(57)【要約】【課題】商用電源を整流・平滑して得られる直流電圧を電源とするブラシレスＤＣモータにおいて、平滑用のコンデンサの劣化を検知し、ブラシレスＤＣモータを停止させる。【解決手段】制御部５ｇは、コンデンサ４の両端電圧の脈動率を検知する手段５ｃと、脈動率が所定値以上になったことを判定する手段５ｄと、モータ停止手段５ｆを備え、脈動率が所定値以上になったときに、インバータ１３のスイッチング素子１３ａのスイッチング動作を停止させる。このことにより、モータの振動や騒音を防止できる。また、コンデンサ４の発熱も防止できる。【選択図】図６
2009189202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、半導体スイッチング素子でスイッチング動作させて、降圧された直流電圧もしくは矩形波出力を得る電力変換装置であって、前記電力変換装置は、前記直流電圧の脈動率を検知する手段と、前記脈動率が所定値以上になったこと判定する脈動率判定手段と、前記電圧変換装置の動作を停止する停止手段とを備え、前記脈動率が所定値以上になったときに、前記電力変換装置の動作を停止させることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
電力変換装置は、前記商用電源の周波数を判定する周波数判定手段を備え、前記周波数判定手段が判定する周波数により、前記脈動率判定手段が判定する所定値が設定される請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
電力変換装置は、電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータの電流を検知する電流検知手段を備え、前記電流検知手段が検知する電流値により、前記脈動率判定手段が判定する所定値が設定される請求項１記載の電力変換装置。
【請求項４】
電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータは、商用交流電源の停電を検知する停電検知手段を備え、前記停電検知手段が停電を検知した期間は、前記脈動率判定手段の判定動作が停止される請求項１記載の電力変換装置。
【請求項５】
電圧変換装置の動作の停止は、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作を停止さることにより実施される請求項１記載の電力変換装置。
【請求項６】
商用交流電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、複数の半導体スイッチング素子でスイッチングして、複数の固定子巻線を励磁して回転磁界を発生し、磁石回転子を回転させる構成のブラシレスＤＣモータであって、前記ブラシレスＤＣモータは、前記直流電圧の脈動率を検知する手段と、前記脈動率が所定値以上になったこと判定する脈動率判定手段と、前記ブラシレスＤＣモータを停止する停止手段とを備え、前記脈動率が所定値以上になったときに、前記ブラシレスＤＣモータを停止させることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
【請求項７】
ブラシレスＤＣモータは、前記商用電源の周波数を判定する周波数判定手段を備え、前記周波数判定手段が判定する周波数により、前記脈動率判定手段が判定する所定値が設定される請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項８】
ブラシレスＤＣモータは、ブラシレスＤＣモータの電流を検知する電流検知手段を備え、前記電流検知手段が検知する電流値により、前記脈動率判定手段が判定する所定値が設定される請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項９】
ブラシレスＤＣモータの回転数により、前記脈動率判定手段が判定する所定値が設定される請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１０】
ブラシレスＤＣモータは、商用交流電源の停電を検知する停電検知手段を備え、前記停電検知手段が停電を検知した期間は、前記脈動率判定手段の判定動作が停止される請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１１】
ブラシレスＤＣモータの停止は、前記複数の半導体スイッチング素子のスイッチング動作を停止さることにより実施される請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１２】
