(57)【要約】  空気調和機は、室外機及び室内機を備え、室外機は室外制御部を備え、室内機は室内制御部を備える。室外制御部は、待機電力を低減できると判断したときに、室内機に待機電力を低減することを通知した後に待機電力を低減する。室内制御部は、室外制御部からの通知を受けてからタイマカウントを行い、拘束通電を不要と判断した予測時間の経過後に室外機を起動させる。
2018011909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と室外機を備えた空気調和機であって、
前記室外機は室外制御部を備え、前記室外制御部は、待機電力を低減できると判断したときに、前記室内機に待機電力を低減することを通知した後に前記待機電力を低減し、
前記室内機は室内制御部を備え、前記通知を受けてから前記室内制御部にてタイマカウントを行い、第１の期間の経過後に前記室外機を起動させることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記第１の期間は、拘束通電を不要と判断した予測期間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室外機に前記室内機が複数台接続されたときに、１台の前記室内機のみが、前記タイマカウントを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室外機に前記室内機が複数台接続されたとき、前記室内制御部でのタイマカウントは複数台の前記室内機のそれぞれが行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転待機時に室外機の消費電力を低減することができ、また、圧縮機に冷媒が寝込むのを防止することができる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
「冷媒が寝込む」とは、圧縮機の内部に冷媒が溜まり込む現象を言う。冷媒の溜まり込みは、一般的に外気温度が上昇すると発生し易くなる。以下、圧縮機内に冷媒が溜まり込む現象を「冷媒の寝込み」と称する。【０００３】
冷媒の寝込みが発生すると、停止中の圧縮機を起動させるときに起動負荷が大きくなり、圧縮機が破損したり、大きな起動電流が流れてシステム異常が発生したりすることがあった。これを防ぐため、従来の空気調和機では、室外機に電源を投入した後、又は運転停止後に、一定時間圧縮機を加熱することで、圧縮機内部に溜まった液冷媒を圧縮機から排出している。【０００４】
冷媒の寝込みを防止できる空気調和機の例に、下記特許文献１がある。特許文献１の空気調和機では、インバータ回路部にあるスイッチング素子により圧縮機のモータ巻線に対し、圧縮機が駆動されない高周波交流電圧を印加してモータ巻線を加熱し、モータ巻線から発生する熱により圧縮機内に溜まり込んだ液冷媒を圧縮機から排出している。このように、圧縮機が駆動されない高周波交流電圧をモータ巻線に印加してモータ巻線に電流を流すことを「拘束通電」と称している。【０００５】
なお、拘束通電は常に行われているわけではなく、設定された時間間隔で通電と停止とが繰り返されるものである。特許文献１には、圧縮機の運転を再開するまでの間、３０分間の拘束通電と３０分間の通電停止とを繰り返す例が示されている。【０００６】
また、下記特許文献２には、室外機の消費電力を低減する空気調和機が開示されている。特許文献２の空気調和機では、運転待機時において、リモコンからの運転待機信号を受信すると、当該運転待機信号が室外機へ送信される。室外機の室外制御部は、運転待機信号を受信すると、商用電源と室外整流回路との間に設けられた電源供給リレーを開放する。これより商用電源からの電力供給は遮断され、運転待機時に室外機が消費する電力すなわち待機電力を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１１３４７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
運転待機時に消費電力を低減する従来の空気調和機は、上記のように構成されている。このため、室外機の電力が遮断されていれば、室外機制御用のＣＰＵも停止する。室外機制御用のＣＰＵが停止すれば、拘束通電の実行は不可能である。すなわち、運転待機時に消費電力を低減する従来の空気調和機では、運転待機時に拘束通電ができないという課題があった。【０００９】
