JP2011069538A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーのような大型部品や、補助電源を用いることなく、待機電力を低減できる空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】リモコンから停止命令を受けると、室外マイクロコンピュータ４３の指令により第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２はオフにされ、圧縮機駆動用モータ２７、ファンモータ２８への商用電源Ｃ.Ｐからの電力供給が停止される。同時に、室外マイクロコンピュータ４３の指令により低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７がオフにされ、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０への室外制御電源用トランス３４からの電力供給が停止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、待機電力の消費が少ない空気調和機に関する。

空気調和機の主な制御対象としては、冷凍サイクルを構成する圧縮機及び電動膨張弁等の各種弁、熱交換及び風向板駆動用のファンモータ等がある。圧縮機を除く制御対象には、一般的に、室外機に設ける制御電源が直流電力を供給している。一方、圧縮機には、商用電源を整流、平滑化して電力を供給している。

圧縮機駆動用に商用電源を整流、平滑化して電力を供給する経路にスイッチを接続し、圧縮機のオフ時には、このスイッチをオフにすることにより圧縮機への電力供給を停止する。ところが、圧縮機を除く冷凍サイクルを構成する電動膨張弁等の各種弁、熱交換及び風向板駆動用のファンモータ等の制御対象には、圧縮機への電力供給を停止している場合でも、室外機の制御電源から直流電力が供給されていた。

したがって、このような不必要な電力の消費を回避する提案がなされている。
例えば、特許文献１は、商用電源から室外制御電源に電力を供給する経路にスイッチを設け、待機時と通常運転時の状態に応じて、スイッチをオフもしくはオンにすることにより室外制御電源に商用電源からの電力供給を停止し、さらに室外制御電源から電力供給を停止した室内機には補助電源により電力を供給することにより、空気調和機の消費電力を低減することを提案している。
ところが、特許文献１は、補助電源を設ける必要があるので、コストの点で好ましくない。

補助電源を用いることなく待機時の消費電力を低減できる空気調和機が特許文献２に開示されている。以下、図９を参照してこの空気調和機２００を説明する。
この空気調和機２００は、室外機２１０と室内機２３０を備える。
室外機２１０は、冷凍サイクルを構成する圧縮機２１１および電子膨張弁２１２、四方弁２１３等の各種弁、熱交換用ファンモータ（室外ファン）２１４を制御対象として備える。
室外機２１０の、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）２１７を含む室外制御回路２１５には、制御電源２１６から直流電圧が供給されている。一方、圧縮機２１１には、圧縮機駆動モータを制御するために、コンバータ２１８で商用電源Ｃ.Ｐを整流、平滑化した直流電圧をインバータ２１９へ供給している。
室内機２３０には、室外機２１０の制御電源２１６から室内制御電源２３８に電力が供給され、そこから室内マイコン２３６を含む室内制御回路２３７へ電力が供給される。室内機２３０は制御対象として、熱交換用ファンモータ（室内ファン）２３５、風向板モータ２３３、二方弁２３４を有する。
圧縮機２１１を運転しない待機状態の場合は、商用電源Ｃ.Ｐとコンバータ２１８を接続するスイッチ２２１をオフにすることにより圧縮機２１１およびファンモータ２１４への電力供給を停止している。

室外機２１０では、待機状態における不要な電力供給を停止するため、室外制御電源２１６からインバータ２１９へ電力を供給する途中にスイッチ２２２を、ファンモータ駆動回路２２０へ電力を供給する途中にスイッチ２２３を備えている。室内機２３０は、同様にファンモータ２３５へ電力を供給する途中にスイッチ２３９を備えている。

空気調和機２００は、運転を停止して待機状態にする際に、室内マイコン２３６がスイッチ２４１をオフにして、ファンモータ２３５への電力の供給を停止する。また、室外マイコン２１７は、コンバータ２１８の出力電圧が例えば１０Ｖ以下になるまで待った後にスイッチ２２１、スイッチ２２２をオフにし、インバータ２１９、ファンモータ駆動回路２２０への電力の供給を停止する。

特許第３７３０８０８号公報 特開２００２−８１７１２号公報

特許文献２の空気調和機２００によれば、運転を停止して待機状態になると、スイッチ２２１、２２２をオフにすることで、室外機２１０のインバータ２１９、ファンモータ駆動回路２２０への電源供給が停止されるので、補助電源を設けることなく待機電力を低減できる。
ところが、特許文献２の空気調和機２００のスイッチ２２１、２２２等として用いられるリレーは、部品としてのサイズが大きく、空気調和機の小型化の妨げとなる。
また、リレーをスイッチに用いるとリレーを励磁するために印加される電流により、通常運転時にも電力損失が生じる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、リレーのような大型部品や、補助電源を用いることなく、待機電力を低減できる空気調和機を提供することを目的とする。加えて本発明は、通常運転時における電力消費を低減できる空気調和機を提供することを目的とする。

