JP2002228237A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JP2002228237A
JP2002228237A JP2001028674A JP2001028674A JP2002228237A JP 2002228237 A JP2002228237 A JP 2002228237A JP 2001028674 A JP2001028674 A JP 2001028674A JP 2001028674 A JP2001028674 A JP 2001028674A JP 2002228237 A JP2002228237 A JP 2002228237A
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outdoor
air conditioner
outdoor unit
unit
units
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JP2001028674A
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Toshiya Okano
俊也 岡野
Taku Nakamura
卓 中村
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の室内機および複数の室外機を冷媒配管
にそれぞれ並列に連結して運転を行っても、室外機の故
障に対して利便性を損なうことなく、装置全体の信頼性
を向上させることができる空気調和装置を提供する。 【解決手段】 空気調和装置10は、複数の室内機1
1,12、冷媒配管13、複数の室外機14,15、制
御処理部16および通信ユニット17を備える。室内機
11,12および室外機14,15は冷媒配管13にそ
れぞれ並列に連結される。制御処理部16は室外機1
4,15および通信ユニット17に接続される。通信ユ
ニット17は通信回線18を介して監視センタ19のモ
デム20に接続される。例えば室外機14が故障する
と、制御処理部16は、暖房用調整弁34および遮断弁
37を閉状態にし、室外機15により室内機11,12
を動作させると共に、故障した室外機14の監視情報を
通信ユニット17から監視センタ19に送信させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の室内機が
冷媒配管に並列に連結されると共に、この冷媒配管に複
数台の室外機が並列に連結されることにより構成された
空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】室内の冷暖房を行うための空気調和装置
は、室内機および室外機を備えており、室外機には、冷
媒を圧縮して高温高圧の冷媒とするための圧縮機が設け
られている。この圧縮機の動力源としては、従来から電
動機が用いられており、この電動機により駆動される圧
縮機を有する室外機は、EHP(Electric Heat Pump)
型と呼ばれている。これに対し、近年、圧縮機の動力源
として、電動機の代わりに、都市ガスやLP(Liquefie
d Petroleum ;液化石油)ガスによるガスエンジンが用
いられてきている。このガスエンジンにより駆動される
圧縮機を有する室外機は、GHP(Gas Heat Pump )型
と呼ばれており、EHP型よりも電力消費量が大幅に軽
減されている。
【0003】ところで、上記の空気調和装置として、図
6に示したように、複数(ここでは2台)の室内機10
1,102および複数(ここでは2台)の室外機10
3,104をそれぞれ冷媒配管105に並列に連結する
ことにより構成した、いわゆるダブルマルチ型と呼ばれ
ているものがある。このダブルマルチ型の空気調和装置
は、EHP型で広く普及している。その理由は、例え
ば、EHP型では、室外機としてインバータ機(圧縮能
力可変型)と定速機(圧縮能力一定型)を組み合わせて
空気調和装置を構成することが可能であり、これによ
り、高価なインバータ機を1つにして室外機の低コスト
化を図ることができるからである。
【0004】図7は図6に示した空気調和装置における
室外機103,104の概略構成を表したものである。
室外機103は、圧縮機106、油分離器(オイルセパ
レータ)107、四方弁108、室外熱交換器109、
アキュームレータ110および暖房用調整弁111を含
