JP4136155B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒によって温調した空気を室内へ吹出すことにより、室内の空気調和を図る空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の空気調和を図る空気調和機（以下「エアコン」と言う）には、冷凍サイクル中を循環する冷媒を冷暖房に用いるものや、冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共に、温水を用いて暖房運転を行う温水空気調和機（温水エアコン）がある。
【０００３】
一般にエアコンでは、室内ユニットに熱交換器と共にクロスフローファンやフラップを制御するフラップモータが設けられており、室外ユニットには、コンプレッサを駆動するコンプレッサモータ、室外熱交換器の冷却用のファンモータなどが設けられている。
【０００４】
このようなエアコンでは、室内ユニットに供給される運転用の電力を変圧した後、整流素子によって所定電圧の直流電力に変換して、この直流電力によってマイコンを作動させるようにしている。
【０００５】
一般にマイコンの動作には、直流の１２Ｖと５Ｖの電力が用いられており、エアコンに設けられる整流回路では、１２Ｖ用の三端子レギュレータと５Ｖ用の三端子レギュレータが用いられ、変圧器によって降圧された交流電力を整流したのち、１２Ｖ用の三端子レギュレータによって直流の１２Ｖを得ると共に、この電力を５Ｖ用の三端子レギュレータに入力して５Ｖの電力を得るようにしている。
【０００６】
また、エアコンでは、室内ユニットに供給される電力によってクロスフローファン、フラップモータを駆動すると共に、交流電力を室外ユニットヘ供給して、コンプレッサモータを駆動させる。このとき、マイコンによってクロスフローファン、フラップモータ、コンプレッサなどの各機器の運転を制御するとともに、運転表示用のＬＥＤを点灯させて、運転状態を表示するようにしている。
【０００７】
ところで、電源電圧が低下すると、マイコンに供給される直流電力の電圧も低下する。一般に、マイコンは、動作可能電圧が設定されており、供給される電力がこの動作可能な電圧範囲より下がると、動作を停止させてしまう。
【０００８】
一方、エアコンに供給される電源電圧は、周囲の環境によっては変化する。前記した一般的電源回路では、５Ｖ用の三端子レギュレータは、１２Ｖ用の三端子レギュレータの出力電力を用いるので、出力電圧が電源電圧の変化の影響を浮け難いが、１２Ｖ用の三端子レギュレータは、出力電圧が交流電源の電圧変動を受けやすく、瞬間的に電源電圧が低下する所謂瞬時停電が生じると、１２Ｖ用の三端子レギュレータの出力電圧が低下してしまう。これにより、マイコンが一時的に動作を停止して、リセット状態となってしまうことがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、瞬時停電が発生したときに、制御手段となるマイコンが簡単に停止してリセットされてしまうのを防止した空気調和機を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、所定の電圧の電源電力が供給されることにより所定電圧の直流電力を出力する電源回路と、前記電源回路から供給される所定範囲の電圧の電力によって作動する制御手段と、を含み、前記所定電圧の電源電力によって冷凍サイクル中に設けられたコンプレッサを含む負荷の作動を前記制御手段によって制御しながら空気調和を図る空気調和機であって、前記電源電圧の低下から電力の供給が停止する停電を検出する検出手段と、前記検出手段によって電源電圧が低下したことを検出したときに前記負荷への電力の供給を停止する停止して、電力消費を抑え、前記制御手段が停止するのを遅らせる負荷抑制手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、マイコン等の制御手段が所定範囲の電圧の電力が供給されることにより作動し、コンプレッサを含む電力負荷を制御して空調運転を行う。
【００１２】
このとき、停電が発生して電源電力の電圧が低下すると、電源回路から出力される電圧が制御手段の作動する電圧に達する前に、この電圧低下を検出手段が検出して負荷抑制手段を作動させ、負荷への電力の供給を停止する。
【００１３】
これにより、制御手段が停止してしまうまでの時間を延ばすことができる。すなわち、停電時に負荷が大きければ短時間に電圧が低下するか、負荷を小さくすることにより、電圧が低下する時間を延ばすことができ、その間、制御手段を作動させることができる。すなわち、電圧の低下を一時的に抑えることができ、制御手段が瞬時に停止してしまうのを防止できる。
【００１４】
このようにして、制御手段の動作時間を延ばしたときに、停電に対する対処を行うことにより、瞬時停電によって制御手段がリセットしてしまうのを防止できる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記電源回路が、前記制御手段へ供給する第１の所定電圧の電力を出力する第１の出力手段と、前記第１の出力手段から出力される第１の所定電圧の電力から前記制御手段へ供給する第２の所定電圧の電力を出力する第２の出力手段と、を含む電源回路を備えているときに、前記検出手段が、前記第１の所定電圧に応じた第３の電圧と前記第２の所定電圧とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記電源電圧の低下を判定する停電判定手段と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、停電により電源電力の電圧が低下したときに、第２の出力電圧より先に第１の出力電圧が低下する。この第１の出力電圧と第２の出力電圧から制御手段が停止する電圧に達する前に停電による電圧低下を検出することができる。
【００１７】
すなわち、第１の出力電圧に応じた電圧と第２の出力電圧を比較する簡単な構成で、制御手段が停止する前に停電を検出して、制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記負荷抑制手段が少なくとも前記コンプレッサを停止させることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、最も大きい負荷であるコンプレッサを停止させる。これにより、効率的にかつ確実に制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１には、本実施の形態に適用した空気調和機の概略構成を示している。この空気調和機は、冷凍サイクル中を循環する冷媒を用いて冷房を行うと共に、温水によって暖房を行う温水空気調和機（以下「温水エアコン１０」と言う）となっている。
【００２２】
温水エアコン１０は、室内に据付けられる室内機１２と、室外に配置される室外機１４によって構成されている。
【００２３】
室内機１２には、冷媒熱交換器としての蒸発器１６と、温水熱交換器としての放熱器１８によって形成される熱交換器２０を備えた室内ユニット２２が図示しないケーシング内に収容されている。また、室外機１４は、室内機１２の蒸発器１６との間で冷凍サイクルを構成する冷媒ユニット２４と、温水を生成すると共に生成した温水を放熱器１８との間で循環させる温水ユニット２６を備えている。
【００２４】
なお、室外機１４としては、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６とが同一のケーシング内に収容された一体型であってもよく、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６とが別体で設けられたものであってもよい。
【００２５】
また、本発明が適用される空気調和機としては、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６のそれぞれが複数の室内機１２に接続される所謂マルチタイプであってもよく、さらに、温水ユニット２６には、床暖房を行うための床マット等の他の温水暖房機器が接続されるものであってもよく、給湯用としても用いられるものであってもよい。
【００２６】
さらに、本発明が適用される空気調和機としては、温水を用いずに冷凍サイクル中を循環する冷媒によって冷暖房を行うものであってもよく、また、冷房専用であっても良い。
【００２７】
室内ユニット２２と冷媒ユニット２４の間は、冷媒配管２８A、２８Bによって接続されており、蒸発器１６には、この冷媒配管２８A、２８Bの一端がそれぞれ接続されている。冷媒配管２８A、２８Bの他端は、冷媒ユニット２４に設けられているバルブ３２、４８にそれぞれ接続されている。
【００２８】