本発明の空気調和機は、室内機と室外機とから構成され、室外機は第１回路と第２回路を備える。
第１回路は、商用電源に供給される交流を直流に変換するコンバータと、コンバータで変換された直流を交流に変換するインバータと、インバータを介して電力が供給される圧縮機駆動用電動機と、を備える。
また、第２回路は、商用電源の電圧を変換して電力を供給する室外制御電源と、室外制御電源から電力が供給される第１経路及び第２経路とを備える。
第１経路は、低ドロップアウト・電圧レギュレータと、低ドロップアウト・電圧レギュレータを介して電力が供給されるインバータの動作制御部を含む電力消費源と、を備える。
第２経路は、室外マイクロコンピュータを備える。室外マイクロコンピュータは、例えば四方弁の切替え、電子膨張弁の開度を指冷する。四方弁、電子膨張弁は、電力消費源を構成する。
本発明の空気調和機において、低ドロップアウト・電圧レギュレータは、電力消費源への電力供給を停止する機能を備える。そして本発明の空気調和機は、圧縮機駆動用電動機への電力供給が停止される待機状態において、低ドロップアウト・電圧レギュレータが電力消費源への電力供給を停止することを特徴とする。第２経路の室外マイクロコンピュータには、室外制御電源から引き続き電力が供給される。

本発明の空気調和機において、電力消費源としては、例えば、上述したインバータの動作制御部の他に空気調和機の冷凍サイクル上に設けられる弁（四方弁、電子膨張弁）を動作するアクチュエータが掲げられる。本発明の空気調和機は、このアクチュエータに代表される、室外制御電源からの電力の供給を室外マイクロコンピュータにより停止可能な電力消費源に対して、低ドロップアウト・電圧レギュレータを介して電力を供給することもできる。しかし、負荷を減らして低ドロップアウト・電圧レギュレータにおける電力損失を低減するためには、当該電力消費源への電力は、低ドロップアウト・電圧レギュレータを介することなく供給されることが好ましい。

本発明の空気調和機において、第２経路に電圧検出回路を備え、この電圧検出回路の検出結果に基づいて、室外制御電源からの出力電圧を制御することが好ましい。空気調和機の待機状態において、電力消費源には室外制御電源からの電力供給が停止される。したがって、室外制御電源が供給する電力は小さくなるので、室外マイクロコンピュータへの供給電圧の変動が大きくなる。
そこで、本発明の空気調和機は、第２経路に電圧検出回路を設け、電圧検出回路で検出された電圧（検出電圧）に基づいて出力電圧をフィードバック制御することにより、室外マイクロコンピュータに供給される電圧を安定させる。

本発明の空気調和機が待機状態において、室外マイクロコンピュータの能力を低減することが、待機中の消費電力低減にとって好ましい。能力低減とは、マイクロコンピュータの動作クロック周波数を低くすること、室外マイクロコンピュータの機能の一部又は全部を停止すること等をいう。

本発明の空気調和機において、第１回路は、商用電源とコンバータの間に第１スイッチを配置する。この第１スイッチはコンバータへの電力供給可否を制御するものである。この第１回路において、第１スイッチとコンバータとの間にゼロクロス検出回路を配置することが好ましい。待機状態の空気調和機は第１スイッチがオフとなっているので、ゼロクロス検出回路には負荷が生じない。したがって、本発明によるゼロクロス検出回路は、待機状態で電力損失が生じない。

本発明の空気調和機において、第１回路は、商用電源とコンバータの間に、互いに並列な回路を備え、この並列な回路の一方の経路には第１スイッチを配置する。並列な回路の他方の経路には、商用電源側から第２スイッチと抵抗手段を直列に順に配置する。
このスイッチの構成によれば、通常運転を行う当初に、第１スイッチをオフにした状態で、第２スイッチをオンにする。このとき、抵抗手段を通り、突入電流のピークが抑制された電流がコンバータへと流れる。その後、第１スイッチをオンにする一方、第２スイッチはオフにする。以後は、第１スイッチを通ってコンバータに向けて電流が流れる。ここまでの過程で、第２スイッチがオンされている期間が短いので、各要素が小さい小型のリレーを第２スイッチとして用いることができる。また、通常運転時には、空気調和機は、第１スイッチのみを電流が流れるので、第１スイッチ及び第２スイッチの両方を電流が流れるのに比べて、励磁損失を低減できる。

