JPH06288388A - 圧縮機駆動用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 国内と異なる電源電圧の地域で電圧が変動し
やすい場合でも、変圧器を大形化することなく、圧縮機
を確実に起動できるようにする。 【構成】 変圧器４の１次側に通常タップ４ａおよび補
助タップ４ｂを設け、切換スイッチ７を介して電源側に
接続する。変圧器４の２次側にはコンプレッサ３がリレ
ースイッチ８を介して接続される。マイクロコンピュー
タ１３は、温度検出回路１１からの温度検出信号に基い
て、コンプレッサ３の駆動を行う場合には、リレーコイ
ル１５に通電して補助タップ４ｂの接続状態に切り換
え、電源電圧に対して通常時よりも高い電圧をコンプレ
ッサ３に与える。電源事情が悪く、コンプレッサ３に過
大な起動電流が流れて電圧が低下しても、起動に必要な
最低起動電圧を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電源電圧が変動
しやすい環境においても圧縮機を確実に起動することが
できるようにした圧縮機駆動用電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、冷蔵庫に搭載される冷却装置に
おいては、コンプレッサ（圧縮機）により冷媒を圧縮す
ることにより冷却運転が行われる。この場合、コンプレ
ッサは、国内においては、電源電圧である１００Ｖの交
流入力により駆動されるようになっている。

【０００３】近年では、このように国内向けの仕様で設
計された冷蔵庫を電源電圧が異なる地域においても、電
源電圧を１００Ｖに変換して使用可能となるように構成
したものがある。このものは、電源電圧の入力部に変圧
器を介在させ、例えば２００Ｖの電源電圧地域において
は、１次巻線と２次巻線との巻数の比率を調節すること
により２次側に１００Ｖの電圧が出力されるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに電源電圧が異なる地域のなかには、電源事情が悪
く、使用電流が大きくなると電源ラインのインピーダン
スが大きいことに起因して電圧が低下する場合がある。
前述のように、変圧器で電源電圧を変換してコンプレッ
サに給電する場合に、その起動時に定常時の１０倍程度
の大電流が流れると、このような電源事情下において
は、電源ラインおよび変圧器のインピーダンスによる電
圧降下が大きくなり、このためコンプレッサに起動に必
要な最低起動電圧が確保できなくなってコンプレッサが
起動できなくなる事態が発生する虞がある。

【０００５】そこで、例えば、変圧器の電圧降下を低減
させるために、巻線の径を大きくするなどしてインピー
ダンスを低下させることもできるが、これでは、変圧器
が大形化すると共に重量が増大するので、実際には、冷
蔵庫に付設するには不向きとなるものである。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、電源電圧が変動して圧縮機の起動に必
要な最低起動電圧以下になる場合でも、確実に起動させ
ることができるようにした圧縮機駆動用電源装置を提供
するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の圧縮機駆動用電
源装置は、圧縮機の電源として設けられ、所定の１次側
電圧に対して、前記圧縮機の定格入力電圧に変換して２
次側に出力する通常タップおよび前記圧縮機の定格入力
電圧よりも高い電圧に変換して２次側に出力する補助タ
ップを有する変圧器と、タップ切換信号を受けると前記
変圧器を通常タップの接続状態から補助タップの接続状
態に切り換える切換手段と、前記圧縮機への起動信号を
受けると、前記切換手段に所定時間だけタップ切換信号
を出力すると共に、そのタップ切換信号の出力期間中に
前記圧縮機を起動させる制御手段とを設けて構成したと
ころに特徴を有する。

【０００８】

【作用】本発明の圧縮機駆動用電源装置によれば、制御
手段は、圧縮機の起動信号を受けると、切換手段に所定
時間だけタップ切換信号を出力して変圧器のタップを通
常タップから補助タップに切り換え、圧縮機に対する入
力電圧を通常時よりも高くなるようにして圧縮機を起動
し、所定時間が経過すると変圧器のタップを通常タップ
への接続状態に戻して駆動を継続するようになる。

【０００９】これにより、起動時に通常時よりも大電流
が流れる圧縮機に対して、例えば、電源事情が悪く、電
圧が低下する場合でも、あらかじめ高い入力電圧を圧縮
機に与えることができるので、確実に起動することがで
きるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を、冷蔵庫の冷却装置用のコン
プレッサ（圧縮機）に適用した場合の一実施例について
図面を参照して説明する。図２は冷蔵庫１の背面部を示
す概略図で、下部には機械室２が設けられ、その内部に
冷凍サイクルを構成するコンプレッサ（圧縮機）３およ
び変圧器４が配設されている。変圧器４の１次側は電源
プラグ５に接続され、２次側はコンプレッサ３および制
御回路部６に接続されている。制御回路部６は、コンプ
レッサ３の通電制御を行うと共に、冷蔵庫１内の各部の
制御を行うもので、背面上部に配設されている。なお、
コンプレッサ３は国内仕様である例えば交流１００Ｖの
入力電圧で駆動可能なものである。

