(57)【要約】【課題】  ユーザの希望にそった省エネ性と快適性とを両立させる。【解決手段】  メインコントローラは、圧縮機の回転速度の上限制御を継続するよりも、室外機を発停させた場合の方がエネルギー消費量が少なくなると推定した場合には、室外機を停止させる。この場合、室外機の停止から省エネ用停止維持時間ｔkeep経過するまで（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、あるいは、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上になるまで（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）は、室外機の始動を禁止する。このδは、ユーザの設定した省エネ率に応じて設定される。これにより、室外機の発停の頻度を抑制しつつ、快適性を維持することができる。【選択図】  図４
2014185796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して循環させる圧縮機、および、冷房運転時は冷媒の凝縮器として機能し暖房運転時は冷媒の蒸発器として機能する室外機熱交換器を有する室外機と、
冷房運転時は冷媒の蒸発器として機能し暖房運転時は冷媒の凝縮器として機能する室内機熱交換器を有する室内機と、
省エネモードの実行の指示を受ける省エネモード受信手段と、
前記室内機における実際の空気温度が目標空気温度に到達しにくくなるように設定される前記圧縮機の省エネ用上限回転速度を演算する省エネ用上限回転速度演算手段と、
前記省エネモードの実行が指示されている場合、前記圧縮機の始動後、予め設定された上限制御開始許可条件が成立した後から、前記省エネ用上限回転速度によって前記圧縮機の回転速度の上限を制御する回転速度制御手段と、
前記回転速度制御手段により前記圧縮機の回転速度の上限の制御を継続するよりも前記室外機を発停させた場合の方がエネルギー消費量が少なくなると推定される条件を設定した省エネ用停止条件を記憶し、前記省エネ用停止条件が成立する場合に前記室外機を停止させる省エネ用停止手段と
を備えた空気調和装置において、
前記省エネ用停止手段によって前記室外機が停止された場合、その停止から予め設定された省エネ用停止維持時間を経過しないうちは、前記室外機の停止状態を継続させる室外機停止継続手段と、
前記省エネ用停止手段によって前記室外機が停止された後、前記省エネ用停止維持時間を経過していない場合であっても、前記室内機における実際の空気温度と目標空気温度との差を前記室内機の運転容量にて重み付けをした空調負荷温度差が始動許可温度差以上となる場合には、前記室外機の始動を許可する室外機始動許可手段と、
省エネの目標度合を表す省エネレベルを取得する省エネレベル取得手段と、
前記省エネレベルが高いほど前記始動許可温度差を大きい値に補正する始動許可温度補正手段と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記省エネ用停止維持時間は、前記省エネモードの実行が指示されていない運転モードにおいて前記室外機が停止した場合での停止状態を継続させる通常停止維持時間よりも長い時間に設定されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機により冷媒を圧縮して循環させ、循環中の冷媒の蒸発および凝縮を利用して室内を空調する空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に提案されているように、圧縮機の上限回転速度を設定することにより省エネを図る空気調和装置が知られている。この空気調和装置では、省エネモードが設定されている場合、室内機における実際の空気温度が目標空気温度に到達しにくくなるように設定した省エネ用上限回転速度を上限値として圧縮機の回転速度を制御する。従って、実際の空気温度が目標空気温度に到達しないため、室外機の作動が継続されることになる。省エネを図る上では、室外機を一旦停止させ、その後、再始動させる（発停させる）ほうがよいケースもある。そこで、この空気調和装置では、圧縮機の回転速度の上限制御を継続する場合のエネルギー消費量の方が、室外機を発停させた場合のエネルギー消費量よりも大きいと判定した場合に室外機を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１２６１６号公報
【発明の概要】
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
一般に、室外機を停止させた場合、機器の耐久性を考慮して、一定時間（例えば、３分程度）だけは室内機からの温調要求に関わらず室外機の停止状態を維持することが行われる。そして、一定時間を経過した後に、室内機からの温調要求にしたがって室外機が始動される。しかし、上記のように省エネを目的として室外機を停止させた場合には、省エネ用停止条件の成立によって室外機の発停（始動と停止）が頻繁に繰り返される可能性がある。その場合には、省エネ性が低下してしまう。また、室温の状況変化に関わらず、常に一定時間だけは室外機の始動を禁止してしまうため、快適性を損なう可能性もある。このため、ユーザの希望にそった快適性と省エネ性とを両立することが難しくなる。
【０００５】
本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、ユーザの希望にそった省エネ性と快適性とを両立させることを目的とする。
【０００６】
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決する本発明の特徴は、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機（２２）、および、冷房運転時は冷媒の凝縮器として機能し暖房運転時は冷媒の蒸発器として機能する室外機熱交換器（２５）を有する室外機（２）と、冷房運転時は冷媒の蒸発器として機能し暖房運転時は冷媒の凝縮器として機能する室内機熱交換器（３１）を有する室内機（３）と、省エネモードの実行の指示を受ける省エネモード受信手段（４０ａ）と、前記室内機における実際の空気温度が目標空気温度に到達しにくくなるように設定される前記圧縮機の省エネ用上限回転速度（Ｎ）を演算する省エネ用上限回転速度演算手段（Ｓ２０，Ｓ２１）と、前記省エネモードの実行が指示されている場合、前記圧縮機の始動後、予め設定された上限制御開始許可条件が成立した後から、前記省エネ用上限回転速度によって前記圧縮機の回転速度の上限を制御する回転速度制御手段（Ｓ１０）と、前記回転速度制御手段により前記圧縮機の回転速度の上限の制御を継続するよりも前記室外機を発停させた場合の方がエネルギー消費量が少なくなると推定される条件を設定した省エネ用停止条件を記憶し、前記省エネ用停止条件が成立する場合に前記室外機を停止させる省エネ用停止手段（Ｓ２２，Ｓ２５）とを備えた空気調和装置において、
前記省エネ用停止手段によって前記室外機が停止された場合、その停止から予め設定された省エネ用停止維持時間（ｔkeep）を経過しないうちは、前記室外機の停止状態を継続させる室外機停止継続手段（Ｓ１０３）と、前記省エネ用停止手段によって前記室外機が停止された後、前記省エネ用停止維持時間を経過していない場合であっても、前記室内機における実際の空気温度と目標空気温度との差を前記室内機の運転容量にて重み付けをした空調負荷温度差（ΔＴｓ）が始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上となる場合には、前記室外機の始動を許可する室外機始動許可手段（Ｓ１０５）と、省エネの目標度合を表す省エネレベルを取得する省エネレベル取得手段（４０ａ）と、前記省エネレベルが高いほど前記始動許可温度差を大きい値に補正する始動許可温度補正手段（Ｓ１０４）とを備えたことにある。
【０００７】
本発明においては、省エネモード受信手段が省エネモードの実行の指示を受けると、省エネ用上限回転速度演算手段が、室内機における実際の空気温度が目標空気温度に到達しにくくなるように設定される圧縮機の省エネ用上限回転速度を演算する。省エネモードの実行が指示されている場合、回転速度制御手段は、圧縮機の始動後、予め設定された上限制御開始許可条件が成立した後から、省エネ用上限回転速度によって圧縮機の回転速度の上限を制御する。例えば、回転速度制御手段は、圧縮機に吸入される冷媒の圧力あるいは圧縮機から吐出される冷媒の圧力に基づいて圧縮機の目標回転速度を設定し、この目標回転速度に対して省エネ用上限回転速度により上限を制御する。これにより、室内機における実際の空気温度が目標空気温度に到達しにくくなる。
