JP5132757B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

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Description

この発明は、冷媒回路を介して接続された室外機と、少なくとも1台の室内機とを備える空気調和装置を制御する制御装置、制御方法及びプログラムに関する。
従来、熱源ユニットと複数台の利用ユニットとが接続されて構成される冷媒回路と、冷媒の物理量が目標値になるように空調能力を制御する能力制御手段と、能力制御手段の目標値を変更する目標値調整手段とを備える空気調和装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この空気調和装置は、建物の空調負荷特性に対応して目標値を可変に制御する。
建物の空調負荷に基づいて冷媒の温度の目標値を変更すれば、建物の空調負荷特性に合致した空調能力で運転することができ、中間期における能力過多を防止する。これにより、空気調和装置の運転効率が向上し、経済性が向上する。
また、設定温度と検出温度との温度差、室内機の定格容量、室内熱交換器の能力設定値、負荷定数などから圧縮機の容量を制御し、快適性向上と省エネとの両立を図る空気調和装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許第4032634号公報 特許第4043255号公報
上記特許文献2に記載の空気調和装置では、正確に空調負荷特性を求めることができれば、最も効率の良い点に制御目標値を定めることができる。しかしながら、実際には在室者の人数や照明とOA機器の使用状況によって建物内部の発熱量は常に変化し、部屋の熱容量や躯体温度も異なってくる。このため、様々な空調環境に対応して熱負荷や必要な能力を演算し、空調負荷特性を正確に求めることは極めて困難になる。この結果、上記空気調和装置を実際に運用しても、快適性や効率を必ずしも高めることができない。
例えば、必要な能力や熱容量に対して空調機の能力が小さい場合には室温の変化は遅い。この遅さが「冷えない」「暖まらない」という不満をユーザに与えてしまう。一方、必要能力や熱容量に対して空調機の能力が大きすぎると室温の変化が早くなり、冷凍サイクルが安定せず効率を悪化させてしまう。
また、室外機と複数の室内機を接続する空気調和装置ではそれらの組み合わせが多種多様である。このため、負荷定数などを用いてそのような空気調和装置を制御する場合には、空調システムごとに異なる負荷定数に対応させるのが困難になるため、この制御法は、汎用性に欠ける。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、快適性を確保しつつ、消費電力量を削減することができる制御装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明に係る制御装置は、冷媒回路を介して接続された室外機と、複数の室内機とを備える空気調和装置を通常モードと省エネモードのどちらかの制御モードで制御する制御装置である。この制御装置において、第1の決定手段は、前記省エネモードの運転時に、室内機の設定温度と室内温度との温度差が0であるときの室外機の圧縮機の第1の制御指令値として、通常モードの運転時における制御指令値よりも消費電力が低減される制御指令値を決定する。第2の決定手段は、前記省エネモードの運転時に、通常モードの運転時における制御指令値に基づいて、温度差が、室内機がサーモオンとなる第1の値よりも大きい第2の値であるときの圧縮機の第2の制御指令値を決定する。指令生成手段は、前記省エネモードの運転時に、複数の室内機のうち、温度差が最大となる室内機を、熱負荷最大の室内機である親機として設定し、親機における温度差が第2の値未満である場合、第1の制御指令値と第2の制御指令値との間で温度差に従って線形的に変動する制御指令値を含む圧縮機への指令を生成し、親機における温度差が第2の値以上である場合、第2の制御指令値を含む圧縮機への指令を生成する。指令生成手段は、新たに温度差が最大となった室内機を親機の候補とし、親機を初めて設定する場合や、親機としてすでに設定されている室内機がサーモオフになった場合や、親機の候補における温度差が所定値以上となった場合に、親機の候補を新たな親機として設定する。
この発明によれば、室内機の設定温度と室内温度との温度差が第2の値未満である場合には、温度差が0であるときの制御指令値と圧縮機の通常運転時の制御指令値との間で温度差に従って線形的に変動する制御指令値により圧縮機が制御される。これにより、圧縮機における高圧と低圧の圧力差が小さくなるため、圧縮機の入力に対する能力の比率が増加して効率の良い運転となる。また、温度差が第2の値以上であるときには、通常運転時の制御指令値に基づく第2の制御指令値で圧縮機が制御されるようになるので、快適性が保たれる。この結果、快適性が確保されるうえ、消費電力量を削減することができる。
この発明の実施の形態1に係る空気調和装置が適用される建物のフロア平面図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回路の回路図である。 図2の空気調和装置におけるサーモオン・サーモオフ制御図である。 サーモオン状態の室内機の定格能力を合計した値と、圧縮機の最大周波数との関係を示すグラフである。 コントローラが設定完了時に有する情報の一覧を示すテーブルである。 省エネモード制御処理のフローチャートである。 図7の温度差決定処理のサブルーチンのフローチャートである。 図7の最大周波数決定処理のサブルーチンのフローチャートである。 図10(A)は、通常モードにおける温度差と最大周波数との関係を示すグラフである。図10(B)は、省エネモードにおける温度差と最大周波数との関係を示すグラフである。 圧縮機の最大周波数と制御信号との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態2に係る省エネモード制御処理のフローチャートである。 図12の制御信号決定処理のサブルーチンのフローチャートである。 温度差と制御信号との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態3に係る省エネモード制御処理のフローチャートである。 図15の目標蒸発温度決定処理のサブルーチンのフローチャートである。 図17(A)は、通常モードにおける温度差と目標蒸発温度との関係を示すグラフである。図17(B)は、省エネモードにおける温度差と目標蒸発温度との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態3に係る省エネモード制御処理のフローチャートである。 図18の目標凝縮温度決定処理のサブルーチンのフローチャートである。 図20(A)は、通常モードにおける温度差と目標凝縮温度との関係を示すグラフである。図20(B)は、省エネモードにおける温度差と目標凝縮温度との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態4に係る空気調和装置が適用される建物のフロア平面図である。 事務室の側面図である。 この発明の実施の形態4に係る空気調和装置の構成を示すブロック図である。
この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態1.
