(57)【要約】  空気調和装置は、圧縮機と、室内機の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段と、室外機及び室内機の動作を制御する制御装置と、を有している。制御装置は、温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての室内機から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機を容量制御する。
2020157851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と、前記室外機と冷媒配管を介して接続された複数台の室内機と、を備えた空気調和装置であって、
圧縮機と、
前記室内機の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段と、
前記室外機及び前記室内機の動作を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての前記室内機から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で前記圧縮機を容量制御する、空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較し、検知値と設定温度との差が０℃よりも高い第１目標値よりも高ければ「能力ＵＰ」、検知値と設定温度との差が０℃よりも低い第２目標値よりも低ければ「能力ＤＯＷＮ」、第１目標値と第２目標値との間であれば「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」、と判定して能力要求を取得し、
「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとしてすべての前記室内機の容量の合計を算出し、容量がプラスであれば能力不足と判定して、能力不足に対応する周波数となるように、前記圧縮機を容量制御する構成である、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御装置は、「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとして前記室内機の容量の合計を算出するに際し、前記室内機ごとに、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度との温度差を求め、前記室内機の容量と温度差を掛けた数値を算出し、すべての前記室内機における当該値の合計を算出して、容量がプラスであれば能力不足と判定し、能力不足に対応する周波数となるように、前記圧縮機を容量制御する構成である、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記室内機ごとに、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度との温度差を求め、当該温度差から過不足能力を算出し、該過不足能力を前記室内機の容量に加えて、すべての前記室内機の容量の合計を算出する構成である、請求項２又は３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
過不足能力ΔＱｎ＝Ｃｐａ×風量／（比容積）×｛温度検知手段の検知値−設定温度｝
Ｃｐａ：比容積（湿度は６０％と仮定で計算する。）
として、過不足能力を算出する構成である、請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記室内機にそれぞれ設けられた第１制御部と、前記室外機に設けられた第２制御部と、を有し、
前記第１制御部は、前記温度検知手段が検知した検知値に基づいて取得した能力要求を前記第２制御部に送信し、
前記第２制御部は、前記第１制御部から受信した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で前記圧縮機を容量制御する、請求項１〜５のいずれか一項に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、１系統に複数台の室内機が接続された空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、１系統に複数台の室内機が接続された空気調和装置が知られている。この空気調和装置では、熱交換器の蒸発温度が一定となるように圧縮機の容量制御を行っている。このような制御を行うことで、空気調和装置は、圧縮機が運転範囲を逸脱しないように構成することができる。【０００３】
例えば特許文献１の空気調和装置では、各利用ユニットの能力要求を取得し、最も高い能力要求に応じて、圧縮機によって調整される利用側熱交換器の蒸発温度の目標値と、減圧装置によって調整される冷媒状態の目標値を設定し、当該目標値となるように圧縮機及び減圧装置を制御する構成である。また、最も能力要求が高い利用ユニット以外の他の利用ユニットにおいては、冷媒温度が目標の冷媒温度よりも所定値以上低下したときに、他の利用ユニットの冷房能力を低下させるように、冷媒状態の目標値を変更させる構成である。各利用ユニットの能力要求は、吹出温度から各利用ユニットで予め設定された目標吹出温度を差し引いた差分温度により求められる。この差分温度が大きい程、能力要求が大きいとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の空気調和装置では、各利用ユニットから取得した最も高い能力要求のみに応じて、熱交換器の蒸発温度が一定となるように圧縮機の容量制御を行う構成であり、その他の室内機からの能力要求に応じて圧縮機の容量制御を行う構成ではない。そのため、この空気調和装置では、例えばサーバールーム等の負荷の変動が激しい環境において、当該負荷の変動に追従できず、設定温度に対する応答性が不十分となるおそれがある。そこで、空気調和装置では、負荷の変動が激しい環境において、室外機１台に対して室内機も１台とする構成とし、その１台の室内機の吸込温度又は吹出温度から、負荷に対して直接的に圧縮機の容量制御を行うこととしている。