JP5924873B2 - 空気調和装置用制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、空気調和装置用制御装置に関するものである。

空気調和装置用制御装置には、圧縮機やファンなどのモータを駆動するインバータ装置やインバータによって発生する高調波を抑制する高調波抑制装置などが備えられている。これらの装置を構成する主回路部品としてリアクタが通常必要となるが、リアクタは発熱量が多く、サイズが大型化することから、リアクタの温度上昇を抑制することで小型化を図る技術が各種提案されている。例えば、リアクタを分割して個々のリアクタの発熱量を減らし、小型化を図ると共に、ヒートシンクを用いて積極的に放熱する構造としたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５８１１７５号公報（図２、図３）

特許文献１の空気調和装置用制御装置では、リアクタを分割して小型化できるとしているが、分割した個々を基板上に離間して配置しているため、その分スペースが必要となり、充分な小型化ができなかった。また、発熱素子であるリアクタとスイッチング素子をまとめて一体化し、その一体化部分に対してヒートシンクを設けた構造であるため、ヒートシンクに高い放熱能力が要求される。よって、ヒートシンクが大型化せざるを得ず、その面でも充分な小型化ができなかった。

また、リアクタの発熱量が大きいため、スイッチング素子はリアクタに対して風路の上流側に配置せざるを得ず、スイッチング素子冷却後の空気でリアクタを冷却するため、リアクタの冷却が十分にできないという課題があった。このため、リアクタには高温に耐えるものを使う必要があり、高コスト、大型化となる等の問題があった。また、リアクタそのものの温度検出は実施していないため、リアクタの最高使用温度に対して十分にマージンを確保した絶縁階級の絶縁を施す必要があり、この点でも高コストとなっていた。

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、リアクタ及びスイッチング素子の放熱用のヒートシンクの小型化、軽量化及び低コスト化が可能な空気調和装置用制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る空気調和装置用制御装置は、空気調和装置の圧縮機又は送風機のモータを駆動するためのインバータ装置及びインバータ装置によって発生する高調波を抑制する高調波抑制装置の少なくとも一方の主回路を構成するリアクタ及びスイッチング素子と、スイッチング素子の発熱を放熱するためのヒートシンクと、リアクタの温度を検出する温度検出素子とを備え、リアクタを風路上流側に、ヒートシンクを風路下流側に配置すると共に、スイッチング素子をリアクタよりも耐熱性の高いワイドバンドギャップ半導体で構成し、更に、温度検出素子の検出温度に基づいてリアクタの過熱保護を行う制御回路を備えたものである。

この発明の空気調和装置用制御装置は、リアクタとヒートシンクを同じ風路内で上流からリアクタ、ヒートシンクの順に配置すると共に、スイッチング素子にはワイドバンドギャップ半導体を用い、更にリアクタの温度検出によりリアクタの過熱保護を行うようにしたので、リアクタの小型化及び軽量化が図れると共に、スイッチング素子の放熱用ヒートシンクの小型化及び軽量化も図れ、低コスト化できるという効果が得られる。

この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置の構成を示した図である。 図１の要部であるリアクタと温度検出素子、制御回路、スイッチング素子の接続関係を示す図である。 この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置の特徴部分の構成を示す図である。 図３のヒートシンクを矢印Ａ方向から見た図である。 図１の空気調和装置用制御装置が配置された室外機の概略構成と室外機内の風向き（矢印）を示す図である。 図４の高調波抑制装置の風路構成を説明するための断面図である。 図３の配置とした場合のリアクタとモジュールのそれぞれの温度と入力との関係を示す図である。 リアクタへの温度検出素子の取り付け構造の一例を示す図である。 リアクタへの温度検出素子の取り付け構造の他の一例を示す図である。 図８の台座の中央突出部を矢印Ａ方向から見た図である。 この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置における過熱保護の流れを示すフローチャートである。 この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置における風速異常検知処理の流れを示すフローチャートである。 この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置における特徴部分の他の構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置の構成を示した図である。図２は、図１の要部であるリアクタと温度検出素子、制御回路、スイッチング素子の接続関係を示す図である。
図１の空気調和装置用制御装置は、インバータ装置１０と、高調波抑制装置２０と、これらを制御する制御回路３０とを備えている。インバータ装置１０は、３相交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する整流器１１と、力率改善を行うためのリアクタ１２と、平滑コンデンサ１３と、インバータ主回路１４とを備えており、空気調和装置の圧縮機のモータ１５に接続されている。

