JP5916489B2 - 制御装置および方法並びにプログラム、それを備えたマルチ型空気調和システム - Google Patents

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Description

本発明は、制御装置および方法並びにプログラム、それを備えたマルチ型空気調和システムに関するものである。
ビル等の空調に用いられるマルチ型空気調和システムは、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続される構成とされている。このようなマルチ型空気調和システムは、室内機毎に運転の開始停止が制御され、室内温度が設定温度範囲に達するか否かに応じてサーモオンオフが制御される。
暖房運転において、室内温度が設定温度範囲に達したことによりサーモオフされた場合には当該室内機において暖房能力は不要となるが、共通の室外機に接続される他の室内機が運転中の場合には、室外機の圧縮機が運転を継続していることから、システムとしては冷媒が継続して流れた状態となっている。そのため、サーモオフされた室内機、或いは、運転停止された室内機は、室内機膨張弁を閉状態にせず、僅かに開状態にして冷媒が流れる状態にしておき、冷媒の溜まり込みを防止している。
ところで、暖房運転のサーモオフ状態となった室内機においては、室内温度が設定温度範囲外となりサーモオンさせて暖房を再開させるべきにも関わらず、室内機側の温度センサでは、室内機内に篭った暖気により適切にサーモオンできないという状況に陥ることが想定される。こうした状況を避けるべく、サーモオフ状態であっても室内機の室内ファンを適宜オンオフさせる間欠運転をさせ、室内温度が検出できるような運用がなされている。
例えば、下記特許文献１には、サーモオフ状態の複数の室内機のうち、同時に駆動される室内機の室内ファンの台数を制限し、室内ファンの駆動タイミングをずらすことにより、室内機からの吹き出し温度の急激な低下を抑制する技術が開示されている。
特許第３７７８１１７号公報
しかしながら、上記特許文献１では、サーモオフ中に室内機の室内ファンを運転させることで室内機において冷媒が凝縮し、システムとしての必要冷媒量が増大してしまうことは避けられない。そのため、必要冷媒量の最大値と最小値との差が大きくなり、これに伴ってレシーバ容量が増加してしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、必要冷媒量を削減し、レシーバ容量の増加を抑制しつつ、サーモオフ状態の室内機の室内ファンを間欠運転させる制御装置および方法並びにプログラム、それを備えたマルチ型空気調和システム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、室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御装置であって、暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御する制御装置を提供する。
このような構成によれば、暖房時のサーモオフ時に、室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、間欠運転のタイミングを一致させる室内機群であるグループが複数構成され、グループ間の間欠運転のタイミングがずらされ、各グループに含まれるサーモオフ状態の室内機の機種容量の合計が略均等になるようにグループへの室内機の割り当てが制御される。
このように間欠運転のタイミングが異なる各グループにおいて、機種容量の合計が均等になるように室内機が割り当てられるので、暖房時のサーモオフ時に室内ファンのオン期間中に室内機の熱交換器に溜まり込む冷媒量が平均化され、必要冷媒量を最小化できる。従って、冷媒の所要量を減らすことができ、結果としてレシーバ容量をも減らすことができる。
上記制御装置において、前記間欠運転は、前記グループ間でオン期間が重ならないようにオン期間のタイミングを異ならせることが好ましい。
異なるグループ間で室内ファンのオン期間を異ならせてそれぞれ間欠運転させるので、室内ファンのオン期間中に室内機の熱交換器に溜まり込む冷媒量を抑制でき、必要冷媒量を確実に減らすことができる。
上記制御装置において、サーモオン状態からサーモオフ状態に移行した前記室内機は、複数の前記グループのうち、前記室内機の機種容量の合計が最も小さい前記グループに割り当てられることが好ましい。
