JP6139218B2

JP6139218B2 - 空気調和システム

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Publication number: JP6139218B2
Application number: JP2013073318A
Authority: JP
Inventors: 金井　弘; 弘金井; 水野　善仁; 善仁水野; 祥史山下; 村上　高; 高村上; 優磨古橋; 典弘國松
Original assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014196885A

Description

本発明は、エンジンに接続された圧縮機を有した空気調和装置と、前記エンジンによって駆動される発電機と、この発電機に接続され、商用系統に電気出力を行う系統連系インバータとを備えた空気調和システムに関する。

従来、空気調和システムにおいて、通常時には室外機のエンジンが発電する電力と商用電源の電力とを協同させて空調を行い、停電時には、室外機のエンジンの発電電力で空調を行うことが可能なものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２３６４１７号公報

しかし、上記従来の空気調和システムでは、停電時に遮断機で室外機を商用電源から切り離してエンジンの発電電力で空調設備に電力を供給する際には、通常時に運転される全ての空調設備に電力が供給されるように電力系統が構成されており、優先的に電力を供給したい設備の電力供給に影響が出る可能性があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、停電時にエンジンの発電電力で空調設備に電力を供給する際に、所望の空調設備に電力を確実に供給できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機、室外熱交換器を有する室外ユニット、及び、室内熱交換器を有する室内ユニットを有し、前記室外ユニットが、前記圧縮機を駆動するガスエンジン、前記ガスエンジンで駆動される発電機、及び、前記発電機の発電電力を商用系統に出力する系統連系インバータを備えた空気調和システムにおいて、前記商用系統と前記発電電力の系統とを切り替える電源切替盤を備え、前記商用系統と前記電源切替盤とを接続する上流側給電ラインと、前記電源切替盤と前記室内ユニットを含む負荷とを接続する下流側給電ラインとを備え、前記室内ユニットのうちの一の室内ユニットが上流側給電ラインに接続され、前記室内ユニットのうちの他の室内ユニットが下流側給電ラインに接続され、停電時には前記発電電力により前記室外ユニット、及び、前記下流側給電ラインに接続された前記負荷の自立運転が可能であり、前記室外ユニットは、停電時に前記ガスエンジンを始動するバッテリーを備え、停電時に自立運転スイッチが投入されると前記バッテリーで前記ガスエンジンが始動され、前記電源切替盤は、前記発電電力の系統側に切替えられ、前記ガスエンジンの駆動で前記発電機が発電し、この発電電力で前記負荷が駆動され、その後、前記商用系統の復電が検知されると、前記発電を含む室外ユニットの稼働が自動で停止されるとともに、前記電源切替盤は前記商用系統側に自動で切替えられ、前記商用系統に前記負荷が接続され、前記復電の後に前記自立運転スイッチが手動で解除されると、前記室外ユニットの稼働が許可されることを特徴とする。
また、本発明は、前記系統連系インバータを前記下流側給電ラインに接続する系統連系用の電源線は、前記下流側給電ラインと前記室外ユニットとを接続する電源線を介して前記下流側給電ラインに接続され、停電時に前記商用系統から前記発電電力の系統に切替えられると、前記電源切替盤を介して前記発電電力が前記負荷に供給されると共に、前記下流側給電ラインと前記室外ユニットとを接続する前記電源線を介して前記発電電力が前記室外ユニットに供給されて自立運転を可能としたことを特徴とする。

本発明によれば、停電時にエンジンの発電電力で空調設備に電力を供給する際に、所望の空調設備に電力を確実に供給できる。

本発明の実施の形態に係る空気調和システムを示す回路図である。通常運転時の空気調和システムの電力系統を模式的に示す図である。商用系統の電力供給が断たれた直後における電力の供給を示す模式図である。自立運転時の電力の供給を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら以下に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和システムを示す回路図である。
空気調和システム１は、ビルや学校等の施設に設置されるシステムであり、室外ユニット２と室内ユニット３とを有している。室外ユニット２と室内ユニット３とは、液管４ａおよびガス管４ｂからなるユニット間配管４で接続され、これによって空調運転を行うための冷凍サイクル回路が構成される。室外ユニット２には、ガスエンジン１０（エンジン）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とが収容されている。このガスエンジン１０は、燃料調整弁７を経て供給されるガスなどの燃料と、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。

