KR101636188B1 - 전원 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 이상이 발생하였을 경우에 확실히 압축기의 운전을 정지시키는 전원 제어 장치를 제공한다. 압축기용 인버터(28)는 복수의 트랜지스터(Q28a 내지 Q28f)를 갖고 있으며, 트랜지스터(Q28a 내지 Q28f)가 온 또는 오프됨으로써, 압축기용 모터(M2)를 구동하기 위한 구동 전압(SU1 내지 SW1)을 생성하여 압축기용 모터(M2)에 출력한다. 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 압축기용 인버터(28)의 제어를 행한다. 스위칭 전원부(24)는 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 공급하는 제1 전원(V1)을 생성한다. 전원 제어 스위치(S25)는 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 스위칭 전원부(24)에 의한 제1 전원(V1)의 생성 동작을 정지시킴으로써, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)의 제어를 정지시킨다.

Description

전원 제어 장치{POWER SUPPLY CONTROL DEVICE}

본 발명은 전원 제어 장치에 관한 것이다.

공기 조화 장치 등의 냉동 장치에는 압축기나 팬 등의 다양한 기기가 구비되어 있다. 이들 각 기기의 구동원으로서는 모터가 자주 사용되고 있다. 모터는 상용 전원부로부터 공급되는 전력(이하, 간단히 전원이라고 함)에 의하여 구동된다.

그런데 압축기에 있어서는, 예를 들어 고압 이상이 발생하는 경우가 있다. 고압 이상이란, 압축기에 의하여 압축된 후의 냉매의 압력이, 상기 압축기에 관한 어떠한 원인에 의하여 정상적인 압력 범위를 벗어나 버려, 상기 범위의 고압측의 소정값보다도 높은 고압 상태로 되어 버리는 현상을 말한다.

이에 대하여, 특허문헌 1(일본 특허 제4738129호)에 나타낸 바와 같이 고압 이상이 발생하였을 경우, 모터에의 전원 공급을 차단하여 냉동 장치의 운전을 정지시키는 기술이 알려져 있다.

일본 특허 제4738129호

상기 특허문헌 1에서는, 전원을 인버터에 공급하기 위한 라인 상에 스위치로 되는 회로가 설치되어 있고, 고압 이상이 발생하였을 경우에는 이 스위치가 오프로 되는 사양으로 되어 있다. 그러나, 상기 라인에 공급되는 전원은 약 200V의 교류 전압이며 전류량도 많은, 소위 강전이다. 그 때문에, 스위치가 용착되는 경우가 있다. 스위치가 용착되면 상기 라인이 차단되지 않기 때문에, 가령 인버터를 제어하는 마이크로컴퓨터가 폭주했을 경우에는, 상기 컴퓨터로부터 인버터에는 제어용 신호가 계속하여 출력되게 되고, 압축기는 계속하여 운전되어 버린다.

따라서 본 발명의 과제는, 압축기에 이상이 발생하였을 경우, 확실히 압축기의 운전을 정지시킬 수 있는 전원 제어 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제1 관점에 따른 전원 제어 장치는, 인버터와, 인버터 제어부와, 전원부와, 검지부와, 전원 제어부를 구비한다. 인버터는 복수의 스위칭 소자를 갖고 있으며, 스위칭 소자가 온 또는 오프됨으로써 압축기의 구동원인 압축기용 모터를 구동하기 위한 구동 전압을 생성하여 압축기용 모터에 출력한다. 인버터 제어부는 인버터의 제어를 행한다. 전원부는 인버터 제어부에 공급하는 제1 전원을 생성한다. 검지부는 압축기에 관한 이상의 유무를 검지한다. 전원 제어부는 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 전원부에 의한 제1 전원의 생성 동작을 정지시킴으로써 인버터 제어부의 제어를 정지시킨다.

이 전원 제어 장치에서는, 압축기에 관한 이상이 있을 경우에는 전원부에 의한 제1 전원의 생성 동작 자체가 정지됨으로써, 인버터 제어부에의 제1 전원의 공급이 중단된다. 인버터 제어부에 제1 전원이 공급되지 않는 상태로 되면, 인버터 제어부는 인버터의 제어용 신호를 출력하지 않게 되기 때문에, 인버터로부터 압축기용 모터에의 구동 전압의 출력이 정지되어 압축기의 운전이 정지된다.

특히, 전원부로부터 인버터 제어부에 공급되는 제1 전원은, 상용 전원부로부터 인버터에의 라인에 공급되는 전원에 비하여 약전이다. 그 때문에, 가령 상용 전원부와 인버터를 연결하는 라인 상에 스위치가 설치되어 있고 이 스위치가 용착되었다고 하더라도, 제1 전원의 공급이 중단된 인버터 제어부는 구동 제어 동작 자체를 정지시키기 때문에 압축기용 모터의 구동이 정지된다. 따라서 스위치의 용착 유무에 관계없이, 또한 인버터 제어부의 폭주가 발생하지 않고 확실히 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 따른 전원 제어 장치는, 제1 관점에 따른 전원 제어 장치에 있어서, 전원부는 외부에 있는 외부 전원부로부터 공급되는 외부 전원을 사용하여 제1 전원을 생성한다. 전원 제어부는 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 외부 전원의 전원부에의 공급을 중단함으로써 전원부에 의한 제1 전원의 생성 동작을 정지시킨다.

이것에 의하여, 압축기에 관한 이상이 있을 경우에는 전원부에의 외부 전원의 공급이 중단되기 때문에, 우선은 인버터 제어부에 의한 인버터의 구동 제어 동작이 행해지지 않게 되고, 그 결과, 인버터의 압축기용 모터에의 구동 전압의 출력이 정지되게 된다.

본 발명의 제3 관점에 따른 전원 제어 장치는, 제2 관점에 따른 전원 제어 장치에 있어서, 전원 제어부는 외부 전원부와 전원부를 연결하는 전원 라인 상에 설치된 릴레이를 갖는다. 전원 라인을 흐르는 전류는 인버터에 흐르는 전류보다도 작다.

여기서 외부 전원으로서는, 예를 들어 상용 전원을 들 수 있다. 전원 라인을 흐르는 전류가 인버터에 흐르는 전류보다도 작으므로, 전원 라인은 약전용 라인이라고 할 수 있다. 이것에 의하여, 전원 라인 상에 설치되는 릴레이로서는 약전용의 것을 사용할 수 있기 때문에, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 릴레이에는 인버터에 흐르는 바와 같은 큰 전류는 흐르지 않기 때문에, 릴레이가 용착될 위험성도 낮다.

본 발명의 제4 관점에 따른 전원 제어 장치는, 제1 관점에서 제3 관점에 따른 전원 제어 장치에 있어서, 인버터 구동부를 더 구비한다. 인버터 구동부는 인버터 제어부의 출력에 기초하여 각 스위칭 소자를 온 또는 오프시킨다. 그리고, 전원부는 제2 전원을 더 생성한다. 제2 전원은 제1 전원과는 상이한 전원이고, 인버터 구동부에 공급하는 전원이다. 또한 전원부에 있어서는, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 제2 전원의 생성 동작도 정지된다.

