JP4999779B2

JP4999779B2 - コンデンサ劣化検知装置および家電機器

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Publication number: JP4999779B2
Application number: JP2008144268A
Authority: JP
Inventors: 弘沼倉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP2009288221A

Description

この発明は、コンデンサの劣化を検知するコンデンサ劣化検知装置およびそれを備えた家電機器に関するものである。

従来、回路部品の障害を検知するものとして、例えば「直流安定化電源回路内の発熱部品個々に温度センサーを設けて、何れかの該温度センサーからの異常温度信号を検出したとき、該直流安定化電源回路への入力を遮断する手段、又は該直流安定化電源回路の制御線を切断する手段を備えたことを特徴とする直流安定化電源回路。」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば「多出力端子を有するＤＣ／ＤＣコンバータ本体と、このコンバータ本体内の発熱部品に設け異常温度に達すると制御信号を出力する温度センサと、前記多出力端子の出力部それぞれに設けられた外部からの駆動信号により出力電圧を断とする出力停止部と、前記温度センサの制御信号を入力し、前記出力停止部にあらかじめ定めた順序で前記駆動信号を順次出力する出力制御回路とを有することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。」が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−３３０１３６号公報（請求項１）特開平６−１４１５３５号公報（請求項１）

従来の劣化検知装置は、回路部品に温度センサーを物理的に取り付けて、温度センサーの出力に基づいて劣化状態を判断しているため、熱抵抗のばらつきが出やすく検知精度が低い、という問題点があった。

また、熱抵抗のばらつきを低減するためのバンド等を実装する必要があり、製造の手間やバンドを実装するための部品コスト、これを実装するための基板面積を確保する必要があり、結果として、実装基板コストが高くなる、という問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コンデンサの劣化状態異常の検出を精度良く、安価な構成で実現することができるコンデンサ劣化検知装置および家電機器を得ることを目的とする。

この発明に係るコンデンサ劣化検知装置は、所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサの端子間電圧を、前記周期に同期した所定のサンプリングタイミングで検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の出力からコンデンサの劣化状態の異常を判断する劣化判断手段とを備え、前記電圧検出手段は、前記コンデンサの放電期間の位相のうち、位相差がそれぞれ異なる任意の２箇所で前記コンデンサの端子間電圧を検出し、前記劣化判断手段は、検出された当該電圧値の差を求め、求めた差の値が所定の劣化判断レベルより大きいとき、劣化状態の異常を判断するものである。

この発明は、コンデンサの端子間電圧を、所定のサンプリングタイミングで検出してコンデンサの劣化状態の異常を判断することにより、コンデンサの劣化状態異常の検出を精度良く、安価な構成で実現することができる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図１において、コンデンサ劣化検知装置は、電圧検出手段６と、劣化判断手段７と、報知手段８とにより構成される。このコンデンサ劣化検知装置は、図１に示すように、例えば、電源１の交流電圧を、チョークコイル２を介してダイオード３により整流し、コンデンサ４により平滑して負荷５に直流電力を供給する半波整流回路において、コンデンサ４の劣化を検知するものである。

電圧検出手段６は、コンデンサ４の端子間電圧Ｖｃを検出して所定の電圧レベル（例えば０〜５Ｖ）に変換するレベル変換器６１と、レベル変換器６１の出力をデジタル値として検出するＡ／Ｄ変換器６２とにより構成されている。

劣化判断手段７は、後述する動作により、Ａ／Ｄ変換器６２の検出結果からコンデンサ４の劣化状態の異常を判断して判断結果を報知手段８へ出力する。尚、劣化判断手段７は、例えば、マイコンのような演算装置により実行されるソフトウェアとして構成することもできるし、回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできる。ソフトウェアとして実現する場合は、ＲＯＭ等に当該機能を実現するプログラムを格納しておき、マイコンなどの演算装置がそのプログラムを読み込んで、プログラムの指示に従って各部の機能に相当する処理を実行することにより構成することができる。

報知手段８は、例えばセグメントＬＥＤや液晶表示素子等からなり、劣化判断手段７の出力に基づいてコンデンサ４の劣化状態に関する所定の情報を使用者に報知する。
次に、本実施の形態１の動作を図２、図３を用いて説明する。

図２は実施の形態１に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図、図３は実施の形態１に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。図２及び図３に示すように、半波整流回路においては、電源電圧の＋ピーク時においてコンデンサ４への充電が終了（Ａ点）し、負荷５に供給される放電電流により端子間電圧Ｖｃは徐々に低下していき、電源電圧が端子間電圧Ｖｃより上回る充電開始点（Ｂ点）からコンデンサ４への充電が開始される。つまり、充電終了点（Ａ点）から充電開始点（Ｂ点）までの間が放電期間となる。このような放電期間におけるコンデンサ４の端子間電圧の変化量は、負荷を一定とした場合、コンデンサ４の静電容量に依存することとなる。またコンデンサは、その劣化によって静電容量が低下することが知られている。よって、この放電期間における端子間電圧Ｖｃの低下量により、コンデンサ４の静電容量の低下を検知することができ、結果としてコンデンサ４の劣化状態を判断することができる。

このようなことから本実施の形態においては、コンデンサ４の放電期間の位相のうち、電源電圧の周期に同期し、位相差がそれぞれ異なる任意の２箇所でコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃを検出し、その差電圧Ｖｄを監視することにより、コンデンサ４の劣化を判断する。例えば、Ａ／Ｄ変換器６２は、コンデンサ４の放電期間の位相のうち、放電期間開始時の位相（Ａ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、充電期間の開始直前のゼロクロス３の位相（Ｃ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出する。ここで、Ａ点は、電源電圧が最大となるピーク位相であって、ゼロクロス１から電源周期の１／４周期後（電源の周波数が５０Ｈｚの場合、Ｔ１＝５ｍｓ）である。Ｃ点は、電源電圧位相のゼロクロス３、即ち、充電期間の開始直前のゼロクロス位相である。尚、Ｂ点の位相は静電容量の低下に応じて変化するため、これを特定するのは簡便ではない。そこで、測定点としては、確実に放電領域である放電開始点（Ａ点）と、放電終了点Ｂ点の直前のゼロクロス３（Ｃ点）とする。

次に、劣化判断手段７は、検出された当該電圧値の差を求め、求めた差電圧Ｖｄの値が予め設定された所定の劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆより大きいとき、劣化状態の異常を判断する。即ち、図２に示すようにコンデンサ４の静電容量が正常の場合、Ｖｄ＿ｒｅｆ＞Ｖｄとなり、劣化判断手段７は劣化状態が正常と判断するが、図３に示すようにコンデンサ４の静電容量が低下した場合、Ｖｄ＿ｒｅｆ＜Ｖｄとなり、劣化判断手段７は劣化状態が異常と判断する。

