(57)【要約】【課題】空気調和機運転中であっても、制御装置の省電力化を図れるようにする。【解決手段】スイッチング電源部３の出力電源３ｂを共通接続としたリレーの制御コイル駆動部５・安定化電源部４と、前記スイッチング電源部３の内部には電圧可変手段３ａと、前記電圧可変手段３ａを制御するための制御部７と、前記制御部７を指示する運転指示部６とを備え、運転指示部６が待機(停止)指示中は、出力電源３ｂを低電圧に設定し、運転指示部６がリレーの制御コイル駆動部５への動作を指示した時、前記出力電源３ｂを一定時間高電圧とし、その後中電圧に設定するため、空気調和機運転中のリレーの制御コイル駆動部５と安定化電源４の両損失を低減して省電力化を実現。【選択図】図１
2005114306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を直流に変換する電源平滑部と、変換された直流電圧を任意の直流電圧に変換する電圧可変手段を備えたスイッチング電源部と、前記電圧可変手段等を制御する制御部と、前記スイッチング電源部の出力に共通接続され前記制御部からの信号により空気調和機の動作を開閉制御する直流リレーのコイルへの通電を開閉制御する制御コイル駆動部および前記制御部に電源を供給する安定化電源部と、前記制御部に運転を指示する運転指示部を具備し、
前記運転指示部が待機(停止)指示中は、前記スイッチング電源部の出力電圧を低電圧に設定し、前記運転指示部が前記直流リレーの制御コイル駆動部への動作を指示した時、前記スイッチング電源部の出力電圧を一定時間高電圧とし、前記一定時間経過後、中電圧に設定することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項２】
高電圧は使用する直流リレーの定格印加電圧、低電圧は制御部への供給電圧値に安定化電源部の必要入出力電圧差最小値を加えた電圧、中電圧は前記低電圧以上でかつ前記直流リレーの開放電圧以上の電圧としたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項３】
一定時間経過後に設定する中電圧を、待機（停止）中に設定する低電圧に等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機の制御装置に於ける省電力技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は停止中(待機中)など無駄な電力削減のための工夫をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の省電力技術を示すものである。図４に示すように、電源制御部１０と、整流回路部１１と、平滑回路部１２と、電圧検出手段１３と、電圧切換え手段１４と、スイッチング電源部１５と、制御マイコン部１６から構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２０１１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、通常運転中はスイッチング電源部１５を介して制御マイコン部１６に電源を供給し、運転停止時には電圧切換え手段１４によって制御マイコン部１６単独に電源を供給するため、省電力化としては停止中(待機中)のみに留まっていた。したがって長時間、空気調和機を運転している時は省電力効果が発揮されてないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、運転中であっても省電力化が図れる制御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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の制御装置は、商用電源を直流に変換する電源平滑部と、変換された直流電圧を任意の直流電圧に変換する電圧可変手段を備えたスイッチング部と、前記電圧可変手段等を制御する制御部と、前記スイッチング電源部の出力に共通接続され前記制御部からの信号により空気調和機の動作を開閉制御する直流リレーのコイルへの通電を開閉制御する制御コイル駆動部および前記制御部に電源を供給する安定化電源部と、前記制御部に運転を指示する運転指示部を具備し、前記運転指示部が待機(停止)指示中は、前記スイッチング電源部の出力電圧を低電圧に設定し、前記運転指示部が前記直流リレーの制御コイル駆動部への動作を指示した時、前記スイッチング電源部の出力電圧を一定時間高電圧とし、前記一定時間経過後、中電圧に設定する制御としたものである。
【０００７】
これによって、待機時の消費電力削減に加え、空気調和機運転中は直流リレーの印加電圧を下げるため、リレーの制御コイルの消費電力と安定化電源部の消費電力も削減でき、省電力化を図れる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の制御装置は、空気調和機の停止中の省電力化に加え、運転中であってもリレーの制御コイルへの消費電力も低減できるため、空気調和機の運転シーズンに於いて長期間運転するケースが多い場合、省電力効果を十分発揮することができる。
【０００９】
さらに空気調和機運転中の印加電圧を下げることは、同時に安定化電源部への入力電圧が下がるため、安定化電源部への電力損失が削減でき、これによって、発熱が低減でき、
安定化電源部の小型化も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、商用電源を直流に変換する電源平滑部と、変換された直流電圧を任意の直流電圧に変換する電圧可変手段を備えたスイッチング部と、前記電圧可変手段等を制御する制御部と、前記スイッチング電源部の出力に共通接続され前記制御部からの信号により空気調和機の動作を開閉制御する直流リレーのコイルへの通電を開閉制御する制御コイル駆動部および前記制御部に電源を供給する安定化電源部と、前記制御部に運転を指示する運転指示部を具備し、前記運転指示部が待機(停止)指示中は、前記スイッチング電源部の出力電圧を低電圧に設定し、前記運転指示部が前記直流リレーの制御コイル駆動部への動作を指示した時、前記スイッチング電源部の出力電圧を一定時間高電圧とし、前記一定時間経過後、中電圧に設定することにより、空気調和機運転中の直流リレーへの印加電圧を下げるため、空気調和機運転中における制御装置の消費電力を下げることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明の印加電圧を、高電圧は使用する直流リレーの定格印加電圧、低電圧は制御部への供給電圧値に安定化電源部の必要入出力電圧差最小値を加えた電圧、中電圧は前記低電圧以上でかつ前記直流リレーの開放電圧以上の電圧として、直流リレーのコイルと安定化電源部の入力電圧を必要最低限とすることにより、機能上必要な電圧と省電力化のための電圧の両立を図ることができる。
