JPH0942803A - 商用電源供給機能付空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実用的範囲内のソーラパネルの設置で、長時
間運転を継続しても、商用電力の消費を僅かに抑える。 【解決手段】 フル運転モードでは、エアコンの運転中
は、優先的に太陽光をエネルギー源として発生する電力
をエアコンへ供給し、不足分を商用電力から受けると共
に、エアコン非運転中は、太陽光をエネルギー源として
発生する電力を商用電源へ供給するようにしたので、実
質的な商用電源を消費を軽減することができる。省エネ
運転モードでは、晴天時等、太陽光を充分に吸収し、発
電電力が充分に多い場合には、エアコンをフル能力で運
転しても、発電電力を超えるようなことはない。次に、
雨天時等発電電力が低下すると、エアコンの運転能力を
下げ、低下した発電電力以上の消費電力とならないよう
にコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光をエネルギ
ー源として発電し、この発電された電力を商用電源へ供
給する機能を備えた商用電源供給機能付空気調和システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
空気調和機は、冷媒と熱交換を行うことにより、例えば
暖房モード、冷房モード、ドライモード及び、設定温度
と運転開始時の室温とを比較して暖房モードと冷房モー
ドとのいずれかを自動的に選択する自動運転モード等の
各モードで運転可能となっており、これらのモードの変
更等を付属のリモコンで操作して、室内を空調し得るよ
うになっている。

【０００３】ところで、現在、上記空気調和機の電源と
して、太陽エネルギーを利用した、所謂ソーラエアコン
が開発されている（一例として、特開平６−７４５２２
号参照）。このソーラエアコンでは、ソーラパネルで吸
収した太陽光に基づいて発電した電力を直接、空気調和
機の電源として利用するようになっている。また、この
空気調和機では、天候に左右されないように、一般の商
用電源を併用し、太陽光による発電電力の量が少ない時
は、その不足分を一般の商用電源から得るようになって
いる。

【０００４】しかしながら、上記構成のソーラエアコン
では、太陽光による発電電力を当該空気調和機でしか利
用することができない。また、実質的に一般の商用電源
と併用しなければ、充分な空調運転ができないという問
題点があった。

【０００５】このため、例えば、空調状態を常に所定温
度又は湿度にしておきたい部屋がある場合に、天候や時
間によって、商用電源の消費電力が変化し、電気代が予
測できず、思わぬ出費となる場合がある。従って、太陽
エネルギーのみで賄うことができるソーラエアコンとす
ればよいが、これを実現するには、非常に広面積のソー
ラパネルが必要であり、実用的ではない。

【０００６】なお、関連技術として、現在、太陽光をエ
ネルギー源として発電された電力を屋内の商用電源配線
へ、さらに余剰分は商用電源へ供給する商用電源供給シ
ステムが開発されている。発電された電力は一旦、商用
電源に戻すことにより電力料金を相殺し電力消費による
コストダウンを図っている。