以上では、室外機について本発明の適用を述べてきたが、本発明は室内機にも適用できる。この室内機は以下の構成を備える。
この室内機は、第１回路と第２回路を備える。
第１回路は、商用電源に接続される交流を直流に変換するコンバータと、コンバータを介して電力が供給される熱交換機用ファン電動機とを備える。
第２回路は、商用電源の電圧を変換して電力を供給する室内制御電源と、室内制御電源から電力が供給される第１経路及び第２経路とを備える。
第１経路には、低ドロップアウト・電圧レギュレータと、低ドロップアウト・電圧レギュレータを介して電力が供給される熱交換機用ファン電動機の動作制御部を含む電力消費源とが設けられる。
第２経路には、室内マイクロコンピュータが設けられる。
本発明の空気調和機において、低ドロップアウト・電圧レギュレータは、電力消費源への電力供給を停止する機能を備える。そして本発明の空気調和機は、熱交換機用ファン電動機への電力供給が停止される待機状態において、低ドロップアウト・電圧レギュレータは、動作制御部への電力供給を停止することを特徴とする。

本発明の空気調和機は、室外制御電源の２次側にオン／オフ機能を有する低ドロップアウト・電圧レギュレータを設けることで、室外マイクロコンピュータ用の別電源回路を必要とせず、また前記２次側の電圧安定を図るレギュレータとして低ドロップアウト・電圧レギュレータを使用することで、従来のリレーのような大型部品を設置することなく、待機状態の電力低減が可能となる。

第1実施形態による空気調和機の電気回路構成を示すブロック図である。 第２実施形態による空気調和機（室外機）の電気回路構成を示すブロック図である。 第３実施形態による空気調和機（室外機）の電気回路構成を示すブロック図である。 第４実施形態による空気調和機（室外機）の電気回路構成を示すブロック図である。 第４実施形態による空気調和機の動作手順を示すフローチャートである。 第５実施形態による空気調和機（室外機）の電気回路構成を示すブロック図である。 第６実施形態による空気調和機（室外機）の電気回路構成を示すブロック図である。 第７実施形態による空気調和機（室内機）の電気回路構成を示すブロック図である。 特許文献２に開示される空気調和機の電気回路構成を示すブロック図である。

＜第1実施形態＞
以下、添付する図１に示す本発明の第１実施形態を説明する。
第1実施形態による空気調和機１は、室外機１０と室内機５０とを備える家庭用又は業務用の空気調和機として用いられるものである。空気調和機１は、室外機１０に特徴を有しており、室内機５０については従来のものを適用できるので、ここでは室内機５０の内容は省略する。また、空気調和機１は、商用電源Ｃ.Ｐからの電力が室内機５０を通って室外機１０に供給される形態を採用しているが、本発明はこれに限定されず、商用電源Ｃ.Ｐからの電力が室外機１０を通って室内機５０に供給される形態を採用してもよいことは言うまでもない。

室外機１０は、商用電源Ｃ.Ｐに繋がる第１回路２０と、第１回路２０から分岐する第２回路３０とを備えている。
第１回路２０は、交流の圧縮機駆動用モータ（Ｃ.Ｍ）２７及び直流の室外熱交換器用のファンモータ（Ｆ．Ｍ）２８に電力を供給する。第１回路２０には、商用電源Ｃ.Ｐからの交流を直流に変換するコンバータ２４と、コンバータ２４からの直流を交流に変換するインバータ２６とを備える。コンバータ２４とインバータ２６との間には、インバータ入力電圧平滑用のコンデンサ２５が設けられている。

第１回路２０において、コンバータ２４で商用電源Ｃ.Ｐからの交流が直流に変換され、コンデンサ２５で平滑化された後に、インバータ２６で交流に変換された電力により圧縮機駆動用モータ２７が駆動される。インバータ制御部３８は、インバータ２６から圧縮機駆動用モータ２７に流す交流電流の周波数を連続的に変える。そうすることで、電力を節約しながら、設定温度よりも気温が高いときは圧縮機駆動用モータ２７を高速で回転させ、設定温度に近づいたら圧縮機駆動用モータ２７の回転数を落とすことで、早く気温を安定させる。
ファンモータ２８には、コンデンサ２５で平滑化された直流電流が供給される。ファンモータ２８の電流供給オン／オフ制御は、ファンモータ制御部３９の指令により行われる。

第１回路２０には、商用電源Ｃ.Ｐ側から第１スイッチ２１、第２スイッチ２２が順に設けられている。第２スイッチ２２は、第１回路２０上に設けられた抵抗手段２３と並列に設けられている。第１スイッチ２１は、コンバータ２４への電力供給のオン／オフを制御する。第２スイッチ２２は、抵抗手段２３とともに、突入電流のピークを抑える機能を有している。
圧縮機駆動用モータ２７及びファンモータ２８への電力の供給を開始しようとする時に、第２スイッチ２２は図１に示すように開放（オフ）にした状態で、第１スイッチ２１を閉じる（オン）。このとき、電流は抵抗手段２３を通って、コンバータ２４、コンデンサ２５へと流れる。そして、コンデンサ２５への充電が完了すると、第２スイッチ２２を閉じる。以後は、第２スイッチ２２を通ってコンバータ２４以降へ流れる。

