JPH1172261A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停電や電圧低下が生じた場合においても、空
調運転を継続して行う。 【解決手段】 商用電源(21) の商用電力の停電や電
圧低下を、電力コントローラ(62) に設けられた電源異
常検出手段(64) が検出し、異常信号を出力する。異常
信号が出力されると、半導体スイッチ(55) をオンし、
コンデンサ(14) の２次電力を圧縮機モータ(M1) へ供給
する。また、所定時間に亘って継続して異常信号が出力
されると、長時間に亘る停電と判断し、直流スイッチ(5
1) をオンする。そして、蓄電池(11) の２次電力が圧縮
機モータ(M1) へ供給され、空調運転が継続して行われ
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、電力の供給を受け
て空調運転を行う空気調和装置に関し、特に、停電又は
電圧低下への対応に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置には、圧縮機と
四路切換弁と膨張弁と室外熱交換器と室内熱交換器とが
接続され冷媒の循環方向を可逆に構成された冷媒回路を
備え、冷房運転と暖房運転とを行うように構成されたも
のがある。また、圧縮機を駆動する圧縮機モータへ電力
を供給するため、特開平３−２２８２１に開示されてい
るような電力変換装置を備えたものもある。つまり、該
電力変換装置はコンバータとインバータとにより構成さ
れ、電源の交流電流を、コンバータによって直流電力に
変換した後にインバータによって所定周波数の交流電力
である制御電力に変換し、該制御電力を圧縮機モータに
供給して空調運転を行っている。そして、上記インバー
タを制御することにより圧縮機モータの回転数を制御
し、圧縮機の容量を可変としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直流電
力をインバータで変換して得られる上記制御電力を圧縮
機モータに供給して該圧縮機モータを駆動する場合に
は、インバータに供給される直流電力に停電又は電圧低
下が生じると圧縮機モータが停止するという問題があ
る。

【０００４】つまり、長時間に亘る停電であれば、電力
が供給されないため圧縮機モータは当然に停止する。ま
た、圧縮機モータが完全に停止するまでに回復するよう
な短時間の停電又は電圧低下であっても、停電又は電圧
低下が回復したにもかかわらず圧縮機モータが停止して
しまう。具体的には、インバータに供給される直流電流
の電圧が低下すると、それに伴って圧縮機モータの回転
数も低下する。その後、該直流電流の電圧が回復した場
合、圧縮機モータの回転数の回復が電圧の回復に追従で
きず、これによってインバータに過電流が流れてインバ
ータトリップが発生してしまい、圧縮機モータが停止し
てしまう。このため、上記のようにして発生するインバ
ータトリップによって圧縮機モータが停止してしまい、
空調運転が停止するという問題がある。

【０００５】一方、上記のようなインバータに供給され
る直流電力の停電又は電圧低下は、以下のようにして発
生する。

【０００６】先ず、電源からコンバータに供給される電
源電力に停電又は電圧低下が生ずると、コンバータから
インバータへ供給される直流電力にも停電又は電圧低下
が生ずることとなる。

【０００７】また、特開平６−１３７６５１号公報に開
示されているような蓄電式空気調和装置においては、上
記の電源電流の停電又は電圧低下に起因するもの以外に
も、インバータへ供給される直流電力に電圧低下が生ず
ることがある。この蓄電式空気調和装置は、電源に接続
された電源ラインに室外ユニットと室内ユニットとが接
続されて構成され、圧縮機モータや室外ファンモータな
どの他、蓄電池を備え、インバータからの交流電力の供
給を受けて圧縮機モータを駆動して空調運転を行うよう
構成されている。

【０００８】そして、上記蓄電式空気調和装置における
空調運転中において、インバータへ供給される電力を、
電源の電源電力をコンバータで変換して得られる直流電
力から蓄電池の蓄電電力へと切り換える際には、電源の
電源電力の供給を停止すると同時に蓄電池の蓄電電力の
供給を開始して電力の切換を行うため、インバータへ供
給される直流電力に電圧低下が生じていた。つまり、蓄
電池の電力は、電圧変換器によって電圧を昇圧してから
インバータへと供給される一方、該電圧変換器は電圧の
変動に対する追従が遅いため、電圧変換器に蓄電池の蓄
電電力が入力され始めてから充分に昇圧が行われるまで
には一定の時間を要する。このため、電源電力をコンバ
ータで変換して得られる直流電力の電圧は電源電力の供
給停止とほぼ同時にゼロとなる一方、蓄電池からの蓄電
電力の電圧が昇圧されるには時間を要するため、インバ
ータへ供給される直流電力に電圧低下が生ずることとな
る。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、停電又は電圧低下に
よる空調運転の停止を防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電力の切換時
期の変更又はコンデンサ(14) から電力を補充すること
により、負荷(M1) に供給される電力の停電又は電圧低
下を防ぐようにしたものである。

