JP3867677B2

JP3867677B2 - 冷却装置の制御回路及び冷却装置の制御方法

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Publication number: JP3867677B2
Application number: JP2003075381A
Authority: JP
Inventors: 雅文橋本; 卓嗣児山; 昭太郎乾
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP2004286238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ制御の冷却装置の制御回路及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の冷却装置の構成を示す回路図である。この冷却装置においては、モータ９２が三相交流電源９１にリレースイッチ９６ｂ，９６ｃを介して接続される。モータ９２は冷媒を圧縮するための圧縮機（図示せず）を駆動する。リレースイッチ９６ｂ，９６ｃの開閉はリレーコイル９６ａによって制御される。リレーコイル９６ａは、交流電源９４に高圧圧力スイッチ９５を介して接続されている。リレーコイル９６ａ及びリレースイッチ９６ｂ，９６ｃはリレー９６を構成する。リレー９６と高圧圧力スイッチ９５とは接続線対９３によって接続される。
【０００３】
高圧圧力スイッチ９５は、通常動作時はオンし、上記圧縮機における冷媒が異常な高圧となる異常高圧時にオフする。よって異常高圧時にはリレーコイル９６ａへの電源供給が遮断され、リレースイッチ９６ｂ，９６ｃがオフする。従って三相交流電源９１からモータ９２への電源供給も遮断され、上記圧縮機を停止させる。
【０００４】
このような高圧圧力スイッチを備えた冷却装置の例としては、特許文献１の技術が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１１２９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インバータ制御の冷却装置においては、複数の圧縮機、例えば二つの圧縮機が採用される場合がある。一方の圧縮機は定電圧に基づいて回転するモータで駆動される。他方の圧縮機は、インバータで周波数変換を受けた電流が供給されるモータで駆動される。ここでは便宜上、前者の圧縮機を定常圧縮機、後者の圧縮機を可変圧縮機と称する。
【０００７】
定常圧縮機と可変圧縮機の両方を備えた冷却装置では、定常圧縮機及び可変圧縮機のいずれの一方でも異常高圧が発生した場合に、定常圧縮機及び可変圧縮機の両方を停止させることが望ましい。
【０００８】
図４はかかる場合に対応するために考え得る構成を例示する回路図である。図３に示されたリレーコイル９６ａ及び高圧圧力スイッチ９５に対し、直列にリレーコイル９８ａ及び高圧圧力スイッチ９７を追加した構成が示されている。高圧圧力スイッチ９７は通常動作時はオンし、可変圧縮機の異常高圧を検出してオフする。またリレーコイル９８ａはリレースイッチ９８ｂ，９８ｃと共にリレー９８を構成し、リレースイッチ９８ｂ，９８ｃの開閉を制御する。リレースイッチ９８ｂ，９８ｃは図示されないインバータへの電源供給の有無を決定する。リレー９８と高圧圧力スイッチ９７とは接続線対９９によって接続される。
【０００９】
かかる構成を採用したとすれば、二つの問題点が考えられる。第１には接続線対９９を介してインバータ側の電源ノイズが定常圧縮機に伝わり、悪影響を及ぼす点である。これに対処するためにはノイズフィルターを設けるなど、更に余分な部品が必要となることも考えられる。
【００１０】
第２には、リレー９６のみならず、リレー９８も大きなリレーが必要となる点である。モータ９２には大電流が供給されるので、リレースイッチ９６ｂ，９６ｃは大きな接点が採用される。そしてこの大きな接点を駆動するためにリレーコイル９６ａは大きな電流を流す必要がある。よってリレー９６には大きなリレーが必要であり、かつ交流電源９４は商用電源程度の大きな電源が採用される。従って、これに接続されるリレー９８も大きなリレーが必要となるのである。しかしながらインバータへの電源供給の有無を決定するリレースイッチ９８ｂ，９８ｃスイッチとして、大きな接点は必要ではない場合がある。つまりこのような大きなリレーを二つも採用することは不必要にコストアップを招来することになりかねない。