JP4580786B2 - 空気調和機及びシェルタ - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機及びシェルタに関し、特に少なくとも冷房運転モードと、暖房運転モード、送風運転モード又は停止モード等のその他の運転モードを有する空気調和機及びこの空気調和機を備えたシェルタに関する。

携帯電話、無線通信等の移動体通信に必要不可欠な基地局（以下、「シェルタ」という。）内部には多数の通信機器が設置され、この通信機器の動作に伴う発熱によりシェルタ内部の温度が上昇する。シェルタ内部の温度上昇は通信機器の正常な動作の妨げになる。例えば下記特許文献１に記載されるような空調設備をシェルタに備え、この空調設備の冷房運転モードを利用してシェルタ内部を冷房し、通信機器の冷却が行われている。

シェルタの大多数は無人施設であり、シェルタ内部の通信機器及び空調設備は商用電源を利用して運転している。ここで、商用電源に停電が発生した場合、通信機器にはバックアップ電源供給手段、具体的には、商用電源を充電して電力を蓄えるバッテリィからバックアップ電源を供給することができるので、通信機器の動作を継続して行うことができる。ところが、バッテリィの電力容量が小さく、通信機器の復帰を優先的に行うために、空調設備にはバックアップ電源が供給されていない。

下記特許文献２には、電源が遮断されるまでの運転情報が記憶され、電源の復帰時に記憶された運転情報から自動モードであったかマニュアルモードであったかを判別し、マニュアルモードであったならば電源が遮断されるまでの運転状況と同じ状況において運転を再開し、自動モードであったならば電源が復帰したときの空調負荷による運転モードにおいて運転を再開する多室型空気調和機が開示されている。また、この場合、電源が遮断される前の運転が停止であった場合には電源が復帰しても停止モードのまま維持される。
特開平１１−３１６０５８号公報 特開２００４−３２４８９８号公報

前述の空調設備又はシェルタにおいては、以下の点について配慮がなされていない。例えば、冬場にシェルタの通信機器の点検整備や補修を行う場合、作業員は、快適に作業をするために、空気調和機を暖房運転モードに切り替えている。この暖房運転モードにおいて停電が発生し、作業員も空気調和機の運転モードをそのままにして作業を終了してしまうと、この空気調和機の設定は暖房運転モードのままに置かれる。このような状態で電源が復帰すると、空気調和機は停電前に設定されていた暖房運転モードに従って暖房運転を始めることとなり、シェルタ内部の温度が上昇し、通信機器が冷却されずに、逆に通信機器の発熱が助長されてしまう。

春先や秋口にシェルタの通信機器の点検整備や補修を行う場合、作業員は、場合によっては、空気調和機を送風運転モードに切り替えることもあり、この場合も上記と同様に電源が復帰すると、空気調和機は送風運転を始めることとなり、シェルタ内部の温度が上昇し、通信機器が冷却されない。また、作業員が空気調和機の運転を停止させている状態（停止モード）で作業を完了し、その後電源の再通電を行なった場合、空気調和機の冷房運転を開始させなければ、再通電後は停止状態のままになり、この場合も通信機器が冷却されない。

また、商用電源が停電から復帰すると、バッテリィから通信機器へのバックアップ電源の供給が停止され、バッテリィは充電動作に移行する。同時に、通信機器及び空気調和機に商用電源が供給される。この商用電源の復帰に伴う放電動作から充電動作の切り替わりに、通信機器やバッテリィに大きなノイズが発生する。このような状況下において空気調和機の運転を開始すると、空気調和機内部の電子機器にノイズによる誤作動が発生し、本来冷房運転モードにおいて運転を再開したいのに、冷房運転モード以外のその他の運転モードで運転が再開される可能性があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電源遮断後の再運転時に確実に冷房運転モードが実施され、電子機器の冷却に好適な空気調和機及びこの空気調和機を備えたシェルタを提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、内部に電子機器を収納するシェルタに設置される空気調和機であって、少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、電源供給が開始されると冷房運転モードを選択する運転モード選択手段と、運転モード選択手段により選択された冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段と、を備える。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、内部に電子機器を収納するシェルタに設置される空気調和機であって、少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、電源供給の開始から一定時間経過後に冷房運転モードを選択する運転モード選択手段と、運転モード選択手段により選択された冷房運転モードに基づき冷房運転する運転手段と、を備える。

