JP2964774B2 - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運転している室内ユニ
ットの台数に応じて圧縮機の容量を多段制御するように
したマルチ形空気調和装置の運転制御装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置の運転制御装置
として、例えば特開昭５９−５６６４９号公報に開示さ
れるように、室温と設定温度の差温から要求能力を検出
し、要求能力の大きさに比例して圧縮機の能力をインバ
ータにより調節することにより、空気調和装置の運転効
率を向上させ、圧縮機の発停回数の低減による快適性の
向上等を図ろうとするものは公知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一台の室外
ユニットに対して複数の室内ユニットを並列に接続して
なるいわゆるマルチ形空気調和装置に対して、上記従来
のものを適用すると、各室内の多様に変化する要求能力
に応じて圧縮機の容量を変更することになるので、圧縮
機の容量変更が頻繁となる。特に、インバータでなくア
ンローダにより圧縮機の容量を多段に調節するもので
は、かえって、頻繁な容量変更により信頼性の悪化を招
く虞れがある。

【０００４】そこで、一般的には、容量が多段に制御さ
れる圧縮機を備えたマルチ形空気調和装置の場合、サー
モオン状態にある室内ユニットの台数に応じて圧縮機の
容量を制御するようにした簡便な制御を行うようになさ
れている。

【０００５】しかしながら、このように各室内ユニット
の運転台数に応じて圧縮機の容量を制御すると、全数運
転していないときには圧縮機の容量は小さいが、かかる
状態で、ある室内の温度が急激に能力要求側に変化して
も、圧縮機の容量はその局部的な変化に追随できない。
そして、その結果、全体としての能力の不足を生じ、空
調の快適性が悪化する虞れがあった。

【０００６】また、例えば外気温度の変化によって、冷
媒状態が変化し、その変化のために室内熱交換器の能力
が低下したような場合にも、要求能力に対応する空調能
力が得られなくなるなど、外気温度の変化にも追随でき
ないという問題があった。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、運転容量が多段に制御される圧縮機
を備えたマルチ形空気調和装置において、制御の簡便性
を維持しながら、各室内ユニット等の局部的な室温変化
や外気温度の変化に追随しうる手段を講ずることによ
り、空調の快適性の向上を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、要求能力が大きい室内ユニッ
トについては能力増大要求信号を出力し、その信号の有
無に応じて、圧縮機の容量を制御することにある。

【０００９】具体的に、請求項１の発明の講じた手段
は、図１に示すように、運転容量が多段に調節可能に構
成された圧縮機（１）及び室外熱交換器（６）を有する
室外ユニット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（１２）を
有する複数の室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）を並列に
接続してなる空気調和装置を前提とする。

【００１０】そして、空気調和装置の運転制御装置とし
て、上記各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）が配置され
る各室内の要求能力を検出する要求能力検出手段（Ｔh
r，…）と、該要求能力検出手段（Ｔhr，…）で検出さ
れる要求能力が所定の判断値を越えると各室内ユニット
（Ｙ１，Ｙ２，…）別に能力増大要求信号を出力する増
大信号出力手段と、上記要求能力検出手段（Ｔhr，…）
の出力を受け、要求能力がある室内熱交換器に（１２）
ついて、上記増大信号出力手段からの能力増大要求信号
がある室内熱交換器（１２）と能力増大要求信号がない
ものとでは能力増大要求信号がある側に大きくするよう
に設定された係数をその定格容量に乗じて合算すること
により、圧縮機（１）の能力の指標となる指標値を演算
する能力演算手段と、上記圧縮機（１）の容量を、上記
能力演算手段で演算される指標値に応じた容量値に制御
する能力制御手段とが設けられている。