ブラシレスＤＣモータは、前記ブラシレスＤＣモータの停止報知手段を備え、前記脈動率が所定値以上になったときに、前記ブラシレスＤＣモータを停止させたことを告知するようにした請求項６記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１３】
商用交流電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、複数の半導体スイッチング素子でスイッチングして、複数の固定子巻線を励磁して回転磁界を発生し、磁石回転子を回転させる構成のブラシレスＤＣモータであって、前記コンデンサはプリント基板に実装し、前記コンデンサの裏面にチップサーミスタを実装し、前記チップサーミスタの検知する温度が所定値を超えたときに、前記ブラシレスＤＣモータを停止させるようにしたブラシレスＤＣモータ。
【請求項１４】
コンデンサが、前記ブラシレスＤＣモータの固定子と、合成樹脂で一体成形されたことを特徴とする請求項６もしくは１３項記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１５】
請求項６乃至１４項のいずれか１項のブラシレスモータを搭載した換気送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータなどの駆動電源として用いられる電力変換装置と、ブラシレスＤＣモータおよび、これを搭載した換気送風装置に関わり、これらに使用するコンデンサの劣化を検知して電力変換装置の動作やブラシレスＤＣモータの運転を停止させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスＤＣモータは効率が良く（省電力）耐久性に勝れていることから長時間に亘り駆動される冷蔵庫や換気送風装置に使用されている。
【０００３】
この種のブラシレスＤＣモータは商用（交流）電源をダイオードとコンデンサによって整流・平滑した直流電源により駆動される。
【０００４】
この場合、整流・平滑した１００Ｖ超のＤＣ電圧をスイッチング電源式のＤＣ−ＤＣコンバータで１０乃至数１０Ｖに降圧し、トランジスタなどの半導体スイッチング素子をスイッチング動作させて、複数の固定子巻線を交番磁界が発生するように励磁して、磁石回転子を回転させるものと、電圧変換（電力変換）を用いずに、１００Ｖ超のＤＣ電圧で、半導体スイッチング素子をスイッチング動作させて、同様に磁石回転子を回転させるもの、あるいは、前述の１００Ｖ超のＤＣ電圧を直接ＰＷＭ駆動して平均電圧を制御して、モータへの印加電圧を可変する高圧ＰＷＭ駆動方式が知られている。
【０００５】
いずれの場合も、商用電源を整流した後に平滑するためのコンデンサとしては、静電容量の大きい（１００μＦ以上）ものが必要となり、体積あたりの静電容量が大きい電解コンデンサが用いるのが一般的である。
【０００６】
また、前述のブラシレスＤＣモータは、ＡＣ直接ドライブ式の従来の誘導電動機等に比べてモータ以外の多数の電子部品が必要になり、構造が複雑になる欠点がある。
【０００７】
そこで、この欠点を解消し、モータをコンパクトに構成する方法として、例えば特許文献１に示すものが知られている。
【０００８】
特許文献１に示すものを、図１２で説明すると、端子１０７に商用電源が接続されるモータ１００は、磁石回転子（図示しない）を装着した回転子１０１を固定子１０２で支え、この固定子１０２が、電子部品１０３を搭載したプリント基板１０４と合成樹脂１０５と一体成形された構成になっている。
【特許文献１】特開２０００−４１３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の電力変換装置やＤＣブラシレスモータは、平滑用のコンデンサに電解コンデンサを用いるために、以下に述べる不都合があった。
【００１０】
電解コンデンサは、使用時間の経過ともに静電容量が低下し、かつ損失角（ｔａｎδ）が増大する傾向がある。この傾向は、コンデンサの長時間使用時間の末期に顕著に発生する。
【００１１】
静電容量の低下は、前述の平滑された直流電圧の脈動率（リップル含有率）が増加し、損失角の増加は、コンデンサの発熱を増加させる。
【００１２】
直流電圧の脈動率が増加すると、特に、ＤＣブラシレスモータにあっては、振動や、これによる騒音が発生する。特にＤＣブラシレスモータを搭載した換気送風装置にあっては、静音化が要求される寝室などにも設置されることもあり不都合である。
【００１３】
また、特に、電力変換装置にあっては、これを構成するスイッチング素子のスイッチング損失が増大し、装置が異常に発熱し、期待した出力が得られない場合が発生する。
【００１４】
本発明は、上記電解コンデンサの容量の低下に伴う不都合を解消した電力変換装置やブラシレスＤＣモータを提供することを主な目的としている。
【００１５】
