JP2016114286A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の室内ユニットが接続された空気調和機の暖房運転において、運転効率を向上し、省エネルギー化を図る空気調和機を提供する。【解決手段】冷媒を吐出する圧縮機２１、室外熱交換器２５、および、室外膨張弁２４を有する室外ユニット２と、室内熱交換器３１Ａ、３１Ｂ、風量を調整可能な室内ファン３３Ａ、３３Ｂ、および、室内熱交換器３１Ａ、３１Ｂへの冷媒の流量を制御可能な室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂを有し、冷媒配管４、５を介して室外ユニット２に接続される複数の室内ユニット３Ａ、３Ｂと、室外ユニット２および室内ユニット３Ａ、３Ｂにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部７と、を備え、制御部７は、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度を制御して過冷却制御を行うとともに、室内ファン３３Ａ、３３Ｂの風量を制御して室内の熱負荷に対して能力調整をする．【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関する。

１台の室外ユニットに対し複数の室内ユニットが接続されたマルチ型の空気調和機において、室内ユニットで暖房能力を得るためには、室外ユニット圧縮機から吐出される冷媒を、室内ユニット毎に適切に分配、または循環させる必要がある。このとき、複数の室内ユニットは種々の場所に設置され、室外ユニットから室内ユニットまでの配管長さ、室外ユニットと室内ユニットの高低差が異なり、室外ユニットと室内ユニットの間の接続状態が室内ユニット毎に異なるのが実態である。こういった場合においては、ある室内ユニットに循環される冷媒量が少ない、あるいは多い等の問題が発生することで、快適性を損なうといった問題があった。

こういった機器製造者側が決めることのできない室内ユニットの設置状況を勘案し、室外ユニットの液配管温度と室内熱交換器の出口温度をもって室内膨張弁を制御する（以下の説明において、「過冷却制御」と称する。）ことで、室内ユニットの設置状態によらず、室内ユニット毎への冷媒分配を適正化、また冷媒循環量を適正に保つことを可能としている（特許文献１）。
また、この過冷却制御によって室内ユニット毎の室内液管温度を揃えることで、空気調和機全体のシステムとして冷媒循環量を適正に保つことも可能となっている。

特開２０１３−１７８０５８号公報

特許文献１の空気調和機では、空気調和機の室内ユニットの上述の設置状態によらず、室内ユニットの液管温度を揃えることで、室内ユニット毎に流れる冷媒循環量を適正に保つことが可能であるが、室内ユニットの熱交換量（以下能力）は、ある一定量に調整される。そのために、室内の熱負荷に応じた能力調整ができないという課題がある。

現状、空気調和機においては、室内ユニットに接続されるリモートコントローラでユーザーにより設定された温度と、室内ファンで循環される室内温度が同じになるよう空調運転を行っており、上述の室内ユニットにおいては、設定温度に達したものは空調運転を停止するようになっている。（ここで、１台の室外ユニットに対して、複数台の室内ユニットが接続される場合においては、室内ユニットは個別に運転、運転停止をする。）室内ユニットが設置される室内においては、外気温の変化、室内での環境の変化に応じて熱負荷が変動するため、空気調和機側において能力調整を迫られる状況がある。しかしながら上述の通り室内ユニット毎での熱負荷に応じた能力調整ができないことから、室内ユニット運転、あるいは運転停止といった能力調整となる。こういった室内ユニット毎による運転、運転停止を繰り返すといった能力調整は省エネルギーといった観点からは好ましくない。

そこで、本発明は、複数の室内ユニットが接続された空気調和機の暖房運転において、運転効率を向上し、省エネルギー化を図る空気調和機を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係る空気調和機は、冷媒を吐出する圧縮機、室外熱交換器、および、室外膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器、風量を調整可能な室内ファン、および、前記室内熱交換器への冷媒の流量を制御可能な室内膨張弁を有し、冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される複数の室内ユニットと、前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記室内膨張弁の弁開度を制御して過冷却制御を行うとともに、前記室内ファンの風量を制御して室内の熱負荷に対して能力調整をすることを特徴とする。

また、本発明に係る空気調和機は、冷媒を吐出する圧縮機、室外熱交換器、および、室外膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器、風量を調整可能な室内ファン、および、前記室内熱交換器への冷媒の流量を制御可能な室内膨張弁を有し、冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される複数の室内ユニットと、前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記室内ファンの風量を制御して過冷却制御を行うとともに、前記室内膨張弁の弁開度を制御して室内の熱負荷に対して能力調整をすることを特徴とする。

