(57)【要約】  空気調和機において発生する高調波を抑制する高調波抑制装置を有する空気調和システム。高調波抑制装置は、室外機負荷に流入する第一負荷電流及び室内機負荷に流入する第二負荷電流に含まれる高調波成分を抽出して当該高調波成分を打ち消す補償電流を生成し、生成した補償電流を外部電源から空気調和機へ供給される交流電流に合流させる。
2017037892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源からの給電により動作し、高調波の発生要因となる室外機負荷を内包する室外機及び高調波の発生要因となる室内機負荷を内包する室内機を備えた空気調和機と、
前記室外機負荷に流入する第一負荷電流を検知する第一電流センサと、
前記室内機負荷に流入する第二負荷電流を検知する第二電流センサと、
前記第一電流センサにおいて検知された前記第一負荷電流及び前記第二電流センサにおいて検知された前記第二負荷電流に含まれる高調波成分を抽出して当該高調波成分を打ち消す補償電流を生成し、当該補償電流を前記外部電源から前記空気調和機へ供給される交流電流に合流させる高調波抑制装置と、を有する空気調和システム。
【請求項２】
前記高調波抑制装置は、
前記室外機負荷及び前記室内機負荷の双方が運転している場合、前記第一負荷電流と前記第二負荷電流とを合成した電流から高調波成分を抽出し、当該高調波成分を打ち消す前記補償電流を生成するものであり、
前記室外機負荷及び前記室内機負荷のうちの何れか一方が停止している場合、運転している前記室外機負荷に流入する前記第一負荷電流又は運転している前記室内機負荷に流入する前記第二負荷電流の高調波成分を抽出し、当該高調波成分を打ち消す電流を前記補償電流として生成するものである請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記高調波抑制装置は、
前記室内機よりも前記室外機に近い位置に設けられており、
前記第二電流センサにおいて検知された前記第二負荷電流を、前記室内機及び前記室外機を介して取得するものである請求項１又は２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記高調波抑制装置は、
前記室外機よりも前記室内機に近い位置に設けられており、
前記第一電流センサにおいて検知された前記第一負荷電流を、前記室内機及び前記室外機を介して取得するものである請求項１又は２に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記高調波抑制装置は、前記室外機に接続された第一高調波抑制装置と、前記室内機に接続された第二高調波抑制装置とからなり、
前記第一高調波抑制装置は、
前記補償電流以上の電流を生成する能力を有する場合、
前記補償電流の全てを生成するものである請求項１又は２に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記第一高調波抑制装置は、
前記第一負荷電流の全高調波成分を打ち消す電流を生成する能力を有しない場合、第一補償電流を前記補償電流の一部として生成し、かつ前記第一負荷電流と前記第一補償電流との合成波形を予測演算して予測電流を求めるものであり、
前記第二高調波抑制装置は、
前記第二負荷電流と前記予測電流とを合成した電流から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第二補償電流を前記補償電流の残部として生成するものである請求項５に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記高調波抑制装置は、前記室外機に接続された第一高調波抑制装置と、前記室内機に接続された第二高調波抑制装置とからなり、
前記第二高調波抑制装置は、
前記補償電流以上の電流を生成する能力を有する場合、
前記補償電流の全てを生成するものである請求項１又は２に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記第二高調波抑制装置は、
前記第二負荷電流の全高調波成分を打ち消す電流を生成する能力を有しない場合、第二補償電流を前記補償電流の一部として生成し、かつ前記第二負荷電流と前記第二補償電流との合成波形を予測演算して予測電流を求めるものであり、
前記第一高調波抑制装置は、
前記第一負荷電流と前記予測電流とを合成した電流から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第一補償電流を前記補償電流の残部として生成するものである請求項７に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機において発生する高調波を抑制する機能を備えた空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内機及び室外機を内包する空気調和機において、圧縮機に備わる圧縮機モータ及び熱交換器に送風するファンを回転させるファンモータは、インバータ回路によって駆動される。インバータ回路へ供給される直流電圧は、商用電源等からの交流電圧が、整流回路により整流され、平滑コンデンサにより平滑化されたものである。すなわち、空気調和機では、インバータ回路へ供給する直流電圧を生成する際に、平滑コンデンサが充電と放電とを繰り返すため、高調波が発生する。【０００３】
一般に、圧縮機は高負荷であるため、圧縮機モータを駆動するインバータ回路での高調波の発生量は、相対的に大きくなる。そして、圧縮機は、室外機に設けられることが多い。このため、従来から、空気調和機を備えた空気調和システムは、圧縮機の動作に連動して高調波を抑制する高調波抑制装置を室外機に搭載している。【０００４】
また、空気調和システムにおいて、室外機に設けられた高調波抑制装置が、複数の室内機のそれぞれに搭載されたファンモータの回転数をもとに、全室内機に流れる電流の高調波成分の予測値を算出する、という技術も知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の空気調和システムは、室外機からの電流と高調波成分の予測値とを相殺することにより、室内機で発生する高調波を抑制しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ファンのインバータ化が進む昨今では、ファンを制御する機器により発生する高調波も無視することができない。このため、圧縮機の動作に連動する高調波抑制装置では、圧縮機が停止したときに高調波抑制処理も停止するため、圧縮機以外の機器で発生する高調波を十分に抑制することができない。また、特許文献１の空気調和システムは、高調波の抑制処理に、ファンモータの回転数から算出する予測値を用いるため、高調波の抑制精度が、予測値の算出精度に依拠する不安定なものとなる。そして、特許文献１の高調波抑制装置は、室外機側の高調波の抑制処理と、室内機側の高調波の抑制処理とを別個に行っていることもあり、複雑な処理が必要となる。【０００７】
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、空気調和機に発生する高調波を精度よく抑制する空気調和システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和システムは、外部電源からの給電により動作し、高調波の発生要因となる室外機負荷を内包する室外機及び高調波の発生要因となる室内機負荷を内包する室内機を備えた空気調和機と、室外機負荷に流入する第一負荷電流を検知する第一電流センサと、室内機負荷に流入する第二負荷電流を検知する第二電流センサと、第一電流センサにおいて検知された第一負荷電流及び第二電流センサにおいて検知された第二負荷電流に含まれる高調波成分を抽出して当該高調波成分を打ち消す補償電流を生成し、当該補償電流を外部電源から空気調和機へ供給される交流電流に合流させる高調波抑制装置と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、高調波抑制装置が、第一負荷電流及び第二負荷電流に含まれる高調は成分を打ち消す補償電流を生成し、生成した補償電流を外部電源から供給される交流電流に合流させるため、空気調和機に発生する高調波を精度よく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空調システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１の空気調和システムが内包する空気調和機の内部構成を例示する概略図である。
