特許 5648700 消費電力削減装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5648700

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】消費電力削減装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/02 20060101AFI20141211BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/02 P

   H02J3/00 D

【請求項の数】9

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2013-23463(P2013-23463)

(22)【出願日】2013年2月8日

(65)【公開番号】特開2014-153000(P2014-153000A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2013年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊彰

(72)【発明者】

【氏名】板垣 哲哉

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４１９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６８９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００７７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２２４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９４８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２５１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８００１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５４５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１８８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９３６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ１１／００−１１／０８

Ｈ０２Ｊ １／００− ５／００

Ｈ０２Ｍ ７／００− ７／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調機（１０）の室内機（２１）または室外機（１１）に配設され、
外部電源（７０）と電気的に接続されて電力を供給され、主電源（４１、８５）および第１直流電圧生成部（３１）を含む主回路（３０ａ、８０ａ）と、
前記外部電源と電気的に接続されて電力を供給され、補助電源（４３、８７）を含む補助回路（３０ｂ、８０ｂ）と、
前記外部電源と前記主回路との間において前記主回路と直列に接続され、前記外部電源から前記主回路への電力供給を遮断可能な第１スイッチ部（５１、５１´）と、
前記補助電源と電気的に接続されて電力を供給され、前記第１スイッチ部の切換えを制御するスイッチ制御部（６０、９０）と、
を備え、
前記主回路には、前記第１直流電圧生成部または前記主電源から供給される電力によって動作する主回路設置機器（３０１、８０１）が配設され、
前記主回路設置機器は、前記外部電源から供給される電圧を検出する電圧検出部（３４）と、前記電圧検出部の検出結果に基づいてアクチュエータ（Ｍ２２）を駆動するための駆動信号（ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ）を生成する駆動信号生成部（３６）と、を含み、
前記アクチュエータは、前記空調機に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源であるモータ（Ｍ２２）であって、
前記駆動信号生成部は、前記電圧検出部の検出結果を用いて前記駆動信号を決定する制御を行う決定部（３８）と、前記決定部により決定された前記駆動信号を生成して前記アクチュエータに出力する出力部（３７）と、を含み、
前記スイッチ制御部は、前記主回路設置機器が動作する運転モード時においては前記主回路へ電力が供給され、前記主回路設置機器が動作を停止する待機モード時においては前記主回路への電力供給が遮断されるように、前記第１スイッチ部を切り換える、
消費電力削減装置（３０、８０）。

【請求項2】

前記補助回路は、第２直流電圧生成部（４２）をさらに含む、
請求項１に記載の消費電力削減装置。

【請求項3】

外部電源（７０）と電気的に接続されて電力を供給され、主電源（４１、８５）を含む主回路（３０ａ、８０ａ）と、
前記外部電源と電気的に接続されて電力を供給され、補助電源（４３、８７）を含む補助回路（３０ｂ、８０ｂ）と、
前記外部電源と前記主回路との間において前記主回路と直列に接続され、前記外部電源から前記主回路への電力供給を遮断可能な第１スイッチ部（５１、５１´）と、
前記外部電源と前記補助回路との間において前記補助回路と直列に接続され、前記外部電源から前記補助回路への電力供給を遮断可能な第２スイッチ部（５２、５２´）と、
前記主電源および前記補助電源と電気的に接続されて電力を供給され、前記第１スイッチ部および前記第２スイッチ部の切換えを制御するスイッチ制御部（６０、９０）と、
を備え、
前記主回路には、前記外部電源または前記主電源から供給される電力によって動作する主回路設置機器（３０１、８０１）が配設され、
前記スイッチ制御部は、
前記主回路設置機器が動作する運転モード時には前記主回路へ電力が供給され、前記主回路設置機器が動作を停止する待機モード時には前記主回路への電力供給が遮断されるように、前記第１スイッチ部を切り換え、
前記運転モード時には前記補助回路への電力供給が遮断され、前記待機モード時には前記補助回路へ電力が供給されるように、前記第２スイッチ部を切り換える、
消費電力削減装置（３０、８０）。

【請求項4】

前記補助回路には、前記外部電源から前記第２スイッチ部を介してもしくは前記補助電源から供給される電力によって動作するとともに、前記外部電源から前記第１スイッチ部を介してもしくは前記主電源のいずれかとも電気的に接続されて電力の供給を受けることができる補助回路設置機器（３０２、８０２）が配設され、
前記補助回路設置機器は、前記運転モード時には前記外部電源から前記第１スイッチ部を介してもしくは前記主電源から電力の供給を受け、前記待機モード時には前記外部電源から前記第２スイッチ部を介してもしくは前記補助電源から電力の供給を受ける、
請求項３に記載の消費電力削減装置。

【請求項5】

前記主回路設置機器が動作を停止してから所定時間が経過した時に前記待機モード状態となる、
請求項３または４に記載の消費電力削減装置。

【請求項6】

前記主回路設置機器は、空調機（１０）に含まれている機器であって、
前記空調機に含まれている複数の機器を統括的に制御する統括制御部（６０）をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、前記統括制御部に含まれる、
請求項３から５のいずれか１項に記載の消費電力削減装置。

【請求項7】

前記主回路設置機器は、前記外部電源から供給される電圧を検出する電圧検出部（３４）と、前記電圧検出部の検出結果に基づいて動作する検出結果利用部（３６）と、を含む、
請求項３から６のいずれか１項に記載の消費電力削減装置。

【請求項8】

前記主回路設置機器は、前記外部電源から供給される電圧を検出する電圧検出部（３４）と、前記電圧検出部の検出結果に基づいてアクチュエータ（Ｍ２２）を駆動するための駆動信号（ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ）を生成する駆動信号生成部（３６）と、を含む、
請求項３から６のいずれか１項に記載の消費電力削減装置。

【請求項9】

前記アクチュエータは、空調機（１０）に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源であるモータ（Ｍ２２）であって、
前記駆動信号生成部は、前記電圧検出部の検出結果を用いて前記駆動信号を決定する制御を行う決定部（３８）と、前記決定部により決定された前記駆動信号を生成して前記アクチュエータに出力する出力部（３７）と、を含む、
請求項８に記載の消費電力削減装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、消費電力を削減する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、外部電源から電力供給される回路を備えた装置が広く普及している。例えば、特許文献１（特開２０１２−２４４８６９号公報）に示されるように、空調機におけるアクチュエータであるモータを駆動するモータ駆動装置がある。特許文献１では、外部電源から電力供給されて、モータに対しベクトル制御（Ｆｉｅｌｄ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行っており、モータの駆動により該モータに流れるモータ電流に基づいて、インバータからモータへと出力される駆動信号が調整されることで、モータの駆動制御が行われている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ところで、上述のような装置においては、外部電源から回路に常時電力が供給されることで常時電力を消費しているものがある。例えば、上述の特許文献１に記載されるモータ駆動装置においては、モータが駆動を停止している状態においても、電源から回路に電力が供給され電力を消費することが想定される。かかる場合には、消費電力の増大が懸念される。

【0004】

そこで、本発明の課題は、消費電力を削減可能な装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１観点に係る消費電力削減装置は、空調機の室内機または室外機に配設され、主回路と、補助回路と、第１スイッチ部と、スイッチ制御部と、を備える。主回路は、外部電源と電気的に接続されて電力を供給される。主回路は、主電源および第１直流電圧生成部を含む。補助回路は、外部電源と電気的に接続されて電力を供給され、補助電源を含む。第１スイッチ部は、外部電源と主回路との間において主回路と直列に接続され、外部電源から主回路への電力供給を遮断可能である。スイッチ制御部は、補助電源と電気的に接続されて電力を供給され、第１スイッチ部の切換えを制御する。主回路には、主回路設置機器が配設される。主回路設置機器は、第１直流電圧生成部または主電源から供給される電力によって動作する。主回路設置機器は、電圧検出部と、駆動信号生成部と、を含む。電圧検出部は、外部電源から供給される電圧を検出する。電圧検出部は、電圧検出部の検出結果に基づいてアクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する。アクチュエータは、空調機に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源であるモータである。駆動信号生成部は、決定部と、出力部と、を含む。決定部は、電圧検出部の検出結果を用いて駆動信号を決定する制御を行う。出力部は、決定部により決定された駆動信号を生成してアクチュエータに出力する。スイッチ制御部は、主回路設置機器が動作する運転モード時においては主回路へ電力が供給され、主回路設置機器が動作を停止する待機モード時においては主回路への電力供給が遮断されるように、第１スイッチ部を切り換える。

【0006】

本発明の第１観点に係る消費電力削減装置では、第１スイッチ部は、外部電源と主回路との間において主回路と直列に接続され、外部電源から主回路への電力供給を遮断可能である。スイッチ制御部は、補助電源と電気的に接続されて電力を供給され、第１スイッチ部の切換えを制御する。これにより、状況に応じて、主回路への電力供給を遮断して補助回路のみに電力を供給することが可能となる。このため、主回路に電力を供給する必要がある場合には主回路へ電力を供給し、主回路に電力を供給する必要がない場合には主回路への電力供給を遮断できる。その結果、主回路に電力を供給する必要がない場合における主回路での消費電力が削減される。したがって、消費電力を削減できる。

【0007】

本発明の第２観点に係る消費電力削減装置は、第１観点に係る消費電力削減装置であって、主回路に、主回路設置機器が配設される。主回路設置機器は、外部電源または主電源から供給される電力によって動作する。スイッチ制御部は、主回路設置機器が動作する運転モード時においては主回路へ電力が供給され、主回路設置機器が動作を停止する待機モード時においては主回路への電力供給が遮断されるように、第１スイッチ部を切り換える。

【0008】

本発明の第２観点に係る消費電力削減装置では、スイッチ制御部は、主回路設置機器が動作する運転モード時においては主回路へ電力が供給され、主回路設置機器が動作を停止する待機モード時においては主回路への電力供給が遮断されるように、第１スイッチ部を切り換える。これにより、運転モード時においては主回路へ電力が供給され、待機モード時においては主回路への電力供給が遮断される。その結果、待機モード時における主回路での消費電力が削減される。

【0009】

本発明の第３観点に係る消費電力削減装置は、第２観点に係る消費電力削減装置であって、第２スイッチ部をさらに備える。第２スイッチ部は、外部電源と補助回路との間において補助回路と直列に接続され、外部電源から補助回路への電力供給を遮断可能である。スイッチ制御部は、主電源とも電気的に接続されて電力の供給をうけ、運転モード時には補助回路への電力供給が遮断され待機モード時には補助回路に電力が供給されるように第２スイッチ部を切り換える。