本発明によれば、複数の室内ユニットが接続された空気調和機の暖房運転において、運転効率を向上し、省エネルギー化を図る空気調和機を提供することができる。

第１実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクル系統図である。 第１実施形態に係る空気調和機の機能ブロック図である。 第１実施形態に係る空気調和機の暖房能力調整制御を示すフローチャートである。 風量調整による暖房能力調整を説明するグラフである。 第２実施形態に係る空気調和機の暖房能力調整制御を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪第１実施形態≫
＜空気調和機＞
第１実施形態に係る空気調和機１について、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る空気調和機１の冷凍サイクル系統図である。

図１に示すように、空気調和機１は、１台の室外ユニット２と、２台の室内ユニット３Ａ、３Ｂと、室外ユニット２と室内ユニット３Ａ、３Ｂとを接続するガス配管４および液配管５と、リモートコントローラ６Ａ、６Ｂと、制御部７と、を備えている。また、空気調和機１は、第１室内（図示せず）に室内ユニット３Ａおよびリモートコントローラ６Ａが配置され、第２室内（図示せず）に室内ユニット３Ｂおよびリモートコントローラ６Ｂが配置され、２つの室内（空調空間）を個別に空気調和する。

なお、以下の説明において、空気調和機１は、図１に示す例のように、１台の室外ユニット２と、２台の室内ユニット３Ａ、３Ｂと、を接続して備えるものとして説明するが、接続台数はこれに限られるものではない。空気調和機１が備える室外ユニット２の接続台数は１台から複数台とすることができ、室内ユニット３の接続台数も複数台（２台以上）とすることができる。

室外ユニット２は、容量可変型の圧縮機２１と、オイルセパレータ２２と、四方弁２３と、室外膨張弁２４と、室外熱交換器２５と、アキュムレータ２６と、室外ファン２７と、を備えている。

室内ユニット３Ａは、室内熱交換器３１Ａと、室内膨張弁３２Ａと、室内ファン３３Ａと、風向調整機構３４Ａと、吸込温度センサ３５Ａと、活動量センサ３６Ａと、室内ユニット制御部３７Ａと、を備えている。同様に、室内ユニット３Ｂは、室内熱交換器３１Ｂと、室内膨張弁３２Ｂと、室内ファン３３Ｂと、風向調整機構３４Ｂと、吸込温度センサ３５Ｂと、活動量センサ３６Ｂと、室内ユニット制御部３７Ｂと、を備えている。

ここで、吸込温度センサ３５Ａは、室内ファン３３Ａにより室内ユニット３Ａの内部に取り込まれる空気の温度（即ち、第１室内の室内温度）を検知するための温度センサである。吸込温度センサ３５Ｂは、室内ファン３３Ｂにより室内ユニット３Ｂの内部に取り込まれる空気の温度（即ち、第２室内の室内温度）を検知するための温度センサである。

活動量センサ３６Ａは第１室内にいる人の活動量を検知するものであり、活動量センサ３６Ｂは第２室内にいる人の活動量を検知するものであり、例えば、音センサ、赤外線センサ等で構成されている。

ガス配管４は、空気調和機１の暖房運転の際、室外ユニット２（圧縮機２１）から吐出された高温高圧のガス冷媒を室内ユニット３Ａ、３Ｂ（室内熱交換器３１Ａ、３１Ｂ）に供給するための配管であり、分岐部４ａを有している。液配管５は、空気調和機１の暖房運転の際、室内ユニット３Ａ、３Ｂ（室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂ）からの液冷媒を室外ユニット２（室外膨張弁２４）に供給するための配管であり、合流部５ａを有している。

リモートコントローラ６Ａは、室内ユニット３Ａの空調運転／運転停止や、室内ユニット３Ａが設置された第１室内の設定温度を入力することができるようになっている。同様に、リモートコントローラ６Ｂは、室内ユニット３Ｂの空調運転／運転停止や、室内ユニット３Ｂが設置された第２室内の設定温度を入力することができるようになっている。

次に、第１実施形態に係る空気調和機１の制御部７について、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る空気調和機１の機能ブロック図である。

