JP3091541B2 - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の室内ユニットに対
して複数の室外ユニットが単一系統の冷凍サイクルを構
成するように接続した空気調和機において、室内ユニッ
トからの要求能力の総和を夫々の室外ユニットに分配す
る際の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に複数の室内ユニットを有する従来
の空気調和機としては特開平3−59350号公報に記
載されているようなものがあった。この公報に記載され
た空気調和機は複数の室内ユニットと単一の室外ユニッ
ト(単一の熱源側熱交換器と運転能力を任意に変えるこ
とができる圧縮機と商用電源による最大能力運転と停止
とを選択できる圧縮機とを有する空気調和機であり、2
台の圧縮機の運転を組み合わせて室外ユニットの運転能
力の可変幅を広くしたものであった。
【0003】この室外ユニットの運転能力は、夫々の室
内ユニットからの要求能力の総和に設定されるものであ
った。この時、夫々の室内ユニットの利用側熱交換器に
は要求能力に応じた冷媒が供給されるように流量可変弁
の開度が設定されるものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の空気
調和機では、室内ユニットの許容能力の総和と室外ユニ
ットの運転能力とを等しくする必要があった。すなわ
ち、室外ユニットの運転能力が室内ユニットの許容能力
の総和より小さい場合は夫々の室内ユニットの要求能力
に充分に対応することができなくなる。特に空気調和機
の運転開始時に能力不足となり、室温が設定値に達する
までの時間が長くかかってしまう問題点があった。
【0005】また、室外ユニットの運転能力が室内ユニ
ットの許容能力の総和より大きい場合は、許容能力の総
和を越えた能力を要求されることがなく過剰能力になっ
てしまう問題点があった。
【0006】このため、通常は室外ユニットに組み合わ
される室内ユニットが予め定められているものであっ
た。このため、被調和室毎に最適な許容能力を備える室
内ユニットを設けた場合、最適に組み合わされる室外ユ
ニットがない場合が多かった。
【0007】特に室外ユニットの能力が大きくなった場
合は、室外ユニットの能力幅も20馬力、10馬力と大
きくなるものであり、最適な室外ユニットの選択が難し
いものであった。室外ユニットの能力幅を小さくすれば
よいが、この場合、能力の異なる多数の室外ユニットを
備える必要があり極めて汎用性の悪いものであった。
【0008】このような問題点に対して本発明は、複数
の室外ユニットの組み合わせで所望の運転能力が得られ
る空気調和機を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は夫々利用側熱交
換器、減圧装置、冷媒流量可変弁を有する複数の室内ユ
ニットと夫々熱源側熱交換器、圧縮機を有する複数の室
外ユニットとを共通の2本の冷媒配管に並列に接続して
単一系統の冷凍サイクルを構成した空気調和機におい
て、この空気調和機の制御装置は夫々の流量可変弁の開
度に対応した夫々の室内ユニットの要求能力の総和を夫
々室外ユニットの圧縮機の最大運転能力及び圧縮機の運
転能力変更幅に基づいて分配して夫々の室外ユニットの
運転能力の設定値とするものである。
【0010】
【作用】このように構成された空気調和機の制御装置で
は、複数の室内ユニットの許容能力の総和になるように
複数の室外ユニットを選択して用いることができる。
【0011】一般に複数の室内ユニットに対して単一の
室内ユニットを備える空気調和機では従来の技術で示し
たような構成を有しており、夫々の室内ユニットの許容
能力は1〜2馬力程度である。従って、室内ユニットの
許容能力の総和は2馬力程度の変化幅で設定される。
【0012】また、室外ユニットの最大能力は一般に5
馬力、6馬力、8馬力、10馬力などの設定があるの
で、室外ユニットの合計の最大能力は使用する室外ユニ
ットを適選することによって室内ユニットの許容能力の
総和に対応することができるものである。
【0013】この場合、夫々の室内ユニットからの要求
能力の総和を制御装置で分配して夫々の室外ユニットに
設定能力として与えることによって、室外ユニットの運
転が単一室外ユニットに集中することがなくなると共
に、室内ユニットからの要求能力に対応した能力の運転
が行なえるものである。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は空気調和機の概略図である。図中1,2は室
内ユニットであり、夫々被調和室に必要な台数設置され
ている。室内ユニットの許容能力は例えば室内ユニット
1では1馬力であり室内ユニット2では2馬力である。
また室内ユニット1は利用側熱交換器3、減圧量を任意
に変更することができる電子膨張弁、利用側熱交換器3
を流れる冷媒の量を変える流量制御弁5、被調和室へ利
用側熱交換器6で冷却又は加熱された調和空気を供給す
るための送風装置、利用側熱交換器3の温度を検出する
温度検出器7、及びこれらの機器の動作を制御する室内
側コントローラ8を有している。
【0015】室内側コントローラ8は被調和室の室温と
設定温度との温度差から必要能力(但し最大許容能力以
下)を算出し、この必要能力に相当する冷媒流量が得ら
れるように流量制御弁5の開度を制御する。同時に前記
温度差に応じて送風装置6による送風量を制御する。こ
