JP2005127702A - エアコンの制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マルチエアコンのメイン側の室外熱交換器に着霜が生じて熱交換効率が低下することを防止する。
【解決手段】 マルチエアコンにおいて、運転モードのうち冷房運転時には高圧を均一にし、暖房運転時には低圧を均一にするために、メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間に均圧管が連結されている。
【選択図】 図３

Description

本発明はエアコンに係り、特にエアコンの運転モードのうち冷房運転時高圧及び暖房運転時低圧が均一になることができるようにメイン側である第１室外熱交換器とサブ測である第２室外熱交換器間に均圧管を連結構成したものである。

またメイン側圧縮機またはサブ測圧縮機の液冷媒が一側に片寄ることを防止するために圧縮機の吐出温度と周辺環境による吐出温度を基準にして制御することに関する。

以下、従来技術を説明する。
一般に、エアコンは機能やユニットの構成によって多種に区分されるが、機能面では冷房専用、冷房及び除湿専用、冷房及び暖房兼用に分類することができ、ユニットの構成面では冷房と放熱機能を一体化して窓等に設置する一体型と室内側には冷却装置を室外側には放熱及び圧縮装置をそれぞれ分離させて設置する分離型に区分される。

前記した分離型エアコンには１つの室外機に２台以上の室内機を連結して複数の室内空間をそれぞれ空気調和させるマルチ型も含まれる。
このような、従来のマルチ型エアコンは、図１に示すように、それぞれの室内に設置する複数の室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、室外に設置する室外機１０、１０ａが１つのシステムで作動し、必要によって暖房運転及び冷房運転できる。

前記室外機１０、１０ａには第１室外機であるメイン側室外機１０と第２室外機であるサブ測室外機１０ａに区分され、前記メイン側室外機１０の場合、運転周波数を可変させて駆動速度を可変させるインバータ圧縮機１１及び一定速度で駆動される定速圧縮機１１ａ、液体分離器であるアキュムレーター１４、四方バルブ１３、室外熱交換器である凝縮機１５及び室外ファン１６で構成されており、前記サブ測室外機１０ａも同一な構造で構成されている。

前記室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃは分配器２１、膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、室内熱交換器である蒸発器２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び室内ファン２４ａ、２４ｂ、２４ｃで構成されている。

次に、既述したように、構成されたマルチエアコンの冷房運転と暖房運転を説明する。
まず、前記マルチエアコンの冷房過程を説明すれば、図１に示すように、複数の室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃからメイン側室外機１０とサブ測室外機１０ａの圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａに流入した低温低圧の気相（気体状態）冷媒は圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａの加圧作用を介して高温高圧の気相状態に加圧されると同時に、冷房サイクルが形成されるように切り替えられた各四方バルブ１３、１３ａを介してメイン側及びサブ測室外熱交換器１５、１５ａにそれぞれ吐出されるようになる。

前記メイン側及びサブ測室外熱交換器１５、１５ａに吐出された冷媒は前記各室外熱交換器１５、１５ａの内部を流動しながら室外ファン１６、１６ａ駆動を介して各室外機１０、１０ａ内に吸入された外部空気と熱交換を行って常温高圧の液状状態に相変化を起こすようになる。
相変化した冷媒は複数の室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃにそれぞれ分岐して流動できるように形成された分配器２１に吐出流動される。

前記分配器２１に流動された冷媒は前記分配器２１の経路によってそれぞれの室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ側に流動して各室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ内に設置した膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに流入する。

この時各膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを流動する冷媒は蒸発作用が容易に行われることができるように低温低圧の液状状態に減圧されて各室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃに吐出されるようになる。

前記各室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃに吐出された冷媒は前記室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃの周囲空気と熱交換を行って低温低圧の気相状態に相変化を起こした後、各四方バルブ１３、１３ａを介して再び圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａに流入する。

既述したように、膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して減圧された冷媒は各室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃで熱交換されて、前記熱交換された周囲空気は前記冷媒に熱を奪われながら冷たい冷気に変化して、前記冷気は室内ファン２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して室内に吐出されながらマルチエアコンの冷房過程が終了する。

また、前記マルチエアコンの暖房過程は、前述した冷房過程と反対のサイクルを形成することであって、図２に示すように、各室外熱交換器１５、１５ａから圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａに流入した低温低圧の気相冷媒は各圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａの加圧作用を介して高温高圧の気相状態に加圧されると同時に、暖房サイクルが形成されるように切り替えられた各四方バルブ１３、１３ａを介してそれぞれの室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃに吐出されて前記室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃの周囲空気と熱交換を介して常温高圧の液状状態に相変化を起こした後それぞれの膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに吐出されるようになるが、この時高温高圧の気相冷媒と熱交換された周囲空気は前記冷媒熱により暑い空気に変化すると同時に、室内ファン２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して室内に吐出されて室内の温度を上昇させるようになる。

