JP3754168B2

JP3754168B2 - 空気調和システム

Info

Publication number: JP3754168B2
Application number: JP07618897A
Authority: JP
Inventors: 誠二中島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: JPH10267360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複回路型室内ユニットを含む空気調和システムに係り、複回路形室内ユニットに接続する室外ユニット間でのペアリングあるいはグルーピングを自動的に行わせる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大空間の冷暖房に供されるダクト形やプレナム形の空気調和機では、室内ユニットの大容量化を図るべく、単一の筐体内に複数の冷媒回路を形成した複回路形室内ユニットが用いられることがある。この種の空気調和機では、室内ユニットの各冷媒回路に室外ユニットが個々に接続されるため、例えば、２０馬力の室外ユニットが２台接続されるものでは、室内ユニットの総容量を４０馬力とすることができる。尚、各冷媒回路内の機器類は、独立した制御装置（コントロールユニット）により個別に制御される。
【０００３】
一方、大店舗や大規模オフィスビル等では、複数の空気調和機からなる空気調和システムを設置するにあたり、各空気調和機が一つの通信回線（バスライン）を共用する方式が採られることが多い。この場合、室内ユニット群と室外ユニット群とが比較的細い（例えば、２芯）の信号ケーブルにより接続されるため、屋外から屋内への信号ケーブルの引き込み作業が容易になると共に、バスラインに集中コントローラを接続することで全空気調和機の運転制御が一カ所で行える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
バスラインを用いた空気調和システムでは、各空気調和機の運転制御を円滑に行う都合上、全室内ユニットと全室外ユニットとにアドレスを設定する必要があるが、通常、この設定は空気調和システムの設置後に自動的に行われる。例えば、各室外ユニットに任意のアドレスを付すと共にこれらを所定の時間間隔をもって順に冷房運転し、これに反応（吹出温度の低下等）した室内ユニット（単数または複数）に対して室外ユニットとの接続状況を示すアドレスを付与する。これにより、個々の空気調和機においては、室内ユニットと室外ユニットとの間で制御信号が相互に授受されるようになる。
【０００５】
ところが、複回路形室内ユニットを有する空気調和機では、各冷媒回路が独立しているため、上述したアドレス設定方法では、複回路形室内ユニットに接続する室外ユニットが互いにペアあるいはグループであることが認識できず、以下のような不具合が生じる虞があった。すなわち、複回路型室内ユニット内に二つの冷媒回路を有する空気調和機では、両各冷媒回路の室温センサに個体差等があった場合等に、一方の冷媒回路に接続された室外ユニットのみが専ら運転される事態が起こる。これにより、室外ユニット間で運転時間に大きな相違が生じ、メインテナンス作業を適切に行えなくなったり、一方の室外ユニットの圧縮機の寿命が短くなる。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、複回路形室内ユニットに接続する室外ユニット間でのペアリングあるいはグルーピングを自動的に行わせるようにした空気調和システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、複数の冷媒回路とこれら冷媒回路に対応する駆動制御手段とを有する複回路型室内ユニットを含む室内ユニット群と、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットを含む室外ユニット群と、各室内ユニット内の駆動制御手段と各室外ユニット内の駆動制御手段とを接続する第１の通信回線と、この第１の通信回線とは独立して、前記複回路型室内ユニット内の駆動制御手段を相互に接続する第２の通信回線と、前記第１および第２の通信回線を介して、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットがペアあるいはグループであることを当該室外ユニットの駆動制御手段に認識させる認識手段とを備えた空気調和システムを提案する。
【０００８】
この発明では、第１および第２の通信回線として既存の室内外通信バスラインやリモコン通信用バスラインを用いることにより、特別な装置を追加することなく室外ユニットのペアリングやグルーピングが自動的に行える。
【０００９】