の送風量は送風装置6の電動機の回転数を変えて制御す
る。また電子膨張弁4による減圧量は利用側熱交換器3
の温度が一定になるように制御される。
【0016】また室内側コントローラ8は信号線9を介
して制御装置10に信号を出力する。この信号は室内ユ
ニット1の運転/停止データ、冷房/暖房データ、最大
許容能力データ、要求能力データ、利用側熱交換器3の
温度データ、異常が発生した際の異常データなどから構
成されている。
【0017】室内ユニット2外他の室内ユニットも同様
な構成であるため説明は省略する。但し許容能力が異な
る室内ユニットがある。
【0018】11〜13は室外ユニットであり、室外ユ
ニット11にはインバータ装置により運転能力が0〜5
馬力まで変化する圧縮機14、冷房運転と暖房運転で冷
媒の流れを変える四方弁(図1に示す状態は冷房運転の
場合の状態)、熱源側熱交換器16、熱源側熱交換器1
6の温度を検出する温度検出器17、熱源側熱交換器1
6へ送風する送風装置18、これらの機器の動作を制御
する室外側コントローラ19を備えている。
【0019】室外側コントローラ19は信号線22を介
して制御装置10から与えられる信号に基づいて圧縮機
14の運転能力を制御し、四方弁15を冷房運転用/暖
房運転用に切換え、送風装置18の送風量を温度検出器
17の検出温度又は外気温度等に基づいて変えるもので
ある。さらに、暖房運転時に熱源側熱交換器16が着霜
した際の除霜運転や過負荷の際の保護運転などを制御す
るものである。
【0020】この室外ユニット11の室外側コントロー
ラ19が制御装置10から受信する信号は冷房運転/暖
房運転のデータ、運転能力の設定データなどから構成さ
れている。尚、運転能力の設定データが“0”の時圧縮
機の停止信号になる。
【0021】室外ユニット12,13も同様な構成を有
し、同様な室外側コントローラ20,21を有するので
説明は省略する。但し、室外ユニット12は2台の圧縮
機、すなわち0〜5馬力に運転能力の変化する圧縮機と
停止/5馬力運転の圧縮機(最大運転能力5馬力、変化
幅5馬力)を搭載し、これら2台の圧縮機の組み合わせ
運転により0〜10馬力の能力可変が可能である。室外
ユニット13は停止/10馬力運転の圧縮機(最大運転
能力10馬力、変化幅10馬力)を搭載したものであ
る。従って、室外ユニット11〜13を用いることによ
って総合運転能力を0〜20馬力に変化されることがで
きるものである。尚、この場合、室内ユニットは許容能
力2馬力の室内ユニットを8台、許容能力1馬力の室内
ユニットを4台接続したものである。
【0022】これら室内ユニット1,2、室外ユニット
11〜13は冷媒配管23,24で並列に接続され単一
の冷凍サイクルを構成している。従って、夫々の室外ユ
ニット11〜13の四方弁は常に同じ運転モード(冷房
運転/暖房運転)に設定され、室内ユニットは全て同じ
運転モードになるものである。
【0023】さらに制御装置10は、さらに夫々の室内
ユニットに信号線9を介して信号を出力し、室外ユニッ
トから信号線22を介して信号を入力する。夫々の室内
ユニットに出力する信号は少なくとも1台の室外ユニッ
トが運転しているか否かのデータ、室外ユニットが冷房
運転/暖房運転のデータ、室外ユニットが除霜中を示す
データ、異常停止を示すデータ、オイル回収を示すデー
タなどから構成されている。また室外ユニットから出力
される信号は前記データに加え、熱源側熱交換器の温度
データ、室外ユニットの最大能力データ及び搭載圧縮機
の区別データ(インバータ、インバータ+ON/OF
F,ON/OFF)などから構成されている。
【0024】室内ユニットの主な動作は、利用者の操作
で運転が開始された際は制御装置10とのデータ交換に
より冷凍サイクルが冷房運転/暖房運転かを判断する。
利用者の操作による運転モードと一致する場合は、設定
温度と室温との温度差から要求能力を算出し、制御装置
に要求能力のデータを送信する。同時に流量調節弁を予
め定めた速度(室外ユニットの能力の増加速度と合うよ
うに設定)で開き空調運転を開始する。
【0025】利用者の操作による運転モードと冷凍サイ
クルの運転モードとが一致しない時は、運転モードの不
一致を表示してその旨を利用者に表示する。冷凍サイク
ルの運転モードは室内ユニットが全て停止した状態から
最初に運転を開始する信号を送信した室内ユニットの運
転モードに設定される。尚、この運転モードの設定は室
内ユニットで行なわず制御装置10にスイッチを設けて
行なってもよい。
【0026】室外ユニットの主な動作は、制御装置10
から出力された信号のデータに基づく運転を行なう。さ
らに室外ユニットは室外側コントローラにより利用側熱
交換器の温度制御、過電流制御、高圧及び低圧制御、除
霜制御などを行なう。これらの制御は通常に室外ユニッ
トが行なう制御であり、本発明の要旨とはあまり関係し
ないので説明は省略する。
【0027】図2は制御装置10の要部電気回路図であ
る。この図において、25はマイクロプロセッサ(以下
マイコンとする)であり入力データに基づく演算と制御
とを行なう。端子A,Bは信号入力端子であり信号線2
2を介して室外側コントローラ19〜21が接続されて
いる。26はトランジスタであり、ベース端子に与えら
れる信号のレベル(H/Lの電圧)に応答して受信信号
をマイコン25の端子0Iに与える。27はトランジス
タであり、マイコン25の端子00から出力される信号
を前段のトランジスタで増幅した後端子A,B間に出力