また、既述したように、各膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに吐出された冷媒は前記各室外熱交換器１５、１５ａで蒸発作用が円滑に行われることができるように低温低圧の液状状態に減圧された次に各室外熱交換器１５、１５ａに吐出されるようになって、前記室外熱交換器１５、１５ａに吐出された冷媒はメイン側及びサブ測室外機１０、１０ａ内に流入した外部空気との熱交換を介して低温低圧の気相状態に相変化を起こした後、各四方バルブ１３、１３ａを介して再び圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａに流入する。

しかし、既述したように、構成されたマルチエアコンにおいて、前記エアコンの暖房運転時、図２に示すように、メイン側室外機１０のインバータ圧縮機１１とサブ測室外機１０ａの定速圧縮機１２間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａに形成された低圧が相互に変わる圧力差が発生するようになりながら、相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器１５に着霜が生じて室外熱交換器１５の熱交換効率が低下する問題点があった。

従って、既述したように、メイン側熱交換器１５とサブ測熱交換器１５ａの圧力差によって着霜された前記メイン側熱交換器１５の熱交換効率が低下する場合、室内機２０ａ、２０ｂ、２０ｃの暖房能力も顕著に低下し、また、これによるエアコンの信頼性も大幅に低下する問題点もあった。

また蒸発器の冷媒がアキュムレーターに溜まるようになって、メイン側圧縮機またはサブ測圧縮機の液冷媒が一側に片寄る現象が発生して、圧縮機が損傷されることもある。

本発明は、マルチエアコンの運転モードのうち冷房運転時には高圧が均一になって、暖房運転時には低圧が均一になることができるように前記メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間に均圧管を連結構成する。

従って、エアコンの暖房運転時、従来メイン側インバータ圧縮機とサブ測定速圧縮機間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間に低い差圧が発生して、相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器に着霜が生じ、熱交換効率が低下することを防止し、これによるエアコンの信頼性を向上することを目的とする。

また、既述したように、均圧管が設置されたマルチエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて所定時間以後の圧縮機吐出温度、室外温度による圧縮機吐出温度、蒸発温度による圧縮機吐出温度を制御因子にして、エアコンの暖房時に液冷媒が、メイン側とサブ測の何れか一方の圧縮機に片寄ることを防止可能としたマルチエアコンの制御方法を提供することに目的がある。

また既述したように、均圧管が設置されたマルチエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて、所定時間以後の圧縮機吐出温度を制御因子にして液圧縮により圧縮機が損傷されることを防止可能としたマルチエアコンの制御方法を提供することに目的がある。

本発明のエアコン制御装置は、少なくとも１つの圧縮機及び室外熱交換器を含む複数の室外機と前記複数の室外機の少なくとも１つに冷媒管を介して連結され、室内熱交換器を備えた少なくとも１つの室内機及び前記複数の室外機の室外熱交換器の前段または後段にそれぞれ連結構成されて運転モードである冷房／暖房によって高圧／低圧の圧力が均一にするための均圧管を含む。

また本発明のエアコン制御方法は圧縮機を駆動して予め設定した時間以上に駆動されたのか判断する段階と；前記設定時間以上に圧縮機が駆動時、前記圧縮機の吐出温度を測定する段階と；前記測定された圧縮機の吐出温度と予め設定された吐出温度または周辺環境によって予め設定された吐出温度を比較する段階と；前記圧縮機が液圧縮状態に判断されると、現在過熱度より高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する段階と；前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機の吐出温度が予め設定した吐出温度対比予め定めた温度以上に上昇したかを比較判断する段階；及び前記圧縮機の吐出温度が予め定めた温度以上に上昇した時、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰する段階；を含む。

従って、本発明によれば、エアコンの暖房運転時に、従来メイン側インバータ圧縮機とサブ測定速圧縮機間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器に圧力差が発生しながら、相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器に着霜が生じて熱交換効率が低下することを防止し、これによるエアコンの信頼性を向上可能となる。

また、既述したように、均圧管が設置された状態でのエアコンの冷房時に、均圧管を介して冷媒が相対的に冷媒圧が高いメイン側から冷媒圧が低いサブ測へ移動するようになって、メイン側とサブ測間に均圧を形成した後、メイン側の熱交換器とサブ測の熱交換器に流入するため、結果的に同一冷媒圧に対して凝縮作用をする室外熱交換器が大きくなる効果もある。

