JPH07324667A - ガスヒートポンプエアコンエンジンのスタータ電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガスヒートポンプエアコンシステムにおいて冷
媒の圧縮を行うために設けられるエンジンを始動するた
めのスタータ電源装置３５において、起動時にスタータ
電源装置３５に瞬間的な大電流が流れないようにする。 【構成】商用電源である２００ボルトの三相交流電流
は、電源トランス３で例えば１２ボルトに降圧され、更
に整流回路５により直流電流にされる。この直流電流
が、大容量コンデンサ４１を充電する。コントローラ３
７は、大容量コンデンサ４１の充電状態を監視し、充電
が規定電圧になったら、起動スイッチ１１のオンを許
す。起動スイッチ１１がオンすると、接点４５が閉じ、
スタータモータ９に対し、前記大容量コンデンサ４１か
ら放電された電流が流れ、エンジンを始動する。電源ト
ランス３や整流回路５に流れる電流は、大容量コンデン
サ４１を充電させ得るものであれば良く、大きなもので
ある必要はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスヒートポンプエ
アコンシステムにおいて冷媒の圧縮を行うコンプレッサ
をエンジンで動かす際に、エンジンの始動を行うスター
タ電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスヒートポンプエアコンシステムは、
冷媒の圧縮を行うコンプレッサをエンジンにより動か
す。このエンジンはスタータ電源装置により始動され
る。この従来のスタータ電源装置を図３に示す。即ち、
商用電源である２００ボルトの三相交流を、プロテクト
回路１を経て電源トランス３に導き１２ボルトに降圧
し、整流回路５により直流にする。この１２ボルトの直
流電流はスタータユニット７のスタータモータ９を駆動
する。なお、スタータユニット７は、コントローラから
の起動信号により起動スイッチ１１がオンされ、直流電
流をスタータモータ９に流す。

【０００３】このとき図４に示すように、スタータユニ
ット７が起動する瞬間にピークの電流が流れ、スタータ
ユニット７側では８００Ａ（図４（Ａ））、商用電源側
では３０Ａ（図４（Ｂ））の電流が流れる。その後は、
電源トランス３のコイルなどの作用で電流は下がり一定
値に落ち着く。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスタータ電源装置には前記した大電流が流れ
るため、電源トランス３や整流回路５が大型になってし
まい、コストアップや重量増大をまねいてしまう。ま
た、スタータユニット７側に異常があり短絡などが起き
た場合に、発煙や発火を防止するため、装置への電源供
給を遮断するためプロテクト回路１が必要であり、これ
もコストを押し上げていた。更に、電流のピーク時に
は、商用電源側でも前記したように３０Ａの電流が現れ
るため、商用電源側即ちプロテクト回路１よりも図中左
側において、電源ブレーカやヒューズを大型化し配線を
太くするなどの配慮が必要であった。

【０００５】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、電源トランスや整流回路を小型にで
き、プロテクト回路を必要とせず、商用電源側での大き
な電流に対する配慮が必要でなくなるガスヒートポンプ
エアコンエンジンのスタータ装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、商用電源の電圧を降圧する電
源トランスと、降圧した交流電流から直流電流を作る整
流回路と、前記作られた直流電流によって充電される大
容量コンデンサと、大容量コンデンサに充電された電荷
によりスタータモータを駆動するスタータユニットと、
前記スタータモータにより始動されるエンジンと、を備
えたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２の発明は、更に、大容量コ
ンデンサの充電状態を監視し規定電圧になったら、スタ
ータユニットの起動スイッチをオンさせる起動信号の出
力を許すコントローラを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項３の発明は、更に、大容量コ
ンデンサへの電源投入後に所定時間経過しても大容量コ
ンデンサの充電状態が規定電圧にならなかったら装置の
故障と判断するコントローラを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では、商用電源である三相交流
は、電源トランスにより降圧され、整流回路により直流
電流にされ、大容量コンデンサを充電する。この充電さ
れた大容量コンデンサの電荷により、スタータモータを
駆動する。このスタータモータによりエンジンが始動さ
れる。

【００１０】請求項２の発明では、更に、コントローラ
が、大容量コンデンサの充電状態を監視し、充電状態が
規定電圧になったら、起動信号の出力を許しスタータユ
ニットの起動スイッチをオンさせる。

