電源装置
【課題】コンデンサ容量を更に低減することで一層のコンデンサの小型化および低コスト化が実現できる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１は、整流回路１２と平滑コンデンサ１３とを備え交流電源４０から供給される交流電力から直流電力を生成してファンモータ２０に供給する直流電源部と、ファンモータ２０に加わる直流電圧を検出する電圧検出手段１４と、電圧検出手段１４で検出した直流電圧を取り込んでファンモータ２０の駆動制御を行う制御手段１１と、整流回路１２の出力側に並列に接続され制御手段１１や外部負荷３０に直流電力を供給するスイッチング電源１５と、制御手段１１により開閉制御されることでスイッチング電源１５から外部負荷３０への駆動電力の供給を開始もしくは停止する開閉手段１６とを備える。
【解決手段】電源装置１は、整流回路１２と平滑コンデンサ１３とを備え交流電源４０から供給される交流電力から直流電力を生成してファンモータ２０に供給する直流電源部と、ファンモータ２０に加わる直流電圧を検出する電圧検出手段１４と、電圧検出手段１４で検出した直流電圧を取り込んでファンモータ２０の駆動制御を行う制御手段１１と、整流回路１２の出力側に並列に接続され制御手段１１や外部負荷３０に直流電力を供給するスイッチング電源１５と、制御手段１１により開閉制御されることでスイッチング電源１５から外部負荷３０への駆動電力の供給を開始もしくは停止する開閉手段１６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に係わり、特に、モータに電力供給を行う電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な電気機器に搭載され、電気機器に備えられたモータや表示手段等といった各種装置や電気機器を運転制御する制御手段に駆動電力を供給する電源装置では、商用電源等の交流電源からの瞬間的な電力供給の遮断（以下、瞬断と記載する）が発生した場合に備えて、様々な対策が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電気機器に備えられた直流ブラシレスモータに駆動電力を供給する電源装置であって、直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧を検出し、検出した直流電圧が所定値（以下、所定電圧と記載）以下となった場合に瞬断が発生したと判断し、制御手段以外の各種装置への電力供給を停止するものが提案されている。この電源装置では、電源装置に備えられたコンデンサの充電電圧の低下をできる限り抑えることで、瞬断により制御手段へ供給する直流電圧が低下して制御手段がリセットされることをできる限り遅らせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６１５４号公報（第４〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電源装置における瞬断検知方法では、瞬断を検知するための所定電圧が、直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧に近い値であればあるほど瞬断の検知が早く行える。瞬断の検知が早く行えれば、各種装置への電力供給の遮断を早く行えるので、瞬断発生後の早い段階で各種装置での電力消費量を低減でき、コンデンサの充電電圧の低下を遅らせることができる。これにより、コンデンサ容量の低減ができてコンデンサの小型化および低コスト化が実現できる。
【０００６】
一方、検出する直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧には、直流ブラシレスモータの回転数に対応したリップル電圧が重畳される。リップル電圧は、直流ブラシレスモータの回転数に応じてその振幅が変化し、一般的には、直流ブラシレスモータの回転数が高いほどリップル電圧の振幅も大きくなる。
【０００７】
以上の点から、交流電源の瞬断を検知する際は、リップル電圧の下限値を検出して瞬断と誤判断しないよう、上記所定電圧は、直流ブラシレスモータの最大回転数時のリップル電圧の振幅を考慮してこのときのリップル電圧の下限値より低い値とする必要があり、これに起因したコンデンサの容量の低減に限界が存在した。つまり、更なるコンデンサの小型化および低コスト化が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上述べた問題点を解決し、コンデンサ容量を更に低減することで一層のコンデンサの小型化および低コスト化が実現できる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明の電源装置は、整流回路とコンデンサとを備え交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電動機に供給する直流電源部と、コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出手段と、制御手段とを備え、電動機の回転制御を行うものであって、制御手段は、電動機の回転数に対応させた所定電圧を予め記憶し、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が、電動機の回転数に対応する所定電圧以下となれば、交流電源からの電力供給が遮断されたと判断するものである。そして、電源装置には、整流回路の出力側に並列に接続され制御手段と外部負荷とに直流電力を供給する電力供給部と、制御手段により開閉制御されることで電力供給部から外部負荷へ直流電力を供給もしくは供給停止する開閉手段とをさらに備え、制御手段は、交流電源からの電力供給が遮断されたと判断すれば、開閉手段を開として電力供給部から外部負荷への直流電力の供給を停止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電源装置は、交流電源からの電力供給の遮断を判断する際の所定電圧を複数備えている。電動機では、回転数に応じた回生電流が発生し回転数が高いほど生じる回生電流も大きくなる。本発明では電動機で発生する回生電流によりコンデンサが充電されることに着目し、回転数に応じて停電検知を行う閾値である所定電圧を定めている。制御手段は、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が電動機の回転数毎に定められた所定電圧以下であれば、交流電源での瞬断が発生したと判断して電力供給部から外部負荷への直流電力の供給停止を行うので、制御手段へ供給される直流電圧の低下に起因する制御手段のリセットをできる限り遅らせ、かつ、コンデンサの容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例である電源装置の電気的な構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例における、瞬断検知の所定電圧を説明する図であり、（Ａ）はファンモータの回転数が低い場合、（Ｂ）ファンモータの回転数が高い場合、（Ｃ）はファンモータの回転数による違い、を示している。
