(57)【要約】【課題】実際の実能力を用いた能力比での運転を行う空気調和システムの制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御装置４０であって、各室内機について実際の運転能力である実能力と実能力を表すパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成部４１と、各室内機の定格能力の比である定格比を求め、室外機の能力を定格比で分配するように各室内機の実能力をそれぞれ算出する実能力算出部４２と、マップに基づき、算出された各実能力に対応するパラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出部４３と、各室内機の室内膨張弁を各パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御部４４と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御装置であって、
各前記室内機について実際の運転能力である実能力と前記実能力を表すパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成部と、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出部と、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出部と、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御部と、を備える空気調和システムの制御装置。
【請求項２】
前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度である請求項１に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項３】
前記パラメータは、前記室内機の吸入温度と吹出温度との差と、風量と、比熱との積である請求項１に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項４】
前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と、前記室外機の圧縮機の回転数との積である請求項１に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項５】
前記実能力算出部は、各前記室内機が要求する能力の和が、前記室外機の最大能力を超える場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項６】
前記実能力算出部は、各前記室内機に設定された設定温度の差が第１閾値以内の場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項７】
前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値以下となるように、前記室内膨張弁の開度および前記室外機の圧縮機の回転数を制御する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気調和システムの制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の制御装置と、
１の室外機と、
前記室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システム。
【請求項９】
１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御方法であって、
各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成工程と、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出工程と、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出工程と、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御工程と、を有する空気調和システムの制御方法。
【請求項１０】
１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御プログラムであって、
各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成ステップと、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出ステップと、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出ステップと、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御ステップと、を有する空気調和システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１の室外機に複数の室内機が接続された空気調和システムにおいては、室内機の定格能力の和が室外機の最大能力を上回ることが一般的である。
例えば室外機が最大能力で運転する場合、各室内機の能力は定格能力の比とはならない場合が多く、一の居室への能力配分は定格能力より多くなる一方、他の居室への能力配分は定格能力より少なくなる可能性もある。
そこで、固有能力の異なる室内機を有する空気調和システムにおいて、各室内機へ供給される冷媒流量を調整する絞り装置の開度を、各室内機の固有能力に合わせて設定することが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４２７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明では、室内機の固有能力を算出してはいるものの、熱交換器の温度効率を用いているため、実際の室内機の運転能力である実能力とは乖離している。そのため、実際には各室内機へ必要な冷媒量が分配されないという問題があった。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、実際の室内機の運転能力である実能力を用いた能力比での運転を行う空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムは以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御装置は、１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御装置であって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力と前記実能力を表すパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成部と、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出部と、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出部と、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御部と、を備える。
