JP6334212B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルの圧縮機を駆動するエンジンと、このエンジンに連結された発電機とを有する室外ユニットを、複数台並列に備えた空気調和装置に関し、特に、停電時における室外ユニットの発電機の起動制御技術に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a plurality of outdoor units having an engine that drives a compressor of a refrigeration cycle and a generator connected to the engine, and more particularly, power generation of the outdoor unit during a power failure. The present invention relates to machine start-up control technology.
空気調和装置には、商用電源からの電力供給が停止されている停電時であっても駆動できるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載される発電機能付きエンジン駆動式ヒートポンプ装置では、発電機の発電電力と商用電源からの電力をそれぞれ直流電力に変換し、合流させた状態でインバータにより交流電流に変換する。そして、この交流電流を室外ファン、室内ファンおよびその他の電力負荷に供給可能に構成するとともに、室外ユニット内に発電電力を蓄電する蓄電手段を備え、停電時でも蓄電手段からの電力によってエンジンを起動し、空調運転を行うようにしている。 An air conditioner is known that can be driven even during a power failure when power supply from a commercial power supply is stopped (see, for example, Patent Document 1). In the engine-driven heat pump device with a power generation function described in Patent Document 1, the generated power of the generator and the power from the commercial power source are each converted to DC power, and converted into AC current by an inverter in a combined state. The AC current can be supplied to the outdoor fan, indoor fan, and other power loads, and the storage unit for storing the generated power is provided in the outdoor unit. The engine is started by the power from the storage unit even during a power failure. The air-conditioning operation is performed.
ところで、大型のビルや学校等では、冷凍サイクルの圧縮機を駆動するエンジンと、このエンジンに連結された発電機とを有する室外ユニットを、複数台並列に備えた空気調和装置が採用されている。
この種の空気調和装置では、停電時においても、各室外ユニットの発電機で発電された電力を負荷に供給することで該負荷を作動させる自立運転が可能である。
しかし、すべての室外ユニットの発電がされる前に負荷に電力が供給されると、過負荷状態になり電圧低下や過電流などの異常が発生するため、空気調和装置全体の動作が停止してしまう問題が想定される。
By the way, in large buildings, schools, etc., air conditioners equipped with a plurality of outdoor units in parallel having an engine for driving a compressor of a refrigeration cycle and a generator connected to the engine are employed. .
In this type of air conditioner, even in the event of a power failure, it is possible to perform a self-sustained operation in which the load is operated by supplying power generated by the generator of each outdoor unit to the load.
However, if power is supplied to the load before all outdoor units generate electricity, an overload condition occurs and abnormalities such as voltage drop and overcurrent occur. Problem is assumed.
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、自立運転時における過負荷状態を防止できる空気調和装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the air conditioning apparatus which can prevent the overload state at the time of a self-sustained operation.
上述した課題を解決するため、本発明は、冷凍サイクルの圧縮機を駆動するエンジンと、このエンジンに連結された発電機とを有する室外ユニットを、複数台並列に備えた空気調和装置であって、少なくとも一台の室外ユニットを、バッテリーを搭載した親機とし、残りのバッテリーを搭載しない室外ユニットを子機とし、前記親機のエンジンを前記バッテリーの電力で起動し、前記発電機で発電した発電電力により前記子機のエンジンを起動する起動制御部を備え、前記子機への電力供給系統と、室内ユニットを含む負荷への電力供給系統とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に行うスイッチを備え、前記起動制御部は、前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動するまで、前記子機への電力供給系統に発電電力を供給すると共に前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給しないよう前記スイッチを制御し、前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動した後に、前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給させるように前記スイッチを制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention is an air conditioner including a plurality of outdoor units arranged in parallel, each having an engine that drives a compressor of a refrigeration cycle and a generator connected to the engine. at least a single outdoor unit, and the master unit equipped with a battery, an outdoor unit not equipped with a remaining battery and handset, start the engine of the base unit with a power of the battery, and the power generation by the generator Provided with a start control unit for starting the engine of the slave unit by generated power, and separately forming a power supply system to the slave unit and a power supply system to a load including an indoor unit, and supplying power to each system comprising a switch which separately performed, the activation control unit is configured to base unit of the engine and the engine of any of the handset is activated, the generated power to the power supply system to the handset The switch is controlled so that the generated power is not supplied to the power supply system to the load, and after the engine of the master unit and all the engine of all the slave units are started, the power supply system to the load The switch is controlled to supply the generated power .
この構成において、前記子機は二台以上であり、前記起動制御部は、前記親機のエンジンを前記バッテリーの電力で起動させ、前記親機の発電機の発電電力で、いずれか一台の前記子機のエンジンを起動させ、起動した前記親機及び前記子機の発電機の発電電力で、起動した前記親機及び前記子機の台数と同数の前記子機のエンジンを順に起動させることによって前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動するまで、前記子機への電力供給系統に発電電力を起動順で供給するように前記スイッチを制御すると共に、前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給しないよう前記スイッチを制御しても良い。また、前記負荷へ電力を供給中に、前記負荷での使用電力が前記室外ユニットでの発電電力を上回るか否かを判別する判別手段を備え、前記使用電力が前記発電電力を上回ったと判別された場合、前記起動制御部は、前記負荷の系統のスイッチを開いて該負荷への電力の供給を遮断し、所定時間が経過後に、該負荷への電力の供給を再開しても良い。 In this configuration, the number of slave units is two or more, and the start control unit starts the engine of the master unit with the power of the battery, and generates one of the power units of the generator of the master unit. Starting the engine of the slave unit and sequentially starting the same number of engines of the slave unit as the number of the master unit and the slave unit started with the generated power of the activated master unit and the slave unit Until the engine of the master unit and all of the slave units are started up, the switch is controlled to supply the generated power to the power supply system to the slave unit in the startup order, and the power to the load is controlled. The switch may be controlled so that the generated power is not supplied to the supply system . In addition, it is possible to determine whether or not the power used at the load exceeds the power generated by the outdoor unit while power is being supplied to the load, and it is determined that the power used exceeds the power generated. In this case, the activation control unit may open the switch of the load system to cut off the supply of power to the load, and resume the supply of power to the load after a predetermined time has elapsed.
また、前記判別手段は、前記発電機が予め設定された許容発電量を所定時間連続して発電した場合、前記発電電力の電圧値が予め設定された許容電圧値を所定時間連続して下回った場合、もしくは、前記発電機が予め設定された許容電流値を所定時間連続して出力した場合のいずれかを満たすと、前記負荷での使用電力が前記室外ユニットでの発電電力を上回ったと判別する構成としても良い。 Further, when the generator continuously generates a predetermined allowable power generation amount for a predetermined time, the voltage value of the generated power is continuously lower than the predetermined allowable voltage value for a predetermined time. Or when the generator continuously outputs a preset allowable current value for a predetermined time, it is determined that the power used in the load exceeds the power generated in the outdoor unit. It is good also as a structure.
また、前記負荷の系統のスイッチを開いて該負荷への電力の供給を遮断した回数を計測し、この回数が所定数に至った場合、前記起動制御部は、異常を報知するとともに、すべての室外ユニットのエンジンを停止させても良い。 Further, the number of times that the load system switch is opened to cut off the supply of power to the load is measured, and when this number reaches a predetermined number, the activation control unit notifies the abnormality and The engine of the outdoor unit may be stopped.
