WO2019017299A1 - 空調システム - Google Patents

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WO2019017299A1
WO2019017299A1 PCT/JP2018/026550 JP2018026550W WO2019017299A1 WO 2019017299 A1 WO2019017299 A1 WO 2019017299A1 JP 2018026550 W JP2018026550 W JP 2018026550W WO 2019017299 A1 WO2019017299 A1 WO 2019017299A1
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WO
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control
unit
refrigerant
outdoor
indoor
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Application number
PCT/JP2018/026550
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English (en)
French (fr)
Inventor
中川 裕介
小島 誠
山田 拓郎
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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Publication date
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Priority to AU2018302611A priority patent/AU2018302611B2/en
Priority to US16/619,281 priority patent/US11371743B2/en
Priority to EP18835621.6A priority patent/EP3657090A4/en
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
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    • F25B2600/2513Expansion valves

Definitions

  • the present disclosure relates to an air conditioning system.
  • Patent Document 1 International Publication WO 2015/029160 discloses an air conditioning system in which one outdoor unit and a plurality of indoor units are connected via a refrigerant communication pipe.
  • an expansion valve an indoor expansion valve
  • the refrigerant is depressurized by the indoor expansion valve during cooling operation.
  • the air conditioning system when the operating conditions of a plurality of indoor units change significantly (that is, when the operating capacity changes significantly), the pressure of the refrigerant flowing into the operating indoor unit temporarily increases temporarily. As a result, the pressure reduction in the indoor expansion valve increases and noise may occur. To provide an air conditioning system that suppresses noise.
  • An air conditioning system performs a refrigeration cycle in a refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit includes an outdoor unit, a plurality of indoor units, and a refrigerant communication pipe.
  • the refrigerant communication pipe connects the outdoor unit and the indoor unit.
  • An air conditioning system includes an electrically operated valve, a detection unit, and a control unit.
  • the motor-operated valve decompresses the refrigerant flowing through the refrigerant circuit according to the opening degree.
  • the detection unit detects a change in the number of operating units, which are indoor units in an operating state.
  • the control unit controls the state of the motor operated valve.
  • the control unit executes the first control when a change in the number of driving units is detected by the detection unit.
  • the control unit adjusts the opening degree of the motor-operated valve in the first control to suppress an increase in the pressure of the refrigerant flowing into the operation unit.
  • the control unit executes the first control when a change in the number of operation units is detected by the detection unit, and the pressure of the refrigerant flowing into the operation unit increases in the first control. Adjust the degree of opening of the motorized valve to reduce As a result, when the number of operating indoor units changes, the opening degree of the predetermined motor-operated valve is adjusted, whereby the increase in the pressure of the refrigerant flowing into the operating unit is suppressed. As a result, an increase in noise in the driving unit is suppressed.
  • operation stop state not only the state where the indoor unit completely stops the operation (the state where the operation is stopped according to the command input to the remote control, etc.) but also the operation is stopped. State (the state where the operation is temporarily stopped due to thermo-off etc.) is included.
  • the "motor-operated valve” here is an electronic expansion valve that suppresses an increase in the pressure of the refrigerant flowing into the operation unit by adjusting the opening degree in the first control, and the arrangement location and the number thereof. Is not particularly limited.
  • the “detection unit” is, for example, predetermined information that can determine the change in the number of operating units (for example, a signal specifying that the indoor unit sent from the indoor unit or the remote control has stopped operation, the low pressure side in the refrigeration cycle).
  • the change in the number of operating units, which are indoor units in the operating state, is detected based on the refrigerant pressure or the variable such as the refrigerant temperature.
  • the air conditioning system is the air conditioning system according to the first aspect, wherein the refrigerant flowing from the outdoor unit to the indoor unit is transported in a gas-liquid two-phase state.
  • the air conditioning system is the air conditioning system according to the first aspect or the second aspect, and the control unit executes the first control when the detection unit detects a decrease in the number of operation units. It is strongly assumed that noise will be generated in the indoor unit under operation when a plurality of indoor units simultaneously stop operation.
  • the number of operation units is determined by the detection unit. When the decrease is detected, the control unit executes the first control to suppress such a situation.
  • the air conditioning system is the air conditioning system according to any one of the first aspect to the third aspect, and further includes a storage unit.
  • the storage unit stores capability information.
  • the capability information is information for specifying the air conditioning capability of each indoor unit.
  • the control unit executes the first control when the detection unit detects a change in the number of driving units and is in the first state.
  • the first state is a state in which the total value of the air conditioning capacities of the indoor units whose operating state has changed is equal to or greater than a predetermined reference value.
  • the control unit is in the first state (a state in which the total value of the air conditioning capabilities of the indoor units whose operating state has changed is equal to or more than a predetermined reference value) when the detecting unit detects a change in the number of operating units.
  • execute the first control That is, in addition to the change in the number of operating units, it is determined whether or not the first control is to be executed, in consideration of the magnitude of the air conditioning capacity of the indoor unit whose operating state has been changed.
  • the first control it is possible to properly execute the first control when the operating capacity of the entire system changes significantly (that is, when the execution of the first control is particularly required). Therefore, the increase in noise in the driving unit is more appropriately suppressed.
  • the "air conditioning capacity” is a value (kW) indicating the heat load processing capacity of the indoor unit during operation, such as the cooling capacity, and can be converted to horsepower.
  • “reference value” is a value assumed that fluctuation of operating capacity has occurred to the extent that noise may be increased in the operating unit, and is appropriately set according to the design specification and installation environment .
  • the air conditioning system is the air conditioning system according to any one of the first aspect to the fourth aspect, wherein the motor-operated valve is a first motor-operated valve.
  • the first motor-operated valve decompresses the refrigerant so that the refrigerant flowing from the outdoor unit to the indoor unit passes through the refrigerant communication pipe in a gas-liquid two-phase state.
  • the opening degree of the first motor-operated valve is adjusted, and the pressure increase of the refrigerant flowing into the operation unit is accurately and concisely suppressed. Therefore, an increase in noise in the operation unit in association with the gas-liquid two-phase transfer can be suppressed with high precision while achieving cost control.
  • the “first motor-operated valve” is an electronic expansion valve that “depressurizes the refrigerant so that the refrigerant flowing from the outdoor unit to the indoor unit passes through the refrigerant communication pipe in a gas-liquid two-phase state”.
  • first motor-operated valves There are no particular limitations on the arrangement location and number of “first motor-operated valves” as long as the pressure adjustment of the refrigerant flowing into the operation unit can be suppressed by adjusting the opening degree in control.
  • the air conditioning system is the air conditioning system according to any one of the first aspect to the fifth aspect, wherein the motor-operated valve is a second motor-operated valve.
  • the second motor-operated valve reduces the pressure of the refrigerant flowing from the refrigerant communication pipe into the corresponding indoor unit.
  • the controller throttles the opening degree of the second motor-operated valve in the first control.
  • the opening degree of the second motor-operated valve is adjusted, and the pressure increase of the refrigerant flowing into the operation unit is accurately and concisely suppressed. Therefore, an increase in noise in the operation unit in association with the gas-liquid two-phase transfer can be suppressed with high precision while achieving cost control.
  • the “second motor-operated valve” is an electronic expansion valve that “depressurizes the refrigerant flowing into the corresponding indoor unit from the refrigerant communication pipe”, and the opening degree is adjusted in the first control.
  • the arrangement location and the number of “second motor-operated valves” are not particularly limited.
  • An air conditioning system is the air conditioning system according to any one of the first aspect to the sixth aspect, and further includes an outdoor heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger is disposed in the outdoor unit.
  • the outdoor heat exchanger functions as a condenser or radiator of the refrigerant.
  • the motor-operated valve is a third motor-operated valve.
  • the third motor-operated valve is disposed between the outdoor heat exchanger and the refrigerant communication pipe.
  • the control unit throttles the opening degree of the third motor operated valve in the first control.
  • the opening degree of the third motor-operated valve is adjusted, and the pressure increase of the refrigerant flowing into the operation unit is accurately and concisely suppressed. Therefore, an increase in noise in the operation unit in association with the gas-liquid two-phase transfer can be suppressed with high precision while achieving cost control.
  • the “third motor-operated valve” is an electronic expansion valve “disposed between the outdoor heat exchanger and the refrigerant connection pipe” and is adjusted in the first control to the operating unit. As long as the pressure of the inflowing refrigerant can be suppressed, the arrangement location and the number of “third motor-operated valves” are not particularly limited.
  • the schematic block diagram of the air conditioning system which concerns on one Embodiment of this indication.
  • an air conditioning system 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described.
  • the following embodiments are specific examples, and do not limit the technical scope, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.
  • the operation stop state not only the state in which the operation is stopped due to the input of a command instructing the operation stop or the power supply being cut off, the operation is performed by thermo off etc. It also includes the paused state.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the air conditioning system 100. As shown in FIG. The air conditioning system 100 is installed in a building, a factory or the like to realize air conditioning of a target space. The air conditioning system 100 performs cooling and heating of a target space by performing a refrigeration cycle in the refrigerant circuit RC.
  • the air conditioning system 100 mainly includes a liquid that connects the outdoor unit 10, a plurality of (here, four or more) indoor units 40 (40a, 40b, 40c, 40d,...), The outdoor unit 10 and the indoor unit 40. It has side connection piping LC and gas side connection piping GC, and a controller 70 that controls the operation of the air conditioning system 100.
  • a refrigerant circuit RC is configured by connecting the outdoor unit 10 and each indoor unit 40 by the liquid side communication pipe LC and the gas side communication pipe GC.
  • a vapor compression refrigeration cycle is performed in which the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit RC is compressed, cooled or condensed, decompressed, heated or evaporated, and then compressed again.
  • an R32 refrigerant is sealed in the refrigerant circuit RC.
  • gas-liquid two-phase transfer in which the refrigerant is transferred in a gas-liquid two-phase state is performed in the liquid side communication pipe LC extending between the outdoor unit 10 and the indoor unit 40. More specifically, the refrigerant conveyed in the liquid side communication pipe LC extending between the outdoor unit 10 and the indoor unit 40 is conveyed in the gas-liquid two-phase state as compared to the case in which the refrigerant is conveyed in the liquid state.
  • the air conditioning system 100 performs two-phase gas-liquid transport in the liquid side communication pipe LC in order to realize refrigerant saving. It is configured to be done.
  • the heat load here is a heat load required to be processed by the indoor unit 40 (operating unit) in operation, and for example, the set temperature set in the operating unit, the temperature in the target space where the operating unit is installed It is calculated based on any / all of the refrigerant circulation amount, the number of rotations of the indoor fan 45, the number of rotations of the compressor 11, the capacity of the outdoor heat exchanger 14, and the capacity of the indoor heat exchanger 42.
  • Outdoor unit 10 The outdoor unit 10 is installed, for example, on the roof of a building, outdoors such as a veranda, or outdoors (outside the target space) such as underground.
  • the outdoor unit 10 is connected to the plurality of indoor units 40 via the liquid side communication pipe LC and the gas side communication pipe GC, and constitutes a part of the refrigerant circuit RC.
  • the outdoor unit 10 mainly includes a plurality of refrigerant pipes (first pipe P1 to twelfth pipe P12), a compressor 11, an accumulator 12, a four-way switching valve 13, an outdoor heat exchanger 14, and a subcooler
  • An outdoor first control valve 16, an outdoor second control valve 17, an outdoor third control valve 18, a liquid side closing valve 19, and a gas side closing valve 20 are provided.
  • the first pipe P1 connects the gas side shut-off valve 20 and the first port of the four-way switching valve 13.
  • the second pipe P ⁇ b> 2 connects the inlet port of the accumulator 12 and the second port of the four-way switching valve 13.
  • the third pipe P3 connects the outlet port of the accumulator 12 and the suction port of the compressor 11.
  • the fourth pipe P4 connects the discharge port of the compressor 11 and the third port of the four-way switching valve 13.
  • the fifth pipe P ⁇ b> 5 connects the fourth port of the four-way switching valve 13 and the gas side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14.
  • the sixth pipe P6 connects the liquid side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14 and one end of the outdoor first control valve 16.
  • the seventh pipe P7 connects the other end of the outdoor first control valve 16 and one end of the main flow passage 151 of the subcooler 15.
  • the eighth pipe P ⁇ b> 8 connects the other end of the main flow path 151 of the subcooler 15 and one end of the outdoor second control valve 17.
  • the ninth pipe P ⁇ b> 9 connects the other end of the outdoor second control valve 17 and one end of the liquid side shut-off valve 19.
  • the tenth pipe P10 connects a portion between both ends of the sixth pipe P6 and one end of the outdoor third control valve 18.
  • the eleventh pipe P11 connects the other end of the outdoor third control valve 18 to one end of the sub flow path 152 of the subcooler 15.
  • the twelfth pipe P12 connects the other end of the sub flow path 152 of the subcooler 15 to a portion between both ends of the first pipe P1.
  • These refrigerant pipes (P1 to P12) may actually be configured by a single pipe, or may be configured by connecting a plurality of pipes via a joint or the like.
  • the compressor 11 is a device that compresses low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle to high pressure.
  • the compressor 11 has a closed type structure in which a rotary type or scroll type positive displacement type compression element is rotationally driven by a compressor motor (not shown).
  • the compressor motor can control the operating frequency by means of an inverter, whereby capacity control of the compressor 11 is possible.
  • the accumulator 12 is a container for suppressing excessive suction of the liquid refrigerant into the compressor 11.
  • the accumulator 12 has a predetermined volume according to the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit RC.
  • the four-way switching valve 13 is a flow passage switching valve for switching the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit RC.
  • the four-way switching valve 13 is switched between the forward cycle state and the reverse cycle state.
  • the four-way switching valve 13 brings the first port (first pipe P1) into communication with the second port (second pipe P2) and the third port (fourth pipe P4) and the fourth port when in the positive cycle state.
  • the fifth pipe P5 is made to communicate (see the solid line of the four-way switching valve 13 in FIG. 1).
  • the first port (first pipe P1) and the third port (fourth pipe P4) are communicated with each other and the second port (second pipe P2) and the fourth port (Communicate with the fifth pipe P5) (see the broken line of the four-way switching valve 13 in FIG. 1).
  • the outdoor heat exchanger 14 is a heat exchanger that functions as a refrigerant condenser (or a radiator) or an evaporator (or a heater).
  • the outdoor heat exchanger 14 functions as a refrigerant condenser during the positive cycle operation (operation in which the four-way switching valve 13 is in the positive cycle state).
  • the outdoor heat exchanger 14 also functions as a refrigerant evaporator during reverse cycle operation (operation in which the four-way switching valve 13 is in the reverse cycle state).
  • the outdoor heat exchanger 14 includes a plurality of heat transfer tubes and heat transfer fins (not shown).
  • the outdoor heat exchanger 14 is configured to perform heat exchange between the refrigerant in the heat transfer pipe and the air (the outdoor air flow described later) passing around the heat transfer pipe or the heat transfer fin.
  • the subcooler 15 is a heat exchanger that uses the inflowing refrigerant as a liquid refrigerant in a subcooling state.
  • the subcooler 15 is, for example, a double-pipe heat exchanger, and the subcooler 15 is configured with a main flow path 151 and a sub flow path 152.
  • the subcooler 15 is configured such that the refrigerant flowing through the main flow passage 151 and the sub flow passage 152 exchanges heat.
  • the outdoor first control valve 16 is an electronic expansion valve capable of opening degree control, and decompresses or adjusts the flow rate of the inflowing refrigerant according to the opening degree.
  • the outdoor first control valve 16 is disposed between the outdoor heat exchanger 14 and the subcooler 15 (main flow passage 151). In other words, it can be said that the outdoor first control valve 16 is disposed in the outdoor heat exchanger 14 and the liquid side communication pipe LC.
  • the outdoor second control valve 17 (corresponding to the “first motorized valve” recited in the claims) is an electronic expansion valve capable of controlling the opening degree, and decompresses the refrigerant flowing in according to the opening degree or adjusts the flow rate Do.
  • the outdoor second control valve 17 is disposed between the subcooler 15 (main flow passage 151) and the liquid side closing valve 19. By controlling the opening degree of the outdoor second control valve 17, it is possible to reduce the pressure of the refrigerant sent from the outdoor unit 10 to the liquid side communication pipe LC to bring it into a gas-liquid two-phase state.
  • the outdoor third control valve 18 is an electronic expansion valve capable of controlling the opening degree, and decompresses or adjusts the flow rate of the inflowing refrigerant according to the opening degree.
  • the outdoor third control valve 18 is disposed between the outdoor heat exchanger 14 and the subcooler 15 (sub flow passage 152).
  • the liquid side shut-off valve 19 is a manual valve disposed at a connection portion between the ninth pipe P9 and the liquid side communication pipe LC. One end of the liquid side shut-off valve 19 is connected to the ninth pipe P9, and the other end is connected to the liquid side communication pipe LC.
  • the gas side shut-off valve 20 is a manual valve disposed at a connection portion between the first pipe P1 and the gas side connecting pipe GC. One end of the gas side shut-off valve 20 is connected to the first pipe P1, and the other end is connected to the gas side communication pipe GC.
  • the outdoor unit 10 also has an outdoor fan 25 that generates an outdoor air flow passing through the outdoor heat exchanger 14.
  • the outdoor fan 25 is a blower that supplies the outdoor heat exchanger 14 with a cooling source of refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 14 or an outdoor air flow as an outdoor space.
