JPH07174365A

JPH07174365A - エンジンヒートポンプの室外機電源機構

Info

Publication number: JPH07174365A
Application number: JP31786193A
Authority: JP
Inventors: Seiji Imoto; 誠次井元; Isao Azuma; 功東; Hajime Nakamura; 哉中村; Toshiyuki Hayashi; 寿幸林; Keiji Matsumoto; 圭司松本
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、エンジンヒートポンプの室
外機において、熱交ファンと冷却水ポンプの駆動モータ
を、単相モータでも三相モータでも選択可能とし、該電
源を単相と三相の両方に接続可能としたものである。ま
た三相交流電源に単相モータを接続する場合に、三相の
間に平衡状態が発生するように接続可能に構成したもの
である。【構成】エンジンヒートポンプの室外機において、熱
交ファンと冷却水ポンプの駆動モータを、単相モータで
も三相モータでも選択可能とし、該電源を単相と三相の
両方に接続可能とした。また、熱交ファンと冷却水ポン
プの駆動モータを単相モータとし、その電源を単相と三
相の両方に接続可能とした。また、単相と三相の切換を
端子台への配線により行った。また、単相と三相の切換
をスイッチの切換により行った。また、単相と三相の切
換を、Ｓ相−Ｔ相間の電圧の有無を検知してリレーの切
換により行った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル等の冷暖房を行う
エンジンヒートポンプの室外機を駆動する電源機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来からエンジンヒートポンプに関する
技術は公知とされているのである。例えば特開平５−３
４０３７号公報や、実開平２−９３６４６号公報に記載
の技術の如くである。しかし、上記従来技術において
は、次のような不具合があったのである。．ガスエンジンヒートポンプの中型以上の機種では、
室外熱交ファンモータや、エンジン冷却水ポンプが大容
量となるため、単相仕様のものが少なく一般的に三相仕
様となる。その結果、ガスエンジンヒートポンプである
為にコンプレッサを駆動する電源が不要であるにも関わ
らず、室外機の電源が三相となり、設置時、三相電源を
新規に引き込む工事が必要となることもあり、電気をあ
まり必要としないガスエンジンヒートポンプのメリット
が薄れるのである。．熱交ファンモータと冷却水ポンプが三相となる場
合、室外機設置時の電源接続状態によっては、逆回転す
ることがあり、その確認作業が不可欠となる。また、確
認作業がなされず逆回転のまま運転を継続された場合、
ガスエンジンヒートポンプのエンジン系や冷媒系に故障
が発生する。．電気容量によっては、熱交ファンモータや冷却水ポ
ンプモータにも単相仕様のものがあり、室外機電源を単
相化することができ、やの問題は解決できる。しか
し、一方、ガスエンジンヒートポンプといえども電気動
力機器と見なされることや、ビル等の屋上に設置される
場合には屋上には一般的に単相電源を引くことが少な
く、さらに三相動力電源を使う方が電気代が安くつく等
の理由により、三相動力電源に接続されることが多い。
単相仕様の室外機を三相電源に接続することは可能であ
るが、電源不平衡状態に繋がりやすい。複数台設置の場
合には、接続する相間をローテーション的に混ぜれは問
題無くなるが、この作業が煩わしい作業となるのであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エン
ジンヒートポンプの室外機において、熱交ファンと冷却
水ポンプの駆動モータを、単相モータでも三相モータで
も選択可能とし、該電源を単相と三相の両方に接続可能
としたものである。また三相交流電源に単相モータを接
続する場合に、三相の間に平衡状態が発生するように接
続可能に構成したものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、エンジンヒー
トポンプの室外機において、熱交ファンと冷却水ポンプ
の駆動モータを単相モータとし、該電源を単相と三相の
両方に接続可能としたものである。請求項２では、請求
項１において、単相と三相の切換を端子台への配線によ
り行ったものである。請求項３では、請求項１におい
て、単相と三相の切換をスイッチの切換により行ったも
のである。請求項４では、請求項１において、単相と三
相の切換を、Ｓ相−Ｔ相間の電圧の有無を検知してリレ
ーの切換により行ったものである。

