JP6758513B2 - 突入電流制限回路を備えた空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、交流電源投入時の突入電流を制限する突入電流制限回路を備えた空気調和機に関するものであり、特に、突入電流を制限する抵抗と接点とを有する突入電流制限回路を備えた空気調和機に関するものである。

交流電源の投入時に瞬時的に印加される突入電流を制限する突入電流制限用抵抗と、この突入電流制限用抵抗に並列に接続され、オープン状態とクローズ状態とに開閉可能であるリレー接点とを有する突入電流制限回路を備えた空気調和機において、ファンモータの回転数が予め決めた規定値以上の場合には、突入電流制限用抵抗での消費電力がリレー接点をクローズ状態にする為のリレー励磁コイルでの消費電力より大きくなるので、リレー接点をクローズ状態にして突入電流制限回路内での電流がリレー接点側を流れるようにし、ファンモータの回転数が規定値未満の場合には、突入電流制限用抵抗での消費電力がリレー接点をクローズ状態にする為のリレー励磁コイルでの消費電力より小さくなるので、リレー接点をオープン状態にして突入電流制限回路内での電流が突入電流制限用抵抗側を流れるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、給湯暖房装置において、突入電流制限用抵抗としてパワーサーミスタを用い、給湯暖房装置の運転状態が待機状態にある時のようにパワーサーミスタに流れる電流が閾値よりも小さい時はリレー励磁コイルを励磁せずにリレー接点をオープン状態にして突入電流制限回路内での電流が突入電流制限用抵抗側を流れるようにし、パワーサーミスタに流れる電流が閾値以上となる運転状態時にはリレー励磁コイルを励磁してリレー接点をクローズ状態にして突入電流制限回路内での電流がパワーサーミスタ側を流れるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１０４１０９ 特開２０１２−２１７３０６

特許文献１及び特許文献２に記載の構成では、突入電流制限用抵抗での消費電力とリレー励磁コイルでの消費電力の比較に基づき、突入電流制限回路での消費電力がより低減できるようにリレー接点のオープン／クローズ状態を制御することで突入電流制限回路内での電流経路を切り替えている。

しかしながら、空気調和機全体での消費電力をより低減する為には、単に突入電流制限回路の消費電力を低減するだけでは不十分である。また、空気調和機の消費電力低減の為に新たな回路部品を多く追加し、空気調和機の回路構成を大幅に変更することは開発・製造コストの増大を招き好ましくない。

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あり、本発明の目的は、より簡易な回路構成で、従来よりも空気調和機全体での消費電力を低減できる突入電流制限回路を備えた空気調和機を得ることである。

本発明の突入電流制限回路を備えた空気調和機は、交流電源の投入時に瞬時的に印加される突入電流を制限するＮＴＣサーミスタと該ＮＴＣサーミスタに並列に接続され、オープンとクローズとに開閉可能であると共にクローズ状態時に前記ＮＴＣサーミスタを短絡するリレー接点とを有する突入電流制限回路を備えた空気調和機において、前記リレー接点をオープン状態にした方が前記リレー接点をクローズ状態にするよりも、空気調和機全体での無効電力を含む消費電力が小さくなる場合には、前記リレー接点をオープン状態に制御し、前記リレー接点をクローズ状態にした方が前記リレー接点をオープン状態にするよりも、空気調和機全体での無効電力を含む消費電力が小さくなる場合には、前記リレー接点をクローズ状態に制御するリレー接点制御部を備える。前記リレー接点制御部は、空気調和機の熱交換器の温度と予め設定した温度範囲とを比較することで、前記リレー接点のオープン、クローズを制御することを特徴とするものである。

本発明の突入電流制限回路を備えた空気調和機は、このように構成したことにより、より簡易な回路構成で、従来よりも空気調和機全体の消費電力をきめ細かく低減させることが可能である。

実施の形態１における突入電流制限回路を備えた空気調和機の構成を示す図 実施の形態１における突入電流制限回路を備えた空気調和機の回路動作を説明する図 実施の形態１におけるデータ格納部のデータ例を示す図 実施の形態２における突入電流制限回路を備えた空気調和機の回路動作を説明する図 実施の形態３における突入電流制限回路を備えた空気調和機の回路動作を説明する図 実施の形態４における突入電流制限回路を備えた空気調和機の回路動作を説明する図

