(57)【要約】【課題】  空気調和システムにおけるローテーション制御の制御内容の簡略化及び室内ユニット間の通信を実施することなくローテーション制御を実施することで、快適性を維持させながら消費電力を低減させる。【解決手段】  複数の室内ユニットを個別に運転または停止可能なマルチ接続型の空気調和機と、前記空気調和機の動作を制御する空調管理装置からなる空気調和システムにおいて、接続された複数の室内ユニットに接続された前記空調管理装置により、ローテーション制御の開始指令が与えられた場合に室外ユニットからの指令により、複数の室内ユニットを順番に停止するローテーション制御を実施する。【選択図】図１
2014190546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、電子膨張弁を有する複数の室内ユニットとを液冷媒配管及びガス冷媒配管で接続して冷凍サイクルを形成した空気調和システムにおいて、
前記複数の室内ユニットは個別に運転または停止が可能な構成であるとともに、前記複数の室内ユニットのいずれかに接続されて前記空気調和システムの動作指令を行う空調管理装置を備え、
該空調管理装置により、ローテーション制御の開始指令が与えられた場合に前記室外ユニットからの指令により、前記複数の室内ユニットは設定された順番で設定時間、運転を停止した後に運転再開するローテーション制御を実施することを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和システムにおいて、
前記複数の室内ユニットのうち、運転している室内ユニットのそれぞれの吸い込み温度と前記空調管理装置により設定された温度が室外ユニットに伝送され、その温度差の小さいものから順次、前記ローテーション制御をように前記順番が設定されることを特徴とする空気調和システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和システムにおいて、
前記複数の室内ユニットのうち、運転している室内ユニットの吸い込み温度が前記空調管理装置により設定された温度よりも低い場合、この室内ユニットは運転停止させないことで前記ローテーション制御を行わないようにすることを特徴とする空気調和システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システムにおいて、
複数の室内ユニットそれぞれに接続された前記空調管理装置のうち一台を親設定とすることを可能とし、親設定の空調管理装置により前記ローテーション制御を行う室内ユニットの設定が可能であることを可能とする空気調和システム。
【請求項５】
請求項４に記載の空気調和システムにおいて、
前記親設定ではない空調管理装置において前記ローテーション制御の対象の室内ユニットを選択できる機能を有することを特徴とする空気調和システム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システムにおいて、
前記空調管理装置は、複数の室内ユニットそれぞれに接続され、それぞれの空調管理装置によりローテーション制御実施の指令を選択することを可能とし、選択された室内ユニットのみでローテーション制御を実施可能とする空気調和システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和システムにおいて、
接続される室内ユニット台数が３台以上の場合は、１台ずつのローテーション制御ではなく、２台以上ごとに順番に運転停止させる設定を可能とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台の室外ユニットおよび、電子膨張弁と室内熱交換器とを有する複数台の室内ユニットを接続してなるマルチ接続型の冷凍サイクルを形成する空気調和システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の冷房運転サイクルでは、室外ユニットに設置される圧縮機で圧縮されたガス冷媒は供給先を切り替える四方弁により外部熱源と冷媒を熱交換させる室外熱交換器に送られ、ガス冷媒を凝縮させ液冷媒とし室外熱交換器に接続される室外膨張弁を通過した後、室外液阻止弁に至る。液冷媒は室外ユニットと室内ユニットを接続する液配管により室内ユニットに送られ、室内ユニットの減圧装置により減圧され低圧の二相冷媒となり減圧装置に接続される冷媒と空気を熱交換する室内熱交換器により蒸発され低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は室内ユニットと室外ユニットを接続するガス配管により室外ユニットへ送られ室外ガス阻止弁より流入し供給先を切り替える前四方弁を介し前圧縮機に戻る冷凍サイクルとなっている。