逆に、拘束通電を行う従来の空気調和機では、運転待機時に拘束通電を可能とするため、運転待機時に室外機の電源を遮断することができないという課題があった。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転待機時において、室外機の拘束通電を行いつつ、室外機の電源遮断を行うことができる空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る空気調和機は、室外機及び室内機を備え、室外機は室外制御部を備え、室内機は室内制御部を備える。室外制御部は、待機電力を低減できると判断したときに、室内機に待機電力を低減することを通知した後に待機電力を低減する。室内制御部は、室外制御部からの通知を受けてからタイマカウントを行い、第１の期間の経過後に室外機を起動させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運転待機時に拘束通電を行う空気調和機であっても、運転待機時に室外機の電源を遮断することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における空気調和機の電装系統を示すブロック図
【図２】実施の形態１の空気調和機における瞬時停電時の動作を説明するための説明図
【図３】実施の形態１の要部動作を示すフローチャート
【図４】実施の形態１の要部動作を示すタイミングチャート
【図５】実施の形態１の室内制御部における機能構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１の室内制御部におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図
【図７】実施の形態１の室内制御部におけるハードウェア構成の他の例を示すブロック図
【図８】実施の形態２における空気調和機の接続構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における空気調和機の電装系統を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１における空気調和機は、室外機１及び室内機２を備える。なお、図１では、特に、室外機１を起動する前の接続状態を示している。なお、以下の説明では、「物理的な接続」と「電気的な接続」とを区別することなく、単に「接続」と称して説明する。
【００１６】
＜空気調和機の概括的な構成＞
まず、空気調和機の概括的な構成を図１を参照して説明する。室外機１及び室内機２は、電源線２４、電源信号共通線２５及び信号線２６の３芯により接続され、室外機１には３相交流電源３が接続され、その内の２線から電源線２４及び電源信号共通線２５を介して室内機２に単相交流電源を給電する構成である。
【００１７】
また、室外機１は、室外整流部９、第１の突入電流防止リレー１０、突入電流防止抵抗１１、電源供給リレー１２、第２の突入電流防止リレー１３、平滑コンデンサ１４、インバータ回路部１５、室外制御部１６、室外動作切替部１７及び圧縮機３９を備えている。圧縮機３９は、インバータ回路部１５によって駆動される。
【００１８】
室内機２は、電源線２４と電源信号共通線２５との接続を開閉する室外起動リレー８と、室外起動リレー８を動作させ、信号線２６と電源信号共通線２５との間に単相交流電源を供給させる室内制御部４と、を備える。室外機１は、３相交流電源３に接続された室外機１との接続を開閉する電源供給リレー１２と、電源供給リレー１２に接続された室外整流部９と、室外整流部９の出力を平滑する平滑コンデンサ１４と、電源信号共通線２５及び信号線２６を介して室内機２と通信する室外通信回路部１９と、信号線２６が接続される電源供給切替リレー２０と、室外起動リレー８を介して信号線２６と電源信号共通線２５との間に単相交流電源が供給されたときに動作する突入電流防止リレー駆動部２１と、室外起動リレー８及び電源供給切替リレー２０を介して電源信号共通線２５と信号線２６との間に単相交流電源が供給されたときに動作する突入電流防止リレー駆動部２１と、電源供給リレー１２と並列に接続され、突入電流防止リレー駆動部２１により制御される第１の突入電流防止リレー１０と、第１の突入電流防止リレー１０と並列に接続され、室外制御部１６により制御される第２の突入電流防止リレー１３と、を備える。
【００１９】
＜空気調和機の詳細構成＞
次に、空気調和機の更に詳細な構成について説明する。室外機１は、室外端子台２３を備えている。室外端子台２３は、Ｒ端子２７、Ｓ端子２８、Ｔ端子２９、室外Ｓ１端子３０、室外Ｓ２端子３１及び室外Ｓ３端子３２を有している。Ｒ端子２７、Ｓ端子２８、Ｔ端子２９は、３相交流電源３に接続されており、３相交流電源３からの電力が室外機１に供給されている。室外機１の内部では、室外Ｓ１端子３０とＲ端子２７とが接続されると共に、室外Ｓ２端子３１とＳ端子２８とが接続され、単相交流による電力が供給されている。なお、室外Ｓ１端子３０及び室外Ｓ２端子３１に供給される電力は、Ｒ端子２７及びＳ端子２８間の単相電力には限られず、３相交流電源３における何れか２相間の単相電力を使用することができる。
【００２０】
室内機２は、室内端子台２２を備えている。室内端子台２２は、室内Ｓ１端子３３、室内Ｓ２端子３４及び室内Ｓ３端子３５を有している。室内Ｓ１端子３３は、電源線２４で室外Ｓ１端子３０と接続され、室内Ｓ２端子３４は電源信号共通線２５で室外Ｓ２端子３１と接続され、室内Ｓ３端子３５は信号線２６で室外Ｓ３端子３２と接続されている。