実施の形態１.
実施の形態１における突入電流制限回路を備えた空気調和機について、図１に基づいて構成及び動作を説明する。図１は、突入電流制限回路を備えた空気調和機の構成を示す図である。なお、図１では、空気調和機が通常備えている熱交換器、圧縮機、膨張弁、冷媒配管等の冷凍サイクルを構成する物品は図示を省略している。

この空気調和機は、交流電源１の投入時に瞬時的に印加される突入電流を制限する機能を有する突入電流制限回路２を備えている。交流電源１の投入は、例えば空気調和機の電源プラグを電源コンセントに差し込んだり、宅内に設置された電源ブレーカーを「入」状態にしたりして行われる。この突入電流は、交流電源１からフィルタ回路３を経由して突入電流制限回路２内に流れる。フィルタ回路３はコモンモードチョークコイルやコンデンサなどで構成され、交流電源１からの電磁ノイズを除去する機能を有する。

突入電流制限回路２は、突入電流制限用抵抗としてのＮＴＣサーミスタ４と、リレー接点５とリレー励磁コイル６を有するリレー７とで構成される。ここで、ＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）とは、負特性サーミスタとも呼ばれ、温度上昇に伴い抵抗値が低下する特性（負特性）を有するサーミスタである。

ＮＴＣサーミスタ４には、交流電源１の投入時に瞬時的に印加される突入電流を制限する機能がある。リレー接点５は、ＮＴＣサーミスタ４に並列に接続され、オープンとクローズとに開閉可能であると共に、クローズ状態時にＮＴＣサーミスタ４を短絡する。リレー接点５は、リレー励磁コイル６に通電することによりクローズ状態にすることができ、リレー励磁コイル６に通電していない時はオープン状態となる。

空気調和機に交流電源１が投入される以前には、マイコン１９が起動されておらず、またリレー励磁コイル６にも通電されていない為、リレー接点５はオープン状態になっている。そして、交流電源１が投入されると、リレー接点５がオープン状態になっている突入電流制限回路２に交流電圧が印加され、突入電流は突入電流制限回路２内のＮＴＣサーミスタ４に流れ、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗成分により、突入電流が制限される。

その後、ダイオードブリッジ８と平滑用コンデンサ９とによって形成されている整流回路により、交流電圧が直流電圧に変換される。直流電圧に変換された後に、電源トランス１０と電源ＩＣ１１とその電圧生成用ダイオード１２及びコンデンサ１３、トランス二次側整流ダイオード１４、リレー励磁コイル電源用コンデンサ１５、マイコン駆動用電源ＩＣ１６及びマイコン駆動電源用コンデンサ１７からなる電源回路１８によって、リレー励磁用コイル電源（Ｖ１）とマイコン駆動用電源（Ｖ２）が生成される。具体的には、電源ＩＣ１１内に内蔵されているスイッチング素子をＰＷＭ方式などでスイッチング制御を行うことで、ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能し、リレー励磁用コイル電源（Ｖ１）とマイコン駆動用電源（Ｖ２）を生成する。このように、リレー励磁用コイル電源（Ｖ１）とマイコン駆動用電源（Ｖ２）は、突入電流制限回路２の負荷側から取得している。

交流電源１が投入され、マイコン駆動用電源（Ｖ２）が生成された後、マイコン１９（リレー接点制御部の一例）は起動し、リモコン待機状態となる。リモコン待機状態中には、マイコン１９はリレーコイル駆動回路２０にリレー接点５をオープン状態にする信号を出力することでリレー励磁コイル６には通電されず、リレー接点５はオープン状態を維持する。また、マイコン１９はファンモータ制御回路２１を介して、ファンモータ２２の起動・停止、及び回転数制御を行う。ファンモータ２２は例えば空気調和機の室内機に実装される室内ファン用のファンモータである。