第２回路３０は、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９、アクチュエータ４０及び室外マイクロコンピュータ４３に電力を供給する。前述したように、インバータ制御部３８はインバータ２６からの交流電流の周波数を制御し、ファンモータ制御部３９はファンモータ２８の回転のオン／オフを制御する。アクチュエータ４０は、室外機１０の冷凍サイクル中に設けられる四方弁、電子膨張弁等の各種弁を動作させる電動のアクチュエータを意味する。このアクチュエータ４０は、室外マイクロコンピュータ４３の指令（四方弁の切換え指令、膨張弁の開度指令）により動作される。

第２回路３０の１次側には、商用電源Ｃ.Ｐからの交流を直流に変換するコンバータ３１と、コンバータ３１からの直流電圧を平滑化するコンデンサ３２と、室外制御電源用トランス３４で変換される電圧を調整する電源用コンバータ制御部３３と、２次側に電力を供給する室外制御電源用トランス３４を備える。
第２回路３０の２次側は、第１経路３５と第２経路４１を備える。第１経路３５を介してインバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０（電子消費源）に室外制御電源用トランス３４からの電力が供給される。第２経路４１を介して室外マイクロコンピュータ４３に室外制御電源用トランス３４からの電力が供給される。なお、第１経路３５、第２経路４１には、各々、電圧平滑用のコンデンサ３６、４２が設けられている。

第１経路３５には、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７が設けられている。この低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７は、オン／オフ機能を備えており、オン時には、電圧レギュレータとして機能するので、インバータ制御部３８等へ電力が供給されるが、オフ時には、インバータ制御部３８等への電力の供給が停止される。
低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７は、電気回路で構成できるため、機械的な構造物を要素とするリレーに比べて相当に小さい。ここで、ドロップアウト電圧は、入力電圧がさらに低下すると回路がレギュレーションを維持できなくなる状態での出力電圧と入力電圧の差を意味し、低ドロップアウト・電圧レギュレータは、ドロップアウト電圧が約４００ｍＶ以下のもの、通常は１００〜３００ｍＶのものをいう。

以上の空気調和機１は、通常運転時には、第１回路２０の第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２を通って圧縮機駆動用モータ２７及びファンモータ２８に電力が供給される。また、通常運転時には、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７をオンにすることにより、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０に電力が供給される。通常運転時には、室外制御電源用トランス３４から室外マイクロコンピュータ４３に電力が供給される。

通常運転から待機状態に移行する際の手順について説明する。
例えばリモコン（図示せず）から運転停止命令を受けると、室外マイクロコンピュータ４３の指令により第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２はオフにされ、圧縮機駆動用モータ２７、ファンモータ２８への商用電源Ｃ.Ｐからの電力供給が停止される。待機中は、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２には、オフ状態が維持されるように、室外マイクロコンピュータ４３からオフ信号が与えられる。
同時に、室外マイクロコンピュータ４３の指令により低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７がオフにされ、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０への室外制御電源用トランス３４からの電力供給が停止される。待機中は、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７には、オフ状態が維持されるように、室外マイクロコンピュータ４３からオフ信号が与えられる。
なお、待機中にも、室外マイクロコンピュータ４３には室外制御電源用トランス３４から電力が供給される。

待機状態から通常運転に移行する場合には、空気調和機１は以下のように動作する。
リモコンによる運転命令を受けると、室外マイクロコンピュータ４３の指令により低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７がオンにされ、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０への室外制御電源用トランス３４からの電力供給が再開される。通常運転中は、オン状態が維持されるように、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７には、室外マイクロコンピュータ４３からオン信号が与えられる。
リモコンによる運転命令を受けると、室外マイクロコンピュータ４３の指令により第２スイッチ２２はオフのままで、第１スイッチ２１はオンにされる。室外マイクロコンピュータ４３は、コンデンサ２５への充電量を監視し、充電が完了したことを検出すると、第２スイッチ２２をオンにする。そうすると、圧縮機駆動用モータ２７及びファンモータ２８に電力が供給される。通常運転中は、オン状態が維持されるように、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２に室外マイクロコンピュータ４３からオン信号が与えられる。

以上の第１実施形態による空気調和機１は、室外制御電源用トランス３４の２次側にオン／オフ機能を有する低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７を設けることで、室外マイクロコンピュータ４３用の別電源回路を必要とせず、また前記２次側の電圧安定を図るレギュレータとして低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７を使用することで、従来のリレーのような大型部品を設置することなく、待機時の電力低減が可能となる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態による空気調和機２を図２に基づいて説明する。
空気調和機２の基本的な構成は第１実施形態による空気調和機１と同じであり、以下では空気調和機１との相違点について説明する。なお、空気調和機１と同じ構成要素には、図２に図１と同じ符号を付している。また、図２は、室内機５０の記載を省略している。図面の符号、室内機５０の省略は、第３実施形態〜第６実施形態も同様である。

