JP7462186B2 - 空気調和システム - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和システムに関する。
従来、室内機及び室外機を有する空気調和装置に充填されている冷媒を回収する手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1は、ポンプダウン運転により室外機に冷媒を貯留し、貯留した冷媒を冷媒回収機により回収する手法を開示する。
特開2000-199660号公報
しかしながら、特許文献1では、室外機が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置に充填されている場合、ポンプダウン運転を行わず、冷媒回収機から冷媒回収を行うため、空気調和装置に充填されている冷媒を速やかに回収できない。
そこで、本発明は、室外機が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置に充填されている場合でも、室外機のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる空気調和システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、室内機、及び、前記室内機に接続する複数の室外機を有する空気調和装置と、前記空気調和装置を制御する制御部と、を備える空気調和システムであって、前記制御部は、いずれかの前記室外機にポンプダウン運転を実行させ、他のいずれかの前記室外機を冷媒回収機により冷媒回収される状態にする第1制御と、前記第1制御においてポンプダウン運転を実行させる前記室外機を、前記冷媒回収機により冷媒回収される状態にし、前記第1制御において冷媒回収される状態にする前記室外機にポンプダウン運転を実行させる第2制御と、を交互に実行し、前記冷媒回収機に冷媒回収される状態は、圧縮機が停止し、冷媒配管に接続する前記冷媒回収機の上流側に配置された電磁弁が開状態に移行した状態である、ことを特徴とする。
本発明によれば、室外機が貯留可能な容量を上回る量の冷媒が空気調和装置に充填されている場合でも、室外機のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる。
第1実施形態に係る空気調和システムの構成を示す図 制御装置、室外機、及び、室内機の制御構成を示すブロック図 制御装置の動作を示すフローチャート 第1処理における制御装置の動作を示すフローチャート 第2処理における制御装置の動作を示すフローチャート 第3処理における制御装置の動作を示すフローチャート 第2実施形態に係る空気調和システムの構成を示す図 制御装置の動作を示すフローチャート
第1の発明は、室内機、及び、前記室内機に接続する複数の室外機を有する空気調和装置と、前記空気調和装置を制御する制御部と、を備える空気調和システムであって、前記制御部は、いずれかの前記室外機にポンプダウン運転を実行させ、他のいずれかの前記室外機を冷媒回収機により冷媒回収される状態にする第1制御と、前記第1制御においてポンプダウン運転を実行させる前記室外機を、前記冷媒回収機により冷媒回収される状態にし、前記第1制御において冷媒回収される状態にする前記室外機にポンプダウン運転を実行させる第2制御と、を交互に実行する、ことを特徴とする。
これによれば、複数の室外機によってポンプダウン運転を実行でき、且つ、いずれかの室外機がポンプダウン運転を実行している際、並行して、他のいずれかの室外機を冷媒回収機により冷媒回収される状態にできる。そのため、空気調和システムは、室外機が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置に充填されている場合でも、室外機のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる。
第2の発明は、前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を検出する高圧センサーとを備え、前記制御部は、前記高圧センサーの検出値が所定の閾値を上回った場合に、前記第1制御の実行と前記第2制御の実行とを切り替える、ことを特徴とする。
これによれば、ポンプダウン運転に貯留される冷媒による影響が圧縮機の吐出側に生じる前に、ポンプダウン運転を実行する室外機を切り替えることができる。よって、空気調和システムは、室外機が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置に充填されている場合でも、室外機がポンプダウン可能な容量を超える前に制御を切り替えて、室外機のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる。
第3の発明は、前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機に流入する冷媒の圧力を検出する低圧センサーとを備え、前記制御部は、前記低圧センサーの検出値が所定の閾値を以下である場合に、前記第1制御及び前記第2制御の実行を終了する、ことを特徴とする。
これによれば、ポンプダウン運転による冷媒回収を終えた適切なタイミングで、第1制御及び第2制御を終了できるため、不必要な室外機のポンプダウン運転を防止できる。
第4の発明は、前記制御部は、前記空気調和装置が備える前記室外機が3台以上である場合、前記室外機の能力が大きい順に2台以上、前記第1制御及び前記第2制御のいずれかでポンプダウン運転を実行させる前記室外機を選択し、選択した2台以上の前記室外機によって前記第1制御及び前記第2制御を実行する、ことを特徴とする。
これによれば、3台以上の室外機を空気調和装置が備える場合、より速やかに冷媒を貯留できる室外機にポンプダウン運転を実行させることができる。そのため、3台以上の室外機を空気調和装置が備える場合、室外機のポンプダウン運転を用いて、速やかに且つ効率良く冷媒回収を行うことができる。
以下、本発明に係る空気調和システム1の実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係る空気調和システム1の構成を示す図である。