  • the outdoor fan 25 includes an outdoor fan motor (not shown) which is a drive source, and the start and stop and the rotational speed are appropriately controlled according to the situation.
  • a plurality of outdoor side sensors 26 for detecting the state (mainly pressure or temperature) of the refrigerant in the refrigerant circuit RC are disposed.
  • the outdoor side sensor 26 is a pressure sensor, or a temperature sensor such as a thermistor or a thermocouple.
  • a suction pressure sensor that detects suction pressure LP, which is the pressure of the refrigerant on the suction side of the compressor 11, discharge that detects the discharge pressure HP, which is the pressure of the refrigerant on the discharge side of the compressor 11.
  • It includes a pressure sensor, a refrigerant temperature sensor that detects the temperature (for example, the degree of subcooling SC) of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 14, an outside air temperature sensor that detects the temperature of the outside air, and the like.
  • the outdoor unit 10 also includes an outdoor unit control unit 30 that controls the operation and state of each device included in the outdoor unit 10.
  • the outdoor unit control unit 30 includes a microcomputer having a CPU, a memory, and the like.
  • the outdoor unit control unit 30 is electrically connected to the devices (11, 13, 16, 17, 18, 25 etc.) included in the outdoor unit 10 and the outdoor side sensor 26, and inputs and outputs signals to each other. .
  • the outdoor unit control unit 30 individually transmits and receives control signals and the like via an indoor unit control unit 48 (described later) of each indoor unit 40 and a remote control 60 (see FIG. 3) and a communication line (not shown). Do.
  • Each indoor unit 40 is connected to the outdoor unit 10 via the liquid side communication pipe LC and the gas side communication pipe GC. Each indoor unit 40 is disposed in parallel or in series with another indoor unit 40 with respect to the outdoor unit 10. For example, in FIG. 1, the indoor unit 40a is disposed in series with the indoor unit 40b and the like, and is disposed in parallel with the indoor units 40c and 40d and the like.
  • Each indoor unit 40 is arrange
  • Each indoor unit 40 mainly includes a plurality of refrigerant pipes (a thirteenth pipe P13 and a fourteenth pipe P14), an indoor expansion valve 41, and an indoor heat exchanger 42.
  • the thirteenth pipe P13 connects the liquid side communication pipe LC and the liquid side refrigerant inlet / outlet of the indoor heat exchanger 42.
  • the fourteenth pipe P14 connects the gas-side refrigerant inlet / outlet of the indoor heat exchanger 42 and the gas-side connection pipe GC.
  • These refrigerant pipes (P13, P14) may actually be configured by a single pipe, or may be configured by connecting a plurality of pipes via a joint or the like.
  • the indoor expansion valve 41 is an electronic expansion valve whose opening degree can be controlled, and decompresses or adjusts the flow rate of the inflowing refrigerant according to the opening degree.
  • the indoor expansion valve 41 is disposed on the thirteenth pipe P13, and is located between the liquid side communication pipe LC and the indoor heat exchanger 42.
  • the indoor expansion valve 41 reduces the pressure of the refrigerant flowing into the indoor unit 40 from the liquid side communication pipe LC during the normal cycle operation.
  • the indoor heat exchanger 42 is a heat exchanger that functions as a refrigerant evaporator (or heater) or a condenser (or radiator).
  • the indoor heat exchanger 42 functions as a refrigerant evaporator during positive cycle operation.
  • the indoor heat exchanger 42 also functions as a refrigerant condenser during reverse cycle operation.
  • the indoor heat exchanger 42 includes a plurality of heat transfer tubes and heat transfer fins (not shown).
  • the indoor heat exchanger 42 is configured to perform heat exchange between the refrigerant in the heat transfer pipe and the air (the indoor air flow described later) passing around the heat transfer pipe or the heat transfer fin.
  • the indoor unit 40 has an indoor fan 45 for sucking in the air in the target space, passing it through the indoor heat exchanger 42 and exchanging heat with the refrigerant, and then sending it again to the target space.
  • the indoor fan 45 is disposed in the target space.
  • the indoor fan 45 includes an indoor fan motor (not shown) which is a drive source.
  • the indoor fan 45 generates an indoor air flow as a cooling source or a cooling source of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 42 when driven.
  • an indoor side sensor 46 for detecting the state (mainly pressure or temperature) of the refrigerant in the refrigerant circuit RC is disposed.
  • the indoor side sensor 46 is a pressure sensor, or a temperature sensor such as a thermistor or a thermocouple.
  • the indoor sensor 46 includes, for example, a temperature sensor that detects the temperature (for example, the degree of superheat) of the refrigerant in the indoor heat exchanger 42, a pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant, and the like.
  • the indoor unit 40 includes an indoor unit control unit 48 that controls the operation / state of each device included in the indoor unit 40.
  • the indoor unit control unit 48 includes a microcomputer including a CPU, a memory, and the like.
  • the indoor unit control unit 48 is electrically connected to the devices (41, 45) included in the indoor unit 40 and the indoor side sensor 46, and inputs and outputs signals to each other.
  • the indoor unit control unit 48 is connected to the outdoor unit control unit 30 and the remote controller 60 (see FIG. 3) via a communication line (not shown), and transmits and receives control signals and the like.
  • liquid side communication pipe LC and the gas side communication pipe GC are communication pipes for connecting the outdoor unit 10 and the respective indoor units 40, and are constructed on site.
  • the pipe length and pipe diameter of the liquid side communication pipe LC and the gas side communication pipe GC are appropriately selected according to the design specifications and the installation environment.
  • liquid side connection piping LC and gas side communication piping GC may be actually comprised by single piping, and may be comprised by connecting several piping via a coupling etc. .
  • the liquid side communication pipe LC is branched into a plurality of (liquid side communication pipes L1, L2).
  • the gas side connection pipe GC is branched into a plurality of (gas side connection pipes G1, G2).
  • the indoor units 40a and 40b are individually connected to the liquid side communication pipe L1 and the gas side communication pipe G1, and the indoor units 40c and 40d etc. are connected to the liquid side communication pipe L2 and the gas side communication pipe G2. Connected individually.
  • Controller 70 (1-4) Controller 70
  • the controller 70 (corresponding to “detection unit” and “control unit” in the claims) is a computer that controls the operation of the air conditioning system 100 by controlling the state of each device.
  • the controller 70 is configured by connecting the outdoor unit control unit 30 and the indoor unit control unit 48 in each indoor unit 40 via a communication line. The details of the controller 70 will be described later in "(3) Details of the controller 70".
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of the refrigeration cycle during forward cycle operation (during normal control).
  • the four-way switching valve 13 is controlled to be in the positive cycle state, and the refrigerant charged in the refrigerant circuit RC mainly includes the compressor 11, the outdoor heat exchanger 14, the outdoor first control valve 16, and the subcooler 15 (main flow path 151), the outdoor second control valve 17, the indoor expansion valve 41 of the indoor unit 40 (operating unit) in operation, the indoor heat exchanger 42, and the compressor 11 circulate in this order.
  • the refrigerant flowing through the sixth pipe P6 is branched to the ninth pipe P9 and passes through the outdoor third control valve 18 and the subcooler 15 (sub flow path 152), and then the compressor It is returned to 11.
  • the refrigerant is sucked into the compressor 11 and compressed to a high pressure in the refrigeration cycle in the outdoor unit 10 and then discharged (see ab in FIG. 2). ).
  • capacity control is performed according to the heat load required by the operation unit.
  • the target value of the suction pressure LP (see a in FIG. 2) is set according to the heat load required by the indoor unit 40, and the operation of the compressor 11 is performed such that the suction pressure LP becomes the target value.
  • the frequency is controlled.
  • the gas refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the gas side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14.
  • the gas refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 14 exchanges heat with the outdoor air flow sent by the outdoor fan 25 in the outdoor heat exchanger 14, dissipates heat, and condenses (see bd in FIG. 2).
  • the refrigerant is a liquid refrigerant in a subcooled state with a degree of subcooling SC (see cd in FIG. 2).
  • the refrigerant flowing out of the liquid side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14 branches in the process of flowing through the sixth pipe P6.
  • One refrigerant branched in the process of flowing through the sixth pipe P6 flows through the outdoor first control valve 16 into the main flow path 151 of the subcooler 15.
  • the refrigerant flowing into the main flow path 151 of the subcooler 15 exchanges heat with the refrigerant flowing in the sub flow path 152 to be cooled and is further in a state with a degree of subcooling (see de in FIG. 2).
  • the liquid refrigerant that has flowed out of the main flow path 151 of the subcooler 15 is decompressed or its flow rate adjusted according to the degree of opening of the outdoor second control valve 17 to become a gas-liquid two-phase state, and the pressure is higher than that of the high pressure refrigerant. It becomes a medium pressure refrigerant whose pressure is higher than a low pressure low pressure refrigerant (see ef in FIG. 2).
  • the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is sent to the liquid side connection pipe LC, and the gas-liquid two-phase transport is realized for the refrigerant sent from the outdoor unit 10 side to the indoor unit 40 side.
  • the liquid side communication pipe LC will not be filled with the liquid state refrigerant as compared to the case of liquid transport in which the refrigerant flowing through the liquid side communication pipe LC is in the liquid state, and the liquid side communication pipe The amount of refrigerant present in LC can be reduced.
  • the degree of opening of the outdoor second control valve 17 is set so that the degree of subcooling SC of the refrigerant on the liquid side of the outdoor heat exchanger 14 (see cd in FIG. 2) becomes the target degree of subcooling. Is properly controlled. Specifically, when the degree of subcooling SC is larger than the target degree of subcooling, the opening degree of the outdoor second control valve 17 is increased, and when the degree of subcooling SC is smaller than the target degree of subcooling, the second outdoor control valve 17 is used. The opening degree of the control valve 17 is throttled.
  • the other refrigerant branched in the process of flowing through the sixth pipe P6 flows into the outdoor third control valve 18 and is decompressed or flow-adjusted in accordance with the opening degree of the outdoor third control valve 18. It flows into the sub flow path 152.
  • the refrigerant flowing into the sub flow path 152 of the supercooler 15 exchanges heat with the refrigerant flowing through the main flow path 151, and then joins the refrigerant flowing through the first pipe P1 via the twelfth pipe P12.
  • the refrigerant that has flowed into the operation unit flows into the indoor expansion valve 41, and is decompressed to a low pressure in the refrigeration cycle according to the degree of opening of the indoor expansion valve 41 (see gh in FIG. 2). Flow into the vessel 42.
  • the reduced pressure component in the indoor expansion valve 41 is the pressure reduction component in the case where the liquid transfer is performed (the pressure difference between eh in FIG. (Equivalent to reduced pressure).
  • the degree of opening of the indoor expansion valve 41 is increased as compared with the case where the liquid transfer is performed.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor heat exchanger 42 exchanges heat with the indoor air flow sent by the indoor fan 45, evaporates, and becomes a gas refrigerant (see ha in FIG. 2).
  • the gas refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 42 flows out of the indoor unit 40.
  • the refrigerant flowing out of the indoor unit 40 flows through the gas side communication pipe GC and flows into the outdoor unit 10.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor unit 10 flows through the first pipe P1, passes through the four-way switching valve 13 and the second pipe P2, and flows into the accumulator 12.
  • the refrigerant that has flowed into the accumulator 12 is temporarily stored, and then drawn into the compressor 11 again.
  • the four-way switching valve 13 is controlled to the reverse cycle state, and the refrigerant filled in the refrigerant circuit RC mainly includes the compressor 11 and the operation unit.
  • the indoor heat exchanger 42 and the indoor expansion valve 41, the outdoor second control valve 17, the subcooler 15, the outdoor first control valve 16, the outdoor heat exchanger 14, and the compressor 11 circulate in this order.
  • the refrigerant is sucked into the compressor 11 and compressed to a high pressure and then discharged.
  • capacity control is performed according to the heat load required by the operation unit.
  • the gas refrigerant discharged from the compressor 11 flows out of the outdoor unit 10 through the fourth pipe P4 and the first pipe P1, and flows into the operation unit through the gas side connection pipe GC.
  • the refrigerant flowing into the indoor unit 40 flows into the indoor heat exchanger 42, exchanges heat with the indoor air flow sent by the indoor fan 45, and condenses.
  • the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger 42 flows into the indoor expansion valve 41, and is decompressed to a low pressure in the refrigeration cycle according to the opening degree of the indoor expansion valve 41. Thereafter, the refrigerant flows out of the indoor unit 40.
  • coolant which flowed out out of the indoor unit 40 flows in into a driving
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor unit 10 is the ninth pipe P9, the second outdoor control valve 17, the eighth pipe P8, the subcooler 15 (main flow path 151), the seventh pipe P7, the first outdoor control valve 16, and the eighth 6 flows into the liquid side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14 through the pipe P6.
  • the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 14 exchanges heat with the outdoor air flow sent by the outdoor fan 25 in the outdoor heat exchanger 14 and evaporates. Thereafter, the refrigerant flows out from the gas side inlet / outlet of the outdoor heat exchanger 14, and flows into the accumulator 12 through the fifth pipe P5, the four-way switching valve 13 and the second pipe P2. The refrigerant that has flowed into the accumulator 12 is temporarily stored, and then drawn into the compressor 11 again.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the controller 70 and components connected to the controller 70. As shown in FIG.
  • the controller 70 has a plurality of control modes, and controls the operation of each device according to the control mode in transition.
  • the controller 70 has, as control modes, a forward cycle operation mode in which transition is made during forward cycle operation such as cooling operation, and a reverse cycle operation mode in which transition is made during reverse cycle operation such as heating operation. .
  • the controller 70 is a device included in the air conditioning system 100 (specifically, the compressor 11 included in the outdoor unit 10, the first outdoor control valve 16, the second outdoor control valve 17, the third outdoor control valve 18, the outdoor fan 25 and the outdoor side sensor 26, and the indoor expansion valve 41, the indoor fan 45 and the indoor side sensor 46 included in each indoor unit 40, and each remote control 60 etc. are electrically connected.
  • the controller 70 mainly includes a storage unit 71, an input control unit 72, a mode control unit 73, an operating capacity variation detection unit 74, a device control unit 75, a drive signal output unit 76, and a display control unit 77.
  • these functional units in the controller 70 are realized by integrally functioning the CPU, the memory, and various electric and electronic components included in the outdoor unit control unit 30 and / or the indoor unit control unit 48. There is.
  • the storage unit 71 includes, for example, a ROM, a RAM, and a flash memory, and includes a volatile storage area and a non-volatile storage area.
  • the storage unit 71 includes a program storage area M1 in which a control program defining the process in each unit of the controller 70 is stored.
  • the storage unit 71 also includes a detection value storage area M2 for storing detection values of various sensors.
  • detection values of the outdoor side sensor 26 and the indoor side sensor 46 intake pressure LP, discharge pressure HP, refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger 14, or refrigerant in the indoor heat exchanger 42) Temperature etc. are stored.
  • the storage unit 71 includes a device information storage area M3 for storing information (device information) for specifying the characteristics and the state of each device included in the air conditioning system 100.
  • the device information stored in the device information storage area M3 includes, for example, the number of rotations (frequency) of the compressor 11, the number of rotations (air volume) of the outdoor fan 25, the number of rotations (air volume) of each indoor fan 45, each control valve The opening degree (pulse) of (the outdoor first control valve 16, the outdoor second control valve 17, the outdoor third control valve 18, and each indoor expansion valve 41), the state of the four-way switching valve 13, etc.
  • the device information stored in the device information storage area M3 is appropriately updated when there is a change in the operating state of the device.
  • the device information also includes the Cv value (a coefficient representing a flow rate characteristic and having a correlation with the opening degree) of each motor operated valve (16, 17, 18, 41).
  • the device information also includes capability information for specifying the air conditioning capability of each indoor unit 40.
  • the “air conditioning capacity” is a value (kW) indicating the heat load processing capacity of the indoor unit during operation, such as the cooling capacity, and can be converted to horsepower.
  • the air conditioning capacity of the indoor unit 40 is mainly determined based on the capacity of the indoor heat exchanger 42 and the like.
  • the storage unit 71 also includes a command storage area M4 for storing a command input to each remote controller 60.
  • the storage unit 71 also includes a normal control storage area M5 that stores a table (normal control table) in which the control content in normal control (described later) is defined.
  • the normal control table is appropriately updated by the administrator.
  • the storage unit 71 includes an FF control condition storage area M6 that stores a table (FF control condition table) defined for an FF control condition (described later) that triggers execution of feedforward control (described later).
  • FF control condition table (predetermined information) is set according to the design specification and the installation environment, for example, the condition of the device, the detection value of each sensor 26 or 46, or the FF control condition according to the input command etc. It is defined separately.
  • the FF control condition table is appropriately updated by the administrator.
  • the storage unit 71 also includes an FF control storage area M7 that stores a table (FF control table) in which the control content in feedforward control is defined.
  • FF control table a table in which the control content in feedforward control is defined.
  • the FF control table is appropriately updated by the administrator.
  • the storage unit 71 is provided with a plurality of flags having a predetermined number of bits.
  • the storage unit 71 is provided with a control mode determination flag M8 capable of determining the control mode in which the controller 70 is transitioning.
  • the control mode determination flag M8 includes the number of bits corresponding to the number of control modes, and a bit corresponding to the transition control mode is set.