新たにサーモオフ状態になった室内機を、機種容量の合計が最も小さいグループに割り当てることにより、特定のグループの機種容量の合計が大きくなることを防ぎ、各グループ間の機種容量を均等に近づけさせることができる。
上記制御装置において、前記室内機の機種容量の合計が、全ての前記グループの機種容量の合計に対して所定割合以上となる前記グループがある場合には、前記所定割合以上となった前記グループ内の最も機種容量が小さい前記室内機を、前記機種容量の合計が最も小さい前記グループに割り当てることが好ましい。
これにより、各グループの機種容量の合計を均等化させることができる。
上記制御装置において、１台の前記室内機の機種容量が、全ての前記グループの機種容量の合計に対して所定割合以上となる場合には、前記所定割合以上となる機種容量の前記室内機以外の他の前記室内機を、前記所定割合以上となる機種容量の前記室内機を含む前記グループと異なる前記グループに割り当てることが好ましい。
これにより、機種容量の合計が、特定のグループだけ大きくなる事態を防ぐことができ、必要冷媒量の増加を抑制できる。
本発明は、上記いずれかに記載の制御装置を備えたマルチ型空気調和システムを提供する。
本発明は、室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御方法であって、暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御する制御方法を提供する。
本発明は、室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御プログラムであって、暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御することをコンピュータに実行させるための制御プログラムを提供する。
本発明は、必要冷媒量を削減し、レシーバ容量の増加を抑制しつつ、サーモオフ状態の室内機の室内ファンを間欠運転できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路の概略構成を示した図である。 従来の制御方法に係る室内ファンのオンオフ状態とサーモオンオフ状態とに応じた（ａ）第１室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｂ）第２室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｃ）第３室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｄ）第１室内機から第３室内機の合計冷媒量の推移を示した図である。 本発明の一実施形態に係る室内ファンのオンオフ状態とサーモオンオフ状態とに応じた（ａ）第１室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｂ）第２室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｃ）第３室内機の冷媒量の推移を示した図、（ｄ）第１室内機から第３室内機の合計冷媒量の推移を示した図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る３つのグループの室内ファンの間欠運転のオンオフ状態の一例を示した図である。
以下に、本発明に係る制御装置および方法並びにプログラム、それを備えたマルチ型空気調和システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態に係る制御装置を備えたマルチ型空気調和システム１の冷媒サイクルを含む概略構成図が示されている。
ここで、マルチ型空気調和システム１は、１台の室外機２と、室外機２から導出されるガス側配管４および液側配管５と、このガス側配管４および液側配管５間に分岐器６を介して並列に接続されている複数台の室内機７とを備えている。図１では、室内機７は、室内機７Ａ，７Ｂの２台を図示しているが、本実施形態においては、図示しない３台目の室内機７Ｃを備えていることとして説明する。以下、特に明記しない場合には室内機は室内機７として説明する。
室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機２１と、冷媒ガス中から冷凍機油を分離する油分離器２２と、冷媒の循環方向を切り換える四方切換弁２３と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４と一体的に構成されている過冷却コイル２５と、暖房用の室外電動膨張弁（ＥＥＶＨ）２６と、液冷媒を貯留するレシーバ２７と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器２８と、過冷却熱交換器２８に分流される冷媒量を制御する過冷却用電動膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２９と、圧縮機２１に吸入される冷媒ガス中から液分を分離し、ガス分のみを圧縮機２１に吸入させるアキュームレータ３０と、ガス側操作弁３１と、液側操作弁３２と、を備えている。
