JP3738126B2 - 空気調和システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機と複数の室内機とを接続した空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、室外機に接続された複数の運転中の室内機から出力される冷房運転要求又は暖房運転要求に応じて室外機を冷房運転モード又は暖房運転モードで運転する空気調和システムが知られている。
【０００３】
この種の空気調和システムにおいて複数の室内機は複数の室内に分けて設置される場合が多く、そのために、夫々の室内機から冷房運転要求、又は暖房運転要求が混在して出力される場合がある。
【０００４】
この場合に、従来のものでは、例えば現在暖房運転が実行されている場合、冷房運転に切り換えるには暖房運転している全ての室内機の運転を停止してからでないと、室外機の運転モードを暖房運転から冷房運転に切り換えることができないために、結局、室内機からの運転要求の内の後発の運転要求を無視する制御が行われるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解消するために、本出願人は、運転中の室内機から異なる運転要求が出力された場合に、当該室内機の設定温度と室温との温度差が最も大きい室内機からの運転要求に従う運転モードで室外機を運転する冷暖自動運転を可能にした空気調和システムを提案した。
【０００６】
しかしながら、この従来の提案では、前述した冷暖自動運転中に所定の室内を急速冷房或いは急速暖房したくても当該急速冷房或いは急速暖房を実行することができないという問題がある。
【０００７】
また、従来の提案では入力した室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なった場合にユーザが機器の故障等と勘違いして設定温度を意図的に下げたり、上げたりするおそれがある。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、冷暖自動運転中であっても所定の室内を急速冷房或いは急速暖房することができ、しかも入力した室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なっても機器の故障等と勘違いすることがない空気調和システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、室外機に接続された複数の運転中の室内機から出力される冷房運転要求又は暖房運転要求に応じて室外機を冷房運転モード又は暖房運転モードで運転する空気調和システムにおいて、前記運転中の室内機から異なる運転要求が出力された場合に当該室内機の設定温度と室温との温度差が最も大きい室内機からの運転要求に従う運転モードで室外機を冷暖自動運転する冷暖自動運転制御手段と共に、この冷暖自動運転手段で室外機が冷暖自動運転されている場合に室内機に冷房運転又は暖房運転を強制運転要求する冷暖強制運転要求手段を備え、この冷暖強制運転要求手段からの強制運転要求があった場合には、少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に前記室外機を当該強制運転要求で指示された運転モードにて強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に発明は、室外機に接続された複数の運転中の室内機から出力される冷房運転要求又は暖房運転要求に応じて室外機を冷房運転モード又は暖房運転モードで運転する空気調和システムにおいて、前記運転中の室内機から異なる運転要求が出力された場合に当該室内機の設定温度と室温との温度差が最も大きい室内機からの運転要求に従う運転モードで室外機を冷暖自動運転する冷暖自動運転制御手段と共に、この冷暖自動運転制御手段で室外機が冷暖自動運転されている場合に室内機に冷房運転又は暖房運転を強制運転要求する冷暖強制運転要求手段を備え、この冷暖強制運転要求手段の強制運転要求とこの強制運転要求を受けた室内機の前記冷暖自動運転中の運転要求とが一致する場合には前記室外機を少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に当該強制運転要求に従う運転モードで強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させ、前記強制運転要求と当該室内機の前記冷暖自動運転中の運転要求とが不一致の場合には当該強制運転要求を受けた当該室内機の設定温度を前記強制運転要求に従う運転モードと同一の運転モードで前記冷暖自動運転中に運転開始できる温度に変更し、室外機を少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に当該強制運転要求に従う運転モードで強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させることを特徴とする。
