(57)【要約】【課題】通常運転時においても非常用電源である発電回路に発生した不具合を検知可能な発電機付空調装置及びそのような発電機付空調装置の点検方法を提供する。【解決手段】空調装置は、コンプレッサ（１１）により循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路（２）と、コンプレッサ（１１）を駆動する発動機（４）と、停電時において発動機（４）から供給される動力により発電する発電機（３１）を有する発電回路（３０）と、発動機（４）の始動後からヒートポンプ回路（２）を始動するまでの間、またはヒートポンプ回路（２）を停止した後から発動機（４）を停止するまでの間に、発電機（３１）を動作させて、その発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、発電回路（３０）が正常動作するか否か確認する動作確認部（２４３）とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサを備え、該コンプレッサにより循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路と、
前記コンプレッサを駆動する発動機と、
停電時において前記発動機から供給される動力により発電する発電機を有する発電回路と、
前記発動機の始動後から前記ヒートポンプ回路を始動するまでの間、または前記ヒートポンプ回路を停止した後から前記発動機を停止するまでの間に、前記発電機を動作させて、前記発電機からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、前記発電回路が正常動作するか否か確認し、前記出力が前記所定の正常範囲内に含まれない場合、前記発電回路は正常動作しないと判定して警告を報知する動作確認部と、
を有することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記動作確認部は、前記発動機の始動後における前記空調装置の暖機運転中に前記発電機を動作させて、前記発電回路が正常動作するか否か確認する、請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記動作確認部は、前記発電回路が正常動作するか否かを前回確認してからの、前記空調装置の動作時間の累計が所定時間に達した後、かつ、前記発動機の始動後から前記ヒートポンプ回路を始動するまでの間または前記ヒートポンプ回路を停止した後から前記発動機を停止するまでの間に前記発電機を動作させて、前記発電回路が正常動作するか否か確認する、請求項１又は２に記載の空調装置。
【請求項４】
コンプレッサを備え、該コンプレッサにより循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路と、前記コンプレッサを駆動する発動機と、停電時において前記発動機から供給される動力により発電する発電機を有する発電回路とを有する空調装置の点検方法であって、
前記発動機の始動後から前記ヒートポンプ回路を始動するまでの間、または前記ヒートポンプ回路を停止した後から前記発動機を停止するまでの間に、前記発電機を動作させるステップと、
前記発電機からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、前記発電回路が正常動作するか否か確認するステップと、
前記出力が前記所定の正常範囲に含まれない場合、前記発電回路は正常動作しないと判定し、警告を報知するステップと、
を有することを特徴とする空調装置の点検方法。
【請求項５】
コンプレッサを備え、該コンプレッサにより循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路と、前記コンプレッサを駆動する発動機と、停電時において前記発動機から供給される動力により発電する発電機を有する発電回路とを有する空調装置の点検装置であって、
前記発動機の始動後から前記ヒートポンプ回路を始動するまでの間、または前記ヒートポンプ回路を停止した後から前記発動機を停止するまでの間に、前記発電機を動作させて、前記発電機からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、前記発電回路が正常動作するか否か確認し、前記出力が前記所定の正常範囲内に含まれない場合、前記発電回路は正常動作しないと判定して警告を報知することを特徴とする点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置及び空調装置の点検方法に関するものであり、より詳しくは、空調装置のヒートポンプ回路を駆動する動力を利用して発電する発電回路を備えた空調装置及びその空調装置における発電回路の点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒を用いて熱交換を行うヒートポンプ回路を備えた空調装置が広く使用されている。このような空調装置において、冷媒を圧縮し、ヒートポンプ回路内を循環させるコンプレッサの動力源として、発動機が用いられる。そこで、この発動機の動力を利用して発電する発電回路を有するヒートポンプシステムが開発されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４００４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のヒートポンプシステムにおいて、ヒートポンプシステムが有する発電回路を、停電などの非常事態が発生した時に発電する非常用電源として使用する場合、商用電源から電力供給されて空調運転を行う通常運転時において発電回路が使用されることはない。しかしながら、特許文献１に記載されたヒートポンプシステムは、通常運転時において発電回路を点検する機能を有していない。そのため、発電回路が不具合を有していても、非常事態が発生するまでその不具合が発見されず、実際に非常事態が発生しても、発電回路が発電できないおそれがあった。