制御部７は、圧縮機２１の運転、四方弁２３の切り替え、室外膨張弁２４の弁開度（絞り）、室外ファン２７の運転を制御することにより、室外ユニット２の運転を制御する。

また、制御部７は、室内ユニット３Ａの室内ユニット制御部３７Ａと通信可能に接続されており、室内ユニット３Ａの室内膨張弁３２Ａの弁開度（絞り）、室内ファン３３Ａの運転、風向調整機構３４Ａを制御することにより、室内ユニット３Ａの運転を制御する。また、吸込温度センサ３５Ａおよび活動量センサ３６Ａで検知された信号は、室内ユニット制御部３７Ａを介して、制御部７に入力されるようになっている。また、リモートコントローラ６Ａは室内ユニット制御部３７Ａと通信可能に接続されており、リモートコントローラ６Ａで設定された第１室内の設定温度は、室内ユニット制御部３７Ａを介して、制御部７に入力されるようになっている。

同様に、制御部７は、室内ユニット３Ｂの室内ユニット制御部３７Ｂと通信可能に接続されており、室内ユニット３Ｂの室内膨張弁３２Ｂの弁開度（絞り）、室内ファン３３Ｂの運転、風向調整機構３４Ｂを制御することにより、室内ユニット３Ｂの運転を制御する。また、吸込温度センサ３５Ｂおよび活動量センサ３６Ｂで検知された信号は、室内ユニット制御部３７Ｂを介して、制御部７に入力されるようになっている。また、リモートコントローラ６Ｂは室内ユニット制御部３７Ｂと通信可能に接続されており、リモートコントローラ６Ｂで設定された第２室内の設定温度は、室内ユニット制御部３７Ｂを介して、制御部７に入力されるようになっている。

このように、制御部７は、空気調和機１の全体を制御する。

また、制御部７は、温度差算出部７１と、活動量算出部７２と、風量風向制御部７３と、室内膨張弁開度制御部７４と、記憶部７５と、を備えている。

温度差算出部７１は、リモートコントローラ６Ａ、６Ｂを操作することにより設定された室内の設定温度と、吸込温度センサ３５Ａ、３６Ｂで検知した室内温度との温度差ΔＴを各室ごとに算出する。

活動量算出部７２は、活動量センサ３６Ａ、３６Ｂで検知した信号（活動量の算出の基礎となる検知信号）に基づいて、室内にいる人の活動量を各室ごとに算出する。

風量風向制御部７３は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴに基づいて、室内ユニット３Ａ、３Ｂの風量を調整することにより、室内ユニット３Ａ、３Ｂの暖房能力調整を行うことができるようになっている。なお、暖房能力調整についての詳細は後述する。

室内膨張弁開度制御部７４は、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）を制御することにより、前述の過冷却制御を行う。具体的な制御方法は、例えば、特許文献１（特開２０１３−１７８０５８号公報）に開示された方法を用いることができる。即ち、室外ユニット２に流入した液冷媒の液配管温度と、室内ユニット３Ａの室内熱交換器３１Ａの出口温度との差が、一定値を超えた場合、室内膨張弁３２Ａの弁開度を所定値だけ開くように制御する。同様に、室外ユニット２に流入した液冷媒の液配管温度と、室内ユニット３Ｂの室内熱交換器３１Ｂの出口温度との差が、一定値を超えた場合、室内膨張弁３２Ｂの弁開度を所定値だけ開くように制御する。

記憶部７５には、リモートコントローラ６Ａ、６Ｂから入力された設定温度や、各種処理に用いる閾値が格納されている。

＜暖房運転＞
次に、暖房運転時における第１実施形態に係る空気調和機１の動作について図１を用いて説明する。なお、暖房運転時には、図１に示すように、四方弁２３が切り替えられている。

圧縮機２１から吐出した高温のガス冷媒は、オイルセパレータ２２、四方弁２３を経由して、分岐部４ａを有するガス配管４を介して、室内ユニット３Ａ、３Ｂへ送られる。

室内ユニット３Ａへ送られた高温のガス冷媒は、凝縮器として機能する室内熱交換器３１Ａに送られる。室内熱交換器３１Ａへ流入した高温のガス冷媒は、室内ファン３３Ａによって送られた室内空気と熱交換し、凝縮して液冷媒になる。この際、室内熱交換器３１Ａで熱交換することにより加熱された室内空気は、室内ファン３３Ａによって室内ユニット３Ａから室内に吹き出され、第１室内の暖房が行われる。また、風向調整機構３４Ａにより、室内ユニット３Ａから室内に吹き出される温風の風向が調整される。その後、液冷媒は、室内膨張弁３２Ａを通過後、液配管５へと流出する。また、室内ユニット３Ｂへ送られた高温のガス冷媒も同様である。なお、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）は、前述の過冷却制御により制御される。

