JP2011153755A - 空気調和機および空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチ型の空気調和機にシングル型の室内機を用いても、暖房フィーリングの低下を防止することができる空気調和機および空気調和機の制御方法を提供する。
【解決手段】圧縮機２１の冷媒吐出流量を制御する制御部７と、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄにおける室内熱交換器４１の温度を測定する室内熱交センサ４３と、運転条件に基づいて、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに供給する冷媒の循環流量を確保する圧縮機２１の冷媒吐出流量である要求吐出流量を算出する演算部６と、が設けられ、制御部７は、要求吐出流量がシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄにおける最大要求吐出流量以上であり、かつ、室内熱交センサ４３の測定値が所定値未満の場合には、要求吐出流量を増やす補正を行い、補正後の要求吐出流量に基づいて圧縮機２１の冷媒吐出流量を制御することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、１台の室外機に複数台の室内機が並列に接続され、複数台の室内機が別個に運転される空気調和機および空気調和機の制御方法に関する。

一般に、マルチ型の空気調和機、つまり１台の室外機に複数台の室内機が並列に接続され、複数台の室内機が別個に運転される空気調和機では、一部の室内機が暖房運転され、残りの室内機が停止されている場合、圧縮機から吐出された冷媒が流入する室内熱交換器等における圧力が過度に上昇することを防止するため、停止されている残りの室内機にもわずかに吐出冷媒が供給されている。
そのため、暖房運転の立ち上がり時に、室内機から吹き出される空気温度が上昇しにくいという問題が知られており、さまざまな対策が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６２−１９４１４４号公報

その一方で、近年、マルチ型の空気調和機に対して、シングル型の空気調和機、つまり１台の室外機に１台の室内機が接続される室内機が用いられる（共用化される）場合がある。言い換えると、マルチ型の室外機に、複数のシングル型の室内機が並列に接続されたり、マルチ型の室内機およびシングル型の室内機が混在して並列に接続されたりする場合がある。

このように、マルチ型の室外機に、シングル型の室内機が接続されると、シングル型の室内機はマルチ型の空気調和機に対応した制御ができないため、十分な暖房能力を発揮できないおそれがあるという問題があった。

具体的には、シングル型の室内機が使用者の要求に基づいて決定する風量設定や、マルチ型の室外機に要求するコンプレッサ回転数では、マルチ型の室外機の能力を十分に利用することができない。そのため、マルチ型の室内機と比較して、シングル型の室内機の暖房能力が低くなるおそれがあった。

特に、風量がＬＯＷに設定された場合には、室外機から発せられる騒音を抑えるために、コンプレッサ回転数を抑える制御が行われ、シングル型の室内機が十分に暖房能力を発揮できないおそれがあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、マルチ型の空気調和機にシングル型の室内機を用いても、暖房フィーリングの低下を防止することができる空気調和機および空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空気調和機は、室外機と一対一に対応するシングル用室内機が、室内機と多対一に対応するマルチ用室外機に接続される空気調和機であって、前記マルチ用室外機に配置され、前記マルチ用室外機および前記シングル用室内機の間で冷媒を循環させる圧縮機の冷媒吐出流量を制御する制御部と、前記シングル用室内機における室内熱交換器の温度を測定する室内熱交センサと、運転条件に基づいて、前記シングル用室内機に供給する前記冷媒の循環流量を確保する前記圧縮機の冷媒吐出流量である要求吐出流量を算出する演算部と、が設けられ、前記制御部は、前記要求吐出流量が前記シングル用室内機における最大要求吐出流量以上であり、かつ、前記室内熱交センサの測定値が所定値未満の場合には、前記要求吐出流量を増やす補正を行い、補正後の要求吐出流量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出流量を制御することを特徴とする。

本発明によれば、シングル用室内機をマルチ用室外機に接続した場合であっても、シングル用室内機により、マルチ用室内機と同程度の暖房フィーリングを得ることができる。
つまり、シングル用室内機は、室外機と一対一に対応することが前提とされているため、要求吐出流量の上限もシングル用室外機の圧縮機に合わせて設定されている。ここで、室外機が供給できる冷媒の循環流量（圧縮機の冷媒吐出流量）を比較すると、マルチ用室外機の方が大きい。例えば、マルチ用室外機に対して一台の室内機のみが暖房運転されている場合には、全ての室内機が暖房運転されている場合と比較して、マルチ用室外機が供給できる冷媒吐出流量に余裕がある。言い換えると、シングル用室外機における要求吐出流量の上限よりも大きな冷媒吐出流量に対応することができる。