【０００５】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、通常運転時においても非常用電源である発電回路に発生した不具合を検知可能な発電機付空調装置及びそのような発電機付空調装置の点検方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に記載によれば、本発明に係る空調装置が提供される。係る空調装置は、コンプレッサ（１１）を備え、そのコンプレッサ（１１）により循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路（２）と、コンプレッサ（１１）を駆動する発動機（４）と、停電時において発動機（４）から供給される動力により発電する発電機（３１）を有する発電回路（３０）と、発動機（４）の始動後からヒートポンプ回路（２）を始動するまでの間、またはヒートポンプ回路（２）を停止した後から発動機（４）を停止するまでの間に、発電機（３１）を動作させて、その発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、発電回路（３０）が正常動作するか否か確認し、発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれない場合、発電回路（３０）は正常動作しないと判定して警告を報知する動作確認部（２４３）と、を有する。
係る空調装置では、空調運転を実施する度に、停電時にのみ動作する発電回路が正常動作するか否か確認することができる。そのため、停電時になるまで発電回路に異常があることが検知されない事態を防止できる。また、ヒートポンプ回路の始動前または停止後に発電回路の動作を確認するので、空調運転に影響を与えることなく、発電回路の動作確認を行うことができる。
【０００７】
また請求項２に記載のように、動作確認部（２４３）は、発動機（４）の始動後における空調装置（１）の暖機運転中に発電機（３１）を動作させて、発電回路（３０）が正常動作するか否か確認することが好ましい。係る構成により、空調装置の暖機運転中に発電回路の動作が確認されるので、本発明に係る空調装置は、発電回路の動作確認のためだけに発動機を動作させる必要がない。そのため、係る空調装置は、発電回路の動作確認による燃料消費量の増加を抑制することができる。さらに、係る空調装置は、発電回路の動作確認を空調運転開始前に行っても、空調運転開始前の待ち時間が長くなることを防止できる。
【０００８】
さらに、請求項３に記載のように、動作確認部（２４３）は、発電回路（３０）が正常動作するか否かを前回確認してからの、空調装置（１）の動作時間の累計が所定時間に達した後、かつ、発動機（４）の始動後からヒートポンプ回路（２）を始動するまでの間またはヒートポンプ回路（２）を停止した後から発動機（４）を停止するまでの間に発電機（３１）を動作させて、発電回路（３０）が正常動作するか否か確認することが好ましい。係る構成により、本発明に係る空調装置は、長期間発電回路の動作確認が行われない事態を防止することができる。
【０００９】
また、請求項４の記載によれば、本発明の別の形態に係る空調装置の点検方法が提供される。係る点検方法は、空調装置のヒートポンプ回路（２）が有するコンプレッサ（１１）を駆動する発動機（４）の始動後からヒートポンプ回路（２）を始動するまでの間、またはヒートポンプ回路（２）を停止した後から発動機（４）を停止するまでの間に、その発動機（４）から供給される動力により発電する発電機（３１）を動作させるステップと、発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、発電機（３１）を有する発電回路（３０）が正常動作するか否か確認するステップと、発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲に含まれない場合、発電回路（３０）は正常動作しないと判定し、警告を報知するステップとを有する。
係る点検方法によれば、空調装置が空調運転を実施する度に、停電時にのみ動作する発電回路が正常動作するか否か確認することができる。そのため、停電時になるまで発電回路に異常があることが検知されない事態を防止できる。また、ヒートポンプ回路の始動前または停止後に発電回路の動作を確認するので、空調運転に影響を与えることなく、発電回路の動作確認を行うことができる。
【００１０】