이 전원 제어 장치에서는, 전원부가 제1 전원 외에 제2 전원을 생성하기 때문에, 압축기에 관한 이상이 있을 경우에는, 제1 전원의 생성 동작 외에 제2 전원의 생성 동작도 정지된다. 그 결과, 인버터 제어부에의 제1 전원의 공급뿐만 아니라, 인버터 구동부에의 제2 전원의 공급도 중단된다. 이것에 의하여, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 인버터에 의한 구동 전압의 출력 동작이 보다 확실히 정지하게 된다.

본 발명의 제1 관점에 따른 전원 제어 장치에 의하면, 스위치의 용착 유무에 관계없이, 또한 인버터 제어부의 폭주가 발생하지 않고 확실히 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 따른 전원 제어 장치에 의하면, 압축기에 관한 이상이 있을 경우에는 전원부에의 외부 전원의 공급이 중단되기 때문에, 우선은 인버터 제어부에 의한 인버터의 구동 제어 동작이 행해지지 않게 되고, 그 결과, 인버터의 압축기용 모터에의 구동 전압의 출력이 정지되게 된다.

본 발명의 제3 관점에 따른 전원 제어 장치에 의하면, 전원 라인 상에 설치되는 릴레이로서는 약전용의 것을 사용할 수 있기 때문에, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 릴레이에는 인버터에 흐르는 바와 같은 큰 전류는 흐르지 않기 때문에, 릴레이가 용착될 위험성도 낮다.

본 발명의 제4 관점에 따른 전원 제어 장치에 의하면, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 인버터에 의한 구동 전압의 출력 동작이 보다 확실히 정지하게 된다.

도 1은 모터 구동 시스템의 구성 개략도.
도 2는 고압 이상 검출 기판에 실장되어 있는 회로 구성(본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치의 일부를 포함함)을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 압축기용 인버터 기판에 실장되어 있는 회로 구성(본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치의 일부를 포함함)을 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 스위칭 전원부의 회로 구성의 일례.
도 5는 인버터부의 회로 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 팬용 인버터 기판에 실장되어 있는 회로 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치 및 각 모터의 동작 흐름을 도시하는 흐름도.
도 8은 변형예 B에 있어서의 스위칭 전원부의 회로 구성의 일례.

이하, 본 발명에 따른 전원 제어 장치에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 본 발명의 구체예이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

(1) 전체 구성

도 1은, 모터 구동 시스템(101)의 구성 개략도이다. 모터 구동 시스템(101)은 복수의 모터 M2, M4, … 와, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)의 일부의 구성 요소가 실장된 고압 이상 검출 기판 P1과, 전원 제어 장치(10)의 나머지 구성 요소가 실장된 압축기용 인버터 기판 P2와, 팬용 인버터 기판 P4로 구성된다.

모터 M2, M4, … 는, 각각 냉동 장치의 일례인 공기 조화 장치의 실외기에 구비된 압축기의 구동원, 및 마찬가지로 실외기에 구비된 팬의 구동원이며, 예를 들어 3상의 브러시리스 DC 모터일 수 있다. 도시하지는 않았지만, 모터 M2, M4, …는, 복수의 구동 코일로 구성되는 스테이터, 영구 자석으로 구성되는 로터 및 스테이터에 대한 로터의 위치를 검출하기 위한 홀 소자 등을 갖고 있다.

고압 이상 검출 기판 P1은 각 인버터 기판 P2, P4와 하네스를 통하여 접속되어 있다. 고압 이상 검출 기판 P1은 각 인버터 기판 P2, P4의 통괄 제어를 행할 뿐만 아니라, 압축기에 관한 이상을 검출한다. 여기서 압축기에 관한 이상으로서는, 고압 이상 등을 들 수 있다.

압축기용 인버터 기판 P2는 압축기용 모터 M2를 구동하기 위한 기판이며, 팬용 인버터 기판 P4는 팬용 모터 M4를 구동하기 위한 기판이다. 각 인버터 기판 P2, P4는, 대응하는 모터 M2, M4의 각각과 하네스를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 인버터 기판 P2, P4끼리도 하네스를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 압축기가 복수 구비되어 있지만, 도 1에서는 설명의 편의상, 압축기용 모터 M2 및 압축기용 인버터 기판 P2의 조합이 하나인 경우를 도시하고 있다. 그러나 실제로는, 압축기가 복수인 경우에는, 각 압축기마다 압축기용 모터 M2 및 압축기용 인버터 기판 P2의 조합이 설치된다. 그 때문에, 도 1에서는 생략하였지만, 압축기용 모터 M2 및 압축기용 인버터 기판 P2의 조합은 복수 존재한다.

(2) 상세 구성

이하에서는, 각 기판에 실장되어 있는 회로 구성에 대하여 상세히 설명한다.

(2-1) 고압 이상 검출 기판

도 2는, 고압 이상 검출 기판 P1에 실장되어 있는 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이 고압 이상 검출 기판 P1은, 주로 이상 검지 스위치 S11, S12(검지부에 상당), 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13), 통괄 제어용 스위치 S14 및 인터페이스(15)를 구비한다. 이상 검지 스위치 S11, S12는 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)의 구성 요소의 일부이다.

(2-1-1) 이상 검지 스위치

이상 검지 스위치 S11, S12는, 약 16V의 전원 라인 L11 상에 설치된 소켓S11a, S12a를 통하여 직렬로 접속되어 있다. 이상 검지 스위치 S11, S12는 실외기의 압축기의 수에 대응하여 설치되어 있으며, 대응하는 각 압축기의 이상 유무를 검지한다. 구체적으로, 대응하는 압축기에 의하여 압축된 후의 냉매의 압력이, 상기 압축기에 관한 어떠한 원인에 의하여 정상적인 압력 범위를 벗어나 버려, 상기 압력 범위의 고압측의 소정값보다도 높은 고압 상태로 되어버렸을 경우, 이상 검지 스위치 S11, S12는 동작하여 상기 스위치 자신의 상태가 변화된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 이상 검지 스위치 S11, S12는, 고압 이상을 검지하는 고압 압력 스위치(즉, HPS: High Pressure Switch)이다.

여기서 본 실시 형태에서는, 각 이상 검지 스위치 S11, S12로서는 상시 폐쇄 접점이 채용되어 있다. 즉, 각 이상 검지 스위치 S11, S12는, 대응하는 압축기에 이상이 없는 경우에는(즉, 정상적인 경우) 온 상태를 채용한다. 반대로 각 이상 검지 스위치 S11, S12는, 대응하는 압축기에 이상이 있을 경우에는 오프 상태를 채용한다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 이상 검지 스위치 S11, S12에는, 약전의 전압으로서 약 30V보다도 낮은 전압(여기서는, 약 16V)이 인가되어 있다.

또한 본 실시 형태에 따른 도 2에서는, 일례로서 실외기의 압축기의 수가 2개이며, 따라서 이상 검지 스위치 S11, S12도 2개 설치되어 있는 경우를 도시하고 있다. 따라서, 2개의 압축기 중 적어도 하나의 압축기에 있어서 이상이 있으면, 직렬 접속된 이상 검지 스위치 S11, S12 중 적어도 하나가 오프 상태로 되기 때문에, 도 2의 약 16V의 전원 라인 L11은 차단되게 된다.

