特許 7217840 空気調和装置および空気調和システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-26

(45)【発行日】2023-02-03

(54)【発明の名称】空気調和装置および空気調和システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/88 20180101AFI20230127BHJP

   F24F 11/87 20180101ALI20230127BHJP

   F24F 11/52 20180101ALI20230127BHJP

   F24F 11/49 20180101ALI20230127BHJP

【ＦＩ】

F24F11/88

F24F11/87

F24F11/52

F24F11/49

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022557689

(86)(22)【出願日】2022-04-27

(86)【国際出願番号】 JP2022019000

【審査請求日】2022-09-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011466

【氏名又は名称】日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000420

【氏名又は名称】弁理士法人ＭＩＰ

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 紘太

【審査官】安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１４０５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０６７９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８０４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８９９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６２９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６５８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９８２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６１４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７１３５２４１（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／００ － １１／８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内機と室外機とを備え、前記室内機又は前記室外機のみがコンセントに接続される空気調和装置であって、
前記室内機へのオプション機器の接続時における前記空気調和装置および該オプション機器の合計の最大電流が、前記コンセントの上限電流を超えないように、前記室内機への前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流を、前記室内機への前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記室外機の最大電流より低くなるように制御する制御手段を含む、空気調和装置。

【請求項2】

前記室外機は、圧縮機を有し、
前記制御手段は、前記オプション機器の接続時における前記圧縮機の最大回転数を、前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記圧縮機の最大回転数より低くなるように制御する、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項3】

前記室外機は、室外ファンを有し、
前記制御手段は、前記オプション機器の接続時における前記室外ファンの最大回転数を、前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記室外ファンの最大回転数より低くなるように制御する、請求項２に記載の空気調和装置。

【請求項4】

前記室外機は、圧縮機を有し、
前記制御手段は、前記オプション機器の接続時と前記オプション機器の非接続時又は初期設定時とで前記圧縮機を停止する電流の停止閾値を等しくするとともに、前記オプション機器の接続時における前記圧縮機の回転数を下げる電流の上限値を、前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記圧縮機の回転数を下げる電流の上限値より低くなるように制御する、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記オプション機器の接続時における前記圧縮機の回転数の変化として加速度を制限する電流の加速度閾値を、前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記圧縮機の加速度を制限する電流の加速度閾値より低くなるように制御する、請求項４に記載の空気調和装置。

【請求項6】

前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記室外機の最大電流と前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流との差は、前記オプション機器が消費する最大電流以上である、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項7】

前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記室外機の最大電流と前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流との差は、前記オプション機器が消費する最大電流より大きい、請求項６に記載の空気調和装置。

【請求項8】

少なくとも前記室内機を操作するためのリモートコントローラを備え、
前記室内機に前記オプション機器が接続されている状態から前記室内機に前記オプション機器が接続されていない状態に切り替わると、前記室内機の表示部又は前記リモートコントローラにエラーを表示する、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項9】

前記室内機に前記オプション機器が接続されている状態から前記室内機に前記オプション機器が接続されていない状態に切り替わっても、前記室内機への前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流の値を維持する、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項10】

少なくとも前記室内機を操作するためのリモートコントローラを備え、
前記リモートコントローラに所定の操作が行われると、前記室外機の最大電流を初期設定時の値に戻す、請求項９に記載の空気調和装置。

【請求項11】

前記室内機が商用電源に接続され、
前記室内機に前記オプション機器が接続される場合、前記室外機は、前記室内機から前記オプション機器を介して電流の供給を受ける、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項12】

前記室内機が商用電源に接続され、
前記室内機に前記オプション機器が接続される場合、前記室外機は、前記室内機から前記オプション機器とは別個に電流の供給を受ける、請求項１に記載の空気調和装置。

【請求項13】

室内機と室外機とを備え、前記室内機又は前記室外機のみがコンセントに接続される空気調和装置と、前記室内機又は前記室外機に電気的に接続されるオプション機器とを含む空気調和システムであって、
前記空気調和装置が、
前記室内機への前記オプション機器の接続時における前記空気調和装置および該オプション機器の合計の最大電流が、前記コンセントの上限電流を超えないように、前記室内機への前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流を、前記室内機への前記オプション機器の非接続時又は初期設定時における前記室外機の最大電流より低くなるように制御する制御手段を含む、空気調和システム。

