JP5802339B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和装置、特に、複数の室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置に関する。
従来より、複数の室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置がある。この空気調和装置として、冷媒回路における冷媒の蒸発温度又は凝縮温度が目標蒸発温度又は目標凝縮温度になるように室外ユニットの空調能力(具体的には、圧縮機の運転容量)を制御する能力制御手段を有するものがある。そして、能力制御手段を有する空気調和装置の例として、特許文献1(特開2002−147823号公報)に示すような、目標蒸発温度又は目標凝縮温度を可変するようにしたものがある。ここでは、目標蒸発温度又は目標凝縮温度が建物の空調負荷特性に応じて可変される。
上記のような目標蒸発温度又は目標凝縮温度の可変を行うことによって、室外ユニットの空調能力の過多を抑制し、室内ユニットや圧縮機の運転/停止の繰り返し頻度の低減を図り、省エネ性を向上させることができる。このため、省エネ性を優先するユーザーには、満足が得られやすい空気調和装置となっている。
しかし、その一方で、室外ユニットの空調能力が抑制されやすい傾向になっている分だけ、空調空間の室内温度がその目標値である設定温度に到達するまでの時間が長くなる傾向になり、快適性が損なわれるおそれがある。このため、快適性を優先するユーザーには、満足が得られにくい空気調和装置となっている。
このように、空気調和装置において、省エネ性を優先するか、又は、快適性を優先するかは、ユーザーの嗜好によって異なるため、どのようなユーザーにも満足が得られる空気調和装置の提供が望まれている。
しかし、その一方で、室外ユニットの空調能力が抑制されやすい傾向になっている分だけ、空調空間の室内温度がその目標値である設定温度に到達するまでの時間が長くなる傾向になり、快適性が損なわれるおそれがある。このため、快適性を優先するユーザーには、満足が得られにくい空気調和装置となっている。
このように、空気調和装置において、省エネ性を優先するか、又は、快適性を優先するかは、ユーザーの嗜好によって異なるため、どのようなユーザーにも満足が得られる空気調和装置の提供が望まれている。
本発明の課題は、複数の室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置において、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようにすることにある。
第1の観点にかかる空気調和装置は、複数の室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置において、能力制御手段と、目標冷媒温度モード設定手段とを有している。能力制御手段は、冷媒回路における冷媒の蒸発温度又は凝縮温度が目標蒸発温度又は目標凝縮温度になるように室外ユニットの空調能力を制御する手段である。目標冷媒温度モード設定手段は、目標蒸発温度又は目標凝縮温度を変更する目標冷媒温度可変モードと、目標蒸発温度又は目標凝縮温度を固定する目標冷媒温度固定モードとのいずれかに設定するための手段である。ここで、「蒸発温度」とは、冷媒回路における蒸発圧力に等価な状態量を意味しており、「凝縮温度」とは、冷媒回路における凝縮圧力に等価な状態量を意味している。すなわち、蒸発圧力と蒸発温度、目標蒸発圧力及び目標蒸発温度、凝縮圧力と凝縮温度、及び、目標凝縮圧力と目標凝縮温度は、文言自体は異なるが、実質的に同じ状態量を意味している。
ここでは、目標冷媒温度モード設定手段によって、目標冷媒温度可変モード及び目標冷媒温度固定モードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、目標冷媒温度可変モードに設定すると、省エネ性を優先することができ、目標冷媒温度固定モードに設定すると、快適性を優先することができる。
これにより、ここでは、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようになる。
これにより、ここでは、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようになる。
第2の観点にかかる空気調和装置は、第1の観点にかかる空気調和装置において、目標冷媒温度可変モードが、急速可変モードと、緩速可変モードとを有している。急速可変モードは、室内ユニットが対象とする空調空間の室内温度を室内温度の目標値である設定温度に短時間で到達するように目標蒸発温度又は目標凝縮温度を変更するモードである。緩速可変モードは、室内温度を設定温度に急速可変モードよりも長時間で到達するように目標蒸発温度又は目標凝縮温度を変更するモードである。そして、急速可変モード及び緩速可変モードは、目標冷媒温度モード設定手段によって設定されるようになっている。
ここでは、目標冷媒温度モード設定手段によって、目標冷媒温度可変モードに設定する際に、急速可変モード及び緩速可変モードという制御追従性の程度が異なる2つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、急速可変モードに設定すると、緩速可変モードに設定する場合に比べて制御追従性が向上する。
これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
第3の観点にかかる空気調和装置は、第2の観点にかかる空気調和装置において、目標冷媒温度固定モードにおいて、目標蒸発温度又は目標凝縮温度が、室外ユニットの空調能力が100%の能力になる場合に相当する最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度に固定される。
ここでは、常時、目標蒸発温度又は目標凝縮温度が最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度に固定されることになる。
これにより、ここでは、常時、快適性が優先された状態で空調運転を行うことができる。
ここでは、常時、目標蒸発温度又は目標凝縮温度が最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度に固定されることになる。
これにより、ここでは、常時、快適性が優先された状態で空調運転を行うことができる。
第4の観点にかかる空気調和装置は、第3の観点にかかる空気調和装置において、急速可変モードが、パワフルモードと、クイックモードとを有している。パワフルモードは、目標蒸発温度又は目標凝縮温度を最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度を超える最低蒸発温度又は最高凝縮温度への変更を許容するモードである。クイックモードは、目標蒸発温度又は目標凝縮温度を最低蒸発温度又は最高凝縮温度への変更を許容しないモードである。そして、パワフルモード及びクイックモードは、目標冷媒温度モード設定手段によって設定されるようになっている。
ここでは、目標冷媒温度モード設定手段によって、目標冷媒温度可変モードの急速可変モードに設定する際に、パワフルモード及びクイックモードという制御追従性の程度がさらに異なる2つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、パワフルモードに設定すると、最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度を超える最低蒸発温度又は最高凝縮温度への変更を許容するため、クイックモードに設定する場合に比べて制御追従性がさらに向上する。
これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
第5の観点にかかる空気調和装置は、第2〜第4の観点のいずれかにかかる空気調和装置において、目標冷媒温度可変モードが、自動モードと、高感度モードとをさらに有している。自動モードは、室外ユニットが配置される外部空間の室外温度に応じて目標蒸発温度又は目標凝縮温度の基準値となる基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度を設定するモードである。高感度モードは、基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度をユーザーが設定するモードである。そして、急速可変モード及び緩速可変モードは、自動モード又は高感度モードとともに、目標冷媒温度モード設定手段によって設定されるようになっている。目標蒸発温度又は目標凝縮温度は、基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度に対して、急速可変モード又は緩速可変モードに応じた補正を加えることによって変更される。
ここでは、目標冷媒温度モード設定手段によって、目標冷媒温度可変モードに設定する際に、自動モード及び高感度モードという基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度の設定の仕方が異なる2つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、自動モードに設定すると、室外温度に応じて基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度が設定されるため、この基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度に急速可変モード及び緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度又は目標凝縮温度は、高感度モードに設定する場合に比べて省エネ性の程度をさらに向上させることができる。一方で、高感度モードに設定すると、省エネ性の程度をユーザーの嗜好に応じて設定することができる。
これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度を変更することができる。
これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度を変更することができる。
第6の観点にかかる空気調和装置は、第5の観点にかかる空気調和装置において、目標冷媒温度可変モードが、エコモードをさらに有している。エコモードは、自動モード又は高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度に補正を加えずに目標蒸発温度又は目標凝縮温度とするモードである。そして、エコモードは、自動モード又は高感度モードとともに、目標冷媒温度モード設定手段によって設定されるようになっている。
ここでは、目標冷媒温度モード設定手段によって、目標冷媒温度可変モードの自動モード又は高感度モードに設定する際に、急速可変モード及び緩速可変モードの他に、エコモードという自動モード又は高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度の補正の仕方が異なるモードを含む3つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、エコモードに設定すると、基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度に補正を加えずに目標蒸発温度又は目標凝縮温度が設定されるため、制御追従性の程度をユーザーの嗜好に最も近いものにすることができる。
これにより、ここでは、自動モード又は高感度モードに設定することによって省エネ性の程度を設定しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
これにより、ここでは、自動モード又は高感度モードに設定することによって省エネ性の程度を設定しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
第7の観点にかかる空気調和装置は、第5又は第6の観点にかかる空気調和装置において、基準目標蒸発温度が、室内温度に応じて設定された上限蒸発温度以下に制限される。
基準目標蒸発温度は、自動モードでは室外温度に応じて設定され、高感度モードではユーザーによって設定されるため、室外温度が高く、かつ、室内温度が低い運転状態では、空調空間の湿度が室内温度に適した相対湿度(一般的には、60%程度)よりも高くなる場合があり得る。相対湿度が高くなると、空調空間において不快感が高まることから、このような運転状態を避ける必要がある。
基準目標蒸発温度は、自動モードでは室外温度に応じて設定され、高感度モードではユーザーによって設定されるため、室外温度が高く、かつ、室内温度が低い運転状態では、空調空間の湿度が室内温度に適した相対湿度(一般的には、60%程度)よりも高くなる場合があり得る。相対湿度が高くなると、空調空間において不快感が高まることから、このような運転状態を避ける必要がある。
そこで、ここでは、自動モードや高感度モードにおいて設定される基準目標蒸発温度を、室内温度に応じて設定された上限蒸発温度以下に制限することによって、空調空間の湿度が室内温度に適した相対湿度以下になるようにしている。
これにより、ここでは、空調空間における不快感を抑えつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度や制御追従性の程度を変更することができる。
これにより、ここでは、空調空間における不快感を抑えつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度や制御追従性の程度を変更することができる。
以下、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる空気調和装置の実施形態の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(1)空気調和装置の基本構成
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の空調に使用される装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、複数(ここでは、2台)の室内ユニット4a、4bとが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット2と複数の室内ユニット4a、4bとは、液冷媒連絡管6及びガス冷媒連絡管7を介して接続されている。すなわち、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、複数の室内ユニット4a、4bとが冷媒連絡管6、7を介して接続されることによって構成されている。
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の空調に使用される装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、複数(ここでは、2台)の室内ユニット4a、4bとが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット2と複数の室内ユニット4a、4bとは、液冷媒連絡管6及びガス冷媒連絡管7を介して接続されている。すなわち、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、複数の室内ユニット4a、4bとが冷媒連絡管6、7を介して接続されることによって構成されている。
<室内ユニット>
室内ユニット4a、4bは、屋内に設置されている。室内ユニット4a、4bは、冷媒連絡管6、7を介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
次に、室内ユニット4a、4bの構成について説明する。尚、室内ユニット4bは、室内ユニット4aと同様の構成を有するため、ここでは、室内ユニット4aの構成のみ説明し、室内ユニット4bの構成については、それぞれ、室内ユニット4aの各部を示す添字aの代わりに添字bを付して、各部の説明を省略する。
室内ユニット4aは、主として、冷媒回路10の一部を構成する室内側冷媒回路10a(室内ユニット4bでは、室内側冷媒回路10b)を有している。室内側冷媒回路10aは、主として、室内膨張弁41aと、室内熱交換器42aとを有している。
室内ユニット4a、4bは、屋内に設置されている。室内ユニット4a、4bは、冷媒連絡管6、7を介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
次に、室内ユニット4a、4bの構成について説明する。尚、室内ユニット4bは、室内ユニット4aと同様の構成を有するため、ここでは、室内ユニット4aの構成のみ説明し、室内ユニット4bの構成については、それぞれ、室内ユニット4aの各部を示す添字aの代わりに添字bを付して、各部の説明を省略する。
室内ユニット4aは、主として、冷媒回路10の一部を構成する室内側冷媒回路10a(室内ユニット4bでは、室内側冷媒回路10b)を有している。室内側冷媒回路10aは、主として、室内膨張弁41aと、室内熱交換器42aとを有している。
室内膨張弁41aは、室内側冷媒回路10aを流れる冷媒を減圧して冷媒の流量の調節する弁である。室内膨張弁41aは、室内熱交換器42aの液側に接続された電動膨張弁である。
