WO2013058265A1

WO2013058265A1 - 圧縮機制御装置

Info

Publication number: WO2013058265A1
Application number: PCT/JP2012/076788
Authority: WO
Inventors: 亮介山本
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-04-25
Also published as: JP5387746B2; JP2013100979A

Abstract

　本発明は、冷媒寝込み解消運転の時間を短縮することができる圧縮機制御装置である。圧縮機（１１）は巻線を有するモータ（Ｍ１）と、モータ（Ｍ１）によって駆動される圧縮機構（１１１）とを有し、冷媒を圧縮する。モータ駆動部（５０）はモータ（Ｍ１）に所望の電圧を印加する。漏洩電流検出部（５１）はモータ（Ｍ１）に生じる漏洩電流を検出する。制御部（５２）は、モータ駆動部（５０）を制御して圧縮機（１１）に冷媒を圧縮させる通常運転を開始する前に、圧縮機（１１）の内部において液化した冷媒の量を低減する冷媒寝込み解消運転を開始し、その後の漏洩電流が基準値以下であるときに、冷媒寝込み解消運転を終了する。

Description

圧縮機制御装置

　本発明は、圧縮機制御装置に関し、特に圧縮機の内部で液化した冷媒の量を低減する技術に関する。

　冷媒回路には圧縮機が設けられており、圧縮機は冷媒を圧縮する。かかる冷媒回路において、圧縮機の内部の温度が低い状態が長時間に渡って維持されると、圧縮機の内部に存在する冷媒が液化する。例えば冷媒が圧縮機の内部に存在する潤滑油に溶け込む。以下では、この現象を冷媒寝込みと呼ぶ。このように冷媒寝込みが生じた状態で圧縮機を駆動すると、圧縮機の適切な動作を阻害する。

　よって、例えば冷媒寝込みが生じている可能性が高いときには、圧縮機の通常運転に先立って冷媒寝込みを解消するための運転が実行される。かかる冷媒寝込み解消運転は予め定められた十分な時間が経過したことを契機として終了する。

　なお本発明に関連する技術として特許文献１が開示されている。

特開２００８－２３２１３１号公報

　従来では、予め設定された十分な時間の経過を契機として冷媒寝込み解消運転を終了している。よって、冷媒が液化した量（以下、冷媒寝込みの量と呼ぶ）が少ない場合であっても、予め設定された時間が経過するまでは冷媒寝込み解消運転が実行された。よって無駄な消費電力が生じていた。

　そこで、本発明は、冷媒寝込み解消運転の時間を短縮することができる圧縮機制御装置を提供することを目的とする。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第１の態様は、巻線を有するモータ(M1)と、前記モータによって駆動される圧縮機構(111)とを有し、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、前記モータに所望の電圧を印加するモータ駆動部(50)と、前記モータに生じる漏洩電流を検出する漏洩電流検出部(51)と、前記モータ駆動部を制御して前記圧縮機に前記冷媒を圧縮させる通常運転を開始する前に、前記圧縮機の内部において液化した前記冷媒の量を低減する冷媒寝込み解消運転を開始し、その後の前記漏洩電流が基準値以下であるときに、前記冷媒寝込み解消運転を終了する制御部(52)とを備える。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第２の態様は、第１の態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記制御部(52)は、前記冷媒寝込み解消運転に先立って検出された前記漏洩電流が前記基準値以上であるときに、前記冷媒寝込み解消運転を開始する。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第３の態様は、第１又は第２の態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流が前記冷媒寝込み解消運転によって前記基準値以下となるのに要する時間と、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流の値との関係が予め記録された記録媒体を更に備え、前記制御部(52)は、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に検出された前記漏洩電流と、前記記録媒体に記録された前記関係とに基づいて、前記冷媒寝込み解消運転の終了時間を決定し、前記冷媒寝込み解消運転の開始からの経過時間が前記終了時間を超えたことを以って、前記漏洩電流が前記基準値以下であるとみなす。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記制御部(52)は、前記モータ駆動部(50)を制御して、前記冷媒寝込み解消運転として、前記圧縮機(11)の前記通常運転において採用される前記モータの回転速度の平均値以下の回転速度で前記モータ(M1)を回転させる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第５の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記圧縮機(11)へと熱量を与える加熱装置(53)をさらに備え、前記制御部(52)は前記加熱装置の動作を開始／停止を制御し、前記冷媒寝込み解消運転として前記加熱装置を動作させる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第６の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記モータ(M1)はＮ相（Ｎは３以上の自然数）モータであって、前記制御部(52)は、前記モータ駆動部(50)を制御して、前記冷媒寝込み解消運転として、前記モータの前記巻線のうち少なくとも１相の巻線に電流を流さずに残りの相の巻線に交流電流を流す。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる圧縮機制御装置であって、前記冷媒はＲ３２冷媒である。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第１の態様によれば、漏洩電流と基準値との大小関係に基づいて冷媒寝込み解消運転を終了するので、予め定められた期間の経過を以って冷媒寝込み解消運転を終了する場合に比して、冷媒寝込み解消運転の期間を短縮することができる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第２の態様によれば、漏洩電流が基準値を超えているときに冷媒寝込み解消運転を開始しているので、不要な冷媒寝込み解消運転の実行を回避できる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第３の態様によれば、冷媒寝込み解消運転を行っている最中に、繰り返し漏洩電流を検出しなくても良い。よって、冷媒寝込み解消運転としてモータに電流を流さない場合には消費電力が低い。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第４の態様によれば、圧縮機の内部で液化した冷媒を圧縮機の外部に吐出できる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第５の態様によれば、圧縮機を暖めることで、液化した冷媒を再び気化させることができる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第６の態様によれば、巻線の抵抗成分によってジュール熱を発生させることができ、よって圧縮機を暖めることができる。これにより、液化した冷媒を再び気化することができる。