【図３】本発明の実施例における、制御手段に記憶された停電判断電圧テーブルである。
【図４】本発明の実施例に係る制御手段での処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、脱臭機に備えられた電源装置であって、脱臭機の送風ファンを回転するファンモータや、イオン発生装置や紫外線照射装置等といった複数の電気装置に電力を供給する電源装置を例に挙げて説明する。
尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【実施例】
【００１３】
図１に示すように、本発明の電源装置１は、整流回路１２と、コンデンサ１３と、電圧検出手段１４と、電力供給手段であるスイッチング電源１５と、開閉手段であるスイッチ１６と、制御手段１１とを備えている。
【００１４】
整流回路１２は、入力端に交流電源４０が接続され、出力端に駆動回路２１が接続されている。整流回路１２は、交流電源４０から供給される交流電圧を整流して脈流電圧を得る回路であり、主にブリッジダイオードで構成されている。尚、駆動回路２１は、電動機であるファンモータ２０（例えば、直流ブラシレスモータであり、出力軸に図示しない送風ファンが取り付けられている）を、制御手段１１の指示に応じて駆動する回路である。
【００１５】
コンデンサ１３は、整流回路１２と駆動回路２１とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２の出力端や駆動回路２１の入力端に並列接続されている。コンデンサ１３は、整流回路１２で整流された脈流電圧を平滑する。
【００１６】
電圧検出手段１４は、例えば２個以上の抵抗素子が直列接続されて形成されており、整流回路１２と駆動回路２１とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２の出力端や駆動回路２１の入力端に並列接続されている。電圧検出手段１４は、コンデンサ１３両端の直流電圧を抵抗素子で分圧し、その分圧値を制御手段１１に出力する。
【００１７】
スイッチング電源１５は、入力端が交流電源４０と整流回路１２の入力端とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２に並列接続されている。また、スイッチング電源１５の出力端には、制御手段１１やスイッチ１６を介して外部負荷である負荷３０が接続されている。スイッチング電源１５は、ＭＯＳ−ＦＥＴ等のスイッチング素子やトランス、ダイオード等で構成されており、制御手段１１によってその動作が制御される。スイッチング電源１５は、交流電源４０から交流電圧を入力し、これを所定の直流電圧に変換して出力端に接続された制御手段１１や負荷３０に供給する。
【００１８】
スイッチ１６は、図示しない駆動コイルに電力が供給／遮断されることによって開閉するものであり、一端がスイッチング電源１５の出力端に、他端が負荷３０に接続されている。スイッチ１６の開閉によりスイッチング電源１５から負荷３０への直流電圧の供給／供給停止が行われる。
尚、負荷３０は、脱臭機に備えられたファンモータ２０以外の複数の電気装置であり、例えば、イオン発生装置、紫外線照射装置、使用者に運転状態や設定状態を表示する表示装置等である。
【００１９】
制御手段１１は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成される記憶部を有し、使用者が指示した運転情報や図示しない各種センサから入力される検知情報に対応して電源装置１を制御する。具体的には、制御手段１１は、上述したようにスイッチング電源１５を制御するとともに、電圧検出手段１４から取り込んだ直流電圧に応じて駆動回路２１の制御を行う。また、制御手段１１は、スイッチ１６の開閉制御を行うことで、スイッチング電源１５から負荷３０への直流電圧の供給／供給停止を制御する。また、詳細な説明は省略するが、制御手段１１は、使用者が指示した運転情報や図示しない各種センサから入力される検知情報に対応して、脱臭機の運転に関わる制御、例えば、イオン発生装置や紫外線照射装置の運転制御を行う。
【００２０】
尚、本実施例では、制御手段１１が電源装置１に関わる制御以外に、上述したように脱臭機の運転に関わる制御も行うものとして説明するが、これに限るものではなく、電源装置１を制御する制御手段とは別に脱臭機の運転に関わる制御を行う制御手段を設けてもよい。また、電源装置１の外部に備えられ脱臭機の運転に関わる制御を行う制御手段が電源装置１の制御も行うようにしてもよい。
また、電力供給手段としてスイッチング電源１５を使用しているが、これに限るものではなく、例えば、トランスを使用して所望の電圧に昇圧あるいは降圧して制御手段１１や負荷３０に供給してもよい。
【００２１】
次に、図１乃至図３を使用して、本実施例の電源装置１における、交流電源４０からの電力供給の遮断を判断する際の原理と動作を説明する。図２は、交流電源４０からの電力供給が瞬間的に遮断された（瞬断が発生した）際の、電圧検出手段１４で検出する検出電圧Ｖｍの時間的な変化を表したものである。図２（Ａ）〜（Ｃ）の各図において、Ｖｒ１およびＶｒ２は、ファンモータ２０の回転に起因して検出電圧Ｖｍに重畳されるリップル電圧であり、Ｖｒ１＜Ｖｒ２である。また、Ｖｓ、Ｖｓ１、Ｖｓ２は制御手段１１が瞬断発生を検知するための閾値となる所定電圧である停電判断電圧であり、Ｖｓ１およびＶｓ２は上述したＶｒ１およびＶｒ２に対応して定められた値（Ｖｓ１＞Ｖｓ２）である。また、Ｖｅはスイッチング電源１５から制御手段１１に供給される電圧が制御手段１１の駆動電圧を下回る検出電圧Ｖｍ（以下、リセット電圧と記載する）の値であり、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となれば、制御手段１１は停止する（リセットされる）。尚、以下の説明では、一般的な停電判断電圧の説明を行う場合は、単にＶｓとして説明する。
【００２２】
瞬断が発生した場合、コンデンサ１３の充電電圧は、ファンモータ２０やスイッチング電源１５に供給されることによって時間とともに低下する。従って、コンデンサ１３両端の電圧つまりはコンデンサ１３の充電電圧である検出電圧Ｖｍは、例えば図２（Ａ）の線４３ａおよび破線４４ａで示すように、コンデンサ１３の容量や負荷３０の抵抗分に対応した時定数に従って低下する。上述したように、この検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となれば、スイッチング電源１５を介して制御手段１１に供給される直流電圧も低下して制御手段１１がリセットされる。
【００２３】
制御手段１１がリセットされると、点４２ａで交流電源４０からの電力供給が復帰して制御手段１１に再び直流電圧が加えられた際、瞬断発生前に設定されていた脱臭機の運転条件や電源装置１の設定条件等が全てリセットされ初期設定状態となるため、再度使用者が運転条件を設定する等といった手間が発生する。これを防ぐためには、瞬断発生中の制御手段１１への電圧供給ができるだけ途絶えないように、つまりは、コンデンサ１３の容量を大きくして充電量を多くすることでコンデンサ１３からの放電時間を長くし、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となるのをできる限り遅くする必要があるため、コンデンサ１３の大容量化に起因してコンデンサ１３の大型化およびコストアップとなっていた。
