JP2009124908A - モータ電流算出装置ならびに空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ電流を簡単に求めることができるモータ電流算出装置とこれを備えた空気調和装置とを提供する。
【解決手段】モータ電流算出装置９は、ＧＮＤ配線９４と、電流検出部９５と、決定部９６ａと、演算部９６ｂとを備える。ＧＮＤ配線９４には、第２ファンモータ８１に通電されたモータ電流Ｉｍと第２ファンモータ８１を駆動するための第２モータドライバ８２に通電された駆動電流Ｉｄとが流れる。電流検出部９５は、ＧＮＤ配線９４上を流れるモータ電流Ｉｍと駆動電流Ｉｄとの和を検出する。決定部９６ａは、第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果を駆動電流Ｉｄとして決定する。演算部９６ｂは、第２ファンモータ８１が回転している時の電流検出部９５の検出結果から決定部９６ａにより決定された駆動電流Ｉｄを減算してモータ電流Ｉｍを算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータ電流算出装置に関する。また、本発明は、モータ電流算出装置を備えた空気調和装置に関する。

空気調和装置は、圧縮機やファン等の各種機器を備えている。これらの機器の動力源としては、モータが良く用いられる。モータは、複数のスイッチング素子からなるモータ駆動部（以下、ドライバと言う）と接続され、ドライバ内の各スイッチング素子がオン及びオフを行うことで出力される駆動電圧により、回転することができる。

また、圧縮機やファン等の各種機器を適切な状態で動作させるために、モータの回転数を制御する場合がある。このようなモータの回転数制御には、モータに通電されるモータ電流が良く用いられる。ここで、モータ電流を検出する方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、電流検出用素子としてのシャント抵抗をモータ電流が流れる配線上に直列に接続し、シャント抵抗の両端電圧に基づいてモータ電流を検出するする技術が知られている。
特開２００５−１９２３５８号公報

ところで、モータとドライバとが個別に設けられる場合以外に、モータとドライバとがモータ装置中に内蔵されている場合がある。しかしながら、このようなモータ装置において、モータ部分に流れるモータ電流を検出するために特許文献１に係る技術を適用した場合、そのモータ装置の構成上、シャント抵抗が直列に接続された配線上には、モータ電流に加えてドライバを流れる駆動電流が流れてしまうため、モータ電流のみを検出することが困難である。

そこで、本発明は、モータ電流を簡単に求めることができるモータ電流算出装置と、これを備えた空気調和装置との提供を目的とする。

発明１に係るモータ電流算出装置は、第１配線と、電流検出部と、決定部と、演算部とを備える。第１配線には、モータに通電されたモータ電流とモータを駆動するためのモータ駆動部に通電された駆動電流とが流れる。電流検出部は、第１配線上を流れるモータ電流と駆動電流との和を検出する。決定部は、モータが回転していない時の電流検出部の検出結果を駆動電流として決定する。演算部は、モータが回転している時の電流検出部の検出結果から決定部により決定された駆動電流を減算してモータ電流を算出する。

モータが回転していない時（即ち、モータの回転数が約０ｒｐｍの時）、モータ電流は略０Ａであるが、モータ駆動部には駆動電流が流れているため、電流検出部は、駆動電流を検出することが可能となる。そこで、このモータ電流算出装置は、モータが回転している時の電流検出部の検出結果からモータが回転していない時の電流検出部の検出結果を減算し、モータ電流を算出する。これにより、第１配線上にモータ電流と駆動電流とが流れる場合であっても、モータ電流を簡単に求めることができる。また、モータが回転していない時の電流検出部の検出結果を演算に用いるため、例えば演算部がマイクロコンピュータで構成される場合、このマイクロコンピュータの容量を減らすことができる。

発明２に係るモータ電流算出装置は、発明１に係るモータ電流算出装置であって、電流平準化部を更に備える。電流平準化部は、第１配線上に流れる前の駆動電流を平準化する。

これにより、第１配線上には、モータ電流と平準化された駆動電流とが流れるため、電流検出部は、モータ電流及び平準化された駆動電流の和を検出することができる。従って、演算部は、安定した駆動電流を含む検出結果を用いてモータ電流を求めることができる。

発明３に係るモータ電流算出装置は、発明２に係るモータ電流算出装置であって、第２配線を更に備える。第２配線には、駆動電流が流れる。そして、電流平準化部は、抵抗と、コンデンサとを有する。抵抗は、第２配線上に直列に接続されている。コンデンサは、抵抗に対し並列に第２配線に接続されている。

このモータ電流算出装置における電流平準化部は、抵抗及びコンデンサからなるいわゆるフィルタ回路で構成されている。このように、モータ電流算出装置は、簡単な構成を有する電流平準化部により、駆動電流を平準化することができる。