バルブ３２は、マフラー３４A、アキュムレータ３８を介してコンプレッサ４０の吸引側に接続され、このコンプレッサ４０の吐出側には、マフラー３４Bを介して凝縮器となる室外熱交換器４２に接続されている。また、室外熱交換器４２は、キャピラリチューブ４４及びストレーナー・モジュレータ４６を介してバルブ４８に接続されており、これにより、室内ユニット２２と冷媒ユニット２４との間で密閉された冷媒の循環路が形成されている。
【００２９】
温水エアコン１０では、冷房モード及びドライモードが選択されることにより、コンプレッサ４０を回転駆動させて、冷媒を循環させる。なお、冷媒ユニット２４には、室外熱交換器４２の冷却用として送風ファン５２が設けられており、この送風ファン５２によって室外熱交換器４２の温度上昇を抑え、温度上昇による冷房能力の低下を防止している。
【００３０】
一方、室内ユニット２２には、クロスフローファン９０が設けられており、このクロスフローファン９０によって室内の空気を吸引するようになっている。吸引された空気は、熱交換器２０（蒸発器１６と放熱器１８）を通過して、室内へ吹出される。このとき、温水エアコン１０では、コンプレッサ４０の駆動によって循環される冷媒が室内ユニット２２の蒸発器１６内を循環するときに、この蒸発器１６を通過する空気との間で熱交換を行って冷却するようになっている。
【００３１】
一方、室内ユニット２２には、温水入口ニップル６６A及び温水出口ニップル６６Bが設けられている。また、室外機１４の温水ユニット２６には、温水入口ニップル５６Aと温水出口ニップル５６Bが設けられている。蒸発器１８は、温水出口ニップル６６Bに接続されると共に、流量調整弁６８を介して温水入口ニップル６６Aに接続されている。
【００３２】
また、室内ユニット２２と温水ユニット２６の間は、例えばフレキシブルな温水配管（以下「温水チューブ３０A、３０Ｂ」と言う）によって接続されるようになっており、一方の温水チューブ３０Aは、室内ユニット２２の温水入口ニップル６６Aと温水ユニット２６の温水出口ニップル５６Bに接続され、他方の温水チューブ３０Bは、室内ユニット２２の温水出口ニップル６６Ｂと、温水ユニット２６の温水入口ニップル５６Aとを接続している。
【００３３】
また、温水ユニット２６の温水入口ニップル５６Aは、プレッシャキャップ５８を備えたプレッシャタンク６０、温水循環用のポンプ６２及び温水熱交換器６４を介して温水出口ニップル５６Ｂに接続されている。これにより、室内ユニット２２の放熱器１８と温水ユニット２６との間で温水の循環路が形成されており、ポンプ６２が作動することにより温水（水）が循環される。
【００３４】
この温水ユニット２６には、機外から燃焼用のガスが供給されるガスバーナー７０が設けられている。温水ユニット２６では、このガスバーナー７０によって温水熱交換器６４を通過する水を加熱して温水を生成し、ポンプ６２によって生成した温水を温水ユニット２２の放熱器１８との間で循環させている。
【００３５】
温水エアコン１０では、冷房モードでは、室内ユニット２２に設けられている流量調整弁６８が閉じられると共に温水ユニット２６の作動が停止しているが、暖房モードないしドライモードが選択されると、ガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させる。これにより、室内ユニット２２の流量調整弁６８が開かれることにより、室内ユニット２２の放熱器１８へ温水が供給される。
【００３６】
このとき、温水ユニット２６では、温水出口ニップル５６Ｂと温水熱交換器６４の間に設けている高温サーミスタ８４の検出温度が約８０℃程度の所定の温度（例えば８２℃）となるように温水熱交換器６４での温水の加熱を調整している。また、流量可変弁６８の開度は、室内温度と設定温度に基づいて調整される。
【００３７】
これにより、温水エアコン１０では、室内温度が設定温度となるように暖房ないし除湿を行う。
【００３８】
なお、温水ユニット２６には、温水熱交換器６４とポンプ６２の間に逆止弁７４を介して加圧注入ニップル７６が接続され、プレッシャタンク６０がプレッシャキャップ５８を介してドレンタンク７２に接続されている。これにより、温水ユニット２６では、循環される温水となる水（例えば水道水）を加圧注入ニップル７６から注入可能となっており、余剰となった水をドレンタンク７２へ排出可能となっている。
【００３９】
また、温水熱交換器６４とポンプ６２の間には、熱動弁７８が設けられた分岐管８０が接続されている。この分岐管８０には、温水出口ニップル５６Ｂと並設された温水出口ニップル８２Ａが設けられており、この温水出口ニップル８２Ａと、温水入口ニップル５６Ａに並設されている温水入口ニップル８２Ｂの間には、図示しない床マット等へ温水を循環させる温水チューブが接続可能となっている。温水ユニット２６は、床マットが接続されたときには、分岐配管８０に設けている低温サーミスタ８６によって、所定の温度が供給されるように温水の加熱を制御している。
【００４０】
一方、図２に示されるように、温水エアコン１０の室内ユニット２２には、温水エアコン１０の作動を制御する制御手段としてマイクロコンピュータ（以下「マイコン１００」と言う）を備えたコントロール基板１０２が設けられている。
【００４１】
コントロール基板１０２には、電源基板１０４、表示基板１０６、スイッチ基板１０８、パワーリレー基板１１０と共にユニット保護用の温度ヒューズ１１２、流量可変弁６８、クロスフローファン９０を駆動するファンモータ１１４、室内機１２の図示しない吹出し口に設けられているフラップを操作するフラップモータ１１６が接続されている。
【００４２】
また、室内ユニット２２には、室内温度を検出する室温センサ１１８、室内の湿度を検出する湿度センサ１２０と共に、蒸発器１８の温度を検出する冷媒熱交温度センサ１２２と放熱器１６の温度を検出する温水熱交温度センサ１２４等がが設けられており、これらがそれぞれコントロール基板１０２に接続されている。
【００４３】
この室内ユニット２２には、電源基板１０４に運転用の交流電力が供給されるようになっており、コントロール基板１０２には、この電源基板１０４から電力が供給される。また、室内ユニット２２は、冷媒ユニット２４へ電力を供給するための出力ターミナル１２６が設けられており、この出力ターミナル１２６にパワーリレー基板１１０を介して交流電力が供給されるようになっている。この出力ターミナル１２６には、冷媒ユニット２４が接続され、パワーリレー基板１１０を介して冷媒ユニット２４に運転用の電力を供給するようになっている。
【００４４】
このパワーリレー基板１１０には、パワーリレー１３０と共にパワーリレー１４０が設けられている。パワーリレー１４０は、通常、接点１４２が開かれており、温水エアコン１０が冷房モード又はドライモードで運転されるときに閉じられる。また、マイコン１００は、パワーリレー１３０の接点１３４の開閉操作によって、冷媒ユニット２４をオン／オフ制御している。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に適用した温水エアコン１０では、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２が、供給される交流電力の周波数に応じた定速で回転駆動するようになっており、これによりコンプレッサ４０が定速運転される。また、コンプレッサモータ９２のオン／オフによってコンプレッサ４０の運転／停止が行われて冷房能力が制御される。
【００４６】
マイコン１００は、パワーリレー１３０をオン／オフすることによりコンプレッサモータ９２をオン／オフして冷房能力を制御している。
【００４７】
なお、温水ユニット２６には、室内ユニット２２とは別に運転用の電力が供給されるが、室内ユニット２２に設けられているターミナル１３６を介して運転用の電力が供給可能となっている。
【００４８】
また、コントロール基板１０２は、配線１３８を介して温水ユニット２６に設けられている図示しないコントロール基板に接続されており、これにより、マイコン１００は、温水ユニット２６の作動（オン／オフ）を制御している。
【００４９】
一方、表示基板１０６には、図示しない運転操作用のリモコンスイッチから送出される操作信号を受信する受信回路１３２が設けられており、この受信回路１３２によって受信した操作信号がマイコン１００に読み込まれる。マイコン１００は、この操作信号と室温センサ１１８や冷媒熱交温度センサ１２２等のセンサの検出結果に基づいて、室内ユニット２２と共に冷媒ユニット２４及び温水ユニット２６を制御して空調運転を行う。
【００５０】
また、表示基板１０６には、冷房ランプ、暖房ランプ、タイマーランプとなる複数のＬＥＤ１２８が設けられており、これらのＬＥＤ１２８が、運転モード、タイマー運転等の設定に基づいて点灯して、運転状態を表示するようになっている。
【００５１】
ところで、図３に示されるように、電源基板１０４には、トランス１５０、ブリッジ整流器１５２、コンデンサ１５４と共に第１の出力手段とする三端子レギュレータ１５６と第２の出力手段とする三端子レギュレータ１５８（以下「レギュレータ１５６、１５８」と言う）が設けられており、トランス１５０の一次側に例えば単相１００Ｖの交流電力が供給される。また、トランス１５０の一次側には、バリスタダイオード１６０が接続されており、これにより、トランス１５０に過電圧が印加されてしまうのを防止している。
