JP3039328B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デフロスト運転
等の前に圧縮機を予熱運転する空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和機では、暖房運転中
に室外熱交換器に霜が付着して、熱交換効率が低下した
場合、暖房サイクルから冷房サイクルに切り換えて、室
外熱交換器の除霜をするデフロスト運転を行う。この場
合、上記暖房サイクルを一旦停止し、冷房サイクルに切
り換える前に冷媒回路内を均圧にするため、一定時間圧
縮機を停止させて運転待機状態にする。ところが、この
運転待機中に圧縮機が冷却されて、次のデフロスト運転
の能力が低下するので、これを防ぐために運転待機中に
圧縮機の予熱運転を行う。

【０００３】上記空気調和機は、図４に示すように、ス
イッチング信号を出力するマイクロコンピュータ(以
下、マイコンという)２と、上記スイッチング信号を受
けて、制御信号を出力するベース駆動部３と、上記制御
信号に基づいて、モータ１１の固定子１の３相Ｙ結線さ
れた電機子コイル１a,１b,１cに電圧を印加するインバ
ータ２０とを備えている。上記インバータ２０から電機
子コイル１a,１b,１cに印加された電圧のパターンに基
づいて、複数極の永久磁石を有する回転子１０が回転す
る。そして、上記暖房運転の停止からデフロスト運転開
始までの間の運転待機時は、図５(a)〜(f)に示すよう
に、上記インバータ２０のＵ相の上アーム側のトランジ
スタ２０aを所定周期で繰り返しオンオフし、Ｖ相の下
アーム側のトランジスタ２０eをオン状態にするいわゆ
る上アームチョッピング方式によりモータ１１を欠相運
転する。

【０００４】図６は上記インバータ２０のＵ相の上アー
ム側のトランジスタ２０aとＵ相の下アーム側のトラン
ジスタ２０dおよびそのトランジスタ２０a,２０dを夫々
駆動するベース駆動部３のドライブ回路３１,３２の回
路図を示している。上記マイコン２からのスイッチング
信号によりドライバ回路３１のフォトカプラＰＣ1の発
光ダイオードに電流が流れると、出力トランジスタＱ1
がオンし、出力トランジスタＱ2がオフして、電源Ｖcc
から抵抗Ｒ1,出力トランジスタＱ1および抵抗Ｒ2を介し
てトランジスタ２０aのベースに電流が流れて、トラン
ジスタ２０aがオンする。一方、上記フォトカプラＰＣ1
の発光ダイオードに電流が流れなくなると、出力トラン
ジスタＱ1がオフし、出力トランジスタＱ2がオンして、
トランジスタ２０aのベースに電流が流れなくなって、
トランジスタ２０aがオフする。