本発明によれば、子機への電力供給系統と、室内ユニットを含む負荷への電力供給系統とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に設けたスイッチにより行うため、例えば、すべての室外ユニットの発電機が発電を開始してから、上記スイッチを閉じて負荷に電力を供給することができ、自立運転時における過負荷状態を回避することができる。 According to the present invention, the power supply system to the slave unit and the power supply system to the load including the indoor unit are separately formed, and the power supply to each system is performed by a separately provided switch. After the generators of all the outdoor units start generating power, the above switch can be closed to supply power to the load, and an overload state during the independent operation can be avoided.
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装置の電力系統を模式的に示す図である。
空気調和装置1は、大型のビルや学校等の施設に設置され、屋外に設置される複数台(本実施形態では4台)の室外ユニット2A〜2Dを備える。本構成では、商用系統電力の停電時の起動制御において、空気調和装置1は、予め定められた1台の室外ユニット2Aが親機として動作し、この室外ユニット2Aの制御の下、残りの3台の室外ユニット2B〜2Dが子機として動作する。
各室外ユニット2A〜2Dには、それぞれ屋内における所定エリアに設置される室内ユニット群3A〜3Dが接続されて独立した冷凍サイクル回路を形成し、各冷凍サイクル内でそれぞれ空調運転が行われる。各室内ユニット群3A〜3Dは、それぞれ複数台(本実施形態では各4台)の室内ユニット13a〜13dを備える。これら室内ユニットの台数は、空調対象エリアの広さ、及び、室外ユニットの能力によって適宜変更することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electric power system of an air-conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
The air conditioner 1 is installed in a facility such as a large building or a school, and includes a plurality (four in this embodiment) of
Each of the
また、空気調和装置1は、商用電源と各室外ユニット2A〜2Dが備える発電機11が発電した発電電力の系統とを切り替える単一の電源切替盤50を備える。この電源切替盤50に各室外ユニット2A〜2D及び各室内ユニット群3A〜3Dがそれぞれ接続されている。さらに、電源切替盤50には、各室内ユニット群の室内ユニット13a〜13dが設置されるエリアに設けられた照明装置38がそれぞれ接続されている。
電源切替盤50には、商用系統36と室外ユニット2A〜2Dの各発電機11で発電された発電電力の系統とを切り換える電源切替スイッチ52、152、252と、連結用リレー153と、自立負荷用リレー253とが設けられている。これら電源切替切換スイッチ及び各リレーについては後述する。
Moreover, the air conditioning apparatus 1 is provided with the single power
The power
次に、室外ユニット及び室内ユニット群について説明する。
図2は、親機として動作する室外ユニット2Aと室内ユニット群3Aとを示す回路図である。
室外ユニット2Aと室内ユニット群3A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2Aには、駆動源として機能するガスエンジン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等の燃料と、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。
Next, the outdoor unit and the indoor unit group will be described.
FIG. 2 is a circuit diagram showing the
The
The
室内ユニット群3Aは、同じ施設の各箇所に振り分けて設置される複数台(本実施形態では4台)の室内ユニット13a〜13dを備えて構成されている。これら室内ユニット13a〜13dには、室内ユニット13a〜13d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。各室内ユニット13a〜13dに電力が供給されている場合、ユーザーによるリモコン操作に応じて個別に運転/運転停止等の操作が可能である。なお、図2では、電力が供給される線を太線で示している。
The
圧縮機12は、容量が異なる大および小の圧縮機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には、プレート式熱交換器31、四方弁15、室外熱交換器17が順に接続される。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13a〜13dの膨張弁19a〜19d(減圧装置とも言う)および室内熱交換器21a〜21dが接続される。室内熱交換器21a〜21d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〜21dには、直流モーターによって駆動される送風機6a〜6d(室内送風機とも言う)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。
The
Further, the
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2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〜21d、膨張弁19a〜19d、室外熱交換器17の順に冷媒が循環し、室内熱交換器21a〜21d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2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〜19d、室内熱交換器21a〜21dの順に冷媒が循環し、この室内熱交換器21a〜21d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13a〜13dは並列接続されるため、各室内ユニット13a〜13dへ個別に冷媒を供給することができ、各室内ユニット13a〜13dを各々独立して運転することが可能である。
When the
Since the
次に、ガスエンジン10の冷却水回路について説明する。
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る。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2Aの外に排出される。
Next, the cooling water circuit of the
The
Exhaust gas from the
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る電動弁であり、冷却水を、ラジエータ25をバイパスさせ、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の順に流し、ウォータージャケットに戻す。
The first three-way valve 22 described above is automatically switched according to the cooling water temperature. That is, when the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, the cooling water from the water jacket of the
The second three-
次に、電力系統について説明する。
図1に示すように、本実施の形態の空気調和装置1では、各室外ユニット2A〜2Dの発電機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)に系統連系している。これにより、各発電機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2A〜2D、室内ユニット13a〜13dおよび照明機器(他の電力負荷)38に供給することができる。
室外ユニット2A〜2Dおよび室内ユニット13a〜13dは、空気調和装置1の自己消費(自己電力消費)の電力負荷に相当しており、照明装置38及びコンセント(不図示)への供給電力が空気調和に関係しない他の電力負荷(非空調装置)に相当する。
Next, the power system will be described.