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響が少なく、小型で低コストな冷却装置の制御回路及びそれを実現するための冷却装置の制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の態様は冷却装置の制御回路であって、第１の冷媒の圧縮に用いられる第１のモータへの電源供給の有無を決定する第１の電源スイッチ（９６）と、第２の冷媒の圧縮に用いられる第２のモータへの電源供給の有無を決定する第２の電源スイッチ（８７）と、前記第１の電源スイッチの開閉を制御する第１の電源制御回路（８）と、前記第２の電源スイッチの開閉を制御する第２の電源制御回路（９）とを備える。前記第１の電源制御回路は、前記第１の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第１のスイッチ（１４ａ）と、前記第２の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第２のスイッチ（１４ｂ）と、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの双方が導通の場合においてのみ発光可能な第１の発光素子（２４）とを有し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通の場合に前記第１の電源スイッチを非導通とする。前記第２の電源制御回路は、前記発光素子の光を受けて電気信号に変換する第１の受光素子（３４）と、前記第１の受光素子が出力する前記電気信号を積分する積分回路（５０）とを有し、前記積分回路の出力が基準電位より低い場合に前記第２の電源スイッチを非導通とする。
【００１３】
この発明の第２の態様は第１の態様にかかる冷却装置の制御回路であって、前記第１の電源スイッチはリレーコイル及びリレースイッチを含むリレーを備え、前記第１の電源スイッチに備えられる前記リレーコイルは前記第１のスイッチ及び第２のスイッチを介して電源（６）に接続される。
【００１４】
この発明の第３の態様は第２の態様にかかる冷却装置の制御回路であって、前記電源は交流電源であり、前記発光素子は第１の発光ダイオードを備え、前記第１の発光ダイオードは前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを介して交流電源に接続される。
【００１５】
この発明の第４の態様は第３の態様にかかる冷却装置の制御回路であって、前記第２の電源制御回路は、前記第１の発光ダイオードと同じ向きに直列に接続される第２の発光ダイオード（２２）と、前記第２の発光ダイオードの光が所定周期に則って明滅するか否かに基づいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通であることを検出する圧力異常検知回路（３７，３１，３９）とを更に有する。
【００１６】
この発明の第５の態様は第４の態様にかかる冷却装置の制御回路であって、前記第２の電源制御回路は、前記積分回路の前記出力が前記基準電位より低い場合には第１の電位を出力し、前記基準電位以上の場合には絶縁状態となる出力端を備えた比較器（６４）と、前記第２の電源スイッチを導通させる場合にのみ前記第１の電位とは異なる第２の電位が与えられる一端と、前記比較器の前記出力端と接続される他端とを備える抵抗素子（７０）と、前記比較器の前記出力端の電位が前記第１の電位である場合及び前記第２の電位である場合に、前記第２の電源スイッチをそれぞれ非導通／導通とする出力段（７２，７４，７６，８０）とを更に有する。
【００１７】
この発明の第６の態様は第５の態様にかかる冷却装置の制御回路であって、前記第２のモータへの電源供給が十分である場合にのみ、前記抵抗素子の前記一端に対して前記第２の電位が印加可能である。
【００１８】
この発明の第７の態様は、第１の冷媒の圧縮に用いられる第１のモータへの電源供給の有無を決定する第１の電源スイッチ（９６）と、第２の冷媒の圧縮に用いられる第２のモータへの電源供給の有無を決定する第２の電源スイッチ（８７）と、前記第１の電源スイッチの開閉を制御する第１の電源制御回路（８）と、前記第２の電源スイッチの開閉を制御する第２の電源制御回路（９）とを備える冷却装置の制御方法である。前記第１の電源制御回路は、前記第１の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第１のスイッチ（１４ａ）と、前記第２の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第２のスイッチ（１４ｂ）と、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの双方が導通の場合においてのみ発光可能な第１の発光素子（２４）とを有する。前記第２の電源制御回路は、前記発光素子の光を受けて電気信号に変換する第１の受光素子（３４）と、前記第１の受光素子が出力する前記電気信号を積分する積分回路（５０）とを有する。そして当該制御方法は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通の場合に前記第１の電源スイッチを非導通とする。前記積分回路の出力が基準電位より低い場合に前記第２の電源スイッチを非導通とする。
