JPWO2014103163A1 - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
電力変換効率を向上させる空気調和機を提供する。空気調和機は、太陽光を電気エネルギに変換して電圧として出力する太陽光発電パネル(10)と、放電によりイオンを発生するイオン発生部(16)と、イオン発生部(16)におけるイオンの発生または停止を制御する制御マイコン(15)と、制御マイコン(15)へ電気エネルギを供給するマイコン用キャパシタ(12)と、イオン発生部(16)へ電気エネルギを供給するイオン発生部用キャパシタ(13)とを具備する。空気調和機は、さらに太陽光発電パネル(10)が出力した電圧を電圧変換してマイコン用キャパシタ(12)およびイオン発生部用キャパシタ(13)のいずれか一方に伝送する分配部(11)を具備する。
Description
本発明は、放電によりイオンを発生させて除菌を行う空気調和機に関する。
従来、ソーラパネル(以下、太陽光発電パネル)が発電した電気エネルギで充電する蓄電池を備え、この蓄電池の電気エネルギを用いて除菌などの機能を有するイオンを発生させる携帯型の空気調和機があった(例えば、特許文献1)。また、太陽光発電パネルにて発電した電気エネルギをキャパシタに蓄えて、電動コンプレッサ等の電源として用いる装置があった(例えば、特許文献2)。
特許文献1における蓄電池としては、通常、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など化学反応によって電気エネルギを蓄えるものを用いることが考えられる。化学反応によって電気エネルギを蓄える場合、化学反応に時間を要するため、充電に長時間を必要とするという問題がある。また、充放電のサイクル寿命も短いため、比較的短期間で交換が必要となる。
そこで、特許文献1の蓄電池を、特許文献2のように1つのキャパシタに置き換えることで上記の問題を解消することも考えられる。しかし、1つのキャパシタを用いた場合でも以下のような問題がある。
特許文献1の空気調和機においては、イオンの発生または停止を制御するために、電気エネルギで動作する制御部(例えば、マイコン)を備えている。特許文献2のごとくキャパシタに電気エネルギを蓄積した場合、この電気エネルギを用いて制御部を動作させることとなる。
特許文献2の場合、1つのキャパシタを用いるため、キャパシタに蓄積した電気エネルギを、制御部だけでなく、イオンを発生させるための装置(送風機、イオン発生素子など)(以下、イオン発生部)を動作させるためにも用いる。
特許文献2のごとく、太陽光発電パネルにて発電した電力をキャパシタに蓄積する場合、通常、太陽光発電パネルが出力した電圧をコンバータにより電圧変換を行ってから、キャパシタに蓄電する。
1つのキャパシタで、イオン発生部および制御部を動作させる場合、イオン発生部および制御部で必要とする電圧が異なるため、キャパシタの正極端子の電圧を、さらに別のコンバータにより電圧変換してから制御部の電源端子へ供給する必要がある。
このようにした場合、太陽光発電パネルが出力した電圧は、2つのコンバータを経由して制御部へ供給されることなる。コンバータを複数経由すると、変換の際にロスが発生し、電力変換効率が低下してしまうという問題がある。その結果、イオンを発生させる時間が短縮されてしまう。
本発明の目的は、電力変換効率を向上させる空気調和機を提供することである。
本発明は、太陽光を電気エネルギに変換して電圧として出力する太陽光発電部と、放電によりイオンを発生するイオン発生部と、前記イオン発生部における前記イオンの発生または停止を制御する制御部と、前記制御部へ電気エネルギを供給する第1のキャパシタと、前記イオン発生部へ電気エネルギを供給する第2のキャパシタと、前記太陽光発電部が出力した電圧を電圧変換して前記第1のキャパシタおよび前記第2のキャパシタのいずれか一方に伝送する分配部と、を具備した空気調和機である。
本発明は、制御部へ電気エネルギを供給する第1のキャパシタを備えることで、電圧変換を1回にすることができ、電力変換効率を向上させることができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態)
本発明の実施の形態における各構成について、図1および図2を用いて説明する。図1および図2は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の構成例を示すブロック図であり、図3は、空気調和機の外形図である。
