CN109642748A - 空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的空气调节装置具备：多台压缩机，作为构成用于进行空调对象空间的空气调节的1个或者多个制冷剂回路的机构；电力变换装置，对来自电源装置的电力进行变换，向压缩机供给以任意的驱动转速驱动压缩机的电力；切换装置，针对压缩机分别地进行接受来自电力变换装置的电力供给或者直接接受来自电源装置的电力供给的切换；以及控制装置，对电力变换装置以及切换装置进行控制。

Description

空气调节装置

技术领域

本发明涉及具备由电源装置供给电力来进行驱动的多个压缩机的空气调节装置。例如涉及铁路车辆用空气调节装置。

背景技术

存在以下空气调节装置：利用配管连接压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器来构成制冷剂回路，使制冷剂循环，进行空调对象空间的空气调节。并且，空气调节装置被用于住宅、大厦、铁路、汽车等各种场所。

例如存在以下铁路车辆用空气调节装置：从铁路车辆用辅助电源装置供给电力来进行运转，进行车辆内的空气调节。铁路车辆用空气调节装置被搭载于车辆的车顶上面、地板下面等。因而，铁路车辆用空气调节装置寻求小型化以及轻量化。另外，由于在运行中发生故障时无法立即修理，所以寻求装置的冗余性。

为了实现铁路车辆用空气调节装置的冗余运转，提出以下方案：例如具备成为压缩机用的电力变换装置的变换器装置和送风机用的变换器装置，由接触器将两个变换器装置的负载侧的三相交流配线彼此连接(例如参照专利文献1)。由此，即便任意一方的变换器装置发生故障，也能进行由另一方的变换器装置驱动压缩机以及送风机双方机构的冗余运转。因而，能够维持对乘客的服务。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-194187号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，对于压缩机和送风机，压缩机的要求电力更大。因而，在将送风机用变换器装置设为与压缩机用变换器装置相等的电力容量、或者使用适合于送风机以及压缩机各自的要求电力的变换器装置的情况下，会发生如下课题。

例如，当将送风机用变换器装置设为与压缩机用变换器装置相等的电力容量时，必须搭载电力大于送风机要求电力的变换器装置。因而，装置会大型化。另外，在使用适合于送风机以及压缩机各自的要求电力的变换器装置的情况下，对于送风机用变换器装置的电力容量，只能对压缩机供给小的电力。因而，依靠送风机用变换器装置驱动压缩机时的空调能力的降低就成为了课题。另外，当双方的变换器装置发生故障时，不再能进行运转。

本发明的目的在于能够使电力变换装置小型化，进而其目的在于提供例如即便电力变换装置等发生故障也能够使运转继续的空气调节装置。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的空气调节装置具备：多台压缩机，该多台压缩机作为构成用于进行空调对象空间的空气调节的一个或多个制冷剂回路的机构；电力变换装置，该电力变换装置变换来自电源装置的电力，并向压缩机供给以任意的驱动转速驱动压缩机的电力；切换装置，该切换装置针对压缩机分别地进行接受来自电力变换装置的电力供给或者直接接受来自电源装置的电力供给的切换；以及控制装置，该控制装置对电力变换装置以及切换装置进行控制。

发明的效果

本发明所涉及的空气调节装置能够使电力变换装置的电力容量低于额定电力。因而，能够使电力变换装置小型化，能够使空气调节装置小型化。另外，通过控制切换装置的切换，能够将通往发生故障的机构的路径遮断，而切换成直接接受来自电源装置的电力供给的路径，因而，能够继续运转，可提供冗余性高的空气调节装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的以空气调节装置为中心的***的一例的图。

图2是示出本发明的实施方式1所涉及的以空气调节装置为中心的***中的电力供给装置的另外构成例的图。

图3是示出本发明的实施方式1所涉及的电力变换装置3的电路构成的一例的图。

图4是对本发明的实施方式1所涉及的向压缩机2供给的电力相对于空气调节装置的空调能力的分配进行说明的图。

图5是示出本发明的实施方式1所涉及的自电力变换装置3的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。

图6是示出本发明的实施方式1所涉及的自压缩机2A的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。

图7是示出本发明的实施方式1所涉及的自电力变换装置3和压缩机2A的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。