んでいる。室外機104は、室外機103と同様に、圧
縮機112、油分離器113、四方弁114、室外熱交
換器115、アキュームレータ116および暖房用調整
弁117を含んでいる。冷媒配管105は、ガス管10
5Aおよび液管105Bによって構成されている。暖房
用調整弁111,117は、冷房運転時には開状態にな
り、暖房運転時には弁の開きの程度が室内の空調負荷に
応じて調整されるようになっている。この空気調和装置
において、冷房運転を行う場合には、四方弁108,1
14を実線で示す状態に切り換えて、圧縮機106,1
12を動作させる。これにより、圧縮機106,112
から吐出された冷媒は、油分離器107,113、四方
弁108,114、室外熱交換器109,115および
暖房用調整弁111,117を通して、液管105Bに
流れる。この液管105B内の冷媒は、室内機101,
102に導かれた後に、ガス管105Aに流れる。この
ガス管105A内の冷媒は、室外機103,104に分
流され、四方弁108,114およびアキュームレータ
110,116を通して圧縮機106,112に戻され
る。一方、暖房運転を行う場合には、四方弁108,1
14を破線で示す状態に切り換えて、圧縮機106,1
12を動作させ、冷媒を循環させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された空気調和装置では、運転中の特定の室外
機において故障が発生すると、各室外機は1つの冷媒配
管105に連結されていることから、装置全体が停止し
てしまうという問題があった。具体的には、例えば、冷
房運転中の室外機103が故障した後に、暖房運転に切
り換えられると、室外機103のアキュームレータ11
0には、室外機104から吐出された高圧の冷媒ガスが
流入し、アキュームレータ110に対して冷媒のいわゆ
る寝込みが生じる。これにより、装置全体としては冷媒
ガスが欠乏するため、装置全体が停止してしまう。
【0006】そのため、冷媒配管と各室外機の冷媒流入
側との間に遮断弁を設けておき、運転中の室外機におい
て故障が発生した際には、故障した室外機に設けられて
いる遮断弁および上記の暖房用調整弁をそれぞれ閉状態
にすることで、故障した室外機を冷媒配管から切り離す
と共に、他の室外機により自動バックアップ運転を行う
空気調和装置がある(特開平11−125476号公
報)。この空気調和装置では、故障した室外機を冷媒配
管から切り離すことが可能であるので、上記のように冷
媒ガスの欠乏が生じて装置全体が停止してしまうことは
ない。しかしながら、故障した室外機に対する対応(例
えば修理の依頼)はユーザに依存するため、空気調和装
置が自動バックアップ運転を行っていることをユーザが
認識しないと、故障に対する対応が遅れて、装置全体が
停止してしまい、その信頼性が低下するという問題があ
った。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、複数の室内機および複数の室外機を
冷媒配管にそれぞれ並列に連結して運転を行っても、室
外機の故障に対して利便性を損なうことなく、装置全体
の信頼性を向上させることができる空気調和装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による空気調和装
置は、監視センタによって通信回線を介して監視される
ものであって、冷媒配管と、この冷媒配管に並列に連結
された複数の室内機と、冷媒配管に並列に連結されると
共に、複数の室内機を動作可能な複数の室外機と、複数
の室外機のうち、運転中の室外機において故障が発生し
た際には、故障が発生した室外機以外の他の室外機によ
り室内機を動作させると共に、故障が発生した室外機に
関する監視情報を監視センタに送信する制御処理部とを
備えた構成を有している。
【0009】また、本発明による空気調和装置は、監視
センタによって通信回線を介して監視されるものであっ
て、冷媒配管と、この冷媒配管に並列に連結された複数
の室内機と、冷媒配管に並列に連結されると共に、複数
の室内機を動作可能な複数の室外機とを備え、複数の室
外機のうちのいずれかの室外機は、運転中の室外機にお
いて故障が発生した際には、故障が発生した室外機以外
の他の室外機により室内機を動作させると共に、故障が
発生した室外機に関する監視情報を監視センタに送信す
る制御処理部を含む構成を有するようにしてもよい。
