(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外制御装置を内蔵する複数台の室外ユニットと、室内制御装置を内蔵する少なくとも１台の室内ユニットとを同一の冷媒配管系統へ並列に接続し、前記室外ユニットと、前記室内ユニットと、集中制御装置とを通信配線で接続して、全室外ユニットの運転時間平準化のため、前記複数台の室外ユニットの積算運転時間を検出してこれら室外ユニットの積算運転時間が一定時間以内となるように各室外ユニットの運転を切り換えるローテーション運転を行い、停止信号による停止やサーモオフなどの正常停止以外の停止時には、その停止した室外ユニットの前記ローテーション運転の優先順位を、一旦、最下位の順位として運転を行なわせるようにした空気調和装置において、前記積算運転時間の推移から、前記複数台の室外ユニットの故障に至る前の不調状態を判定する判定手段を備え、この判定手段とは、前記複数台の室外ユニットのうち、不調と思われる室外ユニットの積算運転時間と、これ以外の正常と思われる室外ユニットの積算運転時間との時間差により判定するものであることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記室外ユニットの室外制御装置と、前記室内ユニットの室内制御装置と、前記集中制御装置とのいずれかの制御装置に前記判定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記判定手段による判定結果を報知させることを特徴とする請求項１乃至２に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数台の室外ユニットを同一冷媒系統に接続し、空調運転を行う空気調和装置の点検予告に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、複数台の室外ユニットを同一冷媒系統に接続して運転を行うマルチ型の空気調和装置において、前記複数台の室外ユニットのうち、いずれかの室外ユニットに何らかの故障が発生した時点で、通常は不具合箇所を判定して、それを報知することにより、使用者やサービス業者へ知らせ、故障した室外ユニットを停止させ、停止中の正常な室外ユニットを運転させて前記空気調和装置の運転を継続させていた。また、故障した室外ユニットが故障に至る前の不調状態での判定手段は、特に有しておらず、そのまま正常状態として運転を継続させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記空気調和装置では、室外ユニットが復数台あるため、これら室外ユニットのうち、例えば、１台が故障しても上記の様に停止中の正常な室外ユニットを運転させることにより、運転の継続は可能であったが、夏季のピーク時には、能力が不足となり、空調性を損なう結果となってしまっていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、室外ユニットが故障に至る前の不調段階で判定する判定手段と、これを報知する報知手段を備えたことを特徴とする空気調和装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、室外制御装置を内蔵する複数台の室外ユニットと、室内制御装置を内蔵する少なくとも１台の室内ユニットとを同一の冷媒配管系統へ並列に接続し、前記室外ユニットと、前記室内ユニットと、集中制御装置とを通信配線で接続して、全室外ユニットの運転時間平準化のため、前記複数台の室外ユニットの積算運転時間を検出してこれら室外ユニットの積算運転時間が一定時間以内となるように各室外ユニットの運転を切り換えるローテーション運転を行い、停止信号による停止やサーモオフなどの正常停止以外の停止時には、その停止した室外ユニットの前記ローテーション運転の優先順位を、一旦、最下位の順位として運転を行なわせるようにした空気調和装置において、前記積算運転時間の推移から、前記複数台の室外ユニットの故障に至る前の不調状態を判定する判定手段を備え、この判定手段とは、前記複数台の室外ユニットのうち、不調と思われる室外ユニットの積算運転時間と、これ以外の正常と思われる室外ユニットの積算運転時間との時間差により判定するものであることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記室外ユニットの室外制御装置と、前記室内ユニットの室内制御装置と、前記集中制御装置とのいずれかの制御装置に前記判定手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１乃至２に記載のものにおいて、前記判定手段による判定結果を報知させることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１から図２を示しながら説明する。