【０００８】
また、省エネ用停止手段は、回転速度制御手段により圧縮機の回転速度の上限の制御を継続するよりも室外機を発停（一旦停止させ、その後に、再始動）させた場合の方がエネルギー消費量が少なくなると推定される条件を設定した省エネ用停止条件を記憶し、省エネ用停止条件が成立する場合に室外機を停止させる。この場合、省エネ用停止条件の成立によって室外機の始動と停止とが頻繁に繰り返される可能性がある。そこで、本発明においては、室外機停止継続手段が、省エネ用停止手段によって室外機が停止された場合、その停止から予め設定された省エネ用停止維持時間を経過しないうちは、室外機の停止状態を継続させる。つまり、室外機の始動を禁止する。これにより、室外機の発停が頻繁に繰り返されることを防止して、機器の耐久性の向上、および、無駄なエネルギー消費の低減を図ることができる。
【０００９】
この場合、室温の状況によっては、停止状態を解除すべきケースもある。そこで、室外機始動許可手段が、省エネ用停止手段によって室外機が停止された後、省エネ用停止維持時間を経過していない場合であっても、室内機における実際の空気温度と目標空気温度との差を室内機の運転容量にて重み付けをした空調負荷温度差が始動許可温度差以上となる場合には、室外機の始動を許可する。従って、快適性を損なう状況に至る前に空調を再開させることができる。
【００１０】
ユーザによって、希望する省エネ性と快適性とは異なる。そこで、本発明においては、省エネレベル取得手段が、省エネの目標度合を表す省エネレベル（例えば、省エネ率）を取得し、始動許可温度補正手段が、省エネレベルが高いほど始動許可温度差を大きい値に補正する。従って、ユーザは、省エネレベルを調整することにより、自身の希望にそったバランスで省エネ性と快適性とを得ることができる。
【００１１】
本発明の他の特徴は、前記省エネ用停止維持時間（ｔkeep）は、前記省エネモードの実行が指示されていない運転モードにおいて前記室外機が停止した場合での停止状態を継続させる通常停止維持時間（ｔkeep0）よりも長い時間に設定されていることにある。
【００１２】
省エネモードの実行が指示されている場合は、省エネモードの実行が指示されていない場合に比べて、省エネ性を重視しなければならない。そこで、本発明においては、省エネ用停止維持時間は、省エネモードの実行が指示されていない運転モードにおいて室外機が停止した場合での停止状態を継続させる通常停止維持時間よりも長い時間に設定されている。一般に、室外機が停止した場合には、一定時間だけは室外機の再始動が禁止される。この一定時間が通常停止維持時間である。本発明によれば、省エネ用停止維持時間が通常停止維持時間よりも長い時間に設定されているため、省エネモードの実行時においては、一層、室外機の発停の頻度を少なくし省エネ性を高めることができる。
【００１３】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、本発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。
【図２】みかけ回転速度制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】空調負荷上限回転速度計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】室外機始動制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】冷媒温度と冷媒圧力との関係を表すグラフである。
【図６】省エネ率と開始条件補正値αとの関係を表す図である。
【図７】省エネ率と終了条件補正値βとの関係を表す図である。
【図８】省エネ率と応答速度補正値γとの関係を表す図である。
【図９】省エネ率と始動許可補正値δとの関係を表す図である。
【図１０】実施形態における室外機の発停のイメージを表すグラフである。
【図１１】比較例の室外機の発停のイメージを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る空気調和装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る空気調和装置１の概略構成を表す。空気調和装置１は、室外機２と複数の室内機３と備えている。各室内機３は、設置される部屋のサイズに合わせてその容量が設定されている。
【００１６】
＜冷媒回路の構成＞
室外機２は、ガスエンジン２１と、圧縮機２２と、四方切換弁２３と、アキュムレータ２４と、室外機熱交換器２５と、電子膨張弁２６と、逆止弁２７を備えている。室内機３は、室内機熱交換器３１と、電子膨張弁３２とを備えている。ガスエンジン２１は、ガス配管からガス燃料の供給を受けて回転動力を発生する圧縮機２２の駆動源である。圧縮機２２は、ガスエンジン２１の出力軸にベルト等を介して連結され、ガスエンジン２１の回転に伴って駆動されて、吸入管２８ａから低圧のガス冷媒を吸入して内部で圧縮し、圧縮した高圧ガス冷媒を吐出管２８ｂに吐出し四方切換弁２３に送り出す。
【００１７】
四方切換弁２３にはそれぞれ独立した２つの通路が内部に形成される。この四方切換弁２３は、暖房接続状態と冷房接続状態とを選択的に切り換えることができるように構成される。四方切換弁２３は、冷媒配管２８ｃを介して室外機熱交換器２５に接続され、冷媒配管２８ｄを介して室内機熱交換器３１に接続され、冷媒配管２８ｅを介してアキュムレータ２４に接続されている。アキュムレータ２４は、吸入管２８ａを介して圧縮機２２と接続されている。
【００１８】
四方切換弁２３が暖房接続状態であるときは、圧縮機２２の吐出管２８ｂと室内機熱交換器３１とが四方切換弁２３に形成された一方の通路で連通され、アキュムレータ２４と室外機熱交換器２５とが四方切換弁２３に形成された他方の通路で連通される。一方、四方切換弁２３が冷房接続状態であるときは、圧縮機２２の吐出管２８ｂと室外機熱交換器２５とが四方切換弁２３に形成された一方の通路で連通され、アキュムレータ２４と室内機熱交換器３１とが四方切換弁２３に形成された他方の通路で連通される。暖房運転時に四方切換弁２３は暖房接続状態とされ、冷房運転時に四方切換弁２３は冷房接続状態とされる。
【００１９】
室外機熱交換器２５は、冷房運転時は冷媒の凝縮器として機能し暖房運転時は冷媒の蒸発器として機能するもので、冷媒配管２８ｆを介して室内機３に接続されている。冷媒配管２８ｆには、室内機熱交換器３１への冷媒の流れを許容しその逆方向の流れを遮断する逆止弁２７が設けられている。また、逆止弁２７に並列に電子膨張弁２６が設けられている。また、室内機３に設けられた室内機熱交換器３１は、電子膨張弁３２を介して冷媒配管２８ｆに接続されている。室内機熱交換器３１は、冷房運転時は冷媒の蒸発器として機能し暖房運転時は冷媒の凝縮器として機能する。
【００２０】
また、圧縮機２２の吐出管２８ｂと吸入管２８ａとはバイパス管２８ｇによって連通されている。このバイパス管２８ｇには、容量調整弁２９が設けられている。容量調整弁２９は、開度調整によってバイパス管２８ｇに流れる冷媒流量を調整する。従って、ガスエンジン２１の回転速度を著しく低下させることなく空気調和能力を低減することができる。
【００２１】
＜空気調和運転＞
次に、この空気調和装置１の空調運転（暖房運転、冷房運転）について簡単に説明する。まず、暖房運転について説明する。圧縮機２２がガスエンジン２１により駆動されると、吸入管２８ａから低圧ガス冷媒が圧縮機２２に吸入されるとともに吸入された低圧ガス冷媒が圧縮される。そして圧縮された高圧ガス冷媒が吐出管２８ｂから吐出される。吐出された高圧ガス冷媒は四方切換弁２３を経由して室内機熱交換器３１に導入される。室内機熱交換器３１に導入された高圧ガス冷媒は室内機熱交換器３１内を流通する間に室内空気に熱を吐き出して凝縮する。このとき高圧ガス冷媒から吐き出された熱によって室内空気が暖められて、室内暖房される。
【００２２】
