JP2502832B2 - 多室形空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多室形空気調和機におけ
る膨張弁開度と圧縮機回転数の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の多室形空気調和機のシス
テム構成図であり、１は圧縮機、２は冷暖房サイクルを
切替える四方弁、３は室外熱交換器、４はレシーバ、５
はアキュムレータであり、室外機６に備えられている。
室内機７Ａ、７Ｂ、７Ｃ各々は、室内熱交換器８Ａ、８
Ｂ、８Ｃ、室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、室温検知器１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備え、各部屋１１Ａ、１１Ｂ、
１１Ｃに設置され、室外機６、及び各室内機７Ａ、７
Ｂ、７Ｃの各ガス側、及び液側を各々ガス側管路１２、
及び液側管路１３で接続して閉回路となし、ガス側管路
１２には圧力検知器１４を備え、閉回路の内部に冷媒を
封入してなる周知のヒートポンプサイクルである。

【０００３】かかる構成における多室形空気調和機の作
用様態を以下に説明する。暖房運転時は、図７の実線に
示す如く、冷媒は、圧縮機１において圧縮され高温高圧
の蒸気となって四方弁２を通ってガス側管路１２に吐出
され、各室内機７Ａ、７Ｂ、７Ｃ内の各室内熱交換器８
Ａ、８Ｂ、８Ｃに至る。かかるとき各室内熱交換器８
Ａ、８Ｂ、８Ｃは凝縮器として働き、各部屋１１Ａ、１
１Ｂ、１１Ｃの空気に熱を与えることにより各部屋１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを暖房し、冷媒は凝縮液化する。液
化した冷媒は各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、及び液側
管路１３及びレシーバ４を通って室外熱交換器３に至
る。かかるとき室外熱交換器３は蒸発器として働き、外
気よりの熱を受けて蒸発し、低圧蒸気となって四方弁
２、及びアキュムレータ５を通って圧縮機１に吸入され
る。

【０００４】冷房運転時は図７の破線に示す如く、四方
弁２の切替えにより室外熱交換器３は凝縮器、各室内熱
交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃは蒸発器として働き、各部屋１
１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの空気から吸熱することにより、
各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを冷房する。

【０００５】次に、各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの作
用様態を以下に説明する。各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９
Ｃの開度を増加すると、冷媒の流量が増加し、暖房運転
時では各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの室温が上昇し、
冷房運転時では逆に低下し、その温度は各室温検知器１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより検知される。

【０００６】また、圧縮機１の作用様態を以下に説明す
る。圧縮機１の回転数を増加すると、冷媒の流量が増加
し、暖房運転時では高圧ガス管路となるガス側管路１２
での冷媒圧力が上昇し、冷房運転時では低圧ガス管路と
なるガス側管路１２での冷媒圧力が低下し、その圧力は
圧力検知器１４により検知される。

【０００７】このような多室形空気調和機では、各部屋
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの負荷に応じた室温の制御と、
負荷の合計を反映したサイクルの状態量である圧力の制
御が必要となる。

【０００８】図８は従来の多室形空気調和機の各室内膨
張弁、及び圧縮機の制御ブロック構成図であり、各室温
制御器１５Ａ、１５Ｂ，１５Ｃ及び圧力制御器１６は、
各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの各室温の目標値を設定
する各室温設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ及び圧力の目
標値を設定する圧力設定器１８と各室温検知器１０Ａ、
１０Ｂ、１０Ｃ及び圧力検知器１４との各出力の差を出
力する各減算器１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、各減
算器１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄの各出力を積分す
る各積分器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、各減算器
１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄの各出力を微分する各
微分器２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、また２２Ａ、
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄは各比例係数設定器、２３Ａ、
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄは各積分係数設定器、２４Ａ、
２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄは各微分係数設定器、２５Ａ、
２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄは各減算器１９Ａ、１９Ｂ、１
９Ｃ、１９Ｄの各出力と各比例係数設定器２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの各出力との積を出力する各第一掛
算器、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄは各積分器２０
Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの各出力と各積分係数設定
器２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの各出力との積を出
力する各第二掛算器、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ
は各微分器２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄの各出力と
各微分係数設定器２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの各
出力との積を出力する各第三掛算器、各第一掛算器２５
Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、各第二掛算器２６Ａ、２
６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、及び各第三掛算器２７Ａ、２７
Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄの和を出力する各加算器２８Ａ、２
８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄを備え、各加算器２８Ａ、２８
Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄの各出力によって各室内膨張弁９
Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度、及び圧縮機１の回転数を制御す
る、いわゆるＰＩＤ制御器である。