【請求項14】

少なくとも前記室内機又は前記オプション機器を操作するためのリモートコントローラを備え、
前記室内機に前記オプション機器が接続されている状態から前記室内機に前記オプション機器が接続されていない状態に切り替わっても、前記室内機への前記オプション機器の接続時における前記室外機の最大電流の値を維持し、
前記リモートコントローラに所定の操作が行われると、前記室外機の最大電流を初期設定時の値に戻す、請求項１３に記載の空気調和システム。

【請求項15】

少なくとも前記室内機又は前記オプション機器を操作するためのリモートコントローラを備え、
前記室内機に前記オプション機器が接続されている状態から前記室内機に前記オプション機器が接続されていない状態に切り替わると、前記室内機の表示部もしくは前記オプション機器の表示部又は前記リモートコントローラにエラーを表示する、請求項１３に記載の空気調和システム。

【請求項16】

室内機と室外機とを備え、前記室内機又は前記室外機のみがコンセントに接続される空気調和装置であって、
前記室内機への換気装置の接続時における前記空気調和装置および該換気装置の合計の最大電流が、前記コンセントの上限電流を超えないように、前記室内機への前記換気装置の接続時における前記室外機の最大電流を、前記室内機への前記換気装置の非接続時又は初期設定時における前記室外機の最大電流より低くなるように制御する制御手段を含む、空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和装置および空気調和システムに関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和装置に加湿装置等の追加の機器（オプション機器）を接続する技術が提案されている。空気調和装置にオプション機器を接続した場合、オプション機器へも電源を供給する必要があるため、空気調和装置にオプション機器を接続したシステムが消費する電流が増加する。

【0003】

特許文献１には、システムが消費する電流を定格値に収めることを目的として、加湿ユニットの加湿運転開始に際し、最大電流を通常より低い値に降下設定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－０８９９４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の技術では、オプション機器の電源をＯＮにした際に電流の上限を超えるおそれがあるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題に鑑み、室内機と室外機とを備える空気調和装置であって、
室内機へのオプション機器の接続時における室外機の最大電流を、室内機へのオプション機器の非接続時又は初期設定時における室外機の最大電流より低くなるように制御する制御手段を含む、空気調和装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、オプション機器の電源をＯＮにした場合であっても、電流の上限を超えることを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】空気調和システムの構成例を示した図。

【図2】空気調和装置の冷媒回路を示した図。

【図3】オプション機器の一例である換気装置を示した外観図。

【図4】室内機にオプション機器を接続したところを示した外観図。

【図5】室内機、室外機およびオプション機器の構成例を示した図。

【図6】室内機、室外機およびオプション機器の電源ケーブルの接続例を示した図。

【図7】室外機の最大電流と圧縮機の回転数との関係を示した図。

【図8】室外機の最大電流を制限する制御の流れを示したフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、空気調和システムの構成例を示した図である。空気調和システムは、住宅等の室内に設置される室内機１０と、室外に設置される室外機１１とを含んで構成される。空気調和システムは、室内機１０が設置される室内に、室内機１０と無線により通信を行い、室内機１０を操作するための操作装置（リモートコントローラ）１２を備える。リモートコントローラ１２は、室内機１０に加え、後述するオプション機器１３を操作する機能を備えていてもよい。

【0010】

室内機１０と室外機１１とは、熱媒体としての冷媒が循環する２本の配管により接続される。冷媒としては、例えばＲ４１０ａやＲ３２等のハイドロフルオロカーボンが用いられる。また、室内機１０と室外機１１とは、互いに通信を行うために通信ケーブル等により接続される。なお、室内機１０と室外機１１とは、通信ケーブル等により有線接続されることに限定されるものではなく、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等を使用して無線接続されていてもよい。さらに、室内機１０と室外機１１とは、商用電源を供給するコンセントが１箇所しかない場合、例えばコンセントと室内機１０を電源ケーブルで接続し、室内機１０から室外機１１へ電源を供給することができる。なお、これに限られるものではなく、コンセントと室外機１１を電源ケーブルで接続し、室外機１１から室内機１０へ電源を供給してもよい。

