(57)【要約】【課題】スプリットタイプの空気調和機における室内機及び室外機のように２つの装置本体を有する機器にて、一方の装置本体に搭載された単相誘導電動機を制御する場合に、制御を簡単に行うことができ、この機器のコストの増加を抑制することができる単相誘導電動機の制御装置を提供する。【解決手段】単相誘導電動機５０の動作を制御する制御回路３０を室内機２１に設け、単相誘導電動機５０を室外機１に設け、室内機２１及び室外機１を接続線７５、７６、７７を介して電気的に接続する。また、交流電源６０から単相誘導電動機５０への経路中に設けられるスイッチリレーＲＬ１を室内機２１に設ける。また、電流制限抵抗Ｒｓの両端を短絡するスイッチと、始動用コンデンサＣｓを交流電源６０に接続するスイッチとに代えて、切替スイッチＲＬ４を用いる。【選択図】図１
2007259524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の一側端子を単相誘導電動機の主巻線の一端及び補助巻線の一端に接続する第１スイッチ手段と、前記主巻線の他端及び前記補助巻線の他端の間に配される運転用コンデンサによる前記主巻線及び補助巻線間の電流位相差を増大させるための始動用コンデンサを、交流電源の他側端子に接続する第２スイッチ手段と、前記単相誘導電動機の主巻線の他端を、交流電源の他側端子に接続する第３スイッチ手段と、前記第３スイッチ手段に並列に接続された電流制限抵抗と、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段による接続を制御する制御回路とを備える単相誘導電動機の制御装置において、
前記制御回路が設けられた第１の装置本体と、
前記単相誘導電動機が設けられる第２の装置本体と、
前記第１の装置本体及び前記第２の装置本体を電気的に接続する接続手段と
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【請求項２】
前記第１スイッチ手段は、前記第１の装置本体に設けてあり、
前記第２スイッチ手段、前記第３スイッチ手段及び前記電流制限抵抗は、前記第２の装置本体に設けてある請求項１に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項３】
前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段に代えて、
前記始動用コンデンサ又は前記単相誘導電動機の主巻線の他端のいずれか一方を、交流電源の他側端子に切り替えて接続する切替スイッチ手段を備える請求項１または請求項２に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項４】
前記電流制限抵抗が発する熱に応じて、前記電流制限抵抗を流れる電流の電流経路を遮断する第１の遮断手段を備える請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項５】
前記単相誘導電動機の動作により熱交換を行う熱交換器と、
該熱交換器による温度変化を検出する検出手段と
を備え、
前記制御回路は、前記検出手段の検出結果に応じて、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段の接続制御を行って、前記単相誘導電動機の始動及び運転を行うようにしてある請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項６】
前記熱交換器及び前記検出手段は、前記第１の装置本体に設けてある請求項５に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項７】
前記交流電源の一側端子から前記単相誘導電動機への電流経路中に配され、該電流経路を流れる電流量に応じて、前記電流経路を遮断する第２の遮断手段と、
前記交流電源から前記単相誘導電動機への電流経路に流れる電流量を検出する検出手段と
を備え、
前記制御回路は、前記検出手段の検出結果に応じて、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段の接続制御を行って、前記単相誘導電動機の始動及び運転を行うようにしてある請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記第１の装置本体に設けてある請求項７に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相誘導電動機の制御装置に関し、特に空気調和機の室外機に搭載された圧縮機を駆動する単相誘導電動機を制御するための単相誘導電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、室内機及び室外機により構成されるスプリットタイプの空気調和機が普及している。空気調和機の室外機には、熱交換を行うための圧縮機を駆動する単相誘導電動機が備えられている。単相誘導電動機の制御方式として、コンデンサを用いて位相が異なる二相の交流電流を発生させ、この交流電流により単相誘導電動機を動作させる方式が知られており、この方式により制御される単相誘導電動機は、所謂コンデンサラン型の単相誘導電動機と呼ばれるものである。
【０００３】
