JP2020197324A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力が効率的に供給することができる空調システムを提供する。【解決手段】空調システム１００は、冷媒サイクルＲＣと、給電ユニット４０と、コントローラ６０とを備える。冷媒サイクルは、室外ユニット１０、及び、複数の室内ユニット３０を有する。給電ユニットは、複数の室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された場合に、電源が遮断された室内ユニットに補助電源の供給を行う。コントローラは、補助電源の供給が行われないときにおける、冷媒サイクルに含まれる機器の制御である第１制御、又は、補助電源の供給が行われるときにおける機器の制御である第２制御を行う。コントローラは、電源が遮断された室内ユニットの台数及び合計容量の少なくとも一方に応じて、第２制御が行われる機器、及び、第２制御の制御内容の少なくとも一方を設定する。【選択図】図３

Description

空調システム

従来、特許文献１（特開２０１３−４０６９８号公報）に開示されるように、一部の室内ユニットの電源が遮断されても空調運転を継続することができる空調システムが知られている。

一部の室内ユニットの電源が遮断され、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニット等から電力が供給される際に、優先されるべき制御に関する検討が十分でないため電力供給の効果が小さくなる課題がある。

第１観点の空調システムは、冷媒サイクルと、給電ユニットと、コントローラとを備える。冷媒サイクルは、室外ユニット、及び、複数の室内ユニットを有する。給電ユニットは、複数の室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された場合に、電源が遮断された室内ユニットに補助電源の供給を行う。コントローラは、冷媒サイクルに含まれる機器を制御する。コントローラは、補助電源の供給が行われないときにおける機器の制御である第１制御、又は、補助電源の供給が行われるときにおける機器の制御である第２制御を行う。コントローラは、複数の室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された時における、電源が遮断された室内ユニットの台数及び合計容量の少なくとも一方に応じて、第２制御が行われる機器、及び、第２制御の制御内容の少なくとも一方を設定する。

第１観点の空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

第２観点の空調システムは、第１観点の空調システムであって、複数の室内ユニットのそれぞれは、膨張弁及びドレンポンプを有する。第２制御が行われる機器は、膨張弁及びドレンポンプの少なくとも一部を含む。

第２観点の空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

第３観点の空調システムは、第２観点の空調システムであって、複数の室内ユニットのそれぞれは、ドレン水位の異常を検知するための検知ユニットをさらに有する。コントローラは、検知ユニットによってドレン水位の異常が検知された室内ユニットが有する機器を優先して、第２制御を行う。

第３観点の空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

第４観点の空調システムは、第３観点の空調システムであって、コントローラは、検知ユニットによってドレン水位の異常が検知された室内ユニットが複数ある場合において、それぞれの室内ユニットが有する機器の第２制御を所定の順で行う。

第４観点の空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

第５観点の空調システムは、第１乃至第４観点のいずれか１つの空調システムであって、コントローラは、複数の室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された時における、電源が遮断された室内ユニットの状態に応じて第２制御を行う。

第５観点の空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

第１実施形態の空調システム１００の概略構成図である。 コントローラ６０が電源遮断時に第２制御を行う時における処理のフローチャートである。 リスクレベルを決定する基準の一例である。 冷房運転中においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。 デフロスト運転中においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。 油戻し運転中においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。 空調システム１００全体の運転の制御フローを表す図である。 第２実施形態の空調システム１００の概略構成図である。 変形例Ｊに係る空調システム１００の概略構成図である。

―第１実施形態―
第１実施形態に係る空調システム１００について、図面を参照しながら説明する。

（１）空調システム１００の構成
図１は、本実施形態の空調システム１００の概略構成図である。空調システム１００は、家屋、ビル、工場又は公共施設等の建物内に含まれる対象空間において冷房及び暖房等の空気調和を実現するシステムである。

空調システム１００は、冷媒が循環する冷媒回路ＲＣを含む。空調システム１００は、冷媒回路ＲＣにおいて冷媒を循環させて蒸気圧縮方式の冷凍サイクルを行うことにより、対象空間の冷房又は暖房を行う。冷媒回路ＲＣには、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２又はアンモニア等の冷媒が封入されている。

空調システム１００は、主として、熱源ユニットとしての１台の室外ユニット１０と、利用ユニットとしての複数台（図１では３台）の室内ユニット３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）と、１台の給電ユニット４０と、複数台（図１では３台）のリモコン５０と、コントローラ６０とを備えている。空調システム１００の冷媒回路ＲＣは、室外ユニット１０と各室内ユニット３０とがガス連絡配管ＧＰ及び液連絡配管ＬＰによって接続されることで構成されている。言い換えると、空調システム１００は、同一冷媒系統に複数の室内ユニット３０が接続された、マルチタイプ（マルチテナント）の空調システムである。

（１−１）室外ユニット１０
室外ユニット１０は、室外（対象空間外）に設置される室外機である。室外ユニット１０は、主として、複数の冷媒配管（第１配管Ｐ１〜第５配管Ｐ５）と、圧縮機１１と、四路切換弁１２と、室外熱交換器１３と、室外ファン１５と、室外ユニット制御部１７とを有している。

第１配管Ｐ１は、ガス連絡配管ＧＰと四路切換弁１２とを接続する冷媒配管である。第２配管Ｐ２は、四路切換弁１２と圧縮機１１の吸入ポート（図示省略）とを接続する吸入配管である。第３配管Ｐ３は、圧縮機１１の吐出ポート（図示省略）と四路切換弁１２とを接続する吐出配管である。第４配管Ｐ４は、四路切換弁１２と室外熱交換器１３のガス側とを接続する冷媒配管である。第５配管Ｐ５は、室外熱交換器１３の液側と液連絡配管ＬＰとを接続する冷媒配管である。

