JP6578920B2

JP6578920B2 - 空気調和機の制御装置

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Publication number: JP6578920B2
Application number: JP2015239194A
Authority: JP
Inventors: 邦英和田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: JP2017106653A

Description

本発明は、空気調和機の制御装置に関する。

特許文献１には、空気調和システムが記載されている。この空気調和システムでは、複数の空気調和機と、これら複数の空気調和機に対応する複数の温度センサが設けられている。特許文献１に記載のように、空気調和機への電力の供給が停電によって遮断され、その後、電源が復旧したときには、空気調和機は運転を再開（始動）する。このとき特許文献１においては、空気調和機の始動タイミングを相互に異ならせている。具体的には、停電直前の温度と復旧直後の温度との温度差が大きい空気調和機ほど、始動タイミングを早くしている。言い換えれば、電源の復旧から各空気調和機の始動までの遅延時間を、温度差が大きい空気調和機ほど短く設定している。

また特許文献２にも、空気調和装置が記載されている。この空気調和装置は圧縮機を有している。特許文献２では、停電が生じたときに、その直前の圧縮機の駆動周波数を記憶している。そして、復電により空気調和装置が運転を再開する際には、起動時の駆動周波数の目標値を停電直前の駆動周波数に設定している。

特開２０１２−１５４５３１号公報特開平７−３３２７７４号公報

しかしながら、特許文献１，２には、起動時における圧縮機の駆動周波数の上昇速度については記載も示唆もない。そして、速やかな起動を行うべく複数の空気調和機においてこの上昇速度を高く設定すると、複数の空気調和機の全体に必要な電力が一時的に増大し得る。

そこで本発明は、全体の電力を抑制しつつ、必要な空気調和機の空調能力を速やかに増大することができる空気調和システムを提供することを目的とする。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第１の態様は、各々が、駆動周波数に従って冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と温度センサ（３０）とを備え、電源が共通に供給されて動作する空気調和機（１０）の複数を制御する装置（２０）であって、前記電源が遮断する直前の前記温度センサの検出温度と、前記電源が再投入する直後の前記温度センサの検出温度との温度差を、前記空気調和機ごとに算出する温度差算出部（２２３）と、第１の前記空気調和機の前記温度差が第２の前記空気調和機の前記温度差よりも大きい場合に、前記電源の再投入時における前記駆動周波数の上昇速度を、前記第２の前記空気調和機よりも前記第１の前記空気調和機に対して高くする設定を行う設定部（２２４）とを備える。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第２の態様は、第１の態様にかかる空気調和機の制御装置であって、前記電源が消失してから前記再投入時までの時間を計時する計時部（２３）を更に備え、前記設定部（２２４）は、前記第１の前記空気調和機の前記温度差が前記第２の前記空気調和機の前記温度差よりも大きく、かつ、前記時間が時間基準値よりも短いときに、前記第１の前記空気調和機における前記駆動周波数の前記上昇速度を、前記時間が前記時間基準値よりも長いときの前記第１の前記空気調和機における前記上昇速度よりも高く設定する。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第３の態様は、第２の態様にかかる空気調和機の制御装置であって、前記設定部（２２４）は、前記温度差が温度差基準値よりも小さい第３の前記空気調和機に対しては、前記駆動周波数の前記上昇速度を前記時間の長短に依存せずに設定する。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる空気調和機の制御装置であって、前記電源は、第１電源（Ｅ１）と、前記第１電源が消失したときに稼動し、前記第１電源よりも小さい電力容量を有する第２電源（Ｅ２）とを有し、前記設定部（２０）は、前記第２電源の稼動によって前記電源が再投入したときに、前記設定を行い、前記第１電源の復旧によって前記電源が再投入したときには、前記設定を行わない。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第１の態様によれば、温度差の大きい空間に対応した空気調和機の空調能力を速やかに増加させ、温度差の小さい空間に対応した空気調和機の空調能力を緩やかに増加させて、複数の空気調和機を起動する。よって、複数の空気調和機の全体での電力を抑制しつつ、必要な空気調和機の空調能力を速やかに増大することができる。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第２の態様によれば、起動が失敗しにくいときに、圧縮機の駆動周波数の上昇速度を増大させている。よって、起動の失敗を抑制しつつ、速やかに空調能力を増大させることができる。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第３の態様によれば、起動が失敗する可能性を高めることがない。