室外機２側の上記各機器は、吐出配管３３Ａ、ガス配管３３Ｂ、液配管３３Ｃ、ガス配管３３Ｄ、吸入配管３３Ｅ、および過冷却用の分岐配管３３Ｆ等の冷媒配管を介して公知の如く接続され、室外側冷媒回路３４を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器２４に対して外気を送風する室外ファン３５が設けられている。
さらに、油分離器２２と圧縮機２１の吸入配管３３Ｅとの間には、油分離器２２内で吐出冷媒ガスから分離された冷凍機油を所定量ずつ圧縮機２１側に戻すため、キャピラリチューブ等の固定絞り（絞り）３６を有する第１油戻し回路３７と、電磁弁３８およびキャピラリチューブ等の固定絞り（絞り）３９を有する第２油戻し回路４０との並列回路が接続されている。
ガス側配管４および液側配管５は、室外機２のガス側操作弁３１および液側操作弁３２に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される室内機７Ａ，７Ｂとの間の距離に応じてその長さが設定されるようになっている。ガス側配管４および液側配管５の途中には、適宜数の分岐器６が設けられ、この分岐器６を介してそれぞれ適宜台数の室内機７Ａ，７Ｂが接続されている。これによって、密閉された１系統の冷凍サイクル３が構成されている。
室内機７Ａ，７Ｂは、冷媒と室内空気とを熱交換させて室内の空調に供する室内熱交換器７１と、冷房用の室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２と、室内熱交換器７１を通して室内空気を循環させる室内ファン７３と、を備えており、室内側の分岐ガス配管４Ａおよび分岐液配管５Ａを介して分岐器６に接続されている。
上記したマルチタイプの空気調和機１において、冷房運転は、以下により行われる。
圧縮機２１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管３３Ａに吐出され、油分離器２２で冷媒中に含まれている冷凍機油が分離される。その後、冷媒ガスは、四方切換弁２３を介してガス配管３３Ｂ側に循環され、室外熱交換器２４で室外ファン３５により送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル２５で更に冷却された後、室外電動膨張弁２６を通過し、レシーバ２７にいったん貯留される。
レシーバ２７で循環量が調整された液冷媒は、液配管３３Ｃを介して過冷却熱交換器２８を流通される過程で、過冷却用分岐配管３３Ｆに一部が分流され、過冷却用電動膨張弁（ＥＥＶＳＣ）２９で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。この液冷媒は、液側操作弁３２を経て室外機２から液側配管５へと導出され、更に液側配管５に導出された液冷媒は、分岐器６により各室内機７Ａ，７Ｂの分岐液配管５Ａ，５Ｂへと分流される。
分岐液配管５Ａ，５Ｂに分流された液冷媒は、各室内機７Ａ，７Ｂに流入し、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器７１に流入される。室内熱交換器７１では、室内ファン７３により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス配管４Ａ，４Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管４で合流される。
ガス側配管４で合流された冷媒ガスは、室外機２側に戻され、ガス側操作弁３１、ガス配管３３Ｄ、四方切換弁２３を経て吸入配管３３Ｅに至り、分岐配管３３Ｆからの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ３０に導入される。アキュームレータ３０では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機２１へと吸入される。この冷媒は、圧縮機２１において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。
