JP7438976B2

JP7438976B2 - 空気調和装置

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Publication number: JP7438976B2
Application number: JP2020559983A
Authority: JP
Inventors: 智子杉崎; 泰久菊池; 義信浜田; 淳上重; 信哉小牟禮; 宏昭安藤
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: WO2020116530A1; CN113167493A; EP3892929A4; EP3892929A1; JPWO2020116530A1

Description

本発明は、複数の空気調和機を備え、これら空気調和機で同じ１つの空調エリアを空調する空気調和装置に関する。

複数の空気調和機を備え、これら空気調和機で同じ１つの空調エリアを空調する空気調和装置においては、同じ１つの空調エリアであっても、それぞれの空気調和機にかかる空調負荷がそれぞれの空気調和機の設置場所などに応じて異なる。例えば、窓に近い場所に設置される空気調和機の空調負荷は太陽光や外気温度の影響を受け易く、窓から遠い場所に設置される空気調和機の空調負荷は太陽光や外気温度の影響を受け難い。

このため、同じ１つの空調エリアであっても、高い空調能力で運転する空気調和機と中・低の空調能力で運転する空気調和機が混在する。中・低の空調能力で運転する空気調和機のエネルギー効率は良好であるが、高い空調能力で運転する空気調和機のエネルギー効率は低い。エネルギー効率の低下は、すなわち消費電力の増大につながる。

特開２０１１－８９６８３号公報

本実施形態の目的は、複数の空気調和機の良好なエネルギー効率を確保することができ、しかも空調負荷の急な変動に対し適切な空調能力を迅速に発揮することができて快適性の向上が図れる空気調和装置を提供することである。

請求項１の空気調和装置は、同じ１つの空調エリアに配置され、それぞれの空調負荷に応じてそれぞれの空調能力を制御する複数の空気調和機と；これら空気調和機の空調能力のうち最大の空調能力が設定値以上の場合に、その最大の空調能力を抑制する制御手段と；を備える。制御手段は、前記最大の空調能力の抑制に際し、抑制を開始した時点の空調能力より所定値低い空調能力を抑制の限度値として定め、前記最大の空調能力をその限度値へ向け徐々に抑制する。さらに、制御手段は、前記最大の空調能力の抑制中、その抑制対象となっている空気調和機の空調負荷が第１閾値以上の状態を一定時間にわたり継続した場合またはその第１閾値より高い第２閾値に達しその状態が所定時間にわたり継続した場合に、抑制中の空調能力をその抑制対象となっている空気調和機の空調負荷に対応する値に向け徐々に増加する。

一実施形態の構成を示す図。一実施形態の親機が実行する制御を示すフローチャート。一実施形態の親機および子機が実行する制御を示すフローチャート。一実施形態のパワー連係制御がない場合の各空気調和機の部分負荷率を示す図。図４における窓側の空気調和機の部分負荷率とエネルギー効率との関係を示す図。図４における非窓側の空気調和機の部分負荷率とエネルギー効率との関係を示す図。一実施形態のパワー連係制御がある場合の各空気調和機の部分負荷率を示す図。図７における窓側の空気調和機の部分負荷率とエネルギー効率との関係を示す図。図７における非窓側の空気調和機の部分負荷率とエネルギー効率との関係を示す図。一実施形態の各空気調和機の部分負荷率の変化および室内温度の変化を示す図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、空気調和装置を構成する複数の空気調和機１ａ，１ｂ，…１ｎの室内ユニット２０が同一の１つの空調エリアＲに配置されている。

親機である空気調和機１ａは、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、減圧器たとえば電動膨張弁１４、室内熱交換器２１を順次に配管接続してなるヒートポンプ式冷凍サイクルを備える。

冷房運転時は、圧縮機１１から吐出される冷媒が四方弁１２を通って室外熱交換器（凝縮器）１３に流入し、その室外熱交換器１３から流出する冷媒が電動膨張弁１４を通って室内熱交換器（蒸発器）２１に流入し、その室内熱交換器２１から流出する冷媒が四方弁１２を通って圧縮機１１に吸込まれる。

