(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と交流電源とを用いて負荷を駆動する第１駆動と、上記交流電源のみを用いて上記負荷を駆動する第２駆動とが実行可能な空気調和機に備えられた電源回路であって、
上記負荷に並列に接続され、上記直流電源または交流電源からの電荷を蓄積する充電部を含み、当該充電部に蓄えた電荷から上記負荷の駆動に必要な電圧を生成する負荷電圧生成回路を備え、
上記充電部は、直列接続された第１コンデンサと第２コンデンサとからなり、
上記負荷電圧生成回路は、
上記第１駆動時に、上記第１コンデンサを上記直流電源に並列に接続し、上記第２コンデンサを上記交流電源に並列に接続し、
上記直流電源の正極と上記第１コンデンサとが導通した状態と導通していない状態とを切り替える第１リレーと、
上記直流電源の負極と上記第１コンデンサと上記第２コンデンサの接続部とが導通した状態と導通していない状態とを切り替える第２リレーと、を含み、
上記直流電源の正極と上記第１リレーとの間には電流の逆流を防止するためのダイオードが設けられていると共に、
上記第２リレーは上記第１コンデンサの正極側に接続されており、上記第２リレーと上記第１コンデンサの正極との間には電流の逆流を防止するためのダイオードが設けられていることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
上記負荷電圧生成回路は、
上記第１駆動時に、上記直流電源から出力される電圧を昇圧または降圧して上記第１コンデンサに印加する電圧変換部を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
上記第１コンデンサから負荷への電圧の供給のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるリレー回路が、当該第１コンデンサに並列に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電源回路を収納した電装ボックスであって、
上記電装ボックスの表面に、当該電装ボックスの周囲の空気の流れを導くためのフィンが形成されていることを特徴とする電装ボックス。
【請求項５】
上記フィンは、電装ボックスの表面に直接取り付けた複数の羽板からなることを特徴とする請求項４に記載の電装ボックス。
【請求項６】
負荷を駆動するための電源回路を備えた空気調和機であって、
上記電源回路は、請求項１〜３の何れか１項に記載の電源回路であることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項４または５の何れかに記載の電装ボックスを備えたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源または直流電源から供給される電力によって動作する空気調和機に備えられた電源回路、及び電源回路を収納する電装ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内の気温、湿度、または空気清浄度などを調節する空気調和機は従来から広く用いられている。また、近年では直流電源（蓄電池や太陽電池等）から供給される電力と、交流電源（商用電源等）から供給される電力との両方を利用可能な空気調和機も開発されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ところで、空気調和機には、電圧を変換するコンバータ等の空気調和機を駆動制御するための電子部品が搭載された回路基板を収納した電装ボックスが備えられている。このような電装ボックスでは、収納した回路基板の発熱により内部に熱がこもる。こもった熱を逃がすために、従来では、電装ボックスに冷却フィンが設けられている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１０１３８０号公報（２０００年８月１９日登録）
【特許文献２】特開２０１３−２５７１４２号公報（２０１３年１２月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のように、交流電源または直流電源から供給される電力によって動作する空気調和機では、通常、最適な駆動電圧（例えばＤＣ２８０Ｖ）を得るために、例えば交流電圧駆動時には、ＡＣ１００Ｖを整流回路及び２つのコンデンサにより倍電圧整流してＤＣ２８０Ｖを得る。一方、直流電圧駆動時には、ＤＣ１００ＶをＤＣ―ＤＣコンバータによりＤＣ２８０Ｖまで昇圧する。
【０００６】
ここで、交流電圧駆動の場合には、ＡＣ１００Ｖを整流、平滑することでＤＣ２８０Ｖが得られるが、直流電圧駆動の場合には、ＤＣ１００ＶからＤＣ２８０Ｖまで昇圧が必要になるので、ＤＣ−ＤＣコンバータの容量が大きくなる。
【０００７】
このように、ＤＣ−ＤＣコンバータの容量が大きくなれば、電圧変換時のＤＣ−ＤＣコンバータの発熱量が多くなる。そして、容量の大きいＤＣ―ＤＣコンバータを搭載した電源回路の放熱量が多くなり、当該電源回路を収納した電装ボックス自体の放熱量も多くなる。このため、特許文献２に記載のように電装ボックスに放熱用の冷却フィンが設けられていても、電装ボックスの外部に熱を逃がすだけであり、電装ボックスの周囲に熱がこもり、熱により室外機が誤動作するなど、室外機本来の性能を発揮することができないという問題が生じる。
【０００８】
従って、室外機本来の性能を発揮するために、当該室外機内部に熱がこもらないことが望まれている。
【０００９】
