JP5265039B2 - 冷凍空調装置 - Google Patents

Description

この発明は、冷凍機や空気調和装置に適用される冷凍空調装置に係り、特に同一冷媒回路中に複数の熱源側ユニットを擁する冷凍空調装置の制御に関するものである。

従来、複数の室外ユニット（熱源側ユニット）を擁する空気調和装置は、室内ユニット（利用側ユニット）との通信、制御を行うメイン室外ユニットと、メイン室外ユニットからの指令により出力を行うサブ室外ユニットとから構成されるものが一般的であった。メイン室外ユニットとサブ室外ユニットは、異なるユニットである場合と同一のユニットである場合があるが、同一のユニットの場合は、スイッチ設定等の機能設定によりメイン室外ユニット／サブ室外ユニットを判定し、機能の切替えを行っていた（例えば、特許文献１参照）。また、伝送線接続方法の差異を検出してメイン室外ユニット／サブ室外ユニットを判定し、機能の切替えを行う方法もあった。あるいは、複数の室外ユニットを擁する空気調和装置において、或る冷媒回路系の１台の室外ユニットが、他の冷媒回路系の室外ユニットコントローラおよび集中管理用コントローラとスイッチを介して接続されたものもあった。

特開２０００−１８６８４号公報

従来の複数の室外ユニットを擁する空気調和装置は上記のように構成されており、サブ室外ユニットはメイン室外ユニットからの指令を受信して出力を行うようになっている。また、メイン室外ユニット故障時にサブ室外ユニットが応急運転として室内ユニットとの通信、制御を行うためには、室内ユニットの情報をメイン室外ユニットから受信しておく必要があった。このため、機能設定の誤設定により、メイン室外ユニットが存在しない場合、またはメイン室外ユニットが複数存在する場合等は、正常に運転できないという問題があった。
また、メイン室外ユニットが故障、部品交換、ヒューズ切れ等により電源投入できない状態で他の室外ユニットを電源投入しなければならない場合には、他の室外ユニットの機能設定を変更してメイン室外ユニットに設定しなければ正常に運転できないという問題があった。また、このような応急運転の際には、他の冷媒回路系の室外ユニットコントローラおよび集中管理用コントローラと接続される伝送線を新たに設定したメイン室外ユニットに接続変更しなければ、集中管理用コントローラとデータ送受信ができないという問題があった。
また、通常の電源投入時においても、各室外ユニットの電源投入のタイミングがずれた場合に、後から電源投入された室外ユニットが他の室外ユニットに認識されなければ、システムが正常に立ち上がらないという問題がある。これを防ぐために、各室外ユニットにマイコン電源の受電回路を備え、電源投入が遅れた場合にも他のユニットからの受電によりマイコンに電源供給され、通信可能とする方法があるが、受電回路の追加によるコストアップという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、複数の熱源側ユニットを擁する冷凍空調装置において、メイン熱源側ユニットとサブ熱源側ユニットの切替えをスイッチ設定、伝送線接続方法等によらず自動的に設定変更可能とする事である。このとき、複数の熱源側ユニットを擁する冷凍空調装置において、熱源側ユニットに受電回路を必要とせず、一部の熱源側ユニットの電源投入の遅れがあった場合にも正常に運転可能とする。
また、第２の目的は、熱源側ユニットの故障時またはメンテナンス実施時に、１台でも正常な熱源側ユニットがあれば、機能設定の変更を実施せずに運転可能とする事である。
また、第３の目的は、熱源側ユニットの故障時またはメンテナンス実施時に、１台でも正常な熱源側ユニットがあれば、伝送線接続の変更を実施せずに集中管理用コントローラとのデータ送受信可能とする事である。