また、請求項２の発明では、複数の冷媒回路とこれら冷媒回路に対応する駆動制御手段とを有する複回路型室内ユニットを含む室内ユニット群と、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットを含む室外ユニット群と、各室内ユニット内の駆動制御手段と各室外ユニット内の駆動制御手段とを接続する第１の通信回線と、この第１の通信回線とは独立して、前記複回路型室内ユニット内の駆動制御手段を相互に接続する第２の通信回線と、前記第１および第２の通信回線を介して、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットがペアあるいはグループであることを当該室外ユニットの駆動制御手段に認識させる認識手段と、ペアあるいはグループと認識された室外ユニットを同時に運転または停止させる室外ユニット同時駆動手段とを備えた空気調和システムを提案する。
【００１０】
この発明では、ペアリングあるいはグルーピングされた室外ユニット間で運転時間に相違が生じなくなり、メインテナンス作業が適切に行えると共に、一部の室外ユニットの圧縮機のみ寿命が短くなることもなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は空気調和システムの具体的構成を示す概略図であり、図２はその通信系統を示す概念図である。尚、図１，図２中には、実線で冷媒回路を示し、一点鎖線で通信・電気回路を示してある。
【００１２】
図１，図２に示したように、本実施形態の空気調和システムは、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７と、多数台の室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３…（以下、Ｂ１，Ｂ２で代表させる）とから構成されている。各室内ユニットＢ１，Ｂ２内には、室内熱交換器６、電動ファン７、電動膨張弁９等が設置され、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７内には、圧縮機１３、電磁式の四方弁１５、室外熱交換器１７、電動ファン１９、アキュムレータ２１、レシーバタンク２３等が設置されている。また、冷媒回路を構成する各機器は、ガス冷媒あるいは液冷媒の流通に供される冷媒配管３１〜３８により接続されている。図中、２５はガスエンジンであり、フレキシブルカップリング２７を介して、圧縮機１３を駆動する。
【００１３】
各室内ユニットＢ１，Ｂ２内には、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等から構成された、室内側コントロールユニット（以下、室内側ＥＣＵと記す）４１が設置されている。室内側ＥＣＵ４１には、電動ファン７、電動膨張弁９、室温Ｔrを検出する室温センサ４３、室内熱交換器６からの吹出温度Ｔbを検出する吹出温センサ４５等が接続している。また、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７内には、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された、室外側コントロールユニット（以下、室外側ＥＣＵと記す）５１が設置されている。室外側ＥＣＵ５１には、四方弁１５、電動ファン１９、ガスエンジン２５、外気温Ｔaを検出する外気温センサ８５等が接続している。
【００１４】
本実施形態の場合、第１室内ユニットＢ１は、二つの冷媒回路Ｂ１ａ，Ｂ１ｂを有する複回路形室内ユニットである。これら冷媒回路Ｂ１ａ，Ｂ１ｂは、独立した室内側ＥＣＵ４１を備えており、第１，第２室外ユニットＡ１，Ａ２がそれぞれ接続されている。
【００１５】
各室内ユニットＢ１，Ｂ２と第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７とは、室内外通信バスライン（以下、室内外ラインと略称する）２により接続されており、シリアル通信により信号の授受を行う。また、冷媒回路Ｂ１ａの室内側ＥＣＵ４１にはリモコン５が接続しており、ユーザによる運転／停止や温度調節等の運転指令の入力が行われる。そして、第１室内ユニットＢ１内の両室内側ＥＣＵ４１は、リモコン通信用バスライン（以下、リモコンラインと略称する）４によって接続されており、これらもシリアル通信により信号の授受を行う。
【００１６】
次に、冷房運転時における冷媒の流れを説明する。
【００１７】
第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７内では、冷媒配管３８から圧縮機１３に吸引されたガス冷媒が、断熱圧縮により高温高圧となって圧縮機１３から吐出され、冷媒配管３１、四方弁１５、冷媒配管３２を経由して室外熱交換器１７に流入する。高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器１９内を通過する間に外気により冷却され、凝縮することにより液冷媒となった後、冷媒配管３３、レシーバタンク２３、冷媒配管３４を経由して各室内ユニットＢ１，Ｂ２の電動膨張弁９に流入する。
【００１８】
