JP2007271248A - 負荷駆動装置及び空気調和機の室外機並びに負荷の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御基板３０７に対して動作電力を供給しつつも、圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂへの電力の遮断を行って省電力を実現する。
【解決手段】ステップＳ１１ａにおいて制御基板３０７へと電源を投入し、ステップＳ１１ｂにおいて圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂに電力を供給する。ステップＳ２２０において室内機が運転されていると判断されれば、ステップＳ１３によって圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂが運転される。室内機が運転されていないと判断されれば、所定の設定下で１０分経過するか（ステップＳ２２１）もしくは２０分経過するか（ステップＳ２２３）のいずれかで、圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂへの電力が遮断される（ステップＳ２２２）。室内機の運転が再開されれば改めて圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂへ電力が供給される（ステップＳ２２５）。
【選択図】図２

Description

この発明は負荷を駆動する技術に関し、例えば空気調和機の室外機の圧縮機を駆動する技術に適用できる。

従来から負荷、例えば空気調和機の室外機の圧縮機を駆動する際に、その駆動を制御する為にインバータを採用する場合があった。そして省電力の要求から、待機電力を低減する工夫がなされていた。なお、本件に関連する文献として例えば特許文献１〜５がある。

特開平１１−２１１２５３号公報 特開平１１−３１１４３６号公報 特開２０００−２０５６２７号公報 特開２０００−３３３３６５号公報 特開２０００−３４６４２５号公報

図６は圧縮機を駆動する従来の技術を示す回路図である。圧縮機３０８，３０９、ファン３１０が、それぞれモータ３２１，３２２，３２３によって駆動される。図６ではかかる駆動を破線で示している。

三相電源４１にはＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電源線が接続され、電源スイッチ３０１はこれらの三本の電源線に介在して設けられる。電源スイッチ３０１は三相電源４１に接続された入力側と、出力側とを有している。モータ３２１は電源スイッチ３０１の出力側に、制御スイッチ３０２を介して接続されている。他方、モータ３２２は電源スイッチ３０１の出力側に圧縮機ドライバ３１ａを介して接続されている。

圧縮機ドライバ３１ａはダイオードブリッジ３１２及びスイッチング回路３１４を含むインバータ回路を有している。また両者間に介在するフィルタ３１３も有している。ダイオードブリッジ３１２によって（あるいは更にフィルタ３１３によって）得られた直流電圧はスイッチング回路３１４に供給される。スイッチング回路３１４は当該直流電圧をスイッチングしてモータ３２３に供給する。

なお圧縮機ドライバ３１ａは通常、インバータと呼び慣わされるが、ここではより狭義である上記のインバータ回路と区別するため、ドライバとして説明する。

ファンドライバ３１ｂは、上記の直流電圧をスイッチングしてモータ３２３に供給するスイッチング回路３０６を有している。

圧縮機３０８，３０９は冷媒を圧縮する。そして当該冷媒を利用することによって空気調和を行う空調機が、室内機５を備えている。またファン３１０はこれらの圧縮機の空冷を行う。

三相電源４１には更に中性点Ｎの電源線も接続され、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電源線と共に圧縮機ドライバ３１ａに接続される。上記のインバータ回路に対するノイズの影響を避けるべく、電源スイッチ３０１の出力側と圧縮機ドライバ３１ａとの間にはノイズフィルタ３３が設けられることが望ましい。

Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電源線は電源線群Ｌ１として、Ｒ相及び中性点Ｎの電源線は電源線群Ｌ２として、それぞれ圧縮機ドライバ３１ａに接続される。電源入力３１１は電源線群Ｌ２に接続され、圧縮機ドライバ３１ａの動作電力を受ける。電源線群Ｌ３は圧縮機ドライバ３１ａを経由して間接的に電源線群Ｌ２に接続され、ファンドライバ３１ｂへとその動作電力を供給する。

制御基板３０７にも電源スイッチ３０１の出力側でＲ相及びＴ相の電源線に接続され、かつ中性点Ｎの電源線も接続され、三相電源４１から動作電力が供給される。制御基板３０７はスイッチング制御指令ＣＮＴＬ１，ＣＮＴＬ２を生成し、これらはそれぞれスイッチング回路３１４，３０６のスイッチングを制御する。

スイッチング制御指令ＣＮＴＬ２はスイッチング制御指令ＣＮＴＬ１と共に一旦は圧縮機ドライバ３１ａを経由してファンドライバ３１ｂに与えられるので、圧縮機ドライバ３１ａからファンドライバ３１ｂに与えられると見ることもできるし、制御基板３０７から圧縮機ドライバ３１ａに与えられると見ることもできる。あるいはスイッチング制御指令ＣＮＴＬ２は圧縮機ドライバ３１ａを経由することなく直接にファンドライバ３１ｂへ与えられてもよい。

圧縮機３０８，３０９はその圧縮する冷媒の圧力異常を検知すると、圧力異常情報ＳＨＰ１，ＳＨＰ２を制御基板３０７に与える。これらは信号の態様を採ってもよいが、一般にはスイッチの導通／非導通として制御基板３０７に認識される。