【００２４】
そこで、背景技術で説明したように、制御手段１１が瞬断発生を検知すれば、負荷３０への電圧供給を停止することで、検出電圧Ｖｍの低下をできる限り遅くして検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないよう、つまり、制御手段１１への直流電圧の供給時間を長くして制御手段１１のリセットを遅延させることが考えられる。例えば、図２（Ａ）に示すように、制御手段１１は電圧検出手段１４で検出する検出電圧Ｖｍが所定の停電判断電圧Ｖｓ１以下（図２（Ａ）における点４１ａ以下）となれば、瞬断が発生したと判断する。瞬断を検知した制御手段１１は、スイッチ１６を開（図１における破線で示した状態）として負荷３０への直流電圧の供給を停止する。
【００２５】
このように負荷３０への直流電圧供給を停止すれば、コンデンサ１３の充電電圧は制御手段１１のみで使用されることとなり、図２（Ａ）の線４５ａで示すように、各負荷への電圧供給を停止しない場合（破線４４ａ）と比べて、検出電圧Ｖｍの低下が遅くなる。検出電圧Ｖｍの低下を遅らせることで、点４２ａで交流電源４０からの電力供給が復帰するまで検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないようにでき、制御手段１１への直流電圧の供給を途切れさせないようにできるので、コンデンサ１３の容量を大きくすることなく、瞬断発生に起因する制御手段１１のリセットをできる限り発生させないようにできる。
【００２６】
以上説明した方法では、コンデンサ１３の充電電圧の放電時間、つまり、検出電圧Ｖｍの低下時間を遅らせるためには、制御手段１１が瞬断発生をできる限り早く検知し、負荷３０への直流電圧の供給をできる限り早く停止することが望ましい。そして、瞬断発生の検知をできる限り早くするためには、停電判断電圧Ｖｓをできる限り高く設定する必要がある。しかし、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、検出電圧Ｖｍにはリップル電圧が重畳されているため、停電判断電圧Ｖｓを高く設定していると、以下に説明するように、リップル電圧が大きい場合、制御手段１１が電圧検出手段１４から検出電圧Ｖｍを取り込んだときに、瞬断が発生したと誤判断する虞があった。
【００２７】
一般的に、リップル電圧の振幅はファンモータ２０の回転数が高くなるにつれて大きくなる。図２（Ａ）はファンモータ２０の回転数が低い場合（例えば、４００ｒｐｍ）であり、リップル電圧Ｖｒ１の振幅は小さい。一方、図２（Ｂ）はファンモータ２０の回転数が高い場合（例えば、１７５０ｒｐｍ）であり、リップル電圧Ｖｒ２の振幅は図２（Ａ）のリップル電圧Ｖｒ１に比べて大きい。
【００２８】
従って、図２（Ｂ）に示す振幅のリップル電圧Ｖｒ２が検出電圧Ｖｍに重畳された場合に、停電判断電圧ＶｓをＶｓ１で設定すれば、リップル電圧Ｖｒ２の下端値が停電判断電圧Ｖｓ１を下回る虞があり、電圧検出手段１４が検出したリップル電圧Ｖｒ２下端値を取り込んだ制御手段１１が、瞬断が発生したと誤判断する虞があった。この誤判断を防ぐためには、停電判断電圧Ｖｓをある一定の値以下、具体的には、ファンモータ２０の高い回転数に対応したリップル電圧Ｖｒ２の振幅を考慮した停電判断電圧Ｖｓ２とする必要がある。しかし、停電判断電圧をＶｓ２と設定すれば、ファンモータ２０の回転数が低い場合、制御手段１１が瞬断を検知する前に検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となってしまい制御手段１１がリセットされる虞があった。これを防ぐためには、コンデンサ１３の容量を検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないような容量とする必要があり、コンデンサ１３の小容量化に限界があった。
【００２９】
そこで、本発明の電源装置１は、瞬断が発生してファンモータ２０が停止したときに、ファンモータ２０で発生しファンモータ２０の回転数に起因した大きさとなる回生電流によりコンデンサ１３が充電されることを利用して、ファンモータ２０の回転数に応じた停電判断電圧Ｖｓを設定し、これに用いて瞬断発生を検知する。
【００３０】
まず、ファンモータ２０の回転数による回生電流の違いが検出電圧Ｖｍに与える影響を説明する。図２（Ｃ）は、瞬断発生直前のファンモータ２０の回転数Ｒの違いによる、検出電圧Ｖｍの低下時間の違いを表している。一般的に、直流ブラシレスモータのような電動機では、停止する直前の回転数が高いほど、発生する回生電流が大きくなる。従って、瞬断が発生して検出電圧Ｖｍが停電判断電圧Ｖｓ以下となり、制御手段１１が負荷３０への直流電圧供給を停止した後の検出電圧Ｖｍの低下速度は、ファンモータ２０の回転数Ｒが高いほど遅くなる。
【００３１】
例えば、Ｒ＝４００ｒｐｍのときは、ファンモータ２０で発生する回生電流が小さいため、停電が続く場合は点４６ａで検出電圧Ｖｍがゼロとなる。Ｒ＝８２０ｒｐｍのときは、Ｒ＝４００ｒｐｍのときと比べてファンモータ２０で発生する回生電流が大きいため、検出電圧Ｖｍがゼロとなる点４６ｂは点４６ａに比べて右方向にシフト、つまり、検出電圧Ｖｍの低下速度が遅くなる。Ｒ＝１７５０ｒｐｍのときは、Ｒ＝４００ｒｐｍや８２０ｒｐｍのときと比べてファンモータ２０で発生する回生電流がさらに大きいため、検出電圧Ｖｍがゼロとなる点４６ｃは点４６ｂに比べてさらに右方向にシフトし、検出電圧Ｖｍの低下速度がさらに遅くなる。
【００３２】
以上のことから、瞬断が発生する直前のファンモータ２０の回転数Ｒが高い場合は、回転数Ｒが低い場合に比べて検出電圧Ｖｍの低下速度が遅くなるので、制御手段１１により長く直流電圧が供給でき、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となるまでの時間、つまり、制御手段１１がリセットされるまでの時間も長くなる。従って、瞬断が発生する直前のファンモータ２０の回転数Ｒが高い場合は、回転数Ｒが低い場合に比べて瞬断発生を検知するタイミングを遅くしても、制御手段１１がリセットされる可能性は少ない。
【００３３】
以上を考慮し、図２（Ａ）に示すように、ファンモータ２０の回転数Ｒが低く（以下、低い回転数をＲＬと記載）振幅が小さいリップル電圧Ｖｒ１が検出電圧Ｖｍに重畳される場合は、リップル電圧Ｖｒ１に対応した停電判断電圧Ｖｓ１とし、図２（Ｂ）に示すように、ファンモータ２０の回転数Ｒが高く（以下、高い回転数をＲＨと記載）振幅がリップル電圧Ｖｒ１より大きいリップル電圧Ｖｒ２が検出電圧Ｖｍに重畳される場合は、リップル電圧Ｖｒ２に対応し停電判断電圧Ｖｓ１よりも低い停電判断電圧Ｖｓ２とする。
【００３４】
ファンモータ２０の回転数がＲＨの場合、図２（Ｂ）に示すように、制御手段１１は、電圧検出手段１４から取り込んだ検出電圧Ｖｍが点４１ｂに低下するまで瞬断発生の検知はできないが、ファンモータ２０の回転数ＲＨに対応した回生電流がコンデンサ１３に供給されることによって、図２（Ｂ）の線４５ｂで示すように、検出電圧Ｖｍの低下が、ファンモータ２０の回転数がＲＬであり振幅が小さいリップル電圧Ｖｒ１が重畳される場合（図２（Ａ）の線４５ａ）に比べて緩やかになる。そして、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となる前に点４２ｂで瞬断から復帰した交流電源４０からの電力供給が再開されるので、制御手段１１がリセットされないようにしつつリップル電圧に起因する瞬断発生の誤判断を防ぐことができる。
