JP4848210B2 - 空調システムおよびその運転制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数台の室外機および複数台の室内機が１系統の通信ネットワークに接続して構成される空調システムおよびその運転方法に関するものである。

従来、複数台の室外機と複数台の室内機とを１系統の通信ネットワークに接続してなるマルチ空調システムが知られている。このマルチ空調システムでは、室外機と室内機との冷媒接続状態を確認する配管接続検出が行われる。
この配管接続検出の手法として、例えば、特許文献１に開示される手法がある。この特許文献１では、室内機の電子膨張弁を開けた状態で特定の室外機を運転し、室内機の熱交換器の温度変化を検出し、この結果に基づいて室内機と室外機との冷媒接続状態を検出している。
特許第３２１９５６号公報

しかしながら、上述したような従来の冷媒接続検出手法では、室内機の熱交換器の温度変化を検出しているため、室外機および室内機の運転を始めてから熱交換器の温度が変化するまでに時間がかかり、処理時間を短縮することが難しいという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、短時間で冷媒配管の接続状態を検出することのできる空調システムおよびその運転制御方法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、複数台の室外機と複数台の室内機とを１系統の通信ネットワークにより接続してなる空調システムの冷媒配管接続検出方法であって、前記室内機において、前記室外機をそれぞれ個別に運転させたときの膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音と膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音とをそれぞれ取得し、取得した前記冷媒の流動音の中から最大音量を抽出し、抽出した最大音量と前記膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音との差分を算出し、該差分が予め設定されている閾値以上であった場合に、前記最大音量を示したときに運転されていた前記室外機と同一の冷媒配管で接続されていると仮設定し、同一の冷媒配管で接続されていると仮設定した前記室外機と前記室内機において、該室外機を運転したときの該室内機における膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音を再度取得し、再度取得した該冷媒の流動音と前記最大音量との差分が予め設定されている所定範囲内である場合に、前記仮設定されている前記室外機と前記室内機との配管ペアリングを確定する空調システムの冷媒配管接続検出方法を提供する。

室内機の配管に冷媒が流れた場合、室内機の温度に変化が生ずるまでにはある一定の期間を必要とするのに対し、配管から生ずる音は、冷媒が流れれば即座に変化することとなる。したがって、室内機における冷媒配管を流れる冷媒の音に基づいて室内機と室外機との冷媒配管の接続状態を検出することにより、検出時間の短縮を図ることができる。

本発明は、複数台の室外機と複数台の室内機とを１系統の通信ネットワークにより接続してなる空調システムの運転制御方法であって、上記空調システムの冷媒配管接続検出方法によって、前記室内機と前記室外機との冷媒配管の接続状態を検出し、検出した前記冷媒配管の接続状態に基づいて、各前記室内機および各前記室外機に対してアドレスを設定する空調システムの運転制御方法を提供する。

このような方法によれば、室内機における膨張弁付近の配管を流れる冷媒の流動音に基づいて室内機と室外機との冷媒配管の接続状態が検出され、この検出結果に基づいて、室内機と室外機にアドレスが設定されることとなる。この場合において、流動音に基づいて冷媒配管の接続状態を検出するので、配管状態の検出時間を短縮することができる。この結果、アドレス設定が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

上記空調システムの運転制御方法において、各前記室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて異常を検知することとしても良い。

このように、室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて異常を検知するので、音に対して敏感に反応することが可能となる。これにより、例えば、騒音が原因でユーザに与える不快感を低減させることができる。

上記空調システムの運転制御方法において、運転モードとして、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードが選択された場合に、前記室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて、運転制御を行うこととしても良い。

このように、室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて静音運転時における運転制御を行うので、運転音に対する制御を一層細やかに行うことが可能となる。

本発明は、１系統の通信ネットワークを介して複数台の室外機および少なくとも１台の他の室内機と接続される室内機であって、室内機冷媒回路部と制御手段とを備え、前記室内機冷媒回路部には、冷媒配管を流れる冷媒の流動音を検出するための音検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記室外機をそれぞれ個別に運転させたときの膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音と該膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音とを前記音検出手段からそれぞれ取得し、取得した前記冷媒の流動音の中から最大音量を抽出し、抽出した最大音量と前記膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音との差分を算出し、該差分が予め設定されている閾値以上であった場合に、前記最大音量を示したときに運転されていた前記室外機と同一の冷媒配管で接続されていると仮設定し、同一の冷媒配管で接続されていると仮設定した前記室外機と前記室内機において、該室外機を運転したときの該室内機における膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音を再度取得し、再度取得した該冷媒の流動音と前記最大音量との差分が予め設定されている所定範囲内である場合に、前記仮設定されている前記室外機と前記室内機との配管ペアリングを確定する室内機を提供する。

