JP2018204897A - マルチ型空気調和装置の制御装置、それを備えたマルチ型空気調和装置、及びその制御方法並びに制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】室内機の運転台数の切り替え時における圧縮機の冷媒吐出温度の急上昇を抑えること。【解決手段】所定期間内で室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する判定部５２と、割合が第１所定倍数を超える場合に、圧縮機の回転数の下降レートを、割合が第１所定倍数を超えない場合の圧縮機の回転数の下降レートよりも大きく設定するレート設定部５３とを具備する。【選択図】図２

Description

本発明は、マルチ型空気調和装置の制御装置、それを備えたマルチ型空気調和装置、及びその制御方法並びに制御プログラムに関するものである。

例えば、１つの室外機に対し、複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和装置は、室内機毎に運転制御されている。マルチ型空気調和装置は、複数の室内機が運転している状態から一部の室内機の運転が停止されるような場合には、圧縮機の回転数や膨張弁を制御して快適な空調が継続されるように調整されている。
下記特許文献１では、多室型空気調和機において、２台の室内機を同時に運転させている状態から室内機１台の単独運転に切り替えた場合に、室外熱交換器と室内熱交換器の経路上の室外機側に設けられた電動膨張弁を閉める速度を開くときの速度よりも遅く制御することが開示されている。

特開２００１−２４１７９９号公報

ところで、マルチ形空気調和装置において、室内機全台運転から最小容量の室内機１台運転に運転が切り替わる場合、室外機の圧縮機の回転数が最大回転数から最小回転数に切り替わっても特に問題が発生することはなかった。
しかしながら、圧縮機に従来よりも高速（例えば、２００ｒｐｓ等）で回転する圧縮機が採用された場合には、圧縮機の回転数の上限値すなわち最大回転数が上がるが、最大回転数で運転時に最小回転数まで負荷が低下すると冷媒の高低圧差が大きくなり、従来の下降レートを用いた制御では、圧縮機の冷媒吐出温度が急上昇して保護停止するという課題がある。
上記特許文献１の方法では、運転周波数が低下する速度と電動膨張弁の絞り量制御を追随させて高圧側圧力の上昇を防止することは記載されているものの、２００ｒｐｓ等で回転する従来よりも高速な圧縮機を採用することについては記載されておらず、上記課題を解決することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、室内機の運転台数の切り替え時における圧縮機の冷媒吐出温度の急上昇を抑えることができるマルチ型空気調和装置の制御装置、それを備えたマルチ型空気調和装置、及びその制御方法並びに制御プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する判定手段と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定するレート設定手段とを具備するマルチ型空気調和装置の制御装置を提供する。

圧縮機に従来（例えば、１４０ｒｐｓ）よりも高速（例えば、２００ｒｐｓ等）で回転する圧縮機が採用されると、圧縮機の回転数の上限値すなわち最大回転数が上がるが、最大回転数で運転時に最小回転数まで負荷が低下すると冷媒の高低圧差が大きくなり、従来の下降レートを用いた制御では、圧縮機の冷媒吐出温度が急上昇して保護停止する虞がある。これは、室内機の運転台数に応じた冷媒循環量に追従できず、例えば暖房運転においては，冷媒回路における凝縮圧力が高くなり過ぎ、高圧異常となるためである。
本発明の構成によれば、マルチ形空気調和装置において、室内機の運転台数が切り替わり、運転切替時の圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替の直前の圧縮機回転数指令値の割合が第１所定倍数を超える場合、すなわち運転切替時の圧縮機回転数指令値が運転切替前に比べて十分小さい値となった場合において、圧縮機の回転数の下降レートを、運転切替時の圧縮機回転数指令値が運転切替前に比べて十分小さいとは言えない場合よりも大きくすることで、回転数を速やかに下降させる。これにより、室内機の運転台数に応じた冷媒循環量に速やかに追従させ、暖房運転時の高圧異常を防ぐ。こうして、圧縮機の冷媒吐出温度の上昇を防ぐ。