室内熱交換器42aは、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。室内熱交換器42aの近傍には、室内熱交換器42aに室内空気を送るための室内ファン43aが設けられている。室内ファン43aによって室内熱交換器42aに対して室内空気を送風することにより、室内熱交換器42aでは、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室内ファン43aは、室内ファンモータ44aによって回転駆動されるようになっている。これにより、室内熱交換器42aは、冷媒の放熱器や冷媒の蒸発器として機能するようになっている。
室内熱交換器42aは、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。室内熱交換器42aの近傍には、室内熱交換器42aに室内空気を送るための室内ファン43aが設けられている。室内ファン43aによって室内熱交換器42aに対して室内空気を送風することにより、室内熱交換器42aでは、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室内ファン43aは、室内ファンモータ44aによって回転駆動されるようになっている。これにより、室内熱交換器42aは、冷媒の放熱器や冷媒の蒸発器として機能するようになっている。
また、室内ユニット4aには、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器42aの液側には、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度Trlaを検出する液側温度センサ45aが設けられている。室内熱交換器42aのガス側には、ガス状態の冷媒の温度Trgaを検出するガス側温度センサ46aが設けられている。室内ユニット4aの室内空気の吸入口側には、室内ユニット4aが対象とする空調空間の室内空気の温度(すなわち、室内温度Tra)を検出する室内温度センサ47aが設けられている。また、室内ユニット4aは、室内ユニット4aを構成する各部の動作を制御する室内側制御部48aを有している。そして、室内側制御部48aは、室内ユニット4aの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4aを個別に操作するためのリモートコントローラ49aとの間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット2との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。尚、リモートコントローラ49aは、ユーザーが空調運転に関する各種設定や運転/停止指令を行う機器である。
<室外ユニット>
室外ユニット2は、屋外に設置されている。室外ユニット2は、冷媒連絡管6、7を介して室内ユニット4a、4bに接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
次に、室外ユニット2の構成について説明する。
室外ユニット2は、主として、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10cを有している。この室外側冷媒回路10cは、主として、圧縮機21と、切換機構22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24とを有している。
圧縮機21は、ケーシング内に図示しない圧縮要素及び圧縮要素を回転駆動する圧縮機モータ20が収容された密閉型圧縮機である。圧縮機モータ20は、図示しないインバータ装置を介して電力が供給されるようになっており、インバータ装置の周波数(すなわち、回転数)を変化させることによって、運転容量を可変することが可能になっている。
室外ユニット2は、屋外に設置されている。室外ユニット2は、冷媒連絡管6、7を介して室内ユニット4a、4bに接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
次に、室外ユニット2の構成について説明する。
室外ユニット2は、主として、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10cを有している。この室外側冷媒回路10cは、主として、圧縮機21と、切換機構22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24とを有している。
圧縮機21は、ケーシング内に図示しない圧縮要素及び圧縮要素を回転駆動する圧縮機モータ20が収容された密閉型圧縮機である。圧縮機モータ20は、図示しないインバータ装置を介して電力が供給されるようになっており、インバータ装置の周波数(すなわち、回転数)を変化させることによって、運転容量を可変することが可能になっている。
切換機構22は、冷媒の流れの方向を切り換えるための四路切換弁である。切換機構22は、空調運転の1つとしての冷房運転時には、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として、かつ、室内熱交換器42a、42bを室外熱交換器23において放熱した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側とガス冷媒連絡管7とを接続し(放熱切換状態、図1の切換機構22の実線を参照)、空調運転の1つとしての暖房運転時には、室内熱交換器42a、42bを圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として、かつ、室外熱交換器23を室内熱交換器42a、42bにおいて放熱した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機21の吐出側とガス冷媒連絡管7とを接続するとともに圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23のガス側とを接続することが可能である(蒸発切換状態、図1の切換機構22の破線を参照)。尚、切換機構22は、四路切換弁ではなく、三方弁や電磁弁等を組み合わせて同じ機能を果たすように構成したものであってもよい。
室外熱交換器23は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。室外熱交換器23の近傍には、室外熱交換器23に室外空気を送るための室外ファン25が設けられている。室外ファン25によって室外熱交換器23に対して室外空気を送風することにより、室外熱交換器23では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。室外ファン25は、室外ファンモータ26によって回転駆動されるようになっている。これにより、室外熱交換器23は、冷媒の放熱器や冷媒の蒸発器として機能するようになっている。
室外膨張弁24は、室外側冷媒回路10cを流れる冷媒を減圧する弁である。室外膨張弁24は、室外熱交換器23の液側に接続された電動膨張弁である。
また、室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。室外ユニット2には、圧縮機21の吸入圧力Psを検出する吸入圧力センサ31と、圧縮機21の吐出圧力Pdを検出する吐出圧力センサ32と、圧縮機21の吸入温度Tsを検出する吸入温度センサ33と、圧縮機21の吐出温度Tdを検出する吐出温度センサ34とが設けられている。室外熱交換器23には、気液二相状態の冷媒の温度Tol1を検出する室外熱交温度センサ35が設けられている。室外熱交換器23の液側には、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度Tol2を検出する液側温度センサ36が設けられている。室外ユニット2の室外空気の吸入口側には、室外ユニット2が配置される外部空間の室外空気の温度(すなわち、室外温度Ta)を検出する室外温度センサ37が設けられている。また、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部38を有している。そして、室外側制御部38は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリや圧縮機モータ20を制御するインバータ装置等を有しており、室内ユニット4a、4bの室内側制御部48a、48bとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
室外膨張弁24は、室外側冷媒回路10cを流れる冷媒を減圧する弁である。室外膨張弁24は、室外熱交換器23の液側に接続された電動膨張弁である。
また、室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。室外ユニット2には、圧縮機21の吸入圧力Psを検出する吸入圧力センサ31と、圧縮機21の吐出圧力Pdを検出する吐出圧力センサ32と、圧縮機21の吸入温度Tsを検出する吸入温度センサ33と、圧縮機21の吐出温度Tdを検出する吐出温度センサ34とが設けられている。室外熱交換器23には、気液二相状態の冷媒の温度Tol1を検出する室外熱交温度センサ35が設けられている。室外熱交換器23の液側には、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度Tol2を検出する液側温度センサ36が設けられている。室外ユニット2の室外空気の吸入口側には、室外ユニット2が配置される外部空間の室外空気の温度(すなわち、室外温度Ta)を検出する室外温度センサ37が設けられている。また、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部38を有している。そして、室外側制御部38は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリや圧縮機モータ20を制御するインバータ装置等を有しており、室内ユニット4a、4bの室内側制御部48a、48bとの間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
<冷媒連絡管>
冷媒連絡管6、7は、空気調和装置1を設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、室外ユニット2及び室内ユニット4a、4bの設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
冷媒連絡管6、7は、空気調和装置1を設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、室外ユニット2及び室内ユニット4a、4bの設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
<制御部>
室内ユニット4a、4bを個別に操作するためのリモートコントローラ49a、49bと、室内ユニット4a、4bの室内側制御部48a、48bと、室外ユニット2の室外側制御部38とは、図1に示すように、空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8を構成している。制御部8は、図2に示されるように、各種センサ31〜37、45a、45b、46a、46b、47a、47b等の検出信号を受けることができるように接続されている。そして、制御部8は、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁20、22、24、26、41a、41b、44a、44bを制御することによって、空調運転(冷房運転及び暖房運転)を行うことができるように構成されている。また、ここでは、制御部8は、主として、能力制御手段81と、室内制御手段82と、目標冷媒温度モード設定手段83と、目標冷媒温度可変手段84とを有している。能力制御手段81は、冷媒回路10における冷媒の蒸発温度Te又は凝縮温度Tcが目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsになるように室外ユニット2の空調能力を制御する手段である。室内制御手段82は、各室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Tra、Trbが、各室内温度Tra、Trbの目標値である設定温度Tras、Trbsになるように、各室内ユニット4a、4bの機器及び弁41a、41b、44a、44bを制御する手段である。目標冷媒温度モード設定手段83は、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを変更するか又は固定するかを設定する等のような目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードを設定するための手段である。目標冷媒温度可変手段84は、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されたモードに応じて目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsの変更や固定を行うための手段である。ここで、図2は、空気調和装置1の制御ブロック図である。
室内ユニット4a、4bを個別に操作するためのリモートコントローラ49a、49bと、室内ユニット4a、4bの室内側制御部48a、48bと、室外ユニット2の室外側制御部38とは、図1に示すように、空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8を構成している。制御部8は、図2に示されるように、各種センサ31〜37、45a、45b、46a、46b、47a、47b等の検出信号を受けることができるように接続されている。そして、制御部8は、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁20、22、24、26、41a、41b、44a、44bを制御することによって、空調運転(冷房運転及び暖房運転)を行うことができるように構成されている。また、ここでは、制御部8は、主として、能力制御手段81と、室内制御手段82と、目標冷媒温度モード設定手段83と、目標冷媒温度可変手段84とを有している。能力制御手段81は、冷媒回路10における冷媒の蒸発温度Te又は凝縮温度Tcが目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsになるように室外ユニット2の空調能力を制御する手段である。室内制御手段82は、各室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Tra、Trbが、各室内温度Tra、Trbの目標値である設定温度Tras、Trbsになるように、各室内ユニット4a、4bの機器及び弁41a、41b、44a、44bを制御する手段である。目標冷媒温度モード設定手段83は、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを変更するか又は固定するかを設定する等のような目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードを設定するための手段である。目標冷媒温度可変手段84は、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されたモードに応じて目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsの変更や固定を行うための手段である。ここで、図2は、空気調和装置1の制御ブロック図である。
以上のように、空気調和装置1は、複数(ここでは、2台)の室内ユニット4a、4bが室外ユニット2に接続されることによって構成される冷媒回路10を有している。そして、空気調和装置1では、制御部8によって、以下のような空調運転及び制御が行われるようになっている。
(2)空気調和装置の基本動作
次に、空気調和装置1の空調運転(冷房運転及び暖房運転)の基本動作について、図1を用いて説明する。
次に、空気調和装置1の空調運転(冷房運転及び暖房運転)の基本動作について、図1を用いて説明する。
<冷房運転>
リモートコントローラ49a、49bから冷房運転の指令がなされると、切換機構22が放熱運転状態(図1の切換機構22の実線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン25及び室内ファン43a、43bが起動する。
リモートコントローラ49a、49bから冷房運転の指令がなされると、切換機構22が放熱運転状態(図1の切換機構22の実線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン25及び室内ファン43a、43bが起動する。
すると、冷媒回路10内の低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器23において、室外ファン25によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却されることによって凝縮して、高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、室外膨張弁24及び液冷媒連絡管6を経由して、室外ユニット2から室内ユニット4a、4bに送られる。