制御基板３０７は圧力異常情報ＳＨＰ１，ＳＨＰ２に基づいて圧力異常信号ＨＰＳを生成し、出力する。具体的には圧力異常情報ＳＨＰ１，ＳＨＰ２の少なくともいずれか一つが圧力異常を示している場合、出力される圧力異常信号ＨＰＳは活性化する。

圧力異常信号ＨＰＳは制御スイッチ３０２，３０３の導通／非導通を制御する。図６においてこの制御も破線で示されている。通常は圧力異常信号ＨＰＳは非活性であるので、制御スイッチ３０２，３０３は導通している。

図７は待機電力を低減する従来の動作を示すフローチャートであり、主として制御基板３０７の動作が示されている。このフローチャートにおいて、ステップを示すブロックと破線で結ばれたブロックは、当該ステップによって制御あるいは電源の供給／停止がなされる構成要素を示す。

ステップＳ１１において、制御基板３０７の動作前に、電源スイッチ３０１をオンして電源を投入する。これによって制御基板３０７、圧縮機ドライバ３１ａ、モータ３２１に動作電力が供給される。またダイオードブリッジ３１２やフィルタ３１３を介してファンドライバ３１ｂにも動作電力が供給される。

その後、制御基板３０７と室内機５との間で通信（図６中白抜き矢印）が行われ、ステップＳ１２において室内機５の運転が行われているか否かが判断される。室内機５の運転が行われていなければ経路Ｒ１によってステップＳ１２の判断が繰り返される。そして室内機５の運転が行われると経路Ｒ２によってステップＳ１３へ進み、圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂの運転が指令される。具体的には制御基板３０７から制御指令ＣＮＴＬ１，ＣＮＴＬ２がそれぞれ圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂに与えられ、圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂの運転の具体的な指示が行われる。

その後、ステップＳ１４において、室内機５が停止したか否かが判断される。これも制御基板３０７と室内機５との間での通信によって、制御基板３０７が判断することができる。そして室内機５が停止したと判断された場合には、ステップＳ１５へと処理が進み、制御基板３０７から制御指令ＣＮＴＬ１，ＣＮＴＬ２がそれぞれ圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂに対して運転の停止を指令する。これにより、室内機５が停止している場合には圧縮機３０９やファン３１０の動作を停止し、待機電力の低減が図られている。

その後、ステップＳ１６によって電源を遮断すべきと判断される場合にはステップＳ１７へ進んで電源が遮断され（電源スイッチ３０１の非導通）、電源を遮断すべきと判断される迄はステップＳ１２〜Ｓ１５が繰り返して実行される。

室内機５が停止している期間には、圧縮機３０９やファン３１０の動作が停止されているため、圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂへ供給される電力も不要である。そしてこれらの電力も待機電力として消費されるため、室内機５が停止している期間では圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂへの電力も遮断すべきである。

しかしながら室内機５の停止に伴って圧縮機３０９やファン３１０の動作を停止しても、その後にステップＳ１２において室内機５の運転が確認されれば、これらの動作をステップＳ１３で再開する必要がある。従って図６、図７に例示された技術においてステップＳ１６を省略し、圧縮機ドライバ３１ａとファンドライバ３１ｂへの電力の供給を、単にステップＳ１７で遮断することは望ましくない。

本発明は上記トレードオフに鑑みたもので、第１制御回路の制御下で第２制御回路が負荷を駆動する場合の、第２制御回路の省電力を目的とする。

この発明にかかる負荷駆動装置の第１の態様は、電源（４１）に接続される入力側と、出力側とを有する電源スイッチ（３０１）と、前記電源スイッチの前記出力側に接続され、前記電源スイッチの導通によって動作電力が供給される第１制御回路（３０７）と、前記電源スイッチの前記出力側に接続され、前記第１制御回路からの第１スイッチング指令（ＷＰ）の下で導通／非導通する第１制御スイッチ（３０４，３０５）と、前記電源スイッチと前記第１制御スイッチとの両方の導通によって電力が供給され、前記第１制御回路からの第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下、負荷（３２２，３０９）を駆動する第２制御回路（３１ａ）とを備える。

この発明にかかる負荷駆動装置の第２の態様は、その第１の態様であって、前記第２制御回路（３１ａ）は、前記電源（４１）から供給される電力から前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）を有する。そして前記電源スイッチ（３０１）と前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）との間に介挿され、前記負荷（３２２，３０９）の正常／異常に応じて導通／非導通する第２制御スイッチ（３０３）を更に備える。

この発明にかかる負荷駆動装置の第３の態様は、その第１の態様であって、前記第２制御回路（３１ａ）は、前記電源（４１）から供給される電力から前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）と、前記インバータ回路の動作を制御するインバータ制御回路（３１６）とを有する。そして前記第１制御スイッチは、前記インバータ制御回路への電力の供給／遮断を行うスイッチ（３０５）を含む。

望ましくは、前記第１制御スイッチは、前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）への電力の供給／遮断を行うスイッチ（３０４）を含む。

