(57)【要約】【課題】回生電圧の発生による回路電圧の上昇を抑制する。【解決手段】本発明の一態様は、室外機の構成部品を加熱することで空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、モータと、ヒータとモータの間に設けられ、ヒータとモータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、モータによる回生電圧の発生時に、スイッチをオン状態にする制御装置とを備える空気調和機である。【選択図】図１
2020125863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機を備える空気調和機であって、
前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、
モータと、
前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、
前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にする制御装置と
を備える空気調和機。
【請求項２】
前記ヒータは、クランクケースヒータまたはドレンパンヒータである
請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータの回生によって発生する電力から前記ヒータの消費電力を減算した電力に係る電圧が、前記モータおよび前記ヒータを有する回路上の素子の耐電圧以下である場合に、前記モータに停止指令を出力する
請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記スイッチを、前記モータが異常停止し、かつ前記モータによる回生電圧の発生時にオン状態にする
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記モータによる回生電圧の発生時に、所定のデューティ比で前記スイッチのオン状態とオフ状態とを切り替える
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記空気調和機が２つの前記モータを備え、
前記制御装置は、一方の前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にするとともに、他方の前記モータの回転数を上昇させる
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記制御装置は、前記モータによる回生電圧によって動作することができる
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項８】
室外機を備える空気調和機であって、
前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、
モータと、
前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、
を備える空気調和機を制御する制御装置であって、
前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にする
空気調和機の制御装置。
【請求項９】
室外機を備える空気調和機であって、
前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、
モータと、
前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、
を備える空気調和機の制御方法であって、
前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にするステップを備える
空気調和機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機、ならびに空気調和機の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高効率な電動機駆動技術として、高電圧モータを採用する方法があるが、モータ停止時の回生電圧が上昇することで、電子部品の耐電圧を超え、部品を破壊する可能性がある。そこで、特許文献１に記載されている空気調和機では、インバータの下アームを全相オン状態にすることによって誘起電圧をショートし、平滑キャパシタに発生した直流電圧を電圧変換器を介して各駆動回路および各負荷によって消費させることで、直流電圧が素子のサージ耐電圧を超えることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４９３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている構成では、コンプレッサを駆動するモータ等を負荷として回生エネルギーを消費させている。しかしながら、コンプレッサの抵抗はコンプレッサの性能に依存するため、設定値以上の回生電圧が発生した場合に、求める電圧まで調整することが難しい場合があるという課題がある。また、誘起電圧をショートさせる際に過大な電流が下アームに流れてしまい、素子が破損する可能性があるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる空気調和機、ならびに空気調和機の制御装置および制御方法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】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、空気調和機は、室外機を備える空気調和機であって、前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、モータと、前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にする制御装置とを備える。