JPWO2016063677A1 - 除湿機の制御装置 - Google Patents

Abstract

圧縮機の制御プログラムの簡単な変更により、平滑コンデンサの残留電荷を放電させることができる除湿機の制御装置を提供する。除湿機の制御装置は、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された電圧を平滑化して直流母線電圧とする平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑化された直流母線電圧を交流電圧に変換して空気の除湿に用いられる圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、前記整流回路への交流電圧の供給状態を検出する検出部と、前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機の動作を開始させる制御部と、を備えた。

Description

この発明は、除湿機の制御装置に関する。

除湿機の制御装置は、整流回路と平滑コンデンサと圧縮機駆動部と制御部とを備える。当該制御装置において、整流回路は、交流電圧を整流する。平滑コンデンサは、整流された電圧を平滑化する。圧縮機駆動部は、平滑化された電圧を交流電圧に変換して圧縮機を駆動する。制御部は、平滑化された電圧から生成された制御電源電圧の供給を受ける。制御部は、圧縮機の駆動を制御する。

平滑コンデンサは、電源からの交流電圧の供給中における充電電荷を蓄積する。当該充電電荷は、電源からの交流電圧の供給が遮断されても残留電荷として残る。当該残留電荷が放電して制御電源電圧が低下するまでの期間（例えば、１分間）、制御部は、動作状態を維持する。このため、交流電圧の供給が遮断された後に再び交流電圧が供給されると、制御部は、リセットされない。この場合、制御部は、交流電圧の供給が遮断される前の運転設定状態または異常発生状態の認識を継続する。

これに対し、特許文献１は、平滑コンデンサの残留電荷を急速放電させる技術を開示する。当該技術によれば、圧縮機が動作しない程度の電圧が圧縮機に供給される。その結果、圧縮機のモータを回転させることなく、平滑コンデンサの残留電荷を放電させることができる。

日本特開２０１２−２３９２８９号公報

しかしながら、特許文献１のものにおいては、残留電荷を放電させる際に、圧縮機のモータを拘束状態にする必要がある。このため、異常を発生させずに圧縮機のモータへの通電を維持させる新たな制御プログラムが必要となる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、圧縮機の制御プログラムの簡単な変更により、平滑コンデンサの残留電荷を放電させることができる除湿機の制御装置を提供することである。

この発明に係る除湿機の制御装置は、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された電圧を平滑化して直流母線電圧とする平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑化された直流母線電圧を交流電圧に変換して空気の除湿に用いられる圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、前記整流回路への交流電圧の供給状態を検出する検出部と、前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機の動作を開始させる制御部と、を備えた。

この発明によれば、検出部が整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、圧縮機が動作を開始する。その結果、平滑コンデンサの残留電荷が放電する。このため、圧縮機の制御プログラムの簡単な変更により、平滑コンデンサの残留電荷を放電させることができる。

この発明の実施の形態１における除湿機の制御装置が利用された除湿機の縦断面図である。 この発明の実施の形態１における除湿機の制御装置の回路図である。 この発明の実施の形態１における除湿機の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態２における除湿機の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化又は省略化される。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における除湿機の制御装置が利用された除湿機の縦断面図である。

図１の左側は、除湿機の前方である。除湿機の筐体は、中央筐体１と前方筐体２と後方筐体３とからなる。中央筐体１は、除湿機の前後方向において除湿機の中央部に設けられる。中央筐体１は、自立可能に設けられる。前方筐体２は、中央筐体１の前部に着脱自在に設けられる。後方筐体３は、中央筐体１の後部に着脱自在に設けられる。

吐出口４は、中央筐体１の上部に形成される。送風機５は、中央筐体１の前後方向において中央筐体１の中央部に設けられる。例えば、送風機５は、送風ファンとモータとを備える。送風機５の回転軸は、中央筐体１の中央部において除湿機の前後方向に水平に向くように設定される。除湿装置６は、中央筐体１の後部に設けられる。除湿装置６は、圧縮機６ａと凝縮器６ｂと減圧装置６ｃと蒸発器６ｄとを備える。図示しない湿度検出装置は、中央筐体１の下部の一側に設けられる。

前方筐体２は、操作装置７と貯水タンク８とを備える。操作装置７は、前方筐体２の上部に設けられる。操作装置７は、図示しない操作部と表示部とを備える。貯水タンク８は、前方筐体２の前方から前方筐体２の下部に着脱自在に設けられる。