また、既述したように、均圧管が設置された状態でのエアコンの暖房時に、均圧管を介してメイン側とサブ測間に均圧を形成するために、それぞれの圧縮機に流入する冷媒の流量及びアキュムレーター内の液冷媒溜まりも均等になり、これによりエアコンの信頼性も向上させることができる。

また、既述したように、均圧管が設置されたマルチエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて所定時間以後の圧縮機吐出温度、圧縮機吐出温度とその時の室外温度または圧縮機吐出温度とその時の蒸発温度を制御因子にして、エアコンの暖房時に液冷媒がメイン側とサブ測の何れか一方の圧縮機に片寄ることを防止することができる効果がある。

従って、本発明によれば、エアコンの運転モードのうち冷房運転時には高圧が均一になって、暖房運転時には低圧が均一になることができるように、前記メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間に均圧管を連結させて構成することによって、エアコンの暖房運転時に、従来メイン側インバータ圧縮機とサブ測定速圧縮機間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器に圧力差が発生しながら、相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器に着霜が生じて熱交換効率が低下することを防止し、これによるエアコンの信頼性を向上させることができる。

また、既述したように、均圧管が設置された状態でのエアコンの冷房時に、均圧管を介して冷媒が相対的に冷媒圧が高いメイン側から冷媒圧が低いサブ測へ移動するようになって、メイン側とサブ測間に均圧を形成した後、メイン側の熱交換器とサブ測の熱交換器に流入するため、結果的に同一冷媒圧に対して凝縮作用をする室外熱交換器が大きくなる効果もある。

また、既述したように、均圧管が設置された状態でのエアコンの暖房時に、均圧管を介してメイン側とサブ測間に均圧を形成するため、それぞれの圧縮機に流入する冷媒の流量及びアキュムレーター内の液冷媒溜まりも均等になり、これによりエアコンの信頼性も向上させることができる。

また、既述したように、均圧管が設置されたマルチエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて所定時間以後の圧縮機吐出温度、圧縮機吐出温度とその時の室外温度または圧縮機吐出温度とその時の蒸発温度を制御因子にして、エアコンの暖房時に、液冷媒がメイン側とサブ測の何れか一方の圧縮機に片寄ることを防止することができる効果がある。

以下、添付図面を参照して、本発明によるエアコン装置及び制御方法に関する望ましい実施形態を説明する。
図３は、本発明による均油管が構成されたマルチエアコンを概略的に示した構造図であり、図４は本発明による均油管が構成されたマルチエアコンのまた他の構造図である。

図３、４に示すように、本発明のマルチエアコンは１つ以上の圧縮機１１、１１ａ、１２または１２ａと室外熱交換器１５または１５ａを備えた１つ以上の室外機１０、１０ａと、前記室外機１０または／及び１０ａと連結されて室内の各ルームに設置する複数の室内機２０ａ、２０ｂまたは２０ｃ及び前記メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間に連結されて冷房時高圧、暖房時低圧が均一にする均圧管３０を含んで構成されている。

前記のような本発明を詳細に説明する。本発明と前述した従来との同一構成に対しては同一符号を適用するようにする。
以下、均油管が設置されたマルチエアコンに対して詳細に説明する。

本発明のマルチエアコンは、エアコンの暖房運転時メイン側室外機１０のインバータ圧縮機１１とサブ測室外機１０ａの定速圧縮機１１間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａに形成された低圧が相互に変わるようになる。

前記圧力差が発生するようになりながら、相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器１５に着霜が生じて、熱交換効率の低下によるエアコンの信頼性が低下することを防止するために、エアコンの冷房運転時には高圧が均一になって、暖房運転時には低圧が均一になることができるように、前記メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間に均圧管３０を連結構成したものである。

前記均圧管３０は暖房時低圧が形成される各熱交換器１５、１５ａの後段側冷媒管に連結設置されている。
また前記均圧管は冷房時に高圧が形成される各熱交換器の前段側冷媒管にそれぞれ連結して構成されている。
前記均圧管３０の管径は冷媒管管径より小さく形成されているが、この時均圧管３０の管径は３／４インチ以上になっている。

既述したように、メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間に均圧管３０が設置されたマルチエアコンの冷／暖房運転過程のうち前記メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間の均圧過程を説明すると次の通りである。

図５Ａ、５Ｂは、本発明による均圧管を介してエアコンの冷房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図である。
図６Ａ、６Ｂは、本発明による均圧管を介してエアコンの暖房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図である。