【００５２】
トランス１５０の二次側には、ブリッジ整流器１５２が接続されており、トランス１５０によって所定の電圧に変圧された交流電力がブリッジ整流器１５２によって両波整流されたのち、コンデンサ１５４によって平滑化されて直流電力に変換される。平滑化された直流電力は、レギュレータ１５６に供給される。これにより、例えば１２Ｖの直流電力が出力される。なお、本実施の形態では、コンデンサ１５４の容量を一例として２２００μＦとしている。
【００５３】
また、レギュレータ１５８には、レギュレータ１５６から出力される直流電力が入力されるようになっており、これにより、レギュレータ１５８は、例えば５Ｖの直流電力を出力する。
【００５４】
電源基板１０４のレギュレータ１５６、１５８から出力される直流電圧は、コントロール基板１０２に供給され、コントロール基板１０２に設けられている各種部品と共にマイコン１００がこの直流電圧によって駆動される。
【００５５】
この電源基板１０４においても、一般的電源回路と同様にトランス１５０の一時側に入力される交流電源の電圧が低下すると、二次側の出力電圧も低下する。レギュレータ１５６は、例えば、１２Ｖ以上の電圧が入力されることにより、出力電圧Ｖaが１２Ｖの定電圧に保持されるが、入力電圧が１２Ｖよりも低下すると、入力電圧の低下に応じて出力電圧Ｖaも低下する。
【００５６】
また、レギュレータ１５８は、入力電圧であるレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、５Ｖ以上であれば、出力電圧Ｖbが５Ｖの定電圧に保持されるが、出力電圧Ｖaが５Ｖよりも低下すると、出力電圧Ｖbも低下してしまうようになっている。
【００５７】
一方、コントロール基板１０２に設けているマイコン１００は、電源基板１０４の出力電圧Ｖaが所定範囲（例えば１２Ｖ〜５V）であり、出力電圧Ｖbが５Vであれば動作するが、出力電圧Ｖa、Ｖbのそれぞれが、この電圧よりも低下してしまうことにより動作を停止してしまうようになっている。
【００５８】
一方、コントロール基板１０２には、電圧低下検出回路１６２が設けられている。この電圧低下検出回路１６２は、コンパレータ１６４及び分圧抵抗１６６、１６８によって構成されている。
【００５９】
コンパレータ１６４の一方の入力端子には、基準電圧としてレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbが入力される。また、コンパレータ１６４の他方の入力端子には、分圧抵抗１６６、１６８が接続されており、この分圧抵抗１６６、１６８を介してレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが入力される。
【００６０】
すなわち、出力電圧Ｖaが、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗比に応じて分圧された電圧Ｖcが入力される。
【００６１】
コンパレータ１６４は、電圧Ｖcが電圧Ｖbより高い時には、出力がオフ（Ｌレベル）となっているが、電圧Ｖcが電圧Ｖbより低くなると出力がオン（Hレベル）に切り換わるようになっている。
【００６２】
このコンパレータ１６４の出力は、マイコン１００に入力されるようになっており、マイコン１００は、コンパレータ１６４の出力から交流電源の電圧低下が発生したか否かを検出するようになっている。すなわち、マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２を用いて、レギュレータ１５６、１５８の出力電圧Ｖa、Ｖbから交流電源の電圧が低下したか否かを判断するようになっている。
【００６３】
なお、本実施の形態では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが９Ｖまで低下したときに、電圧低下が発生したと検出できるように、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗値Ｒ1、Ｒ2をそれぞれ１２ｋΩ、１０ｋΩ（Ｒ1＝１２ｋ、Ｒ2＝１０ｋ）としている。
【００６４】
前記した如く、マイコン１００には、パワーリレー基板１１０のパワーリレー１３０、１４０が接続されており、冷房運転時にパワーリレー１４０をオンすると共に、パワーリレー１３０をオン／オフすることにより、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２をオン／オフして冷房能力を調整するようにしている。
【００６５】
一方、マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２によって電圧低下を検出すると、パワーリレー１４０のリレーコイル１４４への通電を停止する。このパワーリレー１４０は、冷房モード又はドライモードでリレーコイル１４４が励磁されて接点１４２を閉じているが、リレーコイル１４４への通電が停止されることにより接点１４２を開放する。これにより、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２を停止するようにしている。
【００６６】
また、マイコン１００は、電圧低下を検出すると、フラップモータ１１６、ファンモータ１１４を停止させると共に、運転表示用のＬＥＤ１２８を消灯させるなどして、温水エアコン１０での電力消費を瞬間的に抑え、電圧低下によってマイコン１００が停止するのを遅らせるようにしている。
【００６７】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【００６８】
温水エアコン１０では、図示しないリモコンスイッチの操作によって暖房モードでの運転が指示されると、室外機１４の温水ユニット２６を作動指せる。温水ユニット２６では、ガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させる。これにより、温水の循環路中の水が温水熱交換器６４で加熱されて温水が生成され、この温水が温水ユニット２６と室内ユニット２２の間で循環される。
【００６９】
室内ユニット２２では、流量制御弁６８の開度を操作することにより温水の循環量を調整しながら温水を循環させる。これにより、室内ユニット２２から空調風として室内へ吹出される空気が、放熱器１８を通過するときに加熱され、室内が暖房される。
【００７０】
一方、温水エアコン１０では、冷房モードでの運転が指示されると、パワーリレー１３０をオンして、冷媒ユニット２４へ運転用の電力を供給する。これにより、冷媒ユニット２４では、コンプレッサ４０が交流電力の周波数に応じた回転数で回転駆動され、冷媒の循環が開始され、室内ユニット２２から空調風として吹出される空気が放熱器１８と一体に設けている蒸発器１６を通過するときに冷却する。これにより、室内が冷房される。
【００７１】
なお、温水エアコン１０では、冷房モードで運転されるときに、室内ユニット２２の流量調整弁６８を閉じると共に、温水ユニット２６の作動を停止させる。このとき、蒸発器１６と一体になっている放熱器１８内に水が残るため、冷媒熱交温度センサ１２２により蒸発器１６の温度を検出し、この温度が所定の温度まで下がると、パワーリレー１３０をオフして、蒸発器１６の温度がこれ以上低下しないようにすることにより、蒸発器１６ないし蒸発器１６を通過した空気によって放熱器１８内の空気が冷却されすぎて凍結してしまうのを防止している。
【００７２】
ところで、温水エアコン１０には、コントロール基板１０２に電圧低下検出回路１６２を設けており、マイコン１００は、この電圧低下検出回路１６２によって、交流電源の瞬時停電等を検出するようにしている。
【００７３】
この電圧低下検出回路１６２は、コンパレータ１６４と分圧抵抗１６６、１６８を用いた簡単な構成となっているため、例えばコンパレータ１６４は、コントロール基板１０２に設けているＩＣの中で、未使用となっているものを使用することができる。
【００７４】
電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４には、電源基板１０４のレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaに応じた電圧Ｖcとレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbとが入力される。このとき、交流電源の電圧が所定の範囲であれば、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが約１２Ｖとなり、分圧抵抗１６６、１６８によって分圧されてコンパレータ１６４に入力される電圧Ｖcは、出力電圧Ｖbより高い約６．５Ｖとなり、コンパレータ１６４の出力は、Ｌレベルに保たれる。
【００７５】