図５は、従来の単相誘導電動機の制御装置の概略構成例を示す回路図である。図において５０は単相誘導電動機であり、単相誘導電動機５０は主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２を有している。主巻線Ｌ１の一端及び補助巻線Ｌ２の一端は、オーバーカレントリレー（以下、ＯＣＲという）１０及びリレースイッチＲＬ１を介して、交流電源６０の一側端子に接続されている。主巻線Ｌ１の他端及び補助巻線Ｌ２の他端は運転用コンデンサＣｒを介して接続されており、主巻線Ｌ１の他端は、並列に接続されたリレースイッチＲＬ３及び電流制限抵抗Ｒｓを介して交流電源６０の他側端子に接続されている。また、補助巻線Ｌ２の他端は、直列に接続された始動用コンデンサＣｓ及びリレースイッチＲＬ２を介して交流電源６０の他側端子に接続されている。なお、リレースイッチＲＬ１、ＲＬ２及びＲＬ３は、それぞれ制御回路１３０により開閉を制御されるようにしてある。
【０００４】
制御回路１３０は、単相誘導電動機５０の始動時には、リレースイッチＲＬ１及びＲＬ２を閉じ、リレースイッチＲＬ３を開く。このとき、電流制限抵抗Ｒｓの両端に例えば交流電源６０から出力される電圧の１／２の電圧が印加されるように電流制限抵抗Ｒｓの抵抗値を設定し、始動時に単相誘導電動機５０に流れる電流を制限するようにしておく。これにより、単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１に印加される電圧が１／２に低下し、単相誘導電動機５０を始動させ難くなるため、補助巻線Ｌ２に始動用コンデンサＣｓを接続し、主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２の電流位相のずれを増大させ、始動トルクを増大させることによって、単相誘導電動機５０の始動の信頼性を高めている。
【０００５】
単相誘導電動機５０が正常に始動した後、リレースイッチＲＬ２を開き、リレースイッチＲＬ３を閉じて、運転用コンデンサＣｒにより単相誘導電動機５０を動作させる通常動作に移行する。また、単相誘導電動機５０が始動しなかった場合には、リレースイッチＲＬ１、ＲＬ２及びＲＬ３を開いて単相誘導電動機５０への通電を停止し、その後、上述の始動動作を再度行うようにしてある。
【０００６】
ここで、例えば、リレースイッチＲＬ１が溶着を起こして短絡した場合、単相誘導電動機５０の運転を停止させると、リレースイッチＲＬ３が開かれて、交流電源６０、主巻線Ｌ１及び電流制限抵抗Ｒｓによる閉回路が形成されるため、電流制限抵抗Ｒｓに電流が流れ続け、電流制限抵抗Ｒｓが異常に発熱するという問題があった。
【０００７】
特許文献１においては、例えば図５にて、カレントトランスを用いて単相誘導電動機５０に流れる電流を検出し、この検出結果に基づいてリレースイッチＲＬ１が溶着しているか否かを判定し、リレースイッチＲＬ１が溶着していると判定した場合にリレースイッチＲＬ３を閉じて電流制限抵抗Ｒｓの両端を短絡することにより、電流制限抵抗Ｒｓが発熱することを防止する単相誘導電動機の制御装置が提案されている。
【０００８】
また、図５に示す単相誘導電動機の制御装置においては、制御回路１３０が、リレースイッチＲＬ１を開いてから所定の制限時間内に、電流制限抵抗Ｒｓの両端の電圧が変化するか否かに応じて、単相誘導電動機５０の始動が成功したか否かを判定するようにしてある。
【特許文献１】特開２００４−７２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、室内機及び室外機を有するスプリットタイプの空気調和機に、図５に示す構成の単相誘導電動機の制御装置を用いる場合、単相誘導電動機５０は室外機に搭載されるため、リレースイッチＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３の開閉の制御、及び電流制限抵抗Ｒｓの両端の電圧変化により単相誘導電動機５０の始動が成功したか否かの判定等を行う制御回路１３０を有する回路基板を、室外機に搭載する必要がある。このため、空気調和機には、室内機及び室外機それぞれに回路基板を搭載する必要があり、空気調和機のコストが増大するという問題がある。特許文献１に記載の単相誘導電動機の制御装置においても、空気調和機の室内機及び室外機にそれぞれ制御回路が設けられているため、同様の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単相誘導電動機の動作を制御するためのスイッチ手段を、第１の装置本体に設けられた制御回路により制御し、単相誘導電動機を第１の装置本体に電気的に接続される第２の装置本体に搭載する構成とすることにより、第１の装置本体にのみ制御回路を設け、第２の装置本体に制御回路を設ける必要がない単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１１】
また本発明の他の目的とするところは、交流電源の一側端子を単相誘導電動機の主巻線の一端及び補助巻線の一端に接続する第１スイッチ手段を、第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路により簡単に第１スイッチ手段の制御を行うことができる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１２】
