(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器が冷媒配管によって順次接続されて成る冷凍サイクルと、
前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一つに併設された送風機と、
負荷装置としての前記圧縮機及び前記送風機の少なくとも一つに電力を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、
直流電源又は交流電源から供給される電力を前記負荷装置の駆動用電力に変換するインバータ回路と、
前記直流電源の直流電圧を検出する電圧検出部と、
前記直流電源と前記インバータ回路とを接続する電源接続部と、
前記電圧検出部において検出された前記直流電圧と、前記直流電源が正常な状態にあるか否かの判定基準である基準電圧と、の大小関係に応じて前記電源接続部の動作を制御し、前記電源装置の受電電源の切替を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合、前記交流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御し、
前記直流電圧が前記基準電圧以上の場合、前記直流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する空気調和装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記負荷装置の駆動に要する負荷駆動電圧を前記基準電圧として導出する請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合に、
前記負荷装置の駆動に要する負荷駆動電圧を導出し、導出した前記負荷駆動電圧が前記直流電圧以上であれば、前記交流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記直流電圧が前記基準電圧未満の場合に、
導出した前記負荷駆動電圧が前記直流電圧未満であれば、前記直流電源からの電力が前記インバータ回路へ供給されるように前記電源接続部を制御する請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記電源装置は、
少なくとも前記交流電源に接続される整流回路をさらに有し、
前記電源接続部は、
前記整流回路の出力端に接続されている請求項１〜４の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記電源装置は、
少なくとも前記交流電源に接続される整流回路をさらに有し、
前記電源接続部は、
前記整流回路の入力端に接続されている請求項１〜４の何れか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、外部電源から供給される電力を用いて負荷装置を駆動する電源装置を備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の電源装置は、直流給電システムから供給される直流電圧が低下した場合に、直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を所定のデューティー比で出力することにより昇圧して、負荷装置の制御に必要となる直流電圧を生成するように構成されている（例えば特許文献１参照）。かかる構成によれば、直流給電システムから供給される直流電圧がある程度低下しても、負荷装置に所望の直流電圧を給電することができる。【０００３】  特許文献１の電源装置は、負荷装置内に設けられており、直流給電システムから供給された直流電圧を高調波抑制回路が昇圧し、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータが交流電圧に変換して電力損失が最小となるデューティー比で出力することにより、負荷装置の定格電圧の範囲内にある直流電圧を生成する、という構成を採っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１の電源装置は、直流電源システムの電圧低下時に、昇圧回路を用いて負荷装置の動作に必要な直流電圧を生成するという構成を採っており、すなわち、電源装置が、直流給電システムから一定量の直流電圧を受電できることが前提となっている。ここで、一定量の直流電圧とは、負荷装置の定格電圧の範囲内にある直流電圧を昇圧処理によって生成することができる程度の直流電圧をいう。したがって、直流電源システムからの直流電圧が一定量に満たない場合は、負荷装置に対して十分な電力を供給することができず、負荷装置の運転を継続することができないという課題がある。【０００６】  本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させる空気調和装置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】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、および蒸発器が冷媒配管によって順次接続されて成る冷凍サイクルと、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一つに併設された送風機と、負荷装置としての圧縮機及び送風機の少なくとも一つに電力を供給する電源装置と、を備え、電源装置は、直流電源又は交流電源から供給される電力を負荷装置の駆動用電力に変換するインバータ回路と、直流電源の直流電圧を検出する電圧検出部と、直流電源とインバータ回路とを接続する