ここで、交流電源に瞬時停電が発生することにより交流電源の電圧が低下することにより、レギュレータ１５６に入力される電圧も低下する。
【００７６】
一方、電圧低下検出回路１６２では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが低下することにより電圧Ｖcも低下する。コンパレータ１６４は、この電圧Ｖcがレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbより下がると、出力をＨレベルに切り換わるようになっている。
【００７７】
電圧低下検出回路１６２では、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗値Ｒ1、Ｒ2を出力電圧Ｖaが約９Ｖに達したときに、電圧Ｖcが電圧Ｖbより下がるように設定しており、交流電源の電圧低下によってレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、約９Ｖまで下がると、コンパレータ１６４の出力がオンする。
【００７８】
一方、マイコン１００では、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４の出力を監視している。図５には、マイコン１００で実行される処理の一例を示しており、例えば、温水エアコン１０が運転状態にあるときに実行される。
【００７９】
このフローチャートでは、最初のステップ２００で、コンパレータ１６４の出力がオンしたか否か、すなわち、コンパレータ１６４の出力がＨレベルに切り換わったか否かを確認している。通常、交流電源の電圧が低下していなければ、コンパレータ１６４は、オフ状態となっている。このため、ステップ２００で否定判定される。
【００８０】
一方、交流電源の電圧が低下してコンパレータ１６４の出力がオンすると、ステップ２０２では、パワーリレー１４０のリレーコイル１４４への通電を停止して、冷媒ユニット２４への電源の供給を遮断する。これにより、コンプレッサモータ９２が運転を停止する。これと共に、次のステップ２０４では、室内ユニット２２に設けているファンモータ１１４、フラップモータ１１６等を停止させると共にＬＥＤ１２８を消灯させ、流量調整弁６８が作動しているときにはこの流量調整弁６８への電力の供給を遮断するなどして、各負荷機器の作動を停止させて電力消費の低減を図る。
【００８１】
これにより、図４に示されるように、瞬時停電によって交流電源の電圧低下が生じると、先ず、レギュレータ１５６から出力される出力電圧Ｖaが低下し、このまま、出力電圧Ｖaが低下を続けることにより、二点産で示すように、レギュレータ１５８の出力電圧Ｖbも低下して、マイコン１００が動作を停止してしまう。
【００８２】
これに対して、温水エアコン１０では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、所定の電圧Ｖsに達すると、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４がオンする。マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４がオンすることにより、コンプレッサモータ９２と共に、ファンモータ１１４、フラップモータ１１４等の負荷を停止させる。
【００８３】
温水エアコン１０では、負荷の作動が停止することにより消費電力が減少すると共に、コイルやコンデンサ、特に電源基板１０４に設けられているコンデンサ１５４に蓄積された電力が放電されるために、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖbの低下が抑えられる。
【００８４】
これにより、図４に示されるように、レギュレータ１５８の出力電圧Ｖbが低下するまでの時間が、時間ｔ1から時間ｔ2まで延ばされる。したがって、マイコン１００は、停電等によって電源基板１０４に供給される電圧が低下しても、すぐに動作を停止することがない。例えば、交流電源の周波数が５０Hzでは、従来は、停電してから３サイクル（ｔ1≒６０msec）程度でマイコン１００が停止していたのに対して、７サイクル（ｔ2≒１４０ｍsec）までマイコン１００の停止を遅らせることができている。特に温水エアコン１０では、コンプレッサ４０を駆動するコンプレッサモータ９２が大きな負荷を占めており、このコンプレッサモータ９２を停止させるだけでも、マイコン１００が動作する時間を大幅に伸ばすことができる。
【００８５】
また、停電が始まってからマイコン１００が動作を停止するまでの時間ｔ２の間に、停電が復帰して電源基板１０４に供給される電圧が上昇すれば、レギュレータ１５６の出力電圧が上昇するために、マイコン１００が停止することがない。すなわち、時間ｔ２以内の瞬時停電であれば、マイコン１００が動作を停止してしまうのを防止することができる。
【００８６】
一方、図５のフローチャートに示されるように、マイコン１００では、動作停止が延長されている間に、現在の温水エアコン１０の運転状態をメモリに記憶する（ステップ２０６）。これにより、交流電源の停電が復帰したときに、停電前の運転状態で運転が開始可能となるようにしている。
【００８７】
なお、本実施の形態では、電圧低下検出回路１６２を用いてレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaの低下から停電を検出するようにしたが、停電検出はこれに限るものではない。例えば、交流電源の電圧またはレギュレータ１５６の出力電圧ＶaをＡ／Ｄ変換してマイコン１００で読み込んで停電検出を行うようにしても良い。
【００８８】
また、本実施の形態では、パワーリレー１４０を用いて停電検出時にコンプレッサモータ９２を停止させるようにしたが、パワーリレー１４０を設けずに、パワーリレー１３０によって停電検出時にも冷媒ユニット２４への電力の供給を遮断するようにしても良い。
【００８９】
なお、本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。本実施の形態では、コンプレッサ４０を定速運転する冷媒ユニット２４を用いて説明したが、冷媒ユニットとしては、インバータ制御によってコンプレッサ４０を運転させることにより冷房能力を制御する所謂インバータエアコンを適用しても良い。
【００９０】
また、本実施の形態では、温水エアコン１０を用いて説明したが、温水エアコン１０に限らず、コンプレッサ４０の運転によって冷凍サイクル中を循環する冷媒によって空調する一般的構成の空気調和機に適用することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイコンなどの制御手段が停止する電圧に達するまでに停電を検出してコンプレッサやコンプレッサを含む負荷を停止させることにより、制御手段が停電の発生した瞬間に停止してしてリセットされてしまうのを防止することが可能となる。また、極めて短時間の停電であれば、制御手段を停止させてしまうことがないと言う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気調和機として適用した温水エアコンの冷凍サイクルと温水の巡回サイクルの概略構成図である。
【図２】 室内ユニットの電気回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 室内ユニットに設けた電源基板と電圧低下検出回路の概略構成図である。
【図４】 停電時に電源基板から出力される出力電圧の変化の概略を示す線図である。
【図５】 停電検出と停電検出時の処理の概略を示す流れずである。
【符号の説明】
１０ 温水エアコン（空気調和機）
２２ 室内ユニット
２４ 冷媒ユニット
４０ コンプレッサ
９２ コンプレッサモータ（負荷）
１００ マイコン（制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段）
１０２ コントロール基板（制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段）
１０４ 電源基板（電源回路）
１１４ ファンモータ（負荷）
１１６ フラップモータ（負荷）
１２８ ＬＥＤ（負荷）
１４０ パワーリレー（負荷抑制手段）
１５６ 三端子レギュレータ（第１の出力手段）
１５８ 三端子レギュレータ（第２の出力手段）
１６２ 電圧低下検出回路（検出手段）
１６４ コンパレータ（比較手段）
Ｖa 第１の出力電圧
Ｖb 第２の出力電圧
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒によって温調した空気を室内へ吹出すことにより、室内の空気調和を図る空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の空気調和を図る空気調和機（以下「エアコン」と言う）には、冷凍サイクル中を循環する冷媒を冷暖房に用いるものや、冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷房運転を行うと共に、温水を用いて暖房運転を行う温水空気調和機（温水エアコン）がある。