　本発明にかかる圧縮機制御装置の第７の態様によれば、Ｒ３２冷媒の誘電率は高いので圧縮機の浮遊容量は高い。よって誘電率の低い冷媒を採用する場合に比べて、漏洩電流が高くなる。したがって本圧縮機制御装置が特に有効である。

　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

空気調和システムの概念的な構成の一例を示す図である。圧縮機駆動装置の概念的な構成の一例を示す図である。圧縮機駆動装置の概念的な構成の一例を示す図である。漏洩電流と時間との関係の一例を示す模式的な図である。圧縮機駆動装置の動作の一例を示すフローチャートである。圧縮機駆動装置の概念的な構成の一例を示す図である。圧縮機駆動装置の概念的な構成の一例を示す図である。圧縮機駆動装置の動作の一例を示すフローチャートである。圧縮機駆動装置の動作の一例を示すフローチャートである。圧縮機駆動装置の概念的な構成の一例を示す図である。圧縮機駆動装置の動作の一例を示すフローチャートである。

　実施の形態．
　本圧縮機制御装置が制御対象とする圧縮機は冷媒を圧縮し、所定の冷媒回路に設けられる。かかる圧縮機制御装置及び圧縮機は例えば空気調和機に搭載される。ここではまず、空気調和機について説明し、続いて圧縮機制御装置について説明する。

　＜空気調和機の構成＞
　図１に例示するように、空気調和機１０は室外機１と室内機２とを備えている。室外機１は圧縮機１１とアキュムレータ１３と室外ファン１４と室外熱交換器１５と四方弁１６とを備えている。室内機２は膨張弁２１と室内ファン２４と室内熱交換器２５とを備えている。

　圧縮機１１とアキュムレータ１３と室外熱交換器１５と四方弁１６と膨張弁２１と室内熱交換器２５とは冷媒配管４上に設けられている。圧縮機１１は吸入口１１ａと吐出口１１ｂとを有する。圧縮機１１は吸入口１１ａから冷媒を吸入し、吸入された冷媒を圧縮してこれを吐出口１１ｂから吐出する。アキュムレータ１３は例えば圧縮機１１の吸入口１１ａと四方弁１６との間に設けられ、余剰な冷媒を蓄える。四方弁１６は吸入口１１ａを、室外熱交換器１５の一端１５ａおよび室内熱交換器２５の一端２５ａのいずれか一方と選択的に接続し、吐出口１１ｂを他方と接続する。膨張弁２１は室外熱交換器１５の他端１５ｂと室内熱交換器２５の他端２５ｂとの間に設けられて冷媒を絞り膨張させる。室外ファン１４は室外熱交換器１５へと送風して室外熱交換器１５の熱交換を促進する。室内ファン２４は室内熱交換器２５へと送風して室内熱交換器２５の熱交換を促進し、熱交換後の空気を室内に吹き出させる。