【図３】図１の空気調和システムにおいて、室外機に流れる負荷電流と室内機に流れる負荷電流との合成波を説明するための模式図である。
【図４】図１の空気調和システムによる高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの構成を示す概略図である。
【図６】図５の空気調和システムによる高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係る空気調和システムの構成を示す概略図である。
【図８】図７の空気調和システムによる高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。
【図９】図７の空気調和システムによる高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３の変形例に係る空気調和システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和システム１０の構成を示す概略図である。図２は、空気調和システム１０が内包する空気調和機の内部構成を例示する概略図である。図１に示すように、空気調和システム１０は、室外機３０及び室内機４０を有する空気調和機２０と、波形演算部６１及び補償処理部６２を有する高調波抑制装置６０と、を備えている。また、空気調和システム１０は、室外機３０の入力側に設けられ、室外機３０に流入する第一負荷電流Ｉａを検知する第一電流センサ５１と、室内機４０の入力側に設けられ、室内機４０に流入する第二負荷電流Ｉｂを検知する第二電流センサ５２とを有している。
【００１２】
空気調和機２０は、圧縮機（図示せず）を含む室外機３０と、室内ファン（図示せず）を含む室内機４０と、を備えるセパレート形空気調和機である。
【００１３】
室外機３０は、高調波の発生要因となる室外機負荷３１と、室外機３０を統括制御する室外機制御部３２とを有している。室外機３０は、図２に示すように、室外機負荷３１として、室外機電源装置３１Ａと、圧縮機モータ３１Ｂと、を含んでいる。
【００１４】
室外機電源装置３１Ａは、商用電源等である外部電源４００から供給される交流電圧を整流する室外整流回路と、例えば平滑コンデンサを含んで構成され、室外整流回路で整流された電圧を平滑化する室外平滑回路と、室外平滑回路で平滑化された直流電圧から、複数のスイッチング素子のオンオフ動作により交流電圧を生成する室外インバータ回路と、を有している（何れも図示せず）。圧縮機モータ３１Ｂは、室外インバータ回路から供給される交流電圧によって駆動し、室外機３０に設けられた圧縮機を運転させるものである。
【００１５】
また、室外機制御部３２は、ＣＰＵ等からなり、各種の演算処理等を実行する中央処理装置３２Ａと、不揮発性メモリ等からなる記憶装置３２Ｂと、伝送線１０１を通じて室内機制御部４２との通信を行う第一通信回路３２Ｃと、伝送線１０２を通じて高調波抑制装置６０との通信を行う第二通信回路３２Ｄと、を有している。
【００１６】
中央処理装置３２Ａは、室外機負荷３１の動作状態を監視し、室外機負荷３１の動作状態を示す室外機動作情報を記憶装置３２Ｂに記憶させるものである。室外機動作情報は、例えば、室外機負荷３１としての圧縮機モータ３１Ｂが運転しているか停止しているかといった動作状態を示す情報、及び圧縮機の運転周波数を示す情報等を含むものである。また、中央処理装置３２Ａは、第二通信回路３２Ｄを介して、室外機動作情報を波形演算部６１へ送信する機能を有している。さらに、中央処理装置３２Ａは、室外機電源装置３１Ａ内の室外インバータ回路の動作を制御する機能を有している。
【００１７】
室内機４０は、高調波の発生要因となる室内機負荷４１と、室内機４０を統括制御する室内機制御部４２とを有している。室内機４０は、図２に示すように、室内機負荷４１として、室内機電源装置４１Ａと、ファンモータ４１Ｂと、を含んでいる。
【００１８】
室内機電源装置４１Ａは、外部電源４００から供給される交流電圧を整流する室内整流回路と、例えば平滑コンデンサを含んで構成され、室内整流回路で整流された電圧を平滑化する室内平滑回路と、室内平滑回路で平滑化された直流電圧から、複数のスイッチング素子のオンオフ動作により交流電圧を生成する室内インバータ回路と、を有している（何れも図示せず）。ファンモータ４１Ｂは、室内インバータ回路から供給される交流電圧によって駆動し、室内機４０に設けられた熱交換器（図示せず）に送風する室内ファンを回転させるものである。
【００１９】
また、室内機制御部４２は、ＣＰＵ等からなり、各種の演算処理等を実行する中央処理装置４２Ａと、不揮発性メモリ等からなる記憶装置４２Ｂと、伝送線１０１を通じて室外機制御部３２との通信を行う通信回路４２Ｃと、を有している。
【００２０】
中央処理装置４２Ａは、室内機負荷４１の動作状態を監視し、室内機負荷４１が動作状態を示す室内機動作情報を記憶装置４２Ｂに記憶させるものである。室内機動作情報は、例えば、室内機負荷４１としてのファンモータ４１Ｂが運転しているか停止しているかといった動作状態を示す情報、及びファンモータ４１Ｂの回転数を示す情報等を含むものである。また、中央処理装置４２Ａは、室外機３０を介して、室内機動作情報を波形演算部６１へ送信する機能を有している。さらに、中央処理装置４２Ａは、室内機電源装置４１Ａ内の室内インバータ回路の動作を制御する機能を有している。
【００２１】
第一通信回路３２Ｃは、伝送線１０１を介して通信回路４２Ｃに接続されている。また、第二通信回路３２Ｄは、伝送線１０２を介して波形演算部６１に接続されている。すなわち、室外機３０と室内機４０とは、伝送線１０１を通じて情報通信を行い、室外機３０と高調波抑制装置６０とは、伝送線１０２を通じて情報通信を行うように構成されている。
【００２２】
より具体的に、室内機制御部４２は、室外機制御部３２へ室内機動作情報を送信するものである。また、室外機制御部３２は、空気調和機２０の動作情報として、室外機動作情報及び室内機動作情報を波形演算部６１へ送信するものである。このように、空気調和システム１０では、室外機３０、室内機４０、及び高調波抑制装置６０が、空気調和機２０の動作情報を共有しており、高調波抑制装置６０は、室外機３０から取得する空気調和機２０の動作情報に応じて、高調波抑制処理を実行し又は停止するように構成されている。
【００２３】
波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１の双方が運転している場合に、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成して電流波形を演算するものである。また、波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの一方が停止状態にある場合であっても、運転している室外機負荷３１に流入する第一負荷電流Ｉａ又は運転している室内機負荷４１に流入する第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算するように構成されている。そして、波形演算部６１は、演算して求めた電流波形を補償処理部６２に出力するものである。