使用者がリモートコントローラ（リモコンとも記す。図示していない。）を操作して空気調和機の運転開始又は運転停止を指示した場合には、マイコン１９はリモコン信号受信回路２３を介してリモコン信号を受信する。リモコンとリモコン信号受信回路２３間の通信は有線通信または無線通信のいずれでも構わない。マイコン１９はリモコン信号を受信すると、空気調和機全体での消費電力をより低減させた運転を行うべく、以下に説明する動作手順に従って、リレー接点５をオープン状態またはクローズ状態にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力する。リレーコイル駆動回路２０は、マイコン１９からの信号に基づいてリレー励磁コイル６の通電を制御することで、リレー接点５をオープン状態または、クローズ状態にさせる。この際、マイコン１９はデータ格納部２４に予め記憶させたデータを用いて、リレー接点５のオープン／クローズ状態を制御する。データ格納部２４としては、マイコン１９内部のデータ記憶領域を用いても良いし、図１に示すようにＥＥＰＲＯＭなどの外部メモリでもよい。

図２はマイコン１９で実行される制御の動作フローを示したものである。図２を参照して動作手順の詳細を説明する。図２の動作フローは、空気調和機に交流電源１が投入され、前述したようにリレー励磁用コイル電源（Ｖ１）とマイコン駆動用電源（Ｖ２）が生成され、マイコン１９が起動された以降の動作に適用するものである。なお、マイコン１９が起動後は交流電源１の投入から時間がたっており、突入電流制限回路２には突入電流が流れていない状態にある。

マイコン１９は起動されると、リモコン信号の受信待ちであるリモコン待機状態となる（Ｓ１１）。この時、マイコン１９はリレー接点５をオープン状態にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力する為、リレー励磁コイル６には通電されず、リレー接点５はオープン状態になっている。この為、交流電源１からの電流は全てＮＴＣサーミスタ４を流れることになる。

使用者がリモコンを操作すると、マイコン１９はリモコン信号受信回路２３を介してリモコン信号を受信する（Ｓ１２）。受信したリモコン信号が「運転開始」を指令する場合（Ｓ１３の運転開始）には、リレー接点５の状態がオープン状態で、リモコンで指示された運転条件（運転モード：暖房／冷房／除湿、設定温度、風量）にて運転した場合に、突入電流制限回路２のＮＴＣサーミスタ４の温度が規定値以上になるか否かを推定する（Ｓ１４）。この際、リレー接点５がオープン状態での運転を想定しているので、交流電源１からの電流は全て突入電流制限回路２のＮＴＣサーミスタ４側に流れるとして、ＮＴＣサーミスタ４の温度を推定することになる。

ＮＴＣサーミスタ４の温度の具体的な推定手順は以下のように行う。マイコン１９はデータ格納部２４に予め記憶してあるデータを参照することで、リモコンで指示された運転条件に対応したＮＴＣサーミスタ４の推定温度を取得する。図３は、データ格納部２４に格納されているデータの一例を示したものである。データ格納部２４には運転条件と、リレー接点５をオープン状態にしてこの運転条件にて運転した場合のＮＴＣサーミスタ４の推定温度が格納されている。ここでは、運転条件の設定としては、運転モードとして「冷房」「暖房」「除湿」、風速として「弱」「中」「強」「超強」、設定温度として１６℃から３１℃の範囲で１℃単位の設定が可能とする。

データ格納部２４の格納データは、例えば、運転条件Ｓ（１）で運転モード＝「冷房」、風速＝「弱」、設定温度＝「２０℃」であり、この運転条件で運転した場合にはＮＴＣサーミスタ４の推定温度が５０℃になることを示している。その他の運転条件Ｓ（２）〜Ｓ（ｎ）についても同様に、運転モード、風速、設定温度からなる運転条件と、それに対応したＮＴＣサーミスタ４の推定温度が格納されている。

マイコン１９は、リモコンで指示された運転条件に対応するＮＴＣサーミスタ４の推定温度Ｔｅをデータ格納部２４から取得する。そして、この推定温度Ｔｅと予めマイコン１９に設定してある閾値温度Ｔｈとを比較する。閾値温度Ｔｈは後述するように、リレー接点５のオープン／クローズ状態のいずれの状態が空気調和機全体の消費電力がより低減できるのかを判断する為の閾値であり、予め実験やシミュレーション等で定めておく値である。ここでは、例として閾値温度Ｔｈを９５℃とする。比較の結果、Ｔｅ≧Ｔｈの時には、マイコン１９からリレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力することで、リレー励磁コイル６には通電されず、リレー接点５はオープン状態に維持される（Ｓ１５ａ）。