【0011】

室内機１０は、リモートコントローラ１２からの指示を受けて起動し、または停止する。室内機１０は、起動した際、室外機１１に対して起動を指令し、室内機１０において設定された設定温度や測定した室温等を通知する。室内機１０は、リモートコントローラ１２から運転モードや設定温度等の運転条件の変更を受け付けた場合、室外機１１に対して変更された運転条件も通知する。室内機１０は、停止する際、室外機１１に対して運転の停止を指令する。

【0012】

室内機１０は、運転中、室内の空気を取り込み、取り込んだ空気と、室外機１１から供給される冷媒との間で熱交換し、冷却された空気または暖められた空気を吹き出し、室内を設定温度になるように冷却または暖める。

【0013】

室外機１１は、配管を介して室内機１０と接続され、冷媒を循環させる。室外機１１は、冷媒を圧縮し、冷媒を外気と熱交換し、冷媒の流量を調整して、室内機１０へ冷媒を供給する。

【0014】

空気調和装置は、ユーザの選択により、オプション機器を追加で接続することが可能とされている。図１に示す例では、室内機１０の隣に、オプション機器１３が接続されている。オプション機器１３は、空気調和装置に機能を追加するために接続される機器であり、例えば換気装置、加湿装置、空気清浄機、芳香器、遠隔アダプタ等が挙げられる。遠隔アダプタは、スマートフォンやタブレット端末等の通信端末と空気調和装置との通信を中継する中継機器である。

【0015】

ここで、「オプション」とは、所定の標準仕様に対して購入者の選択で取り付けることができるという意味のほか、後付け可能という意味や、室内機１０や室外機１１とは別体であるという意味も含んでいる。例えば、換気装置を取り付けるか否かをユーザが選択できないような販売形態で、室内機１０や室外機１１とともに換気装置がセットで販売されていたとする。このような場合でも、換気装置が室内機１０や室外機１１とは別体であるときには、換気装置はオプション機器１３であるものとする。

【0016】

換気装置をオプション機器１３として接続した場合、コンセントから電源の供給を受けた室内機１０から換気装置へ電源を供給し、室内機１０により室内を設定温度に維持するように運転しながら室内の換気を実施することができる。加湿装置をオプション機器１３として接続した場合、コンセントから電源の供給を受けた室内機１０から換気装置へ電源を供給し、室内機１０により室内を設定温度に維持するように運転しながら室内を所定の湿度に維持することができる。コンセントに室外機の電源プラグが接続される場合、オプション機器１３へは、室外機１１から電源を供給することができる。

【0017】

図２は、空気調和装置の冷媒回路を示した図である。図２中、実線で示す矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示し、破線で示す矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示す。

【0018】

室内機１０は、熱交換器２０と、送風機として室内ファン２１とを含む。熱交換器２０は、複数の伝熱管を有し、複数の伝熱管内を流れる冷媒と、複数の伝熱管の外側を流れる室内の空気との間で熱交換を行う。室内ファン２１は、モータの駆動により、室内機１０の筐体内に室内の空気を取り込み、熱交換器２０による熱交換後の空気を室内へ吹き出す。

【0019】

室外機１１は、圧縮機３０と、熱交換器３１と、送風機として室外ファン３２と、室外膨張弁３３と、四方弁３４とを含む。圧縮機３０は、モータの駆動により、低温低圧の冷媒ガスを圧縮し、高温高圧の冷媒ガスとして吐出する。熱交換器３１は、圧縮機３０からの高温高圧の冷媒ガスまたは室内機１０からの低温低圧の液冷媒と、外気との間で熱交換を行う。室外ファン３２は、モータの駆動により、室外機１１の筐体内に外気を取り込み、熱交換器３１による熱交換後の空気を室外へ吹き出す。