また、請求項５の記載によれば、本発明のさらに別の形態に係る、コンプレッサ（１１）を備え、そのコンプレッサ（１１）により循環される冷媒を用いて熱交換された空調空気を供給するヒートポンプ回路（２）と、コンプレッサ（１１）を駆動する発動機（４）と、停電時において発動機（４）から供給される動力により発電する発電機（３１）を有する発電回路（３０）とを有する空調装置の点検装置（２４）が提供される。係る点検装置（２４）は、発動機（４）の始動後からヒートポンプ回路（２）を始動するまでの間、またはヒートポンプ回路（２）を停止した後から発動機（４）を停止するまでの間に、発電機（３１）を動作させて、発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれるか否かを調べることにより、発電回路（３０）が正常動作するか否か確認し、発電機（３１）からの出力が所定の正常範囲内に含まれない場合、発電回路（３０）は正常動作しないと判定して警告を報知する。
【００１１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る空調装置について詳細に説明する。本発明の一実施形態による空調装置は、ヒートポンプ回路のコンプレッサを駆動する動力源としてのエンジンと、停電時にそのエンジンの動力を利用して発電し、非常用電源として機能する発電機を有する。そして係る空調装置は、エンジン始動直後における空調装置の暖機運転中に、発電機を動作させてその出力が正常か否かを調べることにより、日常的にその発電機を有する発電回路の点検を行うことを可能とするものである。
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態に係る空調装置の概略構成図を示す。空調装置１は、屋内に送出する空調空気を暖め又は冷却するヒートポンプ回路２と、ヒートポンプ回路２を制御し、かつ発電機を含み、その発電機を制御する制御部３とを有する。
【００１４】
ヒートポンプ回路２は、屋外機に設置されたコンプレッサ１１、凝縮器（室外熱交換器）１２、膨張弁１３、アキュムレータ１６及び四方弁１７と、屋内機に設置された膨張弁１４及び蒸発器（室内熱交換器）１５を有する。そしてヒートポンプ回路２は、コンプレッサ１１により、これらの構成要素で形成された密閉された回路内に冷媒を循環させている。
【００１５】
コンプレッサ１１は、冷媒を圧縮して高圧ガスにする。そして冷媒を圧縮するために、コンプレッサ１１は、ケロシン、ガソリンなどの燃料を燃焼させて回転動力を得る発動機であるエンジン４により駆動される。そのために、コンプレッサ１１のシャフトには、エンジン４の回転動力をコンプレッサ１１に伝達したり、遮断する電磁クラッチ１１ａが接続されている。そして電磁クラッチ１１ａのプーリとエンジン４のクランクプーリとはベルトで連結されており、それによってエンジン４は、その回転動力をコンプレッサ１１に伝達できるようになっている。なお、電磁クラッチ１１ａを使用せず、エンジン４の回転動力をベルト等を用いて直接コンプレッサ１１に伝達するようにしてもよい。この場合、コンプレッサ１１は、可変容量バルブを有し、この可変容量バルブを制御することによって所望の圧縮率を得るようにしてもよい。
【００１６】
冷媒は、冷房時において以下に説明するようにヒートポンプ回路２内を流れる。ガス状冷媒がコンプレッサ１１により圧縮され、高温・高圧のガス状冷媒となる。その高温・高圧のガス状冷媒は、四方弁１７を通って凝縮器（室外熱交換器）１２に流入する。高温・高圧のガス状冷媒は、凝縮器１２において、屋外の冷気によって冷却されて液化し、高圧の液冷媒となる。その高圧の液冷媒は、膨張弁１３を経由して、膨張弁１４へと流れる。高圧の液冷媒は、膨張弁１３及び１４によって急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒となる。低温・低圧の霧状の冷媒は、蒸発器（室内熱交換器）１５に流入する。その低温・低圧の霧状の冷媒は、蒸発器１５において、室内の空気から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒は、アキュムレータ（気液分離器）１６へと流入する。その蒸発した冷媒は、アキュムレータ１６において、ガス状冷媒と液冷媒とに分離され、ガス状冷媒がコンプレッサ１１に送られる。以上のサイクルを繰り返し、蒸発器１５の表面から熱を奪い、凝縮器１２表面の空気に熱を放出して、室内の冷房を行っている。
【００１７】
なお、暖房時においては、四方弁１７を切り替えて、コンプレッサ１１から吐出されたガス状冷媒は、四方弁１７を介して蒸発器１５に導かれ、凝縮器１２からの冷媒は四方弁１７を介してアキュムレータ１６に導かれる。そして、高温・高圧の冷媒が、蒸発器１５において屋内の空気を暖める。
さらに、凝縮器１２及び蒸発器１５の近傍には、ブロアファン１８、１９がそれぞれ配置される。ブロアファン１８、１９は、それぞれ、凝縮器１２または蒸発器１５へ向けて空気を送出し、その空気と冷媒との間で効率良く熱交換されることを可能としている。
【００１８】
図２に、制御部３の概略構成図を示す。制御部３は、ヒートポンプ回路２を制御する空調制御部２０と、発電機回路である発電制御部３０を有する。
【００１９】
図２示すように、空調制御部２０は、エンジン４と、電源基板２１と、コンバータ２２と、スタータ２３と、空調制御基板２４を有する。なお、エンジン４は、図１に示したエンジンと同じものである。一方、発電制御部３０は、発電機３１、発電電圧調整器（以下ＡＶＲという）３２、カレントセンサ３３、発電制御基板３４、バッテリ３５、三相出力用漏電ブレーカ３６、トランス３７、単相出力用漏電ブレーカ３８を有する。
【００２０】
まず、発電制御部３０の各部について説明する。