一方、比較の結果、Ｔｅ＜Ｔｈの時には、マイコン１９からリレー接点５をクローズ状態（ＯＮ状態）にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力することで、リレー励磁コイル６が通電され、リレー接点５はクローズ状態になる（Ｓ１５ｂ）。

そし、リレー接点５のオープン／クローズ状態が確定後、リモコンで指示された運転条件にて空気調和機の運転を開始する（Ｓ１６）。

受信したリモコン信号が「運転停止」を指令する場合（Ｓ１３の運転停止）には、空気調和機が運転中の状態であれば、空気調和機の運転を停止する。空気調和機が運転停止中の状態であれば、空気調和機の運転停止状態を維持する（Ｓ１７）。その後、運転停止状態において、マイコン１９からはリレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ）にする信号がリレーコイル駆動回路２０に出力されることで、リレー励磁コイル６には通電されなくなり、リレー接点５がオープン状態になる（Ｓ１８）。

Ｓ１６若しくはＳ１８の処理が完了後には、マイコン１９はリモコン信号の受信待ちであるリモコン待機状態（Ｓ１１）に戻り、以後はＳ１１〜Ｓ１８の処理を繰り返す。

なお、閾値温度Ｔｈは、マイコン１９に内蔵したメモリに予め記憶させておいてもよいし、データ格納部２４に閾値温度Ｔｈを予め格納しておき、リモコンで指示された運転条件に対応するＮＴＣサーミスタ４の推定温度Ｔｅをデータ格納部２４から取得するタイミングで、閾値温度Ｔｈもデータ格納部２４から取得するようにしてもよい。

次に、前述した空気調和機の動作の効果について説明する。空気調和機の消費電流は突入電流制限回路２内を流れる際には、ＮＴＣサーミスタ４を経由する電流経路とリレー接点５を経由する電流経路の２つがあり、リレー接点５のオープン／クローズ状態によって電流経路が変化するようになっている。

リレー接点５をクローズ状態（ＯＮ状態）にした場合には、空気調和機の消費電流はリレー接点５側を流れるため、突入電流制限回路２での消費電力はリレー接点５での消費電力、及びリレー接点５をクローズ状態にする為のリレー励磁コイル６での消費電力（これをＷ１とする。）の和となる。リレー接点５は低抵抗値な為、リレー接点５での消費電力はほぼゼロとみなせるので、突入電流制限回路２での消費電力はリレー励磁コイル６での消費電力Ｗ１のみとみなせる。

一方、リレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）にした場合には、空気調和機の消費電流はＮＴＣサーミスタ４側を流れるため、突入電流制限回路２での消費電力はＮＴＣサーミスタ４での消費電力と等しくなる。ここで、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力（これをＷ２とする。）は、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値をＲ、空気調和機の消費電流をＩとすると、Ｗ２＝Ｒ×Ｉ×Ｉである。

ＮＴＣサーミスタ４に電流が流れると、その抵抗成分により発熱が発生する。この自己発熱によりＮＴＣサーミスタ４自体の温度が上昇し、ＮＴＣサーミスタの温度特性（負特性）により、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値Ｒが減少する。このように、空気調和機の消費電流が大きくなるに従って、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値Ｒが減少するものの、空気調和機の消費電流はかなり大きい為、抵抗値Ｒの減少があっても、Ｗ１＞Ｗ２となるようなことは一般的にはない（例えば、Ｗ１＝１００ｍＷ，Ｗ２＝７２０ｍＷ）。

また、ＮＴＣサーミスタ４には、抵抗成分以外に少なからずインダクタンス成分が存在する。この為、ＮＴＣサーミスタ４に空気調和機の消費電流を流すことにより、空気調和機の力率を改善する効果が生じる。力率が改善すると交流電源１からの無効電力が低減し、これにより交流電源１からの入力電流を低減することが可能となる。具体的には、この力率改善効果により、ダイオードブリッジ８やダイオードブリッジ８の前段（交流電源１側）に挿入されたフィルタ回路３での電力損失が大幅に削減される。