このような構成によれば、室内機冷媒回路部には、冷媒配管を流れる冷媒の流動音を検出するための音検出手段が設けられているので、この音検出手段の検出結果に基づいて配管に冷媒が流れているか否かを確認することが可能となる。
また、制御手段には、室内機冷媒回路部に設けられた音検出手段からの検出結果が入力され、この検出結果に基づいて共通する通信ネットワークを介して接続される複数の室外機のうち、どの室外機と同一冷媒配管により接続されているのかが判断されることとなる。これにより、簡便な処理により、且つ、短時間で冷媒配管の接続状態を検出することが可能となる。
上記室内機において、前記音検出手段は、膨張弁付近の配管を流れる冷媒の流動音、更に好ましくは、膨張弁と熱交換器との間を流れる冷媒の流動音を検出するように設けられていると良い。このような箇所を流れる冷媒の流動音を検出することで、冷媒の流れる音を一層効果的に検出することができる。

上記室内機において、前記制御手段が、前記冷媒配管の接続状態に応じてアドレスを設定することとしても良い。

迅速に検出される冷媒配管の接続状態に応じてアドレスを設定するので、アドレス設定が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

上記室内機において、前記制御手段が、前記音検出手段からの検出結果に基づいて異常を検知することとしても良い。

このような構成によれば、室内機冷媒回路部の冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて異常を検知するので、音に関して敏感に反応することが可能となる。これにより、騒音が原因でユーザに与える不快感を低減させることができる。

上記室内機において、運転モードとして、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードが選択された場合に、前記制御手段が、前記音検出手段からの検出結果に基づいて運転制御を行うこととしても良い。

このような構成によれば、室内機冷媒回路部の冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて静音運転時における運転制御を行うので、運転音に対する制御を一層細やかに行うことが可能となる。

上記室内機において、前記音検出手段と前記制御手段との間にノイズ低減手段を設け、前記音検出手段からの音信号は、前記ノイズ低減手段を介して前記制御手段へ送出されることとしても良い。

このような構成によれば、音検出手段によって検出された音信号はノイズ低減手段によりノイズが低減された後に制御手段に送信されることとなる。これにより、制御手段にはノイズの低減された音信号に基づいて各種判断処理等を実現することが可能となり、処理精度の向上を図ることができる。

上記室内機において、前記ノイズ低減手段は、性質が異なる複数のフィルタを備えており、該フィルタが、前記制御手段の制御内容に応じて切り替え可能に構成されていることとしても良い。

このような構成によれば、制御手段の制御内容に応じてノイズ低減に用いられるフィルタが切り替えられるので、必要な帯域の音信号のみを制御手段へ与えることが可能となる。これにより、制御手段における処理を簡便化することができ、処理精度の更なる向上および処理時間の短縮を実現させることができる。

本発明は、上記いずれかの複数の室内機と、複数の室外機とを１系統の通信ネットワークで接続してなる空調システムを提供する。

本発明によれば、短時間で冷媒配管の接続状態を検出することができるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。
本実施形態に係る空調システムは、複数台の室外機１ａ、１ｂと複数台の室内機２ａ〜２ｆを備えて構成されている。これらの室外機１ａ、１ｂ並びに室内機２ａ〜２ｆは、１系統の通信ネットワーク３により接続されている。具体的には、各室外機１ａ、１ｂの制御部７ａ、７ｂならびに各室内機２ａ〜２ｆの制御部（制御手段）８ａ〜８ｆが互いに１系統の通信ネットワーク３により接続されている。

室外機１ａと室内機２ａ〜２ｃとは、同一冷媒配管１１ａにより接続されている。具体的には、室外機１ａが備える室外機冷媒回路部４ａと各室内機２ａ〜２ｃが備える室内機冷媒回路部５ａ〜５ｃとが同一の冷媒配管１１ａによって接続されている。
また、室外機１ｂと室内機２ｄ〜２ｆとは、同一冷媒配管１１ｂにより接続されている。具体的には、室外機１ｂが備える室外機冷媒回路部４ｂと各室内機２ｄ〜２ｆが備える室内機冷媒回路部５ｄ〜５ｆとが同一の冷媒配管１１ｂによって接続されている。
上記室外機１ａ、１ｂ及び全ての室内機２ａ〜２ｆには、それぞれ異なる識別番号ＩＤが付されている。

図２は、上記室外機１ａと室内機２ａ〜２ｃ（以下、全ての室内機１ａ〜１ｃを総括して示す場合は単に符号「２」を付し、各室内機を識別する場合は、符号「２ａ」、「２ｂ」、「２ｃ」を付す。以下、各室内機が備える各構成要素についても同様とする。）とを備える空調システムの冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。

この図において、室外機１ａは、室外制御装置９ａと室外機冷媒回路部４ａとを備え、各室内機２は、室内制御装置１０と室内機冷媒回路部５とをそれぞれ備えている。このような構成を備える空調システムは、冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器（熱交換器）１３と、凝縮された液冷媒を貯留する受液器１５と、受液器１５からの液冷媒を膨張させる膨張弁１７と、膨張弁１７によって膨張された液冷媒を蒸発させる熱交換器（熱交換器）１９とを備えている。