具体实施方式

以下，关于发明的实施方式所涉及的空气调节装置，参照附图等来进行说明。在以下的附图中，标注相同的附图标记的部分是相同或者与之相当的部分，这在以下记载的实施方式的全文中是通用的。并且，说明书全文所示的构成要素的形态终究为例示而已，并不限定于说明书所记载的形态。特别是构成要素的组合并不仅限定于各实施方式中的组合，也可以将其他实施方式所记载的构成要素应用于另外的实施方式。另外，关于压力以及温度的高低，并非特别以与绝对值的关系来确定高低，而是在装置等中的状态、动作等方面来相对地进行确定。并且，附图中各构成部件的大小关系有时与实际的大小关系不同。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的以空气调节装置为中心的***的一例的图。在此，在实施方式1中，作为空气调节装置，例如以将车辆内作为空调对象空间来进行空气调节的铁路车辆用空气调节装置为例进行说明。在实施方式1中，设置有进行以下控制的电力供给装置10：将来自铁路车辆用辅助电源装置1的电力向构成铁路车辆用空气调节装置的2台压缩机2A以及压缩机2B供给。在此，压缩机2A以及压缩机2B连同冷凝器、减压装置以及蒸发器一起构成空气调节装置所具有的制冷剂回路。关于空气调节装置所具有的制冷剂回路，也可以构成为在1个制冷剂回路中并联连接压缩机2A以及压缩机2B。另外，也可以构成为在独立的2个制冷剂回路分别连接压缩机2A以及压缩机2B。并且，在实施方式1中，为了提高空气调节装置的冗余性而具有2台压缩机2A以及2B。但是，并不限定台数，也可以具有3台以上。

铁路车辆用辅助电源装置1例如是输出三相交流电压并向铁路车辆用空气调节装置供给电力的电源装置。另外，压缩机2A以及压缩机2B如前述那样是构成制冷剂回路的机构。压缩机2A以及压缩机2B在制冷剂回路中吸入制冷剂并压缩制冷剂而将其排出，使制冷剂在制冷剂回路内循环。实施方式1中的压缩机2A以及压缩机2B例如设计成在铁路车辆用辅助电源装置1的电源频率下形成最大负载输出。关于压缩机2A以及压缩机2B，在无需特别区分的情况下，作为压缩机2进行说明。

实施方式1中的电力供给装置10具备配线用遮断器4、电力变换装置3、切换装置5以及控制装置6。配线用遮断器4连接于铁路车辆用辅助电源装置1侧。配线用遮断器4是当压缩机2A、压缩机2B、电力供给装置10等后段装置发生短路的情况下断开来保护铁路车辆用辅助电源装置1的遮断器。另外，是当空气调节装置的保养维护时断开而将电力供给装置10形成为无电压的遮断器。

切换装置5具有电力供给用接触器51、第1接触器52、第2接触器53、第3接触器54以及第4接触器55。电力供给用接触器51与配线用遮断器4连接。是通过开闭来切换是否将从铁路车辆用辅助电源装置1供给的电力向电力变换装置3侧供给的接触器。在此，在切换装置5中，关于进行切换的切换机构，并不限定于接触器。例如可以使用包含半导体开关元件等的机构作为切换机构。

另外，第1接触器52、第2接触器53、第3接触器54以及第4接触器55分别通过开闭来切换电流路径，进行压缩机2A以及压缩机2B的电力供给源的切换。具体来讲，关于从铁路车辆用辅助电源装置1供给的电力，进行经由电力变换装置3接受变换过的电力的供给或是从铁路车辆用辅助电源装置1直接接受电力的供给的切换，进行压缩机2的驱动的选择。通过切换电力供给源，接受了经由电力变换装置3的电力供给的压缩机2以基于来自电力变换装置3的频率的驱动转速进行驱动。另外，从铁路车辆用辅助电源装置1直接接受电力的供给的压缩机2以电源频率进行恒速驱动。