室内ユニット4a、4bに送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁41a、41bによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器42a、42bに送られる。室内熱交換器42a、42bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器42a、42bにおいて、室内ファン43a、43bによって供給される室内空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管7を経由して、室内ユニット4a、4bから室外ユニット2に送られる。
室外ユニット2に送られた低圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
室内ユニット4a、4bに送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁41a、41bによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器42a、42bに送られる。室内熱交換器42a、42bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器42a、42bにおいて、室内ファン43a、43bによって供給される室内空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管7を経由して、室内ユニット4a、4bから室外ユニット2に送られる。
室外ユニット2に送られた低圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
<暖房運転>
リモートコントローラ49a、49bから暖房運転の指令がなされると、切換機構22が蒸発運転状態(図1の切換機構22の破線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン25及び室内ファン43a、43bが起動する。
すると、冷媒回路10内の低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、切換機構22及びガス冷媒連絡管7を経由して、室外ユニット2から室内ユニット4a、4bに送られる。
室内ユニット4a、4bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器42a、42bに送られる。室内熱交換器42a、42bに送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器42a、42bにおいて、室内ファン43a、43bによって供給される室内空気と熱交換を行って冷却されることによって凝縮して、高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、室内膨張弁41a、41bによって減圧される。室内膨張弁41a、41bによって減圧された冷媒は、ガス冷媒連絡管7を経由して、室内ユニット4a、4bから室外ユニット2に送られる。
リモートコントローラ49a、49bから暖房運転の指令がなされると、切換機構22が蒸発運転状態(図1の切換機構22の破線で示された状態)に切り換えられて、圧縮機21、室外ファン25及び室内ファン43a、43bが起動する。
すると、冷媒回路10内の低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、切換機構22及びガス冷媒連絡管7を経由して、室外ユニット2から室内ユニット4a、4bに送られる。
室内ユニット4a、4bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器42a、42bに送られる。室内熱交換器42a、42bに送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室内熱交換器42a、42bにおいて、室内ファン43a、43bによって供給される室内空気と熱交換を行って冷却されることによって凝縮して、高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、室内膨張弁41a、41bによって減圧される。室内膨張弁41a、41bによって減圧された冷媒は、ガス冷媒連絡管7を経由して、室内ユニット4a、4bから室外ユニット2に送られる。
室外ユニット2に送られた冷媒は、室外膨張弁24に送られ、室外膨張弁24によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器23において、室外ファン25によって供給される室外空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発して、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
<基本制御>
上記の空調運転(冷房運転及び暖房運転)においては、冷媒回路10における冷媒の蒸発温度Te又は凝縮温度Tcが目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsになるように室外ユニット2の空調能力が制御される。また、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるように各室内ユニット4a、4bの機器及び弁41a、41b、44a、44bが制御される。尚、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsの設定は、リモートコントローラ49a、49bによって行われる。また、室外ユニット2の制御は、制御部8の室外側制御部38が構成する能力制御手段81によって行われ、各室内ユニット4a、4bの制御は、制御部8の室内側制御部48a、48bが構成する室内制御手段82によって行われる。
上記の空調運転(冷房運転及び暖房運転)においては、冷媒回路10における冷媒の蒸発温度Te又は凝縮温度Tcが目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsになるように室外ユニット2の空調能力が制御される。また、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるように各室内ユニット4a、4bの機器及び弁41a、41b、44a、44bが制御される。尚、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsの設定は、リモートコントローラ49a、49bによって行われる。また、室外ユニット2の制御は、制御部8の室外側制御部38が構成する能力制御手段81によって行われ、各室内ユニット4a、4bの制御は、制御部8の室内側制御部48a、48bが構成する室内制御手段82によって行われる。
−冷房運転時−
空調運転が冷房運転である場合において、制御部8の室内制御手段82は、各室内熱交換器42a、42bの出口における冷媒の過熱度SHra、SHrbが目標過熱度SHras、SHrbsになるように、各室内膨張弁41a、41bの開度を制御している(以下、この制御を「室内膨張弁による過熱度制御」とする)。ここで、過熱度SHra、SHrbは、吸入圧力センサ31によって検出される吸入圧力Ps、及び、ガス側温度センサ46a、46bによって検出される室内熱交換器42a、42bのガス側の冷媒の温度Trga、Trgbから算出される。より具体的には、まず、吸入圧力Psを冷媒の飽和温度に換算して、冷媒回路10における蒸発圧力Peに等価な状態量である蒸発温度Teを得る。ここで、蒸発圧力Peとは、冷房運転時において、室内膨張弁41a、41bの出口から室内熱交換器42a、42bを経由して圧縮機21の吸入側に至るまでの間を流れる低圧の冷媒を代表する圧力を意味している。そして、各室内熱交換器42a、42bのガス側の冷媒の温度Trga、Trgbから蒸発温度Teを差し引くことによって過熱度SHra、SHrbを得る。
空調運転が冷房運転である場合において、制御部8の室内制御手段82は、各室内熱交換器42a、42bの出口における冷媒の過熱度SHra、SHrbが目標過熱度SHras、SHrbsになるように、各室内膨張弁41a、41bの開度を制御している(以下、この制御を「室内膨張弁による過熱度制御」とする)。ここで、過熱度SHra、SHrbは、吸入圧力センサ31によって検出される吸入圧力Ps、及び、ガス側温度センサ46a、46bによって検出される室内熱交換器42a、42bのガス側の冷媒の温度Trga、Trgbから算出される。より具体的には、まず、吸入圧力Psを冷媒の飽和温度に換算して、冷媒回路10における蒸発圧力Peに等価な状態量である蒸発温度Teを得る。ここで、蒸発圧力Peとは、冷房運転時において、室内膨張弁41a、41bの出口から室内熱交換器42a、42bを経由して圧縮機21の吸入側に至るまでの間を流れる低圧の冷媒を代表する圧力を意味している。そして、各室内熱交換器42a、42bのガス側の冷媒の温度Trga、Trgbから蒸発温度Teを差し引くことによって過熱度SHra、SHrbを得る。
また、空調運転が冷房運転である場合において、制御部8の能力制御手段81は、冷媒回路10における蒸発圧力Peに相当する蒸発温度Teが目標蒸発温度Tesに近づくように、圧縮機21の運転容量を制御している(以下、この制御を「圧縮機による蒸発温度制御」とする)。ここで、圧縮機21の運転容量の制御は、圧縮機モータ20の周波数を変更することによって行われる。また、ここでは、制御対象の状態量を蒸発温度Teとしているが、蒸発圧力Peであってもよい。この場合には、目標蒸発温度Tesに相当する目標蒸発圧力Pesを使用すればよい。すなわち、蒸発圧力Peと蒸発温度Te、及び、目標蒸発圧力Pesと目標蒸発温度Tesは、文言自体は異なるが、実質的に同じ状態量を意味している。
このように、冷房運転においては、その基本制御として、室内膨張弁41a、41bによる過熱度制御、及び、圧縮機21による蒸発温度制御が行われるようになっている。そして、空気調和装置1では、このような冷房運転の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるようにしている。
このように、冷房運転においては、その基本制御として、室内膨張弁41a、41bによる過熱度制御、及び、圧縮機21による蒸発温度制御が行われるようになっている。そして、空気調和装置1では、このような冷房運転の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるようにしている。
−暖房運転時−
空調運転が暖房運転である場合において、制御部8の室内制御手段82は、各室内熱交換器42a、42bの出口における冷媒の過冷却度SCra、SCrbが目標過冷却度SCras、SCrbsになるように、各室内膨張弁41a、41bの開度を制御している(以下、この制御を「室内膨張弁による過冷却度制御」とする)。ここで、過冷却度SCra、SCrbは、吐出圧力センサ32によって検出される吐出圧力Pd、及び、液側温度センサ45a、45bによって検出される室内熱交換器42a、42bの液側の冷媒の温度Trla、Trlbから算出される。より具体的には、まず、吐出圧力Pdを冷媒の飽和温度に換算して、冷媒回路10における凝縮圧力Pcに等価な状態量である凝縮温度Tcを得る。ここで、凝縮圧力Pcとは、暖房運転時において、圧縮機21の吐出側から室内熱交換器42a、42bを経由して室内膨張弁41a、41bに至るまでの間を流れる高圧の冷媒を代表する圧力を意味している。そして、凝縮温度Tcから各室内熱交換器42a、42bの液側の冷媒の温度Trla、Trlbを差し引くことによって過冷却度SCra、SCrbを得る。
空調運転が暖房運転である場合において、制御部8の室内制御手段82は、各室内熱交換器42a、42bの出口における冷媒の過冷却度SCra、SCrbが目標過冷却度SCras、SCrbsになるように、各室内膨張弁41a、41bの開度を制御している(以下、この制御を「室内膨張弁による過冷却度制御」とする)。ここで、過冷却度SCra、SCrbは、吐出圧力センサ32によって検出される吐出圧力Pd、及び、液側温度センサ45a、45bによって検出される室内熱交換器42a、42bの液側の冷媒の温度Trla、Trlbから算出される。より具体的には、まず、吐出圧力Pdを冷媒の飽和温度に換算して、冷媒回路10における凝縮圧力Pcに等価な状態量である凝縮温度Tcを得る。ここで、凝縮圧力Pcとは、暖房運転時において、圧縮機21の吐出側から室内熱交換器42a、42bを経由して室内膨張弁41a、41bに至るまでの間を流れる高圧の冷媒を代表する圧力を意味している。そして、凝縮温度Tcから各室内熱交換器42a、42bの液側の冷媒の温度Trla、Trlbを差し引くことによって過冷却度SCra、SCrbを得る。
また、空調運転が暖房運転である場合において、制御部8の能力制御手段81は、冷媒回路10における凝縮圧力Peに相当する凝縮温度Tcが目標凝縮温度Tcsに近づくように、圧縮機21の運転容量を制御している(以下、この制御を「圧縮機による凝縮温度制御」とする)。ここで、圧縮機21の運転容量の制御は、圧縮機モータ20の周波数を変更することによって行われる。また、ここでは、制御対象の状態量を凝縮温度Tcとしているが、凝縮圧力Pcであってもよい。この場合には、目標凝縮温度Tcsに相当する目標凝縮圧力Pcsを使用すればよい。すなわち、凝縮圧力Pcと凝縮温度Tc、及び、目標凝縮圧力Pcsと目標凝縮温度Tcsは、文言自体は異なるが、実質的に同じ状態量を意味している。
このように、暖房運転においては、その基本制御として、室内膨張弁41a、41bによる過冷却度制御、及び、圧縮機21による凝縮温度制御が行われるようになっている。そして、空気調和装置1では、このような暖房運転の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるようにしている。
このように、暖房運転においては、その基本制御として、室内膨張弁41a、41bによる過冷却度制御、及び、圧縮機21による凝縮温度制御が行われるようになっている。そして、空気調和装置1では、このような暖房運転の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるようにしている。
−サーモ制御−
上記のような空調運転(冷房運転及び暖房運転)の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsに達すると、以下のようなサーモ制御が行われる。
このサーモ制御は、各室内ユニット4a、4bの設定温度Tras、Trbsに対してサーモ温度幅を設定し、室内サーモオフ、室内サーモオン、室外サーモオフ、及び、室外サーモオンを行う。ここで、室内サーモオフとは、空調運転を行っている室内ユニットにおける室内温度が設定温度になった場合に、対応する室内ユニットの空調運転を休止することである。すなわち、対応する室内ユニットの室内膨張弁を閉止して、室内熱交換器に冷媒が流れないようにする。室内サーモオンとは、室内サーモオフの状態の室内ユニットにおける室内温度がサーモ温度幅から外れた場合に、対応する室内ユニットの空調運転を再開することである。すなわち、対応する室内ユニットの室内膨張弁を開けて(すなわち、室内膨張弁による過熱度制御又は過冷却度制御を行って)、室内熱交換器に冷媒が流れるようにする。室外サーモオフとは、空調運転を行っているすべての室内ユニットが室内サーモオフの状態になった場合に、圧縮機21を停止することである。これにより、冷媒回路10内の冷媒の流れが止まり、空気調和装置1は、空調運転の運転指令はなされているものの、実質的には、空調運転がすべて停止された状態となる。室外サーモオンとは、室外サーモオフの状態において少なくとも1つの室内ユニットが室内サーモオンの状態になった場合に、圧縮機21を再起動することである。これにより、冷媒回路10内に冷媒が流れるようになり、空気調和装置1は、空調運転が再開された状態になる。ここで、室内サーモオフ及び室内サーモオンは、制御部8の室内制御手段82によって行われ、室外サーモオフ及び室外サーモオンは、制御部8の能力制御手段81によって行われる。
上記のような空調運転(冷房運転及び暖房運転)の基本制御によって、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsに達すると、以下のようなサーモ制御が行われる。