室内ユニット３は、複数の室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ（室内機）を備えて構成される。本実施の形態では、室内ユニット３ａ，３ｂ（他の室内機）は、室内ユニット３ｃ（一の室内機）よりも優先度が高い空調設備であり、停電時には優先して運転される。室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃには、室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃを操作するためのリモコン５がそれぞれ設けられている。なお、図１では、電力が供給される線を太線で示している。

圧縮機１２は、容量が異なる大及び小の圧縮機１２ａ，１２ｂで構成され、２台が並列に、ガスエンジン１０に対し、それぞれ電磁クラッチ１４ａ，１４ｂを介して接続されている。電磁クラッチ１４ａ，１４ｂによって圧縮機１２ａ，１２ｂとガスエンジン１０との接続が切り替えられることで、空調の負荷に応じて圧縮機１２ａ，１２ｂの駆動が制御される。これら圧縮機１２ａ，１２ｂの吐出管１２ｃは、プレート式熱交換器３１、四方弁１５、室外熱交換器１７の順に接続され、この室外熱交換器１７には、液管４ａを介して、各室内ユニット３の膨張弁１９ａ，１９ｂ，１９ｃ、及び、室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃが接続され、室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃには、ガス管４ｂを介して、四方弁１５が接続され、この四方弁１５には、圧縮機１２ａ，１２ｂが接続されている。室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃには、直流モーターによって駆動される送風機６ａ，６ｂ，６ｃ（室内送風機）がそれぞれ設けられている。
また、圧縮機１２ａ，１２ｂの吐出管１２ｃおよび吸込管１２ｄが、バイパス管１８で接続され、このバイパス管１８に、アンロード用のバイパス弁２０が接続されている。本構成では、上記した各機器を備えて冷媒回路が形成されている。

圧縮機１２ａ，１２ｂが駆動されると、四方弁１５の切り替え状態が暖房切り替えであれば、図１に実線の矢印で示すように、圧縮機１２ａ，１２ｂ（いずれか一方の圧縮機１２ａ，１２ｂの場合も含む）、四方弁１５、室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、膨張弁１９ａ，１９ｂ，１９ｃ、室外熱交換器１７の順に冷媒が循環し、室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃでの冷媒凝縮熱により室内が暖房される。これとは反対に、四方弁１５が冷房切り替えであれば、図１に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１９ａ，１９ｂ，１９ｃ、室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃの順に冷媒が循環し、この室内熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃでの冷媒蒸発熱により室内が冷房される。
なお、室内ユニット３ａ〜３ｃは並列接続されるため、各室内ユニット３ａ〜３ｃへ個別に冷媒を供給することができ、各室内ユニット３ａ〜３ｃを各々独立して運転することが可能である。

次に、ガスエンジン１０の冷却装置について説明する。
このガスエンジン１０は水冷式であり、このガスエンジン１０のウォータージャケットを循環した冷却水は、第１の三方弁２２、逆潮流ヒータ２３および第２の三方弁２４を経て、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と併設されており、これらは同一の送風機２６により送られる空気によって空冷され、このラジエータ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、室外ユニット２の外に排出される。

上述した第１の三方弁２２は冷却水温度で自動的に切り替えられる。すなわち、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をバイパスさせ、直接、冷却水ポンプ２７、排ガス熱交換器２９に導いて、上記ウォータージャケットに戻す。
第２の三方弁２４は、例えば暖房運転時に切り替えられ、冷却水を、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、ウォータージャケットに戻される。

次に、電力系統について説明する。ここで、図２は、空気調和システム１の電力系統を模式的に示している。なお、図２は、電力が流れる線を実線で示し、電力が流れない線を破線で示している。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の空気調和システム１では、発電機１１を、電力会社の電力系統である商用系統３６（商用電源とも称する）に系統連系することにより、発電機１１の発電電力を、商用系統３６の電力とともに、室外ユニット２、室内ユニット３および他の電力負荷３８に供給することができる。
この場合、室外ユニット２および室内ユニット３は、空気調和システム１の自己消費（自己電力消費）の電力負荷に相当しており、他の電力負荷３８は、空気調和に関係しない電力負荷（非空調装置）に相当しており、これらの電力負荷が需要家負荷を構成している。他の電力負荷３８は、設置場所やユーザーの希望に応じて適宜に接続される需要家負荷であり、以下、「他の需要家負荷」３８と表記する。本実施形態の他の需要家負荷３８は、室内を照らす照明装置となっている。
なお、需要家負荷は上記のものに限定されるものではなく、例えば、更に別の電力負荷を接続するように構成しても良い。