【０００５】そして、図５に示す上アームチョッピング
方式において、トランジスタ２０eがオン状態でトラン
ジスタ２０aがオンするとき、直流電源４の正極側端子
からトランジスタ２０a,電機子コイル１a,１bおよびト
ランジスタ２０eを介して直流電源４の負極側端子に電
流が流れる。一方、上記トランジスタ２０eがオン状態
でトランジスタ２０aがオフするとき、Ｕ相の下アーム
側のトランジスタ２０dのコレクタとエミッタとの間に
接続された帰還ダイオードＤ14,電機子コイル１a,１bお
よびトランジスタ２０eを介して回生電流が流れる。こ
うして、上記トランジスタ２０eをオン状態にしたま
ま、トランジスタ２０aをオンオフ動作させることによ
って、電機子コイル１a,１bに直流電流が流れて、電機
子コイル１a,１bが銅損により発熱し、圧縮機を予熱す
るのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記空気調
和機の上アームチョッピング方式では、電機子コイル１
a,１bに流れる直流電流がＵ相の上アーム側のトランジ
スタ２０aと帰還ダイオードＤ14に交互に流れるのに対
して、Ｖ相の下アーム側のトランジスタ２０eに上記直
流電流が全て流れるので、Ｕ相の上アーム側のトランジ
スタ２０aに比べてＶ相の下アーム側のトランジスタ２
０eの負担が大きくなって、信頼性が低下するという問
題がある。また、オン状態が連続するトランジスタ２０
eのドライブ回路３２では、出力トランジスタＱ1,抵抗
Ｒ1,Ｒ2およびダイオードＤ1,Ｄ2に電流が流れ続けるの
で、ドライブ回路３２の負担も大きくなるという欠点が
ある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、圧縮機の予熱
運転時にインバータのスイッチング素子等の負担を均等
化して、信頼性の高い空気調和機を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の空気調和機は、圧縮機を駆動するモータ
と、上記モータの電機子コイルと直流電源の正極側端子
との間に接続された上アーム側の第１スイッチング素子
と、上記電機子コイルと上記直流電源の負極側端子との
間に接続された下アーム側の第２スイッチング素子とを
備えた空気調和機において、上記上アーム側の第１スイ
ッチング素子に、オン動作とオンオフ繰り返し動作とを
所定時間毎に交互にさせる第１制御信号を出力する第１
スイッチング素子制御手段と、上記第下アーム側の２ス
イッチング素子に、上記第１制御信号がオン動作を表わ
すときにオンオフ繰り返し動作させる一方、上記第１制
御信号がオンオフ繰り返し動作を表わすときにオン動作
させる第２制御信号を出力する第２スイッチング素子制
御手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】上記請求項１の空気調和機によれば、上記
圧縮機を駆動する上記モータの上記電機子コイルと上記
直流電源の正極側端子との間に接続された上記上アーム
側の第１スイッチング素子は、上記第１スイッチング素
子制御手段からの第１制御信号に基づいて、オン動作と
オンオフ繰り返し動作とを所定時間毎に交互に行う。一
方、上記モータの電機子コイルと直流電源の負極側端子
との間に接続された上記下アーム側の第２スイッチング
素子は、上記第２スイッチング素子制御手段からの第２
制御信号に基づいて、上記上アーム側の第１スイッチン
グ素子がオン動作のときにオンオフ繰り返し動作を行
い、上アーム側の第１スイッチング素子がオンオフ繰り
返し動作のときにオン動作を行う。このとき、上記上下
アームの第１,第２スイッチング素子がオンするとき、
上記直流電源の正極側端子から負極側端子に上アーム側
の第１スイッチング素子,電機子コイルおよび下アーム
側の第２スイッチング素子を介して電流が流れる。一
方、上記上下アームの第１,第２スイッチング素子の一
方がオンし他方がオフするとき、オフする上アーム側の
第１スイッチング素子または下アーム側の第２スイッチ
ング素子に対応する帰還ダイオードや転流回路を介して
回生電流が流れる。したがって、上記電機子コイルに直
流電流が流れて、電機子コイルが銅損により発熱する。
こうして、例えば圧縮機を予熱するためのモータの欠相
運転において、上下アームの第１,第２スイッチング素
子がオン動作とオンオフ繰り返し動作とを所定時間毎に
交互に行うことによって、モータの電機子コイルを発熱
させる。

【００１０】したがって、欠相運転中、上記上下アーム
の第１,第２スイッチング素子と第１,第２スイッチング
素子を駆動するドライブ回路の負担が偏らないように略
均等化でき、信頼性を向上できる。

【００１１】また、請求項２の空気調和機は、圧縮機を
駆動するモータと、上記モータの３相Ｙ結線された電機
子コイルの各相の端子と直流電源の正極側端子との間に
夫々接続された３つの上アーム側の第１スイッチング素
子と、上記電機子コイルの各相の端子と上記直流電源の
負極側端子との間に夫々接続された３つの下アーム側の
第２スイッチング素子とを備えた空気調和機において、
上記上アーム側の第１スイッチング素子のうちのいずれ
か一つに、オン動作とオンオフ繰り返し動作とを所定時
間毎に交互にさせる第１制御信号を出力する第１スイッ
チング素子制御手段と、上記第１制御信号により動作し
ている上記上アーム側の第１スイッチング素子の相と異
なる相の上記下アーム側の第２スイッチング素子のうち
のいずれか一つに、上記第１制御信号がオン動作を表わ
すときにオンオフ繰り返し動作させる一方、上記第１制
御信号がオンオフ繰り返し動作を表わすときにオン動作
させる第２制御信号を出力する第２スイッチング素子制
御手段とを備えたことを特徴としている。

