JP6334213B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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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、発電電力を供給する技術に関する。
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。
特開2009−236417号公報
しかし、従来の構成は、自立で発電する場合、発電は一台に限られていて電力供給量が小さくなっている。これを回避するために、複数の発電機を備えることが望まれる。
仮に複数の発電機を備える場合、各発電出力を統合し給電を行う方式(給電統合方式)と、それぞれの発電出力を分離し、別々の電源として給電を行う方式とが考えられる。特に給電統合方式の場合には、他の発電電力との干渉や他の発電停止による影響を受けやすいため、適切に電力供給できなくなるおそれがある。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、電力供給量を大きくして電源電力を供給可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
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二台以上の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、前記起動制御部は、自立運転の場合、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を起動し、前記自立運転時の電力線に電力を供給する際に、前記親機が商用電力と同様の電源波形を生成し、起動した各子機が前記親機の前記電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な電源波形を生成することを特徴とする。
前記自立運転時の電力線に電力を供給する際に、前記親機は、この親機の発電電力の電源波形を電圧制御方式で変換し、起動した各子機は、各子機の発電電力の電流波形を電流制御方式で変換しても良い。
この構成において、前記子機の何れかを代替親機とし、この代替親機は前記親機が生成する電源波形を監視し、前記親機が発電を停止した際に前記電源波形を生成するようにしても良い。また、前記親機が発電を停止した後、前記電力で駆動する負荷の駆動を継続可能な待ち時間の経過を待って前記代替親機が前記電源波形を生成するようにしても良い。
本発明によれば、自立運転時の電力線に電力を供給する際に、各室外ユニットが電源波形を生成するため、各室外ユニットの電源波形を統合して給電することができる。このため、一台で発電を行う場合と比べて電力供給量を大きくして電源電力を供給可能になる。
本発明の実施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。 親機として動作する室外ユニットと室内ユニット群とを示す回路図である。 電源波形を模式的に示した図である。 通常運転時(通常運転モード)の空気調和装置を示す図である。 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。 自立運転時に親機と第1子機が起動した状態を示す図である。 自立運転時に親機とすべての子機が起動した状態を示す図である。 自立運転時の発電電力が負荷に供給された状態を示す図である。 第1子機の発電動作を説明するフローチャートである。
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(本実施形態では四台)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、予め定められた一台の室外ユニット2Aが親機として動作し、この室外ユニット2Aの制御の下、残りの三台の室外ユニット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(本実施形態では各四台)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。
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。
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。
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(本実施形態では四台)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。
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、二台が並列に、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。
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。
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。
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。本実施形態では、第2の三方弁24は、ガスエンジン10の冷却水回路上の機器に相当し、ガスエンジン10を起動する際に、弁開度制御(初期処理)が行われる。
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および照明装置(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。
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及び第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61とに分けられる。
すなわち、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が接続される。
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、最下流の第3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。