本発明にかかる空気調和機の制御装置の第４の態様によれば、容量の小さい第２電源によって電源が復旧したときであっても、複数の空気調和機の全てを適切に起動しやすい。しかも、第１電源が復旧したときには、全体の電力を抑制するという制限なしに、駆動周波数の上昇速度を設定することができる。

空気調和システムの構成の一例を概略的に示す図である。冷媒回路の構成の一例を概略的に示す図である。圧縮機の駆動周波数の一例を概略的に示す図である。圧縮機の駆動周波数の一例を概略的に示す図である。集中コントローラの内部構成の一例を概略的に示す図である。集中コントローラの動作の一例を示す図である。空気調和システムのタイミングチャートの一例を示す図である。空気調和システムの構成の一例を概略的に示す図である。集中コントローラの内部構成の一例を概略的に示す図である。集中コントローラの動作の一例を示す図である。

第１の実施の形態．
図１は空気調和システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。空気調和システム１００は複数の空気調和機（以下、空調機と呼ぶ）１０と制御装置（以下、集中コントローラと呼ぶ）２０とを備えている。各空調機１０は第１電源Ｅ１に共通に接続されて、第１電源Ｅ１から電力を受け取って動作する。例えば第１電源Ｅ１はいわゆる商用電源である。集中コントローラ２０も第１電源Ｅ１から電力を受け取って動作する。ただし図１に例示するように、集中コントローラ２０は無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply)４０を介して第１電源Ｅ１に接続されている。この無停電電源装置４０は第１電源Ｅ１が消失した後にも、所定の期間（例えば数十分以上の期間）に亘って電力を集中コントローラ２０へと供給する。これにより、集中コントローラ２０は第１電源Ｅ１の消失中にも所定の期間に亘って動作することができる。

空調機１０はいずれも不図示の室外機及び室内機を有している。複数の空調機１０の室内機は一つの室内に設けられてもよく、複数の室内に分けて設けられてもよい。ここでは一例として、全て複数の空調機１０の室内機が一つの室内（図１では破線で示す）に設けられる。例えばこの室内には、サーバー機器およびネットワーク機器などの多数の機器が設置されていても構わない。これらの機器は例えばデータセンターの機能を実現する。このような機器は大きな熱源として機能し、室内の温度上昇を招く。複数の空調機１０はその温度上昇を抑制し、機器にとって適した温度となるように空気調和を行う。

なお図１の例示では、複数の空調機１０として３つの空調機１０が設けられている。以下では、これらを区別するときには空調機１０Ａ〜１０Ｃと呼び、これらを区別する必要がないときには単に空調機１０と呼ぶ。

複数の空調機１０は互いに独立した冷媒回路を備えている。図２はこの冷媒回路の構成の一例を概略的に示す図である。冷媒回路は、圧縮機１１と膨張弁１２と熱交換器１３，１４と四方弁１５とを備えている。熱交換器１４は室内機に設けられて、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器１３は室外機に設けられ、室外の空気と冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器１３，１４の一端同士の間には、膨張弁１２が設けられている。膨張弁１２は冷媒を絞り膨張して、冷媒の圧力を低下させる。

熱交換器１３，１４の他端同士の間には、圧縮機１１および四方弁１５が設けられている。圧縮機１１は吸入口および吐出口を備えており、吸入口から吸入される冷媒を駆動周波数に従って圧縮して、圧縮後の冷媒を吐出口から吐出する。圧縮機１１の吸入口および吐出口は四方弁１５に接続される。四方弁１５は圧縮機１１の吸入口および吐出口の接続先を適宜に切り替える。

具体的には、圧縮機１１の吸入口を熱交換器１３の他端に接続し、吐出口を熱交換器１４の他端に接続する暖房状態と、圧縮機１１の吸入口を熱交換器１４の他端に接続し、吐出口を熱交換器１３の他端に接続する冷房状態とを切り替える。暖房状態では、圧縮機１１からの高温高圧の冷媒が熱交換器１４において室内の空気へと熱を放出する。換言すれば、室内の空気が暖められる。冷房状態では、膨張弁１２からの低温低圧の冷媒が熱交換器１４において室内の空気から熱を吸収する。換言すれば、室内の空気が冷やされる。

また空調機１０には、熱交換器１３，１４における熱交換を促進すべく、それぞれにファン１６，１７が設けられてもよい。

ファン１６，１７もそれぞれ室外機および室内機に設けられる。また例えば圧縮機１１、膨張弁１２および四方弁１５は室外機に設けられる。

なお図２の例示では、四方弁１５が設けられているので、空調機１０は冷房／暖房の切り替え運転が可能であるものの、これは必須ではない。空調機１０として冷房専用の空調機または暖房専用の空調機が採用されてもよい。