　かかる空気調和機において、例えば四方弁１６を適宜に切り替えることで冷房運転、暖房運転または除湿運転が実行される。

　かかる空気調和機において、長時間にわたって圧縮機１１の内部の温度が低い状態が維持される場合、圧縮機１１の内部において冷媒寝込みが発生する可能性が高まる。このような場合として例えば空気調和機を所定の建造物（以下、現地と呼ぶ）に設置する場合が挙げられる。なぜなら、現地に設置される前の空気調和機には電源が供給されておらず、圧縮機１１の内部の温度が低い状態に維持されていた可能性があるからである。そこで、冷媒寝込みが発生した状態で圧縮機１１が駆動されることを防止すべく、現地作業員（現地で空気調和機を設置する作業員）は空気調和機の設置後に試運転を実行する。かかる試運転において冷媒寝込みを解消するための冷媒寝込み解消運転が実行される。以下では、圧縮機制御装置の構成を説明しつつ、冷媒寝込み解消運転について説明する。

　＜圧縮機制御装置＞
　圧縮機制御装置は圧縮機１１とモータ駆動部５０と漏洩電流検出部５１と制御部５２とを備えている。圧縮機１１は圧縮機構１１１とモータＭ１とを備え、圧縮機構１１１はモータＭ１によって駆動される。モータＭ１は圧縮機構１１１を駆動できる任意のモータであってよく、例えばブラシレスＤＣモータである。

　モータＭ１にはモータ駆動部５０が接続される。またモータ駆動部５０にはその入力側において電源Ｅ１が接続される。図２の例示では電源Ｅ１は例えば三相交流電圧である。モータ駆動部５０は不図示のスイッチング素子を有している。かかるスイッチング素子が制御部５２によって適切に制御されることで、モータ駆動部５０は入力される電圧を所望の電圧に変換してこれをモータＭ１へと印加する。これによってモータＭ１が駆動されて所望の回転速度で回転し、圧縮機構１１１が駆動される。

　モータ駆動部５０としてはモータＭ１の種類に応じた駆動装置が採用される。例えばモータＭ１がブラシレスＤＣモータであれば、例えばモータ駆動部５０はAC-DCコンバータ（整流回路を含む）と、これと接続されるインバータとを有する。モータ駆動部５０はコンバータとインバータとの間に設けられる平滑コンデンサを有していても良い。コンバータは電源Ｅ１からの三相交流電圧を直流電圧に変換してこれをインバータへと出力する。インバータはこの直流電圧を所望の電圧および所望の周波数を有する交流電圧に変換して、これをモータＭ１へと印加する。なお図２の例示では、モータ駆動部５０は３つの出力線を介してモータＭ１と接続されている。換言すると図２の例示ではモータＭ１は三相モータである。よってインバータは三相交流電圧をモータＭ１へと出力する。モータＭ１は印加された交流電圧に応じて回転する。

　漏洩電流検出部５１はモータＭ１に生じる漏洩電流Ｉを検出する。漏洩電流Ｉは圧縮機１１の内部に存在する静電容量（いわゆる浮遊容量）Ｃを介して流れる。図２の例示ではかかる静電容量Ｃをコンデンサとして示している。漏洩電流検出部５１は例えば電源Ｅ１とモータ駆動部５０との間に設けられている。例えば漏洩電流検出部５１は、電源Ｅ１からモータ駆動部５０へと流れる電流と、モータ駆動部５０から電源Ｅ１へと流れる電流との差分を検出する。かかる差分が漏洩電流Ｉに相当する。なお、電源Ｅ１からモータ駆動部５０へと流れる電流を正としその反対を負と仮定すれば、漏洩電流Ｉは、電源Ｅ１からモータ駆動部５０へと流れる三相電流の総和の絶対値である。よって、三相電流を検出してその和を算出しても良い。

　また漏洩電流検出部５１は必ずしも電源Ｅ１とモータ駆動部５０との間に配置される必要はなく、モータ駆動部５０とモータＭ１との間に配置されても良く、或いは例えばモータ駆動部５０に属するコンバータとインバータとの間に配置されてもよい。