本発明は、上記の各問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、交流電源または直流電源から供給される電力によって動作する空気調和機に備えられた電源回路において、放熱量を少なくし、当該電源回路を備えた室外機内部に熱がこもらないようにすることで、内部に熱がこもることに起因する室外機の性能低下を抑制できる電源回路、及び電源回路を搭載した基板を収納する電装ボックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電源回路は、直流電源と交流電源のうち少なくとも交流電源を用いて負荷を駆動する第１駆動と、上記交流電源のみを用いて上記負荷を駆動する第２駆動とが実行可能な空気調和機に備えられた電源回路であって、上記負荷に並列に接続された電荷蓄積部を含み、上記交流電源または上記直流電源から出力される電圧を、上記負荷の駆動に必要な電圧まで高める昇圧回路を備え、上記電荷蓄積部は、直列接続された第１コンデンサと第２コンデンサからなり、上記昇圧回路は、上記第１駆動時に、上記第１コンデンサを上記直流電源に並列に接続し、上記第２コンデンサを上記交流電源に並列に接続し、上記直流電源の正極と上記第１コンデンサとが導通した状態と導通していない状態とを切り替える第１リレーと、上記直流電源の負極と上記第１コンデンサと上記第２コンデンサの接続部とが導通した状態と導通していない状態とを切り替える第２リレーと、を含み、上記直流電源の正極と上記第１リレーとの間には電流の逆流を防止するためのダイオードが設けられていると共に、上記第２リレーは上記第１コンデンサの正極側に接続されており、上記第２リレーと上記第１コンデンサの正極との間には電流の逆流を防止するためのダイオードが設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、電源回路の放熱量を抑えることで、電源回路の放熱量増加に起因する室外機の性能低下を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る室外機の概略構成ブロック図を示し、（ａ）は第２駆動時のコンデンサの充電状態を示し、（ｂ）は第１駆動時のコンデンサの充電状態を示している。
【図２】本発明の実施形態２に係る室外機の概略構成ブロック図を示し、（ａ）は第２駆動時のコンデンサの充電状態を示し、（ｂ）は第１駆動時のコンデンサの充電状態を示している。
【図３】本発明の実施形態３に係る室外機の概略斜視図である。
【図４】図３に示す室外機の上部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図３に示す室外機の前面カバーを取り外した状態を示す正面図である。
【図６】図３に示す室外機内の空気の流れを説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図７】図３に示す室外機内の空気の流れの比較例を説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本実施形態では、本発明の電源回路を空気調和機の室外機に搭載した例について説明する。ここで、空気調和機とは、被空調空間（例えば室内）の気温や湿度を調節（空調）する装置であり、例えばエアコンである。
【００１４】
（室外機）
空気調和機は、室内機（図示せず）と図１の（ａ）に示すような室外機１００とを備えている。本願は、室外機に関する発明であるため、室内機についての説明は省略する。
【００１５】
室外機１００は、図１の（ａ）に示すように、モータ１１０、インバータ１２０、昇圧回路（負荷電圧生成回路）１３０、室外機用マイコン１４０を含んでおり、ＤＣ電源（直流電源）１５０およびＡＣ電源（交流電源）１６０の両方が接続されている。ＤＣ電源１５０は蓄電池（二次電池）である。ＤＣ電源１５０は、図示しない太陽電池に接続されており、該太陽電池が発電した電力を蓄電して、室外機１００に供給する。ＡＣ電源１６０は商用電源であり、図示しない室内機側からの電力を室外機１００に供給する。
【００１６】
従って、室外機１００は、ＤＣ電源１５０とＡＣ電源１６０のうち少なくともＡＣ電源１６０を用いて負荷であるモータ１１０を駆動する第１駆動と、上記ＡＣ電源１６０のみを用いてモータ１１０を駆動する第２駆動とが実行可能である。これらの駆動の切替は、室内機側のリモコン（図示せず）などの操作によりユーザが行ってもよいし、室外機１００側で自動的に行ってもよい。
【００１７】
モータ１１０は、三相交流電流によって駆動するＡＣモータの一種であり、図示しない圧縮機（コンプレッサ）を動作させる。インバータ１２０は、三相ブリッジ状に結線された６個のスイッチング素子１２１が並列に３組接続され、且つ各スイッチング素子１２１に並列に帰還ダイオード１２２が接続され、昇圧回路１３０からの直流電流を三相交流電流に変換する。つまり、インバータ１２０は、三相交流電流をモータ１１０に供給するようになっている。従って、インバータ１２０及び昇圧回路１３０により室外機１００を駆動するための電源回路を構成している。
【００１８】
（昇圧回路１３０）
昇圧回路１３０は、ＤＣ電源１５０に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換部）１３１、ＡＣ電源１６０に接続された２つの整流回路（第１整流回路１３２、第２整流回路１３３）、上記インバータ１２０を介して負荷であるモータ１１０に並列に接続された抵抗１３４及び２つのコンデンサ（充電部：第１コンデンサ１３５、第２コンデンサ１３６）を含んでいる。第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６は直列接続されている。