【0010】

本発明の第３観点に係る消費電力削減装置では、スイッチ制御部は、主電源とも電気的に接続されて電力の供給をうけ、運転モード時には補助回路への電力供給が遮断され待機モード時には補助回路に電力が供給されるように第２スイッチ部を切り換える。これにより、待機モード時における主回路への電力供給が遮断されるとともに、運転モード時における補助回路への電力供給が遮断される。その結果、待機モード時における主回路での消費電力が削減されるとともに、運転モード時における補助回路での消費電力が削減される。したがって、消費電力をさらに削減できる。

【0011】

本発明の第４観点に係る消費電力削減装置は、第２観点に係る消費電力削減装置であって、第２スイッチ部をさらに備える。第２スイッチ部は、外部電源と補助回路との間において補助回路と直列に接続され、外部電源から補助回路への電力供給を遮断可能である。補助回路には、補助回路設置機器が配設される。補助回路設置機器は、外部電源から第２スイッチ部を介してもしくは補助電源から供給される電力によって動作するとともに、外部電源から第１スイッチ部を介してもしくは主電源のいずれかとも電気的に接続されて電力の供給を受けることができる。スイッチ制御部は、主電源とも電気的に接続されて電力の供給をうけ、運転モード時には補助回路への電力供給が遮断され待機モード時には補助回路へ電力が供給されるように第２スイッチ部を切り換える。補助回路設置機器は、運転モード時には外部電源から第１スイッチ部を介してもしくは主電源から電力の供給を受け、待機モード時には外部電源から第２スイッチ部を介してもしくは補助電源から電力の供給を受ける。

【0012】

本発明の第４観点に係る消費電力削減装置では、スイッチ制御部は、運転モード時には補助回路への電力供給が遮断され待機モード時には補助回路へ電力が供給されるように第２スイッチ部を切り換える。また、補助回路設置機器は、運転モード時には外部電源から第１スイッチ部を介してもしくは主電源から電力の供給を受け、待機モード時には外部電源から第２スイッチ部を介してもしくは補助電源から電力の供給を受ける。これにより、待機モード時における主回路での消費電力が削減されるとともに、運転モード時における補助回路での消費電力が削減される。したがって、消費電力をさらに削減できる。

【0013】

本発明の第５観点に係る消費電力削減装置は、第２観点から第４観点のいずれかに係る消費電力削減装置であって、主回路設置機器が動作を停止してから所定時間が経過した時に待機モード状態となる。

【0014】

本発明の第５観点に係る消費電力削減装置では、主回路設置機器が動作を停止してから所定時間が経過した時に待機モード状態となる。これにより、主回路への電力供給を確実に遮断してよい場合にのみ電力供給が遮断される。その結果、安定したスイッチ部の切換制御を実現できる。

【0015】

本発明の第６観点に係る消費電力削減装置は、第２観点から第５観点のいずれかに係る消費電力削減装置であって、主回路設置機器は、空調機に含まれている機器である。消費電力削減装置は、空調機に含まれている複数の機器を統括的に制御する統括制御部をさらに備える。スイッチ制御部は、統括制御部に含まれる。

【0016】

本発明の第６観点に係る消費電力削減装置では、主回路設置機器は、空調機に含まれている機器である。これにより、空調機の消費電力を削減できる。

【0017】

本発明の第７観点に係る消費電力削減装置は、第２観点から第６観点のいずれかに係る消費電力削減装置であって、主回路設置機器は、電圧検出部と、検出結果利用部と、を含む。電圧検出部は、外部電源から供給される電圧を検出する。検出結果利用部は、電圧検出部の検出結果に基づいて動作する。

【0018】

本発明の第７観点に係る消費電力削減装置では、主回路設置機器は、電圧検出部と、検出結果利用部と、を含む。これにより、電圧検出部および検出結果利用部を含む装置の消費電力を削減できる。

【0019】

本発明の第８観点に係る消費電力削減装置は、第２観点から第６観点のいずれかに係る消費電力削減装置であって、主回路設置機器は、電圧検出部と、駆動信号生成部と、を含む。電圧検出部は、外部電源から供給される電圧を検出する。駆動信号生成部は、電圧検出部の検出結果に基づいてアクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する。

【0020】

本発明の第８観点に係る消費電力削減装置では、主回路設置機器は、電圧検出部と、駆動信号生成部と、を含む。これにより、電圧検出部または駆動信号生成部を含む装置の消費電力を削減できる。

【0021】

本発明の第９観点に係る消費電力削減装置は、第８観点に係る消費電力削減装置であって、アクチュエータは、空調機に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源であるモータである。駆動信号生成部は、決定部と、出力部と、を含む。決定部は、電圧検出部の検出結果を用いて駆動信号を決定する制御を行う。出力部は、決定部により決定された駆動信号を生成してアクチュエータに出力する。

【0022】

本発明の第９観点に係る消費電力削減装置では、アクチュエータは、空調機に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源であるモータである。これにより、空調機において配設されるモータを制御するための消費電力を削減できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の第１観点に係る消費電力削減装置では、主回路に電力を供給する必要がない場合における主回路での消費電力が削減される。したがって、消費電力を削減できる。

【0024】

本発明の第２観点に係る消費電力削減装置では、待機モード時における主回路での消費電力が削減される。

【0025】

本発明の第３観点および第４観点に係る消費電力削減装置では、運転モード時における補助回路での消費電力が削減される。したがって、消費電力をさらに削減できる。

【0026】

本発明の第５観点に係る消費電力削減装置では、安定したスイッチ部の切換制御を実現できる。

【0027】

本発明の第６観点に係る消費電力削減装置では、空調機の消費電力を削減できる。

【0028】

本発明の第７観点に係る消費電力削減装置では、電圧検出部および検出結果利用部を含む装置の消費電力を削減できる。

【0029】

本発明の第８観点に係る消費電力削減装置では、電圧検出部または駆動信号生成部を含む装置の消費電力を削減できる。

【0030】

本発明の第９観点に係る消費電力削減装置では、空調機において配設されるモータを制御するための消費電力を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成図。

【図2】空調機の概略構成図。

【図3】電圧検出部および電流検出部の概略構成図。

【図4】空調機の各部の動作などの変化を示すタイミングチャート。

【図5】変形例１Ｈに係るモータ駆動装置の概略構成図。

【図6】変形例１Ｈに係るモータ駆動装置の概略構成図。

【図7】変形例１Ｍに係る直流電源装置の概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

【0033】

（１）概要および空調機１０の構成
図１は、モータ駆動装置３０の概略構成図である。図１では、アクチュエータとしての室内ファンモータＭ２２と、この室内ファンモータＭ２２を駆動制御するための本実施形態に係るモータ駆動装置３０の構成を示している。

【0034】

室内ファンモータＭ２２は、空調機１０の室内ユニット２１（図２参照）に含まれる機器の１つである室内ファン２２の駆動源として用いられるファンモータであって、交流電圧を印加されることによって駆動する交流モータである。

【0035】

モータ駆動装置３０は、室内ユニット２１内に搭載されており、室内ファンモータＭ２２に流れる電流であるモータ電流Ｉｍに基づいて室内ファンモータＭ２２をベクトル制御（すなわち、交流モータの磁界方向制御：Ｆｉｅｌｄ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）する装置である。

【0036】

以下、図２を参照して空調機１０の構成について説明する。図２は、空調機１０の概略構成図である。

【0037】

空調機１０は、主として、屋外に設置される室外ユニット１１と、室内の天井や壁面等に設置される室内ユニット２１とを有する、セパレートタイプの空調機である。これらのユニット１１、２１は、冷媒配管Ｐｉ１、Ｐｉ２によって接続されており、蒸気圧縮式の冷媒回路１０ａが構成されている。空調機１０は、冷房運転および暖房運転等を行うことが可能となっており、運転モードおよび停止モードを含む制御モードを有している。運転モードは、空調機１０を運転させる場合に選択される。停止モードは、空調機１０の運転を停止させる場合に選択される。

【0038】

（１−１）室外ユニット１１
室外ユニット１１は、主として、圧縮機１２、四路切換弁１３、室外熱交換器１４、膨張弁１５、および室外ファン１６を有している。

【0039】

圧縮機１２は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後に吐出する機構である。ここでは、圧縮機１２として、ケーシング（図示省略）内に収容されたロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示省略）が、同じくケーシング内に収容された圧縮機モータＭ１２を駆動源として駆動される密閉式圧縮機が採用されており、これにより圧縮機１２の容量制御が可能になっている。すなわち、圧縮機１２は、容量可変自在なタイプの圧縮機である。圧縮機モータＭ１２は、３相のブラシレスＤＣモータであって、ステータおよびロータ等を有している。

【0040】

四路切換弁１３は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四路切換弁１３は、冷房運転時には、圧縮機１２の吐出側と室外熱交換器１４のガス側とを接続するとともに後述の室内熱交換器２３のガス側と圧縮機１２の吸入側とを接続する。また、四路切換弁１３は、暖房運転時には、圧縮機１２の吐出側と室内熱交換器２３のガス側とを接続するとともに室外熱交換器１４のガス側と圧縮機１２の吸入側とを接続する。つまり、四路切換弁１３の採り得る接続状態は、空調機１０の運転種類に応じて変化する。

【0041】

室外熱交換器１４は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器１４は、その液側が膨張弁１５に接続されており、ガス側が四路切換弁１３に接続されている。

【0042】

膨張弁１５は、電動膨張弁で構成されている。膨張弁１５は、冷房運転時には、室外熱交換器１４において放熱した高圧の液冷媒を室内熱交換器２３に送る前に減圧する。また、膨張弁１５は、暖房運転時には、室内熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒を室外熱交換器１４に送る前に減圧する。

【0043】

室外ファン１６は、室外空気を室外ユニット１１内に吸入して室外熱交換器１４に供給した後に、当該空気を室外ユニット１１の外に排出する。室外ファン１６としては、例えばプロペラファンが採用されており、室外ファンモータＭ１６を駆動源として回転駆動される。室外ファンモータＭ１６は、ステータおよびロータを有する３相のブラシレスモータである。

【0044】

その他、室外ユニット１１は、冷媒圧力センサ、冷媒温度検知センサ、外気温度検知センサ等の様々なセンサの他、該ユニット１１内の各種機器を制御する室外ユニット制御部（図示省略）等を有している。

【0045】

（１−２）室内ユニット２１
室内ユニット２１は、主として、室内ファン２２および室内熱交換器２３を有しており、これらは、該ユニット２１のケーシング内部に配置されている。