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る空気調和機において、前記ヒータは、クランクケースヒータまたはドレンパンヒータであるものであってよい。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る空気調和機において、前記制御装置は、前記モータの回生によって発生する電力から前記ヒータの消費電力を減算した電力に係る電圧が、前記モータおよび前記ヒータを有する回路上の素子の耐電圧以下である場合に、前記モータに停止指令を出力するものであってよい。
【０００９】
本発明の第４の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る空気調和機において、前記制御装置は、前記スイッチを、前記モータが異常停止し、かつ前記モータによる回生電圧の発生時にオン状態にするものであってよい。
【００１０】
本発明の第５の態様によれば、第１から第４の何れかの態様に係る空気調和機において、前記制御装置は、前記モータによる回生電圧の発生時に、所定のデューティ比で前記スイッチのオン状態とオフ状態とを切り替えるものであってよい。
【００１１】
本発明の第６の態様によれば、第１から第５の何れかの態様に係る空気調和機が、前記空気調和機が２つの前記モータを備え、前記制御装置は、一方の前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にするとともに、他方の前記モータの回転数を上昇させるものであってよい。
【００１２】
本発明の第７の態様によれば、第１から第６の何れかの態様に係る空気調和機において、前記制御装置は、前記モータによる回生電圧によって動作することができるものであってよい。
【００１３】
本発明の第８の態様によれば、空気調和機の制御装置は、室外機を備える空気調和機であって、前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、モータと、前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、を備える空気調和機を制御する制御装置であって、前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にする。
【００１４】
本発明の第９の態様によれば、空気調和機の制御方法は、室外機を備える空気調和機であって、前記室外機の構成部品を加熱することで前記空気調和機の性能低下を防ぐヒータと、モータと、前記ヒータと前記モータの間に設けられ、前記ヒータと前記モータとの接続状態を切り替え可能なスイッチと、を備える空気調和機の制御方法であって、前記モータによる回生電圧の発生時に、前記スイッチをオン状態にするステップを備える。
【発明の効果】
【００１５】
ヒータを負荷として用いて回生電力を消費させることができるので、回生電圧の発生による回路電圧の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る空気調和機の構成例を示す簡易的な回路図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る動作例を説明するための模式図である。
【図５】第３の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】第４の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】第６の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】第７の実施形態に係る空気調和機の構成例を示す簡易的な回路図である。
【図９】第８の実施形態に係る空気調和機の構成例を示す簡易的な回路図である。
【図１０】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において互いに同一または対応する構成には同一の符号を付けて説明を適宜省略する。
【００１８】
〈第１実施形態〉
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機１の構成例を示す簡易的な回路図である。図１に示す空気調和機１は、コンバータ１０１と、コイル１０２と、キャパシタ１０３と、コンプレッサ１０４と、コンプレッサモータ１０５と、インバータ１０６と、ヒータ１０７と、スイッチ１０８と、ファンモータ１０９と、ファンモータ駆動回路１１０と、制御装置１１１と降圧回路１１２を備える。
【００１９】
コンバータ１０１は、商用電源２から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する。コイル１０２とキャパシタ１０３はコンバータ１０１の出力電圧を平滑する回路を構成する。コンプレッサ１０４は例えば空気調和機１の室外機内に設けられていて、コンプレッサモータ１０５によって駆動される。コンプレッサモータ１０５は、３相電動機であり、インバータ１０６が出力した３相交流電力によって駆動される。インバータ１０６は、６個のスイッチ素子を有する３相ブリッジインバータ（図８等参照）を有し、キャパシタ１０３を介して供給される直流を３相交流に変換する。