電源接続部と、電圧検出部において検出された直流電圧と、直流電源が正常な状態にあるか否かの判定基準である基準電圧と、の大小関係に応じて電源接続部の動作を制御し、電源装置の受電電源の切替を行う制御部と、を有し、制御部は、直流電圧が基準電圧未満の場合、交流電源からの電力がインバータ回路へ供給されるように電源接続部を制御し、直流電圧が基準電圧以上の場合、直流電源からの電力がインバータ回路へ供給されるように電源接続部を制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明は、直流電源の直流電圧に応じて直流電源又は交流電源をインバータ回路に接続する電源接続部を有することから、直流電源と交流電源とを適宜切り替えて受電電源として用いることができるため、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電源装置が電力を供給する負荷装置として、凝縮器に併設された送風機を有する空気調和装置の概略構成を例示したブロック図である。
【図３】図１の電源装置が電力を供給する負荷装置として、蒸発器に併設された送風機を有する空気調和装置の概略構成を例示したブロック図である。
【図４】図１〜図３の空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図６の空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８の空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】［実施の形態１］  図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、空気調和装置９１は、圧縮機モータ７０ａを有する圧縮機７０、凝縮器７１、減圧装置７２、および蒸発器７３が冷媒配管によって順次接続されてなる冷凍サイクル８０と、負荷装置としての圧縮機７０に電力を供給する電源装置６１と、を備えている。冷凍サイクル８０において、圧縮機７０、凝縮器７１、減圧装置７２、および蒸発器７３は、冷媒配管によって順次接続されており、冷媒配管内では、冷媒が循環するように構成されている。
【００１１】  電源装置６１は、直流電源（直流給電システム）１００又は交流電源（商用電源）２００から供給される電力を負荷装置としての圧縮機７０の駆動用電力に変換するインバータ回路１０と、インバータ回路１０の入力側に接続された平滑吸収回路（インバータ主回路）１１と、直流電源１００の直流電圧に応じて、直流電源１００又は交流電源２００をインバータ回路１０に接続する電源接続部２１と、を有している。また、電源装置６１は、電源接続部２１の動作を制御する制御部３１と、例えば三相整流器からなり、少なくとも交流電源２００に接続される整流回路４０と、直流電源１００の直流電圧を検出する電圧検出部５０と、を有している。
【００１２】  平滑吸収回路１１は、電源接続部２１を介して直流電源１００に接続された場合に、電圧変動の吸収用として機能し、電源接続部２１を介して交流電源２００に接続された場合に、整流回路４０において生成された整流波形の平滑化用として機能するコンデンサ１１Ａを有している。すなわち、平滑吸収回路１１は、直流電源１００から供給される直流電圧の電圧変動を吸収するものである。また、平滑吸収回路１１は、交流電源２００からの交流電圧をもとに整流回路４０が生成した整流波形を平滑化するものである。なお、平滑吸収回路１１は保護回路等を内包しているが、各図への記載及び説明については省略する。
【００１３】  インバータ回路１０は、平滑吸収回路１１に入力された直流電圧を交流電圧に変換するものである。インバータ回路１０は、例えば６個のスイッチング素子（図示せず）が接続された構成であり、コンデンサ１１Ａによって平滑化等が施された直流電圧を、各スイッチング素子の動作により三相交流電圧に変換して圧縮機７０に供給するものである。圧縮機７０は、インバータ回路１０からの出力電圧を受けて駆動し、冷媒循環させるものである。なお、インバータ回路１０は、各スイッチング素子に対するＰＷＭ制御を行うことで、圧縮機モータ７０ａの回転数に比例した周波数の交流電圧を出力するインバータ制御部（図示せず）を有している。
【００１４】  電源接続部２１は、電源装置６１の受電電源の切替を行うものであり、具体的には、直流電源１００から交流電源２００への切替と、交流電源２００から直流電源１００への切替とを実現するものである。電源接続部２１は、整流回路４０の二次側（出力側）に設けられており、図１の例では、整流回路４０の出力端に接続されている。
【００１５】  本実施の形態１における整流回路４０は、交流電源２００を受電するために設けられており、図１に示すように、６個の整流用逆流防止素子４０Ａがブリッジ接続されたものである。電圧検出部５０は、直流電源１００に常時接続されており、直流電源１００から供給される直流電圧の状態を監視して、直流電源１００の直流電圧（直流電圧値）を検出するものである。また、電圧検出部５０は、検出した直流電圧を制御部３１に送信するものである。
【００１６】  制御部３１は、直流電源１００の直流電圧と予め設定された基準電圧との大小関係に応じて電源接続部２１の動作を制御する状態判定部３１ａと、状態判定部３１ａによる判定の結果に応じて電源接続部２１の動作を制御し、受電電源と電源装置６１との接続状態を調整する接続処理部３１ｂと、を有している。状態判定部３１ａは、電源接続部２１の接続切替処理の要否を判定し、当該判定の結果を接続処理部３１ｂに通知するものである。より具体的に、状態判定部３１ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧と基準電圧とを比較し、直流電源１００が正常な状態にあるか否かを判定するものである。