【０００７】本発明は上記事実を考慮し、実用的範囲内
のソーラパネルの設置で、長時間運転を継続しても、商
用電力の消費を僅かに抑えることができる商用電源供給
機能付空気調和システムを得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、冷媒が循環するように圧縮機、凝縮器、減圧装置、
蒸発器を用いて構成した冷凍サイクルを備え、室内に供
給する空気と冷媒との間で熱交換を行わせ、室内の少な
くとも温度又は湿度の一方が所望の状態になるように、
前記熱交換された後の空気を室内に供給して室内の空調
運転を行うように成した空気調和機において、太陽光を
エネルギー源として発電し、この発電された電力を商用
電源へ供給する機能を備えた商用電源供給機能付空気調
和機であって、商用電源から供給された交流電力を直流
電力に変換する整流平滑部と、この整流平滑部から得ら
れる直流電力を信号に応答して前記圧縮機へ間欠通電
し、この圧縮機の回転数を制御するインバータ部と、室
内の少なくとも温度又は湿度の一方が所望の状態となる
ように圧縮機の回転数を調節するための前記信号をイン
バータ部に出力する回転数制御部と、太陽光をエネルギ
ー源として発電された電力を前記整流平滑部から出力さ
れる直流電力と併合させる電力供給部と、空気調和機が
空調運転を行っている際は、太陽光をエネルギーとして
発電された電力を優先的に前記整流平滑部から出力され
る直流電力と併合させ、空気調和機が空調運転を行って
いない際には太陽光をエネルギーとして発電された電力
を優先的に前記商用電源へ供給させる制御部と、を備え
たことを特徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、冷媒が循環する
ように圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用いて構成
した冷凍サイクルを備え、室内に供給する空気と冷媒と
の間で熱交換を行わせ、室内の少なくとも温度又は湿度
の一方が所望の状態になるように、前記熱交換された後
の空気を室内に供給して室内の空調運転を行うように成
した空気調和機において、太陽光をエネルギー源として
発電し、この発電された電力を商用電源へ供給する機能
を備えた商用電源供給機能付空気調和機であって、商用
電源から供給された交流電力を直流電力に変換する整流
平滑部と、この整流平滑部から得られる直流電力を信号
に応答して前記圧縮機へ間欠通電し、この圧縮機の回転
数を制御するインバータ部と、室内の少なくとも温度又
は湿度の一方が所望の状態になるように圧縮機の回転数
を調節するための前記信号をインバータ部に出力する回
転数制御部と、太陽光をエネルギー源として発電された
電力を前記整流平滑部から出力される直流電力と併合さ
せる電力供給部と、空気調和機が空調運転を行っている
際は、太陽光をエネルギーとして発電された電力を優先
的に前記整流平滑部から出力される直流電力と併合さ
せ、空気調和機が空調運転を行っていない際には太陽光
をエネルギーとして発電された電力を優先的に前記商用
電源へ供給させる制御部と、太陽光をエネルギー源とし
て発電された電力を検出する第１電力検出部と、空気調
和機で消費される電力又は前記圧縮機で消費される電力
を求める第２電力検出部と、規制機能が有効な際に、第
２電力検出部の検出値が第１電力検出部の検出値を超え
ないように前記圧縮機の回転数を補正する規制制御部
と、を備えたことを特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、太陽光をエネル
ギー源として発電された電力を商用電源へ供給する機能
の側と空気調和機側とは同一のマイクロプロセッサにて
制御されていることを特徴としている。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、空気調和
機では、太陽光をエネルギー源として発電し、この発電
された電力によって運転される。また、空気調和機の非
運転時は、発電能力はそのまま維持させ、発電した電力
は商用電力へ供給する。

【００１２】このため、空気調和機の運転中は、発電電
力が足りない分商用電源からの電力が供給されて空気調
和機は運転される。また、非運転中は発電電力を商用電
源へ供給して常に太陽光をエネルギー源として利用でき
る。その結果としてこの供給分の電力量が相殺されたも
のが実際の電気代となり、商用電源からの電力消費を軽
減することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、第１の電
力検出部では、太陽光をエネルギー源として発電された
電力の商用電源への供給量（以下、発電電力という）を
検出しており、第２の電力検出部では、空気調和機で消
費される電力又は、圧縮機で消費される電力（以下、消
費電力という）を検出している。

【００１４】この第１及び第２の検出部の検出値を比較
し、消費電力が発電電力を超えないように圧縮機の回転
数を調整する信号を補正する。すなわち、発電電力で賄
える分に相当する運転とする。すなわち、晴天時等、発
電電力が最大に近い状態では空気調和機はフル能力で運
転され、雨天時等、発電電力が上がらない場合には、空
気調和機の能力は低下する。

【００１５】このような制御がなされる空気調和機は、
長時間運転を継続し、空調しておきたい部屋等に適して
おり、連続運転しても、消費電力分を全て発電電力で賄
うことができ、電気代を僅かにすることができる。

【００１６】また、空気調和機のフル能力を得るための
ソーラ設備（例えば、ソーラパネルの広面積化等）を大
きくする必要がなく、空気調和機自体の運転能力で制御
するため、設備が複雑化することがない。