発明４に係るモータ電流算出装置は、発明１〜３のいずれかに係るモータ電流算出装置であって、モータ及びモータ駆動部は、モータ装置に含まれている。

モータ及びモータ駆動部がモータ装置に内蔵されていると、その構造上、モータに通電されたモータ電流が流れる配線とモータ駆動部に通電された駆動電流が流れる配線とを、別々に設けることが困難である。しかし、このような場合において本発明に係るモータ電流算出装置を適用すると、モータが回転していない時の電流検出部の検出結果が駆動電流として演算に用いられるため、モータ電流算出装置は、モータ電流を精度良く算出することができる。

発明５に係る空気調和装置は、モータ電流算出装置と、ファンモータと、ファンと、制御部とを備える。モータ電流算出装置は、発明１〜４のいずれかに係るモータ電流算出装置である。ファンモータは、モータ駆動部と共にモータ装置に含まれ、モータ電流が通電される。ファンは、ファンモータにより回転駆動される。制御部は、モータ電流算出装置の演算部により演算されたモータ電流に基づいて、ファンから室内に送られる風量の制御を行う。

この空気調和装置によると、モータ電流算出装置により演算された正確なモータ電流に基づいて、例えば室内に送られる風量が一定となるような制御を行うことができる。

発明１に係るモータ電流算出装置によると、第１配線上にモータ電流と駆動電流とが流れる場合であっても、モータ電流を簡単に求めることができる。また、モータが回転していない時の電流検出部の検出結果を演算に用いるため、例えば演算部がマイクロコンピュータで構成される場合、このマイクロコンピュータの容量を減らすことができる。

発明２に係るモータ電流算出装置によると、演算部は、安定した駆動電流を含む検出結果を用いてモータ電流を求めることができる。

発明３に係るモータ電流算出装置によると、簡単な構成を有する電流平準化部により、駆動電流は平準化される。

発明４に係るモータ電流算出装置によると、モータ及びモータ駆動部がモータ装置に内蔵されている場合であっても、モータが回転していない時の検出結果が駆動電流として演算に用いられるため、モータ電流算出装置は、モータ電流を精度良く算出することができる。

発明５に係る空気調和装置によると、モータ電流算出装置により演算された正確なモータ電流に基づいて、例えば室内に送られる風量が一定となるような制御を行うことができる。

以下、本発明に係るモータ電流算出装置及びこれを備えた空気調和装置について、図面を用いて説明する。

（１）構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置１の構成を示す平面概略図である。図１の空気調和装置１は、熱交換器の表面にシリカゲル等の吸着剤を担持したデシカント式の外調機であって、室内空間に供給される空気に対して冷房除湿運転、あるいは暖房加湿運転を行う。

このような空気調和装置１は、図１〜図４及び図８に示すように、主として、ケーシング２、第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂ、圧縮機４、圧縮機用モータ５、第１及び第２ファン６ａ，６ｂ、第１ファンモータ７、第２ファンモータ装置８、モータ電流算出装置９、及び制御部１１を備える。そして、第１熱交換器３ａ、第２熱交換器３ｂ及び圧縮機４は、図２に示すような冷媒回路を構成している。

（１−１）ケーシング
ケーシング２は、略直方体の形状を有しており、その内部には第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂや圧縮機４、第１及び第２ファン６ａ，６ｂ等が収納されている。図１において、ケーシング２の左側面板２１ａには、室外空気ＯＡをケーシング２内部に吸い込むための第１吸込口２２と、室内空気ＲＡをケーシング２内部に吸い込むための第２吸込口２３とが形成されている。一方、ケーシング２の右側面板２１ｂには、排出空気ＥＡを室外に排出するための第１吹出口２４と、調湿後の空気ＳＡを室内に供給するための第２吹出口２５とが形成されている。尚、第２吹出口２５には、室内に延びる配管が接続されており、調湿された後の空気ＳＡはこの配管を通じて室内に供給される。

また、ケーシング２の内部には、ケーシング２の内部を仕切る仕切板２６が設けられている。この仕切板２６により、ケーシング２の内部は、空気室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分けられている。空気室Ｓ１には、第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂや、各熱交換器３ａ，３ｂの仕切部材が配置されており、機械室Ｓ２には、第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂを除く他の機器（具体的には、圧縮機４や第１及び第２ファン６ａ，６ｂ等）が配置されている。

（１−２）熱交換器
第１熱交換器３ａ及び第２熱交換器３ｂは、図３に示すように、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、略長方形板状に形成されたアルミニウム製の多数のフィン３１と、このフィン３１を貫通する銅製の伝熱管３２とを備えている。各フィン３１及び伝熱管３２の外表面には、各熱交換器３ａ，３ｂを通過する空気に含まれる水分を吸着させる吸着剤がディップ成形（浸漬成形）等によって担持されている。ここで、吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性または吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基またはスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料等を使用することができる。

このような第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂは、図２に示すように、膨張弁１３を介して互いに接続されている。例えば、第１熱交換器３ａは、第２吸込口２３から吸い込まれた室内空気ＲＡと熱交換を行い、第２熱交換器３ｂは、第１吸込口２２から吸い込まれた室外空気ＯＡと熱交換を行う。熱交換後の室内空気ＲＡは、排出空気ＥＡとして室外に排出され、熱交換後の室外空気ＯＡは、調湿後の空気ＳＡとして室内に供給される。