【０００５】

【作用】次に作用を説明する。即ち、請求項１によれ
ば、室外機の電源が単相２００Ｖ交流電源か三相２００
Ｖ交流電源のどちらでも選択できるので、既設の建物に
設置する場合の電源引込み工事の必要性が少なくなり、
また新設の建物に設置する場合の電源設備設計に融通性
が出来る。また、熱交ファンや冷却水ポンプの回転数方
向が一定となる為に、設置時の回転方向の確認が不要と
なる。請求項２によれば、ガスエンジンヒートポンプの
出荷時の結線は三相２００Ｖ交流電源用、または単相２
００Ｖ交流電源としておいて、据え付け作業の際に、ど
ちらの電源を引き込まれているかにより、工事業者が簡
単に単相２００Ｖ交流電源用と、三相２００Ｖ交流電源
用に配線変更することが出来るので、引込み電源に対す
る対応性の向上を低コストにより行うことが出来るので
ある。請求項３によれば、電源が単相２００Ｖ交流電源
と三相２００Ｖ交流電源のどちらであっても、電源用端
子台Ｔの部分に設けられた切換スイッチを切換えるだけ
で、どちらの場合にも対応することが出来るので、工事
業者が間違う可能性も低くなるのである。請求項４によ
れば、取敢えず引き込まれている単相２００Ｖ交流電源
又は三相２００Ｖ交流電源を、電源用端子台Ｔに接続す
ることにより、内部の配線は自動的に切換が行われるの
で、工事業者が熟練していない場合でも、間違い無く自
動的に切換接続することが出来るのである。

【０００６】

【実施例】次に実施例を説明する。図１はガスエンジン
ヒートポンプ装置を示す全体斜視図、図２はガスエンジ
ンヒートポンプの冷却水回路及び冷媒回路を示す図面、
図３は本発明のエンジンヒートポンプの室外機電源機構
のうち、電源用端子台Ｔの部分において配線を変更する
ことにより、単相電源でも三相電源でも対応可能とした
回路図、図４は電源用端子台Ｔの内部配線を変更するこ
とにより、単相モータでも三相モータでも対応可能とし
た構成の電源用端子台Ｔ部分の配線状態を示す図面、図
５はスイッチの切換により単相モータと三相モータの切
換を可能とした構成の下半分の回路図、図６は自動切換
により単相モータと三相モータに対応可能とした構成の
下半分の回路図である。

【０００７】図１と図２において、ガスエンジンヒート
ポンプの全体的な構成を説明する。ガスエンジンＥが室
外機内に配置されており、該ガスエンジンＥの回転によ
り、冷媒ガスを圧縮するコンプレッサ１を回転駆動す
る。図２においては冷媒回路の矢印は冷房時の状態を示
している。該コンプレッサ１によって圧縮された高温・
高圧の冷媒ガスは、オイルセパレータ１５から四方弁２
を経て、廃熱回収器７を通過し、室外熱交換器６で凝縮
され、凝縮熱は空気中に放出される。該室外熱交換器６
に室外機熱交ファンＦ１・Ｆ２が配置されており、該室
外熱交換器６のフィン部分に冷却空気を供給する。該室
外機熱交ファンＦ１・Ｆ２を駆動するのが熱交ファン用
モータＭ１とＭ２である。そして該室外熱交換器６の部
分で、冷媒は気体から液体となる。液となった冷媒は、
レシーバ１６とドライヤ１７を経て膨張弁３で減圧する
ことにより、蒸発器で蒸発しやすい状態とする。次に室
内熱交換器１４が蒸発器となり、室内の空気から蒸発熱
を奪い、液体から気体に変化する。この蒸発熱にて室内
の空気を冷却する。気化した冷媒は室外機に入り四方弁
２を経てアキュムレータ８から、コンプレッサ１に戻
る。

【０００８】ガスエンジンＥの冷却水は冷却水ポンプ１
２により循環される。該冷却水ポンプ１２を駆動するの
が冷却水ポンプ駆動モータＰＭである。冷却水は途中に
おいては、エンジン側温調弁１０と廃熱回収器７を通過
し、熱交室側温調弁１１からラジエータ９に至る。該ラ
ジエータ９から冷却水ポンプ１２をへて、排気ガス熱交
換器１３よりガスエンジンＥに戻る。

【０００９】暖房の場合には、コンプレッサ１によって
圧縮された高温・高圧の冷媒ガスは、四方弁２を経て、
室内熱交換器１４で凝縮されて、放熱により室内の空気
を暖める。冷媒は気体から液体となる。室外機に戻った
液の冷媒は、膨張弁４で減圧することにより、蒸発器で
蒸発しやすい状態になり室外熱交換器６に至る。該室外
熱交換器６は蒸発器として、大気中から蒸発熱を奪い冷
媒の一部が液体から気体に変化する。さらに室外熱交換
器６を通過した冷媒は、廃熱回収器７でガスエンジンＥ
の冷却水から熱を奪って完全に蒸発する。廃熱回収器７
を通過した冷媒は四方弁２を経て、アキュムレータ８か
らコンプレッサ１に戻る。

