KR20190075104A

KR20190075104A - 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록 매체

Info

Publication number: KR20190075104A
Application number: KR1020197014930A
Authority: KR
Inventors: 게이 아카츠카
Original assignee: 미츠비시 쥬코 서멀 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2019-06-28
Also published as: JP2018204813A; WO2018221144A1; CN110023695A

Abstract

압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 물을 각 실외 유닛에 각각의 목표 유량에서 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 장치(50)로서, 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 수단(51)과, 각 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 수단(52)과, 가열 운전에 있어서, 각 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 실외 유닛에 대하여 각각의 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 수단(53)을 구비한다.

Description

공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램

본 발명은 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램에 관한 것이다.

공기 조화 장치에 있어서 복수 대의 실외 유닛(outdoor unit)을 구비하는 경우는, 일반적으로 운전 상황에 따라서 실외 유닛의 대수 제어(

)가 행해지고 있다. 실외 유닛의 대수 제어는, 예를 들면 외부 부하의 설정 수온과 실외 유닛에 대한 환수(還水)의 수온과의 차이 및 유량으로부터 필요 능력을 산출하고, 실외 유닛의 능력과의 비(比)에 의해 제어된다.

이러한 대수 제어의 경우는, 각 실외 유닛이 동일 능력이자 동일 효율로 운전할 수 있는 것을 전제로 하고 있으며, 부분 부하가 되는 경우는, 각 실외 유닛에 지령되는 유량(능력)은 균등하게 분배되고, 또한 실외 유닛을 정지하는 경우는, 설치 위치 등에 의하지 않고 임의의 실외 유닛이 선택된다.

그래서 설치 위치 등의 설치 환경을 고려한 운전의 실시나, 각 실외 유닛의 효율을 고려한 운전의 실시가 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 풍향 및 풍속 등의 바람 정보나 실외 유닛의 설치 정보 등에 근거하여 실외 유닛의 운전 순서를 결정하는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 디맨드(demand) 지령을 받았을 때에 각 냉동 사이클의 사이클 상태를 비교하여, 소비 전력이 가장 크고 사이클 상태가 나쁜 냉동 사이클을 정지시키는 것이 개시되어 있다.

일본 특허공보 제5972018호 일본 공개특허공보 제2003-185218호

그렇지만 상기 특허문헌 1에 개시된 발명에서는, 바람 정보를 얻기 위해서, 새롭게 풍향 풍속계를 설치해야 한다는 문제가 있었다. 풍향 풍속계는 그만큼 비용이 드는 동시에 제어 장치와 교환을 행하는 데이터 양이 증가하게 된다.

또한, 실외 유닛의 설치 환경은, 새로운 건축물이 서는 등에 의해 설치 당초부터 변경이 될 가능성이 있지만, 이것에 대응할 수 없다는 문제가 있었다. 이로 인해, 예를 들면 풍향, 풍속, 강설량, 일조 조건 등이 변경되어, 당초의 설치 정보는 이용 불가가 된다. 게다가, 시운전(試運轉) 시에 각 실외 유닛의 위치 등을 설정할 필요가 있고, 작업원에 의한 작업 부담이 필요하게 된다.

또한, 상기 특허문헌 2에 개시된 발명에서는, 가장 사이클 상태가 나쁜 냉동 사이클을 정지시키기 위해서, 인버터(inverter)에 의해 압축기의 주파수를 증감시킬 수 있는 냉동 사이클에 대하여 운전 상황에 맞는 세심한 제어가 되지 않고 있다는 문제가 있었다. 또한, 발명자들은, 인버터에 의해 압축기의 주파수를 증감시킬 수 있는 냉동 사이클은 정지시키는 것보다도 압축기의 주파수를 저하시키고 계속해서 운전한 쪽이 효율이 좋다는 지견(知見)을 얻었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 새로운 기기의 설치를 필요로 하지 않고 각 실외 유닛의 운전 상황 등을 감안한 대수 제어를 행하는 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램은 이하의 수단을 채용한다.

본 발명의 제1 양태에 관한 제어 장치는, 압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛으로 각각의 목표 유량으로 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 장치로서, 상기 실외 유닛이 디프로스트 운전(defrost operation)이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 수단(defrost sensing means)과, 각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 수단(defrost frequency measurement means)과, 가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 수단(desired heating operation flow rate distribution means)을 구비한다.

본 태양에 의하면, 가열 운전에 있어서, 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하고, 디프로스트 운전의 빈도를 계측하고, 각 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여 각 실외 유닛의 물의 목표 유량을 분배하고, 이것에 근거하여 실외 유닛에 대응하는 각 펌프를 제어한다. 이로 인해, 예를 들면 설치 환경을 기인(起因)으로 하여 디프로스트 운전에 들어가기 쉬운 실외 유닛의 부하를 줄이기 위해서, 실외 유닛에 있어서의 착상(着霜)의 진행을 늦춰서 디프로스트 운전 빈도의 차이를 억제할 수 있다. 따라서, 디프로스트 운전의 빈도를 평준화할 수 있고, 전체의 디프로스트 횟수가 저감하여 효율이 좋은 운전이 가능해지고, COP(성적 계수)가 올라가서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

실외 유닛의 능력은 순환하는 물의 (밀도)×(유량)×(비열)×(온도차)로부터 구해지는 점에서, 유량을 변경하는 것으로 능력을 변경할 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 디프로스트 운전 빈도가 높은 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 저감하는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛의 목표 유량을 저감하는 점에서, 디프로스트 운전에 들어가기 쉬운 실외 유닛의 부하를 줄일 수 있다. 이로 인해, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛의 착상의 진행을 늦추는 것이 가능해진다.

