(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機を駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、室温が設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間が経過したことであり、冷房運転時に外気温が前記第１の規定温度より高い場合には、室温が前記温度領域に達してから前記第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項２】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機を駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、室温が設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間が経過したことであり、暖房運転時に外気温が前記第２の規定温度より低い場合には、室温が前記温度領域に達してから前記第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項３】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機を駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、前記圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、室温が前記設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間が経過したことであり、前記圧縮機の起動時の室温と前記設定温度との温度差の絶対値が前記規定温度差より小さい場合には、室温が前記温度領域に達してから前記第１の時間から予め定められた第３の時間を減じた時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項４】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機をインバータ駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、室温が設定温度に近付くことによって前記圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間が経過したことであり、冷房運転時に外気温が前記第１の規定温度より高い場合には、前記圧縮機の周波数が前記規定周波数以下になってから前記第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項５】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機をインバータ駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、室温が設定温度に近付くことによって前記圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間が経過したことであり、暖房運転時に外気温が前記第２の規定温度より低い場合には、前記圧縮機の周波数が前記規定周波数以下になってから前記第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項６】
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機をインバータ駆動する電源回路と、
前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する制御部とを備え、
前記切替条件は、前記圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、室温が前記設定温度に近付くことによって前記圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間が経過したことであり、前記圧縮機の起動時の室温と前記設定温度との温度差の絶対値が前記規定温度差より小さい場合には、前記圧縮機の周波数が前記規定周波数以下になってから前記第１の時間から予め定められた第３の時間を減じた時間が経過したことである、空気調和機。
【請求項７】
空気調和機であって、
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、四方弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機を駆動する電源回路と、
制御部とを備え、
前記四方弁は、前記空気調和機の運転モードを冷房運転と暖房運転とで切り替えるために、前記圧縮機によって圧縮された冷媒の流路を前記室外熱交換器側と前記室内熱交換器側とで切り替え、
前記制御部は、前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
前記切替条件は、室温が設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間が経過したという条件を含み、
前記制御部は、
前記直流電源に基づいて前記圧縮機を駆動することによって暖房運転を行っているときに前記室外熱交換器の着霜を検知した場合には、前記圧縮機を一旦停止させ、前記四方弁を前記室外熱交換器側に切り替えてから前記交流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
その後、前記室外熱交換器の除霜完了を検知した場合には、前記圧縮機を一旦停止させ、前記四方弁を前記室内熱交換器側に切り替えてから前記交流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
その後、前記切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する、空気調和機。
【請求項８】
空気調和機であって、
室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、四方弁、および圧縮機を含む冷媒回路と、
交流電源および直流電源と接続され、前記交流電源および前記直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて前記圧縮機をインバータ駆動する電源回路と、
制御部とを備え、
前記四方弁は、前記空気調和機の運転モードを冷房運転と暖房運転とで切り替えるために、前記圧縮機によって圧縮された冷媒の流路を前記室外熱交換器側と前記室内熱交換器側とで切り替え、
前記制御部は、前記交流電源に基づいて前記圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
前記切替条件は、室温が設定温度に近付くことによって前記圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間が経過したという条件を含み、
前記制御部は、
前記直流電源に基づいて前記圧縮機を駆動することによって暖房運転を行っているときに前記室外熱交換器の着霜を検知した場合には、前記圧縮機を一旦停止させ、前記四方弁を前記室外熱交換器側に切り替えてから前記交流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
その後、前記室外熱交換器の除霜完了を検知した場合には、前記圧縮機を一旦停止させ、前記四方弁を前記室内熱交換器側に切り替えてから前記交流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御し、