室内空気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化して室内機熱交換器３１から排出される。そして、電子膨張弁３２で膨張して蒸発しやすいように減圧された後に、更に電子膨張弁２６にて減圧されて室外機熱交換器２５に導入される。室外機熱交換器２５に導入された冷媒は室外機熱交換器２５内を流通する間に外気の熱を奪って蒸発する。
【００２３】
外気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化して室外機熱交換器２５から排出され、四方切換弁２３を経由してアキュムレータ２４に供給される。アキュムレータ２４では冷媒が液冷媒と低圧のガス冷媒とに分離される。そして、低圧ガス冷媒のみが吸入管２８ａを介して圧縮機２２に帰還する。
【００２４】
次に、冷房運転について説明する。圧縮機２２がガスエンジン２１により駆動されると、吐出管２８ｂから高圧ガス冷媒が吐出される。吐出された高圧ガス冷媒は四方切換弁２３を経由して室外機熱交換器２５に導入される。室外機熱交換器２５に導入された高圧ガス冷媒は室外機熱交換器２５内を流通する間に外気に熱を吐き出して凝縮する。
【００２５】
外気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化して室外機熱交換器２５から排出され、逆止弁２７を介して室内機３に導入される。室内機３においては、冷媒は電子膨張弁３２で膨張して蒸発しやすいように減圧された後に室内機熱交換器３１に導入される。室内機熱交換器３１に導入された冷媒は室内機熱交換器３１内を流通する間に室内空気の熱を奪って蒸発する。このとき冷媒が室内空気の熱を奪うことによって室内空気が冷やされて、室内冷房される。
【００２６】
室内空気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化して室内機熱交換器３１から排出され、四方切換弁２３を経由してアキュムレータ２４に供給される。そして、低圧ガス冷媒のみが吸入管２８ａを介して圧縮機２２に帰還する。
【００２７】
＜制御システム＞
次に、空気調和装置の制御システムについて説明する。室外機２には、ガスエンジン２１、四方切換弁２３、電子膨張弁２６、容量調整弁２９等を駆動制御するメインコントローラ４０が設けられている。メインコントローラ４０は、マイコン、入出力インターフェース、駆動回路、記憶装置等を備えている。メインコントローラ４０は、空気調和装置１の作動状況を検出するセンサとして、吸入側圧力センサ４１、吐出側圧力センサ４２、回転速度センサ４３からの検出信号を入力する。吸入側圧力センサ４１は、吸入管２８ａにおける低圧の冷媒圧力ＰＬを検出し、検出した冷媒圧力ＰＬを表す信号をメインコントローラ４０に出力する。吐出側圧力センサ４２は、吐出管２８ｂにおける高圧の冷媒圧力ＰＨを検出し、検出した冷媒圧力ＰＨを表す信号をメインコントローラ４０に出力する。回転速度センサ４３は、ガスエンジン２１の回転速度ＥＮを検出し、検出した回転速度ＥＮを表す信号をメインコントローラ４０に出力する。
【００２８】
また、メインコントローラ４０は、通信インターフェース４０ａを備えており、管理センターＣに設けられたセンターコントローラ１００と通信可能に接続されている。管理センターＣは、例えば、ガス会社に設けられている。センターコントローラ１００は、マイコン、入出力インターフェース、通信インターフェース、記憶装置等を備えており、契約したユーザの空気調和装置１のメインコントローラ４０に対して、それぞれ個別に省エネに関する制御情報を送信する。省エネに関する制御情報は、少なくとも、省エネの目標度合を表す省エネ率（省エネレベル）を含んでいる。省エネ率がゼロよりも大きな値に設定されている場合には、省エネモードの実行を指示していることを意味している。省エネ率など省エネ運転に関する各種項目は、ユーザにより任意に設定できるようになっている。センターコントローラ１００は、ユーザの設定したユーザ設定情報とユーザの利用する空気調和装置１とを特定する装置ＩＤとを関連付けて記憶しており、ユーザ設定情報にしたがって当該ユーザの空気調和装置１に対して省エネに関する制御情報を送信する。センターコントローラ１００とメインコントローラ４０との通信接続は、専用通信回線を使用しても良いし、インターネット等の通信回線網を使用することもできる。省エネに関するユーザ設定情報は、メインコントローラ４０やユーザの携帯端末（スマートフォンなど）を使ってセンターコントローラ１００に送信するようにしてもよいし、管理センターＣのオペレータがセンターコントローラ１００に入力するようにしてもよい。
【００２９】
また、室内機３には、電子膨張弁３２等の室内機３内に設けられた機器を制御するサブコントローラ５０が設けられている。サブコントローラ５０は、マイコン、入出力インターフェース、駆動回路、記憶装置、操作パネル等を備えている。サブコントローラ５０は、室内機３に設けられている室内の空気温度（室内機３の吸い込み温度）を検出する室内温度センサ５１を接続しており、室内温度センサ５１により検出された実室内温度Ｔを表す信号を入力して記憶する。また、サブコントローラ５０は、操作パネルから入力設定された情報を記憶する。この情報としては、ユーザの設定した目標室内温度である設定温度Ｔ*を含んでいる。また、サブコントローラ５０は、室内機の容量（馬力）ＰＷを記憶している。サブコントローラ５０は、メインコントローラ４０に対して通信可能に設けられ、メインコントローラ４０に室内機情報として実室内温度Ｔ、設定温度Ｔ*、容量ＰＷ、温調要求等を送信する。
【００３０】
＜回転速度制御＞
メインコントローラ４０は、冷房運転時においては、吸入管２８ａの冷媒圧力ＰＬに基づく要求回転速度に基づいて圧縮機２２の回転速度を制御する。この制御を、以下、冷房時蒸発圧力要求制御ともいう。また、メインコントローラ４０は、暖房運転時においては、吐出管２８ｂの冷媒圧力に基づく要求回転速度に基づいて圧縮機２２の回転速度を制御する。この制御を、以下、暖房時凝縮圧力要求制御ともいう。
【００３１】
メインコントローラ４０は、センターコントローラ１００から省エネモードの実行指令を受信している場合には、圧縮機２２の始動後、一定の条件が成立することにより、冷房時蒸発圧力要求制御または暖房時凝縮圧力要求制御に代えて、圧縮機２２の回転速度の上限制御を実施する。回転速度の上限制御とは、圧縮機２２の回転速度を上限値以下に制限する制御のことをいう。この場合、メインコントローラ４０は、運転中の各室内機３のサブコントローラ５０から、実室内温度Ｔ、設定温度Ｔ*、容量ＰＷを取得し、実室内温度Ｔ、設定温度Ｔ*、容量ＰＷに基づいて、空気調和装置１全体の空調負荷を算出する。メインコントローラ４０は、この空調負荷に基づいて、圧縮機２２の回転速度の上限を制御する。この制御は、低負荷運転中に省エネの向上を目的として圧縮機２２の回転速度を低下させるためのものである。
【００３２】
冷房時蒸発圧力要求制御、暖房時凝縮圧力要求制御、圧縮機２２の回転速度の上限制御においては、何れも、ガスエンジン２１の回転速度制御で行われている。このガスエンジン２１の回転速度制御は、ガスエンジン２１のみかけ回転速度の制御で行われている。ガスエンジン２１のみかけ回転速度を利用しているのは、圧縮機２２の回転速度を直接監視できないこと、および、空調能力に相関する冷媒流量が以下の要素に影響されることによる。メインコントローラ４０は、これらの要素をファクターとする冷媒流量とみかけ回転速度との相関を表すマップを記憶しており、このマップを参照して、みかけ回転速度によって冷媒流量を代替している。
（１）ガスエンジン２１の実際の回転速度
（２）ガスエンジン２１に回転駆動される圧縮機２２の接続台数
（３）ガスエンジン２１の回転速度を著しく低下させることなく空調能力を低減するために、圧縮機２２をバイパスするバイパス管２８ｇに設けられた容量調整弁２９の開度
【００３３】
従って、みかけ回転速度とは、冷媒流量と１対１で対応するようにこれらの要素を考慮して導入されたガスエンジン２１の回転速度の概念である。例えば、圧縮機２２の接続台数が多くなれば、その分、みかけ回転数が大きく設定され、圧縮機２２の接続台数が少なくなれば、その分、みかけ回転数が小さく設定される。また、圧縮機２２の容量調整弁の開度が小さくなれば、その分、みかけ回転数が大きく設定され、容量調整弁の開度が大きくなれば、その分、みかけ回転数が小さく設定される。みかけ回転速度を利用することで、冷媒流量の計算を簡略化することができる。このみかけ回転速度は、本発明における圧縮機２２の回転速度に相当する。従って、本発明における圧縮機２２の回転速度とは、圧縮機２２によって循環する冷媒の流量を代替する指標として取り扱われるものである。