発電機３１は、エンジン４の回転動力を利用して発電する。本実施形態では、発電機３１は、三相４線式の交流発電機であり、三相電圧として２００Ｖの交流電圧を出力する。発電機３１のシャフトは、エンジン４と直結され、エンジン４の回転動力が直接発電機３１に伝達されるように構成されている。
【００２１】
カレントセンサ３３は、発電機３１の中性点から接地端子へ接続される出力線に接続され、その出力線を流れる零相電流を測定する。またカレントセンサ３３の測定出力は、発電制御基板３４と接続される。そしてカレントセンサ３３は、零相電流の測定値を発電制御基板３４へ通知する。
【００２２】
発電制御基板３４は、組み込み型のマイクロプロセッサなどの制御回路、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、通信インターフェース回路及びその周辺回路を有する。
発電制御基板３４は、停電時において、屋内操作盤４４から発電開始信号を受信すると、ＡＶＲ３２のスイッチをＯＮにして、発電機３１に上記の発電出力を生じさせる。また発電制御基板３４は、空調制御部２０の空調制御基板２４と互いに通信可能となっている。そして発電制御基板３４は、空調制御基板２４から発電動作確認のために発電開始信号を受信したときも同様に、発電機３１を動作させる。
【００２３】
発電制御基板３４は、発電機３１からの発電出力を安定させるために、発電機３１から出力された三相交流電圧を取得し、ＡＶＲ３２へ渡す。ＡＶＲ３２は、発電機３１から出力された三相交流電圧を、一定の電圧（本実施形態では、２００Ｖ）に保ち、発電制御基板３４を介して発電機３１へ戻す。その際、発電制御基板３４は、内蔵する電圧計により、ＡＶＲ３２から出力された電圧を測定する。なお、ＡＶＲ３２として、例えば、公知の様々な発電電圧調整器を用いることができる。
そして発電制御基板３４は、空調制御基板２４が発電制御部３０の動作を確認する場合には、その測定電圧及びカレントセンサ３３による電流の測定値を、空調制御部２０の空調制御基板２４へ通知する。
【００２４】
なお、発電制御基板３４は、通常運転時（すなわち、商用電源４１から電力供給されているとき）または発電機３１から空調制御部２０のコンバータ２２へ電力供給されているときは、コンバータ２２から電力を供給されて動作する。また発電制御基板３４は、バッテリ３５と接続され、通常運転時または発電機３１からコンバータ２２へ電力供給されているときは、バッテリ３５を充電する。
逆に、停電時において発電機３１がコンバータ２２へ電力供給していない場合には、発電制御基板３４は、バッテリ３５から電力を供給されて動作する。さらにこの場合には、発電制御基板３４は、バッテリ３５から供給された電力を、空調制御基板２４にも供給し、空調制御基板２４が発電機３１を動作させるためにエンジン４を始動させることを可能としている。
【００２５】
バッテリ３５は、停電時において発電機３１が発電を開始する前に、発電制御部３０及び空調制御部２０の各部に電力を供給する。そのために、バッテリ３５は、発電制御基板３４と常時接続され、上記のように、通常運転時または発電機３１からコンバータ２２へ電力供給されているときは、発電制御基板３４により充電される。一方、停電時において発電機３１がコンバータ２２へ電力供給していない場合には、バッテリ３５は発電制御基板３４へ電力を供給する。
またバッテリ３５と空調制御部２０のスタータ２３とは、リレースイッチ３９を介して接続される。そして通常運転時または発電機３１が電力供給しているときは、そのリレースイッチ３９は開放されている。一方、停電時において発電機３１が電力供給していないときは、空調制御基板２４によりリレースイッチ３９は閉じられ、バッテリ３５からスタータ２３へ電力供給される。
【００２６】
発電機３１で発電された電力は、三相出力用漏電ブレーカ３６に入力され、その三相出力用漏電ブレーカ３６により、二つの出力に分岐される。三相出力用漏電ブレーカ３６の一方の出力は、電源切替盤４３へ接続される。そして電源切替盤４３において、その出力は、三相の交流２００Ｖの商用電源４１が接続される電源供給線４５とリレースイッチ４３ａを介して接続される。リレースイッチ４３ａは、商用電源４１から電力供給されているときは、商用電源４１と電源供給線４５を接続し、停電時において屋内操作盤４４から発電開始信号を受信すると三相出力用漏電ブレーカ３６の出力と電源供給線４５を接続する。
また、三相出力用漏電ブレーカ３６の他方の出力は、トランス３７により単相の交流１００Ｖの電力に変換される。そしてその単相１００Ｖの交流電力は、単相出力用漏電ブレーカ３８を介して、電源切替盤４３へ接続される。そして電源切替盤４３において、その出力は、単相の交流１００Ｖの商用電源４２が接続される電源供給線４６とリレースイッチ４３ｂを介して接続される。リレースイッチ４３ｂは、商用電源４２から電力供給されているときは、商用電源４２と電源供給線４６を接続し、停電時において屋内操作盤４４から発電開始信号を受信すると単相出力用漏電ブレーカ３８の出力と電源供給線４６を接続する。
ここで、三相出力用漏電ブレーカ３６及び単相出力用漏電ブレーカ３８は、それぞれ、漏電を検知すると、発電機３１から電源切替盤４３への接続を遮断する。
【００２７】
次に、空調制御部２０の各部について説明する。
電源基板２１は、商用の外部電源４１から供給される電力（例えば、三相の交流２００Ｖ）を、所定電圧（例えば、１２Ｖ）の直流電力に変換する。そして電源基板２１は、その直流電力を、空調制御基板２４の駆動用電力として、その空調制御基板２４に供給する。