また、電解コンデンサの劣化が進行した場合に、発熱によって内部圧力が上昇する以前の段階で、モータの運転を停止させることにより、電解コンデンサを他の電子部品と共にモータの固定子と一体成形して、防塵性の高い、シンプルでコンパクトな形状のブラシレスＤＣモータを提供することを第２の目的している。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の電力変換装置およびブラシレスＤＣモータは、上記目的を達成するために、平滑用のコンデンサの電圧の脈動率を検知する手段を備え、脈動率が所定値を超えたことを検知して、電力変換装置およびブラシレスＤＣモータの運転を停止するように構成したものである。
【００１７】
また、停止手段を搭載したブラシレスＤＣモータの制御用の電子部品を、コンデンサも含め、モータの固定子と合成樹脂で一体成形したものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電子部品の発熱を抑制した電力変換装置を提供できる。また、振動や騒音を防止し、かつ、形状がシンプルでコンパクトなブラシレスＤＣモータや、このブラシレスＤＣモータを搭載した換気送風装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の請求項１記載の電圧変換装置は、商用電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、半導体スイッチング素子でスイッチング動作させて、降圧された直流電圧もしくは矩形波出力を得る電力変換装置であって、前記電力変換装置は、直流電圧の脈動率を検知する手段と、脈動率が所定値以上になったこと判定する脈動率判定手段と、電力変換装置の動作を停止する停止手段とを備え、脈動率が所定値以上になったときに、電力変換装置の動作を停止させることを特徴としている。
【００２０】
このことにより、コンデンサの劣化を早めに検知して電力変換装置の運転を停止するので、装置の異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できる電力変換装置を提供できる。
【００２１】
また、本発明のブラシレスＤＣモータは、商用交流電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、複数の半導体スイッチング素子でスイッチングして、複数の固定子巻線を励磁して回転磁界を発生し、磁石回転子を回転させる構成のブラシレスＤＣモータであって、ブラシレスＤＣモータは、直流電圧の脈動率を検知する手段と、脈動率が所定値以上になったこと判定する脈動率判定手段と、ブラシレスＤＣモータを停止するモータ停止手段とを備え、脈動率が所定値以上になったときに、ブラシレスＤＣモータを停止させることを特徴としている。
【００２２】
このことにより、コンデンサの劣化を早めに検知してモータの運転を停止するので、装置の異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できるブラシレスＤＣモータを提供できる。
【００２３】
また、本発明の電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータにおいて、商用電源の周波数を判定する周波数判定手段を備え、周波数判定手段が判定する周波数により、脈動率判定手段が判定する所定値が設定されることを特徴としている。
【００２４】
このことにより、商用電源の周波数が異なる地域でモータを使用しても、コンデンサの劣化時期を精度よく検知できる。
【００２５】
また、本発明の電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータにおいて、電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータの電流を検知する電流検知手段を備え、電流検知手段が検知する電流値により、脈動率判定手段が判定する所定値が設定されることを特徴としている。
【００２６】
このことにより、負荷の大小の影響を受けることなく、コンデンサの劣化時期を精度よく検知できる。
【００２７】
また、本発明のブラシレスＤＣモータにおいて、ブラシレスＤＣモータの回転数により、脈動率判定手段が判定する所定値が設定されることを特徴としている。
【００２８】
このことにより、モータの負荷の大小の影響を受けることなく、コンデンサの劣化時期を精度よく検知できる。
【００２９】
また、本発明の電力変換装置もしくはブラシレスＤＣモータにおいて、商用交流電源の停電を検知する停電検知手段を備え、停電検知手段が停電を検知した期間は、脈動率判定手段の判定動作が停止されることを特徴としている。
【００３０】
このことにより、商用電源が誘導雷などの影響で瞬時停電した場合に、誤って運転が停止することを防止できる。