本発明の実施の形態における各構成について、図1および図2を用いて説明する。図1および図2は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の構成例を示すブロック図であり、図3は、空気調和機の外形図である。
空気調和機1は、ナノイー(登録商標)イオンなどのイオンを発生させて除菌を行うものである。太陽光による発電した電気エネルギで動作し、外部電源を必要としない。そのため、空気調和機1は、電源を導入しにくいが太陽光が照射される場所、例えば、乗用車のダッシュボードなどの車室内、電源が近くにない窓際などに配置することが可能である。
空気調和機1は、太陽光発電パネル10(太陽光発電部に相当)、分配部11、マイコン用キャパシタ12(第1のキャパシタに相当)、イオン発生部用キャパシタ13(第2のキャパシタに相当)、リセットIC14(起動回路に相当)、制御マイコン15(制御部に相当)、イオン発生部16(イオン発生部に相当)、電源スイッチ17、筐体18、および、抵抗(R1〜R4)、容量(C1)を備える。
太陽光発電パネル10は、太陽光を電気エネルギに変換して電圧として出力する。分配部11は、太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギをマイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13のいずれか一方に伝送する。
イオン発生部用キャパシタ13は、分配部11により分配された電気エネルギを蓄積し、蓄積した電気エネルギはイオン発生部16へ供給される。イオン発生部16は、イオン発生部用キャパシタ13から供給された電気エネルギで動作してイオンを発生する。
マイコン用キャパシタ12は、分配部11により分配された電気エネルギを蓄積し、蓄積した電気エネルギは制御マイコン15へ供給される。制御マイコン15は、マイコン用キャパシタ12から供給された電気エネルギで動作して、イオン発生部16におけるイオンの発生または停止を制御する。
リセットIC14は、制御マイコン15を起動させる起動信号を発生する。具体的には、リセットIC14は、マイコン用キャパシタ12の出力電圧が所定電圧値以上となったときに起動信号を出力する。以下、各部を詳細に説明する。
太陽光発電パネル10は、太陽光を電気エネルギに変換して電圧として出力する。太陽光発電パネル10は、例えば、数kW程度の発電能力を有するものであり、電気エネルギは直流電圧として出力される。
分配部11は、太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギをマイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13のいずれか一方に伝送するものであり、DC/DCコンバータ111、DC/DCコンバータ112、抵抗(R5〜R7)、および、トランジスタ(Tr1、Tr2)を備える。
太陽光発電パネル10の出力は、DC/DCコンバータ111の入力端子(IN端子)、および、DC/DCコンバータ112の入力端子(IN端子)と電気的に接続される。
DC/DCコンバータ111の出力端子(OUT端子)は、マイコン用キャパシタ12の正極端子と電気的に接続される。DC/DCコンバータ111の出力端子と、マイコン用キャパシタ12の正極端子との電気的な接続ラインを、以下、電路Aと称する。また、電路Aの電圧を電圧VAと称する。
また、DC/DCコンバータ112の出力端子(OUT端子)は、イオン発生部用キャパシタ13の正極端子と電気的に接続される。DC/DCコンバータ112の出力端子と、イオン発生部用キャパシタ13の正極端子との電気的な接続ラインを、以下、電路Bと称する。また、電路Bの電圧を電圧VBと称する。
DC/DCコンバータ111およびDC/DCコンバータ112のVSS端子はグランドに接続される。
DC/DCコンバータ111およびDC/DCコンバータ112は、太陽光発電パネル10の出力した直流電圧を、それとは異なる直流電圧に電圧変換して出力端子(OUT端子)から出力する。DC/DCコンバータ112の出力電圧は、例えば、12V程度、DC/DCコンバータ111の出力電圧は、例えば、5V程度である。
