JP7487691B2 - モータ制御装置及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置、及びこのモータ制御装置を用いた空気調和機に関する。

空気調和機等に用いられるモータ制御装置において、漏洩電流の抑制が必要である。特許文献１には、電源ライン間に直列接続される２つのコンデンサを含み、電源ラインとグラウンド間に生じるノイズを減衰させるノイズフィルタを備えるモータ制御装置が開示されている。そして、特許文献１では、電源ライン間に直列接続される２つのコンデンサ間の接続点と筐体との間にサージアブソーバー（ツェナーダイオード）を設けることで、動作電圧（ツェナー電圧）より低い電圧の漏洩電流が筐体に流れ込まないようにしている。

特開２００３－１４３７５３号公報

ところで、動作電圧を高い値にするほど漏洩電流を抑制することができるが、一方で伝導ノイズが低減されにくくなる。したがって、漏洩電流の抑制と伝導ノイズの低減を両立させることが困難であった。
本発明は、従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、漏洩電流の抑制と伝導ノイズの低減を両立させたモータ制御装置及び空気調和機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、入力される直流電力を、圧縮機のモータを駆動するための駆動電力に変換して、駆動電力をモータに供給するインバータ回路と、インバータ回路の入力側の交流電源ライン間に直列接続される第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含み、交流電源ラインとグラウンド間に生じるノイズを抑制するノイズ抑制回路と、圧縮機、インバータ回路及びノイズ抑制回路を収納する筐体と、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの接続点と筐体との間に接続される漏洩電流抑制回路と、漏洩電流抑制回路の動作電圧を変化させる可変手段と、可変手段を制御する制御部とを備えるモータ制御装置、が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、上記モータ制御装置を用いた空気調和機、が提供される。

本発明の一態様によれば、漏洩電流の抑制と伝導ノイズの低減を両立させたモータ制御装置及び空気調和機を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置の一例を示す構成図である。 図１に示したマイクロプロセッサの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるマイクロプロセッサの制御処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態におけるマイクロプロセッサの制御処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る空気調和機の一例を示す構成図である。 第３の実施形態におけるマイクロプロセッサの制御処理手順を示すフローチャートである。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものである。また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

＜第１の実施形態＞
（モータ制御装置１の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置１の一例を示す構成図である。モータ制御装置１は、外部から交流電源２によって供給される商用交流電力の出力を、駆動電力に変換して圧縮機８に供給する。
モータ制御装置１は、ノイズフィルタ３（ノイズ抑制回路）と、全波整流回路としてのブリッジダイオード４と、昇圧部５と、ＩＰＭ（インバータ回路）７と、漏洩電流抑制部９（漏洩電流抑制回路）と、マイクロプロセッサ１１（制御部）と、を備える。これらノイズフィルタ３、ブリッジダイオード４、昇圧部５、ＩＰＭ７、漏洩電流抑制部９、及びマイクロプロセッサ１１は、金属製の筐体１０に収納される。なお、筐体１０は、圧縮機８の他、図示しない室外熱交換器、室外ファン、各種制御回路等を収納する。

ノイズフィルタ３は、交流電源２の出力側の交流電源ライン上に設けられる２つのリアクトル（コイル）、すなわち第１のリアクトル（コイル）Ｌ１及び第２のリアクトル（コイル）Ｌ２と、第１のリアクトルＬ１及び第２のリアクトルＬ２の後段側、かつ、ＩＰＭ７の入力側（ブリッジダイオード４の前段側）で交流電源ライン間に直列接続される第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２とを有し、交流電源ラインとグラウンド間に生じるノイズを抑制する。

ブリッジダイオード４は、入力された交流電圧を整流する。昇圧部５は、並列に接続した第１の直流リアクトル（コイル）Ｌ３及び第２の直流リアクトル（コイル）Ｌ４と、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２とを備える。第１のダイオードＤ１は、第１の直流リアクトルＬ３とＩＰＭ７との間に接続される。第２のダイオードＤ２は、第２の直流リアクトルＬ４とＩＰＭ７との間に接続される。

