(57)【要約】      （修正有）【課題】電源スイッチと電源整流素子間の電路を介して流れる突入電流を軽減するために、直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後にリレー接点によって、前記電流制限素子を短絡するリレー制御装置および方法を提供する。【解決手段】突入電流抑制回路制御装置は、待機中に、第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルを制御して、第１および第２のリレー接点をＯＦＦにする。負荷電源が投入されると、前記突入電流抑制回路制御装置は、前記第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルを制御して、まず、第１のリレー接点をＯＮにして、突入電流通過後に、第２のリレー接点をＯＮにする。前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、待機中にリレーコイルに電流を流さないため、消費電力を低減することができるだけでなく、リレーコイルに電流を流さないで済むため、リレーの劣化がなく、リレー自体の寿命を長くすることができる。【選択図】図１
2009207330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を抑制するために、電源スイッチと電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡する突入電流制限回路用リレー制御装置において、
前記交流電圧を整流する制御回路用電源整流回路と、
前記制御回路用電源整流回路からの電力によって負荷駆動中および待機中の前記電力機器を制御する制御回路と、
前記制御回路用電源整流回路の後に設けられた第１のリレー接点および電流制限素子との直流回路と、
前記第１の接点および電流制限素子との直流回路に並列に設けられた第２のリレー接点と、
前記電流制限素子の後に設けられ、前記交流電圧を整流する平滑用電解コンデンサからなる負荷駆動用電源整流回路と、
前記負荷駆動用電源整流回路の電源によって作動する前記電力機器と、
前記制御回路により、待機中に第１および第２のリレー接点をＯＦＦにし、負荷電源を投入する際に第１のリレー接点をＯＮにして、突入電流通過後に第２のリレー接点をＯＮにする第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルと、
から少なくとも構成されていることを特徴とする突入電流制限回路用リレー制御装置。
【請求項２】
電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を抑制するために、電源スイッチと電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡する突入電流制限回路用リレー制御方法において、
待機中および駆動中に制御を行う制御回路用電源整流回路と、電力機器を駆動させる負荷駆動用電源整流回路をそれぞれ別に設け、
前記負荷駆動用電源整流回路の前に電流制限素子とリレー接点との並列回路を設け、
前記負荷駆動用電源整流回路の前に設けられたリレー接点を制御することにより、負荷投入後、電源整流回路の前に設けられたリレー接点をＯＮし、前記電流制限素子に電流を流した後に、前記電流制限素子を介さずに電力機器に電力が供給されるように制御することを特徴とする突入電流制限回路用リレー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を電源スイッチにより投入または遮断を行う場合、前記電源スイッチと電源整流素子間の電路を介して流れる突入電流を軽減するために、前記電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後にリレー接点によって、前記電流制限素子を短絡する突入電流制限回路用リレー制御装置および突入電流制限回路用リレー制御方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、電源整流回路に電解コンデンサを用い、貯湯式給湯装置、あるいはコンプレッサ用のモータを備えた電力機器、たとえば、エアーコンディショナー等に使用する際に、前記リレー接点を制御するリレーコイルをＯＦＦにして消費電力をなくし、前記リレーコイルの発熱を抑えることができ、待機中の電力を節約し、リレーコイルの寿命を向上させることができる突入電流制限回路用リレー制御装置および突入電流制限回路用リレー制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
図２は突入電流制限回路用リレー制御装置における従来例を説明するための図である。図２において、突入電流制限回路用リレー制御装置は、交流電源２１と、電源スイッチ２２と、ヒューズ２３と、電流制限素子２４と、前記電流制限素子２４に並列に設けられたリレー接点３１１と、ブリッジダイオード２５および平滑用電解コンデンサ２６からなる電源整流回路と、モータ制御回路２７と、負荷制御用電源回路２８と、前記モータ制御回路２７によって駆動されるモータ（負荷）２９と、負荷制御回路（マイコン）３０とから構成されている。また、前記負荷制御回路３０は、モータ制御回路２７を制御するとともに、リレーコイル３１を制御して、リレー接点３１１をＯＮ−ＯＦＦする。
【０００４】
