JP5409684B2 - 空気調和機およびその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機およびその運転方法に係り、特に１台の室外機に複数台の室内機が接続されたときに好適な空気調和機およびその運転方法に関する。

１台の室外機に複数台の室内機が接続された空気調和機では、室内機の発停制御モードとして２つの運転モードのいずれかを使用するのが一般的である。

その一つの方法は、１台の室内機が設定温度に達したら、他の室内機の運転も停止させて、空気調和機の運転を停止する運転モード(以下、同時運転モード)である。他の方法は、１台の室内機が設定温度に達しても、他の室内機が設定温度に達するまでは設定温度に達した室内機の運転を継続し、全ての室内機が設定温度に達するまで空気調和機の運転を継続する運転モード(以下、個別運転モード)である。

同時運転モードは同一空間を空調する場合に多く用いられる運転モードであり、個別運転モードは１台の室内機で１個の空間を空調し、多室を空調するために多数の室内機を備える場合に多く用いられる運転モードである。このような複数の運転モードを持つ従来技術の例が、特許文献１に記載されている。また、特許文献１には、１個の部屋を複数台の室内機で空調することにより、室内の空調を均一化することが記載されている。

特開２００７ー３２２０３７号公報 特開平１０ー３３９４６５号公報

広い空間を空調する場合、日射や外気温度の影響を受けにくいインテリアゾーンと受けやすいペリメータゾーンとでは、熱負荷が時々刻々と異なるため、空調ムラが発生しやすい。そこで、広い空間を一様な温度分布として快適な空調を実現することが望まれており、特許文献２にその例が記載されている。一方、事務所等の省エネルギー化も地球温暖化防止の観点から強く望まれており、省エネルギーで快適な空調を得ることが課題となっている。

ところで、同時運転モードで空調する場合、同一空間であっても熱負荷に偏りがある空間では、設置された複数台の室内機のうち１台でも快適性を確保したと判断されると、全ての室内機が運転停止するので省エネルギー性が確保できるが、半面、一様な温度分布となる快適な空調を実現することが困難となる。

また、個別運転モードで空調する場合、同一空間が熱負荷に偏りのある空間であっても、設置された空間の熱負荷に各室内機が対応して運転するので、空間全体に対して快適性を求めた空調が可能となる。しかしながら、快適性の許容範囲内で省エネルギー化を図ろうとすれば、使用を抑制できるエネルギーがある。

また、熱負荷の大きな空間の空調においても、求める快適性以上にエネルギーを使用している場合がある。そこで、同一空間における熱負荷の偏りの大小により適する運転モードは異なることを考慮して、許容し得る快適性の範囲内で空調を停止させれば、省エネルギー性が改善される。

本発明は、上記従来の状況に鑑みなされたものであり、その目的は、同一空間の空調において、一様な温度分布となる快適な空調を実現するとともに、省エネルギー性を向上させることにある。本発明の他の目的は、快適性を損なわずに、省エネルギー運転となる空気調和機の運転モードを実現することにある。

上記目的を達成するために本発明は、１台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機の運転方法において、同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が、予め設定された各室内機の設定温度に達したら、設定温度に達した前記室内機の吸込温度または設定温度と他の室内機の吸込温度との温度差を比較し、この温度差が許容温度差以内であれば全ての室内機を停止させ、前記許容温度差を超えていれば、設定温度に達した前記室内機だけを停止させ他の室内機は運転を継続することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明はまた、１台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機の運転方法において、同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が予め定めた設定温度に達したら、設定温度に達した前記室内機の吸込温度または設定温度と他の室内機の吸込温度との温度差を比較し、この温度差が許容温度差以内である全ての室内機の運転を停止させるとともに、許容温度差を超えている室内機については運転を継続することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明はさらにまた、１台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機に個別に設けた複数台のリモコンスイッチで前記複数台の室内機が制御され、予め各室内機ごとに設けた設定温度と許容温度差を前記個別のリモコンスイッチに格納し、個別に格納された設定温度と許容温度差が各リモコンスイッチで異なる場合には、前記複数台の室内機の少なくとも１台が設定温度に達したときに、他の室内機の全てにおいて、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との温度差が当該室内機に設定された許容温度差以内であれば、全ての室内機を停止させ、それ以外の場合には設定温度に達した室内機だけを運転停止し、他の室内機は運転を継続することを特徴とする。