  • the storage unit 71 is provided with an FF control flag M9 for determining whether or not the FF control condition is satisfied.
  • the FF control flag M9 is set when it is determined by the operating capacity variation detection unit 74 that the FF control condition is satisfied. Further, the FF control flag M9 is cleared by the device control unit 75 when the feedforward control is completed.
  • the FF control flag M9 includes a predetermined number of bits, and different bits are set according to the degree of fluctuation of the operating capacity. That is, the FF control flag M9 is configured to be capable of determining not only that the FF control condition is satisfied (that is, that the operating capacity has largely fluctuated) but also the degree of fluctuation of the operating capacity.
  • the input control unit 72 is a functional unit that serves as an interface for receiving signals output from the respective devices connected to the controller 70.
  • the input control unit 72 receives signals output from the respective sensors (26, 46) and the remote control 60, stores the signal in the corresponding storage area of the storage unit 71, or sets a predetermined flag.
  • the mode control unit 73 is a functional unit that switches the control mode.
  • the mode control unit 73 switches the control mode to the forward cycle operation mode when a command to perform the forward cycle operation is input.
  • the mode control unit 73 switches the control mode to the reverse cycle operation mode when a command to perform the reverse cycle operation is input.
  • the mode control unit 73 sets a control mode determination flag M8 according to the control mode in transition.
  • the operating capacity fluctuation detecting unit 74 (corresponding to a “detecting unit” in the claims) is a functional unit that detects a large fluctuation of the operating capacity of the air conditioning system 100. Specifically, based on the FF control condition table, the operating capacity fluctuation detecting unit 74 determines that the operating capacity of the air conditioning system 100 has a large fluctuation when the FF control conditions are satisfied, and sets the FF control flag M9.
  • the FF control conditions are defined in advance in the FF control condition table according to the design specification and the installation environment as conditions under which it is assumed that there is a large change in the operating capacity.
  • the FF control condition is satisfied when the number of indoor units 40 (driving unit) in operation during normal cycle operation fluctuates by more than a predetermined ratio.
  • the FF control condition is satisfied when the number of operating units decreases by a predetermined number (for example, two) or more during a predetermined period Pt (for example, 30 seconds) (that is, the operating units having a predetermined number or more are stopped) To be satisfied).
  • the FF control condition is satisfied when the number of operating units increases by a predetermined number (for example, two) or more during a predetermined period Pt (for example, 30 seconds) (that is, the predetermined number or more in the operation stop state) Is satisfied when the indoor unit 40 is in operation).
  • the predetermined period Pt is determined according to the design specification of the system, the installation environment or the use condition (the number of operation units, the number of stop units, the degree of fluctuation of the operation capacity, the magnitude of heat load, or device information), etc. It is defined according to the situation.
  • the operating capacity fluctuation detection unit 74 is configured to store various information (for example, each value stored in the detection value storage area M2) stored in the storage unit 71 based on the FF control condition table stored in the FF control condition storage area M6. Whether the FF control condition is satisfied according to the detection value of the sensor 26 and / or 46, the device information stored in the device information storage area M3, and / or the input command stored in the command storage area M4) It judges whether or not.
  • the operating capacity variation detection unit 74 is configured to be able to measure time.
  • the operating capacity fluctuation detecting unit 74 specifies the degree of fluctuation of the operating capacity, and sets different bits of the FF control flag M9 according to the degree of fluctuation.
  • the device control unit 75 (corresponding to a “control unit” recited in the claims) controls each device (for example, 11, 13, 16, 17, 18) included in the air conditioning system 100 according to the control program. , 25, 41, 45, etc.).
  • the device control unit 75 determines the control mode in transition by referring to the control mode determination flag M8, and controls the operation of each device based on the control mode and the detection value of each sensor 26 and / or 46.
  • the device control unit 75 executes various controls in accordance with the situation. For example, the apparatus control unit 75 stops the indoor fan 45 and closes the indoor expansion valve 41 for the operation unit to which the command to instruct the operation stop has been input and the operation unit in which the room temperature has reached the set temperature. It controls and makes it the operation stop state.
  • the device control unit 75 executes the following normal control and feedword control according to the situation.
  • the device control unit 75 is configured to be able to measure time.
  • the device control unit 75 sets the normal control table stored in the normal control storage area M5 during normal operation (when the FF control condition is not satisfied, that is, when the FF control flag M9 is not set). Based on the above, normal control is executed according to the input command and the heat load.
  • the apparatus control unit 75 performs the positive cycle operation in which the suction pressure LP, the discharge pressure HP, the degree of supercooling SC, the degree of superheat, etc. become target values according to the set temperature and the detection value of each sensor. As is performed, the rotational speed of the compressor 11, the rotational speeds of the outdoor fan 25 and the indoor fan 45, the opening degree of the outdoor second control valve 17, the opening degree of the outdoor third control valve 18, and the opening of the indoor expansion valve 41. Control the degree etc in real time.
  • the equipment control unit 75 controls the four-way switching valve 13 to be in the positive cycle state during positive cycle operation, and causes the outdoor heat exchanger 14 to function as a condenser (or radiator) of refrigerant and an indoor heat exchanger of the operation unit 42 functions as a refrigerant evaporator (or heater).
  • the device control unit 75 controls the number of rotations of the compressor 11, the outdoor fan 25 and the indoor fan 45 so that the reverse cycle operation is performed according to the set temperature or the detection value of each sensor.
  • the rotation speed, the opening degree of the outdoor first control valve 16, the opening degree of the indoor expansion valve 41, and the like are controlled in real time.
  • the equipment control unit 75 controls the four-way switching valve 13 to be in the reverse cycle state during reverse cycle operation, and causes the outdoor heat exchanger 14 to function as a refrigerant evaporator (or heater) and an indoor heat exchanger of the operation unit 42 functions as a refrigerant condenser (or radiator).
  • Feed-forward control adjusts the opening degree of a predetermined motor-operated valve included in the refrigerant circuit RC when a large fluctuation occurs in the operating capacity, whereby the refrigerant inflow occurs in the operating unit in the operating state from before the operating capacity fluctuation. It is a control for suppressing a significant increase and suppressing the generation of noise associated with it.
  • Feed-forward control is interrupt control that is executed prior to normal control when FF control conditions are satisfied while performing normal control in normal cycle operation.
  • the device control unit 75 controls a predetermined motor-operated valve (for example, 16, 17, or the like) included in the refrigerant circuit RC in order to reduce the pressure or the flow rate of the refrigerant flowing to the operation unit in the operation state before the operation capacity fluctuation in feedforward control. 41) to narrow the opening.
  • a predetermined motor-operated valve for example, 16, 17, or the like
  • the device control unit 75 controls a predetermined motor-operated valve (for example, 16, 17, or the like) included in the refrigerant circuit RC in order to reduce the pressure or the flow rate of the refrigerant flowing to the operation unit in the operation state before the operation capacity fluctuation in feedforward control. 41) to narrow the opening.
  • the refrigerant pressure at the inlet of the indoor expansion valve 41 in the operating unit that maintains the operating state before the feedforward control is performed that is, before the operating capacity changes
  • the pressure reduction ratio of the motor-operated valve to be controlled is controlled so as not to significantly change afterward.
  • the outdoor second control valve 17 is to be controlled, and the outdoor second control valve 17 is narrowed to an opening degree according to the situation.
  • the range of the opening degree to be throttled is individually defined in accordance with the magnitude of the fluctuating operating capacity. That is, in the FF control table, the pressure reduction ratio and the valve opening degree after adjustment are defined for each situation regarding the motor operated valve to be subjected to feed forward control.
  • the device control unit 75 completes the feedforward control when the predetermined FF control completion condition is satisfied after the start of the feedforward control execution.
  • the FF control completion condition is a condition under which it is assumed that the possibility that the inflow of the refrigerant to the operation unit will significantly increase is eliminated by the feed forward control being executed when the fluctuation of the operation capacity occurs. It is defined in the FF control table.
  • the FF control completion condition is satisfied when a predetermined time t1 elapses after the feed forward control is performed.
  • the predetermined time t1 is defined according to the situation based on the number of operation units, the number of stop units, the degree of fluctuation of the operation capacity, the magnitude of the heat load, or the device information. For example, the predetermined time t1 is set to one minute.
  • the drive signal output unit 76 generates a drive signal (drive voltage) corresponding to each device (11, 13, 16, 17, 18, 25, 41, 45, etc.) according to the control content of the device control unit 75. Output.
  • the drive signal output unit 76 includes a plurality of inverters (not shown), and drives a specific device (for example, the compressor 11, the outdoor fan 25, or each indoor fan 45, etc.) from the corresponding inverter Output a signal.
  • Display control unit 77 is a functional unit that controls the operation of the remote control 60 as a display device.
  • the display control unit 77 causes the remote controller 60 to output predetermined information so as to display information related to the driving state and the situation to the user.
  • the display control unit 77 causes the remote controller 60 to display various information such as the set temperature while operating in the normal mode.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the process flow of the controller 70.
  • the controller 70 performs processing in the flow shown in steps S101 to S106 in FIG. 4.
  • the flow of the process shown in FIG. 4 is an example, and can be changed suitably.
  • the order of steps may be changed as long as no contradiction occurs, some steps may be performed in parallel with other steps, and other steps may be newly added.
  • step S101 the controller 70 proceeds to step S103 when there is a driving unit (that is, in the case of YES).
  • the controller 70 proceeds to step S102 when there is no driving unit (that is, in the case of NO).
  • step S102 the controller 70 switches each device to the stop state (or maintains the stop state of each device). Thereafter, the process returns to step S101.
  • step S103 the controller 70 proceeds to step S106 when the FF control condition is not satisfied (that is, when the large fluctuation of the operating capacity does not occur, here, in the case of NO).
  • step S104 the controller 70 proceeds to step S104 when the FF control condition is satisfied (that is, when a large fluctuation of the operating capacity occurs, here, in the case of YES).
  • step S104 the controller 70 executes feed forward control. Specifically, the controller 70 controls the pressure in the outdoor unit so that the pressure fluctuation of the refrigerant flowing into the operation unit maintaining the operation state is suppressed according to the situation based on the FF control table and the device information etc. in the feedforward control. 2 Determine the pressure reduction ratio of the control valve 17, and throttle the opening degree of the outdoor second control valve 17 according to the pressure reduction ratio. Thereafter, the controller 70 proceeds to step S105.
  • step S105 when the FF control completion condition is not satisfied (that is, when it is not assumed that the possibility that the inflow of the refrigerant to the operation unit significantly increases has not been eliminated, the case here is NO), Stay at S105.
  • the controller 70 performs the step. It progresses to S106.
  • step S106 the controller 70 executes normal control. Specifically, the controller 70 controls the state of each device in real time in accordance with the input command, the set temperature, and the detection value of each sensor (26, 46), etc. to perform forward cycle operation or reverse operation. Make cycle operation. Thereafter, the process returns to step S101.
  • feed forward control is executed by the controller 70 (device control unit 75).
  • Such feedforward control is control for suppressing the increase in noise and the noise passing through the refrigerant in the operation unit in association with the gas-liquid two-phase transfer.
  • the liquid is conveyed when performing the gas-liquid two-phase conveyance for conveying the gas-liquid two-phase state.
  • the degree of opening of the indoor expansion valve is usually larger than when it is performed. For this reason, when the operating conditions of the predetermined number or more of the indoor units fluctuate greatly (that is, when the operating capacity greatly increases and decreases), the refrigerant flow rate in the indoor unit maintaining the operating (positive cycle operation) state before the operating capacity fluctuation. Is expected to increase significantly. Such a possibility is particularly high when a plurality of indoor units simultaneously stop operation. With the occurrence of such a situation, in the indoor unit in operation, the refrigerant passing noise becomes loud and noise may occur.
  • feedforward control is executed when the FF control condition is satisfied (that is, when the operating capacity greatly increases and decreases), whereby the predetermined motor-operated valve (in this case, the second outdoor control valve 17) has an operating capacity of
  • the opening degree is narrowed (the pressure reduction ratio is adjusted), and the pressure or the flow rate of the refrigerant flowing through the liquid side communication pipe LC is reduced.
  • operation unit becomes temporarily large with the operation capacity having fluctuate
  • the generation of noise in the operating unit is suppressed when the operating capacity largely fluctuates.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example of the refrigeration cycle in the case where feedforward control is not performed when fluctuations in operating capacity occur.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of a refrigeration cycle when feed forward control is performed when fluctuation of operating capacity occurs.
  • the degree of sound in the operating unit when feedforward control is not performed is 38 dB (32 dB in the case of liquid transport), while the feedforward control is not performed.
  • the degree of sound in the driving unit will be reduced to 31 dB.
  • the controller 70 executes feedforward control when a change in the number of operating units is detected by the operating capacity fluctuation detecting unit 74, and
  • the opening degree of the outdoor second control valve 17 is adjusted to suppress an increase in the pressure of the inflowing refrigerant.
  • the pressure of the refrigerant flowing into the operation unit may be increased by adjusting the opening degree of the predetermined motor-operated valve (in this case, the second outdoor control valve 17). It is suppressed. As a result, an increase in noise in the driving unit is suppressed.
  • the controller 70 is configured to execute feedforward control when the operating capacity fluctuation detecting unit 74 detects a decrease in the number of operating units.
  • the controller 70 executes feedforward control when the operating capacity fluctuation detecting unit 74 detects a decrease in the number of operating units.
  • the rotational speed of the compressor 11 is adjusted, and the outdoor second control valve 17 is adjusted according to the change of the degree SC of subcooling with the passage of time.
  • the degree of opening is adjusted, but the amount of refrigerant flowing in temporarily increases in the operation unit before such a state is reached. That is, when a plurality of indoor units 40 simultaneously stop operation, it is strongly assumed that the noise of the refrigerant passing through the indoor units 40 in operation becomes large and noise is generated. The occurrence of such a situation is suppressed by the controller 70 executing feedforward control when a decrease in the number of operating units is detected by the capacity fluctuation detection unit 74.
  • the motor-operated valve whose opening degree is adjusted in feedforward control allows the refrigerant flowing from the outdoor unit 10 to the indoor unit 40 to pass through the refrigerant communication pipe in the gas-liquid two-phase state. It is an outdoor second control valve 17 (first motor-operated valve) that reduces the pressure.
  • the opening degree of the outdoor second control valve 17 is adjusted, and the pressure increase of the refrigerant flowing into the operation unit is accurately and simply suppressed. Therefore, an increase in noise in the operation unit in association with the gas-liquid two-phase transfer is suppressed with high accuracy while cost reduction is achieved.
  • the controller 70 (device control unit 75) has a pressure reduction ratio of the motor operated valve (the second outdoor control valve 17) to be controlled according to the magnitude of the fluctuating operating capacity in feed forward control. Based on the defined FF control table (that is, the valve opening degree is defined for each situation), the opening degree of the motorized valve is narrowed.
  • the controller 70 determines the pressure reduction ratio of the motor operated valve to be controlled in real time based on the predetermined information, and throttles the motor operated valve to the corresponding valve opening. You may do so. That is, the controller 70 may calculate the valve opening degree in real time instead of using the opening degree defined in the FF control table in feedforward control.
  • the controller 70 calculates the valve opening degree of the motor-operated valve to be controlled in real time in feedforward control.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the process flow of the controller 70 when calculating the valve opening degree of the motor-operated valve to be controlled in real time in feedforward control.
  • the flow of the process illustrated in FIG. 7 is an example and can be appropriately changed.
  • the order of steps may be changed as long as no contradiction occurs, some steps may be performed in parallel with other steps, and other steps may be newly added.
  • step S201 when there is a driving unit (that is, in the case of YES), the controller 70 proceeds to step S203.
  • step S203 When there is no driving unit (ie, in the case of NO), the controller 70 proceeds to step S202.
  • step S202 the controller 70 switches each device to the stop state (or maintains the stop state of each device). Thereafter, the process returns to step S201.
  • step S203 the controller 70 executes normal control. Specifically, the controller 70 controls the state of each device in real time in accordance with the input command, the set temperature, and the detection value of each sensor (26, 46), etc. to perform forward cycle operation or reverse operation. Make cycle operation. Thereafter, the process proceeds to step S204.
  • step S204 the controller 70 sets the outlet pressure of the outdoor second control valve 17 (see f in FIG. 2) to the refrigerant circulation amount, the valve opening degree of the outdoor second control valve 17 (Cv value of current opening degree), The prediction is made based on the inlet density of the outdoor second control valve 17, the inlet pressure, and the like.
  • the refrigerant circulation amount is calculated based on the device information (the number of rotations of the compressor 11, the opening degree of each valve, etc.) and the like. Further, the inlet density of the outdoor second control valve 17 is calculated based on the detection value of the outdoor side sensor 26 (the discharge pressure HP, the refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 14 and the like) and the like.
  • the controller 70 controls the inlet pressure of the indoor expansion valve 41 (see g in FIG. 2), the evaporation temperature of the indoor heat exchanger 42, the refrigerant circulation amount of the operation unit, the opening degree of the indoor expansion valve 41 (current opening degree And the density of the refrigerant at the outlet of the indoor expansion valve 41).
  • the evaporation temperature of the indoor heat exchanger 42 is calculated from the detection value of the indoor side sensor 46 (the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 42) or the like.
  • the refrigerant circulation amount of the operation unit is calculated based on the air conditioning capacity of the operation unit.