【００２０】
ヒータ１０７は、例えば空気調和機１の室外機内に設けられているクランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータである。クランクケースヒータはコンプレッサの潤滑油を加熱し、冷媒の溶け込みを防止するために用いられるヒータである。潤滑油に冷媒が溶け込むと冷媒の沸騰が生じ、潤滑性能が低下する。冷媒の溶け込み量は、潤滑油の温度が低いほど多くなる。ドレンパンヒータは排水をためるドレンパンの凍結を防止するために用いられるヒータである。排水の凍結が生じると吸気口または排気口が閉塞し、これにより空気調和性能が低下し、または空気調和機１の故障が生じる。すなわち、ヒータ１０７は、空気調和機１の性能低下を防ぐために、室外機の構成部品を加熱する電気ヒータである。特に、ヒータ１０７は、寒冷時における性能低下を防ぐことができる。
【００２１】
スイッチ１０８は、リレーや半導体スイッチであり、制御装置１１１によってオン状態またはオフ状態に制御される。スイッチ１０８は、コンプレッサモータ１０５とヒータ１０７との間に設けられ、コンプレッサモータ１０５とヒータ１０７との接続状態を切り替え可能に構成される。スイッチ１０８がオン状態である場合、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧がヒータ１０７に印加され、ヒータ１０７に直流電流が流れる。この場合、スイッチ１０８は、コンプレッサモータ１０５およびファンモータ１０９の駆動直流電源（キャパシタ１０３の両端電圧）に、ヒータ１０７を接続することになる。
【００２２】
ファンモータ１０９は、３相交流電動機であり、図示してないファンを駆動する。ファンモータ駆動回路１１０は、ファンモータ１０９を駆動制御する回路であり、図示していない６個のスイッチ素子を有する３相ブリッジインバータを有し、キャパシタ１０３を介して供給される直流を３相交流に変換して、ファンモータ１０９へ出力する。
【００２３】
制御装置１１１は、降圧回路１１２から供給された直流電力によって動作し、コンプレッサモータ１０５やファンモータ１０９が回生電圧を発生した場合に、スイッチ１０８をオン状態にし、ヒータ１０７を通電状態に制御する。制御装置１１１は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、入出力装置等を有して構成されていて、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵで実行すること動作する。あるいは、制御装置１１１は、アナログ回路やデジタル回路の組み合わせから構成され、プログラムによらずに動作する回路であってもよい。また、制御装置１１１は、インバータ１０６およびファンモータ駆動回路１１０と所定の制御信号を送受する機能を有し、モータ回転数（モータ回転速度）を指示す信号、モータの停止を指示する信号、モータが異常状態であることを示す信号等の所定の制御信号をインバータ１０６やファンモータ駆動回路１１０へ送信したり、受信したりする。
【００２４】
降圧回路１１２は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧を制御装置１１１の動作用の低圧の直流電圧に変換して出力する。降圧回路１１２は、例えば、ファンモータ１０９が外部から受けた風によって逆転して回生電圧を発生させた場合に、ファンモータ駆動回路１１０で整流された直流電力を制御装置１１１の動作用の直流電力に変換して出力する。本実施形態において、制御装置１１１は、例えば、ファンモータ駆動回路１１０が非動作状態であっても、ファンモータ１０９が一定の大きさの回生電力を発生した場合、その電力で起動および動作してスイッチ１０８をオン状態にすることができるように設計されている。
【００２５】
次に、図２を参照して、図１に示す制御装置１１１の第１実施形態における動作例について説明する。図２は、図１に示す制御装置１１１の第１実施形態における動作例を示すフローチャートである。図２に示す処理は、制御装置１１１が起動した後、例えば所定の周期で繰り返し実行される。図２に示す処理を開始すると、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が所定の第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。第１閾値は、コンプレッサモータ１０５やファンモータ１０９が停止時等に回生電圧を発生し、キャパシタ１０３の端子間直流電圧に過昇圧が発生したことを検出するための基準値である。第１閾値は、空気調和機１内の回路上の各素子の耐電圧よりも低い値に設定される。
【００２６】
キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上である場合（ステップＳ１１で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオン状態にする（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で制御装置１１１は、スイッチ１０８をオン状態にすることで、モータ停止時に発生する直流電圧の過昇圧を、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７で消費することによって、回路上の素子に耐電圧以上の電圧が印加されないようにする。
【００２７】