상기 제1 양태에서는, 상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 디프로스트 운전 빈도가 높은 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량의 저감분만큼 상기 디프로스트 운전 빈도가 낮은 다른 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 증가시키는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛의 목표 유량의 저감분만큼 디프로스트 운전 빈도가 낮은 다른 실외 유닛 목표 유량을 증가시킨다. 이로 인해, 실외 유닛 전체의 목표 유량을 변경하지 않고, 디프로스트 운전 빈도의 차이를 억제할 수 있고, 냉온수 계통의 수온 변동을 억제할 수 있다. 전체의 디프로스트 횟수가 저감하는 동시에 디프로스트 운전 빈도가 낮은, 즉 COP가 높은 실외 유닛의 유량을 많게 하기 위해서, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 실외 유닛에 있어서의 제1 파라미터를 검지하는 제1 파라미터 검지 수단을 구비하고, 상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 공기 조화 장치의 운전 개시 후, 하나의 상기 실외 유닛에 있어서 처음으로 디프로스트 운전이 개시되었을 때에 상기 제1 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제1 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 상기 목표 유량을 분배하는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 공기 조화 장치의 운전 개시 후, 하나의 실외 유닛에 있어서 처음으로 디프로스트 운전이 개시되었을 때에 제1 파라미터 검지 수단이 검지한 각 실외 유닛의 제1 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛에 대하여 목표 유량을 분배한다. 따라서, 모든 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되는 것을 기다리지 않고, 각 실외 유닛 중 최초의 실외 유닛이 디프로스트 운전을 개시한 시점에서 제1 파라미터를 이용하여 목표 유량을 분배할 수 있다. 이로 인해, 실제의 운전 상황에 대한 대응을 보다 빠르게 행할 수 있고, 디프로스트 운전의 빈도를 줄이고, 디프로스트 운전의 빈도를 평준화하여, 효율이 좋은 운전이 가능해진다. 또한, COP(성적 계수)가 올라가서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 제1 파라미터는 운전 전류, 팬 입력 전류, 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 중 어느 하나인 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제1 파라미터로서, 운전 전류, 팬 입력 전류, 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 중 어느 하나를 이용한다. 어느 것이나 기설(

)의 센서에 의해 취득 가능한 값이기 때문에, 새로운 설비를 필요로 하지 않고 디프로스트 운전의 빈도의 평준화를 행할 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제1 파라미터가 상기 운전 전류 또는 상기 팬 입력 전류인 경우, 값이 클수록 상기 목표 유량의 분배를 저감하고, 상기 제1 파라미터가 상기 증발 온도 또는 상기 압축기 입구 압력인 경우, 값이 작을수록 상기 목표 유량의 분배를 저감하는 것으로 해도 좋다.

상기 제1 양태에서는, 상기 실외 유닛에 있어서의 제2 파라미터를 검지하는 제2 파라미터 검지 수단과, 냉각 운전에 있어서, 상기 제2 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 냉각 시 목표 유량 분배 수단을 구비하는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛에 대하여 각각의 목표 유량을 분배하고, 이것에 근거하여 실외 유닛에 대응하는 펌프를 제어한다. 예를 들면, 설치 환경을 기인으로 하여 제2 파라미터의 값에 차이가 생기고 있는 경우에 효율이 나쁜 실외 유닛의 부하를 줄이기 위해서, 실외 유닛 전체의 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 냉각 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 저감하는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛의 목표 유량을 저감하는 점에서, 효율이 나쁜 실외 유닛의 부하를 줄일 수 있다. 이로 인해, 효율이 나쁜 실외 유닛의 가동율을 저감하여, 에너지 절약성을 높이는 것이 가능해진다.

상기 제1 양태에서는, 상기 냉각 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량의 저감분만큼 상기 제2 파라미터의 값이 작은 다른 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 증가시키는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛의 목표 유량의 저감분만큼 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛의 목표 유량을 증가시킨다. 따라서 실외 유닛 전체의 목표 유량을 변경하지 않고, 효율의 차이를 억제할 수 있다. 이로 인해, COP가 높은 실외 유닛의 유량을 많게 하기 위해서, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 냉각 운전에 있어서, 상기 제2 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 구비된 각 산수기(散水器)의 산수 유량을 분배하는 산수 유량 분배 수단(spray flow rate distribution means)을 구비하는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛에 구비된 산수기의 산수 유량을 분배한다. 예를 들면, 설치 환경을 기인으로 하여 제2 파라미터의 값에 차이가 생기고 있는 경우에 효율이 나쁜 실외 유닛의 산수 유량을 늘리기 위해서, 실외 유닛 전체의 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 산수 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량을 증가시키는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛의 산수 유량을 증가시키는 점에서, 효율이 나쁜 실외 유닛의 산수 유량을 증가할 수 있다. 이로 인해, 효율이 나쁜 실외 유닛의 냉각을 진행시켜, 에너지 절약성을 높이는 것이 가능해진다.

상기 제1 양태에서는, 상기 산수 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량의 증가분만큼 상기 제2 파라미터의 값이 작은 다른 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량을 저감시키는 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛의 산수 유량의 증가분만큼 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛의 산수 유량을 저감시킨다. 따라서 실외 유닛 전체의 산수 유량을 변경하지 않고, 각 실외 유닛의 냉각도의 차이를 억제할 수 있다. 이로 인해, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

상기 제1 양태에서는, 상기 제2 파라미터는, 상기 실외 유닛에 구비된 산수기의 산수 유량을 제어하는 개폐 밸브의 열림 빈도(開頻度), 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나인 것으로 해도 좋다.

본 태양에 의하면, 제2 파라미터로서, 실외 유닛에 구비된 산수기의 산수 유량을 제어하는 개폐 밸브의 열림 빈도, 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나를 이용한다. 이들은 어느 것이나 기설의 센서 등에 의해 취득 가능한 값이기 때문에, 새로운 설비를 필요로 하지 않고 에너지 절약성을 높일 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 관한 공기 조화 장치는 앞에서 설명한 어느 하나에 기재한 공기 조화 장치의 제어 장치를 구비한다.

본 발명의 제3 양태에 관한 제어 방법은, 압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛으로 각각의 목표 유량으로 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 방법으로서, 상기 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 공정과, 각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 공정과, 가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 공정을 구비한다.

본 발명의 제4 양태에 관한 제어 프로그램은, 압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛으로 각각의 목표 유량 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 프로그램으로서, 상기 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 스텝과, 각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 스텝과, 가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 스텝을 구비한다.

본 발명에 의하면, 각 실내 유닛의 운전 상황에 따라 각각의 목표 유량을 분배하므로, 효율이 좋은 운전이 가능해져서, COP가 올라가서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 냉매 계통을 나타낸 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 냉각수 계통을 나타낸 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 가열 운전 시의 목표 유량 제어를 나타낸 플로 차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 가열 운전 시의 제1 파라미터를 이용한 목표 유량 제어를 나타낸 플로 차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 냉각 운전 시의 목표 유량 제어를 나타낸 플로 차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 냉각 운전 시의 산수 유량 제어를 나타낸 플로 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태의 변형예에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 목표 유량 제어를 나타낸 플로 차트이다.

이하에, 본 발명에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램의 일 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대하여, 도 1 내지 8을 이용하여 설명한다.

도 1에는, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 냉매 계통의 개략 구성이 나타내져 있다.