この発明にかかる負荷駆動装置の第４の態様は、その第２の態様又は第３の態様であって、前記負荷は、前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給される第１モータ（３２２）と、前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する第１圧縮機（３０９）とを有する。そして前記第１制御回路（３０７）は、前記第１圧縮機の圧力異常が発生した場合に前記第２制御スイッチを非導通とする第２スイッチング指令（ＨＰＳ）を発生する。

この発明にかかる負荷駆動装置の第５の態様は、その第４の態様であって、前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）はダイオードブリッジ（３１２）及び前記ダイオードブリッジが出力する直流電圧をスイッチングして前記第１モータ（３２２）に出力する第１スイッチング回路（３１４）を含む。そして前記直流電圧をスイッチングして前記第２モータに出力する第２スイッチング回路（３０６）を有し、前記第２制御回路から動作電力が供給され、前記第１制御回路又は前記第２制御回路からの第２制御指令（ＣＮＴＬ２）に基づいて第２モータ（３２３）を駆動する第３制御回路（３１ｂ）を更に備える。

この発明にかかる空気調和機の室外機は、この発明にかかる負荷駆動装置の第４の態様又は第５の態様と、前記第１モータ（３２２）及び前記第１圧縮機（３０９）と、前記電源スイッチ（３０１）の前記出力側に接続され、前記電源スイッチの導通によって動作電力が供給される第３モータ（３２１）と、前記第３モータによって駆動され、冷媒を圧縮する第２圧縮機（３０８）とを備える。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第１の態様は、（ａ）第１制御回路（３０７）に動作電力を供給するステップ（Ｓ１１ａ）と、（ｂ）前記ステップ（ａ）の実行後に、負荷（３２２，３０９）を駆動する第２制御回路（３１ａ）への電力の供給を開始するステップ（Ｓ１１ｂ）と、（ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、所定の条件（Ｓ２２０，Ｓ２２１，Ｓ２２３）が満足されている状況下で前記第２制御回路への電力の供給を遮断するステップ（Ｓ２２２）と、（ｄ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、前記所定の条件が満足されていない状況下で、前記第１制御回路から得られる第１制御指令（ＣＮＴＬ１）に基づいて前記第２制御回路が前記負荷を駆動するステップ（Ｓ１３）とを備える。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第２の態様は、その第１の態様であって、前記第２制御回路（３１ａ）は、前記第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下で、前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）を有する。そして前記負荷は前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給されるモータ（３２２）と、前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機（３０９）とを有する。そして前記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機の室内機（５）が動作しておらず（Ｓ２２０）、かつ、前記ステップ（ｂ）の実行から第１時間が経過するまでの期間を通して前記空気調和が所定の設定に選定されている（Ｓ２２１）場合には前記所定の条件が満足されていると判断される。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第３の態様は、その第２の態様であって、前記所定の設定は、前記空気調和が送風運転であることを含む。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第４の態様は、その第２の態様又は第３の態様であって、前記所定の設定は、前記空気調和の対象となる環境温度が第１温度より低い状況下での冷房運転であることを含む。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第５の態様は、その第２の態様乃至第４の態様のいずれかであって、前記所定の設定は、前記空気調和の対象となる環境温度が第２温度より高い状況下での暖房運転であることを含む。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第６の態様は、その第２の態様乃至第５の態様のいずれかであって、前記室内機（５）が動作しておらず（Ｓ２２０）、かつ、前記ステップ（ｂ）の実行から前記第１時間よりも長い第２時間が経過している（Ｓ２２３）場合にも、前記所定の条件が満足されていると判断される。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第７の態様は、その第１の態様であって、前記第２制御回路（３１ａ）は、前記第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下で、前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）と、前記インバータ回路の動作を制御するインバータ制御回路（３１６）とを有する。そして前記負荷は前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給されるモータ（３２２）と、前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機（３０９）とを有する。前記インバータ回路の制御を行わない期間が所定期間以上で連続する場合に、前記所定の条件が満足されていると判断され（Ｓ２２６，Ｓ２２１）、前記ステップ（ｃ）では前記インバータ回路への電力の供給を維持しつつ、前記インバータ制御回路への電力の供給が遮断される。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第８の態様は、その第２の態様乃至第７の態様のいずれかであって、（ｅ）前記ステップ（ｄ）の実行後、前記室内機（５）の動作が停止した（Ｓ１４）場合、前記第２制御回路による前記負荷の駆動を停止するステップ（Ｓ１５）を更に備える。そして前記ステップ（ｅ）の実行後において前記第１制御回路（３０７）への動作電力の供給及び前記第２制御回路（３１ａ）への動作電力の供給の両方を停止する（Ｓ１６，Ｓ１７）場合を除き、前記ステップ（ｃ）又はステップ（ｄ）が再度実行される。

この発明にかかる負荷駆動装置の第１の態様によれば、第１制御スイッチの導通／非導通により、第２制御回路への動作電力の供給／遮断が行われるので、第１制御回路に対して動作電力を供給しつつも、省電力を実現することができる。