まず、この発明の実施の形態1について説明する。この実施の形態では、複数の部屋の空調を行う多室形の空気調和装置について説明する。
図1には、この実施の形態に係る空気調和装置が適用される建物のフロア平面図が示されている。図1に示すように、この建物には、事務室A、会議室B、会議室C、事務室Dが設けられている。事務室Aの天井には、室内機1乃至8が設置されている。また、会議室Bの天井に室内機9が設置され、会議室Cの天井に室内機10が設置され、事務室Dの天井に室内機11が設置されている。
図2には、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の構成が示されている。図2に示すように、空気調和装置100は、3台の室外機51、52、53を備える。室外機51に室内機1乃至4が接続されている。また、室外機52に室内機5乃至8が接続されている。さらに、室外機53に室内機9乃至11が接続されている。
それぞれ室外機51乃至53と室内機1乃至11との間は、液側主管104、液側分岐管105、ガス側分岐管108、ガス側主管109の配管と、伝送線30とで接続されている。また、室外機51乃至53とコントローラ201と給電器203との間も伝送線30で接続されている。
室内機1乃至4には、リモートコントローラ204が伝送線30を介して接続されている。室内機5、6、7、8にはリモートコントローラ205が伝送線30を介して接続されている。また、室内機9にはリモートコントローラ206が接続され、室内機10にはリモートコントローラ207が接続され、室内機11にはリモートコントローラ208が接続されている。リモートコントローラ204乃至208を操作することにより、室内機1乃至11の運転/停止や設定温度、風向、風速などを設定することができる。
コントローラ201は、CPU及びメモリを備える。メモリに格納されたプログラムを、CPUが実行することにより、コントローラ201は、空気調和装置100全体を統括制御する。
図3には、この発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の冷媒回路が示されている。図3では、室外機51の系統について示されているが、室外機52と室外機53の系統も図3に示す構成と同じ構成となっている。室外機51には4台の室内機1乃至4が接続されているが、室内機1乃至4の中は全て同じ構成である。このため、図3では、室内機3、4を図示していない。
室外機51には、インバータ駆動の容量可変形の圧縮機101、冷暖房切換用の四方弁102、室外熱交換器103及びアキュムレータ110が設けられている。
室内機1乃至4内には、膨張弁106と室内熱交換器107とが設けられている。室内機1乃至4内では、これらを接続することにより、冷媒回路が形成されている。膨張弁106は、ステッピングモータを用いて弁開度をパルス制御可能である。上述のように、室外機51と室内機1乃至4とは、液側主管104と液側分岐管105及びガス側主管109とガス側分岐管108とで接続されている。
圧縮機101において、その吐出側には吐出圧力センサ111が設けられ、吸入側には吸入圧力センサ112が設けられている。一方、室内機1乃至4には、液管温度センサ114とガス管温度センサ115とが設けられている。
室外機51には、室外熱交換器103に空気を流すための室外送風機(図示せず)が設けられている。また、室外熱交換器103の空気吸い込み側に外気温度センサ113が設けられている。さらに、室外機51には、室外制御箱117が設けられている。室外制御箱117には、室外機51を制御するコントローラが納められている。
室内機1乃至4にはそれぞれ室内送風機(図示せず)が設けられている。室内送風機により、空調エリアから空気が吸い込まれ、室内熱交換器107に空気を通過させて空調エリアへ送風している。室内熱交換器107の空気吸込み側には、吸込空気温度センサ116が設けられている。また、室内機1乃至4には室内制御箱118が設けられている。室外制御箱118には、室内機1乃至4を制御するコントローラが納められている。
次に、この実施の形態に係る空気調和装置100の動作について説明する。
(冷房動作)
まず、図3を参照して、冷房動作の冷凍サイクルについて説明する。圧縮機101から吐出された冷媒は、四方弁102より室外熱交換器103へと流れて空気と熱交換して凝縮液化し液側主管104より液側分岐管105へと分岐する。室内熱交換器107へと流れた冷媒は空気から熱を受けて蒸発した後、ガス側分岐管108よりガス側主管109、四方弁102、アキュムレータ110を通過して再び圧縮機101に吸入される。
(暖房動作)
次に、暖房動作の冷凍サイクルについて説明する。暖房時は四方弁102を切り換える。圧縮機101から吐出された冷媒はガス側主管109よりガス側分岐管108へと分岐し、室内熱交換器107へと流れて空気へ放熱して凝縮液化し、液側分岐管105上の膨張弁106で減圧される。膨張弁106を通って低圧となった冷媒は室外熱交換器103を流れて空気から熱を得て蒸発した後、四方弁102とアキュムレータ110を通過して再び圧縮機101に吸入される。
(冷凍サイクルの能力調整動作)
ここで、吸込空気温度センサ116の温度をTとし、設定温度をT0とする。また、冷房時には温度差ΔT(℃)を以下の式(1)のように定義し、暖房時には温度差ΔT(℃)を以下の式(2)のように定義する。
冷房時 ΔT=T−T0 …(1)
暖房時 ΔT=T0−T …(2)
各室内機1乃至4は、図4に示すように、吸込空気温度センサ116の温度T(℃)と設定温度T0(℃)の温度差ΔT(℃)が+T1(℃)より増加したときに膨張弁106を開いて室内熱交換器107へ冷媒を流す。この動作をサーモオンという。また、各室内機1乃至4は、温度差ΔT(℃)が−T1(℃)以下になったときに、膨張弁106を閉じて冷媒の流入を減少あるいは停止させる。この動作を、サーモオフという。
室外機51は、接続された室内機1乃至4が1台でもサーモオン状態になったら圧縮機101を運転し、全てサーモオフ状態になったら周波数を0Hzに設定し、圧縮機101を停止する。
また、冷房の場合には、室外機51は、吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)から求めた冷媒の飽和温度(蒸発温度)が目標蒸発温度ETに一致するように圧縮機101の周波数を制御する。また、暖房の場合には、室外機51は、吐出圧力センサ111の圧力値(高圧)から求めた冷媒の飽和温度(凝縮温度)が目標凝縮温度CTに一致するように圧縮機101の周波数を制御する。
図5には、サーモオン状態の室内機の定格能力を合計した値と、圧縮機101の最大周波数との関係が示されている。図5に示すように、圧縮機101の最大周波数の制限値F1(Hz)は、室外機51に接続された室内機1乃至4のうち、サーモオン状態の室内機の定格能力を合計した値(合計定格能力)に応じて設定される。圧縮機101は、通常モードでは、図4に示すように、最大周波数F1(Hz)以下で運転される。最大周波数F1(Hz)は、室内機のサーモオン台数と能力コードとの積に比例して制限される。
圧縮機101の周波数を変化させた場合の動作について説明する。
例えば、圧縮機101の周波数を低下させた場合、冷媒流量は減少し、吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)は上昇し、低圧での冷媒の飽和温度(蒸発温度)は上昇する。また、吐出圧力センサ111の圧力値(高圧)は低下し、高圧での冷媒の飽和温度(凝縮温度)は低下する。このとき、室内熱交換器107と空気との熱交換量(以下、能力)は減少する。圧縮機101の周波数を低下させて高圧と低圧の圧力差を小さくした場合、圧縮機101の入力に対する能力の比率(COP;成績係数)は増加して効率の良い運転となる。この結果、空気調和装置100全体の消費電力量を削減することができる。
(コントローラの設定)
図6には、コントローラ201が設定完了時に有する情報の一覧が示されている。室外機51乃至53と室内機1乃至11とは、施工時に機器のディップスイッチ等によりユニットアドレスが予め設定されている。図6に示すテーブルでは、室外機51乃至53のユニットアドレスは51〜53と設定され、室内機1乃至11のユニットアドレスは1乃至11と設定されている。