この発明に係る冷凍空調装置は、同一冷媒回路中に利用側ユニットと複数の熱源側ユニットとを擁し、複数の熱源側ユニットが、利用側ユニットを運転制御する１台のメイン熱源側ユニットと、残りの熱源側ユニットであってメイン熱源側ユニットからの指令により運転制御されるサブ熱源側ユニットとに切替可能に設定される冷凍空調装置において、各熱源側ユニットは、他の熱源側ユニットとの通信に基づいて、各熱源側ユニットに設定されているユニットアドレスデータ及び各熱源側ユニットのユニット能力に係るデータを、メイン熱源側ユニット選定に係る優先順位データとして検出する優先順位データ検出手段と、優先順位データ検出手段により検出された優先順位データに基づいて、複数の熱源側ユニットの中からメイン熱源側ユニットを選定するメイン熱源側ユニット選定手段と、他の熱源側ユニットの電源投入を検知する入電検知手段と、入電検知手段により或る熱源側ユニットの電源投入の遅れが検知されたとき、優先順位データ検出手段およびメイン熱源側ユニット選定手段を働かせて、電源投入を検知した全ての熱源側ユニットからメイン熱源側ユニットを再選定させる再選定手段とを備えていることを特徴とするものである。

この発明によれば、利用側ユニットと複数の熱源側ユニットとを擁する冷凍空調装置において、メイン熱源側ユニットとサブ熱源側ユニットの切替え設定を、スイッチ設定や伝送線接続方法等によることなく、自動的に行なうことができる。

この発明の実施の形態１における冷凍空調装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態２における冷凍空調装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態３における冷凍空調装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１，２，３における室外ユニットコントローラの制御構成の概略を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１，２，３における室外ユニットのスイッチに関する制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１，２，３における室外ユニットの制御動作を示すフローチャートである。

実施の形態１〜３．
以下に、本発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における冷凍空調装置の構成を示し、図２はこの発明の実施の形態２における冷凍空調装置の構成を示し、図３はこの発明の実施の形態３における冷凍空調装置の構成を示している。
図１に示した冷凍空調装置において、複数の室外ユニット（熱源側ユニット）Ａ１，Ａ２，Ａ３と複数の室内ユニット（利用側ユニット）Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が冷媒配管１で接続されてひとつの冷媒回路系（同一の冷媒回路）を構成している。室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３は室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３で制御され、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３は室内ユニットコントローラｂ１，ｂ２，ｂ３で制御される。室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３と室内ユニットコントローラｂ１，ｂ２，ｂ３は伝送線２〜６で相互に情報伝達可能に直接接続されている。また、室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３は、スイッチ１１〜１３を介して伝送線７〜１０で他の冷媒回路系の室外ユニットコントローラおよび集中管理用コントローラＣ１と断続可能に接続されている。

図２に示した冷凍空調装置においては、室外ユニットＡ１，Ａ２と室内ユニットＢ１，Ｂ２が冷媒配管１で接続されてひとつの冷媒回路系を構成している。また、室外ユニットＡ３と室内ユニットＢ３が冷媒配管１４で接続されて他の冷媒回路系を構成している。複数の室外ユニットコントローラａ１，ａ２と室内ユニットコントローラｂ１，ｂ２は伝送線２〜４で相互に情報伝達可能に直接接続され、室外ユニットコントローラａ３と室内ユニットコントローラｂ３は伝送線５で直接接続されている。また、複数の室外ユニットコントローラａ１，ａ２は、スイッチ１１〜１３を介して伝送線７〜１０で他の冷媒回路系の室外ユニットコントローラａ３および集中管理用コントローラＣ１と断続可能に接続されている。

図３に示した冷凍空調装置においては、室外ユニットＡ１と室内ユニットＢ１が冷媒配管１で接続されてひとつの冷媒回路系を構成している。室外ユニットＡ２，Ａ３と室内ユニットＢ２，Ｂ３が冷媒配管１４で接続されて他の冷媒回路系を構成している。室外ユニットコントローラａ１と室内ユニットコントローラｂ１は伝送線２で相互に情報伝達可能に直接接続され、複数の室外ユニットコントローラａ２，ａ３と室内ユニットコントローラｂ２，ｂ３は伝送線３〜５で直接接続されている。また、複数の室外ユニットコントローラａ２，ａ３は、スイッチ１１〜１３を介して伝送線７〜１０で他の冷媒回路系の室外ユニットコントローラａ１および集中管理用コントローラＣ１と断続可能に接続されている。

室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３の室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３は、図４に示すように、ＭＰＵなどで実現される制御部１５と、設定データ、検出データ、実績データ、プログラムデータなどを記憶する記憶部１６と、他の室外ユニットの室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３または集中管理用コントローラＣ１とスイッチ１１，１２，１３を介してつながる伝送線７，８，９，１０に接続された通信部１７と、他の室外ユニットの室外ユニットコントローラまたは室内ユニットの室内ユニットコントローラと直接つながる伝送線２，３，４，５に接続された通信部１８とを備えている。