尚、上記第１及び第２熱交換器３ａ，３ｂは、第１熱交換器３ａが凝縮器、第２熱交換器３ｂが蒸発器として機能する第１状態と、第１熱交換器３ａが蒸発器、第２熱交換器３ｂが凝縮器として機能する第２状態とのいずれかを採り得るように、制御部１１により制御される。第１状態においては、第１熱交換器３ａが凝縮器として機能する際に吸着剤から水分を脱離させる吸着剤の再生動作、第２熱交換器３ｂが蒸発器として機能する際に吸着剤に水分を吸着させる吸着動作が行われる。また、第２状態においては、第１熱交換器３ａが蒸発器として機能する際に吸着剤に水分を吸着させる吸着動作、第２熱交換器３ｂが凝縮器として機能する際に吸着剤から水分を脱離させる吸着剤の再生動作が行われる。このように、吸着動作と再生動作とが交互に行われると共に、各熱交換器３ａ，３ｂを通過して室内外へ供給される空気ＥＡ，ＳＡの流路が切り換わることで、吸着剤における水分の吸着と放出（即ち脱離）とを継続して行うことができる。従って、空気調和装置１は、除湿性能或いは加湿性能を維持しつつ各種運転を行うことができる。

ここで、各熱交換器３ａ，３ｂを通過して室内外へ供給される空気ＥＡ，ＳＡの流路切換は、図示しない切換ダンパにより行われる。切換ダンパは、室外空気ＯＡや室内空気ＲＡが第１熱交換器３ａ及び第２熱交換器３ｂのいずれかを通過した後第１吹出口２４または第１吹出口２５から吹き出されるように、空気の流路を切り換えるものである。

（１−３）圧縮機及び圧縮機用モータ
圧縮機４は、図２に示すように、四路切換弁１２を介して第１熱交換器３ａ及び第２熱交換器３ｂに接続されている。圧縮機４は、蒸発器として機能する第１熱交換器３ａまたは第２熱交換器３ｂからの冷媒を圧縮する。圧縮動作を行う圧縮機４は、圧縮機用モータ５により駆動される。

圧縮機用モータ５は、圧縮機４と接続されている。このような圧縮機用モータ５は、例えばブラシレスＤＣモータであって、圧縮機用モータ５用のドライバ５１（図８）により回転駆動される。

（１−４）ファン及びファンモータ
第１ファン６ａは、図１に示すように、第１吹出口２４に対応する位置に設けられており、排出空気ＥＡを第１吹出口２４を介してケーシング２外部（具体的には室外）に送り出す。第２ファン６ｂは、第２吹出口２５に対応する位置に設けられており、調湿後の空気ＳＡを第２吹出口２５を介してケーシング２外部（具体的には室内）に送り出す。第１ファン６ａは、第１ファンモータ７（図８）により回転駆動され、第２ファン６ｂは、第２ファンモータ装置８により回転駆動される。

第１ファンモータ７は、第１ファン６ａと接続されている。第１ファンモータ７は、圧縮機用モータ５と同様、例えばブラシレスＤＣモータであって、第１ファンモータ７用の第１モータドライバ７１により回転制御される。第２ファンモータ装置８は、第２ファン６ｂと接続されており、図４及び図８に示すように、第２ファンモータ８１と第２モータドライバ８２（モータ駆動部に相当）とを含む装置である。第２ファンモータ８１は、例えばブラシレスＤＣモータであって、具体的には複数の磁極を有する永久磁石からなるロータと、駆動コイルを有するステータとを有している。第２モータドライバ８２は、第２ファンモータ８１を回転駆動させるためのものであって、第２ファンモータ８１の駆動コイルに電流を通電させるためのスイッチング素子を含む。このような構成を有する第２モータドライバ８２は、ステータに対するロータの位置に応じた駆動電圧を第２ファンモータ８１に出力する。

（１−５）モータ電流算出装置
モータ電流算出装置９は、第２ファンモータ８１に通電されるモータ電流Ｉｍを算出するためのものであって、図４に示すように、第２ファンモータ８１供給用の電源（以下、モータ用電源という）を生成するモータ用電源装置１０ａ及び第２モータドライバ８２供給用の電源（以下、駆動用電源という）を生成する駆動用電源装置１０ｂと共にプリント基板Ｐ１に実装されている。ここで、モータ用電源装置１０ａ及び駆動用電源装置１０ｂの種類としては、ドロッパー方式の電源やスイッチング電源等が挙げられる。また、プリント基板Ｐ１と第２ファンモータ装置８とは、プリント基板Ｐ１のインターフェースと第２ファンモータ装置８のインターフェースとの間の３本のハーネスＬ１，Ｌ２，Ｌ３により接続されている。これらの３本のハーネスＬ１〜Ｌ３のうち２本のハーネスＬ１，Ｌ２は、各電源装置１０ａ，１０ｂから出力される電源用のハーネスであって、残りの１本のハーネスＬ３は、第２ファンモータ装置８のＧＮＤ用のハーネスである。