　制御部５２はモータ駆動部５０を制御して所望の電圧をモータＭ１に印加し、これにより、圧縮機１１に冷媒を圧縮させる通常運転を行わせる。また制御部５２は圧縮機１１の内部に液化した冷媒の量を低減する冷媒寝込み解消運転を実行することができる。かかる冷媒寝込み解消運転の具体的な内容については後に詳述する。冷媒寝込み解消運転は圧縮機１１の通常運転に先立って実行される。これによって、冷媒寝込みに起因した圧縮機１１の動作の不具合を招かずに圧縮機１１の通常運転を実行することができる。また制御部５２は冷媒寝込み解消運転の開始後の漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ１以下である場合に、冷媒寝込み解消運転を終了する。この点も後に詳述する。

　図２の例示では、制御部５２は判断部５２１と駆動制御部５２２とを備えている。駆動制御部５２２はモータ駆動部５０を制御してモータＭ１の回転速度を制御し、ひいては圧縮機１１を制御する。また駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を実行することができる。冷媒寝込み解消運転とは、圧縮機１１の内部で液化した冷媒を外部へと排出する液排出運転または圧縮機１１へと熱量を加えて圧縮機１１の内部で液化した冷媒を気化させる予熱運転である。

　液排出運転では、例えば駆動制御部５２２がモータ駆動部５０を適宜に制御して、モータＭ１を比較的低い回転速度で回転させる。これによって圧縮機１１が低い動作周波数で駆動され、圧縮機の内部で液化した冷媒を例えば吐出口１１ｂから圧縮機１１の外部へと排出することができる。なお比較的低い回転速度とは、冷媒寝込みが生じた状態で圧縮機１１が駆動可能な範囲内のモータＭ１の回転速度である。例えば圧縮機１１の通常運転におけるモータＭ１の回転速度の平均値よりも低い回転速度である。またここでいう圧縮機１１の通常運転は例えば空気調和機の冷房運転、暖房運転または除湿運転において圧縮機１１が冷媒の圧縮動作を行う運転とも把握できる。

　なお、厳密には液排出運転であってもモータＭ１が有する巻線の抵抗成分に応じてジュール熱が発生するので、液排出運転であっても圧縮機１１に熱量が与えられる。よって液排出運転は予熱運転としての機能も発揮しえる。

　予熱運転の例として、駆動制御部５２２はモータ駆動部５０を適宜に制御してモータＭ１を回転させないようにモータＭ１に電流を流す。例えば三相モータが有する三相の巻線のうち少なくとも１相の巻線に電流が流れないように残りの相の巻線に交流電流を流す。かかる運転はいわゆる欠相運転と呼ばれ、例えば以下のようにして実現される。

　ここではモータ駆動部５０が三相インバータを備えている場合について説明する。三相インバータは、直流電源が印加される電源線の間で、互いに直列接続される一対のスイッチング素子を三相分有している。これら一対のスイッチング素子同士は互いに並列接続される。また各相についての一対のスイッチング素子の間の点は、各相の巻線に接続される。かかるモータ駆動部５０において、モータＭ１を回転させるときには各相の一対のスイッチング素子が適宜に制御されてモータＭ１に三相交流電圧が印加される。一方、欠相運転においては例えば所定の１相の一対のスイッチング素子の両方が常に非導通とされる。これによって、当該一対のスイッチング素子に接続された巻線には電流が流れない。そして例えば残りの２相の一対のスイッチング素子を適宜に導通させる。これによって、少なくとも１相の巻線に電流を流すことができ、欠相運転を実現できる。なお、残りの２相の一対のスイッチング素子は例えば三相交流電圧をモータＭ１に印加するときの制御と同じように導通させればよい。

　これにより巻線の抵抗成分に応じてジュール熱が発生し、圧縮機１１が暖められる。これによって圧縮機１１の内部の温度が高まると、液化した冷媒が再び気化するので冷媒寝込みの量が低減される。

　また図３に例示するように、圧縮機１１へと熱量を与える加熱装置５３が設けられてもよい。加熱装置５３は任意の加熱装置であってよく、例えば電熱線を有するヒータである。駆動制御部５２２は加熱装置５３へと制御信号を出力して加熱装置５３の動作開始および動作停止を制御する。駆動制御部５２２は予熱運転として加熱装置５３を動作させる。これにより圧縮機１１の内部の温度が高まるので冷媒寝込みの量が低減される。