商用系統３６は、商用電源線（いわゆる電灯線）である上流側給電ライン５１ａを介して室外ユニット２内の電源切替盤５２に接続されており、この商用系統３６と電源切替盤５２との間には、商用系統３６側から順に電力検出器４３とブレーカ３７が設けられている。室内ユニット３ｃは、上流側給電ライン５１ａから分岐した電源線５３に接続されている。
電源切替盤５２は、上流側給電ライン５１ａが接続される第１端子５２ａ（通常運転用端子）と、発電機１１の発電電力が供給される後述する電源線３４ｂが接続される第２端子５２ｂ（自立運転用端子）と、室内ユニット３ａ，３ｂおよび他の需要家負荷３８などが接続される下流側給電ライン５１ｂが接続される第３端子５２ｃ（給電用端子）とを備え、第３端子５２ｃの接続先を、第１端子５２ａと第２端子５２ｂとのいずれか一方に切り替えるスイッチ回路として機能する。
このため、第３端子５２ｃと第１端子５２ａとを接続することにより、商用系統３６から商用電力（本実施形態では２００Ｖの交流電力）を下流側給電ライン５１ｂに供給することができ、第３端子５２ｃと第２端子５２ｂとを接続することにより、発電機１１の発電電力を下流側給電ライン５１ｂに供給することができる。

つまり、電源切替盤５２は、下流側給電ライン５１ｂへの電力源を、商用系統３６と発電電力の系統との間で切り替える切替手段として機能する。この下流側給電ライン５１ｂに供給された電力は、電源線４１を介して室外側コントローラ３９にも供給され、この電力により圧縮機１２や送風機２６等を駆動可能に構成されている。
商用系統３６及び系統連系インバータ３３は、電源切替盤５２の一次側に接続され、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の電力負荷３８は電源切替盤５２の二次側に接続されている。

このように、この空気調和システム１では、商用系統３６と発電電力の系統とを切り替える電源切替盤５２を備え、この電源切替盤５２に、室外ユニット２、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を接続することによって、商用系統３６及び室外ユニット２の発電機１１から供給される電力を利用して、室外ユニット２、室内ユニット３及び他の需要家負荷３８を駆動する通常運転と、商用系統３６から切り離して発電機１１の発電電力によって室外ユニット２、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を駆動する自立運転と、を選択的に行うことが可能に構成されている。

次いで、発電電力の系統について説明する。
発電機１１の発電電力は、電力線３２を介して系統連系インバータ３３に出力される。系統連系インバータ３３は、発電機１１の発電電力である三相交流電力を、ＡＣ／ＤＣコンバータを介して、直流電力に変換した後、２００Ｖの交流の電力に再度変換して電源線３４（発電電力出力線）に出力する。
この電源線３４は、系統連系用の電源線３４ａと、自立運転用の電源線３４ｂとに分岐し、系統連系用の電源線３４ａは、室外側コントローラ３９を含む室外ユニット２に電力を供給する電源線４１を介して下流側給電ライン５１ｂに接続される。また、図１に示すように、系統連系用の電源線３４ａと下流側給電ライン５１ｂとの間には、漏電時に遮断される漏電ブレーカ３４Ｘが配設されている。
なお、発電電力の一部は、図２に示す電源線４７ｂを介してバッテリー４９に供給され、バッテリー４９に発電電力が蓄電されるように構成されている。