【００１０】以上のようなガスエンジンヒートポンプの
室外機において、電源用端子台Ｔを単相でも三相でも接
続できる構造としている。即ち、電源用端子台Ｔからの
入力電源は、交流の単相電源でも三相電源でも入力可能
に構成しているのである。そして室外機熱交ファンＦ１
と室外機熱交ファンＦ２用の、熱交ファン用モータＭ１
とＭ２と、冷却水ポンプ１２の冷却水ポンプ駆動モータ
ＰＭを、単相モータとしているのである。即ち、ガスエ
ンジンヒートポンプを設置する場所の電源として、単相
２００Ｖ交流電源が引き込まれている場合と、三相２０
０Ｖ交流電源が引き込まれている場合があるので、電源
用端子台Ｔにはそのどちらでも、接続することが出来る
ように、２重の電源用端子台に構成している。また、単
相モータを、熱交ファン用モータＭ１とＭ２として、ま
た冷却水ポンプ駆動モータＰＭとして、使用可能として
いる。

【００１１】そして、熱交ファン用モータＭ１とＭ２と
冷却水ポンプ駆動モータＰＭを、単相モータとし、電源
が三相２００Ｖ交流電源の場合には、熱交ファン用モー
タＭ１と、他の熱交ファン用モータＭ２と、冷却水ポン
プ駆動モータＰＭの３グループを、三相の各相間に平衡
状態で接続されるように配線する必要があるのである。
この為に電源用端子台Ｔにおいて、切換操作を可能とし
ているのである。即ち、熱交ファン用モータＭ１とＭ２
と冷却水ポンプ駆動モータＰＭを単相モータとした場合
に、電源が単相２００Ｖ交流電源の場合と三相２００Ｖ
交流電源の場合とで、配線を変更する必要があるのであ
る。図３の実施例において、三相電源を接続する場合に
は、電源用端子台ＴのＲ相端子とＸ端子の間にジャンパ
ー線４０を入れて、三相２００Ｖ交流電源を接続して３
台の単相モータを三相の間で平衡状態で駆動可能として
いる。

【００１２】また、単相２００Ｖ交流電源を電源用端子
台Ｔに接続して、３台の単相モータを駆動する場合に
は、３図の右図の如く、ジャンパー線４１を、Ｔ相とＲ
相との間に介装し、ジャンパー線４２をＳ相とＸ端子の
間に介装し、単相２００Ｖ交流電源を、Ｒ相とＳ相に接
続するのである。

【００１３】図４においては、出荷時において、電源用
端子台Ｔの内部で、Ｘ端子に該当する部分とＲ相とを連
結して、三相２００Ｖ交流電源を接続可能な構成として
いるのである。そして単相２００Ｖ交流電源を接続する
場合には、該Ｘ端子をＳ相に連結し、別にジャンパー線
４３によりＴ相とＲ相を接続し、単相２００Ｖ交流電源
は、Ｒ相とＳ相に接続するのである。

【００１４】図５の実施例においては、熱交ファン用モ
ータＭ１とＭ２と冷却水ポンプ駆動モータＰＭが単相モ
ータの場合に、単相２００Ｖ交流電源と三相２００Ｖ交
流電源とを変更した場合に、手動で切換を行う切換スイ
ッチＳ１・Ｓ２を設けたものである。該切換スイッチＳ
１・Ｓ２は、オペレータが手動で切換えるのである。単
相２００Ｖ交流電源の場合には、電源用端子台ＴのＲと
Ｓ相に、三相２００Ｖ交流電源の場合には、電源用端子
台ＴのＲとＳとＴに連結する点は同じである。