본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)는, 복수 대의 실외 유닛(10)과, 실외 유닛(10)에 접속되는 수 배관(90) 등으로 이루어진다. 실외 유닛(10)은, 예를 들면 공랭 칠링 유닛이며, 수 배관(90)을 흐르는 물과 열 교환함으로써, 냉수 또는 온수를 생성할 수 있다. 생성된 냉수 또는 온수는, 예를 들면 외부 부하에 의해 이용된다. 외부 부하로 물의 설정 온도가 설정되면, 공기 조화 장치(1)는 외부 부하로부터 돌아온 환수를 열 교환하고, 설정 온도에서 외부 부하로 송출한다.

본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)는, 병렬로 4대의 실외 유닛(10)이 설치되어 있는 예를 들고 있지만, 시스템으로서 실현 가능하면 실외 유닛(10)의 대수(

), 또는 각 실외 유닛(10)의 접속 방법에 대해서는 묻지 않는다.

실외 유닛(10)은, 압축기(30)와, 사방 밸브(5)와, 물 열 교환기(35)와, 저압 팽창 밸브(37)와, 리시버(38)와, 고압 팽창 밸브(39)와, 공기 열 교환기(20) 등으로 이루어진다. 압축기(30)와, 사방 밸브(5)와, 물 열 교환기(35)와, 저압 팽창 밸브(37)와, 리시버(38)와, 고압 팽창 밸브(39)와, 공기 열 교환기(20)는 냉매 배관에 의해 연결되어 냉매 회로를 구성한다.

실외 유닛(10)에는, 외기 온도를 계측하는 외기온 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

압축기(30)는 인버터 제어된 전동기(31)에 의해 회전 구동되고 있다.

압축기(30)에는, 압축기(30)의 운전 전류를 계측하는 전류 센서(33), 압축기(30)에 흡입되는 냉매의 압력인 압축기 입구 압력을 계측하는 압축기 입구 압력 센서(32), 및 압축기(30)로부터 토출되는 냉매의 압력인 압축기 토출 압력을 계측하는 압축기 토출 압력 센서(34)가 설치되어 있다.

물 열 교환기(35)에는, 수 배관(90)이 삽입되어 있고, 이로 인해 물 열 교환기(35)에 있어서 얻어지는 냉열에 의해 수 배관(90) 안을 흐르는 물이 냉각됨으로써 냉수가 얻어지고, 또한 물 열 교환기(35)에 있어서 얻어지는 열에 의해 수 배관(90) 안을 흐르는 물이 가열됨으로써 온수가 얻어진다.

수 배관(90) 위의, 물 열 교환기(35)의 상류 측에는, 물을 실외 유닛(10)으로 송출하기 위한 펌프(80)가 설치되어 있다. 펌프(80)는 각 실내 유닛마다 설정된 목표 유량으로 물을 송출하도록 이후에 설명하는 제어 장치(50)에 의해 제어된다.

본 실시형태에서는, 펌프(80)는 실외 유닛(10) 외부에 설치되어 있지만, 실외 유닛(10)의 내부에 설치되어 있어도 좋다.

공기 열 교환기(20)는 실외 유닛(10)의 상부 공간에 배치되어 있다. 공기 열 교환기(20)는, 냉각 운전 시에 있어서 외기와의 사이에서 고온 고압 냉매를 냉각하여 응축시켜, 가열 운전 시에 있어서 외기로부터 흡열하는 것으로 액체 냉매를 증발시킨다. 본 실시형태에서는, 공기 열 교환기(20)는 공기 열 교환기(20a 및 20b)를 구비한 구성하고 있지만, 하나라도 좋고, 또한 3 이상 설치되어 있어도 좋다.

공기 열 교환기(20)의 근방에는, 공기 열 교환기(20)의 온도를 계측하는 온도 센서(25)가 설치되어 있다.

한 쌍의 공기 열 교환기(20a 및 20b)의 위쪽에는, 실외 팬(27)이 설치되어 있다. 실외 팬(27)은 공기를 위쪽으로 송출함으로써 아래쪽에 설치된 공기 열 교환기(20a 및 20b)로 공기를 외부로부터 유인하는 것이다. 실외 팬(27)은 전동 모터(28)에 의해 회전된다. 전동 모터(28)는 제어 장치(50)에 의해 구동·정지가 행해진다. 아울러, 전동 모터(28)를 인버터 제어로 하여 회전수를 가변 제어할 수 있도록 해도 좋다. 혹은, 직류 모터를 채용하여 회전수 제어를 행하도록 해도 좋다.

실외 팬(27)에는, 실외 팬(27)에 입력되는 팬 입력 전류(전류값)를 계측하는 팬 입력 전류 센서(29)가 설치되어 있다.

제어 장치(50)는, 위에서 설명한 전류 센서(33), 압축기 입구 압력 센서(32), 압축기 토출 압력 센서(34), 온도 센서(25) 및 팬 입력 전류 센서(29)가 계측한 각 계측값을 취득한다. 또한, 각 펌프(80)가 목표 유량으로 물을 송출하는 제어 등을 행한다.

제어 장치(50)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 등으로부터 구성되어 있다. 그리고 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 하나의 예로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있고, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등에 읽어 내어 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다. 아울러, 프로그램은 ROM이나 기타의 기억 매체에 미리 인스톨해 두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태로 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 통하여 전송되는 형태 등이 적용되어도 좋다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.

도 2에는, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 냉각수 계통의 개략 구성이 나타내져 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 공기 열 교환기(20)의 측면에는, 산수기(73)가 설치되어 있다. 산수기(73)는 공기 조화 장치(1)의 냉각 운전 시에 있어서 응축기로서 이용되는 공기 열 교환기(20)에 냉각수를 살포함으로써 냉매의 응축 압력을 저하시켜 성능을 향상시킨다.

각 산수기(73)에는, 다수의 구멍부가 형성되고 있고, 각 구멍부로부터 냉각수가 옆쪽으로 유출한다. 각 구멍부는 공기 열 교환기(20)의 핀 각각에 균등하게 냉각수가 널리 퍼지도록 배열되어 있다.

공기 열 교환기(20)에 대하여 설치된 각 산수기(73)는 급수 배관(71)에 의해 접속되어 있다. 급수 배관(71)은, 예를 들면 수도(水道)와 접속되어 있다. 각 실외 유닛(10) 내에 있어서, 각 산수기(73)의 상류 측 급수 배관(71) 위에는 전자 밸브(electromagnetic valve)인 개폐 밸브(70)가 설치되어 있고, 개폐 밸브(70)는 제어 장치(50)에 의해 제어된다. 예를 들면, 외기 온도가 상승하면 개폐 밸브(70)는 열림(開)으로 되어, 공기 열 교환기(20)의 표면에 냉각수가 살포된다.