【０００７】
本態様によれば、各室内機について実能力とパラメータとの関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比で分配された実能力に対応するパラメータを導出して、パラメータに対応する室内膨張弁開度に制御するため、実際の室内機の運転能力である実能力を定格比とすることができる。よって、ユーザが所望する定格能力の比にて能力を出すことができ、ユーザが想定する能力から大きく外れることが無い。
【０００８】
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度であるとしてもよい。
【０００９】
本態様によれば、各室内機について、実能力と熱交中間温度との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する熱交中間温度を導出して熱交中間温度に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機の熱交換器の温度に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器の熱交中間温度と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、熱交中間温度との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００１０】
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の吸入温度と吹出温度との差と、風量と、比熱との積であるとしてもよい。
【００１１】
本態様によれば、各室内機について、実能力と、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機に供される空気の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００１２】
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と、前記室外機の圧縮機の回転数との積であるとしてもよい。
【００１３】
本態様によれば、各室内機について、実能力と室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機の圧縮機の回転数との積の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応するエンタルピー差と圧縮機の回転数との積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機に供される冷媒の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機の圧縮機の回転数との積と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、エンタルピー差と圧縮機の回転数との積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００１４】
上記態様では、前記実能力算出部は、各前記室内機が要求する能力の和が、前記室外機の最大能力を超える場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出するとしてもよい。
【００１５】
本態様によれば、実能力算出部は、各室内機が要求する能力の和が、室外機の最大能力を超える場合に、定格比で分配するように各室内機の実能力をそれぞれ算出することから、室内機の要求能力の和が室外機の最大能力を超えて各室内機に分配される能力が定格比となりにくい場合であっても、実能力の比を定格比となるように制御し、ユーザの所望する能力とすることができる。
【００１６】
上記態様では、前記実能力算出部は、各前記室内機に設定された設定温度の差が第１閾値以内の場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出するとしてもよい。
【００１７】
本態様によれば、実能力算出部は、各室内機に設定された設定温度の差が第１閾値以内の場合に、定格比で分配するように各室内機の実能力をそれぞれ算出することから、各室内機の設定温度が近似している場合に本制御を行うことで、室内機の能力の比率であるといえる定格比に応じて実能力を分配することができ、ユーザの所望する能力との齟齬を低減することができる。
【００１８】
上記態様では、前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値以下となるように、前記室内膨張弁の開度および前記室外機の圧縮機の回転数を制御するとしてもよい。
【００１９】
本態様によれば、室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値以下となるように、室内膨張弁の開度および室外機の圧縮機の回転数を制御することから、室内機の室内熱交換器の過熱度が変動する場合であっても、過熱度を一定の範囲に保つことができる。
【００２０】
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムは、前述のいずれかに記載の制御装置と、１の室外機と、前記室外機に対し複数の室内機を備える。
【００２１】
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御方法は、１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御方法であって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成工程と、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出工程と、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出工程と、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御工程と、を有する。
【００２２】
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御プログラムは、１の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御プログラムであって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成ステップと、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出ステップと、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出ステップと、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２３】
