JP2009002633A - 室外機、空調／発電システムおよび制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】初期設定が必要な室外機が存在した場合であっても、他の室外機については、運転を継続し、発電を継続させ、空調／発電システムとしての機能低下を避ける。
【解決手段】親機として機能する室外機１０２ａが通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機１０２ｂ〜１０２ｄに対し、発電量制御のための情報を含む定期通信を行うに際し、他の複数の室外機１０２ｂ〜１０２ｄに初期設定が必要な室外機１０２ｄが存在する場合に、当該室外機１０２ｄに対応する初期設定情報を発電量制御のための情報に加えて定期通信を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、室外機、空調／発電システムおよび制御プログラムに係り、特に複数の室外機を備える空調／発電システム並びにそれに用いられる室外機および制御プログラムに関する。

従来のエンジン駆動式空気調和装置では、冷媒を圧縮する圧縮機をガスエンジンなどのエンジンで駆動し、空調運転を行わせている。近年、このガスエンジンに発電機を連結し、この発電機で発電された電力を、例えば室外熱交換器への送風を行う送風機或いはエンジンを冷却する冷却水ポンプなどの負荷装置に供給し、電力供給レスの空気調和装置の実現が模索されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２３１７４５号公報

上述の構成を有する室外機を複数台用いた空気調和装置では、予め設定された初期設定情報および親機として機能する室外機が定期通信により送信した発電量制御情報に基づいて各室外機が独立して発電を行うこととなる。
したがって、停電や落雷などの何らかの理由により、初期設定情報が消えてしまった場合や、新たに子機として機能する室外機が接続された場合には、初期設定を行う必要があるが、このような状況においては、初期設定のための通信を行うために、定期通信を中止していた。

したがって、発電量制御情報を受信できなくなる他の子機として機能する室外機は、発電を停止する必要があり、空調／発電システムの機能低下が避けられないという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、初期設定が必要な室外機が存在した場合であっても、他の室外機については、運転を継続し、発電を継続させ、空調／発電システムとしての機能低下を避けることが可能な室外機、空調／発電システムおよび制御プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続される室外機であって、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、当該室外機が親機として機能し、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機に対し、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を行う定期通信部と、前記子機として機能する他の複数の室外機の初期設定情報を予め記憶する初期設定情報記憶部と、を備え、前記定期通信部は、前記他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う、ことを特徴としている。
この場合において、前記定期通信部は、前記他の室外機から前記定期通信に対応する応答があり、かつ、当該他の室外機に対応する前記初期設定情報を未だ送信していないと判断した場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行うようにしてもよい。

また、前記定期通信部は、前記定期通信に対して新規な前記他の室外機からの応答があった場合に、当該新規な室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行うようにしてもよい。

さらに、前記定期通信部は、前記他の室外機から前記初期設定がなされていない旨の通知を受けた場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行うようにしてもよい。
さらにまた、前記定期通信部は、前記初期設定が必要な室外機に対し、他の複数の室外機に対応する複数回の定期通信において、前記初期設定が必要な室外機に対応する前記初期設定情報を分割して付加するようにしてもよい。

また、空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続される室外機であって、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、当該室外機が子機として機能し、前記通信ネットワークに接続された親機として機能する他の室外機から、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を受信する定期通信受信部と、を備え、前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、当該定期通信を傍受して前記初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う、ことを特徴としている。

また、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を備えた複数の室外機を有する空調／発電システムにおいて、いずれかの室外機が親機として機能し、当該親機として機能する室外機は、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機に対し、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を行う定期通信部と、前記子機として機能する他の複数の室外機の初期設定情報を予め記憶する初期設定情報記憶部と、を備え、前記定期通信部は、前記他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行うとともに、前記子機として機能する室外機は、前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、当該定期通信を傍受して前記初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う、ことを特徴としている。

また、空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続され、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を有する室外機をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、当該室外機が親機として機能し、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機のうちに初期設定が必要な室外機が存在するか否かを判別する判別過程と、他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該初期設定が必要な室外機以外の子機として機能する室外機に対して定期通信を行うに際し、前記初期設定が必要な室外機に対応する初期設定情報を前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う定期通信課程と、を備えたことを特徴としている。

また、空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続され、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を有する室外機をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、当該室外機が子機として機能し、他のいずれかの室外機が親機として機能している場合に、前記親機として機能する他の室外機から、前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、当該定期通信を傍受して前記初期設定情報が、自己に対応する初期設定情報であるか否かを判別する判別過程と、前記初期設定情報が自己に対応する初期設定情報である場合に、当該初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う初期設定過程と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、子機として機能するいずれかの室外機の初期設定が未だなされていない場合であっても、既に初期設定が終了し、通常運転を行えている他の室外機の運転に影響を与えることなく設定を行うことができ、ユーザの利便性が向上する。