後方筐体３は、吸込口９を備える。吸込口９は、後方筐体３の上部に設けられる。

除湿機において、制御装置１０は、中央筐体１の前部に設けられる。制御装置１０は、操作装置７の操作部の操作状態と湿度検出装置に検出された湿度とに基づいて送風機５の動作を制御する。送風機５のモータは、制御装置１０による制御に応じた回転数で回転する。その結果、室内の空気Ａは、吸込口９から水平方向に筐体の内部に吸い込まれる。その後、空気Ａは、蒸発器６ｄを通過する。その後、送風機５は、吐出口４から上方に向けて空気Ｂを室内へ吐き出す。

制御装置１０は、操作装置７の操作部の操作状態と湿度検出装置に検出された湿度とに基づいて圧縮機６ａの動作を制御する。圧縮機６ａは、制御装置１０による制御に応じた周波数で冷媒を圧縮する。凝縮器６ｂは、圧縮機６ａが圧縮した冷媒を冷却する。減圧装置６ｃは、凝縮器６ｂが冷却した冷媒を減圧する。蒸発器６ｄは、減圧装置６ｃが減圧した冷媒への吸熱を行うことで空気Ａに含まれる水分を除去する。その結果、除湿された空気Ｂが生成される。空気Ａから除去された水分は、貯水タンク８に貯められる。

次に、図２を用いて、制御装置１０を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における除湿機の制御装置の回路図である。

図２に示すように、制御装置１０は、コンバータ回路１１と圧縮機駆動部１２と送風機駆動部１３とスイッチングトランス（ＤＣＤＣコンバータ）１４と検出部１５と制御部１６とを備える。

例えば、コンバータ回路１１は、リアクタ１１ａと整流回路１１ｂと平滑コンデンサ１１ｃとを備える。リアクタ１１ａの入力側は、差し込みプラグ１７の出力側の一方に接続される。例えば、整流回路１１ｂは、ダイオードブリッジからなる。整流回路１１ｂの入力側の一方は、リアクタ１１ａの出力側に接続される。整流回路１１ｂの入力側の他方は、差し込みプラグ１７の出力側の他方に接続される。平滑コンデンサ１１ｃの一側は、整流回路１１ｂの出力側の一方に接続される。平滑コンデンサ１１ｃの他側は、整流回路１１ｂの出力側の他方に接続される。

例えば、圧縮機駆動部１２は、インバータからなる。圧縮機駆動部１２の入力側の一方は、平滑コンデンサ１１ｃの一側に接続される。圧縮機駆動部１２の入力側の他方は、平滑コンデンサ１１ｃの他側に接続される。圧縮機駆動部１２の出力側は、圧縮機６ａのモータ１８の入力側に接続される。

送風機駆動部１３の入力側の一方は、平滑コンデンサ１１ｃの一側に接続される。送風機駆動部１３の入力側の他方は、平滑コンデンサ１１ｃの他側に接続される。送風機駆動部１３の出力側は、送風機５のモータ１９の入力側に接続される。

スイッチングトランス１４の入力側の一方は、平滑コンデンサ１１ｃの一側に接続される。スイッチングトランス１４の入力側の他方は、平滑コンデンサ１１ｃの他側に接続される。

例えば、検出部１５は、電源同期検出回路からなる。検出部１５は、抵抗１５ａとフォトカプラ１５ｂとを備える。抵抗１５ａの一側は、差し込みプラグ１７の一側とリアクタ１１ａの入力側との間に接続される。フォトカプラ１５ｂの入力側の一方は、抵抗１５ａの他側に接続される。フォトカプラ１５ｂの入力側の他方は、差し込みプラグ１７の他側と整流回路１１ｂの入力側の他方との間に接続される。

制御部１６の電源供給部の一方は、スイッチングトランス１４の出力側の一方に接続される。制御部１６の電源供給部の他方は、スイッチングトランス１４の出力側の他方に接続される。制御部１６の信号受信部の一方は、フォトカプラ１５ｂの出力側の一方に接続される。制御部１６の信号受信部の他方は、フォトカプラ１５ｂの出力側の他方に接続される。制御部１６の信号送受信部は、操作装置７の信号送受信部に接続される。制御部１６の信号送信部の一方は、圧縮機駆動部１２の信号受信部に接続される。制御部１６の信号送信部の他方は、送風機駆動部１３の信号送信部に接続される。

