(57)【要約】  電動機駆動装置（４２）は、交流電源（１１）から供給される交流電力を基に圧縮機モータ（４１）を駆動する駆動電力を生成する電源回路が実装された主基板（３１）と、圧縮機モータ（４１）の結線を切り替える複数の結線切り替えリレー（４６，４７，４８）と、結線切り替えリレー（４６，４７，４８）が実装された小基板（３２）と、結線切り替えリレー（４６，４７，４８）を切り替えるリレー駆動回路（２３）と、圧縮機モータ（４１）及び小基板（３２）と電源回路とを接続するリード線（２４，２５）と、小基板（３２）と圧縮機モータ（４１）とを接続するリード線（２６，２７）とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電力を基に電動機を駆動する駆動電力を生成する電源回路が実装された主基板と、
前記電動機の結線を切り替える複数の結線切り替えリレーが実装された小基板と、
前記結線切り替えリレーを切り替えるリレー駆動回路と、
前記電動機及び前記小基板と前記電源回路とを接続する第１のリード線と、
前記小基板と前記電動機とを接続する第２のリード線とを備える電動機駆動装置。
【請求項２】
前記リレー駆動回路が前記小基板に実装された請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項３】
前記小基板と前記電動機との距離は、前記主基板と前記電動機との距離よりも短い請求項１又は２に記載の電動機駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機駆動装置と、前記電動機駆動装置によって駆動される電動機とを備える空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える電動機駆動装置及び空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー消費量を低減するために、モータの効率的な運転が求められている。【０００３】
Δ結線のモータはＹ結線のモータに比べて逆起電力が小さいため、回転数の高い定格条件においては、Δ結線のモータはＹ結線のモータよりも高い回転数で運転可能である。一方で、回転数が高くない中間条件においては、Δ結線のモータは、Ｙ結線のモータよりも大電流が流れるため損失が大きい。【０００４】
特許文献１には、結線切り替え用のリレーを備えたモータが開示されている。モータの回転数が高い高負荷時においては、Δ結線で運転し、回転数が高くない低負荷時においてはＹ結線で運転する駆動システムとすることで、中間条件でのモータ効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１６３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御を実現するためには、結線切り替え用のリレーを基板に実装する必要がある。三相モータの場合は、リレーが三つ必要である。大電流が流れるモータの場合、結線の切り替えには容量が大きいリレーを採用する必要があり、外径寸法が大きいリレーを実装するスペースを基板に確保する必要がある。一方、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御を行わない機種では、リレーを実装するスペースを基板に確保する必要がない。したがって、結線切り替え用のリレーを実装した基板を用いた電動機駆動装置は、リレーを実装スペースが不要な機種との基板の共通化が困難である。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御を行わない機種と主基板の共通化が可能な電動機駆動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機駆動装置は、交流電源から供給される交流電力を基に電動機を駆動する駆動電力を生成する電源回路が実装された主基板と、電動機の結線を切り替える複数の結線切り替えリレーが実装された小基板と、結線切り替えリレーを切り替えるリレー駆動回路とを備える。本発明に係る電動機駆動装置は、電動機及び小基板と電源回路とを接続する第１のリード線と、小基板と電動機とを接続する第２のリード線とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電動機駆動装置は、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御を行わない機種と主基板の共通化が可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機駆動装置を適用した室外機の回路図
【図２】実施の形態１に係る電動機駆動装置を適用した室外機の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る電動機駆動装置を適用した室外機の回路図
【図４】実施の形態２に係る電動機駆動装置を適用した室外機の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る電動機駆動装置及び空気調和機の室外機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機駆動装置を適用した空気調和機の室外機の回路図である。空気調和機の室外機である室外機１０１は、電動機である圧縮機モータ４１と、圧縮機モータ４１を駆動する電動機駆動装置４２とを有する。電動機駆動装置４２は、交流電源１１がＡＣ（Alternating  Current）／ＤＣ（Direct  Current）コンバータ１２の入力側に接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２の出力側に平滑コンデンサ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力側とインバータ１５とが接続されている。インバータ１５の出力側のリード線２４は、リード線２５に接続される。リード線２５は、分岐しており、一方は圧縮機モータ４１に接続されており、他方は結線切り替えリレー４６，４７，４８のリレー可動部１６，１７，１８に接続されている。リレー可動部１６，１７，１８の出力側のリード線２６は、リード線２７に接続されている。リード線２７には、圧縮機モータ４１が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力側には、リレーコイル電圧線２８を介して結線切り替えリレー４６，４７，４８のリレーコイル１９，２０，２１が接続されている。リレーコイル１９，２０，２１には、リレー駆動回路２３を介して接地線２９が接続されている。制御回路２２は、Ｙ結線とΔ結線とを切り替えるためにリレー駆動回路２３にリレー駆動信号線３０を介して信号を送信する。