【００２１】
室内機２は、室内制御部４、室内整流部５、室内通信回路部６、室内動作切替部７、室外起動リレー８及び受信部３６を備えている。室外起動リレー８は、ａ端子、ｂ端子及びｃ端子を有している。ａ端子は室内Ｓ１端子３３に接続され、ｂ端子は室内通信回路部６に接続され、ｃ端子は室内Ｓ３端子３５に接続されている。室外起動リレー８の一方の接点であるｃ端子は常に室内Ｓ３端子３５に接続され、他方の接点はａ端子及びｂ端子のうちの何れかに接続される。室外起動リレー８により、室内Ｓ３端子３５を室内Ｓ１端子３３に接続するか、室内Ｓ３端子３５を室内通信回路部６に接続するかを切り替えることができる。
【００２２】
室内制御部４は、室外起動リレー８を動作させる。ここで、室外起動リレー８を動作させないとき、即ち室外機１に通電しないときには、室外起動リレー８を介して室内Ｓ３端子３５と室内通信回路部６とが接続され、電源信号共通線２５と信号線２６とが室外機１に接続され、室外機１と室内機２との間の通信ラインが確立され、各種運転信号が送受信される。
【００２３】
一方、室外起動リレー８を動作させたとき、即ち室外機１に通電するときには、室内Ｓ３端子３５と室内Ｓ１端子３３とが接続され、電源信号共通線２５と信号線２６との間に単相交流による電力が供給される。
【００２４】
室内Ｓ１端子３３は室内整流部５に接続され、室内Ｓ２端子３４は室内整流部５と室内通信回路部６に接続される。電源線２４と電源信号共通線２５との間に印加された単相交流電圧は、室内整流部５で直流電圧に変換され、室内制御部４に電力が供給される。
【００２５】
室内制御部４と接続された室内動作切替部７は、運転待機時に室外機１が消費する電力である待機電力を低減するか否かを判断する。図示の例は、待機電力を低減するか否かをジャンパー線で設定する例である。室内動作切替部７において、ｃ１端子とｃ２端子との間にジャンパー線が接続されていれば待機電力を低減し、ｃ２端子とｃ３端子との間にジャンパー線が接続されていれば、待機電力を低減しない。なお、待機電力を低減するか否かの切替方法は、ジャンパー線に限るものでなく、スイッチによる切替でもよい。
【００２６】
受信部３６は、リモコン３７と室内制御部４に接続される。受信部３６は、リモコン３７からの運転指令を受信し、受信した指令を室内制御部４に伝達する。
【００２７】
室外機１のＲ端子２７には、第１の突入電流防止リレー１０及び第２の突入電流防止リレー１３の各一端ならびに電源供給リレー１２における一端側の端子（ａ端子）が接続される。第１の突入電流防止リレー１０及び第２の突入電流防止リレー１３の各他端は突入電流防止抵抗１１の一端に接続される。突入電流防止抵抗１１の他端は、電源供給リレー１２の他端側の端子（ｂ端子）及び室外整流部９に接続される。さらに、第１の突入電流防止リレー１０及び第２の突入電流防止リレー１３の両端は、室外動作切替部１７に接続される。
【００２８】
Ｓ端子２８には、電源供給リレー１２における一端側の端子（ｃ端子）が接続され、電源供給リレー１２における他端側の端子（ｄ端子）は、室外整流部９に接続される。Ｔ端子２９は、室外整流部９に接続される。
【００２９】
なお、図１では、電源供給リレー１２の一端側の端子（ａ端子及びｃ端子）は、Ｒ端子２７とＳ端子２８とにそれぞれ接続されているが、Ｒ端子２７、Ｓ端子２８及びＴ端子２９のうちの何れかの２端子と接続されていればよい。また、第１の突入電流防止リレー１０と第２の突入電流防止リレー１３との並列回路に突入電流防止抵抗１１を直列に接続した回路部における一端及び他端は、図１ではそれぞれａ端子及びｂ端子に接続されているが、それぞれがｃ端子及びｄ端子に接続されていてもよい。すなわち、当該回路部における一端及び他端が、電源供給リレー１２における何れか１接点の入出力と接続されていればよい。
【００３０】
また、図１において、電源供給リレー１２は、２接点のリレーを示しているが、１接点のリレーが２つある構成でもよい。
【００３１】
室外整流部９は、３相交流電源３の交流電圧を整流し、任意の直流電圧に変換する。電源供給リレー１２及び第２の突入電流防止リレー１３は、室外制御部１６の制御によって動作し、動作しないときは、図１に示すように接点を開放している。
【００３２】
室外動作切替部１７は、第１の突入電流防止リレー１０の両端に接続されると共に、室外制御部１６にも接続されている。室外動作切替部１７は、運転待機時の待機電力を低減するか否かを判断する。図示の例は、待機電力を低減するか否かをジャンパー線で設定する例である。室外動作切替部１７において、ａ１端子とａ２端子との間にジャンパー線が接続されていれば、運転待機時の待機電力を低減する。一方、ｂ１端子とｂ２端子との間にジャンパー線が接続されていれば、これらｂ１端子，ｂ２端子によって、第１の突入電流防止リレー１０をバイパスする電流経路が形成されるので、運転待機時の待機電力を低減しない。運転待機時の待機電力を低減するか否かの情報は、室外動作切替部１７から室外制御部１６に伝達される。