【００３５】
一方、ファンモータ２０の回転数がＲＬでありリップル電圧Ｖｒの振幅が小さくなる場合は、図２（Ａ）に示すように、停電判断電圧ＶｓをＶｓ２より高いＶｓ１に設定する。これにより、制御手段１１は、点４１ａで瞬断を素早く検知できるので、負荷３０への直流電力供給を素早く停止できる。これにより、検出電圧Ｖｍが、制御手段１１で必要な電圧を下回る前に点４２ａで交流電源４０からの電力供給が再開され、制御手段１１がリセットされないようにすることができる。
【００３６】
図３は、制御手段１１の記憶部に予め記憶されている停電判断電圧テーブル５０である。この停電判断電圧テーブル５０は、上述したファンモータ２０で発生しその回転数Ｒに対応した回生電流による効果を加味して予め設定されているものであり、ファンモータ２０の回転数毎にその回転数時に検出電圧Ｖｍに重畳されるリップル電圧Ｖｒの大きさと、その回転数時の停電検出電圧Ｖｓとが定められている。
尚、本実施例におけるファンモータ２０の回転数は、最小回転数：４００ｒｐｍ、最大回転数：１７５０ｒｐｍとしている。また、制御手段１１は、ファンモータ２０の回転数Ｒを駆動回路２１を介して指示しており、その指示回転数を現在のファンモータ２０の回転数Ｒとして認識している。
【００３７】
リップル電圧Ｖｒは、予め試験等を行って、ファンモータ２０の回転数毎に測定したものである。停電判断電圧Ｖｓは、交流電源４０から正常に交流電圧が供給されている場合に電圧検出手段１４で検出した検出電圧Ｖｍから、リップル電圧Ｖｒを２で除したものを引き、これから更に所定の電圧を引いたものである。図３の停電判断電圧テーブル５０の作成にあたっては、正常時の検出電圧Ｖｍ：１４０Ｖ、所定の電圧：５Ｖとしており、例えば、Ｒ＝４００ｒｐｍの場合の停電判断電圧Ｖｓは（１４０−３／２）−５＝１３４Ｖとなる。尚、所定の電圧（ここでは５Ｖ）を更に引いて停電判断電圧Ｖｓを定めているのは、電圧検出手段１４での外来ノイズの影響等による検出結果のバラつきを考慮したためである。
【００３８】
次に、図４を用いて、制御手段１１が交流電源４０からの電力供給が遮断されたことを検知する際の処理について説明する。図４は、制御手段１１が交流電源４０からの電力供給が遮断されたことを検知する際の処理の流れを示すフローチャートであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップの番号を表している。尚、図４のフローチャートでは、本発明に関わる処理を中心に説明しており、使用者の指示した運転条件に対応する脱臭機の運転制御等、その他の処理については説明を省略する。
【００３９】
使用者の運転開始指示を受けて制御手段１１は脱臭機の運転を開始する。運転を開始した制御手段１１は、電圧検出手段１４からファンモータ２０に印加される電圧である検出電圧Ｖｍを定期的に取り込む（ＳＴ１）。また、制御手段１１は駆動回路２１に指示したファンモータ２０の回転数Ｒを記憶する（ＳＴ２）。取り込んだ検出電圧Ｖｍやファンモータ２０の回転数Ｒは、制御手段１１の図示しない記憶部に記憶される。
【００４０】
次に、制御手段１１は、記憶している停電判断電圧テーブル５０を参照し、取り込んだファンモータ２０の回転数Ｒに対応する停電判断電圧Ｖｓを抽出する（ＳＴ３）。
【００４１】
次に、制御手段１１は、検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下であるか否かを判断する（ＳＴ４）。検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、制御手段１１はスイッチ１６を開とする、あるいは、スイッチ１６が開である状態を維持して負荷３０への直流電圧の供給を停止し（ＳＴ７）、ＳＴ４へ処理を戻す。
【００４２】
検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下でなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、制御手段１１はスイッチ１６が開となっているか否かを判断する（ＳＴ５）。スイッチ１６が開となっていなければ（ＳＴ５−Ｎｏ）、制御手段１１はＳＴ１に処理を戻す。スイッチ１６が開となっていれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、制御手段１１はスイッチ１６を閉として負荷３０への直流電圧の供給を再開し（ＳＴ６）、ＳＴ１へ処理を戻す。
【００４３】
以上説明した通り、本発明の電源装置によれば、交流電源からの電力供給の遮断を判断する際の所定電圧を複数備えている。電動機では、回転数に応じた回生電流が発生し回転数が高いほど生じる回生電流も大きくなる。本発明では電動機で発生する回生電流によりコンデンサが充電されることに着目し、回転数に応じて停電検知を行う閾値である所定電圧を定めている。制御手段は、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が電動機の回転数毎に定められた所定電圧以下であれば、交流電源での瞬断が発生したと判断して電力供給部から外部負荷への直流電力の供給停止を行うので、制御手段へ供給される直流電圧の低下に起因する制御手段のリセットをできる限り遅らせ、かつ、コンデンサの容量を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 電源装置
１１ 制御手段
１２ 整流回路
１３ コンデンサ
１４ 電圧検出手段
１５ スイッチング電源
１６ スイッチ
２０ ファンモータ
３０ 負荷
４０ 交流電源
５０ 停電判断電圧テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に係わり、特に、モータに電力供給を行う電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な電気機器に搭載され、電気機器に備えられたモータや表示手段等といった各種装置や電気機器を運転制御する制御手段に駆動電力を供給する電源装置では、商用電源等の交流電源からの瞬間的な電力供給の遮断（以下、瞬断と記載する）が発生した場合に備えて、様々な対策が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電気機器に備えられた直流ブラシレスモータに駆動電力を供給する電源装置であって、直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧を検出し、検出した直流電圧が所定値（以下、所定電圧と記載）以下となった場合に瞬断が発生したと判断し、制御手段以外の各種装置への電力供給を停止するものが提案されている。この電源装置では、電源装置に備えられたコンデンサの充電電圧の低下をできる限り抑えることで、瞬断により制御手段へ供給する直流電圧が低下して制御手段がリセットされることをできる限り遅らせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６１５４号公報（第４〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電源装置における瞬断検知方法では、瞬断を検知するための所定電圧が、直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧に近い値であればあるほど瞬断の検知が早く行える。瞬断の検知が早く行えれば、各種装置への電力供給の遮断を早く行えるので、瞬断発生後の早い段階で各種装置での電力消費量を低減でき、コンデンサの充電電圧の低下を遅らせることができる。これにより、コンデンサ容量の低減ができてコンデンサの小型化および低コスト化が実現できる。