上記目的を達成するため本発明はさらにまた、１台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機に個別に設けた複数台のリモコンスイッチで前記複数台の室内機が制御され、予め各室内機ごとに設けた設定温度と許容温度差を前記個別のリモコンスイッチに格納し、個別に格納された設定温度と許容温度差が各リモコンスイッチで異なる場合には、前記複数台の室内機の少なくとも１台が設定温度に達したときに、他の室内機について、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との差が当該室内機に設定された許容温度差以内であれば当該室内機の運転を停止し、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との差が当該室内機に設定された許容温度差外であれば当該室内機の運転を継続することを特徴とする。

そしてこれら特徴において、前記許容温度差を前記リモコンスイッチから設定可能としてもよい。

上記目的を達成する本発明はさらにまた、１台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を少なくとも１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機において、同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が、予め設定された各室内機の設定温度に達したら全ての室内機を停止させる同時運転モードと、前記設定温度に達した室内機だけを停止させ他の室内機は運転継続する個別運転モードとを有し、前記リモコンスイッチは前記同時運転モードと前記個別運転モードとを選択可能とする手段を有することを特徴とする。

そしてこの特徴において、前記リモコンスイッチは複数個設けられており、全ての前記リモコンスイッチが同時運転モードを選択したときのみ、全ての前記室内機が前記同時運転モードに設定する手段を前記リモコンスイッチに設けてもよく、前記リモコンスイッチは複数個設けられており、全ての前記リモコンスイッチが個別運転モードを選択したときのみ、全ての前記室内機が前記同時運転モードに設定する手段を前記リモコンスイッチに設けてもよい。

上記目的を達成するため本発明は、１台の室外機と、この室外機に接続された複数台の室内機と、前記複数台の室内機を操作する複数台のリモコンスイッチとを備えた空気調和機において、前記複数台のリモコンスイッチの少なくとも１台のリモコンスイッチは、前記室内機の中の複数台を操作するものであり、複数台の室内機を操作する前記リモコンスイッチは、当該リモコンスイッチが操作する複数台の室内機の中の少なくとも１台の室内機において設定温度に達したら接続された全ての室内機を停止させ、他の前記リモコンスイッチは操作する前記室内機の運転を継続させることを特徴とする。

本発明によれば、設定温度と快適限度である許容温度との温度差で定義した許容温度差を空気調和機の運転モードに設定したので、省エネルギー性と快適性を兼ね備えた運転が可能となる。また、この許容温度差に基づいて空気調和機が自動で制御するので、空気調和機の利用者が自分で運転モードを選択することなく、各室内機間の吸込温度に温度ムラのある空間、温度ムラの無い空間のどちらでも、省エネルギー性と快適性を兼ね備えた運転が可能となる。

本発明に係る空気調和機の一実施例を備えた空調空間の鳥瞰図である。 図１に示した実施例の変形例を備えた空調空間の鳥瞰図である。 本発明に係る空気調和機のさらに他の実施例を備えた空調空間の鳥瞰図である。 空気調和機の空調運転モードを説明するためのグラフである。 空気調和機の空調運転モードを説明するためのグラフである。 空気調和機の空調運転モードを説明するためのグラフである。 空気調和機の空調運転モードを説明するためのグラフである。