【０００９】かかる構成における室温制御器、及び圧力
制御器の動作様態を以下に説明する。冷房運転時に各部
屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの負荷が増加すると室温が上
昇し各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで検知され、
各室温設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃで設定された室温
に一致するように、各室温制御器１５Ａ、１５Ｂ，１５
Ｃにおいて各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を増加
する。これにより各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃ前後の
圧力差が減少して圧力検知器１４で検知される冷媒圧力
が上昇するため、圧力設定器１８で設定された圧力に一
致するように、圧力制御器１６において圧縮機１の回転
数を増加する。つまり、圧縮機１の回転数は各部屋１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの負荷の合計値に見合った分だけ変
化することになる。

【００１０】ここで各室温制御器１５Ａ、１５Ｂ，１５
Ｃ、及び圧力制御器１６の各比例係数設定器２２Ａ、２
２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、各積分係数設定器２３Ａ、２３
Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ、及び各微分係数設定器２４Ａ、２
４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの各係数を、各室内膨張弁９Ａ、
９Ｂ、９Ｃの開度変化に対する各室温検知器１０Ａ、１
０Ｂ、１０Ｃの出力変化、及び圧縮機１の回転数変化に
対する圧力検知器１４の出力変化の特性に応じて適切に
設定すると、適切な応答のもとに各室温検知器１０Ａ、
１０Ｂ、１０Ｃ、及び圧力検知器１４の各出力が各室温
設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、及び圧力設定器１８の
各出力に一致する。

【００１１】さらに、運転中の室内機のうちいずれかの
運転を停止したり、あるいは冷房時にいずれかの室温が
各室温設定値を下回りすぎたり、暖房時にいずれかの室
温が各室温設定値を上回りすぎたりしたときには、その
室内機の風量を低下もしくは０（いわゆるサーモＯＦ
Ｆ）にして、その室内機における冷房能力あるいは暖房
能力を減少させて各室温を各室温設定値に一致させる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな多室形空気調和機では、運転中の室内機のうちいず
れかの運転を停止したり、サーモＯＦＦにするなど室内
機の運転台数が減少する（以下、台数減少という）と、
冷凍サイクルの状態が急激に変化するため運転継続中の
他室へ及ぼす影響が大きく、また機器の信頼性、安全性
の面からも問題となっていた。また、圧縮機の回転数が
非常に小さいときにいずれかの室内機がサーモＯＦＦ状
態からサーモＯＮになった時には全体的に冷房能力ある
いは暖房能力が不足気味になるため、サーモＯＮになっ
た室内機が設置された部屋の室温が室温設定値に一致す
るのに長時間を要するばかりでなく、運転継続中の他室
の室温が冷房時には上昇し、暖房時には低下する問題が
あった。さらに設置される複数台の室内機の各定格能力
が異なる場合には、正常な運転動作を保証するためには
室内機の組合せを限定しなければならないという問題も
あった。

【００１３】さらに各室内膨張弁開度、圧縮機回転数の
操作においては、圧縮機１の吸入部の過熱度と無関係に
各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力によっての
み各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を操作するた
め、室温設定値の変更時等においては各室内膨張弁９
Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度が変化し、過熱度が過小あるいは
過大となり、各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出
力が室温設定値に一致した状態、即ち平衡時においても
各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの負荷との関係によって
過熱度が過大あるいは過小となり、また各室温検知器１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力と無関係に圧力検知器１４
の出力によってのみ圧縮機１の回転数を操作するため、
各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの負荷に対して圧縮機１
の回転数が過小あるいは過大となり、各室温検知器１０
Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力が室温設定値に一致しない問
題や、圧縮機１の消費電力が過大となる問題、さらには
冷媒が液状態で圧縮機１に吸入される液バック現象によ
り圧縮機１が破損する問題もあった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーモＯＮ状
態から運転停止あるいはサーモＯＦＦ状態になった前記
各室内機の定格能力値に応じて前記圧縮機の回転数を減
少させる運転状態変化制御器と、前記全体能力制御器に
よって常時の前記圧縮機回転数を操作し、前記複数台の
室内機のうちいずれかがサーモＯＮ状態から運転停止あ
るいはサーモＯＦＦ状態になった時には前記運転状態変
化制御器によって前記圧縮機回転数を操作する第一圧縮
機回転数決定器を備えたことを特徴とする。