コントローラ201は、室外機51乃至53や室内機1乃至11と通信して、機器の有無を確認するとともに室外機51乃至53と室内機1乃至11の接続関係を取得する。そして、管理者やユーザ等は、各系統について通常モードと省エネモードのどちらかの制御モードを選択する。図6のテーブルでは、室外機51の系統で省エネモードが選択されている。
また、リモートコントローラ204乃至208で制御モードの選択と実行とを可能としてもよい。室外機53の系統のようにリモートコントローラが複数台設置されている場合には、最新の操作入力により選択された制御モードを有効とすればよい。
(図7:省エネモードが選択された場合の制御処理)
図7には、省エネモードが選択された場合に実行される省エネモード制御処理が示されている。
図7に示すように、まず、コントローラ201は、圧縮機101の最大周波数Fmax(Hz)の初期値を設定する(ステップS1)。ここでは、初期値として通常モードの運転時における最大周波数と同じF1(Hz)が設定される。
続いて、コントローラ201は、制御対象の室外機J(J=51)の圧縮機101が運転しているか否かを判定する(ステップS2)。接続された室内機1乃至4のいずれかがサーモオンしていれば、室外機51は運転中であることになり、この判定は肯定される(ステップS2;Yes)。
圧縮機101が運転(サーモオン)している場合にのみ(ステップS2;Yes)、コントローラ201は、室温と設定温度を検知して温度差ΔT(℃)を決定する温度差決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS3)。このサブルーチンの詳細については後述する。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔTに基づいて最大周波数Fmax(Hz)を決定する最大周波数決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS4)。このサブルーチンの詳細についても後述する。
ステップS4実行後、又は圧縮機101が運転していない場合(ステップS2;No)、コントローラ201は、最大周波数Fmax(Hz)を含む制御指令を、圧縮機101に送信する(ステップS5)。
続いて、コントローラ201は、省エネ制御の停止指令が入力されたか否かを判定する(ステップS6)。省エネ制御の停止指令が入力されていなければ(ステップS6;No)、コントローラ201は、1分間待機し(ステップS7)、ステップS2に戻る。
このように、省エネ制御の停止指令が入力されない限り(ステップS6;No)、コントローラ201は、1分間隔で、ステップS2→S3→S4→S5→S6→S7を繰り返す。省エネ制御の停止指令が入力された場合(ステップS6;Yes)、コントローラ201は、最大周波数Fmax(Hz)をF1(Hz)に戻し(ステップS8)、最大周波数Fmax(Hz)を含む制御指令を圧縮機101に送信し(ステップS9)、処理を終了する。
このようにして、コントローラ201は、最大周波数Fmax(Hz)を求め、求められた最大周波数Fmax(Hz)を含む制御指令を室外機51へ送信する。室外機1乃至4に接続されるコントローラ201に省エネモード制御処理のプログラムを組み込むことにより、既存の室外機1乃至4に対してもこの実施の形態に係る制御方法を適用することが可能になり、省エネモードの適用範囲を広げることができる。
また、室外機51乃至53の室外制御箱117の中に省エネモード制御処理のプログラムを組み込み、コントローラ201から室外機51へ省エネモードが設定されたことを通知し、省エネ制御指令を受けた室外制御箱117で最大周波数Fmax(Hz)を求めて、省エネモードの制御を行うようにしてもよい。室外制御箱117に省エネモード制御処理を組み込むことで、コントローラ201を小型化することができ、コントローラ201を安価に製造することができる。
また、リモートコントローラ204乃至208で省エネモードを設定可能としてもよく、この場合はリモートコントローラが設置されている系統の室外機51乃至53に省エネモードが設定された旨を直接通知するようにしてもよいし、コントローラ201を経由して通知するようにしてもよい。リモートコントローラ204乃至208が、省エネモードの設定機能を備えることにより、ユーザの使い勝手が向上する。
(温度差決定処理)
図7のステップS3の温度差ΔT(℃)の決定処理のサブルーチンについてより詳細に説明する。図8には、ステップS3の温度差決定処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。
図8に示すように、まず、コントローラ201は、制御対象の室外機Jを選定する(ステップS11)。ここでは、制御対象として、例えば室外機51が選定されるものとする。
続いて、コントローラ201は、ΔTmax(℃)の値を−99(ΔTよりも十分小さい値)に初期設定する(ステップS12)。
続いて、コントローラ201は、室外機51に接続されている室内機1乃至4の中から順番に室内機Iを選定する(ステップS14)。ここでは、最初に室内機1(I=1)が選定される。続いて、コントローラ201は、室内機I(I=1)がサーモオン状態か否かを判定する(ステップS14)。
サーモオン状態であれば(ステップS14;Yes)、コントローラ201は、吸込空気温度センサ116の温度(吸込空気温度T(℃))と設定温度T0(℃)を室内機Iから受信する(ステップS15)。
続いて、コントローラ201は、吸込空気温度T(℃)と設定温度T0(℃)の温度差ΔT(℃)を上記式(1)又は式(2)を用いて演算する(ステップS16)。
続いて、コントローラ201は、室内機I(I=1)の温度差ΔT(℃)がΔTmax(℃)より大きいか否かを判定する(ステップS17)。温度差ΔT(℃)がΔTmax(℃)より大きい場合にのみ(ステップS17;Yes)、コントローラ201は、室内機I(I=1)を親機候補Ik=I(I=1)とし、ΔTmax(℃)に温度差ΔT(℃)の値を代入する(ステップS18)。
ステップS18実行後又は温度差ΔT(℃)がΔTmax(℃)以下であった場合(ステップS17;No)、コントローラ201は、全ての室内機1乃至11について温度差ΔT(℃)の算出が完了したか否かを判定する(ステップS19)。ここで、まだ室内機1が完了しただけなので、判定は否定され(ステップS19;No)、コントローラ201は、他の室内機を選定する(ステップS20)。ステップS20実行後、コントローラ201は、ステップS14に戻る。
その後、室内機I(I=2乃至4)についても室内機1と同様にステップS14〜S20を繰り返し、全室内機が完了したら(ステップS19;Yes)、コントローラ201は、親機I0の決定処理に進む(ステップS21乃至S26)。
親機I0の決定処理において、親機I0を初めて設定する場合(ステップS21;Yes)、若しくは親機I0だった室内機がサーモオフになっている場合(ステップS22;Yes)、又はΔTmaxが1℃以上である場合(ステップS23;Yes)、コントローラ201は、親機候補Ikを新たな親機I0に設定する(ステップS24)。それ以外の場合(ステップS21、S22、S23;No)、親機I0は変更されない。ここで、親機I0の初期設定とは、図7の繰り返しステップ(ステップS2〜ステップS7)が1回目である場合を意味する。
続いて、コントローラ201は、親機I0(室内機I0)の吸込空気温度T(℃)と設定温度T0(℃)を受信し(ステップS25)、親機I0の温度差ΔT(℃)を上記式(1)又は式(2)を用いた演算により決定する(ステップS26)。親機I0の温度差ΔT(℃)は、図7のステップS4にて最大周波数Fmax(Hz)を決定する際に用いられる。このように、温度差ΔT(℃)が最大で熱負荷最大の室内機を親機として基準に置くことで圧縮機101は必要最低限まで周波数を低減することができる。この結果、空気調和装置100全体の消費電力量を削減することができる。
また、温度差ΔT(℃)の決定については以下(1)乃至(3)のような演算方法で求めてもよい。この場合は演算量がさらに減少し、制御が容易になる。
(1)サーモオン状態の全室内機の吸込空気温度T(℃)と設定温度T0(℃)の差の全数平均を温度差ΔT(℃)として求める。
