JP2008275318A

JP2008275318A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2008275318A
Application number: JP2008209412A
Authority: JP
Inventors: Yuusuke Uehara; 祐亮上原; Tatsuo Ono; 達生小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2008-11-13

Abstract

【課題】固定制御にかかる作業の手間や時間等を短縮することができ、または、許容範囲外の運転に対しては固定制御機能よりもむしろ保護制御機能を優先させることで、却って固定制御機能の信頼性を高めること。
【解決手段】この空気調和装置は、冷媒回路に配備された電気駆動の駆動部品（圧縮機１、四方切換弁２、送風機４、電磁弁５、流量制御装置７）と、所定の空気調和条件に基づいて駆動部品を駆動制御するアクチュエータ制御装置１４と、駆動部品の状態を固定し、もしくは固定状態を解除する駆動状態制御手段１４ａと、固定指令もしくは解除指令に係る所定信号を駆動状態制御手段１４ａに外部から設定入力するための設定入力装置１５とを備えている。従って、駆動部品の動作不具合有無のチェックに有効である。また、駆動部品の交換後の動作確認も容易に実施でき、サービスにおける時間を節約できる。
【選択図】図１

Description

この発明は空気調和装置に係り、詳しくは電気駆動の駆動部品（以下、アクチュエータと称する）に対するサービス時、メンテナンス時、あるいは開発時における制御構築に関するものである。

空気調和装置において、装置全体を停止させることなく、あるアクチュエータだけを一定の状態に維持しておくこと（これを固定状態という）が要求される場合がある。その場合には、熱源機または室内機の制御箱内に設置されている基板から固定状態にしたいアクチュエータのコネクタ部を取り外すことで、予め定められた所定の自動制御フローに従って送信されるアクチュエータの駆動制御信号を一切受け付けないようにし、当該アクチュエータには現在の状態を維持させるようにしている。
更には、取り外したコネクタにそのアクチュエータに対応した専用駆動装置を接続して強制的に駆動させる場合もある。

特開平０３−２９１４４０号公報特開平０６−３００３４９号公報特開平０５−２９６５４０号公報

ところが、このように固定状態にする方法では、固定状態にしたい機種およびアクチュエータの数が多いほど、使用すべき専用駆動装置を多く必要とし、従って作業にかかる手間と時間が多くなるという問題点がある。
また、圧縮機のようなアクチュエータを固定状態に制御する場合、たとえ過熱運転を防ぐための強制停止制御が行えるものであったとしても、かかる制御は別装置により駆動させているので、圧縮機が許容限界を超えている場合でも運転し続けて、その結果損傷するおそれがあった。そのため、圧縮機については固定制御を行うことが極めて困難であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、固定制御にかかる作業の手間や時間等を短縮することができ、または、許容範囲外の運転に対しては固定制御機能よりもむしろ保護制御機能を優先させることで、逆に固定制御機能の信頼性を高めることができる空気調和装置を得ることを目的とする。

この発明の空気調和装置は、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた熱源機、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた室内機より構成される冷媒回路において、
前記熱源機および前記室内機はそれぞれに相互の識別をするためのアドレスを有し、前記アドレスは互いに重複することのないシステムとし、
所定の空気調和条件に基づいて前記駆動部品を駆動制御する制御アルゴリズムを有する制御装置と、
前記駆動部品の駆動状態を前記制御アルゴリズムより優先して所定状態に固定し、もしくは固定された状態から固定解除する駆動状態制御手段と、
前記駆動部品の固定指令、もしくは固定状態の解除指令のための所定信号を前記駆動状態制御手段に外部から設定入力するための設定入力手段を備え、
前記固定指令、固定状態の解除指令のための所定信号には前記アドレスを用いることで固定対象の前記駆動部品が搭載されている熱源機ないし室内機を特定することを特徴とするものである。

また、この発明の空気調和装置は、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた熱源機、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた室内機より構成される冷媒回路において、
所定の空気調和条件に基づいて前記駆動部品を駆動制御する制御アルゴリズムを有する制御装置と、
前記駆動部品の駆動状態を前記制御アルゴリズムより優先して前記駆動部品の駆動状態を所定状態に固定し、もしくは固定された状態から固定解除する駆動状態制御手段と、
前記駆動部品の固定指令、もしくは固定状態の解除指令のための所定信号を前記駆動状態制御手段に外部から設定入力するための設定入力手段を備え、
固定状態の解除では、固定状態から自動制御に移行する移行パターンと、固定状態から任意の別の状態を経て前記制御アルゴリズムが決定した自動制御状態に移行するパターンと、固定解除とともに運転停止する状態に移行するパターンを有することを特徴とするものである。

以上述べたように、この発明に係る空気調和装置においては、設定入力手段から設定入力された所定信号に基づいて、駆動状態制御手段が駆動部品の駆動状態を所定状態に固定し、もしくは固定状態を解除するので、装置据付け後の試運転時やサービス時のメンテナンスにおいて、駆動部品単体の動作不良の有無が容易にわかり、サービス性を向上させることができる。しかも、複数の駆動部品について一つの設定入力手段を用いて所定信号を送信することができるので、作業の手間を減らすことができ、作業時間を短縮化できるという効果がある。また、装置全体における駆動部品の駆動制御構築も容易にできて製品開発時間を短縮化でき、結果として信頼性の高い製品を早く市場に出すことが可能となる。