　なお冷媒寝込み解消運転として、液排出運転または欠相運転を採用すれば、圧縮機制御装置が本来的に備える構成のみを用いて冷媒寝込み解消運転を実現できるので、製造コストの増大を回避できる。

　またここでは、制御部５２はマイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成されてもよい。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ（換言すれば手順）を実行する。上記記憶装置は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)等）、ハードディスク装置などの各種記憶装置の１つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御部５２はこれに限らず、制御部５２によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。

　＜冷媒寝込み解消運転の終了判定動作の一例＞
　以下、図４，５の例示を参照して圧縮機制御部の動作の具体的な一例を説明する。まずステップＳ１０にて、駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を実行する。かかる冷媒寝込み解消運転は、外部からの指示（例えばユーザによる指示又は他のＣＰＵからの指示）を契機として実行される。これと並行して駆動制御部５２２はモータ駆動部５０を制御してモータＭ１へと電流を流す。より詳細にはモータＭ１が有する少なくとも一つ以上の相の巻線に交流電流が流れるように、モータＭ１に電流を流す。

　ただし、冷媒寝込み解消運転として液排出運転および欠相運転が採用されれば、冷媒寝込み解消運転を実行するために少なくとも一つ以上の相の巻線に交流電流が流れる。したがって、駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転で行われる制御以外の制御を行って巻線に電流を流す必要はない。一方、冷媒寝込み解消運転として加熱装置５３（図３）の運転を採用すれば、駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転と並行して、別途にモータ駆動部５０を制御して上述のようにモータＭ１に電流を流す。なおこの場合、モータＭ１の回転速度が、冷媒寝込みが生じた状態で圧縮機１１が駆動可能な範囲内のモータＭ１の回転速度となるように、モータ駆動部５０が制御される。或いは、モータＭ１を回転させずにモータＭ１に電流を流すように、モータ駆動部５０が制御されてもよい。

　以上のように、冷媒寝込み解消運転と並行してモータＭ１の少なくとも一つ以上の相の巻線に交流電流が流れるので、冷媒寝込み解消運転の実行中に漏洩電流Ｉを検出することができる。

　図４の例示では時点ｔ１において冷媒寝込み解消運転が実行される。図４の例示では時点ｔ１では圧縮機１１の内部に冷媒寝込みが生じているので、時点ｔ１における漏洩電流Ｉは比較的大きい。これは次の理由による。すなわち、漏洩電流Ｉは圧縮機１１に存在する静電容量Ｃ（いわゆる浮遊容量）を経由して外部へと流れるところ、圧縮機１１の内部で冷媒が液化すれば圧縮機１１に存在する静電容量Ｃが高まり、以ってモータＭ１を流れる交流電流についてのインピーダンスが低下するからである。

　そして時点ｔ１からの冷媒寝込み解消運転によって、冷媒寝込み量は時間の経過に伴って徐々に低下する。かかる冷媒寝込み量の低下に伴って静電容量Ｃも時間の経過とともに低下し、漏洩電流Ｉも時間の経過とともに低下する。

　次にステップＳ２０にて、判断部５２１は漏洩電流Ｉと基準値Ｉｒｅｆ１とを比較し、漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ１以下であるかどうかを判断する。この基準値Ｉｒｅｆ１は冷媒寝込みが解消している状態での漏洩電流Ｉの値である。なお、ここでいう冷媒寝込みが解消している状態とは、圧縮機１１の動作に問題が無い程度の冷媒寝込みが存在している状態を含む。かかる基準値Ｉｒｅｆ１は例えば実験或いはシミュレーションによって決定される。

　ステップＳ２０にて否定的な判断がなされれば、再びステップＳ２０の処理が実行される。ステップＳ２０にて肯定的な判断がなされれば、ステップＳ３０にて駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を終了する。図４の例示では、時点ｔ２において漏洩電流Ｉが所定の基準値Ｉｒｅｆ１を下回る。したがって駆動制御部５２２は時点ｔ２において冷媒寝込み解消運転を終了する。

　これによって、より確実に冷媒寝込みが解消された状態で冷媒寝込み解消運転を終了することができる。よって、冷媒寝込み解消運転の後に実行される圧縮機の通常運転は、冷媒寝みがより確実に解消された状態で実行される。また従来のように時点ｔ１から予め設定された十分な時間の経過を以って冷媒寝込み解消運転を終了する場合に比べて、冷媒寝込み解消運転の時間を短縮することができる。換言すれば不要な冷媒寝込み解消運転を省略することができる。