空気調和機１は、アクチュエータ４０への電力供給を低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７を介して行っていた。これに対し、空気調和機２は、第１経路３５においてアクチュエータ４０に繋がる電力線を低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７の前で分岐させて、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７を介することなく、アクチュエータ４０に電力を供給する構成としている。

このように構成される空気調和機２は、空気調和機１に比べて通常運転時の消費電力を低減できる。つまり、通常運転時において、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７で電力損失が生じる。この損失は低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７に供給される負荷に比例するので、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７に繋がる電力消費源が少なければ損失を低減できる。そこで、空気調和機２では、アクチュエータ４０を除外し、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７に繋がる機器をインバータ制御部３８及びファンモータ制御部３９に制限した。この２つの機器は、第１回路２０の第１スイッチ２１のオン／オフにより電力供給がオン／オフされる圧縮機駆動用モータ２７及びファンモータ２８に対応している。なお、アクチュエータ４０への電力供給のオン／オフは、室外マイクロコンピュータ４３からの指令による。

以上の第２実施形態による空気調和機２は、第１実施形態が備える効果に加えて、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７に繋がる機器を制限したので、通常運転時における消費電力を低減できるという効果を奏する。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態による空気調和機３を図３に基づいて説明する。
空気調和機１の待機中、インバータ制御部３８、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ４０は、室外制御電源用トランス３４からの電力供給が停止される。したがって、室外制御電源用トランス３４が供給する電力は小さくなるので、室外マイクロコンピュータ４３への供給電圧の変動が大きくなる。
そこで、空気調和機３は、空気調和機１の第２経路４１に電圧検出回路４４を設け、電圧検出回路４４で検出された電圧（検出電圧）を電源用コンバータ制御部３３に通知する。電源用コンバータ制御部３３は、検出電圧に基づいて、第２経路４１、つまり室外マイクロコンピュータ４３に供給する電圧を所定値になるように制御する。

以上の第３実施形態による空気調和機３は、第１実施形態が備える効果に加えて、室外マイクロコンピュータ４３への供給電圧をフィードバック制御することで安定させるとともに、電力損失を低減できる。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態による空気調和機４を図４、図５に基づいて説明する。
前述したように、待機時の空気調和機１は、第１回路２０を繋ぐ第１スイッチ２１をオフにし、かつ低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７をオフにすることで、室外マイクロコンピュータ４３以外への電力供給を停止し、低損失化を図る。
さらに、空気調和機４は、待機中の室外マイクロコンピュータ４３の省電力化を図るために、室外マイクロコンピュータ４３と接続される待機回路４５を備える。

待機回路４５の動作手順は、以下の通りである。
リモコンから空気調和機４の運転停止命令を受ける（図５ Ｓ１０１）と、第１実施形態で述べた第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７の動作が行われ、空調ユニットの運転が停止するとともに、室外マイクロコンピュータ４３は待機モードに移行する（図５ Ｓ１０３）。
そうすると、待機回路４５が動作して、室外マイクロコンピュータ４３はスタンバイ・モードに入る（図５ Ｓ１０５）。ここでいうスタンバイ・モードとは、室外マイクロコンピュータ４３のクロック周波数を低減させること、室外マイクロコンピュータ４３の機能の一部又は全部を停止させること等をいう。そうすることで、室外マイクロコンピュータ４３の消費電力を低減する。例えば、通常運転時のクロック周波数が４０ＭＨｚだとすると、スタンバイ・モードのクロック周波数は１０ＭＨｚとする。

待機回路４５は予め定められる設定期間ごとに、室外マイクロコンピュータ４３にクロック周波数を通常に戻し、又は室外マイクロコンピュータ４３の機能を復旧することを指令する信号を送り、室外マイクロコンピュータ４３の動作を復帰させる（図５ Ｓ１０７〜Ｓ１１１）。
復帰した室外マイクロコンピュータ４３は、室内機（リモコン）からの指令を確認し、ユニット運転指令がなければ、再びスタンバイ・モードに入る（図５ Ｓ１１３）。運転指令が確認されたならば、待機回路を停止する。そうすると、室外マイクロコンピュータ４３は、待機モードを抜け、通常運転を行う制御を開始する（図５ Ｓ１１５）。通常運転時の第１スイッチ２１、第２スイッチ２２等の状態は、第１実施形態で述べた通りである。

以上の構成を有する空気調和機４は、室外マイクロコンピュータ４３に復帰を考慮したスタンバイ・モードを設けることで、待機中のさらなる消費電力の低減が可能となる。

室外マイクロコンピュータ４３にスタンバイ・モードを実現するプログラムを格納させ、このプログラムにしたがって室外マイクロコンピュータ４３が例えば以下のような手順を繰り返すことにより、待機回路４５を別途設けることなく、待機中の消費電力を低減できる。
室外マイクロコンピュータ４３は、リモコンから空気調和機４の停止命令を受けると、第１実施形態で述べた第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、低ドロップアウト・電圧レギュレータ３７の動作が行われ、空調ユニットの運転が停止するとともに、室外マイクロコンピュータ４３は待機モードに移行する。この時、室外マイクロコンピュータ４３は、室内機５０に対して待機状態に入ることを通信にて連絡する。
また、室外マイクロコンピュータ４３は、消費電力低減のために、室内機５０との通信を遮断する。

