(57)【要約】【課題】簡単な構成の電源電圧制御装置を利用して往復動式圧縮機に採用されたモータを安定に運転させることができるモータの駆動装置を提供する。【解決手段】モータ１００の駆動時に電源供給部ＡＣから供給される電源電圧を所定値に維持し、この所定値の電源電圧を出力し、それから予め決定された時間経過後に電源電圧を遮断する電源電圧制御部と、この電源電圧制御部が電源電圧を遮断する時、電源供給部ＡＣから供給される電源電圧をモータ１００に印加するコンデンサＣと、を包含してモータの駆動装置を構成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが駆動時に電源供給部から供給される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を出力し、前記駆動の開始から予め決定された時間経過後に前記電源電圧を遮断する電源電圧制御部と、
該電源電圧制御部が前記電源電圧を遮断する時、前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とするモータの駆動装置。
【請求項２】
前記モータは、往復動式圧縮機のモータであることを特徴とする請求項１に記載のモータの駆動装置。
【請求項３】
前記電源電圧制御部は、ＰＴＣ素子であることを特徴とする請求項１に記載のモータの駆動装置。
【請求項４】
前記ＰＴＣ素子は、前記モータに前記電源電圧が初期に印加される時に前記電源電圧を前記モータに印加し、前記予め決定された時間が経過する時に前記電源電圧を遮断することを特徴とする請求項３に記載のモータの駆動装置。
【請求項５】
前記電源電圧制御部は、
前記予め決定された時間が経過する時制御信号を発生し、該発生された制御信号を出力するタイマと、
前記電源供給部から供給される初期電源電圧を出力するか、又は前記制御信号に基づいて前記電源電圧を遮断するリレーと、
該リレーから出力される電源電圧を前記モータに印加する抵抗器と、を包含して構成されることを特徴とする請求項１に記載のモータの駆動装置。
【請求項６】
前記タイマは、前記モータに電源電圧が初期に供給される時からの時間をカウントし、該カウントされた時間が前記予め決定された時間に到達すると、前記制御信号を出力することを特徴とする請求項５に記載のモータの駆動装置。
【請求項７】
往復動式圧縮機のモータが駆動時に電源供給部から供給される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を出力し、前記駆動の開始から予め決定された時間経過後に前記電源電圧を遮断するＰＴＣ素子と、
前記ＰＴＣ素子が前記電源電圧を遮断する時、前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とする往復動式圧縮機の駆動装置。
【請求項８】
前記ＰＴＣ素子は、前記モータに前記電源電圧が初期に印加される時に前記電源電圧を前記モータに印加し、前記予め決定された時間が経過する時に前記電源電圧を遮断することを特徴とする請求項７に記載の往復動式圧縮機の駆動装置。
【請求項９】
往復動式圧縮機のモータの初期駆動時から予め決定された時間が経過する時に制御信号を発生するタイマと、
前記モータの初期駆動時に電源供給部から供給される電源電圧を出力し、前記タイマからの前記制御信号に基づいて前記電源電圧を遮断するリレーと、
該リレーから出力される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を前記モータに印加する抵抗器と、
前記リレーが前記電源電圧を遮断する時に前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とする往復動式圧縮機の駆動装置。
【請求項１０】
前記タイマは、前記モータに電源電圧が初期に供給される時からの時間をカウントし、該カウントされた時間が前記予め決定された時間に到達すると、前記制御信号を出力することを特徴とする請求項９に記載の往復動式圧縮機の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式圧縮機（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）に係るもので、詳しくは、マイクロコンピュータなしに往復動式圧縮機のモータを安定、かつ效率的に駆動し得るモータの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機は、エアコン及び冷蔵庫のような冷気装置の内部を循環する冷媒を高温高圧に圧縮する作用を行う。
【０００３】
このような圧縮機としては、色々な形態がある。例えば、往復動式圧縮機、回転式（ｒｏｔａｒｙ）圧縮機、ＢＬＤＣ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）圧縮機、インバータ式圧縮機及び回転速度が可変な可変型往復動式圧縮機がある。これらの往復動式圧縮機は、モータの回転力によって往復動式圧縮機のピストンストロークを可変にするため、使用者の意図によって冷力（ｃｏｏｌｉｎｇ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）を制御することができる。
【０００４】
