JP4506281B2

JP4506281B2 - 電気機器

Info

Publication number: JP4506281B2
Application number: JP2004155806A
Authority: JP
Inventors: 敏行前田; 俊彰佐藤; 広之山井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: JP2005337563A

Description

この発明は多相電源から電源が供給される電気機器に関し、例えば空気調和機に適用することができる。

従来から多相電源、例えば三相電源から電源が供給される電気機器として、空気調和機がある。空気調和機の室外機は、例えば三相負荷である圧縮機や、当該圧縮機を駆動制御するための駆動装置、当該駆動装置を動作させるための動作電源を生成する駆動装置用電源、負荷であるファンモータ等を備える。このような空気調和機は例えば特許文献１に例示されている。

特開平５−３００７５７号公報

駆動装置用電源や、ファンモータ等は、単相電圧が供給される。そして従来は三相電源の一つの相電圧から、当該単相電圧を供給していた。そのため、三相電源からみた負荷のバランスがわるくなり、受電容量が増加したり、高調波が発生し易いという問題点があった。

そこで本発明は、多相電源から見た負荷のバランスを改善し、以て受電容量の増加や、高調波の発生を抑制する技術を提供することを目的とする。

この発明にかかる電気機器の第１の態様は、中性点（Ｎ）を有する三相以上の多相電源（１）に接続される。そして第１の装置並びに、少なくとも第２及び第３の装置を備える。前記第１の装置（１０２，１０３）は、前記多相電源の全相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）について線間電圧が供給される。前記第２の装置（１０４）は、前記多相電源の第１相（Ｒ）の相電圧が供給される。前記第３の装置（１０５）は、前記多相電源の、前記第１相とは異なる第２相（Ｓ）の相電圧が供給される。

この発明にかかる電気機器の第２の態様は、第１の態様にかかる電気機器であって、空気調和機として機能する。そして前記多相電源（１）の、前記第１相及び前記第２相のいずれとも異なる第３相（Ｔ）の相電圧が供給される、第４の装置（２００）を更に備える。前記第１乃至第３の装置は前記空気調和機の室外機に備えられ、前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられる。

この発明にかかる電気機器の第３の態様は、第１の態様にかかる電気機器であって、空気調和機として機能する。そして前記多相電源の、いずれかの線間電圧（Ｒ−Ｔ）が供給される第４の装置（２００）を更に備える。前記第１乃至第３の装置は前記空気調和機の室外機に備えられ、前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられる。

この発明にかかる電気機器の第４の態様は、中性点（Ｎ）を有する三相以上の多相電源（１）に接続される。そして第１並びに、少なくとも第２及び第３の装置を備える。前記第１の装置（１０２，１０３）は、前記多相電源の全相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）について線間電圧が供給される。前記第２の装置（１０４）は、前記多相電源の第１相（Ｒ）の相電圧が供給される。前記第３の装置（１０５）は、前記多相電源の、前記第１相とは異なる第２相（Ｓ）と第３相（Ｔ）の線間電圧が供給される。

この発明にかかる電気機器の第５の態様は、第４の態様にかかる電気機器であって、空気調和機として機能する。そして前記多相電源の、いずれか一つの相電圧（Ｔ−Ｎ）が供給される第４の装置（２００）を更に備える。前記第１乃至第３の装置は前記空気調和機の室外機に備えられ、前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられる。

この発明にかかる電気機器の第６の態様は、第４の態様にかかる電気機器であって、空気調和機として機能する。そして前記多相電源の前記第１相（Ｒ）と、前記第２相（Ｓ）及び前記第３相（Ｔ）のいずれかとの線間電圧（Ｒ−Ｔ）が供給される第４の装置（２００）を更に備える。前記第１乃至第３の装置は前記空気調和機の室外機に備えられ、前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられる。

この発明にかかる電気機器の第７の態様は、第１乃至第６の態様のいずれかにかかる電気機器であって、前記第１の装置は多相負荷（１０３）及び前記多相負荷を制御する駆動装置（１０２）を含む。そして前記第２の装置（１０４）及び前記第３の装置（１０５）のいずれかが、前記駆動装置の動作電源を生成する。

