(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を駆動するインバータ装置において、過熱または過負荷時に出力を停止あるいは出力を低下させる保護手段と、当該インバータ装置を排煙装置に使用することを設定する設定手段とを備え、前記設定手段により排煙装置用として設定された場合には前記保護手段の動作を無効にすることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記設定手段は、インバータ装置の制御動作に必要な各種のパラメータを設定・変更するパラメータ設定手段であることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記設定手段は、外部からの接点入力信号であることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記設定手段は、上位機器からの切換指令であることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火災発生等の非常時に作動する排煙装置用のファンを駆動する交流電動機を可変速制御するインバータ装置、あるいは、通常時は空調装置として動作し、非常時には排煙装置として動作する空調装置を兼ねた排煙装置用のファンを駆動する交流電動機を可変速制御するインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高層ビル等の建築物においては、火災発生時における避難経路の安全性の確保と被害の拡大防止を図るために、居室の排煙を行なう各種の排煙装置が設置されており、排煙装置の排気ファン用の交流電動機をインバータ装置により駆動することが行なわれている（特許文献１）。
また、通常時は空気調和を行なうために動作し、火災発生等の非常時には排煙装置として動作する空調装置を兼ねた排煙装置も製品化されている。
近年、空調装置用の交流電動機は、省エネ等の目的からインバータ装置により可変速駆動される場合が多くなってきている。通常、インバータ装置は、周囲温度や負荷条件がそれぞれ個別に規定している使用条件を超えた場合に破損や暴走等の予期せぬ動作を防ぐために、温度や出力電流を監視することにより過熱，過負荷の保護を行なう保護回路を動作させてインバータ装置の出力を停止してアラーム出力を行なうか、アラームを出させないまでも、インバータ装置の出力周波数を下げて風量を下げ、温度や出力電流等の条件が予め定めた定格値まで復帰するように制御している。
また、交流電動機においても、交流電動機を駆動するインバータ装置で電流を監視したり、交流電動機に埋め込まれた温度検出素子の出力を監視したりすることによって、予め定められた交流電動機の保護レベルを超えた場合には、過熱，過負荷の保護回路を動作させてインバータ装置の出力を停止してインバータ装置側にアラーム表示させることが一般に行なわれている。
【特許文献１】特開平９−１０８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように排煙装置用の交流電動機をインバータ装置で駆動する場合、インバータ装置や交流電動機の周囲温度が火災の直接的な影響を受けて許容範囲を超えて上昇することがある。また、電気室の熱交換器などインバータ装置の周囲温度を管理している装置の火災による破損，故障等の間接的な要因によってもインバータ装置や交流電動機が許容範囲を超える場合がある。このような場合、インバータ装置の保護回路が動作してインバータ装置の出力を停止することになる。
さらに、火災時に発生する煙によってインバータ装置や交流電動機の負荷量が増大して許容範囲を逸脱した場合にも、インバータ装置の保護回路が動作してインバータ装置の出力を停止することになる。
しかしながら、火災等の非常時においては、インバータ装置や交流電動機が破損するよりも、排煙装置を運転し続けることを優先したい場合があるが、上記のような排煙装置では保護回路が動作してインバータ装置の出力を停止してしまうという問題がある。
この発明は、上記問題を解決するものであり、火災等の非常時の場合、保護回路を動作させずに自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続けるインバータ装置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】
【０００４】
上記目的を達成するために、この発明のインバータ装置は、過熱または過負荷時に出力を停止あるいは出力を低下させる保護手段と、当該インバータ装置を排煙装置に使用することを設定する設定手段とを備え、前記設定手段により排煙装置用として設定された場合には前記保護手段の動作を無効にすることを特徴とする。
一般に、インバータ装置や交流電動機の周囲温度や負荷条件が個別に定められた定格範囲を超えた条件で使用したとしても、インバータ装置および交流電動機は、各構成部品の実力や設計的なマージンにより多少の時間は運転し続けることができる。また、過熱保護や過負荷保護のアラームレベルは、装置や構成部品の使用寿命を考慮して温度範囲等を決定している場合が多い。
火災という非常事態においては、インバータ装置や交流電動機が壊れて運転を継続できなくなるまでアラーム停止や出力を低下させることなく排煙装置の運転の継続を優先させること、あるいは装置の使用寿命などは度外視して運転を継続させることにより、被害を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【０００５】
この発明によれば、当該インバータ装置を排煙装置に使用するかどうかを設定する設定手段を備え、この設定手段により予め排煙装置用として設定しておくことにより、インバータ装置あるいは交流電動機の過熱または過負荷に関する保護機能を無効にして自身の能力が許す限り排煙装置が破損するまで駆動し続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、この発明の第１の実施の形態を示す回路図である。
図において、１は商用交流電源、２は交流電圧を直流電圧に整流する整流回路、３は整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサ、４は平滑された直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路、５はインバータ回路４が出力する交流電力により駆動される交流電動機、６は交流電動機の出力軸に連結された変速機構、７は変速機構６に結合された排煙装置用のファン、８はインバータ回路４のスイッチング素子を駆動するベースドライブ回路、９はベースドライブ回路８からのベース信号を開閉する常時閉接点である。