する。このマイコン25と室外側コントローラ11〜1
3との間で用いられる信号はPCM信号であり、ディス
トネーションアドレスDA、ソースアドレスSA、デー
タから構成されている。従って、マイコン25の自己ア
ドレスを“0”とすると室外側コントローラ(室内ユニ
ット)の自己アドレスは夫々“1”,“2”,“3”で
ある。このアドレスは室外側コントローラのスイッチで
重複がないように設定されている。28は室外ユニット
の台数設定スイッチ(グレイコードスイッチ)であり、
“1”〜“3”の値(本実施例では室外ユニットの最大
接続数を3台としている)を設定する。このスイッチ2
8の設定値はマイコン25の端子P0〜P5と端子P1
4,15にてスキャンされる。この設定値と実際に端子
A,Bから入力する信号のソースアドレスSAの種類数
とが一致しない場合は異常表示を行ない、アドレス設定
のやり直しを促す。
【0028】端子C,Dは信号入力端子であり、信号線
9を介して室内側コントローラと接続されている。端子
C,Dから入力した信号は前記と同様にマイコン25の
端子IIに与えられ、同様にマイコン25の端子I0か
ら出力された信号は端子C,Dに出力される。同様に室
内ユニットの自己アドレスは“1”〜“16”(最大接
続台数を16台とする)まで設定され、室内ユニットの
接続台数は台数設定スイッチ29に設定される。従っ
て、室外ユニットの場合と同様にソースアドレスの種類
とスイッチ29の設定値とが一致しない場合は異常表示
を行なう。尚、室内ユニットの自己アドレスの設定は自
動設定を行なえるようにしてもよい。
【0029】30は発光素子であり、夫々室内ユニット
に対応している。夫々の発光素子には室内ユニットのア
ドレスを表わす数字が表示してあり、これら16個の発
光素子はマイコン25の端子P1〜P4と端子P6〜P
9でダイナミック点灯される。これらの発光素子は運転
している室内ユニットに対応して点灯する。発光素子3
1,32は運転表示及び異常表示を行なうものであり同
様にダイナミック点灯される。運転素子は室外ユニット
が少なくとも1台運転している時に点灯する。
【0030】33はスイッチ部であり、冷房運転/暖房
運転の設定スイッチ34(このスイッチが有効の時はこ
のスイッチのみで冷房運転/暖房運転の設定が可能であ
り、このスイッチが無効の時は室内ユニットでのみ冷房
運転/暖房運転の設定が可能である)、35は他のスイ
ッチであり、全室内ユニットに運転開始信号/停止信号
を出力するスイッチ、デジタル表示部36に表示される
データ(利用側熱交換器の温度、室温など)を切換える
スイッチ、表示する室内ユニットのアドレスを切換える
スイッチなどである。マイクロプロセッサ25はこれら
のスイッチ35の操作を判断すると夫々の室内ユニット
に信号を出力して夫々の室内ユニットのデータを得るも
のである。
【0031】表示部36は5桁の7セグセメントで構成
され、上位2桁が室内ユニットのアドレスを表わし、下
位3桁が温度などのデータを表わしている。この表示部
の夫々のセグメントはマイコン25によりダイナミック
点灯されている。
【0032】37はリセットスイッチであり、マイコン
をリセットし制御を開始させるものである。このスイッ
チは室内ユニット及び室外ユニットを接続し、スイッチ
28,29を設定した後に操作する。
【0033】図3はマイコンの主な動作を示すフローチ
ャートである。このフローチャートにおいて、ステップ
S1でマイコン25の動作を開始する。ステップS2で
マイコンのイニシャル処理、すなわち各初期値の設定
や、室外ユニットの台数設定スイッチ28の設定値や室
内ユニットの台数設定スイッチ29の設定値を入力し、
室外ユニット、室内ユニットと制御装置との初期信号の
送受から室外ユニット及び室内ユニットの台数確認を行
なう。
【0034】室外ユニットから初期信号として制御装置
に送られるデータには室外ユニットの能力を示すデータ
が含まれている。例えば、機種Aは最大能力が5馬力、
最小能力が1馬力であり、この間インバータ装置により
能力をほぼ無段階に変えることができる。機種Bは最大
能力が10馬力、最小能力が1馬力(運転能力が1馬力
〜5馬力にインバータ装置で変化する圧縮機と商用電源
により5馬力で運転される圧縮機とを搭載)であり、運
転能力を1馬力〜10馬力で任意に設定することができ
る。機種Cは最大能力が10馬力であり、商用電源の供
給により10馬力運転と停止(0馬力)とが行なわれ
る。従って、室外ユニットとしてどの機種が接続されて
いるかのデータを入力することができるものである。同
様に室内ユニットのデータも入力する。
【0035】このような初期データを入力した後ステッ
プS3へ進む。このステップS3では夫々の室内ユニッ
トからの要求能力のデータを信号線9を介して入力した
後ステップS4で演算を行なう。すなわち、夫々の室内
ユニットの要求能力の総和を接続されている室外ユニッ
トに振分ける演算を行なう。
【0036】ステップS5でこの振分けられた運転能力
のデータを夫々の室外ユニットへ信号線22を介して出
力する。次いで、ステップS6で室内ユニットへデータ
を出力し、ステップS7で室外ユニットからデータを入
力する。
【0037】次にステップS8で室内ユニットから入力
したデータ、室外ユニットから入力したデータに基づい
て保護動作を行なう。例えば凝縮器になる夫々の熱交換
器の温度(冷房運転時は熱源側熱交換器、暖房運転時は
利用側熱交換器)の最高温度が高温保護温度以上の時は