以下に、本実施形態に係るモータ電流算出装置９の構成について、主に図４を用いて説明する。モータ電流算出装置９は、モータ用電源配線９１、駆動用電源配線９２（第２配線に相当）、電流平準化部９３、ＧＮＤ配線９４（第１配線に相当）、電流検出部９５、及びマイクロコンピュータ９６を備える。

〔モータ用電源配線〕
モータ用電源配線９１は、モータ用電源装置１０ａの出力とプリント基板Ｐ１のインターフェースとを繋ぐ配線であって、モータ用電源装置１０ａから出力されたモータ用電源が印加される。そして、このモータ用電源は、ハーネスＬ１を介して第２ファンモータ装置８の第２ファンモータ８１に印加される。従って、モータ用電源配線９１上には、第２ファンモータ８１に通電されるモータ電流Ｉｍが流れる。

〔駆動用電源配線〕
駆動用電源配線９２は、駆動用電源装置１０ｂの出力とプリント基板Ｐ１のインターフェースとを繋ぐ配線であって、駆動用電源装置１０ｂから出力された駆動用電源が印加される。そして、この駆動用電源は、ハーネスＬ２を介して第２ファンモータ装置８の第２モータドライバ８２に印加される。従って、駆動用電源配線９２上には、第２モータドライバ８２に通電される駆動電流Ｉｄが流れる。

〔電流平準化部〕
電流平準化部９３は、ＧＮＤ配線９４上に流れる前の駆動電流Ｉｄ、具体的には駆動用電源配線９２上を流れる駆動電流Ｉｄを平準化する。このような電流平準化部９３は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなるフィルタ回路で構成されている。抵抗Ｒ１は、駆動用電源配線９２上に直列に接続されており、コンデンサＣ１は、抵抗Ｒ１に対し並列に駆動用電源配線９２に接続されている。より具体的には、コンデンサＣ１の一端ｑ１は、駆動用電源配線９２のうち抵抗Ｒ１よりも駆動電流Ｉｄ下流側に接続され、他端ｑ２は、ＧＮＤ配線９４に接続されている。

ここで、抵抗Ｒ１の抵抗値及びコンデンサＣ１の容量値は、例えば以下のようにして決定される。先ず、電流平準化部９３が備えられていない場合における第２ファンモータ８１回転中の駆動電流Ｉｄ’において、駆動電流Ｉｄ’が特に変化するために平準化させるべき部分の周波数ｆを測定しておく（図５）。そして、この周波数ｆが、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との時定数とほぼ等しくなるように、抵抗Ｒ１の抵抗値及びコンデンサＣ１の容量値を求める。このようにして決定された抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１で構成されるフィルタ回路により、駆動電流Ｉｄ’は図６に示すように平準化される。

〔ＧＮＤ配線〕
ＧＮＤ配線９４は、各種電源装置１０ａ，１０ｂのＧＮＤとプリント基板Ｐ１のインターフェースとを繋ぐ配線であって、ハーネスＬ３を介して第２ファンモータ装置８のＧＮＤと接続されている。従って、ＧＮＤ配線９４上には、第２ファンモータ８１に通電されたモータ電流Ｉｍと、電流平準化部９３により平準化されると共に第２モータドライバ８２に通電された駆動電流Ｉｄとが流れる。以下より、説明の便宜上、ＧＮＤ配線９４上を流れる電流（即ち、モータ電流Ｉｍ及び平準化された駆動電流Ｉｄ）を、ＧＮＤ電流Ｉｇという。

〔電流検出部〕
電流検出部９５は、ＧＮＤ配線９４上を流れるＧＮＤ電流Ｉｇ、即ちモータ電流Ｉｍと平準化された駆動電流Ｉｄとの和を検出する。このような電流検出部９５は、主として、シャント抵抗ＲｓやオペアンプＯＰ１等で構成されている。シャント抵抗Ｒｓは、ＧＮＤ配線９４に直列に接続されている。より具体的には、シャント抵抗Ｒｓは、ＧＮＤ配線９４上のうち、電流平準化部９３におけるコンデンサＣ１の他端ｑ２よりもＧＮＤ電流Ｉｇ下流側に接続されている。オペアンプＯＰ１の２つの入力端子は、それぞれシャント抵抗Ｒｓの両端部に接続されており、出力端子は、マイクロコンピュータ９６に接続されている。このようなオペアンプＯＰ１は、入力端子から入力された電圧を所定のゲインにより増幅させると、これをマイクロコンピュータ９６に出力する。