空気調和システム1は、大型のビルや学校等の施設に設けられるシステムである。図1に示すように、空気調和システム1は、空気調和装置2と、制御装置3とを備える。
空気調和装置2は、第1室外機4Aと第2室外機4Bとの2台の室外機4、及び、2台の室内機5を備える。
第1室外機4Aと第2室外機4Bとは制御構成も含めて同様に構成される。そのため、以下の説明では、第1室外機4A及び第2室外機4Bにおいて対応する構成要素について区別しない場合、構成要素の名称については第1、第2の識別子を省略し、且つ、構成要素の符号については数字のみ用いて添え字のA、Bを省略する。例えば、第1圧縮機40Aと第2圧縮機40Bとを区別しない場合、「圧縮機40」と表現する。また、例えば、第1室外機制御部400Aと第2室外機制御部400Bとを区別しない場合、「室外機制御部400」と表現する。一方、第1室外機4A及び第2室外機4Bにおいて対応する構成要素について区別する場合、第1室外機4Aの構成要素については名称に第1の識別子を付し、且つ、符号に添え字のAを付し、第2室外機4Bの構成要素については名称に第2の識別子を付し、且つ、符号に添え字のBを付す。なお、図面では、第1室外機4A及び第2室外機4Bの構成要素を区別可能に符号が付されている。
室内機5の各々は、冷媒配管101、102によって、2台の室外機4に対して並列に接続される。空気調和装置2では、2台の室外機4と、2台の室内機5と、冷媒配管101、102と、によって冷凍サイクルが形成される。そして、空気調和装置2は、室外機4により圧縮された冷媒を、室外機4と室内機5との間で流通させ、室内機5が設置された被調和室を室内機5により空調する。
室外機4は、圧縮機40、気液分離機41、四方弁42、室外送風ファン43を有する室外熱交換器44、及び、電磁弁45を備える。
圧縮機40の吸引側には、圧縮機40にガス冷媒を供給する気液分離機41が接続されており、圧縮機40の吐出側には、四方弁42が接続されている。四方弁42には、室外送風ファン43を備えた室外熱交換器44が接続されている。室外熱交換器44は、室外送風ファン43により送られる空気と冷媒とが熱交換するように構成されている。室外送風ファン43には、電磁弁45が接続されている。電磁弁45は、冷媒配管101に配置される。
また、室外機4は、高圧センサー46、及び、低圧センサー47を備える。高圧センサー46は、圧縮機40の吐出側において圧縮機40と室外熱交換器44との間に設けられ、圧縮機40が吐出する冷媒の圧力を検出する。高圧センサー46は、検出値を室外機制御部400に出力する。低圧センサー47は、圧縮機40の吸引側において圧縮機40と気液分離機41との間に設けられ、圧縮機40に流入する冷媒の圧力を検出する。低圧センサー47は、検出値を室外機制御部400に出力する。
室内機5は、室内送風ファン50を備えた室内熱交換器51、及び、室内膨張弁52を備えている。室内膨張弁52は、一端が室内熱交換器51に接続し、他端が冷媒配管101に接続する。
冷媒配管101には、1台の冷媒回収機6が接続する。冷媒回収機6は、冷媒配管101から冷媒を回収することで、空気調和装置2から冷媒を回収する。
制御装置3は、空気調和装置2を制御する装置である。本実施形態の制御装置3は、空気調和装置2が備える室外機4を制御する。
次に、制御装置3、室外機4、及び、室内機5の制御構成について説明する。
図2は、制御装置3、室外機4、及び、室内機5の制御構成を示すブロック図である。
まず、制御装置3の制御構成について説明する。
制御装置3は、制御装置制御部30、制御装置通信部31、制御装置入力部32、及び、制御装置表示部33を備える。
制御装置制御部30は、CPUやMPU等のプログラムを実行するプロセッサーである制御装置プロセッサー310、及び、制御装置記憶部320を備え、制御装置3の各部を制御する。制御装置制御部30は、制御装置プロセッサー310が、制御装置記憶部320に記憶された制御プログラム321を読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
制御装置記憶部320は、制御装置プロセッサー310が実行するプログラムや、制御装置プロセッサー310により処理されるデータを記憶する記憶領域を有する。制御装置記憶部320は、制御装置プロセッサー310が実行する制御プログラムや、制御装置3の各種設定に係る設定データ、その他の各種データを記憶する。制御装置記憶部320は、プログラムやデータを不揮発的に記憶する不揮発性記憶領域を有する。また、制御装置記憶部320は、揮発性記憶領域を備え、制御装置プロセッサー310が実行するプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶するワークエリアを構成してもよい。
制御装置通信部31は、所定の通信規格に従った通信ハードウェアにより構成され、制御装置制御部30の制御で、第1室外機4A及び第2室外機4Bのそれぞれと通信する。
制御装置入力部32は、制御装置3に設けられた操作スイッチや、タッチパネル、マウス、キーボード等の入力手段を備え、ユーザーの入力手段に対する操作を検出し、検出結果を制御装置制御部30に出力する。制御装置制御部30は、制御装置入力部32からの入力に基づいて、入力手段に対する操作に対応する処理を実行する。
制御装置表示部33は、LEDや表示パネル等を備え、制御装置制御部30の制御に従って、LEDの所定の態様での点灯/点滅/消灯や、表示パネルへの情報の表示等を実行する。
続けて、室外機4の制御構成について説明する。
室外機4は、室外機制御部400を備える。
室外機制御部400は、CPUやMPU等のプログラムを実行するプロセッサーである室外機プロセッサー410、及び、室外機記憶部420を備え、室外機4の各部を制御する。室外機制御部400は、室外機プロセッサー410が、室外機記憶部420に記憶された制御プログラムを読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