暖房運転時は、四方弁１２の流路の切換えにより、矢印で示すように、圧縮機１１から吐出される冷媒が四方弁１２を通って室内熱交換器（凝縮器）２１に流入し、その室内熱交換器２１から流出する冷媒が電動膨張弁１４を通って室外熱交換器（蒸発器）１３に流入し、その室外熱交換器１３から流出する冷媒が四方弁１２を通って圧縮機１１に吸込まれる。

外気を吸込んで室外熱交換器１３に通す室外ファン１５が室外熱交換器１３の近傍に配置され、外気温度Ｔｏを検知する外気温度センサ１６が室外ファン１５の吸込み風路に配置されている。空調エリアの室内空気を吸込んで室内熱交換器２１に通す室内ファン２２が室内熱交換器２１の近傍に配置され、室内空気の温度（室内温度という）Ｔａを検知する室内温度センサ２３が室内ファン２２の吸込み風路に配置されている。

上記圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、電動膨張弁１４、室外ファン１５、外気温度センサ１６が室外コントローラ１８ａと共に室外ユニット１０に収容され、上記室内ユニット２１、室内ファン２２、室内温度センサ２３が室内コントローラ２４ａと共に室内ユニット２０に収容されている。室外コントローラ１８ａと室内コントローラ２４ａとが電源電圧同期のシリアル信号ライン３１を介して相互に接続され、室内コントローラ２４ａには運転操作用および運転条件設定用のリモートコントロール式の操作器（リモコンと略称する）３３がケーブル３２を介して接続されている。リモコン３３は、空調エリアの壁面等に取付けられ、ユーザによる容易な操作が可能である。

室外コントローラ１８ａは、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、室内コントローラ２４ａからの指示に応じて圧縮機１１、四方弁１２、電動膨張弁１４、室外ファン１５を制御するとともに、外気温度センサ１６の検知温度（外気温度という）Ｔｏおよび熱交温度センサ１７の検知温度（熱交換器温度という）Ｔｅなどのデータをシリアル信号ライン３１により室内コントローラ２４ａに送る。

室内コントローラ２４ａは、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、リモコン３３の操作、リモコン３３で設定される運転条件、室外コントローラ１８ａからの伝送データなどに応じて当該空気調和機１ａの運転を制御する。すなわち、室内コントローラ２４ａは、リモコン３３で設定される目標室内温度Ｔｓと室内温度センサ２３の検知温度（室内温度）Ｔａとの差ΔＴ（＝｜Ｔｓ－Ｔａ｜）を当該空気調和機１ａの空調負荷として捕らえ、これら空調負荷ΔＴが零となるようにつまり室内温度Ｔａが目標室内温度Ｔｓとなるように、圧縮機１１の能力（運転周波数）つまり当該空気調和機１ａの空調能力を制御する室内温度制御を実行する。

この室内コントローラ２４ａと室内コントローラ２４ｂ～２４ｎの相互間に、制御用およびデータ伝送用のバスライン４０が接続されている。

空気調和機１ｂ～１ｎは、室外コントローラ１８ｂ～１８ｎと室内コントローラ２４ｂ～２４ｎを有する点が空気調和機１ａと異なるだけで、基本的な構成は空気調和機１ａと同じである。

室内コントローラ２４ｂ～２４ｎは、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、それぞれ室外コントローラ１８ｂ～１８ｎからの伝送データおよび室内コントローラ２４ａからの指示に応じて空気調和機１ｂ～１ｎの運転をそれぞれ制御する。すなわち、リモコン３３で設定される目標室内温度Ｔｓと各室内温度センサ２３の検知温度（室内温度）Ｔａとの差ΔＴ（＝｜Ｔｓ－Ｔａ｜）を空気調和機１ｂ～１ｎのそれぞれの空調負荷として捕らえ、これら空調負荷ΔＴが零となるように各圧縮機１１の能力（運転周波数）つまり空気調和機１ｂ～１ｎの空調能力をそれぞれ制御する。

