【手続補正書】
【提出日】平成16年10月13日(2004.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  流体移送装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  圧縮機と、この圧縮機を駆動する同期電動機と、前記同期電動機の始動を円滑にする始動負荷軽減手段とを備えた流体移送装置において、前記同期電動機は自己始動する電動機であり、前記同期電動機への通電電流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段からの検出結果に基づいて、前記同期電動機が、停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判断する同期・非同期判定手段とを備え、その判定結果に応じて前記始動負荷軽減手段の制御がなされることを特徴とする流体移送装置。
【請求項２】  同期・非同期判定手段の判定結果が、前記同期電動機は、非同期運転状態であるとするとき、始動負荷軽減手段の制御により圧縮機の負荷を軽減して前記同期電動機を同期運転に引込むことを特徴とする請求項１に記載の流体移送装置。
【請求項３】  電流検出手段の検出結果から、所定時間内の同期電動機の電流のピーク値を、前記所定時間毎に求めるピーク値検出・保持手段を備え、同期・非同期判定手段は、このピーク値検出・保持手段で求められた電流ピーク値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の流体移送装置。
【請求項４】  電流検出手段からの検出結果から、所定期間内の同期電動機の電流の積分値を、前記所定時間毎に求める積分手段を備え、同期・非同期判定手段は、この積分手段で求められた電流積分値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の流体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ファン、ポンプ、コンプレッサ、冷媒圧縮機、空気調和装置などの流体移送装置に関するものであり、特に始動特性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、例えば特開２００１−３８６４号公報に示された従来の流体移送装置の一例である空気調和装置のサイクルシステムを示すブロック図である。図１０において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁等の絞り装置、４は蒸発器、５は圧縮機１を駆動する自己始動する同期電動機、６は流体配管、７ａは吐出止弁、７は圧縮機１の流体配管の吸込側と吐出側を所定の流路抵抗を介してバイパスする流路に設けられた第１の始動負荷軽減手段、８は圧縮機１の吸込側の流体配管の流路抵抗を所定の大きさにする第２の始動負荷軽減手段、１０はこれらの構成要素を備えた流体移送装置のサイクルシステム全体を示す。なお、流体は実線矢印で示すように圧縮機１から吐出止弁７ａ、凝縮器２、絞り装置３、蒸発器４、第２の始動負荷軽減手段８を通って圧縮機１に還流する方向へ通流する。
【０００３】
次に、始動負荷軽減手段の適用について説明する。圧縮機１および自己始動する同期電動機５の始動を円滑にするために、圧縮機１の始動時に負荷トルクが大きい場合、圧縮機１の負荷軽減を図り、自己始動する同期電動機５の起動電流を低減するため、第１の始動負荷軽減手段７または第２の始動負荷軽減手段８を適用する。また、同期回転数引込み運転において、始動負荷軽減手段７または８を適用して、自己始動する同期電動機５の同期引込み直前の回転数と同期回転数の差を小さくすることで円滑に同期引込みを完了させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自己始動する同期電動機５により駆動される従来の流体移送装置は、例えば始動負荷軽減手段７または８の適用期間を始動からの時間で設定した場合、圧縮機１の負荷が大きいと自己始動する同期電動機５の回転数の上昇に時間がかかり、同期引込みを完了させる前に始動負荷軽減手段の適用を中止してしまい、その結果、同期運転に引き込むことができずに、同期回転数との差を持ったまま運転されるという課題があった。
【０００５】
また、上記の課題を避けるために始動負荷軽減手段７または８の適用期間を長めに設定すると、自己始動する同期電動機５の同期引込みが完了し、同期運転に移行した後も始動負荷軽減手段を適用したままになり、圧縮機１の効率を低下させてしまうという課題もあった。
【０００６】
さらに、圧縮機１の負荷が急変し自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合、同期はずれを検出することができないため、始動負荷軽減手段７または８を用いることができず、自己始動する同期電動機５にかかる負荷が定常負荷となるため、再度同期運転に引き込むことができずに、同期回転数との差を持ったまま運転されるという課題もあった。
【０００７】
