JP2004156878A - 多室形空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低外気温時でも暖房能力を維持しつつ、圧縮機の保護による停止が発生せず快適性を保つことのできる多室形空気調和機を提供すること。
【解決手段】本発明による多室形空気調和機によれば、暖房運転時、通常は暖房能力が最大となる冷媒循環量を目標に制御するが、低圧が所定値以下になると、冷媒循環量の目標値を所定値だけ下げて制御するので、低圧が所定値以下に下がることがなくなり圧縮機の保護による停止が発生しないようにできるので、低外気温時でも暖房能力を維持しつつ、圧縮機の保護による停止が発生せず快適性を保つことのできる多室形空気調和機を提供することができる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の一定速形圧縮機を使用し、複数台の室内ユニットを冷房又は暖房運転することが可能な多室形空気調和機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コスト低減のために複数の一定速形圧縮機を使用した多室形空気調和機の制御方法は、室内ユニットの運転状況に応じて圧縮機の個々の運転・停止を行うとともに室外機側の四方弁の切換、膨張弁の開度調整等を行うことにより冷媒回路への冷媒循環量を制御している（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、この制御方法では、室内外の温度が低い状態で暖房運転されるような場合、能力（目標の高圧圧力又は凝縮温度）を維持するためには冷媒循環量を増加させなければならないが、室内ユニットの運転状況のみにより冷媒循環量を制御しているため、木目細かな制御ができず、暖房能力を十分発揮できず、快適性を損ねるという問題がある。
また、インバータ形圧縮機１の吸入圧力Ｐｓ、吐出圧力Ｐｄ、吐出管温度Ｔｄ、外気温度Ｔａｏ の検出値に基づいて室外コントローラ５０の適正冷媒量判別手段５５が冷媒循環量の過不足のレベルＬを判別し、この冷媒レベルＬと吐出圧力Ｐｄとに基づいて吐出圧力設定値演算手段５６が吐出圧力設定値Ｓｐを決定し、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄが吐出圧力設定値Ｓｐに近ずくように圧縮機１の回転数を制御しているものがある（例えば、特許文献２参照。）。
前記従来例はインバータ圧縮機１を搭載した多室形空気調和機の制御方法であり、圧縮機１の回転数により吐出量を変化させる方法と、室内絞り機構の開度を変化させることにより吐出圧力を変化させる方法のいずれかにより吐出圧力Ｐｄを制御することができるものである。
しかしながら、この制御方法では、室内外の温度が低い状態で暖房運転されるような場合、低圧圧力が低くなるため高圧圧力、凝縮温度も低下し、能力（目標の高圧圧力又は凝縮温度）を維持するためには冷媒循環量を増加させなければならず、その結果低圧圧力がさらに低下して低圧圧力が設計圧力を下回り、保護による圧縮機の停止が頻繁に発生し、快適性を損ねるという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２２７７９９号公報（第６−７頁、第２図）
【特許文献２】
特開平８−１１４３５９号公報（第３−４頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上述べた問題点を解決し、低外気温時でも暖房能力を維持しつつ、圧縮機の保護による停止が発生せず快適性を保つことのできる多室形空気調和機の制御方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するため、並列接続された複数の一定速圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、冷媒流量を制限する室外膨張弁とからなる室外機と、室内膨張弁と室内熱交換器とからなり並列接続された複数の室内ユニットとにより構成される多室形空気調和機において、通常の暖房運転時には、暖房能力が最大となる冷媒循環量を目標値として前記室外膨張弁及び室内膨張弁の開度を制御し、低圧が一定値を下回ると、前記目標値より所定値αだけ低い値を目標値として前記室外膨張弁及び室内膨張弁の開度を制御して冷媒循環量を目標値に近づけるように制御してなる多室形空気調和機の制御方法としている。
【０００６】
前記冷媒循環量を暖房運転時の高圧圧力又は凝縮温度により判断してなる多室形空気調和機の制御方法としている。
【０００７】
前記所定値αを低圧値に応じて変更してなる多室形空気調和機の制御方法としている。
【０００８】
前記各一定速圧縮機を異なる容量とし、同一定速圧縮機の組み合わせでも前記冷媒循環量を制御できるようにしてなる多室形空気調和機の制御方法としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による多室形空気調和機の制御方法を詳細に説明する。
図１は本発明による多室形空気調和機の制御方法の一実施例を示す冷媒回路図、図２は同多室形空気調和機の制御方法の一実施例を示す制御ブロック図である。
図１に示すように、室外機２０は、並列に接続された一定速圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の吐出側に四方弁２を接続し、吸入側に前記四方弁２に接続されたアキュムレータ８を接続している。
その他、前記四方弁２には室外熱交換器３の一端が、また並列接続される複数の室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）が接続されている。