以下、本発明に係る空気調和機のいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。

本発明に係る空気調和機の一実施例を、図１および図５を用いて説明する。図１は、空気調和機を備えた空調対象の部屋の鳥瞰図であり、冷凍サイクル系統図と伝送線経路図とがあわせて示されている。図５は、この空気調和機を備えた空調空間の空調運転モードを説明するグラフであり、図５の上段の図は、運転モード１−１について説明するためのグラフである。この図５の上段の図では、空気調和機の同時運転における、運転時間−室内機の吸込空気温度と、運転時間−圧縮機、室内機の運転状況（ＯＮ／ＯＦＦ）とをグラフで示している。空気調和機は、室外機１に複数台の室内機２ａ〜２ｄが接続されており、１個のリモコンスイッチ３ａで各室内機を操作する。

図５において、空気調和機の運転を開始し、その後複数台の室内機の少なくとも１台２ａが設定温度に達した時刻Ｔ１では、設定温度に達した室内機２ａの吸込温度または設定温度と、他の室内機２ｂ〜２ｄの各々の吸込温度との差を比較する。そして、他の室内機２ｂ〜２ｄの全てが許容温度差以内であれば、全ての室内機２ａ〜２ｄを停止させる。

一方、他の室内機２ｂ〜２ｄの１台でも許容温度差を超えていれば、設定温度に達した室内機２ａのみをまず停止し、他の室内機２ｂ〜２ｄは運転継続と判断する。本実施例では、許容温度差に入っていない室内機として室内機２ｄがあるので、他の室内機２ｂ〜２ｄが継続運転となっている。運転継続する室内機２ｂ〜２ｃでは、この運転モードで定めた運転制御を繰り返す。なお、運転停止している室内機が全てサーモＯＮ条件(すなわち空調再開条件)を満足した際には、運転を再開する。

運転を継続していた室内機２ｂ〜２ｄの内１台の室内機２ｂが設定温度に達した時刻Ｔ２では、設定温度に達した室内機２ｂを停止する。このとき、室内機２ａは、許容温度差以内であるので、依然運転停止状態になっている。この時刻Ｔ２では、未だ室内機２ｄが許容温度差に入っていないので、他の室内機２ｃ,２ｄの運転は継続される。運転停止していた全ての室内機２ａ,２ｂがサーモＯＮ条件を満たした時刻Ｔ３では、室内機２ａ,２ｂの運転を再開する。

運転中の室内機２ａ〜２ｄの内１台の室内機２ｃが設定温度に達した時刻Ｔ４では、運転中の他の室内機３ｄの設定温度が許容温度差以内であり、運転停止中の全ての室内機２ａ,２ｂも許容温度差に入っているので、全ての室内機２ａ〜２ｄを停止させる。空気調和機は、この運転を繰り返す。

上記実施例では、空気調和機の室内機を１個のリモコンスイッチ３ａで制御していたが、１個のリモコンスイッチの代わりに複数台のリモコンスイッチ３ａ,３ｃで室内機を制御する変形例を、図２および図６を用いて説明する。ここで、図２は、空気調和機を備えた空調対象の部屋の鳥瞰図であり、冷凍サイクル系統図と伝送線経路図とがあわせて示されている。

図６は、この空気調和機を備えた空調空間の空調運転モードを説明するグラフであり、図６の上段の図は、運転モード１−２について説明するためのグラフである。この図６では、空気調和機の同時運転における、運転時間−室内機の吸込空気温度と、運転時間−圧縮機、室内機の運転状況（ＯＮ／ＯＦＦ）とをグラフで示している。本変形例では、設定温度や許容温度差の設定が、各リモコンスイッチ３ａ,３ｃで異なる場合を想定している。

空気調和機は、室内機２ａ〜２ｄの少なくとも１台２ａが設定温度に達した時刻Ｔ１に、全ての他の室内機２ｂ〜２ｄについて、各々の室内機２ｂ〜ｄに個別に設定された設定温度と、各室内機２ｂ〜２ｄの吸込み温度との差が、個別に設定された許容温度差以内であれば、全ての室内機２ａ〜２ｄを停止させる。