インバータ主回路１４は、平滑コンデンサ１３によって平滑された直流電源を交流電源に変換するものであり、ワイドバンドギャップ半導体で構成した複数のスイッチング素子で構成される。なお、ワイドバンドギャップ半導体とは、シリコン（Ｓｉ）素子と比較して、バンドギャップが大きい半導体素子の総称であり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）素子の他、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド素子等が挙げられる。インバータ主回路１４の各スイッチング素子は、制御回路３０から送られる動作信号（ＰＷＭ信号、ゲート信号）に基づいてスイッチング動作を行う。

高調波抑制装置２０は、ノイズフィルタ２１と、リプルフィルタ２２と、リアクタ２３ａ〜２３ｃと、ワイドバンドギャップ半導体で構成された複数のスイッチング素子で構成されたスイッチ回路２４と、コンデンサ２５とを備えており、インバータ装置１０に並列に分岐接続され、電源高調波電流の抑制を行う。

空気調和装置用制御装置においては更に、各リアクタ１２、２３ａ〜２３ｃのそれぞれに対して、リアクタ１２、２３ａ〜２３ｃの温度を検出する温度検出素子１２Ａ、２３Ａ〜２３Ｃが備えられている。そして、各温度検出素子１２Ａ、２３Ａ〜２３Ｃの検出温度は図２に示すように制御回路３０に入力される。制御回路３０は温度検出素子１２Ａ、２３Ａ〜２３Ｃからの検出温度に基づいて対応の回路（温度検出素子１２Ａについてはインバータ主回路１４、温度検出素子２３Ａ〜２３Ｃについてはスイッチ回路２４に相当する）に動作信号（ＰＷＭ信号、ゲート信号）を出力し、その回路のスイッチング素子Ｓのスイッチング動作を制御してリアクタ１２、２３ａ〜２３ｃの過熱保護を行う。なお、以下では各リアクタ１２、２３ａ〜２３ｃを総称してリアクタＲ、温度検出素子１２Ａ、２３Ａ〜２３Ｃを総称して温度検出素子Ｔという場合がある。

ここで、この実施の形態の特徴部分の構成について図２及び図３を参照して説明する。 図３は、この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置の特徴部分の構成を示す図で、要部の風路断面を示している。図３の矢印は風向きを示している。また、図３Ａは図３のヒートシンクを矢印Ａ方向から見た図である。
空気調和装置用制御装置のインバータ装置１０及び高調波抑制装置２０はそれぞれ、主回路部品としてリアクタＲ及びスイッチング素子Ｓを備えており、更に、リアクタＲの温度を検出する温度検出素子Ｔを備えた構成を有していることは上述の通りである。そして、スイッチング素子Ｓを備えたモジュールＭには、スイッチング素子Ｓの熱を放熱させるヒートシンクＨが取り付けられている。

この実施の形態では、図３に示すようにリアクタＲとヒートシンクＨとを、同じ風路内で上流からリアクタＲ、ヒートシンクＨの順に配置すると共に、スイッチング素子Ｓをワイドバンドギャップ半導体で構成し、更に、温度検出素子Ｔにより検出した検出温度に基づいて制御回路３０によりリアクタＲの過熱保護を行うことに特徴がある。この特徴部分の構成をインバータ装置１０と高調波抑制装置２０の両方に備えるか、どちらか一方に備えるかは特に限定するものではない。以下、この特徴部分の構成について更に詳細に説明するが、ここでは高調波抑制装置２０を代表して説明する。

