JPH081343B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、圧縮能力可変な圧縮機を有すると共に、
複数の室内ユニットを接続して構成した、いわゆるマル
チタイプの空気調和機に関するものである。

（従来の技術） 上記のようなマルチタイプの空気調和機の従来例とし
ては、例えば特開昭62−49146号公報記載の装置を挙げ
ることができる。その装置においては、飽和凝縮温度を
検出して、それが適正領域にあるかどうかによって、イ
ンバータ制御される圧縮機の運転周波数を加減補正する
ようになされている。また運転する室内ユニットの台数
に変更が生じた場合には、運転する室内ユニットの例え
ば各定格能力の合計に対応させて予め設定されている初
期周波数で上記圧縮機の駆動を新たに開始し、その後、
変更後の冷媒循環サイクルが安定するのを待って、再び
上記の飽和凝縮温度が基づく運転周波数の補正による制
御を行っていくようになされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記装置においては、運転する室内ユニット
の台数に変更が生じた場合に、運転を継続する室内側で
空調快適性が損なわれ易いという問題がある。例えば、
それまでの運転の継続で室温が設定温度に近づき、した
がってそのときの運転状態は定格能力算出時の運転状態
とは大きく異なる低負荷状態となっているにもかかわら
ず、上記定格能力に基づいて予め設定されている運転周
波数に一律に変更されることから、冷媒流通量が過大と
なり、この結果、吹出し温度が急変して不快感を与える
こととなるためである。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目
的は、運転する室内ユニットの台数変更時における不快
感を低減し得る空気調和機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、圧縮能力可変な圧縮
機１と室外熱交換器10とを有する室外ユニットＸに、そ
れぞれ室内熱交換器23を有する複数の室内ユニットＡ〜
Ｄを互いに並列に接続し、また上記圧縮機１からの吐出
冷媒が運転要求信号を発している室内ユニットＡ・・に
おける室内熱交換器23と上記室外熱交換器10との間を循
環すべく制御すると共に、上記運転要求信号を発してい
る室内ユニットＡ・・の合計負荷に応じた圧縮能力で上
記圧縮機１を制御する運転制御手段45を設けて成る空気
調和機であって、第１図に示すように、さらに冷媒の循
環する室内熱交換器23での圧力を検出する圧力検出手段
30を設けると共に、冷媒の循環する室内熱交換器23の台
数変更が生じたときに、上記圧力検出手段30での台数変
更後の検出圧力を変更前の検出圧力に近づけるべく上記
圧縮機１の圧縮能力を制御する変更時圧縮能力制御手段
50を上記運転制御手段45が有している。

（作用） 上記の空気調和機においては、冷媒の循環する室内熱
交換器23の台数変更が生じたときには、冷媒は継続して
循環する室内熱交換器23での圧力を変更前後で略同一と
する制御に切換わる。したがって運転継続中の室内熱交
換器23における凝縮温度、或いは蒸発温度の変化を迎え
た運転がなされることとなるので、吹出し温度の急変を
生じなくなり、これにより利用者の不快感を低減するこ
とができる。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図には、この発明の一実施例における空気調
和機の冷媒回路図を示しており、同図において、Ｘは室
外ユニットであり、この室外ユニットＸには４台の室内
ユニットＡ〜Ｄが接続されている。

上記室外ユニットＸは圧縮機１を有しており、この圧
縮機１の吐出配管２と吸込配管３とはそれぞれ四路切換
弁４に接続され、この四路切換弁４にはさらに第１ガス
管５と第２ガス管６とが接続されている。なお上記圧縮
機１は、その回転速度、つまり圧縮能力を制御するため
のインバータ７を有するものであり、また上記吐出配管
２には逆止弁８が、上記吸込配管８にはアキュームレー
タ９がそれぞれ介設されている。上記第１ガス管５は、
室外熱交換器10に接続され、また上記第２ガス管６はヘ
ッダー11に接続されると共に途中にガス閉鎖弁12が介設
されている。上記室外熱交換器10には室外ファン13が付
設されると共にさらに液管14が接続されており、この液
管14には、上記室外熱交換器10側から順次ドライヤフィ
ルタ15、第１電動膨張弁16、受液器17、液閉鎖弁18が介
設されている。そして上記液管14の先端は、それぞれ第
２電動膨張弁19・・の介設された複数（図の場合には４
本）の液支管20・・20に分岐される一方、上記ヘッダー
11に、それぞれマフラー21・・の介設された４本のガス
支管22・・22が接続されており、これらのガス支管22と
上記各液支管22との間に室内熱交換器23（室内ユニット
Ａについてのみ図示する）がそれぞれ連絡配管24・・24
によって互いに並列に接続されている。なお各室内ユニ
ットＡ〜Ｄは、それぞれ上記室内熱交換器23と室内ファ
ン25とによって構成されている。