【0046】

室内ファン２２は、室内空気を吸込口（図示省略）を介してケーシング内に吸い込むとともに、室内熱交換器２３にて熱交換された後の空気を吹出口（図示省略）を介してケーシング内から室内に吹き出す送風機である。室内ファン２２は、例えばクロスフローファンで構成され、室内ファンモータＭ２２を駆動源として回転駆動される。室内ファンモータＭ２２は、モータ駆動装置３０によって駆動制御される。

【0047】

ここで、室内ファンモータＭ２２について、図１を用いて詳述する。室内ファンモータＭ２２は、他のモータＭ１２、Ｍ１６と同様、３相のブラシレスＤＣモータにて構成されており、ステータ２２ａとロータ２２ｂとを有している。

【0048】

ステータ２２ａは、スター結線されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗを含む。各駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗの一方端は、それぞれインバータ３７（後述）から延びるＵ相、Ｖ相およびＷ相の各配線の駆動コイル端子ＴＵ、ＴＶ、ＴＷに接続されている。各駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗの他方端は、互いに端子ＴＮとして接続されている。これら３相の駆動コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗは、ロータ２２ｂが回転することにより、その回転速度とロータ２２ｂの位置に応じた誘起電圧を発生させる。

【0049】

ロータ２２ｂは、Ｎ極およびＳ極からなる複数極の永久磁石を含み、ステータ２２ａに対し回転軸を中心として回転する。ロータ２２ｂの回転トルクは、この回転軸と同一軸心上にある出力軸（図示省略）を介して室内ファン２２に伝達される。ロータの構造に着目すると、モータの種類には、大きく分けて表面磁石型モータ（Surface Permanent Magnet Motor：以下、ＳＰＭモータと記載する）と埋め込み磁石型モータ（Interior Permanent Magnet Motor：以下、ＩＰＭモータと記載する）とがある。以下の説明では、室内ファンモータＭ２２として使用されるブラシレスＤＣモータが、主に一般的なＳＰＭモータである場合を想定することとする。

【0050】

室内熱交換器２３は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能する熱交換器である。室内熱交換器２３は、各冷媒配管Ｐｉ１、Ｐｉ２に接続されており、例えば、複数のフィンと、このフィンに挿入された複数の伝熱管とで構成されている。室内熱交換器２３は、ケーシング内に吸い込まれた室内の空気と、伝熱管を流れる冷媒との間で、熱交換を行う。

【0051】

その他、室内ユニット２１は、図示してはいないが、吹出口に設けられた水平フラップ、吸込空気温度センサ等の各種センサ、該ユニット２１内の各種機器を制御する室内ユニット制御部等を有している。

【0052】

（２）モータ駆動装置３０の構成
以下、図１を参照してモータ駆動装置３０の構成について説明する。モータ駆動装置３０は、例えば１枚のプリント基板上に実装されており、主として、主回路３０ａと、補助回路３０ｂと、第１切換部５１と、第２切換部５２（以下、第１切換部５１および第２切換部５２を併せて切換部５０と記載する）と、から構成されている。

【0053】

主回路３０ａには、第１直流電圧生成部３１と、電圧検出部３４と、電流検出部３５と、駆動電圧生成部３６と、第１レベルシフタ４１（主電源に相当）と、が配設されている。このうち、電圧検出部３４、電流検出部３５および駆動電圧生成部３６を、主回路３０ａに配設される機器にあたる主回路設置機器３０１として説明する。主回路３０ａは、室内ファンモータＭ２２と電気的に接続されている。

【0054】

補助回路３０ｂには、第２直流電圧生成部４２と、第２レベルシフタ４３（補助電源に相当）と、統括制御部６０と、が配設されている。このうち、統括制御部６０を、補助回路３０ｂに配設される機器にあたる補助回路設置機器３０２として説明する。主回路３０ａおよび補助回路３０ｂは、商用電源７０と接続されて電力供給されている。なお、主回路３０ａおよび補助回路３０ｂと商用電源７０とは、例えば家屋内のコンセントを介して電源コードによって接続される。

【0055】

第１切換部５１は、商用電源７０と主回路３０ａとの間において主回路３０ａと直列に接続されている。第２切換部５２は、商用電源７０と補助回路３０ｂとの間において補助回路３０ｂと直列に接続されている。統括制御部６０は、主回路３０ａ、補助回路３０ｂおよび切換部５０と、電気的に接続されている。

【0056】

（２−１）主回路３０ａ
（２−１−１）第１直流電圧生成部３１
第１直流電圧生成部３１は、商用電源７０から入力される交流電圧Ｖａｃを直流電圧Ｖｄｃ１に変換するためのものである。第１直流電圧生成部３１は、主として、整流部３２と、平滑コンデンサ３３と、を有する。

【0057】

整流部３２は、４つのダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂ、Ｄ２ａ、Ｄ２ｂによってブリッジ状に構成されている。具体的には、ダイオードＤ１ａとＤ１ｂ、Ｄ２ａとＤ２ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。ダイオードＤ１ａ、Ｄ２ａの各カソード端子は、ともに平滑コンデンサ３３のプラス側端子に接続されており、整流部３２の正側出力端子として機能する。

【0058】

ダイオードＤ１ｂ、Ｄ２ｂの各アノード端子同士は、平滑コンデンサ３３のマイナス側端子に接続されており、整流部３２の負側出力端子として機能する。ダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂ同士の接続点およびダイオードＤ２ａ、Ｄ２ｂ同士の接続点は、それぞれ商用電源７０に接続されている。すなわち、ダイオードＤ１ａ、Ｄ１ｂ同士の接続点、およびダイオードＤ２ａ、Ｄ２ｂ同士の接続点は、それぞれ整流部３２の入力の役割を担っている。

【0059】

このような構成を有する整流部３２は、後述する第１スイッチＳＷ１を介して商用電源７０から入力される交流電圧Ｖａｃを整流し、これを平滑コンデンサ３３に供給する。

【0060】

平滑コンデンサ３３は、一端が整流部３２の正側出力端子に接続され、他端が整流部３２の負側出力端子に接続されている。平滑コンデンサ３３は、整流部３２によって整流された電圧を平滑する。平滑された電圧は、リップルの低い直流電圧Ｖｄｃ１であり、平滑コンデンサ３３の後段、すなわち出力側に接続されたインバータ３７に印加される。このコンデンサの他端側が、主回路３０ａの基準電位（以下ＧＮＤと略す）となる。

【0061】

なお、コンデンサの種類としては、電解コンデンサやセラミックコンデンサ、タンタルコンデンサ等が挙げられるが、本実施形態においては、平滑コンデンサ３３として電解コンデンサが採用される場合を例に採る。

【0062】

（２−１−２）電圧検出部３４
電圧検出部３４は、平滑コンデンサ３３の出力側において、平滑コンデンサ３３に並列に接続されている。電圧検出部３４は、平滑コンデンサ３３の両端電圧、すなわち第１直流電圧生成部３１から供給される電圧である直流電圧Ｖｄｃ１の値を検出する。

【0063】

特に、本実施形態に係る電圧検出部３４は、図３に示すように、例えば直列に接続された２つの抵抗Ｒ３４ａ、Ｒ３４ｂが平滑コンデンサ３３に並列接続され、直流電圧Ｖｄｃ１を分圧する構成を有している。２つの抵抗Ｒ３４ａ、Ｒ３４ｂ同士の接続点の電圧値は、直流電圧Ｖｄｃ１に所定の分圧比をかけた値として、駆動電圧生成部３６のセンサレス制御部４０（後述）に入力される。なお、所定の分圧比は、互いに直接に接続された各抵抗Ｒ３４ａ、Ｒ３４ｂの値によって決定される。

【0064】

このような構成を有する電圧検出部３４は、直流電圧Ｖｄｃ１に伴う電流が電圧検出部３４の内部（具体的には、抵抗Ｒ３４ａ、Ｒ３４ｂ）を流れることで、直流電圧Ｖｄｃ１の値を検出している。したがって、本実施形態に係る第１直流電圧生成部３１は、電圧検出部３４内部に電流を供給するための「電流供給部」ともいえる。この電流が各抵抗に流れることにより、モータＭ２２が駆動していない状態においても、電圧検出部３４においては電力が消費されることになる。

【0065】

（２−１−３）電流検出部３５
電流検出部３５は、図１に示すように、平滑コンデンサ３３と駆動電圧生成部３６におけるインバータ３７との間であって、かつ平滑コンデンサ３３の負側出力端子側に接続されている。電流検出部３５は、室内ファンモータＭ２２の起動後、室内ファンモータＭ２２に流れるモータ電流Ｉｍを検出する。このような電流検出部３５は、図３に示すように、例えばシャント抵抗Ｒ３５ａおよび増幅回路３５ｂによって構成される。

【0066】

シャント抵抗Ｒ３５ａは、平滑コンデンサ３３の負側出力端子に接続されているＧＮＤ配線Ｌ１上において、直列に接続されている。

【0067】

増幅回路３５ｂは、シャント抵抗Ｒ３５ａの両端の電圧を所定の倍率で増幅させるためのオペアンプなどからなる回路であって、２つの入力はシャント抵抗Ｒ３５ａの両端に接続されており、１つの出力はセンサレス制御部４０に接続されている。

【0068】

室内ファンモータＭ２２を流れる電流（すなわちモータ電流Ｉｍ）はＧＮＤ配線Ｌ１上を流れるため、電流検出部３５は、このモータ電流Ｉｍに伴うシャント抵抗Ｒ３５ａの両端電圧を通電状態に応じて検出することによって、モータ電流Ｉｍを検出することができる。

【0069】

（２−１−４）駆動電圧生成部３６
駆動電圧生成部３６は、室内ファンモータＭ２２を駆動するための交流電圧である駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ（駆動信号に相当）を、電圧検出部３４および電流検出部３５の各検出結果Ｖｄｃ１、Ｉｍ等に基づいて生成し、生成した駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを室内ファンモータＭ２２に出力する。特に、本実施形態に係る駆動電圧生成部３６は、電圧検出部３４の検出結果である直流電圧Ｖｄｃ１の値等を用いて、ロータ位置センサレス方式に基づく駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを生成する。

【0070】

駆動電圧生成部３６は、図１に示すように、インバータ３７（出力部に相当）と、室内ファン制御部３８（決定部に相当）とによって構成されている。

【0071】

（２−１−５）インバータ３７
インバータ３７は、平滑コンデンサ３３の出力側に接続されている。インバータ３７は、図１に示すように、複数の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタという）Ｑ３ａ、Ｑ３ｂ、Ｑ４ａ、Ｑ４ｂ、Ｑ５ａ、Ｑ５ｂおよび複数の還流用ダイオードＤ３ａ、Ｄ３ｂ、Ｄ４ａ、Ｄ４ｂ、Ｄ５ａ、Ｄ５ｂを含む。