コンバータ２２は、通常運転時において商用の外部電源４１からリレースイッチ２５を介して供給される交流電力を、スタータ２３を駆動するための所定電圧（例えば、１２Ｖ）の直流電力に変換する。またコンバータ２２は、停電時において発電機３１から電力供給される場合には、発電機３１から供給される電力をその所定電圧の直流電力に変換する。さらにコンバータ２２は、発電制御部３０の発電制御基板３４と接続され、通常運転時において、発電制御基板３４へ所定電圧の直流電力を供給する。リレースイッチ２５は、空調制御基板２４により制御され、電源供給線４５を介して電力供給されているときには閉じられ、バッテリ３５から電力供給されているときは開放される。
なお、電源基板２１及びコンバータ２２は、例えば、公知の様々な交流／直流変換回路とすることができるので、ここでは電源基板２１及びコンバータ２２の詳細な説明を省略する。
【００２８】
スタータ２３は、空調制御基板２４からエンジン始動信号を受信すると、コンバータ２２から供給される電力によりセルモータを回転させてエンジン４を始動する。なお、スタータ２３は、例えば、公知の様々なスタータからエンジン４に適したものとすることができるので、ここではスタータ２３の詳細な説明を省略する。
【００２９】
図３に、空調制御基板２４の機能ブロック図を示す。空調制御基板２４は、組み込み型のマイクロプロセッサなどの制御回路、ＲＡＭなどのメモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、通信インターフェース回路及びその周辺回路を有する。そして、空調基板２４は、その制御回路上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールとして、ヒートポンプ制御部２４１と、発電指示部２４２と、発電動作確認部２４３と、タイマ２４４を有する。
【００３０】
ヒートポンプ制御部２４１は、リモートコントローラなどの操作部（図示せず）から、設定温度、風量、冷暖房のＯＮ／ＯＦＦなどを指定した操作信号を受信する。そしてヒートポンプ制御部２４１は、屋内及び屋外に設置された温度センサ（図示せず）などから受信したセンサ信号と、その操作信号に応じて、冷房するか暖房するかを判断する。そしてヒートポンプ制御部２４１は、その判断結果に応じてヒートポンプ回路２の各部を制御する。例えば、ヒートポンプ制御部２４１は、屋内を冷房する場合、上記のように、四方弁１７を、コンプレッサ１１から吐出された冷媒が凝縮器１２に流入するように設定する。そしてヒートポンプ制御部２４１は、屋内の現在気温と設定温度に基づいて、コンプレッサ１１を駆動するエンジン４の回転数を決定し、その回転数に応じた制御信号をエンジン４へ出力する。さらにヒートポンプ制御部２４１は、膨張弁１３及び１４の開度を決定し、その開度となるように膨張弁１３及び１４へ制御信号を出力する。さらにヒートポンプ制御部２４１は、凝縮器１２または蒸発器１５へ向けて、熱交換される空気を送風するブロアファン１８、１９の回転数を決定しブロアファン１８、１９を駆動するモータ（図示せず）へ、その回転数となるよう制御信号を出力する。
またヒートポンプ制御部２４１は、屋内を暖房する場合、上記のように、四方弁１７を、コンプレッサ１１から吐出された冷媒が蒸発器１５に流入するように設定する。そしてヒートポンプ制御部２４１は、冷房時と同様に、エンジン４の回転数、膨張弁１３及び１４の開度などを決定し、その結果に応じた制御信号を各部へ出力する。
さらに、ヒートポンプ制御部２４１は、屋内の気温と設定温度が等しく、冷暖房を行う必要がないと判断した場合には、エンジン４を停止し、ヒートポンプ回路２を停止する。
【００３１】
ヒートポンプ制御部２４１は、例えば、設定温度と、屋外の気温と、屋内の気温を入力とし、空調空気の温度を出力とする温調制御式を用いて空調空気の温度を決定する。そしてヒートポンプ制御部２４１は、その空調空気の温度とエンジン４の回転数、膨張弁１３及び１４の開度、ブロアファンの回転数などの関係を予め定めたルックアップテーブルまたは関係式を参照して、そのエンジン４の回転数などを決定することができる。
またヒートポンプ制御部２４１は、公知の様々な手法の何れかを用いて上記の制御を実行してもよい。
【００３２】
発電指示部２４２は、発電制御基板３４を介して発電を開始する旨の制御信号（発電開始信号）を受信すると、エンジン４が動作していなければ、スタータ２３にエンジン４を始動させる。また発電指示部２４２は、リレー２６を開放し、商用電源４１からの電源供給線４５とコンバータ２２を切断する。さらに発電指示部２４２は、発電制御部３０のリレー３９を閉じて、バッテリ３５からスタータ２３への電力供給を可能にする。
【００３３】
その後、発電指示部２４２は、発電機３１が発電を開始して、電源供給線４５に電力供給されたことを確認すると、通常運転時と同様に、リレー２６を閉じて電源供給線４５からコンバータ２２へ電力供給されるようにする。そしてコンバータ２２から、スタータ２３への電力供給が再開される。また発電指示部２４２は、リレー３９を開放して、バッテリ３５からスタータ２３への電力供給を停止する。なお、発電指示部２４２は、電源供給線４５に電力供給されたことを確認するために、例えば、電源基板２１から供給される電圧を電圧計により測定し、その測定値が所定の閾値を超えた場合に、電力供給線に電力供給されたと判断する。
発電指示部２４２は、発電制御基板３４から、発電を停止する旨の制御信号を受信すると、空調制御においてエンジン４を動作させる必要がない場合には、エンジン４を停止させるよう、エンジン４を制御する。