  • the density of the refrigerant at the outlet of the indoor expansion valve 41 is calculated based on the enthalpy of the refrigerant at the outlet side of the outdoor unit 10 and the evaporation temperature of the indoor unit 40.
  • the controller 70 controls the liquid side communication pipe based on the outlet pressure of the outdoor second control valve 17, the inlet pressure of the indoor expansion valve 41, the detection value of each sensor 26 or 46 (suction pressure LP, discharge pressure HP, etc.)
  • the pressure drop ⁇ P (see fg in FIG. 2) in LC is calculated.
  • the pressure loss ⁇ P can be easily calculated by using the detection value of each sensor 26 or 46, but it is possible to predict without using such a detection value.
  • the pressure loss ⁇ P can be predicted by the following equation 1, which also enables cost reduction in connection with omitting the sensor.
  • the controller 70 then proceeds to step S205.
  • step S205 the controller 70 returns to step S201 when the FF control condition is not satisfied (that is, when the large fluctuation of the operating capacity does not occur, here, in the case of NO).
  • the controller 70 proceeds to step S206 when the FF control condition is satisfied (that is, when a large fluctuation of the operating capacity occurs, here, in the case of YES).
  • step S206 the controller 70 executes feed forward control. Specifically, in the feedforward control, the controller 70 operates the pressure loss ⁇ P (see f ′ ′-g in FIG. 6) in the liquid-side connecting pipe LC after the operating capacity change, and the refrigerant circulation amount and the operation before the operating capacity change. It is calculated based on the ratio to the amount of refrigerant circulation after capacity change.
  • pressure loss deltaP in liquid side connecting piping LC after operation capacity change by using a detection value of each sensor 26 or 46, it predicts without using such a detection value.
  • the pressure loss ⁇ P can be predicted by the following equation 2, which also enables cost reduction in connection with omitting the sensor.
  • the controller 70 does not change the inlet pressure of the indoor expansion valve 41 before and after the fluctuation of the operating capacity.
  • the pressure reduction ratio in the outdoor second control valve 17 is determined, and the valve opening degree of the outdoor second control valve 17 is controlled.
  • controller 70 proceeds to step S207.
  • step S207 when the FF control completion condition is not satisfied (that is, when it is not assumed that the possibility that the inflow of the refrigerant to the operation unit significantly increases has not been eliminated, the case here is NO), Stay at S207.
  • the controller 70 when the FF control completion condition is satisfied (that is, when it is assumed that the possibility that the inflow of the refrigerant to the operation unit significantly increases is eliminated, the controller 70 performs the step).
  • the same function and effect as the above embodiment can be realized.
  • the pressure loss ⁇ P in the liquid side connecting pipe LC before and after the fluctuation of the operating capacity is calculated (predicted) in real time, and the pressure reduction ratio of the motor operated valve to be subjected to feedforward control is adjusted based on this. Since the valve opening degree is determined, it can be expected that the control accuracy can be further improved.
  • the motor-operated valve whose opening degree adjustment is performed is not necessarily limited to the outdoor second control valve 17. That is, in place of the outdoor second control valve 17, as long as the increase in the pressure reduction of the indoor expansion valve 41 of the operating unit is suppressed in the manner as shown in FIG.
  • Other motor-operated valves may be throttled together with the second outdoor control valve 17.
  • the opening degree of the outdoor first control valve 16 (corresponding to “third motorized valve” recited in the claims) may be narrowed.
  • the opening degree of the indoor expansion valve 41 (corresponding to the “second motor-operated valve” recited in the claims) may be narrowed.
  • another motor-operated valve not disclosed in FIG. 1 is disposed in the refrigerant circuit RC (in particular, a flow path closer to the liquid than the outdoor heat exchanger 14), and the opening of the motor-operated valve is narrowed in feedforward control. May be Even in these cases, the pressure increase of the inflowing refrigerant is suppressed in the operation unit that maintains the operation state before the operation capacity fluctuation, and the same function and effect as the above embodiment can be realized.
  • any one of the motor-operated valves may be alternatively controlled, or a plurality of motor-operated valves may be controlled.
  • the outdoor second control valve 17 is not necessarily required and can be appropriately omitted.
  • other means for example, a capillary for realizing gas-liquid two-phase conveyance instead of the outdoor second control valve 17
  • a pressure reducing mechanism such as a tube may be disposed.
  • the FF control condition is satisfied when the number of operating units decreases or increases by a predetermined number (for example, two) or more during the predetermined period Pt during the normal cycle operation, and the feedforward control is executed.
  • a predetermined number for example, two
  • the feedforward control is executed.
  • the FF control conditions are not necessarily limited to this, and can be changed as appropriate.
  • the air conditioning capability of the indoor unit 40 in which the operating state changes May be satisfied when the total value of V.sub.2 is equal to or greater than a predetermined reference value SV.
  • the FF control condition is the air conditioning capacity of the indoor unit 40 (the indoor unit 40 in which the operation is stopped from the operation) in which the operation state fluctuates when the number of operation units decreases by a predetermined number or more. May be satisfied when the total value of the values is greater than or equal to a predetermined first reference value SV1.
  • the FF control condition is the total value of the air conditioning capacities of the indoor units 40 (the indoor units 40 in the operation state from the operation stop state) where the operation state fluctuates when the number of operation units increases by a predetermined number or more. It may be satisfied when it is greater than or equal to a predetermined second reference value SV2.
  • the operating capacity fluctuation detecting unit 74 specifies the indoor unit 40 in which the fluctuation (starting and stopping) of the operating state has occurred from the device information, and calculates the total value of the air conditioning capacities of the specified indoor units 40 based on the capacity information. It may be configured as follows. When the calculated value is greater than or equal to the first reference value SV1 or the second reference value SV2, the operating capacity fluctuation detecting unit 74 determines that the operating capacity of the air conditioning system 100 has a large fluctuation, and the FF control flag It may be configured to stand M9.
  • the first reference value SV1 and the second reference value SV2 have fluctuations in operating capacity to such an extent that noise may be increased in the operating unit maintaining the operating state in connection with gas-liquid two-phase transfer. This value is assumed, and is appropriately set in accordance with the design specification and the installation environment.
  • the first reference value SV1 and the second reference value SV2 may be set to the same value or may be set to different values.
  • the first reference value SV1 and the second reference value SV2 are set to 5.0 (Kw) (but not necessarily limited to such values).
  • the specific first state (the operating state changes) when the number of operating units decreases or increases by a predetermined number (for example, two) or more during the predetermined period Pt.
  • a predetermined number for example, two
  • feedforward control is performed. This makes it possible to execute the first control in the first state where the operating capacity of the entire system greatly changes (that is, the state in which the execution of the first control is particularly required).
  • the increase in noise in the operation unit in connection with the gas-liquid two-phase transfer is more appropriately suppressed.
  • the FF control condition is not necessarily limited when the normal cycle operation is performed, and may be satisfied also when another operation in which the gas-liquid two-phase transfer is performed is performed. .
  • the predetermined period Pt is set to 30 seconds.
  • the predetermined period Pt is not necessarily limited to 30 seconds, and may be longer or shorter than 30 seconds.
  • the predetermined period Pt may be set to 1 minute or may be set to 15 seconds.
  • the predetermined time t1 was set to 1 minute was demonstrated as an example.
  • the predetermined time t1 is not necessarily limited to one minute, and may be longer or shorter than one minute.
  • the predetermined time t1 may be set to 3 minutes, or may be set to 30 seconds.
  • the outdoor first control valve 16 is not necessarily required, and may be omitted as appropriate.
  • the outdoor second control valve 17 may be made to take on the function of the outdoor first control valve 16 during reverse cycle operation.
  • the outdoor second control valve 17 does not necessarily have to be disposed in the outdoor unit 10, and may be disposed outside the outdoor unit 10 (for example, on the liquid side communication pipe LC).
  • the indoor expansion valve 41 does not necessarily have to be disposed in the indoor unit 40, and may be disposed outside the indoor unit 40 (for example, on the liquid side communication pipe LC).
  • the subcooler 15 and the third outdoor control valve 18 are not necessarily required, and may be appropriately omitted. Also, devices not shown in FIG. 1 may be newly added.
  • a refrigerant flow switching unit that switches the flow of refrigerant flowing into each indoor unit 40 so as to enable the forward cycle operation and the reverse cycle operation to be performed separately for each indoor unit 40.