また本発明の他の目的とするところは、始動用コンデンサを交流電源の他側端子に接続する第２スイッチ手段及び単相誘導電動機の主巻線の他端を交流電源の他側端子に接続する第３スイッチ手段に代えて、始動用コンデンサ又は単相誘導電動機の主巻線の他端のいずれか一方を、交流電源の他側端子に接続する切替スイッチ手段を用いる構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路が、第２の装置本体に設けられた切替スイッチ手段を制御しやすい単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１３】
また本発明の他の目的とするところは、第３スイッチ手段に並列に接続された、即ち単相誘導電動機の主巻線の他端及び交流電源の他側端子の間に配された電流制限抵抗が発する熱に応じて、電流制限抵抗を流れる電流の電流経路を遮断する構成とすることにより、第１スイッチ手段が溶着して短絡した場合に、電流制限抵抗が高熱を発することを防止できる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１４】
また本発明の他の目的とするところは、単相誘導電動機の動作により熱交換を行う熱交換器の温度変化を検出する構成とすることにより、始動に成功したか否かを簡単に判定して単相誘導電動機の制御を行うことができる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１５】
また本発明の他の目的とするところは、熱交換器及び熱交換器の温度変化を検出する検出手段を第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路が簡単に検出手段の検出結果を取得することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の目的とするところは、交流電源から単相誘導電動機への電流経路を電流量に応じて遮断し、この電流経路を流れる電流の電流量を検出する構成とすることにより、始動に成功したか否かを簡単に判定して単相誘導電動機の制御を行うことができる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【００１７】
また本発明の他の目的とするところは、交流電源から単相誘導電動機への電流経路の電流量を検出する検出手段を第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路が簡単に検出手段の検出結果を取得することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、交流電源の一側端子を単相誘導電動機の主巻線の一端及び補助巻線の一端に接続する第１スイッチ手段と、前記主巻線の他端及び前記補助巻線の他端の間に配される運転用コンデンサによる前記主巻線及び補助巻線間の電流位相差を増大させるための始動用コンデンサを、交流電源の他側端子に接続する第２スイッチ手段と、前記単相誘導電動機の主巻線の他端を、交流電源の他側端子に接続する第３スイッチ手段と、前記第３スイッチ手段に並列に接続された電流制限抵抗と、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段による接続を制御する制御回路とを備える単相誘導電動機の制御装置において、前記制御回路が設けられた第１の装置本体と、前記単相誘導電動機が設けられる第２の装置本体と、前記第１の装置本体及び前記第２の装置本体を電気的に接続する接続手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、単相誘導電動機の動作を制御するための第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段を、第１の装置本体に設けられた制御回路により制御する。単相誘導電動機は、第１の装置本体に電気的に接続された第２の装置本体に搭載する。単相誘導電動機を第１の装置本体の制御回路のみで制御することで、第２の装置本体には制御回路を搭載する必要がなくなる。例えば、空気調和機の場合、室内機を第１の装置本体として制御回路を搭載し、室外機を第２の装置本体として単相誘導電動機を搭載する。
【００２０】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記第１スイッチ手段が、前記第１の装置本体に設けてあり、前記第２スイッチ手段、前記第３スイッチ手段及び前記電流制限抵抗は、前記第２の装置本体に設けてあることを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、交流電源の一側端子を単相誘導電動機の主巻線の一端及び補助巻線の一端に接続する第１スイッチ手段を第１の装置本体に設ける。第１スイッチ手段を制御する制御回路もまた第１の装置本体に設けられているため、制御回路が第１スイッチ手段の制御を行いやすい。