【００１１】
これらの発明では、一旦冷房、或いは暖房運転が強制運転要求された場合には、少なくとも冷暖自動運転制御手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間（室外機の最低運転継続時間）、室外機が強制運転要求に従った運転モードで運転されるので、当該室内機の設置された室内を強制運転要求通りに急速冷房、或いは急速暖房することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２のものにおいて室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なる場合に室外機が他の室内機の異なる運転要求に従って運転されていることを表示する表示手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明では、ユーザが入力した室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なっていたとしてもユーザは表示手段による例えば「他室優先中」或いは「割り込み中」等の文字で、他室が優先空調されていることを確認できるので、機器の故障等でないことを知ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、複数台の室内機１ａ，１ｂ…（以下、室内機１で代表させる）と一台の室外機３とからなるヒートポンプ形の空気調和機の概略構成図であり、同図中には実線で冷媒回路を示し、一点鎖線で電気回路を示してある。
【００１５】
室内機１側には、室内熱交換器５、電動ファン７、電動膨張弁９、電気ヒータ１１等が設置されている。また、室外機３側には、圧縮機１３、電磁式の四方弁１５、室外熱交換器１７、電動ファン１９、アキュムレータ２１、レシーバタンク２３等が設置されている。冷媒回路を構成する機器は、ガス冷媒あるいは液冷媒の流通に供される冷媒配管３１〜３９により接続されている。
【００１６】
室内機１内には、室内側コントロール器（以下、室内側ＥＣＵと記す）４１が設置されている。室内側ＥＣＵ４１は、図示を省略したが、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯＭ，ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性記憶装置）等から構成されている。ＲＯＭには各種の運転制御プログラム等が記憶され、ＥＥＰＲＯＭには組立ラインに設置されたロムライター等により種々の運転制御パラメータが記録されている。室内側ＥＣＵ４１の入力インタフェースには、室温Ｔr を検出する室温センサ６１や、室内熱交換器５の冷房運転時における入口側および出口側の冷媒温度Ｔfi，Ｔfoを検出する第１，第２冷媒温度センサ６３，６５、リモコン６７ａ（入力系）等が接続している。また、室内側ＥＣＵ４１の出力インタフェースには、電動ファン７や電動膨張弁９、電気ヒータ１１、リモコン６７ａ（表示系）等が接続している。
【００１７】
一方、室外機３内には、室外側コントロール器（以下、室外側ＥＣＵと記す）７１が設置されている。室外側ＥＣＵ７１は、室内側ＥＣＵ４１と同様に、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成されている。室外側ＥＣＵ７１の入力インタフェースには、圧縮機１３の吐出側冷媒圧力Ｐdを検出する圧力センサ８３、外気温Ｔaを検出する外気温センサ８５、ディスプレイ９１を備えたコントロールパネル９３等が接続している。
【００１８】
また、室外側ＥＣＵ７１の出力インタフェースには、四方弁１５、電動ファン１９、コントロールパネル９３等が接続している。尚、各室内側ＥＣＵ４１と室外側ＥＣＵ７１とは、入出力インタフェースを介してシリアル通信により接続されており、相互に信号の授受を行う。
【００１９】
次に、冷房運転時における冷媒の流れを説明する。
【００２０】