以下、この発明の実施の形態につき図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明に係る各実施の形態による空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路図、図２はこの発明の実施の形態１による空気調和装置の制御フローチャートである。
図１において、１は冷媒ガスを容量可変に送り出す圧縮機、２は冷媒流路を切換える四方切換弁、３は熱源機側熱交換器、４は熱源機側熱交換器３へ風量可変に送風する送風機、５は冷媒流路を開閉する電磁弁、６はアキュムレータ、７は室内機Ｂに配備された冷媒流量調整用の流量制御装置、８は室内機側熱交換器であり、これらは冷媒配管で接続されて冷媒回路を構成している。
また、９は圧縮機１から吐出された冷媒の温度を検出する第１の温度検出手段、１０は流量制御装置７と室内機側熱交換器８との間の配管温度を検出する第２の温度検出手段、１１は四方切換弁２に近い方の室内機側熱交換器８出口の配管温度を検出する第３の温度検出手段、１２は高圧圧力を検出する第１の圧力検出手段、１３は低圧圧力を検出する第２の圧力検出手段である。すなわち、第１、第２、第３の温度検出手段９，１０，１１や、第１、第２の圧力検出手段１２，１３が、それぞれ本発明にいう冷媒回路に係る物理量を検出する物理量検出手段の例である。
ちなみに、圧縮機１、四方切換弁２、熱源機側熱交換器３、送風機４、電磁弁５、アキュムレータ６、第１の温度検出手段９、第１、第２の圧力検出手段１２，１３は熱源機Ａに搭載されている。また、流量制御装置７、室内機側熱交換器８、第２の温度検出手段１０、第３の温度検出手段１１は室内機Ｂに搭載されている。

そして、１４は第１、第２の圧力検出手段１２、１３および第１，２，３の温度検出手段９，１０，１１により検出された高圧圧力、低圧圧力および各所の冷媒温度に係る各データを常に監視するとともに、圧縮機１、四方切換弁２、送風機４、電磁弁５、流量制御装置７などのアクチュエータ（すなわち、それぞれが本発明の駆動部品の例）を駆動制御するアクチュエータ制御装置（本発明の制御装置の例）である。このアクチュエータ制御装置１４は熱源機Ａおよび室内機Ｂのいずれにも搭載されている。
また、１５は熱源機Ａおよび室内機Ｂと独立に構成され、アクチュエータ制御装置１４と伝送線を介して接続されることにより、指定すべきアクチュエータと当該アクチュエータ駆動方法を外部から指示する信号をアクチュエータ制御装置１４に送信し設定できる設定入力装置（本発明の設定入力手段の例）である。

アクチュエータ制御装置１４は通常、空気調和装置の運転、停止あるいは冷房運転、暖房運転の開始指令を出力するリモートコントローラ（図示せず）から運転開始指令および冷房運転もしくは暖房運転の指令を受けると、第１、第２の圧力検出手段１２、１３および第１，２，３の温度検出手段９，１０，１１により検出された高圧圧力、低圧圧力、および各所の冷媒温度を基に、予め定められた空気調和に係る所定の自動制御フローに従ってアクチュエータを駆動制御する（以降、かかる制御を自動制御とよぶ）。さらに、アクチュエータ制御装置１４は、設定入力装置１５からの所定の信号（以降、かかる信号を固定制御信号とよぶ）を受信した場合には、その固定制御信号に定義付けられた内容に従って指定されたアクチュエータの状態を固定する制御を行う（以降、かかる内容の制御を固定制御とよぶ）。
特に、１４ａはアクチュエータを固定状態にし、もしくは固定状態を解除する駆動状態制御手段、１４ｂは検出された温度や圧力等が所定の許容範囲を超えた場合にアクチュエータを停止もしくは非通電状態とする強制停止手段、１４ｃは検出された温度や圧力等が所定の許容範囲を超えた場合にアクチュエータに対し駆動状態制御手段１４ａによる制御よりも強制停止手段１４ｂによる制御を優先させる制御優先手段である。
これらの駆動状態制御手段１４ａ、強制停止手段１４ｂ、制御優先手段１４ｃはアクチュエータ制御装置１４が備えている機能であって、ここでは例えばソフトウェア等により具現化される。但し、これらの機能をハードウェアで具現化しても構わない。

ここでいうアクチュエータの駆動制御方法は、それぞれ異なっている。
例えば、圧縮機１の場合は運転周波数を変化させることにより冷媒流量を変化させる。四方切換弁２の場合はＯＮ／ＯＦＦ駆動であり、ＯＮのときは暖房（図中点線）方向に、ＯＦＦのときは冷房（図中実線）方向に冷媒流路を切換える。送風機４は入力電圧を変化させることによりファン回転数を変化させる。電磁弁５はＯＮ／ＯＦＦ信号により冷媒流路を開いたり（ＯＮ）、閉じたり（ＯＦＦ）する。流量制御装置７は開度を変化させることで冷媒流量の調節を行うようになっている。