【０００３】
一般にエアコンでは、室内ユニットに熱交換器と共にクロスフローファンやフラップを制御するフラップモータが設けられており、室外ユニットには、コンプレッサを駆動するコンプレッサモータ、室外熱交換器の冷却用のファンモータなどが設けられている。
【０００４】
このようなエアコンでは、室内ユニットに供給される運転用の電力を変圧した後、整流素子によって所定電圧の直流電力に変換して、この直流電力によってマイコンを作動させるようにしている。
【０００５】
一般にマイコンの動作には、直流の１２Ｖと５Ｖの電力が用いられており、エアコンに設けられる整流回路では、１２Ｖ用の三端子レギュレータと５Ｖ用の三端子レギュレータが用いられ、変圧器によって降圧された交流電力を整流したのち、１２Ｖ用の三端子レギュレータによって直流の１２Ｖを得ると共に、この電力を５Ｖ用の三端子レギュレータに入力して５Ｖの電力を得るようにしている。
【０００６】
また、エアコンでは、室内ユニットに供給される電力によってクロスフローファン、フラップモータを駆動すると共に、交流電力を室外ユニットヘ供給して、コンプレッサモータを駆動させる。このとき、マイコンによってクロスフローファン、フラップモータ、コンプレッサなどの各機器の運転を制御するとともに、運転表示用のＬＥＤを点灯させて、運転状態を表示するようにしている。
【０００７】
ところで、電源電圧が低下すると、マイコンに供給される直流電力の電圧も低下する。一般に、マイコンは、動作可能電圧が設定されており、供給される電力がこの動作可能な電圧範囲より下がると、動作を停止させてしまう。
【０００８】
一方、エアコンに供給される電源電圧は、周囲の環境によっては変化する。前記した一般的電源回路では、５Ｖ用の三端子レギュレータは、１２Ｖ用の三端子レギュレータの出力電力を用いるので、出力電圧が電源電圧の変化の影響を浮け難いが、１２Ｖ用の三端子レギュレータは、出力電圧が交流電源の電圧変動を受けやすく、瞬間的に電源電圧が低下する所謂瞬時停電が生じると、１２Ｖ用の三端子レギュレータの出力電圧が低下してしまう。これにより、マイコンが一時的に動作を停止して、リセット状態となってしまうことがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、瞬時停電が発生したときに、制御手段となるマイコンが簡単に停止してリセットされてしまうのを防止した空気調和機を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、所定の電圧の電源電力が供給されることにより所定電圧の直流電力を出力する電源回路と、前記電源回路から供給される所定範囲の電圧の電力によって作動する制御手段と、を含み、前記所定電圧の電源電力によって冷凍サイクル中に設けられたコンプレッサを含む負荷の作動を前記制御手段によって制御しながら空気調和を図る空気調和機であって、前記電源電圧の低下から電力の供給が停止する停電を検出する検出手段と、前記検出手段によって電源電圧が低下したことを検出したときに前記負荷への電力の供給を停止する停止して、電力消費を抑え、前記制御手段が停止するのを遅らせる負荷抑制手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、マイコン等の制御手段が所定範囲の電圧の電力が供給されることにより作動し、コンプレッサを含む電力負荷を制御して空調運転を行う。
【００１２】
このとき、停電が発生して電源電力の電圧が低下すると、電源回路から出力される電圧が制御手段の作動する電圧に達する前に、この電圧低下を検出手段が検出して負荷抑制手段を作動させ、負荷への電力の供給を停止する。
【００１３】
これにより、制御手段が停止してしまうまでの時間を延ばすことができる。すなわち、停電時に負荷が大きければ短時間に電圧が低下するか、負荷を小さくすることにより、電圧が低下する時間を延ばすことができ、その間、制御手段を作動させることができる。すなわち、電圧の低下を一時的に抑えることができ、制御手段が瞬時に停止してしまうのを防止できる。
【００１４】
このようにして、制御手段の動作時間を延ばしたときに、停電に対する対処を行うことにより、瞬時停電によって制御手段がリセットしてしまうのを防止できる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記電源回路が、前記制御手段へ供給する第１の所定電圧の電力を出力する第１の出力手段と、前記第１の出力手段から出力される第１の所定電圧の電力から前記制御手段へ供給する第２の所定電圧の電力を出力する第２の出力手段と、を含む電源回路を備えているときに、前記検出手段が、前記第１の所定電圧に応じた第３の電圧と前記第２の所定電圧とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記電源電圧の低下を判定する停電判定手段と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、停電により電源電力の電圧が低下したときに、第２の出力電圧より先に第１の出力電圧が低下する。この第１の出力電圧と第２の出力電圧から制御手段が停止する電圧に達する前に停電による電圧低下を検出することができる。
【００１７】
すなわち、第１の出力電圧に応じた電圧と第２の出力電圧を比較する簡単な構成で、制御手段が停止する前に停電を検出して、制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記負荷抑制手段が少なくとも前記コンプレッサを停止させることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、最も大きい負荷であるコンプレッサを停止させる。これにより、効率的にかつ確実に制御手段が停止するのを遅らせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１には、本実施の形態に適用した空気調和機の概略構成を示している。この空気調和機は、冷凍サイクル中を循環する冷媒を用いて冷房を行うと共に、温水によって暖房を行う温水空気調和機（以下「温水エアコン１０」と言う）となっている。
【００２２】
温水エアコン１０は、室内に据付けられる室内機１２と、室外に配置される室外機１４によって構成されている。
【００２３】
室内機１２には、冷媒熱交換器としての蒸発器１６と、温水熱交換器としての放熱器１８によって形成される熱交換器２０を備えた室内ユニット２２が図示しないケーシング内に収容されている。また、室外機１４は、室内機１２の蒸発器１６との間で冷凍サイクルを構成する冷媒ユニット２４と、温水を生成すると共に生成した温水を放熱器１８との間で循環させる温水ユニット２６を備えている。
【００２４】
なお、室外機１４としては、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６とが同一のケーシング内に収容された一体型であってもよく、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６とが別体で設けられたものであってもよい。
【００２５】
また、本発明が適用される空気調和機としては、冷媒ユニット２４と温水ユニット２６のそれぞれが複数の室内機１２に接続される所謂マルチタイプであってもよく、さらに、温水ユニット２６には、床暖房を行うための床マット等の他の温水暖房機器が接続されるものであってもよく、給湯用としても用いられるものであってもよい。
【００２６】
さらに、本発明が適用される空気調和機としては、温水を用いずに冷凍サイクル中を循環する冷媒によって冷暖房を行うものであってもよく、また、冷房専用であっても良い。
【００２７】
室内ユニット２２と冷媒ユニット２４の間は、冷媒配管２８A、２８Bによって接続されており、蒸発器１６には、この冷媒配管２８A、２８Bの一端がそれぞれ接続されている。冷媒配管２８A、２８Bの他端は、冷媒ユニット２４に設けられているバルブ３２、４８にそれぞれ接続されている。
【００２８】
バルブ３２は、マフラー３４A、アキュムレータ３８を介してコンプレッサ４０の吸引側に接続され、このコンプレッサ４０の吐出側には、マフラー３４Bを介して凝縮器となる室外熱交換器４２に接続されている。また、室外熱交換器４２は、キャピラリチューブ４４及びストレーナー・モジュレータ４６を介してバルブ４８に接続されており、これにより、室内ユニット２２と冷媒ユニット２４との間で密閉された冷媒の循環路が形成されている。
【００２９】
温水エアコン１０では、冷房モード及びドライモードが選択されることにより、コンプレッサ４０を回転駆動させて、冷媒を循環させる。なお、冷媒ユニット２４には、室外熱交換器４２の冷却用として送風ファン５２が設けられており、この送風ファン５２によって室外熱交換器４２の温度上昇を抑え、温度上昇による冷房能力の低下を防止している。
