JP2012193901A

JP2012193901A - 多室型空気調和装置

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Publication number: JP2012193901A
Application number: JP2011058360A
Authority: JP
Inventors: Shunji Itakura; 俊二板倉
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-03-16
Also published as: JP5445493B2

Abstract

【課題】室外機における最小運転能力を確保するために停止している室内機を強制的に運転する場合でも、各部屋に存在する人に違和感や不快感を与えることなく室外機の運転を継続できる多室型空気調和装置を提供する。
【解決手段】室外機制御部２１０は、１台だけ運転している室内機４ｃのサーモオフ状態移行／解除の回数をカウントしており、この回数が所定時間内に所定回数以上、例えば、室内機４ｃが運転を開始してから３０分間に５回以上であれば、管理テーブルを参照し、運転を停止していて、かつ、部屋に人が存在しない室内機の中で、一番定格運転能力が低い室内機４ｅを選択し、この室内機４ｅに調整運転を開始させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、１台の室外機に複数台の室内機が冷媒配管で接続された多室型空気調和装置に関する。

従来、１台の室外機に複数の室内機が冷媒配管で接続される多室型空気調和装置では、実際に運転される室内機の台数や、個々の室内機で要求される運転能力によって、室外機に備えられた圧縮機の負荷が大きく変動する。しかし、圧縮機の能力、つまり室外機の運転能力は一定範囲内に限定されるため、各室内機での運転能力も、室外機の運転能力の範囲に合わせて制約される。

例えば、多室型空気調和装置が暖房運転を行っている状況で、運転している室内機が１台であり、この室内機から要求される運転能力が室外機の最小運転能力を下回る場合は、室外機が最小運転能力で運転しても、当該室内機に対して供給される運転能力が過剰となる。このような状態では、当該室内機において室温が設定温度以上となることがある。

設定温度に対し室温が所定温度（例えば２℃）以上高くなると、室内機は室外機への能力要求信号（設定温度と室温との差に応じた室外機の圧縮機回転数を要求する信号）の送信を停止するとともに、室内膨張弁を閉じて送風ファンのみ間欠回転させる状態、所謂サーモオフ状態になる。一方、能力要求信号を受信しない室外機は、圧縮機を停止する。サーモオフ状態となった後、室温が所定温度、例えば、設定温度まで低下すると、室内機ではサーモオフ状態が解除されて室外機へ能力要求信号を送信し、これを受けた室外機は、圧縮機を所定の回転数で起動する。

室内機で必要とされる運転能力に対し室外機の運転能力が過剰となると、上述したように室温が設定温度以上となることがあるため、サーモオフ状態へ移行／解除が頻繁に行われる虞がある。この場合、サーモオフ状態が解除される度に、圧縮機が所定の回転数で起動するので、サーモオフ状態へ移行／解除が頻繁に行われると、消費電力が高くなるという問題があった。
尚、起動時の圧縮機の回転数は、圧縮機の最小回転数より高い回転数であり、最小回転数より高い回転数とするのは、圧縮機へ冷凍機油を早く回収して圧縮機内部での冷凍機油の不足を防ぐためである。

以上説明した問題を解決するものとして、例えば、特許文献１では、運転している室内機が要求する運転能力の合算値が室外機の最小運転能力を下回っている場合は、運転していない室内機の室内膨張弁を少しだけ開いて当該室内機を強制的に運転することによって室外機における必要最小運転能力を確保し、室外機を最小運転能力で運転しつづけるようにしてサーモオフ状態へ移行／解除が頻繁に行われることを防ぐ多室型空気調和装置が提案されている。

特開平７−１９０４６２号公報（第３〜４頁、第１図、第３図）

しかしながら、上述した多室型空気調和装置では、停止している室内機を強制的に運転する際に、当該室内機が設置されている部屋に人が存在すれば、部屋にいる人が運転指示を行っていないにも関わらず室内機が運転を開始することによって、この人に違和感を与えるという問題があった。また、室内機が強制的に運転を開始することによって、当該室内機の設置された部屋の室温が高く、あるいは、低くなる虞があり、これにより部屋に存在する人に不快感を与える虞があった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、室外機における最小運転能力を確保するために停止している室内機を強制的に運転する場合でも、各部屋に存在する人に違和感や不快感を与えることなく室外機の運転を継続できる多室型空気調和装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の多室型空気調和装置は、室外機と、室外機に冷媒配管接続された複数の室内機と、室外機や複数の室内機を制御する制御手段と、複数の室内機が設置される部屋の人の在否を検出する人検知手段とを備えたものである。制御手段は、複数の室内機の運転状態に関する情報と人検知手段の検出結果に関する情報とを取得する、あるいは、記憶している管理テーブルから複数の室内機の運転状態に関する情報と人検知手段の検出結果に関する情報とを抽出する。そして、制御手段は、運転中の室内機で必要とされる運転能力に対し室外機の最小運転能力が大きいと判断した場合は、取得した室内機の運転状態、人検知手段における検出結果、および予め定められた室内機の優先順位に応じて選択した室内機に調整運転開始を指示するものである。

