(57)【要約】【課題】突入電流抑制回路を有する空気調和機において、ＤＣ電圧の充電不足による空調機停止や限流抵抗の焼損を防止することのできる空気調和機を提供すること。【解決手段】交流電源の電圧を直流電圧に整流する整流用ダイオードと平滑用コンデンサからなる整流回路と、コンデンサの初期充電時の突入電流を限流する限流抵抗及び前記限流抵抗に並列接続する短絡／開放切替可能な充電用リレーを有するコンバータ装置と、前記充電用リレーの短絡／開放切替を制御する制御部と、前記コンバータからの直流電圧をインバータ制御により駆動する圧縮機やファンモータ等の負荷を備え、平滑用コンデンサによって平滑された直流電圧（以下、ＤＣ電圧）を検知する手段を備え、前記ＤＣ電圧が圧縮機の回転数により設定される設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用のリレーを開放する。【選択図】図１
2013135495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電圧を直流電圧に整流する整流用ダイオードと平滑用コンデンサからなる整流回路と、コンデンサの初期充電時の突入電流を限流する限流抵抗及び前記限流抵抗に並列接続する短絡／開放切替可能な充電用リレーを有するコンバータ装置と、前記充電用リレーの短絡／開放切替を制御する制御部と、前記コンバータからの直流電圧をインバータ制御により駆動する圧縮機やファンモータ等の負荷を備え、平滑用コンデンサによって平滑された直流電圧（以下、ＤＣ電圧）を検知する手段を備え、前記ＤＣ電圧が圧縮機の回転数により設定される設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用のリレーを開放することを特徴とした空気調和機。
【請求項２】
前記空気調和機について、前記ＤＣ電圧が設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、ＤＣ電圧が予め設定された設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作することを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記空気調和機について、前記ＤＣ電圧が設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、圧縮機やファンモータ等の負荷停止を継続する設定値を設け、前記設定値以上の時間が経過し、かつ、ＤＣ電圧が予め設定された設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作することを特徴とした請求項１または２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突入電流抑制回路を有する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機において、交流電源の電圧を直流電圧に整流するコンバータ装置では、起動時の平滑用コンデンサの初期充電時の大きな突入電流により、整流用ダイオード等の整流回路が破損することを防止するために、充電回路に限流抵抗と短絡／開放切替可能な充電用リレーとを並列接続し、起動時は充電用リレーを開放することで限流抵抗を介して平滑用コンデンサを充電して整流回路が破損することを防止し、平滑用コンデンサに十分なＤＣ電圧が充電されて突入電流による整流回路破損の恐れがなくなったら充電用リレーを短絡し、通常の運転を行うようにしていた。
【０００３】
また、電源の瞬時停電や瞬時低電圧（以下、瞬停）が発生した場合は、ＤＣ電圧が平滑用コンデンサと、平滑用コンデンサに充電されたＤＣ電圧をインバータ制御により駆動する圧縮機やファンモータ等の負荷による時定数で放電することから、ＤＣ電圧を検出し、ＤＣ電圧が所定の値まで下がると、充電用リレーを開放することで、瞬停復帰時に限流抵抗を介さずに大きな突入電流が流れることを防止していた。
【０００４】
また、ＤＣ電圧の絶対値ではなく、設定された差分値を検出することにより、差分値が大きい場合に充電用リレーを開放することで、大きな突入電流が流れることを防止していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７４８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、平滑されたＤＣ電圧を用いて圧縮機やファンモータ等の負荷を駆動するインバータ空調機において、負荷が駆動している状態で充電用リレーを開放し、電源電圧が瞬停復帰した場合に、負荷の消費電力を賄うために限流抵抗に大電流が流れることとなり、ＤＣ電圧の充電不足による空調機停止や限流抵抗の焼損が発生する課題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、突入電流抑制回路を有する空気調和機において、ＤＣ電圧の充電不足による空調機停止や限流抵抗の焼損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、ＤＣ電圧が圧縮機の回転数により設定される設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、圧縮機やファンモータ等の負荷停止から設定値以上の時間が経過し、かつ、ＤＣ電圧が設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作するようにしたものである。