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。
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。
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。
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、電源線32(電力線)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、電源線34(電力線)への出力に適した交流電力に変換して電源線34に出力する。
より具体的には、系統連系インバータ33は、発電機11の発電電力を、AC/DCコンバータを介して直流電力に変換した後、PWM(パルス幅変調)して疑似制限波による交流電力を生成し、絶縁トランスを介して所定の電圧の交流電圧に変換し、電源線34に出力する。
この電力変換に関し、系統連系インバータ33は、室外側コントローラ39の制御の下、発電電力を、商用電源の電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な第1電源波形に変換する電流制御方式(第1処理)と、発電電力を、商用電源の電源波形と同様の電源波形に変換する電圧制御方式(第2処理)とを選択的に実行する機能を具備する。
図3は、電流制御方式と電圧制御方式とで変換された電源波形を模式的に示した図である。図中、波線が電流制御方式の電源波形を示し、実線が電圧制御方式の電源波形を示している。電圧制御方式の電源波形は、商用電力の電源波形と同じ波形であり、商用電力と同じ電圧(本例では200V)および周波数の電源波形である。
一方、電流制御方式の電源波形は、商用電力と同じ周波数であって、商用電力の電圧よりも少し高い電圧(本例では201V)の電源波形である。この電流制御方式の電源波形は、後述する電力検出器43から得られる商用電力の電圧、或いは、親機の電圧等の情報に基づいて、所定の電圧及び電流で、且つ、同じ位相になるように制御される。なお、図中、符号Zは、この制御などに用いられるゼロクロスのポイントである。これらの電源波形を生成する構成は、従来の太陽電池の電力を系統連係する系統連係装置や公知のインバータの技術を広く適用可能である。
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。
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。
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。
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。
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」操作された時点などに行われる。
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。
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。
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を備えている。
続いて、この空気調和装置1の基本動作を説明する。
図4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4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4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。
この通常運転時には、各室外ユニット2A〜2Dの系統連系インバータ33は、上述した電流制御方式(第1処理)により、商用電源の電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な電源波形(図3の波線)を生成し、電源線34に出力する。
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〜13および照明装置38に供給される。
次に、停電時における自立運転時の制御について説明する。
図5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。
続いて、室外ユニット2Aの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、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S2)。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。
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S3)。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S3;NO)には、エラー警報を出力(ステップS4)して処理を終了する。
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S3;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S5)。これにより、図6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S6)。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。
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6に示すように、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、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11が同時に複数の室外ユニット等に供給されるため、一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(一台)と同じ台数の室外ユニット2B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。