【００３３】
平滑コンデンサ１４の両端は、室外整流部９に接続されている。平滑コンデンサ１４は、室外整流部９からの出力を平滑化し、接続されているインバータ回路部１５及び室外制御部１６に直流電圧を印加する。
【００３４】
室外機１は、さらに電源供給切替リレー２０、通信回路電源部１８、突入電流防止リレー駆動部２１及び室外通信回路部１９を備えている。電源供給切替リレー２０は、ａ端子、ｂ端子及びｃ端子を有している。ａ端子は通信回路電源部１８に接続され、ｂ端子は突入電流防止リレー駆動部２１に接続され、ｃ端子は室外Ｓ２端子３１に接続されている。電源供給切替リレー２０の一方の接点であるｃ端子は常に室外Ｓ２端子３１に接続され、他方の接点はａ端子及びｂ端子のうちの何れかに接続される。電源供給切替リレー２０により、室外Ｓ２端子３１を突入電流防止リレー駆動部２１に接続するか、室外Ｓ２端子３１を通信回路電源部１８に接続するかを切り替えることができる。
【００３５】
電源供給切替リレー２０は、室外制御部１６の制御によって動作する。電源供給切替リレー２０が動作しないとき、接点はｂ端子とｃ端子とが接続され、電源供給切替リレー２０を介して、室外Ｓ２端子３１が突入電流防止リレー駆動部２１と接続される。この接続により、室内機２によって電源信号共通線２５と信号線２６との間に単相交流が通電されたとき、突入電流防止リレー駆動部２１が通電され、第１の突入電流防止リレー１０が接点を閉じる。
【００３６】
電源供給切替リレー２０が動作するとき、接点はａ端子とｃ端子とが接続され、電源供給切替リレー２０を介して、室外Ｓ２端子３１が通信回路電源部１８と接続される。通信回路電源部１８は、電源線２４と電源信号共通線２５との間の単相交流電圧が印加されて直流電圧を生成し、室外通信回路部１９に電源を供給する。直流電圧の生成は、半波整流回路により実現できるが、これに限るものではない。
【００３７】
インバータ回路部１５は、室外制御部１６によって制御され、印加された直流電圧を任意周波数及び任意電圧の交流電圧に変換する。インバータ回路部１５は、変換した交流電圧を圧縮機３９に印加し、圧縮機３９を駆動する。
【００３８】
＜運転待機時の動作＞
次に、空気調和機の運転待機時の動作について図１を参照して説明する。まず、Ｒ端子２７、Ｓ端子２８及びＴ端子２９を介して、室外機１に３相交流電源３の電力が投入される。ここで、運転待機時においては、第１の突入電流防止リレー１０、第２の突入電流防止リレー１３及び電源供給リレー１２の接点が開いているため、室外機負荷であるインバータ回路部１５、室外動作切替部１７及び室外制御部１６へは、電力は供給されない。
【００３９】
通信回路電源部１８は、一端が室外Ｓ１端子３０を介して電源線２４に接続されているが、もう一端が電源供給切替リレー２０により室外Ｓ２端子３１との接続が切れており、電力が供給されない。そのため、室外通信回路部１９へも同様に電力が供給されない。突入電流防止リレー駆動部２１は、一端が室外Ｓ２端子３１を介して電源信号共通線２５に接続されているが、もう一端は室外Ｓ３端子３２を介して信号線２６に接続されているので、電力が供給されない。
【００４０】
以上の動作態様により、運転待機時においては、室外機１での運転待機電力は低減されている。
【００４１】
＜運転動作に入るまでの動作＞
次に、空気調和機が運転動作に入るまでの動作を説明する。室内機２において、電源線２４と電源信号共通線２５を介して、３相交流電源３からの電力が投入されると、室内制御部４に電源が供給され、室内機２は起動する。起動後、室内動作切替部７の設定が確認される。図示の例では、ｃ１端子とｃ２端子にジャンパー線が接続されているので、運転待機時の待機電力を低減する空気調和機と認識される。室内制御部４は、受信部３６を介してリモコン３７からの運転指令を待ち受ける状態に移行する。
【００４２】
室内制御部４がリモコン３７からの運転指令信号を受けると、室内制御部４は、室外起動リレー８をＯＮ動作させ、室内Ｓ３端子３５と室内通信回路部６との接続を切り離し、室内Ｓ３端子３５と室内Ｓ１端子３３との接続に切り替える。この制御によって、室外Ｓ２端子３１と室外Ｓ３端子３２との間に単相交流電圧が印加される。
【００４３】
室外Ｓ２端子３１と室外Ｓ３端子３２との間に電力が供給されると、電源供給切替リレー２０を介して突入電流防止リレー駆動部２１が通電され、第１の突入電流防止リレー１０がＯＮ動作し、接点を閉じる。第１の突入電流防止リレー１０が閉じることで、３相交流電源３からの交流電圧が室外整流部９で直流電圧に変換され、変換された直流電圧が平滑コンデンサ１４とインバータ回路部１５に印加される。
【００４４】
ここで、第１の突入電流防止リレー１０を通る電源供給経路では、突入電流防止抵抗１１が入っているので、短絡を防ぐことができる。直流電圧の印加によって、室外制御部１６が起動する。室外制御部１６は、起動後に第２の突入電流防止リレー１３をＯＮ動作し、接点を閉じる。室外制御部１６は、平滑コンデンサ１４に充電された電圧を監視し、設定電圧で安定したことを確認した後、電源供給リレー１２をＯＮ動作させて、電源供給リレー１２の接点を閉じ、その後、第２の突入電流防止リレー１３をＯＦＦ動作させ、第２の突入電流防止リレー１３の接点を開放する。