要求能力の総和を減らす補正を行ない、同様に蒸発器に
なる夫々の熱交換器の温度の最低温度が低温保護温度以
下の時は要求能力の総和を減らす補正を行なうものであ
る。
【0038】図5〜図15は図3のフローチャートで示
された演算の具体例を示すフローチャートである。この
演算では室外ユニット(i)に出力する運転能力の設定
値PS(i)、室外ユニット(ii)に出力する運転能
力の設定値PS(ii)、室外ユニット(iii)に出
力する運転能力の設定値PS(iii)を求める。以下
の説明では室外ユニットの接続台数は3台以下である。
図4は一例として接続された室外ユニットの区分を示す
データを表わす図である。この図では3台の室外ユニッ
トを示しているが、2台の室外ユニットを用いる場合、
室外ユニット(ii)を用いない場合は区分をON/O
FF、min(ii)=0、max(ii)=0に設定
する。1台の室外ユニットを用いる場合も同様である。
また室外ユニット(ii),(iii)ではmin=m
axである。
【0039】図5は主動作を示すフローチャートであ
り、ステップS1で室外ユニットの区分を行なう。まず
ステップS1では室外ユニットのうちインバータタイプ
(能力可変タイプ)の台数を図4に示すデータから判断
する。同時にインバータタイプを優先にして最大能力の
大きい順に並び替えx,y,zに振分ける。図4に示す
データの場合は室外ユニット(x)=室外ユニット
(i)、室外ユニット(y)=室外ユニット(ii)、
室外ユニット(z)=室外ユニット(iii)である。
但しmax(ii)≦max(iii)、室外ユニット
の番号の小さい方を優先とする。
【0040】次にステップS2で起動か否かの判断、す
なわち室内ユニットからの要求能力の総和tgtがtg
t=0→tgt≠0の判断を行ない、ステップS3〜ス
テップS8にて接続されているインバータタイプの台数
に応じて夫々のサブルーチンを実行する。これによっ
て、夫々の室外ユニットへの運転能力の設定値PS
(x)、PS(y)、PS(z)を求める。(図4のデ
ータに基づくとx=(i)、y=(ii)、z=(ii
i)である。)尚、夫々の室外ユニットは基本機能とし
て以下の機能を有している。インバータタイプではPS
<minの時は停止、PS≧maxの時はmaxの能力
で運転、min≦PS<maxの時はPSの能力で運転
する。ON/OFFタイプはPS=0で停止、PS=m
axで運転する。
【0041】図6、図7は図5に示すSUB1のフロー
チャートである。ステップS101を実行して要求能力
の総和tgtが0か否かの判断を行ないtgt=0の時
は全室外ユニットの設定値を0にする。ステップS10
3,S105,S106を実行し、tgtの値に応じて
ステップS104,S106,S108,S109を実
行して起動する室外ユニット及びその設定値を求める。
ステップS109におけるnはインバータタイプの室外
ユニットの接続台数である。
【0042】次にステップS110〜ステップS121
を実行して、夫々の室外ユニットに設定された値が夫々
の室外ユニットのmin,maxを越えているか否かの
判断を行なう。minを下回る設定値を室外ユニットに
与えた場合、その室外ユニットは停止状態になるため、
全室外ユニットの実運転能力が減る点、またmaxを越
える設定値を室外ユニットに与えた場合との室外ユニッ
トはmaxの能力で運転するため、同様に実運転能力が
減る点が問題になる。従って、これらのステップを実行
することによって、最大運転能力の小さい室外ユニット
から順に補正して行くものである。例えば室外ユニット
(x)に与えられる設定値がPS(x)<min(x)
の時は、室外ユニット(x)を停止し、この分の設定値
を室外ユニット(y)の設定値PS(y)に加算する。
またPS(x)>max(x)の時は、max(x)を
越える設定値を設定値PS(y)に加算する。尚、要求
能力tgtがtgt<min(x)and tgt<m
in(y)and tgt<min(z)の時は全室外
ユニットは起動せず、またtgt≧max(x)+ma
x(y)+max(z)の時は全室外ユニットが最大能
力で運転することになる。
【0043】図8は図5に示すSUB2のフローチャー
トである。このフローチャートでは、ステップS203
を実行して要求能力tgtがtgt≧max(z)すな
わちtgtがON/OFFタイプの室外ユニット(z)
の運転能力を越えているか否かの判断を行ない、ステッ
プS203の条件を満している時は、ステップS204
を実行して設定値をPS(x)=PS(y)=(tgt
−max(z))/n,PS(z)=max(z)に設
定する。ステップS203の条件を満していない時はス
テップS205を実行して設定値をPS(x)=PS
(y)=tgt/nに設定する。尚、nはインバータタ
イプのユニットの台数である。次にステップS206〜
ステップS213にて図6、図7のSUB1と同様にP
S(x),PS(y)、すなわちインバータタイプの室
外ユニットに設定する設定値の補正を行なう。ステップ
S206〜ステップS210はステップS110〜ステ
ップS114と同じである。ステップS211では室外
ユニット(z)への加算ができないのでPS(y)=0
になる。PS(y)<min(y)<max(z)では
室外ユニット(z)は停止である。ステップS212、
ステップS213ではステップS203と合わせてma
x(y)<PS(y)<max(z)が判断され、PS
(y)=max(y)に設定される。この間、tgtに