또한, 전원 라인 L11에 인가되는 약 16V의 전압은, 마찬가지로 고압 이상 검지 기판 P1 상에 실장되어 있는 스위칭 전원부 등(도시 생략)에 의하여 생성된다.

이하에서는 설명의 편의상, 이상 검지 스위치 S12와 인터페이스(15)의 접속 부분을 "접속 포인트 sa1"라고 한다.

(2-1-2) 통괄 제어용 마이크로컴퓨터

통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는 압축기나 팬, 모터 M2, M4, … 등의, 공기 조화 장치를 구성하는 각종 기기를 통괄적으로 제어하는 것이다. 구체적으로는, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는 이들 각종 기기로부터 다양한 신호가 입력되면, 상기 신호에 기초하여 각종 기기의 구동원으로 되는 모터(예를 들어, 모터 M2, M4, …)의 구동을 제어한다. 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)에 의한 보다 구체적인 제어 내용으로서는, 예를 들어 이하를 들 수 있다.

통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류의 값을 검지한다. 그리고, 적어도 하나의 모터 M2, M4, … 에 있어서의 검지 결과가 소정값을 초과하는 경우에는, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는 어느 하나의 모터 M2, M4, …에 있어서 전류 이상이 발생하고 있다고 판단하고, 해당하는 모터 M2, M4, …을 정지시키는 제어를 들 수 있다.

상술한 제어를 행하기 위하여, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는 통괄 제어용 스위치 S14를 온 및 오프시키기 위한 전압을 상기 스위치 S14에 대하여 출력한다.

(2-1-3) 통괄 제어용 스위치

통괄 제어용 스위치 S14는 Pch의 바이폴라 트랜지스터로 구성되어 있으며, 이상 검지 스위치 S11, S12와, GND측에 위치하는 저항 R11 사이에 직렬로 접속되어 있다. 구체적으로, 통괄 제어용 스위치 S14의 이미터는 인터페이스(15)를 통하여 이상 검지 스위치 S12에, 베이스는 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)의 출력에, 콜렉터는 저항 R11을 통하여 GND에 각각 접속되어 있다.

이러한 통괄 제어용 스위치 S14는 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)에 의한 제어 내용에 기초하여, 온 또는 오프의 상태를 채용한다. 구체적으로는, 전류 이상 등이 발생하지 않았다고 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)가 판단했을 경우에는, 상기 컴퓨터(13)로부터는 통괄 제어용 스위치 S14를 온으로 하는 약 0V의 전압(즉, "L")이 출력됨으로써, 통괄 제어용 스위치 S14는 온의 상태를 채용한다. 그러나, 전류 이상 등이 발생했다고 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)가 판단했을 경우에는, 상기 컴퓨터(13)로부터는 통괄 제어용 스위치 S14를 오프로 하는 약 16V(즉, "H")가 출력됨으로써, 통괄 제어용 스위치 S14는 오프의 상태를 채용한다.

따라서, 고압 이상 검지 기판 P1에 있어서는, 이상 검지 스위치 S11, S12에 의한 압축기의 이상 검지뿐만 아니라, 예를 들어 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류의 검지에 의해서도, 도 2의 약 16V의 전원 라인 L11이 차단되게 된다. 특히, 이상 검지 스위치 S11, S12가 고장나 있어 이상 검지를 할 수 없는 상태에 있더라도, 누설 전류의 검지 결과에 의하여 약 16V의 전원 라인 L11이 차단되기 때문에, 안전성이 증가하였다고 할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상, 통괄 제어용 스위치 S14의 이미터와 인터페이스(15)의 접속 부분을 "접속 포인트 sa2"라고 한다.

(2-1-4) 인터페이스

인터페이스(15)는 고압 이상 검지 기판 P1을 압축기용 인버터 기판 P2와 전기적으로 접속하기 위한 것이며, 상기 인버터 기판 P2로부터 연장되는 2개의 하네스의 선단 부분이 접속되는 커넥터로 구성되어 있다.

이러한 인터페이스(15)는 전원 라인 L11 상에 있어서, 이상 검지 스위치 S12와 통괄 제어용 스위치 S14 사이에, 상기 스위치 S12, S14에 대하여 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 압축기용 인버터 기판 P2로부터 연장되는 2개의 하네스는, 인터페이스(15)를 통하여 2개의 접속 포인트 sa1, sa2와 접속된다.

(2-2) 압축기용 인버터 기판

도 3은, 압축기용 인버터 기판 P2에 실장되어 있는 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 압축기용 인버터 기판 P2는 도 3에 도시한 바와 같이, 주로 3개의 인터페이스(21, 22, 23), 스위칭 전원부(24), 전원 제어 스위치 S25(전원 제어부에 상당), 정류부(26), 평활 콘덴서(27), 압축기용 인버터(28), 압축기용 게이트 드라이버(29)(인버터 구동부에 상당) 및 압축기용 마이크로컴퓨터(30)(인버터 제어부에 상당)를 구비한다.

또한, 이미 설명한 고압 이상 검출 기판 P1 상의 이상 검지 스위치 S11, S12, 및 압축기용 인버터 기판 P2에 있어서의 스위칭 전원부(24), 전원 제어 스위치(25), 압축기용 인버터(28), 압축기용 게이트 드라이버(29) 및 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 의하여, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)가 구성되어 있다.

(2-2-1) 인터페이스

인터페이스(21)는 고압 이상 검출 기판 P1과 압축기용 인버터 기판 P2를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 인터페이스(21)는, 일단부가 고압 이상 검출 기판 P1의 인터페이스(15)에 접속된 2개의 하네스의 타단 부분이 접속되도록, 커넥터로 형성되어 있다. 즉, 인터페이스(21)는 고압 이상 검출 기판 P1 상의 접속 포인트 sa1 및 접속 포인트 sa2를, 압축기용 인버터 기판 P2측의 회로와 연결하기 위한 것이다.

인터페이스(22)는 압축기용 모터 M2와 압축기용 인버터 기판 P2를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 인터페이스(23)는 팬용 인버터 기판 P4와 압축기용 인버터 기판 P2를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 인터페이스(22, 23)는, 각각 3개의 하네스가 접속되는 커넥터로 형성되어 있다. 인터페이스(22)에 의하여, 압축기용 모터 M2에는 후술하는 구동 전압 SU1, SV1, SW1이 출력되게 된다. 인터페이스(23)에 의하여, 팬용 인버터 기판 P4에는 후술하는 제2 전원 V2가 공급됨과 아울러, 각종 전압 Vf, Vgnd가 인가되게 된다.

(2-2-2) 스위칭 전원부

스위칭 전원부(24)는, 그 입력측이 공기 조화 장치의 외부에 있는 상용 전원부(외부 전원부에 상당)(90)와 접속되어 있고, 출력측이 압축기용 마이크로컴퓨터(30) 및 압축기용 게이트 드라이버(29)와 접속되어 있다. 스위칭 전원부(24)는 상용 전원부(90)로부터 공급되는 상용 전원 V0(외부 전원에 상당)을 사용하여, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 공급하는 제1 전원 V1과, 압축기용 게이트 드라이버(29)에 공급하는 제2 전원 V2를 생성한다.