以上のような課題を解決するために、自己始動する同期電動機５の回転数を検出して、その回転数に基づいて始動負荷軽減手段７または８を制御してもよい。しかし、従来、同期電動機の回転数を検出するためには、レゾルバなどの回転検出器が一般的に用いられるが、レゾルバなどの回転検出器は高価であり、同期・非同期検出だけの場合、過剰設備となる問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自己始動する同期電動機を用いた流体移送装置を確実に始動させることを目的としており、さらに同期はずれを起こした場合でも、容易に再度同期運転に引き込むことを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１に記載の流体移送装置は、圧縮機と、この圧縮機を駆動する同期電動機と、前記同期電動機の始動を円滑にする始動負荷軽減手段とを備えた流体移送装置で、前記同期電動機は自己始動する電動機であり、前記同期電動機への通電電流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段からの検出結果に基づいて、前記同期電動機が、停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判断する同期・非同期判定手段とを備え、その判定結果に応じて前記始動負荷軽減手段を制御するものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２に記載の流体移送装置は、請求項１に記載の流体移送装置であって、同期・非同期判定手段の判定結果が、前記同期電動機は、非同期運転状態であるとするとき、始動負荷軽減手段の制御により圧縮機の負荷を軽減して前記同期電動機を同期運転に引込むものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項３に記載の流体移送装置は、請求項１又は２に記載の流体移送装置であって、電流検出手段の検出結果から、所定時間内の同期電動機の電流のピーク値を、前記所定時間毎に求めるピーク値検出・保持手段を備え、同期・非同期判定手段は、このピーク値検出・保持手段で求められた電流ピーク値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定するものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項４に記載の流体移送装置は、請求項１又は２に記載の流体移送装置であって、電流検出手段からの検出結果から、所定期間内の同期電動機の電流の積分値を、前記所定時間毎に求める積分手段を備え、同期・非同期判定手段は、この積分手段で求められた電流積分値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による流体移送装置の一例である空気調和装置のサイクルシステムを示すブロック図である。図１において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁等の絞り装置、４は蒸発器、５は圧縮機１を駆動する自己始動する同期電動機、６は流体配管、７は圧縮機１の流体配管の吸込側と吐出側をバイパスする流路に設けられた始動負荷軽減手段である。４０は自己始動する同期電動機５及び３相電源４１に接続された３相回路であり、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相をそれぞれ４０Ｒ、４０Ｓ、４０Ｔとする。３０は電流波形を測定する電流波形測定手段、２０は電流波形測定手段３０からの測定信号を受け同期・非同期の判断を行い始動負荷軽減手段７を制御する同期・非同期判定手段である。図２は同期・非同期判定手段２０の構成を示したもので、２１は電流波形測定手段３０からの測定信号の包絡線を検出する検波手段、２４は検波手段２１からの信号のピーク値を一定期間保持し、保持したピーク値を出力するピーク値保持手段、２３は同期・非同期の判断基準となる信号を出力する基準信号発生手段、２２はピーク保持手段２４の出力信号と基準信号発生手段２３の出力信号とを比較し、比較結果に応じた信号を発生する信号比較手段である。図３は、自己始動する同期電動機５の始動運転直後から同期回転数引込み運転をへて同期運転にいたる過程における、検波手段２１の出力信号Ｉ１とピーク値保持手段２４の出力信号Ｐ１の変化を示す図である。なお、Ｓ０は基準信号発生手段２３の出力信号である。
【００１４】
本発明の実施の形態１による流体移送装置の始動負荷軽減手段７の制御方法について図１、図２、図３を用いて説明する。図２に示すように、電流波形測定手段３０では、自己始動する同期電動機５の電流を３相回路のうち例えばＴ相４０Ｔを用いて測定し、検波手段２１に出力する。検波手段２１では、電流波形測定手段３０からの測定信号の包絡線を検出しピーク値保持手段２４に出力する。検波手段２１から出力される信号は図３のＩ１に示すような波形となり、同期した状態で一定値Ｉ１０となる。ピーク値保持手段２４では、適宜設定した一定期間Ｔの間、検波手段２１から出力された信号のピーク値を保持し、その保持した値を信号比較手段２２に出力する。このとき、ピーク値保持手段２４から出力される信号は図３のＰ１（同期時はＰ１０）になる。また、基準信号発生手段２３では、自己始動する同期電動機５の同期時にピーク値保持手段２４から出力される信号Ｐ１０より若干大きい信号Ｓ０を発生し、信号比較手段２２に出力する。
【００１５】