空気調和機１ａ，１ｂ，…１ｎを１つのグループとして制御するグループ制御モードがリモコン３３で設定された場合に、空気調和機１ａの室内コントローラ２４ａが制御の中枢となる親機として機能し、残りの空気調和機１ｂ～１ｎの室内コントローラ２４ｂ～２４ｎが親機の指示に従う子機として機能する。

空気調和機１ａの室内コントローラ２４ａは、親機と子機のパワー連係に関わる主要な機能として第１制御部Ｃ１，第２制御部Ｃ２，第３制御部Ｃ３，第４制御部Ｃ４を備える。

第１制御部Ｃ１は、室内コントローラ２４ａ～２４ｎの相互の通信をデータバスライン４０を介して定期的および必要に応じて実行する。

第２制御部Ｃ２は、空気調和機１ｂ～１ｎの空調能力を第１制御部Ｃ１の通信により検出し、当該空気調和機１ａおよび空気調和機１ｂ～１ｎの空調能力のうち最大の空調能力（後述の部分負荷率Ｌ）が設定値以上の場合、かつその最大の空調能力と最小の空調能力との差が規定値以上の場合、空気調和機１ａ～１ｎにかかる各空調負荷ΔＴの高低のバランスがエネルギー効率の面で良くない状態にあり解消するべきとの判断の下に、上記最大の空調能力を所定値（例えば5％）ずつ徐々に抑制し、この空調能力の抑制分に対応する空調負荷ΔＴ´の処理をその抑制対象となっている空気調和機を除く残りの空気調和機の運転に委ねる。この制御をパワー連係制御という。すなわち、空調能力の抑制対象となっている空気調和機を除く残りの１つまたは複数の空気調和機は、空調能力の抑制分に対応する空調負荷ΔＴ´を当該空気調和機の空調負荷ΔＴの増加分として上乗せ的に自然に取り込み、取り込んだ空調負荷ΔＴ´を元の空調負荷ΔＴと共に当該空気調和機の通常の室内温度制御による成り行き的な空調能力の増加により処理する。空調能力の抑制対象となっている空気調和機を除く残りの空気調和機が複数の場合は、上記空調負荷ΔＴ´が複数の空気調和機に適宜に按分された状態で上乗せられる。なお、この第２制御部Ｃ２は、空調能力の抑制に際し、抑制を開始した時点の空調能力（上記最大の空調能力）より所定値（例えば20％）低い空調能力を抑制の限度値（後述の上限負荷率Ｌｓ）として定め、上記最大の空調能力をその限度値へ向け所定値（5％）ずつ徐々に抑制する。

第３制御部Ｃ３は、第２制御部Ｃ２による空調能力の抑制中、その抑制対象となっている空気調和機の空調負荷ΔＴが閾値以上に上昇した場合に、抑制中の空調能力を、抑制対象となっている空気調和機の現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、徐々に増加する。

なお、この第３制御部Ｃ３は、具体的には、第２制御部Ｃ２による空調能力の抑制中、その抑制対象となっている空気調和機の空調負荷ΔＴが、第１閾値（例えば2℃）以上の状態を一定時間（例えば30分）にわたり継続した場合、またはその第１閾値より高い第２閾値（＞第１閾値）に達した場合に、抑制中の空調能力を、抑制対象となっている空気調和機の現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、所定値（5％）ずつ徐々に増やす。

第４制御部Ｃ４は、第２制御部Ｃ２による空調能力の抑制中、リモコン３３が操作された場合に、第３制御部Ｃ３と同様、抑制中の空調能力を、抑制対象となっている空気調和機の現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、徐々に増加する。

［親機の制御］
親機の室内コントローラ２４ａが実行する制御を図２のフローチャートを参照しながら説明する。フローチャート中のステップS1，S2…については、単にS1，S2…と略称する。

冷房運転または暖房運転の開始操作がリモコン３３でなされた場合（S1のYES）、室内コントローラ２４ａは、運転開始を室内コントローラ２４ｂ～２４ｎに指示するとともに、リモコン３３の操作により設定される目標室内温度（設定温度ともいう）Ｔｓを室内コントローラ２４ｂ～２４ｎに通知する（S2）。