制御部１５は、後で説明するように、運転制御手段１９、優先順位データ検出手段２０、メイン熱源側ユニット選定手段２１、正常判定手段２２、データ送受信手段２３、入電検知手段２４、および再選定手段２５の各機能を有している。これら各手段１９〜２５の各機能は制御部１５に設定されたプログラムの処理手順により実行される。また、記憶部１６はＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、後述するメイン室外ユニットの選定に係る優先順位データも記憶している。

図５は実施の形態１〜３に係る室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３のスイッチ１１〜１３に関する制御動作を示すフローチャートである。上記のように構成された冷凍空調装置による動作を説明する。図５において、室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３における室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３のそれぞれの制御部１５は電源投入時にイニシャル処理を実施後、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、スイッチ１１，１２，１３をＯＦＦにし、ステップＳ３２に進む。これは、まずスイッチＯＦＦ状態で自冷媒回路系のシステム立ち上げ処理を行うためである。システム立ち上げ処理において、制御部１５は通信コマンドの送信によりユニット検索処理を行い、応答の有無によって自冷媒回路系に存在する室外ユニット、室内ユニットを把握する。
例えば図２の冷凍空調装置では、室外ユニットＡ１〜Ａ３、室内ユニットＢ１〜Ｂ３を同時に電源投入した場合には、スイッチ１１〜１３が全てＯＦＦであるため、室外ユニットＡ１の室外ユニットコントローラａ１は自冷媒回路系に室外ユニットＡ２、室内ユニットＢ１，Ｂ２が存在することを把握することができる。

そして、ステップＳ３２において、制御部１５はシステム立ち上げ処理を完了しているかどうかを判定する。システム立ち上げが完了している場合はステップＳ３３へ進み、システム立ち上げが完了していない場合は、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３３において、制御部１５は自分（その室外ユニット）がメイン室外ユニットであるかどうかを判定する。メイン室外ユニットである場合はステップＳ３４に進み、サブ室外ユニットである場合はステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、スイッチ１１，１２，１３をＯＦＦ状態としたまま、ステップＳ３２に戻る。
これらの処理によって、システム立ち上げを完了し、かつ、メイン室外ユニットである室外ユニットのみがスイッチをＯＮし（後で詳述するステップＳ３４〜Ｓ３７）、その後は全ての室外ユニットと集中管理用コントローラＣ１とのデータ送受信が可能となる。すなわち、制御部１５の正常判定手段２２の機能が室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３の正常を判定する。そして、データ送受信手段２３の機能が、前記正常と判定された室外ユニットと集中管理用コントローラＣ１とのデータ送受信を通信部１７に実行させるのである。

ただし、上記の判定のみでは、一部の室外ユニットの電源を後から投入した場合には正常にシステム立ち上げが完了しないという問題が発生する。
例えば図２の冷凍空調装置では、室外ユニットＡ２の電源のみＯＦＦのままで他の全ての室外ユニットの電源を投入した場合、室外ユニットＡ１の室外ユニットコントローラａ１は自冷媒回路系に室内ユニットＢ１，Ｂ２のみが存在すると判定してシステム立ち上げを完了し、スイッチ１１をＯＮする。また、室外ユニットＡ３の室外ユニットコントローラａ３は室内ユニットＢ３が存在すると判定してシステム立ち上げ完了後にスイッチ１３をＯＮする。この状態で室外ユニットＡ２の電源を投入すると、スイッチ１２をＯＦＦしている状態でも、伝送線２，８，９，５の経路により、室外ユニットコントローラａ３、室内ユニットコントローラｂ３との通信が成立するため、室外ユニットコントローラａ２は室外ユニットＡ１，Ａ３、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３が自冷媒回路系に存在すると判定してしまう事になる。