【００３４】
発電動作確認部２４３は、ヒートポンプ回路２の暖機運転中に、発電機３１を動作させて、発電制御部３０が正常に動作するか否か確認する。また発電動作確認部２４３は、発電制御部３０を点検したときからの空調装置１の動作時間を、タイマ２４４により計時して、その動作時間の累計を空調制御基板２４が有する不揮発性メモリに記憶する。そして、その累計動作時間が所定時間を超えた後、エンジン４を始動するときに、発電制御部３０が正常に動作するか否か確認する。なお、所定時間は、発電制御部３０の故障検知を、発電制御部３０の各構成部品の耐用期間と比較して十分な頻度で行える期間、例えば、２４時間、１週間あるいは１ヶ月とすることができる。そして発電動作確認部２４３は、発電制御部３０に何等かの異常を検出した場合、その異常を操作部（図示せず）あるいは屋内操作盤４４ののディスプレイに警告メッセージを表示するなどにより、ユーザに警告する。
発電動作確認部２４３は、発電制御部３０の点検を終えると、累計動作時間をリセットして０にする。また発電動作確認部２４３は、発電制御部３０の点検を行った日時を不揮発性メモリに記憶する。
【００３５】
以下、空調制御基板２４が発電制御部３０の動作を検証する手順について説明する。図４及び図５に、空調制御基板２４による、発電制御部３０の動作を検証する手順のフローチャートを示す。
【００３６】
まず、図４に示すように、空調制御基板２４は、エンジン４を始動するとき、空調装置１の運転モードが空調を行う空調モードか発電を行う発電モードか判定する（ステップＳ１１０）。本実施形態では、上記のように、リモートコントローラなどの操作部（図示せず）から冷房または暖房を行う信号を受信したとき、空調制御基板２４は運転モードが空調モードであると判定する。また、既に空調装置１が空調運転中であって、エンジン４を再始動する必要が生じた場合も、空調制御基板２４は運転モードが空調モードであると判定する。一方、屋内操作盤４４から発電制御基板３４を介して発電開始信号を受信すると、空調制御基板２４は運転モードが発電モードであると判定する。
空調制御基板２４が運転モードは発電モードであると判定した場合、空調制御基板２４は、エンジン４を始動させる（ステップＳ１２０）。その後、空調制御基板２４は、発電指示部２４２により、発電制御を実行する。
【００３７】
一方、ステップＳ１１０において、空調制御基板２４が運転モードは空調モードであると判定した場合も、空調制御基板２４は、エンジン４を始動させ、暖機運転を開始する（ステップＳ１３０）。その後、空調制御基板２４は、エンジン４を始動した時が、空調装置１の電源を投入したときに該当するか、または前回発電制御部３０を点検したときからの、空調装置１の動作時間の累計が所定時間に達している場合に該当するか否かを判定する（ステップＳ１４０）。エンジン４を始動した時が、空調装置１の電源を投入したときでなく、かつ発電制御部３０の前回点検時からの累計動作時間が所定時間に達していない場合、空調制御基板２４は、発電制御部３０の点検を行わない。そして図５に示すように、空調制御基板２４は、エンジン４の冷却液の水温が４０℃未満か否か判定する（ステップＳ２７０）。冷却液の水温が４０℃以上である場合、空調制御基板２４のヒートポンプ制御部２４１は、空調制御を開始する。すなわち、ヒートポンプ制御部２４１は、空調装置１が暖房または冷房を行うように、ヒートポンプ回路２の各部を制御する。一方、ステップＳ２７０において、冷却液の水温が４０℃未満である場合、ヒートポンプ制御部２４１は、冷却液の水温が４０℃以上となるまで、空調装置１に暖機運転を継続させる（ステップＳ２８０）。その後、ヒートポンプ制御部２４１は、空調制御を開始する。
【００３８】
ステップＳ１４０において、エンジン４を始動した時が、空調装置１の電源を投入したときか、あるいは、発電制御部３０の前回点検時からの累計動作時間が所定時間に達している場合、空調制御基板２４の発電動作確認部２４３は、予め設定された発電条件に従い、発電機３１が出力する交流電力の周波数が５０Ｈｚか６０Ｈｚを判定する（ステップＳ１５０）。発電動作確認部２４３は、その交流電力の周波数が設定値になるように、エンジン４の回転数を決定する。本実施形態では、交流電力の周波数が５０Ｈｚの場合、発電動作確認部２４３は、エンジン４の回転数を１５００ｒｐｍに設定する（ステップＳ１６０）。一方、交流電力の周波数が６０Ｈｚの場合、発電動作確認部２４３は、エンジン４の回転数を１８００ｒｐｍに設定する（ステップＳ１７０）。
【００３９】
発電動作確認部２４３は、エンジン４の回転数を設定した後、エンジン４の回転数を測定し、その測定値が設定回転数の許容公差範囲内に含まれているか否か判定する（ステップＳ１８０）。その許容公差は、エンジン４の設定回転数が１５００ｒｐｍの場合、±６０ｒｐｍであり、エンジン４の設定回転数が１８００ｒｐｍの場合、±４０ｒｐｍである。そして、エンジン４の回転数の測定値が、設定回転数の許容公差範囲から外れている場合、発電動作確認部２４３は、タイマ２４４を用いて、エンジン４を始動してから所定時間（例えば、３０秒間）が経過するまで、エンジン４の回転数がその設定回転数の許容公差範囲から外れている状態が継続したか否か判定する（ステップＳ１９０）。そして所定時間経過後において、エンジン４の回転数がその設定回転数の許容公差範囲から外れている状態が継続している場合、エンジン４の回転数を制御するための機構（例えば、エンジン４の燃焼室に供給する燃料の量を調整するスロットル）に異常があると考えられる。そこで、図５に示すように、発電動作確認部２４３は、操作部などを介して異常が検知された旨の警告処理を実施する（ステップＳ２５０）。その後、発電動作確認部２４３は、ＡＶＲ３２をＯＦＦにして、発電機３１からの発電出力を停止する（ステップＳ２６０）。また、ステップＳ１９０において、エンジン始動後、所定時間が経過していないときは、発電動作確認部２４３は、制御をステップＳ１８０に戻し、エンジン４の回転数が許容公差範囲内に入っているか否かの判断を継続して行う。