従来の往復動式圧縮機の駆動装置は、図５に示したように、電源電圧（例えば、ＡＣ２２０Ｖ）をモータ１０に印加するコンデンサから構成される。この場合、上記のコンデンサは、往復動式圧縮機の運転負荷が変動するときに変化するピストンストロークを予め設定されたピストンストロークに一定に維持する役割を果す。
【０００５】
上記の従来の往復動式圧縮機の駆動装置は、電源電圧がコンデンサを通してモータ１０に供給されることによって、電気的な共振（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）特性によりコンデンサの容量性リアクタンス（ｒｅａｃｔａｎｃｅ）分だけモータ１０の内部のインダクタンスが相殺され、インピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）が減少する。又、往復動式圧縮機の駆動初期には、モータ１０の内部に逆起電力（ｃｏｕｎｔｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ　ｆｏｒｃｅ）が存在しない。
【０００６】
従って、駆動初期にモータ１０の内部に逆起電力がない状態でインピーダンスが減少することにより、図６に示したように、モータ１０に供給される電圧が過大になりピストン（図示されず）が往復動式圧縮機の内部のシリンダの最上端又は最下端に設置された他の構成装置に衝突するような過度なストロークが発生することになる。
【０００７】
そこで、往復動式圧縮機の初期駆動時に、電源電圧が上記のコンデンサを通してモータに供給されることによって、過度なピストンストロークが発生する現象を防止するためにマイクロコンピュータを利用してモータに供給される電源電圧を制御する。
【０００８】
このような従来の往復動式圧縮機の駆動装置の実施形態においては、駆動装置は図７に示したように、往復動式圧縮機の初期駆動時に、電源電圧を所定電圧値に調節し、この調節された所定電圧を出力するように制御するマイクロコンピュータ１１と、このマイクロコンピュータ１１により調節された電源電圧をモータ１０に印加するコンデンサＣと、このコンデンサを通して印加される電源電圧によって駆動され、圧縮機の内部のピストンのストロークを可変にするモータ１０と、を包含して構成されていた。
【０００９】
先ず、往復動式圧縮機の駆動装置のマイクロコンピュータ１１は、往復動式圧縮機を駆動するための電源電圧を過度なストロークを発生させない程度の電圧値に調節し、この調節された電圧を上記のコンデンサＣを通してモータ１０に出力する。即ち、図８に示したように、モータ１０は、上記のコンデンサＣを通して入力される電源電圧により駆動時に安定したピストンストロークを維持する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の往復動式圧縮機においては、駆動時にマイクロコンピュータを利用して圧縮機のモータに供給される電源電圧を制御するので、マイクロコンピュータの使用により往復動式圧縮機の製造費用が上昇するという不都合な点があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成の電源電圧制御装置を利用して往復動式圧縮機のモータを安定に運転させることができるモータの駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るモータの駆動装置は、モータが駆動時に電源供給部から供給される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を出力し、それから予め決定された時間経過後に前記電源電圧を遮断する電源電圧制御部と、該電源電圧制御部が前記電源電圧を遮断する時、前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る往復動式圧縮機の駆動装置は、往復動式圧縮機のモータが駆動時に電源供給部から供給される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を出力し、それから予め決定された時間経過後に前記電源電圧を遮断するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子と、前記ＰＴＣ素子が前記電源電圧を遮断する時、前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る往復動式圧縮機の駆動装置は、往復動式圧縮機のモータの初期駆動時から予め決定された時間が経過する時制御信号を発生するタイマと、前記モータの初期駆動時に電源供給から供給される電源電圧を出力し、前記タイマからの前記制御信号に基づいて前記電源電圧を遮断するリレーと、該リレーから出力される電源電圧を所定値に維持し、該所定値の電源電圧を前記モータに印加する抵抗器と、前記リレーが前記電源電圧を遮断する時、前記電源供給部から供給される電源電圧を前記モータに印加するコンデンサと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
【００１６】