信号比較手段２２では、ピーク値保持手段２４から出力された信号と基準信号発生手段２３から出力された信号とを比較する。図３に示すように、自己始動する同期電動機５の非同期時、ピーク値保持手段２４からの出力信号Ｐ１は基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より大きい。この場合、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を開路とする。一方同期時、ピーク値保持手段２４からの出力信号Ｐ１０は基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より小さい。この場合、信号比較手段２２から同期時の信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路とする。また、自己始動する同期電動機５の停止時は４０Ｔに電流が流れないので、ピーク値保持手段２４からの出力信号の大きさは０であり、基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より小さいので、信号比較手段２２から同期時と同じ信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路とする。
【００１６】
以上のように、信号比較手段２２では自己始動する同期電動機５が停止もしくは同期に入ったかどうかを判断して、同期時と非同期時で出力する信号を変えること（停止時および同期時：Ｓ１、非同期時：Ｓ２）により始動負荷軽減手段７の制御を行うことができる。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態１による流体移送装置の動作について運転順序に従って説明する。まず始動運転において、自己始動する同期電動機５の誘導電動機としての始動トルクを圧縮機１の始動時の負荷トルクより大きく選定しておく必要がある。さらに、圧縮機１および自己始動する同期電動機５の始動を円滑にするために、圧縮機１の始動時に負荷トルクが大きい場合、例えば停止中の圧縮機１の流体配管の吸込側と吐出側の圧力差が大きい、あるいは圧縮機１内に流体が多く残っている等により大きな始動トルクが必要な場合、圧縮機１の負荷軽減を図り、自己始動する同期電動機５の誘導電動機としての起動電流を低減するため、図１に示す始動負荷軽減手段７を適用する。
【００１８】
ここで図４は、自己始動する同期電動機５のトルク特性及び圧縮機１の負荷特性の説明図である。図４において、縦軸および横軸はそれぞれ自己始動する同期電動機５と圧縮機１のトルクおよび回転数を示し、図中のＭ１は自己始動する同期電動機５の誘導電動機としてのトルク特性、Ｍ２は自己始動する同期電動機５の同期電動機としてのトルク特性、Ｌ、Ｌ１は圧縮機１の負荷特性を示す。
【００１９】
図１、図２、図４を用いて具体的に始動負荷軽減手段７の動作を説明する。図１に示すように、始動負荷軽減手段７は圧縮機１のバイパス流路に設けられている。自己始動する同期電動機５の停止時は、信号比較手段２２から同期時と同じ信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路としておく。一方始動時は、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、所定の流路抵抗を有するバイパス流路を開路とすることで、圧縮機１の吐出側から吸込側に戻るバイパス循環流路を形成するため、圧縮機１の圧縮作用が減少し始動負荷が軽減される。これにより、始動時は圧縮機１の押し出す流体の全体としての流路抵抗が減少し、必要仕事量が小さくなり、始動負荷トルクも小さくなる。上述のように始動負荷軽減手段７を適用した圧縮機１の負荷トルク特性は、例えば図４においてＬからＬ1となり、始動時の負荷トルクはＡからＡ1に低減する。
【００２０】
始動運転直後から同期回転数引込み運転の過程において、図４に示すように、自己始動する同期電動機５の誘導電動機としての加速中のトルク特性Ｍ１が、始動点のＡ点からＭ１と圧縮機１の負荷トルク特性Ｌとの交点であり同期運転に近い運転状態のＢ点までの全域にわたり、圧縮機１の負荷トルク特性Ｌを上回るように選定する。自己始動する同期電動機５は、運転状態Ｂ点の回転数ＮBから同期回転数ＮSに引込まれ、同期電動機としてのトルク特性Ｍ２に移行する。この過程において、ピーク値保持手段２４の出力信号は図３のＰ１（同期時はＰ１０）のようになり、自己始動する同期電動機５が同期するまで出力信号Ｐ１は基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より大きい。
【００２１】
ここで、自己始動する同期電動機５が円滑に同期回転数ＮSへ引き込まれるためには、運転状態Ｂ点での回転数ＮBをできるだけ同期回転数ＮSに近い回転数にしておくことが望ましい。そこで、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、所定の流路抵抗を有するバイパス流路を開路とすることで、圧縮機１の圧縮作用を減少させて負荷を軽減し、圧縮機１の負荷特性を例えば図４においてＬからＬ1にする。さらに上述したように、自己始動する同期電動機５が同期するまでピーク値保持手段２４の出力信号Ｐ１は基準信号発生手段２３の出力信号Ｓ０より大きいので、信号比較手段２２は非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し続け、圧縮機１の負荷特性はＬ1に保たれる。これにより、圧縮機１の負荷特性と自己始動する同期電動機５のトルク特性Ｍ1との交点は、同期回転数ＮSにより近い回転数ＮB1が得られるＢ1点になる。このＢ1点から、負荷特性Ｌ1と自己始動する同期電動機５の同期電動機としてのトルク特性Ｍ2との交点Ｃ1点へ同期引込みが行われる。以上のように、自己始動する同期電動機５の同期引込み直前の回転数と同期回転数ＮSの差を小さくすることで円滑に同期引込みを完了させることができる。