【００１０】
まず、図１を参照して、図１は、ガスエンジン等の動力を利用して駆動する圧縮機を搭載した複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを同一の冷媒系統へ接続して構成した空気調和装置の概略図で、例えば、室外ユニット１ａ〜１ｃを、ユニット間配管３へ並列に接続し、そのユニット間配管３の延長した先には、室内ユニット２ａ〜２ｎが、並列に接続された空気調和装置として説明する。
【００１１】
室外ユニット１ａには、ガス等の燃料を燃焼させることにより動力を発生するエンジン１０ａと、その動力で駆動される圧縮機１１ａと、冷媒の循環方向を変更させる四方弁１２ａと、冷媒の流量を調節する室外電動弁１３ａと、圧縮機１１ａで圧縮された冷媒を屋外の外気と熱交換させる室外熱交換器１４ａとアキュームレータ１５ａとが、冷媒配管で接続されて内蔵され、この冷媒配管は、手動バルブ１８ａおよび１９ａを経由してユニット間配管３に接続されている。
【００１２】
さらに、室外熱交換器１４ａへ送風を行う室外送風機１６ａが備えられ、エンジン１０ａと、四方弁１２ａと、室外電動弁１３ａと、室外送風機１６ａとのそれぞれのオンオフ等の制御を行う室外制御装置１７ａを有し、通信配線４を通じて室外ユニット１ｂおよび、１ｃと、通信配線５を通じて室内ユニット２ａ〜２ｎとの通信を行っている。
【００１３】
この室外制御装置１７ａは、図示はしていないが、室外ユニット１ａの制御を行う室外制御部と、室内ユニット２ａ〜２ｎからの通信を受信して、全体の空調負荷を算出し、この空調負荷に対応する室外ユニット１ａ〜１ｃの運転と、その運転能力とを算出して指示をしたり、室外ユニット１ａ〜１ｃのローテーション運転を行わせる中央制御部とにより構成されている。
【００１４】
室外ユニット１ｂおよび１ｃは、上記室外ユニット１ａと同様のため説明を省略する。ただ、室外ユニット１ｂおよび１ｃに内蔵されている室外制御装置１７ｂおよび１７ｃには、前記室外制御装置１７ａの中央制御部の機能は、備えられておらず、通信は、室外ユニット１ａに搭載されている中央制御部との通信のみとなっている。
【００１５】
他方の室内ユニット２ａについては、室内熱交換器３０ａと、室内電動弁３２ａとが冷媒配管で接続されて内蔵され、ユニット間配管３へ接続されており、この室内熱交換器３０ａに送風を行う室内送風機３１ａと、空調負荷を検出する室内温度センサ３３ａとが備えられ、室内制御部３４ａにより、通信配線５を通じて、室外ユニット１ａの中央制御部および集中制御装置６への通信と、リモコン配線７ａを通じてリモコン３５ａへの通信と、室内送風機３１ａの風量調節と、室内電動弁３２ａの弁開度調節とが行われている。
【００１６】
この室内ユニット２ａは、リモコン３５ａの操作により、室内ユニット２ａの運転停止および、運転モードや、設定温度が指示され、この設定温度と、室内温度センサ３３ａで検出された室内温度とにより、その空調負荷を算出している。
【００１７】
室内ユニット２ｂ〜２ｎも、上記室内ユニット２ａと同様で有るため、説明は省略する。
【００１８】
集中制御装置６は、前記リモコン３５ａ〜３５ｎと同様に、この１台で室内ユニット２ａ〜２ｎの運転停止や、運転モード、設定温度の操作を行うことができるとともに、室内ユニット２ａ〜２ｎに接続されたリモコン３５ａ〜３５ｎの表示部に表示される様々な警報内容の表示もそれの表示部で可能となっている。また、この集中制御装置６は、図示はしていないが、通信配線５以外に通信配線接続し、通信を行うことが可能となっている。
【００１９】
そして、本発明による複数台の室外ユニットにおいて、それぞれの室外ユニットの積算運転時間の推移から不調な室外ユニットを検出し、点検予告を判定する判定手段と、これを報知する報知手段を、例えば、上記に概略を説明した室外ユニット１ａに内蔵された室外制御装置１７ａの中央制御部に備えたとして、本実施形態で説明をすると、図２を参照して、図２は、この判定手段および、報知手段について概略を示したフローチャートで、まず、判定手段および、報知手段として、上記の全室外ユニット１ａ〜１ｃのそれぞれの積算運転時間を比較し（Ｓ１）、他の室外ユニットとの積算運転時間の差が、一定時間ａ以上の差となる室外ユニットが存在するか否かが判断される（Ｓ２）。