As shown in FIG. 1, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the
The
電源切替盤50は、商用電源線(電灯線とも言う)である上流側給電ライン51aに並列に設けられた第1〜第3電源切替スイッチ52、152、252を備える。本実施形態では、第1電源切替スイッチ52、第2電源切替スイッチ152によって、室外ユニット2B〜2Dは、室外ユニット2Bが含まれる一方の電源供給系列60と、室外ユニット2Cと室外ユニット2Dが含まれる他方の電源供給系列(電力供給系統)61とに分けられる。
最上流の第1電源切替スイッチ52には、親機である室外ユニット2Aと第1子機である室外ユニット2Bとが接続されて、一方の電源供給系列60が形成される。同様に、第2電源切替スイッチ152には、第2子機である室外ユニット2Cと第3子機である室外ユニット2Dが接続されて、他方の電源供給系列61が形成される。最下流の第3電源切替スイッチ252には、下流側給電ライン51bを介して、各室内ユニット13a〜13d及び各照明装置38が接続されて負荷側電源供給系列62(電力供給系統)別個に形成される。そして、他方の電源供給系列61及び負荷側電源供給系列62への電力の供給は、それぞれ連結用リレー153と、自立負荷用リレー253(スイッチ)の開閉によって制御される。
The power
The most upstream first power
本構成によれば、室外ユニット2C〜2Dに発電した電力を供給する他方の電源供給系列61と、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38へ電力を供給する負荷側電源供給系列62とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に設けた連結用リレー153と、自立負荷用リレー253の開閉によって行うため、例えば、すべての室外ユニット2A〜2Dの発電機11が発電を開始してから、自立負荷用リレー253を閉じて室内ユニット13a〜13d及び照明装置38に電力を供給することができ、自立運転時における過負荷状態を回避することができる。
According to this configuration, the other
第1電源切替スイッチ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、室外ユニット2Aの発電機11の発電電力が供給される電源線34bが接続される第2端子52b(自立運転用端子)と、系統連系用の電源線34aが接続される第3端子52c(給電用端子)とを備える。第1電源切替スイッチ52は、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。
また、電源線34aは、第3端子52cと室外ユニット2Aの系統連系インバータ33との間で分岐する電源分岐線34a1を備える。この電源分岐線34a1は、更に2つに分岐され、一方は、室外ユニット2Bの系統連系インバータ33に接続され、他方は、連結用リレー153と自立負荷用リレー253とを介して、最下流の電源切替スイッチ252に接続されている。
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、室外ユニット2A及び室外ユニット2Bの各系統連系インバータ33に供給することができる。さらに、第3端子52cと第2端子52bとを接続することにより、室外ユニット2Aの発電機11の発電電力を電源分岐線34a1に供給することができる。
The first power
The
For this reason, by connecting the third terminal 52c and the
第2電源切替スイッチ152は、上流側給電ライン51aが接続される第1端子152a(通常運転用端子)と、室外ユニット2Aの発電機11の発電電力が供給される電源分岐線34a1が接続される第2端子152b(自立運転用端子)と、系統連系用の電源線134が接続される第3端子152c(給電用端子)とを備える。第2電源切替スイッチ152は、第3端子152cの接続先を、第1端子152aと第2端子152b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。また、電源分岐線34a1には、室外ユニット2Bへの分岐点35と第2電源切替スイッチ152の第2端子152bとの間に、連結用リレー153が設けられている。この連結用リレー153は、室外ユニット2Aの発電機11の発電電力を、第1電源切替スイッチ52よりも下流側に供給するために開閉するスイッチとして機能する。連結用リレー153の開閉を制御することにより、室外ユニット2Aの発電電力が、他の室外ユニット2B〜2D、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)に同時に供給されることを防止する。
The second
最下流の第3電源切替スイッチ252は、上流側給電ライン51aが接続される第1端子252a(通常運転用端子)と、室外ユニット2Aの発電機11の発電電力が供給される電源分岐線34a1が接続される第2端子252b(自立運転用端子)と、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)等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252c(給電用端子)とを備える。第3電源切替スイッチ252は、第3端子252cの接続先を、第1端子252aと第2端子252b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。また、電源分岐線34a1には、第2電源切替スイッチ152の第2端子152bと、第3電源切替スイッチ252の第2端子252bとの間に自立負荷用リレー253が設けられている。
この自立負荷用リレー253は、連結用リレー53と同様な構成であり、自立負荷用リレー253を開閉することにより、室外ユニット2Aの発電電力を室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)へ供給するか否かを制御できる。
The most downstream third power
This self-
電源切替盤50は、各電源切替スイッチ52〜252、連結用リレー153及び自立負荷用リレー253を備え、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(発電系統とも言う)との間で切り替える切替手段として機能する。
従って、空気調和装置1では、商用系統36および各室外ユニット2A〜2Dの発電機11から供給される電力を利用し、該室外ユニット2A〜2D、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38を駆動する通常運転と、商用系統36から切り離して、各室外ユニット2A〜2Dの発電機11の発電電力によって該室外ユニット2A〜2D、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38を駆動する自立運転とを選択的に行うことができる。
The
Therefore, in the air conditioner 1, the
次いで、発電電力の系統について説明する。
親機として機能する室外ユニット2Aは、図2に示すように、発電機11の発電電力を変換する系統連系インバータ33と、発電電力の一部を蓄えるバッテリー49とを備える。
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、上記した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、これら各電源線34a、34bは、第1電源切替スイッチ52の第1端子52a、第2端子52bにそれぞれ接続される。また、系統連系用の電源線34aは、電源線41を介して、室外側コントローラ39に接続され、この室外側コントローラ39を含む室外ユニット2Aに電力を供給可能となっている。
なお、発電電力の一部は、図1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。
Next, the system of generated power will be described.
As shown in FIG. 2, the
The power generated by the
The
A part of the generated power is supplied to the
自立運転用の電源線34bは、上述した第1電源切替スイッチ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、第1電源切替スイッチ52の第2端子52bと第3端子52cとを接続することによって、第1電源切替スイッチ52を介して発電電力を電源分岐線34a1に直接供給することができる。
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。
The
Here, the
系統連系インバータ33は、室外ユニット2A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を介して発電電力が供給可能な構成に加え、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群3A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(起動制御部)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。
The
The
The
また、室外側コントローラ39は、商用系統36および室外ユニット2Aの発電機11から供給される電力で室外ユニット2A、室内ユニット群3Aおよび照明装置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2A、室内ユニット群3Aおよび照明装置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。
In addition, the
The self-sustained
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2)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を起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2A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および電源切替盤50等)の動作を中枢的に制御する制御部として機能する。また、室外ユニット2Aは親機として機能するため、この室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、停電時における各室外ユニット2A〜2Dの起動制御の主コントローラとなる。室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、図1に示すように、子機となる室外ユニット2B〜2Dの各室外側コントローラ39とそれぞれ通信線55で接続されている。
室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、停電した場合、通信線55を介して、各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39に対して、操作電源を供給するとともに、各室外ユニット2B〜2Dに予め設定されたアドレスに通信信号を送信する。
各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39は、受信した信号に対する返信を行い、この返信を室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は受信することで通信接続が確認される。この通信接続の確認作業は、商用電源の停電が検出され、室外ユニット2Aに設けられた自立運転切り替えスイッチ56が「オン」操作された時点で行われる。
室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、通信接続が確認できなかった室外ユニットが存在した場合、この室外ユニットを記憶部39bに記憶する。
A cell motor (not shown) of the
As described above, the
In the event of a power failure, the
The
When there is an outdoor unit whose communication connection cannot be confirmed, the
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が接続されている。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。
A
子機として動作する室外ユニット2B〜2Dは、親機として動作する室外ユニット2Aと同様な構成を備える。図1に示すように、室外ユニット2B〜2Dは、バッテリー49、自立運転切り替えスイッチ56及び、系統連系インバータ33から出力される自立運転用の電源線34bを備えていない点で相違する。
すなわち、親機としての室外ユニット2Aは、停電時に自己のバッテリー49の貯蓄電力によって、自機(室外ユニット2A)を自立運転させることができるのに対し、子機としての室外ユニット2B〜2Dは、単独では停電時に自機を自立運転させることはできない。
このため、停電時に、空気調和装置全体を起動させようとすると、すべての室外ユニットにバッテリー等を備えた自立運転可能な構成とする必要があり、空気調和装置の構成が煩雑となっていた。
このため、本構成では、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39が、自己の室外ユニット2A及び子機としての室外ユニット2B〜2Dを起動させる制御を行う自立制御部(起動制御部)39aを備える点に特徴を有する。
親機となる室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、子機となる室外ユニット2B〜2Dに対して起動指示を出し、各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39は、起動指示に基づいて、自機の起動制御を行う。この場合、各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39は、事前に自機のガスエンジン10を起動できない程度の異常が存在するか、または、起動を試みてガスエンジン10及び発電機11が実際に起動しない異常が存在するかを判別し、これらの異常があった場合には、親機となる室外ユニット2Aの室外側コントローラ39に発電不能な信号を発信する。
The
That is, the
For this reason, if it is going to start the whole air conditioning apparatus at the time of a power failure, it is necessary to set it as the structure which can be equipped with the battery etc. in all the outdoor units, and the structure of the air conditioning apparatus became complicated.