【００１２】上記請求項２の空気調和機によれば、上記
３つの上アーム側の第１スイッチング素子のうちのいず
れか一つは、上記第１スイッチング素子制御手段からの
第１制御信号に基づいて、オン動作とオンオフ繰り返し
動作とを所定時間毎に交互に行う。一方、上記第１制御
信号により動作している上記上アーム側の第１スイッチ
ング素子の相と異なる相の上記下アーム側の第２スイッ
チング素子のうちのいずれか一つは、上記第２スイッチ
ング素子制御手段からの第２制御信号に基づいて、上記
上アーム側の第１スイッチング素子がオン動作のときに
オンオフ繰り返し動作を行い、上アーム側の第１スイッ
チング素子がオンオフ繰り返し動作のときにオン動作す
る。このとき、オン動作とオンオフ動作とを行う上下ア
ームの第１,第２スイッチング素子がオンするとき、上
記直流電源の正極側端子から負極側端子に上アーム側の
第１スイッチング素子,第１スイッチング素子に接続さ
れた電機子コイル, 下アーム側の第２スイッチング素子
に接続された電機子コイルおよび第２スイッチング素子
を介して電流が流れる。一方、上記上下アームの第１,
第２スイッチング素子の一方がオンし他方がオフすると
き、オフする上アーム側の第１スイッチング素子または
下アーム側の第２スイッチング素子に対応する帰還ダイ
オードや転流回路を介して上記両電機子コイルに回生電
流が流れる。したがって、上記両電機子コイルに直流電
流が流れて、両電機子コイルが銅損により発熱する。こ
うして、例えば圧縮機を予熱するためのモータの欠相運
転において、上下アームの第１,第２スイッチング素子
がオン動作とオンオフ繰り返し動作とを所定時間毎に交
互に行うことによって、モータの電機子コイルを発熱さ
せる。

【００１３】したがって、欠相運転中、上記上下アーム
の第１,第２スイッチング素子と第１,第２スイッチング
素子を駆動するドライブ回路の負担が偏らないように略
均等化でき、信頼性を向上できる。また、上記第１,第
２スイッチング素子に夫々対応する２つの帰還ダイオー
ドまたは２つの転流回路に回生電流が交互に流れるの
で、各帰還ダイオードまたは各転流回路の夫々負担を一
方のみに回生電流が流れる場合の略半分にできる。

【００１４】また、請求項３の空気調和機は、請求項２
の空気調和機において、上記圧縮機を予熱するための欠
相運転毎に、上記第１制御信号により動作する上記上ア
ーム側の第１スイッチング素子を順次切り換えさせる第
１切換指令信号を上記第１スイッチング素子制御手段に
出力すると共に、上記第２制御信号により動作する上記
下アーム側の第２スイッチング素子を順次切り換えさせ
る第２切換指令信号を上記第２スイッチング素子制御手
段に出力する切換指令手段を備えたことを特徴としてい
る。

【００１５】上記請求項３の空気調和機によれば、上記
圧縮機を予熱するための欠相運転毎に、上記切換指令手
段の第１切換指令信号に基づいて、上記第１スイッチン
グ素子制御手段は、上記第１制御信号により動作する上
記上アーム側の第１スイッチング素子を順次切り換え
る。上記切換指令手段の第２切換指令信号に基づいて、
上記第２スイッチング素子制御手段は、上記第２制御信
号により動作する上記下アーム側の第２スイッチング素
子を順次切り換える。つまり、初めの欠相運転で例えば
電機子コイルのＵ相側からのＶ相側に直流電流を流し、
その後、欠相運転毎にＵ相側からＷ相側、Ｖ相側からＷ
相側、Ｖ相側からＵ相側、Ｗ相側からＵ相側、Ｗ相側か
らＶ相側に順に切り換えて、再びＵ相側からＶ相側に直
流電流を流し、これを順次繰り返すのである。