【００２４】
補償処理部６２は、波形演算部６１から出力される電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す補償電流ＩＣを生成するものである。すなわち、補償処理部６２は、波形演算部６１から出力される電流波形から抽出した高調波成分と大きさが等しく且つ逆位相である電流を補償電流ＩＣとして生成するものである。そして、補償処理部６２は、生成した補償電流ＩＣを、外部電源４００から供給される交流電流に合流させることにより、空気調和機２０へ供給される電流が正弦波電流となるように調整するものである。
【００２５】
高調波抑制装置６０は、室外機負荷３１で発生する高調波及び室内機負荷４１で発生する高調波を抑制するだけの容量を備えている。すなわち、補償処理部６２は、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂに含まれる全高調波成分を打ち消す電流を補償電流ＩＣとして生成する能力を有している。したがって、高調波抑制装置６０は、空気調和機２０が最大負荷の状態、すなわち、圧縮機の運転周波数が最大で、かつファンモータ４１Ｂの回転数が最大であるような状態においても、空気調和機２０で発生する高調波を抑制することができる。
【００２６】
ところで、圧縮機モータ３１Ｂに取り付けられた圧縮機保護用のサーモスタット（図示せず）がＯＦＦ状態のときは、室外機３０の圧縮機が停止していても、室内機４０の室内ファンは運転している。このため、高調波抑制装置６０は、圧縮機保護用のサーモスタットがＯＦＦ状態の場合にも高調波抑制処理を継続し、室内機４０に流れる第二負荷電流Ｉｂに含まれる高調波成分を抑制する。なお、圧縮機保護用のサーモスタットは、通常時はＯＮ状態であり、圧縮機モータ３１Ｂのコイル温度が異常高温になったときにＯＦＦ状態となるものである。
【００２７】
なお、波形演算部６１及び補償処理部６２は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアにより実現することもできるし、例えばＤＳＰ等のマイコン又はＣＰＵ等の演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
【００２８】
図３は、空気調和システム１０において、室外機３０に流れる第一負荷電流Ｉａと室内機４０に流れる第二負荷電流Ｉｂとの合成波を説明するための模式図である。本実施の形態１における空気調和システム１０は、三相交流電源である外部電源４００からの給電により動作するものである。このため、図３には、三相を構成するＲ相、Ｎ相、及びＴ相のうちのＲ相の電流波形を例示する。図３の（ａ）は、第一負荷電流Ｉａの電流波形である。図３の（ｂ）は、第二負荷電流Ｉｂの電流波形である。図３の（ｃ）は、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成した電流波形である。
【００２９】
図３に示すように、第一負荷電流Ｉａの電流波形のピーク値は「ａ」であり、第二負荷電流Ｉｂの電流波形のピーク値は「ｂ」である。そして、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成した電流波形のピーク値は「ａ＋ｂ」となっている。
【００３０】
上述したように、波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１の双方が運転している場合に、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成し、図３の（ｃ）に示すような電流波形を演算して補償処理部６２に出力する。また、波形演算部６１は、室内機負荷４１が停止しており、かつ室外機負荷３１が運転している場合、運転している室外機負荷３１に流入する第一負荷電流Ｉａの電流波形を演算して補償処理部６２に出力する。さらに、波形演算部６１は、室外機負荷３１が停止しており、かつ室内機負荷４１が運転している場合、運転している室内機負荷４１に流入する第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算して補償処理部６２に出力する。
【００３１】
図４は、空気調和システム１０による高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。図４に沿って、高調波抑制装置６０による高調波抑制処理の流れを説明する。
【００３２】
波形演算部６１は、空気調和機２０の動作情報を、伝送線１０２を通じて室外機３０から取得し、空気調和機２０の動作状態を確認する。そして、波形演算部６１は、空気調和機２０が停止状態にあるか否かを判定する（図４：ステップＳ１０１）。
【００３３】
波形演算部６１は、空気調和機２０が停止状態にあれば（図４：ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、空気調和機２０の監視を継続し、空気調和機２０が運転を開始するまで待機する。一方、波形演算部６１は、空気調和機２０が運転状態にあれば（図４：ステップＳ１０１／ＮＯ）、第一電流センサ５１と第二電流センサ５２とから、それぞれ、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを取得する（図４：ステップＳ１０２）。
【００３４】
次いで、波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のそれぞれの運転状態を確認し、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの一方が停止しているか否かを判定する（図４：ステップＳ１０３）。
【００３５】
室外機負荷３１及び室内機負荷４１が双方ともに運転している場合（図４：ステップＳ１０３／ＮＯ）、波形演算部６１は、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成して電流波形を演算する（図４：ステップＳ１０４）。
【００３６】
一方、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの一方が停止している場合（図４：ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、運転している室外機負荷３１へ流れる第一負荷電流Ｉａ又は運転している室内機負荷４１へ流れる第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算する（図４：ステップＳ１０５）。
【００３７】
続いて、補償処理部６２は、波形演算部６１において演算された電流波形をもとに、空気調和機２０で発生する高調波を抑制するための補償電流ＩＣを発生させる。すなわち、補償処理部６２は、波形演算部６１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す補償電流ＩＣを生成する。そして、補償処理部６２は、生成した補償電流ＩＣを外部電源４００から供給される交流電流に合流させる（図４：ステップＳ１０６）。
【００３８】
なお、上記ステップＳ１０１では、波形演算部６１が、空気調和機２０の動作情報をもとに、空気調和機２０が停止状態にあるか否かを判定する場合を例示したが、これに限定されず、例えば、波形演算部６１は、第一電流センサ５１から送信される第一負荷電流Ｉａ及び第二電流センサ５２から送信される第二負荷電流Ｉｂをもとに、空気調和機２０が停止状態にあるか否かを判定するようにしてもよい。
【００３９】