尚、劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆは、負荷５によって異なり、また負荷５の運転状態によっても異なるため、劣化発生時の実際の変化量等を計測した実験値などで設定するのが良い。

劣化判断手段７は、コンデンサ４の劣化状態の判断結果を報知手段８に対して出力する。報知手段８は、例えばセグメントＬＥＤや液晶表示素子等に判断された劣化状態に関する情報（例えば、エラーコードなど）を表示させる。尚、この表示の際、所定のメンテナンス内容の情報（例えば、部品交換を促すメッセージなど）を表示させるようにしても良い。また、スピーカー等により、当該劣化状態に関する情報を音により報知するようにしても良い。

以上のように本実施の形態においては、コンデンサ４の端子間電圧Ｖｃの差電圧Ｖｄにより、劣化状態の異常を判断するので、コンデンサ４の劣化状態異常の検出を、精度良く実現することができる。また、温度センサー及び温度センサーのためのバンド等を実装する必要が無く、製造コスト、実装面積を低減させることができ、安価な構成とすることができる。

また、コンデンサ４の端子間電圧Ｖｃのサンプリングにおいて、電源電圧の周期に同期する２箇所のみをサンプリングするので、高速のＡ／Ｄ変換やデータ処理を必要とせず、一般的な変換速度のＡ／Ｄ変換器や一般的なデータ処理速度のマイコン等を用いることができ、コンデンサ劣化検知装置を安価な構成で実現できる。

また、コンデンサ４の劣化状態の判断結果を、報知手段８により報知することにより、コンデンサ４の劣化状態に関する情報を使用者に報知することができる。これにより、使用者は負荷５の運転を停止させ、コンデンサ４の劣化故障による発煙・発火を防止することができる。

また、劣化状態の判断に差電圧Ｖｄを用いるので、例えば電源電圧の変動によって、コンデンサ４の端子間電圧Ｖｃが変動した場合であっても、差電圧Ｖｄは電源電圧変動の影響が少なく、簡便で安定した測定が可能となる。

尚、本実施の形態１では、Ｖｃ＿ｍａｘの測定点としてＡ点、Ｖｃ＿ｍｉｎの測定点としてＣ点の場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、電源電圧の同期する任意のタイミングで良く、例えば測定タイミングを簡便に実現しやすいＤ点、Ｅ点でも構わないし、Ａ点以降〜Ｃ点の範囲内であれば何れの位相でも構わない。

尚、本実施の形態１では、劣化判断手段７は、差電圧Ｖｄが劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆと比較して一度でも大きい場合には、劣化状態の異常を出力する場合を説明したが、これに限らず、所定の時間内において劣化判断レベルを超えることが連続した場合、または劣化判断レベルを超えることが所定の回数があったときに、劣化状態が異常と判断するようにしても良い。

実施の形態２．
本実施の形態２は、端子間電圧Ｖｃの最小値近傍の電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出して、劣化状態の判断を行う。尚、本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図４は実施の形態２に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図、図５は実施の形態２に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。図４及び図５に示すように、本実施の形態においては、コンデンサ４の放電期間の位相のうち、電源電圧の周期に同期する任意の１箇所でコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃを検出し、その電圧の低下を監視することにより、コンデンサ４の劣化を判断する。例えば、Ａ／Ｄ変換器６２は、コンデンサ４の放電期間の位相のうち、充電期間の開始直前のゼロクロス３の位相（Ｃ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出する。このＣ点は、電源電圧位相のゼロクロス３、即ち、充電期間の開始直前のゼロクロス位相である。

ここで、静電容量の低下に伴う端子間電圧Ｖｃの低下量は、その電圧が最小となる放電終了点（Ｂ点）で最も顕著に現れる。しかし、Ｂ点の位相は静電容量の低下に応じて変化するため、これを特定するのは簡便ではない。そこで、端子間電圧Ｖｃの最小値近傍であり、かつ、測定点として確実に放電領域である放電終了点Ｂ点の直前のゼロクロス３（Ｃ点）を検出位相とする。

次に、劣化判断手段７は、検出された端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎの値が予め設定された所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより小さいとき、劣化状態の異常を判断する。即ち、図４に示すようにコンデンサ４の静電容量が正常の場合、Ｖｃ＿ｒｅｆ＜Ｖｃ＿ｍｉｎとなり、劣化判断手段７は劣化状態が正常と判断するが、図５に示すようにコンデンサ４の静電容量が低下した場合、Ｖｃ＿ｒｅｆ＞Ｖｃ＿ｍｉｎとなり、劣化判断手段７は劣化状態が異常と判断する。そして、上記実施の形態１と同様の動作により、劣化判断手段７は、判断結果を報知手段８に対して出力し、報知手段８は、劣化状態に関する情報を表示させる。

尚、劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆは、負荷５によって異なり、また負荷５の運転状態によっても異なるため、劣化発生時の実際の変化量等を計測した実験値などで設定するのが良い。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態１と同様に、劣化状態異常の検出を精度良く実現することができ、製造コスト、実装面積を低減させることができ、安価な構成とすることができる。

また上記実施の形態１の効果に加え、本実施の形態２では端子間電圧Ｖｃのサンプリングは１箇所のみでよく、また検出値の差分を求める演算処理が不要であるので、より簡便な構成で劣化異常の判断をすることができ、安価な構成で実現できる。

また、端子間電圧Ｖｃの低下が最も顕著に表れる放電終了点Ｂ点の直前のゼロクロス３（Ｃ点）を検出位相としているので、劣化状態の検出精度を向上させつつ、Ｂ点を検出するための複雑な構成を必要としない簡便で安価な構成により劣化異常の検出を実現することができる。

尚、本実施の形態１では、Ｖｃ＿ｍｉｎの測定点としてＣ点の場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、電源電圧の同期する任意のタイミングで良く、例えば測定タイミングを簡便に実現しやすいＤ点、Ｅ点でも構わないし、Ａ点以降〜Ｃ点の範囲内であれば何れの位相でも構わない。

実施の形態３．
本実施の形態３は、端子間電圧Ｖｃの最大値の電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出して、劣化状態の判断を行う。尚、本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図６は実施の形態３に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図、図７は実施の形態３に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。
端子間電圧Ｖｃの最大値は、コンデンサ４の静電容量と回路中に存在するインダクタンス成分との共振現象により所定の比率で上昇する。そこで、端子間電圧Ｖｃの最大値Ｖｃ＿ｍａｘの低下量を検出することにより、コンデンサ４の静電容量の低下を検出することができる。