【００１９】
これにより、昇圧回路１３０は、充電部である第１コンデンサ１３５、第２コンデンサ１３６に蓄えた電荷から負荷であるモータ１１０の駆動に必要な電圧（負荷電圧）を生成する。つまり、これらの第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６は、倍電圧コンデンサとして機能する。そして、ＤＣ電源１５０とＡＣ電源１６０のうち少なくともＡＣ電源１６０を用いて負荷であるモータ１１０を駆動する第１駆動時に、第１コンデンサ１３５をＤＣ電源１５０に並列に接続し、第２コンデンサ１３６をＡＣ電源１６０に並列に接続し、ＡＣ電源１６０のみを用いてモータ１１０を駆動する第２駆動時に、第１コンデンサ１３５及び第２コンデンサ１３６それぞれをＡＣ電源１６０に並列に接続するように、複数の電磁リレー（第１リレー１３７ａ、第２リレー１３７ｂ、第３リレー１３７ｃ、第４リレー１３７ｄ）が設けられている。
【００２０】
第１リレー１３７ａは、第１コンデンサ１３５の一端に設けられ、ＤＣ電源１５０側の端子またはＡＣ電源１６０側の端子の何れかと導通するように制御され、第２リレー１３７ｂは、第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６との接続部に設けられ、ＤＣ電源１５０側の端子またはＡＣ電源１６０側の端子の何れかと導通するように制御され、第３リレー１３７ｃは、第２整流回路１３３の出力側と第２コンデンサ１３６の入力側との間に設けられ、第４リレー１３７ｄは、第２整流回路１３３の入力側と第２コンデンサ１３６の出力側との間に設けられている。
【００２１】
従って、第２駆動時には、図１の（ａ）に示すように、第１整流回路１３２と第１コンデンサ１３５とが導通するように第１リレー１３７ａが切り替わり、第２コンデンサ１３６と第１整流回路１３２及び第２整流回路１３３とが導通するように第２リレー１３７ｂが切り替わり、第３リレー１３７ｃ及び第４リレー１３７ｄはオフ状態となる。これにより、第１コンデンサ１３５及び第２コンデンサ１３６には、ＡＣ電源１６０からの電荷が蓄積される。例えばＡＣ電源１６０から出力される電圧がＡＣ１００Ｖであれば、この電圧が第１整流回路１３２および第２整流回路１３３で√２倍に昇圧されるので、第１コンデンサ１３５にはＤＣ約１４０Ｖが充電され、第２コンデンサ１３６にはＤＣ約１４０Ｖが充電される。
【００２２】
一方、第１駆動時には、図１の（ｂ）に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１トと第１コンデンサ１３５とが導通するように第１リレー１３７ａ及び第２リレー１３７ｂが切り替わり、第２コンデンサ１３６と第２整流回路１３３とが導通するように第２リレー１３７ｂが切り替わり、第３リレー１３７ｃ及び第４リレー１３７ｄはオン状態となる。これにより、第１コンデンサ１３５にはＤＣ電源１５０からの電荷が蓄積されると共に、第２コンデンサ１３６にはＡＣ電源１６０からの電荷が蓄積される。例えばＤＣ電源１５０から出力される電圧がＤＣ１００Ｖ、ＡＣ電源１６０から出力される電圧がＡＣ１００Ｖ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１による昇圧がＤＣ４０Ｖであれば、第１コンデンサ１３５にはＤＣ１４０Ｖが充電され、第２コンデンサ１３６にはＤＣ約１４０Ｖが充電される。
【００２３】
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１と第１リレー１３７ａとの間であって、ＤＣ電源１５０の正極側には電流の逆流を防止するためのダイオード１３８が設けられている。このダイオード１３８により、ＤＣ電源１５０の正極と負極とを誤って逆に接続してしまった場合であっても、室外機１００内で電流が逆流することがない。また、第３リレー１３７ｃと第１コンデンサ１３５との間であって、第１コンデンサ１３５の正極側にも電流の逆流を防止するためのダイオード１３９が設けられている。
【００２４】
第１リレー１３７ａ〜第４リレー１３７ｄは、室外機用マイコン１４０によって駆動制御されている。つまり、室外機用マイコン１４０によって、第１駆動時、第２駆動時それぞれの場合の第１リレー１３７ａ〜第４リレー１３７ｄの動作が制御されている。
【００２５】
（昇圧回路の動作）
次に、昇圧回路１３０の動作について説明する。ここで、空気調和機の駆動電圧をＤＣ２８０Ｖ、ＤＣ電源１５０の出力電圧をＤＣ１００Ｖ、ＡＣ電源１６０の出力電圧をＡＣ１００Ｖとする。
【００２６】
昇圧回路１３０は、第２駆動時では、ＡＣ電源１６０から出力されるＡＣ１００Ｖの交流半波は、第１整流回路１３２にてＤＣ１４０Ｖとなり、第１コンデンサ１３５に流れ、当該第１コンデンサ１３５に電荷を蓄積し、ＡＣ電源１６０から出力されるＡＣ１００Ｖの残りの交流半波は、第２整流回路１３３にてＤＣ１４０Ｖとなり、第２コンデンサ１３６に流れ、当該第２コンデンサ１３６に電荷を蓄積する。これにより、第１コンデンサ１３５には１００Ｖの√２倍の約１４０Ｖの直流電圧が充電され、第２コンデンサ１３６には１００Ｖの√２倍の約１４０Ｖの直流電圧が充電されるので、インバータ１２０に供給される電圧はＤＣ２８０Ｖとなる。
【００２７】
