(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動時と始動後によって異なるように圧縮機の主巻線及び補助巻線への外部常用電圧による電流及び静電容量を制御するための制御信号を提供する制御信号発生部；
前記制御信号に応答して始動中には前記主巻線に常用電圧による電流を制限して供給し、始動後は前記電流を正常に供給する電流制御部；そして、
前記制御信号に応答して始動中には前記電流制御部の出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を前記始動用補助巻線に供給し、始動後は前記常用電圧を用いた運転用静電容量を供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２】
前記制御信号発生部は
常用電源から少なくとも一つの電圧値を得るトランス部；
前記得られた少なくとも一つの電圧値を通じて、前記印加された外部常用電圧の大きさを感知する電圧大きさの感知部；そして、
前記感知電圧の大きさに基づいて前記制御信号を発生し、その制御信号を前記電流制御部及び前記静電容量制御部に提供する制御部で構成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項３】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記常用電圧の大きさに基づいて、前記常用電圧による位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部；
前記スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記常用電圧による電流を制限して提供し、始動後は前記電流を正常に提供する電流制御部；そして、
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の補助巻線に始動時には前記電流制御部から出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は運転用静電容量を供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項４】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記常用電圧の大きさに基づいて、前記常用電圧の位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部；
前記スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記位相制御信号による電流を制限して提供し、始動後は前記常用電圧に当たる大きな電流を提供する電流制御部；そして、
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の補助巻線に始動時には前記電流制御部からの出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を供給し、内部に瞬間放電による突入電流を防止するための機能を有する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項５】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記室外温度を感知して、その感知温度値を提供する温度感知部；
前記常用電圧の大きさ及び前記室外温度に基づいて、前記常用電圧の位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部；
前記スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記位相制御信号による電流を制限して提供し、始動後は前記常用電圧に当たる電流を提供する電流制御部；そして、
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の補助巻線に始動時には前記電流制御部からの出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項６】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記常用電圧の大きさに基づいて、前記常用電圧による位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生し、前記主巻線の電流値に基づいて前記電流値の状態をディスプレイするための信号を提供する第２制御部；
前記スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記位相制御信号による電流を制限して提供し、始動後は前記常用電圧に当たる電流を正常に提供する電流制御部；
前記電流制御部の出力側に接続され、前記圧縮機の主巻線に流れる電流を検出して前記第２制御部に提供する電流検出部；
前記ディスプレイ信号に応答して前記主巻線に流れる電流の状態をディスプレイするディスプレイ部；
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の始動用補助巻線に始動時には前記電流制御部からの出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は前記運転用静電容量のみを供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項７】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記圧縮機の主巻線に流れる電流及び前記常用電圧の大きさに基づき、可変的な位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部；
前記スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記位相制御信号による電流を制限して提供し、始動後は前記常用電圧に当たる電流を正常に提供する電流制御部；
前記電流制御部の出力側に接続され、前記圧縮機の主巻線に流れる電流を検出して前記第２制御部に提供する電流検出部；
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、前記圧縮機の補助巻線に始動時には前記電流制御部からの出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は前記常用電圧による電流のみを用いた運転用静電容量を供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項８】
使用者の選択によって圧縮機の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部；
前記駆動オン／オフ信号に応答して、前記圧縮機に常用電圧を供給したり、または中断する第１スイッチ；
前記圧縮機の始動時と始動後によって異なるようにスイッチング制御信号を発生する第２制御部；
大きな初期抵抗値を有して温度に反比例する可変抵抗特性を有し、前記スイッチング制御信号に従って内部回路が変更され、前記圧縮機の主巻線に始動時には前記常用電圧による電流を制限して提供し、始動後は前記常用電圧による電流を正常に提供する電流制御部；
前記スイッチング制御信号に応答して内部回路が変更され、前記圧縮機の補助巻線に始動時には前記電流制御部からの出力電流を用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は前記常用電圧による電流のみを用いた運転用静電容量を供給する静電容量制御部で構成されることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項９】
前記電流制御部は前記スイッチング制御信号に応答して、前記始動スタートから始動完了の間で、前記主巻線に次第に増加する方向に電流を供給することを特徴とする請求項３乃至８記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１０】
前記電流制御部は前記スイッチング制御信号に応答して、前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線との間でスイッチングオンまたはオフされる第２スイッチ；そして、
前記第２スイッチの入力接点及び出力接点の間に並列接続され、前記第２スイッチのスイッチングオンまたはオフ状態及び、前記位相制御信号に従って、前記主巻線に供給される電圧の位相を制御する位相制御部で構成され、
前記静電容量制御部は前記スイッチング制御信号に応答して動作し、入力接点が前記電流制御部の出力側に接続される第３スイッチ；そして、
第１入力端子が前記第３スイッチの出力接点に、第２入力端子が前記第１スイッチの出力接点に、出力端子は前記補助巻線に接続され、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのスイッチングオン／オフ状態に応じて、前記補助巻線に静電容量を提供する静電容量発生部で構成されることを特徴とする請求項３及び５乃至７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１１】
前記位相制御部は前記印加された常用電圧が基準常用電圧より低いと、位相制御信号に従ってより長くターンオンし、前記印加された常用電圧が前記基準常用電圧より高いと、より短くターンオンすることを特徴とする請求項１０記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１２】
前記スイッチング制御信号に応答して、前記第２スイッチは始動時に前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線を前記位相制御部を介して接続させ、始動後は前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線が直接接続されるように動作し、
前記スイッチング制御信号に応答して、前記第３スイッチは始動時、前記位相制御部の出力端子と前記第１スイッチの出力接点を前記静電容量発生部を経て前記補助巻線に連結させ、前記静電容量発生部が前記始動用静電容量及び運転用静電容量を有するように、そして、始動後には前記第１スイッチの出力接点が前記静電容量提供部を経て、前記補助巻線に連結され、前記静電容量発生部が前記運転用静電容量のみを有するように動作することを特徴とする請求項１０記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１３】
前記位相制御部は前記位相制御信号によって駆動され、前記主巻線に供給される電圧の位相を制御するトライアクであることを特徴とする請求項１０記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１４】
前記静電容量発生部は前記第３スイッチの出力接点と前記補助巻線との間に接続される始動用キャパシタ；そして、
前記第１スイッチの入力接点と前記補助巻線との間に接続され、前記始動用キャパシタとは並列に接続される運転用キャパシタで構成されることを特徴とする請求項１０記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１５】
前記電流制御部は前記スイッチング制御信号に応答して、前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線との間でスイッチングオンまたはオフされる第２スイッチ；そして、