再び図１を参照して、各空調機１０は温度センサ３０を備えている。温度センサ３０は、対応する空調機１０の空調対象の空間の温度（以下、検出温度とも呼ぶ）を検出する。より具体的には、各温度センサ３０は、対応する空調機１０の室内機が設けられた室内の温度を検出する。温度センサ３０は例えば、対応する空調機１０の室内機に設けられて、その吸い込み温度を検出してもよい。また、それぞれの空調機１０に対するリモートコントローラが個別に室内に設けられる場合には、温度センサ３０はこのリモートコントローラの内部に設けられてもよい。あるいは、温度センサ３０が室内機とは離れて設けられ、室内機と通信可能に構成されても構わない。

空調機１０には、制御部１８も設けられている。制御部１８は、自身が設けられている空調機１０に対応した温度センサ３０からの検出温度を受け取り、この検出温度が所望の温度に近づくように、当該空調機１０の冷媒回路を制御する。例えば制御部１８は圧縮機１１の駆動周波数、膨張弁１２の開度およびファン１６，１７の回転速度を制御する。なお膨張弁１２の開度およびファン１６，１７の回転速度の制御は本実施の形態の本質ではないので、以下では、これらの説明は省略する。

このような空気調和システムにおいて、第１電源Ｅ１が例えば停電により消失すると、複数の空調機１０は電力を受け取ることができず、空調運転を行うことができない。なお第１電源Ｅ１は、互いに異なる室外機用の電源と室内機用の電源を備えていてもよい。この場合、室外機用の電源が複数の室外機に共通して接続され、室内機用の電源が複数の室内機に共通して接続される。よって、室外機用電源または室内機用電源の消失によって、複数の空調機１０は空調運転を実行できなくなる。また一つの元電源から室外機用の電源および室内機用の電源が生成されてもよい。この元電源の消失によっても、複数の空調機１０は空調運転を実行できなくなる。ここでいう第１電源Ｅ１の消失は室外機用電源、室内機用電源または元電源の消失を含む。

このように空調運転が実行できなくなると、室内の温度は時間の経過とともに所望の値から遠ざかる。例えばデータセンターでは、機器による発熱によって室内の温度が時間の経過と共に増大する。しかも機器の発熱量は空間的に偏在するので、ある空間では温度が小さく増大するのに対して、他の空間では温度が大きく増大し得る。

第１電源Ｅ１が復旧すると、各空調機１０は再起動して空調運転を再開する。この復旧時において、各空調機１０は圧縮機１１の駆動周波数を所望の値まで増大させる。このとき各空調機１０は、後述するように、集中コントローラ２０によって設定された上昇速度で圧縮機１１の駆動周波数を増大させる。集中コントローラ２０は後に述べるように、第１電源Ｅ１が消失する直前の検出温度と、第１電源Ｅ１が復旧する直後の検出温度との温度差に基づいて、この上昇速度を設定する。なおここでいう温度差は、その大きさ（絶対値）を示している。

図３は、起動時における圧縮機１１の駆動周波数の一例を概略的に示している。図３の例示では、圧縮機１１の駆動周波数が階段状に増大している。例えば制御部１８は所定の増大量で駆動周波数を増大させる指示Ｃ１を、所定の周期Ｔ１ごとに圧縮機１１へと出力する。この増大量は周期Ｔ１内で駆動周波数を増大させる量に相当する。ここでは駆動周波数の増大量の最小単位をΔｆと表現し、その増大量をΔｆの整数倍で示す。例えば制御部１８は、駆動周波数をΔｆの６倍（６・Δｆ）の分、増大させる指示Ｃ１を、周期Ｔ１として１２秒ごとに圧縮機１１に出力する。つまり１２秒ごとに、駆動周波数を６・Δｆの分、増大させる。

圧縮機１１は当該指示Ｃ１を受けて駆動周波数を増大させる。例えば圧縮機１１は予め決められた単位時間当たりの増大量で駆動周波数を増大させる。例えば１秒当たりΔｆの２倍（２・Δｆ）で駆動周波数を増大させる。また圧縮機１１は指示された増大量の分、駆動周波数を増大させた後には、再び指示Ｃ１を受け取るまで駆動周波数を一定に維持する。図３の例示では、周期Ｔ１の最初の３秒において駆動周波数を階段状に増大させ、その増大量が指示されたΔｆの６倍に達すると、周期Ｔ１の残りの期間（９秒）において駆動周波数を一定に維持する。制御部１８は圧縮機１１の駆動周波数が所望の値に達するまで、上記の指示Ｃ１を周期Ｔ１ごとに出力する。