自立運転用の電源線３４ｂは、上述した電源切替盤５２の第２端子５２ｂに接続されている。このため、上述したように、電源切替盤５２の第２端子５２ｂと第３端子５２ｃとが接続されることによって、電源切替盤５２を介して発電電力を下流側給電ライン５１ｂに直接供給させることができる。
ここで、自立運転用の電源線３４ｂには、当該電源線３４ｂに発電電力を流す際にオンにされる自立用リレー３４ｃが設けられており、系統連系用の電源線３４ａにも、当該電源線３４ａに発電電力を流す際にオンにされる連系用リレー３４ｄが設けられている。

系統連系インバータ３３は、室外ユニット２の室外側コントローラ３９（制御部）に、通信線４０を介して通信可能に接続されるとともに、電力が逆潮流しないように、上述した逆潮流ヒータ２３に適宜に電力を供給する。室外側コントローラ３９は、系統連系用の電源線３４ａを介して発電電力を受け取ることが可能な構成に加え、商用系統３６から電源線４１を介して動作電源を得ることができ、通信線４２を介して各室内ユニット３の室内側コントローラに通信可能に接続されている。
この室外側コントローラ３９は、電源線５４を介してバッテリー４９の電力が直接供給される自立制御部３９ａと、制御プログラム等の各種データを記憶する記憶部３９ｂとを備えている。

また、室外側コントローラ３９は、商用系統３６及び室外ユニット２の発電機１１から供給される電力で室外ユニット２、室内ユニット３及び他の需要家負荷３８を駆動する通常運転を行う通常運転モードと、停電時等に商用系統３６から切り離されて発電機１１の発電電力によって室外ユニット２、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を駆動する自立運転を行う自立運転モードとのいずれかに動作モードを切り替える制御を行う。
自立制御部３９ａには、ユーザー等が手動で操作する手動スイッチである自立運転切り替えスイッチ５６（自立運転スイッチ）が接続され、自立運転切り替えスイッチ５６が操作されることで、自立制御部３９ａが自立運転モードへの切り替え動作を開始する。

バッテリー４９の電力が供給される電源線５４には、電源線４８（図１）を介してガスエンジン１０のセルモーター（不図示）がつながっており、室外側コントローラ３９の制御の下、バッテリー４９の電力でセルモーターを駆動し、ガスエンジン１０を始動させることができる。
室外側コントローラ３９は、上述したように、室外ユニット２の各機器（例えば、ガスエンジン１０、電磁クラッチ１４ａ，１４ｂ、送風機２６、バッテリー４９、及び、電源切替盤５２等）の動作を中枢的に制御する制御部として機能する。

系統連系インバータ３３には、通信線４４を介して系統連系盤４５が接続され、この系統連系盤４５には、通信線４６を介して、商用系統３６とブレーカ３７との間に設置された電力検出器４３（以下、第１電力検出器４３と言う）が接続されている。第１電力検出器４３は、商用系統３６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データは、系統連系盤４５を介して、系統連系インバータ３３に入力され、通信線４０を通じて室外側コントローラ３９に送られる。系統連系盤４５は、図示は省略するが、ＯＶＧＲ／ＲＰＲ（地絡過電圧継電器／逆電力継電器）、ＵＰＲ（不足電力継電器）、Ｗ／ＴＤ（ワット・トランスデューサ）等を備え、受信した第１電力検出器４３からの信号とともに、ＯＶＧＲ／ＲＰＲ、ＵＰＲ、Ｗ／ＴＤからの信号を系統連系インバータ３３に送信するようになっている。このため、系統連系インバータ３３は、商用系統３６の情報を得ることができる。

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。例えば、室内ユニット３の空調要求に応じた圧縮機１２ａ，１２ｂの負荷の増大、及び、他の需要家負荷３８の増大に応じて発電要求が増大した場合に、発電機１１の発電量を増大させる。この場合、需要家負荷は、第１電力検出器４３、系統連系盤４５、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、系統連系インバータ３３は、自身の出力電力、つまり、電源線５４に供給される電力を検出する電力検出器３３ａ（以下、第２電力検出器３３ａと言う）を有している。