Therefore, in this configuration, the
The
続いて、この空気調和装置1の基本動作を説明する。
図3は通常運転時(通常運転モード)の空気調和装置1を示している。この図3において、電力が流れる線を太線で示している。
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3に示すように、電源切替盤50は、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39の自立制御部39aの制御の下、各電源切替スイッチ52、152、252がいずれも第1端子52a、152a、252a側に切り替えられる。また、連結用リレー153及び自立負荷用リレー253は、いずれもオフ(開放)するように制御される。
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及び各電源切替スイッチ52、152及び、電源線(系統連系用)34a、34a1、134、234等を介して、各室外ユニット2A〜2Dの各部に供給される。さらに、第3電源切替スイッチ252、及び、下流側給電ライン51bを介して、各室内ユニット13a〜13dおよび照明装置38に供給される。
また、この通常運転時には、各室外ユニット2A〜2Dの発電機11は、該室外ユニット2A〜2Dをそれぞれ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する。発電した余剰の電力は、系統連系インバータ33、電源線(系統連系用)34a、34a1、134、234、及び、下流側給電ライン51bを介して、各室内ユニット13a〜13dおよび照明装置38に供給される。
Next, the basic operation of the air conditioner 1 will be described.
FIG. 3 shows the air conditioner 1 during normal operation (normal operation mode). In FIG. 3, a line through which power flows is indicated by a bold line.
The normal operation mode is an operation mode when electric power is supplied from the
For this reason, the electric power supplied from the
Further, during this normal operation, the
次に、停電時における自立運転の起動制御について説明する。
図4は、商用系統36の電力供給が停止(停電時)における自立運転の起動制御の手順を示すフローチャートである。この手順では、親機である室外ユニット2Aが制御主体として動作する。
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2A〜2D、室内ユニット13a〜13dおよび照明装置38等は電力が供給されなくなって停止する。
この停電状態で、ユーザーの手動操作によって、室外ユニット2Aに設けられた自立運転切り替えスイッチ56が「オン」に操作される(ステップS1)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からの電力が室外側コントローラ39(自立制御部39a(図2参照))に供給され、室外側コントローラ39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。
Next, start-up control of the independent operation at the time of power failure will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a start-up control procedure for the independent operation when the power supply to the
When power supply from the
In this power failure state, when the independent
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、各室外ユニット2B〜2Dの通信接続を確認する(ステップS2)。具体的には、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39に対して、操作電源を供給するとともに、各室外ユニット2B〜2Dに予め設定されたアドレスを用いて通信信号を送信する。
各室外ユニット2B〜2Dの室外側コントローラ39は、受信した信号に対する返信を行い、この返信を室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は受信すると通信接続が確認される。
Subsequently, the
The
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、予め接続されたすべての室外ユニット2B〜2Dとの通信接続が確認されたか否かを判別する(ステップS3)。この判別において、通信接続が確認されない室外ユニットが存在した場合(ステップS3;No)には、この室外ユニットのアドレスを記憶部39bに記憶する(ステップS4)。一方、すべての室外ユニット2B〜2Dとの通信接続が確認された場合(ステップS3;Yes)には、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、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を起動させる(ステップS5)。
これにより、ガスエンジン10が起動すると、発電機11による発電が開始される。また。本実施形態では、ガスエンジン10が起動しても、室外側コントローラ39は、電磁クラッチ14a,14bを切り離したままとし、圧縮機12の運転開始を先送りしている。停電時には、発電を優先してすべての室外ユニット2A〜2D(発電機)が起動した後に、空調運転を開始するためである。
Subsequently, the
Thereby, when the
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、自機の発電機11から自立運転用の電力が出力されたか否かを判別する(ステップS6)。発電機11から出力された電力は、系統連系インバータ33に入力されるため、この系統連系インバータ33への電力の入力の有無で判別される。
この判別において、発電機11から自立運転用の電力が出力されなかった場合(ステップS6;No)には、エラー警報を出力(ステップS7)して処理を終了する。
また、発電機11から自立運転用の電力が出力された場合(ステップS6;Yes)には、室外側コントローラ39は、系統連系インバータ33を通じて、自立運転用の電力を電源切替盤50に出力する(ステップS8)。これにより、図5に示すように、電源切替盤50の各電源切替スイッチ52、152、252は、それぞれ自立運転用端子である第2端子52b、152b、252b側に自動的に切り替わる(ステップS9)。そして、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2A〜2Dが切り離され、室外ユニット2A〜2Dと室内ユニット13a〜13dおよび照明装置38とが接続されて閉じた自立運転回路が形成され、自立運転が開始される。
Subsequently, the
In this determination, when power for independent operation is not output from the generator 11 (step S6; No), an error alarm is output (step S7), and the process ends.
In addition, when power for autonomous operation is output from the generator 11 (step S <b>6; Yes), the
室外ユニット2Aのガスエンジン10が起動して、発電機11による発電が開始されると、この発電電力は、図5に示しように、電源線34b(自立運転用)、第1電源切替スイッチ52、電源線34a、34a1を通じて、一方の電源供給系列60の室外ユニット2Bに供給される。
この場合、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、連結用リレー153、自立負荷用リレー253をそれぞれオフ(開放)された状態に維持している。これらリレーをオン(閉鎖)状態とすると、室外ユニット2Aの発電電力が同時に複数の室外ユニット等に供給されるため、1台あたりの室外ユニットに供給される電力が低減される。このため、本実施形態では、実際に起動した室外ユニット2Aの台数(1台)と同じ台数の室外ユニット2B(一方の電源供給系列60)にのみ発電電力を供給することで、この室外ユニット2Bのガスエンジン10を確実に起動可能としている。
When the
In this case, the
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、該室外ユニット2Aで発電した発電電力を用いて、室外ユニット2B(第1子機)のガスエンジン10のセルモーターを駆動し、該ガスエンジン10を起動させる(ステップS10)。
具体的には、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室外ユニット2B(第1子機)の室外側コントローラ39に対して起動指示を送信し、室外ユニット2Bの室外側コントローラ39は、受信した起動指示に基づいて、自機のガスエンジン10を起動する。ガスエンジン10が起動すると、室外ユニット2Bの発電機11による発電が開始される。
室外ユニット2Bの室外側コントローラ39は、自機のガスエンジン10を起動するに際して、起動を妨げる異常が見つかった場合や、起動を試みるもガスエンジン10または発電機11が起動しなかった場合には、発電不能信号を室外ユニット2Aの室外側コントローラ39に送信する。
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室外ユニット2Bの発電機11から自立運転用の発電電力が出力されたか否かを判別する(ステップS11)。具体的には、発電機11から出力された発電電力は、系統連系インバータ33に入力されるため、室外ユニット2Bの室外側コントローラ39を介して、該系統連系インバータ33への電力の入力の有無で判別される。または、室外ユニット2Bの室外側コントローラ39から発電不能信号を受信したか否かで判別される。
この判別において、発電機11から発電電力が出力されなかった場合(ステップS11;No)には、エラー警報を出力(ステップS7)して処理を終了する。
また、発電機11から発電電力が出力された場合(ステップS11;Yes)には、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、系統連系インバータ33を通じて、該系統連系インバータ33を通じて出力される発電電力を、室外ユニット2Aから出力された発電電力に重畳させるように調整する(ステップS12)。これにより、室外ユニット2A(親機)及び室外ユニット2B(第1子機)から出力される発電電力は波長等を合わせた状態で下流側に供給される。
Subsequently, the
Specifically, the
When starting the
Subsequently, the
In this determination, when the generated power is not output from the generator 11 (step S11; No), an error alarm is output (step S7) and the process is terminated.