太陽光発電パネル10の出力は、さらに、抵抗R5を介して、トランジスタTr1のコレクタ端子、および、DC/DCコンバータ111のイネーブル端子(EN端子)と電気的に接続する。トランジスタTr1はNPNトランジスタであり、エミッタ端子はグランドと電気的に接続する。トランジスタTr1のベース端子は制御マイコン15の制御信号出力端子(POA端子)に電気的に接続される。
太陽光発電パネル10の出力は、さらに、抵抗R6を介して、トランジスタTr2のエミッタ端子と電気的に接続する。トランジスタTr2はPNPトランジスタであり、コレクタ端子はDC/DCコンバータ112のイネーブル端子(EN端子)と電気的に接続する。また、コレクタ端子は、抵抗R7を介してグランドとも電気的に接続する。トランジスタTr2のベース端子は制御マイコン15の制御信号出力端子(POB端子)に電気的に接続される。イネーブル端子(EN端子)は、DC/DCコンバータの起動または停止を制御するための端子であり、HIGHが入力されると起動状態、LOWが出力されると停止状態となる。
分配部11は、マイコン用キャパシタ12の出力電圧(正極端子の電圧)が所定電圧値未満である場合、太陽光発電パネル10が出力した電力をマイコン用キャパシタ12へ蓄積し、マイコン用キャパシタ12の出力電圧(正極端子の電圧)が所定電圧値以上である場合、太陽光発電パネル10が出力した電力をイオン発生部用キャパシタ13へ蓄積する。以下、分配部11の内部の動作を詳細に説明する。
マイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13に電荷が蓄積されていない状態で、太陽光発電パネル10が電力供給を開始した場合の分配部11の動作について説明する。
制御マイコン15は、マイコン用キャパシタ12からの電力供給を受けることができないため、停止状態となっている。制御マイコン15の制御信号出力端子(POA端子、POB端子)の出力はPOA端子がLOW、POB端子がHIGHとなっている。
このとき、トランジスタTr1およびTr2はオフした状態である。太陽光発電パネル10が発電を開始しているため、DC/DCコンバータ111のイネーブル端子(EN端子)には、抵抗R5を介して太陽光発電パネル10の出力電圧が印加される。イネーブル端子(EN端子)にHIGHが印加されていることになるので、DC/DCコンバータ111は起動状態となり、マイコン用キャパシタ12へ電力供給を開始する。
一方、DC/DCコンバータ112のイネーブル端子(EN端子)は、トランジスタTr2はオフした状態であり、DC/DCコンバータ112のイネーブル端子(EN端子)はグランドと同電位(LOW)となり、DC/DCコンバータ112は停止状態となる。
マイコン用キャパシタ12に電荷が蓄積され、マイコン用キャパシタ12の正極端子の電圧が所定電圧(Vd)以上となると、後述するように、リセットIC14による制御マイコン15へのリセットが解除され、制御マイコン15が起動状態となる。
制御マイコン15は、起動状態となると、POA端子をHIGH、POB端子をLOWにする。これにより、トランジスタTr1およびTr2はオン状態に遷移する。トランジスタTr1およびTr2はオン状態となることで、DC/DCコンバータ112のイネーブル端子(EN端子)がHIGHとなり、DC/DCコンバータ112が起動状態となる。DC/DCコンバータ112は、イオン発生部用キャパシタ13へ電気エネルギの供給を開始する。
一方、DC/DCコンバータ111のイネーブル端子(EN端子)はLOWとなり、DC/DCコンバータ111が停止状態となる。
マイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13は、分配部11を介して、太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギを蓄積するものである。マイコン用キャパシタ12の正極端子は、リセットIC14の電源端子(VDD端子)、および、制御マイコン15の電源端子(VDD端子)と電気的に接続される。
また、イオン発生部用キャパシタ13の正極端子は、イオン発生部16と電気的に接続され、イオン発生部16内の電気エネルギを必要とする各要素に電気エネルギの供給を行う。
マイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13のそれぞれの負極端子はグランドに接続される。
マイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13は、例えば、リチウムイオンキャパシタ、または、電気二重層コンデンサである。これらキャパシタ以外のキャパシタを用いることも可能である。