【００２２】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段に代えて、前記始動用コンデンサ又は前記単相誘導電動機の主巻線の他端のいずれか一方を、交流電源の他側端子に切り替えて接続する切替スイッチ手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、始動用コンデンサを交流電源の他側端子に接続する第２スイッチ手段及び単相誘導電動機の主巻線の他端を交流電源の他側端子に接続する第３スイッチ手段に代えて、始動用コンデンサ又は単相誘導電動機の主巻線の他端のいずれか一方を、交流電源の他側端子に接続する切替スイッチ手段を用いる。２つのスイッチ手段を１つのスイッチ手段で代用することで、部品数が減少する。また、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段が第２の装置本体に設けられている場合、第１の装置本体に設けられた制御回路が制御を行うために２つの制御用の接続線が必要であるが、１つの切替スイッチ手段で代用することにより制御用の接続線を１つ備えることで制御を行うことができる。
【００２４】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記電流制限抵抗が発する熱に応じて、前記電流制限抵抗を流れる電流の電流経路を遮断する第１の遮断手段を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、単相誘導電動機の主巻線の他端及び交流電源の他側端子の間に配された電流制限抵抗が発する熱に応じて、電流制限抵抗を流れる電流の電流経路を遮断する。交流電源から主巻線への電流経路中に設けられた第１スイッチ手段が溶着して短絡した場合、電流制限抵抗に電流が流れつづけて発熱する虞があるが、電流経路を遮断することによってこれを防止する。
【００２６】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記単相誘導電動機の動作により熱交換を行う熱交換器と、該熱交換器による温度変化を検出する検出手段とを備え、前記制御回路は、前記検出手段の検出結果に応じて、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段の接続制御を行って、前記単相誘導電動機の始動及び運転を行うようにしてあることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、単相誘導電動機の動作により熱交換を行う熱交換器の温度変化を検出し、検出結果を基に単相誘導電動機の始動に成功したか否かを判定して、始動に成功した場合には単相誘導電動機の動作を継続させ、始動に失敗した場合には再始動を行う。温度変化を検出するのみの簡単な構成で、単相誘導電動機の始動が成功したか否かを判定できる。
【００２８】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記熱交換器及び前記検出手段が、前記第１の装置本体に設けてあることを特徴とする。
【００２９】
本発明においては、熱交換器及び温度変化の検出手段を第１の装置本体に設ける。第１の装置本体に設けられた制御回路が、検出手段の検出結果を簡単に取得でき、検出結果に応じてスイッチ手段を制御することができる。
【００３０】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記交流電源の一側端子から前記単相誘導電動機への電流経路中に配され、該電流経路を流れる電流量に応じて、前記電流経路を遮断する第２の遮断手段と、前記交流電源から前記単相誘導電動機への電流経路に流れる電流量を検出する検出手段とを備え、前記制御回路は、前記検出手段の検出結果に応じて、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段及び前記第３スイッチ手段の接続制御を行って、前記単相誘導電動機の始動及び運転を行うようにしてあることを特徴とする。
【００３１】
本発明においては、交流電源から単相誘導電動機への電流経路を電流量に応じて遮断する。単相誘導電動機の始動が失敗した場合には、大電流が主巻線に流れるため、これを検知して電流経路を遮断する。よって、この電流経路の電流量を検出することで単相誘導電動機の始動が成功したか否かを判定することができ、始動に成功した場合には単相誘導電動機の動作を継続させ、始動に失敗した場合には再始動を行う。電流量を検出するのみの簡単な構成で、単相誘導電動機の始動が成功したか否かを判定できる。
【００３２】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置は、前記検出手段が、前記第１の装置本体に設けてあることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、交流電源から単相誘導電動機への電流経路に流れる電流の電流量を検出する検出手段を第１の装置本体に設ける。第１の装置本体に設けられた制御回路が、検出手段の検出結果を簡単に取得でき、検出結果に応じてスイッチ手段を制御することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明による場合は、単相誘導電動機の動作を制御するための第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段を、第１の装置本体に設けられた制御回路により制御し、単相誘導電動機を第１の装置本体に電気的に接続される第２の装置本体に搭載する構成とすることにより、第１の装置本体に制御回路を設けるのみで、第２の装置本体に制御回路を設ける必要がないため、第１の装置本体及び第２の装置本体にそれぞれ制御回路を設ける場合と比較して、コストを低減することができる。例えば、空気調和機にこの構成を適用した場合には、単相誘導電動機を室外機に搭載し、制御回路を室内機に搭載することによって、空気調和機のコストを低減することができる。