昇圧部５は、さらに、トランジスタ等のスイッチング素子で形成される第１のスイッチ部Ｑ１、第２のスイッチ部Ｑ２及び平滑コンデンサＣ３を備える。第１のスイッチ部Ｑ１は、第２の直流リアクトルＬ４と第２のダイオードＤ２との間にＩＰＭ７と並列に接続される。第２のスイッチ部Ｑ２は、第１の直流リアクトルＬ３と第１のダイオードＤ１との間にＩＰＭ７と並列に接続される。平滑コンデンサＣ３は、第１のダイオードＤ１及び第２のダイオードＤ２とＩＰＭ７との間に第１のスイッチ部Ｑ１及び第２のスイッチ部Ｑ２と並列に接続される。

昇圧部５は、第１のスイッチ部Ｑ１及び第２のスイッチ部Ｑ２をスイッチングし、ブリッジダイオード４から入力される直流電圧を昇圧し、ＩＰＭ７に出力する。さらに、昇圧部５は、ＩＰＭ７から電源側へ逆流するノイズを減衰させる機能を有する。
ＩＰＭ７は、昇圧部５からの直流電力を所定のスイッチング周波数で圧縮機８のモータに駆動電力を供給する。

圧縮機８は、筐体１０と接続されるとともに、交流電源２の交流電源ライン間に直列接続された第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２の接続点に、漏洩電流抑制部９を介して接続されている。加えて、圧縮機８、漏洩電流抑制部９及び筐体１０は、モータ制御装置１の安定動作等の観点及び筐体１０に触れる可能性のある人体への感電防止等の安全性の観点から、接地されている。

漏洩電流抑制部９は、例えばツェナーダイオードからなる第１のサージアブソーバー９１と第２のサージアブソーバー９２とを並列に接続した構成である。第１のサージアブソーバー９１の動作電圧はＶａ（例えば、２２Ｖ）であり、第２のサージアブソーバー９２の動作電圧はＶａより低いＶｂ（例えば、１５Ｖ）である。ここで、動作電圧とはツェナー電圧（降伏電圧）であり、動作電圧以上の電圧が印加された時に、第１のサージアブソーバー９１及び第２のサージアブソーバー９２に電流が流れる。また、スイッチ９３は、第２のサージアブソーバー９２と直列に接続され、第２のサージアブソーバー９２とスイッチ９３はは共に第１のサージアブソーバー９１と並列に接続されている。スイッチ９３は、動作電圧可変手段であり、後述する予め決められた条件に従ってマイクロプロセッサ１１により制御され、オンとオフが切り替えられる。

マイクロプロセッサ１１は、図２に示すように、ＣＰＵ１１１と、記憶部１１２と、センサ入力部１１３と、通信部１１４とを備えている。記憶部１１２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機８の制御状態等を記憶している。また、記憶部１１２には、例えば室内機から受信する要求能力に応じて圧縮機８の回転数を定めた回転数テーブルが予め記憶されている。通信部１１４は、例えば室内機との通信を行うインターフェースである。センサ入力部１１３は、例えば圧縮機８に設けられている回転数検知センサ１２（第１の検出部）での検出結果を取り込んでＣＰＵ１１１に出力する。回転数検知センサ１２は、圧縮機８の本体内で回転するモータの回転数を、例えば１秒ごとに検出する。
ＣＰＵ１１１は、記憶部１１２に記憶された制御プログラムに従って動作し、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機８の制御やスイッチ９３の切り替えを行う。

（マイクロプロセッサ１１の制御処理）
図３は、マイクロプロセッサ１１の制御処理手順を示すフローチャートである。
まず、マイクロプロセッサ１１は、運転中であるか、つまり圧縮機８のモータが駆動しているか否かの判断を行う（ステップＳＴ１ａ）。ここで、圧縮機８のモータが駆動している場合（ステップＳＴ１ａ－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１は、回転数検知センサ１２による検出結果から圧縮機８の回転数を検出し（ステップＳＴ１ｂ）、回転数が所定値ａ（第１の閾値）以上であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ１ｃ）。ここで、圧縮機８のモータの巻線の周囲は誘電体である冷媒で満たされているため、圧縮機８から筐体１０に流れる漏洩電流の大きさは、圧縮機８の内部の冷媒の密度に依存する。冷媒が液相の場合、液体の密度は気体の密度よりも大きいため、冷媒が気相の場合に比べて漏洩電流が流れやすい。したがって、冷媒が液相または気液二相の場合は、冷媒が気相の場合に比べて圧縮機８からの漏洩電流が大きくなる。この時、合計の漏洩電流を抑制するためには、ノイズフィルタ３からの漏洩電流を小さく抑える必要がある。また、圧縮機８のモータの回転数が低いほど、圧縮機８の発熱が小さく、冷媒が気液二相になりやすくなり、圧縮機８からの漏洩電流は大きくなる。