实施方式1的第1接触器52～第4接触器55呈桥接状连接。第1接触器52的一端与第2接触器53的一端连接，另一端与第3接触器54的一端连接。另外，第4接触器55的一端与第2接触器53的另一端连接，另一端与第3接触器54的另一端连接。第1接触器52与第2接触器53的连接点连接于电力变换装置3。进而，第1接触器52与第3接触器54的连接点连接于压缩机2A，第2接触器53与第4接触器55的连接点连接于压缩机2B。并且，第3接触器54与第4接触器55的连接点跟配线用遮断器4与电力供给用接触器51之间的配线连接。

在此，在实施方式1中，由于压缩机2为2台，所以，切换装置5成为具有电力供给用接触器51、第1接触器52、第2接触器53、第3接触器54以及第4接触器55的构成。例如，在压缩机2为3台以上的情况下，对应于各压缩机2，增设接触器。

实施方式1中的控制装置6进行电力供给装置10的各机构、构成制冷剂回路的机构等空气调节装置整体的控制。在此，特别是向电力供给装置10发送控制信号，进行电力变换装置3的输出控制、切换装置5中的各接触器的开闭控制等。另外，控制装置6例如以能通信的方式与列车的列车综合管理***(TCMS:Train Control and Management System)100所具有的管理控制装置101连接。列车综合管理***100是进行列车整体管理的装置。通过驾驶台来集中管理各车辆所搭载的马达、制动器等各种机构的监视、控制所涉及的数据。有关控制装置6的控制的详细情况将在后叙述。

图2是示出本发明的实施方式1所涉及的以空气调节装置为中心的***中的电力供给装置的另外构成例的图。在图2所示的构成例中，配线用遮断器4配置在电力供给装置10外。并且，配线用遮断器4的开闭控制也可以不通过控制装置6进行，而是通过管理控制装置101进行或者通过手动进行。

图3是示出本发明的实施方式1所涉及的电力变换装置3的电路构成的一例的图。电力变换装置3将从铁路车辆用辅助电源装置1供给的电力变换为任意的频率，将涉及变换的电力向压缩机2供给。实施方式1的电力变换装置3具有整流电路31、变换器电路32、电抗器33以及电容器34。在此，电力变换装置3以相对于用于提供最大空调能力所需的额定电力使电力变换装置3的电力容量为额定电力的50％的方式，选定各元件来构成电路。

整流电路31对被施加于铁路车辆用辅助电源装置1的三相交流电压进行整流，变换成直流电压。在实施方式1的电力变换装置3中，如图1所示那样，整流电路31由二极管构成。在此，整流电路31并不限定于依靠二极管的构成，也可以由具有IGBT(Insulated GateBipolar Transistor、绝缘栅双极型晶体管)等半导体开关元件的PWM(Pulse WidthModulation、脉冲宽度调制)转换器构成。

变换器电路32将直流电压变换为任意频率的三相交流电压，将涉及变换的电力向压缩机2供给。实施方式1中的变换器电路32如图3所示那样，具有并联连接有开关元件和二极管的臂。2个臂成对，变换器电路32由对应于各相的3对臂构成。各元件例如可采用使用硅、碳化硅、氮化镓等作为材料的功率半导体。

电抗器33是出于功率因数改善、高次谐波降低等的目的而设置的。实施方式1中的电抗器33是对应于铁路车辆用辅助电源装置1的各相而设置的三相交流电抗器。在此，电抗器33并不限定于三相交流电抗器，也可以根据电源的规格而将直流电抗器设置在整流电路31与电容器34之间。另外，根据情况，也可以不设置电抗器。电容器34是出于整流电路31和变换器电路32这两个变换器间的电力补偿的目的而设置的。电容器34使由整流电路31变换的直流电压变平滑。

图4是对本发明的实施方式1所涉及的向压缩机2供给的电力相对于空气调节装置的空调能力的分配进行说明的图。接着，对于实施方式1的电力供给装置10，对控制装置6所进行的涉及电力供给的基本动作控制进行说明。

控制装置6例如基于通过热敏电阻等温度检测装置7所检测到的空调对象空间中的空气温度等而获得的空调能力，算出驱动压缩机2A以及压缩机2B时的驱动转速。并且，将用于以算出的驱动转速驱动压缩机2A以及压缩机2B的控制信号发送给配线用遮断器4、电力变换装置3、切换装置5。此时，对应于空调能力，使压缩机2的驱动转速变化，从而能够实现细微的空调控制。