  • the FF control condition is not limited to the normal cycle operation, but in a state where the indoor unit 40 performing the forward cycle operation (cooling operation) and the indoor unit 40 performing the reverse cycle operation (heating operation) are mixed. May also be satisfied.
  • the motor-operated valve to be controlled in feed forward control may be disposed in the refrigerant flow path switching unit.
  • the controller 70 completes the feedforward control when the predetermined FF control completion condition is satisfied after the start of the feedforward control execution, and the FF control completion condition is After the feedforward control is performed, it is assumed that the predetermined time t1 has elapsed.
  • the FF control completion condition is not necessarily limited to this, and may be satisfied triggered by another event.
  • the FF control completion condition is stored in the detection value of each sensor 26 or 46 stored in the detection value storage area M2, the device information stored in the device information storage area M3, and / or the command storage area M4. It may be satisfied based on the input command etc.
  • (7-8) Modified Example 8 In the air conditioning system 100 according to the above-described embodiment, a plurality of (four or more) indoor units 40 are connected in series or in parallel by connection pipes (GC, LC) to one outdoor unit 10.
  • connection pipes GC, LC
  • the number of outdoor units 10 and / or indoor units 40 and the connection mode thereof can be appropriately changed according to the installation environment and design specifications.
  • a plurality of outdoor units 10 may be arranged in series or in parallel.
  • only one indoor unit 40 may be connected to one outdoor unit 10.
  • the controller 70 configured to control the operation of the air conditioning system 100 is configured by connecting the outdoor unit control unit 30 and the indoor unit control unit 48 of each indoor unit 40 via the communication line.
  • the configuration mode of the controller 70 is not necessarily limited to this, and can be appropriately changed according to the design specifications and the installation environment. That is, as long as the elements (71-77) included in the controller 70 are realized, the configuration of the controller 70 is not particularly limited. That is, some or all of the elements (71-77) included in the controller 70 do not necessarily have to be arranged in any of the outdoor unit 10 and the indoor unit 40, and may be arranged in other devices. And may be arranged independently.
  • the controller 70 may be configured by another device such as the remote control 60 or a centralized management device, instead of / in combination with one or both of the outdoor unit control unit 30 and each indoor unit control unit 48.
  • the other device may be disposed at a remote location connected to the outdoor unit 10 or the indoor unit 40 via a communication network.
  • controller 70 may be configured by only the outdoor unit control unit 30.
  • R32 is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit RC.
  • the refrigerant used in the refrigerant circuit RC is not particularly limited, and may be another refrigerant.
  • an HFC-based refrigerant such as R407C or R410A may be used.
  • the idea of the present disclosure is not necessarily prevented from being applied to an air conditioning system that carries a liquid. That is, the same problem (although the degree is less likely to increase compared to the gas-liquid two-phase transfer) may occur in connection with the occurrence of a large fluctuation of the operating capacity also in the air conditioning system performing the liquid transfer.
  • the idea according to the present disclosure may be applied. That is, even when liquid transport is performed in which the refrigerant flowing in the liquid side communication pipe LC is in a liquid state, pressure fluctuation of the refrigerant flowing into the operation unit occurs with the fluctuation of the operating capacity (especially with the increase of the number of operation).
  • the outdoor second control valve 17 is not disposed in the refrigerant circuit RC, but in such a case, a predetermined motor-operated valve (for example, the outdoor first control valve) in feedforward control
  • the opening degree of 16 and / or the indoor expansion valve 41 etc may be controlled.
  • the present disclosure is applicable to an air conditioning system.
  • outdoor unit 11 compressor 12: accumulator 13: four-way switching valve 14: outdoor heat exchanger 15: subcooler 16: outdoor first control valve (motor operated valve, third motor operated valve) 17: Outdoor second control valve (motor operated valve, first motor operated valve) 18: outdoor third control valve 19: liquid side closing valve 20: gas side closing valve 25: outdoor fan 26: outdoor side sensor 30: outdoor unit control unit 40 (40a, 40b, 40c, 40d): indoor unit 41: indoor Expansion valve (motor-operated valve, second motor-operated valve) 42: indoor heat exchanger 45: indoor fan 46: indoor side sensor 48: indoor unit controller 60: remote controller 70: controller (detector, controller) 71: storage unit 72: input control unit 73: mode control unit 74: operating capacity fluctuation detection unit (detection unit) 75: Equipment control unit (control unit) 76: drive signal output unit 77: display control unit 100: air conditioning system 151: main flow channel 152: sub flow channel GC (G1, G2 ...): gas side connection piping

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Abstract

気液二相搬送に関連して騒音を抑制する空調システムを提供する。空調システム(100)は、室外ユニット(10)と複数の室内ユニット(40)と液側連絡配管(LC)とを含む冷媒回路(RC)において冷凍サイクルを行う。空調システム(100)は、冷媒回路(RC)を流れる冷媒を開度に応じて減圧する室外第2制御弁(17、電動弁)と、機器情報に基づき運転ユニットの台数変化を検出する運転容量変動検出部(74、検出部)と、室外第2制御弁(17)の状態を制御する機器制御部(75、制御部)と、を備える。機器制御部(75)は、運転容量変動検出部(74)によって運転ユニットの台数変化が検出された時にフィードフォワード制御(第1制御)を実行し、運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制すべく室外第2制御弁(17)の開度を調整する。

Description

空調システム
 本開示は、空調システムに関する。
 従来、室外ユニットと複数台の室内ユニットとを有する空調システムが知られている。例えば特許文献1(国際公開第2015/029160号公報)には、1台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続された空調システムが開示されている。特許文献1では、各室内ユニットにおいて膨張弁(室内側膨張弁)が配置され、冷房運転時には室内側膨張弁によって冷媒を減圧している。
 空調システムにおいて、複数台の室内ユニットの運転状態が大きく変化した時(すなわち運転容量が大きく変化した時)には、一時的に、運転中の室内ユニットに流入する冷媒の圧力が大きくなり、これに関連して室内膨張弁における減圧分が増大し騒音が生じうる。騒音を抑制する空調システムを提供する。
 第1観点に係る空調システムは、冷媒回路において冷凍サイクルを行う。冷媒回路は、室外ユニットと、複数の室内ユニットと、冷媒連絡配管と、を含む。冷媒連絡配管は、室外ユニット及び室内ユニットを接続する。第1観点に係る空調システムは、電動弁と、検出部と、制御部と、を備える。電動弁は、冷媒回路を流れる冷媒を、開度に応じて減圧する。検出部は、運転状態にある室内ユニットである運転ユニットの台数変化を検出する。制御部は、電動弁の状態を制御する。制御部は、検出部によって運転ユニットの台数変化が検出された時に第1制御を実行する。制御部は、第1制御において、運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制すべく、電動弁の開度を調整する。
 第1観点に係る空調システムでは、制御部が、検出部によって運転ユニットの台数変化が検出された時に第1制御を実行し、第1制御において、運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制すべく電動弁の開度を調整する。これにより、室内ユニットの運転台数が変化した時には、所定の電動弁の開度が調整されることで、運転ユニットに流入する冷媒圧力が増大することが抑制される。その結果、運転ユニットにおいて騒音が増大することが抑制される。
 なお、ここでの「運転停止状態」には、室内ユニットが運転を完全に停止している状態(リモコンへのコマンド入力に応じて運転を停止している状態等)のみならず、運転を休止している状態(サーモオフ等により一時的に運転を休止している状態)が含まれる。
 また、ここでの「電動弁」については、第1制御において開度調整されることで運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制する電子膨張弁であり、その配置場所や数については特に限定されない。
 また、「検出部」は、例えば運転ユニットの台数変化を判断しうる所定情報(例えば室内ユニットやリモコンから送られる室内ユニットが運転停止状態となったことを特定する信号や、冷凍サイクルにおける低圧側の冷媒圧力又は冷媒温度等の変数等)に基づき、運転状態にある室内ユニットである運転ユニットの台数変化を検出する。
 第2観点に係る空調システムは、第1観点に係る空調システムであって、室外ユニットから室内ユニットへ流れる冷媒は、気液二相状態で搬送される。これにより、液搬送を行う場合と比較して室内側膨張弁の開度が大きくなる気液二相搬送を行う際に、(複数台の室内ユニットの運転状態が大きく変化することで)運転容量が大きく変化した時にも、室内膨張弁における減圧分が一時的に増大することが抑制される。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが抑制される。
 第3観点に係る空調システムは、第1観点又は第2観点に係る空調システムであって、制御部は、検出部によって運転ユニットの台数減少が検出された時に第1制御を実行する。複数台の室内ユニットが同時に運転停止状態となった場合には、運転中の室内ユニットにおいて騒音が生じることが強く想定されるところ、第3観点に係る空調システムでは、検出部によって運転ユニットの台数減少が検出された時に制御部が第1制御を実行することで、係る事態となることが抑制される。
 第4観点に係る空調システムは、第1観点から第3観点のいずれかに係る空調システムであって、記憶部をさらに備える。記憶部は、能力情報を記憶する。能力情報は、各室内ユニットの空調能力を特定する情報である。制御部は、検出部によって運転ユニットの台数変化が検出された場合において第1状態にある時に、第1制御を実行する。第1状態は、運転状態が変化した室内ユニットの空調能力の合計値が所定の基準値以上の状態である。
 これにより、制御部は、検出部によって運転ユニットの台数変化が検出された場合において、第1状態(運転状態が変化した室内ユニットの空調能力の合計値が所定の基準値以上である状態)にある時に第1制御を実行する。すなわち、運転台数の変化に加えて、運転状態が変化した室内ユニットの空調能力の大小を加味して、第1制御が実行されるか否かが決定される。その結果、システム全体の運転容量が大きく変化する時(すなわち第1制御の実行が特に必要な時)に的確に第1制御を実行することが可能となる。よって、運転ユニットにおいて騒音が増大することがより的確に抑制される。
 なお、ここでの「空調能力」は、冷房能力等、運転時における室内ユニットの熱負荷処理能力を示す値(kW)であり、馬力に換算可能である。
 また、「基準値」は、運転ユニットにおいて騒音が増大することが懸念される程度に運転容量の変動が生じたことが想定される値であり、設計仕様や設置環境に応じて適宜設定される。
 第5観点に係る空調システムは、第1観点から第4観点のいずれかに係る空調システムであって、電動弁は、第1電動弁である。第1電動弁は、室外ユニットから室内ユニットへ流れる冷媒が気液二相状態で冷媒連絡配管を通過するように冷媒を減圧する。これにより、第1制御において、第1電動弁の開度が調整され、運転ユニットに流入する冷媒の圧力増大が的確且つ簡潔に抑制される。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが、コスト抑制が図られつつ高精度に抑制される。
 なお、ここでの「第1電動弁」は、「室外ユニットから室内ユニットへ流れる冷媒が気液二相状態で冷媒連絡配管を通過するように冷媒を減圧する」電子膨張弁であり、第1制御において開度調整されることで運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制することが可能であれば、「第1電動弁」の配置場所や数については特に限定されない。
 第6観点に係る空調システムは、第1観点から第5観点のいずれかに係る空調システムであって、電動弁は、第2電動弁である。第2電動弁は、冷媒連絡配管から対応する室内ユニットに流入する冷媒を減圧する。制御部は、第1制御において、第2電動弁の開度を絞らせる。これにより、第1制御において、第2電動弁の開度が調整され、運転ユニットに流入する冷媒の圧力増大が的確且つ簡潔に抑制される。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが、コスト抑制が図られつつ高精度に抑制される。
 なお、ここでの「第2電動弁」は、「冷媒連絡配管から対応する室内ユニットに流入する冷媒を減圧する」電子膨張弁であり、第1制御において開度調整されることで運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制することが可能であれば、「第2電動弁」の配置場所や数については特に限定されない。
 第7観点に係る空調システムは、第1観点から第6観点のいずれかに係る空調システムであって、室外熱交換器をさらに備える。室外熱交換器は、室外ユニットに配置される。室外熱交換器は、冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する。電動弁は、第3電動弁である。第3電動弁は、室外熱交換器と冷媒連絡配管との間に配置される。制御部は、第1制御において、第3電動弁の開度を絞らせる。
 これにより、第1制御において、第3電動弁の開度が調整され、運転ユニットに流入する冷媒の圧力増大が的確且つ簡潔に抑制される。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが、コスト抑制が図られつつ高精度に抑制される。
 なお、ここでの「第3電動弁」は、「室外熱交換器と冷媒連絡配管との間に配置される」電子膨張弁であり、第1制御において開度調整されることで運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制することが可能であれば、「第3電動弁」の配置場所や数については特に限定されない。
本開示の一実施形態に係る空調システムの概略構成図。 正サイクル運転時(通常制御時)における冷凍サイクルの一例を示した模式図。 コントローラと、コントローラに接続される各部と、を概略的に示したブロック図。 コントローラの処理の流れの一例を示したフローチャート。 運転容量の変動が生じた際にフィードフォワード制御が実行されない場合の冷凍サイクルの一例を示した模式図。 運転容量の変動が生じた際にフィードフォワード制御が実行される場合の冷凍サイクルの一例を示した模式図。 フィードフォワード制御において制御対象の電動弁の弁開度をリアルタイムに算出する場合の、コントローラの処理の流れの一例を示したフローチャート。
 以下、本開示の一実施形態に係る空調システム100について説明する。なお、以下の実施形態は、具体例であって、技術的範囲を限定するものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、以下の説明において、「運転停止状態」には、運転停止を指示するコマンドが入力されたこと又は電源が遮断されたことにより運転を停止している状態のみならず、サーモオフ等により運転を休止している状態も含まれる。
