JP2016084987A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、空調機の運転方法に関する。
膨張弁においては、流体が流通停止状態から流通状態に切り換わる最小開度となる弁位置には個体差があり、弁が閉まるか閉まらないかの低開度領域で特にバラツキが大きい傾向にある。また、冷媒流量を絞る制御においては低開度領域を上手く利用する必要がある。
それゆえ、従来、膨張弁単体の最小開度を決定する方法が広く研究されている。例えば、特許文献1(特開平9−42784号公報)には、膨張弁の開度を徐々に絞っていき、冷媒が流れなくなった時点の弁開度に基づき膨張弁の最小開度を決定している。
しかしながら、複数の室内機が接続されるマルチタイプ空調機においては、室内機毎に膨張弁が搭載されているので、どのタイミングで各膨張弁の最小開度を決定するのかが問題であり、上記特許文献1には教示されていない。
仮に、所定条件が成立した室内機の膨張弁に対して最小開度を決定するようなロジックが組まれた場合、その所定条件が成立しない限り、いつまでたっても最小開度が決定されない状態が継続する。
本発明の課題は、適切なタイミングで且つ早期に膨張弁の最小開度を検知し決定することができる空調機の運転方法を提供することにある。
本発明の第1観点に係る空調機の運転方法は、室外機に対して複数の室内機が接続される空調機の運転方法であって、基準開度決定制御を実行する制御部を備えている。基準開度決定制御では、複数の室内機それぞれに設けられた室内熱交換器に対応する膨張弁を全閉状態から徐々に開状態に向かわせる動作が行われると共に、室内熱交換器が所定条件を満たしたときの弁位置が基準開度として決定される。さらに、複数の室内機のうち最初に基準開度決定制御が行われる第1グループとその次に基準開度決定制御が行われる第2グループとが選択され、第1グループに対する基準開度決定制御の終了後、第2グループに対しても基準開度決定制御が行われ、その際、第1グループに対する基準開度決定制御において採用された室内熱交換器内の冷媒温度よりも低い温度の冷媒が流れるようにして基準開度決定制御が行われる。
この空調機の運転方法では、全ての膨張弁の基準開度を決定することができるので、いつまでたっても基準開度が決定できないという状態を回避することができる。また、既存の制御対象(蒸発温度、圧力)を監視しながら検知することができるので合理的である。さらに、第1グループから続けて第2グループへ移行することができるので、第2グループに属する全ての膨張弁について基準開度を決定する時間を短縮することができる。
本発明の第2観点に係る空調機の運転方法は、第1観点に係る空調機の運転方法であって、冷房運転時の室内熱交換器における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサをさらに備えている。上記所定条件は、温度センサの検出温度が所定温度より低下することである。
本発明の第3観点に係る空調機の運転方法は、第2観点に係る空調機の運転方法であって、所定温度が、前記冷媒温度の温度範囲に応じて変更される。
本発明の第4観点に係る空調機の運転方法は、第1観点に係る空調機の運転方法であって、冷房運転時の室内熱交換器における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサをさらに備えている。上記所定条件は、温度センサの検出温度の単位時間当たりの変化量が所定値を超えることである。
本発明の第5観点に係る空調機は、室外機に対して複数の室内機が接続される空調機であって、基準開度決定制御を実行する制御部を備えている。基準開度決定制御とは、室外機に搭載されている圧縮機を稼動させ、複数の室内機それぞれに設けられた室内熱交換器に対応する膨張弁に全閉状態から徐々に開状態に向かう動作を行わせると共に、室内熱交換器が所定条件を満たしたときの弁位置を基準開度として決定する制御である。また、制御部は、試運転時に、第1グループと第2グループとに分けられている複数の室内機に対して基準開度決定制御をグループ毎に順番に行わせる試運転モードを有している。さらに制御部は、試運転モードにおいて、第1グループに対して基準開度決定制御を行った後に圧縮機を停止させることなく引き続き第2グループに対して基準開度決定制御を行い、その際、第1グループに対する基準開度決定制御において採用した室内熱交換器内の冷媒温度よりも低い温度の冷媒が流れるようにして基準開度決定制御を行う。
この空調機では、第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止することなく移行することができるので、第2グループに属する全ての膨張弁について基準開度を決定する時間を、[第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止する方式]と比べて短縮することができる。
本発明の第6観点に係る空調機の運転方法は、第5観点に係る空調機の運転方法であって、冷房運転時の室内熱交換器における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサをさらに備えている。上記所定条件は、温度センサの検出温度が所定温度より低下することである。
本発明の第7観点に係る空調機の運転方法は、第6観点に係る空調機の運転方法であって、所定温度が、前記冷媒温度の温度範囲に応じて変更される。
本発明の第8観点に係る空調機の運転方法は、第5観点に係る空調機の運転方法であって、冷房運転時の室内熱交換器における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサをさらに備えている。上記所定条件は、温度センサの検出温度の単位時間当たりの変化量が所定値を超えることである。
本発明の第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空調機の運転方法では、全ての膨張弁の基準開度を決定することができるので、いつまでたっても基準開度が決定できないという状態を回避することができる。また、既存の制御対象(蒸発温度、圧力)を監視しながら検知することができるので合理的である。さらに、第1グループから続けて第2グループへ移行することができるので、第2グループに属する全ての膨張弁について基準開度を決定する時間を短縮することができる。
本発明の第5観点から第8観点のいずれか1つに係る空調機では、第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止することなく移行することができるので、第2グループに属する全ての膨張弁について基準開度を決定する時間を、[第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止する方式]と比べて短縮することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
<第1実施形態>
(1)空調機10の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る空調機の概略構成図である。空調機10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転によって、ビル等の室内の冷暖房を行う装置である。空調機10は、1台の空調室外機20と、それに並列に接続された複数台の空調室内機40A〜40Nと、空調室外機20と空調室内機40A〜40Nとを接続する液冷媒連絡管71およびガス冷媒連絡管72とを備えている。
(1)空調機10の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る空調機の概略構成図である。空調機10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転によって、ビル等の室内の冷暖房を行う装置である。空調機10は、1台の空調室外機20と、それに並列に接続された複数台の空調室内機40A〜40Nと、空調室外機20と空調室内機40A〜40Nとを接続する液冷媒連絡管71およびガス冷媒連絡管72とを備えている。
空調機10の冷媒回路11は、空調室外機20と、空調室内機40A〜40Nと、液冷媒連絡管71およびガス冷媒連絡管72とが接続されることによって構成されている。
(1−1)空調室内機40A〜40N
空調室内機40A〜40Nは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。
空調室内機40A〜40Nは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。
空調室内機40Aと空調室内機40B〜40Nとは同様の構成であるため、ここでは、空調室内機40Aの構成のみ説明し、空調室内機40B〜40Nの構成については、それぞれ、空調室内機40Aの各部を示す番号末尾の符号Aの代わりにB〜Nの符号を付して、各部の説明を省略する。