本開示によれば、室内機の実能力とパラメータとのマップから、定格比に応じたパラメータを導出し、パラメータに基づき電子膨張弁の開度を制御するので、実能力に基づく各室内機の定格能力に見合う能力比での制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】幾つかの実施形態に係る空気調和システムの一態様を示した概略構成図である。
【図２】幾つかの実施形態に係る空気調和システムの室内機の一態様を示した縦断面図である。
【図３】幾つかの実施形態に係る空気調和システムの制御装置の一態様を示したブロック図である。
【図４】幾つかの実施形態に係る空気調和システムの室内機の熱交中間温度と運転能力との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの一態様の概略構成が示されている。また図２には、この空気調和システムの室内機の縦断面図が示されている。なお、本実施形態においては、壁掛け型の室内機に適用した例について説明するが、室内機の型式については、壁掛け型に限定されるものではなく、他の型式の室内機にも適用できることはもちろんである。
【００２６】
マルチ型空気調和システム（空気調和システム）１は、１台の室外機２に、複数台の室内機３Ａ，３Ｂが並列に接続されたものである。複数台の室内機３Ａ，３Ｂは、室外機２に接続されているガス側配管４と液側配管５との間に分岐器６を介して互いに並列に接続されている。本実施形態においては、複数台の室内機は２台である場合を例に挙げて説明するが、室内機の台数は複数であればよく、特に限定されない。
なお、以下において特に区別しない場合、室内機は室内機３と示す。
【００２７】
室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１０と、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁１２と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２０とを備えている。
室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器２０に対して外気を送風する室外ファン２４が設けられている。
【００２８】
ガス側配管４及び液側配管５は、室外機２に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される複数台の室内機３Ａ，３Ｂとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定される。ガス側配管４及び液側配管５の途中には、複数の分岐器６が設けられ、該分岐器６を介して適宜台数の室内機３Ａ，３Ｂが接続されている。これによって、密閉された１系統の冷凍サイクル（冷媒回路）７が構成されている。
【００２９】
室内機３Ａ，３Ｂは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却又は加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器３０と、室内膨張弁（ＥＥＶＣ）３１と、室内熱交換器３０を介して室内空気を循環させる室内ファン３２と、室内コントローラ３９とを備えており、室内側の分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂ及び分岐液側配管５Ａ，５Ｂを介して分岐器６に接続されている。
【００３０】
また、室内機３Ａ，３Ｂは、室内熱交出口温度センサ（冷房時の出口側温度センサ）３３と、室内熱交中間温度センサ（室内熱交換器の中間部（ベンド部）の温度センサ）３６とを備えている。
室内熱交出口温度センサ３３は、室内機３Ａ，３Ｂの室内熱交換器３０の冷房運転時の冷媒の出口側に設けられ、蒸発器として機能する室内熱交換器３０から流出される冷媒の温度である熱交出口温度を検出する。
室内熱交中間温度センサ３６は、室内熱交換器３０の入口側と出口側との中間部位（ベンド部）等に設けられ、室内熱交換器３０の入口側と出口側との間の冷媒の温度である熱交中間温度を検出する。
【００３１】
室内熱交出口温度センサ３３で検知された熱交出口温度及び室内熱交中間温度センサ３６で検知された熱交中間温度の各情報は、それぞれ対応する室内機３Ａ，３Ｂの室内コントローラ３９を介して制御装置４０（詳細は後述する）に出力される。
またユーザは、リモコンを用いて各居室の所望する温度（設定温度）を設定する。この設定温度についても、それぞれ対応する室内機３Ａ，３Ｂの室内コントローラ３９を介して制御装置４０に出力される。
【００３２】
図２に示されるように、室内機３は、筐体の前面開口部３５を覆っている吸込みパネル３４と、筐体の前面と下面間に配設されている吹出しグリル３７と、上面に形成された吸込みグリル５２等によって構成されている。吸込みパネル３４の下方部には吸込み口５３が開口され、吹出しグリル３７には吹出し口５４が開口されている。
【００３３】
室内機３の筐体の内部の下流側の通風路中には、プレートフィンチューブ形の室内熱交換器３０が配設されている。この室内熱交換器３０は、背面側に配置される第１熱交換器３０Ａと、前面側上部に配置される第２熱交換器３０Ｂと、前面側下部に配置される第３熱交換器３０Ｃとに分割される。
例えば、室内熱交中間温度センサ３６は、第２熱交換器３０Ｂの近傍に備えられる。
【００３４】
室内熱交換器３０の下流側の通風路中には、細長い円筒形状とされたクロスフローファン（送風ファン）３８が水平軸周りに回転自在に配設され、筐体内のファンモータ（図示せず）により駆動されるように構成されている。
【００３５】
上記のマルチ型空気調和システム１において、冷房運転は、以下のように行われる。冷房運転時の冷媒の流れを図１の実線矢印で示している。
圧縮機１０で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２により室外熱交換器２０側に循環され、室外熱交換器２０で室外ファン２４により送風される外気と熱交換されて凝縮液化され液冷媒となる。
【００３６】
この液冷媒は、室外機２から液側配管５へと導かれ、分岐器６を介して各室内機３Ａ，３Ｂの分岐液側配管５Ａ，５Ｂへと分流される。
【００３７】
分岐液側配管５Ａ，５Ｂに分流された液冷媒は、各室内機３Ａ，３Ｂに流入し、室内膨張弁３１で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器３０に流入される。室内熱交換器３０では、室内ファン３２により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管４で合流される。
【００３８】
ガス側配管４で合流された冷媒ガスは、再び室外機２に戻り、四方切換弁１２を経て、圧縮機１０に吸入される。この冷媒は、圧縮機１０において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。