【０００３】
暖房運転サイクルでは、室外ユニットに設置される圧縮機で圧縮されたガス冷媒は供給先を切り替える四方弁により室外ガス阻止弁に送られ、室外ユニットと室内ユニットを接続するガス配管により室内ユニットに送られる。ガス冷媒は空気と冷媒を熱交換させる室内熱交換器に送られ、ガス冷媒を凝縮させ液冷媒とし室内ユニットの減圧装置を通過した後室内ユニットと室外ユニットを接続する液配管により室外ユニットへ送られ室外ガス阻止弁より流入し室外ユニットの減圧装置により減圧され低圧の二相冷媒となり減圧装置に接続される外部熱源と空気を熱交換する室外熱交換器により蒸発され低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は供給先を切り替える前四方弁を介し前圧縮機に戻る冷凍サイクルとなっている。
【０００４】
上記の冷凍サイクルにおいて、室外ユニット１台に対し、複数台の室内ユニットを接続するマルチ接続型の場合、室内ユニットを個別に運転させる制御を備えることにより、同一室内または壁等により区切られた空間において、空調したい部分もしくは部屋のみを空調し、消費電力を低減させる機能を備えている。また、リモコン等により設定した温度に対し室内ユニットに備えた温度検知装置が設定温度を超えたと検知した場合は、前記の室内ユニットのみ運転を停止させることで冷房運転時は部屋の冷え過ぎを抑え、暖房運転時では部屋の暖まり過ぎを抑え、無駄な空調を実施しない制御を備えている。
【０００５】
また、マルチ接続型の場合の省エネルギー化対応として、冷房または暖房運転中の室内ユニットが複数台である場合、運転中の室内ユニットを順番に停止させ消費電力を低減させるローテーション制御を実施することで更なる省エネルギー化を実現している。
【０００６】
特許文献１では上記ローテーション制御の実施にあたり、各空調機器に複数のローテーション制御の内容を記憶させる記憶手段を備え、ローテーション制御の操作指令を各空調機間で通信することで省エネルギー化を図る制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３０２２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の空気調和システムにおけるローテーション制御では、制御対象室内ユニットすべてにローテーション制御内容を記憶させる装置及び制御対象室内ユニット間のローテーション制御内容の通信が必要であり、制御因子が多く制御が複雑化する問題があり、通信伝送量も膨大である。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題点にかんがみ、空気調和システムにおけるローテーション制御の制御内容の簡略化及び室内ユニット間の通信を実施することなくローテーション制御を実施することで消費電力を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、「圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニットと、室内熱交換器、電子膨張弁を有する複数の室内ユニットとを液冷媒配管及びガス冷媒配管で接続して冷凍サイクルを形成した空気調和システムにおいて、  
前記複数の室内ユニットは個別に運転または停止が可能な構成であるとともに、前記複数の室内ユニットのいずれかに接続されて前記空気調和システムの動作指令を行う空調管理装置を備え、  
該空調管理装置により、ローテーション制御の開始指令が与えられた場合に前記室外ユニットからの指令により、前記複数の室内ユニットは設定された順番で設定時間、運転を停止した後に運転再開するローテーション制御を実施すること」を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空気調和システムにおけるローテーション制御の制御内容の簡略化及び室内ユニット間の通信を実施することなくローテーション制御を実施することで、伝送情報量を削減し消費電力を低減させることが可能となる。  
上記した本発明のその他の構成、作用、効果は以下の実施例において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例の空気調和システムの冷凍サイクル構成図である。
【図２】同じく室内ユニット複数台接続の施工例である。
