(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、
前記制御対象それぞれを加熱または冷却する複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と、
圧縮機（２１）を搭載し、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と接続される熱源ユニット（２）と、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達するように前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）及び前記熱源ユニット（２）を制御する制御部（８）と、
を備え、
前記制御部（８）は、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達したとき、前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）の状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、前記熱源ユニット（２）を休止させることなく前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換え、
さらに、制御部（８）は、
稼動している全ての前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）が前記サーモオフ状態に切り換わったとき、前記圧縮機（２１）を停止して前記熱源ユニット（２）を休止状態に切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
前記熱源ユニット（２）が休止状態になりそうな低能力状態のとき、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）のうちの前記サーモオフ状態の利用ユニットを強制的に前記サーモオン状態に切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、前記熱源ユニット（２）が前記休止状態となった場合において再び前記圧縮機（２１）を運転するとき、前記サーモオン状態となった前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）に加えて、残りの前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）のうち所定条件を満たす利用ユニットを強制的に前記サーモオン状態に切り換える、
冷凍装置。
【請求項２】
前記設定温度には、
前記制御部（８）が前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を前記サーモオン状態に切り換える判断を行うための閾値となる第１閾値と、
前記制御部（８）が前記サーモオン状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を前記サーモオフ状態に切り換える判断を行うための閾値となる第２閾値と、
が設定されており、
前記制御部（８）は、前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）群のうち前記設定温度の前記第１閾値に近いものを優先して強制的に前記サーモオン状態に切り換える、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記制御部（８）は、前記サーモオン状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）群の合計容量が前記圧縮機（２１）の高効率運転に適した容量に達した後は、残りの前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を強制的に前記サーモオン状態に切り換える制御を行わない、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】
蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、
前記制御対象それぞれを加熱または冷却する複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と、
圧縮機（２１）を搭載し、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と接続される熱源ユニット（２）と、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達するように前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）及び前記熱源ユニット（２）を制御する制御部（８）と、
を備え、
前記制御部（８）は、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達したとき、前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）の状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、前記熱源ユニット（２）を休止させることなく前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
稼動している全ての前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）が前記サーモオフ状態に切り換わったとき、前記圧縮機（２１）を停止して前記熱源ユニット（２）を休止状態に切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
前記熱源ユニット（２）が休止状態になりそうな低能力状態のとき、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）のうちの前記サーモオフ状態の利用ユニットを強制的に前記サーモオン状態に切り換え、
前記設定温度には、
前記制御部（８）が前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を前記サーモオン状態に切り換える判断を行うための閾値となる第１閾値と、
前記制御部（８）が前記サーモオン状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を前記サーモオフ状態に切り換える判断を行うための閾値となる第２閾値と、
が設定されており、
前記制御部（８）は、前記サーモオン状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）群を前記サーモオフ状態に切り換える状況に近づいたとき、前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）群のうち前記設定温度の前記第１閾値に近いものを強制的に前記サーモオン状態に切り換える、
冷凍装置。
【請求項５】
蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、
前記制御対象それぞれを加熱または冷却する複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と、
圧縮機（２１）を搭載し、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と接続される熱源ユニット（２）と、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達するように前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）及び前記熱源ユニット（２）を制御する制御部（８）と、
を備え、
前記制御部（８）は、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達したとき、前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）の状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、前記熱源ユニット（２）を休止させることなく前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