その後、前記切替条件が満たされたとき前記圧縮機を一旦停止させ、前記直流電源に基づいて前記圧縮機を再起動させるように前記電源回路を制御する、空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、ヒートポンプ方式の空気調和機に関し、特に、蓄電池などの直流電源と商用交流電源との両方を駆動電源として利用可能な空気調和機に好適に用いられる。
【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）の圧縮機を駆動する技術が提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２００１−６５９２７号公報（特許文献１）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は、商用交流電源からの交流電圧が整流平滑回路によって直流電圧に変換されるとともに、蓄電地からの直流電圧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圧と双方向コンバータから出力された直流電圧とが重畳され、重畳された直流電圧が圧縮機を駆動するためのインバータに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
本願の発明者らは、直流電源と交流電源との間の漏洩電流を防止するために、蓄電池などの直流電源からの電力供給と商用交流電源からの電力供給とを完全に切り替えて一方の電源からの電力のみを圧縮機に供給する空気調和機の開発を進めている。このような方式の空気調和機は、本願の出願時において公知となっていない。
【０００６】
この電源切り替え方式の空気調和機では、蓄電池などの直流電源の出力に制限があるために、圧縮機の立ち上げ時には交流電源を用い、その後、交流電源から直流電源に電源が切り替えられる。そして、電源切り替え時には圧縮機など消費電力が比較的大きい機器は停止される。しかしながら、圧縮機を一旦停止してしまうと、圧縮機を再起動する際には、圧縮機の入口と出口の差圧が完全になくなるまで２〜３分程度時間を置かなければならない。このため、この圧縮機の一時停止期間中に室温が大きく変動するおそれがある。
【０００７】
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、その目的は、直流電源からの電力供給と交流電源からの電力供給とを切り替えて圧縮機に供給する方式の空気調和機において、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることが可能な空気調和機を提供することである。この発明のその他の新規な特徴および利点は、添付した図面および詳細な説明によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一局面による空気調和機は、冷媒回路と電源回路と制御部とを備える。冷媒回路は、室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む。電源回路は、交流電源および直流電源と接続され、交流電源および直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて圧縮機を駆動する。制御部は、交流電源に基づいて圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき圧縮機を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路を制御する。上記の切替条件は、室温が設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間が経過したという条件を含む。
【０００９】
好ましくは、切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間が経過したことであり、冷房運転時に外気温が第１の規定温度より高い場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである。
【００１０】
好ましくは、切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間が経過したことであり、暖房運転時に外気温が第２の規定温度より低い場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである。
【００１１】
好ましくは、切替条件は、圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間が経過したことであり、圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差より小さい場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間から予め定められた第３の時間を減じた時間が経過したことである。
【００１２】
この発明の他の局面による空気調和機は、冷媒回路と電源回路と制御部とを備える。冷媒回路は、室外熱交換器、室内熱交換器、膨張弁、および圧縮機を含む。電源回路は、交流電源および直流電源と接続され、交流電源および直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて圧縮機をインバータ駆動する。制御部は、交流電源に基づいて圧縮機を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき圧縮機を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路を制御する。上記の切替条件は、室温が設定温度に近付くことによって圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間が経過したという条件を含む。
【００１３】
好ましくは、切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間が経過したことであり、冷房運転時に外気温が第１の規定温度より高い場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである。
【００１４】
好ましくは、切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間が経過したことであり、暖房運転時に外気温が第２の規定温度より低い場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間に予め定められた第２の時間を加算した時間が経過したことである。
【００１５】
好ましくは、切替条件は、圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間が経過したことであり、圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差より小さい場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間から予め定められた第３の時間を減じた時間が経過したことである。
【００１６】