制御部１８は周期Ｔ１の長さを変更したり、あるいは、その一周期における増大量を変更することで、圧縮機１１の駆動周波数の、一周期当たりの平均的な上昇速度を制御することができる。図４は、周期Ｔ１を短くした場合の圧縮機１１の駆動周波数の一例を概略的に示している。図４の例示では、周期Ｔ１は６秒である。図４の例示でも、周期Ｔ１の最初の３秒において駆動周波数を階段状に増大させ、その増大量が指示されたΔｆの６倍に達すると、周期Ｔ１の残りの期間（３秒）において駆動周波数を一定に維持する。しかるに周期Ｔ１が短くなるので、圧縮機１１の駆動周波数の平均的な上昇速度は、図３に比して図４の方が高い。

ところで、全ての空調機１０において、圧縮機１１の駆動周波数を高い上昇速度で増大させて起動を行うと、空気調和システム１００の全体が消費する電力が一時的に大きく増大する。これにより、第１電源Ｅ１の容量が不足し得る。

そこで、集中コントローラ２０は複数の空調機１０に対して圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を後述するように設定することで、全体の電力の増大を抑制する。図５は集中コントローラ２０の内部構成の一例を概略的に示す図である。集中コントローラ２０は通信部２１と制御部２２とを備えている。通信部２１は空調機１０（より具体的には制御部１８）と通信することができる。

制御部２２は電源判断部２２１と温度取得部２２２と温度差算出部２２３と設定部２２４とを備えている。またここでは、制御部２２はマイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成される。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ（換言すれば手順）を実行する。上記記憶装置は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)等）、ハードディスク装置などの各種記憶装置の１つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御部２２はこれに限らず、制御部２２によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。なお、この点は制御部１８も同様である。

電源判断部２２１は第１電源Ｅ１が消失したか否かを判断する。第１電源Ｅ１が消失すると空調機１０が停止するので、集中コントローラ２０は空調機１０と通信を行うことができない。よって例えば、集中コントローラ２０が全ての空調機１０と通信を行うことができないときに、第１電源Ｅ１が消失したと判断することができる。また第１電源Ｅ１が消失した後で、集中コントローラ２０がいずれかの空調機１０と通信を行うことができたときには、第１電源Ｅ１が復旧したと判断することができる。なお、第１電源Ｅ１の消失の検出方法はこれに限らず、他の方法を採用してもよい。例えば第１電源Ｅ１の電圧を検出し、その電圧の低下によって第１電源Ｅ１の消失を検出してもよく、あるいは、電源判断部２２１が、第１電源Ｅ１の消失を示す停電信号を外部（例えば電源設備）から受け取ってもよい。

温度取得部２２２は通信部２１を介して複数の空調機１０から、それぞれに対応する室内の温度（つまり温度センサ３０の検出温度）を受信する。例えば温度取得部２２２は所定の期間ごとに各空調機１０から検出温度を受信する。また温度取得部２２２は、電源判断部２２１によって第１電源Ｅ１が消失したと判断された場合に、その直前に取得した検出温度を記憶部に記憶する。

温度差算出部２２３は、第１電源Ｅ１が消失する直前の検出温度と、第１電源Ｅ１が復旧した直後の検出温度との温度差を、複数の空調機１０ごとに算出する。

設定部２２４は、温度差算出部２２３によって算出された温度差に基づいて、各空調機１０の圧縮機１１の駆動周波数の復旧時における上昇速度を設定する。例えば空調機１０Ａにおける温度差が空調機１０Ｂにおける温度差よりも大きい場合には、設定部２２４は空調機１０Ａの圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を、空調機１０Ｂの圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度よりも高く設定する。

また、空調機１０Ｃにおける温度差が空調機１０Ｂにおける温度差よりも小さいときには、例えば空調機１０Ｃの圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を、空調機１０Ｂの圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度よりも低く設定する。