【００１６】したがって、欠相運転毎に動作する上記上
下アームの第１,第２スイッチング素子が順次切り換わ
るので、上下アームの第１,第２スイッチング素子と第
１,第２スイッチング素子を駆動するドライブ回路の負
担を略均等化でき、特定のスイッチング素子や回路に負
担が偏らないので、さらに高い信頼性を得ることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の空気調和機を図
示の実施の形態により詳細に説明する。

【００１８】図１はこの発明の一つの実施の形態の空気
調和機の要部の構成を示しており、１は電機子コイル１
a,１b,１cがＹ結線され、複数の永久磁石を有する回転
子１０を回転磁界により回転させる固定子、２はスイッ
チング信号を出力するマイコン、３は上記マイコン２か
らのスイッチング信号を受けて、制御信号を出力するベ
ース駆動部である。上記ベース駆動部３からの制御信号
をインバータ２０に夫々入力している。なお、上記固定
子１と回転子１０でブラシレスＤＣモータ１１を構成し
ている。

【００１９】また、上記インバータ２０は、直流電源４
の正極側端子に夫々コレクタが接続された上アーム側の
３つの第１スイッチング素子としてのトランジスタ２０
a,２０b,２０cと、直流電源４の負極側端子に夫々エミ
ッタが接続された下アーム側の３つの第２スイッチング
素子としてのトランジスタ２０d,２０e,２０fとで構成
されている。上記トランジスタ２０aのエミッタとトラ
ンジスタ２０dのコレクタを互いに接続し、トランジス
タ２０bのエミッタとトランジスタ２０eのコレクタを互
いに接続し、トランジスタ２０cのエミッタとトランジ
スタ２０fのコレクタを互いに接続している。また、上
記トランジスタ２０a,２０dの互いに接続された接続点
にＵ相の電機子コイル１aを接続し、トランジスタ２０
b,２０eの互いに接続された接続点にＶ相の電機子コイ
ル１bを接続し、トランジスタ２０c,２０fの互いに接続
された接続点にＷ相の電機子コイル１cを接続してい
る。そして、上記各トランジスタ２０a〜２０fのコレク
タとエミッタとの間に帰還ダイオードＤ11〜Ｄ16を夫々
逆並列接続している。

【００２０】また、上記マイコン２は、第１スイッチン
グ素子制御手段としての第１制御部２aと、第２スイッ
チング素子制御手段としての第２制御部２bと、切換指
令手段としての切換指令部２cとを備え、第１制御部２a
は、欠相運転時、インバータ２０のＵ相の上アーム側の
トランジスタ２０aに、所定時間Ｔ毎にオン動作とオン
オフ動作(所定時間Ｔよりも短い周期でオンオフを繰り
返す)とを交互にさせる第１制御信号を出力する。ま
た、上記第２制御部２bは、欠相運転時、インバータ２
０のＶ相の下アーム側のトランジスタ２０eに、上記Ｕ
相の上アーム側のトランジスタ２０aがオン動作のとき
にオンオフ動作させる一方、トランジスタ２０aがオン
オフ動作のときにオン動作させる第２制御信号を出力す
る。さらに、上記切換指令部２cは、上記第１制御部２a
に、第１制御信号により動作するトランジスタ２０aを
順次トランジスタ２０b,２０cに切り換えさせる第１切
換指令信号を出力すると共に、上記第２制御部２bに、
第２制御信号により動作するトランジスタ２０eを順次
トランジスタ２０f,２０dに切り換えさせる第１切換指
令信号を出力する。

【００２１】また、上記ベース駆動部３は、図６に示す
ように、上アーム側トランジスタ２０a(２０b,２０c)を
駆動するドライブ回路３１と、下アーム側トランジスタ
２０d(２０e,２０f)を駆動するドライブ回路３２とを有
している。上記ドライブ回路３１,３２は、出力トラン
ジスタＱ1のエミッタと出力トランジスタＱ2のコレクタ
が互いに接続され、その接続点が出力端子のフォトカプ
ラＰＣ１と、上記フォトカプラＰＣ１の出力トランジス
タＱ1のコレクタと電源Ｖccとの間に接続された抵抗Ｒ
１と、上記フォトカプラＰＣ１の出力端子とトランジス
タ２０aのベースとの間に接続された抵抗Ｒ2と、出力ト
ランジスタＱ2のエミッタとトランジスタ２０aのエミッ
タとの間にカソードを出力トランジスタＱ2側にして直
列接続されたダイオードＤ1,Ｄ2と、上記直列接続され
たダイオードＤ1,Ｄ2の両端に並列接続されたコンデン
サＣ1とを夫々備えている。なお、上記出力トランジス
タＱ2のエミッタにグランドＧＮＤを接続している。