そこで、回転数が所定値ａ未満である場合には、動作電圧が高い第１のサージアブソーバー９１を使用することで、ノイズフィルタ３からの漏洩電流を抑制することができ、合計の漏洩電流も抑制することができる。一方で、圧縮機８のモータの回転数が高くなると、圧縮機８からの漏洩電流が小さくなるため、ノイズフィルタ３からの漏洩電流をある程度許容できる。反対に、圧縮機８のモータに流れる電流値が大きくなるため、伝導ノイズが大きくなる。このため、回転数が所定値ａ以上である場合には、スイッチ９３をオンして、動作電圧が低い第２のサージアブソーバー９２を動作可能とすることで、伝導ノイズを抑制するようにしている。

つまり、回転数が所定値ａ以上であると判断した場合（ステップＳＴ１ｃ－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１はスイッチ９３をオンにし（ステップＳＴ１ｄ）、ステップＳＴ１ａに処理を戻す。一方、回転数が所定値ａ未満である場合（ステップＳＴ１ｃ－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１はスイッチ９３をオフにし（ステップＳＴ１ｅ）、ステップＳＴ１ａに処理を戻す。
なお、ステップＳＴ１ｃの判断（回転数が所定値ａ以上であるか否か）が、第１の実施形態における本発明の予め決められた条件である。
また、ステップＳＴ１ａにおいて、圧縮機８のモータが駆動していない場合（ステップＳＴ１ａ－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１は処理を終了する。

＜第１の実施形態による作用効果＞
以上のように第１の実施形態によれば、漏洩電流抑制部９の動作電圧を可変とすることにより、漏洩電流を抑制する場合に、漏洩電流抑制部９の動作電圧を高くし、伝導ノイズを抑制する場合に、漏洩電流抑制部９の動作電圧を低くして、漏洩電流及び伝導ノイズを抑制できる。
また、第１の実施形態によれば、第１のサージアブソーバー９１及び第２のサージアブソーバー９２を並列に接続し、動作電圧の低い第２のサージアブソーバー９２とスイッチ９３を直列に接続するといった簡易な回路構成により、漏洩電流及び伝導ノイズの抑制を実現できる。
さらに、第１の実施形態によれば、圧縮機８の回転数を検出する回転数検知センサ１２による検出結果を利用して、圧縮機８のモータの回転数が低いときに、スイッチ９３をオフして動作電圧の高い第１のサージアブソーバー９１を使用して漏洩電流を抑制できる。そして、モータの回転数が所定値ａ以上である場合に、スイッチ９３をオンして第１のサージアブソーバー９１と第２のサージアブソーバー９２との並列接続により動作電圧を低くして伝導ノイズを抑制できる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例で、圧縮機８が弱め磁束制御により駆動される場合のマイクロプロセッサ１１の制御処理手順について説明する。
（マイクロプロセッサ１１の制御処理）
図４は、第２の実施形態に係るマイクロプロセッサ１１の制御処理手順を示すフローチャートである。
まず、マイクロプロセッサ１１は、運転中であるか、つまり圧縮機８のモータが駆動しているか否かの判断を行う（ステップＳＴ２ａ）。ここで、圧縮機８のモータが駆動している場合（ステップＳＴ２ａ－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１は、圧縮機８が弱め磁束制御中であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ２ｂ）。ここで、弱め磁束制御は、圧縮機８のモータの回転数が高く逆起電力が大きい場合に、さらに回転数を上げるために実施する制御である。例えば、マイクロプロセッサ１１は、要求能力を満足するために圧縮機８のモータの回転数をさらに上げる必要がある時に、弱め磁束制御を実施しないと回転数を上げられないと判断した場合に、圧縮機８の弱め磁束制御を開始する。したがって、圧縮機８が弱め磁束制御により駆動される場合、圧縮機８のモータの回転数は高いため、圧縮機８の内部は気相になりやすく、圧縮機８からの漏洩電流は小さい。また、圧縮機８が弱め磁束制御により駆動される場合、トルク発生に寄与しない電流を圧縮機８のモータに流すため、電流値が大きくなり、伝導ノイズが著しく大きくなる。そこで、圧縮機８が弱め磁束制御により駆動されている場合には、スイッチ９３をオンして、動作電圧が低い第２のサージアブソーバー９２を動作可能とすることで、伝導ノイズを抑制する。一方で、圧縮機８が弱め磁束制御により駆動されていない場合には、スイッチ９３をオフして、動作電圧が高い第１のサージアブソーバー９１を使用することで、ノイズフィルタ３からの漏洩電流を抑制することができ、合計の漏洩電流も抑制することができる。