一方、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上でない場合（ステップＳ１１で「ＮＯ」の場合）、または、スイッチ１０８をオン状態にした場合（ステップＳ１２）、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が所定の第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。第２閾値は、第１閾値よりも低い値であり、ヒータ１０７を遮断した場合でも、キャパシタ１０３の端子間直流電圧が、空気調和機１内の回路上の各素子の耐電圧よりも低く維持される値に設定する。
【００２８】
キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下である場合（ステップＳ１３で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオフ状態にする（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で制御装置１１１は、スイッチ１０８をオフ状態にすることで、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７での電力消費を遮断する。
【００２９】
一方、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下でない場合（ステップＳ１３で「ＮＯ」の場合）、または、スイッチ１０８をオフ状態にした場合（ステップＳ１４）、制御装置１１１は、図２に示す処理を終了する。制御装置１１１は、所定時間後に、図２に示す処理をステップＳ１１から実行する。
【００３０】
以上のように、第１実施形態において、制御装置１１１は、ヒータ１０７と、コンプレッサモータ１０５およびファンモータ１０９（以下、両者をモータと総称する場合がある）と、ヒータ１０７とコンプレッサモータ１０５およびファンモータ１０９の間に設けられたスイッチ１０８とを備える空気調和機１の制御装置である。そして、制御装置１１１は、コンプレッサモータ１０５およびファンモータ１０９による回生電圧の発生時に、スイッチ１０８をオン状態にする。この構成によれば、ヒータ１０７を負荷として用いて回生電力を消費させることができるので、回生電圧の発生による回路電圧の上昇を抑制することができる。ヒータ１０７は、コンプレッサのように抵抗が性能に依存して変化したり、モータのように負荷が変化したりすることがないので、安定して回生電圧の抑制効果を得ることができる。また、インバータの下アームに過大な電流が流れることもない。
【００３１】
以上のように第１実施形態によれば、モータの停止時に発生する直流電圧の過昇圧を、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７で消費することにより、回路上の素子に耐電圧以上の電圧が印加されないようにすることができる。クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７は空気調和機の基本設計に組み込まれているため、コストアップせずに上記の機能を果たすことが可能である。すなわち、すでに備わっている装置のみで、コストアップにつながらない。また、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータを用いることで、発生した回生電圧をヒータの発熱エネルギーとして消費するので、対象を効率よく温めることができる。また、外気温が低い時に、外機・冷媒を温めることで、効率向上が臨める。また、外気温が低い時に生じるデフロスト状態から暖房への立ち上がり時間が短縮できる。また、ヒータを利用することで、異常な熱が発生した際に板金などに逃がすことにより、放熱フィンなどの余分な部品を取り付ける必要がなく放熱可能である。
【００３２】
〈第２実施形態〉
次に、図３と図４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して制御装置１１１の動作が異なる。図１に示す空気調和機１の構成は、第１実施形態と第２実施形態で共通である。
【００３３】
図３は、図１に示す制御装置１１１の第２実施形態における動作例を示すフローチャートである。図４は、図３に示す第２実施形態における動作例を説明するための模式図である。図４は、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０において、コンプレッサモータ１０５またはファンモータ１０９を停止する動作を開始した場合（停止命令発行時）に、スイッチ１０８をオン状態にしなかったとき（図４（ａ））とスイッチ１０８をオン状態にしたとき（図４（ｂ））を比較して示す図である。横軸は時間、縦軸はモータ回転数である。なお、図４に示す例では、インバータ１０６およびファンモータ駆動回路１１０が、モータ回転数が一定速度まで低下して素子への影響が十分小さくなったところで、インバータ１０６およびファンモータ駆動回路１１０のスイッチ素子を制御して一気に停止させている。図４（ａ）と図４（ｂ）を比較すると、図４（ｂ）ではヒータ７で消費される電力がある分、図４（ａ）よりも高い回転数でモータを停止させることができる。この場合、第２実施形態において、コンプレッサモータ１０５またはファンモータ１０９は、回生によって発生する電力からヒータの消費電力を減算した電力が、素子の耐えうる範囲内ならば、停止される。そのため、モータ停止までの時間を短縮することができる。
【００３４】