例如，控制装置6在以经由电力变换装置3供给的电力驱动压缩机2A以及压缩机2B双方的情况下，使配线用遮断器4以及电力供给用接触器51、第1接触器52及第2接触器53闭合，使第3接触器54以及第4接触器55断开。由此，从铁路车辆用辅助电源装置1将电源频率的三相交流电压施加给电力变换装置3。如前述那样，电力变换装置3的电力容量为额定电力的50％。因而，在压缩机2A以及压缩机2B的合计供给电力变成额定电力的50％以前，都经由电力变换装置3来驱动压缩机2A以及压缩机2B。

接着，在压缩机2A以及压缩机2B的合计供给电力变成额定电力的50％以上且超过电力变换装置3的电力容量的情况下，若经由电力变换装置3就无法提供电力供给。因而，对于一方的压缩机2，从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给。并且，对于另一方的压缩机2，进行经由电力变换装置3的电力供给。

在此，对例如以从铁路车辆用辅助电源装置1直接供给的电力驱动压缩机2A而以经由电力变换装置3供给的电力驱动压缩机2B的情况进行说明。为了从铁路车辆用辅助电源装置1直接对压缩机2A进行电力供给，可进行切换装置5中的接触器的切换。

控制装置6，首先，为了使从电力变换装置3对压缩机2A的电力供给停止，使第1接触器52断开。之后，使第3接触器54闭合。通过第3接触器54闭合，从铁路车辆用辅助电源装置1直接对压缩机2A进行电力供给。控制装置6为了从电力变换装置3对压缩机2B继续进行电力供给，使第2接触器53保持闭合。

如前述那样，压缩机2A以及压缩机2B在铁路车辆用辅助电源装置1的电源频率下形成最大负载输出。因而，通过来自铁路车辆用辅助电源装置1的电力供给，从压缩机2A，固定地输出最大空调能力的50％。并且，通过经由电力变换装置3的电力供给，从压缩机2B，以与来自电力变换装置3的驱动转速对应的空调能力进行输出。从压缩机2B，输出变动后的空调能力，补偿仅依靠压缩机2A的驱动仍不足的空调能力，从而即便在空调能力50％以上的运转条件下也能够维持细微的空调控制。

在上述的构成中，设定成电力变换装置3的电力容量为额定电力的50％，但例如也可以设定成电力变换装置3的电力容量为额定电力的50％以上。例如，在空气调节装置的运转中，经常使用的空调能力为额定电力的50％附近。此时，若将电力变换装置3的电力容量设定成额定电力的50％，则每当超过或低于空调能力50％的阈值时，都必须对切换装置5的接触器进行切换。若接触器的切换频发，则会缩短接触器的寿命。因而，设定成电力变换装置3的电力容量为经常使用的空调能力以上，通过将图4所示的经由电力变换装置3来驱动2台压缩机2的区域扩大，能够降低接触器的切换次数。

另外，通过形成为上述那样的连接电路，在铁路车辆用空气调节装置的冗余性方面也发挥效果。对与铁路车辆用空气调节装置的故障部位对应的电力供给动作的例子进行说明。

图5是示出本发明的实施方式1所涉及的从电力变换装置3的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。首先，对电力变换装置3发生故障的情况下的动作进行说明。

例如，控制装置6对电力变换装置3的动作中的异常进行检测。作为异常，例如有电力变换装置3的过电流施加、过电压施加、构成变换器电路32的开关元件的温度异常等。在此，对于一次异常检测会存在误检测的可能性。因而，当即便反复进行从输出电力的降低向要求电力的恢复、空气调节装置的再起动，也持续检测到电力变换装置3的异常时，控制装置6判定为电力变换装置3发生了故障。

控制装置6当判定为电力变换装置3发生故障时，关闭(断开)运转指令，使空气调节装置的制冷剂回路中的运转停止。并且，控制装置6将变换器电路32的开关元件的门极驱动信号关闭，使电力变换装置3的动作停止。接着，为了将发生故障的电力变换装置3从铁路车辆用辅助电源装置1、压缩机2电气隔断，使第1接触器52和第2接触器53断开。之后，使电力供给用接触器51断开。