制御部は、シングル用室内機の要求吐出流量に基づいて圧縮機の冷媒吐出流量が制御されている場合、室内熱交換器の温度が所定値（例えば４０℃）未満の時には、上述の要求吐出流量を増やす補正を行うことにより、圧縮機の冷媒吐出流量を増加させ、室内熱交換器の温度を速やかに所定値に到達させている。

ここで、圧縮機の冷媒吐出流量の制御としては、圧縮機の回転数の制御を例示することができる。この時、要求吐出流量は要求回転数に読み替えることができ、最大要求吐出流量は最大要求回転数に読み替えることができる。

上記発明においては、前記制御部は、前記室内熱交センサの測定値が前記所定値を超えると、前記要求吐出流量を増やす補正を停止し、前記補正後の要求吐出流量を維持することが望ましい。

本発明によれば、室内熱交センサの測定値が所定値を超えた際に、補正後の要求吐出流量を維持することにより、冷媒の循環流量が維持されるため、室内熱交換器における冷媒圧力の上昇が抑制される。

上記発明においては、前記制御部は、前記室内熱交センサの測定値が、前記所定値より高い高圧保護作動値を超えると、前記要求吐出流量を減らす補正を行い、補正後の要求吐出流量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出流量を制御することが望ましい。

本発明によれば、補正後の要求吐出流量の上限を設けても、室内熱交器における温度が高くなる場合、つまり、室内熱交換器における冷媒圧力が高くなる場合であっても、圧縮機の冷媒吐出流量が減らされるため、室内熱交換器における冷媒圧力上昇をより確実に防止できる。

上記発明においては、前記制御部は、前記要求吐出流量が前記最大要求吐出流量未満となると、前記要求吐出流量の補正を終了することが望ましい。

本発明によれば、要求吐出流量を増やす補正を行わなくても、シングル用室内機が運転状態に応じた暖房性能を十分に発揮できる場合には、要求吐出流量の補正を終了し、圧縮機の冷媒吐出流量を増やす制御を終了する。これにより、圧縮機から発せられる騒音の抑制、電力などの消費動力の軽減を図ることができる。
要求吐出流量が最大要求吐出流量未満の場合には、要求吐出流量を補正しなくてもシングル用室内機において十分な暖房性能が発揮されていると考えられる。したがって、このような場合には、要求吐出流量の補正を終了し、圧縮機の冷媒吐出流量を増やす制御を終了する。

本発明の空気調和機の制御方法は、室外機と一対一に対応するシングル用室内機が、室内機と多対一に対応するマルチ用室外機に接続される空気調和機の制御方法であって、運転条件に基づいて算出された、前記シングル用室内機に供給する前記冷媒の循環流量を確保する圧縮機の冷媒吐出流量である要求吐出流量と、前記シングル用室内機における最大要求吐出流量とを比較する比較ステップと、前記シングル用室内機の室内熱交換器における温度の測定値と、所定値とを比較して、前記測定値が前記所定値未満の場合には、前記圧縮機における冷媒吐出流量の制御モードを吐出流量増加モードであると判定する判定ステップと、前記制御モードが前記吐出流量増加モードと判定された場合には、前記要求吐出流量を増加させる補正を行う補正ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、シングル用室内機をマルチ用室外機に接続した場合であっても、シングル用室内機により、マルチ用室内機と同程度の暖房フィーリングを得ることができる。
具体的には、室内熱交換器の温度が所定値（例えば４０℃）未満の時には、上述の要求吐出流量を増やす補正を行うことにより、圧縮機の冷媒吐出流量を増加させて、シングル用室内機の室内熱交換器の温度を速やかに所定値に到達させることができる。そのため、シングル用室内機を用いても、マルチ用室内機と同程度の暖房フィーリングを得ることができる。

本発明の空気調和機および空気調和機の制御方法によれば、シングル用室内機の要求吐出流量が最大要求吐出流量以上であり、かつ、室内熱交センサの測定値が所定値未満の場合に、圧縮機の冷媒吐出流量を増やす制御を行うことにより、マルチ型の空気調和機にシングル型の室内機を用いても、暖房フィーリングの低下を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を説明する模式図である。 図１の演算部および制御部の構成を説明するブロック図である。 図１の空気調和機における温風制御を説明するフローチャートである。 図１の空気調和機における温風制御を説明するフローチャートである。 図１の空気調和機における温風制御を説明するフローチャートである。 室内熱交センサにより測定された温度の判定条件を説明するグラフである。 図６におけるＰ２の決定方法を説明するグラフである。

この発明の一実施形態に係る空気調和装置について、図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和機の構成を説明する模式図である。
本実施形態の空気調和機１は、図１に示すように、１台の室外機（マルチ用室外機）２と、４台のシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと、を備える空気調和機である。なお、室内機の台数は複数であればよく、上述の４台よりも多くても少なくてもよく、特に限定するものではない。

