空気調和機
【課題】運転負荷の変化に応じたリアクトルの選択を適切に行うことで、ノイズ低減が行なえ、かつ消費電力も低減できる空気調和機を提案する。
【解決手段】使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機１の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。また、第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とを直列接続する／しないを切り換えることによってインダクタンス値を変化させるので、２つのリアクトルは同じインダクタンス値のものとしてもよい。これにより、リアクトルの購入単価を下げることができるので、上述した効果をより安価に実現できる。
【解決手段】使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機１の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。また、第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とを直列接続する／しないを切り換えることによってインダクタンス値を変化させるので、２つのリアクトルは同じインダクタンス値のものとしてもよい。これにより、リアクトルの購入単価を下げることができるので、上述した効果をより安価に実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関わり、より詳細には、室外機の電源装置において適切にノイズ低減と消費電力低減が行なえる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機の室外機に備えられている電源装置には、力率改善やノイズの低減を行なうために、リアクトル等のインダクタ素子が設けられている。例えば、特許文献１には、空気調和機等に備えられる電源装置に、インダクタンス値の異なる２種類のリアクトルとスイッチング素子とからなる昇圧チョッパ回路を設け、運転負荷の大きさに応じていずれか一方のリアクトルを選択して使用できるようにすることで、力率を改善しつつ昇圧チョッパ回路での高周波スイッチング等による回路損失を低減できることが提案されている。
【０００３】
上記のような空気調和機では、室内温度や外気温度の変動等に起因して運転負荷の大きさが変動するため、これに応じて圧縮機に加える電圧も変動し電源装置を流れる電流も変化する。運転負荷の大きさが所定値以上、つまり、電源装置を流れる電流が所定値以上となった場合はインダクタンス値の大きいリアクトルを使用するように、運転負荷の大きさが所定値より小さく、つまり、電源装置を流れる電流が所定値より小さくなった場合はインダクタンス値の小さいリアクトルを使用するように、電源装置のリアクトル接続を切り換える。これにより、上述した力率の改善と回路損失の低減が行えるようになっている。
【０００４】
このようなリアクトルの切り換えは、定期的に運転負荷を把握しこれに基づいて行われる。これは、リアルタイムで運転負荷を把握してその度にリアクトルの接続を切り換える制御を行うと、電源装置の動作が不安定となり、ひいては空気調和機の動作が不安定となることを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３５２５４号公報（第６〜９頁、第１〜３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記説明した空気調和機では、定期的に運転負荷を把握しているため、次の運転負荷の検出タイミングまでの間に運転負荷が変動してもこれを認識することができない。このような場合、例えば、運転負荷が小さく電源装置に低い電流が流れている状態（以下、低電流動作と記載する）から運転負荷が大きくなって高い電流を流す状態（以下、高電流動作と記載する）に変化しても、インダクタンス値の小さいリアクトルを使用する状態のままであるため、電源回路で発生するノイズを十分に低減することができないという問題があった。また、高電流動作から低電流動作に変化しても、インダクタンス値の大きいリアクトルを使用する状態のままであるため、リアクトルでの消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上述べた問題点を解決し、運転負荷の変動に応じたリアクトルの選択を適切に行うことで、過不足なくノイズ低減が行なえ、かつ消費電力も低減できる空気調和機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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の空気調和機では、室外機に備えられた電源装置の整流回路に第１リアクトルと第２リアクトルとが直列に接続されて設けられているとともに、第１リアクトルと電源装置との間を接続あるいは開放できる切換手段を備えている。さらには、冷房／暖房運転といった運転モードと室内温度と外気温度とに対応させて空気調和機の運転負荷に応じた室外機の動作状態を設定温度毎に定めた動作状態予測テーブルを予め記憶している。
【０００９】
空気調和機は、運転モードと設定温度と検出した室内温度および外気温度を元に、設定温度毎に定めた動作状態予測テーブルを参照することによって、室外機の動作状態を予測する。そして、予測した動作状態に応じて切換手段を制御し第２リアクトルのみ使用する状態とする、あるいは、第１リアクトルと第２リアクトルとが直列接続となるようにして両方のリアクトルを使用する状態とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した空気調和機では、使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例である空気調和機の要部ブロック図である。
【図２】本発明の実施例における動作状態予測テーブルである。
【図３】本発明の実施例における、室外機制御手段での処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、室外機と室内機とを有する空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例】
【００１３】
図１に示すように、本発明の空気調和機は、室外機１と室内機３とで構成されている。室外機１は、整流回路１１と、インバータ１２と、圧縮機１３と、切換手段１４と、サージ吸収手段１５と、第１リアクトル１６と、平滑コンデンサ１７と、第２リアクトル１８と、通電ライン１９と、外気温度センサ６と、室外機制御手段２０とを備えている。尚、室外機１には、上記以外に熱交換器、アキュムレータ、四方弁や膨張弁等の弁類、排気ファン、冷媒配管、各種センサ等、室外機１の動作に必要な各種装置や部品が備えられているが、本発明に直接関係がないため詳細な説明は省略する。また、上述した構成のうち、圧縮機１３と外気温度センサ６と室外機制御手段２０とを除いたもので、室外機１の電源装置が構成される。
【００１４】
整流回路１１は、交流電源２から供給される交流電力を整流して直流電力として出力する回路であり、ブリッジダイオード等で構成されている。整流回路１１の出力側には、平滑コンデンサ１７が並列に接続されている。整流回路１１で整流された直流電力は、平滑コンデンサ１７で平滑化される。
【００１５】
整流回路１１の入力側の一方には、切換手段１４、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９を介して第１ライン４が、入力側の他方には、第２リアクトル１８を介して第２ライン５が、それぞれ接続されている。尚、第１ライン４および第２ライン５は、後述する室内機３において交流電源２と接続されている。