【００４５】
室内制御部４は、室外起動リレー８をＯＮ動作させてから任意の設定時間を経過した後に、室外起動リレー８をＯＦＦ動作させ、室内Ｓ３端子３５と室内Ｓ１端子３３との接続を切り離し、室内Ｓ３端子３５と室内通信回路部６との接続に切り替える。この制御によって、室外Ｓ２端子３１と室外Ｓ３端子３２との間に印加されていた単相交流電圧は遮断され、突入電流防止リレー駆動部２１は非通電となるため、第１の突入電流防止リレー１０はＯＦＦ動作し、接点を開放する。この動作によって、室外機起動動作における短絡を防ぐことができる。
【００４６】
突入電流防止リレー駆動部２１が非通電になると、室外制御部１６は、電源供給切替リレー２０をＯＮ動作させて、室外Ｓ２端子３１と突入電流防止リレー駆動部２１との接続を開放し、室外Ｓ２端子３１と通信回路電源部１８との接続に繋ぎかえる。この制御により、室外Ｓ１端子３０と室外Ｓ２端子３１との間に印加された単相交流電圧が通信回路電源部１８に印加される。通信回路電源部１８は、単相交流電圧を任意の直流電圧に変換して室外通信回路部１９に印加する。
【００４７】
なお、上記の説明では、室内制御部４による室外起動リレー８のＯＦＦ動作の後に、第１の突入電流防止リレー１０がＯＦＦ動作する手順であったが、この順番を逆に入れ替え、先に電源供給切替リレー２０をＯＮ動作させてもよい。電源供給切替リレー２０をＯＮ動作させた場合、突入電流防止リレー駆動部２１が非通電になり、第１の突入電流防止リレー１０がＯＦＦ動作となるので、順番を入れ替えても室外機１の起動は可能となる。
【００４８】
室外制御部１６は、室外通信回路部１９を動作させて室内機２との通信を開始する。室外通信回路部１９は、電源信号共通線２５と信号線２６を介して、室内通信回路部６との通信を開始する。室外制御部１６は、室外通信回路部１９と室内通信回路部６との通信が確立できたか否かを判定する。通信が確立できたときには、室内機２と室外機１の定常通信を行う。室外制御部１６は、室内機２からの運転指令を受けて、暖房運転又は冷房運転の動作に入る。通信が確立できなかったときには、再度通信を開始し、通信の確立を試みる。通信の確立の判定を規定回数もしくは規定時間内まで繰り返す。通信が確立できない場合は、通信異常を判断し、通信が確立できれば、室内機２と室外機１との定常通信に移行する。
【００４９】
＜瞬時停電時の動作＞
第２の突入電流防止リレー１３は、瞬時停電時からの自己復帰の可能性を高め、利用者の利便性の向上を図るためのリレーである。瞬時停電とは、外部からの電源供給が一時的に途絶える現象である。図２は、瞬時停電時の動作を説明するための説明図である。図２において、左側には電源供給リレー１２のシーケンス動作を、右側には第２の突入電流防止リレー１３のシーケンス動作を、母線電圧との関係で示している。なお、ここでいう「母線電圧」とは、室外整流部９とインバータ回路部１５とを繋ぐ直流母線の電圧であり、図１の例では平滑コンデンサ１４の電圧に一致する。以下の説明では、「平滑コンデンサ１４の電圧」を「母線電圧」と称して説明する。
【００５０】
母線電圧は、前述の通り、室外制御部１６で監視されている。電源供給が途絶えると、回路には何らかの負荷が接続されているため、母線電圧が低下する。負荷が大きいほど母線電圧の低下速度は速い。室外機の通電中には、電源供給リレー１２の接点が閉じているので、電源供給が直ちに復帰すれば、母線電圧は、瞬時に電源電圧を平滑した電圧まで上昇して復帰する。一方、電源供給が復帰しないときは、母線電圧は低下を続ける。
【００５１】
そこで、母線電圧が第１の電圧閾値Ｖｔｈ１よりも低下したとき、電源供給リレー１２をＯＦＦ動作させ、電源供給リレー１２の接点を開放し、続いて第２の突入電流防止リレー１３をＯＮ動作させ、第２の突入電流防止リレー１３の接点を閉じる。なお、シーケンス動作であるため、第２の突入電流防止リレー１３の接点が閉じられるときの母線電圧は、第１の電圧閾値Ｖｔｈ１よりもさらに低下した電圧Ｖｔｈ１’（Ｖｔｈ１’＜Ｖｔｈ１）となることもある。
【００５２】
母線電圧が第１の電圧閾値Ｖｔｈ１を下回り、さらに低下し続けても、室外制御部１６が動作できる電圧である限り、室外制御部１６は、第２の突入電流防止リレー１３をＯＮ動作し続ける。室外制御部１６が動作可能な電圧で電源が復帰すると、第２の突入電流防止リレー１３及び突入電流防止抵抗１１を通る経路で平滑コンデンサ１４の電圧が回復できる。また、突入電流防止抵抗１１を介するため、突入電流値を制限でき、過大な突入電流による、後段の回路、例えば室外整流部９の故障を防ぐことができる。
【００５３】