【００１１】具体的に、請求項１記載の発明が講じた手
段は、図１に示すように、電源(21)と、該電源(21) か
ら供給される電源電力を１次電力として受けて所定の制
御電力に変換する電力変換回路(32) と、該電力変換回
路(32) が出力する制御電力を受けて空調運転を行うた
めに駆動する負荷(M1) と、上記電源(21) からの電源電
力を受けて充電する一方、上記負荷(M1) を駆動するた
めに放電して該負荷(M1)に２次電力を供給する蓄電手段
(BM) と、上記電源電力から蓄電手段(BM) の２次電力に
電力供給を切り換えるための切換信号を受けると、負荷
(M1) に対する上記蓄電手段(BM) の２次電力の供給を開
始してから所定時間後に、負荷(M1) に対する電源電力
の供給を停止する電力切換手段(63) とを設けるもので
ある。

【００１２】また、請求項２記載の発明が講じた手段
は、図２に示すように、電源(21) と、該電源(21) から
供給される電源電力を１次電力として受けて所定の制御
電力に変換する電力変換回路(32) と、該電力変換回路
(32) が出力する制御電力を受けて空調運転を行うため
に駆動する負荷(M1) と、上記電源(21) からの電源電力
を受けて充電する一方、上記負荷(M1) を駆動するため
に放電して該負荷(M1) に２次電力を供給するコンデン
サ(14) を備えた蓄電手段(BM) と、上記電源電力が停止
するか、又は電圧が低下する電源異常を検出すると異常
信号を出力する電源異常検出手段(64) と、該電源異常
検出手段(64) の異常信号が入力するよう構成され、上
記電源電力による空調運転中に電源異常検出手段(64)
が異常信号を出力すると、上記コンデンサ(14) の２次
電力を負荷(M1) に供給して空調運転を続行させる停止
回避手段(65) とを設けるものである。

【００１３】また、請求項３記載の発明が講じた手段
は、請求項２記載の発明において、電源異常検出手段(6
4) を、電力変換回路(32) の直流部(37) の電圧を検出
し、該直流部(37) の電圧が所定値以下になると、電源
異常と判断して異常信号を出力するよう構成するもので
ある。

【００１４】また、請求項４記載の発明が講じた手段
は、請求項２又は３記載の発明において、蓄電手段(BM)
に、電源(21) からの電源電力を受けて充電する一方、
負荷(M1) に２次電力を供給するために放電する蓄電池
(11) を設けるものである。

【００１５】また、請求項５記載の発明が講じた手段
は、請求項４記載の発明において、電源異常検出手段(6
4) の異常信号が入力するよう構成され、該電源異常検
出手段(64) が異常信号を所定時間に亘って継続して出
力すると、蓄電池(11) の２次電力を負荷(M1) へ供給し
て空調運転を継続させる運転継続手段(66) を設けるも
のである。

【００１６】また、請求項６記載の発明が講じた手段
は、請求項４又は５記載の発明において、負荷(M1) に
対する蓄電池(11) 及びコンデンサ(14) の２次電力の供
給開始と、該負荷(M1) に対する電源電力の供給停止と
を略同時に行う電力切換手段(63) を設けるものであ
る。

【００１７】また、請求項７記載の発明が講じた手段
は、請求項１乃至６の何れか１記載の発明において、電
力変換回路(32) を、電源(21) から供給される電源電力
を１次電力として受けて直流電力に変換するコンバータ
部(33) と、該コンバータ部(33) が出力する直流電力を
所定の交流電力に変換するインバータ部(34) とにより
構成し、負荷(M1) を、該インバータ部(34) から供給さ
れる交流電流によって回転数が制御される圧縮機モータ
(M1) とするものである。

【００１８】−作用− 請求項１記載の発明では、蓄電手段(BM) の２次電力が
負荷(M1) を駆動可能な状態となった後に、電源(21) の
電源電力の供給が停止される。このため、負荷(M1) に
は、負荷(M1) を駆動できる電力が常に供給され、空調
運転が続行される。

【００１９】また、請求項２記載の発明では、電源異常
検出手段(64) により電源異常を検出すると、停止回避
手段(65) により蓄電手段(BM) のコンデンサ(14) から
２次電力が負荷(M1) に供給される。このため、負荷(M
1) には、負荷(M1) を駆動できる電力が常に供給される
こととなり、空調運転が続行される。

【００２０】また、請求項３記載の発明では、電圧検出
部は電力変換回路(32) の直流部(37) の電圧を検出し、
電源異常検出手段(64) は、該直流部(37) の電圧の検出
値が所定値以下となると電源異常と判断して異常信号を
出力する。

【００２１】また、請求項４記載の発明では、コンデン
サ(14) からだけでなく蓄電池(11)からも、負荷(M1) に
対して２次電力が供給される。

【００２２】また、請求項５記載の発明では、電源異常
が短時間で回復する場合にはコンデンサ(14) の２次電
力が負荷(M1) に供給される一方、電源異常が長時間に
亘る場合には蓄電池(11) の２次電力が負荷(M1) に供給
される。