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１系統に複数台の室内機が接続された構成であって、負荷の変動が激しい環境でも、当該負荷の変動に追従することができ、設定温度に対する応答性を向上させることができる、空気調和装置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】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、室外機と、前記室外機と冷媒配管を介して接続された複数台の室内機と、を備えた空気調和装置であって、圧縮機と、前記室内機の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段と、前記室外機及び前記室内機の動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての前記室内機から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で前記圧縮機を容量制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空気調和装置によれば、温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての室内機から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機を容量制御するので、１系統に複数台の室内機が接続された構成であって、負荷の変動が激しい環境でも、当該負荷の変動に追従することができ、設定温度に対する応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路を概略的に示した模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置における圧縮機の制御動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の冷媒回路を概略的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１１】
実施の形態１．
先ず、図１に基づいて、実施の形態１に係る空気調和装置の全体構造を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路を概略的に示した模式図である。実施の形態１の空気調和装置１００は、図１に示すように、１台の室外機１と、室外機１と冷媒配管４を介して１系統に３台接続された室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）と、室外機１及び室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の動作を制御する制御装置３と、を有している。なお、図１に示す実施の形態１の空気調和装置１００では、一例として、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）を３台とした構成を示しているが、２台以上であればよい。
【００１２】
室外機１は、圧縮機１０と、流路切換手段１１と、室外側熱交換器１２と、室外側送風機１３と、を有している。各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）は、膨張機構２０と、室内側熱交換器２１と、室内側送風機２２と、をそれぞれ有している。空気調和装置１００の冷媒回路は、圧縮機１０、流路切換手段１１、室外側熱交換器１２、膨張機構２０及び室内側熱交換器２１を、冷媒配管４により順次に接続して構成されている。
【００１３】
圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の状態にして吐出するものである。圧縮機１０は、一例として、運転容量を可変させることが可能とした構成であり、インバータにより制御されるモータによって駆動される容積式圧縮機である。
【００１４】
流路切換手段１１は、一例として四方弁であり、冷媒の流路を切り換える機能を有するものである。流路切換手段１１は、冷房運転時において、圧縮機１０の冷媒吐出側と室外側熱交換器１２のガス側とを接続するとともに、圧縮機１０の冷媒吸入側と室内側熱交換器２１のガス側とを接続するように冷媒流路を切り換える。一方、流路切換手段１１は、暖房運転時において、圧縮機１０の冷媒吐出側と室内側熱交換器２１のガス側とを接続するとともに、圧縮機１０の冷媒吸入側と室外側熱交換器１２のガス側とを接続するように冷媒流路を切り換える。
【００１５】
室外側熱交換器１２は、冷房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機１０から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室外側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、膨張機構２０から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室外側熱交換器１２は、室外側送風機１３によって室外空気を吸い込み、冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出する。
【００１６】
膨張機構２０は、冷媒回路内を流れる冷媒を減圧して膨張させるものであり、一例として開度が可変に制御される電子膨張弁で構成される。
【００１７】
室内側熱交換器２１は、冷房運転時には蒸発器として機能し、膨張機構２０から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室内側熱交換器２１は、暖房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機１０から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。室内側熱交換器２１は、室内側送風機２２によって室内空気を吸い込み、冷媒との間で熱交換した空気を室内に供給する。
【００１８】
また、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）には、吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段２３と、室内側熱交換器２１の蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段２４と、を備えている。温度検知手段２３と蒸発温度検知手段２４は、例えばサーミスタ等で構成されている。
【００１９】
制御装置３は、例えばマイコン又はＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成される。なお、制御装置３は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアにより構成されてもよい。
【００２０】
