燃氣熱泵式空調裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種發電效率高的帶發電功能的空調裝置，包括室外機和作為設置在室內的室內機的第２送風機（３３、３４）等，室外機具有由燃氣發動機驅動的壓縮機（１３）和作為電動輔機的第１送風機（１６）、冷卻水泵（２１）等，且設置在室外。這種燃氣熱泵式空調裝置具有：由燃氣發動機驅動的同步馬達（５２）；對同步馬達進行再生控制、獲得直流電功率的ＰＷＭ轉換器（５０）；對２相或３相交流商用電源進行整流、濾波而獲得直流電功率的轉換器（４０）；以及檢測由轉換器（４０）獲得的直流電功率并把由ＰＷＭ轉換器（５０）獲得的電功率作為室外機內的電動輔機或上述室內機的電源來提供的控制裝置即ＰＷＭ轉換器控制裝置（７０）。

【技術實現步驟摘要】
?燃氣熱泵式空調裝置
本專利技術涉及由燃氣發動機來驅動壓縮機的燃氣熱泵式空調裝置，具體涉及用燃氣發動機的余力進行發電的燃氣熱泵式空調裝置的專利技術。技術背景以前，在由燃氣發動機來驅動壓縮機的燃氣熱泵中，公知的是用燃氣發動機的余力來驅動交流發電機，產生交流電功率的燃氣熱泵式空調裝置。例如，專利文獻1公開了具有由驅動壓縮機的燃氣發動機來驅動、輸出交流輸出的發電機的發電裝置。發電裝置還具有把從發電機輸出的交流電功率轉換為直流電功率的AC/DC轉換器和把用該AC/DC轉換器轉換成的直流電功率轉換為規定頻率的交流電功率、提供給電氣設備的DC/AC轉換器。此處，之所以進行AC/DC轉換、DC/AC轉換，是由于隨著燃氣熱泵的負載變動，發動機轉數就會變化，發電的輸出頻率和輸出電壓就會變化，所以要將其轉換為商用電源的規定值。轉換為商用電源的規定值是為了使得能夠與商用電源進行系統聯系。[專利文獻1]特開2001-324240號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，以前的燃氣熱泵式空調裝置存在以下問題點。-->(1)在專利文獻1記載的專利技術中，為了與商用電源進行系統聯系，第2轉換器必須具有與商用電源的電方式、電壓、頻率等同步的同步功能及保護裝置，存在成本提高的問題。(2)在專利文獻1記載的專利技術中，存在燃氣發動機起動時，燃氣發動機的輸出負載變大的問題。(3)在專利文獻1記載的專利技術中，為使發電電功率經AC/DC轉換所得的直流電壓成為規定的設定電壓而進行控制。直流電壓電平一般設定為從交流商用電源的流入量為0的電壓值。交流商用電源為202正負20V，因而AC/DC轉換裝置設定的直流電壓必須設定為比222×(2)=314V]]>高的值。按該條件通常設定為320V。可是，平均而言，設定為比202×(2)=286V]]>高的值即可，320V是在所有情況下交流商用電源流入都為0的電壓值。然而，以平均值作比較的(320-286)V的差會使發電效率變差。其原因是馬達的銅損＝電樞繞組電阻×(電樞電流)2，馬達的鐵損＝(感應電壓)2/等價鐵損電阻，所以，電壓高，馬達的鐵損就會上升。還有，用于切換的器件以及其它部件中的損耗也會增加。如上所述，以前，由于直流電壓控制在一定值，因而存在平均損耗增加的問題。因此，本專利技術的目的在于解決以上課題，提供發電效率高的帶發電功能的空調裝置。用于解決課題的裝置本專利技術的燃氣熱泵式空調裝置，為了解決上述課題，具有以下構成。(1)一種燃氣熱泵式空調裝置，包括設置在室外的室外機和設置在室內的室內機，上述室外機具有由燃氣發動機驅動的壓縮機和電動輔-->機，上述燃氣熱泵式空調裝置具有由燃氣發動機驅動的同步馬達和對同步馬達進行再生控制、獲得直流電功率的PWM轉換器，把用PWM轉換器獲得的電功率作為室外機內的電動輔機或室內機的電源來提供。(2)在(1)記載的燃氣熱泵式空調裝置中，其特征在于，還具有對單相或三相交流商用電源進行整流的轉換器，對于上述室外機內的電動輔機或上述室內機的消耗電功率，在用上述PWM轉換器獲得的電功率不足時，就通過上述轉換器從商用電源補充不測電功率，而在用上述PWM轉換器獲得的電功率超過消耗電功率時，就把上述直流電功率的直流電壓控制在從商用電源的流入電流為0的最低電壓。(3)在(1)記載的燃氣熱泵式空調裝置中，其特征在于，具有把上述PWM轉換器作為PWM逆變器來控制、從而用從上述單相或三相交流商用電源側流入的電功率使上述同步馬達進行動力運轉的動力運轉控制裝置。專利技術的效果本專利技術的燃氣熱泵式空調裝置具有以下作用·效果。驅動壓縮機的燃氣發動機具有相對于必要空調能力的多余的能力，由燃氣發動機的多余的能力進行發電。燃氣發動機對發電用的同步馬達的旋轉軸進行旋轉驅動。PWM轉換器對同步馬達進行再生控制，獲得直流電功率。