本発明に係る往復動式圧縮機のモータの第１実施形態においては、図１に示したように、モータ１００の初期駆動時に、電源供給部（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ；ＡＣ）から供給される初期の電源電圧を所定値に調節し、この調節された電源電圧をモータ１００に出力し、所定時間（例えば、０．５秒）経過後上記の電源供給部（ＡＣ）から供給される電源電圧を遮断するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ＰＴＣ）素子２００と、ＰＴＣ素子２００に並列接続され、ＰＴＣ素子２００が上記の電源電圧を遮断する時に電源供給部ＡＣから供給される電源電圧をモータ１００に印加するコンデンサＣと、を包含してモータの駆動装置が構成されている。即ち、往復動式圧縮機（圧縮機のモータ）の初期駆動時に、上記の電源電圧は、所定時間（例えば、０〜０．５秒）の間ＰＴＣ素子２００を通してモータ１００に供給され、所定時間が経過した後（例えば、０．５秒〜）には、コンデンサＣを通してモータ１００に供給される。
【００１７】
また、ＰＴＣ素子２００は、コンデンサＣと並列に接続されるスイッチＳＷとスイッチＳＷに直列に接続される抵抗器Ｒ２との等価回路から構成される。また、リアクタンスＬ及び抵抗Ｒ１は、モータ１００の等価回路を示す。この場合、上記のＰＴＣは、その内部温度によってオン／オフ動作を遂行する素子であって、内部温度が基準温度以下であると電流／電圧を通過させ、内部温度が基準温度以上であると、電流／電圧を遮断する。即ち、モータ１００の初期駆動時には、ＰＴＣ素子２００の抵抗値Ｒ２がコンデンサのインピーダンス値より小さいため、ＰＴＣ素子２００を通してモータ１００に電流が所定時間（例えば、０秒〜０．５秒）の間流れる。このモータ１００の初期駆動時には、ＰＴＣ素子２００の初期温度は、上記の基準温度より低い。一方、ＰＴＣ素子２００は、所定時間（例えば、０．５秒）後には内部温度が上昇し、この内部温度の上昇により抵抗値が著しく大きくなり、この非常に大きな抵抗値のためにＰＴＣ素子を通ってモータ１００に流れる電流が遮断される。即ち、ＰＴＣ素子２００は、所定時間に（内部温度によって）電流を遮断または通過させるスイッチの役割を果す。
【００１８】
なお、本発明は、ＰＴＣ素子２００以外のＰＴＣ素子２００と同様な機能を有する多様な電源電圧制御部を使用することもできる。
【００１９】
以下、このような本発明に係る往復動式圧縮機のモータの駆動装置の第１実施形態の動作に対し、説明する。
【００２０】
ＰＴＣ素子２００は、図２（ａ）に示したように、往復動式圧縮機のモータ１００の初期駆動時にオン（Ｏｎ）され、電源電圧がＰＴＣ素子２００を通してモータ１００に供給される。この場合、ＰＴＣ素子２００の抵抗値Ｒ２、モータ１００の抵抗値Ｒ１及びインダクタンスＬ値によってモータ１００の直列回路のインピーダンスが増加し、ピストンストロークを可変にするための駆動電流が所定値以下に減少するため、安定したピストンストロークを維持することができる。この場合、上記の所定値は、ピストンが往復動式圧縮機のシリンダの内部の最上端又は最下端に設置された他の装置に衝突しない程度のストロークを維持するための電流値である。これに対し、図３を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図３に示したように、ＰＴＣ素子２００がオンしているときは、ＰＴＣ素子２００の抵抗値Ｒ２と、モータ１００の抵抗値Ｒ１及びインダクタンスＬ値によってモータ１００の直列回路のインピーダンスが増加し、ピストンストロークを可変にするための駆動電流が所定値以下に減少するため、図３の”Ａ”表示部分のように安定したピストンストロークを維持することができる。即ち、往復動式圧縮機に適用されたモータは駆動初期に安定して駆動される。
【００２２】
一方、ＰＴＣ素子２００は、所定時間後に内部温度が上昇するとオフになる。即ち、ＰＴＣ素子２００を通して電流が所定時間（例えば、０〜０．５秒）の間モータ１００に流れて、この所定時間が経過した後（例えば、０．５秒〜）、ＰＴＣ素子２００の内部温度が上昇してＰＴＣ素子２００がオフする。このとき、上記の所定時間以後に流れる電流は、コンデンサＣを通してモータ１００に流れる。従って、ＰＴＣ素子２００は、ピストンのストロークが所定値に到達すると、オフにされる。これに対し、図２（ｂ）を参照して詳細に説明する。
【００２３】
ＰＴＣ素子２００を通して所定値の初期電源電圧がモータ１００に供給されることによって、ピストンのストロークが安定した値に維持された後、図２（ｂ）に示したように、ＰＴＣ素子２００はオフになり、上記の電源電圧はコンデンサＣを通してモータ１００に供給される。このときは、コンデンサＣの容量性リアクタンス分だけモータ１００の内部のインダクタンスが相殺されて、直列インピーダンスが減少するが、一方モータ１００は回転しているので逆起電力が存在するため、この逆起電力だけ電源電圧から差し引かれた電圧と上記の直列インピーダンスによってモータ１００に電流が供給されることになる。従って、直列インピーダンスが減少しても、電圧も上記の逆起電力だけ電源電圧より小さくなるので、ピストンストロークを制御するための駆動電流が過度に増大することなく、図３の”Ｂ”表示部分のように、往復動式圧縮機は、安定したストロークを維持する。即ち、往復動式圧縮機に適用されたモータ１００が安定するように駆動される。
【００２４】