全ての他の室内機２ｂ〜２ｄについて、時刻Ｔ１において、個別に設定された許容温度差以内でないときは、設定温度に達した室内機２ａのみを停止し、他の室内機２ｂ〜２ｄはその時の運転状態を継続する。運転継続する室内機２ｂ〜２ｄの内の１台の室内機２ｂが設定温度に達した時刻Ｔ２では、他の室内機２ｃ、２ｄの全てが各々に設定された許容温度差以内に達しているので、運転継続していた室内機２ｂ〜２ｄの全ての運転を停止する。

その後、運転停止していた全ての室内機２ａ〜２ｄがサーモＯＮ条件を満たすようになった時刻Ｔ３では、全室内機２ａ〜２ｂの運転を再開する。空気調和機は、この運転モードを繰り返す。
請求項５は、請求項１、３の空気調和機の許容温度差をリモコンスイッチにより設定可能とする。

本発明に係る空気調和機の他の実施例を、図１および図５の下段の図を用いて説明する。図５の下段の図は、運転モード２−１について説明するためのグラフである。この図５の下段の図では、空気調和機の個別運転における、運転時間−室内機の吸込空気温度と、運転時間−圧縮機、室内機の運転状況（ＯＮ／ＯＦＦ）とをグラフで示している。空気調和機は、室外機１に複数台の室内機２ａ〜２ｄが接続されており、１個のリモコンスイッチ３ａで各室内機を操作する。

複数台の室内機の少なくとも１台２ａが設定温度に達した時刻Ｔ１では、設定温度に達した室内機２ａの吸込温度または設定温度と他の室内機２ｂ〜２ｄのそれぞれの吸込温度との差を比較する。この温度差が許容温度差以内であれば、他の室内機２ｂ、２ｃも同時に停止する。この温度差が許容温度差を超えている室内機２ｄだけは、運転を継続する。

運転継続する室内機２ｄでは、この運転制御を繰り返す。なお、運転停止している室内機が全てサーモＯＮ条件(空調再開条件)を満足したら、全ての運転停止している室内機の運転が再開される。すなわち、運転停止していた全ての室内機２ａ〜２ｃがサーモＯＮ条件を満たした時刻Ｔ２では、運転停止流の室内機２ａ〜２ｃは、運転を再開する。

その後、運転中の室内機２ａ〜２ｄの内の１台の室内機２ａが設定温度に達した時刻Ｔ３では、他の全ての室内機２ｂ〜２ｄが許容温度差に入っているので、全ての室内機２ａ〜２ｄを停止する。空気調和機は、このような運転を繰り返す。

上記実施例では、空気調和機の室内機を１個のリモコンスイッチ３ａで制御していたが、１個のリモコンスイッチの代わりに複数台のリモコンスイッチ３ａ,３ｃで室内機を制御する変形例を、図２および図６の下段の図を用いて説明する。図６の下段の図は、運転モード２−２について説明するためのグラフである。この図６の下段の図では、空気調和機の個別運転における、運転時間−室内機の吸込空気温度と、運転時間−圧縮機、室内機の運転状況（ＯＮ／ＯＦＦ）とをグラフで示している。本変形例では、設定温度や許容温度差の設定が、各リモコンスイッチ３ａ,３ｃで異なる場合を想定している。

複数台の室内機２ａ〜２ｄの少なくとも１台の室内機２ａが設定温度に達した時刻Ｔ１で、他の室内機２ｂ〜２ｄは、各々に個別に設定された設定温度と各々の吸込み温度との差を求める。そして、この温度差が各々の室内機２ｂ〜２ｄに個別に設定された許容温度差と比較し、許容温度差内である他の室内機２ｂ、２ｃについては同時に運転を停止する。それとともに、許容温度差外である室内機２ｄについては、運転を継続する。