在此，在刚刚使电力供给用接触器51、第1接触器52以及第2接触器53断开之后，若针对压缩机2从铁路车辆用辅助电源装置1直接供给电力，则被施加给压缩机2的残留感应电压、电压的相位会与铁路车辆用辅助电源装置1的交流电压发生干涉，存在压缩机2发生故障的可能性。因而，控制装置6在使电力供给用接触器51、第1接触器52以及第2接触器53断开之后，若判定为压缩机2的残留感应电压充分降低，则发送冗余运转开始所涉及的指令的信号。此时，以使第3接触器54和第4接触器55依次闭合的方式发送信号。通过使第3接触器54和第4接触器55闭合，从铁路车辆用辅助电源装置1对压缩机2A以及压缩机2B直接进行电力供给。并且，空气调节装置能够再次开始制冷运转。

在此，由于无法进行经由电力变换装置3的电力供给，所以，压缩机2无法使驱动转速变化，而是以固定的驱动转速进行驱动。因而，控制装置6通过对第3接触器54以及第4接触器55进行开闭控制，进行空调能力的调整。

图6是示出本发明的实施方式1所涉及的从压缩机2A的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。接着，对压缩机2A发生故障的情况下的动作进行说明。在此，将未发生故障的压缩机2B设为经由电力变换装置3进行电力供给来驱动的压缩机。但是，并不限定于此，也可以利用从铁路车辆用辅助电源装置1直接供给的电力来进行驱动。

例如，控制装置6对压缩机2A的动作中的异常进行检测。作为异常，例如有电动机的绕组温度异常、过电流施加、高压压力异常、排出管的温度异常等。与前述的电力变换装置3的故障判定同样，控制装置6当持续检测到压缩机2A的异常时，判定为压缩机2A发生故障。

控制装置6当判定为压缩机2A发生故障时，关闭运转指令，使空气调节装置的制冷剂回路中的运转停止。根据运转停止指令，控制装置6，首先，关闭变换器电路32的开关元件的门极驱动信号，使电力变换装置3的动作停止。接着，为了将电力变换装置3从铁路车辆用辅助电源装置1、压缩机2电气隔断，使第1接触器52和第2接触器53断开。之后，使电力供给用接触器51断开。

控制装置6在使电力供给用接触器51、第1接触器52以及第2接触器53断开之后，若判定为压缩机2B的残留感应电压充分降低，则发送冗余运转开始所涉及的指令的信号。在此，首先，使电力供给用接触器51闭合，将铁路车辆用辅助电源装置1与电力变换装置3电连接。并且，在电力变换装置3的输入电压达到起动等级之后，控制装置6对电力变换装置3发送控制信号，使电力变换装置3开始动作。并且，使第2接触器53闭合。经由电力变换装置3对压缩机2B供给电力，再次开始驱动压缩机2B。虽然仅依靠压缩机2B只能将空调能力发挥到与额定电力的50％相当的能力，但能够使制冷空气调节装置的运转继续。在此，对压缩机2A发生故障的情况进行了说明，但在压缩机2B发生故障的情况下基本动作也相同。在压缩机2B发生故障的情况下，替代使第2接触器53闭合，而使第1接触器52闭合来驱动压缩机2A。

图7是示出本发明的实施方式1所涉及的从电力变换装置3和压缩机2A的故障判定起至冗余运转开始为止的时序图的图。进而，对电力变换装置3和压缩机2A发生故障的情况下的动作进行说明。例如，控制装置6对电力变换装置3以及压缩机2A的动作中的异常进行检测，进行故障判定。关于异常检测以及故障判定的顺序等，按照与前述同样的顺序来进行。

控制装置6当判定为电力变换装置3和压缩机2A发生故障时，关闭运转指令，使空气调节装置的制冷剂回路中的运转停止。根据运转停止指令，控制装置6，首先，关闭变换器电路32的开关元件的门极驱动信号，使电力变换装置3的动作停止。接着，为了将电力变换装置3从铁路车辆用辅助电源装置1、压缩机2电气隔断，使第1接触器52和第2接触器53断开。之后，使电力供给用接触器51断开。