【００３１】
また、本発明の電力変換装置において、停止動作は、半導体スイッチング素子のスイッチング動作を停止さることにより実施されることを特徴としている。
【００３２】
このことにより、電力変換装置の運転を停止するためのブレーカなどの装置を設ける必要がなく、構造が簡素になる。
【００３３】
また、本発明のブラシレスＤＣモータにおいて、停止動作は、複数の半導体スイッチング素子のスイッチング動作を停止さることにより実施されることを特徴としている。
【００３４】
このことにより、モータの運転を停止するためのブレーカなどの装置を設ける必要がなく、構造が簡素になる。
【００３５】
また、本発明のブラシレスＤＣモータにおいて、ブラシレスＤＣモータの停止報知手段を備え、脈動率が所定値以上になったときに、ブラシレスＤＣモータを停止させたことを告知するようにしたことを特徴としている。
【００３６】
このことにより、使用者は、モータが寿命に到達して停止したことを知ることができる。
【００３７】
また、本発明のブラシレスＤＣモータは、商用交流電源をダイオードとコンデンサとにより平滑・整流して得た直流電圧を、複数の半導体スイッチング素子でスイッチングして、複数の固定子巻線を励磁して回転磁界を発生し、磁石回転子を回転させる構成のブラシレスＤＣモータであって、コンデンサはプリント基板に実装し、コンデンサの裏面にチップサーミスタを実装し、チップサーミスタの検知する温度が所定値を超えたときに、ブラシレスＤＣモータを停止させるようにしたことを特徴としている。
【００３８】
このことにより、コンデンサの劣化を早めに検知してモータの運転を停止するので、装置の異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できるブラシレスＤＣモータを提供できる。
【００３９】
また、本発明のブラシレスＤＣモータにおいて、コンデンサが、ブラシレスＤＣモータの固定子と合成樹脂で一体成形されたことを特徴としている。
【００４０】
このことにより、防塵性の高い、シンプルでコンパクトな形状のモータを提供できる。
【００４１】
本発明の請求項１２記載の発明の換気送風装置は、請求項２乃至１１項のいずれか１項のブラシレスＤＣモータを搭載したものである。
【００４２】
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、説明を分かり易くするため数字を例示するが、本発明は、この数字には拘束されない。
【００４３】
（実施の形態１）
本実施の形態は、本発明の電力変換装置の実施の形態であり、図１〜図４を用いて説明する。
【００４４】
図１は、電力変換装置の電気的構成を示す図である。
【００４５】
電力変換装置１は、商用電源２を整流するダイオード３と、平滑用のコンデンサ４と、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を中心に構成される制御部５と、平滑用のコンデンサ４の両端の直流電圧を電源とする電力変換装置本体部６と、抵抗器７とで構成されている。この電力変換装置１の出力側に後述するブラシレスＤＣモータなどの負荷８が接続される。
【００４６】
まず、電力変換装置本体部６の構成と動作について説明する。
【００４７】
電力変換装置本体部６は、トランジスタなどの半導体スイッチング素子６ａと、この半導体スイッチング素子６ａを高周波でスイッチングさせるスイッチング素子駆動部６ｂと、トランスＴと、ダイオードＤと、平滑用のコンデンサＣと、集積回路ＩＣと、フォトカプラＰＣとで構成されている。
【００４８】
半導体スイッチング素子６ａが高周波でスイッチングされると、トランスＴによって降圧された高周波電力がダイオードＤとコンデンサＣにより整流・平滑された直流電圧が得られ、接続された負荷８に印可される。集積回路ＩＣは、直流電圧もしくは負荷８に流れる負荷電流を検知し、フォトカプラＰＣを通じてスイッチング素子駆動部６ｂにフィードバックし、スイッチング素子駆動部６ｂは、直流電圧もしくは負荷電流が一定になるよう、半導体スイッチング素子６ａの導通周期や導通率を変化させる。
【００４９】
次に、制御部５の構成について説明する。
【００５０】
制御部５は、商用電源２の周波数を判定する周波数判定手段５ａと、商用電源２の停電を判定する停電判定手段５ｂと、コンデンサ４の両端電圧の脈動率（後述）を検知する脈動率検知手段５ｃと、脈動率を所定の基準値と比較判定する脈動率判定手段５ｄと、電力変換装置本体部６に流れ込む電流値を検知する電流検知手段５ｅと、半導体スイッチング素子６ａのスイッチング動作を停止させる停止手段５ｆとより構成されている。
【００５１】