【００２３】また、請求項６記載の発明では、電力切換
手段(63) によって、負荷(M1) に対する電源電力の供給
停止と蓄電手段(BM) の２次電力の供給開始とが略同時
に行われる。そして、該２次電力の供給開始後所定時間
内には蓄電手段(BM) のコンデンサ(14) からの２次電力
が供給され、所定時間経過後には蓄電手段(BM) の蓄電
池(11) からの２次電力が供給される。

【００２４】また、請求項７記載の発明では、電力変換
回路(32) のインバータ部(34) の出力する交流電力によ
って、圧縮機モータ(M1) が駆動すると同時に、該交流
電力により圧縮機モータ(M1) の回転数が制御される。

【００２５】

【発明の効果】従って、請求項１記載の発明によれば、
蓄電手段(BM) の２次電力が負荷(M1)を駆動可能な状態
となった後に、電源(21) の電源電力の供給が停止する
ため、該負荷(M1) には、負荷(M1) を駆動可能な電力を
常に供給することができる。つまり、蓄電池等の蓄電手
段(BM) を備えた空気調和装置において、負荷(M1) へ供
給する電力を、電源(21) の電源電力から蓄電手段(BM)
の２次電力へと切り換える際に生ずる電圧低下を防ぐこ
とができる。この結果、常に負荷(M1) を駆動すること
ができ、空調運転を安定して行うことができる。

【００２６】また、請求項２記載の発明によれば、電源
電力に停電又は電圧低下が生じると、これらを電源異常
として電源異常検出手段(64) により検出することがで
きる。そして、電源異常を検出した際には、停止回避手
段(65) によりコンデンサ(14) からの２次電力を負荷(M
1) に供給することができるため、電源(21) の停電又は
電圧低下起因する負荷(M1) の停止を防ぐことができ、
この結果、空調運転を安定して行うことができる。

【００２７】また、請求項３記載の発明によれば、電力
変換回路(32) の直流部(37) の電圧を監視することによ
り、電源電力の停電又は電圧低下である電源異常を、確
実に検出することができる。

【００２８】また、請求項４記載の発明によれば、コン
デンサ(14) からだけでなく蓄電池(11) からも負荷(M1)
に対して２次電力が供給することができ、電源異常が
長時間に亘る場合においても、継続して空調運転を行う
ことができる。

【００２９】また、請求項５記載の発明によれば、電源
異常が短時間で解消した場合にはコンデンサ(14) の２
次電力を負荷(M1) に供給する一方、電源異常が長時間
に亘る場合には蓄電池(11) の２次電力を負荷(M1) に供
給することができる。この結果、電源異常の継続時間に
係わらず、空調運転を確実に行うことができる。

【００３０】また、請求項６記載の発明によれば、先に
蓄電手段(BM) のコンデンサ(14) の２次電力が負荷(M1)
へ供給されることとなり、該コンデンサ(14) の２次電
力が負荷(M1) へ供給される間に蓄電手段(BM) の蓄電池
(11) の２次電力が負荷(M1)を駆動可能な状態となり、
その後、該蓄電池(11) の２次電力が負荷(M1) へ供給さ
れる。このため、蓄電池(11) を備えた空気調和装置に
おいて、負荷(M1) へ供給する電力を、電源(21) の電源
電力から蓄電手段(BM) の２次電力へと切り換える際に
生ずる電圧低下を防ぐことができ、この結果、常に負荷
(M1) を駆動することができ、空調運転を安定して行う
ことができる。

【００３１】また、請求項７記載の発明によれば、コン
バータ部(33) とインバータ部(34)とを備えた電力変換
回路(32) により変換された交流電力を圧縮機モータ(M
1) に供給することができ、空調運転を確実に行うこと
ができる。

【００３２】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００３３】図３に示すように、本実施形態における空
気調和装置は、１台の室外ユニット(1A) に、図示しな
いが、１台の室内ユニットが接続されて成るヒートポン
プ式空気調和装置であって、２次電力を供給するための
蓄電池(11) と、空調運転制御を行うコントローラ部(6
0) とを備え、蓄電式空気調和装置(10) に構成されてい
る。

【００３４】上記室外ユニット(1A) は、パッケージ型
に構成され、図示しないが、圧縮機と四路切換弁と膨張
弁と熱源側熱交換器としての室外熱交換器とが接続され
て成る室外側の冷媒回路が設けられる一方、室内ユニッ
トは、利用側熱交換器としての室内熱交換器を備えた室
内側の冷媒回路が設けられている。そして、上記冷媒回
路は、冷房運転と暖房運転とを行うように冷媒循環方向
の可逆な回路に構成されている。

【００３５】上記室外ユニット(1A) は、商用電力が供
給されるように電源ライン(20) に接続され、該電源ラ
イン(20) は、電源としての商用電源(21) からブレーカ
(22)が接続されている。該商用電源(21) は、１次電力
である三相交流の商用電力を供給している。