まず、マルチエアコンの冷房運転過程として、メイン側室外機１０のインバータ１１及び定速圧縮機１１ａから吐出された高温高圧の冷媒ガスと、サブ測室外機１０ａの定速圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒ガスがそれぞれの四方バルブ１３、１３ａを介してメイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａに流動されるようになる。

この時インバータ１１及び定速圧縮機１１ａすべてが駆動されるメイン側は大容量であって、反面１つの定速圧縮機１２だけ駆動されるサブ測は小容量であって、前記メイン側圧縮機１１、１１ａとサブ測圧縮機１２間に冷媒の流量差が発生するようになって既述したように、メイン側の圧縮機１１、１１ａとサブ測の圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒が流入するメイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間に高圧差が発生する。

この時、図５Ａ、５Ｂに示すように相対的に冷媒圧が高いメイン側で冷媒圧が低いサブ測に均圧管３０を介して冷媒が移動するようになって、メイン側とサブ測間に均圧を形成した後、前記メイン側の室外熱交換器１５とサブ測の室外熱交換器１５ａに流入する等、結果的に同一冷媒圧に対して凝縮作用をする室外熱交換器１５、１５ａが大きくなる効果を発生するようにする。

これと反対に、図６Ａ、６Ｂはマルチエアコンの暖房運転過程であって、メイン側インバータ１１及び定速圧縮機１１ａとサブ測定速圧縮機１２からそれぞれの四方バルブ１３、１３ａを介して吐出して混合した高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃを通過しながら凝縮されて膨脹バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを経てメイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａに流入するが、これまた冷房運転時と同一なメイン側圧縮機１１、１１ａとサブ測圧縮機１２間の冷媒流量差により、メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａに圧力差が発生する。

しかし、前記マルチエアコンの暖房運転時も冷房運転と同様に、図６に示すように、前記メイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａの後段に連結された均圧管３０を介してメイン側とサブ測間に均圧を形成するため、従来のようにメイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａの圧力差により前記メイン側の室外熱交換器１５に着霜が生じた部分において前記した着霜が顕著に緩和され、特にそれぞれの圧縮機１１、１１ａ、１２に流入する冷媒の流量及びアキュムレーター１４、１４ａ内の液冷媒溜まりも均等にすることによって、エアコンの信頼性を向上させることができる効果が発生する。

更に、前記のような均圧管３０構造の場合、本発明の実施形態で記述される切り替え型マルチエアコンだけでなく、冷／暖房が同時に行われる同時型マルチエアコンにも適用できることを予めはっきりさせて置いて、前記した均圧管３０構造を同時型マルチエアコンのうちメイン側室外熱交換器１５とサブ測室外熱交換器１５ａ間に連結する場合、冷／暖房が同時に行われるため本発明における均圧時効果より更に大きい効果があると言える。

既述したように、均圧管３０が設置されたマルチエアコンの制御において、前記マルチエアコンの暖房時メイン側圧縮機１１、１１ａまたはサブ測圧縮機１２、１２ａへの液冷媒傾き防止と、各圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａ保護のためのマルチエアコンの制御方法を説明すると次の通りである。

特に、本発明のマルチエアコンの制御方法のうち暖房時メイン側圧縮機１１、１１ａまたはサブ測圧縮機１２、１２ａへの液冷媒傾きが防止されるようにするマルチエアコンの制御方法の場合、１）設定時間以上に駆動された圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａの吐出温度と既設定された吐出温度、２）室外温度によって既設定された吐出温度または、３）蒸発温度によって既設定された吐出温度を基準にしてマルチエアコンの制御方法を説明する。

また、圧縮機１１、１１ａ、１２、１２ａに対する図面番号の簡便性のためにメイン側の圧縮機はインバータ圧縮機１１にして、サブ測の圧縮機は定速圧縮機１２にする。

図７は、設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側圧縮機１１またはサブ測圧縮機１２への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第１実施形態を示したフローチャートである。

図７に示すように、まず圧縮機１１、１２を駆動させて、続いて圧縮機１１、１２が設定時間以上例えば、１０分以上駆動されたのかを判断する。（Ｓ７０１）。

これは設定時間である１０分以下に圧縮機１１、１２が駆動された時は蒸発器（冷房時−室内熱交換器、暖房時−室外熱交換器）から圧縮機に流入する冷媒が低温低圧の気相（気体）状態でなく液状状態で流入する。

従って、圧縮機１１、１２で液圧縮が行われない正常運転状態に到達されたのかを判断するためには１０分以上を駆動するようにし、前記駆動時間は常に違うようにも設定されることができる。