【００１６】
図１に示すように、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９は、各々の一端が整流回路１１の入力側に、他端が切換手段１４に、それぞれ接続されている。また、第２リアクトル１８は一端が整流回路１１の入力側に、他端は第２ライン５に、それぞれ接続されている。
【００１７】
サージ吸収手段１５は、例えば抵抗素子で構成されており、室外機１に電源が投入された際の突入電流を抑制するとともに、切換手段１４で第１リアクトル１６の接続を切り換える際に発生したサージ電流を吸収する。
【００１８】
第１リアクトル１６および第２リアクトル１８は、例えばＥＩ型のコアに励磁コイルを所定回数巻回してなるものであり、そのインダクタンス値は、室外機１で要求される力率改善やノイズ低減の量に応じて決定される。尚、第１リアクトル１６および第２リアクトル１８のインダンクタンス値は同じ値でもよく、また、異なる値であってもよい。
【００１９】
切換手段１４は、一端が第１ライン４に、他端が上述したようにサージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９のそれぞれの一端に接続されている。切換手段１４は、複数のリレーで構成され、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６、通電ライン１９のそれぞれの他端と、第１ライン４との接続／開放を、個別に行えるものであり、例えば、図１に示すように、サージ吸収手段１５と通電ライン１９とを同時に第１ライン４に接続し第１リアクトル１６は開放とする、というように、３つの素子の接続／開放を組み合せて選択できるものである。
【００２０】
インバータ１２は、整流回路１１の出力側に接続されており、入力された直流電力を交流電力に変換して圧縮機１３（能力可変型圧縮機）の図示しないモータ（ブラシレスＤＣモータ等）を駆動する。インバータ１２は、複数のパワートランジスタ等のスイッチング素子とスイッチング素子を保護するための複数のフライバックダイオードとを備えて構成される。外気温度センサ６は、例えばサーミスタで構成されており、室外機１の図示しない筐体に備えられた吸込口付近に設置されている。
【００２１】
室外機制御手段２０は、室外機１の図示しない制御基板に設けられている。図１に示すように、室外機制御手段２０は、マイコン２１と、記憶部２２と、通信部２３と、センサ入力部２４とを備えている。マイコン２１は、室外機１の各センサからの検出信号をセンサ入力部２４を介して入力するとともに、室内機３から送信される制御信号を通信部２３を介して入力し、これらに基づいて圧縮機１３や切換手段１４の制御を行う。
【００２２】
記憶部２２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機１の制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値、現在の室外機１の設定情報等を記憶する。通信部２３は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４は、各センサでの検出信号を入力する。
【００２３】
室内機３は、室内機制御手段３０と、室内温度センサ４０と、スイッチ５０とを備えて構成される。尚、室内機３には、上記以外に熱交換器、送風ファン、膨張弁等の各種弁類、冷媒配管、各種センサ等、室内機３の動作に必要な各種装置や部品が備えられているが、本発明に直接関係がないため詳細な説明は省略する。
【００２４】
室内機制御手段３０は、室内機３の図示しない制御基板に設けられている。図１に示すように、室内機制御手段３０は、マイコン３１と、記憶部３２と、通信部３３と、センサ入力部３４と、リモコン受信部３５とを備えている。マイコン３５は、室内機３の各センサからの検出信号をセンサ入力部３４を介して入力するとともに、図示しないリモコンから送信される空調運転に関する各種設定信号をリモコン受信部３５を介して入力し、また、室外機１から送信される制御信号を通信部３３を介して入力し、これらに基づいた室内機３の運転制御を行う。
【００２５】
記憶部３２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値、現在の室内機３の設定情報等を記憶する。通信部３３は室外機１との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部３４は各センサでの検出信号を入力する。リモコン受信部３５は上述したようにリモコンからの各種設定信号を受信する。
【００２６】
室内温度センサ４０は、例えばサーミスタで構成されており、室内機３の図示しない筐体に備えられた吸込口付近に設置されている。スイッチ５０は、例えばリレーで構成されており、交流電源２から第１ライン４および第２ライン５を介して、室外機１へ交流電圧を供給あるいは遮断するよう切り換える。尚、スイッチ５０は室内機制御手段３０によってその動作が制御される。
【００２７】
次に、図１および図２を用いて、本実施例による空気調和機において、空気調和機の運転負荷に対応した室外機１の動作状態を予測し、これに基づいて使用するリアクトルを選択する動作およびその効果について説明する。
【００２８】
図２には、空気調和機の運転モードと、室内温度センサ４０で検出した室内温度ｘと、外気温度センサ６で検出した外気温度ｙとに対応させて、室外機１の動作状態を予測するための動作状態予測テーブル６０の一例を示している。動作状態予測テーブル６０は、空調運転を行う際の目標温度となる設定温度毎に設定されており、室外機１の室外機制御手段２０に備えられた記憶部２２に予め試験等により求めて記憶されている。尚、本実施例における設定温度の範囲は、冷房運転時あるいは暖房運転時ともに１６℃から３０℃の間であるとして説明する。
【００２９】
以下、図２に示す動作状態予測テーブル６０について、運転モード毎に具体的に説明する。尚、以下の説明では、冷房運転時の設定温度が２７℃である場合と、暖房運転時の設定温度が２０℃である場合の動作状態予測テーブル６０を例に挙げて説明する。動作状態予測テーブル６０は、室内温度は０℃から４０℃の範囲において、また、外気温度は−２０℃から４０℃の範囲において、予測する室外機１の動作状態を規定している。
【００３０】
まず、運転モードが冷房、つまり、使用者のリモコン操作等による指示によって空気調和機が冷房運転を行っている場合について説明する。室内温度ｘが１８℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の動作状態は「停止」となっている。ここで、「停止」とは、室外機１の圧縮機１３が運転を停止している状態、つまり、空気調和機の冷凍サイクルが停止している状態を指す。
【００３１】
室内温度ｘが１８℃以上２７℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の状態は「低電流動作」となっている。また、室内温度ｘが２７℃以上４０℃以下かつ外気温度ｙが−２０℃以上３５℃未満である場合も、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。ここで、「低電流動作」とは、室外機１の電源装置に流れる電流値が低い状態、つまり、冷房運転時の運転負荷が低い状態を指す。
【００３２】
上記以外の場合、つまり、室内温度ｘが２７℃以上４０℃以下かつ外気温度ｙが３５℃以上４０℃以下である場合については、図２に示すように数式によって室外機１の動作状態が異なっている。すなわち、ｙ＜（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「低電流動作」、ｙ≧（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「高電流動作」となっている。ここで、「高電流動作」とは、室外機１の電源装置に流れる電流値が高い状態、つまり、冷房運転時の運転負荷が高い状態を指す。