【００３５】
また、本発明による場合は、交流電源の一側端子を単相誘導電動機の主巻線の一端及び補助巻線の一端に接続する第１スイッチ手段を、第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路により簡単に第１スイッチ手段の制御を行うことができるため、単相誘導電動機の制御を行う制御回路を確実に第１の装置本体に設けることができる。
【００３６】
また、本発明による場合は、始動用コンデンサを交流電源の他側端子に接続する第２スイッチ手段及び単相誘導電動機の主巻線の他端を交流電源の他側端子に接続する第３スイッチ手段に代えて、始動用コンデンサ又は単相誘導電動機の主巻線の他端のいずれか一方を、交流電源の他側端子に接続する切替スイッチ手段を用いる構成とすることにより、部品数が減少するため、コストを低減できると共に、第１の装置本体に設けられた制御回路から第２の装置本体への接続線の数を少なくできるため、更にコストを低減できる。
【００３７】
また、本発明による場合は、単相誘導電動機の主巻線の他端及び交流電源の他側端子の間に配された電流制限抵抗が発する熱に応じて、電流制限抵抗を流れる電流の電流経路を遮断する構成とすることにより、第１スイッチ手段が溶着して短絡した場合に、電流制限抵抗が高熱を発することを防止できるため、安全性を高めることができる。
【００３８】
また、本発明による場合は、単相誘導電動機の動作により熱交換を行う熱交換器の温度変化を検出する構成とすることにより、検出結果を基に単相誘導電動機の始動に成功したか否かを判定することができ、始動に成功した場合には単相誘導電動機の動作を継続させ、始動に失敗した場合には再始動を行うことができるため、単相誘導電動機を確実に始動させることができる。
【００３９】
また、本発明による場合は、熱交換器及び熱交換器の温度変化を検出する検出手段を第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路が簡単に検出手段の検出結果を取得することができるため、単相誘導電動機の制御を行う制御回路を確実に第１の装置本体に設けることができる。よって、第２の装置本体に制御回路を設ける必要がなく、コストを低減できる。
【００４０】
また、本発明による場合は、交流電源から単相誘導電動機への電流経路を電流量に応じて遮断し、この電流経路を流れる電流の電流量を検出する構成とすることにより、検出結果を基に単相誘導電動機の始動に成功したか否かを判定することができ、始動に成功した場合には単相誘導電動機の動作を継続させ、始動に失敗した場合には再始動を行うことができるため、単相誘導電動機を確実に始動させることができる。
【００４１】
また、本発明による場合は、交流電源から単相誘導電動機への電流経路の電流量を検出する検出手段を第１の装置本体に設ける構成とすることにより、第１の装置本体に設けられた制御回路が簡単に検出手段の検出結果を取得することができるため、単相誘導電動機の制御を行う制御回路を確実に第１の装置本体に設けることができる。よって、第２の装置本体に制御回路を設ける必要がなく、コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。なお、本実施の形態においては、単相誘導電動機の制御装置を空気調和機に適用した場合について説明を行う。図１は、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の概略構成を示す回路図である。図において５０は空気調和機の圧縮機を駆動するための単相誘導電動機であり、本実施の形態に係るスプリットタイプの空気調和機は、単相誘導電動機５０が搭載される室外機１と、室外機１を制御する制御回路３０を有する室内機２１とを備えている。
【００４３】
室内機２１は電源プラグ４０を有しており、電源プラグ４０を例えば室内の壁面に設けられたコンセント１００に接続することにより、商用の交流電源６０から与えられる電力を取得して動作するようにしてある。また、室内機２１及び室外機１は、接続線７５、７６及び７７を介して電気的に接続されており、室外機１は室内機２１から接続線７５、７６及び７７を介して与えられる電力により動作するようにしてある。接続線７５、７６及び７７を接続するために、室内機２１は接続端子２５、２６及び２７を有しており、室外機１は接続端子５、６及び７を有している。
【００４４】
室内機２１が有する電源プラグ４０の一方の端子４１は、接続端子２５に接続され、電源プラグ４０の他方の端子４２は、リレースイッチＲＬ１の一方の端子及びリレースイッチＲＬ５の一方の端子にそれぞれ接続されている。リレースイッチＲＬ１の他方の端子は、接続端子２６に接続され、リレースイッチＲＬ５の他方の端子は接続端子２７に接続されている。また、電源プラグ４０の２つの端子４１及び４２は、それぞれ電源トランス３１を通じて制御回路３０に接続されている。なお、リレースイッチＲＬ１及びＲＬ５のオン／オフ制御は、制御回路３０により行われる。