既述したように、圧縮機１１、１２が設定時間である１０分以上に駆動されたと判断されると、駆動中である圧縮機１１、１２の吐出温度を測定する。（Ｓ７０３）。

前記測定された圧縮機１１、１２の吐出温度が既設定された吐出温度である７５℃より低いのかを比較判断する。（Ｓ７０５）。

前記判断結果、測定された圧縮機１１、１２のうち少なくとも１つの圧縮機の吐出温度が既設定された吐出温度である７５℃より低くて圧縮機が液圧縮状態（液体状態）の場合、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する。（Ｓ７０７）。図７のフローチャートにおいて、ＳＨは過熱度(Super Heating)を示し、Ｓｈｎｅｗは新しい過熱度を、Ｓｈｏｌｄは現在の過熱度を意味する。以下の説明でも同一に適用される。

既述したように、前記電子膨脹バルブの開度を制御する理由は圧縮機内で液圧縮が長時間維持する場合、液冷媒の流入によるオイル運搬量の増加と共に、圧縮部摩耗による圧縮機の損傷が発生するためである。

既述したように、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御した後、前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上すなわち、８０℃以上に上昇したのか比較判断する。（Ｓ７０９）。

前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上である８０℃以上に上昇した場合には、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰して正常運転をする。（Ｓ７１１、Ｓ７１３）。

しかし前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇しなかった場合には、電子膨脹バルブの開度を前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇する時まで反復的に制御する。

前記で各設定温度及び制御温度は任意的な温度である。従って、変更可能であって以下にでも同一に適用可能である。

図８は、室外温度を考慮した吐出温度を示した図面であって、室外温度によって基準吐出温度が可変されている。

図９は、設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と室外温度によって既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側圧縮機１１またはサブ測圧縮機１２への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第２実施形態を示したフローチャートである。

図９に示すように、まず圧縮機１１、１２を駆動させて、続いて圧縮機１１、１２が設定時間以上例えば、１０分以上に駆動されたのかを判断する。（Ｓ９０１）。

これは設定時間である１０分以下に圧縮機１１、１２が駆動された時は蒸発器（冷房時−室内熱交換器、暖房時−室外熱交換器）から圧縮機に流入する冷媒が低温低圧の気相（気体）状態でなく液状状態で流入する。

従って、圧縮機１１、１２で液圧縮が行われない正常運転状態に到達されたのかを判断するためには１０分以上を駆動するようにし、前記駆動時間は常に違うようにも設定されることができる。

既述したように、圧縮機１１、１２が設定時間である１０分以上に駆動されたと判断されると、駆動中である圧縮機１１、１２の吐出温度及びその時の室外温度を測定する。（Ｓ９０３）。

前記測定された圧縮機１１、１２の吐出温度が室外温度によって既設定された吐出温度である７５℃より低いのかを比較判断する。（Ｓ９０５）。

前記判断結果、測定された圧縮機１１、１２のうち少なくとも１つの圧縮機の吐出温度が室外温度によって既設定された吐出温度である７５℃より低くて圧縮機が液圧縮状態である場合、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する。（Ｓ９０７）。

このように前記電子膨脹バルブの開度を制御する理由は圧縮機内で液圧縮が長時間維持する場合、液冷媒の流入によるオイル運搬量の増加と共に、圧縮部摩耗による圧縮機の損傷が発生するためである。

既述したように、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御した後、前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機１２の吐出温度が室外温度によって設定された吐出温度である７５℃より５℃以上すなわち、８０℃以上に上昇したのか比較判断する。（Ｓ９０９）。

前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上である８０℃以上に上昇した場合には、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰して正常運転をする。（Ｓ９１１、Ｓ９１３）。

しかし前記と反対に前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇しなかった場合には、電子膨脹バルブの開度を前記圧縮機の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇する時まで反復的に制御する。

図１０は、蒸発温度を考慮した吐出温度を示した図面であって、蒸発温度によって基準吐出温度が可変されている。

図１１は、設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と蒸発温度によって既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側圧縮機１１またはサブ測圧縮機１２への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第３実施形態を示したフローチャートである。

図１１に示すように、まず圧縮機１１、１２を駆動させて、続いて圧縮機１１、１２が設定時間以上例えば、１０分以上に駆動されたのかを判断する。（Ｓ１１０１）。

これは設定時間である１０分以下に圧縮機１１、１２が駆動された時は蒸発器（冷房時−室内熱交換器、暖房時−室外熱交換器）から圧縮機に流入する冷媒が低温低圧の気相（気体）状態でなく液状状態で流入する。

従って、圧縮機１１、１２で液圧縮が行われない正常運転状態に到達されたのかを判断するためには１０分以上を駆動するようにし、前記駆動時間は常に違うようにも設定されることができる。