공기 열 교환기(20)의 아래쪽에는, 공기 열 교환기(20)에 살포된 냉각수를 회수하기 위한 회수 트레이(75)가 설치되어 있다. 각 회수 트레이(75)에 의해 회수된 물은 반송 배관(77)을 통하여 외부로 배출된다. 각 회수 트레이(75)에 의해 회수된 냉각수는, 예를 들면 저수조에 모아서 산수용 펌프로 송출함으로써, 실외 유닛(10) 내에서 순환시키는 것으로 해도 좋다.

여기서, 실외 유닛(10)에 있어서, 가열 운전과 냉각(또는 서리 제거(除霜)) 운전이란, 도 1에 나타내는 사방 밸브(5)가 변환되어, 냉매의 흐름 방향이 변화함으로써 바뀐다. 가열 운전 시에서는, 압축기(30)로부터 토출된 냉매는 물 열 교환기(35), 저압 팽창 밸브(37), 리시버(38), 고압 팽창 밸브(39), 공기 열 교환기(20)의 순서대로 흐른다. 물 열 교환기(35)가 응축기로서 작용하고, 공기 열 교환기(20)가 증발기로서 작용한다. 그리고 물 열 교환기(35)에서 가열된 온수가 수 배관(90)을 통하여 다음의 실외 유닛(10) 또는 외부로 공급된다.

냉각(서리 제거) 운전 시에서는, 압축기(30)로부터 토출된 냉매는 공기 열 교환기(20), 고압 팽창 밸브(39), 리시버(38), 저압 팽창 밸브(37), 물 열 교환기(35)의 순서대로 흐른다. 공기 열 교환기(20)가 응축기로서 작용하고, 물 열 교환기(35)가 증발기로서 작용한다. 그리고 물 열 교환기(35)에서 냉각된 냉수가 수 배관(90)을 통하여 다음의 실외 유닛(10) 또는 외부로 공급된다.

공기 조화 장치(1) 전체로서 가열 운전하고 있을 때, 실외 유닛(10)이 가열 운전하면, 공기 열 교환기(20)의 표면에 착상이 생기는 경우가 있다. 착상이 생기면, 공기 열 교환기(20)를 응축기로서 작용시켜 서리를 녹이는 서리 제거 운전(디프로스트 운전)을 행한다. 그러나 수 배관(90)을 흐르는 온수는 서리 제거 운전을 하고 있는 실외 유닛(10)의 물 열 교환기(35)에 의해 냉각되기 때문에, 수 배관(90)을 흐르는 물의 온도가 저하할 우려가 있다.

본 실시형태에서는, 복수의 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전의 빈도를 계측하고, 디프로스트 운전 빈도에 따라 각 실외 유닛(10)의 각각의 목표 유량을 분배하는 제어를 행한다.

본 실시형태의 공기 조화 장치(1)는 복수의 실외 유닛(10) 등의 제어를 행하는 제어 장치(50)를 가진다. 제어 장치(50)와 각 실외 유닛(10)은, 예를 들면 제어 케이블(도시하지 않음)에 의해 접속되어, 제어 신호가 송수신된다.

도 3에는, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치가 블록도에 나타내져 있다.

제어 장치(50)는, 디프로스트 검지부(디프로스트 검지 수단)(51)와, 디프로스트 빈도 계측부(디프로스트 빈도 계측 수단)(52)와, 가열 시 목표 유량 분배부(가열 시 목표 유량 분배 수단)(53)와, 냉각 시 목표 유량 분배부(냉각 시 목표 유량 분배 수단, desired cooling operation flow rate distribution means)(54)와, 산수 유량 분배부(산수 유량 분배 수단)(55)와, 제1 파라미터 검지부(제1 파라미터 검지 수단, first parameter sensing means)(56)와, 제2 파라미터 검지부(제2 파라미터 검지 수단, second parameter sensing means)(57)를 구비하고 있다. 제어 장치(50)는 각 실외 유닛(10)과는 별도로 설치되어도 좋고, 어느 1대의 실외 유닛(10)에 설치되어 있어도 좋다.

디프로스트 검지부(51)는, 각 실외 유닛(10)에 있어서, 디프로스트 운전이 개시되었는지 아닌지를 검지한다. 디프로스트 운전은, 사방 밸브(5)가 변환되어, 냉매의 흐름 방향이 변화함으로써 개시되는 점에서 사방 밸브(5)의 변경을 검지하는 것으로 디프로스트 운전의 개시를 검지할 수 있다.

또한, 가열 운전을 계속하면, 공기 열 교환기(20)에 착상이 생기기 때문에, 공기 열 교환기(20)의 온도가 저하한다. 따라서, 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전 개시 직전의 상태인지 아닌지는 각 실외 유닛(10)의 공기 열 교환기(20)의 온도에 근거하여 판단 가능하다.

디프로스트 빈도 계측부(52)는, 각 실외 유닛(10)마다의 소정의 시간에 있어서의 디프로스트 운전이 행해진 횟수를 계측하고, 디프로스트 운전이 행해진 빈도를 산출한다.

예를 들면, 동계에 있어서의 풍상(風上; 바람이 불어 들어오는 쪽) 측의 실외 유닛(10)은, 강설(降雪)에 의해 공기 열 교환기(20)에 눈(雪)이 부착되어 눈 막힘이 발생하여 착상하기 쉽고, 또한 풍상에 있는 것으로 눈을 내부에 빨아들이기 쉽다. 이것에 대하여, 풍하(風下; 바람이 불어 나가는 쪽) 측의 실외 유닛(10)은, 풍상 측의 실외 유닛(10)이 눈바람(風雪)을 받기 때문에 착상이 적다. 따라서 풍상 측의 실외 유닛(10)은 디프로스트 운전 빈도가 높고, 풍하 측의 실외 유닛(10)은 디프로스트 운전 빈도가 낮다고 생각된다.

가열 시 목표 유량 분배부(53)는, 가열 운전에 있어서, 디프로스트 빈도 계측부(52)에서 계측된 각 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 대하여 각각의 목표 유량을 분배한다.

목표 유량은, 각 실외 유닛(10)이 동일 능력, 동일 효율로 운전하는 경우는 모두 동일 유량으로 좋다. 위에서 설명한 바와 같이, 설치 환경 등에 의해 각 실외 유닛(10)마다 운전 효율이 다른 경우는, 동일 목표 유량으로 하면 디프로스트 운전 빈도에 차이가 생긴다.