そして、室内コントローラ２４ａは、上記パワー連係制御が実行中であるか否かの指標となる制御フラグｆに“０”をセットし（S3）、空気調和機１ａ～１ｎが現時点で発揮している空調能力をそれぞれ部分負荷率Ｌ（％）として検出する（S4）。部分負荷率Ｌ（％）は、空気調和機１ａ～１ｎが実際に発揮する空調能力がそれぞれの空気調和機１ａ～１ｎの定格空調能力に占める割合のことである。

続いて、室内コントローラ２４ａは、この時点では制御フラグｆが“０”なので（S5のYES）、空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれ部分負荷率（空調能力）Ｌのうち最大の部分負荷率（最大の空調能力）Ｌmaxを選定し、その最大の部分負荷率Ｌmaxが設定値（例えば50％）以上の高負荷率状態にあるか否かを判定する（S6）。

このS6の判定結果が肯定の場合（S6のYES）、室内コントローラ２４ａは、空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれ部分負荷率Ｌのうち最小の部分負荷率（最小の空調能力）Ｌminを選定し、最大の部分負荷率Ｌmaxとその最小の部分負荷率Ｌminとの差ΔＬ（＝Ｌmax－Ｌmin）が規定値（例えば20％）以上の状態にあるか否かを判定する（S7）。

このS7の判定結果が肯定の場合（S7のYES）、室内コントローラ２４ａは、空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれの空調負荷ΔＴのバランスがエネルギー効率の面で良くない状態にあって直ちに解消すべきとの判断の下に、最大の部分負荷率Ｌmaxより所定値（例えば20％）低い部分負荷率Ｌをパワー連係制御の上限負荷率Ｌｓとして設定し、その上限負荷率Ｌｓを最大の部分負荷率Ｌmaxで運転している空気調和機（抑制対象となる空気調和機）の室内コントローラに通知する（S8）。

この上限負荷率Ｌｓの設定および通知に伴い、室内コントローラ２４ａは、制御フラグｆに“１”をセットし（S9）、リモコン３３の停止操作を監視する（S10）。リモコン３３の停止操作がない場合（S10のNO）、室内コントローラ２４ａは、最大の部分負荷率Ｌmaxで運転している空気調和機（抑制対象となっている空気調和機）の室内コントローラからの“抑制終了”通知を監視する（S12）。

“抑制終了”通知がない場合（S12のNO）、室内コントローラ２４ａは、上記S4に戻って空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれ部分負荷率Ｌを再び検出し（S4）、制御フラグｆを確認する（S5）。この時点の制御フラグｆは“１”なので（S5のNO）、室内コントローラ２４ａは、上記S6～S9の処理を迂回して上記S10に移行し、リモコン３３の停止操作を監視する（S10）。

上記“抑制終了”通知がある場合（S12のYES）、室内コントローラ２４ａは、制御フラグｆに“０”をセットする（S13）。続いて、室内コントローラ２４ａは、上記S4に戻って空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれ部分負荷率Ｌを再び検出し（S4）、制御フラグｆを確認する（S5）。この時点の制御フラグｆは“０”なので（S5のYES）、室内コントローラ２４ａは、上記S6～S10の処理を繰り返す。

リモコン３３の停止操作がある場合（S10のYES）、室内コントローラ２４ａは、運転停止を室内コントローラ２４ｂ～２４ｎに指示する（S11）。

［親機および子機の制御］
親機の室内コントローラ２４ａおよび子機の室内コントローラ２４ｂ～２４ｎが実行する制御を図３のフローチャートを参照しながら説明する。

室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、上記運転開始の指示があるとき（S21のYES）、空気調和機１ａ～１ｎの運転を開始する（S22）。そして、室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、各室内温度センサ２３の検知温度（室内温度）Ｔａと上記目標室内温度Ｔｓとの差ΔＴ（＝｜Ｔａ－Ｔｓ｜）をそれぞれの空調負荷ΔＴとして検出し、これら空調負荷ΔＴに応じて空気調和機１ａ～１ｎの部分負荷率（空調能力）Ｌをそれぞれ制御する（S23）。

