(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機と室外機とを備えた空気調和機として用いられる電気機器であって、
前記室内機は、
商用電源からの交流電圧が入力される交流電圧入力部を備え、
前記交流電圧は、電源線を介して前記室内機から前記室外機に供給され、
前記室外機は、
直流電源からの直流電圧が入力される直流電圧入力部と、
前記直流電圧入力部の負側端子から内部に入力され、正側端子から外部に出力される逆電流を阻止するためのダイオードと、
前記直流電圧入力部から入力された前記直流電圧の高周波成分を遮断するためのローパスフィルタ回路と、
前記電源線を介して前記室内機から供給された前記交流電圧を全波整流することによって整流電圧を生成する全波整流回路と、
前記整流電圧と前記ローパスフィルタ回路を通過した前記直流電圧との一方を出力する切替回路と、
前記切替回路から出力された前記直流電圧および前記整流電圧の一方を設定電圧まで昇圧することによって昇圧電圧を生成する力率改善方式の昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータの前記昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続されたコンデンサと、
前記昇圧電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータから出力された交流電圧によって駆動され、圧縮機を駆動する交流モータとを備え、
前記ダイオード、前記ローパスフィルタ回路、および前記切替回路は共通の筐体に収納され、前記直流電圧入力部は前記共通の筐体に取り付けられており、
前記全波整流回路、前記昇圧コンバータ、前記コンデンサ、および前記インバータは、前記共通の筐体に収納されていない、電気機器。
【請求項２】
室内機と室外機とを備えた空気調和機として用いられる電気機器であって、
前記室内機は、
直流電源からの直流電圧が入力される直流電圧入力部と、
商用電源からの交流電圧が入力される交流電圧入力部と、
前記直流電圧および前記交流電圧の一方を出力する切替回路とを備え、
前記切替回路から出力された前記直流電圧および前記交流電圧の一方は、前記直流電圧および前記交流電圧で共通の電源線を介して前記室外機に供給され、
前記室外機は、
前記電源線を介して前記室内機から供給された前記直流電圧および前記交流電圧の一方が入力される全波整流回路と、
前記全波整流回路の出力電圧を設定電圧まで昇圧することによって昇圧電圧を生成する力率改善方式の昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータの前記昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続されたコンデンサと、
前記昇圧電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータから出力された交流電圧によって駆動され、圧縮機を駆動する交流モータとを備える、電気機器。
【請求項３】
前記電気機器は、前記切替回路、前記昇圧コンバータ、前記インバータ、および前記交流モータの動作を制御するための制御部をさらに含み、
前記電気機器は、運転モードとして、前記交流モータを前記直流電圧に基づいて動作させる直流運転モードと、前記交流モータを前記交流電圧に基づいて動作させる交流運転モードとを含み、
前記制御部は、前記交流モータの運転中に前記切替回路の切替えによって前記運転モードを前記直流運転モードから前記交流運転モードに切替えるとき、または前記交流モータの運転中に前記切替回路の切替えによって前記運転モードを前記交流運転モードから前記直流運転モードに切替えるときには、前記交流モータを一旦停止させた後に前記切替回路を切替え、その後、前記交流モータの運転を再開する、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記制御部は、
前記交流運転モードのとき、１または複数の直流運転条件が全て満たされた場合に、前記運転モードを前記交流運転モードから前記直流運転モードに切替え、
前記直流運転モードのとき、前記１または複数の直流運転条件の少なくとも１つが満たされなくなった場合に、前記運転モードを前記直流運転モードから前記交流運転モードに切替えるように構成され、
前記１または複数の直流運転条件は、前記室内機に設けられた温度センサによって計測された室内温度と設定温度との差が予め定められた温度差の範囲内であるという条件を含む、請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電気機器は、前記電気機器を含めた複数の機器の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、前記中央管理装置から指令を受け、
前記１または複数の直流運転条件は、前記電気機器と前記中央管理装置との間の通信が正常であるという条件を含む、請求項４に記載の電気機器。
【請求項６】
前記制御部は、
前記直流運転モードのとき、実測または推定された前記電気機器の消費電力または消費電流が予め設定された第１の電力上限値または第１の電流上限値を超えている場合に、前記交流モータの回転数の上限を制限し、
前記交流運転モードのとき、実測または推定された前記電気機器の消費電力または消費電流が予め設定された第２の電力上限値または第２の電流上限値を超えている場合に、前記交流モータの回転数の上限を制限するように構成される、請求項３〜５のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項７】
前記直流電源は蓄電池であり、
前記交流電圧入力部には、前記商用電源からの交流電圧の他に、太陽光発電装置の出力電圧を変換することによって得られた交流電圧が入力され、
前記電気機器は、前記蓄電池および前記太陽光発電装置の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、前記蓄電池および前記太陽光発電装置の運転状態に関する情報を受け、
前記電気機器には表示パネルが取り付けられ、
前記制御部は、
前記運転モードが前記直流運転モードの場合には、前記蓄電池によって動作していることを前記表示パネルに表示し、
前記運転モードが前記交流運転モードでありかつ前記中央管理装置から前記太陽光発電装置の出力が前記電気機器に供給されているという情報を受けている場合には前記太陽光発電装置によって動作していることを前記表示パネルに表示し、
前記運転モードが前記交流運転モードでありかつ前記中央管理装置から前記商用電源からの交流電力が前記電気機器に供給されているという情報を受けている場合には、前記商用電源によって動作していることを前記表示パネルに表示するように構成される、請求項３または４に記載の電気機器。
【請求項８】
前記直流電源は、蓄電池と太陽光発電装置とを含み、
前記電気機器は、前記蓄電池および前記太陽光発電装置の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、前記蓄電池および前記太陽光発電装置の運転状態に関する情報を受け、
前記電気機器には表示パネルが取り付けられ、
前記制御部は、
前記運転モードが前記直流運転モードでありかつ前記中央管理装置から前記蓄電池の出力が前記電気機器に供給されているという情報を受けている場合には前記蓄電池によって動作していることを前記表示パネルに表示し、
前記運転モードが前記直流運転モードでありかつ前記中央管理装置から前記太陽光発電装置の出力が前記電気機器に供給されているという情報を受けている場合には前記太陽光発電装置によって動作していることを前記表示パネルに表示し、
前記運転モードが前記交流運転モードの場合には、前記商用電源によって動作していることを前記表示パネルに表示するように構成される、請求項３または４に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、商用交流電源と蓄電池などの直流電源との両方に接続された電気機器に関し、たとえば、空気調和機、冷凍機、および給湯器などのヒートポンプを用いた電気機器に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から直流電源と商用交流電源とを併用して空気調和機（「空調機」とも称する）用の圧縮機（交流モータ）を駆動することが提案されている。
【０００３】
たとえば、特開平５−１６８１７号公報（特許文献１）は、商用交流電源と太陽光発電装置とを動力源として用いた空気調和機を開示する。この文献の空気調和機では、商用交流電源からの交流電力が整流平滑回路によって直流電力に変換されるとともに、太陽光発電装置によって発電された直流電力がＤＣ／ＤＣコンバータによって昇圧される。そして、整流平滑回路から出力された直流電力とＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力とが重畳され、重畳された直流電力が圧縮機を駆動するインバータに供給される。
【０００４】
特開２００１−６５９２７号公報（特許文献２）は、商用交流電源と蓄電池とを動力源として用いた空気調和機を開示する。この文献の空気調和機も上記の文献と同様に、商用交流電源からの交流電力が整流平滑回路によって直流電力に変換されるとともに、蓄電地からの直流電力が双方向コンバータによって昇圧される。そして、整流平滑回路から出力された直流電力と双方向コンバータから出力された直流電力とが重畳され、重畳された直流電力が圧縮機を駆動するインバータに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６８１７２号公報
【特許文献２】特開２００１−６５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の整流平滑回路は高調波電流が発生するという問題があるため、近年の空気調和機の電源回路にはＰＦＣ（力率改善：Power Factor Correction）昇圧コンバータが用いられる。さらに、上記の特許文献のように直流電源と商用交流電源とを併用する方式を採用した場合には、商用交流電源用のＰＦＣ昇圧コンバータ以外に、直流電源用の昇圧コンバータが必要になる。このため、昇圧コンバータが２個必要になり、コストアップにつながってしまう。
【０００７】
さらに、上記の特許文献の回路構成では、通常、ＤＣ／ＤＣコンバータは非絶縁型の回路構成になっており、電力系統は接地されている。このため、太陽光発電装置などの直流電源と電力系統との間に高周波の大きな漏洩電流が流れるという問題がある。この結果、従来の回路構成では、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成が複雑化してしまうという問題がある。
【０００８】