【００３３】
尚、上記数式は、冷房運転時に高電流動作が必要となる室内温度ｘや外気温度ｙを予め試験等で求めておき、これを用いて求める。例えば、設定温度が２７℃である場合の冷房運転時の数式は、室外機１が、室内温度ｘが２７℃で外気温度ｙが４０℃である場合と、室内温度ｘが４０℃で外気温度ｙが３５℃である場合に高電流動作となることを予め試験等で求め、これらの数値が示す２点を結ぶ直線を表す数式：ｙ＝（−５／１３）ｘ＋６５５／１３ を求める。これを上述したように不等式にして「低電流動作」と「高電流動作」とを振り分けている。
【００３４】
次に、運転モードが暖房、つまり、使用者のリモコン操作等による指示によって空気調和機が暖房運転を行っている場合について説明する。室内温度ｘが３０℃以上である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の動作状態は「停止」となっている。室内温度ｘが２０℃以上３０℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。また、室内温度ｘが０℃以上２０℃未満かつ外気温度ｙが７℃以上４０℃以下である場合は、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。
【００３５】
上記以外の場合、つまり、室内温度ｘが０℃以上２０℃未満かつ外気温度ｙが−２０℃以上７℃未満である場合については、図２に示すように数式によって室外機１の動作状態が異なっている。すなわち、ｙ＞（−２７／２０）ｘ＋７、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「低電流動作」、ｙ≦（−２７／２０）ｘ＋７、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「高電流動作」となっている。
【００３６】
尚、上記数式は、暖房運転時に高電流動作が必要となる室内温度ｘや外気温度ｙを予め試験等で求めておき、これを用いて求める。例えば、設定温度が２０℃である場合の暖房運転時の数式は、室外機１が、室内温度ｘが２０℃で外気温度ｙが−２０℃である場合と、室内温度ｘが０℃で外気温度ｙが７℃である場合に高電流動作となることが予め試験等で求められており、これらの数値が示す２点を結ぶ直線を表す数式：ｙ＝（−２７／２０）ｘ＋７を求める。これを上述したように不等式にして「低電流動作」と「高電流動作」とを振り分けている。
【００３７】
以上説明した動作状態予測テーブル６０を使用して、室外機１の動作状態を予測しこれに基づいてリアクトルを選択する手順を説明する。使用者のリモコン操作等によって空気調和機が運転を開始すると、室内機制御手段３０のマイコン３１は、スイッチ５０を閉じて室外機１に給電を開始する。
【００３８】
マイコン３１は、使用者がリモコンを操作して設定した運転モードや設定温度等の制御情報をリモコン受信部３５を介して入力し、記憶部３２に記憶する。また、マイコン３１は、室内温度センサ４０で室内温度を定期的に検出し、これをセンサ入力部３４を介して入力して記憶部３２に記憶する。
【００３９】
マイコン３１は、記憶部３２から運転モードと設定温度と室内温度を読み込み、これらに対応する信号を生成し通信部３３を介して室外機１へ送信する。室外機制御手段２０のマイコン２１は、この信号を通信部２３を介して入力し、信号に含まれる運転モードと設定温度と室内温度とを記憶部２２に記憶する。また、マイコン２１は、外気温度センサ６で外気温度を定期的に検出し、これをセンサ入力部２４を介して入力して記憶部２２に記憶する。
【００４０】
マイコン２１は、記憶部２２に記憶している運転モードと設定温度と室内温度と外気温度とを読み出し、同じく記憶部２２に記憶している設定温度に対応する動作状態予測テーブル６０を参照して、室外機１の動作状態を予測する。例えば、運転モードが冷房で設定温度が２７℃であり室内温度が２６℃である場合、マイコン２１は設定温度：２７℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態が「低電流動作」であると予測する。また、室内温度が３６℃で外気温度が３８℃である場合は、マイコン２１は、設定温度：２７℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照し、数式ｙ＝（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、のｘに室内温度：３６℃を代入して外気温度ｙを算出する。この場合、外気温度ｙ≒３６．５℃となり、実際の外気温度：３８℃の方が高いので、マイコン２１は室外機１の動作状態が「高電流動作」であると予測する。
【００４１】
また、例えば、運転モードが暖房で設定温度が２０℃であり室内温度が２１℃である場合、マイコン２１は設定温度：２０℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態が「低電流動作」であると予測する。また、室内温度が１５℃で外気温度が５℃である場合は、マイコン２１は、設定温度：２０℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照し、数式ｙ＝（−２７／２０）ｘ＋７、のｘに室内温度：１５℃を代入して外気温度ｙを算出する。この場合、外気温度ｙ≒１３．３℃となり、実際の外気温度：５℃の方が低いので、マイコン２１は室外機１の動作状態が「高電流動作」であると予測する。尚、運転モードが冷房で室内温度が１８℃未満である場合や、運転モードが暖房で室内温度が３０℃以上である場合は、マイコン２１は圧縮機１３への給電を停止して室外機１の動作を停止する。
【００４２】
以上のような方法で予測した室外機１の動作状態に基づいて、マイコン２１は切換手段１４を制御して第１リアクトル１６および第２リアクトル１８の使用を決定する。尚、室外機１の運転開始時はサージ吸収手段１５のみ接続された状態となっている。これは、前回の室外機１の運転停止時に、マイコン２１が切換手段１４を制御してサージ吸収手段１５のみ接続された状態としているためであり、これにより、室外機１へ電源を投入した際の突入電流を抑制している。
【００４３】
マイコン２１は、予測した室外機１の動作状態が「低電流動作」である場合は、切換手段１４を制御して、サージ吸収手段１５は接続のままとするとともに、室外機１の運転開始から一定時間経過後に通電ライン１９を接続とする。これにより、電源装置には第２リアクトル１８のみが接続された状態となる。従って、第１リアクトル１６には電流が流れずに第２リアクトル１８のみに電流が流れるので、消費電力を低減しつつ第２リアクトル１８で電源装置の力率改善およびノイズ低減を適切に行える。
【００４４】
また、マイコン２１は、予測した室外機１の動作状態が「高電流動作」である場合は、切換手段１４を制御して、サージ吸収手段１５は接続の状態で第１リアクトル１６を接続し、室外機１の運転開始から一定時間経過後にサージ吸収手段１５を開放とする。これにより、電源装置には第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とが直列接続された状態となり、第２リアクトル１８のみ使用していた場合に比べてインダクタンス値が増加する。従って、適切に電源装置の力率改善およびノイズ低減を行える。尚、予測した室外機１の動作状態が「停止」である場合は、マイコン２１は、切換手段１４を制御してサージ吸収手段１５のみ接続された状態とする。