【００２２】上記構成の空気調和機は、図２に示すよう
に、暖房運転を停止してからデフロスト運転開始までの
間の運転待機期間を巻線通電期間として、圧縮機を予熱
するためにブラシレスＤＣモータ１１の欠相運転を行
う。このとき、図３に示すように、上記マイコン２の第
１制御部２aは、Ｕ相の上アーム側のトランジスタ２０a
をオン動作とオンオフ動作とを所定時間Ｔ毎に交互にさ
せる第１制御信号を出力する。一方、上記マイコン２の
第２制御部２bは、トランジスタ２０aがオン動作のとき
にＶ相の下アーム側のトランジスタ２０dをオンオフ動
作させ、トランジスタ２０aがオンオフ動作のときにト
ランジスタ２０dをオン動作させる第２制御信号を出力
する。

【００２３】上記マイコン２の第１制御部２aからの第
１制御信号により、上アーム側のドライバ回路３１は、
マイコン２からのスイッチング信号によりドライバ回路
３１のフォトカプラＰＣ1の発光ダイオードに電流が流
れると、出力トランジスタＱ1がオンし、出力トランジ
スタＱ2がオフする。そして、上記電源Ｖccから抵抗Ｒ
1,出力トランジスタＱ1および抵抗Ｒ2を介してＵ相の上
アーム側のトランジスタ２０aのベースに電流が流れ
て、トランジスタ２０aがオンする。一方、上記マイコ
ン２の第１制御部２aからの第１制御信号1によりドライ
バ回路３１のフォトカプラＰＣ1の発光ダイオードに電
流が流れなくなると、出力トランジスタＱ1がオフし、
出力トランジスタＱ2がオンして、トランジスタ２０aの
ベースに電流が流れなくなって、トランジスタ２０aが
オフする。また、上記マイコン２の第２制御部２bから
の第２制御信号により、下アーム側のドライバ回路３２
も、ドライバ回路３１と同様に動作して、Ｖ相の下アー
ム側のトランジスタ２０eをオンオフする。

【００２４】そして、上記トランジスタ２０a,２０eが
同時にオンすると、直流電源４の正極側端子から負極側
端子にトランジスタ２０a,電機子コイル１a,１bおよび
トランジスタ２０eを介して電流が流れる。一方、上記
トランジスタ２０a,２０eの一方がオンし他方がオフす
るとき、オフするトランジスタ２０a,２０eに対応する
帰還ダイオードＤ14,Ｄ12を介して電機子コイル１a,１b
に回生電流が流れる。こうして、上記電機子コイル１a,
１bに直流電流が流れる。

【００２５】こうして、上記圧縮機のブラシレスＤＣモ
ータ１１の電機子コイル１a,１bに直流電流を流して、
圧縮機とその圧縮機内の冷媒を予熱する。この圧縮機を
予熱する欠相運転の後、デフロスト運転を開始すると、
圧縮機と圧縮機内の冷媒が予熱されているので、デフロ
ストのための熱源を速やかに立ち上げることができ、デ
フロスト時間を短縮する。

【００２６】上記ブラシレスＤＣモータ１１の欠相運転
において、Ｕ相の上アーム側のトランジスタ２０aとＶ
相の下アーム側のトランジスタ２０eはどちらも連続し
てオンせず、所定時間Ｔ毎にオン動作とオンオフ動作を
交互に行うので、トランジスタ２０aとトランジスタ２
０eおよびドライブ回路３１,３２の負担を均等化して、
信頼性を向上することができる。また、上記Ｕ相の下ア
ーム側の帰還ダイオードＤ14とＶ相の上アーム側の帰還
ダイオードＤ12に回生電流を交互に流して略均等化する
ことによって、Ｕ相の上アーム側のトランジスタ２０a
のみをオンオフ動作させる上アームチョッピング方式に
比べ、帰還ダイオードの負担を半減することができる。