【００１１】また、請求項３の発明では、更に、大容量
コンデンサへの電源投入後に所定時間経過しても大容量
コンデンサの充電状態が規定電圧にならなかったら、コ
ントローラは装置の故障と判断し、所定の処理をする。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の第一実施例を、図１及び図
２において説明する。図１の全体図に示すように、この
実施例のガスヒートポンプエアコンシステム２１は、複
数の室内機２３と１台の室外機２５を有する。各室内機
２３にはシリアル通信によって接続されたリモコン２７
が設けられる。また室内機２３は冷媒配管２９により室
外機２５に接続され、室外機２５のコンプレッサ３１に
より圧縮された冷媒が循環する。

【００１３】室外機２５の内部には、前記コンプレッサ
３１を動かすエンジン３３が設けられる。またエンジン
３３を始動するためのスタータ電源装置３５が設けられ
る。また室外機コントローラ３７は、前記エンジン３
３、スタータ電源装置３５、及び各室内機２３とシリア
ル通信により接続されている。

【００１４】図２において、図１のスタータ電源装置３
５を拡大して示す。商用電源である２００ボルトの三相
交流電流は、電源投入スイッチ３９を経て、電源トラン
ス３に導かれ１２ボルトに降圧される。その後、コンバ
ータを構成する整流回路５により、直流電流に変換され
る。この直流電流によって大容量コンデンサ４１が充電
されるよう接続される。この大容量コンデンサ４１は、
電気二重層コンデンサで、容量は２５０〜５００Ｆであ
る。そして、大容量コンデンサ４１はスタータユニット
７に給電する。

【００１５】このスタータユニット７は、スタータモー
タ９と電磁リレー４３とで構成される。電磁リレー４３
により閉じられる接点４５の一方の端子４７には、前記
大容量コンデンサ４１の一方の電極が接続されている。
この電磁リレー４３は第１のコイル４９と第２のコイル
５１が直列に設けられる。両コイル４９、５１の中央の
端子５３には起動スイッチ１１が設けられて、前記大容
量コンデンサ４１の電極へ接続している。この起動スイ
ッチ１１へは、室外機コントローラ３７のＣＰＵ５５か
らの起動信号が入力されてスイッチがオンされる。

【００１６】室外機コントローラ３７には、前記したよ
うに各リモコン２７がシリアル通信で接続され、リモコ
ンからの運転信号が入力される。また、室外機２５内の
コンプレッサ３１から送り出されあるいは送り戻される
冷媒の流れを制御するため、冷媒配管２９に設けられた
弁を制御する制御信号、あるいは圧縮された冷媒を冷却
するための冷却ファンを制御する制御信号などを出力す
る。また大容量コンデンサ４１のプラス側の電位を入力
することで、常に大容量コンデンサ４１の充電状態を監
視している。そして、充電状態が規定電圧になったら、
起動信号の出力を許す。また、電源投入スイッチ３９が
オンになった後に所定時間が経過しても大容量コンデン
サ４１の充電状態が規定電圧にならなかった場合には、
装置の故障と判断して、表示手段５７などで表示を行う
などの所定の処理を行う。

【００１７】以下、この実施例における作用を説明す
る。まず、リモコン２７を操作し、例えば冷房を行うた
め運転スイッチを入れる。このとき、運転スイッチを入
れる前にどの室内機２３も働いておらず、従って室外機
２５も働いていない場合には、この運転スイッチを入れ
ることで室内機２３からシリアル通信により運転信号が
室外機コントローラ３７へ入力される。室外機コントロ
ーラ３７は冷却ファンや所定の弁の制御を行うと共に、
電源投入スイッチ３９をオンする。

【００１８】電源投入されることで、２００ボルトの三
相交流電流は電源トランス３で１２ボルトに降圧され、
整流回路５で直流電流に変換される。この直流電流は例
えば２乃至３Ａであり、大容量コンデンサ４１を徐々に
充電する。室外機コントローラ３７は、この充電状態が
規定電圧になったら、起動信号を出力することを許し、
起動スイッチ１１をオンする。これにより、第１のコイ
ル４９が動作し、電磁リレー４３の接点４５が閉じる。
この接点４５が閉じることで第２のコイル５１も動作
し、それまで大容量コンデンサ４１に充電されていた電
荷がスタータモータ９に流れ、スタータモータ９を駆動
する。このスタータモータ９がエンジン３３と結合し、
エンジン３３を始動する。