前記第２スイッチの入力接点及び出力接点の間に並列接続され、前記第２スイッチのスイッチングオンまたはオフ状態及び、前記位相制御信号に従って、前記主巻線に供給される電圧の位相を制御する位相制御部で構成され、
前記静電容量制御部は前記スイッチング制御信号に応答してスイッチングオンまたはオフされ、入力接点が前記位相制御部の出力端子及び前記第２スイッチの出力接点に接続される第３スイッチ；
入力端子が前記第３スイッチの出力接点に接続される負温度計数器、そして、第１入力端子が前記負温度計数器の出力端子に、第２入力端子が前記第１スイッチの出力接点に、そして、出力端子が前記補助巻線に接続され、前記第２スイッチ及び第３スイッチのスイッチングオンまたはオフ状態に応じて、前記補助巻線に静電容量を提供する静電容量発生部で構成されることを特徴とする請求項４記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１６】
前記位相制御部は前記印加された常用電圧が基準常用電圧より低いと、位相制御信号に従ってより長くターンオンし、前記印加された常用電圧が前記基準常用電圧より高いと、より短くターンオンすることを特徴とする請求項１５記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置
【請求項１７】
前記スイッチング制御信号に応答して、前記第２スイッチは始動時に前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線を前記位相制御部を介して接続させ、始動後は前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線が直接接続されるように動作し、
前記スイッチング制御信号に応答して、前記第３スイッチは始動時に前記位相制御部の出力端子と前記第１スイッチの出力接点を前記静電容量発生部を経て前記補助巻線に連結させ、前記静電容量発生部が前記始動用静電容量及び運転用静電容量を発生するように、そして、始動後には前記第１スイッチの出力接点のみが前記静電容量提供部を経て、前記補助巻線に連結され、前記静電容量発生部が相対的に少ない運転用静電容量のみを発生するように動作することを特徴とする請求項１５記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１８】
前記位相制御部は前記位相制御信号によって駆動され、前記主巻線に供給される電圧の位相を制御するトライアクであることを特徴とする請求項１５記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項１９】
前記静電容量発生部は前記負温度計数器の出力端子と前記補助巻線との間に接続される始動用キャパシタ；そして、
前記第１スイッチの出力接点と前記補助巻線との間に接続され、前記始動用キャパシタとは並列に接続される運転用キャパシタで構成されることを特徴とする請求項１５記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２０】
前記温度感知部は前記室外温度値を電圧値に変換するサーミスタであることを特徴とする請求項５記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２１】
前記電流検出部は前記電流制御部と前記主巻線との間に接続された抵抗であることを特徴とする請求項６及び７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２２】
前記ディスプレイ部はＬＥＤであることを特徴とする請求項６記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２３】
前記ＬＥＤは前記ディスプレイ信号に応答して、前記検出された主巻線の電流が既設定第１過度電流以上であれば点滅され、前記第１過度電流以下であり、第２過度電流（第１過度電流＞第２過度電流）以上であれば点灯され、そして、前記第２過度電流以下であればターンオフされることを特徴とする請求項２２記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２４】
前記電流制御部は入力接点が前記第１スイッチの出力接点に、出力接点は前記主巻線に接続され、前記スイッチング制御信号に応答して、前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線との間でスイッチングされる第２スイッチ；そして、
入力端子が前記第１スイッチの出力接点に、出力端子と前記主巻線の間に接続され、前記入力端子と出力端子が前記第２スイッチの入力接点と出力接点に各々並列接続され、始動時前記主巻線に供給される電流の大きさを制限する負温度計数器で構成され、
前記静電容量制御部は入力接点が前記第２スイッチの出力接点に接続され、前記スイッチング制御信号に応答してスイッチングされる第３スイッチ；そして、前記第３スイッチの出力接点と前記補助巻線との間に接続され、前記第３スイッチのスイッチング状態に応じて、前記補助巻線に前記始動時には前記電流制御部の出力電流と前記常用電圧による電流とを用いた静電容量及び、前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を発生し、始動後は前記常用電圧による電流を用いた運転用静電容量のみを発生する静電容量発生部で構成されることを特徴とする請求項８記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２５】
前記第２スイッチは前記スイッチング制御信号に応答して、始動時に前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線を前記位相制御部を介して接続させ、始動後は前記第１スイッチの出力接点と前記主巻線が直接接続されるように前記電流制御部の内部回路を変更し、前記第３スイッチは前記スイッチング制御信号に応答して、始動時に前記静電容量発生部が大きな静電容量を有するように、始動後は制限した少ない静電容量を有するように前記静電容量制御部の内部回路を変更することを特徴とする請求項２４記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２６】
前記静電容量発生部は前記第３スイッチの出力接点と前記補助巻線との間に接続され、始動時に前記補助巻線に始動トルクのために前記電流制御部の出力電流による前記始動用静電容量を前記補助巻線に提供する始動用キャパシタ；そして、
前記第１スイッチと前記補助巻線との間に接続され、前記始動用キャパシタとは並列に接続され、始動時及び運転時に前記常用電圧による電流を用いた前記運転用静電容量を前記補助巻線に提供する運転用キャパシタで構成されることを特徴とする請求項２４記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【請求項２７】
常用電圧を前記圧縮機内に入力するステップ；
前記圧縮機の始動時には主巻線に常用電圧による電流を制限して提供し、前記補助巻線には前記主巻線に提供された電流を共に用いた始動用静電容量及び、前記常用電圧を用いた運転用静電容量を提供するステップ；そして、前記圧縮機の始動後は補助巻線に前記常用電圧による電流を用いて前記運転用静電容量を提供し、前記主巻線には前記入力された常用電圧による電流をそのまま提供するステップを備えることを特徴とする圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項２８】
前記主巻線に提供される電流は前記常用電圧による電流の位相を制御することにより得られることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項２９】
前記始動時間を始動初期、始動中期、及び始動末期に区分時、前記始動初期には前記主巻線に提供される電流は第１大きさの制限値を有し、始動中期には前記第１大きさから前記常用電圧による第２大きさの電流値まで次第に増加し、そして、始動末期からは前記圧縮機が動作する限り、前記第２大きさを持続的に維持することを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３０】
前記圧縮機の運転前に前記常用電圧の大きさを感知するステップ；そして、前記感知した常用電圧の大きさによって前記常用電圧による電流の位相を制御し、前記主巻線に流れる電流を制限するステップを更に備えることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３１】
室外温度を感知するステップ；そして、前記感知された室外温度によって前記圧縮機の主巻線に流れる電流の位相を可変的に制御するステップを更に備えることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３２】
前記圧縮機の主巻線に流れる電流の位相を可変的に制御するステップは、前記感知温度値と季節により既設定された基準値とを比較するステップ；そして、前記比較結果に応じて、前記主巻線に流れる電流の位相を制御するステップで構成されることを特徴とする請求項３１記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３３】
前記始動時に前記主巻線に流れる電流を感知するステップ、
前記感知電流を設定された少なくとも一つの基準値と比較するステップ；そして、前記比較結果に応じて、前記主巻線に流れる電流の状態を外部にディスプレイするステップを更に備えることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３４】
前記ディスプレイ素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項３３記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３５】
前記電流の状態をディスプレイするステップは、前記感知した電流が既設定第１過度電流以上であればディスプレイ素子を点滅させ、前記第１過度電流より小さく、第２過度電流（第１過度電流＞第２過度電流）以上であれば前記ディスプレイ素子を点灯させ、そして、第２過度電流以下であれば正常状態として見なし、前記ディスプレイ素子を動作させないことを特徴とする請求項３３記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３６】
前記始動中前記主巻線に流れる電流値を検出するステップ、
前記検出した電流値から始動電圧値を求めるステップ；
前記始動電圧値を既設定された少なくとも一つの基準電圧値と比較するステップ；そして、
前記比較結果に応じて、前記主巻線に流れる電流の位相を制御するステップを更に備えることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３７】
前記位相制御ステップは、前記始動電圧値が既設定第１基準電圧以上であれば、前記圧縮機の駆動が停止されるように前記電流の供給を中断し、前記始動電圧値が前記第１基準電圧より低く、第２基準電圧値より大きいときは、前記電流の大きさが小さくなるように前記電流の位相を制御し、そして、前記始動電圧値が前記第２基準電圧値以下であれば、前記電流の初期位相をそのまま維持することを特徴とする請求項３６記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３８】
前記始動中前記主巻線に流れる電流の大きさは負温度計数器により制限されることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項３９】
前記始動中前記主巻線に流れる電流の大きさはトライアクにより制限されることを特徴とする請求項２７記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する方法。