一方、昇圧回路１３０は、第１駆動時では、ＤＣ電源１５０から出力される出力されるＤＣ１００ＶがＤＣ−ＤＣコンバータ１３１によってＤＣ１４０Ｖまで昇圧され、第１コンデンサ１３５に流れ、当該第１コンデンサ１３５に電荷を蓄積し、ＡＣ電源１６０から出力されるＡＣ１００Ｖが第２整流回路１３３にてＤＣ１４０Ｖとなり、第２コンデンサ１３６に流れ、当該第２コンデンサ１３６に電荷を蓄積する。これにより、第１コンデンサ１３５にはＤＣ１４０Ｖが充電され、第２コンデンサ１３６にもＤＣ１４０Ｖが充電されるので、インバータ１２０に供給される電圧はＤＣ２８０Ｖとなる。
【００２８】
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１は、第１駆動時に、上記ＤＣ電源１５０から出力される電圧を昇圧または降圧して上記第１コンデンサ１３５に印加するようになっている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１は、室外機１００内の負荷が必要とする電圧に応じて、ＤＣ電源１５０から出力される電圧を昇圧または降圧する。例えば第１駆動時に、ＤＣ電源１５０から出力される電圧がＤＣ１００Ｖ、コンプレッサ駆動に必要な電圧がＤＣ２８０Ｖとした場合、高負荷時（コンプレッサ駆動時）には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１によってＤＣ１００ＶをＤＣ２８０Ｖの半分のＤＣ１４０Ｖまで昇圧し、第１コンデンサ１３５にＤＣ１４０Ｖを充電する。また、ＡＣ電源１６０から出力されるＡＣ１００Ｖを整流、平滑して得られたＤＣ１４０Ｖを第２コンデンサ１３６に充電する。これにより、インバータ１２０にＤＣ２８０Ｖを供給する。
【００２９】
一方、低負荷時（コンプレッサ停止時）には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１によってＤＣ１４０Ｖよりも低い電圧（ＤＣ０Ｖ〜ＤＣ１３９Ｖ）に変換し、第１コンデンサ１３５に充電する。なお、第２コンデンサ１３６には、ＡＣ電源１６０から出力されるＡＣ１００Ｖを整流、平滑して得られたＤＣ１４０Ｖが充電される。これにより、インバータ１２０にＤＣ２８０Ｖよりも低いＤＣ電圧（ＤＣ１４０Ｖ〜ＤＣ２７９Ｖ）を供給する。
【００３０】
なお、負荷が必要とする電圧が２８０Ｖよりも大きい超高負荷時（エアコンであれば急速冷房、急速暖房等のハイパワー運転時）の場合の必要な電圧がＤＣ３４０Ｖであれば、第１コンデンサ１３５には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１によってＤＣ１００Ｖから昇圧されたＤＣ２００が充電され、第２コンデンサ１３６には、ＡＣ電源１６０から出力されたＡＣ１００Ｖを整流、平滑して得られたＤＣ１４０Ｖが充電される。
【００３１】
（効果）
以上のように、上記構成の室外機１００では、第１駆動時には、ＤＣ電源１５０とＡＣ電源１６０の両方から出力される電圧からＤＣ２８０Ｖを得ているため、ＤＣ２８０Ｖを得るために、ＤＣ電源１５０から出力されるＤＣ１００ＶをＤＣ−ＤＣコンバータ１３１にてＤＣ２８０Ｖまで昇圧させる必要がなく、その半分のＤＣ１４０Ｖまで昇圧させればよい。
【００３２】
これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の変換容量が少ないため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の小型化が可能となる。しかも、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の変換容量が少ないと、電圧変換時のＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の発熱量を低減することができる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１を含んだ昇圧回路１３０における放熱量も少なくなるため、当該昇圧回路１３０を含む室外機１００において放熱量増加に起因する昇圧回路１３０を含んだ電源回路の誤動作を防止し、室外機１００の性能低下を抑制することができる。
【００３３】
しかも、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１は、モータ１１０等の負荷に応じてＤＣ電源１５０から出力される電圧を可変に変換できるため、常に、負荷に応じた適切な電圧をインバータ１２０に供給することができる。これにより、負荷が必要とする電圧に近い電圧を供給することができるので、負荷の運転効率（必要とする電圧／供給電圧）を向上させることができる。
【００３４】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００３５】
図２の（ａ）（ｂ）は、本実施形態に係る室外機２００の概略構成ブロック図を示す。
【００３６】
室外機２００は、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、昇圧回路（負荷電圧生成回路）２３０の構成以外、前記実施形態１の室外機１００と同じ構成となっている。
【００３７】
（昇圧回路２３０）
昇圧回路２３０は、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、前記実施形態１の昇圧回路１３０とほぼ同じ構成であり、第１コンデンサ１３５に対して並列に短絡用の第５リレー１３７ｅが設けられている点で異なる。
【００３８】