このサーモ制御は、各室内ユニット4a、4bの設定温度Tras、Trbsに対してサーモ温度幅を設定し、室内サーモオフ、室内サーモオン、室外サーモオフ、及び、室外サーモオンを行う。ここで、室内サーモオフとは、空調運転を行っている室内ユニットにおける室内温度が設定温度になった場合に、対応する室内ユニットの空調運転を休止することである。すなわち、対応する室内ユニットの室内膨張弁を閉止して、室内熱交換器に冷媒が流れないようにする。室内サーモオンとは、室内サーモオフの状態の室内ユニットにおける室内温度がサーモ温度幅から外れた場合に、対応する室内ユニットの空調運転を再開することである。すなわち、対応する室内ユニットの室内膨張弁を開けて(すなわち、室内膨張弁による過熱度制御又は過冷却度制御を行って)、室内熱交換器に冷媒が流れるようにする。室外サーモオフとは、空調運転を行っているすべての室内ユニットが室内サーモオフの状態になった場合に、圧縮機21を停止することである。これにより、冷媒回路10内の冷媒の流れが止まり、空気調和装置1は、空調運転の運転指令はなされているものの、実質的には、空調運転がすべて停止された状態となる。室外サーモオンとは、室外サーモオフの状態において少なくとも1つの室内ユニットが室内サーモオンの状態になった場合に、圧縮機21を再起動することである。これにより、冷媒回路10内に冷媒が流れるようになり、空気調和装置1は、空調運転が再開された状態になる。ここで、室内サーモオフ及び室内サーモオンは、制御部8の室内制御手段82によって行われ、室外サーモオフ及び室外サーモオンは、制御部8の能力制御手段81によって行われる。
(3)目標冷媒温度のモード設定及び各モードにおける動作
上記のようなサーモ制御を伴う空調運転(冷房運転及び暖房運転)を行うと、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるように制御される。
ここで、特許文献1のように、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを建物の空調負荷特性に応じて可変を行うようにすることが考えられる。すなわち、冷房運転時においては、設定温度Tras、Trbsと室外温度Taとの温度差が大きいほど目標蒸発温度Tesを低くし、暖房運転時においては、設定温度Tras、Trbsと室外温度Taとの温度差が大きいほど目標凝縮温度Tesを高くすることが考えられる。そして、このような目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsの可変を行うと、室内ユニット4a、4bからの空調能力の要求が小さい場合には、目標蒸発温度Tesが高くなり、目標凝縮温度Tcsが低くなるため、室外ユニット2の空調能力の過多が抑制されることになる。これにより、室内ユニット4a、4bや圧縮機21の運転/停止、すなわち、室内サーモオン/室内サーモオフや室外サーモオン/室外サーモオフの繰り返し頻度の低減を図り、省エネ性を向上させることができるようになる。
上記のようなサーモ制御を伴う空調運転(冷房運転及び暖房運転)を行うと、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度Tra、Trbが、各室内ユニット4a、4bにおける室内温度の設定温度Tras、Trbsになるように制御される。
ここで、特許文献1のように、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを建物の空調負荷特性に応じて可変を行うようにすることが考えられる。すなわち、冷房運転時においては、設定温度Tras、Trbsと室外温度Taとの温度差が大きいほど目標蒸発温度Tesを低くし、暖房運転時においては、設定温度Tras、Trbsと室外温度Taとの温度差が大きいほど目標凝縮温度Tesを高くすることが考えられる。そして、このような目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsの可変を行うと、室内ユニット4a、4bからの空調能力の要求が小さい場合には、目標蒸発温度Tesが高くなり、目標凝縮温度Tcsが低くなるため、室外ユニット2の空調能力の過多が抑制されることになる。これにより、室内ユニット4a、4bや圧縮機21の運転/停止、すなわち、室内サーモオン/室内サーモオフや室外サーモオン/室外サーモオフの繰り返し頻度の低減を図り、省エネ性を向上させることができるようになる。
しかし、その一方で、室外ユニット2の空調能力が抑制されやすい傾向になっている分だけ、空調空間の室内温度Tra、Trbが設定温度Tras、Trbsに到達するまでの時間が長くなる傾向になり、快適性が損なわれるおそれがある。
このように、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを建物の空調負荷特性に応じて可変を行うだけでは、省エネ性を優先するユーザーには満足が得られるものの、快適性を優先するユーザーには満足が得られにくくなるため、どのようなユーザーにも満足が得られるものにはなっているとはいえない。
そこで、ここでは、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようにするために、図2に示すように、目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsを変更するか又は固定するかを設定する等のような目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsに関するモードを設定するための目標冷媒温度モード設定手段83を制御部8に設けるようにしている。ここでは、目標冷媒温度モード設定手段83は、制御部8の室外側制御部38に設けられたメモリであり、空気調和装置1の各種制御設定等を行うための外部機器からの通信によって、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsに関する各種モードに設定することができるようになっている。尚、目標冷媒温度モード設定手段83は、上記のものに限定されるものではなく、例えば、室外側制御部38に設けられたディップスイッチ等のように、目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関する各種モードに設定することができるものであればよい。
このように、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsを建物の空調負荷特性に応じて可変を行うだけでは、省エネ性を優先するユーザーには満足が得られるものの、快適性を優先するユーザーには満足が得られにくくなるため、どのようなユーザーにも満足が得られるものにはなっているとはいえない。
そこで、ここでは、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようにするために、図2に示すように、目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsを変更するか又は固定するかを設定する等のような目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsに関するモードを設定するための目標冷媒温度モード設定手段83を制御部8に設けるようにしている。ここでは、目標冷媒温度モード設定手段83は、制御部8の室外側制御部38に設けられたメモリであり、空気調和装置1の各種制御設定等を行うための外部機器からの通信によって、目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsに関する各種モードに設定することができるようになっている。尚、目標冷媒温度モード設定手段83は、上記のものに限定されるものではなく、例えば、室外側制御部38に設けられたディップスイッチ等のように、目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関する各種モードに設定することができるものであればよい。
次に、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関する各種モード及び各モードにおける動作について、図3〜図9を用いて説明する。ここで、図3は、設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関する各種モードを示す図である。図4は、緩速可変モード、及び、急速可変モード(クイックモード、パワフルモード)における目標蒸発温度Tesの補正制御を示すフローチャートである。図5は、緩速可変モード、及び、急速可変モード(クイックモード、パワフルモード)における目標凝縮温度Tcsの補正制御を示すフローチャートである。図6は、目標冷媒温度固定モード、及び、目標冷媒温度可変モード(緩速可変モード、クイックモード、パワフルモード)における目標蒸発温度Tes、室内温度Tr及び効率の冷房運転の開始からの経時変化を示す図である。図7は、冷房運転時に室内ユニットの運転台数が増加した場合の緩速可変モード、クイックモード、及び、パワフルモードにおける目標蒸発温度Tes及び室内温度Trの経時変化を示す図である。図8は、目標冷媒温度固定モード、及び、目標冷媒温度可変モード(緩速可変モード、クイックモード、パワフルモード)における目標凝縮温度Tcs、室内温度Tr及び効率の暖房運転の開始からの経時変化を示す図である。図9は、暖房運転時に室内ユニットの運転台数が増加した場合の緩速可変モード、クイックモード、及び、パワフルモードにおける目標凝縮温度Tcs及び室内温度Trの経時変化を示す図である。
<目標冷媒温度固定モード>
まず、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードとして、図3に示すように、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcを固定する目標冷媒温度固定モードがある。この目標冷媒温度固定モードに設定すると、冷房運転における目標蒸発温度Tesが所定値に固定され、暖房運転における目標凝縮温度Tcsが所定値に固定される。
ここで、制御部8には、図2に示すように、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されたモードに応じて目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsの変更や固定を行うための手段としての目標冷媒温度可変手段84が設けられている。このため、目標冷媒温度モード設定手段83によって目標冷媒温度固定モードに設定すると、目標冷媒温度可変手段84は、冷房運転における目標蒸発温度Tesを所定値に固定し、暖房運転における目標凝縮温度Tcsを所定値に固定する。
まず、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードとして、図3に示すように、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcを固定する目標冷媒温度固定モードがある。この目標冷媒温度固定モードに設定すると、冷房運転における目標蒸発温度Tesが所定値に固定され、暖房運転における目標凝縮温度Tcsが所定値に固定される。
ここで、制御部8には、図2に示すように、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されたモードに応じて目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsの変更や固定を行うための手段としての目標冷媒温度可変手段84が設けられている。このため、目標冷媒温度モード設定手段83によって目標冷媒温度固定モードに設定すると、目標冷媒温度可変手段84は、冷房運転における目標蒸発温度Tesを所定値に固定し、暖房運転における目標凝縮温度Tcsを所定値に固定する。
尚、ここでは、目標蒸発温度Tesは、室外ユニット2の空調(冷房)能力が100%の能力になる場合に相当する最大能力蒸発温度Tem(例えば、6℃)に固定される。また、目標凝縮温度Tcsは、室外ユニット2の空調(暖房)能力が100%の能力になる場合に相当する最大能力凝縮温度Tcm(例えば、46℃)に固定される。
この目標冷媒温度固定モードでは、常時、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcが最大能力蒸発温度Tem又は最大能力凝縮温度Tcmに固定されることになる。
これにより、目標冷媒温度固定モードに設定する場合には、図6及び図8に示すように、常時、快適性が優先された状態で空調運転を行うことができる。但し、室外ユニット2の空調能力が過多になりやすいため、効率は低下しやすくなる。
この目標冷媒温度固定モードでは、常時、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcが最大能力蒸発温度Tem又は最大能力凝縮温度Tcmに固定されることになる。
これにより、目標冷媒温度固定モードに設定する場合には、図6及び図8に示すように、常時、快適性が優先された状態で空調運転を行うことができる。但し、室外ユニット2の空調能力が過多になりやすいため、効率は低下しやすくなる。
<目標冷媒温度可変モード>
次に、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードとして、図3に示すように、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcを変更する目標冷媒温度可変モードがある。この目標冷媒温度可変モードに設定すると、冷房運転における目標蒸発温度Tesの基準値となる基準目標蒸発温度KTebを自動的に又はユーザーによって設定し、そして、この基準目標蒸発温度KTebに対して蒸発温度補正値KTecを加えることによって目標蒸発温度Tesが変更される。すなわち、目標蒸発温度Tesは、Tes=KTeb+KTecという式によって表すことができる。また、暖房運転においては、目標凝縮温度Tcsの基準値となる基準目標凝縮温度KTcbを自動的に又はユーザーによって設定し、そして、この基準目標凝縮温度KTcbに対して凝縮温度補正値KTccを加えることによって目標凝縮温度Tcsが変更される。すなわち、目標凝縮温度Tcsは、Tcs=KTcb+KTccという式によって表すことができる。
次に、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定可能な目標蒸発温度Tes及び目標凝縮温度Tcsに関するモードとして、図3に示すように、目標蒸発温度Te又は目標凝縮温度Tcを変更する目標冷媒温度可変モードがある。この目標冷媒温度可変モードに設定すると、冷房運転における目標蒸発温度Tesの基準値となる基準目標蒸発温度KTebを自動的に又はユーザーによって設定し、そして、この基準目標蒸発温度KTebに対して蒸発温度補正値KTecを加えることによって目標蒸発温度Tesが変更される。すなわち、目標蒸発温度Tesは、Tes=KTeb+KTecという式によって表すことができる。また、暖房運転においては、目標凝縮温度Tcsの基準値となる基準目標凝縮温度KTcbを自動的に又はユーザーによって設定し、そして、この基準目標凝縮温度KTcbに対して凝縮温度補正値KTccを加えることによって目標凝縮温度Tcsが変更される。すなわち、目標凝縮温度Tcsは、Tcs=KTcb+KTccという式によって表すことができる。
ここで、目標冷媒温度可変モードには、図3に示すように、制御追従性の程度が異なる2つのモード(急速可変モードと緩速可変モード)がある。そして、急速可変モード及び緩速可変モードは、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されるようになっている。また、急速可変モードには、図3に示すように、制御追従性の程度がさらに異なる2つのモード(パワフルモードとクイックモード)がある。そして、パワフルモード及びクイックモードは、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されるようになっている。また、目標冷媒温度可変モードには、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの設定の仕方が異なる2つのモード(自動モードと高感度モード)がある。そして、自動モード又は高感度モードは、急速可変モード及び緩速可変モードとともに、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されるようになっている。さらに、目標冷媒温度可変モードには、図3に示すように、高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsとするエコモードがある。そして、エコモードは、高感度モードとともに、目標冷媒温度モード設定手段83によって設定されるようになっている。
このように、ここでは、目標冷媒温度モード設定手段83によって、目標冷媒温度可変モード及び目標冷媒温度固定モードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、目標冷媒温度可変モードに設定すると、以下に説明するように、省エネ性を優先することができ、目標冷媒温度固定モードに設定すると、上記のように、快適性を優先することができる。これにより、ここでは、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性を優先したり、快適性を優先することができるようになっている。
−自動モード−