〔マイクロコンピュータ〕
マイクロコンピュータ９６は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリとＣＰＵとで構成されており、電流検出部９５の検出結果を取り込むと、これを所定の時間間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の検出結果を用いて駆動電流Ｉｄの決定やモータ電流Ｉｍの算出を行う。このような動作を行うため、マイクロコンピュータ９６は、決定部９６ａ及び演算部９６ｂとして機能する。

決定部９６ａは、第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果を駆動電流Ｉｄとして決定する。ここで、第２ファンモータ８１が回転していない状態とは、第２ファンモータ８１が起動していない状態であってその回転数がほぼ０ｒｐｍである状態を言う（即ち、回転停止状態）。このように、第２ファンモータ８１が回転を停止している場合、図７の区間Ａに示すように、第２ファンモータ８１に通電されるモータ電流Ｉｍは略０Ａであるが、第２モータドライバ８２には駆動電流Ｉｄが通電されている。従って、第２ファンモータ８１の回転停止時、ＧＮＤ配線９４上には平準化された駆動電流Ｉｄのみが流れる。そこで、決定部９６ａは、第２ファンモータ８１の回転停止時に電流検出部９５により検出されたＧＮＤ電流Ｉｇが駆動電流Ｉｄであると判断し、このＧＮＤ電流Ｉｇを、モータ電流Ｉｍを算出するためのいわゆるオフセット値として決定する（図７の値Ｙ１）。駆動電流Ｉｄとして決定されたＧＮＤ電流Ｉｇの値は、マイクロコンピュータ９６が有するメモリ内に格納される。

尚、上述した動作は、第２ファンモータ８１が初めて起動する場合にのみ行われても良い。また、上述した動作は、第２ファンモータ８１が回転を停止する毎に行われてもよい。

また、上述した動作が行われるためには、先ずは第２ファンモータ８１が回転を停止している状態にあるか否かを決定部９６ａが把握する必要がある。本実施形態では、決定部９６ａが、電流検出部９５の検出結果（即ちＧＮＤ電流Ｉｇ）に基づいて第２ファンモータ８１が回転を停止している状態にあるか否かを把握する場合を例にとる。具体的には、図７の区間Ａのように、ＧＮＤ電流Ｉｇの値が０Ａに近くかつ所定の範囲Ｘ１内に該当する場合には、決定部９６ａは、第２ファンモータ８１が停止していると判断する。また、第２ファンモータ８１が回転すると、ＧＮＤ電流Ｉｇの値はモータ電流Ｉｍが含まれる分大きくなるため、決定部９６ａは、図７の区間Ｂのように、ＧＮＤ電流Ｉｇの値が所定の範囲Ｘ１を越えた場合には、第２ファンモータ８１が回転していると判断する。

尚、モータ電流Ｉｍは周期的に第２ファンモータ８１に通電されるため、決定部９６ａが第２ファンモータ８１を回転中であると判断した後も、ＧＮＤ電流Ｉｇの値が再度所定の範囲Ｘ１内に該当してしまう場合がある（図７の区間Ｃ）。このような場合に第２ファンモータ８１が回転停止状態であると決定部９６ａが誤って判断することを防ぐため、決定部９６ａは、ＧＮＤ電流Ｉｇの値が所定の範囲Ｘ１に該当している状態が所定時間以上続く場合を、第２ファンモータ８１が回転していると判断するとよい。これにより、決定部９６ａは、第２ファンモータ８１が回転を停止している状態にあるか否かを、より正確に判断することができる。ここで、所定の範囲Ｘ１及び所定時間については、第２ファンモータ装置８の仕様や実験等により予め定められているとする。

演算部９６ｂは、第２ファンモータ８１が回転している時の電流検出部９５の検出結果Ｙ２から決定部９６ａにより決定された駆動電流Ｉｄ（即ち、図７の値Ｙ１)を減算し、モータ電流Ｉｍを算出する（Ｉｍ＝Ｙ２−Ｙ１）。尚、既に述べたように、第２ファンモータ８１が回転していると、モータ電流Ｉｍが所定の範囲Ｘ１に該当してしまう場合があるため、演算部９６ｂは、所定の範囲Ｘ１を越えるＧＮＤ電流Ｉｇの値Ｙ２について演算を行うとよい。

（１−６）制御部
制御部１１は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリとＣＰＵとで構成されるマイクロコンピュータであって、本実施形態では、モータ電流算出装置９のマイクロコンピュータ９６とは別に設けられている場合を例に取る。制御部１１は、図８に示すように、四路切換弁１２や膨張弁１３、圧縮機用ドライバ５１、第１モータドライバ７１と接続されており、接続された各機器の制御を行う。例えば、制御部１１は、四路切換弁１２の経路切換制御や、圧縮機用ドライバ５１及び第１モータドライバ７１の駆動制御等を行う。