圧縮機１１は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して吐出する機構である。圧縮機１１は、圧縮機モータ１１ａが内蔵された密閉式の構造を有している。圧縮機１１では、圧縮機ケーシング（図示省略）内に収容されたロータリ式又はスクロール式等の圧縮要素（図示省略）が、圧縮機モータ１１ａを駆動源として駆動される。圧縮機モータ１１ａは、運転中、インバータ制御され、状況に応じて回転数が調整される。圧縮機１１は、駆動時に、吸入ポートから冷媒を吸入し、圧縮し、吐出ポートから吐出する。

四路切換弁１２は、冷媒回路ＲＣにおいて冷媒の流れる方向を切り換えるための弁である。四路切換弁１２は、第１配管Ｐ１、第２配管Ｐ２、第３配管Ｐ３及び第４配管Ｐ４と個別に接続されている。四路切換弁１２は、冷房運転時には、第１配管Ｐ１と第２配管Ｐ２とが接続されるとともに、第３配管Ｐ３と第４配管Ｐ４とが接続されるように、流路を切り換える（図１の四路切換弁１２の実線を参照）。四路切換弁１２は、暖房運転時には、第１配管Ｐ１と第３配管Ｐ３とが接続されるとともに、第２配管Ｐ２と第４配管Ｐ４とが接続されるように、流路を切り換える（図１の四路切換弁１２の破線を参照）。

室外熱交換器１３は、冷房運転時には冷媒の凝縮器又は放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器１３は、冷媒が流れる伝熱管（図示省略）と、伝熱面積を増大する伝熱フィン（図示省略）とを含む。室外熱交換器１３は、運転時において、伝熱管内の冷媒と、室外ファン１５によって生成される空気流とが熱交換可能なように配置されている。

室外ファン１５は、例えばプロペラファンである。室外ファン１５は、室外ファンモータ１５ａの出力軸に接続されており、室外ファンモータ１５ａに連動して駆動する。室外ファン１５は、駆動すると、外部から室外ユニット１０内に流入し室外熱交換器１３を通過してから室外ユニット１０外へ流出する空気流を生成する。

室外ユニット制御部１７は、ＣＰＵ及びメモリ等から構成されるマイクロコンピュータである。室外ユニット制御部１７は、室外ユニット１０の各アクチュエータの動作を制御する。室外ユニット制御部１７は、各室内ユニット３０の室内ユニット制御部３４（後述）と、通信線ｃｂ１，ｃｂ２及び給電ユニット４０を介して接続されており、相互に信号の送受信を行う。

（１−２）室内ユニット３０
室内ユニット３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、対象空間に設置される室内機である。室内ユニット３０は、室外ユニット１０とともに冷媒回路ＲＣを構成している。室内ユニット３０は、主として、室内熱交換器３１と、膨張弁３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、室内ファン３３と、室内ユニット制御部３４とを有している。

室内熱交換器３１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する熱交換器である。室内熱交換器３１は、例えばクロスフィンチューブ熱交換器である。室内熱交換器３１の液側は、膨張弁３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）まで延びる冷媒配管に接続されている。室内熱交換器３１のガス側は、ガス連絡配管ＧＰまで延びる冷媒配管に接続されている。室内熱交換器３１は、運転時において、伝熱管（図示省略）内の冷媒と、室内ファン３３によって生成される空気流とが熱交換可能なように配置されている。

膨張弁３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）は、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁３２は、運転時において、状況に応じて開度が適宜調整され、開度に応じて冷媒を減圧する。各室内ユニット３０は、１つの膨張弁３２を有している。具体的には、室内ユニット３０ａは、膨張弁３２ａを有し、室内ユニット３０ｂは、膨張弁３２ｂを有し、室内ユニット３０ｃは、膨張弁３２ｃを有している。膨張弁３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれ、対応する室内ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃの運転状況に応じて開度が適宜調整される。

膨張弁３２は、室内熱交換器３１の液側まで延びる冷媒配管、及び、液連絡配管ＬＰまで延びる冷媒配管に接続されている。液連絡配管ＬＰは、室外ユニット１０の第５配管Ｐ５と、各膨張弁３２とを接続する。液連絡配管ＬＰの一端は、第５配管Ｐ５と接続され、液連絡配管ＬＰの他端は、膨張弁３２の数に応じて分岐して各膨張弁３２と個別に接続されている。

室内ファン３３は、例えばターボファン、シロッコファン、クロスフローファン又はプロペラファン等の送風機である。室内ファン３３は、室内ファンモータ３３ａの出力軸に接続されている。室内ファン３３は、室内ファンモータ３３ａに連動して駆動する。室内ファン３３は、駆動すると、室内ユニット３０内に吸い込まれて室内熱交換器３１を通過した後に対象空間へと吹き出される空気流を生成する。

室内ユニット制御部３４は、ＣＰＵ及びメモリ等から構成されるマイクロコンピュータである。室内ユニット制御部３４は、室内ユニット３０の各アクチュエータの動作を制御する。各室内ユニット制御部３４は、室外ユニット制御部１７と、通信線ｃｂ１，ｃｂ２及び給電ユニット４０を介して接続されており、相互に信号の送受信を行う。室内ユニット制御部３４は、リモコン５０と無線通信を行う。

室内ユニット３０の室内ユニット制御部３４は、当該室内ユニット３０の膨張弁３２と通信線（図示省略）を介して接続されており、当該膨張弁３２の開度を調整することができる。

（１−３）給電ユニット４０
給電ユニット４０は、室外ユニット制御部１７及び各室内ユニット制御部３４と、通信線ｃｂ１，ｃｂ２を介して接続されている。具体的には、通信線ｃｂ１は、給電ユニット４０と室外ユニット制御部１７とを接続しており、通信線ｃｂ２は、室内ユニット制御部３４の数に応じて分岐し、給電ユニット４０と各室内ユニット制御部３４とを接続している。通信線ｃｂ１は、給電ユニット４０を介して通信線ｃｂ２に接続されている。