次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、空調／発電システムの概要システム構成ブロック図である。
空調／発電システム１００は、大別すると、４機の空気調和装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄと、商用電源１０５と空調／発電システム１００との間に介挿されたブレーカ（ＭＣＢ：Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）１０６と、ブレーカ１０３に接続された複数の負荷（需要家負荷）１０７と、電力検出器１０８と、系統連系制御を行う系統連系盤１０９と、システム全体を監視するための遠隔監視盤１１０と、漏電ブレーカ（ＥＬＢ：Ｅａｒｔｈ Ｌｅａｋａｇｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）１１１と、を備えている。
空気調和装置１０１ａは、室外機１０２ａおよび室内機１０３ａを備え、空気調和装置１０１ｂは、室外機１０２ｂおよび室内機１０３ｂを備え、空気調和装置１０１ｃは、室外機１０２ｃおよび室内機１０３ｃを備え、空気調和装置１０１ｄは、室外機１０２ｄおよび室内機１０３ｄを備えている。

ここで、空気調和装置の構成について説明する。
以下においては、空気調和装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、ほぼ同様の構成をしており、空気調和装置１０１ａを例として説明する。
図２は、空気調和装置の概要構成図である。
空気調和装置１０１ａは、上述したように、室外機１０２ａと室内機１０３ａとを有し、室外機１０２ａと室内機１０３ａとは、液管４ａおよびガス管４ｂを有するユニット間配管４で接続されている。
室外機１０２ａは、ガスエンジン１０と、このガスエンジン１０の駆動力により発電を行う発電機１１と、ガスエンジン１０の駆動力により冷媒を圧縮する圧縮機１２と、を備えている。
ガスエンジン１０は、燃料調整弁７を経て供給されるガス燃料と、スロットル弁８を経て供給される空気と、の混合気を燃焼させて駆動力を発生する。

圧縮機１２は、大小異容量の圧縮機１２ａ，１２ｂを備え、２台の圧縮機１２ａ，１２ｂが並列に、ガスエンジン１０に対し機械的に接続されている。
具体的には、圧縮機１２ａは、電磁クラッチ１４ａを介してガスエンジン１０に接続され、圧縮機１２ｂは、電磁クラッチ１４ｂを介してガスエンジン１０に接続されている。これら圧縮機１２ａ，１２ｂの（共通）吐出管１２ｃは、プレート式熱交換器３１および四方弁１５を介して室外熱交換器１７に接続されている。
室外熱交換器１７には、液管４ａを介して、室内機１０３ａの膨張弁１９、室内熱交換器２１が接続されている。また、室内熱交換器２１には、ガス管４ｂを介して、四方弁１５が接続されている。さらに、四方弁１５には、圧縮機１２ａ，１２ｂが接続されている。さらにまた、この圧縮機１２ａ，１２ｂの吐出管１２ｃおよび吸込管１２ｄは、バイパス管１８およびアンロード用のバイパス弁２０を介して互いに接続されている。

上記構成において、圧縮機１２ａ，１２ｂが駆動されると、四方弁１５が暖房側に切り替えられている場合には、実線の矢印で示すように、圧縮機１２ａ，１２ｂ、四方弁１５、室内熱交換器２１、膨張弁１９、室外熱交換器１７の順に冷媒が循環し、室内熱交換器２１での冷媒凝縮熱により室内が暖房されることとなる。また、これとは逆に、四方弁１５が冷房側に切り替えられている場合には、破線の矢印で示すように、圧縮機１２ａ，１２ｂ、四方弁１５、室外熱交換器１７、膨張弁１９、室内熱交換器２１の順に冷媒が循環し、この室内熱交換器２１での冷媒蒸発熱により室内が冷房されることとなる。

次に、ガスエンジン１０の冷却装置について説明する。
ガスエンジン１０は水冷式であり、ガスエンジン１０の図示しないウォータージャケットを循環した冷却水は、第１三方弁２２、逆潮流ヒータ２３および第２三方弁２４を介して、ラジエータ２５に供給される。このラジエータ２５は、室外熱交換器１７と一体的に併設されており、ラジエータ２５および室外熱交換器１７とは、同一の送風機２６により送られる空気によって空冷される。そして、ラジエータ２５を経た冷却水は、冷却水ポンプ２７、排ガス熱交換器２９の順に流れて、ガスエンジン１０のウォータージャケットに戻される。
排ガス熱交換器２９には、ガスエンジン１０の排気ガスが通され、この排気ガスは、排気トップ３０を経て、室外機２の外に排出される。

第１三方弁２２は、冷却水温度で自動的に切り替えられ、冷却水温度が所定温度よりも低い場合、ガスエンジン１０のウォータージャケットからの冷却水を、ラジエータ２５をバイパスし、直接、冷却水ポンプ２７、排ガス熱交換器２９の順に導いて、ガスエンジン１０のウォータージャケットに戻す。
第２三方弁２４は、例えば、暖房運転時に切り替えられ、冷却水はラジエータ２５をバイパスし、プレート式熱交換器３１を経て、冷却水ポンプ２７、排ガス熱交換器２９の順に流れ、ガスエンジン１０のウォータージャケットに戻される。