前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、たとえば、電源スイッチ２２の投入により、前記電流制限素子２４内を突入電流が流れるが、電流の増加により、前記電流制限素子２４の抵抗値が急激に増加するため、突入電流の軽減が計られる。そして、前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、負荷制御回路３０により、所定時間後にリレーコイル３１に電流を流し、前記電流制限素子２４に並列に接続されているリレー接点３１１を短絡させて、負荷電流をリレー接点３１１側に流れるようにするため、電力の損失を無くすことができる。また、前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、リレー接点３１１およびリレーコイル３１に電流が流れるため発熱を伴う。前記のような突入電流制限回路用リレー制御装置は、たとえば、特開平１１−２２５４３２号公報に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２２５４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のような突入電流抑制回路制御装置は、負荷電流の増減にかかわらず、電源スイッチ２２が投入されている間、リレー接点３１１を接続するためのリレーコイル３１に電流が供給され続けていることになる。前記リレーコイル３１に流れ続ける電流は、発熱を伴い、銅線の被膜等が経年変化により劣化し、リレー自体の寿命を短くしていた。また、前記リレー接点３１１は、比較的大電流が流れるだけでなく、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返すために劣化して抵抗が増加する。前記リレーの劣化を防止するために、高価なリレーを使用することにより、前記電源装置の信頼性を保つようにしていた。特に、深夜電力を使用する貯湯式給湯装置、あるいはエアコンディショナーは、使用態様によって、待機時間が長く、また、製品寿命が長いため、信頼性の高い製品が要求されるので、高価なリレーが採用されていた。
【０００６】
以上のような課題を解決するために、本発明は、前記貯湯式給湯装置あるいはエアコンディショナーのように、待機状態にリレーコイルに電流を流さないようにして、省エネルギーを達成するとともに、リレーの寿命を長くした電力機器の突入電流制限回路用リレー制御装置および突入電流制限回路用リレー制御方法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】
【０００７】
（第１発明）
第１発明の突入電流制限回路用リレー制御装置は、電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を抑制するために、電源スイッチと電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡するものであり、前記交流電圧を整流する制御回路用電源整流回路と、前記制御回路用電源整流回路からの電力によって負荷駆動中および待機中の前記電力機器を制御する制御回路と、前記制御回路用電源整流回路の後に設けられた第１のリレー接点および電流制限素子との直流回路と、前記第１の接点および電流制限素子との直流回路に並列に設けられた第２のリレー接点と、前記電流制限素子の後に設けられ、前記交流電圧を整流する平滑用電解コンデンサからなる負荷駆動用電源整流回路と、前記負荷駆動用電源整流回路の電源によって作動する前記電力機器と、前記制御回路により、待機中に第１および第２のリレー接点をＯＦＦにし、負荷電源を投入する際に第１のリレー接点をＯＮにして、突入電流通過後に第２のリレー接点をＯＮにする第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルとから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００８】
（第２発明）
第２発明の突入電流制限回路用リレー制御方法は、電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を抑制するために、電源スイッチと電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡するものであり、待機中および駆動中に制御を行う制御回路用電源整流回路と、電力機器を駆動させる負荷駆動用電源整流回路をそれぞれ別に設け、前記負荷駆動用電源整流回路の前に電流制限素子とリレー接点との並列回路を設け、前記負荷駆動用電源整流回路の前に設けられたリレー接点を制御することにより、負荷投入後、電源整流回路の前に設けられたリレー接点をＯＮし、前記電流制限素子に電流を流した後に、前記電流制限素子を介さずに電力機器に電力が供給されるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、負荷駆動用電源整流回路と、制御回路用電源整流回路を別々に分け、待機中に制御回路用電源整流回路で駆動する負荷制御用電源回路により電流制限素子と直列に接続された第１のリレー接点、および前記電流制限素子と第１のリレー接点を短絡する第２のリレー接点をＯＦＦとして、前記リレーコイルに電流を流さないので、省エネルギーおよび前記リレーの寿命を向上させることができた。
【００１０】
本発明によれば、使用態様によって待機中が長く、かつ、大電流を使用する電力機器において、待機中にリレーに電流を流さないので、省エネルギーを達成することができるだけでなく、前記リレー自体の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１発明）
第１発明の突入電流制限回路用リレー制御装置は、電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を制限するために、電源スイッチと負荷駆動用電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡している。制御回路用電源整流回路は、制御回路を駆動させるために設けられた、たとえば、ダイオードと平滑用電解コンデンサー等から構成される。
【００１２】
前記制御回路は、前記制御回路用電源整流回路からの電力によって負荷駆動中および待機中に電力機器を制御する。前記制御回路用電源整流回路の後には、第１のリレー接点および電流制限素子との直流回路が設けられている。第２のリレー接点は、前記第１の接点および電流制限素子との直流回路に並列に設けられている。負荷駆動用電源整流回路は、前記電流制限素子の後に設けられ、前記電力機器の主負荷を駆動させることができる電力を得るために、たとえば、ブリッジダイオードと平滑用電解コンデンサとから構成されている。