この発明にかかる負荷駆動装置の第２の態様によれば、省電力の有無に拘わらず、負荷の異常の際にはインバータ回路への電力供給を遮断し、異常事態に対応する。

この発明にかかる負荷駆動装置の第３の態様によれば、第１制御スイッチの導通／非導通により、インバータ制御回路への動作電力の供給／遮断が行われるので、第１制御回路に対して動作電力を供給しつつも、省電力を実現することができる。

この発明にかかる負荷駆動装置の第４の態様によれば、第１圧縮機に圧力異常が発生した場合にインバータ回路への電力供給を遮断し、冷媒の異常圧力に対応する。

この発明にかかる負荷駆動装置の第５の態様によれば、第３制御回路に対しても、第２制御回路と同様に、動作電力を遮断して省電力に資する。

この発明にかかる室外機によれば、省電力を実行すべく第１制御スイッチが非導通となって第１圧縮機が停止しても、第２圧縮機によってある程度の冷媒圧縮が可能となる。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第１の態様によれば、第２制御回路への動作電力の供給／遮断を、第１制御回路への動作電力の供給とは別個に行われるので、省電力を実現することができる。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第２の態様によれば、空気調和の設定によっては冷媒を圧縮する必要性が低い場合があり、かかる場合にステップ（ｃ）を実行して第２制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第３の態様によれば、室内機が動作しても、空気調和が送風である場合には、冷媒の圧縮は不要であるので、ステップ（ｃ）を実行して第２制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第４の態様によれば、環境温度が低い状況で冷房が選定されている場合には、室内機の動作前に予め冷媒を圧縮する必要性は低いので、ステップ（ｃ）を実行して第２制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第５の態様によれば、環境温度が高い状況で暖房が選定されている場合には、室内機の動作前に予め冷媒を圧縮する必要性は低いので、ステップ（ｃ）を実行して第２制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第６の態様によれば、室内機が動作していない状況が長く続く場合、ステップ（ｃ）を実行して第２制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第７の態様によれば空気調和の設定によっては冷媒を圧縮する必要性が低い場合があり、かかる場合にステップ（ｃ）を実行してインバータ制御回路への動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

この発明にかかる負荷の駆動方法の第８の態様によれば、室内機が停止したことにより、改めて所定の条件が判断されて省電力のフローが実行される。

図１は本発明の実施の形態にかかる構成を例示する回路図である。図６に示された構成と図１に示された構成において、同じ構成要素には同じ符号が付されている。

図６に示された構成と異なる主な点として、電源スイッチ３０１の出力側に接続されてスイッチング指令ＷＰの下で導通／非導通する制御スイッチ３０５が設けられたこと、及びスイッチング指令ＷＰが制御基板３０７から出力されている点が挙げられる。

制御スイッチ３０５は、より具体的には、ノイズフィルタ３３と圧縮機ドライバ３１ａ中の電源入力３１１との間に介在し、圧縮機ドライバ３１ａへの電力の供給／遮断を行う。

但し、本実施の形態の構成では圧縮機ドライバ３１ａ中の電源入力３１１に接続される電源線群Ｌ２としては中性点ＮとＳ相の電源線が採用され、電源線群Ｌ２の一方であるＳ相の電源線の導通／非導通が制御スイッチ３０５によって行われる。

但し、本実施の形態においても電源線群Ｌ２としてＲ相と中性点Ｎの電源線が採用されてもよい。

スイッチング指令ＷＰの下で導通／非導通する制御スイッチ３０４がＳ相の電源線に介挿して設けられている。制御スイッチ３０４，３０５は共に三相電源４１と圧縮機ドライバ３１ａとの間でＳ相の電源線に介在しており、かついずれもがスイッチング指令ＷＰによって同じように導通／非導通する。従って、電源線群Ｌ１，Ｌ２へと分岐するよりも三相電源４１に近い側で一つの制御スイッチとして纏めることも可能である。

なお、本実施の形態では電源入力３１１から得られる圧縮機ドライバ３１ａの動作電力についてより詳細に示している。電源入力３１１はマイクロプロセッサ３１６に通電し、マイクロプロセッサ３１６はスイッチング制御指令ＣＮＴＬ１に基づいてスイッチング指令Ｔを生成する。マイクロプロセッサ３１６はスイッチング指令Ｔをスイッチング回路３１４に与えてそのスイッチングを制御し、スイッチング回路３１４を含むインバータ回路を制御するインバータ制御回路として機能する。スイッチング制御指令ＣＮＴＬ２は圧縮機ドライバ３１ａを経由するが実質的には素通りしている。マイクロプロセッサ３１６はその動作に必要な整流回路や定電圧回路をも含めて表している。

図２は本実施の形態において待機電力を低減する動作を示すフローチャートであり、図７のフローチャートに対してステップＳ１１をステップＳ１１ａ，Ｓ１１ｂに分離し、ステップＳ１２をステップＳ２２Ａで置換した構成を有している。

ステップＳ１１ａにおいてまず電源スイッチ３０１を導通する。この時点ではまだ制御スイッチ３０４，３０５は非導通の状態にあり、圧縮機ドライバ３１ａやファンドライバ３１ｂには電源が供給されていない。