【００１５】また本発明は、サーモＯＮ状態から運転停
止あるいはサーモＯＦＦ状態になった前記各室内機の定
格能力値に応じて前記圧縮機の回転数を減少させる時に
前記圧縮機の回転数下限値を設定する圧縮機回転数下限
設定器を備えたことを特徴とする。

【００１６】さらに、圧縮機の吸入部の過熱度が過大あ
るいは過小になる問題に対しては、過熱度検知器と、各
室内膨張弁の開度の操作量を決定する過熱度制御器と、
過熱度を入力としたファジィ演算で決定したメンバシッ
プ値に応じて過熱度制御器による操作量と各室温制御器
による各操作量とを切り換え各膨張弁の開度を決定する
各膨張弁開度決定器とを設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明では上記のような多室形空気調和機とす
ることにより、各室内機の定格能力が異なるような組合
せの多室形空気調和機においても、台数減少時にサーモ
ＯＮ状態から運転停止あるいはサーモＯＦＦ状態になっ
た各室内機の定格能力値に応じて圧縮機の回転数を減少
させる運転状態変化制御器および第一圧縮機回転数決定
器によって、運転継続中の他室への影響を小さくでき、
また機器の信頼性、安全性を保証することができ、また
サーモＯＮ状態から運転停止あるいはサーモＯＦＦ状態
になった各室内機の定格能力値に応じて圧縮機の回転数
を減少させるときに圧縮機の回転数に下限値を設ける圧
縮機周波数下限設定器によって、サーモＯＦＦ状態のい
ずれかの室内機が再びサーモＯＮ状態になったときに速
やかに各室室温を各室温設定値に一致させることができ
る。

【００１８】さらに、過熱度を過熱度設定値に一致させ
るための各膨張弁の開度の操作量を決定する過熱度制御
器と、過熱度に応じて過熱度制御器による操作量と各室
温制御器による各操作量とを切り換えて各膨張弁開度を
決定する各膨張弁開度決定器によって、過熱度が適正範
囲内に保たれ、また各室温偏差と各室内機の定格能力値
の積値の合計値を０に一致させるための圧縮機の回転数
操作量を決定する全体能力制御器と、圧力に応じて圧力
制御器による操作量と全体能力制御器による操作量とを
切り換え、圧縮機の回転数を決定する第二圧縮機回転数
決定器によって、圧力が適正範囲内に保たれつつ、圧縮
機の回転数が適正化され、各室温検知器の出力が室温設
定値に一致し、圧縮機の消費電力を最小にすることがで
き、さらには冷媒の液バックによる圧縮機の破損を防止
することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明による多室形空気調和機の制御
方法の一実施例を図に基づいて説明する。図６は本発明
になる多室形空気調和機のシステム構成図であり、図７
と同様動作のヒートポンプサイクルを構成しており、図
７と同じ要素については同一番号で記している。

【００２０】かかる構成における多室形空気調和機の作
用様態を以下に説明する。各設定室温値の変更時等にお
いては各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度が変化し、
過熱度が過小あるいは過大となり、また各室温検知器１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力が室温設定値に一致した状
態、即ち平衡時においても各部屋１１Ａ、１１Ｂ、１１
Ｃの負荷との関係によって過熱度が過小あるいは過大と
なり、その過熱度は過熱度検知器２９により検知され
る。