このようなことから本実施の形態においては、図６及び図７に示すように、コンデンサ４の放電期間の位相のうち、放電期間開始時の位相（Ａ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、その電圧の低下を監視することにより、コンデンサ４の劣化を判断する。ここで、Ａ点は電源電圧が最大となるピーク位相であって、ゼロクロス１から電源周期の１／４周期後（電源の周波数が５０Ｈｚの場合、Ｔ１＝５ｍｓ）である。

次に、劣化判断手段７は、検出された端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘの値が予め設定された所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより小さいとき、劣化状態の異常を判断する。即ち、図６に示すようにコンデンサ４の静電容量が正常の場合、Ｖｃ＿ｒｅｆ＜Ｖｃ＿ｍａｘとなり、劣化判断手段７は劣化状態が正常と判断するが、図７に示すようにコンデンサ４の静電容量が低下した場合、Ｖｃ＿ｒｅｆ＞Ｖｃ＿ｍａｘとなり、劣化判断手段７は劣化状態が異常と判断する。そして、上記実施の形態１と同様の動作により、劣化判断手段７は判断結果を報知手段８に対して出力し、報知手段８は劣化状態に関する情報を表示させる。

また上記実施の形態１の効果に加え、本実施の形態３では端子間電圧Ｖｃのサンプリングは１箇所のみでよく、また検出値の差分を求める演算処理が不要であるので、より簡便な構成で劣化異常の判断をすることができ、安価な構成で実現できる。

実施の形態４．
本実施の形態４では、劣化判断手段７の判断結果に応じて、負荷５の運転を制御する駆動手段を備える形態について説明する。以下、本実施の形態４について、上記実施の形態１との相違点を中心に図８を用いて説明する。尚、上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図８は実施の形態４に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図８において、本実施の形態４では上記実施の形態１の構成に加え、例えばトライアック等からなり、劣化判断手段７の出力に基づいて負荷５の制御を行う駆動手段９を備えている。また、本実施の形態における劣化判断手段７は、劣化状態の判断結果を駆動手段９へ出力する。

本実施の形態４におけるコンデンサ劣化検知装置においては、上述した実施の形態１と同様の動作により、電圧検出手段６はコンデンサ４の端子間電圧の差電圧Ｖｄを検出し、劣化判断手段７は劣化状態の判断を行う。そして、駆動手段９は、この劣化判断手段７の出力に基いて負荷５の制御を行う。負荷５の制御は、コンデンサ４が劣化している状態であっても発煙・発火が起きず安全が確保できるように、例えば、負荷５への電力供給を遮断して運転を停止するように制御する。尚、負荷５の運転を停止せずに、安全が確保できるような電力を供給して運転を継続することも可能であり、例えば、通常使用時よりも供給電力を小さくする制御も可能である。このような方法であれば、使用者が使用している際に突然使用ができなくなる状態などを避けることも可能となる。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態１の効果に加え、劣化判断手段７の判断結果に応じて負荷５の運転を制御することにより、コンデンサ劣化に伴う発煙・発火を防止できるコンデンサ劣化検知装置を提供することができる。

尚、本実施の形態４では、上記実施の形態１と同様の動作により差電圧Ｖｄに基づき劣化状態を判断する場合を説明したが、これに限らず、上記実施の形態２又は３と同様の動作により、Ｖｃ＿ｍｉｎ又はＶｃ＿ｍａｘの一箇所のサンプリングにより劣化判断をしても良い。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、負荷５に供給される放電電流により低下する端子間電圧Ｖｃの低下量を検出する場合を説明したが、本実施の形態５では、負荷５にコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃが供給されない無負荷状態における劣化の検出について説明する。尚、本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置の構成は上記実施の形態４と同様であり、同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図９は実施の形態５に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図、図１０は実施の形態５に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。
例えば駆動手段９の制御により負荷５へ通電を停止している無負荷状態においては、コンデンサ４からの放電電流は負荷５に供給されない。そしてコンデンサ４の劣化状態が正常であれば、コンデンサ４に生じるリーク電流は極めて少ないないので、図９に示すようにコンデンサ４の端子間電圧Ｖｃは、ほぼ一定となる。一方、コンデンサが劣化するとコンデンサ４に生じるリーク電流が増加し、図１０に示すように、無負荷状態であっても、このリーク電流によって、端子間電圧Ｖｃは充放電による電圧変化が生じる。よって、端子間電圧Ｖｃの低下量により、コンデンサ４の劣化に伴うリーク電流の増加を検知することができ、結果としてコンデンサ４の劣化状態を判断することができる。

そこで本実施の形態においては、劣化判断手段７の劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆとして、無負荷状態に応じた劣化判断レベルを設定する。そして、上述した実施の形態１と同様の動作により、電圧検出手段６はコンデンサ４の端子間電圧の差電圧Ｖｄを検出して、劣化判断手段７は無負荷状態に応じた劣化判断レベルを用いて劣化状態の判断を行う。即ち、図９に示すように、コンデンサ４にリーク電流が生じていない場合、Ｖｄ＿ｒｅｆ＞Ｖｄ（≒０）となり、劣化判断手段７は劣化状態が正常と判断するが、図１０に示すようにコンデンサ４のリーク電流が増加した場合、Ｖｄ＿ｒｅｆ＜Ｖｄとなり、劣化判断手段７は劣化状態が異常と判断する。尚、劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆは、コンデンサ４によって異なるため、劣化発生時の実際の変化量等を計測した実験値などで設定するのが良い。

そして、報知手段８は劣化状態に関する情報を表示させる。尚、報知手段８として例えばスピーカーなどを用いて警告音を報知するようにしても良い。また駆動手段９は、この劣化判断手段７の出力に基いて負荷５の制御を行う。例えば、無負荷時に劣化状態が異常と判断されたときは、負荷５の運転を開始させないように制御する。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態１〜４の効果に加え、無負荷状態においては、無負荷状態に応じた劣化判断レベルを用いて劣化状態の判断を行うので、無負荷状態であっても、コンデンサの劣化状態を判断することができる。

また、無負荷状態でコンデンサの劣化状態を判断するので、例えばタイマー制御などにより負荷５を運転する場合など、使用者が装置近傍にいない待機中にコンデンサ４の劣化異常を報知し、これにより使用者はコンデンサ４への通電を停止させ、コンデンサ４の劣化故障による発煙・発火を防止することができる。

