JP2009038847A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機モータが運転している高入力状態においては、ファンモータの入力増大による電流高調波の増加を防止して、圧縮機モータ停止後は、ファンモータが運転状態であっても、圧縮機モータへの不要な通電を即時に防止することを可能にした空気調和装置を提供する。
【解決手段】開閉手段２と第一の二接点切替手段１７と第二の二接点切替手段１８とを備え、開閉手段２の開閉状態によって、ファンモータ１６を駆動させる第二のインバータ回路１５の電源供給を、第一の平滑手段６か第二の平滑手段７のいずれかに切り替えることにより、圧縮機モータ１４の停止後即時に、開閉手段２を開状態にすることができるので、ファンモータ１６の運転停止によらず、圧縮機モータ１４停止時における圧縮機モータ１４への不要な通電を防止することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、整流回路およびインバータ回路を用いたファンモータ駆動装置を備えた、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、第二の整流手段５の交流入力端に接続されるとともに、どちらか一方の相をリアクタ３ａおよびコンデンサ３ｂからなる力率改善手段３を介して、第一の整流手段４の交流入力端に接続されている。

第一の整流手段４の直流出力端には第一の平滑手段６が接続されるとともに、第一のインバータ回路１３が接続され、圧縮機（図示せず）を駆動させる圧縮機モータ１４が接続される。

同様に第二の整流手段５の直流出力端には第二の平滑手段７が接続されるとともに、第二のインバータ回路１５が接続され、ファンモータ１６が接続される。
特開平１１−２１１１９４号公報

しかしながら前記従来の構成では、ファンモータ１６の出力が増大すると、交流電源１から供給される電流は、第二の整流手段５と第二の平滑手段７からなるコンデンサインプット型のコンバータを介しているため、電源高調波成分が増大してしまうという課題を有している。

この課題を解決するためには、図４に示すように、第二のインバータ回路１５と第一のインバータ回路１３を並列に、第一の平滑手段６に接続する構成が有効である。

しかしながら、この場合は圧縮機モータ１４、もしくはファンモータ１６が駆動している期間は、第一の平滑手段６に通電されている必要があり、圧縮機と大地間に存在する浮遊容量成分（図示せず）に起因した漏れ電流が流れる。これにより圧縮機モータ１４の端子と大地間に常に電位差が生じることになり、トラッキングを引き起こす要因となる。このため、交流電源１からの電源供給を、開閉手段（図示せず）により遮断して、圧縮機モータ１４への不要な通電を防止する構成が一般的であるが、前述の通り、ファンモータ１６と圧縮機モータ１４へ電源供給する第一の整流手段６が共通であるため、圧縮機１４が停止しても、ファンモータ１６が動作している間は、開閉手段による通電の遮断を行うことができないため漏れ電流が流れたままとなる。

なお、圧縮機を用いた空気調和装置では、衆知の通り冷媒の圧縮・排熱・凝縮・吸熱を繰り返すため、圧縮機が停止する直前では圧縮機の吸入−吐出間の圧力差が生じており、圧縮機停止後は、次の圧縮機起動に備えて前述の圧力差を低減する目的で、ファンモータを一定時間運転する、いわゆる遅延動作を行うことが一般的である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機モータ１４が運転している高入力状態においては、ファンモータ１６の入力増大による電流高調波の増加を抑制して、圧縮機モータ１４が停止後は、ファンモータ１６が運転状態であっても、圧縮機モータ１４へ
の不要な通電を即時に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、第一の二接点切替手段と第二の二接点切替手段により、第二のインバータ回路の入力を、第一の平滑手段もしくは、第二の平滑手段のいずれかに切替ることを可能にし、第一の整流手段の前段に設けた開閉手段の開閉動作と、第一の二接点切替手段および第二の二接点切替手段の開閉動作を連動させるようにしたものである。

これによって、圧縮機モータが動作状態、すなわち開閉手段が閉状態の時は、ファンモータの電源供給を第一の整流手段から供給させることで、力率改善手段により電源電流の高調波成分増加を抑制することが可能になり、圧縮機モータが停止状態、すなわち開閉手段が開状態の時は、ファンモータの電源供給を第二の平滑手段から供給させることで、ファンモータが動作状態であっても、圧縮機モータへの通電を遮断することが可能になり、圧縮機と大地間の浮遊容量成分に起因した漏れ電流を防止することが可能になる。