そして、弱め磁束制御中であると判断した場合（ステップＳＴ２ｂ－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１はスイッチ９３をオンにし（ステップＳＴ２ｃ）、ステップＳＴ２ａに処理を戻す。一方、弱め磁束制御中でないと判断した場合（ステップＳＴ２ｂ－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１はスイッチ９３をオフにし（ステップＳＴ２ｄ）、ステップＳＴ２ａに処理を戻す。
なお、ステップＳＴ２ｂの判断（圧縮機８が弱め磁束制御中であるか否か）が、第２の実施形態における本発明の予め決められた条件である。
なお、ステップＳＴ２ａにおいて、圧縮機８のモータが駆動していない場合（ステップＳＴ２ａ－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１は処理を終了する。

＜第２の実施形態による作用効果＞
以上のように第２の実施形態によれば、回転数検知センサ１２による検出結果を利用して、弱め磁束制御中であるか否かを判断でき、弱め磁束制御中でない場合に、スイッチ９３をオフして動作電圧の高い第１のサージアブソーバー９１を使用して漏洩電流を抑制できる。そして、弱め磁束制御中であると判断した場合に、スイッチ９３をオンして第１のサージアブソーバー９１と第２のサージアブソーバー９２との並列接続により動作電圧を低くして伝導ノイズを抑制できる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態は、モータ制御装置１を空気調和機１００に適用する場合について説明する。
（空気調和機１００の構成）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る空気調和機１００の一例を示す構成図である。
図５に示すように、第３の実施形態における空気調和機１００は、屋外に設置される室外機２０と、室内に設置され室外機２０に液管４０およびガス管５０で接続された室内機３０を備えている。詳細には、液管４０は、一端が室外機２０の閉鎖弁２５に、他端が室内機３０の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５０は、一端が室外機２０の閉鎖弁２６に、他端が室内機３０のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１００の冷媒回路１１０が構成されている。

まずは、室外機２０について説明する。室外機２０は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４０の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５０の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１１０の一部をなす室外機冷媒回路１１０ａを構成している。
圧縮機２１は、モータ制御装置１により回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃに吸入管６６で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２０の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は閉鎖弁２５と室外機液管６３で接続されている。室外熱交換器２３は、室内機３０が冷房運転を行う場合は凝縮器として機能し、室内機３０が暖房運転を行う場合は蒸発器として機能する。

膨張弁２７は、例えば電子膨張弁である。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量を調節する。
室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２０の図示しない吸込口から室外機２０の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２０の図示しない吹出口から室外機２０外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２０には各種のセンサが設けられている。図５に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ７１（第３の検出部）と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。

室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２０の図示しない吸込口付近には、室外機２０の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。さらに、圧縮機２１には、圧縮機２１の本体温度を検出する本体温度センサ８１（第２の検出部）が設けられる。

次に、図５を用いて、室内機３０について説明する。室内機３０は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４０の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５０の他端が接続されたガス管接続部３４を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１１０の一部をなす室内機冷媒回路１１０ｂを構成している。

室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３０の図示しない吸込口から室内機３０の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３０が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３０が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
なお、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３２は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３０の図示しない吸込口から室内機３０の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３０の図示しない吹出口から室内へ吹き出す。

以上説明した構成の他に、室内機３０には各種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入あるいは室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３０の図示しない吸込口付近には、室内機３０の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する室温検出手段である室温センサ７９が備えられている。