(2)吸込空気温度T(℃)と設定温度T0(℃)との差をサーモオン状態の室内機の定格能力で加重平均して、温度差ΔT(℃)を求める。
(3)サーモオン状態の室内機の中で吸込空気温度T(℃)と設定温度T0(℃)の差が最大のものを温度差ΔT(℃)とする。
(最大周波数決定処理)
次に、図7のステップS4の最大周波数決定処理のサブルーチンについて説明する。図9には、最大周波数決定処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。また、図10(A)、図10(B)には、親機における温度差ΔT(℃)と圧縮機101の最大周波数Fmax(Hz)との関係が示されている。
図10(A)に示すように、通常モードでは、圧縮機101の最大周波数Fmaxは、温度差ΔT(℃)によらず、F1(Hz)で一定である。これに対し、図10(B)に示すように、省エネモードでは、圧縮機101の温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの最大周波数をF1(Hz)よりも小さいF0(Hz)とする。F0(Hz)は、例えば20(Hz)である。そして、+T1(℃)よりも高い+T2(℃)(例えば1.0(℃))を設定し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になると、最大周波数をF1(Hz)とする。
温度差ΔTが0(℃)より大きく+T2(℃)より低い範囲では、最大周波数Fmax(Hz)は、F0(Hz)からF1(Hz)までの間で、温度差ΔT(℃)に比例した値となる。このサブルーチンでは、F0(Hz)、F1(Hz)、+T2(℃)が決定される。
図9に示すように、まず、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの周波数F0(Hz)を決定する(ステップS31)。この最大周波数F0(Hz)は圧縮機101の仕様などから設定される。
続いて、コントローラ201は、サーモオンしている室内機の定格能力合計値をその室内機又は室外機から受信する(ステップS32)。続いて、コントローラ201は、図5に示すような関係に基づいて、合計定格能力に応じた周波数F1(Hz)を決定する(ステップS33)。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)に基づいて、最大周波数Fmax(Hz)を決定する(ステップS34)。ここで、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上である場合、最大周波数Fmax(Hz)は、F1(Hz)となり、親機I0の温度差ΔT(℃)が0(℃)から+T2(℃)までの間は、図10(B)に示すように、F0(Hz)からF1(Hz)の直線に比例して最大周波数Fmax(Hz)となり、温度差ΔTが0(℃)である場合には、最大周波数FmaxはF0(Hz)となる。
続いて、コントローラ201は、最大周波数Fmax(Hz)を含む制御指令を室外機Jに出力する(ステップS35)。室外機Jは、冷房の場合は吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)から求めた冷媒の飽和温度(蒸発温度)が目標蒸発温度ETに一致するように圧縮機101の周波数を制御するが、最大周波数Fmax(Hz)を含む指令を受けたら、最大周波数Fmax(Hz)を超えないように周波数を制御する。コントローラ201は、暖房についても同様に、冷媒の凝縮温度が目標凝縮温度CTに一致するように圧縮機101の周波数を制御するが、最大周波数Fmax(Hz)を含む制御指令を受けたら、その最大周波数Fmax(Hz)を超えないように、周波数を制御する。
室内機1乃至4は、図4に示すように、温度差ΔT(℃)が−T1(℃)と+T1(℃)の温度を境にサーモオンとサーモオフとを繰り返すため、温度差ΔT(℃)は通常−T1(℃)から+T1(℃)の間で変化する。+T2(℃)を+T1(℃)よりも大きい値にすることで、最大周波数Fmax(Hz)は、通常制御でのF1(Hz)よりも常に低い周波数で制御され、高圧と低圧の差圧が小さくなり冷凍サイクルの効率が向上する。冷房時に、もし部屋の温度が上昇し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になった場合は、最大周波数Fmax(Hz)が通常制御と同じF1(Hz)で制御されるため、冷房能力は確保され、部屋が冷えないといった不都合を防止することができる。暖房時も同様で、もし部屋の温度が低下し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になった場合は、最大周波数Fmax(Hz)が通常制御と同じF1(Hz)で制御されるため、暖房能力は確保され、部屋が暖まらないといった不都合を防止することができる。
以上詳細に説明したように、室内機1乃至4の設定温度と室内温度との温度差ΔT(℃)が+T2(℃)未満である場合には、圧縮機101の最高周波数Fmax(Hz)を温度差ΔT(℃)が0であるときの最高周波数F0(Hz)と、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)であるときの圧縮機101の最高周波数F1(Hz)との間とする。これにより、圧縮機101における高圧と低圧の圧力差が小さくなるため、圧縮機101の入力に対する能力の比率(COP)が増加して効率の良い運転となる。また、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上であるときには、通常運転時の最高周波数F1(Hz)で圧縮機101が制御されるので、快適性が保たれる。この結果、快適性を確保しつつ、消費電力量を削減することができる。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について説明する。
この実施の形態では、圧縮機の最大周波数Fmaxの代わりに制御信号S(%)を用いて制御を行う。
図11には、圧縮機101の最大周波数(Hz)と制御信号S(%)との関係が示されている。サーモオンしている室内機の合計定格能力が最大のときの最大周波数をF2(Hz)とすると、F2に相当する制御信号S(%)を100(%)、上記実施の形態1の周波数F0(Hz)に相当する制御信号をS0(%)、周波数F1(Hz)に相当する制御信号をS1(%)とする。
図12には、省エネモードが選択された場合に実行される省エネモード制御処理が示されている。図12に示すように、コントローラ201は、制御信号S(%)の初期値を設定する(ステップS41)。ここでは、制御信号S(%)の初期値として、100(%)が設定される。
コントローラ201は、制御対象の室外機J(J=51)の圧縮機101が運転しているか否かを判定する(ステップS42)。接続された室内機1乃至4のいずれかがサーモオンしていれば、室外機51は運転中であることになり、この判定は肯定される(ステップS42;Yes)。
圧縮機101が運転(サーモオン)している場合にのみ(ステップS42;Yes)、コントローラ201は、室温と設定温度を検知して温度差ΔT(℃)を決定する温度差決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS43)。このサブルーチンの処理は、上記実施の形態1と同じである。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)に基づいて制御信号S(%)を決定する制御信号決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS44)。このサブルーチンの詳細については後述する。
ステップS44実行後、又は圧縮機101が運転していない場合(ステップS42;No)、コントローラ201は、制御信号S(%)を含む制御指令を圧縮機101に送信する(ステップS45)。
続いて、コントローラ201は、省エネ制御の停止指令が入力されたか否かを判定する(ステップS46)。省エネ制御の停止指令が入力されていなければ(ステップS46;No)、コントローラ201は、1分間待機し(ステップS47)、ステップS42に戻る。