【００２１】図１は本発明になる多室形空気調和機の室
内膨張弁の制御器のブロック構成図である。各室温設定
器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと各室温検知器１０Ａ、１０
Ｂ、１０Ｃとの各出力の差を出力する各減算器１９Ａ、
１９Ｂ、１９Ｃの各出力を入力とする各室温制御器１５
Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと、過熱度検知器２９と過熱度の目
標値を設定する過熱度設定器３０との各出力の差を出力
する減算器１９Ｅの出力を入力とする過熱度制御器３１
と、過熱度検知器２９の出力を入力としたファジィ演算
で決定したメンバシップ値に応じて各室温制御器１５
Ａ、１５Ｂ、１５Ｃによる操作量と過熱度制御器３１に
よる操作量とを切り換え各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃ
の開度を決定する各室内膨張弁開度決定器３２Ａ、３２
Ｂ、３２Ｃとを備え、この各室内膨張弁開度決定器３２
Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで決定した開度で各室内膨張弁９
Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を操作するものである。

【００２２】図２は本発明になる多室形空気調和機の圧
縮機の制御器のブロック構成図である。各室内機７Ａ、
７Ｂ、７Ｃの各定格能力値を設定する各室内機定格能力
値設定器３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃと、各室温の目標値を
設定する各室温設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと各室温
検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとの各出力の差を出力す
る各減算器１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃの各出力と各室内機
定格能力値設定器３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃの各出力との
各積を出力する各室内機能力掛算器３４Ａ、３４Ｂ、３
４Ｃと、各室内機能力掛算器３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの
各出力の和を出力する全体能力加算器３５と、全体能力
加算器３５の出力を入力とする全体能力制御器３６と、
圧力設定器１８と圧力検知器１４との各出力の差を出力
する減算器１９Ｄの出力を入力とする圧力制御器１６
と、圧力検知器１４の出力を入力としたファジィ演算で
決定したメンバシップ値に応じて全体能力制御器３６に
よる操作量と圧力制御器１６による操作量とを切り換え
圧縮機１の回転数を決定する第二圧縮機回転数決定器３
７と、各室温の目標値を設定する各室温設定器１７Ａ、
１７Ｂ、１７Ｃと各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ
との各出力の差を出力する各減算器１９Ａ、１９Ｂ、１
９Ｃの各出力と各室内に設置された各室内機運転スイッ
チ（図示せず）の各出力を各入力として各室内機の各運
転状態を判断し各室内機がサーモＯＮ状態から運転停止
あるいはサーモＯＦＦになったときには１を、そうでな
ければ０を出力する各運転状態変化判断器３８Ａ、３８
Ｂ、３８Ｃと、各運転状態変化判断器３８Ａ、３８Ｂ、
３８Ｃの各出力と各室内機定格能力設定器３３Ａ、３３
Ｂ、３３Ｃの各出力との各積を出力する各運転状態変化
室内機能力掛算器３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃと、各運転状
態変化室内機能力掛算器３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃの各出
力の和を出力する運転状態変化室内機能力加算器４０
と、運転状態変化室内機能力加算器４０の出力を入力と
する運転状態変化制御器４１と、台数減少時の圧縮機回
転数の下限値を設定する圧縮機回転数下限設定器４２
と、運転状態変化制御器４１で決定された回転数と第二
圧縮機回転数決定器３７で決定された回転数と運転状態
変化室内機能力加算器４０と圧縮機回転数下限設定器４
２の出力を入力とし、台数減少時すなわち運転状態変化
室内機能力加算器４０の出力が０でないときに、運転状
態変化制御器４１で決定された回転数が圧縮機回転数下
限設定器４２に設定された下限値以上なら運転状態変化
制御器４１で決定された回転数を圧縮機１の回転数と
し、台数減少時すなわち運転状態変化室内機能力加算器
４０の出力が０でないときに、運転状態変化制御器４１
で決定された回転数が圧縮機回転数下限設定器４２に設
定された下限値以下なら圧縮機回転数下限設定器４２に
設定された下限値を圧縮機１の回転数とし、通常時には
第二圧縮機回転数決定機３７で決定された回転数を圧縮
機１の回転数とする第一圧縮機回転数決定器４３とを備
え、この第一圧縮機回転数決定器４３で決定した回転数
で圧縮機１の回転数を操作するものである。