【００３６】上記室外ユニット(1A) は、電源ライン(2
0) に接続された主電源線(30) を備え、該主電源線(30)
には、主接点である主電磁継電器(31) と電力変換回路
(32)と圧縮機モータ(M1) とが順に接続されている。

【００３７】上記電力変換回路(32) は、コンバータ部
(33) と、該コンバータ部(33) の後段に設けられたイン
バータ部(34) とより構成されている。

【００３８】上記コンバータ部(33) は、交流の商用電
源(21) を直流電力に変換して出力する変換回路であっ
て、整流回路(35) と平滑回路(36) とを備えている。該
整流回路(35) は、ダイオードを備えたダイオードモジ
ュールで構成される一方、上記平滑回路(36) は、直流
電圧を平滑にするためのコイルとコンデンサ(14) とを
備えている。

【００３９】上記インバータ部(34) は、コンバータ部
(33) が出力する直流電力を所定の交流電力に変換して
圧縮機モータ(M1) に供給する変換回路であって、例え
ば、パルス幅変調方式が採用され、ＩＧＢＴ（Insulate
Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子を
備えたトランジスタモジュールで構成されている。ま
た、上記インバータ部(34) には、コントローラ部(60)
からのドライブ制御信号に基づいて該インバータ部(34)
を駆動するよう構成されたドライブ回路(12) が接続さ
れており、これによってインバータ部(34) からは、所
定周波数の交流電力である制御電力が出力される。

【００４０】上記圧縮機モータ(M1) は、インバータ部
(34) から出力される制御電力を受けて圧縮機を駆動す
る負荷であって、回転数が制御されて圧縮機の容量を調
整するように構成されている。

【００４１】上記蓄電池(11) は、２次電力を圧縮機モ
ータ(M1) に供給する２次電源を構成している。該蓄電
池(11) は、蓄電池充電回路(40) を介して主電源線(30)
のブレーカ(22) と主電磁継電器(31) との間に接続さ
れ、商用電源(21) からの商用電力を受けて充電される
よう構成されると共に、放電回路(50) を介して電力変
換回路(32) の平滑回路(36) とインバータ部(34) との
間に接続され、圧縮機モータ(M1) に２次電力を供給す
るよう構成されており、該蓄電池(11) と蓄電池充電回
路(40) と放電回路(50)とにより蓄電手段(BM) を構成し
ている。

【００４２】上記蓄電池充電回路(40) は、蓄電池用電
磁継電器(41) と蓄電池用変換部(42)とが順に接続され
ている。該蓄電池用電磁継電器(41) は、蓄電池(11) の
充電時にオンされるよう構成されている。また、上記蓄
電池用変換部(42) は、交流の商用電力を直流電力に変
換し、該直流電力を蓄電池(11) の充電に適した電圧に
降圧するよう構成されている。

【００４３】上記放電回路(50) は、直流スイッチ(51)
と電圧変換器(52) とが順に接続されている。該直流ス
イッチ(51) は、例えば、サイリスタによって構成さ
れ、蓄電池(11) の放電時にオンするように構成されて
いる。また、上記電圧変換器(52) は、蓄電池(11) の直
流電力を圧縮機モータ(M1) の駆動に適した電圧に昇圧
するように構成されている。

【００４４】上記コントローラ部(60) は、空調コント
ローラ(61) と電力コントローラ(62)とを備え、空調運
転の制御を行うよう構成されている。

【００４５】上記空調コントローラ(61) には、運転状
態を検出するために冷媒回路などの各部に設けられた図
示しない各種センサにおける検出値と、リモコン(13)
からの設定温度信号とが入力されている。そして、該空
調コントローラ(61) は、これらの検出値及び設定温度
信号に基づき、ドライブ回路(12) へドライブ制御信号
を出力して圧縮機モータ(M1) の回転数を制御すると共
に、膨張弁開度や室内外ユニットに設けられたファンの
制御を行うことにより、空調運転の制御を行うよう構成
されている。

【００４６】上記電力コントローラ(62) は、本発明の
特徴とする電力切換手段(63) を備え、リモコン(13) か
らの運転信号及び停止信号に基づいて、上記主電磁継電
器(31) 及び蓄電池用電磁継電器(41) を制御するよう構
成されている。

【００４７】上記電力切換手段(63) は、商用電力から
蓄電池(11) の２次電力に電力供給を切り換えるための
切換信号を受けると、圧縮機モータ(M1) に対する上記
蓄電池(11) の２次電力の供給を開始してから所定時間
後に、圧縮機モータ(M1) に対する商用電力の供給を停
止するよう構成されている。つまり、夜間に蓄電池(11)
を充電し、昼間の商用電力の電力需要が最も多くなる時
間帯には、該蓄電池(11)からの２次電力のみを受けて空
調運転を行う、いわゆるピークカット運転を行う場合に
おいて、あらかじめ設定されたスケジュールに基づいて
電力コントローラ(62) が上記切換信号を出力し、この
切換信号を受けて電力切換手段(63) が切換動作を行
う。尚、上記リモコン(13) が電力切換手段(63) に切換
信号を出力するように構成し、該リモコン(13) の操作
によって上記電力切換手段(63) が切換動作を行うよう
にしてもよい。