【００１５】図６の実施例においては、リレー４５とタ
イマーリレー４６と切換リレー４８・４９を設け、Ｓ相
とＴ相の間の電圧の有無により、単相２００Ｖ交流電源
か三相２００Ｖ交流電源かを検出して、自動的に切換リ
レー４８・４９を切換可能としている。タイマーリレー
４６は、Ｒ相とＳ相に電源が接続されて１秒後にＯＮす
べく構成している。室外機制御ユニットＣ及び単相仕様
の機器類、例えば、フロン電磁弁２０・２１、四方弁
２、換気ファン２２や、ガスエンジンの一部を構成する
ガス電磁弁２３、点火装置２４、マグネット２５、セル
モータ２６等は、２００Ｖ交流電源が単相の場合でも給
電される端子に接続しているのである。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１の如く、
エンジンヒートポンプの室外機において、熱交ファンと
冷却水ポンプの駆動モータを単相モータとし、該電源を
単相と三相の両方に接続可能としたので、室外機の電源
が単相２００Ｖ交流電源か三相２００Ｖ交流電源のどち
らでも選択できるので、既設の建物に設置する場合の電
源引込み工事の必要性が少なくなり、また新設の建物に
設置する場合の電源設備設計に融通性が出来る。熱交フ
ァンと冷却水ポンプの駆動モータを単相モータとし、そ
の電源を単相と三相の両方に接続可能としたので、熱交
ファンや冷却水ポンプの回転数方向が一定となる為に、
設置時の回転方向の確認が不要となるのである。

【００１７】請求項２の如く、請求項１において、単相
と三相の切換を端子台への配線により行ったので、ガス
エンジンヒートポンプの出荷時の結線は三相２００Ｖ交
流電源用、または単相２００Ｖ交流電源としておいて、
据え付け作業の際に、どちらの電源を引き込まれている
かにより、工事業者が簡単に単相２００Ｖ交流電源用
と、三相２００Ｖ交流電源用に配線変更することが出来
るので、引込み電源に対する対応性の向上を低コストに
より行うことが出来るのである。

【００１８】請求項３の如く、請求項１において、単相
と三相の切換をスイッチの切換により行ったので、電源
が単相２００Ｖ交流電源と三相２００Ｖ交流電源のどち
らであっても、電源用端子台Ｔの部分に設けられた切換
スイッチを切換えるだけで、どちらの場合にも対応する
ことが出来るので、工事業者が間違う可能性も低くなる
のである。

【００１９】請求項４の如く、請求項１において、単相
と三相の切換を、Ｓ相−Ｔ相間の電圧の有無を検知して
リレーの切換により行ったので、取敢えず引き込まれて
いる単相２００Ｖ交流電源又は三相２００Ｖ交流電源
を、電源用端子台Ｔに接続することにより、内部の配線
は自動的に切換が行われるので、工事業者が熟練してい
ない場合でも、間違い無く自動的に切換接続することが
出来るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスエンジンヒートポンプ装置を示す全体斜視
図。

【図２】ガスエンジンヒートポンプの冷却水回路及び冷
媒回路を示す図面。

【図３】本発明のエンジンヒートポンプの室外機電源機
構のうち、電源用端子台Ｔの部分において、配線を変更
することにより、単相電源でも三相電源でも対応可能と
した回路図。

【図４】電源用端子台Ｔの内部配線を変更することによ
り、単相モータでも三相モータでも対応可能とした構成
の電源用端子台Ｔ部分の配線状態を示す図面。

【図５】スイッチに切換により単相モータと三相モータ
の切換を可能とした構成の下半分の回路図。

【図６】自動切換により単相モータと三相モータに対抗
可能とした構成の下半分の回路図。

【符号の説明】

１コンプレッサ２四方弁３，４膨張弁５デフロスト電磁弁６室外熱交換器８アキュムレータ１２冷却水ポンプ４０，４１，４２，４３ジャンパー線４８・４９切換リレーＴ電源用端子台Ｓ１・Ｓ２切換スイッチＦ１，Ｆ２室外機熱交ファンＭ１，Ｍ２熱交ファン用モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林寿幸大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者松本圭司大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンヒートポンプの室外機におい
て、熱交ファンと冷却水ポンプの駆動モータを単相モー
タとし、該電源を単相と三相の両方に接続可能としたこ
とを特徴とするエンジンヒートポンプの室外機電源機
構。
【請求項２】請求項１において、単相と三相の切換を
端子台への配線により行ったことを特徴とするエンジン
ヒートポンプの室外機電源機構。
【請求項３】請求項１において、単相と三相の切換を
スイッチの切換により行ったことを特徴とするエンジン
ヒートポンプの室外機電源機構。
【請求項４】請求項１において、単相と三相の切換
を、Ｓ相−Ｔ相間の電圧の有無を検知してリレーの切換
により行ったことを特徴とするエンジンヒートポンプの
室外機電源機構。