次に、発電系統について説明する。
図３は、空調／発電システムの電気制御系の詳細説明図である。
発電系統を構成する発電機１１（＝１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ。以下、同様）には、系統連系インバータ３３（＝３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ。以下、同様）が接続されている。この系統連系インバータ３３は、発電機１１が生成した三相交流電力を、ＡＣ／ＤＣコンバータを介して、直流電力に変換した後、再び、１００／２００Ｖの交流の電力に変換して、商用系統３５（図２参照）に出力する。
商用系統３５は、商用電源１０５と、ブレーカ１０６と、（需要家）負荷１０７とを含み、系統連系インバータ３３は、ブレーカ１０６と、（需要家）負荷１０７との間に接続されている。

また、この系統連系インバータ３３は、逆潮流電力が発生しそうな場合に、逆潮流ヒータ２３に適宜電力を供給するとともに、室外機１０２ａの室外側コントローラ３９に、通信線４０を介して通信可能に接続されている。そして、この室外側コントローラ３９は、商用系統３５から電源線４１を介して動作電源を得るとともに、通信線４２を介して室内機１０３ａの室内側コントローラに通信可能に接続されている。

この系統連系インバータ３３には、商用電源１０５およびブレーカ１０６の間に設置された電源線において電力を検出する電力検出器１０８が接続されている。この電力検出器１０８は、商用系統３５に供給される電力値をリアルタイムに取得し、この取得した電力値に対応する電力値データが、系統連系インバータ３３に入力され、通信線４０を介して室外側コントローラ３９に送られることとなる。
また、系統連系インバータ３３は、発電機１１の発電量を制御する機能を有し、必要に応じ、発電量を減少または増大させる。この場合において、発電は、発電機１１が圧縮機１２を駆動する際の余剰動力を用いて行われる。

上記構成において、例えば、室内機１０３ａ側の空調要求に応じて、圧縮機１２ａ，１２ｂの負荷が増大するとともに、商用系統３５の（需要家）負荷１０７における負荷量の増大に伴って発電要求が増大した場合、ガスエンジン１０の負荷が増大する。
負荷１０７は、電力検出器１０８、系統連系インバータ３３および室外側コントローラ３９により常時監視されている。
また、電力検出器１０８と室外機１０２ａとの間には系統連系盤６０が接続されている。
系統連系盤６０は、図３に示すように、ＯＶＧＲ／ＲＰＲ（地絡過電圧継電器／逆電力継電器）６１、ＵＰＲ（不足電力継電器）６２、Ｗ／ＴＤ（ワット・トランスデューサ）６４を備えている。
系統連系盤６０は、電力検出器１０８として設けられた商用電源の電圧を検出するＶＴ（電圧トランス）１０８ａおよび電流を検出するＣＴ（カレントトランス）１０８ｂからの信号を受信するようになっているとともに、ＯＶＧＲ／ＲＰＲ６１、ＵＰＲ６２からの信号が室外機１０２ａのインバータ基板５４に送られるようになっている。これにより、詳細は後述する系統連系インバータ３３ａが、商用電源１０５の情報を得ることができるようになっている。

４つの室外機１０２ａ〜１０２ｄは、図２に示すように、それぞれ系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄが設けられている。また、この系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄには、図１における室外側コントローラ３９が含まれている。
この系統連系インバータ３３ａには、電源基板５１ａ、メイン基板５２ａ、インタフェース基板５３ａおよびインバータ基板５４ａがそれぞれ設けられている。同様に、系統連系インバータ３３ｂ〜３３ｄには、電源基板５１ｂ〜５１ｄ、メイン基板５２ｂ〜５２ｄ、インタフェース基板５３ｂ〜５３ｄおよびインバータ基板５４ｂ〜５４ｄがそれぞれ設けられている。
発電機１１ａは、スイッチ５５ａを介してインバータ基板５４ａにそれぞれ接続されており、このスイッチ５５ａによってそれぞれ切り替え自在になっている。同様に、発電機１１ｂ〜１１ｄは、スイッチ５５ｂ〜５５ｄを介してインバータ基板５４ｂ〜５４ｄにそれぞれ接続されており、このスイッチ５５ｂ〜５５ｄによってそれぞれ切り替え自在になっている。

また、これらの電源基板５１ａ、メイン基板５２ａ、インタフェース基板５３ａおよびインバータ基板５４ａは、それぞれが相互にデータの通信が可能に構成されている。同様に、これらの電源基板５１ｂ〜５１ｄ、メイン基板５２ｂ〜５２ｄ、インタフェース基板５３ｂ〜５３ｄおよびインバータ基板５４ｂ〜５４ｄは、それぞれが相互にデータの通信が可能に構成されている。

メイン基板５２ａ〜５２ｄは、図示せぬＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＣＰＵは、ＲＯＭ内の制御プログラムに従って室外機１０２ａ〜１０２ｄを制御する。ＲＯＭは、制御プログラムを含む制御用データをあらかじめ記憶している。ＲＡＭは、接続された各室外機２の発電状況データおよび受電電力の情報を含む受電電力データを格納するデータテーブルを備えている。
インタフェース基板５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、ＣＴ４３ｂまたはＷ／ＴＤ６４の信号から、発電すべき電力量を算出し、インバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに出力する。ここで、室外機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、同一のアルゴリズムに基づいて、それぞれ個別に発電量を算出している。

インバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、上述したように、発電機１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄからの三相交流電力を、ＡＣ／ＤＣコンバータを介して、直流電力に変換した後、１００／２００Ｖの交流の電力に変換するものである。このインバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、インタフェース基板５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄの算出結果に基づいて、発電機１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの発電量を制御し、発電機１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが発電した電力を電源基板５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに出力する。
電源基板５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄには、それぞれ商用電源１０５が接続されており、各インバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄで１００／２００Ｖの交流の電力に変換された電力を商用系統３５に出力する。

親機として機能する室外機１０２ａのインタフェース基板５３ａには、系統連系盤６０からＣＴ１０８ｂおよびＷ／ＴＤ６４の信号が送信されるようになっている。同様に、親機として機能する室外機１０２ａが故障などにより親機として機能できなくなった場合に、親機の代替機として機能する室外機１０２ｂのインタフェース基板５３ｂにも、系統連系盤６０からＣＴ１０８ｂおよびＷ／ＴＤ６４の信号が送信されるようになっている。
一方、子機としてのみ機能する室外機１０２ｃ、１０２ｄのインタフェース基板５３ｃ、５３ｄには、これらの信号は送信されないようになっている。
また、親機として機能する室外機１０２ａのメイン基板５２ａは、および子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのメイン基板５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、インタフェース基板５３ａ〜５３ｄおよびユニット間通信線７１を介して、それぞれが通信可能になっている。また、親機として機能する室外機１０２ａ用の系統連系インバータ３３ａ、子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄの系統連系インバータ３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、インバータ間通信線７２によって通信可能になっている。

親機に設定された親機２ａのインタフェース基板５３ａは、各子機２ｂ、２ｃ、２ｄのインタフェース基板５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに対して定期的に通信を行い、ＣＴ４３ｂまたはＷ／ＴＤ６４の信号に基づく受電電力の情報を含む受電電力データと、親機として機能する室外機１０２ａの発電状況に基づくインバータ情報を含む親機データとを送信する。
親機１０２ａのインタフェース基板５３ａから受電電力データと親機データとが送信された子機１０２ｂ〜１０２ｄのインタフェース基板５３ｂ〜５３ｄは、自身の発電状況に基づくインバータ情報を子機データとして親機として機能する室外機１０２ａに送信する。

親機として機能する室外機１０２ａとデータの送受信を行っていないその他の子機２ｂ〜２ｄは、上述した親機データおよび子機データを取得することができる。
遠隔監視盤１１０は、システム全体を監視するための監視盤であり、Ｗ／ＴＤ４４から出力された受電電力パルスおよび親機として機能する室外機１０２ａ、子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの発電状況を取得している。
本実施形態においては、室外機１０２ａは、図示せぬ親子設定スイッチにより、親室外機として予め設定され、残りの室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、子室外機として予め設定されているものとする。

［１］システム設定時の動作
先ず、親機として機能する室外機１０２ａのインタフェース基板５３ａは、システム設定時には、初期設定コマンドを各子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄのインタフェース基板５３ｂ〜５３ｄに対し、初期設定コマンドを送信する。

この初期設定コマンドには、例えば、各室外機１０２ｂ〜１０２ｄのインバータ３３ｂ〜３３ｄの通信アドレスであるインバータアドレス、親機として機能する室外機１０２ａのインバータ台数、ＣＴ１０８ｂに対応するＣＴ比、ＶＴ１０８ａに対応するＶＴ比、外部ＯＶＧＲの有無や系統連系運転の有無などの動作環境を設定するための設定フラグ、順潮流電力設定値、制御プログラム上の設定値ソフトＵＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＵＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、最小発電電力値、ＯＶＲ設定電圧、ＯＶＲ設定時間、ＵＶＲ設定電圧、ＵＶＲ設定時間、ＯＦＲ設定周波数、ＵＦＲ設定周波数、保護リレー復帰時間、電圧情報制御設定電圧、位相跳躍設定値、その他の設定状況を表す設定フラグなどの初期設定データが含まれている。

一方、子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄのインタフェース基板５３ｂ〜５３ｄは、親機として機能する室外機１０２ａから初期設定コマンドを受信すると、受信した初期設定データに基づいて、初期設定を行うとともに、親機として機能する室外機１０２ａのインタフェース基板５３ａに対し、応答（ＡＣＫ）コマンドを送信して、初期設定処理を終了する。
次に親機として機能する室外機１０２ａのインタフェース基板５３ａは、各子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄのインバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに対し、インバータの初期設定を行うための初期通信を行う。

この初期通信には、インバータの動作環境を設定するための設定フラグ、順潮流電力設定値、制御プログラム上の設定値ソフトＵＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＵＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、最小発電電力値、ＯＶＲ設定電圧、ＯＶＲ設定時間、ＵＶＲ設定電圧、ＵＶＲ設定時間、ＯＦＲ設定周波数、ＵＦＲ設定周波数、保護リレー復帰時間、電圧情報制御設定電圧、位相跳躍設定値などの初期設定データが含まれている。