太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギを蓄積する手段としては、キャパシタではなく、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など化学反応によって電気を蓄える二次電池を用いることが考えられる。しかし、化学反応によって電気を蓄える場合、化学反応に時間を要するため、充電に長時間を必要とするという問題がある。また、充放電のサイクル寿命も短いため、比較的短期間で交換が必要となる。さらに、化学反応によって電気を蓄える蓄電池は、周囲の温度によってはその性能が劣化する。キャパシタを用いると、上記問題を解決し、蓄電効率を高め、かつ、使用温度が変化しても安定して動作させることができる。
太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギは、マイコン用キャパシタ12およびイオン発生部用キャパシタ13にのみ蓄積する。別途、電池などを搭載すると、電池交換等の手間が発生するが、上記のようにすることで、空気調和機1は電池交換を行うことなく動作を継続することができる。
リセットIC14は、制御マイコン15を起動させる起動回路の役割をもつ。リセットIC14は、マイコン用キャパシタ12の出力電圧が所定電圧値以上となったときに制御マイコン15を起動させる起動信号を出力する。起動信号とは、具体的にはリセットIC14のリセット出力端子(RST端子)から出力される信号である。
リセットIC14のVDD端子は電路Aと電気的に接続されている。リセットIC14のリセット出力端子(RST端子)は、抵抗R2を介して、制御マイコン15のリセット入力端子(CLR端子)に接続されている。抵抗R2は、制御マイコン15のリセット入力端子(CLR端子)の入力保護のための抵抗である。
リセットIC14のリセット出力端子と、抵抗R2との接続ラインは、抵抗R1を介して電路Aと接続させるとともに、容量C1を介してグランドとも接続している。容量C1は、電路Aの電圧VAが所定電圧(Vd)となったあと、リセット出力端子を若干遅らせるためのものである。なお、リセットIC14のVSS端子はグランドに接続されている。
制御マイコン15のリセット入力端子(CLR端子)は、ローアクティブであり、LOWが入力された場合、制御マイコン15は停止(リセット)状態、HIGHが入力された場合、制御マイコン15は起動状態となる。
リセットIC14のVDD端子に印加される電圧VAが所定電圧Vd未満であるときは、リセットIC14のリセット出力端子(RST端子)はLOWを出力している。このとき、制御マイコン15のリセット入力端子もLOWとなり、制御マイコン15は停止状態となる。すなわち、リセットIC14は、マイコン用キャパシタ12の出力電圧が所定電圧値未満であるとき、起動信号の出力を行わない。
電圧VAが所定電圧Vd以上であるときは、リセットIC14のリセット出力端子(RST)はHIGHを出力する。このとき、制御マイコン15のリセット入力端子もHIGHとなり、制御マイコン15は起動状態となる。
リセットIC14を用いない場合、マイコン用キャパシタ12の出力電圧が、制御マイコン15の動作電圧値近傍の電圧値となった際、電圧値のゆらぎにより、制御マイコン15が起動・停止を繰り返し、その結果、動作が不安定となってしまうという問題がある。リセットIC14を用いると、上記のような問題が解消される。
次に、制御マイコン15について説明する。制御マイコン15は、マイコン用キャパシタ12から供給された電気エネルギで動作して、イオン発生部16におけるイオンの発生または停止を制御する。
制御マイコン15は、ADコンバータを内蔵している。電路Bの電圧VBは、直列に接続された抵抗R3と抵抗R4で分圧されて、制御マイコン15のADコンバータの入力につながる端子ADに入力される。制御マイコン15は、ADコンバータにて検出した、電路Bの電圧VBに応じて以下の制御を行う。
イオン発生部16におけるイオンの発生または停止の制御は、DC/DCコンバータ112の正極の電圧(電路Bの電圧VB)の電圧値に応じて行う。例えば、単位時間あたりのイオン発生部16の作動時間を変化させる制御を行う。
一例としては、制御マイコン15は、イオン発生部用キャパシタ13の出力電圧の電圧値が低いほど、単位時間あたりのイオン発生部16の作動時間が短くなるように制御することが可能である。詳細な動作は後述する。