次に、空気調和装置１００の冷房運転時の動作を説明する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切換手段１１を通過して室外側熱交換器１２へと流れて空気と熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、膨張機構２０で減圧され低圧の気液２相冷媒となり、室内側熱交換器２１へと流れて空気と熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は、流路切換手段１１を通過して圧縮機１０に吸入される。このとき、室外側送風機１３と室内側送風機２２で、それぞれの熱交換器に空気を送る。室内側送風機２２で送られる空気は冷やされて室内に吹出され、室内を冷房する。
【００２１】
次に、空気調和装置１００の暖房運転時の動作を説明する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切換手段１１を通過して室内側熱交換器２１へと流れて空気と熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は膨張機構２０で減圧され低圧の気液２相冷媒となり、室外側熱交換器１２へと流れて空気と熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は流路切換手段１１を通過して圧縮機１０に吸入される。このとき、室外側送風機１３と室内側送風機２２で、それぞれの熱交換器に空気を送る。室内側送風機２２で送られる空気は暖められて室内に吹出され、室内を暖房する。
【００２２】
ここで、実施の形態１における制御装置３は、温度検知手段２３が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機１０を容量制御する。
【００２３】
具体的には、制御装置３は、温度検知手段２３が検知した検知値に基づいて、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）が「能力ＵＰ」、「能力ＤＯＷＮ」又は「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」であるかを判定する。例えば、制御装置３は、温度検知手段２３が検知した吹出温度又は吸込温度が、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の設定温度に対して＋１℃を超えていれば「能力ＵＰ」と判定し、−１℃を下回れば「能力ＤＯＷＮ」と判定する。また、制御装置３は、温度検知手段２３が検知した吹出温度又は吸込温度が、設定温度に対して±１℃の範囲に収まっていれば、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」と判定する。なお、前記の温度は、説明を分かりやすくするために一例として用いたものであり、当該数値に限定されるものではない。
【００２４】
制御装置３は、６０秒周期で、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量を把握し、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の「能力ＵＰ」、「能力ＤＯＷＮ」又は「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」を判定し、能力要求を取得する。そして、「能力ＵＰ」を「＋」、「能力ＤＯＷＮ」を「−」、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」を「±０」とし、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量の合計を算出する。例えば図１に示す空気調和装置１００において、室内機２Ａが容量１０ｋＷ、室内機２Ｂが容量１６ｋＷ、室内機２Ｃが容量２８ｋＷであるとする。室内機２Ａが「能力ＤＯＷＮ」であり、室内機２Ｂが「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」であり、室内機２Ｃが「能力ＵＰ」である場合では、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量の合計が−１０ｋＷ＋０ｋＷ＋２８ｋＷ＝＋１８ｋＷとなる。制御装置３は、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の合計が「＋」であり、能力不足の要求を出していると判断する。そして、制御装置３は、現状の圧縮機１０の周波数に対して、容量の合計に基づく所定の決められた周波数の加算を行い、新しい周波数として圧縮機１０に出力する。なお、所定の決められた周波数とは、能力増減量Ｘ（％）に相当する周波数増減量（Ｈｚ）である。この能力増減量Ｘ（％）は、使用者の設定によって、例えば定格能力比が約１（％）〜２０（％）で変更可能である。一度の圧縮機１０の制御において、定格能力比が約２０（％）を超える能力増減量は、圧縮機１０及び冷媒回路にとって急加減速であり、異常動作の原因となる可能性がある。そのため、一度の圧縮機１０の制御で変動できる能力の増減量、すなわち周波数の増減には限界がある。
【００２５】
次に、実施の形態１の空気調和装置１００における圧縮機１０の制御動作を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置における圧縮機の制御動作を説明するフローチャートである。制御装置３は、３０秒周期で蒸発温度に基づく圧縮機１０の容量制御を行う。また、制御装置３は、６０秒周期で上記した能力要求に基づく圧縮機１０の容量制御を行う。
【００２６】
先ず、ステップＳ１０１において、制御装置３は、３０秒周期であるか否かを判定する。制御装置３は、３０秒周期であると判定すると、ステップＳ１０２に進み、蒸発温度検知手段２４が検知した蒸発温度を取得する。一方、制御装置３は、３０秒周期でないと判定すると、ステップＳ１０１の動作を繰り返す。
【００２７】
次に、制御装置３は、ステップＳ１０３において、６０秒周期であるか否かの判定を行う。制御装置３は、６０秒周期でないと判定すると、ステップＳ１０４に進み、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の蒸発温度検知手段２４が検知した検知値が目標の蒸発温度となるように圧縮機１０の容量制御を行う。一方、制御装置３は、６０秒周期であると判定すると、ステップＳ１０５に進み、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）が「能力ＵＰ」、「能力ＤＯＷＮ」又は「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」であるかを判定する。制御装置３は、ステップＳ１０５において、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）が「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」であると判定すると、ステップＳ１０４に進み、蒸発温度検知手段２４が検知した蒸発温度に基づいて圧縮機１０の容量制御を行う。