室外機記憶部420は、室外機プロセッサー410が実行するプログラムや、室外機プロセッサー410により処理されるデータを記憶する記憶領域を有する。室外機記憶部420は、室外機プロセッサー410が実行する制御プログラムや、室外機4の各種設定を行うための設定データ、その他の各種データを記憶する。室外機記憶部420は、プログラムやデータを不揮発的に記憶する不揮発性記憶領域を有する。また、室外機記憶部420は、揮発性記憶領域を備え、室外機プロセッサー410が実行するプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶するワークエリアを構成してもよい。
室外機制御部400には、圧縮機40、四方弁42、室外送風ファン43、高圧センサー46、及び、低圧センサー47が接続する。室外機制御部400は、高圧センサー46、及び、低圧センサー47の検出値に基づいて、圧縮機40、四方弁42、室外送風ファン43、及び、電磁弁45を駆動制御する。また、室外機制御部400は、制御装置3から受信した制御信号に基づいて、圧縮機40、四方弁42、室外送風ファン43、及び、電磁弁45を駆動制御する。また、室外機制御部400は、高圧センサー46、及び、低圧センサー47が出力した検出値を、室外機通信部401によって制御装置3に送信する。
室外機4は、室外機通信部401を備える。室外機通信部401は、所定の通信規格に従った通信ハードウェアにより構成され、室外機制御部400の制御で、制御装置3及び室内機5と通信する。
続けて、室内機5の制御構成について説明する。
室内機5は、室内機制御部500を備える。
室内機制御部500は、CPUやMPU等のプログラムを実行するプロセッサーである室内機プロセッサー510、及び、室内機記憶部520を備え、室内機5の各部を制御する。室内機制御部500は、室内機プロセッサー510が、室内機記憶部520に記憶された制御プログラムを読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
室内機記憶部520は、室内機プロセッサー510が実行するプログラムや、室内機プロセッサー510により処理されるデータを記憶する記憶領域を有する。室内機記憶部520は、室内機プロセッサー510が実行する制御プログラムや、室内機5の各種設定に係る設定データ、その他の各種データを記憶する。室内機記憶部520は、プログラムやデータを不揮発的に記憶する不揮発性記憶領域を有する。また、室内機記憶部520は、揮発性記憶領域を備え、室内機プロセッサー510が実行するプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶するワークエリアを構成してもよい。
室内機制御部500には、室内送風ファン50、及び、室内膨張弁52が接続する。室内機制御部500は、室外機4から受信した制御信号、及び、図示せぬリモコンから受信した制御信号に基づいて、室内送風ファン50、及び、室内膨張弁52の駆動制御を実行する。
室内機通信部501は、所定の通信規格に従った通信ハードウェアにより構成され、室内機制御部500の制御で、室外機4と通信する。また、室内機通信部501は、室外機4と通信する通信規格の通信ハードウェアに加えて、図示せぬリモコンと通信する通信規格の通信ハードウェアを備えリモコンと通信する。
次に、空気調和装置2に充填された冷媒の回収に係る空気調和システム1の動作について説明する。特に、制御装置3の動作について説明する。
図3は、制御装置3の動作を示すフローチャートである。
制御装置制御部30は、制御装置3の動作モードを冷媒回収モードに移行させるか否かを判別する(ステップSA1)。
冷媒回収モードは、空気調和装置2に充填された冷媒の回収に係る動作モードである。例えば、制御装置制御部30は、冷媒回収機6による冷媒回収の開始を指示する操作を、制御装置入力部32が受け付けた場合、ステップSA1において、制御装置3の動作モードを冷媒回収モードに移行させると判別する。
制御装置制御部30は、制御装置3の動作モードを冷媒回収モードに移行させると判別した場合(ステップSA1:YES)、制御装置3の動作モードを冷媒回収モード以外のモードから冷媒回収モードに移行させる(ステップSA2)。
次いで、制御装置制御部30は、第1処理を実行する(ステップSA3)。
図4は、第1処理における制御装置3の動作を示すフローチャートである。
制御装置制御部30は、第1電磁弁45Aを閉状態に移行させる(ステップSB1)。
ステップSB1において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第1電磁弁45Aを閉状態へ移行させる制御信号を、第1室外機4Aに送信する。第1室外機制御部400Aは、第1室外機通信部401Aにより当該制御信号を受信すると、第1電磁弁45Aを閉状態に移行させる。以下のステップでも、第1電磁弁45Aを閉状態に移行させる際、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第1室外機4Aに送信する。
制御装置制御部30は、第1四方弁42Aを冷房サイクルの状態に移行させる(ステップSB2)。
ステップSB2において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第1四方弁42Aを冷房サイクルの状態に移行させる制御信号を、第1室外機4Aに送信する。第1室外機制御部400Aは、第1室外機通信部401Aにより当該制御信号を受信すると、第1四方弁42Aを冷房サイクルの状態に移行させる。
制御装置制御部30は、第1圧縮機40Aを駆動させる(ステップSB3)。
ステップSB3において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第1圧縮機40Aを駆動させる制御信号を、第1室外機4Aに送信する。第1室外機制御部400Aは、第1室外機通信部401Aにより当該制御信号を受信すると、第1圧縮機40Aを駆動させる。以下のステップでも、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第1室外機4Aに送信することで、第1圧縮機40Aを駆動させる。