第５リレー１３７ｅは、第１コンデンサ１３５から負荷であるモータ１１０への電圧の供給のＯＮ，ＯＦＦを切り替えるリレー回路である。第５リレー１３７ｅは、室外機２００における負荷が予め設定した値よりも小さいときにＯＮに切り替えるように、室外機用マイコン１４０によって制御されている。本実施形態では、負荷はモータ１１０の回転数（１０００回転／秒〜７０００回転／秒）とし、予め設定した値はモータ１１０によってコンプレッサ（図示せず）が駆動しない場合の最低限の回転数（例えば１０００回転／秒）を示す。従って、負荷が予め設定した値よりも小さいときとは、コンプレッサが駆動しない状態で、モータ１１０が１０００回転／秒を維持する状態をいう。例えば空気調和機では室温が所定の温度で維持される状態をいう。
【００３９】
第５リレー１３７ｅがＯＮすれば、当該第５リレー１３７ｅと並列に接続されている第１コンデンサ１３５に充電された電圧はモータ１１０の回転に使用されず、第２コンデンサ１３６に充電された電圧（ＤＣ１４０Ｖ）がモータ１１０の回転に使用される。
【００４０】
つまり、コンプレッサの駆動にはＤＣ２８０Ｖが必要であるが、コンプレッサを駆動しないで少ない回転数でモータ１１０の回転を１０００回転／秒程度に維持するにはＤＣ２８０Ｖは必要ない。このため、上記のように、負荷が小さい場合、すなわちコンプレッサを駆動する必要のない場合には、第１コンデンサ１３５に充電された電圧を用いないようにするために、第５リレー１３７ｅをＯＮし、第２コンデンサ１３６に充電された電圧のみを用いるようにする。
【００４１】
（昇圧回路の動作）
次に、昇圧回路２３０の動作について説明する。ここで、空気調和機の駆動電圧をＤＣ２８０Ｖ、ＤＣ電源１５０の出力電圧をＤＣ１００Ｖ、ＡＣ電源１６０の出力電圧をＡＣ１００Ｖとする。
【００４２】
ここでは、負荷の大きさを考慮しない場合には、昇圧回路２３０の動作は、前記実施形態１の昇圧回路１３０の動作と同じであるため、その説明は省略し、負荷の大きさを考慮した場合の昇圧回路２３０の動作について説明する。
【００４３】
図２の（ａ）に示す第２駆動時、図２の（ｂ）に示す第１駆動時の何れの駆動時であっても、負荷が小さい場合（上述したモータ１１０の回転数が１０００回転／秒の場合）には、第５リレー１３７ｅをＯＮし、第２コンデンサ１３６に充電された電圧（ＤＣ１４０Ｖ）のみを使用する。これにより、モータ１１０をＤＣ１４０Ｖで安定して駆動させることができる。
【００４４】
（効果）
従って、上記構成の室外機２００のように、負荷が小さい場合、すなわちコンプレッサを駆動する必要がなくモータ１１０の回転数を低く維持する場合、第１コンデンサ１３５に充電された電圧を用いず、第２コンデンサ１３６に充電された電圧（ＤＣ１４０Ｖ）のみを用いるようにしているため、第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６の両方に充電された電圧を用いる場合よりも、消費電力が少なくて済む。
【００４５】
第５リレー１３７ｅのＯＮ・ＯＦＦの制御は、第１駆動、第２駆動の何れの場合でも行って、消費電力を低減させる効果があり、特に第１駆動時に特に効果がある。これは、ＤＣ電源１５０を蓄電池とした場合、第１コンデンサ１３５の充電電圧が変動する可能性があるのに対し、ＡＣ電源１６０で充電する第２コンデンサ１３６は、安定した充電電圧（ＤＣ１４０Ｖ）を得ることができるためである。
【００４６】
以上のように、負荷が小さい場合に、第１コンデンサ１３５の充電電圧を用いないようにすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１による昇圧動作を抑えることが可能となるため、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の小型化が図ることができる。しかも、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の発熱を抑えることができるので、昇圧回路２３０全体の発熱量を抑えることができ、この結果、当該昇圧回路２３０を含む室外機２００において放熱量が多くなり、熱がこもることによる昇圧回路２３０を含む電源回路の誤動作を防止し、当該室外機２００の性能低下を抑制することができる。
【００４７】
前記の実施形態１，２では、昇圧回路１３０、昇圧回路２３０の発熱量を抑えることで、室外機１００、室外機２００の内部に熱がこもらないようにする例について説明したが、以下の実施形態３では、室外機内部に備えられた、昇圧回路を含む電源回路を収納した電装ボックスを工夫することで、室外機内部に熱がこもらないようにする例について説明する。
【００４８】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態では、空気調和機をエアコンとし、エアコンの室外機に備えられた電装ボックスについて説明する。
【００４９】
図３は、本実施形態に係る室外機３００の概略構成斜視図である。
【００５０】
室外機３００は、上部筐体３１１と下部筐体３１２とで構成され、内部に後述するコンプレッサ３３０、ファン３４０、電源回路、配管等を含んでいる。なお、上部筐体３１１内には、電源回路を収納した電装ボックス３１３が配置されている。上部筐体３１１の上面には着脱自在に天板３１４が設けられている。下部筐体３１２は、前面に着脱自在に前面パネル３１２ａが設けられ、背面に熱交換器３１５が設けられている。なお、本発明では、熱交換器３１５の形状としては、Ｕ型、Ｌ型に限定されるものではなく、どちらの形状のものも使用可能である。
【００５１】
（電装ボックス３１３）