【００２３】図３は本発明による各室内膨張弁開度決定
器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの動作を示すフローチャート
であり、過熱度検知器２９の出力と第一過熱度閾値との
比較を行い（ステップ１０１）、過熱度検知器２９の出
力が第一過熱度閾値よりも大きい場合には過熱度メンバ
シップ値を０とし（ステップ１０２）、過熱度検知器２
９の出力が第一過熱度閾値よりも小さい場合には過熱度
検知器２９の出力と第一過熱度閾値より小なる第二過熱
度閾値との比較を行い（ステップ１０３）、過熱度検知
器２９の出力が第二過熱度閾値よりも大きい場合には過
熱度検知器２９の出力に応じて０から１までの範囲で単
調で連続した変化をする過熱度メンバシップ値を設定し
（ステップ１０４）、過熱度検知器２９の出力が第二過
熱度閾値よりも小さい場合には過熱度検知器２９の出力
と第二過熱度閾値より小なる第三過熱度閾値との比較を
行い（ステップ１０５）、過熱度検知器２９の出力が第
三過熱度閾値よりも大きい場合には過熱度メンバシップ
値を１とし（ステップ１０６）、過熱度検知器２９の出
力が第三過熱度閾値よりも小さい場合には過熱度検知器
２９の出力と第三過熱度閾値より小なる第四過熱度閾値
との比較を行い（ステップ１０７）、過熱度検知器２９
の出力が第四過熱度閾値よりも大きい場合には過熱度検
知器２９の出力に応じて１から０までの範囲で単調で連
続した変化をする過熱度メンバシップ値を設定し（ステ
ップ１０８）、過熱度検知器２９の出力が第四過熱度閾
値よりも小さい場合には過熱度メンバシップ値を０とし
（ステップ１０２）、その後各室温制御器１５Ａ、１５
Ｂ、１５Ｃによる操作量と過熱度メンバシップ値との積
量と、過熱度制御器３２による操作量と１から過熱度メ
ンバシップ値を減じた値との積量の和によって各室内膨
張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を決定する（ステップ１０
９）もので、一定時間間隔で実行される。

【００２４】これはすなわち過熱度検知器２９の出力を
入力とするファジィ演算器である。以下、本発明による
第一圧縮機回転数決定器４３および第二圧縮機回転数決
定器３７の動作を、通常時（運転中の室内機のうちサー
モＯＮ状態から運転停止あるいはサーモＯＦＦに変化し
た室内機がない場合）と、台数減少時（運転中の室内機
のうち少なくとも１台がサーモＯＮ状態から運転停止あ
るいはサーモＯＦＦになった場合）に分けて説明する。

【００２５】図４は本発明による通常時の第二圧縮機回
転数決定器３７の動作を示すフローチャートであり、圧
力検知器１４の出力と第一圧力閾値との比較を行い（ス
テップ２０１）、圧力検知器１４の出力が第一圧力閾値
よりも大きい場合には圧力メンバシップ値を０とし（ス
テップ２０２）、圧力検知器１４の出力が第一圧力閾値
よりも小さい場合には圧力検知器１４の出力と第一圧力
閾値より小なる第二圧力閾値との比較を行い（ステップ
２０３）、圧力検知器１４の出力が第二圧力閾値よりも
大きい場合には圧力検知器１４の出力に応じて０から１
までの範囲で単調で連続した変化をする圧力メンバシッ
プ値を設定し（ステップ２０４）、圧力検知器１４の出
力が第二圧力閾値よりも小さい場合には圧力検知器１４
の出力と第二圧力閾値より小なる第三圧力閾値との比較
を行い（ステップ２０５）、圧力検知器１４の出力が第
三圧力閾値よりも大きい場合には圧力メンバシップ値を
１とし（ステップ２０６）、圧力検知器１４の出力が第
三圧力閾値よりも小さい場合には圧力検知器１４の出力
と第三圧力閾値より小なる第四圧力閾値との比較を行い
（ステップ２０７）、圧力検知器１４の出力が第四圧力
閾値よりも大きい場合には圧力検知器１４の出力に応じ
て１から０までの範囲で単調で連続した変化をする圧力
メンバシップ値を設定し（ステップ２０８）、圧力検知
器１４の出力が第四圧力閾値よりも小さい場合には圧力
メンバシップ値を０とし（ステップ２０２）、その後全
体能力制御器３６による操作量と圧力メンバシップ値と
の積量と、圧力制御器１６による操作量と１から圧力メ
ンバシップ値を減じた値との積量の和として圧縮機１の
回転数を決定する（ステップ２０９）もので一定時間間
隔で実行される。

