JPS596580B2 - 交直切換電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交直切換電源装置、特に例えば冷蔵庫用圧縮
機を交流電源でも直流電源でも駆動できるようにした交
直切換電源装置において、簡単な構成によシ交流駆動用
の回路と直流駆動用の回路とが互いに短い距離をへだて
て対向しないようにし、かつ交流駆動時にインバータ回
路が非所望に作動状態となることのないようにした交直
切換電源装置に関するものである。

一般に電気振動型圧縮機は小型、軽量で運転効率が良い
などの理由から家庭用の冷蔵庫に使用されると共に迫動
車、モータ・ボートなどに積載される冷蔵庫に使用され
ており、自動車などの冷蔵庫に使用される場合電源とし
てバツテリ一が使用されるため直流を交流に変換するイ
ンバータ回路をもうけている。

このため、該冷蔵庫用圧縮機の電源装置として交流電源
および直流電源のいずれでも駆動しうるような交直切換
電源装置が考慮されて卦り、その−例として第１図に図
示する如きものがある。

第１図に卦いて、１は変成器、２は冷蔵庫用圧縮機、３
は該冷蔵庫用圧縮機２により冷却される冷蔵庫の温度制
御を行なうサーモスタツト、４はインバータ回路、５は
出力巻線、６は交流人力巻線、７はインバータ出力端子
側巻線、７一１は該巻線７の中間タツプ、８は帰還巻線
、９は交流駆動用の回路と直流１駆動用の回路とを切換
えるリレー装置、１０，１３，１６は夫々該リレー装置
９に訃ける直流側接点、１１，１４，１７は夫々上記リ
レー装置９に｝ける交流側接点、１２，１５，１８は夫
々上記リレー装置９に訃ける可動接点、１９は上記リレ
ー装置９に訃けるリレー巻線、Ｃ２はインバータ回路４
に訃ける変動電圧を平滑化する平滑コンデンサを夫々表
わしている。冷蔵庫用圧縮機２を交流電源で駆動する場
合、リレー装置９のリレー巻線１９に電流が供給されて
可動接点１２，１５，１８が夫々交流側接点１１，１４
，１７と電気的に接続されるようになる０このため交流
電源側の図示端子ａ１から交流入力巻線６、交流側接点
１１、可動接点１２、サーモスタツト３、可動接点１５
、交流側接点１４をへて図示端子Ａ２に至る回路が形成
され、交流入力巻線６に対して交流電圧が供給される。
そして変成器１を介して出力巻線５に交流電圧が生じ冷
蔵庫用圧縮機２が駆動される。一方上記圧縮機２を直流
電源で５駆動する場合には、リレー装置９において直流
側接点１０，１３，１６がオンされているため、直流電
源の正端子から直流側接点１３、可動接点１５、サーモ
スタツト３、可動接点１２、直流側接点１０、インバー
タ回路４、インバータ出力端子側巻線７の中間タツプJ
ヨ黷Pをへて直流電源の負端子に至る回路が形成され、
インバータ回路４におけるトランジスタＴＲｌ，ＴＲ２
が交互にオン・オフを繰り返しインバータ出力端子側巻
線７に対して交流電圧が供給される。

そして変成器１を介して出力巻線５に交流電圧が生じ冷
蔵庫用圧縮機２が駆動される。な卦帰還巻線８は周知の
如く上記トランジスタＴＲｌとトランジスタＴＲ２との
スイツチングを制御するためのものである。またリレー
装置９に訃ける直流側接点１６と交流側接点１７と可動
接点１８とは直流電源により圧縮機２を起動せしめる際
にインバータ回路４のトランジスタＴＲｌ，ＴＲ２に対
して起動電流を供給せしめるためのものである。しかし
この種の交直切換電源装置に訃いては、例えば交流電源
として１００Ｖの商用交流電源をまた直流電源として１
２Ｖのバツテリ一を使用した場合、リレー装置９に卦い
て交流側接点１１，１４には約１００Ｖの交流電圧がま
た直流側接点１０，１３には約１２Ｖの直流電圧が印加
されるようになること、｝よび上記交流側接点１１，１
４と上記直流側接点１０，１３との接点間隔が比較的狭
いということのため、特に交流駆動時に交流側接点１１
，１４と直流側接点１０，１３との間の耐電圧が破壊さ
れて漏電、火花やアークなどの放電が生じ低圧回路の直
流駆動用の回路側に高圧が漏洩して電撃を与える危険性
がある。

