JP2008211858A

JP2008211858A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2008211858A
Application number: JP2007043235A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Fukunishi; 孝浩福西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】特別な回路手段などの追加を行うことなく、ダイオードの漏れ電流成分に左右されることなく、インバータ回路短絡時の負担を軽減し、かつ平滑コンデンサへの不要な充電を防止することのできる空気調和装置を提供する。
【解決手段】開閉手段駆動回路１２と、インバータ駆動回路１１と、電圧検出手段１８と、基準設定手段１９と、インバータ信号生成手段１７を備え、開閉手段２が開状態の場合に平滑コンデンサ６の電圧を基準設定手段１９により設定された基準電圧と比較し、基準電圧を上回る場合はインバータ回路１３を二相通電し、下回る場合はインバータ回路１３を短絡動作させることで、平滑コンデンサ６の端子間電圧を略０Ｖに保持することができるので、インバータ回路１３の短絡時の負担を軽減しつつ平滑コンデンサ６への不要な充電を防止することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブリッジ整流回路方式を用いた電源装置を備えた、空気調和装置に関するものである。

従来の空気調和装置としては、図３に示すようなものがある（特許文献１参照）。

図３において、１は交流電源であり、４個のダイオードにより形成された第一のブリッジ整流回路５の交流入力端に接続されるとともに、どちらか一方の相が力率改善用のリアクタ３、および開閉手段２を介して、残りの相が直接、４個のダイオードにより形成された第二のブリッジ整流回路４の交流入力端に接続される。

第一のブリッジ整流回路５の直流出力端には平滑コンデンサ７および直流−直流コンバータ回路１０が接続され、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端には平滑コンデンサ６およびインバータ回路１３が接続されている。

直流−直流コンバータ回路１０は制御回路１６へ電源を供給し、制御回路１６に設けられたインバータ回路駆動手段１１はインバータ回路１３を駆動し、インバータ回路１３に接続された圧縮機１４が動作する。

また、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端のプラス側から、第一のブリッジ整流回路５の直流出力端のプラス側に電流が流れる向きでダイオード９が接続され、第一のブリッジ整流回路５の直流出力端のマイナス側から、第二のブリッジ整流回路４の直流出力端のマイナス側に電流が流れる向きでダイオード８が接続される。

ここで、交流電源が遮断された場合、インバータ回路１３の動作が停止となるため平滑コンデンサ６の負荷はほぼゼロとなり、平滑コンデンサ６に蓄えられた電荷は、ダイオード９およびダイオード１０を介して、平滑コンデンサ７に流入し直流−直流コンバータ回路１０などにより消費される。

また、インバータ回路１３が停止した後は、制御回路１６に設けられた開閉手段駆動回路１２により、開閉手段２が開状態とされ、インバータ回路１０への通電を遮断することで、インバータ回路１０に接続された圧縮機１４への通電を遮断し、圧縮機１４と大地間に生じる浮遊容量（図示せず）などに起因する漏れ電流などの問題が生じることを防止する。
特開２００６−１０９５５８号公報

しかしながら前記従来の構成では、開閉手段２が開状態であっても、ダイオード９およびダイオード１０により電源に接続されているため、ダイオードの漏れ電流成分が増加した場合は、平滑コンデンサ６が徐々に充電されインバータ回路１０へ通電されていることになる。その結果、圧縮機１４と大地間に生じる浮遊容量などに起因する漏れ電流なので問題が生じる可能性があるという課題を有していた。

また、開閉手段２が開状態のときにインバータ回路１０を短絡動作させることで平滑コンデンサ６への不要な充電を防止することができるが、開閉手段２が閉から開に変化した
直後においては、平滑コンデンサ６の電圧が高く、インバータ回路１０の短絡に伴い、インバータ回路１０に瞬間的な大きな短絡電流が流れ、インバータ回路１０が破壊することが考えられる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特別な回路手段などの追加を行うことなく、開閉手段２が開状態の時において、ダイオードの漏れ電流成分に左右されることなく、平滑コンデンサ６への充電を防止することを可能にした空気調和装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和装置は、開閉手段が開であるときに、第一の平滑コンデンサの電圧を検出し、所定の電圧より高い場合にはインバータ回路が圧縮機へ通電する動作を行い、所定の電圧より低い場合には、インバータ回路が短絡動作するようにしたものである。

これによって、第一のブリッジ整流回路と第二のブリッジ整流回路を接続するダイオードにおいて漏れ電流成分が増加した場合でも、第二のブリッジ整流回路に接続された平滑コンデンサには充電されず、特別な手段を設けることなく平滑コンデンサへの不要な充電を防止することが可能になるとともに、インバータ回路を短絡させる時には第一の平滑コンデンサの電圧は低下しており、インバータ回路を流れる短絡電流を抑制することが可能になるので、インバータ回路の破壊を防止することが可能になる。