【００４０】
一方、ステップＳ１８０において、エンジン４の回転数の測定値が、設定回転数の許容公差範囲内に含まれている場合、発電動作確認部２４３は、ＡＶＲ３２をＯＮにして、発電機３１から発電出力を開始する（ステップＳ２００）。
【００４１】
図５に示すように、発電出力が開始されると、発電動作確認部２４３は、発電制御基板３４を介して、発電機３１から出力される三相交流電圧が所定の電圧範囲内に含まれるか否か判定する（ステップＳ２１０）。そして、その三相交流電圧が所定の電圧範囲から外れる場合、発電出力は異常であり、その原因として、発電機３１内のコイルの巻線の異常、ＡＶＲ３２の故障、発電制御基板３４の故障などが考えられる。そこで、発電動作確認部２４３は、タイマ２４４を用いて、発電出力が異常な状態が維持されたまま所定期間が経過したか否か判定する（ステップＳ２４０）。そして所定期間が経過しても、三相交流電圧が所定の電圧範囲から外れている場合、発電動作確認部２４３は、操作部などを介して異常が検知された旨の警告処理を実施する（ステップＳ２５０）。なお、所定の電圧範囲は、例えば、電気事業法などで定められた許容公差範囲とすることができる。本実施形態では、発電機３１の出力は、２００Ｖの三相交流電圧であるため、所定の電圧範囲は、２０２Ｖ±２０Ｖとすることができる。また、所定期間は、過渡的な現象によって発電出力が変動する期間よりも長い期間に設定される。本実施形態では、その所定期間を１０秒間に設定した。ステップＳ２５０の後、発電動作確認部２４３は、ＡＶＲ３２をＯＦＦにして、発電機３１からの発電出力を停止する（ステップＳ２６０）。
一方、ステップＳ２４０において、所定期間が経過する前であれば、発電動作確認部２４３は、制御をステップＳ２１０に戻し、発電出力の三相交流電圧が所定の電圧範囲内に含まれるか否かの判定を継続する。
【００４２】
また、ステップＳ２１０において、発電出力の三相交流電圧が所定の電圧範囲内に含まれる場合、発電動作確認部２４３は、発電制御基板３４を介して、発電機３１から出力される零相電流が所定の電流値未満か否か判定する（ステップＳ２２０）。所定の電流値は、例えば、発電機３１内で漏電を生じているときに流れる電流値の最小値とすることができ、例えば、１Ａに設定される。そのため、その零相電流が所定の電流値以上の場合、発電出力は異常であると考えられる。そこで、発電動作確認部２４３は、タイマ２４４を用いて、発電出力が異常な状態が維持されたまま所定期間が経過したか否か判定する（ステップＳ２４０）。そして所定期間が経過しても、零相電流が所定の電流値以上となっている場合、発電動作確認部２４３は、操作部などを介して異常が検知された旨の警告処理を実施する（ステップＳ２５０）。そして、発電動作確認部２４３は、ＡＶＲ３２をＯＦＦにして、発電機３１からの発電出力を停止する（ステップＳ２６０）。
【００４３】
一方、ステップＳ２２０において、零相電流が所定の電流値未満である場合、発電機３１からの発電出力は正常である。そのため、一定期間、発電出力が正常であれば、発電制御部３０に異常は無いと考えられる。そこで、発電動作確認部２４３は、タイマ２４４を用いて、発電出力が開始されてからの経過時間が所定期間に達したか否か判定する（ステップＳ２３０）。その経過時間が所定期間に達していない場合、発電動作確認部２４３は、制御をステップＳ２１０に戻し、発電出力の電圧及び電流が、正常範囲内か否かの判定を継続する。一方、ステップＳ２３０において、その経過時間が所定期間に達した場合、発電動作確認部２４３は、発電制御部３０に異常は無いと判断する。そして、発電動作確認部２４３は、ＡＶＲ３２をＯＦＦにして、発電機３１からの発電出力を停止する（ステップＳ２６０）。ここで、ステップＳ２３０における所定期間は、発電出力が十分に安定するのに必要な期間よりも長い期間に設定される。本実施形態では、その所定期間を１５秒間に設定した。
【００４４】
ステップＳ２６０の後、空調制御基板２４は、エンジン４の冷却液の水温が４０℃未満か否か判定する（ステップＳ２７０）。冷却液の水温が４０℃以上である場合、空調制御基板２４のヒートポンプ制御部２４１は、空調制御を開始する。すなわち、ヒートポンプ制御部２４１は、空調装置１が暖房または冷房を行うように、ヒートポンプ回路２の各部を制御する。一方、ステップＳ２７０において、冷却液の水温が４０℃未満である場合、ヒートポンプ制御部２４１は、冷却液の水温が４０℃以上となるまで、空調装置１に暖機運転を継続させる（ステップＳ２８０）。その後、ヒートポンプ制御部２４１は、空調制御を開始する。
【００４５】
なお、上記のステップＳ２５０の警告処理では、異常の原因を特定し易くするために、検知された異常の種類に応じて、操作部などに表示される警告メッセージを変えてもよい。例えば、発電出力の三相交流電圧が所定の電圧範囲を下回っている場合、空調制御基板２４は、「発電電力が不十分です。発電制御基板及びＡＶＲを点検して下さい」との警告メッセージを操作部などに表示させてもよい。また、発電出力の零相電流が所定の電流値以上となっている場合、空調制御基板２４は、「漏電が発生しているおそれがあります。発電機を点検して下さい」との警告メッセージを操作部などに表示させてもよい。