【００４５】
制御回路３０は、室内機２１に備えられた室内ファンモータ３３の回転を制御しており、室内ファンモータ３３は電源プラグ４０及び制御回路３０の間に接続されている。また、室内機２１は、室外機１との間で熱交換を行うための熱交換器３５を有しており、熱交換器３５の温度変化を検出するためのサーミスタ３４が制御回路３０に接続され、制御回路３０は熱交換器３５の温度変化に応じた処理を行うことができるようにしてある。
【００４６】
室外機１は、接続端子６がＯＣＲ１０の一方の端子に接続され、ＯＣＲ１０の他方の端子が単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２の一方の端子にそれぞれ接続されている。なお、ＯＣＲ１０は、接続端子６及び主巻線Ｌ１の間に大電流が流れた場合に、この電流経路を遮断するものであり、例えばバイメタルを用いて実現することができる。主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２の他方の端子の間には、運転用コンデンサＣｒが接続されており、主巻線Ｌ１の他方の端子は、電流制限抵抗Ｒｓの一端に接続されている。電流制限抵抗Ｒｓの他端は、過温度保護装置１１を介して接続端子５に接続されており、過温度保護装置１１は、電流制限抵抗Ｒｓに密着するように取り付けられ、電流制限抵抗Ｒｓの温度が所定の温度以上に上昇した場合に、電流制限抵抗Ｒｓ及び接続端子５の間の接続を遮断するようにしてある。
【００４７】
また、単相誘導電動機５０の補助巻線Ｌ２の他端には、始動用コンデンサＣｓの一端が接続されている。室外機１は切替スイッチＲＬ４を有しており、始動用コンデンサＣｓの他端が切替スイッチＲＬ４のメーク接点ａに接続され、単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１の他端が切替スイッチＲＬ４のブレーク接点ｂに接続され、切替スイッチＲＬ４の共通接点ｃが接続端子５に接続されている。切替スイッチＲＬ４の接点の切替は、接続端子５及び接続端子７の間に接続されたコイル１３に通電することで行うことができ、コイル１３に通電された場合にメーク接点ａ側に切り替えられ、通電されていない場合にはブレーク接点ｂ側に切り替えられるようにしてある。
【００４８】
また、室外機１は室外ファンモータ１２を有しており、室外ファンモータ１２は、接続端子５及び接続端子６の間に接続されている。
【００４９】
上述の構成の空気調和機にて、例えば切替スイッチＲＬ４がメーク接点ａ側で溶着した場合、電源プラグ４０の端子４２−リレースイッチＲＬ１−ＯＣＲ１０−単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１−電流制限抵抗Ｒｓ−過温度保護装置１１−電源プラグ４０の端子４１による閉回路が形成されるため、電流制限抵抗Ｒｓに継続的に電流が流れて発熱する虞がある。このとき、電流制限抵抗Ｒｓに密着するように取り付けられた過温度保護装置１１が、電流制限抵抗Ｒｓ及び接続端子５の間の電流経路を遮断することにより、電流制限抵抗Ｒｓのこれ以上の発熱を防止することができる。なお、過温度保護装置１１は、手動復帰型のバイメタルサーモを使用することで実現でき、手動復帰型とすることによって、回路をサービスマンなどが点検するまで空気調和機が復帰することがなく、より安全性を高めることができる。
【００５０】
図２は、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の動作の概略を示すタイミングチャートである。なお、本図において示す動作は、単相誘導電動機５０が正常に始動した場合の動作である。電源プラグ４０がコンセント１００に接続され、室内機２１がユーザからの運転開始指示を受け付けて運転を開始した場合（時刻ｔ１）、制御回路３０はリレースイッチＲＬ５をオンする。これにより室外機１のコイル１３が通電され、切替スイッチＲＬ４がメーク接点ａ側に切り替えられる。
【００５１】
その後、約０．２秒経過したとき（時刻ｔ２）、制御回路３０はリレースイッチＲＬ１をオンする。これにより、室外機１の接続端子５及び６の間に交流電圧が印加され、室外ファンモータ１２が動作を開始する。また、これと同時に、直列に接続されたＯＣＲ１０、単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１、電流制限抵抗Ｒｓ及び過温度保護装置１１に交流電圧が印加されると共に、直列に接続されたＯＣＲ１０、補助巻線Ｌ２、始動用コンデンサＣｓ及び切替スイッチＲＬ４に交流電圧が印加されて、単相誘導電動機５０が始動電流を電流制限抵抗Ｒｓにより制限しながら始動する。
【００５２】