上記の一局面および他の局面において好ましくは、冷媒回路は、空気調和機の運転モードを冷房運転と暖房運転とで切り替えるために、圧縮機によって圧縮された冷媒の流路を室外熱交換器側と室内熱交換器側とで切り替える四方弁さらに含む。制御部は、直流電源に基づいて圧縮機を駆動することによって暖房運転を行っているときに室外熱交換器の着霜を検知した場合には、圧縮機を一旦停止させ、四方弁を室外熱交換器側に切り替えてから交流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路を制御し、その後、室外熱交換器の除霜完了を検知した場合には、圧縮機を一旦停止させ、四方弁を室内熱交換器側に切り替えてから交流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路を制御し、その後、切替条件が満たされたとき圧縮機を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路を制御する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、直流電源からの電力供給と交流電源からの電力供給とを切り替えて圧縮機に供給する方式の空気調和機において、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることができる。
【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】図１の空気調和機５０の冷媒回路１０の構成を模式的に示す図である。
【図３】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】図３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５】ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているか否かを判定する手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態の空気調和機において冷房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態の空気調和機において暖房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態の空気調和機において冷房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【図９】第４の実施形態の空気調和機において除霜運転時の直流／交流運転モードの切替え手順を示すフローチャートである。
【図１０】図５の変形例のフローチャートである。
【図１１】図６の変形例のフローチャートである。
【図１２】図７の変形例のフローチャートである。
【図１３】図８の変形例の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、各実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
［直流電源および交流電源と空気調和機との接続方式］
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】
具体的には図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、室外機７０の端子７２（正側端子７２Ｐ，負側端子７２Ｎ）とが、ＤＣ（直流）１００Ｖの電源線５４を介して接続される。室内機６０のコンセントプラグ５１は単相３線式の２００Ｖ商用交流電源に接続される。すなわち、コンセントプラグ５１の端子５１Ｒ，５１Ｓ間にはＡＣ（交流）２００Ｖが印加される。コンセントプラグ５１の端子５１Ｏには接地線が接続される。
【００２３】
さらに、室内機６０と室外機７０とには３ｐの端子６１，７１がそれぞれ設けられる。室内機６０の端子６１Ｒ，６１Ｓと、室外機７０の端子７１Ｒ，７１Ｓとは、ＡＣ２００Ｖの電源線５２によって接続され、室内機６０の端子６１Ｃと、室外機７０の端子７１Ｃとは、通信線５３によって接続される。
【００２４】
なお、図１に示す本実施形態の場合と異なり、直流電源と交流電源とが両方とも室内機６０に接続される構成であってもよい。この場合、交流電源からの交流を整流することによって得られる直流と、直流電源からの直流とのいずれか一方が室外機７０に供給される。
【００２５】
［空気調和機の冷媒回路の構成］
図２は、図１の空気調和機５０の冷媒回路１０の構成を模式的に示す図である。図２を参照して、冷媒回路１０は、室外機７０に設けられた圧縮機８４、室外熱交換器３５、膨張弁８８、および四方弁９０と、室内機６０に設けられた室内熱交換器３６とを備える。さらに、空気調和機５０の室外機７０は室外ファン８６を備え、室内機６０は室内ファン６５を備える。
【００２６】
圧縮機８４は、冷媒を圧縮する。室外熱交換器３５は、室外の空気および冷媒の間で熱交換する。膨張弁８８は、冷媒の流量を調整するためにその開度が制御される。室内熱交換器３６は、室内の空気および冷媒の間で熱交換する。室外ファン８６は、室外の空気を室外熱交換器３５に送風することによって室外熱交換器での熱交換を促進する。室内ファン６５は、室内熱交換器３６で熱交換された空気を室内に送風する。本実施形態の場合、室外ファン８６はプロペラファンによって構成され、室内ファン６５はクロスフローファンによって構成される。
【００２７】
四方弁９０は、冷房運転および暖房運転において冷媒の巡回方向を切替える。冷房運転時には、図２の実線の矢印で示されるように、圧縮機８４、四方弁９０、室外熱交換器３５、膨張弁８８、室内熱交換器３６、四方弁９０、圧縮機８４の順に冷媒が巡回する。この場合、室外熱交換器３５が、圧縮された高温の冷媒を凝縮して液化させるための凝縮器として機能し、室内熱交換器３６が、液化された冷媒を蒸発させることで冷媒を低温の気体に変化させるための蒸発器として機能する。
【００２８】
一方、暖房運転時には、図２の破線の矢印で示されるように、圧縮機８４、四方弁９０、室内熱交換器３６、膨張弁８８、室外熱交換器３５、四方弁９０、圧縮機８４の順に冷媒が巡回する。この場合、室外熱交換器３５が蒸発器として機能し、室内熱交換器３６が凝縮器として機能する。
【００２９】
空気調和機５０は、さらに、室外熱交換器３５の温度を測定するための温度センサ３１と、圧縮機８４の出口での冷媒温度である吐出温度を測定するための温度センサ３０と、室内熱交換器３６の温度を測定するための温度センサ３３とを含む。これらの温度センサ３１，３０，３３は、たとえばサーミスタである。室外熱交換器３５用の温度センサ３１および室内熱交換器３６用の温度センサ３３はいずれも、熱交換器の入口と出口の中間に配置される。したがって、通常の場合には、これらの熱交換器が凝縮器として機能するときに検出される温度は冷媒の凝縮温度であり、蒸発器として機能するときに検出される温度は冷媒の蒸発温度である。
【００３０】
さらに、室外機７０には、外気温を測定するための温度センサ３２が取り付けられ、室内機６０には室内温度を測定するための温度センサ３４が取り付けられている。これらの温度センサ３２，３４もたとえばサーミスタによって構成することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、暖房運転および冷房運転を切替え可能として説明するが、空気調和機は、暖房運転および冷房運転の一方のみ可能であってもよい。その場合、冷媒回路１０には四方弁９０が設けられず、室外熱交換器３５および室内熱交換器３６の各々の機能は、凝縮器または蒸発器として固定される。また、図２の場合と異なり、室外機７０と室内機６０とに分離されず一体型の空気調和機についても以下に示す技術を適用可能である。
【００３２】
［空気調和機の電気システム構成］
（室内機の構成）
図３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３を参照して、室内機６０は、室内機用電源回路６２と、内部回路６３と、リレー６４（開閉スイッチ）と、室内ファン６５とを含む。
【００３３】