When the generated power is output from the generator 11 (step S11; Yes), the
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、連結用リレー153をオン(閉じる)制御を行う(ステップS13)。これにより、図6に示すように、室外ユニット2A及び室外ユニット2Bから出力される発電電力は、電源分岐線34a1、連結用リレー153、第2電源切替スイッチ152、及び、電源線134を通じて、他方の電源供給系列61の室外ユニット2C(第2子機)に供給される。さらに、この発電電力は、電源線234を通じて、室外ユニット2D(第3子機)に供給される。
Subsequently, the
本実施形態では、実際に起動した室外ユニット2A(親機)と室外ユニット2B(第1子機)と台数(2台)と同じ台数の室外ユニット2C(第2子機),室外ユニット2D(第3子機)に発電電力が供給されるため、1台の室外ユニットの発電電力により1台の室外ユニット(ガスエンジン)を起動することができ、該室外ユニットの起動を安定して行うことができる。
室外ユニット2A(親機)の発電電力を用いて、他の室外ユニット2B〜2Dを起動させる場合には、各室外ユニット2B〜2Dを順次起動させる構成とすることもできる。しかし、この構成では、例えば4台の室外ユニットを起動させるには、計4回の起動動作を繰り返し行う必要がある。これに対して、本構成では、まず、室外ユニット2A(親機)の発電機11が発電した発電電力を用いて、予め設定された一方の電源供給系列60の室外ユニット2B(第1子機)を起動させる。その後、室外ユニット2A及び起動した室外ユニット2Bの各発電機11が発電した発電電力を用いて、他方の電源供給系列61の室外ユニット2C、2D(第2子機、第3子機)を起動させる構成とした。このため、各室外ユニットの起動動作は計3回で済み、停電時における起動を短時間で行うことができる。
さらに、室外ユニット2Aと室外ユニット2Bの台数と同数である2台の室外ユニット2C、2D(第2子機、第3子機)を起動させる構成であるので、1台の室外ユニットあたりの起動に伴う電源供給負荷を抑えることができる。この制御による効果は、室外ユニットの台数が増えればより顕著となる。
In the present embodiment, the outdoor unit 2C (second slave unit) and the
When the other
Furthermore, since it is the structure which starts two
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室外ユニット2A及び室外ユニット2Bから出力される発電電力を用いて、室外ユニット2C,2Dのガスエンジン10のセルモーターをそれぞれ駆動し、該ガスエンジン10を起動させる(ステップS11)。
具体的には、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室外ユニット2C、2Dの室外側コントローラ39に対して起動指示を送信し、室外ユニット2C、2Dの室外側コントローラ39は、それぞれ受信した起動指示に基づいて、自機のガスエンジン10を起動する。
この場合、室外ユニット2C,2Dのガスエンジン10は、同時に起動させるのではなく、わずかな時間(例えば10秒)差で起動させる構成としている。室外ユニット2C、2Dの各室外側コントローラ39は、例えば、冷却水温度が所定値にあるか等に基づいて、自機のガスエンジン10が、起動準備が整っているかを判別する。そして、起動準備が整っていると判断した室外ユニット(例えば室外ユニット2C)の室外側コントローラ39は、他の室外ユニット(例えば室外ユニット2D)に対して、自機が起動する旨の信号を出力する。この信号を受信した室外ユニット2Dの室外側コントローラ39は、室外ユニット2Cのガスエンジン10が起動するまで待機した後に、自機のガスエンジン10を起動させる。これにより、起動時に供給される電力が同時に使用されることが防止され、ガスエンジン10の起動をより確実に実行することができる。
Subsequently, the
Specifically, the
In this case, the
また、ガスエンジン10が起動により、室外ユニット2C,2Dの各発電機11による発電が開始される。室外ユニット2C、2Dの室外側コントローラ39は、それぞれ自機のガスエンジン10を起動するに際して、起動を妨げる異常が見つかった場合や、起動を試みるもガスエンジン10または発電機11が起動しなかった場合には、発電不能信号を室外ユニット2Aの室外側コントローラ39に送信する。
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室外ユニット2C、2Dの発電機11から自立運転用の発電電力が出力されたか否かを判別する(ステップS15)。具体的には、発電機11から出力された発電電力は、系統連系インバータ33に入力されるため、室外ユニット2C、2Dの室外側コントローラ39を介して、該系統連系インバータ33への電力の入力の有無で判別される。または、室外ユニット2C、2Dの室外側コントローラ39から発電不能信号を受信したか否かで判別される。
この判別において、発電機11から発電電力が出力されなかった場合(ステップS15;No)には、エラー警報を出力(ステップS7)して処理を終了する。
また、発電機11から発電電力が出力された場合(ステップS15;Yes)には、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、系統連系インバータ33を通じて、該系統連系インバータ33を通じて出力される発電電力を、室外ユニット2A及び室外ユニット2Bから出力された発電電力に重畳させるように調整する(ステップS16)。これにより、室外ユニット2A(親機)及び室外ユニット2B〜2D(第1〜第3子機)から出力される発電電力は波長等を合わせた状態で下流側に供給される。
Further, when the
Subsequently, the
In this determination, when the generated power is not output from the generator 11 (step S15; No), an error alarm is output (step S7) and the process is terminated.