以上のように、本実施の形態１の空気調和システム１０は、高調波抑制装置６０が、空気調和機２０の運転状態に応じて、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂに含まれる高調波成分を打ち消す補償電流ＩＣを生成する。そして、高調波抑制装置６０は、外部電源４００から供給される交流電流に補償電流ＩＣを合流させることで、外部電源４００と同期した正弦波状の入力電流を空気調和機２０へ供給する。このため、空気調和システム１０によれば、空気調和機２０に発生する電流の高調波成分を精度よく抑制することができる。
【００４０】
また、従来のように、室内機及び室外機のそれぞれに一台ずつ高調波抑制装置を設ける場合は、増設用のスペースが必要となり、かつ室外機の負荷及び室内機の負荷のそれぞれに見合った容量及び制御構成を有する高調波抑制装置を開発する必要があるため、高コストとなる。さらに、複数台の室内機が設けられた空気調和システムにおいて、各室内機のそれぞれに高調波抑制装置を設ける場合は、必要となる設置面積及びコストがさらに増加する。
この点、空気調和システム１０は、共通の外部電源４００より給電される室外機３０及び室内機４０の双方において発生する高調波を、一台の高調波抑制装置６０によって抑制することから、高調波抑制装置の設置台数を減らすことができるため、設置スペース及びコストの軽減を図ると共に、設置条件の自由度を増加することができる。
【００４１】
そして、空気調和システム１０は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの少なくとも一方が運転していれば、高調波抑制装置６０が高調波抑制処理を実行するため、例えば圧縮機が停止している場合でも、室内ファンを制御する機器により発生する高調波を抑制することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和システム１１０の構成を示す概略図である。図６は、空気調和システム１１０による高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。空気調和システム１１０は、一台の高調波抑制装置６０が、一方の電流センサによる検出結果を直接取得し、他方の電流センサによる検出結果を、室外機１３０及び室内機１４０を介して取得するという点に特徴がある。図５及び図６に基づき、前述した実施の形態１とは異なる構成及び動作を説明する。実施の形態１と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明を省略する。
【００４３】
空気調和システム１１０において、空気調和機１２０は、室外機１３０及び室内機１４０を有している。図５では、室外機１３０側に高調波抑制装置６０が設置された場合を例示している。すなわち、高調波抑制装置６０は、室内機１４０よりも室外機１３０に近い位置に設けられている。
【００４４】
室内機１４０に備わる室内機制御部１４２は、第二電流センサ５２において検知された第二負荷電流Ｉｂを取得するように構成されている。また、室内機制御部１４２は、第二電流センサ５２から取得した第二負荷電流Ｉｂを、伝送線１０１を通じて室外機１３０に備わる室外機制御部１３２へ送信するように構成されている。室外機制御部１３２は、室内機制御部１４２から送信された第二負荷電流Ｉｂを、伝送線１０２を通じて波形演算部６１へ送信するように構成されている。
【００４５】
より具体的に、室内機制御部１４２は、第二電流センサ５２から取得した第二負荷電流Ｉｂを通信用の電流波形情報に変換し、変換後の電流波形情報を、伝送線１０１を通じて室外機制御部１３２へ送信するものである。また、室外機制御部１３２は、室内機制御部１４２から送信された電流波形情報を波形演算部６１へ送信するものである。
【００４６】
また、室内機制御部１４２は、室外機制御部１３２へ室内機動作情報を送信するものであり、室外機制御部１３２は、空気調和機１２０の動作情報として、室外機動作情報及び室内機動作情報を波形演算部６１へ送信するものである。そして、高調波抑制装置６０は、室外機１３０から取得する空気調和機１２０の動作情報に応じて、高調波抑制処理を実行し又は停止するように構成されている。
【００４７】
上記の通り、本実施の形態２において、波形演算部６１は、第二電流センサ５２において検知された第二負荷電流Ｉｂを、室内機１４０及び室外機１３０を介して取得するように構成されている。なお、室外機制御部１３２及び室内機制御部１４２における他の構成内容は、それぞれ、実施の形態１の室外機制御部３２及び室内機制御部４２と同様である。
【００４８】
続いて、図６に沿って、高調波抑制装置６０による高調波抑制処理の流れを説明する。図６では、実施の形態１における図４に示す工程と同一の工程に対して同一の符号を付している。
【００４９】
波形演算部６１は、第二電流センサ５２において検知された第二負荷電流Ｉｂを、室内機制御部１４２を介して室外機制御部１３２から取得する（図６：ステップＳ２０１）。
【００５０】
次いで、波形演算部６１は、空気調和機１２０の動作情報を室外機制御部３２から取得し、空気調和機１２０が停止状態にあるか否かを判定する（図６：ステップＳ１０１）。波形演算部６１は、空気調和機１２０が停止状態にあれば（図６：ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、空気調和機１２０の監視を継続し、空気調和機１２０が運転を開始するまで待機する。一方、波形演算部６１は、空気調和機１２０が運転状態にあれば（図６：ステップＳ１０１／ＮＯ）、第一電流センサ５１から第一負荷電流Ｉａを取得する（図６：ステップＳ２０２）。
【００５１】
次に、波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの一方が停止しているか否かを判定する（図６：ステップＳ１０３）。波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１が双方ともに運転している場合（図６：ステップＳ１０３／ＮＯ）、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成して電流波形を演算する（図６：ステップＳ１０４）。一方、波形演算部６１は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの一方が停止している場合（図６：ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、運転している室外機負荷３１へ流れる第一負荷電流Ｉａ又は運転している室内機負荷４１へ流れる第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算する（図６：ステップＳ１０５）。続いて、補償処理部６２は、波形演算部６１において演算された電流波形をもとに、空気調和機１２０において発生する高調波を抑制する補償電流ＩＣを発生させる（図６：ステップＳ１０６）。
【００５２】
以上のように、本実施の形態２の空気調和システム１１０は、一台の高調波抑制装置６０が、空気調和機１２０の運転状態に応じて、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂの高調波成分を打ち消す補償電流ＩＣを生成する。そして、高調波抑制装置６０は、外部電源４００から供給される交流電流に補償電流ＩＣを合流させることで、外部電源４００と同期した正弦波状の入力電流を空気調和機１２０へ供給する。このため、空気調和システム１０によれば、空気調和機１２０に発生する電流の高調波成分を精度よく抑制することができる。
【００５３】
また、空気調和システム１１０によれば、従来のように、室内機及び室外機のそれぞれに一台ずつ高調波抑制装置を設ける必要がないため、設置スペース及びコストの軽減を図ると共に、設置条件の自由度を増加することができる。
【００５４】