【００２２】
同期運転において、信号比較手段２２から同期時の信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路とする。
【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、自己始動する同期電動機の電流の一定期間のピーク値を用いて同期・非同期を判断して始動負荷軽減手段を制御するので、流体移送装置を円滑に始動させ、自己始動する同期電動機の同期引込みを円滑に完了させることができる。
【００２４】
また、商用電源で自己始動する同期電動機を直接駆動できるのでインバータが不要であり、さらに、レゾルバなどの回転検出器が不要になるので流体移送装置を単純な構成にすることができる。
【００２５】
本実施の形態では、始動負荷軽減手段７を圧縮機１の流体配管の吸込側と吐出側をバイパスする流路に単独に設けているが、図１０に示すように圧縮機１の吐出側に吐出止弁７ａを設け、始動負荷軽減手段７と組み合わせて動作させてもよい。始動負荷軽減手段７によりバイパス流路を開路とするとき、吐出止弁７ａにより圧縮機１の吐出側を閉路とする。この場合、圧縮機１は圧縮作用をしないので、始動負荷軽減手段７単独の場合より効果的に圧縮機１の負荷を軽減することができる。
【００２６】
なお、本実施の形態ではピーク値保持手段２４の出力信号Ｐの大きさを入力信号Ｉのピーク値と同じ大きさとしているが、入力信号Ｉのピーク値に対応した値を出力してもよく、このとき、基準信号発生手段２３の出力信号Ｓ０の大きさも対応して変えればよい。また、電流測定を行う相としてＴ相を用いているが、Ｒ相、Ｓ相を用いても構わない。
【００２７】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２による流体移送装置の制御方法を説明するための図であり、自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合の検波手段２１の出力信号Ｉ２とピーク値保持手段２４の出力信号Ｐ２の変化を示す。なお、装置の構成は本発明の実施の形態１の空気調和装置と同じとする。
【００２８】
流体移送装置の運転状態の予期しない変化で、圧縮機１の負荷が急変し、自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合、検波手段２１から出力される信号は図５のＩ２に示すような波形になる。このとき、ピーク値保持手段２４から出力される信号はＰ２になる。信号比較手段２２では、ピーク値保持手段２４からの出力信号Ｐ２と基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０とを比較し、ピーク値保持手段２４の出力信号Ｐ２が基準信号発生手段２３の出力信号Ｓ０より大きくなることで、自己始動する同期電動機５が同期からはずれたことを検知する。信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、所定の流路抵抗を有するバイパス流路を開路とすることにより、圧縮機１の負荷を軽減し、自己始動する同期電動機５を再度同期運転に引き込むことができる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態によれば、自己始動する同期電動機の電流の一定期間のピーク値を用いて同期・非同期を判断して始動負荷軽減手段を制御するので、自己始動する同期電動機が同期はずれを起こした場合でも、再度同期運転へ容易に引き込むことができる。
【００３０】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３による流体移送装置の同期・非同期判定手段２０の構成図である。図２と同一または相当部分は同一の符号を付している。図６において、２５は検波手段２１からの信号を一定期間積分し、その積分値を出力する積分手段である。なお、その他の部分は本発明の実施の形態１による流体移送装置の一例である空気調和装置のサイクルシステムと同じである。図７は、自己始動する同期電動機５の始動運転直後から同期回転数引込み運転をへて同期運転にいたる過程における、検波手段２１の出力信号Ｉ１と積分手段２５の出力信号ＩＮ１の変化を示す図である。なお、Ｓ０は基準信号発生手段２３の出力信号である。図８は、自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合の検波手段２１の出力信号Ｉ２と積分手段２５の出力信号ＩＮ２の変化を示す図である。なお、Ｓ０は図７と同様である。
【００３１】