上記構成のうち、圧縮機１２、凝縮器１３、受液器１５は、室外機１ａを構成する室外機冷媒回路部４ａ内に設けられている。一方、熱交換器１９及び膨張弁１７は、室内機２を構成する室内機冷媒回路部５にそれぞれ設けられている。
なお、本実施形態では圧縮機１２、受液器１５は、室外機冷媒回路部４ａに設けられているが、これらは必ずしも室外機冷媒回路部４ａ内に設けられている必要は無い。

圧縮機１２は、熱交換器１９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、好適にはスクロールコンプレッサが用いられる。圧縮機１２の吸入側の冷媒系統には低圧センサ５１が設けられ、吐出側の冷媒系統には高圧センサ５２が設けられている。これら圧力センサ５１、５２の出力は、室外機１ａの室外制御装置９ａ内の入力部３２へと出力される。また、冷媒配管には、圧縮機１２を迂回するバイパス配管が設けられている。このバイパス配管には、圧力センサ５１と５２との差圧が所定値以上になった場合に作動し、圧縮機１２の吸入側圧力と吐出側圧力とを略一定圧力に保つための圧力調節弁６０が設けられている。この圧力調節弁６０は、室外制御装置９ａの制御部７ａによりその開度が調節される。さらに、圧縮機１２の吐出側の冷媒配管には温度センサ２７が設けられており、この出力は入力部３２へと送られるようになっている。

凝縮器１３は、圧縮機１２からの高温高圧のガス冷媒を外気である空気と熱交換させて凝縮させる熱交換器である。凝縮器１３には、室外ファン１３ａが対向配置されており、この室外ファン１３ａによって送られる空気による強制対流によって熱交換が促進されるようになっている。室外ファン１３ａは、制御部７ａによって起動・停止が行われ、あるいは回転数制御が行われる。
凝縮器１３の上流側の冷媒配管には温度センサ２３が、下流側には温度センサ２４がそれぞれ設けられている。これら温度センサ２３，２４の出力は室外制御装置９ａの入力部３２に送られる。室外機冷媒回路部４ａには、室外温センサ２６が設けられており、この出力は入力部３２に送られるようになっている。

受液器１５は、凝縮器１３において凝縮された液冷媒が貯留される容器である。低外気温ではない通常の外気温時には、システムにおいて余剰とされた余剰冷媒が貯留されるようになっている。受液器１５の側壁には、受液器温度センサ２８が設けられている。受液器温度センサ２８の出力は、室外制御装置９ａの入力部３２へと送られるようになっており、この出力値に基づいて受液器１５内の液面位置が推定される。

次に、室内機冷媒回路部５の内部構成について説明する。
膨張弁１７は、室外機冷媒回路部４ａ側から供給された液冷媒を略等エンタルピー的に膨張させるものである。膨張弁１７は、好適には電子膨張弁（ＥＥＶ）が用いられ、室内制御装置１０の制御部８によって開度がそれぞれ制御されるようになっている。この膨張弁１７の開度によって、システム内を循環する循環冷媒量が決定される。また、所定の過熱度（例えば３ｄｅｇ）が維持されるように、制御部８によって制御される。

熱交換器１９は、膨張弁１７からの低圧液冷媒を室内空気と熱交換させて蒸発させる熱交換器である。熱交換器１９の上流側の冷媒配管には温度センサ２１が、下流側の冷媒配管には温度センサ２２がそれぞれ設けられている。これら温度センサ２１、２２の出力は、室内制御装置１０ａの入力部４２へと送られる。温度センサ２２から温度センサ２１を減じた温度によって過熱度が決定される。

熱交換器１９には、室内ファン２９が対向配置されており、この室内ファン２９によって送られる空気による強制対流によって熱交換が促進されるようになっている。室内ファン２９は、制御部８によって起動・停止が行われ、あるいは回転数制御が行われる。

室内機冷媒回路部５の熱交換器１９の中間位置には熱交温度センサ２５が設けられており、その出力は入力部４２へと送られる。この温度センサ２５によって得られる温度に基づいて、制御部８から出された指令は室外制御装置９ａの入力部３２に送られる。その指令や室内吸込み空気温度、設定室内温度等に基づいて制御部７ａは圧縮機１２の発停又はその回転数を制御することで冷凍能力を調整し、室内空気温度の制御を行う。

更に、上記室内機冷媒回路部５には、冷媒配管を流れる冷媒の流動音を検出するためのマイクロフォンなどの集音装置（音検出手段）７０が設けられている。好ましくは、集音装置７０は、室内機冷媒回路部５において、膨張弁１７付近の配管を流れる冷媒の流動音、更に好ましくは、膨張弁１７と熱交換器１９との間の冷媒配管を流れる冷媒の流動音を検出するように設けられていると良い。この集音装置７０は、冷媒配管に密着して取り付けられている必要は無く、上述したような配管を流れる冷媒の流動音を検出するに好ましい場所に取り付けられていれば良い。集音装置７０の出力は入力部４２を介して制御部８に送られる。集音装置７０は、例えば、マイクロフォンである。