【００３４】
以下、圧縮機２２の回転速度に係る制御については、ガスエンジン２１のみかけ回転速度を用いて説明する。冷房時蒸発圧力要求制御、暖房時凝縮圧力要求制御におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度の制御を要求回転速度制御ともいう。また、圧縮機２２の回転速度の上限制御におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度の制御を空調負荷上限回転速度制御ともいう。
【００３５】
＜冷房運転時のみかけ回転速度制御＞
次に、メインコントローラ４０が実行する冷房運転時におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度制御について説明する。メインコントローラ４０は、センターコントローラ１００からの省エネモードの実行指令の有無にかかわらず、ガスエンジン２１のみかけ回転速度の目標値である要求回転速度を計算する。冷房時蒸発圧力要求制御においては、吸入側圧力センサ４１により検出された冷媒圧力ＰＬが目標冷媒圧力ＰＬ*に追従するように、冷媒圧力の偏差（ＰＬ*−ＰＬ）に応じてガスエンジン２１のみかけ回転速度の要求回転速度が計算される。ガスエンジン２１のみかけ回転速度が要求回転速度に制御される要求回転速度制御の実行時においては、空調能力が十分に確保され、各室内機３が設置されている空間での快適性が迅速に向上される。
【００３６】
センターコントローラ１００から省エネモードの実行指令を受信している場合には、以下のようにガスエンジン２１のみかけ回転速度の空調負荷上限回転速度Ｎが計算される。また、省エネモードの実行指令を受信していない場合には、上記の要求回転速度制御が継続される。尚、空調負荷上限回転速度Ｎの計算にあたっては、省エネ率が加味されるが、ここでは、基本となる省エネ率を０％としたときの空調負荷上限回転速度Ｎの計算方法について説明する。
【００３７】
メインコントローラ４０は、まず、次式（１）により空調負荷温度差ΔＴｓの演算を開始する。
ΔＴｓ＝Σ（ＰＷ×（Ｔ−Ｔ*））／ΣＰＷ    ・・・（１）
ここで、Σ（ＰＷ×（Ｔ−Ｔ*））は、運転中の各室内機３における（容量ＰＷ×（実室内温度Ｔ−設定温度Ｔ*）の合計値であり、ΣＰＷは、運転中の各室内機３における容量ＰＷの合計値である。従って、空調負荷温度差ΔＴｓは、各室内機３における実室内温度Ｔと設定温度Ｔ*との偏差を室内機３の運転容量にて重み付けをした値として計算される。
【００３８】
メインコントローラ４０は、室外機２を始動してから所定時間（例えば、５分）以上経過すると、冷媒の蒸発温度ＶＴが所定温度ＶＴｃ（例えば、６°Ｃ）を下回るか否かを判断する。蒸発温度ＶＴは、図５に示すように、吸入管２８ａの冷媒圧力ＰＬ（蒸発圧力）に相関関係を有し、吸入側圧力センサ４１により検出される。メインコントローラ４０は、冷媒の蒸発温度ＶＴが所定温度ＶＴｃを下回り、空調負荷温度差ΔＴｓが開始閾値としての所定温度差ＤＴｃ（例えば２°Ｃ）を下回ると、空調負荷上限回転速度制御を開始する。つまり、メインコントローラ４０は、室外機２を始動してから所定時間（例えば、５分）以上経過しないあいだは、要求回転速度制御（この場合は、冷房運転時であるため冷房時蒸発圧力要求制御）を継続して空調負荷上限回転速度制御を開始しない。これは、空調負荷上限回転速度制御に先立って、システムを最低限安定させておくためである。また、メインコントローラ４０は、室外機２を始動してから所定時間以上経過しても、冷媒の蒸発温度ＶＴが高く装置全体としての室内機３の吹き出し温度が高いと見なせる運転領域では、空調負荷上限回転速度制御を開始しない。これは、最低限の蒸発能力（冷房能力）を確保したいためである。また、メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが大きく装置全体としての空調負荷が大きいとみなせる運転領域では、ガスエンジン２１のみかけ回転速度を下げる必要がないため空調負荷上限回転速度制御を開始しない。
【００３９】
メインコントローラ４０は、上記の空調負荷上限回転速度制御の開始条件が成立すると、空調負荷上限回転速度制御を開始する。この場合、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御の初期回転速度として、現在のガスエンジン２１のみかけ回転速度に０．９を乗じた値を設定する。メインコントローラ４０は、この初期回転速度を上限値として使ってガスエンジン２１のみかけ回転速度の上限制御を実施する。メインコントローラ４０は、回転速度制御を所定の周期（例えば、３０秒）で実施する。従って、メインコントローラ４０は、所定時間経過するまで待機し、所定時間経過した後に、次式（２）により、空調負荷上限回転速度Ｎ（ｉ）を計算する。
Ｎ（ｉ）＝Ｎ（ｉ−１）＋（ΔＮ（ｉ−１）／Ｅ（ｉ））×ΔＴｓ（ｉ）・・・（２）
【００４０】
ここで、ｉは制御周期の回数を表す。従って、Ｎ（ｉ−１）は、前回（１周期前）の演算時に算出された空調負荷上限回転速度を意味する。また、ΔＴｓ（ｉ）は今回の演算時に算出された空調負荷温度差を表す。また、ΔＮは、空調負荷上限回転速度の前回値との差分を表す。以下、ΔＮを制御量ΔＮと呼ぶ。従って、上記式（２）における前回制御量ΔＮ（ｉ−１）は、次式（２’）に示すように、前回の演算時に算出された空調負荷上限回転速度Ｎ（ｉ−１）から前々回の演算時に算出された空調負荷上限回転速度Ｎ（ｉ−２）を減算して計算されるものである。
ΔＮ（ｉ−１）＝Ｎ（ｉ−１）−Ｎ（ｉ−２）  ・・・（２’）
また、Ｅは、制御量ΔＮを与えたときの空調負荷変動量であり、制御量ΔＮに対しての温度変化度合、つまり効果を示す。以下、Ｅを制御効果量Ｅと呼ぶ。
上記式（２）における制御効果量Ｅ（ｉ）は、次式（２”）に示すように、今回の演算時に算出された空調負荷温度差ΔＴｓ（ｉ）から前回の演算時に算出された空調負荷温度差ΔＴｓ（ｉ−１）を減算して計算されるものである。
Ｅ（ｉ）＝ΔＴｓ（ｉ）−ΔＴｓ（ｉ−１）  ・・・（２”）
尚、空調負荷上限回転速度制御の開始時、初期回転速度としてガスエンジン２１の現在のみかけ回転速度に０．９を乗じた値を設定したとき、前回制御量ΔＮ（ｉ−１）の初期値としてガスエンジン２１のみかけ回転速度に０．１を乗じた値を設定する。
【００４１】
このように、ガスエンジン２１のみかけ回転速度を下げるための制御量ΔＮ（ｉ）（＝Ｎ（ｉ）−Ｎ（ｉ−１））は、前回制御量ΔＮ（ｉ−１）とその制御量ΔＮ（ｉ−１）を与えたときの空調負荷変動量（制御効果量Ｅ（ｉ））に基づいて決定される。従って、空調負荷上限回転速度の演算に際し、前回制御量とその制御量を与えたときの空調負荷変動量（制御効果量）が反映されることで、空調負荷から本来要求されているガスエンジン２１のみかけ回転速度の上限値がより正確に計算される。
【００４２】
メインコントローラ４０は、所定の周期で同様の処理を繰り返す。この場合、センターコントローラ１００から省エネモードの実行指令を受信している場合には、要求回転速度および空調負荷上限回転速度Ｎのうち小さい方の回転速度を選択してガスエンジン２１のみかけ回転速度を制御する。これにより、特に、空調負荷上限回転速度制御の実施時には、ガスエンジン２１の発停回数の抑制により省エネ性を向上させることができる。
【００４３】
また、空調負荷上限回転速度制御の実施中に外気温度の上昇や室内機３の運転台数の増加などに伴う運転容量の増加等で空調負荷が増加した場合には、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御を終了して、要求回転速度制御（冷房時蒸発圧力要求制御）を再開する。この場合、メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが終了閾値としての所定温度差ＤＴｃ１（例えば、３°Ｃ）以上になると、空調負荷上限回転速度制御を終了して、要求回転速度制御を再開する。これにより、空調負荷温度差ΔＴｓが大きく空気調和装置１全体としての空調負荷が大きいと見なせる運転領域において、ガスエンジン２１のみかけ回転速度が徒に下げられることを防止することができる。空調負荷上限回転速度制御の終了後、要求回転速度制御の再開に伴い空調負荷温度差ΔＴｓが所定温度差ＤＴｃを下回ると、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御を再開させる。