制御装置制御部30は、ステップSB3において第1圧縮機40Aを駆動させることで、第1室外機4Aにポンプダウン運転を実行させる。第1室外機4Aは、ポンプダウン運転を実行することで、冷媒配管101における第1圧縮機40Aと第1電磁弁45Aとの区間に、空気調和装置2に充填された冷媒を貯留していく。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値を上回ったか否かを判別する(ステップSB4)。この所定の閾値は、第1圧縮機40Aの吐出側にポンプダウン運転による影響が生じないようにする観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSB4:NO)、再度、ステップSB4の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値を上回ったと判別した場合(ステップSB4:YES)、第1圧縮機40Aの駆動を停止させる(ステップSB5)。つまり、制御装置制御部30は、第1室外機4Aにポンプダウン運転の実行を停止させる。
ステップSB5において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第1圧縮機40Aの駆動を停止させる制御信号を、第1室外機4Aに送信する。第1室外機制御部400Aは、第1室外機通信部401Aにより当該制御信号を受信すると、第1圧縮機40Aの駆動を停止させる。以下のステップでも、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第1室外機4Aに送信することで第1圧縮機40Aの駆動を停止させる。
次いで、制御装置制御部30は、第2電磁弁45Bを閉状態に移行させ、且つ、室内膨張弁52を閉状態に移行させる(ステップSB6)。
ステップSB6において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第2電磁弁45Bを閉状態へ移行させる制御信号を、第2室外機4Bに送信する。第2室外機制御部400Bは、第2室外機通信部401Bにより当該制御信号を受信すると、第2電磁弁45Bを閉状態に移行させる。以下のステップでも、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第2室外機4Bに送信することで、第2電磁弁45Bを閉状態に移行させる。
また、ステップSB6において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、室内膨張弁52を閉状態に移行させる制御信号を、室外機4に送信する。室外機制御部400は、室外機通信部401により当該制御信号を受信すると、当該制御信号を全ての室内機5に送信する。室内機制御部500は、室内機通信部501により当該制御信号を受信すると、室内膨張弁52を閉状態に移行させる。
次いで、制御装置制御部30は、第1電磁弁45Aを開状態にさせる(ステップSB7)。
ステップSB7において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第1電磁弁45Aを開状態へ移行させる制御信号を、第1室外機4Aに送信する。第1室外機制御部400Aは、第1室外機通信部401Aにより当該制御信号を受信すると、第1電磁弁45Aを開状態に移行させる。以下のステップでも、第1電磁弁45Aを開状態に移行させる際、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第1室外機4Aに送信する。
ステップSB7において第1電磁弁45Aが開状態になることで、冷媒配管101における第1圧縮機40Aから室内膨張弁52及び第2電磁弁45Bまでの区間には、第1室外機4Aがポンプダウン運転で貯留した冷媒が解放される。解放された冷媒は、冷媒配管101に接続する冷媒回収機6により回収される。
制御装置制御部30は、第1電磁弁45Aを開状態に移行させると、第2四方弁42Bを冷房サイクルの状態に移行させる(ステップSB8)。
ステップSB8において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第2四方弁42Bを冷房サイクルの状態へ移行させる制御信号を、第2室外機4Bに送信する。第2室外機制御部400Bは、第2室外機通信部401Bにより当該制御信号を受信すると、第2四方弁42Bを冷房サイクルの状態に移行させる。
次いで、制御装置制御部30は、第2圧縮機40Bを駆動させる(ステップSB9)。
ステップSB9において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第2圧縮機40Bを駆動させる制御信号を第2室外機4Bに送信する。第2室外機制御部400Bは、第2室外機通信部401Bにより当該制御信号を受信すると、第2圧縮機40Bを駆動する。以下のステップでも、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第2室外機4Bに送信することで、第2圧縮機40Bを駆動させる。
制御装置制御部30は、ステップSB9において第2圧縮機40Bを駆動させることで、第2室外機4Bにポンプダウン運転を実行させる。第2室外機4Bは、ポンプダウン運転を実行することで、冷媒配管101における第2圧縮機40Bと第2電磁弁45Bとの区間に、空気調和装置2に充填された冷媒を貯留していく。
制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値を上回ったか否かを判別する(ステップSB10)。この所定の閾値は、第2圧縮機40Bの吐出側においてポンプダウン運転による影響が生じないようにする観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSB10:NO)、再度、ステップSB10の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSB10:YES)、第2圧縮機40Bを停止させる(ステップSB11)。つまり、第2室外機4Bは、ポンプダウン運転の実行を停止する。