　＜圧縮機制御装置の他の一例＞
　図６，７に例示するように、制御部５２は終了時間決定部５２３と記録媒体５２４とをさらに備えている。記録媒体５２４には、冷媒寝込み解消運転を行う際に流れる漏洩電流Ｉと、冷媒寝込み解消運転によって当該漏洩電流Ｉを基準値Ｉｒｅｆ１以下に低下させるまでに要する期間との関係が予め格納されている。かかる関係は例えば次のように得ることができる。すなわち、冷媒寝込みが発生した状態での初期的な漏洩電流Ｉを測定する第１ステップと、冷媒寝込み解消運転を実行して漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ１以下となるのに要する期間を測定する第２ステップとを、初期的な冷媒寝込みの量を変化させて繰り返し実行することで、当該関係を得ることができる。なお、かかる関係はシミュレーションによって得ても良い。また、かかる関係はいわゆるテーブルの形で記録されてもよく、関数の形で記録されても良い。

　終了時間決定部５２３は、冷媒寝込み解消運転が行われる際に検出された漏洩電流Ｉと記録媒体５２４に記録された関係とを用いて、冷媒寝込み解消運転の終了時間を決定する。例えば終了時間決定部５２３には冷媒寝込み解消運転についての指示が入力され、かかる入力を契機として漏洩電流Ｉを漏洩電流検出部５１から受け取る。そして、当該漏洩電流Ｉと記録媒体５２４に記録された関係とに基づいて終了時間を決定する。

　判断部５２１は終了時間決定部５２３から終了時間を受け取り、冷媒寝込み解消運転の開始から終了時間が経過したかどうかを判断する。冷媒寝込み解消運転の開始からの経過時間は例えば公知のタイマー回路を用いて得ることができる。そして、判断部５２１は、終了時間が経過したと判断したときにはその旨を駆動制御部５２２に出力する。その旨を受け取った駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を終了する。

　なおかかる内容は、制御部５２は冷媒寝込み解消運転の開始からの経過時間が前記終了時間を超えたことを以って、漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ１以下であるとみなしている、とも把握できる。

　図８は本圧縮機制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０にて、駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を実行する。これと並行して駆動制御部５２２はモータ駆動部５０を制御してモータＭ１へと電流を流す。これによって漏洩電流検出部５１は漏洩電流Ｉを検出することができる。

　次にステップＳ２１にて、漏洩電流検出部５１はステップＳ１０と同時或いは直後の漏洩電流Ｉを検出する。終了時間決定部５２３は、検出された漏洩電流Ｉと、記録媒体５２４に記録された関係とに基づいて冷媒寝込み解消運転の終了時間を決定する。なお、ステップＳ２１はステップＳ１０よりも前に実行されてもよい。ただし、ステップＳ２１において例えば液排出運転または欠相運転と同じ制御を実行してモータＭ１に電流を流せば、必然的にステップＳ１０が実行されるので、この場合はステップＳ１０よりも前にステップＳ２１が実行されることはない。

　次にステップＳ２２にて、判断部５２１はステップＳ１０からの経過時間を計時して、これが終了時間を超えたかどうかを判断する。ステップＳ２２にて否定的な判断がなされれば再びステップＳ２２の処理を実行する。ステップＳ２２にて肯定的な判断がなされればステップＳ３０にて駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を終了する。

　これによって、より確実に冷媒寝込みが解消された状態で圧縮機の通常運転を実行できる。また例えば予め設定された十分な時間の経過を以って冷媒寝込み解消運転を終了する場合に比べて、冷媒寝込み解消運転の時間を短縮することができる。

　なお、冷媒寝込み解消運転として加熱装置５３による圧縮機１１への加熱を採用する場合であれば、ステップＳ２１において漏洩電流Ｉが検出された後に、駆動制御部５２２はモータＭ１への電流の供給を停止することが望ましい。これによって、以降のモータＭ１で生じる不要な消費電力を回避できる。

　＜冷媒寝込み解消運転の開始判定＞
　制御部５２は、冷媒寝込み解消運転に先立って検出される漏洩電流Ｉに基づいて、冷媒寝込み解消運転の要否を判断してもよい。かかる機能は例えば判断部５２１によって実現される。