本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する判定手段と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定するレート設定手段とを具備するマルチ型空気調和装置の制御装置を提供する。

本発明の構成によれば、マルチ形空気調和装置において、所定期間内で室内機の運転台数が切り替わり、運転切替前後における各室内機の運転容量の合計に基づいて算出される運転容量合計値の割合が第１所定倍数を超える場合、すなわち運転切替時の運転容量合計値が運転切替前に比べて十分小さい値となった場合において、圧縮機の回転数の下降レートを、運転切替時の運転容量合計値が運転切替前に比べて十分小さいとは言えない場合よりも大きくすることで、回転数を速やかに下降させる。これにより、室内機の運転台数に応じた冷媒循環量に速やかに追従させ、暖房運転時の高圧異常を防ぐ。こうして、圧縮機の冷媒吐出温度の上昇を防ぐ。

上記マルチ型空気調和装置の制御装置の前記レート設定手段は、前記第１所定倍数を５倍としてもよい。
第１所定倍数を５倍とすることにより、運転切替時の圧縮機回転数指令値が運転切替前の圧縮機回転数指令値に比べて十分小さくなる。

上記マルチ型空気調和装置の制御装置の前記レート設定手段は、前記割合が前記第１所定倍数を超える場合に、前記割合が前記第１所定倍数以下のときの前記下降レートに対して、第２所定倍数の前記下降レートを設定してもよい。
このように下降レートを設定することにより、下降レートの制御が簡便となる。

上記マルチ型空気調和装置の制御装置の前記レート設定手段は、前記割合が前記第１所定倍数を超える場合に、前記下降レートをステップ状に変化させてもよい。
下降レートをステップ状に変化させる制御とすることにより、開発が容易となり、試験が減ることによりコストが低減する。

本発明は、上記いずれかに記載の制御装置と、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、対応する電動膨張弁を備えた複数の室内機と、を備えたマルチ形空気調和装置を提供する。

本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する工程と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する工程とを有するマルチ型空気調和装置の制御方法を提供する。

本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する処理と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する処理とをコンピュータに実行させるためのマルチ型空気調和装置の制御プログラムを提供する。

本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する工程と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する工程とを有するマルチ型空気調和装置の制御方法を提供する。

本発明は、圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する処理と、前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する処理とをコンピュータに実行させるためのマルチ型空気調和装置の制御プログラム。

本発明は、室内機の運転台数の切り替え時における圧縮機の冷媒吐出温度の急上昇を抑えることができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態、第２実施形態に係る空気調和システムの構成を概略的に示した図である。 本発明の第１実施形態、第２実施形態に係る空気調和システムの制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る制御装置の制御フローを示している。 本発明の第２実施形態に係る圧縮機回転数に対する下降レートをステップ状に設定するときの一例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る制御装置の制御フローを示している。

以下に、本発明の実施形態に係るマルチ型空気調和装置の制御装置、それを備えたマルチ型空気調和装置、及びその制御方法並びに制御プログラムについて図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下に、本発明にかかる実施形態について、図１を参照して説明する。
図１には、本実施形態に係るマルチ型空気調和システム（以下「空気調和システム」という）１の冷媒回路図が示されている。
図１に示されるように、空気調和システム１は、室外機２と、複数の室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄとを備えており、冷凍サイクル（冷媒系統）７を構成している。本実施形態においては、室内機が４台であるマルチ型空気調和システムである場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、１台の室内機が１台の室外機と接続される空気調和システムであってもよいし、室内機が２台でも、３台でも、５台以上であってもよい。なお、以下室内機を区別しない場合には、室内機３として記載する。
室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、室外機２から導出されるガス側配管４および液側配管５の間に分岐器６を介して互いに並列に接続されている。

室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１０と、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁１２と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器１３と、室外熱交換器１３と一体的に構成されている過冷却コイル１４と、室外膨張弁（ＥＥＶＨ）１５と、液冷媒を貯留するレシーバ１６と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器１７と、過冷却熱交換器１７に分流される冷媒量を制御する過冷却用膨張弁（ＥＥＶＳＣ）１８と、圧縮機１０に吸入される冷媒ガスから液分を分離し、ガス分のみを圧縮機１０側に吸入させるアキュームレータ１９と、ガス側操作弁２０と、液側操作弁２１とを備えている。