【0020】

室外膨張弁３３は、熱交換器３１または室内機１０の熱交換器２０により凝縮した冷媒を減圧し、系内を循環する冷媒の量を調整する。四方弁３４は、空気調和装置の運転モードに応じて、冷媒が流れる方向を切り替える弁である。

【0021】

リモートコントローラ１２により空気調和装置の運転モードが暖房運転モードに設定された場合、四方弁３４の切り替えにより、冷媒が、実線で示す矢印の方向へ流れる。圧縮機３０で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁３４を介して室内機１０へ供給される。

【0022】

室内機１０では、熱交換器２０により高温高圧の冷媒ガスと、室内の空気との間で熱交換を行い、凝縮して高圧の液冷媒となる。室内機１０は、高圧の液冷媒を室外機１１へ戻す。

【0023】

室外機１１へ戻された高圧の液冷媒は、室外膨張弁３３により減圧される。減圧された冷媒は、液冷媒または一部がガス化し、液とガスが混在した二相流となって、熱交換器３１へ送られる。熱交換器３１では、冷媒と外気との間で熱交換を行い、気化して低圧低温の冷媒ガスとなる。低温低圧の冷媒ガスは、四方弁３４を介して圧縮機３０へ供給される。

【0024】

リモートコントローラ１２により空気調和装置の運転モードが冷房運転モードに設定された場合、四方弁３４の切り替えにより、冷媒が、破線で示す矢印の方向へ流れる。圧縮機３０で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁３４を介して熱交換器３１へ供給される。

【0025】

熱交換器３１では、冷媒と外気との間で熱交換を行い、凝縮して高圧の液冷媒となる。液冷媒は、室外膨張弁３３により減圧される。減圧された冷媒は、液冷媒または液とガスの二相流となって、室内機１０へ供給される。

【0026】

室内機１０では、熱交換器２０により液冷媒または二相流の冷媒と、室内の空気との間で熱交換を行い、蒸発して低圧の冷媒ガスとなる。室内機１０は、低圧の冷媒ガスを室外機１１へ供給する。

【0027】

室外機１１へ戻された低圧の冷媒ガスは、四方弁３４を介して圧縮機３０へ戻される。

【0028】

図３は、オプション機器の一例である換気装置を示した外観図である。換気装置４０は、背面が室内の壁に隣接して配置することができるように略平坦とされ、側面が室内機１０の側面形状と同じで、ほぼ同じ大きさとされている。したがって、換気装置４０は、室内機１０の一方の側面に隣接して配置することができる。

【0029】

図４は、室内機１０の一方の側面に隣接して換気装置４０を配置したところを示した外観図である。図４（ａ）は、室内機１０と換気装置４０を上方から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、室内機１０と換気装置４０を下方から見た斜視図である。

【0030】

室内機１０は、上面に室内の空気を吸い込む吸込口２２を有する。室内機１０は、正面の下側に熱交換後の空気を吹き出す吹出口を有する。吹出口には、複数の羽根であるルーバー２３が設けられ、ルーバー２３の角度を変更することにより、吹き出す空気の流量が調整される。

【0031】

室内機１０は、筐体内の中央に室内ファン２１が配置され、室内ファン２１の上側を包囲するように熱交換器２０が配置されている。このため、室内ファン２１の回転により、吸込口２２から熱交換器２０を介して室内の空気を筐体内に吸い込み、ルーバー２３により熱交換後の空気の流量を調整して吹出口から吹き出す。

【0032】

図５は、室内機１０、室外機１１およびオプション機器１３の構成例を示した図である。室内機１０は、図２に示した熱交換器２０、室内ファン２１、吸込口２２、ルーバー２３のほか、室内端子台２４、室内制御回路２５、室内表示部２６、電源プラグ２７を備える。図５では、室内端子台２４、室内制御回路２５、室内表示部２６、電源プラグ２７のみを例示する。

【0033】

室内制御回路２５は、リレー５０、ノイズフィルタ（ＮＦ）５１、整流回路（ＣＮＶ）５２、スイッチング（ＳＷ）電源５３、通信回路５４、ホームオートメーション（ＨＡ）端子５５を備える。