尚、報知手段８が警告音により報知する場合、時間帯により当該警告音の音量を変化させるようにしても良い。例えばＲＴＣなどから時刻情報を取得して、例えば夜と昼とで警告音の音量を変化させるようにしても良い。これにより例えばタイマー制御などにより夜間中に待機している場合であっても、報知時間に応じた音量の警告音で報知することができる。

尚、本実施の形態では、無負荷状態での動作のみについて説明したが上記動作に加え、劣化判断手段７は、無負荷状態時での劣化判断レベル、および負荷５が運転状態における劣化判断レベルを設定し、駆動手段９の運転制御状態に応じて、対応する劣化判断レベルを用いて劣化状態の判断をするようにしても良い。つまり、負荷５の運転中は上述した実施の形態１〜４の何れかの劣化判断レベルを用い、無負荷状態時は上記無負荷状態に応じた劣化判断レベルを用いるようにしても良い。

尚、本実施の形態５では、上記実施の形態１と同様の動作により差電圧Ｖｄに基づき劣化状態を判断する場合を説明したが、これに限らず、上記実施の形態２又は３と同様の動作により、Ｖｃ＿ｍｉｎ又はＶｃ＿ｍａｘの一箇所のサンプリングにより劣化判断をしても良い。

実施の形態６．
本実施の形態６では、劣化判断手段７の判断結果を記憶する記憶手段を備える形態について説明する。以下、本実施の形態について、上記実施の形態４との相違点を中心に図１１を用いて説明する。尚、上記実施の形態４と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図１１は実施の形態６に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図１１において、本実施の形態では上記実施の形態４の構成に加え、例えば記憶内容を電気的に読み込み・書き込み、消去が可能なＥＥＰ−ＲＯＭなどからなり、劣化判断手段７の出力を記憶する記憶手段１１を備えている。

この記憶手段１１には、前回負荷５を運転した時のコンデンサ４の劣化状態が正常か否かの判断結果が、当該記憶手段１１の電源が遮断される直前に電気的に書き込まれる。そして、再び負荷５を運転する際には、劣化判断手段７は、始めに記憶手段１１の前回運転時の記憶内容を読込み、接続の状態が正常だったか異常だったかを判断し、駆動手段９に対して判断結果を出力する。

駆動手段９は、この劣化判断手段７の出力に基いて負荷５の制御を行う。つまり、記憶手段１１に記憶された前回運転時の判断結果が異常の場合、駆動手段９は負荷５の運転を開始させない。一方、劣化状態が正常な場合には駆動手段９により負荷５を制御して運転を開始し、負荷５には電流が供給されて運転を開始する。以降、端子間電圧Ｖｃを検出して最終的に劣化状態が正常か否かを判断するまでの波形及び動作は、上述した実施の形態１〜５と同様であるので、ここでは詳細な動作説明は割愛する。

以上のように、本実施の形態６においては、上記実施の形態１〜５の効果に加え、劣化判断手段７の出力を記憶手段１１に書き込み、次回運転を開始するとき負荷５に通電する前に記憶手段１１の前回運転時の劣化判断手段７の出力情報を読み込み、その読み込んだ内容に基づいて、負荷５の運転を制御することにより、コンデンサ４の劣化状態が異常の場合には、負荷５の再運転を防止することができる。これより、コンデンサ劣化に伴う発煙・発火の防止を実施できるコンデンサ劣化検知装置を提供することが可能である。

尚、本実施の形態では、記憶手段１１として、ＥＥＰ−ＲＯＭを用いた場合を説明したが、これに限らず、電源が遮断されると記憶が消えるタイプの記憶素子であっても、電池などで電力を供給して記憶を保持できる記憶素子や、機構的に記憶できる例えばラッチングリレーなどを用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態７．
本実施の形態７では、劣化判断手段７の判断結果に応じて負荷５への電源供給を遮断する開閉手段を備える形態について説明する。以下、本実施の形態７について、上記実施の形態４との相違点を中心に図１２を用いて説明する。尚、上記実施の形態４と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図１２は実施の形態７に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図１２において、本実施の形態では上記実施の形態４の構成に加え、回路を遮断することで負荷５への電源１の供給を遮断する開閉手段１０を備えている。この開閉手段１０は、例えばリレーの自己保持回路等、電源供給を遮断した後、電源供給の遮断を保持する開閉装置を用いる。また、本実施の形態における劣化判断手段７は、劣化状態の判断結果を開閉手段１０へ出力する。

本実施の形態７におけるコンデンサ劣化検知装置においては、上述した実施の形態４と同様の動作により、電圧検出手段６はコンデンサ４の端子間電圧の差電圧Ｖｄを検出し、劣化判断手段７は劣化状態の判断を行う。劣化判断手段７が正常と判断した間は、開閉手段１０は閉路状態となっている。そして、駆動手段９は劣化判断手段７の出力に基いて負荷５の制御を行う。一方、劣化判断手段７が劣化状態の異常を判断した場合、開閉手段１０は負荷５に供給される電源１の供給を遮断して、負荷５の運転を停止させる。さらに報知手段８は、開閉手段１０が負荷５への電源供給を遮断して運転を停止させた際には、それがコンデンサ４の劣化異常による旨を表示する。これにより、何故、負荷５の運転が停止したのかを使用者に報知することが可能となる。
尚、報知手段８への電源供給は、電源１とは別系統の電源から供給するか、電池を用いる又は電気二重層コンデンサを用いる等の方法がある。

以上のように本実施の形態７においては、上記実施の形態１〜６の効果に加え、劣化状態が異常のとき、開閉手段１０により負荷５に供給される電源１の供給を遮断し、これを保持するので、コンデンサ４の劣化状態が異常である場合に、負荷５の再運転を防止することができる。これより、コンデンサ劣化に伴う発煙・発火の防止を実施できるコンデンサ劣化検知装置を提供することが可能である。

尚、上記説明では、開閉手段１０として、開閉装置を用いる場合を説明したが、これに限らず、劣化判断手段７が接続異常を判断した時に例えば電流ヒューズ等を断線させ、負荷５に電源１を通電させないようにしても良い。

実施の形態８．
本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置は、上述した実施の形態１〜７の半波整流回路に代え、両波倍電圧整流回路においてコンデンサの劣化を検知するものである。以下、本実施の形態８について、上記実施の形態１との相違点を中心に図１３〜図１５を用いて説明する。尚、上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図１３は実施の形態８に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図１３に示すように、ダイオード３ａ〜３ｄにより全波整流回路を形成し、電源電圧が正位相のとき充電される第１のコンデンサ（Ｃ１）であるコンデンサ４ａと、電源電圧が負位相のとき充電される第２のコンデンサ（Ｃ２）であるコンデンサ４ｂとにより両波倍電圧整流回路を構成し、コンデンサ４ａの端子間電圧Ｖｃ１とコンデンサ４ｂの端子間電圧Ｖｃ２とが合成された出力電圧Ｖｃが負荷５に供給される。そして、本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置は、この両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃを検出して、コンデンサ４ａ及び４ｂの劣化を検知するものである。