【０００９】
これにより、充電用リレー開放時における限流抵抗を焼損させることを防止することが可能となり、低回転時はできるだけ運転を継続できるようにするとともに、高回転時は早く停止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の空気調和機は、ＤＣ電圧が圧縮機の回転数による設定される設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、圧縮機やファンモータ等の負荷停止から設定値以上の時間が経過し、かつ、ＤＣ電圧が設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作するようことにより、充電用リレー開放時における限流抵抗を焼損させることなく、または限流抵抗を介して平滑コンデンサに充電することにより生じる充電不足による運転停止を発生させることなく、瞬停復帰時の突入電流を抑制し、さらに再起動時における冷凍サイクルの不均衡も防止することで、安定した空気調和機の起動を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図
【図３】本発明の実施の形態２における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図
【図４】本発明の実施の形態３における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図
【図５】従来の空気調和機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、交流電源の電圧を直流電圧に整流する整流用ダイオードと平滑用コンデンサからなる整流回路と、コンデンサの初期充電時の突入電流を限流する限流抵抗及び前記限流抵抗に並列接続する短絡／開放切替可能な充電用リレーを有するコンバータ装置と、前記充電用リレーの短絡／開放切替を制御する制御部と、前記コンバータからのＤＣ電圧を検知する手段と、前記ＤＣ電圧をインバータ制御することにより駆動する圧縮機やファンモータ等の負荷を備えた空気調和機において、平滑用コンデンサによって平滑されたＤＣ電圧が、圧縮機の回転数により低回転時は低いＤＣ電圧、高回転時には高いＤＣ電圧に設定された設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用のリレーを開放することにより、充電用リレー開放時における限流抵抗を焼損させることを防止することが可能となり、低回転時はできるだけ運転を継続できるようにするとともに、高回転時は早く停止することが可能となる。
【００１３】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記ＤＣ電圧が圧縮機の回転数により設定された設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、ＤＣ電圧が設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作することにより、充電用リレー開放時における限流抵抗を焼損させることなく、または限流抵抗を介して平滑コンデンサに充電することにより生じる充電不足による運転停止を発生させることなく、瞬停復帰時の突入電流を抑制することが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記ＤＣ電圧が圧縮機回転数により設定された設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷を停止し、負荷が停止した後で充電用リレーを開放した後、圧縮機やファンモータ等の負荷停止から設定値以上の時間が経過し、かつ、ＤＣ電圧が設定値以上まで上昇した場合に充電用リレーを短絡し、その後で圧縮機やファンモータ等の負荷を動作することにより、充電用リレー開放時における限流抵抗を焼損させることなく、または限流抵抗を介して平滑コンデンサに充電することにより生じる充電不足による運転停止を発生させることなく、瞬停復帰時の突
入電流を抑制し、さらに再起動時における冷凍サイクルの不均衡も防止することで、安定した空気調和機の起動を可能とする。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図である。
【００１７】