ステップSB11において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第2圧縮機40Bの駆動を停止させる制御信号を、第2室外機4Bに送信する。第2室外機制御部400Bは、第2室外機通信部401Bにより当該制御信号を受信すると、第2圧縮機40Bの駆動を停止させる。以下のステップでも、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第2室外機4Bに送信することで第2圧縮機40Bの駆動を停止させる。
次いで、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であるか否かを判別する(ステップSB12)。この所定の閾値は、ステップSB4において検出値と比較する所定の閾値と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。この所定の閾値は、ステップSB4で比較する所定の閾値と同じ観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値を上回ると判別した場合(ステップSB12:NO)、再度、ステップSB12の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSB12:YES)、第1電磁弁45Aを閉状態に移行させる(ステップSB13)。
次いで、制御装置制御部30は、第2電磁弁45Bを開状態に移行させる(ステップSB14)。
ステップSB14において、制御装置制御部30は、制御装置通信部31により、第2電磁弁45Bを開状態へ移行させる制御信号を、第2室外機4Bに送信する。第2室外機制御部400Bは、第2室外機通信部401Bにより当該制御信号を受信すると、第2電磁弁45Bを開状態に移行させる。以下のステップでも、第2電磁弁45Bを開状態に移行させる際、制御装置制御部30は、同様の制御信号を第2室外機4Bに送信する。
ステップSB14において第2電磁弁45Bが開状態になることで、冷媒配管101における第2圧縮機40Bから室内膨張弁52及び第1電磁弁45Aまでの区間には、第2室外機4Bがポンプダウン運転で貯留した冷媒が解放される。解放された冷媒は、冷媒回収機6により回収される。
図3に示すフローチャートの説明に戻り、制御装置制御部30は、第1処理の実行後、続けて、第2処理を実行する。
図5は、第2処理における制御装置3の動作を示すフローチャートである。
制御装置制御部30は、第1圧縮機40Aを駆動させる(ステップSC1)。つまり、制御装置制御部30は、第1室外機4Aにポンプダウン運転を実行させる。
ステップSC1においては、第2室外機4Bは、第2圧縮機40Bが停止し、第2電磁弁45Bが開状態に移行している状態である。つまり、ステップSC2においては、第2室外機4Bは、ポンプダウン運転により貯留した冷媒を冷媒回収機6により回収される状態である。したがって、ステップSC1において、制御装置制御部30は、第2室外機4Bが冷媒回収される状態において、第1室外機4Aにポンプダウン運転を実行させる。本実施形態では、第1室外機4Aにポンプダウン運転を実行させ、第2室外機4Bを冷媒回収機6により冷媒回収される状態にする制御は、第1制御の一例に対応する。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値を上回ったか否かを判別する(ステップSC2)。この所定の閾値は、ステップSB4において検出値と比較する所定の閾値と同じ値でもよいし異なる値でもよい。この所定の閾値は、ステップSB4における比較対象の所定の閾値と同じ観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC2:NO)、再度、ステップSC2の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC2:YES)、第1圧縮機40Aの駆動を停止させる(ステップSC3)。つまり、制御装置制御部30は、第1室外機4Aもポンプダウン運転の実行を停止させる。
次いで、制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であるか否かを判別する(ステップSC4)。この所定の閾値は、ステップSB10において検出値と比較する所定の閾値と同じ値でもよいし異なる値でもよい。この所定の閾値は、ステップSB10における比較対象の所定の閾値と同じ観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値を上回ると判別した場合(ステップSC4:NO)、再度、ステップSC4の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC4:YES)、第2電磁弁45Bを閉状態に移行させる(ステップSC5)。
次いで、制御装置制御部30は、第1電磁弁45Aを開状態に移行させる(ステップSC6)。これにより、冷媒配管101における第1圧縮機40Aから室内膨張弁52及び第2電磁弁45Bまでの区間には、第1室外機4Aがポンプダウン運転で貯留した冷媒が解放される。解放された冷媒は、冷媒回収機6により回収される。
制御装置制御部30は、第2圧縮機40Bを駆動させる(ステップSC7)。つまり、制御装置制御部30は、第2室外機4Bにポンプダウン運転を実行させる。
ステップSC7においては、第1室外機4Aは、第1圧縮機40Aが停止し、第1電磁弁45Aが開状態に移行した状態である。つまり、ステップSC7においては、第1室外機4Aは、ポンプダウン運転により貯留した冷媒を冷媒回収機6により冷媒回収される状態である。したがって、ステップSC7において、制御装置制御部30は、第1室外機4Aが冷媒回収される状態において、第2室外機4Bにポンプダウン運転を実行させる。本実施形態では、第2室外機4Bにポンプダウン運転を実行させ、第1室外機4Aを冷媒回収機6により冷媒回収される状態にする制御は、第2制御の一例に対応する。