図６は集中コントローラ２０の動作の一例を示すフローチャートである。まずステップＳＴ１にて、電源判断部２２１は第１電源Ｅ１が消失したか否かを判断する。例えば第１電源Ｅ１に接続される全ての空調機１０との通信が不可能か否かを判断する。例えば電源判断部２２１は通信部２１を介して、全ての空調機１０に対して返信を要求する信号を送信する。そして、空調機１０からの返信が所定期間内に受信できないときに、その空調機１０に対する通信が不可能であると判断する。少なくともいずれか一つの空調機１０と通信できるときには、第１電源Ｅ１が消失していないと判断し、全ての空調機１０との通信ができないときには、第１電源Ｅ１が消失したと判断する。第１電源Ｅ１が消失していないと判断したときには、再びステップＳＴ１を実行する。

第１電源Ｅ１が消失したと判断したときには、ステップＳＴ２にて、温度取得部２２２は空調機１０から受信した最新の検出温度を記憶部に記憶する。無停電電源装置４０は空調機１０には電力を供給しないので第１電源Ｅ１が消失していると空調機１０からは検出温度が受信できない。一方、第１電源Ｅ１の消失時でも、無停電電源装置４０によって集中コントローラ２０は動作を行うことができる。よってステップＳＴ２で記憶される検出温度は第１電源Ｅ１が消失する直前の検出温度である。

次にステップＳＴ３にて、電源判断部２２１は第１電源Ｅ１が復旧したか否かを判断する。第１電源Ｅ１の復旧は例えば少なくとも一つの空調機１０と通信できることで検出できる。第１電源Ｅ１が復旧していないと判断したときには、ステップＳＴ３を再び実行する。ここでは簡単のために、第１電源Ｅ１が復旧したときには、全ての空調機１０が集中コントローラ２０と通信可能となる。

第１電源Ｅ１が復旧したと判断したときには、ステップＳＴ４にて、温度取得部２２２は各空調機１０から検出温度を受信する。次にステップＳＴ５にて、温度差算出部２２３は第１電源Ｅ１の消失直前の検出温度と、第１電源Ｅ１の復旧直後の検出温度との温度差を、空調機１０ごとに算出する。

次にステップＳＴ６にて、設定部２２４は、温度差が大きい空調機１０の圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を、温度差が小さい空調機１０における上昇速度よりも高く設定する。設定部２２４は、設定した上昇速度を各空調機１０へと通知する。例えば上昇速度として、複数種の上昇速度を採用してもよい。例えば２種の上昇速度（例えば図３および図４に示す上昇速度）を採用してもよい。ここでは、遅い方の上昇速度を用いた起動を通常起動と呼び、速い方の上昇速度を用いた起動を短縮起動とも呼ぶ。例えば空調機１０Ａにおける温度差が空調機１０Ｂ，１０Ｃにおける温度差よりも高い場合、空調機１０Ａにおいて短縮起動を採用し、空調機１０Ｂ，１０Ｃにおいて通常起動を採用してもよい。

図７は冷房動作を行う空気調和システムのタイミングチャートを模式的に示している。図７の例示では、第１電源Ｅ１が電力を供給している状態と、第１電源Ｅ１が消失している状態とを、それぞれ「供給」および「停電」で示している。また図７では、空調機１０Ａ〜１０Ｃにおける検出温度Ｔａ〜Ｔｃと、空調機１０Ａ〜１０Ｃの圧縮機１１の駆動周波数ｆａ〜ｆｃとがそれぞれ示されている。

図７の例示では、時刻ｔ１において第１電源Ｅ１が消失する。よって空調機１０Ａ〜１０Ｃの圧縮機１１の駆動周波数ｆａ〜ｆｃは時刻ｔ１において零となり、空調機１０Ａ〜１０Ｃは停止する。これに伴って、検出温度Ｔａ〜Ｔｃは時間の経過と共に増大する。図７の例示では、検出温度Ｔａは大きく増大し、検出温度Ｔｂ，Ｔｃは小さく増大する。

そして時刻ｔ２において第１電源Ｅ１が復旧する。これに伴って、空調機１０Ａ〜１０Ｃは運転を再開する。例えば、空調機１０Ａは、時刻ｔ１の直前の検出温度Ｔａと時刻ｔ２の直後の検出温度Ｔａとの温度差に応じた上昇速度で、圧縮機１１の駆動周波数ｆａを増大させる。同様に、空調機１０Ｂは検出温度Ｔｂについての温度差に応じた上昇速度で圧縮機１１の駆動周波数ｆｂを増大させ、空調機１０Ｃは検出温度Ｔｃについての温度差に応じた上昇速度で圧縮機１１の駆動周波数ｆｃを増大させる。例えば検出温度Ｔａの温度差は、検出温度Ｔｂ，Ｔｃの温度差よりも大きいので、駆動周波数ｆａの上昇速度は駆動周波数ｆｂ，ｆｃの上昇速度よりも高い。