【００２７】また、図２に示すように、デフロスト運転
終了から次の暖房運転開始までの間の運転待機中に欠相
運転を行う場合、上記マイコン２の切換指令部２cは、
第１制御部２aにＵ相の上アーム側のトランジスタ２０a
からＶ相の上アーム側のトランジスタ２０bに切り換え
させる第１切換指令信号を出力する一方、第２制御部２
bにＶ相の下アーム側のトランジスタ２０eからＷ相下ア
ーム側のトランジスタ２０fに切り換えさせる第２切換
指令信号を出力する。そして、上記Ｖ相の上アーム側の
トランジスタ２０bとＷ相下アーム側のトランジスタ２
０fがオン動作とオンオフ動作とを所定時間Ｔ毎に交互
に行って、電機子コイル１b,１cに直流電流を流して、
圧縮機を予熱する。したがって、上記圧縮機のブラシレ
スＤＣモータ１１を欠相運転することによって、次に暖
房運転時の室内機からの吹出温度を速やかに立ち上げ
る。このように、欠相運転毎に、上記マイコン２の切換
指令部２cにより、上アーム側のトランジスタ２０a,２
０b,２０cを順次切り換えると共に、下アーム側のトラ
ンジスタ２０d,２０e,２０fを順次切り換えることによ
って、各トランジスタ２０a〜２０fと各ドライブ回路３
１,３２の負担を略均等化でき、高い信頼性を得ること
ができる。

【００２８】上記実施の形態では、圧縮機を駆動するブ
ラシレスＤＣモータ１１を予熱運転したが、圧縮機を駆
動するモータはこれに限らず、他の形式のモータでもよ
い。また、上記モータの電機子コイルは、３相Ｙ結線さ
れた電機子コイルに限らないのは勿論である。

【００２９】また、上記実施の形態では、ブラシレスＤ
Ｃモータ１１の電機子コイル１a,１b,１cに流れる回生
電流を帰還ダイオードＤ11〜Ｄ16により処理したが、帰
還ダイオードに限らず、転流回路等により回生電流を処
理してもよい。

【００３０】また、上記実施の形態では、暖房運転停止
からデフロスト運転開始までの間の運転待機時と、デフ
ロスト運転終了から暖房運転開始までの間の運転待機時
に、圧縮機のモータを欠相運転して圧縮機を予熱した
が、これに限らず、圧縮機を予熱する必要がある場合に
この発明を適用してよい。

【００３１】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の空気調和機は、圧縮機を駆動するモータと、上記モ
ータの電機子コイルと直流電源の正極側端子との間に接
続された上アーム側の第１スイッチング素子と、上記電
機子コイルと上記直流電源の負極側端子との間に接続さ
れた下アーム側の第２スイッチング素子とを備えた空気
調和機において、第１スイッチング素子制御手段からの
第１制御信号に基づいて、上アーム側の第１スイッチン
グ素子は、オン動作とオンオフ繰り返し動作とを所定時
間毎に交互に行うと共に、第２スイッチング素子制御手
段からの第２制御信号に基づいて、下アーム側の第２ス
イッチング素子は、上アーム側の第１スイッチング素子
がオン動作のときにオンオフ繰り返し動作を行う一方、
上アーム側の第１スイッチング素子がオンオフ繰り返し
動作のときにオン動作を行うものである。