図４は、図１の空気調和装置用制御装置が配置された室外機の概略構成と室外機内の風向き（矢印）を示す図である。
図４に示すように、室外機には、筐体内にモータ１５により駆動される圧縮機１５ａと、インバータ装置１０を備えた制御機器３１と、高調波抑制装置２０とが配置され、筐体上部にはファン３２が設けられ筐体内の空気を吸い込んで外部（上部）に放出する。制御機器３１や高調波抑制装置２０は、雨水の跳ね返りによる下方からの水滴侵入や室外機筐体内への積雪時の雪侵入を防止するため、室外機の上方に配置している。

図５は、図４の高調波抑制装置の風路構成を説明するための断面図である。
高調波抑制装置２０の筐体２０ａ内下部にはファン２６が配置され、吸気孔２７を介してファン２６により吸い込まれた筐体２０ａ外の空気は、図５中矢印で示すように筐体２０ａ内を流れてまずはリアクタＲ（２３ａ〜２３ｃ）を冷却し、その後、スイッチ回路２４を有するモジュールＭに取り付けられたヒートシンクＨを冷却し、排気孔２８を介して筐体２０ａ外部に排気される。なお、図５において２９はノイズフィルタ２１及びリプルフィルタ２２が実装されたフィルタ基板であり、吸気孔２７から吸い込まれた空気はリアクタＲ側に向かう空気とは別にフィルタ基板２９の表面を流れてフィルタ基板２９を冷却し、その後、モジュールＭを冷却後の空気と合流して排気孔２８から筐体２０ａ外に排気される。

このように同じ風路内に、上流からリアクタＲ、ヒートシンクＨの順に配置することで、吸込み空気によってまずリアクタＲを冷却することができるため、リアクタＲの冷却効果を高めることができ、リアクタＲを小型化できる。

そして、リアクタＲを冷却後の空気は続いてヒートシンクＨを冷却する。リアクタＲを冷却後の空気はリアクタＲの冷却によって温度が上昇しているため、吸込み温度の空気によってヒートシンクＨを冷却する場合に比べて冷却効果は低下するが、ヒートシンクＨが取り付けられたモジュールＭのスイッチング素子Ｓには、高温に耐えられるワイドバンドギャップ半導体を用いているため、冷却効果が低下しても動作し続けることができる。

ところで、ヒートシンクＨは、板状のベース部ｈ１の一方の表面にフィンｈ２を間隔を空けて複数並設した構成を有するもので、ベース部ｈ１の他方の表面にモジュールＭが取り付けられている。そして、ヒートシンクＨは、空気調和装置の最大負荷条件においてモジュールＭ内のスイッチング素子Ｓのジャンクション温度が許容値を超えないように熱容量やサイズが決められる。しかし、スイッチング素子Ｓに高温に耐えられるワイドバンドギャップ半導体を用いているため、ヒートシンクＨ自体の小型化も可能となっている。

なお、ここでは高調波抑制装置２０の風路構成を代表して説明したが、インバータ装置１０側も同様であり、同じ風路内に、上流からリアクタ１２、インバータ主回路１４を備えたモジュールＭに取り付けたヒートシンクＨの順で配置する。これにより、上記と同様の作用効果が得られる。

図６は、図３の配置とした場合のリアクタとモジュールのそれぞれの温度と入力との関係を示す図で、（ａ）はインバータ装置１０、（ｂ）は高調波抑制装置２０について示している。また、比較のため、従来例として、図３の配置とは逆に上流からヒートシンク、リアクタの順に配置した場合についても図示している。図６において横軸は室外機全体に対する入力電力、縦軸は温度を示している。なお、図６に示す何れの場合も吸込み温度は同じという温度条件にあるものとする。
図３の配置とすることにより、（ａ）に示すインバータ装置１０、（ｂ）に示す高調波抑制装置２０のどちらにおいても、リアクタＲの温度を、入力全体に渡ってモジュールＭ側に比べて低くすることが可能となっている。なお、図３と逆の配置とした場合には、モジュールＭに比べてリアクタＲ側の温度が高くなっている。