【０００６】
一方、検出する直流ブラシレスモータ駆動用の直流電圧には、直流ブラシレスモータの回転数に対応したリップル電圧が重畳される。リップル電圧は、直流ブラシレスモータの回転数に応じてその振幅が変化し、一般的には、直流ブラシレスモータの回転数が高いほどリップル電圧の振幅も大きくなる。
【０００７】
以上の点から、交流電源の瞬断を検知する際は、リップル電圧の下限値を検出して瞬断と誤判断しないよう、上記所定電圧は、直流ブラシレスモータの最大回転数時のリップル電圧の振幅を考慮してこのときのリップル電圧の下限値より低い値とする必要があり、これに起因したコンデンサの容量の低減に限界が存在した。つまり、更なるコンデンサの小型化および低コスト化が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上述べた問題点を解決し、コンデンサ容量を更に低減することで一層のコンデンサの小型化および低コスト化が実現できる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明の電源装置は、整流回路とコンデンサとを備え交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電動機に供給する直流電源部と、コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出手段と、制御手段とを備え、電動機の回転制御を行うものであって、制御手段は、電動機の回転数に対応させた所定電圧を予め記憶し、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が、電動機の回転数に対応する所定電圧以下となれば、交流電源からの電力供給が遮断されたと判断するものである。そして、電源装置には、整流回路の出力側に並列に接続され制御手段と外部負荷とに直流電力を供給する電力供給部と、制御手段により開閉制御されることで電力供給部から外部負荷へ直流電力を供給もしくは供給停止する開閉手段とをさらに備え、制御手段は、交流電源からの電力供給が遮断されたと判断すれば、開閉手段を開として電力供給部から外部負荷への直流電力の供給を停止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電源装置は、交流電源からの電力供給の遮断を判断する際の所定電圧を複数備えている。電動機では、回転数に応じた回生電流が発生し回転数が高いほど生じる回生電流も大きくなる。本発明では電動機で発生する回生電流によりコンデンサが充電されることに着目し、回転数に応じて停電検知を行う閾値である所定電圧を定めている。制御手段は、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が電動機の回転数毎に定められた所定電圧以下であれば、交流電源での瞬断が発生したと判断して電力供給部から外部負荷への直流電力の供給停止を行うので、制御手段へ供給される直流電圧の低下に起因する制御手段のリセットをできる限り遅らせ、かつ、コンデンサの容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例である電源装置の電気的な構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例における、瞬断検知の所定電圧を説明する図であり、（Ａ）はファンモータの回転数が低い場合、（Ｂ）ファンモータの回転数が高い場合、（Ｃ）はファンモータの回転数による違い、を示している。
【図３】本発明の実施例における、制御手段に記憶された停電判断電圧テーブルである。
【図４】本発明の実施例に係る制御手段での処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、脱臭機に備えられた電源装置であって、脱臭機の送風ファンを回転するファンモータや、イオン発生装置や紫外線照射装置等といった複数の電気装置に電力を供給する電源装置を例に挙げて説明する。
尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【実施例】
【００１３】
図１に示すように、本発明の電源装置１は、整流回路１２と、コンデンサ１３と、電圧検出手段１４と、電力供給手段であるスイッチング電源１５と、開閉手段であるスイッチ１６と、制御手段１１とを備えている。
【００１４】
整流回路１２は、入力端に交流電源４０が接続され、出力端に駆動回路２１が接続されている。整流回路１２は、交流電源４０から供給される交流電圧を整流して脈流電圧を得る回路であり、主にブリッジダイオードで構成されている。尚、駆動回路２１は、電動機であるファンモータ２０（例えば、直流ブラシレスモータであり、出力軸に図示しない送風ファンが取り付けられている）を、制御手段１１の指示に応じて駆動する回路である。
【００１５】
コンデンサ１３は、整流回路１２と駆動回路２１とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２の出力端や駆動回路２１の入力端に並列接続されている。コンデンサ１３は、整流回路１２で整流された脈流電圧を平滑する。
【００１６】
電圧検出手段１４は、例えば２個以上の抵抗素子が直列接続されて形成されており、整流回路１２と駆動回路２１とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２の出力端や駆動回路２１の入力端に並列接続されている。電圧検出手段１４は、コンデンサ１３両端の直流電圧を抵抗素子で分圧し、その分圧値を制御手段１１に出力する。
【００１７】
スイッチング電源１５は、入力端が交流電源４０と整流回路１２の入力端とを接続する２本の接続ラインに両端が接続されることにより、整流回路１２に並列接続されている。また、スイッチング電源１５の出力端には、制御手段１１やスイッチ１６を介して外部負荷である負荷３０が接続されている。スイッチング電源１５は、ＭＯＳ−ＦＥＴ等のスイッチング素子やトランス、ダイオード等で構成されており、制御手段１１によってその動作が制御される。スイッチング電源１５は、交流電源４０から交流電圧を入力し、これを所定の直流電圧に変換して出力端に接続された制御手段１１や負荷３０に供給する。
【００１８】