【００４８】−運転動作− 上述した蓄電式空気調和装置(10) の運転動作について
説明する。

【００４９】先ず、商用電源(21) の商用電力を受けて
行う空調運転をおこなう通常運転時の動作について説明
すると、リモコン(13) から運転信号の入力があると、
この運転信号が空調コントローラ(61) を介して電力コ
ントローラ(62) に転送され、該電力コントローラ(62)
が主電磁継電器(31) をオンする。この主電磁継電器(3
1) のオンによって、商用電力がコンバータ部(33) の整
流回路(35) に入力し、直流電力に変換されると共に、
平滑回路(36) によって平滑され、直流電力がインバー
タ部(34) に入力する。

【００５０】一方、空調コントローラ(61) は、空気調
和装置(10) に設けられた各種センサの検出値と、リモ
コン(13) からの温度設定値とに基づいて必要とされる
空調負荷を導出し、この導出した空調負荷を満足する空
調能力を発揮するよう、膨脹弁開度やファン回転数を制
御すると共に、圧縮機モータ(M1) の回転数指令値をド
ライブ回路(12) へ出力する。該ドライブ回路(12) は、
空調コントローラ(61)からの回転数指令値を受けて、圧
縮機モータ(M1) の回転数が該回転数指令値となるよう
インバータ部(34) へ制御信号を出力する。そして、イ
ンバータ部(34)は、該制御信号によってインバータ部(3
4) のスイッチング素子がオンオフ制御されることによ
り所定の交流電力である制御電力を出力し、これによっ
て、圧縮機モータ(M1) の回転数が上記回転数指令値と
なるよう制御される。

【００５１】次に、蓄電池(11) の２次電力を受けて行
う空調運転を行う蓄電運転時の動作について説明する
と、リモコン(13) から運転信号の入力があると、この
運転信号が空調コントローラ(61) を介して電力コント
ローラ(62) に転送され、該電力コントローラ(62) が直
流スイッチ(51) をオンする。この直流スイッチ(51) の
オンによって、直流電力である蓄電池(11) の２次電力
が、電圧変換器(52) で昇圧された後にインバータ部(3
4) に入力する。また、空調コントローラ(61) の動作
は、上記通常運転の場合と同様である。そして、上記通
常運転から蓄電運転への切換動作は、本発明の特徴とす
る、電力切換手段(63) により行われる。

【００５２】上記切換動作について説明すると、先ず、
通常運転中に、上記電力切換手段(63) に対して、上記
電力コントローラ(62) から切換信号が入力する。この
時点では通常運転を行っているため、主電磁継電器(31)
はオンの状態である一方、直流スイッチ(51) はオフの
状態である。そして、電力切換手段(63) は、主電磁継
電器(31) はオンの状態に保ったまま、直流スイッチ(5
1) をオンし、所定時間経過後に主電磁継電器(31) をオ
フすることによって、上記通常運転から蓄電運転への切
り換えを行う。ここで、上記所定時間は、電圧変換器(5
2) への蓄電池(11) の直流電力の通電を開始してから、
該電圧変換器(52) の出力する電力の電圧が圧縮機モー
タ(M1) の駆動に適した電圧に達するまでに要する時間
である。

【００５３】また、昼間においては、上記通常運転及び
蓄電運転が行われるのに対し、夜間においては、一般に
リモコン(13) より停止信号が入力され、空調運転を停
止した状態で蓄電池(11) の充電動作が行われる。つま
り、電力コントローラ(62) が主電磁継電器(31) をオフ
すると共に、蓄電池用電磁継電器(41) をオンする。そ
して、蓄電池充電回路(40) によって商用電力を直流電
力に変換すると共に蓄電池(11) の充電に適した電圧に
降圧され、蓄電池(11) が充電される。

【００５４】−実施形態１の効果− 本実施形態１によれば、上記通常運転から蓄電運転へと
切り換える際には、電圧変換器(52) の出力する電力の
電圧が圧縮機モータ(M1) の駆動に適した電圧に達した
後に、商用電源(21) の商用電力の供給を停止している
ため、インバータ部(34) へ供給される直流電力の電圧
をほぼ一定に保ったまま、運転の切り換えを行うことが
できる。この結果、該直流電力の電圧低下に起因するイ
ンバータトリップを防ぐことができ、空調運転を安定し
て行うことができる。

【００５５】

【発明の実施の形態２】実施形態２は、図４及び図５に
示すように、実施形態１における蓄電手段(BM)におい
て、蓄電池(11) に加えてコンデンサ(14) を設ける一
方、電力コントローラ(62) に電源異常検出手段(64) と
停止回避手段(65) と運転継続手段(66) とを設けるもの
である。