【００２８】
制御装置３は、ステップＳ１０５において、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）のうちいずれかに「能力ＵＰ」又は「能力ＤＯＷＮ」が含まれている場合、ステップＳ１０６に進み、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機１０を容量制御し、再びステップＳ１０１に戻る。
【００２９】
つまり、実施の形態１の空気調和装置１００では、３０秒周期で蒸発温度による圧縮機１０の容量制御を行う構成に加えて、６０秒周期で室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の能力要求に応じた圧縮機１０の容量制御を行う構成である。蒸発温度による圧縮機１０の容量制御と、能力要求に応じた圧縮機１０の容量制御は、基点が同じであるため、タイミングが重なる。その場合には、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の能力要求を優先する。また、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の能力要求は、６０秒周期のため、少なくとも１回は蒸発温度による圧縮機１０の容量制御を行うこととなる。
【００３０】
以上のように、実施の形態１の空気調和装置１００は、室外機１と、室外機１と冷媒配管４を介して接続された複数の室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）と、を備えている。そして、空気調和装置１００は、圧縮機１０と、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段２３と、室外機１及び室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の動作を制御する制御装置３と、を有している。制御装置３は、温度検知手段２３が検知した検知値と設定温度とを比較して得られる能力要求を、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）から取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機１０を容量制御する。
【００３１】
具体的には、制御装置３は、温度検知手段２３が検知した検知値と設定温度とを比較し、検知値と設定温度との差が０℃よりも高い第１目標値よりも高ければ「能力ＵＰ」、検知値と設定温度との差が０℃よりも低い第２目標値よりも低ければ「能力ＤＯＷＮ」、第１目標値と第２目標値との間であれば「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」と、を判定して能力要求を取得する。制御装置３は、「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナスとして室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量を演算し、容量がプラスであれば能力不足と判定して、能力不足に対応する周波数となるように、圧縮機１０を容量制御する。
【００３２】
つまり、実施の形態１の空気調和装置１００は、温度検知手段２３が検知した検知値に基づいて、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）から能力要求を取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機１０を容量制御するので、１系統に複数台の室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）が接続された構成であって、負荷の変動が激しい環境でも、当該負荷の変動に追従することができ、設定温度に対する応答性を向上させることができる。
【００３３】
実施の形態２．
次に、図１及び図２を参照して、実施の形態２に係る空気調和装置１００について説明する。なお、実施の形態１で説明した空気調和装置１００と同一の構成要素については、その説明を適宜省略する。
【００３４】
実施の形態２の空気調和装置１００は、制御装置３が、「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとして室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量の合計を算出するに際し、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）ごとに、温度検知手段２３が検知した検知値と設定温度との温度差を求める。制御装置３は、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）において、容量と温度差を掛けた数値を算出し、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）における当該値の合計を算出して、容量がプラスであれば能力不足と判定し、能力不足に対応する周波数となるように、圧縮機１０を容量制御する。
【００３５】
具体的には、制御装置３は、６０秒周期で、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の容量を把握し、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の「能力ＵＰ」、「能力ＤＯＷＮ」又は「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」を判定し、能力要求を取得する。そして、制御装置３は、温度検知手段２３で検知した温度が設定温度から何度離れているかを判断する。例えば図１に示す空気調和装置１００において、室内機２Ａが容量１０ｋＷであり、室内機２Ｂが容量１６ｋＷであり、室内機２Ｃが容量２８ｋＷであるとする。そして、制御装置３は、室内機２Ａを「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」と判定する。また、制御装置３は、室内機２Ｂを設定温度に対して＋２℃差の吸込温度であり、「能力ＵＰ」及び「温度差２」と判定する。制御装置３は、室内機２Ｃを、設定温度に対して−１℃差の吸込温度であり、「能力ＤＯＷＮ」と「温度差１」と判定する。制御装置３は、０ｋｗ＋（１６ｋＷ×２℃）＋(２８ｋＷ×−１℃)＝＋４ｋＷと演算し、全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の合計が「＋」であり、能力不足の要求を出していると判断する。そして、制御装置３は、現状の圧縮機１０の周波数に対して、容量の合計に基づく所定の決められた周波数の加算を行い、新しい周波数として圧縮機１０に出力する。このような判定に基づくことで、より制度の高い圧縮機１０の容量制御が可能となる。