室内ユニット３Ａからの液冷媒と、室内ユニット３Ｂからの液冷媒とは、液配管５の合流部５ａで合流して、室外ユニット２へ送られる。室外ユニット２へ送られた液冷媒は、室外膨張弁２４で減圧されて、蒸発器として機能する室外熱交換器２５に送られる。室外熱交換器２５へ流入した液冷媒は、室外ファン２７によって送られた室外空気と熱交換し、蒸発してガス冷媒になる。その後、ガス冷媒は、四方弁２３を経由して、アキュムレータ２６にて適切な吸入かわき度に調整され、再び圧縮機２１へ吸入され圧縮される。

ちなみに、第１実施形態に係る空気調和機１は、四方弁２３の接続を切り替えて、室外熱交換器２５を凝縮器として機能させ、室内熱交換器３１Ａ、３１Ｂを蒸発器として機能させることにより、冷房運転を行うことができる。

＜暖房能力調整制御＞
第１実施形態に係る空気調和機１は、複数の室内（第１室内、第２室内）に対して、対応するリモートコントローラ６Ａ、６Ｂにより入力された設定温度となるように各室内を個別に温度調整する。このため、各室内ユニット３Ａ、３Ｂに要求される暖房能力が異なる。各室内ユニット３Ａ、３Ｂの暖房能力調整制御について図３を用いて説明する。図３は、第１実施形態に係る空気調和機１の暖房能力調整制御を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、室内ユニット３Ａの暖房能力調整制御の場合を例に説明するが、室内ユニット３Ｂの場合も同様である。

ステップＳ１０１において、制御部７は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴ（即ち、リモートコントローラ６Ａで設定された設定温度と、吸込温度センサ３５Ａで検知した室内温度との差）が、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ１より大きいか否かを判定する。温度差ΔＴが閾値Ｔａ１より大きい場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０２に進む。温度差ΔＴが閾値Ｔａ１以下の場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０２において、制御部７は、室内ユニット３Ａの風量が最大値であるか否かを判定する。風量が最大値でない場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０３に進む。風量が最大値である場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３において、制御部７の風量風向制御部７３は、室内ユニット３Ａの風量を増加させる。具体的には、室内ファン３３Ａのファンモータ（図示せず）を制御して、回転速度を増大させることにより、風量を大きくする。また、風向調整機構３４Ａを制御して、空気吹出口（図示せず）に配置された風向板（図示せず）を移動させ、風路断面積を変更することにより、風量を大きくする構成であってもよい。そして、制御部７の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０４において、制御部７の風量風向制御部７３は、室内ユニット３Ａとは異なる他の室内ユニット（図１に示す空気調和機１の場合、室内ユニット３Ｂ）の風量を減少させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０５において、制御部７は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴが、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ２より小さいか否かを判定する。温度差ΔＴが閾値Ｔａ２より小さい場合（Ｓ１０５・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０６に進む。温度差ΔＴが閾値Ｔａ２以上の場合（Ｓ１０５・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０６において、制御部７は、室内ユニット３Ａの風量が最小値であるか否かを判定する。風量が最小値でない場合（Ｓ１０６・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０７に進む。風量が最小値である場合（Ｓ１０６・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７において、制御部７の風量風向制御部７３は、室内ユニット３Ａの風量を減少させる。具体的には、室内ファン３３Ａのファンモータ（図示せず）を制御して、回転速度を減少させることにより、風量を小さくする。また、風向調整機構３４Ａを制御して、空気吹出口（図示せず）に配置された風向板（図示せず）を移動させ、風路断面積を変更することにより、風量を小さくする構成であってもよい。そして、制御部７の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０８において、制御部７の風量風向制御部７３は、室内ユニット３Ａとは異なる他の室内ユニット（図１に示す空気調和機１の場合、室内ユニット３Ｂ）の風量を増加させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ１０１に戻る。

＜作用効果＞
第１実施形態に係る空気調和機１の作用効果について説明する。

ここで、風量と暖房能力との関係について図４を用いて説明する。図４は、風量調整による暖房能力調整を説明するグラフである。
前述のように、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）を前述の過冷却制御により制御する、即ち、過冷却度Ｔｓｃを据え置いた制御を行う。このような過冷却制御において、風量中から風量大へと風量を増加させることにより、図４のグラフに示すように、暖房能力をＱ₁ からＱ₂ へと増加させることができる。