一方、暖房運転は、以下により行われる。
圧縮機２１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、吐出配管３３Ａに吐出され、油分離器２２で冷媒中に含まれている冷凍機油が分離された後、四方切換弁２３によりガス配管３３Ｄ側に循環される。この冷媒は、ガス側操作弁３１、ガス側配管４を経て室外機２から導出され、更に分岐器６、室内側の分岐ガス配管４Ａ，４Ｂを経て室内機７Ａ，７Ｂへと導入される。
室内機７Ａ，７Ｂに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器７１で室内ファン７３によって循環される室内空気と熱交換され、室内空気は加熱されて室内の暖房に供される。室内熱交換器７１で凝縮液化された液冷媒は、室内電動膨張弁（ＥＥＶＣ）７２、分岐液配管５Ａ，５Ｂを経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流された後、液側配管５を経て室外機２に戻される。
室外機２に戻った冷媒は、液側操作弁３２、液配管３３Ｃを経て過冷却熱交換器２８に至り、冷房時の場合と同様に過冷却が付与された後、レシーバ２７に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。この液冷媒は、液配管３３Ｃを介して室外電動膨張弁（ＥＥＶＨ）２６に供給され、そこで断熱膨張された後、過冷却コイル２５を経て室外熱交換器２４へと流入される。
室外熱交換器２４では、室外ファン３５から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器２４からガス配管３３Ｂ、四方切換弁２３、吸入配管３３Ｅを経て過冷却用分岐配管３３Ｆからの冷媒と合流され、アキュームレータ３０に導入される。アキュームレータ３０では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機２１へと吸入される。この冷媒は、圧縮機２１で再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことにより暖房運転が行われる。
上記した冷房運転および暖房運転の間、油分離器２２において吐出冷媒ガスから分離された冷凍機油は、互いに並列に接続されている固定絞り３６を有する第１油戻し回路３７および電磁弁３８および固定絞り３９を有する第２油戻し回路４０を介して圧縮機２１側に戻される。これによって、圧縮機２１内に一定量の冷凍機油が確保され、圧縮機２１内の摺動箇所が潤滑されることになる。第２油戻し回路４０に設けられている電磁弁３８は、定常の冷房運転時および暖房運転時は適宜のタイミングで開閉動作されることにより、油分離器２２で分離された油の圧縮機２１側への戻し量を調整可能に構成されている。
制御部４１は、暖房時の、空気の吸込温度が目標温度に達し、冷媒を循環させないサーモオフ時に、室内機７の室内ファン７３が所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、間欠運転のタイミングを一致させる室内機群であるグループを複数構成し、グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各グループに含まれるサーモオフ状態の室内機７の機種容量の合計が略均等になるように、グループへの室内機７の割り当てを制御する。
好ましくは、制御部４１は、間欠運転においてグループ間で、室内ファン７３のオン期間が重ならないようにオン期間のタイミングを異ならせる。なお、制御部４１には、各グループ内の室内機７の室内ファン７３の間欠運転のオンオフ動作のタイミングが、グループ毎にそれぞれ定められている。
また、制御部４１は、各室内機７の機種容量の情報をそれぞれ記憶しているので、サーモオン状態からサーモオフ状態に移行した室内機７がある場合には、各グループに含まれる室内機７の機種容量の合計を算出し、機種容量の合計が最も小さいグループに割り当てる。
以下に、制御部４１によるグループの構成と、間欠運転の制御方法について具体例を示し、従来の制御方法と比較して説明する。また、制御部４１は、室内ファン７３のオン期間とオフ期間とを予め設定しており、設定された期間で室内ファン７３のオンオフの間欠運転を制御している。本実施形態においては、オン期間３分およびオフ期間５分の間欠運転をすることとして説明するが、オン期間およびオフ期間の時間は特に限定されない。