【００３０】
一方、室内ユニット２２には、クロスフローファン９０が設けられており、このクロスフローファン９０によって室内の空気を吸引するようになっている。吸引された空気は、熱交換器２０（蒸発器１６と放熱器１８）を通過して、室内へ吹出される。このとき、温水エアコン１０では、コンプレッサ４０の駆動によって循環される冷媒が室内ユニット２２の蒸発器１６内を循環するときに、この蒸発器１６を通過する空気との間で熱交換を行って冷却するようになっている。
【００３１】
一方、室内ユニット２２には、温水入口ニップル６６A及び温水出口ニップル６６Bが設けられている。また、室外機１４の温水ユニット２６には、温水入口ニップル５６Aと温水出口ニップル５６Bが設けられている。蒸発器１８は、温水出口ニップル６６Bに接続されると共に、流量調整弁６８を介して温水入口ニップル６６Aに接続されている。
【００３２】
また、室内ユニット２２と温水ユニット２６の間は、例えばフレキシブルな温水配管（以下「温水チューブ３０A、３０Ｂ」と言う）によって接続されるようになっており、一方の温水チューブ３０Aは、室内ユニット２２の温水入口ニップル６６Aと温水ユニット２６の温水出口ニップル５６Bに接続され、他方の温水チューブ３０Bは、室内ユニット２２の温水出口ニップル６６Ｂと、温水ユニット２６の温水入口ニップル５６Aとを接続している。
【００３３】
また、温水ユニット２６の温水入口ニップル５６Aは、プレッシャキャップ５８を備えたプレッシャタンク６０、温水循環用のポンプ６２及び温水熱交換器６４を介して温水出口ニップル５６Ｂに接続されている。これにより、室内ユニット２２の放熱器１８と温水ユニット２６との間で温水の循環路が形成されており、ポンプ６２が作動することにより温水（水）が循環される。
【００３４】
この温水ユニット２６には、機外から燃焼用のガスが供給されるガスバーナー７０が設けられている。温水ユニット２６では、このガスバーナー７０によって温水熱交換器６４を通過する水を加熱して温水を生成し、ポンプ６２によって生成した温水を温水ユニット２２の放熱器１８との間で循環させている。
【００３５】
温水エアコン１０では、冷房モードでは、室内ユニット２２に設けられている流量調整弁６８が閉じられると共に温水ユニット２６の作動が停止しているが、暖房モードないしドライモードが選択されると、ガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させる。これにより、室内ユニット２２の流量調整弁６８が開かれることにより、室内ユニット２２の放熱器１８へ温水が供給される。
【００３６】
このとき、温水ユニット２６では、温水出口ニップル５６Ｂと温水熱交換器６４の間に設けている高温サーミスタ８４の検出温度が約８０℃程度の所定の温度（例えば８２℃）となるように温水熱交換器６４での温水の加熱を調整している。また、流量可変弁６８の開度は、室内温度と設定温度に基づいて調整される。
【００３７】
これにより、温水エアコン１０では、室内温度が設定温度となるように暖房ないし除湿を行う。
【００３８】
なお、温水ユニット２６には、温水熱交換器６４とポンプ６２の間に逆止弁７４を介して加圧注入ニップル７６が接続され、プレッシャタンク６０がプレッシャキャップ５８を介してドレンタンク７２に接続されている。これにより、温水ユニット２６では、循環される温水となる水（例えば水道水）を加圧注入ニップル７６から注入可能となっており、余剰となった水をドレンタンク７２へ排出可能となっている。
【００３９】
また、温水熱交換器６４とポンプ６２の間には、熱動弁７８が設けられた分岐管８０が接続されている。この分岐管８０には、温水出口ニップル５６Ｂと並設された温水出口ニップル８２Ａが設けられており、この温水出口ニップル８２Ａと、温水入口ニップル５６Ａに並設されている温水入口ニップル８２Ｂの間には、図示しない床マット等へ温水を循環させる温水チューブが接続可能となっている。温水ユニット２６は、床マットが接続されたときには、分岐配管８０に設けている低温サーミスタ８６によって、所定の温度が供給されるように温水の加熱を制御している。
【００４０】
一方、図２に示されるように、温水エアコン１０の室内ユニット２２には、温水エアコン１０の作動を制御する制御手段としてマイクロコンピュータ（以下「マイコン１００」と言う）を備えたコントロール基板１０２が設けられている。
【００４１】
コントロール基板１０２には、電源基板１０４、表示基板１０６、スイッチ基板１０８、パワーリレー基板１１０と共にユニット保護用の温度ヒューズ１１２、流量可変弁６８、クロスフローファン９０を駆動するファンモータ１１４、室内機１２の図示しない吹出し口に設けられているフラップを操作するフラップモータ１１６が接続されている。
【００４２】
また、室内ユニット２２には、室内温度を検出する室温センサ１１８、室内の湿度を検出する湿度センサ１２０と共に、蒸発器１８の温度を検出する冷媒熱交温度センサ１２２と放熱器１６の温度を検出する温水熱交温度センサ１２４等がが設けられており、これらがそれぞれコントロール基板１０２に接続されている。
【００４３】
この室内ユニット２２には、電源基板１０４に運転用の交流電力が供給されるようになっており、コントロール基板１０２には、この電源基板１０４から電力が供給される。また、室内ユニット２２は、冷媒ユニット２４へ電力を供給するための出力ターミナル１２６が設けられており、この出力ターミナル１２６にパワーリレー基板１１０を介して交流電力が供給されるようになっている。この出力ターミナル１２６には、冷媒ユニット２４が接続され、パワーリレー基板１１０を介して冷媒ユニット２４に運転用の電力を供給するようになっている。
【００４４】
このパワーリレー基板１１０には、パワーリレー１３０と共にパワーリレー１４０が設けられている。パワーリレー１４０は、通常、接点１４２が開かれており、温水エアコン１０が冷房モード又はドライモードで運転されるときに閉じられる。また、マイコン１００は、パワーリレー１３０の接点１３４の開閉操作によって、冷媒ユニット２４をオン／オフ制御している。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に適用した温水エアコン１０では、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２が、供給される交流電力の周波数に応じた定速で回転駆動するようになっており、これによりコンプレッサ４０が定速運転される。また、コンプレッサモータ９２のオン／オフによってコンプレッサ４０の運転／停止が行われて冷房能力が制御される。
【００４６】
マイコン１００は、パワーリレー１３０をオン／オフすることによりコンプレッサモータ９２をオン／オフして冷房能力を制御している。
【００４７】
なお、温水ユニット２６には、室内ユニット２２とは別に運転用の電力が供給されるが、室内ユニット２２に設けられているターミナル１３６を介して運転用の電力が供給可能となっている。
【００４８】
また、コントロール基板１０２は、配線１３８を介して温水ユニット２６に設けられている図示しないコントロール基板に接続されており、これにより、マイコン１００は、温水ユニット２６の作動（オン／オフ）を制御している。
【００４９】
一方、表示基板１０６には、図示しない運転操作用のリモコンスイッチから送出される操作信号を受信する受信回路１３２が設けられており、この受信回路１３２によって受信した操作信号がマイコン１００に読み込まれる。マイコン１００は、この操作信号と室温センサ１１８や冷媒熱交温度センサ１２２等のセンサの検出結果に基づいて、室内ユニット２２と共に冷媒ユニット２４及び温水ユニット２６を制御して空調運転を行う。
【００５０】
また、表示基板１０６には、冷房ランプ、暖房ランプ、タイマーランプとなる複数のＬＥＤ１２８が設けられており、これらのＬＥＤ１２８が、運転モード、タイマー運転等の設定に基づいて点灯して、運転状態を表示するようになっている。
【００５１】
ところで、図３に示されるように、電源基板１０４には、トランス１５０、ブリッジ整流器１５２、コンデンサ１５４と共に第１の出力手段とする三端子レギュレータ１５６と第２の出力手段とする三端子レギュレータ１５８（以下「レギュレータ１５６、１５８」と言う）が設けられており、トランス１５０の一次側に例えば単相１００Ｖの交流電力が供給される。また、トランス１５０の一次側には、バリスタダイオード１６０が接続されており、これにより、トランス１５０に過電圧が印加されてしまうのを防止している。
【００５２】
トランス１５０の二次側には、ブリッジ整流器１５２が接続されており、トランス１５０によって所定の電圧に変圧された交流電力がブリッジ整流器１５２によって両波整流されたのち、コンデンサ１５４によって平滑化されて直流電力に変換される。平滑化された直流電力は、レギュレータ１５６に供給される。これにより、例えば１２Ｖの直流電力が出力される。なお、本実施の形態では、コンデンサ１５４の容量を一例として２２００μＦとしている。