【００１９】以上説明したように、この実施例によれ
ば、以下の効果を有する。スタータユニット７を起動す
る際に、瞬間的に電源トランス３に３０Ａの大きな電流
が流れ、整流回路５に８００Ａの大電流が流れるという
こともない。従って、電源トランス３や整流回路５は従
来に比べ小型なもので済み、コストダウン及び重量軽減
を図れる。また、スタータユニット７側に異常があり短
絡が起きた場合には、大容量コンデンサ４１の放電が行
われるが、この放電は瞬時に終り、従来のように大電流
が流れ続けることがない。このため、従来のようにプロ
テクト回路１（図３）を備える必要がない。

【００２０】また、このため図２中電源トランス３より
左側の商用電源側において、従来のように３０Ａの電流
が現れるため配慮されていた電源ブレーカやヒューズの
大型化、あるいは配線を太くすることなどが、必要でな
くなる。

【００２１】また、室外機コントローラ３７は大容量コ
ンデンサ４１の充電状態を常に監視し、充電が規定電圧
になって始めて、スタータユニット７の起動を行うの
で、確実にエンジン３３を始動できる。また、一度エン
ジン３３の始動に失敗しても、再び大容量コンデンサ４
１に充電が行われるのを待って（この充電が行われる時
間はそれほど長くない）再び起動を行うので、エンジン
３３の始動は必ず行われる。

【００２２】また、電源投入スイッチ３９がオンになっ
た後に所定時間が経過しても大容量コンデンサ４１が規
定電圧にならなかった時は、室外機コントローラ３７が
装置の故障と判断し、表示手段５７により表示を行うな
どの処理を行う。これにより保守点検も容易となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、ま
たは３の発明によれば、大容量コンデンサを充電する直
流電流は小さな電流で良い。また、スタータユニットを
起動する際には大容量コンデンサの放電が行われるのみ
であり、従来のように大電流が流れず、電源トランスや
整流回路は小型なもので済む。また、スタータユニット
側に短絡などの異常が起きた場合でも、大容量コンデン
サからの放電が終わった後は、大きな電流が流れ続ける
ことがないため、従来のようなプロテクト回路を必要と
しない。更に、商用電源側でも大きな電流が現れるのを
防止できるので、電源ブレーカやヒューズを大型化した
り、配線を太くするなどの配慮が不要となる。これらの
ことから、装置のコストダウンを図り、重量軽量化を図
ることができる。

【００２４】また、請求項２の発明によれば、コントロ
ーラは大容量コンデンサの充電状態が規定電圧になって
始めて、スタータユニットの起動を行うので、確実にエ
ンジン３３を始動できる。

【００２５】また、請求項３の発明によれば、所定時間
が経過しても大容量コンデンサが規定電圧にならなかっ
た時は、故障と判断し、処理を行うので保守点検も容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るガスヒートポンプエ
アコンシステムの全体ブロック図である。

【図２】図１のスタータ電源装置の拡大図である。

【図３】従来のスタータ電源装置の拡大図である。

【図４】図３に流れる電流値を示す図である。

【符号の説明】

１ プロテクト回路 ３ 電源トランス ５ 整流回路 ７ スタータユニット ９ スタータモータ １１ 起動スイッチ ２１ ガスヒートポンプエアコンシステム ２３ 室内機 ２５ 室外機 ２７ リモコン ２９ 冷媒配管 ３１ コンプレッサ ３３ エンジン ３５ スタータ電源装置 ３７ 室外機コントローラ ３９ 電源投入スイッチ ４１ 大容量コンデンサ ４３ 電磁リレー ４５ 接点 ４７、５３ 端子 ４９ 第１のコイル ５１ 第２のコイル ５５ ＣＰＵ ５７ 表示手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源の電圧を降圧する電源トランス
   と、降圧した交流電流から直流電流を作る整流回路と、
   前記作られた直流電流によって充電される大容量コンデ
   ンサと、大容量コンデンサに充電された電荷によりスタ
   ータモータを駆動するスタータユニットと、前記スター
   タモータにより始動され圧縮機を駆動するるエンジン
   と、を備えたガスヒートポンプエアコンエンジンのスタ
   ータ電源装置。
2. 【請求項２】 大容量コンデンサの充電状態を監視し規
   定電圧になったら、スタータユニットの起動スイッチを
   オンさせる起動信号の出力を許すコントローラを備えた
   請求項１記載のガスヒートポンプエアコンエンジンのス
   タータ電源装置。
3. 【請求項３】 大容量コンデンサへの電源投入後に所定
   時間経過しても大容量コンデンサの充電状態が規定電圧
   にならなかったら装置の故障と判断するコントローラを
   備えた請求項１記載のガスヒートポンプエアコンエンジ
   ンのスタータ電源装置。