控制装置6在使电力供给用接触器51、第1接触器52以及第2接触器53断开之后，若判定为压缩机2B的残留感应电压充分降低，则发送冗余运转开始所涉及的指令的信号。在此，使第4接触器55闭合。从铁路车辆用辅助电源装置1直接对压缩机2B供给电力，再次开始驱动压缩机2B。控制装置6通过对第4接触器55进行开闭控制来进行空调能力的调整。

如以上说明的那样，在实施方式1的空气调节装置中，设定成以下的电路构成：当以空调能力最大的额定电力进行运转时，控制装置6控制切换装置5的切换，以便一方的压缩机2接受来自电力变换装置3的电力供给，另一方的压缩机2直接接受来自铁路车辆用辅助电源装置1的电力供给，因而，将电力容量设为额定电力的50％，可获得只要提供对应于1台压缩机2的量的电力供给即可的电力变换装置3，故而能够使电力变换装置3小型化，能提供小型的空气调节装置。另外，即使电力变换装置3、一方的压缩机2发生故障，控制装置6也能对切换装置5进行切换，回避发生故障的装置，对未发生故障的压缩机2进行电力供给，因而，能够提供冗余性高的空气调节装置。

实施方式2.

在实施方式1的空气调节装置中，如图4所示那样，在压缩机2A以及压缩机2B的合计供给电力为额定电力的50％以上的情况下，对一方的压缩机2进行经由电力变换装置3的电力供给，对另一方的压缩机2从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给。通过经由电力变换装置3驱动压缩机2，能够细微地进行最大空调能力附近的空调控制。

另一方面，例如在车辆运行业务开始时，由于作为目标温度的空气调节温度指令值与作为现实温度的客室内温度的温度差大，所以，对于空气调节装置的运转，长时间持续进行最大空调能力的运转。此时，相比来自铁路车辆用辅助电源装置1的直接驱动，对于经由电力变换装置3持续进行最大空调能力的运转，与电力变换装置3中产生的损失的量相应地使得消耗电力增加。

因而，在实施方式2的空气调节装置中，例如在空调能力最大的运转长时间持续的情况下，对于压缩机2A以及压缩机2B双方，都从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给。

因而，控制装置6演算空气调节温度指令值与客室内温度的差值。并且，当判定为差值是预先设定的阈值以上时，使第1接触器52和第2接触器53断开，使第3接触器54和第4接触器55闭合。通过使第3接触器54和第4接触器55闭合，从铁路车辆用辅助电源装置1对压缩机2A以及压缩机2B直接进行电力供给。

通过进行上述那样的控制，能够不经由电力变换装置3地进行额定输出动作，因而，能够降低以最大空调能力运转的空气调节装置的消耗电力。

在此，在将压缩机2A以及压缩机2B双方与铁路车辆用辅助电源装置1连接并进行驱动的情况下，压缩机2在刚起动之后成为高旋转驱动。因而，瞬间产生大电流，铁路车辆用辅助电源装置1会受到电应力。并且，若使2台压缩机2同时起动，则瞬间的大电流重叠而使得电应力变大，因而，存在引起铁路车辆用辅助电源装置1的故障的危险。因而，通过将使第3接触器54闭合的定时与使第4接触器55闭合的定时错开，从而使压缩机2的起动定时错开，使大电流的发生时段分散开。因而，能够减小相对铁路车辆用辅助电源装置1的电应力。

实施方式3.

实施方式3的空气调节装置按照任意的定时使与铁路车辆用辅助电源装置1连接的压缩机2进行交替。装置构成是与实施方式1中说明的图1同样的构成。

在经由电力变换装置3进行电力供给而使压缩机2起动的情况下，能够使压缩机2的驱动转速逐渐增大。另一方面，在从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给而使压缩机2起动的情况下，由于在刚进行电力供给之后以高的驱动转速开始驱动，所以容易受到机械应力。若机械应力蓄积，则存在缩短压缩机2的寿命的危险。因此，当使用多个压缩机2进行运转时，若从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给的压缩机2存在偏差，则机械应力的蓄积也不均衡。若产生偏差，则不仅会牵连到压缩机2的寿命缩短，也会牵连到空气调节装置整体的寿命缩短。