この運転開始から一定時間たとえば15分が経過して空気調和機１ａ～１ｎの運転が安定したところで（S24のYES）、室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、上限負荷率Ｌｓの設定および通知があるか否かを監視する（S25）。上限負荷率Ｌｓの設定および通知がない場合（S25のNO）、室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、上記運転停止の指示があるか否かを監視する（S35）。

上記運転停止の指示がない場合（S35のNO）、室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、上記S25の処理に戻って上限負荷率Ｌｓの設定および通知があるか否かを再び監視する（S25）。上記運転停止の指示がある場合（S35のYES）、室内コントローラ２４ａ～２４ｎは、空気調和機１ａ～１ｎの運転を停止する（S36）。

以下、例えば空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが急増し、それに応じて空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌが最大の部分負荷率Ｌmaxとなった場合の制御について説明する。

最大の部分負荷率Ｌmaxが設定値以上の高負荷率状態にある場合（S6のYES）、かつ最大の部分負荷率Ｌmaxとその最小の部分負荷率Ｌminとの差ΔＬが規定値以上の状態にある場合（S7）、上限負荷率Ｌｓが室内コントローラ２４ａで設定されてそれが室内コントローラ２４ａから室内コントローラ２４ｂに通知される（S8）。

室内コントローラ２４ｂは、室内コントローラ２４ａから上限負荷率Ｌｓの通知を受けた場合（S25のYES）、その上限負荷率Ｌｓと空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌ（＝Ｌmax）とを比較する（S26）。空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌが上限負荷率Ｌｓより高い場合（S26のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌを所定値（5％）だけ抑制する（S27）。

この抑制に際しては、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴのうち、部分負荷率Ｌの抑制分に対応する空調負荷ΔＴ´が空気調和機１ｂで処理されない状態となる。この空調負荷ΔＴ´の処理は、同じ１つの空調エリアＲに存する空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎの運転に委ねられる。

すなわち、空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎは、空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌが抑制されたことで未処理となる空調負荷ΔＴ´を当該空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎのそれぞれの空調負荷ΔＴの増加分として上乗せ的に自然に取り込み、取り込んだ空調負荷ΔＴ´をそれぞれの元の空調負荷ΔＴと共に当該空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎの通常の室内温度制御による成り行き的な各部分負荷率Ｌの増加により処理する。この場合、空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎは、それぞれの空調負荷ΔＴに応じてそれぞれの部分負荷率Ｌを制御する通常の基本的な運転を継続するだけである。

空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌの抑制を開始してから15分が経過したところで（S28のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが第１閾値（2℃）以上の状態を一定時間（30分）にわたり継続しているかどうかを判定する（S29）。この判定結果が否定の場合（S29のNO）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが第２閾値（3℃）に達してその状態を所定時間（1分）にわたり継続しているかどうかを判定する（S30）。この判定結果が否定の場合（S30のNO）、室内コントローラ２４ｂは、リモコン３３が操作されたかどうかを判定する（S31）。この判定結果が否定の場合（S31のNO）、室内コントローラ２４ｂは、上記S26に戻って部分負荷率Ｌと上限負荷率Ｌｓとを再び比較する（S26）。

部分負荷率Ｌが上限負荷率Ｌｓより高い場合（S26のYES）、室内コントローラ２４ｂは、部分負荷率Ｌを所定値（5％）だけさらに抑制し（S27）、上記S28～S31の判定に移行する。上記S29，S30，S31の判定結果が共に否定であれば、上記S27による部分負荷率Ｌの所定値（5％）の抑制が15分ごとに繰り返される。

抑制が進んで部分負荷率Ｌが上限負荷率Ｌｓ以下になった場合（S26のNO）、室内コントローラ２４ｂは、上記S27，S28の処理を実行することなく上記S29の判定に移行し、部分負荷率Ｌの抑制状態を保ちながら上記S29，S30，S31の判定結果のいずれかが肯定となるのを待つ。