室内機用電源回路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。室内機用電源回路６２は、さらに、室内ファン６５用のファンモータを駆動するための駆動回路（不図示）を含む。なお、室内機用電源回路６２と後述する室外機用電源回路２１と併せて空気調和機５０用の電源回路２０が構成される。
【００３４】
内部回路６３は、たとえば、リモコンとの通信用の通信回路（不図示）および室外機７０との通信用の通信回路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。
【００３５】
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。室外機７０の四方弁９０は、この交流電圧によって直接駆動される。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。
【００３６】
（室外機の構成）
室外機７０は、室外機用電源回路２１と、この電源回路２１によって駆動される圧縮機８４、室外ファン８６、膨張弁８８、マイクロコンピュータ８９、および通信回路９４とを含む。さらに、室外機７０は、室内機６０を介して供給される交流電圧によって駆動される四方弁９０を含む。
【００３７】
室外機用電源回路２１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。
【００３８】
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６０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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、室外機用電源回路２１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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
室外機用電源回路２１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、降圧コンバータ８７とを含む。
【００４４】
力率改善（ＰＦＣ：Power Factor Correction）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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，Ｖ３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（周波数とも称する）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、および四方弁９０などの動作を制御する。
【００４７】
四方弁９０は、図３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。
【００４８】
（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。
【００４９】
なお、図３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。
【００５０】
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。
【００５１】
［空気調和機の動作］
以下、図３の電気システム構成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制御部としての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。
【００５２】
図４は、図３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３および図４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。
【００５３】
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、予め定められたＡＣ／ＤＣ（交流／直流）切替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。ＡＣ／ＤＣ切替条件については図５で詳しく説明する。
【００５４】
上記のＡＣ／ＤＣ切替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（ステップＳ１２５）しない限り、ＡＣ運転モードを継続することになる。
【００５５】
一方、ＡＣ／ＤＣ切替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）の直流運転を開始する（ステップＳ１４０）。ただし、圧縮機８４を再起動する際には、圧縮機の入口と出口の差圧が完全になくなるまで２〜３分程度時間を置かなければならない。
【００５６】
上記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。なお、図３の電気システム構成とは異なり、マイクロコンピュータ８９を交流電源のみによって駆動するようにすることも可能である。しかしながらこの場合も、少なくとも消費電力の大きな圧縮機８４は停止しなければならない。
【００５７】
直流運転モードに切替えられた後は、マイクロコンピュータ８９は、ＤＣ／ＡＣ（直流／交流）切替条件が満たされていたり（ステップＳ１４５でＹＥＳ）、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の運転を停止したりしない限り、直流運転モードを継続する。ＤＣ／ＡＣ切替条件は、たとえば、図３の電流計Ａ１で測定される直流運転時の室外機７０の消費電流が規定以上になったこと、または電流計Ａ１および電圧計Ｖ１で測定される直流運転モードでの室外機７０の消費電力が規定値以上になったこと、または蓄電池の残量が規定量以下まで減少したことなどである。
【００５８】
ＤＣ／ＡＣ切替条件が満たされた場合（ステップＳ１４５でＹＥＳ）の運転モード切替手順は以下のとおりである。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）の直流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）の交流運転を開始する（ステップＳ１６０）。
【００５９】
以上のように、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているか否かという判定に基づいて、ＡＣ運転モードからＤＣ運転モードに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。
【００６０】
［ＡＣ／ＤＣ切替条件］
図５は、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているか否かを判定する手順を示すフローチャートである。以下、図２〜図５を参照して、交流運転モードから直流運転モードへの切替えについて具体例を挙げながらさらに詳しく説明する。なお、以下に示す数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。
【００６１】
たとえば、外気温および室温が共に３５℃のときに、２６℃の設定温度で冷房運転を開始したとする（図４のステップＳ１１０）。運転開始時は交流運転モードである。運転開始時の室温（３５℃）と設定温度（２６℃）との差が９℃もあるので、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４を比較的高速度で回転させることによって圧縮機８４の出力を高くする。