この為、突入電流制限回路２自体の消費電力はリレー接点５をクローズ状態にした方が小さくなる（Ｗ１＜Ｗ２）ものの、空気調和機全体での消費電力を考えると、前述の力率改善効果があるので、リレー接点５をオープン状態にした方が空気調和機全体での消費電力を低減することが可能となる。

但し、ＮＴＣサーミスタ４の周辺温度が低温である場合やＮＴＣサーミスタ４に流れる電流が小さくてＮＴＣサーミスタ４の自己発熱が小さい場合には、ＮＴＣサーミスタ４自体の温度も低く抑制される為、ＮＴＣサーミスタの温度特性（負特性）によりＮＴＣサーミスタ４の抵抗値Ｒが大きくなってしまう。この為、前述の力率改善効果であるダイオードブリッジ８やフィルタ回路３での電力損失低減効果があるものの、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力Ｗ２が非常に大きくなってしまい、リレー接点５をクローズ状態にした方が空気調和機全体での消費電力を低減できるようになる。

即ち、リレー接点５をオープン状態にした場合の空気調和機全体での消費電力は、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力と、ダイオードブリッジ８やフィルタ回路３での無効電力の低減量（力率改善効果）に左右される。そして、この観点からリレー接点５をオープン状態した時と、クローズ状態にした時のいずれの方が空気調和機全体での消費電力が小さいかを推定することができる。

以上説明した原理に基づいて、本実施の形態では、空気調和機全体での消費電力がより低減するように、リモコンで指示された運転条件でのＮＴＣサーミスタ４の推定温度に基づいてリレー接点５の開閉状態を制御している。具体的には、前述したようにリモコンで指示された運転条件でのＮＴＣサーミスタ４の推定温度を求め（図３）、この推定温度が予め設定した閾値温度Ｔｈ以上である場合には、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値Ｒが小さく、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力も小さくなり、またＮＴＣサーミスタ４による力率改善による電力損失低減効果もあるので、リレー接点５をオープン状態にして、突入電流制限回路２内の電流がＮＴＣサーミスタ４側に流れるようにした方が空気調和機全体での消費電力が低減できる。

例えば、図３で、運転条件が運転モード＝「暖房」、風速＝「強」、設定温度＝「３０℃」の場合（Ｓ（ｎ））、高温設定での暖房なので空調負荷が高く、また、風速＝「強」によりファンの回転速度は速くファンモータの負荷も大きい。この為、消費電流が大きくなり、ＮＴＣサーミスタ４での発熱量が増加するので、ＮＴＣサーミスタ４の推定温度が大きくなる（１００℃）ことを示している。ここでは、閾値温度Ｔｈを９５℃としているので、図２の動作フローに従って、リレー接点５をオープン状態にして、ＮＴＣサーミスタ４側に電流が流れるようにする。

他方、ＮＴＣサーミスタ４の推定温度が予め設定した閾値温度Ｔｈより小さい場合には、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値Ｒが増大し、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力が大きくなる為、ＮＴＣサーミスタ４による力率改善による電力損失低減効果があっても空気調和機全体での消費電力が増加してしまう。この為、リレー接点５をクローズ状態にして、突入電流制限回路２内の電流がリレー接点５側に流れるようにした方が空気調和機全体での消費電力が低減できる。

例えば、図３で、運転条件が運転モード＝「冷房」、「超強」、「１６℃」の場合（Ｓ（３））の場合、低温設定での冷房なので空調負荷が高く、また、風速＝「超強」によりファンの回転速度は速くファンモータの負荷も大きい。この為、消費電流が大きくなり、ＮＴＣサーミスタ４での発熱量が増加するが、低温設定での冷房運転により熱交換器（図示していない）の温度は非常に低くなりＮＴＣサーミスタ４が含む電気部品実装基板の発熱が抑えられる方向に働くため、ＮＴＣサーミスタ４の温度はそれほど高くはならない（６５℃）。よって、図２の動作フローに従って、リレー接点５をクローズ状態にして、リレー接点５側に電流が流れるようにする。