【請求項４０】
前記トライアクは前記印加された常用電圧が基準常用電圧より低いと、位相制御信号に従ってより長くターンオンし、前記印加された常用電圧が前記基準常用電圧より高いと、より短くターンオンすることを特徴とする請求項３９記載の圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置並びに方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
図１は従来技術による圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置を示すダイアグラムである。
【０００３】
図１に示すように、従来圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置は、常用電圧源１と、圧縮機の制御信号に従ってオンまたはオフ動作を行う第１継電器２と、その第１継電器２のターンオン動作により、常用電圧源１を介して供給される常用電圧の無効電力を吸収し、圧縮機モータＭの主巻線Ｃ１に常用電圧を印加するリアクタ３と、リアクタ３の電圧を監視するための第２継電器４と、第２継電器４によって開放または閉鎖されるようにリアクタ３と並列結合される第１接点部４ａと、リアクタ３と並列に接続される運転用キャパシタ５と、運転用キャパシタ５と並列結合される始動用キャパシタ６と、始動時電圧を監視するための第３継電器７と、第３継電器によって開放または閉鎖されるように第２継電器４の先端に設けられる第２接点部７ａと、そして、始動用キャパシタの後端に設けられる第３接点部７ｂとで構成されている。
【０００４】
以下で図１の構成による装置の動作を説明する。
【０００５】
まず、圧縮機の制御信号が印加されると、第１継電器２がターンオンされつつ、リアクタ３を介して圧縮機モータＭの主巻線Ｃ１に電圧が供給される。この際、主巻線Ｃ１に供給される電圧はリアクタ３によって無効電力が除去された値である。また、圧縮機モータＭの補助巻線には、第３接点部７ｂの閉鎖による運転用キャパシタ５と始動用キャパシタ６の並列回路構造を介して常用電圧が供給される。
【０００６】
一方、図１の領域８の動作を参照すると、圧縮機の始動初期には圧縮機モータＭが回転しないため、第３継電器７に印加される電圧が低く、第３継電器７が作動しない。また、圧縮機モータＭが回転しつつ第３継電器７にかかる電圧が上昇して圧縮機モータＭの回転数が一定値以上になると、第３継電器７が作動し、これに従って第２接点部７ａは閉鎖され、第３接点部７ｂは開放される。従って、第２接点部７ａの閉鎖動作により第２継電器４が作動するので、第１接点部４ａが閉鎖動作してリアクタ３は短絡され、第３接点部７ｂの開放動作により始動用キャパシタ６は回路から分離される。即ち、始動瞬間はリアクタ３が圧縮機モータＭと直列に連結され、過多な電流を制限し、始動用キャパシタ６は始動時補助巻線Ｃ２に提供される容量を大きくして圧縮機の始動特性を改選させる。
【０００７】
しかし、従来技術による圧縮機への電源供給制御装置は次のような短所がある。
【０００８】
第一、始動容量制御領域８の不良が頻繁に発生する。
【０００９】
第二、圧縮機の電源供給装置は主に機械的構成となっているため相当の費用がかかる。
【００１０】
第三、始動時圧縮機モータＭの回転による電圧上昇によって始動制御を完了するので、始動電流の制限が正確に行われず、始動特性が良くない。
【００１１】
第四、圧縮機の始動時、過度電流が発生すると遮断機が作動し、圧縮機の周辺機器に悪影響を与えるだけでなく、圧縮機を元の状態に復帰させるにも不便である。
【００１２】
本発明は上記従来問題点を解決するためのもので、圧縮機の始動時、その圧縮機の主巻線に過度電流が流れることを防止することのできる圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置並びに方法を提供することに目的がある。
【００１３】
本発明の他の目的は、外部からの常用電圧の変動に係わらず、圧縮機へ安定した電圧を供給できる圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置並びに方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のまた他の目的は、圧縮機の始動時及び運転時、急激な電流の集中による内部接点の破損を防止できる圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置並びに方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のまた他の目的は、圧縮機外部の温度状態及び季節に符合するよう安定的に圧縮機へ電流及び静電容量を供給できる圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置並びに方法を提供することにある。
【００１６】
本発明のまた他の目的は、圧縮機の始動特性を改選できる圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置並びに方法を提供することにある。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明の装置並びに方法によれば、制御信号発生部は、まず、外部常用電圧の状態、つまり常用電圧の大きさ及び周波数を感知する。  次いで、圧縮機の始動時と始動後を区分する。それから、印加された外部常用電圧が既設定値より高いか低いかによって、異なるように電流制御のための位相制御信号を発生する。
【００１８】
そして、制御信号発生部は始動時及び始動後によって異なるように圧縮機の主巻線及び始動用補助巻線に供給される外部常用電圧の大きさを制御するように内部回路を変更するためのスイッチング制御信号を提供する。
【００１９】
また、制御信号発生部は圧縮機の外部温度、季節及び現在圧縮機のモータへ供給される電源の状態に応じて、可変的にスイッチング制御信号及び位相制御信号を発生できる。
【００２０】
一方、本発明における制御信号発生部は位相制御方法として常用電圧による電流の供給を制御する。また、本発明では電圧による電流の位相を制御するためにトライアクまたは負温度計数器を使用する。
【００２１】
電流制御部は位相制御信号に応答して電流の位相を制御すると共に、内部回路の構成を可変とすることにより、圧縮機の始動時には主巻線に常用電圧による電流を制限して供給し、始動後は常用電圧による電流を正常に供給する。
【００２２】
一方、静電容量制御部は制御信号に応答して内部回路の構成を可変とすることにより、始動時には始動用補助巻線に始動用静電容量と運転用静電容量を供給し、
始動後は運転用静電容量のみを供給する。
【００２３】
電流制御部及び静電容量制御部は、制御信号に応答して内部構成を可変とするために各々スイッチを備え、制御信号発生部は始動時及び始動後によって異なるようにスイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号に応答してスイッチは反対に動作する。
【００２４】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２５】
図２は本発明による圧縮機への電源供給を制御する装置の概念図である。
【００２６】
図２の装置は圧縮機の全動作を制御する第１制御部１１と、常用電圧を提供する常用電圧源１２と、第１制御部１１の圧縮機駆動信号に応答して駆動するスイッチ１３と、常用電圧源の状態及び、始動前後によって、圧縮機１４の主巻線１５及び補助巻線１６へ供給される常用電圧源１２を制御するための制御信号を提供する制御信号発生部１７と、制御信号に応答して、始動中には主巻線に常用電圧による電流を制限して供給し、始動後は電流を正常に供給する電流制御部１８と、そして、制御信号に応答して、始動中には始動用静電容量及び運転用静電容量を補助巻線に供給し、始動後は運転用静電容量のみを供給する静電容量制御部１９とで構成されている。
【００２７】
（第１実施例）
図３は本発明の第１実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置の構成を示すダイアグラムである。
【００２８】
図３の装置は常用電圧源２１と、圧縮機２５の全体動作を制御し、使用者の選択によって圧縮機２５の駆動オン／オフ信号を提供する第１制御部２２と、圧縮機の駆動オン／オフ信号に応答してスイッチングされ、圧縮機２５へ常用電圧による電流を供給する第１スイッチ２３と、常用電圧の状態及び、圧縮機の始動時と始動後によって異なる位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部２４と、スイッチング制御信号に応答して内部回路の構成を変更し、位相制御信号に応答して常用電圧による電流の位相を制御することにより、圧縮機２５の主巻線２６に始動時には電流を制限して供給し、始動後は正常に電流を提供する電流制御部２７と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更することで、圧縮機２５の補助巻線２８に始動時には始動用静電容量及び運転用静電容量を供給し、始動後は運転用静電容量のみを提供する静電容量制御部２９とで構成されている。一方、電流制御部２７は位相制御信号及びスイッチング制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、圧縮機２６に次第に増加する方向に電流を供給する。また、電流制御部２７は、スイッチング制御信号に応答して、第１スイッチ２３の出力側と主巻線２６との間でスイッチングオン／オフされる第２スイッチ３１と、そして、第２スイッチ３１の入力接点及び出力接点の間に並列接続され、第２スイッチ３１のスイッチングオン／オフ状態及び位相制御信号に従って、主巻線２６へ供給される電流の位相を制御する位相制御部３０とで構成されている。静電容量制御部２９は、スイッチング制御信号に応答して第２スイッチ３１とは反対にスイッチングオン／オフされ、入力接点が位相制御部３０の出力端子及び第２スイッチ３１の出力接点に接続される第３スイッチ３２と、そして、第１入力端子が第３スイッチ３２の出力接点に、第２入力端子が第１スイッチ２３の出力接点に、出力端子が補助巻線２８の間に接続され、第３スイッチ３２のスイッチングオンまたはオフ状態に応じて、補助巻線２８に静電容量を提供する静電容量発生部３５とで構成されている。一方、スイッチング制御信号に応答して、第２スイッチ３１は、圧縮機２５の始動時、位相制御部３０を介して接続し、始動後時、第１のスイッチ２３の出力接点および主巻線２６を接続させるように動作可能である。始動時は、第３のスイッチ３２は、スイッチング制御信号に応答してスイッチングされ、静電容量発生部３５を介して、位相制御部３０の出力端子および第１スイッチ２３の出力接点を補助巻線２８に接続させる。その結果、静電容量発生部３５は、始動するための始動用静電容量および運転用静電容量を有する。これに対して、始動後では、第３のスイッチ３２がスイッチングされ、静電容量発生部３５を介して、第１スイッチ２３の出力接触点を補助巻線２８に接続させる。その結果、静電容量発生部３５は、始動時と比較して小さい運転用静電容量のみを生成する。静電容量制御部２９内の静電容量発生部３５は、第３スイッチ３２の出力接点と補助巻線２８との間に接続された始動用キャパシタ３３と、始動用キャパシタ３３と並列接続された、第１スイッチ２３の出力接点と補助巻線２８との間に接続された運転用キャパシタ３４とを備える。一方、スイッチング制御信号に応答して、第２スイッチ３１は圧縮機２５の始動時、第１スイッチ２３の出力接点と主巻線２６を位相制御部３０を介して接続させ、始動後は第１スイッチ２３の出力接点と主巻線２６が直接接続するように電流制御部２７の内部回路を変更する。そして、スイッチング制御信号に応答して、第３スイッチ３２はスイッチングされ、始動時は静電容量発生部３５が大きな静電容量を提供するように、始動後には相対的に少ない運転用静電容量を有するように静電容量制御部２９の内部回路を変更させる。上述した通り、位相制御部としてのトライアク３０は、第２制御部２４の位相制御信号がそれのゲートに印加され、常用電圧による電流の位相を制御する。通常、ゲート電圧はパルス形態で提供され、印加された常用電圧が基準値より低いとき、パルス信号は大きなデューティレシオを有し、印加された常用電圧が基準値より高いとき、パルス信号は小さいデューティレシオを有する。静電容量発生部３５は、圧縮機２５の始動中には始動用キャパシタ３３と運転用キャパシタ３４は第３スイッチ３２のスイッチング動作によって始動トルク容量を提供するために互いに並列接続されるが、始動後は運転用キャパシタ３４のみが使用される。