【００２６】これはすなわち圧力検知器１４の出力を入
力とするファジィ演算器である。図５は本発明による台
数減少時の第一圧縮機回転数決定器４３の動作を示すフ
ローチャートであり、まず台数減少時であるか通常時で
あるかを判断し（ステップ３０１）、通常時であれば第
二圧縮機回転数決定器３７によって圧縮機１の回転数を
決定し（ステップ３０２）、台数減少時であれば運転状
態変化制御器４１による回転数によって圧縮機１の回転
数を決定し（ステップ３０３）、決定された圧縮機１の
回転数と圧縮機回転数下限設定器４２に設定された台数
減少時圧縮機回転数下限値とを比較し（ステップ３０
４）、決定された圧縮機１の回転数が台数減少時圧縮機
回転数下限値よりも小さい場合には圧縮機１の回転数を
台数減少時圧縮機回転数下限値として圧縮機１の回転数
を決定する（ステップ３０５）もので一定時間間隔で実
行される。

【００２７】かかる構成における多室形空気調和機の室
内膨張弁及び圧縮機の制御器の動作様態を以下に説明す
る。冷房時において、各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１
０Ｃで検知された各室温が、各室温設定器１７Ａ、１７
Ｂ、１７Ｃの出力よりも高い場合、各室温制御器１５
Ａ、１５Ｂ、１５Ｃによって各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、
９Ｃの弁開度を開方向に操作し、また全体能力制御器３
６によって圧縮機１の回転数を増加方向に操作し、この
結果各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃを流れる冷媒量が
増し、冷房能力が増大して各室温が低下し、各室温設定
器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの出力に一致する。この時、
必要とされる冷房能力が各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８
Ｃの能力よりも大きい、即ち過負荷の場合、過熱度検知
器２９で検出される過熱度が小さくなり、第四過熱度閾
値よりも小さな場合、各室内膨張弁開度決定器３２Ａ、
３２Ｂ、３２Ｃにおいて過熱度制御器３１による操作量
が選択され過熱度検知器２９で検出される過熱度が過熱
度設定器３０の出力に一致するように各室内膨張弁９
Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を閉方向に操作することにより各
室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの冷房能力の適正上限能
力内に抑えられる。

【００２８】各室温がある程度下降して必要とされる冷
房能力が各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの適正上限能
力近傍の場合、過熱度検知器２９で検出される過熱度が
徐々に大きくなり、第四過熱度閾値よりも大きく第三過
熱度閾値よりも小さな場合、各室内膨張弁開度決定器３
２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにおいて過熱度制御器３１による
操作量と各室温制御器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃによる操
作量とを混合した操作量が選択され各室内膨張弁９Ａ、
９Ｂ、９Ｃの開度を操作することにより各室内熱交換器
８Ａ、８Ｂ、８Ｃは各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの
適正上限能力近傍を維持する。

【００２９】各室温がさらに下降して必要とされる冷房
能力が各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの適正上限能力
以下の場合、過熱度検知器２９で検出される過熱度が大
きくなり、第三過熱度閾値より大きく第二過熱度閾値よ
り小さな場合、各室内膨張弁開度決定器３２Ａ、３２
Ｂ、３２Ｃにおいて各室温制御器１５Ａ、１５Ｂ、１５
Ｃによる操作量が選択され各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９
Ｃの開度を操作することにより各室温が制御され、各室
温設定器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの出力に一致する。