母線電圧が回復して電源電圧が安定電圧ＶＤＤに復帰すると、室外制御部１６は、安定電圧ＶＤＤで安定したことを確認した後、電源供給リレー１２をＯＮ動作させて、電源供給リレー１２の接点を閉じ、続いて第２の突入電流防止リレー１３をＯＦＦ動作させて、第２の突入電流防止リレー１３の接点を開放する。３相交流電源３からの電源供給が続いている限り、平滑コンデンサ１４への充電電流は電源供給リレー１２経由で平滑コンデンサ１４に供給され、第２の突入電流防止リレー１３を経由することはない。以上の制御動作により、空気調和機における不要電力の低減が可能となる。
【００５４】
次に、室外機１が冷房運転の状態又は暖房運転の状態（以下、両者を総称する場合「運転状態」と称する）から待機状態に移行して待機電力を低減するまでの動作の流れを図３のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
まず、運転状態のときに、リモコン３７から運転停止指令が指示される（ステップＳ１０１）。運転停止指令は、受信部３６を介して室内制御部４に伝達される。運転停止指令を受けた室内制御部４は、室内通信回路部６及び室外通信回路部１９を介して室外制御部１６に運転停止指令を伝達する。運転停止指令を受領した室外制御部１６は、空気調和機の運転を停止する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
運転停止から一定時間経過した後、室外制御部１６は、拘束通電が必要か不要かを予測判断する。判断の仕方としては図示していないが、圧縮機３９に複数の温度センサを備え、各温度センサ間の温度差分情報、又は、各温度センサにおける初期温度と現在の温度との差分情報及び外気温度センサからの温度情報を元に、冷媒状態又は冷媒量を予測することができる。冷媒が寝込み状態にあると判断されれば、拘束通電が実施される。
【００５７】
拘束通電の要否の予測判断によって拘束通電が不要と判断すると（ステップＳ１０３）、室外機１の室外通信回路部１９は、室外機１の待機電力を低減することを、室内機２の室内通信回路部６に通知する（ステップＳ１０４）。当該通知は室内通信回路部６を介して室内制御部４に伝達され、室内制御部４は、室外機１が待機電力の低減動作に入ることを認識し、タイマカウントを開始する（ステップＳ１０５）。
【００５８】
次に、室内制御部４は、室内機２がタイマカウントを開始したことを室内通信回路部６及び室外通信回路部１９を介して室外機１へ通知する（ステップＳ１０６）。室外制御部１６は、電源供給リレー１２をＯＦＦする（ステップＳ１０７）。これにより、３相交流電源３からの電源が低下し、室外機１における整流後の直流電圧すなわち平滑コンデンサ１４の電圧が低下し（ステップＳ１０８）、室外制御部１６はＯＦＦする（ステップＳ１０９）。室外制御部１６が非通電となるため、電源供給切替リレー２０がＯＦＦ動作となる（ステップＳ１１０）。
【００５９】
このとき、室外機１での主な負荷となるインバータ回路部１５、室外制御部１６及び通信回路電源部１８は非通電となり、これら各部での電力消費がカットされるので、室外機１は、待機電力低減動作に移行する（ステップＳ１１１）。これにより、運転待機中における室外機１の電力を低減することができるので、省電力化の効果が得られる。
【００６０】
上記のフローチャートの動作について補足する。室内機２の室内制御部４では、室外機１の待機電力低減動作の継続時間をタイマカウントしている。室内制御部４によるタイマカウントは、室外機１が拘束通電を不要と判断した予測時間が経過するまで行われる。予測時間が経過すると、室内制御部４は、室外機１を起動させる。起動の手順は、上記で既に説明した通りであり、室外起動リレー８がＯＮ動作して室外機１に電源が供給され、平滑コンデンサ１４が充電されることで、室外機１を起動することができる。そして、室外機１の起動後の運転待機中のときに拘束通電の要否を判定し、拘束通電が不要と判断された場合には、同じ手順で室外機１を待機電力低減動作に移行させる。このときの室外機１における圧縮機動作と電源状態のＯＮ又はＯＦＦについて、図４のタイミングチャートを用いて説明する。
【００６１】
まず、時刻ｔ１で圧縮機の動作をＯＦＦにする。上述の通り、室外機１の電源はすぐにはＯＦＦにならず、Ｔ１時間経過後の時刻ｔ２でＯＦＦになる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの第１の期間では、上述した待機電力低減動作となる。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの第１の期間は、上述した予測時間に相当する期間、もしくは当該予測時間に基づいて設定された期間である。予測時間が経過した時刻ｔ３では、室外機１が起動され、時刻ｔ３から時刻ｔ４までのＴ２時間の間で、拘束通電の要否が判定される。拘束通電が不要と判断された場合には、予測時間が経過した時刻ｔ５まで待機電力低減動作となり、時刻ｔ５で再度、拘束通電の要否が判定される。これ以後、運転指令が入力されない限り、これらの動作が繰り返される。
【００６２】