稼動している全ての前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）が前記サーモオフ状態に切り換わったとき、前記圧縮機（２１）を停止して前記熱源ユニット（２）を休止状態に切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
前記熱源ユニット（２）が休止状態になりそうな低能力状態のとき、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）のうちの前記サーモオフ状態の利用ユニットを強制的に前記サーモオン状態に切り換え、
前記制御部（８）は、残りの前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を強制的に前記サーモオン状態に切り換えた場合、及び切り換えない場合の電力消費量を予測し、残りの前記サーモオフ状態の前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）を強制的に前記サーモオン状態に切り換える否かの判断を行う、
冷凍装置。
【請求項６】
前記制御部（８）は、前記電力消費量の予測を少なくとも前記圧縮機（２１）の運転周波数、及び／又は前記制御対象の温度と外気温度との差に基づいて行う、
請求項５に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記制御部（８）は、前記制御対象に対して行った制御とその結果を制御履歴として保存し、所定期間内の前記制御履歴から前記制御対象の断熱性、及び内部負荷の推測値を算出し、前記電力消費量の予測を行う、
請求項５に記載の冷凍装置。
【請求項８】
蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、
前記制御対象それぞれを加熱または冷却する複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と、
圧縮機（２１）を搭載し、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）と接続される熱源ユニット（２）と、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達するように前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）及び前記熱源ユニット（２）を制御する制御部（８）と、
を備え、
前記制御部（８）は、
前記制御対象の温度が前記設定温度の許容範囲内に到達したとき、前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）の状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、前記熱源ユニット（２）を休止させることなく前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
稼動している全ての前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）が前記サーモオフ状態に切り換わったとき、前記圧縮機（２１）を停止して前記熱源ユニット（２）を休止状態に切り換え、
さらに、前記制御部（８）は、
前記熱源ユニット（２）が休止状態になりそうな低能力状態のとき、前記複数の利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）のうちの前記サーモオフ状態の利用ユニットを強制的に前記サーモオン状態に切り換え、
前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）それぞれは、冷房運転時に前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）に流れる冷媒を減圧する膨張弁を有し、
前記制御部（８）は、強制的に前記サーモオン状態に切り換えられた前記利用ユニット（４ａ，４ｂ，４ｃ）に対応する前記膨張弁（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）の開度を、前記サーモオフ状態への切り換えを遅らせる方向へ調整する、
冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の断熱性能が向上し、さらには換気流量制御などの導入によって建物の冷房負荷（暖房負荷）は減少する傾向にある。冷房能力（暖房能力）は夏（冬）のピーク時に合わせて選定されており、春や秋の中間期、朝夕等、外気負荷が小さい場合には、部分負荷での運転がメインになる。一般的にインバータで制御可能な運転領域は定格比で２０−３０％が下限と言われており、それ以下の運転領域になると圧縮機は停止してしまう。
【０００３】
その場合、保安面、機器の耐久面から、一旦高圧冷媒と低圧冷媒を均圧する必要があり、冷媒間での熱移動が発生する。それゆえ、頻繁にＯｎ/Ｏｆｆを繰り返した場合（以下、発停運転という）には、定格性能（ＣＯＰ）や季節変動を考慮した性能（ＡＰＦ）には影響がないものの、実際の建物における性能（システム性能）が低下する可能性がある。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献１（特開２００２−６１９２５号公報）では、室外サーモオフの状態になる回数等に基づいて、冷房運転における蒸発温度の目標値や暖房運転における凝縮温度の目標値に補正を施すことによって、空調能力をできるだけ空調負荷に合わせるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の空調能力の調節方法では、室外サーモオフの状態になる回数をある程度は少なくすることができるが、各室内の空調負荷が一致するような場合には、各室内ユニットが室内サーモオフの状態になるタイミングが同期しやすくなるため、このような場合にまで対応することはできない。
【０００６】
本発明の課題は、発停運転による性能低下を防止する冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係る冷凍装置は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、複数の利用ユニットと、熱源ユニットと、制御部とを備えている。利用ユニットは、制御対象それぞれを加熱または冷却する。熱源ユニットは、圧縮機を搭載し、上記複数の利用ユニットと接続される。制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達するように利用ユニット及び熱源ユニットを制御する。また、制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達したとき、利用ユニットの状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、熱源ユニットを休止させることなく利用ユニット内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換える。さらに、制御部は、稼働している全ての利用ユニットがサーモオフ状態に切り換わったとき、熱源ユニットの圧縮機を停止して熱源ユニットを休止状態に切り換える。さらに、制御部は、熱源ユニットが休止状態になりそうな低能力状態のとき、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える。さらに、制御部は、熱源ユニットが休止状態となった場合において再び圧縮機を運転するとき、サーモオン状態となった利用ユニットに加えて、残りのサーモオフ状態の利用ユニットのうち所定条件を満たす利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える。
【０００８】
この冷凍装置では、熱源ユニットが休止状態になりそうな低能力状態のときは、圧縮機の回転数がインバータによる回転制御可能域以下になっていると想定されるので、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えて、圧縮機の回転数をインバータによる回転制御可能域に戻してやることによって、熱源ユニットが休止状態あるいは低能力状態になることを抑制することができる。
【０００９】