【００２０】
これは、ローテーション運転によって、例えば、上記室外ユニット１ａ〜１ｃのうち、室外ユニット１ａを運転させたとすると、この運転している室外ユニットが、一定時間ｂ運転した場合、次の優先順位の室外ユニット１ｂを運転させ、また、一定時間後に室外ユニット１ｃへ運転を切り替えて運転させるため、全ての室外ユニット１ａ〜１ｃが正常であれば、積算運転時間の差は、前記一定時間ｂ以内となるはずで、また、空調負荷の増加により、例えば、室外ユニット１ａの運転能力では、空調負荷に対応出来ないため、室外ユニット１ｂの運転を開始させたとすると、なおさらこの積算運転時間の差は少なくなるはずである。このことから、ローテーション運転での各室外ユニット同士の運転時間の差は、この一定時間ｂ以内に収まるとの判断が行われており、前記一定時間ａと、一定時間ｂとは、ａ＞ｂの関係にある数値で、全ての室外ユニットが正常であった場合、各室外ユニットの積算運転時間の差が、丁度、一定時間ｂとなる可能性があるため、この時間に余裕を持たせた時間ａとして判断を行わせている。
【００２１】
また、この複数台の室外ユニットのうちで、どの室外ユニットを運転させるかの優先順位の決定は、それぞれの室外ユニットの積算運転時間および、発停回数により決定されるが、これは、エンジンで圧縮機を運転していることから、そのエンジンのオイル交換時期やメンテナンス時期のばらつきを防ぐため、積算運転時間をなるべく平準化させる必要があり、また、運転開始時のスタータモータなどの負担を軽減させるため、発停回数も平準化させる必要があるからである。
【００２２】
そして、ステップ２での判断において、他の室外ユニットとの積算運転時間の差が、一定時間ａ以上の差となる室外ユニットが存在しなければステップ４へ進み、一定時間ａ以上の差となる室外ユニットが存在すれば、この室外ユニットが不調であると判断して、点検する様、中央制御部から、通信配線５を通じて、室内ユニット２ａ〜２ｎに接続されたリモコン３５ａ〜３５ｎおよび、集中制御装置６へ点検予告を報知する（Ｓ３）。
【００２３】
次に、上記判定に至るまでの過程となるが、本空気調和装置が運転中であるか否かが判断され（Ｓ４）、運転中で無ければ、運転信号の有無を確認し（Ｓ５）、運転信号が無ければ、ステップ１へ戻り、このフローチャートを繰り返し、運転信号があれば、各室外ユニットの優先順位に従い、空調負荷に応じた室外ユニットの台数を運転させ、ステップ１へ戻る。
【００２４】
ステップ４で、本空気調和装置が運転中であれば、停止信号の有無の確認を行い（Ｓ７）、停止信号があれば、正常停止した室外ユニット内で、優先順位の更新を行い（Ｓ８）、ステップ１へ戻り、停止信号が無ければ、異常停止の室外ユニットの有無を確認する（Ｓ９）。
【００２５】
ここで、異常停止とは、部品の故障などにより、運転が不可能となる通常の故障で停止した場合を含め、外来ノイズなど一時的な外乱を受けて室外ユニットが、一時的な異常状態となり、停止した場合を意味し、通常の故障であれば、後述の様に、停止させるとともに警報処理を行い、また、一時的な異常状態であった場合は、前記故障での停止とは異なり、警報処理は行わず、一旦停止させて故障へ至ることを防ぎ、停止時間を置いて、次回の運転には、正常な室外ユニットと同様に再度運転させている。これは、この一時的な異常状態も含め、警報処理を行い報知した方が、空気調和装置にとっては安全側の処理であるが、一時的な異常状態が頻繁に発生した場合、その度毎、空気調和装置を停止させて空調運転を中断し、使用者への迷惑および、混乱を与えることを回避するために行っているもので、例えば、連続して、あるいは、一定時間内に複数回この症状が発生した場合、初めて異常処理を行うこととし、運転を再開させても前記症状が発生しなければ、異常状態は無かったものとして、その後の運転を継続させる様にしている。
【００２６】
ステップ９で、異常停止の室外ユニットが存在した場合、その異常停止が故障での停止であるか否かの判断を行い（Ｓ１０）、故障での停止であると判断されると、この故障した室外ユニットの故障状態を報知して（Ｓ１１）、停止中の正常な室外ユニットでの代替運転を行って（Ｓ１２）、ステップ１へ戻り、ステップ１０で、故障での停止では無いと判断されると、異常停止した室外ユニットの優先順位を最下位とし（Ｓ１３）、上記ステップ１２を経由して、ステップ１へ戻る。