また、この空気調和装置用制御装置では、リアクタＲの温度を温度検出素子Ｔで直接検出している。以下、リアクタＲへの温度検出素子Ｔの取り付け構造について以下に説明する。

図７は、リアクタへの温度検出素子の取り付け構造の一例を示す図である。図７（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図である。矢印は風向きを示している。
図７のリアクタＲは、絶縁した導線５１を鉄心コア５０との間に空間を設けた状態で鉄心コア５０にコイル状に巻いた構成を有している。そして、温度検出素子Ｔは、鉄心コア５０と導線（巻線）５１との間の空間内に位置して鉄心コア５０にねじ留めされている。温度検出素子Ｔが取り付けられたリアクタＲは、温度検出素子Ｔが風路下流側となるように、鉄心コア５０に一体に形成された台座５２によって図３に示すように風路に固定されている。このように温度検出素子Ｔを風路下流側とすることで、風路上流側とする場合に比べて温度の高くなる部分での温度検出を行うようにしている。また、図７（ａ）に示したリアクタＲと風向きとの位置関係の位置からリアクタＲを９０度回転させ、鉄心コア５０から突出している両方の巻線５１に同時に風があたるようにリアクタＲを風路内に配置した場合でも、温度検出素子Ｔは巻線５１の内側にあるため、冷却用の風が直接温度検出素子Ｔに当たることを避けることができ、リアクタＲの高温部分の温度を正確に検出することができる。

図８は、リアクタへの温度検出素子の取り付け構造の他の一例を示す図である。図８（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図中の矢印は風向きを示している。図９は、図８の台座の中央突出部を矢印Ａ方向から見た図で、（ａ）は側面図で、中央突出部への温度検出素子の取り付け説明図である。
図８のリアクタＲは、ドーナツ状のコアケース５３に、絶縁した導線５１をコイル状に巻回し、台座５２上に配置した構成を有するもので、台座５２の中央には、コアケース５３の中心部に向けて突出する中央突出部５２ａが一体的に形成されている。中央突出部５２ａの中央には温度検出素子取付用の空間を有している。中央突出部５２ａの内面と温度検出素子Ｔの外面には、互いに係合する係合部５５、５６が設けられており、中央突出部５２ａの上部開口から温度検出素子Ｔを挿入することで係合部５５、５６同士が係合し、温度検出素子Ｔが中央突出部５２ａ内に離脱不能に固定されている。

この構造においても、温度検出素子Ｔを巻線５１の内側に配置しているため、冷却用の風が直接温度検出素子Ｔに当たることを避けることができ、リアクタＲの温度を正確に検出することができる。また、巻線５１の端子部５７を台座５２上において風向きの下流側に配置しているため、冷却用の風が端子部５７に遮られることなく直接巻線５１に当てることができ、リアクタＲの放熱を効率よく行うことができる。

ところで、この実施の形態ではリアクタＲの小型化を目的としているが、上述したようにリアクタＲを吸込み空気で冷却することによりリアクタＲの温度上昇を抑制できるため、小型化が可能となっている。どの程度小型化できるかは、空気調和装置駆動中のリアクタＲの最高使用温度に応じて異なる。この最高使用温度に対する耐熱性を有する絶縁階級に最適化することで、必要以上の絶縁階級を施す必要がなく、リアクタＲの小型化及び低コスト化が図れる。

なお、この実施の形態のリアクタＲは、小型化の観点から、リアクタＲの最高使用温度と絶縁階級との関係において互いに許容できるぎりぎりの設計としているため、リアクタＲの温度検出により過熱保護を行うようにしている。