その後、運転停止していた全ての室内機２ａ〜２ｃがサーモＯＮ条件(空調再開条件)を満たした時刻Ｔ２では、運転を停止していた室内機２ａ〜２ｃの全てが運転を再開する。さらに時間が経過した時刻Ｔ３では、運転中の室内機２ａ〜２ｄの内の１台の室内機２ａが再び設定温度に達したので、他の全ての室内機２ｂ〜２ｄの状況を調べ、それら室内機２ｂ〜２ｄの温度が全て個別に設定された許容温度差に入っているので、全ての室内機２ａ〜２ｄを停止する。空気調和機は、この運転モードを繰り返す。なお、空気調和機の許容温度差を、リモコンスイッチ３ａ、３ｃから設定可能としてもよい。

本発明に係る空気調和機のさらに他の実施例を、以下に説明する。本実施例の空気調和機は、室外機１に複数台の室内機２ａ〜２ｄが接続されており、少なくとも１個のリモコンスイッチ３で操作される。複数台の室内機２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１台の室内機２ａに接続されたリモコンスイッチ３ａから設定温度が設定される。この設定温度に室内機２ａが達したら他の室内機２ｂ〜２ｄの運転も停止させて、空気調和機全体の運転を停止させる同時運転モードと、設定温度に達した室内機２ａだけを停止させ他の室内機２ｂ〜２ｄは運転を継続させる個別運転モードとをリモコンスイッチ３から選択可能としている。

上記実施例においては、単独または複数のリモコンスイッチ３ａ，３ｂ，…を用いて運転モードを選択するので、全てのリモコンスイッチ３ａ，３ｂ，…が同時運転モードを選択したときだけ、同時運転モードとするのがよい。また、全てのリモコンスイッチ３ａ，３ｂ，…が個別運転モードを選択したときだけ、個別運転モードとなるようにしてもよい。

本発明に係る空気調和機のさらに他の実施例を、図３および図７を用いて説明する。図３は、空気調和機を備えた空調対象の部屋の鳥瞰図であり、冷凍サイクル系統図と伝送線経路図とがあわせて示されている。図７は、この空気調和機を備えた空調空間の一部同時運転モード３−１を説明するグラフである。この７図では、空気調和機の運転における、運転時間−室内機の吸込空気温度と、運転時間−圧縮機、室内機の運転状況（ＯＮ／ＯＦＦ）とをグラフで示している。

空気調和機は、室外機１に複数台の室内機２ａ〜２ｄが接続されており、複数のリモコンスイッチ３ａ、３ｃ、３ｄで各室内機が操作される。さらに、１個のリモコンスイッチ３ａに２台以上の室内機２ａ,２ｂが接続されている。一部同時運転モードは、設定温度に達した室内機２ｂと同一のリモコンスイッチ３ａに接続された他の室内機２ａも同時に運転停止させる運転モードであり、この運転モードはリモコンスイッチ３ａから設定可能になっている。

このとき、他のリモコン３ｃ,３ｄに接続された室内機２ｃ,２ｄは、他のリモコン３ｃ,３ｄからの指示により運転を継続する。運転を再開するときは、同一のリモコンスイッチ３ａに接続された全ての室内機２ａ,２ｂが、サーモＯＮ条件(空調運転再開条件)を満足した時刻Ｔ２に、室内機２ａ,２ｂを同時に運転再開する。他のリモコンスイッチ３ｃ、３ｄに接続された室内機２ｃ、２ｄとは運転・停止制御が独立になっており、他の室内機２ｃ、２ｄの運転始動および停止には、リモコンスイッチ３ａからの指示は関わらない個別運転モードとなっている。

なお本実施例において、同一のリモコンスイッチ３ａに接続された複数台の室内機２ａ,２ｂに対し、一部同時運転モードと個別運転モードの切替、選択をリモコンスイッチ３ａが設定できるようにしてもよい。

１ 室外機、
２ 室内機、
３ リモコンスイッチ、
４ ガス管用接続配管、
５ 液管用接続配管、
６ 伝送線。

Claims (9)