【００１９】
この発明の第８の態様は第７の態様にかかる冷却装置の制御方法であって、前記冷却装置において、前記第１の電源スイッチはリレーコイル及びリレースイッチを含むリレーを備える。前記第１の電源スイッチに備えられる前記リレーコイルは前記第１のスイッチ及び第２のスイッチを介して交流電源（６）に接続される。また当該冷却装置は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを介して前記交流電源に接続される発光ダイオード（２２）を更に備える。そして当該制御方法は、前記発光ダイオードの光が所定周期に則って明滅するか否かに基づいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通であることを検出する。
【００２０】
例えば前記第２のモータへの電源供給はインバータによって行われ、前記第２の電源スイッチによって前記インバータに対する電源供給の有無を決定する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態である冷却装置の制御回路１を主に示す回路図である。冷却装置としては例えば空気調和器、特にインバータ制御を採用した空気調和機（以下「インバータエアコン」）を採用することができる。
【００２２】
制御回路１は大きく分けて二つの回路基板、すなわち冷媒制御基板２とインバータ制御基板４とから構成されている。冷媒制御基板２は、コネクタ１６を介してリレー９６に接続されており、リレー９６の開閉を制御する。具体的にはリレー９６が備えるリレーコイル９６ａがコネクタ１６の一対の端子の間に接続される。リレー９６が備えるリレースイッチ９６ｂ，９６ｃは、例えば図３に示されるように、モータ９２への電源供給の有無を決定する電源スイッチとして機能する。モータ９２には図３に示されるようにインバータを介することなく三相交流電源９１が接続されており、定速で運転される。つまりモータ９２は定常圧縮機（図示省略）を駆動する定速モータである。
【００２３】
インバータ制御基板４は、コネクタ７８を介してリレー８７に接続されており、リレー８７の開閉を制御する。具体的にはリレー８７が備えるリレーコイル８７ａがコネクタ７８の一対の端子の間に接続される。リレー８７が備えるリレースイッチ８７ｂ，８７ｃは、例えばインバータへの電源供給の有無を決定する電源スイッチとして機能する。当該インバータは可変圧縮機（図示省略）を駆動する可変速モータへの電源を供給する。従ってリレースイッチ８７ｂ，８７ｃは可変速モータへの電源供給の有無を決定するといえる。
【００２４】
冷媒制御基板２には交流電源６が接続される。交流電源６は、１００Ｖ程度以上（例えば２００Ｖ）のいわゆる強電の交流を供給する。冷媒制御基板２は、スイッチ１４ａ，１４ｂ、発光ダイオード２２，２４の直列接続を有しており、これらが交流電源６の間で直列に接続される。つまり発光ダイオード２２，２４はスイッチ１４ａ，１４ｂを介して交流電源６に接続される。
【００２５】
スイッチ１４ａは、定常圧縮機の冷媒に圧力異常、例えば所定の値を超える高圧が発生した場合にオフし、圧力が正常な場合にはオンする。スイッチ１４ｂは、可変圧縮機の冷媒に圧力異常、例えば所定の値を超える高圧が発生した場合にオフし、圧力が正常な場合にはオンする。発光ダイオード２２，２４は同じ向きで直列に接続されており、いずれも交流電源６が出力する電圧の半波においてのみ発光する。
【００２６】
発光ダイオード２２，２４にはこれらを保護するためのダイオード１８、抵抗素子２０が直列に接続される。ダイオード１８の向きは、発光ダイオード２２，２４の向きと同方向である。発光ダイオード２２，２４また発光ダイオード２２にはこれを保護するための抵抗素子２６及びノイズを除去するためのバイパスコンデンサ２８が並列に接続されている。また発光ダイオード２４にはこれを保護するための抵抗素子３０及びノイズを除去するためのバイパスコンデンサ３２が並列に接続されている。
【００２７】
コネクタ１６はスイッチ１４ａ，１４ｂを介して電源６に接続される。よってスイッチ１４ａ，１４ｂの両方が導通している場合には、交流電源６からリレーコイル９６ａに交流電圧が印加され、リレースイッチ９６ｂ、９６ｃが導通する。これにより、定常圧縮機は運転し続ける。しかしスイッチ１４ａ，１４ｂの少なくともいずれか一方が非導通となった場合には、交流電源６からリレーコイル９６ａには交流電圧が印加されず、リレースイッチ９６ｂ、９６ｃが非導通となって定常圧縮機は停止する。つまり、定常圧縮機の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、可変圧縮機の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、定常圧縮機は停止する。