【００１７】なお、上記のような運転能力制御を行うか
否か（機能を有効にするか否か）をスイッチ操作で選択
できるようにしてもよい。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、太陽光を
エネルギー源として発電し、商用電源へ供給するための
制御を行うマイクロプロセッサと、空気調和機を運転す
るための制御を行うマイクロプロセッサとを同一構成と
したため、装置の小型化を図ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施の形態に
係る空気調和機（以下エアコンという）が示されてい
る。空気調和機（エアコン）は、それぞれ冷媒を循環さ
せる冷媒循環路を有した室内ユニット１０と室外ユニッ
ト１２とを備えると共に、この空気調和機を遠隔操作す
るために操作信号を赤外線によって送り出すリモコン１
４を備えている。

【００２０】また、室外ユニット１２には、ソーラパネ
ル３１０が接続されている。ソーラパネル３１０は、太
陽光を吸収して電気的エネルギーに変換する役目を有し
ている。この電気エネルギーは、室外ユニット１２に搭
載された商用電源供給ユニットＳＯＬに入力されるよう
になっている。この商用電源供給ユニットＳＯＬは、通
常のエアコン部Ａ／Ｃとは、機能的には分離された構成
となっており、以下、エアコン部Ａ／Ｃと商用電源供給
ユニットＳＯＬとを別々に説明する。 ［エアコン部Ａ／Ｃ］リモコン１４には、電源オン・オ
フ、冷暖房切換設定、温度設定、タイマ設定、ソーラキ
ープ等の様々な操作キーが配設され、この操作キーを操
作することによって、各項目に該当するコードを持つ操
作信号が出力されるようになっている。また、リモコン
１４には、風量設定キーが設けられ、使用者は、風量を
「弱」、「中」、「強」、「自動設定」を変更できるよ
うになっている。以下、本発明の実施の形態では、上記
３段階に風量が変更可能な機種を例にとり説明するが、
前記３段階は風量調整の基本的な構成であり、「微
風」、「ハイパワー」等さらに数段階に変更できるも
の、或いは上記の如く段階的に変更するものの他、無段
階に風量を変更可能なものにも適用可能である。

【００２１】なお、本発明の実施の形態では、リモコン
１４の操作信号を室内ユニット１０側に送信するための
手段として、赤外線等のワイヤレス信号を適用してお
り、室内ユニット１０側にこの赤外線を受光するための
光センサー７６Ｂ（後述）が設けられている。

【００２２】ここで、リモコン１４から送られる操作信
号は室内ユニット１０内の光センサー７６Ｂで受信され
ると、エアコンは、受信された操作信号のコードに従っ
て室内の温度、湿度等をコントロールしている。なお、
リモコン１４と室内ユニット１０とを信号線で接続して
もよく、この際は一般に知られたワイヤード型リモコン
を藻ＣＨーいいるこができる。

【００２３】図２に示される如く、室内ユニット１０
は、取付ベース２００の上下端に脱着可能に係止された
ケーシング２０２によって、内部が被覆されている。

【００２４】ケーシング２０２には、その中央部にクロ
スフローファン２０４が設けられている。クロスフロー
ファン２０４は、ファンモータ７０Ｅ（後述）の駆動力
によって駆動され、ケーシング２０２に設けられた吸込
口２０６から室内空気を各種フィルタ２０８及び熱交換
器１６を介して吸込み、かつ風路２１０を介して再度室
内へ送り出す役目を有している。なお、風路２１０に
は、横羽根２１２及び水平フラップ２１４が設けられ、
室内への風向を調節できるようになっている。

【００２５】また、ケーシング２０２における熱交換器
１６の下部に対応する部分には皿状のドレンパン２１６
が一体形成されている。

【００２６】図３は本発明の実施の形態の制御装置によ
って制御される空気調和機の冷媒回路である。図におい
て、２６はコンプレッサ、２７は四方弁、２８は室外ユ
ニット１２内に設けられた室外側熱交換器、３０はキャ
ピラリチューブ（減圧器）、１６は室内ユニット１０内
に設けられた室内側熱交換器、２４はアキュムレータで
あり、これらの要素を順次冷媒配管で環状に接続して冷
凍サイクルを構成している。この空気調和機によれば、
四方弁２７が図に示す実線の状態（非通電状態）にある
時は、コンプレッサ２６から吐出された冷媒は実線矢印
のように流れ、室外側熱交換器２８で凝縮し、キャピラ
リーチューブ３０で減圧された後、室内側熱交換器１６
で蒸発して室内の冷房が行なわれる。また、四方弁２７
が図に示す破線の状態（通電状態）にある時は、コンプ
レッサ２６から吐出された冷媒は破線矢印のように流
れ、室内側熱交換器１６で凝縮し、室外熱交換器２８で
冷媒が蒸発して室内の暖房が行なわれる。