また、この冷凍装置では、熱源ユニットが頻繁にオン/オフの状態を繰り返す、いわゆる、発停運転になった場合、圧縮機の低能力運転と停止とが短い時間間隔で発生し性能が著しく低下していると推測される。それゆえ、圧縮機再起動の際に、サーモオフ状態の利用ユニットのうち適当な利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えることによって、圧縮機の回転数がインバータによる回転制御可能域に戻り、低能力運転を回避することができる。
【００１０】
本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、設定温度には、制御部がサーモオフ状態の利用ユニットをサーモオン状態に切り換える判断を行うための閾値となる第１閾値と、制御部がサーモオン状態の利用ユニットをサーモオフ状態に切り換える判断を行うための閾値となる第２閾値とが設定されている。さらに、制御部が、サーモオフ状態の利用ユニット群のうち設定温度の許容範囲の閾値に近いものを優先して強制的にサーモオン状態に切り換える。
【００１１】
この冷凍装置では、無作為にサーモオフ状態の利用ユニットを選択するのではなく、設定温度の第１閾値に近いものを優先してサーモオン状態に切り換えるので、圧縮機をインバータによる回転制御可能域でより長く稼働させることができる。
【００１２】
本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置であって、制御部が、サーモオン状態の利用ユニット群の合計容量が圧縮機の高効率運転に適した容量に達した後は、残りの利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える制御を行わない。
【００１３】
この冷凍装置では、強制的にサーモオン状態に切り換えて利用ユニットの稼働台数をむやみに増やすことを防止し、圧縮機特性に基づく理想の稼働台数からかけ離れることを防止することができる。
【００１４】
本発明の第４観点に係る冷凍装置は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、複数の利用ユニットと、熱源ユニットと、制御部とを備えている。利用ユニットは、制御対象それぞれを加熱または冷却する。熱源ユニットは、圧縮機を搭載し、上記複数の利用ユニットと接続される。制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達するように利用ユニット及び熱源ユニットを制御する。また、制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達したとき、利用ユニットの状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、熱源ユニットを休止させることなく利用ユニット内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換える。さらに、制御部は、稼働している全ての利用ユニットがサーモオフ状態に切り換わったとき、熱源ユニットの圧縮機を停止して熱源ユニットを休止状態に切り換える。さらに、制御部は、熱源ユニットが休止状態になりそうな低能力状態のとき、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える。さらに、設定温度には、制御部がサーモオフ状態の利用ユニットをサーモオン状態に切り換える判断を行うための閾値となる第１閾値と、制御部がサーモオン状態の利用ユニットをサーモオフ状態に切り換える判断を行うための閾値となる第２閾値とが設定されている。さらに、制御部が、サーモオン状態の利用ユニット群をサーモオフ状態に切り換える状況に近づいたとき、サーモオフ状態の利用ユニット群のうち設定温度の第１閾値に近いものを強制的にサーモオン状態に切り換える。
【００１５】
この冷凍装置では、制御部が、サーモオン状態の利用ユニット群をサーモオフ状態に切り換える状況に近づいたとき、サーモオフ状態の利用ユニット群のうち設定温度の第１閾値に近いものを強制的にサーモオン状態に切り換えるので、インバータによる回転制御可能域以下になった圧縮機の回転数を、回転制御可能域に戻して圧縮機の稼働を継続させることができる。
【００１６】
本発明の第５観点に係る冷凍装置は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、複数の利用ユニットと、熱源ユニットと、制御部とを備えている。利用ユニットは、制御対象それぞれを加熱または冷却する。熱源ユニットは、圧縮機を搭載し、上記複数の利用ユニットと接続される。制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達するように利用ユニット及び熱源ユニットを制御する。また、制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達したとき、利用ユニットの状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、熱源ユニットを休止させることなく利用ユニット内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換える。さらに、制御部は、稼働している全ての利用ユニットがサーモオフ状態に切り換わったとき、熱源ユニットの圧縮機を停止して熱源ユニットを休止状態に切り換える。さらに、制御部は、熱源ユニットが休止状態になりそうな低能力状態のとき、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える。さらに、制御部が、残りのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えた場合および切り換えない場合の電力消費量を予測し、残りのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える否かの判断を行う。
【００１７】
この冷凍装置では、強制的にサーモオン状態に切り換えて利用ユニットの稼働台数を増やしたからといって必ずしも圧縮機の効率が高まるものではない。それゆえ、サーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えるか否かを、消費電力量の観点から視た優位性に基づいて判断している。
【００１８】
本発明の第６観点に係る冷凍装置は、第５観点に係る冷凍装置であって、制御部が、電力消費量の予測を少なくとも圧縮機の運転周波数、及び／又は制御対象の温度と外気温度との差に基づいて行う。
【００１９】
この冷凍装置では、電力消費量の予測値を圧縮機の運転周波数、及び／又は制御対象の温度と外気温度との差に基づいて算出するので、予測精度が高まる。
【００２０】
本発明の第７観点に係る冷凍装置は、第５観点に係る冷凍装置であって、制御部が、制御対象に対して行った制御とその結果を制御履歴として保存し、所定期間内の制御履歴から制御対象の断熱性、及び内部負荷の推測値を算出し、電力消費量の予測を行う。
【００２１】
この冷凍装置では、据付条件や使用年数などによって空調負荷が変動することに鑑みて、所定期間内の制御履歴から制御対象の断熱性、及び内部負荷の推測値を算出し、電力消費量の予測を行うことができるので、予測精度が高く合理的である。
【００２２】
本発明の第８観点に係る冷凍装置は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、複数の制御対象の各温度が予め設定されている設定温度の許容範囲内となるように温度制御を行う冷凍装置であって、複数の利用ユニットと、熱源ユニットと、制御部とを備えている。利用ユニットは、制御対象それぞれを加熱または冷却する。熱源ユニットは、圧縮機を搭載し、上記複数の利用ユニットと接続される。制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達するように利用ユニット及び熱源ユニットを制御する。また、制御部は、制御対象の温度が設定温度の許容範囲内に到達したとき、利用ユニットの状態を冷媒が流れている状態のサーモオン状態から、熱源ユニットを休止させることなく利用ユニット内の冷媒移動を止める状態のサーモオフ状態へ切り換える。さらに、制御部は、稼働している全ての利用ユニットがサーモオフ状態に切り換わったとき、熱源ユニットの圧縮機を停止して熱源ユニットを休止状態に切り換える。さらに、制御部は、熱源ユニットが休止状態になりそうな低能力状態のとき、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換える。さらに、利用ユニットそれぞれが、冷房運転時に利用ユニットに流れる冷媒を減圧する膨張弁を有している。制御部は、強制的にサーモオン状態に切り換えられた利用ユニットに対応する膨張弁の開度を、サーモオフ状態への切り換えを遅らせる方向へ調整する。