図１において、交流電源１の電圧を整流用ダイオード４〜７によってＤＣ電圧に整流し、平滑用コンデンサ８によって前記ＤＣ電圧を平滑する。平滑されたＤＣ電圧をインバータ制御することにより、圧縮機やファンモータ等の負荷９を駆動する。前記平滑用コンデンサ８の初期充電時の突入電流を限流するために限流抵抗２及び前記限流抵抗２に並列接続する短絡／開放切替可能な充電用リレー３を充電回路に接続し、起動時は前記充電用リレー３を開放することで限流抵抗２を介して平滑用コンデンサ８を充電して整流回路が破損することを防止し、平滑用コンデンサ８に十分なＤＣ電圧が充電されて突入電流による整流回路破損の恐れがなくなったら前記充電用リレー３を短絡し、通常の運転を行う。前記ＤＣ電圧が圧縮機の回転数により、低回転時は低いＤＣ電圧、高回転時には高いＤＣ電圧に設定された設定値まで降下した場合に圧縮機やファンモータ等の負荷９を停止し、負荷が停止した後で充電用のリレーを開放する構成としている。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態１における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図である。
【００１９】
ＤＣ電圧検知手段によりＤＣ電圧を検出する（Ｓ２１）。つぎに、現在の圧縮機の回転数により、ＤＣ電圧の設定値を選択する（Ｓ２２）。選択された設定値以下かどうか判定し（Ｓ２３）、設定値以下でないと判定された場合には動作を継続し、設定値以下であると判定された場合には、圧縮機、または圧縮機と室外ファンモータ等の負荷が駆動中か判定し（Ｓ２４）、駆動中でないと判定された場合には充電用リレーを開放し（Ｓ２６）、駆動中であると判定された場合には、圧縮機、または圧縮機と室外ファンモータ等の負荷を停止し（Ｓ２５）、負荷が停止した後で充電用リレーを開放する（Ｓ２６）。
【００２０】
このことにより、瞬停発生時に前記負荷９が駆動している状態で平滑用コンデンサ８への充電電流抑制のため充電用リレー３を開放し、電源交流電圧が瞬停復帰した場合に、負荷９が消費する電力を賄うための大電流が限流抵抗２に流れることを防ぎ、限流抵抗２を焼損させることを防止することが可能となる。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図である。図３において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２２】
また図１もまた、本発明の実施の形態２における空気調和機の構成図である。
【００２３】
図３において、負荷が停止した後で充電用リレーを開放（Ｓ２６）した後、ＤＣ電圧検知手段（Ｓ２７）により検知されたＤＣ電圧が、設定値以上かどうか判定し（Ｓ２８）、設定値以上でないと判定された場合には充電用リレーを開放した状態を継続し、ＤＣ電圧が設定値以上であると判定された場合には、まず充電用リレー３を短絡し（Ｓ２９）、その後で、瞬停発生前の圧縮機と室外ファンモータ等の負荷９が駆動中か判定（Ｓ２４）時に、駆動中であると判定された場合には、前記負荷９を駆動する（Ｓ３０）構成としている。
【００２４】
このことにより、瞬停復帰後に前記充電用リレー３が開放の状態で負荷９が復帰し駆動することで負荷９が消費する電力を賄うための大電流が限流抵抗２に流れることを防ぎ、限流抵抗２を焼損させることを防止することが可能となる。
【００２５】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における瞬停時の突入電流を抑制する制御のチャート図である。図４において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２６】
また図１もまた、本発明の実施の形態３における空気調和機の構成図である。
【００２７】
図４において、負荷が停止した後で充電用リレーを開放（Ｓ２６）した後、ＤＣ電圧検知手段（Ｓ２７）により検知されたＤＣ電圧が、設定値以上でありかつ負荷９が停止してから設定値以上の時間が経過しているかどうか判定し（Ｓ３１）、ＤＣ電圧が設定値以上でないと判定された場合、またはＤＣ電圧が設定値以上であるが負荷停止から設定値以上の時間が経過していないと判定された場合には充電用リレーを開放した状態を継続し、ＤＣ電圧が設定値以上であり、かつ前記負荷９停止から設定値以上時間が経過していると判定された場合には、まず充電用リレー３を短絡し（Ｓ２９）、その後で、瞬停発生前の圧縮機と室外ファンモータ等の負荷９が駆動中か判定（Ｓ２４）時に、駆動中であると判定された場合には、前記負荷９を駆動する（Ｓ３０）構成としている。
【００２８】
これにより、瞬停復帰後に前記充電用リレー３が開放の状態で負荷９が復帰し駆動することで負荷９が消費する電力を賄うための大電流が限流抵抗２に流れることを防ぎ、限流抵抗２を焼損させることを防止することが可能となるとともに、圧縮機や室外ファンモータといった負荷９が停止することによる再起動時の冷凍サイクルの不均衡も防ぎ、安定した空気調和機の起動を可能とする。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかる空気調和機は、突入電流抑制回路を有する全ての空気調和機に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  交流電源
２  限流抵抗
３  充電用リレー
４  整流用ダイオード
８  平滑用コンデンサ
９  負荷（圧縮機、他）
【図１】
2013135495.tif 000003
【図２】
2013135495.tif 000004
【図３】
2013135495.tif 000005
【図４】
2013135495.tif 000006
【図５】
2013135495.tif 000007