【００１１】図１は、コンプレッサ３への通電制御に関
わる部分の電気的構成を示すもので、変圧器４は、単巻
のコイルを有するもので、高圧側となる１次側には通常
タップ４ａおよび補助タップ４ｂが設けられている。通
常タップ４ａおよび補助タップ４ｂは、切換スイッチ７
を介して電源プラグ５に接続されている。また、変圧器
４の低圧側となる２次側はコンプレッサおよびリレース
イッチ８の直列回路に接続されている。通常タップ４ａ
は、１次側に２００Ｖの入力電圧が与えられたときに２
次側に１００Ｖの電圧を出力するようになっており、補
助タップ４ｂは、同様に１次側に２００Ｖの入力電圧が
与えられたときに２次側に１００Ｖよりも数Ｖ高い電圧
を出力するように構成されている。

【００１２】制御回路部６において、直流電源回路９は
変圧器４の２次側から給電されると、所定の直流電圧を
回路内部の各部に供給する。温度検出回路１０は、冷蔵
庫１の図示しない冷凍室内の温度を検出するもので、温
度センサ（例えばサーミスタ）１１と抵抗１２とを直列
に接続して直流電源端子ＶＤとアースとの間に接続され
ている。制御手段としてのマイクロコンピュータ１３
は、コンプレッサ３の通断電を制御するもので、その入
力端子Ａは温度検出回路１１の出力端子に接続されてい
る。

【００１３】マイクロコンピュータ１３の出力端子Ｂ
は、インバータ回路１４およびリレーコイル１５を直列
に介して直流電源端子ＶＣに接続されている。リレーコ
イル１５は、その通電状態で上述の切換スイッチ７を、
通常タップ４ａの接続状態から補助タップ４ｂの接続状
態に切り換えるようになっているもので、これには図示
極性のダイオード１６が並列に接続されている。マイク
ロコンピュータ１３の出力端子Ｃは、インバータ回路１
７およびリレーコイル１８を直列に介して直流電源端子
ＶＣに接続されている。リレーコイル１８は、その通電
状態で上述のリレースイッチ８をオンさせるようになっ
ているもので、これには図示極性のダイオード１９が並
列に接続されている。

【００１４】次に、本実施例の作用について図３および
図４をも参照して説明する。切換スイッチ７は、リレー
コイル１５に通電されていない通常時は、変圧器４の通
常タップ４ａが接続されるように設定されており、電源
プラグ５から例えば電源電圧２００Ｖが与えられると、
通常タップ４ａを介して２次側に１００Ｖの電圧を出力
させるようになっている。この状態で、直流電源回路９
は、制御回路部６内の直流電源端子ＶＤおよびＶＣに所
定電圧を出力し、各部に給電するようになっている。

【００１５】冷蔵庫１の運転状態において、マイクロコ
ンピュータ１３は、温度検出回路１１から入力端子Ａに
与えられている温度検出信号が示す検出温度Ｔが所定温
度レベルＴｓ以上になると（図３（ａ）参照）、冷却装
置の運転を行うべく、コンプレッサ３を駆動するように
なる。このとき、マイクロコンピュータ１３は、まず、
出力端子Ｂに「Ｈ」レベルのタップ切換信号Ｓ１を出力
し、その後所定の遅れ時間（例えば１０ｍｓｅｃ）が経
過してから、出力端子Ｃに「Ｈ」レベルの駆動信号Ｓ２
を出力するようになる。

【００１６】マイクロコンピュータ１３の出力端子Ｂか
ら「Ｈ」レベルのタップ切換信号Ｓ１が出力されると
（図３（ｂ）参照）、インバータ回路１４の出力端子は
「Ｌ」レベルに反転されるようになり、もってリレーコ
イル１５は直流電源端子ＶＣから通電されるようにな
る。これにより、切換スイッチ７は通常タップ４ａの接
続状態を補助タップ４ｂの接続状態に切り換えるように
なる。すると、変圧器４の２次側には通常タップ４ａの
接続状態のときよりも高い電圧が出力されるようにな
る。

【００１７】そして、マイクロコンピュータ１３の出力
端子Ｃから「Ｈ」レベルの起動信号Ｓ２が出力されると
（図３（ｃ）参照）、インバータ回路１７の出力端子は
「Ｌ」レベルに反転されるようになり、もってリレーコ
イル１８は直流電源端子ＶＣから通電されるようにな
る。これにより、リレースイッチ８がオンされると、コ
ンプレッサ３は変圧器４の２次側から出力電圧が供給さ
れるようになる。

【００１８】コンプレッサ３が通電されると、定常状態
に比べてかなり大きいレベルの起動電流が流れ、電源事
情が悪い状況下においては電源ラインのインピーダンス
が高いことに起因してその電圧降下により電源電圧が低
下することがある。しかし、このとき、変圧器４の２次
側には補助タップ４ｂの接続により高い電圧が出力され
ているので、例えば、コンプレッサ３の起動に必要な最
低起動電圧Ｖｍｉｎが確保できるように補助タップ４ｂ
を設定しておけば、コンプレッサ３の起動を確実に行う
ことができるようになる。