【００５３】
また、レギュレータ１５８には、レギュレータ１５６から出力される直流電力が入力されるようになっており、これにより、レギュレータ１５８は、例えば５Ｖの直流電力を出力する。
【００５４】
電源基板１０４のレギュレータ１５６、１５８から出力される直流電圧は、コントロール基板１０２に供給され、コントロール基板１０２に設けられている各種部品と共にマイコン１００がこの直流電圧によって駆動される。
【００５５】
この電源基板１０４においても、一般的電源回路と同様にトランス１５０の一時側に入力される交流電源の電圧が低下すると、二次側の出力電圧も低下する。レギュレータ１５６は、例えば、１２Ｖ以上の電圧が入力されることにより、出力電圧Ｖaが１２Ｖの定電圧に保持されるが、入力電圧が１２Ｖよりも低下すると、入力電圧の低下に応じて出力電圧Ｖaも低下する。
【００５６】
また、レギュレータ１５８は、入力電圧であるレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、５Ｖ以上であれば、出力電圧Ｖbが５Ｖの定電圧に保持されるが、出力電圧Ｖaが５Ｖよりも低下すると、出力電圧Ｖbも低下してしまうようになっている。
【００５７】
一方、コントロール基板１０２に設けているマイコン１００は、電源基板１０４の出力電圧Ｖaが所定範囲（例えば１２Ｖ〜５V）であり、出力電圧Ｖbが５Vであれば動作するが、出力電圧Ｖa、Ｖbのそれぞれが、この電圧よりも低下してしまうことにより動作を停止してしまうようになっている。
【００５８】
一方、コントロール基板１０２には、電圧低下検出回路１６２が設けられている。この電圧低下検出回路１６２は、コンパレータ１６４及び分圧抵抗１６６、１６８によって構成されている。
【００５９】
コンパレータ１６４の一方の入力端子には、基準電圧としてレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbが入力される。また、コンパレータ１６４の他方の入力端子には、分圧抵抗１６６、１６８が接続されており、この分圧抵抗１６６、１６８を介してレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが入力される。
【００６０】
すなわち、出力電圧Ｖaが、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗比に応じて分圧された電圧Ｖcが入力される。
【００６１】
コンパレータ１６４は、電圧Ｖcが電圧Ｖbより高い時には、出力がオフ（Ｌレベル）となっているが、電圧Ｖcが電圧Ｖbより低くなると出力がオン（Hレベル）に切り換わるようになっている。
【００６２】
このコンパレータ１６４の出力は、マイコン１００に入力されるようになっており、マイコン１００は、コンパレータ１６４の出力から交流電源の電圧低下が発生したか否かを検出するようになっている。すなわち、マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２を用いて、レギュレータ１５６、１５８の出力電圧Ｖa、Ｖbから交流電源の電圧が低下したか否かを判断するようになっている。
【００６３】
なお、本実施の形態では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが９Ｖまで低下したときに、電圧低下が発生したと検出できるように、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗値Ｒ1、Ｒ2をそれぞれ１２ｋΩ、１０ｋΩ（Ｒ1＝１２ｋ、Ｒ2＝１０ｋ）としている。
【００６４】
前記した如く、マイコン１００には、パワーリレー基板１１０のパワーリレー１３０、１４０が接続されており、冷房運転時にパワーリレー１４０をオンすると共に、パワーリレー１３０をオン／オフすることにより、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２をオン／オフして冷房能力を調整するようにしている。
【００６５】
一方、マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２によって電圧低下を検出すると、パワーリレー１４０のリレーコイル１４４への通電を停止する。このパワーリレー１４０は、冷房モード又はドライモードでリレーコイル１４４が励磁されて接点１４２を閉じているが、リレーコイル１４４への通電が停止されることにより接点１４２を開放する。これにより、冷媒ユニット２４のコンプレッサモータ９２を停止するようにしている。
【００６６】
また、マイコン１００は、電圧低下を検出すると、フラップモータ１１６、ファンモータ１１４を停止させると共に、運転表示用のＬＥＤ１２８を消灯させるなどして、温水エアコン１０での電力消費を瞬間的に抑え、電圧低下によってマイコン１００が停止するのを遅らせるようにしている。
【００６７】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【００６８】
温水エアコン１０では、図示しないリモコンスイッチの操作によって暖房モードでの運転が指示されると、室外機１４の温水ユニット２６を作動指せる。温水ユニット２６では、ガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させる。これにより、温水の循環路中の水が温水熱交換器６４で加熱されて温水が生成され、この温水が温水ユニット２６と室内ユニット２２の間で循環される。
【００６９】
室内ユニット２２では、流量制御弁６８の開度を操作することにより温水の循環量を調整しながら温水を循環させる。これにより、室内ユニット２２から空調風として室内へ吹出される空気が、放熱器１８を通過するときに加熱され、室内が暖房される。
【００７０】
一方、温水エアコン１０では、冷房モードでの運転が指示されると、パワーリレー１３０をオンして、冷媒ユニット２４へ運転用の電力を供給する。これにより、冷媒ユニット２４では、コンプレッサ４０が交流電力の周波数に応じた回転数で回転駆動され、冷媒の循環が開始され、室内ユニット２２から空調風として吹出される空気が放熱器１８と一体に設けている蒸発器１６を通過するときに冷却する。これにより、室内が冷房される。
【００７１】
なお、温水エアコン１０では、冷房モードで運転されるときに、室内ユニット２２の流量調整弁６８を閉じると共に、温水ユニット２６の作動を停止させる。このとき、蒸発器１６と一体になっている放熱器１８内に水が残るため、冷媒熱交温度センサ１２２により蒸発器１６の温度を検出し、この温度が所定の温度まで下がると、パワーリレー１３０をオフして、蒸発器１６の温度がこれ以上低下しないようにすることにより、蒸発器１６ないし蒸発器１６を通過した空気によって放熱器１８内の空気が冷却されすぎて凍結してしまうのを防止している。
【００７２】
ところで、温水エアコン１０には、コントロール基板１０２に電圧低下検出回路１６２を設けており、マイコン１００は、この電圧低下検出回路１６２によって、交流電源の瞬時停電等を検出するようにしている。
【００７３】
この電圧低下検出回路１６２は、コンパレータ１６４と分圧抵抗１６６、１６８を用いた簡単な構成となっているため、例えばコンパレータ１６４は、コントロール基板１０２に設けているＩＣの中で、未使用となっているものを使用することができる。
【００７４】
電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４には、電源基板１０４のレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaに応じた電圧Ｖcとレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbとが入力される。このとき、交流電源の電圧が所定の範囲であれば、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが約１２Ｖとなり、分圧抵抗１６６、１６８によって分圧されてコンパレータ１６４に入力される電圧Ｖcは、出力電圧Ｖbより高い約６．５Ｖとなり、コンパレータ１６４の出力は、Ｌレベルに保たれる。
【００７５】
ここで、交流電源に瞬時停電が発生することにより交流電源の電圧が低下することにより、レギュレータ１５６に入力される電圧も低下する。
【００７６】
一方、電圧低下検出回路１６２では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが低下することにより電圧Ｖcも低下する。コンパレータ１６４は、この電圧Ｖcがレギュレータ１５８の出力電圧Ｖbより下がると、出力をＨレベルに切り換わるようになっている。
【００７７】