室外制御装置９ａは、上述のようにマイコンを内蔵する制御部７ａを備え、室外機冷媒回路部５内の各センサや制御部８からの指令に基づいて室外機冷媒回路部４ａを制御する。同様に、室内制御装置１０は、マイコンを内蔵する制御部８を備え、室内機冷媒回路部５内の各センサや室外制御装置７ａからのデータに基づいて室内機冷媒回路部５をそれぞれ制御する。

このような構成を備える空調システムは、例えば、夏季のような通常外気温時には、以下のように動作する。
圧縮機１２によって圧縮された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器１３において凝縮して高圧液冷媒となる。高圧液冷媒は、一部の余剰冷媒が受液器１５に貯留された後、膨張弁１７へと送られて略等エンタルピー的に減圧させられる。低圧液冷媒は、熱交換器１９において蒸発し、室内ファン２９によって送られる室内空気から熱を奪う。熱を奪われ冷却された空気は、室内へと送られ、室内温度を低下させることにより冷房を実現する。熱交換器１９において蒸発した低圧ガス冷媒は、圧縮機１２の吸入側へと導かれ、再び圧縮される。

ここで、上記空調システムを構成する室外機冷媒回路部４ａ及び室内機冷媒回路部５ａ〜５ｃは、上述したシングル冷房専用機だけなく、ヒートポンプ運転による暖房運転をも行うシングル冷暖房機、マルチ冷暖房機、マルチ組み合わせマルチ冷暖房機、冷暖フリーマルチエアコン、組み合わせ冷暖フリーマルチエアコンが複数系統として組み合わされた構成とされていても良い。

次に、図１に示した空調システムにおける運転制御方法について説明する。
なお、以下の説明において、空調システムを構成する各室外機及び各室内機は、図２に示した冷房専用機によって構成されているものとする。なお、この例に限定されることなく、上述のように冷房専用機のほか、他の冷暖房機の組み合わせ等により構成されている空調システムにおいても本実施形態に係る運転制御方法を適用することができる。

まず、配管接続検出に関するシーケンスについて図３〜図６を用いて説明する。ここで、以下に示すような配管接続検出処理が実施されるような状況としては、空調システムを新設した場合、既存の空調システムに対して新たな室内機や室外機が増設された場合などである。つまり、このような場合には、新たに接続された室内機、室外機がどの冷媒配管に接続されたかが既知になっていない。このような場合、以下に示す配管接続検出処理を行うことにより、各室内機と各室外機との冷媒接続の状態を検出することが重要となる。
以下に示す配管接続検出処理は、上述した室内機等の増設や、新設等の場合においては、例えば、自動的に実施される。また、例えば、手動により当該処理が要求された場合にも実施される。
なお、以下の処理においては、室外機１ａの制御部７ａがマスタとして機能することとする。

まず、図２のステップＳＡ１において、配管接続検出処理の要求イベントが自動的あるいは手動により発生すると、ステップＳＡ２において、マスタとして機能する室外機１ａの制御部７ａは、通信ネットワーク３を介して接続されている全ての制御部、つまり、制御部７ｂ、８ａ〜８ｆに対して、識別番号ＩＤが設定されているか否かを確認するための信号を送る。この結果、全ての制御部７ｂ，８ａ〜８ｆから識別番号ＩＤが付されている旨の信号が届いた場合には、ステップＳＡ４に進む。一方、識別番号ＩＤが設定されていない室外機あるいは室内機がある場合には、制御部７ａは、ステップＳＡ３において、所定のアルゴリズムに従って識別番号ＩＤの再設定を行い、ステップＳＡ４に移行する。

ステップＳＡ４では、冷媒配管の接続状態が把握されていない室外機または室内機が存在するか、換言すると、配管ペアリングが未設定である室外機または室内機が存在するか否かを確認する。この確認は、制御部７ａが、制御部７ｂ、８ａ〜８ｆに対して配管ペアリングの確認指令を送信し、この返信を受け取ることにより行われる。
この結果、配管ペアリングが未設定である室外機または室内機が存在した場合には、ステップＳＡ５に進み、全ての制御部７ａ、７ｂ、８ａ〜８ｆが協調して、後述の配管ペアリング運転を実施する室外機の順番を決定する。ここでは、最初に室外機１ａを運転し、次に室外機２ａを運転させることとする。

続く、ステップＳＡ６では、最初の順番として定められた室外機１ａを対象室外機（なお、以下の説明において、対象室外機に対応する制御部を「対象制御部」という。）として設定し、ステップＳＡ７において、流動音取得シーケンスを実行する。