この発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的の１つは、直流電源と商用交流電源とを用いてモータを駆動可能な電気機器を、従来よりも簡単な電源回路の構成を用いて安価に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の一局面による電気機器は、直流電圧入力部と、交流電圧入力部と、全波整流回路と、切替回路と、力率改善方式の昇圧コンバータと、コンデンサと、インバータと、交流モータとを備える。直流電圧入力部には、直流電源からの直流電圧が入力される。交流電圧入力部には、商用電源からの交流電圧が入力される。全波整流回路は、上記の交流電圧を全波整流することによって整流電圧を生成する。切替回路は、直流電圧および整流電圧の一方を出力する。力率改善方式の昇圧コンバータは、切替回路から出力された直流電圧および整流電圧の一方を設定電圧まで昇圧することによって昇圧電圧を生成する。コンデンサは、昇圧コンバータの昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続される。インバータは、昇圧電圧を交流電圧に変換する。交流モータは、インバータから出力された交流電圧によって駆動される。
【００１０】
この発明の他の局面による電気機器は、直流電圧入力部と、交流電圧入力部と、切替回路と、全波整流回路と、力率改善方式の昇圧コンバータと、コンデンサと、インバータと、交流モータとを備える。直流電圧入力部には、直流電源からの直流電圧が入力される。交流電圧入力部には、商用電源からの交流電圧が入力される。切替回路は、直流電圧および交流電圧の一方を出力する。全波整流回路には、切替回路から出力された直流電圧および交流電圧の一方が入力される。力率改善方式の昇圧コンバータは、全波整流回路の出力電圧を設定電圧まで昇圧する。コンデンサは、昇圧コンバータの昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続される。インバータは、昇圧電圧を交流電圧に変換する。交流モータは、インバータから出力された交流電圧によって駆動される。
【００１１】
上記の一局面および他の局面において、好ましくは、電気機器は、切替回路、昇圧コンバータ、インバータ、および交流モータの動作を制御するための制御部をさらに含む。電気機器は、運転モードとして、交流モータを直流電圧に基づいて動作させる直流運転モードと、交流モータを交流電圧に基づいて動作させる交流運転モードとを含む。制御部は、交流モータの運転中に切替回路の切替えによって運転モードを直流運転モードから交流運転モードに切替えるとき、または交流モータの運転中に切替回路の切替えによって運転モードを交流運転モードから直流運転モードに切替えるときには、交流モータを一旦停止させた後に切替回路を切替え、その後、交流モータの運転を再開する。
【００１２】
好ましくは、制御部は、交流運転モードのとき、１または複数の直流運転条件が全て満たされた場合に、運転モードを交流運転モードから直流運転モードに切替る。制御部は、直流運転モードのとき、１または複数の直流運転条件の少なくとも１つが満たされなくなった場合に、運転モードを直流運転モードから交流運転モードに切替える。
【００１３】
好ましくは、電気機器は、電気機器を含めた複数の機器の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、中央管理装置から指令を受ける。１または複数の直流運転条件は、電気機器と中央管理装置との間の通信が正常であるという条件を含む。
【００１４】
好ましくは、電気機器は、ヒートポンプを利用した機器であり、交流モータは、ヒートポンプの圧縮機の回転に用いられる。制御部は、直流運転モードのとき、実測または推定された電気機器の消費電力または消費電流が予め設定された第１の電力上限値または第１の電流上限値を超えている場合に、交流モータの回転数の上限を制限する。制御部は、交流運転モードのとき、実測または推定された電気機器の消費電力または消費電流が予め設定された第２の電力上限値または第２の電流上限値を超えている場合に、交流モータの回転数の上限を制限する。
【００１５】
好ましくは、直流電源は蓄電池であり、交流電圧入力部には、商用電源からの交流電圧の他に、太陽光発電装置の出力電圧を変換することによって得られた交流電圧が入力される。電気機器は、蓄電池および太陽光発電装置の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、蓄電池および太陽光発電装置の運転状態に関する情報を受ける。電気機器には表示パネルが取り付けられる。制御部は、運転モードが直流運転モードの場合には、蓄電池によって動作していることを表示パネルに表示する。制御部は、運転モードが交流運転モードでありかつ中央管理装置から太陽光発電装置の出力が電気機器に供給されているという情報を受けている場合には太陽光発電装置によって動作していることを表示パネルに表示する。制御部は、運転モードが交流運転モードでありかつ中央管理装置から商用電源からの交流電力が電気機器に供給されているという情報を受けている場合には、商用電源によって動作していることを表示パネルに表示する。
【００１６】
好ましくは、直流電源は、蓄電池と太陽光発電装置とを含む。電気機器は、蓄電池および太陽光発電装置の運転状態を管理する中央管理装置と通信を行うことによって、蓄電池および太陽光発電装置の運転状態に関する情報を受ける。電気機器には表示パネルが取り付けられる。制御部は、運転モードが直流運転モードでありかつ中央管理装置から蓄電池の出力が電気機器に供給されているという情報を受けている場合には蓄電池によって動作していることを表示パネルに表示する。制御部は、運転モードが直流運転モードでありかつ中央管理装置から太陽光発電装置の出力が電気機器に供給されているという情報を受けている場合には太陽光発電装置によって動作していることを表示パネルに表示する。制御部は、運転モードが交流運転モードの場合には、商用電源によって動作していることを表示パネルに表示するように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、直流電源と商用交流電源とを併用してモータを駆動可能な電気機器を、従来よりも簡単な電源回路の構成を用いて安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態による空気調和機と直流電源および商用交流電源との接続について説明するための図である。
【図２】太陽光発電装置および蓄電池を含む電源システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】太陽光発電装置および蓄電池を含む電源システムの他の構成例を示すブロック図である。
【図４】図１の空気調和機の電気システム構成を示す図である。
【図５】図１の室外機の内部に組込まれる電装組品の一例を示す断面図である。
【図６】図４の空気調和機の運転モードの切替手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態による空気調和機と直流電源および商用交流電源との接続について説明するための図である。
【図８】図７の空気調和機の電気システム構成を示す図である。
【図９】直流運転条件の成否を判定する方法の一例について説明するための図である。
【図１０】図９の方法によって直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。
【図１１】直流運転条件の成否を判定する他の方法について説明するための図である。
【図１２】図１１の方法によって直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。
【図１３】消費電力を推定する手順を示すフローチャートである。
【図１４】ＨＥＭＳの構成について説明するための図である。
【図１５】中央管理装置からの指令に基づいて直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。
【図１６】図２の電源システムの場合において、中央管理装置による各種電源および空気調和機の管理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図２の電源システムの場合において、各種電源の動作状態および空気調和機の管理状態を示すタイミング図である。
【図１８】図３の電源システムの場合において、中央管理装置による各種電源および空気調和機の管理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図３の電源システムの場合において、各種電源の動作状態および空気調和機の管理状態を示すタイミング図である。
【図２０】空気調和機の動作状態の表示について説明するためのである。
【図２１】図２０（Ｂ）の表示手順を示すフローチャートである。
【図２２】表示パネルの表示内容の他の例を示す図である。
【図２３】図２の電源システムの場合において、図２２の表示パネルの表示手順を示すフローチャートである。
【図２４】図３の電源システムの場合において、図２２の表示パネルの表示手順を示すフローチャートである。
【図２５】第６の実施形態による空気調和機において、運転モードの切替手順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】
【００１９】
以下、実施形態について図面を参照して詳しく説明する。各実施形態では、電気機器として空気調和機を例に挙げるが、電気機器は空気調和機に限られるわけではない。モータを駆動する電気機器であれば、ヒートポンプ方式の冷凍機、冷蔵庫、および給湯器などの電気機器、さらには洗濯機などにも以下に説明する技術を適用することができる。なお、以下の説明では、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない場合がある。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
［空気調和機と、直流電源および商用交流電源との接続例］
図１は、第１の実施形態による空気調和機と直流電源および商用交流電源との接続について説明するための図である。図１では、直流電源として蓄電池４１が用いられる例を示している。
【００２１】
図１を参照して、空気調和機５０は、室内機６０と室外機７０とを含む。第１の実施形態では、定格２００Ｖの商用交流電圧が室内機６０に入力され、定格１００Ｖの直流電圧が蓄電池４１から室外機７０に入力される。
【００２２】
図１に示すように、蓄電池４１の端子４２（正側端子４２Ｐ，負側端子４２Ｎ）と、直流電圧入力部である室外機７０の端子７２（正側端子７２Ｐ，負側端子７２Ｎ）とが、電源線５４によって接続される。電源線５４を介してＤＣ（直流）１００Ｖが蓄電池４１から室外機７０に供給される。
【００２３】