上記のように構成した本発明の多室型空気調和装置によれば、運転中の室内機で必要とされる運転能力が室外機の必要最小運転能力に比べて低い場合に、運転状態と人検知手段における検出結果と予め定められた室内機の優先順位とに応じて選択した室内機に調整運転開始を指示する。これにより、室内機で必要とされる運転能力が室外機の最小運転能力より高くなり、室外機を継続して運転できるようになる。また、調整運転を行う室内機は、人が存在しない部屋に設置される室内機が選択されるため、部屋に存在する人に不快感を与えないようにすることができる。

本発明による多室型空気調和装置の冷媒回路図である。本発明による多室型空気調和装置の構成ブロック図である。本発明による多室型空気調和装置の室外機に記憶される管理テーブルである。本発明による多室型空気調和装置の室外機での処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、１台の室外機に５台の室内機が冷媒配管接続されている多室型空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１に示すように、本実施例の多室型空気調和装置１は、住宅やマンション等の室外に設置される１台の室外機２と、各部屋に設置され室外機２に液管５およびガス管６で並列に接続された５台の室内機４ａ〜４ｅとを備えている。詳細には、液管５は、一端が分岐して室内機４ａ〜４ｅの各々の一端に、他端が室外機２の閉鎖弁３１に接続されており、ガス管６は、一端が分岐して室内機４ａ〜４ｅの各々の他端に、他端が室外機２の閉鎖弁３２に接続されている。以上により多室型空気調和装置１の冷媒回路１０が構成されている。

室外機２は、冷媒回路１０の一部を構成する室外冷媒経路１０ｘを備えている。室外冷媒回路１０ｘは、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、液管５の他端が接続される閉鎖弁３１と、ガス管６の他端が接続される閉鎖弁３２とを有しており、これらが相互に冷媒配管で接続されている。また、室外機２は、室外ファン２５を備えている。

圧縮機２１は、後述するインバータ２６０により回転数が制御される図示しないモータによって駆動される能力可変型圧縮機である。圧縮機２１の吐出側は四方弁２２に接続され、圧縮機２１の吸入側はアキュムレータ２４の流出側に接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り替えるための弁である。四方弁２２は、ａ〜ｄの４つのポートを備えており、ポートａが上述したように圧縮機２１の吐出側に、ポートｂが室外熱交換器２３の一端に、ポートｃがアキュムレータ２４の流入側に、ポートｄが閉鎖弁３２に、それぞれ冷媒配管接続されている。

多室型空気調和装置１が暖房運転を行う際は、四方弁２２のポートａとｄとを連通するよう、また、ポートｂとｃとを連通するように切り替えて（図１の四方弁２２における実線で示す状態）、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させる。この時、圧縮機２１の吐出側は、閉鎖弁３２を介してガス管６に接続されるとともに、圧縮機２１の吸入側は、アキュムレータ２４を介して室外熱交換器２３の一端に接続される。

一方、多室型空気調和装置１が冷房運転を行う際は、四方弁２２のポートａとｂとを連通するよう、また、ポートｃとｄとを連通するように切り替えて（図１の四方弁２２における破線で示す状態）、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる。この時、圧縮機２１の吐出側は、室外熱交換器２３の一端に接続されるとともに、圧縮機２１の吸入側は、アキュムレータ２４を介して閉鎖弁３２に接続される。

室外熱交換器２３は、上述したように一端が四方弁２２のポートｂに接続され、他端が室外膨張弁３０の一方のポートに接続されており、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。

室外ファン２５は、後述するファンモータ２６０によって駆動される。室外ファン２５が回転することによって、室外機２の図示しない吸込口から室外機２内部に外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後、室外機２の図示しない吹出口から室外機２外に排出する。

アキュムレータ２４は、上述したように、流入側が四方弁２２のポートｃに接続され、流出側が圧縮機２１の吸入側に接続されている。アキュムレータ２４は冷媒を収容することが可能な容器であり、液冷媒とガス冷媒とを分離してガス冷媒のみを圧縮機２１に吸入させる。

室外膨張弁３０は、一方のポートが室外熱交換器２３に接続され、他方のポートが閉鎖弁３１を介して液管５に接続されている。室外膨張弁３０は、室外熱交換器２３が蒸発器として機能する場合は、その開度が室外熱交換器２３における冷媒の過熱度（後述する低圧センサ５２で検出した吸入圧力から算出した低圧飽和温度と、室外熱交換器２３の四方弁２２側に設けられた図示しない熱交出口温度センサで検出した冷媒出口温度との差）に応じて調整され、室外熱交換器２３が凝縮器として機能する場合は、その開度が全開とされる。