このように、ステップＳ１０３において、室内ユニット３Ａの風量を増加させることにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を増加させることができる。同様に、ステップＳ１０７において、室内ユニット３Ａの風量を減少させることにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を減少させることができる。

なお、ステップＳ１０３において、室内ユニット３Ａの風量を増加させると、室内ユニット３Ａから吹き出される温風の温度（吹出温度）が、風量を増加させる前と比較して低下する。このような吹出温度の低下した温風が室内にいる人に直接あたる場合、快適性の観点から好ましくない。そこで、風向調整機構３４Ａを制御して、室内にいる人に室内ユニット３Ａから吹き出された温風が直接当たらないように風向を調整することが好ましい。同様に、ステップＳ１０７において、室内ユニット３Ａの風量を減少させる際にも、風向調整機構３４Ａを制御して、室内にいる人に室内ユニット３Ａから吹き出された温風が直接当たらないように風向を調整することが好ましい。

また、第１実施形態に係る空気調和機１の室内ユニット３Ａにおいて、暖房能力調整のために風量調整を行うが、この風量調整の可変範囲には限りがある。そこで、室内ユニット３Ａの暖房能力を増加させる際（ステップＳ１０１・Ｙｅｓ）、風量が最大値の場合には（ステップＳ１０２・Ｙｅｓ）、他の室内ユニット３Ｂの風量を減少させる（ステップＳ１０４)。風量を減少させた他の室内ユニット３Ｂに関しては、冷媒の循環量が減少し、冷媒の循環量に裕度が生まれる。この余剰分が風量調整に限度があった室内ユニット３Ａにあてがわれることにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を確保させることができる。

また、ステップＳ１０４における処理は、他の室内ユニット３Ｂにける温度差ΔＴが第１所定値以下の場合に、風量調整裕度があるものとして、他の室内ユニット３Ｂの風量を減少させる処理を実行するものとしてもよい。

なお、室内ユニット３を３つ以上備える構成においては、風量を減少させる他の室内ユニットは、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴが最も小さい室内ユニットを選択して風量を減少させてもよく、風量調整裕度がある（温度差ΔＴが第１所定値以下）の複数の他の室内ユニットについて風量を減少させてもよい。

同様に、室内ユニット３Ａの暖房能力を減少させる際（ステップＳ１０５・Ｙｅｓ）、風量が最小値の場合には（ステップＳ１０６・Ｙｅｓ）、他の室内ユニット３Ｂの風量を増加させる（ステップＳ１０８)。風量を増加させた他の室内ユニット３Ｂに関しては冷媒の循環量が増加し、室内ユニット３Ａの冷媒の循環量が減少する。これにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を調整することができる。

また、ステップＳ１０８における処理は、他の室内ユニット３Ｂにける温度差ΔＴが第２所定値以上の場合に、風量調整裕度があるものとして、他の室内ユニット３Ｂの風量を増加させる処理を実行するものとしてもよい。

なお、室内ユニット３を３つ以上備える構成においては、風量を増加させる他の室内ユニットは、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴが最も大きい室内ユニットを選択して風量を増加させてもよく、風量調整裕度がある（温度差ΔＴが第２所定値以上）の複数の他の室内ユニットについて風量を増加させてもよい。

以上のように、第１実施形態に係る空気調和機１によれば、過冷却制御を行うとともに、各室内ユニット３Ａ、３Ｂごとに熱負荷に応じた暖房能力調整を行うことができる。これにより、第１実施形態に係る空気調和機１は、各室内ユニットごとのＯＮ／ＯＦＦ調整により能力調整を行う従来の空気調和機（特許文献１参照）と比較して、運転効率を向上し、省エネルギー化を図ることができる。

＜変形例＞
次に、第１実施形態の変形例に係る空気調和機１について説明する。

第１実施形態に係る空気調和機１は、温度差算出部７１により算出した温度差ΔＴにより暖房能力調整するものとして説明したが、第１実施形態の変形例に係る空気調和機１は、温度差ΔＴを、活動量算出部７２により算出した活動量に置き換えて暖房能力調整する。