図４は、上部筐体３１１の上部の天板３１４を取りはずし、露出した電装ボックス３１３を、下部筐体３１２の背面に配置された熱交換器３１５側から見た概略斜視図である。
【００５２】
電装ボックス３１３は、筐体内部に、電源回路（図示せず）を収納しており、当該筐体側面３１３ａには上記電源回路に設けられた冷却用のヒートシンク３２１が露出している。このヒートシンク３２１から電装ボックス３１３内部の電源回路で発生した熱を放出するようになっている。
【００５３】
ヒートシンク３２１は、アルミニウムなどの熱抵抗の小さい金属材料からなる複数の板状部材３２１ａを上下に配置した構造となっている。各板状部材３２１ａは、上面が、電装ボックス３１３の側面３１３ａに対して垂直、且つ、天面３１３ｂに平行になるように設けられている。
【００５４】
ヒートシンク３２１が露出している電装ボックス３１３の側面３１３ａには、当該ヒートシンク３２１を挟んで両側に、当該電装ボックス３１３の周囲の空気の流れを導くためのフィン３２２、３２３が形成されている。
【００５５】
フィン３２２は、アルミニウムの板からなる複数の羽板３２２ａを上下に配置した構造となっている。各羽板３２２ａは、上述したヒートシンク３２１の板状部材３２１ａと同様に、上面が、電装ボックス３１３の側面３１３ａに対して垂直、且つ、天面３１３ｂに平行になるように設けられている。側面３１３ａにおける羽板３２２ａとの接合部には、穴部などは形成されておらず、このためフィン３２２付近から電装ボックス３１３内に雨水などが侵入することがない。
【００５６】
フィン３２３も、上記フィン３２２と同様に、アルミニウムの板からなる複数の羽板３２３ａを上下に配置した構造となっている。そして、各羽板３２３ａも、上記羽板３２２ａと同様に、上面が、電装ボックス３１３の側面３１３ａに対して垂直、且つ、天面３１３ｂに平行になるように設けられている。また、側面３１３ａにおける羽板３２３ａとの接合部にも、穴部などは形成されておらず、このためフィン３２３付近からも雨水などが侵入することがない。
【００５７】
これにより、電装ボックス３１３の周囲の空気は、例えば図６の（ｂ）に示すように、フィン３２２，３２３の各羽板３２２ａ，３２３ａ及びヒートシンク３２１の各板状部材３２１ａにより導かれ、室外機３００内を循環する。このため、電装ボックス３１３の周囲に熱がこもらないようになる。
【００５８】
各羽板３２２ａ，３２３ａは、電装ボックス３１３の側面３１３ａにビス等で直接取り付けられているため、当該電装ボックス３１３の熱が各羽板３２２ａ，３２３ａに伝わり外部に放出される。これにより、フィン３２２、３２３は、電装ボックス３１３の周囲の空気の流れを導くために機能するだけでなく、当該電装ボックス３１３のヒートシンクとしても機能する。
【００５９】
なお、電装ボックス３１３には、底部に放熱フィン３２４（図５）が形成されており、当該電装ボックス３１３の熱を放熱フィン３２４から外部に放出する。これにより、さらに電装ボックス３１３の熱を外部に放出することができる。
【００６０】
図５は、図３に示す室外機３００の下部筐体３１２から前面パネル３１２ａを取り外した状態を示している。
【００６１】
室外機３００は、電装ボックス３１３以外に、コンプレッサ３３０、ファン３４０が設けられている。ファン３４０が回転することにより、熱交換器３１５を介して外気を導入して、前面から熱交換後の外気が排出される。
【００６２】
（室外機３００の空気の循環）
図６は、電装ボックス３１３にフィン３２２、３２３を設けた場合の空気の循環状態を示しており、（ａ）は、下部筐体３１２の前面での空気の循環状態を示し、（ｂ）は、下部筐体３１２の背面での空気の循環状態を示す。
【００６３】
図７は、図６との比較のために、電装ボックス３１３にフィン３２２、３２３を設けない場合の空気の循環状態を示しており、（ａ）は、下部筐体３１２の前面での空気の循環状態を示し、（ｂ）は、下部筐体３１２の背面での空気の循環状態を示す。
【００６４】
まず、比較のため、フィン３２２、３２３を設けていない電装ボックス３１３を備えた室外機３００における空気の循環について説明する。
【００６５】
図７の（ａ）に示すように、ファン３４０を回転（矢印方向に回転）させると、図７の（ｂ）に示すように、熱交換器３１５を介して外気が導入される。このとき、導入された外気は、ファン３４０の回転により前面から排出される。このとき、室外機３００内部では、ファン３４０の近傍では空気は撹拌されるが、電装ボックス３１３が配置されている近傍では淀みやすい。
【００６６】
次に、本実施形態に係る、フィン３２２、３２３を設けた電装ボックス３１３を備えた室外機３００における空気の循環について説明する。
【００６７】
図６の（ａ）に示すように、ファン３４０を回転（矢印方向に回転）させると、図６の（ｂ）に示すように、熱交換器３１５を介して外気が導入される。このとき、導入された外気は、ファン３４０の回転により前面から排出される。ここまでは、図７の（ａ）（ｂ）と同じであるが、図６の（ｂ）に示すように、電装ボックス３１３の側面３１３ａにフィン３２２、３２３が設けられているので、電装ボックス３１３の周囲の空気は、これらのフィン３２２、３２３によって形成された流路に沿って、淀むことなく、矢印に示すように、フィン３２２の羽板３２２ａ、ヒートシンク３２１の板状部材３２１ａ、フィン３２３の羽板３２３ａによって導かれ、室外機３００内で循環させることが可能となる。
【００６８】