【図３】同じく空気調和システムの動作タイミングの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に空気調和機のサイクルシステムを示す。空気調和機の冷房運転サイクルでは、室外ユニットに設置される圧縮機ａで圧縮されたガス冷媒は供給先を切り替える四方弁ｂにより外部熱源と冷媒を熱交換させる室外熱交換器ｃに送られ、ガス冷媒を凝縮させ液冷媒とし室外ユニットの減圧装置ｄを通過した後室外熱交換器に接続される余剰冷媒を液冷媒で溜める受液器ｅより室外液阻止弁ｆに至る。液冷媒は室外ユニットと室内ユニットを接続する液配管ｇにより室内ユニットに送られ、室内ユニットの減圧装置ｈにより減圧され低圧の二相冷媒となり減圧装置に接続される冷媒と空気を熱交換する室内熱交換器ｊにより蒸発され低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は室内ユニットと室外ユニットを接続するガス配管ｋにより室外ユニットへ送られ室外ガス阻止弁ｌより流入し供給先を切り替えて四方弁ｂを介し圧縮機ａに戻る冷凍サイクルとなっている。
【００１４】
暖房運転サイクルでは、室外ユニットに設置される圧縮機ａで圧縮されたガス冷媒は供給先を切り替える四方弁ｂにより室外ガス阻止弁ｌに送られ、室外ユニットと室内ユニットを接続するガス配管ｋにより室内ユニットに送られる。ガス冷媒は空気と冷媒を熱交換させる室内熱交換器ｊに送られ、ガス冷媒を凝縮させ液冷媒とし室内ユニットの減圧装置ｈを通過した後室内ユニットと室外ユニットを接続する液配管ｇにより室外ユニットへ送られ室外液阻止弁ｆより流入し室外液阻止弁ｆに接続される余剰冷媒を液冷媒で溜める受液器ｅより室外ユニットの減圧装置ｄにより減圧され低圧の二相冷媒となり減圧装置ｄに接続される外部熱源と空気を熱交換する室外熱交換器ｃにより蒸発され低圧ガス冷媒となる。低圧ガス冷媒は供給先を切り替えて四方弁ｂを介し圧縮機ａに戻る冷凍サイクルとなっている。
【００１５】
ここで、一台の室外ユニットに対し複数の室内ユニットが接続されているマルチ接続型の場合、一対の液冷媒配管・ガス冷媒配管で、各室内ユニットに接続されている為、室内ユニットが１台でも運転されていると、停止室内ユニットに冷媒や冷凍機油が溜まり込む恐れがあり、これを防止する為、電子膨脹弁ｈを微小に開けることで停止室内ユニットの熱交換器は管内をホットガス冷媒を流して溜まりこみを防止している。
【００１６】
つまりマルチ接続型の空気調和機の場合、圧縮機ａ、四方弁ｂ、室外熱交換器ｃを有する室外ユニットと、複数の室内ユニットとが液配管ｆとガス配管ｋとでそれぞれ接続される。そして複数の室内ユニットはそれぞれ室内熱交換器ｊ、電子膨張弁ｈを有することにより、この電子膨張弁ｈを個別に開閉することで複数の室内ユニットを個別に運転・停止することを可能としたものである。
【００１７】
空気調和機の運転又は停止などは、室内ユニットに接続されたリモートコントローラや、集中制御などと呼ばれる空調管理システム、ビル空調管理システム（以下総称して空調管理装置ｍとする）によって管理される。この空調管理装置ｍにより節電機能を有効または無効にする設定を実施し、ローテーション制御等の節電運転をユーザーにより設定可能としている。また節電機能を有効とした場合は室内快適性の維持をさせながら節電効果の大小を個別に選択することを可能とし、空気調和機の運転制御を実施する。
【００１８】
このとき、上記に記載の空気調和システムにおいて、空調管理装置にて設定された節電機能の設定情報は室外ユニットに送られ、室外ユニットから、各室内ユニットへ運転または停止の指令を伝送することで伝送量を低減させることが可能となる。
【００１９】
つまり、複数の室内ユニットのいずれかに接続されて空気調和機の動作指令を行う空調管理装置ｍ、たとえばリモートコントローラはローテーション制御機能を有している。ユーザにより空調管理装置ｍに対して、ローテーション制御の開始指令が与えられた場合、室内ユニット間で通信を行うのではなく、空調管理装置ｍからのこの指令信号は室外ユニットに対して送られる。これにより後で説明するように、複数の室内ユニットは設定された順番で設定時間、運転を停止した後に運転再開するローテーション制御を実施するものである。
【００２０】
このように室内ユニット間の通信を行うことなくローテーション制御を行うことにより、制御対象である室内ユニットすべてにローテーション制御内容を記憶させる装置が必要ない。また制御対象の室内ユニット間のローテーション制御内容の通信も必要ないため、制御因子を少なくすることが可能であり制御を簡略化でき、さらに通信伝送量を低減することが可能となる。