続いて、設定入力装置１５から送信される固定制御信号について簡単に説明する。
１つの固定制御信号には、２つの意味が与えられている。１つは固定制御対象となるアクチュエータの種類を指定するものであり、もう一つは固定制御内容を表したものである。例えば、「圧縮機を固定制御する」、「運転周波数を６０Ｈｚに固定する」といった意味付けである。
尚、固定制御から自動制御に戻すため、解除を意味する信号もあり、例えば、「圧縮機の固定制御を解除する」、「解除するときの運転周波数を５０Ｈｚにする」という内容で、この解除信号をアクチュエータ制御装置１４が受信した場合には、ある運転周波数で既に固定制御されていた圧縮機１の運転周波数を一旦５０Ｈｚにした後、自動制御のフローに従って圧縮機１を駆動させる。

アクチュエータ制御装置１４は自動制御中に設定入力装置１５より固定制御信号が送られてくると、この固定制御信号で指定されたアクチュエータの自動制御を停止し、指示された固定制御内容の通りに駆動させる。固定制御信号に含まれないアクチュエータについては自動制御のフローチャート通りに駆動させる。
図１に示すように、熱源機Ａと室内機Ｂでアクチュエータの設置場所が複数に別れている場合には、固定対象をより明確にするために、熱源機Ａと室内機Ｂとを識別するためのアドレス（例えば、熱源機Ａのアドレスを５１とし、室内機Ｂのアドレスを５２とする）を加え、固定制御信号の意味付けを、「アドレス５１に設置されているアクチュエータを固定制御する」、「圧縮機を固定制御する」、「運転周波数を６０Ｈｚに固定する」とし、この信号をアクチュエータ制御装置１４が受信した場合に、アドレス５１で示される熱源機Ａの中にある圧縮機１の運転周波数を６０Ｈｚに固定するという方法である。

次に、この冷媒回路における冷房運転時の冷媒の流れを説明する。
圧縮機１で圧縮された高圧高温のガス冷媒は、四方切換弁２を経て熱源機側熱交換器３に流入し、ここでガス冷媒が凝縮され、二相あるいは液冷媒に変化する。この冷媒は、流量制御装置７で低圧低温の二相あるいは液冷媒に変化する。そして、室内機側熱交換器８では冷媒が蒸発して室内を冷房する。その後、冷媒は四方切換弁２を通り、アキュムレータ６で気液分離され、低圧低温のガス冷媒として再び圧縮機１の吸入管に戻る。また、第２の圧力検出手段１３で検出された低圧圧力が設定値よりも低い場合には、電磁弁５を開き、高圧高温のガス冷媒を圧縮機１へバイパスさせることで、低圧圧力の低下防止を行うようになっている。
他方、暖房運転の場合には、冷媒は圧縮機１、四方切換弁２を通り、冷房運転時とは逆に、室内機側熱交換器８、流量制御装置７、熱源機側熱交換器３を経て、再び四方切換弁２に戻り、更にアキュムレータ６を通過して圧縮機１に戻るようになっている。

ここで、この固定制御信号による「電磁弁５」のＯＮ／ＯＦＦに係る固定制御と自動制御との関係を示す制御フローについて、図２を用いて説明する。
図２において、ｓｔｅｐ１は、電源を立上げたあと、リモートコントローラからの運転指令により運転可能な状態であることを示す。ｓｔｅｐ２は、リモートコントローラより運転指令と任意の運転モード（例えば、冷房運転）を熱源機Ａが受信すると、その運転モード（冷房運転）で運転が開始される。ｓｔｅｐ３では圧縮機１から吐出した冷媒について第１の温度検出手段９により検出された検出温度Ｔｄが１４０℃を越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるためｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を強制停止させる。ｓｔｅｐ５の電磁弁固定解除は後述の固定制御を解除して、電磁弁５を強制ＯＦＦすることを意味する。第１の温度検出手段９による検出温度Ｔｄが１４０℃以下の場合にはそのままｓｔｅｐ４に進む。ｓｔｅｐ４では、第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２８ｋｇ／ｃｍ² Ｇを越えた場合は、圧縮機１が損傷する恐れがあるため吐出温度上昇の場合と同様に固定制御を解除した上で、ｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。但し、固定制御が行われておらず、かつ、後述のｓｔｅｐ９で電磁弁５が自動制御によりＯＮにされている場合は、ｓｔｅｐ５で電磁弁５をＯＦＦにすることはない。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５により実現される機能が制御優先手段１４ｃの機能に相当する。また、ｓｔｅｐ６により実現される機能が強制停止手段１４ｂの機能に相当する。このｓｔｅｐ６による強制停止手段１４ｂの機能は、後述するそれぞれの実施の形態においても同様である。