【0072】

トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。各ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂは、トランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子とが接続されるとともにトランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子とが接続されることで、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂに対して逆並列に接続されている。

【0073】

インバータ３７には、平滑コンデンサ３３からの直流電圧Ｖｄｃ１が印加される。そして、インバータ３７は、ゲート駆動部３９（後述）により指示されたタイミングで各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂがオンおよびオフを行うことで、所望のデューティを有する駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ（駆動信号に相当）を生成する。この駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷは、各トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂの各接続点ＮＵ、ＮＶ、ＮＷから室内ファンモータＭ２２に出力される。すなわち、インバータ３７は、室内ファンモータＭ２２に電力を供給する。

【0074】

（２−１−６）室内ファン制御部３８
室内ファン制御部３８は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＣＰＵからなるマイクロコンピュータであって、インバータ３７と接続されている。室内ファン制御部３８は、室内ファンモータＭ２２専用の駆動制御用コンピュータであり、インバータ３７が室内ファンモータＭ２２に出力すべき駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを、電圧検出部３４の検出結果等を用いて決定する制御を行う。

【0075】

このような室内ファン制御部３８は、図１に示すように、主として、ゲート駆動部３９およびセンサレス制御部４０を有する。

【0076】

（２−１−６−１）ゲート駆動部３９
ゲート駆動部３９は、センサレス制御部４０からの電圧指令値Ｖｐｗｍに基づき、インバータ３７の各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのオンおよびオフの状態を変化させる。具体的には、ゲート駆動部３９は、センサレス制御部４０によって決定されたデューティを有する駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷがインバータ３７から室内ファンモータＭ２２に出力されるように、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲートに印加するゲート制御電圧Ｇｕ、Ｇｘ、Ｇｖ、Ｇｙ、Ｇｗ、Ｇｚを生成する。生成されたゲート制御電圧Ｇｕ、Ｇｘ、Ｇｖ、Ｇｙ、Ｇｗ、Ｇｚは、それぞれのトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲート端子に印加される。

【0077】

ここで、電圧指令値Ｖｐｗｍとは、駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに関するパラメータを定めるための指令値である。電圧指令値Ｖｐｗｍは、電圧検出部３４および電流検出部３５それぞれによって検出された直流電圧Ｖｄｃ１の値およびモータ電流Ｉｍの値などに関連して決定され、センサレス制御部４０から出力される。駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに関するパラメータとしては、駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷそれぞれのデューティ、周波数、電圧値等が挙げられるが、本実施形態では、電圧指令値Ｖｐｗｍが駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷのデューティを定めるための指令値である場合、つまりは室内ファンモータＭ２２がＰＷＭ制御される場合を例に採る。

【0078】

（２−１−６−２）センサレス制御部４０
センサレス制御部４０は、電圧検出部３４、電流検出部３５、ゲート駆動部３９、および統括制御部６０と接続されている。センサレス制御部４０は、室内ファンモータＭ２２をセンサレス方式（より具体的には、ロータ位置センサレス方式）にて駆動制御するための機能部である。

【0079】

具体的には、室内ファンモータＭ２２は、まずは、直流励磁方式または強制駆動方式にて起動する。直流励磁方式とは、起動直前の室内ファンモータＭ２２に対して直流通電を行うことで、室内ファンモータＭ２２におけるロータ２２ｂの位置を所定位置に一旦固定させ、ロータ２２ｂが固定した状態から室内ファンモータＭ２２の駆動を開始させる方式である。また、強制駆動方式とは、ロータ２２ｂの位置に関係なく、ある程度の電圧値および周波数を有する駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを室内ファンモータＭ２２に印加する強制通電を行うことで、室内ファンモータＭ２２を強制的に起動させる方式である。

【0080】

そして、センサレス制御部４０は、起動後の室内ファンモータＭ２２のロータ２２ｂの位置を推定するとともに、推定したロータ２２ｂの位置に基づいて室内ファンモータＭ２２の回転数を推定する。推定された室内ファンモータＭ２２の回転数は、回転数信号ＦＧとして、統括制御部６０に入力される。

【0081】

さらに、センサレス制御部４０は、統括制御部６０から回転数指令Ｖｆｇを含む運転指令が送られてくると、この運転指令、推定したロータ２２ｂの位置、推定した回転数、電圧検出部３４の検出結果および電流検出部３５の検出結果を用いて、ロータ位置センサレス方式により各制御タイミングにおける駆動電圧ＳＵ、ＳＶ、ＳＷのデューティを、電圧指令値Ｖｐｗｍとして決定していく。

【0082】

ここで、ロータ位置センサレス方式とは、室内ファンモータＭ２２の特性を示す各種パラメータ、直流電圧Ｖｄｃ１（すなわち、電圧検出部３４の検出結果）、モータ電流Ｉｍ（すなわち、電流検出部３５の検出結果）、および室内ファンモータＭ２２の制御に関する所定の数式モデル等を用いて、ロータ２２ｂの位置の推定、回転数の推定、回転数に対するＰＩ制御、およびモータ電流Ｉｍに対するＰＩ制御等を行う方式である。室内ファンモータＭ２２の特性を示す各種パラメータとしては、使用される室内ファンモータＭ２２の巻線抵抗、インダクタンス成分、誘起電圧、極数などが挙げられる。

【0083】

（２―１−７）第１レベルシフタ４１（主電源に相当）
第１レベルシフタ４１は、図１に示すように、平滑コンデンサ３３に対し並列に接続されており、平滑コンデンサ３３の両端電圧（つまりは直流電圧Ｖｄｃ１）が印加される。第１レベルシフタ４１の出力は、室内ファン制御部３８、統括制御部６０および第１駆動部ＰＳ１に接続されている。

【0084】

このような第１レベルシフタ４１は、印加された直流電圧Ｖｄｃ１を、３つの所定電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に変換し、変換後の所定電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を制御用電源電圧として室内ファン制御部３８、統括制御部６０および第１駆動部ＰＳ１それぞれに印加する。

【0085】

すなわち、第１レベルシフタ４１は、室内ファン制御部３８、統括制御部６０および第１駆動部ＰＳ１の制御用電源として機能する。一例として、直流電圧Ｖｄｃ１が１４０Ｖであるとして、第１レベルシフタ４１は、この直流電圧Ｖｄｃ１を、３Ｖの電圧Ｖ１と、５Ｖの電圧Ｖ２およびＶ３と、に変換する。３Ｖの電圧Ｖ１は、統括制御部６０を動作させるために印加される電源電圧である。５Ｖの電圧Ｖ２またはＶ３は、室内ファン制御部３８または第１駆動部ＰＳ１を動作させるために印加される電源電圧である。なお、第１レベルシフタ４１は、上記と同様に、インバータ３７を制御するための制御用電源電圧（例えば１５Ｖ）をさらに変換してもよい。

【0086】

（２−２）補助回路３０ｂ
（２−２−１）第２直流電圧生成部４２
第２直流電圧生成部４２は、商用電源７０から入力される交流電圧Ｖａｃを直流電圧Ｖｄｃ２に変換するためのものである。第２直流電圧生成部４２は、第１直流電圧生成部３１と略同一の構成であり、主として、整流部４２ａと平滑コンデンサ４２ｂとを有する。

【0087】

整流部３２は、４つのダイオードＤ６ａ、Ｄ６ｂ、Ｄ７ａ、Ｄ７ｂによってブリッジ状に構成されている。ダイオードＤ６ａ、Ｄ７ａの各カソード端子は、ともに平滑コンデンサ４２ｂのプラス側端子に接続されており、整流部４２ａの正側出力端子として機能する。ダイオードＤ６ｂ、Ｄ７ｂの各アノード端子同士は平滑コンデンサ４２ｂのマイナス側端子に接続されており、整流部４２ａの負側出力端子として機能する。

【0088】

ダイオードＤ６ａ、Ｄ６ｂ同士の接続点およびダイオードＤ７ａ、Ｄ７ｂ同士の接続点は、それぞれ商用電源７０に接続されている。すなわち、ダイオードＤ６ａ、Ｄ６ｂ同士の接続点、およびダイオードＤ７ａ、Ｄ７ｂ同士の接続点は、それぞれ整流部４２ａの入力の役割を担っている。

【0089】

このような構成を有する整流部４２ａは、商用電源７０から入力される交流電圧Ｖａｃを整流し、これを平滑コンデンサ４２ｂに供給する。

【0090】

平滑コンデンサ４２ｂは、一端が整流部４２ａの正側出力端子に接続され、他端が整流部４２ｂの負側出力端子に接続されている。平滑コンデンサ４２ｂは、整流部４２ａによって整流された電圧を平滑する。平滑された電圧は、リップルの低い直流電圧Ｖｄｃ２であり、平滑コンデンサ４２ｂの後段、すなわち出力側に接続された第２レベルシフタ４３に印加される。なお、このコンデンサの他端側が、補助回路３０ｂの基準電位ＧＮＤ２となる。

【0091】

（２−２−２）第２レベルシフタ４３（補助電源に相当）
第２レベルシフタ４３は、平滑コンデンサ４２ｂに対し並列に接続されており、平滑コンデンサ４２ｂの両端電圧（つまりは直流電圧Ｖｄｃ２）が印加される。第２レベルシフタ４３の出力は、統括制御部６０および第２駆動部ＰＳ２に接続されている。

【0092】

このような第２レベルシフタ４３は、印加された直流電圧Ｖｄｃ２を、互いに値の異なる２つの所定電圧Ｖ４、Ｖ５に変換し、変換後の所定電圧Ｖ４、Ｖ５を制御用電源電圧として統括制御部６０および第２駆動部ＰＳ２それぞれに印加する。

【0093】

すなわち、第２レベルシフタ４３は、統括制御部６０および第２駆動部ＰＳ２の制御用電源として機能する。一例として、直流電圧Ｖｄｃ２が１４０Ｖであるとして、第２レベルシフタ４３は、この直流電圧Ｖｄｃ２を、３Ｖの電圧Ｖ４と、５Ｖの電圧Ｖ５と、に変換する。３Ｖの電圧Ｖ４は、統括制御部６０に印加される電源電圧であって、５Ｖの電圧Ｖ５は、第２駆動部ＰＳ２に印加される電源電圧である。