既述したように、圧縮機１１、１２が設定時間である１０分以上に駆動されたと判断されると、駆動中である圧縮機１１、１２の吐出温度及びその時の蒸発温度を測定する。（Ｓ１１０３）。

前記測定された圧縮機１１、１２の吐出温度が蒸発温度によって既設定された吐出温度である７５℃より低いのかを比較判断する。（Ｓ１１０５）。

前記判断結果、測定された圧縮機１１、１２のうち少なくとも１つ以上の圧縮機の吐出温度が蒸発温度によって既設定された吐出温度である７５℃より低くて圧縮機が液圧縮状態である場合、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する。（Ｓ１１０７）。

このように前記電子膨脹バルブの開度を制御する理由は圧縮機内で液圧縮が長時間維持する場合、液冷媒の流入によるオイル運搬量の増加と共に、圧縮部摩耗による圧縮機の損傷が発生するためである。

既述したように、現過熱度より１０℃高まるように電子膨脹バルブの開度を制御した後、前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機の吐出温度が蒸発温度によって設定された吐出温度である７５℃より５℃以上すなわち、８０℃以上に上昇したのか比較判断する。（Ｓ１１０９）。

前記圧縮機１２の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上である８０℃以上に上昇した場合には、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰して正常運転をする。（Ｓ１１１１、Ｓ１１１３）。

しかしこれと反対に前記圧縮機１２の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇しなかった場合には、前段階である電子膨脹バルブの開度を前記圧縮機１２の吐出温度が設定吐出温度である７５℃より５℃以上上昇する時まで反復的に制御する。

図１２は、設定時間以上に駆動された圧縮機１１、１２の吐出温度と既設定された吐出温度との比較を介して圧縮機保護のためのエアコン制御方法の第４実施形態を示したフローチャートである。

図１２に示すように、まず複数の圧縮機のうち第１圧縮機１１を駆動させて、続いて圧縮機１１が設定時間以上すなわち、２０分以上に駆動されたのかを判断する。（Ｓ１２０１）。

これは設定時間である２０分以下に圧縮機１１が駆動された時は蒸発器（冷房時−室内熱交換器、暖房時−室外熱交換器）から圧縮機に流入する冷媒が低温低圧の気相（気体）状態でなく液状状態で流入する。

従って、圧縮機１１で液圧縮が行われない正常運転状態に到達されたのかを判断するためには１０分以上を駆動するようにし、前記駆動時間は常に違うようにも設定されることができる。

既述したように、圧縮機１１が設定時間である２０分以上に駆動されたと判断されると、駆動中である圧縮機１１の吐出温度を測定する。（Ｓ１２０３）。

前記測定された圧縮機１１の吐出温度が既設定された吐出温度である６０℃より低いのかを比較判断する。（Ｓ１２０５）。

前記判断結果、測定された圧縮機１１の吐出温度が既設定された吐出温度である６０℃以上である場合には、現在運転中である状態で続けて正常運転をする。（Ｓ１２１５）。

しかしこれと反対に測定された圧縮機１１の吐出温度が既設定された吐出温度である６０℃より低い状態である場合には、運転中である圧縮機１１を停止させながら他の圧縮機１２に運転を交替させて、前記運転が停止した圧縮機１１の下段に巻かれているヒーター予熱を介して圧縮機１１内の液冷媒を蒸発させるようになる。（Ｓ１２０７）。

このように圧縮機１１の運転を交替すると同時に、停止した圧縮機１１下段に位置されたヒーター予熱を介して液冷媒を蒸発させる理由は次の通りである。

圧縮機１１の吐出温度が室外温度と関係なく６０℃以下ならば圧縮機１１の加圧作用にもかかわらず冷媒が液状状態で吐出されるため、既述したように、液圧縮状態の圧縮機１１を停止させて、他の圧縮機１２に運転を交替した後、停止した圧縮機１１の下段に位置されたヒーターを介して圧縮機１１を予熱することによって、液冷媒が蒸発するようにするためである。

既述したように、他の圧縮機１２に運転を交替させると同時に、運転が停止した圧縮機１１の下段に位置されたヒーター予熱を介して圧縮機１１内の液冷媒を蒸発させる過程で前記ヒーターによる圧縮機１１の予熱時間が既設定された所定時間例えば、１時間以上圧縮機１１を予熱したかを比較判断する。（Ｓ１２０９）。

前記判断結果設定時間である１時間以上に圧縮機１１を予熱した場合、停止した圧縮機１１を再運転させて冷媒を加圧する。（Ｓ１２１１）。

しかし、既述したように、圧縮機１１の再運転にもかかわらず、圧縮機１１が液圧縮状態を引続き維持するようになれば、ＬＥＤ点灯を介して圧縮機１１修理を表示してユーザーがＬＥＤ点灯を介して圧縮機１１が故障状態ということを認識するようになってＡ／Ｓを介した故障状態の圧縮機１１を修理する。（Ｓ１２１３）。