次に、電磁弁５の自動制御について説明する。
第１の圧力検出手段１２は圧縮機１から吐出された冷媒の検出圧力Ｐｄを出力しているが、ｓｔｅｐ７で、もし第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２５ｋｇ／ｃｍ² Ｇを上回った場合、ｓｔｅｐ８で固定制御が既に行われているかどうかを判断する。もし、固定制御中であれば自動制御に係る電磁弁５のＯＮ信号を出力せずにｓｔｅｐ１０へと進むが、固定制御が行われていない場合にはｓｔｅｐ９に進む。ｓｔｅｐ９では自動制御内容に基づいて電磁弁５をＯＮ（開）させる。電磁弁５をＯＮさせることにより、高圧ガスは低圧側にバイパスされるため、高圧圧力が低下し、以降の運転において圧縮機１の損傷につながる運転を回避させる。
一方、ｓｔｅｐ７で第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが上昇していない場合は、ｓｔｅｐ８，９を経ることなく、現在の状態（ＯＮあるいはＯＦＦ）を維持する。その後、ｓｔｅｐ１０において第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを下回った場合には、高圧圧力が十分に低下したものと判断して、ｓｔｅｐ１１で固定制御が既に行われているかどうかを判断する。もし、固定制御中であれば電磁弁５の自動制御に係るＯＮ信号を出力せずにｓｔｅｐ１３へと進むが、固定制御が行われていない場合にはｓｔｅｐ１２で自動制御内容に基づいて電磁弁５をＯＦＦ（閉）にさせる。第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが低下していない場合はｓｔｅｐ１１を経ることなく、そのまま電磁弁５を現在の状態（ＯＮあるいはＯＦＦ）に維持する。このように、電磁弁５は第１の圧力検出手段１２による検出圧力に応じて自動的にＯＮ／ＯＦＦ制御される。

引続き、ｓｔｅｐ１３では固定制御信号を新たに受信したかどうかを判断する。但し、過去に受信したかどうかには左右されない。もし、新たに設定入力装置１５からの固定制御信号を受信すればｓｔｅｐ１４に進み、その新たな固定制御信号に従って電磁弁５をＯＮ／ＯＦＦ状態に固定する。ｓｔｅｐ１５では固定解除信号を受信しているかどうかを判断する。もし、固定解除信号を受信している場合はｓｔｅｐ１６でＯＮ／ＯＦＦ状態の固定を解除し、ｓｔｅｐ７及びｓｔｅｐ１０で判定された自動制御上での電磁弁５のＯＮ／ＯＦＦの状態に戻す。
すなわち、ここではｓｔｅｐ１１〜ｓｔｅｐ１６により実現される機能が駆動状態制御手段１４ａの機能に相当する。

このようにして、電磁弁５のＯＮ／ＯＦＦの固定もしくは解除を設定入力装置１５からの入力信号で行うことによって、空気調和装置据付け後の試運転時に、別の駆動装置を準備して電磁弁５を動作させることなく、動作不具合の有無を容易にチェックすることができ、かつ、電磁弁交換後の動作確認も容易に実施できる。従って、サービスにおける時間が節約できる。更に、設定入力装置１５を伝送線を介して接続することで、電磁弁５の駆動指令は離れた位置からも実施できるため、作業時間を短縮できる。更に、こうした固定制御を実施している最中でも、もし高圧圧力の上昇といった空気調和装置に好ましくない状況に至っても、固定動作よりも停止動作を優先させることによって不具合を回避できるため、サービスの信頼性を向上できる。また、新規ユニット開発時はこのような電磁弁５のＯＮ／ＯＦＦ制御を構築するうえで、動作開始条件等をこの設定入力装置１５によって任意変更できるため、製品開発時間を短縮でき、結果として信頼性の高い製品を早く市場に出すことが可能となる。

実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２による空気調和装置の制御フローチャートである。ここで、固定制御信号による「四方切換弁２」のＯＮ／ＯＦＦに係る固定制御と自動制御との関係を示す制御フローについて、図１および図３を用いて説明する。
図３において、ｓｔｅｐ１は、電源を立上げたあと、リモートコントローラからの運転指令により運転可能な状態であることを示す。ｓｔｅｐ２は、リモートコントローラより運転指令と任意の運転モード（例えば、冷房運転）を熱源機Ａが受信すると、その運転モード（冷房運転）で運転が開始される。ｓｔｅｐ３では圧縮機１から吐出した冷媒について第１の温度検出手段９により検出された検出温度Ｔｄが１４０℃を越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるためｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。ｓｔｅｐ５ａの四方切換弁固定解除は後述の固定制御を解除して、四方切換弁２を強制ＯＦＦすることを意味する。第１の温度検出手段９による検出温度Ｔｄが１４０℃以下の場合にはそのままｓｔｅｐ４に進む。ｓｔｅｐ４では、第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２８ｋｇ／ｃｍ² Ｇを越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるため、吐出温度上昇の場合と同様に固定制御を解除した上でｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。但し、固定制御が行われておらず、かつ、後述のｓｔｅｐ１９で四方切換弁２が自動制御によりＯＮにされている場合は、ｓｔｅｐ５ａで四方切換弁２をＯＦＦにすることはない。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５ａにより実現される機能が制御優先手段１４ｃの機能に相当する。

次に、四方切換弁２の自動制御について説明する。
ｓｔｅｐ１７で固定制御が既に行われているかどうかを判断する。もし、固定制御中であれば四方切換弁２の自動制御に係るＯＮ／ＯＦＦ信号の出力はせずにｓｔｅｐ２１へと進むが、固定制御が行われていない場合にはｓｔｅｐ１８に進み、ｓｔｅｐ２の運転指令の運転モードより、例えば暖房運転であればｓｔｅｐ１９で四方切換弁２をＯＮ（開）に、冷房運転であればｓｔｅｐ２０で四方切換弁２をＯＦＦ（閉）にさせる。このように、四方切換弁２は運転指令の運転モードに応じて自動的にＯＮ／ＯＦＦ制御される。