一方、子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄのインバータ基板５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、親機として機能する室外機１０２ａから初期通信を受信すると、受信した初期設定データに基づいて、初期設定を行うとともに、親機として機能する室外機１０２ａのインタフェース基板５３ａに対し、インバータのバージョンなどを含む応答（ＡＣＫ）コマンドを送信して、初期設定処理を終了する。

［２］定期通信時の動作
［２．１］通常定期通信
まず、通常定期通信の説明に先立ち、発電電力制御について説明する。
図４は、系統連系インバータの発電電力制御についての説明図である。
図４において、縦軸は商用電源１０５からの受電電力Ｐ（Ｗ）の値を示し、この受電電力Ｐの範囲をゾーンＺ１〜Ｚ５の５つのゾーンに分けている。
また、順潮流電力基準値Ｐｓ＝所定の順潮流電力値＋１ｋＷとし、制御目標電力値Ｐｔ＝Ｐｓ＋αとしている。ここで、αは、この系統連系システムにおいて電力供給マージンとして適宜設定することのできる電力値（定数値、単位ｋＷ）である。

例えば、商用電力を２ｋｗ使用しなければならない契約がなされている場合、全体の受電電力がこの２ｋｗを下回ることがないように各室外機１０２ａ〜１０２ｄで発電を行うものであり、この場合、上述のＰｓ＝３ｋｗ、Ｐｔ＝（３＋α）ｋｗに設定される。

以下、各ゾーンＺ１〜Ｚ５について説明する。
ゾーンＺ１は、受電電力ＰがＰｓ＋０．５＝３．５ｋｗよりも大きい領域である。受電電力ＰがこのゾーンＺ１にある場合には、受電電力Ｐが目標値であるＰｔよりも上回っているので、各室外機１０２ａ〜１０２ｄでの発電量を増加させ、目標値であるＰｔまで受電電力を下げるように各室外機１０２ａ〜１０２ｄの系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄが制御される。

ゾーンＺ２は、受電電力Ｐが、Ｐｓから（ＰＳ＋０．５）までの領域であり、この範囲に制御目標電力値Ｐｔがある。このゾーンＺ２は、さらに、Ｐｔから（Ｐｓ＋０．５）までのゾーンＺ２１と、ＰｓからＰｔまでのゾーンＺ２２の２つのゾーンに分けられている。
受電電力ＰがＰｔから（Ｐｓ＋０．５）までの範囲であるゾーンＺ２１では、受電電力Ｐが目標値であるＰｔよりも若干上回っているので、受電電力ＰをＰｔまで下げるように、各室外機１０２ａ〜１０２ｄでの発電量が追加されるように制御される。なお、このゾーンＺ２１における発電量の変化率は、ゾーンＺ１における変化率よりも小さく設定される。
受電電力がＰｓからＰｔまでの範囲であるゾーンＺ２２では、受電電力Ｐが目標値であるＰｔよりも若干下回っているので、受電電力ＰをＰｔまで上げるように、各室外機１０２ａ〜１０２ｄでの発電量が削減されるように制御される。

ゾーンＺ３は、受電電力Ｐが、（Ｐｓ−０．５）からＰＳまでの領域である。受電電力ＰがこのゾーンＺ３にある場合には、受電電力Ｐが目標値であるＰｔよりも下回っているので、各室外機１０２ａ〜１０２ｄでの発電量を削減させ、目標値であるＰｔまで受電電力を上げるように各室外機１０２ａ〜１０２ｄの系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄが制御される。なお、ゾーンＺ３における発電量の変化率は、ゾーンＺ２における変化率よりも大きく設定される。

ゾーンＺ４は、受電電力Ｐが０から（Ｐｓ−０．５）までの領域である。受電電力ＰがこのゾーンＺ４にある場合には、受電電力Ｐが目標値であるＰｔよりもかなり下回っているので、現在運転中の各室外機１０２ａ〜１０２ｄの系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄの発電量を過回転停止しない限界まで削減するように系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄが制御される。

ゾーンＺ５は、受電電力Ｐが０よりも小さい領域である。受電電力ＰがこのゾーンＺ５にある場合には、受電電力Ｐが使用しなければならない２ｋｗを下回っているので、各室外機１０２ａ〜１０２ｄの系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄを停止して、発電を停止させるように制御される。

このように、受電電力ＰがゾーンＺ１からゾーンＺ５にある場合に、個々の状態で系統連系系統連系インバータ３３ａ〜３３ｄを制御することにより、使用しなければならない電力を下回らないようにしている。

次に、通常定期通信時の動作について、図５を用いて説明する。
図５は、通常定期通信時の動作説明図である。
先ず、親機として機能する室外機１０２ａは、図５（ａ）に示すように、系統連系盤６０からＣＴ１０８ｂまたはＷ／ＴＤ６４の情報に基づく受電電力情報を取得し、データテーブルに格納する。受電電力情報を格納すると、親機として機能する室外機１０２ａは、子機として機能する室外機１０２ｂに対して、定期通信として発電状況および可能発電量を含む情報のデータ要求を行う。
子機として機能する室外機１０２ｂは、親機として機能する室外機１０２ａからデータ要求を受信すると、発電状況および可能発電量を含む子機データ（発電状況データ）Ｄ１の送信準備、すなわち、子機として機能する室外機１０２ｂのインタフェース基板５３ｂにより系統連系インバータ３３ｂからのインバータ情報の取得を行う。