前述の周波数判定は、例えば、商用電源の電圧を制御部５が内蔵するＡ−Ｄコンバータを介して取り込み、電圧が０Ｖになる周期をカウンターでカウントすることにより判定することができる。また、停電の判定は、０Ｖの状態が所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）以上継続することをカウンターで計測して得られる。また、脈動率も、コンデンサ４の両端電圧を同様に取り込んで、電圧の最大値と最小値を検知して、両者の数値を演算することにより得られる。また、電流値は、電流検知手段５ｅの一部を構成する抵抗器７（通常１Ω以下の低抵抗）の両端電圧を同様に取り込んで求めることができる。
【００５２】
次に、制御部５の動作について図２〜図５を用いて説明する。
【００５３】
まず、図２を用いてコンデンサ４の両端電圧の脈動率に関わる事項について説明する。
【００５４】
図２（ａ）は、コンデンサ４が正常な状態での電圧の脈動を示す図、図２（ｂ）は、コンデンサ４が経年により劣化した状態での電圧脈動を示す図である。いずれも実線Ａは電圧の脈動を示し、点線Ｂはコンデンサ４の容量値がゼロの場合の電圧の脈動を示している。
【００５５】
ここで、脈動率Ｍは、電圧のディップ（落ち込み）値ΔＶの、電圧の最大値Ｖｐに対する１００比で定義する。
【００５６】
脈動率は、コンデンサ４の静電容量値が大きい程小さく、また、負荷が軽い程小さい。
【００５７】
また、商用電源の周波数により異なる。
【００５８】
通常では、脈動率が５％以下のできるだけ小さい値になるようにコンデンサ４の静電容量値が設計されている。
【００５９】
経年により、コンデンサ４の静電容量値が減少して脈動率が大きくなると、半導体スイッチング素子６ａの導通周期や導通率が振動して、スイッチング損失が増大し、発熱量が増大するなどの不都合が発生する。また、負荷８がモータの場合は、振動や騒音が発生する。
【００６０】
そこで、本発明の電力変換装置は、図２（ｂ）に示すように、脈動率が大きくなる前の脈動率、例えば２０％程度になった場合は、これを検知して電力変換装置１の運転を停止するようにしたものである。
【００６１】
次に、脈動率が増大して、電力変換装置１が運転停止に至る一連の動作を、図１と図４を参照しながら図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
Ｓ（ステップ）１において、周波数判定手段５ａが商用電源２の周波数を判定する。次にＳ２において、電流検知手段５ｅが電力変換装置本体部６に流れる電流値を検知する。次のＳ３において、前記の２つの情報を受けた脈動率判定手段５ｄは、図４に示す脈動率判定値テーブルを参照し、脈動率判定値Ｋを設定する。図４に示す脈動率の判定値は、商用電源２の周波数ごとの電流値と検知すべき脈動率の関係を示したもので、脈動率は、実験的に求めた数値であり、予め制御部５のＲＯＭ内に収納されている。
【００６３】
次にＳ４において、脈動率検知手段５ｃがコンデンサ４の両端電圧の脈動率Ｍを検知する。
【００６４】
次にＳ５で、停電判定手段５ｂが商用電源２の停電の有無を検知する。停電が検知されればＳ１に戻り、停電が復帰するまでＳ１〜Ｓ５のループを繰り返すが、停電が認められなければ、次のＳ６で脈動率判定手段５ｄが、Ｓ４で測定した脈動率Ｍと、Ｓ３で設定した脈動率判定値Ｋを比較する。ここで、Ｍ≧ＫがＮＯであれば、Ｓ１に戻り、Ｓ１〜Ｓ６のループを繰り返す。通常は、この状態が長時間の運転で継続されるが、コンデンサ４が劣化し、静電容量が低下して、脈動率Ｍが増大して、Ｍ≧ＫがＹＥＳとなると、Ｓ７において、停止手段５ｆがスイッチング素子駆動部６ｂに指示して、半導体スイッチング素子６ａをオフにし、電力変換装置本体部６の動作を停止する。
【００６５】
このことにより、電力変換装置１の運転が実質的に停止する。コンデンサ４には、電圧が印可されたままであるが、電流の放出が無くなるので発熱は発生しない。
【００６６】
以上のように、本発明の電力変換装置は、コンデンサの劣化を早めに検知して装置の運転を停止するので、装置の異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できる。
【００６７】
また、コンデンサ劣化の検知方法として、コンデンサの容量低下による脈動率の増加を検知し、基準の脈動率と比較する構成において、基準の脈動率を、商用電源の周波数と装置の電流とにより較正するようにしたのでコンデンサの容量低下を正確に検知することができる。また、商用電源の停電を検知した場合は、判定動作を停止するようにしたので、商用電源に瞬時停電が発生した場合の誤動作を防止できる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、電力変換装置１を、降圧された直流電圧が得られるスイッチング電源の例で示したが、このスイッチング電源部は、複数の半導体スイッチング素子をスイッチングして矩形波の高周波出力が得られるインバータ装置であってかまわない。