ステップＳ１１ａが実行されることにより、制御基板３０７へと動作電力が供給され、制御基板３０７は室内機５との間で通信を行う（図１中の白抜き矢印）。その後、ステップＳ１１ｂに処理が進み、圧縮機ドライバ３１ａやファンドライバ３１ｂへと電源が投入される。具体的には制御信号ＷＰの活性化により、制御スイッチ３０４，３０５が非導通状態から導通状態へと遷移する。制御スイッチ３０５が導通することにより、電源線群Ｌ２から電源入力３１１へと、圧縮機ドライバ３１ａの動作電力が供給される。これに伴い、電源線群Ｌ３からファンドライバ３１ｂの動作電力が供給される。また通常は制御スイッチ３０３が導通し、制御スイッチ３０４と共に、電源線群Ｌ１によってＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電源が圧縮機ドライバ３１ａに供給される。その後、ステップＳ２２Ａに処理が進む。

ステップＳ２２ＡはステップＳ２２０〜Ｓ２２５を備えている。まずステップＳ２２０において、ステップＳ１２と同様に室内機５が運転しているか否かが判断される。そして室内機５が運転していれば、ステップＳ２２４によって圧縮機ドライバ３１ａ、ひいてはファンドライバ３１ｂへの動作電力が遮断されているか否かが判断される。遮断されていればステップＳ２２５によって当該動作電力が供給される（制御信号ＷＰの活性化による制御スイッチ３０４，３０５の導通）。

当該動作電力が遮断されていなければ、例えばステップＳ１１ｂの実行直後にステップＳ２２０の判断がなされた場合には、ステップＳ２２５は実行されず、処理がステップＳ２２４からステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理については従来の技術として既述した。

ステップＳ１１ｂが実行された後、所定の条件が満足されている状況下では、制御信号ＷＰの非活性化によって制御スイッチ３０４，３０５が非導通状態となり、モータ３２２を駆動する電力や、圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ひいてはファンドライバ３１ｂの動作電力が遮断される（ステップＳ２２２）。換言すれば、この所定の条件が満足されていない状況下では、ステップＳ１３に進んで、制御指令ＣＮＴＬ１，ＣＮＴＬ２に基づいて圧縮機ドライバ３１ａやファンドライバ３１ｂがモータ３２２，３２３を、ひいては圧縮機３０９やファン３１０を駆動することになる。

上記所定の条件が満足されていると判断される場合として、室内機５が動作しておらず（Ｓ２２０）、かつ、ステップＳ１１ｂの実行から第１時間（例えば１０分）が経過するまでの期間を通して、空気調和が所定の設定に選定されている場合を挙げることができる。そしてこの所定の設定として下記を例挙することができる。

(i)空気調和が送風運転であること：
(ii)空気調和の対象となる環境温度が第１温度（例えば３０℃）より低い状況下での冷房運転であること：
(iii)空気調和の対象となる環境温度が第２温度（例えば１０℃）より高い状況下での暖房運転であること。

室内機５が運転されていない状況下で、後に室内機５が動作しても、設定(i)のように空気調和が送風である場合には、冷媒の圧縮は不要である。また設定(ii)(ii)では、ステップＳ２２０の判断後に室内機５が運転しても、その際に要求される冷房能力や暖房能力は低い。よって室内機５が運転されていない待機状態において冷媒を圧縮しておく必要性が低い。よって空気調和の設定が、ステップＳ１１ｂの実行から第１時間（例えば１０分）が経過するまでの期間を通して、上記(i),(ii),(iii)のいずれか一つに選定されていれば、モータ３２２を駆動する電力や圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力を遮断することにより、消費電力が低減する。

さて、空気調和の設定が上記(i),(ii),(iii)のいずれか一つに選定されていなくても、またこれらに選定されていても、その期間が第１時間よりも短い場合には、ステップＳ２２１からステップＳ２２３へと処理が進む。

ステップＳ２２３では、ステップＳ１１ｂの実行から第２時間（例えば２０分）が経過したか否かを判断する。第２時間が経過していなければステップＳ２２０へと処理が戻る。しかし第２時間が経過している場合には、ステップＳ２２２へと処理が進み、モータ３２２を駆動する電力や圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力を遮断する。

たとえ空気調和の設定が上記(i)(ii)(iii)のいずれか一つに選定されていなくても（つまりその後の室内機５の運転に対して予め冷媒の圧縮を行っておくことが望ましくても）、室内機５が運転されていない状況が長く続く場合には、モータ３２２を駆動する電力や圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力を遮断する。

第２時間は第１時間よりも長いことが望ましい。もし第２時間が第１時間以下の長さであれば、ステップＳ２２１において空気調和の設定が上記(i)(ii)(iii)のいずれか一つに選定されていても、それが第１時間の間で持続するかどうかが判定されないからである。

このようにしてステップＳ２２２でモータ３２２を駆動する電力や圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力が遮断されると、処理はステップＳ２２０へと戻る。そして改めて室内機５が運転しているか否かが判断される。

そして一旦停止していた室内機５が運転されていると判断されると、ステップＳ２２４を経由してステップＳ２２５へと処理が進み、モータ３２２を駆動する電力や圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力が供給される。運転されていないと判断されれば、改めて省電力のフローチャートＳ２２１〜Ｓ２３が実行される。