次いで、室外マイクロコンピュータ４３は、能力の低減、具体的には、クロック周波数を低減する（例えば、４０ＭＨｚから１０ＭＨｚへ）。同時に、室外マイクロコンピュータ４３は、タイマーをスタートさせ、例えば１sec.のタイマー割り込みを動作させる。１sec.後にタイマー割り込み処理で、クロック周波数をもとに戻す（例えば、１０ＭＨｚから４０ＭＨｚへ）。
室外マイクロコンピュータ４３は、クロック周波数をもとに戻した後に、室内機５０との通信を再開するとともに、通信で室内機５０へ待機状態から復帰したことを連絡する。
復帰した室外マイクロコンピュータ４３は、室内機５０（リモコン）からの指令を確認し、ユニットに対する運転指令がなければ、再び待機モードへ移行する。運転指令が確認されたならば、通常運転制御を開始する。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態による空気調和機５を図６に基づいて説明する。
空気調和機５は、空気調和機１に対して、第１回路２０の第１スイッチ２１と第２スイッチ２２の間に、ゼロクロス検出回路２９を設けている。

なお、ゼロクロス検出回路２９は、よく知られているように、交流電源のオン・オフの切り替えの際に交流電圧のゼロ地点（ゼロクロス点）の通過を検出する回路である。ゼロクロス検出回路２９を用いると、例えばゼロクロス点に基づいて高調波低減回路（図示せず）を制御させることができるため、入力電流の高調波成分などを抑止することができるようになる。

ここで、仮にゼロクロス検出回路２９が第１スイッチ２１より上流側に設けられると、第１スイッチ２１がオフされている待機中であっても、ゼロクロス検出回路２９に負荷が与えられるので、電力損失が生じる。これに対して空気調和機５は、ゼロクロス検出回路２９を第１スイッチ２１と第２スイッチ２２（コンバータ２４）の間に設けている。空気調和機５が待機中には第１スイッチ２１がオフされているので、ゼロクロス検出回路２９には負荷が与えられないので、電力の損失は生じない。

このように、空気調和機５は、ゼロクロス検出回路２９の設置位置を特定することにより、待機中の電力損失をさらに低減する。

＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態による空気調和機６を図７に基づいて説明する。
空気調和機６は、空気調和機１の第１スイッチ２１、第２スイッチ２２の配置を変更している。すなわち、空気調和機１は第１スイッチ２１と第２スイッチ２２を直列に配置していたのに対して、空気調和機６は第１スイッチ２１と第２スイッチ２２を並列に配置している。
空気調和機６は、圧縮機駆動用モータ２７及びファンモータ２８への電力供給を開始しようとする時に、第１スイッチ２１はオフにした状態で、第２スイッチ２２をオンにする。このとき、電流は第２スイッチ２２、抵抗手段２３を通って、コンバータ２４、コンデンサ２５へと流れる。そして、コンデンサ２５への充電が完了すると、第１スイッチ２１をオンにする一方、第２スイッチ２２はオフにする。以後は、第１スイッチ２１を通って電流が流れる。

以上の空気調和機６は、第２スイッチ２２がオンされている期間がコンデンサ２５への充電が完了するまでと短いので、電流容量の小さいリレーを用いることができる。したがって、第２スイッチ２２を小型化できる。また、通常運転時には第１スイッチ２１のみを電流が流れるので、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２の両方を流れる空気調和機１に比べて、空気調和機６は、励磁損失を低減できる。

＜第７実施形態＞
本発明の第７実施形態による空気調和機７を図８に基づいて説明する。
第７実施形態は、本発明を室内機５０に適用した例を示している。なお、図８は室外機の記載を省略している。

室内機５０は、商用電源Ｃ.Ｐに繋がる第１回路６０と、第１回路６０から分岐する第２回路７０とを備えている。
第１回路６０は、室内熱交換器用のファンモータ６７に電力を供給する。第１回路６０には、商用電源Ｃ.Ｐからの交流を直流に変換するコンバータ６４と、電圧平滑用のコンデンサ６５が設けられている。

第１回路６０において、コンバータ６４で商用電源Ｃ.Ｐからの交流が直流に変換され、さらにコンデンサ６５で平滑化された後にファンモータ６７に直流電流が供給される。ファンモータ６７の電流供給オン／オフ制御は、ファンモータ制御部７８の指令により行われる。