室外機２には、各種のセンサが設けられており、圧縮機２１の吐出圧力を検出する高圧センサ５１と、圧縮機２１の吸入圧力を検出する低圧センサ５２とが設けられている。また、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ５３と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ５４とが設けられている。尚、高圧センサ５１および吐出温度センサ５３は、圧縮機２１と四方弁２２との間の位置に、低圧センサ５２および吸入温度センサ５４は、圧縮機２１とアキュムレータ２４との間の位置に、それぞれ配置される。

また、室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３を流れる冷媒の温度を検出する熱交温度センサ５６が設けられている。室外熱交換器２３と室外膨張弁３０との間の位置には、室外熱交換器２３に流入あるいは流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ５５が設けられている。さらには、室外機２の図示しない吸込口付近には、外気温度を検出するための外気温度センサ５７が設けられている。

５台の室内機４ａ〜４ｅは、各々に定められた定格運転能力を有し、室内機４ａ〜４ｅの順で後述する識別番号が００１〜００５と付与されている。室内機４ａ〜４ｅは、冷媒回路１０の一部を構成する室内冷媒経路１０ａ〜１０ｅを備えており、室内冷媒回路１０ａ〜１０ｅは、主として室内熱交換器４１ａ〜４１ｅと、室内膨張弁４２ａ〜４２ｅとを有しており、これらが相互に冷媒配管で接続されている。また、室内機４ａ〜４ｅは、室内ファン４３ａ〜４３ｅを備えている。尚、室内機４ａ〜４ｅの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機４ａの構成について説明を行い、その他の室内機４ｂ〜４ｅについては説明を省略する。

室内熱交換器４１ａは、一端がガス管６から流入あるいはガス管６に流出する高圧冷媒が流れる室内機４ａ内の冷媒配管に接続され、他端が室内膨張弁４２ａの一方のポートに接続されている。室内熱交換器４１ａは、室外機２の四方弁２２が切り替えられることによって、多室型空気調和装置１が暖房運転を行う際には凝縮器として室内空気を加熱し、冷房運転を行う際には蒸発器として室内空気を冷却する。

室内ファン４３ａは、後述するファンモータ４３０ａによって駆動される。室内ファン４３ａが回転することによって室内機４ａの図示しない吸込口から室内機４ａ内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器４１ａにおいて冷媒と熱交換させた後、室内機４ａの図示しない吹出口から室内に供給する。

室内膨張弁４２ａは、上述したように、一方のポートが室内熱交換器４１ａに接続され、他方のポートが液管５から流入あるいは液管５に流出する低圧冷媒が流れる室内機４ａ内の冷媒配管（液管側）に接続されている。室内膨張弁４２ａは、室内熱交換器４１ａが凝縮器として機能する場合は、その開度が要求される暖房能力に応じて調整され、室内熱交換器４１ａが蒸発器として機能する場合は、その開度が要求される冷房能力に応じて調整される。

室内機４ａには、各種のセンサが設けられており、室内熱交換器４１ａの室内膨張弁４２ａ側には、室内熱交換器４１ａから流出あるいは流入する冷媒の温度を検出する液側温度センサ４５ａが設けられている。また、室内熱交換器４１ａの液側温度センサ４５ａが設けられた側の反対側には、室内熱交換器４１ａに流入あるいは流出する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ４４ａが設けられている。また、室内機４ａの図示しない吸込口付近には、室内空気の温度を検出するための室温センサ４６ａが設けられている。さらには、室内機４ａの図示しない前面パネルには、例えば、焦電センサやサーモパイル等の赤外線センサでなり、室内機４ａが設置された部屋の人の在否を検出する人検知手段である人検知センサ４７ａが設けられている。

次に、図２を用いて多室型空気調和装置１の電気的な構成を説明する。室外機２は、上述した圧縮機２１の他に、記憶部２２０と、通信部２３０と、整流回路２５０と、インバータ２６０と、ファンモータ２７０と、センサ入力部２４０と、インバータ２６０やファンモータ２７０を制御する制御手段である室外機制御部２１０とを備えている。

整流回路２５０は、交流電源３００から供給される交流電源電圧を整流し脈流電圧を得る回路であり、ブリッジダイオード等で構成されている。インバータ２６０は、図示しない平滑コンデンサで平滑された直流電圧を入力して圧縮機２１の図示しないモータ（例えば、３相ブラシレスモータ）をインバータ制御にて駆動する回路であり、複数のパワートランジスタ等のスイッチング素子や、スイッチング素子を保護するための複数のフリーホイールダイオードで構成されている。

ファンモータ２７０は、室外機２の室外ファン２５を回転する。センサ入力部２４０は、室外機２に設けられた各圧力センサや各温度センサでの検出信号が入力され、検出値として室外機制御部２１０に出力する。

記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや、各センサからの検出信号に対応した検出値、現在の室外機２の設定情報等を記憶する。通信部２３０は、各室内機４ａ〜４ｅとの通信を行うインターフェイスである。