図２には、従来の制御方法における、３台の室内機７のサーモオンオフ状態（▲印）と、室内ファン７３のオンオフ状態（●印）と、サーモオンオフ状態に応じて推定される冷媒量（◆印）の推移が示されている。３台の室内機は、それぞれ第１室内機７Ａ，第２室内機７Ｂ，第３室内機７Ｃとして説明する。また、ここで示される冷媒量とは、室内機７の熱交換器に占める冷媒の溜まり込み量の概算値である。図２（ａ）は、第１室内機７Ａの冷媒量の推移、図２（ｂ）は、第２室内機７Ｂの冷媒量の推移、図２（ｃ）は、第３室内機７Ｃの冷媒量の推移、図２（ｄ）は、全室内機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの合計冷媒量の推移を示している。
また、サーモオンオフ状態および室内ファン７３のオンオフ状態は、冷媒量の推移を示すグラフ上に重ねて示しており、冷媒量０％の位置をサーモオフ状態、冷媒量１０％の位置をサーモオン状態、冷媒量２０％の位置を室内ファン７３の回転が停止するオフ状態、冷媒量３０％の位置を室内ファン７３が回転するオン状態であることとして説明する。
第１から第３の室内機７Ａ，７Ｂ，７Ｃのリモコン等が操作され、各室内機７の運転が開始される。図２（ａ）に示されるように、第１室内機７Ａは、室内の空気の吸込温度が設定目標温度に到達していないので、サーモオン状態が継続され、室内機７Ａの室内ファン７３もオン状態となっており、室内機７Ａの冷媒量は、４０％程度で安定している。
図２（ｂ）および図２（ｃ）に示されるように、第２室内機７Ｂおよび第３室内機７Ｃは、時刻ｔ＝２（分）において、室内の空気の吸込温度が設定目標温度に達すると、サーモオンからサーモオフ状態に切り替わるが、室内ファン７３は回転を継続するので冷媒量が増大する。サーモオフ状態となってから３分後の時刻ｔ＝５では、室内ファン７３がオン状態からオフ状態に切り替えられるので、冷媒量が減少していく。室内ファン７３がオフ状態となってから５分後の時刻ｔ＝１０では、室内ファン７３がオフ状態からオン状態に切り替えられるので、冷媒量が再び増大し、室内ファン７３がオン状態となってから３分後の時刻ｔ＝１３において室内ファン７３がオフ状態に切り替えられると冷媒量が減少し、４０％程度で安定する。
このように、従来は、予め設定されるオン期間とオフ期間とに基づいて間欠運転をし、最悪条件を想定するためサーモオフ中の室内ファン７３のサーモオン状態に移行するタイミングを、第２室内機７Ｂと第３室内機７Ｃとにおいて同時にしている。これにより、冷媒量の増減は各室内機７で同様に推移するため、全ての室内機７側で必要とされる冷媒量は図２（ｄ）に示されるような推移となり、合算値を算出すると必要冷媒量の最大値は、１つの室内機の必要冷媒量を１００％とすると、２４０％程度となる。
図３には、３台の室内機７のサーモオンオフ状態（▲印）と、室内ファン７３のオンオフ状態（●印）と、サーモオンオフ状態と室内ファン７３のオンオフ状態に応じて推定される冷媒量の推移（◆印）とが示されている。図３は、図２と同様に図３（ａ）に第１室内機７Ａの冷媒量の推移を示し、図３（ｂ）に第２室内機７Ｂの冷媒量の推移、図３（ｃ）に第３室内機７Ｃの冷媒量の推移、図３（ｄ）は全室内機７Ａ，７Ｂ，７Ｃの合計冷媒量の推移を示している。また、サーモオンオフ状態および室内ファン７３のオンオフ状態は、図２に示したのと同様に、冷媒量の推移を示すグラフ上に重ねて示している。オンオフの間欠運転の期間は、オン期間３分およびオフ期間５分である場合を例として、本実施形態に係るマルチ型空気調和システム１の作用について図１から図３を用いて説明する。
第１から第３の室内機７Ａ，７Ｂ，７Ｃのリモコン等が操作され、各室内機７の運転が開始される。図３（ａ）に示されるように、第１室内機７Ａは、室内の空気の吸込温度が設定目標温度に到達していないので、サーモオン状態が継続され、第１室内機７Ａの室内ファン７３もオン状態となっており、第１室内機７Ａの冷媒量は、４０％程度で安定している。
室内の空気の吸込温度が目標設定温度に到達し、サーモオフ状態になった室内機がある場合（例えば、第２室内機７Ｂおよび第３室内機７Ｃ）には、「第２室内機７Ｂがサーモオフ状態である」、「第３室内機７Ｃがサーモオフ状態である」旨の信号が制御部４１に出力される。
制御部４１は、サーモオフ状態になった室内機７があることを検出すると、サーモオフ状態になった室内機７の機種容量の情報を読み出し、適宜グループに振り分ける。ここでは、制御部４１は、２つのグループを定めていることとする。第１グループは、最初の室内機７がサーモオフ状態となったことを検出した場合に、室内ファン７３の回転を所定期間継続させ、その後所定期間、室内ファン７３の回転を停止させる。第２グループは、最初の室内機７がサーモオフ状態となったことを検出した場合に、室内ファン７３の回転を所定期間停止させ、他のグループの室内ファン７３の回転（オン期間）の終了後に所定期間、室内ファン７３を回転させる。