特に、本実施形態に係る制御部１１は、第２ファンモータ装置８及びモータ電流算出装置９とも接続されており、これらの機器の制御を行う。具体的には、制御部１１は、モータ電流算出装置９により算出されたモータ電流Ｉｍに基づいて第２ファンモータ８１の回転数制御を行うことで、第２ファン６ｂから室内に送られる風量の制御を行う。例えば、制御部１１は、室内への風量がほぼ一定となるように、第２モータドライバ８２内の各スイッチング素子をオンオフさせるための制御信号をモータ電流Ｉｍに基づいて生成し、生成した制御信号を第２ファンモータ装置８に出力する。これにより、第２ファンモータ装置８の第２モータドライバ８２からは、制御部１１からの制御信号に基づいた駆動電圧が第２ファンモータ８１に出力され、第２ファンモータ８１は回転する。

上述したように、制御部１１がモータ電流Ｉｍを用いて第２ファンモータ８１の回転数制御を行い、室内への風量制御を行うことにより、例えば第２吹出口２５から室内に延びる配管の長さや室内の広さにより変化する気圧等の影響を受けやすい風量を、ほぼ一定に保つことができる。

（２）効果
（Ａ）
第２ファンモータ８１が回転していない時（即ち、第２ファンモータ８１の回転数が約０ｒｐｍの時）、モータ電流Ｉｍは略０Ａであるが、第２モータドライバ８２には駆動電流Ｉｄが流れているため、駆動電流Ｉｄを検出することが可能となる。そこで、本実施形態に係るモータ電流算出装置９は、第２ファンモータ８１が回転している時の電流検出部９５の検出結果から第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果を減算し、モータ電流Ｉｍを算出する。これにより、ＧＮＤ配線９４上にモータ電流Ｉｍと駆動電流Ｉｄとが流れる場合であっても、モータ電流Ｉｍを簡単に求めることができる。また、第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果を演算に用いるため、演算部９６ｂとして機能するマイクロコンピュータ９６の容量を減らすことができる。

（Ｂ）
また、本実施形態に係るモータ電流算出装置９は、ＧＮＤ配線９４を流れる前の駆動電流Ｉｄを平準化するための電流平準化部９３を更に備えている。これにより、ＧＮＤ配線９４上には、モータ電流Ｉｍと平準化された駆動電流Ｉｄとが流れるため、電流検出部９５は、モータ電流Ｉｍ及び平準化された駆動電流Ｉｄの和を検出することができる。従って、演算部９６ｂとして機能するマイクロコンピュータ９６は、安定した駆動電流Ｉｄを含む検出結果を用いてモータ電流Ｉｍを求めることができる。

（Ｃ）
特に、モータ電流算出装置９における電流平準化部９３は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１からなるいわゆるフィルタ回路で構成することができる。このように、モータ電流算出装置９は、簡単な構成を有する電流平準化部９３により、駆動電流Ｉｄを平準化することができる。

（Ｄ）
第２ファンモータ８１及び第２モータドライバ８２が第２ファンモータ装置８に内蔵されていると、その構造上、第２ファンモータ８１に通電されたモータ電流Ｉｍが流れる配線と第２モータドライバ８２に通電された駆動電流Ｉｄが流れる配線とを、別々に設けることが困難である。しかし、このような場合において本実施形態に係るモータ電流算出装置９を適用すると、第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果が駆動電流Ｉｄとして演算に用いられるため、モータ電流算出装置９は、モータ電流Ｉｍを精度良く算出することができる。

（Ｅ）
更に、モータ電流算出装置９は、空気調和装置１における第２ファンモータ８１の電流算出用として用いることができる。このように、モータ電流算出装置９が用いられた空気調和装置１によると、制御部１１は、モータ電流算出装置９により演算された正確なモータ電流Ｉｍに基づいて、例えば室内に送られる風量が一定となるような制御を行うことができる。

＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記実施形態では、空気調和装置１が熱交換器を内部に備えるデシカント式外調機である場合を例に取り説明した。しかし、本発明に係る空気調和装置は、熱交換器が空気調和装置とは別に備えられるようなタイプのデシカント式空調機や、デシカント以外の方式が採用された空調機にも適用できる。

（ｂ）
上記実施形態では、モータ電流算出装置９が駆動用電源配線９２上の駆動電流Ｉｄを平準化する電流平準化部９３を備える場合について説明した。しかし、本発明に係るモータ電流算出装置は、駆動電流Ｉｄを平準化せずとも、第２ファンモータ８１が回転している時の電流検出部９５の検出結果から第２ファンモータ８１が回転していない時の電流検出部９５の検出結果を減算することによりモータ電流Ｉｍを算出できるのであれば、電流平準化部を備えずともよい。

また、上記実施形態では、電流平準化部９３が、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなるフィルタで構成された場合について説明した。しかし、モータ電流算出装置が電流平準化部を備える場合、電流平準化部は、ＧＮＤ配線９４上を流れる前の駆動電流Ｉｄを平準化できるものであれば、どのような構成であってもよい。