液冷媒は、電動膨張弁９で流量を調整された後、冷媒配管３５を経由して室内熱交換器６に流入する。液冷媒は、室内熱交換器６内を通過する間に気化してガス冷媒となり、気化潜熱により電動ファン７が送風した室内空気を冷却する。室内熱交換器６内で気化したガス冷媒は、冷媒配管３６から室外ユニット３内の四方弁１５、冷媒配管３７を経由してアキュムレータ２１に流入し、冷媒配管３８から再び圧縮機１３に吸引される。
【００１９】
さて、空気調和システムの設置が完了し、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７および各室内ユニットＢ１，Ｂ２に主電源が投入されると、本実施形態では第１室外ユニットＡ１の室外側ＥＣＵ５１によって自動アドレス設定が行われる。すなわち、第１室外ユニットＡ１の室外側ＥＣＵ５１は、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７を所定の時間間隔で順次運転させ、各室内ユニットＢ１，Ｂ２のうちで室内熱交換器６の温度が所定値以下に低下したものに対して、運転中の室外ユニットに接続されていることを示すアドレスを付与する。尚、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７のアドレスは、ロータリースイッチ等により予め設定されている。また、本実施形態では、自動アドレス設定を第１室外ユニットＡ１の室外側ＥＣＵ５１が行うようにしたが、室内外ライン２に接続された集中コントローラ等が行うようにしてもよい。
【００２０】
例えば、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７のアドレスを（１）〜（７）とした場合、第３室外ユニットＡ３の運転により第２〜第４室内ユニットＢ２〜Ｂ４の室内熱交換器６の温度が低下した場合、これらのアドレスはそれぞれ（３−１），（３−２），（３−３）となる。また、第１室内ユニットＢ１では、冷媒回路Ｂ１ａが第１室外ユニットＡ１に接続し、冷媒回路Ｂ１ｂが第２室外ユニットＡ２に接続しているため、これらのアドレスはそれぞれ（１−１），（２−１）となる。図２では、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７および各室内ユニットＢ１，Ｂ２を示す図形内にそのアドレスを記載してある。
【００２１】
本実施形態では、自動アドレス設定終了後に空気調和システムの運転が開始されると、第１〜第７室外ユニットＡ１〜Ａ７の室外側ＥＣＵ５１は、所定のインターバルで、図３，図４に示した冷暖房制御サブルーチンを繰り返し実行する。
【００２２】
このサブルーチンを開始すると、室外側ＥＣＵ５１は、図３のステップＳ１で各種センサや室内外ライン２から入力した各種の運転情報を読み込んだ後、ステップＳ３で冷媒回路で接続された室内ユニットの室内側ＥＣＵ４１にリモコンライン４が接続されているか否かを判定する。そして、この判定がＮoであった場合には、ステップＳ５で室内側ＥＣＵ４１から入力した室温Ｔrが所定の設定温度範囲外であるか否かを判定し、この判定がＹesであればステップＳ７で室外ユニット（圧縮機１３）を運転させ、ＮoであればステップＳ９で室外ユニットを停止させる。
【００２３】
一方、ステップＳ３の判定がＹesであった場合、室外側ＥＣＵ５１は、冷暖房制御に先立って、ステップＳ１１以降の手順でペアリングを行う。尚、ここでは、説明の便宜上、第１室外ユニットＡ１の室外側ＥＣＵ５１が行う処理手順を述べる。
【００２４】
室外側ＥＣＵ５１は、先ずステップＳ１１で、初期値０のペアリング完了フラグＦpが１であるか否かを判定する。初回の処理ではこの判定がＮoとなるため、室外側ＥＣＵ５１は、ステップＳ１３で、リモコンライン４を介して第１室外ユニットＡ１が接続する冷媒回路Ｂ１ａとペアとなる冷媒回路Ｂ１ｂのアドレス（２−１）が検出できるか否かを判定する。そして、リモコンライン４の断線等によりこの判定がＮoとなった場合、室外側ＥＣＵ５１は、ステップＳ１５で警報（警報ランプの点滅や警報ブザーの吹鳴）の出力を開始した後、ステップＳ１７で警報フラグＦALを１としてスタートに戻る。
【００２５】
設置作業者等によりリモコンライン４の断線等が修復され、ステップＳ１３の判定がＹesになると、室外側ＥＣＵ５１は、ステップＳ１９で警報フラグＦALが１であるか否かを判定し、この判定がＹesであればステップＳ２１で警報を解除した後、ステップＳ２３で警報フラグＦALを０とする。
【００２６】
次に、室外側ＥＣＵ５１は、図４のステップＳ２５で第１室外ユニットＡ１とペアとなる室外ユニット（すなわち、冷媒回路Ｂ１ｂに接続する第２室外ユニットＡ２）のアドレス（２）を読み込み、ステップＳ２７で第２室外ユニットＡ２とのペアリングを行った後、ステップＳ２９でペアリング完了フラグＦpを１とする。
【００２７】
次に、室外側ＥＣＵ５１は、ステップＳ３１で、第１室内ユニットＢ１内の両冷媒回路Ｂ１ａ，Ｂ１ｂで検出された第１，第２室温Ｔr1，Ｔr2が共に設定温度範囲外であるか否かを判定し、この判定がＹesであればステップＳ３３で第１，第２室外ユニットＡ１，Ａ２を同時に運転させ、ＮoであればステップＳ３５で第１，第２室外ユニットＡ１，Ａ２を同時に停止させる。