図１４は実施の形態８に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図、図１５は実施の形態８に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。
両波倍電圧整流回路においては、図１４及び図１５の点線で示されるように、端子間電圧Ｖｃ１は、電源電圧の＋ピーク時においてコンデンサ４ａへの充電が終了して最大となり、負荷５に供給される放電電流により端子間電圧Ｖｃ１は徐々に低下していき、電源電圧が端子間電圧Ｖｃ１より上回る点からコンデンサ４ａへの充電が開始される。また、端子間電圧Ｖｃ２は、電源電圧の−ピーク時においてコンデンサ４ｂへの充電が終了して最大となり、負荷５に供給される放電電流により端子間電圧Ｖｃ２は徐々に低下していき、電源電圧（整流後）が端子間電圧Ｖｃ２より上回る点からコンデンサ４ｂへの充電が開始される。そして、図１４及び図１５の実線で示されるように、端子間電圧Ｖｃ１とＶｃ２とが合成された端子間電圧Ｖｃが負荷５に供給されることとなる。

この端子間電圧Ｖｃは、コンデンサ４ａの充電終了点（Ａ点）で最大となり、コンデンサ４ａ及び４ｂの放電期間においては、端子間電圧Ｖｃは徐々に低下していき、コンデンサ４ｂの充電開始点（Ｂ点）で最小となる。そして再びコンデンサ４ｂの充電終了点（Ｄ点）で最大となり、コンデンサ４ａの充電開始点（Ｆ点）で最小となる。つまり、上記実施の形態１の半波整流回路の２倍の周期で充放電が繰り返され、充電終了点（Ａ点）から充電開始点（Ｂ点）まで、および充電終了点（Ｄ点）から充電開始点（Ｆ点）までの間が放電期間となる。

このような放電期間におけるコンデンサ４ａ及び４ｂの端子間電圧の変化量は、上述した実施の形態１と同様に、負荷を一定とした場合、コンデンサ４ａ及び４ｂの静電容量に依存することとなるので、端子間電圧Ｖｃの低下量により静電容量の低下を検知することができる。また、静電容量の低下に伴う各コンデンサの端子間電圧Ｖｃ１又はＶｃ２の低下量は、その電圧が最小となる点（充電開始点）に近づくにつれて顕著に現れる。またコンデンサ４ａとコンデンサ４ｂとの充電開始点は、電源電圧の半周期分の位相差がある。
このため各放電期間における端子間電圧Ｖｃの低下量により、電源電圧の位相が正位相であるか負位相であるかにより、コンデンサ４ａ又はコンデンサ４ｂの何れの端子間電圧が低下しているか区別することができる。即ち何れの静電容量が低下しているかを区別することができ、結果としてコンデンサ４ａ及び４ｂの何れの劣化状態をも判断することができる。

このようなことから本実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換器６２は、放電期間開始時の位相（Ａ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、充電期間の開始直前のゼロクロス２の位相（Ｃ点）で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出する。以降、同様に放電開始時の位相（Ｄ点）でＶｃ＿ｍａｘを検出し、ゼロクロス３の位相（Ｅ点）でＶｃ＿ｍｉｎを検出する。

ここで、Ａ点は、電源電圧が最大となる＋ピーク位相であって、ゼロクロス１から電源周期の１／４周期後（電源の周波数が５０Ｈｚの場合、Ｔ１＝５ｍｓ）である。Ｃ点は、電源電圧位相のゼロクロス２、即ち、充電期間の開始直前のゼロクロス位相である。Ｄ点は、電源電圧が最小となる−ピーク位相であって、ゼロクロス２から電源周期の１／４周期後（電源の周波数が５０Ｈｚの場合、Ｔ２＝５ｍｓ）である。Ｅ点は、電源電圧位相のゼロクロス３、即ち、充電期間の開始直前のゼロクロス位相である。

次に、劣化判断手段７は、検出された当該電圧値の差（Ｖｄ）を求める。そして、電源電圧が正位相において検出された端子間電圧Ｖｃの差電圧Ｖｄ、つまり、Ａ点とＣ点との差電圧Ｖｄの値が、予め設定された所定の劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆより大きいとき、コンデンサ４ｂの劣化状態が異常であると判断する。同様に、電源電圧が負位相において検出された端子間電圧Ｖｃの差電圧Ｖｄ、つまり、Ｄ点とＥ点との差電圧Ｖｄの値が予め設定された所定の劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆより大きいとき、コンデンサ４ａの劣化状態が異常であると判断する。

即ち、図１４に示すようにコンデンサ４ａ及び４ｂの何れも静電容量が正常の場合、電源電圧が正位相および負位相の何れも差電圧Ｖｄが、Ｖｄ＿ｒｅｆ＞Ｖｄとなり、劣化判断手段７は劣化状態が正常と判断する。
一方、図１５に示すように、コンデンサ４ａの静電容量が正常であるが、コンデンサ４ｂの静電容量が低下した場合、電源電圧が正位相のときの差電圧Ｖｄは大きくなり、Ｖｄ＿ｒｅｆ＜Ｖｄとなり、劣化判断手段７はコンデンサ４ｂの劣化状態が異常と判断する。そして、電源電圧が負位相のときの差電圧Ｖｄは小さく、Ｖｄ＿ｒｅｆ＞Ｖｄとなり、劣化判断手段７はコンデンサ４ａの劣化状態が正常と判断する。
同様に、コンデンサ４ａが異常で、コンデンサ４ｂが正常の場合、またはコンデンサ４ａ及び４ｂの何れもが異常の場合も判断することができる。

以降、劣化状態を判断した後の動作は上記実施の形態１と同様である。

尚、上記説明では、Ａ点とＣ点との差電圧Ｖｄの値、及びＤ点とＥ点との差電圧Ｖｄの値を用いて劣化状態の判断を行ったが、これに限らず、Ａ点とＥ点との差電圧（≒コンデンサ４ａ充電時の電圧差）が、劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆより大きいときコンデンサ４ａの劣化状態が異常であると判断し、Ｃ点とＤ点との差電圧（≒コンデンサ４ｂ充電時の電圧差）が、劣化判断レベルＶｄ＿ｒｅｆより大きいときコンデンサ４ｂの劣化状態が異常であると判断するようにしても良い。