【0010】この空気調和装置では、冷媒配管に並列に
連結された複数の室外機のうち、運転中の室外機におい
て故障が発生した際には、制御処理部により、故障が発
生した室外機以外の他の室外機により室内機が動作され
ると共に、故障が発生した室外機に関する監視情報が監
視センタに送信される。これにより、室内機の動作を停
止させることなく、故障した室外機が監視センタにおい
て迅速に把握される。
【0011】この空気調和装置では、複数の室外機は、
それぞれガスエンジンまたはディーゼルエンジンにより
駆動される圧縮機を含むことが好ましい。ガスエンジン
用のガスとしては、都市ガスまたはLPガスが用いられ
る。
【0012】また、この空気調和装置では、通信回線と
しては、有線、無線の電話回線のいずれでもよい。
【0013】更に、本発明の空気調和装置では、複数の
室外機は、それぞれ冷媒配管との連結部分に電気的に開
閉可能な遮断弁を有し、運転中の室外機において故障が
発生した際に、制御処理部は、故障した室外機の遮断弁
を閉状態にして冷媒配管との連結部分を閉鎖させるよう
にしてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施の形態に係る空気
調和装置の概略構成を監視センタの構成と共に表すもの
である。この空気調和装置10は、室内の空気の温度な
どを指示された範囲内に調整して維持するためのもので
ある。
【0016】空気調和装置10は、複数(ここでは2
台)の室内機11,12、冷媒配管13、複数(ここで
は2台)の室外機14,15、制御処理部16および通
信ユニット17を備えている。複数の室内機11,12
および複数の室外機14,15は、冷媒配管13にそれ
ぞれ並列に連結されている。制御処理部16は、室外機
14,15および通信ユニット17とそれぞれ接続され
ている。通信ユニット17は、例えば有線の電話回線な
どの通信回線18を介して監視センタ19のモデム20
に接続されている。このモデム20はコンピュータ21
に接続されている。
【0017】室内機11,12は、例えばビル内の各部
屋に設置され、室内の冷暖房などを行うようになってい
る。冷媒配管13は、冷媒を室内機11,12と室外機
14,15との間で循環させるためのものである。室外
機14,15は、例えばインバータ機であり、制御処理
部16の制御により室内機11,12を動作させるよう
になっている。制御処理部16は、例えばマイクロコン
ピュータによって構成されており、室外機14,15の
うち、運転中の室外機において故障が発生しているか否
かを判断し、運転中の室外機において故障が発生した際
には、故障が発生した室外機に設けられている後述する
遮断弁および暖房用調整弁を閉状態にすると共に、故障
が発生した室外機に関する監視情報を、通信ユニット1
7から通信回線18を通して監視センタ19に送信させ
るようになっている。なお、送信される監視情報として
は、故障の内容(種別)、故障した室外機の識別番号、
故障した室外機の圧縮機を駆動したガスエンジンの回転
数、故障が発生するまでの室外機の運転時間、室内機の
運転状態、故障直前(例えば直前の約10分間)の冷媒
の圧力や温度などが含まれる。
【0018】監視センタ19のコンピュータ21は、空
気調和装置10の動作を監視するためのものであり、室
外機14,15のうち、運転中の室外機において故障が
発生した際に、制御処理部16から送信されてきた監視
情報を受信するようになっている。また、コンピュータ
21は、必要に応じて、制御処理部16に対して、運転
中の室外機の運転時間、室内機の運転状態、冷媒の圧力
や温度などの監視情報の送信を要求するようになってい
る。
【0019】図2は、空気調和装置10における室外機
14,15の概略構成を制御処理部16と共に表したも
のである。室外機14は、圧縮機30、油分離器(オイ
ルセパレータ)31、四方弁32、室外熱交換器33、
暖房用調整弁34、手動操作弁35,36、遮断弁3
7、アキュームレータ38およびガスエンジン39を含
んでいる。また、室外機15も、室外機14と同様に、
圧縮機40、油分離器41、四方弁42、室外熱交換器
43、暖房用調整弁44、手動操作弁45,46、遮断
弁47、アキュームレータ48およびガスエンジン49
を含んでいる。冷媒配管13は、液管13Aおよびガス
管13Bによって構成されている。
【0020】ガスエンジン39は、圧縮機30に連結さ
れており、都市ガスまたはLPガスを用いて圧縮機30