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S7)。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。
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S8)。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S8;NO)には、エラー警報を出力(ステップS4)して処理を終了する。
発電機11から発電電力が出力された場合(ステップS8;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S9)。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。
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のオン(閉じる)制御を行う(ステップS10)。これにより、図7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、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、電源分岐線34a1、自立負荷用リレー253、第3電源切替スイッチ252、及び、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。
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(二台)と同じ台数の室外ユニット2C,2Dに発電電力が供給されるため、一台の室外ユニットの発電電力により一台の室外ユニット(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、例えば四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、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、室外ユニット2B(第1子機)を起動させた後、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、室外ユニット2Aと室外ユニット2Bの台数と同数である二台の室外ユニット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。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。
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。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。
この場合、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。
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の各発電機11から発電電力が出力されたか否かを判別する(ステップS12)。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S12;NO)には、エラー警報を出力(ステップS4)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S12;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S13)。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。
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S14)。これにより、図8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、すべての室外ユニット2A〜2Dの各発電機11が駆動した後に、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負荷に供給できる。
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。
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。
次に、室外ユニット2A〜2Dの発電に関わる動作を説明する。
通常運転時(通常運転モード)には、各室外ユニット2A〜2Dの系統連系インバータ33が、上述した電流制御方式(第1処理)により、商用電源の電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な電源波形(図3の波線で示す波形)を生成し、電源線34に出力する。このとき、発電電力の位相は商用電力と同じ位相に調整される。これにより、複数の発電機11の発電電力を、商用電力等との干渉を抑制するのに有効な電源重畳方式で電源線34に供給することができる。従って、干渉により電源が歪むことを抑えることができる。
自立運転時(自立運転モード)には、室外ユニット2Aの系統連系インバータ33が、上述した電圧制御方式(第2処理)で動作することにより、商用電源の電源波形と同様の電源波形(図3の実線で示す波形)を生成し、電源線34に出力する。一方、残りの室外ユニット2B〜2Dの系統連系インバータ33は、通常運転と同様に、電流制御方式(第1処理)により、商用電源の電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な電源波形を生成し、電源線34に出力する。
このように、停電時には、親機である室外ユニット2Aが、商用電源の電源波形に相当する電源波形を出力し、子機である室外ユニット2B〜2Dが、親機の出力電力(電圧など)に基づいて歪みを抑制可能な電源波形を生成するので、重畳した際の歪みを抑制することができる。従って、停電時でも、干渉により電源が歪むことを抑え、且つ、一台で発電を行う場合と比べて電力供給量を大きくすることができる。