【００１９】これは、例えば、図４に示すように、変圧
器４の１次側に、通常タップ４ａを介して電源電圧が与
えられたときに、定常時においては、その電源電圧の値
に応じて２次側に実線で示すような出力電圧が得られる
ことがわかる。そして、コンプレッサ３の起動時に例え
ば図中細破線で示すレベルまで２次側の出力電圧が低下
した場合に、補助タップ４ｂの接続状態においては、図
中太破線で示す出力電圧が得られることを示している。
そして、補助タップ４ｂの出力電圧は、入力される電源
電圧の変動が１８０Ｖに低下した場合でも、コンプレッ
サ３の起動に必要な最低起動電圧Ｖｍｉｎである９０Ｖ
近傍の電圧を確保することができ、確実に起動できるの
である。なお、図４には、コンプレッサ３の動作を保証
する電圧範囲（１００Ｖ±１０％）に対する変圧器４の
入力電圧の保証範囲（２００Ｖ±１０％）を示してい
る。

【００２０】そして、コンプレッサ３が起動されると、
その通電電流が定常時の電流レベルに達するまでの例え
ば１０秒程度が経過すると、マイクロコンピュータ１３
は、タップ切換信号Ｓ１の出力を「Ｌ」レベルに戻すよ
うになる（図３（ｂ）参照）。これにより、切換スイッ
チ７は、補助タップ４ｂの接続状態から通常タップ４ａ
の接続状態に戻すようになり、変圧器４は通常タップ４
ａを介して電源電圧を受け、２次側に所定電圧に変換し
て出力するようになる。

【００２１】このとき、コンプレッサ３は定常状態とな
って通電電流が通常レベルに安定しているので、電源電
圧の低下状態から復帰されており、したがって、変圧器
４の２次側にはコンプレッサ３を駆動するのに必要な電
圧を供給することができるようになる。

【００２２】このような本実施例によれば、コンプレッ
サ３の起動時に、マイクロコンピュータ１３により切換
スイッチ７にタップ切換信号Ｓ１を出力して変圧器４の
補助タップ４ｂの接続状態に切り換えてからコンプレッ
サ３に通電して起動するようにしたので、コンプレッサ
３に過大な起動電流が流れて電源電圧が低下してしまう
場合でも、コンプレッサ３にあらかじめ高めの電圧を与
えているので最低起動電圧Ｖｍｉｎを確保でき、確実に
起動させることができるようになる。これにより、異な
る電源電圧地域においても確実にコンプレッサ３を起動
する構成を、変圧器４を大形化することなくしかも簡単
な構成として実現することができる。

【００２３】なお、上記実施例においては、変圧器４の
１次側において通常タップ４ａおよび補助タップ４ｂを
設ける構成としたが、これに限らず、例えば、２次側に
設けるようにしても良い。また、上記実施例において
は、タップ切換信号Ｓ１の出力時間を１０秒程度とした
が、これに限らず、圧縮機の運転状態が定常状態となる
時間に応じて適宜設定することができるし、さらに、コ
ンプレッサの起動信号Ｓ２の出力タイミングも、タップ
切換信号Ｓ１の出力後の遅れ時間を１０ｍｓｅｃとした
が、変圧器４の通常タップ４ａから補助タップ４ｂに切
り換えるのに必要な時間が確保できれば適宜に設定する
ことができる。。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮機駆
動用電源装置によれば、１次側電圧に対して通常タップ
および補助タップを有する変圧器を設け、圧縮機の起動
時に制御手段により切換手段にタップ切換信号を与えて
補助タップの接続状態に切り換えるようにしたので、圧
縮機への通電で過大な起動電流が流れたときに１次側電
圧が低下する場合でも、圧縮機に高い電圧を与えて駆動
させることができるので、電源事情が悪い地域において
も変圧器の巻線径を大きくするなどの手段を講じること
なく簡単な構成としながら圧縮機を確実に起動すること
ができるようになるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成図

【図２】冷蔵庫の背面部を示す概略図

【図３】各部の信号出力状態を示すタイムチャート

【図４】変圧器の入力電圧と出力電圧の関係を示す作用
説明図

【符号の説明】

１は冷蔵庫、３はコンプレッサ（圧縮機）、４は変圧
器、６は制御回路部（制御手段）、７は切換スイッチ
（切換手段）、８はリレースイッチ、１０は温度検出回
路、１１は温度センサ、１３はマイクロコンピュータ、
１５はリレーコイル、１８はリレーコイルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機の電源として設けられ、所定の１
   次側電圧に対して、前記圧縮機の定格入力電圧に変換し
   て２次側に出力する通常タップと、前記圧縮機の定格入
   力電圧よりも高い電圧に変換して２次側に出力する補助
   タップとを有する変圧器と、 タップ切換信号を受けると前記変圧器を通常タップの接
   続状態から補助タップの接続状態に切り換える切換手段
   と、 前記圧縮機への起動信号を受けると、前記切換手段に所
   定時間だけタップ切換信号を出力すると共に、そのタッ
   プ切換信号の出力期間中に前記圧縮機を起動させる制御
   手段とを具備したことを特徴とする圧縮機駆動用電源装
   置。