各室内ユニット３０は、建物に設置されている外部の商用電源（図示省略）に接続されている。室内ユニット３０は、正常運転時には商用電源から供給された電力によって稼動している。給電ユニット４０は、複数の室内ユニット３０の少なくとも一部への商用電源が遮断された場合、言い換えると、少なくとも１つの室内ユニット３０への商用電源からの電力供給が停止した場合に、商用電源（以下、単に「電源」と呼ぶ。）が遮断された室内ユニット３０に電力を供給するための補助電源である。通信線ｃｂ２は、室外ユニット制御部１７と各室内ユニット制御部３４との間で送受信される信号の他に、給電ユニット４０から各室内ユニット３０に供給される電力を伝送する。

（１−４）リモコン５０
リモコン５０は、ＣＰＵ及びメモリ等から構成されるマイクロコンピュータを含むリモコン制御部（図示省略）と、空調システム１００へ各種コマンドを入力するための入力キーを含むリモコン入力部（図示省略）とを有するデバイスである。

空調システム１００は、室内ユニット３０と同数のリモコン５０を有している。リモコン５０は、いずれかの室内ユニット３０と一対一で対応づけられている。リモコン５０は、対応する室内ユニット３０の室内ユニット制御部３４と、赤外線及び電波等を用いて無線通信を行う。リモコン５０は、ユーザ及び管理者等によってリモコン入力部へコマンドが入力されると、入力されたコマンドに応じて、所定の信号を室内ユニット制御部３４に送信する。

（１−５）コントローラ６０
空調システム１００では、室外ユニット１０の室外ユニット制御部１７と、各室内ユニット３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）の室内ユニット制御部３４とが通信線ｃｂ１，ｃｂ２及び給電ユニット４０を介して接続されることで、コントローラ６０が構成されている。コントローラ６０は、空調システム１００の動作を制御する。

（２）空調システム１００の運転
いずれかのリモコン５０に運転開始コマンドが入力され、コントローラ６０によって冷房運転又は暖房運転に係る制御が実行されると、四路切換弁１２が所定の状態に切り換えられ、圧縮機１１及び室外ファン１５が起動する。その後、運転開始コマンドが入力されたリモコン５０に対応する室内ユニット３０が運転状態（室内ファン３３が稼動している状態）となる。

（２−１）冷房運転
冷房運転時には、四路切換弁１２が冷房サイクル状態（図１の四路切換弁１２の実線で示された状態）に切り換えられる。この状態で各アクチュエータが起動すると、冷媒が、第２配管Ｐ２を介して圧縮機１１に吸入され、圧縮される。圧縮機１１から吐出された冷媒は、第３配管Ｐ３、四路切換弁１２、及び第４配管Ｐ４を通過して室外熱交換器１３に流入する。

室外熱交換器１３に流入した冷媒は、室外ファン１５が生成する空気流と熱交換して凝縮する。室外熱交換器１３から流出した冷媒は、第５配管Ｐ５及び液連絡配管ＬＰを通過して、各室内ユニット３０に流入する。

室内ユニット３０に流入した冷媒は、膨張弁３２に流入する。膨張弁３２に流入した冷媒は、膨張弁３２の開度に応じて減圧される。膨張弁３２から流出した冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３３によって生成される空気流と熱交換して蒸発する。室内熱交換器３１から流出した冷媒は、ガス連絡配管ＧＰを通過して室外ユニット１０に流入する。

室外ユニット１０に流入した冷媒は、第１配管Ｐ１、四路切換弁１２、及び第２配管Ｐ２を通過して、再び圧縮機１１に吸入されて圧縮される。

（２−２）暖房運転
暖房運転時には、四路切換弁１２が暖房サイクル状態（図１の四路切換弁１２の破線で示された状態）に切り換えられる。この状態で各アクチュエータが起動すると、冷媒が、第２配管Ｐ２を介して圧縮機１１に吸入され、圧縮される。圧縮機１１から吐出された冷媒は、第３配管Ｐ３、四路切換弁１２、第１配管Ｐ１及びガス連絡配管ＧＰを通過して各室内ユニット３０に流入する。

室内ユニット３０に流入した冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３３が生成する空気流と熱交換して凝縮する。室内熱交換器３１から流出した冷媒は、膨張弁３２に流入し、膨張弁３２の開度に応じて減圧される。膨張弁３２から流出した冷媒は、液連絡配管ＬＰを通過して室外ユニット１０に流入する。

室外ユニット１０に流入した冷媒は、第５配管Ｐ５を通過して室外熱交換器１３に流入する。室外熱交換器１３に流入した冷媒は、室外ファン１５によって生成される空気流と熱交換して蒸発する。室外熱交換器１３から流出した冷媒は、第４配管Ｐ４、四路切換弁１２、及び第２配管Ｐ２を通過して、再び圧縮機１１に吸入されて圧縮される。

（３）コントローラ６０の詳細
次に、複数の室内ユニット３０の少なくとも一部への電源が遮断された時（以下、「電源遮断時」と呼ぶ。）における、コントローラ６０による空調システム１００の動作の制御について説明する。

コントローラ６０は、空調システム１００の状態に応じて、冷媒回路ＲＣに含まれる機器（以下、「対象機器」と呼ぶ。）の制御である、第１制御又は第２制御を行う。第１制御とは、補助電源である給電ユニット４０から全ての室内ユニット３０への電力の供給が行われないときにおける対象機器の制御である。第２制御とは、補助電源である給電ユニット４０から少なくとも１台の室内ユニット３０への電力の供給が行われるときにおける対象機器の制御である。言い換えると、第１制御は、全ての室内ユニット３０の電力が遮断されていない時（電源遮断時以外の時）に行われ、第２制御は、少なくとも１台の室内ユニット３０の電力が遮断されている時（電源遮断時）に行われる。コントローラ６０は、電源遮断時において電源が遮断された室内ユニット３０（以下、「電源遮断室内ユニット３０」と呼ぶ。）の台数及び合計容量の少なくとも１つに応じて、第２制御が行われる対象機器、及び、第２制御の制御内容の少なくとも一方を設定する。本実施形態では、対象機器は、膨張弁３２及び圧縮機１１を含む。