【００３６】
なお、実施の形態２の空気調和装置１００では、図２に示したステップＳ１０６において、上記の制御を行うものである。
【００３７】
実施の形態３．
次に、図１及び図２を参照して、実施の形態３に係る空気調和装置１００について説明する。なお、実施の形態１で説明した空気調和装置１００と同一の構成要素については、その説明を適宜省略する。
【００３８】
実施の形態３の空気調和装置１００では、上記実施の形態１及び２で説明した空気調和装置１００の構成に加えて、制御装置３が、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の設定温度と、温度検知手段２３が検知した温度の差から過不足能力ΔＱｎを算出し、当該過不足能力ΔＱｎに相当するように、圧縮機１０の周波数をＵＰ又はＤＯＷＮさせる構成である。過不足能力ΔＱｎは、次式により求める。
過不足能力ΔＱｎ＝Ｃｐａ×風量／（比容積）×｛吸込温度（吹出温度）−設定温度｝
Ｃｐａ：比容積（湿度は６０％と仮定で計算する。）
ΔＱｎ：各室内機の過不足能力（ｎ：室内機Ｎｏ．）
制御装置３は、実施の形態１及び２で算出した全室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の能力要求に基づく容量の合計に過不足能力ΔＱｎを加えて、能力不足に対応する周波数となるように、圧縮機１０を容量制御する。このように過不足能力ΔＱｎの能力を算出することで、より制度の高い圧縮機１０の容量制御が可能となる。
【００３９】
なお、実施の形態３の空気調和装置１００では、図２に示したステップＳ１０６において、上記の制御を行うものである。
【００４０】
実施の形態４．
次に、図３に基づいて実施の形態４に係る空気調和装置１０１を説明する。図３は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の冷媒回路を概略的に示した模式図である。なお、実施の形態１〜３で説明した空気調和装置１００と同一の構成要素については、その説明を適宜省略する。
【００４１】
実施の形態４の空気調和装置１０１では、図３に示すように、制御装置３が、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）に設けられた第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）と、室外機１に設けられた第２制御部３Ｄと、で構成されている。実施の形態４の空気調和装置１０１では、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の各々が、温度検知手段２３が検知した検知値に基づいて取得した能力要求を第２制御部３Ｄに送信する。第２制御部３Ｄは、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から受信した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で圧縮機１０を制御する。このように構成することで、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）が各々のタイミングで第２制御部３Ｄに信号を送信し、第２制御部３Ｄが第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から信号を受信した際に、圧縮機１０の周波数に加減速を行うことができる。つまり、実施の形態４の空気調和装置１０１では、実施の形態１〜３の空気調和装置１００に比べて通信トラフィックを軽くすることができる。
【００４２】
なお、第２制御部３Ｄは、図２に示すように、３０秒周期で蒸発温度に基づく圧縮機１０の容量制御を行うが、当該３０秒周期の容量制御の基点を、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から信号を受信したタイミングとし、以降はその基点から３０秒周期で蒸発温度が一定となるように容量制御を行う。第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）からの要求の直後に第２制御部３Ｄが蒸発温度による圧縮機１０の容量制御を行わないようにするためである。これは、室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）の負荷をダイレクトに見ることができない第２制御部３Ｄの容量制御が、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の要求と一致していない可能性があり、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の能力要求と一致していない容量を直後に出力しないためである。
【００４３】
また、第２制御部３Ｄは、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から能力要求を受信し、圧縮機１０に周波数を出力した後、圧縮機１０の負担となる頻繁な周波数の変更を避けるため、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から能力要求を６０秒間受信しない構成とする。
【００４４】
また、実施の形態４の空気調和装置１０１では、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から第２制御部３Ｄに異なるタイミングで信号が送信されることがある。そのため、第２制御部３Ｄは、６０秒間の待機時間を有し、その時間に第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から送信された信号に基づいて得た値に基づく周波数で圧縮機１０を容量制御する。信号に基づいて得た値に基づく周波数とは、実施の形態１〜３で説明したとおり、温度検知手段２３が検知した検知値に基づいて、すべての室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）から能力要求を取得し、取得した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数である。