【００２７】なお、１１２Ａは室外側送風機を構成する
ファンモータであり、７０Ｅは室内側送風機を構成する
ファンモータであり、各々室外側熱交換器２８及び室内
側熱交換器１６に送風するものである。

【００２８】図４は、室内ユニット１０の電気回路を示
すものであり、この電気回路は電源基板７０及びコント
ロール基板７２を備えている。電源基板７０にはブレー
カＢから電力を得るためのプラグＰ、室内に供給される
調和空気の風量を調整するファンモータ７０Ｅを駆動す
る駆動回路７０Ａ、ファンモータ７０Ｅを駆動するため
の電力を生成するモータ電源回路７０Ｂ、制御回路用の
電力を生成する制御回路用電源回路７０Ｃ、及びシリア
ル回路用の電力を生成するシリアル回路用電源回路７０
Ｄが設けられている。

【００２９】ここで、本発明の実施の形態のファンモー
タ７０ＥはＤＣモータが適用されており、供給される電
圧が８ビットで制御されている。すなわち、２５６段階
の電圧制御によって風量が設定可能となっている。これ
は、１／ｆゆらぎ機能の実行時の風量制御のときの微妙
な風量制御を行うために用いられる。

【００３０】コントロール基板７２には、シリアル回路
用電源回路７０Ｄに接続されたシリアル回路７２Ａ、モ
ータを駆動する駆動回路７２Ｂ、及び制御回路としての
マイクロコンピュータ（マイコン）７２Ｃが設けられて
いる。さらに、駆動回路７２Ｂは、フラップを上下動さ
せる上下フラップ用ステップモータ７４Ａ、左右フラッ
プ用ステップモータ７４Ｂ、７４Ｃ、及び床面全面の温
度を検出するために床面の温度を検出するフロアセンサ
を回転駆動するフロアセンサ用ステップモータ７４Ｄを
駆動するための電力を駆動隘路７２Ｂに供給している。

【００３１】また、マイコン７２Ｃには、表示基板７６
に設けられた運転モード等を表示する表示用ＬＥＤ、リ
モコン１４からの赤外線の操作信号を受光する光センサ
７６Ｂ、この光センサ７６Ｂが受光した操作信号を受信
する受信回路７６Ａが接続されている。

【００３２】さらに、マイコン７２Ｃには、センサ基板
７８に設けられた床面の温度検出エリアを表示するエリ
アＬＥＤ及びフロアセンサが接続されている。

【００３３】このリモコン１４で、暖房モード、冷房モ
ード、ドライモード及び自動運転モード等の各モードの
選択、設定温度の変更、吹き出し風量の変更、フラップ
用ステップモータ７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃを駆動してフ
ラップ角度の変更等の空気調和機の制御がなされる。

【００３４】さらに、マイコン７２Ｃには、室温を検出
する室温センサ８０Ａ、室内熱交換器１６の冷媒コイル
の温度を検出する熱交換器用温度センサ８０Ｂ、室内の
湿度を検出する湿度センサ８０Ｃが接続されると共に、
スイッチ基板８２に設けられた自己診断用ＬＥＤ、運転
モードを暖房モード、冷房モード、ドライモード及び自
動運転モードに切り換える運転切換スイッチ及び自己診
断スイッチが接続されている。

【００３５】この運転切換スイッチには、「暖房モー
ド」、「冷房モード」、「ドライモード」及び「自動運
転モード」の各表示が設けられており、現在の切り換え
状態が表示基板７６に設けられた表示用ＬＥＤによって
表示される。

【００３６】図５は、室外ユニット１２の電気回路を示
すものであり、この電気回路は整流回路１００及びコン
トロール基板１０２を備えている。なお、室外ユニット
１２の電気回路は、〜において図４の室内ユニット
１０の電気回路に接続されている。