続いて、ｓｔｅｐ２１では固定制御信号を新たに受信したかどうかを判断する。但し、過去に受信したかどうかには左右されない。もし、新たに設定入力装置１５からの固定制御信号を受信すれば、ｓｔｅｐ２２に進み新たな固定制御信号に従って四方切換弁２をＯＮ／ＯＦＦ状態に固定する。ｓｔｅｐ２３では固定解除信号を受信しているかどうかを判断する。もし、固定解除信号を受信している場合はｓｔｅｐ２４でＯＮ／ＯＦＦ状態の固定を解除し、ｓｔｅｐ２の運転モードより自動制御上での四方切換弁２のＯＮ／ＯＦＦの状態に戻す。
すなわち、ここではｓｔｅｐ２１〜ｓｔｅｐ２４により実現される機能が駆動状態制御手段１４ａの機能に相当する。

このようにして、四方切換弁２のＯＮ／ＯＦＦを固定もしくは解除を設定入力装置１５からの入力信号で行うことによって、空気調和装置据付け後の試運転時に、別の駆動装置を準備して四方切換弁２を動作させることなく、動作不具合の有無を容易にチェックすることができ、かつ四方切換弁交換後の動作確認も容易に実施できることから、サービスにおける時間が節約できる。更に、設定入力装置１５を伝送線に接続することで、四方切換弁２の駆動指令は離れた位置からも実施できるため、作業時間を短縮できる。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による空気調和装置の制御フローチャートである。ここで、固定制御信号による「送風機４」の回転数に係る固定制御と自動制御との関係を示す制御フローについて、図１および図４を用いて説明する。
図４において、ｓｔｅｐ１は、電源を立上げたあと、リモートコントローラからの運転指令により運転可能な状態であることを示す。ｓｔｅｐ２は、リモートコントローラより運転指令と任意の運転モード（例えば、冷房運転）を熱源機Ａが受信すると、その運転モード（冷房運転）で運転が開始される。ｓｔｅｐ３では圧縮機１から吐出した冷媒について第１の温度検出手段９により検出された検出温度Ｔｄが１４０℃を越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるためｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。ｓｔｅｐ５ｂの送風機固定解除は後述の固定制御を解除して、送風機４を強制停止させることを意味する。第１の温度検出手段９による検出温度Ｔｄが１４０℃以下の場合にはそのままｓｔｅｐ４に進む。ｓｔｅｐ４では、第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２８ｋｇ／ｃｍ² Ｇを越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるため吐出温度上昇の場合と同様に固定制御を解除した上で、ｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５ｂにより実現される機能が制御優先手段１４ｃの機能に相当する。

次に、送風機４の自動制御について説明する。
予め設定された目標圧力Ｐｄｍに第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄを近づけるため、検出圧力Ｐｄが目標圧力Ｐｄｍよりも高い場合（Ｐｄ＞Ｐｄｍ）は、回転数を上げることで風量を増加して冷媒の凝縮温度を低下させ、高圧圧力を下げる。逆に、低い場合（Ｐｄ≦Ｐｄｍ）は回転数を下げることで風量を少なくして冷媒の凝縮温度を上昇させ、高圧圧力を上げるようにしている。ｓｔｅｐ２５でＰｄ≦Ｐｄｍの場合、ｓｔｅｐ２６で前回のＡＫ＊値から変化分｜ΔＡＫ｜値を引いたＡＫ（ＡＫとは回転数を制御に使用するため別の数値に変換したもの）値を計算する。ｓｔｅｐ２７で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ２８でＡＫ値を出力し、送風機４を回転させる。但し、固定制御されていればＡＫ値は出力しない。ｓｔｅｐ２５でＰｄ＞Ｐｄｍの場合、ｓｔｅｐ２９で前回の回転数のＡＫ＊値に変化分｜ΔＡＫ｜値を足したＡＫ値を計算する。ｓｔｅｐ３０で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ２８で回転数のＡＫ値を出力し、送風機４を回転させる。この場合も、固定制御されていればＡＫ値は出力しない。

ｓｔｅｐ３１では固定制御信号を新たに受信したかどうかを判断する。但し、過去に受信したかどうかには左右されない。もし、新たに設定入力装置１５からの固定制御信号を受信すれば、ｓｔｅｐ３２に進み新たな固定制御信号に従って送風機４の回転数を固定する。ｓｔｅｐ３３では固定解除信号を受信しているかどうかを判断する。もし、固定解除信号を受信している場合はｓｔｅｐ３４で回転数の固定を解除し、ｓｔｅｐ２６あるいはｓｔｅｐ２９で計算された自動制御上での送風機４の回転数のＡＫ値に戻すか、あるいは解除する際の回転数のＡＫ値を指定した後、自動制御のフローに従って送風機４を駆動させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ３１〜ｓｔｅｐ３４により実現される機能が駆動状態制御手段１４ａの機能に相当する。