流動音取得シーケンスでは、まず、図４のステップＳＢ１において、膨張弁の開操作を行わせる室内機２ａ〜２ｆの順番を各制御部８ａ〜８ｆが協調して決定する。本実施形態では、識別番号ＩＤの順序に従い、室内機２ａ、２ｂ、・・・、２ｆの順に設定する。
続いて、ステップＳＢ２では、対象制御部７ａが全ての室内機２ａ〜２ｆに対応する制御部８ａ〜８ｆに対して膨張弁１７を閉じる指令を出す。これにより、全ての室内機２ａ〜２ｆの膨張弁１７が全閉状態とされる。続く、ステップＳＢ３では、各室内機２ａ〜２ｆの制御部８ａ〜８ｆは、対応する室内機冷媒回路部５ａ〜５ｆに設置された集音装置７０からの音信号を受信し、この音信号に基づく平均音量を基準音量（冷媒運転停止時における周囲音量）として保存する。

ステップＳＢ４では、対象制御部７ａが対象室外機１ａの圧縮機１２を作動させ、ステップＳＢ５において、圧縮機１２の高圧側と低圧側の差圧が発生したことを確認する。ステップＳＢ６では、上述のステップＳＢ１において最初に作動させる室内機として決定された室内機、つまり、室内機２ａを選択室内機（なお、以下の説明において、選択室内機に対応する制御部を「選択制御部」という。）として設定する。

次に、ステップＳＢ７において、対象制御部７ａは、選択制御部８ａに対して、配管ペアリング情報が設定されているかを確認する情報を送る。この結果、選択制御部８ａから設定済みである旨の情報を受け取った場合には、ステップＳＢ８およびＳＢ９を実行せずに、ステップＳＢ１０に移行する。一方、選択制御部８ａから未設定である旨の情報を受け取った場合には、ステップＳＢ８に移行し、対象制御部７ａは、選択制御部８ａに対して膨張弁１７を開状態とする旨の指令を送信する。
これにより、選択制御部８ａは、室内機冷媒回路部５ａの膨張弁１７を開操作する。ここで、開操作による膨張弁の開度は、膨張弁の製品のバラツキを考慮し、確実に膨張弁を開かせることのできる値に設定されている。例えば、膨張弁１７の全閉状態から全開状態とするのに、５００パルスの指令が必要である場合、その一割程度のパルスを開指令として与えるものとする。

続いて、ステップＳＢ９において、選択制御部８ａは、膨張弁１７を開操作した後に集音装置７０から通知される音信号を受信し、この音信号を対象室外機１ａの識別番号ＩＤと対応付けて保存する。続いて、選択制御部８ａは、一定期間における音信号を保存したことを確認すると、ステップＳＢ１０において、対象制御部７ａに対して流動音取得終了を通知する。

対象制御部７ａは、選択制御部８ａから流動音取得終了の通知を受けると、ステップＳＢ１１において、全室内機２ａ〜２ｆの制御部８ａ〜８ｆについて配管ペアリングの設定を確認したか否かを判断し、確認していなかった場合には、ステップＳＢ１２において、次の順番に設定されている室内機、つまり、室内機２ｂを選択室内機として設定し、ステップＳＢ７に戻る。これにより、今度は、選択室内機２ｂに対して上述したステップＳＢ７〜ＳＢ１０の処理が行われることとなる。このようにして、全ての室内機２ａ〜２ｆに対する配管ペアリングの設定確認が終了すると、ステップＳＢ１３に移行し、対象制御部７ａから全ての制御部７ｂ、８ａ〜８ｆに対して流動音取得シーケンスが終了した旨を通知し、当該流動音取得シーケンスを終了する。

このようにして、上記流動音取得シーケンスが終了すると、図３のステップＳＡ８に進み、全ての室外機１ａ、１ｂについて上記流動音取得シーケンスを実施したか否かを判断する。この結果、室外機１ｂについては実施していないので、ステップＳＡ９に進み、次の順番の室外機１ｂを対象室外機として設定し、ステップＳＡ７に移行し、今度は、対象室外機１ｂに対する流動音取得シーケンスを同様の手順に従って実行する。
そして、対象室外機１ｂについての流動音取得シーケンスが終了すると、ステップＳＡ８において「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳＡ１０において、配管ペアリング確定シーケンスを実施する。

配管ペアリング確定シーケンスでは、まず、図５のステップＳＣ１にて、各室内機２ａ〜２ｆの各制御部８ａ〜８ｆが、上述の流動音取得シーケンスにおいて保存した音信号において、最大音量の値を抽出する。具体的には、本実施形態では、各制御部８ａ〜８ｆがそれぞれ保有する各メモリには、基準音量の他に、室外機１ａの識別番号ＩＤに対応付けられた音信号と、室外機１ｂの識別番号ＩＤに対応付けられた音信号とが保存されていることとなる。したがって、各制御部８ａ〜８ｆは、上記２つの音信号の中から最大音量を抽出する。続いて、ステップＳＣ２では、抽出した最大音量と基準音量との差分を算出し、この差分が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する。