即ち、図３のステップＳ１０１において、制御部７は、活動量算出部７２により算出した活動量が、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ１（但し、ここでの閾値Ｔａ１は、温度差ΔＴにより暖房能力調整する際の閾値Ｔａ１とは異なる値である。）より大きいか否かを判定する。同様に、図３のステップＳ１０５において、制御部７は、活動量算出部７２により算出した活動量が、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ２（但し、ここでの閾値Ｔａ２は、温度差ΔＴにより暖房能力調整する際の閾値Ｔａ２とは異なる値である。）より小さいか否かを判定する。その他は、第１実施形態に係る空気調和機１と同様である。

このような構成により、第１実施形態の変形例に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１と同様の作用効果を奏する。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係る空気調和機１について説明する。

ここで、第１実施形態に係る空気調和機１は、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）を制御して過冷却制御を行うとともに、風量（室内ファン３３Ａ、３３Ｂ、風向調整機構３４Ａ、３４Ｂ）を制御して各室内ユニット３Ａ、３Ｂごとの暖房能力調整を行うものである。これに対し、第２実施形態に係る空気調和機１は、風量（室内ファン３３Ａ、３３Ｂ、風向調整機構３４Ａ、３４Ｂ）を制御して過冷却制御を行うとともに、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）を制御して各室内ユニット３Ａ、３Ｂごとの暖房能力調整を行うものである。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。

第２実施形態の風量風向制御部７３は、室内ユニット３Ａ、３Ｂの風量を調整することにより、前述の過冷却制御を行う。具体的な制御方法は、室外ユニット２に流入した液冷媒の液配管温度と、室内ユニット３Ａの室内熱交換器３１Ａの出口温度との差が、一定値を超えた場合、室内ユニット３Ａの風量を所定値だけ増加させるように室内ファン３３Ａ、および／または、風向調整機構３４Ａを制御する。同様に、室外ユニット２に流入した液冷媒の液配管温度と、室内ユニット３Ｂの室内熱交換器３１Ｂの出口温度との差が、一定値を超えた場合、室内ユニット３Ｂの風量を所定値だけ増加させるように室内ファン３３Ｂ、および／または、風向調整機構３４Ｂを制御する。このように、風量を大きくすることで室内熱交換器３１Ａ、３１Ｂの出口温度を上げ、室外ユニット２側の液配管温度と揃えるものである。

第２実施形態の室内膨張弁開度制御部７４は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴに基づいて、室内膨張弁３２Ａ、３２Ｂの弁開度（絞り）を制御することにより、室内ユニット３Ａ、３Ｂの暖房能力調整を行う。

＜暖房能力調整制御＞
第２実施形態に係る空気調和機１における各室内ユニット３Ａ、３Ｂの暖房能力調整制御について図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態に係る空気調和機１の暖房能力調整制御を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、室内ユニット３Ａの暖房能力調整制御の場合を例に説明するが、室内ユニット３Ｂの場合も同様である。

ステップＳ２０１において、制御部７は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴ（即ち、リモートコントローラ６Ａで設定された設定温度と、吸込温度センサ３５Ａで検知した室内温度との差）が、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ１より大きいか否かを判定する。温度差ΔＴが閾値Ｔａ１より大きい場合（Ｓ２０１・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０２に進む。温度差ΔＴが閾値Ｔａ１以下の場合（Ｓ２０１・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０２において、制御部７は、室内膨張弁３２Ａの弁開度が最大値であるか否かを判定する。弁開度が最大値でない場合（Ｓ２０２・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０３に進む。弁開度が最大値である場合（Ｓ２０２・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３において、制御部７の室内膨張弁開度制御部７４は、室内膨張弁３２Ａの弁開度を増加させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４において、制御部７の室内膨張弁開度制御部７４は、室内ユニット３Ａとは異なる他の室内ユニット（図１に示す空気調和機１の場合、室内ユニット３Ｂ）の弁開度を減少させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０５において、制御部７は、温度差算出部７１で算出した温度差ΔＴが、記憶部７５に予め記憶された所定の閾値Ｔａ２より小さいか否かを判定する。温度差ΔＴが閾値Ｔａ２より小さい場合（Ｓ２０５・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０６に進む。温度差ΔＴが閾値Ｔａ２以上の場合（Ｓ２０５・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０６において、制御部７は、室内膨張弁３２Ａの弁開度が最小値であるか否かを判定する。弁開度が最小値でない場合（Ｓ２０６・Ｎｏ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０７に進む。弁開度が最小値である場合（Ｓ２０６・Ｙｅｓ）、制御部７の処理は、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０７において、制御部７の室内膨張弁開度制御部７４は、室内膨張弁３２Ａの弁開度を減少させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０８において、制御部７の室内膨張弁開度制御部７４は、室内ユニット３Ａとは異なる他の室内ユニット（図１に示す空気調和機１の場合、室内ユニット３Ｂ）の弁開度を増加させる。そして、制御部７の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