自動モードにおいては、室外ユニット2が配置される外部空間の室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが設定されることになる。具体的には、目標冷媒温度モード設定手段83によって自動モードに設定すると、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが室外温度Taの関数に基づいて設定される。冷房運転においては、室外温度Taが高いほど空調(冷房)能力が要求される傾向にあるため、基準目標蒸発温度KTebは、室外温度Taが高くなるにつれて低くなる関数に基づいて設定される。また、暖房運転においては、室外温度Taが低いほど空調(暖房)能力が要求される傾向にあるため、基準目標凝縮温度KTcbは、室外温度Taが低くなるにつれて高くなる関数に基づいて設定される。このため、目標冷媒温度モード設定手段83によって自動モードに設定すると、目標冷媒温度可変手段84は、冷房運転における基準目標蒸発温度KTebを上記の関数及び室外温度Taに基づいて得られる温度値に自動的に設定し、暖房運転における基準目標凝縮温度KTcbを上記の関数及び室外温度Taに基づいて得られる温度値に自動的に設定する。
自動モードにおいては、室外ユニット2が配置される外部空間の室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが設定されることになる。具体的には、目標冷媒温度モード設定手段83によって自動モードに設定すると、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが室外温度Taの関数に基づいて設定される。冷房運転においては、室外温度Taが高いほど空調(冷房)能力が要求される傾向にあるため、基準目標蒸発温度KTebは、室外温度Taが高くなるにつれて低くなる関数に基づいて設定される。また、暖房運転においては、室外温度Taが低いほど空調(暖房)能力が要求される傾向にあるため、基準目標凝縮温度KTcbは、室外温度Taが低くなるにつれて高くなる関数に基づいて設定される。このため、目標冷媒温度モード設定手段83によって自動モードに設定すると、目標冷媒温度可変手段84は、冷房運転における基準目標蒸発温度KTebを上記の関数及び室外温度Taに基づいて得られる温度値に自動的に設定し、暖房運転における基準目標凝縮温度KTcbを上記の関数及び室外温度Taに基づいて得られる温度値に自動的に設定する。
そして、自動モードでは、冷房運転や暖房運転時において、基準目標蒸発温度KTebや基準目標凝縮温度KTcbを室外温度Taに応じて変更しつつ、以下の緩速可変モードや急速可変モードによる補正をさらに加えることによって目標蒸発温度Teや目標凝縮温度Tcを変更するようにしている。
(緩速可変モード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、冷房運転時においては、図4のステップST1〜ST4に示すように、蒸発温度補正値KTecが変更される。そして、基準目標蒸発温度KTebに対して、この蒸発温度補正値KTecを加える補正を行うことによって目標蒸発温度Tesが変更される。尚、緩速可変モードにおける蒸発温度補正値KTecの変更、及び、基準目標蒸発温度KTebに対して蒸発温度補正値KTecを加えることで目標蒸発温度Tesを補正する制御は、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、冷房運転時においては、図4のステップST1〜ST4に示すように、蒸発温度補正値KTecが変更される。そして、基準目標蒸発温度KTebに対して、この蒸発温度補正値KTecを加える補正を行うことによって目標蒸発温度Tesが変更される。尚、緩速可変モードにおける蒸発温度補正値KTecの変更、及び、基準目標蒸発温度KTebに対して蒸発温度補正値KTecを加えることで目標蒸発温度Tesを補正する制御は、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
具体的には、冷房運転の運転開始時には、まず、ステップST1において、蒸発温度補正値KTecの初期値設定がなされる。ここでは、蒸発温度補正値KTec=0となるため、これにより、目標蒸発温度Tes=基準目標蒸発温度KTebとなる。これにより、基準目標蒸発温度KTebを目標蒸発温度Tesとして、冷房運転が開始される。
そして、ステップST2で現状維持する処理を経た後に、ステップST3又はステップST4の処理に移行する。
ステップST3においては、ステップST2への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していること、かつ、後述のステップST5の移行条件を満たさないことを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Tra、Trb(以下、添字a、bを略して室内温度Trとする)と室内温度Trの目標値である設定温度Tras、Trbs(以下、添字a、bを略して設定温度Trsとする)との温度差(Tr−Trs)に応じて目標蒸発温度Tesを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを低くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の蒸発温度補正値KTecから補正値ΔTec1(例えば、0.5℃)を差し引くことによって、蒸発温度補正値KTecを小さくし、これを基準目標蒸発温度KTebに加えることで目標蒸発温度Tesが低くなるように補正する。
そして、ステップST2で現状維持する処理を経た後に、ステップST3又はステップST4の処理に移行する。
ステップST3においては、ステップST2への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していること、かつ、後述のステップST5の移行条件を満たさないことを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Tra、Trb(以下、添字a、bを略して室内温度Trとする)と室内温度Trの目標値である設定温度Tras、Trbs(以下、添字a、bを略して設定温度Trsとする)との温度差(Tr−Trs)に応じて目標蒸発温度Tesを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを低くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の蒸発温度補正値KTecから補正値ΔTec1(例えば、0.5℃)を差し引くことによって、蒸発温度補正値KTecを小さくし、これを基準目標蒸発温度KTebに加えることで目標蒸発温度Tesが低くなるように補正する。
ここで、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxに比べて時間t2(例えば、5分)前の(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre1(例えば、0.2℃)以下である場合に、目標蒸発温度Tesが低くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trに大きな変化が見られない場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを低くする必要がある条件を満たすものと判定している。また、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre2(例えば、3℃)より大きい場合にも、目標蒸発温度Tesが低くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trsよりも高い場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ステップST4においては、ステップST2への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していることを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Trと室内温度Trの目標値である設定温度Trsとの温度差(Tr−Trs)に応じて目標蒸発温度Tesを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを高くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の蒸発温度補正値KTecに補正値ΔTec2(例えば、1℃)を加えることによって、蒸発温度補正値KTecを大きくし、これを基準目標蒸発温度KTebに加えることで目標蒸発温度Tesが高くなるように補正する。
ここで、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxに比べて時間t2(例えば、5分)前の(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre3(例えば、0.5℃)よりも大きい場合に、目標蒸発温度Tesが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが低下傾向にある場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。また、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre4(例えば、0.5℃)以下である場合にも、目標蒸発温度Tesが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trs付近又は低い場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ここで、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxに比べて時間t2(例えば、5分)前の(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre3(例えば、0.5℃)よりも大きい場合に、目標蒸発温度Tesが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが低下傾向にある場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。また、温度差(Tr−Trs)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxが所定の温度差ΔTre4(例えば、0.5℃)以下である場合にも、目標蒸発温度Tesが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trs付近又は低い場合には、温度差(Tr−Trs)が目標蒸発温度Tesを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。
そして、ステップST3又はステップST4の処理を経た後に、ステップST2の処理に戻り、その後、ステップST2、ST3、ST4の処理が繰り返されることになる。
このような緩速可変モード、すなわち、冷房運転時におけるステップST2、ST3、ST4による緩速可変制御によって、図6に示すように、目標蒸発温度Tesが緩やかに変更されることになる。このため、室外ユニット2の空調(冷房)能力の過多を抑制することができ、効率が向上しやすくなり、省エネ性を向上させることができる。
しかも、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTebが設定されるため、この基準目標蒸発温度KTebに緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度Tesは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
このような緩速可変モード、すなわち、冷房運転時におけるステップST2、ST3、ST4による緩速可変制御によって、図6に示すように、目標蒸発温度Tesが緩やかに変更されることになる。このため、室外ユニット2の空調(冷房)能力の過多を抑制することができ、効率が向上しやすくなり、省エネ性を向上させることができる。
しかも、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTebが設定されるため、この基準目標蒸発温度KTebに緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度Tesは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
さらに、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標蒸発温度Tesの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(冷房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標蒸発温度Tesが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標蒸発温度Tesの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、暖房運転時においては、図5のステップST11〜ST14に示すように、凝縮温度補正値KTccが変更される。そして、基準目標凝縮温度KTcbに対して、この凝縮温度補正値KTccを加える補正を行うことによって目標凝縮温度Tcsが変更される。尚、凝縮温度補正値KTccの変更、及び、基準目標凝縮温度KTcbに対して凝縮温度補正値KTccを加えることで目標凝縮温度Tcsを補正する制御は、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、暖房運転時においては、図5のステップST11〜ST14に示すように、凝縮温度補正値KTccが変更される。そして、基準目標凝縮温度KTcbに対して、この凝縮温度補正値KTccを加える補正を行うことによって目標凝縮温度Tcsが変更される。尚、凝縮温度補正値KTccの変更、及び、基準目標凝縮温度KTcbに対して凝縮温度補正値KTccを加えることで目標凝縮温度Tcsを補正する制御は、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
具体的には、暖房運転の運転開始時には、まず、ステップST11において、凝縮温度補正値KTccの初期値設定がなされる。ここでは、凝縮温度補正値KTcc=0となるため、これにより、目標凝縮温度Tcs=基準目標凝縮温度KTcbとなる。これにより、基準目標凝縮温度KTcbを目標凝縮温度Tcsとして、暖房運転が開始される。
そして、ステップST12で現状維持する処理を経た後に、ステップST13又はステップST14の処理に移行する。
ステップST13においては、ステップST12への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していること、かつ、後述のステップST15の移行条件を満たさないことを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Trと室内温度Trの目標値である設定温度Trsとの温度差(Trs−Tr)に応じて目標凝縮温度Tcsを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを高くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の凝縮温度補正値KTccに補正値ΔTcc1(例えば、1℃)を加えることによって、凝縮温度補正値KTccを大きくし、これを基準目標凝縮温度KTcbに加えることで目標凝縮温度Tcsが高くなるように補正する。
そして、ステップST12で現状維持する処理を経た後に、ステップST13又はステップST14の処理に移行する。
ステップST13においては、ステップST12への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していること、かつ、後述のステップST15の移行条件を満たさないことを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Trと室内温度Trの目標値である設定温度Trsとの温度差(Trs−Tr)に応じて目標凝縮温度Tcsを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを高くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の凝縮温度補正値KTccに補正値ΔTcc1(例えば、1℃)を加えることによって、凝縮温度補正値KTccを大きくし、これを基準目標凝縮温度KTcbに加えることで目標凝縮温度Tcsが高くなるように補正する。