この結果、いずれかの制御部８ａ〜８ｆにおいて、差分が閾値未満であった場合には、ステップＳＣ１１に移行し、上述した配管ペアリングシーケンスの再実施、或いは、室外機へのエラー通知または運転停止通知、或いは、別の配管接続の検出手法に切り替えるなどの各種処理を行い、本配管ペアリング確定シーケンスを終了する。

一方、ステップＳＣ２において、全ての制御部８ａ〜８ｆにおいて、上記差分が閾値以上であると判断された場合には、ステップＳＣ３に移行し、最大音量が抽出された音信号が対応付けられている室外機を仮ペアリングとして設定する。つまり、この時点では、最大音量が抽出された音信号が取得されたときに運転されていた室外機を配管ペアリング、つまり、冷媒配管が接続されている対象であると仮定する。この仮設定が終了すると、各制御部８ａ〜８ｆは、マスタ制御部７ａに対して仮設定が終了した旨を通知する。

次に、ステップＳＣ４において、マスタ制御部７ａは、最終確認運転を開始する旨を全ての制御部７ｂ、８ａ〜８ｆに通知する。次に、ステップＳＣ５において、任意の１台の室外機、ここでは、室外機１ａを運転する。次に、ステップＳＣ６において、ステップＳＣ５で運転させた室外機１ａが仮ペアリングとして設定されている室内機の膨張弁１７を開操作させ、ステップＳＣ７において、このときの音信号を取得する。続いて、ステップＳＣ８において、上述の流動音取得シーケンスにおいて既に取得している音信号の音量と今回取得した音信号の音量との差分が所定範囲内であるか否かを判断する。つまり、再現性があるか否かを判断する。

この結果、上記差分が所定範囲内でなければ、つまり、再現性が確認できなければ、どこかに不具合や欠陥があるとして、ステップＳＣ１１に移行し、エラー表示等を行う。一方、ステップＳＣ８において、再現性が確認されれば、ステップＳＣ９に移行し、現在の仮ペアリング設定を確定させる。これにより、同一冷媒配管で接続されている室外機と室内機とのペアリングが確定され、例えば、室内機の制御部は、自己が冷媒配管接続されている室外機の識別番号ＩＤを保存することにより、アドレス設定を行う。
続いて、ステップＳＣ１０では、全ての室外機について配管ペアリングの確認を終了したか否かを判断する。この結果、室外機１ｂについては、まだ配管ペアリングの確認をしていないので、ステップＳＣ５に戻り、まだ配管ペアリングの確認をしていない、室外機１ｂを運転させ、上述のステップＳＣ６〜ステップＳＣ９を実行する。そして、全ての室外機１ａ、１ｂについて最終確認運転が終了すると、当該配管ペアリング確定シーケンスを終了する。

上記配管ペアリング確定シーケンスが終了すると、図３のステップＳＡ１１に進み、通常運転を開始する。
この通常運転では、例えば、図６に示すような通常運転シーケンスが各室内機２ａ〜２ｆの制御部８ａ〜８ｆによりそれぞれ個別に実行される。
具体的には、図６のステップＳＤ１において、集音装置７０から取得した所定時間単位における音信号に基づいて算出された平均音量が、基準音量に応じて設定される許容範囲内であるか否かを判定する。この結果、許容範囲内であれば、このステップＳＤ１の処理を繰り返し行う。

一方、ステップＳＤ１において、集音装置７０から入力された音信号の音量が許容範囲内でなかった場合には、つまり、室内機において許容範囲を超える音が発生していた場合には、ステップＳＤ２に移行し、異常回避動作を行う。この異常回避動作では、例えば、室内ファン２９の速度を変更する、膨張弁１７の開度を変更する、当該室内機と配管ペアリングが設定されている室外機の圧力制御値を変更する等の変更処理が実行される。

そして、ステップＳＤ３において、上記異常回避動作を行った後において取得された音信号の音量が許容範囲内に入っているか否かを再度確認し、この結果、許容範囲内に入っていた場合には、ステップＳＤ１に戻る。一方、許容範囲内に入っていなかった場合には、ステップＳＤ４において、当該室内機の運転を停止し、ステップＳＤ７においてエラー表示を行うとともに、当該室内機と配管ペアリングが設定されている室外機に対してエラー発生を通知し、当該通常運転シーケンスを終了する。

なお、上記通常運転シーケンスにおいては、利用者の操作などにより、運転モードが変更される場合がある。この運転モードの変更により、運転モードが、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードに変更された場合、各室内機２ａ〜２ｆの制御部８ａ〜８ｆは、図６に示した許容範囲の設定を変更する。具体的には、通常運転モードよりも許容範囲を狭く設定する。これにより、集音装置７０から通知される音信号の音量が静音運転に適した許容範囲内に収まるように膨張弁１７の開度や室内ファン２９の速度が制御されることとなる。