【0034】

リレー５０は、空調運転や換気運転の停止時に室外機１１や換気装置４０への給電を停止し、空調運転や換気運転の開始時に室外機１１や換気装置４０への給電を開始するように制御する。ＮＦ５１は、ケーブル等で発生する不要なノイズを除去する。ＣＮＶ５２は、交流電流を直流電流に変換する。ＳＷ電源５３は、半導体スイッチ素子のオン時間とオフ時間の比率（ＤＵＴＹ比）を制御し、出力を安定させる電源装置である。

【0035】

通信回路５４は、室内端子台２４を介して室外機１１と通信を行う。室内機１０と室外機１１の通信では、例えばリモートコントローラ１２から受信した指示等の情報の送受信が行われる。送受信される情報は、室外機１１の運転開始の指示、室外機１１の運転停止の指示、温度設定変更の指示等の空調制御に係る情報である。

【0036】

ホームオートメーション端子５５は、換気装置４０に設けられるＨＡ端子７６とケーブルで接続され、室内機１０と換気装置４０との間の通信を可能にする。室内機１０と換気装置４０の通信では、例えばリモートコントローラ１２から受信した指示等の情報の送受信が行われる。送受信される情報は、換気装置４０の運転開始の指示、換気装置４０の運転停止の指示等の換気制御に係る情報である。

【0037】

室内表示部２６は、室内機１０の運転や停止等の状態を表示する。電源プラグ２７は、室内に設置されるコンセントに接続され、室内機１０へ商用電源を供給する。

【0038】

室外機１１は、図２に示した圧縮機３０、熱交換器３１、室外ファン３２、室外膨張弁３３、四方弁３４のほか、室外端子台３５、室外制御回路３６を備える。図５では、室外端子台３５と室外制御回路３６のみを例示する。

【0039】

室外制御回路３６は、ＮＦ６０、ＣＮＶ６１、ＳＷ電源６２、通信回路６３を備える。ＮＦ６０、ＣＮＶ６１、ＳＷ電源６２については、室内機１０のＮＦ５１、ＣＮＶ５２、ＳＷ電源５３と同じ機能であるため、ここでは説明を省略する。通信回路６３は、室外端子台３５を介して室内機１０と通信を行う。

【0040】

換気装置４０は、第１端子台４１、第２端子台４２、換気制御回路４３、表示部４４、ＳＷ４５、換気ファン４６、ステッピング（ＳＴ）モータ４７を備える。

【0041】

第１端子台４１は、室内機１０の室内端子台２４と２本の電源ケーブルと１本の通信ケーブルで接続される。第２端子台４２は、室外機１１の室外端子台３５と２本の電源ケーブルと１本の通信ケーブルで接続される。

【0042】

換気制御回路４３は、ＮＦ７０、ＣＮＶ７１、ＳＷ電源７２、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７３、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)７４、フォトカプラ７５、ＨＡ端子７６を備える。ＮＦ７０、ＣＮＶ７１、ＳＷ電源７２については、室内機１０のＮＦ５１、ＣＮＶ５２、ＳＷ電源５３と同じ機能であり、ＨＡ端子７６については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。

【0043】

ＦＥＴ７３は、ＭＰＵ７４の下で、ＳＷ電源７２から換気ファン４６等へ供給する電流を制御する。ＭＰＵ７４は、ＳＷ電源７２から電源の供給を受けて動作し、室内機１０との通信やＳＴモータ４７の回転数等を制御する。フォトカプラ７５は、室内機１０から送信された光信号を電気信号に変換する。

【0044】

表示部４４は、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)等により構成され、換気装置４０の状態を表示する。ＳＷ４５は、ＭＰＵ７４の下で、ＳＴモータ４７のＯＮ、ＯＦＦを切り替える。換気ファン４６は、ＳＴモータ４７により回転し、室内の空気と外気の入れ替えを実施する。