前記室外熱交換器３の他端には室外膨張弁４の一端が、同室外膨張弁４の他端にはレシーバータンク５が直列に接続されている。
前記レシーバータンク５の他端には並列接続される前記複数の室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）が接続されている。
前記室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は前記室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）と前記室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）がそれぞれ直列に接続されている。
そして、前記室外機２０には前記室外熱交換器３の内部に流通する冷媒と熱交換させるための外気を送風する室外ファン９が設けられており、前記室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）には前記室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）の内部に流通する冷媒と熱交換させるための室内空気を送風する室内ファン１０（１０ａ１０ｂ、１０ｃ）がそれぞれ設けられている。
【００１０】
また、図２に示すように、前記室外機２０には前記圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の吐出圧力を検出する高圧検出部２１と吸入圧力を検出する低圧検出部２２と、圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の吐出管の温度を検出する吐出管温度検出部２３と、外気温度を検出する外気温度検出部２４と、前記圧縮機１ａを駆動する圧縮機１ａ駆動部２５、圧縮機１ｂを駆動する圧縮機１ｂ駆動部２６、圧縮機１ｃを駆動する圧縮機１ｃ駆動部２７と、四方弁２を切り換える四方弁駆動部２８と、前記室外ファン９を駆動するファン駆動部２９と、前記室外膨張弁４を駆動する室外膨張弁駆動部３０と、前記各検出部及び前記室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）からの検出信号に基づいて前記各駆動部及び各室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を制御する室外制御部３１とを備えている。
【００１１】
また、同図２に示すように、前記室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）には、各室内温度を検出する室内温度検出部４１と、前記各室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）の温度を検出する熱交温度検出部４２と、冷房、暖房等の運転モードを設定するモード設定部４３と、前記各室内ファン１０（１０ａ１０ｂ、１０ｃ）を駆動するファン駆動部４４と、前記各室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）を駆動する室内膨張弁駆動部４５と、前記各検出部からの検出信号を前記室外制御部３１に送出するとともに、前記室外制御部３１からの信号に基づいて前記各部を制御する室内制御部４６とを備えている。
【００１２】
上記構成において、前記各室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）のモード設定部４３に冷房運転モードを設定することにより四方弁２が冷房側に切り換えられて冷房運転が開始されると、前記アキュムレータ８で気化され、圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）より吐出された高圧冷媒は四方弁２により切り換えられ前記室外熱交換器３で外気と熱交換して凝縮し、室外膨張弁４でその流量を制限されてレシーバータンク５に一旦溜められた後、室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）に送られる。
凝縮されレシーバータンク５に一旦溜められた冷媒は室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）にてそれぞれ流量が制限されて減圧され室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）で室内空気と熱交換して蒸発し、四方弁２を介してアキュムレータ８に戻される。
【００１３】
また、モード設定部４３に暖房運転モードを設定することにより四方弁２が切り換えられて暖房運転が開始されると、前記アキュムレータ８で気化され、圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）より吐出された高圧冷媒は四方弁２により切り換えられ室内ユニット４０に送られる。
室内ユニット４０に送られた高圧冷媒は、室内熱交換器７ａ、７ｂ、７ｃで室内空気と熱交換して凝縮し、室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）にてそれぞれ流量を制御されてレシーバータンク５に一旦溜められた後、室外膨張弁４でその流量を制限されて減圧され、室外熱交換器３で外気と熱交換して蒸発し、四方弁２を介してアキュムレータ８に戻される。
また、室内ユニットの一部が停止状態にある場合は、例えば前記圧縮機１ｃを停止して圧縮機１ａ、１ｂのみを運転することにより冷媒循環量を大まかに制御している。