When the generated power is output from the generator 11 (step S15; Yes), the
続いて、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、通信接続がされたすべての室外ユニット2B〜2Dのガスエンジン10が起動したことを条件として、自立負荷用リレー253をオン(閉じる)制御を行う(ステップS17)。これにより、図7に示すように、室外ユニット2A〜2Dからそれぞれ出力される発電電力は、自立負荷用リレー253、第3電源切替スイッチ252を介して、下流側給電ライン51bに流れる。このため、室内ユニット13a〜13d、及び、照明装置38に電力を供給することができ、該室内ユニット13a〜13dによる空調運転、及び、照明装置38の運転を行うことができる。
本構成では、通信接続が確認されたすべての室外ユニット2A〜2Dのガスエンジン10(発電機11)が起動した後に、自立負荷用リレー253を閉じて、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38に電力を供給するため、起動中に多大な電力が使用されて該室外ユニット2A〜2Dの起動が不調となることが防止され、該室外ユニットの起動後に安定した電力を室内ユニット13a〜13d、及び、照明装置38に供給できる。
上記した処理手順において、ある室外ユニット(例えば、室外ユニット2C)が室外ユニット2Aの室外側コントローラ39に対して、発電不能信号を送信した場合、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、上記した条件から発電不能信号を受信した室外ユニットを除く処理をすることが望ましい。
この構成によれば、特定の室外ユニットの異常によって、室内ユニット13a〜13d、及び、照明装置38への電力供給が停滞することを防止でき、停電時であっても速やかに電力を負荷に供給できる。
Subsequently, the outdoor-
In this configuration, after the gas engines 10 (generators 11) of all the
In the processing procedure described above, when a certain outdoor unit (for example, the outdoor unit 2C) transmits a power generation impossible signal to the
According to this configuration, it is possible to prevent the power supply to the
室内ユニット13a〜13dのいずれかを運転する場合には、リモコン5の運転操作を行う。これにより、相応する室外ユニット内の電磁クラッチ14a,14bが接続されて圧縮機12a,12bが駆動されて、冷媒回路内を冷媒が循環することで空調運転が実現される。
また、自立運転時には、上流側給電ライン51aは電源切替盤50によって室外ユニット2A〜2Dから切り離されているため、電源切替盤50よりも上流側の商用系統36には各発電機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13a〜13dおよび照明装置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。
When operating any of the
Further, during the self-sustaining operation, the upstream
Therefore, even if it is a case where electric power is supplied with the
Moreover, even if it is in the confused state at the time of a power failure, the equipment currently selected and arrange | positioned in the self-supporting operation circuit can be operated quickly, without selecting the equipment which wants to drive on the spot.
停電時に室内ユニット13a〜13d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、照明装置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。
When it is not necessary to operate the
室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、室内ユニット13a〜13d、及び、照明装置38への電力が供給された後において、通信接続が未確認であった室外ユニットの通信接続が新たに確認された場合、または、発電不能信号を受信していた室外ユニットが発電可能な状態に復帰した場合には、この室外ユニットのガスエンジンを起動させて発電機11による発電電力を室内ユニット13a〜13d、及び、照明装置38に供給させる。
室外ユニット2Aの室外側コントローラ39は、自立運転中にも、子機である他の室外ユニットの動作を監視し、上記のように異常状態から復帰した場合には、発電を開始させて、負荷への電力供給を開始する。この場合、ガスエンジン10の起動時には、電力消費量が増大するため、発電可能量を演算して該ガスエンジン10の起動が可能か否かを判別することが望ましい。
この構成によれば、当初発電に寄与していなかった室外ユニットについても、異常が解消した場合には、起動させて発電電力を負荷に供給できるため、安定した電力供給を実現できる。
When the
The
According to this configuration, even when the outdoor unit that has not contributed to the power generation at the beginning is solved, when the abnormality is resolved, the generated power can be supplied to the load by being activated, so that stable power supply can be realized.
さて、従来、室外ユニットのガスエンジン(発電機)の起動処理を行う場合、各室外側コントローラは、冷媒回路上に設けられた四方弁や膨張弁(機器)の弁開度の初期処理と、冷却水回路上に設けられた電動三方弁等(機器)の弁開度の初期処理とを行った後に、ガスエンジンの起動を行っていた。
この場合、冷媒回路及び冷却水回路の機器の初期処理に時間がかかり、発電開始までに時間がかかる問題があった。
本実施形態では、各室外ユニット2A〜2Dは、ガスエンジン10を起動させる際に、該ガスエンジン10の冷却水回路上の第2の三方弁24の弁開度の初期処理を冷媒回路上の四方弁15や膨張弁19a〜19dの弁開度の初期処理に優先して行う。これにより、ガスエンジン10の起動時間が短縮され、速やかに発電機11が発電した電力を供給できる。また、冷媒回路上の四方弁15や膨張弁19a〜19dの弁開度の初期処理は、ガスエンジン10の起動後に行うため、空調運転の開始が必要以上に遅れることはない。
Well, conventionally, when performing the startup processing of the gas engine (generator) of the outdoor unit, each outdoor controller, the initial processing of the valve opening of the four-way valve and expansion valve (equipment) provided on the refrigerant circuit, The gas engine was started after the initial processing of the valve opening degree of the electric three-way valve or the like (equipment) provided on the cooling water circuit.
In this case, there is a problem that initial processing of the refrigerant circuit and the cooling water circuit takes time, and it takes time until power generation starts.
In the present embodiment, when each of the
ところで、本実施形態では、室外ユニット2C〜2Dに発電した電力を供給する他方の電源供給系列61と、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38へ電力を供給する負荷側電源供給系列62とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に設けた連結用リレー153と、自立負荷用リレー253の開閉により行っている。これにより、例えば、すべての室外ユニット2A〜2Dの発電機11が発電を開始してから、自立負荷用リレー253を閉じて室内ユニット13a〜13d及び照明装置38に電力を供給することができ、発電機11で十分に発電される前に室内ユニット13a〜13d及び照明装置38に電力が供給されることを防止し、自立運転時における過負荷状態を回避することができる。
しかし、室外ユニット2A〜2Dの各ガスエンジン10(発電機11)が運転中に、これらガスエンジン10の一部(例えば1台)が何かの異常が原因で運転停止してしまうと、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)での使用電力量が室外ユニット2A〜2Dでの発電電力量を上回って負荷バランスが崩れることが想定される。この場合、各発電機11は、定格値以上に発電量を増やして発電を行うため、この状態が長時間に亘ると発電機11に過大な負荷がかかる問題がある。
By the way, in this embodiment, the other
However, if each of the gas engines 10 (generators 11) of the
このため、本実施形態では、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38へ電力を供給中に、これら室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)での使用電力量が室外ユニット2A〜2Dでの発電電力量を上回っているか否かを判別する。使用電力量が発電電力量を上回ると、各発電機11は、発電電力量を増大させようとする。このため、各発電機11が予め設定された許容発電量(例えば4kW)を所定時間(例えば10秒)連続して発電した場合、各発電機11の発電電力の電圧値が予め設定された許容電圧値(例えば180V)を所定時間(例えば3秒)連続して下回った場合、もしくは、発電機11が予め設定された許容電流値(例えば25A)を所定時間(例えば2秒)連続して出力した場合には、使用電力量が発電電力量を上回ったと判別できる。
本実施形態では、運転中の室外ユニット2A〜2Dの室外側コントローラ39と系統連系インバータ33とが判別手段として機能する。自機の発電機11が上記した動作を見せた場合、各室外側コントローラ39は、親機である室外ユニット2Aの室外側コントローラ39にその旨を送信する。
For this reason, in this embodiment, while supplying electric power to the
In the present embodiment, the
次に、使用電力量が発電電力量を上回るか否かの判別動作について説明する。
図8は、この動作手順を示すフローチャートである。
まず、室外ユニット2A〜2Dの各室外側コントローラ39は、発電電力が室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)に供給されているか否か、すなわち、自立負荷用リレー253が閉じているか否かを判別する(ステップSa1)。この判別において、自立負荷用リレー253が閉じていない(ステップSa1;No)場合、室外ユニット2A〜2Dの各室外側コントローラ39は、自己のコントローラに設けられる電圧判定タイマ、電流判定タイマ、及び、電力判定タイマをそれぞれリセットする(ステップSa2)。
Next, a determination operation for determining whether the amount of power used exceeds the amount of generated power will be described.