なお、上記では、拘束通電の要否を判定し、拘束通電が不要とされる予測期間を第１の期間としているが、これに限定されない。空気調和機の場合、機種によって圧縮機の容量が決まるため、予め機種毎に設定した期間を第１の期間としてもよい。また、第１の期間を設定する場合、複数の温度センサ間の温度差分情報、複数の温度センサのそれぞれにおける初期温度と現在の温度との差分情報、又は、外気温度センサからの温度情報を元に、設定した第１の期間を変更してもよい。
【００６３】
また、待機電力低減動作中のとき、リモコン３７からの運転指令が入力された場合には、室内制御部４でのタイマカウントが予測時間を経過していなくても、室外機１の起動動作に移行し、室外機１が起動された後は、暖房又は冷房の運転動作に移行する。
【００６４】
また、室外機１が待機電力低減動作中のとき、室外機１は非通電であるため、室外機１の室外通信回路部１９からの通信信号は、室内機２の室内通信回路部６には送信されない。通常、室外機１の室外通信回路部１９からの信号が途絶えたとき、室内制御部４は、通信異常が発生したと認識し、リモコン３７に通知する。
【００６５】
これに対し、実施の形態１の空気調和機では、室内制御部４でのタイマカウントが継続されているときは、室外機１が待機電力の低減動作中であり、室外機１と室内機２とが“正常”に通信できないことは認識できている。すなわち室内制御部４でのタイマカウントが継続されているときは、通信異常と誤判定しないようにすることができる。
【００６６】
以上のように、実施の形態１における空気調和機においては、室外機１が拘束通電不要と判断した場合、室外機１は、待機電力低減動作で非通電状態に移行するが、その際、拘束通電が不要となる予測時間の期間において、室内機２でタイマカウントする機能を設けた。そして、室内機２でのタイマカウントが継続しているときには、通信異常とは判定しない機能を設けた。この仕組みにより、通信異常の誤判定を防止する機能と、室外機１における待機電力の低減機能との両立が可能となる。これにより、待機電力低減の機能を持つ空気調和機においても拘束通電が行えるため、起動負荷の増大に起因する圧縮機の破損、及び、大きな起動電流に起因するシステム異常の発生を抑止できるという効果が得られる。
【００６７】
最後に、実施の形態１の室内制御部４におけるハードウェア構成について、図５から図７の図面を参照して説明する。
【００６８】
室内制御部４は、図５に示すように、演算部４０及びタイマ４２を備える構成とすることができる。タイマ４２は、上述したタイマカウントを行う。タイマカウントの情報は、演算部４０に伝達される。演算部４０は、各種の演算処理を行うと共に、上述した各種の制御を担任する。
【００６９】
また、演算部４０の機能を実現する場合には、図６に示すように、演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）２００、ＣＰＵ２００によって読みとられるプログラムが保存されるメモリ２０２及び信号の入出力を行うインタフェース２０４を含む構成とすることができる。なお、ＣＰＵ２００は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などと称されるものであってもよい。また、メモリ２０２とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性又は揮発性の半導体メモリなどが該当する。
【００７０】
具体的に、メモリ２０２には、演算部４０の機能を実行するプログラムが格納されている。ＣＰＵ２００は、インタフェース２０４を介して、必要な情報の授受を行うことにより、本実施の形態で説明された各種の制御処理及び演算処理を実行する。
【００７１】
なお、図６に示すＣＰＵ２００及びメモリ２０２は、図７のように処理回路２０３に置き換えてもよい。処理回路２０３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００７２】
実施の形態２．
実施の形態１における空気調和機は室外機の１台に対し接続される室内機が１台である１対１の構成であるが、接続される室内機が複数台の場合について図８を参照して説明する。図８は、実施の形態２における空気調和機の接続構成例を示すブロック図である。図８において、図１に示す実施の形態１と同一又は同等の部分には、同一符号を付して重複する説明は省略する。なお、図８は、１つの室外機に２台の室内機が接続される構成を示すものであるが、３台以上の室内機が接続される場合であってもよい。
【００７３】
図８において、室外機１には１台目の室内機２に加え２台目の室内機３８が接続されている。室内機３８の室内Ｓ１端子３３は、電源線２４により室外機１の室外Ｓ１端子３０に接続され、室内機３８の室内Ｓ２端子３４は、電源信号共通線２５により室外機１の室外Ｓ２端子３１に接続され、室内機３８の室内Ｓ３端子３５は、信号線２６により室外機１の室外Ｓ３端子３２に接続されている。
【００７４】