【００２８】
冷媒制御基板２は発光ダイオード２２，２４とそれぞれ結合してフォトカプラ３３，３５を構成する受光素子３７、ＮＰＮ型のフォトトランジスタ３４を備えている。受光素子３７はフォトトランジスタで実現することができる。
【００２９】
受光素子３７は発光ダイオード２２の発光を電気信号に変換する。受光素子３７の出力はアンプ３１によって増幅され、冷媒制御用マイコン３９に与えられる。冷媒制御用マイコン３９は発光ダイオード２２の発光に基づいてスイッチ１４ａ，１４ｂの導通／非導通を検知する。すなわち受光素子３７、アンプ３１、冷媒制御用マイコン３９は発光ダイオード２２の発光に基づいて圧力異常を検知する圧力異常検知回路として把握することができる。なお圧力異常の検知の詳細については後述する。
【００３０】
フォトトランジスタ３４の出力対、すなわちコレクタ及びエミッタは、それぞれコネクタ３８の端子３８ａ，３８ｂに接続されている。なおノイズ除去のため、端子３８ａ，３８ｂにはコンデンサ３６の一対の端がそれぞれに接続されている。
【００３１】
フォトカプラ３３，３５の出力を扱うアンプ３１、冷媒制御用マイコン３９、コンデンサ３６，コネクタ３８には、数Ｖ〜数十Ｖのいわゆる弱電が供給される。またインバータ制御基板４にも後述するように弱電が供給され、強電は供給されない。よって冷媒制御基板２が備えるアンプ３１、冷媒制御用マイコン３９、コンデンサ３６，コネクタ３８と、インバータ制御基板４とを含めて、弱電制御回路９として把握することができる。
【００３２】
弱電制御回路９に対して、冷媒制御基板２において交流電源６と電気的に接続される部分を強電制御回路８として把握することができる。このようにフォトカプラ３３，３５は強電制御回路８と弱電制御回路９を相互に絶縁しつつ、スイッチ１４ａ，１４ｂのオン／オフの状態を表す信号を弱電制御回路９へと伝達する。
【００３３】
インバータ制御基板４はコネクタ４０を備えており、これが冷媒制御基板２のコネクタ３８と接続されて、スイッチ１４ａ，１４ｂのオン／オフの状態を表す信号が伝達される。コネクタ３８の端子３８ａ，３８ｂは、それぞれコネクタ４０の端子４０ａ，４０ｂと互いに接続される。
【００３４】
従って強電制御回路８と弱電制御回路９との間でのノイズの伝搬を低減させることができ、ノイズフィルターを設ける必要がない。またリレー９６，８７の定格は互いに同程度にする必要がなく、不要に大きな定格の部品を二つ用いる必要がない。従って、製造コストを低減することができる。
【００３５】
図２は本実施の形態の動作を説明するタイミングチャートであり、主として可変圧縮機の停止を説明する。時刻ｔ＝Ｔ１において定常圧縮機の冷媒の圧力が異常な高圧となった場合を想定する。グラフ（ａ）はスイッチ１４ｂに流れる電流を示す。時刻Ｔ１以前では交流電源６によってスイッチ１４ａを介してスイッチ１４ｂに交流電流が流れていた。しかし時刻Ｔ１にスイッチ１４ａが非導通となったことにより、時刻Ｔ１以降にはスイッチ１４ｂには電流が流れなくなる。
【００３６】
グラフ（ｂ）は発光ダイオード２２，２４の発光の様子を示す。図中「ON」は発光している状態を示し、「OFF」は消光している状態を示す。時刻Ｔ１以前ではスイッチ１４ｂに交流電流が流れていたため、その半周期毎に発光ダイオード２２，２４が明滅していた。しかし時刻Ｔ１にスイッチ１４ａが非導通となったことにより、時刻Ｔ１以降では発光ダイオード２２，２４は消光したままとなる。
【００３７】
冷媒制御用マイコン３９は、時刻Ｔ１から上述の交流電流の半周期ｔ１が経過しても発光ダイオード２２が発光しないことを、受光素子３７及びアンプ３１の動作によって検知することができる。半周期ｔ１は、上述の交流電流の周波数が例えば５０Ｈｚの場合には、２０ｍｓとなる。このように、時刻Ｔ１において定常圧縮機の冷媒の圧力が異常な高圧となった場合、冷媒制御用マイコン３９は時刻（Ｔ１＋ｔ１）において、この異常な高圧が発生したことを検知する。グラフ（ｃ）はアンプ３１の出力を例示しており、発光ダイオード２２が消光したままであることを検知した結果、当該出力は「Ｌ」から「Ｈ」へと遷移している。
【００３８】
スイッチ１４ａ，１４ｂは直列に接続されているので、可変圧縮機の冷媒の圧力が異常な高圧となった場合にも、冷媒制御用マイコン３９は時刻（Ｔ１＋ｔ１）において、この異常な高圧が発生したことを検知する。
【００３９】
図１に戻って説明する。インバータ制御基板４は電源４４、抵抗４２，４６を備えている。端子４０ａには抵抗４２を介して電源４４が接続されている。これにより、端子４０ａ、３８ａを介してフォトトランジスタ３４のコレクタには例えば１５Ｖが印加される。