【0094】

（２−２−３）統括制御部６０
統括制御部６０（補助回路設置機器に相当）は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＣＰＵからなるマイクロコンピュータである。統括制御部６０は、第１レベルシフタ４１および／または第２レベルシフタ４３から電源電圧を供給される。統括制御部６０は、室内ファン制御部３８の他に、図示してはいないが、リモートコントローラ、室内ユニット制御部、室外ユニット制御部等とも接続されている。

【0095】

統括制御部６０は、空調機１０に含まれる複数の機器（具体的には、圧縮機１２、四路切換弁１３、室外ファン１６、室内ファン２２等）を、統括的に制御する。例えば、統括制御部６０は、リモートコントローラから運転開始の指示がなされた場合には、室外ユニット制御部に対し、圧縮機モータＭ１２や室外ファンＭ１６の起動指示を運転開始指示として出力する。

【0096】

また、統括制御部６０は、リモートコントローラから運転開始の指示がなされた場合には、室内ユニット制御部に対し、室内ファンモータＭ２２の起動指示を出力する。さらに、統括制御部６０は、室内ファンモータＭ２２の回転数を示す回転数信号ＦＧの監視を行ったり、回転数指令Ｖｆｇを含む運転指令をセンサレス制御部４０に出力したりする。

【0097】

また、統括制御部６０は、後述する切換部５０の制御を行っているが、これについては、後の「（２−４）統括制御部６０による切換部５０の制御」において詳述する。

【0098】

（２−３）切換部５０
第１切換部５１は、主回路３０ａへの電流の流れを切換えるためのものであり、上述のように商用電源７０と主回路３０ａとの間において主回路３０ａと直列に接続されている。また、第２切換部５２は、補助回路３０ｂへの電流の流れを切換えるためのものであり、上述のように商用電源７０と補助回路３０ｂとの間において補助回路３０ｂと直列に接続されている。このように切換部５０が配設されていることにより、モータ駆動装置３０においては、主回路３０ａまたは補助回路３０ｂへの電力供給を遮断できるようになっている。

【0099】

第１切換部５１は、主として、第１スイッチＳＷ１と、第１駆動部ＰＳ１と、から構成されている。第２切換部５２は、第２スイッチＳＷ２と、第２駆動部ＰＳ２と、から構成されている。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２を併せてスイッチＳＷと記載する。また、第１駆動部ＰＳ１と第２駆動部ＰＳ２とを併せて駆動部ＰＳと記載する。

【0100】

（２−３−１）スイッチＳＷ
スイッチＳＷは、交流電圧Ｖａｃが印加されていれば電流が流れてしまう構成となっている主回路３０ａまたは補助回路３０ｂにおいて、不必要に電力が消費されてしまうのを防ぐための電気部品である。

【0101】

スイッチＳＷは、例えば半導体スイッチの一種であるＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）で構成されており、主回路３０ａまたは補助回路３０ｂに電流が流れるか流れないかを切換えるスイッチの役割を担っている。ＭＯＳＦＥＴは、ゲート端子の電位をソース端子の電位に対して閾値以上とすることによりオンする。そのため、ゲート端子に適切な電圧を印加することにより、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳＷは、オンとオフとを切換えるスイッチとして動作することができる。

【0102】

（２−３−２）駆動部ＰＳ
駆動部ＰＳは、複数のトランジスタ等によって構成されている。

【0103】

第１駆動部ＰＳ１の入力は、統括制御部６０および第１レベルシフタ４１に接続されている。また、第１駆動部ＰＳ１の出力は、第１スイッチＳＷ１のゲート端子に接続されている。第１駆動部ＰＳ１は、第１レベルシフタ４１から所定電圧Ｖ２を供給される。第１駆動部ＰＳ１は、統括制御部６０からの指示に応じて、第１スイッチＳＷ１のスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１を生成し、これを第１駆動部ＰＳ１に出力する。すなわち、第１スイッチＳＷ１がオンおよびオフする動作は、統括制御部６０によって制御されている。

【0104】

具体的に、第１駆動部ＰＳ１は、例えば５Ｖであるスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１を第１スイッチＳＷ１に供給することで第１スイッチＳＷ１をオンさせ、主回路３０ａおよび主回路設置機器３０１へ商用電源７０からの電力が供給され電流が流れるようにする。また、第１駆動部ＰＳ１は、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１の第１スイッチＳＷ１への供給を断つことによって、第１スイッチＳＷ１をオフさせて、主回路３０ａおよび主回路設置機器３０１への電力供給を遮断して電流が流れないようにする。

【0105】

第２駆動部ＰＳ２の入力は統括制御部６０および第２レベルシフタ４３に接続されている。第２駆動部ＰＳ２の出力は、第２スイッチＳＷ２のゲート端子に接続されている。第２駆動部ＰＳ２は、第２レベルシフタ４３から所定電圧Ｖ５を供給される。第２駆動部ＰＳ２は、統括制御部６０からの指示に応じて、第２スイッチＳＷ２のスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２（以下、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１およびＶｓｗ２を併せてスイッチ駆動用電源Ｖｓｗと記載）を生成し、これを第２駆動部ＰＳ２に出力する。すなわち、第２スイッチＳＷ２がオンおよびオフする動作は、統括制御部６０によって制御されている。

【0106】

第２駆動部ＰＳ２は、例えば５Ｖであるスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２を第２スイッチＳＷ２に供給することで第２スイッチＳＷ２をオンさせ、補助回路３０ｂおよび補助回路設置機器３０２へ商用電源７０からの電力が供給され電流が流れるようにする。また、第２駆動部ＰＳ２は、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２の第２スイッチＳＷ２への供給を断つことによって、第２スイッチＳＷ２をオフさせて、補助回路３０ｂおよび補助回路設置機器３０２への電力供給を遮断して電流が流れないようにする。

【0107】

なお、スイッチＳＷが、具体的にどのタイミングでオンからオフまたはオフからオンへと切換えられるのかについては、「（３）スイッチＳＷおよび室内ファンモータＭ２２の動作について」において説明する。

【0108】

（２−４）統括制御部６０による切換部５０の制御
統括制御部６０は、スイッチ駆動用電源ＶｓｗのスイッチＳＷへの供給および遮断を駆動部ＰＳに行わせることで、切換部５０の制御を行っている。

【0109】

具体的に、統括制御部６０は、室内ファンモータＭ２２が駆動している運転モード時には、第１スイッチＳＷ１をオンするように制御する。これにより、運転モード時には主回路３０ａおよび主回路設置機器３０１に電力が供給され電流が流れるようになっている。また、統括制御部６０は、室内ファンモータＭ２２が駆動していない停止モード時には、第１スイッチＳＷ１をオフするように制御する。これにより、主回路３０ａおよび主回路設置機器３０１への電力供給が遮断され電流が流れないようになっている。

【0110】

一方で、統括制御部６０は、室内ファンモータＭ２２が駆動している運転モード時には、第２スイッチＳＷ２をオフするように制御する。これにより、運転モード時には補助回路３０ｂへの電力供給が遮断され電流が流れないようになっている。また、統括制御部６０は、室内ファンモータＭ２２が駆動していない停止モード時には、第２スイッチＳＷ２をオンするように制御している。これにより、停止モード時には補助回路３０ｂに電力が供給され電流が流れるようになっている。

【0111】

ここで、統括制御部６０は、運転モード時には第１レベルシフタ４１から電力供給され、停止モードには第２レベルシフタ４３から電力供給されている。より詳細には、補助回路設置機器３０２である統括制御部６０は、運転モード時には（商用電源７０から第１スイッチＳＷ１を介して）第１レベルシフタ４１から電力供給され、待機モード時には（商用電源７０から第２スイッチＳＷ２を介して）第２レベルシフタ４３から電力供給されている。すなわち、統括制御部６０は、常時、電力を供給されている。これにより、統括制御部６０は、常時、モード移行の判断およびスイッチＳＷの切換制御を行うことができるようになっている。

【0112】

このように、統括制御部６０は、運転モードか停止モードかによって、スイッチＳＷのオンまたはオフを切り換えている。これにより、停止モード時に主回路３０ａおよび主回路設置機器３０１へ電力供給され電流が流れることを抑制し、運転モード時に補助回路設置機器３０２（すなわち統括制御部６０）を除く補助回路３０ｂへ電力供給され電流が流れることを抑制している。これにより、停止モード時に主回路設置機器３０１、とりわけ電圧検出部３４の電力消費を低減することができる。

【0113】

（３）スイッチＳＷおよび室内ファンモータＭ２２の動作について
以下、図４を参照して、スイッチＳＷがオンからオフへと切換えられるタイミング、およびオフからオンへと切換えられるタイミング、室内ファンモータＭ２２の動作等について説明する。図４は、空調機１０のモード状態と、室内ファンモータＭ２２の駆動状態と、スイッチＳＷの採り得る状態と、主回路設置機器３０１および統括制御部６０（補助回路設置機器３０２）の動作状態と、が時間の経過とともにどのように変化するかを表したタイミングチャートである。

【0114】

図４に示す運転モード時においては、空調機１０は運転している状態である。室内ファンモータＭ２２に着目すると、運転モードの場合、室内ファン制御部３８には５Ｖの電源電圧Ｖ２が印加されており、室内ファン制御部３８は、室内ファンモータＭ２２を駆動制御している状態にある。そのため、室内ファンモータＭ２２は駆動している。

【0115】

また、第１スイッチＳＷ１は第１駆動部ＰＳ１から第１スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１を供給されてオンしている状態であり、主回路３０ａへ電流が流れる状態となっている。したがって、主回路設置機器３０１は、電力供給されて動作可能な状態にある。例えば、電圧検出部３４は、室内ファンモータＭ２２の駆動制御において必要となる平滑コンデンサ３３の両端電圧（つまりは、直流電圧Ｖｄｃ１）の値を検出している。一方、この時点で、第２スイッチＳＷ２はオフしている状態である。よって、補助回路３０ｂへの電力供給は遮断されており、統括制御部６０（補助回路設置機器３０２）への電力供給は第１レベルシフタ４１から行なわれている。

【0116】

次に、図示しないリモートコントローラなどを介してユーザにより運転停止指示がなされた場合、モードは運転モードから停止モードへと移行する。ここで、停止モードは、更なる詳細なモードとして、待機判断モードと待機モードとを有している。