このようにして、送風機４の回転数を固定もしくは解除を設定入力装置１５からの入力信号で行うことによって、空気調和装置据付け後の試運転時に、別の駆動装置を準備して送風機４を動作させることなく、動作不具合の有無を容易にチェックすることができ、かつ、送風機交換後の動作確認も容易に実施できることから、サービスにおける時間が節約できる。更に、設定入力装置１５を伝送線を介して接続することで、送風機４の駆動指令は離れた位置からも実施できるため、作業時間を短縮できる。更に、こうした固定制御を実施している最中でも、もし高圧圧力の上昇といった空気調和装置に好ましくない状況に至っても、固定動作よりも停止動作を優先させることによって不具合を回避できるため、サービスの信頼性を向上できる。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による空気調和装置の制御フローチャートである。ここで、固定制御信号による「流量制御装置７」の開度に係る固定制御と自動制御との関係を示す制御フローにつき、図１および図５を用いて説明する。
図５において、ｓｔｅｐ１は、電源を立上げたあと、リモートコントローラからの運転指令により運転可能な状態であることを示す。ｓｔｅｐ２は、リモートコントローラより運転指令と任意の運転モード（例えば、冷房運転）を熱源機Ａが受信すると、その運転モード（冷房運転）で運転が開始される。ｓｔｅｐ３では圧縮機１から吐出した冷媒について第１の温度検出手段９により検出された検出温度Ｔｄが１４０℃を越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるためｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。ｓｔｅｐ５ｃの流量制御装置固定解除は後述の固定制御を解除して、流量制御装置７を全閉にすることを意味する。第１の温度検出手段９による検出温度Ｔｄが１４０℃以下の場合にはそのままｓｔｅｐ４に進む。ｓｔｅｐ４では、第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２８ｋｇ／ｃｍ² Ｇを越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるため吐出温度上昇の場合と同様に固定制御を解除した上でｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５ｃにより実現される機能が制御優先手段１４ｃの機能に相当する。

次に、流量制御装置７の自動制御について説明する。
第３の温度検出手段１１による検出温度から第２の温度検出手段１０による検出温度を引いた値をスーパーヒートＳＨとよぶ。予め設定された目標スーパーヒートＳＨｍにスーパーヒートＳＨを近づけるため、スーパーヒートＳＨが目標スーパーヒートＳＨｍよりも高い場合（ＳＨ＞ＳＨｍ）は、室内機Ｂに流入させる冷媒循環量を増やして冷媒の乾き度を下げる。逆に、低い場合（ＳＨ≦ＳＨｍ）は室内機Ｂに流入させる冷媒循環量を減らして冷媒の乾き度を上げる。このように、目標スーパーヒートＳＨｍに近づけることで高い冷凍能力を得る。すなわち、ｓｔｅｐ３４でＳＨ≦ＳＨｍの場合、ｓｔｅｐ３６で前回の開度ＬＥＶ＊値から変化分｜ΔＬＥＶ｜値を引いたＬＥＶ値を計算する。ｓｔｅｐ３７で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ３８でＬＥＶ値を出力し、流量制御装置７の開度を調整する。固定制御されていればＬＥＶ値は出力しない。ｓｔｅｐ３４でＳＨ＞ＳＨｍの場合、ｓｔｅｐ３９で前回のＬＥＶ＊値に変化分｜ΔＬＥＶ｜値を足したＬＥＶ値を計算する。ｓｔｅｐ４０で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ３８でＬＥＶ値を出力し、流量制御装置７の開度を調整する。固定制御されていればＬＥＶ値は出力しない。

引続き、ｓｔｅｐ４１では固定制御信号を新たに受信したかどうかを判断する。但し、過去に受信したかどうかには左右されない。もし、新たに設定入力装置１５からの固定制御信号を受信すれば、ｓｔｅｐ４２に進み新たな固定制御信号に従って流量制御装置７の開度を固定する。ｓｔｅｐ４１では固定解除信号を受信しているかどうかを判断する。もし、固定解除信号を受信している場合はｓｔｅｐ４３で開度の固定を解除し、ｓｔｅｐ３６あるいはｓｔｅｐ３９で計算された自動制御上での流量制御装置７の開度に戻すか、あるいは解除する際の開度を指定した後、自動制御のフローに従って流量制御装置７を駆動させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ４１〜ｓｔｅｐ４４により実現される機能が駆動状態制御手段１４ａの機能に相当する。