インタフェース基板５３ｂが、系統連系インバータ３３ｂからインバータ情報を取得し、子機データＤ１の送信準備が完了すると、子機として機能する室外機１０２ｂは、図５（ｂ）に示すように、子機データＤ１を親機として機能する室外機１０２ａに送信する。
子機データＤ１を受信すると、親機として機能する室外機１０２ａは、子機データＤ１をデータテーブルに格納する。
以下、同様に、親機として機能する室外機１０２ａは、子機として機能する室外機１０２ｃ、１０２ｄとのデータの送受信を行い、子機として機能する室外機１０２ｃから子機データＤ２、子機として機能する室外機１０２ｄから子機データＤ３を取得し、これをデータテーブルに格納する。
子機データＤ３をデータテーブルに格納すると、親機として機能する室外機１０２ａは、格納した受電電力情報、子機データＤ１、Ｄ２、Ｄ３に基づいて、親機として機能する室外機１０２ａ、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの発電量の変更値を算出する。

親機として機能する室外機１０２ａ、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの発電量の変更値を算出すると、親機として機能する室外機１０２ａは、図５（ｃ）に示すように、算出結果を親機データ（変更データ）Ｄ１１〜Ｄ１３として各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄにそれぞれ送信し、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、親機データに基づいて発電量を変更する。
親機として機能する室外機１０２ａと、インバータ間通信線７２で接続された全ての子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄとの上述したデータの送受信が完了すると、親機２ａが系統連系盤６０からＣＴ４３ｂまたはＷ／ＴＤ６４の信号を新たに取得し、親機として機能する室外機１０２ａおよび子機として機能する室外機１０２ｂ〜１０２ｄは一連のデータの送受信処理を順次繰り返す。
この結果、空調／発電システム１００によれば、親機として機能する室外機１０２ａが子機として機能する他の室外機１０２ｂ〜１０２ｄの発電量を算出し、算出結果に基づいて各室外機１０２ｂ〜１０２ｄを制御しているので、ＣＴ１０８ｂまたはＷ／ＴＤ６４を各室外機１０２ｂ〜１０２ｄに設けることなく、各室外機１０２ｂ〜１０２ｄの発電電力量を効率よく制御できることとなる。

［２．２］初期設定を含む定期通信
以下の説明においては、停電、落雷などのなんらかの影響により室外機１０２ｄの初期設定データが消えてしまった場合の定期通信について説明する。
この場合に、初期設定データが消えてしまった子機として機能する室外機１０２ｄは、親機として機能する室外機１０２ａに対して、最初の定期通信時にその旨を通知するものとする。
室外機１０２ｄから初期設定データが消えてしまった旨の通知を受けた室外機１０２ａは、子機として機能する他の室外機１０２ｂ、１０２ｃに対する定期通信において、初期設定データが消えてしまった室外機１０２ｄに対応する初期設定データを含めて送信する。

以下に、具体的に説明する。
次に、初期設定を含む定期通信時の動作について、図５および図６を参照して説明する。
図６は、初期設定を含む定期通信時の動作説明図である。
先ず、親機として機能する室外機１０２ａは、通常定期通信時と同様に、系統連系盤６０からＣＴ１０８ｂまたはＷ／ＴＤ６４の情報に基づく受電電力情報を取得し、データテーブルに格納する。受電電力情報を格納すると、親機として機能する室外機１０２ａは、子機として機能する室外機１０２ｂに対して、定期通信として発電状況および可能発電量含む情報のデータ要求を行う。
子機として機能する室外機１０２ｂは、親機として機能する室外機１０２ａからデータ要求を受信すると、発電状況および可能発電量を含む子機データ（発電状況データ）Ｄ１の送信準備、すなわち、子機として機能する室外機１０２ｂのインタフェース基板５３ｂにより系統連系インバータ３３ｂからのインバータ情報の取得を行う。

インタフェース基板５３ｂが、系統連系インバータ３３ｂからインバータ情報を取得し、子機データＤ１１の送信準備が完了すると、子機として機能する室外機１０２ｂは、図５（ｂ）に示したように、子機データＤ１を親機として機能する室外機１０２ａに送信する。
子機データＤ１を受信すると、親機として機能する室外機１０２ａは、子機データＤ１をデータテーブルに格納する。
同様に、親機として機能する室外機１０２ａは、子機として機能する室外機１０２ｃとのデータの送受信を行い、子機として機能する室外機１０２ｃから子機データＤ２を取得し、これをデータテーブルに格納する。
親機として機能する室外機１０２ａは、格納した受電電力情報、子機データＤ１、Ｄ２に基づいて、親機として機能する室外機１０２ａ、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃの発電量の変更値を算出する。
親機として機能する室外機１０２ａ、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃの発電量の変更値を算出すると、親機として機能する室外機１０２ａは、図６に示すように、算出結果を定期通信データＤ２１、Ｄ２２として各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃに順次送信し、各子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃは、親機データに基づいて発電量を変更する。