【００４５】
以上説明したように、本実施例における空気調和機は、検出した室内温度や外気温度から設定温度に応じた運転負荷の大きさを予測しこれに対応した室外機１の動作状態を予測して使用するリアクトルを選択する。室外機１の動作状態を予測しこれに先立って使用するリアクトルを選択するので、実際の室外機１の動作状態の変化に対応する最適な使用するリアクトルの選択が行える。従って、運転負荷に応じた適切な力率改善やノイズ低減が行なえるとともに、消費電力の低減を行うことができる。
【００４６】
また、第１リアクトルと第２リアクトルとを直列接続する／しないを切り換えることによってインダクタンス値を変化させるので、２つのリアクトルは同じインダクタンス値のものとしてもよい。これにより、リアクトルの購入単価を下げることができるので、上述した効果をより安価に実現できる。
【００４７】
尚、以上説明した実施例では、動作状態予測テーブル６０は予め試験等で求めて記憶部２２に記憶している場合について説明したが、空気調和機の設置時に、空気調和機が設置される場所の環境に合わせて動作状態予測テーブル６０を作成してもよい。また、初期状態（空気調和機の工場出荷時等）で設定されている動作状態予測テーブル６０を、空気調和機の設置場所に合わせて補正できるようにしてもよい。
【００４８】
次に、図３に示すフローチャートを用いて、本発明における空気調和機での処理の流れについて説明する。図３に示すフローチャートは、室外機１のマイコン２１での処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップの番号を表している。尚、図３では本発明に関わる処理を中心に説明しており、四方弁の切り替えや使用者の指示した設定温度に対応した圧縮機１３の回転数や各膨張弁の開度調整等といった、その他の処理の説明は省略している。また、室内機３から室外機１へは、運転モードや室内温度センサ４０で検出した室内温度に対応したデータが定期的に送信されている。
【００４９】
使用者からの運転開始指示等によって空気調和機が運転を開始し、室外機１に電源が投入される。電源が投入されて起動したマイコン２１は、室内機３からデータを受信したか否かを判断する（ＳＴ１）。データを受信していれば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータであるか否かを判断する（ＳＴ２）。
【００５０】
受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータであれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、データに含まれる運転モードと室内温度と設定温度とを記憶部２２に記憶し（ＳＴ１３）、ＳＴ１に処理を戻す。受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータでなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、マイコン２１は、受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータであるか否かを判断する（ＳＴ３）。
【００５１】
受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータであれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、圧縮機１３の回転を停止してから切換手段１４を制御してサージ吸収装置１５のみ接続した状態とした後、圧縮機１３への給電を遮断して室外機１の運転を停止する（ＳＴ１４）。
【００５２】
受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータでなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、受信したデータは運転開始指示であるため、マイコン２１は、外気温度センサ６で検出した外気温度をセンサ入力部２４を介して入力し、記憶部２２に記憶する（ＳＴ４）。次にマイコン２１は、記憶部２２に記憶した運転モードと室内温度と設定温度と外気温度とを読み出し、設定温度に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態を予測する（ＳＴ５）。
【００５３】
次にマイコン２１は、予測した動作状態に基づいて、切換手段１４を制御する（ＳＴ６）。マイコン２１は、切換手段１４を制御することで、室外機１の動作状態に応じて第２リアクトル１８のみ使用するか、あるいは、第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とを直列接続して使用するかを選択する。
そして、マイコン２１は、室内機３から受信した設定温度等の制御情報に基づいて空調運転を開始し（ＳＴ７）、処理をＳＴ１に戻す。
【００５４】
尚、ＳＴ１において、室内機３からデータを受信していなければ（ＳＴ１−Ｎｏ）、マイコン２１は、現在室外機１が運転中であるか否かを判断する（ＳＴ８）。運転中でなければ（ＳＴ８−Ｎｏ）、マイコン２１はＳＴ１に処理を戻す。運転中であれば（ＳＴ８−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、記憶部２２に記憶している直近の運転モードと室内温度と設定温度と外気温度とを読み出し、現在の設定温度に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態を予測する（ＳＴ９）。
【００５５】
次に、マイコン２１は、現在の室外機１の動作状態と新たに予測した動作状態とを比較し、動作状態の切換が必要か否かを判断する（ＳＴ１０）。切換が必要な場合は（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、マイコン２１は圧縮機１３の回転を停止させた後、圧縮機１３への給電を遮断して圧縮機１３を停止し（ＳＴ１１）、ＳＴ６へ処理を進める。切換が不要な場合は（ＳＴ１０−Ｎｏ）、マイコン２１は、室外機１を現在の運転状態で継続して運転し（ＳＴ１２）、ＳＴ１へ処理を戻す。
【００５６】
以上説明したように、本発明の空気調和機では、使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。
【００５７】
１ 室外機
２ 交流電源
３ 室内機
４ 第１ライン
５ 第２ライン
６ 外気温度センサ
８ 端子
９ ハウジング
１１ 整流回路
１２ インバータ
１３ 圧縮機
１４ 切換手段
１５ サージ吸収手段
１６ 第１リアクトル
１７ 平滑コンデンサ
１８ 第２リアクトル
１９ 通電ライン
２０ 室外機制御手段
２１ マイコン
２２ 記憶部
２３ 通信部
２４ センサ入力部
３０ 室内機制御手段
３１ マイコン
３２ 記憶部
３３ 通信部
３４ センサ入力部
３５ リモコン受信部
４０ 室内温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関わり、より詳細には、室外機の電源装置において適切にノイズ低減と消費電力低減が行なえる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機の室外機に備えられている電源装置には、力率改善やノイズの低減を行なうために、リアクトル等のインダクタ素子が設けられている。例えば、特許文献１には、空気調和機等に備えられる電源装置に、インダクタンス値の異なる２種類のリアクトルとスイッチング素子とからなる昇圧チョッパ回路を設け、運転負荷の大きさに応じていずれか一方のリアクトルを選択して使用できるようにすることで、力率を改善しつつ昇圧チョッパ回路での高周波スイッチング等による回路損失を低減できることが提案されている。