【００１３】
前記制御回路は、待機中に、第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルを制御して、第１および第２のリレー接点をＯＦＦにする。負荷電源が投入されると、前記制御回路は、前記第１のリレーコイルおよび第２のリレーコイルを制御して、まず、第１のリレー接点をＯＮにして、突入電流通過後に、第２のリレー接点をＯＮにする。前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、待機中にリレーコイルに電流を流さないため、消費電力を低減することができるだけでなく、リレーコイルに電流を流さないで済むため、リレーの劣化がなく、リレー自体の寿命を長くすることができる。
【００１４】
（第２発明）
第２発明の突入電流制限回路用リレー制御方法は、電力機器に対する交流電圧の投入または遮断時に発生する突入電流を制限するために、電源スイッチと負荷駆動用電源整流回路間の電路に対して直列に電流制限素子を接続し、突入電流通過後に、前記電流制限素子をリレー接点によって短絡している。待機中および駆動中に制御を行う制御回路用電源整流回路と、負荷を駆動する負荷駆動用電源整流回路とがそれぞれ別に設けられている。前記電流制限素子は、前記負荷駆動用電源整流回路の前で、リレー接点と並列に設けられいてる。
【００１５】
前記突入電流制限回路用リレー制御方法は、待機中、制御回路のみに電力を供給している。負荷に電力を供給する際に、負荷駆動用電源整流回路から負荷に電力が供給される。前記負荷の投入は、電源整流回路の前に設けられたリレー接点をＯＮし、前記電流制限素子に電流を流した後に、突入電流通過後、前記電流制限素子を介さずに負荷に電力が供給されるように、リレー接点が制御される。前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、待機中の電力消費が制御回路のみであり、リレーコイルに電流が流れないので、省エネルギーとリレーの寿命を長くすることができる。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例である突入電流制限回路用リレー制御装置を説明するための概略図である。図１において、突入電流制限回路用リレー制御装置は、交流電源１１に、電源スイッチ１２と、ヒューズ１３と、ブリッジダイオード１５１と、ダイオード１５２および電解コンデンサ１５３からなる制御回路用電源整流回路と、電流制限素子１４と直列に接続された第１のリレー接点２０２と、前記電流制限素子１４および第１のリレー接点２０２の直列回路に並列に接続された第２のリレー接点２０４と、前記交流電源１１の電圧を整流する平滑用電解コンデンサ１６からなる負荷駆動用電源整流回路と、負荷制御回路１７と、負荷制御用電源回路１８と、負荷制御回路２０と、前記第１のリレー接点２０２および第２のリレー接点２０４をＯＮ−ＯＦＦする第１のリレーコイル２０１および第２のリレーコイル２０３とから構成されている。
【００１７】
前記突入電流制限回路用リレー制御装置は、電源スイッチ１２が投入されると、ブリッジダイオード１５１とダイオード１５２および電解コンデンサ１５３により平滑された直流電圧により負荷制御用電源回路１８および負荷制御回路２０が駆動する。前記負荷制御回路２０は、第１のリレーコイル２０１に電流を流し、第１のリレー接点２０２をＯＮとする。前記第１のリレー接点２０２を流れる電流は、電流制限素子１４により制限された後、平滑用電解コンデンサ１６により平滑され、負荷制御回路１７に流れる。
【００１８】
その後、負荷制御回路２０は、突入電流が通過すると、第２のリレーコイル２０３に電流を流すことで、第２のリレー接点２０４をＯＮとする。前記第２のリレー接点２０４を通過した電流は、平滑用電解コンデンサ１６により、平滑化されて負荷制御回路１７に供給され、たとえば、モータ１９を駆動する。前記負荷制御用電源回路１８は、待機中、負荷制御回路２０の電源となるが、モータ１９を駆動する際に、負荷制御回路１７の電源にもなる。また、前記負荷制御回路２０は、モータ１９の駆動中に負荷制御回路１７により制御を行っている。
【００１９】
以上のように、待機中は、負荷制御回路２０により、第１のリレーコイル２０１および第２のリレーコイル２０３に電流が流れないため、省エネルギーであるだけでなく、前記各リレーコイルの寿命を長くすることができる。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例におけるブロックは、公知または周知の技術手段によって達成できる。また、本実施例における電源は、公知または周知の電力機器に適用することができる。さらに、電流制限素子は、ＰＴＣ素子または同様に急激な電流の増加により抵抗が増加するサーミスタ等も含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例である突入電流制限回路用リレー制御装置を説明するための概略図である。（実施例１）
【図２】突入電流制限回路用リレー制御装置における従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１・・・交流電源
１２・・・電源スイッチ
１３・・・ヒューズ
１４・・・電流制限素子
１５１・・・ブリッジダイオード
１５２・・・ダイオード
１５３・・・電解コンデンサ
１６・・・平滑用電解コンデンサ
１７・・・負荷制御回路
１８・・・負荷制御用電源回路
１９・・・モータ
２０・・・負荷制御回路
２０１・・・第１のリレーコイル
２０２・・・第１のリレー接点
２０３・・・第２のリレーコイル
２０４・・・第２のリレー接点
【図１】
2009207330.tif 000003
【図２】
2009207330.tif 000004