【００１７】  状態判定部３１ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合に、接続処理部３１ｂに向けて直流電源１００が正常な状態である旨を通知するものである。また、状態判定部３１ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧未満である場合に、接続処理部３１ｂに向けて直流電源１００が異常な状態である旨を通知するものである。
【００１８】  接続処理部３１ｂは、状態判定部３１ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御するものである。これにより、平滑吸収回路１１は、電源接続部２１を介して直流電源１００に接続される。また、状態判定部３１ａから直流電源１００が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。これにより、平滑吸収回路１１は、整流回路４０及び電源接続部２１を介して交流電源２００に接続される。
【００１９】  図２は、図１の電源装置６１が電力を供給する負荷装置として、凝縮器７１に併設された送風機７５を有する空気調和装置９２の概略構成を例示したブロック図である。図２に示すように、空気調和装置９２は、電源装置６１と、冷凍サイクル８０と、負荷装置としての送風機７５と、を有している。送風機７５は、インバータ回路１０によって駆動されるファンモータ７５ａと、ファンモータ７５ａを動力源として回転し、凝縮器７１に送風するファン７５ｂと、を有している。
【００２０】  図３は、図１の電源装置６１が電力を供給する負荷装置として、蒸発器７３に併設された送風機７６を有する空気調和装置９３の概略構成を例示したブロック図である。図３に示すように、空気調和装置９３は、電源装置６１と、冷凍サイクル８０と、負荷装置としての送風機７６と、を有している。送風機７６は、インバータ回路１０によって駆動されるファンモータ７６ａと、ファンモータ７６ａを動力源として回転し、蒸発器７３に送風するファン７６ｂと、を有している。
【００２１】  図２及び図３に示すように、電源装置６１は、空気調和装置が有する熱交換器用のファンモータを駆動させる構成としても適用することができる。すなわち、本実施の形態１の空気調和装置は、凝縮器７１に併設された送風機７５及び蒸発器７３に併設された送風機７６の少なくとも一つを有していてもよい。そして、電源装置６１が、ファンモータ７５ａ及び７６ａの少なくとも一つの駆動制御を、圧縮機モータ７０ａの場合と同様に実行する、という構成を採ってもよい。
【００２２】  次に、図４を参照して、空気調和装置９１〜９３の動作を説明する。図４は、空気調和装置９１〜９３の動作を示すフローチャートである。
【００２３】  まず、電圧検出部５０が、直流電源１００から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部３１ａに送信する（図４：ステップＳ１０１）。次いで、状態判定部３１ａが、電圧検出部５０において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源１００が正常な状態であるか否かを判定する（図４：ステップＳ１０２）。
【００２４】  電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合に（図４：ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、状態判定部３１ａは、直流電源１００が正常な状態である旨を接続処理部３１ｂに通知する（図４：ステップＳ１０３）。
【００２５】  接続処理部３１ｂは、状態判定部３１ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、接続処理部３１ｂは、直流電源１００が平滑吸収回路１１に接続されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６１が直流電源１００から受電する状態（直流電源受電状態）にする。接続処理部３１ｂが、電源接続部２１を直流電源受電状態にすると、直流電源１００からの直流電圧が、直接、平滑吸収回路１１に供給される。インバータ回路１０は、平滑吸収回路１１を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のＰＷＭ電圧出力に変換して負荷装置（圧縮機７０、送風機７５、及び送風機７６の少なくとも一つ）に電力を供給し、負荷装置を駆動させる（図４：ステップＳ１０４）。
【００２６】  一方、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合に（図４：ステップＳ１０２／Ｎｏ）、状態判定部３１ａは、直流電源１００が異常な状態である旨を接続処理部３１ｂに通知する（図４：ステップＳ１０５）。
【００２７】  状態判定部３１ａから直流電源１００が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部３１ｂは、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、接続処理部３１ｂは、交流電源２００が整流回路４０を介して平滑吸収回路１１に接続されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６１が交流電源２００から受電する状態（交流電源受電状態）にする。接続処理部３１ｂが、電源接続部２１を交流電源受電状態にすると、交流電源２００からの交流電圧が、整流回路４０で整流され、コンデンサ１１Ａで平滑化され、直流電圧としてインバータ回路１０に供給される。インバータ回路１０は、平滑吸収回路１１を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のＰＷＭ電圧出力に変換して負荷装置（圧縮機７０、送風機７５、及び送風機７６の少なくとも一つ）に電力を供給し、負荷装置を駆動させる（図４：ステップＳ１０６）。