ここで、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、シングル用室外機と１対１に接続されることを前提とした室内機であり、マルチ用の室外機２は、１台のマルチ用の室外機２に対して複数台の室内機が接続されることを前提とした室外機である。
シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのそれぞれから室外機２の演算部６に向けて送信される要求回転数の上限は、シングル用室外機における圧縮機の上限回転数に基づいて定められたものであって、要求冷媒吐出流量としてはマルチ用の室外機２における圧縮機の上限回転数における冷媒吐出流量よりも低いものである。

室外機２には、図１に示すように、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、演算部６と、制御部７と、が主に設けられている。
さらに、室外機２とシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとの間には、液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄと、ガス側操作弁２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄと、が設けられている。

圧縮機２１は、１台の室外機２と、４台のシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとの間で冷媒を循環させるものであり、低温低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒とするものである。言い換えると、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに対して必要な冷媒を循環させるだけの冷媒吐出流量を実現できる圧縮機２１である。
圧縮機２１の吸入口には、アキュムレータ２７および別置アキュムレータ２８が冷媒の流通が可能に接続され、吐出口にはマフラ２９が冷媒の流通が可能に接続されている。

さらに、圧縮機２１は、制御部７によって駆動回転数が制御され、圧縮機２１から吐出される冷媒の流量である吐出冷媒流量が制御される。
なお、圧縮機２１としては、モータにより回転駆動されるスクロール型圧縮機などの公知の圧縮機を用いることができ、特に限定するものではない。

アキュムレータ２７および別置アキュムレータ２８は、圧縮機２１に気体冷媒を供給するとともに、液冷媒を一時的に貯留して１台の室外機２と４台のシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとの間で冷媒の流量を調節するものである。

アキュムレータ２７は、圧縮機２１と別置アキュムレータ２８との間に配置され、圧縮機２１の吸入口に気体冷媒を供給可能に接続されている。別置アキュムレータ２８は、アキュムレータ２７と四方弁２２との間に配置され、アキュムレータ２７に気体冷媒を供給可能に接続されている。
アキュムレータ２７と別置アキュムレータ２８とを接続する配管には、圧縮機２１に吸入される冷媒温度を測定する吸入管センサ３１が配置されている。

マフラ２９は、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力変動を緩和するものであり、圧力変動に起因する振動や騒音の発生を抑制するものである。
マフラ２９は、圧縮機２１と四方弁２２との間に配置され、圧縮機２１の吐出口と冷媒の流通が可能に接続されている。マフラ２９と圧縮機２１とを接続する配管には、圧縮機２１から吐出された冷媒の温度を測定する吐出管センサ３２が配置されている。

四方弁２２は、空気調和機１の運転状態に応じて、圧縮機２１から吐出された冷媒の流出先を制御するものである。
具体的には、冷房運転時には、圧縮機２１から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に導き、室内熱交換器４１から流出した冷媒を圧縮機２１に導くものである。暖房運転時には、圧縮機２１から吐出された冷媒を室内熱交換器４１に導き、室外熱交換器２３から流出した冷媒を圧縮機２１に導くものである。

四方弁２２は、別置アキュムレータ２８に向かって冷媒を流出可能に、かつ、マフラ２９から冷媒が流入可能に接続されている。さらに、室外熱交換器２３と、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの室内熱交換器４１とに対して冷媒が流入または流出可能に接続されている。
なお、四方弁２２としては、公知の弁を用いることができ、特に限定するものではない。

室外熱交換器２３は、室外の空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。具体的には、冷房運転時には、冷媒の熱を室外の空気に放熱させるものであり、暖房運転時には、室外の空気の熱を冷媒に吸熱させるものである。室外熱交換器２３は、四方弁２２とレシーバ３３との間に配置され、両者と冷媒の流通が可能に接続されたものである。
室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３の温度を測定する室外熱交換器センサ３４と、室外空気の温度を測定する外気温度センサ３５と、が配置されている。

レシーバ３３は、室外熱交換器２３と膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄとの間に配置され、両者と冷媒の流通が可能に接続されたものである。レシーバ３３は、主として冷房運転時に、液体冷媒を膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに供給するものである。

膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、通過する冷媒を断熱膨張させるものであり、冷媒の温度および圧力を低下させるものである。膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、それぞれシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに対応して配置、言い換えると、冷媒が流通可能に接続されている。具体的には、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、レシーバ３３から延びる１本の配管をシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに対応して分岐させた４つの配管にそれぞれ配置されている。
さらに、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、制御部７によって弁の開度が制御される電子膨張弁である。