また、例えば図３の冷凍空調装置では、同様に室外ユニットＡ２の電源のみＯＦＦのままで他の全ての室外ユニットＡ１，Ａ３の電源を投入した場合にも、室外ユニットＡ１，Ａ３がシステム立ち上げ完了後に室外ユニットＡ２の電源を投入すると、同様に伝送線３，９，８，２の経路により通信が成立するため、室外ユニットコントローラａ２は室外ユニットＡ１，Ａ３、室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３が自冷媒回路系に存在すると判定してしまう事になる。

上記したように、図２と図３の冷凍空調装置では、複数の冷媒回路系が存在するシステムであるにも拘わらず単独の冷媒回路系であるかのように判定してしまったり、異なるシステムが同じシステムであるかのように判定してしまうといった問題が発生する。

このような問題の対策として、或る室外ユニットの室外ユニットコントローラの制御部１５はシステム立ち上げ処理実施前に、スイッチをＯＦＦするだけでなく、他の室外ユニットに対しても通信コマンド（ＯＦＦ要求コマンド）の送信によってスイッチをＯＦＦさせることとする。このコマンドの受信処理が、図５のステップＳ３４からステップＳ３７である。
ステップＳ３４では、スイッチＯＦＦ要求受信判定処理を行う。スイッチＯＦＦ要求を受信している場合は、ステップＳ３５にてタイマーＴを０にクリアした後にステップＳ３６に進む。スイッチＯＦＦ要求を受信していない場合は、そのままステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６では、タイマーＴの値とスイッチＯＦＦ時間との比較を行う。タイマーＴの値がスイッチＯＦＦ時間以下の場合は、ステップＳ３８に進む。タイマーＴの値がスイッチＯＦＦ時間より大きくなった場合は、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、スイッチをＯＮ状態にしてステップＳ３２に戻る。
なお、スイッチＯＦＦ時間は、或る室外ユニットコントローラが自冷媒回路系または他冷媒回路系に存在する別の室外ユニットを検索するために要する時間よりも十分に長い時間とし、かつ、各室外ユニットコントローラが集中管理用コントローラＣ１との通信途絶によって異常を検出する時間よりも十分に短い時間に設定しておく。

例えば図２の冷凍空調装置において、室外ユニットＡ２の電源のみＯＦＦのままで他の全てのユニットの電源を投入し、室外ユニットＡ１，Ａ３がシステム立ち上げを完了した後に、室外ユニットＡ２の電源を投入すると、伝送線２，８，９，５の経路により、室外ユニットコントローラａ２は室外ユニットＡ１，Ａ３が自冷媒回路系または他冷媒回路系に存在すると判定する。ここで、室外ユニットコントローラａ２が室外ユニットコントローラａ１，ａ３に対してスイッチＯＦＦ要求を送信することにより、室外ユニットコントローラａ１，ａ３はスイッチ１１，１３をＯＦＦにする。
その後、室外ユニットコントローラａ２が再度ユニット検索をする。すると、室外ユニットＡ３，室内ユニットＢ３との通信が成立しないため、室外ユニットコントローラａ２は自冷媒回路系に室外ユニットＡ１、室内ユニットＢ１，Ｂ２だけが存在することを把握することができる。

また、例えば図３の冷凍空調装置において、室外ユニットＡ２の電源のみＯＦＦのままで他の全ての室外ユニットＡ１，Ａ３の電源を投入し、室外ユニットＡ１，Ａ３がシステム立ち上げを完了した後に室外ユニットＡ２の電源を投入する。すると、伝送線３，９，８，２の経路により、室外ユニットコントローラａ２は室外ユニットＡ１，Ａ３が自冷媒回路系または他冷媒回路系に存在すると判定する。ここで、室外ユニットコントローラａ２が室外ユニットコントローラａ１，ａ３に対してスイッチＯＦＦ要求を送信することにより、室外ユニットコントローラａ１，ａ３はスイッチ１１，１３をＯＦＦにする。
その後、室外ユニットコントローラａ２が再度ユニット検索をすると、室外ユニットコントローラａ１、室内ユニットコントローラｂ１との通信が成立しないため、室外ユニットコントローラａ２は自冷媒回路系に室外ユニットＡ３、室内ユニットＢ２，Ｂ３が存在することを把握することができる。