次に、温度検出素子Ｔにより検出したリアクタＲの温度に応じた過熱保護について説明する。
図１０は、この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置における過熱保護の流れを示すフローチャートである。図１０における所定値Ａ及び所定値Ｂは、過熱保護の段階に応じて予め設定された温度であり、Ａ＜Ｂの関係にあるものとする。
温度検出素子ＴはリアクタＲの温度ＴＲを検出する（Ｓ１００）。このステップＳ１００は定期的に実行され、温度検出素子Ｔにより検出されたリアクタ温度ＴＲは制御回路３０に出力される。制御回路３０は温度検出素子Ｔからのリアクタ温度ＴＲに基づいてステップＳ１０１、Ｓ１０３の温度判断を行い、判断結果に応じて過熱保護処理を行う。

（過熱保護：段階１）
制御回路３０は温度検出素子Ｔからのリアクタ温度ＴＲが所定値Ａを超え且つ所定値Ｂ以下の場合（Ｓ１０１）、スイッチング素子Ｓの発生損失を低下させる制御を行う（Ｓ１０２）。このステップＳ１０１及びＳ１０２の処理は、具体的にはインバータ装置１０側について言えば、インバータ装置１０の温度検出素子１２Ａにより検出されたリアクタ温度ＴＲが所定値Ａを超え且つ所定値Ｂ以下の場合、インバータ主回路１４への入力電流を絞るためにインバータ周波数を低下させる制御を行う。その結果、インバータ主回路１４のスイッチング素子Ｓの発生損失を低下させることができる。また、高調波抑制装置２０側について言えば、温度検出素子２３Ａ〜２３Ｃの何れかにより検出されたリアクタ温度ＴＲが所定値Ａを超え且つ所定値Ｂ以下の場合、高調波抑制装置２０へ流入する入力電流を絞ることで、高調波抑制能力を低下させる制御を行う。その結果、スイッチ回路２４のスイッチング素子Ｓの発生損失を低下させることができる。

（過熱保護：段階２）
制御回路３０は、温度検出素子Ｔからのリアクタ温度ＴＲが所定値Ｂを超えた場合（Ｓ１０３）、スイッチング素子Ｓの動作を停止させる。ステップＳ１０３の判断がＮＯの場合、つまりリアクタ温度ＴＲが所定値Ａ以下の場合には過熱状態ではなく正常状態であるため、過熱保護の処理は行わない。

空気調和装置用制御装置ではリアクタ温度ＴＲに応じて以上の処理を行うように構成されているため、何らかのトラブルが生じてリアクタＲの温度が高くなった場合、まずはスイッチング素子Ｓの発生損失を低下させる制御（Ｓ１０２）を行う。

それでもリアクタ温度ＴＲが上昇して所定値Ｂを超えた場合は、スイッチング素子Ｓの動作を停止させる（Ｓ１０４）。

ところで、リアクタ温度ＴＲと室外機全体に対する入力電力（以下、室外機入力という）との間には図６に示したように互いに相関関係があるため、この相関関係と温度検出素子Ｔにより検出されたリアクタ温度ＴＲとに基づいてリアクタＲに流れる風速の異常を検知することも可能である。

図１１は、この発明の一実施の形態に係る空気調和装置用制御装置における風速異常検知処理の流れを示すフローチャートである。
温度検出素子ＴはリアクタＲの温度ＴＲを検出する（Ｓ２００）。このステップＳ２００は定期的に実行され、温度検出素子Ｔにより検出されたリアクタ温度ＴＲは制御回路３０に出力される。制御回路３０は温度検出素子Ｔからのリアクタ温度ＴＲが所定値Ｃを超えているか否かを判断し（Ｓ２０１）、リアクタ温度ＴＲが所定値Ｃを超えていると判断した場合、続いて室外機入力が所定入力未満か否かを判断する（Ｓ２０２）。この所定入力は図３に示した風路内に冷却風を送風するファン（図５に示した高調波抑制装置２０においてはファン２６に相当）が正常に動作して所定の風速が得られている場合に、リアクタ温度ＴＲが所定値Ｃの温度となるときの室外機入力に相当し、図６に示した相関関係に基づき予め求められる。なお、この相関関係は制御回路３０に予め記憶されている。