【0045】

図６は、室内機１０、室外機１１および換気装置４０の接続例を示した図である。室内機１０が備える電源プラグ２７は、室内に設置されるコンセントに接続される。コンセントから供給される商用電源は、電源プラグ２７および電源ケーブルを介して室内機１０へ供給し、室内機１０のリレー５０を介して室外機１１や換気装置４０へ供給することができる。このため、空気調和装置の設置場所の近くにコンセントが１つしかない場合においても、室内機１０の電源プラグ２７を介して室外機１１やオプション機器１３へ電源を供給することができる。

【0046】

図６（ａ）は、室内機１０から換気装置４０を介して室外機１１へ電源を供給するように接続した接続例を示し、図６（ｂ）は、室内機１０から室外機１１と換気装置４０にそれぞれ電源を供給するように接続した接続例を示す。なお、これらの接続例は一例であり、室外機１１に電源プラグを設け、室外機１１に供給された電源を、室内機１０と換気装置４０に別個に供給するように接続してもよいし、室内機１０を介して換気装置４０へ、あるいは換気装置４０を介して室内機１０へ供給するように接続してもよい。

【0047】

１つのコンセントに室内機１０の電源プラグ２７を差し込み、室内機１０が商用電源を受け、室外機１１へその電源を供給する場合に、空気調和装置の電源をＯＮにすると、空気調和装置の運転が開始される。

【0048】

各コンセントには上限電力が定められており、空気調和装置は上限電力を超えた電気がコンセントに流れることを防ぐ必要がある。オプション機器を接続可能な空気調和装置において、オプション機器が未接続の状態で最大電流値をコンセントの上限電流付近の値に設定した場合、オプション機器を接続することにより、上限電力を超えた電気がコンセントに流れる可能性がある。

【0049】

その反対に、予めオプション機器が接続されることを想定した最大電流値にしてしまうと、オプション機器が未接続の状態でも、使用する最大電流値が低減され、能力が抑えられてしまう。

【0050】

そこで、オプション機器が接続されていることを識別し、オプション機器が接続されている場合に、電流の上限値を下げることにより最大電流値を低減するように制御する構成を採用する。

【0051】

空気調和装置は、電流の大部分が室外機１１の圧縮機３０で消費される。圧縮機３０へ供給する電流は、圧縮機３０の回転数に依存する。

【0052】

図７は、室外機１１が消費する電流と圧縮機３０の回転数との関係を示した図である。図７（ａ）は、室内機１０へのオプション機器１３の接続がない場合（非接続時）のグラフである。室外機１１が使用する電流は、圧縮機３０の回転数が上昇するにつれて増加する。空気調和装置は、圧縮機３０の回転数の上限値を所定の回転数とすることで、電流の制限値を、例えば１９Ａとしている。

【0053】

室内機１０へオプション機器１３が接続された場合、図７（ｂ）に示すように、圧縮機３０の回転数の上限値を下げることで、電流の制限値を、例えば１８．５Ａに下げる。ここでは、オプション機器１３が消費する最大電流を０．５Ａとし、オプション機器１３の非接続時の制限値１９Ａから０．５Ａを減算し、オプション機器１３の接続時の制限値を１８．５Ａとしている。なお、図７（ａ）に示したグラフと、図７（ｂ）に示したグラフとを比較したグラフを、図７（ｃ）に示す。

【0054】

このようにして、オプション機器１３を接続した場合、予め最大電流を制限しておくことで、確実に最大電流を超えることを防ぐことができる。

【0055】

オプション機器１３の接続時と非接続時の最大電流の差（制限幅）は、オプション機器１３が消費する最大電流以上とすればよく、必ずしも制限幅をオプション機器１３が消費する最大電流と等しくする必要はない。安全性を確保するためには、制限幅をオプション機器１３が消費する最大電流より大きくすることが望ましい。

【0056】

一方、室内機１０の最大消費電力と室外機１１の最大消費電力の合計値が商用電源を供給するコンセントの上限電流よりも低い場合、コンセントの上限電流を超えない範囲内で制限幅をオプション機器１３が消費する最大電流より小さい値にすることも可能である。

【0057】

また、オプション機器１３の種類によって、オプション機器１３が消費する最大電流は異なるので、オプション機器１３の機種コード等に基づき、オプション機器１３の種類によって制限幅を変えてもよい。