　図９に例示するように、冷媒寝込み解消運転を実行するステップＳ１０に先立って、ステップＳ１にて、駆動制御部５２２がモータ駆動部５０を制御してモータＭ１へと電流を流す。このときも圧縮機１１の動作不具合を生じないように、モータ駆動部５０が制御されてモータＭ１に電流が流れる。そして、このときの漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ１以上であるかどうかを判断部５２１が判断する。ステップＳ１にて否定的な判断がなされれば、判断部５２１はその旨を駆動制御部５２２に出力し、ステップＳ２にて駆動制御部５２２はモータ駆動部５０を制御して圧縮機１１の通常運転を実行する。ステップＳ１にて肯定的な判断がなされれば、判断部５２１はその旨を駆動制御部５２２に出力し、ステップＳ１０にて駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を開始する。

　以上のように冷媒寝込みが生じていない、或いは冷媒寝込みが問題にならない程度である場合には、駆動制御部５２２は冷媒寝込み解消運転を実行しない。したがって、不要な冷媒寝込み解消運転の実行を回避することができる。なお、この効果を招来するために上述した冷媒寝込み解消運転の終了判定機能は必ずしも必要ではない。例えば冷媒寝込み解消運転の開始から予め定められた一定時間の経過を契機として、冷媒寝込み解消運転を終了してもよい。つまり、開始判定が招来する効果は終了判定の実行を必須としない。同様に、終了判定が招来する効果は開始判定の実行を必須としない。したがって、上述した終了判定および開始判定の少なくとも何れか一方が行われればよい。

　＜圧縮機の通常運転における漏洩遮断＞
　図１０に例示する圧縮機制御装置は、電源Ｅ１とモータ駆動部５０との間に設けられるスイッチ部５４をさらに備えている。スイッチ部５４は電源Ｅ１とモータ駆動部５０との間の導通／非導通を選択する。

　制御部５２はスイッチ部５４の開閉を制御することができる。そして、図１１に例示するように、ステップＳ４０にて制御部５２が圧縮機１１の通常運転を開始した後のステップＳ５０にて、制御部５２は漏洩電流検出部５１によって検出された漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ２よりも大きいかどうかを判断する。基準値Ｉｒｅｆ２は基準値Ｉｒｅｆ１以下の値である。ステップＳ５０にて否定的な判断がなされれば再びステップＳ５０を実行し、ステップＳ５０にて肯定的な判断がなされれば、制御部５２はスイッチ部５４を開いて圧縮機１１の運転を停止する。よって、漏洩電流Ｉが高まった状態で圧縮機１１が運転していることに起因する不具合を解消することができる。

　なお漏洩電流検出部５１は検出した漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ２を超えているときにその情報を制御部５２に出力しても良い。すなわち、漏洩電流Ｉを制御部５２に送信する配線（例えばアナログ配線）とは別の配線（例えばデジタル配線）を用いて当該情報を制御部５２に出力しても良い。これにより制御部５２は、冷媒寝込み解消運転の終了処理で用いる漏洩電流Ｉと、圧縮機１１の運転停止処理で用いる当該情報とを、それぞれ別の配線を経由して受け取ることができる。したがって、終了処理と停止処理とをより明確に区別して、制御プログラムを作成することができる。

　また制御部５２がＮＭＩ(Non-Maskable Interrupt)用の緊急停止端子を備えている場合であれば、上記情報が流れる配線をこの緊急停止端子に接続することができる。ＮＭＩ用の緊急停止端子において当該情報が入力されれば、割り込みによって緊急停止処理が実行されて、圧縮機１１の通常運転（例えば空気調和機の空調運転）が停止される。かかる割り込みは制御部５２のソフトウェアによって禁止されないので、制御プログラムに依存しない緊急停止を実現することができる。

　あるいは、漏洩電流検出部５１がスイッチ部５４を遮断する機能を有していても良い。そして漏洩電流Ｉが基準値Ｉｒｅｆ２を超えることを以って、漏洩電流検出部５１はスイッチ部５４を遮断してもよい。これによって、制御部５２の制御プログラムに依存しないハードウェアによる緊急停止を実現することができる。

　なお、本実施の形態では一例として空気調和機を説明しているが、本実施の形態にかかる圧縮機制御装置は、冷媒を圧縮する圧縮機が設けられる冷媒回路を備える装置であれば、任意の装置に適用可能である。