本実施形態では、電源遮断時に行われる第２制御は、開度変更制御及びシステム停止制御の少なくとも一方を含む。開度変更制御とは、電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度を変更する制御である。システム停止制御とは、室外ユニット１０の圧縮機１１の駆動を停止させて空調システム１００を停止させる制御である。

図２は、コントローラ６０が電源遮断時に第２制御を行う時における処理のフローチャートである。図２には、ステップＳ１１〜Ｓ１３が示されている。ステップＳ１１では、電源遮断時におけるリスクレベルが決定される。リスクレベルとは、例えば、室外ユニット１０の吸入配管（第１配管Ｐ１）に液冷媒が流入する湿りリスク、及び、電源遮断室内ユニット３０の室内熱交換器３１でドレン水が発生することによる水漏れリスクである。リスクレベルは、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数及び合計容量の少なくとも１つに応じて決定される。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で決定されたリスクレベルに応じて、第２制御が行われる対象機器、及び、第２制御の制御内容の少なくとも一方が設定される。ステップＳ１２で設定される内容は、電源遮断時における空調システム１００の状態に応じて異なる。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で設定された内容に応じて、第２制御が行われる。

（３−１）冷房運転中における第２制御
電源遮断時において空調システム１００が冷房運転を行っている場合の第２制御について説明する。

コントローラ６０は、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数、及び、電源遮断時における全ての電源遮断室内ユニット３０の合計容量に応じて、図２のステップＳ１１のリスクレベルを決定する。

図３は、図２のステップＳ１１においてリスクレベルを決定する基準の一例である。図３において、リスクレベルは、「大」、「中」及び「小」の三段階で示されている。図３に示されるように、リスクレベルを決定する要因は、給電ユニット４０に接続される室内ユニット３０の台数、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数、及び、電源遮断時における全ての電源遮断室内ユニット３０の合計容量である。

図３に示される、リスクレベルを決定する基準の一部について説明する。給電ユニット４０に３２台の室内ユニット３０が接続されており、３２台全ての室内ユニット３０の電源が遮断された場合、リスクレベルは「大」に決定される。給電ユニット４０に３２台の室内ユニット３０が接続されており、その内の５台の室内ユニット３０の電源が遮断された場合、電源遮断室内ユニット３０の合計容量に応じてリスクレベルが決定される。この場合、５台の電源遮断室内ユニット３０の合計容量が３２台全ての室内ユニット３０の合計容量に占める割合（以下、「合計容量割合」と呼ぶ。図３においても同様。）が５０％を超える場合、リスクレベルは「大」に決定される。合計容量割合が１０％を超え５０％以下である場合、リスクレベルは「中」に決定される。合計容量割合が１０％以下である場合、リスクレベルは「小」に決定される。

図３では、コントローラ６０は、給電ユニット４０に接続される室内ユニット３０の台数が多いほど、又は、電源遮断時の電源遮断室内ユニット３０の台数が多いほど、高いリスクレベルを設定する。また、コントローラ６０は、電源遮断時の電源遮断室内ユニット３０の台数が少なくても、電源遮断時の電源遮断室内ユニット３０の合計容量が大きいほど、高いリスクレベルを設定する。

図４は、図２のステップＳ１２においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。図４において、リスクレベルが「大」である場合、コントローラ６０は、第２制御が行われる対象機器として圧縮機１１を設定し、第２制御の制御内容としてシステム停止制御を設定する。リスクレベルが「中」又は「小」である場合、コントローラ６０は、第２制御が行われる対象機器として各電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２を設定し、第２制御の制御内容として開度変更制御を設定する。リスクレベルが「中」又は「小」である場合、コントローラ６０は、第２制御の制御内容としてシステム停止制御を設定しない。

また、コントローラ６０は、第２制御の制御内容として開度変更制御を設定した場合に、リスクレベルに応じて、開度変更制御の完了後の膨張弁３２の開度（以下、「目標開度」と呼ぶ。図４においても同様。）を設定する。具体的には、コントローラ６０は、リスクレベルが「中」である場合の目標開度（図４では「目標開度：小」）が、リスクレベルが「小」である場合の目標開度（図４では「目標開度：大」）よりも小さくなるように、目標開度を設定する。言い換えると、コントローラ６０は、リスクレベルが高いほど目標開度を小さく設定する。

電源遮断時において空調システム１００が通常の冷房運転を行っている場合の開度変更制御は、各電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度を低減して、膨張弁３２を絞る、又は、膨張弁３２を閉じる制御である。このような開度変更制御を行うことにより、室外ユニット１０の吸入配管（第１配管Ｐ１）に流れ込む液冷媒の量が低減し、かつ、電源遮断室内ユニット３０で発生するドレン水の発生量が低減する。

図２のステップＳ１３において、コントローラ６０は、電源遮断時においてリスクレベルに応じた第２制御（システム停止制御又は開度変更制御）を行うことで、湿りリスク及び水漏れリスクを低減することができる。

（３−２）デフロスト運転中における第２制御
電源遮断時において空調システム１００が暖房運転終了後のデフロスト運転を行っている場合の第２制御について説明する。

コントローラ６０は、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数、及び、電源遮断時における全ての電源遮断室内ユニット３０の合計容量に応じて、図２のステップＳ１１のリスクレベルを決定する。例えば、コントローラ６０は、図３に示される基準に従って、リスクレベルを決定する。

コントローラ６０は、デフロスト運転を行っている間、各電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度を変更する開度変更制御を行う。そのため、コントローラ６０は、第２制御が行われる対象機器として膨張弁３２を設定し、第２制御の制御内容として開度変更制御を設定する。