【００４０】
フォトトランジスタ３４のエミッタは、端子３８ｂ、４０ｂを介して抵抗４６の一端に接続される。抵抗４６の他端は接地されており、フォトトランジスタ３４に流れる電流に基づいて、抵抗４６の両端において電圧Ｖ０が発生する。
【００４１】
インバータ制御基板４は積分回路５０、比較回路６０を備えている。電圧Ｖ０が積分回路５０に入力し、積分回路５０の出力たる電圧Ｖ１が比較回路６０に入力する。積分回路５０は、例えば抵抗４８とコンデンサ５２で構成される１次のローパスフィルターで実現することができる。積分回路５０は電圧Ｖ０を平滑化させる平滑回路として機能するとともに、後述する理由により電圧Ｖ０の変化を遅延させる遅延回路としても機能する。
【００４２】
なお、電圧Ｖ１は抵抗４８とコンデンサ５２との接続点と、抵抗４６の他端（ここでは接地されている）との間の電圧である。インバータ制御基板４は例えば５Ｖの電位を供給する電源５６と、これにカソードが接続されるダイオード５４を備えており、ダイオード５４のアノードは上記接続点に接続されている。よって電圧Ｖ１はその最大値が、例えばほぼ５Ｖにクリッピングされる。
【００４３】
比較回路６０は、例えば抵抗５８，６２、オペアンプ６４により実現できる。抵抗５８，６２は電源５６と接地電位との間の電圧を分圧して基準電位Ｖｒを生成する。基準電位Ｖｒはオペアンプ６４の正相入力端子に入力される。また電圧Ｖ１はオペアンプ６４の逆相入力端子に入力される。電源５６と接地電位との間の電圧はオペアンプ６４の動作電源として採用され、電源５６と接地との間にはノイズ除去等のためにコンデンサ６６を設けることが望ましい。
【００４４】
オペアンプ６４の出力端は、例えばオープンコレクタ型で構成されている。そして、逆相入力端子に入力された電位が正相入力端子に入力された電位以上であればいわゆるハイインピーダンス状態（絶縁状態）となる。一方、正相入力端子に入力された電位よりも逆相入力端子に入力された電位の方が低ければ、電源として採用される二つの電位の内の低い方、ここでは接地電位が出力端に与えられる。オペアンプ６４の出力端は、比較回路６０の出力端として機能する。
【００４５】
インバータ制御基板４はインバータ制御用マイコン６８及び抵抗７０を備えている。抵抗７０の一端はインバータ制御用マイコン６８に接続され、他端は比較回路６０の出力端に接続されている。またインバータ制御基板４は抵抗７２，７６及びＮＰＮ型のトランジスタ７４を備えており、これらは出力段回路を構成する。具体的にはトランジスタ７４のベース・エミッタ間に抵抗７６が接続され、トランジスタ７４のベースと比較回路６０の出力端との間に抵抗７２が接続されている。
【００４６】
トランジスタ７４のコレクタはコネクタ７８及びリレーコイル８７ａを介して電源８０に接続されている。電源８０は例えば１５Ｖを供給する。リレー８７は、インバータへの電源の有無の決定を行うのであるから、小型のものを採用することが可能である。従ってトランジスタ７４がオンしてリレーコイル８７ａに電流を流すことによってリレースイッチ８７ｂ，８７ｃを導通させることができ、インバータに対して電源が供給される。一方、トランジスタ７４がオフすればリレーコイル８７ａに電流が流れずリレースイッチ８７ｂ，８７ｃが非導通となり、インバータに対して電源が供給されなくなる。
【００４７】
インバータ制御用マイコン６８は図示されないインバータのスイッチング信号Ｊを出力する一方、当該インバータに対する電源供給が十分であるか否かを示す信号Ｄが入力する。当該信号Ｄはインバータに供給される電位を示す情報であってもよく、その場合にはインバータ制御用マイコン６８が、当該インバータに供給される電位が十分であるか否かを判断する。
【００４８】
インバータに対する電源供給が十分である場合にのみ、インバータ制御用マイコン６８はインバータを動作させることが可能である。換言すれば、インバータに対する電源供給が不十分である場合には、インバータ制御用マイコン６８はインバータを停止させ、その後再起動させる。かかる制御を、ここでは不足電圧制御と仮称する。信号Ｄに基づいて判断して、インバータに対する電源供給が不十分である場合には不足電圧制御を行うべく、抵抗７０の一端に低電位（例えば接地電位）を与え、その後に改めて高電位（例えば５Ｖ）を与える。
【００４９】
図２において、グラフ（ｄ）は、電圧Ｖ１の経時変化を示している。時刻Ｔ１以前ではスイッチ１４ｂに交流電流が流れていたため、その半周期毎に発光ダイオード２４が明滅していた。その結果、電圧Ｖ０も当該交流電流の周期で変化しており、電圧Ｖ１は一定値Ｖｍを採っていた。但し、既述の通り、ダイオード５４の動作により、電圧Ｖ１はクリッピングされている。基準電圧Ｖｒは一定値Ｖｍよりも低く設定される。
【００５０】