また上記実施の形態１の効果に加え、本実施の形態８では、両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃを検出し、電源電圧の位相に応じてコンデンサ４ａ及びコンデンサ４ｂの劣化状態の異常を判断するので、両波倍電圧整流回路において各コンデンサ毎に電圧検出手段を設ける必要が無く、より簡便で安価な構成で劣化異常の判断をすることができる。

尚、本実施の形態８では、上記実施の形態１と同様の動作により差電圧Ｖｄに基づき劣化状態を判断する場合を説明したが、これに限らず、上記実施の形態２又は３と同様の動作により、Ｖｃ＿ｍｉｎ又はＶｃ＿ｍａｘの一箇所のサンプリングにより劣化判断をしても良い。例えば、Ａ点で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、このＶｃ＿ｍａｘの値が所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより大きいとき、コンデンサ４ａの劣化状態が異常であると判断することができ、Ｄ点で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、このＶｃ＿ｍａｘの値が所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより大きいとき、コンデンサ４ｂの劣化状態が異常であると判断することができる。また例えば、Ｃ点で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出し、このＶｃ＿ｍｉｎの値が所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより小さいとき、コンデンサ４ｂの劣化状態が異常であると判断することができ、Ｅ点で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出し、このＶｃ＿ｍｉｎの値が所定の劣化判断レベルＶｃ＿ｒｅｆより小さいとき、コンデンサ４ａの劣化状態が異常であると判断することができる。

実施の形態９．
本実施の形態９では、家電機器として例えば洗濯機にコンデンサ劣化検知装置を搭載した場合の形態について説明する。以下、本実施の形態９について、上記実施の形態８のコンデンサ劣化検知装置を搭載した形態について説明する。尚、上記実施の形態８と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図１６は実施の形態９に係るコンデンサ劣化検知装置を備えた洗濯機の概略構成図である。図１６において、本実施の形態に係る洗濯機は、洗濯機の外枠１０１、洗濯およびすすぎ用の水を給水するための給水弁１０２、洗濯機本体の上面に取り付けられ洗濯物の出し入れ時に開閉する蓋１０３、複数の支持棒と防振バネによって外枠１０１に支持され、洗濯あるいは脱水工程時に水を溜めるための外槽１０４、外槽１０４内に取り付けられ自由に回転する内槽１０６、内槽１０６への駆動力伝達および断続するクラッチ機能と、洗濯時に内槽１０６の回転を止める機能を有しているクラッチ／回り止め装置１１０、クラッチ／回り止め装置１１０の回転軸に取り付けられたプーリ１１１ａ、インバータ回路９０（後述）により駆動制御される電動機３０、電動機３０の回転軸に取り付けられたプーリ１１１ｂ、プーリ１１１ａとプーリ１１１ｂ間に取り付けられたベルト１１２、クラッチ／回り止め装置１１０の回転軸に取り付けられる攪拌翼１０５、排水弁１０７、洗濯機の操作部、表示部を有し、電動機３０及びその他洗濯機に必要なアクチュエータ等を駆動するためのコントローラ１０８により構成されている。尚、その他の洗濯機に必要な部品については省略し図示していない。

図１７は実施の形態９に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。図１７において、上記実施の形態８（図１３）と同様に、ダイオード３ａ〜３ｄ、コンデンサ４ａ、４ｂにより両波倍電圧整流回路を構成している。そして、両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃを任意の周波数及び電圧の交流に変換するインバータ回路９０と、インバータ回路９０を駆動制御する制御手段２０と、インバータ回路９０の出力が接続され、例えば誘導電動機等からなる電動機３０とを備えている。尚、制御手段２０及びインバータ回路９０は、本発明における駆動制御手段に相当する。

インバータ回路９０は、スイッチング素子９ａ〜９ｆおよび逆並列に接続された整流素子が上下に直列接続されてアームを構成し、各々のアームが直流電源である両波倍電圧整流回路の正極及び負極間に並列接続される。制御手段２０は、洗濯機のコントローラ１０８から運転指令が入力されるとインバータ駆動信号を生成する。インバータ回路９０は、生成されたインバータ駆動信号によりスイッチング素子９ａ〜９ｆを駆動して、両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃを、任意の周波数及び電圧となる交流電力に変換して出力し、電動機３０を駆動する。

このような構成において、本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置は、両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃを検出して、電動機３０の運転状態に応じて、コンデンサ４ａ及び４ｂの劣化を検知するものである。以下、本実施の形態９における動作を説明する。

まず一般的な洗濯機の動作について説明する。
「洗濯工程」では、内槽１０６に洗濯物及び洗剤を入れた後、給水弁１０２を開き所定量の水道水を外槽１０４に溜める。給水弁１０２を閉じ、電動機３０を回転させることで、プーリ１１１ｂ、ベルト１１２、プーリ１１１ａ、クラッチ／回り止め装置１１０を介して駆動力が攪拌翼１０５に伝達され回転する。電動機３０が正転及び逆転することで、攪拌翼１０５も正転及び逆転を繰り返し、内槽１０６内の水及び洗濯物が攪拌される。所定の時間、攪拌翼１０５を正転及び逆転させた後、攪拌翼１０５の動作を停止させ、排水弁１０７を開いて外槽１０４内の水を排水ホースにて本体外部に排出させる。排水完了後、排水弁１０７を閉じて洗濯工程を終了する。

「すすぎ工程」は、給水弁１０２を開け所定量の水道水を外槽１０４に溜める。給水弁１０２を閉じ、電動機３０を回転させ、プーリ１１１ｂ、ベルト１１２、プーリ１１１ａ、クラッチ／回り止め装置１１０を介して駆動力が攪拌翼１０５に伝達され、攪拌翼１０５が回転する。電動機３０が正転及び逆転することで、攪拌翼１０５も正転及び逆転を繰り返し、内槽１０６内の水及び洗濯物が攪拌される。所定の時間、攪拌翼１０５を正転及び逆転させた後、攪拌翼１０５の動作を停止させ、排水弁１０７を開いて外槽１０４内の水を排水ホースにて本体外部に排出させる。排水完了後、排水弁１０７を閉じてすすぎ工程を終了する。