 (1)空調システム100の概要
 図1は、空調システム100の概略構成図である。空調システム100は、ビルや工場等に設置されて対象空間の空気調和を実現する。空調システム100は、冷媒回路RCにおいて冷凍サイクルを行うことにより、対象空間の冷房や暖房などを行う。
 空調システム100は、主として、室外ユニット10と、複数(ここでは4台以上)の室内ユニット40(40a、40b、40c、40d・・・)と、室外ユニット10と室内ユニット40とを接続する液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCと、空調システム100の動作を制御するコントローラ70と、を有している。
 空調システム100では、室外ユニット10と各室内ユニット40とが液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCで接続されることで、冷媒回路RCが構成されている。空調システム100では、冷媒回路RC内に封入された冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路RCには、例えば、R32冷媒が封入されている。
 空調システム100では、室外ユニット10及び室内ユニット40間で延びる液側連絡配管LCにおいて、冷媒が気液二相状態で搬送される気液二相搬送が行われる。より詳細には、室外ユニット10及び室内ユニット40間で延びる液側連絡配管LCにおいて搬送される冷媒に関し、液状態で搬送される場合と比較して、気液二相状態で搬送される場合のほうが、能力低下が抑制されつつ少ない冷媒充填量で運転を行うことが可能となることに鑑みて、空調システム100は、省冷媒を実現するために液側連絡配管LCにおいて気液二相搬送が行われるように構成されている。
 ここでの熱負荷は、運転中の室内ユニット40(運転ユニット)で処理を要求される熱負荷であり、例えば、運転ユニットにおいて設定される設定温度、運転ユニットが設置される対象空間内の温度、冷媒循環量、室内ファン45の回転数、圧縮機11の回転数、室外熱交換器14の容量、及び室内熱交換器42の容量等のいずれか/全てに基づき、算出される。
 (1-1)室外ユニット10
 室外ユニット10は、例えば建物の屋上やベランダ等の屋外、又は地下等の室外(対象空間外)に設置される。室外ユニット10は、液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCを介して複数の室内ユニット40と接続されており、冷媒回路RCの一部を構成している。
 室外ユニット10は、主として、複数の冷媒配管(第1配管P1-第12配管P12)と、圧縮機11と、アキュームレータ12と、四路切換弁13と、室外熱交換器14と、過冷却器15と、室外第1制御弁16と、室外第2制御弁17と、室外第3制御弁18と、液側閉鎖弁19と、ガス側閉鎖弁20と、を有している。
 第1配管P1は、ガス側閉鎖弁20と、四路切換弁13の第1ポートと、を接続する。第2配管P2は、アキュームレータ12の入口ポートと、四路切換弁13の第2ポートと、を接続する。第3配管P3は、アキュームレータ12の出口ポートと、圧縮機11の吸入ポートと、を接続する。第4配管P4は、圧縮機11の吐出ポートと、四路切換弁13の第3ポートと、を接続する。第5配管P5は、四路切換弁13の第4ポートと、室外熱交換器14のガス側出入口と、を接続する。第6配管P6は、室外熱交換器14の液側出入口と、室外第1制御弁16の一端と、を接続する。第7配管P7は、室外第1制御弁16の他端と、過冷却器15のメイン流路151の一端と、を接続する。第8配管P8は、過冷却器15のメイン流路151の他端と、室外第2制御弁17の一端と、を接続する。第9配管P9は、室外第2制御弁17の他端と、液側閉鎖弁19の一端と、を接続する。第10配管P10は、第6配管P6の両端間の部分と、室外第3制御弁18の一端と、を接続する。第11配管P11は、室外第3制御弁18の他端と、過冷却器15のサブ流路152の一端と、を接続する。第12配管P12は、過冷却器15のサブ流路152の他端と、第1配管P1の両端間の部分と、を接続する。なお、これらの冷媒配管(P1―P12)は、実際には、単一の配管で構成されてもよいし、継手等を介して複数の配管が接続されることで構成されてもよい。
 圧縮機11は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。本実施形態では、圧縮機11は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素が圧縮機モータ(図示省略)によって回転駆動される密閉式構造を有している。また、ここでは、圧縮機モータは、インバータにより運転周波数の制御が可能であり、これにより、圧縮機11の容量制御が可能になっている。
 アキュームレータ12は、圧縮機11に液冷媒が過度に吸入されることを抑制するための容器である。アキュームレータ12は、冷媒回路RCに充填されている冷媒量に応じて所定の容積を有している。
 四路切換弁13は、冷媒回路RCにおける冷媒の流れを切り換えるための流路切換弁である。四路切換弁13は、正サイクル状態と逆サイクル状態とを切り換えられる。四路切換弁13は、正サイクル状態となると、第1ポート(第1配管P1)と第2ポート(第2配管P2)とを連通させるとともに第3ポート(第4配管P4)と第4ポート(第5配管P5)とを連通させる(図1の四路切換弁13の実線を参照)。四路切換弁13は、逆サイクル状態となると、第1ポート(第1配管P1)と第3ポート(第4配管P4)とを連通させるとともに第2ポート(第2配管P2)と第4ポート(第5配管P5)とを連通させる(図1の四路切換弁13の破線を参照)。
 室外熱交換器14は、冷媒の凝縮器(又は放熱器)又は蒸発器(又は加熱器)として機能する熱交換器である。室外熱交換器14は、正サイクル運転(四路切換弁13が正サイクル状態にある運転)時には、冷媒の凝縮器として機能する。また、室外熱交換器14は、逆サイクル運転(四路切換弁13が逆サイクル状態にある運転)時には、冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器14は、複数の伝熱管と、伝熱フィンと、を含む(図示省略)。室外熱交換器14は、伝熱管内の冷媒と、伝熱管又は伝熱フィンの周囲を通過する空気(後述の室外空気流)と、の間で熱交換が行われるように構成されている。
 過冷却器15は、流入する冷媒を過冷却状態の液冷媒とする熱交換器である。過冷却器15は、例えば二重管熱交換器であり、過冷却器15にはメイン流路151とサブ流路152とが構成されている。過冷却器15は、メイン流路151及びサブ流路152を流れる冷媒が熱交換を行うように構成されている。
 室外第1制御弁16は、開度制御が可能な電子膨張弁であり、開度に応じて流入する冷媒を減圧する又は流量調節する。室外第1制御弁16は、室外熱交換器14と過冷却器15(メイン流路151)との間に配置されている。換言すると、室外第1制御弁16は、室外熱交換器14と液側連絡配管LCに配置されているともいえる。
 室外第2制御弁17(特許請求の範囲記載の「第1電動弁」に相当)は、開度制御が可能な電子膨張弁であり、開度に応じて流入する冷媒を減圧する又は流量調節する。室外第2制御弁17は、過冷却器15(メイン流路151)と液側閉鎖弁19との間に配置されている。係る室外第2制御弁17の開度が制御されることにより、室外ユニット10から液側連絡配管LCへ送られる冷媒を減圧して気液二相状態とすることが可能である。
 室外第3制御弁18は、開度制御が可能な電子膨張弁であり、開度に応じて流入する冷媒を減圧する又は流量調節する。室外第3制御弁18は、室外熱交換器14と過冷却器15(サブ流路152)との間に配置されている。
 液側閉鎖弁19は、第9配管P9と液側連絡配管LCとの接続部分に配置された手動弁である。液側閉鎖弁19は、一端が第9配管P9に接続され他端が液側連絡配管LCに接続されている。
 ガス側閉鎖弁20は、第1配管P1とガス側連絡配管GCとの接続部分に配置された手動弁である。ガス側閉鎖弁20は、一端が第1配管P1に接続され他端がガス側連絡配管GCに接続されている。
 また、室外ユニット10は、室外熱交換器14を通過する室外空気流を生成する室外ファン25を有している。室外ファン25は、室外熱交換器14を流れる冷媒の冷却源又は加室外としての室外空気流を室外熱交換器14に供給する送風機である。室外ファン25は、駆動源である室外ファンモータ(図示省略)を含み、状況に応じて発停及び回転数を適宜制御される。
 また、室外ユニット10には、冷媒回路RC内の冷媒の状態(主に圧力又は温度)を検出するための複数の室外側センサ26(図3参照)が配置されている。室外側センサ26は、圧力センサや、サーミスタ又は熱電対等の温度センサである。室外側センサ26には、例えば、圧縮機11の吸入側における冷媒の圧力である吸入圧力LPを検出する吸入圧力センサ、圧縮機11の吐出側における冷媒の圧力である吐出圧力HPを検出する吐出圧力センサ、室外熱交換器14における冷媒の温度(例えば過冷却度SC)を検出する冷媒温度センサ、外気の温度を検出する外気温度センサ等が含まれる。
 また、室外ユニット10は、室外ユニット10に含まれる各機器の動作・状態を制御する室外ユニット制御部30を有している。室外ユニット制御部30は、CPUやメモリ等を有するマイクロコンピュータを含んでいる。室外ユニット制御部30は、室外ユニット10に含まれる各機器(11、13、16、17、18、25等)や室外側センサ26と電気的に接続されており、互いに信号の入出力を行う。また、室外ユニット制御部30は、各室内ユニット40の室内ユニット制御部48(後述)やリモコン60(図3参照)と、通信線(図示省略)を介して、個別に制御信号等の送受信を行う。
 (1-2)室内ユニット40
 各室内ユニット40は、液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCを介して室外ユニット10と接続されている。各室内ユニット40は、室外ユニット10に対して、他の室内ユニット40と並列又は直列に配置されている。例えば、図1においては、室内ユニット40aは、室内ユニット40b等と直列に配置されており、室内ユニット40c及び40d等と並列に配置されている。
 各室内ユニット40は、対象空間に配置され、冷媒回路RCの一部を構成している。各室内ユニット40は、主として、複数の冷媒配管(第13配管P13、第14配管P14)と、室内膨張弁41と、室内熱交換器42と、を有している。
 第13配管P13は、液側連絡配管LCと、室内熱交換器42の液側冷媒出入口とを接続する。第14配管P14は、室内熱交換器42のガス側冷媒出入口と、ガス側連絡配管GCとを接続する。なお、これらの冷媒配管(P13、P14)は、実際には、単一の配管で構成されてもよいし、継手等を介して複数の配管が接続されることで構成されてもよい。
 室内膨張弁41は、開度制御が可能な電子膨張弁であり、開度に応じて流入する冷媒を減圧する又は流量調節する。室内膨張弁41は、第13配管P13上に配置されており、液側連絡配管LCと室内熱交換器42との間に位置している。室内膨張弁41は、正サイクル運転時には、液側連絡配管LCから室内ユニット40に流入する冷媒を減圧する。
 室内熱交換器42は、冷媒の蒸発器(又は加熱器)又は凝縮器(又は放熱器)として機能する熱交換器である。室内熱交換器42は、正サイクル運転時には、冷媒の蒸発器として機能する。また、室内熱交換器42は、逆サイクル運転時には、冷媒の凝縮器として機能する。室内熱交換器42は、複数の伝熱管と、伝熱フィンと、を含む(図示省略)。室内熱交換器42は、伝熱管内の冷媒と、伝熱管又は伝熱フィンの周囲を通過する空気(後述の室内空気流)と、の間で熱交換が行われるように構成されている。
 また、室内ユニット40は、対象空間内の空気を吸入し、室内熱交換器42を通過させ冷媒と熱交換させた後に、対象空間に再び送るための室内ファン45を有している。室内ファン45は、対象空間内に配置されている。室内ファン45は、駆動源である室内ファンモータ(図示省略)を含む。室内ファン45は、駆動時に、室内熱交換器42を流れる冷媒の加室外又は冷却源としての室内空気流を生成する。
 また、室内ユニット40には、冷媒回路RC内の冷媒の状態(主に圧力又は温度)を検出するための室内側センサ46(図3参照)が配置されている。室内側センサ46は、圧力センサや、サーミスタ又は熱電対等の温度センサである。室内側センサ46には、例えば、室内熱交換器42における冷媒の温度(例えば過熱度)を検出する温度センサ、冷媒の圧力を検出する圧力センサ等が含まれる。
 また、室内ユニット40は、室内ユニット40に含まれる各機器の動作・状態を制御する室内ユニット制御部48を有している。室内ユニット制御部48は、CPUやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。室内ユニット制御部48は、室内ユニット40に含まれる機器(41、45)や室内側センサ46と電気的に接続されており、互いに信号の入出力を行う。また、室内ユニット制御部48は、室外ユニット制御部30やリモコン60(図3参照)と通信線(図示省略)を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
 (1-3)液側連絡配管LC、ガス側連絡配管GC
 液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCは、室外ユニット10及び各室内ユニット40を接続する連絡配管であり、現地にて施工される。液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCの配管長や配管径については、設計仕様や設置環境に応じて適宜選定される。なお、液側連絡配管LC及びガス側連絡配管GCは、実際には、単一の配管で構成されてもよいし、継手等を介して複数の配管が接続されることで構成されてもよい。
 本実施形態において、液側連絡配管LCは、複数(液側連絡配管L1、L2・・・)に分岐している。また、ガス側連絡配管GCは、複数(ガス側連絡配管G1、G2・・・)に分岐している。図1においては、液側連絡配管L1及びガス側連絡配管G1に室内ユニット40a及び40b等が個別に接続されており、液側連絡配管L2及びガス側連絡配管G2に室内ユニット40c及び40d等が個別に接続されている。
 (1-4)コントローラ70
 コントローラ70(特許請求の範囲記載の「検出部」及び「制御部」に相当)は、各機器の状態を制御することで空調システム100の動作を制御するコンピュータである。本実施形態において、コントローラ70は、室外ユニット制御部30と、各室内ユニット40内の室内ユニット制御部48と、が通信線を介して接続されることで構成されている。コントローラ70の詳細については、後述の「(3)コントローラ70の詳細」において説明する。
 (2)冷媒回路RCにおける冷媒の流れ
 以下、冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。空調システム100では、主として、冷房運転等の正サイクル運転と、暖房運転等の逆サイクル運転が行われる。ここでの冷凍サイクルにおける低圧は、圧縮機11の吸入される冷媒の圧力であり、冷凍サイクルにおける高圧は、圧縮機11から吐出される冷媒の圧力である。なお、運転停止状態(運転休止状態)にある室内ユニット40の室内膨張弁41は閉状態に制御される。
 (2-1)正サイクル運転時の冷媒の流れ
 図2は、正サイクル運転時(通常制御時)における冷凍サイクルの一例を示した模式図である。正サイクル運転時には、四路切換弁13が正サイクル状態に制御され、冷媒回路RCに充填された冷媒が、主として、圧縮機11、室外熱交換器14、室外第1制御弁16、過冷却器15(メイン流路151)、室外第2制御弁17、運転中の室内ユニット40(運転ユニット)の室内膨張弁41及び室内熱交換器42、圧縮機11の順に循環する。正サイクル運転においては、第6配管P6を流れる冷媒の一部が第9配管P9へ分岐して、室外第3制御弁18及び過冷却器15(サブ流路152)を通過した後に、圧縮機11に戻される。
 具体的に、正サイクル運転が開始されると、室外ユニット10内において、冷媒が圧縮機11に吸入されて冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される(図2のa-b参照)。圧縮機11では、運転ユニットで要求される熱負荷に応じた容量制御が行われる。具体的には、吸入圧力LP(図2のaを参照)の目標値が室内ユニット40で要求される熱負荷に応じて設定され、吸入圧力LPが目標値になるように圧縮機11の運転周波数が制御される。圧縮機11から吐出されたガス冷媒は、室外熱交換器14のガス側出入口に流入する。
 室外熱交換器14に流入したガス冷媒は、室外熱交換器14において、室外ファン25によって送られる室外空気流と熱交換を行って放熱して凝縮する(図2のb-d参照)。この際、冷媒は過冷却度SCのついた過冷却状態の液冷媒になる(図2のc-d参照)。室外熱交換器14の液側出入口から流出した冷媒は、第6配管P6を流れる過程で分岐する。
 第6配管P6を流れる過程で分岐した一方の冷媒は、室外第1制御弁16を経て、過冷却器15のメイン流路151に流入する。過冷却器15のメイン流路151に流入した冷媒は、サブ流路152を流れる冷媒と熱交換を行って冷却されさらに過冷却度のついた状態となる(図2のd-e参照)。
 過冷却器15のメイン流路151から流出した液冷媒は、室外第2制御弁17の開度に応じて減圧又は流量調整され、気液二相状態となって、高圧の冷媒よりも圧力が低く低圧の冷媒よりも圧力が高い中間圧の冷媒となる(図2のe-f参照)。これにより、正サイクル運転時には気液二相状態の冷媒が液側連絡配管LCに送られ、室外ユニット10側から室内ユニット40側に送る冷媒に関して、気液二相搬送が実現される。これに関連して液側連絡配管LCを流れる冷媒が液状態である液搬送の場合に比べて、液側連絡配管LCが液状態の冷媒で満たされることがなくなり、その分だけ液側連絡配管LCに存在する冷媒量を少なくできるようになっている。
 なお、本実施形態において、室外第2制御弁17の開度は、室外熱交換器14の液側における冷媒の過冷却度SC(図2のc-d参照)が目標過冷却度になるように、適宜制御される。具体的に、過冷却度SCが目標過冷却度よりも大きい場合には室外第2制御弁17の開度は大きくされ、過冷却度SCが目標過冷却度よりも小さい場合には室外第2制御弁17の開度は絞られる。
 室外ユニット10から流出した気液二相冷媒は、液側連絡配管LCを流れる際、圧力損失により圧力が低下する(図2のf-g参照)。そして、冷媒は、運転ユニットに流入する。
 第6配管P6を流れる過程で分岐した他方の冷媒は、室外第3制御弁18に流入し、室外第3制御弁18の開度に応じて減圧又は流量調整された後、過冷却器15のサブ流路152に流入する。過冷却器15のサブ流路152に流入した冷媒は、メイン流路151を流れる冷媒と熱交換を行った後、第12配管P12を経て第1配管P1を流れる冷媒に合流する。
 運転ユニットに流入した冷媒は、室内膨張弁41に流入し、室内膨張弁41の開度に応じて冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧され(図2のg-h参照)、その後、室内熱交換器42に流入する。
 なお、上述のように、冷媒回路RCでは、気液二相搬送が行われる。このため、室内膨張弁41における減圧分(図2のg-h参照)は、液搬送が行われる場合の減圧分(図2のe-h間の圧力差から液側連絡配管LCの圧力損失分を減じた圧力に相当)よりも小さくなる。これに関連して、液搬送が行われる場合と比較して、室内膨張弁41の開度は大きくなる。
 室内熱交換器42に流入した冷媒は、室内ファン45によって送られる室内空気流と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒になる(図2のh-a参照)。室内熱交換器42から流出したガス冷媒は、室内ユニット40から流出する。
 室内ユニット40から流出した冷媒は、ガス側連絡配管GCを流れて、室外ユニット10に流入する。室外ユニット10に流入した冷媒は、第1配管P1を流れ、四路切換弁13及び第2配管P2を経て、アキュームレータ12に流入する。アキュームレータ12に流入した冷媒は、一時的に溜められた後、再び圧縮機11に吸入される。
 (2-2)逆サイクル運転時の冷媒の流れ
 逆サイクル運転時には、四路切換弁13が逆サイクル状態に制御され、冷媒回路RCに充填された冷媒が、主として、圧縮機11、運転ユニットの室内熱交換器42及び室内膨張弁41、室外第2制御弁17、過冷却器15、室外第1制御弁16、室外熱交換器14、圧縮機11の順に循環する。
 具体的に、逆サイクル運転が開始されると、冷媒が圧縮機11に吸入されて高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機11では、運転ユニットで要求される熱負荷に応じた容量制御が行われる。圧縮機11から吐出されたガス冷媒は、第4配管P4及び第1配管P1を経て室外ユニット10から流出し、ガス側連絡配管GCを経て運転ユニットに流入する。
 室内ユニット40に流入した冷媒は、室内熱交換器42に流入して、室内ファン45によって送られる室内空気流と熱交換を行って凝縮する。室内熱交換器42から流出した冷媒は、室内膨張弁41に流入し、室内膨張弁41の開度に応じて冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧される。その後、冷媒は、室内ユニット40から流出する。
 室内ユニット40から流出した冷媒は、液側連絡配管LCを経て運転ユニットに流入する。室外ユニット10に流入した冷媒は、第9配管P9、室外第2制御弁17、第8配管P8、過冷却器15(メイン流路151)、第7配管P7、室外第1制御弁16及び第6配管P6を経て、室外熱交換器14の液側出入口に流入する。
 室外熱交換器14に流入した冷媒は、室外熱交換器14において、室外ファン25によって送られる室外空気流と熱交換を行って蒸発する。その後、冷媒は、室外熱交換器14のガス側出入口から流出し、第5配管P5、四路切換弁13及び第2配管P2を経て、アキュームレータ12に流入する。アキュームレータ12に流入した冷媒は、一時的に溜められた後、再び圧縮機11に吸入される。
 (3)コントローラ70の詳細
 空調システム100では、室外ユニット制御部30、及び室内ユニット制御部48が通信線で接続されることで、コントローラ70が構成されている。図3は、コントローラ70と、コントローラ70に接続される各部と、を概略的に示したブロック図である。
 コントローラ70は、複数の制御モードを有し、遷移している制御モードに応じて各機器の動作を制御する。本実施形態において、コントローラ70は、制御モードとして、冷房運転等の正サイクル運転時に遷移する正サイクル運転モードと、暖房運転等の逆サイクル運転時に遷移する逆サイクル運転モードと、を有している。
 コントローラ70は、空調システム100に含まれる機器(具体的には、室外ユニット10に含まれる圧縮機11、室外第1制御弁16、室外第2制御弁17、室外第3制御弁18、室外ファン25及び室外側センサ26と、各室内ユニット40に含まれる室内膨張弁41、室内ファン45及び室内側センサ46と、各リモコン60等)と、電気的に接続されている。