このようにして、流量制御装置７の開度の固定もしくは解除を設定入力装置１５からの入力信号で行うことによって、空気調和装置据付け後の試運転時に、別の駆動装置を準備して流量制御装置７を動作させたりすることなく、動作不具合有無を容易にチェックすることができ、かつ、流量制御装置交換後の動作確認も容易に実施できることから、サービスにおける時間が節約できる。更に、設定入力装置１５を伝送線を介して接続することで、流量制御装置７の駆動指令は離れた位置からも実施できるため、作業時間を短縮できる。また、新規ユニット開発時はこのような流量制御装置７の開度を構築するうえで、流量特性を計測するための開度をこの設定入力装置１５によって任意変更できるため、製品開発時間を短縮でき、結果として信頼性の高い製品を早く市場に出すことが可能となる。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による空気調和装置の制御フローチャートである。ここで、固定制御信号による「圧縮機１」の運転周波数に係る固定制御と自動制御との関係を示す制御フローにつき、図１および図６を用いて説明する。
図６において、ｓｔｅｐ１は、電源を立上げたあと、リモートコントローラからの運転指令により運転可能な状態であることを示す。ｓｔｅｐ２では、リモートコントローラより運転指令と任意の運転モード（例えば、冷房運転）を熱源機Ａが受信すると、その運転モード（冷房運転）で運転が開始される。ｓｔｅｐ３では圧縮機１から吐出した冷媒について第１の温度検出手段９により検出された検出温度Ｔｄが１４０℃を越えた場合には圧縮機１が損傷する恐れがあるためｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。ｓｔｅｐ５ｄの圧縮機固定解除は、後述する固定制御を解除して圧縮機１を強制停止することを意味する。第１の温度検出手段９による検出温度Ｔｄが１４０℃以下の場合にはそのままｓｔｅｐ４に進む。ｓｔｅｐ４では、第１の圧力検出手段１２による検出圧力Ｐｄが２８ｋｇ／ｃｍ² Ｇを越えた場合には、圧縮機１が損傷する恐れがあるため吐出温度上昇の場合と同様に、固定制御を解除した上でｓｔｅｐ６で空気調和装置の運転を停止させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５ｄにより実現される機能が制御優先手段１４ｃの機能に相当する。

次に、圧縮機１の自動制御について説明する。
予め設定された目標圧力Ｐｓｍに第２の圧力検出手段１３による検出圧力Ｐｓを近づけるため、検出圧力Ｐｓが目標圧力Ｐｓｍよりも高い場合（Ｐｓ＞Ｐｓｍ）は、運転周波数Ｆを増速させて低圧圧力を下げる。逆に、低い場合（Ｐｓ≦Ｐｓｍ）は運転周波数Ｆを減速させて低圧圧力を上げる。ｓｔｅｐ４４でＰｓ≦Ｐｓｍの場合、ｓｔｅｐ４５で前回のＦ＊値から変化分｜ΔＦ｜値を引いた運転周波数Ｆを計算する。ｓｔｅｐ４６で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ４７でＦ値を出力し、圧縮機１を運転させる。但し、固定制御されていればＦ値は出力しない。ｓｔｅｐ４４でＰｓ＞Ｐｓｍの場合、ｓｔｅｐ４８で前回のＦ＊値に変化分｜ΔＦ｜値を足した運転周波数Ｆを計算する。ｓｔｅｐ４９で固定制御が行われていない場合、ｓｔｅｐ４７でＦ値を出力し、圧縮機１を運転させる。固定制御されていればＦ値は出力しない。

続いて、ｓｔｅｐ５０では固定制御信号を新たに受信したかどうかを判断する。但し、過去に受信したかどうかには左右されない。もし、新たに設定入力装置１５からの固定制御信号を受信すれば、ｓｔｅｐ５１に進み新たな固定制御信号に従って圧縮機１の運転周波数Ｆを固定する。ｓｔｅｐ５２では固定解除信号を受信しているかどうかを判断する。もし、解除信号を受信している場合はｓｔｅｐ５３で回転数Ｆの固定を解除し、ｓｔｅｐ４５あるいはｓｔｅｐ４８で計算された自動制御上での圧縮機１の運転周波数の状態に戻すか、あるいは、解除する際の運転周波数を指定した後、自動制御のフローに従って圧縮機１を駆動させる。
すなわち、ここではｓｔｅｐ５０〜ｓｔｅｐ５３により実現される機能が駆動状態制御手段１４ａの機能に相当する。

このようにして、圧縮機１の運転周波数の固定もしくは解除を設定入力装置１５からの入力信号で行うことによって、空気調和装置据付け後の試運転時に、別の駆動装置を準備して圧縮機１を動作させたりすることなく、動作不具合有無を容易にチェックすることができ、かつ、圧縮機交換後の動作確認も容易に実施できることから、サービスにおける時間を節約できる。更に、設定入力装置１５を伝送線を介して接続することで、圧縮機１の駆動指令は離れた位置からも実施できるため、作業時間を短縮できる。
また、こうした固定制御を実施している最中に、もし高圧圧力の上昇といった空気調和装置に好ましくない状況に至っても、固定動作よりも停止動作を優先させることによって不具合を回避できるため、サービスの信頼性を向上できる。また、新規ユニット開発時は、このような圧縮機１の運転周波数を構築するうえで、冷凍能力特性を計測するための運転周波数をこの設定入力装置１５によって任意変更できるため、製品開発時間を短縮でき、結果として信頼性の高い製品を早く市場に出すことが可能となる。

実施の形態６．
図７は設定入力装置から電波及び電話回線通信を介して遠隔地から固定制御の設定を行う通信方式を示した説明図である。
図７において、１６ａ，１６ｂは設定入力装置１５より送られた固定制御信号や熱源機Ａ及び室内機Ｂの運転データ信号（これらをまとめて信号とよぶ）を、通信用データに変換あるいは復元するための第１、第２の送受信用データ変換手段である。１７は第１、第２の送受信用データ変換手段１６ａ，１６ｂで変換された通信用データを有線方式で送信するための電話回線である。１８ａ，１８ｂは第１、第２の送受信用データ変換手段１６ａ，１６ｂで変換された通信用データを無線方式で送受信するための第１、第２のデータ送受信手段である。１９は第１、第２のデータ送受信手段１８ａ，１８ｂで送受信されるデータをより広範囲で使用するための電波中継手段である。かかる通信用データは、少なくとも電話回線１７あるいは第１、第２のデータ送受信手段１８ａ，１８ｂを経て送信される。