第１回路６０には、商用電源Ｃ.Ｐ側から第１スイッチ６１、第２スイッチ６２が順に設けられている。第２スイッチ６２は、第１回路６０上に設けられた抵抗手段６３と並列に接続されている。第１スイッチ２１は、第１回路６０への電力供給のオン／オフを制御する。第２スイッチ６２は、抵抗手段６３とともに、突入電流のピークを抑える機能を有している。第１スイッチ６１、第２スイッチ６２のオン／オフの動作は、第１実施形態による空気調和機１と同様である。

第２回路７０は、ファンモータ制御部７８、アクチュエータ７９及び室内マイクロコンピュータ８２に電力を供給する。前述したように、ファンモータ制御部７８はファンモータ６７のオン／オフを制御する。アクチュエータ７９は、室内機５０の冷凍サイクル中に設けられる電磁膨張弁等の各種弁を動作させる電動のアクチュエータを意味する。このアクチュエータ７９は、室内マイクロコンピュータ８２の指令により動作される。

第２回路７０の１次側は、商用電源Ｃ.Ｐからの交流を直流に変換するコンバータ７１と、コンバータ７１からの直流電流を平滑化するコンデンサ７２と、電源用コンバータ制御部７３と、コンデンサ７２を経た直流電流に基づき２次側に電力を供給する室内制御電源用トランス７４を備える。
第２回路７０の２次側は、第１経路７５と第２経路８０に区分される。第１経路７５を介してファンモータ制御部７８、アクチュエータ７９に室内制御電源用トランス７４からの電力が供給される。第２経路８０を介して室内マイクロコンピュータ８２に室内制御電源用トランス７４からの電力が供給される。なお、第１経路７５、第２経路８０には、各々、電圧平滑用コンデンサ７６、８１が設けられている。

第１経路７５には、低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７が設けられている。この低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７は、オン／オフ機能を備えており、オン時には、電圧レギュレータとして機能しながらファンモータ制御部７８へ電力を供給するが、オフ時には、ファンモータ制御部７８への電力の供給が停止される。
低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７は、電気回路で構成できるため、機械的な構造物を要素とするリレーに比べて相当に小さい。

以上の空気調和機７は、通常運転時には、第１回路６０の第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２を通ってファンモータ６７に電力が供給される。また、通常運転時には、低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７をオンにすることにより、ファンモータ制御部７８及びアクチュエータ７９に電力を供給する。通常運転時には、室内制御電源用トランス７４から室外マイクロコンピュータ４３に電力が供給される。

通常運転から待機状態に移行する際の手順について説明する。
例えばリモコン（図示せず）から停止命令を受けると、室内マイクロコンピュータ８２の指令により第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２はオフにされ、ファンモータ６７への商用電源Ｃ.Ｐからの電力供給が停止される。待機中は、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２には、オフ状態が維持されるように、室内マイクロコンピュータ８２からオフ信号が与えられる。
同時に、室内マイクロコンピュータ８２の指令により低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７がオフにされ、ファンモータ制御部３９及びアクチュエータ７９への室内制御電源用トランス７４からの電力供給が停止される。待機中は、低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７には、オフ状態が維持されるように、室内マイクロコンピュータ８２からオフ信号が与えられる。
なお、待機中にも、室内マイクロコンピュータ８２には室内制御電源用トランス７４から電力が供給される。

待機状態から通常運転に移行する場合には、空気調和機７は以下のように動作する。
リモコンによる運転命令を受けると、室内マイクロコンピュータ８２の指令により低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７がオンにされ、ファンモータ制御部７８及びアクチュエータ７９への室内制御電源用トランス７４からの電力供給が再開される。通常運転中は、オン状態が維持されるように、低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７には、室内マイクロコンピュータ８２からオン信号が与えられる。
また、リモコンによる運転命令を受けると、室内マイクロコンピュータ８２の指令により第２スイッチ６２はオフのままで、第１スイッチ６１はオンにされる。コンデンサ６５が充電されると、第２スイッチ６２をオンにする。そうすると、ファンモータ６７に電力が供給される。通常運転中は、オン状態が維持されるように、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２に室内マイクロコンピュータ８２からオン信号が与えられる。

以上の第７実施形態による空気調和機７は、室内制御電源用トランス７４の２次側にオン／オフ機能を有する低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７を設けることで、室内マイクロコンピュータ８２用の別電源回路を必要とせず、また２次側の電圧安定を図るレギュレータとして低ドロップアウト・電圧レギュレータ７７を使用することで、従来のリレーのような大型部品を設置することなく、待機時の電力低減が可能となる。