FIG. 8 is a flowchart showing this operation procedure.
First, each of the
また、自立負荷用リレー253が閉じている場合(ステップSa1;Yes)場合、各室外側コントローラ39は、自機の発電機11は発電している電圧値が、通常時の発電値(200V)よりも小さい所定の許容電圧値(180V)を下回っているか否かを判別する(ステップSa3)。この電圧値の計測は、系統連系インバータ33に入力される電圧値を用いて行われる。この判別において、電圧値が180Vを下回っている場合(ステップSa3;Yes)には、電圧判定タイマの計測を開始し、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過したか否かを判別する(ステップSa4)。発電電圧値が180Vを下回る状態は、使用電力量が発電電力よりも過剰な状態と推定されるため、この状態が長時間継続すると発電機に過剰な負荷がかかる。
このため、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過した(ステップSa4;Yes)場合には、該当する室外側コントローラ39は、親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39に、使用電力量が発電電力を上回っている旨の信号を通知する。親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39は、自立負荷用リレー253を開いて(ステップSa5)、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)への発電電力の供給を停止して処理を終了する。また、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過していない(ステップSa4;No)場合には、各室外側コントローラ39は処理を終了する。
Further, when the self-
For this reason, when a predetermined time (for example, 3 seconds) has elapsed from the start of measurement (step Sa4; Yes), the corresponding
一方、ステップSa3の判別において、電圧値が180Vを下回っていない場合(ステップSa3;No)には、電圧判定タイマをリセット(ステップSa6)する。
続いて、各室外側コントローラ39は、自機の発電機11が出力している電流値が所定許容電流値(25A)を上回っているか否かを判別する(ステップSa7)。この電流値の計測は、系統連系インバータ33に入力される電流値を用いて行われる。この判別において、電流値が25Aを上回っている場合(ステップSa7;Yes)には、電流判定タイマの計測を開始し、計測開始から所定時間(例えば2秒)経過したか否かを判別する(ステップSa8)。電流値が25Aを上回る状態は、使用電力量が発電電力よりも過剰な状態と推定されるため、この状態が長時間継続すると発電機に過剰な負荷がかかる。
このため、計測開始から所定時間(例えば2秒)経過した(ステップSa8;Yes)場合には、該当する室外側コントローラ39は、親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39に、使用電力量が発電電力を上回っている旨の信号を通知する。親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39は、自立負荷用リレー253を開いて(ステップSa9)、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)への発電電力の供給を停止して処理を終了する。また、計測開始から所定時間(例えば2秒)経過していない(ステップSa8;No)場合には、各室外側コントローラ39は処理を終了する。
On the other hand, in step Sa3, when the voltage value is not lower than 180 V (step Sa3; No), the voltage determination timer is reset (step Sa6).
Subsequently, each
For this reason, when a predetermined time (for example, 2 seconds) has elapsed from the start of measurement (step Sa8; Yes), the corresponding
一方、ステップSa7の判別において、電流値が25Aを上回っていない場合(ステップSa7;No)には、電流判定タイマをリセット(ステップSa10)する。
続いて、各室外側コントローラ39は、自機の発電機11の発電量が所定許容電力量(4500W)を上回っているか否かを判別する(ステップSa11)。この電力量の計測は、系統連系インバータ33に入力される電力量を用いて行われる。この判別において、電力量が4500Wを上回っている場合(ステップSa11;Yes)には、電力判定タイマの計測を開始し、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過したか否かを判別する(ステップSa12)。発電電力量が4500Wを上回る状態は、使用電力量が発電電力よりも過剰な状態と推定されるため、この状態が長時間継続すると発電機に過剰な負荷がかかる。
このため、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過した(ステップSa11;Yes)場合には、該当する室外側コントローラ39は、親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39に、使用電力量が発電電力を上回っている旨の信号を通知する。親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39は、自立負荷用リレー253を開いて(ステップSa13)、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)への発電電力の供給を停止して処理を終了する。また、計測開始から所定時間(例えば3秒)経過していない(ステップSa11;No)場合には、各室外側コントローラ39は処理を終了する。
一方、ステップSa11の判別において、発電量が4500Wを上回っていない場合(ステップSa11;No)には、電流判定タイマをリセット(ステップSa14)して処理を終了する。
On the other hand, if the current value does not exceed 25 A in the determination in step Sa7 (step Sa7; No), the current determination timer is reset (step Sa10).
Subsequently, each
For this reason, when a predetermined time (for example, 3 seconds) has elapsed from the start of measurement (step Sa11; Yes), the corresponding
On the other hand, if the amount of power generation does not exceed 4500 W in step Sa11 (step Sa11; No), the current determination timer is reset (step Sa14), and the process is terminated.
続いて、自立負荷用リレー253を開いた後の制御手順について説明する。
親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39は、自立負荷用リレー253を開いた後、所定時間(5秒)経過後に、再び、自立負荷用リレー253を閉じる。これにより、発電された電力は再び、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38(負荷)に供給される。この場合、照明装置38は、自立負荷用リレー253を閉じることで点灯するが、室内ユニット13a〜13dについては、再度、ユーザーがリモコン5の運転操作を行う必要がある。このため、運転を開始するまでは、使用電力量が抑えられるため、発電機11の過負荷状態を解消できる。
さらに、この構成では、照明装置38が所定時間消灯されることにより、ユーザーは、自立運転時の発電機11に何らかの異常が生じたことを感じるため、発電機11またはガスエンジン10の点検をしやすくなる。これにより、負荷への供給が停止される所定時間は、ユーザーが発電機11に何らかの異常が生じたことを感覚的に理解できる時間であって、極力短い時間に設定するのが望ましい。
また、この構成では、ガスエンジン10を止めることなく、自立負荷用リレー253を開く制御をしているため、負荷への電力の供給を再開する場合に、自立負荷用リレー253と閉じるだけでよく早急に復帰することができる。
Subsequently, a control procedure after the self-supporting
The
Further, in this configuration, the
Further, in this configuration, since the control for opening the self-
上記した構成では、自立負荷用リレー253を開いた後、所定時間(5秒)経過後に、再び、自立負荷用リレー253を閉じることで、ユーザーに対して、発電機11またはガスエンジン10に異常が生じている可能性を報知しているが、ユーザーが同様に電力の使用を続けると、再度、過負荷状態となりうる。
このため、親機(室外ユニット2A)の室外側コントローラ39は、自立負荷用リレー253を開いた数を計測し、この計測数が所定の許容数(5回)以上となった場合には、室外ユニット(ガスエンジン10、発電機11)に異常が生じているとして異常を発報する。さらに、すべての室外ユニット2A〜2Dのガスエンジン10の運転を停止する。これにより、偶然的に過負荷状態になったものではなく、何らかの原因で過負荷になったものを確実にユーザーに報知することができる。
In the configuration described above, after the self-supporting
For this reason, the
以上説明したように、冷凍サイクルの圧縮機12を駆動するガスエンジン10と、このガスエンジン10に連結された発電機11とを有する室外ユニット2A〜2Dを複数台並列に備えた空気調和装置1において、一台の室外ユニット2Aを、バッテリー49を搭載した親機とし、残りのバッテリーを搭載しない室外ユニット2B〜2Dを子機とし、室外ユニット2Aのガスエンジン10をバッテリー49で起動し、発電機11で発電した電力により室外ユニット2B〜2Dの各ガスエンジン10を起動する自立制御部39aを備え、室外ユニット2C、2Dへ電力を供給する他方の電源供給系列61と、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38へ電力を供給する負荷側電源供給系列62とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に設けた連結用リレー153、自立負荷用リレー253により行うため、例えば、すべての室外ユニット2A〜2Dの発電機11が発電を開始してから、自立負荷用リレー253を閉じて室内ユニット13a〜13d及び照明装置38に電力を供給することができ、自立運転時における過負荷状態を回避することができる。