さらに上記装置においては、第２ガス管６に圧力セン
サ（圧力検出手段）30が取着され、上記ガス管６内部の
冷媒圧力を検出するようになされている。

上記構成の空気調和機において、次に暖房運転時の冷
媒循環制御について説明する。この運転は、四路切換弁
４を図中実線で示す切換位置に位置させて、圧縮機１か
らの吐出冷媒を四路切換弁４、第２ガス管６を経由させ
て各室内熱交換器23で凝縮させ、次いで液管14を経由さ
せて室外熱交換器10内で蒸発させた後、第１ガス管５、
四路切換弁４から圧縮機１へと返流させることによって
行う。この場合、蒸発冷媒の過熱度制御を第１電動膨張
弁16にて行い、各第２電動膨張弁19では、各室内熱交換
器23への冷媒分配量の制御を行う。なお一部の部屋を停
止した暖房運転は、停止部屋における室内ユニットＡ・
・側の各第２電動膨張弁19を停止開度（圧縮機１への液
戻りを防止するため、自然放熱に見合うだけのわずかな
量の冷媒を流し得る開度）にすることによって行う。

一方、冷房運転は、四路切換弁４を図中破線で示す切
換位置に切換え、圧縮機１からの吐出冷媒を室外熱交換
器10側から各室内熱交換器23へと回流させることによっ
て行う。このとき、第１電動膨張弁16は全開にし、各第
２電動膨張弁19で冷媒の過熱度制御を行う。冷房停止部
屋における室内ユニットＡ・・側の第２電動膨張弁19は
全閉にする。

次に上記空気調和機における運転制御について、第３
図の運転制御系統図を参照して説明する。図のように、
各室内ユニットＡ〜Ｄは室内制御装置41（室内ユニット
Ａについてのみ図示する）をそれぞれ備えており、各室
内制御装置41には、運転操作用リモコン42と室温を検出
する室温検出センサ43とがそれぞれ接続されている。上
記各運転操作用リモコン42は冷暖切換スイッチと、運転
スイッチと、希望室温を設定するための温度設定スイッ
チとを有しており、上記運転スイッチがONであり、かつ
室温センサ43での検出温度が設定温度に達していないと
き（室内サーモONのとき）に、上記冷暖切換スイッチで
の切換位置に応じて暖房運転要求信号、或いは冷房運転
要求信号が上記検出温度と設定温度との温度差信号と共
に、各室内制御装置41から室外ユニットＸに対して出力
される。

一方、室外ユニットＸは、室外制御装置（運転制御手
段）45とインバータ制御装置46と弁制御装置47とを備え
ており、上記室外制御装置45内には、運転要求ユニット
把握部48が設けられている。この運転要求ユニット把握
部48は上記暖房、或いは冷房運転要求信号を出力してい
る室内ユニットを判別し、全停止状態からの起動時、或
いは運転台数変更時、運転中においていずれかの室内ユ
ニットにおける運転スイッチのON/OFF操作や室内サーモ
のON/OFF切換わりによる運転台数変更時に、それぞれ起
動信号、或いは変更信号と共に、運転要求信号を出力し
ている室内ユニットに応じた運転ユニット信号を上記弁
制御装置47に出力する。これにより上記弁制御装置47に
よって、前記した暖房運転時、或いは冷房運転時の冷媒
循環径路を形成すべく四路切換弁４の切換作動と共に、
第１、第２電動膨張弁16、19の開度制御が行われる。

次に圧縮機１の圧縮能力、すなわちインバータ周波数
の制御について説明するが、このために、上記室外制御
装置45内にはさらに定常時周波数制御部49と変更時周波
数制御部（変更時圧縮能力制御手段）50とが設けられて
おり、まず起動時には、上記の起動信号が上記定常時周
波数制御部49に入力されることにより、起動初期周波数
が上記定常時周波数制御部49にて発生されて、これが上
記インバータ制御装置46に出力され、この結果、上記イ
ンバータ制御装置46によって上記初期周波数で圧縮機１
の運転が開始される。その後、上記初期周波数に応じる
回転数となった後には、室内制御装置41から上記定常時
周波数制御部49に入力されている前記温度差信号の変化
に応じて、例えばPID制御によって室内側の負荷の変化
に応じた周波数が上記定常時周波数制御部49において逐
次発生され、この周波数にて上記圧縮機１の圧縮能力の
制御を行いながら運転を継続する。