を駆動するようになっている。圧縮機30は、ガスエン
ジン39の駆動により圧縮能力を制御することができる
ようになっている。この圧縮機30は、油分離器31に
連結され、アキュムレータ38からの冷媒を圧縮するよ
うになっている。また、圧縮機30は、制御処理部16
に接続され、故障が発生した際には、故障が発生したこ
とを表す故障信号を制御処理部16に出力するようにな
っている。油分離器31は、四方弁32に連結され、圧
縮機30によって圧縮された冷媒から潤滑油を分離し、
圧縮機30に戻すためのものである。四方弁32は、室
外熱交換機33および手動操作弁36にそれぞれ連結さ
れ、冷房運転時および暖房運転時において、油分離器3
1からの冷媒の流れの方向を切り換えるためのものであ
る。室外熱交換器33は、暖房用調整弁34に連結さ
れ、外気との熱交換を行うようになっている。暖房用調
整弁34は、電気的に開閉可能に構成され、手動操作弁
35に連結されており、制御処理部16の制御により、
冷房運転時には開状態になり、暖房運転時には弁の開き
の程度が室内の空調負荷に応じて調整されるようになっ
ている。また、暖房用調整弁34は、室外機14におい
て故障が発生した際には、制御処理部16の制御によ
り、閉状態となって冷媒の液管13Aへの流出を遮断す
るようになっている。手動操作弁35は液管13Aに連
結されている。手動操作弁36は遮断弁37に連結され
ている。遮断弁37は、電気的に開閉可能に構成され、
ガス管13Bに連結されており、室外機14において故
障が発生した際には、制御処理部16の制御により、閉
状態となって冷媒のガス管13Bからの流入を遮断する
ようになっている。
【0021】次に、以上のように構成された空気調和装
置10の作用について説明する。
【0022】まず、通常の状態における空気調和装置1
0の動作について説明する。例えば室外機14により冷
房運転を行う場合には、四方弁32を実線で示す状態に
切り換えて、ガスエンジン39により圧縮機30を動作
させる。この際、制御処理部16の制御により、室外機
15の暖房用調整弁34および遮断弁37を閉状態にす
る。これにより、圧縮機30から吐出された冷媒は、油
分離器31、四方弁32、室外熱交換器33、暖房用調
整弁34および手動操作弁35を通して、液管13Aに
流れる。この液管13A内の冷媒は、室内機11,12
に導かれた後に、ガス管13Bに流れる。ガス管13A
内の冷媒は、室外機14に流れ、遮断弁37、手動操作
弁36、四方弁32およびアキュームレータ38を通し
て圧縮機30に戻される。暖房運転を行う場合には、四
方弁32を破線で示す状態に切り換えて、圧縮機30を
動作させ、冷媒を循環させる。室外機15の場合にも同
様にして運転が行われる。
【0023】次に、空気調和装置10の室外機14,1
5のうち、運転中の室外機において故障が発生した場合
の制御処理部16によるバックアップ処理について説明
する。
【0024】図3は室外機14,15のうち、運転中の
室外機の例えば圧縮機において故障が発生した場合の制
御処理部16によるバックアップ処理の流れを表すもの
である。例えば室外機14が運転中の場合には、制御処
理部16は、室外機14の圧縮機30において故障が発
生したか否かを判断する(ステップS1)。この判断
は、圧縮機30からの故障信号を受信したか否かによっ
て行われる。圧縮機30において故障が発生すると
(Y)、制御処理部16は、暖房用調整弁34および遮
断弁37をそれぞれ閉状態にして、室外機14を冷媒配
管13から切り離した状態にすると共に、暖房用調整弁
44および遮断弁47を開状態にして、室外機15を冷
媒配管13に接続した状態にする(ステップS2)。こ
れにより、冷媒が室外機14内を循環しないようにす
る。そして、制御処理部16は、室外機15の運転を開
始させて室内機11,12を動作させる。また、制御処
理部16は、故障が発生した圧縮機30を含む室外機1
4に関する監視情報を収集し(ステップS3)、収集し
た監視情報を通信ユニット17から通信回線18を通し
て監視センタ19に送信させる(ステップS4)。これ
により、モデム20を介して監視情報を受信したコンピ
ュータ21は、室外機14において故障が発生している
ことを認識する。
【0025】なお、圧縮機30において故障が発生した
際に、暖房用調整弁34および遮断弁37をそれぞれ閉
状態にする代わりに、制御処理部16により、四方弁3
2,42を同じ切換方向に切り換えて、冷媒が室外機1