【００３９】
一方、暖房運転は、以下のように行われる。暖房運転時の冷媒の流れを図１の点線矢印で示している。
圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２及びガス側配管４を経て室外機２から導出され、分岐器６、室内側の分岐ガス側配管４Ａ，４Ｂを経て複数台の室内機３Ａ，３Ｂに導入される。
【００４０】
室内機３Ａ，３Ｂに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器３０で室内ファン３２を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器３０で凝縮液化された冷媒は、室内膨張弁３１、分岐液側配管５Ａ，５Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管５を経て室外機２に戻る。なお、暖房時、室内機３Ａ，３Ｂでは、凝縮器として機能する室内熱交換器３０に流入される冷媒流量が制御目標値となるように、室内膨張弁３１の開度が制御される。
【００４１】
室外機２に戻った冷媒は、室外熱交換器２０に流入される。
室外熱交換器２０では、室外ファン２４から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器２０から四方切換弁１２を経て、圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。
【００４２】
マルチ型空気調和システム１は、制御装置４０を備えている。
制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
制御装置４０は、室外機２に備えられているとする。
【００４３】
図３には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの制御装置の一態様がブロック図に示されている。
制御装置４０は、マップ作成部４１と、実能力算出部４２と、パラメータ導出部４３と、膨張弁制御部４４とを備えている。
マップ作成部４１は、各室内機３ごとに制御マップを作成する。
実能力算出部４２は、定格能力の比である定格比となるように、各室内機３の実際の運転能力である実能力をそれぞれ算出する。
パラメータ導出部４３は、制御マップ及び実能力に基づき、パラメータを導出する。
膨張弁制御部４４は、室内膨張弁の開度を、パラメータに対応する開度に制御する。
【００４４】
例えば、図１のマルチ型空気調和システム１において、室外機２の最大能力が８．０ｋＷ、室内機３Ａの定格能力が２．５ｋＷ、室内機３Ｂの定格能力が７．１ｋＷであるとする。室内機３Ａ及び３Ｂの定格能力の和９．６ｋＷに対し、室外機２の最大能力８．０ｋＷの方が値が小さい状態を例とする。
従来の制御では、室内機３Ａ及び３Ｂがそれぞれ定格能力に対応する要求回転数を室外機２に要求した場合、室内機３Ａ及び３Ｂの各室内熱交換器の容量、風量、室内膨張弁３１の開度、圧縮機１０の回転数等に基づき冷媒流量が分配され、圧縮機１０が最大回転数、すなわち室外機２が最大能力の場合、室外機２の能力は例えば室内機３Ａが３ｋＷ程度、室内機３Ｂが５ｋＷ程度に分配される。このように、実際に分配される能力が定格能力の比とは異なるため、冷房運転が行われているならば、室内機３Ａが設置された居室は過冷となり、室内機３Ｂが設置された居室は不冷となり、ユーザが想定する定格能力に見合った能力を提供できていなかった。
【００４５】
そこで本実施形態では、各室内機３の実際の運転能力である実能力を把握し、定格能力の比である定格比に見合った実能力の比となるように冷媒を分配するよう電子膨張弁の開度を制御するものとする。
【００４６】
制御装置４０のマップ作成部４１は、各室内熱交中間温度センサ３６が検知した各室内機３の熱交中間温度を各室内コントローラ３９を介して取得する。また、各室内ファン３２の風量を取得する。マップ作成部４１は、取得した各室内機３の熱交中間温度と風量とに基づき、各室内機３の実能力を把握する。
【００４７】
マップ作成部４１は、把握した実能力と、その場合の熱交中間温度とを関連付けてマッピングした制御マップを各室内機３ごとに作成する。
図４は、幾つかの実施形態に係る空気調和システムの室内機の熱交中間温度と運転能力との関係を示したグラフである。本実施形態では、冷房運転の場合を示す。
図４の縦軸は室内機の運転能力（Ｗ）、横軸は室内機の熱交中間温度（℃）である。図４に示されるように、熱交中間温度と運転能力とは比例関係にあり、熱交中間温度が低いほど、運転能力は高い傾向にある。室内機３の熱交中間温度と運転能力との関係は、機種によって異なるが、傾向についてはいずれも同様の傾向を示すことがわかっている。
このように制御マップを作成しておくことで、実能力を把握し、実能力に対応する熱交中間温度を取得することができる。
【００４８】
次に、室外機２の能力を各室内機３で分配する場合の各室内機３ごとの能力を算出する。
実能力算出部４２は、各室内機３の定格能力の比である定格比を事前に取得している。本実施形態の場合、室内機３Ａと室内機３Ｂの定格能力の比は、２．５：７．１である。
実能力算出部４２は、各室内機３にて設定された設定温度について、その差（設定温度差）を求める。設定温度差が第１閾値以内の場合に、定格比となるような実能力を算出する。ここで第１閾値は、各室内機３の設定温度が近似する場合に制御を行うように設定された閾値であり、例えば２℃が設定される。
また、実能力算出部４２は、設定温度差による判定に代えて、各室内機３の要求する能力の和を用いて判定するとしてもよい。この場合、実能力算出部４２は、各室内機３の要求する能力の和が室外機２の最大能力を超える場合に、定格比となるような実能力を算出する。
【００４９】
実能力算出部４２は、定格比となるような実能力を算出する。例えば室外機２の最大能力を定格比で分配する場合は、室内機３Ａと室内機３Ｂの実能力の比は２．５：７．１であることから、約２．０８（ｋＷ）：約５．９２（ｋＷ）となる。すなわち、室内機３Ａの実能力を２．０８ｋＷ、室内機３Ｂの実能力を５．９２ｋＷと算出する。
【００５０】
次にパラメータ導出部４３は、マップ作成部４１によって作成された各制御マップに基づき、実能力算出部４２で算出された各実能力に対応する熱交中間温度を室内機３毎に導出する。この熱交中間温度は、室内機３の制御目標値であるといえる。
【００５１】
次に膨張弁制御部４４は、パラメータ導出部４３によって導出された各熱交中間温度に対応する室内膨張弁３１の開度をそれぞれ算出する。算出された室内膨張弁３１の開度となるように、膨張弁制御部４４は、各室内膨張弁３１の開度を制御する。
室内膨張弁３１の開度が変動することにより、各室内機３へ流入する冷媒流量が変動し、各室内機３の能力が調整されて、各室内機３の実能力は定格比となるように制御される。
また室外機２においては、各室内機３が要求する能力の和（本実施形態の場合、最大能力である８．０ｋＷ）を出力するように、圧縮機１０の回転数が制御される。
【００５２】