【００５６】上記コンデンサ(14) は、蓄電池(11) と同
様に、２次電力を圧縮機モータ(M1)に供給する２次電源
を構成している。該コンデンサ(14) は、コンデンサ充
電回路(45) を介して主電源線(30) のブレーカ(22) と
主電磁継電器(31) との間に接続され、商用電源(21) か
らの商用電力を受けて充電されるよう構成されると共
に、半導体スイッチ(55) を介して電力変換回路(32) の
平滑回路(36) とインバータ部(34) との間に接続され、
圧縮機モータ(M1) に２次電力を供給するよう構成され
ており、該蓄電池(11) 、蓄電池充電回路(40) 及び放電
回路(50)に加えてコンデンサ(14) 、コンデンサ充電回
路(45) 及び半導体スイッチ(55) により蓄電手段(BM)
を構成している。また、該コンデンサ(14) には、いわ
ゆる瞬時停電に対応するため、圧縮機モータ(M1) を数
秒間に亘って駆動するのに要する電力を蓄電可能な容量
が与えられている。

【００５７】上記コンデンサ充電回路(45) は、コンデ
ンサ用電磁継電器(46) とコンデンサ用変換部(47) とが
順に接続されている。該コンデンサ用電磁継電器(46)
は、コンデンサ(14) の充電時にはオンされ、放電時に
はオフされるよう構成されている。また、上記コンデン
サ用変換部(47) は、交流の商用電力を直流電力に変換
し、該直流電力の電圧を昇圧するよう構成されている。
これは、コンデンサ(14)は、直接、電力変換回路(32)
に接続されているため、コンデンサ(14) を充電する直
流電力を上記圧縮機モータ(M1) の駆動に適した電圧に
昇圧しておく必要があるからである。

【００５８】上記半導体スイッチ(55) は、トランジス
タによって構成され、該トランジスタにスイッチング動
作を行わせるよう構成されている。

【００５９】上記電源異常検出手段(64) は、電力変換
回路(32) の平滑回路(36) とインバータ部(34) との間
である直流部(37) に接続されており、該直流部(37) の
電圧を検出している。そして、該直流部(37) の電圧が
所定値以下であると、停電又は電圧低下が生じていると
判断して異常信号を出力するよう構成されている。

【００６０】上記停止回避手段(65) は、電源異常検出
手段(64) の異常信号が入力されるよう構成され、電源
異常検出手段(64) の異常信号を受けて、半導体スイッ
チ(55)をオンし、コンデンサ(14) の２次電力を圧縮機
モータ(M1) に供給するよう構成されている。

【００６１】上記運転継続手段(66) は、電源異常検出
手段(64) の異常信号が入力されるよう構成され、電源
異常検出手段(64) の異常信号が所定時間継続して入力
されると、直流スイッチ(51) をオンし蓄電池(11) の２
次電力を圧縮機モータ(M1) へ供給するよう構成されて
いる。

【００６２】−運転動作− 先ず、商用電源(21) の商用電力を受けて行う空調運転
をおこなう通常運転時の動作、蓄電池(11) の２次電力
を受けて行う空調運転を行う蓄電運転時の動作、電力切
換手段(63) による上記通常運転から蓄電運転への切換
動作及び夜間における蓄電池(11) の充電動作について
は、実施形態１の場合と同様である。

【００６３】次に、通常運転中において、商用電源(21)
の商用電力に停電又は電圧低下が生じた場合の動作に
ついて、図６に基づいて説明する。図６において、縦軸
は、上記電力変換回路(32) の直流部(37) の電圧である
直流部電圧を表しており、横軸は、時間を表している。

【００６４】先ず、商用電力に瞬時停電又は瞬時電圧低
下が生じた場合の動作について説明すると、商用電源(2
1) の商用電力を受けて通常運転を行っている場合に
は、上記直流部電圧は電圧(V0) である。この状態にお
いて、時刻(t0) に瞬時停電又は瞬時電圧低下が生じる
と該直流部電圧は低下し、時刻(t1) において電圧(Vt)
まで低下すると、上記電源異常検出手段(64) は、電源
異常が発生したと判断して異常信号を出力する。この電
源異常検出手段(64) の異常信号が停止回避手段(65) に
入力すると、該停止回避手段(65) が半導体スイッチ(5
5) をオンし、コンデンサ(14) の２次電力が供給される
ため、直流部電圧が電圧(Vc) に維持される。その後、
時刻(t2) において上記瞬時停電又は瞬時電圧低下が解
消し、商用電力の供給が再開すると直流部電圧は上昇
し、時刻(t3) において電圧(Vt) に達すると、電源異常
検出手段(64) は、電源異常が解消したと判断して異常
信号の出力停止し、電力コントローラ(62) が上記半導
体スイッチ(55) をオフする。つまり、商用電力に瞬時
停電又は瞬時電圧低下が生じた場合に何らの措置も講じ
ないと、直流部電圧は電圧(V1) まで低下することにな
るが、上述のような停止回避手段(65) の動作により、
直流部電圧は電圧(Vc) に維持される。