望ましくは、前記多相負荷（１０３）は圧縮機であり、前記第３の装置（１０５）はファンモータである。

本発明にかかる電気機器によれば、多相電源から見た負荷のバランスを改善し、以て受電容量の増加や、高調波の発生を抑制することができる。

第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

多相電源１は中性点Ｎを有する三相以上の電源であり、ここでは相数は三相である。空気調和機はエアコン室外機１００とエアコン室内機２００とで構成される。

エアコン室外機１００は、多相負荷たる圧縮機１０３、圧縮機１０３を駆動制御する圧縮機駆動装置１０２、圧縮機駆動装置１０２の動作電源を生成する駆動装置用電源１０４、ファンモータ１０５を備えている。エアコン室外機１００は電磁放射防止用フィルタ１０１をも備えており、圧縮機駆動装置１０２、駆動装置用電源１０４、ファンモータ１０５はもちろん、エアコン室内機２００も電磁放射防止用フィルタ１０１を介して多相電源１から電源電力を取得している。

圧縮機１０３には圧縮機駆動装置１０２を介して三相電源の全相、即ちＲ相、Ｓ相、Ｔ相について線間電圧が供給される。換言すれば、圧縮機駆動装置１０２と圧縮機１０３とを一纏めにして第１の装置として把握でき、この第１の装置には三相電源の全ての相について線間電圧が供給される。

本実施の形態において、駆動装置用電源１０４はＲ相の相電圧が供給される。具体的には電磁放射防止用フィルタ１０１を介して、多相電源１のＲ相端子Ｒと中性点端子Ｎに駆動装置用電源１０４が接続される。またファンモータにはＳ相の相電圧が供給される。具体的には電磁放射防止用フィルタ１０１を介して、多相電源１のＳ相端子Ｓと中性点端子Ｎにファンモータ１０５が接続される。

またエアコン室内機２００は、Ｔ相の相電圧が供給される。具体的には電磁放射防止用フィルタ１０１を介して、多相電源１のＴ相端子Ｔと中性点端子Ｎにエアコン室内機２００が接続される。

エアコン室内機２００については、この中に例えばエアコン室内機用電源や、室内機ファンモータが備えられ、これらに対して電圧が供給されると考えてもよい。またエアコン室内機が複数設けられてもよい。またファンモータ１０５が複数設けられてもよい。このような把握は後述するいずれの実施の形態についても同様である。

このように単相電圧が供給される対象を多相電源１に対してバランスよく配置することができるので、本発明の空気調和機は受電容量の増加や、高調波の発生を抑制することができる。

本発明は商用電圧が異なる地域間で共通の部品を用いる観点からも有利である。例えば日本国内においては商用電圧として２００Ｖが多く採用されるが、欧州では４００Ｖが多く採用される。よって大きな多相負荷となる圧縮機１０３を駆動するための圧縮機駆動装置１０２は、線間電圧から得られる４００Ｖ程度の電圧で動作する構成をとる一方（図中「４００Ｖ動作機器」と表記）、それ以外の単相負荷は相電圧から得られる２３０Ｖ程度で動作する構成をとる（図中「２００Ｖ動作機器」として符号３を付記している）。よって単相負荷は国内と仕様を共通にすることができる。

また欧州では電源高調波の規制が日本国内よりも厳しいが、本発明では電源高調波の発生を抑制するので、欧州向けの技術としてより好ましい。

第２の実施の形態．
図２は、本発明の第２の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

本実施の形態においても第１の実施の形態と同様、圧縮機１０３には圧縮機駆動装置１０２を介して多相三相電源の全相、即ちＲ相、Ｓ相、Ｔ相について線間電圧が供給される。

但し、第１の実施の形態とは異なり、２００Ｖ動作機器３には相電圧は供給されずに線間電圧が供給される。具体的には、駆動装置用電源１０４にはＲ相とＳ相との線間電圧が供給される。またファンモータ１０５にはＴ相とＳ相との線間電圧が供給される。またエアコン室内機２００には、Ｒ相とＴ相との線間電圧が供給される。従って本実施の形態において多相電源１には、第１の実施の形態のような中性点Ｎが存在していることを前提としない。

本実施の形態においても単相電圧が供給される対象を多相電源１に対してバランスよく配置することができるので、空気調和機での受電容量の増加や、高調波の発生を抑制することができる。