圧縮機１０は、室外熱交換器１３からの低温低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を作り出すものであり、本実施形態においては、従来（例えば、１２０ｒｐｓから１４０ｒｐｓ等）よりも高速（例えば、２００ｒｐｓ等）で回転する超高速圧縮機としてスクロール圧縮機が用いられるとよい。
室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路２３を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器１３に対して外気を送風する室外ファン２４が設けられている。

ガス側配管４及び液側配管５は、室外機２のガス側操作弁２０及び液側操作弁２１に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される複数台の室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄとの間の距離に応じて、その配管長が設定されるようになっている。ガス側配管４及び液側配管５の途中には、複数の分岐器６が設けられ、該分岐器６を介して適宜台数の室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが接続されている。これによって、密閉された１系統の冷凍サイクル（冷媒回路）７が構成されている。

室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却または加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器３０と、室内膨張弁（ＥＥＶＣ）３１と、ＤＣファンモータ（図示略）で駆動され、室内熱交換器３０を介して室内空気を循環させる室内ファン３２とを備えており、室内側のガス側配管４及び液側配管５を介して分岐器６に接続されている。また、室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄには、圧縮機１０の回転数制御をする制御装置５０が設けられており、圧縮機１０の回転数に対する指令値を検出するとともに、回転数の下降レートを設定する。

上記の空気調和システム１において、冷房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２により室外熱交換器１３側に循環され、室外熱交換器１３で室外ファン２４により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル１４で更に冷却された後、室外膨張弁１５を通過し、レシーバ１６内にいったん貯留される。

レシーバ１６で循環量が調整された液冷媒は、過冷却熱交換器１７を経て液冷媒配管側を流通される過程で、液冷媒配管から一部分流され、過冷却用膨張弁１８で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。この液冷媒は、液側操作弁２１を経て室外機２から液側配管５へと導かれ、分岐器６を介して各室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに接続される液側配管５に分流される。

分流された液冷媒は、各室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに流入し、室内膨張弁３１で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器３０に流入される。室内熱交換器３０では、室内ファン３２により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、ガス側配管４を経て分岐器６に至り、他の室内機３からの冷媒ガスと合流される。

ガス側配管４を経て分岐器６で合流された冷媒ガスは、再び室外機２に戻り、ガス側操作弁２０、四方切換弁１２を経て、過冷却熱交換器１７からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機１０に吸入される。この冷媒は、圧縮機１０において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。

一方、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁１２を介してガス側操作弁２０側に循環される。この高圧ガス冷媒は、ガス側操作弁２０、ガス側配管４を経て室外機２から導出され、分岐器６、室内側のガス側配管４を経て複数台の室内機３Ａ，３Ｂに導入される。

室内機３Ａ，３Ｂに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器３０で室内ファン３２を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器３０で凝縮液化された冷媒は、室内膨張弁３１、液側配管５を経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管５を経て室外機２に戻る。

室外機２に戻った冷媒は、液側操作弁２１を経て過冷却熱交換器１７に至り、冷房時の場合と同様に過冷却が付与された後、レシーバ１６に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。この液冷媒は、室外膨張弁１５に供給されて断熱膨張された後、過冷却コイル１４を経て室外熱交換器１３に流入される。

室外熱交換器１３では、室外ファン２４から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器１３から四方切換弁１２を経て、過冷却熱交換器１７からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離されてガス分のみが圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。

図２は、本実施形態に係る空気調和システム１の制御を司る制御装置５０の電気的構成を示すブロック図である。なお、図２では、詳細を後述する圧縮機１０の回転数の下降レートの制御に関する機能を示す。