　なお、本実施の形態において任意の冷媒が採用されてよいものの、例えばＲ３２冷媒が採用されてもよい。Ｒ３２冷媒はハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系の冷媒であって、国際標準化機構（ＩＳＯ）によって定められた冷媒である。Ｒ３２冷媒の誘電率は例えばＨＣＦＣ系冷媒のＲ２２に比して高い。よってＲ３２冷媒を採用すれば、圧縮機１１の浮遊容量が高まり、漏洩電流Ｉも高まる。したがって従来のように予め定められた一定期間において冷媒寝込み解消運転を実行すれば、その一定期間は比較的長く、消費電力も高い。しかるに、本実施の形態によれば、冷媒寝込みの量に応じてこの一定期間を低減できる。よって、より効果的な消費電力低減効果が見込まれる。特に、Ｒ３２単体冷媒を採用する際は、なお効果的である。

　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　１１　圧縮機
　５１　漏洩電流検出部
　５２　制御部
　１１１　圧縮機構
　５２４　記録媒体
　Ｍ１　モータ

Claims

　巻線を有するモータ(M1)と、前記モータによって駆動される圧縮機構(111)とを有し、冷媒を圧縮する圧縮機(11)と、
　前記モータに所望の電圧を印加するモータ駆動部(50)と、
　前記モータに生じる漏洩電流を検出する漏洩電流検出部(51)と、
　前記モータ駆動部を制御して前記圧縮機に前記冷媒を圧縮させる通常運転を開始する前に、前記圧縮機の内部において液化した前記冷媒の量を低減する冷媒寝込み解消運転を開始し、その後の前記漏洩電流が基準値以下であるときに、前記冷媒寝込み解消運転を終了する制御部(52)と
を備える、圧縮機制御装置。
　前記制御部(52)は、前記冷媒寝込み解消運転に先立って検出された前記漏洩電流が前記基準値以上であるときに、前記冷媒寝込み解消運転を開始する、請求項１に記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流が前記冷媒寝込み解消運転によって前記基準値以下となるのに要する時間と、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流の値との関係が予め記録された記録媒体を更に備え、
　前記制御部(52)は、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に検出された前記漏洩電流と、前記記録媒体に記録された前記関係とに基づいて、前記冷媒寝込み解消運転の終了時間を決定し、前記冷媒寝込み解消運転の開始からの経過時間が前記終了時間を超えたことを以って、前記漏洩電流が前記基準値以下であるとみなす、請求項１に記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流が前記冷媒寝込み解消運転によって前記基準値以下となるのに要する時間と、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に流れる前記漏洩電流の値との関係が予め記録された記録媒体を更に備え、
　前記制御部(52)は、前記冷媒寝込み解消運転を開始する際に検出された前記漏洩電流と、前記記録媒体に記録された前記関係とに基づいて、前記冷媒寝込み解消運転の終了時間を決定し、前記冷媒寝込み解消運転の開始からの経過時間が前記終了時間を超えたことを以って、前記漏洩電流が前記基準値以下であるとみなす、請求項２に記載の圧縮機制御装置。
　前記制御部(52)は、前記モータ駆動部(50)を制御して、前記冷媒寝込み解消運転として、前記圧縮機(11)の前記通常運転において採用される前記モータの回転速度の平均値以下の回転速度で前記モータ(M1)を回転させる、請求項１から４のいずれか一つに記載の圧縮機制御装置。
　前記圧縮機(11)へと熱量を与える加熱装置(53)をさらに備え、
　前記制御部(52)は前記加熱装置の動作を開始／停止を制御し、前記冷媒寝込み解消運転として前記加熱装置を動作させる、請求項１から４のいずれか一つに記載の圧縮機制御装置。
　前記モータ(M1)はＮ相（Ｎは３以上の自然数）モータであって、
　前記制御部(52)は、前記モータ駆動部(50)を制御して、前記冷媒寝込み解消運転として、前記モータの前記巻線のうち少なくとも１相の巻線に電流を流さずに残りの相の巻線に交流電流を流す、請求項１から４のいずれか一つに記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒はＲ３２冷媒である、請求項１から４の何れか一つに記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒はＲ３２冷媒である、請求項５に記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒はＲ３２冷媒である、請求項６に記載の圧縮機制御装置。
　前記冷媒はＲ３２冷媒である、請求項７に記載の圧縮機制御装置。