室外機制御部２１０は、センサ入力部２４０を介して各センサでの検出値が入力されるとともに、各室内機４ａ〜４ｅから送信される室外機２の制御内容を含んだ通信データが通信部２３０を介して入力される。室外機制御部２１０は、これら入力された各種情報に基いてインバータ２６０、ファンモータ２７０、四方弁２２および室外膨張弁３０を制御する。

室内機４ａ〜４ｅは、センサ入力部４２０ａ〜４２０ｅと、ファンモータ４３０ａ〜４３０ｅとを備えている。尚、室内機４ａ〜４ｅの電気的な構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機４ａの構成について説明を行い、その他の室内機４ｂ〜４ｅについては説明を省略する。

ファンモータ４３０ａは、室内機４ａの室内ファン４３ａを回転する。センサ入力部４２０ａは、室内機４ａに設けられた各温度センサでの検出信号を入力し、検出値として室内機制御部４１０ａに出力する。

室内機制御部４１０ａは、センサ入力部４２０ａを介して各センサでの検出値が入力されるとともに、室外機２から送信される制御内容を含んだ通信データが入力される。室内機制御部４１０ａは、これら入力された各種情報に基いてファンモータ４３０ａや室内膨張弁４２ａを制御する。

次に、本実施例の多室型空気調和装置１の暖房運転時及び除霜運転時／冷房運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１を用いて説明する。

暖房運転時は、四方弁２２は、図１の実線で示される状態、すなわち、ポートａとポートｄとを連通し、ポートｂとポートｃとを連通する状態となる。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器となり、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅが全て凝縮器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四方弁２２および閉鎖弁３２を通過してガス管６に流入し、ガス管６から室内機４ａ〜４ｅ内の冷媒配管を介して室内熱交換器４１ａ〜４１ｅに流入する。室内熱交換器４１ａ〜４１ｅに流入した高圧の冷媒は、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅで室内空気と熱交換を行って凝縮する。これにより、室内機４ａ〜４ｅが設置された部屋の暖房が行われる。

室内熱交換器４１ａ〜４１ｅから流出した高圧の冷媒は、室内膨張弁４２ａ〜４２ｅを通過して減圧される。ここで、室内膨張弁４２ａ〜４２ｅは、例えば、室内機制御部４１０ａ〜４１０ｅが、液側温度センサ４５ａ〜４５ｅで検出した冷媒温度および室外機２から受信した高圧飽和温度（室外機２の高圧センサ５１で検出した吐出圧力から算出したもので、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅ内の冷媒温度に相当する温度）から、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅ出口での冷媒過冷却度を求め、これに応じて開度を決定している。

室内機４ａ〜４ｅから流出した冷媒は液管５を流れ、閉鎖弁３１を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した中間圧の冷媒は、室外膨張弁３０を通過する際に減圧されて低圧の冷媒となり、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の冷媒は、外気と熱交換を行って蒸発する。そして、室外熱交換器２３から流出した低圧の冷媒は、四方弁２２およびアキュムレータ２４を介して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

尚、以上説明した暖房運転時の冷媒の流れは、図１において実線矢印で示しており、圧縮機２１と四方弁２２の間の冷媒の流れは矢印８０（太線矢印）で、これ以外の冷媒の流れは矢印６０（細線矢印）で、それぞれ示している。

除霜運転時及び冷房運転時は、四方弁２２は、図１の破線で示される状態、すなわち、ポートａとポートｂとを連通し、ポートｃとポートｄとを連通する状態となる。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器となり、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅが全て蒸発器となる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四方弁２２を通過して室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した高圧の冷媒は、外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から流出した高圧の冷媒は、室外機制御部２１０により全開とされた室外膨張弁３０を通過し、閉鎖弁３１を通過して液管５に流入する。

液管５を流れて室内機４ａ〜４ｅに流入した冷媒は、室内膨張弁４２ａ〜４２ｅを通過して減圧される。室内膨張弁４２ａ〜４２ｅを通過した低圧の冷媒は、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅに流入し室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内機４ａ〜４ｅが設置された室内の冷房が行われる。ここで、室内膨張弁４２ａ〜４２ｅは、例えば、室内機４ａ〜４ｅの室内機制御部４１０ａ〜４１ｏｅが、液側温度センサ４５ａ〜４５ｅおよびガス側温度センサ４４ａ〜４４ｅで検出した冷媒温度から、室内熱交換器４１ａ〜４１ｅ出口での冷媒過熱度を求め、これに応じて開度を決定している。

室内熱交換器４１ａ〜４１ｅから流出した低圧の冷媒はガス管６を流れ、閉鎖弁３２を介して室外機２に流入する。そして、室外熱２に流入した低圧の冷媒は、四方弁２２およびアキュムレータ２４を介して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

尚、以上説明した除霜運転時／冷房運転時の冷媒の流れは、図１において実線及び破線の矢印で示しており、圧縮機２１と四方弁２２の間の冷媒の流れは矢印８０（太線矢印）で、これ以外の冷媒の流れは矢印７０（破線矢印）で、それぞれ示している。