【００６２】
運転開始後、マイクロコンピュータ８９は、図２の温度センサ３４によって室内の温度を読み取り（図５のステップＳ２１０）、室温が設定温度（２６℃）に達したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。
【００６３】
約１５〜４０分程で室温が設定温度（２６℃）に達すると（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４の回転速度を低下させて、室温が維持できる程度の低回転速度に調整する。このとき、圧縮機８４の消費電力は低下しているので、すぐに直流運転モードに切り替えることも可能である。しかしながら、この時点では室内の空気の温度は２６℃であるが、天井、床、および壁にはまだ熱が溜まっている。このため、運転モードの切替え時に圧縮機を３分程度停止させるとその間に室温は約２℃上昇する。その間、室内ファン６５は回っているが冷媒の循環は停止しているので、室内環境が不快になってしまう。
【００６４】
そこで、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してからしばらくの間、交流電源にてそのまま圧縮機８４は運転し続ける。そして、室温が設定温度に達してからＴ時間（たとえば、Ｔ＝２０分）が経過したとき（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００６５】
これにより、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４を停止し（ステップＳ１３０）、切替回路をＡＣ側からＤＣ側に切替え（ステップＳ１３５）、約３分後に（この時間は圧縮機の仕様による）圧縮機８４を再起動させる（ステップＳ１４０）。上記のように室温が設定温度に達してから２０分経過後に運転モードを交流運転から直流運転に切替えることによって運転モード切替え時の室温の温度上昇を、たとえば、約０．５℃以内に抑えることができる。
【００６６】
上記のステップＳ２２０において室温が設定温度に達したか否かを判断基準にしたが、これに代えて室温が設定温度に応じた温度領域（たとえば、設定温度±０．５℃）に達したか否かを判断基準にしてもよい。この場合、ステップＳ２６０では、室温が上記温度領域に達してからＴ時間の経過後に運転モードの切替えが可能であると判断される。
【００６７】
さらに、暖房運転においても冷房運転の場合と同様に、室温が設定温度に応じた温度範囲に達してから予め定められたＴ時間（このＴ時間は冷房運転の場合と同じである必要はない）が経過してから、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ようにする。この結果、天井、床、および壁に十分に熱を蓄えてから運転モードの切り替えが行われるので、運転モードの切替え時の室温の温度低下を、たとえば、約２℃以内に抑えることができる。
【００６８】
［効果］
以上のとおり、第１の実施形態の空気調和機によれば、室温が設定温度に応じた温度領域に達しても交流電源に基づく圧縮機の駆動がしばらく維持され、予め定められたＴ時間が経過してから、圧縮機への電力供給元が交流電流から直流電源に切り替えられる。これによって、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることができる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
［特徴および効果］
第２の実施形態では、冷房運転時の外気温がより高い場合、または暖房運転時の外気温がより低い場合について説明する。
【００７０】
冷房運転時の外気温がより高い場合には、室温が設定温度に応じた温度領域に達した後の交流運転の継続時間をＴ時間（約２０分）からより長い時間（Ｔ＋α時間）に変更する。これにより、部屋の天井、床、および壁に蓄えられている熱をさらに十分に放熱させることができ、結果として、外気温がより高い場合でも運転モードの切替え時の室温上昇を抑えることができる。
【００７１】
暖房運転時の外気温がより低い場合には、室温が設定温度に応じた温度領域に達した後の交流運転の継続時間をＴ時間（約２０分）からより長い時間（Ｔ＋α時間）に変更する。これにより、部屋の天井、床、および壁に熱をさらに十分に蓄熱させることができ、結果として、外気温がより低い場合でも運転モードの切替え時の室温低下を抑えることができる。
【００７２】
以下、図面を参照してＡＣ／ＤＣ切替条件について具体的に説明する。なお、空気調和機の装置構成は図１〜図３の場合と同じであり、概略的な動作は図４と同じであるので説明を繰り返さない。
【００７３】
［冷房運転の場合のＡＣ／ＤＣ切替条件］
図６は、第２の実施形態の空気調和機において冷房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【００７４】
図２〜図４、図６を参照して、冷房運転の開始後（ステップＳ１１０）に、マイクロコンピュータ８９は、温度センサ３４によって読み取った室温が設定温度に達したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。室温が設定温度に達すると（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、温度センサ３２によって外気温を読み取り（ステップＳ２３０）、外気温が予め定められた規定温度よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２４０）。
【００７５】
外気温が規定温度以下の場合には（ステップＳ２４０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ時間の経過後に（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００７６】
一方、外気温が規定温度より高い場合には（ステップＳ２４０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ＋α時間の経過後に（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００７７】
上記のステップＳ２２０において室温が設定温度に達したか否かを判断基準にしたが、これに代えて室温が設定温度に応じた温度領域（たとえば、設定温度±０．５℃）に達したか否かを判断基準にしてもよい。この場合、ステップＳ２６０（Ｓ２７０）では、室温が上記温度領域に達してからＴ時間（Ｔ＋α時間）の経過後に運転モードの切替えが可能であると判断される。
【００７８】
［暖房運転の場合のＡＣ／ＤＣ切替条件］
図７は、第２の実施形態の空気調和機において暖房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【００７９】
図２〜図４、図７を参照して、暖房運転の開始後（ステップＳ１１０）に、マイクロコンピュータ８９は、温度センサ３４によって読み取った室温が設定温度に達したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。室温が設定温度に達すると（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、温度センサ３２によって外気温を読み取り（ステップＳ２３０）、外気温が予め定められた規定温度よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２４０Ａ）。この規定温度は、冷房運転の場合（たとえば３５℃）と異なり、より低い温度（たとえば５℃）である。
【００８０】