여기서 제1 전원 V1 및 제2 전원 V2는, 모두 직류의 전압을 갖는 전원이다. 제1 전원 V1 및 제2 전원 V2는 서로 별개의 전원이며, 예를 들어 제1 전원 V1은 약 5V, 제2 전원 V2는 약 15V일 수 있다. 상용 전원 V0은, 3상 교류의 약 200V의 전압을 갖는 전원이다.

도 4는, 스위칭 전원부(24)의 상세한 구성의 일례를 도시하고 있다. 도 4에 따른 스위칭 전원부(24)는, 주로 정류부(24a), 평활 콘덴서(24b), 제1 전압측 고주파 트랜스(24c), 제1 전압측 스위칭 소자(24d), 제어 회로(24e), 제2 전압측 고주파 트랜스(24f) 및 제2 전압측 스위칭 소자(24g)로 구성되어 있다.

스위칭 전원부(24)에 상용 전원부(90)로부터의 상용 전원 V0이 입력되면, 상용 전원 V0은 정류부(24a)에 있어서 정류되고, 이어서 1차측의 전해 콘덴서인 평활 콘덴서(24b)에 의하여 평활된다. 각 스위칭 소자(24d, 24g)가, 각각 개개의 주파수로 온 및 오프를 반복함으로써, 평활된 전압은 각 고주파 트랜스(24c, 24f)에서 고주파의 교류 전압으로 된다. 또한, 각 스위칭 소자(24d, 24g)의 온 및 오프는 제어 회로(24e)에 의하여 제어되며, 서로 다른 주파수로 온 및 오프를 반복한다.

고주파의 교류 전압은, 각각 각 고주파 트랜스(24c, 24f)를 통하여 2차측으로 전달되면, 각 2차측의 다이오드 d1, d2에 의하여 정류되고, 이어서 2차측의 각 전해 콘덴서 c1, c2에 의하여 평활되어, 직류의 전압으로 된다. 전해 콘덴서 c1에 의하여 평활된 직류의 전압은, 제1 전원 V1로서 스위칭 전원부(24)로부터 출력되고, 전해 콘덴서 c2에 의하여 평활된 직류의 전압은, 제2 전원 V2로서 스위칭 전원부(24)로부터 출력된다.

(2-2-3) 전원 제어 스위치

전원 제어 스위치 S25는, 상용 전원부(90)로부터 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급을 온 및 오프시키기 위한 것이다. 즉, 전원 제어 스위치(25)는 상기 스위치(25) 자신이 오프로 됨으로써, 스위칭 전원부(24)에 의한 제1 전원 V1 및 제2 전원 V2의 전원 동작을 정지시켜, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 의한 제어 동작 및 압축기용 게이트 드라이버(29)의 구동 동작을 정지시킬 수 있다.

이러한 전원 제어 스위치 S25는 도 3에 도시한 바와 같이, 하나의 릴레이 코일 S25a와 하나의 릴레이 스위치 S25b로 구성되어 있다.

릴레이 코일 S25a는, 인터페이스(21)을 통하여 고압 이상 검출 기판 P1 상의 접속 포인트 sa1과 접속 포인트 sa2 사이에, 상기 포인트 sa1, sa2에 직렬로 접속되어 있다. 따라서 릴레이 코일 S25a는, 고압 이상 검출 기판 P1 상의 접속 포인트 sa1과 접속 포인트 sa2를 통하여, 상기 기판 P1 상의 이상 검출 스위치 S11, S12 및 통괄 제어용 스위치 S14에 직렬로 접속되게 된다. 릴레이 코일 S25a의 양단 전압은, 접속 포인트 sa1과 접속 포인트 sa2의 전압 차와 같다.

릴레이 스위치 S25b는 상용 전원부(90)의 출력과 스위칭 전원부(24)의 입력을 연결하는 전원 라인 L21 상에 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 상용 전원부(90)측으로부터 연장되는 라인은, 도중에 정류부(26)측으로 연장되는 라인과, 스위칭 전원부(24)측으로 연장되는 전원 라인 L21로 분기되어 있다. 릴레이 스위치 S25b는 당해 분기점으로부터 스위칭 전원부(24)측으로 연장되는 전원 라인 L21 상에 설치되어 있다. 릴레이 스위치 S25b는 릴레이 코일 S25a의 양단 전압의 값에 기초하여 온/오프된다.

또한, 전원 라인 L21 상을 흐르는 전류는, 압축기용 인버터(28) 상을 흐르는 전류보다도 작다. 즉, 압축기용 인버터(28)에는, 상기 인버터(28) 내에 있어서의 상측의 트랜지스터 Q28a, Q28c, Q28e, 압축기용 모터 M2, 상기 인버터(28) 내에 있어서의 하측의 트랜지스터 Q28b, Q28d, Q28f의 순으로(도 5 참조) 모터 전류가 흐른다. 모터 전류는, 예를 들어 약 30A이다. 한편, 전원 라인 L21에는 회로 구성상 모터 전류는 흐르지 않으며, 전원 라인 L21 상을 흐르는 전류의 크기는 약 1A이다. 따라서, 전원 라인 L21에는 모터 전류에 비하여 낮은 전류가 흐르기 때문에, 전원 라인 L21 상에 위치하는 릴레이 스위치 S25b로서는 약전용의 것을 사용할 수 있다. 또한, 릴레이 스위치 S25b에는 모터 전류와 같은 큰 전류는 흐르지 않기 때문에, 릴레이 스위치 S25b가 용착되어 버리는 일도 없다.

여기서, 전원 제어 스위치 S25의 동작에 대하여 설명한다. 압축기에 관한 이상이 발생하지 않았고, 이상 검지 스위치 S11, S12가 모두 온되어 있으며, 또한 통괄 제어용 스위치 S14도 온되어 있는 정상 상태의 경우에는, 접속 포인트 sa1에는 약 16V의 전압이 인가되고, 접속 포인트 sa2에는 약 0V에 가까운 전압이 인가 된다. 그 때문에, 릴레이 스위치 S25b의 양단 전압은 약 16V를 유지하게 되며, 릴레이 스위치 S25b는 온의 상태로 된다. 그러나, 이상 검지 스위치 S11, S12 중 적어도 하나가 압축기에 관한 이상을 검지하여 오프로 되면, 접속 포인트 sa1은 약 16V의 전압이 인가되지 않게 되어 하이 임피던스의 상태로 된다. 그 때문에, 릴레이 코일 S25a의 양단 전압은 소정 전압(구체적으로는, 약 16V)을 유지할 수 없는 상태로 되고, 릴레이 스위치 S25b는 오프된다. 또한, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)에 의하여 통괄 제어용 스위치 S14가 오프로 되면, 접속 포인트 sa2는 약 0V에 가까운 전압이 인가되지 않게 되어 하이 임피던스 상태로 된다. 그 때문에, 이 경우도 릴레이 코일 S25a의 양단 전압은 소정 전압(구체적으로는, 약 16V)을 유지할 수 없는 상태로 되고, 릴레이 스위치 S25b는 오프된다.