しかも、本実施形態に係る室外機３００には、図５に示すように、コンプレッサ３３０とファン３４０と隔てる仕切り板３２５が形成されている。この仕切り板３２５の表面形状は、空気が伝送ボックス３１３の方に流すような形状（絞り等）にすることが好ましい。これにより、室外機３００内の空気の循環をさらに適切に行うことができる。
【００６９】
（効果）
このように、フィン３２２、３２３を設けたことにより、熱を放出する電装ボックス３１３の周囲の空気を淀ませることなく循環させることができるので、当該電装ボックス３１３の周囲に熱がこもらなくなる。従って、電装ボックス３１３の周囲に熱がこもることによる当該電装ボックス３１３内の電源回路の誤動作を低減し、室外機３００の性能低下を抑制することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、図４に示すように、フィン３２２、３２３を電装ボックス３１３の一方の側面３１３ａ（熱交換器３１５側）に設けたが、フィン３２２、３２３を設ける位置はこれに限定されるものではなく、電装ボックス３１３の周囲の空気を淀ませず、空気を誘導することが可能な場所であればどこでもよい。例えば、電装ボックス３１３の側面３１３ａの反対側の側面にフィン３２２、３２３を設けてもよいし、電装ボックス３１３の両側面に設けてもよい。
【００７１】
また、フィン３２２、３２３を構成する羽板３２２ａ，３２３ａは、電装ボックス３１３の熱を放出するためのヒートシンクとして機能しているため、材料としてはアルミニウムのような熱抵抗の小さい金属材料であればどのような材料であってもよい。また、フィン３２２、３２３を構成する羽板３２２ａ，３２３ａの枚数についても、特に限定するものではない。
【００７２】
なお、フィン３２２、３２３の羽板３２２ａ，３２３ａは、電装ボックス３１３の放熱という観点から、図４に示すように電装ボックス３１３の天面３１３ｂと平行に設ける必要はない。しかしながら、電装ボックス３１３から放出された熱を当該電装ボックス３１３の周囲から効率よく逃がすためには、空気を導くための好ましい形態として、フィン３２２、３２３の羽板３２２ａ，３２３ａを電装ボックス３１３の天面３１３ｂと平行になるように設けるのが好ましい。また、複数個所にフィンを設ける場合には、それら複数のフィンにより１つの空気流路が形成されるように各フィンを配置することが好ましい。
【００７３】
〔変形例〕
交流電源または直流電源から供給される電力によって駆動する負荷を含んだ空気調和機に備えられた電源回路では、交流電源のみで負荷を駆動する電源回路よりも発熱量が多くなる。これは、直流電源による負荷の駆動では、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電圧の変換が必要になり、このＤＣ−ＤＣコンバータの発熱量が多くなるためである。
【００７４】
従って、前記実施形態１，２に記載のように、交流電源または直流電源から供給される電力によって駆動する負荷を含んだ空気調和機に備えられた電源回路、すなわち前記実施形態１の室外機１００の電源回路（インバータ１２０、昇圧回路１３０）、または前記実施形態２の室外機２００の電源回路（インバータ１２０、昇圧回路２３０）を、放熱性に優れた前記実施形態３に記載の電装ボックス３１３に収納するのは好ましい。
【００７５】
これにより、前記実施形態１，２に記載の電源回路を収納した電装ボックス３１３を備えた室外機３００の内部に熱が籠らず、熱に起因する電装ボックス３１３内の電源回路の誤作動を低減し、室外機３００の性能低下を抑制することができる。
【００７６】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電源回路は、直流電源（ＤＣ電源１５０）と交流電源（ＡＣ電源１６０）とを用いて負荷を駆動する第１駆動と、上記交流電源（ＡＣ電源１６０）のみを用いて上記負荷（モータ１１０）を駆動する第２駆動とが実行可能な空気調和機に備えられた電源回路であって、上記負荷（モータ１１０）に並列に接続され、上記直流電源（ＤＣ電源１５０）または交流電源（ＡＣ電源１６０）からの電荷を蓄積する充電部を含み、当該充電部に蓄えた電荷から上記負荷（モータ１１０）の駆動に必要な電圧を生成する負荷電圧生成回路（昇圧回路１３０）を備え、上記充電部は、直列接続された第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６とからなり、上記負荷電圧生成回路（昇圧回路１３０）は、上記第１駆動時に、上記第１コンデンサ１３５を上記直流電源（ＤＣ電源１５０）に並列に接続し、上記第２コンデンサ１３６を上記交流電源（ＡＣ電源１６０）に並列に接続する。
【００７７】
上記の構成によれば、負荷電圧生成回路（昇圧回路１３０）によって、第１駆動時に、第１コンデンサ１３５を直流電源（ＤＣ電源１５０）に並列に接続し、第２コンデンサ１３６を上記交流電源（ＡＣ電源１６０）に並列に接続することで、第１コンデンサ１３５はＤＣ電源１５０によって充電され、第２コンデンサ１３６はＡＣ電源１６０によって充電されるため、負荷には、直列接続された第１コンデンサ１３５と第２コンデンサ１３６にそれぞれ充電された電圧が合算されて印加されることになる。
【００７８】
これにより、第１駆動時には、ＤＣ電源１５０は負荷の駆動に必要とされる電圧のうち、半分の電圧を充電すればよいため、ＤＣ電源１５０から出力される電圧を昇圧するための電圧変換用の回路（例えばＤＣ−ＤＣコンバータ１３１）の容量を小さくすることができるので、電圧変換用の回路の容量が大きくなることによる発熱量の増加を抑制することができる。
【００７９】