그래서 본 실시형태에서는, 각 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감하고, 디프로스트 운전 빈도가 낮은 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시키는 것으로 한다. 이때, 목표 유량의 저감분만큼 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시켜 실외 유닛(10) 전체의 목표 유량을 달성하도록 제어한다. 이와 같이, 실제의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여 피드백 제어를 행한다. 본 제어는, 실제의 디프로스트 운전 빈도에 근거하는 제어인 점에서, 잘못된 제어를 행할 확률을 낮출 수 있다.

디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감한다는 것은 당해 실외 유닛(10)의 부하를 저부하로 한다는 것이다. 저부하로 함으로써, 공기 열 교환기(20)의 증발 온도를 높이고, 공기로부터 빨아들이는 열의 양을 줄임으로써, 착상의 진행을 늦춰서 착상 양을 감소시킨다.

또한, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)에 있어서 저감한 물의 유량분만큼 디프로스트 운전 빈도가 낮은 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시킨다는 것은 당해 실외 유닛(10)의 부하를 크게 하는 것이다. 디프로스트 운전 빈도가 낮다는 것은, 즉 효율이 좋은 운전이 행해지고 있는 것이다. 효율이 좋은 실외 유닛(10)에 부하를 거는 것으로 디프로스트 운전 빈도를 평준화하여, 안정된 운전이 가능해진다. 또한, 전체의 효율이 올라, 에너지 절약성이 높아진다.

냉각 시 목표 유량 분배부(54)는, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛(10)에 있어서의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 대하여 각각의 목표 유량을 분배한다. 여기서 제2 파라미터란, 각 실외 유닛(10)에 있어서의 산수기(73)의 산수 유량을 제어하는 개폐 밸브(70)의 열림 빈도, 압축기 토출 압력 센서(34)에 의해 계측된 압축기 토출 압력, 외기온 센서(도시하지 않음)에 의해 계측된 외기 온도, 전류 센서(33)에 의해 계측된 압축기(30)의 운전 전류, 또는 온도 센서(25)에 의해 계측된 공기 열 교환기(20)의 응축 온도 중 어느 하나의 값이다.

본 실시형태에서는, 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감하고, 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시키는 것으로 한다. 이때, 목표 유량의 저감분만큼 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시켜 실외 유닛(10) 전체의 목표 유량을 달성하도록 제어한다.

예를 들면, 복수의 실외 유닛(10)이 집합 설치되어 있는 경우, 중앙부에 설치되어 있는 실외 유닛(10)은, 외부의 새로운 공기가 아니고 자 유닛 또는 타 유닛으로부터 배출된 공기를 흡입하기 쉽기 때문에 내부에 열이 가득차기 쉽다. 그 때문에, 온도가 상승하여 효율이 나빠진다.

이것에 대하여, 끝(端)에 설치되어 있는 실외 유닛(10)은, 외부의 새로운 공기를 빨아들일 수 있는 동시에 방열하기 쉽다. 따라서 효율이 좋은 운전이 가능하며, 능력을 낼 수 있다.

그래서 제2 파라미터로서 설정된 개폐 밸브(70)의 열림 빈도, 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나의 값에 근거하여, 효율이 나쁜 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)을 저부하로 하고, 효율이 좋은 제2 파라미터의 값이 작은 실외 유닛(10)에 부하를 건다.

이러한 제어에 의해, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 가동율을 낮추어 온도 상승을 억제한다.

산수 유량 분배부(55)는, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛(10)에 있어서의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 대하여 각 산수 유량을 분배한다.

본 실시형태에서는, 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 산수 유량을 증가시켜, 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 산수 유량을 저감시키는 것으로 한다. 이때, 산수 유량의 증가분만큼 다른 실외 유닛(10)의 산수 유량을 저감시켜 실외 유닛(10) 전체의 산수 유량을 달성하도록 제어한다.

이러한 제어에 의해, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 온도 상승을 억제한다.

제1 파라미터 검지부(56)는 각 실외 유닛(10)의 제1 파라미터를 검지한다. 여기서 제1 파라미터란, 전류 센서(33)에 의해 계측된 압축기(30)의 운전 전류, 팬 입력 전류 센서(29)에 의해 계측된 팬 입력 전류, 온도 센서(25)에 의해 계측된 공기 열 교환기(20)의 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 센서(32)에 의해 계측된 압축기 입구 압력 중 어느 하나의 값이다.

제2 파라미터 검지부(57)는 위에서 설명한 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터를 검지한다.

[가열 운전에서 디프로스트 운전 빈도를 이용한다]

다음에, 도 4를 참조하여, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)의 제어 장치(50)의 가열 운전 시의 목표 유량 제어에 대하여 설명한다.

가열 운전이 개시되면, 디프로스트 검지부(51)는, 실외 유닛(10)에 있어서, 디프로스트 운전이 개시되었는지 아닌지를 판정한다(S401).

디프로스트 운전이 개시되었다고 판정되었을 경우는 스텝(S402)으로 천이(遷移)한다. 한편, 디프로스트 운전이 개시되지 않은 것으로 판정되었을 경우는, 다시 디프로스트 운전이 개시되었는지 아닌지의 판정을 행하기 위해서, 스텝(S401)으로 돌아간다.

스텝(S402)에 있어서, 디프로스트 빈도 계측부(52)는 각 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도를 취득하고, 스텝(S403)으로 천이한다.

스텝(S403)에 있어서, 디프로스트 빈도 계측부(52)는 모든 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시했는지 아닌지를 판정한다. 모든 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시했다고 판정되었을 경우는 스텝(S404)으로 천이한다. 한편, 1 이상의 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시하고 있지 않다고 판정되었을 경우는, 스텝(S402)으로 돌아가서, 모든 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시할 때까지 상기 처리를 반복한다.

스텝(S404)에 있어서, 가열 시 목표 유량 분배부(53)는 각 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여 각각의 목표 유량을 분배한다.

이러한 처리에서 디프로스트 운전 빈도에 근거하여 각 실외 유닛(10)의 각각의 목표 유량이 분배되어, 디프로스트 운전 빈도가 평준화된다.

[가열 운전에서 제1 파라미터를 이용한다]

여기서, 스텝(S403)에서 판정된 바와 같이, 모든 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시할 때까지 각각의 목표 유량은 분배되지 않는다.

그래서 어느 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시한 시점의 각 실외 유닛(10)의 각 제1 파라미터의 값에 근거하여, 각각의 목표 유량을 분배하는 방법에 대하여 검토한다. 위에서 설명한 바와 같이, 제1 파라미터는 운전 전류, 팬 입력 전류, 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 중 어느 하나의 값이다.