因而，在实施方式3的空气调节装置中，实现压缩机2受到的机械应力的均衡化。实施方式3中的空气调节装置具备压缩机2A以及压缩机2B。因此，来自铁路车辆用辅助电源装置1的直接的电力供给相对于压缩机2A以及压缩机2B交替地进行。控制装置6在从铁路车辆用辅助电源装置1直接对压缩机2A进行电力供给的情况下，使第3接触器54闭合，使第4接触器55断开。另外，在从铁路车辆用辅助电源装置1直接对压缩机2B进行电力供给的情况下，使第4接触器55闭合，使第3接触器54断开。

接着，对空调能力发生变动的情况下的压缩机2的机械应力的均衡化进行说明。首先，为了使空调能力达成50％以上的输出，对压缩机2A，进行经由电力变换装置3的电力供给，对压缩机2B，从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给。接着，若空调能力的输出降低成低于50％，则切换装置5进行切换，压缩机2A以及压缩机2B都进行经由电力变换装置3的电力供给。之后，在空调能力再次达成50％以上的输出的情况下，压缩机2A直接从铁路车辆用辅助电源装置1进行电力供给，压缩机2B进行经由电力变换装置3的电力供给。

在前述的一系列的动作中，压缩机2A以及压缩机2B都是各一次地从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给。通过反复进行这一系列的动作，能够不使压缩机2的机械应力偏向一方的压缩机2地进行驱动。因此，能够防止空气调节装置的寿命缩短。

另外，在前述的例子中，使从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给的压缩机2各一次地进行交替，但并不限定于此。例如，也可以将从铁路车辆用辅助电源装置1直接进行电力供给的天数、小时数、行驶距离等作为间隔量，使压缩机2进行交替。

另外，控制装置6也可以分别对第3接触器54以及第4接触器55的闭合次数进行计数，以闭合次数不产生规定量以上的差的方式进行切换的控制。

实施方式4.

如前述那样，例如，列车如图1那样具有列车综合管理***100。实施方式4的空气调节装置，例如当控制装置6判定为装置发生了故障时，将故障检测信号发送给列车综合管理***100。在此，各车辆的控制装置6也可以不仅仅发送涉及空气调节的设定、单纯的故障信息的信号，还发送包含表示空气调节装置的详细故障部位、向冗余运转的转移的数据的信号。

由此，例如处在列车驾驶台的乘务员、驾驶员等能够对空气调节装置的详细运转状况进行管理。并且，在向冗余运转转移而能够确认空调能力降低的情况下，能够将乘客向空气调节装置正常的车辆引导。

另外，不仅是对列车综合管理***100发送信号，例如也可以利用无线方式对保养维护公司无线发送故障检测信号。例如，在运行业务结束后等车辆停止运行的期间，保养维护公司能够在事先掌握了故障部位的状态下迅速进行修理、检修。

实施方式5.

在前述的实施方式4中，控制装置6与列车综合管理***100是分体的装置。在此，也可以构成为：列车综合管理***100所具有的管理控制装置101具有控制装置6，进行与前述的控制装置6所进行的控制相关的处理。列车综合管理***100的管理控制装置101通过进行控制装置6的处理，从而无需在空气调节装置设置控制装置6。因而，能够简化空气调节装置。由于列车具有多个空气调节装置，所以对于列车整体而言效果更大。

另外，在实施方式1～实施方式4中，压缩机2在铁路车辆用辅助电源装置1的电源频率下形成最大负载输出，但并不限定于此。压缩机2也可以在比铁路车辆用辅助电源装置1的电源频率高的频率下进行驱动。在该情况下，由于可进行依靠电力变换装置3的高速旋转，所以能够实现压缩机2的高输出化。其中，对于电力变换装置3发生故障而依靠铁路车辆用辅助电源装置1的冗余运转，由于不能以最大转速进行压缩机驱动，所以空调能力降低。

在实施方式1～实施方式4中，对驱动2台压缩机2的电力供给装置10进行了说明，但并不特别限定于此。例如，即便应用于替代2台压缩机2地置换成室内送风机和室外送风机的送风机用驱动电路也能够获得同样的效果。