次に、図３に示す管理テーブル１００について説明する。この管理テーブル１００は、室外機２の記憶部２２０に記憶されている。管理テーブル１００は、室内機４ａ〜４ｅの設置場所および識別番号の管理や、運転設定情報をリアルタイムで把握するためのものであり、室内機４ａ〜４ｅから現在の運転状態（運転中あるいは停止中であることを示すもの）を受信した場合や、使用者がリモコンを操作して設定温度や風量等を変更した場合にその内容を含んだ信号を室内機４ａ〜４ｅから受信し随時更新される。

管理テーブル１００には、多室型空気調和装置１の設置時に規定される設定情報を示す項目と、通常の空調運転において更新される運転情報を示す項目とが表示されている。設置情報を示す項目としては、識別番号、設置場所および定格運転能力がある。

識別番号の項目は、多室型空気調和装置１内の通信において通信相手を識別するために用いられる。設置場所の項目は、多室型空気調和装置１が設置された建物における室内機４ａ〜４ｅの設置位置を示している。定格運転能力の項目は、室内機４ａ〜４ｅの定格運転能力を示している。

運転情報を示す項目としては、各室内機４ａ〜４ｅの運転状態を示す電源や、各室内機４ａ〜４ｅの運転情報である運転モード、設定温度、室温、人検知結果がある。電源の項目は、室内機４ａ〜４ｅの運転状態、つまりは室内機４ａ〜４ｅが運転中もしくは停止中であることを示しており、「ＯＮ」であれば運転中、「ＯＦＦ」であれば停止中であることを示している。運転モードの項目は室内機４ａ〜４ｅの冷房／暖房の区別を、設定温度の項目は室内機４ａ〜４ｅ毎に設定されている目標となる室温を、室温の項目は室内機４ａ〜４ｅが設置された部屋の現在の温度を、人検知結果の項目は室内機４ａ〜４ｅが設置された部屋における人の在否を人検知センサ４７ａ〜４７ｃで検出した結果を、それぞれ示している。尚、室温および人検知結果については、室内機４ａ〜４ｅが運転中／停止中であるに関わらず、常に室内機４ａ〜４ｅから室外機２に対し検出結果が送信され、その度に管理テーブル１００を更新するものとする。

尚、以上の項目以外に、室内機４ａ〜４ｅでの風量や風向板動作を示す項目や、タイマー運転設定状態を示す項目等が管理テーブル１００には設けられているが、本実施例の説明に直接関係がないため、記載を省略している。また、室外機２における圧縮機２１や室外ファン２５の回転数や、各センサで検出した値を記憶するテーブルも記憶部２２０に記憶されているが、本実施例の説明に直接関係がないため、記載と詳細な説明を省略する。

次に、図１乃至図３を用いて、本実施例の多室型空気調和装置１における、室外機２を継続運転させる動作について具体的に説明する。尚、以下の説明では、図３（Ａ）に示すように、多室型空気調和装置１は暖房運転を行っており、室内機４ａ（識別番号：００１、部屋Ａに設置）と室内機４ｂ（識別番号：００２、部屋Ｂに設置）と室内機４ｄ（識別番号：００４、部屋Ｄに設置）とが定格運転能力が２．８ｋＷ、室内機４ｃ（識別番号：００３、部屋Ｃに設置）と室内機４ｅ（識別番号：００５、部屋Ｅに設置）とが定格運転能力が２．２ｋＷ、運転中のものが室外機４ｃ１台のみ、部屋に人が存在するものが室内機４ｂおよび室内機４ｃであるとし、また、室外機２の最小運転能力が２．２ｋＷであるとして説明する。

室内機４ｃにおいて、使用者が設定温度を２２℃と設定している。暖房運転を開始して室温センサ４６ｃで検出した温度が設定温度である２２℃となれば、室内機４ｃで必要となる運転能力は定格運転能力である２．２ｋＷより低くなり、例えば、１．１ｋＷとなる。

室外機２の最小運転能力は２．２ｋＷであるため、室内機４ｃで必要な運転能力である１．１ｋＷより大きな運転能力が室内機４ｃに供給される。このような状態となれば、室温が設定温度を越えてしまう。室内機４ｃの室内機制御部４１０ｃは、室温センサ４６ｃで検出した室温をセンサ入力部４２０ｃを介して取り込み、この室温が設定温度に比べて所定温度（例えば、２℃）以上高くなると、室内膨張弁４２ｃを閉じるとともに室外機２に対し能力要求信号（設定温度と室温との差に応じた室外機２の圧縮機２１の回転数を要求する信号）の送信を停止する状態、所謂サーモオフ状態に移行する。