가열 운전에 있어서, 효율이 나빠지면 압축기(30)의 회전수가 올라가고, 실외 팬(27)의 회전수가 올라간다. 또한, 효율이 나쁘기 때문에 공기 열 교환기(20)의 증발 온도는 내려가고, 압축기 입구 압력이 내려간다.

따라서 운전 전류 또는 팬 입력 전류는, 그 값이 클수록 효율이 나빠지고 있다고 할 수 있고, 증발 온도 또는 압축기 입구 압력은, 그 값이 작을수록 효율이 나빠지고 있다고 할 수 있다. 이들 값을 이용하여 디프로스트 운전 빈도를 보완하고, 이들 값에 근거하여 각각의 목표 유량을 예측하여 분배하는 것이 가능하다.

도 5에는, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 가열 운전 시의 제1 파라미터를 이용한 목표 유량 제어가 플로 차트에 나타내져 있다.

가열 운전이 개시되면, 디프로스트 검지부(51)는, 실외 유닛(10)에 있어서, 디프로스트 운전이 개시되었는지 아닌지를 판정한다(S501).

디프로스트 운전이 개시되었다고 판정되었을 경우는 스텝(S502)으로 천이한다. 한편, 디프로스트 운전이 개시되지 않은 것으로 판정되었을 경우는, 다시 어느 실외 유닛(10)에서 디프로스트 운전이 개시되었는지 아닌지의 판정을 행하기 위해서, 스텝(S501)으로 돌아간다.

스텝(S502)에 있어서, 제1 파라미터 검지부(56)는 각 실외 유닛(10)의 제1 파라미터를 취득하고, 스텝(S503)으로 천이한다.

스텝(S503)에 있어서, 가열 시 목표 유량 분배부(53)은 각 실외 유닛(10)의 제1 파라미터의 값에 근거하여 각각의 목표 유량을 분배한다. 위에서 설명한 바와 같이, 운전 전류 또는 팬 입력 전류는, 그 값이 클수록 효율이 나빠지고 있다고 할 수 있고, 증발 온도 또는 압축기 입구 압력은, 그 값이 작을수록 효율이 나빠지고 있다고 할 수 있다. 제1 파라미터가 운전 전류 또는 팬 입력 전류인 경우, 값이 클수록 목표 유량의 분배를 저감하고, 제1 파라미터가 증발 온도 또는 압축기 입구 압력인 경우, 값이 작을수록 목표 유량의 분배를 저감한다.

이러한 처리에서 어느 1대의 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전에 들어가는 것으로 제1 파라미터의 값에 근거하여 각 실외 유닛(10)의 각각의 목표 유량이 분배되어, 디프로스트 운전 빈도가 평준화된다.

[냉각 운전에서 목표 유량을 분배한다]

다음에, 도 6을 참조하여, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)의 제어 장치(50)의 냉각 운전 시의 목표 유량 제어에 대하여 설명한다.

먼저 스텝(S601)에 있어서, 공기 조화 장치(1)에 있어서 냉각 운전이 행해지고 있는지 아닌지의 판정이 행해진다. 공기 조화 장치(1)에 있어서 냉각 운전이 행해지고 있다고 판정되었을 경우는 스텝(S602)으로 천이한다. 냉각 운전이 행해지지 않은 것으로 판정되었을 경우는 가열 운전이라고 하여 도 4의 스텝(S401)으로 천이한다.

스텝(S602)에 있어서, 제2 파라미터 검지부(57)는 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터를 취득하고, 스텝(S603)으로 천이한다. 제2 파라미터는, 앞에서 설명한 바와 같이, 개폐 밸브(70)의 열림 빈도, 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나의 값이다.

스텝(S603)에 있어서, 냉각 시 목표 유량 분배부(54)는 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여 각각의 목표 유량을 분배한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감하여, 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시키는 것으로 한다.

이러한 처리에서 제2 파라미터의 값에 근거하여 각 실외 유닛(10)의 각각의 목표 유량이 분배되어, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 가동율이 저감된다.

[냉각 운전에서 산수 유량을 분배한다]

다음에, 도 7을 참조하여, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)의 제어 장치(50)의 냉각 운전 시의 산수 유량 제어에 대하여 설명한다.

먼저 스텝(S701)에 있어서, 공기 조화 장치(1)에 있어서 냉각 운전이 행해지고 있는지 아닌지의 판정이 행해진다. 공기 조화 장치(1)에 있어서 냉각 운전이 행해지고 있다고 판정되었을 경우는 스텝(S702)으로 천이한다. 냉각 운전이 행해지지 않은 것으로 판정되었을 경우는 가열 운전이라고 하여 도 4의 스텝(S401)으로 천이한다.

스텝(S702)에 있어서, 제2 파라미터 검지부(57)는 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터를 취득하고, 스텝(S703)으로 천이한다.

스텝(S703)에 있어서, 산수 유량 분배부(55)는 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여 각 산수 유량을 분배한다. 위에서 설명한 바와 같이, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 산수 유량을 증가시켜, 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 산수 유량을 저감시키는 것으로 한다.

이러한 처리에서 제2 파라미터의 값에 근거하여 각 실외 유닛(10)의 각 산수 유량이 분배되어, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 온도 상승을 억제한다.

[변형예]

위에서 설명한 목표 유량 제어 또는 산수 유량 제어에 있어서는, 제1 파라미터 또는 제2 파라미터의 값에 근거하여 각각의 목표 유량 또는 산수 유량을 제어하는 것으로 했다.

본 변형예에서는, 각 실외 유닛의 제1 파라미터 또는 제2 파라미터가 그 평균치를 상회하는가, 또는 하회하는가에 의해 목표 유량 또는 산수 유량을 소정 양 변경하는 것으로 한다. 본 변형예에 있어서는, 소정 양은 목표 유량의 2%를 설정했지만, 이 값에 대해서는 변경 가능하다.

도 8에는, 본 실시형태의 변형예에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치의 목표 유량 제어가 플로 차트에 나타내져 있다. 이하에 있어서는 제2 파라미터를 이용한 목표 유량 제어를 행하는 예에 대하여 설명한다.

먼저 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터를 취득한다(S801).

다음에, 각 제2 파라미터의 평균치를 산출한다(S802).

다음에, 당해 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값으로부터 그 평균치를 뺀 값이 0보다 큰지 아닌지를 판정한다(S803). 값이 0보다 크다고 판정되었을 경우는 스텝(S804)으로 천이하고, 값이 0 이하라고 판정되었을 경우는 스텝(S805)으로 천이한다.

스텝(S803)에 있어서, 값이 0보다 크다고 판정되었을 경우는, 당해 실외 유닛(10)은 효율이 나쁜 운전이 행해지고 있다고 판단할 수 있는 점에서, 당해 실외 유닛(10)의 목표 유량을 2% 저감한다(S804).