以上のように構成されたエアコン制御装置及び方法は、メイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間に均圧管を連結させることによって、マルチエアコンの冷房運転時高圧、暖房運転時低圧が均一になり相対的に圧力が低いメイン側の室外熱交換器に着霜が生じて熱交換効率が低下した従来に比べてエアコンに対する信頼性が向上する。

またエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて所定時間以後の圧縮機吐出温度、圧縮機吐出温度とその時の室外温度または圧縮機吐出温度とその時の蒸発温度を制御因子にしてメイン側またはサブ測の圧縮機に液冷媒が片寄ることを防止すると同時に、液圧縮により圧縮機が損傷されることを防止可能な制御方法に関する。

またエアコンの制御において、メイン側及びサブ測の圧縮機を駆動させて所定時間以後の圧縮機吐出温度、圧縮機吐出温度とその時の室外温度または圧縮機吐出温度とその時の蒸発温度を制御因子にしてメイン側またはサブ測の圧縮機に液冷媒が片寄ることを防止すると同時に、液圧縮により圧縮機が損傷されることを防止可能な制御方法に関する。

以上、本発明の望ましい実施形態を説明したが、本発明は多様な変化と変更及び均等物を用いることができる。本発明は、前記実施形態を適切に変形して同一に応用できることは言うまでもない。
従って、本発明は既述した実施形態に限られるのでない。

エアコン及び冷凍サイクルが動作される装置に適用可能である。

従来マルチエアコンの冷房サイクルを示した状態図。 従来マルチエアコンの暖房サイクルを示した状態図。 本発明によるマルチエアコンを概略的に示した構造図。 本発明によるマルチエアコンのまた他の構造図。 本発明による均圧管を介してエアコンの冷房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図。 本発明による均圧管を介してエアコンの冷房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図。 本発明による均圧管を介してエアコンの暖房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図。 本発明による均圧管を介してエアコンの暖房運転のうちメイン側室外熱交換器とサブ測室外熱交換器間の均圧過程を示した状態図。 設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側またはサブ測圧縮機への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第１実施形態を示したフローチャート。 室外温度を考慮した吐出温度を示した図面。 設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と室外温度によって既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側またはサブ測圧縮機への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第２実施形態を示したフローチャート。 蒸発温度を考慮した吐出温度を示した図面。 設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と蒸発温度によって既設定された吐出温度との比較を介して暖房時メイン側またはサブ測圧縮機への液冷媒傾きが防止されるようにするエアコン制御方法の第３実施形態を示したフローチャート。 設定時間以上に駆動された圧縮機の吐出温度と既設定された吐出温度との比較を介して圧縮機保護のためのエアコン制御方法の第４実施形態を示したフローチャート。

符号の説明

１０ 室外機
１０ａ 室外機
１１ 圧縮機
１１ａ 圧縮機
１２ 圧縮機
１２ａ 圧縮機
１５ 室外熱交換機
１５ａ 室外熱交換機
２０ａ 室内機
２０ｂ 室内機
２０ｃ 室内機
３０ 均圧管

Claims (22)