【0117】

運転停止指示がなされてから所定時間までの間は、待機判断モードが選択される。待機判断モードは、待機モードに移行してもよいか否かを判断するためのモードである。言い換えると、待機判断モードは、主回路３０ａへの電力供給を遮断してよいか否かを判断するためのモードである。一方で、待機モードは、例えば商用電源７０から主回路３０ａへの電力供給を遮断することによって、主回路設置機器３０１の動作を停止して、空調機１０のおける消費電力をセーブするモードである。所定時間が経過したか否か（すなわち待機判断モードから待機モードへと移行してよいか否か）の判断は、統括制御部６０によって行われる。なお、当該所定時間は、実際の製品の設計仕様や設置環境などを考慮して、適宜、適当な数値を設定することが可能である。

【0118】

運転停止指示がなされて、運転モードから停止モードにおける待機判断モードへと移行したタイミングにおいて、まず室内ファンモータＭ２２の駆動が停止され、室内機１０の運転が停止される。また、統括制御部６０は、第２スイッチＳＷ２をオンするように第２切換部５２を制御する。これにより、補助回路３０ｂへ電力供給されるようになり、統括制御部６０（補助回路設置機器３０２）は、第２レベルシフタ４３からの電力供給によっても動作可能な状態となる。

【0119】

そして、運転停止指示から所定時間が経過して、待機判断モードから待機モードへと移行したタイミングにおいて、統括制御部６０は、第１スイッチＳＷ１をオンからオフへと切換えるように第１切換部５１の制御を行う。これにより、主回路３０ａへの電力供給が遮断され、電圧検出部３４や室内ファン制御部３８などの主回路設置機器３０１は動作不能状態となる。すなわち、この時点においては、補助回路３０ｂおよび補助回路設置機器３０２にあたる統括制御部６０が電力を消費しており、主回路設置機器３０１は電力を消費しておらず、その中でも特に電力消費の大きい電圧検出部３４による電力消費が抑えられている。

【0120】

次に待機モード中に、ユーザにより運転指示がなされると、待機モード（停止モード）から運転モードへとモード移行する。このタイミングにおいて、統括制御部６０は、第１スイッチＳＷ１をオンするように第１切換部５１を制御する。これにより、主回路３０ａへ電力が供給され、主回路設置機器３０１が動作可能状態となる。そして、室内ファンモータＭ２２の起動動作が開始されるとともに、空調機１０の運転が開始される。

【0121】

また、運転モードへ移行してから所定時間が経過すると、統括制御部６０は、第２スイッチＳＷ２をオフするように第２切換部５２を制御する。これにより、補助回路３０ｂへの電力供給が遮断され、統括制御部６０（補助回路設置機器３０２）は第１レベルシフタ４１のみから電力を供給される。すなわち、この時点においては、主回路設置機器３０１が電力を消費しており、補助回路設置機器３０２を除く補助回路３０ｂでは電力を消費していない。なお、当該所定時間は、例えば待機判断モード時において用いられる所定時間と同一の時間であり、当該時間が経過したか否かは、統括制御部６０によって判断される。

【0122】

（４）特徴
（４−１）
上記実施形態では、第１スイッチＳＷ１は、商用電源７０と主回路３０ａとの間において主回路３０ａと直列に接続され、商用電源７０から主回路３０ａへの電力供給を遮断可能に構成されている。統括制御部６０は、第２レベルシフタ４３と電気的に接続されて電力を供給され、第１スイッチＳＷ１の切換えを制御している。これにより、状況に応じて、主回路３０ａへの電力供給を遮断して補助回路３０ｂのみに電力を供給することが可能となっている。このため、主回路３０ａに電力を供給する必要がある場合である運転モード時には主回路３０ａへ電力を供給し、主回路３０ａに電力を供給する必要がない場合である待機モード時には主回路３０ａへの電力供給を遮断できるようになっている。その結果、主回路３０ａに電力を供給する必要がない場合である待機モードにおける主回路３０ａでの消費電力が削減されている。したがって、空調機１０の消費電力を削減できている。

【0123】

（４−２）
上記実施形態では、統括制御部６０は、主回路設置機器３０１が動作する運転モード時においては主回路３０ａへ電力が供給され、主回路設置機器３０１が動作を停止する待機モード時においては主回路３０ａへの電力供給が遮断されるように、第１スイッチＳＷ１を切り換えている。これにより、運転モード時においては主回路３０ａへ電力が供給され、待機モード時においては主回路３０ａへの電力供給が遮断されるようになっている。その結果、待機モード時における主回路３０ａでの消費電力が削減している。

【0124】

なお、上述の（４−１）（４−２）の効果を得るだけであれば、統括制御部６０への第１レベルシフタ４１からの電力供給は不要であり、第２切換部５２も不要である。

【0125】

（４−３）
上記実施形態では、統括制御部６０は、第１レベルシフタ４１とも電気的に接続されて電力の供給をうけ、運転モード時には補助回路３０ｂへの電力供給が遮断され待機モード時には補助回路３０ｂに電力が供給されるように第２スイッチＳＷ２を切り換えている。これにより、待機モード時における主回路３０ａへの電力供給が遮断されるとともに、運転モード時における補助回路３０ｂへの電力供給が遮断されるようになっている。その結果、待機モード時における主回路３０ａでの消費電力が削減されるとともに、運転モード時における補助回路３０ｂでの消費電力が削減されている。したがって、空調機１０の消費電力を削減できている。

【0126】

（４−４）
上記実施形態では、統括制御部６０は、運転モード時には補助回路３０ｂへの電力供給が遮断され待機モード時には補助回路３０ｂへ電力が供給されるように第２スイッチＳＷ２を切り換えている。また、補助回路設置機器３０２である統括制御部６０は、運転モード時には（商用電源７０から第１スイッチＳＷ１を介して）第１レベルシフタ４１から電力の供給を受け、待機モード時には（商用電源７０から第２スイッチＳＷ２を介して）第２レベルシフタ４３から電力の供給を受けている。これにより、待機モード時における主回路３０ａでの消費電力が削減されるとともに、運転モード時における補助回路３０ｂでの消費電力が削減されるようになっている。したがって、空調機１０の消費電力を削減できている。

【0127】

（４−５）
上記実施形態では、主回路設置機器３０１が動作を停止してから所定時間が経過した時に待機モード状態となるように構成されている。これにより、主回路３０ａへの電力供給を確実に遮断してよい場合にのみ電力供給が遮断されるようになっている。その結果、安定した第１スイッチＳＷ１の切換制御を実現できている。

【0128】

（４−６）
上記実施形態では、主回路設置機器３０１は、空調機１０に含まれている機器である。これにより、空調機１０の消費電力を削減できている。

【0129】

（４−７）
上記実施形態では、主回路設置機器３０１は、電圧検出部３４と、検出結果利用部である室内ファン制御部３８と、を含んでいる。これにより、電圧検出部３４または検出結果利用部である室内ファン制御部３８を含むモータ駆動装置３０の消費電力を削減できている。

【0130】

（４−８）
上記実施形態では、主回路設置機器３０１は、電圧検出部３４と、駆動信号生成部である駆動電圧生成部３６と、を含んでいる。これにより、電圧検出部３４または駆動信号生成部である駆動電圧生成部３６を含むモータ駆動装置３０の消費電力を削減できている。

【0131】

（４−９）
上記実施形態では、アクチュエータは、空調機１０に含まれている複数の機器の、少なくとも１つの駆動源である室内ファンモータＭ２２である。これにより、空調機１０において室内ファンモータＭ２２を制御するための消費電力を削減できている。

【0132】

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、モータ駆動装置３０が、室内ファン２２の駆動源である室内ファンモータＭ２２を駆動制御するための装置として用いられる場合について説明した。しかし、モータ駆動装置３０の駆動対象は、室内ファンモータＭ２２に限定されず、室外ファンモータＭ１６や圧縮機モータＭ１２、膨張弁１５であってもよい。また、モータ駆動装置３０は、空調機１０ではなく、給湯器などの他のヒートポンプ装置に含まれる圧縮機モータやポンプ用モータ、室外ファンモータ等の駆動用装置として用いられてもよい。

【0133】

（５−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、モータ駆動装置３０が、ロータ位置センサレス方式にて室内ファンモータＭ２２の駆動を制御する場合について説明した。しかし、モータ駆動装置３０は、室内ファンモータＭ２２の駆動制御を行うにあたり、平滑コンデンサ３３の両端電圧（つまり、直流電圧Ｖｄｃ１）の値を用いて室内ファンモータＭ２２の駆動制御を行うタイプの装置であればよい。したがって、モータ駆動装置３０は、ロータ位置センサレス方式にて室内ファンモータＭ２２を駆動制御するタイプの装置に限定されるのではなく、例えばロータ２２ｂの位置を検出する位置検出センサ（例えば、ホール素子）が搭載されている室内ファンモータＭ２２に対し、該センサの検出結果に基づく制御を行うタイプの装置においても、適用可能である。

【0134】

また同様に、モータ駆動装置３０の駆動対象であるモータは、ブラシレスＤＣモータではなく、インバータで駆動する誘導モータなど、他の種類のモータであってもよい。

【0135】

（５−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、室内ファンモータＭ２２がブラシレスＤＣモータであって、さらに具体的にはＳＰＭモータである場合について説明した。しかし、本発明に係るブラシレスＤＣモータの種類は、ＳＰＭモータに限定されない。

【0136】

（５−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、主回路３０ａおよび補助回路３０ｂは、商用電源７０とスイッチＳＷを介して電気的に接続され電力供給されるように構成されていたが、商用電源ではない電源とスイッチＳＷを介して電気的に接続され電力供給されるように構成されてもよい。

【0137】

（５−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、第１レベルシフタ４１及び第２レベルシフタ４３は、それぞれ直流電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２をレベルシフトすることで、主電源、補助電源の役割を担っていたが、主電源、補助電源の構成はこれに限定されない。

【0138】

また、上記実施形態では、主回路３０ａにおいて、第１直流電圧生成部３１よりも後段に第１レベルシフタ４１が配設されたが、第１レベルシフタ４１を第１直流電圧生成部３１よりも前段に配設してもよい。すなわち、主電源を主回路３０ａとは別個に設けてもよい。また、上記実施形態の回路で言えば、交流電圧Ｖａｃに主電源３０ａを接続して電源を作成してもよい。

【0139】

また、これと同様に、補助回路３０ｂにおいて、第２直流電圧生成部４２よりも後段に第２レベルシフタ４３が配設されたが、直流電圧Ｖｄｃ２を使う他の機器がある場合には、第２レベルシフタ４３を第２直流電圧生成部４２よりも前段に配設してもよい。すなわち、補助電源を補助回路３０ｂとは別個に設けてもよい。また、上記実施形態の回路で言えば、交流電圧Ｖａｃに補助電源を接続して電源を作成してもよい。