【００２８】  また、空気調和装置９１〜９３は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源１００の直流電圧に応じて、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部５０は、常時又は一定時間ごとに直流電源１００の状態を監視して直流電源１００の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部３１ａに送信する（図４：ステップＳ１０１）。
【００２９】  状態判定部３１ａは、電圧検出部５０から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧以上である場合（図４：ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、接続処理部３１ｂに直流電源１００が正常な状態である旨を通知する（図４：ステップＳ１０３）。
【００３０】  状態判定部３１ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部３１ｂは、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、状態判定部３１ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた接続処理部３１ｂは、電源装置６１が、直流電源１００を受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、交流電源２００を受電している状態にあれば、直流電源受電状態に切り替える。接続処理部３１ｂが、電源接続部２１を直流電源受電状態に切り替えると、直流電源１００からの直流電圧が、直接、平滑吸収回路１１に供給される。インバータ回路１０は、平滑吸収回路１１を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のＰＷＭ電圧出力に変換して負荷装置に電力を供給し、負荷装置を駆動させる（図４：ステップＳ１０４）。
【００３１】  一方、状態判定部３１ａは、電圧検出部５０から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧未満である場合（図４：ステップＳ１０２／Ｎｏ）、接続処理部３１ｂに直流電源１００が異常な状態である旨を通知する（図４：ステップＳ１０５）。
【００３２】  状態判定部３１ａから直流電源１００が異常な状態である旨の通知を受けた場合に、接続処理部３１ｂは、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、状態判定部３１ａから直流電源１００が異常な状態である旨の通知を受けた接続処理部３１ｂは、電源装置６１が、交流電源２００から受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、直流電源１００から受電している状態にあれば、交流電源受電状態に切り替える。接続処理部３１ｂが、電源接続部２１を交流電源受電状態に切り替えると、交流電源２００からの交流電圧が、整流回路４０で整流され、コンデンサ１１Ａで平滑化され、直流電圧としてインバータ回路１０に供給される。インバータ回路１０は、平滑吸収回路１１を介して供給された直流電圧を空調負荷の冷媒制御に応じた周波数のＰＷＭ電圧出力に変換して負荷装置に電力を供給し、負荷装置を駆動させる（図４：ステップＳ１０６）。
【００３３】  本実施の形態１の電源装置６１は、直流電源１００の直流電圧が所定値（基準電圧）未満に低下した場合に、電源接続部２１によって受電電源を交流電源２００に切り替えるという構成を採っているため、常時受電する直流電源１００の直流電圧が低下した場合であっても、空気調和装置９１〜９３の運転を継続することができる。すなわち、空気調和装置９１〜９３は、常時受電する直流電源１００の直流電圧が低下又は停止した場合に、直流電源受電状態から交流電源受電状態に切り替えるように構成されているため、負荷装置の運転を有意に継続させることができる。したがって、空気調和装置９１〜９３によれば、直流給電システムの故障等に起因した給電が停止になった場合においても、交流電源２００からの交流電圧を受電して運転状態を維持することができる。
【００３４】  また、本実施の形態１の空気調和装置９１〜９３では、電源接続部２１が整流回路４０の二次側（出力側）に設けられており、常時接続する直流電源１００から受電している時は、整流回路４０を経由しないように構成されているため、整流回路４０での損失の発生を防止することができる。
【００３５】  さらに、空気調和装置９１〜９３では、直流電源１００の直流電圧が所定値未満の状態から所定値以上の状態となった場合に状態判定部３１ａが、電圧検出部５０から送信される直流電圧に応じて、直流電源１００が正常な状態である旨を接続処理部３１ｂに通知し、当該通知を受けて接続処理部３１ｂが、電源接続部２１を直流電源受電状態に切り替えるように構成されている。このため、交流電源受電状態において発生する整流回路４０での損失を低減させることができる。