【００２７】
また、ステップ９で、異常停止の室外ユニットが存在しない場合、空調負荷に応じた室外ユニットの台数制御や、それぞれの室外ユニットの優先順位と運転時間などによるローテーション運転を行い（Ｓ１４）、このローテーション運転や台数制御により、新たに停止した室外ユニットがあるか否かを判断し（Ｓ１５）、新たに停止した室外ユニットが無ければ、ステップ１へ戻り、新たに停止した室外ユニットがあれば、全室外ユニットを対象として優先順位の更新を行い（Ｓ１６）、ステップ１へ戻り、このフローチャートを繰り返す。
【００２８】
このフローチャートのステップ９で、異常停止をした室外ユニットを検出し、ステップ１３で、その室外ユニットの優先順位を最下位としているが、一旦異常停止を行った室外ユニットの優先順位を最下位のままとしておくと、当然ではあるが、優先順位が低いため、なかなか運転する機会に恵まれ無い、このままの状態では、積算運転時間の平準化や、発停回数の平準化が行われないどころか、一時的に異常状態とはなったが、正常な室外ユニットを停止させておく形となるため、異常停止をした時点で一旦は、優先順位を最下位とするが、その後の停止で正常停止した場合、室外ユニットの優先順位を見直し、ステップ８や、ステップ１６で再度、優先順位を更新して、運転開始の機会を与えている。
【００２９】
この様に、本来は正常で、一時的な異常状態となった室外ユニットであれば、次回の運転からは、正常な室外ユニットとして扱われ、また、一旦優先順位が下がったことにより、積算運転時間や発停回数も他の室外ユニットに比べ少なくなることから、優先順位も上がり、これまで正常に運転して来た他の室外ユニットの積算運転時間に近づく形となる。
【００３０】
ところが、不調状態で運転を継続し、異常停止となる室外ユニットは、その優先順位が低くなることが多く、当然、運転する機会が出来ても、不調なため、すぐに異常停止してしまい、積算運転時間も伸びない傾向となるため、ステップ１から２の判定手段により不調状態の判定を行うことができ、ステップ３により報知することにより、前記室外ユニットが故障に至る前に対処することが可能となる。
【００３１】
さらに、ステップ３で集中制御装置６の表示部でも、この不調状態にある室外ユニットの点検予告を報知しているが、上記の様にこの集中制御装置６は、他の機器への送信機能も有しているため、この集中制御装置６から遠隔監視システムや、ビル監視システムの端末へ接続することにより、より一層に利便性も良くなる。
【００３２】
また、本実施形態では、この不調状態にある室外ユニットの検出を、室外ユニット１ａ内の室外制御装置１７ａが備えた判定手段および、報知手段として説明したが、特にこれに限定されるもので無く、他の室内制御装置２ａ〜２ｎ、あるいは、集中制御装置６のいずれの制御装置へ、この判定手段および、報知手段を備えても可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明より、複数台の室外ユニットを同一冷媒配管で接続し、これらの積算運転時間などの平準化を行いながら運転を行っている空気調和装置のうち、いずれかの不調段階の室外ユニットを故障に至る前の時点でこれを検出して判定し、報知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスエンジン等の動力を利用した圧縮機を搭載した室外ユニットと室内ユニットとを複数台づつ１冷媒系統に接続した空気調和装置の概略図である。
【図２】本発明による室外ユニットの点検予告を判定および報知する手段の概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ〜ｃ  室外ユニット
２ａ〜ｃ  室内ユニット
３  ユニット間配管
４  通信配線（室外ユニット間）
５  通信配線（室内外ユニット間）
６  集中制御装置
７ａ〜ｎ  リモコン配線
１０ａ〜ｃ  エンジン
１１ａ〜ｃ  圧縮機
１２ａ〜ｃ  四方弁
１３ａ〜ｃ  室外電動弁
１４ａ〜ｃ  室外熱交換器
１５ａ〜ｃ  アキュームレータ
１６ａ〜ｃ  室外送風機
１７ａ〜ｃ  室外制御装置
１８ａ〜ｃ  手動バルブ
１９ａ〜ｃ  手動バルブ
３０ａ〜ｎ  室内熱交換器
３１ａ〜ｎ  室内送風機
３２ａ〜ｎ  室内電動弁
３３ａ〜ｎ  室内温度センサ
３４ａ〜ｎ  室内制御装置
３５ａ〜ｎ  リモコン
【図１】
0003935716.tif 000002
【図２】
0003935716.tif 000003