다음에, 다음의 실외 유닛(10), 즉 스텝(S803)의 판정이 행해지지 않은 실외 유닛(10)이 있는지 아닌지의 판정이 행해진다(S806). 다음의 실외 유닛(10)이 있다고 판정되었을 경우는 스텝(S803)으로 천이한다. 한편, 다음의 실외 유닛(10)이 존재하지 않는 경우는 처리를 종료한다.

스텝(S803)에 있어서, 값이 0 이하라고 판정되었을 경우는, 당해 실외 유닛(10)은 효율이 좋은 운전이 행해지고 있다고 판단할 수 있는 점에서, 당해 실외 유닛(10)의 목표 유량을 2% 증가시킨다(S805).

여기서 제1 파라미터를 이용하는 경우에서 증발 온도 또는 압축기 입구 압력을 이용하는 경우는, 스텝(S803)에 있어서의 판정의 부등호가 반대로 된다.

또한, 산수 유량을 제어하는 경우는 도 8의 목표 유량을 산수 유량으로 한다.

이상, 설명해 온 바와 같이, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어 프로그램에 의하면, 이하의 작용 효과를 나타낸다.

본 실시형태에 의하면, 가열 운전에 있어서, 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하고, 디프로스트 운전의 빈도를 계측하고, 각 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 실외 유닛(10)의 물의 목표 유량을 분배하고, 이것에 근거하여 실외 유닛(10)에 대응하는 각 펌프(80)를 제어한다. 예를 들면, 설치 환경을 기인으로 하는 디프로스트 운전에 들어가기 쉬운 실외 유닛(10)의 부하를 줄이기 위해서, 실외 유닛(10)에 있어서의 착상의 진행을 늦춰서 디프로스트 운전 빈도의 차이를 억제할 수 있다. 이로 인해, 디프로스트 운전의 빈도를 평준화할 수 있고, 전체의 디프로스트 횟수가 저감하여, 효율이 좋은 운전이 가능해지고, COP(성적 계수)가 올라가서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

실외 유닛(10)의 능력은, 순환하는 물의 (밀도)×(유량)×(비열)×(온도차)로부터 구해지는 점에서, 유량을 변경하는 것으로 능력을 변경할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감하는 점에서, 디프로스트 운전에 들어가기 쉬운 실외 유닛(10)의 부하를 줄일 수 있다. 이로 인해, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)의 착상의 진행을 늦추는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 디프로스트 운전 빈도가 높은 실외 유닛(10)의 목표 유량의 저감분만큼 디프로스트 운전 빈도가 낮은 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시킨다. 따라서, 실외 유닛(10) 전체의 목표 유량을 변경하지 않고, 디프로스트 운전 빈도의 차이를 억제할 수 있고, 냉온수 계통의 수온 변동을 억제할 수 있다. 전체의 디프로스트 횟수가 저감하는 동시에 디프로스트 운전 빈도가 낮은, 즉 COP가 높은 실외 유닛(10)의 유량을 많게 하기 위해서, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 공기 조화 장치(1)의 운전 개시 후, 하나의 실외 유닛(10)에 있어서 처음으로 디프로스트 운전이 개시되었을 때에 제1 파라미터 검지부(56)가 검지한 각 실외 유닛(10)의 제1 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 대하여 목표 유량을 분배한다. 모든 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전이 되는 것을 기다리지 않고, 각 실외 유닛(10) 중 최초의 실외 유닛(10)이 디프로스트 운전을 개시한 시점에서 제1 파라미터를 이용하여 목표 유량을 분배할 수 있다. 이로 인해, 실제의 운전 상황에 대한 대응을 보다 빠르게 행할 수 있어서 디프로스트 운전의 빈도를 줄일 수 있다. 또한 디프로스트 운전의 빈도를 평준화하여 효율이 좋은 운전이 가능해져서, COP(성적 계수)가 올라가서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제1 파라미터로서, 운전 전류, 팬 입력 전류, 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 중 어느 하나를 이용한다. 이들 값은 어느 것이나 기설의 센서에 의해 취득 가능한 값이기 때문에, 새로운 설비를 필요로 하지 않고 디프로스트 운전의 빈도의 평준화를 행할 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 대하여 각각의 목표 유량을 분배하고, 이것에 근거하여 실외 유닛(10)에 대응하는 펌프(80)를 제어한다. 예를 들면, 설치 환경을 기인으로 하여 제2 파라미터의 값에 차이가 생기고 있는 경우에, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 부하를 줄이기 위해서, 실외 유닛(10) 전체의 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 목표 유량을 저감하는 점에서, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 부하를 줄일 수 있다. 이로 인해, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 가동율을 저감하여, 에너지 절약성을 높이는 것이 가능해진다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 목표 유량의 저감분만큼 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 목표 유량을 증가시킨다. 본 실시형태에서는, 실외 유닛(10) 전체의 목표 유량을 변경하지 않고, 효율의 차이를 억제할 수 있다. 이로 인해, COP가 높은 실외 유닛(10)의 유량을 많게 하기 위해서, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

예를 들면, 냉각 운전에 있어서, 복수의 실외 유닛(10)이 집합 설치되어 있는 경우, 중앙부에 설치되어 있는 실외 유닛(10)은, 외부의 새로운 공기가 아니고 자 유닛 또는 타 유닛으로부터 배출된 공기를 빨아들이기 쉽기 때문에 내부에 열이 가득차기 쉽다. 그 때문에, 온도가 상승하여 효율이 나빠진다.

이것에 대하여, 끝에 설치되어 있는 실외 유닛(10)은 외부의 새로운 공기를 빨아들일 수 있는 동시에 방열하기 쉽다. 따라서, 효율이 좋은 운전이 가능하여 능력을 낼 수 있다.