時刻Ｔ１にスイッチ１４ａが非導通となったことにより、発光ダイオード２４は消光し、抵抗４６には電流が流れなくなる。よって時刻Ｔ１以降では電圧Ｖ０が接地電位となり、電圧Ｖ１はなだらかに減少する。例えば電圧Ｖ１は時刻Ｔ１から時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２（＝Ｔ１＋ｔ２）において基準電位Ｖｒまで低下する。
【００５１】
時刻Ｔ２以前では、電圧Ｖ１が基準電位Ｖｒ以上であるので、比較回路６０の出力端はハイインピーダンス状態となり、その電位は抵抗７０，７２，７６及びインバータ制御用マイコン６８が出力する電位に依存する。抵抗７０，７２，７６の値を適当に設定することにより、時刻Ｔ２以前ではインバータ制御用マイコン６８の制御に基づいて、トランジスタ７４をオン／オフさせ、リレー８７のオン／オフを制御することができる。
【００５２】
一方、時刻Ｔ２より後には、比較回路６０の出力端は接地されるので、たとえインバータ制御用マイコン６８が抵抗７０の一端に５Ｖの電位を与えていたとしても、この５Ｖは抵抗７０によって支持され、電圧Ｖ２は接地電位となる。よってインバータ制御用マイコン６８が可変圧縮機を運転させようとしていても、トランジスタ７４は強制的にオフし、可変圧縮機の運転が停止する。
【００５３】
上記のように、スイッチ１４ａの非導通に基づいて、可変圧縮機の運転を停止することができる。同様にしてスイッチ１４ｂの非導通に基づいて、可変圧縮機の運転を停止することができる。よってインバータ制御用マイコン６８が可変圧縮機を運転するように制御している場合であるにも拘わらず、定常圧縮機の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、可変圧縮機の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、可変圧縮機は停止する。
【００５４】
なお、コネクタ３８，４０の間の接続が不良となった場合にも、電圧Ｖ０は接地電位となるので、不足電圧制御によって可変圧縮機は停止する。
【００５５】
グラフ（ｅ）はインバータ制御用マイコン６８が抵抗７０の一端に与える電位を示す。時刻Ｔ２において電圧Ｖ２が低下し、トランジスタ７４がオフしてインバータには電源が供給されなくなる。よって信号Ｄに基づいてインバータ制御用マイコン６８は不足電圧制御を開始し、時刻Ｔ３（＝Ｔ２＋ｔ３）において抵抗７０の一端に与える電位を接地電位にする。ここで時間ｔ３は例えば５ｍｓ程度である。
【００５６】
上述のように、定常圧縮機の冷媒及び可変圧縮機の冷媒の少なくともいずれか一方の圧力が異常な高圧となった場合、冷媒制御用マイコン３９がこれを検出するまでには時間ｔ１が必要である。しかし時間ｔ３の方が、時間ｔ１よりも短いので、もしも積分回路５０による遅延処理がなければ、不足電圧制御が行われることによって、圧力異常の検出が不確実となる可能性がある。
【００５７】
しかし積分回路５０を採用することによって、時刻Ｔ１における電圧Ｖ０の変化を、電圧Ｖ１が時刻Ｔ２において基準電位Ｖｒよりも低くなる変化として、遅延させている。よって積分回路５０は遅延回路としても把握することができる。つまり時間ｔ２をマージンとして得ることができるので、不足電圧制御が行われる前に、圧力異常の検出を確実に行うことができる。
【００５８】
より具体的には、式（１）に従い、少なくとも時間ｔ１より時間（ｔ２＋ｔ３）が大きくなるようにすべきであり、好ましくは、時間ｔ１より時間（ｔ２＋ｔ３）が十分大きくなるように基準電位Ｖｒや積分回路５０の時定数を設定する。
【００５９】
【数１】

【００６０】
ここで、時間ｔ２は式（２）に基づいて求められる。
【００６１】
【数２】

【００６２】
例えば、時間ｔ１は上述のように交流電源６の周期で決まり、時間ｔ３は予め実験等により計測できる。よって、時間ｔ１より時間（ｔ２＋ｔ３）が十分大きくなるような時間ｔ２を設定する。この時間ｔ２を基に、式（２）を用いて積分回路５０の時定数や通常動作時の電圧Ｖ１の一定値Ｖｍ、及び基準電位Ｖｒを定め、それを基に抵抗４８及びコンデンサ５２の値、抵抗５８，６２の値を設計すればよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、平滑回路、遅延回路として積分回路５０を、比較回路として比較回路６０をそれぞれ一例として示したが、例えば積分回路５０をオペアンプを用いて構成するなど、その他の回路構成によって同様の機能を実現するものとしてもよい。
【００６４】
なお、この実施の形態において冷却装置の制御回路及び冷却装置の制御方法の一例として、インバータエアコンの制御回路１及びその制御方法を示したが、この発明はこれに限られるものではない。例えば、この発明の制御回路や制御方法を、冷蔵庫や冷凍庫等のその他の冷却装置に応用してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