なお、Ｓ１８の処理で、リレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）にしているのは、運転停止状態にある時には空気調和機全体での消費電流が小さい為、リレー接点５をクローズ状態にする為のリレー励磁コイル６での消費電力（例えば、Ｗ１＝２００ｍＷ）よりも、ＮＴＣサーミスタ４での消費電力（例えば、Ｗ２＜４０ｍＷ）の方が小さくなるためである。

以上説明したように、本実施の形態の突入電流制限回路を備えた空気調和機では、
リレー接点５をオープン状態にした方がリレー接点５をクローズ状態にするよりも、空気調和機全体での消費電力が小さくなる場合には、リレー接点５をオープン状態に制御し、リレー接点５をクローズ状態にした方がリレー接点５をオープン状態にするよりも、空気調和機全体での消費電力が小さくなる場合には、リレー接点５をクローズ状態に制御するリレー接点制御部１９を備えるようにした。具体的には、空気調和機の運転条件から突入電流制限回路２内のＮＴＣサーミスタ４の推定温度を求め、この推定温度と予め設定した閾値温度を比較することで、空気調和機全体での消費電力がより低減できるリレー接点５の開閉状態を決定するようにしたので、空気調和機全体の消費電力を空気調和機の運転条件に対応してきめ細かく低減させることが可能である。

なお、空気調和機全体での消費電力がより低減できるＮＴＣサーミスタ４の温度範囲として閾値温度Ｔｈを用いた制御について説明したが、温度範囲として閾値温度Ｔｈと共に予め設定した上限温度Ｔｕも用いるようにしてもよい。これは、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が小さくなりすぎるとインダクタンス成分も小さくなり、力率改善による電流低減効果が小さくなるので、推定温度Ｔｅが上限温度Ｔｕ以上の場合には、リレー接点５をクローズ状態にした方が空気調和機全体での消費電力がより低減できる為である。

また、データ格納部２４に格納する運転条件として、運転モード、風速、設定温度の各設定以外の制御パラメータを追加してもよい。例えば、空気調和機が空気清浄機能を有している場合には、空気清浄機能の動作状態（動作中／停止中）を運転条件に追加してもよい。

実施の形態２.
実施の形態２における空気調和機について、図４の動作フロー図に基づいて動作を説明する。なお、マイコン１９が行う制御動作以外は、実施の形態１で説明した回路構成（図１）と同一である。実施の形態１では、空気調和機の運転条件から突入電流制限回路２内のＮＴＣサーミスタ４の温度を推定し、この推定温度が規定の温度範囲にあるか否かに応じてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたが、実施の形態２は、ＮＴＣサーミスタ４の推定温度の代わりに、空気調和機が有している熱交換器の温度を用いてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたものである。

ＮＴＣサーミスタ４を搭載する電気基板は熱交換器の近傍に配置されることが多いので、熱交換器の温度とＮＴＣサーミスタ４の推定温度Ｔｅ、従って抵抗値Ｒとは相関関係が強くなる。この為、リレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）にした方が、空気調和機全体の消費電力が小さくなる熱交換器温度の規定範囲を予め設定し、測定した熱交換器の温度がこの規定範囲内にある場合は、リレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）して、ＮＴＣサーミスタ４側に電流を流し、測定した熱交換器の温度がこの規定範囲内にない場合は、リレー接点５をクローズ状態（ＯＮ状態）して、リレー接点５側に電流を流すようにすることで、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。

図４はマイコン１９で実行される制御の動作フローを示したものである。図４を参照して動作手順の詳細を説明する。Ｓ２１〜Ｓ２３、及びＳ２７〜Ｓ２８の処理は、図２のＳ１１〜Ｓ１３、及びＳ１７〜Ｓ１８の処理と同一な為、説明を省略し、Ｓ２４の処理以降について説明する。

マイコン１９は、熱交換器の温度を熱交換器近傍に設置した温度センサ（図示していない）から取得する。空気調和機は冷暖房の運転制御に必要な熱交換器温度を取得する為に熱交換器近傍に温度センサを通常備えているので、この温度センサを活用することができる。そして、この検出した熱交換器温度が予め設定した温度範囲に入っているか調べる（Ｓ２４）。