【００１１】さらに、上記各室内熱交換器（１２，…）
における冷媒の圧力相当飽和温度を検出する飽和温度検
出手段（ＬＰ又はＨＰ）と、上記増大信号出力手段から
能力増大要求信号が出力され、かつ上記飽和温度検出手
段（ＬＰ又はＨＰ）で検出される圧力相当飽和温度が所
定値よりも能力低減側となる状態が一定時間以上継続し
たときには、上記圧縮機（１）の容量を上記能力制御手
段の制御値から強制的に増大させる一方、容量増大後に
上記増大信号出力手段の出力が停止するか、冷媒の圧力
相当飽和温度が上記所定値よりも一定値以上能力増大側
に変化すると、圧縮機（１）の容量を能力制御手段の制
御値に戻すように制御する容量変更手段とが設けられて
いる。

【００１２】請求項２の発明の講じた手段は、図５に示
すように（破線部分を含まず）、上記請求項１の発明と
同様の空気調和装置を前提とし、空気調和装置の運転制
御装置として、請求項１の発明と同様の要求能力検出手
段（Ｔhr，…）とを設ける。さらに、上記要求能力検出
手段（Ｔhr，…）の出力を受け、上記各室内ユニット
（Ｙ１，Ｙ２，…）のうち要求能力のある室内ユニット
（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じて、上記圧縮機（１）
の運転容量を制御する能力制御手段と、上記各室内熱交
換器（１２，…）における冷媒の圧力相当飽和温度を検
出する飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）と、該飽和温
度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）の出力を受け、冷媒の圧力
相当飽和温度が所定値よりも能力低減側となる状態が一
定時間以上継続したときには、上記圧縮機（１）の容量
を上記能力制御手段の制御値から強制的に増大させる一
方、容量増大後に冷媒の圧力相当飽和温度が上記所定値
よりも一定値以上能力増大側に変化すると、圧縮機
（１）の容量を能力制御手段の制御値に戻すように制御
する容量変更手段とが設けられている。

【００１３】請求項３の発明の講じた手段は、図５に示
すように（破線部分を含む）、上記請求項１の発明と同
様の空気調和装置を前提とし、空気調和装置の運転制御
装置として、請求項１の発明と同様の要求能力検出手段
（Ｔhr，…）と、増大信号出力手段とを設ける。さら
に、上記要求能力検出手段（Ｔhr，…）の出力を受け、
上記各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）のうち要求能力
のある室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じ
て、上記圧縮機の運転容量を制御する能力制御手段と、
上記各室内熱交換器（１２，…）における冷媒の圧力相
当飽和温度を検出する飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨ
Ｐ）と、上記増大信号出力手段から能力増大要求信号が
出力され、かつ上記飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）
で検出される圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減
側となる状態が一定時間以上継続したときには、上記圧
縮機（１）の容量を上記能力制御手段の制御値から強制
的に増大させる一方、容量増大後に上記増大信号出力手
段の出力が停止するか、冷媒の圧力相当飽和温度が上記
所定値よりも一定値以上能力増大側になると、圧縮機
（１）の容量を能力制御手段の制御値に戻すように制御
する容量変更手段とが設けられている。

【００１４】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、要求
能力検出手段（Ｔhr，…）で検出される各室内ユニット
（Ｙ１，Ｙ２，…）の要求能力が所定の判断値を越える
と、増大信号出力手段から能力増大要求信号が出力さ
れ、能力演算手段により、各室内熱交換器（１２，…）
の定格容量に対し、能力増大要求信号がある室内熱交換
器（１２）については、能力増大要求信号がないものよ
り大きな定数を乗じたものが合算されて、能力指標値が
算出される。

【００１５】そして、容量制御手段により、この能力指
標値の合算値に基づいて圧縮機（１）の運転容量が制御
されるので、単に各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の
運転台数だけでなく、各室内熱交換器（１２）の定格容
量の相違及び各室内の要求能力の変化に適応した圧縮機
（１）の能力制御が可能になる。したがって、能力制御
の簡素性を損ねることなく、局部的な変化に追随するこ
とが可能になり、空調の快適性が向上することになる。

【００１６】さらに、いずれかの室内ユニット（Ｙ１，
Ｙ２，…）において、増大信号出力手段により能力増大
要求信号が出力され、かつ冷媒の圧力相当飽和温度が所
定値を能力低減側に越える状態が一定時間以上継続する
と、容量変更手段により、圧縮機（１）の容量が強制的
に増大される。そして、その後、能力増大要求信号の出
力がなくなるか、冷媒の圧力相当飽和温度が所定値より
も一定値以上に変化すると、圧縮機（１）の容量を元の
制御値に戻す。