【００４４】
＜暖房運転時のみかけ回転速度制御＞
次に、メインコントローラ４０が実行する暖房運転時におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度制御について説明する。暖房運転時における上記制御は、基本的には冷房運転時に準じて行われるため、ここでは冷房運転時との相違点のみを抽出して説明する。メインコントローラ４０は、センターコントローラ１００からの省エネモードの実行指令の有無にかかわらず、ガスエンジン２１のみかけ回転速度の目標値である要求回転速度を計算する。暖房時凝縮圧力要求制御においては、吐出側圧力センサ４２により検出された冷媒圧力ＰＨが目標冷媒圧力ＰＨ*に追従するように、冷媒圧力の偏差（ＰＨ*−ＰＨ）に応じてガスエンジン２１のみかけ回転速度の要求回転速度が計算される。ガスエンジン２１のみかけ回転速度が要求回転速度に制御される要求回転速度制御の実行時においては、空調能力が十分に確保され、各室内機３が設置されている空間での快適性が迅速に向上される。
【００４５】
センターコントローラから省エネモードの実行指令を受信している場合には、以下のようにガスエンジン２１のみかけ回転速度の空調負荷上限回転速度Ｎが計算される。また、省エネモードの実行指令を受信していない場合には、上記の要求回転速度制御が継続される。ここでは、基本となる省エネ率を０％としたときの空調負荷上限回転速度Ｎの計算方法について説明する。
【００４６】
メインコントローラ４０は、まず、次式（３）により空調負荷温度差ΔＴｓの演算を開始する。
ΔＴｓ＝Σ（ＰＷ×（Ｔ*−Ｔ））／ΣＰＷ    ・・・（３）
続いて、メインコントローラ４０は、室外機２を始動してから所定時間（例えば、５分）以上経過すると、冷媒の凝縮温度ＣＴが所定温度ＣＴｈ（例えば、４０°Ｃ）以上か否かを判断する。凝縮温度ＣＴは、図５に示すように、吐出管２８ｂの冷媒圧力ＰＨ（凝縮圧力）に相関関係を有し、吐出側圧力センサ４２により検出される。メインコントローラ４０は、冷媒の吐出温度ＣＴが所定温度ＣＴｈ以上となり、空調負荷温度差ΔＴｓが開始閾値としての所定温度差ＤＴｈ（例えば２°Ｃ）を下回ると、前述の空調負荷上限回転速度制御を開始する。即ち、システムが安定し、空気調和装置１全体としての空調負荷が下がったと判断されると、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御を開始する。この際、メインコントローラ４０は、式（３）に基づいて算出された空調負荷温度差ΔＴｓを前記式（２）に適用して、空調負荷上限回転速度Ｎを演算する。空調負荷上限回転速度の演算に際し、前回制御量とその制御量を与えたときの空調負荷変動量（制御量効果）が反映されることで、空調負荷から本来要求されている圧縮機２２の回転速度がより正確に計算される。
【００４７】
所定の周期で空調負荷上限回転速度制御を繰り返し実行しているとき、外気温度の下降や室内機３の運転台数の増加などに伴う運転容量の増加等で空調負荷が増加した場合には、メインコントローラ４０は、ガスエンジン２１のみかけ回転速度を再び上昇させる必要があることから、空調負荷上限回転速度制御を終了して、要求回転速度制御（暖房時凝縮圧力要求制御）を再開する。この場合、メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが終了閾値としての所定温度差ＤＴｈ１（例えば、３°Ｃ）以上になると、空調負荷上限回転速度制御を終了して、要求回転速度制御を再開する。これにより、空調負荷温度差ΔＴｓが大きく空気調和装置１全体としての空調負荷が大きいと見なせる運転領域において、ガスエンジン２１のみかけ回転速度が徒に下げられることを防止することができる。あるいは、冷媒の凝縮温度ＣＴが低く空気調和装置１全体としての室内機の吹き出し温度が低いと見なせる運転領域において、ガスエンジン２１のみかけ回転速度が徒に下げられることを防止することができる。空調負荷上限回転速度制御の終了後、要求回転速度制御の再開に伴い空調負荷温度差ΔＴｓが所定温度差ＤＴｈを下回ると、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御を再開させる。
【００４８】
＜省エネ率に応じた補正＞
次に、省エネ率に対応する空調負荷上限回転速度制御の補正態様について説明する。メインコントローラ４０は、センターコントローラ１００から省エネモードの実行指令を受信したとき、省エネ率にしたがって開始条件補正値αを設定する。この開始条件補正値αは、空調負荷上限回転速度制御の開始条件に係る前記所定温度差ＤＴｃ，ＤＴｈを補正するものであり、図６に示すように、省エネ率が０％のときにゼロであって、省エネ率が大きくなるにしたがって大きくなるように設定されている。メインコントローラ４０は、省エネ率と開始条件補正値αとの関係を表す関係情報を記憶しており、この関係情報を使って、省エネ率が０％となるときの空調負荷上限回転速度制御の開始条件である（ΔＴｓ＜ＤＴｃ（冷房時），ΔＴｓ＜ＤＴｈ（暖房時））を、（ΔＴｓ＜ＤＴｃ＋α（冷房時），ΔＴｓ＜ＤＴｈ＋α（暖房時））と補正する。従って、開始条件補正値αは、空調負荷上限回転速度制御の開始条件を緩和して、空調負荷上限回転速度制御を開始しやすくするためのものとなる。
【００４９】
また、メインコントローラ４０は、省エネ率にしたがって終了条件補正値βを設定する。この終了条件補正値βは、空調負荷上限回転速度制御の終了条件に係る前記所定温度差ＤＴｃ１，ＤＴｈ１を補正するものであり、図７に示すように、省エネ率が０％のときにゼロであって、省エネ率が大きくなるにしたがって大きくなるように設定されている。メインコントローラ４０は、省エネ率と終了条件補正値βとの関係を表す関係情報を記憶しており、この関係情報を使って、省エネ率が０％となるときの空調負荷上限回転速度制御の終了条件である（ΔＴｓ＜ＤＴｃ１（冷房時），ΔＴｓ＜ＤＴｈ１（暖房時））を、（ΔＴｓ＜ＤＴｃ１＋β（冷房時），ΔＴｓ＜ＤＴｈ１＋β（暖房時））と補正する。従って、終了条件補正値βは、空調負荷上限回転速度制御の終了条件を厳しくして、空調負荷上限回転速度制御を終了しにくくするためのものとなる。
【００５０】
また、メインコントローラ４０は、省エネ率にしたがって応答速度補正値γを設定する。この応答速度補正値γは、目標とする空調負荷への応答速度（追従性）に係る空調負荷温度差ΔＴｓ自体を補正するものであり、図８に示すように、省エネ率が０％のときにゼロであって、省エネ率が大きくなるにしたがって大きくなるように設定されている。メインコントローラ４０は、省エネ率と応答速度補正値γとの関係を表す関係情報を記憶しており、この関係情報を使って、空調負荷温度差ΔＴｓ（式（１）、（３）参照）を、ΔＴｓ’＝ΔＴｓ―γと補正する。空調負荷上限回転速度制御では、補正後の空調負荷温度差ΔＴｓ’が使用される。従って、応答速度補正値γは、本来の空調負荷温度差ΔＴｓが小さくなるように補正するもの、即ち、目標とする空調負荷に収束しているように見せかけて、その目標とする空調負荷へと収束しにくくする（応答速度を遅くする）ためのものである。これにより、補正後の空調負荷温度差ΔＴｓ’を式（２）に適用して空調負荷上限回転速度Ｎを算出し、この空調負荷上限回転速度Ｎにて空調負荷上限回転速度制御を実施している場合には、実室内温度Ｔが設定温度Ｔ*に到達しにくくなる。この空調負荷上限回転速度Ｎが、本発明の省エネ用上限回転速度に相当する。
【００５１】
＜エネルギー消費量に基づく室外機の停止＞
省エネモードの実行指令により空調負荷上限回転速度制御を実施している場合には、実室内温度Ｔが設定温度Ｔ*に到達しにくくなるよう制御されるため、室外機２は継続して運転されることになる。この場合、エネルギー消費量の観点から、室外機２（ガスエンジン２１により駆動される圧縮機２２等）の運転をそのまま継続させるよりも、室外機２を発停（一旦停止させ、その後に、始動させること）させた方が好ましいケースもある。そこで、メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御の実行中、冷房運転時、暖房運転時の何れにおいても、空調負荷上限回転速度Ｎで室外機２の運転を継続するよりも、室外機２を発停した方がエネルギー消費量（所定時間内のガス消費量に相当）が少ないと推定される場合には、室外機２の運転を強制的に停止させる。メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度Ｎで室外機２の運転を継続するよりも、室外機２を発停させたほうがエネルギー消費量が少なくなると推定される状況（条件）を設定した省エネ用停止条件を記憶しており、この省エネ用停止条件が成立したときに室外機２の運転を速やかに停止させる。