そして運転の途中において、室内側の運転台数に変更
が生じ、上記運転要求ユニット把握部48で変更信号が出
力された場合には、この変更信号によって圧縮機１の制
御が上記定常時周波数制御部49から変更時周波数制御部
50に切換えられる。この変更時周波数制御部50には、前
記第２ガス管６内部の圧力を検出する圧力センサ30から
の検出圧力信号が入力されるようになされており、上記
変更信号発生時点における検出圧力を変更前の圧力値と
してまず上記変更時周波数制御部50で記憶する。その
後、上記変更信号が弁制御装置47にも入力されることに
よって、新たに運転の追加、或いは停止される室内ユニ
ットに対応する第２電動膨張弁19の開度変更がなされる
ことにより、上記第２ガス管６の内部圧力にも変化が生
じることとなる訳であるが、この変更後の圧力を上記変
更前の圧力値に近づけるべく上記変更時周波数制御部50
において周波数の増減を行うようになされている。すな
わち変更後の圧力が上記変更時の圧力値よりも低い値と
して検出される場合には、それまでの駆動周波数を、例
えば10Hz/分の割合で漸増させていき、また変更前の圧
力値よりも高い値として検出される場合にはそれまでの
駆動周波数を漸減させていくような周波数が上記変更時
周波数制御部50で発生され、この周波数に応じた圧縮能
力の変更が圧縮機１に与えられるのである。そして上記
変更信号発生時から所定の時間経過後に、或いは上記の
圧縮能力の制御で変更後の検出圧力が変更前の圧力値に
達した時に、再び上記変更時周波数制御部50による制御
から、上記定常時周波数制御部49による制御に切換えら
れる。その後は前記と略同様に、上記定常時周波数制御
部49によって、各室内制御装置41から入力される各温度
差信号の合計値の変化に対するPID制御によって室内側
の合計負荷に応じた周波数で、上記圧縮機１の圧縮能力
の制御を行いながら、再度上記変更信号の発生があるま
での運転が継続される。

上記第２ガス管６には、暖房運転時に圧縮機１から各
室内熱交換器23に供給される吐出ガス冷媒が流通し、し
たがって上記圧力センサ30では、各室内熱交換器23での
凝縮圧力と略同等の圧力を検出することとなる。また冷
房運転時には上記第２ガス管６を各室内熱交換器23から
圧縮機１に返流される蒸発ガス冷媒が流通し、したがっ
て上記圧力センサ30では各室内熱交換器23での蒸発圧力
と略同等の圧力が検出される。このような検出圧力に基
づいて上記した変更時の制御を行う結果、変更前後にお
いて運転継続中の室内熱交換器23における凝縮温度、あ
るいは蒸発温度の変化が極力小さく抑えられた制御がな
されることとなる。このため、従来生じていた変更時の
吹出し温度の急変がなくなり、利用者の快適感が向上す
る。また変更時以外のときには室内側の合計負荷の変化
に応じた圧縮能力の制御が行われることから、例えば、
暖房時、室温が低いときには吹出し温度を上げて速暖性
を与え、また室温が設定温度に近づくにつれて徐々に吹
出し温度を低下していくような制御がなされることによ
って、さらに快適な空調運転が行われるものとなってい
る。

以上、この発明の一実施例について説明したが、上記
実施例はこの発明を限定するものではなくこの発明の範
囲内で種々の変更が可能であり、例えば上記実施例にお
いては、各室内ユニットにおける運転スイッチと室内サ
ーモとが共にONであるときに運転要求信号を出力する構
成としたが、室内サーモによらずに運転スイッチがONの
ときに運転要求信号を発生する構成とすることも可能で
ある。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の空気調和機においては、冷媒
の循環する室内熱交換器の台数変更時、運転継続中の室
内熱交換器における凝縮温度、或いは蒸発温度の変化を
抑えた制御に切換ることによって、吹出し温度の急変に
抑えられ、これによって、従来は生じていた台数変更時
における利用者の不快感を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の機能ブロック図、第２図はこの発明
の一実施例における空気調和機の冷媒回路図、第３図は
上記空気調和機の運転制御系統図である。 Ｘ……室外ユニット、Ａ〜Ｄ……室内ユニット、１……
圧縮機、10……室外熱交換器、23……室内熱交換器、30
……圧力センサ（圧力検出手段）、45……室外制御装置
（運転制御手段）、50……変更時周波数制御部（変更時
圧縮能力制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−123945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−196542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−213561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−104051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−85041（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮能力可変な圧縮機（１）と室外熱交換
   器（10）とを有する室外ユニット（Ｘ）に、それぞれ室
   内熱交換器（23）を有する複数の室内ユニット（Ａ）〜
   （Ｄ）を互いに並列に接続し、また上記圧縮機（１）か
   らの吐出冷媒が運転要求信号を発している室内ユニット
   （Ａ）・・における室内熱交換器（23）と上記室外熱交
   換器（10）との間を循環すべく制御すると共に、上記運
   転要求信号を発している室内ユニット（Ａ）・・の合計
   負荷に応じた圧縮能力で上記圧縮機（１）を制御する運
   転制御手段（45）を設けて成る空気調和機であって、さ
   らに冷媒の循環する室内熱交換器（23）での圧力を検出
   する圧力検出手段（30）を設けると共に、冷媒の循環す
   る室内熱交換器（23）の台数変更が生じたときに、上記
   圧力検出手段（30）での台数変更後の検出圧力を変更前
   の検出圧力に近づけるべく上記圧縮機（１）の圧縮能力
   を制御する変更時圧縮能力制御手段（50）を上記運転制
   御手段（45）が有していることを特徴とする空気調和
   機。