（ｃ）
上記実施形態では、決定部９６ａが、ＧＮＤ電流Ｉｇの値に基づいて第２ファンモータ８１が回転を停止している状態にあるか否かを判断する場合について説明した。しかし、決定部９６ａが第２ファンモータ８１の状態を判断する方法は、これに限定されない。例えば、第２ファンモータ８１が、ステータに対するロータの位置を検出する位置検出部を有しており、第２ファンモータ装置８が位置検出部の検出結果を第２ファンモータ装置８外部に出力可能な構成を有している場合には、この検出結果をマイクロコンピュータ９６に入力するための配線を設けておく。これにより、決定部９６ａは、位置検出部の検出結果に基づいて、第２ファンモータ８１が回転している状態にあるか否かを判断することができる。

尚、位置検出部の種類としては、例えばホール素子やホールＩＣのように磁気検出センサによりロータの位置を直接的に検出するものや、駆動コイルに発生する誘起電圧を用いて、ロータの位置を間接的に検出するもの等が挙げられる。

（ｄ）
上記実施形態では、モータ電流算出装置９の決定部９６ａ及び演算部９６ｂが、制御部１１を構成しているマイクロコンピュータとは別のマイクロコンピュータで構成されている場合について説明した。しかし、決定部９６ａ、演算部９６ｂ及び制御部１１は、１つのマイクロコンピュータで構成されていてもよい。この場合、１つのマイクロコンピュータのメモリには、駆動電流決定用プログラム、モータ電流算出用プログラム及び各種機器制御用プログラムが格納されているとする。このようなマイクロコンピュータは、メモリ内の駆動電流決定用プログラム、モータ電流算出用プログラムまたは各種機器制御用プログラムのいずれかを読み出して実行することで、決定部９６ａ、演算部９６ｂまたは制御部１１として機能することができる。

（ｅ）
上記実施形態では、第２ファンモータ装置８が第２ファンモータ８１と第２モータドライバ８２とを含み、モータ電流算出装置９が第２ファンモータ装置８における第２ファンモータ８１のモータ電流Ｉｍを検出する場合について説明したが、本発明に係るモータ電流算出装置の用途は、これに限定されない。本発明に係るモータ電流算出装置は、例えば、モータとドライバとがそれぞれ個別に設けられているが、モータ電流Ｉｍが流れるモータ電流用のＧＮＤ配線と駆動電流Ｉｄが流れる駆動電流用のＧＮＤ配線とが別々に設けられているのではなく、モータ電流Ｉｍと駆動用電流Ｉｄとが共に１つのＧＮＤ配線上に流れてしまう場合にも適用できる。

（ｆ）
上記実施形態では、室内に送られる調湿後の空気ＳＡの風量制御を行うため、モータ電流算出装置９が、第２ファンモータ８１を通電したモータ電流Ｉｍを含むＧＮＤ電流Ｉｇを検出し、このＧＮＤ電流Ｉｇからモータ電流Ｉｍを算出する場合について説明した。しかし、本発明に係るモータ電流算出装置が電流検出を行う対象は、第２ファンモータ８１でなくともよい。モータ電流算出装置は、例えば第１ファンモータ７や圧縮機用モータ５の電流検出用として用いられても良い。

また、第１ファンモータ７は、第２ファンモータ８１と同様に、第１モータドライバ７１と共にファンモータ装置に含まれていてもよい。

（ｇ）
上記実施形態の空気調和装置１において、図９に示すように、モータ用電源装置１０ａの出力とＧＮＤとの間に電圧検出部１４を接続してもよい。電圧検出部１４は、モータ用電源装置１０ａから出力される電源の電圧値を検出する。尚、電圧検出部１４が検出した電圧値は、制御部１１に取り込まれるとする。これにより、制御部１１は、検出された電圧値と算出されたモータ電流Ｉｍとを用いて、第２ファンモータ８１のモータ電力を算出することができる。従って、制御部１１は、このモータ電力を用いて、空気調和装置１に含まれる第２ファンモータ８１やその他の機器の各種制御等を行うことができる。

（ｈ）
上記実施形態の空気調和装置１において、図１０に示すように、第２ファンモータ８１の回転数を検出するための回転数検出部１５を更に設けても良い。この回転数検出部１５は、第２ファンモータ装置８に直接取り付けられて第２ファンモータ８１の回転数を検出するタイプのものや、ステータに対するロータの位置を検出するホール素子からの位置検出信号を用いて回転数を検出するタイプ、第２モータドライバ８２が第２ファンモータ８１に出力する駆動電圧に基づいてロータの位置を推定し、推定したロータの位置を用いて回転数を検出するタイプ等、どのようなタイプのものであってもよい。尚、上述したタイプのうち、回転数検出部１５が第２ファンモータ装置８に直接取り付けられるタイプ以外である場合は、回転数検出部１５は、プリント基板Ｐ１上に実装されていてもよいし、プリント基板Ｐ１とは異なる他の基板に実装されていてもよい。図１０では、回転数検出部１５がプリント基板Ｐ１とは別の他の基板に実装されている場合を示している。また、回転数検出部１５が検出した第２ファンモータ８１の回転数は、制御部１１に取り込まれるとする。