この発明の第１の態様及び第７の態様によれば、第１の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、第２の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、第１のモータ及び第２のモータの双方の駆動を停止することができる。
【００６６】
また第１の電源制御回路と第２の電源制御回路とは電気的に絶縁されている。従って第１の電源制御回路と第２の電源制御回路との間でのノイズが伝搬を低減させることができ、ノイズフィルターを設ける必要がない。また第１の電源スイッチの定格と、第２の電源スイッチの定格とを同程度にする必要がなく、不要に大きな定格の部品を二つ用いる必要がない。従って、製造コストを低減することができる。
【００６７】
そして、第１のスイッチ及び第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通となった場合には、積分回路はなだらかに減少する電圧を出力する。従って、第１のスイッチ及び第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通となってから、積分回路の出力が基準電位より低くなる迄にマージンとしての時間を得ることができる。これにより、第２の電源スイッチの遮断に先立って、第１の冷媒及び第２の冷媒の少なくともいずれか一方の圧力が異常となったことを検出することもできる。
【００６８】
この発明の第２の態様によれば、第１の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、第２の冷媒の圧力に異常が生じた場合にも、第１のモータへの電源供給を遮断することができる。
【００６９】
この発明の第３の態様によれば、第１の発光ダイオードは交流電源の出力を半波整流して発光する。積分回路はその発光に応じた電気信号を積分する。積分回路は第１のスイッチ及び第２のスイッチがいずれも導通している場合にはほぼ一定の電圧を出力し、基準電圧をこの一定電圧よりも低く設定することにより、第２の電源スイッチによって第２のモータへの電源供給を供給することができる。
【００７０】
この発明の第４の態様及び第８の態様によれば、第２の電源スイッチの遮断に先立って、第１の冷媒及び第２の冷媒の少なくともいずれか一方の圧力が異常となったことを検出できるので、その検出を確実に行うことができる。
【００７１】
この発明の第５の態様によれば、圧力が正常な場合には比較器の出力端が絶縁状態となるので、抵抗素子の一端に与えられる電位に応じて、第２の電源スイッチは導通／非導通する。一方、圧力が異常な場合には抵抗素子の一端に第２の電位が与えられても、抵抗素子が第１の電位と第２の電位との電位差を支持する。従って比較器の出力端の電位は第１の電位となって第２の電源スイッチは非導通となる。
【００７２】
この発明の第６の態様によれば、第２のモータへの電源供給が不十分な場合には第２の電源スイッチが遮断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の冷却装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明が解決する課題を説明する回路図である。
【符号の説明】
１制御回路
８強電制御回路
９弱電制御回路
１４ａ，１４ｂスイッチ
２２，２４発光ダイオード
３４フォトトランジスタ
３７受光素子
３３，３５フォトカプラ
３９冷媒制御用マイコン
５０積分回路
６０比較回路
６８インバータ制御用マイコン
８７，９６リレー

Claims

第１の冷媒の圧縮に用いられる第１のモータへの電源供給の有無を決定する第１の電源スイッチ（９６）と、
第２の冷媒の圧縮に用いられる第２のモータへの電源供給の有無を決定する第２の電源スイッチ（８７）と、
前記第１の電源スイッチの開閉を制御する第１の電源制御回路（８）と、
前記第２の電源スイッチの開閉を制御する第２の電源制御回路（９）と、
を備え、
前記第１の電源制御回路は、
前記第１の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第１のスイッチ（１４ａ）と、
前記第２の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第２のスイッチ（１４ｂ）と、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの双方が導通の場合においてのみ発光可能な第１の発光素子（２４）と
を有し、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通の場合に前記第１の電源スイッチを非導通とし、