室内機６０は、交流電圧入力部としてのコンセントプラグ５１を介して単相３線式の配電線（図示せず）と接続される。コンセントプラグ５１の端子５１Ｒ，５１Ｓ間にＡＣ（交流）２００Ｖが印加される。コンセントプラグ５１の端子５１Ｏは接地線に接続される。
【００２４】
室内機６０と室外機７０との間の接続用に３ｐの端子６１，７１が設けられる。室内機６０の端子６１Ｒ，６１Ｓと、室外機７０の端子７１Ｒ，７１Ｓとは、電源線５２によって接続される。電源線５２を介してＡＣ２００Ｖが室内機６０から室外機７０に供給される。さらに、室内機６０の端子６１Ｃと、室外機７０の端子７１Ｃとが通信線５３を介して接続される。
【００２５】
［空気調和機と電源システムとの接続例］
以下、図１の空気調和機５０と太陽光発電装置および蓄電池を含む電源システムとの接続について説明する。
【００２６】
図２は、太陽光発電装置および蓄電池を含む電源システムの構成例を示すブロック図である。図２に示す電源システム１０では、交流電力系統１に変圧器２を介して接続された交流母線６（電源線６Ｒ，６Ｓ；接地線６Ｏ）に、太陽光発電（ＰＶ：Photovoltaic）装置３１および蓄電池４１がそれぞれ電力変換器を介して接続されている。具体的に、ＰＶ装置３１は、直流／直流（ＤＣ／ＤＣ）変換器３２および直流／交流（ＤＣ／ＡＣ）変換器２３を介在して交流母線６に接続される。蓄電池４１は、双方向の直流／交流（ＤＣ／ＡＣ）変換器２２を介在して交流母線６に接続される。
【００２７】
図１の空気調和機５０は、端子７２Ｐ，７２Ｎを介して蓄電池４１と接続されるともに、端子５１Ｒ，５１Ｓ，５１Ｏを介して交流母線６と接続される。交流母線６にはさらに負荷として交流家電機器４が接続される。
【００２８】
図２において、ＰＶ装置３１が発生した直流電力は、交流電力に変換された後、交流母線６を介して交流家電機器４に供給される。さらに、ＰＶ装置３１が発生した余剰電力は、交流電力系統１に逆潮流することもできるし、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２２によって直流電力に変換してから蓄電池４１に充電することもできる。
【００２９】
現在、一般家庭用の分散電源では、太陽光発電の余剰電力についてのみ電気会社による買取りが行なわれている。このため、ＰＶ装置以外の家庭用燃料電池、ガスエンジン、蓄電池などの他の発電設備を併設している場合には、通常、他の発電設備に逆潮流防止リレーが設置されている。
【００３０】
具体的に図２の例の場合には、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２２と交流母線６との接続点１１よりも上流側（交流母線６と交流電力系統１との接続点１２寄りの位置）に電力検出部１３が設けられている。さらに、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２２の交流側端子に接続される線路上にスイッチ１４が設けられている。スイッチ１４は、電力検出部１３によって逆潮流が検出された場合にはオフ状態に切替わることによって蓄電池からの逆潮流を防止する。
【００３１】
図３は、太陽光発電装置および蓄電池を含む電源システムの他の構成例を示すブロック図である。図３に示す電源システム１０Ａは、直流母線７（正側線路７Ｐ，負側線路７Ｎ）が設けられている点で、図２の電源システム１０と異なる。
【００３２】
直流母線７には、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２３を介在して交流電力系統１が接続される。さらに、直流母線７には、ＤＣ／ＤＣ変換器３２を介在してＰＶ装置３１が接続されるとともに、蓄電池４１および空気調和機５０が接続されている。図３の例では、空気調和機５０は、端子５１Ｒ，５１Ｓ，５１Ｏを介して交流母線６に接続されるとともに、端子７２Ｐ，７２Ｎを介して直流母線７に接続される。
【００３３】
図３において、ＰＶ装置３１で発生した電力および蓄電池４１からの放電電力は、空気調和機５０に供給されるとともに、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２３Ａによって交流電力に変換された後に、交流家電機器４に供給される。さらに、ＰＶ装置３１で発生した電力は、直流母線７を介して蓄電池４１に充電することもできるし、双方向ＡＣ／ＤＣ変換器２３Ａによって交流電力に変換して逆潮流することも可能である。
【００３４】
なお、図３において、ＰＶ装置３１で発生した電力を交流電力系統１に逆潮流しているときには、電力検出部１３によって逆潮流電力が検出されるので、スイッチ１４がオフ状態になり、この結果、蓄電池４１が直流母線７から切り離され、蓄電池４１からの逆潮流が防止される。すなわち、図３に示す電源システム１０Ａでは、蓄電池４１からの電力が電力系統に逆潮流されるのを防止する必要があるために、ＰＶ装置３１で発生した電力は、交流電力系統１に逆潮流するのと同時に蓄電池４１に充電することはできない。同様の理由で、蓄電池４１の放電電力を空気調和機５０および交流家電機器４に供給しながら、ＰＶ装置３１で発生した電力を交流電力系統１に逆潮流することもできない。
【００３５】
［空気調和機の電気システム構成］
（室内機の構成）
図４は、図１の空気調和機の電気システム構成を示す図である。図４を参照して、室内機６０は、電源回路６２と、内部回路６３と、リレー６４（開閉スイッチ）とを含む。
【００３６】
電源回路６２は、コンセントプラグ５１と接続され、商用交流電源から受けた交流電圧（ＡＣ２００Ｖ）に基づいて内部回路６３に供給するための直流電圧を生成する。内部回路６３は、たとえば、室内ファンモータの駆動回路（図示せず）および通信回路６７などを含む。通信回路６７は通信線５３を介して室外機７０の通信回路９４と接続される。
【００３７】
コンセントプラグ５１から入力された交流電圧（ＡＣ２００Ｖ）は、端子６１Ｒ，６１Ｓ、電源線５２、および端子７１Ｒ，７１Ｓを介して室外機７０に入力される。コンセントプラグ５１と端子６１Ｒ，６１Ｓとを結ぶ線路上にリレー６４（開閉スイッチ）が設けられる。
【００３８】
（室外機の構成）
室外機７０は、リレー７３，９２，９３（開閉スイッチ）と、ＰＴＣサーミスタ（正特性サーミスタ：Positive Temperature Coefficient Thermistor）７４と、交流電流計Ａ２としての電流変成器（ＣＴ：Current Transformer）と、全波整流回路７５と、切替回路７６と、フィルタ回路７９と、ダイオード８０と、直流電圧計Ｖ１および直流電流計Ａ１としての検出抵抗とを含む。
【００３９】
端子７１Ｒ，７１Ｓを介して入力された交流電圧（ＡＣ２００Ｖ）は、リレー７３（開閉スイッチ）を介して、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路７５に入力される。全波整流回路７５から出力された整流電圧は切替回路７６に入力される。リレー７３をオンしたときの励磁突入電流を低減するために、リレー７３と並列にＰＴＣサーミスタ（正特性サーミスタ：Positive Temperature Coefficient Thermistor)７４が接続されている。ＰＴＣサーミスタは室温付近ではほぼ一定の抵抗値であるが、ある一定の温度を超えると、抵抗値が急上昇する電子部品である。交流電流計Ａ２は、リレー７３と整流回路７５との間に接続され、室内機７０に入力される交流電流（交流運転時の室外機７０の消費電流）を測定する。
【００４０】
一方、端子７２Ｐ，７２Ｎを介して入力された直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）は、リレー９２，９３（開閉スイッチ）を介してフィルタ回路７９に入力される。フィルタ回路７９は、高周波成分を遮断するローパスフィルである。フィルタ回路７９から出力された直流電圧はダイオード８０を介して切替回路７６に入力される。
【００４１】
ダイオード８０は、端子７２Ｐ，７２Ｎに接続される蓄電池などの直流電源の極性が逆であったときに、室外機７０の内部回路を保護するために設けられている。すなわち、ダイオード８０は、負側端子７２Ｎから内部に入力され、正側端子７２Ｐから外部に出力される方向の電流を阻止する。
【００４２】
直流電圧計Ｖ１は、直流入力用の端子７２Ｐ，７２Ｎ間の電圧を測定する。直流電流計Ｖ２は、直流電源から室外機７０に入力される直流電流（直流運転時の室外機７０の消費電流）を測定する。
【００４３】
切替回路７６は、リレー７７，７８（切替スイッチ）を含む。リレー７７，７８を切替えることによって、全波整流回路７５から出力された整流電圧と、直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）とのうち、いずれか一方を出力する。
【００４４】
室外機７０は、さらに、力率改善方式の昇圧コンバータ８１と、コンデンサ８２と、電圧計Ｖ３としての検出抵抗と、インバータ８３，８５と、圧縮機８４と、室外ファン８６と、降圧コンバータ８７と、膨張弁８８と、マイクロコンピュータ８９と、通信回路９４と、四方弁９０と、電磁弁９１とを含む。
【００４５】
力率改善方式の昇圧コンバータ８１は、切替回路７６から出力された整流電圧または直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）を設定電圧（たとえばＤＣ３４０Ｖ）まで昇圧する。さらに昇圧コンバータ８１は、入力電圧が整流電圧の場合に、電流連続モードまたは電流臨界モードの力率改善回路として動作することによって、入力電圧と入力電流の位相を一致させる。昇圧コンバータ８１の出力ノード間には比較的大容量のコンデンサ８２と電圧計Ｖ３とが接続される。昇圧コンバータ８１の出力リップルを低減するために、インターリーブ方式の力率改善回路を用いるのが望ましい。
【００４６】
昇圧コンバータ８１から出力された昇圧電圧（ＤＣ３４０Ｖ）は、インバータ８３，８５および降圧コンバータ８７に供給される。インバータ８３は、昇圧電圧を３相交流電圧に変換して圧縮機８４の同期モータに供給する。インバータ８５は、昇圧電圧を３相交流電圧に変換して室外ファン８６用の同期モータに供給する。降圧コンバータ８７は、昇圧電圧（ＤＣ３４０Ｖ）をＤＣ１２Ｖに降圧して膨張弁８８のステッピングモータに供給するとともに、ＤＣ５Ｖに降圧してマイクロコンピュータ８９および通信回路９４に供給する。
【００４７】
マイクロコンピュータ８９には、インバータ８３に設けられたシャント抵抗によって検出された３相交流電流の検出値Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１、インバータ８５に設けられたシャント抵抗によって検出された３相交流電流の検出値Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２、ならびに電流計Ａ１，Ａ２および電圧計Ｖ１の検出値の情報が入力される。さらに、マイクロコンピュータ８９には、室内温度、室外温度、室内および室外熱交換器の温度（凝縮温度、蒸発温度）、ならびに圧縮機の回転速度などの情報が入力される。マイクロコンピュータ８９は、これらの情報に基づいて空気調和機５０の全体の動作を制御する。具体的には、マイクロコンピュータ８９は、切替回路７６、昇圧コンバータ８１、インバータ８３，８５降圧コンバータ８７、膨張弁８８、四方弁９０、および電磁弁９１などの動作を制御する。