【００２３】
この冷凍装置では、負荷の大きい利用ユニットのサーモオフ状態へ切り換わるタイミングと同じタイミングで他の利用ユニットがサーモオフ状態へ切り換わるので、圧縮機は高効率な回転数で稼働することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１観点に係る冷凍装置では、複数の利用ユニットのうちのサーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えて、圧縮機の回転数をインバータによる回転制御可能域に戻してやることによって、熱源ユニットが休止状態あるいは低能力状態になることを抑制することができる。
【００２５】
また、圧縮機再起動の際に、サーモオフ状態の利用ユニットのうち適当な利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えることによって、圧縮機の回転数がインバータによる回転制御可能域に戻り、低能力運転を回避することができる。
【００２６】
本発明の第２観点に係る冷凍装置では、設定温度の許容範囲の閾値に近いものを優先してサーモオン状態に切り換えるので、圧縮機をインバータによる回転制御可能域でより長く稼働させることができる。
【００２７】
本発明の第３観点に係る冷凍装置では、強制的に室内サーモオン状態に切り換えて室内ユニットの稼働台数をむやみに増やすことを防止し、圧縮機特性に基づく理想の稼働台数からかけ離れることを防止することができる。
【００２８】
本発明の第４観点に係る冷凍装置では、圧縮機をインバータによる回転制御可能域以下になった圧縮機の回転数を、回転制御可能域に戻して圧縮機の稼働を継続させることができる。
【００２９】
本発明の第５観点に係る冷凍装置では、サーモオフ状態の利用ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えるか否かを、消費電力量の観点から視た優位性に基づいて判断しており、合理的である。
【００３０】
本発明の第６観点に係る冷凍装置では、電力消費量の予測値を圧縮機の運転周波数、及び／又は制御対象の温度と外気温度との差に基づいて算出するので、予測精度が高まる。
【００３１】
本発明の第７観点に係る冷凍装置では、据付条件や使用年数などによって空調負荷が変動することに鑑みて、所定期間内の制御履歴から制御対象の断熱性、及び内部負荷の推測値を算出し、電力消費量の予測を行うことができるので、予測精度が高く合理的である。
【００３２】
本発明の第８観点に係る冷凍装置では、負荷の大きい利用ユニットのサーモオフ状態へ切り換わるタイミングと同じタイミングで他の利用ユニットがサーモオフ状態へ切り換わるので、圧縮機は高効率な回転数で稼働することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和装置の斜視図。
【図２】空気調和装置の概略構成図。
【図３】空気調和装置１の制御ブロック図。
【図４】冷房運転において通常制御および発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図。
【図５Ａ】発停運転回避制御のフローチャート。
【図５Ｂ】発停運転回避制御のフローチャート。
【図６】冷房運転において通常制御、発停運転回避制御、及び変形例１に係る発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図。
【図７】冷房運転において通常制御、発停運転回避制御、及び変形例２に係る発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る給湯暖房装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００３５】
（１）空気調和装置１の基本構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置１の斜視図である。また、図２は、その空気調和装置１の概略構成図である。図１及び図２において、空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の空調に使用される装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、複数台（本実施形態では、３台）の室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃとが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット２と複数の室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃとは、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７を介して接続されている。すなわち、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、複数の室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃとが冷媒連絡管６、７を介して接続されることによって構成されている。
【００３６】
（２）詳細構成
（２−１）室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ
室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃは、屋内に設置されている。室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃは、冷媒連絡管６、７を介して室外ユニット２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。
【００３７】
室内ユニット４ｂ及び室内ユニット４ｃは、室内ユニット４ａと同様の構成を有するため、ここでは、室内ユニット４ａの構成のみ説明し、室内ユニット４ｂ、４ｃの構成については、それぞれ、室内ユニット４ａの各部を示す添字ａの代わりに添字ｂ又は添字ｃを付して、各部の説明を省略する。
【００３８】
室内ユニット４ａは、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ａを有している。室内側冷媒回路１０ａは、室内膨張弁４１ａと、室内熱交換器４２ａとを有している。
【００３９】
（２−１−１）室内膨張弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ
室内膨張弁４１ａは、室内熱交換器４２ａの液側に接続された電動膨張弁である。室内膨張弁４１ａは、室内側冷媒回路１０ａを流れる冷媒を減圧して冷媒の流量を調節する。
【００４０】
（２−１−２）室内熱交換器４２ａ，４２ｂ，４２ｃ
室内熱交換器４２ａは、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器４２ａでは、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室内熱交換器４２ａは、暖房運転時には冷媒の凝縮器として、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
【００４１】
（２−１−３）室内ファン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ
室内ファン４３ａは、室内熱交換器４２ａに室内空気を送るため室内熱交換器４２ａの近傍に配置されている。室内ファン４３ａは、室内ファンモータ４４ａによって駆動される。
【００４２】
（２−１−４）各種センサ
室内ユニット４ａには、各種のセンサが設けられている。液側温度センサ４５ａは、室内熱交換器４２ａの液側に設けられ、液状態又は気液二相状態の冷媒温度を検出する。
【００４３】
ガス側温度センサ４６ａは、室内熱交換器４２ａのガス側に設けられ、ガス状態の冷媒温度を検出する。
【００４４】
室内温度センサ４７ａは、室内ユニット４ａの室内空気の吸入口側に設けられ、室内ユニット４における室内温度を検出する。
【００４５】
（２−１−５）室内側制御部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ
室内側制御部４８ａは、室内ユニット４ａを構成する各部の動作を制御する。室内側制御部４８ａは、ＣＰＵおよびメモリを有しており、室内ユニット４ａを個別に操作するためのリモートコントローラ４９ａとの間で制御信号等のやりとり、及び室外ユニット２との間で制御信号のやりとりを行う。リモートコントローラ４９ａは、ユーザーが空調運転に関する各種設定や運転／停止指令を行う。
【００４６】
（２−２）室外ユニット２
室外ユニット２は、屋外に設置される。室外ユニット２は、冷媒連絡管６、７を介して室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに接続され、冷媒回路１０の一部である室外側冷媒回路１０ｄを構成している。室外側冷媒回路１０ｄは、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、室外膨張弁２５と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７とを有している。
【００４７】
（２−２−１）圧縮機２１
圧縮機２１は、図示しないインバータ装置を介して電力が供給されるようになっており、インバータ装置の出力周波数（すなわち、回転数）を変化させることによって、運転容量を可変することが可能になっている。
【００４８】
（２−２−２）四路切換弁２２
四路切換弁２２は、冷媒の流れの方向を切り換える。四路切換弁２２は、冷房運転時に、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側とガス冷媒連絡管７とを接続し（図１の四路切換弁２２の実線を参照）、室外熱交換器２３を冷媒の凝縮器として、且つ、室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃを冷媒の蒸発器として機能させる。
【００４９】
また、四路切換弁２２は、暖房運転時に、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡管７とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続し（図１の四路切換弁２２の破線を参照）、室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃを冷媒の凝縮器として、且つ、室外熱交換器２３を冷媒の蒸発器として機能させる。
【００５０】
（２−２−３）室外熱交換器２３
室外熱交換器２３は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器２３では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
【００５１】
（２−２−４）室外ファン２８
室外ファン２８は、室外熱交換器２３に室外空気を送るため、室外熱交換器２３の近傍に設けられている。室外ファン２８は、室外ファンモータ２８ａによって回転駆動される。
【００５２】
（２−２−５）アキュムレータ２４
アキュムレータ２４は、四路切換弁２２と圧縮機２１の吸入側との間に接続された密閉容器である。
【００５３】
（２−２−６）室外膨張弁２５
室外膨張弁２５は、室外熱交換器２３の液側に接続された電動膨張弁である。室外膨張弁２５は、室外側冷媒回路１０ｄを流れる冷媒を減圧する。
【００５４】
（２−２−７）液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７
液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２６は、室外膨張弁２５に接続されている。ガス側閉鎖弁２７は、四路切換弁２２に接続されている。
【００５５】
（２−２−７）各種センサ
室外ユニット２には、各種のセンサが設けられている。吸入圧力センサ２９は、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを検出する。吐出圧力センサ３０は、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを検出する。
【００５６】
吸入温度センサ３１は、圧縮機２１の吸入温度を検出する。吐出温度センサ３２は、圧縮機２１の吐出温度を検出する。吸入温度センサ３１は、アキュムレータ２４の入口側に設けられている。液側温度センサ３３は、室外熱交換器２３の液側に設けられ、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検出する。外気温度センサ３４は、室外ユニット２の室外空気の吸入口側に設けられ、室外ユニット２における外気温度を検出する。
【００５７】
（２−２−８）室外側制御部３５
室外側制御部３５は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する。室外側制御部３５は、ＣＰＵ、メモリ、及び圧縮機２１を制御するインバータ回路を有しており、室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの室内側制御部４８ａ、４８ｂ、４８ｃとの間で制御信号等のやりとりを行うことができる。
【００５８】
（２−３）制御部８
図２は、空気調和装置１の制御ブロック図である。先ず、図１に記載の制御部８は、リモートコントローラ４９ａ、４９ｂ、４９ｃと、室内側制御部４８ａ、４８ｂ、４８ｃと、室外側制御部３５を含めた総称である。
【００５９】
図２において、制御部８は、各種センサ２９〜３４、４５ａ〜４５ｃ、４６ａ〜４６ｃ、４７ａ〜４７ｃの検出信号を受ける。また、制御部８は、これらの検出信号等に基づいて各種機器２１ａ、２２、２５、２８ａ、４１ａ〜４１ｃ、４４ａ〜４４ｃを制御し、空調運転（冷房運転及び暖房運転）を行う。
【００６０】
（３）空気調和装置の基本動作
空気調和装置１の冷房運転及び暖房運転の基本動作について説明する。
【００６１】
（３−１）冷房運転
リモートコントローラ４９ａ、４９ｂ、４９ｃから冷房運転の指令がなされると、四路切換弁２２が冷房運転状態（図１の四路切換弁２２の実線で示された状態）に切り換えられて、圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３ａ、４３ｂ、４３ｃが起動する。
【００６２】
冷媒回路１０内の低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られる。
【００６３】
室外熱交換器２３に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン２８から供給される室外空気と熱交換を行って冷却され凝縮し、高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、室外膨張弁２５、液側閉鎖弁２６及び液冷媒連絡管６を経由して、室外ユニット２から室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに送られる。
【００６４】
室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおいて、高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１ａ、４１ｂ、４１ｃによって減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃに送られる。室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃにおいて、低圧の気液二相状態の冷媒は、室内ファン４３ａ、４３ｂ、４３ｃから供給される室内空気と熱交換を行って加熱されて蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７を経由して、室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃから室外ユニット２に送られる。
【００６５】
室外ユニット２に送られた低圧のガス冷媒は、ガス側閉鎖弁２７及び四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に送られる。そして、アキュムレータ２４に送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。
【００６６】
（３−２）暖房運転
リモートコントローラ４９ａ、４９ｂ、４９ｃから暖房運転の指令がなされると、四路切換弁２２が暖房運転状態（図１の四路切換弁２２の破線で示された状態）に切り換えられ、圧縮機２１、室外ファン２８及び室内ファン４３ａ、４３ｂ、４３ｃが起動する。