【００３６】  ところで、上記説明では、直流電源１００が正常な状態にあるか否かの判定を、制御部３１内の状態判定部３１ａが行う例を示したが、状態判定部３１ａと同様の構成部材が、制御部３１ではなく電圧検出部５０に設けられていてもよい。すなわち、電圧検出部５０が、検出した直流電圧に基づいて直流電源１００が正常な状態にあるか否かを判定し、当該判定の結果を制御部３１に通知するように構成してもよい。かかる構成の場合、電圧検出部５０は、検出した直流電源１００の直流電圧が、基準電圧以上である場合に直流電源１００の状態が正常であると判定し、基準値未満である場合に直流電源１００が異常な状態であると判定するように構成する。そして、制御部３１が、電圧検出部５０から直流電源１００の状態が正常であるとの通知を受けた場合に、直流電源受電状態となるように電源接続部２１を制御し、直流電源１００が異常な状態であるとの通知を受けた場合に、交流電源受電状態となるように電源接続部２１を制御するようにしてもよい。
【００３７】  なお、図１では、整流回路４０が、三相交流電源からなる交流電源２００に対応する三相整流器である例を示しているが、整流回路４０として、単相交流電源に対応する単相整流器を採用してもよい。また、上記では、インバータ回路１０として、直流電圧を三相交流電圧に変換する構成例を説明したが、インバータ回路１０として、直流電圧を単相交流電圧に変換する構成を採用してもよい。
【００３８】［実施の形態２］  次に、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置を図５に基づいて説明する。図５は、本実施の形態２に係る空気調和装置９４の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置９４では、電源接続部２２が、整流回路４０の二次側（出力側）ではなく一次側（入力側）に設置されている点に特徴がある。前述した実施の形態１と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。
【００３９】  図５に示すように、空気調和装置９４では、電源接続部２２が整流回路４０の入力端に接続されている。したがって、交流電源２００は、制御部３１の制御により電源接続部２２を介して整流回路４０に接続される。また、空気調和装置９４では、直流電源１００が、制御部３１の制御により電源接続部２２を介して整流回路４０の入力端に接続される。
【００４０】  すなわち、接続処理部３１ｂは、状態判定部３１ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた場合、直流電源１００が整流回路４０の入力端に接続されるように電源接続部２２を制御する。これにより、直流電源１００から供給される電力が、整流回路４０及び平滑吸収回路１１を介してインバータ回路１０に供給される。また、接続処理部３１ｂは、状態判定部３１ａから直流電源１００が異常な状態である旨の通知を受けた場合、交流電源２００が整流回路４０の入力端に接続されるように電源接続部２２を制御する。これにより、交流電源２００から供給される電力が、整流回路４０及び平滑吸収回路１１を介してインバータ回路１０に供給される。他の構成及び動作については、前述した実施の形態１と同様である。
【００４１】  本実施の形態２における空気調和装置９４では、電源接続部２２が、整流回路４０の入力側に設けられているため、常時接続されている直流電源１００から受電する場合において、直流電源１００の直流電圧が、整流回路４０を介して平滑吸収回路１１に供給される。このため、直流電源１００の極性（正と負）を逆に接続した場合であっても、整流回路４０の整流作用により、平滑吸収回路１１に供給される直流電圧の極性が正しく調整される。すなわち、空気調和装置９４によれば、電源装置６２を直流電源１００に接続する際に、直流電源１００の極性接続を誤ったような場合にも、各回路を破損することなく空気調和装置９４を運転させることができる。他の作用効果については、前述した実施の形態１と同様である。すなわち、空気調和装置９４によれば、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。
【００４２】［実施の形態３］  次に、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置を図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本実施の形態３に係る空気調和装置９５の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置９５では、直流電源１００が正常か否かを判定する際の基準となる基準電圧として、負荷装置の駆動に要する駆動出力電圧を採用した点に特徴がある。前述した実施の形態１及び２と同一の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。
【００４３】  電源装置６３内の制御部３２は、空調負荷に応じて、負荷装置としての圧縮機７０に出力する周波数を決定し、圧縮機７０の駆動に要する負荷駆動電圧を基準電圧として導出する駆動電圧導出部３２ｃと、駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部５０において検出された直流電圧とを比較し、負荷装置の駆動が可能であるか否かを判定する駆動判定部３２ｄと、駆動判定部３２ｄによる判定の結果に応じて電源接続部２１の動作を制御する接続処理部３２ｂと、を有している。