(2-2-4) 정류부

정류부(26)는 6개의 다이오드(26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f)로 구성되어 있다. 다이오드(26a 및 26b), 다이오드(26c 및 26d), 다이오드(26e 및 26f)는, 각각 서로 직렬로 접속됨과 아울러, 이들은 서로 병렬로 되도록 접속되어 있다. 직렬 접속된 다이오드(26a 및 26b), 다이오드(26c 및 26d), 다이오드(26e 및 26f)의 각 접속점은, 3상의 상용 전원부(90)에 접속되어 있다. 이러한 정류부(26)에 의하여, 상용 전원부(90)로부터 출력된 교류의 상용 전원 V0은 정류된다.

(2-2-5) 평활 콘덴서

평활 콘덴서(27)는, 일단부가 정류부(26)의 플러스측 출력 단자에 접속되고, 타단부가 정류부(26)의 마이너스측 출력 단자에 접속되어 있다. 평활 콘덴서(27)는 정류부(26)에 의하여 정류된 전압을 평활한다. 평활 콘덴서(27)에 의하여 평활된 전압(이하, 평활 후 전압 Vf라고 함)은, 비교적 리플이 낮은 전압으로 되어 있으며, 평활 콘덴서(27)의 후단부에 있어서의 압축기용 인버터(28)에 인가된다.

또한, 콘덴서의 종류로서는 전해 콘덴서나 세라믹 콘덴서, 탄탈 컨덴서 등을 들 수 있지만, 평활 콘덴서(27)로서는 전해 콘덴서가 채용된다.

(2-2-6) 압축기용 인버터

압축기용 인버터(28)는, 평활 콘덴서(27)의 후단부에 있어서 평활 콘덴서(27)의 양단부에 병렬로 접속되어 있으며, 평활 후 전압 Vf 및 접지 전압 Vgnd의 인가를 받는다. 압축기용 인버터(28)는 압축기용 모터 M2에 3상의 구동 전압 SU1, SV1, SW1을 출력함으로써, 압축기용 모터 M2를 구동한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 압축기용 인버터(28)는 복수의 절연 게이트형 바이폴라 트랜지스터 Q28a, Q28b, Q28c, Q28d, Q28e, Q28f(스위칭 소자에 상당. 이하, 간단히 트랜지스터라고 함) 및 복수의 환류용 다이오드 D28a, D28b, D28c, D28d, D28e, D28f로 구성된다. 트랜지스터 Q28a와 Q28b, Q28c와 Q28d, Q28e와 Q28f는, 각각 서로 직렬로 접속되어 있고, 각 다이오드 d28a 내지 D28f는, 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f에 병렬 접속되어 있다.

이러한 압축기용 인버터(28)는, 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f가 소정의 타이밍에 온 및 오프를 행함으로써, 압축기용 모터 M2를 구동하기 위한 구동 전압 SU1 내지 SW1을 생성하여, 상기 전압 SU1 내지 SW1을 인터페이스(22)를 통하여 압축기용 모터 M2에 출력한다. 이 구동 전압 SU1 내지 SW1에 의하여, 압축기용 모터 M2는 회전할 수 있다.

(2-2-7) 압축기용 게이트 드라이버

압축기용 게이트 드라이버(29)는 도 3에 도시한 바와 같이, 스위칭 전원부(24), 압축기용 마이크로컴퓨터(30), 및 도 5에 도시한 바와 같이 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f의 게이트와 접속되어 있다.

압축기용 게이트 드라이버(29)는 스위칭 전원부(24)로부터 제2 전원 V2의 공급을 받아, 상기 전원 V2를 사용하여 구동한다. 압축기용 게이트 드라이버(29)는 압축기용 마이크로컴퓨터(30)로부터의 출력(구체적으로는, 이하에 설명하는 지시 신호)에 기초하여, 압축기용 인버터(28)에 있어서의 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f에의 게이트 전압의 인가 제어를 행함으로써, 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f를 온 및 오프시킨다.

(2-2-8) 압축기용 마이크로컴퓨터

압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 CPU, RAM 및 ROM으로 구성되어 있으며, 스위칭 전원부(24) 및 압축기용 게이트 드라이버(29)와 접속되어 있다. 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 스위칭 전원부(24)에 있어서 생성된 제1 전원 V1의 공급을 받아, 압축기용 게이트 드라이버(29)의 구동 제어를 행함으로써, 압축기용 인버터(28)의 제어를 행한다.

구체적으로는, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 고압 이상 검지 기판 P1에 있어서의 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)로부터의 모터 구동의 지령 등에 의하여, 압축기용 모터 M2를 소정 회전수로 구동시키기 위한 지시 신호를 압축기용 게이트 드라이버(29)에 출력한다. 이것에 의하여, 압축기용 게이트 드라이버(29)는 압축기용 인버터(28)의 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f를 소정 주파수로 온 및 오프시키는 게이트 전압을 출력하게 된다. 또한, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)로부터 모터 구동 정지의 지령 등을 취득했을 경우에는, 압축기용 모터 M2의 회전을 정지시키기 위한 지시 신호를 압축기용 게이트 드라이버(29)에 출력한다. 이것에 의하여, 압축기용 게이트 드라이버(29)는 각 트랜지스터 Q28a 내지 Q28f에 "0V"의 게이트 전압을 출력한다.

특히 본 실시 형태에서는, 압축기에 관한 이상이 발생하였을 경우나, 적어도 하나의 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류가 발생하였을 경우에는, 전원 제어 스위치 S25가 오프되기 때문에 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급이 중단되어, 스위칭 전원부(24)에 의한 제1 전원 V1의 생성 동작이 정지된다. 이 경우, 제1 전원 V1의 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에의 공급이 중단되기 때문에, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 압축기용 인버터(28)의 제어 동작을 행하지 않게 되어, 압축기용 모터 M2는 회전을 정지시킨다.

(2-3) 팬용 인버터 기판

도 6은, 팬용 인버터 기판 P4에 실장되어 있는 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 팬용 인버터 기판 P4는, 주로 2개의 인터페이스(41, 42), 스위칭 전원부(43), 팬용 인버터(44), 팬용 게이트 드라이버(45) 및 팬용 마이크로컴퓨터(46)를 구비한다.

(2-3-1) 인터페이스

인터페이스(41)는 압축기용 인버터 기판 P2와 팬용 인버터 기판 P4를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 인터페이스(41)는, 3개의 하네스가 접속되는 커넥터로 형성되어 있다. 이 인터페이스(41)에 의하여, 압축기용 인버터 기판 P2로부터 팬용 인버터 기판 P4에는 제2 전원 V2가 공급됨과 아울러, 평활 후 전압 Vf 및 접지 전압 Vgnd가 인가되게 된다.

인터페이스(42)는 팬용 모터 M4와 팬용 인버터 기판 P4를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 인터페이스(42)는, 3개의 하네스가 접속되는 커넥터로 형성되어 있다. 이 인터페이스(42)에 의하여, 팬용 모터 M4에는 후술하는 구동 전압 SU2, SV2, SW2가 출력되게 된다.