そして、室外機入力が所定入力未満と判断した場合、つまり、正常時の室外機入力よりも低い室外機入力でリアクタＲの温度が所定値Ｃを超えてしまっている場合、ファンが異常停止するなどして所定の風速が得られていないと判断する（Ｓ２０３）。異常と判断した場合の対応は適宜設定可能である。

なお、図１１のフローチャートは、主にファンが異常停止した場合の風速異常検知を想定したものであるが、ファンが異常回転するなどした場合の風速異常も、正常時の室外機入力とリアクタ温度ＴＲとの相関関係に基づいて検知することができる。

上記の構成では、ヒートシンクの上流側に温度検出素子Ｔを配置しているが、図１２に示すようにヒートシンクＨのベース部ｈ１を、フィンｈ２よりも上流側に延ばし、その延びたベース部ｈ１上にリアクタＲを配置する構成としてもよい。この場合、温度検出素子ＴによってモジュールＭの温度を加味した温度検出を行えるため、ファン２６が異常停止するなどして所定の風速が得られず、モジュールＭがリアクタＲよりも早く温度上昇するような場合でも、モジュールＭの過熱保護が可能となる。

以上説明したように、この実施の形態によればリアクタＲとヒートシンクＨとを、同じ風路内で上流からリアクタＲ、ヒートシンクＨの順に配置し、吸込み空気、言い換えれば空気調和装置用制御装置内で最も低い温度の空気によりまずはリアクタＲを冷却するようにしたので、リアクタＲの放熱を効果的に行うことができる。よって、リアクタＲの小型化が図れるとともに、リアクタＲの縁階級を低くすることができ、軽量化及び低コスト化が可能となる。

またスイッチング素子Ｓに、高温動作可能なワイドバンドギャップ半導体を用いたので、リアクタＲの下流側にスイッチング素子Ｓ用のヒートシンクＨを配置しても温度的に十分に許容できる。例えばリアクタＲの絶縁階級が、高温まで動作可能なＨ種のものでも許容温度は１８０℃であり、ワイドバンドギャップ半導体の許容温度に比べると十分低い。このため、仮に許容温度ぎりぎりの１８０℃の空気がヒートシンクＨに流れても、スイッチング素子Ｓの耐熱性の範囲内であり十分に許容できる。

また、スイッチング素子Ｓに、高温動作可能なワイドバンドギャップ半導体を用いたことにより、ヒートシンクＨに要求される放熱能力が低くて済むため、ヒートシンクＨを小型化できる。また、空気調和装置の最大負荷条件においてスイッチング素子Ｓのジャンクション温度が許容値を超えないようにヒートシンクＨの仕様を決めることで、スイッチング素子Ｓの温度検出が不要で、低コスト化が図れる。

また、リアクタＲの絶縁階級が、高温まで動作可能なＨ種のものでも上述したように１８０℃であり、ワイドバンドギャップ半導体の許容温度に比べると十分低いため、リアクタＲの過熱保護でモジュールＭの過熱保護を兼ねることができる。

また温度検出素子ＴをリアクタＲの巻線５１の内側に配置したので、リアクタＲの温度を精度よく検出できる。

また、温度検出素子Ｔの検出温度が過熱保護対象の温度帯に入った場合（つまり所定値Ａを超えた場合）、直ちにスイッチング素子Ｓを停止させるのではなく、段階的に停止の方向に制御を移すようにした。これにより、空気調和装置としての運転を可能な限り継続させることができる。

また、制御回路３０はリアクタ温度ＴＲと室外機入力との相関関係に基づき風速異常を検知することができる。

また、この実施の形態では、空気調和装置用制御装置がインバータ装置１０と高調波抑制装置２０の両方を備えた構成を示したが、インバータ装置１０だけを備えた構成としてもよい。また、この実施の形態では、本発明が適用されるインバータ装置を、圧縮機のモータを駆動するインバータとしたが、送風機のモータを駆動するインバータでもよい。