スイッチ１６は、図示しない駆動コイルに電力が供給／遮断されることによって開閉するものであり、一端がスイッチング電源１５の出力端に、他端が負荷３０に接続されている。スイッチ１６の開閉によりスイッチング電源１５から負荷３０への直流電圧の供給／供給停止が行われる。
尚、負荷３０は、脱臭機に備えられたファンモータ２０以外の複数の電気装置であり、例えば、イオン発生装置、紫外線照射装置、使用者に運転状態や設定状態を表示する表示装置等である。
【００１９】
制御手段１１は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成される記憶部を有し、使用者が指示した運転情報や図示しない各種センサから入力される検知情報に対応して電源装置１を制御する。具体的には、制御手段１１は、上述したようにスイッチング電源１５を制御するとともに、電圧検出手段１４から取り込んだ直流電圧に応じて駆動回路２１の制御を行う。また、制御手段１１は、スイッチ１６の開閉制御を行うことで、スイッチング電源１５から負荷３０への直流電圧の供給／供給停止を制御する。また、詳細な説明は省略するが、制御手段１１は、使用者が指示した運転情報や図示しない各種センサから入力される検知情報に対応して、脱臭機の運転に関わる制御、例えば、イオン発生装置や紫外線照射装置の運転制御を行う。
【００２０】
尚、本実施例では、制御手段１１が電源装置１に関わる制御以外に、上述したように脱臭機の運転に関わる制御も行うものとして説明するが、これに限るものではなく、電源装置１を制御する制御手段とは別に脱臭機の運転に関わる制御を行う制御手段を設けてもよい。また、電源装置１の外部に備えられ脱臭機の運転に関わる制御を行う制御手段が電源装置１の制御も行うようにしてもよい。
また、電力供給手段としてスイッチング電源１５を使用しているが、これに限るものではなく、例えば、トランスを使用して所望の電圧に昇圧あるいは降圧して制御手段１１や負荷３０に供給してもよい。
【００２１】
次に、図１乃至図３を使用して、本実施例の電源装置１における、交流電源４０からの電力供給の遮断を判断する際の原理と動作を説明する。図２は、交流電源４０からの電力供給が瞬間的に遮断された（瞬断が発生した）際の、電圧検出手段１４で検出する検出電圧Ｖｍの時間的な変化を表したものである。図２（Ａ）〜（Ｃ）の各図において、Ｖｒ１およびＶｒ２は、ファンモータ２０の回転に起因して検出電圧Ｖｍに重畳されるリップル電圧であり、Ｖｒ１＜Ｖｒ２である。また、Ｖｓ、Ｖｓ１、Ｖｓ２は制御手段１１が瞬断発生を検知するための閾値となる所定電圧である停電判断電圧であり、Ｖｓ１およびＶｓ２は上述したＶｒ１およびＶｒ２に対応して定められた値（Ｖｓ１＞Ｖｓ２）である。また、Ｖｅはスイッチング電源１５から制御手段１１に供給される電圧が制御手段１１の駆動電圧を下回る検出電圧Ｖｍ（以下、リセット電圧と記載する）の値であり、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となれば、制御手段１１は停止する（リセットされる）。尚、以下の説明では、一般的な停電判断電圧の説明を行う場合は、単にＶｓとして説明する。
【００２２】
瞬断が発生した場合、コンデンサ１３の充電電圧は、ファンモータ２０やスイッチング電源１５に供給されることによって時間とともに低下する。従って、コンデンサ１３両端の電圧つまりはコンデンサ１３の充電電圧である検出電圧Ｖｍは、例えば図２（Ａ）の線４３ａおよび破線４４ａで示すように、コンデンサ１３の容量や負荷３０の抵抗分に対応した時定数に従って低下する。上述したように、この検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となれば、スイッチング電源１５を介して制御手段１１に供給される直流電圧も低下して制御手段１１がリセットされる。
【００２３】
制御手段１１がリセットされると、点４２ａで交流電源４０からの電力供給が復帰して制御手段１１に再び直流電圧が加えられた際、瞬断発生前に設定されていた脱臭機の運転条件や電源装置１の設定条件等が全てリセットされ初期設定状態となるため、再度使用者が運転条件を設定する等といった手間が発生する。これを防ぐためには、瞬断発生中の制御手段１１への電圧供給ができるだけ途絶えないように、つまりは、コンデンサ１３の容量を大きくして充電量を多くすることでコンデンサ１３からの放電時間を長くし、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となるのをできる限り遅くする必要があるため、コンデンサ１３の大容量化に起因してコンデンサ１３の大型化およびコストアップとなっていた。
【００２４】
そこで、背景技術で説明したように、制御手段１１が瞬断発生を検知すれば、負荷３０への電圧供給を停止することで、検出電圧Ｖｍの低下をできる限り遅くして検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないよう、つまり、制御手段１１への直流電圧の供給時間を長くして制御手段１１のリセットを遅延させることが考えられる。例えば、図２（Ａ）に示すように、制御手段１１は電圧検出手段１４で検出する検出電圧Ｖｍが所定の停電判断電圧Ｖｓ１以下（図２（Ａ）における点４１ａ以下）となれば、瞬断が発生したと判断する。瞬断を検知した制御手段１１は、スイッチ１６を開（図１における破線で示した状態）として負荷３０への直流電圧の供給を停止する。
【００２５】
このように負荷３０への直流電圧供給を停止すれば、コンデンサ１３の充電電圧は制御手段１１のみで使用されることとなり、図２（Ａ）の線４５ａで示すように、各負荷への電圧供給を停止しない場合（破線４４ａ）と比べて、検出電圧Ｖｍの低下が遅くなる。検出電圧Ｖｍの低下を遅らせることで、点４２ａで交流電源４０からの電力供給が復帰するまで検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないようにでき、制御手段１１への直流電圧の供給を途切れさせないようにできるので、コンデンサ１３の容量を大きくすることなく、瞬断発生に起因する制御手段１１のリセットをできる限り発生させないようにできる。
【００２６】
以上説明した方法では、コンデンサ１３の充電電圧の放電時間、つまり、検出電圧Ｖｍの低下時間を遅らせるためには、制御手段１１が瞬断発生をできる限り早く検知し、負荷３０への直流電圧の供給をできる限り早く停止することが望ましい。そして、瞬断発生の検知をできる限り早くするためには、停電判断電圧Ｖｓをできる限り高く設定する必要がある。しかし、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、検出電圧Ｖｍにはリップル電圧が重畳されているため、停電判断電圧Ｖｓを高く設定していると、以下に説明するように、リップル電圧が大きい場合、制御手段１１が電圧検出手段１４から検出電圧Ｖｍを取り込んだときに、瞬断が発生したと誤判断する虞があった。
【００２７】
一般的に、リップル電圧の振幅はファンモータ２０の回転数が高くなるにつれて大きくなる。図２（Ａ）はファンモータ２０の回転数が低い場合（例えば、４００ｒｐｍ）であり、リップル電圧Ｖｒ１の振幅は小さい。一方、図２（Ｂ）はファンモータ２０の回転数が高い場合（例えば、１７５０ｒｐｍ）であり、リップル電圧Ｖｒ２の振幅は図２（Ａ）のリップル電圧Ｖｒ１に比べて大きい。