「脱水工程」は、排水弁１０７を開き、クラッチ／回り止め装置１１０を動作させる。電動機３０を回転させ、プーリ１１１ｂ、ベルト１１２、プーリ１１１ａ、クラッチ／回り止め装置１１０を介して駆動力が内槽１０６に伝達され、内槽１０６が回転する。内槽１０６を高速回転させることで、洗濯物に含まれた水が遠心力にて外槽１０４内に飛ばされる。この水は排水弁１０７、排水ホースを経由して本体外部に排出される。所定時間経過後、高速回転する内槽１０６を停止させるため電動機３０にて電気制動によるブレーキをかける。

前述の各工程における一連の動作及び電動機３０の駆動は、コントローラ１０８によって動作する。また、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程は、汚れの程度や使用者の設定により複数回行う。

上記のような洗濯機の各動作において、両波倍電圧整流回路の出力電圧Ｖｃの放電期間における電圧低下量は、電動機３０の運転状態に応じて変化することになる。つまり、負荷電流が大きければコンデンサの放電電流は大きくなり、コンデンサの端子間電圧はより多く低下し、負荷電流が小さければコンデンサの放電電流は小さくなり、端子間電圧の低下量は少なくなる。

このようなことから本実施の形態におけるコンデンサ劣化検知装置においては、劣化判断手段７は、負荷の運転状態に応じた劣化判断レベルが予め複数設定され、電圧検出手段６が電圧を検出した時の負荷の運転状態を検出して、複数の劣化判断レベルのうち、当該運転状態に対応する劣化判断レベルを用いて、劣化状態の異常を判断する。このような動作の詳細を次に説明する。

劣化判断手段７には、洗濯機の各運転状態に応じた劣化判断レベルとして、例えば、「洗濯工程」に対応する劣化判断レベル１（Ｖｄ＿ｒｅｆ１）、「すすぎ工程」に対応する劣化判断レベル２（Ｖｄ＿ｒｅｆ２）、「脱水工程」に対応する劣化判断レベル３（Ｖｄ＿ｒｅｆ３）、運転停止中（待機中）に対応する劣化判断レベル４（Ｖｄ＿ｒｅｆ４）のような複数の劣化判断レベルが予め設定される。
尚、各劣化判断レベルは、電動機３０によって異なるため、劣化発生時の実際の変化量等を計測した実験値などで設定するのが良い。

電圧検出手段６のＡ／Ｄ変換器６２は、上述した実施の形態８と同様に、出力電圧Ｖｃの放電期間開始時の位相で端子間電圧Ｖｃ＿ｍａｘを検出し、充電期間の開始直前のゼロクロス位相で端子間電圧Ｖｃ＿ｍｉｎを検出する。

次に、劣化判断手段７は、検出された当該電圧値の差（Ｖｄ）を求める。また、洗濯機のコントローラ１０８から当該洗濯機の運転状態が何れの工程であるか（待機中を含む）の情報を取得する。そして、予め設定された複数の劣化判断レベルのうち、当該洗濯機の運転状態に対応する劣化判断レベルを選択し、この劣化判断レベルと求めた差電圧Ｖｄとを用いて、上述した実施の形態８と同様の動作により、コンデンサ４ａ及び４ｂの劣化状態が異常であるか否かの判断を行う。

例えば、コントローラ１０８から取得した洗濯機の運転状態が「すすぎ工程」であるとき、電源電圧が正位相において検出された端子間電圧Ｖｃの差電圧Ｖｄの値が、劣化判断レベル２（Ｖｄ＿ｒｅｆ２）より大きいとき、コンデンサ４ｂの劣化状態が異常であると判断する。同様に、電源電圧が負位相において検出された端子間電圧Ｖｃの差電圧Ｖｄが劣化判断レベル２（Ｖｄ＿ｒｅｆ）より大きいとき、コンデンサ４ａの劣化状態が異常であると判断する。

そして、制御手段２０は、この劣化判断手段７の出力結果に応じて、インバータ回路９０を制御して電動機３０の駆動を行う。例えば、インバータ回路９０の出力を遮断して電動機３０の運転を停止するように制御する。

以上のように本実施の形態においては、家電機器としての洗濯機にコンデンサ劣化検知装置を搭載することにより、コンデンサの劣化異常を精度良く、安価な構成で実現することができ、コンデンサ劣化に伴う発煙・発火を防止して安全な家電機器を提供することができる。

また、家電機器の運転状態に応じた劣化判断レベルを複数設定し、当該運転状態に対応する劣化判断レベルを用いて劣化状態の判断をするので、コンデンサの端子間電圧が供給される負荷が変化する場合であっても、劣化状態異常の検出を即座に精度良く実現することができる。

尚、本実施の形態９では、劣化判断手段７には、予め複数の劣化判断レベルが設定されている場合を説明したが、これに限らず、劣化判断手段７は、洗濯機の運転状態ごとに、出力電圧Ｖｃの初期値に基づく劣化判断レベルを複数設定するようにしても良い。例えば、製品出荷後、最初に洗濯機を運転する際に、各工程における出力電圧Ｖｃを取得し、この電圧値に基づいて各工程での劣化判断レベルを生成するようにしても良い。

尚、本実施の形態９では、家電機器の一例として洗濯機を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサと、上述したコンデンサ劣化検知装置とを備えた家電機器であれば良く、例えば手乾燥機、ＩＨクッキングヒータ、電子レンジ、炊飯器、表示装置、又は音響装置などでも良い。

尚、本実施の形態９では、上記実施の形態８と同様の動作により差電圧Ｖｄに基づき劣化状態を判断する場合を説明したが、これに限らず、上記実施の形態２又は３と同様の動作により、Ｖｃ＿ｍｉｎ又はＶｃ＿ｍａｘの一箇所のサンプリングにより劣化判断をしても良い。

尚、本実施の形態９では、両波倍電圧整流回路の出力を、インバータ回路９０に供給する場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、上記実施の形態１〜７で説明した半波整流回路の出力を供給するようにしても良い。

尚、上記実施の形態１〜９では、半波整流回路又は両波倍電圧整流回路の場合を説明したが、例えば、半波倍電圧整流回路、両波４倍電圧整流回路など、任意の多倍電圧整流回路に適用することができる。また、各実施の形態における劣化判断手段７の劣化判断の動作を他の回路構成に適応することもできる。この発明は上記実施の形態に示された構成に限定されるものではなく、この発明思想内におけるそれらの種々の変形をも含むことはいうまでもない。

尚、上記実施の形態１〜９では、整流回路に用いられる平滑用のコンデンサの劣化状態を判断する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサであれば適用することができ、コンデンサの端子間電圧を、当該周期に同期した所定のサンプリングタイミングで検出し、検出結果からコンデンサの劣化状態の異常を判断することができる。