従って、第１駆動時における、電源回路からの放熱量を低減することができるので、電源回路の放熱量増加に起因する誤動作を防止し、空気調和機の室外機の性能の低下が抑制できるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の態様２に係る電源回路は、上記態様１において、上記負荷電圧生成回路（昇圧回路１３０）は、上記第１駆動時に、上記直流電源（ＤＣ電源１５０）から出力される電圧を昇圧または降圧して上記第１コンデンサ１３５に印加する電圧変換部（ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１）を含んでいてもよい。
【００８１】
上記の構成によれば、電圧変換部（ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１）により、第１駆動時に、直流電源（ＤＣ電源１５０）から出力される電圧を昇圧または降圧して第１コンデンサ１３５に印加するので、例えば負荷（モータ１１０）に必要な電圧に応じて、直流電源（ＤＣ電源１５０）の電圧を変換することが可能となる。
【００８２】
このように、負荷（モータ１１０）が必要な電圧に応じて、ＤＣ電源１５０から出力される電圧を昇圧または降圧しているため、ＤＣ電源１５０から出力される電圧を必要なだけ昇圧または降圧することができる。これにより、電圧変換部（ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１）の発熱量を抑えることができるため、電源回路全体における発熱量を抑えることが可能となる。
【００８３】
本発明の態様３に係る電源回路は、上記態様１または２において、第１コンデンサ１３５から負荷（モータ１１０）への電圧の供給のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるリレー回路（第５リレー１３７ｅ）が、当該第１コンデンサ１３５に並列に接続されていてもよい。
【００８４】
上記の構成によれば、第１コンデンサ１３５から負荷（モータ１１０）への電圧の供給のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるリレー回路（第５リレー１３７ｅ）が、当該第１コンデンサ１３５に並列に接続されていることで、リレー回路（第５リレー１３７ｅ）がＯＮすることで、第１コンデンサ１３５から負荷（モータ１１０）への電圧の供給を停止することができる。つまり、ＡＣ電源１６０によって充電される第２コンデンサ１３６の電圧のみを使用して負荷（モータ１１０）を駆動することになる。
【００８５】
これにより、負荷（モータ１１０）に必要な電圧が小さい場合であっても、ＤＣ電源１５０によって充電される第１コンデンサ１３５と、ＡＣ電源１６０によって充電される第２コンデンサ１３６とを併用して負荷（モータ１１０）を駆動する場合に比べて、負荷（モータ１１０）を必要最小限の電圧で効率よく駆動させることができる。
【００８６】
本発明の態様４に係る電装ボックスは、上記態様１〜３の何れか１態様の電源回路を収納した電装ボックス３１３であって、上記電装ボックス３１３の表面（側面３１３ａ）に、当該電装ボックス３１３の周囲の空気の流れを導くためのフィン３２２，３２３が形成されている。
【００８７】
上記の構成によれば、電装ボックス３１３の表面（側面３１３ａ）に形成されたフィン３２２，３２３により、当該電装ボックス３１３の周囲の空気の流れが導かれるため、電装ボックス３１３の周囲に熱がこもらなくなる。これにより、熱による、電装ボックス内の電源回路の誤動作を防止できる。
【００８８】
本発明の態様５に係る電装ボックスは、上記態様４において、上記フィン３２２，３２３は、電装ボックス３１３の表面に直接取り付けた複数の羽板３２２ａ，３２３ａからなっていてもよい。
【００８９】
上記の構成によれば、フィン３２２，３２３は、電装ボックス３１３の表面に直接取り付けた複数の羽板３２２ａ，３２３ａからなっているため、当該電装ボックス３１３内部の熱が各羽板３２２ａ，３２３ａから外部に放出される。これにより、電装ボックス３１３内の温度を下げることが可能となるため、当該電装ボックスに収納された電源回路の熱に起因する誤動作を低減できる。
【００９０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１００、２００、３００  室外機
１１０  モータ（負荷）
１２０  インバータ（電源回路）
１３０、２３０  昇圧回路（負荷電圧生成回路、電源回路）
１３１  ＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換部）
１３５  第１コンデンサ（充電部）
１３６  第２コンデンサ（充電部）
１３７ｅ  第５リレー（リレー）
１４０  室外機用マイコン
１５０  ＤＣ電源（直流電源）
１６０  ＡＣ電源（交流電源）
３１３  電装ボックス
３１３ａ  側面
３１５  熱交換器
３２１  ヒートシンク
３２１ａ  板状部材
３２２、３２３  フィン
３２２ａ、３２３ａ  羽板
３３０  コンプレッサ
３４０  ファン
【図１】
0006603112.tif 000002
【図２】
0006603112.tif 000003
【図３】
0006603112.tif 000004
【図４】
0006603112.tif 000005
【図５】
0006603112.tif 000006
【図６】
0006603112.tif 000007
【図７】
0006603112.tif 000008