As described above, the air conditioner 1 including a plurality of
また、本実施形態によれば、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38へ電力を供給中に、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38での使用電力量が室外ユニット2A〜2Dの発電機11での発電電力量を上回るか否かを判別し、使用電力量が発電電力量を上回ったと判別された場合、自立制御部39aは、自立負荷用リレー253を開いて該室内ユニット13a〜13d及び照明装置38への電力の供給を遮断し、所定時間が経過後に、電力供給を再開する。このため、照明装置38が所定時間消灯されることにより、ユーザーは、自立運転時の発電機11に何らかの異常が生じたことを感じ、発電機11またはガスエンジン10の点検をしやすくなる。また、ガスエンジン10を止めることなく、自立負荷用リレー253を開く制御をしているため、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38への電力の供給を再開する場合に、自立負荷用リレー253と閉じるだけでよく早急に復帰することができる。
Moreover, according to this embodiment, while supplying electric power to the
また、室外側コントローラ39は、系統連系インバータ33に入力される、発電機11が予め設定された許容発電量を所定時間連続して発電した場合、発電電力の電圧値が予め設定された許容電圧値を所定時間連続して下回った場合、もしくは、発電機が予め設定された許容電流値を所定時間連続して出力した場合のいずれかを満たすと、使用電力量が発電電力量を上回ったと判別する。このため、この判別のために新たにセンサーを設ける必要はなく、簡単な構成で使用電力量が発電電力量を上回ったか否かを判別できる。
Further, when the
また、本実施形態によれば、自立負荷用リレー253を開いて電力の供給を遮断した回数を計測し、この回数が所定数に至った場合、自立制御部39aは、偶然的に過負荷状態になったものではなく、何らかの原因で過負荷になったものを確実にユーザーに報知することができる。
In addition, according to the present embodiment, the number of times that the power supply is cut off by opening the self-
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、室外ユニット2Aの室外側コントローラ39(自立制御部39a)は、室外ユニット2A(親機)の発電機11が発電した発電電力を用いて、他の室外ユニット2B〜2Dを順次起動させる構成としても良いことは勿論である。
また、本実施形態では、自立負荷用リレー253を開いた所定時間に、特段の制御を行っていないが、この所定時間、すなわち、室内ユニット13a〜13d及び照明装置38への電力の供給を遮断した状態では、発電電力を自由に使えるため、この発電電力を使用して、例えば、不調によって停止したガスエンジン10の再起動を試みる制御を行ってもよい。
In addition, the said embodiment shows the one aspect | mode which applied this invention, Comprising: This invention is not limited to the said embodiment.
For example, the outdoor controller 39 (self-supporting
In the present embodiment, no special control is performed at a predetermined time when the self-
1 空気調和装置
2A 室外ユニット(親機)
2B 室外ユニット(第1子機)
2C 室外ユニット(第2子機)
2D 室外ユニット(第3子機)
3A〜3D 室内ユニット群
10 ガスエンジン(エンジン)
11 発電機
12 圧縮機
13a〜13d 室内ユニット(負荷)
15 四方弁(機器)
17 室外熱交換器
19a〜19d 膨張弁(機器)
21a〜21d 室内熱交換器
33 系統連系インバータ
36 商用系統
38 照明装置(負荷)
39 室外側コントローラ(判別手段)
39a 自立制御部(起動制御部)
50 電源切替盤
52 第1電源切替スイッチ
60 一方の電源供給系列
61 他方の電源供給系列(電力供給系列)
62 負荷側電源供給系列(電力供給系列)
152 第2電源切替スイッチ
153 連結用リレー
252 第3電源切替スイッチ
253 自立負荷用リレー
1
2B Outdoor unit (first slave unit)
2C outdoor unit (second slave unit)
2D outdoor unit (third slave unit)
3A-3D
11
15 Four-way valve (equipment)
17
21a-21d
39 Outdoor controller (discriminating means)
39a Independent control unit (startup control unit)
50
62 Load-side power supply series (power supply series)
152 Second
Claims (5)
前記子機への電力供給系統と、室内ユニットを含む負荷への電力供給系統とを別個に形成し、各系統への電力供給を別個に行うスイッチを備え、
前記起動制御部は、前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動するまで、前記子機への電力供給系統に発電電力を供給すると共に前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給しないよう前記スイッチを制御し、前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動した後に、前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給させるように前記スイッチを制御することを特徴とする空気調和装置。 An air conditioner having a plurality of outdoor units having an engine that drives a compressor of a refrigeration cycle and a generator connected to the engine in parallel. At least one outdoor unit is equipped with a battery. startup and the base unit has, as the remaining battery mounted non outdoor units handset, the start master unit of the engine by the power of the battery to start the engine of the slave unit by the power generation electric power generated by the generator With a control unit,
A power supply system to the slave unit and a power supply system to a load including an indoor unit are separately formed, and includes a switch that separately supplies power to each system ,
The activation control unit supplies the generated power to the power supply system to the slave unit and the generated power to the power supply system to the load until the engine of the master unit and all the slave units start up. The switch is controlled not to supply power and the switch is controlled so that the generated power is supplied to the power supply system to the load after the engine of the master unit and all the engine of the slave units are started. An air conditioner characterized by.
前記起動制御部は、前記親機のエンジンを前記バッテリーの電力で起動させ、前記親機の発電機の発電電力で、いずれか一台の前記子機のエンジンを起動させ、起動した前記親機及び前記子機の発電機の発電電力で、起動した前記親機及び前記子機の台数と同数の前記子機のエンジンを順に起動させることによって前記親機のエンジン及び全ての前記子機のエンジンが起動するまで、前記子機への電力供給系統に発電電力を起動順で供給するように前記スイッチを制御すると共に、前記負荷への電力供給系統に前記発電電力を供給しないよう前記スイッチを制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 There are two or more slave units,
The activation control unit activates the engine of the parent device with the power of the battery, activates the engine of any one of the child devices with the generated power of the generator of the parent device, and activates the parent device And the engine of the master unit and the engines of all the slave units are sequentially started by starting the same number of the master units and the number of slave units as the number of the slave units activated by the generated power of the slave unit generator. The switch is controlled so that the generated power is supplied to the power supply system to the slave unit in the starting order until the power is started, and the switch is controlled so that the generated power is not supplied to the power supply system to the load. air conditioner according to claim 1, characterized in that.
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