このように、省エネ制御の停止指令が入力されない限り(ステップS46;No)、コントローラ201は、1分間隔で、ステップS42→S43→S44→S45→S46→S47を繰り返す。省エネ制御の停止指令が入力された場合(ステップS46;Yes)、コントローラ201は、制御信号S(%)を100(%)に戻し(ステップS48)、制御信号S(%)を含む制御指令を、圧縮機101に送信し(ステップS49)、処理を終了する。
このようにして、コントローラ201は、制御信号S(%)を求め、求められた制御信号S(%)を室外機51に送信する。室外機に接続されるコントローラ201に制御処理を組み込むことにより、既存の室外機にこの実施の形態に係る制御方法を適用することが可能になり、省エネモードの適用範囲を広げることができる。
また、室外機51乃至53の室外制御箱117の中に制御処理を組み込み、コントローラ201から室外機51へ省エネモードに設定された旨の通知を送り、省エネモードの通知を受けた室外制御箱117で制御信号S(%)を求めて、制御を行うようにしてもよい。室外制御箱117に省エネモード制御処理を組み込むことで、コントローラ201を小型化でき、安価に製造できる。
リモートコントローラ204乃至208で省エネモードを設定可能としてもよく、この場合はリモートコントローラ204が設置されている系統の室外機51乃至53に直接その旨を通知するようにしてもよいし、コントローラ201を経由して通知するようにしてもよい。リモートコントローラ204乃至208が、省エネモードの設定機能を備えることにより、ユーザの使い勝手が向上する。
(制御信号決定処理)
次に、図12のステップS44の制御信号決定処理のサブルーチンについて説明する。図13には、決定処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。また、図14には、親機における温度差ΔT(℃)と制御信号S(%)との関係が示されている。
図14に示すように、省エネモードでは、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの制御信号S(%)をS1(%)よりも小さいS0(%)とする。そして、+T1(℃)よりも高い+T2(℃)を設定し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になると、制御信号をS1(%)とする。温度差ΔT(℃)が0(℃)より大きく+T2(℃)より低い範囲では、制御信号S(%)は、S0(%)からS1(%)までの間で、温度差ΔTに比例した値となる。このサブルーチンでは、S0(%)、S1(%)、+T2(℃)が決定される。
図13に示すように、まず、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの制御信号S0(%)を決定する(ステップS51)。制御信号S0(%)は、上記実施の形態1に係る周波数F0(Hz)に相当する制御信号である。
続いて、コントローラ201は、サーモオンしている室内機の定格能力合計値(合計定格能力)を室外機Jから受信する(ステップS52)。続いて、コントローラ201は、合計定格能力から制御信号S1(%)を決定する(ステップS53)。制御信号S1(%)は、上記実施の形態1に係る周波数F1(Hz)に相当する制御信号である。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)、制御信号S0(%)、S1(%)に基づいて、制御信号S(%)を決定する(ステップS54)。ここで、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上である場合、制御信号はS1(%)となり、親機の温度差ΔT(℃)が0(℃)から+T2(℃)までの間は、図14に示すように、S0(%)からS1(%)の直線に比例する制御信号S(%)となり、温度差ΔT(℃)が0(℃)である場合には、制御信号S(%)は、S0(%)となる。
続いて、コントローラ201は、制御信号S(%)を、指令として室外機Jに出力する。室外機Jは、冷房の場合は吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)から求めた冷媒の飽和温度(蒸発温度)が目標蒸発温度ETに一致するように圧縮機101の周波数を制御するが、制御信号S(%)を受けたら、その制御信号S(%)に相当する最大周波数を超えないように周波数を制御する。コントローラ201は、暖房についても同様に、冷媒の凝縮温度が目標凝縮温度CTに一致するように圧縮機101の周波数を制御するが、制御信号S(%)を受けたら、圧縮機101は、制御信号S(%)に相当する最大周波数を超えないように、周波数を制御する。
室内機1乃至4は、図4に示すように、ΔT(℃)が−T1(℃)と+T1(℃)の温度を境にサーモオンとサーモオフを繰り返すため、ΔT(℃)は通常−T1(℃)から+T1(℃)の間で変化する。+T2(℃)を+T1(℃)よりも大きい値にすることで、制御信号S(%)は、通常制御での値S1(%)よりも常に低い値で制御され、高圧と低圧の差圧が小さくなり冷凍サイクルの効率が向上する。冷房時に、もし部屋の温度が上昇し、ΔT(℃)が+T2(℃)以上になった場合は、制御信号S(%)が通常制御と同じ値S1で制御されるため、冷房能力は確保され、部屋が冷えないという不都合を防止できる。暖房時も同様で、もし部屋の温度が低下し、温度差ΔT(%)が+T2(℃)以上になった場合は、制御信号S(%)が通常制御と同じ値S1(%)で制御されるため、暖房能力は確保され、部屋が暖まらないという不都合を防止することができる。
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、圧縮機101の最大周波数Fmax(Hz)の代わりに制御信号S(%)を使用する。このようにすれば、圧縮機101の機種に関わらず周波数の低減率が一定となるので、制御が容易になる。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3について説明する。
この実施の形態では、圧縮機の最大周波数Fmax(Hz)の代わりに冷房では目標蒸発温度ET(℃)を、暖房では目標凝縮温度CT(℃)をコントローラ201から室外機Jに指令する。
(冷房運転時の省エネ制御)
図15には、冷房について、コントローラ201に備えられた省エネモード制御処理が示されている。図15に示すように、コントローラ201は、目標蒸発温度ET(℃)の初期値を設定する(ステップS61)。ここでは、初期値として、通常モードによる運転時と同じ値ET1(℃)が設定される。
コントローラ201は、制御対象の室外機J(J=51)の圧縮機101が運転しているか否かを判定する(ステップS62)。接続された室内機1乃至4のいずれかがサーモオンしていれば、室外機51は運転中であることになり、この判定は肯定される(ステップS62;Yes)。
圧縮機101が運転(サーモオン)している場合にのみ(ステップS62;Yes)、コントローラ201は、室温と設定温度を検知して温度差ΔT(℃)を決定する温度差決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS63)。このサブルーチンの処理は、上記実施の形態1、2と同じである。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)に基づいて目標蒸発温度ET(℃)を決定する目標蒸発温度決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS64)。このサブルーチンの詳細についても後述する。
ステップS64実行後、又は圧縮機101が運転していない場合(ステップS62;No)、コントローラ201は、目標蒸発温度ETを含む制御指令を圧縮機101に送信する(ステップS65)。
続いて、コントローラ201は、省エネ制御の停止指令が入力されたか否かを判定する(ステップS66)。省エネ制御の停止指令が入力されていなければ(ステップS66;No)、コントローラ201は、1分間待機し(ステップS67)、ステップS62に戻る。