【００５２】
この省エネ用停止条件は、予め設定されている。エンジン駆動式の空気調和装置１では、空調負荷が小さい状況においては、室外機２の運転を継続させるよりも発停させた方がエネルギー消費量の面で有利となる。これは、ガスエンジン２１の特性から、ガスエンジン２１を低回転速度で駆動する場合にはエネルギー効率が低下するからである。本実施形態においては、省エネ用停止条件は、空調負荷が小さい状況となる場合に成立するように、以下のように設定されている。
（１）空調負荷が予め設定した閾値である省エネ用停止負荷を下回っている継続時間が予め設定した基準時間以上となること。
（２）ガスエンジン２１のみかけ回転速度（上限制御されたみかけ回転速度）が、予め設定した閾値である省エネ用停止速度を下回ること。
【００５３】
省エネ用停止条件は、（１）と（２）との何れかが成立したときに成立する。つまり、（１）と（２）とのＯＲ条件である。メインコントローラ４０は、省エネ用停止条件を表す情報を記憶しており、空調負荷上限回転速度制御の実行中において、この省エネ用停止条件の成立の有無を判定し、省エネ用停止条件が成立したときに、室外機２の作動を停止、つまり、空調システムを停止させる。尚、上記（１）で使用される空調負荷は、空気調和装置１全体の空調負荷の大きさの指標を表すものであって、例えば、各室内機３における空調負荷を、実室内温度Ｔと設定温度Ｔ*との偏差に容量ＰＷを乗算した値（ＰＷ×｜Ｔ−Ｔ*｜）とし、運転中の全ての室内機３における空調負荷を合計した値（Σ（ＰＷ×｜Ｔ−Ｔ*｜））にて計算される。この場合、実室内温度Ｔと設定温度Ｔ*との偏差｜Ｔ−Ｔ*｜は、冷房運転時であれば（Ｔ−Ｔ*）、暖房運転時であれば（Ｔ*−Ｔ）となる。
【００５４】
＜エネルギー消費量に基づく室外機の停止後の始動＞
一般に、室外機２を停止させた場合、機器の耐久性を考慮して、一定時間（例えば、３分程度）だけは室内機３（サブコントローラ５０）からの温調要求に関わらず室外機２を停止状態に維持することが行われる。そして、一定時間を経過した後に、室内機３からの温調要求に基づいて室外機２が始動される。しかし、上記のように省エネを目的として室外機２を停止させた場合には、図１１に示すように、省エネ用停止条件の成立によって室外機２の発停（始動と停止）が頻繁に繰り返される可能性がある。その場合には、省エネ性が低下してしまう。また、室温の状況変化に関わらず、常に一定時間だけは室外機２の始動を禁止してしまうと、快適性を損なう可能性もある。
【００５５】
こうした問題を解決するために、メインコントローラ４０は、省エネ用停止条件が成立して室外機２を停止した場合には、以下のように設定された省エネ停止時始動許可条件が成立したときに室外機２の始動を許可する。つまり、省エネ停止時始動許可条件が成立していない間は室外機２の始動を禁止する。
（１）省エネ用停止条件が成立してからの経過時間ｔが、予め設定された閾値である省エネ用停止維持時間ｔkeep以上となること。（ｔ≧ｔkeep）
（２）空調負荷温度差ΔＴｓが予め設定された閾値である始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上となること。（δは省エネ率に応じて設定される始動許可補正値）
省エネ停止時始動許可条件は、（１）と（２）との何れかが成立したときに成立する。つまり、（１）と（２）とのＯＲ条件である。
【００５６】
省エネ用停止維持時間ｔkeepは、本実施形態では１０分間に設定されている。この省エネ用停止維持時間ｔkeepは、省エネ用停止条件が成立して室外機２が停止された場合における始動許可条件として適用されるものであり、省エネ用停止条件以外の通常停止条件（温調要求の停止）が成立して室外機２が停止された場合における停止維持時間とは異なっている。例えば、省エネモードの実行が指示されていない通常運転モードにおいて室外機２が停止された場合には、通常停止維持時間ｔkeep0だけ室外機２の始動を禁止する期間が設けられるが、その時間は機器の耐久性を考慮した時間（例えば、３分間）であって短時間となっている。一方、空調負荷上限回転速度制御の実施中に省エネ用停止条件が成立して室外機２が停止された場合には、室外機２が頻繁に発停を繰り返さないように、通常停止維持時間ｔkeep0よりも長い時間となる省エネ用停止維持時間ｔkeepが設定されている。
【００５７】
また、始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）については、省エネ率に応じた値に設定されるもので、省エネ率がゼロの場合における始動許可基本温度差ＤＴstart（固定値）と、省エネ率に応じて設定される始動許可補正値δとの合計値として設定される。始動許可補正値δは、図９に示すように、省エネ率が０％のときにゼロであって、省エネ率が大きくなるにしたがって大きくなるように設定されている。従って、始動許可補正値δは、省エネ停止時始動許可条件に係る始動許可基本温度差ＤＴstartを補正するものである。このため、始動許可補正値δは、省エネ率が大きいほど始動許可条件を厳しくし、省エネ率が小さいほど始動許可条件を緩和するものとなる。
【００５８】
メインコントローラ４０は、この省エネ停止時始動許可条件を表す情報を記憶しており、省エネ用停止条件が成立して室外機２が停止しているときには、この省エネ停止時始動許可条件の成立の有無を所定の周期で判定し、省エネ停止時始動許可条件が成立したときに、室外機２の作動を許可する。この場合、メインコントローラ４０は、省エネ停止時始動許可条件が成立した時点で室内機３のサブコントローラ５０から温調要求が送信されていれば、その時点で室外機２を始動し、逆に、省エネ停止時始動許可条件が成立した時点では、室内機３のサブコントローラ５０から温調要求が送信されていなければ、温調要求が送信されるまで待って室外機２を始動する。
【００５９】
＜みかけ回転速度制御ルーチン＞
次に、冷房運転時または暖房運転時におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度の制御処理の流れについて説明する説明する、図２は、メインコントローラ４０の実行するみかけ回転速度制御ルーチンを表す。みかけ回転速度制御ルーチンは、所定の周期で繰り返し実行される。まず、メインコントローラ４０は、ステップＳ１において、要求回転速度制御時におけるガスエンジン２１のみかけ回転速度の目標値である要求回転速度を計算する。続いて、ステップＳ１０において、空調負荷上限回転速度制御時の空調負荷上限回転速度を計算する。図３は、このステップＳ１０の処理をサブルーチンとして表したフローチャートである。
【００６０】
空調負荷上限回転速度の計算にあたって、メインコントローラ４０は、まず、ステップＳ１１において、センターコントローラ１００から省エネモードの実行指令を受信しているかを判断する。メインコントローラ４０は、センターコントローラ１００から送信される省エネに関する制御情報を受信する都度、その制御情報を記憶している。従って、ステップＳ１１においては、記憶している最新の制御情報に基づいて、省エネモードの実行が指示されているか否かについて判断する。メインコントローラ４０は、省エネモードの実行が指示されている場合には、ステップＳ１２において、省エネ率に対応する開始条件補正値α、終了条件補正値β、応答速度補正値γを設定し、続くステップＳ１３において、空調負荷温度差ΔＴｓ、および、補正後の空調負荷温度差ΔＴｓ’を計算する。
【００６１】
続いて、メインコントローラ４０は、ステップＳ１４において、空調負荷上限回転速度制御を実施中であるか否かを判断し、実施中でなければ、ステップＳ１５において、室外機２を始動してから所定時間以上経過したか否かを判断する。室外機２を始動してから所定時間以上経過している場合には、ステップＳ１６において、冷房運転時であれば冷媒の蒸発温度ＶＴが所定温度ＶＴｃを下回っているか否かについて、暖房運転時であれば冷媒の凝縮温度ＣＴが所定温度ＣＴｈ以上であるか否かについて判断する。蒸発温度ＶＴが所定温度ＶＴｃを下回っている、あるいは、凝縮温度ＣＴが所定温度ＣＴｈ以上である場合には、ステップＳ１７において、空調負荷温度差ΔＴｓが、所定温度差ＤＴｃあるいは所定温度差ＤＴｈに開始条件補正値αを加算した値（ＤＴｃ＋α（冷房運転時）、ＤＴｈ＋α（暖房運転時））よりも小さいか否かについて判断する。