液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄは、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄから延びる配管と接続される部分であって、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのそれぞれに対応して配置された操作弁である。さらに、液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄは、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと対応して配置され、両者の間には、音消しキャピラリ３６およびストレーナ３７が配置されている。

ガス側操作弁２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄは、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄから延びる配管と接続される部分であって、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのそれぞれに対応して配置された操作弁である。ガス側操作弁２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄは、マニフォールド３８を介して四方弁２２と冷媒が流通可能に接続されている。

図２は、図１の演算部および制御部の構成を説明するブロック図である。
演算部６は、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのそれぞれにおける要求回転数を算出するものである。ここで、要求回転数とは、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄが、それぞれの運転状態において必要な暖房性能を発揮させるために必要な冷媒流量である要求吐出流量に基づいて算出される値である。

さらに、演算部６には、図２に示すように、吸込センサ４２により測定されたシングル用室内機４Ａに吸い込まれた室内空気温度の測定値、および、シングル用室内機４Ａに入力された室内空気の設定温度の値が入力されるように構成されている。その一方で、演算部６により算出された要求回転数は、制御部７に入力されるように構成されている。ここで、図２では説明を容易にするために、シングル用室内機４Ａに対応する構成のみを表わしているが、シングル用室内機４Ｂ，４Ｃ，４Ｄについても同様の構成が設けられている。
なお、演算部６における要求回転数の算出方法については後述する。

制御部７は、図１および図２に示すように、空気調和機１の運転状態、特に圧縮機２１の回転数を制御するものである。具体的には、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに係る要求回転数を足し合わせた回転数に基づいて圧縮機２１の回転数を制御するものである。
制御部７は、さらに、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄの弁開度や、室外ファン（図示せず。）の運転状態、および、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄにおける室内ファン（図示せず。）の運転状態や、ルーバー（図示せず。）の動作などを制御してもよく、特に限定はしない。

制御部７には、外気温度センサ３５の測定値、演算部６により演算された要求回転数、シングル用室内機４Ａにおける圧縮機状態表示、および、シングル用室内機４Ａにおける上限要求回転数（最大要求吐出流量）が入力されるように構成されている。その一方で、制御部７により生成された制御信号は圧縮機２１に入力されるように構成されている。
なお、制御部７による制御の詳細は後述する。

シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄには、図１に示すように、室内熱交換器４１と、吸込センサ４２と、室内熱交センサ４３と、冷房出口熱交センサ４４と、が主に設けられている。

室内熱交換器４１は、それぞれシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに配置され、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。具体的には、冷房運転時には、室内空気の熱を冷媒に吸熱させるものであり、暖房運転時には、冷媒の熱を室内空気に放熱させるものである。
シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの室内熱交換器４１は、それぞれ液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄと、ガス側操作弁２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄと、に冷媒が流通可能に接続されている。

室内熱交換器４１には、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに吸い込まれた室内空気の温度を測定する吸込センサ４２と、室内熱交換器４１における中央部の温度を測定する室内熱交センサ４３と、冷房時における冷媒出口となる室内熱交換器４１の端部温度を測定する冷房出口熱交センサ４４と、が配置されている。

次に、上記の構成からなる空気調和機１における冷房運転および暖房運転について説明する。

冷房運転が行われる場合には、図１に示すように、四方弁２２が切り替えられ、圧縮機２１の吐出口と室外熱交換器２３とが接続され、圧縮機２１の吸入口と室内熱交換器４１とが接続される。
圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒は、マフラ２９および四方弁２２を介して、室外熱交換器２３に流入する。冷媒は室外熱交換器２３において熱を室外空気に放出して凝縮し、液冷媒となる。高圧の液冷媒は、室外熱交換器２３からレシーバ３３を介して膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに導かれる。

高圧の液冷媒は、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを通過する際に断熱膨張し、低温低圧の冷媒となる。低温低圧の冷媒は、音消しキャピラリ３６、ストレーナ３７および液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄを介してシングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの室内熱交換器４１に流入する。冷媒は室内熱交換器４１において室内空気から熱を吸収して蒸発し、気体冷媒となる。その一方で、室内空気は熱を奪われて冷却される。

気体冷媒は、ガス側操作弁２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ、マニフォールド３８、四方弁２２、別置アキュムレータ２８およびアキュムレータ２７を介して圧縮機２１の吸入口に吸入される。吸入された冷媒は圧縮機２１により圧縮され、高温高圧の冷媒として吐出口から吐出される。以後、上述の過程が繰り返されることにより冷房運転が継続される。