冷媒配管３９から圧縮機１３に吸引されたガス冷媒は、断熱圧縮により高温高圧となって圧縮機１３から吐出され、冷媒配管３１、四方弁１５、冷媒配管３２を経由して室外熱交換器１７に流入する。高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器１９内を通過する間に外気により冷却され、凝縮することにより液冷媒となった後、冷媒配管３３、レシーバタンク２３、冷媒配管３４を経由して電動膨張弁９に流入する。液冷媒は、電動膨張弁９で流量を調整された後、冷媒配管３５を経由して室内熱交換器７に流入する。液冷媒は、室内熱交換器７内を通過する間に気化してガス冷媒となり、気化潜熱により電動ファン７が送風した室内空気を冷却する。この際、室内側ＥＣＵ４１は、設定温度Ｔsと室温Ｔrとの偏差に基づき電動ファン７の回転数（rpm ）を制御すると共に、室内熱交換器７の入口側冷媒温度Ｔfiと出口側冷媒温度Ｔfoとの偏差が所定値（例えば、０〜１℃）となるように電動膨張弁９の開弁量（弁体駆動用ステップモータのステップ数）を制御する。室内熱交換器７内で気化したガス冷媒は、冷媒配管３６、四方弁１５、冷媒配管３７を経由してアキュムレータ２１に流入し、冷媒配管３９から再び圧縮機１３に吸引される。尚、暖房運転時には、四方弁１５が点線で示す位置に切り換えられ、圧縮機１３から吐出された冷媒は、冷房運転時と逆の経路を経て流れ、最終的には、冷媒配管３７を経由してアキュムレータ２１に流入し、冷媒配管３９から再び圧縮機１３に吸引される。
【００２１】
さて、上記構成の空気調和システムにおいて、リモコン６７ａから室内側ＥＣＵ４１に冷房運転要求又は暖房運転要求が入力されると、この要求は室内側ＥＣＵ４１から室外側ＥＣＵ７１にシリアル通信により出力される。複数の室内機１が複数の室内に分けて設置される場合、各室内機１から冷房運転要求又は暖房運転要求が混在して出力される場合がある。この場合、室外側ＥＣＵ（冷暖自動運転制御手段）７１は入力される冷房運転要求又は暖房運転要求を、図２に示すフローチャートに従って処理し、室外機３の最適な運転モードを選択し、この運転モードに従って室外機３の運転を実行する。
【００２２】
図２においてまず室外機３に対する室内機１の接続台数がチェックされる（Ｓ１）。室内機１の接続台数が２台未満の時には本制御は実行されない。室内機１が２台以上接続されている場合には運転中の室内機１の内で設定温度Ｔsと室温Ｔrとの温度差が最も大きい室内機１からの運転要求に従って「冷暖モード」が設定される（Ｓ２）。この温度差の最も大きい室内機１が暖房運転要求を出力していれば、Ｓ３で「冷暖モード」が暖房運転モードと判定され、Ｓ３１で「冷暖フラグＦ」がセットされる。一方、Ｓ２で温度差の最も大きい室内機１が冷房運転要求を出力していれば、Ｓ３で「冷暖モード」が冷房運転モードと判定され、この場合にはＳ３２で「冷暖フラグＦ」がリセットされる。
【００２３】
この「冷暖フラグＦ」は室内機１全体から見た場合の室外機３への冷房／暖房運転要求を表し、室外機３は「冷暖フラグＦ」にセットされた値に従う運転モードで運転される。
【００２４】
ついで冷房運転要求又は暖房運転要求を出力する室内機１の台数がチェックされる（Ｓ４）。２台以上あればＳ５に移行し、Ｓ５では現在の室外機３の運転状態を示す「冷房／暖房モードフラグＦｍ」（暖房運転時「１」、冷房運転時「０」）と「冷暖フラグＦ」とが比較され、両者が一致すれば現在の室外機３の運転状態が維持される。一致していなければＳ６に移行して一定時間連続してＳ５の「冷暖フラグＦ」が出力されたか否かが判定され、出力された場合には室外機３の運転モードが変更される（Ｓ７）。一定時間連続して出力されていない場合には「冷暖フラグＦ」が「冷房／暖房モードフラグＦｍ」の値にセットされ、室外機３の現在の運転状況が保持される（Ｓ８）。Ｓ６で一定時間連続したか否かを判定するのは室外機３の運転モードの急激な変更を回避するためである。
【００２５】
上述のように室外機３が「冷暖フラグＦ」に従い運転された後、室外機３の運転モードと同じ運転要求を出力する室内機１の運転がそのまゝ継続され、異なる運転要求を出力する室内機１がサーモオフ（運転待機）される（Ｓ９）。
【００２６】
この実施形態では、運転中の室内機１の内で設定温度Ｔsと室温Ｔrとの温度差が最も大きい室内機１からの運転要求に従って当該室外機３の運転モードが決定されるので、まず、差温の大きい室の空調が優先されると共に、差温の大きい室に変更があれば、ついでこの変更後の室の空調が優先される。
【００２７】