ところで、例えば室外機１３０及び室内機１４０の設置状況により、高調波抑制装置６０と第二電流センサ５２との距離が離れるような場合に、波形演算部６１が、第二電流センサ５２から直接第二負荷電流Ｉｂを取得するように構成すれば、高調波抑制装置６０と第二電流センサ５２とを接続する配線の長さが増加する。
この点、空気調和システム１１０は、高調波抑制装置６０と第二電流センサ５２との距離が離れていても、高調波抑制装置６０が、第二電流センサ５２による検出結果を、室内機制御部１４２及び室外機制御部１３２との通信により取得することから、高調波抑制装置６０と第二電流センサ５２とを接続する配線の長さを短縮することができる。このため、空気調和システム１１０によれば、コストの低減及び情報通信の安定性の向上を図ることができる。
【００５５】
もっとも、高調波抑制装置６０は、室内機１４０側に設けられていてもよく、空気調和機１２０の動作情報を室内機４０が高調波抑制装置６０へ送信するようにしてもよい。すなわち、高調波抑制装置６０が、室内機１４０よりも室外機１３０に近い位置に設けられている場合、波形演算部６１が、第一電流センサ５１において検知された第一負荷電流Ｉａを、室外機３０及び室内機４０を介して取得するようにしてもよい。より具体的には、室外機制御部１３２が、第一電流センサ５１から取得した第一負荷電流Ｉａを、通信用の電流波形情報に変換して室内機制御部１４２へ送信するようにしてもよい。そして、室内機制御部１４２が、室外機制御部１３２から受信した電流波形情報を波形演算部６１へ送信するようにしてもよい。このようにしても、高調波抑制装置６０と第一電流センサ５１との距離が離れていても、高調波抑制装置６０と第一電流センサ５１とを接続する配線の長さを短縮することができるため、コストの低減及び情報通信の安定性の向上を図ることができる。
【００５６】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る空気調和システム２１０の構成を示す概略図である。図８及び図９は、空気調和システム２１０による高調波抑制処理に関する動作を示すフローチャートである。図７〜図９に基づき、本実施の形態３のうち、上述した実施の形態１及び２とは異なる構成及び動作を説明する。実施の形態１及び２と同等の構成部材については同一の符号を用いて説明は省略する。
【００５７】
図７に示すように、空気調和システム２１０に備わる空気調和機２２０は、室外機負荷３１及び室外機制御部２３２を含む室外機２３０と、室内機負荷４１及び室内機制御部２４２を含む室内機２４０と、を有している。また、空気調和システム２１０は、空気調和機２２０で発生する高調波を抑制する高調波抑制装置として、室外機２３０に接続され、第一波形演算部２６１及び第一補償処理部２６２を備えた第一高調波抑制装置２６０と、室内機２４０に接続され、第二波形演算部２７１及び第二補償処理部２７２を備えた第二高調波抑制装置２７０と、を有している。
【００５８】
空気調和システム２１０は、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０の二台の合計容量が、室外機負荷３１で発生する高調波及び室内機負荷４１で発生する高調波を抑制可能な容量となっている。すなわち、空気調和システム２１０は、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０の二台の合計容量により、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂに含まれる全高調波成分を打ち消すために必要な電流を生成する能力を有している。したがって、空気調和システム２１０によれば、空気調和機２２０が最大負荷の状態、すなわち、圧縮機の運転周波数が最大で、かつ室内ファンの回転数が最大であるような状態であっても、空気調和機２２０で発生する高調波を抑制することができる。
【００５９】
室外機２３０に備わる室外機制御部２３２は、室外機負荷３１を監視し、室外機動作情報を室内機制御部２４２へ送信するものである。室内機２４０に備わる室内機制御部２４２は、室内機負荷４１を監視し、室内機動作情報を室外機制御部２３２へ送信するものである。また、室外機制御部２３２は、空気調和機２２０の動作情報である室外機動作情報及び室内機動作情報を第一波形演算部２６１へ送信するものである。室内機制御部２４２は、空気調和機２２０の動作情報を第二波形演算部２７１へ送信するものである。室外機制御部２３２及び室内機制御部２４２の他の構成内容については、実施の形態１における室外機制御部３２及び室内機制御部４２と同様である。
【００６０】
そして、第一高調波抑制装置２６０は、室外機２３０から取得する空気調和機２２０の動作情報に応じて、高調波抑制処理を実行し又は停止するように構成されている。また、第二高調波抑制装置２７０は、室内機２４０から取得する空気調和機２２０の動作情報に応じて、高調波抑制処理を実行し又は停止するように構成されている。
【００６１】
第一波形演算部２６１は、第一電流センサ５１において検知された第一負荷電流Ｉａを取得するものである。そして、第一波形演算部２６１は、第一負荷電流Ｉａをもとに、第一高調波抑制装置２６０の容量に応じた電流波形を演算するものである。第一補償処理部２６２は、第一波形演算部２６１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡを生成するものである。
【００６２】
第二波形演算部２７１は、第二電流センサ５２において検知された第二負荷電流Ｉｂを取得するものである。そして、第二波形演算部２７１は、第二負荷電流Ｉｂをもとに、第二高調波抑制装置２７０の容量に応じた電流波形を演算するものである。第二補償処理部２７２は、第二波形演算部２７１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す第二補償電流ＩＢを生成するものである。
【００６３】
本実施の形態３における空気調和システム２１０は、第一補償処理部２６２が生成する第一補償電流ＩＡと、第二補償処理部２７２が生成する第二補償電流ＩＢとにより、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂに含まれる全高調波成分を打ち消すものである。すなわち、本実施の形態３における第一補償電流ＩＡと第二補償電流ＩＢとの和は、実施の形態１及び２における補償電流ＩＣに相当する。
このため、以降では、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂに含まれる全高調波成分を打ち消すために必要な電流を補償電流ＩＣともいう。
【００６４】
ところで、空気調和システム２１０の運転状態によっては、第一高調波抑制装置２６０の容量が補償電流ＩＣを補償可能な場合、すなわち、第一補償処理部２６２が補償電流ＩＣ以上の電流を生成する能力を有する場合がある。こうした場合に、本実施の形態３では、第一高調波抑制装置２６０が補償電流ＩＣの全てを生成するように構成されている。
【００６５】
また、第一高調波抑制装置２６０は、第一補償処理部２６２によって補償電流ＩＣの全てを生成する場合に、第二高調波抑制装置２７０が運転状態にあれば、第二高調波抑制装置２７０を停止させる機能を有している。これにより、高調波抑制装置の稼働率を低減することができるため、無駄な運転によるコストアップを抑制し、高調波抑制装置の消耗を抑えることができる。
【００６６】
もっとも、第二高調波抑制装置２７０の容量が補償電流ＩＣを補償可能な場合、すなわち、第二補償処理部２７２が補償電流ＩＣ以上の電流を生成する能力を有する場合には、第二高調波抑制装置２７０が補償電流ＩＣの全てを生成するようにしてもよい。併せて、第一高調波抑制装置２６０が運転状態にあれば、第二高調波抑制装置２７０が第一高調波抑制装置２６０を停止させるようにするとよい。