また、図示と詳細な説明は省略するが、室内機３０には室内機制御手段が備えられている。室内機制御手段は、ＣＰＵと記憶部と通信部とセンサ入力部を備えている。記憶部は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３０の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部は、室外機２０のモータ制御装置１に設けられるマイクロプロセッサ１１との通信を行うためのインターフェースである。センサ入力部は、室内機３０の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵに出力する。ＣＰＵは、前述した室内機３０の各センサでの検出結果をセンサ入力部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、室外機２０から送信される制御に関わる信号を通信部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室内ファン３２の駆動を行う。

さらには、ＣＰＵは、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した設定温度と、室温センサ７９で検出した室温との温度差を算出し、算出した温度差に基づいた要求能力を通信部を介して室外機２０のマイクロプロセッサ１１に送信する。

次に、本実施形態における空気調和機１００の空調運転時の冷媒回路１１０における冷媒の流れや各部の動作について、図５を用いて説明する。尚、以下の説明では、室内機３０が暖房運転を行う場合について説明し、冷房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図５における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。

室内機３０が暖房運転を行う場合、マイクロプロセッサ１１は、四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換える。これにより、冷媒回路１１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れ閉鎖弁２６を介してガス管５０に流入する。ガス管５０を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３０に流入する。

室内機３０に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３０の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３０が設置された室内の暖房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４０に流入する。液管４０を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２０に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて膨張弁２７を通過する際に減圧される。
膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２０の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

なお、室内機３０が冷房運転を行う場合、マイクロプロセッサ１１は、図５に示すように四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換える。これにより、冷媒回路１１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。

（マイクロプロセッサ１１の制御処理）
次に、マイクロプロセッサ１１の制御処理について説明する。図６は、空気調和機１００が運転を行う際のマイクロプロセッサ１１が行う処理の流れを示すものである。なお、図６では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、主に室外機２０が行う冷媒回路１１０の圧力や温度に関わる制御といった空気調和機１００の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。

また、以下の説明では、吐出圧力センサ７１で検出した吐出圧力をＰｈ（高圧飽和温度算出値）、吐出圧力Ｐｈを用いて求める高圧飽和温度をＴｓ、本体温度センサ８１で検出される圧縮機２１の本体温度をＴｉ、圧縮機２１の本体温度Ｔｉから高圧飽和温度Ｔｓを減じた温度差をΔＴ、温度差ΔＴの閾値である閾温度差をＴｔｈとする。

まず、マイクロプロセッサ１１は、空気調和機１００が冷房運転か暖房運転のいずれかで運転中であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ１０）。ステップＳＴ１０において、空気調和機１００が運転中であれば（ステップＳＴ１０－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１は、吐出圧力センサ７１で検出した吐出圧力Ｐｈをセンサ入力部１１３を介して取り込むとともに、本体温度センサ８１で検出した圧縮機２１の本体温度Ｔｉをセンサ入力部１１３を介して取り込む（ステップＳＴ２０）。

次に、マイクロプロセッサ１１は、ステップＳＴ２０で取り込んだ吐出圧力Ｐｈを用いて高圧飽和温度Ｔｓを求める（ステップＳＴ３０）。ここで、高圧飽和温度Ｔｓは冷媒の種類ごとの物性値によって、吐出圧力Ｐｈに応じて決まる値である。
次に、マイクロプロセッサ１１は、ステップＳＴ２０で取り込んだ圧縮機２１の本体温度ＴｉからステップＳＴ３０で求めた高圧飽和温度Ｔｓを減じて温度差ΔＴを算出し（ステップＳＴ４０）、算出した温度差ΔＴが閾温度差Ｔｔｈ（第２の閾値）以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ５０）。

ここで、ΔＴが正の値である場合、つまり高圧飽和温度Ｔｓよりも圧縮機２１の本体温度Ｔｉが大きい場合、圧縮機２１の内部の冷媒の温度が高圧飽和温度よりも高い状態であり、圧縮機２１の内部の冷媒が過熱状態、つまり気相であることを意味する。一方、ΔＴが０である場合、つまり高圧飽和温度Ｔｓと圧縮機２１の本体温度Ｔｉが等しい場合、圧縮機２１の内部の冷媒の温度が高圧飽和温度と等しい状態であり、これは、圧縮機２１の内部の冷媒が気液二相、飽和液、または飽和ガスであることを意味する。よって、ΔＴが正の値であれば、圧縮機２１の内部の冷媒が完全に気相であると言える。したがって、高圧飽和温度Ｔｓ及び本体温度Ｔｉの検出誤差を考慮した値（例えば２ｄｅｇ）に閾温度差Ｔｔｈを設定することで、ステップＳＴ５０の判断によって、圧縮機２１の内部の冷媒が気相であるか否か、すなわち圧縮機２１からの漏洩電流が小さい状態にあるか否かを判断することができる。