【００３７】コントロール基板１０２には、室内ユニッ
ト１０のシリアル回路用電源回路７０Ｄに接続されたシ
リアル回路１０２Ａ、ノイズを除去するノイズフィルタ
１０２Ｂ、１０２Ｃ、１２０Ｄ、インバータ１０４をス
イッチングするための電力を生成するスイッチング電源
回路１０２Ｅ、制御回路としてのマイコン１０２Ｆが設
けられている。

【００３８】スイッチング電源回路１０２Ｅにはインバ
ータ１０４が接続され、インバータ１０４には、冷媒を
圧縮するコンプレッサ２６が接続されている。

【００３９】また、マイコン１０２Ｆには、外気温度を
検出する外気温センサとしての外気温度サーミスタ１１
０Ａ、室外熱交換器２８の冷媒コイルの温度を検出する
コイル温センサとしてのコイル温度サーミスタ１１０
Ｂ、コンプレッサ２６の温度を検出する温度センサとし
てのコンプレッサ温度サーミスタ１１０Ｃが接続されて
いる。

【００４０】Ｉ／Ｆはインターフェース回路であり、商
用電源供給機構ＳＯＬからの信号をマイコン１０２Ｆに
伝達させる。

【００４１】さらに、ノイズフィルタ１０２Ｂには、室
外熱交換器２８に送風するファンモータ１１２Ａ及びフ
ァンモータ用コンデンサ１１２Ｂが接続されており、こ
れらファンモータ１１２Ａ及びファンモータ用コンデン
サ１１２Ｂと並列的に、コンプレッサ２６から吐出され
た冷媒の流れ方向を変更する四方弁２７は、ノイズフィ
ルタ１０２Ｂを通過した電力から駆動電力を得ている。 ［商用電源供給システムＳＯＬ］図６には、太陽光エネ
ルギー源として発電された電力を商用電源に供給する商
用電源供給システムが示されている。

【００４２】太陽光を吸収するソーラーパネル３１０
は、複数枚のモジュールを枠にセットし屋根等に設置さ
れている。ソーラーパネル３１０で吸収したエネルギー
は、インバーター回路３１２に供給されるようになって
いる。すなわち、ソーラーパネル３１０で発電される電
力は直流でありこのインバーター回路３１２によって交
流に変換される。

【００４３】変換された交流の電力は絶縁トランス３１
４に供給され、商用電源（例えば２００ｖ、５０Ｈｚの
正弦波）と同様の電源周波数に調節されるようになって
いる。この絶縁トランス３１４の出力側は解列コンダク
ター３１６を介して、所定のブロック毎に設けられたブ
レーカー３５０の１つ及びメインブレーカー３５２を介
して屋外との解列を行う解列スイッチ３５４に接続され
ている。この解列スイッチ６５４は、電信柱等に設置さ
れる電力系統の末端である変圧トランス３１８に接続さ
れている。この変圧トランス３１８の一次側には、電力
会社の変電所から所定の電圧（例えば、単相２００ｖ）
の電源が供給されている。

【００４４】変圧トランス３１８では、この一次側の電
圧を商用の電圧（例えば２００Ｖ）に降圧している（二
次側電圧）。

【００４５】従って、通常は図１の矢印Ａ方向に示され
るように、変圧トランス３１８の二次側から一般家庭へ
電源が供給されるようになっている。

【００４６】一方、ソーラーパネル３１０で発電された
電力は、図１の矢印Ｂ方向に示される如く変圧トランス
３１８の二次側へ供給され、この変圧トランス３１８と
電力容量を増加するようになっている。

【００４７】前記インバーター回路３１２を制御するた
めのマイクロコンピューター３２０は、Ａ／Ｄで入力す
る電圧とＣＴによる電流を入力してソーラーパネル３１
０が最適動作店で動作するようにインバーター回路３１
２のスイッチング動作を制御している。

【００４８】また、このマイクロコンピューター３２０
では、前記トランス３１４と変圧トランス３１８との間
に設けられた解列コンダクター３１６の開閉の制御も行
っている。この解列コンダクター３１６は、ソーラーパ
ネル３１０で発電された電力を変圧トランス３１８へ供
給するか、供給を中断するかのスイッチング機能を持っ
ており、マイクロコンピューター３２０ではこのオン・
オフを制御するようになっている。