次に、イオン発生部16について説明する。イオン発生部16は、イオン発生部用制御部161、送風機162、イオン発生素子163、および、送出口164で構成される。イオン発生部用制御部161、送風機162、および、イオン発生素子163は、イオン発生部用キャパシタ13に蓄積された電気エネルギを用いて動作する。
イオン発生部用制御部161は、送風機162およびイオン発生素子163を制御する。イオン発生部用制御部161は、制御マイコン15の信号出力端子POCと接続される。信号出力端子POCの出力がHIGHである場合、イオン発生部用制御部161は、送風機162およびイオン発生素子163を動作させる制御をしてイオンを発生させる。信号出力端子POCの出力がLOWである場合、イオン発生部用制御部161は、送風機162およびイオン発生素子163を停止させる制御をしてイオンを発生させない。
なお、信号出力端子POCの出力がLOWである場合にイオンを発生させ、信号出力端子POCの出力がHIGHである場合にイオン発生素子163を停止するようにしてもよい。
イオン発生素子163は、放電によりイオンを発生する。イオン発生素子163は、例えば、針状電極を備える。高電圧(例えば6000V程度)が印加された針状電極は、ペルチェ素子のペルチェ効果によって冷却されて、空気中の水分を結露させ、コロナ放電によって微粒子水で包まれたマイナスイオンの微細粒子(例えば直径で略5〜20nm)を発生させる。発生したイオンは、除菌・脱臭の効果だけでなく、人の髪、肌等にうるおいを与える効果を有する。このようなイオンは、例えば、ナノイー(登録商標)イオンと呼ばれる。
送風機162は、筐体18の外部から取込んだ空気をイオン発生素子163へ送出するためのものである。イオン発生素子163を通過した空気は、イオンを含んだ空気として、送出口164から筐体18の外部へ送出される。
電源スイッチ17は、イオンの発生を行うか否かを設定するものである。電源スイッチ17がオンである場合はイオンの発生を可能とし、オフの場合はイオンの発生は行わない。電源スイッチ17の出力端子は、制御マイコン15の入力端子(PI)と接続される。
筐体18は、空気調和機1を携帯可能とするために、太陽光発電パネル10、イオン発生部16、制御マイコン15、マイコン用キャパシタ12、イオン発生部用キャパシタ13、および、分配部11を収めるものである。送出口164は、筐体18に設けられる。送出口164を設ける位置は、筐体18の側面でも上面でもよい。
本発明の実施の形態に係る空気調和機の動作について、図4〜図6を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の動作例を示すフロー図、図5は、空気調和機の各信号の状態を説明するタイミング図、図6は、空気調和機のイオン発生タイミングを説明するタイミング図である。
図4は、制御マイコン15が起動した後(電路Aの電圧VAが、所定電圧Vd以上である場合)の、制御マイコン15が行う処理を表したものである。図4のスタートの時点では、制御マイコン15は、信号出力端子POCの出力をLOWにし、イオン発生部16を停止させている。
最初に、制御マイコン15は、電源スイッチ17がオンされているか否かを判定する(S01)。電源スイッチ17がオフである場合(S01でNO)、制御マイコン15は処理を終了する。電源スイッチ17がオンされている場合は(S01でYES)、制御マイコン15は電圧VBに基づいてイオン発生部16の動作時間を決定する(S02)。決定方法については後述する。
制御マイコン15は、S02で決定した動作時間に基づいて、信号出力端子POCの出力をHIGHにし、イオン発生部16を動作させる(S03)。
S03に続いて、制御マイコン15は、電路Bの電圧VBが所定電圧Vk以上であるか否かを判定する(S04)。所定電圧Vkは、イオン発生部16が動作可能な下限の電圧値である。電圧VBが所定電圧Vk以上である場合(S04でYES)、制御マイコン15は処理をS02に戻す。イオン発生部16を継続して動作させることが可能であるからである。
電圧VBが所定電圧Vk未満である場合(S04でNO)、制御マイコン15は、信号出力端子POCの出力をLOWにし、イオン発生部16を停止させ(S05)、処理を終了(エンド)する。制御マイコン15は、処理を終了すると、再度スタートから実行する。
次に、図5を用いて制御マイコン15の起動について説明する。