1. 少なくとも１つの圧縮機及び室外熱交換器を含む複数の室外機と；
   前記複数の室外機の少なくとも１つに冷媒管を介して連結され、室内熱交換器を備えた少なくとも１つの室内機；及び
   前記複数の室外機にそれぞれ連結構成されて運転モードによって圧力が均一にするための均圧管と；を含むことを特徴とするエアコンの制御装置。
2. 前記均圧管は運転モードによって各室外熱交換器に連結される位置が変わることを特徴とする請求項１に記載のエアコン制御装置。
3. 前記均圧管は暖房時に低圧が形成される各熱交換器の後段側冷媒管にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のエアコン制御装置。
4. 前記均圧管は冷房時に高圧が形成される各熱交換器の前段側冷媒管にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のエアコン制御装置。
5. 前記均圧管の管径は冷媒管管径より小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載のエアコン制御装置。
6. 複数の室外機のうち、第１室外機内のインバータ圧縮機及び定速圧縮機が少なくても１つ以上駆動されて、第２室外機内では前記第１室外機の圧縮機より少ない数の圧縮機が駆動されて冷媒の流量差が発生するようになり、これにより第１室外熱交換器と第２室外熱交換器間に発生した圧力差を均圧管を介して制御することを特徴とする請求項１に記載のエアコン制御装置。
7. 圧縮機を駆動して予め設定した時間以上に駆動されたのか判断する段階と；
   前記設定時間以上に圧縮機が駆動時、前記圧縮機の吐出温度を測定する段階と；
   前記測定された圧縮機の吐出温度と、予め設定された吐出温度とを比較する段階；及び
   前記圧縮機が液圧縮状態に判断されると、現在過熱度より高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する段階と；を含むことを特徴とするエアコン制御方法。
8. 前記測定された圧縮機の吐出温度と、予め設定された吐出温度とを比較して、測定された吐出温度が設定された吐出温度より低い液圧縮状態である場合には現在過熱度より予め定めた温度以上に高まるように電子膨脹バルブの開度を制御することを特徴とする請求項７に記載のエアコン制御方法。
9. 前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機の吐出温度が予め設定した吐出温度対比予め定めた温度以上に上昇したかを比較判断する段階；を更に含むことを特徴とする請求項７に記載のエアコンの制御方法。
10. 前記圧縮機の吐出温度が予め定めた温度以上に上昇した時、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰する段階；を更に含むことを特徴とする請求項９に記載のエアコンの制御方法。
11. 圧縮機を駆動して予め設定した時間以上に駆動されたのか判断する段階と；
    前記設定時間以上に圧縮機が駆動時、前記圧縮機の吐出温度を測定する段階と；
    前記測定された圧縮機の吐出温度が室外温度によって既設定された吐出温度より低いのかを比較判断する段階；及び
    前記圧縮機が液圧縮状態に判断されると、現在過熱度より高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する段階と；を含むことを特徴とするエアコン制御方法。
12. 前記測定された圧縮機の吐出温度と、室外温度によって予め設定された吐出温度とを比較して、測定された吐出温度が前記設定された吐出温度より低い液圧縮状態である場合には現在過熱度より予め定めた温度以上に高まるように電子膨脹バルブの開度を制御することを特徴とする請求項１１に記載のエアコン制御方法。
13. 前記電子膨脹バルブの開度を制御した後に、圧縮機の吐出温度が、予め定めた温度レベルをもって上昇したかを判断する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のエアコンの制御方法。
14. 前記圧縮機の吐出温度が予め定めた温度以上に上昇した時、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のエアコンの制御方法。
15. 圧縮機を駆動して予め設定した時間以上に駆動されたのか判断する段階と；
    前記設定時間以上に圧縮機が駆動時、前記圧縮機の吐出温度を測定する段階と；
    前記測定された圧縮機の吐出温度と、蒸発温度によって予め設定された温度とを比較する段階；及び
    前記圧縮機が液圧縮状態に判断されると、現在過熱度より高まるように電子膨脹バルブの開度を制御する段階と；を含むことを特徴とするエアコン制御方法。
16. 前記測定された圧縮機の吐出温度と蒸発温度によって予め設定された吐出温度を比較して、測定された吐出温度が前記設定された吐出温度より低い液圧縮状態である場合には現在過熱度より予め定めた温度以上に高まるように電子膨脹バルブの開度を制御することを特徴とする請求項１５に記載のエアコン制御方法。
17. 前記電子膨脹バルブの開度制御を介して圧縮機の吐出温度が予め設定した吐出温度対比予め定めた温度以上に上昇したかを比較判断する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のエアコンの制御方法。
18. 前記圧縮機の吐出温度が予め定めた温度以上に上昇した時、現過熱度を高める前の過熱度状態に復帰する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のエアコンの制御方法。
19. 圧縮機を駆動させる段階と；
    前記圧縮機が設定時間以上に駆動されたのか判断する段階と；
    前記設定時間以上への圧縮機駆動時、前記圧縮機の吐出温度を測定する段階と；
    前記測定された圧縮機の吐出温度が設定された吐出温度より低いのかを比較判断する段階と；
    前記液圧縮状態への判断時、運転中である圧縮機を停止させて、他の圧縮機に運転を交替させる段階；及び
    前記運転が停止した圧縮機のヒーターの予熱を介して圧縮機内の液冷媒を蒸発させる段階；を含むことを特徴とするエアコンの制御方法。
20. 前記運転が停止した圧縮機の下段に構成されたヒーターの予熱時間が既設定された所定時間以上であるのか比較判断する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載のエアコンの制御方法。
21. 前記設定時間以上への圧縮機予熱時、オフされた圧縮機を再運転させて冷媒を加圧する段階；を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載のエアコンの制御方法。
22. 前記圧縮機の再運転する場合にも液圧縮状態が維持時、表示手段を介して圧縮機修理を表示する段階；を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載のエアコンの制御方法。

Images