各グループは、グループ内のサーモオフ状態の室内機７の機種容量の合計が略均等になるように構成される。図３に示されるように、時刻ｔ＝２（分）のタイミングでサーモオフ状態になった室内機が第２室内機７Ｂおよび第３室内機７Ｃの２台ある場合には、制御部４１は、第２室内機７Ｂを第１グループに割り振り、第３室内機７Ｃを第２グループに割り振ることに決定し、同時にサーモオフ状態となった２つの室内機７をそれぞれ別のグループに割り当てる。
時刻ｔ＝２において、制御部４１は、第１グループに割り振られた第２室内機７Ｂに対し、室内ファン７３の回転をオン状態にする指令を出力する。第２室内機７Ｂは、指令に基づいて室内ファン７３をオン状態とする。そうすると、第２室内機７Ｂは、サーモオフ状態で室内ファン７３がオン状態となっているので、冷媒量が増大する。また、制御部４１は、第２グループに割り振られた第３室内機７Ｃに対し、室内ファン７３の回転をオフ状態にする指令を出力する。第３室内機７Ｃは、指令に基づいて室内ファン７３をオフ状態とする。
所定期間（例えば、３分間）経過後の時刻ｔ＝５において、制御部４１は、室内ファン７３の回転がオン状態である第２室内機７Ｂに対し、室内ファン７３の回転を停止させる、室内ファン７３をオフ状態にさせる指令を出力する。第２室内機７Ｂは、指令を取得すると、室内ファン７３をオン状態からオフ状態に切り替える。そうすると、サーモオフ状態で室内ファン７３もオフ状態となるので、第２室内機７Ｂの冷媒量が次第に減少し、冷媒量が４０％付近で落ち着く。
時刻ｔ＝６において、第１グループの第２室内機７Ｂの室内ファン７３はオフ状態であるので、制御部４１は、第２グループの第３室内機７Ｃに対し、室内ファン７３をオン状態にさせる指令を出力する。第３室内機７Ｃは、指令を取得すると室内ファン７３をオフ状態からオン状態に切り替える。そうすると、第３室内機７Ｃは、サーモオフ状態で室内ファン７３がオン状態となっているので冷媒量が増大する。
所定期間（例えば、３分間）経過後の時刻ｔ＝９において、制御部４１は、室内ファン７３の回転がオン状態である第３室内機７Ｃに対し、室内ファン７３をオフ状態にさせる指令を出力する。第３室内機７Ｃは、指令を取得すると、室内ファン７３をオン状態からオフ状態に切り替える。そうすると、サーモオフ状態で室内ファン７３もオフ状態となるので、第３室内機７Ｃの冷媒量が次第に減少し、冷媒量が４０％付近で落ち着く。
時刻ｔ＝１０において、制御部４１は、第２グループの第３室内機７Ｃの室内ファン７３がオフ状態であるので、第１グループの第２室内機７Ｂに対し、室内ファン７３をオン状態にさせる指令を出力する。第２室内機７Ｂは、指令を取得すると室内ファン７３をオフ状態からオン状態に切り替える。そうすると、第２室内機７Ｂの冷媒量が次第に増大する。以降同様に、制御部４１によって、各グループ間に属する室内機７の室内ファン７３のオン期間が重ならないようにオンオフ制御される。
以降、順次サーモオフ状態になる室内機７（例えば、室内機７Ａ）は、第１グループ或いは第２グループに含まれるサーモオフ状態となっている室内機７の合計の機種容量が少ないグループに割り振られる。これにより、各グループに含まれるサーモオフ状態の室内機の機種容量の合計が略均等になるように振り分けることができる。
なお、一度グループに割り振られた室内機７であっても、サーモオフ状態からサーモオン状態に移行すると、割り振られていたグループ情報は維持されないこととする。つまり、一度サーモオフ状態からサーモオン状態となり、次回サーモオフ状態に移行される場合には、その時点での各グループの合計の機種容量に基づいて（前回のグループ情報は無関係に）割り振られるグループが決定される。換言すると、サーモオフ状態になっている室内機７は、いずれサーモオン状態に切り替わり、順次グループから抜ける室内機７があるため、都度合計容量が変化していることから、次回サーモオフ状態に移行される場合には、その時点での合計の機種容量を算出して、割り振り先のグループを決定する。
このように、制御部４１によって、サーモオフ状態になった室内機７を異なるグループに振り分け、各グループで室内ファン７３をオン期間とするタイミングを異ならせるので、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、冷媒量の推移のピークは異なるタイミングとなる。これにより、室内機７Ａ，７Ｂ，７Ｃで必要とされる冷媒量は、図３（ｄ）に示されるような推移となり、合算値を算出すると最大でも１８０％（＝第１室内機７Ａ４０％＋第２室内機７Ｂ６０％＋第３室内機７Ｃ８０％）程度となる。