本発明の実施の形態に係る第３の特徴は、シェルタにおいて、シェルタ内部に配設された電子機器と、電子機器にバックアップ電源を供給するバックアップ電源供給手段と、少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、電源供給が開始されると冷房運転モードを選択する運転モード選択手段、及び運転モード選択手段により選択された冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段を有する空気調和機と、を備える。

本発明の実施の形態に係る第４の特徴は、シェルタにおいて、シェルタ内部に配設された電子機器と、電子機器にバックアップ電源を供給するバックアップ電源供給手段と、少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、電源供給の開始から一定時間経過後に冷房運転モードを選択する運転モード選択手段、及び運転モード選択手段により選択された冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段を有する空気調和機と、を備える。

本発明によれば、電源の遮断に運転モードが影響されることなく、電子機器を確実に冷却することができる空気調和機及びシェルタを提供することができる。

更に、本発明によれば、電源の復帰に伴い発生するノイズに運転モードが影響されることなく、電子機器を確実に冷却することができる空気調和機及びシェルタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、移動体通信の基地局、つまりシェルタに設置された空気調和機を説明するものである。

（第１の実施の形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るシェルタ１は、通信機器としての電子機器２を内部に備えている。この電子機器２は、商用電源３に接続され、この商用電源３から電力の供給を受けて動作する。シェルタ１内部には商用電源３に接続されたバッテリィ４を備えている。不慮の停電によって、電子機器２に商用電源３から電力が供給されない場合に、バッテリィ４は電子機器２にバックアップ電源を供給するようになっている。また、電子機器２の動作に伴い発生する熱によってシェルタ１内部の温度の上昇を抑えるために、シェルタ１には空気調和機５が備え付けられている。この空気調和機５は室内機５１、室外機５２及びリモートコントローラ５３を備えている。

第１の実施の形態において、電子機器２は、携帯電話、携帯無線機等の移動体通信機から発信される電波を受信する受信機、移動体通信機に電波を送信する送信機等を備える。

商用電源３は、電力会社から供給される商用電源であり、例えば単相交流電源である。

バッテリィ４は、停電等により電子機器２に供給される商用電源３からの電力が遮断された場合に、電子機器２にバックアップ電源を供給する。バックアップ電源の供給により、停電が発生しても、電子機器２の動作を継続して行うことができる。

空気調和機５の室内機５１はシェルタ１内部に設置されており、第１の実施の形態において空気調和機５は、冷房運転モード、送風運転モード、除湿運転モード、暖房運転モードを備えている。空気調和機５は、基本的には、シェルタ１内部を冷房運転モードに基づき冷房運転し、電子機器２を冷却するようになっている。空気調和機５は商用電源３からの電力供給により運転する。また、室内機５１は、冷気、送風、暖気のいずれかを運転モードに応じて送風口から送風して、シェルタ１内部の温度制御や空気循環を行う。

室外機５２は、シェルタ１の外部に設置されており、空気調和機５の室内機５１に冷媒配管、電線等を通じて接続されている。室外機５２内には圧縮機等の機器が収納されている。

リモートコントローラ５３は、空気調和機５の運転モードを設定するために使用する機器である。空気調和機５は、前述のようにシェルタ１内部の電子機器２の冷却を目的として設置されているので、通常、冷房運転モードにおいて運転されるが、例えば作業員による電子機器２の点検整備や修理を行う場合、季節によっては冷房運転モード以外の運転モードによって運転される。図２に示すように、第１の実施の形態において、リモートコントローラ５３は操作部５３０とこの操作部５３０により操作した内容（例えば運転モード）、操作状態、室温、湿度、時間等を表示する液晶表示部５３１とを備えている。

同図２に示すように、空気調和機５は、商用電源３に接続されこの商用電源３からの単相交流電流を直流電流に変換する直流電源回路１０と、この直流電源回路１０に接続されたマイクロコントローラユニット（Micro Controller Unit、以下、単に「ＭＣＵ」という。）１１と、ＭＣＵ１１にそれぞれ接続された室温を測定する温度センサ１２、不揮発性記憶手段１３、送風機１４及び熱交換器（図示せず。）とを備えている。室外機５２、リモートコントローラ５３は、各々、ＭＣＵ１１に接続され、通信によってデータを授受している。すなわち、第１の実施の形態において、ＭＣＵ１１は、温度センサ１２により検出されるシェルタ１内部の温度情報、リモートコントローラ５３から指示される運転モード等に基づいて、送風機１４、室外機５２等の運転を制御するコントローラである。