空調室内機40Aは、冷媒回路11の一部を構成する室内側冷媒回路11a(空調室内機40Bでは室内側冷媒回路11b、空調室内機40Nでは室内側冷媒回路11nとする。)を有している。この室内側冷媒回路11aには、室内膨張弁41Aと、室内熱交換器42Aとが含まれている。なお、本実施形態では、空調室内機40A〜40Nそれぞれに室内膨張弁が設けられているが、これに限らずに、膨張機構(膨張弁を含む)が空調室外機20に設けられてもよいし、空調室内機40A〜40Nや空調室外機20とは独立した接続ユニットに設けられてもよい。
(1−1−1)室内膨張弁41A
室内膨張弁41Aは、電動式膨張弁である。室内膨張弁41Aは、室内側冷媒回路11a内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器42Aの液側に接続される。また、室内膨張弁41は、冷媒の通過を遮断することもできる。
室内膨張弁41Aは、電動式膨張弁である。室内膨張弁41Aは、室内側冷媒回路11a内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器42Aの液側に接続される。また、室内膨張弁41は、冷媒の通過を遮断することもできる。
(1−1−2)室内熱交換器42A
室内熱交換器42Aは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器42Aは、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。
室内熱交換器42Aは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器42Aは、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。
なお、本実施形態において、室内熱交換器42Aは、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であるが、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
(1−1−3)室内ファン43A
空調室内機40Aは、室内ファン43Aを有している。室内ファン43Aは、空調室内機40A内に室内空気を吸入して、室内熱交換器42Aにおいて冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する。また、室内ファン43Aは、室内熱交換器42Aに供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することができる。
空調室内機40Aは、室内ファン43Aを有している。室内ファン43Aは、空調室内機40A内に室内空気を吸入して、室内熱交換器42Aにおいて冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する。また、室内ファン43Aは、室内熱交換器42Aに供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することができる。
本実施形態において、室内ファン43AはDCファンモータ等からなるモータ43ma(空調室内機40Bではモータ43mb、空調室内機40Nではモータ43mnとする。)によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。また、室内ファン43Aでは、風量固定モードと風量自動モードとをリモコン等の入力装置を介して選択することができる。
ここで、風量固定モードとは、風量が最も小さい弱風、風量が最も大きい強風、および弱風と強風との中間程度の中風の3種類の固定風量に設定するモードである。また、風量自動モードとは、過熱度SHや過冷却度SCなどに応じて弱風から強風までの間において自動的に変更するモードである。
例えば、利用者が「弱風」、「中風」、および「強風」のいずれかを選択した場合には風量固定モードとなり、「自動」を選択した場合には、運転状態に応じて自動的に風量が変更される風量自動モードとなる。
なお、本実施形態では、室内ファン43の風量のファンタップは「弱風」、「中風」、および「強風」の3段階で切り換えられる。ここで、この切り換え段数は3段階に限らずに、例えば10段階などであってもよい。
また、室内ファン43Aの風量Gaは、モータ43maの回転数によって演算される。ここで、風量Gaの演算は、モータ43maの電流値に基づいて演算されてもよいし、設定されているファンタップに基づいて演算されてもよい。
(1−1−4)各種センサ
空調室内機40Aには、各種のセンサが設けられている。先ず、液側温度センサ44Aが、室内熱交換器42Aの液側に設けられている。液側温度センサ44Aは、暖房運転時における凝縮温度Tcに対応する冷媒温度を、または冷房運転時における蒸発温度Teに対応する冷媒温度を検出する。
空調室内機40Aには、各種のセンサが設けられている。先ず、液側温度センサ44Aが、室内熱交換器42Aの液側に設けられている。液側温度センサ44Aは、暖房運転時における凝縮温度Tcに対応する冷媒温度を、または冷房運転時における蒸発温度Teに対応する冷媒温度を検出する。
また、ガス側温度センサ45Aが、室内熱交換器42のガス側に設けられている。ガス側温度センサ45Aは、冷媒の温度を検出する。
また、室内温度センサ46Aが、空調室内機40Aの室内空気の吸入口側に設けられている。室内温度センサ46Aは、空調室内機40内に流入する室内空気の温度(すなわち、室内温度Tr)を検出する。
本実施形態において、液側温度センサ44A、ガス側温度センサ45Aおよび室内温度センサ46Aは、サーミスタからなる。
(1−1−5)室内側制御部47A
図2は、空調室内機の制御部を示すブロック図である。図2において、空調室内機40Aは、室内側制御部47Aを有している。室内側制御部47Aは、空調室内機40Aを構成する各部の動作を制御する。室内側制御部47Aには、空調能力演算部47aa、要求温度演算部47ba、及びメモリ47caが含まれている。
図2は、空調室内機の制御部を示すブロック図である。図2において、空調室内機40Aは、室内側制御部47Aを有している。室内側制御部47Aは、空調室内機40Aを構成する各部の動作を制御する。室内側制御部47Aには、空調能力演算部47aa、要求温度演算部47ba、及びメモリ47caが含まれている。
空調能力演算部47aa(空調室内機40Bでは空調能力演算部47ab、空調室内機40Nでは空調能力演算部47anとする。)は、空調室内機40における現在の空調能力等を演算する。
また、要求温度演算部47ba(空調室内機40Bでは要求温度演算部47bb、空調室内機40Nでは要求温度演算部47bnとする。)は、現在の空調能力に基づいて次に能力を発揮するのに必要な要求蒸発温度Terまたは要求凝縮温度Tcrを演算する。
メモリ47ca(空調室内機40Bではメモリ47cb、空調室内機40Nではメモリ47cnとする。)は、各種データを格納する。
また、室内側制御部47Aは、空調室内機40Aを個別に操作するためのリモコン(図示せず)との間で制御信号等の通信を行い、さらに、空調室外機20との間で伝送線80aを介して制御信号等の通信を行う。
(1−2)空調室外機20
空調室外機20は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡管71およびガス冷媒連絡管72を介して空調室内機40A〜40Nに接続されており、空調室内機40A〜40Nとともに冷媒回路11を構成している。
空調室外機20は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡管71およびガス冷媒連絡管72を介して空調室内機40A〜40Nに接続されており、空調室内機40A〜40Nとともに冷媒回路11を構成している。
空調室外機20は、冷媒回路11の一部を構成する室外側冷媒回路11zを有している。この室外側冷媒回路11zは、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁38と、アキュムレータ24と、液側閉鎖弁26と、ガス側閉鎖弁27とを有している。
(1−2−1)圧縮機21
圧縮機21は容量可変式圧縮機であり、そのモータ21mの駆動はインバータにより回転数が制御される。本実施形態において、圧縮機21は1台のみであるが、これに限定されず、空調室内機の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。
圧縮機21は容量可変式圧縮機であり、そのモータ21mの駆動はインバータにより回転数が制御される。本実施形態において、圧縮機21は1台のみであるが、これに限定されず、空調室内機の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。
(1−2−2)四路切換弁22
四路切換弁22は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時、四路切換弁22は圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側(具体的には、アキュムレータ24)とガス冷媒連絡管72側とを接続する(冷房運転状態:図1の四路切換弁22の実線を参照)。