【００４５】
なお、各室内機（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）に設けられた第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）のうち、いずれか１つを親機とし、当該親機と第２制御部３Ｄとを通信させることもできる。この場合は、第１制御部（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）間で通信を行い、親機が取得した能力要求に基づいて演算する。
【００４６】
以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば空気調和装置１００は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。具体的には、空気調和装置１００は、四方弁を省略して冷房又は暖房のいずれか一方のみ運転可能としてもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
【符号の説明】
【００４７】
１  室外機、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  室内機、３  制御装置、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  第１制御部、３Ｄ  第２制御部、４  冷媒配管、１０  圧縮機、１１  流路切換手段、１２  室外側熱交換器、１３  室外側送風機、２０  膨張機構、２１  室内側熱交換器、２２  室内側送風機、２３  温度検知手段、２４  蒸発温度検知手段、１００、１０１  空気調和装置。
【図１】
2020157851.tif 000003
【図２】
2020157851.tif 000004
【図３】
2020157851.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月27日(2021.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、室外機と、前記室外機と冷媒配管を介して接続された複数台の室内機と、を備えた空気調和装置であって、圧縮機と、前記室内機の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段と、前記室外機及び前記室内機の動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較し、検知値と設定温度との差が０℃よりも高い第１目標値よりも高ければ「能力ＵＰ」、検知値と設定温度との差が０℃よりも低い第２目標値よりも低ければ「能力ＤＯＷＮ」、第１目標値と第２目標値との間であれば「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」、と判定して能力要求を取得し、「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとしてすべての前記室内機の容量の合計を算出し、容量がプラスであれば能力不足と判定して、能力不足に対応する周波数となるように、前記圧縮機を容量制御する構成である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と、前記室外機と冷媒配管を介して接続された複数台の室内機と、を備えた空気調和装置であって、
圧縮機と、
前記室内機の吹出温度又は吸込温度を検知する温度検知手段と、
前記室外機及び前記室内機の動作を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度とを比較し、検知値と設定温度との差が０℃よりも高い第１目標値よりも高ければ「能力ＵＰ」、検知値と設定温度との差が０℃よりも低い第２目標値よりも低ければ「能力ＤＯＷＮ」、第１目標値と第２目標値との間であれば「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」、と判定して能力要求を取得し、
「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとしてすべての前記室内機の容量の合計を算出し、容量がプラスであれば能力不足と判定して、能力不足に対応する周波数となるように、前記圧縮機を容量制御する構成である、空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、「能力ＵＰ」をプラス、「能力ＤＯＷＮ」をマイナス、「ＮＯ−ＳＩＧＮＡＬ」をゼロとして前記室内機の容量の合計を算出するに際し、前記室内機ごとに、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度との温度差を求め、前記室内機の容量と温度差を掛けた数値を算出し、すべての前記室内機における当該値の合計を算出して、容量がプラスであれば能力不足と判定し、能力不足に対応する周波数となるように、前記圧縮機を容量制御する構成である、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記室内機ごとに、前記温度検知手段が検知した検知値と設定温度との温度差を求め、当該温度差から過不足能力を算出し、該過不足能力を前記室内機の容量に加えて、すべての前記室内機の容量の合計を算出する構成である、請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
過不足能力ΔＱｎ＝Ｃｐａ×風量／（比容積）×｛温度検知手段の検知値−設定温度｝
Ｃｐａ：比容積（湿度は６０％と仮定で計算する。）
として、過不足能力を算出する構成である、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記室内機にそれぞれ設けられた第１制御部と、前記室外機に設けられた第２制御部と、を有し、
前記第１制御部は、前記温度検知手段が検知した検知値に基づいて取得した能力要求を前記第２制御部に送信し、
前記第２制御部は、前記第１制御部から受信した能力要求に基づいて演算した値に基づく周波数で前記圧縮機を容量制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2020157851.tif 000006
2020157851.tif 000007