すなわち、図２、図３の冷凍空調装置では、室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３の入電検知手段２４の機能が各室外ユニットの電源投入を検知し、或る室外ユニットの電源投入の遅れを検知すると、制御部１５の再選定手段２５の機能が優先順位データ検出手段２０およびメイン熱源側ユニット選定手段２１を働かせて、電源投入された全ての室外ユニットからメイン室外ユニットを再選定させるのである。

図６は実施の形態１〜３の室外ユニットの制御動作を示すフローチャートである。図６において、室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３の室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３は電源投入時にイニシャル処理を実施後、ステップＳ１に進む。ステップＳ１では、通信コマンドの送信により自冷媒回路系または他冷媒回路系に存在する他の室外ユニットを検索し、応答コマンドの受信により存在する室外ユニットとそのユニットアドレスを把握する。その後、存在する室外ユニットに対して、スイッチＯＦＦ要求を送信した後に、再度通信コマンドの送信により室外ユニットを検索し、自冷媒回路系に存在する室外ユニットとそのユニットアドレスを把握する。更に、各室外ユニットの機能、能力等の情報に関しても必要であれば通信により把握する。検索完了後、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、室外ユニットＡ１、Ａ２、Ａ３の室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３は、それぞれ自冷媒回路系に存在する他の室外ユニットのユニットアドレスと、予め設定されている自分自身のユニットアドレスとの比較によりユニット番号を設定する。このユニット番号はメイン室外ユニット（メイン熱源側ユニット）の選定に係る優先順位データである。ユニット番号設定の方法は、例えば存在する室外ユニットの中でアドレスの若い順に１から連番で設定するという方法である。ユニット番号の設定完了後、ステップＳ３に進む。

例えば図１の冷凍空調装置において、室外ユニットＡ１のユニットアドレスを最も若く設定し、次に室外ユニットＡ２のアドレスを若く設定した場合、室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３のユニット番号はそれぞれ１，２，３の値となる。
ここでは、各室外ユニットが保有する前記優先順位データの設定をユニットアドレスの比較によって行ったが、優先順位データを設定するその他の方法としては、ユニット機能の比較、またはユニット能力の比較、またはこれらの組合せ等による方法がある。

上記したユニットアドレスの比較による判定の場合は、手動または自動で設定されるユニットアドレスを判定に利用することにより、新たな設定を必要とせずにメイン室外ユニットを決定できるという効果がある。また、手動でユニットアドレスを設定する場合には、同時に任意の１台を選択しメイン室外ユニットとする事ができるという効果がある。

ユニット機能の比較による設定の場合は、例えば同一冷媒回路系中に存在する室外ユニットの中で高い機能をもつ順に１から連番で設定し、同程度の機能を持つ場合はユニットアドレスの若い順で設定するという方法である。ここで、高い機能とは、例えば外部信号入出力が可能である事や、高調波対策機器を備えている事等である。
前記の外部信号入出力に関しては、運転状態の出力、運転操作信号の入力を行うため、それらの情報はメイン室外ユニットにて管理する必要がある。よって、外部信号入出力の対応が可能な室外ユニットをメイン室外ユニットとした場合には、メイン室外ユニット〜サブ室外ユニット間において情報伝達の遅延を生じさせず、円滑な制御を実現できるという効果が得られる。
また、高調波対策機器に関しては、複数の室外ユニットの内の一部の室外ユニットのみに高調波対策機を接続する場合が多いが、最も多く運転する室外ユニットに接続する場合が最も効果的である。よって、高調波対策機器を接続した室外ユニットをメイン室外ユニットとする場合は、高調波対策の高い効果が得られる。

一方、ユニット能力の比較による判定の場合は、例えば存在する室外ユニットの中で大きい空調能力をもつ順に１から連番で設定し、同能力の場合はユニットアドレスの若い順で設定するという方法である。
一般的に能力の大きい室外ユニットの方が電磁弁、膨張弁、センサ等を多く備えているため、能力の大きい室外ユニットがサブ室外ユニットとなった場合には、多くの制御データをメイン室外ユニットとの間で送受信しなければならなくなる。よって、最も大きい能力の室外ユニットをメイン室外ユニットとした場合には、メイン室外ユニット〜サブ室外ユニット間において情報伝達の遅延を生じさせず、円滑な制御を実現できるという効果が得られる。