【００２９】
図４は図３の詳細な回路を示すダイアグラムである。
【００３０】
図４で、トランス３９は常用電圧源２１から所望の大きさを有する電圧を得る。電圧感知部３６は入力された常用電圧の大きさを感知して第２制御部２４に提供する。周波数感知部３７はトランスから提供された電圧から外部常用電圧の周波数を感知して第２制御部２４に提供する。第２制御部２４は電圧感知部３６及び周波数感知部３７を介して感知された外部常用電圧の大きさ及び周波数に基づき、異なる制御信号、つまりスイッチング制御信号及び位相信号を発生し、その制御信号を電流制御部２７及び静電容量制御部２９に提供する。結局、圧縮機２５が始動される間、始動用補助巻線２８には、電流制御部２７の出力電流を用いた始動用静電容量及び、常用電圧による電流を用いた運転用静電容量が提供され、主巻線２６へは常用電圧による電流が制限的に提供される。しかし、印加された常用電圧の大きさが変動すると、第２制御部２４及び電流制御部２７によって主巻線２６には常に一定の電流が流れる。一方、圧縮機２５の始動後は、始動用補助巻線２８に運転用静電容量が提供され、主巻線２６には常用電圧による電流が正常に提供される。上記始動時と同様に、印加された常用電圧の変動がある場合、第２制御部２４は電流制御部２７のトライアク３０に位相制御信号を提供して、主巻線２６へ流れる電流を常用電圧の変動に応じて変化させる。図４で、参照符号Ｒ１−Ｒ１０は抵抗を、Ｃ１−Ｃ６はキャパシタを、Ｄ１−Ｄ６はダイオードを、Ｚ１−Ｚ２はツェナー・ダイオードを、ＰＴはトライアク３０のゲートに駆動電圧を提供するフォトトランジスタを示す。
【００３１】
以下で、図３及び図４に基づいて本発明の第１実施例による装置の動作を詳細に説明する。
【００３２】
まず、常用電圧源２１を介して常用電圧が印加されると、トランス３９は常用電圧から制御装置に必要な内部電圧を供給する。次いで、制御装置内の第２制御部（マイクロコンピュータ）２４は初期化され、電圧感知部３６は、感知された常用電圧の大きさを第２制御部２４に提供する。一方、周波数感知部３７は常用電圧の周波数を感知し、その感知した周波数を第２制御部２４に提供する。第２制御部２４はその常用電圧の大きさ及び周波数によって常用電圧の状態を判断する。次いで、第２制御部２４は判断された常用電圧の状態に応じて、電流制御部２７及び静電容量制御部２９への提供のための位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部２９の始動用キャパシタ３３に常用電圧を印加する始動時間を決定してスイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ３１及び第３スイッチ３２に提供する。始動時このスイッチング制御信号に従って第３スイッチ３２はオンされ、第２スイッチ３１はオフされる。また、第２制御部２４は圧縮機２５の主巻線２６に供給される常用電圧による電流の位相を制御するために位相制御信号を提供する。この位相制御信号に従ってトライアク３０は駆動され、主巻線２６に提供される電流は可変となる。前述したように、位相制御信号はトライアク３０のゲートへ印加される矩形波信号として、電圧感知部３６から提供された電圧によってその矩形波信号のデューティレシオが決定され、周波数感知部３８から提供された周波数値によって矩形波信号の出力時点が決定される。圧縮機２５の補助巻線２８には始動特性を向上させるために、始動時に大きな始動用静電容量を提供することが必要である。従って、運転用キャパシタ３４と始動用キャパシタ３３は第３スイッチ３２の動作によって互いに並列接続され、各々始動用静電容量及び運転用静電容量を形成し、これらの静電容量は始動中補助巻線２８へ提供される。この際、始動用キャパシタ３３には第３スイッチ３２を経て電流制御部２７の出力電流が提供され、運転用キャパシタ３４には常用電圧による電流が提供される。一方、始動が終わると、圧縮機２５の運転中、補助巻線２８には第３スイッチ３２のオフ（または開放）動作によって、運転用キャパシタ２４による運転用静電容量のみが補助巻線２８に提供される。圧縮機２５の位相制御信号とスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の状態に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定過電圧より低い場合は、トライアク３０のオン時間と第３スイッチ３２のオン時間はより長く決定され、従って、圧縮機２５は低電圧状態でも始動が良くかかる。反面、入力された常用電圧が既設定過電圧より高い場合には、トライアク３０のオン時間と第３スイッチ３２のオン時間はより短く決定され、これにより、主巻線２６に過度な電流が流れることが防止される。位相制御信号は、周波数感知部３７を介して感知された周波数信号に従ってトライアク３０に供給され始める。即ち、周波数感知部３７の出力信号が’０Ｖ’から’５Ｖ’に上昇した時点から第２制御部２４内のタイマー（図示せず）が駆動し、常用電圧の状態により決定された矩形波形態の位相制御信号に従ってトライアク３０は動作する。一方、トライアク３０の位相制御信号は始動初期には制限された第１大きさの電流が流れるように、始動中期の間は、主巻線２６に次第に増加電流が流れるように、そして、始動末期には常用電圧による第２大きさ（＞第１大きさ）の電流が主巻線２６に流れるように、トライアク３０のゲートには該電圧値が位相制御信号として印加される。前述したように、第３スイッチ３２がオンされ、トライアク３０が一定の時間動作することで圧縮機２５の始動が完了すると、第３スイッチ３２はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ３３を介して補助巻線２８に供給される静電容量は遮断される。従って、圧縮機２５の運転中には運転用キャパシタ３４を介してのみ補助巻線２８へ運転用静電容量が供給される。一方、第３スイッチ３２がオフされ一定の時間が経過すると、第２スイッチ３１がオンされ、常用電圧による電流はトライアク３０の代わりにターンオンした第２スイッチ３１を介して主巻線２６に流れる。この際、トライアク３０は装置の安定した動作のために、第３スイッチ３２がオフされ、第２スイッチ３１がターンオンとなった後も一定の時間の間ターンオン状態を維持する。その後、電流はターンオンされた第２スイッチ３１のみを介して主巻線２６に提供される。従って、この際の電流は始動時の制限した大きさではなく、常用電圧による正常の大きさを有する。一方、図３に示す主制御部としての第１制御部２２からの圧縮機駆動制御信号によって第１スイッチ２３がオフされ開放されると、常用電圧はそれ以上圧縮機２５へ供給されず、圧縮機２５の運転は停止される。
【００３３】
上述したように、第１実施例の装置によれば次の効果を有する。
【００３４】
入力される常用電圧の状態に応じて始動時間と位相制御信号の大きさが制御される。また、始動時補助巻線には電流制御部からの出力電流を用いた静電容量及び常用電圧による電流を用いた運転用静電容量が提供される。従って、大容量の圧縮機を始動するに有利である。位相制御のためにトライアクが使用され、このトライアクのゲート駆動信号は始動中、制限された大きさの一定の電圧値から次第に増加する値を有する。従って、圧縮機の始動時、主巻線に過度な電流が流れることを防止することができ、圧縮機の始動特性を大きく向上できる。更に、圧縮機に不必要な電源が供給されることを遮断し、周辺機器への悪影響を防止することができる。
【００３５】
（第２実施例）
図５は本発明の第２実施例による装置を示すダイアグラムである。
【００３６】
図５の装置は圧縮機４７の全体動作を制御し、使用者の選択によって圧縮機４７の駆動オン／オフ信号を提供する第１制御部４５と、圧縮機の駆動オン／オフ信号に応答して、圧縮機４７へ常用電圧を供給したりまたは供給を中断する第１スイッチ４２と、第１スイッチ４２の出力接点に接続され、常用電圧の大きさ及び周波数を感知し、感知した電圧値及び周波数値に基づいて常用電圧による電流の位相制御信号及び、始動時と始動後によって異なるスイッチング制御信号を発生する第２制御部４４と、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機４７の主巻線５４に始動時には常用電圧による電流を制限して供給し、始動後は正常に電流を提供する電流制御部４５と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機４７の始動用補助巻線５５に始動時には電流制御部４５からの出力電流を用いた始動用静電容量及び常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を提供し、始動後は運転用静電容量のみを提供し、瞬間的な放電による突入電流を防止するための機能を有する静電容量制御部４６とで構成されている。図５の電流制御部４５は、スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、主巻線５４に次第に増加する方向に電流を供給する。電流制御部４５は、スイッチング制御信号に応答して、第１スイッチ４２の出力接点と主巻線５４との間でスイッチングオン／オフされる第２スイッチ４９と、そして、第２スイッチ４９の入力接点及び出力接点の間に並列接続され、第２スイッチ４９のスイッチングオン／オフ状態及び位相制御信号に従って、主巻線５４へ供給される電流の位相を制御する位相制御部４８とで構成される。静電容量制御部４６は、スイッチング制御信号に応答して第２スイッチ４９とは反対にスイッチングオン／オフされ、入力接点が位相制御部４８の出力端子及び第２スイッチ４９の出力接点に接続される第３スイッチ５０と、入力端子が第３スイッチ５０の出力接点に接続される負温度計数器５１、そして、第１入力端子が負温度計数器５１の出力端子に、第２入力端子が第１スイッチ４２の出力接点に、そして、出力端子が補助巻線５５に接続され、第２スイッチ４９及び第３スイッチ５０のスイッチングオンまたはオフ状態に応じて、補助巻線５５に静電容量を提供する静電容量発生部５６とで構成される。
【００３７】