このようにして、熱源機Ａ及び室内機Ｂの制御内容の知識が乏しい初心者であっても、第１、第２の送受信用データ変換手段１６ａ，１６ｂのうち、第２の送受信用データ変換手段１６ｂを初心者が納入先の熱源機Ａあるいは室内機Ｂに伝送線を介して接続し、もう一方である第１の送受信用データ変換手段１６ａを熟練者が設定入力装置１５に接続することで、設定入力装置１５と熱源機Ａ及び室内機Ｂとが遠く離れた場所にあっても、電話、ファクシミリ、またはデータ送受信可能な専用モニタツールを使用することで、熟練者が空気調和装置の運転状態を監視することができ、不具合原因を判定し、その原因がアクチュエータにあると考えられれば、熟練者が固定制御にて遠隔地から確認することができるのである。

この発明による空気調和装置の概略構成を示す構成図である。実施の形態１による電磁弁の開閉における固定制御と自動制御との関係を示す制御フローチャートである。実施の形態２による四方切換弁の切換えにおける固定制御と自動制御との関係を示す制御フローチャートである。実施の形態３による送風機の回転数における固定制御と自動制御との関係を示す制御フローチャートである。実施の形態４による流量制御装置の開度における固定制御と自動制御との関係を示す制御フローチャートである。実施の形態５による圧縮機の運転周波数における固定制御と自動制御との関係を示す制御フローチャートである。実施の形態６による設定入力装置から電波及び電話回線通信を介して遠隔地から固定制御の設定を行う通信方式を示した説明図である。

符号の説明

１圧縮機、
２四方切換弁、
４送風機、
５電磁弁、
７流量制御装置、
９第１の温度検出手段、
１０第２の温度検出手段、
１１第３の温度検出手段、
１２第１の圧力検出手段、
１３第２の圧力検出手段、
１４アクチュエータ制御装置、
１４ａ駆動状態制御手段、
１４ｂ強制停止手段、
１４ｃ制御優先手段、
１５設定入力装置、
１６ａ第１の送受信用データ変換手段、
１６ｂ第２の送受信用データ変換手段、
１７電話回線、
１８ａ第１のデータ送受信手段、
１８ｂ第２のデータ送受信手段、
１９電波中継手段。

Claims

少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた熱源機、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた室内機より構成される冷媒回路において、
前記熱源機および前記室内機はそれぞれに相互の識別をするためのアドレスを有し、前記アドレスは互いに重複することのないシステムとし、
所定の空気調和条件に基づいて前記駆動部品を駆動制御する制御アルゴリズムを有する制御装置と、
前記駆動部品の駆動状態を前記制御アルゴリズムより優先して所定状態に固定し、もしくは固定された状態から固定解除する駆動状態制御手段と、
前記駆動部品の固定指令、もしくは固定状態の解除指令のための所定信号を前記駆動状態制御手段に外部から設定入力するための設定入力手段を備え、
前記固定指令、固定状態の解除指令のための所定信号には前記アドレスを用いることで固定対象の前記駆動部品が搭載されている熱源機ないし室内機を特定することを特徴とする空気調和装置。
少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた熱源機、少なくとも一つ以上の電気駆動の駆動部品を備えた室内機より構成される冷媒回路において、
所定の空気調和条件に基づいて前記駆動部品を駆動制御する制御アルゴリズムを有する制御装置と、
前記駆動部品の駆動状態を前記制御アルゴリズムより優先して前記駆動部品の駆動状態を所定状態に固定し、もしくは固定された状態から固定解除する駆動状態制御手段と、
前記駆動部品の固定指令、もしくは固定状態の解除指令のための所定信号を前記駆動状態制御手段に外部から設定入力するための設定入力手段を備え、
固定状態の解除では、固定状態から自動制御に移行する移行パターンと、固定状態から任意の別の状態を経て前記制御アルゴリズムが決定した自動制御状態に移行するパターンと、固定解除とともに運転停止する状態に移行するパターンを有することを特徴とする空気調和装置。
前記設定入力手段と前記駆動状態制御手段とを離間して配置するとともに、前記設定入力手段からの前記所定信号を前記駆動状態制御手段へ有線方式で送信し、前記所定信号には、前記駆動状態制御手段を識別するための信号と、前記駆動部品を識別するための信号と、前記駆動部品の固定状態を定義する固定状態信号を有することにより、固定対象とする駆動部品を任意に選択可能とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
前記設定入力手段と前記駆動状態制御手段とを遠隔に配置するとともに、前記設定入力手段からの前記所定信号を前記駆動状態制御手段へ無線方式で送信し、前記所定信号には、前記駆動状態制御手段を識別するための信号と、前記駆動部品を識別するための信号と、前記駆動部品の固定状態を定義する固定状態信号を有することにより、固定対象とする駆動部品を任意に選択可能とする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。