【００４４】  駆動判定部３２ｄは、駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧未満（直流電源１００の直流電圧が基準電圧以上）である場合、負荷駆動電圧を圧縮機７０に出力できるため、接続処理部３２ｂに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知するものである。また、駆動判定部３２ｄは、駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧以上（直流電源１００の直流電圧が基準電圧未満）である場合、負荷駆動電圧を圧縮機７０に出力できないため、接続処理部３２ｂに向けて負荷装置を駆動できない旨を通知するものである。
【００４５】  ここで、駆動判定部３２ｄは、電源接続部２１の接続切替処理の要否を判定し、当該判定の結果を接続処理部３２ｂに通知するものである。駆動判定部３２ｄによる負荷装置の駆動が可能である旨の通知、負荷装置を駆動できない旨の通知は、それぞれ、上述した実施の形態１の状態判定部３１ａによる直流電源１００が正常な状態である旨の通知、直流電源１００が異常な状態である旨の通知と同様の信号である。すなわち、接続処理部３２ｂは、駆動判定部３２ｄから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御するものである。また、接続処理部３２ｂは、駆動判定部３２ｄから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御するものである。
【００４６】  次に、図７を参照して、空気調和装置９５の動作を説明する。図７は、空気調和装置９５の動作を示すフローチャートである。
【００４７】  まず、電圧検出部５０は、直流電源１００から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を駆動判定部３２ｄに送信する（図７：ステップＳ２０１）。また、駆動電圧導出部３２ｃは、負荷装置としての圧縮機７０の駆動に要する負荷駆動電圧を基準電圧として導出して駆動判定部３２ｄに送信する（図７：ステップＳ２０２）。
【００４８】  次いで、駆動判定部３２ｄは、駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部５０において検出された直流電圧とを比較する。すなわち、直流電源１００の直流電圧と負荷駆動電圧とを比較する（図７：ステップＳ２０３）。
【００４９】  駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧未満である場合に（図７：ステップＳ２０３／Ｙｅｓ）、駆動判定部３２ｄは、直流電源１００に接続可能であると判定し、接続処理部３２ｂに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知する（図７：ステップＳ２０４）。駆動判定部３２ｄから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、接続処理部３２ｂは、平滑吸収回路１１が直流電源１００に接続されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６３が直流電源１００から受電する状態にする。これにより、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給される（図７：ステップＳ２０５）。
【００５０】  一方、駆動電圧導出部３２ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧以上（直流電源１００の直流電圧が基準電圧未満）である場合に（図７：ステップＳ２０３／Ｎｏ）、駆動判定部３２ｄは、直流電源１００に接続不可であると判定し、負荷装置を駆動できない旨を接続処理部３２ｂに通知する（図７：ステップＳ２０６）。駆動判定部３２ｄから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、接続処理部３２ｂは、整流回路４０を介して平滑吸収回路１１が交流電源２００に接続されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６３が交流電源２００から受電する状態にする。これにより、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給される（図７：ステップＳ２０７）。
【００５１】  そして、空気調和装置９５は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源１００の直流電圧に応じて、図７のステップＳ２０１〜Ｓ２０７の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部５０は、常時又は一定時間ごとに直流電源１００の状態を監視して直流電源１００の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を駆動判定部３２ｄに送信する（図７：ステップＳ２０１）。また、駆動電圧導出部３２ｃは、負荷装置としての圧縮機７０の駆動に要する負荷駆動電圧を導出して駆動判定部３２ｄに送信する（図７：ステップＳ２０２）。