このように制御スイッチ３０４の導通／非導通により、モータ３２２を駆動する電力の供給／遮断が、また制御スイッチ３０５の導通／非導通により、圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力、ファンドライバ３１ｂの動作電力の供給／遮断が、それぞれ行われる。よって制御基板３０７に対して動作電力を供給しつつも、省電力を実現することができる。しかも制御基板３０７には動作電力が供給されているので、スイッチング指令ＷＰを活性化して、再び圧縮機ドライバ３１ａ、ファンドライバ３１ｂへと動作電力を供給することができる。スイッチング指令ＷＰによる制御スイッチ３０５の動作制御は、図１において破線で示されている。

制御スイッチ３０４はモータ３２２を駆動する電力の省電力という観点で望ましい構成要素であり、制御スイッチ３０５はモータ３２２を駆動する場合に必要となる圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力（ひいてはファンドライバ３１の動作電力）の省電力という観点で望ましい構成要素であるといえる。しかしながら、モータ３２２を駆動する電力は圧縮機ドライバ３１ａにおいてインバータ回路で変換される。従って圧縮機ドライバ３１ａに供給される電力の省電力化という観点で望ましい構成要件として、制御スイッチ３０４，３０５のいずれか一方を、あるいは両方を纏めて把握することもできる。

また制御スイッチ３０２，３０３を設けており、これらは圧力異常信号ＨＰＳが活性化することによって非導通となる。かかる動作により、省電力の有無に拘わらず、圧縮機３０８，３０９に圧力異常が発生した際に、インバータ回路への電力供給を遮断し、異常事態に対応する。圧力異常信号ＨＰＳによる制御スイッチ３０２，３０３の動作制御は、破線で示されている。

なお、圧力異常信号ＨＰＳが活性化した場合には、制御スイッチ３０２も非導通となり、モータ３２１への電力も遮断され、圧縮機３０８が停止する。圧縮機３０８からの圧力異常信号ＳＨＰ１と、圧縮機３０９からの圧力異常信号ＳＨＰ２とのいずれか一方が活性化すれば、圧力異常信号ＨＰＳが活性化する。従って圧縮機３０８に異常が生じても制御スイッチ３０２のみならず、制御スイッチ３０３が非導通となって圧縮機３０９が停止する。もちろん、本発明において圧縮機３０８の存在は必須ではない。

なお制御スイッチ３０３と、制御スイッチ３０５，３０４とを個別に設けることにより、圧縮機ドライバ３１ａの構成を維持しつつ、中性点Ｎが有る三相電源４１を採用する場合のみならず、中性点を有しない三相電源を採用する場合にも、本発明を適用することができる。

またモータ３２１によって駆動される圧縮機３０８を備えているので、省電力を実行すべく制御スイッチ３０５が非導通となって圧縮機３０９が停止しても、圧縮機３０８によってある程度の冷媒圧縮が可能となる。よって圧縮機３０８，３０９及びこれらを駆動するモータ３２１，３２２並びに制御基板３０７及び圧縮機ドライバ３１ａを有する室外機は省電力を行いつつ運転する観点で望ましい構成となる。もちろん、ファンドライバ３１ｂ、モータ３２３、ファン３１０をも備えていることが望ましい。

なお、上記の実施の形態において制御スイッチ３０４を設けることは必須ではない。ステップＳ２２２でのドライバ電源遮断において圧縮機ドライバ３１ａへの給電の全てを遮断するのではなく、少なくともその一部を遮断してもよい。具体的には例えば、モータ３２２を駆動する電力は遮断せず、圧縮機ドライバ３１ａ自体の動作電力をスイッチ３０５のみで遮断してもよい。

図３はそのような変形にかかる構成を例示する回路図である。図１に示された構成から、制御スイッチ３０４を短絡除去し、スイッチング指令ＷＰによっては配線群Ｌ１の切断がなされない。スイッチング指令ＷＰは制御スイッチ３０５の開閉のみ制御する。なお、ここでは制御スイッチ３０５を電源入力３１１よりもマイクロプロセッサ３１６側に設けた場合を例示しており、制御スイッチ３０５の切断によってマイクロプロセッサ３１６への給電が遮断される構成が例示されている。また、電源入力３１１に対して制御スイッチ３０５よりも遠い側から配線群Ｌ３が引き出され、配線群Ｌ３への電源の供給／遮断も制御スイッチ３０５の開閉に依存する場合が例示されている。しかし、電源入力３１１に対して制御スイッチ３０５よりも近い側から配線群Ｌ３を引き出し、配線群Ｌ３への電源の供給／遮断が制御スイッチ３０５の開閉に依存しない構成を採用してもよい。圧縮機ドライバ３１ａやファンドライバ３１ｂは、制御基板３０７と同一基板に搭載することもできる。