以上のように、温度差が大きい空調機１０においては、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度が高く設定される。よって、その空調機１０は速やかに必要な空調能力を発揮することができる。したがって、温度差の大きい空間において、検出温度を速やかに目標温度へと近づけることができる。

一方で、温度差が小さい空調機１０においては、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度が低く設定される。したがって、全ての空調機１０の圧縮機１１の駆動周波数を高い上昇速度で増大させる場合に比して、全体の電力を低減することができる。

つまり、温度差の大きい空調機１０に対しては、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を高く設定して温度差を低減する一方で、温度差の小さい空調機１０に対しては、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を低く設定して、全体の瞬時的な電力を低減するのである。これにより、第１電源Ｅ１の容量を増大させることなく、適切に空調運転を実行することができる。

なお上述の例では、第１電源Ｅ１の消失と復旧について述べたものの、第１電源Ｅ１の投入／遮断を制御できる場合にも、上記駆動周波数の設定を適用することができる。第１電源Ｅ１の投入／遮断は例えばスイッチを用いて実現できる。そして、第１電源Ｅ１を遮断した後の再投入時の駆動周波数の上昇速度を、第１電源Ｅ１の遮断直前の温度と再投入直後の温度との温度差に基づいて、上述のように設定してもよい。この場合、上述の説明において、第１電源Ｅ１の消失および復旧をそれぞれ第１電源Ｅ１の遮断および再投入に読み替えればよい。

図８は空気調和システムの構成の他の一例を示す図である。図８の例示では、第２電源Ｅ２が更に設けられている。例えば第２電源Ｅ２はいわゆる非常用電源であり、例えば発電機である。第２電源Ｅ２は第１電源Ｅ１が消失したときに稼動する。例えば第１電源Ｅ１の消失から所定時間経過（例えば数十秒〜数分程度）後に、第２電源Ｅ２は各空調機１０へと電力を供給する。この第２電源Ｅ２の電力容量は第１電源Ｅ１の電力容量よりも小さい。

第２電源Ｅ２による電力の供給が行われているときには、その旨が集中コントローラ２０に通知される。例えば第２電源Ｅ２はエンジン運転信号Ｇ１を集中コントローラ２０へと出力する。このエンジン運転信号Ｇ１は第２電源Ｅ２による電力の供給が行われているか否かを示す。例えば、エンジン運転信号Ｇ１が"Ｈレベル"を示すときには、第２電源Ｅ２による電力の供給が行われており、エンジン運転信号Ｇ１が"Ｌレベル"を示すときには、第２電源Ｅ２による電力の供給は行われていない。

第２電源Ｅ２の電力容量は第１電源Ｅ１のそれに比べて小さいので、第２電源Ｅ２が稼動しているときには、急激な電力の増大は望ましくない。そこで、第２電源Ｅ２が稼動して電源が復旧するときには、集中コントローラ２０は上述のように圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度の設定を行う。これにより、全体の電力を抑制しつつ、より高い空調能力が必要となる空調機１０に対して、速やかに空調能力を発揮させることができる。

一方で、第１電源Ｅ１が復旧するときには、集中コントローラ２０は上述の設定を行わなくてもよい。この場合、例えば各空調機１０に対して予め定められた上昇速度を設定してもよい。第１電源Ｅ１が用いられているときには、全体の電力が増大しても、十分に電力を供給できる場合があるからである。このような場合には、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を上記の設定方法とは無関係に、必要に応じて適宜に設定することができる。これによれば、全体の電力の抑制という制限なしに、上昇速度を設定することができる。

＜複数の室内機を有する空調機＞
なお各空調機１０において、一つの室外機に対して複数の室内機が設けられてもよい。またその空調機１０に属する複数の室内機に対応して複数の温度センサ３０が設けられてもよい。この場合、空調機１０についての上記温度差としては、例えば、各室内機に対応する温度差の合計、平均値または中央値などの統計値を採用してもよい。そして、この統計値が高い空調機１０における電源復旧時の駆動周波数の上昇速度を、統計値が低い空調機１０における当該上昇速度よりも高く設定するのである。これによっても、全体の電力を抑制しつつ、より高い空調能力が必要となる空調機１０に対して、速やかに空調能力を発揮させることができる。