ステップＳ３では、ユニット番号によってメイン室外ユニット／サブ室外ユニットの判定を行う。室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３における各制御部１５の優先順位データ検出手段２０の機能が、各室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３の室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３の記憶部１６が保有するユニット番号（優先順位データ）を検出する。すると、制御部１５のメイン熱源側ユニット選定手段２１の機能は、優先順位データ検出手段２１により検出されたユニット番号に基づいて複数の室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３からメイン室外ユニットを選定する。例えば、或る室外ユニットコントローラａ１，ａ２，ａ３は自分のユニット番号が１の場合に自分をメイン室外ユニットと判定し、ステップＳ４に進む。自分のユニット番号が１以外の場合は自分をサブ室外ユニットと判定し、ステップＳ７に進む。図１の冷凍空調装置を例に挙げると、室外ユニットＡ１がメイン室外ユニットに設定され、残りの室外ユニットＡ２，Ａ３が、室外ユニットコントローラａ１からの指令信号により運転制御されるサブ室外ユニットとして切替可能に設定される。

ステップＳ４では、同一冷媒回路系中に存在する全てのサブ室外ユニットＡ２，Ａ３の室外ユニットコントローラａ２，ａ３に対してユニット設定を送信する。ユニット設定は、サブ室外ユニットコントローラａ２，ａ３に対してメイン室外ユニットがＡ１であることを認識させ、連携させるための処理である。送信完了後、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５において、室外ユニットコントローラａ１はメイン室外ユニットとしての制御を行う。メイン室外ユニットとしての制御とは、室内ユニットコントローラｂ１，ｂ２，ｂ３との通信、制御、サブ室外ユニットＡ２，Ａ３に対する出力の指令等である。通常制御完了後、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、ユニット設定要求受信判定処理を行う。ユニット設定要求を受信していない場合は、ステップＳ５に戻りメイン室外ユニット制御を実行する。ユニット設定要求を受信していた場合は、ステップＳ１に戻り、室外ユニット検索処理を実行する。これは、後から電源投入された室外ユニットを認識し、正常なシステムを立ち上げるための再立ち上げ処理である。
一方で、ステップＳ７において、サブ室外ユニットである室外ユニットＡ２，Ａ３は、メイン室外ユニットＡ１に対しユニット設定要求を送信する。送信処理完了後、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８において、室外ユニットＡ２，Ａ３の室外ユニットコントローラａ２，ａ３はサブ室外ユニットとしての制御を行う。サブ室外ユニットとしての制御とは、メイン室外ユニットコントローラａ１からの指令により出力を行う事等である。サブ室外ユニットコントローラａ２，ａ３は室内ユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３の室内ユニットコントローラｂ１，ｂ２，ｂ３との通信、制御を行わない。また、サブ室外ユニットコントローラａ２，ａ３は通常制御を実施後に、ステップＳ９〜Ｓ１１のバックアップ運転判定制御を行うため、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、室外ユニットコントローラａ２，ａ３はメイン室外ユニットコントローラａ１との定時通信成立判定を行う。メイン室外ユニットコントローラａ１との定時通信が成立した場合には、ステップＳ１０に進み、定時通信が成立しない場合にはステップＳ１１に進む。
ステップＳ１０ではタイマーＴを０にクリアした後にステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１において、室外ユニットコントローラａ２，ａ３は、タイマーＴの値と、メイン室外ユニットコントローラａ１との通信途絶判定時間との比較を行う。タイマーＴの値が通信途絶判定時間以下の場合は、ステップＳ８に戻りサブ室外ユニットとしての制御を行う。タイマーＴの値が通信途絶判定時間より大きくなった場合は、メイン室外ユニットＡ１が故障／停電等により運転不可能になったと判断し、ステップＳ１２に進み異常発報を行う。その後、ステップＳ１に戻り室外ユニット検索を行う。なお、通信途絶判定時間は定時通信間隔よりも十分に長い時間とし、ユニット番号の関数とする。これは、サブ室外ユニットが複数存在する場合に、サブ室外ユニットの中で最も若いユニット番号を持つものが次のメイン室外ユニットに選定されるようにする為である。