暖房運転が行われる場合には、図１に示すように、四方弁２２が切り替えられ、圧縮機２１の吐出口と室内熱交換器４１とが接続され、圧縮機２１の吸入口と室外熱交換器２３とが接続される。
圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒は、マフラ２９および四方弁２２を介して、室内熱交換器４１に流入する。冷媒は室内熱交換器４１において熱を室内空気に放出して凝縮し、液冷媒となる。その一方で、室内空気は熱を吸収して加熱される。高圧の液冷媒は、室内熱交換器４１から液側操作弁２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ、ストレーナ３７および音消しキャピラリ３６を介して膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄに導かれる。

高圧の液冷媒は、膨張弁２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを通過する際に断熱膨張し、低温低圧の冷媒となる。低温低圧の冷媒は、レシーバ３３を介して室外熱交換器２３に流入する。冷媒は室外熱交換器２３において室外空気から熱を吸収して蒸発し、気体冷媒となる。

気体冷媒は、四方弁２２、別置アキュムレータ２８およびアキュムレータ２７を介して圧縮機２１の吸入口に吸入される。吸入された冷媒は圧縮機２１により圧縮され、高温高圧の冷媒として吐出口から吐出される。以後、上述の過程が繰り返されることにより冷房運転が継続される。

次に、本実施形態の特徴であるシングル用室内機４Ａが暖房運転された場合の制御（以下、「温風制御」と表記する。）について説明する。以下、説明の簡略化のためシングル用室内機４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは暖房運転が停止されているとする。
図３から図５は、図１の空気調和機における温風制御を説明するフローチャートである。

まず図３に示すように、制御部７は、空気調和機１における暖房運転が開始されると（ステップＳ１）、暖房停止もしくは暖房サーモ運転から暖房運転になっているか否かを判定する（ステップＳ２）。
具体的には、シングル用室内機４Ａが暖房停止もしくは暖房サーモ運転から暖房運転に入ってから所定の期間、例えば１分４５秒程度が経過しているか否かを判定する。

暖房運転に入ってから所定の期間が経過した（ＹＥＳ）と判定された場合、制御部７は、次に外気温が所定の条件を満たしているか判定する（ステップＳ３）。具体的には、外気温度センサ３５により測定された外気温度が所定の温度、例えば２１℃程度未満の状態が１分程度継続したか否かを判定する。

その一方で、暖房運転に入ってから所定の期間が経過していない（ＮＯ）と判定された場合、制御部７は、図３に示すように、後述する制御モードＭＤが「４」と判定された場合と同様の制御を行う。

外気温度が所定の温度未満の状態が１分程度継続した（ＹＥＳ）と判定された場合、制御部７は、シングル用室内機４Ａにおける要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)が、シングル用室内機４Ａにおける上限要求回転数Ｎｍａｘｉ（ｉ）以上か否かを判定する（ステップＳ４（比較ステップ））。ここで（ｉ）は、室内機に対応する添え字である。例えば、シングル用室内機４Ａは（ｉ）＝（１）であり、シングル用室内機４Ｂは（ｉ）＝（２）、シングル用室内機４Ｃは（ｉ）＝（３）、および、シングル用室内機４Ｄは（ｉ）＝（４）である場合を挙げることができる。

さらに、要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)の求め方について以下に説明する。
要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)は、上述のように演算部６において、吸込センサ４２による測定値ＴｈＩ-Ａ（ｉ）、および、設定温度から求められる設定補正温度ＴＳ（ｉ）に基づいて算出される。

具体的には、偏差Ｅ（ｉ）、偏差Ｅ（ｉ）の時間的変化分ΔＥ（ｉ）および回転数の増分ΔＮｆに基づいて要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)が求められる。
偏差Ｅ（ｉ）は、測定値ＴｈＩ-Ａ（ｉ）および設定補正温度ＴＳ（ｉ）の偏差であり、以下の式に基づいて求められる。説明の容易化のため、以下では添え字の（ｉ）は省略する。
暖房時：Ｅ（ｎ）＝ＴＳ（ｎ）−ＴｈＩ-Ａ（ｎ） （℃）
冷房時：Ｅ（ｎ）＝ＴｈＩ-Ａ（ｎ）−ＴＳ（ｎ） （℃）
ここで、ｎはサンプリング回数を表わしている。また、偏差Ｅ（ｉ）の値は、０．２５℃ごとに切り捨てられ量子化が図られている。

偏差Ｅの時間的変化分ΔＥは、以下の式に基づいて求められる。
ΔＥ（ｎ）＝（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ））÷Ｔ
ここで、Ｔはサンプリングタイムであり、本実施形態では４０秒程度の例に適用して説明する。また、偏差Ｅの時間的変化分ΔＥの値は、０．２５℃／秒ごとに切り捨てられ量子化が図られている。