空気調和機を起動するまでの手順は、実施の形態１の手順と同じであり、室内機２の室内制御部４から室外起動リレー８をＯＮ動作させて、平滑コンデンサ１４を充電して室外機１を起動させる。室外機１が立ち上がった後は、電源信号共通線２５及び信号線２６を介して室外機１と室内機２及び室外機１と室内機３８との間で通信が行われる。
【００７５】
最初の通信において、室内機２及び室内機３８に対して識別用の番号が設定される。これは、号機設定と呼ばれる。ここでは、この号機設定により、室内機２が１号機に設定され、室内機３８が２号機に設定されたとする。室内機２は、室外機１が非通電となる待機電力低減中にタイマカウントを行い、次の室外機１の再起動の時間を管理する。すなわち、複数台の室内機のうち、１号機に設定された室内機２に室外機１の再起動の時間管理を行わせる。これにより、室内機が複数台接続された空気調和機においても、待機電力低減の機能と、拘束通電の機能とを具備させることができ、起動負荷の増大に起因する圧縮機の破損、及び、大きな起動電流に起因するシステム異常の発生を抑止できるという効果が得られる。
【００７６】
なお、上記の説明では、１号機に設定された室内機２に室外機１の再起動の時間管理を行わせると説明したが、２号機に設定された室内機３８に室外機１の再起動の時間管理を行わせるようにしてもよい。
【００７７】
実施の形態３．
実施の形態２における空気調和機では、複数台の室内機に対して、待機電力低減中の室外機の再起動の時間管理を、号機設定された１つの室内機に行わせていたが、号機設定に関係なく、接続される室内機の何れにも、時間管理を行わせて室外機１を起動させてもよい。このような設定でも、実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
【００７８】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  室外機、２，３８  室内機、３  ３相交流電源、４  室内制御部、５  室内整流部、６  室内通信回路部、７  室内動作切替部、８  室外起動リレー、９  室外整流部、１０  第１の突入電流防止リレー、１１  突入電流防止抵抗、１２  電源供給リレー、１３  第２の突入電流防止リレー、１４  平滑コンデンサ、１５  インバータ回路部、１６  室外制御部、１７  室外動作切替部、１８  通信回路電源部、１９  室外通信回路部、２０  電源供給切替リレー、２１  突入電流防止リレー駆動部、２２  室内端子台、２３  室外端子台、２４  電源線、２５  電源信号共通線、２６  信号線、２７  Ｒ端子、２８  Ｓ端子、２９  Ｔ端子、３０  室外Ｓ１端子、３１  室外Ｓ２端子、３２  室外Ｓ３端子、３３  室内Ｓ１端子、３４  室内Ｓ２端子、３５  室内Ｓ３端子、３６  受信部、３７  リモコン、３９  圧縮機、４０  演算部、４２  タイマ、２００  ＣＰＵ、２０２  メモリ、２０３  処理回路、２０４  インタフェース。
【図１】
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【図２】
2018011909.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月29日(2018.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と室外機を備えた空気調和機であって、
前記室外機は、拘束通電の要否を判定し、拘束通電が不要と判断した場合には、前記室内機に待機電力を低減することを通知した後に前記待機電力を低減し、前記拘束通電が必要と判断した場合には、前記拘束通電を実施し、
前記室内機は、前記待機電力を低減することの通知を受けてから前記室内機にてタイマカウントを行い、第１の期間の経過後に前記室外機を起動させることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記第１の期間は、拘束通電を不要と判断した予測期間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室外機に前記室内機が複数台接続されたときに、１台の前記室内機のみが、前記タイマカウントを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室外機に前記室内機が複数台接続されたとき、前記室内機でのタイマカウントは複数台の前記室内機のそれぞれが行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【国際調査報告】
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2018011909.tif 000012
2018011909.tif 000013
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