図１の冷凍空調装置において、メイン室外ユニットＡ１が故障により通信不可能となった場合は、ユニット番号２であるサブ室外ユニットＡ２の室外ユニットコントローラａ２が、ユニット番号３であるサブ室外ユニットＡ３の室外ユニットコントローラａ３よりも早くメイン室外ユニットＡ１の運転不可能を検知し、ステップＳ１に戻る。ここでは、メイン室外ユニットＡ１が故障により通信不可能となっているため、同一冷媒回路系中に室外ユニットＡ２とＡ３のみが存在すると認識される。その後、ステップＳ２にて室外ユニットＡ２，Ａ３のユニット番号はそれぞれ１，２の値に設定変更されて記憶部１６に記憶される。これにより、室外ユニットコントローラａ２はステップＳ３にて自分のユニット番号が１であるため、ステップＳ４に進んで室外ユニットコントローラａ３に対しユニット設定を送信した後に、ステップＳ５に進みメイン室外ユニットとしての制御を行う。また、サブ室外ユニットコントローラａ３は室外ユニットＡ２コントローラａ２からユニット設定コマンドを受信することにより、室外ユニットＡ２をメイン室外ユニットと認識する。その後、室外ユニットコントローラａ２から定時通信コマンドを受信することにより、室外ユニットコントローラａ３は、ステップＳ９でメイン室外ユニットの定時通信成立と判定し、サブ室外ユニット制御を継続する。すなわち、制御部１５の正常判定手段２２の機能が室外ユニットＡ１，Ａ２，Ａ３の正常を判定し、メイン熱源側ユニット選定手段２１の機能が前記正常と判定された室外ユニットからメイン室外ユニットを設定し、正常と判定された室外ユニットを運転制御手段１９の機能により運転させるのである。

このように構成された複数の室外ユニットを擁する冷凍空調装置においては、メイン室外ユニットとサブ室外ユニットの切替えをスイッチ設定、伝送線接続方法等によらず自動的に実行することができる。また、室外ユニットの故障時またはメンテナンス実施時に、１台でも正常な室外ユニットがあれば、機能設定の変更を実施せずに運転することができる。
そして、本来はサブ室外ユニットとなるべき室外ユニットの電源投入の遅れがあった場合に、メイン室外ユニットは前記サブ室外ユニットとなるべき室外ユニット以外の室外ユニットを含むシステムにて正常に立ち上げを完了しているが、遅れて電源投入された室外ユニットの室外ユニットコントローラからユニット設定要求を受信することにより、再立ち上げ処理を行うことにより正常なシステムの立ち上げを完了する。
また、本来はメイン室外ユニットとなるべき室外ユニットが電源投入されなかった場合に、それ以外の正常な室外ユニットの１台がメイン室外ユニットとなり正常に立ち上げを完了し運転可能となる。さらに、本来はメイン室外ユニットとなるべき室外ユニットが遅れて電源投入された場合、その時点でメイン室外ユニットとなっている室外ユニットはユニット設定要求を受信することにより、再立ち上げ処理を行うことによりサブ室外ユニットとなる。同時に遅れて電源投入された室外ユニットがメイン室外ユニットとなり、再立ち上げ処理を行うことにより正常なシステムの立ち上げを完了する。
したがって、一部の室外ユニットの電源投入の遅れがあった場合に、室外ユニットが受電回路を保有していなくても正常に運転可能とすることができる。

また、一部の室外ユニットが故障した際に、異常発報により問題の発生を外部に通報しながらも、他の室外ユニットにて運転を継続することができる。更に、この通報によって修理等の対応が取られた場合にも、他の室外ユニットにて運転を継続しながら故障した室外ユニットのみを電源遮断し、部品交換等を実施することができる。その後、修理が完了した室外ユニットの電源を投入することにより、正常なシステムとして復旧させることができる。

ところで、上記説明では、この発明を空気調和装置に利用する場合について述べたが、同一冷媒回路中に複数の熱源側ユニットを擁する冷凍機にも利用できることは言うまでもない。