第３の実施の形態．
図３は、本発明の第３の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、エアコン室内機２００に供給される電圧を（Ｔ相の相電圧の代わりに）Ｒ相とＴ相との線間電圧に変更した構成を有している。

第４の実施の形態．
図４は、本発明の第４の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

本実施の形態は、第２の実施の形態に対して、エアコン室内機２００に供給される電圧を（Ｒ相とＴ相との線間電圧の代わりに）Ｔ相の相電圧に変更した構成を有している。

第５の実施の形態．
図５及び図６は、本発明の第５の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、ファンモータ１０５に供給される電圧を（Ｓ相の相電圧の代わりに）Ｓ相とＴ相との線間電圧に変更した構成を有している。このようにエアコン室外機１００内において二種の単相負荷に供給する電圧として、相電圧、線間電圧の二種を採用してもよい。

そして図５、図６のそれぞれに示されるように、エアコン室内機２００に供給される電圧は相電圧（ここではＴ相電圧）、線間電圧（ここではＲ相とＴ相との線間電圧）のいずれを採用してもよい。

本発明の第１の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。本発明の第２の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。本発明の第３の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。本発明の第４の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。本発明の第５の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。本発明の第５の実施の形態にかかる電気機器たる空気調和機の構成と、多相電源との接続関係を示す回路図である。

符号の説明

１多相電源
１００エアコン室外機
１０２圧縮機駆動装置
１０３圧縮機
１０４駆動装置用電源
１０５ファンモータ
２００エアコン室内機

Claims

中性点（Ｎ）を有する三相以上の多相電源（１）に接続され、
前記多相電源の全相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）について線間電圧が供給される第１の装置（１０２，１０３）と、
少なくとも、
前記多相電源の第１相（Ｒ）の相電圧が供給される第２の装置（１０４）と、
前記多相電源の、前記第１相とは異なる第２相（Ｓ）の相電圧が供給される第３の装置（１０５）と
を備える電気機器（１００，２００）。
前記多相電源（１）の、前記第１相及び前記第２相のいずれとも異なる第３相（Ｔ）の相電圧が供給される第４の装置（２００）
を更に備え、
前記第１乃至第３の装置は空気調和機の室外機に備えられ、
前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられ、
前記空気調和機として機能する請求項１記載の電気機器。
前記多相電源の、いずれかの線間電圧（Ｒ−Ｔ）が供給される第４の装置（２００）
を更に備え、
前記第１乃至第３の装置は空気調和機の室外機に備えられ、
前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられ、
前記空気調和機として機能する請求項１記載の電気機器。
中性点（Ｎ）を有する三相以上の多相電源（１）に接続され、
前記多相電源の全相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）について線間電圧が供給される第１の装置（１０２，１０３）と、
少なくとも、
前記多相電源の第１相（Ｒ）の相電圧が供給される第２の装置（１０４）と、
前記多相電源の、前記第１相とは異なる第２相（Ｓ）と第３相（Ｔ）の線間電圧が供給される第３の装置（１０５）と
を備える電気機器（１００，２００）。
前記多相電源の、いずれか一つの相電圧（Ｔ−Ｎ）が供給される第４の装置（２００）
を更に備え、
前記第１乃至第３の装置は空気調和機の室外機に備えられ、
前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられ、
前記空気調和機として機能する請求項４記載の電気機器。
前記多相電源の前記第１相（Ｒ）と、前記第２相（Ｓ）及び前記第３相（Ｔ）のいずれかとの線間電圧（Ｒ−Ｔ）が供給される第４の装置（２００）
を更に備え、
前記第１乃至第３の装置は空気調和機の室外機に備えられ、
前記第４の装置は前記空気調和機の室内機に備えられ、
前記空気調和機として機能する請求項４記載の電気機器。
前記第１の装置は多相負荷（１０３）及び前記多相負荷を制御する駆動装置（１０２）を含み、
前記第２の装置（１０４）及び前記第３の装置（１０５）のいずれかが、前記駆動装置の動作電源を生成する、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の電気機器（１００，２００）。
前記多相負荷（１０３）は圧縮機であり、
前記第３の装置（１０５）はファンモータである、
請求項７記載の電気機器（１００，２００）。