【００６７】
また、第一高調波抑制装置２６０又は第二高調波抑制装置２７０の何れか一方のみでは、空気調和機２２０で発生する高調波の全てを抑制することができない場合、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０の双方が高調波抑制処理を行うように構成されている。すなわち、この場合、第一高調波抑制装置２６０が、補償電流ＩＣの一部として第一補償電流ＩＡを生成し、第二高調波抑制装置２７０が、補償電流ＩＣの残部として第二補償電流ＩＢを生成する。
【００６８】
さらに、第一高調波抑制装置２６０の容量が不足している場合、すなわち、第一高調波抑制装置２６０が第一負荷電流Ｉａの全高調波成分を打ち消す電流を生成する能力を有しない場合に、空気調和システム２１０は、第二高調波抑制装置２７０の余っている容量によって、第一高調波抑制装置２６０の容量不足分を補うように構成されている。なお、第一高調波抑制装置２６０の容量が不足している状況としては、例えば、室外機２３０に備わる圧縮機の運転周波数が一定量を超えている場合等が想定される。
【００６９】
より具体的に、第一波形演算部２６１は、第一補償処理部２６２によって生成可能な最大電流が、第一負荷電流Ｉａの全高調波成分を打ち消す電流に満たない場合に、第一負荷電流Ｉａと第一補償処理部２６２によって生成される第一補償電流ＩＡとの合成電流を予測演算して予測電流Ｉαを求める。そして、第一波形演算部２６１は、伝送線１０２を通じて予測電流Ｉαを室外機制御部２３２へ送信する。
【００７０】
かかる場合において、第一補償処理部２６２は、第一負荷電流Ｉａの高調波成分の一部を打ち消す第一補償電流ＩＡを、補償電流ＩＣの一部として生成する。そして、第一補償処理部２６２は、生成した第一補償電流ＩＡを、外部電源４００から供給される交流電流に合流させる。
【００７１】
室外機制御部２３２は、第一波形演算部２６１から送信される予測電流Ｉαを、伝送線１０１を通じて室内機制御部２４２へ送信する。室内機制御部２４２は、伝送線１０３を通じて予測電流Ｉαを第二波形演算部２７１へ送信する。
【００７２】
そして、第二波形演算部２７１は、予測電流Ｉαと第二負荷電流Ｉｂとを合成して電流波形を演算し、第二補償処理部２７２は、第二波形演算部２７１において演算された電流波形から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第二補償電流ＩＢを補償電流ＩＣの残部として生成する。
【００７３】
すなわち、第一高調波抑制装置２６０は、第一負荷電流Ｉａの全高調波成分を打ち消す電流を生成する能力を有しない場合、第一補償電流ＩＡを補償電流ＩＣの一部として生成し、かつ第一負荷電流Ｉａと第一補償電流ＩＡとの合成波形を予測演算して予測電流Ｉαを求めるものである。また、この場合、第二高調波抑制装置２７０は、第二負荷電流Ｉｂと予測電流Ｉαとを合成した電流から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第二補償電流ＩＢを補償電流ＩＣの残部として生成するものである。
【００７４】
一方、第二高調波抑制装置２７０の容量が不足している場合、空気調和システム２１０は、第一高調波抑制装置２６０の余っている容量によって、第二高調波抑制装置２７０の容量不足分を補うように構成してもよい。
【００７５】
すなわち、第二高調波抑制装置２７０は、第二負荷電流Ｉｂの全高調波成分を打ち消す電流を生成する能力を有しない場合、第二補償電流ＩＢを補償電流の一部として生成し、かつ第二負荷電流Ｉｂと第二補償電流ＩＢとの合成波形を予測演算して予測電流Ｉαを求めるものである。また、この場合、第一高調波抑制装置２６０は、第一負荷電流Ｉａと予測電流Ｉαとを合成した電流から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡを補償電流ＩＣの残部として生成するものである。
【００７６】
続いて、図８に沿って、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０による高調波抑制処理の流れを説明する。
【００７７】
第一波形演算部２６１及び第二波形演算部２７１は、空気調和機２２０の動作状態を確認し、空気調和機２２０が停止状態にあるか否かを判定する（図８：ステップＳ３０１）。第一波形演算部２６１及び第二波形演算部２７１は、空気調和機２２０が停止状態にあれば（図８：ステップＳ３０１／ＹＥＳ）、空気調和機２２０の監視を継続し、空気調和機２２０が運転を開始するまで待機する。
【００７８】
一方、空気調和機２２０が運転状態にあれば（図８：ステップＳ３０１／ＮＯ）、第一波形演算部２６１が、第一電流センサ５１において検知された第一負荷電流Ｉａを取得し、第二波形演算部２７１が、第二電流センサ５２において検知された第二負荷電流Ｉｂを取得する（図８：ステップＳ３０２）。
【００７９】
第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０は、上記ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の処理を、常時又は一定周期ごとに実行する。
【００８０】
次いで、第一波形演算部２６１は、第一負荷電流Ｉａの電流波形を演算し、第二波形演算部２７１は、第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算する（図８：ステップＳ３０３）。
【００８１】
続いて、第一補償処理部２６２は第一補償電流ＩＡを発生させ、第二補償処理部２７２は第二補償電流ＩＢを発生させる。すなわち、第一補償処理部２６２は、第一波形演算部２６１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡを生成する。そして、第一補償処理部２６２は、第一補償電流ＩＡを外部電源４００から供給される交流電流に合流させる。また、第二補償処理部２７２は、第二波形演算部２７１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す第二補償電流ＩＢを生成する。そして、第二補償処理部２７２は、第二補償電流ＩＢを外部電源４００から供給される交流電流に合流させる（図８：ステップＳ３０４）。
【００８２】
次に、第一波形演算部２６１は、室外機制御部２３２から空気調和機２２０の動作情報を取得し、第二波形演算部２７１は、室内機制御部２４２から空気調和機２２０の動作情報を取得する（図８：ステップＳ３０５）。
【００８３】
次いで、第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の容量に余力があるか否かを判定する（図８：ステップＳ３０６）。第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の容量に余力があると判定した場合（図８：ステップＳ３０６／ＹＥＳ）、図９のステップＳ３０７へ移行する。すなわち、第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の一台によって、空気調和機２２０で発生する全高調波を抑制することができるか否かを判定する（図９：ステップＳ３０７）。
【００８４】
第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の一台によって全高調波を抑制できると判定した場合（図９：ステップＳ３０７／ＹＥＳ）、室外機２３０と室内機２４０とを経由して、第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を停止しているか否かを判定する（図９：ステップＳ３０８）。
【００８５】