制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。また、制御装置５０は、室外機２に備えられている。

具体的には、制御装置５０は、回転数指令値検出部５１と、判定部５２と、レート設定部（レート設定手段）５３とを備えている。また、空気調和システム１は、図示しない検出部において、圧縮機１０の実回転数、各室内機３の運転容量等を検出している。
回転数指令値検出部５１は、圧縮機１０に対する回転数の指令値を検出する。例えば、回転数指令値検出部５１は、室内機３の運転切替時に、運転切替時の圧縮機１０の回転数の指令値である第１圧縮機回転数指令値を検出するとともに、室内機３の運転切替の直前の圧縮機１０の回転数の指令値である第２圧縮機回転数指令値を検出し、判定部５２に出力する。
判定部５２は、所定期間内で室内機３の運転の切り替えが行われ、運転切替後の第１圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の第２圧縮機回転数指令値の割合を算出し、算出された割合が、第１所定倍数（例えば、５倍）を超えるか否かを判定し、判定結果がレート設定部５３に出力される。
なお、所定期間とは、運転切替の前後で、所定下降レートで圧縮機回転数を変化させても、室内機の運転台数、運転容量等の運転状態に応じた冷媒循環量に追従させることができない期間とする。

例えば、室外機２に接続される室内機３が全台（本実施形態においては、４台）運転しているときに、圧縮機回転数指令値が最大回転数の２００［ｒｐｓ］とし、その後空気調和システム１が制御され、室内機３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが運転停止され、室内機３Ａだけを運転させると、圧縮機回転数指令値が最小回転数２０［ｒｐｓ］になった場合を例に挙げる。判定部５２は、第１圧縮機回転数指令値２０［ｒｐｓ］に対する、第２圧縮機回転数指令値２００［ｒｐｓ］の割合は、２００／２０＝１０と算出し、割合が１０倍であると算出する。この場合、判定部５２は、第１所定倍数（例えば、５倍）より大きいとしてレート設定部５３に出力する。

なお、室内機３の運転台数に応じて運転容量が変動することを勘案し、室内機３の運転の切り替え前後における運転容量の合計値に基づいて割合が第１所定倍数（例えば、５倍）を超えるか否か判定しても良い。具体的には、判定部５２は、各室内機３の運転容量を検出し、運転切替後の室内機３の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の室内機３の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数（例えば、５倍）を超えるか否かを判定する。
このように、室内機３の運転の切り替えに応じて圧縮機１０の回転数で割合を判定するだけでなく、室内機３の運転台数に応じて変化する運転容量に基づいて割合が第１所定倍数（例えば、５倍）を超えるか否かを判定しても良い。

レート設定部５３は、判定部５２により算出された割合が第１所定倍数（例えば、５倍）より大きくなると判定された場合には、圧縮機１０の回転数の下降レートを、算出された割合が第１所定倍数以下であると判定された場合と比較して大きく設定する。具体的には、算出された割合が第１所定倍数より大きくなると判定されたときの下降レートは、割合が第１所定倍数以下になると判定されたときの下降レートの第２所定倍数（例えば、２倍）に設定する。なお、本実施形態においては、割合が第１所定倍数以下となる場合を「通常時」という。
例えば、割合が第１所定倍数以下であると判定された場合の圧縮機１０の回転数の下降レートが１［ｒｐｓ／秒］である場合には、割合が第１所定倍数より大きいと判定された場合の圧縮機１０の回転数の下降レートは１［ｒｐｓ／秒］×２倍＝２［ｒｐｓ／秒］とする。

つまり、空気調和システム１の運転切替直前の第２圧縮機回転数指令値（例えば、２００ｒｐｓ）と、運転切替時の第１圧縮機回転数指令値（例えば、２０ｒｐｓ）とを検出し、運転切替時の第１圧縮機回転数指令値に対して運転切替直前の第２圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数（例えば、５倍）以上であると判定された場合には、圧縮機１０に対する回転数の下降レートを通常時（例えば、１ｒｐｓ／秒）よりも第２所定倍数（例えば、２倍）大きく設定した下降レート（例えば、２ｒｐｓ／秒）に設定する。
このように、室内機３の運転の切り替え前後において、圧縮機回転数指令値の割合が十分小さくなるような場合には、通常時より下降レートを大きく設定することにより、圧縮機１０の回転数の下降を促進させることができる。