四路切換弁22は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時、四路切換弁22は圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側(具体的には、アキュムレータ24)とガス冷媒連絡管72側とを接続する(冷房運転状態:図1の四路切換弁22の実線を参照)。
その結果、室外熱交換器23は冷媒の凝縮器として、室内熱交換器42A〜42Nは冷媒の蒸発器として機能する。
暖房運転時、四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側とガス冷媒連絡管72側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23のガス側とを接続する(暖房運転状態:図1の四路切換弁22の破線を参照)。
その結果、室内熱交換器42A〜42Nは冷媒の凝縮器として、室外熱交換器23は冷媒の蒸発器として機能する。
(1−2−3)室外熱交換器23
室外熱交換器23は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。但し、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
室外熱交換器23は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。但し、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
室外熱交換器23は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器23は、そのガス側が四路切換弁22に接続され、その液側が室外膨張弁38に接続されている。
(1−2−4)室外膨張弁38
室外膨張弁38は、電動膨張弁であり、室外側冷媒回路11z内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。室外膨張弁38は、冷房運転時の冷媒回路11における冷媒の流れ方向において室外熱交換器23の下流側に配置されている。
室外膨張弁38は、電動膨張弁であり、室外側冷媒回路11z内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。室外膨張弁38は、冷房運転時の冷媒回路11における冷媒の流れ方向において室外熱交換器23の下流側に配置されている。
(1−2−5)室外ファン28
室外ファン28は、吸入した室外空気を室外熱交換器23に送風して冷媒と熱交換させる。室外ファン28は、室外熱交換器23に送風する際の風量を可変することができる。室外ファン28は、プロペラファン等であり、DCファンモータ等からなるモータ28mによって駆動される。
室外ファン28は、吸入した室外空気を室外熱交換器23に送風して冷媒と熱交換させる。室外ファン28は、室外熱交換器23に送風する際の風量を可変することができる。室外ファン28は、プロペラファン等であり、DCファンモータ等からなるモータ28mによって駆動される。
(1−2−6)液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27
液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は、液冷媒連絡管71及びガス冷媒連絡管72との接続口に設けられる弁である。
液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は、液冷媒連絡管71及びガス冷媒連絡管72との接続口に設けられる弁である。
液側閉鎖弁26は、冷房運転時の冷媒回路11における冷媒の流れ方向において室外膨張弁38の下流側であって液冷媒連絡管71の上流側に配置されている。ガス側閉鎖弁27は、四路切換弁22に接続されている。液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は、冷媒の通過を遮断することができる。
(1−2−7)各種センサ
空調室外機20には、吸入圧力センサ29、吐出圧力センサ30、吸入温度センサ31、吐出温度センサ32、及び室外温度センサ36が設けられている。
空調室外機20には、吸入圧力センサ29、吐出圧力センサ30、吸入温度センサ31、吐出温度センサ32、及び室外温度センサ36が設けられている。
吸入圧力センサ29は、圧縮機21の吸入圧力を検出する。吸入圧力とは、冷房運転時における蒸発圧力Peに対応する冷媒圧力である。
吐出圧力センサ30は、圧縮機21の吐出圧力を検出する。吐出圧力とは、暖房運転時における凝縮圧力Pcに対応する冷媒圧力である。
吸入温度センサ31は、圧縮機21の吸入温度を検出する。また、吐出温度センサ32は、圧縮機21の吐出温度を検出する。室外温度センサ36は、空調室外機20の室外空気の吸入口側で、空調室外機20内に流入する室外空気の温度(以後、室外温度という。)を検出する。
吸入温度センサ31、吐出温度センサ32、及び室外温度センサ36は、サーミスタからなる。
(1−2−8)室外側制御部37
また、図2に示すように、空調室外機20は室外側制御部37を有している。室外側制御部37は、目標値決定部37a、メモリ37b、インバータ回路(図示せず)等を有している。目標値決定部37aは、目標蒸発温度差ΔTetまたは目標凝縮温度差ΔTctを決定する。メモリ37bは、各種データを格納する。
また、図2に示すように、空調室外機20は室外側制御部37を有している。室外側制御部37は、目標値決定部37a、メモリ37b、インバータ回路(図示せず)等を有している。目標値決定部37aは、目標蒸発温度差ΔTetまたは目標凝縮温度差ΔTctを決定する。メモリ37bは、各種データを格納する。
室外側制御部37は、空調室内機40A〜40Nの室内側制御部47A〜47Nとの間で伝送線80aを介して制御信号等の通信を行う。
(1−3)制御部80
制御部80は、室内側制御部47A〜47Nと室外側制御部37と伝送線80aとによって構成されている。制御部80は、各種センサと接続され、各種センサからの検出信号等に基づいて各種機器を制御する。
制御部80は、室内側制御部47A〜47Nと室外側制御部37と伝送線80aとによって構成されている。制御部80は、各種センサと接続され、各種センサからの検出信号等に基づいて各種機器を制御する。
(1−4)冷媒連絡管
冷媒連絡管71,72は、空調機10をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管71,72は、設置場所や空調室外機と空調室内機との組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用されるので、空調機10の据付時には、冷媒連絡管71,72の長さや管径等の設置条件に応じた適正な量の冷媒が充填される。
冷媒連絡管71,72は、空調機10をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管71,72は、設置場所や空調室外機と空調室内機との組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用されるので、空調機10の据付時には、冷媒連絡管71,72の長さや管径等の設置条件に応じた適正な量の冷媒が充填される。
(2)空調機10の動作
ここでは、冷房運転及び暖房運転を例に、能力制御による空調機10の動作について説明する。
ここでは、冷房運転及び暖房運転を例に、能力制御による空調機10の動作について説明する。
(2−1)冷房運転
冷房運転時、四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続し、且つ圧縮機21の吸入側と室内熱交換器42A〜42Nのガス側とを接続する(図1の実線で示される状態)。
冷房運転時、四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続し、且つ圧縮機21の吸入側と室内熱交換器42A〜42Nのガス側とを接続する(図1の実線で示される状態)。
また、室外膨張弁38は全開状態である。液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は開状態である。各室内膨張弁41A〜41Nの開度は、室内熱交換器42A〜42Nの冷媒出口における冷媒の過熱度SHが過熱度目標値SHtで一定になるように調節される。
過熱度目標値SHtは、所定の過熱度範囲の内で室内温度Trが設定温度Tsに収束するために最適な値に設定される。本実施形態において、各室内熱交換器42A〜42Nの冷媒出口における冷媒の過熱度SHは、ガス側温度センサ45N〜45Nによる検出値から液側温度センサ44A〜44Nによる検出値(蒸発温度Teに対応)を差し引くことによって算出される。
ただし、各室内熱交換器42A〜42Nの出口における冷媒の過熱度SHは、上述の方法だけに限らず、吸入圧力センサ29により検出される圧縮機21の吸入圧力を蒸発温度Teに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ45A〜45Nによる検出値からその飽和温度値を差し引くことによって算出してもよい。