コントローラ６０は、電源遮断時においてデフロスト運転が開始されていない場合、膨張弁３２の開度を所定の第１開度まで低下させる。第１開度は、膨張弁３２に対応する電源遮断室内ユニット３０の容量、及び、膨張弁３２の現在の開度等に基づいて設定される。第１開度は、ゼロであってもよい。コントローラ６０は、膨張弁３２の開度を第１開度まで低下させた後、四路切換弁１２を暖房サイクル状態から冷房サイクル状態に切り替える。以上で、デフロスト運転の開始前の準備が完了する。

コントローラ６０は、膨張弁３２の開度を第１開度から所定の第２開度まで増加させて、室外熱交換器１３のデフロスト運転を開始する。図５は、図２のステップＳ１２においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。図５では、リスクレベルの高さと、第２開度の大きさとの関係が示されている。図５に示されるように、コントローラ６０は、リスクレベルが高いほど第２開度を小さく設定する。

コントローラ６０は、デフロスト運転が完了した後、膨張弁３２の開度を第２開度からゼロまで低下させ、四路切換弁１２を冷房サイクル状態から暖房サイクル状態に切り替える。その後、コントローラ６０は、膨張弁３２の開度をゼロから所定の第３開度まで増加させる。第３開度は、空調システム１００が停止している時の開度等に基づいて設定される。

コントローラ６０は、電源遮断時においてリスクレベルに応じた第２制御（開度変更制御）を行うことで、湿りリスクを低減することができる。

（３−３）油戻し運転中における第２制御
電源遮断時において空調システム１００が油戻し運転を行っている場合の第２制御について説明する。

コントローラ６０は、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数、及び、電源遮断時における全ての電源遮断室内ユニット３０の合計容量に応じて、図２のステップＳ１１のリスクレベルを決定する。例えば、コントローラ６０は、図３に示される基準に従って、リスクレベルを決定する。

コントローラ６０は、油戻し運転を行っている間、各電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度を変更する開度変更制御を行う。そのため、コントローラ６０は、第２制御が行われる対象機器として膨張弁３２を設定し、第２制御の制御内容として開度変更制御を設定する。油戻し運転の開始時には、膨張弁３２の開度はゼロである。

コントローラ６０は、膨張弁３２の開度をゼロから所定の第４開度まで増加させて、油戻し運転を開始する。図６は、図２のステップＳ１２においてリスクレベルに応じて第２制御の制御内容を設定する基準の一例である。図６では、リスクレベルの高さと、第４開度の大きさとの関係が示されている。図６に示されるように、コントローラ６０は、リスクレベルが高いほど第４開度を小さく設定する。コントローラ６０は、油戻し運転が完了した後、膨張弁３２の開度を第４開度からゼロまで低下させる。

コントローラ６０は、電源遮断時においてリスクレベルに応じた第２制御（開度変更制御）を行うことで、湿りリスクを低減することができる。

（４）効果
本実施形態の空調システム１００では、１台の室外ユニット１０と、複数台の室内ユニット３０とが、給電ユニット４０を介して同一冷媒系統内で接続されている。このようなマルチタイプ（マルチテナント）の空調システムでは、複数の室内ユニット３０の一部の電源が遮断された場合に、電源が遮断されていない他の室内ユニット３０の運転に極力影響が及ばないようにシステム全体の運転を維持することが重要である。

図７は、空調システム１００全体の運転の制御フローを表す。図７に示されるように、空調システム１００全体は、通常制御モード、又は、マルチテナント制御モード（以下、「Ｍ／Ｔ制御モード」と呼ぶ。）で運転する。通常制御モードでは、上記の第１制御が行われ、Ｍ／Ｔ制御モードでは、上記の第２制御が行われる。

通常制御とは、１台の室外ユニットと１台の室内ユニットとからなる従来のシステムでも採用されている、通常時における運転制御である。通常制御モードでは、空調システム１００の全ての室内ユニット３０の電源は遮断されておらず、外部の電源から電力の供給を受けている。通常制御モードでは、空調システム１００は、リモコン５０の操作等によって、空調運転を開始して停止状態から定常状態（通常時における運転制御が行われている状態）に移行したり、空調運転を停止して定常状態から停止状態に移行したりする。定常状態から停止状態に移行する際には、必要に応じて、油戻し運転及びデフロスト運転等が行われる。

通常制御モードで運転している空調システム１００は、室内ユニット３０の少なくとも一部の電源が遮断された場合、Ｍ／Ｔ制御モードに移行する（図７の実線の矢印を参照）。Ｍ／Ｔ制御モードでは、少なくとも１台の室内ユニット３０は、電源が遮断されて運転停止状態となっている。Ｍ／Ｔ制御モードでは、電源が遮断された室内ユニット３０（電源遮断室内ユニット３０）は、給電ユニット４０から電力の供給を受ける。

通常制御モードからＭ／Ｔ制御モードへの移行時には、リスクレベルに応じて第２制御が行われる。具体的には、コントローラ６０は、湿りリスク及び水漏れリスクの大きさに応じて、開度変更制御及びシステム停止制御の少なくとも一方を行う。開度変更制御では、コントローラ６０は、給電ユニット４０から供給された電力を用いて、各電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度を変更する制御を行う。コントローラ６０は、電源遮断時におけるリスクレベルに応じて、開度変更制御完了後の膨張弁３２の開度を設定する。システム停止制御では、コントローラ６０は、室外ユニット１０の室外機１１を停止させて、空調システム１００全体を停止させる制御を行う。このように、空調システム１００は、リスクレベルに応じて第２制御を行うことで、湿りリスク及び水漏れリスクを低減させることができる。