除湿機において、差し込みプラグ１７が商用電源に接続されると、コンバータ回路１１は、商用電源から交流電圧を供給される。当該交流電圧の高調波は、リアクタ１１ａにより抑制される。当該交流電圧は、整流回路１１ｂにより整流される。整流された電圧は、平滑コンデンサ１１ｃにより平滑化されることにより直流母線電圧となる。この際、平滑コンデンサ１１ｃは、充電電荷を蓄積する。

当該直流母線電圧は、圧縮機駆動部１２と送風機駆動部１３とに供給される。圧縮機駆動部１２は、当該直流母線電圧を任意の周波数の交流電圧に変換する。圧縮機駆動部１２は、当該交流電圧により圧縮機６ａのモータ１８を駆動する。送風機駆動部１３は、当該直流母線電圧により送風機５のモータ１９を駆動する。

スイッチングトランス１４は、当該直流母線電圧から制御電源電圧を生成する。検出部１５は、整流回路１１ｂへの交流電圧の供給状態を検出する。検出部１５は、商用電源が整流回路１１ｂに交流電圧を供給している際に電源同期信号を送信する。検出部１５は、商用電源が整流回路１１ｂに交流電圧を供給していない際に電源同期信号を送信しない。

制御部１６は、スイッチングトランス１４から制御電源電圧を供給される。制御部１６は、制御電源電圧により動作する。制御部１６は、検出部１５から電源同期信号を受信している間は、正常に電源が供給されていると判定し、運転中は送風機５および圧縮機６ａのモータ１８、１９を動作させ、停止中はモータ１８、１９を停止させる。一方、制御部１６は、検出部１５から電源同期信号を受信しなくなった際には圧縮機６ａのモータ１８の動作を開始させる。その結果、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷は、急速に放電される。

次に、図３を用いて、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷の放電方法を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における除湿機の制御装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、制御部１６は、電源同期信号を受信しなくなってから予め設定された判定時間（例えば、５秒）が経過したか否かを判定する。ステップＳ１で制御部１６が電源同期信号を受信しなくなってから判定時間が経過していない場合は、ステップＳ１が繰り返される。ステップＳ１で制御部１６が電源同期信号を受信しなくなってから判定時間が経過した場合は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、制御部１６は、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷を利用して圧縮機６ａのモータ１８の始動プログラムを開始する。具体的には、制御部１６は、圧縮機駆動部１２を介して圧縮機６ａのモータ１８のロータを、駆動信号出力前に起動をスムーズに行うための初期位置に合わせるべく、各相のコイルに一定の直流電流を流す制御を行う。その後、ステップＳ３に進み、制御部１６は、圧縮機駆動部１２を介して圧縮機６ａのモータ１８の回転を制御する。

以上で説明した実施の形態１によれば、検出部１５が整流回路１１ｂへの交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、圧縮機６ａのモータ１８が動作を開始する。具体的には、モータ１８のロータが初期位置に合わされた後、モータ１８の回転が制御される。その結果、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷が放電する。このため、圧縮機６ａの制御プログラムの簡単な変更により、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷を急速に放電させることができる。これに伴い、除湿機の初期状態が安定する。

なお、ステップＳ２において、平滑コンデンサ１１ｃの残留電荷は、約１秒以内で消費される。当該電荷の消費が終了すると、制御部１６は、動作しなくなる。この場合、ステップＳ３に進むことができない。このため、制御部１６は、圧縮機６ａのモータ１８と平滑コンデンサ１１ｃとで決まる放電時定数に対して十分短い時間でステップＳ２を行う。

除湿機の通常動作時においても、ステップＳ２に相当する制御は必要である。このため、圧縮機６ａの始動は、毎回遅れる。この際、遅れる時間は、１秒から２秒程度である。除湿を目的とした除湿機の製品性格を考慮すれば、この程度の時間は、実使用上ほとんど問題とならない。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における除湿機の制御装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

ステップＳ１１では、制御部１６は、操作装置７からの除湿機の停止命令があるか否かを判定する。除湿機の停止命令がない場合は、ステップＳ１１が繰り返される。除湿機の停止命令がある場合は、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、制御部１６は、除湿装置６の余熱を排除するために送風機駆動部１３を介して送風機５を動作させる。制御部１６は、余熱排除タイマを開始させる。その後、ステップＳ１３に進み、制御部１６は、圧縮機駆動部１２を介して圧縮機６ａのモータ１８のロータを初期位置に合わせる制御を行う。その後、ステップＳ１４に進み、制御部１６は、余熱排除タイマが終了したか否かを判定する。

