JP2001330290A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和装置を停止させることなく、室外機
のメンテンスを実施でき、メンテナンス回数を削減でき
るものを提供する。 【解決手段】 複数台の室外機２０１と複数台の室内機
３０１とを同一冷媒系統に接続した空気調和装置であ
る。各室外機２０１の運転時間を異ならせるように各室
外機の運転時間を調整する調整手段２００を備え、運転
時間の多い室外機から順にメンテナンス可能に構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の室外機と
室内機とを備え、これらを同一冷媒系統に接続した空気
調和装置（単位グループ）およびこの単位グループを複
数系統備えた空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ダブルマルチシステムと呼ば
れ、１つの冷媒系統に２〜３台の室外機が接続され、複
数台の室外機と複数台の室内機とを１つの冷媒系統の配
管で施工できることで施工コストの低減を目的の１つと
したシステムが知られている。この種のものにおいて、
ビル内の空調設備等の大規模な物件に対しては、このダ
ブルマルチシステムが複数系統備えられ、例えば、ダブ
ルマルチシステムを１０冷媒系統設置する場合がある。

【０００３】従来、ダブルマルチシステムでは、電動モ
ーターを圧縮機の駆動源にするものが主流であったが、
ガスエンジンを圧縮機の駆動源にするものが開発され、
市場に投入されている。このガスエンジンを圧縮機の駆
動源にするダブルマルチシステム（以下、ダブルマルチ
ＧＨＰという。）では、エンジンオイル交換等の定期的
なメンテナンスが必要とされる。

【０００４】従来のダブルマルチシステムでは、１つの
冷媒系統内の室外機の運転時間を同じになるように運転
時間を調整する制御（以下、自動交互運転制御とい
う。）が実施されている。ダブルマルチＧＨＰでも同様
な制御が実施されており、ダブルマルチＧＨＰが自動交
互運転制御を実施する目的は、１つの冷媒系統内の室外
機を一度にメンテナンスすることで、サービスマン等が
メンテナンスに伺う出張工数の削減を図ることである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動交互運転制御は、１つの冷媒系統など設置されたダ
ブルマルチＧＨＰが少ない場合においては、サービスマ
ンがメンテナンスに伺う回数を削減するために有効な方
法であるが、大規模物件の場合には、各冷媒系統毎に運
転時間が異なるのでメンテナンスに伺う回数を削減する
ことができないという問題がある。また、従来の構成で
は、室外機のメンテナンスを実施するときには、全ての
室外機を同時に行っていたので、このメンテナンス時に
は空気調和装置を運転できないという問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、空気調和装置を停止させる
ことなく、室外機のメンテンスを実施でき、メンテナン
ス回数を削減することができる空気調和装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数台の室外機と複数台の室内機とを同一冷媒系統に接
続した空気調和装置において、各室外機の運転時間を異
ならせるように各室外機の運転時間を調整する調整手段
を備え、運転時間の多い室外機から順にメンテナンス可
能に構成したことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、複数台の室外機と
複数台の室内機とを同一冷媒系統に接続して単位グルー
プを構成し、これら単位グループを複数系統備えた空気
調和装置において、単位グループ内での運転順位に従い
各室外機の運転時間を異ならせるとともに、単位グルー
プ内での運転順位が等しいすべての単位グループの室外
機同志の運転時間を等しくさせるように各室外機の運転
時間を調整する調整手段を備え、各単位グループの運転
時間の多い室外機を同時にメンテナンス可能に構成した
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のものにおいて、室外機の運転時間差が予め設定し
た時間差となるように規定されていることを特徴とす
る。

【００１０】上記発明では、室外機の運転時間に差が生
じるため、運転時間の長くなったものから順次メンテナ
ンスを実行することができる。

【００１１】単位グループを複数系統備えた空気調和装
置においては、各単位グループ内で室外機の運転時間に
差が生じ、しかも単位グループ内での運転順位が等しい
すべての単位グループの室外機同志の運転時間が等しく
されるため、各単位グループの運転時間の多い室外機を
同時にメンテナンスすることができ、メンテナンスに伺
う回数を削減することができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、複数台の室外機と
複数台の室内機とを同一冷媒系統に接続した空気調和装
置において、各室外機の圧縮機がエンジン駆動式であ
り、各室外機の発停回数が等しくなるように構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１４】図１は、２台の室外機１と、２台の室内機
３とを一冷媒系統に接続して構成した空気調和装置を例
示している。