このように、省エネ制御の停止指令が入力されない限り(ステップS66;No)、コントローラ201は、1分間隔で、ステップS62→S63→S64→S65→S66→S67を繰り返す。省エネ制御の停止指令が入力された場合(ステップS66;Yes)、コントローラ201は、目標蒸発温度ET(℃)をET1(℃)に戻し(ステップS68)、目標蒸発温度ET(℃)を含む制御指令を圧縮機101に送信し(ステップS69)、処理を終了する。
このようにして、コントローラ201は、目標蒸発温度ET(℃)を求め、求められた目標蒸発温度ET(℃)を室外機51へ出力する。室外機1乃至4に接続されるコントローラ201に省エネモード制御処理を組み込むことにより、既存の室外機に対応可能になり、省エネモードの適用範囲を広げることができる。
また、室外機51乃至53の室外制御箱117の中に省エネモード制御処理を組み込み、コントローラ201から室外機51へ省エネ制御の指令を送り、省エネ制御の制御指令を受けた室外制御箱117で目標蒸発温度ETを求めて、制御を行うようにしてもよい。室外制御箱117に省エネモード制御処理を組み込むことで、コントローラ201を小型化でき、コントローラ201を安価に製造できる。
リモートコントローラ204乃至208で省エネモードを設定可能としてもよく、この場合はリモートコントローラ204が設置されている系統の室外機51乃至53に直接その旨を通知するようにしてもよいし、コントローラ201を経由して通知するようにしてもよい。リモートコントローラ204乃至208が、省エネモードの設定機能を備えることにより、ユーザの使い勝手が向上する。
(目標蒸発温度決定処理)
次に、図15のステップS64の目標蒸発温度決定処理のサブルーチンについて説明する。図16には、目標蒸発温度決定処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。また、図17(A)、図17(B)には、親機における温度差ΔTと圧縮機101の目標蒸発温度ET(℃)の関係が示されている。
図17(A)に示すように、通常モードでは、目標蒸発温度ET(℃)は、温度差ΔTによらず、ET1(℃)で一定である。これに対し、図17(B)に示すように、省エネモードでは、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のとき目標蒸発温度ET(℃)は通常モードでの温度ET1(℃)より高い温度ET0(℃)とし、親機の温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上のとき目標蒸発温度ET(℃)は通常モードと同じET1(℃)とする。また、親機のΔTが0(℃)からT2(℃)の間はET0(℃)からET1(℃)の直線に比例して目標蒸発温度ET(℃)を決定する。ここで、ET0(℃)は、例えば9℃であり、部屋の相対湿度を70%以下に保てる温度である。
図16に示すように、まず、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの目標蒸発温度ET0(℃)を決定する(ステップS71)。この目標蒸発温度ET0(℃)は、通常モードでの温度ET1(℃)より低い温度ET0(℃)が設定される。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの目標蒸発温度ET1(℃)を決定する(ステップS72)。ここでは、通常モードの運転時での目標蒸発温度がET1(℃)として設定される。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)、E0(℃)、E1(℃)に基づいて、目標蒸発温度ET(℃)を決定する(ステップS73)。ここで、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上である場合、目標蒸発温度ET(℃)はET1(℃)となり、親機の温度差ΔT(℃)が0(℃)から+T2(℃)までの間は、図17(B)に示すように、ET0(℃)からET1(℃)の直線に比例する値となり、温度差ΔT(℃)が0(℃)である場合には、目標蒸発温度ET(℃)はET0(℃)となる。
続いて、コントローラ201は、目標蒸発温度ET(℃)を含む制御指令として室外機Jに出力する(ステップS74)。室外機Jは、冷房の場合は吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)から求めた冷媒の飽和温度(蒸発温度)が目標蒸発温度ETに一致するように圧縮機101の周波数を制御する。なお、ET0(℃)は、高すぎると除湿量が減少するため、部屋の相対湿度は、70%以下になるように決定される。
各室内機1乃至4は図4に示すように、温度差ΔT(℃)が、−T1(℃)と+T1(℃)の温度を境にサーモオンとサーモオフとを繰り返すため、温度差ΔT(℃)は通常−T1(℃)から+T1(℃)の間で変化する。+T2(℃)を+T1(℃)よりも大きい値にすることで、目標蒸発温度ET(℃)は通常制御での温度ET1(℃)よりも常に高い温度で制御され、冷凍サイクルの効率が向上する。仮に部屋の温度が上昇し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になった場合は、目標蒸発温度ET(℃)が通常モードでの運転時と同じ値ET1(℃)で制御されるため、冷房能力は確保される。これにより、部屋が冷えないといった不都合を防止することできる。
(暖房運転時の省エネ制御)
図18には、コントローラ201に備えられた暖房時における省エネモード制御処理が示されている。図18に示すように、コントローラ201は、目標凝縮温度CT(℃)の初期値を設定する(ステップS81)。ここでは、初期値として、通常モードによる運転時と同じ値CT1(℃)が設定される。
コントローラ201は、制御対象の室外機J(J=51)の圧縮機101が運転しているか否かを判定する(ステップS82)。接続された室内機1乃至4のいずれかがサーモオンしていれば、室外機51は運転中であることになり、この判定は肯定される(ステップS82;Yes)。
圧縮機101が運転(サーモオン)している場合にのみ(ステップS82;Yes)、コントローラ201は、室温と設定温度を検知して温度差ΔT(℃)を決定する温度差決定サブルーチンを実行する(ステップS83)。このサブルーチンは、上記実施の形態1、2と同じである。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)に基づいて目標凝縮温度CT(℃)を決定する目標凝縮温度決定処理のサブルーチンを実行する(ステップS84)。このサブルーチンの詳細については後述する。
ステップS64実行後、又は圧縮機101が運転していない場合(ステップS82;No)、コントローラ201は、目標凝縮温度CT(℃)を含む制御指令を圧縮機101に送信する(ステップS85)。
続いて、コントローラ201は、省エネ制御の停止指令が入力されたか否かを判定する(ステップS86)。省エネ制御の停止指令が入力されていなければ(ステップS86;No)、コントローラ201は、1分間待機し(ステップS87)、ステップS82に戻る。
このように、省エネ制御の停止指令が入力されない限り(ステップS86;No)、コントローラ201は、1分間隔で、ステップS82→S83→S84→S85→S86→S87を繰り返す。省エネ制御の停止指令が入力された場合(ステップS86;Yes)、コントローラ201は、目標凝縮温度CT(℃)をCT1(℃)に戻し(ステップS88)、目標凝縮温度CT(℃)を含む制御指令を圧縮機101に送信し(ステップS89)、処理を終了する。
このようにして、コントローラ201は、目標凝縮温度CT(℃)を求め、求められた目標凝縮温度CT(℃)を室外機51へ送信する。室外機に接続されるコントローラ201に制御処理を組み込むことにより、既存の室外機にもこの実施の形態に係る制御方法を適用可能になり、省エネモードの適用範囲を広げることができる。
また、室外機51乃至53の室外制御箱117の中に省エネモード制御処理を組み込み、コントローラ201から室外機51へ省エネモードの制御指令を送り、省エネモードの制御指令を受けた室外制御箱117で目標凝縮温度CT(℃)を求めて、制御を行うようにしてもよい。室外制御箱117に省エネモード制御処理を組み込むことで、コントローラ201を小型化でき、コントローラ201を安価に製造できる。