図３に示された構成において、図２に示されたフローチャートに則った動作を行ってもよい。あるいは以下に示すフローチャートに則った動作を行ってもよい。

図４は図３に示された構成において電力を低減する動作を示すフローチャートであり、図２に示されたフローチャートに対してステップＳ２２ＡをステップＳ２２Ｂと置換した構成を有している。

ステップＳ２２Ｂはステップ２２ＡのステップＳ２２０をステップＳ２２６と置換し、ステップＳ２２３を除去した構成を採っている。具体的にはステップＳ２２１において所定の設定下で１０分経過したと判断されなければステップＳ２２６に戻る。

ステップＳ２２６では、ステップＳ２２１と同じ、所定の設定下にあるか否かが判断される。これらのステップにいう所定の設定は、インバータ回路の制御を行わない、との設定が採用される。よってステップＳ２２１，Ｓ２２６により、インバータ回路の制御を行わない期間が１０分間以上連続したか否かが判断される。そして当該判断が肯定的であればステップＳ２２２へ、否定的であればステップＳ２２４へ、それぞれ処理が進められる。

図３では制御スイッチ３０４が設けられていないので、図４に示されたステップＳ２２２ではファンドライバ３１ｂのスイッチング回路３０６への通電は遮断されない。よって図４のステップＳ２２２は図３のステップＳ２２２とは異なり、ファンドライバ３１ｂの電源遮断は示していない。配線群Ｌ３への通電は遮断されるが、上述のように配線群Ｌ３についての通電を遮断しなくてもよい。

インバータ回路の制御を行わない、との設定には、例えば以下の場合が考えられる。

(iv)待機電力を低減するモードが選定されている：
(v)冷媒を圧縮する必要がない、例えば換気や送風運転である：
(vi)室内機５以外から、例えば検査用設備からインバータ回路を制御する要請ない：
逆に(iv)〜(vi)のいずれか一つにでも反する事象が生じれば、ステップＳ２２６からステップＳ２２４へと処理が進むことになる。

図５は図３に示された構成を単相電源を用いて構成した場合を例示する回路図である。三相電源４１が単相電源４１に置換され、電源スイッチ３０１、制御スイッチ３０２、モータ３２１はいずれも単相用に置換されている。また配線群Ｌ２も三線ではなく、二線を採用している。このように本発明は単相電源にも適用できることは明白である。

一般的に、室内機５は制御基板３０７を介してマイクロプロセッサ３１６と通信してもよい。例えばその場合には当該通信の正否を適宜に判定する。但し、当該判定は、図２や図４に示されたステップＳ２２２において制御スイッチ３０５が非導通となる場合には行わない。かかる場合にはマイクロプロセッサ３１６が動作していないからである。よって当該判定を行うのは、ステップＳ２２５が実行されてからとし、かつ上記通信は初期動作、例えば電源投入時の動作からやり直すことが望ましい。

本発明の実施の形態にかかる構成を例示する回路図である。 本実施の形態にかかる動作を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形にかかる構成を例示する回路図である。 本実施の形態の変形にかかる動作を示すフローチャートである。 本実施の形態の変形にかかる構成を例示する回路図である。 従来の構成を例示する回路図である。 従来の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

３０２〜３０５ 制御スイッチ
３０６，３１４ スイッチング回路
３０７ 制御基板
３０８，３０９ 圧縮機
３１ａ 圧縮機ドライバ
３１ｂ ファンドライバ
３１０ ファン
３１２ ダイオードブリッジ
３２１，３２２，３２３ モータ
４１ 三相電源
５ 室内機
ＣＮＴＬ１，ＣＮＴＬ２ スイッチング制御指令
ＨＰＳ 圧力異常信号

Claims (15)