対する運転能力が段階状に変化する。従って、max
(y)≧max(z)になるような室外ユニットを用い
ることが希ましい。
【0044】このSUB2において、min(z)=m
ax(z)=0すなわち、室外ユニット(z)が接続さ
れていない場合を考える。ステップS203の条件が常
に満されると共に、ステップS204において、PS
(z)=max(z)=0になる。すなわちインバータ
タイプの室外ユニット(x),(y)の2台による運転
が行なわれるものである。
【0045】図9は図5に示したSUB3のフローチャ
ートである。ステップS303を実行して要求能力tg
tがtgt<max(y)を判断する。すなわち、tg
tが最大能力が小さい方のON/OFFタイプの室外ユ
ニット(y)のmax(y)より小さいか否かの判断を
行ない、この条件を満す場合はステップS304を実行
してPS(x)=tgtに設定する。尚、PS(y),
PS(z)は0になる。
【0046】次にステップS305、ステップS306
を実行してtgtがmax(y)<max(x)+ma
x(y)<max(x)+max(z)のいずれの範囲
にあるかの判断を行ない、判断結果によってステップS
307、ステップS308、ステップS309のいずれ
かを実行する。ステップS307を実行すれば室外ユニ
ット(x),(y)による運転が設定され、ステップS
308を実行すれば、室外ユニット(x),(z)によ
る運転が設定され、ステップS309を実行すれば室外
ユニット(x),(y),(z)による運転が設定され
る。
【0047】ステップS310〜ステップS313では
設定値PS(x)の値の補正が行なわれる。PS(x)
<min(x)ではPS(x)=0となりPS(x)>
max(x)ではPS(x)=max(x)になる。
尚、室外ユニット(z)が接続されていない場合は前記
と同様にデータをmin(z)=max(z)=0に設
定し、さらに室外ユニット(y)が接続されていない場
合は同様にデータをmin(y)=max(y)=0に
設定する。この場合は室外ユニット(x)(インバータ
タイプ)のみによる運転が行なわれることになる。
【0048】図10は図5に示したSUB4のフローチ
ャートである。要求能力tgtをステップS401〜ス
テップS406を実行して判断することによってステッ
プS407〜ステップS413の7段階の設定値変更が
行なわれる。従って、要求能力tgtはmax(x)<
max(y)<max(z)<max(x)+max
(z)<max(y)+max(z)<max(x)+
max(y)+max(z)のいずれかの範囲にあり、
tgtの値が小さい方から順にステップS407を実行
して全室外ユニットを停止に設定し、ステップS408
を実行して室外ユニット(x)の運転を設定し、ステッ
プS409を実行して室外ユニット(y)の運転を設定
し、ステップS410を実行して室外ユニット(z)の
運転を設定し、ステップS411を実行して室外ユニッ
ト(x)と室外ユニット(z)の運転を設定し、ステッ
プS412を実行して室外ユニット(y)と室外ユニッ
ト(z)の運転を設定し、ステップS413を実行して
全室外ユニットの運転を設定する。
【0049】このSUB4は要求能力tgtが変化した
際にも実行されるのでtgtの増減による夫々の室外ユ
ニットのON/OFF動作(max能力/停止の設定)
時のチャタリングを防止するため適当なディファレンシ
ャルを設定しても良い。
【0050】図11は図5に示したSUB5のフローチ
ャートである。ステップS501を実行して要求能力t
gtの変化分Δtgtを求める。次にステップS502
を実行してΔtgtがΔtgt≧0か否かの判断を行な
う。ステップS502の条件を満す時はステップS50
3〜ステップS511を実行して最大能力の小さい室外
ユニットから順に設定値を増加させる。例えば、室外ユ
ニット(x)の設定値PS(x)に変化分Δtgtを加
えた設定値がmax(x)以下か否か(ステップS50
3)を判断し、ステップS503の条件を満す時はステ
ップS504を実行して設定値PS(x)をPS(x)
=PS(x)+Δtgtにする。ステップS503の条
件を満さない時はステップS505を実行し、PS
(x)=max(x)に設定し室外ユニット(x)の最
大能力を越える値を新たにΔtgtとして室外ユニット
(y)の増加分にあてる。
【0051】従って、ステップS506でPS(y)に
この新しいΔtgtを加え、PS(y)+Δtgt≦m
ax(y)の条件を満すか否かの判断を行なう。ステッ
プS506の条件を満す時はステップS507へ進み、
否の時はステップS508へ進む。同様にステップS5
09〜ステップS511で室外ユニット(z)の設定値
を必要に応じて設定する。
【0052】このステップS503〜ステップS511
を実行することによって、例えばすでに室外ユニット
(x)がmax(x)に設定されている時は室外ユニッ
ト(y)の設定値PS(y)にΔtgtが加えられるも
のである。
【0053】ステップS502でΔtgtが負の場合は
ステップS512〜ステップS520を実行して最大能
力の大きい室外ユニットから順に設定値を減少させる。
例えば、室外ユニット(z)の設定値PS(z)に変化
分Δtgt(負の値)を加えた設定値がmin(z)以
下か否か(ステップS512)を判断し、ステップS5
12の条件を満す時はステップS513を実行して設定
値PS(z)をPS(z)=PS(z)+Δtgtにす
る。ステップS512の条件を満さない時はステップS