図３に示す処理は、制御装置１１１が起動した後、例えば所定の周期で繰り返し実行される。図３に示す処理を開始すると、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。第１閾値は、第１実施形態の第１閾値と同一である。キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上である場合（ステップＳ２１で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオン状態にする（ステップＳ２２）。
【００３５】
一方、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上でない場合（ステップＳ２１で「ＮＯ」の場合）、または、スイッチ１０８をオン状態にした場合（ステップＳ２２）、制御装置１１１は、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０からモータ停止命令を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここで、モータ停止命令は、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０がコンプレッサモータ１０５またはファンモータ１０９を停止させる制御を開始したときに制御装置１１１に対してスイッチ１０８をオン状態にするよう指示する制御信号である。
【００３６】
モータ停止命令を受信した場合（ステップＳ２３で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１はスイッチ１０８をオン状態にする（ステップＳ２４）。一方、モータ停止命令を受信していない場合（ステップＳ２３で「ＮＯ」の場合）、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。第２閾値は、第１実施形態の第２閾値と同一である。キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下である場合（ステップＳ２５で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオフ状態にする（ステップＳ２６）。
【００３７】
一方、スイッチ１０８をオン状態にした場合（ステップＳ２４）、制御装置１１１は、停止制御中のモータ回転数が第３閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２７）。第３閾値は、図４（ｂ）に示すようにモータを停止させる回転数である。モータ回転数が第３閾値以下である場合（ステップＳ２７で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０へ停止制御中のモータを一気に停止させる指示（モータ停止指示）を送信する（ステップＳ２８）。
【００３８】
一方、モータ回転数が第３閾値以下でない場合（ステップＳ２７で「ＮＯ」の場合）、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下でない場合（ステップＳ２５で「ＮＯ」の場合）、スイッチ１０８をオフ状態にした場合（ステップＳ２６）、または、モータ停止指示を出力した場合（ステップＳ２８）、制御装置１１１は、図３に示す処理を終了する。制御装置１１１は、所定時間後に、図３に示す処理をステップＳ２１から実行する。
【００３９】
なお、ステップＳ２７とステップＳ２８の処理は、例えば、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０で実行してもよい。
【００４０】
第２実施形態によれば、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７で回生エネルギーを消費しつつ、モータの回転数の減速レートを決定することにより、より早くモータを停止させることが可能となる。すなわち、回生エネルギーをヒータ１０７で消費することで、モータの回転数の減速を早めて停止を早くすることが可能である。
【００４１】
〈第３実施形態〉
次に、図５を参照して本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して制御装置１１１の動作が異なる。図１に示す空気調和機１の構成は、第１実施形態と第３実施形態で共通である。
【００４２】
図５は、図１に示す制御装置１１１の第３実施形態における動作例を示すフローチャートである。図５に示す処理では、図２に示す処理と比較してステップＳ１２の処理の前に新たにステップＳ１１−１が追加されている。ステップＳ１１−１において制御装置１１１は、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０からモータを異常停止していることを示す信号を受信したか否かを判断する。異常停止は、通常の停止状態ではない停止であり、インバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０はその旨を示す信号を制御装置１１１に対して送信する。制御装置１１１は、モータを異常停止していることを示す信号を受信した場合（ステップＳ１１−１で「ＹＥＳ」の場合）にのみ、第１閾値以上でスイッチ１０８をオン状態にする処理（ステップＳ１２）を実行する。
【００４３】