制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値を上回ったか否かを判別する(ステップSC8)。この所定の閾値は、ステップSB10において検出値と比較する所定の閾値と同じ値でもよいし異なる値でもよい。この所定の閾値は、ステップSB10における比較対象の所定の閾値と同じ観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC8:NO)、再度、ステップSC8の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第2高圧センサー46Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC8:YES)、第2圧縮機40Bの駆動を停止させる(ステップSC9)。つまり、第2室外機4Bは、ポンプダウン運転の実行を停止する。
次いで、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であるか否かを判別する(ステップSC10)。この所定の閾値は、ステップSB4において検出値と比較する所定の閾値と同じ値でもよいし異なる値でもよい。この所定の閾値は、ステップSB4における比較対象の所定の閾値と同じ観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値を上回ると判別した場合(ステップSC10:NO)、再度、ステップSC10の処理を実行する。
一方、制御装置制御部30は、第1高圧センサー46Aの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSC10:YES)、第1電磁弁45Aを閉状態に移行させる(ステップSC11)。
次いで、制御装置制御部30は、第2電磁弁45Bを開状態に移行させる(ステップSC12)。
図3に示すフローチャートの説明に戻り、制御装置制御部30は、第2処理を実行すると、第1低圧センサー47A又は第2低圧センサー47Bの検出値が所定の閾値を以下であるか否かを判別する(ステップSA5)。この所定の閾値は、ポンプダウン運転により室外機4に回収される側の区域にある冷媒が無くなったか否かの観点に基づいて、事前のテストやシミュレーション等によって適切に定められている。
制御装置制御部30は、第1低圧センサー47A又は第2低圧センサー47Bの検出値が所定の閾値を上回ると判別した場合(ステップSA5:NO)、再度、第2処理を実行する(ステップSA4)。すなわち、制御装置制御部30は、空気調和装置2に充填される冷媒が冷媒回収機6により回収されるまで、第2処理の実行を繰り替えす。
次いで、制御装置制御部30は、第1低圧センサー47A又は第2低圧センサー47Bの検出値が所定の閾値以下であると判別した場合(ステップSA5:NO)第3処理を実行する(ステップSA6)。
図6は、第3処理における制御装置3の動作を示すフローチャートである。
制御装置制御部30は、第1圧縮機40Aの駆動を停止させ、第2圧縮機40Bの駆動を停止させる(ステップSD1)。
制御装置制御部30は、第1電磁弁45Aを開状態に移行させ、及び、第2電磁弁45Bを開状態に移行させる(ステップSD2)。
以上、説明したように、空気調和システム1は、室内機5、及び、室内機5に接続する複数の室外機4を有する空気調和装置2と、空気調和装置2を制御する制御装置制御部30と、を備える。制御装置制御部30は、いずれかの室外機4にポンプダウン運転を実行させ、他のいずれかの室外機4を冷媒回収機6により冷媒回収される状態にする第1制御と、第1制御においてポンプダウン運転を実行させる室外機4を、冷媒回収機6により冷媒回収される状態にし、第1制御において冷媒回収される状態にする室外機4にポンプダウン運転を実行させる第2制御と、を交互に実行する。
この構成によれば、複数の室外機4によってポンプダウン運転を実行でき、且つ、いずれかの室外機4がポンプダウン運転を実行している際、並行して、他のいずれかの室外機4を冷媒回収機6により冷媒回収される状態にできる。そのため、空気調和システム1は、室外機4が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置2に充填されている場合でも、室外機4のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる。
室外機4は、圧縮機40と、圧縮機40が吐出する冷媒の圧力を検出する高圧センサー46とを備える。制御装置制御部30は、高圧センサー46の検出値が所定の閾値を上回った場合に、第1制御の実行と第2制御の実行とを切り替える。
この構成によれば、ポンプダウン運転に貯留される冷媒による影響が圧縮機40の吐出側に生じる前に、ポンプダウン運転を実行する室外機4を切り替えることができる。よって、空気調和システム1は、室外機4が貯留可能な量を上回る冷媒が空気調和装置2に充填されている場合でも、室外機4がポンプダウン可能な容量を超える前に制御を切り替えて、室外機4のポンプダウン運転を用いて速やかに冷媒回収を行うことができる。
室外機4は、圧縮機40と、圧縮機40に流入する冷媒の圧力を検出する低圧センサー47とを備える。制御装置制御部30は、低圧センサー47の検出値が所定の閾値を以下である場合に、第1制御及び第2制御の実行を終了する。
この構成によれば、ポンプダウン運転による冷媒回収を終えた適切なタイミングで、第1制御及び第2制御を終了できるため、不必要な室外機4のポンプダウン運転を防止できる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第2実施形態は、第1実施形態と比較して、空気調和装置2が備える室外機4の台数と、制御装置3の動作とが異なる。
図7は、第2実施形態の空気調和システム1の構成を示す図である。
空気調和装置2は、第1室外機4A、第2室外機4B、第3室外機4C、及び、第4室外機4Dの4台の室外機4を備える。なお、第2実施形態の説明では、空気調和装置2が4台の室外機4を備える構成を例示するが、空気調和装置2が備える室外機4の台数は、3台以上であればよい。