以下に、本実施形態に係る空気調和システム１の作用について図１から図３を用いて説明する。
空気調和システム１の全ての室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが運転しており、室内を空調しているとする。全ての室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうち、一部の室内機３（例えば、３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）の運転が停止され、停止された室内機３以外の室内機３（例えば、３Ａ）が運転を継続している場合を例として説明する。
複数の室内機３の運転がされている状態で、一部の室内機３の運転が停止されると、空気調和システム１の運転の切り替えが検出され、本処理のフローが開始される。
運転切替時の室外機２の圧縮機１０の第１圧縮機回転数指令値（例えば、２０ｒｐｓ）が検出されるとともに、運転切替直前における圧縮機１０の第２圧縮機回転数指令値（例えば、２００ｒｐｓ）が検出される（図３のステップＳＡ１）。

第１圧縮機回転数指令値に対する、第２圧縮機回転数指令値の割合が算出される（図３のステップＳＡ２）。算出された上記割合が、第１所定倍数を超えるか否かが判定され（図３のステップＳＡ３）、割合が第１所定倍数以下と判定された場合には（図３のステップＳＡ３のＮｏ）、運転切替直前に圧縮機１０に設定されていた通常時の回転数の下降レート（例えば、１ｒｐｓ／秒）を設定する（図３のステップＳＡ４）。
割合が第１所定倍数（例えば、５倍）を超える（例えば、２００ｒｐｓ／２０ｒｐｓ＝１０倍）と判定された場合には（図３のステップＳＡ３のＹｅｓ）、運転切替直前の圧縮機１０に設定されていた通常時の回転数の下降レートに第２所定倍数（例えば、２）を乗算した新たな下降レート（例えば、２ｒｐｓ／秒）を設定する（図３のステップＳＡ５）。

これにより、従来は、１２０ｒｐｓや１４０ｒｐｓの圧縮機が使用されており、空気調和システム１の運転の切り替え前後において、切替前の圧縮機回転数指令値として１４０ｒｐｓ、切替時の圧縮機回転数指令値として２０ｒｐｓを検出したとき、回転数の下降レート１ｒｐｓ／秒で下降させようとすると１２０秒かかっていた。
本実施形態であれば、高速な圧縮機１０を用いていても、下降レートを通常の下降レートの２倍に設定した場合には、高速な圧縮機の最大回転数２００ｒｐｓから最小回転数２０ｒｐｓまで低下させるのに１８０ｒｐｓ分の回転数低下を２ｒｐｓ／秒で下降させるので、９０秒で圧縮機１０を所望の回転数まで低下させることができる。

以上説明してきたように、本実施形態に係る空気調和システム１の制御装置５０、それを備えた空気調和システム１、及びその制御方法並びに制御プログラムによれば、空気調和システム１において、室内機３の運転台数が切り替わり、運転切替時の圧縮機１０の回転数の指令値である第１圧縮機回転数指令値に対する運転切替の直前の第２圧縮機回転数指令値の割合が第１所定倍数を超える場合、すなわち運転切替時の第１圧縮機回転数指令値が運転切替前に比べて十分小さい値となった場合において、圧縮機１０の回転数の下降レートを、通常時の下降レートよりも大きくすることで、回転数を速やかに下降させる。これにより、圧縮機１０の回転数が速やかに低下するので、室内機３の運転台数に応じた冷媒循環量に速やかに追従させ、圧縮機の冷媒吐出温度が急上昇することを防ぐことができるので、暖房運転時の高圧異常を防ぐ。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態においては、割合が第１所定倍数を超える場合の圧縮機の回転数の下降レートを圧縮機回転数に対してステップ状に設定する点で第１実施形態と異なる。本実施形態のマルチ型空気調和システムについて、第１実施形態と共通する点については説明を省略し、図１、図２、図４、及び図５を用いて異なる点について主に説明する。