【０００３】
上記のような空気調和機では、室内温度や外気温度の変動等に起因して運転負荷の大きさが変動するため、これに応じて圧縮機に加える電圧も変動し電源装置を流れる電流も変化する。運転負荷の大きさが所定値以上、つまり、電源装置を流れる電流が所定値以上となった場合はインダクタンス値の大きいリアクトルを使用するように、運転負荷の大きさが所定値より小さく、つまり、電源装置を流れる電流が所定値より小さくなった場合はインダクタンス値の小さいリアクトルを使用するように、電源装置のリアクトル接続を切り換える。これにより、上述した力率の改善と回路損失の低減が行えるようになっている。
【０００４】
このようなリアクトルの切り換えは、定期的に運転負荷を把握しこれに基づいて行われる。これは、リアルタイムで運転負荷を把握してその度にリアクトルの接続を切り換える制御を行うと、電源装置の動作が不安定となり、ひいては空気調和機の動作が不安定となることを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３５２５４号公報（第６〜９頁、第１〜３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記説明した空気調和機では、定期的に運転負荷を把握しているため、次の運転負荷の検出タイミングまでの間に運転負荷が変動してもこれを認識することができない。このような場合、例えば、運転負荷が小さく電源装置に低い電流が流れている状態（以下、低電流動作と記載する）から運転負荷が大きくなって高い電流を流す状態（以下、高電流動作と記載する）に変化しても、インダクタンス値の小さいリアクトルを使用する状態のままであるため、電源回路で発生するノイズを十分に低減することができないという問題があった。また、高電流動作から低電流動作に変化しても、インダクタンス値の大きいリアクトルを使用する状態のままであるため、リアクトルでの消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上述べた問題点を解決し、運転負荷の変動に応じたリアクトルの選択を適切に行うことで、過不足なくノイズ低減が行なえ、かつ消費電力も低減できる空気調和機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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の空気調和機では、室外機に備えられた電源装置の整流回路に第１リアクトルと第２リアクトルとが直列に接続されて設けられているとともに、第１リアクトルと電源装置との間を接続あるいは開放できる切換手段を備えている。さらには、冷房／暖房運転といった運転モードと室内温度と外気温度とに対応させて空気調和機の運転負荷に応じた室外機の動作状態を設定温度毎に定めた動作状態予測テーブルを予め記憶している。
【０００９】
空気調和機は、運転モードと設定温度と検出した室内温度および外気温度を元に、設定温度毎に定めた動作状態予測テーブルを参照することによって、室外機の動作状態を予測する。そして、予測した動作状態に応じて切換手段を制御し第２リアクトルのみ使用する状態とする、あるいは、第１リアクトルと第２リアクトルとが直列接続となるようにして両方のリアクトルを使用する状態とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した空気調和機では、使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例である空気調和機の要部ブロック図である。
【図２】本発明の実施例における動作状態予測テーブルである。
【図３】本発明の実施例における、室外機制御手段での処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、室外機と室内機とを有する空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例】
【００１３】
図１に示すように、本発明の空気調和機は、室外機１と室内機３とで構成されている。室外機１は、整流回路１１と、インバータ１２と、圧縮機１３と、切換手段１４と、サージ吸収手段１５と、第１リアクトル１６と、平滑コンデンサ１７と、第２リアクトル１８と、通電ライン１９と、外気温度センサ６と、室外機制御手段２０とを備えている。尚、室外機１には、上記以外に熱交換器、アキュムレータ、四方弁や膨張弁等の弁類、排気ファン、冷媒配管、各種センサ等、室外機１の動作に必要な各種装置や部品が備えられているが、本発明に直接関係がないため詳細な説明は省略する。また、上述した構成のうち、圧縮機１３と外気温度センサ６と室外機制御手段２０とを除いたもので、室外機１の電源装置が構成される。
【００１４】
整流回路１１は、交流電源２から供給される交流電力を整流して直流電力として出力する回路であり、ブリッジダイオード等で構成されている。整流回路１１の出力側には、平滑コンデンサ１７が並列に接続されている。整流回路１１で整流された直流電力は、平滑コンデンサ１７で平滑化される。
【００１５】
整流回路１１の入力側の一方には、切換手段１４、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９を介して第１ライン４が、入力側の他方には、第２リアクトル１８を介して第２ライン５が、それぞれ接続されている。尚、第１ライン４および第２ライン５は、後述する室内機３において交流電源２と接続されている。
【００１６】
図１に示すように、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９は、各々の一端が整流回路１１の入力側に、他端が切換手段１４に、それぞれ接続されている。また、第２リアクトル１８は一端が整流回路１１の入力側に、他端は第２ライン５に、それぞれ接続されている。
【００１７】
サージ吸収手段１５は、例えば抵抗素子で構成されており、室外機１に電源が投入された際の突入電流を抑制するとともに、切換手段１４で第１リアクトル１６の接続を切り換える際に発生したサージ電流を吸収する。
【００１８】
第１リアクトル１６および第２リアクトル１８は、例えばＥＩ型のコアに励磁コイルを所定回数巻回してなるものであり、そのインダクタンス値は、室外機１で要求される力率改善やノイズ低減の量に応じて決定される。尚、第１リアクトル１６および第２リアクトル１８のインダンクタンス値は同じ値でもよく、また、異なる値であってもよい。
【００１９】
切換手段１４は、一端が第１ライン４に、他端が上述したようにサージ吸収手段１５、第１リアクトル１６および通電ライン１９のそれぞれの一端に接続されている。切換手段１４は、複数のリレーで構成され、サージ吸収手段１５、第１リアクトル１６、通電ライン１９のそれぞれの他端と、第１ライン４との接続／開放を、個別に行えるものであり、例えば、図１に示すように、サージ吸収手段１５と通電ライン１９とを同時に第１ライン４に接続し第１リアクトル１６は開放とする、というように、３つの素子の接続／開放を組み合せて選択できるものである。
【００２０】
インバータ１２は、整流回路１１の出力側に接続されており、入力された直流電力を交流電力に変換して圧縮機１３（能力可変型圧縮機）の図示しないモータ（ブラシレスＤＣモータ等）を駆動する。インバータ１２は、複数のパワートランジスタ等のスイッチング素子とスイッチング素子を保護するための複数のフライバックダイオードとを備えて構成される。外気温度センサ６は、例えばサーミスタで構成されており、室外機１の図示しない筐体に備えられた吸込口付近に設置されている。
【００２１】