【００６９】
また、停止手段５ｆがスイッチング素子駆動部６ｂに指示して、半導体スイッチング素子６ａをオフするようにしたが、別の方法、例えばブレーカを設けて、このブレーカを遮断するような構成にしてもかまわない。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態は、本発明のブラシレスＤＣモータの実施の形態であり、図５〜図９を用いて説明する。
【００７１】
図５は、換気送風機の構造外観図である。図６はブラシレスＤＣモータの電気的構成を示す図である。
【００７２】
このブラシレスＤＣモータは、図５に示すように建物の天井などに設置される換気送風装置に搭載して用いられる。
【００７３】
図５で、換気送風装置９は、ケーシング１０にブラシレスＤＣモータ１ａを取り付け、ブラシレスＤＣモータ１ａの回転軸に送風ファン１１を取り付けた構成になっている。
【００７４】
このブラシレスＤＣモータ１ａについて、まず、図６を用いて全体構成を説明する。
【００７５】
ブラシレスＤＣモータ１ａは、商用電源２を整流するダイオード３と、平滑用のコンデンサ４と、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を中心に構成される制御部５ｇと、インバータ駆動部１２と、複数の半導体スイッチング素子１３ａで較正されたインバータ１３と、インバータ１３で励磁される複数の固定子巻線１４と、磁石回転子１５と、磁石回転子１５の磁極の位置を検知する磁極位置検知素子１６と、抵抗器７とで構成されている。
【００７６】
インバータ駆動部１２は、磁極位置検知素子１６の信号を受けて、複数の半導体スイッチング素子１３ａを適宜スイッチングし、複数の固定子巻線１４を励磁して、磁石回転子１５を回転させる。
【００７７】
次に、制御部５ｇの構成について説明する。
【００７８】
図６で、図１と同一の符号を付与した符号５ａ〜５ｆは、図１と同一の機能のものであり、説明を省略する。
【００７９】
制御部５ｇは、符号５ａ〜５ｆの構成に、停止報知手段５ｈと、発停スイッチ５ｉとを加えた構成である。
【００８０】
停止報知手段５ｈは、例えば発光ダイオードのような発光手段である。
【００８１】
発停スイッチ５ｉは、ブラシレスＤＣモータの運転を制御するためのスイッチである。
【００８２】
なお、抵抗器７も図１の抵抗器７と同じ機能を有するものである。
【００８３】
次に、制御部５ｇの動作について、図６と図８を参照しながら図７のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
図７において、制御部５ｇの動作は、実施の形態１の図３の制御部５の動作と基本の部分は同じである。
【００８５】
図７において、図３と同一の符号を付したＳ１〜Ｓ６のステップは、図３の動作と同じなので説明を省略する。
【００８６】
Ｓ６でコンデンサ４の脈動率が所定の脈動率を超えたと判断すると、Ｓ１１において、停止手段５ｆがインバータ駆動部１２に指示して半導体スイッチング素子１３ａをオフしてモータの運転を停止させる。次にＳ１２において、停止報知手段５ｈが使用者にモータが寿命に到達して停止したことを告知する。
【００８７】
次に、図８について説明する。
【００８８】
図８は、モータ回転数とモータ電流との関係を示す図である。
【００８９】
モータの回転数は、図５のインバータ駆動部１２が磁極位置検知素子１６からの信号で把握しているので、この回転数の信号を脈動率判定手段５ｄが受けて、脈動率判定の基準値を設定する（Ｓ２〜Ｓ３に相当）ようにしてもかまわない。
【００９０】
この場合には、図６の電流検知手段５ｅと抵抗器７は不要となる。
【００９１】
次に、図９について説明する。
【００９２】
図９は、本発明のブラシレスＤＣモータの構造的な構成を示す一部破断の斜視図である。
【００９３】
図６で説明した構成要素の全てが一体に構成されている。
【００９４】
図で、ブラシレスＤＣモータ１ａは、回転子１７と固定子１８と、この固定子１８に取り付けた電源端子１９と、プリント基板２０が、合成樹脂２１で一体成形された構造にしている。プリント基板２０には、ダイオードや半導体スイッチング素子や抵抗器などの電子部品２２と共に、図５のコンデンサ４も搭載されている。
【００９５】
このように、コンデンサの劣化が極端に進行する以前にモータの運転を停止させるので、コンデンサが異常に発熱することがないため、コンデンサを他の電子部品と共に合成樹脂で一体に成型することができる。ここで、合成樹脂は、例えば、不飽和ポリエステルを主成分とする熱硬化性樹脂である。
【００９６】
また、合成樹脂と一体成形することでコンデンサの放熱面積が増大して放熱性がよくなり、このためコンデンサの温度上昇が抑制され、コンデンサの劣化速度も鈍化できる。