第2実施形態において、空気調和装置2が備える複数の室外機4は、制御構成も含めて同様に構成される。そのため、以下の説明では、第1室外機4A、第2室外機4B、第3室外機4C、及び、第4室外機4Dにおいて対応する構成要素について区別しない場合、構成要素の名称については第1、第2、第3、第4の識別子を省略し、且つ、構成要素の符号については数字のみ用いて添え字のA、B、C、Dを省略する。例えば、第1圧縮機40A、第2圧縮機40B、第3圧縮機40C、及び、第4圧縮機40Dを区別しない場合、「圧縮機40」と表現する。また、例えば、第1室外機制御部400A、第2室外機制御部400B、第3室外機制御部400C、及び、第4室外機制御部400Dを区別しない場合、「室外機制御部400」と表現する。一方、第1室外機4A、第2室外機4B、第3室外機4C、及び、第4室外機4Dにおいて対応する構成要素について区別する場合、第1室外機4Aの構成要素については名称に第1の識別子を付し、且つ、符号に添え字のAを付す。また、第2室外機4Bの構成要素については名称に第2の識別子を付し、且つ、符号に添え字のBを付す。また、第3室外機4Cの構成要素については名称に第3の識別子を付し、且つ、符号に添え字のCを付す。また、第4室外機4Dの構成要素については名称に第4の識別子を付し、且つ、符号に添え字のDを付す。なお、図面では、第1圧縮機40A、第2圧縮機40B、第3圧縮機40C、及び、第4圧縮機40Dの構成要素を区別可能に符号が付されている。
第1実施形態と同様に、第2実施形態の室内機5の各々は、冷媒配管101、102によって、4台の室外機4に対して並列に接続される。
また、第1実施形態と同様に、第2実施形態の室外機4は、圧縮機40、気液分離機41、四方弁42、室外送風ファン43を有する室外熱交換器44、電磁弁45、高圧センサー46、及び、低圧センサー47を備え、第1実施形態と同様に各部が接続する。
次に、第2実施形態に係る制御装置3の動作について説明する。
図8は、制御装置3の動作を示すフローチャートである。図8において、図3に示すフローチャートと同じステップについては同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
制御装置制御部30は、第1室外機4A~第4室外機4Dの中から、室外機4の能力が大きい順に2台、ポンプダウン運転を実行させる室外機4を選択する(ステップSE1)。
例えば、ステップSE1において、制御装置制御部30は、空気調和装置2が備える全ての室外機4に対して、自身の室外機4の能力がどのくらいであるかを問い合わせる。なお、室外機4の能力とは、例えば圧縮機40の馬力である。制御装置制御部30は、全室外機4に自身の能力を問い合わせると、室外機4の能力が大きい順に2台、選択する。
また、例えば、制御装置記憶部320が、空気調和装置2が備える全ての室外機4について、能力を示す情報を記憶しているとする。この場合、制御装置制御部30は、制御装置記憶部320が記憶するこの情報を参照し、室外機4の能力が大きい順に2台選択する。
制御装置制御部30は、選択した2台の室外機4をポンプダウン運転を実行させる室外機4として、ステップSA3以降の処理を実行する。
例えば、ステップSE1において、第1室外機4A、第2室外機4Bを選択した場合、制御装置制御部30は、図3-図6と同様の動作を実行する。すなわち、制御装置制御部30は、第1室外機4Aにポンプダウン運転を実行させ、第2室外機4Bを冷媒回収機6により冷媒回収される状態にする第1制御と、第2室外機4Bにポンプダウン運転を実行させ、第1室外機4Aを冷媒回収機6により冷媒回収される状態にする第2制御と、交互に繰り返す。なお、この第1制御及び第2制御の実行中、第3室外機4C、及び、第4室外機4Dは、ポンプダウン運転を実行する室外機4でないため、冷媒回収機6により冷媒回収される状態である。すなわち、第3室外機4Cは、第3圧縮機40Cの駆動が停止していて、第3電磁弁45Cが開状態である。また、第4室外機4Dでは、第4圧縮機40Dの駆動が停止していて、第4電磁弁45Dが開状態である。第3圧縮機40C及び第4圧縮機40Dの駆動停止、及び、第3電磁弁45C及び第4電磁弁45Dの開状態への移行は、適切なタイミングで行われる。
上記の例は、制御装置制御部30が第1室外機4A及び第2室外機4Bを選択した場合であるが、他の室外機4の組み合わせを選択した場合も、制御装置制御部30は、図3-図6と同様の動作を実行する。この場合、図3-図6に示す第1室外機4Aに代わって選択した組み合わせのうちいずれかの室外機4を制御対象とし、制御装置制御部30は、図3-図6に示す動作を実行する。また、この場合、図3-図6に示す第2室外機4Bに代わって、選択した組み合わせのうち他のいずれかの室外機4を制御対象とし、制御装置制御部30は、図3-図6に示す動作を実行する。なお、ポンプダウン運転を実行する室外機4として選択されなかった室外機4は、第1制御及び第2制御の実行中、冷媒回収機6により冷媒回収される状態とされる。
以上の第2実施形態の説明では、室外機4の能力が大きい順に2台の室外機4を選択する構成であるが、制御装置制御部30が選択する台数は、2台以上であればよい。2台以上である場合、制御装置制御部30は、選択した2台以上の室外機4を2つのグループに分ける。そして、図3-図6に示す第1室外機4Aに代わっていずれかのグループの室外機4を制御対象とし、制御装置制御部30は、図3-図6に示す動作を実行する。また、この場合、図3-図6に示す第2室外機4Bに代わって他のいずれかのグループの室外機4を制御対象とし、制御装置制御部30は、図3-図6に示す動作を実行する。なお、ポンプダウン運転を実行する室外機4として選択されなかった室外機4は、第1制御及び第2制御の実行中、冷媒回収機6により冷媒回収される状態とされる。
以上説明したように、第2実施形態によれば、制御装置制御部30は、空気調和装置2が備える室外機4が3台以上である場合、室外機4の能力が大きい順に2台以上、第1制御及び第2制御のいずれかでポンプダウン運転を実行させる室外機4を選択する。そして、制御装置制御部30は、選択した2台以上の室外機4によって第1制御及び第2制御を実行する。
この構成によれば、3台以上の室外機4を空気調和装置2が備える場合、より速やかに冷媒を貯留できる室外機にポンプダウン運転を実行させることができる。そのため、3台以上の室外機4を空気調和装置2が備える場合、室外機4のポンプダウン運転を用いて、速やかに且つ効率良く冷媒回収を行うことができる。
上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