附图标记的说明

1铁路车辆用辅助电源装置，2、2A、2B压缩机，3电力变换装置，4配线用遮断器，5切换装置，6控制装置，7温度检测装置，10电力供给装置，31整流电路，32变换器电路，33电抗器，34电容器，51电力供给用接触器，52第1接触器，53第2接触器，54第3接触器，55第4接触器，100列车综合管理***，101管理控制装置。

Claims (13)

1.一种空气调节装置，其中，该空气调节装置具备：

多台压缩机，该多台压缩机作为构成用于进行空调对象空间的空气调节的一个或多个制冷剂回路的机构；

电力变换装置，该电力变换装置变换来自电源装置的电力，并向上述压缩机供给以任意的驱动转速驱动上述压缩机的电力；

切换装置，该切换装置针对上述压缩机分别地进行接受来自上述电力变换装置的电力供给或者直接接受来自上述电源装置的电力供给的切换；以及

控制装置，该控制装置对上述电力变换装置以及上述切换装置进行控制。

2.如权利要求1所述的空气调节装置，其中，

上述切换装置具备第1切换机构、第2切换机构、第3切换机构以及第4切换机构，

第1切换机构的一个触点与上述电力变换装置的输出部连接，第1切换机构的另一个触点与至少一台上述压缩机的输入部连接，

第2切换机构的一个触点与上述电力变换装置的输出部连接，第2切换机构的另一个触点与上述至少一台上述压缩机以外的其他上述压缩机的输入部连接，

第3切换机构的一个触点与上述电源装置连接，第3切换机构的另一个触点与上述至少一台上述压缩机的输入部连接，

第4切换机构的一个触点与上述电源装置连接，第4切换机构的另一个触点与上述其他上述压缩机的输入部连接。

3.如权利要求1或2所述的空气调节装置，其中，

当以空调能力最大的额定电力进行运转时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便至少一台上述压缩机直接接受来自上述电源装置的电力供给，其他上述压缩机接受来自上述电力变换装置的电力供给。

4.如权利要求1～3中任一项所述的空气调节装置，其中，

当以比上述额定电力的一半低的电力进行运转时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便涉及驱动的上述压缩机接受来自上述电力变换装置的电力供给。

5.如权利要求1～4中任一项所述的空气调节装置，其中，

当以上述额定电力的一半以上且低于上述额定电力的电力进行运转时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便至少一台上述压缩机直接接受来自上述电源装置的电力供给，另一台上述压缩机从上述电力变换装置接受不足部分的电力供给。

6.如权利要求1～5中任一项所述的空气调节装置，其中，

当检测到上述压缩机的故障时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便停止对发生故障的上述压缩机的电力供给，进行对另外的上述压缩机的电力供给的变更或者电力供给的继续。

7.如权利要求1～6中任一项所述的空气调节装置，其中，

当检测到上述电力变换装置的故障时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便停止从上述电源装置对上述电力变换装置的电力供给，从上述电源装置对上述压缩机直接进行电力供给。

8.如权利要求1～7中任一项所述的空气调节装置，其中，

当判定为空调对象空间的实际温度与作为目标的指令温度的温度差是作为阈值的温度差以上，且输出空调能力最大的上述额定电力时，上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便所有的上述压缩机都直接接受来自上述电源装置的电力供给。

9.如权利要求1～8中任一项所述的空气调节装置，其中，

上述控制装置控制上述切换装置的切换，以便使直接接受来自上述电源装置的电力供给的多个上述压缩机的起动定时错开。

10.如权利要求1～9中任一项所述的空气调节装置，其中，

所述空气调节装置是被搭载在列车的车辆上的铁路车辆用空气调节装置。

11.如权利要求10所述的空气调节装置，其中，

当检测到故障时，向列车综合管理***发送故障检测信号，上述列车综合管理***对被搭载在上述车辆上的机构的监视以及控制进行集中管理。

12.如权利要求10或11所述的空气调节装置，其中，

当检测到故障时，以无线方式向上述列车外的装置发送故障检测信号。

13.如权利要求10～12中任一项所述的空气调节装置，其中，

上述控制装置包含于列车综合管理***，上述列车综合管理***对被搭载在上述车辆上的机构的监视以及控制进行集中管理。