514を実行し、PS(z)=0に設定し、室外ユニッ
ト(z)のPS(z)以上の減少分Δtgtは新たにΔ
tgtとして室外ユニット(y)の減少分にあてる。
【0054】従って、ステップS515でPS(y)に
この新しいΔtgt(負の値)を加え、PS(y)+Δ
tgt≧min(y)の条件を満すか否かの判断を行な
う。ステップS515の条件を満す時はステップS51
6へ進み、否の時はステップS517へ進む。同様にス
テップS518〜ステップS520で室外ユニット
(x)の設定値を必要に応じて設定する。
【0055】以上のようにSUB5では要求能力tgt
を増加させる場合には最大能力の小さい室外ユニットか
ら順に増加させ、要求能力tgtを減少させる場合には
最大能力の大きい室外ユニットから順に減少させるもの
である。
【0056】図12は図5に示したSUB6のフローチ
ャートである。ステップS601を実行して要求能力t
gtの変化分Δtgtを算出し、ステップS602を実
行してΔtgtがΔtgt≧0か否かの判断を行なう。
ステップS602の条件を満す時はステップS503〜
ステップS507(図11参照)を実行して室外ユニッ
ト(x),(y)の設定値を順に増加させる。
【0057】ステップS506の条件を満さない時、す
なわち室外ユニット(x)のPS(x)=max
(x)、室外ユニット(y)のPS(y)=max
(y)でも運転能力が不足の時は、ステップS603を
実行して室外ユニット(z)がPS(z)=max
(z)(運転している)か否かの判断を行なう。ステッ
プS603の条件を満している時は、これ以上の能力増
加ができないのでステップS604を実行して全室外ユ
ニットの設定値が最大能力に設定される。
【0058】ステップS603の条件を満さない時、す
なわち室外ユニット(z)が停止している時はステップ
S605を実行する。ステップS605では室外ユニッ
ト(z)を運転し、この室外ユニット(z)(PS
(z)=max(z))の運転でΔtgt(ステップS
505で設定)に対してオーバーする設定値(運転能
力)を室外ユニット(y)から減らす設定を行なう。次
にステップS515〜ステップS520を実行して、前
記SUB5と同様にPS(y)<min(y)の時はさ
らにPS(x)の値を減少させる。
【0059】ステップS602の条件を満さない時はス
テップS515〜ステップS519を実行して前記と同
様に室外ユニット(y),(x)の設定値を減らす。ス
テップS606(ステップS518)を満さない時(室
外ユニット(x),(y)の運転を停止しても要求能力
tgt以上の運転が行なわれている時)には、ステップ
S607を実行して室外ユニット(z)が運転している
か否かの判断を行なう。ステップS607の条件を満す
時はステップS608を実行する。ステップS608で
室外ユニット(z)を停止し、この停止で生じるmax
(z)とΔtgt(ステップS517で設定)との差を
室外ユニット(x)に加える。室外ユニット(x)のP
S(x)の値はステップS503〜ステップS507を
実行して前記と同様に補正される。
【0060】尚、ステップS609を実行することによ
って全室外ユニットが停止する。ステップS610を実
行するとPS(y)=max(y)が設定される。
【0061】以上のようにSUB6では要求能力tgt
の変化分Δtgtは、まず室外ユニット(x),(y)
(インバータタイプ)で調節され、この調節範囲を越え
る分は室外ユニット(z)の運転/停止で調節される。
【0062】図13〜図15は図5に示されたSUB7
のフローチャートである。ステップS701を実行して
要求能力tgtの変化分Δtgtを求めステップS70
2でΔtgt≧0の条件を満すか否かの判断を行なう。
ステップS702の条件を満さない時はステップS70
3を実行して室外ユニット(x)の設定値PS(x)が
PS(x)≧min(x)か否かの判断を行なう。ステ
ップS703の条件を満している時はステップS704
を実行してPS(x)=PS(x)+Δtgtに設定す
る。
【0063】ステップS703の条件を満さない時は、
ステップS705、ステップS706を実行して室外ユ
ニット(y),(z)が運転しているか否かの判断を行
なう。室外ユニット(y),(z)が両方とも停止の時
はステップS707へ進み室外ユニット(x)の運転を
停止する。室外ユニット(y)が停止、室外ユニット
(z)が運転している時はステップS708〜ステップ
S710へ進む。
【0064】ステップS708で変化分Δtgtに対し
て室外ユニット(z)を停止させた際の要求能力tgt
に対する能力の不足分が室外ユニット(x)(インバー
タタイプ)のmin(x)を越えるか否かの判断を行な
う。ステップS708の条件を満す時にはステップS7
09を実行して室外ユニット(z)を停止させ、室外ユ
ニット(x)の設定値をPS(x)=PS(x)+Δt
gt+max(z)に設定する。さらにステップS73
3〜ステップS735を実行して設定値がmax(y)
を越える時は室外ユニット(y)を運転させる。ステッ
プS708を満さない時はステップS710を実行して
室外ユニット(x),(z)を停止させる。
【0065】ステップS705で室外ユニット(y)が
運転している時は図15に示すようなステップS711
〜ステップS719を実行する。ステップS711で変
化分Δtgtに対して室外ユニット(y)を停止させた
際の要求能力tgtに対する能力の不足分が室外ユニッ
