JP2013092309A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】デマンド信号がある場合であっても快適性を損なうことなく運転を行うことができる空気調和機を提供すること。
【解決手段】本発明の空気調和機は、複数の室内機と、複数の室内機のうち優先的に運転を停止させる室内機を選択する優先選択装置とを備えた空気調和機であって、空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下となるように制御するデマンド制御を有し、デマンド制御を実施する際は、優先選択装置で選択された室内機を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機のデマンド制御に関する。

従来、幹線電流を常時監視し、幹線電流が電流設定値を超えた場合にデマンドコントロールにより、電流を垂下制御し過電流防止用ブレーカーが動作しないように行なっている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６０−２１１２４９号公報

しかしながら、前記従来の技術のように、過電流防止用ブレーカーが動作する前に幹線電流が設定している電流値を超えないように、空気調和機の電流を垂下することにより、幹線から電力を供給されている他の電気機器への送電がたたれないようにすることであるが、一台接続の空気調和機の場合は、空気調和装置の電流垂下でも長時間にわたって中断されないため、快適性が大きく損なわれることは少ないが、多室型の空気調和機においては全室が一律に低下してしまい、能力が必要な部屋、不必要な部屋が同じように能力が低下するので、快適性が大きく損なわれてしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、デマンド信号がある場合であっても快適性を損なうことなく運転を行うことができる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、複数の室内機と、複数の室内機のうち優先的に運転を停止させる室内機を選択する優先選択装置とを備えた空気調和機であって、空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下となるように制御するデマンド制御を有し、デマンド制御を実施する際は、優先選択装置で選択された室内機を停止させることにより、不必要に全ての室内機の能力を落とさないようにして快適性を維持するようにすることができる。

本発明は、デマンド信号がある場合であっても快適性を損なうことなく運転を行うことができる空気調和機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクルの構成図 同実施の形態１における空気調和機の運転状況図 同実施の形態１における空気調和機の運転状況図 同実施の形態１における空気調和機の運転状況図

第１の発明の空気調和機は、複数の室内機と、複数の室内機のうち優先的に運転を停止させる室内機を選択する優先選択装置とを備えた空気調和機であって、空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下となるように制御するデマンド制御を有し、デマンド制御を実施
する際は、優先選択装置で選択された室内機を停止させることにより、不必要に全ての室内機の能力を落とさないようにして快適性を維持するようにすることができる。

第２の発明の空気調和機は、特に第１の発明において、優先選択装置で選択された室内機を停止した後に、空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下である場合は、優先選択装置で選択されていない室内機はそのまま空調運転を継続し、空気調和機の幹線電流が所定の電流値を超えている場合は、所定の電流値以下となるように、優先選択装置で選択されていない室内機の空調能力を落として空調運転を行うことにより、快適性を優先した運転をしてもなお、設定電流以下とならない場合は、一律で省エネ運転をして、設定電流以下となるように運転をすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における多室型空気調和機の冷凍サイクルの構成図である。まず、図１を用いて本実施の形態における多室型空気調和機の構成について説明する。本実施の形態１における多室型空気調和機は、室外機１に二台の室内機２および室内機３が冷媒配管で接続されて構成されている。なお、室内機の台数は本実施の形態で示す二台に限定されるものではない。また、図１に示す実線矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示すものである。

室外機１には、冷媒と大気とが熱交換を行う室外熱交換器４と、室外熱交換器４に送風する室外ファン５と、冷媒を圧縮し高温高圧の冷媒とする圧縮機６と、冷媒流路の順逆を変更する四方弁７と、冷媒を減圧する減圧装置８および減圧装置９とを備える。なお、本実施の形態では室内機が二台接続することが可能であるため、室内機の接続口は二箇所設けており、減圧装置８および減圧装置９は並列に配置されて冷凍サイクルを構成している。

また、室内機２には、室内空気と冷媒とが熱交換を行う室内熱交換器１０と、室内熱交換器１０へ送風する室内ファン１１を配置し、室内機３には、室内空気と冷媒とが熱交換を行う室内熱交換器１２と、室内熱交換器１２へ送風する室内ファン１３を配置している。

そして、室外機１に設けた接続口１４および接続口１６で室内機２と接続され、室外機１に設けた接続口１５および接続口１７で室内機３と接続される。接続口１４および接続口１５は冷房運転時において冷媒往き側となり、接続口１６および接続口１７は冷房運転時において冷媒戻り側となる。

以上のように構成された多室型空気調和機において、冷房運転時を例にとって冷媒の流れを説明する。

まず、冷房運転時には、圧縮機６から吐出された冷媒が室外熱交換器４へ入るように四方弁７を切り換える。そして、室外熱交換器４を経由して減圧装置８および減圧装置９のそれぞれの流路に分岐される。その後、減圧装置８を経由する冷媒流路は、室内機２に設けられた室内熱交換器１０に流入し、接続口１６を経て室外機１に戻ってくる。

一方、減圧装置９を経由する冷媒流路は、室内機３に設けられた室内熱交換器１２へ流入し、接続口１７を経て室外機１に戻ってくる。そして、接続口１６および接続口１７を経て戻ってきた冷媒が合流し、再度、圧縮機６へ吸入される。

すなわち、冷房運転時には、圧縮機６、四方弁７、室外熱交換器４、減圧装置８（または減圧装置９）、室内熱交換器１０（または室内熱交換器１２）、四方弁７、圧縮機６の順で冷媒が流れるように冷凍サイクルが構成され、暖房運転時には、圧縮機６、四方弁７、室内熱交換器１０（または室内熱交換器１２）、減圧装置８（または減圧装置９）、室外熱交換器４、四方弁７、圧縮機６の順で冷媒が流れるように冷凍サイクルが構成される。