【００２１】
図２に本実施例での空気調和システムの施工例を示す。室外ユニット１台に対し複数の室内ユニットが接続され、室内ユニットにはそれぞれ空調管理システム（リモートコントローラ）が接続される。室内ユニットは上記したように個別に空調運転を行うことが可能であり、２台以上の室内ユニットが運転している場合に本実施例が適用される。室内ユニットには号機と呼ばれる番号が与えられ、例えば室外ユニットに一番近い室内ユニットから１号機・２号機・・・と予めユーザーにより任意に設定することが可能である。
【００２２】
図３にローテーション制御を実施した場合の室内ユニットの運転状況を示す。室内ユニットにそれぞれ接続された空調管理装置によりローテーション制御の実施を設定することが可能であり、空調管理装置から室外ユニットへ制御対象情報が伝送される。制御対象となる室内ユニットが２台以上ある場合、室外ユニットから室内ユニットに対し停止・運転開始の命令を発信し、これを順番に実施することでローテーション制御を実施する。
【００２３】
ローテーション制御とは、対象となる室内ユニットを順番に一定時間（Ｔ）停止させることで消費電力を低減させる制御であり、一定時間（Ｔ）とはユーザーにより個別に設定、選択可能とする。室外ユニットからの停止指令とは、冷房運転時には室内ユニット送風機の運転停止および室内ユニットの電子膨張弁ｈを閉じる動作となり、暖房運転時には室内ユニットの送風機の停止及び電子膨張弁ｈを微小に開ける動作を示す。暖房運転時に室内ユニットの電子膨張弁ｈを微小に開けるのは冷媒や冷凍機油が溜まり込む恐れがあり、これを防止する為、微小に開けることで停止室内ユニットの室内熱交換器ｊは管内にホットガス冷媒を流して溜まりこみを防止している為である。一定時間（Ｔ）経過後、室外ユニットからの運転開始指令により室内ユニットは運転を再開し、次の室内ユニットが運転停止する。一定時間経過後、運転再開し、次の室内ユニットが停止する動作を繰り返す。
【００２４】
ここで、複数の室内ユニットのうち、運転している室内ユニットの吸い込み温度が空調管理装置ｍにより設定された温度よりも低い場合、この室内ユニットは運転停止させないようにすることでローテーション制御を行わないようにするとよい。これにより、ユーザの快適性を維持しながら、ローテーション制御による節電効果を得ることが可能となる。
【００２５】
複数の室内ユニットそれぞれに接続された空調管理装置ｍのうち一台を親設定とすることを可能とし、親設定の空調管理装置によりローテーション制御を行う室内ユニットの設定が可能とするとよい。たとえば特定の室内ユニットを選択してローテーション制御実施の指令を選択することが可能であり、このとき、選択された室内ユニットのみでローテーション制御が実施される。これによりユーザによるローテーション制御の設定を空調管理装置ｍを用いて容易に行うことが可能となる。
【００２６】
なお、ユーザによっては近くの室内ユニットがローテーション制御の対象となることを好まない場合もあるが、このときに親設定の空調管理装置ｍでないとローテーション制御の設定が行えないとなると操作が煩わしくなる虞がある。
【００２７】
そこで親設定ではない空調管理装置ｍにおいてもローテーション制御の対象の室内ユニットを選択できる機能を有するとなおよい。これにより、ユーザは近傍の子設定となっている空調管理装置ｍにおいても、たとえば近くの室内ユニットをローテーション制御から外すことが可能であり、快適性を維持することが可能となる。
【００２８】
また、接続される室内ユニット台数が３台以上の場合は、１台ずつのローテーション制御ではなく、２台ずつ運転停止させるように空調管理装置ｍにより設定することが可能であるとなおよい。この設定により、さらに省エネ効果を得ることが可能となる。なお、この設定は２台ずつに限らず、複数台毎に運転停止を順番に行うように設定可能とすると、さらに省エネ効果が向上することはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
ａ…圧縮機、ｂ…四方弁、ｃ…室外熱交換器、ｄ…室外ユニットの減圧装置、ｅ…受液器，ｆ…室外液阻止弁、ｇ…液配管、ｈ…室内ユニットの減圧装置、ｊ…室内熱交換器、ｋ…ガス配管、ｌ…室外ガス阻止弁、ｍ…空調管理装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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