【００６２】
メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが、所定温度差ＤＴｃあるいは所定温度差ＤＴｈに開始条件補正値αを加算した値（ＤＴｃ＋α（冷房運転時）、ＤＴｈ＋α（暖房運転時））よりも小さい場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１８において、空調負荷上限回転速度制御を開始する。この場合、ステップＳ１９において、当該制御の初期回転速度としてガスエンジン２１の現在のみかけ回転速度に０．９を乗算した値を空調負荷上限回転速度として設定する。メインコントローラ４０は、空調負荷上限回転速度制御を開始すると、その処理をメインルーチン（図２）のステップＳ２に進め、ステップＳ１で算出した要求回転速度が空調負荷上限回転速度より大きいか否かについて判断する。要求回転速度が空調負荷上限回転速度より大きい場合には、ステップＳ３において、ガスエンジン２１のみかけ回転速度として空調負荷上限回転速度を設定し、要求回転速度が空調負荷上限回転速度以下となる場合には、ステップＳ４において、ガスエンジン２１のみかけ回転速度として要求回転速度を設定する。従って、空調負荷上限回転速度が設定された場合には、空調負荷上限回転速度制御が実施される。つまり、ガスエンジン２１のみかけ回転速度の目標値を空調負荷上限回転速度に設定したガスエンジン２１の回転速度制御が行われる。また、要求回転速度が設定された場合には、要求回転速度制御が実施される。つまり、ガスエンジン２１のみかけ回転速度の目標値を要求回転速度に設定したガスエンジン２１の回転速度制御が行われる。メインコントローラ４０は、回転速度センサ４３により検出される回転速度ＥＮを読み込み、この回転速度ＥＮが目標値に追従するようにガスエンジン２１の回転速度を制御する。
【００６３】
また、メインコントローラ４０は、図３のサブルーチンにおいて、ステップＳ１１，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定した場合には、空調負荷上限回転速度を設定することなく、その処理を図２のメインルーチンのステップＳ２に進める。この場合は、ガスエンジン２１のみかけ回転速度として要求回転速度が設定されるようになっている。従って、空調負荷上限回転速度が設定されない限り、要求回転速度制御が実施される。
【００６４】
みかけ回転速度制御ルーチンは、所定の周期で繰り返される。空調負荷上限回転速度制御が開始されている場合には、ステップＳ１４において「Ｙｅｓ」と判定される。この場合、メインコントローラ４０は、ステップＳ２０において、制御効果量と補正後の空調負荷温度差ΔＴｓ’とから今回制御量を算出し、続くステップＳ２１において、現在の空調負荷上限回転速度に今回制御量を加算することにより空調負荷上限回転速度を算出する。
【００６５】
続いて、メインコントローラ４０は、ステップＳ２２において、上述した省エネ用停止条件が成立するか否かについて判断する。つまり、空調負荷上限回転速度で室外機２の運転を継続させるよりも室外機２を発停させたほうがエネルギー消費量が少ないと推定される状況であるか否かについて、省エネ用停止条件を用いて判断する。メインコントローラ４０は、ステップＳ２２において「Ｎｏ」と判断した場合には、ステップＳ２３において、空調負荷上限回転速度制御の終了条件が成立するか否かについて判断する。つまり、空調負荷温度差ΔＴｓが、所定温度差ＤＴｃ１あるいは所定温度差ＤＴｈ１に終了条件補正値βを加算した値（ＤＴｃ１＋β（冷房運転時）、ＤＴｈ１＋β（暖房運転時））以上であるか否かについて判断する。
【００６６】
メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが、所定温度差ＤＴｃ１あるいは所定温度差ＤＴｈ１に終了条件補正値βを加算した値（ＤＴｃ１＋β（冷房運転時）、ＤＴｈ１＋β（暖房運転時））を下回る場合（Ｓ２３：Ｎｏ）には、目標とする空調負荷への収束に近づいた状態のままであることから、そのままメインルーチン（図２）のステップＳ２からの処理を実行する。一方、空調負荷温度差ΔＴｓが、所定温度差ＤＴｃ１あるいは所定温度差ＤＴｈ１に終了条件補正値βを加算した値（ＤＴｃ１＋β（冷房運転時）、ＤＴｈ１＋β（暖房運転時））以上となる場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）には、目標とする空調負荷から離れていることから、ステップＳ２４において、空調負荷上限回転速度制御を終了し、その処理をメインルーチンのステップＳ２に進める。この場合、ステップＳ２の判断においてガスエンジン２１のみかけ回転速度として要求回転速度が設定され、要求回転速度制御が実施されるようになっている。
【００６７】
また、メインコントローラ４０は、ステップＳ２２において、省エネ用停止条件が成立している場合、つまり、空調負荷上限回転速度で室外機２の運転を継続させるよりも室外機２を発停させたほうがエネルギー消費量が少ないと推定される状況であると判定した場合には、ステップＳ２５において、空調停止フラグＦsaveをセットする（Ｆsave＝１）。この空調停止フラグＦsaveのセットによって、室外機２の作動が停止される。従って、メインコントローラ４０は、室内機３（サブコントローラ５０）から送信されている温調要求に関わらず、みかけ回転速度制御ルーチンを終了する。こうして、空気調和装置１のシステムが停止される。この空調停止フラグＦsaveは、省エネ用停止条件が成立して室外機２が停止されたことを表すフラグであって、他の停止条件が成立した場合にセットされる通常の空調停止フラグＦnormalとは異なるものとなっている。
【００６８】
＜室外機の始動制御ルーチン＞
次に、室外機２を停止した後から、室外機２を再始動するまでの処理について説明する。図４は、メインコントローラ４０が所定の周期で実行する室外機始動制御ルーチンを表す。メインコントローラ４０は、室外機２を停止させた直後から、この室外機始動制御ルーチンを開始する。まず、メインコントローラ４０は、ステップＳ１０１において、室内機３（サブコントローラ５０）から温調要求を受けているか否かを判断する。温調要求を受けていない場合は、この室外機始動制御ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
メインコントローラ４０は、温調要求を受けている場合には、ステップＳ１０２において、空調停止フラグＦsaveがセット（Ｆsave＝１）されているか否かについて判断する。つまり、省エネ用停止条件の成立によって室外機２が停止している状況であるか否かについて判断する。ここでは、省エネ用停止条件の成立によって室外機２が停止している場合から説明する。省エネ用停止条件の成立によって室外機２が停止している状況である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、メインコントローラ４０は、ステップＳ１０３において、室外機２が停止してからの経過時間（＝省エネ用停止条件が成立してからの経過時間）が省エネ用停止維持時間ｔkeep以上であるか否かについて判断する。メインコントローラ４０は、この室外機始動制御ルーチンの起動時からタイマーの計時を開始し、このタイマー値に基づいて経過時間を判断する。
【００７０】
この室外機始動制御ルーチンの起動当初においては、室外機２が停止してからの経過時間が省エネ用停止維持時間ｔkeepに満たない。従って、メインコントローラ４０は、「Ｎｏ」と判定して、その処理をステップＳ１０４に進める。メインコントローラ４０は、ステップＳ１０４において、省エネ率に基づいて始動許可補正値δを設定し、続くステップＳ１０５において、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上であるか否かについて判断する。この始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）は、始動許可補正値δにより省エネ率が高いほど大きな値となるように調整されている。