不揮発性記憶手段１３は、停電等により商用電源３からの電力供給が遮断されても運転情報を失わずに記憶保持することができる不揮発性の記憶装置であり、第１の実施の形態において具体的には電気的消去型不揮発性メモリ (ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)を実用的に使用することができる。
第１の実施の形態において、不揮発性記憶手段１３は、「冷房運転モード」、「暖房運転モード」、「送風運転モード」等の各運転モードごとに、「設定温度」、「風量」、「ルーバ方向」等のより詳細な運転情報を記憶する。出荷時点においてはこの運転情報は予めデフォルト情報として記憶されているが、リモートコントローラ５３の操作により新たな運転情報を上書きする。

次に、このように構成されシェルタ１に設置された空気調和機５の動作について、図３を使用して説明する。なお、図３は主にＭＣＵ１１の動作を主体に、全体の動作の流れを模式的に表している。

まず最初に、空気調和機５において、商用電源３から供給される電力が遮断されている状態から、商用電源３からの電力供給が開始された（電源投入が行われた）か否かを判断する（ＳＴ１）。これはＭＣＵ１１の起動を意味する。商用電源３からの電力供給が開始されていない（Ｎｏ）場合には、ＭＣＵ１１には電力が供給されず動作しないので、引き続き商用電源３からの電力供給が開始されるまでそのままの状態が継続する。

空気調和機５に商用電源３から電源供給が開始された（Ｙｅｓ）場合、空気調和機５は、ＭＣＵ１１に内蔵されたＲＯＭ(Read Only Memory)１１ａに予め記憶されている命令に基づいて不揮発性記憶手段１３をアクセスし、この不揮発性記憶手段１３に記憶されている複数の各種運転モードの中から冷房運転モードに対応した運転情報を選択する（ＳＴ２）。引き続き、この選択された冷房運転モードに対応する運転情報はＭＣＵ１１に読み出される（ＳＴ３）。読み出された運転情報に基づいて、ＭＣＵ１１は送風機１４、室外機５２等の運転を制御し、結果的に空気調和機５は冷房運転を開始する（ＳＴ４）。同時にＭＣＵ１１は、その運転内容をリモートコントローラ５３に送信し、リモートコントローラ５３は送られてきた運転内容を表示部５３１に表示する（ＳＴ５）。

つまり、空気調和機５においては、停電等により商用電源３からの電力供給が遮断され、そして電力供給が復帰し、電力供給が開始されると、停電直前の運転モードに関係なく、必ず冷房運転モードにより運転することができる。すなわち、本実施例においてＭＣＵ１１は、運転モード選択手段及び運転手段の機能を備える。

冷房運転モードにおいて空気調和機５の運転が開始されると、空気調和機５はリモートコントローラ５３によって運転モード或いは各種運転モードの設定内容について変更が人為的に行われたか否か判断する（ＳＴ６）。運転モード或いは設定内容が変更された（Ｙｅｓ）場合には、変更された運転モード或いは設定内容に基づいて空気調和機５の運転が行われる（ＳＴ７）。運転モード或いは設定内容の変更は運転情報の変更として不揮発性記憶手段１３に書き込まれ記憶される（ＳＴ８）。運転モード或いは設定内容に変更がない（Ｎｏ）場合には、冷房運転モードにおいて空気調和機５の運転が継続される。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る空気調和機５及びシェルタ１においては、商用電源３からの電力供給が開始されると複数の運転モードの中から冷房運転モードを必ず選択し、シェルタ１内部を冷房運転により冷房するようにしたので、シェルタ１内部に配設された電子機器２を確実に冷却することができる。また、電力供給復帰時に不揮発性記憶手段１３に記憶された運転情報を用いるのは、それ以前に空気調和機が実際に運転されていた設定内容を用いることがより最適であるとの判断による。すなわち、シェルタ構造、シェルタ内の電子機器の配置等に合わせて設定温度、風向、風量等の各種設定の最適化が図られている。このため、予め定められた初期値（デフォルト値）を用いるよりも、前回の設定内容を使用した方が、そのシェルタにとって適正である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態に係る空気調和機５の動作の他の例を説明するものである。なお、第２の実施の形態並びに後述する第３の実施の形態に係る空気調和機５の動作の説明において、第１の実施の形態に係る空気調和機５の動作のステップと同一のステップについては同一符号を付け、その説明は重複するので省略又は簡略化する。