【００６５】次に、長時間に亘る停電が生じた場合の動
作について説明する。先ず、停電の発生により直流部電
圧が低下し、電源異常検出手段(64) が異常信号を検出
し、停止回避手段(65) が半導体スイッチ(55) をオンす
るところまでは、上述の瞬時停電又は瞬時電圧低下の場
合の動作と同様である。そして、瞬時停電又は瞬時電圧
低下の場合には、その後、上記直流部電圧が再び上昇す
るのに対して、長時間に亘る停電の場合には、直流部電
圧は上昇しないため、電源異常検出手段(64)の異常信号
が継続して出力されることとなる。従って、電源異常検
出手段(64)の異常信号が所定時間に亘って継続して出力
されると、上記運転継続手段(66)は、長時間に亘る停電
が生じたと判断して、直流スイッチ(51) をオンする。
これによって蓄電池(11) の２次電力が圧縮機モータ(M
1) に供給され、空調運転が継続して行われる。

【００６６】−実施形態２の効果− 本実施形態２によれば、実施形態１で得られる効果に加
えて、以下のような効果が発揮される。

【００６７】つまり、電力変換回路(32) の直流部(37)
の電圧を監視することにより、商用電源(21) の瞬時停
電又は瞬時電圧低下を検出することができ、これによっ
て該瞬時停電又は瞬時電圧低下に起因するインバータト
リップを防ぐことができ、圧縮機モータ(M1) を停止さ
せることなく、空調運転を安定して行うことができる。

【００６８】また、長時間に亘る停電の場合において
も、蓄電池(11) からの２次電力を圧縮機モータ(M1) に
供給できるため、圧縮機モータ(M1) を停止させること
なく、空調運転を安定して行うことができる。

【００６９】−実施形態２の変形例− 本実施形態２においては、電力コントローラ(62) に停
止回避手段(65) と運転継続手段(66) とを設け、瞬時停
電又は瞬時電圧低下に対してはコンデンサ(14)からの２
次電力を圧縮機モータ(M1) に供給する一方、長時間に
亘る停電に対しては、蓄電池(11) からの２次電力を圧
縮機モータ(M1) に供給することにより、空調運転を継
続して行うようにしたが、該電力コントローラ(62) に
運転継続手段(66) を設けず、電力コントローラ(62)
を、電源異常検出手段(64) の異常信号が入力されると
直流スイッチ(51) をオンするよう構成し、蓄電池(11)
の２次電力を圧縮機モータ(M1) に供給するようにして
もよい。

【００７０】これによると、停電又は電圧低下が生じた
場合において、コンデンサ(14) 及び蓄電池(11) からの
２次電力が圧縮機モータ(M1) に供給され空調運転が継
続される。また、蓄電池(11) の２次電力が供給開始さ
れてから電圧変換器(52) で充分に昇圧されるまでの時
間においては、コンデンサ(14) からの２次電力が圧縮
機モータ(M1) に供給されるため、電力変換回路(32) の
直流部(37) の電圧が低下せず、この結果、インバータ
トリップを生ずることなく、圧縮機モータ(M1)を駆動し
て空調運転を行うことができる。

【００７１】

【発明のその他の実施の形態】上記実施の形態１又は２
について、夜間に蓄電池(11) を充電する一方、昼間の
所定の時間帯に該蓄電池(11) からの２次電力のみを受
けて空調運転を行う、いわゆるピークカット運転を行う
ようにしたが、これに加えて、夜間に蓄電池(11) を充
電する一方、昼間の所定の時間帯には、商用電源(21)
の商用電力と蓄電池(11) からの２次電力の双方を受け
て空調運転を行う、いわゆるピークシフト運転を行うよ
うにしてもよい。

【００７２】また、上記実施の形態２について、瞬時停
電又は瞬時電圧低下対応するため、数秒間に亘って空調
運転可能な容量を持つコンデンサ(14) を設けるように
したが、より容量の大きいコンデンサ、例えば、数十分
間に亘って空調運転可能な容量を持つコンデンサを設け
てもよい。

【００７３】このような大容量のコンデンサを設ける
と、図７に示すような、商用電源(21)からは電力(W0)
の商用電力を受ける一方、蓄電池(11) の２次電力も受
けてピークシフト運転を行っている場合において、通常
の状態で蓄電池(11) から供給する２次電力の上限であ
る通常蓄電電力(W1) よりも多くの電力が必要となる場
合にも、安定して空調運転が可能となる。例えば、２台
の空調機により空調運転を行っている場合に、そのうち
の１台が故障してしまい、それまで２台の空調機で発揮
していた空調能力を１台の空調機で発揮しなければなら
ないといった場合が想定される。そして、上述のような
場合には、通常蓄電電力(W1) を超える分の超過電力(W
2) をコンデンサから供給する。