この実施形態では、室内機１の運転要求に従って室外機３を動作させるという従来からの室外機３の制御を変更することなく、運転中の室内機１から互いに異なる冷房運転要求又は暖房運転要求が出力されたとしても、室外側ＥＣＵ７１がこれらの運転要求の内から室外機３の最適な運転モードを選択し、この運転モードに従って室外機３の運転を実行するので、ユーザはリモコン６７ａを使用して自由に室内機１に運転要求を入力することができる。
【００２８】
図３は、図２に従う冷暖自動運転中に、所定の室内を急速冷房或いは急速暖房したい場合に実行される処理フローを示す。
【００２９】
この実施形態では、冷暖自動運転中にまずリモコン６７ａ（冷暖強制運転要求手段）を介して室内機１に冷房運転が強制運転要求されたか否かが判定される（Ｓ１１）。冷房運転が強制運転要求された場合にはこの強制運転要求と当該強制運転要求を受けた室内機１（以下、自己室内機１という。）から出力される運転要求とが一致するか否かが判定され（Ｓ１２）、一致する場合（自己室内機１が冷房運転要求）には、室外機３が冷暖自動運転中に暖房運転モードで運転されていたとしても、室外機３の運転モードが強制的に変更されて冷房運転モードで運転される（Ｓ１４）。
【００３０】
そして、両者が一致しない場合（自己室内機１が暖房運転要求）には自己室内機１の設定温度が室温に対して不適切であるので、自己室内機１の設定温度を強制運転要求に従う運転モードと同一の冷房運転モードで前記冷暖自動運転中にサーモオン（運転開始）できる温度にまで下げた後（Ｓ１３）、室外機３が暖房運転モードで運転されていたとしても室外機３の運転モードが強制的に変更されて冷房運転モードで運転され（Ｓ１４）、その後に図２の処理フローに従う冷暖自動運転に復帰される（Ｓ１５）。
【００３１】
これによれば、一旦冷房運転が強制運転要求された場合には、少なくとも図２に示すＳ７で室外機３の運転モードが変更されるまでの間（最低運転継続時間）、室外機３が冷房運転モードで運転されるので自己室内機１が設置された室内を強制運転要求通り急速冷房することができる。
【００３２】
尚、Ｓ１２で両者が一致する場合（自己室内機１が冷房運転要求）において自己室内機１がサーモオフ状態にある場合に自己室内機１の設定温度Ｔsをサーモオン（運転開始）温度にまで下げるように構成してもよい。
【００３３】
Ｓ１１で冷房運転が強制運転要求されなかったと判定された場合、Ｓ１６でリモコン６７ａ（冷暖強制運転要求手段）を介して室内機１に暖房運転が強制運転要求されたか否かが判定される。
【００３４】
暖房運転が強制運転要求された場合にはこの強制運転要求と自己室内機１から出力される運転要求とが一致するか否かが判定され（Ｓ１７）、一致する場合（自己室内機１が暖房運転要求）には、室外機３が冷暖自動運転中に冷房運転モードで運転されていたとしても、室外機３の運転モードが強制的に変更されて暖房運転モードで運転される（Ｓ１９）。
【００３５】
そして、両者が一致しない場合（自己室内機１が冷房運転要求）には自己室内機１の設定温度が室温に対して不適切であるので、自己室内機１の設定温度を強制運転要求に従う運転モードと同一の暖房運転モードで前記冷暖自動運転中にサーモオン（運転開始）できる温度にまで上げた後（Ｓ１８）、室外機３が冷房運転モードで運転されていたとしても室外機３の運転モードが強制的に変更されて暖房運転モードで運転され（Ｓ１９）、その後に図２の処理フローに従う冷暖自動運転に復帰される（Ｓ１５）。
【００３６】
これによれば、一旦暖房運転が強制運転要求された場合には、少なくとも図２に示すＳ７で室外機３の運転モードが変更されるまでの間（最低運転継続時間）、室外機３が暖房運転モードで運転されるので、自己室内機１が設置された室内を強制運転要求通り急速暖房することができる。
【００３７】
尚、Ｓ１７で両者が一致する場合（自己室内機１が暖房運転要求）において自己室内機１がサーモオフ状態にある場合、自己室内機１の設定温度Ｔsをサーモオン（運転開始）温度にまで上げるように構成してもよい。
【００３８】
Ｓ１１，１６で冷房、暖房のいずれの強制運転要求も出力されていない場合には冷暖自動運転と判定される（Ｓ２０）。
【００３９】
Ｓ２１では、室内機１の運転要求と室外機３の運転モードとが異なる場合に室外機３が他の室内機１の異なる運転要求に従って運転されていることを表示する「他室優先中」或いは「割り込み中」等の文字が例えばリモコン６７ａの表示画面（図示せず）等に表示される。
【００４０】
これによれば、ユーザがリモコン６７ａで入力した室内機１の運転要求と室外機３の運転モードとが異なっていたとしてもユーザは「他室優先中」或いは「割り込み中」等の文字で、他室が優先空調されてることを確認できるので、機器の故障等でないことを知ることができる。