この場合において、まず、室外機１０２ｂに送信される定期通信データＤ２１には、図６に示すように、初期設定データが消えてしまった室外機１０２ｄに対応する初期設定データの一部である第１初期設定データＤＩ１が含まれている。より詳細には、上述した例の場合、第１初期設定データＤＩ１としては、全ての初期設定データのうち、例えば、室外機１０２ｄの系統連系インバータ３３ｄの通信アドレスであるインバータアドレス、親機として機能する室外機１０２ａのインバータ台数、ＣＴ１０８ｂに対応するＣＴ比、ＶＴ１０８ａに対応するＶＴ比、外部ＯＶＧＲの有無や系統連系運転の有無などの動作環境を設定するための設定フラグ、順潮流電力設定値が含まれる。
これにより、室外機１０２ｄは、親機として機能する室外機１０２ａの子機として機能する室外機１０２ｂへの定期通信データを傍受し、室外機１０２ｄに対応する初期設定データの一部に対応する第１初期設定データＤＩ１を受信する。室外機１０２ｄは、受信した初期設定データの一部に基づいて、初期設定処理を行う。

次に、室外機１０２ｃに送信される定期通信データには、図６に示すように、初期設定データが消えてしまった室外機１０２ｄに対応する初期設定データの他の一部である第２初期設定データＤＩ２が含まれている。より詳細には、上述した例の場合、第２初期設定データＤＩ２としては、全ての初期設定データのうち、第１初期設定データＤＩ１に含まれなかったものが含まれ、制御プログラム上の設定値ソフトＵＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＵＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ設定値（制御プログラム上の設定値）、ソフトＲＰＲ動作時間（制御プログラム上の設定値）、最小発電電力値、ＯＶＲ設定電圧、ＯＶＲ設定時間、ＵＶＲ設定電圧、ＵＶＲ設定時間、ＯＦＲ設定周波数、ＵＦＲ設定周波数、保護リレー復帰時間、電圧情報制御設定電圧、位相跳躍設定値、その他の設定状況を表す設定フラグが含まれる。

これにより、室外機１０２ｄは、親機として機能する室外機１０２ａの子機として機能する室外機１０２ｃへの定期通信データを傍受し、室外機１０２ｄに対応する初期設定データの他の一部に対応する第２初期設定データＤＩ２を受信する。室外機１０２ｄは、受信した初期設定データの他の一部に基づいて、初期設定処理を行う。

以上の説明のように、初期設定データが消えてしまった室外機１０２ｄは、子機として機能している他の正常に動作している室外機１０２ｂ、１０２ｃの通常定期通信動作を利用して、初期設定データを親機として機能している室外機１０２ａから初期設定データを受信して初期設定を行うので、他の正常に動作している室外機１０２ｂ、１０２ｃの動作を妨げることなく、初期設定を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

以上の説明においては、初期設定を含む定期通信において、初期設定が必要な室外機の初期設定データを他の室外機に対応する２回の定期通信に分けて送信する構成を採っていたが、通信フォーマットが許容する範囲内で、初期設定データを１回の定期通信に含めたり、３回以上の定期通信に分割して含めたりするように構成することも可能である。

以上の説明においては、初期設定を含む定期通信において、初期設定が必要な１台の室外機の初期設定データを他の室外機に対応する定期通信で送信する構成を採っていたが、初期設定が必要な室外機が複数台存在する場合には、複数台の初期設定データを１回の定期通信に含めたり、さらには、複数台の初期設定データを複数回の定期通信に分割して含めたりするように構成することも可能である。

以上の説明においては、初期設定が必要な子機として機能している室外機１０２ｄが、初期設定データを記憶している親機として機能している室外機１０２ａに対して初期設定データを要求する場合について説明したが、新たに子機として機能する室外機１０２ｘが追加されたような場合には、親機として機能している室外機１０２ａは、当該新たな室外機１０２ｘに対して、初期設定データを送信した履歴がないこととなるので、これに基づいて当該新たな室外機１０２ｘに対し親機として機能している室外機１０２ａが初期設定がなされていないことを判別して、自動的に初期設定データを上述したのと同様の手法で送信するように構成することも可能である。

以上の説明においては、室外機を親機として機能する室外機１０２ａ、子機として機能する室外機１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの４台の場合について説明したが、室外機が３台の場合、あるいは、５台以上であっても同様に適用が可能である。
また、以上の説明においては、１台の室外機に対して１台の室内機を接続した場合について説明したが、１台の室外機に対して複数台の室内機を接続してもよい。

空調／発電システムの概要システム構成ブロック図である。 空気調和装置の概要構成図である。 空調／発電システムの電気制御系の詳細説明図である。 系統連系インバータの発電電力制御についての説明図である。 通常定期通信時の動作説明図である。 初期設定を含む定期通信時の動作説明図である。