その後、約０．３秒経過したとき（時刻ｔ３）、制御回路３０はリレースイッチＲＬ５をオフする。これにより室外機１のコイル１３の通電が絶たれ、切替スイッチＲＬ４がブレーク接点ｂ側に切り替えられる。切替スイッチＲＬ４が切り替えられることによって、始動用コンデンサＣｓの通電が絶たれると共に、電流制限抵抗Ｒｓ及び過温度保護装置１２の両端が短絡され、単相誘導電動機５０は、主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２の間に運転用コンデンサＣｒが接続された状態で、切替スイッチＲＬ４を介して交流電源６０に接続される。この状態は、コンデンサラン型の単相誘導電動機５０の通常状態であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に始動した単相誘導電動機５０は、時刻ｔ３以降は正常の運転状態で動作を続ける。
【００５３】
その後、室内機２１がユーザからの運転終了指示を受け付けた場合（時刻ｔ４）、制御回路３０はリレースイッチＲＬ１をオフする。これにより、室外機１の単相誘導電動機５０への通電が絶たれて空気調和機が停止する。
【００５４】
図３は、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の制御回路３０が行う始動処理の手順を示すフローチャートである。空気調和機の運転開始指示を受け付けた場合、まず制御回路３０は室内ファンモータ３３の運転を開始する（ステップＳ１）。制御回路３０は、内部に約３分間の時間を計時できるタイマ（図示せず）を有しており、室内ファンモータ３３の運転開始後、このタイマをリセットして（ステップＳ２）、タイマによる計時をスタートさせる（ステップＳ３）。
【００５５】
次いで、リレースイッチＲＬ５をオンし（ステップＳ４）、室外機１のコイル１３に通電し、切替スイッチＲＬ４をメーク接点ａ側に切り替える。制御回路３０は、切替スイッチＲＬ４が切り替わるのに十分な時間として約０．２秒待機する（ステップＳ５）。なお、このときの約０．２秒は、上述の約３分間を計時するタイマとは別のタイマを用いて計時される。約０．２秒を待機した後、制御回路３０はリレースイッチＲＬ１をオンする（ステップＳ６）。これにより、室外ファンモータ１２が動作を開始すると共に、単相誘導電動機５０の主巻線Ｌ１及び電流制限抵抗Ｒｓが直列に交流電源に接続され、補助巻線Ｌ２及び始動用コンデンサＣｓが直列に交流電源に接続されて、単相誘導電動機５０が始動を開始する。
【００５６】
空気調和機の圧縮機を駆動する単相誘導電動機５０は、通常の場合、約０．２秒程度で主巻線Ｌ１を流れる始動電流が減少し、正常運転の状態となる。制御回路３０は、若干の余裕を持って、約０．３秒待機し（ステップＳ７）、その後、リレースイッチＲＬ５をオフして（ステップＳ８）、室外機１のコイル１３の通電を絶ち、切替スイッチＲＬ４をブレーク接点ｂ側に切り替える。これにより、始動用コンデンサＣｓの通電が絶たれ、電流制限抵抗Ｒｓの両端が短絡されるため、単相誘導電動機５０は主巻線Ｌ１及び補助巻線Ｌ２の間に運転用コンデンサＣｒが接続された状態で交流電源６０に接続されて運転状態となる。
【００５７】
単相誘導電動機５０が正常に始動し、運転状態となった場合には、空気調和機の圧縮機が駆動され、室内機２１の熱交換器３５による冷凍サイクル動作によって温度が低下する。しかし、単相誘導電動機５０が始動せず、正常な運転状態とならなかった場合には温度は低下しない。このため、制御回路３０は温度が十分に低下する約３０秒の間待機し（ステップＳ９）、その後、サーミスタ３４により温度検出を行って（ステップＳ１０）、検出された温度が正常温度であるか否か、即ち温度が十分に低下したか否かを調べる（ステップＳ１１）。
【００５８】
検出された温度が正常な温度でない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、単相誘導電動機５０が始動していないため、リレースイッチＲＬ１をオフして（ステップＳ１２）、単相誘導電動機５０への通電を絶つ。単相誘導電動機５０の始動に失敗した場合、主巻線Ｌ１及び電流制限抵抗Ｒｓには大電流が流れ続けるため、ＯＣＲ１０が電流経路を遮断している可能性があり、ＯＣＲ１０の復帰を待つために、ステップＳ３にてスタートさせたタイマが約３分経過したか否かを調べ（ステップＳ１３）、経過していない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、約３分が経過するまで待機する。約３分経過した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ２へ戻り、単相誘導電動機５０の始動を行う。
【００５９】
なお、単相誘導電動機５０の始動に失敗する原因は、例えば、空気調和機に設けられた圧縮機が前回動作を停止させてから十分な時間を経ていない場合、冷凍サイクルの高低圧のガス圧力バランスが取れていない場合、長期間使用していなかったための寝込みにより始動に失敗する場合、又は交流電源６０からの出力電圧が低い場合等が考えられる。
【００６０】
ステップＳ１１にて、サーミスタ３４により検出された温度が正常な温度である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、単相誘導電動機５０が正常に始動し、圧縮機が駆動され、熱交換器３５による冷凍サイクル動作が正常に行われているため、制御回路３０は、単相誘導電動機５０の始動処理を終了する。その後、制御回路３０は、ユーザからの運転終了指示を受け付けるまで単相誘導電動機５０を継続して動作させる。
【００６１】