図5のt0は、マイコン用キャパシタ12に電荷が蓄積されていない状態から、太陽光発電パネル10による発電を開始した時間である。この時点では、リセットIC14のリセット出力端子(RST端子)はLOWを出力している。
t0からt1にかけて、DC/DCコンバータ111が起動して、マイコン用キャパシタ12の電圧が上昇する。t1にて電路Aの電圧VAが、所定電圧Vd以上となると、リセットIC14のリセット出力端子はHIGHとなり、制御マイコン15が起動状態となるとともに、DC/DCコンバータ112が起動する。
制御マイコン15が起動状態となると、太陽光発電パネル10が発電した電気エネルギはイオン発生部用キャパシタ13へ蓄積される。イオン発生部用キャパシタ13の出力電圧が所定電圧Vk以上となると、イオンの発生が開始する。マイコン用キャパシタ12に蓄積された電気エネルギは、制御マイコン15により消費され、次第に低下する。
そして、t2において、電路Aの電圧VAが、所定電圧Vd未満となると、リセットIC14は、リセット出力端子(RST端子)をLOWとし、制御マイコン15が停止状態となり、イオンの発生も停止する。
電路Aの電圧VAが、所定電圧Vd未満となると、再び、DC/DCコンバータ111が起動して、太陽光発電パネル10が発電した電気エネルギがマイコン用キャパシタ12に蓄積され、マイコン用キャパシタ12の電圧が上昇する。t3にて電路Aの電圧VAが、所定電圧Vd以上となると、リセットIC14は、リセット出力端子(RST端子)を再度HIGHとし、制御マイコン15を起動状態にする。このように、マイコン用キャパシタ12の出力電圧に応じて、イオンの発生及び停止が繰り返される。
次に、図6を用いて、図4のS02における、電圧VBに基づくイオン発生部16の動作時間の決定について説明する。図6は信号出力端子POCの値であり、HIGHならイオン発生部16が動作(イオンが発生)、LOWならイオン発生部16が停止(イオンは停止)する。
制御マイコン15は、単位時間あたりのイオン発生部16の動作時間を変化させる制御を行う。制御マイコン15は、イオン発生部用キャパシタ13の出力電圧(電路Bの電圧VB)の電圧値が低いほど、単位時間Tあたりのイオン発生部16の動作時間が短くなるように制御する。
例えば、図6の動作パタンA〜Cにおいて、動作パタンAが最も電路Bの電圧VBが高い場合であり、次に電圧VBが高い場合が動作パタンB、最も電圧VBが低い場合が動作パタンCである。
動作パタンA〜Cのように、デューティー比を変更して動作時間を制御してもよい。また、動作パタンBの代わりに、動作パタンDのように時間的に離散させてイオン発生部16を動作させてもよい。
<本実施の形態の効果>
本実施の形態によれば、制御マイコン15へ電気エネルギを供給するマイコン用キャパシタ12を備えることで、電圧変換を分配部11にて1回しか行う必要がない。このようにすることで、空気調和機1の電力変換効率を向上させることができるという効果を奏する。
本実施の形態によれば、制御マイコン15へ電気エネルギを供給するマイコン用キャパシタ12を備えることで、電圧変換を分配部11にて1回しか行う必要がない。このようにすることで、空気調和機1の電力変換効率を向上させることができるという効果を奏する。
また、太陽光発電パネル10が出力した電気エネルギは、マイコン用キャパシタ12、および、イオン発生部用キャパシタ13にのみ蓄積するようにしたことで、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など化学反応によって電気エネルギを蓄える二次電池を用いるよりもコストを低減できるとともに、空気調和機1を小型化することが可能となる。小型化により、車両のダッシュボード、窓際など少ないスペースにでも配置が可能となるとともに、携帯性も向上する。
また、マイコン用キャパシタ12、および、イオン発生部用キャパシタ13を搭載することで、外部からの電源供給なく動作が可能となる。
さらに、リセットIC14を用いて間欠動作をさせることにより、容量の少ないキャパシタを用いても制御マイコン15を安定して動作させることが可能となる。
なお、イオン発生部用キャパシタ13の容量は、マイコン用キャパシタ12の容量より大きいものを用いることができる。制御マイコン15で必要とされる電流値は通常、数mA程度であるため、マイコン用キャパシタ12の容量は、例えば、数百mF(ミリファラッド)程度でよい。一方、イオン発生部16で必要とされる電流値は通常、数百mA程度であるため、イオン発生部用キャパシタ13の容量、例えば、10F(ファラッド)程度のものを用いる必要がある。