外気温が規定温度以上の場合には（ステップＳ２４０ＡでＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ時間の経過後に（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００８１】
一方、外気温が規定温度より低い場合には（ステップＳ２４０ＡでＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ＋α時間の経過後に（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００８２】
上記のステップＳ２２０において室温が設定温度に達したか否かを判断基準にしたが、これに代えて室温が設定温度に応じた温度領域（たとえば、設定温度±０．５℃）に達したか否かを判断基準にしてもよい。この場合、ステップＳ２６０（Ｓ２７０）では、室温が上記温度領域に達してからＴ時間（Ｔ＋α時間）の経過後に運転モードの切替えが可能であると判断される。
【００８３】
＜第３の実施形態＞
［特徴および効果］
第３の実施形態では、冷房運転および暖房運転のいずれの場合においても、圧縮機の運転開始時の室温と設定温度との差（絶対値）が予め定められた規定温度差（たとえば、３℃以内）である場合について説明する。この場合、室温が設定温度に達してから運転モードを切替えまでの待ち時間を第１の実施形態のＴ時間よりも短くする（Ｔ−β時間）。室温と設定温度との温度差が比較的小さい場合には、運転モードの切替え時の温度変化も比較的小さいと考えられるからである。これにより、より早期に直流運転に移行することによって空気調和機の省エネルギー性能を高めることができる。
【００８４】
以下、図面を参照してＡＣ／ＤＣ切替条件について具体的に説明する。なお、空気調和機の装置構成は図１〜図３の場合と同じであり、概略的な動作は図４と同じであるので説明を繰り返さない。
【００８５】
［ＡＣ／ＤＣ切替条件］
図８は、第３の実施形態の空気調和機において冷房運転時にＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされているかを判定するための手順を示すフローチャートである。
【００８６】
図２〜図４、図８を参照して、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４の運転開始時の室温を温度センサ３４によって読み取り、室温と設定温度との差の絶対値を算出し、記憶する。次に、圧縮機８４の運転開始後に温度センサ３４によって読み取った室温が設定温度に達したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。室温が設定温度に達すると（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機の運転開始時の室温と温度センサ３２との差の絶対値が、予め定められた規定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２５０）。
【００８７】
圧縮機の運転開始時の室温と温度センサ３２との差の絶対値が、予め定められた規定値以上の場合には（ステップＳ２５０でＮＯ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ時間の経過後に（ステップＳ２６０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００８８】
一方、圧縮機の運転開始時の室温と温度センサ３２との差の絶対値が、予め定められた規定値より小さい場合には（ステップＳ２５０でＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ−β時間の経過後に、（ステップＳ２８０でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ２９０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【００８９】
第３の実施形態は第２の実施形態と組み合わせることが可能である。たとえば、冷房運転時に外気温が規定温度よりも高くかつ圧縮機の運転開始時の室温と設定温度との差が規定温度差よりも小さい場合には、室温が設定温度に達してからＡＣ／ＤＣ運転モードを切替えるまでの待ち時間はＴ＋α−βに設定される。
【００９０】
上記のステップＳ２２０において室温が設定温度に達したか否かを判断基準にしたが、これに代えて室温が設定温度に応じた温度領域（たとえば、設定温度±０．５℃）に達したか否かを判断基準にしてもよい。この場合も、ステップＳ２６０（Ｓ２８０）では、室温が上記温度領域に達してからＴ時間（Ｔ−β時間）の経過後に運転モードの切替えが可能であると判断される。
【００９１】
＜第４の実施形態＞
［概要と効果］
第４の実施形態では、暖房運転から除霜運転に切替えてから暖房運転を再開する際の直流電源と交流電源との切替えの手順について説明する。除霜運転とは、暖房運転中に室外の環境によって室外熱交換器に霜が溜まった場合に霜を取り除くため運転をいう。リバース除霜と言われる方法では、暖房運転を冷房運転に切替える（ただし、室内ファンおよび室外ファンは停止する）ことによって、室外熱交換器を暖めて除霜する。したがって、除霜運転中には室内の暖房はできない。
【００９２】
除霜運転は交流電源からの電力供給（交流運転モード）によって行う。その理由は次のとおりである。まず、除霜時間をできるだけ短時間で済ませるために、除霜運転中は圧縮機の回転速度を高めている。このために、圧縮機の消費電力が大きいからである。また、直流電源が蓄電池の場合は、蓄電池の残量が少なくなると交流電源からの電力供給に切り替なければならない。このような事態が除霜運転中に生じると、除霜が不完全な状態で除霜運転を強制終了しなければならないからである。
【００９３】
除霜運転後は室温が低下していることが多いので、圧縮機の回転速度を高める必要がある。このため、交流電源からの電力供給によって圧縮機を起動する。その後、室温が設定温度に達しても室内の天井、壁、床が十分に暖まるまでしばらく交流運転モードで圧縮機の運転を続ける。室温が設定温度に達してからＴ時間（たとえば、約２０分）経過したら、交流運転モードから直流運転モードに切替えられる。
【００９４】
なお、第２の実施形態で説明したように、外気温が規定温度よりも低い場合には、さらに十分に天井、床、および壁を暖めることによって直流運転モードへの切替え時に室温が低下するのを防止する必要がある。このため、室温が設定温度に達してからＴ時間よりも長いＴ＋α時間経過したときに、運転モードが交流運転モードから直流運転モードに切替えられる。
【００９５】
［除霜運転時のＤＣ／ＡＣ運転モードの切替えについて］
図９は、第４の実施形態の空気調和機において除霜運転時の直流／交流運転モードの切替え手順を示すフローチャートである。なお、空気調和機の装置構成は図１〜図３の場合と同じであり、除霜運転以外のＤＣ／ＡＣ運転モードの切替え手順の概略は図４と同じであるので説明を繰り返さない。
【００９６】
図２〜図４、図９を参照して、まず、直流運転モードで暖房運転が実行中であるとする（ステップＳ３００）。マイクロコンピュータ８９は、室外熱交換器３５に着霜していると判定すると（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、圧縮機８４、室外ファン８６、および室内ファン６５を停止する（ステップＳ３１０）。なお、室外熱交換器３５の温度が室外温度に応じた正常温度よりも低い場合に着霜していると判定することができる。
【００９７】
その後、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４によって圧縮された冷媒が室外熱交換器３５側に供給されるように四方弁９０を切り替え、切替回路７６をＡＣ電源側に切り替えて、圧縮機８４を再起動する。これによって除霜運転が開始される（ステップＳ３１５）。なお、圧縮機８４の停止後、再起動までに予め定められた待ち時間（２〜３分程度）がある。