【００４９】さらに、マイクロコンピュータ３２０は絶
縁トランス３１４を通過する電力を算出し、この値を信
号線Ｓを介してエアコンの室外ユニットへ通信で送信す
る。

【００５０】上記構成の如く、エアコン部Ａ／Ｃの室外
ユニット１２と商用電源供給ユニットＳＯＬとは、同一
のマイコン１０２Ｆ（図５参照）で共通に制御されてい
る。このような、エアコンを家庭等に設置した場合、エ
アコン自体は、太陽発電による電力と、この電力で不足
する分を商用電源から得ながら空調運転が行われる。

【００５１】以下に、本発明の実施の形態の作用を説明
する。まず、エアコン部Ａ／Ｃにおける、通常の操作に
ついて説明する。

【００５２】運転停止状態でリモコン１４が操作され
て、出力される操作信号を受信回路７６Ａで受信する
と、この受信した操作信号のコードを解析する。

【００５３】解析の結果が電源オン指令か否か、タイマ
設定の指令か否かを判断する。すなわち、リモコン１４
で操作された操作信号は電源オフ時には、キャンセルさ
れる信号、例えば、温度設定、風量設定等があるため、
この場合には受け付けず、受信状態で待機する。

【００５４】ここで、タイマ設定の指令であることを認
識すると、リモコン１４の操作者は、所定時間後にエア
コンを運転させるべく、タイマを設定する。例えば、２
時間後にエアコンを運転させるようにセットし、リモコ
ン１４を操作して、操作信号を出力する。これにより、
タイマ（入時間）が設定される。この設定により、２時
間後に自動的に運転を開始させることができる。

【００５５】一方、電源オン指令であることを認識する
と、前回運転が停止する前の設定モードで運転が開始さ
れる。

【００５６】その後、リモコン１４からの操作信号が受
信されると、受信した操作信号のコードを解析し、解析
された内容が電源オフ指令であるか否か、風量の設定
（変更）か否か、温度の設定（変更）か否か、タイマの
設定（変更）か否かを判断し、解析内容に該当する項目
を選別して、運転の停止又は運転モードの設定変更を実
行する。

【００５７】エアコン部Ａ／Ｃでは、室内ユニット１０
のマイコン７２Ｃが設定温度／設定湿度と被調和室の室
温／湿度との差の変化分をファジイ演算に照らし合わせ
て、必要空気能力の現時点の空調能力にたいする増減量
を算出する。

【００５８】この増減量は、圧縮機１０６の回転数で表
している。なお、圧縮機１０６が特に交流電動機の駆動
源としている時は周波数で表される。

【００５９】この増減量は室内ユニット１０と室外ユニ
ット１２とをつなぐ信号線を介して室外ユニット１２の
マイコン１０２Ｆへ送られる。

【００６０】室外ユニット１２のマイコン１０２Ｆは、
この周波数の増減量に応じて現周波数（圧縮機１０６に
供給している交流電力の周波数）を補正して、新たな周
波数で圧縮機の運転を行う。なお、圧縮機１０６の起動
／停止は別の処理に従う。

【００６１】また、室外ユニット１２のマイコン１０２
Ｆは圧縮機１０６で消費（供給）される電流を常にサン
プリングし、この電流が予め定められた値、例えば、一
般加点のブレーカの容量（すなわち、２０Ａ等）を超え
ないように、周波数をさらに補正する。

【００６２】具体的には電流が予め定めた値−２Ａを超
えると周波数が上昇する補正を禁止し、電流が予め定め
た値−１Ａを超えると周波数を１Ｈｚ／sec 割合で下げ
る補正を行う。この下げる補正は電流が予め定めた値−
３Ａまで続けられる。