同時にサーモオフ状態になった室内機７が複数ある場合であっても、室内ファン７３のオンオフ動作のタイミングを異ならせる複数のグループに室内機７を割り当て、冷媒量の増減の変化を異ならせるので、必要冷媒量を抑制できる。
なお、第１グループ或いは第２グループの少なくともどちらか一方が、同一の室外機２に接続される室内機容量の合計（つまり、１００％）をグループ数（例えば、２グループ）で除算した平均値（例えば、５０％）を超える場合には、室内機容量が５０％を超えるグループ内において最も機種容量の小さい室内機７を他方のグループに移行させることが好ましい。これにより、各グループ内の機種容量の合計を略均等に近づけさせることができる。
或いは、１台の室内機７で、全体の室内機容量（つまり、１００％）をグループ数（例えば、２グループ）で除算した平均値（例えば、５０％）を超える場合には、全体の室内機容量の５０％を超えてしまう１台の室内機７を割り当てるグループと、この室内機７以外の他のサーモオフ状態となっている室内機７を割り当てるグループとに分けることが好ましい。
なお、本実施形態においては、制御部４１に各グループの室内ファン７３の間欠運転のオンオフ切り替えタイミングを規定しているものとして説明していたが、これに限定されず、例えば、外部から入力装置等を介して、各グループのオンオフのタイミングを適宜変更することとしてもよい。
上述した実施形態に係る制御部４１においては、上記処理の全て或いは一部において別途ソフトウェアを用いて処理する構成としてもよい。この場合、制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の主記憶装置、および上記処理の全て或いは一部を実現させるためのプログラム（例えば、制御プログラム）が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、ＣＰＵが上記記憶媒体に記録されているプログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより、上述の制御部４１と同様の処理を実現させる。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御部（制御装置）４１および方法並びにプログラム、それを備えたマルチ型空気調和システム１によれば、暖房時のサーモオフ時に、室内機７の室内ファン７３が間欠運転を行う場合に、間欠運転のタイミングを一致させる室内機群であるグループが複数構成され、グループ間の間欠運転のタイミングがずらされ、各グループに含まれるサーモオフ状態の室内機の機種容量の合計が略均等になるようにグループへの室内機の割り当てが制御される。
このように間欠運転のタイミングが異なる各グループにおいて、機種容量の合計が均等になるように室内機が割り当てられるので、暖房時のサーモオフ時に室内ファン７３のオン期間中に室内機の熱交換器に溜まり込む冷媒量が平均化され、必要冷媒量を最小化できる。従って、冷媒の所要量を減らすことができ、結果としてレシーバ容量をも減らすことができる。
〔変形例〕
上記実施形態においては、室内ファン７３の間欠運転をするグループを２つ設定することとして説明していたが、グループ数はこれに限定されず、３つ以上のグループであってもよい。以下に第１グループ、第２グループ、および第３グループの３つのグループを設けた場合のマルチ型空気調和システム１の作用について図４を用いて説明する。ここでは、室内ファン７３はオン期間３分およびオフ期間６分の間欠運転をすることとして説明する。
３台の室内機７のそれぞれに対応するリモコン等が操作され、各室内機７の運転が開始される。室内の空気の吸込温度が目標設定温度に到達し、最初にサーモオフ状態になった室内機７は、第１グループに割り振られ、３分間は室内ファン７３がオン状態とされる。このとき、第２グループに属する室内機７および第３グループに属する室内機７のそれぞれの室内ファン７３はオフ状態にされる。次にサーモオフ状態になった室内機７は、第２グループに割り振られ、さらに次にサーモオフ状態になった室内機７は、第３グループに割り振られる。以降、順次サーモオフ状態になる室内機７は、第１グループ、第２グループ、および第３グループの３つのグループのうち、各グループ内に含まれるサーモオフ状態となっている室内機７の合計の機種容量が少ないグループに割り振られる。