【００９８】
次に、マイクロコンピュータ８９は、例えば室外熱交換器３５の温度が０℃より高くなったことによって室外熱交換器３５の除霜が完了したと判定した場合に（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、圧縮機８４のＡＣ運転を停止する（ステップＳ３２５）。
【００９９】
その後、マイクロコンピュータ８９は、圧縮機８４によって圧縮された冷媒が室内熱交換器３６側に供給されるように四方弁９０を切り替え、圧縮機８４、室外ファン８６、おおび室内ファン６５の運転を開始する。これによって交流運転モードで暖房運転が開始される（ステップＳ３３０）。
【０１００】
暖房運転の開始後、マイクロコンピュータ８９は、図２の温度センサ３４によって室内の温度を読み取り（図５のステップＳ３３５）、室温が設定温度に達したか否かを判定する（ステップＳ３４０）。
【０１０１】
マイクロコンピュータ８９は、室温が設定温度に達してから予め定められたＴ時間の経過後に（ステップＳ３４５でＹＥＳ）、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能である（ステップＳ３５０）、すなわち、ＡＣ／ＤＣ切替条件が満たされている（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断する。
【０１０２】
上記のステップＳ３３５〜Ｓ３５０は、第２の実施形態の図７で置換えることもできるし、第３の実施形態の図８で置換えることもできる。
【０１０３】
＜第５の実施形態＞
［概要］
第１〜第４の実施形態では、室温が設定温度に達してからさらにＴ時間（場合により、Ｔ＋αまたはＴ−β）が経過したら、ＡＣ運転モードからＤＣ運転モードに運転モードを切替えていた。これに対して、第５の実施形態では、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下したてからさらにＴ時間（場合により、Ｔ＋αまたはＴ−β）が経過したら、ＡＣ運転モードからＤＣ運転モードに運転モードを切替えるようにしたものである。
【０１０４】
フィードバック制御によって圧縮機８４の周波数を制御している場合には、室温が設定温度に近付くと圧縮機８４の周波数は室温が設定温度に維持できる程度に低下する。したがって、室温を基準にしてＡＣ／ＤＣ運転モードの切替えを行う場合と、圧縮機８４の周波数を基準にしてＡＣ／ＤＣ運転モードの切替えを行う場合とは、本質的には同様の制御を行っていることになる。以下では、圧縮機８４の周波数に基づくＡＣ／ＤＣ運転モードの切替えについてこれまでの実施形態との変更点について説明する。同一または相当するステップには同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【０１０５】
［第１の実施形態の変形例］
図１０は、図５の変形例のフローチャートである。図１０では、図５のステップＳ２１０およびＳ２２０に代えてステップＳ２２０Ｂが設けられる。ステップＳ２２０Ｂでは、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下したか否かが判定される。圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下した場合に（ステップＳ２２０ＢでＹＥＳ）、ステップＳ２６０Ｂに処理が進む。
【０１０６】
図１０では、図５のステップＳ２６０に代えてステップＳ２６０Ｂが設けられる。ステップＳ２６０Ｂでは、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してから予め定められたＴ時間が経過したか否かが判定される。圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからＴ時間が経過した場合（ステップＳ２６０ＢでＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能であると判定する（ステップＳ２９０）。
【０１０７】
［第２の実施形態の変形例］
図１１は、図６の変形例のフローチャートである。図１２は、図７の変形例のフローチャートである。図１１および図１２では、図１０の場合と同様の変更点に加えて、図６および図７のステップＳ２７０に代えてステップＳ２７０Ｂが設けられる。
【０１０８】
ステップ２７０Ｂは、図１１の冷房運転では外気温が規定温度より高い場合（ステップＳ２４０でＹＥＳ）に実行され、図１２の暖房運転では外気温が規定温度より低い場合（ステップＳ２４０ＡでＹＥＳ）に実行される。ステップ２７０Ｂでは、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからＴ時間よりさらに長いＴ＋α時間が経過したか否かが判定される。そして、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからＴ＋α時間が経過した場合（ステップＳ２７０ＢでＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能であると判定する（ステップＳ２９０）。
【０１０９】
［第３の実施形態の変形例］
図１３は、図８の変形例のフローチャートである。図１３では、図１０の場合と同様の変更点に加えて、図８のステップＳ２８０に代えてステップＳ２８０Ｂが設けられる。
【０１１０】
ステップＳ２８０Ｂは、圧縮機の運転開始時の室温と設定温度との差が規定値よりも小さい場合（ステップＳ２５０でＹＥＳ）に実行され、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからＴ時間よりも短いＴ−β時間が経過したか否かが判定される。そして、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからＴ−β時間が経過した場合（ステップＳ２８０ＢでＹＥＳ）、マイクロコンピュータ８９は、交流運転モードから直流運転モードに運転モードを切替え可能であると判定する（ステップＳ２９０）。
【０１１１】
［効果］
以上のとおり、第５の実施形態では、圧縮機８４の周波数が規定周波数まで低下してからさらにＴ時間（場合により、Ｔ＋αまたはＴ−β）が経過したら、ＡＣ運転モードからＤＣ運転モードに運転モードが切替えられる。この場合も既に説明した第１〜第４の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１２】
＜付記＞
以下、上記の実施形態によって開示された発明の一部を列挙する。
【０１１３】
［１］冷媒回路１０と電源回路２０と制御部８９とを備えた空気調和機５０が提供される。冷媒回路１０は、室外熱交換器３５、室内熱交換器３６、膨張弁８８、および圧縮機８４を含む。電源回路２０は、交流電源および直流電源と接続され、交流電源および直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて圧縮機８４を駆動する。制御部８９は、交流電源に基づいて圧縮機８４を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき圧縮機８４を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機８４を再起動させるように電源回路２０を制御する。上記の切替条件は、室温が設定温度に応じた温度領域に達してから予め定められた第１の時間Ｔが経過したという条件を含む。
【０１１４】