【００４８】
四方弁９０および電磁弁９１は、図４の場合、交流電圧（ＡＣ２００Ｖ）で動作しているが、降圧コンバータ８７から出力された直流電圧によって動作するものと取替えてもよい。
【００４９】
（電気システム構成の特徴および効果について）
上記の電気システム構成の特徴は、ＰＦＣ昇圧コンバータ８１の前段に切替回路７６を設けることによって、ＰＦＣ昇圧コンバータ８１に直流電圧および整流電圧の一方が選択的に入力されるようにしたことにある。これによって、従来は別々に設けられていた直流電源用のＤＣ／ＤＣコンバータと、力率改善回路用の昇圧コンバータとを１つにまとめることができる。
【００５０】
なお、図４では、整流回路７５を切替回路７６の前段に設けているが、整流回路７５を切替回路７６の後段かつ昇圧コンバータ８１の前段に設けることも可能である。整流回路７５に直流電圧が入力された場合は、ダイオードによる若干の損失があるものの、直流電圧はほぼそのまま出力される。
【００５１】
さらに、上記の電気システム構成によれば、切替回路７６によってＡＣ側とＤＣ側とが絶縁されているので、交流波漏洩電流の問題は生じない。また、直流電源に基づくＤＣ（直流）運転と、交流電源に基づくＡＣ（交流）運転とが独立して実行されるので、現在の運転状態がＤＣ運転とＡＣ運転とのどちらであるかをユーザに表示することによってユーザに省エネルギーを促すことができるというメリットがある。
【００５２】
［電装組品の構成例］
図５は、図１の室外機の内部に組込まれる電装組品の一例を示す断面図である。図４において、商用交流電源のみによって動作する従来の空気調和機に新たに付加された部品は、直流入力端子７２（７２Ｐ，７２Ｎ）、電流計Ａ１および電圧計Ｖ１としての検出抵抗、リレー９２，９３、フィルタ回路７９、ダイオード８０、および切替回路７６（リレー７７，７８）である。図５に示すように、これらの部品を１つの筐体１０１に収納し、この筐体１０１に端子７２を取り付けることによって、電磁輻射の影響を抑制することができ、従来の空気調和機の製造工程からの変更も容易になる。
【００５３】
具体的に図４および図５を参照して、筐体１００には、マイクロコンピュータ８９などの回路部品が搭載された基板１０２が収納される。さらに、筐体１００には、交流電圧（ＡＣ２００Ｖ）を入力するための端子７１が取り付けられる。昇圧コンバータ８１、インバータ８３，８５、降圧コンバータ８７で用いられるパワーモジュール１０６は、ヒートシンク１０４に取り付けられている。
【００５４】
筐体１０１には、フィルタ回路７９が搭載された基板１０３および切替回路７６用のリレー７７，７８などが収納される。筐体１０１には、直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）を入力するための端子７２が取り付けられる。さらに、ダイオード８０は、ヒートシンク１０５に取り付けられている。
【００５５】
［空気調和機の動作］
以下、図４の空気調和機の動作について説明する。以下では、切替回路７６が直流電源側に切替えられた場合を直流運転モードと称し、切替回路７６が交流電源側に切替えられた場合を交流運転モードと称する。そして、直流電源に基づく直流運転モードと交流電源に基づく交流運転モードとの切替手順について詳しく説明する。なお、以下の各ステップはマイクロコンピュータ８９によって制御プログラムが実行されることによって実現される。
【００５６】
図６は、図４の空気調和機の運転モードの切替手順を示すフローチャートである。図４および図６を参照して、マイクロコンピュータ８９は、ユーザからの運転開始指令を受信すると（ステップＳ１００でＹＥＳ）、切替回路７６を交流電源側に切替えることにより（ステップＳ１０５）、交流運転モードで空気調和機５０の運転を開始する（ステップＳ１１０）。このように、空気調和機の運転開始時に交流運転モードにする理由は、空気調和機５０の起動時には、室温と設定温度との差が大きいために圧縮機８４が高回転で回転する場合が多く、このため空気調和機５０の消費電力が大きくなるからである。
【００５７】
マイクロコンピュータ８９は、起動後しばらくして空気調和機５０の運転状態が安定すると、運転モードを交流運転モードから直流運転モードに切替える。具体的には、マイクロコンピュータ８９は、所定の直流（ＤＣ）運転条件が満たされた場合に（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、直流運転モードに切替える。ＤＣ運転条件が満たされていない場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、ユーザから運転停止指令を受信することによって（ステップＳ１２０でＹＥＳ）空気調和機５０の運転を停止する（ステップＳ１２５）までの間、ＡＣ運転モードを継続する。
【００５８】
ＤＣ運転条件は、たとえば、室温と設定温度との差が所定範囲内になったこと、空気調和機５０の室外機７０の消費電流（電流計Ａ１またはＡ２によって測定）が所定値以下になったこと、あるいは、圧縮機の回転数が所定値以下になったことなどである。これらの条件を組み合わせてＤＣ運転条件の成否を判定する例については、第３の実施形態（図９〜図１２）で説明する。
【００５９】
ＤＣ運転条件が満たされた場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）の運転モードの切替手順は次のとおりである。まず、マイクロコンピュータ８９は、室外機７０（具体的には、圧縮機８４および室外ファン８６）のＡＣ運転を停止してから（ステップＳ１３０）、切替回路７６を交流電源側から直流電源側に切替える（ステップＳ１３５）。その後、マイクロコンピュータ８９は、室外機７０（具体的には、圧縮機８４および室外ファン８６）のＤＣ運転を開始する（ステップＳ１４０）。この運転モードの切替えの間、マイクロコンピュータ８９は、コンデンサ８２の充電電圧によって動作する。逆に言えば、運転モードの切替えの間、コンデンサ８２の充電電圧のみでマイクロコンピュータ８９が動作可能なように、消費電力の大きい圧縮機８４および室外ファン８６などを停止しなければならない。
【００６０】
ＤＣ運転条件が満たされている場合は（ステップＳ１４５でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、ユーザから運転停止指令を受信することによって（ステップＳ１６５でＹＥＳ）空気調和機５０の運転を停止する（ステップＳ１２５）までの間、ＤＣ運転モードを継続する。
【００６１】
ＤＣ運転条件が満たされなくなると（ステップＳ１４５でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、運転モードを直流運転モードから交流運転モードに切替える。具体的には、まず、マイクロコンピュータ８９は、室外機７０（具体的には、圧縮機８４および室外ファン８６）のＤＣ運転を停止してから（ステップＳ１５０）から、切替回路７６を直流電源側から交流電源側に切替える（ステップＳ１５５）。その後、マイクロコンピュータ８９は、室外機７０（具体的には、圧縮機８４および室外ファン８６）のＡＣ運転を開始する（ステップＳ１６０）。
【００６２】
以上のように、ＤＣ運転条件が満たされているか否かという判定に基づいて、ＡＣ運転モードとＤＣ運転モードとを切替えることによって、蓄電池４１などの直流電源を有効に利用して省エネルギーを実現することができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態の空気調和機５０は、室内機６０が商用交流電源に接続され、室外機７０が直流電源に接続されていた。第２の実施形態の空気調和機５０Ａは、第１の実施形態を変形したものであり、室内機６０に商用交流電源と直流電源の両方が接続される。以下、図７および図８を参照して具体的に説明する。
【００６４】
［空気調和機と、直流電源および商用交流電源との接続例］
図７は、第２の実施形態による空気調和機と直流電源および商用交流電源との接続について説明するための図である。図７では、直流電源として蓄電池４１が用いられる例が示されている。
【００６５】
図７を参照して、空気調和機５０Ａは、室内機６０と室外機７０とを含む。第２の実施形態では、定格１００Ｖの商用交流電圧が室内機６０に入力されるとともに、定格１００Ｖの直流電圧も蓄電池４１から室内機６０に入力される。
【００６６】
図７に示すように、蓄電池４１の端子４２（正側端子４２Ｐ，負側端子４２Ｎ）と、直流電圧入力部である室内機６０の端子７２（正側端子７２Ｐ，負側端子７２Ｎ）とが、電源線５４によって接続される。電源線５４を介してＤＣ１００Ｖが蓄電池４１から室内機６０に供給される。
【００６７】
室内機６０は、さらに、交流電圧入力部としてのコンセントプラグ５１を介して単相配電線（図示せず）と接続される。コンセントプラグ５１の端子５１Ｒ，５１Ｏ間にＡＣ１００Ｖが印加される。第２の実施形態の場合、室内機６０に直流電圧と交流電圧とうちの一方を選択するための切替回路７６が設けられる。
【００６８】
室内機６０と室外機７０との間の接続用に３ｐの端子６１，７１が設けられる。室内機６０の端子６１Ｒ，６１Ｓと、室外機７０の端子７１Ｒ，７１Ｓとは、電源線５２によって接続される。電源線５２を介してＡＣ１００ＶまたはＤＣ１００Ｖが室内機６０から室外機７０に供給される。さらに、室内機６０の端子６１Ｃと、室外機７０の端子７１Ｃとが通信線５３を介して接続される。
【００６９】
［空気調和機の電気システム構成］
（室内機の構成）
図８は、図７の空気調和機の電気システム構成を示す図である。図８を参照して、室内機６０は、電源回路６２と、内部回路６３と、リレー６４（開閉スイッチ）とを含む。さらに、室内機６０は、切替回路７６と、フィルタ回路７９と、ダイオード８０と、直流電圧計Ｖ１としての検出抵抗と、リレー９２，９３（開閉スイッチ）とを含む。直流電圧計Ｖ１は、直流入力用の端子７２Ｐ，７２Ｎ間の電圧を測定する。
【００７０】
切替回路７６を構成するリレー７７，７８（切替スイッチ）の各第１の端子は、コンセントプラグ５１と接続され、商用交流電源から交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を受ける。コンセントプラグ５１と切替回路７６との間にリレー６４（開閉スイッチ）が設けられる。
【００７１】