以上、第１〜第７実施形態について説明したが、これら実施形態を組合せることを本発明が許容することは言うまでもない。例えば、第２実施形態の空気調和機２に第３実施形態の電圧検出回路４４を設けることもできるし、第２実施形態の空気調和機２に第４実施形態の待機回路４５を設けることもできる。
また、第１〜第６実施形態に用いられる室内機５０は第７実施形態に限るものでなく、第１〜第６実施形態の室外制御電源用トランス３４を介して電力の供給を受けてファンモータ等を動作させるものを含め、公知の室内機を広く適用できる。
さらに、第７実施形態に用いられる室外機は第１〜第６実施形態に限るものでなく、第７実施形態の室内制御電源用トランス７４を介して電力の供給を受けて圧縮機駆動用モータ、ファンモータ等を動作させるものを含め、公知の室外機を広く適用できる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１，２，３，４，５，６，７…空気調和機
１０…室外機
２０…第１回路、２１…第１スイッチ、２２…第２スイッチ、２４…コンバータ
２６…インバータ、２７…圧縮機駆動用モータ、２８…ファンモータ
２９…ゼロクロス検出回路
３０…第２回路、３１…コンバータ、３３…電源用コンバータ制御部
３４…室外制御電源用トランス、３５…第１経路
３７…低ドロップアウト・電圧レギュレータ、３８…インバータ制御部
３９…ファンモータ制御部、４０…アクチュエータ
４１…第２経路、４３…室外マイクロコンピュータ、４４…電圧検出回路、４５…待機回路
５０…室内機
６０…第１回路、６１…第１スイッチ、６２…第２スイッチ、６３…抵抗手段
６４…コンバータ、６５…コンデンサ、６７…ファンモータ
７０…第２回路、７１…コンバータ、７３…電源用コンバータ制御部
７４…室内制御電源用トランス
７５…第１経路、７７…低ドロップアウト・電圧レギュレータ、７８…ファンモータ制御部
７９…アクチュエータ
８０…第２経路、８２…室内マイクロコンピュータ
Ｃ.Ｐ…商用電源

Claims (7)

1. 室内機と室外機から構成される空気調和機であって、
   前記室外機は、
   第１回路と第２回路を備え、
   前記第１回路は、
   商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
   前記コンバータで変換された直流を交流に変換するインバータと、
   前記インバータを介して電力が供給される圧縮機駆動用電動機と、を備え、
   前記第２回路は、
   前記商用電源の電圧を変換して電力を供給する室外制御電源と、
   前記室外制御電源から電力が供給される第１経路及び第２経路と、
   前記第１経路に設けられる低ドロップアウト・電圧レギュレータと、
   前記第１経路に設けられ、前記低ドロップアウト・電圧レギュレータを介して電力が供給される前記インバータの動作制御部を含む電力消費源と、
   前記第２経路に設けられる室外マイクロコンピュータと、
   を備え、
   前記低ドロップアウト・電圧レギュレータは、前記電力消費源への電力供給を停止する機能を備え、
   前記圧縮機駆動用電動機への電力供給が停止される待機状態において、
   前記低ドロップアウト・電圧レギュレータは、前記電力消費源への電力供給を停止することを特徴とする空気調和機。
2. 前記室外制御電源からの電力の供給を前記室外マイクロコンピュータにより停止可能な電力消費源が前記第１経路に設けられ、
   該電力消費源への電力は、前記低ドロップアウト・電圧レギュレータを介することなく供給される請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第２経路に電圧検出回路を備え、
   前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記室外制御電源からの出力電圧を制御する請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記待機状態において、前記室外マイクロコンピュータの能力を低減する請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 前記第１回路は、
   前記商用電源と前記コンバータの間に配置され、前記コンバータへの電力供給可否を制御する第１スイッチと、
   前記第１スイッチと前記コンバータとの間に配置されるゼロクロス検出回路と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記第１回路は、
   前記商用電源と前記コンバータの間に、互いに並列な回路を備え、
   前記並列な回路の一方の経路には、第１スイッチが配置され、
   前記並列な回路の他方の経路には、前記商用電源側から第２スイッチと抵抗手段が直列に順に配置される請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
7. 室内機と室外機から構成される空気調和機であって、
   前記室内機は、
   第１回路と第２回路を備え、
   前記第１回路は、
   商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
   前記コンバータに接続される熱交換機用ファン電動機と、を備え、
   前記第２回路は、
   前記商用電源の電圧を変換して電力を供給する室内制御電源と、
   前記室内制御電源から電力が供給される第１経路及び第２経路と、
   前記第１経路に設けられる低ドロップアウト・電圧レギュレータと、
   前記第１経路に設けられ、前記低ドロップアウト・電圧レギュレータを介して電力が供給される前記熱交換機用ファン電動機の動作制御部を含む電力消費源と、
   前記第２経路に設けられる室内マイクロコンピュータと、
   を備え、
   前記低ドロップアウト・電圧レギュレータは、前記電力消費源への電力供給を停止する機能を備え、
   前記熱交換機用ファン電動機への電力供給が停止される待機状態において、
   前記低ドロップアウト・電圧レギュレータは、前記動作制御部への電力供給を停止することを特徴とする空気調和機。

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