本実施形態では、親機(室外ユニット2A)が何らかの要因で発電を停止した場合に、それによってシステム全体がダウンしてしまうこと、或いは、負荷を駆動不能な電源波形になってしまうことを防止すべく、第1子機である室外ユニット2Bが、代替親機となってバックアップ運転を行うように構成されている。
図9は、第1子機(室外ユニット2B)の発電動作を説明するフローチャートである。前提として、第1子機の室外側コントローラ39は、自機の記憶部39b(図2参照)に記憶された制御プログラムを実行する機能やタイマー処理を行う機能などを備える。また、この記憶部39bには、空調運転やバックアップ運転などを行うための制御プログラムや必要データに加え、後述するバックアップフラグ(以下、バックアップFと言う)が記述されるフラグ領域も設定されている。
さらに、第1子機の室外側コントローラ39は、自立運転の際に、親機(室外ユニット2A)が生成している電圧波形を常に監視しており、親機の発電停止を迅速に検出可能である。この監視処理には、親機の発電停止を検出可能な範囲で任意の処理を適用可能であり、例えば、電力検出器43や系統連系盤45等から得られる情報、或いは、親機との通信に基づく監視処理を適用しても良い。そして、親機の発電停止を検出すると、バックアップFをOFFからONに切り替える。
図9の制御主体は第1子機の室外側コントローラ39であり、また、図9の処理は、所定の割り込み周期で繰り返し実行される。
図9に示すように、第1子機の室外側コントローラ39は、自立運転中(自立運転モード中)か否かを判別する(ステップS21)。自立運転中でなければ、つまり、通常運転中であれば(ステップS21;NO)、電流制御方式(第1処理)による発電制御を行い、親機の電源波形への重畳に好適な電源波形(図3の波線)を出力する(ステップS22)。この場合、室外側コントローラ39は、バックアップFをOFFに設定し(ステップS23)、親機の発電停止時間を減算カウントするタイマー処理をリセット(図9中、タイマリセット)する(ステップS24)。
ステップS21の判別において、自立運転中(自立運転モード中)の場合(ステップS21;YES)、第1子機の室外側コントローラ39は、自機が代替親機に設定されているか否かを判別する(ステップS25)。この代替親機に設定されているかは、室外側コントローラ39の記憶部39bに記憶されている。
第1子機の室外側コントローラ39は代替親機に設定されているため、ステップS25の判別結果は肯定結果となり、ステップS30の処理へ移行する。
ステップS30では、バックアップFがONか否かを判別し、OFFであれば(ステップS30;NO)、親機(室外ユニット2A)からの電源なし(親機の発電停止)か否かを判別する(ステップS31)。
ステップS31が否定結果の場合(ステップS31;NO)、第1子機の室外側コントローラ39は、電流制御方式(第1処理)による発電制御を行い、親機の電源波形への重畳に好適な電源波形(図3の波線)を出力し(ステップS32)、バックアップFをOFFに設定し(ステップS33)、親機の発電停止時間を減算カウントするタイマー処理をリセット(タイマリセット)する(ステップS34)。
これにより、停電時に親機が発電していれば、親機及び子機の発電電力が歪みを抑制しつつ統合されて給電され、空気調和装置1を含む停電時に運転したい様々な設備を稼働させることができる。
ステップS31が肯定結果の場合(ステップS31;YES)、第1子機の室外側コントローラ39は、親機の発電停止時間を減算カウントするタイマー処理が零に減算されるまでは(ステップS35;NO)、電流制御方式(第1処理)による発電制御を継続する(ステップS36)。一方、タイマー処理が零に減算されると、第1子機の室外側コントローラ39は、代替親機としてのバックアップ運転を開始すべく、ステップS37、S38の処理を行う。
ここで、上記のタイマー処理の時間T1は、親機の発電停止後であっても第1子機がバックアップ運転に切り替えでき、且つ、発電電力で作動中の負荷の継続動作が可能な時間に設定される。例えば、第1子機の室外側コントローラ39を構成する基板上のコンデンサが完全放電する前にバックアップ運転に正常切り替えできる時間であったり、負荷を構成する照明装置38の点灯を継続可能な時間に設置され、一例を挙げると、1秒程度に設定される。
このタイマー処理による待ち時間T1を設けたため、その待ち時間T1の間に、親機が発電を再開すれば、代替親機としてのバックアップ運転を行わずに済む。
第1子機の室外側コントローラ39は、ステップS37として、バックアップFをONに設定し、ステップS38として、電圧制御方式(第2処理)による発電制御を行い、停電時に親機が出力すべき電源波形、つまり、商用電力と同様の電源波形(図3の実線)を出力する。これにより、第1子機の室外ユニット2Bが、商用電源の電源波形に相当する電源波形を出力し、残りの子機である室外ユニット2C、2Dが、第1子機の出力電力(電圧など)に基づいて歪みを抑制可能な電源波形を生成して出力し、重畳した際の歪みを抑制することができる。従って、停電時に親機が発電停止しても、システム全体がダウンしてしまうことや、負荷を駆動不能な電源波形になってしまうことを回避することができる。
この第1子機の室外側コントローラ39は、上述のように親機の発電停止を検出して自動的にバックアップ運転に移行する制御に加え、ユーザ(作業員等)が手動等(予め定めた端末装置を使ったデータ書き換えを含む)でバックアップFをONに設定することによっても、バックアップ運転を実行させることができる。
すなわち、手動等でバックアップFをONに書き換えると、図9に示すように、第1子機の室外側コントローラ39はステップ20の判別で肯定結果が得られるので、ステップS29の処理に移行する。このステップS30では、ステップS38と同様に、電圧制御方式(第2処理)による発電制御を行うので、強制的に第1子機を代替親機として作動させ、バックアップ運転ができる。
また、図9に示すステップS26〜S28の処理は、第1子機の室外側コントローラ39では実行されない。その理由は、第1子機の室外側コントローラ39は、代替親機に設定されているからである。このステップS26〜S29の処理は、代替親機に設定されていない子機(室外ユニット2C、2D)の室外側コントローラ39のために用意されている。
つまり、代替親機に設定されていない室外側コントローラ39では、自立運転中の場合、図9に示すように、ステップS25が否定結果となるので、電流制御方式(第1処理)による発電制御を行い(ステップS26)、バックアップFをOFFに設定し(ステップS27)、親機の発電停止時間を減算カウントするタイマー処理をリセット(タイマリセット)する(ステップS28)。