【００６７】
冷媒回路１０内の低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７を経由して、室外ユニット２から室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃに送られる。
【００６８】
室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおいて、高圧のガス冷媒は、室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃに送られる。室内熱交換器４２ａ、４２ｂ、４２ｃにおいて、高圧のガス冷媒は、室内ファン４３ａ、４３ｂ、４３ｃから供給される室内空気と熱交換を行って冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒となり、室外ユニット２に送られる。
【００６９】
室外ユニット２において、冷媒は、液側閉鎖弁２６を経由して、室外膨張弁２５に送られ、室外膨張弁２５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３において、低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２８から供給される室外空気と熱交換を行って加熱されて蒸発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に送られる。そして、アキュムレータ２４に送られた低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。
【００７０】
（４）空気調和装置による室内温度制御
室内温度制御は、各室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの設定温度Ｔｒａｓ、Ｔｒｂｓ、Ｔｒｃｓに対して許容範囲（例えば、±１℃）を設定し、室内サーモオフ、室内サーモオン、室外サーモオフ、及び、室外サーモオンを行う。
【００７１】
ここで、室内サーモオフとは、室内ユニットが設定温度の許容範囲内において空調運転を行っているとき、室内温度が設定温度の許容範囲から外れた場合に、室内ユニットが空調運転を休止することである。
【００７２】
また、室内サーモオンとは、室内サーモオフの状態の室内ユニットが、室内温度が設定温度の許容範囲から外れた場合に、対応する室内ユニットの空調運転を再開することである。
【００７３】
室外サーモオフとは、空調運転を行っているすべての室内ユニットが室内サーモオフの状態になった場合に、圧縮機２１を停止することである。
【００７４】
室外サーモオンとは、室外サーモオフの状態において少なくとも１つの室内ユニットが室内サーモオンの状態になった場合に、圧縮機２１を再起動することである。
【００７５】
なお、各室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおける設定温度の許容範囲の上閾値Ｔｒａｘ、Ｔｒｂｘ、Ｔｒｃｘは、各設定温度Ｔｒａｓ、Ｔｒｂｓ、Ｔｒｃｓに上限幅ΔＴａｘ、ΔＴｂｘ、ΔＴｃｘを加算した値とする。また、各室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおける設定温度の許容範囲の下閾値Ｔｒａｎ、Ｔｒｂｎ、Ｔｒｃｎは、各設定温度Ｔｒａｓ、Ｔｒｂｓ、Ｔｒｃｓから下限幅ΔＴａｎ、ΔＴｂｎ、ΔＴｃｎを差し引いた値とする。
【００７６】
（４−１）冷房運転時の場合
例えば、室内ユニット４ａが冷房運転を行っているとき、室内温度Ｔｒａが下閾値Ｔｒａｎまで低下した場合、制御部８は、室内膨張弁４１ａを閉止して、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れないようにする。これにより、室内ユニット４ａは、冷媒と室内空気との間の熱交換が行われない室内サーモオフの状態となる。
【００７７】
次に、室内ユニット４ａが室内サーモオフの状態になると、室内温度Ｔｒａが上閾値Ｔｒａｘまで上昇した場合、制御部８は、室内膨張弁４１ａを開けて、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れるようにする。これにより、室内ユニット４ａは、冷媒と室内空気との間の熱交換が行われる室内サーモオンの状態となる。
【００７８】
また、室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃが冷房運転を行っているとき、すべての室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃが室内サーモオフの状態になった場合、制御部８は、圧縮機２１を停止して、冷媒回路１０内の冷媒の流れを止める。これにより、空気調和装置１は、冷房運転の運転指令はなされているものの、実質的には、冷房運転がすべて停止された室外サーモオフ状態となる。
【００７９】
次に、室外サーモオフの状態において、室内ユニット４ａが室内サーモオンの状態になった場合、制御部８は、室内ユニット４ａの室内膨張弁４１ａを開け、かつ、圧縮機２１を起動して、冷媒回路１０内、及び、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れるようにする。これにより、空気調和装置１は、室外サーモオンの状態となり、室内ユニット４ａは、室内サーモオンの状態となる。
【００８０】
（４−２）暖房運転時の場合
例えば、室内ユニット４ａが暖房運転を行っているとき、室内温度Ｔｒａが上閾値Ｔｒａｘまで上昇した場合、制御部８は、室内膨張弁４１ａを閉止して、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れないようにする。これにより、室内ユニット４ａは、冷媒と室内空気との間の熱交換が行われない室内サーモオフの状態となる。
【００８１】
次に、室内ユニット４ａが室内サーモオフの状態とすると、室内温度Ｔｒａが下閾値Ｔｒａｎまで低下した場合、制御部８は、室内膨張弁４１ａを開けて、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れるようにする。これにより、室内ユニット４ａは、冷媒と室内空気との間の熱交換が行われる室内サーモオンの状態となる。
【００８２】
また、室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃが暖房運転を行っているとき、すべての室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃが室内サーモオフの状態になった場合、制御部８は、圧縮機２１を停止して、冷媒回路１０内の冷媒の流れを止める。これにより、空気調和装置１は、暖房運転の運転指令はなされているものの、実質的には、暖房運転がすべて停止された室外サーモオフ状態となる。
【００８３】
次に、室外サーモオフの状態において、室内ユニット４ａが室内サーモオンの状態になった場合、制御部８は、室内ユニット４ａの室内膨張弁４１ａを開け、かつ、圧縮機２１を起動して、冷媒回路１０内、及び、室内熱交換器４２ａに冷媒が流れるようにする。これにより、空気調和装置１は、室外サーモオンの状態となり、室内ユニット４ａは、室内サーモオンの状態となる。
【００８４】
（５）発停運転を回避する制御
上記のような室内温度制御によって、各室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおける室内温度Ｔｒａ、Ｔｒｂ、Ｔｒｃが、各室内ユニット４ａ、４ｂ、４ｃにおける室内温度の設定温度Ｔｒａｓ、Ｔｒｂｓ、Ｔｒｃｓになるように、空調負荷に応じて冷房能力または暖房能力が適切に制御される。
【００８５】
（５−１）低負荷時の問題点
しかし、空調負荷が小さくなると、能力過多になりやすく、室外サーモオフになる回数が多くなる。特に、春や秋の中間期、朝夕等、外気負荷が小さい場合には、室外サーモオフと室外サーモオフとが頻繁に繰り返され、いわゆる発停運転となり、実際の建物における性能が著しく低下させるおそれがある。以下、図面を用いて説明する。
【００８６】
図４は、冷房運転において通常制御および発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。
【００８７】