尚、図３（Ａ）では、設定温度が２２℃である場合に、室温が２５℃となった場合を示している。また、能力要求信号は、上記サーモオフ時以外は、常時室内機４ｃから室外機２に対して送信されているものである。また、サーモオフ時は、室内機制御部４１０ｃは室内ファン４３ｃを間欠的に運転することで、室内空気を室内機４ｃ内に取り込み、室温センサ４６ｃで検出した室温を取り込んでいる。

一方、室外機２の室外機制御部２１０は、室内機４ｃからの制御信号に基いて室外機２の運転を開始するとともに、室内機４ｃが運転を開始した時点から時間計測を開始する。この時間計測は、後述する圧縮機２１の停止を所定時間内に何回行ったかをカウントする際の「所定時間」を計測するために行う。そして、室外機制御部２１０は、室外機２の運転中に室内機４ｃからの能力要求信号の受信が停止すれば、室内機４ｃがサーモオフ状態に移行したと判断し、圧縮機２１および室外ファン２５を停止する。これにより、冷媒回路１０での冷媒の流れが停止し、室内機４ｃの室内熱交換器４１ｃにおける冷媒と室内空気との熱交換、および、室外機２の室外熱交換器２３における冷媒と外気との熱交換が行われなくなる。

サーモオフ状態となれば、上述したように、冷媒回路１０での冷媒の流れが停止し、室内機４ｃの室内熱交換器４１ｃにおける冷媒と室内空気との熱交換が行われなくなり、この状態が続くと室内機４ｃが設置された部屋Ｃの室温が低下する。そして、室温が設定温度（２２℃）となれば、室内機制御部４１０Ｃは、サーモオフ状態を解除し、室内膨張弁４２ｃを開くとともに室内ファン４３ｃを駆動する。そして、室外機２への能力要求信号の送信を再開する。

能力要求信号を受信した室外機２の室外機制御部２１０は、室内機４ｃにおいてサーモオフ状態が解除されたことを認識し、圧縮機２１を所定の回転数で再起動するとともに、室外ファン２５を駆動する。

上述したサーモオフ状態時において、室外機制御部２１０は、一旦圧縮機２１を停止すれば、圧縮機２１における吐出側の圧力と吸入側の圧力とが均圧となるまでの時間（以下、均圧時間と記載）、例えば３分間は、圧縮機２１を再起動しない。そして、室外機制御部２１０は圧縮機２１を停止してから均圧時間経過後に圧縮機２１の停止回数を１回とカウント、つまり、室内機４ｃがサーモオフ状態に１回移行したとカウントする。室外機制御部２１０は、均圧時間経過後に圧縮機２１を再起動するが、この時室内機４ｃから能力要求信号を受信していない場合は、室外機制御部２１０は再びあるいは継続して圧縮機２１を停止し、圧縮機２１の停止回数が２回とカウントする。

室外機制御部２１０は、室内機４ｃの運転を開始した時点からの圧縮機２１の停止回数をカウントして記憶部２２０に記憶する。そして、この回数が室内機４ｃの運転を開始した時点から所定時間内に所定回数以上、例えば、室内機４ｃの運転を開始してから３０分間に５回以上であれば、室外機制御部２１０は、室内機４ｃが頻繁にサーモオフ状態に移行している、つまり、室外機２の最小運転能力に対し室内機４ｃで必要とされる運転能力が低いと判断し、室内機で必要とされる能力を室外機２の最小運転能力以上とするために停止している室内機を強制的に運転する調整運転の開始条件が成立したと判断する。

室内機４ｃの運転を開始してから３０分間に圧縮機２１の停止回数が５回以上となった場合は、室外機制御部２１０は、室内機４ｃの運転を開始した時点から計測していた時間をリセット（タイマーリセット）する。そして、管理テーブル１００を参照し、運転を停止していて、かつ、部屋に人が存在しない室内機を抽出し、これらの中で予め定められた調整運転を行う際の優先順位が最も高い室内機を選択し、この室内機に調整運転を開始させる。尚、本実施例における優先順位は、室内機の定格運転能力が一番低いものを最も優先順位が高くなるよう、また、順次定格運転能力が高くなるにつれてその優先順位を下げるよう、予め設定している。この時、同じ定格運転能力の室内機が複数台存在する場合の優先順位は、室内機が設置される部屋の広さや人の存在時間等を考慮して、例えば、多室型空気調和装置１の管理者等が予め設定すればよい。

具体的には、図３（Ｂ）に示すように、運転を停止していて、かつ、人が不在の部屋に設置された室内機は、室内機４ａ、室内機４ｄおよび室内機４ｅであり、この中で優先順位が最も高いもの、つまり、定格運転能力が一番低いものは室内機４ｅであるため、室外機制御部２１０は、この室内機４ｅに調整運転開始信号を送信する。

調整運転開始信号を受信した室内機４ｅの室内機制御部４１０ｅは、室内ファン４３ｅを駆動するとともに、室内膨張弁４２ｅを、室内熱交換器４１ｅ出口での冷媒過冷却度に応じた開度として、室内機４ｅの調整運転を開始する。