また各空調機１０において複数の室内機が設けられる場合には、冷暖切替型の空調機であってもよく、冷暖同時型の空調機であってもよい。冷暖切替型の空調機では、複数の室内機の全てが同じ運転（冷房／暖房）を実行し、冷房同時型の空調機では、冷房運転を行う室内機と暖房運転を行う室内機とが混在する。冷房同時型の空調機によれば、冷房運転を行う室内機において吸収した熱を、暖房運転を行う室内機において排熱に利用することができる。よって成績係数が高い。

第２の実施の形態．
第２の実施の形態では、主として第１の実施の形態と異なる点について述べる。第２の実施の形態にかかる空気調和システム１００の構成の一例は第１の実施の形態と同様である。ただし、集中コントローラ２０の内部構成が相違する。図９は集中コントローラ２０の内部構成の一例を示す図である。集中コントローラ２０は、第１の実施の形態と比較して、計時部２３を更に備えている。

計時部２３は第１電源Ｅ１が消失した時点から経過した時間を計時する。例えば計時部２３はカウンタ回路であり、カウンタ値を出力する。例えば計時部２３は、第１電源Ｅ１の消失から所定時間ごとにカウンタ値に１を加算して、カウンタ値を更新する。

設定部２２４は、第１電源Ｅ１が消失してから電源が復旧するまでの時間に基づいて、各空調機１０の圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を設定する。例えば、空調機１０Ａにおける温度差が空調機１０Ｂにおける温度差よりも大きく、かつ、当該時間が時間基準値よりも短いときに、空調機１０Ａにおける駆動周波数の上昇速度を、当該時間が時間基準値よりも長いときの空調機１０Ａにおける駆動周波数の上昇速度よりも高く設定する。つまり空調機１０Ａでは、温度差に応じた増分と時間に応じた増分とで駆動周波数を増大させることとなる。

図１０は、集中コントローラ２０の動作の一例を示すフローチャートである。まずステップＳＴ１１にて、電源判断部２２１は第１電源Ｅ１が消失したか否かを判断する。第１電源Ｅ１が消失していないと判断したときには、ステップＳＴ１１を再び実行する。第１電源Ｅ１が消失したと判断したときには、ステップＳＴ１２にて温度取得部２２２は各空調機１０における最新の温度を記憶部に記憶する。次にステップＳＴ１３にて計時部２３は第１電源Ｅ１が消失したと判断した時点からの経過時間を計時する。例えばステップＳＴ１３の実行ごとにカウンタ値に１を加算する。

次にステップＳＴ１４にて、電源判断部２２１は電源が復旧したか否かを判断する。電源が復旧していないと判断したときには、ステップＳＴ１３を再び実行する。電源が復旧したと判断したときには、ステップＳＴ１５にて、温度取得部２２２は各空調機１０における検出温度を取得する。次にステップＳＴ１６にて、温度差算出部２２３は第１電源Ｅ１が消失した直前の検出温度と、電源が復旧した後の検出温度との温度差を、空調機１０ごとに算出する。

次にステップＳＴ１７にて、設定部２２４は、温度差および経過時間に基づいて各空調機１０の圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を設定する。例えば第１の実施の形態と同様にして、温度差が大きい空調機１０における上昇速度を、温度差が小さい空調機１０における上昇速度よりも高く設定する。さらに、経過時間が基準値よりも大きい場合に、温度差が大きい空調機１０における上昇速度を増大させて設定する。

この動作の技術的な意義を説明すべく、まず起動の成功について述べる。ここでいう起動の成功とは、圧縮機１１の駆動周波数を所望の値まで上昇させることができることを言う。起動の失敗とは、圧縮機１１の駆動周波数を所望の値まで上昇する前に、冷媒回路の動作を停止することを言う。空調機１０は起動が失敗したときに、再び起動を行う（リトライ）。

さて冷媒回路では、圧縮機１１の駆動周波数および膨張弁１２の開度が相互に適切に制御されることで、冷媒が適切に循環する。しかるに圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を高めると、膨張弁１２の制御が追い付かず、膨張弁１２において十分に冷媒の圧力を制御できず、結果として圧縮機１１における冷媒の圧力が基準値を逸脱し、圧縮機１１は停止する。これにより、冷媒回路の動作が停止することとなり、起動が失敗する。