【0058】

室外機１１には、電流を消費する機器として、圧縮機３０のほか、室外ファン３２がある。オプション機器１３の非接続時には、室外機１１の電流の制限値が高いため、圧縮機３０の回転数の上限値が高い。圧縮機３０を高回転数で運転する場合、冷媒の循環量が多く、室外ファン３２も高回転で運転する必要がある。

【0059】

オプション機器１３の接続時に、圧縮機３０の回転数の上限値を下げることで、冷媒の循環量が減少し、室外ファン３２の回転数を低減することができる。このため、室外ファン３２を高回転で回す必要がなくなる。

【0060】

圧縮機３０等のモータを動力とする機器は、運転電流が定格値を超えた場合にモータを保護するために運転を停止するように構成されている。機器が運転を停止する電流値は、停止閾値である。停止閾値によれば、電流が制限値を超えることを防ぐことができ、電子部品へ過電流が流れ、電子部品が壊れるのを防ぐことができる。圧縮機３０を停止する電流の停止閾値は電子部品の保護を目的とする閾値であることから、室内機１０へのオプション機器１３の接続時と非接続時とで停止閾値は変更せず、室外機１１の電流の制限値のみを変更する。

【0061】

圧縮機３０の回転数は、モータの単位時間当たりに回転する回数（速さ）であり、回転数の変化が加速度となる。回転数の急激な変化は、回転数の上限値へ急激に向かうことになり、上限値近くでは急停止させたとしてもオーバーランして上限値を超えてしまう可能性がある。

【0062】

そこで、圧縮機３０の回転数についても、回転数の変化である加速度を制限する加速度閾値を設けることができる。

【0063】

オプション機器１３の接続時において電流の制限値を、非接続時より低く制御するため、接続時は電流の上限値が低くなることから、上限値に達しやすくなる。このため、加速度閾値は、オプション機器１３の接続時と非接続時とで変更し、接続時には非接続時より加速度閾値を下げることができる。

【0064】

図８は、室外機１１の最大電流を制限する制御の流れを示したフローチャートである。リモートコントローラ１２は、ユーザによる空調運転開始ボタンが押下されたことを受けて、室内機１０へ運転開始を指示する。室内機１０では、リモートコントローラ１２からの運転開始の指示を受けて、室内制御回路２５が室内機１０の制御を開始し、室外機１１に対して運転開始を指示する。室外機１１は、室内機１０からの運転開始の指示を受けて、室外制御回路３６が、ステップ１００から室外機１１の制御を開始する。

【0065】

ステップ１０１では、室内制御回路２５は、室内機１０にオプション機器１３が接続されているか否かを判断する。室内機１０にオプション機器１３が接続されているか否かは、室内制御回路２５が問合せを行い、応答があるか否かにより、また、室内機１０から電流を供給し、オプション機器１３から電流が戻されるか否かにより判断することができる。すなわち、オプション機器１３が接続されている場合、オプション機器１３は、ＭＰＵ等により応答を返すことが可能であり、室内機１０から供給された電流を変換して使用するため、変換された電流が戻される。

【0066】

室内機１０にオプション機器１３が接続されているか否かは、オプション機器１３を接続したときに、オプション機器１３を接続したことを設定することができ、その設定の有無により判断してもよい。なお、これらの方法は一例であり、オプション機器１３の接続の有無を判断する方法はこれらの方法に限定されるものではない。オプション機器１３に電気が供給されていれば、オプション機器１３の接続の有無を判断することができるので、例えば、空調運転開始時やオプション機器１３の単独運転開始時に判断する方法等が考えられる。

【0067】

ここで、オプション機器１３を接続したことが設定されている状態において、オプション機器１３からの応答がない場合、設定値をオプション機器１３の接続から非接続に切り替えず、室内機１０の室内表示部２６又はオプション機器１３の表示部４４にエラーを表示する。オプション機器１３が故障したことでオプション機器１３からの応答がない可能性があることから、エラー表示により、オプション機器１３が故障した状態で運転を継続することを防ぐことができる。室内機１０のリモートコントローラ１２又はオプション機器１３を操作するためのリモートコントローラ１２にエラーを表示させてよい。これらのリモートコントローラ１２にはインターネット通信による操作機器も含まれることとする。