本発明の空気調和装置は、圧縮機運転時はファンモータ運転による電源電流の高調波成分増加を抑制することができ、圧縮機停止時は、ファンモータ運転時であっても、即座に圧縮機モータへの通電を遮断することができるため、漏れ電流を防止してトラッキングを防止することが可能になる。

本発明は、第二のインバータ回路の入力端を、第一の二接点切替手段および第二の二接点切替手段により、第一の平滑手段もしくは第二の平滑手段に切替可能になるように接続し、開閉手段が開の場合は、第一の二接点切替手段および第二の二接点切替手段を、それぞれ第二の平滑手段側に切替、開閉手段が閉の場合は、第一の二接点切替手段および第二の二接点切替手段を、それぞれ第一の平滑手段側に切替るようにすることにより、圧縮機モータ運転時は圧縮機モータが停止後に即時に開閉手段を開状態してもファンモータを駆動することができるため、圧縮機モータへの不要な通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。

２は開閉手段であり、交流電源１と力率改善手段３の間に設けられている。１７は第一の二接点切替手段であり、コモン端子を第二のインバータ回路１５の高電圧入力側へ、ノーマルオープン端子（以下ＮＯ端子）を第一の平滑手段６の正極側へ、ノーマルクローズ端子（以下ＮＣ端子）を第二の平滑手段７の正極側へとそれぞれ接続されている。

１８は第二の二接点切替手段であり、コモン端子を第二のインバータ回路１５の低電圧入力側へ、ＮＯ端子を第一の平滑手段６の負極側へ、ＮＣ端子を第二の平滑手段７の負極側へとそれぞれ接続されている。

図２に示すように、開閉手段２は圧縮機が運転している場合は閉状態になっており、こ
れとともに、第一の二接点切替手段１７および第二の二接点切替手段１８は、ＮＯ端子側、すなわち第一の平滑手段６側に切替られている。

ここで、圧縮機が停止した後、即時に開閉手段２が開状態になるとともに、第一の二接点切替手段１７および第二の二接点切替手段１８はＮＣ端子側、すわなち第二の平滑手段７側に切替られる。

ファンモータ１６は、圧縮機が停止した後、一定時間動作後に停止する。

以上のように、本実施の形態においては、ファンモータを駆動するインバータ回路の電源供給側に二接点切替手段を設けて、圧縮機を駆動するインバータ回路の電源供給と別回路へ切替ることを可能にしたので、圧縮機停止後に即時に開閉手段を遮断することにより、圧縮機モータへの通電を遮断することができるため、運転中の電源高調波成分の抑制と共に、圧縮機停止中における圧縮機モータへの不要な通電を防止でき、圧縮機モータの端子と大地間に存在する浮遊容量成分に起因する漏れ電流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圧縮機モータへの不要な通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用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和装置の構成図 本発明の実施の形態１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 従来の空気調和装置の他の構成図

符号の説明

１ 交流電源
２ 開閉手段
３ａ リアクタ
３ｂ コンデンサ
３ 力率改善手段
４ 第一の整流手段
５ 第二の整流手段
６ 第一の平滑手段
７ 第二の平滑手段
１３ 第一のインバータ回路
１４ 圧縮機モータ
１５ 第二のインバータ回路
１６ ファンモータ
１７ 第一の二接点切替手段
１８ 第二の二接点切替手段

Claims (1)

1. 交流電源から力率改善手段を介して全波整流する第一の整流手段と、前記交流電源から直接全波整流する第二の整流手段と、前記第一の整流手段と前記第二の整流手段の直流出力端にそれぞれ接続された第一の平滑手段と第二の平滑手段とを有し、前記第一の整流手段の直流出力端には第一のインバータ回路が接続されて圧縮機モータを駆動し、前記第一の整流手段と前記交流電源との間に開閉手段が設けられ、第二のインバータ回路に接続されたファンモータを有し、前記第二のインバータ回路の高電圧側入力端は第一の二接点切替手段を介して一方を第一の平滑手段の正極に、他方は第二の平滑手段の正極に接続され、前記第二のインバータ回路の低電圧側入力端は第二の二接点切替手段を介して一方を第一の平滑手段の負極に、他方は第二の平滑手段の負極に接続された空気調和装置であって、前記開閉手段の開動作と、前記第一の二接点切替手段および前記第二の二接点切替手段の前記第二の平滑手段側への切替動作が連動し、前記圧縮機モータの運転が停止した後に即時に前記開閉手段を開動作にし、前記ファンモータを遅延動作させることを特徴とする、空気調和装置。

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