電源が消失する直前では、冷媒回路は適切に動作しているので、圧縮機１１および膨張弁１２の各々において適切に冷媒に圧力差が生じている。この冷媒の状態は電源が消失してからの経過時間に応じて変化する。つまり、電源が復旧するまでの時間が長いほど、冷媒回路における冷媒の状態は変化しやすい。そして、冷媒の状態が電源の消失時の状態に近いほど、圧縮機１１の駆動周波数を速やかに増大させても冷媒回路は適切に動作しやすい。したがって、第２の実施の形態では、電源の消失から復旧までの時間が短いときに、圧縮機１１の駆動周波数の上昇速度を増大させているのである。

これにより、リトライの可能性が小さいときに、温度差の大きい空調機１０において、より速やかに空調能力を発揮することができる。つまり、起動の失敗を抑制しつつ、より速やかに空調能力を増大させることができる。したがって温度差を早期に低減できる。

なお、このような上昇速度の増大により、全体の電力が増大し得る。よって、全体の電力を抑制する必要がある場合には、温度差が大きい空調機１０に対しては上昇速度を高く設定し、温度差が小さい空調機１０に対しては上昇速度を低く設定しても構わない。

＜温度差が小さい空調機＞
また温度差が温度差基準値よりも小さい空調機１０に対しては、上昇速度を、経過時間の長短に依存せずに設定してもよい。つまり、温度差が小さい場合には、高い空調能力は必要とされないので、ゆるやかに空調能力を増大させるのである。これにより、温度差の低い空調機１０において、リトライの可能性は高まらない。

例えば上昇速度として３種の値を採用してもよい。最も高い上昇速度による起動を超短縮起動と呼び、次に高い上昇速度による起動を短縮起動と呼び、最も低い上昇速度による起動を通常起動と呼ぶ。表１は、採用する起動方法を示す表である。

表１に示すように、温度差が小さい空調機１０においては、経過時間の長短によらず通常起動を採用する。温度差が大きい空調機１０においては、経過時間が時間基準値よりも長いときには短縮起動を採用し、経過時間が時間基準値よりも短いときには超短縮起動を採用する。例えば空調機１０において最も大きい温度差が温度差基準値よりも小さいときには、全ての空調機１０において通常運転を実行してもよい。この場合、空調機１０間の温度差の大小に基づく駆動周波数の設定が行われない。

また相互に矛盾しない限り、上記の種々の実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。また第１および第２の実施の形態は適宜に組み合わせることができる。

１０空気調和機
１１圧縮機
２０集中コントローラ
２３計時部
３０温度センサ
２２３温度差算出部
２２４設定部
Ｅ１第１電源
Ｅ２第２電源

Claims

各々が、駆動周波数に従って冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と温度センサ（３０）とを備え、電源が共通に供給されて動作する空気調和機（１０）の複数を制御する装置（２０）であって、
前記電源が遮断する直前の前記温度センサの検出温度と、前記電源が再投入する直後の前記温度センサの検出温度との温度差を、前記空気調和機ごとに算出する温度差算出部（２２３）と、
第１の前記空気調和機の前記温度差が第２の前記空気調和機の前記温度差よりも大きい場合に、前記電源の再投入時における前記駆動周波数の上昇速度を、前記第２の前記空気調和機よりも前記第１の前記空気調和機に対して高くする設定を行う設定部（２２４）と
を備える、空気調和機の制御装置。
前記電源が消失してから前記再投入時までの時間を計時する計時部（２３）を更に備え、
前記設定部（２２４）は、前記第１の前記空気調和機の前記温度差が前記第２の前記空気調和機の前記温度差よりも大きく、かつ、前記時間が時間基準値よりも短いときに、前記第１の前記空気調和機における前記駆動周波数の前記上昇速度を、前記時間が前記時間基準値よりも長いときの前記第１の前記空気調和機における前記上昇速度よりも高く設定する、請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
前記設定部（２２４）は、前記温度差が温度差基準値よりも小さい第３の前記空気調和機に対しては、前記駆動周波数の前記上昇速度を前記時間の長短に依存せずに設定する、請求項２に記載の空気調和機の制御装置。
前記電源は、
第１電源（Ｅ１）と、
前記第１電源が消失したときに稼動し、前記第１電源よりも小さい電力容量を有する第２電源（Ｅ２）と
を有し、
前記設定部（２０）は、前記第２電源の稼動によって前記電源が再投入したときに、前記設定を行い、前記第１電源の復旧によって前記電源が再投入したときには、前記設定を行わない、請求項１から３のいずれか一つに記載の空気調和機の制御装置。