【００４６】
以上説明してきたように、本発明の一実施形態に係る空調装置は、ヒートポンプ回路のコンプレッサを駆動するエンジンの回転動力を利用して、停電時に発電する非常用電源として機能することができる。また係る空調装置は、商用電源から電力供給されている通常運転時において、空調装置を暖機運転する間に発電制御部の動作確認を行うので、ユーザに特別な負荷を掛けることなく、定期的に、発電制御部の不具合を検知することができる。さらに係る空調装置は、発電制御部の不具合を検知しても、ＡＶＲをＯＦＦにして発電を停止することで、空調装置としては通常通り使用することができる。
【００４７】
なお、上述してきた実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、空調制御基板２４の発電動作確認部２４３は、空調装置１の電源投入後の暖機運転中にのみ、発電制御部３０の動作を確認してもよい。すなわち、発電動作確認部２４３は、空調装置１の電源投入時にのみ、図４及び図５に示したフローチャートにおけるステップＳ１５０〜Ｓ２６０の処理を行う。あるいは、発電動作確認部２４３は、空調運転中、エンジン４が一時的に停止した後、エンジン４を再始動させるときにおいて、発電制御部３０の動作を前回確認したときからの、空調装置１の動作時間の累計が所定時間に達している場合にのみ、発電制御部３０の動作を確認してもよい。さらに発電動作確認部２４３は、エンジン４を始動させるときに、発電制御部３０の動作を前回確認してからの経過時間が所定時間を超えている場合に、発電制御部３０の動作を確認してもよい。
さらに、発電動作確認部２４３は、空調装置１の電源を切る信号を操作部から受信すると、エンジン４からコンプレッサ１１への動力伝達を遮断してヒートポンプ回路２の動作を停止した後、発電機３１を動作させて発電制御部３０の動作を確認してもよい。さらにこの場合においても、上記のように、発電制御部３０の動作確認するタイミングを、空調装置１の動作時間の累計が所定時間に達している場合、あるいは前回動作確認してからの経過時間が所定時間を超えている場合に限定してもよい。このように、ヒートポンプ回路２の動作停止後に発電制御部３０の動作を確認する場合でも、ユーザが空調装置を使用しない間に発電制御部３０が点検されるので、ユーザに特別な負荷を掛けなくて済む。
【００４８】
また、発電動作確認部２４３を、空調制御基板２４に搭載する代わりに、発電制御部３０の発電制御基板３４に搭載してもよく、さらに、発電動作確認部２４３を、空調制御基板２４及び発電制御基板３４とは別個の回路として構成してもよい。
さらに、上記の実施形態では、屋内操作盤４４に設けられたスイッチを手動によりＯＮにすることで、発電開始信号が発電制御基板３４へ送られることとした。しかし、商用電源４１から供給される電圧を測定し、その測定結果に基づいて、自動的に発電開始信号が発電制御基板３４へ送られるようにしてもよい。この場合、例えば、商用電源４１と電源切替盤４３の間の電源供給線に設けられ、商用電源４１から供給される電圧を測定する電圧計と、その電圧計の測定値を入力として、発電開始判定を行うファームウェアを設ける。そして、そのファームウェアは、その電源供給線に印加される電圧が所定の閾値（例えば、１８１Ｖ）以下となる状態が一定期間（例えば、１０秒間）継続した場合、発電開始信号を発電制御基板３４へ送信する。またそのファームウェアは、その電源供給線に印加される電圧が上記の所定の閾値を超える状態が一定期間（例えば、１０秒間）継続した場合、発電停止信号を発電制御基板３４へ送信するようにしてもよい。
また、空調制御基板２４を、遠隔地にあるサービスセンタ装置と通信回線により接続し、そのサービスセンタ装置により空調装置１の故障の有無を監視するように構成してもよい。この場合において、発電制御部３０の異常が検知された場合、空調制御基板２４は、その異常を示す信号を、通信回線を介してサービスセンタ装置へ送信するようにしてもよい。
【００４９】
以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空調装置の制御部の概略構成図である。
【図３】空調制御基板の機能ブロック図である。
【図４】発電制御部の動作確認手順を示すフローチャートである。
【図５】発電制御部の動作確認手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１    空調装置
２    ヒートポンプ回路
３    制御部
４    エンジン
１１    コンプレッサ
２１    電源基板
２２    コンバータ
２３    スタータ
２４    空調制御基板
２４１    ヒートポンプ制御部
２４２    発電指示部
２４３    発電動作確認部
２４４    タイマ
３１    発電機
３２    発電電圧調整器（ＡＶＲ）
３３    カレントセンサ
３４    発電制御基板
３５    バッテリ
【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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