【００３２】したがって、請求項１の発明の空気調和機
によれば、例えば圧縮機を予熱するためのモータの欠相
運転において、上記上下アームの第１,第２スイッチン
グ素子がオンするとき、直流電源の正極側端子から負極
側端子に上アーム側の第１スイッチング素子,電機子コ
イルおよび下アーム側の第２スイッチング素子を介して
電流が流れる一方、上下アームの第１,第２スイッチン
グ素子の一方がオンし他方がオフするとき、オフする上
アーム側の第１スイッチング素子または下アーム側の第
２スイッチング素子に対応する帰還ダイオードや転流回
路を介して回生電流が流れる。したがって、上記電機子
コイルに直流電流が流れて、電機子コイルが銅損により
発熱するので、圧縮機と圧縮機内の冷媒を予熱する。こ
のように、欠相運転中、上記上下アームの第１,第２ス
イッチング素子と第１,第２スイッチング素子を駆動す
るドライブ回路の負担を略均等化でき、信頼性を向上す
ることができる。

【００３３】また、請求項２の発明の空気調和機は、圧
縮機を駆動するモータと、上記モータの３相Ｙ結線され
た電機子コイルの各相の端子と直流電源の正極側端子と
の間に夫々接続された３つの上アーム側の第１スイッチ
ング素子と、上記電機子コイルの各相の端子と上記直流
電源の負極側端子との間に夫々接続された３つの下アー
ム側の第２スイッチング素子とを備えた空気調和機にお
いて、第１スイッチング素子制御手段からの第１制御信
号に基づいて、上記上アーム側の第１スイッチング素子
のうちのいずれか一つは、所定時間毎に交互にオンとオ
ンオフを繰り返すと共に、第２スイッチング素子制御手
段からの第２制御信号に基づいて、上記第１制御信号に
より動作している上記上アーム側の第１スイッチング素
子の相と異なる相の上記下アーム側の第２スイッチング
素子のうちのいずれか一つは、上アーム側の第１スイッ
チング素子がオン動作のときにオンオフ繰り返し動作を
行う一方、上アーム側の第１スイッチング素子がオンオ
フ繰り返し動作のときにオン動作を行うものである。

【００３４】したがって、請求項２の発明の空気調和機
によれば、例えば圧縮機を予熱するためのモータの欠相
運転において、上記上下アームの第１,第２スイッチン
グ素子がオンするとき、上記直流電源の正極側端子から
負極側端子に上アーム側の第１スイッチング素子,第１
スイッチング素子に接続された電機子コイル, 下アーム
側の第２スイッチング素子に接続された電機子コイルお
よび第２スイッチング素子を介して電流が流れる一方、
上下アームの第１,第２スイッチング素子の一方がオン
し他方がオフするとき、オフする上アーム側の第１スイ
ッチング素子または下アーム側の第２スイッチング素子
に対応する帰還ダイオードや転流回路を介して回生電流
が流れる。したがって、上記両電機子コイルに直流電流
が流れて、両電機子コイルが銅損により発熱するので、
圧縮機と圧縮機内の冷媒を予熱する。このように、欠相
運転中、上記上下アームの第１,第２スイッチング素子
と第１,第２スイッチング素子を駆動するドライブ回路
の負担を略均等化でき、信頼性を向上することができ
る。また、上記上下アームの第１,第２スイッチング素
子に夫々対応する２つの帰還ダイオードまたは２つの転
流回路に回生電流が交互に流れるので、帰還ダイオード
または転流回路の夫々の負担を一方のみに回生電流が流
れる場合の略半分にすることができる。

【００３５】また、請求項３の発明の空気調和機は、請
求項２の空気調和機において、上記圧縮機を予熱するた
めの欠相運転毎に、切換指令手段の第１切換指令信号に
基づいて、上記上アーム側の第１スイッチング素子は、
上記第１制御信号により動作する上記第１スイッチング
素子を順次切り換えると共に、切換指令手段の第２切換
指令信号に基づいて、上記下アーム側の第２スイッチン
グ素子は、上記第２制御信号により動作する上記第２ス
イッチング素子を順次切り換えるものである。

【００３６】したがって、請求項３の発明の空気調和機
によれば、欠相運転毎に動作する上下アームの第１,第
２スイッチング素子が順次切り換わるので、第１,第２
スイッチング素子とその第１,第２スイッチング素子を
駆動するドライブ回路の負担を略均等化して、特定のス
イッチング素子や回路に負担が偏らないようにして、さ
らに高い信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の一実施形態の空気調和機の
要部構成図である。