【００４１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なことは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１，２によれば、一旦冷房、或いは暖房運転が強制運転要求された場合には、少なくとも冷暖自動運転制御手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間（室外機の最低運転継続時間）室外機が強制運転要求に従った運転モードで運転されるので、当該室内機の設置された室内を強制運転要求通りに急速冷房、或いは急速暖房することができる。
【００４３】
請求項３によれば、ユーザが入力した室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なっていたとしてもユーザは表示手段による例えば「他室優先中」或いは「割り込み中」等の文字で、他室が優先空調されてることを確認できるので、機器の故障等でないことを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気調和システムのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る空気調和システムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 室内機
３ 室外機
７ 送風機
９ 電動膨張弁
６７ａ リモコン（冷暖強制運転要求手段）
７１ 室外側ＥＣＵ（冷暖自動運転制御手段）

Claims (3)

1. 室外機に接続された複数の運転中の室内機から出力される冷房運転要求又は暖房運転要求に応じて室外機を冷房運転モード又は暖房運転モードで運転する空気調和システムにおいて、
   前記運転中の室内機から異なる運転要求が出力された場合に当該室内機の設定温度と室温との温度差が最も大きい室内機からの運転要求に従う運転モードで室外機を冷暖自動運転する冷暖自動運転制御手段と共に、
   この冷暖自動運転制御手段で室外機が冷暖自動運転されている場合に室内機に冷房運転又は暖房運転を強制運転要求する冷暖強制運転要求手段を備え、
   この冷暖強制運転要求手段からの強制運転要求があった場合には、少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に室外機を当該強制運転要求で指示された運転モードにて強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させることを特徴とする空気調和システム。
2. 室外機に接続された複数の運転中の室内機から出力される冷房運転要求又は暖房運転要求に応じて室外機を冷房運転モード又は暖房運転モードで運転する空気調和システムにおいて、
   前記運転中の室内機から異なる運転要求が出力された場合に当該室内機の設定温度と室温との温度差が最も大きい室内機からの運転要求に従う運転モードで室外機を冷暖自動運転する冷暖自動運転制御手段と共に、
   この冷暖自動運転制御手段で室外機が冷暖自動運転されている場合に室内機に冷房運転又は暖房運転を強制運転要求する冷暖強制運転要求手段を備え、
   この冷暖強制運転要求手段の強制運転要求とこの強制運転要求を受けた室内機の前記冷暖自動運転中の運転要求とが一致する場合には前記室外機を少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に前記強制運転要求に従う運転モードで強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させ、
   前記強制運転要求と当該室内機の前記冷暖自動運転中の運転要求とが不一致の場合には当該強制運転要求を受けた当該室内機の設定温度を前記強制運転要求に従う運転モードと同一の運転モードで前記冷暖自動運転中に運転開始できる温度に変更し、室外機を少なくとも前記冷暖自動運転手段によって室外機の運転モードが変更されるまでの間、一時的に当該強制運転要求に従う運転モードで強制運転させた後に冷暖自動運転制御に復帰させることを特徴とする空気調和システム。
3. 室内機の運転要求と室外機の運転モードとが異なる場合に室外機が他の室内機の異なる運転要求に従って運転されていることを表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和システム。

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