【００１５】１ａ，１ｂは室外機を示し、３ａ，３ｂは
室内機を示している。室外機１ａは、アキュームレータ
１０ａと、ガスエンジン駆動による圧縮機１１ａと、オ
イルセパレータ１２ａと、四方弁１３ａと、室外熱交換
器１４ａと、室外電動式膨脹弁１５ａとで構成されてい
る。なお、１７ａは室外熱交換器１４ａのファンを示し
ている。室外機１ｂについては、以下の構成を含めて、
室外機１ａと同じであるので、説明を省略する。

【００１６】また、室内機３ａは、室内熱交換器３４ａ
と、室内電動式膨脹弁３５ａ（以下「室内メカ弁３５
ａ」という。）とで構成されている。なお、室内機３ｂ
については、以下の構成を含めて、室内機３ａと同じで
あるので、説明を省略する。この室内機３ａ，３ｂから
は、ガス管５及び液管７からなるユニット間配管が延び
出し、このユニット間配管には、室外機１ａ，１ｂが並
列に接続されている。１０５ａ，１０５ｂは、本冷媒系
統から、室外機１ａ，１ｂを切り離し自在に構成された
メンテナンス用の開閉弁である。

【００１７】オイルセパレータ１２ａは、圧縮機１１ａ
から吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、
ここで分離された潤滑油は常時オイル戻し管２１ａと強
制オイル戻し管２２ａとを通じて圧縮機１１ａに戻され
る。常時オイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ
２４ａが設けられ、このキャピラリーチューブ２４ａに
よって圧縮機１１ａに戻されるオイルに流路抵抗がかけ
られる。この常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレー
タ１２ａの中程につながれ、これがつながれた位置より
もオイルセパレータ１２ａ内のオイルの油面が上回る限
りにおいて、この常時オイル戻し管２１ａを通じてオイ
ルが常時圧縮機１１ａの吸込管に戻される。強制オイル
戻し管２２ａには開閉弁２３ａ，２５ａが設けられる。

【００１８】この強制オイル戻し管２２ａは、オイルセ
パレータ１２ａの底部につながれ、開閉弁２３ａ，２５
ａを開くことによってオイルセパレータ１２ａ内のオイ
ルが強制的に圧縮機１１ａの吸込管に戻される。

【００１９】室外機１ａ，１ｂの強制オイル戻し管２２
ａ，２２ｂどうしは、バランス管５１によりつながれ
る。このバランス管５１は、第３の補助管５３ａを通じ
て、オイルセパレータ１２ａとチェッキ弁１８ａとの間
につながれ、第３の補助管５３ａには第３の開閉弁５５
ａが設けられる。

【００２０】第３の開閉弁５５ａが開き、四方弁１３ａ
が図示の位置に切り替わると、バランス管５１は室外熱
交換器１４ａに連通する。

【００２１】本実施形態では、圧縮機１１ａ，１１ｂが
それぞれガスエンジン１００ａ，１００ｂで駆動され
る。この圧縮機１１ａ，１１ｂの本体からは、軸１０１
ａ，１０１ｂが導出され、この軸１０１ａ，１０１ｂに
図示を省略したプーリが連結され、プーリＶベルト１０
２ａ，１０２ｂを介してガスエンジン１００ａ，１００
ｂの出力軸が連結されている。

【００２２】冷房運転時には、圧縮機１１ａ，１１ｂか
らの冷媒が、図１に実線矢印で示すように、オイルセパ
レータ１２ａ，１２ｂ、四方弁１３ａ，１３ｂ、室外熱
交換器１４ａ，１４ｂ、室外電動式膨脹弁１５ａ，１５
ｂを経て液管７に流出し、それぞれの室内機３ａ，３ｂ
に入り、室内電動式膨脹弁３５ａ，３５ｂ、室内熱交換
器３４ａ，３４ｂの順に流れてガス管５に流出し、四方
弁１３ａ，１３ｂ、アキュームレータ１０ａ，１０ｂを
経て圧縮機１１ａ，１１ｂに戻される。