一方、端子７２Ｐ，７２Ｎを介して入力された直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）は、リレー９２，９３（開閉スイッチ）を介してフィルタ回路７９に入力される。フィルタ回路７９は、高周波成分を遮断するローパスフィルである。フィルタ回路７９から出力された直流電圧はダイオード８０を介して切替回路７６を構成するリレー７７，７８（切替スイッチ）の各第２の端子に入力される。ダイオード８０は、直流電源の極性を逆にして誤接続した場合（誤接続の場合）の保護のために設けられている。
【００７２】
切替回路７６は、リレー７７，７８（切替スイッチ）を切替えることによって、コンセントプラグ５１を介して入力された交流電圧（ＡＣ１００）と、端子７２Ｐ，７２Ｎを介して入力された直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）とのうち、いずれか一方を出力する。
【００７３】
切替回路７６の出力は、室内機６０の電源回路６２に入力される。電源回路６２は、室内機６０の内部回路６３の駆動電源である。電源回路６２の出力ノード間には比較的大容量のコンデンサ６６が接続されている。切替回路７６の出力は、さらに、電源線５２を介して室外機に供給される。
【００７４】
（室外機の構成）
室外機７０は、リレー７３（開閉スイッチ）と、ＰＴＣサーミスタ７４と、電流計Ａ１としての検出抵抗と、全波整流回路７５と、力率改善方式の昇圧コンバータ８１と、コンデンサ８２と、電圧計Ｖ３としての検出抵抗とを含む。室外機７０は、さらに、インバータ８３，８５と、圧縮機８４と、室外ファン８６と、降圧コンバータ８７と、膨張弁８８と、マイクロコンピュータ８９と、通信回路９４と、四方弁９０と、電磁弁９１とを含む。
【００７５】
端子７１Ｒ，７１Ｓを介して室内機６０から入力された交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）または直流電圧（ＤＣ１００）は、リレー７３（開閉スイッチ）を介して、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路７５に入力される。全波整流回路７５は、交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）が入力された場合に入力された交流電圧を全波整流することによって整流電圧を生成して出力し、直流電圧（ＤＣ１００）が入力された場合にはそのまま出力する。リレー７３と並列にＰＴＣサーミスタ７４が接続されている。さらに、リレー７３と全波整流回路７５との間に電流計Ａ１が設けられている。電流計Ａ１はＤＣ運転時の直流電流およびＡＣ運転時の交流電流を測定する。
【００７６】
全波整流回路７５から出力された整流電圧または直流電圧は、ＰＦＣ昇圧コンバータ８１に入力される。ＰＦＣ昇圧コンバータ８１は、整流電圧または直流電圧（ＤＣ１００Ｖ）を設定電圧（たとえばＤＣ３４０Ｖ）まで昇圧する。ＰＦＣ昇圧コンバータ８１の出力ノード間には比較的大容量のコンデンサ８２と電圧計Ｖ３とが接続される。出力リップルを低減するために、インターリーブ方式の力率改善回路を用いるのが望ましい。
【００７７】
昇圧コンバータ８１から出力された昇圧電圧（ＤＣ３４０Ｖ）は、インバータ８３，８５および降圧コンバータ８７に供給される。インバータ８３は、昇圧電圧を３相交流電圧に変換して圧縮機８４の同期モータに供給する。インバータ８５は、昇圧電圧を３相交流電圧に変換して室外ファン８６の同期モータに供給する。降圧コンバータ８７は、昇圧電圧（ＤＣ３４０Ｖ）をＤＣ１２Ｖに降圧して膨張弁８８のステッピングモータ、四方弁９０、および電磁弁９１に供給するとともに、ＤＣ５Ｖに降圧してマイクロコンピュータ８９および通信回路９４に供給する。
【００７８】
マイクロコンピュータ８９は、図４の場合と同様に、検出された種々の電流・電圧・温度などに基づいて空気調和機５０の全体の動作を制御する。具体的には、マイクロコンピュータ８９は、切替回路７６、昇圧コンバータ８１、インバータ８３，８５降圧コンバータ８７、膨張弁８８、四方弁９０、および電磁弁９１などの動作を制御する。
【００７９】
（電気システム構成の効果について）
上記の電気システム構成による効果は、図４の構成の場合と同様である。まず、ＰＦＣ昇圧コンバータ８１に直流電圧および整流電圧の一方が選択的に入力されるようにすることによって、従来は別々に設けられて伊南直流電源用のＤＣ／ＤＣコンバータと、力率改善回路用の昇圧コンバータとを１つにまとめることができる。
【００８０】
さらに、上記の電気システム構成によれば、切替回路７６によってＡＣ側とＤＣ側とが絶縁されているので、交流波漏洩電流の問題は生じない。また、直流電源に基づくＤＣ運転と、交流電源に基づくＡＣ運転とが独立して実行されるので、現在の運転モードをユーザに表示することによってユーザに省エネルギーを促すことができるというメリットがある。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、図６で説明した直流運転条件の変形例について説明する。特に複数の条件を組み合わせて判定する場合について説明する。以下では、直流電源は蓄電池であるとして説明するが、図３で説明した太陽光発電装置３１とＤＣ／ＤＣコンバータ３２とで構成される直流電源の場合も以下とほぼ同様である。
【００８２】
［直流運転条件の例］
まず、検出された室温と設定温度との温度差と、直流入力電圧との両方に基づいて運転モードを切替える例について説明する。直流入力電圧は、図４および図８に示した電圧計Ｖ１によって測定される。また、室内機６０には室温を測定するための温度センサが設けられている。
【００８３】
図９は、直流運転条件の成否を判定する方法の一例について説明するための図である。図９の縦軸には、図４または図８の直流電圧計Ｖ１で検出された直流入力電圧が示されている。図９の横軸には、検出された室温と設定温度との温度差の絶対値が示されている。
【００８４】
図９を参照して、通常、蓄電池は定格電圧ＶＲ付近の電圧を出力する。満充電の場合に出力電圧は最大ＶＭＸになる。蓄電池の充電残量が０近くになると、出力電圧は急激に低下する。さらに、負荷電流が増加したために蓄電池の放電電流が増加した場合にも、内部抵抗による電圧降下によって蓄電池の出力電圧は低下する。以上により、蓄電池の出力電圧（空気調和機の直流入力電圧）をモニターすることによって、空気調和機のＤＣ運転が可能かどうかを判定できる。具体的には、蓄電池の出力電圧が予め設定された下限値ＶＬ以上のとき空気調和機のＤＣ運転は可能であると判定できる。
【００８５】
さらに、空気調和機は、室温の検出値と設定温度との差の絶対値が増加するほど、圧縮機の回転数が増加し、結果として消費電力（消費電流）が増加する。これによって、蓄電池から取り出す電力（または電流）が増加しすぎると蓄電池の放電持続時間が急激に減少してしまう。そこで、検出された室温と設定温度との温度差が予め設定された上限値ＴＵ以下のときＤＣ運転可能であると判定される。
【００８６】
上記の２つの条件がどちらも満たされた場合、すなわち、図９でハッチングを付した領域において、空気調和機のＤＣ運転は可能であると判定される。
【００８７】
図１０は、図９の方法によって直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、直流入力電圧が下限値ＶＬ以上であるという第１の条件と、検出された室温と設定温度の温度差の絶対値が上限値ＴＵ以下であるという第２の条件との両方が満たされたとき（ステップＳ３２０，Ｓ３３０の両方ともＹＥＳ）、図４または図８に示すマイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転条件が満たされていると判定する（ステップＳ３４０）。上記の第１条件および第２の条件の少なくとも一方が満たされていないとき（ステップＳ３２０でＮＯまたはステップＳ３３０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転条件が満たされていないと判定する（ステップＳ３５０）。
【００８８】
次に、検出された室温と設定温度との温度差と、空気調和機の消費電力（または消費電流）とに基づいて運転モードを切替える方法について説明する。なお、図４の構成の空気調和機の場合、ＤＣ運転時には電流計Ａ１によって室外機の消費電流を測定することができ、ＡＣ運転時には電流計Ａ２によって室外機の消費電流を測定することができる。室内機の消費電流は室外機の消費電流に比べて小さいので無視することができる。同様に、図８の構成の空気調和機の場合、ＤＣ運転時およびＡＣ運転時ともに電流計Ａ１によって消費電流を測定することができる。
【００８９】
一方、消費電力については電圧計Ｖ３によって測定された電圧と、インバータ８３，８５において測定された３相交流電流に基づいて推定される。具体的な消費電力の推定方法については、後の図１３で説明する。図４の構成の空気調和機の場合において、ＤＣ運転時には、電流計Ａ１と電圧計Ｖ１の検出値を用いて消費電力を求めてもよい。
【００９０】
図１１は、直流運転条件の成否を判定する他の方法について説明するための図である。図１１の縦軸には、空気調和機の消費電力または消費電流が示されている。図１１の横軸は、図９と同じである。
【００９１】
図１１を参照して、消費電力（消費電流）が増加したために蓄電池から取り出す電力（または電流）が増加しすぎると、蓄電池の放電持続時間が急激に減少してしまう。したがって、空気調和機の消費電力（または消費電流）が上限値ＰＵ以下である場合にＤＣ運転可能であると判定できる。
【００９２】
さらに、前述のように、検出された室温と設定温度との温度差が予め設定された上限値ＴＵ以下のときＤＣ運転が可能である。上記の２つの条件がどちらも満たされた場合には、図１１でハッチングを付した領域において、空気調和機のＤＣ運転は可能であると判定される。
【００９３】
図１２は、図１１の方法によって直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、空気調和機の消費電力（または消費電流）が上限値ＰＵ以下であるという第１の条件と、検出された室温と設定温度の温度差の絶対値が上限値ＴＵ以下であるという第２の条件との両方が満たされたとき（ステップＳ３２２，Ｓ３３０の両方ともＹＥＳ）、図４または図８に示すマイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転条件が満たされていると判定する（ステップＳ３４０）。上記の第１条件および第２の条件の少なくとも一方が満たされていないとき（ステップＳ３２２でＮＯまたはステップＳ３３０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転条件が満たされていないと判定する（ステップＳ３５０）。
【００９４】
［消費電力の推定方法］
図１３は、消費電力を推定する手順を示すフローチャートである。図４および図１３を参照して、図４または図８のマイクロコンピュータ８９は、以下の手順で空気調和機の消費電力を推定する。ここで、インバータ８３，８５はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式によってＤＣ／ＡＣ変換を行っているとする。