把該直流電功率作為室外機的電動輔機或室內機的電源來提供，從而起到發電作用。本專利技術采用能對裝有永久磁鐵的高效率的同步馬達進行最佳控制的PWM轉換器進行控制，從而實現更高效率發電。還有，因為不使由PWM轉換器獲得的交流電功率與交流商用電源進行系統聯系，而是將其作為燃氣熱泵的室外機內的電動輔機或室-->內機的電源來提供，所以不但減少了對以交流商用電源驅動的外部電氣設備的電影響，而且可以免去用于系統聯系的使電壓和頻率等同步的同步功能和保護裝置，能夠降低成本。另外，在這種情況下，用PWM轉換器獲得的直流電功率可以由負載逆變器等轉換為交流電功率，提供給電動輔機等。還有，電流檢測裝置檢測出從交流商用電源的流入電流時，就控制PWM轉換器產生的直流電功率的直流電壓，使該流入電流減少，成為0，因而能夠獲得為驅動燃氣熱泵的室外機內的電動輔機或室內機最低限度必要的電壓，所以尤其是能夠降低馬達的鐵損，還能夠降低切換用的器件以及其它部件的損耗。因此，與以前的直流電壓控制在一定值的情況相比，能夠使上述損耗減少。還有，由于具有把PWM轉換器作為PWM逆變器來控制、從而用從商用電源側流入的電流對上述同步馬達進行動力運轉的動力運轉控制裝置，所以能夠降低在燃氣發動機起動時燃氣發動機的輸出負載。此處，同步馬達由于起動轉矩高，適合作為要求低速下高輸出轉矩的起動馬達，所以能夠提高燃氣發動機的起動穩定性。附圖說明圖1是燃氣熱泵式空調裝置的構成圖。圖2是表示電氣系統的構成的系統框圖。圖3是基本矢量圖。????圖4是電流矢量控制系統圖。圖5是表示發動機輸出的臨界值的圖。圖6是起動時的時序圖。圖7是停止時的時序圖。具體實施方式以下參照附圖說明本專利技術的燃氣熱泵式空調裝置的一實施例。圖-->1是本實施例的燃氣熱泵式空調機的構成圖。燃氣熱泵式空調機由室外機10、室內機30、以及對室外機10和室內機進行循環的制冷劑循環通路1構成。室外機10具有用于驅動壓縮機13A、B的燃氣發動機11、完全分離氣態制冷劑和液態制冷劑的蓄熱器12、和為了空調而進行制冷劑的熱交換的室外熱交換器14。燃氣發動機11與作為發電機的同步馬達52連接。室內機30具有用室內空氣和制冷劑進行熱交換的室內熱交換器31和使制冷劑膨脹的膨脹閥32。壓縮機13吸入氣態制冷劑，排出高壓的氣態制冷劑。其次，說明對室內制冷時的作用。由燃料氣體來驅動燃氣發動機11，驅動壓縮機13A、13B。壓縮機13A、13B吸入、壓縮蓄熱器12的氣態制冷劑，將其作為高溫高壓狀態的氣體而排出。排出的氣態制冷劑在分油器19中從制冷劑中分離出油。分離了油的制冷劑，通過四向閥17流入室外熱交換器14。高溫高壓的氣態制冷劑由室外熱交換器14冷卻而液化。液化了的制冷劑經由過濾干燥器22、球閥23、粗濾器31n，在膨脹閥32中膨脹而變為低溫。變為低溫的制冷劑經過粗濾器31m而到達室內熱交換器31，對室內空氣進行冷卻。接著，制冷劑經過雙管熱交換器18，返回蓄熱器12。制冷劑在蓄熱器12中以分離為液態制冷劑和氣態制冷劑的狀態而存放。-->其次，說明對室內供暖時的作用。由燃料氣體驅動燃氣發動機11，從而驅動壓縮機13A、13B。壓縮機13A、13B吸入、壓縮蓄熱器12的氣態制冷劑，將其作為高溫高壓狀態的氣體而排出。排出的氣態制冷劑在分油器19中從制冷劑中分離出油。分離了油的制冷劑，通過四向閥17流入室內熱交本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣熱泵式空調裝置，包括設置在室外的室外機和設置在室內的室內機，所述室外機具有由燃氣發動機驅動的壓縮機和電動輔機，所述燃氣熱泵式空調裝置的特征在于，具有：由所述燃氣發動機驅動的同步馬達；以及對所述同步馬達進行再生控制、獲 得直流電功率的ＰＷＭ轉換器，把用所述ＰＷＭ轉換器獲得的電功率作為所述室外機內的電動輔機或所述室內機的電源來提供。

【技術特征摘要】
JP 2004-3-16 2004-0747861.一種燃氣熱泵式空調裝置，包括設置在室外的室外機和設置在室內的室內機，所述室外機具有由燃氣發動機驅動的壓縮機和電動輔機，所述燃氣熱泵式空調裝置的特征在于，具有：由所述燃氣發動機驅動的同步馬達；以及對所述同步馬達進行再生控制、獲得直流電功率的PWM轉換器，把用所述PWM轉換器獲得的電功率作為所述室外機內的電動輔機或所述室內機的電源來提供。2.根據權利要求1所述的燃氣熱泵式空調裝置，其特征在于，還具...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中村昌彥，加藤智彥，
申請(專利權)人：愛信精機株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]