＜作用効果＞
第２実施形態に係る空気調和機１の作用効果について説明する。

ステップＳ２０３において、室内膨張弁３２Ａの弁開度を増加させる（開く）ことにより、循環する冷媒量が増加し、室内ユニット３Ａの暖房能力を増加させることができる。同様に、ステップＳ２０７において、室内ユニット３Ａの弁開度を減少させる（絞る）ことにより、循環する冷媒量が減少し、室内ユニット３Ａの暖房能力を減少させることができる。

また、室内ユニット３Ａの暖房能力を増加させる際（ステップＳ２０１・Ｙｅｓ）、室内膨張弁３２Ａの弁開度が最大値の場合には（ステップＳ２０２・Ｙｅｓ）、他の室内ユニット３Ｂの室内膨張弁３２Ｂの弁開度を減少させる（絞る）（ステップＳ２０４)。これにより、他の室内ユニット３Ｂに関しては冷媒の循環量が減少し、冷媒の循環量に裕度が生まれる。この余剰分が室内ユニット３Ａにあてがわれることにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を確保させることができる。

同様に、室内ユニット３Ａの暖房能力を減少させる際（ステップＳ２０５・Ｙｅｓ）、室内膨張弁３２Ａの弁開度が最小値の場合には（ステップＳ２０６・Ｙｅｓ）、他の室内ユニット３Ｂの室内膨張弁３２Ｂの弁開度を増加させる（ステップＳ２０８)。これにより、他の室内ユニット３Ｂに関しては冷媒の循環量が増加し、室内ユニット３Ａの冷媒の循環量が減少する。これにより、室内ユニット３Ａの暖房能力を調整することができる。

なお、ステップＳ２０４およびステップＳ２０８における処理は、第１実施形態に係る空気調和機１の場合と同様に、調整裕度がある場合に行うものとしてもよい。また、室内ユニット３を３つ以上備える構成においては、調整裕度に基づいて、室内膨張弁の弁開度を調整する他の室内ユニットを選択してもよい。

以上のように、第２実施形態に係る空気調和機１によれば、過冷却制御を行うとともに、各室内ユニット３Ａ、３Ｂごとに熱負荷に応じた暖房能力調整を行うことができる。また、従来の空気調和機（特許文献１参照）と比較して、運転効率を向上し、省エネルギー化を図ることができる。

＜変形例＞
次に、第２実施形態の変形例に係る空気調和機１について説明する。

第２実施形態に係る空気調和機１は、温度差算出部７１により算出した温度差ΔＴにより暖房能力調整するものとして説明したが、第２実施形態の変形例に係る空気調和機１は、温度差ΔＴを、活動量算出部７２により算出した活動量に置き換えて暖房能力調整する。具体的な相違点は、第１実施形態の変形例に係る空気調和機１の場合と同様であり、重複する説明は省略する。

このような構成により、第２実施形態の変形例に係る空気調和機１は、第２実施形態に係る空気調和機１と同様の作用効果を奏する。

１ 空気調和機
２ 室外ユニット
２１ 圧縮機
２２ オイルセパレータ
２３ 四方弁
２４ 室外膨張弁
２５ 室外熱交換器
２６ アキュムレータ
２７ 室外ファン
７ 制御部
７１ 温度差算出部
７２ 活動量算出部
７３ 風量風向制御部
７４ 室内膨張弁開度制御部
７５ 記憶部
３Ａ、３Ｂ 室内ユニット
３１Ａ、３１Ｂ 室内熱交換器
３２Ａ、３２Ｂ 室内膨張弁
３３Ａ、３３Ｂ 室内ファン
３４Ａ、３４Ｂ 風向調整機構
３５Ａ、３５Ｂ 吸込温度センサ（温度検出器）
３６Ａ、３６Ｂ 活動量センサ（活動量検出器）
３７Ａ、３７Ｂ 室内ユニット制御部
４ ガス配管（冷媒配管）
５ 液配管（冷媒配管）
６Ａ、６Ｂ リモートコントローラ

Claims (21)