Ｍ／Ｔ制御モードでは、電源遮断室内ユニット３０の電源の遮断が停止した場合、当該電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２は、開度変更制御の対象から外される。「電源の遮断が停止した場合」とは、例えば、外部の電源からの電力供給が回復して運転が再開された場合である。Ｍ／Ｔ制御モードで運転している空調システム１００は、全ての電源遮断室内ユニット３０の電源の遮断が停止した場合、通常制御モードに移行する（図７の点線の矢印を参照）。Ｍ／Ｔ制御モードでは、電源遮断室内ユニット３０以外の室内ユニット３０は、通常制御モード時と同じ運転制御が行われる。

通常制御モードからＭ／Ｔ制御モードに移行する際に、電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２が開いたままの状態では、室外ユニット１０の吸入配管（第１配管Ｐ１）に液冷媒が流入したり、電源遮断室内ユニット３０の室内熱交換器３１でドレン水が発生したりする。室外ユニット１０の吸入配管への液冷媒の流入は、圧縮機１１による液冷媒の吸入を招き、圧縮機１１の不具合の原因となるおそれがある。室内熱交換器３１でのドレン水の発生は、ドレンパンの水位上昇による水漏れの原因となるおそれがある。空調システム１００は、電源遮断時において開度変更制御又はシステム停止制御を行うことで、室外ユニット１０の吸入配管への液冷媒の流入、及び、室内熱交換器３１でのドレン水の発生を抑制する効果を奏する。

コントローラ６０は、開度変更制御の対象である膨張弁３２が複数ある場合、各膨張弁３２の開度変更制御を所定の順番で行うことで、上記の効果がより高くなるように、給電ユニット４０から供給される電力を各電源遮断室内ユニット３０に割り当てることができる。具体的には、コントローラ６０は、室外ユニット１０の吸入配管への液冷媒の流入を引き起こしやすい室内ユニット３０の膨張弁３２の開度が優先的に変更されるように、開度変更制御を行う。一般的に、マルチタイプ（マルチテナント）の空調システムでは、可能な限り通常制御モードと同じとなるように、室内ユニット３０の運転状態が維持されることが好ましい。そのため、空調システム１００は、湿りリスク及び水漏れリスクが高い電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度変更制御を優先的に行うことで、通常制御モードでの運転状態を長時間維持することができる。

また、空調システム１００では、全ての室内ユニット３０は、通信線ｃｂ２を介して、給電ユニット４０と接続されている。全ての室内ユニット３０は、電源が遮断された場合に、通信線ｃｂ２を介して、給電ユニット４０から電力の供給を受けることができる。そのため、空調システム１００では、必要に応じて室内ユニット３０を付け加えたり取り除いたりすることが容易である。

―第２実施形態―
第２実施形態に係る空調システム１００について、第１実施形態に係る空調システム１００との差異を中心に説明する。

図８は、本実施形態の空調システム１００の概略構成図である。図８に示されるように、各室内ユニット３０は、ドレンポンプ３５及びフロートスイッチ３６をさらに有する。ドレンポンプ３５は、冷房運転時において室内熱交換器３１で発生したドレン水を貯めるためのドレンパンからドレン水を排水するために用いられる。フロートスイッチ３６は、ドレンパン内のドレン水の水位（以下、「ドレン水位」と呼ぶ。）の異常を検知するための検知ユニットである。フロートスイッチ３６は、ドレンパン内のドレン水位が所定の高さに達した場合に、ドレン水位の異常が検知されたことに関する信号（以下、「ドレン水位異常信号」と呼ぶ。）を出力する。

コントローラ６０は、第１実施形態と同様に、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数及び合計容量の少なくとも１つに応じて、第２制御が行われる対象機器、及び、第２制御の制御内容の少なくとも一方を設定する。本実施形態では、対象機器は、膨張弁３２、ドレンポンプ３５及び圧縮機１１を含む。本実施形態では、電源遮断時に行われる第２制御は、開度変更制御、ドレンポンプ駆動制御及びシステム停止制御の少なくとも１つを含む。ドレンポンプ駆動制御とは、ドレンポンプ３５を駆動してドレンパン内のドレン水を排出することで水漏れリスクを低減させる制御である。

コントローラ６０は、フロートスイッチ３６によってドレン水位の異常が検知された電源遮断室内ユニット３０のドレンポンプ３５を優先して、ドレンポンプ駆動制御を行う。また、コントローラ６０は、フロートスイッチ３６によってドレン水位の異常が検知された電源遮断室内ユニット３０が複数ある場合、各電源遮断室内ユニット３０のドレンポンプ３５のドレンポンプ駆動制御を所定の順番で行ってもよい。例えば、コントローラ６０は、図２のステップＳ１１において、フロート出力機台数及びフロート出力継続時間等に応じて水漏れリスクのリスクレベルを決定し、リスクレベルの高い順にドレンポンプ駆動制御を行ってもよい。フロート出力機台数とは、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している室内ユニット３０の数である。フロート出力継続時間とは、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力し続けている時間の合計である。

本実施形態では、コントローラ６０は、第２制御として開度変更制御及びドレンポンプ駆動制御の両方を行う場合、基本的に、最初に全ての膨張弁３２の開度変更制御を行い、その次にドレンポンプ駆動制御を行う。しかし、コントローラ６０は、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している電源遮断室内ユニット３０がある場合、当該電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２の開度変更制御、及び、当該電源遮断室内ユニット３０のドレンポンプ３５のドレンポンプ駆動制御を優先的に行ってもよい。また、コントローラ６０は、給電ユニット４０に接続されている室内ユニット３０の数が少ない場合、開度変更制御のみを行い、ドレンポンプ駆動制御を行わなくてもよい。室内ユニット３０の数が少ない場合とは、ドレンポンプ３５を駆動しなくても室内ユニット３０の水漏れリスクが小さい場合であり、例えば、給電ユニット４０に接続されている室内ユニット３０が５台以下である場合である。さらに、コントローラ６０は、Ｍ／Ｔ制御モードに移行した後の通常運転時、及び、システム停止時等、膨張弁３２の駆動が不要なタイミングで、ドレンポンプ残留運転を行ってもよい。ドレンポンプ残留運転とは、室内ユニット３０のドレンパンに残留しているドレン水を排出するために、所定の時間ドレンポンプ３５を駆動する運転である。