ここで、温度差(Trs−Tr)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxに比べて時間t2(例えば、5分)前の(Trs−Tr)maxが所定の温度差ΔTrc1(例えば、0.2℃)以下である場合に、目標凝縮温度Tcsが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trに大きな変化が見られない場合には、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。また、温度差(Trs−Tr)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxが所定の温度差ΔTrc2(例えば、3℃)より大きい場合にも、目標凝縮温度Tcsが高くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trsよりも低い場合には、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを高くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ステップST14においては、ステップST12への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していることを前提として、室内ユニット4a、4bが対象とする空調空間の室内温度Trと室内温度Trの目標値である設定温度Trsとの温度差(Trs−Tr)に応じて目標凝縮温度Tcsを変更する緩速可変制御を行う。ここでは、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを低くする必要がある条件を満たすと判定した場合に、現在の凝縮温度補正値KTccから補正値ΔTcc2(例えば、1.5℃)を差し引くことによって、凝縮温度補正値KTccを小さくし、これを基準目標凝縮温度KTcbに加えることで目標凝縮温度Tcsが低くなるように補正する。
ここで、温度差(Trs−Tr)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxが所定の温度差ΔTrc3(例えば、1.5℃)以下である場合にも、目標凝縮温度Tcsが低くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trs付近又は高い場合には、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ここで、温度差(Trs−Tr)の条件としては、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxが所定の温度差ΔTrc3(例えば、1.5℃)以下である場合にも、目標凝縮温度Tcsが低くなるように補正する緩速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内温度Trが設定温度Trs付近又は高い場合には、温度差(Trs−Tr)が目標凝縮温度Tcsを低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
そして、ステップST13又はステップST14の処理を経た後に、ステップST12の処理に戻り、その後、ステップST12、ST13、ST14の処理が繰り返されることになる。
このような緩速可変モード、すなわち、暖房運転時におけるステップST12、ST13、ST14による緩速可変制御によって、図8に示すように、目標凝縮温度Tcsが緩やかに変更されることになる。このため、基本的には、室外ユニット2の空調(暖房)能力の過多を抑制することができ、効率が向上しやすくなり、省エネ性を向上させることができる。
しかも、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標凝縮温度KTcbが設定されるため、この基準目標凝縮温度KTcbに緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標凝縮温度Tcsは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
このような緩速可変モード、すなわち、暖房運転時におけるステップST12、ST13、ST14による緩速可変制御によって、図8に示すように、目標凝縮温度Tcsが緩やかに変更されることになる。このため、基本的には、室外ユニット2の空調(暖房)能力の過多を抑制することができ、効率が向上しやすくなり、省エネ性を向上させることができる。
しかも、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標凝縮温度KTcbが設定されるため、この基準目標凝縮温度KTcbに緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標凝縮温度Tcsは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
さらに、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標凝縮温度Tcsの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(暖房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標凝縮温度Tcsが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標凝縮温度Tcsの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
(急速可変モード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに急速可変モードに設定すると、冷房運転時においては、上記の緩速可変モードと同様のステップST1〜ST4による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Tr−Trs)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図4のステップST5に示すように、蒸発温度補正値KTec、目標蒸発温度Tesが急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temや最低蒸発温度Teex)に強制的に変更される急速可変制御が行われる。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに急速可変モードに設定すると、冷房運転時においては、上記の緩速可変モードと同様のステップST1〜ST4による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Tr−Trs)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図4のステップST5に示すように、蒸発温度補正値KTec、目標蒸発温度Tesが急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temや最低蒸発温度Teex)に強制的に変更される急速可変制御が行われる。
具体的には、ステップST5において、ステップST2への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していることを前提として、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Tr−Trs)が最大のもの(Tr−Trs)maxが閾温度差としての所定の温度差ΔTre2(例えば、3℃)より大きく、かつ、現在の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数が時間t3(例えば、30秒)前の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数よりも大きい場合には、目標蒸発温度Tesを急激に低くするように補正する急速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内ユニットの運転台数が増加した場合(室内サーモオフの状態にある室内ユニットがサーモオンの状態になった場合も含む)には、室外ユニット2に大きな空調(冷房)能力が必要になり、目標蒸発温度Tesを急激に低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ここでは、急速可変モードとして、パワフルモードとクイックモードとがある。そして、パワフルモードでは、上記の目標蒸発温度Tesを急激に低くする必要がある条件を満たす場合には、現在の蒸発温度補正値KTecから基準目標蒸発温度KTebを差し引くとともに、急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temを超える最低蒸発温度Teex)を加えることによって、蒸発温度補正値KTecを変更し、これを基準目標蒸発温度KTebに加えることで目標蒸発温度Tesを急速追従蒸発温度としての最低蒸発温度Teex(例えば、3℃)に強制的に変更するパワフル可変制御が行われるようになっている。すなわち、パワフルモードは、目標蒸発温度Tesを最大能力蒸発温度Temを超える最低蒸発温度Teexに変更することを許容するモードである。また、クイックモードでは、上記の目標蒸発温度Tesを急激に低くする必要がある条件を満たす場合には、現在の蒸発温度補正値KTecから基準目標蒸発温度KTebを差し引くとともに、急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Tem)を加えることによって、蒸発温度補正値KTecを変更し、これを基準目標蒸発温度KTebに加えることで目標蒸発温度Tesを急速追従蒸発温度としての最大能力蒸発温度Tem(例えば、6℃)に強制的に変更するクイック可変制御が行われるようになっている。すなわち、クイックモードは、目標蒸発温度Tesについて、目標蒸発温度Tesを最低蒸発温度Teexに変更することを許容しないモードである。尚、急速可変モード(パワフルモード及びクイックモード)における蒸発温度補正値KTecの変更、及び、基準目標蒸発温度KTebに対して蒸発温度補正値KTecを加えることで目標蒸発温度Tesを補正する制御も、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
そして、ステップST5の処理を経た後に、ステップST2の処理に戻り、その後、ステップST2、ST3、ST4、ST5の処理が繰り返されることになる。
このような急速可変モード、すなわち、冷房運転時におけるステップST2、ST3、ST4、ST5による急速可変制御によって、図6に示すように、緩速可変モードによる場合に比べて、室内温度Trを設定温度Trsに短時間で到達するように目標蒸発温度Tesが変更される(すなわち、緩速可変モードでは、室内温度Trを設定温度Trsに急速可変モードよりも長時間で到達するように目標蒸発温度Tesが変更される)。このため、急速可変モードに設定することによって、緩速可変モードに設定する場合に比べて制御追従性を向上させることができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
このような急速可変モード、すなわち、冷房運転時におけるステップST2、ST3、ST4、ST5による急速可変制御によって、図6に示すように、緩速可変モードによる場合に比べて、室内温度Trを設定温度Trsに短時間で到達するように目標蒸発温度Tesが変更される(すなわち、緩速可変モードでは、室内温度Trを設定温度Trsに急速可変モードよりも長時間で到達するように目標蒸発温度Tesが変更される)。このため、急速可変モードに設定することによって、緩速可変モードに設定する場合に比べて制御追従性を向上させることができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
また、ここでは、室内温度Trと設定温度Trsとの温度差が閾温度差(ここでは、所定の温度差ΔTre2)を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加する場合以外は、ステップST3によって、目標蒸発温度Tesが緩やかに変更されることになる。このため、基本的には、室外ユニット2の空調(冷房)能力の過多を抑制することができる。しかも、ここでは、室内温度Trと設定温度Trsとの温度差が閾温度差(ここでは、所定の温度差ΔTre2)を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加する場合、すなわち、室内ユニットの運転台数が増加することで室外ユニット2に大きな空調(冷房)能力が必要になる場合には、図7に示すように、急速可変制御を行うことによって、目標蒸発温度Tesを急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temや最低蒸発温度Teex)に変更されるようにしている。これにより、ここでは、目標蒸発温度Tesの可変によって、省エネ性の向上を図るとともに、室内ユニットの運転台数の増加する場合であっても十分な制御追従性を得ることができる。
また、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTebが設定されるため、この基準目標蒸発温度KTebに急速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度Tesは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
また、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標蒸発温度Tesの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(冷房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標蒸発温度Tesが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標蒸発温度Tesの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
また、ここでは、急速可変モード(急速可変制御)として、パワフルモード(パワフル可変制御)及びクイックモード(クイック可変制御)という制御追従性の程度がさらに異なる2つのモード(制御)のいずれかに設定することができるようになっている。そして、パワフルモードに設定すると、最大能力蒸発温度Temを超える最低蒸発温度Teexへの変更を許容するため、図7に示すように、クイックモードに設定する場合や目標冷媒温度固定モードに設定する場合に比べて制御追従性がさらに向上する。これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
また、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標蒸発温度Tesの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(冷房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標蒸発温度Tesが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標蒸発温度Tesの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
また、ここでは、急速可変モード(急速可変制御)として、パワフルモード(パワフル可変制御)及びクイックモード(クイック可変制御)という制御追従性の程度がさらに異なる2つのモード(制御)のいずれかに設定することができるようになっている。そして、パワフルモードに設定すると、最大能力蒸発温度Temを超える最低蒸発温度Teexへの変更を許容するため、図7に示すように、クイックモードに設定する場合や目標冷媒温度固定モードに設定する場合に比べて制御追従性がさらに向上する。これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともに急速可変モードに設定すると、暖房運転時においては、上記の緩速可変モードと同様のステップST11〜ST14による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Trs−Tr)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図5のステップST15に示すように、凝縮温度補正値KTcc、目標凝縮温度Tcsが急速追従凝縮温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcmや最高凝縮温度Tcex)に強制的に変更される急速可変制御が行われる。
具体的には、ステップST15において、ステップST12への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していることを前提として、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxが閾温度差としての所定の温度差ΔTrc2(例えば、3℃)より大きく、かつ、現在の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数が時間t3(例えば、30秒)前の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数よりも大きい場合には、目標凝縮温度Tcsを急激に高くするように補正する急速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内ユニットの運転台数が増加した場合(室内サーモオフの状態にある室内ユニットがサーモオンの状態になった場合も含む)には、室外ユニット2に大きな空調(暖房)能力が必要になり、目標凝縮温度Tcsを急激に低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