また、本実施形態では採用していないが、各室内熱交換器42A〜42N内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度Teに対応する冷媒温度値を、ガス側温度センサ45A〜45Nによる検出値から差し引くことによって、各室内熱交換器42A〜42Nの出口における冷媒の過熱度SHを検出するようにしてもよい。
この冷媒回路11の状態で、圧縮機21、室外ファン28および室内ファン43A〜43Nを運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四路切換弁22を経由して室外熱交換器23に送られて、室外ファン28によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、この高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁26および液冷媒連絡管71を経由して、空調室内機40A〜40Nに送られる。
この空調室内機40A〜40Nに送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁41A〜41Nによって圧縮機21の吸入圧力近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器42,52,62に送られ、室内熱交換器42A〜42Nにおいて室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。
この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管72を経由して空調室外機20に送られ、ガス側閉鎖弁27及び四路切換弁22を経由して、アキュムレータ24に流入する。そして、アキュムレータ24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機21に吸入される。
このように、空調機10では、室外熱交換器23を冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器42A〜42Nを冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転を行うことができる。
なお、空調機10では、室内熱交換器42A〜42Nのガス側に冷媒の圧力を調整する機構がないため、全ての室内熱交換器42A〜42Nにおける蒸発圧力Peが共通の圧力となる。
(2−2)暖房運転
暖房運転時は、四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側と室内熱交換器42A〜42Nのガス側とを接続し、且つ圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23のガス側とを接続する(図1の破線で示される状態)。
暖房運転時は、四路切換弁22は、圧縮機21の吐出側と室内熱交換器42A〜42Nのガス側とを接続し、且つ圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23のガス側とを接続する(図1の破線で示される状態)。
また、室外膨張弁38の開度は、室外熱交換器23に流入する冷媒を室外熱交換器23において蒸発させることが可能な圧力(すなわち、蒸発圧力Pe)まで減圧するように調節される。液側閉鎖弁26及びガス側閉鎖弁27は開状態である。室内膨張弁41A〜41Nの開度は、室内熱交換器42A〜42Nの出口における冷媒の過冷却度SCが過冷却度目標値SCtで一定になるように調節される。
過冷却度目標値SCtは、その時の運転状態に応じて特定される過冷却度範囲の内で室内温度Trが設定温度Tsに収束するために最適な温度値に設定される。本実施形態において、室内熱交換器42A〜42Nの出口における冷媒の過冷却度SCは、吐出圧力センサ30により検出される圧縮機21の吐出圧力Pdを凝縮温度Tcに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサ44A〜44Nにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって検出される。
なお、本実施形態では採用していないが各室内熱交換器42A〜42N内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Tcに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ44A〜44Nにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交換器42A〜42Nの出口における冷媒の過冷却度SCを検出するようにしてもよい。
この冷媒回路11の状態で、圧縮機21、室外ファン28および室内ファン43A〜43Nを運転すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁22、ガス側閉鎖弁27およびガス冷媒連絡管72を経由して、空調室内機40A〜40Nに送られる。
空調室内機40A〜40Nに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器42A〜42Nにおいて、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁41A〜41Nを通過する際に、室内膨張弁41A〜41Nの弁開度に応じて減圧される。
この室内膨張弁41A〜41Nを通過した冷媒は、液冷媒連絡管71を経由して空調室外機20に送られ、液側閉鎖弁26及び室外膨張弁38を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器23に流入する。
室外熱交換器23に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン28によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁22を経由してアキュムレータ24に流入する。
アキュムレータ24に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機21に吸入される。なお、空調機10では、室内熱交換器42A〜42Nのガス側に冷媒の圧力を調整する機構がないため、全ての室内熱交換器42A〜42Nにおける凝縮圧力Pcが共通の圧力となる。
(3)室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御
空調機10では、室内膨張弁41A〜41Nの低開度領域を利用することがある。しかし、各室内膨張弁41A〜41Nにおける冷媒の流通停止状態から流通状態に切り換わる基準開度となる位置には個体差があり、弁が閉まるか閉まらないかの低開度領域は特にバラツキが大きい。それゆえ、冷媒流量を絞る制御においては低開度領域を上手く利用するためには、各室内膨張弁41A〜41Nの基準開度となる位置を事前に決定しておく必要がある。
空調機10では、室内膨張弁41A〜41Nの低開度領域を利用することがある。しかし、各室内膨張弁41A〜41Nにおける冷媒の流通停止状態から流通状態に切り換わる基準開度となる位置には個体差があり、弁が閉まるか閉まらないかの低開度領域は特にバラツキが大きい。それゆえ、冷媒流量を絞る制御においては低開度領域を上手く利用するためには、各室内膨張弁41A〜41Nの基準開度となる位置を事前に決定しておく必要がある。
本実施形態では、空調機10が据付けられ試運転が行われる際に基準開度決定制御が実行される。なぜなら、現実に利用され、所定条件が成立した室内膨張弁41A〜41Nに対してのみ基準開度を決定するようなロジックが組まれた場合、その所定条件が成立しない限り、いつまでたっても基準開度が決定されないので、そのような未決定状態を回避するためである。
図3は、第1実施形態における基準開度決定制御時の室内膨張弁に入力される駆動パルスと液管温度の推移を示すグラフである。また、図4は、第1実施形態における基準開度決定制御のフローチャートである。
(3−1)第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gの基準開度決定
図3及び図4において、制御部80はステップS1で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS2へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
図3及び図4において、制御部80はステップS1で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS2へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