【００５２】  駆動判定部３２ｄは、負荷駆動電圧が、電圧検出部５０から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧未満である場合（図７：ステップＳ２０３／Ｙｅｓ）、接続処理部３２ｂに負荷装置の駆動が可能である旨を通知する（図７：ステップＳ２０４）。駆動判定部３２ｄから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた場合に、接続処理部３２ｂは、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、駆動判定部３２ｄから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた接続処理部３２ｂは、電源装置６３が、直流電源１００を受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、交流電源２００を受電している状態にあれば、直流電源１００から受電する状態となるように電源接続部２１を切り替える（図７：ステップＳ２０５）。
【００５３】  一方、駆動判定部３２ｄは、負荷駆動電圧が、電圧検出部５０から常時又は一定時間ごとに送信される直流電圧が基準電圧以上である場合（図７：ステップＳ２０３／Ｎｏ）、接続処理部３２ｂに負荷装置を駆動できない旨を通知する（図７：ステップＳ２０６）。駆動判定部３２ｄから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた場合に、接続処理部３２ｂは、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御する。すなわち、駆動判定部３２ｄから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた接続処理部３２ｂは、電源装置６３が、交流電源２００から受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、直流電源１００から受電している状態にあれば、交流電源２００から受電する状態となるように電源接続部２１を切り替える（図７：ステップＳ２０７）。
【００５４】  以上のように、本実施の形態３では、空調負荷に応じて導出される負荷駆動電圧を基準電圧として採用しているため、制御部３２は、受電電源の切替制御を空調負荷に応じて実行することができる。したがって、負荷装置の駆動が可能な場合は、直流電源受電状態を維持することができ、交流電源受電状態において整流回路４０で発生する損失の低減を図ることができる。他の作用効果については、前述した実施の形態１と同様である。すなわち、空気調和装置９５によれば、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においても負荷装置の運転を継続させることができる。
【００５５】［実施の形態４］  次に、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置を図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態４に係る空気調和装置９６の概略構成を示すブロック図である。空気調和装置９６では、予め設定された基準電圧に基づく判定の後、さらに負荷装置の駆動に要する駆動出力電圧に基づく判定を行う点に特徴がある。前述した実施の形態１〜３と同一の構成部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。
【００５６】  制御部３３は、電圧検出部５０において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源１００が正常な状態にあるか否かを判定する状態判定部３３ａと、空調負荷に応じて圧縮機７０に出力する周波数を決定し、負荷装置としての圧縮機７０の駆動に要する負荷駆動電圧を導出する駆動電圧導出部３３ｃと、駆動電圧導出部３３ｃにおいて導出された負荷駆動電圧と電圧検出部５０において検出された直流電圧とを比較し、負荷装置の駆動が可能であるか否かを判定する駆動判定部３３ｄと、状態判定部３３ａ又は駆動判定部３３ｄによる判定の結果に応じて電源接続部２１の動作を制御する接続処理部３３ｂと、を有している。
【００５７】  状態判定部３３ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合に、駆動電圧導出部３３ｃに向けて導出指令信号を送信する機能を有している。駆動電圧導出部３３ｃは、状態判定部３３ａからの導出指令信号を受信した際に負荷駆動電圧を導出して駆動判定部３３ｄに送信する機能を有している。
【００５８】  次に、図９を参照して、空気調和装置９６の動作を説明する。図９は、空気調和装置９６の動作を示すフローチャートである。
【００５９】  まず、電圧検出部５０が、直流電源１００から供給される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部３３ａに送信する（図９：ステップＳ３０１）。次いで、状態判定部３３ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、直流電源１００が正常な状態であるか否かを判定する（図９：ステップＳ３０２）。
【００６０】  状態判定部３３ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧以上である場合（図９：ステップＳ３０２／Ｙｅｓ）、接続処理部３３ｂに直流電源１００が正常な状態である旨を通知する（図９：ステップＳ３０３）。  状態判定部３３ａから直流電源１００が正常な状態である旨の通知を受けた接続処理部３３ｂは、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６４が直流電源１００から受電する状態にする。（図９：ステップＳ３０４）。