また、本発明に係る往復動式圧縮機の駆動装置の第２実施形態においては、図４に示したように、駆動装置は、モータ１００に初期電源電圧が供給される時、この初期電源電圧が供給されてからの時間をカウントし、このカウントされた時間が予め決定された時間に到達すると制御信号を発生し、この発生された制御信号を出力するタイマ３００と、タイマ３００によって駆動され、電源供給部ＡＣに直列接続されて、モータ１００の初期駆動時に電源供給部（ＡＣ）から供給される電源電圧をそのまま出力するか、又は上記の制御信号に基づいて上記の電源電圧を遮断するリレー（Ｒｙ）３０１と、リレー３０１と直列に連結され、リレー３０１から出力される電源電圧を所定値に維持し、この所定値の電源電圧をモータ１００に印加する抵抗器Ｒ２と、リレー３０１と抵抗器Ｒ２に電気的に並列連結され、リレー３０１により電源電圧が遮断される時、電源供給部ＡＣから供給される電源電圧をモータ１００に印加するコンデンサＣと、を包含してモータの駆動装置が構成される。
【００２５】
以下、本発明に係る往復動式圧縮機の駆動装置の第２実施形態の動作に対し、説明する。
【００２６】
先ず、リレー３０１は、往復動式圧縮機のモータ１００の初期駆動時にオン（Ｏｎ）されて電源供給部ＡＣから供給される電源電圧を抵抗器Ｒ２を通してモータ１００に供給する。このとき、抵抗器Ｒ２の抵抗値、モータ１００の抵抗値Ｒ１及びインダクタンスＬ値によってモータ１００の回路のインピーダンスが増加し、ピストンのストロークを変えるための駆動電流が所定値以下に減少するため、図３の”Ａ”表示部分のように安定したピストンストロークを維持することができる。この場合、上記の所定値は、ピストンが往復動式圧縮機内のシリンダの最高地点又は最低地点に設置された他の装置に衝突しない程度のストロークを維持するための電流値である。
【００２７】
次いで、タイマ３００は、予め決定された時間が経過すると、制御信号を発生し、この発生された制御信号をリレー３０１に出力する。
【００２８】
次いで、リレー３０１は、タイマ３００から出力される制御信号を受信し、この受信した制御信号に基づいて電源供給部ＡＣから供給される電源電圧を遮断する。この時、上記のコンデンサＣは、リレー３０１が電源供給部ＡＣから供給される電源電圧を遮断すると、電源供給部ＡＣから供給される電源電圧をモータ１００に印加する。このとき、上記のコンデンサＣの容量性リアクタンス分だけモータ１００の内部のインダクタンス分が相殺されて、直列インピーダンスが減少するが、一方モータ１００に逆起電力が存在するため、この逆起電力だけ電源電圧から差し引かれた電圧と上記の直列インピーダンスによってモータ１００に電流が供給されるので、直列インピーダンスが減少しても電圧も逆起電力だけ電源電圧より減少するので、ピストンストロークを制御するための駆動電流が過度に増大することはなく、図３の”Ｂ”表示部分のように、往復動式圧縮機は、安定したストロークを維持する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るモータの駆動装置においては、往復動式圧縮機のモータの初期駆動時にはコンデンサをバイパスするＰＴＣ、またはリレー及び抵抗器を通してモータに電源電圧を供給し、所定時間経過後に上記のコンデンサのみを通してモータに電源電圧を供給することによって、駆動初期にモータが安定するように制御し得るという効果がある。即ち、本発明に係るモータの駆動装置においては、往復動式圧縮機のモータの初期駆動時にモータの逆起電力のない状態でコンデンサ及びモータの内部のインダクタンスによってインピーダンスが減少して過度なピストンストロークが発生する現象を防止し得るという効果がある。
【００３０】
また、本発明に係るモータの駆動装置においては、マイクロコンピュータなどの高価な装備なしで、ＰＴＣや、リレー及び抵抗器から構成される簡単な装置を利用して往復動式圧縮機のモータが初期駆動時に発生する過度なピストンストロークを防止することができ、往復動式圧縮機の生産原価を節減し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動式圧縮機のモータの駆動装置の第１実施形態の構成を示したブロック図である。
【図２】（ａ）はＰＴＣ素子を通して電源が印加される状態を示した図である。
（ｂ）はコンデンサを通して電源が印加される状態を示した図である。
【図３】図１に係る往復動式圧縮機のピストンストロークを示した波形図である。
【図４】本発明に係る往復動式圧縮機のモータの駆動装置の第２実施形態を示した図である。
【図５】従来の往復動式圧縮機の駆動装置を示した図である。
【図６】図５に係る往復動式圧縮機のピストンストロークを示した波形図である。
【図７】従来の往復動式圧縮機の駆動装置の他の実施形態を示した図である。
【図８】図７に係る往復動式圧縮機のピストンストロークを示した波形図である。
【符号の説明】
１００…モータ
２００…ＰＴＣ素子
３００…タイマ
３０１…リレー
ＡＣ…電源供給部
Ｃ…コンデンサ
【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】
2004147483.tif 000009
【図８】
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