レート設定部５３は、割合が第１所定倍数（例えば、５倍）を超える場合に、下降レートをステップ状に変化させる。
図４には、圧縮機１０の回転数の下降レートをステップ状に設定する場合の一例の図を示している。図４は、横軸に圧縮機の回転数［ｒｐｓ］を示し、縦軸に圧縮機１０の回転数を下降させるときの下降レート［ｒｐｓ／秒］を示している。
図４に示されるように、従来は、圧縮機１０の回転数によらず、圧縮機１０の回転数は１ｒｐｓ／秒であり固定（一定）であった。本実施形態においては、圧縮機１０の回転数ｒｐｓが、第１所定領域においては第１レート、第１所定領域より回転数が高い第２所定領域においては第１レートより下降レートが大きい第２レートとのようにステップ状に設定する。

図４においては、下降レートの設定例が示されている。
例えば、ラインＬ１では、圧縮機１０の回転数が２０［ｒｐｓ］から８０［ｒｐｓ］の区間においては、通常時と同様に下降レートを１［ｒｐｓ／秒］とし、８０．０１［ｒｐｓ］から２００［ｒｐｓ］の区間においては、通常時に対して所定倍数（例えば、２倍）として下降レートを２［ｒｐｓ／秒］として設定する。
また、例えば、ラインＬ２では、圧縮機の回転数が２０［ｒｐｓ］から１００［ｒｐｓ］の区間においては、通常時と同様に下降レートを１［ｒｐｓ／秒］とし、１００．０１［ｒｐｓ］から２００［ｒｐｓ］の区間においては、通常時に対して所定倍数（例えば、２倍）として下降レートを２［ｒｐｓ／秒］として設定する。

なお、本実施形態においては、下降レートを変更する圧縮機１０の回転数の下降レートを変更するポイントを、ラインＬ１では８０．０１［ｒｐｓ］とし、ラインＬ２では１００．０１［ｒｐｓ］である場合を例に説明していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、従前に使用していた空気調和システム１において、圧縮機１０の回転数の下降に許容していた期間に応じて適宜設定すればよい。

ここで、従来の空気調和システムで室内機を全台運転から１台運転に切り替えた場合と、本実施形態にかかる空気調和システム１で室内機３を全台運転から１台運転に切り替えた場合とを比較する。
従来の空気調和システムでは最大回転数が１４０［ｒｐｓ］の圧縮機が使用されており、最大回転数１４０［ｒｐｓ］から最小回転数２０［ｒｐｓ］まで圧縮機の回転数を低下させる場合には、下降レートが一律で１［ｒｐｓ］に設定されていたので、１４０［ｒｐｓ］から２０［ｒｐｓ］まで回転数を低下させるのに１２０秒掛かっていた（図４のラインＬ３参照）。

本実施形態においては、例えば、空気調和システム１の運転切替時に最小回転数の２０［ｒｐｓ］とし、従来よりも高速の圧縮機１０を用い、運転切替直前において最大回転数の２００［ｒｐｓ］とする場合を説明する。図４の下降レートの設定例でラインＬ１を採用した場合には、２００［ｒｐｓ］から８０．０１［ｒｐｓ］までは下降レートが２［ｒｐｓ］が設定されるので、８０．０１［ｒｐｓ］にさせるまでに６０秒かかり、さらに、８０［ｒｐｓ］から２０［ｒｐｓ］までは下降レートが１［ｒｐｓ］に設定されるので６０秒かかる。つまり、ラインＬ１を採用した場合には、６０秒＋６０秒＝１２０秒で、２００［ｒｐｓ］から２０［ｒｐｓ］まで回転数を低下させることができる。
このように、高速（例えば、２００ｒｐｓ等）の圧縮機１０を用いた場合であっても、従来と同じ期間（例えば、１２０秒間）で、所望の回転数まで下降させることができる。