第一波形演算部２６１は、第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を実行している場合（図９：ステップＳ３０８／ＮＯ）、室外機２３０及び室内機２４０を介して、第二波形演算部２７１に停止指令を送信し、第二高調波抑制装置２７０の高調波抑制処理を停止させる（図９：ステップＳ３０９）。
【００８６】
第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を停止している場合（図９：ステップＳ３０８／ＹＥＳ）又は上記ステップＳ３０９を経由して、第二波形演算部２７１は、室内機制御部２４２を介して室外機制御部２３２に第二負荷電流Ｉｂを送信する。そして、室外機制御部２３２が第一波形演算部２６１へ第二負荷電流Ｉｂを送信することにより、第一波形演算部２６１は第二負荷電流Ｉｂを取得する（図９：ステップＳ３１０）。
【００８７】
次いで、第一波形演算部２６１は、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂとを合成して電流波形を演算する（図９：ステップＳ３１１）。第一補償処理部２６２は、第一波形演算部２６１において演算された電流波形をもとに、第一補償電流ＩＡを発生させる。すなわち、第一補償処理部２６２は、第一波形演算部２６１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡを生成する。なお、ここで第一補償処理部２６２が生成する第一補償電流ＩＡは、補償電流ＩＣに相当する。そして、第一補償処理部２６２は、第一補償電流ＩＡを外部電源４００から供給される交流電流に合流させる（図９：ステップＳ３１２）。
その後、図８のステップＳ３０５へ移行する。
【００８８】
また、図８のステップＳ３０７において、第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の一台のみでは全高調波を抑制できないと判定した場合（図９：ステップＳ３０７／ＮＯ）、室外機２３０と室内機２４０とを経由して、第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を実行しているか否かを判定する（図９：ステップＳ３１３）。
【００８９】
第一波形演算部２６１は、第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を停止している場合、室外機２３０及び室内機２４０を介して、第二波形演算部２７１に運転指令を送信し、第二高調波抑制装置２７０に高調波抑制処理を開始させる（図９：ステップＳ３１４）。
【００９０】
第二高調波抑制装置２７０が高調波抑制処理を実行している場合（図９：ステップＳ３１３／ＹＥＳ）又は上記ステップＳ３１４を経由して、第一波形演算部２６１は、自身が第一負荷電流Ｉａのみをもとに電流波形を演算しているか否かを確認する（図９：ステップＳ３１５）。
【００９１】
第一波形演算部２６１は、第一負荷電流Ｉａのみをもとに電流波形を演算していない場合（図９：ステップＳ３１５／ＮＯ）、すなわち、第一負荷電流Ｉａと第二負荷電流Ｉｂの全部又は一部とを合成して電流波形を演算している場合、第一負荷電流Ｉａの電流波形を再演算する。
【００９２】
次いで、第一波形演算部２６１が第一負荷電流Ｉａのみをもとに電流波形を演算している場合（図９：ステップＳ３１５／ＹＥＳ）又はステップＳ３１６を経て、第二波形演算部２７１は、第二負荷電流Ｉｂの電流波形を演算する（図９：ステップＳ３１７）。
そして、図８のステップＳ３０４へ移行する。
【００９３】
また、図８のステップＳ３０６において、第一高調波抑制装置２６０の容量に余力がないと判定した場合（図８：ステップＳ３０６／ＮＯ）、第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の容量が不足しているか否かを判定する（図８：ステップＳ３１８）。
【００９４】
第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の容量が不足していないと判定した場合（図８：ステップＳ３１８／ＮＯ）、ステップＳ３０５へ移行する。
【００９５】
一方、第一波形演算部２６１は、第一高調波抑制装置２６０の容量が不足していると判定した場合（図８：ステップＳ３１８／ＹＥＳ）、第一高調波抑制装置２６０の容量をもとに、第一負荷電流Ｉａと第一補償電流ＩＡとの合成電流を予測演算して予測電流Ｉαを求める（図８：ステップＳ３１９）。
【００９６】
次いで、第一波形演算部２６１は、室外機制御部２３２を介して、予測電流Ｉαを室内機制御部２４２へ送信する。そして、室内機制御部２４２が第二波形演算部２７１へ予測電流Ｉαを送信することにより、第二波形演算部２７１は予測電流Ｉαを取得する（図８：ステップＳ３２０）。第二波形演算部２７１は、第二負荷電流Ｉｂと予測電流Ｉαとを合成して電流波形を演算する（図８：ステップＳ３２１）。
【００９７】
第二補償処理部２７２は、第二波形演算部２７１において演算された電流波形をもとに、第二補償電流ＩＢを発生させる。すなわち、第二補償処理部２７２は、第二波形演算部２７１において演算された電流波形から高調波成分を抽出し、抽出した全ての高調波成分を打ち消す第二補償電流ＩＢを生成する。そして、第二補償処理部２７２は、第二補償電流ＩＢを外部電源４００から供給される交流電流に合流させる（図８：ステップＳ３２２）。
その後、ステップＳ３０５へ移行する。
【００９８】
なお、図８及び図９を参照しての上記動作説明では、第一高調波抑制装置２６０の容量が過剰又は不足である場合の高調波抑制処理を説明したが、空気調和システム２１０は、第二高調波抑制装置２７０の容量が過剰又は不足である場合の高調波抑制処理を、上記同様に実行してもよい。
【００９９】
すなわち、第二高調波抑制装置２７０が補償電流ＩＣ以上の電流を生成する能力を有する場合、第二高調波抑制装置２７０が補償電流ＩＣの全てを生成するようにしてもよい。
【０１００】
また、第二高調波抑制装置２７０の容量が不足している場合、第二波形演算部２７１が、第二高調波抑制装置２７０の容量をもとに、第二負荷電流Ｉｂと第二補償電流ＩＢとの合成電流を予測演算して予測電流Ｉαを求めるようにしてもよい。
そして、第一高調波抑制装置２６０は、第一負荷電流Ｉａと予測電流Ｉαとを合成した電流から高調波成分を抽出して、当該高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡを生成するようにしてもよい。
【０１０１】
＜変形例＞
図１０は、本実施の形態３の変形例に係る空気調和システム２１０Ａの構成を示す概略図である。図１０に示すように、空気調和システム２１０Ａの空気調和機２２０Ａでは、一台の室外機２３０に対し、複数台の室内機２４０ａ及び室内機２４０ｂが接続されている。
【０１０２】
室内機２４０ａの室内機制御部２４２ａは、伝送線１０３を介して、第二高調波抑制装置２７０との情報通信を行う。また、室内機制御部２４２ａは、伝送線１０１ａを介して、室外機制御部２３２との情報通信を行う。室内機２４０ｂの室内機制御部２４２ｂは、伝送線１０１ｂを介して、室内機制御部２４２ａとの情報通信を行う。
【０１０３】
室外機制御部２３２は、第一波形演算部２６１において求められた予測電流Ｉαを、伝送線１０２を通じて受信すると共に、伝送線１０１ａを通じて室内機制御部２４２ａへ送信する。室内機制御部２４２ａは、室外機制御部２３２から受信した予測電流Ｉαを、伝送線１０３を通じて第二波形演算部２７１へ送信する。
【０１０４】
また、室内機制御部２４２ａは、室内機負荷４１ａを監視し、室内機負荷４１ａの動作状態を示す第一動作情報を有しており、室内機制御部２４２ｂは、室内機負荷４１ｂを監視し、室内機負荷４１ｂの動作状態を示す第二動作情報を有している。すなわち、室外機２３０、室内機２４０ａ、室内機２４０ｂ、第一高調波抑制装置２６０、及び第二高調波抑制装置２７０は、空気調和機２２０Ａの動作状態として、室外機動作情報、第一動作情報、及び第二動作情報を共有している。