【００２８】
一方、ペアリングが完了するとステップＳ１１の判定がＹesとなるため、室外側ＥＣＵ５１は、ステップＳ１３〜Ｓ２９の処理を行わずに、ステップＳ３１に移行して冷暖房制御を直ちに実行する。
【００２９】
このように、本実施形態では、複回路形室内ユニットに接続する２台の室外ユニットが同時に運転・停止されるため、両室外ユニット間で運転時間に相違が生じなくなり、メインテナンス作業が適切に行えると共に、一方の室外ユニットの圧縮機のみ寿命が短くなることもなくなる。
【００３０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は二つの冷媒回路を有する複回路形室内ユニットを含む空気調和システムに本発明を適用したものであるが、三つ以上の冷媒回路を有する複回路形室内ユニットを含むもののグルーピングに適用してもよい。また、ペアリングやグルーピングされた室外ユニットを同時に運転・停止させるのではなく、運転時間が平準化されるように、交互に運転するようにしてもよい。更に、具体的な装置構成やその制御手順等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の空気調和システムによれば、複数の冷媒回路とこれら冷媒回路毎に設けられた複数の駆動制御手段とを有する複回路型室内ユニットを含む室内ユニット群と、前記複回路型室内ユニットの各冷媒回路に対して個別に接続された複数の室外ユニットを含む室外ユニット群と、各室内ユニット内の駆動制御手段と各室外ユニット内の駆動制御手段とを接続する第１の通信回線と、この第１の通信回線とは独立して、前記複回路型室内ユニット内の駆動制御手段を相互に接続する第２の通信回線と、前記第１および第２の通信回線を介して、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットがペアあるいはグループであることを当該室外ユニットの駆動制御手段に認識させる認識手段とを備えるようにしたため、第１および第２の通信回線として既存の室内外通信バスラインやリモコン通信用バスラインを用いることにより、特別な装置を追加することなく室外ユニットのペアリングやグルーピングが自動的に行える。
【００３２】
また、ペアあるいはグループと認識された室外ユニットを同時に運転または停止させる室外ユニット同時駆動手段を備えものでは、ペアリングあるいはグルーピングされた室外ユニット間で運転時間に相違が生じなくなり、メインテナンス作業が適切に行えると共に、一部の室外ユニットの圧縮機のみ寿命が短くなることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和システムの具体的構成を示す概略図である。
【図２】同空気調和システムの通信系統を示す概念図である。
【図３】冷暖房制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図４】冷暖房制御サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ７室外ユニット
Ｂ１，Ｂ２室内ユニット
Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ冷媒回路
２室内外通信バスライン
４リモコン通信用バスライン
５リモコン
４１室内側ＥＣＵ
５１室外側ＥＣＵ

Claims

複数の冷媒回路とこれら冷媒回路毎に設けられた複数の駆動制御手段とを有する複回路型室内ユニットを含む室内ユニット群と、
前記複回路型室内ユニットの各冷媒回路に対して個別に接続された複数の室外ユニットを含む室外ユニット群と、
各室内ユニット内の駆動制御手段と各室外ユニット内の駆動制御手段とを接続する第１の通信回線と、
この第１の通信回線とは独立して、前記複回路型室内ユニット内の駆動制御手段を相互に接続する第２の通信回線と、
前記第１および第２の通信回線を介して、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットがペアあるいはグループであることを当該室外ユニットの駆動制御手段に認識させる認識手段と
を備えたことを特徴とする空気調和システム。
複数の冷媒回路とこれら冷媒回路毎に設けられた複数の駆動制御手段とを有する複回路型室内ユニットを含む室内ユニット群と、
前記複回路型室内ユニットの各冷媒回路に対して個別に接続された複数の室外ユニットを含む室外ユニット群と、
各室内ユニット内の駆動制御手段と各室外ユニット内の駆動制御手段とを接続する第１の通信回線と、
この第１の通信回線とは独立して、前記複回路型室内ユニット内の駆動制御手段を相互に接続する第２の通信回線と、
前記第１および第２の通信回線を介して、前記複回路型室内ユニットの冷媒回路に接続された複数の室外ユニットがペアあるいはグループであることを当該室外ユニットの駆動制御手段に認識させる認識手段と、
ペアあるいはグループと認識された室外ユニットを同時に運転または停止させる室外ユニット同時駆動手段と
を備えたことを特徴とする空気調和システム。