またこの種の交直切換電源装置は次のような難点を有し
ている。上述した如く交流駆動時に交流入力巻線６に対
して交流電圧が供給され、変成器１を介して出力巻線５
に交流電圧が発生する。同時に変成器１を介してインバ
ータ出力端子側巻線７にも交流電圧が発生する。そして
このインバータ出力端子側巻線７に発生する交流電圧に
より平滑コンデンサＣ２が充電される。この場合平滑コ
ンデンサＣ２は充放電を繰Ｄ返し行ない、放電時には上
記コンデンサＣ２が見掛け上の直流電源として働らき、
インバータ出力端子側巻線７に対して放電電流を供給し
変成器１を介して出力巻線５に上記インバータが一時的
に動作状態となることにもとずく電圧が発生する。この
ため出力巻線５に発生する電圧波形は所望の例えば正弦
波形とはならない。即ち例えば正弦波形に｝ける零点交
差範囲に非所望なノイズが重畳され、圧縮機２の運転効
率が低下される。本発明は上記の点を解決することを目
的とし、リレー装置に訃いて非所望な漏電が発生する危
険性を防止すると共に交流駆動時にインバータ回路が非
所望に動作して圧縮機の運転効率が低下されることを防
止することを目的としている。

以下第２図および第３図を参照しつつ本発明を説明する
。第２図卦よび第３図は夫々本発明による交直切換電源
装置の一実施例を示している。第２図において、２０は
リレー装置、２１，２４，２７，３０は夫々直流駆動側
接点、２２，２５，２８，３１は夫々交流駆動側接点、
２３，２６，２９，３２は夫々可動接点、３３はリレー
巻線、３４は第１の受入側コネクタ、３５は第２の受入
側コネクタ、３６は第１の差込側コネクタであり図示し
ない直流電源に接続されているもの、３７は第２の差込
側コネクタであジ図示しない交流電源に接続されている
もの、３８は絶縁部材であり第１，第２の受入側コネク
タ３４，３５に対向してもうけられたもの、他の符号は
第１図の符号に対応したものを夫々表わしている。

第１，第２の受入側コネクタ３４，３５は例えば各端子
ｂ１ラＢ２）♂１５ｃ２ｊａ１ラＡ２ｙａ３が外部に突
出するよう装置本体ケースに組込まれ、絶縁部材３８は
例えば第１，第２の受人側コネクタ３４，３５に対向し
て装置本体ケースに取付けられかつ上記コネクタ３４，
３５の設置箇所に対して図示実線矢印および破線矢印の
両方向に移動可能にされる。冷蔵庫用圧縮機２を交流屯
源で駆動するに当つては、第２の受入側コネクタ３５の
各端子Ａｌ，ａ２，ａ３と第２の差込側コネクタ３７の
各端子ａ／，ａノ，ａ！とが電気的に接続されるよう第
２の差込側コネクタ３７を第２の受入側コネクタ３５に
差込む。これによりリレー装置２０のリレー巻線３３に
電流が供給され、可動接点２３，２６，２９，３２は夫
々交流５駆動側接点２２，２５，２８，３１と電気的に
接続されるようになる。このため交流電源の１方の電源
端子から第２の差込側コネクタ３７の端子ａ／，第２の
受入側コネクタ３５の端子Ａｌ，可動接点２３、交流１
駆動側接点２２、交流入力巻線６、第２の受入側コネク
タ３５の端子Ａ２、第２の差込側コネクタ３７の端子Ａ
２′をへて交流電源の他方の電源端子に至る回路が形成
されると共に、出力巻線５から交流駆動側接点２５、可
動接点２６、サーモスタツト３、可動接点２９、交流１
駆動側接点２８、冷蔵庫用圧縮機２をへて出力巻線５に
至る回路が形成される。従つて交流入力巻線６に交流電
圧が供給され、変成器１を介して出力巻線５に交流電圧
が発生する。そしてこの出力巻線５に発生される交流電
圧によ勺圧縮機２が駆動されるとともにサーモスタット
３が圧縮機２に対する電力供給を制御する。この交流駆
動時に卦いては、絶縁部材３８は図示破線の状態にされ
第１の受入側コネクタ３４を遮蔽する。一方冷蔵庫用圧
縮機２を直流電源で駆動するに当つては、第１の受入側
コ不クタ３４の各端子Ｂｌｊｂ２ｙＣｌ３Ｃ２と第１の
差込側コネクタ３６の各端子ｂ／，Ｂ２′，Ｃ，′，ｃ
イとが電気的に接続されるよう第１の差込側コネクタ３
６を第１の受人側コネクタ３４に差込む。