(2-3-2) 스위칭 전원부

스위칭 전원부(43)는, 그 입력측이 인터페이스(41)를 통하여 압축기용 인버터 기판 P2 상의 스위칭 전원부(24)에 접속되어 있고, 출력측이 팬용 인버터 기판 P4 상의 팬용 마이크로컴퓨터(46)에 접속되어 있다. 스위칭 전원부(43)는 인터페이스(41)를 통하여 압축기용 인버터 기판 P2측으로부터 제2 전원 V2가 공급된다. 스위칭 전원부(43)는 이 제2 전원 V2를 사용하여, 팬용 마이크로컴퓨터(30)에 공급하는 제3 전원 V3을 생성한다.

여기서 제3 전원 V3은, 제1 및 제2 전원 V1, V2와 마찬가지로 직류의 전압을 갖는 전원이다. 제3 전원 V3은, 약 15V인 제2 전원 V2보다도 낮은, 약 5V일 수 있다.

또한, 스위칭 전원부(43)의 상세한 구성의 일례로서는, 도 4에 있어서 제1 전원 V1을 생성하는 구성과 마찬가지의 구성을 들 수 있다. 즉, 압축기용 인버터 기판 P2의 스위칭 전원부(24)에서는 2개의 전원 V1, V2를 생성하기 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이 1차측의 트랜스(24c, 24f)와 스위칭 소자(24d, 24g), 및 2차측의 회로 구성(구체적으로는, 다이오드 d1, d2 및 전해 콘덴서 c1, c2)이 2개 병렬로 접속되어 있는 구성이 채용되어 있었다. 그러나, 팬용 인버터 기판 P4의 스위칭 전원부(43)에서는 하나의 전원 V3만을 생성하기 때문에, 도 4의 정류부(24a) 및 평활 콘덴서(24b) 외에 1차측의 트랜스(24c)와 스위칭 소자(24d)를 하나씩, 및 2차측의 회로를 구성하는 다이오드 d1 및 전해 콘덴서 c1을 갖는 구성일 수 있다.

(2-3-3) 팬용 인버터

팬용 인버터(44)는, 인터페이스(41)를 통하여 압축기용 인버터 기판 P2의 평활 콘덴서(27)의 후단부 및 평활 콘덴서(27)의 양단부에 병렬로 접속되어 있으며, 평활 후 전압 Vf 및 접지 전압 Vgnd의 인가를 받는다. 팬용 인버터(44)는, 팬용 모터 M4에 상기 모터 M4를 구동하기 위한 3상의 구동 전압 SU2, SV2, SW2를 인터페이스(42)을 통하여 출력한다. 이것에 의하여, 팬용 모터 M4는 회전할 수 있다.

또한 팬용 인버터(44)의 구성은, 도 5에 도시하는 압축기용 인버터(28)의 회로 구성과 마찬가지이다.

(2-3-4) 팬용 게이트 드라이버

팬용 게이트 드라이버(45)는 도 6에 도시한 바와 같이, 인터페이스(41)를 통하여 압축기용 인버터 기판 P2 상의 스위칭 전원부(24)에 접속되어 있다. 또한 팬용 게이트 드라이버(45)는, 팬용 마이크로컴퓨터(46) 및 팬용 인버터(44)(보다 구체적으로는, 팬용 인버터(44)에 있어서의 각 트랜지스터의 게이트)와 접속되어 있다.

팬용 게이트 드라이버(45)는 스위칭 전원부(24)로부터 제2 전원 V2의 공급을 받아, 상기 전원 V2를 사용하여 구동한다. 팬용 게이트 드라이버(45)는, 팬용 마이크로컴퓨터(46)로부터의 출력인 지시 신호에 기초하여, 팬용 인버터(44)에 있어서의 각 트랜지스터에의 게이트 전압의 인가 제어를 행함으로써, 팬용 인버터(44)에 구동 전압 SU2, SV2, SW2의 생성 및 출력 동작을 행하게 한다.

(2-3-5) 팬용 마이크로컴퓨터

팬용 마이크로컴퓨터(46)는 CPU, RAM 및 ROM으로 구성되어 있으며, 스위칭 전원부(43) 및 팬용 게이트 드라이버(45)와 접속되어 있다. 팬용 마이크로컴퓨터(46)는 스위칭 전원부(43)에 있어서 생성된 제3 전원 V3의 공급을 받아, 팬용 게이트 드라이버(45)의 구동 제어를 행함으로써, 팬용 인버터(44)의 제어를 행한다.

구체적으로는, 팬용 마이크로컴퓨터(46)는 고압 이상 검지 기판 P1에 있어서의 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)로부터의 모터 구동의 지령 등에 의하여, 팬용 모터 M4를 소정 회전수로 구동시키기 위한 지시 신호를 팬용 게이트 드라이버(45)에 출력한다. 이것에 의하여, 팬용 게이트 드라이버(45)는 팬용 인버터(44)의 각 트랜지스터를 소정 주파수로 온 및 오프시키는 게이트 전압을 출력하게 된다. 또한, 팬용 마이크로컴퓨터(46)는 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)로부터의 모터 구동 정지의 지령 등을 취득했을 경우에는, 팬용 모터 M4의 회전을 정지시키기 위한 지시 신호를 팬용 게이트 드라이버(45)에 출력한다. 이것에 의하여, 팬용 게이트 드라이버(45)는 팬용 인버터(44)의 각 트랜지스터에 "0V"의 게이트 전압을 출력한다.

특히 본 실시 형태에서는, 압축기에 관한 이상이나, 적어도 하나의 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류의 발생에 의하여 전원 제어 스위치 S25가 오프되었을 때, 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급이 중단되기 때문에, 스위칭 전원부(24)에 의한 제2 전원 V2의 생성 동작이 정지된다. 이 때문에, 스위칭 전원부(43)에의 제2 전원 V2의 공급도 중단되고, 제3 전원 V3의 팬용 마이크로컴퓨터(46)에의 공급도 중단된다. 따라서 이 경우, 팬용 마이크로컴퓨터(46)는 팬용 인버터(44)의 제어 동작을 행하지 않게 되어, 팬용 모터 M4는 회전을 정지시킨다.

(3) 동작

이어서, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10) 및 각 모터 M2, M4, …의 동작에 대하여 설명한다.

도 7은, 전원 제어 장치(10) 및 각 모터 M2, M4, … 에 있어서의 동작의 흐름을 도시하는 흐름도이다. 여기서, 우선은 압축기가 정상이고, 또한 어느 모터 M2, M4, …에 있어서도 누설 전류가 발생하지 않은 운전이 이루어지고 있다고 하자. 즉, 고압 이상 검출 기판 P1 상의 각 스위치 S11, S12, S14 및 압축기용 인버터 기판 P2 상의 전원 제어 스위치 S25 전부는 온되어 있고, 각 모터 M2, M4, … 는, 구동 전압 SU1 내지 SW1, SU2 내지 SW2, … 에 기초하여 구동하고 있다고 하자.

스텝 sp1 내지 sp4: 압축기에 있어서 이상이 발생하여, 고압 이상 검지 기판 P1에 관한 각 이상 검지 스위치 S11, S12 중 적어도 하나가 온에서 오프로 변화되었을 경우(sp1의 "예", sp2의 "예"), 접속 포인트 sa1은 약 16V에서 하이 임피던스의 상태로 변화된다. 또는, 적어도 하나의 모터 M2, M4, …에 있어서 누설 전류가 발생했기 때문에 고압 이상 검지 기판 P1에 따른 통괄 제어용 스위치 S14가 온에서 오프로 변화되었을 경우(sp3의 "예"), 접속 포인트 sa2는 약 0V에서 하이 임피던스의 상태로 변화한다. 이것에 의하여, 압축기용 인버터 기판 P2에 따른 전원 제어 스위치 S25의 릴레이 코일 S25a의 양단 전압은 약 16V였던 상태에서 변화되고, 릴레이 스위치 S25b는 온에서 오프로 변화된다(sp4).