【００９５】
まず、マイクロコンピュータ８９は、インバータ８３に設けられたシャント抵抗によって３相瞬時電流Ｉｕ１（ｔ），Ｉｖ１（ｔ），Ｉｗ１（ｔ）を検出する。同様に、マイクロコンピュータ８９は、インバータ８５に設けられたシャント抵抗によって３相瞬時電流Ｉｕ２（ｔ），Ｉｖ２（ｔ），Ｉｗ２（ｔ）を検出する。マイクロコンピュータ８９は、これらの３相瞬時電流の値と、インバータ８３，８５への入力電圧の検出値Ｖ３と、各相のデューティ比（オン時間／（オン時間＋オフ時間））とに基づいて、圧縮機８４で消費される３相瞬時電力ｐｕ１（ｔ），ｐｖ１（ｔ），ｐｗ１（ｔ）と、室外ファン８６で消費される３相瞬時電力ｐｕ２（ｔ），ｐｖ２（ｔ），ｐｗ２（ｔ）とを算出する（ステップＳ４００）。圧縮機８４の場合と室外ファン８４の場合とで計算式は同じであるので、以下では圧縮機８４の場合を代表として説明する。簡単のために、瞬時電流Ｉｕ１（ｔ），Ｉｖ１（ｔ），Ｉｗ１（ｔ）をＩｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）と記載する。
【００９６】
ｐｕ（ｔ）＝Ｖ３×Ｕ相ＰＷＭデューティ比×Ｉｕ（ｔ）      …(1A)
ｐｖ（ｔ）＝Ｖ３×Ｖ相ＰＷＭデューティ比×Ｉｖ（ｔ）      …(1B)
ｐｗ（ｔ）＝Ｖ３×Ｗ相ＰＷＭデューティ比×Ｉｗ（ｔ）      …(1C)
次に、マイクロコンピュータ８９は、各相の瞬時電力を加算することによってトータルの瞬時電力ｐ（ｔ）を算出する（ステップＳ４１０）。瞬時電力ｐ（ｔ）は、
ｐ（ｔ）＝ｐｕ（ｔ）＋ｐｖ（ｔ）＋ｐｗ（ｔ）      …(2)
によって表される。
【００９７】
次に、マイクロコンピュータ８９は、電気角の１周期Ｔ内で算出された瞬時電力ｐ（ｔ１），ｐ（ｔ２），…，ｐ（ｔｎ）から有効電力Ｐを、
Ｐ＝（ｐ（ｔ１）＋ｐ（ｔ２）＋…＋ｐ（ｔｎ））／Ｔ      …(3)
に従って算出する（ステップＳ４２０）。
【００９８】
次に、マイクロコンピュータ８９は、インバータ８３，８５およびコンバータ８１，８７での熱損失分の推定値を加算することによって総合有効電力Ｐ＿ｍｄを算出する（ステップＳ４３０）。熱損失分は有効電力に比例するものとして（比例定数ｋ１）、
Ｐ＿ｍｄ＝Ｐ×（１＋ｋ１）      …(4)
によって総合有効電力Ｐ＿ｍｄが算出される。室外ファンおよび室内ファン用のモータについても同様の計算によって消費電力が推定できる。その他の回路の消費電力は無視できるか、もしくは、空気調和機の運転状況によらず一定値であるとしてよい。最終的に算出した全ての消費電力を加算することによって空気調和機全体の消費電力を推定できる。
【００９９】
入力電圧が実測されているが入力電流が実測されていない場合（たとえば、図４で電流計Ａ１が設けられていない場合）には、算出した消費電力を入力電圧で除算することによって入力電流（消費電流）を推定することができる（ステップＳ４４０）。力率改善回路が設けられているので、交流電力から交流電流を算出する場合の力率は１であるとしてよい。
【０１００】
＜第４の実施形態＞
［ＨＥＭＳの概要］
第４の実施形態では、蓄電池４１と太陽光発電装置３１とを動力源として空気調和機を動作させる場合について説明する。具体的には、蓄電池４１および太陽光発電装置３１の動作状態に基づく指令が、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）の中央管理装置から空気調和機に与えられる。
【０１０１】
図１４は、ＨＥＭＳの構成について説明するための図である。図１４を参照して、中央管理装置２００は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介して、インターネット２０１、分電盤（スマートメータ）２０２、太陽光発電装置３１および蓄電池４１などの電源装置、ならびに、給湯器２０５、空気調和機５０、および冷蔵庫２０６、および洗濯機（図示せず）などの家電機器と接続される。
【０１０２】
中央管理装置２００は、太陽光発電装置３１の発電量および蓄電池４１の残量などの電源装置の動作状態に関する情報を取得するとともに、各家電装置の消費電力などの動作状態に関する情報を取得する。中央管理装置２００は、これらの情報に基づいて、各家電装置の動作を管理する。第１〜第３の実施形態による空気調和機は、さらに、中央管理装置２００からの指令、具体的にはＤＣ運転モードを許可するか否かの指令に基づいて運転モードを切替える。
【０１０３】
図１５は、中央管理装置からの指令に基づいて直流運転条件の成否を判定する手順を示すフローチャートである。図１５に示すように、空気調和機の直流運転条件には、ＨＥＭＳの中央管理装置との通信が正常であるという条件（ステップＳ３００）と、ＨＥＭＳの中央管理装置からＤＣ運転を許可する指令を受けているという条件（ステップＳ３１０）が追加される。これらの条件が１つでも満たされていない場合には、空気調和機に内蔵されたマイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転条件が満たされていないと判定する（ステップＳ３５０）。図１５のフローチャートは、図１０のフローチャートに上記の２条件を追加したものであるが、図１２のフローチャートにも上記の２条件を追加することができる。
【０１０４】
次に、ＨＥＭＳの中央管理装置２００が、どのような条件のときに空気調和機に対してＤＣ運転を許可するかについて、図２および図３の電源システムを例に挙げて説明する。
【０１０５】
［ＨＥＭＳによる制御例−図２の電源システムの場合］
図１６は、図２の電源システムの場合において、中央管理装置による各種電源および空気調和機の管理手順を示すフローチャートである。
【０１０６】
図２、図１６を参照して、ＨＥＭＳの中央管理装置２００は、まず、現時刻が電気料金の安くなる夜間時間帯（たとえば、午後１１時から午前７時まで）であるか否かを判定する（ステップＳ５００）。夜間時間帯の場合には（ステップＳ５００でＹＥＳ）、中央管理装置２００は、空気調和機にＡＣ運転を許可する（ステップＳ５４０）とともに、蓄電池に夜間電力を充電させる（ステップＳ５４５）。
【０１０７】
一方、夜間時間帯でない場合には（ステップＳ５００でＮＯ）、中央管理装置２００は、太陽光発電装置３１の発電量に応じて空気調和機５０に対して運転モードを切替えるよう指令する。具体的には、太陽光発電装置３１の発電量が全機器の消費電力を上回っている場合には（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、中央管理装置２００は、空気調和機５０にＡＣ運転を許可する（ステップＳ５１０）。さらに、中央管理装置２００は、太陽光発電の余剰電力を蓄電池に充電させたり（ステップＳ５１５）、売電したりする（ステップＳ５２０）。このとき、太陽光発電装置３１から出力された電力のみによって空気調和機５０は動作する（図２の電力システムの場合、太陽光発電装置３１から出力された直流電力は、一旦交流電力に変換された後、空気調和機に供給される）。
【０１０８】
太陽光発電装置３１の発電量が全機器の消費電力以下の場合には（ステップＳ５０５でＮＯ）、中央管理装置２００は、蓄電池４１に残量がある場合には（ステップＳ５２５でＹＥＳ）空気調和機５０のＤＣ運転を許可し（ステップＳ５３０）、蓄電池４１に残量が無い場合には（ステップＳ５２５でＮＯ）空気調和機５０のＡＣ運転を許可する（ステップＳ５３５）。
【０１０９】
図１７は、図２の電源システムの場合において、各種電源の動作状態および空気調和機の管理状態を示すタイミング図である。図１７の時間軸は一例であって、この図に記載された時間に限られるものではない。
【０１１０】
図１６および図１７を参照して、図２の電力システムの場合、夜間電気料金が適用される夜間時間帯（２３時から７時）には、蓄電池４１の充電が行われる。さらに、太陽光発電装置３１の発電電力が全機器の消費電力ＥＣを上待っている時間帯（９時から１５時）にも、蓄電池４１の充電が行われる。したがって、蓄電池４１の出力によって空気調和機５０がＤＣ運転をすることを中央管理装置２００が許可するのは、その他の時間帯（７時から９時、１５時から２３時）になる。
【０１１１】
［ＨＥＭＳによる制御例−図３の電源システムの場合］
図１８は、図３の電源システムの場合において、中央管理装置による各種電源および空気調和機の管理手順を示すフローチャートである。
【０１１２】
図３、図１８を参照して、ＨＥＭＳの中央管理装置２００は、まず、現時刻が、電気料金の安くなる夜間時間帯（たとえば、午後１１時から午前７時まで）であるか否かを判定する（ステップＳ６００）。夜間時間帯の場合には（ステップＳ６００でＹＥＳ）、中央管理装置２００は、空気調和機のＡＣ運転を許可する（ステップＳ６４５）とともに、蓄電池に夜間電力を充電させる（ステップＳ６５０）。
【０１１３】
一方、夜間時間帯でない場合には（ステップＳ６００でＮＯ）、中央管理装置２００は、太陽光発電装置３１の発電量に応じて空気調和機５０に運転モードを切替えるよう指令する。具体的には、太陽光発電装置３１の発電量が全機器の消費電力を上回っている場合には（ステップＳ６０５でＹＥＳ）、中央管理装置２００は、空気調和機にＤＣ運転を許可する（ステップＳ６１０）。図３のシステムの場合、太陽光発電装置３１によって発電された直流電力によって直接的に空気調和機５０を駆動することができる。さらに、中央管理装置２００は、蓄電池が満充電でない場合には（ステップＳ６１５でＮＯ）太陽光発電装置３１の発電電力を蓄電池４１に充電させ（ステップＳ６２０）、蓄電池が満充電の場合には（ステップＳ６１５でＹＥＳ）太陽光発電装置３１の発電電力を売電する（ステップＳ６２５）。
【０１１４】
太陽光発電装置３１の発電量が全機器の消費電力以下の場合には（ステップＳ６０５でＮＯ）、中央管理装置２００は、蓄電池４１に残量がある場合には（ステップＳ６３０でＹＥＳ）空気調和機５０のＤＣ運転を許可し（ステップＳ６３５）、蓄電池４１に残量が無い場合に（ステップＳ６３０でＮＯ）は空気調和機５０のＡＣ運転を許可する（ステップＳ６４０）。
【０１１５】
図１９は、図３の電源システムの場合において、各種電源の動作状態および空気調和機の管理状態を示すタイミング図である。図１９の時間軸は一例であって、この図に記載された時間に限られるものではない。
【０１１６】
図１８および図１９を参照して、図３の電力システムの場合、夜間電気料金が適用される夜間時間帯（２３時から７時）には、蓄電池４１の充電が行われる。太陽光発電装置３１の発電電力が全機器の消費電力ＥＣを上回っている時間帯（９時から１５時）には、中央管理装置２００は、空気調和機５０に対して、太陽光発電装置３１の発電電力を用いたＤＣ運転を許可する。さらに、この時間帯には、蓄電池の充電または売電が行われる（第３の電源システムの場合、太陽光発電装置の出力による蓄電池の充電と売電とは同時に行えない）。中央管理装置２００は、その他の時間帯（７時から９時、１５時から２３時）に空気調和機５０に対して蓄電池４１の放電電力を用いたＤＣ運転を許可する。