【図２】 図２は上記空気調和機の暖房運転,運転待機
およびデフロスト運転のタイムチャートである。

【図３】 図３はこの発明の一実施形態の空気調和機の
欠相運転時の各部の信号を示す図である。

【図４】 図４は従来の空気調和機の要部構成図であ
る。

【図５】 図５は上記空気調和機の欠相運転時の各部の
信号を示す図である。

【図６】 図６は上記空気調和機のインバータとベース
駆動部の要部回路図である。

【符号の説明】

１…固定子、１a,１b,１c…電機子コイル、 ２…マイコン、２a…第１制御部、 ２b…第２制御部、２c…切換指令部、 ３…ベース駆動部、４…直流電源、 １０…回転子、１１…ブラシレスＤＣモータ、 ２０…インバータ、２０a〜２０f…トランジスタ、 Ｄ11〜Ｄ16…帰還ダイオード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 351 F25B 1/00 361 F25B 1/00 341

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機を駆動するモータ(１１)と、上記
   モータ(１１)の電機子コイル(１a,１b,１c)と直流電源
   (４)の正極側端子との間に接続された上アーム側の第１
   スイッチング素子(２０a,２０b,２０c)と、上記電機子
   コイル(１a,１b,１c)と上記直流電源(４)の負極側端子
   との間に接続された下アーム側の第２スイッチング素子
   (２０d,２０e,２０f)とを備えた空気調和機において、 上記上アーム側の第１スイッチング素子(２０a,２０b,
   ２０c)に、オン動作とオンオフ繰り返し動作とを所定時
   間毎に交互にさせる第１制御信号を出力する第１スイッ
   チング素子制御手段(２a)と、 上記下アーム側の第２スイッチング素子(２０d,２０e,
   ２０f)に、上記第１制御信号がオン動作を表わすときに
   オンオフ繰り返し動作させる一方、上記第１制御信号が
   オンオフ繰り返し動作を表わすときにオン動作させる第
   ２制御信号を出力する第２スイッチング素子制御手段
   (２b)とを備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機を駆動するモータ(１１)と、上記
   モータ(１１)の３相Ｙ結線された電機子コイル(１a,１
   b,１c)の各相の端子と直流電源(４)の正極側端子との間
   に夫々接続された３つの上アーム側の第１スイッチング
   素子(２０a,２０b,２０c)と、上記電機子コイル(１a,１
   b,１c)の各相の端子と上記直流電源(４)の負極側端子と
   の間に夫々接続された３つの下アーム側の第２スイッチ
   ング素子(２０d,２０e,２０f)とを備えた空気調和機に
   おいて、 上記上アーム側の第１スイッチング素子(２０a,２０b,
   ２０c)のうちのいずれか一つに、オン動作とオンオフ繰
   り返し動作とを所定時間毎に交互にさせる第１制御信号
   を出力する第１スイッチング素子制御手段(２a)と、 上記第１制御信号により動作している上記上アーム側の
   第１スイッチング素子(２０a,２０b,２０c)の相と異な
   る相の上記下アーム側の第２スイッチング素子(２０d,
   ２０e,２０f)のうちのいずれか一つに、上記第１制御信
   号がオン動作を表わすときにオンオフ繰り返し動作させ
   る一方、上記第１制御信号がオンオフ繰り返し動作を表
   わすときにオン動作させる第２制御信号を出力する第２
   スイッチング素子制御手段(２b)とを備えたことを特徴
   とする空気調和機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の空気調和機において、
   上記圧縮機を予熱するための欠相運転毎に、上記第１制
   御信号により動作する上記上アーム側の第１スイッチン
   グ素子(２０a,２０b,２０c)を順次切り換えさせる第１
   切換指令信号を上記第１スイッチング素子制御手段(２
   a)に出力すると共に、上記第２制御信号により動作する
   上記下アーム側の第２スイッチング素子(２０d,２０e,
   ２０f)を順次切り換えさせる第２切換指令信号を上記第
   ２スイッチング素子制御手段(２b)に出力する切換指令
   手段(２c)を備えたことを特徴とする空気調和機。