ト(x)のmin(x)を越えるか否かの判断を行な
う。ステップS711の条件を満す時はステップS71
2を実行して、室外ユニット(y)を停止、室外ユニッ
ト(x)の設定値をPS(x)=PS(x)+Δtgt
+max(y)に設定する。
【0066】ステップS711の条件を満さない時(室
外ユニット(y)を停止させてもΔtgtの減少が得ら
れない時)にはステップS713を実行してさらに室外
ユニット(z)が運転しているか否かの判断を行なう。
ステップS713の条件を満している時はステップS7
14を実行して室外ユニット(z)を停止させた際の要
求能力tgtに対する能力の不足分が室外ユニット
(x)のmin(x)を越えるか否かの判断を行なう。
ステップS714の条件を満す時はステップS715を
実行して室外ユニット(z)を停止させ、室外ユニット
(x)の設定値をPS(x)=PS(x)+Δtgt+
max(z)に設定する。ステップS714を満さない
時はステップS716を実行して室外ユニット(y),
(z)を停止させた際の要求能力tgtに対する能力の
不足分が室外ユニット(x)のmin(x)を越えるか
否かの判断を行なう。ステップS716の条件を満す時
はステップS717を実行して室外ユニット(y),
(z)を停止し、室外ユニット(x)の設定値をPS
(x)=PS(x)+Δtgt+max(y)+max
(z)に設定する。
【0067】ステップS716の条件を満さない時はス
テップS718を実行して全室外ユニットを停止する。
またステップS713の条件を満さない時はステップS
719を実行して室外ユニット(x),(y)を停止す
る。
【0068】以上のように要求能力tgtが減った場合
は、変化分Δtgtに応じて室外ユニット(x)(イン
バータタイプ)、室外ユニット(y)(ON/OFFタ
イプ)、室外ユニット(z)(ON/OFFタイプ)、
室外ユニット(y)+室外ユニット(z)の順に設定値
を減少させるものである。
【0069】次にステップS702の条件を満している
時は、ステップS720を実行してPS(x)+Δtg
t≦max(x)を満すか否かの判断を行なう。ステッ
プS720の条件を満す時は、ステップS721を実行
して室外ユニット(x)の設定値をPS(x)=PS
(x)+Δtgtに設定する。
【0070】ステップS720の条件を満さない時は、
ステップS722へ進み室外ユニット(y)が運転して
いるか否かの判断を行なう。室外ユニット(y)が運転
している時は、ステップS736を実行して室外ユニッ
ト(z)の運転した際のPS(x)がmax(x)以下
を判断し、ステップS737で室外ユニット(y)を停
止させ、室外ユニット(z)を運転する。次いでステッ
プS723を実行して室外ユニット(z)を運転した際
の室外ユニット(x)の設定値がmax(x)以下であ
るか否かの判断を行なう。ステップS723の条件を満
している時はステップS724を実行して室外ユニット
(z)を運転し、室外ユニット(x)の設定値をP
(x)=P(x)+Δtgt−max(z)に設定す
る。ステップS723の条件を満さない時はステップS
725を実行して室外ユニット(x)をmax(x)で
運転し、室外ユニット(z)を運転する。
【0071】尚、ステップS724を実行した結果PS
(x)の値がmin(x)以下でも、そのまま室外ユニ
ット(x)に設定する、室外ユニット(x)はmin
(x)以下の設定値が与えられた時は停止となるので問
題はない。
【0072】ステップS722の条件を満さない時、す
なわち、室外ユニット(y)が停止している時はステッ
プS726を実行して室外ユニット(y)を運転した際
の室外ユニット(x)の設定値がmax(x)以下にな
るか否かの判断を行なう。ステップS726の条件を満
す時はステップS727を実行し、室外ユニット(y)
を運転した後、室外ユニット(x)の設定値をPS
(x)=PS(x)+Δtgt−max(y)に設定す
る。
【0073】ステップS726の条件を満さない時はス
テップS728を実行して室外ユニット(z)が運転し
ているか否かの判断を行なう。
【0074】ステップS728の条件を満している時
(室外ユニット(z)が運転している時)はステップS
729を実行して室外ユニット(x)をmax(x)で
運転し、室外ユニット(y)も運転する。ステップS7
28を満さない時はステップS730を実行して、室外
ユニット(y),(z)を運転した際の室外ユニット
(x)の設定値がmax(x)以下になるか否かの判断
を行なう。ステップS730の条件を満す時は室外ユニ
ット(y),(z)を運転して室外ユニット(x)の設
定値をPS(x)=PS(x)+Δtgt−max
(y)−max(z)に設定する。
【0075】ステップS730の条件を満さない時は、
全室外ユニットを最大能力で運転する。
【0076】以上のように要求能力tgtを増加させる
場合は、室外ユニット(x)、室外ユニット(y)、室
外ユニット(z)、室外ユニット(x)+室外ユニット
(z)の順に増加させる。このようにして設定された夫
々の室外ユニットの設定値PS(x),PS(y),P
S(z)は室外ユニットに送信されるものである。室外
ユニット(i)〜(iii)(図4参照)に夫々の能力
がmin(i)=1、max(i)=10、min(i
i)=10、max(ii)=10、min(iii)
=20、max(iii)=20のものを用いた場合の
動作を図16を用いて説明する。時刻t0で運転を開始