リモートコントローラ204乃至208で省エネモードを設定可能としてもよく、この場合はリモートコントローラ204が設置されている系統の室外機51乃至53に直接その旨を通知するようにしてもよいし、コントローラ201を経由して通知するようにしてもよい。リモートコントローラ204乃至208が、省エネモードの設定機能を備えることにより、ユーザの使い勝手が向上する。
(目標凝縮温度決定処理)
次に、図18のステップS84の目標凝縮温度決定処理のサブルーチンについて説明する。図19には、目標凝縮温度決定処理のサブルーチンのフローチャートが示されている。また、図20(A)、図20(B)には、親機における温度差ΔT(℃)と目標凝縮温度CT(℃)との関係が示されている。
図20(A)に示すように、通常モードでは、目標凝縮温度CT(℃)は、温度差ΔTによらず、CT1(℃)で一定である。これに対し、図20(B)に示すように、省エネモードでは、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のとき目標凝縮温度CT(℃)は通常モードでの温度CT1(℃)より低い温度CT0(℃)とし、親機の温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上のとき目標凝縮温度CT(℃)は通常モードと同じCT1(℃)とする。また、コントローラ201は、親機の温度差ΔT(℃)が0(℃)から+T2(℃)の間はCT0(℃)からCT1(℃)の直線に比例して目標凝縮温度CT(℃)を決定する。
図19に示すように、まず、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの目標凝縮温度CT0(℃)を決定する(ステップS91)。この目標凝縮温度CT0(℃)は、通常モードでの温度CT1(℃)より低い温度が設定される。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)が0(℃)以下のときの目標凝縮温度CT1(℃)を決定する(ステップS92)。ここでは、通常モードの運転時の目標凝縮温度がCT1(℃)として決定される。
続いて、コントローラ201は、温度差ΔT(℃)に基づいて、目標凝縮温度CT(℃)を決定する(ステップS93)。ここで、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上である場合、目標凝縮温度CT(℃)はCT0(℃)となり、親機の温度差ΔT(℃)が0(℃)から+T2(℃)までの間は、図20(B)に示すように、CT0(℃)からCT1(℃)の直線に比例する値となり、温度差ΔT(℃)が0(℃)である場合には、目標凝縮温度CT(℃)はCT0(℃)となる。
続いて、コントローラ201は、目標凝縮温度CTを、指令として室外機Jに出力する。室外機Jは、冷房の場合は吸入圧力センサ112の圧力値(低圧)から求めた冷媒の飽和温度(蒸発温度)が目標凝縮温度CT(℃)に一致するように圧縮機101の周波数を制御する。
各室内機1乃至4は図4に示すように、温度差ΔT(℃)が、−T1(℃)と+T1(℃)の温度を境にサーモオンとサーモオフとを繰り返すため、温度差ΔT(℃)は通常−T1(℃)から+T1(℃)の間で変化する。+T2(℃)を+T1(℃)よりも大きい値にすることで、目標凝縮温度CT(℃)は通常制御での温度CT1(℃)よりも常に低い温度で制御され、冷凍サイクルの効率が向上する。仮に部屋の温度が低下し、温度差ΔT(℃)が+T2(℃)以上になった場合は、目標凝縮温度CT(℃)が通常制御と同じ値CT1(℃)で制御されるため、暖房能力は確保される。このため、部屋が暖まらないといった不都合を防止することできる。
以上詳細に説明したように、目標蒸発温度ET(℃)や目標凝縮温度CT(℃)を直接制御すると、圧縮機の最大周波数Fmaxや制御信号S(%)を制御するよりも冷凍サイクルの運転状態が安定するため、制御が容易になり効率も向上する。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。
上記各実施の形態では、室内機1乃至4の吸込空気温度T(℃)を室温と見なしたが、各部屋に無線温度計を設置して吸込空気温度T(℃)の代わりに無線温度計の温度T’(℃)を室温とみなすようにしてもよい。
図21には、この実施の形態に係る空気調和装置100が適用される建物のフロア平面図が示されている。図21に示すように、室内機1乃至11に対応する位置に無線温湿度計61乃至71が設置されている点が、上記各実施の形態に係る建物とは異なっている。
図22には、事務室Aの側面図が示されている。図22に示すように、事務室Aには机22とパーソナルコンピュータ23が置いてあり、在室者24が事務作業を行っている。室内機1乃至8は、天井埋込形(天井ビルトイン形)であり、事務室Aの天井裏に設置されている。室内機1乃至8は、天井裏から室内機へ空気を吸い込み、ダクトを通じて事務室Aへ風を送っている。無線温湿度計61乃至71は、机22の上など、在室者24の周囲に設置されている。
図23には、この発明の実施の形態における空調システムの構成が示されている。図23に示すように、無線温湿度計61乃至71の親機202がさらに設けられている点が、上記実施の形態1と異なる。
無線温湿度計61乃至71の親機202は、伝送線30に接続されている。無線温湿度計61乃至71で計測された温度や湿度は親機202で受信され、伝送線30を介して、コントローラ201や室外機51乃至53や室内機1乃至11に送信可能である。
この実施の形態では、上記実施の形態1乃至3で室内機の吸込空気温度T(℃)の代わりに無線温度計の温度T’(℃)を用いて省エネモード制御処理を実行する。吸込空気温度T(℃)の代わりに無線温湿度計61乃至71の温度T’(℃)を用いることで、在室者24の周囲の温度を正確に検知して省エネモードの制御を実行することができる。この結果、在室者24の快適性を維持しつつ、消費電力量を削減することができる。
このように、上記各実施の形態によれば、圧縮機101の周波数は必要最低限で運転されるため、親機となった室内機は連続運転し、その他の室内機はサーモオンとサーモオフとを繰り返しながら、居室を温調する。また、温度差ΔTが+T2(℃)以上では、通常運転と同じように圧縮機101が制御されるため、冷房能力や暖房能力が確保され、快適性が維持される。
なお、上記実施の形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto-Optical Disk)等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。
また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。
また、上述の機能を、OS(Operating System)が分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、OS以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。
なお、本発明は、上記実施の形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で実施の形態及び図面に変更を加えることができるのはもちろんである。
本発明は、多室形の空気調和装置に好適である。
1〜11 室内機
22 机
23 パーソナルコンピュータ
24 在室者
30 伝送線
51、52、53 室外機
61〜71 無線温湿度計
100 空気調和装置
101 圧縮機
102 四方弁
103 室外熱交換器
104 液側主管
105 液側分岐管
106 膨張弁
107 室内熱交換器
108 ガス側分岐管
109 ガス側主管
110 アキュムレータ
111 吐出圧力センサ
112 吸入圧力センサ
113 外気温度センサ
114 液管温度センサ
115 ガス管温度センサ
116 吸込空気温度センサ
117 室外制御箱
118 室内制御箱
201 コントローラ
202 親機
203 給電器
204、205、206、207、208 リモートコントローラ
A、D 事務室
B、C 会議室

Claims (12)

  1. 冷媒回路を介して接続された室外機と、複数の室内機とを備える空気調和装置を通常モードと省エネモードのどちらかの制御モードで制御する制御装置であって、