上述した各実施形態では、冷媒配管101に接続する冷媒回収機6の台数は、1台であるが、冷媒回収機6の数は、1台に限定されず複数台としてもよい。また、冷媒回収機6は、冷媒配管101との接続が解消可能な機器でもよいし、接続が解消不可能な機器でもよい。また、冷媒回収機6の接続先は、室外機4同士の接続配管に限定されず、室外機4内のサービスポートでもよいし、冷房サイクル時の冷媒が流れる方向において電磁弁45よりも下流側であればよい。
また、上述した各実施形態では、空気調和装置2が2台の室内機5を備える構成であるが、空気調和装置2が備える室内機5の台数は、2台に限定されず、1台でもよく、さらに多くてもよい。
また、上述した各実施形態では、制御装置制御部30が、室外機4を介して室内機5を制御する構成であるが、制御装置制御部30は、室外機4を介さずに室内機5を制御してもよい。この場合、制御装置3と室内機5とは、直接通信可能に空気調和システム1において構成される。
また、上述した各実施形態では、制御装置制御部30が、空気調和装置2を制御する構成であるが、室外機制御部400のうちいずれかの室外機制御部400が、他の室外機4を統括的に制御することで空気調和装置2を制御する構成としてもよい。この構成の場合、空気調和装置2を制御する室外機制御部400が、本発明の「制御部」に相当する。
また、制御装置制御部30、室外機制御部400、及び、室内機制御部500の機能は、複数のプロセッサー、又は、半導体チップにより実現してもよい。
また、図1及び図2に示した各部は一例であって、具体的な実装形態は特に限定されない。つまり、必ずしも各部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで各部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上述した実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアとしてもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、制御装置3、室外機4、及び、室内機5の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、例えば、図3-図6、及び、図8に示す動作のステップ単位は、制御装置3の各部の動作の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものであり、処理単位の分割の仕方や名称によって、本発明が限定されることはない。処理内容に応じて、さらに多くのステップ単位に分割してもよい。また、1つのステップ単位がさらに多くの処理を含むように分割してもよい。また、そのステップの順番は、本発明の趣旨に支障のない範囲で適宜に入れ替えてもよい。
以上のように、本発明に係る空気調和システムは、ポンプダウン運転を用いて冷媒回収を行う用途に利用可能である。
1 空気調和システム
2 空気調和装置
3 制御装置
4 室外機
4A 第1室外機(室外機)
4B 第2室外機(室外機)
4C 第3室外機(室外機)
4D 第4室外機(室外機)
5 室内機
6 冷媒回収機
30 制御装置制御部(制御部)
40 圧縮機
40A 第1圧縮機(圧縮機)
40B 第2圧縮機(圧縮機)
40C 第3圧縮機(圧縮機)
40D 第4圧縮機(圧縮機)
46 高圧センサー
46A 第1高圧センサー(高圧センサー)
46B 第2高圧センサー(高圧センサー)
46C 第3高圧センサー(高圧センサー)
46D 第4高圧センサー(高圧センサー)
47 低圧センサー
47A 第1低圧センサー(低圧センサー)
47B 第2低圧センサー(低圧センサー)
47C 第3低圧センサー(低圧センサー)
47D 第4低圧センサー(低圧センサー)
400 室外機制御部(制御部)
400A 第1室外機制御部(制御部)
400B 第2室外機制御部(制御部)
400C 第3室外機制御部(制御部)
400D 第4室外機制御部(制御部)

Claims (4)

  1. 室内機、及び、前記室内機に接続する複数の室外機を有する空気調和装置と、前記空気調和装置を制御する制御部と、を備える空気調和システムであって、
    前記制御部は、
    いずれかの前記室外機にポンプダウン運転を実行させ、他のいずれかの前記室外機を冷媒回収機により冷媒回収される状態にする第1制御と、
    前記第1制御においてポンプダウン運転を実行させる前記室外機を、前記冷媒回収機により冷媒回収される状態にし、前記第1制御において冷媒回収される状態にする前記室外機にポンプダウン運転を実行させる第2制御と、を交互に実行し、
    前記冷媒回収機に冷媒回収される状態は、圧縮機が停止し、冷媒配管に接続する前記冷媒回収機の上流側に配置された電磁弁が開状態に移行した状態である、
    ことを特徴とする空気調和システム。
  2. 前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機が吐出する冷媒の圧力を検出する高圧センサーとを備え、
    前記制御部は、
    前記高圧センサーの検出値が所定の閾値を上回った場合に、前記第1制御の実行と前記第2制御の実行とを切り替える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和システム。
  3. 前記室外機は、圧縮機と、前記圧縮機に流入する冷媒の圧力を検出する低圧センサーとを備え、
    前記制御部は、
    前記低圧センサーの検出値が所定の閾値を以下である場合に、前記第1制御及び前記第2制御の実行を終了する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和システム。
  4. 前記制御部は、
    前記空気調和装置が備える前記室外機が3台以上である場合、前記室外機の能力が大きい順に2台以上、前記第1制御及び前記第2制御のいずれかでポンプダウン運転を実行させる前記室外機を選択し、
    選択した2台以上の前記室外機によって前記第1制御及び前記第2制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の空気調和システム。
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