以上の構成の単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機においては、室内機２１に設けられた制御回路３０により室外機１に搭載された単相誘導電動機５０の始動及び運転等の制御を行うことができるため、室外機１に制御回路を設ける必要がなく、空気調和機のコストを削減することができる。また、図５に示すリレースイッチＲＬ２及びＲＬ３に代えて、切替スイッチＲＬ４を用いる構成としたため、部品点数が削減できると共に、切替スイッチＲＬ４を室内機２１から制御するために室内機２１及び室外機１を接続する接続線が、接続線７７のみでよいため、空気調和機のコストを削減することができる。また、過温度保護装置１１を備えることにより、電流制限抵抗Ｒｓが異常に発熱することを防止でき、空気調和機の安全性を高めることができる。また、単相誘導電動機５０の始動が成功したか否かを、熱交換器３５の温度変化によって判定する構成としたため、電流制限抵抗Ｒｓに加わる電圧を測定して単相誘導電動機５０の始動が成功したか否かを判定する場合と比較して、室内機２１に設けられた制御回路３０が判定を行いやすく、より簡単に制御回路３０にて室外機１に搭載された単相誘導電動機５０の制御を行うことができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、空気調和機を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、単相誘導電動機を備え、複数の装置本体を有する機器に同様の構成を適用することができる。また、図３に示すフローチャートにおいて、待機時間を０．２秒、０．３秒、３０秒及び３分としたが、この値は一例であって、これに限るものではなく、本発明を適用する空気調和機の構成に応じて適切な値を設定してもよい。
【００６３】
（変形例）
図４は、本発明の変形例に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の概略構成を示す回路図である。図１に示す回路は、熱交換器３５の温度変化をサーミスタ３４により検出することで、単相誘導電動機５０の始動に成功したか否かを判定する構成であるが、図４に示す変形例の回路は、室内機２１ａに電源プラグ４０の端子４２からリレースイッチＲＬ１までの配線中に流れる交流電流を検出するカレントトランスＣＴを設け、カレントトランスＣＴにより検出された電流値を基に、単相誘導電動機５０の始動に成功したか否かを判定する構成である。
【００６４】
単相誘導電動機５０の始動に失敗した場合、空気調和機の圧縮機が駆動されず、回転されないため、単相誘導電動機５０に大電流が流れ、ＯＣＲ１０が電流経路を遮断する。これにより、電源プラグ４０の端子４２からリレースイッチＲＬ１までの配線に流れる電流が減少するため、この配線を流れる電流をカレントトランスＣＴにて検出することで単相誘導電動機５０の始動に成功したか否かの判定を行うことができる。
【００６５】
よって、変形例に係る制御回路３０ａは、図３に示すフローチャートのステップＳ１０にてカレントトランスＣＴによる電流の検出を行い、ステップＳ１１にて検出された電流値を予め定められた判定基準の電流値と比較することにより、正常な電流が流れているか否かの判定を行う。これにより、サーミスタ３４により温度を検出する場合と同様の処理を、カレントトランスＣＴにより電流値を検出することで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の概略構成を示す回路図である。
【図２】本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の動作の概略を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の制御回路が行う始動処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の変形例に係る単相誘導電動機の制御装置を備えた空気調和機の概略構成を示す回路図である。
【図５】従来の単相誘導電動機の制御装置の概略構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  室外機（第２の装置本体）
１０  ＯＣＲ（第２の遮断手段）
１１  過温度保護装置（第１の遮断手段）
１３  コイル
２１  室内機（第１の装置本体）
３０  制御回路
３４  サーミスタ（検出手段）
３５  熱交換器
４０  電源プラグ
５０  単相誘導電動機
６０  交流電源
７５、７６、７７  接続線（接続手段）
１００  コンセント
ａ  メーク接点
ｂ  ブレーク接点
ｃ  共通接点
Ｃｒ  運転用コンデンサ
Ｃｓ  始動用コンデンサ
ＣＴ  カレントトランス（検出手段）
Ｌ１  主巻線
Ｌ２  補助巻線
ＲＬ１  リレースイッチ（第１スイッチ手段）
ＲＬ２  リレースイッチ（第２スイッチ手段）
ＲＬ３  リレースイッチ（第３スイッチ手段）
ＲＬ４  切替スイッチ（切替スイッチ手段）
ＲＬ５  リレースイッチ
Ｒｓ  電流制限抵抗
【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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