１１は温度検出器であり、例えば、インバータ装置の周囲温度やインバータ装置を構成する冷却フィン等の温度、あるいは交流電動機の温度を検出するものである。１６は温度検出器１１で検出した温度検出値と予め設定した温度のアラームレベル１２とを比較し、温度検出値がアラームレベル１２を越えたときに出力する比較器である。
１３は過負荷検出器であり、例えば、インバータ装置の出力電流を検出するものである。１７は過負荷検出器１３で検出した出力電流等の検出値と予め設定した過負荷のアラームレベル１４とを比較し、過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１４を越えたときに出力する比較器である。
【０００７】
１５はインバータ装置の制御動作に必要な各種のパラメータを設定・変更するタッチパネル等のパラメータ設定器であり、設定項目の一つに当該インバータ装置を排煙装置に使用するかどうかを設定する機能を備えている。
このような構成において、インバータ装置を通常運転あるいは通常の空調装置として使用する場合、すなわち、パラメータ設定器１５による設定が「排煙装置として使用しない」となっている場合、温度検出器１１の温度検出値がアラームレベル１２を越えたとき、または過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１４を越えたときに、ＯＲ回路１８を介したＡＮＤ回路１９の出力により常時閉接点９が閉路から開路へ切り替わってベースドライブ回路８のベースドライブ信号を遮断し、インバータ装置はトリップ停止するとともにアラーム表示する。
一方、パラメータ設定器１５の設定が「排煙装置として使用する」となっている場合には、温度検出器１１の温度検出値がアラームレベル１２を越えたとき、または過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１４を越えたときであっても、ＡＮＤ回路１９は出力しないため常時閉接点９が閉路状態のままとなる。この結果、インバータ装置は過熱および過負荷に関する保護機能が動作せずに自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続ける。
【０００８】
また、図示していないが、過熱および過負荷に関する保護機能としては、インバータ装置をトリップ停止させる以外に、温度検出値あるいは出力電流検出値がアラームレベル１２，１４を越えると、インバータ装置の出力周波数を設定周波数から下げてファン７の風量を低下させて運転し、その後、温度検出値あるいは出力電流検出値がアラームレベル以下に復帰すれば、インバータ装置の出力周波数を設定周波数に戻すという制御を行なう場合もある。
このような過熱および過負荷に関する保護機能を備えた場合でも、パラメータ設定器１５の設定を「排煙装置として使用する」としておくことにより、温度検出器１１の温度検出値あるいは過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１２，１４を越えたときであっても、インバータ装置の出力周波数を設定周波数から低下させる制御を行なわずに自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続けるようにしてもよい。
このように、予めパラメータ設定器１５により当該インバータ装置を排煙装置用として設定しておくことにより、インバータ装置あるいは交流電動機の過熱および過負荷に関する保護機能をキャンセルし、インバータ装置自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続けることができる。
【０００９】
図２は、この発明の第２の実施の形態を示す回路図であり、図１に示した第１の実施の形態と同一機能を有するものには同一符号を付してその説明を省略する。図２においては、図１のパラメータ設定器１５に代えて、当該インバータ装置を排煙装置に使用するかどうかの設定を外部から切り換えるための接点信号を入力する外部接点入力回路２５を備えた点が異なっている。
このような構成において、インバータ装置を排煙装置に使用する際には、外部接点入力回路２５を閉路しておく。これにより、温度検出器１１の温度検出値がアラームレベル１２を越えたとき、または過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１４を越えたときであっても、ＡＮＤ回路１９は出力しないため常時閉接点９が閉路状態のままとなり、インバータ装置は過熱および過負荷に関する保護機能が動作せずに自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続ける。
図３は、この発明の第３の実施の形態を示す回路図であり、図１に示した第１の実施の形態と同一機能を有するものには同一符号を付してその説明を省略する。図３においては、図１のパラメータ設定器１５に代えて、当該インバータ装置を排煙装置に使用するかどうかを上位機器（図示せず）からの指令を通信経由により受信する受信回路３５を備えた点が異なっている。なお、上位機器は、予め排煙装置として使用することを送信するようにしてもよいし、火災が発生した際に排煙装置として使用することを送信するようにしてもよい。
【００１０】
このような構成において、インバータ装置を排煙装置に使用する際には、上位機器から通信により「排煙装置として使用する」という指令を受信回路３５に送信する。この指令を受信回路３０で受信することにより、温度検出器１１の温度検出値がアラームレベル１２を越えたとき、または過負荷検出器１３の出力値がアラームレベル１４を越えたときであっても、ＡＮＤ回路１９は出力しないため常時閉接点９が閉路状態のままとなり、インバータ装置は過熱および過負荷に関する保護機能が動作せずに自身の能力が許す限り排煙装置を駆動し続ける。
なお、上記第１〜３の実施の形態は、インバータ装置の入力，出力がそれぞれ単相，三相いずれの場合であっても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示した回路図
【図２】本発明の第２の実施の形態を示した回路図
【図３】本発明の第３の実施の形態を示した回路図
【符号の説明】
【００１２】
２    整流回路
３    平滑コンデンサ
４    インバータ回路
５    交流電動機
７    ファン
１５  パラメータ設定器
２５  外部接点入力回路２５
３５  受信回路
【図１】
0005251104.tif 000002
【図２】
0005251104.tif 000003
【図３】
0005251104.tif 000004