次に制御部80は、ステップS2において試運転を開始するために圧縮機21を運転する。ここでは、試運転が冷房運転モードで行われていることを前提に説明する。
次に制御部80は、ステップS3において空調室内機40A〜40Nのうちの第1グループに属する空調室内機40A〜40Gと、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nとを認定する。
本実施形態では、空調機10の試運転開始時に、空調室内機40A〜40Nが空調室内機40A〜40Gを一群とする第1グループと、空調室内機40H〜40Nを一群とする第2グループとに分けられている。なお、上記のような複数のグループに分ける行為自体は試運転の前に行ってもよい。
次に制御部80は、ステップS4において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、室内膨張弁41A〜41Gを閉位置まで動作させる。室内膨張弁はステッピングモータを駆動源とし、駆動パルスが入力されることによって開閉動作を行うタイプである。
したがって、制御部80は、閉方向に十分な駆動パルスを入力することによって機械的に停止し弁が完全に閉じた位置を原点位置と認識することができる。
また制御部80は、空調機10に対して冷房運転を行い、閉じていない室内膨張弁41H〜41Nについては通常の開度制御を行う。
次に制御部80は、ステップS5において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、室内温度Trと液管温度Th2との差(Tr−Th2)が所定値a以下であるか否かを判定し、Tr−Th2≦aのときはステップS6に進み、Tr−Th2≦aでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS5の目的は、液管温度Th2が室内温度Trに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS6において各室内膨張弁41A〜41Gが開方向に徐々に動作するように各室内膨張弁41A〜41Gに駆動パルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS7において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、平均液管温度Th2aveと液管温度Th2との差(Th2ave−Th2)が所定値b以下であるか否かを判定し、Th2ave−Th2≦bのときはステップS8に進み、Th2ave−Th2≦bでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS7の目的は、液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS8において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶する。液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったと判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値が基準開度位置である。
例えば、ある室内膨張弁について原点位置(全閉位置)から400パルスを入力した時点で液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったと判定したとき、冷媒が流れたと推定し、その室内膨張弁の基準開度位置は原点位置から400パルスの位置であると記憶する。
このように、基準開度は、室内膨張弁に流入する冷媒が流通停止状態から流通状態に切り換わる位置を持って代用されている。
制御部80は、第1グループの各室内膨張弁41A〜41Gについて基準開度位置の記憶が完了した時点でステップS9へ進む。
(3−2)第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nの基準開度決定
次に制御部80は、ステップS9において圧縮機21を停止し、ステップS10において全室内膨張弁41A〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS9において圧縮機21を停止し、ステップS10において全室内膨張弁41A〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS11において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、室内温度Trと液管温度Th2との差(Tr−Th2)が所定値a以下であるか否かを判定し、Tr−Th2≦aのときはステップS12に進み、Tr−Th2≦aでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS11の目的は、液管温度Th2が室内温度Trに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS12において圧縮機21を運転し、ステップS13へ進む。
次に制御部80は、ステップS13において第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nを閉位置に維持したまま、空調機10に対して冷房運転を行い、閉じていない室内膨張弁41A〜41Gについては通常の開度制御を行う。
次に制御部80は、ステップS14において各室内膨張弁41H〜41Nが開方向に徐々に動作するようにパルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS15において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、平均液管温度Th2aveと液管温度Th2との差(Th2ave−Th2)が所定値b以下であるか否かを判定し、Th2ave−Th2≦bのときはステップS16に進み、Th2ave−Th2≦bでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS15の目的は、液管温度が平均液管温度に近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS16において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶し、空調機10の基準開度決定制御を終了する。
(4)第1実施形態の特徴
空調機10では、制御部80は、試運転時に、基準開度決定制御を実行する。基準開度決定制御において、制御部80は先ず第1グループの空調室内機40A〜40Gそれぞれに対応する室内膨張弁41A〜41Gの基準開度を決定し、次に第2グループの空調室内機40H〜40Nそれぞれに対応する室内膨張弁41H〜41Nの基準開度を決定する。
空調機10では、制御部80は、試運転時に、基準開度決定制御を実行する。基準開度決定制御において、制御部80は先ず第1グループの空調室内機40A〜40Gそれぞれに対応する室内膨張弁41A〜41Gの基準開度を決定し、次に第2グループの空調室内機40H〜40Nそれぞれに対応する室内膨張弁41H〜41Nの基準開度を決定する。
つまり、試運転時に全ての室内膨張弁41A〜41Nの基準開度を決定することができるので、いつまでたっても基準開度が決定されないという状態を回避することができる。
(5)その他
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
<第2実施形態>
(1)室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御
第1実施形態では、図3に示すように第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gそれぞれの基準開度が決定されてから第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nそれぞれの基準開度決定制御が開始されるまでの間に、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nそれぞれの液管温度Th2が室内温度Tr近くになるまでの期間(以下、液管温度上昇待機期間という。)を確保する必要があった。
(1)室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御
第1実施形態では、図3に示すように第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gそれぞれの基準開度が決定されてから第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nそれぞれの基準開度決定制御が開始されるまでの間に、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nそれぞれの液管温度Th2が室内温度Tr近くになるまでの期間(以下、液管温度上昇待機期間という。)を確保する必要があった。