【０１０５】
他の構成及び動作については、前述して空気調和システム２１０と同様である。図１０では、空気調和機２２０Ａが、二台の室内機２４０ａ及び室内機２４０ｂを有する場合を例示したが、これに限定されず、空気調和機２２０Ａは、室外機２３０に接続された３台以上の室外機を有していてもよい。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態３の空気調和システム２１０又は２１０Ａは、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０が、空気調和機２２０又は２２０Ａの運転状態に応じて、第一負荷電流Ｉａ及び第二負荷電流Ｉｂの高調波成分を打ち消す第一補償電流ＩＡ及び第二補償電流ＩＢを生成する。そして、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０は、第一補償電流ＩＡ及び第二補償電流ＩＢを外部電源４００から供給される交流電流に合流させることで、外部電源４００と同期した正弦波状の入力電流を空気調和機２２０又は２２０Ａへ供給する。すなわち、空気調和システム２１０又は２１０Ａによれば、空気調和機２２０又は２２０Ａで発生する電流の高調波成分を精度よく抑制することができる。
【０１０７】
そして、空気調和システム２１０は、室外機負荷３１及び室内機負荷４１のうちの少なくとも一つが運転していれば、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０のうちの少なくとも一台が高調波抑制処理を実行する。また、空気調和システム２１０Ａは、室外機負荷３１、室内機負荷４１ａ、及び室内機負荷４１ｂのうちの少なくとも一つが運転していれば、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０のうちの少なくとも一台が高調波抑制処理を実行する。このため、空気調和システム２１０及び２１０Ａによれば、例えば、圧縮機が停止している場合であっても、空気調和機２２０に備わるファンを制御する機器により発生する高調波を抑制することができる。
【０１０８】
ところで、室外機２３０、室内機２４０、室内機２４０ａ、及び室内機２４０ｂは、常に最大負荷で運転しているわけではない。例えば、日本における春及び秋のように、比較的気候が穏やかな中間期には、サーモスタットがＯＦＦ状態となり、圧縮機が停止していることが多くなる。つまり、特に中間期には、空気調和システム２１０又は２１０Ａがファンのみを運転するといった状況が増加するため、室外機２３０、室内機２４０、室内機２４０ａ、及び室内機２４０ｂの最大負荷に合わせて高調波抑制装置を選定した場合には、高調波抑制装置の容量が過剰となってしまう。
【０１０９】
この点、空気調和システム２１０及び２１０Ａは、例えば、第一高調波抑制装置２６０が空気調和機２２０又は２２０Ａの全高調波を抑制する能力を有する場合に、第二高調波抑制装置２７０を停止させる。また、第二高調波抑制装置２７０が空気調和機２２０又は２２０Ａの全高調波を抑制する能力を有する場合は、第一高調波抑制装置２６０を停止させてもよい。したがって、空気調和システム２１０及び２１０Ａによれば、高調波抑制装置の稼働率の低減を図ることができる。すなわち、空気調和システム２１０及び２１０Ａによれば、第一高調波抑制装置２６０及び第二高調波抑制装置２７０の容量を過不足なく有効利用することができるため、高調波抑制装置の過剰運転によるコストアップ及び寿命の短縮を抑制することができる。
【０１１０】
上述した実施の形態は、空調システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、図１及び図２又は図５では、高調波抑制装置６０が室外機３０又は１３０に接続され、室外機３０又は１３０が空気調和機２０又は１２０の動作情報を高調波抑制装置６０へ送信する場合を例示したが、これに限定されず、高調波抑制装置６０が、室内機４０又は１４０に接続され、室内機４０又は１４０が空気調和機２０又は１２０の動作情報を高調波抑制装置６０へ送信するようにしてもよい。
【０１１１】
また、図１及び図２又は図５では、空気調和機２０又は１２０が、一台の室外機３０又は１３０及び一台の室内機４０又は１４０を有する場合を例示したが、室外機３０又は１３０及び室内機４０又は１４０の台数は適宜変更してもよい。すなわち、例えば、空気調和機２０又は１２０に複数台の室内機４０又は１４０を設け、高調波抑制装置６０が、室外機３０又は１３０及び各室内機４０又は１４０との情報通信を行うことにより、空気調和機２０又は１２０において発生する高調波を抑制するようにしてもよい。
【０１１２】
さらに、高調波抑制装置６０は、室外機３０、１３０の内部に設けられていてもよく、室内機４０、１４０の内部に設けられていてもよい。同様に、第一高調波抑制装置２６０は、室外機２３０の内部に設けられていてもよく、第二高調波抑制装置２７０は、室内機２４０又は２４０ａの内部に設けられていてもよい。加えて、第一電流センサ５１は、室外機３０、１３０、又は２３０の内部に設けられていてもよく、第二電流センサ５２は、室内機４０、１４０、２４０、又は２４０ａの内部に設けられていてもよい。
【０１１３】
また、室外機３０、１３０、及び２３０は、室外機負荷３１として、室外ファンを回転させる室外ファンモータを有していてもよく、室外機電源装置３１Ａが、室外ファンモータを駆動するインバータ回路等を有していてもよい。かかる構成を採った場合、圧縮機モータ３１Ｂ又は室外ファンモータの何れか一方が停止していても、高調波抑制装置６０は、室外機負荷３１が運転していると認識し、第一負荷電流Ｉａに含まれる高調波成分を抑制するように制御動作を実行する。
【０１１４】
さらに、上記各実施の形態では、圧縮機が室外機３０、１３０、及び２３０に設けられている例を示したが、圧縮機は、室内機４０、１４０、２４０、２４０ａ、又は２４０ｂに設けられていてもよい。また、上記各実施の形態では、外部電源４００が三相交流電源である場合を例示したが、これに限定されず、外部電源４００は、単相交流電源であってもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１０、１１０、２１０、２１０Ａ  空気調和システム、２０、１２０、２２０、２２０Ａ  空気調和機、３０、１３０、２３０  室外機、３１  室外機負荷、３１Ａ  室外機電源装置、３１Ｂ  圧縮機モータ、３２、１３２、２３２  室外機制御部、３２Ａ、４２Ａ  中央処理装置、３２Ｂ、４２Ｂ  記憶装置、３２Ｃ  第一通信回路、３２Ｄ  第二通信回路、４０、１４０、２４０、２４０ａ、２４０ｂ  室内機、４１、４１ａ、４１ｂ  室内機負荷、４１Ａ  室内機電源装置、４１Ｂ  ファンモータ、４２、１４２、２４２、２４２ａ、２４２ｂ  室内機制御部、４２Ｃ  通信回路、５１  第一電流センサ、５２  第二電流センサ、６０、１６０  高調波抑制装置、６１  波形演算部、６２  補償処理部、１０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０２、１０３  伝送線、２６０  第一高調波抑制装置、２６１  第一波形演算部、２６２  第一補償処理部、２７０  第二高調波抑制装置、２７１  第二波形演算部、２７２  第二補償処理部、４００  外部電源、ＩＡ  第一補償電流、ＩＢ  第二補償電流、ＩＣ  補償電流、Ｉａ  第一負荷電流、Ｉｂ  第二負荷電流、Ｉα  予測電流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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