1. １台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機の運転方法において、
   同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が、予め設定された各室内機の設定温度に達したら、設定温度に達した前記室内機の吸込温度または設定温度と他の室内機の吸込温度との温度差を比較し、この温度差が許容温度差以内であれば全ての室内機を停止させ、前記許容温度差を超えていれば、設定温度に達した前記室内機だけを停止させ他の室内機は運転を継続することを特徴とする空気調和機の運転方法。
2. １台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機の運転方法において、
   同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が予め定めた設定温度に達したら、設定温度に達した前記室内機の吸込温度または設定温度と他の室内機の吸込温度との温度差を比較し、この温度差が許容温度差以内である全ての室内機の運転を停止させるとともに、許容温度差を超えている室内機については運転を継続することを特徴とする空気調和機の運転方法。
3. １台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機に個別に設けた複数台のリモコンスイッチで前記複数台の室内機が制御され、予め各室内機ごとに設けた設定温度と許容温度差を前記個別のリモコンスイッチに格納し、個別に格納された設定温度と許容温度差が各リモコンスイッチで異なる場合には、前記複数台の室内機の少なくとも１台が設定温度に達したときに、他の室内機の全てにおいて、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との温度差が当該室内機に設定された許容温度差以内であれば、全ての室内機を停止させ、それ以外の場合には設定温度に達した室内機だけを運転停止し、他の室内機は運転を継続することを特徴とする空気調和機の運転方法。
4. １台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機に個別に設けた複数台のリモコンスイッチで前記複数台の室内機が制御され、予め各室内機ごとに設けた設定温度と許容温度差を前記個別のリモコンスイッチに格納し、個別に格納された設定温度と許容温度差が各リモコンスイッチで異なる場合には、前記複数台の室内機の少なくとも１台が設定温度に達したときに、他の室内機について、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との差が当該室内機に設定された許容温度差以内であれば当該室内機の運転を停止し、当該室内機に設定された設定温度と吸込温度との差が当該室内機に設定された許容温度差外であれば当該室内機の運転を継続することを特徴とする空気調和機の運転方法。
5. 前記許容温度差を前記リモコンスイッチから設定可能としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気調和機の運転方法。
6. １台の室外機に複数台の室内機が接続され、前記複数台の室内機を少なくとも１個のリモコンスイッチで操作可能にした空気調和機において、
   同一空間を空調する前記複数台の室内機の少なくとも１台が、予め設定された各室内機の設定温度に達したら全ての室内機を停止させる同時運転モードと、前記設定温度に達した室内機だけを停止させ他の室内機は運転継続する個別運転モードとを有し、前記リモコンスイッチは前記同時運転モードと前記個別運転モードとを選択可能とする手段を有することを特徴とする空気調和機。
7. 前記リモコンスイッチは複数個設けられており、全ての前記リモコンスイッチが同時運転モードを選択したときのみ、全ての前記室内機が前記同時運転モードに設定する手段を前記リモコンスイッチに設けたことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
8. 前記リモコンスイッチは複数個設けられており、全ての前記リモコンスイッチが個別運転モードを選択したときのみ、全ての前記室内機が前記同時運転モードに設定する手段を前記リモコンスイッチに設けたことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
9. １台の室外機と、この室外機に接続された複数台の室内機と、前記複数台の室内機を操作する複数台のリモコンスイッチとを備えた空気調和機において、
   前記複数台のリモコンスイッチの少なくとも１台のリモコンスイッチは、前記室内機の中の複数台を操作するものであり、複数台の室内機を操作する前記リモコンスイッチは、当該リモコンスイッチが操作する複数台の室内機の中の少なくとも１台の室内機において設定温度に達したら接続された全ての室内機を停止させ、他の前記リモコンスイッチは操作する前記室内機の運転を継続させることを特徴とする空気調和機。

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