具体的には、ステップST15において、ステップST12への移行から第1待ち時間t1(例えば、10分)が経過していることを前提として、室内サーモオンの状態にある室内ユニットのうち温度差(Trs−Tr)が最大のもの(Trs−Tr)maxが閾温度差としての所定の温度差ΔTrc2(例えば、3℃)より大きく、かつ、現在の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数が時間t3(例えば、30秒)前の室内サーモオンの状態にある室内ユニット数よりも大きい場合には、目標凝縮温度Tcsを急激に高くするように補正する急速可変制御を行うものとしている。すなわち、室内ユニットの運転台数が増加した場合(室内サーモオフの状態にある室内ユニットがサーモオンの状態になった場合も含む)には、室外ユニット2に大きな空調(暖房)能力が必要になり、目標凝縮温度Tcsを急激に低くする必要がある条件を満たすものと判定している。
ここでは、急速可変モードとして、パワフルモードとクイックモードとがある。そして、パワフルモードでは、上記の目標凝縮温度Tcsを急激に低くする必要がある条件を満たす場合には、現在の凝縮温度補正値KTccから基準目標凝縮温度KTcbを差し引くとともに、急速追従凝縮温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcmを超える最高凝縮温度Tcex)を加えることによって、凝縮温度補正値KTccを変更し、これを基準目標凝縮温度KTcbに加えることで目標凝縮温度Tcsを急速追従凝縮温度としての最高凝縮温度Tcex(例えば、49℃)に強制的に変更するパワフル可変制御が行われるようになっている。すなわち、パワフルモードは、目標凝縮温度Tcsを最大能力凝縮温度Tcmを超える最高凝縮温度Tcexに変更することを許容するモードである。また、クイックモードでは、上記の目標凝縮温度Tcsを急激に高くする必要がある条件を満たす場合には、現在の凝縮温度補正値KTccから基準目標凝縮温度KTcbを差し引くとともに、急速追従凝縮温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcm)を加えることによって、凝縮温度補正値KTccを変更し、これを基準目標凝縮温度KTcbに加えることで目標凝縮温度Tcsを急速追従凝縮温度としての最大能力凝縮温度Tcm(例えば、46℃)に強制的に変更するクイック可変制御が行われるようになっている。すなわち、クイックモードは、目標凝縮温度Tcsについて、目標凝縮温度Tcsを最高凝縮温度Tcexに変更することを許容しないモードである。尚、急速可変モード(パワフルモード及びクイックモード)における凝縮温度補正値KTccの変更、及び、基準目標凝縮温度KTcbに対して凝縮温度補正値KTccを加えることで目標凝縮温度Tcsを補正する制御も、目標冷媒温度可変手段84によって行われる。
そして、ステップST15の処理を経た後に、ステップST12の処理に戻り、その後、ステップST12、ST13、ST14、ST15の処理が繰り返されることになる。
このような急速可変モード、すなわち、暖房運転時におけるステップST12、ST13、ST14、ST15による急速可変制御によって、図8に示すように、緩速可変モードによる場合に比べて、室内温度Trを設定温度Trsに短時間で到達するように目標凝縮温度Tcsが変更される(すなわち、緩速可変モードでは、室内温度Trを設定温度Trsに急速可変モードよりも長時間で到達するように目標凝縮温度Tcsが変更される)。このため、急速可変モードに設定することによって、緩速可変モードに設定する場合に比べて制御追従性を向上させることができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
このような急速可変モード、すなわち、暖房運転時におけるステップST12、ST13、ST14、ST15による急速可変制御によって、図8に示すように、緩速可変モードによる場合に比べて、室内温度Trを設定温度Trsに短時間で到達するように目標凝縮温度Tcsが変更される(すなわち、緩速可変モードでは、室内温度Trを設定温度Trsに急速可変モードよりも長時間で到達するように目標凝縮温度Tcsが変更される)。このため、急速可変モードに設定することによって、緩速可変モードに設定する場合に比べて制御追従性を向上させることができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
また、ここでは、室内温度Trと設定温度Trsとの温度差が閾温度差(ここでは、所定の温度差ΔTrc2)を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加する場合以外は、ステップST13によって、目標凝縮温度Tcsが緩やかに変更されることになる。このため、基本的には、室外ユニット2の空調(暖房)能力の過多を抑制することができる。しかも、ここでは、室内温度Trと設定温度Trsとの温度差が閾温度差(ここでは、所定の温度差ΔTrc2)を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加する場合、すなわち、室内ユニットの運転台数が増加することで室外ユニット2に大きな空調(暖房)能力が必要になる場合には、図9に示すように、急速可変制御を行うことによって、目標凝縮温度Tcsを急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcmや最高凝縮温度Tcex)に変更されるようにしている。これにより、ここでは、目標凝縮温度Tcsの可変によって、省エネ性の向上を図るとともに、室内ユニットの運転台数の増加する場合であっても十分な制御追従性を得ることができる。
また、ここでは、自動モードによって、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTebが設定されるため、この基準目標凝縮温度KTebに急速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標凝縮温度Tcsは、省エネ性の程度をさらに向上させることができる。
また、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標凝縮温度Tcsの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(暖房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標凝縮温度Tcsが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標凝縮温度Tcsの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
また、ここでは、急速可変モード(急速可変制御)として、パワフルモード(パワフル可変制御)及びクイックモード(クイック可変制御)という制御追従性の程度がさらに異なる2つのモード(制御)のいずれかに設定することができるようになっている。そして、パワフルモードに設定すると、最大能力凝縮温度Tcmを超える最高凝縮温度Tcexへの変更を許容するため、図9に示すように、クイックモードに設定する場合や目標冷媒温度固定モードに設定する場合に比べて制御追従性がさらに向上する。これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
また、ここでは、運転中(室内サーモオンの状態)の室内ユニットのうちで室内温度Trと設定温度Trsとの温度差の最大値を、目標凝縮温度Tcsの変更の条件として使用している。このため、最も大きな空調(暖房)能力が要求される室内ユニットに応じて、目標凝縮温度Tcsが変更されることになる。これにより、ここでは、速やかに目標凝縮温度Tcsの変更を行い、制御追従性を向上させることができる。
また、ここでは、急速可変モード(急速可変制御)として、パワフルモード(パワフル可変制御)及びクイックモード(クイック可変制御)という制御追従性の程度がさらに異なる2つのモード(制御)のいずれかに設定することができるようになっている。そして、パワフルモードに設定すると、最大能力凝縮温度Tcmを超える最高凝縮温度Tcexへの変更を許容するため、図9に示すように、クイックモードに設定する場合や目標冷媒温度固定モードに設定する場合に比べて制御追従性がさらに向上する。これにより、ここでは、急速可変モードに設定することによって制御追従性を向上させつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度をさらに変更することができる。
(エコモード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともにエコモードに設定すると、冷房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、自動モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTebに補正を加えずに(すなわち、室外温度Taに応じた変更のみが行われて)、基準目標蒸発温度KTebが目標蒸発温度Tesとして設定される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともにエコモードに設定すると、暖房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、自動モードにおいて設定された基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに(すなわち、室外温度Taに応じた変更のみが行われて)、基準目標凝縮温度KTcbが目標凝縮温度Tcsとして設定される。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともにエコモードに設定すると、冷房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、自動モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTebに補正を加えずに(すなわち、室外温度Taに応じた変更のみが行われて)、基準目標蒸発温度KTebが目標蒸発温度Tesとして設定される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、自動モードに設定するとともにエコモードに設定すると、暖房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、自動モードにおいて設定された基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに(すなわち、室外温度Taに応じた変更のみが行われて)、基準目標凝縮温度KTcbが目標凝縮温度Tcsとして設定される。
このように、目標冷媒温度可変モードの自動モードに設定する際には、急速可変モード及び緩速可変モードの他に、エコモードという自動モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの補正の仕方が異なるモードを含む3つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、エコモードに設定すると、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsが設定されるため、制御追従性の程度をユーザーの嗜好に最も近いものにすることができるこれにより、ここでは、自動モードに設定することによって省エネ性の程度を設定しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
−高感度モード−
高感度モードにおいては、自動モードとは異なり、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbをユーザーが設定することになる。具体的には、目標冷媒温度モード設定手段83によって高感度モードに設定すると、ユーザーが基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの値を設定することができるようになる。ここでは、最大能力蒸発温度Temよりも高い複数の温度値(例えば、7、8、9、10、11℃)のいずれかを選択することによって基準目標蒸発温度KTebを設定することができる。また、最大能力凝縮温度Tcmよりも低い複数の温度値(例えば、41、43℃)のいずれかを選択することによって基準目標凝縮温度KTcbを設定することができる。
高感度モードにおいては、自動モードとは異なり、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbをユーザーが設定することになる。具体的には、目標冷媒温度モード設定手段83によって高感度モードに設定すると、ユーザーが基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの値を設定することができるようになる。ここでは、最大能力蒸発温度Temよりも高い複数の温度値(例えば、7、8、9、10、11℃)のいずれかを選択することによって基準目標蒸発温度KTebを設定することができる。また、最大能力凝縮温度Tcmよりも低い複数の温度値(例えば、41、43℃)のいずれかを選択することによって基準目標凝縮温度KTcbを設定することができる。
そして、高感度モードでは、自動モードとは異なり、冷房運転や暖房運転時において、基準目標蒸発温度KTebや基準目標凝縮温度KTcbをユーザーによって設定した上で、自動モードと同様の緩速可変モードや急速可変モードによる補正をさらに加えたり、又は、補正を加えないこと(エコモード)によって目標蒸発温度Tesや目標凝縮温度Tcsを変更するようにしている。
このように、ここでは、目標冷媒温度モード設定手段83によって、目標冷媒温度可変モードに設定する際に、自動モード及び高感度モードという基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの設定の仕方が異なる2つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、自動モードに設定すると、上記のように、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが設定されるため、この基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbに急速可変モード及び緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsは、高感度モードに設定する場合に比べて省エネ性の程度をさらに向上させることができる。一方で、高感度モードに設定すると、省エネ性の程度をユーザーの嗜好に応じて設定することができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度を変更することができる。
このように、ここでは、目標冷媒温度モード設定手段83によって、目標冷媒温度可変モードに設定する際に、自動モード及び高感度モードという基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの設定の仕方が異なる2つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、自動モードに設定すると、上記のように、室外温度Taに応じて基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbが設定されるため、この基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbに急速可変モード及び緩速可変モードに応じた補正が加わることによって設定される目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsは、高感度モードに設定する場合に比べて省エネ性の程度をさらに向上させることができる。一方で、高感度モードに設定すると、省エネ性の程度をユーザーの嗜好に応じて設定することができる。これにより、ここでは、目標冷媒温度可変モードに設定することによって省エネ性を優先しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度を変更することができる。