続いて、この空気調和システム１の基本動作を説明する。
図２は通常運転時（通常運転モード）の空気調和システム１を示している。
通常運転モードは、商用系統３６から電力が供給されている場合の動作モードであり、このモードでは、図２に示すように、電源切替盤５２は第１端子５２ａ側に切り替えられる。このため、商用系統３６から供給される電力は、上流側給電ライン５１ａ、下流側給電ライン５１ｂ及び電源線４１（図１参照）などを介して、室外ユニット２の各部、室内ユニット３ａ〜３ｃ及び他の需要家負荷３８に供給される。また、発電機１１が発電した電力は、系統連系インバータ３３の出力線である電源線３４、系統連系用の電源線３４ａ及び電源線４１からなる電源線６１（図２参照）を介して下流側給電ライン５１ｂに流れ、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８に供給される。
ここで、室内ユニット３ａ，３ｂに供給される電力の大部分は、送風機６ａ，６ｂ（図１参照）で消費される。送風機６ａ，６ｂの手前には、系統連系インバータ３３からの交流電力を直流に変換するコンバータが設けられている。
また、この通常運転時には、発電機１１は、室外ユニット２を駆動するための駆動電力を全てまかなう発電電力を出力し、発電した余剰の電力を室内ユニット３及び他の需要家負荷３８に供給する。

図３は、商用系統３６の電力供給が停止した直後を示す模式図であり、図４は、自立運転時（自立運転モード）の電力供給を示す模式図である。この図３及び図４においても、電力が流れる線を実線で示し、電力が流れない線を破線で示している。
図３に示すように、停電等によって商用系統３６からの電力供給が断たれると、室外ユニット２、室内ユニット３ａ〜３ｃ、及び、他の需要家負荷３８は電力が供給されなくなって停止する。停電後にユーザーの手動操作によって自立運転切り替えスイッチ５６が「オン」に操作されると、このスイッチ５６をオンしたタイミングでバッテリー４９からの電力が自立制御部３９ａ（図１参照）に供給され、自立制御部３９ａの制御の下、バッテリー４９の電力が不図示のＤＣ／ＤＣコンバータを通してＤＣ２００Ｖとされ、室外側コントローラ３９の電源として供給される。

続いて、室外側コントローラ３９は、通常運転モードから自立運転モードに切り替える動作を開始する。この場合、まず、室外側コントローラ３９は、バッテリー４９の電力によってセルモーターを駆動し、ガスエンジン１０を始動させる。ガスエンジン１０が始動すると、発電機１１により発電が開始され、系統連系インバータ３３を通して自立電源として出力される。自立電源が出力されると、図４に示すように、電源切替盤５２は、自立運転用端子である第２端子５２ｂ側に自動的に切り替わる。これにより、商用系統３６から系統連系インバータ３３を含む室外ユニット２が切り離され、室外ユニット２と室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８とが接続されて閉じた自立運転回路５７が形成され、自立運転が開始される。
この自立運転時には、少なくともガスエンジン１０を駆動して発電機１１で発電する運転（発電運転）を継続し、室内ユニット３ａ，３ｂのいずれかを運転する場合には、室外ユニット２内の電磁クラッチ１４ａ，１４ｂのいずれかをつないだ状態にして圧縮機１２ａ，１２ｂのいずれかを駆動して空調運転を行う。また、この自立運転時には、発電しているため、発電電力によって他の需要家負荷３８を運転すること、つまり、照明装置を作動させることもできる。

また、この自立運転時には、上流側給電ライン５１ａは電源切替盤５２によって室外ユニット２から切り離されているため、電源切替盤５２よりも上流側の商用系統３６には発電機１１の電力は供給されない。このため、自立運転の際に商用系統３６側へ逆潮流が生じることを簡単な構成で防止できるとともに、所望の室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を運転することができる。
したがって、発電能力が限られている発電機１１で電力を供給する場合であっても、停電時に運転したい設備を稼働させることができる。
また、停電時の混乱状態にあっても、運転したい設備をその場で選定することなく、予め選定されて自立運転回路５７に配置されている設備を速やかに稼働させることができる。