室外機制御手段２０は、室外機１の図示しない制御基板に設けられている。図１に示すように、室外機制御手段２０は、マイコン２１と、記憶部２２と、通信部２３と、センサ入力部２４とを備えている。マイコン２１は、室外機１の各センサからの検出信号をセンサ入力部２４を介して入力するとともに、室内機３から送信される制御信号を通信部２３を介して入力し、これらに基づいて圧縮機１３や切換手段１４の制御を行う。
【００２２】
記憶部２２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機１の制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値、現在の室外機１の設定情報等を記憶する。通信部２３は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４は、各センサでの検出信号を入力する。
【００２３】
室内機３は、室内機制御手段３０と、室内温度センサ４０と、スイッチ５０とを備えて構成される。尚、室内機３には、上記以外に熱交換器、送風ファン、膨張弁等の各種弁類、冷媒配管、各種センサ等、室内機３の動作に必要な各種装置や部品が備えられているが、本発明に直接関係がないため詳細な説明は省略する。
【００２４】
室内機制御手段３０は、室内機３の図示しない制御基板に設けられている。図１に示すように、室内機制御手段３０は、マイコン３１と、記憶部３２と、通信部３３と、センサ入力部３４と、リモコン受信部３５とを備えている。マイコン３５は、室内機３の各センサからの検出信号をセンサ入力部３４を介して入力するとともに、図示しないリモコンから送信される空調運転に関する各種設定信号をリモコン受信部３５を介して入力し、また、室外機１から送信される制御信号を通信部３３を介して入力し、これらに基づいた室内機３の運転制御を行う。
【００２５】
記憶部３２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各センサからの検出信号に対応した検出値、現在の室内機３の設定情報等を記憶する。通信部３３は室外機１との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部３４は各センサでの検出信号を入力する。リモコン受信部３５は上述したようにリモコンからの各種設定信号を受信する。
【００２６】
室内温度センサ４０は、例えばサーミスタで構成されており、室内機３の図示しない筐体に備えられた吸込口付近に設置されている。スイッチ５０は、例えばリレーで構成されており、交流電源２から第１ライン４および第２ライン５を介して、室外機１へ交流電圧を供給あるいは遮断するよう切り換える。尚、スイッチ５０は室内機制御手段３０によってその動作が制御される。
【００２７】
次に、図１および図２を用いて、本実施例による空気調和機において、空気調和機の運転負荷に対応した室外機１の動作状態を予測し、これに基づいて使用するリアクトルを選択する動作およびその効果について説明する。
【００２８】
図２には、空気調和機の運転モードと、室内温度センサ４０で検出した室内温度ｘと、外気温度センサ６で検出した外気温度ｙとに対応させて、室外機１の動作状態を予測するための動作状態予測テーブル６０の一例を示している。動作状態予測テーブル６０は、空調運転を行う際の目標温度となる設定温度毎に設定されており、室外機１の室外機制御手段２０に備えられた記憶部２２に予め試験等により求めて記憶されている。尚、本実施例における設定温度の範囲は、冷房運転時あるいは暖房運転時ともに１６℃から３０℃の間であるとして説明する。
【００２９】
以下、図２に示す動作状態予測テーブル６０について、運転モード毎に具体的に説明する。尚、以下の説明では、冷房運転時の設定温度が２７℃である場合と、暖房運転時の設定温度が２０℃である場合の動作状態予測テーブル６０を例に挙げて説明する。動作状態予測テーブル６０は、室内温度は０℃から４０℃の範囲において、また、外気温度は−２０℃から４０℃の範囲において、予測する室外機１の動作状態を規定している。
【００３０】
まず、運転モードが冷房、つまり、使用者のリモコン操作等による指示によって空気調和機が冷房運転を行っている場合について説明する。室内温度ｘが１８℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の動作状態は「停止」となっている。ここで、「停止」とは、室外機１の圧縮機１３が運転を停止している状態、つまり、空気調和機の冷凍サイクルが停止している状態を指す。
【００３１】
室内温度ｘが１８℃以上２７℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の状態は「低電流動作」となっている。また、室内温度ｘが２７℃以上４０℃以下かつ外気温度ｙが−２０℃以上３５℃未満である場合も、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。ここで、「低電流動作」とは、室外機１の電源装置に流れる電流値が低い状態、つまり、冷房運転時の運転負荷が低い状態を指す。
【００３２】
上記以外の場合、つまり、室内温度ｘが２７℃以上４０℃以下かつ外気温度ｙが３５℃以上４０℃以下である場合については、図２に示すように数式によって室外機１の動作状態が異なっている。すなわち、ｙ＜（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「低電流動作」、ｙ≧（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「高電流動作」となっている。ここで、「高電流動作」とは、室外機１の電源装置に流れる電流値が高い状態、つまり、冷房運転時の運転負荷が高い状態を指す。
【００３３】
尚、上記数式は、冷房運転時に高電流動作が必要となる室内温度ｘや外気温度ｙを予め試験等で求めておき、これを用いて求める。例えば、設定温度が２７℃である場合の冷房運転時の数式は、室外機１が、室内温度ｘが２７℃で外気温度ｙが４０℃である場合と、室内温度ｘが４０℃で外気温度ｙが３５℃である場合に高電流動作となることを予め試験等で求め、これらの数値が示す２点を結ぶ直線を表す数式：ｙ＝（−５／１３）ｘ＋６５５／１３ を求める。これを上述したように不等式にして「低電流動作」と「高電流動作」とを振り分けている。
【００３４】
次に、運転モードが暖房、つまり、使用者のリモコン操作等による指示によって空気調和機が暖房運転を行っている場合について説明する。室内温度ｘが３０℃以上である場合は、外気温度ｙに関わらず室外機１の動作状態は「停止」となっている。室内温度ｘが２０℃以上３０℃未満である場合は、外気温度ｙに関わらず、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。また、室内温度ｘが０℃以上２０℃未満かつ外気温度ｙが７℃以上４０℃以下である場合は、室外機１の状態は「低電流動作」となっている。
【００３５】
上記以外の場合、つまり、室内温度ｘが０℃以上２０℃未満かつ外気温度ｙが−２０℃以上７℃未満である場合については、図２に示すように数式によって室外機１の動作状態が異なっている。すなわち、ｙ＞（−２７／２０）ｘ＋７、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「低電流動作」、ｙ≦（−２７／２０）ｘ＋７、を満たす室内温度ｘおよび外気温度ｙである場合は「高電流動作」となっている。
【００３６】
尚、上記数式は、暖房運転時に高電流動作が必要となる室内温度ｘや外気温度ｙを予め試験等で求めておき、これを用いて求める。例えば、設定温度が２０℃である場合の暖房運転時の数式は、室外機１が、室内温度ｘが２０℃で外気温度ｙが−２０℃である場合と、室内温度ｘが０℃で外気温度ｙが７℃である場合に高電流動作となることが予め試験等で求められており、これらの数値が示す２点を結ぶ直線を表す数式：ｙ＝（−２７／２０）ｘ＋７を求める。これを上述したように不等式にして「低電流動作」と「高電流動作」とを振り分けている。