尚、上記実施の形態１〜９では、電圧検出手段６は、電源周期に同期して毎周期、コンデンサ４の端子間電圧を検出して、劣化状態を判断する場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、電圧検出および劣化状態の判断を例えば数時間毎に一回、または負荷５の運転開始時のみ行うようにしても良い。コンデンサが劣化するまでの期間は比較的長期であるため、このようにしても各形態で説明した効果を損なうことはない。

実施の形態１に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。実施の形態１に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態１に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態２に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態２に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態３に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態３に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態４に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。実施の形態５に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態５に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態６に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。実施の形態７に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。実施の形態８に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。実施の形態８に係る正常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態８に係る異常時のコンデンサ端子間電圧波形と電源電圧波形を示す図である。実施の形態９に係るコンデンサ劣化検知装置を備えた洗濯機の概略構成図である。実施の形態９に係るコンデンサ劣化検知装置のブロック構成図である。

符号の説明

１電源、２チョークコイル、３ダイオード、３ａダイオード、３ｂダイオード、３ｃダイオード、３ｄダイオード、４コンデンサ、４ａコンデンサ、４ｂコンデンサ、５負荷、６電圧検出手段、７劣化判断手段、８報知手段、９駆動手段、９ａスイッチング素子、９ｂスイッチング素子、９ｃスイッチング素子、９ｄスイッチング素子、９ｅスイッチング素子、９ｆスイッチング素子、１０開閉手段、１１記憶手段、２０制御手段、３０電動機、６１レベル変換器、６２Ａ／Ｄ変換器、９０インバータ回路、１０１外枠、１０２給水弁、１０３蓋、１０４外槽、１０５攪拌翼、１０６内槽、１０７排水弁、１０８コントローラ、１１０クラッチ／回り止め装置、１１１ａプーリ、１１１ｂプーリ、１１２ベルト。

Claims

所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサの端子間電圧を、前記周期に同期した所定のサンプリングタイミングで検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力からコンデンサの劣化状態の異常を判断する劣化判断手段と
を備え、
前記電圧検出手段は、前記コンデンサの放電期間の位相のうち、位相差がそれぞれ異なる任意の２箇所で前記コンデンサの端子間電圧を検出し、
前記劣化判断手段は、検出された当該電圧値の差を求め、求めた差の値が所定の劣化判断レベルより大きいとき、劣化状態の異常を判断することを特徴とするコンデンサ劣化検知装置。
前記電圧検出手段は、前記コンデンサの放電期間の位相のうち、放電期間開始時の位相、及び充電期間の開始直前のゼロクロス位相で前記コンデンサの端子間電圧を検出することを特徴とする請求項１記載のコンデンサ劣化検知装置。
所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサの端子間電圧を、前記周期に同期した所定のサンプリングタイミングで検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力からコンデンサの劣化状態の異常を判断する劣化判断手段と
を備え、
前記電圧検出手段は、
両波整流された電源電圧が供給され、前記電源電圧が正位相のとき充電される第１のコンデンサと、前記電源電圧が負位相のとき充電される第２のコンデンサとを有する両波倍電圧整流回路の出力電圧を検出し、
前記劣化判断手段は、
前記第１のコンデンサの放電期間開始時の位相及び充電期間の開始直前のゼロクロス位相において検出された前記出力電圧に基づき、前記第１のコンデンサの劣化状態の異常を判断し、
前記第２のコンデンサの放電期間開始時の位相及び充電期間の開始直前のゼロクロス位相において検出された前記出力電圧に基づき、前記第２のコンデンサの劣化状態の異常を判断することを特徴とするコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段は、前記コンデンサの端子間電圧が供給される負荷に応じて、前記所定の劣化判断レベルが設定されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段は、前記コンデンサの端子間電圧が供給される負荷の運転状態に応じた前記劣化判断レベルが予め複数設定され、
前記端子間電圧検出時の前記負荷の運転状態を検出して、前記複数の劣化判断レベルのうち、当該運転状態に対応する劣化判断レベルを用いて、前記劣化状態の異常を判断することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段は、前記コンデンサの端子間電圧が供給される負荷の運転状態ごとに、前記端子間電圧の初期値に基づく前記劣化判断レベルを複数設定し、
前記端子間電圧検出時の前記負荷の運転状態を検出して、前記複数の劣化判断レベルのうち、当該運転状態に対応する劣化判断レベルを用いて、前記劣化状態の異常を判断することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段は、前記負荷に前記コンデンサの端子間電圧が供給されない無負荷状態に応じた前記劣化判断レベルが設定されることを特徴とする請求項５又は６記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段は、前記劣化判断レベルを所定回数、又は所定時間連続して超えたとき、劣化状態が異常と判断することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記電圧検出手段は、整流された電源電圧を平滑するコンデンサを有する整流回路の出力電圧を検出することを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記電圧検出手段は、整流された電源電圧を平滑するコンデンサを複数有する多倍電圧整流回路の出力電圧を検出することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段が判断した劣化状態に関する情報を報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段の出力に応じて、前記コンデンサの端子間電圧が供給される負荷の運転を制御する駆動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記駆動手段は、前記劣化判断手段が劣化状態の異常を判断したとき、前記負荷の運転を停止させることを特徴とする請求項１２記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段の判断結果を記憶する記憶手段を備え、
前記駆動手段は、前記負荷の運転を開始するとき、前記記憶手段に記憶された前記劣化判断手段の判断結果に応じて、前記負荷の運転を制御することを特徴とする請求項１２又は１３記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記駆動手段は、前記記憶手段に記憶された判断結果が劣化状態の異常の場合、前記負荷の運転を開始させないことを特徴とする請求項１４記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記劣化判断手段が劣化状態の異常を判断したとき、前記コンデンサの端子間電圧が供給される負荷への電源供給を遮断する開閉手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜１５の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記開閉手段は、前記負荷への電源供給を遮断した後、電源供給の遮断を保持する開閉装置を用いることを特徴とする請求項１６記載のコンデンサ劣化検知装置。
前記報知手段は、前記開閉手段が前記負荷の電源供給を遮断したとき、所定のメッセージ表示をすることを特徴とする請求項１７記載のコンデンサ劣化検知装置。
所定の周期で充放電を繰り返すコンデンサと、
請求項１〜１８の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置と
を備えたことを特徴とする家電機器。
整流された電源電圧を平滑するコンデンサと、
前記コンデンサの端子間電圧が供給される駆動制御手段と、
前記駆動制御手段により駆動される負荷と、
請求項１〜１８の何れかに記載のコンデンサ劣化検知装置と
を備えたことを特徴とする家電機器。