１ ３相交流電源、２ 制御手段、１０ インバータ装置、１１ 整流器、１２ リアクタ、１２Ａ 温度検出素子、１３ 平滑コンデンサ、１４ インバータ主回路、１５ モータ、１５ａ 圧縮機、２０ 高調波抑制装置、２０ａ 筐体、２１ ノイズフィルタ、２２ リプルフィルタ、２３Ａ〜２３Ｃ 温度検出素子、２３ａ〜２３ｃ リアクタ、２４ スイッチ回路、２５ コンデンサ、２６ ファン、２７ 吸気孔、２８ 排気孔、３０ 制御回路、３１ 制御機器、３２ ファン、４０ モジュール、４１ ヒートシンク、５０ 鉄心コア、５１ 導線（巻線）、５２ 台座、５２ａ 中央突出部、５３ コアケース、５５ 係合部、５６ 係合部、５７ 端子部、Ｈ ヒートシンク、Ｍ モジュール、Ｒ リアクタ、Ｓ スイッチング素子、Ｔ 温度検出素子、ｈ１ ベース部、ｈ２ フィン。

Claims (12)

1. 空気調和装置の圧縮機又は送風機のモータを駆動するためのインバータ装置及び前記インバータ装置によって発生する高調波を抑制する高調波抑制装置の少なくとも一方の主回路を構成するリアクタ及びスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子の発熱を放熱するためのヒートシンクと、
   前記リアクタの温度を検出する温度検出素子とを備え、
   前記リアクタを風路上流側に、前記ヒートシンクを風路下流側に配置すると共に、前記スイッチング素子を前記リアクタよりも耐熱性の高いワイドバンドギャップ半導体で構成し、更に、前記温度検出素子の検出温度に基づいて前記リアクタの過熱保護を行う制御回路を備えたことを特徴とする空気調和装置用制御装置。
2. 前記ヒートシンクは、平板状のベース部の一方の面上に複数のフィンを並設した構成を有し、前記ベース部は前記複数のフィンよりも上流側に延びており、その延出部分上に前記リアクタを配置したことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置用制御装置。
3. 前記リアクタは絶縁した導線をコイル状に巻いた構成を有し、その巻線の内側に前記温度検出素子を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置用制御装置。
4. 前記リアクタは、絶縁した導線を鉄心コアとの間に空間を設けた状態で前記鉄心コアにコイル状に巻いた構成を有し、前記空間内に前記温度検出素子を位置させて前記鉄心コアに取り付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置用制御装置。
5. 前記温度検出素子が風路下流側となるように前記リアクタを風路内に取り付けたことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置用制御装置。
6. 前記リアクタは、ドーナツ状のコアケースに絶縁した導線をコイル状に巻いた構成を有し、前記コアケースの中心部に前記温度検出素子を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置用制御装置。
7. 前記リアクタの端子部を前記温度検出素子よりも風路の下流側に配置したことを特徴とする請求項６記載の空気調和装置用制御装置。
8. 前記制御回路は、前記温度検出素子の検出温度が、過熱保護を必要とする所定値よりも高い温度範囲を２つに分割した温度範囲に属することを検知すると、前記検出温度が属する温度範囲に応じた過熱保護を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気調和装置用制御装置。
9. 前記制御回路は、前記温度検出素子の検出温度が、前記２つの温度範囲のうち低い温度範囲内のとき、前記スイッチング素子の発生損失を低下させるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項８記載の空気調和装置用制御装置。
10. 前記制御回路は、前記温度検出素子の検出温度が、前記２つの温度範囲のうち高い温度範囲内のとき、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の空気調和装置用制御装置。
11. 前記制御回路は、空気調和装置用制御装置を備えた室外機内において前記風路に冷却風を送風するファンの正常時における室外機入力と前記温度検出素子の検出温度との相関関係を予め記憶し、前記温度検出素子の検出温度と前記相関関係とに基づいて風速異常を検知することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の空気調和装置用制御装置。
12. 前記ワイドバンドギャップ半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮ又はダイヤモンドの何れかであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の空気調和装置用制御装置。

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