従って、この図9に示すフローを実現するプログラムは、全ての子機(室外ユニット2B〜2D)の発電制御用のプログラムを兼ねている。なお、全ての子機のプログラムを兼ねないように構成しても良いことは勿論である。
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は、少なくとも一台の室外ユニット2Aがバッテリー49を搭載し、この室外ユニット2Aのガスエンジン10をバッテリー49で駆動し、発電機11で発電した電力により残りのバッテリー49を搭載しない室外ユニット2B〜2Dのガスエンジン10を起動する自立制御部39a(起動制御部)を備えた。このため、各室外ユニット2A〜2Dにそれぞれバッテリー49を設ける必要はなく、簡単な構成で該室外ユニット2A〜2Dを起動させることができる。
しかも、自立運転時の電源線34(電力線)に電力を供給する際に、各室外ユニット2A〜2Dが電源波形を生成するため、各室外ユニット2A〜2Dの電源波形を統合して給電することができる。このため、一台で発電を行う場合と比べて電力供給量を大きくすることができるとともに、電源に適した電力を供給することができる。従って、電力供給量を大きくして電源電力を供給可能になり、停電時に様々な機器を駆動させることが可能になる。
また、自立運転時の電力線に電力を供給する際に、バッテリー49を搭載した一台の室外ユニット2Aを親機とし、その他の室外ユニット2B〜2Dを子機として、親機が電源波形を生成し、各子機が前記電源波形に重畳する重畳用の電源波形を生成するようにしたので、上記の各種効果に加え、干渉により電源が歪むことを抑えることができる。
また、子機となる室外ユニット2B〜2Dのうちの一台の室外ユニット2Bを代替親機とし、この代替親機は親機となる室外ユニット2Aが生成する電源波形を監視し、親機となる室外ユニット2Aが発電を停止した際に、親機の電源波形を生成するので、発電停止時に、親機が何らかの要因で発電を停止しても、システム全体がダウンしてしまうことや、負荷を駆動不能な電源波形になってしまうことを回避することができる。
また、親機が発電を停止した後、上記電力で駆動する負荷(空気調和装置1及び/又は照明装置38)の駆動を継続可能な待ち時間T1の経過を待って代替親機が親機の電源波形を生成するようにしたので、待ち時間T1の間に親機が発電を再開すれば、代替親機を機能させず、本来の親機及び子機による給電を行うことができる。
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2Bを代替親機とする場合を説明したが、他の子機(室外ユニット2C〜2D)を代替親機としても良い。要は、子機のいずれかを代替親機とすれば良い。また、複数の代替親機を設定しても良い。この場合、代替親機に優先順位をつけ、優先順位に従って代替親機を機能させるようにしても良い。具体例を挙げると、第1代替親機を室外ユニット2Bとし、第2代替親機を室外ユニット2Cとした場合、室外ユニット2Bは、自立運転中に親機の発電停止を監視し、発電停止を検出したら代替親機として機能する。また、室外ユニット2Cは、自立運転中に親機及び室外ユニット2Bの発電停止を監視し、親機及び室外ユニット2Bの発電停止を検出したら代替親機として機能する。この構成によれば、システム全体がダウンしてしまうことや、負荷を駆動不能な電源波形になってしまうことをより回避することができる。
上述の実施形態では、自立運転時に電源重畳方式で発電電力を電源線34に供給する場合を説明したが、これに限らず、給電統合方式などに適用可能な公知の技術を用いて発電電力を供給するようにしても良く、例えば、各室外ユニット2A〜2Dが独立して電源波形を生成して電源線34に供給する独立電源方式を採用しても良い。但し、電源波形の少なくとも位相は同じ位相になるように制御される。また、上述の実施形態では、一台の室外ユニット2Aだけがバッテリー49を備える場合を説明したが、他の室外ユニット2B〜2Dの少なくともいずれかもバッテリー49を備えるようにしても良い。
また、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。また、ガスエンジン以外のエンジンを備える構成でも良い。
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
21a〜21d 室内熱交換器
32、34、47b、48 電源線(電力線)
36 商用系統
38 照明装置(負荷)
39 室外側コントローラ
39a 自立制御部(起動制御部)
39b 記憶部
49 バッテリー
50 電源切替盤

Claims (4)

  1. 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二台以上の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、
    前記起動制御部は、自立運転の場合、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を起動し、
    前記自立運転時の電力線に電力を供給する際に、前記親機が商用電力と同様の電源波形を生成し、起動した各子機が前記親機の前記電源波形に重畳した際に歪みを抑制可能な電源波形を生成することを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記自立運転時の電力線に電力を供給する際に、前記親機は、この親機の発電電力の電源波形を電圧制御方式で変換し、起動した各子機は、各子機の発電電力の電流波形を電流制御方式で変換することを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 前記子機の何れかを代替親機とし、この代替親機は前記親機が生成する電源波形を監視し、前記親機が発電を停止した際に前記電源波形を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和装置。
  4. 前記親機が発電を停止した後、前記電力で駆動する負荷の駆動を継続可能な待ち時間の経過を待って前記代替親機が前記電源波形を生成することを特徴とする請求項3に記載の空気調和装置。
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