図４に示すように、第２の実施の形態に係る空気調和機５において、商用電源３からの電力供給が開始されているか否かを判断した後（ＳＴ１）、タイマＴによる時間カウントをスタートすると共に、フラグＦを初期値として「０」にセットする（ＳＴ１１）。タイマＴは、図示していないが、前述の図２に示すＭＣＵ１１に内蔵されていても外付けであってもよく、電力供給開始から一定の時間を計測する機能を備えていればよい。

ここで、一定の時間とは、例えば停電によって商用電源の供給が停止された後に商用電源の供給が復帰した時点から、電子機器２へのバックアップ電源の供給停止やバッテリィ４の充電動作への移行に際して発生するノイズが収束する時点までの間の時間のことである。換言すれば、一定の時間とは、商用電源の供給が開始された時点から、ノイズの発生による誤った運転モードを選択することがなく、確実に冷房運転モードを選択することができる時点までの間の時間という意味である。この一定の時間は、ノイズの収束時間に合わせて適宜調節することができるが、一般的には数秒程度の時間であることから、第２の実施の形態においては少し余裕を見て１０秒に設定されている。この時間を長くすればノイズの悪影響は防止できるが、機器の冷却が遅れるため、できる限りノイズの収束時間より長い範囲で、できるだけ短い時間を設定する。

また、フラグＦは、停電により商用電源の供給が遮断された場合には必ずリセットされ、停電から復帰して商用電源の供給が開始された場合には必ず「０」から始まるようになっている。

商用電源３からの電源の供給が開始された後、冷房運転モードにより冷房運転が開始され（ＳＴ２〜ＳＴ４）、リモートコントローラ５３の表示部５３１に運転モードの状態等を表示した（ＳＴ５）後、フラグＦが「０」であるか否かが判断される（ＳＴ１２）。このフラグＦは、前述の通り、商用電源の供給開始から一定の時間（１０秒）経過後に、再度、冷房運転モードを強制的に選択するための識別データとして使用される。すなわち、フラグＦは、商用電源の供給開始直後の、電子機器２へのバックアップ電源の供給から商用電源への供給に切り替わる際に発生するノイズに起因する、空気調和機５の間違った運転モード、例えば暖房運転モードの選択を、冷房運転モードの運転に強制的に修正する識別データとして使用される。

すなわち、フラグＦが「０」である（Ｙｅｓ）場合には、前述のタイマＴにより商用電源の供給開始から一定の時間（第２の実施の形態において「１０秒」）が経過したか否かを判断する（ＳＴ１３）。一定の時間が経過していない（Ｎｏ）場合は、一定の時間が経過するまでこのステップを繰り返す。一定の時間を経過していると判断した（Ｙｅｓ）場合には、フラグＦが「１」に書き換えられ（ＳＴ１４）、不揮発性記憶手段１３に記憶された冷房運転モードを選択するステップ（ＳＴ２）に戻り、改めて冷房運転モードを選択し、冷房運転を行う。

そして、再度、フラグＦが「０」であるか否かを判断する（ＳＴ１２）。ここでは、商用電源の供給開始から一定の時間が経過しているので、既にフラグＦが「１」に書き換えられている（Ｎｏ）ので、冷房運転モードにおいて運転が継続され、前述の第１の実施の形態の図３に示す動作と同様にステップＳＴ６以降に進む。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る空気調和機５及びシェルタ１は、第１の実施の形態と同様に、電源３からの電力供給が開始されると冷房運転モードを必ず選択し、シェルタ１内部を冷房運転により冷房するようにしたので、シェルタ１内部に配設された電子機器２を確実に冷却することができる。更に、商用電源の供給が開始されてから一定の時間経過後に、再度、強制的に冷房運転モードを選択するようにしているので、商用電源の供給開始直後のバックアップ電源の供給停止に起因し発生するノイズによる、運転モードの選択エラーを確実に防止することができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態に係る空気調和機５の動作の他の例を説明するものである。