空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが第１閾値（2℃）以上の状態を一定時間（30分）にわたり継続した場合（S29のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの能力が不足気味の状態にあって空気調和機１ｂで検知される室内温度Ｔａを目標室内温度Ｔｓに維持することが難しいとの判断の下に、抑制中の部分負荷率Ｌを、抑制対象である空気調和機１ｂの現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、所定値（5％）だけ増加する（32）。

空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが第１閾値（2℃）を超えて第２閾値（3℃）に達しその状態が所定時間（1分）にわたり継続した場合（S29のNO，S30のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの能力不足が大きくて空気調和機１ｂにおける室内温度Ｔａを目標室内温度Ｔｓに維持できないとの判断の下に、抑制中の部分負荷率Ｌを、抑制対象である空気調和機１ｂの現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、所定値（5％）だけ増加する（32）。

冷房時は、室内温度Ｔａが少しでも上昇すると不快に感じるので、空調負荷ΔＴの変化に関する上記S29，S30の判定処理は必須となる。暖房時は、室内温度Ｔａが少しくらい低下しても不快とは感じないので、空調負荷ΔＴの変化に関する上記S29，S30の判定処理をなくてもよい。

空調エリアＲの在室者によりリモコン３３に対する何らかの操作がなされた場合（S29のNO，S30のNO，S31のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空調エリアＲの快適性が悪化しているとの判断の下に、抑制中の部分負荷率Ｌを、抑制対象である空気調和機１ｂの現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け、所定値（5％）だけ増加する（S32）。

上記S32による部分負荷率Ｌの増加に続き、室内コントローラ２４ｂは、増加した部分負荷率Ｌが抑制対象である空気調和機１ｂの現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に達したか否かを判定する（S33）。この判定結果が否定の場合（S33のNO）、室内コントローラ２４ｂは、上記S32による部分負荷率Ｌの増加を繰り返す（S32）。

上記S33の判定結果が肯定の場合（S33のYES）、室内コントローラ２４ｂは、“抑制終了”を室内コントローラ２４ａに通知し（S34）、室内コントローラ２４ａからの運転停止の指示を監視する（S35）。運転停止の指示がない場合（S35のNO）、室内コントローラ２４ｂは、上記S25に戻って新たな上限負荷率Ｌｓの設定および通知があるか否かを監視する（S25）。運転停止の指示がある場合（S35のYES）、室内コントローラ２４ｂは、空気調和機１ｂの運転を停止する（S36）。

以上のように、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが急増して空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌ（＝Ｌmax）が設定値以上の高負荷率状態に増加した場合、しかもその空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌ（＝Ｌmax）と最小の部分負荷率Ｌminとの差ΔＬが規定値（20％）以上の状態にある場合、空気調和機１ａ～１ｎのそれぞれの空調負荷ΔＴのバランスがエネルギー効率の面で良くない状態にあって直ちに解消すべきとの判断の下に、空気調和機１ｂの部分負荷率Ｌを抑制し、その部分負荷率Ｌの抑制分に対応する空調負荷ΔＴ´を抑制対象となっている空気調和機１ｂを除く残りの空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎの通常の室内温度制御による基本的な運転により処理するので、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴが急増しても、空気調和機１ｂのエネルギー効率の悪化を防ぎながら、かつ空気調和機１ａ，１ｃ～１ｎの良好なエネルギー効率を維持しながら、空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴの急増に対して応答遅れのない適切な空調能力を得ることができる。空調エリアＲの快適性が向上する。

部分負荷率Ｌ（＝Ｌmax）を抑制する場合、その抑制を所定値ずつ徐々に行うので、抑制対象となっている空気調和機が存する場所の室内温度Ｔａの急な低下を防ぐことができる。空調エリアＲの在室者に不快を感じさせることがない。