4内を循環しないようにしてもよい。これにより、室外
機14を冷媒配管13から切り離した状態にして、室外
機15の運転を開始させる。
【0026】以上のように、本実施の形態では、複数の
室内機11,12および複数の室外機14,15を冷媒
配管13にそれぞれ並列に連結したダブルマルチ型の空
気調和装置10において、複数の室外機14,15のう
ち運転中の特定の室外機において故障が発生した場合
に、特定の室外機以外の他の室外機により室内機11,
12を動作させて自動バックアップ運転を行うと共に、
故障が発生した特定の室外機に関する監視情報を監視セ
ンタ19に送信するようにしている。従って、装置全体
が停止することなく、室内機を継続して動作させること
ができるので、ユーザの利便性を損なうことがない。ま
た、ユーザに室外機の故障を認識させることなく、監視
センタ19において故障の発生を把握でき、故障した室
外機の修理などに迅速に対応することが可能となる。こ
れにより、装置全体の信頼性を向上させることができ
る。
【0027】上記の実施の形態では、制御処理部16
は、室外機14,15の外部に設けているが、本発明
は、これに限定されず、室外機14,15のいずれか一
方、例えば室外機14内に、上記の制御処理部16を設
けるようにしてもよい。
【0028】また、上記の実施の形態では、制御処理部
16から監視センタ19への監視情報の送信は有線の電
話回線などの通信回線18を通して行うようにしている
が、本発明は、これに限られず、次のような通信形態を
用いることも可能である。
【0029】図4は空気調和装置50と監視センタ19
の概略構成を表したものである。図4では、冷媒配管1
3に並列に連結される室内機は図示していない。この空
気調和装置50は、通信ユニット17の代わりに、PH
S(Personal Handyphone System;簡易携帯型電話シス
テム)用通信ユニット51を備え、通信回線18に接続
されたPHS用アンテナ52との間で無線通信が可能な
ように構成されている。この空気調和装置50におい
て、故障が発生した室外機から故障信号を受信すると、
制御処理部16は、故障が発生した室外機に関する監視
情報を、PHS用通信ユニット51からPHS用アンテ
ナ52および通信回線18を通して監視センタ19のモ
デム20に送信する。
【0030】図5は空気調和装置60と監視センタ64
の概略構成を表したものである。図5においても室内機
は図示していない。この空気調和装置60は、通信ユニ
ット17の代わりに、制御処理部16の機能を有する電
話機内蔵通信ユニット61を備えている。また、監視セ
ンタ64は、モデム20の代わりに、電話機内蔵通信ユ
ニット65を備え、この電話機内蔵通信ユニット65は
コンピュータ21に接続されている。この空気調和装置
60において、故障が発生した室外機から故障信号を受
信すると、電話機内蔵通信ユニット61は、故障が発生
した室外機に関する監視情報を、無線電話用アンテナ6
2,63を通して監視センタ64の電話機内蔵通信ユニ
ット65に送信する。
【0031】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限定されることな
く、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形
態では、運転中の室外機内の圧縮機において故障が発生
した場合に、他の室外機により自動バックアップ運転を
行うと共に、監視情報を監視センタに送信するようにし
ているが、圧縮機以外の例えば室外熱交換機やアキュー
ムレータなどにおいて故障が発生した場合にも、自動バ
ックアップ運転および監視情報の送信を行うようにして
もよい。
【0032】また、冷媒配管に対する室内機および室外
機の連結台数は、2台に限られず、3台以上であっても
よい。また、室内機と室外機の連結台数は、同数である
ことに限られず、異なった台数とすることも可能であ
る。
【0033】さらに、圧縮機の駆動源としては、ガスエ
ンジンに限られず、灯油によるディーゼルエンジンを用
いるようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気調和
装置によれば、冷媒配管に並列に連結された複数の室外
機のうち、運転中の室外機において故障が発生した際に
は、制御処理部により、故障が発生した室外機以外の他
の室外機により室内機を動作させると共に、故障が発生