これにより、制御部１１は、検出された第２ファンモータ８１の回転数と算出されたモータ電流Ｉｍとを用いて、第２ファンモータ８１のモータトルクを算出することができる。従って、制御部１１は、このモータトルクを用いて空気調和装置１に含まれる第２ファンモータ８１やその他の機器の各種制御等を行うことができる。

本発明に係るモータ電流算出装置は、モータ電流を簡単に求めることができると共に、演算部として機能するマイクロコンピュータの容量を減らすことができるという効果を有し、空気調和装置に適用することができる。

本実施形態に係る空気調和装置の構成を示す平面概略図。 本実施形態に空気調和装置の冷媒回路図。 空気調和装置が備えている第１及び第２熱交換器の斜視図。 本実施形態に係るモータ電流算出装置が実装されたプリント基板内部の回路構成と、このプリント基板に接続された第２ファンモータ装置の概略構成とを示す図。 電流平準化部が設けられていない場合の駆動電流Ｉｄ’、モータ電流Ｉｍ及びＧＮＤ電流Ｉｇの経時的変化を示すグラフ。 電流平準化部を用いて平準化された駆動電流Ｉｄ、モータ電流Ｉｍ及びＧＮＤ電流Ｉｇの経時的変化を示すグラフ。 第２ファンモータの回転停止時及び回転時における平準化された駆動電流Ｉｄ、モータ電流Ｉｍ及びＧＮＤ電流Ｉｇの経時的変化を示すグラフ。 本実施形態に係る空気調和装置の構成を模式的に示すブロック図。 その他の実施形態（ｇ）に係るモータ電流算出装置が実装されたプリント基板内部の回路構成と、このプリント基板に接続された第２ファンモータ装置の概略構成とを示す図。 その他の実施形態（ｈ）に係るモータ電流算出装置が実装されたプリント基板内部の回路構成と、このプリント基板に接続された第２ファンモータ装置の概略構成とを示す図。

符号の説明

１ 空気調和装置
２ ケーシング
３ａ 第１熱交換器
３ｂ 第２熱交換器
４ 圧縮機
５ 圧縮機用モータ
６ａ 第１ファン
６ｂ 第２ファン
７ 第１ファンモータ
８ 第２ファンモータ装置
９ モータ電流算出装置
１０ａ モータ用電源装置
１０ｂ 駆動用電源装置
１１ 制御部
７１ 第１モータドライバ
８１ 第２ファンモータ
８２ 第２モータドライバ
９１ モータ用電源配線
９２ 駆動用電源配線
９３ 電流平準化部
９４ ＧＮＤ配線
９５ 電流検出部
９６ マイクロコンピュータ
９６ａ 決定部
９６ｂ 演算部
Ｒ１ 抵抗
Ｃ１ コンデンサ
Ｒｓ シャント抵抗
ＯＰ１ オペアンプ
Ｉｍ モータ電流
Ｉｄ 駆動電流
Ｉｇ ＧＮＤ電流

Claims (5)

1. モータ（８１）に通電されたモータ電流と前記モータ（８１）を駆動するためのモータ駆動部（８２）に通電された駆動電流とが流れる第１配線（９４）と、
   前記第１配線（９４）上を流れる前記モータ電流と前記駆動電流との和を検出する電流検出部（９５）と、
   前記モータ（８１）が回転していない時の前記電流検出部（９５）の検出結果を前記駆動電流として決定する決定部（９６ａ）と、
   前記モータ（８１）が回転している時の前記電流検出部（９５）の検出結果から前記決定部（９６ａ）により決定された前記駆動電流を減算して前記モータ電流を算出する演算部（９６ｂ）と、
   を備える、モータ電流算出装置（９）。
2. 前記第１配線（９４）上に流れる前の前記駆動電流を平準化する電流平準化部（９３）を更に備える、
   請求項１に記載のモータ電流算出装置（９）。
3. 前記駆動電流が流れる第２配線（９２）を更に備え、
   前記電流平準化部（９３）は、前記第２配線（９２）上に直列に接続された抵抗（Ｒ１）と、前記抵抗（Ｒ１）に対し並列に前記第２配線（９２）に接続されたコンデンサ（Ｃ１）とを有する、
   請求項２に記載のモータ電流算出装置（９）。
4. 前記モータ（８１）及び前記モータ駆動部（８２）は、モータ装置（８）に含まれている、
   請求項１〜３のいずれかに記載のモータ電流算出装置（９）。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のモータ電流算出装置（９）と、
   前記モータ駆動部（８２）と共にモータ装置（８）に含まれ、前記モータ電流が通電されるファンモータ（８１）と、
   前記ファンモータ（８１）により回転駆動されるファン（６ｂ）と、
   前記モータ電流算出装置（９）の前記演算部（９６ｂ）により算出された前記モータ電流に基づいて、前記ファン（６ｂ）から室内に送られる風量の制御を行う制御部（１１）と、
   を備える、空気調和装置（１）。

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