실외 유닛(10)의 온도 상승은 기기 수명에 영향을 끼칠 가능성이 있어서, 중앙부에 설치되어 있는 실외 유닛(10)의 온도가 상승하면 다른 실외 유닛(10)보다도 열화가 진행하는 것으로 생각된다. 본 실시형태에서는, 효율의 차이가 억제되어, 온도 상승량이 억제되기 때문에, 고온에 의한 기기 수명에 대한 영향에 대해서도 억제할 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 냉각 운전에 있어서, 각 실외 유닛(10)의 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 실외 유닛(10)에 구비된 산수기(73)의 산수 유량을 분배한다. 예를 들면, 설치 환경을 기인으로 하여 제2 파라미터의 값에 차이가 생기고 있는 경우에, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 산수 유량을 늘리기 위해서, 실외 유닛(10) 전체의 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 산수 유량을 증가시키는 점에서, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 산수 유량을 증가할 수 있다. 이로 인해, 효율이 나쁜 실외 유닛(10)의 냉각을 진행시켜, 에너지 절약성을 높이는 것이 가능해진다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제2 파라미터의 값이 큰 실외 유닛(10)의 산수 유량의 증가분만큼 제2 파라미터의 값이 작은 다른 실외 유닛(10)의 산수 유량을 저감시킨다. 본 실시형태에서는, 실외 유닛(10) 전체의 산수 유량을 변경하지 않고, 각 실외 유닛(10)의 냉각도의 차이를 억제할 수 있다. 이로 인해, 효율이 좋은 운전이 가능해져서 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시형태에 의하면, 제2 파라미터로서, 실외 유닛(10)에 구비된 산수기(73)의 산수 유량을 제어하는 개폐 밸브(70)의 열림 빈도, 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나를 이용한다. 이들 값은 어느 것이나 기설의 센서 등에 의해 취득 가능한 값이기 때문에, 새로운 설비를 필요로 하지 않고 에너지 절약성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.

예를 들면, 위에서 설명한 실시형태에 있어서는 매회 목표 유량 제어 또는 산수 유량 제어를 행한다고 했지만, 제어를 행한 다음에 각 실외 유닛(10)마다의 목표 유량 또는 산수 유량을 기억하여 그 값을 이용하는 것으로 해도 좋다.

가열 운전의 경우는, 날에 따라 기상 조건(강설량, 풍향, 풍속, 날씨 등)이 다르고, 그것에 의해 실외 유닛(10)의 디프로스트 운전 빈도도 다르다. 따라서, 기상 조건이 전날(前日)과 크게 다르지 않은 경우에는, 전날의 디프로스트 운전 빈도에 근거하는 목표 유량을 이용해도 좋다.

냉각 운전의 경우는, 주로 하계이며, 날에 따라 큰 차이가 발생하지 않는다. 따라서, 전날과 동일한 목표 유량을 이용해도 좋고, 하계의 동안(기간은 사용자가 설정 가능)은 동일한 유량을 이용해도 좋다.

또한, 위에서 설명한 실시형태에 있어서는 목표 유량 또는 산수 유량의 제어를 행한다고 했지만, 압축기(30)의 회전수, 압축기(30)의 운전 전류, 실외 팬(27)의 회전수, 또는 외부 부하의 설정 온도의 제어를 행한다고 해도 좋다. 제어 대상은 상기에 한하지 않고, 상관(

)하는 지표라면 좋다.

1 공기 조화 장치
10 실외 유닛
20 공기 열 교환기
30 압축기
35 물 열 교환기
50 제어 장치
90 수 배관

Claims

압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛으로 각각의 목표 유량으로 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 장치로서,
상기 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 수단과,
각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 수단과,
가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 수단
을 구비하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 디프로스트 운전 빈도가 높은 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 저감하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 디프로스트 운전 빈도가 높은 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량의 저감분만큼 상기 디프로스트 운전 빈도가 낮은 다른 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 증가시키는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실외 유닛에 있어서의 제1 파라미터를 검지하는 제1 파라미터 검지 수단을 구비하고,
상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 공기 조화 장치의 운전 개시 후, 하나의 상기 실외 유닛에 있어서 처음으로 디프로스트 운전이 개시되었을 때에 상기 제1 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제1 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 상기 목표 유량을 분배하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 파라미터는 운전 전류, 팬 입력 전류, 증발 온도, 또는 압축기 입구 압력 중 어느 하나인 공기 조화 장치의 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 가열 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제1 파라미터가 상기 운전 전류 또는 상기 팬 입력 전류인 경우, 값이 클수록 상기 목표 유량의 분배를 저감하고, 상기 제1 파라미터가 상기 증발 온도 또는 상기 압축기 입구 압력인 경우, 값이 작을수록 상기 목표 유량의 분배를 저감하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실외 유닛에 있어서의 제2 파라미터를 검지하는 제2 파라미터 검지 수단과,
냉각 운전에 있어서, 상기 제2 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 냉각 시 목표 유량 분배 수단
을 구비하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 냉각 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 저감하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 냉각 시 목표 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량의 저감분만큼 상기 제2 파라미터의 값이 작은 다른 상기 실외 유닛의 상기 목표 유량을 증가시키는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
냉각 운전에 있어서, 상기 제2 파라미터 검지 수단이 검지한 각 상기 실외 유닛의 상기 제2 파라미터의 값에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 구비된 각 산수기의 산수 유량을 분배하는 산수 유량 분배 수단을 구비하는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제10항에 있어서,
상기 산수 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량을 증가시키는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 산수 유량 분배 수단은, 상기 제2 파라미터의 값이 큰 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량의 증가분만큼 상기 제2 파라미터의 값이 작은 다른 상기 실외 유닛의 상기 산수기의 상기 산수 유량을 저감시키는 공기 조화 장치의 제어 장치.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 파라미터는 상기 실외 유닛에 구비된 산수기의 산수 유량을 제어하는 개폐 밸브의 열림 빈도(開頻度), 압축기 토출 압력, 외기 온도, 운전 전류, 또는 응축 온도 중 어느 하나인 공기 조화 장치의 제어 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재한 공기 조화 장치의 제어 장치를 구비하는 공기 조화 장치.
압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛에 각각의 목표 유량에서 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 방법으로서,
상기 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 공정과,
각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 공정과,
가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 공정
을 구비하는 공기 조화 장치의 제어 방법.
압축기에서 압축된 냉매를 공기에 의해 냉각하여 응축 액화시키는 공기 열 교환기와, 상기 냉매와 물로 열 교환을 행하는 물 열 교환기를 가지는 복수의 실외 유닛과, 당해 실외 유닛에 대응하여 설치되어 상기 물을 각 상기 실외 유닛에 각각의 목표 유량에서 송출하는 복수의 펌프를 구비한 공기 조화 장치의 제어 프로그램으로서,
상기 실외 유닛이 디프로스트 운전이 되었는지 아닌지를 검지하는 디프로스트 검지 스텝과,
각 상기 실외 유닛의 디프로스트 운전 빈도를 계측하는 디프로스트 빈도 계측 스텝과,
가열 운전에 있어서, 각 상기 실외 유닛의 상기 디프로스트 운전 빈도에 근거하여, 각 상기 실외 유닛에 대하여 각각의 상기 목표 유량을 분배하는 가열 시 목표 유량 분배 스텝
을 구비하는 공기 조화 장치의 제어 프로그램.