【０１１７】
このように第４の実施形態の空気調和機によれば、ＨＥＭＳの中央管理装置２００からの指令に基づいて空気調和機が動作することによって、空気調和機の省エネルギー運転を実現することができる。
【０１１８】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、空気調和機の運転状態をユーザに知らせることによって、ユーザの省エネルギーに対する関心を高め、省エネルギーを促すことを目的としたものである。
【０１１９】
図２０は、空気調和機の動作状態の表示について説明するためのである。図２０（Ａ）は、図１の室内機６０の外観図を示し、図２０（Ｂ）は表示パネル１１５の表示内容の一例を示す図である。
【０１２０】
図２０（Ａ）に示すように、室内機６０のケーシング１１０の正面には、吸込み口を覆う吸込グリル１１３と、吹き出し口において吹き出し方向を規制するルーバ１１１，１１２とが取り付けられている。さらに、吸込グリル１１３と吹き出し口との間に表示パネル１１５が取り付けられている。
【０１２１】
図２０（Ｂ）に示すように、表示パネル１１５は、運転モードを表示するための表示部１１６，１１７と、消費電力を表示するための表示部１１８とを含む。表示部１１６，１１７はたとえば発光ダイオードであり、ＡＣ運転モードのとき表示部１１６が点灯し、ＤＣ運転モードのとき表示部１１７が点灯する。表示部１１８はたとえば液晶パネルであり、空気調和機の消費電力を表示する。表示部１１８は、消費電力に代えて単位時間当たりの電気料金を表示するようにしてもよいし、消費電力と電気料金の両方を表示してもよい。
【０１２２】
当然ながら、空気調和機の消費電力や単位時間当たりの電気料金は、表示部１１８に表示するのみならず、空気調和機に備わっているリモートコントローラの表示部に表示してもよい。この場合、消費電力や単位時間当たりの電気料金を手元のリモートコントローラの表示部で確認できるので、視認性が大きく向上する。
【０１２３】
図２１は、図２０（Ｂ）の表示手順を示すフローチャートである。図４または図８のマイクロコンピュータ８９は、図１３で説明した手順に従って消費電力を算出する（ステップＳ２１０，Ｓ２４０）。マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転モードの場合には（ステップＳ２００でＹＥＳ）、表示パネル１１５にＤＣ運転であることを表示する（ステップＳ２２０）ともに、消費電力を表示する（ステップＳ２３０）。マイクロコンピュータ８９は、ＡＣ運転モードの場合には（ステップＳ２００でＮＯ）、表示パネル１１５にＡＣ運転であることを表示する（ステップＳ２５０）ともに、消費電力を表示する（ステップＳ２６０）。
【０１２４】
図２２は、表示パネルの表示内容の他の例を示す図である。図２２に示す場合には、表示パネル１１５は、蓄電池の放電電力を用いた運転であることを示すための表示部１１９と、太陽光発電による発電電力を用いた運転であることを示すための表示部１２０と、消費電力を表示するための表示部１１８とを含む。蓄電池の放電電力を用いた運転の場合には表示部１１９が点灯し、太陽光発電による発電電力を用いた運転の場合には表示部１２０が点灯し、商用交流電源による運転の場合には表示部１１９，１２０の両方とも消灯する。表示部１１８はたとえば液晶パネルであり、空気調和機の消費電力を表示する。
【０１２５】
図２０（Ｂ）の場合と同様に、表示部１１８には、消費電力に代えて単位時間当たりの電気料金を表示してもよいし、消費電力と電気料金の両方を表示してもよい。さらには、消費電力および／または単位時間当たりの電気料金は、表示部１１８に表示するのみならず、空気調和機に備わっているリモートコントローラの表示部に表示してもよい。
【０１２６】
蓄電池の放電電力を用いた運転であるか、太陽光発電による発電電力を用いた運転であるかは、第４の実施形態で説明したＨＥＭＳの中央管理装置２００からの情報に基づいて、空気調和機のマイクロコンピュータ８９が判断する。以下に説明するように、具体的な手順は電源システムの構成に応じて異なる。
【０１２７】
図２３は、図２の電源システムの場合において、図２２の表示パネルの表示手順を示すフローチャートである。図２２、図２３を参照して、図４または図８のマイクロコンピュータ８９は、図１３で説明した手順に従って消費電力を算出する（ステップＳ７１０，Ｓ７４０）。マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転モードの場合には（ステップＳ７００でＹＥＳ）、消費電力を表示部１１８に表示する（ステップＳ７２０）とともに、図２２の表示部１１９を点灯することによって蓄電池の放電電力を用いた運転であることを表示する（ステップＳ７３０）。図２の電源システムの場合には、太陽光発電装置によって生成された直流電力は交流電力に変換された後に空気調和機に供給されるので、ＤＣ運転モードの場合は、蓄電池の放電電力を用いた運転に限られる。
【０１２８】
一方、マイクロコンピュータ８９は、ＡＣ運転モードの場合には（ステップＳ７００でＮＯ）、ＡＣ運転による消費電力を表示部１１８に表示する（ステップＳ７５０）。さらに、マイクロコンピュータ８９は、太陽光発電による発電電力に余剰電力があるという情報を中央管理装置２００から取得している場合には（ステップＳ７６０でＹＥＳ）、図２２の表示部１２０を点灯することによって太陽光発電による運転であることを表示する（ステップＳ７７０）。そうでない場合には（ステップＳ７６０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、表示部１１８，１１９を消灯することによって商用電源による運転であることを表示する（ステップＳ７８０）。
【０１２９】
図２４は、図３の電源システムの場合において、図２２の表示パネルの表示手順を示すフローチャートである。図２２、図２４を参照して、マイクロコンピュータ８９は、図１３で説明した手順に従って消費電力を算出する（ステップＳ８１０，Ｓ８６０）。マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ運転モードの場合には（ステップＳ８００でＹＥＳ）、消費電力を表示部１１８に表示する（ステップＳ８２０）。さらに、マイクロコンピュータ８９は、太陽光発電による発電電力に余剰電力があって売電中であるという情報を中央管理装置２００から取得している場合には（ステップＳ８３０でＹＥＳ）とともに、図２２の表示部１２０を点灯することによって太陽光発電による運転であることを表示する（ステップＳ８４０）。図２の電源システムの場合には、太陽光発電装置から出力された直流電力は直接空気調和機に供給される。太陽光発電による発電力に余剰電力が無い場合には（ステップＳ８３０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、図２２の表示部１１９を点灯することによって、蓄電池の放電電力を用いた運転であることを表示する（ステップＳ８５０）。
【０１３０】
一方、マイクロコンピュータ８９は、ＡＣ運転モードの場合には（ステップＳ８００でＮＯ）、消費電力を表示部１１８に表示する（ステップＳ８７０）とともに、表示部１１８，１１９を消灯することによって商用電源による運転であることを表示する（ステップＳ８８０）。
【０１３１】
＜第６の実施形態＞
第６の実施形態による空気調和機では、空気調和機の消費電力（または消費電流）が予め設定された上限値を超えている場合には、圧縮機の単位時間当たりの回転数（回転速度）の最大値が所定値以下となるように回転速度を制限することによって、消費電力（または消費電流）の増加を抑制するようにしたものである。これによって、機器内部の部品の破損を防止することができる。さらに、運転モードの切替が頻繁に生じることを防止できる。以下、図面を参照して具体的に説明する。
【０１３２】
図２５は、第６の実施形態による空気調和機において、運転モードの切替手順を示すフローチャートである。図２５のフローチャートは、ステップＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１４１，１４２がさらに追加されている点で、図６のフローチャートと異なる。
【０１３３】
具体的に、空気調和機がＡＣ運転モードのとき、マイクロコンピュータ８９は、空気調和機の消費電力（または消費電流）が上限値ＰＵ１を超えている場合に（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、圧縮機の回転速度の最大値が所定値以下となるように回転速度を制限する（ステップＳ１１２）。同様に、空気調和機がＤＣ運転モードのとき、マイクロコンピュータ８９は、空気調和機の消費電力（または消費電流）が上限値ＰＵ２を超えている場合に（ステップＳ１４１でＹＥＳ）、圧縮機の回転速度の最大値が所定値以下となるように回転速度を制限する（ステップＳ１４２）。
【０１３４】
上記の制御を行うことによって、空気調和機の消費電力が抑制されるので、ＤＣ運転条件が成立しやすくなる（すなわち、ステップＳ１４５でＹＥＳとなる確率が増加する）。この結果、ＤＣ運転モードを継続することができるようになるため、頻繁に運転モードの切替えが生じることを防止できる。
【０１３５】
上記のステップＳ１１１，Ｓ１４１で用いる消費電力を推定する方法は、図１３で説明したとおりである。図２５のその他の点は、図６の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。
【０１３６】
＜付記＞
上記の実施形態によって開示された発明の一部を以下に列挙する。
【０１３７】
（１）  電気機器５０は、直流電圧入力部７２と、交流電圧入力部５１と、全波整流回路７５と、切替回路７６と、力率改善方式の昇圧コンバータ８１と、コンデンサ８２と、インバータ８３，８５と、交流モータ８４，８６とを備える。直流電圧入力部７２には、直流電源からの直流電圧が入力される。交流電圧入力部５１には、商用電源からの交流電圧が入力される。全波整流回路７５は、上記の交流電圧を全波整流することによって整流電圧を生成する。切替回路７６は、直流電圧および整流電圧の一方を出力する。力率改善方式の昇圧コンバータ８１は、切替回路から出力された直流電圧および整流電圧の一方を設定電圧まで昇圧することによって昇圧電圧を生成する。コンデンサ８２は、昇圧コンバータ８１の昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続される。インバータ８３，８５は、昇圧電圧を交流電圧に変換する。交流モータ８４，８６は、インバータ８３，８５から出力された交流電圧によって駆動される。
【０１３８】
