JP2003166740A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台の室外ユニットを１つの冷媒配管で接
続してローテーション運転を行っている室外ユニットが
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。 【解決手段】 ローテーション運転を行う複数台の室外
ユニットは、全て正常で正常であれば、その積算運転時
間の差は、一定時間以内に収まり推移する。ところが、
不調段階の室外ユニットは、異常停止し、優先順位を最
下位とされる。その後の運転で正常停止すれば、優先順
位の更新が行われ、積算運転時間の差の一時的な広がり
は解消されるが、異常停止が頻繁に行われる室外ユニッ
トでは、優先順位が低いままとなり、積算運転時間の差
が広がる傾向にある。これを検知することにより、故障
前の不調段階の室外ユニットを検出し、報知することが
可能となる。

Description

【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た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、前記判定手段を、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判定手段としたこと
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または
２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。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
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１７
ａ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〜２
ｎ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３
１ａ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３５
ａ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１
ｂ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〜３５
ｎおよび、集中制御装置６へ点検予告を報知する（Ｓ
３）。

【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（Ｓ１
３）、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（Ｓ１
４）、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（Ｓ１
５）、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（Ｓ１
６）、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 善郎 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 大川 和伸 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 平田 亮太 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 助名 亮一 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA01 AA04 CC08 DD03 DD06 EE02 3L061 BC04 BC05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   たことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段を、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判定手段としたことを
   特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 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または２に記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 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３に記載の空気調和装
   置。