【００２３】暖房運転時には、圧縮機１１ａ，１１ｂか
らの冷媒が、図１に点線矢印で示すように、オイルセパ
レータ１２ａ，１２ｂ、四方弁１３ａ，１３ｂを経てガ
ス管５に流出し、室内機３ａ，３ｂに入り、室内熱交換
器３４ａ，３４ｂ、室内電動式膨脹弁３５ａ，３５ｂの
順に流れて液管７に流出し、室外電動式膨脹弁１５ａ，
１５ｂ、室外熱交換器１４ａ，１４ｂ、四方弁１３ａ，
１３ｂ、並びにアキュームレータ１０ａ，１０ｂを経て
圧縮機１１ａ，１１ｂに戻される。

【００２４】図２は、本実施形態による空調システムを
示している。

【００２５】この空調システムは、上記室外機１を３台
とし、上記室内機３を４台とした空気調和装置を、一つ
の単位グループとして、これらを例えば同一ビル内に１
０系統備えた空調システムである。

【００２６】本実施形態では、各単位グループにおける
室外機２０１〜２０９および室内機３０１〜３０９をコ
ントローラ（調整手段）２００が一括制御する。

【００２７】第１制御例 単位グループ内で、各室外機２０１〜２０９に運転順位
を付けておく。例えば、運転順位の高い順に１号機（室
外機２０１ａ〜２０９ａ）、２号機（室外機２０１ｂ〜
２０９ｂ）、３号機（室外機２０１ｃ〜２０９ｃ）とす
る。そして、運転順位に従い、各室外機の運転時間を異
ならせる。

【００２８】ついで、単位グループ内での運転順位が等
しいすべての単位グループの室外機同志の運転時間を等
しくさせる。

【００２９】例えば、目標を第１単位グループの室外機
２０１ａとすれば、別の第２単位グループの室外機２０
２ａの運転時間が、上記室外機２０１ａの運転時間より
も短い場合、第２単位グループ内において、室外機２０
２ａの運転率を上げて、この室外機２０２ａと室外機２
０１ａとの運転時間を等しくさせる。

【００３０】また、別の第３単位グループの室外機２０
３ａの運転時間が、上記室外機２０１ａの運転時間より
も長い場合、その別の第３単位グループ内において、上
記室外機２０３ａの運転率を下げて、この室外機２０３
ａと上記目標の室外機２０１ａとの運転時間を等しくさ
せる。

【００３１】この操作を、すべての単位グループに亘っ
て実行することにより、系統を跨いだ運転時間管理を実
行する。

【００３２】これによれば、系統を跨いだすべての１号
機（室外機２０１ａ〜２０９ａ）、２号機（室外機２０
１ｂ〜２０９ｂ）、３号機（室外機２０１ｃ〜２０９
ｃ）の順にあらかじめ規定されたメンテナンス時間に到
達するため、３回に分けて、これらのメンテナンスを実
行すればよいため、本システムの設置されたビルに伺う
メンテナンスの回数を低減できる。

【００３３】なお、メンテナンスに際しては、本空調シ
ステムを停止させることなく、それを運転したまま、図
１において説明したように、該当する開閉弁１０５ａ，
１０５ｂを閉じ、その室外機を切り離しておこなう。

【００３４】第２制御例 単位グループ内で、各室外機２０１〜２０９に運転順位
を付けておく。例えば、運転順位の高い順に１号機（室
外機２０１ａ〜２０９ａ）、２号機（室外機２０１ｂ〜
２０９ｂ）、３号機（室外機２０１ｃ〜２０９ｃ）とす
る。そして、単位グループ内で、各室外機の運転時間の
差をあらかじめ規定する。

【００３５】例えば、第１単位グループ内で、室外機２
０１ａと室外機２０１ｂの運転時間差をあらかじめ２０
００時間に設定する。

【００３６】この場合、２０００時間に到達するまで
は、室外機２０１ａが優先的に運転されることになり、
別の室外機２０１ｂと室外機２０１ｃとが交互に運転制
御されることになる。具体的には、室外機２０１ｂの運
転順位が、室外機２０１ｃの運転順位よりも高いため、
室外機２０１ｂの運転時間が、室外機２０１ｃの運転時
間よりも長くなるように制御され、また、室外機２０１
ａと室外機２０１ｂの運転時間差が２０００時間になる
ように制御される。