【0068】

一方、オプション機器１３を取り外したことでオプション機器１３からの応答がない可能性もある。そこで、リモートコントローラ１２又はオプション機器１３を操作するためのリモートコントローラ１２の操作によってエラー表示を解除し、設定値をオプション機器１３の接続から非接続に切り替えるようにしてもよい。

【0069】

ステップ１０１でオプション機器１３が接続されていると判断した場合、ステップ１０２へ進み、室外制御回路３６は、室内制御回路２５からオプション機器１３が接続されていることの通知を受けて、室外機１１の最大電流値を制限する。室外機１１の最大電流値は、室外機１１が備える圧縮機３０の回転数の上限値を下げることにより制限することができる。具体的には、上限値の設定値を、例えば１９Ａから１８．５Ａに下げる。最大電流値は、オプション機器１３の最大電流値分だけ下げることができる。

【0070】

ステップ１０１でオプション機器１３が接続されていないと判断した場合、またはステップ１０２で室外機１１の最大電流値を制限した後、ステップ１０３へ進み、この制御を終了する。

【0071】

また、室内機１０で最大電流値の制限情報を保持し、運転開始毎に室外機１１に信号を送ってもよいし、室外機１１で最大電流値の制限情報を保持してもよい。

【0072】

これまで本発明の空気調和装置および空気調和システムについて上述した実施形態をもって詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

【0073】

上記の実施形態では、オプション機器１３の接続から非接続に切り替わった際に室外機１１の最大電流を１９Ａに戻すことを前提として説明したが、最大電流を１９Ａに戻さないようにしてもよい。また、上述した通り、オプション機器１３の接続から非接続への切り替えを検出した後、リモートコントローラ１２またはオプション機器１３の操作によって１９Ａに戻すようにしてもよい。室内機１０へのオプション機器１３の非接続時を基準とする代わりに、室外機１１の初期設定時の値を基準としてもよい。例えば、オプション機器１３が消費する最大電流を０．５Ａとする場合、初期設定時における室外機１１の制限値１９Ａから０．５Ａを減算し、オプション機器１３の接続時の制限値を１８．５Ａとしてもよい。初期設定時の値とは、例えば、空気調和装置の製造時又は初回の据付時に設定される値である。

【符号の説明】

【0074】

１０…室内機
１１…室外機
１２…リモートコントローラ
１３…オプション機器
２０…熱交換器
２１…室内ファン
２２…吸込口
２３…ルーバー
２４…室内端子台
２５…室内制御回路
２６…室内表示部
２７…電源プラグ
３０…圧縮機
３１…熱交換器
３２…室外ファン
３３…室外膨張弁
３４…四方弁
３５…室外端子台
３６…室外制御回路
４０…換気装置
４１…第１端子台
４２…第２端子台
４３…換気制御回路
４４…表示部
４５…ＳＷ
４６…換気ファン
４７…ＳＴモータ
５０…リレー
５１…ＮＦ
５２…ＣＮＶ
５３…ＳＷ電源
５４…通信回路
５５…ＨＡ端子
６０…ＮＦ
６１…ＣＮＶ
６２…ＳＷ電源
６３…通信回路
７０…ＮＦ
７１…ＣＮＶ
７２…ＳＷ電源
７３…ＦＥＴ
７４…ＭＰＵ
７５…フォトカプラ
７６…ＨＡ端子

【要約】

空調単独運転中にオプション機器の電源をＯＮにした場合であっても、電流の上限を超えることを確実に防止できる装置およびシステムを提供する。空気調和装置は、室内機１０と室外機１１とを備え、室内機１０へのオプション機器１３の接続時における室外機１１の最大電流を、室内機１０へのオプション機器１３の非接続時又は初期設定時における室外機１１の最大電流より低くなるように制御する室外制御回路３６を含む。
【選択図】 図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】