回転数の増分ΔＮｆは、上述の式で求められたＥ、ΔＥ、および、予め定められたテーブルに基づいて求められる。このテーブルにおける回転数の増分ΔＮｆの値は、ファジイ演算の規則に従って決定されている。

演算部６は、上述のようにして求めた回転数の増分ΔＮｆ、および、前回のサンプリング時における要求回転数Ｎｔｉ(ｎ−１)に基づいて、今回のサンプリング時における要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)を算出する。
つまり、−２４＜Ｎｔｉ(ｎ−１)＜０ かつ ΔＮｆ≧０の時には、以下の式
Ｎｔｉ(ｎ)＝０＋ΔＮｆ
に基づいて要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)を算出する。

Ｎｔｉ(ｎ−１)＝−２４ かつ ΔＮｆ＞０の時には、以下の式
Ｎｔｉ(ｎ)＝０
に基づいて演算部６は要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)を算出する。このとき、室内機では暖房サーモ運転が停止され、暖房運転を再開する。

上述の２つの場合以外のときには、以下の式
Ｎｔｉ(ｎ)＝Ｎｔｉ(ｎ−１)＋ΔＮｆ
に基づいて演算部６は要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)を算出する。
ここで、Ｎｔｉの最小値は−２４であり、室内機はＮｔｉ＝−２４を受け取ると、暖房運転を停止し、暖房サーモ運転が開始される。

その一方で、外気温度が所定の温度未満の状態が１分程度継続していない（ＮＯ）と判定された場合、制御部７は、図３に示すように、後述する制御モードＭＤが「４」と判定された場合と同様の制御を行う。

要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)が上限要求回転数Ｎｍａｘｉ（ｉ）以上（ＹＥＳ）の場合、制御部７は、圧縮機２１における回転数の制御モードＭＤの判定を行う（ステップＳ５（判定ステップ））。
具体的に制御部は、室内熱交センサ４３の測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）、サンプリングタイマＴの状態および制御ステータスＳＴの状態からなる以下の表に基づいて制御モードＭＤの判定を行う。

図６は、室内熱交換センサにより測定された温度の判定条件を説明するグラフである。図７は、図６におけるＰ２の決定方法を説明するグラフである。
制御部７は、上述の表および図６に示すように、室内熱交センサの測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が４０℃（所定値）未満の場合には「０」と判定し、４０℃以上Ｐ２（高圧保護作動値）−３℃未満の場合には「１」と、Ｐ２−３℃以上Ｐ２℃未満の場合には「２」と、Ｐ２℃以上の場合には「３」と判定する。
ここで、Ｐ２℃は図７に示すように、吸込センサ４２の測定温度ＴｈＩ-Ａ（ｉ）に基づいて判定される。つまり、測定温度ＴｈＩ-Ａ（ｉ）が２４℃以下の場合にはＰ２が５５℃と判定され、２４℃を超えて２７℃以下の場合にはＰ２が５３℃と判定され、２７℃を超えるとＰ２が５０℃と判定される。

サンプリングタイマＴの状態とは、サンプリングタイマＴによるサンプリング期間の計測中か、計測終了かを示すものであり、計測中（タイマカウント中）には「０」、計測終了（タイマアップ）には「１」となるものである。
制御ステータスＳＴの状態とは、制御部７による制御が通常の暖房制御中か、本実施形態の特徴である温風制御中かを示すものであり、通常の暖房制御中には「０」、温風制御中には「１」となるものである。

上述の表に示すように、測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「０」，「１」または「２」であって、サンプリングタイマＴの状態が「０」かつ制御ステータスＳＴの状態が「１」の場合には、制御モードＭＤが「０」（ＭＤ＝０）と判定される。
その一方で、測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「０」、サンプリングタイマＴの状態が「０」かつ制御ステータスＳＴの状態が「０」の場合、および、測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「０」、サンプリングタイマＴの状態が「１」の場合には、制御モードＭＤが「１」（ＭＤ＝１）と判定される。

測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「１」、サンプリングタイマＴの状態が「１」かつ制御ステータスＳＴの状態が「１」の場合には、制御モードＭＤが「２」（ＭＤ＝２）と判定される。
測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「２」、サンプリングタイマＴの状態が「１」かつ制御ステータスＳＴの状態が「１」の場合には、制御モードＭＤが「３」（ＭＤ＝３）と判定される。

それ以外の場合、つまり、測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「１」，「２」および「３」の一方、かつ制御ステータスＳＴの状態が「０」の場合、および、測定値ＴｈＩ-Ｒ１（ｉ）が「３」，サンプリングタイマＴの状態が「１」かつ制御ステータスＳＴの状態が「１」の場合には、制御モードＭＤが「４」（ＭＤ＝４）と判定される。