【００１２】
第３の発明は、直流リレーの開放電圧が低電圧よりも低い場合や商用電源の変動が小さい場合には、特に第１の発明の印加電圧を、一定時間経過後に設定する中電圧を待機（停止）中に設定する低電圧に等しい電圧まで下げることにより、さらに消費電力を下げることができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図を示すものである。
【００１５】
図１において、１は制御装置、２は商用電源を直流に変換する電源平滑手段、３はスイッチング電源部で内部に電圧可変手段３ａを具備している。４は安定化電源部、５はリレーの制御コイル駆動部、３ｂは前記スイッチング電源部３の出力電源で、前記安定化電源部４への電源入力と前記リレーの制御コイル駆動部５への電源入力を共通接続している。前記出力電源３ｂは前記電圧可変手段３ａにより、高電圧（１２Ｖ）、中電圧（８Ｖ）、低電圧（６Ｖ）に可変される。ここで高電圧の１２Ｖは一般的に使用される直流リレーのコイル定格印加電圧、低電圧の６Ｖはマイクロコンピュータ使用の制御部への供給電圧５Ｖに安定化電源部の必要入出力電圧差最小値の略１Ｖを加えた電圧、中電圧の８Ｖは商用電源の電圧変動等への余裕を見込んで設定した値である。前記安定化電源部４の出力電源（５Ｖ）は制御部７に具備されたマイクロコンピュータ８の電源ポート８ｃに接続している。６は運転指示部で操作スイッチ６ａが具備され、前記マイクロコンピュータ８の運転状況受信ポート８ｂに接続している。８ａはスイッチング電源制御ポートで、前記スイッチング電源部３に接続している。８ｄはリレー駆動指示ポートである。
【００１６】
以上のように構成された制御装置について、図２のタイミングチャートと図３のマイクロコンピュータ８の動作フローチャートを用いて、以下にその動作、作用を説明する。
【００１７】
まず、空気調和機の待機中(停止)は前記操作スイッチ６ａから運転状況受信ポート８ｂへの信号が無信号のため停止中と判断し、スイッチング電源制御ポート８ａからスイッチ
ング電源部３へ低電圧指示をする。その信号を受け、電圧可変手段３ａの動作で出力電源３ｂが６Ｖになる。次に空気調和機の起動時は前記操作スイッチ６ａが操作され、運転状況受信ポート８ｂへ信号が入力されて起動と判断し、スイッチング電源制御ポート８ａからスイッチング電源部３へ高電圧を指示する。その信号を受け、電圧可変手段３ａの動作で出力電源３ｂが１２Ｖになる。さらにリレー駆動指示ポート８ｄから信号でリレーの制御コイル駆動部５が動作した後、一定時間、前記出力電源３ｂが１２Ｖを継続し、その後８Ｖとなる。
【００１８】
以上のように、本実施の形態においては、待機中は出力電源３ｂが低電圧(実施形態は６Ｖ)、起動時の一定時間のみ高電圧(実施形態は１２Ｖ)、運転中は中電圧(実施形態は８Ｖ)にすることにより、待機時の消費電力削減に加え、空気調和機運転中は直流リレーの印加電圧を下げるため、リレーの制御コイルの消費電力も削減できる。
【００１９】
さらに空気調和機運転中の出力電源３ｂが１２Ｖから８Ｖに下がることは、同時に安定化電源部４への入力電圧も下げることになるため、安定化電源部４の電力損失が削減でき、これによって、発熱低減に繋がるため、安定化電源部４の小型化も実現することができる。
【００２０】
尚、本実施の形態では直流リレーの制御コイル印加電圧を定格印加電圧よりも数Ｖ下げているが、一般的に直流リレーの動作電圧（接点が閉となる電圧）と開放電圧（接点が開となる電圧）には定格印加電圧＞動作電圧＞開放電圧の関係があり、開放電圧は定格印加電圧の１０％から５０％程度であるため、印加電圧を下げても動作中に接点が開いてしまうことはない。また本実施の形態では一定時間経過後に設定する中電圧を余裕を見て８Ｖとしているが、使用する直流リレーの開放電圧が前記待機（停止）中に設定する低電圧よりも低い場合や商用電源の変動が小さい場合には、低電圧に等しい電圧まで下げてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、空気調和機の停止中の低消費電力化に加え、運転中であってもリレーの制御コイルの消費電力も低減できるため、空気調和機の長期運転するケースが多い場合、例えばコンピュータルーム等、連続運転が必要な環境下においては、その効果を十分発揮することができる。
【００２２】
また、安定化電源部の電力損失が低減できることで、制御装置の小型化が図れるため、電装ブロックの狭い機器内に納める設計において、有利であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における制御装置の動作を示すタイミングチャート
【図３】本発明の実施の形態１におけるマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート
【図４】従来の制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００２４】
１  制御装置
２  電源平滑手段
３  スイッチング電源部
３ａ  電圧可変手段
３ｂ  出力電源
４  安定化電源部
５  リレーの制御コイル駆動部
６  運転指示部
６ａ  操作スイッチ
７  制御部
８  マイクロコンピュータ
８ａ  スイッチング電源制御ポート
８ｂ  運転状況受信ポート
８ｃ  電源ポート
８ｄ  リレー駆動指示ポート
１０  電源制御部
１１  整流回路部
１２  平滑回路部
１３  電圧検出手段
１４  電圧切換え手段
１５  スイッチング電源部
１６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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