(緩速可変モード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、自動モードに設定する場合と同様に、冷房運転時においては、図4のステップST1〜ST4に示すように、蒸発温度補正値KTecが変更される。そして、基準目標蒸発温度KTebに対して、この蒸発温度補正値KTecを加える補正を行うことによって目標蒸発温度Tesが変更される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、自動モードに設定する場合と同様に、暖房運転時においても、図5のステップST11〜ST14に示すように、凝縮温度補正値KTccが変更される。そして、基準目標凝縮温度KTcbに対して、この凝縮温度補正値KTccを加える補正を行うことによって目標凝縮温度Tcsが変更される。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、自動モードに設定する場合と同様に、冷房運転時においては、図4のステップST1〜ST4に示すように、蒸発温度補正値KTecが変更される。そして、基準目標蒸発温度KTebに対して、この蒸発温度補正値KTecを加える補正を行うことによって目標蒸発温度Tesが変更される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに緩速可変モードに設定すると、自動モードに設定する場合と同様に、暖房運転時においても、図5のステップST11〜ST14に示すように、凝縮温度補正値KTccが変更される。そして、基準目標凝縮温度KTcbに対して、この凝縮温度補正値KTccを加える補正を行うことによって目標凝縮温度Tcsが変更される。
(急速可変モード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに急速可変モード(パワフルモード又はクイックモード)に設定すると、冷房運転時においては、上記の緩速可変モードと同様のステップST1〜ST4による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Tr−Trs)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図4のステップST5に示すように、蒸発温度補正値KTec、目標蒸発温度Tesが急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temや最低蒸発温度Teex)に強制的に変更される急速可変制御(パワフル可変制御又はクイック可変制御)が行われる。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに急速可変モード(パワフルモード又はクイックモード)に設定すると、暖房運転時においても、上記の緩速可変モードと同様のステップST11〜ST14による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Trs−Tr)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図5のステップST15に示すように、凝縮温度補正値KTcc、目標凝縮温度Tcsが急速追従凝縮温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcmや最高凝縮温度Tcex)に強制的に変更される急速可変制御(パワフル可変制御又はクイック可変制御)が行われる。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに急速可変モード(パワフルモード又はクイックモード)に設定すると、冷房運転時においては、上記の緩速可変モードと同様のステップST1〜ST4による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Tr−Trs)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図4のステップST5に示すように、蒸発温度補正値KTec、目標蒸発温度Tesが急速追従蒸発温度(ここでは、最大能力蒸発温度Temや最低蒸発温度Teex)に強制的に変更される急速可変制御(パワフル可変制御又はクイック可変制御)が行われる。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともに急速可変モード(パワフルモード又はクイックモード)に設定すると、暖房運転時においても、上記の緩速可変モードと同様のステップST11〜ST14による緩速可変制御が行われるとともに、温度差(Trs−Tr)が閾温度差を超え、かつ、室内ユニットの運転台数が増加した場合には、図5のステップST15に示すように、凝縮温度補正値KTcc、目標凝縮温度Tcsが急速追従凝縮温度(ここでは、最大能力凝縮温度Tcmや最高凝縮温度Tcex)に強制的に変更される急速可変制御(パワフル可変制御又はクイック可変制御)が行われる。
(エコモード)
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともにエコモードに設定すると、冷房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTebに補正を加えずに(すなわち、自動モードとは異なり、室外温度Taに応じた変更も行わずに)、基準目標蒸発温度KTebが目標蒸発温度Tesとして設定される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともにエコモードに設定すると、暖房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、高感度モードにおいて設定された基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに(すなわち、自動モードとは異なり、室外温度Taに応じた変更も行わずに)、基準目標凝縮温度KTcbが目標凝縮温度Tcsとして設定される。
目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともにエコモードに設定すると、冷房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTebに補正を加えずに(すなわち、自動モードとは異なり、室外温度Taに応じた変更も行わずに)、基準目標蒸発温度KTebが目標蒸発温度Tesとして設定される。
また、目標冷媒温度モード設定手段83によって、高感度モードに設定するとともにエコモードに設定すると、暖房運転時においては、上記の急速可変モード及び緩速可変モードとは異なり、高感度モードにおいて設定された基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに(すなわち、自動モードとは異なり、室外温度Taに応じた変更も行わずに)、基準目標凝縮温度KTcbが目標凝縮温度Tcsとして設定される。
このように、目標冷媒温度可変モードの高感度モードに設定する際には、急速可変モード及び緩速可変モードの他に、エコモードという高感度モードにおいて設定された基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbの補正の仕方が異なるモードを含む3つのモードのいずれかに設定することができるようになっている。そして、エコモードに設定すると、基準目標蒸発温度KTeb又は基準目標凝縮温度KTcbに補正を加えずに目標蒸発温度Tes又は目標凝縮温度Tcsが設定されるため、制御追従性の程度をユーザーの嗜好に最も近いものにすることができるこれにより、ここでは、高感度モードに設定することによって省エネ性の程度を設定しつつ、ユーザーの嗜好に応じて、制御追従性の程度を変更することができる。
(4)変形例1
上記実施形態においては、図4及び図5に示すように、目標冷媒温度可変手段84が、緩速可変制御(ステップST3、ST4、ST13、ST14)の要否を第1待ち時間t1毎に判定しており、また、急速可変制御(ステップST5、ST15)の要否も第1待ち時間t1毎に判定している。このため、室内ユニットの運転台数の増加が発生する場合もそうでない場合も、第1待ち時間t1毎ごとにしか制御を行うことができない。
上記実施形態においては、図4及び図5に示すように、目標冷媒温度可変手段84が、緩速可変制御(ステップST3、ST4、ST13、ST14)の要否を第1待ち時間t1毎に判定しており、また、急速可変制御(ステップST5、ST15)の要否も第1待ち時間t1毎に判定している。このため、室内ユニットの運転台数の増加が発生する場合もそうでない場合も、第1待ち時間t1毎ごとにしか制御を行うことができない。
しかし、急速可変制御については、室内ユニットの運転台数が増加する場合であるため、速やかに急速可変制御を行えるようにすることが好ましい。
そこで、ここでは、図10及び図11に示すように、目標冷媒温度可変手段84が、第1待ち時間t1が経過する毎に緩速可変制御の要否を判定し、第1待ち時間t1よりも短い第2待ち時間t3が経過する毎に急速可変制御の要否を判定するようにしている。
このため、ここでは、緩速可変制御に比べて急速可変制御を頻繁に行うことができるようになり、急速可変制御が必要になったことを速やかに検知することができる。
これにより、ここでは、急速可変制御の制御追従性を向上させることができる。
そこで、ここでは、図10及び図11に示すように、目標冷媒温度可変手段84が、第1待ち時間t1が経過する毎に緩速可変制御の要否を判定し、第1待ち時間t1よりも短い第2待ち時間t3が経過する毎に急速可変制御の要否を判定するようにしている。
このため、ここでは、緩速可変制御に比べて急速可変制御を頻繁に行うことができるようになり、急速可変制御が必要になったことを速やかに検知することができる。
これにより、ここでは、急速可変制御の制御追従性を向上させることができる。
(5)変形例2
上記実施形態及び変形例1において、基準目標蒸発温度KTebは、自動モードでは室外温度Taに応じて設定され、高感度モードではユーザーによって設定されている。ここで、例えば、室外温度Taが高く、かつ、室内温度Trが低い運転状態では、空調空間の湿度が室内温度Trに適した相対湿度(一般的には、60%程度)よりも高くなる場合があり得る。相対湿度が高くなると、空調空間において不快感が高まることから、このような運転状態を避ける必要がある。
上記実施形態及び変形例1において、基準目標蒸発温度KTebは、自動モードでは室外温度Taに応じて設定され、高感度モードではユーザーによって設定されている。ここで、例えば、室外温度Taが高く、かつ、室内温度Trが低い運転状態では、空調空間の湿度が室内温度Trに適した相対湿度(一般的には、60%程度)よりも高くなる場合があり得る。相対湿度が高くなると、空調空間において不快感が高まることから、このような運転状態を避ける必要がある。
そこで、ここでは、基準目標蒸発温度KTebを、室内温度Trに応じて設定された上限蒸発温度以下に制限するようにしている。例えば、上限蒸発温度を室内温度Trの関数に基づいて設定することができる。ここで、室内温度Trが高いほど相対湿度が低下する傾向にあるため、上限蒸発温度は、室内温度Trが高くなるにつれて高くなる関数に基づいて設定される。
このため、ここでは、自動モードや高感度モードにおいて設定される基準目標蒸発温度KTebを、室内温度Trに応じて設定された上限蒸発温度以下に制限することによって、空調空間の湿度が室内温度Trに適した相対湿度以下にすることができる。
これにより、ここでは、空調空間における不快感を抑えつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度や制御追従性の程度を変更することができる。
このため、ここでは、自動モードや高感度モードにおいて設定される基準目標蒸発温度KTebを、室内温度Trに応じて設定された上限蒸発温度以下に制限することによって、空調空間の湿度が室内温度Trに適した相対湿度以下にすることができる。
これにより、ここでは、空調空間における不快感を抑えつつ、ユーザーの嗜好に応じて、省エネ性の程度や制御追従性の程度を変更することができる。
(6)変形例3
上記の実施形態及び変形例1、2において、目標冷媒温度モード設定手段83が室外側制御部38に設けられているが、これらに限定されるものではない。例えば、ここでは図示しないが、空気調和装置1が複数の室内ユニットをまとめて(さらに、複数の室外ユニットを有する場合には複数の室外ユニットもまとめて)制御する集中リモートコントローラ等の集中制御機器を有する場合には、集中制御機器に目標冷媒温度モード設定手段83を設けるようにしてもよい。この場合には、より簡便に上記のモード設定を行うことが可能になる。
上記の実施形態及び変形例1、2において、目標冷媒温度モード設定手段83が室外側制御部38に設けられているが、これらに限定されるものではない。例えば、ここでは図示しないが、空気調和装置1が複数の室内ユニットをまとめて(さらに、複数の室外ユニットを有する場合には複数の室外ユニットもまとめて)制御する集中リモートコントローラ等の集中制御機器を有する場合には、集中制御機器に目標冷媒温度モード設定手段83を設けるようにしてもよい。この場合には、より簡便に上記のモード設定を行うことが可能になる。
本発明は、複数の室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置に対して、広く適用可能である。
1 空気調和装置
2 室外ユニット
4a、4b 室内ユニット
81 能力制御手段
83 目標冷媒温度モード設定手段
2 室外ユニット
4a、4b 室内ユニット
81 能力制御手段
83 目標冷媒温度モード設定手段
Claims (6)
- 複数の室内ユニット(4a、4b)が室外ユニット(2)に接続されることによって構成される冷媒回路(10)を備えた空気調和装置において、
前記冷媒回路における冷媒の蒸発温度又は凝縮温度が目標蒸発温度又は目標凝縮温度になるように前記室外ユニットの空調能力を制御する能力制御手段(81)と、
前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を変更する目標冷媒温度可変モードと、前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を固定する目標冷媒温度固定モードとのいずれかに設定するための目標冷媒温度モード設定手段(83)と、
を備え、
前記目標冷媒温度可変モードは、前記室内ユニットが対象とする空調空間の室内温度を前記室内温度の目標値である設定温度に短時間で到達するように前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を変更する急速可変モードと、前記室内温度を前記設定温度に前記急速可変モードよりも長時間で到達するように前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を変更する緩速可変モードとを有しており、
前記急速可変モード及び前記緩速可変モードは、前記目標冷媒温度モード設定手段によって設定される、
空気調和装置(1)。 - 前記目標冷媒温度固定モードにおいて、前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度は、前記室外ユニット(2)の空調能力が100%の能力になる場合に相当する最大能力蒸発温度又は最大能力凝縮温度に固定される、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 前記急速可変モードは、前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を前記最大能力蒸発温度又は前記最大能力凝縮温度を超える最低蒸発温度又は最高凝縮温度への変更を許容するパワフルモードと、前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度を前記最低蒸発温度又は前記最高凝縮温度への変更を許容しないクイックモードとを有しており、
前記パワフルモード及び前記クイックモードは、前記目標冷媒温度モード設定手段(83)によって設定される、
請求項2に記載の空気調和装置(1)。 - 前記目標冷媒温度可変モードは、前記室外ユニット(2)が配置される外部空間の室外温度に応じて前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度の基準値となる基準目標蒸発温度又は基準目標凝縮温度を設定する自動モードと、前記基準目標蒸発温度又は前記基準目標凝縮温度をユーザーが設定する高感度モードとをさらに有しており、
前記急速可変モード及び前記緩速可変モードは、前記自動モード又は前記高感度モードとともに、前記目標冷媒温度モード設定手段(83)によって設定されるようになっており、
前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度は、前記基準目標蒸発温度又は前記基準目標凝縮温度に対して、前記急速可変モード又は前記緩速可変モードに応じた補正を加えることによって変更される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記目標冷媒温度可変モードは、前記自動モード又は前記高感度モードにおいて設定された前記基準目標蒸発温度又は前記基準目標凝縮温度に補正を加えずに前記目標蒸発温度又は前記目標凝縮温度とするエコモードをさらに有しており、
前記エコモードは、前記自動モード又は前記高感度モードとともに、前記目標冷媒温度モード設定手段(83)によって設定される、
請求項4に記載の空気調和装置(1)。 - 前記基準目標蒸発温度は、前記室内温度に応じて設定された上限蒸発温度以下に制限される、
請求項4又は5に記載の空気調和装置(1)。
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