図４において、前提条件として、部屋Ａに室内ユニット４ａ、部屋Ｂに室内ユニット４ｂ、部屋Ｃに室内ユニット４ｃが据え付けられている。部屋Ａ，Ｂ，Ｃの定温度Ｔｒａｓ、Ｔｒｂｓ、Ｔｒｃｓは全て２４℃であり、許容範囲は±１℃である。したがって、上閾値Ｔｒａｘ、Ｔｒｂｘ、Ｔｒｃｘは２５℃、下閾値Ｔｒａｎ、Ｔｒｂｎ、Ｔｒｃｎは２３℃である。
【００８８】
図４の上段は、通常制御を行っているときの室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。図示のとおり、ある時点から５分後に部屋Ａの室内ユニット４ａが室内サーモオン状態になっても、部屋Ｂ，Ｃの室内ユニット４ｂ，４ｃが室内サーモオフ状態であるので、空調負荷が小さく、圧縮機２１は低能力運転を行い、その５分後（累計１０分後）には、室内ユニット４ａが再び室内サーモオフ状態になる。
【００８９】
このとき、部屋Ａ，Ｂ，Ｃの室内温度が全て設定温度の許容範囲内になり、室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ全てが室内サーモオフ状態となり、圧縮機２１は停止して室外サーモオフ状態となる。
【００９０】
その後、部屋Ｂの室内ユニット４ｂが室内サーモオン状態になるので、圧縮機２１は再起動し、室外サーモオン状態となる。このように、圧縮機の低能力運転と停止とが短い時間間隔で発生するので、性能が著しく低下していると推測される。
【００９１】
（５−２）発停運転回避制御の概要
そこで、空気調和装置１では、制御部８が、発停運転を回避する制御（以下、発停運転回避制御という）を行い、性能低下を防止している。
【００９２】
図４の下段は、発停運転回避制御を行っているときの室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。ここでは、部屋Ａが空調運転の主となり、部屋Ｂ，Ｃは従属する関係となる。
【００９３】
ある時点から５分後に部屋Ａの室内ユニット４ａが室内サーモオン状態になったとき、部屋Ｂ，Ｃの室内ユニット４ｂ，４ｃは本来なら室内サーモオフ状態である。しかし、圧縮機２１の低能力運転を回避するため、室内ユニット４ｂ，４ｃも強制的に室内サーモオン状態に切り換える。これによって、圧縮機２１の回転数がインバータによる回転制御可能域に戻るので、低能力運転を回避することができる。
【００９４】
（５−３）発停運転回避制御の制御フロー
以下、図５Ａ及び図５Ｂに示す「発停運転防止制御のフローチャート」に沿って、空気調和装置１の発停運転回避制御時の動作を説明する。
【００９５】
まず、制御部８は、ステップＳ１において、圧縮機２１の稼働を伴う空調運転が行われているかどうかを判定し、その空調運転が行われているときはステップＳ２へ進み、その空調運転が行われていないときは、引き続き、圧縮機２１の稼働を伴う空調運転が行われているか否かを監視する。
【００９６】
次に、制御部８は、ステップＳ２において、室外ユニット２が発停運転になりそうな状態であるか否かを判定し、発停運転になりそうな状態であると判定したときはステップＳ３に進み、発停運転になりそうな状態にないと判定したときは、引き続き、室外ユニット２が発停運転になりそうな状態であるか否かを監視する。
【００９７】
ここで、発停運転になりそうな状態とは、圧縮機２１の回転数が定格比２０％に到達した状態である。具体的な状況で言うならば、例えば、全室内ユニットが室内サーモオフ状態であるときに、一台の室内ユニットが室内サーモオン状態になり、室外ユニット２が室外サーモオフ状態からオン状態に変化したときが想定される。
【００９８】
または、室外ユニット２が室外サーモオン状態であるが、一定時間後に全ての室内ユニットが室内サーモオフ状態になりそうなとき、或いは、室内ユニットの運転設定が変化し、１台の室内ユニットだけが室内サーモオン状態のときが想定される。
【００９９】
次に、制御部８は、ステップＳ３において、室内サーモオフ状態の室内ユニットを検出する。通常、室外ユニット２が発停運転になりそうなときは、１つ以上の室内ユニットが室内サーモオフ状態であるので、かならず検出される。
【０１００】
次に、制御部８は、ステップＳ４において、室内サーモオフ状態の室内ユニットを室内サーモオン状態に切り換える。
【０１０１】
次に、制御部８は、ステップＳ５において、再び、室外ユニット２が発停運転になりそうな状態であるか否かを判定し、発停運転になりそうな状態であると判定したときはステップＳ６に進み、発停運転になりそうな状態にないと判定したとき、引き続き、室外ユニット２が発停運転になりそうな状態であるか否かを監視する。
【０１０２】
次に、制御部８は、ステップＳ６において、発停運転時の消費電力予測値Ｑｓおよび連続運転時の消費電力予測値Ｑｃを算出する。制御部８は、電力消費量予測値Ｑｓおよび消費電力予測値Ｑｃを少なくとも圧縮機２１の回転数、及び／又は室内温度と外気温度との差に基づいて算出する。
【０１０３】
次に、制御部８は、ステップＳ７において、発停運転時の消費電力予測値Ｑｓ＞連続運転時の消費電力予測値Ｑｃであるか否かを判定し、Ｑｓ＞ＱｃのときはステップＳ３に戻り、Ｑｓ≦ＱｃのときはステップＳ８へ進む。
【０１０４】
次に、制御部８は、ステップＳ８において、圧縮機２１が停止した後、再起動しているか否かを判定し、圧縮機２１が再起動していると判定したときはステップＳ９に進む、圧縮機２１が再起動していないと判定したときは、引き続き、圧縮機２１が再起動しているか否かを監視する。
【０１０５】
次に、制御部８は、ステップＳ９において、室内サーモオフ状態の室内ユニットを検出する。
【０１０６】
次に、制御部８は、ステップＳ１０において、検出された室内サーモオフ状態の室内ユニットの中から、設定温度の許容範囲の上閾値に近いものを優先して強制的に室内サーモオン状態に切り換える。
【０１０７】
次に、制御部８は、ステップＳ１１において、サーモオン状態の室内ユニット群の合計容量Ｃｒを算出する。
【０１０８】
次に、制御部８は、ステップＳ１２において、圧縮機２１の高効率運転に適した容量Ｃｃを算出する。
【０１０９】
次に、制御部８は、ステップＳ１３において、サーモオン状態の利用ユニット群の合計容量Ｃｒが圧縮機２１の高効率運転に適した容量Ｃｃに達しているか（Ｃｒ≧Ｃｃとなっているか）否かを判定し、Ｃｒ≧Ｃｃとなっていると判定したときは制御を終了し、Ｃｒ≧Ｃｃとなっていないと判定したときはステップＳ９に戻る。
【０１１０】
このステップＳ１３では、強制的に室内サーモオン状態に切り換えた室内ユニットの稼働台数が圧縮機特性に基づく理想の稼働台数からみてかけ離れているか否かの判定をしている。
【０１１１】
（６）変形例
（６−１）変形例１
図６は、冷房運転において通常制御、発停運転回避制御、及び変形例１に係る発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。
【０１１２】
図６の上段が通常制御、中段が上記実施形態に係る発停運転回避制御、下段が変形例１に係る発停運転回避制御についての室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。
【０１１３】
上記実施形態のパターンでは、室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃが室内サーモオフ状態となるタイミングがずれていたが、変形例１のパターンでは、制御部８が室内ユニット４ｂ，４ｃの室内サーモオフ状態への切り換えが遅れるように室内膨張弁４１ｂ，４１ｃの開度を調整することによって、室内ユニット４ａが室内サーモオフ状態へ切り換わるタイミングと同じタイミングで室内ユニット４ｂ，４ｃが室内サーモオフ状態へ切り換わる。したがって、圧縮機２１が常に高効率な回転数で稼働することができる。
【０１１４】
（６−２）変形例２
図７は、冷房運転において通常制御、発停運転回避制御、及び変形例２に係る発停運転回避制御それぞれについて、室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。
【０１１５】
図７の上段が通常制御、中段が上記実施形態に係る発停運転回避制御、下段が変形例２に係る発停運転回避制御についての室内サーモオン／オフの状態の経時変化を示す図である。
【０１１６】
変形例２のパターンでは、部屋Ａが最も空調負荷の大きい部屋とし、室内ユニット４ｂ，４ｃの室内サーモオン／オフの状態の切換を室内ユニット４ａの室内サーモオン／オフの状態に強制的に追従させている。
【０１１７】
図７の下段に示すように、室内ユニット４ａがいち早く室内サーモオン状態になり、部屋Ｂ，Ｃの室温が設定温度２４℃よりも０．３〜０．５度低い程度であっても室内ユニット４ｂ，４ｃを強制的に室内サーモオン状態へ切り換える。その結果、部屋Ｂ，Ｃの室内温度は、設定温度の許容範囲よりも狭い範囲で制御されることになる。