【００７１】
メインコントローラ４０は、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）を下回っている場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）には、この室外機始動制御ルーチンを一旦終了する。そして、所定の周期にてこの室外機始動制御ルーチンを繰り返し実施する。
【００７２】
省エネ用停止条件の成立によって室外機２が停止している状況においては、こうした処理（Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５）が繰り返される。従って、サブコントローラ５０から温調要求を受けていても、室外機２が停止してからの経過時間が省エネ用停止維持時間ｔkeepに到達しないあいだ、あるいは、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上にならないあいだは、室外機２は、始動が許可されず停止状態を継続する。そして、室外機２が停止してからの経過時間が省エネ用停止維持時間ｔkeepに到達したこと（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、あるいは、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上になったこと（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）が検出されると、メインコントローラ４０は、ステップＳ１０６において室外機２の始動を許可する。この場合、メインコントローラ４０は、サブコントローラ５０から温調要求を受信しているため、室外機２を始動させる。これにより、室外機２の空調システムが始動して、ガスエンジン２１が始動して圧縮機２２による冷媒圧縮動作が開始される。メインコントローラ４０は、室外機２を始動すると、この室外機始動制御ルーチンを終了して上述したみかけ回転速度制御ルーチンを実施する。
【００７３】
一方、省エネ用停止条件ではない通常停止条件の成立によって室外機２が停止している場合には、メインコントローラ４０は、ステップＳ１０１においてサブコントローラ５０から温調要求を待つ。そして、サブコントローラ５０から温調要求を受信すると、その処理をステップＳ１０２に進める。この場合、空調停止フラグＦsaveがセットされていない（Ｆsave＝０）ため、メインコントローラ４０は、その処理をステップＳ１０７に進めて、室外機２が停止してからの経過時間が通常停止維持時間ｔkeep0以上であるか否かについて判断する。この通常停止維持時間ｔkeep0は、機器の耐久性を考慮して設定された時間であって、省エネ用停止維持時間ｔkeepよりも短い時間（例えば、３分）に設定されている。
【００７４】
メインコントローラ４０は、室外機２が停止してからの経過時間が通常停止維持時間ｔkeep0に到達しないあいだは、空調要求に関わらず室外機２の停止状態を継続させる。そして、室外機２が停止してからの経過時間が通常停止維持時間ｔkeep0に到達すると、ステップＳ１０６において、室外機２の始動を許可する。この場合、メインコントローラ４０は、サブコントローラ５０から温調要求を受信しているため、室外機２を始動させる。これにより、室外機２の空調システムが始動して、ガスエンジン２１が始動して圧縮機２２による冷媒圧縮動作が開始される。メインコントローラ４０は、室外機２を始動すると、この室外機始動制御ルーチンを終了して上述したみかけ回転速度制御ルーチンを実施する。
【００７５】
以上説明した本実施形態の空気調和装置１によれば、省エネモードの実行が指示されている場合には、上限制御開始許可条件が成立した後から、空調負荷上限回転速度制御によって室内機３における実室内温度Ｔが設定温度Ｔ*に到達しにくくなるようにするため、室外機２の発停回数を抑制することができる。また、省エネ用停止条件が成立して、空調負荷上限回転速度制御により室外機２の作動を継続するよりも室外機２を発停させた場合の方がエネルギー消費量が少なくなると推定される場合には、その時点で室外機２を停止させるため、一層、省エネ性を向上させることができる。
【００７６】
また、図１０に示すように、省エネ用停止条件が成立して室外機２を停止した場合には、その停止から、通常停止維持時間ｔkeep0よりも長時間となる省エネ用停止維持時間ｔkeepを経過しないうちは、室外機２の停止状態を継続させるため、室外機２が省エネ用停止条件の成立によって発停を頻繁に繰り返すことを防止することができる。これにより、機器の耐久性の向上、および、無駄なエネルギー消費の低減を図ることができる。
【００７７】
しかも、室外機２の停止から省エネ用停止維持時間ｔkeepを経過していない場合であっても、空調負荷温度差ΔＴｓが始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）以上になった場合には、室外機２の始動を許可するため、快適性を損なう状況に至る前に空調を再開させることができる。更に、始動許可温度差（ＤＴstart＋δ）は、ユーザの設定可能な省エネ率によって調整される。これにより、ユーザは、自身の希望にそったバランスで省エネ性と快適性とを得ることができる。
【００７８】
以上、本実施形態に係る空気調和装置１について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７９】
例えば、本実施形態においては、圧縮機２２の駆動源としてガスエンジン２１を備えているが、圧縮機２２の駆動源はガスエンジン２１に限るものではなく、液体燃料を利用したエンジンでもよいし、電動モータであってもよい。
【００８０】
また、本実施形態においては、省エネ用停止条件として、（１）空調負荷が省エネ用停止負荷を下回っている継続時間が予め設定した基準時間以上となること、（２）上限制御された圧縮機２２の回転速度（省エネ用上限回転速度）が省エネ用停止速度を下回ること、という２つのＯＲ条件を設定しているが、必ずしもこれに限るものではない。例えば、省エネ用停止条件を、上記（１），（２）のうちの何れか一方を用いるようにしてもよい。
【００８１】
また、本実施形態においては、冷房運転時、暖房運転時の何れにおいても省エネ停止条件が成立したときに室外機２の運転を停止させているが、冷房運転時、暖房運転時の何れか一方において、省エネ停止条件が成立したときに室外機２の運転を停止させる構成であってもよい。
【００８２】
また、本実施形態においては、省エネに関する制御情報は、センターコントローラ１００からメインコントローラ４０に送信されるように構成されているが、必ずしも外部から取得する必要はなく、ユーザがメインコントローラ４０あるいはサブコントローラ５０に省エネに関する制御情報を入力設定する構成であってもよい。
【００８３】
また、本実施形態における省エネ率に対する開始条件補正値α、終了条件補正値β、応答速度補正値γ、始動許可補正値δについては、あくまでも一例であって、任意の値を設定することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…空気調和装置、２…室外機、３…室内機、２１…ガスエンジン、２２…圧縮機、２５…室外機熱交換器、３１…室内機熱交換器、４０…メインコントローラ、４０ａ…通信インターフェース、４１…吸入側圧力センサ、４２…吐出側圧力センサ、４３…回転速度センサ、５０…サブコントローラ、５１…室内温度センサ、１００…センターコントローラ、ＤＴstart…始動許可基本温度差、Ｆsave…空調停止フラグ、Ｎ…空調負荷上限回転速度、Ｔ…実室内温度（実際の空気温度）、Ｔ*…設定温度（目標空気温度）、ｔkeep…省エネ用停止維持時間、ｔkeep0…通常停止維持時間、α…開始条件補正値、β…終了条件補正値、γ…応答速度補正値、δ…始動許可補正値、ΔＴｓ…空調負荷温度差。
【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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【図１１】
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