【００１３】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と平滑コンデンサ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ１４とインバータ１５と制御回路２２とは、主基板３１に実装されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２、平滑コンデンサ１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及びインバータ１５は、交流電源１１から供給される交流電力を基に圧縮機モータ４１を駆動する駆動電力を生成する電源回路を構成している。リード線２４，２５は、圧縮機モータ４１及び小基板３２と電源回路とを接続する第１のリード線である。リード線２６，２７は、小基板３２と圧縮機モータ４１とを接続する第２のリード線である。リレー可動部１６，１７，１８、リレーコイル１９，２０，２１及びリレー駆動回路２３は、小基板３２に実装されている。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る電動機駆動装置を適用した室外機の構成を示す図である。室外機１０１には、室外機ファン１０２と、主基板３１を有した電気部品部１０３と、圧縮機モータ４１を有した圧縮機１０４とが搭載されている。主基板３１は、リード線２４，２５を介して圧縮機モータ４１に接続されている。主基板３１と小基板３２とは、リレーコイル電圧線２８、接地線２９及びリレー駆動回路２３へ信号を送信するリレー駆動信号線３０で接続されている。小基板３２は、リード線２６，２７を介して圧縮機モータ４１に接続されている。小基板３２を主基板３１よりも圧縮機１０４に近づけて配置することで、リード線２６を短くすることが可能となる。すなわち、小基板３２と圧縮機モータ４１との距離を、主基板３１と圧縮機モータ４１との距離よりも短くすることで、リード線２６を短くすることが可能となる。
【００１５】
実施の形態１に係る電動機駆動装置４２は、主基板３１とは別に小基板３２を設け、小基板３２上に結線切り替えリレー４６，４７，４８を実装し、圧縮機モータ４１に電流を流すための三本のリード線２６を結線切り替えリレー４６，４７，４８に接続した構成である。したがって、主基板３１には、結線切り替えリレー４６，４７，４８を実装するスペースを確保する必要がない。このため、リレーを実装しない機種の基板と同じ大きさ及び形状で主基板３１を設計することができる。これにより、主基板３１は、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御専用に開発する必要がなくなり、他機種との共通化が可能となる。さらに、小基板３２を圧縮機１０４に近づけて配置することで、小基板３２と圧縮機モータ４１とを接続する三本のリード線２６を短くすることが可能となる。これにより、リード線２６が短くなった分のコスト削減が可能となることに加え、配線インピーダンスが小さくなるためノイズ影響を小さくすることが可能となる。
【００１６】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る電動機駆動装置を適用した室外機の回路図である。実施の形態２に係る電動機駆動装置４２は、リレー駆動回路２３が小基板３２ではなく主基板３１に実装されている点で実施の形態１に係る電動機駆動装置４２と相違している。
【００１７】
図４は、実施の形態２に係る電動機駆動装置を適用した室外機の構成を示す図である。主基板３１上にリレー駆動回路２３が実装されているため、制御回路２２とリレー駆動回路２３とを接続するリレー駆動信号線は、主基板３１の導体パターンによって構成される。したがって、主基板３１と小基板３２とを接続するリード線の本数を低減することができる。
【００１８】
実施の形態２に係る電動機駆動装置４２は、主基板３１と小基板３２とを接続するリード線の本数を減らすことができ、コストを削減できる。また、主基板３１には、結線切り替えリレー４６，４７，４８を実装するスペースを確保する必要がない。このため、リレーを実装しない機種の基板と同じ大きさ及び形状で主基板３１を設計することができる。これにより、主基板３１は、Ｙ結線とΔ結線とを切り替える制御専用に開発する必要がなくなり、他機種との共通化が可能となる。
【００１９】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１１  交流電源、１２  ＡＣ／ＤＣコンバータ、１３  平滑コンデンサ、１４  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５  インバータ、１６，１７，１８  リレー可動部、１９，２０，２１  リレーコイル、２２  制御回路、２３  リレー駆動回路、２４，２５，２６，２７  リード線、２８  リレーコイル電圧線、２９  接地線、３０  リレー駆動信号線、３１  主基板、３２  小基板、４１  圧縮機モータ、４２  電動機駆動装置、４６，４７，４８  結線切り替えリレー、１０１  室外機、１０２  室外機ファン、１０３  電気部品部、１０４  圧縮機。
【図１】
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【図２】
2020049716.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月19日(2020.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電力を基に電動機を駆動する駆動電力を生成する電源回路と制御回路とが実装された主基板と、
前記電動機の結線を切り替える複数の結線切り替えリレーと、前記制御回路からの駆動信号に基づいて前記結線切り替えリレーを切り替えるリレー駆動回路とが実装された小基板と、
前記電動機及び前記小基板と前記電源回路とを接続する第１のリード線と、
前記小基板と前記電動機とを接続する第２のリード線とを備える電動機駆動装置。
【請求項２】
前記小基板と前記電動機との距離は、前記主基板と前記電動機との距離よりも短い請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動機駆動装置と、前記電動機駆動装置によって駆動される電動機とを備える空気調和機の室外機。
【国際調査報告】
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