【０１１８】
（６−３）第３変形例
一般に、据付条件や使用年数などによって空調負荷は変動するので、それに鑑みて、所定期間の所定データのモニタリングを行い、その結果に基づいて、システムの最適運転ポイントおよび最適運転のアルゴリズムを構築してもよい。
【０１１９】
ここで、所定データとは、空調運転データ、気象データ、および建物データである。また、空調運転データには、少なくとも室外ユニット２および室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの運転状態、空調負荷、消費電力が含まれる。
【０１２０】
気象データには、少なくとも外気温、湿度、気象予報データが含まれる。建物特性データには、少なくとも断熱性能、建物稼働日などの運用データ、冷媒系統データ、冷媒配管長さが含まれる。上記のデータから、従来方式の制御を継続した場合の空調運転状態、空調負荷、消費電力を予測する（以下、従来制御の予測ロジックという）。
【０１２１】
それと同時に、発停運転回避制御を実行した場合の空調運転状態、空調負荷、消費電力を予測する（発停運転回避制御の予測ロジックという）。
【０１２２】
なお、予測に先立ち、室内ユニットの稼働台数が多い場合は、圧縮機特性を基に稼働台数を絞る。また、複数の冷媒系統が１つの部屋に存在する場合には、どちらの冷媒系統を稼働させる方が好ましいのか判断する。それらに基づいて、運転させる室内ユニットの室内サーモオン状態の時間を均一にし、圧縮機２１を高効率で稼働させ続けるための、室内膨張弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃの制御方式、室内ファン４３ａ，４３ｂ，４３ｃの制御方方式を構築する。
【０１２３】
そして、従来制御の予測ロジックと発停運転回避制御の予測ロジックとから、省エネ効果を比較し、発停運転回避制御を実行するか否かを判定する。
【０１２４】
この場合、既設の制御部８では記憶容量不足なるおそれがあるので、外付けコントローラを室外ユニット２に接続して制御することも可能である。
【０１２５】
（７）特徴
（７−１）
空気調和装置１では、室外ユニット２が休止状態になりそうな低能力状態のときは、圧縮機２１の回転数がインバータによる回転制御可能域以下になっていると想定されるので、複数の室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃのうちの室内サーモオフ状態の室内ユニットを強制的に室内サーモオン状態に切り換えて、圧縮機２１の回転数をインバータによる回転制御可能域に戻してやることによって、室外ユニット２が休止状態あるいは低能力状態になることを抑制することができる。
【０１２６】
（７−２）
空気調和装置１では、頻繁に室外サーモオン/オフの状態を繰り返す、いわゆる、発停運転になった場合、圧縮機２１の低能力運転と停止とが短時間間隔で発生し性能が著しく低下していると推測されるので、圧縮機２１の再起動の際に、室内サーモオフ状態の室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃのうち適当な室内ユニットを強制的に室内サーモオン状態に切り換えることによって、圧縮機２１の回転数がインバータによる回転制御可能域に戻り、低能力運転を回避することができる。
【０１２７】
（７−３）
空気調和装置１では、無作為に室内サーモオフ状態の室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃを選択するのではなく、設定温度の許容範囲の閾値に近いものを優先して室内サーモオン状態に切り換えるので、圧縮機２１をインバータによる回転制御可能域でより長く稼働することができる。
【０１２８】
（７−４）
空気調和装置１では、強制的に室内サーモオン状態に切り換えて室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの稼働台数をむやみに増やして圧縮機特性に基づく理想の稼働台数からかけ離れることを防止することができる。
【０１２９】
（７−５）
空気調和装置１では、インバータによる回転制御可能域以下になった圧縮機２１の回転数を、回転制御可能域に戻して圧縮機２１の稼働を継続させることができる。
【０１３０】
（７−６）
空気調和装置１では、強制的に室内サーモオン状態に切り換えて室内ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの稼働台数を増やしたからといって必ずしも圧縮機２１の効率が高まるものではないので、室内サーモオフ状態の室内ユニットを強制的にサーモオン状態に切り換えるか否かを、消費電力量の観点から視た優位性に基づいて判断する
（７−７）
空気調和装置１では、電力消費量の予測値を圧縮機２１の回転数、及び／又は制御対象の温度と外気温度との差に基づいて算出するので、予測精度が高まる。
【０１３１】
（７−８）
空気調和装置１では、据付条件や使用年数などによって空調負荷が変動することに鑑みて、所定期間内の制御履歴から制御対象の断熱性、及び内部負荷の推測値を算出し、電力消費量の予測を行うことができるので、予測精度が高く合理的である。
【０１３２】
（７−９）
空気調和装置１では、空調負荷の大きい室内ユニット４ａの室内サーモオフ状態へ切り換わるのと同じタイミングで他の室内ユニット４ｂ，４ｃが室内サーモオフ状態へ切り換わるので、圧縮機２１が高効率な回転数で稼働することができる。
【０１３３】
（８）その他
上記実施形態では、冷凍装置の一例として空気調和装置を挙げて説明しているが、本願発明は、空気調和装置に限定されるものではなく、例えば、同じく温度を制御対象とする給湯暖房にも適用できる。
【０１３４】
図８は、本発明の他の実施形態に係る給湯暖房装置１０１の斜視図である。図８において、給湯暖房装置１０１は、室外ユニット１０２、室内ユニット１０４、貯湯タンク１０６、および温水バルブ１０８を備えている。
【０１３５】
室外ユニット１０２と室内ユニット１０４とは、液冷媒連絡管およびガス冷媒連絡管を介して接続されて、蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。室内ユニット１０４内に高温高圧冷媒と水との熱交換を行なわせる水熱交換器が配置されており、そこで加熱された水は、貯湯タンク１０６、および温水バルブ１０８を経由して部屋１の床暖房、部屋２の床暖房および部屋３のラジエータへ供給される。
【０１３６】
したがって、貯湯タンク１０６、部屋１の床暖房、部屋２の床暖房および部屋３のラジエータで使用される高温水の温度の変動が少なく負荷が小さい場合には、室外ユニット１０２の室外サーモオフと室外サーモオフとが頻繁に繰り返され、いわゆる発停運転となり易い。
【０１３７】
つまり、貯湯タンク１０６、部屋１の床暖房、部屋２の床暖房および部屋３のラジエータそれぞれの水温を、上記実施形態の制御対象である部屋Ａ，Ｂ，Ｃの室内温度に見立てれば、同様の制御を行うことができる。
【０１３８】
つまり、低負荷運転と予測される場合に、貯湯タンク１０６の湯沸し運転や、床暖房およびラジエータの温水バルブ１０８を強制的に開くことにより、負荷率を向上させ、システムＣＯＰを向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
上記のとおり、本発明に係る冷凍装置は、空気調和装置および給湯暖房装置に有用である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  空気調和装置（冷凍装置）
２  室外ユニット（熱源ユニット）
４ａ，４ｂ，４ｃ  室内ユニット（利用ユニット）
８  制御部
２１  圧縮機
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  室内膨張弁
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４１】
【特許文献１】特開２００２−６１９２５号公報
【図１】
0006053201.tif 000002
【図２】
0006053201.tif 000003
【図３】
0006053201.tif 000004
【図４】
0006053201.tif 000005
【図５Ａ】
0006053201.tif 000006
【図５Ｂ】
0006053201.tif 000007
【図６】
0006053201.tif 000008
【図７】
0006053201.tif 000009
【図８】
0006053201.tif 000010