室内機４ｃと室内機４ｅの定格運転能力は同じ２．２ｋＷであるため、室内熱交換器４１ｃ出口での冷媒過冷却度と室内熱交換器４１ｅ出口での冷媒過冷却度とは同じ値となる。従って、室内機４ｅも室内機４ｃと同様に１．１ｋＷでの運転となり、室内機４ｃおよび室内機４ｅで必要とされる運転能力と室外機２の最小運転能力とが等しくなって室内機４ｃにとって過剰な運転能力が供給されることがなくなるので、頻繁なサーモオフ状態への移行／解除を防止することができる。

室外機制御部２１０は、調整運転開始信号を送信してからの時間を計測し、この時間が所定時間、例えば、３０分経過すれば、室内機４ｅに調整運転停止信号を送信して室内機４ｅを停止する。また、室外機制御部２１０は、室内機４ｃが運転を開始してから所定時間内に調整運転開始の条件が成立しなかった場合（所定時間内にサーモオフ状態となった回数が４回以下である場合）は、所定時間経過後にタイマーリセットを行い、再び時間計測を開始して能力要求信号の受信状態を監視する。

以上説明した多室型空気調和装置１では、室外機２の最小運転能力に対し、運転している１台の室内機で必要な運転能力が小さい場合でも、人が存在しない部屋に設置され、運転を停止している室内機で調整運転することで、室内機で必要な運転能力を室外機２の最小運転能力以上として、運転している室内機で頻繁にサーモオフ状態移行／解除が行われることを防ぐことができる。また、調整運転は人の存在しない部屋に設置された室内機を選択して行うので、部屋に存在する人が運転指示を行っていないにも関わらず室内機が稼働するといった違和感を部屋に存在する人に与えることがなく、また、調整運転による室温の上昇あるいは低下により人に不快感を与えることがない。

次に、図４に示すフローチャートを用いて、本発明における多室型空気調和装置１での処理の流れについて説明する。図４のフローチャートは、５台の室内機４ａ〜４ｅのうち、いずれか１台の室内機が運転している状態（図３の管理テーブル１００に記載の状態）における、室外機２の室外機制御部２１０での処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表し、これに続く数字はステップの番号を表している。

尚、図４のフローチャート以外の処理、例えば、室外機２における四方弁２２の切り替えや使用者の指示した設定温度に対応した圧縮機２１の回転数や室外膨張弁３０の開度調整等といった、その他の一般的な室外機２での処理については説明を省略している。また、各室内機４ａ〜４ｅにおける室内ファン４３ａ〜４３ｅの駆動制御や室内膨張弁４２ａ〜４２ｅの開度調整等といった、一般的な室内機４ａ〜４ｅでの処理についても説明を省略している。

室外機制御部２１０は、時間計測を開始し（ＳＴ１）、運転している１台の室内機（以下、室内機と記載）から能力要求信号を受信しているか否かを判断する（ＳＴ２）。能力要求信号を受信していなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、室外機制御部２１０は、圧縮機２１を停止する（ＳＴ３）。尚、上述したように、能力要求信号を受信していなければ、室外機制御部２１０は、圧縮機２１とともに室外ファン２５も停止するが、図４におけるフローチャートでは室外ファン２５の停止に関する記載は省略している。

次に、室外機制御部２１０は、圧縮機２１を停止してから均圧時間である３分が経過したか否かを判断する（ＳＴ４）。３分経過していなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、室外機制御部２１０は、ＳＴ４に処理を戻して圧縮機２１の停止を継続する。３分経過すれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、室外機制御部２１０は、圧縮機２１の停止回数をカウントして記憶部２２０に記憶する（ＳＴ５）。

次に、室外機制御部２１０は、ＳＴ１で時間計測を開始してから所定時間である３０分が経過したか否かを判断する（ＳＴ６）。３０分経過していなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、室外機制御部２１０は、ＳＴ２に処理を戻し、ＳＴ２からＳＴ５までの処理を繰り返す。

３０分経過していれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、室外機制御部２１０は、記憶部２２０から圧縮機２１の停止回数を読み出し、停止回数が５回以上であるか否かを判断する（ＳＴ７）。停止回数が４回以下であれば（ＳＴ７−Ｎｏ）、室外機制御部２１０は、タイマーリセットを行ってＳＴ１で開始した時間計測をリセットし（ＳＴ８）、ＳＴ１に処理を戻す。

停止回数が５回以上であれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、室外機制御部２１０は、タイマーリセットを行ってＳＴ１で開始した時間計測をリセットする（ＳＴ１０）。そして、室外機制御部２１０は、記憶部２２０に記憶している管理テーブル１００を参照し、停止している室内機のうち、人が存在しない部屋に設置されている室内機を抽出し、これらの中で優先順位が一番高い室内機を選択し、この室内機に調整運転開始信号を送信して（ＳＴ１１）、当該室内機で調整運転を開始させる。