停電時に室内ユニット３ａ，３ｂを稼働させる必要が無い場合には、電磁クラッチ１４ａ，１４ｂの接続が解除され、圧縮機１２ａ，１２ｂの運転が停止される。このため、他の需要家負荷３８だけに電力を供給したい場合に圧縮機１２ａ，１２ｂを運転する必要がなく、効率良く電力を供給できる。
また、自立運転時には、電源線６１は、発電機１１で発電されて電源切替盤５２の二次側に供給された電力を室外ユニット２側に戻す電力戻し回路として機能する。すなわち、発電機１１から下流側給電ライン５１ｂに流れた電力の一部は、電源線６１の一部を構成する電源線４１（図１参照）を通って室外ユニット２に戻り、電源線４７ａ（図１）などを介して送風機２６などの室外ユニット２の各部に供給される。この場合、バッテリー４９にも電力が供給され、自立運転中もバッテリー４９は充電される。

また、図４の状態から商用系統３６が復電すると、系統側の電力を検出する第１電力検出器４３（図１）によって復電が検出され、この検出結果が系統連系盤４５及び系統連系インバータ３３を介して室外側コントローラ３９に送られ、室外側コントローラ３９は自立運転を自動停止させる。自立運転が停止されると、室外ユニット２、室内ユニット３ａ，３ｂ、及び、他の需要家負荷３８は電力の供給が一度断たれて稼働が停止される。
商用系統３６が復電すると、電源切替盤５２は、通常運転用端子である第１端子５２ａ側に自動的に切り替わり、これにより、商用系統３６の電力が室内ユニット３ａ〜３ｃ及び他の需要家負荷３８に供給されるようになる。
その後、自立運転切り替えスイッチ５６がユーザーなどの意思によって手動で「オフ」に切り替えられると、室外側コントローラ３９は室外ユニット２の稼働を許可し、次いで室外ユニット２の主電源スイッチ等によってユーザーによる室外ユニット２の再稼働の意思が入力されると、ガスエンジン１０及び発電機１１を含む室外ユニット２が再稼働され、通常運転が開始される。これにより、通常運転時には、自立運転切り替えスイッチ５６は必ず「オフ」に切り替えられていることになるため、停電時にユーザーの意思による自立運転切り替えスイッチ５６の手動操作なしに自立運転に切り替えられてしまうことがない。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、室外ユニット２が圧縮機１２ａ，１２ｂを駆動するガスエンジン１０、ガスエンジン１０で駆動される発電機１１、及び、発電機１１の発電電力を商用系統３６に出力する系統連系インバータ３３を備えた空気調和システム１において、商用系統３６と発電機１１の発電電力の系統とを切り替える電源切替盤５２を備え、この電源切替盤５２の２次側に負荷である室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を接続し、停電時には発電機１１の発電電力により室外ユニット２、及び、電源切替盤５２に接続された室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８の自立運転を可能とし、停電時に、電源切替盤５２を切り替えることで、室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８と商用系統３６との接続を遮断し、且つ、室外ユニット２の発電機１１の発電電力を系統連系インバータ３３から室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８に供給できるため、簡単な構成で自立発電時の逆潮流を防止できるとともに、停電時に所望の室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８に電力を確実に供給できる。

また、一の室内ユニット３ｃは、商用系統３６に直接接続され、他の室内ユニット３ａ，３ｂが接続され、商用系統３６の停電時に、他の室内ユニット３ａ，３ｂと商用系統３６との接続を遮断するとともに、他の室内ユニット３ａ，３ｂを系統連系インバータ３３に接続するように切り替えられる電源切替盤５２を備えたため、停電時に、他の室内ユニット３ａ，３ｂと商用系統３６側との接続を遮断するとともに、室外ユニット２の発電機１１の発電電力を系統連系インバータ３３から他の室内ユニット３ａ，３ｂに供給でき、停電時に所望の室内ユニット３ａ，３ｂに電力を確実に供給できる。

また、電源切替盤５２と負荷である室内ユニット３ａ，３ｂとの間の下流側給電ライン５１ｂから系統連系インバータ３３に至る電力戻し回路としても機能する電源線６１（図４）を備え、停電時に電源切替盤５２によって商用系統３６から発電機１１の発電電力の系統に切替えられると、電源切替盤５２を介して発電機１１の発電電力が室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８に供給されると共に、電源線６１を介して室外ユニット２に発電電力が供給されて自立運転が可能とされたため、所望の負荷である室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８を商用系統３６から切り離して逆潮流を防止しながら発電機１１の発電電力を負荷に確実に供給できるとともに、電源線６１を利用する簡単な構成で室外ユニット２を稼働させるための電力を供給することができる。