これにより、圧縮機２１の内部の冷媒が確実に気相である場合には、圧縮機２１からの漏洩電流が小さいので、スイッチ９３をオンして、動作電圧が低い第２のサージアブソーバー９２を動作可能とすることで、伝導ノイズの抑制を優先する。一方で、圧縮機２１の内部の冷媒が気相ではない可能性が高い場合には、圧縮機２１からの漏洩電流が大きいので、スイッチ９３をオフして、動作電圧が高い第１のサージアブソーバー９１を使用することで、ノイズフィルタ３からの漏洩電流を抑制し、合計の漏洩電流を抑制することを優先する。

ステップＳＴ５０において温度差ΔＴが閾温度差Ｔｔｈ以上である場合は（ステップＳＴ５０－Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ１１は、スイッチ９３をオンにし（ステップＳＴ６０）、ステップＳＴ１０に処理を戻す。一方、温度差ΔＴが閾温度差Ｔｔｈ未満であると判断した場合（ステップＳＴ５０－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１はスイッチ９３をオフにし（ステップＳＴ７０）、ステップＳＴ１０に処理を戻す。
なお、ステップＳＴ５０の判断（温度差ΔＴが閾温度差Ｔｔｈ以上であるか否か）が、第３の実施形態における本発明の予め決められた条件である。
なお、ステップＳＴ１０において、空気調和機１００が冷房運転か暖房運転のいずれかで運転中ではない場合（ステップＳＴ１０－Ｎｏ）、マイクロプロセッサ１１は処理を終了する。

＜第３の実施形態による作用効果＞
以上のように第３の実施形態によれば、吐出圧力センサ７１で検出した吐出圧力Ｐｈ、及び本体温度センサ８１で検出した圧縮機２１の本体温度Ｔｉを利用して、吐出圧力Ｐｈから求められる高圧飽和温度Ｔｓと本体温度Ｔｉとの温度差ΔＴが閾温度差Ｔｈ以上であるか否かを判断することで、圧縮機２１の内部の冷媒が気相であるか否か、すなわち圧縮機２１からの漏洩電流が小さい状態にあるか否かを判断することができる。

これにより、圧縮機２１の内部の冷媒が確実に気相であると判断した場合には、圧縮機２１からの漏洩電流が小さいので、スイッチ９３をオンして、動作電圧が低い第２のサージアブソーバー９２を動作可能とすることで、伝導ノイズを抑制できる。一方で、圧縮機２１の内部の冷媒が気相ではない可能性が高いと判断した場合には、圧縮機２１からの漏洩電流が大きいので、スイッチ９３をオフして、動作電圧が高い第１のサージアブソーバー９１を使用することで、ノイズフィルタ３からの漏洩電流を抑制し、合計の漏洩電流を抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
上記のように、本発明は第１から第３の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。上記の第１から第３の実施形態が開示する技術内容の趣旨を理解すれば、当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が本発明に含まれ得ることが明らかとなろう。また、第１から第３の実施形態がそれぞれ開示する構成を、矛盾の生じない範囲で適宜組み合わせることができる。例えば、複数の異なる実施形態がそれぞれ開示する構成を組み合わせてもよく、同一の実施形態の複数の異なる変形例がそれぞれ開示する構成を組み合わせてもよい。

例えば、上記漏洩電流抑制部９を１つのサージアブソーバーで構成し、スイッチ９３に代えて、サージアブソーバーの動作電圧を変化させるものであってもよい。サージアブソーバーの動作電圧を変化させるようにすることで、漏洩電流の抑制と伝導ノイズの低減を両立させることができる。