抑制中の部分負荷率Ｌ（＝Ｌmax）を抑制対象である空気調和機の現時点の空調負荷ΔＴに対応する値に向け増加する場合、その増加を所定値ずつ徐々に行うので、抑制対象となっている空気調和機の消費電力の急な増加を防ぐことができる。

図４に示すように、窓の近くの太陽光がよく当たる場所に空気調和機１ａが配置され、窓から離れた場所に空気調和機１ｂが配置され、これら空気調和機１ａ，１ｂが冷房運転を実行する場合、空気調和機１ａの空調負荷ΔＴが空気調和機１ｂの空調負荷ΔＴより大きくなる。これに伴い、空気調和機１ａが例えば部分負荷率Ｌ＝80％の高空調能力で運転し、空気調和機１ｂが例えば部分負荷率Ｌ＝30％の低空調能力で運転する。この場合、図５および図６に示すように、低空調能力で運転する空気調和機１ｂのエネルギー効率は良好であるが、高空調能力で運転する空気調和機１ａのエネルギー効率は低下する。

このような状況において本実施形態のパワー連係制御が実行されると、図７に示すように、空気調和機１ａがそれまでの部分負荷率Ｌ＝80％から部分負荷率Ｌ＝60％の中空調能力の運転に移行し、空気調和機１ｂがそれまでの部分負荷率Ｌ＝30％から部分負荷率Ｌ＝50％の中空調能力の運転に移行する。この場合、図８および図９に示すように、空気調和機１ａのエネルギー効率が上昇して良好となり、空気調和機１ｂのエネルギー効率も良好な状態を保つ。すなわち、空気調和装置の全体のエネルギー効率が向上する。

空気調和機１ａ，１ｂのそれぞれの部分負荷率Ｌの変化、および空気調和機１ａが配置されている場所の室内温度Ｔａの変化を、本実施形態のパワー連係制御がある場合とない場合とで対比して図１０に示している。

上記実施形態では、最大の部分負荷率Ｌmaxが設定値以上でしかも最大の部分負荷率Ｌmaxと最小の部分負荷率Ｌminとの差が規定値以上の場合に最大の部分負荷率Ｌmaxを抑制したが、最大の部分負荷率Ｌmaxが設定値以上の場合に直ちに最大の部分負荷率Ｌmaxを抑制する制御してもよい。

その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ａ～１ｎ……空気調和機、１０…室外ユニット、１１…圧縮機、１３…室外熱交換器、１８ａ，１８ｂ，…１８ｎ……室外コントローラ、２０…室内ユニット、２４ａ～２４ｎ……室内コントローラ、３３…リモコン、４０…バスライン

Claims

同じ１つの空調エリアに配置され、それぞれの空調負荷に応じてそれぞれの空調能力を制御する複数の空気調和機と、
前記各空気調和機の空調能力のうち最大の空調能力が設定値以上で、かつその最大の空調能力と前記各空気調和機の空調能力のうち最小の空調能力との差が規定値以上の場合に、その最大の空調能力を抑制する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記最大の空調能力の抑制に際し、抑制を開始した時点の空調能力より所定値低い空調能力を抑制の限度値として定め、前記最大の空調能力をその限度値へ向け徐々に抑制し、
前記最大の空調能力の抑制中、その抑制対象となっている空気調和機の空調負荷が第１閾値以上の状態を一定時間にわたり継続した場合またはその第１閾値より高い第２閾値に達しその状態が所定時間にわたり継続した場合に、抑制中の空調能力をその抑制対象となっている空気調和機の空調負荷に対応する値に向け徐々に増加する、
ことを特徴とする空気調和装置。
前記各空気調和機のうち、前記抑制の対象となる空気調和機を除く残りの１つまたは複数の空気調和機は、前記空調能力の抑制分に対応する空調負荷を当該空気調和機の空調負荷として処理する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
前記制御手段は、前記最大の空調能力の抑制中、運転操作用および運転条件設定用の操作器が操作された場合に、その抑制中の空調能力をその抑制対象となっている空気調和機の空調負荷に対応する値に向け徐々に増加する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。