また、室外ユニット２は、停電時にガスエンジン１０を始動するバッテリー４９を備え、停電時に手動で自立運転切り替えスイッチ５６が投入されるとバッテリー４９でガスエンジン１０が始動され、電源切替盤５２は、発電機１１の発電電力の系統側に切替えられ、ガスエンジン１０の駆動で発電機１１が発電し、この発電電力で室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８が駆動され、その後、商用系統３６の復電が検知されると、発電を含む室外ユニット２の稼働が自動で停止されるとともに、電源切替盤５２は商用系統３６側に自動で切替えられ、商用系統３６に室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８が接続されるため、自立運転切り替えスイッチ５６を投入するだけで、ユーザーの意思に応じて確実に且つ簡単に自立運転を開始できるとともに、商用系統３６が復電した際には、自立運転を停止して商用系統３６の電力による運転にスムーズに移行できる。
さらに、商用系統３６が復電して室外ユニット２の稼働が自動で停止され、電源切替盤５２によって商用系統３６に室内ユニット３ａ，３ｂ及び他の需要家負荷３８が接続された後に、自立運転切り替えスイッチ５６が手動で解除されると、室外ユニット２の稼働が許可され、通常運転時には自立運転切り替えスイッチ５６は必ず「オフ」に切り替えられていることになるため、停電時にユーザーの意思による自立運転切り替えスイッチ５６の手動操作なしに自立運転に切り替えられてしまうことがない。

１空気調和システム
２室外ユニット
３ａ，３ｂ室内ユニット（負荷）
１０ガスエンジン
１１発電機
１２ａ，１２ｂ圧縮機
１７室外熱交換器
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ室内熱交換器
３３系統連系インバータ
３６商用系統
３８他の需要家負荷（負荷）
４９バッテリー
５２電源切替盤
５６自立運転切り替えスイッチ（自立運転スイッチ）
５７自立運転回路（発電電力の系統）
６１電源線（電力戻し回路）

Claims

圧縮機、室外熱交換器を有する室外ユニット、及び、室内熱交換器を有する室内ユニットを有し、前記室外ユニットが、前記圧縮機を駆動するガスエンジン、前記ガスエンジンで駆動される発電機、及び、前記発電機の発電電力を商用系統に出力する系統連系インバータを備えた空気調和システムにおいて、前記商用系統と前記発電電力の系統とを切り替える電源切替盤を備え、前記商用系統と前記電源切替盤とを接続する上流側給電ラインと、前記電源切替盤と前記室内ユニットを含む負荷とを接続する下流側給電ラインとを備え、
前記室内ユニットのうちの一の室内ユニットが上流側給電ラインに接続され、前記室内ユニットのうちの他の室内ユニットが下流側給電ラインに接続され、停電時には前記発電電力により前記室外ユニット、及び、前記下流側給電ラインに接続された前記負荷の自立運転が可能であり、
前記室外ユニットは、停電時に前記ガスエンジンを始動するバッテリーを備え、停電時に自立運転スイッチが投入されると前記バッテリーで前記ガスエンジンが始動され、前記電源切替盤は、前記発電電力の系統側に切替えられ、前記ガスエンジンの駆動で前記発電機が発電し、この発電電力で前記負荷が駆動され、その後、前記商用系統の復電が検知されると、前記発電を含む室外ユニットの稼働が自動で停止されるとともに、前記電源切替盤は前記商用系統側に自動で切替えられ、前記商用系統に前記負荷が接続され、
前記復電の後に前記自立運転スイッチが手動で解除されると、前記室外ユニットの稼働が許可されることを特徴とする空気調和システム。
前記系統連系インバータを前記下流側給電ラインに接続する系統連系用の電源線は、前記下流側給電ラインと前記室外ユニットとを接続する電源線を介して前記下流側給電ラインに接続され、
停電時に前記商用系統から前記発電電力の系統に切替えられると、前記電源切替盤を介して前記発電電力が前記負荷に供給されると共に、前記下流側給電ラインと前記室外ユニットとを接続する前記電源線を介して前記発電電力が前記室外ユニットに供給されて自立運転を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。