本発明の空気調和装置は、開閉手段が開の場合において、ダイオードの漏れ電流成分による平滑コンデンサへの不要な充電を防止することができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明における空気調和装置の構成の一実施例を示す。また、図２に動作概念をタイムチャートを用いて示す。図１において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

２０は第一の平滑コンデンサ６の電圧を検出する電圧検出手段であり、比較手段１８へ出力される。一方１９は基準設定手段であり、任意の電圧設定値が設定される。比較手段１８は、開閉手段駆動回路１２より開閉手段２の開閉状態を入力され、開閉手段２が閉状態であれば動作しない。

また、１７はインバータ信号生成手段であり、比較手段１８による比較結果が”電圧検出手段２０による検出電圧＞基準設定手段１９による設定電圧”である場合は、圧縮機１４へ二相通電する信号を生成し、”電圧検出手段２０による検出電圧＜基準設定手段１９による設定電圧”の場合は、短絡信号を生成し、それぞれインバータ回路駆動手段１１へ送出する。

図２に示すように、圧縮機１４の運転が停止になると共にインバータ回路１０はＰＷＭ動作を停止し、一定の遅延時間の後、開閉手段１２が開状態になる。この時、平滑コンデンサ６の端子間電圧は、圧縮機１４運転時の負荷電流（図示せず）とリアクタ３による電圧降下分がなくなるため、一旦上昇する。ここで平滑コンデンサ６の電圧は基準設定手段
１９により設定された基準電圧より高いため、インバータ信号生成手段１７は圧縮機１４へ二相通電を行う信号を生成し、インバータ回路駆動手段１１へ送出する。その結果平滑コンデンサ６に蓄えられた電荷は放電されるため、平滑コンデンサ６の電圧は低下することになる。

そして平滑コンデンサ６の電圧が基準設定手段１９により設定された基準電圧を下回ると、インバータ信号生成手段１７はインバータ回路の短絡信号を生成し、インバータ回路駆動手段１１へ送出することにより、インバータ回路１３が短絡動作し、平滑コンデンサ６の端子間電圧は略０Ｖとなる。

以上のように、本実施の形態によれば、開閉手段が開状態の場合に平滑コンデンサの電圧により、インバータ回路を二相通電動作もしくは短絡動作に切り替えて動作させることで、インバータ回路への負担を減らしつつ平滑コンデンサの端子間電圧を略０Ｖに保持することが可能になるので、ダイオードによる漏れ電流が増加した場合においても、平滑コンデンサへの不要な充電を防止することが可能になる。

以上のように、本発明にかかる空気調和装置は、圧縮機停止時における平滑コンデンサへの不要な充電を防止することが可能となるので、室外機へ長期間通電することが必要な空気調和装置の室外機などへの用途に適する。

本発明の実施の形態における空気調和装置の構成図本発明の実施の形態における動作概念を示すタイムチャート従来の空気調和装置の構成図

符号の説明

１交流電源
２開閉手段
３リアクタ
４第二のブリッジ整流回路
５第一のブリッジ整流回路
６平滑コンデンサ
７平滑コンデンサ
８ダイオード
９ダイオード
１０直流−直流コンバータ回路
１１インバータ回路駆動手段
１２開閉手段駆動回路
１３インバータ回路
１４圧縮機
１６制御回路
１７インバータ信号生成手段
１８比較手段
１９基準設定手段
２０電圧検出手段

Claims

交流電源からリアクタを介して全波整流する4個のダイオードで形成された第一のブリッジ整流回路と、交流電源から直接全波整流する4個のダイオードで形成された第二のブリッジ整流回路と、前記第一のブリッジ整流回路と前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端にそれぞれ接続された第一の平滑コンデンサと第二の平滑コンデンサとを有し、第一のブリッジ整流回路の直流出力端にはインバータ回路が接続されて圧縮機を駆動し、第二のブリッジ整流回路の直流出力端には直流−直流コンバータ回路が接続されてインバータ回路駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行い、前記リアクタと前記第一のブリッジ整流回路とに直列に開閉手段が設けられ、前記第一のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側から前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側に向かって第一のダイオードが接続されるとともに、前記第二のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側から前記第一のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側に向かって第二のダイオードが接続された空気調和装置であって、前記第一の平滑コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、任意の電圧値を設定する基準設定手段と、前記電圧検出手段によって検出した電圧と前記基準設定手段によって設定された所定の電圧とを比較する比較手段を有し、前記パワーリレーが開状態であり、かつ前記電圧検出手段による検出電圧が前記基準設定手段により設定された所定の電圧より高い場合には前記インバータ回路が圧縮機へ通電するよう動作し、低い場合には前記インバータ回路が短絡動作することを特徴とする、空気調和装置。