図５に示すように、第３の実施の形態においては、第２の実施の形態に係る、商用電源の供給開始から冷房運転に至るまでのステップが異なり、商用電源の供給開始直後から電源切り替えに伴うノイズが収束するまでの一定の時間経過後から冷房運転が開始される。

すなわち、空気調和機５の商用電源の供給開始の有無を判断した後（ＳＴ１）、タイマＴによる時間カウントをスタートすると共に、フラグＦを初期値として「０」にセットする（ＳＴ１１）。この時点において、第３の実施の形態に係る空気調和機５はいずれの運転モードをも選択しておらず、運転を行っていない。その後、フラグＦが「０」であるか否かが判断され（ＳＴ１２）、商用電源の供給開始から一定の時間（例えば、第２の実施の形態と同様に１０秒）経過するまでフラグＦが「０」であるか否かが判断される（ＳＴ１３）。一定の時間経過後にフラグＦが「１」に書き換えられる（ＳＴ１４）。そして、不揮発性記憶手段１３に記憶された冷房運転モードを選択するステップ（ＳＴ２）に戻り、第１の実施の形態に係る動作と同様に、冷房運転モードを選択し、冷房運転を行う（ＳＴ２〜ＳＴ８）。

以上説明したように、第３の実施の形態に係る空気調和機５及びシェルタ１においては、商用電源の供給開始から一定の時間経過後までの間は運転を行わず、一定の時間経過後に強制的に冷房運転モードを選択するようにしているので、商用電源の供給開始直後のバックアップ電源の供給停止に起因し発生するノイズによる、運転モードの選択エラーを確実に防止することができる。

（その他の実施の形態）
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

例えば、上述の実施の形態においては、無人施設に設置された移動体通信のシェルタに本発明を適用した例を説明したが、本発明は、無人施設や有人施設を問わず放送局内部に設置されたシェルタに適用することができる。

更に、上述の実施の形態においては、シェルタ１内部の室内機５１及びシェルタ１外部の室外機５２を有する空気調和機５に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、室内機及び室外機が一体的に構成された空気調和機に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る空気調和機及びシェルタの概略構成図である。 図１に示す空気調和機の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る空気調和機の制御を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る空気調和機の制御を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る空気調和機の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１…シェルタ、２…電子機器、３…電源、４…バックアップ電源、５…空気調和機、５１…室内機、５２…室外機、５３…リモートコントローラ、１３…不揮発性記憶手段

Claims (4)

1. 内部に電子機器を収納するシェルタに設置される空気調和機であって、
   少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、前記電源供給が開始されると前記冷房運転モードを選択する運転モード選択手段と、
   前記運転モード選択手段により選択された前記冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段と、
   を備えることを特徴とする空気調和機。
2. 内部に電子機器を収納するシェルタに設置される空気調和機であって、
   少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、前記電源供給の開始から一定時間経過後に前記冷房運転モードを選択する運転モード選択手段と、
   前記運転モード選択手段により選択された前記冷房運転モードに基づき冷房運転する運転手段と、
   を備えることを特徴とする空気調和機。
3. シェルタ内部に配設された電子機器と、
   前記電子機器にバックアップ電源を供給するバックアップ電源供給手段と、
   少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、前記電源供給が開始されると前記冷房運転モードを選択する運転モード選択手段、及び前記運転モード選択手段により選択された前記冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段を有する空気調和機と、
   を備えることを特徴とするシェルタ。
4. シェルタ内部に配設された電子機器と、
   前記電子機器にバックアップ電源を供給するバックアップ電源供給手段と、
   少なくとも冷房運転モード及び暖房運転モードを有し、電源供給が停止される前の運転モードに関係なく、前記電源供給の開始から一定時間経過後に前記冷房運転モードを選択する運転モード選択手段、及び前記運転モード選択手段により選択された前記冷房運転モードに基づき冷房運転を行う運転手段を有する空気調和機と、
   を備えることを特徴とするシェルタ。

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