上記構成によれば、室温が設定温度に応じた温度領域に達しても交流電源に基づく圧縮機の駆動がしばらく維持され、予め定められたＴ時間が経過してから、圧縮機への電力供給元が交流電流から直流電源に切り替えられる。これによって、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることができる。
【０１１５】
［２］上記［１］において、切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間Ｔが経過したことであり、冷房運転時に外気温が第１の規定温度より高い場合には、室温が上記温度領域に達してから第１の時間Ｔに予め定められた第２の時間αを加算した時間が経過したことである。
【０１１６】
上記構成によれば、冷房運転時の外気温が比較的高い場合には、室温が上記温度領域に達してから電力供給元を切り替えるまでの待ち時間が増加される。これによって、室内の壁、天井、床に蓄えられている熱が十分に放熱されるので、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることができる。
【０１１７】
［３］上記［１］において、切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、室温が温度領域に達してから第１の時間Ｔが経過したことであり、暖房運転時に外気温が第２の規定温度より低い場合には、室温が上記温度領域に達してから第１の時間Ｔに予め定められた第２の時間αを加算した時間が経過したことである。
【０１１８】
上記構成によれば、暖房運転時の外気温が比較的低い場合には、室温が上記温度領域に達してから電力供給元を切り替えるまでの待ち時間が増加される。これによって、室内の壁、天井、床の十分に蓄熱されるので、交流電源から直流電源への電源切り替え時に、室温の変動をできるだけ抑えることができる。
【０１１９】
［４］上記［１］において、切替条件は、圧縮機８４の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、室温が上記温度領域に達してから第１の時間Ｔが経過したことであり、圧縮機の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差より小さい場合には、室温が上記温度領域に達してから第１の時間Ｔから予め定められた第３の時間βを減じた時間が経過したことである。
【０１２０】
上記のように室温と設定温度との温度差が比較的小さい場合には、運転モードの切替え時の温度変化も比較的小さいと考えられる。したがって、より早期に直流運転に移行することによって空気調和機の省エネルギー性能を高めることができる。
【０１２１】
［５］冷媒回路１０と電源回路２０と制御部８９とを備えた空気調和機５０が提供される。冷媒回路１０は、室外熱交換器３５、室内熱交換器３６、膨張弁８８、および圧縮機８４を含む。電源回路２０は、交流電源および直流電源と接続され、交流電源および直流電源のうちの一方の電源のみに基づいて圧縮機８４をインバータ駆動する。制御部８９は、交流電源に基づいて圧縮機８４を起動させ、予め定められた切替条件が満たされたとき圧縮機８４を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機を再起動させるように電源回路２０を制御する。上記の切替条件は、室温が設定温度に近付くことによって圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから予め定められた第１の時間Ｔが経過したという条件を含む。
【０１２２】
上記［５］の構成は、上記［１］に対応するものであり、上記［１］と同様の効果を奏する。
【０１２３】
［６］上記［５］において、切替条件は、冷房運転時に外気温が第１の規定温度以下の場合には、圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔが経過したことであり、冷房運転時に外気温が第１の規定温度より高い場合には、圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔに予め定められた第２の時間αを加算した時間が経過したことである。
【０１２４】
上記［６］の構成は、上記［２］に対応するものであり、上記［２］と同様の効果を奏する。
【０１２５】
［７］上記［５］において、切替条件は、暖房運転時に外気温が第２の規定温度以上の場合には、圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔが経過したことであり、暖房運転時に外気温が第２の規定温度より低い場合には、圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔに予め定められた第２の時間αを加算した時間が経過したことである。
【０１２６】
上記［７］の構成は、上記［３］に対応するものであり、上記［３］と同様の効果を奏する。
【０１２７】
［８］上記［５］において、切替条件は、圧縮機８４の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差以上の場合には、圧縮機の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔが経過したことであり、圧縮機８４の起動時の室温と設定温度との温度差の絶対値が規定温度差より小さい場合には、圧縮機８４の周波数が規定周波数以下になってから第１の時間Ｔから予め定められた第３の時間βを減じた時間が経過したことである。
【０１２８】
上記［８］の構成は、上記［４］に対応するものであり、上記［４］と同様の効果を奏する。
【０１２９】
［９］上記［１］、［３］〜［５］、［７］、［８］において、冷媒回路１０は、空気調和機の運転モードを冷房運転と暖房運転とで切り替えるために、圧縮機によって圧縮された冷媒の流路を室外熱交換器３５側と室内熱交換器３６側とで切り替える四方弁９０さらに含む。制御部８９は、直流電源に基づいて圧縮機８４を駆動することによって暖房運転を行っているときに室外熱交換器３５の着霜を検知した場合には、圧縮機８４を一旦停止させ、四方弁９０を室外熱交換器３５側に切り替えてから交流電源に基づいて圧縮機８４を再起動させるように電源回路２０を制御し、その後、室外熱交換器３５の除霜完了を検知した場合には、圧縮機８４を一旦停止させ、四方弁９０を室内熱交換器３６側に切り替えてから交流電源に基づいて圧縮機８４を再起動させるように電源回路を制御し、その後、上記の切替条件が満たされたとき圧縮機８４を一旦停止させ、直流電源に基づいて圧縮機８４を再起動させるように電源回路２０を制御する。
【０１３０】
除霜運転後の圧縮機の再立ち上げの場合も上記と同様の切替条件が満たされたときに、圧縮機への電力の供給元を交流電源から直流電源へ切替えることができる。
【０１３１】
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】
【０１３２】
１０  冷媒回路、２０  電源回路、２１  室外機用電源回路、３０，３１，３２，３３，３４  温度センサ、３５  室外熱交換器、３６  室内熱交換器、４１  蓄電池、５０  空気調和機、５１  コンセントプラグ、６０  室内機、６２  室内機用電源回路、６５  室内ファン、７０  室外機、７５  全波整流回路、７６  切替回路、８１  昇圧コンバータ、８２  コンデンサ、８３，８５  インバータ、８４  圧縮機、８６  室外ファン、８７  降圧コンバータ、８８  膨張弁、８９  マイクロコンピュータ（制御部）、９０  四方弁。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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