なお、減圧装置８および減圧装置９は、例えばステッピングモータ等により弁開度をパルス制御可能な電動膨張弁で構成され、圧縮機６は、インバータ駆動の容量（周波数）可変形圧縮機が用いられ、減圧装置８および減圧装置９は、室内の負荷に見合った開度となるようにステッピングモータ等によりパルス制御され、冷媒も室内負荷に応じた流量で制御される。

また、室内機２にはリモコン装置１４が有線もしくは無線で接続され、室内機３にはリモコン装置１５が有線もしくは無線で接続されている。そして、リモコン装置１４には優先選択装置１８を備え、リモコン装置１５には優先選択装置２１を備える。なお、それぞれのリモコン装置に優先選択装置１８または優先選択装置２１を備えたが、集中リモコンのように一つのリモコンで複数の室内機を操作する場合には、一つのリモコンのみに優先選択装置を設けてもよい。

また、室内機２には、室内熱交換器１０の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段である温度センサ１９と、室内温度を検出する吸い込み温度検出手段である温度センサ１７とを備えており、室内機３には、室内熱交換器１２の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段である温度センサ２２と、室内温度を検出する吸い込み温度検出手段である温度センサ２０とを備えている。

さらに、室外機１には、圧縮機６の周波数を決定し変更指示を行ったり、減圧装置８または減圧装置９の開度を決定したりなどの、駆動機器を制御する制御装置１６が設けられており、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等で構成されている。また、室外機１には多室型空気調和機全体を流れる幹線電流を計測する電流検出装置２３を有している。

以上のように構成された多室型空気調和機において、以下、デマンド制御について説明する。なお、本実施の形態においては室内Ａに室内機２が設置され、室内Ｂに室内機３が設置されているものとして説明する。

図２は、優先選択装置１８および優先選択装置２１においていずれも優先状態がオフとなっているときの運転状況の経時変化を示した図である。なお、優先選択装置１８および２１は、オン状態になっているときはデマンド制御の状況下では優先的にオフとなる室内機を選択する装置であり、リモコン装置を操作することによってそのオンとオフを選択することができる。

そして、Ａ室およびＢ室のいずれも優先選択装置ではオフとなっているため、デマンド制御が実施された場合には、室内Ａよび室内Ｂとも一律で能力を抑制した制御となる。本実施の形態では、室内要求負荷をＸだけ落とした条件に合わせて、圧縮機の周波数を落として幹線電流を落とすことが考えられる。

とにかく、デマンド制御が実施された場合には幹線電流が設定の値を越さないように運転されていれば、どのような室内機の運転であっても問題は無い。なお、デマンド制御が実施されたときに、幹線電流がそもそも設定値以内であれば、能力を落として空調運転を
実施する必要はない。

図３は、優先選択装置１８では優先状態がオンと設定され、優先選択装置２１では優先状態がオフと設定されているときの運転状況の経時変化を示した図である。

図３では、Ａ室が優先選択装置で優先状態がオンとなっており、Ｂ室が優先選択装置で優先状態がオフとなっており、このような状況でデマンド制御が実施された場合には、まずＡ室の室内機の運転を停止する。

そして、Ａ室を停止した結果、幹線電流が下がるため、幹線電流が設定値以内であればＢ室の空調運転をそのまま継続することができる。このとき、幹線電流が設定値よりも下がらなければ、さらにＢ室の空調運転の能力を落とすことによって幹線電流を設定値以内に下げる運転を実施する。

これによって、できるだけユーザーの設定に応じて快適性を維持しつつも、省エネ運転を実現することができる。

以上が２室のときのデマンド制御について説明したが、３室以上であっても同様の考え方で快適性を維持しつつ、省エネ運転を行うことができる。

例えば、図４は、４室でのデマンド制御の運転状況の経時変化を示した図である。図４に示すように、室内Ａは優先選択装置によって優先状態がオンとなっており、室内Ｂ〜Ｄの３室は優先状態がオフとなっている。

このような状態に置いて、デマンド制御が実施されると、まず室内Ａの運転を停止させる。そして、室内Ａの運転を停止した結果、幹線電流が設定値よりも低下しない場合がある。

そこで、次に室内Ｂ〜Ｄに設置された室内機の能力を一律落として運転を行う。その結果、圧縮機等の運転電流値を下げることができ、幹線電流を低下させることができる。

以上のように、まずは優先状態がオンになっている室内機のみを停止させることによって、他室の快適性を維持しつつ消費電力を削減し、それでも消費電力の低下が足りない場合には、その他の室内機の能力を一律で落とすことによって、出来るだけ快適性を維持しつつ消費電力を削減することができる。

以上のように本発明は、１台の室外機に複数台の室内機が接続されるマルチ型の空気調和機において家庭用のみならずビルマルチなどの業務用の空気調和機に置いても適用することができる。

２ 室内機
３ 室内機
１８ 優先選択装置
２１ 優先選択装置

Claims (2)

1. 複数の室内機と、前記複数の室内機のうち優先的に運転を停止させる室内機を選択する優先選択装置とを備えた空気調和機であって、前記空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下となるように制御するデマンド制御を有し、前記デマンド制御を実施する際は、前記優先選択装置で選択された室内機を停止させることを特徴とする空気調和機。
2. 前記優先選択装置で選択された室内機を停止した後に、前記空気調和機の幹線電流が所定の電流値以下である場合は、前記優先選択装置で選択されていない室内機はそのまま空調運転を継続し、前記空気調和機の幹線電流が所定の電流値を超えている場合は、所定の電流値以下となるように、前記優先選択装置で選択されていない室内機の空調能力を落として空調運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。