する時、要求運転能力が32.5馬力であればSUB3
のフローチャートに基づいて、室外ユニット(x)(x
=i)が2.5馬力に設定され、室外ユニット(y)
(y=ii)が10馬力に設定され、室外ユニット
(z)(z=iii)が20馬力に設定される。この後
時刻t1までは室外ユニット(x)の設定値が減少して
行く。時刻t1〜t2の間は室外ユニット(x)と室外ユ
ニット(z)との運転が行なわれる。以下同様に室外ユ
ニット(x),(y),(z)の組み合わせで運転され
る。
【0077】尚、この実施例では運転能力が連続するよ
うに夫々の室外ユニットの最大能力を選定しているが、
例えば室外ユニット(x)の最大能力を8馬力とすると
時刻t1〜t2,t2〜t3…などの区間で運転能力が連続
しなくなる問題点があるので、室外ユニットの最大能力
の選定は運転能力が連続するようにしている。
【0078】以上のように本発明の制御装置では、室内
ユニットからの要求能力の総和を接続された室外ユニッ
トの種類(能力可変型又はON/OFF型)と最大能力
とに基づいて分配することができるものである。
【0079】尚、これらの室外ユニットは運転能力の設
定値(又はON/OFF信号)が与えられればその能力
で運転を行なう汎用タイプのものであり、いずれかの室
内ユニットと組み合わせれば汎用タイプの空気調和機と
して利用することができる。すなわち、本発明の装置は
汎用型の室内ユニットと室外ユニットとを必要能力が得
られるように組み合わせた場合の制御が可能になり、必
要能力の設定自由度が増すものである。
【0080】さらに、すでに設置されている室内ユニッ
トに室内ユニットを追加した際の室外ユニットの能力増
加を図る際にも室内ユニット、室外ユニットの信号線を
接続するのみで良く全体の能力変更が極めて容易に行な
えるものである。
【0081】
【発明の効果】以上の如く本発明は、能力可変型及びO
N/OFF型の圧縮機を有する汎用型の複数の室外ユニ
ットと汎用型の複数の室内ユニットとを冷媒配管で並列
に接続した際の、夫々の室内ユニットの要求能力の総和
を夫々の室外ユニットの最大運転能力及び能力可変型の
圧縮機を有するか又はON/OFF型の圧縮機を有する
かに基づいて分配するので、室外ユニットは能力可変型
又はON/OFF型を問わず任意に接続することができ
る。
【0082】従って、汎用型の室外ユニットを組み合わ
せて最適な最大能力を設定することができる。すなわ
ち、特別に定められた最大能力の中から所望する能力に
近い室外ユニットを選択していた従来に比べ、選択でき
る室外ユニットの種類及び組み合わせが拡大し室内ユニ
ットの能力に合わせて室外ユニットの最大能力の和を最
適に設定することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す空気調和機の冷媒回路図
である。
【図2】図1に示した制御装置の要部電気回路図であ
る。
【図3】図2に示したマイコンの主な動作を示すフロー
チャートである。
【図4】室外ユニットの能力を示す説明図である。
【図5】図3に示した演算の動作を示すフローチャート
である。
【図6】図5に示したSUB1のフローチャートであ
る。
【図7】図5に示したSUB1のフローチャートであ
る。
【図8】図5に示したSUB2のフローチャートであ
る。
【図9】図5に示したSUB3のフローチャートであ
る。
【図10】図5に示したSUB4のフローチャートであ
る。
【図11】図5に示したSUB5のフローチャートであ
る。
【図12】図5に示したSUB6のフローチャートであ
る。
【図13】図5に示したSUB7のフローチャートであ
る。
【図14】図5に示したSUB7のフローチャートであ
る。
【図15】図5に示したSUB7のフローチャートであ
る。
【図16】室内ユニットからの要求能力の総和に対する
室外ユニットの運転状態の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
1,2 室内ユニット 3 利用側熱交換器 4 電動膨張弁 5 流量制御弁 6 送風装置 9 信号線 10 制御装置 11〜13 室外ユニット 14 圧縮機 15 四方弁 16 熱源側熱交換器 22 信号線 23,24 冷媒配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 圭二 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斉藤 克美 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−68440(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 利用側熱交換器、減圧装置、冷媒流量可変
    弁を夫々有する複数の室内ユニットと、熱源側熱交換
    器、圧縮機を夫々有する複数の室外ユニットとを共通の
    2本の冷媒配管に並列に接続して単一系統の冷凍サイク
    ルを構成した空気調和機において、この空気調和機の制
    御装置は夫々の流量可変弁の開度に対応した夫々の室内
    ユニットの要求能力の総和を夫々の室外ユニットの圧縮
    機の最大運転能力及び圧縮機の種類に基づいて分配して
    夫々の室外ユニットの運転能力の設定値を得ることを特
    徴とする空気調和機の制御装置。
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