第２スイッチ４９はスイッチング制御信号に応答して、始動時、第１スイッチ４２の出力接点と主巻線５４が位相制御部４８を介して接続され、始動後は第１スイッチ４２の出力接点と主巻線５４が直接接続されるように動作する。一方、第３スイッチ５０はスイッチング制御信号に応答して、始動時は位相制御部４８の出力端子が第１スイッチ４２の出力接点と共に静電容量発生部５６を経て補助巻線５５に連結され、静電容量発生部５６が大きな静電容量を提供するように、始動後には第１スイッチ４２の出力接点のみが静電容量発生部５６を経て補助巻線５５に連結され、静電容量発生部５６が相対的に少ない静電容量を発生するように動作する。電流制御部４５内の位相制御部４８は位相制御信号によって駆動され、主巻線５４に供給される電流の位相を制御するトライアクである。以下で、位相制御部はトライアク４８と称する。静電容量制御部４６で静電容量発生部５６は、負温度計数器５１の出力端子と補助巻線５５との間に接続される始動用キャパシタ５２と、そして、第１スイッチ４２の出力接点と補助巻線５５との間に接続され、第１キャパシタ５２とは並列に接続される運転用キャパシタ５３とで構成される。負温度計数器５１は第３スイッチ５０と始動用キャパシタ５２との間に設けられ、圧縮機４７の始動初期時、始動用キャパシタ５２と運転用キャパシタ５３との間で瞬間的な放電によって突入電流が第３スイッチ５０に流れることを防止することにより、第３スイッチ４７の融着を防ぐ。図５で、静電容量発生部５６は、第３スイッチ４７の出力接点と補助巻線５３との間に接続され、始動時及び始動後に補助巻線５３に常に一定の大きさの静電容量を提供する運転用キャパシタ４９と、負温度計数器５０と補助巻線５３との間に直列接続され、運転用キャパシタ４９とは並列に接続され、始動時始動トルクを高めるために補助巻線へ始動用静電容量を提供する始動用キャパシタ４８とで構成されている。
【００３８】
以下で、図５による装置の動作を詳細に説明する。
【００３９】
まず、常用電圧源４３を介して常用電圧が印加されると、第２制御部（マイクロコンピュータ）４６は初期化の後、常用電圧の大きさ及び周波数を感知して、その感知電圧及び周波数によって常用電圧の状態を判断する。次いで、第２制御部４６は判断された常用電圧の状態に応じて、電流制御部４５及び静電容量制御部４６に提供されるための位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部４６の始動用キャパシタ５２に常用電圧を印加する始動時間を決定してスイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ４９及び第３スイッチ５０に提供する。このスイッチング制御信号に従って始動時第３スイッチ５０はオンされ、第２スイッチ４６はオフされる。また、第２制御部４６は圧縮機４７の主巻線５４に供給される常用電圧による電流の位相を制御するために位相制御信号を提供する。この位相制御信号に従ってトライアク４８は駆動され、主巻線５４に提供される電流は可変となる。前述したように、位相制御信号はトライアク４８のゲートへ印加される矩形波信号として、感知された常用電圧の状態に応じてデューティレシオが決定され、常用電圧の周波数値によって矩形波信号の出力時点が決定される。圧縮機４７の補助巻線５５には始動特性を向上させるために、始動時に大きな静電容量を提供することが必要である。従って、運転用キャパシタ５３と始動用キャパシタ５２は第３スイッチ５０の動作によって互いに並列接続され、始動用静電容量及び運転用静電容量を形成し、これらの容量は始動中補助巻線５５へ提供される。この際、始動用キャパシタ５２には第３スイッチ５０を介して電流制御部４５の出力電流が提供され、運転用キャパシタ５３には常用電圧による電流が提供される。
【００４０】
一方、始動が完了すると、圧縮機５１の運転中、補助巻線５５には第３スイッチ５０のオフ（または開放）動作により、運転用キャパシタ５３を介して運転用静電容量のみが補助巻線５５へ提供される。圧縮機５１の位相制御信号とスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の状態（大きさ及び周波数）に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定過電圧より低い場合は、トライアク４８のオン時間と第３スイッチ５０のオン時間はより長く決定され、従って、圧縮機４７は低電圧状態でも始動が良くかかる。一方、入力された常用電圧が設定過電圧より高い場合には、トライアク４８のオン時間と第３スイッチ５０のオン時間はより短く決定され、これにより、主巻線５４に過度な電流が流れることが防止される。一方、トライアク４８がオンとなる前数秒の間は、運転用キャパシタ５３の充電電流と始動用キャパシタ４８の充電電流とが共に突入電流として補助巻線５５に流れることがある。この際、始動用キャパシタ５２を用いるために第３スイッチ５０がオンとなるとき、瞬間放電による突入電流が発生しうる。しかし、負温度計数器５１が始動用キャパシタ５２と運転用キャパシタ５３との間に設けられているので、突入電流による第３スイッチ５０の融着を防止することができる。即ち、負温度計数器５１はその特性のため、発熱時に抵抗値が次第に小さくなる。このように大きな初期抵抗値によって、突入電流による第３スイッチ５０の破損が防止される。位相制御信号は、感知された周波数信号に従ってトライアク４８に供給され始める。即ち、周波数信号が’０Ｖ’から’５Ｖ’に上昇した時点から第２制御部４６内のタイマーが駆動し、常用電圧の状態により決定された矩形波形態の位相制御信号を駆動信号としてトライアク４８が動作する。言い換えると、トライアク４８の駆動信号として、始動初期の間には、主巻線５４に制限された第１大きさの電流が流れるように、一定の電圧値がトライアク４８のゲートに印加され、始動中期の間は、主巻線５４に次第に増加電流が流れるように、次第に増加する電圧値がトライアク４８のゲートに印加される。次いで、始動末期以後は第２大きさ（＞第１大きさ）の電圧値がトライアク４８のゲートに印加され、主巻線５４には第２大きさの電流値が流れるようになる。前述したように、第３スイッチ５０がオンされ、トライアク４８が動作して圧縮機４７が始動されると、一定時間の後に第３スイッチ５０はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ４８を介して補助巻線５５に供給される電流は遮断される。従って、圧縮機４７の運転中には運転用キャパシタ５３を介してのみ補助巻線５５へ電流が供給される。一方、第３スイッチ４７がオフされ一定の時間が経過すると、第２スイッチ４９がオンされ、常用電圧による電流はトライアク４８の代わりにターンオンした第２スイッチ４９を介して主巻線５４に流れる。この際、トライアク４８は装置の安定した動作のために、第３スイッチ５０がオフされ、第２スイッチ４９はターンオンとなった後も一定時間の間ターンオン状態を維持する。その後電流はターンオンされた第２スイッチ４９のみを介して主巻線５４に提供される。従って、この際の電流は始動時の制限された大きさではなく、常用電圧による正常の大きさを有する。一方、図５に示す主制御部としての第１制御部４１からの圧縮機駆動オフ信号によって第１スイッチ４２がオフされ開放されると、常用電圧はそれ以上圧縮機４７へ供給されず、圧縮機４７の運転は停止される。
【００４１】
上述したように、第２実施例の装置によれば次の効果を有する。
【００４２】
始動用キャパシタと運転用キャパシタとの間に、大きな初期抵抗値を有し、発熱によって次第に小さくなる抵抗値を有する負温度計数器が設けられる。従って、始動初期トライアクがターンオンされる瞬間、始動キャパシタと運転支援用キャパシタとの間で突入電流が発生することが防止され、更に、近接したスイッチの接点が融着されたり、始動用キャパシタが破損することを防ぐことができる。また、始動時静電容量制御部には常用電圧による電流及び電流制御部の出力電流が共に提供され、大きな静電容量が形成されるので、本発明は大容量の圧縮機への適用が有利である。
【００４３】
（第３実施例）
図６は本発明の第３実施例による装置を示すダイアグラムである。
【００４４】
図６の装置は使用者の選択によって圧縮機７６の駆動オン／オフ信号を提供する第１制御部６１と、その駆動オン／オフ信号に応答して、圧縮機７６に常用電圧を供給したりまたは供給を中断する第１スイッチ６２と、圧縮機７６の外部温度を感知して、その温度値を提供する温度感知部６７と、入力された常用電圧の大きさ、周波数、及び室外温度に基づき圧縮機７６の始動時と始動後によって異なる位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生する第２制御部６４と、スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機７６の主巻線７３に始動時には常用電圧による電流を制限して提供し、始動後は常用電圧による正常の大きさの電流を提供する電流制御部６５と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機７６の始動用補助巻線７４に始動時には電流制御部６５からの出力電流を用いた始動用静電容量及び常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を提供し、始動後は運転用静電容量のみを提供する静電容量制御部６６とで構成されている。図６で、電流制御部６５はスイッチング制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、主巻線に次第に増加するように電流を供給する。一方、図６の電流制御部６５は、スイッチング制御信号に応答して、第１スイッチ６２の出力接点と主巻線７３との間でスイッチングオン／オフされる第２スイッチ４９と、そして、第２スイッチ６９の入力接点及び出力接点の間に並列接続され、第２スイッチ６９のスイッチングオン／オフ状態及び位相制御信号に従って、主巻線７３へ供給される電流の位相を制御する位相制御部６８とで構成される。図６の静電容量制御部６６は、スイッチング制御信号に応答して第２スイッチ６９とは反対にスイッチングオン／オフされ、入力接点が位相制御部の出力端子及び第２スイッチ６９の出力接点に接続される第３スイッチ７０と、第１入力端子が第２スイッチ６９の出力接点に、第２入力端子が第１スイッチ６２の出力接点に、そして、出力端子が補助巻線７４に接続され、第３スイッチ７０のスイッチングオンまたはオフ状態に応じて、補助巻線７４に静電容量を提供する静電容量発生部７５とで構成されている。
【００４５】
第２スイッチ６９はスイッチング制御信号に応答して、始動時、第１スイッチ６２の出力接点と主巻線７３を位相制御部６８を介して接続させ、始動後は第１スイッチ６２の出力接点と主巻線７３が直接接続されるように動作する。第３スイッチ７０はスイッチング制御信号に応答して、始動時は位相制御部６８の出力端子と第１スイッチ６２の出力接点とを共に静電容量発生部７５を経て補助巻線７４に連結させ、静電容量発生部７５が始動用静電容量及び運転用静電容量を提供するように、始動後には第１スイッチ６２の出力接点のみを静電容量発生部７５を経て補助巻線７４に連結させ、静電容量発生部７５が運転用静電容量のみを発生するように動作する。電流制御部６５内の位相制御部６８は位相制御信号によって駆動され、主巻線７３に供給される電流の位相を制御するトライアクである。以下ではトライアク６８と称する。静電容量発生部７５は第３スイッチ７０の出力接点と補助巻線７４との間に接続される始動用キャパシタ７１と、そして、第１スイッチ６２の出力接点と補助巻線７４との間に接続され、始動用キャパシタ７１とは並列に接続される運転用キャパシタ７２とで構成されている。一方、温度感知部６７は室外温度値を電圧値に変換するサーミスタである。
【００４６】
以下で、図６を参照にして第３実施例の構成による装置の動作を詳く説明する。
【００４７】