この温度範囲は、熱交換器温度がこの規定の温度範囲に入っている場合には、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が小さく、またＮＴＣサーミスタ４のインダクタンス成分による力率改善効果が十分得られる範囲であるように設定したものである。

温度センサで検出した熱交換器温度がこの規定の温度範囲に入っている場合には、マイコン１９からリレー接点５をオープン状態（ＯＦＦ状態）にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力することで、リレー励磁コイル６には通電されず、リレー接点５をオープン状態に維持する（Ｓ２５ａ）。

また、熱交換器温度がこの規定の温度範囲に入っていない場合には、マイコン１９からリレー接点５をクローズ状態（ＯＮ状態）にする信号をリレーコイル駆動回路２０に出力することで、リレー励磁コイル６が通電され、リレー接点５はクローズ状態になる（Ｓ２５ｂ）。

Ｓ２６若しくはＳ２８の処理が完了後には、マイコン１９はリモコン信号の受信待ちであるリモコン待機状態（Ｓ２１）に戻り、以後はＳ２１〜Ｓ２８の処理を繰り返す。

なお、前述したようにＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が小さくなりすぎるとインダクタンス成分も小さくなり、力率改善による電流低減効果が低くなるので、熱交換器の規定の温度範囲が上限値を持つように設定してもよい。

また、熱交換器近傍に設置した温度センサが複数ある場合には、ＮＴＣサーミスタ４の一番近くに配置された温度センサの検出値を用いてもよいし、それらの温度センサの検出値の平均値を用いるようにしてもよい。

また、空気調和機には室内機が有する室内熱交換器と室外機が有する室外熱交換器があるが、突入電流制限回路２が室内機に設置されている場合には、室内熱交換器近傍の温度センサを使用し、突入電流制限回路２が外機に設置されている場合には、室外熱交換器近傍の温度センサを使用すればよい。

以上の説明では、マイコン１９がリモコン信号を受信時にリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えられるようになっているが、これに限らず熱交換器近傍に設置した温度センサの検出値を定期的に取得して、この検出値が規定の温度範囲内かどうか随時判断するようにしてもよい。こうすることで、例えば空調運転中に熱交換器の温度が大きく変化した場合にもリレー接点５のオープン／クローズ状態を適切に切り替えられるというメリットがある。

実施の形態３.
実施の形態３における空気調和機について、図５の動作フロー図に基づいて動作を説明する。実施の形態２では、熱交換器の温度に基づいてＮＴＣサーミスタ４の温度を推定し、この熱交換器温度が規定の温度範囲にあるか否かに応じてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたが、実施の形態３は、熱交換器温度の代わりに、ＮＴＣサーミスタ４の温度の測定値を用いてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたものである。

図５はマイコン１９で実行される制御の動作フローを示したものである。図５を参照して動作手順の詳細を説明する。Ｓ３４以外の処理は図４での処理と同じなので説明を省略し、Ｓ３４の処理について説明する。

マイコン１９は、突入電流制限回路２の近傍若しく突入電流制限回路２内に設置した温度センサ（図示していない）で検出したＮＴＣサーミスタ４の温度を取得する。そして、この検出した温度が予め設定した温度範囲に入っているか調べる（Ｓ３４）。

この温度範囲は、ＮＴＣサーミスタ４の温度がこの規定の温度範囲に入っている場合には、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が小さく、またＮＴＣサーミスタ４のインダクタンス成分による力率改善効果が十分得られる範囲であるように設定したものである。

そして、ＮＴＣサーミスタ４の検出温度が規定の温度範囲内であれば、リレー接点５をオープン状態にし（Ｓ３５ａ）、検出温度が規定の温度範囲内でなければ、リレー接点５をクローズ状態にする（Ｓ３５ｂ）。

実施の形態３では、ＮＴＣサーミスタ４の温度を直接測定するようにしたので、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が正確に把握でき、より精度の高い制御が実現できる。なお、突入電流制限回路２はＮＴＣサーミスタ４とリレー７で構成されるが、ＮＴＣサーミスタ４の温度を測定する温度センサはＮＴＣサーミスタ４にできるだけ近い場所に設置した方が良い。