【００９７】
以上のように、本発明のブラシレスＤＣモータは、コンデンサの劣化を早めに検知して運転を停止するので、ブラシレスＤＣモータの異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できる。
【００９８】
また、コンデンサも他の部品と共に、モータの固定子と合成樹脂で一体成形することで、防塵性の高い、シンプルでコンパクトな形状のブラシレスＤＣモータを提供することができる。
【００９９】
（実施の形態３）
本実施の形態は、本発明のブラシレスＤＣモータの実施の形態であり、図１０〜図１１を用いて説明する。
【０１００】
本発明のブラシレスＤＣモータも、実施の形態２のブラシレスＤＣモータと同様に、図５に示すように建物の天井などに設置される換気送風装置に搭載して用いられる。
【０１０１】
また、図９で説明したように、コンデンサ４がモータの固定子と一体成形される。
【０１０２】
図１０は、ブラシレスＤＣモータ１ｂの電気的構成を示す図である。
【０１０３】
図１０で、前述の図６、９と同一の符号を付与した符号２、３、４、７、１２、１３、１３ａ、１４，１５，１６、２０は、図６、９に同じなので説明を省略する。
【０１０４】
温度検知手段５ｊをインバータ駆動部１２に接続し、温度検知素子であるチップサーミスタ（プリント基盤に実装できるような形状にしたサーミスタ）２３を、コンデンサ４を実装したプリント基板２０の裏面の、コンデンサ４の底面に相当する位置に実装した構成である。
【０１０５】
コンデンサ４の劣化が進行し、コンデンサ４の温度が上昇して、所定値を超えると、温度検知手段５ｊは、インバータ駆動部１２に指示して、半導体スイッチング素子１３ａをオフしてモータの運転を停止させる。
【０１０６】
このように、コンデンサの劣化を早めに検知して運転を停止するので、ブラシレスＤＣモータの異常な発熱や、振動、騒音の発生を未然に防止できる。
【０１０７】
また、図９で示すように、コンデンサも他の部品と共に、ブラシレスＤＣモータの固定子と合成樹脂で一体成形することで、防塵性の高い、シンプルでコンパクトな形状のブラシレスＤＣモータを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の電力変換装置は、ＡＣアダプタなどの電源装置にも適用できる。また、ブラシレスＤＣモータは、換気扇などの換気送風装置の他、冷蔵庫、エアコン、空気清浄機、除湿機などの家庭電気機器用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態１の電力変換装置の電気的構成を示す図
【図２】同、コンデンサ両端電圧の脈動率を説明するための図
【図３】同、動作を説明するためのフローチャート
【図４】同、脈動率の判定値を記載した図
【図５】本発明の実施の形態２のブラシレスＤＣモータを搭載した換気送風装置の外観を示す図
【図６】同、ブラシレスＤＣモータの電気的構成を示す図
【図７】同、動作を説明するためのフローチャート
【図８】同、動作の説明を補足するための、モータ回転数とモータ電流との関係図
【図９】同、モータの構造的な構成を示す一部破断の斜視図
【図１０】本発明の実施の形態３のブラシレスＤＣモータの電気的構成を示す図
【図１１】同、コンデンサとチップサーミスタの取り付け方法を示す図
【図１２】従来のブラシレスＤＣモータの構造を示す図
【符号の説明】
【０１１０】
１      電力変換装置
１ａ    ブラシレスＤＣモータ
１ｂ    ブラシレスＤＣモータ
２      商用電源
３      ダイオード
４      コンデンサ
５      制御部（ＣＰＵ）
５ａ    周波数判定手段
５ｂ    停電判定手段
５ｃ    脈動率検知手段
５ｄ    脈動率判定手段
５ｅ    電流検知手段
５ｆ    停止手段
５ｇ    制御部（ＣＰＵ）
５ｊ    温度検知手段
６      電力変換装置本体部
６ａ    半導体スイッチング素子
７      抵抗器
８      負荷
９      換気送風装置
１０    ケーシング
１１    送風ファン
１２    インバータ駆動部
１３    インバータ
１３ａ  半導体スイッチング素子
１４    固定子巻線
１５    磁石回転子
１６    磁極位置検知素子
１７    回転子
１８    固定子
１９    電源端子
２０    プリント基板
２１    合成樹脂
２２    電子部品
２３    チップサーミスタ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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