次に、室外機制御部２１０は、ＳＴ１０で時間計測を開始してから所定時間である３０分が経過したか否かを判断する（ＳＴ１２）。３０分経過していなければ（ＳＴ１２−Ｎｏ）、室外機制御部２１０は、ＳＴ１２に処理を戻す。３０分経過していれば（ＳＴ１２−Ｙｅｓ）、室外機制御部２１０は、調整運転を行っている室内機に調整運転停止信号を送信して（ＳＴ１３）、調整運転を行っている室内機を停止させる。そして、室外機制御部２１０は、ＳＴ１に処理を戻す。

尚、ＳＴ２において、能力要求信号を受信していれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、室外機制御部２１０は、受信した能力要求信号に基いた室外機２の運転を行い（ＳＴ９）、ＳＴ１に処理を戻す。

以上説明したように、本発明の多室型空気調和装置によれば、運転中の室内機で必要とされる運転能力が室外機の必要最小運転能力に比べて低い場合に、運転状態と人検知手段における検出結果と予め定められた室内機の優先順位とに応じて選択した室内機に調整運転開始を指示する。これにより、室内機で必要とされる運転能力が室外機の最小運転能力より高くなり、室外機を継続して運転できるようになる。また、調整運転を行う室内機は、人が存在しない部屋に設置される室内機が選択されるため、部屋に存在する人に不快感を与えないようにすることができる。

１空気調和装置
２室外機
４ａ〜４ｅ室内機
５液管
６ガス管
１０冷媒回路
１０ａ〜１０ｅ室内冷媒回路
１０ｘ室外冷媒回路
２１圧縮機
２２四方弁
２３室外熱交換器
２４アキュムレータ
２５室外ファン
３０室外膨張弁
３１閉鎖弁
３２閉鎖弁
４１ａ〜４１ｅ室内熱交換器
４２ａ〜４２ｅ室内膨張弁
４３ａ〜４３ｅ室内ファン
４４ａ〜４４ｅガス側温度センサ
４５ａ〜４５ｅ液側温度センサ
４６ａ〜４６ｅ室温センサ
４７ａ〜４７ｅ人検知センサ
５１高圧センサ
５２低圧センサ
５３吐出温度センサ
５４吸入温度センサ
５５液側温度センサ
５６熱交温度センサ
５７外気温度センサ
１００管理テーブル
２１０室外機制御部
２２０記憶部
２３０通信部
２４０センサ入力部
２５０整流回路
２６０インバータ
２７０ファンモータ
３００交流電源
４１０ａ〜４１０ｅ室内機制御部
４２０ａ〜４２０ｅセンサ入力部
４３０ａ〜４３０ｅファンモータ

Claims

室外機と、同室外機に冷媒配管接続された複数の室内機と、前記室外機や複数の前記室内機を制御する制御手段と、複数の前記室内機が設置される部屋の人の在否を検出する人検知手段とを備えた多室型空気調和装置であって、
前記制御手段は、複数の前記室内機の運転状態に関する情報と、前記人検知手段の検出結果に関する情報とを取得し、運転中の前記室内機で必要とされる運転能力に対し前記室外機の最小運転能力が大きいと判断した場合は、取得した前記室内機の運転状態と、前記人検知手段における検出結果と、予め定められた前記室内機の優先順位に応じて選択した前記室内機に調整運転開始を指示することを特徴とする多室型空気調和装置。
室外機と、同室外機に冷媒配管接続された複数の室内機と、前記室外機や複数の前記室内機を制御する制御手段と、記憶部と、複数の前記室内機が設置される部屋の人の在否を検出する人検知手段とを備えた多室型空気調和装置であって、
前記記憶部には、複数の前記室内機毎に、同室内機の運転状態と、前記人検知手段の検出結果とを対応させた管理テーブルが記憶されており、
前記室外機制御部は、運転中の前記室内機で必要とされる運転能力に対し前記室外機の最小運転能力が大きいと判断した場合は、前記管理テーブルから抽出した前記運転状態および前記人検知手段の検出結果と、予め定められた前記室内機の優先順位とに応じて選択した前記室内機に調整運転開始を指示することを特徴とする多室型空気調和装置。
前記前記室外機制御部は、前記管理テーブルを参照し、停止している複数の前記室内機のうち、人が存在しない部屋に設置された前記室内機の中から前記優先順位が一番高い前記室内機を選択し、同室内機に前記調整運転開始を指示することを特徴とする請求項２に記載の多室型空気調和装置。
前記室外機制御部は、運転している前記室内機が１台である場合、前記室内機におけるサーモオフ回数をカウントし、同サーモオフ回数が所定時間内に所定回数以上となれば、前記調整運転を行う前記室内機を選択し、同室内機に前記調整運転開始を指示することを特徴とする請求項２また請求項３に記載の多室型空気調和装置。