本発明の実施の形態３による流体移送装置の始動負荷軽減手段７の制御方法について図１、図６、図７を用いて説明する。図６に示すように、電流波形測定手段３０では、自己始動する同期電動機５の電流を３相回路のうち例えばＴ相４０Ｔを用いて測定し、検波手段２１に出力する。検波手段２１では、電流波形測定手段３０からの測定信号の包絡線を検出し積分手段２５に出力する。検波手段２１から出力される信号は図７のＩ１に示すような波形となり、同期した状態で一定値Ｉ１０となる。積分手段２５では、適宜設定した一定期間Ｔの間、検波手段２１から出力された信号を積分し、その積分値を信号比較手段２２に出力する。このとき、積分手段２５から出力される信号は図７のＩＮ１（同期時はＩＮ１０）になる。また、基準信号発生手段２３では、自己始動する同期電動機５の同期時に積分手段２５から出力される信号ＩＮ１０より若干大きい信号Ｓ０を発生し、信号比較手段２２に出力する。
【００３２】
信号比較手段２２では、積分手段２５から出力された信号と基準信号発生手段２３から出力された信号とを比較する。図７に示すように、自己始動する同期電動機５の非同期時、積分手段２５からの出力信号ＩＮ１は基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より大きい。この場合、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を開路とする。一方同期時、積分手段２５からの出力信号ＩＮ１０は基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より小さい。この場合、信号比較手段２２から同期時の信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路とする。また、自己始動する同期電動機５の停止時は４０Ｔに電流が流れないので、積分手段２５からの出力信号の大きさは０であり、基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０より小さいので、信号比較手段２２から同期時と同じ信号Ｓ１を始動負荷軽減手段７に出力し、バイパス流路を全閉路とする。
【００３３】
以上のように、信号比較手段２２では自己始動する同期電動機５が停止もしくは同期に入ったかどうかを判断して、同期時と非同期時で出力する信号を変えること（停止時および同期時：Ｓ１、非同期時：Ｓ２）により始動負荷軽減手段７の制御を行うことができる。
【００３４】
また、流体移送装置の運転状態の予期しない変化で、圧縮機１の負荷が急変し、自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合、検波手段２１から出力される信号は図８のＩ２に示すような波形になる。このとき、積分手段２５から出力される信号はＩＮ２になる。信号比較手段２２では、積分手段２５からの出力信号ＩＮ２と基準信号発生手段２３からの出力信号Ｓ０とを比較し、積分手段２５の出力信号ＩＮ２が基準信号発生手段２３の出力信号Ｓ０より大きくなることで、自己始動する同期電動機５が同期からはずれたことを検知する。信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段７に出力し、所定の流路抵抗を有するバイパス流路を開路とすることにより、圧縮機１の負荷を軽減し、自己始動する同期電動機５を再度同期運転に引き込むことができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、自己始動する同期電動機の電流の一定期間の積分値を用いて同期・非同期を判断して始動負荷軽減手段を制御するので、流体移送装置を円滑に始動させ、自己始動する同期電動機の同期引込みを円滑に完了させることができ、自己始動する同期電動機が同期はずれを起こした場合でも、再度同期運転へ容易に引き込むことができる。
【００３６】
また、商用電源で自己始動する同期電動機を直接駆動できるのでインバータが不要であり、さらに、レゾルバなどの回転検出器が不要になるので流体移送装置を単純な構成にすることができる。
【００３７】
なお、実施の形態１と同様に圧縮機１の吐出側に吐出止弁７ａを設け、始動負荷軽減手段７と組み合わせて動作させてもよい。また、電流測定を行う相としてＴ相を用いているが、Ｒ相、Ｓ相を用いても構わない。
【００３８】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４による流体移送装置の始動負荷軽減手段８とその制御回路を示すブロック図である。始動負荷軽減手段８の制御回路は、実施の形態１〜３における始動負荷軽減手段７の制御回路と同じであり、同一または相当部分は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
次に具体的に始動負荷軽減手段８の動作を説明する。図９に示すように、始動負荷軽減手段８は圧縮機１の流体配管の吸込側に設けられている。自己始動する同期電動機５の停止時及び同期時は、信号比較手段２２から同期時の信号Ｓ１を始動負荷軽減手段８に出力し、圧縮機１の吸込側の流体配管を全開路として流路抵抗を低くする。一方始動時は、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段８に出力し、圧縮機１の吸込側の流体配管を全閉路として流路抵抗を高くする。これにより、始動時は圧縮機１の流入流体が少なく抑えられ、吸込側の流体圧力の低下も伴い、圧縮機１の必要仕事量が小さくなり、始動負荷トルクも小さくなる。
【００４０】