しかし、空調機10を据え付けるサービスパーソンにとっては、上記の液管温度上昇待機期間がある分だけ作業時間が長くなる。第2実施形態では、上記の液管温度上昇待機期間を必要としない室内膨張弁の基準開度決定制御を提供する。
なお、第2実施形態の構成は、室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御以外は、第1実施形態の構成と同じであるので、ここでは室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御のフローのみを説明する。
図5は、第2実施形態における基準開度決定制御時の室内膨張弁に入力される駆動パルスと液管温度の推移を示すグラフである。また、図6は、第2実施形態における基準開度決定制御のフローチャートである。
(1−1)第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gの基準開度決定
図5及び図6において、制御部80はステップS101で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS102へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
図5及び図6において、制御部80はステップS101で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS102へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
次に制御部80は、ステップS102において試運転を開始するために圧縮機21を運転する。試運転は冷房運転モードで行われる。
次に制御部80は、ステップS103において空調室内機40A〜40Nのうちの第1グループに属する空調室内機40A〜40Gと、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nとを認定する。
本実施形態では、空調機10の試運転開始時に、空調室内機40A〜40Nが空調室内機40A〜40Gを一群とする第1グループと、空調室内機40H〜40Nを一群とする第2グループとに分けられている。なお、上記のような複数のグループに分ける行為自体は試運転の前に行ってもよい。
次に制御部80は、ステップS104において空調機10に対しては蒸発温度TeがTet1(以下、第1蒸発温度目標値Tet1という。)となるように通常の冷房運転を行い、それに応じて室内膨張弁41H〜41Nの開度を制御する。しかし、第1グループに属する空調室内機40A〜40Gについては、室内膨張弁41A〜41Gを閉位置まで動作させる。
室内膨張弁はステッピングモータを駆動源とし、駆動パルスが入力されることによって開閉動作を行うタイプである。したがって、制御部80は、閉方向に十分な駆動パルスを入力することによって機械的に停止し弁が完全に閉じた位置を原点位置と認識することができる。
次に制御部80は、ステップS105において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、室内温度Trと液管温度Th2との差(Tr−Th2)が所定値a以下であるか否かを判定し、Tr−Th2≦aのときはステップS106に進み、Tr−Th2≦aでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS105の目的は、液管温度Th2が室内温度Trに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS106において各室内膨張弁41A〜41Gが開方向に徐々に動作するように各室内膨張弁41A〜41Gに駆動パルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS107において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、平均液管温度Th2aveと液管温度Th2との差(Th2ave−Th2)が所定値b以下であるか否かを判定し、Th2ave−Th2≦bのときはステップS108に進み、Th2ave−Th2≦bでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS107の目的は、液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS108において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶する。液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったと判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値が基準開度位置である。
例えば、ある室内膨張弁について原点位置(全閉位置)から400パルスを入力した時点で液管温度Th2が平均液管温度Th2aveに近くなったと判定したとき、その室内膨張弁の基準開度位置は原点位置から400パルスの位置である旨を記憶する。
このように、基準開度は、室内膨張弁に流入する冷媒が流通停止状態から流通状態に切り換わる位置を持って代用されている。
制御部80は、第1グループの各室内膨張弁41A〜41Gについて基準開度位置の記憶が完了した時点でステップS109へ進む。
(1−2)第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nの基準開度決定
次に制御部80は、ステップS109において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS109において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS110において蒸発温度目標値を当初の第1蒸発温度目標値Tet1からTet2(以下、第2蒸発温度目標値Tet2という。)へ変更して冷房運転を行う。
つまり、空調機10に対しては蒸発温度Teが第2蒸発温度目標値Tet2となるように冷房運転を行い、それに応じて室内膨張弁41A〜41Gの開度を制御する。しかし、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nについては、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させ、冷媒の流れを止める。
次に制御部80は、ステップS111において実際の蒸発温度Teと第2蒸発温度目標値Tet2との差が所定値c以下になったか否かを判定し、Te−Tet2≦cのときはステップS112へ進み、Te−Tet2≦cでないときはそのまま判定を継続する。ステップS111の目的は、蒸発温度Teが第2蒸発温度目標値Tet2の設定範囲内に入ったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS112において第2グループの各室内膨張弁41H〜41Nが開方向に徐々に動作するようにパルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS113において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、液管温度Th2との蒸発温度Teと差(Te−Th2)が所定値d以下であるか否かを判定し、Te−Th2≦dのときはステップS114に進み、Te−Th2≦dでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS113の目的は、液管温度Th2が蒸発温度Teに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS114において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶する。液管温度Th2が蒸発温度Teに近くなったと判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値が基準開度位置である。
例えば、ある室内膨張弁について原点位置(全閉位置)から400パルスを入力した時点で液管温度Th2が蒸発温度Teに近くなったと判定したとき、その室内膨張弁の基準開度位置は原点位置から400パルスの位置であると記憶する。
制御部80は、第2グループの各室内膨張弁41H〜41Nについて基準開度位置の記憶が完了した時点で基準開度決定制御を終了する。
(2)第2実施形態の特徴
空調機10では、試運転モードにおいて、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行い、その際、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定して基準開度決定制御を行う。
空調機10では、試運転モードにおいて、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行い、その際、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定して基準開度決定制御を行う。