스텝 sp5 내지 sp7: 릴레이 스위치 S25b가 오프이기 때문에, 상용 전원부(90)로부터 압축기용 인버터 기판 P2에 있어서의, 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급이 중단된다. 그 때문에, 스위칭 전원부(24)는 제1 전원 V1 및 제2 전원 V2의 생성 동작 및 출력 동작을 정지시킨다(sp5). 이것에 의하여, 제1 전원 V1을 사용하여 동작하고 있었던 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는, 압축기용 게이트 드라이버(29)의 제어 동작을 정지시키고, 제2 전원 V2를 사용하여 동작하고 있었던 압축기용 게이트 드라이버(29)도, 압축기용 인버터(28)의 구동 동작을 정지시킨다(sp6). 따라서, 압축기용 모터 M2에의 구동 전압 SU1 내지 SW1의 출력이 정지되어, 압축기용 모터 M2가 회전을 정지시키기 때문에, 압축기의 운전이 정지된다(sp7).

스텝 sp8 내지 sp10: 한편, 스텝 sp5에 있어서, 스위칭 전원부(24)가 제2 전원 V2의 생성 동작 및 출력 동작을 정지시킨 것에 의하여, 팬용 인버터 기판 P4측의 스위칭 전원부(43)에의 제2 전원 V2의 공급이 정지된다. 이것에 의하여, 스위칭 전원부(43)는 제3 전원 V3의 생성 동작 및 출력 동작을 정지시킨다(sp8). 제3 전원 V3을 사용하여 동작하고 있었던 팬용 마이크로컴퓨터(46)는, 팬용 게이트 드라이버(45)의 제어 동작을 정지시킨다. 또한, 스텝 sp5에 의하여, 제2 전원 V2의 팬용 게이트 드라이버(45)에의 공급도 중단되기 때문에, 팬용 게이트 드라이버(45)도 팬용 인버터(44)의 구동 동작을 정지시킨다(sp9). 따라서, 팬용 모터 M4에의 구동 전압 SU2 내지 SW2의 출력이 정지되어, 팬용 모터 M4의 회전이 정지되기 때문에, 팬의 운전도 정지된다(sp10).

(4) 특징

(4-1)

본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)에 있어서는, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 압축기용 인버터 기판 P2 상의 스위칭 전원부(24)는 제1 전원 V1의 생성 동작을 정지시키기 때문에, 스위칭 전원부(24)로부터 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에의 제1 전원 V1의 공급이 중단된다. 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 제1 전원 V1이 공급되지 않는 상태로 되면, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 압축기용 인버터(28)의 제어용 신호를 출력하지 않게 되기 때문에, 압축기용 인버터(28)로부터 압축기용 모터 M2에의 구동 전압 SU1 내지 SW1의 출력이 정지되어, 압축기의 운전이 정지된다.

특히 상기 제1 전원 V1은, 상용 전원부(90)로부터 압축기용 인버터(28)에의 라인 L23에 공급되는 전원에 비하여 약전이다. 그 때문에, 가령 상용 전원부(90)와 정류부(26) 사이의 라인 상에, 상용 전원부(90)로부터 인버터(28)에의 전원 공급을 중단하기 위한 주회로 스위치가 설치되어 있는 경우에 있어서, 상기 스위치가 용착되었다고 하더라도, 본 실시 형태에서는 제1 전원 V1의 공급이 중단된 압축기용 마이크로컴퓨터(30)는 구동 제어 동작 자체를 정지시키기 때문에, 압축기용 모터 M2의 구동이 정지된다. 따라서, 주회로 스위치의 용착 유무에 관계없이, 또한 압축기용 마이크로컴퓨터(30)의 폭주가 발생하지 않고 확실히 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.

(4-2)

특히, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)에 있어서는, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 전원 제어 스위치 S25에 의하여 상용 전원부(90)로부터 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급이 중단되는 것에 의하여, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에의 제1 전원 V1의 공급이 되지 않게 된다. 이것에 의하여, 우선은 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 의한 압축기용 인버터(28)의 구동 제어 동작이 행해지지 않게 되고, 그 결과, 압축기용 인버터(28)의 압축기용 모터 M2에의 구동 전압 SU1 내지 SW1의 출력이 정지된다.

(4-3)

또한, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)에서는, 전원 제어 스위치 S25는, 상용 전원부(90)와 스위칭 전원부(24)를 연결하는 전원 라인 L21 상에 설치된 스위치 릴레이 S25b를 갖고 있다. 그리고 전원 라인 L21을 흐르는 전류는, 압축기용 인버터(28)에 흐르는 전류보다도 작다. 즉, 전원 라인 L21은 약전용 라인이라고 할 수 있다. 이것에 의하여, 전원 라인 L21 상에 설치되는 릴레이 스위치 S25b로서는 약전용의 것을 사용할 수 있기 때문에, 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 릴레이 스위치 S25b에는 압축기용 인버터(28)에 흐르는 바와 같은 큰 전류는 흐르지 않기 때문에, 릴레이 스위치 S25b가 용착될 위험성도 낮다.

(4-4)

또한, 본 실시 형태에 따른 전원 제어 장치(10)에서는, 압축기에 관한 이상이 있을 경우에는, 스위칭 전원부(24) 자체가 구동을 정지시키기 때문에, 제1 전원 V1의 생성 동작 외에 제2 전원 V2의 생성 동작도 정지된다. 그 결과, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에의 제1 전원 V1의 공급뿐만 아니라, 압축기용 게이트 드라이버(29)에의 제2 전원 V2의 공급도 중단된다. 이것에 의하여, 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 압축기용 인버터(28)에 의한 구동 전압 SU1 내지 SW1의 출력 동작이 보다 확실히 정지하게 된다.

(5) 변형예

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

(5-1) 변형예 A

상기 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 이상 검지 스위치 S11, S12가 2개 설치되어 있는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이상 검지 스위치 S11, S12의 수는 2개에 한정되지 않는다. 이상 검지 스위치 S11, S12는 1개이어도 되고, 복수이어도 된다. 이상 검지 스위치 S11, S12가 복수 설치되는 경우에는, 각 스위치 S11, S12는 서로 직렬로 접속된다.

(5-2) 변형예 B

상기 실시 형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 전원 제어 스위치 S25에 관한 릴레이 스위치 S25b가, 전원 라인 L21에 직렬로 설치되어 있고, 스위칭 전원부(24)에의 상용 전원 V0의 공급이 차단됨으로써, 스위칭 전원부(24) 자체의 전원 생성 동작 및 출력 동작이 정지된다고 설명하였다. 그러나 본 발명에서는, 압축기에 관한 이상이 발생하였을 경우, 스위칭 전원부(24) 자체가 전원 생성 동작 및 출력 동작을 정지시키면 되며, 따라서 전원 제어 장치(10)의 구성은 도 3의 구성에 한정되지 않는다.