なお、従来の空気調和システムで、例えば、従来の圧縮機を用いて、切替前の回転数（例えば、最大回転数）から切替後の回転数（例えば、最小回転数）まで下降させる期間（例えば、１２０秒）を勘案して、本実施形態の空気調和システム１を適用するとよい。つまり、従来制御していた期間（例えば、１２０秒）で、高速の圧縮機１０の最大回転数から最小回転数まで下降させるように、下降レートの変更ポイントを設定するとよい。
または、従来の空気調和システムで回転数低下にかかっていた期間と、本実施形態の空気調和システム１を適用したことによる回転数低下にかかる期間は必ずしも一致していなくてもよく、ラインＬ２を採用した場合の期間（例えば、２０−１００ｒｐｓ区間は１ｒｐｓとし、１００．０１−２００ｒｐｓ区間は２ｒｐｓとすれば、１３０秒）としてもよい。ラインＬ２を採用したとしても、２００ｒｐｓから２０ｒｐｓまでを１ｒｐｓ／秒で下降させると１８０秒かかることになるので、通常時の下降レートを比較するよりも速やかに所望の回転数まで低下させることができる。

このように、圧縮機１０の回転数が高く、冷媒循環量が多い区間においては、下降レートを大きめに設定することにより、速やかに回転数を低下させることができるので、室内機３の運転台数に応じた冷媒循環量に速やかに追従させ、圧縮機の冷媒吐出温度が急上昇することを防ぐことができるので、高圧異常等を防ぐことができる。
また、圧縮機１０の回転数がある程度低下し、冷媒循環量が少なくなった区間においては、従来と同様の下降レートに設定することで、空気調和システム１は従来と同様の動きとして膨張弁制御等の他の機器の制御遅れを極力発生しないようにすることができる。

以下に、本実施形態に係る空気調和システム１の作用について図５を用いて説明する。
空気調和システム１の全ての室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが運転しており、室内を空調しているとする。全ての室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうち、一部の室内機３（例えば、３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）の運転が停止され、停止された室内機３以外の室内機３（例えば、３Ａ）が運転を継続している場合を例として説明する。
一部の室内機３の運転が停止されると、空気調和システム１の運転の切り替えが検出され、本処理のフローが開始される。
運転切替時の室外機２の圧縮機１０の第１圧縮機回転数指令値（例えば、２０ｒｐｓ）が検出されるとともに、運転切替直前における圧縮機１０の第２圧縮機回転数指令値（例えば、２００ｒｐｓ）が検出される（図５のステップＳＢ１）。

第１圧縮機回転数指令値に対する、第２圧縮機回転数指令値の割合が算出される（図５のステップＳＢ２）。算出された上記割合が、第１所定倍数を超えるか否かが判定され（図５のステップＳＢ３）、割合が第１所定倍数以下と判定された場合には（図５のステップＳＢ３のＮｏ）、運転切替直前に圧縮機１０に設定されていた通常時の回転数の下降レート（例えば、１ｒｐｓ／秒）を設定する（図５のステップＳＢ４）。
割合が第１所定倍数（例えば、５倍）を超える（例えば、２００ｒｐｓ／２０ｒｐｓ＝１０倍）と判定された場合には（図５のステップＳＢ３のＹｅｓ）、圧縮機１０の回転数を２００ｒｐｓから２０ｒｐｓに下降させるにあたり、図４に例示したようなステップ状（例えば、ラインＬ１）の下降レートが設定される（図５のステップＳＢ５）。

これにより、従来は、空気調和システム１の運転の切り替え前後において、例えば、切替前の圧縮機回転数指令値として１４０ｒｐｓ、切替時の圧縮機回転数指令値として２０ｒｐｓを検出したとき、通常の回転数の下降レート１ｒｐｓ／秒で下降させようとすると、１２０秒かかっていた。
本実施形態であれば、例えば、切替前の第２圧縮機回転数指令値２００ｒｐｓから切替時の第１圧縮機回転数２０ｒｐｓに低下させる場合に、２００ｒｐｓから８０．０１ｒｐｓまでは下降レートは２ｒｐｓ／秒とされ、６０秒がかかり、８０ｒｐｓから２０ｒｐｓまでは下降レートが１ｒｐｓ／秒とされ、６０秒かかる。
つまり、本実施形態によれば、従来よりも高速（例えば、２００ｒｐｓ等）の圧縮機１０が用いられる場合であっても、従来と同様の１２０秒で最大回転数２００ｒｐｓと最小回転数２０ｒｐｓまで低下させることができる。