【００６３】ここで、本実施の形態のエアコンは、上記
したような通常運転の他、省エネ運転をスイッチの切り
換えによって行うことができる。すなわち、ソーラパネ
ル３１０によって発電され、商用電力に変換された発電
電力の電力量を検出する発電電力検出センサ３５６と、
エアコンの消費電力とを検出するエアコン消費電力検出
センサ３５８と、を有しており、これらはマイコン１０
２Ｆに接続されている。前記スイッチが有効な状態にあ
る場合、マイコン１０２Ｆでは、これらの検出値を比較
し、マイコンの運転能力を制御するようになっている。
すなわち、エアコンの消費電力が発電電力を超えないよ
うに発電電力検出センサ３５６の検出値を電流制御用の
予め定められた値に設定してエアコンの最大運転能力を
制御し、ソーラパネル３１０からの電力供給とエアコン
における電力消費とを相殺するようになっている。

【００６４】本実施の形態のエアコンでは、通常運転モ
ード（請求項１に対応）と省エネ運転モード（請求項２
に対応）とを選択することができる。 （通常運転モード）通常運転モードの電源の主体は、商
用電源供給ユニットＳＯＬであり、太陽エネルギーによ
って発電された電力でエアコンは運転される。しかし、
この太陽エネルギーは、季節、日時、天気等に左右され
るため、満足する電力を得ることができない場合があ
る。そこで、不足する電力は、商用電源からの電力で賄
い、これによって、エアコンは常にフル運転状態を維持
することができる。

【００６５】また、エアコンの非運転中は、ＤＣ／ＤＣ
の作動を停止させ、太陽光をエネルギー源として発生し
た電力を、商用電源へのみ供給させる。

【００６６】すなわち、ソーラパネル３１０で吸収され
た太陽光は、電気エネルギーに変換されてインバーター
回路３１２に供給される。この時の電力（電気エネルギ
ー）は直流であり、インバーター回路３１２はこの直流
電源を所定の周波数及び所定の電圧の交流電源に変換す
る。

【００６７】インバーター回路３１２で変換されたＰＷ
Ｍ理論に基づく凝正弦波の波形は、絶縁トランス３１４
によって高調波成分が減らされて正弦波に近い波形に変
換される。この時、解列コンダクター３１６が閉成状態
にあれば、図１の矢印Ｂの如く、インバータ回路３１２
で成形された変圧トランス３１８の二次側に供給するこ
とができる。

【００６８】このように、エアコンを通常運転モードで
運転した場合は、優先的に太陽光から得られた電力をエ
アコンへ供給し、不足分は商用電力から受けると共に、
エアコン非運転中（空調運転を行っていない間）は、太
陽光をエネルギー源として得られる電力を商用電源へ戻
すようにしたので、実質的に商用電源の消費を軽減する
ことができる。 （省エネ運転モード）この省エネ運転モードが選択され
ると、優先的に供給される太陽光をエネルギー源として
得られる電力を発電電力検出センサ３５６で検出し、エ
アコン部Ａ／Ｃによる消費電力を消費電力検出センサ３
５８で検出し、これらの比較によるエアコン運転能力制
御を行っている。

【００６９】すなわち、エアコンを連続運転にして、空
調しておきたい部屋等があった場合、その消費電力がど
の程度になるか不明であり、発電電力で相殺される電気
代を予測することができない。従って、雨天や夜間に
は、運転状態を弱くしたり、停止したりして、消費電力
の調整を図る必要があった。しかし、本実施の形態で
は、発電電力に応じてエアコンの運転能力を制御するよ
うにし、常に発電電力の範囲内でエアコンを運転するよ
うにしている。すなわち、晴天時等、太陽光を充分に吸
収し、発電電力が充分に多い場合には、エアコンをフル
能力で運転しても、発電電力を超えるようなことはな
い。次に、雨天時等発電電力が低下すると、エアコンの
運転能力を下げ、低下した発電電力以上の消費電力とな
らないようにコントロールする。

【００７０】このような制御を行うことにより、エアコ
ンの一時的なフル能力運転に対応するために、ソーラパ
ネル３１０を大型化したりするような非実用的な設備を
行うことなく、エアコンで消費される電力は全て発電電
力で賄うことができ、電気代が不要となる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る商用電源
供給機能付空気調和システムは、実用的範囲内のソーラ
パネルの設置で、長時間運転を継続しても、商用電力の
消費を僅かに抑えることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の外観図
である。

【図２】室内ユニットの内部構造を示す側面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和機の冷媒回
路の概略図である。