第３実施形態によれば、通常停止時など異常停止時以外の場合、例えば圧縮機回転数を下げることによりヒータを使用することなく回生電圧が定格電圧を超えて印加されるのを防ぐことが可能である。これにより、スイッチ１０８を構成するリレーの寿命を延ばすことができる。すなわち、第３実施形態によれば、クランクケースヒータ、ドレンパンヒータ等のヒータ１０７で回生エネルギーを消費しないことで、スイッチ１０８を構成するリレーの寿命を延長することができる。
【００４４】
〈第４実施形態〉
次に、図６を参照して本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して制御装置１１１の動作が異なる。図１に示す空気調和機１の構成は、第１実施形態と第４実施形態で共通である。ただし、スイッチ１０８は、半導体スイッチ素子で構成されている。
【００４５】
図６は、図１に示す制御装置１１１の第４実施形態における動作例を示すフローチャートである。図６に示す処理では、図２に示す処理と比較してステップＳ１２とステップＳ１４の処理が異なる。図６に示す処理では、図２のステップＳ１２に対応するステップＳ１２ａにおいて、制御装置１１１は、スイッチ１０８を構成する半導体スイッチ素子のデューティ制御を開始する。また、図２のステップＳ１４に対応するステップＳ１４ａにおいて、制御装置１１１は、スイッチ１０８を構成する半導体スイッチ素子をオフ状態にする。
【００４６】
第４実施形態では、スイッチ１０８を半導体スイッチ素子で構成し、さらにデューティ比を変化させることにより、ヒータ１０７による回生電圧消費を任意に調整可能である。なおデューティ制御を行うことは、ヒータ１０７の発熱量を調整することと同義である。すなわち、第４実施形態によれば、制御装置１１１がスイッチ１０８をデューティ制御することにより、例えば夏季などの温暖時にヒータ１０７による発熱が生じることによって利用者に不快感を与えることを防ぐことができる。
【００４７】
〈第５実施形態〉
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第１実施形態と構成および処理内容は同一である。ただし、動作の詳細が一部異なる。
【００４８】
第５実施形態では、スイッチ１０８を半導体スイッチ素子で構成し、半導体スイッチ素子をＯＮ・ＯＦＦする際に、例えばファンモータ駆動回路１１０付近に取り付けた制御装置１１１（ＣＰＵ）を用いて回生電圧の検知を行う。ファンモータ１０９が逆回転した際に生じる回転数がある一定値を超えた場合に、回生電圧が発生する。この時生じた回生電圧を起電力として制御装置１１１（ＣＰＵ）を動作させ、検知した電圧（あるいは電圧に基づいて推定した回転数）が一定値以上であった場合にヒータ１０７のスイッチ１０８をＯＮする。また、一定値を下回った場合にヒータ１０７のスイッチをＯＦＦすることにより、スイッチ１０８を制御する。この構成によれば、回生電圧を検知し、スイッチ１０８のＯＮ・ＯＦＦが可能である。
【００４９】
〈第６実施形態〉
次に、図７を参照して本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第１実施形態に対して制御装置１１１の動作が異なる。図１に示す空気調和機１の構成は、第１実施形態と第６実施形態で共通である。
【００５０】
図７は、図１に示す制御装置１１１の第６実施形態における動作例を示すフローチャートである。図７に示す処理は、制御装置１１１が起動した後、例えば所定の周期で繰り返し実行される。図７に示す処理を開始すると、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５１）。第１閾値は、第１実施形態の第１閾値と同一である。キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上である場合（ステップＳ５１で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、モータが通常駆動中（非停止制御中）であって、かつ一方のモータが回生電圧を発生しているか否かを判断する（ステップＳ５２）。モータが通常駆動中でない場合、または回生電圧を発生しているモータがない場合（ステップＳ５２で「ＮＯ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオン状態にする（ステップＳ５３）。一方、モータが通常駆動中であって、かつ一方のモータが回生電圧を発生している場合（ステップＳ５２で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオン状態にするとともに（ステップＳ５４）、回生電圧を発生していないモータの回転数を上昇させる指示を出力する（ステップＳ５５）。指示を受信したインバータ１０６またはファンモータ駆動回路１１０は、モータの回転数を上昇させ、消費電流を増加させる。
【００５１】
一方、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第１閾値以上でない場合（ステップＳ５１で「ＮＯ」の場合）、スイッチ１０８をオン状態にして（ステップＳ５４）から回転数の上昇を指示した（ステップＳ５５）場合、または、スイッチ１０８をオン状態にした場合（ステップＳ５３）、制御装置１１１は、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ５６）。第２閾値は、第１実施形態の第２閾値と同一である。キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下である場合（ステップＳ５６で「ＹＥＳ」の場合）、制御装置１１１は、スイッチ１０８をオフ状態にし（ステップＳ５７）、次にステップＳ５５で出力した回転数上昇指示を解除する（ステップＳ５８）。一方、キャパシタ１０３の端子間の直流電圧が第２閾値以下でない場合（ステップＳ５６で「ＮＯ」の場合）、または、スイッチ１０８をオフ状態にし（ステップＳ５７）、次に回転数上昇指示を解除した場合（ステップＳ５８）、制御装置１１１は、図７に示す処理を終了する。制御装置１１１は、所定時間後に、図７に示す処理をステップＳ５１から実行する。