その結果、制御部80が基準開度決定制御の対象を第1グループから第2グループへ移行する際に圧縮機21を停止することなく移行することができるので、全ての室内膨張弁について基準開度を決定する時間を、「第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止する方式」に比べて短縮することができる。
(3)その他
(3−1)
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
(3−1)
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、各グループに2以上の空調室内機が属するように分けられることが好ましい。
さらに、グループ毎に空調室内機の室内膨張弁の基準開度を決定する際、対象となるグループ内の全ての室内膨張弁に対して一斉に基準開度決定制御を行うようにしてもよい。つまり、対象となるグループ内の全ての室内膨張弁を一斉に開方向に動作させるようにしてもよい。
(3−2)
第2実施形態では、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行っている。
第2実施形態では、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行っている。
しかし、何らかの要因で、所定時間だけ圧縮機21を停止させる必要が生じても、圧縮機21の停止により液管温度が室内温度に近づくまでに要する時間に比べて極めて短い時間であれば、圧縮機21を停止させても液管温度は極端に上昇しない。
それゆえ、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定しているかぎりは、「全ての室内膨張弁について基準開度を決定する時間」を短縮することができる。
<第3実施形態>
(1)室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御
第1実施形態及び第2実施形態では、液管温度Th2が所定の目標値に到達したと判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値を基準開度位置としており、制御パラメータは液管温度Th2である。
(1)室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御
第1実施形態及び第2実施形態では、液管温度Th2が所定の目標値に到達したと判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値を基準開度位置としており、制御パラメータは液管温度Th2である。
しかし、図3及び図5に示すように、室内膨張弁41A〜41Nが開になった直後に液管温度Th2が急激に降下していることに鑑みると、必ずしも液管温度Th2が所定の目標値に到達するのを待つ必要はなく、制御パラメータは液管温度Th2の単位時間あたりの変化幅(ΔTh2/Δt)であってもよい。
第3実施形態では、液管温度Th2の単位時間あたりの変化幅(ΔTh2/Δt)を制御パラメータとした室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御を提供する。
なお、第3実施形態の構成は、制御パラメータを液管温度Th2から「液管温度Th2の単位時間あたりの変化幅(ΔTh2/Δt)」へ変更した以外は第2実施形態の構成と同じであるので、ここでは室内膨張弁41A〜41Nの基準開度決定制御のフローのみを説明する。
(1−1)第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gの基準開度決定
図7は、第3実施形態における基準開度決定制御のフローチャートである。図5及び図7において、制御部80はステップS201で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS202へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
図7は、第3実施形態における基準開度決定制御のフローチャートである。図5及び図7において、制御部80はステップS201で試運転指令があるか否かを判定し、試運転指令があるときはステップS202へ進み、試運転指令がないときは判定を継続する。
次に制御部80は、ステップS202において試運転を開始するために圧縮機21を運転する。試運転は冷房運転モードで行われる。
次に制御部80は、ステップS203において空調室内機40A〜40Nのうちの第1グループに属する空調室内機40A〜40Gと、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nとを認定する。
本実施形態では、空調機10の試運転開始時に、空調室内機40A〜40Nが空調室内機40A〜40Gを一群とする第1グループと、空調室内機40H〜40Nを一群とする第2グループとに分けられている。なお、上記のような複数のグループに分ける行為自体は試運転の前に行ってもよい。
次に制御部80は、ステップS204において空調機10に対しては蒸発温度TeがTet1(以下、第1蒸発温度目標値Tet1という。)となるように通常の冷房運転を行い、それに応じて室内膨張弁41H〜41Nの開度を制御する。しかし、第1グループに属する空調室内機40A〜40Gについては、室内膨張弁41A〜41Gを閉位置まで動作させる。
室内膨張弁はステッピングモータを駆動源とし、駆動パルスが入力されることによって開閉動作を行うタイプである。したがって、制御部80は、閉方向に十分な駆動パルスを入力することによって機械的に停止し弁が完全に閉じた位置を原点位置と認識することができる。
次に制御部80は、ステップS205において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、室内温度Trと液管温度Th2との差(Tr−Th2)が所定値a以下であるか否かを判定し、Tr−Th2≦aのときはステップS206に進み、Tr−Th2≦aでないときは、そのまま判定を継続する。ステップS205の目的は、液管温度Th2が室内温度Trに近くなったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS206において各室内膨張弁41A〜41Gが開方向に徐々に動作するように各室内膨張弁41A〜41Gに駆動パルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS207において第1グループに属する空調室内機40A〜40Gに対して、液管温度Th2の単位時間あたりの変化幅(ΔTh2/Δt)が所定値s1以上であるか否かを判定し、|ΔTh2/Δt|≧s1のときはステップS208に進み、|ΔTh2/Δt|≧s1でないときは、そのまま判定を継続する。ステップS207の目的は、液管温度Th2が第1蒸発温度目標値Tet1に向かって急激に降下しているか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS208において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶する。|ΔTh2/Δt|≧s1と判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値が基準開度位置である。
例えば、ある室内膨張弁について原点位置(全閉位置)から400パルスを入力した時点で|ΔTh2/Δt|≧s1と判定したとき、その室内膨張弁の基準開度位置は原点位置から400パルスの位置である旨を記憶する。
このように、基準開度は、室内膨張弁に流入する冷媒が流通停止状態から流通状態に切り換わる位置を持って代用されている。
制御部80は、第1グループの各室内膨張弁41A〜41Gについて基準開度位置の記憶が完了した時点でステップS209へ進む。
(1−2)第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nの基準開度決定
次に制御部80は、ステップS209において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS209において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させる。
次に制御部80は、ステップS210において蒸発温度目標値を当初の第1蒸発温度目標値Tet1からTet2(以下、第2蒸発温度目標値Tet2という。)へ変更して冷房運転を行う。
つまり、空調機10に対しては蒸発温度Teが第2蒸発温度目標値Tet2となるように冷房運転を行い、それに応じて室内膨張弁41A〜41Gの開度を制御する。しかし、第2グループに属する空調室内機40H〜40Nについては、室内膨張弁41H〜41Nを閉位置まで動作させ、冷媒の流れを止める。