【００３７】これによれば、室外機２０１ａのメンテナ
ンスが終了した場合、２０００時間経過後、室外機２０
１ｂのメンテナンスがおこなわれる。

【００３８】第３制御例 上記第２制御例において、単位グループ内での運転順位
が等しいすべての単位グループの室外機同志の運転時間
を等しくさせる。

【００３９】例えば、目標を第１単位グループの室外機
２０１ａとすれば、別の第２単位グループの室外機２０
２ａの運転時間が、上記室外機２０１ａの運転時間より
も短い場合、第２単位グループ内において、室外機２０
２ａの運転率を上げて、この室外機２０２ａと室外機２
０１ａとの運転時間を等しくさせる。

【００４０】また、別の第３単位グループの室外機２０
３ａの運転時間が、上記室外機２０１ａの運転時間より
も長い場合、その別の第３単位グループ内において、上
記室外機２０３ａの運転率を下げて、この室外機２０３
ａと上記目標の室外機２０１ａとの運転時間を等しくさ
せる。

【００４１】この操作を、すべての単位グループに亘っ
て実行することにより、系統を跨いだ運転時間管理を実
行する。

【００４２】これによれば、系統を跨いだすべての１号
機（室外機２０１ａ〜２０９ａ）のメンテナンスが終了
した後、２０００時間経過した場合、２号機（室外機２
０１ｂ〜２０９ｂ）のメンテナンスがおこなわれる。

【００４３】上記メンテナンスの時間等は、いずれも一
例であって、これに限定されるものでないことはいうま
でもない。

【００４４】この実施形態では、図１に示すように、圧
縮機１１ａをガスエンジン１００ａで駆動している。従
って、消耗機械部品として、エンジンの起動に使用する
スタータモータを有する。このスタータモータが故障し
た場合、本空気調和装置の運転が不可能になる。

【００４５】第４制御例 エンジン駆動式の場合、運転時間が短くても、エンジン
発停回数が多い場合がある。例えば、室内負荷が小さい
場合、発停を頻繁に繰り返す。

【００４６】本実施形態では、上記１冷媒系統内におい
て、例えば、室外機２０１ａ〜２０１ｃの発停回数を積
算し、この発停回数がすべての室外機２０１ａ〜２０１
ｃで等しくなるように制御がおこなわれる。この制御は
コントローラ２００が司る。

【００４７】こうすることにより、エンジンの起動に使
用するスタータモータの寿命が均等化され、その消耗が
防止される。

【００４８】以上、実施形態に基づいて本発明を説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４９】

【発明の効果】本発明では、空調システムを全停止する
ことなく、時期をずらして、室外機のメンテナンスを実
行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の一実施形態を示す
回路図である。

【図２】１０系統を有した空気調和装置の回路図であ
る。

【符号の説明】 １ 室外機 ３ 室内機 ２００ コントローラ（調整手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の室外機と複数台の室内機とを同
   一冷媒系統に接続した空気調和装置において、 各室外機の運転時間を異ならせるように各室外機の運転
   時間を調整する調整手段を備え、運転時間の多い室外機
   から順にメンテナンス可能に構成したことを特徴とする
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 複数台の室外機と複数台の室内機とを同
   一冷媒系統に接続して単位グループを構成し、これら単
   位グループを複数系統備えた空気調和装置において、 単位グループ内での運転順位に従い各室外機の運転時間
   を異ならせるとともに、単位グループ内での運転順位が
   等しいすべての単位グループの室外機同志の運転時間を
   等しくさせるように各室外機の運転時間を調整する調整
   手段を備え、各単位グループの運転時間の多い室外機を
   同時にメンテナンス可能に構成したことを特徴とする空
   気調和装置。
3. 【請求項３】 室外機の運転時間差が予め設定した時間
   差となるように規定されていることを特徴とする請求項
   １または２記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 複数台の室外機と複数台の室内機とを同
   一冷媒系統に接続した空気調和装置において、 各室外機の圧縮機がエンジン駆動式であり、各室外機の
   発停回数が等しくなるように構成したことを特徴とする
   空気調和装置。