また、上記第３の実施形態において、マイクロプロセッサ１１は、吐出圧力センサ７１で検出した吐出圧力Ｐｈを用いて高圧飽和温度Ｔｓの求めるとしたが、高圧飽和温度Ｔｓの求め方はこれに限らない。例えば、室外熱交換器２３及び室内熱交換器３１に、冷媒の凝縮途中の温度である凝縮温度を検出可能な位置に中間温度センサ（第３の検出部の変形例）を設け、冷房運転時には室外熱交換器２３の中間温度センサの検出値を高圧飽和温度算出値とし、暖房運転時には室内熱交換器３１の中間温度センサの検出値を高圧飽和温度算出値とし、高圧飽和温度算出値をそのまま高圧飽和温度Ｔｓとしてもよい。
また、マイクロプロセッサ１１は、モータの回転数、弱め磁束制御の実施、ΔＴ以外の予め設定された条件に従って、スイッチ９３をオンまたはオフにするようにしてもよい。

１ モータ制御装置
２ 交流電源
３ ノイズフィルタ
４ ブリッジダイオード
５ 昇圧部
７ ＩＰＭ
８ 圧縮機
９ 漏洩電流抑制部
１０ 筐体
１１ マイクロプロセッサ
１２ 回転数検知センサ
２０ 室外機
２１ 圧縮機
２２ 四方弁
２３ 室外熱交換器
２４ 室外ファン
２５ 閉鎖弁
２６ 閉鎖弁
２７ 膨張弁
３０ 室内機
３１ 室内熱交換器
３２ 室内ファン
３３ 液管接続部
３４ ガス管接続部
４０ 液管
５０ ガス管
６１ 吐出管
６２ 冷媒配管
６３ 室外機液管
６４ 室外機ガス管
６６ 吸入管
６７ 室内機液管
６８ 室内機ガス管
７１ 吐出圧力センサ
７２ 吸入圧力センサ
７３ 吐出温度センサ
７４ 吸入温度センサ
７５ 熱交温度センサ
７６ 外気温度センサ
７７ 液側温度センサ
７８ ガス側温度センサ
７９ 室温センサ
８１ 本体温度センサ
９１ 第１のサージアブソーバー
９２ 第２のサージアブソーバー
９３ スイッチ
１００ 空気調和機
１１０ 冷媒回路
１１０ａ 室外機冷媒回路
１１０ｂ 室内機冷媒回路
１１２ 記憶部
１１３ センサ入力部
１１４ 通信部

Claims (7)

1. 入力される直流電力を、圧縮機のモータを駆動するための駆動電力に変換して、前記駆動電力を前記モータに供給するインバータ回路と、
   前記インバータ回路の入力側の交流電源ライン間に直列接続される第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを含み、前記交流電源ラインとグラウンド間に生じるノイズを抑制するノイズ抑制回路と、
   前記圧縮機、前記インバータ回路及び前記ノイズ抑制回路を収納する筐体と、
   前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとの接続点と前記筐体との間に接続される漏洩電流抑制回路と、
   前記漏洩電流抑制回路の動作電圧を変化させる可変手段と、
   前記可変手段を制御する制御部と
   を備えるモータ制御装置。
2. 前記漏洩電流抑制回路は、第１のサージアブソーバーと、当該第１のサージアブソーバーと動作電圧が異なる第２のサージアブソーバーとを並列に接続して構成され、
   前記可変手段は、前記第１のサージアブソーバー及び前記第２のサージアブソーバーのうち動作電圧が低い方のサージアブソーバーと直列に接続されたスイッチを備え
   前記制御部は、予め決められた条件に従って、前記スイッチをオンまたはオフする
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記圧縮機の回転数を検出する第１の検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１の検出部で検出される回転数が第１の閾値以上の時に、前記スイッチをオンする
   請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御部は、前記圧縮機が弱め磁束制御中であるか否かを判断し、前記弱め磁束制御中であると判断した場合に、前記スイッチをオンする
   請求項２に記載のモータ制御装置。
5. 前記圧縮機の本体温度を検出する第２の検出部と、
   前記圧縮機に係わる高圧飽和温度算出値を検出する第３の検出部と
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記高圧飽和温度算出値に基づいて高圧飽和温度を算出し、前記第２の検出部で検出される本体温度から前記高圧飽和温度を減じた温度差が第２閾値以上である場合に、前記スイッチをオンする
   請求項２に記載のモータ制御装置。
6. 前記高圧飽和温度算出値は、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力であり、
   前記制御部は、前記冷媒の圧力から前記高圧飽和温度を求める
   請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のモータ制御装置を用いた空気調和機。

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