この制御において、制御装置４０は、室内機３の熱交中間温度と、室内熱交換器３０の出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値以下であるか否かの判定を行う。熱交中間温度と熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値を超える場合、室内膨張弁３１の開度の変動により室内熱交換器３０の過熱度が変動していることが考えられる。よって、過熱度を一定の範囲に保つように、室内膨張弁３１の開度を調整する。例えば、室内熱交換器３０の過熱度が低くなった場合は、対応する室内膨張弁３１の開度を開方向に調整し、また他の室内膨張弁３１の開度を調整して定格比を保つ制御を行う。
【００５３】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
各室内機３について実能力とパラメータの関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比で分配された実能力に対応するパラメータを導出して、パラメータに対応する室内膨張弁開度に制御するため、実際の室内機３の運転能力である実能力を定格比とすることができる。よって、ユーザが所望する定格能力の比にて能力を出力することができ、ユーザが想定する能力から大きく外れることが無い。
【００５４】
また本実施形態によれば、各室内機３について、実能力と熱交中間温度の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する熱交中間温度を導出し、熱交中間温度に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機３の室内熱交換器３０の温度に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器３０の熱交中間温度と、室内機３の実能力との関係は、各室内機３毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機３毎に異なる実能力を、熱交中間温度との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００５５】
また本実施形態によれば、実能力算出部４２は、各室内機３が要求する能力の和が、室外機２の最大能力を超える場合に、定格比で分配するように各室内機３の実能力をそれぞれ算出することから、室内機３の要求能力の和が室外機２の最大能力を超えて各室内機３に分配される能力が定格比となりにくい場合であっても、実能力の比を定格比となるように制御し、ユーザの所望する能力とすることができる。
【００５６】
また本実施形態によれば、実能力算出部４２は、各室内機３に設定された設定温度の差が第１閾値以内の場合に、定格比で分配するように各室内機３の実能力をそれぞれ算出することから、各室内機３の設定温度が近似している場合に本制御を行うことで、室内機３の能力の比率であるといえる定格比に応じて実能力を分配することができ、ユーザの所望する能力との齟齬を低減することができる。
【００５７】
また本実施形態によれば、室内機３の室内熱交換器３０の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第２閾値以下となるように、室内膨張弁３１の開度および室外機２の圧縮機１０の回転数を制御することから、室内機３の室内熱交換器３０の過熱度が変動する場合であっても、過熱度を一定の範囲に保つことができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、たとえば、上述した実施形態においてはパラメータは熱交中間温度であるとしたが、他の値を用いるとしてもよい。
例えば、パラメータは、室内機３の吸入温度と吹出温度との差と、風量と、比熱との積であるとしてもよい。またパラメータは、室内機３の室内熱交換器３０の中間部と出口部とのエンタルピー差と、室外機２の圧縮機１０の回転数との積であるとしてもよい。いずれの場合も、パラメータから実能力を把握し、実能力とパラメータとの関係をマッピングした制御マップが作成される。
【００５９】
これにより、各室内機３について、実能力と、室内機３の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する室内機３の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機３に供される空気の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内機３の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積と、室内機３の実能力との関係は、各室内機３毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機３毎に異なる実能力を、室内機３の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００６０】
また、各室内機３について、実能力と室内熱交換器３０の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機２の圧縮機１０の回転数との積の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応するエンタルピー差と圧縮機１０の回転数との積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機３に供される冷媒の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器３０の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機２の圧縮機１０の回転数との積と、室内機３の実能力との関係は、各室内機３毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機３毎に異なる実能力を、エンタルピー差と圧縮機１０の回転数との積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
【００６１】
また上述した実施形態においてはマルチ型空気調和システム１が冷房運転を行う場合について述べたが、本態様は暖房運転を行う場合についても適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  マルチ型空気調和システム（空気調和システム）
２  室外機
３、３Ａ、３Ｂ  室内機
１０  圧縮機
２０  室外熱交換器
３０  室内熱交換器
３１  室内膨張弁
３３  室内熱交出口温度センサ
３６  室内熱交中間温度センサ
３９  室内コントローラ
４０  制御装置
４１  マップ作成部
４２  実能力算出部
４３  パラメータ導出部
４４  膨張弁制御部
【図１】
2020098079.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020098079.tif 000006