電圧低下検出回路１６２では、分圧抵抗１６６、１６８の抵抗値Ｒ1、Ｒ2を出力電圧Ｖaが約９Ｖに達したときに、電圧Ｖcが電圧Ｖbより下がるように設定しており、交流電源の電圧低下によってレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、約９Ｖまで下がると、コンパレータ１６４の出力がオンする。
【００７８】
一方、マイコン１００では、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４の出力を監視している。図５には、マイコン１００で実行される処理の一例を示しており、例えば、温水エアコン１０が運転状態にあるときに実行される。
【００７９】
このフローチャートでは、最初のステップ２００で、コンパレータ１６４の出力がオンしたか否か、すなわち、コンパレータ１６４の出力がＨレベルに切り換わったか否かを確認している。通常、交流電源の電圧が低下していなければ、コンパレータ１６４は、オフ状態となっている。このため、ステップ２００で否定判定される。
【００８０】
一方、交流電源の電圧が低下してコンパレータ１６４の出力がオンすると、ステップ２０２では、パワーリレー１４０のリレーコイル１４４への通電を停止して、冷媒ユニット２４への電源の供給を遮断する。これにより、コンプレッサモータ９２が運転を停止する。これと共に、次のステップ２０４では、室内ユニット２２に設けているファンモータ１１４、フラップモータ１１６等を停止させると共にＬＥＤ１２８を消灯させ、流量調整弁６８が作動しているときにはこの流量調整弁６８への電力の供給を遮断するなどして、各負荷機器の作動を停止させて電力消費の低減を図る。
【００８１】
これにより、図４に示されるように、瞬時停電によって交流電源の電圧低下が生じると、先ず、レギュレータ１５６から出力される出力電圧Ｖaが低下し、このまま、出力電圧Ｖaが低下を続けることにより、二点産で示すように、レギュレータ１５８の出力電圧Ｖbも低下して、マイコン１００が動作を停止してしまう。
【００８２】
これに対して、温水エアコン１０では、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖaが、所定の電圧Ｖsに達すると、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４がオンする。マイコン１００は、電圧低下検出回路１６２のコンパレータ１６４がオンすることにより、コンプレッサモータ９２と共に、ファンモータ１１４、フラップモータ１１４等の負荷を停止させる。
【００８３】
温水エアコン１０では、負荷の作動が停止することにより消費電力が減少すると共に、コイルやコンデンサ、特に電源基板１０４に設けられているコンデンサ１５４に蓄積された電力が放電されるために、レギュレータ１５６の出力電圧Ｖbの低下が抑えられる。
【００８４】
これにより、図４に示されるように、レギュレータ１５８の出力電圧Ｖbが低下するまでの時間が、時間ｔ1から時間ｔ2まで延ばされる。したがって、マイコン１００は、停電等によって電源基板１０４に供給される電圧が低下しても、すぐに動作を停止することがない。例えば、交流電源の周波数が５０Hzでは、従来は、停電してから３サイクル（ｔ1≒６０msec）程度でマイコン１００が停止していたのに対して、７サイクル（ｔ2≒１４０ｍsec）までマイコン１００の停止を遅らせることができている。特に温水エアコン１０では、コンプレッサ４０を駆動するコンプレッサモータ９２が大きな負荷を占めており、このコンプレッサモータ９２を停止させるだけでも、マイコン１００が動作する時間を大幅に伸ばすことができる。
【００８５】
また、停電が始まってからマイコン１００が動作を停止するまでの時間ｔ２の間に、停電が復帰して電源基板１０４に供給される電圧が上昇すれば、レギュレータ１５６の出力電圧が上昇するために、マイコン１００が停止することがない。すなわち、時間ｔ２以内の瞬時停電であれば、マイコン１００が動作を停止してしまうのを防止することができる。
【００８６】
一方、図５のフローチャートに示されるように、マイコン１００では、動作停止が延長されている間に、現在の温水エアコン１０の運転状態をメモリに記憶する（ステップ２０６）。これにより、交流電源の停電が復帰したときに、停電前の運転状態で運転が開始可能となるようにしている。
【００８７】
なお、本実施の形態では、電圧低下検出回路１６２を用いてレギュレータ１５６の出力電圧Ｖaの低下から停電を検出するようにしたが、停電検出はこれに限るものではない。例えば、交流電源の電圧またはレギュレータ１５６の出力電圧ＶaをＡ／Ｄ変換してマイコン１００で読み込んで停電検出を行うようにしても良い。
【００８８】
また、本実施の形態では、パワーリレー１４０を用いて停電検出時にコンプレッサモータ９２を停止させるようにしたが、パワーリレー１４０を設けずに、パワーリレー１３０によって停電検出時にも冷媒ユニット２４への電力の供給を遮断するようにしても良い。
【００８９】
なお、本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。本実施の形態では、コンプレッサ４０を定速運転する冷媒ユニット２４を用いて説明したが、冷媒ユニットとしては、インバータ制御によってコンプレッサ４０を運転させることにより冷房能力を制御する所謂インバータエアコンを適用しても良い。
【００９０】
また、本実施の形態では、温水エアコン１０を用いて説明したが、温水エアコン１０に限らず、コンプレッサ４０の運転によって冷凍サイクル中を循環する冷媒によって空調する一般的構成の空気調和機に適用することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイコンなどの制御手段が停止する電圧に達するまでに停電を検出してコンプレッサやコンプレッサを含む負荷を停止させることにより、制御手段が停電の発生した瞬間に停止してしてリセットされてしまうのを防止することが可能となる。また、極めて短時間の停電であれば、制御手段を停止させてしまうことがないと言う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気調和機として適用した温水エアコンの冷凍サイクルと温水の巡回サイクルの概略構成図である。
【図２】 室内ユニットの電気回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 室内ユニットに設けた電源基板と電圧低下検出回路の概略構成図である。
【図４】 停電時に電源基板から出力される出力電圧の変化の概略を示す線図である。
【図５】 停電検出と停電検出時の処理の概略を示す流れずである。
【符号の説明】
１０ 温水エアコン（空気調和機）
２２ 室内ユニット
２４ 冷媒ユニット
４０ コンプレッサ
９２ コンプレッサモータ（負荷）
１００ マイコン（制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段）
１０２ コントロール基板（制御手段、検出手段、負荷抑制手段、停電判定手段）
１０４ 電源基板（電源回路）
１１４ ファンモータ（負荷）
１１６ フラップモータ（負荷）
１２８ ＬＥＤ（負荷）
１４０ パワーリレー（負荷抑制手段）
１５６ 三端子レギュレータ（第１の出力手段）
１５８ 三端子レギュレータ（第２の出力手段）
１６２ 電圧低下検出回路（検出手段）
１６４ コンパレータ（比較手段）
Ｖa 第１の出力電圧
Ｖb 第２の出力電圧
Claims (3)
- 所定の電圧の電源電力が供給されることにより所定電圧の直流電力を出力する電源回路と、前記電源回路から供給される所定範囲の電圧の電力によって作動する制御手段と、を含み、前記所定電圧の電源電力によって冷凍サイクル中に設けられたコンプレッサを含む負荷の作動を前記制御手段によって制御しながら空気調和を図る空気調和機であって、
前記電源電圧の低下から電力の供給が停止する停電を検出する検出手段と、
前記検出手段によって電源電圧が低下したことを検出したときに前記負荷への電力の供給を停止して、電力消費を抑え、前記制御手段が停止するのを遅らせる負荷抑制手段と、
を含むことを特徴とする空気調和機。 - 前記電源回路が、前記制御手段へ供給する第１の所定電圧の電力を出力する第１の出力手段と、前記第１の出力手段から出力される第１の所定電圧の電力から前記制御手段へ供給する第２の所定電圧の電力を出力する第２の出力手段と、を含む電源回路を備えているときに、前記検出手段が、前記第１の所定電圧に応じた第３の電圧と前記第２の所定電圧とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記電源電圧の低下を判定する停電判定手段と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。 - 前記負荷抑制手段が少なくとも前記コンプレッサを停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
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