【００６１】  一方、状態判定部３３ａは、電圧検出部５０において検出された直流電圧が基準電圧未満の場合（図９：ステップＳ３０２／Ｎｏ）、駆動電圧導出部３３ｃに導出指令信号を送信する（図９：ステップＳ３０５）。状態判定部３３ａからの導出指令信号を受けた駆動電圧導出部３３ｃは、空調負荷の状態から圧縮機７０の駆動に要する負荷駆動電圧を導出して駆動判定部３３ｄに送信する（図９：ステップＳ３０６）。
【００６２】  駆動判定部３３ｄは、駆動電圧導出部３３ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧未満である場合（図９：ステップＳ３０７／Ｙｅｓ）、負荷駆動電圧を圧縮機７０に出力できるため、接続処理部３３ｂに向けて負荷装置の駆動が可能である旨を通知する（図９：ステップＳ３０８）。駆動判定部３３ｄから負荷装置の駆動が可能である旨の通知を受けた接続処理部３３ｂは、直流電源１００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６４が直流電源１００から受電する状態にする（図９：ステップＳ３０４）。
【００６３】
駆動判定部３３ｄは、駆動電圧導出部３３ｃにおいて導出された負荷駆動電圧が電圧検出部５０において検出された直流電圧以上である場合（図９：ステップＳ３０７／Ｎｏ）、負荷駆動電圧を圧縮機７０に出力できないため、接続処理部３３ｂに向けて負荷装置を駆動できない旨を通知する（図９：ステップＳ３０９）。駆動判定部３３ｄから負荷装置を駆動できない旨の通知を受けた接続処理部３３ｂは、交流電源２００からの電力がインバータ回路１０へ供給されるように電源接続部２１を制御し、電源装置６４が交流電源２００から受電する状態にする（図９：ステップＳ３１０）。
【００６４】  また、空気調和装置９６は、常時又は一定時間ごとに検出した直流電源１００の直流電圧に応じて、図９のステップＳ３０１〜Ｓ３１０の動作を繰り返す。すなわち、電圧検出部５０は、常時又は一定時間ごとに直流電源１００の状態を監視して直流電源１００の直流電圧を検出し、検出した直流電圧を状態判定部３３ａに送信する（図９：ステップＳ３０１）。制御部３３は、上記一連の動作内容（ステップＳ３０１〜Ｓ３１０）と同様の制御を実行する。ステップＳ３０４において、接続処理部３３ｂは、電源装置６４が、直流電源１００を受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、交流電源２００を受電している状態にあれば、直流電源１００から受電する状態となるように電源接続部２１を切り替える。また、ステップＳ３１０において、接続処理部３３ｂは、電源装置６４が、交流電源２００から受電している状態にあれば、電源接続部２１に当該状態を維持させ、直流電源１００から受電している状態にあれば、交流電源２００から受電する状態となるように電源接続部２１を切り替える。
【００６５】  以上のように、本実施の形態４では、直流電源１００の直流電圧が基準電圧未満の場合であっても、空調負荷に応じて導出される負荷駆動電圧より直流電源１００の直流電圧の方が高ければ、直流電源１００によって空気調和装置９６の運転を継続する、という構成を採っている。このため、空調負荷が軽い場合には、直流電源１００から負荷装置への給電を可能とし、交流電源受電状態において整流回路４０で発生する損失の低減を図ることができる。すなわち、本実施の形態４の構成を採れば、直流電源１００の直流電圧が所定値未満に低下した場合であっても、空調負荷が軽いときには、直流電源１００による空気調和装置９６の運転を継続することができる。
【００６６】  なお、上述した各実施の形態は、電源装置および空気調和装置における好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。例えば、実施の形態２〜４では、負荷装置として、圧縮機７０を適用した例を示しているが、空気調和装置９４〜９６は、実施の形態１において例示した図２及び図３と同様に、負荷装置として、熱交換器用のファンモータを適用し、直流給電システムから供給される直流電圧が低下又は停止した場合においてもファンモータの運転を継続させることができる。また、実施の形態３及び４では、電源接続部２１が整流回路４０の出力側に設けられた構成を例示しているが、かかる構成に限定されるものではない。すなわち、空気調和装置９５又は９６が、整流回路４０の入力端に接続される電源接続部（例えば図５に示す電源接続部２２）を、電源接続部２１の代わりに有するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】  １０  インバータ回路、１１  平滑吸収回路、１１Ａ  コンデンサ、２１、２２  電源接続部、３１、３２、３３  制御部、３１ａ、３３ａ  状態判定部、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ  接続処理部、３２ｃ、３３ｃ  駆動電圧導出部、３２ｄ、３３ｄ  駆動判定部、４０  整流回路、４０Ａ  整流用逆流防止素子、５０  電圧検出部、６１〜６４  電源装置、７０  圧縮機（負荷装置）、７０ａ  圧縮機モータ、７１  凝縮器、７２  減圧装置、７３  蒸発器、７５、７６  送風機（負荷装置）、７５ａ、７６ａ  ファンモータ、７５ｂ、７６ｂ  ファン、８０  冷凍サイクル、９１〜９６  空気調和装置、１００  直流電源（直流給電システム）、２００  交流電源（商用電源）。
【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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