ステップＳ１４で余熱排除タイマが終了していない場合は、ステップＳ１４が繰り返される。ステップＳ１４で余熱排除タイマが終了した場合は、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、制御部１６は、送風機駆動部１３を介して送風機５を停止させる。その後、動作が終了する。

以上で説明した実施の形態２によれば、制御部１６は、停止命令を受信した際に圧縮機６ａの停止前に送風機駆動部１３に送風機５を動作させた状態で圧縮機６ａのモータ１８のロータを初期位置に合わせた後に、送風機５の動作を停止させる。このため、ロータを初期位置に合わせる際に発生する音を送風機５による風の音で聞こえにくくすることができる。

実施の形態２においても、停止命令の実行後に、差し込みプラグ１７が商用電源との接続を遮断された場合、制御部１６は、図３のフローを実行する。この際、図４のフローにより、圧縮機６ａのモータ１８において、ロータの初期位置の合わせは終了している。このため、図３のステップＳ２の際に発生する音を小さくすることができる。

以上のように、この発明に係る除湿機の制御装置は、圧縮機の制御プログラムの簡単な変更により、平滑コンデンサの残留電荷を放電させるシステムに利用できる。

１ 中央筐体、 ２ 前方筐体、 ３ 後方筐体、 ４ 吐出口、 ５ 送風機、 ６ 除湿装置、 ６ａ 圧縮機、 ６ｂ 凝縮器、 ６ｃ 減圧装置、 ６ｄ 蒸発器、 ７ 操作装置、 ８ 貯水タンク、 ９ 吸込口、 １０ 制御装置、 １１ コンバータ回路、 １１ａ リアクタ、 １１ｂ 整流回路、 １１ｃ 平滑コンデンサ、 １２ 圧縮機駆動部、 １３ 送風機駆動部、 １４ スイッチングトランス、 １５ 検出部、 １５ａ 抵抗、 １５ｂ フォトカプラ、 １６ 制御部、 １７ 差し込みプラグ、 １８ モータ、 １９ モータ

この発明に係る除湿機の制御装置は、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された電圧を平滑化して直流母線電圧とする平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑化された直流母線電圧を交流電圧に変換して空気の除湿に用いられる圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、前記整流回路への交流電圧の供給状態を検出する検出部と、空気を吸い込み、除湿された空気を吐き出す送風機を駆動する送風機駆動部と、前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機の動作を開始させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機駆動部を介して前記圧縮機のモータのロータを初期位置に合わせた後、前記圧縮機のモータの回転を制御し、停止命令を受信した際に前記圧縮機の停止前に前記送風機駆動部に前記送風機を動作させた状態で前記圧縮機のモータのロータを初期位置に合わせた後に、前記送風機の動作を停止させる。

制御部１６の電源供給部の一方は、スイッチングトランス１４の出力側の一方に接続される。制御部１６の電源供給部の他方は、スイッチングトランス１４の出力側の他方に接続される。制御部１６の信号受信部の一方は、フォトカプラ１５ｂの出力側の一方に接続される。制御部１６の信号受信部の他方は、フォトカプラ１５ｂの出力側の他方に接続される。制御部１６の信号送受信部は、操作装置７の信号送受信部に接続される。制御部１６の信号送信部の一方は、圧縮機駆動部１２の信号受信部に接続される。制御部１６の信号送信部の他方は、送風機駆動部１３の信号受信部に接続される。

Claims (3)

1. 交流電圧を整流する整流回路と、
   前記整流回路により整流された電圧を平滑化して直流母線電圧とする平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサにより平滑化された直流母線電圧を交流電圧に変換して空気の除湿に用いられる圧縮機を駆動する圧縮機駆動部と、
   前記整流回路への交流電圧の供給状態を検出する検出部と、
   前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機駆動部に前記圧縮機の動作を開始させる制御部と、
   を備えた除湿機の制御装置。
2. 前記制御部は、前記検出部が前記整流回路への交流電圧の供給の遮断を検出した場合に、前記圧縮機駆動部を介して前記圧縮機のモータのロータを初期位置に合わせた後、前記圧縮機のモータの回転を制御する請求項１に記載の除湿機の制御装置。
3. 空気を吸い込み、除湿された空気を吐き出す送風機を駆動する送風機駆動部、
   を備え、
   前記制御部は、停止命令を受信した際に前記圧縮機の停止前に前記送風機駆動部に前記送風機を動作させた状態で前記圧縮機のモータのロータを初期位置に合わせた後に、前記送風機の動作を停止させる請求項２に記載の除湿機の制御装置。

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