Ａ１ 室外ユニット（熱源側ユニット）、Ａ２ 室外ユニット（熱源側ユニット）、Ａ３ 室外ユニット（熱源側ユニット）、Ｂ１ 室内ユニット（利用側ユニット）、Ｂ２ 室内ユニット（利用側ユニット）、Ｂ３ 室内ユニット（利用側ユニット）、Ｃ１ 集中管理用コントローラ、ａ１ 室外ユニットコントローラ、ａ２ 室外ユニットコントローラ、ａ３ 室外ユニットコントローラ、ｂ１ 室内ユニットコントローラ、ｂ２ 室内ユニットコントローラ、ｂ３ 室内ユニットコントローラ、１ 冷媒配管、２ 伝送線、３ 伝送線、４ 伝送線、５ 伝送線、６ 伝送線、７ 伝送線、８ 伝送線、９ 伝送線、１０ 伝送線、１１ スイッチ、１２ スイッチ、１３ スイッチ、１４ 冷媒配管、１５ 制御部、１６ 記憶部、１７，１８ 通信部、１９ 運転制御手段、２０ 優先順位データ検出手段、２１ メイン熱源側ユニット選定手段、２２ 正常判定手段、２３ データ送受信手段、２４ 入電検知手段、２５ 再選定手段。

Claims (8)

1. 同一冷媒回路中に利用側ユニットと複数の熱源側ユニットとを擁し、前記複数の熱源側ユニットが、前記利用側ユニットを運転制御する１台のメイン熱源側ユニットと、残りの熱源側ユニットであって前記メイン熱源側ユニットからの指令により運転制御されるサブ熱源側ユニットとに切替可能に設定される冷凍空調装置において、
   各熱源側ユニットは、
   他の熱源側ユニットとの通信に基づいて、各熱源側ユニットに設定されているユニットアドレスデータ及び各熱源側ユニットのユニット能力に係るデータを、前記メイン熱源側ユニット選定に係る優先順位データとして検出する優先順位データ検出手段と、
   前記優先順位データ検出手段により検出された優先順位データに基づいて、前記複数の熱源側ユニットの中から前記メイン熱源側ユニットを選定するメイン熱源側ユニット選定手段と、
   他の熱源側ユニットの電源投入を検知する入電検知手段と、
   前記入電検知手段により或る熱源側ユニットの電源投入の遅れが検知されたとき、前記優先順位データ検出手段および前記メイン熱源側ユニット選定手段を働かせて、電源投入を検知した全ての熱源側ユニットからメイン熱源側ユニットを再選定させる再選定手段と
   を備えていることを特徴とする冷凍空調装置。
2. 前記熱源側ユニットは、電源投入されるとユニット設定要求を送信し、
   前記入電検知手段は、ユニット設定要求により他の熱源側ユニットの電源投入を検知し、前記入電検知手段の検知に基づき、前記再選定手段は前記メイン熱源側ユニットを再選定させる処理を行うことを特徴とする請求項１記載の冷凍空調装置。
3. 前記再選定手段は、所定の時間内に再選定させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍空調装置。
4. 前記熱源側ユニットは、電源投入されるとスイッチＯＦＦ要求を送信し、前記スイッチＯＦＦ要求を受信した前記熱源側ユニットは、スイッチＯＦＦにより自冷媒回路系のユニットと通信可能として前記自冷媒回路系に存在する熱源側ユニットを少なくとも把握して、前記再選定手段は、スイッチＯＦＦによる他冷媒回路系との通信途絶による異常検出時間よりも短い時間で、前記自冷媒回路系に存在する熱源側ユニットの中からメイン熱源側ユニットを再選定させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
5. 前記メイン熱源側ユニット選定手段は、前記ユニット能力が最も大きい前記熱源側ユニットを前記メイン熱源側ユニットに選定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
6. 前記ユニット能力が最も大きい前記熱源側ユニットが複数あると判断すると、前記ユニット能力が最も大きい複数の熱源側ユニットの中から、ユニットアドレスの小さい前記熱源側ユニットを前記メイン熱源側ユニットに選定することを特徴とする請求項５記載の冷凍空調装置。
7. 同一冷媒回路中に利用側ユニットと複数の熱源側ユニットとを擁し、複数の熱源側ユニットの全てと他の冷媒回路が擁する熱源側ユニットとを伝送線で接続したことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
8. 同一冷媒回路内の熱源側ユニットの正常を判定する正常判定手段を備え、
   メイン熱源側ユニット選定手段は、前記正常判定手段により正常と判定された熱源側ユニットから前記メイン熱源側ユニットを選定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。

Images