【図４】本発明の実施の形態の空気調和機の室内ユニッ
トの回路図である。

【図５】本発明の実施の形態の空気調和機の室外ユニッ
トの回路図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る商用電源供給システ
ムの概略図である。

【符号の説明】

１０ 室内ユニット １２ 室外ユニット ７０Ｅ ファンモータ １０２Ｆ マイコン ３１０ ソーラパネル ３１２ インバータ回路 ３１４ トランス ３２０ マイクロコンピュータ ３５６ 発電電力検出センサ（第１の検出部） ３５８ 消費電力検出せンサ（第２の検出部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が循環するように圧縮機、凝縮器、
   減圧装置、蒸発器を用いて構成した冷凍サイクルを備
   え、室内に供給する空気と冷媒との間で熱交換を行わ
   せ、室内の少なくとも温度又は湿度の一方が所望の状態
   になるように、前記熱交換された後の空気を室内に供給
   して室内の空調運転を行うように成した空気調和機にお
   いて、 太陽光をエネルギー源として発電し、この発電された電
   力を商用電源へ供給する機能を備えた商用電源供給機能
   付空気調和システムであって、 商用電源から供給された交流電力を直流電力に変換する
   整流平滑部と、 この整流平滑部から得られる直流電力を信号に応答して
   前記圧縮機へ間欠通電し、この圧縮機の回転数を制御す
   るインバータ部と、 室内の少なくとも温度又は湿度の一方が所望の状態とな
   るように圧縮機の回転数を調節するための前記信号をイ
   ンバータ部に出力する回転数制御部と、 太陽光をエネルギー源として発電された電力を前記整流
   平滑部から出力される直流電力と併合させる電力供給部
   と、 空気調和機が空調運転を行っている際は、太陽光をエネ
   ルギーとして発電された電力を優先的に前記整流平滑部
   から出力される直流電力と併合させ、空気調和機が空調
   運転を行っていない際には太陽光をエネルギーとして発
   電された電力を優先的に前記商用電源へ供給させる制御
   部と、 を備えたことを特徴とする商用電源供給機能付空気調和
   システム。
2. 【請求項２】 冷媒が循環するように圧縮機、凝縮器、
   減圧装置、蒸発器を用いて構成した冷凍サイクルを備
   え、室内に供給する空気と冷媒との間で熱交換を行わ
   せ、室内の少なくとも温度又は湿度の一方が所望の状態
   になるように、前記熱交換された後の空気を室内に供給
   して室内の空調運転を行うように成した空気調和機にお
   いて、 太陽光をエネルギー源として発電し、この発電された電
   力を商用電源へ供給する機能を備えた商用電源供給機能
   付空気調和システムであって、 商用電源から供給された交流電力を直流電力に変換する
   整流平滑部と、 この整流平滑部から得られる直流電力を信号に応答して
   前記圧縮機へ間欠通電し、この圧縮機の回転数を制御す
   るインバータ部と、 室内の少なくとも温度又は湿度の一方が所望の状態にな
   るように圧縮機の回転数を調節するための前記信号をイ
   ンバータ部に出力する回転数制御部と、 太陽光をエネルギー源として発電された電力を前記整流
   平滑部から出力される直流電力と併合させる電力供給部
   と、 空気調和機が空調運転を行っている際は、太陽光をエネ
   ルギーとして発電された電力を優先的に前記整流平滑部
   から出力される直流電力と併合させ、空気調和機が空調
   運転を行っていない際には太陽光をエネルギーとして発
   電された電力を優先的に前記商用電源へ供給させる制御
   部と、 太陽光をエネルギー源として発電された電力を検出する
   第１電力検出部と、 空気調和機で消費される電力又は前記圧縮機で消費され
   る電力を求める第２電力検出部と、 規制機能が有効な際に、第２電力検出部の検出値が第１
   電力検出部の検出値を超えないように前記圧縮機の回転
   数を補正する規制制御部と、 を備えたことを特徴とする商用電源供給機能付空気調和
   システム。
3. 【請求項３】 太陽光をエネルギー源として発電された
   電力を商用電源へ供給する機能の側と空気調和機側とは
   同一のマイクロプロセッサにて制御されていることを特
   徴とする請求項２に記載の商用電源供給機能付空気調和
   システム。