以上説明してきたように、本実施形態に係る空気調和システム１の制御装置５０、それを備えた空気調和システム１、及びその制御方法並びに制御プログラムによれば、空気調和システム１において、室内機３の運転台数が切り替わり、運転切替時の圧縮機１０の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替の直前の圧縮機回転数指令値の割合が第１所定倍数を超える場合、すなわち運転切替時の圧縮機回転数指令値が運転切替前に比べて十分小さい値となった場合において、圧縮機１０の回転数の下降レートをステップ状に変化させ、高回転数のときには速やかに回転数の低下をさせ、所望の回転数まで速やかに下降させる。これにより、室内機３の運転台数に応じた冷媒循環量に速やかに追従させ、暖房運転時の高圧異常を防ぐ。また、下降レートをステップ状に変化させる制御とすることにより、開発が容易となり、試験が減ることによりコストが低減する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。例えば、上記実施形態においては、室内機３が全台運転状態から、１台の室内機３のみが運転を継続し、それ以外の室内機３が停止されたケースを例示して説明していたが、本発明は、室内機３の制御台数をそれに限定するものでない。

また、上記実施形態では、運転切替において圧縮機回転数指令値または室内機の運転容量を用いて判定を行うとしたが、室内機の運転容量に代えてそれに相当する値を用いるとしてもよい。室内機の運転容量に相当する値としては、例えば室内機が要求する周波数の合計値である室内機要求周波数合計などが挙げられる。

１ マルチ型空気調和システム
５０ 制御装置
５１ 回転数指令値検出部
５２ 判定部
５３ レート設定部

Claims (10)

1. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、
   所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する判定手段と、
   前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定するレート設定手段と
   を具備するマルチ型空気調和装置の制御装置。
2. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、
   所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する判定手段と、
   前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定するレート設定手段と
   を具備するマルチ型空気調和装置の制御装置。
3. 前記レート設定手段は、前記第１所定倍数を５倍とする請求項１または請求項２に記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
4. 前記レート設定手段は、前記割合が前記第１所定倍数を超える場合に、前記割合が前記第１所定倍数以下のときの前記下降レートに対して、第２所定倍数の前記下降レートを設定する請求項１から請求項３のいずれかに記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
5. 前記レート設定手段は、前記割合が前記第１所定倍数を超える場合に、前記下降レートをステップ状に変化させる請求項１から請求項３のいずれかに記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の制御装置と、
   圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、
   対応する電動膨張弁を備えた複数の室内機と、
   を備えたマルチ形空気調和装置。
7. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、
   所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する工程と、
   前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する工程と
   を有するマルチ型空気調和装置の制御方法。
8. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、
   所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記圧縮機の回転数の指令値である圧縮機回転数指令値に対する運転切替前の前記圧縮機回転数指令値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する処理と、
   前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の前記回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する処理と
   をコンピュータに実行させるためのマルチ型空気調和装置の制御プログラム。
9. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、
   所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する工程と、
   前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する工程と
   を有するマルチ型空気調和装置の制御方法。
10. 圧縮機を備えた少なくとも一つの室外機と、複数の室内機とを備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、
    所定期間内で前記室内機の運転の切り替えが行われ、運転切替後の前記室内機の運転容量の合計である第１運転容量合計値に対する運転切替前の前記室内機の運転容量の合計である第２運転容量合計値の割合が、第１所定倍数を超えるか否かを判定する処理と、
    前記割合が、前記第１所定倍数を超える場合に、前記圧縮機の回転数の下降レートを、前記割合が前記第１所定倍数を超えない場合の前記圧縮機の前記回転数の下降レートよりも大きく設定する処理と
    をコンピュータに実行させるためのマルチ型空気調和装置の制御プログラム。
    
    

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