도 3의 구성 이외에, 스위칭 전원부(24) 자체가 전원 생성 동작 및 출력 동작을 정지시키는 방법으로서는, 예를 들어 도 8에 도시하는 것을 들 수 있다. 도 8에서는, 스위칭 전원부(24') 내부의 제1 전원 V1 생성용 1차측 회로 상에 전원 제어 스위치 S25'이 설치되어 있고, 이 스위치 S25'은, 예를 들어 고압 이상 검출 기판 P1측의 이상 검지 스위치 S11, S12나, 통괄 제어용 스위치 S14와 연동하여 온 및 오프를 행한다. 또한, 스위칭 전원부(24')가 도 8의 구성을 취하는 경우, 전원 제어 스위치 S25'은 스위칭 전원부(24') 내에 설치되어 있으므로, 도 3의 압축기용 인버터 기판 P2의 전원 라인 L21 상에는 설치되지 않는다.

도 8의 구성에 따른 스위칭 전원부(24')에 의하면, 전원 제어 스위치 S25' 은, 이상 검지 스위치 S11, S12 및 통괄 제어용 스위치 S14 모두가 온이면 온으로 되고, 이상 검지 스위치 S11, S12 및 통괄 제어용 스위치 S14 중 적어도 하나가 오프이면 오프로 된다. 따라서, 압축기에 관한 이상 및 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류 중 적어도 하나가 발생하였을 경우 등에는, 대응하는 이상 검지 스위치 S11, S12 및 통괄 제어용 스위치 S14 중 적어도 하나가 오프로 되고, 전원 제어 스위치 S25'도 오프로 된다. 그 때문에, 스위칭 전원부(24')는 제1 전원 V1의 생성 동작 및 출력 동작을 정지시킨다. 따라서, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)의 구동이 정지되고, 압축기용 모터 M2의 회전이 정지되며, 압축기의 운전이 정지된다.

한편, 도 8의 구성에 따른 스위칭 전원부(24')는, 전원 제어 스위치 S25'이 오프로 되더라도, 제2 전원 V2의 생성 동작 및 출력 동작을 계속하여 행한다. 즉, 스위칭 전원부(24')는 압축기에 관한 이상 및 모터 M2, M4, … 에 있어서의 누설 전류 중 적어도 하나가 발생하였을 경우 등에는, 압축기용 마이크로컴퓨터(30)에 공급되는 제1 전원 V1의 생성 동작 및 출력 동작만을 정지시킨다. 따라서, 도 8의 구성에 따른 스위칭 전원부(24')에서는, 압축기를 정지시켰다고 하더라도 팬만을 움직이는 운전을 행하는 것이 가능해지기 때문에, 상기 실시 형태의 경우에 비하여 폭넓은 제어를 할 수 있다.

(5-3) 변형예 C

상기 실시 형태에서는, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)가 모터 M2, M4, …의 누설 전류의 검지를 행한다고 설명하였다. 그러나, 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)는, 실외 팬의 회전 이상이나, 실외기의 발화에 의한 실내기 전체의 열 이상 등을, 실외기에 관한 이상으로서 더 검지해도 된다. 통괄 제어용 마이크로컴퓨터(13)가 이들 이상을 하나라도 검지했을 경우, 통괄 제어용 스위치 S14가 오프되기 때문에, 스위칭 전원부(24)에 의한 전원 생성 동작 및 출력 동작이 정지되고, 그 결과, 압축기의 구동이 정지된다.

(5-4) 변형예 D

상기 실시 형태에서는, 압축기가 공기 조화 장치의 실외기에 구비되어 있는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나 압축기는, 히트 펌프 장치에 구비되어 있는 압축기이어도 된다.

(5-5) 변형예 E

상기 실시 형태에서는, 제1 전원 V1 및 제3 전원 V3이 약 5V, 제2 전원이 약 15V의 전압을 갖는 전원인 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 각 전원 V1 내지 V3이 갖는 전압 값은 이들 값에 한정되지 않으며, 예를 들어 약 3V나 약 10V 등일 수 있다.

P1: 고압 이상 검출 기판
P2: 압축기용 인버터 기판
P4: 팬용 인버터 기판
M2: 압축기용 모터
M4: 팬용 모터
S11, S12: 이상 검지 스위치
13: 통괄 제어용 마이크로컴퓨터
S14: 통괄 제어용 스위치
21, 22, 23: 인터페이스
24: 스위칭 전원부
S25: 전원 제어용 스위치
S25a: 릴레이 코일
S25b: 릴레이 스위치
28: 압축기용 인버터
29: 압축기용 게이트 드라이버
30: 압축기용 마이크로컴퓨터
41, 42: 인터페이스
43: 스위칭 전원부
44: 팬용 인버터
45: 팬용 게이트 드라이버
46: 팬용 마이크로컴퓨터
V0: 상용 전원
V1: 제1 전원
V2: 제2 전원
V3: 제3 전원
Vf: 평활 후 전압
Vgnd: 접지 전압

Claims (4)

1. 복수의 스위칭 소자(Q28a 내지 Q28f)를 갖고 있으며, 상기 스위칭 소자가 온 또는 오프됨으로써 압축기의 구동원인 압축기용 모터(M2)를 구동하기 위한 구동 전압을 생성하여 상기 압축기용 모터에 출력하는 인버터(28)와,
   상기 인버터의 제어를 행하는 인버터 제어부(30)와,
   상기 인버터 제어부에 공급하는 제1 전원을 생성하는 전원부(24)와,
   상기 압축기에 관한 이상의 유무를 검지하는 검지부(S11, S12)와,
   상기 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 상기 전원부에 의한 상기 제1 전원(V1)의 생성 동작을 정지시킴으로써 상기 인버터 제어부의 제어를 정지시키는 전원 제어부(S25)
   를 구비하는 전원 제어 장치(10).
2. 제1항에 있어서,
   상기 전원부(24)는 외부에 있는 외부 전원부(90)로부터 공급되는 외부 전원을 사용하여 상기 제1 전원을 생성하고,
   상기 전원 제어부(S25)는 상기 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 상기 외부 전원의 상기 전원부에의 공급을 중단함으로써 상기 전원부에 의한 상기 제1 전원의 생성 동작을 정지시키는
   전원 제어 장치(10).
3. 제2항에 있어서,
   상기 전원 제어부(S25)는 상기 외부 전원부와 상기 전원부를 연결하는 전원 라인(L21) 상에 설치된 릴레이(S25b)를 갖고 있으며,
   상기 전원 라인을 흐르는 전류는 상기 인버터에 흐르는 전류보다도 작은
   전원 제어 장치(10).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인버터 제어부의 출력에 기초하여 각 상기 스위칭 소자를 온 또는 오프시키는 인버터 구동부(29)
   를 더 구비하고,
   상기 전원부(24)는,
   상기 제1 전원과는 상이한 전원이고, 상기 인버터 구동부에 공급하는 제2 전원(V2)을 더 생성하며,
   상기 압축기에 관한 이상이 있을 경우, 상기 제2 전원의 생성 동작도 정지하는
   전원 제어 장치(10).

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