【００７４】つまり、上述のような場合において、蓄電
池(11) の２次電力のみで対応しようとすると、通常蓄
電電力(W1) に加えて超過電力(W2) も供給する必要があ
るため、急速放電を行うこととなり、蓄電池(11) の性
能劣化を著しく速めてしまうこととなる。また、あらか
じめ蓄電池(11) を蓄電容量を大きいものとしておく場
合には、上記のような急速放電による性能劣化の問題は
解消されるものの、通常必要とされる電力に対して、蓄
電池(11) の蓄電容量が過剰となり、蓄電池(11) の大型
化を招いてしまう。これに対し、大容量のコンデンサを
設ける場合には、上記のような問題がなく、安定して空
調運転を行いつつ、様々な事態に対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構
成を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構
成を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の電
力コントローラの構成を示す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の停
止回避手段の動作を説明するためのグラフである。

【図７】本発明の実施の形態２の変形例に係る空気調和
装置の運転状態を説明するためのグラフである。

【符号の説明】

(11) 蓄電池 (14) コンデンサ (21) 商用電源（電源） (32) 電力変換回路 (33) コンバータ部 (34) インバータ部 (37) 直流部 (63) 電力切換手段 (64) 電源異常検出手段 (65) 停止回避手段 (66) 運転継続手段 (M1) 圧縮機モータ（負荷） (BM) 蓄電手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源(21) と、 該電源(21) から供給される電源電力を１次電力として
   受けて所定の制御電力に変換する電力変換回路(32)
   と、 該電力変換回路(32) が出力する制御電力を受けて空調
   運転を行うために駆動する負荷(M1) と、 上記電源(21) からの電源電力を受けて充電する一方、
   上記負荷(M1) を駆動するために放電して該負荷(M1) に
   ２次電力を供給する蓄電手段(BM) と、 上記電源電力から蓄電手段(BM) の２次電力に電力供給
   を切り換えるための切換信号を受けると、負荷(M1) に
   対する上記蓄電手段(BM) の２次電力の供給を開始して
   から所定時間後に、負荷(M1) に対する電源電力の供給
   を停止する電力切換手段(63) とを備えていることを特
   徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 電源(21) と、 該電源(21) から供給される電源電力を１次電力として
   受けて所定の制御電力に変換する電力変換回路(32)
   と、 該電力変換回路(32) が出力する制御電力を受けて空調
   運転を行うために駆動する負荷(M1) と、 上記電源(21) からの電源電力を受けて充電する一方、
   上記負荷(M1) を駆動するために放電して該負荷(M1) に
   ２次電力を供給するコンデンサ(14) を備えた蓄電手段
   (BM) と、 上記電源電力が停止するか、又は電圧が低下する電源異
   常を検出すると異常信号を出力する電源異常検出手段(6
   4) と、 該電源異常検出手段(64) の異常信号が入力するよう構
   成され、上記電源電力による空調運転中に電源異常検出
   手段(64) が異常信号を出力すると、上記コンデンサ(1
   4) の２次電力を負荷(M1) に供給して空調運転を続行さ
   せる停止回避手段(65) とを備えていることを特徴とす
   る空気調和装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の空気調和装置において、 電源異常検出手段(64) は、電力変換回路(32) の直流部
   (37) の電圧を検出し、該直流部(37) の電圧が所定値以
   下になると、電源異常と判断して異常信号を出力するよ
   う構成されていることを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の空気調和装置にお
   いて、 蓄電手段(BM) は、電源(21) からの電源電力を受けて充
   電する一方、負荷(M1)に２次電力を供給するために放電
   する蓄電池(11) を備えていることを特徴とする空気調
   和装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の空気調和装置において、 電源異常検出手段(64) の異常信号が入力するよう構成
   され、該電源異常検出手段(64) が異常信号を所定時間
   に亘って継続して出力すると、蓄電池(11) の２次電力
   を負荷(M1) へ供給して空調運転を継続させる運転継続
   手段(66) を備えていることを特徴とする空気調和装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の空気調和装置にお
   いて、 負荷(M1) に対する蓄電手段(BM) の２次電力の供給開始
   と、該負荷(M1) に対する電源電力の供給停止とを略同
   時に行う電力切換手段(63) を備えていることを特徴と
   する空気調和装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１記載の空気調
   和装置において、 電力変換回路(32) は、電源(21) から供給される電源電
   力を１次電力として受けて直流電力に変換するコンバー
   タ部(33) と、該コンバータ部(33) が出力する直流電力
   を所定の交流電力に変換するインバータ部(34) とによ
   り構成され、 負荷(M1) は、該インバータ部(34) から供給される交流
   電流によって回転数が制御される圧縮機モータ(M1) で
   あることを特徴とする空気調和装置。