の端子Ｓ４と端子Ｓ６とが短絡されたら、ステップＳ３０２において、端子Ｌ、端子Ｓ４、端子Ｓ６、ダイオード５３Ｄ、第２の充電抵抗１４１、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路に電流が流れ、第２の蓄電部１２が蓄電される。
【００８６】
このとき、直流電流が流れる経路には第２の充電抵抗１４１があるので、第２の蓄電部１２に流れる突入電流は、第２の充電抵抗１４１を通過する。従って、突入電流のピーク値は第２の充電抵抗１４１により抑制される。これにより、第２の整流部１１のダイオード１１１に大きな電流が流れることを抑制することができる。
【００８７】
第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されたら、ステップＳ３０４において、制御部１３が、第２の蓄電部１２に蓄電された直流電力を使用して、動作を開始する。
【００８８】
制御部１３は、ステップＳ３０６において、第２の充電スイッチ部１４２の他端が接点Ａに接続されるように第２の充電スイッチ部１４２を切り換える制御を行う。これにより、制御部１３は、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が第２の充電抵抗１４１を経由しない、端子Ｌ、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由する経路になるようにする。
【００８９】
第２の蓄電部１２への直流電力の供給は、第１の蓄電部７に直流電力が蓄電されていない期間では、第２の整流部１１を経由する経路で行われる。そして、ステップＳ３０６において、第２の蓄電部１２への直流電力の供給が第２の充電抵抗１４１を経由しない経路で行われることにより、第２の充電抵抗１４１での電力損失が抑制される。
【００９０】
室内機３１Ａは、ステップＳ３０８において、端子Ｓ３を介して制御部１３との間で通信信号の授受を行うために、室内機３１Ａ内部に備える接点を開放することにより、室内機接続部３３内の端子Ｓ１と端子Ｓ３とを開放する動作を行う。又は、室内機３１Ｂは、ステップＳ３０８において、端子Ｓ６を介して制御部１３との間で通信信号の授受を行うために、室内機３１Ｂ内部に備える接点を開放することにより、室内機接続部３３内の端子Ｓ４と端子Ｓ６とを開放する動作を行う。
【００９１】
このとき、第２の蓄電部１２を蓄電する電流の経路が、端子Ｌ、第２の充電スイッチ部１４２、第２の整流部１１、第２の蓄電部１２及び端子Ｎを経由するように形成されているので、制御部１３は、動作を継続することができる。
【００９２】
ステップＳ３１０，Ｓ３１２及びＳ３１４は、図５のステップＳ１０４，Ｓ１０６及びＳ１０８と同様であるので、説明を省略する。
【００９３】
空気調和装置３０の運転を行わないときは、第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されず、制御部１３は動作しない。従って、空気調和装置３０の運転を行わないときに電力を消費するのは室内機３１Ａ及び３１Ｂに限られ、電源装置１Ｃは消費電力を抑制することができる。
【００９４】
以上説明したように、実施の形態３にかかる空気調和装置３０は、電源装置１Ｃと室内機３１Ａ及び３１Ｂとで構成され、室内機３１Ａ及び３１Ｂと制御部１３との間で通信信号の送受を行う回路にダイオード５２Ｄ及び５３Ｄを接続し、ダイオード５２Ｄ及び５３Ｄのカソードを第２の充電抵抗１４１に接続している。これにより、空気調和装置３０の運転を行わないときは、第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電されず、制御部１３は動作しない。従って、電源装置１Ｃは、消費電力を低減することができる。
【００９５】
また、空気調和装置３０の運転開始の際に、室内機３１Ａ及び３１Ｂの内部の接点の動作によって、第２の蓄電部１２に直流電力が蓄電され、制御部１３は動作を開始することができる。さらに、制御部１３は、第２の充電スイッチ部１４２の接点を切り替えて、端子Ｌから第２の蓄電部１２へ直流電力を供給する経路を形成するので、その後の室内機３１Ａ及び３１Ｂの内部の接点の動作に関係なく、動作を継続することができる。
【００９６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  電源装置、２  交流電源、３  電動機、４  入力部、５  第１の整流部、６  力率改善部、７  第１の蓄電部、８  電力変換部、１１  第２の整流部、１２  第２の蓄電部、１３  制御部、３０  空気調和装置、３１Ａ，３１Ｂ  室内機。
【図１】
2016157441.tif 000003
【図２】
2016157441.tif 000004
【図３】
2016157441.tif 000005
【図４】
2016157441.tif 000006
【図５】
2016157441.tif 000007
【図６】
2016157441.tif 000008
【図７】
2016157441.tif 000009
【図８】
2016157441.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月16日(2017.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から交流電力が入力される入力部と、
前記入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、
前記力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、
前記入力部が前記交流電源に接続する部分に接続され、交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、
前記第２の整流部を通過した直流電力を蓄電するとともに、前記第１の蓄電部と並列に前記力率改善部に接続された第２の蓄電部と、
前記第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、前記力率改善部で短絡故障が発生したら、前記入力部を遮断することで、前記入力部から前記第２の整流部、前記第２の蓄電部、前記力率改善部及び前記第１の整流部を順に経由して前記入力部に至る経路を遮断する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記入力部は、
一端が前記交流電源の一端に接続され、前記制御部によってオン状態又はオフ状態に制御されるスイッチ部と、
スイッチ部の他端及び交流電源の他端に接続されたノイズフィルタと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
電流が流れるときに前記第２の整流部と直列に接続され、電流のピーク値を抑制する充電抵抗を更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御部によって制御され、前記第２の整流部に流れる電流の経路を、前記充電抵抗を経由する経路又は前記充電抵抗を経由しない経路に切り換える充電スイッチ部を更に備え、
前記制御部は、
前記第２の蓄電部に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、前記第２の整流部に流れる電流の経路が前記充電抵抗を経由しない経路になるように、前記充電スイッチ部を切り換える制御を行う
ことを特徴とする、請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
電源装置と室内機とを含む空気調和装置であって、
前記電源装置は、
交流電源から交流電力が入力される入力部と、
前記入力部を通過した交流電力を直流電力に変換する第１の整流部と、
前記第１の整流部から出力される直流電力の力率を改善する力率改善部と、
前記力率改善部を通過した直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷側に供給する第１の蓄電部と、
電流のピーク値を抑制する充電抵抗と、
交流電力を直流電力に変換する第２の整流部と、
前記充電抵抗と前記第２の整流部との間又は前記入力部が前記交流電源に接続する部分と前記第２の整流部との間を接続する充電スイッチ部と、
前記第２の整流部を通過した直流電力を蓄電するとともに、前記第１の蓄電部と並列に前記力率改善部に接続された第２の蓄電部と、
前記第２の蓄電部に蓄電された電力を使用して動作し、前記力率改善部で短絡故障が発生したら、前記入力部を遮断することで、前記入力部から前記第２の整流部、前記第２の蓄電部、前記力率改善部及び前記第１の整流部を順に経由して前記入力部に至る経路を遮断する制御を行う制御部と、
を備え、
前記室内機は、
運転を開始するときに、前記充電抵抗に電流を流す制御を行う
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
前記充電スイッチ部は、前記制御部が動作しないときは、前記室内機と通信する通信回路と前記第２の整流部とを接続する
ことを特徴とする、請求項５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２の蓄電部に蓄電された直流電力を使用して動作を開始したら、前記入力部が前記交流電源に接続する部分と前記第２の整流部との間を接続するように、前記充電スイッチ部を切り換える制御を行う
ことを特徴とする、請求項５又は６に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2016157441.tif 000011
2016157441.tif 000012
2016157441.tif 000013
2016157441.tif 000014