 コントローラ70は、主として、記憶部71と、入力制御部72と、モード制御部73と、運転容量変動検出部74と、機器制御部75と、駆動信号出力部76と、表示制御部77と、を有している。なお、コントローラ70内におけるこれらの各機能部は、室外ユニット制御部30及び/又は室内ユニット制御部48に含まれるCPU、メモリ、及び各種電気・電子部品が一体的に機能することによって実現されている。
 (3-1)記憶部71
 記憶部71は、例えば、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムを格納されるプログラム記憶領域M1が含まれている。
 また、記憶部71には、各種センサの検出値を記憶するための検出値記憶領域M2が含まれている。検出値記憶領域M2には、例えば、室外側センサ26及び室内側センサ46の検出値(吸入圧力LP、吐出圧力HP、室外熱交換器14内の冷媒温度、又は室内熱交換器42内の冷媒温度等)が記憶される。
 また、記憶部71には、空調システム100に含まれる各機器の特性や状態を特定する情報(機器情報)を記憶するための機器情報記憶領域M3が含まれている。機器情報記憶領域M3に記憶される機器情報としては、例えば、圧縮機11の回転数(周波数)、室外ファン25の回転数(風量)、各室内ファン45の回転数(風量)、各制御弁(室外第1制御弁16、室外第2制御弁17、室外第3制御弁18、及び各室内膨張弁41)の開度(パルス)、及び四路切換弁13の状態等である。機器情報記憶領域M3に記憶される機器情報は、機器の動作状態の変化があった時に適宜更新される。また、機器情報には、各電動弁(16、17、18、41)のCv値(流量特性を表わす係数であり、開度と相関関係を有する値)についても含まれる。また、機器情報には、各室内ユニット40の空調能力を特定する能力情報が含まれる。「空調能力」は、冷房能力等、運転時における室内ユニットの熱負荷処理能力を示す値(kW)であり、馬力に換算可能である。室内ユニット40の空調能力は、主として、室内熱交換器42の容量等に基づき決定される。
 また、記憶部71には、各リモコン60に入力されたコマンドを、記憶するためのコマンド記憶領域M4が含まれている。
 また、記憶部71には、通常制御(後述)における制御内容が定義されたテーブル(通常制御テーブル)を記憶する通常制御記憶領域M5が含まれている。通常制御テーブルは、管理者によって適宜更新される。
 また、記憶部71には、フィードフォワード制御(後述)の実行の契機となるFF制御条件(後述)について定義されたテーブル(FF制御条件テーブル)を記憶するFF制御条件記憶領域M6が含まれている。FF制御条件テーブル(所定情報)は、設計仕様や設置環境に応じて設定され、例えば機器の状態や、各センサ26又は46の検出値、又は入力されたコマンド等に応じたFF制御条件を状況別に定義されたものである。FF制御条件テーブルは、管理者によって適宜更新される。
 また、記憶部71には、フィードフォワード制御における制御内容が定義されたテーブル(FF制御テーブル)を記憶するFF制御記憶領域M7が含まれている。FF制御テーブルは、管理者によって適宜更新される。
 また、記憶部71には、所定のビット数を有する複数のフラグが設けられている。例えば、記憶部71には、コントローラ70が遷移している制御モードを判別可能な制御モード判別フラグM8が設けられている。制御モード判別フラグM8は、制御モードの数に応じたビット数を含み、遷移する制御モードに対応するビットを立てられる。
 また、記憶部71には、FF制御条件が満たされたか否かを判別するためのFF制御フラグM9が設けられている。FF制御フラグM9は、運転容量変動検出部74によってFF制御条件が満たされたと判断された場合に立てられる。また、FF制御フラグM9は、フィードフォワード制御が完了した場合に機器制御部75によってクリアされる。FF制御フラグM9は、所定のビット数を含み、運転容量の変動の度合いに応じて異なるビットを立てられる。すなわち、FF制御フラグM9は、FF制御条件が満たされたこと(すなわち運転容量が大きく変動したこと)のみならず、運転容量の変動の度合いについても判別可能に構成される。
 (3-2)入力制御部72
 入力制御部72は、コントローラ70に接続される各機器から出力される信号を受け付けるためのインターフェースとしての役割を果たす機能部である。例えば、入力制御部72は、各センサ(26、46)やリモコン60から出力された信号を受けて、記憶部71の対応する記憶領域に格納する、又は所定のフラグをたてる。
 (3-3)モード制御部73
 モード制御部73は、制御モードを切り換える機能部である。モード制御部73は、正サイクル運転を行う旨のコマンドを入力されている時には、制御モードを正サイクル運転モードに切り換える。モード制御部73は、逆サイクル運転を行う旨のコマンドを入力されている時には、制御モードを逆サイクル運転モードに切り換える。モード制御部73は、遷移している制御モードに応じて制御モード判別フラグM8を立てる。
 (3-4)運転容量変動検出部74
 運転容量変動検出部74(特許請求の範囲記載の「検出部」に相当)は、空調システム100の運転容量の大きな変動を検出する機能部である。具体的に、運転容量変動検出部74は、FF制御条件テーブルに基づき、FF制御条件が満たされる場合に、空調システム100の運転容量に大きな変動が生じたと判定し、FF制御フラグM9を立てる。FF制御条件は、運転容量の大きな変動があったことが想定される条件として、設計仕様や設置環境に応じて予めFF制御条件テーブルにおいて定義されている。
 本実施形態において、FF制御条件は、正サイクル運転時に運転中の室内ユニット40(運転ユニット)の台数が所定の割合を超えて変動した時に満たされる。例えば、FF制御条件は、所定期間Ptの間(例えば30秒)に運転ユニットの台数が所定台数(例えば2台)以上減少した時に満たされる(すなわち、所定台数以上の運転ユニットが運転停止状態となったことをもって満たされる)。また、例えば、FF制御条件は、所定期間Ptの間(例えば30秒)に運転ユニットの台数が所定台数(例えば2台)以上、増加した時に満たされる(すなわち、運転停止状態にある所定台数以上の室内ユニット40が運転状態となった場合に満たされる)。なお、所定期間Ptは、システムの設計仕様、設置環境又は使用状況(運転ユニットの台数、停止ユニットの台数、運転容量の変動の度合い、熱負荷の大きさ、又は機器情報)等に応じて、状況別に定義されている。
 運転容量変動検出部74は、FF制御条件記憶領域M6に記憶されているFF制御条件テーブルに基づき、記憶部71に記憶されている各種情報(例えば、検出値記憶領域M2に記憶されている各センサ26及び/又は46の検出値、機器情報記憶領域M3に記憶されている機器情報、及び/又はコマンド記憶領域M4に記憶されている入力コマンド等)に応じて、FF制御条件が満たされるか否かについて判定を行う。なお、運転容量変動検出部74は、時間を計測可能に構成される。
 また、運転容量変動検出部74は、FF制御条件が満たされる場合には、運転容量の変動の度合いを特定し、変動の度合いに応じてFF制御フラグM9の異なるビットを立てる。
 (3-5)機器制御部75
 機器制御部75(特許請求の範囲記載の「制御部」に相当)は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、空調システム100に含まれる各機器(例えば11、13、16、17、18、25、41、45等)の動作を制御する。機器制御部75は、制御モード判別フラグM8を参照することで遷移している制御モードを判別し、制御モード及び各センサ26及び/又は46の検出値に基づき各機器の動作を制御する。
 機器制御部75は、状況に応じて、各種制御を実行する。例えば、機器制御部75は、運転停止を指示するコマンドを入力された運転ユニット、及び室内温度が設定温度に到達した運転ユニットについては、室内ファン45を停止させるとともに室内膨張弁41を閉状態に制御して運転停止状態とする。
 また、例えば、機器制御部75は、状況に応じて、以下の通常制御及びフィードワード制御を実行する。なお、機器制御部75は、時間を計測可能に構成される。
 〈通常制御〉
 機器制御部75は、運転中、通常時(FF制御条件が満たされていない時、すなわちFF制御フラグM9が立てられていない時)には、通常制御記憶領域M5に記憶される通常制御テーブルに基づき、入力コマンド及び熱負荷等に応じて通常制御を実行する。
 機器制御部75は、正サイクル運転モード時には、設定温度や各センサの検出値等に応じて、吸入圧力LP、吐出圧力HP、過冷却度SC又は過熱度等が目標値となる正サイクル運転が行われるように、圧縮機11の回転数、室外ファン25及び室内ファン45の回転数、室外第2制御弁17の開度、室外第3制御弁18の開度、及び室内膨張弁41の開度等をリアルタイムに制御する。機器制御部75は、正サイクル運転時には、四路切換弁13を正サイクル状態に制御し、室外熱交換器14を冷媒の凝縮器(又は放熱器)として機能させるとともに運転ユニットの室内熱交換器42を冷媒の蒸発器(又は加熱器)として機能させる。
 また、機器制御部75は、逆サイクル運転モード時には、設定温度や各センサの検出値等に応じて逆サイクル運転が行われるように、圧縮機11の回転数、室外ファン25及び室内ファン45の回転数、室外第1制御弁16の開度、及び室内膨張弁41の開度等をリアルタイムに制御する。機器制御部75は、逆サイクル運転時には、四路切換弁13を逆サイクル状態に制御し、室外熱交換器14を冷媒の蒸発器(又は加熱器)として機能させるとともに運転ユニットの室内熱交換器42を冷媒の凝縮器(又は放熱器)として機能させる。
 〈フィードフォワード制御〉
 機器制御部75は、正サイクル運転中、FF制御条件が満たされる時(すなわちFF制御フラグM9が立てられた時)には、FF制御記憶領域M7に記憶されるFF制御テーブルに基づき、フィードフォワード制御(特許請求の範囲記載の「第1制御」に相当)を実行する。フィードフォワード制御は、運転容量の大きな変動が生じた際に、冷媒回路RCに含まれる所定の電動弁の開度を調整することで、運転容量変動前から運転状態にある運転ユニットにおいて冷媒流入が著しく増大することを抑制し、これに関連して騒音が生じることを抑制するための制御である。フィードフォワード制御は、正サイクル運転で通常制御を行っている際に、FF制御条件が満たされた時に、通常制御に優先して実行される割り込み制御である。
 機器制御部75は、フィードフォワード制御において、運転容量変動前から運転状態にある運転ユニットに流れる冷媒の圧力又は流量を低減させるべく、冷媒回路RCに含まれる所定の電動弁(例えば16、17、41等)の開度を絞る。これにより、特に気液二相搬送を行う場合(すなわち、運転ユニットの室内膨張弁41の開度が液搬送を行う場合と比較して大きい場合)に、運転容量が大きく変動した時でも、運転ユニットへの冷媒の流入が一時的に大きくなることが抑制される。換言すると、フィードフォワード制御においては、フィードフォワード制御が実行される前(すなわち運転容量が変動する前)から運転状態を維持する運転ユニットにおける室内膨張弁41の入口の冷媒圧力が、運転容量の変動後も大きく変化しないように、制御対象の電動弁の減圧比が制御される。本実施形態においては、フィードフォワード制御において、室外第2制御弁17が制御対象とされ、室外第2制御弁17が状況に応じた開度に絞られる。
 なお、FF制御テーブルにおいては、変動する運転容量の大きさに応じて、絞られる開度の範囲が個別に定義されている。すなわち、FF制御テーブルには、フィードフォワード制御の対象となる電動弁に関して、調整後の減圧比・弁開度が状況別に定義されている。
 機器制御部75は、フィードフォワード制御実行開始後、所定のFF制御完了条件が満たされることをもって、フィードフォワード制御を完了する。FF制御完了条件は、運転容量の変動が生じた際にフィードフォワード制御が実行されることで、運転ユニットへの冷媒の流入が著しく増大するおそれが解消されたことが想定される条件であり、FF制御テーブルにおいて定義されている。本実施形態において、FF制御完了条件は、フィードフォワード制御実行後、所定時間t1を経過することをもって満たされる。所定時間t1は、運転ユニットの台数、停止ユニットの台数、運転容量の変動の度合い、熱負荷の大きさ、又は機器情報等に基づき、状況別に定義されている。例えば、所定時間t1は1分に設定される。
 フィードフォワード制御の詳細については、後述の「(5)フィードフォワード制御の詳細」において説明する。
 (3-6)駆動信号出力部76
 駆動信号出力部76は、機器制御部75の制御内容に応じて、各機器(11、13、16、17、18、25、41、45等)に対して対応する駆動信号(駆動電圧)を出力する。駆動信号出力部76には、インバータ(図示省略)が複数含まれており、特定の機器(例えば圧縮機11、室外ファン25、又は各室内ファン45等)に対しては、対応するインバータから駆動信号を出力する。
 (3-7)表示制御部77
 表示制御部77は、表示装置としてのリモコン60の動作を制御する機能部である。表示制御部77は、運転状態や状況に係る情報をユーザに対して表示すべく、リモコン60に所定の情報を出力させる。例えば、表示制御部77は、通常モードで運転中には、設定温度等の各種情報をリモコン60に表示させる。
 (4)コントローラ70の処理の流れ
 以下、コントローラ70の処理の流れの一例について、図4を参照しながら説明する。図4は、コントローラ70の処理の流れの一例を示したフローチャートである。コントローラ70は、電源を投入されると、図4のステップS101からS106に示すような流れで処理を行う。なお、図4に示す処理の流れは、一例であり適宜変更可能である。例えば、矛盾のない範囲でステップの順序が変更されてもよいし、一部のステップが他のステップと並列に実行されてもよいし、他のステップが新たに追加されてもよい。
 ステップS101において、コントローラ70は、運転ユニットがある場合(すなわちYESの場合)には、ステップS103へ進む。コントローラ70は、運転ユニットがない場合(すなわちNOの場合)には、ステップS102へ進む。
 ステップS102において、コントローラ70は、各機器を停止状態に切り換える(又は各機器の停止状態を維持する)。その後、ステップS101に戻る。
 ステップS103において、コントローラ70は、FF制御条件が満たされない場合(すなわち運転容量の大きな変動が生じていない場合、ここではNOの場合)には、ステップS106へ進む。一方、コントローラ70は、FF制御条件が満たされた場合(すなわち運転容量の大きな変動が生じた場合、ここではYESの場合)には、ステップS104へ進む。
 ステップS104において、コントローラ70は、フィードフォワード制御を実行する。具体的に、コントローラ70は、フィードフォワード制御において、FF制御テーブル及び機器情報等に基づき、状況に応じて、運転状態を維持する運転ユニットに流入する冷媒の圧力変動が抑制されるように室外第2制御弁17の減圧比を決定し、室外第2制御弁17の開度を減圧比に応じて絞る。その後、コントローラ70は、ステップS105へ進む。
 ステップS105において、コントローラ70は、FF制御完了条件が満たされない場合(すなわち運転ユニットへの冷媒の流入が著しく増大するおそれが解消されたことが想定されない場合、ここではNOの場合)には、ステップS105に留まる。一方、コントローラ70は、FF制御完了条件が満たされた場合(すなわち運転ユニットへの冷媒の流入が著しく増大するおそれが解消されたことが想定される場合、ここではYESの場合)には、ステップS106へ進む。
 ステップS106において、コントローラ70は、通常制御を実行する。具体的には、コントローラ70は、入力されているコマンド、設定温度、及び各センサ(26、46)の検出値等に応じて、各機器の状態をリアルタイムに制御することで正サイクル運転又は逆サイクル運転を行わせる。その後、ステップS101に戻る。
 (5)フィードフォワード制御の詳細
 上述のように、空調システム100では、運転中、FF制御条件が満たされる時には、コントローラ70(機器制御部75)によってフィードフォワード制御が実行される。係るフィードフォワード制御は、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて冷媒通過音が大きくなり騒音が増大することを抑制するための制御である。
 すなわち、省冷媒を実現すべく、室外ユニット及び室内ユニット間で延びる液側冷媒流路において搬送される冷媒に関し、気液二相状態で搬送させる気液二相搬送を行う際には液搬送を行う場合と比較して室内側膨張弁の開度が通常大きくなる。このため、所定数以上の室内ユニットの運転状態が大きく変動した時(すなわち運転容量が大きく増減した時)には、運転容量変動前から運転(正サイクル運転)状態を維持する室内ユニットにおいて冷媒流量が著しく増加することが想定される。特に複数台の室内ユニットが同時に運転停止状態となった場合には、係る事態となる可能性が高い。係る事態が生じることに伴い、運転中の室内ユニットにおいて冷媒通過音が大きくなり騒音が生じうる。
 この点、FF制御条件が満たされる場合(すなわち運転容量が大きく増減した時)にフィードフォワード制御が実行されることにより、所定の電動弁(ここでは室外第2制御弁17)が、運転容量の変動を吸収すべく開度を絞られ(減圧比を調整され)こ、液側連絡配管LCを流れる冷媒の圧力又は流量が低減される。その結果、運転容量が大きく変動したことに伴って運転ユニットへの冷媒の流入量が一時的に大きくなることが抑制される。これに関連して、運転容量が大きく変動した場合に運転ユニットにおいて騒音が生じることが抑制される。
 図5は、運転容量の変動が生じた際にフィードフォワード制御が実行されない場合の冷凍サイクルの一例を示した模式図である。図6は、運転容量の変動が生じた際にフィードフォワード制御が実行される場合の冷凍サイクルの一例を示した模式図である。
 図5に示すように、運転容量の大きな変動が生じた際(すなわちFF制御条件が満たされた際)に、フィードフォワード制御が実行されない場合には一時的に室外第2制御弁17における減圧分が小さくなる(図5のe-f´参照)。これに関連して、運転容量変動前から運転状態にある運転ユニットにおける室内膨張弁41による減圧分が大きくなる(図5のg´-h参照)。このため、一時的に運転ユニットの室内膨張弁41に流入する冷媒の圧力が大きくなり騒音が生じることとなる。
 一方、図6に示すように、運転容量の大きな変動が生じた際(すなわちFF制御条件が満たされた際)に、フィードフォワード制御が実行される場合には、運転容量変動の度合いに応じて室外第2制御弁17の開度が絞られることにより、フィードフォワード制御が実行されない場合と比較して、室外第2制御弁17における減圧分が小さくなることが抑制される(図6では、通常制御が実行される場合よりも室外第2制御弁17における減圧分が大きくなる様子が示されている;図6のe-f´´を参照)。これに関連して、運転容量変動前から運転状態にある運転ユニットにおける室内膨張弁41による減圧分が、フィードフォワード制御が実行されない場合と比較して大きくなることが抑制される(図6では、室内膨張弁41における減圧分が、通常制御が実行される場合と同程度である様子が示されている;図6のg-h参照)。このため、一時的に運転ユニットの室内膨張弁41に流入する冷媒の圧力が大きくなり騒音が生じることが抑制されることとなる。
 例えば、運転容量の大きな変動が生じた際、フィードフォワード制御が実行されない場合における運転ユニットにおける音の程度が38dB(液搬送のケースでは32dB)であるのに対し、フィードフォワード制御が実行されない場合における運転ユニットにおける音の程度は31dBまで低減されることとなる。
 (6)特徴
 (6-1)
 上記実施形態に係る空調システム100では、運転容量変動検出部74によって運転ユニットの台数変化が検出された時にコントローラ70(機器制御部75)がフィードフォワード制御を実行し、フィードフォワード制御において運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制すべく室外第2制御弁17の開度を調整するように構成されている。これにより、室内ユニット40の運転台数が変化した時には、所定の電動弁(ここでは室外第2制御弁17)の開度が調整されることで、運転ユニットに流入する冷媒圧力が増大することが抑制されている。その結果、運転ユニットにおいて騒音が増大することが抑制されている。
 (6-2)
 上記実施形態に係る空調システム100では、室外ユニット10から室内ユニット40へ流れる冷媒は、気液二相状態で搬送されるようになっている。これにより、液搬送を行う場合と比較して室内膨張弁41の開度が大きくなる気液二相搬送を行う際に、(複数台の室内ユニット40の運転状態が大きく変化することで)運転容量が大きく変動した時にも、室内膨張弁41における減圧分が一時的に増大することが抑制されるようになっている。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが抑制されている。
 (6-3)
 また、上記実施形態に係る空調システム100では、コントローラ70は、運転容量変動検出部74によって運転ユニットの台数減少が検出された時にフィードフォワード制御を実行するように構成されている。この点、複数台の室内ユニット40が同時に運転停止状態となった場合には、圧縮機11の回転数が調整され、時間の経過とともに過冷却度SCの変化に応じて室外第2制御弁17等の開度が調整されることとなるが、係る状態となる前に運転ユニットにおいては一時的に流入する冷媒量が大きくなる。すなわち、複数台の室内ユニット40が同時に運転停止状態となった場合には、運転中の室内ユニット40において冷媒通過音が大きくなり騒音が生じることが強く想定されるところ、空調システム100では、運転容量変動検出部74によって運転ユニットの台数減少が検出された時にコントローラ70がフィードフォワード制御を実行することで、係る事態となることが抑制されている。
 (6-4)
 上記実施形態に係る空調システム100では、フィードフォワード制御において開度調整される電動弁は、室外ユニット10から室内ユニット40へ流れる冷媒が気液二相状態で冷媒連絡配管を通過するように冷媒を減圧する室外第2制御弁17(第1電動弁)である。フィードフォワード制御において、室外第2制御弁17の開度が調整され、運転ユニットに流入する冷媒の圧力増大が的確且つ簡潔に抑制されるようになっている。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することが、コスト抑制が図られつつ高精度に抑制されている。
 (7)変形例
 上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
 (7-1)変形例1
 上記実施形態において、コントローラ70(機器制御部75)は、運転中、フィードフォワード制御において、変動する運転容量の大きさに応じて制御対象の電動弁(室外第2制御弁17)の減圧比が定義された(すなわち弁開度が状況別に定義された)FF制御テーブルに基づき、係る電動弁の開度を絞るように構成されていた。
 しかし、必ずしもこれに限定されず、コントローラ70は、フィードフォワード制御において、所定の情報に基づき制御対象である電動弁の減圧比をリアルタイムに決定しこれに対応する弁開度に当該電動弁を絞るようにしてもよい。すなわち、コントローラ70は、フィードフォワード制御において、FF制御テーブルに定義された開度を用いるのに代えてリアルタイムに弁開度を算出してもよい。以下、コントローラ70が、フィードフォワード制御において、制御対象の電動弁の弁開度をリアルタイムに算出する場合の一例について説明する。