以上説明したように、本実施形態に係る空調システムの運転制御方法によれば、室内機２ａ〜２ｆにおける冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて室内機２ａ〜２ｆと室外機１ａ、１ｂとの冷媒配管接続状態がそれぞれ検出され、この検出結果に基づいて、室内機と室外機との配管ペアリングが設定されることとなる。この場合において、流動音に基づいて配管ペアリングを設定、確定させるので、温度に基づいて配管ペアリングを設定等する場合に比べて、迅速に配管ペアリングを設定することができる。これにより、処理時間の短縮を図ることができる。

また、空調システムの運転時においては、各室内機２ａ〜２ｆ内を流れる冷媒の流動音に基づいて異常が検知されるので、異常により生ずる騒音を迅速に検出することが可能となる。これにより、騒音が原因でユーザに与える不快感を低減させることができる。
更に、運転モードとして、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードが選択された場合には、室内機２ａ〜２ｆ内を流れる冷媒の流動音が通常運転モードよりも小さい値に設定された許容範囲内となるように運転制御が行われるので、空調システムの運転音に対する制御を一層細やかに行うことが可能となる。

〔第２の実施形態〕
図７は、本発明の第２の実施形態に係る室内制御装置１０の構成を示した図である。図７に示すように、本実施形態に係る室内制御装置１０は、入力部４２と制御部８との間に音信号のノイズを低減するためのノイズ低減部４３が設けられている。
ノイズ低減部４３は、高周波帯域のノイズを除去するローパスフィルタ４４と低周波数帯のノイズを除去するハイパスフィルタ４５と、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタ４５のいずれかを選択的に制御部８に接続させる切り替え部４６と、切り替え部４６と制御部８との間に設けられたピークホールド回路４７とを備えている。切り替え部４６は、制御部８からの制御信号に基づいて切り替え制御される。制御部８は、膨張弁から発生するピーという笛吹き音が除去された音信号を必要とする場合には、ローパスフィルタが選択されるように、また、冷媒流動音やゴボゴボというような脈動音が除去された音信号を必要とする場合には、ハイパスフィルタが選択されるように、切り替え部を制御する。

このような構成において、集音装置７０により検出された音信号は、室内制御装置１０内の入力部４２を介してローパスフィルタ４４およびハイパスフィルタ４５に入力される。ローパスフィルタ４４では、入力された音信号の高周波帯域におけるノイズ、例えば、膨張弁から発生するピーという笛吹き音が除去され、出力される。また、ハイパスフィルタ４５では、入力された音信号の低周波帯域におけるノイズ、例えば、冷媒流動音やゴボゴボというような脈動音が除去されて出力される。出力されたノイズ除去後の音信号は、切り替え部４６によりいずれか一方が選択されて、ピークホールド回路４７に入力される。ピークホールド回路４７では、音信号の最大音量が抽出されて、維持されるとともに、この維持された最大音量が制御部８に入力される。

このような構成にすることで、集音装置７０によって検出された音信号は、ノイズ低減部４３によりノイズが低減された後に制御部８に送信されることとなる。これにより、制御部８には所望の周波数帯域におけるノイズが除去された音信号を取得することが可能となるので、処理精度の向上を図ることができる。
また、制御部８は、ピークホールド回路４７から入力された最大音量を用いることにより、例えば、図５に示した配管ペアリング確定シーケンスにおけるステップＳＣ２の判断や、図６に示した通常運転シーケンスにおけるステップＳＤ１、ＳＤ３の判断などを簡便な処理により実現させることができる。

なお、上述した実施形態に係るノイズ低減部の構成を以下のような構成とすることも可能である。
例えば、図８に示すように、図７に示したローパスフィルタ４４およびハイパスフィルタ４５に代えて、ＤＳＰ装置４８を設けることとしても良い。これにより、周波数分析が可能となるので、音源の特定精度を一層向上させることができる。これにより、所望の音源（例えば、膨張弁、或いは冷媒配管等）から発せられた音信号のみを抽出することが可能となる。更に、外来ノイズ、例えば、人の声、テレビの音などを選択的に除去することができるので、これらの外来ノイズの影響を低減させることができる。

また、図９に示すように、上記ローパスフィルタ４４およびハイパスフィルタ４６の前段に、可聴帯域フィルタ（一般に、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）４９を更に設けることとしても良い。これにより、人に耳障りな音を選択して取得することが可能となる。