【0140】

（５−６）変形例１Ｆ
上記実施形態では、主回路３０ａに、電圧設定値Ｖｐｗｍを設定することで直接制御対象が電圧であるいわゆる電圧形インバータであるインバータ３７が配設される場合を例にとって説明した。しかし、主回路３０ａに、インバータ３７に代えて、電圧検出部３４による検出結果に基づいてアクチュエータの駆動制御を行うチョッパやマトリックスコンバータを配設してもよい。

【0141】

（５−７）変形例１Ｇ
上記実施形態では、電圧検出部３４の検出対象が、直流電圧Ｖｄｃ１の値である場合について説明した。しかし、電圧検出部３４の検出対象は、電圧の特性を示す情報であればよい。したがって、電圧検出部３４の検出対象は、直流の電圧ではなく、交流の電圧であってもよい。この場合、電圧検出部３４は、例えば第１スイッチＳＷ１と第１直流電圧生成部３１の間において配設され、商用電源７０の交流電圧Ｖａｃを検出する。その検出値から直流電圧Ｖｄｃ１が推定されることで、モータ駆動装置３０は、前述と同様の制御を行うことができる。

【0142】

また、電圧検出部３４は、電圧の値を検出するのではなく、電圧の位相、ゼロクロス点および極性などの電圧の特性を検出するようにしてもよい。この場合には、検出した電圧の特性から電圧値を推定することで、モータ駆動装置３０は、前述と同様の制御を行なうことができる。あるいは、位相制御を行うモータなどの、電圧の位相、ゼロクロス点および極性などの電圧の特性を直接用いて制御を行なう用途にも適用が可能である。

【0143】

（５−８）変形例１Ｈ
上記実施形態では、図１に示すように、切換部５０がスイッチＳＷと駆動部ＰＳとを有する場合について説明した。しかし、図５に示すように、第１切換部５１および第２切換部５２は、駆動部ＰＳを有さずに、スイッチＳＷのみを有していていもよい。図５に示す実施形態では、スイッチＳＷのゲート端子と統括制御部６０とを接続して、統括制御部６０が送るスイッチ制御信号をスイッチ駆動用電源Ｖｓｗとして印加することにより、スイッチＳＷのオンおよびオフを切り換えている。

【0144】

また、切換部５０が駆動部ＰＳを有していたとしても、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗの供給および供給の遮断に応じてスイッチＳＷをオンまたはオフするのではなく、統括制御部６０から送られてくるスイッチ制御信号の状態に応じて、スイッチＳＷをオンまたはオフしてもよい。

【0145】

また、上記実施形態では、切換部５０は、主として第１切換部５１および第２切換部５２とから構成されたが、図６に示すように、第２切換部５２については適宜省略してもよい。かかる場合には、統括制御部６０は、第２レベルシフタ４３から電源電圧Ｖ４を常時供給されているため、第１レベルシフタからの電源電圧Ｖ１の供給は不要である。よって、統括制御部６０は、第１レベルシフタ４１とは接続されていない。このような図６に示す実施形態においても、主回路設置機器３０１が動作する運転モード時には主回路３０ａへ電力を供給し、主回路設置機器３０１が動作を停止する待機モード時には主回路３０ａへの電力供給を遮断できる。その結果、待機モード時における主回路３０ａでの消費電力が削減され、空調機１０の消費電力を削減できる。

【0146】

（５−９）変形例１Ｉ
上記実施形態では、スイッチＳＷが、ＭＯＳＦＥＴによって構成されている場合について説明した。しかし、本発明に係るスイッチＳＷの構成は、ＭＯＳＦＥＴに限定されない。例えば、スイッチＳＷは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やソリッドステートリレー等の他の半導体スイッチ、電磁リレーであってもよい。

【0147】

（５−１０）変形例１Ｊ
上記実施形態では、統括制御部６０を補助回路設置機器３０２として説明したが、これに限定されない。例えば、統括制御部６０は、主回路３０ａに配設される機器にあたる主回路設置機器３０１であってもよい。また、統括制御部６０を補助回路設置機器３０２ではない独立した機器として配設してもよい。

【0148】

また、上記実施形態では、統括制御部６０によって、スイッチＳＷの切り替え制御がなされる場合について説明した。しかし、これに限定されず、統括制御部６０に代えて新たにスイッチ制御部を配設し、統括制御部６０を主回路設置機器３０１として主回路３０ａに配設してもよい。その場合、統括制御部６０は、第１レベルシフタ４１のみから電源電圧Ｖ１の供給をうけて、主回路設置機器３０１の制御を統括的に行う。一方、スイッチ制御部は、第１レベルシフタ４１および／または第２レベルシフタ４３から電源電圧の供給をうけて、スイッチＳＷの切換制御を行う。なお、スイッチ制御部がスイッチＳＷの切換えを行うタイミングについては、図４に示すタイミングと同様に構成すればよい。

【0149】

（５−１１）変形例１Ｋ
上記実施形態では、図４に示すように、運転停止指示がなされた時、所定時間経過後に、モードが待機判断モードから待機モードへと移行する場合について説明した。しかし、これに限定されず、待機判断モードについては省略してもよい。すなわち、運転停止指示がなされたタイミングにおいて、モードが運転モードから直接待機モードへと移行するとともに、第１スイッチＳＷ１がオンからオフへと切換えられてもよい。

【0150】

また、上記実施形態では、運転指示がなされた時、所定時間経過後に第２スイッチＳＷ２がオンからオフへと切換えられる場合について説明した。しかし、これに限定されず、運転指示がなされたタイミングにおいて、第２スイッチＳＷ２がオンからオフへと切換えられてもよい。

【0151】

（５−１２）変形例１Ｌ
上記実施形態では、待機モード時において、室外ユニット１１への電力供給が遮断されるか否かについて言及しなかったが、待機モード時には、室外ユニット１１とその駆動用電源である商用電源７０との間の主電源リレー（図示省略）もオフして、商用電源７０から室外ユニット１１への電力供給が断たれるようにしてもよいことはもちろんである。これにより、待機モード時に室外ユニット１１において消費される電力を削減することができる。

【0152】

（５−１３）変形例１Ｍ
上記実施形態においては、本発明に係る消費電力削減装置は、アクチュエータ駆動装置であるモータ駆動装置３０に適用されたが、アクチュエータ駆動装置ではない装置にも適用可能である。すなわち、本発明に係る消費電力削減装置は、外部電源から電力を供給される回路を有する装置であれば適用可能である。例えば、図７に示すように、商用電源７０から供給される電源電圧の位相を常時検出して常時電力を消費しているような直流電源装置８０などにも適用できる。以下、図７に示す直流電源装置８０について説明する。

【0153】

直流電源装置８０は、商用電源７０から供給される交流電圧Ｖａｃを直流電圧Ｖｄｃ１に変換する装置である。直流電源装置８０は、主として、主回路８０ａと、補助回路８０ｂと、スイッチ制御部９０と、第１切換部５１´と、第２切換部５２´（以下、第１切換部５１´と、第２切換部５２´を併せて切換部５０´と記載する）と、から構成されており、商用電源７０および負荷１００と電気的に接続されている。なお、第１切換部５１´および第２切換部５２´は、第１切換部５１および第２切換部５２と同一の構成であるため、説明を省略する。また、以下の説明においては、説明の便宜上、スイッチＳＷ１´およびスイッチＳＷ２´を併せてスイッチＳＷ´と記載し、第１駆動部ＰＳ´および第２駆動部ＰＳ´を併せて駆動部ＰＳ´と記載する。

【0154】

主回路８０ａには、リアクタ８１と、第３スイッチＳＷ３と、第１直流電圧生成部８２と、電圧位相検出部８３と、第３スイッチ制御部８４と、第１レベルシフタ８５（主電源に相当）と、が配設されている。このうち、電圧位相検出部８３と、第３スイッチ制御部８４と、を、主回路８０ａに配設される機器にあたる主回路設置機器８０１として説明する。なお、第１直流電圧生成部８２は、第１直流電圧生成部３１と、同一の構成であるため、説明を省略する。

【0155】

リアクタ８１は、商用電源７０と、第１直流電圧生成部８２の交流入力端との間に接続される。第３スイッチＳＷ３は、商用電源７０を短絡するためのスイッチであり、図７では１つの素子で表しているが、実際には、電流を双方向に流すために、例えばダイオードブリッジや ＭＯＳＦＥＴ・ＩＧＢＴなどの半導体素子を組み合わせて構成されることが多い。第１直流電圧生成部８２は、商用電源７０の交流電圧Ｖａｃ及び第３スイッチＳＷ３の短絡・開放動作により流れる電流を整流して負荷へ供給する。

【0156】

電圧位相検出部８３は、商用電源７０の両端に接続され、商用電源７０の電圧位相を検出している。より詳細には、電圧位相検出部８３は、主として、フォトカプラと、抵抗と、ダイオードと、から構成される（図示省略）。フォトカプラの１次側は、商用電源７０の正または負のいずれかの半サイクル期間にのみフォトカプラがオンするように、ダイオードを介して商用電源７０に接続されている。フォトカプラの２次側は、出力トランジスタのコレクタが抵抗によってプルアップされて、マイクロコンピュータである第３スイッチ制御部８４の入力ポートに接続されている。このような電圧位相検出部８３では、モータ駆動装置３０の電圧検出部３４と同様、その検出結果を利用する負荷において電力が消費されない場合にも、電流が流れ、電力が消費されるようになっている。

【0157】

第３スイッチ制御部８４は、電圧位相検出部８３からの出力パルス信号をもとに商用電源７０の真のゼロクロス点を推測する。また、第３スイッチ制御部８４は、電圧位相検出部８３からの出力パルス信号に対して、タイミングを補正した後、第３スイッチＳＷ３を駆動する駆動信号を生成することによって、例えば電源半周期毎に１回第３スイッチＳＷ３の短絡・開放を繰り返す。

【0158】

第３スイッチＳＷ３の短絡・開放動作に関して、第３スイッチ制御部８４は、商用電源７０の真のゼロクロス点から所定時間後に短絡し、その後所定時間後に開放するよう、第３スイッチＳＷ３を制御している。すなわち、直流電圧装置８０は、交流電源の電圧の位相を検出する場合における主要なばらつき要因であるフォトカプラによるばらつきを、電圧位相検出部８３から出力される電圧位相検出信号のパルス幅に応じて第３スイッチＳＷ３を短絡・開放するタイミングを補正することにより、力率のばらつきを抑制している。