（２）  上記（１）の変形例として、電気機器５０Ａは、直流電圧入力部７２と、交流電圧入力部５１と、切替回路７６と、全波整流回路７５と、力率改善方式の昇圧コンバータ８１と、コンデンサ８２と、インバータ８３，８５と、交流モータ８４，８６とを備える。直流電圧入力部７２は、直流電源からの直流電圧が入力される。交流電圧入力部５１は、商用電源からの交流電圧が入力される。切替回路７６は、上記の直流電圧および交流電圧の一方を出力する。全波整流回路７５は、切替回路７６から出力された直流電圧および交流電圧の一方が入力される。力率改善方式の昇圧コンバータ８１は、全波整流回路７５の出力電圧を設定電圧まで昇圧することによって昇圧電圧を生成する。コンデンサ８２は、昇圧コンバータ８１の昇圧電圧を出力するための出力ノード間に接続される。インバータ８３，８５は、昇圧電圧を交流電圧に変換する。交流モータ８４，８６は、インバータ８３，８５から出力された交流電圧によって駆動される。
【０１３９】
（３）  上記（１）または（２）において、電気機器５０は、室内機６０と室外機７０とを含む空気調和機である。室内機６０は、交流電圧入力部５１を含み、交流電圧入力部５１から入力された交流電圧によって動作する。室外機７０は、直流電圧入力部７２、切替回路７６、全波整流回路７５、昇圧コンバータ８１、コンデンサ８２、インバータ８３，８５、および交流モータ８４，８６を含む。室外機７０は、上記の交流モータとして圧縮機用の第１の交流モータ８４と室外熱交換器用のファンを駆動するための第２の交流モータ８６を含み、上記のインバータとして第１の交流モータ８４を駆動する第１のインバータ８３と第２の交流モータ８６を駆動する第２のインバータ８５とを含む。
【０１４０】
（４）  上記（２）において、電気機器５０Ａは、室内機６０と室外機７０とを含む空気調和機である。室内機６０は、直流電圧入力部７２、交流電圧入力部５１、および切替回路７６を含み、切替回路７６から出力された直流電圧および交流電圧の一方で動作する。室外機７０は、全波整流回路７５、昇圧コンバータ８１、コンデンサ８２、インバータ８３，８５、および交流モータ８４，８６を含む。室外機７０は、上記の交流モータとして圧縮機用の第１の交流モータ８４と室外熱交換器用のファンを駆動するための第２の交流モータ８６を含み、上記のインバータとして第１の交流モータ８４を駆動する第１のインバータ８３と第２の交流モータ８６を駆動する第２のインバータ８５とを含む。
【０１４１】
（５）  上記の（１）または（２）において、電気機器５０，５０Ａは、切替回路７６、昇圧コンバータ８１、インバータ８３，８５、および交流モータ８４，８６の動作を制御するための制御部８９をさらに含む。電気機器５０，５０Ａは、運転モードとして、交流モータ８４，８６を直流電圧に基づいて動作させる直流運転モードと、交流モータ８４，８６を交流電圧に基づいて動作させる交流運転モードとを含む。制御部８９は、交流モータ８４，８６の運転中に切替回路７６の切替えによって運転モードを直流運転モードから交流運転モードに切替えるとき、または交流モータ８４，８６の運転中に切替回路の切替えによって運転モードを交流運転モードから直流運転モードに切替えるときには、交流モータ８４，８６を一旦停止させた後に切替回路７６を切替え、その後、交流モータ８４，８６の運転を再開する。
【０１４２】
（６）  上記の（５）において、制御部８９は、電気機器５０の起動時には、運転モードを交流運転モードにする。
【０１４３】
（７）  上記の（５）または（６）において、制御部８９は、交流運転モードのとき、１または複数の直流運転条件が全て満たされた場合に、運転モードを交流運転モードから直流運転モードに切替える。制御部８９は、直流運転モードのとき、１または複数の直流運転条件の少なくとも１つが満たされなくなった場合に、運転モードを直流運転モードから交流運転モードに切替える。
【０１４４】
（８）  上記の（７）において、１または複数の直流運転条件は、直流電圧入力部７２から入力される直流電圧が予め設定された下限電圧ＶＬ以上であるという条件を含む。
【０１４５】
（９）  上記の（７）または（８）において、電気機器５０，５０Ａは、室内機６０と室外機７０とを含む空気調和機である。１または複数の直流運転条件は、室内機６０に設けられた温度センサによって計測された室内温度と設定温度との差が予め定められた温度差の範囲内であるという条件を含む。
【０１４６】
（１０）  上記の（７）〜（９）において、１または複数の直流運転条件は、電気機器５０，５０Ａの消費電力が予め設定された電力上限値ＰＵ以下であるという条件を含む。
【０１４７】
（１１）  上記の（７）〜（９）において、１または複数の直流運転条件は、電気機器５０，５０Ａの消費電流が予め設定された電流上限値以下であるという条件を含む。
【０１４８】
（１２）  上記の（７）〜（１１）において、電気機器５０，５０Ａは、電気機器を含めた複数の機器の運転状態を管理する中央管理装置２００と通信を行うことによって、中央管理装置２００から指令を受ける。１または複数の直流運転条件は、中央管理装置２００から直流運転モードでの運転許可を受けているという条件を含む。
【０１４９】
（１３）  上記の（１２）において、１または複数の直流運転条件は、電気機器５０，５０Ａと中央管理装置２００との間の通信が正常であるという条件を含む。
【０１５０】
（１４）  上記の（５）または（６）において、電気機器５０，５０Ａは、ヒートポンプを利用した機器である。交流モータ８４は、ヒートポンプの圧縮機の回転に用いられる。制御部８９は、直流運転モードのとき、実測または推定された電気機器５０，５０Ａの消費電力または消費電流が予め設定された第１の電力上限値ＰＵ２または第１の電流上限値を超えている場合に、交流モータ８４の回転数の上限を制限する。制御部８９は、交流運転モードのとき、実測または推定された電気機器５０，５０Ａの消費電力または消費電流が予め設定された第２の電力上限値ＰＵ１または第２の電流上限値を超えている場合に、交流モータの回転数の上限を制限する。
【０１５１】
（１５）  上記の（１４）において、インバータ８３は、パルス幅変調信号に基づいて昇圧コンバータ８１の出力電圧を３相交流電圧に変換する。制御部は、インバータから出力される３相交流電流の実測値と、昇圧コンバータ８１の出力電圧の実測値と、パルス幅変調信号のデューティ比とに基づいて、交流モータ８４の消費電力を算出し、算出された交流モータ８４の消費電力に基づいて電気機器５０，５０Ａの消費電力または消費電流を推定する。
【０１５２】
（１６）  上記の（５）または（６）において、電気機器５０，５０Ａには、運転モードが直流運転モードから交流運転モードかを表示するための表示パネル１１５が取り付けられている。
【０１５３】
（１７）  上記の（５）または（６）において、上記の直流電源は蓄電池４１である。交流電圧入力部５１には、商用電源からの交流電圧の他に、太陽光発電装置３１の出力電圧を変換することによって得られた交流電圧が入力される。電気機器５０，５０Ａは、蓄電池４１および太陽光発電装置３１の運転状態を管理する中央管理装置２００と通信を行うことによって、蓄電池４１および太陽光発電装置３１の運転状態に関する情報を受ける。電気機器５０，５０Ａには表示パネル１１５が取り付けられる。制御部８９は、運転モードが直流運転モードの場合には、蓄電池４１によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。制御部８９は、運転モードが交流運転モードでありかつ中央管理装置２００から太陽光発電装置３１の出力が電気機器５０，５０Ａに供給されているという情報を受けている場合には太陽光発電装置３１によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。制御部８９は、運転モードが交流運転モードでありかつ中央管理装置２００から商用電源からの交流電力が電気機器５０，５０Ａに供給されているという情報を受けている場合には、商用電源によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。
【０１５４】
（１８）  上記の（５）または（６）において、上記の直流電源は、蓄電池４１と太陽光発電装置３１とを含む。電気機器５０，５０Ａは、蓄電池４１および太陽光発電装置３１の運転状態を管理する中央管理装置２００と通信を行うことによって、蓄電池４１および太陽光発電装置３１の運転状態に関する情報を受ける。電気機器５０，５０Ａには表示パネル１１５が取り付けられる。制御部８９は、運転モードが直流運転モードでありかつ中央管理装置２００から蓄電池４１の出力が電気機器５０，５０Ａに供給されているという情報を受けている場合には蓄電池４１によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。制御部８９は、運転モードが直流運転モードでありかつ中央管理装置２００から太陽光発電装置３１の出力が電気機器５０，５０Ａに供給されているという情報を受けている場合には太陽光発電装置３１によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。制御部８９は、運転モードが交流運転モードの場合には、商用電源によって動作していることを表示パネル１１５に表示する。
【０１５５】
（１９）  上記の（１）または（２）において、電気機器５０，５０Ａは、直流電圧入力部７２の負側端子７２Ｎまたは正側端子７２Ｐに取り付けられ、負側端子７２Ｎから内部に入力されかつ正側端子７２Ｐから外部に出力されるような逆電流を阻止するためのダイオード８０をさらに備える。
【０１５６】
（２０）  上記の（１９）において、電気機器５０，５０Ａは、直流電圧入力部７２に取り付けられたローパスフィルタ回路７９と、切替回路７６、昇圧コンバータ８１、インバータ８３，８５、および交流モータ８４，８６の動作を制御するための制御部８９とをさらに備える。切替回路７６、ダイオード８０、およびローパスフィルタ回路７９は、制御部８９が収納された筐体１００とは別の筐体１０１に共通に収納される。
【０１５７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５８】
３１  太陽光発電装置、４１  蓄電池、５０，５０Ａ  空気調和機（電気機器）、５１  コンセントプラグ（交流電圧入力部）、６０  室内機、６６，８２  コンデンサ、７０  室外機、７２  直流電圧入力部、７５  全波整流回路、７６  切替回路、７９  フィルタ回路、８０  ダイオード、８１  昇圧コンバータ、８３，８５  インバータ、８４，８６  交流モータ、８９  マイクロコンピュータ、１００，１０１  筐体、１１５  表示パネル、２００  中央管理装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006452547.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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