【００５２】
第６実施形態によれば、ヒータ１０７に加えて、いずれかのモータを使用することでより多くの回生電力を消費することができる。
【００５３】
〈第７実施形態〉
次に、図８を参照して本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態の空気調和機１ａは、第１実施形態の空気調和機１に対して、商用電源２の入力部からキャパシタ１０３までの構成が異なる。なお、図８に示す例では、インバータ１０６が、トランジスタ（ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ））と並列接続されたフリーホイールダイオードからなる６個のスイッチ２０１〜２０６で構成されたブリッジ型の３相インバータ回路を備えている。空気調和機１ａは、コンバータ１０１の前段にノイズフィルタ２０７を備える。また、コンバータ１０１とキャパシタ１０３の間にインターリーブ型の昇圧回路２１４を備える。この場合、昇圧回路２１４は、直列接続されたコイル２０８およびダイオード２０９と、直列接続されたコイル２１０およびダイオード２１１と、コイル２０８およびダイオード２０９間の節点にコレクタを接続し、エミッタを直流低圧側に接続したトランジスタ２１２と、コイル２１０およびダイオード２１１間の節点にコレクタを接続し、エミッタを直流低圧側に接続したトランジスタ２１３とを備える。また、コイル２０８とコイル２１０はダイオードと反対側の端部をコンバータ１０１の出力に接続し、ダイオード２０９とダイオード２１１は各カソードをキャパシタ１０３の直流高圧側に接続している。
【００５４】
第７実施形態の空気調和機１ａでは、商用電源２を整流した電圧を昇圧することができる。なお、昇圧電圧は、一定電圧としたり、変化させることでＰＡＭ（パルス振幅変調）を行ったりすることができる。
【００５５】
〈第８実施形態〉
次に、図９を参照して本発明の第８実施形態について説明する。第８実施形態の空気調和機１ｂは、第１実施形態の空気調和機１に対して、商用電源２の入力部からキャパシタ１０３までの構成が異なる。なお、図９に示す例では、インバータ１０６が、トランジスタと並列接続されたフリーホイールダイオードからなる６個のスイッチ２０１〜２０６で構成されたブリッジ型の３相インバータ回路を備えている。空気調和機１ｂは、コンバータ１０１に代えて、ブリッジ型の昇圧回路３０６を備える。この場合、昇圧回路３０６は、商用電源２の一端に、一端が接続されたコイル３０１と、コイル３０１の他端にアノードが接続され、カソードがキャパシタ１０３の高圧側に接続されたダイオード３０２と、商用電源２の他端にアノードが接続され、カソードがキャパシタ１０３の高圧側に接続されたダイオード３０３と、トランジスタと並列接続されたフリーホイールダイオードからなるスイッチ３０４と、トランジスタと並列接続されたフリーホイールダイオードからなるスイッチ３０５を備える。スイッチ３０４を構成するトランジスタのコレクタはダイオード３０２のアノードに接続され、エミッタは直流低圧側に接続されている。スイッチ３０５を構成するトランジスタのコレクタはダイオード３０３のアノードに接続され、エミッタは直流低圧側に接続されている。
【００５６】
第８実施形態の空気調和機１ｂでは、昇圧回路３０６によって、商用電源２を整流かつ昇圧することができる。昇圧電圧は、一定電圧としたり、変化させることでＰＡＭ（パルス振幅変調）を行ったりすることができる。
【００５７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して説明してきたが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、各実施形態の動作を組み合わせたり、構成を組み合わせたりすることができる。
【００５８】
〈コンピュータ構成〉
図１０は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、インタフェース９４を備える。
上述の制御装置１１１、インバータ１０６内の図示していない制御回路、およびファンモータ駆動回路１１０内の図示していない制御回路は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。
【００５９】
プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
【００６０】
ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。 
【符号の説明】
【００６１】
１、１ａ、１ｂ  空気調和機
１０１  コンバータ
１０２  コイル
１０３  キャパシタ
１０４  コンプレッサ
１０５  コンプレッサモータ
１０６  インバータ
１０７  ヒータ
１０８  スイッチ
１０９  ファンモータ
１１０  ファンモータ駆動回路
１１１  制御装置
１１２  降圧回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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