また、流体移送装置の運転状態の予期しない変化で、圧縮機１の負荷が急変し、自己始動する同期電動機５が同期はずれを起こした場合、信号比較手段２２から非同期時の信号Ｓ２を始動負荷軽減手段８に出力し、圧縮機１の吸込側の流体配管を全閉路として流路抵抗を高くすることにより、圧縮機１の負荷を軽減し、自己始動する同期電動機５を再度同期運転に引き込む。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、自己始動する同期電動機の電流を用いて同期・非同期を判断して始動負荷軽減手段を制御するので、流体移送装置を円滑に始動させ、自己始動する同期電動機の同期引込みを円滑に完了させることができ、自己始動する同期電動機が同期はずれを起こした場合でも、再度同期運転へ容易に引き込むことができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では始動負荷軽減手段を圧縮機１の流体配管の吸込側に設けたが、始動負荷軽減手段は圧縮機１の負荷を軽減できれば、流体移送装置のどこにあってもよい。また、複数の始動負荷軽減手段を組み合わせて動作させてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のうち請求項１に記載の流体移送装置は、圧縮機と、この圧縮機を駆動する同期電動機と、前記同期電動機の始動を円滑にする始動負荷軽減手段とを備えた流体移送装置で、前記同期電動機は自己始動する電動機であり、前記同期電動機への通電電流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段からの検出結果に基づいて、前記同期電動機が、停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判断する同期・非同期判定手段とを備え、その判定結果に応じて前記始動負荷軽減手段を制御するので、単純な構成で流体移送装置の円滑な始動が可能となり、自己始動する同期電動機の同期引込みを円滑に完了させることができる。
【００４４】
また、本発明のうち請求項２に記載の流体移送装置は、請求項１に記載の流体移送装置であって、同期・非同期判定手段の判定結果が、前記同期電動機は、非同期運転状態であるとするとき、始動負荷軽減手段の制御により圧縮機の負荷を軽減して前記同期電動機を同期運転に引込むので、自己始動する同期電動機が同期はずれを起こした場合でも、再度同期運転へ容易に引き込むことができる。
【００４５】
また、本発明のうち請求項３に記載の流体移送装置は、請求項１又は２に記載の流体移送装置であって、電流検出手段の検出結果から、所定時間内の同期電動機の電流のピーク値を、前記所定時間毎に求めるピーク値検出・保持手段を備え、同期・非同期判定手段は、このピーク値検出・保持手段で求められた電流ピーク値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定するので、流体移送装置を単純な構成にすることができる。
【００４６】
また、本発明のうち請求項４に記載の流体移送装置は、請求項１又は２に記載の流体移送装置であって、電流検出手段からの検出結果から、所定期間内の同期電動機の電流の積分値を、前記所定時間毎に求める積分手段を備え、同期・非同期判定手段は、この積分手段で求められた電流積分値に基づき、前記同期電動機が停止・同期運転状態もしくは非同期運転状態であることを判定するので、流体移送装置を単純な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による流体移送装置の一例である空気調和装置のサイクルシステムを示すブロック図である。
【図２】  本発明の実施の形態１による流体移送装置の同期・非同期判定手段の構成図である。
【図３】  本発明の実施の形態１による流体移送装置の始動時の制御方法の説明図である。
【図４】  自己始動する同期電動機のトルク特性及び圧縮機の負荷特性の説明図である。
【図５】  本発明の実施の形態２による流体移送装置の同期はずれ時の制御方法の説明図である。
【図６】  本発明の実施の形態３による流体移送装置の同期・非同期判定手段の構成図である。
【図７】  本発明の実施の形態３による流体移送装置の始動時の制御方法の説明図である。
【図８】  本発明の実施の形態３による流体移送装置の同期はずれ時の制御方法の説明図である。
【図９】  本発明の実施の形態４による流体移送装置の始動負荷軽減手段とその制御回路を示すブロック図である。
【図１０】  自己始動する同期電動機により駆動される従来の流体移送装置の一例である空気調和装置のサイクルシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、２  凝縮器、３  絞り装置、４  蒸発器、５  自己始動する同期電動機、６  流体配管、７ａ  吐出止弁、７  圧縮機１の流体配管の吸込側と吐出側をバイパスする流路に設けられた始動負荷軽減手段、８  圧縮機１の吸込側の流体配管に設けられた始動負荷軽減手段、１０  従来の流体移送装置のサイクルシステム全体、２０  同期・非同期判定手段、２１  検波手段、２２  信号比較手段、２３  基準信号発生手段、２４  ピーク値保持手段、２５  積分手段、３０  電流波形測定手段、４０  ３相回路、４０Ｒ、４０Ｓ、４０Ｔ  ３相回路４０のそれぞれＲ相、Ｓ相、Ｔ相、４１  ３相電源。