マイコン用キャパシタ12の容量を小さくすることで、マイコン用キャパシタ12の出力電圧を早期に上げることができる。その結果、制御マイコン15の起動を早めることが可能となる。
なお、上記実施の形態の説明に用いた制御マイコン15は、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
<変形例>
上記実施の形態において、リセットIC14と、制御マイコン15とは、別個のデバイスであるとして記載したが、リセットIC14の機能を制御マイコン15に備えるようにしてもよい。
上記実施の形態において、リセットIC14と、制御マイコン15とは、別個のデバイスであるとして記載したが、リセットIC14の機能を制御マイコン15に備えるようにしてもよい。
2012年12月27日出願の特願2012−284191の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる空気調和機は、電源を導入しにくいが太陽光が照射される場所、例えば、車両のダッシュボード、電源が近くにない窓際などに配置する空気調和機等に好適である。
1 空気調和機
10 太陽光発電パネル
11 分配部
111 DC/DCコンバータ
112 DC/DCコンバータ
12 マイコン用キャパシタ
13 イオン発生部用キャパシタ
14 リセットIC
15 制御マイコン
16 イオン発生部
161 イオン発生部用制御部
162 送風機
163 イオン発生素子
164 送出口
17 電源スイッチ
18 筐体
10 太陽光発電パネル
11 分配部
111 DC/DCコンバータ
112 DC/DCコンバータ
12 マイコン用キャパシタ
13 イオン発生部用キャパシタ
14 リセットIC
15 制御マイコン
16 イオン発生部
161 イオン発生部用制御部
162 送風機
163 イオン発生素子
164 送出口
17 電源スイッチ
18 筐体
Claims (10)
- 太陽光を電気エネルギに変換して電圧として出力する太陽光発電部と、
放電によりイオンを発生するイオン発生部と、
前記イオン発生部における前記イオンの発生または停止を制御する制御部と、
前記制御部へ電気エネルギを供給する第1のキャパシタと、
前記イオン発生部へ電気エネルギを供給する第2のキャパシタと、
前記太陽光発電部が出力した電圧を電圧変換して前記第1のキャパシタおよび前記第2のキャパシタのいずれか一方に伝送する分配部と、
を具備する空気調和機。 - 前記制御部を起動させる起動信号を発生する起動回路をさらに具備し、
前記起動回路は、前記第1のキャパシタの出力電圧が所定電圧値以上となったときに、前記起動信号を出力する、
請求項1記載の空気調和機。 - 前記起動回路は、前記第1のキャパシタの出力電圧が所定電圧値未満であるとき、前記起動信号の出力を行わない、
請求項2記載の空気調和機。 - 前記分配部は、
前記第1のキャパシタの出力電圧が前記所定電圧値未満である場合、前記太陽光発電部が出力した電気エネルギを前記第1のキャパシタへ蓄積し、
前記第1のキャパシタの出力電圧が前記所定電圧値以上である場合、前記太陽光発電部が出力した電気エネルギを前記第2のキャパシタへ蓄積する、
請求項3記載の空気調和機。 - 前記第2のキャパシタの容量は、前記第1のキャパシタの容量より大きい、
請求項4記載の空気調和機。 - 前記制御部は、
前記第2のキャパシタの出力電圧の電圧値に応じて、前記イオン発生部が単位時間あたりの前記イオンを発生させる時間を変化させる、
請求項1記載の空気調和機。 - 前記制御部は、
前記第2のキャパシタの出力電圧の電圧値が低いほど、前記イオン発生部が単位時間あたりの前記イオンを発生させる時間を短くするように制御する、
請求項1記載の空気調和機。 - 前記第1のキャパシタおよび前記第2のキャパシタは、
リチウムイオンキャパシタ、または、電気二重層コンデンサである、
請求項1記載の空気調和機。 - 前記太陽光発電部、前記イオン発生部、前記制御部、前記第1のキャパシタ、前記第2のキャパシタ、および、前記分配部を収める筐体をさらに備えた、
請求項1記載の空気調和機。 - 前記太陽光発電部が出力した電気エネルギは、前記第1のキャパシタおよび前記第2のキャパシタにのみ蓄積する、
請求項1記載の空気調和機。
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