前記第２の電源制御回路は、
前記発光素子の光を受けて電気信号に変換する第１の受光素子（３４）と、
前記第１の受光素子が出力する前記電気信号を積分する積分回路（５０）とを有し、
前記積分回路の出力が基準電位より低い場合に前記第２の電源スイッチを非導通とする、冷却装置の制御回路。
前記第１の電源スイッチはリレーコイル及びリレースイッチを含むリレーを備え、
前記第１の電源スイッチに備えられる前記リレーコイルは前記第１のスイッチ及び第２のスイッチを介して電源（６）に接続される、請求項１記載の冷却装置の制御回路。
前記電源は交流電源であり、
前記発光素子は第１の発光ダイオードを備え、
前記第１の発光ダイオードは前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを介して交流電源に接続される、請求項２記載の冷却装置の制御回路。
前記第２の電源制御回路は、
前記第１の発光ダイオードと同じ向きに直列に接続される第２の発光ダイオード（２２）と、
前記第２の発光ダイオードの光が所定周期に則って明滅するか否かに基づいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通であることを検出する圧力異常検知回路（３７，３１，３９）と
を更に有する、請求項３記載の冷却装置の制御回路。
前記第２の電源制御回路は、
前記積分回路の前記出力が前記基準電位より低い場合には第１の電位を出力し、前記基準電位以上の場合には絶縁状態となる出力端を備えた比較器（６４）と、
前記第２の電源スイッチを導通させる場合にのみ前記第１の電位とは異なる第２の電位が与えられる一端と、前記比較器の前記出力端と接続される他端とを備える抵抗素子（７０）と、
前記比較器の前記出力端の電位が前記第１の電位である場合及び前記第２の電位である場合に、前記第２の電源スイッチをそれぞれ非導通／導通とする出力段（７２，７４，７６，８０）と
を更に有する、請求項４記載の冷却装置の制御回路。
前記第２のモータへの電源供給が十分である場合にのみ、前記抵抗素子の前記一端に対して前記第２の電位が印加可能である、請求項５記載の冷却装置の制御回路。
前記第２のモータへの電源供給はインバータによって行われ、前記第２の電源スイッチは前記インバータに対する電源供給の有無を決定する、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の冷却装置の制御回路。
第１の冷媒の圧縮に用いられる第１のモータへの電源供給の有無を決定する第１の電源スイッチ（９６）と、
第２の冷媒の圧縮に用いられる第２のモータへの電源供給の有無を決定する第２の電源スイッチ（８７）と、
前記第１の電源スイッチの開閉を制御する第１の電源制御回路（８）と、
前記第２の電源スイッチの開閉を制御する第２の電源制御回路（９）と、
を備え、
前記第１の電源制御回路は、
前記第１の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第１のスイッチ（１４ａ）と、
前記第２の冷媒の圧力の正常／異常に応じてそれぞれ導通／非導通する第２のスイッチ（１４ｂ）と、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの双方が導通の場合においてのみ発光可能な発光素子（２４）と
を有し、
前記第２の電源制御回路は、
前記発光素子の光を受けて電気信号に変換する第１の受光素子（３４）と、
前記第１の受光素子が出力する前記電気信号を積分する積分回路（５０）とを有する冷却装置において、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通の場合に前記第１の電源スイッチを非導通とし、
前記積分回路の出力が基準電位より低い場合に前記第２の電源スイッチを非導通とする、冷却装置の制御方法。
前記第１の電源スイッチはリレーコイル及びリレースイッチを含むリレーを備え、
前記第１の電源スイッチに備えられる前記リレーコイルは前記第１のスイッチ及び第２のスイッチを介して交流電源（６）に接続され、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを介して前記交流電源に接続される発光ダイオード（２２）を更に備え、
前記発光ダイオードの光が所定周期に則って明滅するか否かに基づいて、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの少なくともいずれか一方が非導通であることを検出する、請求項８記載の冷却装置の制御方法。
前記第２のモータへの電源供給はインバータによって行われ、前記第２の電源スイッチは前記インバータに対する電源供給の有無を決定する、請求項８及び請求項９のいずれか一つに記載の冷却装置の制御方法。