 例えばコントローラ70は、図7に示すステップS201-S207に示すような流れで処理を実行する。図7は、フィードフォワード制御において制御対象の電動弁の弁開度をリアルタイムに算出する場合のコントローラ70の処理の流れの一例を示したフローチャートである。なお、図7に示す処理の流れは、一例であり適宜変更可能である。例えば、矛盾のない範囲でステップの順序が変更されてもよいし、一部のステップが他のステップと並列に実行されてもよいし、他のステップが新たに追加されてもよい。
 ステップS201において、コントローラ70は、運転ユニットがある場合(すなわちYESの場合)には、ステップS203へ進む。コントローラ70は、運転ユニットがない場合(すなわちNOの場合)には、ステップS202へ進む。
 ステップS202において、コントローラ70は、各機器を停止状態に切り換える(又は各機器の停止状態を維持する)。その後、ステップS201に戻る。
 ステップS203において、コントローラ70は、通常制御を実行する。具体的には、コントローラ70は、入力されているコマンド、設定温度、及び各センサ(26、46)の検出値等に応じて、各機器の状態をリアルタイムに制御することで正サイクル運転又は逆サイクル運転を行わせる。その後、ステップS204へ進む。
 ステップS204において、コントローラ70は、室外第2制御弁17の出口圧力(図2のfを参照)を、冷媒循環量、室外第2制御弁17の弁開度(現在開度のCv値)、室外第2制御弁17の入口密度及び入口圧力等に基づき予測する。なお、冷媒循環量は、機器情報(圧縮機11の回転数や各弁の弁開度等)等に基づき算出される。また、室外第2制御弁17の入口密度は、室外側センサ26の検出値(吐出圧力HP及び室外熱交換器14の冷媒温度等)等に基づき算出される。
 また、コントローラ70は、室内膨張弁41の入口圧力(図2のgを参照)を、室内熱交換器42の蒸発温度、運転ユニットの冷媒循環量、室内膨張弁41の開度(現在開度でのCv値)、室内膨張弁41の出口における冷媒の密度に基づき予測する。なお、室内熱交換器42の蒸発温度は、室内側センサ46の検出値(室内熱交換器42の冷媒温度)等から算出する。また、運転ユニットの冷媒循環量は、運転ユニットの空調能力に基づき算出される。また、室内膨張弁41の出口における冷媒の密度は、室外ユニット10の出口側の冷媒のエンタルピと室内ユニット40における蒸発温度に基づき算出される。
 そして、コントローラ70は、室外第2制御弁17の出口圧力、室内膨張弁41の入口圧力、及び各センサ26又は46の検出値(吸入圧力LP、吐出圧力HP等)等に基づき液側連絡配管LCにおける圧力損失ΔP(図2のf-g参照)を、算出する。
 なお、圧力損失ΔPについては、各センサ26又は46の検出値を用いることで算出することが容易となるが、係る検出値を用いずとも予測することは可能である。例えば、圧力損失ΔPについては、以下の式1により予測することが可能であり、これによりセンサを省略することに関連してコスト抑制を図ることも可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
ΔP・・・液側連絡配管の圧力損失
G・・・冷媒循環量
Cv・・・室内膨張弁のCv値
den・・・室内膨張弁出口の冷媒密度
 コントローラ70は、その後、ステップS205へ進む。
 ステップS205において、コントローラ70は、FF制御条件が満たされない場合(すなわち運転容量の大きな変動が生じていない場合、ここではNOの場合)には、ステップS201に戻る。一方、コントローラ70は、FF制御条件が満たされた場合(すなわち運転容量の大きな変動が生じた場合、ここではYESの場合)には、ステップS206へ進む。
 ステップS206において、コントローラ70は、フィードフォワード制御を実行する。具体的に、コントローラ70は、フィードフォワード制御において、運転容量変動後の液側連絡配管LCにおける圧力損失ΔP(図6のf´´―g参照)を、運転容量変動前の冷媒循環量と運転容量変動後の冷媒循環量との比等に基づき、算出する。
 なお、運転容量変動後の液側連絡配管LCにおける圧力損失ΔPについても、各センサ26又は46の検出値を用いることで算出することが容易となるが、係る検出値を用いずとも予測することは可能である。例えば、圧力損失ΔPについては、以下の式2により予測することが可能であり、これによりセンサを省略することに関連してコスト抑制を図ることも可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
ΔP・・・容量変動後の圧力損失
G・・・冷媒循環量
L・・・液側連絡配管の配管長
D・・・液側連絡配管の配管内径
den・・・室内膨張弁出口の冷媒密度
(∵配管長及び配管内径は変化しないことから冷媒循環量とで出口密度からΔPを予測可能である)
 そして、コントローラ70は、算出した圧力損失ΔP及び室外熱交換器14の凝縮圧力(図6のe参照)等に基づき、室内膨張弁41の入口圧が運転容量変動前と変動後で変わらないように室外第2制御弁17における減圧比を決定し、室外第2制御弁17の弁開度を制御する。
 その後、コントローラ70は、ステップS207へ進む。
 ステップS207において、コントローラ70は、FF制御完了条件が満たされない場合(すなわち運転ユニットへの冷媒の流入が著しく増大するおそれが解消されたことが想定されない場合、ここではNOの場合)には、ステップS207に留まる。一方、コントローラ70は、FF制御完了条件が満たされた場合(すなわち運転ユニットへの冷媒の流入が著しく増大するおそれが解消されたことが想定される場合、ここではYESの場合)には、ステップS201に戻る。
 以上のようなステップS201-S207の流れによっても上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。また、本例によれば、運転容量の変動前後の液側連絡配管LCにおける圧力損失ΔPがリアルタイムに算出(予測)され、これに基づきフィードフォワード制御の対象である電動弁の減圧比が調整され弁開度が決定されることから、より制御の精度を高められることが期待できる。
 (7-2)変形例2
 空調システム100では、フィードフォワード制御において、図6に示すような態様で、運転容量の変動度合いに応じて、冷媒回路RCに配置される所定の電動弁(上記実施形態では室外第2制御弁17)の開度が絞られることで、運転ユニットの室内膨張弁41における減圧分が増大することを抑制しこれに関連して騒音が生じることを抑制していた。
 ここで、フィードフォワード制御において、開度調整が行われる電動弁は、必ずしも室外第2制御弁17に限定されない。すなわち、運転容量の大きな変動が生じた際に、図6に示すような態様で運転ユニットの室内膨張弁41における減圧分が増大することが抑制される限り、室外第2制御弁17に代えて/室外第2制御弁17とともに、他の電動弁が絞られてもよい。
 例えば、フィードフォワード制御においては、室外第1制御弁16(特許請求の範囲記載の「第3電動弁」に相当)の開度が絞られてもよい。また、例えば、フィードフォワード制御においては、室内膨張弁41(特許請求の範囲記載の「第2電動弁」に相当)の開度が絞られてもよい。また、例えば、図1において開示されない他の電動弁を冷媒回路RC(特に室外熱交換器14よりも液側の流路)において配置し、フィードフォワード制御において、係る電動弁の開度が絞られてもよい。これらの場合でも、運転容量変動前から運転状態を維持する運転ユニットにおいて流入する冷媒の圧力増大が抑制され、上記実施形態と同様の作用効果が実現されうる。
 なお、係る場合には、フィードフォワード制御においては、いずれかの電動弁が択一的に制御されてもよいし、複数の電動弁が制御されてもよい。また、係る場合には、室外第2制御弁17については、必ずしも必要なく適宜省略が可能であり、例えば室外第2制御弁17に代えて気液二相搬送を実現する他の手段(例えばキャピラリーチューブ等の減圧機構)が配置されてもよい。
 (7-3)変形例3
 上記実施形態では、FF制御条件が、正サイクル運転中、所定期間Ptの間に運転ユニットの台数が所定台数(例えば2台)以上減少又は増加した時に満たされて、フィードフォワード制御が実行される場合について説明した。しかし、FF制御条件は、必ずしもこれに限定されず、適宜変更が可能である。
 例えば、FF制御条件は、所定期間Ptの間に運転ユニットの台数が所定台数(例えば2台)以上減少又は増加した場合において、特定の第1状態(運転状態が変化した室内ユニット40の空調能力の合計値が所定の基準値SV以上である状態)となったことをもって満たされるものとされてもよい。より具体的には、FF制御条件は、運転ユニットの台数が所定台数以上減少した時に、運転状態の変動が生じた室内ユニット40(運転状態から運転停止状態となった室内ユニット40)の空調能力の合計値が所定の第1基準値SV1以上である時に満たされるものとされてもよい。また、FF制御条件は、運転ユニットの台数が所定台数以上増加した時に、運転状態の変動が生じた室内ユニット40(運転停止状態から運転状態となった室内ユニット40)の空調能力の合計値が所定の第2基準値SV2以上である時に満たされるものとされてもよい。
 係る場合、運転容量変動検出部74が運転状態の変動(発停)が生じた室内ユニット40を機器情報から特定し、特定した各室内ユニット40の空調能力の合計値を能力情報に基づき算出するように構成されてもよい。そして、運転容量変動検出部74は、算出した値が、第1基準値SV1又は第2基準値SV2以上である場合に、空調システム100の運転容量に大きな変動が生じたと判定し、FF制御フラグM9を立てるように構成されてもよい。
 なお、第1基準値SV1及び第2基準値SV2は、気液二相搬送に関連して運転状態を維持する運転ユニットにおいて騒音が増大することが懸念される程度に運転容量の変動が生じたことが想定される値であり、設計仕様や設置環境に応じて適宜設定される。第1基準値SV1及び第2基準値SV2は、同値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。例えば第1基準値SV1及び第2基準値SV2は5.0(Kw)に設定される(但し、必ずしも係る値には限定されない)。
 FF制御条件が係る態様で設定される際には、所定期間Ptの間に運転ユニットの台数が所定台数(例えば2台)以上減少又は増加した場合において、特定の第1状態(運転状態が変化した室内ユニット40の空調能力の合計値が所定の基準値以上である状態)となった時に、フィードフォワード制御が実行されることとなる。これにより、システム全体の運転容量が大きく変化する第1状態(すなわち第1制御の実行が特に必要な状態)に第1制御を実行することが可能となる。よって、気液二相搬送に関連して運転ユニットにおいて騒音が増大することがより的確に抑制される。
 (7-4)変形例4
 また、例えば、FF制御条件は、必ずしも正サイクル運転が行われている場合には限定されず、気液二相搬送が行われる他の運転が行われる場合にも満たされるものとされてもよい。
 (7-5)変形例5
 上記実施形態では、所定期間Ptが、30秒に設定される場合を一例として説明した。しかし、所定期間Ptは、必ずしも30秒には限定されず、30秒より長くても短くてもよい。例えば、所定期間Ptは1分に設定されてもよいし、15秒に設定されてもよい。
 また、上記実施形態では、所定時間t1は、1分に設定される場合を一例として説明した。しかし、所定時間t1は、必ずしも1分には限定されず、1分より長くても短くてもよい。例えば、所定時間t1は3分に設定されてもよいし、30秒に設定されてもよい。
 (7-6)変形例6
 上記実施形態における冷媒回路RCの構成態様は、必ずしも図1に示す態様に限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。
 例えば、室外第1制御弁16については、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。係る場合、逆サイクル運転時に、室外第2制御弁17に室外第1制御弁16の機能を担わせてもよい。
 また、例えば、室外第2制御弁17については、必ずしも室外ユニット10内に配置される必要はなく、室外ユニット10外(例えば液側連絡配管LC上)に配置されてもよい。
 また、例えば、室内膨張弁41については、必ずしも室内ユニット40内に配置される必要はなく、室内ユニット40外(例えば液側連絡配管LC上)に配置されてもよい。
 また、例えば、過冷却器15や室外第3制御弁18については、必ずしも必要ではなく、適宜省略されてもよい。また、図1に示されない機器が新たに追加されてもよい。
 また、例えば、冷媒回路RCには、室内ユニット40毎に正サイクル運転と逆サイクル運転を個別に行うことを可能とすべく、各室内ユニット40に流入する冷媒の流れを切り換える冷媒流路切換ユニットが、室外ユニット10と各室内ユニット40との間に配置されてもよい。係る場合、FF制御条件は、必ずしも正サイクル運転中のみならず、正サイクル運転(冷房運転)を行う室内ユニット40と逆サイクル運転(暖房運転)を行う室内ユニット40とが混在している状態においても満たされるものとされてもよい。また、係る場合、フィードフォワード制御において、制御対象とされる電動弁は、冷媒流路切換ユニット内に配置されてもよい。
 (7-7)変形例7
 上記実施形態における空調システム100では、コントローラ70(機器制御部75)は、フィードフォワード制御実行開始後、所定のFF制御完了条件が満たされることをもってフィードフォワード制御を完了し、FF制御完了条件は、フィードフォワード制御実行後、所定時間t1を経過することをもって満たされるものとされた。しかし、FF制御完了条件は、必ずしもこれに限定されず、他のイベントを契機として満たされるものとされてもよい。例えば、FF制御完了条件は、検出値記憶領域M2に記憶されている各センサ26又は46の検出値、機器情報記憶領域M3に記憶されている機器情報、及び/又はコマンド記憶領域M4に記憶されている入力コマンド等に基づき、満たされるものとされてもよい。
 (7-8)変形例8
 上記実施形態における空調システム100では、1台の室外ユニット10に対して複数(4台以上)の室内ユニット40が連絡配管(GC、LC)で直列又は並列に接続されていた。しかし、室外ユニット10及び/又は室内ユニット40の台数及びその接続態様については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。例えば、複数台の室外ユニット10が直列又は並列に配置されてもよい。また、1台のみの室内ユニット40が、1台の室外ユニット10と接続されてもよい。
 (7-9)変形例9
 上記実施形態では、室外ユニット制御部30と各室内ユニット40の室内ユニット制御部48とが通信線を介して接続されることで、空調システム100の動作を制御するコントローラ70が構成されていた。しかし、コントローラ70の構成態様については必ずしもこれに限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。すなわち、コントローラ70に含まれる要素(71-77)が実現される限り、コントローラ70の構成態様については特に限定されない。すなわち、コントローラ70に含まれる各要素(71-77)の一部又は全部は、必ずしも、室外ユニット10及び室内ユニット40のいずれかに配置される必要はなく、他の装置において配置されてもよいし、独立に配置されてもよい。
 例えば、室外ユニット制御部30及び各室内ユニット制御部48の一方又は双方、とともに/に代えて、リモコン60や集中管理機器等の他の装置によってコントローラ70を構成してもよい。係る場合、他の装置については、室外ユニット10又は室内ユニット40と通信ネットワークで接続された遠隔地において配置されてもよい。
 また、例えば、室外ユニット制御部30のみによってコントローラ70が構成されてもよい。
 (7-10)変形例10
 上記実施形態では、冷媒回路RCを循環する冷媒としてR32が用いられていた。しかし、冷媒回路RCで用いられる冷媒は、特に限定されず他の冷媒であってもよい。例えば、冷媒回路RCでは、R407CやR410A等のHFC系冷媒が用いられてもよい。
 (7-11)変形例11
 上記実施形態において本開示に係る思想は、空調システム100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本開示に係る思想は、冷媒回路を有する他の冷凍装置(例えば給湯器やヒートポンプチラー等)にも適用可能である。
 (7-12)変形例12
 上記実施形態において本開示に係る思想は、気液二相搬送を行う空調システム100に適用されていた。この点、本開示に係る思想は、気液二相搬送が行われる際(すなわち液搬送が行われる場合と比較して運転ユニットの室内膨張弁41の開度が大きい際)に運転容量の大きな変動が生じた時に、運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大し、これに関連して騒音が生じることを抑制することを主眼とするものである。
 しかし、本開示に係る思想は、液搬送を行う空調システムにおいて適用されることを必ずしも妨げられるものではない。すなわち、液搬送を行う空調システムにおいても運転容量の大きな変動が生じることに関連して、(気液二相搬送と比較してその程度は大きくなりにくいものの)同様の課題が生じうることから、本開示に係る思想を適用してもよいことはもちろんである。つまり、液側連絡配管LCを流れる冷媒が液状態である液搬送が行われる場合にも、運転容量の変動に伴い運転ユニットに流入する冷媒の圧力変動が生じて(特に運転台数の増加に伴い運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大して)騒音が発生しうるが、上述のフィードフォワード制御と同様の制御が実行されることで係る事態が抑制される。なお、液搬送が行われる際には、冷媒回路RCにおいて室外第2制御弁17が配置されないことが考えられるが、係る場合には、フィードフォワード制御において所定の電動弁(例えば室外第1制御弁16及び/又は室内膨張弁41等)の開度が制御されればよい。
 (8)
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 本開示は、空調システムに利用可能である。
10        :室外ユニット
11        :圧縮機
12        :アキュームレータ
13        :四路切換弁
14        :室外熱交換器
15        :過冷却器
16        :室外第1制御弁(電動弁、第3電動弁)
17        :室外第2制御弁(電動弁、第1電動弁)
18        :室外第3制御弁
19        :液側閉鎖弁
20        :ガス側閉鎖弁
25        :室外ファン
26        :室外側センサ
30        :室外ユニット制御部
40(40a、40b、40c、40d):室内ユニット
41        :室内膨張弁(電動弁、第2電動弁)
42        :室内熱交換器
45        :室内ファン
46        :室内側センサ
48        :室内ユニット制御部
60        :リモコン
70        :コントローラ(検出部、制御部)
71        :記憶部
72        :入力制御部
73        :モード制御部
74        :運転容量変動検出部(検出部)
75        :機器制御部(制御部)
76        :駆動信号出力部
77        :表示制御部
100       :空調システム
151       :メイン流路
152       :サブ流路
GC(G1、G2・・・) :ガス側連絡配管
LC(L1、L2・・・) :液側連絡配管
M1        :プログラム記憶領域
M2        :検出値記憶領域
M3        :機器情報記憶領域
M4        :コマンド記憶領域
M5        :通常制御記憶領域
M6        :FF制御条件記憶領域
M7        :FF制御記憶領域
M8        :制御モード判別フラグ
M9        :FF制御フラグ
P1―P14    :第1配管-第14配管
RC        :冷媒回路
国際公開第2015/029160号公報

Claims (7)

  1.  室外ユニット(10)と、複数の室内ユニット(40)と、前記室外ユニット及び前記室内ユニットを接続する冷媒連絡配管(GC、LC)と、を含む冷媒回路(RC)において冷凍サイクルを行う空調システム(100)であって、
     前記冷媒回路を流れる冷媒を開度に応じて減圧する電動弁(16、17、41)と、
     運転状態にある前記室内ユニットである運転ユニットの台数変化を検出する検出部(70、74)と、
     前記電動弁の状態を制御する制御部(70、75)と、
    を備え、
     前記制御部は、前記検出部によって前記運転ユニットの台数変化が検出された時に第1制御を実行し、前記第1制御において、前記運転ユニットに流入する冷媒の圧力が増大することを抑制すべく、前記電動弁の開度を調整する、
    空調システム(100)。
  2.  前記室外ユニットから前記室内ユニットへ流れる冷媒は、気液二相状態で搬送される、
    請求項1に記載の空調システム(100)。
  3.  前記制御部は、前記検出部によって前記運転ユニットの台数減少が検出された時に前記第1制御を実行する、
    請求項1又は2に記載の空調システム(100)。
  4.  各前記室内ユニットの空調能力を特定する能力情報、を記憶する記憶部(71)をさらに備え、
     前記制御部は、前記検出部によって前記運転ユニットの台数変化が検出された場合において、運転状態が変化した前記室内ユニットの空調能力の合計値が所定の基準値以上である第1状態にある時に、前記第1制御を実行する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の空調システム(100)。
  5.  前記電動弁は、前記室外ユニットから前記室内ユニットへ流れる冷媒が気液二相状態で前記冷媒連絡配管(LC)を通過するように冷媒を減圧する第1電動弁(17)であり、
     前記制御部は、前記第1制御において、前記第1電動弁の開度を絞らせる、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の空調システム(100)。
  6.  前記電動弁は、前記冷媒連絡配管(LC)から対応する前記室内ユニットに流入する冷媒を減圧する第2電動弁(41)であり、
     前記制御部は、前記第1制御において、前記第2電動弁の開度を絞らせる、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の空調システム(100)。
  7.  前記室外ユニットに配置され、冷媒の凝縮器又は放熱器として機能する室外熱交換器(14)をさらに備え、
     前記電動弁は、前記室外熱交換器と前記冷媒連絡配管との間に配置される第3電動弁(16)であり、
     前記制御部は、前記第1制御において、前記第3電動弁の開度を絞らせる、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の空調システム(100)。
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