符号の説明

４ ユニット間配管
４ａ 液管
４ｂ ガス管
７ 燃料調整弁
８ スロットル弁
Ｄ１〜Ｄ３ 子機データ
ＤＩ１ 第１初期設定データ
ＤＩ２ 第２初期設定データ
１０ ガスエンジン
１１ 発電機
１１ａ〜１１ｂ 発電機
１２ 圧縮機
１２ａ〜１２ｂ 圧縮機、
１２ｃ 吐出管
１２ｄ 吸込管
１４ａ〜１４ｂ 電磁クラッチ、
１５ 四方弁
１７ 室外熱交換器
１８ バイパス管
１９ 膨張弁
２０ バイパス弁
２１ 室内熱交換器
２２ 第１三方弁、
２３ 逆潮流ヒータ
２４ 第２三方弁
２５ ラジエータ
２６ 送風機
２７ 冷却水ポンプ
２９ 排ガス熱交換器
３０ 排気トップ
３１ プレート式熱交換器
３３、３３ａ〜３３ｄ 系統連系インバータ
３５ 商用系統
３９ 室外側コントローラ
４０ 通信線
４１ 電源線
４２ 通信線
５１ａ〜５１ｂ 電源基板
５２ａ〜５２ｂ メイン基板、
５３ａ〜５３ｄ インタフェース基板
５４ａ〜５４ｄ インバータ基板
６０ 系統連系盤
７１ ユニット間通信線
７２ インバータ間通信線
８０ 遠隔監視盤、
１００ 空調／発電システム
１０１ａ〜１０１ｄ 空気調和装置
１０２ａ〜１０２ｄ 室外機

Claims (9)

1. 空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続される室外機であって、
   空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、
   前記エンジンによって駆動される発電機と、
   商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、
   当該室外機が親機として機能し、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機に対し、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を行う定期通信部と、
   前記子機として機能する他の複数の室外機の初期設定情報を予め記憶する初期設定情報記憶部と、
   を備え、
   前記定期通信部は、前記他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う、
   ことを特徴とする室外機。
2. 請求項１記載の室外機において、
   前記定期通信部は、前記他の室外機から前記定期通信に対応する応答があり、かつ、当該他の室外機に対応する前記初期設定情報を未だ送信していないと判断した場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う、
   ことを特徴とする室外機。
3. 請求項１記載の室外機において、
   前記定期通信部は、前記定期通信に対して新規な前記他の室外機からの応答があった場合に、当該新規な室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う、
   ことを特徴とする室外機。
4. 請求項１記載の室外機において、
   前記定期通信部は、前記他の室外機から前記初期設定がなされていない旨の通知を受けた場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う、
   ことを特徴とする室外機。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の室外機において、
   前記定期通信部は、前記初期設定が必要な室外機に対し、他の複数の室外機に対応する複数回の定期通信において、前記初期設定が必要な室外機に対応する前記初期設定情報を分割して付加することを特徴とする室外機。
6. 空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続される室外機であって、
   空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、
   前記エンジンによって駆動される発電機と、
   商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、
   当該室外機が子機として機能し、前記通信ネットワークに接続された親機として機能する他の室外機から、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を受信する定期通信受信部と、
   を備え、
   前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、当該定期通信を傍受して前記初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う、
   ことを特徴とする室外機。
7. 空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を備えた複数の室外機を有する空調／発電システムにおいて、
   いずれかの室外機が親機として機能し、当該親機として機能する室外機は、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機に対し、前記発電量制御のための情報を含む定期通信を行う定期通信部と、前記子機として機能する他の複数の室外機の初期設定情報を予め記憶する初期設定情報記憶部と、を備え、
   前記定期通信部は、前記他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該室外機に対応する前記初期設定情報を前記初期設定情報記憶部から読み出して、前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行うとともに、
   前記子機として機能する室外機は、前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、当該定期通信を傍受して前記初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う、
   ことを特徴とする空調／発電システム。
8. 空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続され、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を有する室外機をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
   当該室外機が親機として機能し、前記通信ネットワークに接続された子機として機能する他の複数の室外機のうちに初期設定が必要な室外機が存在するか否かを判別する判別過程と、
   他の複数の室外機に初期設定が必要な室外機が存在する場合に、当該初期設定が必要な室外機以外の子機として機能する室外機に対して定期通信を行うに際し、前記初期設定が必要な室外機に対応する初期設定情報を前記発電量制御のための情報に加えて前記定期通信を行う定期通信課程と、
   を備えたことを特徴とする制御プログラム。
9. 空調／発電システムにおいて、他の複数の室外機と通信ネットワークを介して接続され、空調負荷に基づいて圧縮機を駆動させるエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、商用電源からの受電電力に基づいて前記発電機の発電量の増減を制御する系統連系インバータと、を有する室外機をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
   当該室外機が子機として機能し、他のいずれかの室外機が親機として機能している場合に、前記親機として機能する他の室外機から、前記親機が前記発電量制御のための情報に加えて、他の室外機に対し、当該室外機に対応する前記初期設定情報を加えて前記定期通信を行った場合に、
   当該定期通信を傍受して前記初期設定情報が、自己に対応する初期設定情報であるか否かを判別する判別過程と、
   前記初期設定情報が自己に対応する初期設定情報である場合に、当該初期設定情報を取得し、取得した前記初期設定情報に基づく初期設定を行う初期設定過程と、
   を備えたことを特徴とする制御プログラム。

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