【００３７】
以上説明した動作状態予測テーブル６０を使用して、室外機１の動作状態を予測しこれに基づいてリアクトルを選択する手順を説明する。使用者のリモコン操作等によって空気調和機が運転を開始すると、室内機制御手段３０のマイコン３１は、スイッチ５０を閉じて室外機１に給電を開始する。
【００３８】
マイコン３１は、使用者がリモコンを操作して設定した運転モードや設定温度等の制御情報をリモコン受信部３５を介して入力し、記憶部３２に記憶する。また、マイコン３１は、室内温度センサ４０で室内温度を定期的に検出し、これをセンサ入力部３４を介して入力して記憶部３２に記憶する。
【００３９】
マイコン３１は、記憶部３２から運転モードと設定温度と室内温度を読み込み、これらに対応する信号を生成し通信部３３を介して室外機１へ送信する。室外機制御手段２０のマイコン２１は、この信号を通信部２３を介して入力し、信号に含まれる運転モードと設定温度と室内温度とを記憶部２２に記憶する。また、マイコン２１は、外気温度センサ６で外気温度を定期的に検出し、これをセンサ入力部２４を介して入力して記憶部２２に記憶する。
【００４０】
マイコン２１は、記憶部２２に記憶している運転モードと設定温度と室内温度と外気温度とを読み出し、同じく記憶部２２に記憶している設定温度に対応する動作状態予測テーブル６０を参照して、室外機１の動作状態を予測する。例えば、運転モードが冷房で設定温度が２７℃であり室内温度が２６℃である場合、マイコン２１は設定温度：２７℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態が「低電流動作」であると予測する。また、室内温度が３６℃で外気温度が３８℃である場合は、マイコン２１は、設定温度：２７℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照し、数式ｙ＝（−５／１３）ｘ＋６５５／１３、のｘに室内温度：３６℃を代入して外気温度ｙを算出する。この場合、外気温度ｙ≒３６．５℃となり、実際の外気温度：３８℃の方が高いので、マイコン２１は室外機１の動作状態が「高電流動作」であると予測する。
【００４１】
また、例えば、運転モードが暖房で設定温度が２０℃であり室内温度が２１℃である場合、マイコン２１は設定温度：２０℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態が「低電流動作」であると予測する。また、室内温度が１５℃で外気温度が５℃である場合は、マイコン２１は、設定温度：２０℃に対応した動作状態予測テーブル６０を参照し、数式ｙ＝（−２７／２０）ｘ＋７、のｘに室内温度：１５℃を代入して外気温度ｙを算出する。この場合、外気温度ｙ≒１３．３℃となり、実際の外気温度：５℃の方が低いので、マイコン２１は室外機１の動作状態が「高電流動作」であると予測する。尚、運転モードが冷房で室内温度が１８℃未満である場合や、運転モードが暖房で室内温度が３０℃以上である場合は、マイコン２１は圧縮機１３への給電を停止して室外機１の動作を停止する。
【００４２】
以上のような方法で予測した室外機１の動作状態に基づいて、マイコン２１は切換手段１４を制御して第１リアクトル１６および第２リアクトル１８の使用を決定する。尚、室外機１の運転開始時はサージ吸収手段１５のみ接続された状態となっている。これは、前回の室外機１の運転停止時に、マイコン２１が切換手段１４を制御してサージ吸収手段１５のみ接続された状態としているためであり、これにより、室外機１へ電源を投入した際の突入電流を抑制している。
【００４３】
マイコン２１は、予測した室外機１の動作状態が「低電流動作」である場合は、切換手段１４を制御して、サージ吸収手段１５は接続のままとするとともに、室外機１の運転開始から一定時間経過後に通電ライン１９を接続とする。これにより、電源装置には第２リアクトル１８のみが接続された状態となる。従って、第１リアクトル１６には電流が流れずに第２リアクトル１８のみに電流が流れるので、消費電力を低減しつつ第２リアクトル１８で電源装置の力率改善およびノイズ低減を適切に行える。
【００４４】
また、マイコン２１は、予測した室外機１の動作状態が「高電流動作」である場合は、切換手段１４を制御して、サージ吸収手段１５は接続の状態で第１リアクトル１６を接続し、室外機１の運転開始から一定時間経過後にサージ吸収手段１５を開放とする。これにより、電源装置には第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とが直列接続された状態となり、第２リアクトル１８のみ使用していた場合に比べてインダクタンス値が増加する。従って、適切に電源装置の力率改善およびノイズ低減を行える。尚、予測した室外機１の動作状態が「停止」である場合は、マイコン２１は、切換手段１４を制御してサージ吸収手段１５のみ接続された状態とする。
【００４５】
以上説明したように、本実施例における空気調和機は、検出した室内温度や外気温度から設定温度に応じた運転負荷の大きさを予測しこれに対応した室外機１の動作状態を予測して使用するリアクトルを選択する。室外機１の動作状態を予測しこれに先立って使用するリアクトルを選択するので、実際の室外機１の動作状態の変化に対応する最適な使用するリアクトルの選択が行える。従って、運転負荷に応じた適切な力率改善やノイズ低減が行なえるとともに、消費電力の低減を行うことができる。
【００４６】
また、第１リアクトルと第２リアクトルとを直列接続する／しないを切り換えることによってインダクタンス値を変化させるので、２つのリアクトルは同じインダクタンス値のものとしてもよい。これにより、リアクトルの購入単価を下げることができるので、上述した効果をより安価に実現できる。
【００４７】
尚、以上説明した実施例では、動作状態予測テーブル６０は予め試験等で求めて記憶部２２に記憶している場合について説明したが、空気調和機の設置時に、空気調和機が設置される場所の環境に合わせて動作状態予測テーブル６０を作成してもよい。また、初期状態（空気調和機の工場出荷時等）で設定されている動作状態予測テーブル６０を、空気調和機の設置場所に合わせて補正できるようにしてもよい。
【００４８】
次に、図３に示すフローチャートを用いて、本発明における空気調和機での処理の流れについて説明する。図３に示すフローチャートは、室外機１のマイコン２１での処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く数字はステップの番号を表している。尚、図３では本発明に関わる処理を中心に説明しており、四方弁の切り替えや使用者の指示した設定温度に対応した圧縮機１３の回転数や各膨張弁の開度調整等といった、その他の処理の説明は省略している。また、室内機３から室外機１へは、運転モードや室内温度センサ４０で検出した室内温度に対応したデータが定期的に送信されている。
【００４９】
使用者からの運転開始指示等によって空気調和機が運転を開始し、室外機１に電源が投入される。電源が投入されて起動したマイコン２１は、室内機３からデータを受信したか否かを判断する（ＳＴ１）。データを受信していれば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータであるか否かを判断する（ＳＴ２）。
【００５０】