本実施形態の空調システム１００は、コントローラ６０が開度変更制御を行う際に、必要に応じてドレンポンプ駆動制御も行うことで、水漏れリスクを効果的に低減することができる。

―変形例―
（１）変形例Ａ
第２実施形態では、コントローラ６０は、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している電源遮断室内ユニット３０がある場合でも、基本的に、最初に開度変更制御を行い、その次にドレンポンプ駆動制御を行う。

しかし、冷房運転時において室内ユニット３０の電源が遮断されると、当該室内ユニット３０の室内ファン３３は停止する。室内ファン３３が停止した室内ユニット３０の冷房能力は非常に低く、新たに発生するドレン水の量も非常に少ない。そのため、当該室内ユニット３０の膨張弁３２の開度が変更（低減）されず、膨張弁３２が開いたままの状態であっても、水漏れリスクの観点からは、開度変更制御を行わずにドレンポンプ駆動制御を行ってもよい。

また、水漏れリスクをより効果的に低減するための方法として、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している電源遮断室内ユニット３０の膨張弁３２を閉じ、その後の油戻し運転中も閉じておく制御がある。しかし、このような制御が許されるのは、膨張弁３２を閉じても油戻し運転に影響が出ない場合のみである。影響が出るか否かは、圧縮機１１の外部に排出された油の量と、圧縮機１１内部の油の量との関係で決まる。圧縮機１１の摺動部の潤滑に影響が出ない場合、上記の制御を行っても問題ない。

（２）変形例Ｂ
コントローラ６０は、図２のステップＳ１１において、通常の油戻し運転中に室内ユニット３０の電源が遮断された場合、リスクレベルを「大」に設定してもよい。

（３）変形例Ｃ
実施形態では、コントローラ６０は、図３に示されるように、給電ユニット４０に接続される室内ユニット３０の台数、電源遮断時における電源遮断室内ユニット３０の台数、及び、電源遮断時における全ての電源遮断室内ユニット３０の合計容量からなる３つの要因の少なくとも１つに応じてリスクレベルを決定する。

しかし、コントローラ６０は、これらの要因ごとにリスクレベルを関数化して、リスクレベルを決定してもよい。例えば、コントローラ６０は、給電ユニット４０に接続される室内ユニット３０の台数が多いほどリスクレベルが高くなるような関数を生成して、当該関数に基づいてリスクレベルを決定してもよい。この場合、リスクレベルは、所定の範囲内の数値で表されてもよい。

さらに、コントローラ６０は、第２制御として開度変更制御を行う場合において、リスクレベルから、図４に示される目標開度を算出するための関数を生成して、当該関数に基づいて目標開度を設定してもよい。

上記の方法では、コントローラ６０が生成する関数のモデルとして、線形モデル及び非線形モデル等の任意のモデルを採用してもよい。

（４）変形例Ｄ
コントローラ６０は、冷房運転時において、電源遮断時における第２制御の実行が完了するまで、油戻し運転を遅延させてもよい。この場合、コントローラ６０は、第２制御としてシステム停止制御を行う場合、システム再起動後に油戻し運転を実行してもよい。

また、コントローラ６０は、暖房運転時において、電源遮断時における第２制御の実行が完了するまで、デフロスト運転を遅延させてもよい。

（５）変形例Ｅ
コントローラ６０は、電源遮断時において、電源遮断室内ユニット３０の状態に応じて第２制御を行ってもよい。例えば、第２実施形態において、電源遮断時に電源遮断室内ユニット３０が強冷房モードで運転している場合、コントローラ６０は、フロートスイッチ３６によるドレン水位異常信号の有無に関わらず、ドレンポンプ駆動制御よりも開度変更制御を優先的に行ってもよい。強冷房モード時は通常冷房モード時よりもドレン水の発生量が多いため、最初に開度変更制御を行ってドレン水の発生を抑制することで、水漏れリスクを低減することができる。

（６）変形例Ｆ
実施形態では、電源遮断室内ユニット３０が複数ある場合、コントローラ６０は、複数の膨張弁３２の開度変更制御を所定の順番で行う。この場合、コントローラ６０は、複数の膨張弁３２の開度変更制御を順繰りで行ってもよい。具体的には、コントローラ６０は、所定の時間が経過するごとに、開度変更制御の対象である膨張弁３２を所定の順番に従って変更しながら、複数の膨張弁３２の開度変更制御を行ってもよい。この場合、電源遮断室内ユニット３０の状態は常に変動しているため、コントローラ６０は、開度変更制御が完了する度に、開度変更制御の順番を更新してもよい。開度変更制御の順番は、例えば、膨張弁３２の開度、及び、当該膨張弁３２に対応する室内ユニット３０の容量に基づいて設定されてもよい。

（７）変形例Ｇ
第２実施形態において、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している電源遮断室内ユニット３０が複数あり、かつ、ドレンポンプ３５の同時駆動可能台数が１台である場合、コントローラ６０は、同一のドレンポンプ３５を連続で駆動しないように、複数のドレンポンプ３５を順繰りで駆動してもよい。例えば、コントローラ６０は、所定の時間が経過するごとに、ドレンポンプ３５を所定の順番に従って駆動させながら、ドレンポンプ駆動制御を行ってもよい。この場合、電源遮断室内ユニット３０の状態は常に変動しているため、コントローラ６０は、ドレンポンプ駆動制御が完了する度に、ドレンポンプ駆動制御の順番を更新してもよい。ドレンポンプ駆動制御の順番は、例えば、室内ユニット３０の容量、及び、上述のフロート出力継続時間等に基づいて設定されてもよい。