    前記省エネモードの運転時に、前記室内機の設定温度と室内温度との温度差が0であるときの前記室外機の圧縮機の第1の制御指令値として、前記通常モードの運転時における制御指令値よりも消費電力が低減される制御指令値を決定する第1の決定手段と、
    前記省エネモードの運転時に、前記通常モードの運転時における制御指令値に基づいて、前記温度差が、前記室内機がサーモオンとなる第1の値よりも大きい第2の値であるときの前記圧縮機の第2の制御指令値を決定する第2の決定手段と、
    前記省エネモードの運転時に、前記複数の室内機のうち、前記温度差が最大となる前記室内機を、熱負荷最大の室内機である親機として設定し、前記親機における前記温度差が前記第2の値未満である場合、前記第1の制御指令値と前記第2の制御指令値との間で前記温度差に従って線形的に変動する制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成し、前記親機における前記温度差が前記第2の値以上である場合、前記第2の制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成する指令生成手段と、
    を備え
    前記指令生成手段は、
    新たに前記温度差が最大となった室内機を前記親機の候補とし、
    前記親機を初めて設定する場合や、前記親機としてすでに設定されている前記室内機がサーモオフになった場合や、前記親機の候補における前記温度差が所定値以上となった場合に、前記親機の候補を新たな前記親機として設定する、
    制御装置。
  2. 前記第1の制御指令値は、
    前記温度差が0であるときの前記圧縮機の最大周波数であり、
    前記第2の制御指令値は、
    サーモオンしている前記室内機の定格能力を合計した値に応じた前記圧縮機の最大周波数である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記第1の制御指令値は、
    前記温度差が0であるときの前記圧縮機の最大周波数に相当する制御信号であり、
    前記第2の制御指令値は、
    サーモオンしている前記室内機の定格能力を合計した値に応じた前記圧縮機の最大周波数に相当する制御信号である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  4. 冷房において、前記圧縮機へ吸入する冷媒の蒸発温度が目標蒸発温度になるように前記圧縮機の周波数を制御する制御手段をさらに備え、
    前記第1の制御指令値は、
    前記温度差が0であるときの第1の目標蒸発温度であり、
    前記第2の制御指令値は、
    前記第1の目標蒸発温度よりも低い第2の目標蒸発温度である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  5. 暖房において、前記圧縮機から吐出される冷媒の凝縮温度が目標凝縮温度になるように前記圧縮機の周波数を制御する制御手段をさらに備え、
    前記第1の制御指令値は、
    前記温度差が0であるときの第1の目標凝縮温度であり、
    前記第2の制御指令値は、
    前記第1の目標凝縮温度よりも高い第2の目標凝縮温度である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  6. 前記室外機や前記室内機と通信可能なコントローラである、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 前記室外機に組み込まれ、
    上位装置から前記省エネモードが設定された場合に動作する、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の制御装置。
  8. 前記室内機の運転及び停止などを操作するためのリモートコントローラをさらに備え、
    前記リモートコントローラによって、前記省エネモードが設定された場合に動作する、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の制御装置。
  9. 前記室内機の吸込空気温度を、前記室内温度とする、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の制御装置。
  10. 前記各室内機に対応して設置された無線温湿度計によって計測された温度を、前記室内温度とする、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の制御装置。
  11. 冷媒回路を介して接続された室外機と、複数の室内機とを備える空気調和装置を通常モードと省エネモードのどちらかの制御モードで制御する制御方法であって、
    前記省エネモードの運転時に、前記室内機の設定温度と室内温度との温度差が0であるときの前記室外機の圧縮機の第1の制御指令値として、前記通常モードの運転時における制御指令値よりも消費電力が低減される制御指令値を決定する第1の決定工程と、
    前記省エネモードの運転時に、前記通常モードの運転時における制御指令値に基づいて、前記温度差が、前記室内機がサーモオンとなる第1の値よりも大きい第2の値であるときの前記圧縮機の第2の制御指令値を決定する第2の決定工程と、
    前記省エネモードの運転時に、前記複数の室内機のうち、前記温度差が最大となる前記室内機を、熱負荷最大の室内機である親機として設定し、前記親機における前記温度差が前記第2の値未満である場合、前記第1の制御指令値と前記第2の制御指令値との間で前記温度差に従って線形的に変動する制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成し、前記親機における前記温度差が前記第2の値以上である場合、前記第2の制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成する指令生成工程と、
    を含み、
    前記指令生成工程では、
    新たに前記温度差が最大となった室内機を前記親機の候補とし、
    前記親機を初めて設定する場合や、前記親機としてすでに設定されている前記室内機がサーモオフになった場合や、前記親機の候補における前記温度差が所定値以上となった場合に、前記親機の候補を新たな前記親機として設定する、
    制御方法。
  12. 冷媒回路を介して接続された室外機と、複数の室内機とを備える空気調和装置を通常モードと省エネモードのどちらかの制御モードで制御するコンピュータを、
    前記省エネモードの運転時に、前記室内機の設定温度と室内温度との温度差が0であるときの前記室外機の圧縮機の第1の制御指令値として、前記通常モードの運転時における制御指令値よりも消費電力が低減される制御指令値を決定する第1の決定手段、
    前記省エネモードの運転時に、前記通常モードの運転時における制御指令値に基づいて、前記温度差が、前記室内機がサーモオンとなる第1の値よりも大きい第2の値であるときの前記圧縮機の第2の制御指令値を決定する第2の決定手段、
    前記省エネモードの運転時に、前記複数の室内機のうち、前記温度差が最大となる前記室内機を、熱負荷最大の室内機である親機として設定し、前記親機における前記温度差が前記第2の値未満である場合、前記第1の制御指令値と前記第2の制御指令値との間で前記温度差に従って線形的に変動する制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成し、前記親機における前記温度差が前記第2の値以上である場合、前記第2の制御指令値を含む前記圧縮機への指令を生成する指令生成手段、
    として機能させ
    前記指令生成手段を、
    新たに前記温度差が最大となった室内機を前記親機の候補とし、
    前記親機を初めて設定する場合や、前記親機としてすでに設定されている前記室内機がサーモオフになった場合や、前記親機の候補における前記温度差が所定値以上となった場合に、前記親機の候補を新たな前記親機として設定する、
    ものとして機能させるプログラム。
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