1. 冷媒を吐出する圧縮機、室外熱交換器、および、室外膨張弁を有する室外ユニットと、
   室内熱交換器、風量を調整可能な室内ファン、および、前記室内熱交換器への冷媒の流量を制御可能な室内膨張弁を有し、冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される複数の室内ユニットと、
   前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記室内膨張弁の弁開度を制御して過冷却制御を行うとともに、
   前記室内ファンの風量を制御して室内の熱負荷に対して能力調整をする
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 冷媒を吐出する圧縮機、室外熱交換器、および、室外膨張弁を有する室外ユニットと、
   室内熱交換器、風量を調整可能な室内ファン、および、前記室内熱交換器への冷媒の流量を制御可能な室内膨張弁を有し、冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される複数の室内ユニットと、
   前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記室内ファンの風量を制御して過冷却制御を行うとともに、
   前記室内膨張弁の弁開度を制御して室内の熱負荷に対して能力調整をする
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 前記室内ユニットは、室内温度を検知する温度検出器を有し、
   前記制御部は、
   前記室内温度と、予め設定された設定温度との差分によって、前記室内ファンの風量を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記室内ユニットは、室内温度を検知する温度検出器を有し、
   前記制御部は、
   前記室内温度と、予め設定された設定温度との差分によって、前記室内膨張弁の弁開度を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
5. 前記設定温度を設定可能なリモートコントローラを備える
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、
   前記温度差が第１閾値より大きい場合、前記室内ファンの風量を増加させ、
   前記温度差が第２閾値より小さい場合、前記室内ファンの風量を減少させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
7. 前記温度差が第１閾値より大きく、かつ、前記室内ユニットの前記室内ファンの風量が最大値に設定されていた場合、
   前記室内ユニット以外の熱負荷の小さい他の前記室内ユニットの前記室内ファンの風量を減少させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
8. 前記温度差が第２閾値より小さく、かつ、前記室内ユニットの前記室内ファンの風量が最小値に設定されていた場合、
   前記室内ユニット以外の熱負荷の大きい他の前記室内ユニットの前記室内ファンの風量を増加させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
9. 前記室内ユニットは、室内にいる人の活動量を検知する活動量検出器を有し、
   前記制御部は、
   前記活動量によって、前記室内ファンの風量を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
10. 前記室内ユニットは、前記室内ユニットから吹き出される風向を調整する風向調整機構を有し、
    前記風向調整機構により風量調整する
    ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
11. 前記室内ユニットは、前記室内ユニットから吹き出される風向を調整する風向調整機構を有し、
    前記室内ファンの風量を変更した際、前記風向調整機構により室内にいる人に該室内ユニットから吹き出される風が当たらないように、前記風向調整機構により風向を調整する
    ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
12. 前記室内ユニットは、
    前記温度差が第１閾値より大きい場合、前記室内膨張弁の弁開度を増加させ、
    前記温度差が第２閾値より小さい場合、前記室内膨張弁の弁開度を減少させる
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
13. 前記制御部は、
    前記温度差が第１閾値より大きく、かつ、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度が最大値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の小さい他の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を減少させる
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
14. 前記制御部は、
    前記温度差が第２閾値より小さく、かつ、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度が最小値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の大きい他の室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を増加させる
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
15. 前記室内ユニットは、室内にいる人の活動量を検知する活動量検出器を有し、
    前記制御部は、
    前記活動量によって、前記室内膨張弁の弁開度を変更する
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
16. 前記制御部は、
    前記活動量が第３閾値より大きい場合、前記室内ファンの風量を増加させ、
    前記活動量が第４閾値より小さい場合、前記室内ファンの風量を減少させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
17. 前記制御部は、
    前記活動量が第３閾値より大きく、かつ、前記室内ユニットの前記室内ファンの風量が最大値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の小さい他の前記室内ユニットの前記室内ファンの風量を減少させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
18. 前記制御部は、
    前記活動量が第４閾値より小さく、かつ、前記室内ユニットの前記室内ファンの風量が最小値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の大きい他の室内ユニットの前記室内ファンの風量を増加させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
19. 前記制御部は、
    前記活動量が第３閾値より大きい場合、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を増加させ、
    前記活動量が第４閾値より小さい場合、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を減少させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機。
20. 前記制御部は、
    前記活動量が第３閾値より大きく、かつ、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度が最大値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の小さい他の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を減少させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機。
21. 前記制御部は、
    前記活動量が第４閾値より小さく、かつ、前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度が最小値に設定されていた場合、
    前記室内ユニット以外の熱負荷の大きい他の前記室内ユニットの前記室内膨張弁の弁開度を増加させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機。

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