第１グループの室内機７の室内ファン７３は、時刻ｔ＝３（分）においてオン状態からオフ状態に切り替えられると、その後６分間（つまり、時刻ｔ＝９（分）まで）はオフ状態が継続される。第２グループの室内機７の室内ファン７３は、時刻ｔ＝３においてオフ状態からオン状態に切り替えられ、時刻ｔ＝６までオン状態が継続され、ｔ＝６においてオフ状態にされる。第３グループの室内機７の室内ファン７３は、第１グループおよび第２グループの室内機７の室内ファン７３が共にオフ状態になった時刻ｔ＝６においてオフ状態からオン状態に切り替えられ、時刻ｔ＝９までオン状態が継続され、時刻ｔ＝９においてオフ状態に切り替えられる。
以後、第１グループから第３グループに属する室内機７は、それぞれ室内ファン７３が上記のようにオンオフ状態が切り替えられ、室内ファン７３がオン状態となるオン期間が重ならないように制御される。
また、第１グループ、第２グループ、及び第３グループのうち少なくともいずれか１つのグループが、同一の室外機２に接続される室内機容量の合計（つまり、１００％）をグループ数（例えば、３グループ）で除算した平均値（例えば、３３％）を超える場合には、室内機容量が３３％を超えるグループ内において最も機種容量の小さい室内機７を他のグループに移行させることが好ましい。これにより、各グループ内の機種容量の合計を略均等に近づけさせることができる。
或いは、１台の室内機７で、全体の室内機容量（つまり、１００％）をグループ数（例えば、３グループ）で除算した平均値（例えば、３３％）を超える場合には、全体の室内機容量の３３％を超えてしまう１台の室内機７を割り当てるグループと、この室内機７以外の他のサーモオフ状態となっている室内機７を割り当てるグループとに分けることが好ましい。
１ マルチ型空気調和システム
２ 室外機
７、７Ａ、７Ｂ 室内機
２７ レシーバ
４１ 制御部（制御装置）

Claims (8)

  1. 室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御装置であって、
    暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御する制御装置。
  2. 前記間欠運転は、前記グループ間でオン期間が重ならないようにオン期間のタイミングを異ならせる請求項１に記載の制御装置。
  3. サーモオン状態からサーモオフ状態に移行した前記室内機は、複数の前記グループのうち、前記室内機の機種容量の合計が最も小さい前記グループに割り当てられる請求項１または請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記室内機の機種容量の合計が、全ての前記グループの機種容量の合計に対して所定割合以上となる前記グループがある場合には、前記所定割合以上となった前記グループ内の最も機種容量が小さい前記室内機を、前記機種容量の合計が最も小さい前記グループに割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御装置。
  5. １台の前記室内機の機種容量が、全ての前記グループの機種容量の合計に対して所定割合以上となる場合には、前記所定割合以上となる機種容量の前記室内機以外の他の前記室内機を、前記所定割合以上となる機種容量の前記室内機を含む前記グループと異なる前記グループに割り当てる請求項１から請求項４のいずれかに記載の制御装置。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の制御装置を備えたマルチ型空気調和システム。
  7. 室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御方法であって、
    暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御する制御方法。
  8. 室外機に対して複数の室内機が接続されるマルチ型空気調和システムの運転を制御する制御プログラムであって、
    暖房時のサーモオフ時に、前記室内機の室内ファンが所定時間回転した後に所定時間停止するオンオフ動作を繰り返す間欠運転を行う場合に、該間欠運転のタイミングを一致させる前記室内機群であるグループを複数構成し、前記グループ間の間欠運転のタイミングをずらし、各前記グループに含まれるサーモオフ状態の前記室内機の機種容量の合計が略均等になるように、前記グループへの前記室内機の割り当てを制御することをコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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