次に制御部80は、ステップS211において実際の蒸発温度Teと第2蒸発温度目標値Tet2との差が所定値c以下になったか否かを判定し、Te−Tet2≦cのときはステップS212へ進み、Te−Tet2≦cでないときはそのまま判定を継続する。ステップS211の目的は、蒸発温度Teが第2蒸発温度目標値Tet2の設定範囲内に入ったか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS212において第2グループの各室内膨張弁41H〜41Nが開方向に徐々に動作するようにパルスを入力する。
次に制御部80は、ステップS213において第2グループに属する空調室内機40H〜40Nに対して、液管温度Th2の単位時間あたりの変化幅(ΔTh2/Δt)が所定値s2以上であるか否かを判定し、|ΔTh2/Δt|≧s2のときはステップS214に進み、|ΔTh2/Δt|≧s2でないときは、そのまま判定を継続する。ステップS113の目的は、液管温度Th2が第2蒸発温度目標値Tet2に向かって急激に降下しているか否かを判定することである。
次に制御部80は、ステップS214において駆動パルス入力値を基準開度位置として記憶する。|ΔTh2/Δt|≧s2と判定したときの室内膨張弁に対する駆動パルス入力値が基準開度位置である。
例えば、ある室内膨張弁について原点位置(全閉位置)から400パルスを入力した時点で|ΔTh2/Δt|≧s2と判定したとき、その室内膨張弁の基準開度位置は原点位置から400パルスの位置であると記憶する。なお、ステップS207におけるs1とステップS213におけるs2は、同じ値であってもよい。
制御部80は、第2グループの各室内膨張弁41H〜41Nについて基準開度位置の記憶が完了した時点で基準開度決定制御を終了する。
(2)第3実施形態の特徴
空調機10では、試運転モードにおいて、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行い、その際、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定して基準開度決定制御を行う。
空調機10では、試運転モードにおいて、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行い、その際、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定して基準開度決定制御を行う。
その結果、制御部80が基準開度決定制御の対象を第1グループから第2グループへ移行する際に圧縮機21を停止することなく移行することができるので、全ての室内膨張弁について基準開度を決定する時間を、「第1グループから第2グループへの移行時に圧縮機を停止する方式」に比べて短縮することができる。
(3)その他
(3−1)
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
(3−1)
空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、空調機10の試運転の前に行ってもよい。また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けにおけるグループ数は、3以上であってもよい。
また、空調室内機40A〜40Nのグループ分けは、各グループに2以上の空調室内機が属するように分けられることが好ましい。
さらに、グループ毎に空調室内機の室内膨張弁の基準開度を決定する際、対象となるグループ内の全ての室内膨張弁に対して一斉に基準開度決定制御を行うようにしてもよい。つまり、対象となるグループ内の全ての室内膨張弁を一斉に開方向に動作させるようにしてもよい。
(3−2)
第3実施形態では、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行っている。
第3実施形態では、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41G対して基準開度決定制御を行った後に、圧縮機21を停止させることなく引き続き第2グループに属する室内膨張弁41H〜41Nに対して基準開度決定制御を行っている。
しかし、何らかの要因で、所定時間だけ圧縮機21を停止させる必要が生じても、圧縮機21の停止により液管温度が室内温度に近づくまでに要する時間に比べて極めて短い時間であれば、圧縮機21を停止させても液管温度は極端に上昇しない。
それゆえ、第1グループに属する室内膨張弁41A〜41Gに対する基準開度決定制御において採用した第1蒸発温度目標値Tet1とは異なる第2蒸発温度目標値Tet2を設定しているかぎりは、「全ての室内膨張弁について基準開度を決定する時間」を短縮することができる。
20 空調室外機
21 圧縮機
40,40A〜40N 空調室内機
41,41A〜41N 室内膨張弁
80 制御部
21 圧縮機
40,40A〜40N 空調室内機
41,41A〜41N 室内膨張弁
80 制御部
Claims (8)
- 室外機(20)に対して複数の室内機(40,40A〜40N)が接続される空調機の運転方法であって、
複数の前記室内機(40,40A〜40N)それぞれに設けられた室内熱交換器(42,42A〜42N)に対応する膨張弁(41,41A〜41N)を全閉状態から徐々に開状態に向かわせる動作が行われると共に、前記室内熱交換器(42,42A〜42N)が所定条件を満たしたときの弁位置が基準開度として決定される、基準開度決定制御を実行する制御部(80)を備え、
複数の前記室内機(40,40A〜40N)のうち最初に前記基準開度決定制御が行われる第1グループとその次に前記基準開度決定制御が行われる第2グループとが選択され、
前記第1グループに対する前記基準開度決定制御の終了後に、前記第2グループに対しても前記基準開度決定制御が行われ、その際、前記第1グループに対する前記基準開度決定制御において採用された前記室内熱交換器(42,42A〜42N)内の冷媒温度よりも低い温度の冷媒が流れるようにして前記基準開度決定制御が行われる、
空調機の運転方法。 - 冷房運転時の前記室内熱交換器(42,42A〜42N)における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサ(44,44A〜44N)をさらに備え、
前記所定条件は、前記温度センサ(44,44A〜44N)の検出温度が所定温度より低下することである、
請求項1の空調機の運転方法。 - 前記所定温度は、前記冷媒温度の温度範囲に応じて変更される、
請求項2に記載の空調機の運転方法。 - 冷房運転時の前記室内熱交換器(42,42A〜42N)における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサ(44,44A〜44N)をさらに備え、
前記所定条件は、前記温度センサ(44,44A〜44N)の検出温度の単位時間当たりの変化量が所定値を超えることである、
請求項1の空調機の運転方法。 - 室外機(20)に対して複数の室内機(40,40A〜40N)が接続される空調機であって、
前記室外機(20)に搭載されている圧縮機(21)を稼動させ、複数の前記室内機(40,40A〜40N)それぞれに設けられた室内熱交換器(42,42A〜42N)に対応する膨張弁(41,41A〜41N)に全閉状態から徐々に開状態に向かう動作を行わせると共に、前記室内熱交換器(42,42A〜42N)が所定条件を満たしたときの弁位置を基準開度として決定する、基準開度決定制御を実行する制御部(80)を備え、
前記制御部(80)は、試運転時に、第1グループと第2グループとに分けられている複数の前記室内機(40,40A〜40N)に対して前記基準開度決定制御を前記グループ毎に順番に行わせる試運転モードを有しており、
さらに前記制御部(80)は、前記試運転モードにおいて、前記第1グループに対して前記基準開度決定制御を行った後に前記圧縮機(21)を停止させることなく引き続き前記第2グループに対して前記基準開度決定制御を行い、その際、前記第1グループに対する前記基準開度決定制御において採用した前記室内熱交換器(42,42A〜42N)内の冷媒温度よりも低い温度の冷媒が流れるようにして前記基準開度決定制御を行う、
空調機。 - 冷房運転時の前記室内熱交換器(42,42A〜42N)における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサ(44,44A〜44N)をさらに備え、
前記所定条件は、前記温度センサ(44,44A〜44N)の検出温度が所定温度より低下することである、
請求項5の空調機。 - 前記所定温度は、前記冷媒温度の温度範囲に応じて変更される、
請求項6に記載の空調機。 - 冷房運転時の前記室内熱交換器(42,42A〜42N)における蒸発温度に対応する冷媒温度を検出する温度センサ(44,44A〜44N)をさらに備え、
前記所定条件は、前記温度センサ(44,44A〜44N)の検出温度の単位時間当たりの変化量が所定値を超えることである、
請求項5の空調機。
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2014
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