即ち、負荷の状態により圧縮機の組み合わせを変えて、適切な冷媒循環量となるように制御している。
また、前記冷媒循環量は前記圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の吐出側の高圧圧力、吸込み側の低圧、又は凝縮器となる前記室内熱交換器７（７ａ、７ｂ、７ｃ）又は室外熱交換器３の凝縮温度を検出して判断し、前記室外膨張弁駆動部３０と、前記各室内ユニット４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）に備える各室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）の開度を制御することにより冷媒循環量を制御するようにしている。
【００１４】
以上の構成において、つぎにその動作を説明するが本願発明の課題が暖房運転時のものであり、特に暖房運転に限定して説明する。
図３は暖房運転時の動作を示すフローチャートであり同図を参照して説明する。
暖房運転が認識される（ｓｔ１）と、まず、冷媒循環量の目標値Ｇを暖房能力が最大となる初期の目標値Ｇｉｎｉに設定し、四方弁２を暖房側に切り換えて冷媒循環量が前記初期の目標値Ｇｉｎｉに近づくように前記室外膨張弁４及び室内膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃの開度を制御して暖房運転が開始される（ｓｔ２）。
次に圧縮機１の低圧側の圧力Ｐが所定の一定値Ｐｔｅｉと比較される（ｓｔ３）。
（ｓｔ３）で前記低圧ＰがＰｔｅｉ以下になると、前記冷媒循環量の目標値ＧをＧｉｎｉ−αに更新し、冷媒循環量が更新された目標値Ｇｉｎｉ−αに近づくように前記室外膨張弁４及び室内膨張弁６（６ａ、６ｂ、６ｃ）の開度を制御する（ｓｔ４）。
前記αの値は暖房能力がある程度以下に下がらないように実験により決定される。
【００１５】
以上説明したように、低圧Ｐが所定値Ｐｔｅｉ以上である場合は冷媒循環量の目標値を初期の目標値Ｇｉｎｉに設定して冷媒循環量がこの目標値に近づくように制御することにより暖房能力を最大限に発揮させるように制御され、低圧Ｐが所定値Ｐｔｅｉ以下になると冷媒循環量の目標値Ｇを実験により決めた値αだけ下げたＧｉｎｉ−αに更新してこの更新された目標値Ｇｉｎｉ−αに近づくように制御するので、冷媒循環量を通常より少なくすることができ、従って、高圧側の圧力が降下して低圧Ｐが上昇するので、圧縮機の保護による停止が発生することがなくなる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による多室形空気調和機の制御方法によれば、暖房運転時、通常は暖房能力が最大となる冷媒循環量を目標に制御するが、低圧が所定値以下になると、冷媒循環量の目標値を所定値だけ下げて制御するので、低圧が所定値以下に下がることがなくなり圧縮機の保護による停止が発生しないようにできるので、低外気温時でも暖房能力を維持しつつ、圧縮機の保護による停止が発生せず快適性を保つことのできる多室形空気調和機の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多室形空気調和機の制御方法の一実施例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明による多室形空気調和機の制御方法の一実施例を示す制御ブロック図である。
【図３】本発明による多室形空気調和機の制御方法の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ） 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ 室外膨張弁
５ レシーバータンク
６（６ａ、６ｂ、６ｃ） 室内膨張弁
７（７ａ、７ｂ、７ｃ） 室内熱交換器
８ アキュムレータ
９ 室外ファン
１０（１０ａ１０ｂ、１０ｃ） 室内ファン
２０ 室外機
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ） 室内ユニット

Claims (4)

1. 並列接続された複数の一定速圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、冷媒流量を制限する室外膨張弁とからなる室外機と、室内膨張弁と室内熱交換器とからなり並列接続された複数の室内ユニットとにより構成される多室形空気調和機において、通常の暖房運転時には、暖房能力が最大となる冷媒循環量を目標値として前記室外膨張弁及び室内膨張弁の開度を制御し、低圧が一定値を下回ると、前記目標値より所定値αだけ低い値を目標値として前記室外膨張弁及び室内膨張弁の開度を制御して冷媒循環量を目標値に近づけるように制御してなることを特徴とする多室形空気調和機の制御方法。
2. 前記冷媒循環量を暖房運転時の高圧圧力又は凝縮温度により判断してなることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和機の制御方法。
3. 前記所定値αを低圧値に応じて変更してなることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和機の制御方法。
4. 前記各一定速圧縮機を異なる容量とし、同一定速圧縮機の組み合わせでも前記冷媒循環量を制御できるようにしてなることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和機の制御方法。

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