【0159】

第１レベルシフタ８５は、平滑コンデンサ８２ｂに対し並列に接続されており、平滑コンデンサ８２ｂの両端電圧（つまりは直流電圧Ｖｄｃ１）が印加される。第１レベルシフタ８５の出力は、第３スイッチ制御部８４、スイッチ制御部９０および第１駆動部ＰＳ１´に接続されている。

【0160】

このような第１レベルシフタ８５は、印加された直流電圧Ｖｄｃ１を、３つの所定電圧Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８に変換し、変換後の所定電圧Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８を電源電圧として第３スイッチ制御部８４、スイッチ制御部９０および第１駆動部ＰＳ１´それぞれに印加する。

【0161】

すなわち、第１レベルシフタ８５は、第３スイッチ制御部８４、スイッチ制御部９０および第１駆動部ＰＳ１´の電源として機能する。一例として、直流電圧Ｖｄｃ１が１４０Ｖであるとして、第１レベルシフタ８５は、この直流電圧Ｖｄｃ１を、３Ｖの電圧Ｖ６、Ｖ７と、５Ｖの電圧Ｖ８と、に変換する。３Ｖの電圧Ｖ６またはＶ７は、第３スイッチ制御部８４またはスイッチ制御部９０に印加される電源電圧である。５Ｖの電圧Ｖ８は、第１駆動部ＰＳ１´に印加される電源電圧である。

【0162】

負荷１００は、インバータ回路や、モータ等を想定しているが、これに限定されず、適宜選択が可能である。

【0163】

補助回路８０ｂには、主として、第２直流電圧生成部８６と、第２レベルシフタ８７（補助電源に相当）と、スイッチ制御部９０が配設されている。なお、図６に示す実施形態においては、スイッチ制御部６０を、補助回路に配設される機器にあたる補助回路設置機器８０２として説明する。また、第２直流電圧生成部８０ｂは、第２直流電圧生成部３０ｂと同一の構成であるため、説明を省略する。

【0164】

第２レベルシフタ８７は、平滑コンデンサ８５ｂに対し並列に接続されており、平滑コンデンサ４２ｂの両端電圧（つまりは直流電圧Ｖｄｃ２）が印加される。第２レベルシフタ８７の出力は、スイッチ制御部９０および第２駆動部ＰＳ２´に接続されている。

【0165】

このような第２レベルシフタ８７は、印加された直流電圧Ｖｄｃ２を、互いに値の異なる２つの所定電圧Ｖ９、Ｖ１０に変換し、変換後の所定電圧Ｖ９、Ｖ１０を電源電圧としてスイッチ制御部９０および第２駆動部ＰＳ２´それぞれに印加する。すなわち、第２レベルシフタ８７は、スイッチ制御部９０および第２駆動部ＰＳ２´の電源として機能する。一例として、直流電圧Ｖｄｃ２が１４０Ｖであるとして、第２レベルシフタ８７は、この直流電圧Ｖｄｃ２を３Ｖの電圧Ｖ９と５Ｖの電圧Ｖ１０とに変換する。３Ｖの電圧Ｖ９は、スイッチ制御部９０に印加される電源電圧であって、５Ｖの電圧Ｖ５は、第２駆動部ＰＳ２´に印加される電源電圧である。

【0166】

スイッチ制御部９０は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＣＰＵからなるマイクロコンピュータである。スイッチ制御部９０は、第１レベルシフタ８５および／または第２レベルシフタ８７から電源電圧を供給される。スイッチ制御部９０は、切換部５０´の他に、図示してはいないが、リモートコントローラ等とも接続されている。また、スイッチ制御部９０は、リモートコントローラからの指示をうけて、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ´のスイッチＳＷ´への供給および遮断を駆動部ＰＳ´に行わせることで、切換部５０´の制御を行っている。

【0167】

第１切換部５１´は、主回路８０ａへの電流の流れを切換えるためのものであり、上述のように商用電源７０と主回路８０ａとの間において主回路８０ａと直列に接続されている。また、第２切換部５２´は、補助回路８０ｂへの電流の流れを切換えるためのものであり、上述のように商用電源７０と補助回路８０ｂとの間において補助回路８０ｂと直列に接続されている。このように切換部５０´が配設されていることにより、直流電源装置８０においては、主回路８０ａまたは補助回路８０ｂへの電力供給を遮断できるようになっている。

【0168】

第１駆動部ＰＳ１´の入力は、スイッチ制御部９０および第１レベルシフタ８５に接続されている。また、第１駆動部ＰＳ１´の出力は、第１スイッチＳＷ１´のゲート端子に接続されている。第１駆動部ＰＳ１´は、第１レベルシフタ８５から所定電圧Ｖ８を供給される。第１駆動部ＰＳ１´は、スイッチ制御部９０からの指示に応じて、第１スイッチＳＷ１´のスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１´を生成し、これを第１駆動部ＰＳ１´に出力する。すなわち、第１スイッチＳＷ１´がオンおよびオフする動作は、スイッチ制御部９０によって制御されている。

【0169】

具体的に、第１駆動部ＰＳ１´は、例えば５Ｖであるスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１´を第１スイッチＳＷ１´に供給することで第１スイッチＳＷ１´をオンさせ、主回路８０ａおよび主回路設置機器８０１へ商用電源７０からの電力が供給され電流が流れるようにする。また、第１駆動部ＰＳ１´は、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１´の第１スイッチＳＷ１´への供給を断つことによって、第１スイッチＳＷ１´をオフさせて、主回路８０ａおよび主回路設置機器８０１への電力供給を遮断して電流が流れないようにする。

【0170】

第２駆動部ＰＳ２´の入力はスイッチ制御部９０および第２レベルシフタ８６に接続されている。第２駆動部ＰＳ２´の出力は、第２スイッチＳＷ２´のゲート端子に接続されている。第２駆動部ＰＳ２´は、第２レベルシフタ８７から所定電圧Ｖ９を供給される。第２駆動部ＰＳ２´は、スイッチ制御部９０からの指示に応じて、第２スイッチＳＷ２´のスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２´（以下、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ１´およびＶｓｗ２´を併せてスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ´と記載）を生成し、これを第２駆動部ＰＳ２´に出力する。すなわち、第２スイッチＳＷ２´がオンおよびオフする動作は、スイッチ制御部９０によって制御されている。

【0171】

第２駆動部ＰＳ２´は、例えば５Ｖであるスイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２´を第２スイッチＳＷ２´に供給することで第２スイッチＳＷ２´をオンさせ、補助回路８０ｂおよび補助回路設置機器８０２へ商用電源７０からの電力が供給され電流が流れるようにする。また、第２駆動部ＰＳ２´は、スイッチ駆動用電源Ｖｓｗ２´の第２スイッチＳＷ２´への供給を断つことによって、第２スイッチＳＷ２´をオフさせて、補助回路８０ｂおよび補助回路設置機器８０２への電力供給を遮断して電流が流れないようにする。

【0172】

具体的に、スイッチ制御部９０は、リモートコントローラからの主回路設置機器動作指示をうけて、第１スイッチＳＷ１´をオンするとともに、第２スイッチＳＷ２´をオフするように制御する。これにより、主回路８０ａおよび主回路設置機器８０１に電力が供給され電流が流れるとともに、補助回路８０ｂおよび補助回路設置機器８０２への電力供給が遮断され電流が流れないようになっている。また、スイッチ制御部９０は、リモートコントローラからの主回路設置機器動作停止指示をうけて、第１スイッチＳＷ１´をオフするとともに、第２スイッチＳＷ２´をオンするように制御している。これにより、主回路８０ａへの電力供給が遮断され電流が流れないようになるとともに、補助回路８０ｂに電力が供給され電流が流れるようになっている。

【0173】

ここで、スイッチ制御部９０は、主回路設置機器８０１が動作している時には第１レベルシフタ８４から電力供給され、主回路設置機器８０１が動作を停止している時には第２レベルシフタ９０から電力供給されている。すなわち、スイッチ制御部９０は、常時、電力を供給されている。これにより、スイッチ制御部９０は、常時、スイッチＳＷ´の切換制御を行うことができるようになっている。

【0174】

図７に示す実施形態では、第１スイッチＳＷ１´は、商用電源７０と主回路８０ａとの間において主回路８０ａと直列に接続され、商用電源８０から主回路８０ａへの電力供給を遮断可能に構成されている。スイッチ制御部９０は、第１レベルシフタ８５および第２レベルシフタ８７と電気的に接続されて電力を供給され、第１スイッチＳＷ１´の切換えを制御している。これにより、状況に応じて、主回路８０ａおよび補助回路８０ｂの一方への電力供給を遮断して主回路８０ａおよび補助回路８０ｂの他方のみに電力を供給することが可能となっている。このため、主回路８０ａに電力を供給する必要がある場合には主回路８０ａへ電力を供給するとともに補助回路８０ｂへの電力供給が遮断され、主回路８０ａに電力を供給する必要がない場合には主回路８０ａへの電力供給を遮断するとともに補助回路８０ｂに電力を供給できるようになっている。その結果、主回路８０ａに電力を供給する必要がない場合における消費電力が削減されている。したがって、直流電源装置８０の消費電力を削減できるようになっている。

【産業上の利用可能性】

【0175】

本発明は、外部電源から電力供給される回路を有する装置に利用可能であり、例えば空調機におけるアクチュエータ駆動装置や直流電源装置などに利用可能である。

【符号の説明】

【0176】

１０ 空調機
Ｍ２２ 室内ファンモータ
３０ モータ駆動装置
３０ａ、８０ａ 主回路
３０ｂ、８０ｂ 補助回路
３０１ 主回路設置機器
３０２ 補助回路設置機器
３１、８２ 第１直流電圧生成部
３４ 電圧検出部
３５ 電流検出部
３６ 駆動電圧生成部
３７ インバータ
３８ 室内ファン制御部
３９ ゲート駆動部
４０ センサレス制御部
４１、８５ 第１レベルシフタ
４２、８６ 第２直流電圧生成部
４３、８７ 第２レベルシフタ
５１、５１´ 第１切換部
５２、５２´ 第２切換部
６０ 統括制御部
７０ 商用電源
８０ 直流電源装置
８１ リアクタ
８３ 電圧位相検出部
８４ 第３スイッチ制御部
９０ スイッチ制御部
１００ 負荷
ＳＷ１、ＳＷ１´ 第１スイッチ
ＳＷ２、ＳＷ２´ 第２スイッチ
ＳＷ３ 第３スイッチ
ＰＳ１、ＰＳ１´ 第１駆動部
ＰＳ２、ＰＳ２´ 第２駆動部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0177】

【特許文献1】特開２０１２−２４４８６９号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】