【００２８】
従って、図２（Ｂ）に示す振幅のリップル電圧Ｖｒ２が検出電圧Ｖｍに重畳された場合に、停電判断電圧ＶｓをＶｓ１で設定すれば、リップル電圧Ｖｒ２の下端値が停電判断電圧Ｖｓ１を下回る虞があり、電圧検出手段１４が検出したリップル電圧Ｖｒ２下端値を取り込んだ制御手段１１が、瞬断が発生したと誤判断する虞があった。この誤判断を防ぐためには、停電判断電圧Ｖｓをある一定の値以下、具体的には、ファンモータ２０の高い回転数に対応したリップル電圧Ｖｒ２の振幅を考慮した停電判断電圧Ｖｓ２とする必要がある。しかし、停電判断電圧をＶｓ２と設定すれば、ファンモータ２０の回転数が低い場合、制御手段１１が瞬断を検知する前に検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となってしまい制御手段１１がリセットされる虞があった。これを防ぐためには、コンデンサ１３の容量を検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下とならないような容量とする必要があり、コンデンサ１３の小容量化に限界があった。
【００２９】
そこで、本発明の電源装置１は、瞬断が発生してファンモータ２０が停止したときに、ファンモータ２０で発生しファンモータ２０の回転数に起因した大きさとなる回生電流によりコンデンサ１３が充電されることを利用して、ファンモータ２０の回転数に応じた停電判断電圧Ｖｓを設定し、これに用いて瞬断発生を検知する。
【００３０】
まず、ファンモータ２０の回転数による回生電流の違いが検出電圧Ｖｍに与える影響を説明する。図２（Ｃ）は、瞬断発生直前のファンモータ２０の回転数Ｒの違いによる、検出電圧Ｖｍの低下時間の違いを表している。一般的に、直流ブラシレスモータのような電動機では、停止する直前の回転数が高いほど、発生する回生電流が大きくなる。従って、瞬断が発生して検出電圧Ｖｍが停電判断電圧Ｖｓ以下となり、制御手段１１が負荷３０への直流電圧供給を停止した後の検出電圧Ｖｍの低下速度は、ファンモータ２０の回転数Ｒが高いほど遅くなる。
【００３１】
例えば、Ｒ＝４００ｒｐｍのときは、ファンモータ２０で発生する回生電流が小さいため、停電が続く場合は点４６ａで検出電圧Ｖｍがゼロとなる。Ｒ＝８２０ｒｐｍのときは、Ｒ＝４００ｒｐｍのときと比べてファンモータ２０で発生する回生電流が大きいため、検出電圧Ｖｍがゼロとなる点４６ｂは点４６ａに比べて右方向にシフト、つまり、検出電圧Ｖｍの低下速度が遅くなる。Ｒ＝１７５０ｒｐｍのときは、Ｒ＝４００ｒｐｍや８２０ｒｐｍのときと比べてファンモータ２０で発生する回生電流がさらに大きいため、検出電圧Ｖｍがゼロとなる点４６ｃは点４６ｂに比べてさらに右方向にシフトし、検出電圧Ｖｍの低下速度がさらに遅くなる。
【００３２】
以上のことから、瞬断が発生する直前のファンモータ２０の回転数Ｒが高い場合は、回転数Ｒが低い場合に比べて検出電圧Ｖｍの低下速度が遅くなるので、制御手段１１により長く直流電圧が供給でき、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となるまでの時間、つまり、制御手段１１がリセットされるまでの時間も長くなる。従って、瞬断が発生する直前のファンモータ２０の回転数Ｒが高い場合は、回転数Ｒが低い場合に比べて瞬断発生を検知するタイミングを遅くしても、制御手段１１がリセットされる可能性は少ない。
【００３３】
以上を考慮し、図２（Ａ）に示すように、ファンモータ２０の回転数Ｒが低く（以下、低い回転数をＲＬと記載）振幅が小さいリップル電圧Ｖｒ１が検出電圧Ｖｍに重畳される場合は、リップル電圧Ｖｒ１に対応した停電判断電圧Ｖｓ１とし、図２（Ｂ）に示すように、ファンモータ２０の回転数Ｒが高く（以下、高い回転数をＲＨと記載）振幅がリップル電圧Ｖｒ１より大きいリップル電圧Ｖｒ２が検出電圧Ｖｍに重畳される場合は、リップル電圧Ｖｒ２に対応し停電判断電圧Ｖｓ１よりも低い停電判断電圧Ｖｓ２とする。
【００３４】
ファンモータ２０の回転数がＲＨの場合、図２（Ｂ）に示すように、制御手段１１は、電圧検出手段１４から取り込んだ検出電圧Ｖｍが点４１ｂに低下するまで瞬断発生の検知はできないが、ファンモータ２０の回転数ＲＨに対応した回生電流がコンデンサ１３に供給されることによって、図２（Ｂ）の線４５ｂで示すように、検出電圧Ｖｍの低下が、ファンモータ２０の回転数がＲＬであり振幅が小さいリップル電圧Ｖｒ１が重畳される場合（図２（Ａ）の線４５ａ）に比べて緩やかになる。そして、検出電圧Ｖｍがリセット電圧Ｖｅ以下となる前に点４２ｂで瞬断から復帰した交流電源４０からの電力供給が再開されるので、制御手段１１がリセットされないようにしつつリップル電圧に起因する瞬断発生の誤判断を防ぐことができる。
【００３５】
一方、ファンモータ２０の回転数がＲＬでありリップル電圧Ｖｒの振幅が小さくなる場合は、図２（Ａ）に示すように、停電判断電圧ＶｓをＶｓ２より高いＶｓ１に設定する。これにより、制御手段１１は、点４１ａで瞬断を素早く検知できるので、負荷３０への直流電力供給を素早く停止できる。これにより、検出電圧Ｖｍが、制御手段１１で必要な電圧を下回る前に点４２ａで交流電源４０からの電力供給が再開され、制御手段１１がリセットされないようにすることができる。
【００３６】
図３は、制御手段１１の記憶部に予め記憶されている停電判断電圧テーブル５０である。この停電判断電圧テーブル５０は、上述したファンモータ２０で発生しその回転数Ｒに対応した回生電流による効果を加味して予め設定されているものであり、ファンモータ２０の回転数毎にその回転数時に検出電圧Ｖｍに重畳されるリップル電圧Ｖｒの大きさと、その回転数時の停電検出電圧Ｖｓとが定められている。
尚、本実施例におけるファンモータ２０の回転数は、最小回転数：４００ｒｐｍ、最大回転数：１７５０ｒｐｍとしている。また、制御手段１１は、ファンモータ２０の回転数Ｒを駆動回路２１を介して指示しており、その指示回転数を現在のファンモータ２０の回転数Ｒとして認識している。
【００３７】
リップル電圧Ｖｒは、予め試験等を行って、ファンモータ２０の回転数毎に測定したものである。停電判断電圧Ｖｓは、交流電源４０から正常に交流電圧が供給されている場合に電圧検出手段１４で検出した検出電圧Ｖｍから、リップル電圧Ｖｒを２で除したものを引き、これから更に所定の電圧を引いたものである。図３の停電判断電圧テーブル５０の作成にあたっては、正常時の検出電圧Ｖｍ：１４０Ｖ、所定の電圧：５Ｖとしており、例えば、Ｒ＝４００ｒｐｍの場合の停電判断電圧Ｖｓは（１４０−３／２）−５＝１３４Ｖとなる。尚、所定の電圧（ここでは５Ｖ）を更に引いて停電判断電圧Ｖｓを定めているのは、電圧検出手段１４での外来ノイズの影響等による検出結果のバラつきを考慮したためである。
【００３８】
次に、図４を用いて、制御手段１１が交流電源４０からの電力供給が遮断されたことを検知する際の処理について説明する。図４は、制御手段１１が交流電源４０からの電力供給が遮断されたことを検知する際の処理の流れを示すフローチャートであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップの番号を表している。尚、図４のフローチャートでは、本発明に関わる処理を中心に説明しており、使用者の指示した運転条件に対応する脱臭機の運転制御等、その他の処理については説明を省略する。