まず、常用電圧源６３を介して常用電圧が印加されると、第２制御部（マイクロコンピュータ）６４は初期化され、第２制御部６４は常用電圧の状態、つまり電圧値及び周波数を判断する。一方、温度感知部６７は圧縮機７６の室外温度を感知して第２制御部６４に提供する。次いで、第２制御部６４は判断された常用電圧の状態及び室外温度値に応じて、電流制御部６５及び静電容量制御部６６に提供されるための位相制御信号及び、スイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部６６の始動用キャパシタ７１に電流制御部６５の出力電流を印加するための始動時間を決定してスイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ６９及び第３スイッチ７０に提供する。このスイッチング制御信号に従って第３スイッチ７０はオンされ、第２スイッチ６９はオフされる。即ち、第２スイッチ６９と第３スイッチ７０はスイッチング制御信号に応答して反対に動作する。また、第２制御部６４は圧縮機７６の主巻線７３に供給される常用電圧による位相を制御するために位相制御信号を提供する。この位相制御信号は温度感知部６７から入力された温度値によって可変となりうる。即ち、第２制御部６４は現在の室外温度値と既設定された基準温度値とを互いに比較して、現在の室外温度値に当たる季節を探し、その季節に合うよう位相制御信号を発生する。前記位相制御信号はパルス形態の信号として、トライアク６８のゲートに印加される。例えば、室外温度値が夏の基準設定温度のＴ１以上である場合は、トライアク６８に印加される位相制御信号のパルス幅を夏に当たるＰ３に設定し、室外温度が冬の基準設定温度のＴ３以下であれば、位相制御信号のパルス幅を冬に当たるＰ１に設定し、そして、室外温度値が春と秋の基準温度のＴ２に当たると、位相制御信号のパルス幅は春と冬に当たるＰ２に設定される。参考に、圧縮機９３の始動時外部の温度が低いと、圧縮機の冷媒の粘度が落ち、モータ拘束が激しくなるので、位相制御信号に当たるパルスの幅を広くしなければならない。従って、Ｐ１のパルス幅が最も大きく、Ｐ２、Ｐ３の順にパルス幅を有する。
前記季節により設定された位相制御信号に従って、トライアク６８は駆動され、主巻線７３に提供される電流は可変となる。前述したように、位相制御信号はトライアク６８のゲートに印加される矩形波信号として、室外温度値だけでなく、他の実施例で説明した通り、既感知された常用電圧の大きさによってそれのデューティレシオが決定され、周波数値によってパルスの出力時点が決定される。一方、圧縮機７６の補助巻線７４には始動特性を向上させるために、始動時に大きな始動容量を提供する必要がある。従って、運転用キャパシタ７２と始動用キャパシタ７１は第３スイッチ７０の動作によって互いに並列接続され、始動用静電容量及び運転用静電容量を形成し、これらの静電容量は始動中に補助巻線７４へ提供される。この際、始動用キャパシタ７１には電流制御部６５の出力電流が提供され、運転用キャパシタには常用電圧による電流が提供される。
【００４８】
一方、始動が完了すると、圧縮機７６の運転中、補助巻線７４には第３スイッチ７０のオフ（または開放）動作により、運転用キャパシタ７２で発生する運転用静電容量のみが補助巻線７４へ提供される。この際、運転用キャパシタ７２には常用電圧による電流が提供される。圧縮機７６の位相制御信号とスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の大きさ及び周波数に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定基準電圧より低い場合は、トライアク６８のオン時間と第３スイッチ７０のオン時間はより長くなり、従って、圧縮機７６は低電圧状態でも始動がよくかかる。一方、入力された常用電圧が既設定基準電圧より高い場合には、トライアク６８のオン時間と第３スイッチ７０のオン時間は更に短く決定され、主巻線７３に過度な電流が流れることが防止される。一方、トライアク６８に印加される位相制御信号は、圧縮機７６の始動時、主巻線７３に過電流が流れることを防止するために、始動初期時には主巻線７３に制限された大きさの一定の電流が流れるように、一定の電圧値がトライアク６８のゲートに印加され、始動中期の間は、主巻線７３に次第に増加電流が流れるように、次第に増加する電圧値がトライアク６８のゲートに印加される。次いで、始動末期には正常の大きさの一定の電圧値がゲートに印加され、主巻線７３には正常の大きさの一定の電圧値が流れるようになる。前述したように、第３スイッチ７０がオンされ、トライアク６８が動作して圧縮機７６の始動が完了すると、第３スイッチ７０はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ７１を介して補助巻線７４に供給される始動用静電容量は遮断される。従って、圧縮機７６の運転中には運転用キャパシタ７２を介してのみ補助巻線７４へ運転用静電容量が供給される。一方、第３スイッチ７０がオフされ一定の時間が経過すると、第２スイッチ６９がオンされ、常用電圧による電流はトライアク６８の代わりに前記ターンオンされた第２スイッチ６９を介して主巻線７３に流れる。この際、トライアク６８は装置の安定した動作のために、第３スイッチ７０がオフされ、第２スイッチ６９がターンオンとなった後も一定の時間ターンオン状態を維持する。その後電流はターンオンされた第２スイッチ６９のみを介して主巻線７３に提供される。従って、この際の電流は始動時のように制限されず、常用電圧による正常の大きさを有する。一方、主制御部の第１制御部６１からの圧縮機駆動オフ信号に従って第１スイッチ６２がオフされ開放されると、常用電圧はそれ以上圧縮機７６へ供給されず、圧縮機７６の運転は停止される。上述した通り、第３実施例によれば、トライアクに提供される位相制御信号が季節により適切に変化するので、圧縮機の始動を最適化させることができる。また、始動時静電容量制御部には常用電圧による電流及び電流制御部の出力電流が共に提供され、これにより、補助巻線に始動用静電容量及び運転用静電容量が提供されるので、本発明は大容量の圧縮機への適用が有利である。
【００４９】
（第４実施例）
図７は本発明の第４実施例による装置の構成を示すダイアグラムである。
【００５０】
図７の装置は使用者の選択によって圧縮機８８の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部８１と、その駆動オン／オフ信号に応答して、圧縮機８８に常用電圧を供給したりまたは供給を中断する第１スイッチ８２と、常用電圧の大きさ及び周波数に基づき、圧縮機８８の始動時と始動後によって異なるように位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生し、主巻線９５に流れる電流値の状態をディスプレイするためのディスプレイ信号を提供する第２制御部８４と、スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機８８の主巻線９５に始動時には常用電圧による電流を制限して供給し、始動後は電流を正常に提供する電流制御部８５と、そして、電流制御部８５の出力側に接続され、圧縮機８８の主巻線９５に流れる電流を検出して第２制御部８４に提供する電流検出部９０と、ディスプレイ信号に応答して、主巻線９５に流れる電流の状態をディスプレイするディスプレイ部８７と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機８８の始動用補助巻線９６に始動時には電流制御部８５からの出力電流を用いた始動静電容量及び、常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を供給し、始動後は運転用静電容量のみを提供する静電容量制御部８６とで構成されている。電流検出部９０は電流制御部８５と主巻線９５との間に接続された抵抗であり、ディスプレイ部８７はＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、または他の素子が使用されることもできる。本実施例で、ＬＥＤ８７はディスプレイ信号に応答して、検出した主巻線９５の電流が既設定第１過度電流以上であれば点滅され、第１過度電流以下であり、第２過度電流（第１過度電流＞第２過度電流）以上であれば点灯され、そして、第２過度電流以下であればターンオフされる。図７で、電流制御部８５はスイッチング制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、主巻線に次第に増加するように電流を供給する。また、電流制御部８５は、スイッチング制御信号に応答して、第１スイッチ８２の出力接点と主巻線９５との間でスイッチングオン／オフされる第２スイッチ９１と、そして、第２スイッチ９１の入力接点及び出力接点の間に並列接続され、第２スイッチ９１のスイッチングオン／オフ状態及び位相制御信号に従って、主巻線９５へ供給される電流の位相を制御する位相制御部８９とで構成されている。一方、静電容量制御部８６は、スイッチング制御信号に応答して第２スイッチ９１とは反対にスイッチングオン／オフされ、入力接点が位相制御部８９の出力端子及び第２スイッチ９１の出力接点に接続される第３スイッチ９２と、第１入力端子が第２スイッチ９１の出力接点に、第２入力端子が第１スイッチ８２の出力接点に、そして、出力端子が補助巻線９６に接続され、第３スイッチ９２のスイッチングオン／オフ状態に応じて、補助巻線９６に静電容量を提供する静電容量発生部９７とで構成されている。第２スイッチ９１はスイッチング制御信号に応答して、始動時、第１スイッチ８２の出力接点と主巻線９５を位相制御部６８を介して接続させ、始動後は第１スイッチ８２の出力接点と主巻線９５が直接接続されるように動作する。第３スイッチ９２はスイッ��ング制御信号に応答して、始動時は位相制御部８９の出力端子と第１スイッチ８２の出力接点とを共に静電容量発生部９７を経て補助巻線９６に連結させ、静電容量発生部９７が始動用静電容量及び運転用静電容量を提供するように、始動後には第１スイッチ８２の出力接点のみを静電容量発生部９７を経て補助巻線９６に連結させ、静電容量発生部９７が運転用静電容量のみを発生するように動作する。位相制御部８９は位相制御信号によって駆動され、主巻線９５に供給される電流の位相を制御するトライアクである。以下で、位相制御部はトライアク８９と称する。静電容量制御部８６の静電容量発生部９７は、第３スイッチ９２の出力接点と補助巻線９６との間に接続される始動用キャパシタ９３と、そして、第１スイッチ８２の出力接点と補助巻線９６との間に接続され、始動用キャパシタ９３とは並列に接続される運転用キャパシタ９４とで構成されている。静電容量発生部９７には始動時電流制御部８５の出力電流と共に、常用電圧による電流が提供され、大きな静電容量を提供できる。以下で、図７を参照して第４実施例の構成による動作を詳細に説明する。まず、常用電圧源８３を介して常用電圧が印加されると、第２制御部（マイクロコンピュータ）８４は初期化され、第２制御部８４は常用電圧の電圧値及び周波数を判断する。一方、電流検出部９０は圧縮機８８の主巻線９５に流れる電流値を感知して、第２制御部８４に提供する。次いで、第２制御部８４は判断された常用電圧の状態及び主巻線の現在の電流値に基づき、電流制御部８５及び静電容量制御部８６に提供されるための位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部８６の始動用キャパシタ９３に常用電圧を印加するための始動時間を決定してスイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ９１及び第３スイッチ９２に提供する。このスイッチング制御信号に従って第３スイッチ９２はオンされ、第２スイッチ９１はオフされる。即ち、第２スイッチ９１と第３スイッチ９２はスイッチング制御信号に応答して反対に動作する。言い換えると、第２スイッチ９１の開放時、第３スイッチ９２は閉路される。また、第２制御部８４は圧縮機８８の主巻線９５に流れる現在電流値の状態を使用者に知らせるためのディスプレイ信号を提供する。このディスプレイ信号は、前述したように、主巻線９５に流れる電流値に基づき可変となりうる。即ち、第２制御部８４は主巻線９５の現在の電流値と既設定基準電流値とを互いに比較して、現在電流値の状態に合うようにディスプレイ信号を発生する。例えば、主巻線９５の電流が既設定第１過度電流以上である場合は、ＬＥＤ８７を点滅させ、使用者にこれを警告する。また、検出電流が第１過度電流以下であり、第２過度電流以上であれば、ＬＥＤ８７を点灯させ、サービス呼出が可能であるようにする。一方、第２過度電流以下であれば第２制御部８４はこれを正常状態と見なし、ＬＥＤ８７をターンオフさせる。従って、使用者はこの状態を正常として認識できる。このようなディスプレイ方法は他の方法によっても行われることができる。前述したように、位相制御信号はトライアク８９のゲートに印加される矩形波信号として、��の実施例で説明した通り、既感知された常用電圧の大きさに応じてそれのデューティレシオが決定され、既感知された常用電圧の周波数値によってパルスの出力時点が決定される。圧縮機８８の補助巻線９６には始動特性を向上させるために、始動時に大きな始動容量を提供する必要がある。従って、運転用キャパシタ９４と始動用キャパシタ９３は第３スイッチ９２の動作によって互いに並列接続され、各々始動用静電容量及び運転用静電容量を発生し、これらの静電容量は始動中に補助巻線９６へ提供される。この際、本発明の特徴として、始動用キャパシタ９３には電流制御部８５の出力電流が提供され、運転用キャパシタ９４には常用電圧による電流が提供される。