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等も含まれる。

本発明の第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。 図１において室外機及び室内機を冷房専用機によって構成されているものとしたときの空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る空調システムの運転制御方法の処理手順について示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る流動音取得シーケンスの処理手順について示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る配管ペアリング確定シーケンスの処理手順について示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る通常運転シーケンスの処理手順について示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る室内制御装置の内部構成を示した図である。 図７に示した室内制御装置におけるノイズ低減部の変形例を示した図である。 図７に示した室内制御装置におけるノイズ低減部の変形例を示した図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 室外機
２ａ〜２ｆ 室内機
３ 通信ネットワーク
４ａ、４ｂ 室外機冷媒回路部
５ａ〜５ｆ 室内機冷媒回路部
７ａ、７ｂ 制御部
８ａ〜８ｆ 制御部
１１ａ、１１ｂ 冷媒配管
１２ 圧縮機
１７ 膨張弁
１９ 熱交換器
７０ 集音装置
４２ 入力部
４３ ノイズ低減部
４４ ローパスフィルタ
４５ ハイパスフィルタ
４６ 切り替え部
４７ ピークホールド回路
４８ ＤＳＰ装置
４９ 可聴帯域フィルタ

Claims (11)

1. 複数台の室外機と複数台の室内機とを１系統の通信ネットワークにより接続してなる空調システムの冷媒配管接続検出方法であって、
   前記室内機において、前記室外機をそれぞれ個別に運転させたときの膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音と膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音とをそれぞれ取得し、
   取得した前記冷媒の流動音の中から最大音量を抽出し、
   抽出した最大音量と前記膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音との差分を算出し、
   該差分が予め設定されている閾値以上であった場合に、前記最大音量を示したときに運転されていた前記室外機と同一の冷媒配管で接続されていると仮設定し、
   同一の冷媒配管で接続されていると仮設定した前記室外機と前記室内機において、該室外機を運転したときの該室内機における膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音を再度取得し、
   再度取得した該冷媒の流動音と前記最大音量との差分が予め設定されている所定範囲内である場合に、前記仮設定されている前記室外機と前記室内機との配管ペアリングを確定する空調システムの冷媒配管接続検出方法。
2. 複数台の室外機と複数台の室内機とを１系統の通信ネットワークにより接続してなる空調システムの運転制御方法であって、
   請求項１に記載の空調システムの冷媒配管接続検出方法によって、前記室内機と前記室外機との冷媒配管の接続状態を検出し、
   検出した前記冷媒配管の接続状態に基づいて、各前記室内機および各前記室外機に対してアドレスを設定する空調システムの運転制御方法。
3. 各前記室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて異常を検知する請求項２に記載の空調システムの運転制御方法。
4. 運転モードとして、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードが選択された場合に、前記室内機における冷媒配管を流れる冷媒の流動音に基づいて、運転制御を行う請求項２または請求項３に記載の空調システムの運転制御方法。
5. １系統の通信ネットワークを介して複数台の室外機および少なくとも１台の他の室内機と接続される室内機であって、
   室内機冷媒回路部と制御手段とを備え、
   前記室内機冷媒回路部には、冷媒配管を流れる冷媒の流動音を検出するための音検出手段が設けられ、
   前記制御手段は、前記室外機をそれぞれ個別に運転させたときの膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音と該膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音とを前記音検出手段からそれぞれ取得し、
   取得した前記冷媒の流動音の中から最大音量を抽出し、
   抽出した最大音量と前記膨張弁全閉の場合の冷媒の流動音との差分を算出し、
   該差分が予め設定されている閾値以上であった場合に、前記最大音量を示したときに運転されていた前記室外機と同一の冷媒配管で接続されていると仮設定し、
   同一の冷媒配管で接続されていると仮設定した前記室外機と前記室内機において、該室外機を運転したときの該室内機における膨張弁開状態の場合の冷媒の流動音を再度取得し、
   再度取得した該冷媒の流動音と前記最大音量との差分が予め設定されている所定範囲内である場合に、前記仮設定されている前記室外機と前記室内機との配管ペアリングを確定する室内機。
6. 前記制御手段が、前記冷媒配管の接続状態に応じてアドレスを設定する請求項５に記載の室内機。
7. 前記制御手段が、前記音検出手段からの検出結果に基づいて異常を検知する請求項５または請求項６に記載の室内機。
8. 運転モードとして、通常運転モードよりも動作音を低減させる静音運転モードが選択された場合に、前記制御手段が、前記音検出手段からの検出結果に基づいて運転制御を行う請求項５から請求項７のいずれかに記載の室内機。
9. 前記音検出手段と前記制御手段との間にはノイズ低減手段が設けられ、前記音検出手段からの音信号は、前記ノイズ低減手段を介して前記制御手段へ送出される請求項５から請求項８のいずれかに記載の室内機。
10. 前記ノイズ低減手段は、性質が異なる複数のフィルタを備えており、
    該フィルタが、前記制御手段の制御内容に応じて切り替え可能に構成されている請求項９に記載の室内機。
11. 請求項５から請求項１０のいずれかに記載の複数の室内機と、複数の室外機とを１系統の通信ネットワークで接続してなる空調システム。

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