受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータであれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、データに含まれる運転モードと室内温度と設定温度とを記憶部２２に記憶し（ＳＴ１３）、ＳＴ１に処理を戻す。受信したデータが運転モードと室内温度と設定温度とに対応したデータでなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、マイコン２１は、受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータであるか否かを判断する（ＳＴ３）。
【００５１】
受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータであれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、圧縮機１３の回転を停止してから切換手段１４を制御してサージ吸収装置１５のみ接続した状態とした後、圧縮機１３への給電を遮断して室外機１の運転を停止する（ＳＴ１４）。
【００５２】
受信したデータが室外機３の運転停止指示に対応したデータでなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、受信したデータは運転開始指示であるため、マイコン２１は、外気温度センサ６で検出した外気温度をセンサ入力部２４を介して入力し、記憶部２２に記憶する（ＳＴ４）。次にマイコン２１は、記憶部２２に記憶した運転モードと室内温度と設定温度と外気温度とを読み出し、設定温度に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態を予測する（ＳＴ５）。
【００５３】
次にマイコン２１は、予測した動作状態に基づいて、切換手段１４を制御する（ＳＴ６）。マイコン２１は、切換手段１４を制御することで、室外機１の動作状態に応じて第２リアクトル１８のみ使用するか、あるいは、第１リアクトル１６と第２リアクトル１８とを直列接続して使用するかを選択する。
そして、マイコン２１は、室内機３から受信した設定温度等の制御情報に基づいて空調運転を開始し（ＳＴ７）、処理をＳＴ１に戻す。
【００５４】
尚、ＳＴ１において、室内機３からデータを受信していなければ（ＳＴ１−Ｎｏ）、マイコン２１は、現在室外機１が運転中であるか否かを判断する（ＳＴ８）。運転中でなければ（ＳＴ８−Ｎｏ）、マイコン２１はＳＴ１に処理を戻す。運転中であれば（ＳＴ８−Ｙｅｓ）、マイコン２１は、記憶部２２に記憶している直近の運転モードと室内温度と設定温度と外気温度とを読み出し、現在の設定温度に対応した動作状態予測テーブル６０を参照して室外機１の動作状態を予測する（ＳＴ９）。
【００５５】
次に、マイコン２１は、現在の室外機１の動作状態と新たに予測した動作状態とを比較し、動作状態の切換が必要か否かを判断する（ＳＴ１０）。切換が必要な場合は（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、マイコン２１は圧縮機１３の回転を停止させた後、圧縮機１３への給電を遮断して圧縮機１３を停止し（ＳＴ１１）、ＳＴ６へ処理を進める。切換が不要な場合は（ＳＴ１０−Ｎｏ）、マイコン２１は、室外機１を現在の運転状態で継続して運転し（ＳＴ１２）、ＳＴ１へ処理を戻す。
【００５６】
以上説明したように、本発明の空気調和機では、使用者により指定された運転モードおよび設定温度と、検出した室内温度や外気温度から運転負荷を予測し、これに応じた室外機の動作状態を予測することで、運転負荷の変動に先回りして使用するリアクトルを選択することができる。これにより、力率改善を行いつつ、より適切にノイズ低減と消費電力の低減を行うことができる。
【００５７】
１ 室外機
２ 交流電源
３ 室内機
４ 第１ライン
５ 第２ライン
６ 外気温度センサ
８ 端子
９ ハウジング
１１ 整流回路
１２ インバータ
１３ 圧縮機
１４ 切換手段
１５ サージ吸収手段
１６ 第１リアクトル
１７ 平滑コンデンサ
１８ 第２リアクトル
１９ 通電ライン
２０ 室外機制御手段
２１ マイコン
２２ 記憶部
２３ 通信部
２４ センサ入力部
３０ 室内機制御手段
３１ マイコン
３２ 記憶部
３３ 通信部
３４ センサ入力部
３５ リモコン受信部
４０ 室内温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電力を直流電力に整流する整流回路と同整流回路の入力側に直列に接続された第１リアクトルおよび第２リアクトルと前記整流回路が整流した前記直流電力を平滑化する平滑コンデンサと平滑化された前記直流電力を交流電力に変換するインバータと圧縮機とを有する駆動装置と、外気温度を検出する外気温度センサと、室外機制御手段とを備えた室外機と、
室内温度を検出する室内温度センサを備えた室内機と、を備えた空気調和機であって、
前記室外機は、前記第１リアクトルと前記第２リアクトルとを直列接続するか、あるいは、いずれか一方のみ接続をするかを切り換える切換手段を備え、
前記室外機制御手段は、運転モードと前記室内温度と前記外気温度とに対応させて、前記室外機の予測される動作状態を空調運転の目標温度となる設定温度毎に定めた少なくとも１つの動作状態予測テーブルを予め記憶した記憶部を備え、前記設定温度と前記運転モードとに応じた前記動作状態予測テーブルを参照し、前記外気温度センサで検出した前記外気温度と前記室内温度センサで検出した前記室内温度とに基づいて、予測される前記動作状態を前記動作状態予測テーブルから抽出し、抽出した前記動作状態に対応して前記切換手段を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記第１リアクトルと前記第２リアクトルのインダクタンス値が同じであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項１】
交流電源から供給される交流電力を直流電力に整流する整流回路と同整流回路の入力側に直列に接続された第１リアクトルおよび第２リアクトルと前記整流回路が整流した前記直流電力を平滑化する平滑コンデンサと平滑化された前記直流電力を交流電力に変換するインバータと圧縮機とを有する駆動装置と、外気温度を検出する外気温度センサと、室外機制御手段とを備えた室外機と、
室内温度を検出する室内温度センサを備えた室内機と、を備えた空気調和機であって、
前記室外機は、前記第１リアクトルと前記第２リアクトルとを直列接続するか、あるいは、いずれか一方のみ接続をするかを切り換える切換手段を備え、
前記室外機制御手段は、運転モードと前記室内温度と前記外気温度とに対応させて、前記室外機の予測される動作状態を空調運転の目標温度となる設定温度毎に定めた少なくとも１つの動作状態予測テーブルを予め記憶した記憶部を備え、前記設定温度と前記運転モードとに応じた前記動作状態予測テーブルを参照し、前記外気温度センサで検出した前記外気温度と前記室内温度センサで検出した前記室内温度とに基づいて、予測される前記動作状態を前記動作状態予測テーブルから抽出し、抽出した前記動作状態に対応して前記切換手段を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記第１リアクトルと前記第２リアクトルのインダクタンス値が同じであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２０２９１（Ｐ２０１２−１２０２９１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６５９７（Ｐ２０１０−２６６５９７）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
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