【００３９】
使用者の運転開始指示を受けて制御手段１１は脱臭機の運転を開始する。運転を開始した制御手段１１は、電圧検出手段１４からファンモータ２０に印加される電圧である検出電圧Ｖｍを定期的に取り込む（ＳＴ１）。また、制御手段１１は駆動回路２１に指示したファンモータ２０の回転数Ｒを記憶する（ＳＴ２）。取り込んだ検出電圧Ｖｍやファンモータ２０の回転数Ｒは、制御手段１１の図示しない記憶部に記憶される。
【００４０】
次に、制御手段１１は、記憶している停電判断電圧テーブル５０を参照し、取り込んだファンモータ２０の回転数Ｒに対応する停電判断電圧Ｖｓを抽出する（ＳＴ３）。
【００４１】
次に、制御手段１１は、検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下であるか否かを判断する（ＳＴ４）。検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、制御手段１１はスイッチ１６を開とする、あるいは、スイッチ１６が開である状態を維持して負荷３０への直流電圧の供給を停止し（ＳＴ７）、ＳＴ４へ処理を戻す。
【００４２】
検出電圧Ｖｍが抽出した停電判断電圧Ｖｓ以下でなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、制御手段１１はスイッチ１６が開となっているか否かを判断する（ＳＴ５）。スイッチ１６が開となっていなければ（ＳＴ５−Ｎｏ）、制御手段１１はＳＴ１に処理を戻す。スイッチ１６が開となっていれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、制御手段１１はスイッチ１６を閉として負荷３０への直流電圧の供給を再開し（ＳＴ６）、ＳＴ１へ処理を戻す。
【００４３】
以上説明した通り、本発明の電源装置によれば、交流電源からの電力供給の遮断を判断する際の所定電圧を複数備えている。電動機では、回転数に応じた回生電流が発生し回転数が高いほど生じる回生電流も大きくなる。本発明では電動機で発生する回生電流によりコンデンサが充電されることに着目し、回転数に応じて停電検知を行う閾値である所定電圧を定めている。制御手段は、電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が電動機の回転数毎に定められた所定電圧以下であれば、交流電源での瞬断が発生したと判断して電力供給部から外部負荷への直流電力の供給停止を行うので、制御手段へ供給される直流電圧の低下に起因する制御手段のリセットをできる限り遅らせ、かつ、コンデンサの容量を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 電源装置
１１ 制御手段
１２ 整流回路
１３ コンデンサ
１４ 電圧検出手段
１５ スイッチング電源
１６ スイッチ
２０ ファンモータ
３０ 負荷
４０ 交流電源
５０ 停電判断電圧テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路とコンデンサとを備え交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電動機に供給する直流電源部と、前記コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出手段と、制御手段とを備え、前記電動機の回転制御を行う電源装置であって、
前記制御手段は、前記電動機の回転数に対応させた所定電圧を予め記憶し、前記電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が、前記電動機の回転数に対応する所定電圧以下となれば、前記交流電源からの電力供給が遮断されたと判断することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電動機の回転数が高くなるのに従って、複数の前記所定電圧は低くなるよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電動機の回転数と複数の前記所定電圧とを対応づけた停電判断電圧テーブルを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電源装置は、前記整流回路の出力側に並列に接続され前記制御手段と外部負荷とに直流電力を供給する電力供給手段と、前記制御手段により開閉制御されることで前記電力供給手段から前記外部負荷へ直流電力を供給もしくは供給停止する開閉手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記交流電源からの電力供給が遮断されたと判断すれば、前記開閉手段を開として前記電力供給手段から前記外部負荷への直流電力の供給を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の電源装置。
【請求項１】
整流回路とコンデンサとを備え交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電動機に供給する直流電源部と、前記コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出手段と、制御手段とを備え、前記電動機の回転制御を行う電源装置であって、
前記制御手段は、前記電動機の回転数に対応させた所定電圧を予め記憶し、前記電圧検出手段から取り込んだ直流電圧が、前記電動機の回転数に対応する所定電圧以下となれば、前記交流電源からの電力供給が遮断されたと判断することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電動機の回転数が高くなるのに従って、複数の前記所定電圧は低くなるよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電動機の回転数と複数の前記所定電圧とを対応づけた停電判断電圧テーブルを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電源装置は、前記整流回路の出力側に並列に接続され前記制御手段と外部負荷とに直流電力を供給する電力供給手段と、前記制御手段により開閉制御されることで前記電力供給手段から前記外部負荷へ直流電力を供給もしくは供給停止する開閉手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記交流電源からの電力供給が遮断されたと判断すれば、前記開閉手段を開として前記電力供給手段から前記外部負荷への直流電力の供給を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６２９５７（Ｐ２０１３−６２９５７Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０００５２（Ｐ２０１１−２０００５２）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
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