した室外機に関する監視情報を監視センタに送信するよ
うにしたので、室内機の動作を停止させることなく、故
障が発生した室外機を監視センタにおいて迅速に把握す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る空気調和装置の概
略構成を監視センタの構成と共に表す図である。
【図2】図1に示した空気調和装置における室外機の概
略構成を制御処理部と共に表す図である。
【図3】図1に示した空気調和装置の室外機のうち、運
転中の室外機において故障が発生した場合の制御処理部
によるバックアップ処理の流れを表す図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る空気調和装置と監
視センタの他の概略構成を表す図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る空気調和装置と監
視センタの他の概略構成を表す図である。
【図6】従来のダブルマルチ型の空気調和装置の構成を
表す図である。
【図7】図6に示した空気調和装置における室外機の概
略構成を表す図である。
【符号の説明】
10,50,60…空気調和装置、11,12…室内
機、13…冷媒配管、13A…液管、13B…ガス管、
14,15…室外機、16…制御処理部、17…通信ユ
ニット、18…通信回線、19,64…監視センタ、2
0…モデム、21…コンピュータ、30,40…圧縮
機、31,41…油分離器、32,42…四方弁、3
3,43…室外熱交換機、34,44…暖房用調整弁、
35,36,45,46…手動操作弁、37,47…遮
断弁、38,48…アキュームレータ、39,49…ガ
スエンジン、51…PHS用通信ユニット、52…PH
S用アンテナ、61,65…電話機内蔵通信ユニット、
62,63…無線電話用アンテナ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 監視センタによって通信回線を介して監
    視される空気調和装置であって、 冷媒配管と、 前記冷媒配管に並列に連結された複数の室内機と、 前記冷媒配管に並列に連結されると共に、前記複数の室
    内機を動作可能な複数の室外機と、 前記複数の室外機のうち、運転中の室外機において故障
    が発生した際には、故障が発生した室外機以外の他の室
    外機により室内機を動作させると共に、故障が発生した
    室外機に関する監視情報を前記監視センタに送信する制
    御処理部とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 監視センタによって通信回線を介して監
    視される空気調和装置であって、 冷媒配管と、 前記冷媒配管に並列に連結された複数の室内機と、 前記冷媒配管に並列に連結されると共に、前記複数の室
    内機を動作可能な複数の室外機とを備え、 前記複数の室外機のうちのいずれかの室外機は、運転中
    の室外機において故障が発生した際には、故障が発生し
    た室外機以外の他の室外機により室内機を動作させると
    共に、故障が発生した室外機に関する監視情報を前記監
    視センタに送信する制御処理部を含むことを特徴とする
    請求項1記載の空気調和装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の室外機は、それぞれガスエン
    ジンまたはディーゼルエンジンにより駆動される圧縮機
    を含むことを特徴とする請求項1または2記載の空気調
    和装置。
  4. 【請求項4】 前記ガスエンジンは、都市ガスまたはL
    Pガスを用いたものであることを特徴とする請求項3記
    載の空気調和装置。
  5. 【請求項5】 前記ディーゼルエンジンは、灯油を用い
    たものであることを特徴とする請求項3記載の空気調和
    装置。
  6. 【請求項6】 前記複数の室外機は、それぞれ前記冷媒
    配管との連結部分に電気的に開閉可能な遮断弁を有し、
    運転中の室外機において故障が発生した際に、前記制御
    処理部は、故障した室外機の遮断弁を閉状態にして前記
    冷媒配管との連結部分を閉鎖させることを特徴とする請
    求項1または2記載の空気調和装置。
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