（８）変形例Ｈ
第２実施形態において、コントローラ６０が第２制御としてシステム停止制御を行う場合、室内ユニット３０でのドレン水の発生が停止するため、コントローラ６０は、ドレンポンプ駆動制御を行う必要はない。しかし、コントローラ６０は、システム停止制御を行う際、フロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力している室内ユニット３０がある場合に、当該室内ユニット３０に対してドレンポンプ駆動制御をさらに行ってもよい。

（９）変形例Ｉ
マルチテナントシステムである空調システム１００では、基本的にフロートスイッチ３６がドレン水位異常信号を出力するまでは、ドレンポンプ３５の駆動は不要である。しかし、例えば、電源が遮断される直前の室内ユニット３０の冷房運転出力が最大である場合、電源が遮断された後にドレン水位異常信号が出力されていなくても、ある程度のドレン水がドレンパンに溜まっているおそれがある。そのため、電源遮断後の水漏れリスクを低減するために、膨張弁３２の駆動が不要なタイミング（通常制御モードにおける定常状態及び停止状態等）で、コントローラ６０は、ドレンポンプ３５を駆動してもよい。

なお、この場合、複数の電源遮断室内ユニット３０からドレンポンプ３５の駆動要求がある場合、ドレンポンプ３５の駆動制御を順繰りで行ってもよい。具体的には、コントローラ６０は、所定の時間が経過するごとに、駆動制御の対象であるドレンポンプ３５を所定の順番に従って変更しながら、複数のドレンポンプ３５の駆動制御を行ってもよい。ドレンポンプ３５を駆動する順番は、例えば、室内ユニット３０の容量、及び、上述のフロート出力継続時間等に基づいて設定されてもよい。

（１０）変形例Ｊ
室外ユニット１０は、図１に示されていない他の構成要素をさらに有してもよい。図９は、本変形例における空調システム１００の概略構成図である。図９において、室外ユニット１０は、オイルセパレータ１４、膨張弁１６、レシーバ１８及びアキュームレータ１９をさらに有する。

オイルセパレータ１４は、第３配管Ｐ３に取り付けられる。オイルセパレータ１４は、圧縮機１１から吐出された高圧のガス冷媒から、冷媒の中に混入している潤滑油を除去する。

膨張弁１６は、第５配管Ｐ５に取り付けられる。膨張弁１６は、開度調整が可能な電動弁である。膨張弁１６は、空調システム１００の運転時において、状況に応じて開度が適宜調整され、開度に応じて冷媒を減圧する。

レシーバ１８は、第５配管Ｐ５に取り付けられる。レシーバ１８は、膨張弁１６と液連絡配管ＬＰとの間に取り付けられる。レシーバ１８は、空調システム１００の運転状況に応じて、室外熱交換器１３及び室内熱交換器３１内の冷媒量の変化を吸収するために、冷媒を一時的に貯留する。レシーバ１８は、冷媒回路ＲＣを循環する冷媒に含まれる水分及び異物を除去するための機構を有してもよい。

アキュームレータ１９は、第２配管Ｐ２に取り付けられる。アキュームレータ１９は、冷媒回路ＲＣを流れる気液混合冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを圧縮機１１の吸入ポートに送る。

なお、図９において、室外ユニット１０は、レシーバ１８又はアキュームレータ１９を有していなくてもよい。

実施形態及び変形例Ａ〜Ｉにおいて説明した内容は、図９に示される空調システム１００においても適用可能である。

―むすび―
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

空調システムは、電源が遮断された室内ユニットに給電ユニットから電力を効率的に供給することができる。

１０ 室外ユニット
３０ 室内ユニット
３２ 膨張弁
３５ ドレンポンプ
３６ フロートスイッチ（検知ユニット）
４０ 給電ユニット
６０ コントローラ
１００ 空調システム
ＲＣ 冷媒回路（冷媒サイクル）

特開２０１３−４０６９８号公報

Claims (5)

1. 室外ユニット（１０）、及び、複数の室内ユニット（３０）を有する冷媒サイクル（ＲＣ）と、
   複数の前記室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された場合に、電源が遮断された前記室内ユニットに補助電源の供給を行う給電ユニット（４０）と、
   前記冷媒サイクルに含まれる機器を制御するコントローラ（６０）と、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記補助電源の供給が行われないときにおける前記機器の制御である第１制御、又は、前記補助電源の供給が行われるときにおける前記機器の制御である第２制御を行い、
   複数の前記室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された時における、電源が遮断された前記室内ユニットの台数及び合計容量の少なくとも一方に応じて、前記第２制御が行われる前記機器、及び、前記第２制御の制御内容の少なくとも一方を設定する、
   空調システム（１００）。
2. 複数の前記室内ユニットのそれぞれは、膨張弁（３２）及びドレンポンプ（３５）を有し、
   前記機器は、前記膨張弁及び前記ドレンポンプの少なくとも一部を含む、
   請求項１に記載の空調システム。
3. 複数の前記室内ユニットのそれぞれは、ドレン水位の異常を検知するための検知ユニット（３６）をさらに有し、
   前記コントローラは、前記検知ユニットによってドレン水位の異常が検知された前記室内ユニットが有する前記機器を優先して、前記第２制御を行う、
   請求項２に記載の空調システム。
4. 前記コントローラは、前記検知ユニットによってドレン水位の異常が検知された前記室内ユニットが複数ある場合において、それぞれの前記室内ユニットが有する前記機器の前記第２制御を所定の順で行う、
   請求項３に記載の空調システム。
5. 前記コントローラは、複数の前記室内ユニットの少なくとも一部への電源が遮断された時における、電源が遮断された前記室内ユニットの状態に応じて前記第２制御を行う、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空調システム。

Images