その一方で、要求回転数Ｎｔｉ(ｉ)が上限要求回転数Ｎｍａｘｉ（ｉ）未満（ＮＯ）の場合、制御部７は、図３に示すように、後述する制御モードＭＤが「４」と判定された場合と同様の制御を行う。

制御モードＭＤが「０」と判定された場合には、図３および図５に示すように、次回のサンプリングが行われるまで待つ制御が行われる。つまり、制御部７は、後述するステップＳ１１の内容の制御を行った後、再びステップＳ２に戻るループをサンプリング期間が経過するまで繰り返す。

制御モードＭＤが「１」と判定された場合には、図３から図５に示すように、圧縮機２１の回転数を増加させる制御、言い換えると回転数増加モード（吐出流量増加モード）の制御が行われる。
つまり、制御部７は、図４に示すように、回転数の補正値Δｒｐｓを＋１（ｒｐｓ）とし（ステップＳ６）、制御ステータスＳＴの状態を温風制御中であること示す「１」とし（ステップＳ７）、サンプリングタイマＴによるサンプリング期間を５秒にセットする（ステップＳ８）。

その後、図５に示すように、制御部７は回転数補正値Δｒｐｓの積算値であるΣΔｒｐｓが、積算値の上限Ｎｍａｘ以上、または、積算値の下限Ｎｍｉｎ以下であるか否かの判定が行われる（ステップＳ９）。本実施形態では積算値の上限Ｎｍａｘが１００（ｒｐｓ）、積算値の下限Ｎｍｉｎが０（ｒｐｓ）である例に適用して説明する。

制御部７は、ΣΔｒｐｓがＮｍａｘ以上（ＹＥＳ）の場合には、積算値ΣΔｒｐｓの値を積算値の上限Ｎｍａｘに置き換え、ΣΔｒｐｓがＮｍｉｎ以下（ＴＥＳ）の場合には、積算値ΣΔｒｐｓの値を積算値の下限Ｎｍｉｎに置き換える（ステップＳ１０）。
その後、制御部７は、要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)に回転数補正値Δｒｐｓを加算した補正後の要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)´を算出し（ステップＳ１１（補正ステップ））、補正後の要求回転数Ｎｔｉ(ｎ)´に基づいて圧縮機２１の回転数を制御する。その後、再びステップＳ２に戻り上述の制御が繰り返される。

その一方で、ΣΔｒｐｓがＮｍａｘ未満（ＮＯ）の場合や、ΣΔｒｐｓがＮｍｉｎを超えている（ＮＯの）場合には、上述のステップＳ１０を省略してステップＳ９からステップＳ１１に移り、ステップＳ１１の制御内容が行われる。

制御モードＭＤが「２」と判定された場合には、図３および図４に示すように、圧縮機２１の回転数を保持する制御、言い換えると回転数維持モードの制御が行われる。
つまり、制御部７は回転数の補正値Δｒｐｓを０（ｒｐｓ）とし（ステップＳ１２）、制御ステータスＳＴの状態を温風制御中であること示す「１」とし（ステップＳ１３）、サンプリングタイマＴによるサンプリング期間を２０秒にセットする（ステップＳ１４）。
その後、図４および図５に示すように、上述のステップＳ９以降の内容の制御が行われる。

制御モードＭＤが「３」と判定された場合には、図３および図４に示すように、圧縮機２１の回転数を減少させる制御、言い換えると回転数減少制御モードの制御が行われる。
つまり、制御部７は回転数の補正値Δｒｐｓを−４（ｒｐｓ）とする（ステップＳ１５）。その後、図４および図５に示すように、上述のステップＳ１３以降の内容の制御が行われる。

その一方で、制御モードＭＤが「４」と判定された場合には、図３および図５に示すように、本実施形態の温風制御を解除する制御が行われ、室内熱交換器４１における圧力の上昇しすぎを防止するハイプレッシャ制御が行われる。
つまり、制御部７は、制御ステータスＳＴの状態を通常の暖房運転中であることを示す「０」とし（ステップＳ１６）、５秒または２０秒に設置されていたサンプリング期間を０秒に設定（クリア）し（ステップＳ１７）、さらに、積算値ΣΔｒｐｓの値を０（ｒｐｓ）に設定する（ステップＳ１８）。その後、図５に示すように、上述のステップＳ１１以降の内容の制御が行われる。

上記の構成によれば、シングル用室内機４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄをマルチ用の室外機２に接続した場合であっても、シングル用室内機４Ａにより、マルチ用室内機と同程度の暖房フィーリングを得ることができる。