【００５１】
一方、圧縮機８８の始動が完了すると、圧縮機８８の運転中、補助巻線９６には第３スイッチ９２のオフ（または開放）動作により、運転用キャパシタ９４で発生する運転用静電容量のみが補助巻線９６へ提供される。圧縮機８８の位相制御信号とスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の状態に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定基準電圧より低い場合は、トライアク８９のオン時間と第３スイッチ９２のオン時間はより長くなり、従って、圧縮機８８は低電圧状態でも始動がよくかかる。一方、入力された常用電圧が既設定基準電圧より高い場合には、トライアク８９のオン時間と第３スイッチ９２のオン時間は更に短く決定され、主巻線９５に過度な電流が流れることが防止される。一方、トライアク８９に印加される位相制御信号は、圧縮機８８の始動時、主巻線９５に過電流が流れることを防止するために、始動初期時は主巻線９５に制限された第１大きさの電流が流れるように一定の電圧値がトライアク８９のゲートに印加され、始動中期の間は、主巻線９５に次第に増加電流が流れるように、次第に増加する電圧値がトライアク８９のゲートに印加される。次いで、始動末期には主巻線９５に第２大きさの電流値が流れるように、ゲートに一定の電圧値が印加される。前述したように、第３スイッチ９２がオンされ、トライアク８９が動作して圧縮機８８の始動が完了すると、第３スイッチ９２はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ９３を介して補助巻線９６に供給される電流は遮断される。従って、圧縮機８８の運転中には運転用キャパシタ９４を介してのみ補助巻線９６へ電流が供給される。一方、主制御部の第１制御部８１からの圧縮機駆動オフ信号に従って第１スイッチ８２がオフされ開放されると、常用電圧による電流はそれ以上圧縮機８８へ供給されず、圧縮機８８の運転は停止される。
【００５２】
上述した通り、第４実施例によれば、主巻線に流れる電流が常に感知され、その感知値が外部にディスプレイされることにより、主巻線に過度な電流が流れる場合、使用者がこれを認識できるようになる。また、本発明は静電容量発生部に常用電圧による電流及び電流制御部の出力電流が共に提供されるので、始動時大きな静電容量を補助巻線に提供できる。従って、本発明は大容量の圧縮機に適したものである。
【００５３】
（第５実施例）
図８は本発明の第５実施例による装置の構成を示すダイアグラムである。
【００５４】
図８の装置は使用者の選択によって圧縮機１０７の駆動オン／オフ信号を発生する第１制御部１０１と、その駆動オン／オフ信号に応答して、圧縮機１０７に常用電圧を供給したりまたは供給を中断する第１スイッチ１０２と、圧縮機１０７の主巻線１１４に流れる電流及び常用電圧の状態（大きさ及び周波数）に基づき、可変的な位相制御信号及びスイッチング制御信号を圧縮機１０７の始動時と始動後によって異なるように発生する第２制御部１０４と、スイッチング制御信号及び位相制御信号に応答して内部回路が変更し、圧縮機１０７の主巻線１１４に始動時には常用電圧による電流を制限して提供し、始動後は常用電圧による正常の大きさの電流を提供する電流制御部１０５と、電流制御部１０５の出力側に接続され、圧縮機１０７の主巻線１１４に流れる電流を検出して第２制御部１０４に提供する電流検出部１１０と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路を変更し、圧縮機１０７の始動用補助巻線１１５に始動時には電流制御部１０５からの出力電流を用いた始動用静電容量及び常用電圧による電流を用いた運転用静電容量を提供し、始動後は運転用静電容量のみを提供する静電容量制御部１０６とで構成されている。図８で電流検出部１１０は電流制御部１０５と主巻線１１４との間に接続された抵抗である。一方、電流制御部１０５はスイッチング制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、主巻線１１４に次第に増加するように電流を供給する。また、電流制御部１０５は、スイッチング制御信号に応答して、第１スイッチ１０２の出力接点と主巻線１１４との間でスイッチングオン／オフされる第２スイッチ１０９と、そして、第２スイッチ１０９の入力接点及び出力接点の間に並列接続され、第２スイッチ１０９のスイッチングオン／オフ状態及び位相制御信号に従って、主巻線１１４へ供給される電流の位相を制御する位相制御部１０８とで構成される。静電容量制御部１０６は、スイッチング制御信号に応答してスイッチングオン／オフされ、入力接点が位相制御部１０８の出力端子及び第２スイッチ１０９の出力接点に接続される第３スイッチ１１１と、そして、第１入力端子が第２スイッチ１０９の出力接点に、第２入力端子が第１スイッチ１０２の出力接点に、そして、出力端子が補助巻線１１５に接続され、第３スイッチ１１１のスイッチングオンまたはオフ状態に応じて、補助巻線１１５に静電容量を提供する静電容量発生部１１６とで構成される。
第２スイッチ１０９はスイッチング制御信号に応答して、始動時、第１スイッチ１０２の出力接点と主巻線１１４を位相制御部１０８を介して接続させ、始動後は第１スイッチ１０２の出力接点と主巻線１１４が直接接続されるように動作する。第３スイッチ１１１はスイッチング制御信号に応答して、始動時は位相制御部１０８の出力端子と第１スイッチ１０２の出力接点とを共に静電容量発生部１１６５を経て補助巻線１１５に連結させ、静電容量発生部１１６が大きな静電容量を有するように動作し、始動後には第１スイッチ１０２の出力接点のみを静電容量発生部１１６を経て補助巻線１１５に連結させ、静電容量発生部１１６が相対的に少ない静電容量を有するように動作する。この際、本発明の特徴として、静電容量制御部１０６の静電容量発生部１１６には始動時電流制御部１０５の出力電流と常用電圧による電流が共に提供される。従って、大きな静電容量が始動時補助巻線１１５に提供されうる。電流制御部１１４で、位相制御部１０８は位相制御信号によって駆動され、主巻線１１４に供給される電流の位相を制御するトライアクである。以下で、位相制御部はトライアク１０８と称する。このトライアク１０８は常用電圧が基準常用電圧より低いと、可変位相制御制御信号によってより長くターンオンされ、基準常用電圧より高いと、可変位相制御制御信号によってより短くターンオンされる。従って、常に安定して主巻線１１４に電流を提供することができる。一方、静電容量発生部１１６は、第３スイッチ１１１の出力接点と補助巻線１１５との間に接続され、始動時、補助巻線１１５に始動トルクのために該始動用静電容量を提供する始動用キャパシタ１１２と、そして、第１スイッチ１０２の出力接点と補助巻線１１５との間に直列接続され、始動用キャパシタ１１２とは並列に接続され、始動時及び運転時に運転用静電容量を提供する運転用キャパシタ１１３とで構成される。始動時、始動用キャパシタ１１２には電流制御部１０５の出力電流が提供され、運転用キャパシタ１１３には常用電圧による電流が提供される。
【００５５】
以下で、図８を参照して本発明の第５実施例による動作を詳細に説明する。
【００５６】
まず、常用電圧源１０３を介して常用電圧が印加されると、第２制御部（マイクロコンピュータ）１０４は初期化され、常用電圧の大きさ及び周波数を判断する。一方、電流検出部１１０は圧縮機１０７の主巻線１１４に流れる電流値を感知して、第２制御部１０４に提供する。次いで、第２制御部１０４は判断された常用電圧の状態及び主巻線１１４の現在の電流値に基づき、電流制御部１０５及び静電容量制御部１０６に提供されるための位相制御信号及びスイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部１０６の始動用キャパシタ１１２に常用電圧を印加するための始動時間を決定して、スイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ１０９及び第３スイッチ１１１に提供する。このスイッチング制御信号に従って第３スイッチ１１１はオンされ、第２スイッチ１０９はオフされる。即ち、第２スイッチ１０９と第３スイッチ１１１はスイッチング制御信号に応答して反対に動作する。また、第２制御部１０４は圧縮機１０７の主巻線１１４に流れる現在電流値と電流検出部１１０（以下で抵抗１１０）の抵抗値とを掛け、主巻線１１４での始動電圧値を求める。位相制御信号は主巻線１１４に流れる電流値、または始動電圧値に基づき可変となりうる。即ち、第２制御部１０４は主巻線１１４の現在の始動電流値と既設定過度電流値とを互いに比較して、主巻線１１４の現在電流値の状態に合うように位相制御信号を変化させる。例えば、主巻線１１４の現在電流が既設定された第１過度電流以上である場合は、第２制御部１０４はこれを第１制御部１０１に知らせ、圧縮機１０７が現在拘束状態であることを認識する。次いで、第１制御部１０１は第１スイッチ１０２に駆動オフ信号を送り、第１スイッチ１０２をオフ、つまり開放させる。従って、圧縮機１０７にはそれ以上常用電圧が供給されず、圧縮機１０７は動作を中止する。一方、検出した主巻線１１４の電流が第１過度電流以下であり、第２過度電流以上であれば、第２制御部１０４は主巻線１０７に過度な電流が流れると見なし、トライアク１０８のゲートにパルス形態に印加される位相制御信号の幅を減少させる。即ち、位相制御信号の大きさを減少させる。一方、第２過度電流以下であれば第２制御部１０４はこれを正常状態と見なし、初期の位相制御値をそのまま維持してトライアク１０８へ提供する。このような位相制御信号の可変方法は他の方法によって行われることができる。前述したように、位相制御信号はトライアク１０８のゲートに印加される矩形波信号として、他の実施例で説明した通り、既感知された常用電圧の大きさに応じてそれのデューティレシオが決定され、前記常用電圧の周波数値によってパルスの出力時点が決定される。一方、圧縮機１０７の補助巻線１１５には始動特性を向上させるために、始動時に大きな始動容量を提供することが必要である。従って、運転用キャパシタ１１３と始動用キャパシタ１１２は第３スイッチ１１１の動作によって互いに並列接続され、各々始動用静電容量及び運転用静電容量を形成し、これらの静電容量は始動中に補助巻線１１５へ提供される。この際、始動時静電容量制御部１０６の静電容量発生部１１６には二つの電流が流れる。第３スイッチ１１１がオンされ、閉路となり、電流制御部１０５の出力電流が始動用キャパシタ１１２に流れる。従って、始動用キャパシタ１１２には始動用静電容量が発生する。また、第１スイッチ１０２の出力接点に連結された運転用キャパシタ１１３には常用電圧による電流が流れ、従って、運転用キャパシタ１１３には運転用静電容量が発生する。このように、本実施例では二つの電流によって静電容量が発生するので、補助巻線１１５には始動中大きな静電容量が提供される。結局、本発明は大容量の圧縮機への適用が有利である。