一方リレー装置２０に訃いては、可動接点２３，２６，
２９，３２は夫々直流駆動側接点２１，２４，２７，３
０と電気的に接続されている。このため第１の差込側コ
ネクタ３６を第１の受人側コネクタ３４に差込むと、直
流電源の十端子から第１の差込側コネクタ３６の端子ｂ
／、第１の受入側コネクタ３４の端子ｂ１、ブレーカと
ランプとの並列回路、直流５駆動側接点２ｒ、可動接点
２９、サーモスタツト３、可動接点２６、直流駆動側接
点２４、インバータ出力端子側巻線７の中間タツプJヨ
黷P、インバータ出力端子側巻線７、インバータ回路４
、インバータ回路４の人力端子Ｄ，、第１の受入側コネ
クタ３４の端子Ｂ２、第１の差込側コネクタ３６の端子
ｂダをへて直流電源の一端子に至る回路が形成される。
同時に、インバータ出力端子側巻線７の中間タツプJヨ
黷Pに接続される端子ｅと平滑コンデンサＣ２の１端に
接続されるインバータ回路４の入力端子Ｄ２とは、第１
の受入側コネクタ３４の端子Ｃ１と第１の差込側コネク
タ３６の端子ｃ／との接続｝よび上記コネクタ３４の端
子Ｃ２と上記コネクタ３６の端子Ｃ２７との接続によつ
て短絡される。このためインバータ回路４のトランジス
タＴＲ，，ＴＲ２は交互にオン・オフを繰り返してイン
バータ出力端子側巻線７に対して交流電圧が供給される
。そして変成器１を介して出力巻線５に交流電圧が生じ
冷蔵庫用圧縮機２が駆動される。この直流１駆動時に卦
いては、絶縁部材３８は図示実線の状態にされ第２の受
入側コネクタ３５を遮蔽する。第３図は本発明の他の一
実施例を示し、図中の符号は第２図の符号に対応してい
る。

本実施例の場合、第２図の実施例が交流入力巻線６に対
する交流電力の供給をリレー装置２０によつて制御せし
めているのに対し、該電力供給を第２の受入側コネクタ
３５の端子Ａ２，ａ４と第２の差込側コネクタ３７の端
子ａノ，Ａ４′との接続開放によつて制御せしめる。

このため本実施例の場合、第２図の実施例に較べてリレ
ー装置２０の構成が簡単になる。このように本発明の場
合、直流電源を使用する場合と交流電源を使用する場合
とで夫々独立に存在するコネクタを使用している。