つまり、シングル用室内機は、室外機と一対一に接続されることが前提とされているため、上限要求回転数（最大要求冷媒吐出流量）もシングル用室外機の圧縮機に合わせて設定されている。ここで、室外機が供給できる冷媒の循環流量（圧縮機の冷媒吐出流量）を比較すると、マルチ用の室外機２の方が大きい。例えば、マルチ用の室外機２に対して一台の室内機のみが暖房運転されている場合には、全ての室内機が暖房運転されている場合と比較して、マルチ用の室外機２が供給できる冷媒吐出流量に余裕がある。言い換えると、シングル用室外機における上限要求回転数よりも高い回転数相当の冷媒吐出流量に対応することができる。

制御部７は、シングル用室内機４Ａの要求回転数に基づいて圧縮機２１の駆動回転数が制御されている場合、室内熱交換器４１の温度が所定値（本実施形態では４０℃程度）未満の時には、上述の要求回転数を増やす補正を行うことにより、圧縮機２１の駆動回転数を増加させ、室内熱交換器４１の温度を速やかに所定値に到達させることができる。

制御モードＭＤが「２」と判定された場合に、制御部７が回転数維持モードの制御を行うことにより、室内熱交換器４１における冷媒圧力の上昇し過ぎを防止できる。
さらに、制御モードＭＤが「３」と判定された場合に、制御部７が回転数減少モードの制御を行うことにより、冷媒の循環流量が減らされるため、室内熱交換器４１における冷媒圧力の上昇を確実に防止できる。

要求回転数を増やす補正を行わなくても、シングル用室内機４Ａが運転状態に応じた暖房性能を十分に発揮できる場合、つまり、図３のステップＳ４においてＮＯと判定された場合には、要求回転数の補正を終了し、本実施形態の温風制御、つまり圧縮機２１の回転数を増加させる制御を終了する。これにより、圧縮機２１から発せられる騒音の抑制、電力などの消費動力の軽減を図ることができる。

１ 空気調和機
２ 室外機（マルチ用室外機）
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ シングル用室内機
６ 演算部
７ 制御部
２１ 圧縮機
４１ 室内熱交換器
４３ 室内熱交センサ
Ｓ４ 比較ステップ
Ｓ５ 判定ステップ
Ｓ１１ 補正ステップ

Claims (5)

1. 室外機と一対一に対応するシングル用室内機が、室内機と多対一に対応するマルチ用室外機に接続される空気調和機であって、
   前記マルチ用室外機に配置され、前記マルチ用室外機および前記シングル用室内機の間で冷媒を循環させる圧縮機の冷媒吐出流量を制御する制御部と、
   前記シングル用室内機における室内熱交換器の温度を測定する室内熱交センサと、
   運転条件に基づいて、前記シングル用室内機に供給する前記冷媒の循環流量を確保する前記圧縮機の冷媒吐出流量である要求吐出流量を算出する演算部と、
   が設けられ、
   前記制御部は、前記要求吐出流量が前記シングル用室内機における最大要求吐出流量以上であり、かつ、前記室内熱交センサの測定値が所定値未満の場合には、前記要求吐出流量を増やす補正を行い、補正後の要求吐出流量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出流量を制御することを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、前記室内熱交センサの測定値が前記所定値を超えると、前記要求吐出流量を増やす補正を停止し、前記補正後の要求吐出流量を維持することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、前記室内熱交センサの測定値が、前記所定値より高い高圧保護作動値を超えると、前記要求吐出流量を減らす補正を行い、補正後の要求吐出流量に基づいて前記圧縮機の冷媒吐出流量を制御することを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 前記制御部は、前記要求吐出流量が前記最大要求吐出流量未満となると、前記要求吐出流量の補正を終了することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 室外機と一対一に対応するシングル用室内機が、室内機と多対一に対応するマルチ用室外機に接続される空気調和機の制御方法であって、
   運転条件に基づいて算出された、前記シングル用室内機に供給する前記冷媒の循環流量を確保する圧縮機の冷媒吐出流量である要求吐出流量と、前記シングル用室内機における最大要求吐出流量とを比較する比較ステップと、
   前記シングル用室内機の室内熱交換器における温度の測定値と、所定値とを比較して、
   前記測定値が前記所定値未満の場合には、前記圧縮機における冷媒吐出流量の制御モードを吐出流量増加モードであると判定する判定ステップと、
   前記制御モードが前記吐出流量増加モードと判定された場合には、前記要求吐出流量を増加させる補正を行う補正ステップと、
   を有することを特徴とする空気調和機の制御方法。

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