1. 電源（４１）に接続される入力側と、出力側とを有する電源スイッチ（３０１）と、
   前記電源スイッチの前記出力側に接続され、前記電源スイッチの導通によって動作電力が供給される第１制御回路（３０７）と、
   前記電源スイッチの前記出力側に接続され、前記第１制御回路からの第１スイッチング指令（ＷＰ）の下で導通／非導通する第１制御スイッチ（３０４，３０５）と、
   前記電源スイッチと前記第１制御スイッチとの両方の導通によって電力が供給され、前記第１制御回路からの第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下、負荷（３２２，３０９）を駆動する第２制御回路（３１ａ）と
   を備える負荷駆動装置。
2. 前記第２制御回路（３１ａ）は、前記電源（４１）から供給される電力から前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）を有し、
   前記電源スイッチ（３０１）と前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）との間に介挿され、前記負荷（３２２，３０９）の正常／異常に応じて導通／非導通する第２制御スイッチ（３０３）
   を更に備える、請求項１記載の負荷駆動装置。
3. 前記第２制御回路（３１ａ）は、前記電源（４１）から供給される電力から前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）と、
   前記インバータ回路の動作を制御するインバータ制御回路（３１６）と
   を有し、
   前記第１制御スイッチは、前記インバータ制御回路への電力の供給／遮断を行うスイッチ（３０５）を含む、請求項１記載の負荷駆動装置。
4. 前記第１制御スイッチは、前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）への電力の供給／遮断を行うスイッチ（３０４）を含む、請求項３記載の負荷駆動装置。
5. 前記負荷は、
   前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給される第１モータ（３２２）と、
   前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する第１圧縮機（３０９）と
   を有し、
   前記第１制御回路（３０７）は、前記第１圧縮機の圧力異常が発生した場合に前記第２制御スイッチを非導通とする第２スイッチング指令（ＨＰＳ）を発生する、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の負荷駆動装置。
6. 前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）はダイオードブリッジ（３１２）及び前記ダイオードブリッジが出力する直流電圧をスイッチングして前記第１モータ（３２２）に出力する第１スイッチング回路（３１４）を含み、
   前記直流電圧をスイッチングして（３２３）第２モータに出力する第２スイッチング回路（３０６）を有し、前記第２制御回路から動作電力が供給され、前記第１制御回路又は前記第２制御回路からの第２制御指令（ＣＮＴＬ２）に基づいて前記第２モータを駆動する第３制御回路（３１ｂ）を更に備える、請求項５記載の負荷駆動装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の負荷駆動装置と、
   前記第１モータ（３２２）及び前記第１圧縮機（３０９）と、
   前記電源スイッチ（３０１）の前記出力側に接続され、前記電源スイッチの導通によって動作電力が供給される第３モータ（３２１）と、
   前記第３モータによって駆動され、冷媒を圧縮する第２圧縮機（３０８）と
   を備える空気調和機の室外機。
8. （ａ）第１制御回路（３０７）に動作電力を供給するステップ（Ｓ１１ａ）と、
   （ｂ）前記ステップ（ａ）の実行後に、負荷（３２２，３０９）を駆動する第２制御回路（３１ａ）への電力の供給を開始するステップ（Ｓ１１ｂ）と、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、所定の条件（Ｓ２２０，Ｓ２２１，Ｓ２２３）が満足されている状況下で前記第２制御回路への電力の供給の少なくとも一部を遮断するステップ（Ｓ２２２）と、
   （ｄ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、前記所定の条件が満足されていない状況下で、前記第１制御回路から得られる第１制御指令（ＣＮＴＬ１）に基づいて前記第２制御回路が前記負荷を駆動するステップ（Ｓ１３）と
   を備える、負荷の駆動方法。
9. 前記第２制御回路（３１ａ）は、前記第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下で、前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）を有し、
   前記負荷は
   前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給されるモータ（３２２）と、
   前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機（３０９）と
   を有し、
   前記冷媒を利用して空気調和を行う空気調和機の室内機（５）が動作しておらず（Ｓ２２０）、かつ、前記ステップ（ｂ）の実行から第１時間が経過するまでの期間を通して前記空気調和が所定の設定に選定されている（Ｓ２２１）場合には前記所定の条件が満足されていると判断される、請求項８記載の負荷の駆動方法。
10. 前記所定の設定は、前記空気調和が送風運転であることを含む、請求項９記載の負荷の駆動方法。
11. 前記所定の設定は、前記空気調和の対象となる環境温度が第１温度より低い状況下での冷房運転であることを含む、請求項９又は請求項１０記載の負荷の駆動方法。
12. 前記所定の設定は、前記空気調和の対象となる環境温度が第２温度より高い状況下での暖房運転であることを含む、請求項９乃至請求項１１のいずれか一つに記載の負荷の駆動方法。
13. 前記室内機（５）が動作しておらず（Ｓ２２０）、かつ、前記ステップ（ｂ）の実行から前記第１時間よりも長い第２時間が経過している（Ｓ２２３）場合にも、前記所定の条件が満足されていると判断される、請求項９乃至請求項１２のいずれか一つに記載の負荷の駆動方法。
14. 前記第２制御回路（３１ａ）は、
    前記第１制御指令（ＣＮＴＬ１）の下で、前記負荷（３２２，３０９）に供給する電力を生成するインバータ回路（３１２，３１３，３１４）と、
    前記インバータ回路の動作を制御するインバータ制御回路（３１６）と
    を有し、
    前記負荷は
    前記インバータ回路（３１２，３１３，３１４）から電力が供給されるモータ（３２２）と、
    前記第１モータによって駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機（３０９）と
    を有し、
    前記インバータ回路の制御を行わない期間が所定期間以上で連続する場合に、前記所定の条件が満足されていると判断され（Ｓ２２６，Ｓ２２１）、
    前記ステップ（ｃ）では前記インバータ回路への電力の供給を維持しつつ、前記インバータ制御回路への電力の供給が遮断される、請求項８記載の負荷の駆動方法。
15. （ｅ）前記ステップ（ｄ）の実行後、前記室内機（５）の動作が停止した（Ｓ１４）場合、前記第２制御回路による前記負荷の駆動を停止するステップ（Ｓ１５）
    を更に備え、
    前記ステップ（ｅ）の実行後において前記第１制御回路（１０１）への動作電力の供給及び前記第２制御回路（３１ａ）への動作電力の供給の両方を停止する（Ｓ１６，Ｓ１７）場合を除き、
    前記ステップ（ｃ）又はステップ（ｄ）が再度実行される、請求項９乃至請求項１４のいずれか一つに記載の負荷の駆動方法。
    

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