また、マイコン１９がリモコン信号を受信時にリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えられるようになっているが、これに限らず突入電流制限回路２の温度を定期的に取得して、この検出値が規定の温度範囲内かどうか判断するようにしてもよい。

実施の形態４.
実施の形態４における空気調和機について、図６の動作フロー図に基づいて動作を説明する。実施の形態３では、ＮＴＣサーミスタ４の温度の測定値に基づいて、この測定温度が規定の温度範囲にあるか否かに応じてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたが、実施の形態４は、ＮＴＣサーミスタ４の測定温度の代わりに、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗の測定値を用いてリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えるようにしたものである。

図６はマイコン１９で実行される制御の動作フローを示したものである。図６を参照して動作手順の詳細を説明する。Ｓ４４以外の処理は図５での処理と同じなので説明を省略し、Ｓ４４の処理について説明する。

マイコン１９は、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値を突入電流制限回路２内に設置した抵抗値測定手段（図示していない）で測定したＮＴＣサーミスタ４の抵抗値を取得する。そして、この測定した抵抗値が予め設定した抵抗値の範囲に入っているか調べる（Ｓ４４）。

この抵抗値範囲は、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値がこの規定の抵抗値範囲に入っている場合には、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が小さく、またＮＴＣサーミスタ４のインダクタンス成分による力率改善効果が十分得られる範囲であるように設定したものである。

そして、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗の測定値がこの規定の範囲内であれば、リレー接点５はオープン状態にし（Ｓ３５ａ）、抵抗測定値が規定の範囲内でなければ、リレー接点５をクローズ状態にする（Ｓ３５ｂ）。

ここでの抵抗値測定手段としては、例えば温度依存性が小さい抵抗（補助抵抗と記す）をＮＴＣサーミスタ４に直列接続しておき、ＮＴＣサーミスタ４での電圧降下と補助抵抗での電圧降下をそれぞれ測定することでＮＴＣサーミスタ４の抵抗値を算出することができる。

実施の形態４では、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値を直接測定するようにしたので、ＮＴＣサーミスタ４の抵抗値が正確に把握でき、より精度の高い制御が実現できる。なお、マイコン１９がリモコン信号を受信時にリレー接点５のオープン／クローズ状態を切り替えられるようになっているが、これに限らずＮＴＣサーミスタ４の抵抗値を定期的に取得して、この検出値が規定の温度範囲内かどうか判断するようにしてもよい。

１ 交流電源、２ 突入電流制限回路、３ フィルタ回路、４ ＮＴＣサーミスタ、５ リレー接点、６ リレー励磁コイル、７ リレー、８ ダイオードブリッジ、９ 平滑用コンデンサ、１０ 電源トランス、１１ 電源ＩＣ、１２ 電圧生成用ダイオード、１３
コンデンサ、１４ トランス二次側整流ダイオード、１５ リレー励磁コイル電源用コンデンサ、１６ マイコン駆動用電源ＩＣ、１７ マイコン駆動電源用コンデンサ、１８
電源回路、１９ マイコン（リレー接点制御部）、２０ リレーコイル駆動回路、２１
ファンモータ制御回路、２２ ファンモータ、２３ リモコン信号受信回路、２４ データ格納部

Claims (1)

1. 交流電源の投入時に瞬時的に印加される突入電流を制限するＮＴＣサーミスタと該ＮＴＣサーミスタに並列に接続され、オープンとクローズとに開閉可能であると共にクローズ状態時に前記ＮＴＣサーミスタを短絡するリレー接点とを有する突入電流制限回路を備えた空気調和機において、
   前記リレー接点をオープン状態にした方が前記リレー接点をクローズ状態にするよりも、空気調和機全体での無効電力を含む消費電力が小さくなる場合には、前記リレー接点をオープン状態に制御し、前記リレー接点をクローズ状態にした方が前記リレー接点をオープン状態にするよりも、空気調和機全体での無効電力を含む消費電力が小さくなる場合には、前記リレー接点をクローズ状態に制御するリレー接点制御部を備え、
   前記リレー接点制御部は、空気調和機の熱交換器の温度と予め設定した温度範囲とを比較することで、前記リレー接点のオープン、クローズを制御することを特徴とする突入電流制限回路を備えた空気調和機。

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