【００３０】各室温がさらに下降して必要とされる冷房
能力が各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの適正下限能力
以下の場合、過熱度検知器２９で検出される過熱度がさ
らに大きくなり、第二過熱度閾値より大きな場合、各室
内膨張弁開度決定器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにおいて過
熱度制御器３１による操作量と各室温制御器１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃによる操作量とを混合した操作量が選択さ
れ各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの開度を操作すること
により各室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃは各室内熱交換
器８Ａ、８Ｂ、８Ｃの適正下限能力近傍を維持する。こ
の結果、各室温は各室温設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ
の出力よりも低くなり、全体能力制御器３６によって圧
縮機１の回転数を減少方向に操作し、各室内熱交換器８
Ａ、８Ｂ、８Ｃを流れる冷媒量が減り、冷房能力が減少
して各室温が上昇し、各室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１
０Ｃの出力は、各室温設定器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの
出力に一致する。

【００３１】また、圧力検知器１４で検出される圧力に
よって圧縮機回転数決定器３７において圧力制御器１６
による操作量と全体能力制御器３６による操作量が適宜
切り換えられ圧力は第一圧力閾値と第四圧力閾値の範囲
に抑えられる。

【００３２】さらに、いずれかの部屋の室温が低下しそ
の部屋に設置された室内機がサーモＯＮ状態からサーモ
ＯＦＦになったり、あるいはいずれかの室内機が停止さ
れかつ他の室内機が運転中である場合には、運転状態変
化制御器４１および第一圧縮機回転数決定器４３におい
てサーモＯＦＦあるいは運転停止になった室内機の定格
能力に応じて圧縮機１の回転数を減少方向に操作（例え
ば（式１）のように前回サーモＯＮ状態であった室内機
定格能力の合計値とサーモＯＮからサーモＯＦＦあるい
は運転停止になった室内機定格能力の合計値との差を前
回サーモＯＮ状態であった室内機定格能力の合計値で除
した値に前回圧縮機回転数を乗じて圧縮機１の回転数と
する）ことにより、運転継続中の他室へ及ぼす影響を小
さくでき、また機器の信頼性、安全性を保証することが
できる。

【００３３】

【数１】 Ｆ＝ＦＯ×（Ｓ−ｄＳ）／Ｓ

【００３４】ここで、Ｆは圧縮機回転数、Ｆ０は前回圧
縮機回転数、Ｓは前回サーモＯＮ状態であった室内機定
格能力の合計値、ｄＳはサーモＯＮからサーモＯＦＦあ
るいは運転停止になった室内機定格能力の合計値であ
る。さらに台数減少時圧縮機回転数下限値を設けて全体
冷房能力をある程度確保しておくことにより、その後サ
ーモＯＦＦ状態になった室内機が設置された部屋の室温
が上昇し再びサーモＯＮになったときには速やかに各室
室温を各室室温設定値に一致させることができる。

【００３５】暖房時においても同様に、適正な過熱度、
及び圧力の下での室温制御が実現できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明は、各室内機の定格
能力が異なるような組合せの多室形空気調和機において
もいずれかの室内機がサーモＯＮ状態からサーモＯＦＦ
あるいは運転停止になったときにも運転継続中の他室へ
の影響を小さくでき、機器の信頼性、安全性を保証する
ことができる。

【００３７】また、本発明は圧縮機回転数下限設定器を
設けているので再びサーモＯＦＦ状態からサーモＯＮに
なったときにも速やかに各室室温制御を実現できる。

【００３８】さらに、本発明による多室形空気調和機で
は、圧縮機吸入部での過熱度を検知する過熱度検知器
と、過熱度を過熱度設定値に一致させるための各膨張弁
の開度の操作量を決定する過熱度制御器と、過熱度に応
じて過熱度制御器による操作量と各室温制御器による各
操作量とを切り換えて各膨張弁開度を決定する各膨張弁
開度決定器を付加しているので、圧縮機の消費電力を低
減でき、また、冷媒の液バックによる圧縮機の破損を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多室形空気調和機の室内膨張弁の
制御ブロック構成図である。

【図２】本発明による多室形空気調和機の圧縮機の制御
ブロック構成図である。

【図３】本発明による室内膨張弁開度決定器の動作を示
すフローチャートである。

【図４】本発明による通常時の第二圧縮機回転数決定器
の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明による台数減少時の第一圧縮機回転数決
定器の動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明による多室形空気調和機のシステム構成
図である。