【００５７】
一方、圧縮機１０７の始動が完了すると、圧縮機１０７の運転中、補助巻線１１６には第３スイッチ１１１のオフ（または開放）動作により、運転用キャパシタ１１３で発生する運転用静電容量のみが補助巻線１１５へ提供される。圧縮機１０７の動作初期に位相制御信号とスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の状態に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定基準電圧より低い場合は、トライアク１０８及び第３スイッチ１１１のオン時間はより長くなり、従って、圧縮機１０７は低電圧状態でも始動がよくかかる。一方、前記常用電圧が既設定基準電圧より高い場合には、トライアク１０８と第３スイッチ１１１のオン時間は更に短く決定され、主巻線１１４に過度な電流が流れることが防止される。一方、トライアク１０８に印加される位相制御信号は、圧縮機１０７の始動時、主巻線１１４に過電流が流れることを防止するために、始動初期には主巻線１１４に制限された第１大きさの電流が流れるように、一定の電圧値がトライアク１０８のゲートに印加され、始動中期の間は、主巻線１１４に次第に増加電流が流れるように、次第に増加する電圧値がトライアク１０８のゲートに印加される。次いで、始動末期には第２大きさの電流値が主巻線９５に流れるように、一定の電流値がゲートに印加される。前述したように、第３スイッチ１１１がオンされ、トライアク１０８が動作して圧縮機１０７の始動が完了すると、第３スイッチ１１１はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ１１２を介して補助巻線１１５に供給される電流は遮断される。従って、圧縮機１０７の運転中には運転用キャパシタ１１３を介してのみ補助巻線１１５へ運転用静電容量が供給される。一方、主制御部としての第１制御部１０１からの圧縮機駆動オフ信号によって第１スイッチ１０２がオフされ開放されると、常用電圧はそれ以上圧縮機１０７へ供給されず、圧縮機１０７の運転は停止される。
【００５８】
上述した通り、第５実施例によれば、始動時圧縮機に供給される始動電圧を電流検出部を介して検出し、その検出した始動電圧が正常水準を超えると判断される場合は、圧縮機の運転を中止させたり、位相制御信号を変化させることにより、超過始動電圧を調節することができる。一方、始動時補助巻線には常用電圧による電流及び電流制御部の出力電流が共に提供され、大きな静電容量が形成されるので、本発明は大容量の圧縮機への適用が有利である。
【００５９】
（第６実施例）
図９は本発明の第６実施例による装置の構成を示すダイアグラムである。
【００６０】
図９の装置は使用者の選択によって圧縮機１２７の駆動オン／オフ信号を提供第１制御部１２１と、その駆動オン／オフ信号に応答して、圧縮機１２７に常用電圧を供給したりまたは供給を中断する第１スイッチ１２２と、常用電圧の大きさ及び周波数に基づき、そして、圧縮機１２７の始動時と始動後によって異なるようにスイッチング制御信号を発生する第２制御部１２４と、温度に反比例の抵抗値を有し、スイッチング制御信号に従って始動時と始動後に内部回路が変更され、圧縮機１２７の主巻線１３３に始動時には常用電圧による電流を提供する電流制御部１２５と、そして、スイッチング制御信号に応答して内部回路が変更され、圧縮機１２７の始動用補助巻線１３４に始動時に始動用静電容量及び運転用静電容量を提供し、始動後は運転用静電容量を提供する静電容量制御部１２６とで構成されている。図９で電流制御部１２５はスイッチング制御信号に応答して、始動スタートから始動完了の間で、主巻線１３３に次第に増加するように電流を供給する。また、電流制御部１２５は、第２スイッチ１２９と負温度計数器１２８とで構成される。第２スイッチ１２９は入力接点が第１スイッチ１２２の出力接点に接続され、出力接点は主巻線１３３に接続され、スイッチング制御信号に応答して第１スイッチ１２２の出力接点と主巻線１３３の間でスイッチングされる。負温度計数器１２８は入力端子が第１スイッチ１２２の出力接点に、出力端子は主巻線１３３の間に接続され、入力端子と出力端子が第２スイッチ１２９の入力接点と出力接点に各々並列接続され、圧縮機１２７の始動時、主巻線１３３に供給される電流の大きさを制限する。一方、静電容量制御部１２６は、第３スイッチ１３０と静電容量発生部１３５とで構成される。第３スイッチ１３０は入力接点が第２スイッチ１２９の出力接点に接続され、スイッチング制御信号に応答して第２スイッチ１２９とは反対にスイッチングされる。この際、安定化のために第２スイッチ１２９と第３スイッチ１３０とは共にオンされる一定の重畳の時間を有する。静電容量発生部１３５は第３スイッチ１３０の出力接点と補助巻線１１５との間に接続され、第３スイッチ１３０のスイッチング状態に応じて、補助巻線１１５に始動時には電流制御部１２５の出力電流と常用電圧による電流が用いられた静電容量を、始動後は常用電圧による電流を用いた静電容量を提供する。第２スイッチ１２９はスイッチング制御信号に応答して、始動時、第１スイッチ１２２の出力接点と主巻線１３３を位相制御部の負温度計数器１２８を介して接続させ、始動後は第１スイッチ１２２の出力接点と主巻線１３３が直接接続されるように電流制御部１２５の内部回路を変更する。第３スイッチ１３０はスイッチング制御信号に応答して、始動時は静電容量発生部１３５が大きな静電容量を有するように、始動後は制限した少ない静電容量を有するように静電容量制御部１２６の内部回路を変更する。即ち、始動時、第３スイッチ１３０はオンされ、負温度計数器１２８によって制限電流を常用電圧による電流に付加し、静電容量発生部１３５に入力させる。一方、静電容量発生部１３５は、第３スイッチ１３０の出力接点と補助巻線１３４との間に接続され、始動時、補助巻線１１５に始動トルクのために該始動用静電容量を補助巻線１３４に提供する始動用キャパシタ１３１と、そして、第１スイッチ１２２の出力接点と補助巻線１３４との間に接続され、始動用キャパシタ１３１とは並列に接続され、始動時及び運転時に運転用静電容量を補助巻線１３４に提供する運転用キャパシタ１３２とで構成される。
【００６１】
以下で、図９を参照して本発明の第６実施例による動作を詳細に説明する。
【００６２】
まず、常用電圧源１２３を介して常用電圧が印加されると、第２制御部（マイクロコンピュータ）１２４は初期化され、常用電圧の電圧値及び周波数を判断する。次いで、第２制御部１２４は判断された常用電圧の状態に応じて、電流制御部１２５及び静電容量制御部１２６に提供されるためのスイッチング制御信号を発生させる。即ち、静電容量制御部１２６の始動用キャパシタ１３１に常用電圧を印加するための始動時間を決定して、スイッチング制御信号を発生し、そのスイッチング制御信号を第２スイッチ１２９及び第３スイッチ１３０に提供する。このスイッチング制御信号に従って第３スイッチ１３０はオンされ、第２スイッチ１２９はオフされる。即ち、第２スイッチ１２９と第３スイッチ１３０はスイッチング制御信号に応答して反対に動作する。
【００６３】
一方、圧縮機１２７の補助巻線１３４には始動特性を向上させるために、始動時に大きな始動容量を提供することが必要である。従って、運転用キャパシタ１３２と始動用キャパシタ１３１は第３スイッチ１３０のスイッチングオン動作によって互いに並列接続され、始動用静電容量及び運転用静電容量を形成し、この大静電容量は始動中に補助巻線１３４へ提供される。この際、始動用キャパシタ１３１には電流制御部１２５の出力電流が提供され、運転用キャパシタ１３２には常用電圧による電流が提供される。圧縮機１２７の始動が完了すると、圧縮機１２７の運転中、補助巻線１３４には第３スイッチ１３０のオフ（または開放）動作により、運転用キャパシタ１３２で発生する運転用静電容量のみが補助巻線１３４へ提供される。圧縮機１２７の動作初期にスイッチング制御信号は、前述したように、入力される常用電圧の状態に応じて決定される。即ち、常用電圧が既設定基準電圧より低い場合は、第３スイッチ１１１のオン時間はより長くなり、従って、圧縮機１２７は低電圧状態でも始動がよくかかる。一方、前記常用電圧が既設定基準電圧より高い場合には、第３スイッチ１３０のオン時間は更に短く決定され、主巻線１３３に過度な電流が流れることが防止される。一方、始動初期時、第２スイッチ１２９がオフされ開放され、負温度計数器１２８に常用電圧が印加されると、負温度計数器１２８は常用電圧を制限し、圧縮機１２７の主巻線１３３に過電流が流れることを防止する。また、負温度計数器１２８は圧縮機１２７の始動時に主巻線１３３へ供給される始動電流が所望の始動電流値を超えないように、大きな初期抵抗値を有している。
【００６４】
より詳しくは、図１０に示すように、負温度計数器１２８は温度が高くなるほど抵抗が小さくなるので、圧縮機１２７の主巻線１３３に流れる初期始動電流は大きな初期抵抗値によって制限する。次いで、負温度計数器１２８へ常用電圧による電流が供給されると、負温度計数器１２８自体には熱が発生し、初期抵抗値は、図１０に示すように、急激に低下する。それから始動が完了すると、スイッチング制御信号に従って第２スイッチ１２９がオンされ、閉路されるので、常用電圧による電流は負温度計数器１２８を経ず、第２スイッチ１２９を介して正常の大きさを有して主巻線１３３に流れるようになる。
【００６５】
前述したように、圧縮機１２７の始動が完了すると、第３スイッチ１３０はオフされ開放されるし、始動用キャパシタ１３１を介して補助巻線１３４に供給される電流制御部１２５の出力電流は遮断される。従って、圧縮機１２７の運転中には運転用キャパシタ１３２を介してのみ補助巻線１３４へ運転用静電容量が供給される。前述したように、運転用キャパシタ１３２には常用電圧による電流のみが提供される。一方、主制御部としての第１制御部１２１からの圧縮機駆動オフ信号によって第１スイッチ１２２がオフされ開放されると、常用電圧はそれ以上圧縮機１２７へ供給されず、圧縮機１２７の運転は停止される。
【００６６】
上述した通り、第６実施例によれば、始動時圧縮機に供給される始動電流は大きな初期抵抗値を有し、温度と反比例の可変抵抗特性を有する負温度計数器を介して、始動初期時に制限電流を圧縮機へ供給することにより、主巻線に過電流が流れることを防ぐことができ、また、静電容量発生部に電流制御部の出力電流だけでなく、常用電圧による電流が同時に印加されるので、圧縮機の始動効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置を示すダイアグラムである。
【図２】  本発明による圧縮機への電流及び静電容量の供給を制御する装置の概念図である。
【図３】  本発明の第１実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図４】  図３の詳細な回路を示すダイアグラムである。
【図５】  本発明の第２実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図６】  本発明の第３実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図７】  本発明の第４実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図８】  本発明の第５実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図９】  本発明の第６実施例による圧縮機への電流及び静電容量の供給制御装置を示すダイアグラムである。
【図１０】  図９で負温度計数器の抵抗特性を示すグラフである。
【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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