このために、従来の場合には第１図図示のリレー装置９
内の接点１３，１４の如くリレー装置内で、いわば１０
０ＶＡＣと１２ＶＤＣとを切換える必要ψζあつたが、
本発明の場合には、当該電源自体の切換をリレー装置２
０内で行なう必要がなくなる。また交流１駆動時にはサ
ーモスタツト３によシ変成器１の２次回路を制御して圧
縮機に対する電力供給を制御せしめると共に直流駆動時
にはサーモスタツト３により変成器１の直流１次側の回
路を制御してインバータ回路４に対する電力供給を制御
せしめている。このためリレー装置２０に訃いて、直流
駆動側接点２４，２７に対し、例えば直流電源電圧が１
２Ｖであるとすれば、約１２Ｖの電圧が印加され、一方
交流駆動側抜点２５，２８に対し、例えば出力巻線５に
対し２４の交流電圧が誘起されるとすれば、約２４Ｖの
電圧が印加される。従つて両接点間の電位差が十分小さ
く、例えば交流１駆動時に交流駆動側接点２５，２８か
ら直流１駆動側接点２４，２７に対して火花やアークな
どの発生がなくなり非所望な漏電が生じる危険性がなく
なる。また本発明の場合、交流駆動時にインバータ出力
端子側巻線７に交流電圧が生じて該交流電圧によつて平
滑コンデンサＣ２が充電されるが、第１の受入側コネク
タ３４の端子Ｃ１と端子Ｃ２とがオフ状態にされて平滑
コンデンサＣ２とインバータ出力端子側巻線７の中間タ
ツプJヨ黷Pとが電気的に遮断されているため、平滑コン
デンサＣ２の充電電圧がインバータ回路４に対して見掛
け上の直流電源となることがなく、インバータ出力端子
側巻線７に放電電流が流れることはない。

従つて交流駆動時に出力巻線５に発生される出力電圧波
形は交流入力巻線６に供給される交流電圧のみにもとず
いたものとなり、圧縮機２の運転効率を高めることがで
きる。また本発明によれば、絶縁部材３８を交流駆動時
には第１の受入側コネクタ３４を遮蔽し直流１駆動時に
は第２の受入側コネクタ３５を遮蔽するよう構成せしめ
たため、交流駆動時訃よび直流駆動時に夫々第１の受入
側コネクタ３４の端子間訃よび第２の受入側コネクタ３
−５の端子間に非所望に誘起される電圧による感電事故
などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交直切換電源装置の一例、第２図訃よび
第３図は夫々本発明の一実施例を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流入力巻線とインバータ出力端子側巻線と２次巻
   線とを有する変成器、上記２次巻線に接続される負荷、
   該負荷の温度制御を行なうサーモスタット、上記交流入
   力巻線に接続される交流電源、上記インバータ出力端子
   側巻線に接続されるインバータ回路、該インバータ回路
   に対して直流電圧を印加する直流電源、上記インバータ
   回路に上記直流電圧を供給する際に該直流電圧供給端子
   間に接続され変動電圧を平滑する平滑コンデンサ、およ
   びリレー装置を有する交直切換電源装置において、上記
   直流電源と上記インバータ回路との間に互いに挿入・離
   脱可能にされた第１の差込側コネクタと第１の受入側コ
   ネクタとをもうけ上記平滑コンデンサの１端と上記イン
   バータ出力端子側巻線とを上記第１の差込側コネクタと
   上記第１の受入側コネクタとの挿入・離脱によつてオン
   ・オフ自在に接続すると共に、上記交流電源と上記交流
   入力巻線との間に互に挿入・離脱可能にされた第２の差
   込側コネクタと第２の受入側コネクタとをもうけ上記リ
   レー装置のリレー巻線と上記交流入力巻線とを上記交流
   電源に対して上記第２の差込側コネクタと上記第２の受
   入側コネクタとの挿入離脱によつてオン・オフ自在に接
   続されて、上記直流電源と上記交流電源とが排他的に使
   用されてなり、更に上記リレー装置による直流電源選択
   時に上記サーモスタットが上記インバータ回路に対する
   直流電圧供給回路上に接続され、上記インバータ回路に
   対する直流電圧供給回路を制御して上記インバータ回路
   と上記負荷に対する電力供給を制御し、かつ上記リレー
   装置による交流電源選択時に上記サーモスタットが上記
   ２次巻線から上記負荷に電力を供給する電力供給回路を
   制御して上記負荷に対する電力供給を制御するよう構成
   したことを特徴とする交直切換電源装置。 ２ 上記リレー装置は、上記サーモスタットに対する接
   続回路を切換える他のリレー接点をそなえていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の交直切換電源装
   置。 ３ 上記リレー装置は、直流電源に接続される固定接点
   に対峙して上記２次巻線に接続される他の固定接点をそ
   なえていることを特徴とする上記特許請求の範囲第１項
   ないし第２項のいずれか記載の交直切換電源装置。