【図７】従来の多室形空気調和機のシステム構成図であ
る。

【図８】従来の多室形空気調和機の室内膨張弁、及び圧
縮機の制御ブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ４ レシーバ ５ アキュムレータ ６ 室外機 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ 室内機 ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 室内熱交換器 ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ 室内膨張弁 １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 室温検知器 １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 部屋 １２ ガス側管路 １３ 液側管路 １４ 圧力検知器 １５Ａ、１５Ｂ，１５Ｃ 室温制御器 １６ 圧力制御器 １７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ 室温設定器 １８ 圧力設定器 １９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ 減算器 ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ 積分器 ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ 微分器 ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ 比例係数設
定器 ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ、２３Ｅ 積分係数設
定器 ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ 微分係数設
定器 ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、２５Ｅ 第一掛算器 ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ 第二掛算器 ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅ 第三掛算器 ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ 加算器 ２９ 過熱度検知器 ３０ 過熱度設定器 ３１ 過熱度制御器 ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ 室内膨張弁開度決定器 ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ 室内機定格能力値設定器 ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ 室内機能力掛算器 ３５ 全体能力加算器 ３６ 全体能力制御器 ３７ 第二圧縮機回転数決定器 ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ 運転状態変化判断器 ３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ 運転状態変化室内機能力掛算
器 ４０ 運転状態変化室内機能力加算器 ４１ 運転状態変化制御器 ４２ 圧縮機回転数下限設定器 ４３ 第一圧縮機回転数決定器

フロントページの続き (72)発明者 吉田 雄二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 羽根田 完爾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、室外熱交換器、四方弁等から成る
   １台の室外機と、室内熱交換器、膨張弁等を備えた複数
   台の室内機を並列的に接続し、前記各室内機を設置した
   各室温を検知する各室温検知器と、前記各室温を各室温
   設定値に一致させるための前記各膨張弁の開度の操作量
   を決定する各室温制御器と、前記各室温と前記各室温設
   定値との差である各室温偏差と前記各室内機の定格能力
   値の積値の合計値を０に一致させるための前記圧縮機の
   回転数操作量を決定する全体能力制御器と、サーモＯＮ
   状態から運転停止あるいはサーモＯＦＦ状態になった前
   記各室内機の定格能力値に応じて前記圧縮機の回転数を
   減少させる運転状態変化制御器と、前記全体能力制御器
   によって常時の前記圧縮機回転数を操作し、前記複数台
   の室内機のうちいずれかがサーモＯＮ状態から運転停止
   あるいはサーモＯＦＦ状態になった時には前記運転状態
   変化制御器によって前記圧縮機回転数を操作する第一圧
   縮機回転数決定器を備えたことを特徴とする多室形空気
   調和機。
2. 【請求項２】 請求項１において、サーモＯＮ状態から
   運転停止あるいはサーモＯＦＦ状態になった各室内機の
   定格能力値に応じて圧縮機の回転数を減少させる時に圧
   縮機の回転数下限値を設定する圧縮機回転数下限設定器
   を備えたことを特徴とする多室型空気調和機。
3. 【請求項３】 請求項１において、圧縮機吸入部での過
   熱度を検知する過熱度検知器と、前記過熱度を過熱度設
   定値に一致させるための各膨張弁の開度の操作量を決定
   する過熱度制御器と、前記過熱度を入力としたファジィ
   演算で決定したメンバシップ値に応じて前記過熱度制御
   器による操作量と各室温制御器による各操作量とを切り
   換えて前記各膨張弁の開度を決定する各膨張弁開度決定
   器と、室内熱交換器の圧力を検知する圧力検知器と、前
   記圧力を設定値に一致させるための圧縮機の回転数の操
   作量を決定する圧力制御器と、前記圧力を入力としたフ
   ァジィ演算で決定したメンバシップ値に応じて前記圧力
   制御器による操作量と全体能力制御器による操作量とを
   切り換えて前記圧縮機の回転数を決定する第二圧縮機回
   転数決定器を付加し、第二圧縮機回転数決定器による前
   記圧縮機回転数を第一圧縮機回転数決定器での常時の圧
   縮機回転数とし、サーモＯＦＦ状態になった時には運転
   状態変化制御器による前記圧縮機回転数を第一圧縮機回
   転数決定器での前記圧縮機回転数とすることを特徴とす
   る多室形空気調和機。