【００１７】したがって、容量増大要求に応じて圧縮機
（１）の容量が増大されてもなお能力不足が解消されな
いような条件下においても、冷媒状態が適正に保持され
ることになる。

【００１８】請求項２の発明では、能力制御手段によ
り、室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の運転台数に応じ
て圧縮機（１）の容量が制御される。そして、外気温度
の変化で室内熱交換器（１２）における冷媒の圧力相当
飽和温度が所定値を能力低減側に越える状態が一定時間
以上継続すると、容量変更手段により、圧縮機（１）の
容量が強制的に増大される。そして、その後、冷媒の圧
力相当飽和温度が所定値よりも一定値以上能力増大側に
変化して、冷媒状態が正常に戻ると、圧縮機（１）の容
量を元の制御値に戻す。

【００１９】したがって、外気温度が急激に変化したよ
うな場合にはその変化に冷媒状態に適応させながら、簡
素な制御が継続されることになり、空調の快適性が向上
する。

【００２０】請求項３の発明では、能力制御手段によ
り、各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の要求能力が所
定の判断値を越えない通常の条件下では、室内ユニット
（Ｙ１，Ｙ２，…）の運転台数に応じて圧縮機（１）の
容量を制御しながら、いずれかの室内ユニット（Ｙ１，
Ｙ２，…）において、増大信号出力手段により能力増大
要求信号が出力され、かつ冷媒の圧力相当飽和温度が所
定値を能力低減側に越える状態が一定時間以上継続する
と、容量変更手段により、圧縮機（１）の容量が強制的
に増大される。そして、その後、能力増大要求信号の出
力がなくなるか、冷媒の圧力相当飽和温度が所定値より
も一定値以上に変化すると、圧縮機（１）の容量を元の
制御値に戻す。

【００２１】したがって、単に圧力相当飽和温度の変化
だけで圧縮機（１）の容量変更を行う場合に生じうる不
要な容量変更が回避されることになる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。

【００２３】図２は本発明の実施例に係るマルチ型空気
調和装置の冷媒配管系統を示し、（Ｘ）は室外ユニッ
ト、（Ｙ１，Ｙ２，…）は該室外ユニット（Ｘ）に並列
に接続された室内ユニットである。

【００２４】上記室外ユニット（Ｘ）の内部には、２つ
の三方切換弁（ＳV1，ＳV2）の切換えにより、運転容量
が１００％，６７％，３３％の３段階に調節される圧縮
機（１）と、上記圧縮機（１）から吐出されるガス冷媒
中の油を分離する第１及び第２油分離器（４ａ，４ｂ）
と、冷房運転時には図中実線の如く切換わり暖房運転時
には図中破線の如く切換わる四路切換弁（５）と、冷房
運転時に凝縮器、暖房運転時に蒸発器となる一対の室外
熱交換器（６ａ，６ｂ）及び該室外熱交換器（６ａ，６
ｂ）に付設された２台の室外ファン（Ｆ１，Ｆ２）とが
配設されている。

【００２５】上記各室外熱交換器（６ａ，６ｂ）は、回
路中で並列に配置され、各室外熱交換器（６ａ，６ｂ）
に対して、冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転
時には冷媒の絞り作用を行う一対の室外電動膨張弁（８
a1，８a2）及び（８b1，８b2）が配設されている。さら
に室外ユニット（Ｘ）には、液化した冷媒を貯蔵するた
めのレシーバ（９）と、一対の第１及び第２アキュムレ
ータ（１０ａ，１０ｂ）とが配設され、該各機器（１〜
１０ｂ）は、順次冷媒配管（１１）により冷媒の流通可
能に接続されている。

【００２６】また、上記室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，
…）は同一構成であり、各々、冷房運転時には蒸発器、
暖房運転時には凝縮器となる室内熱交換器（１２）およ
びそのファン（１２ａ）と、暖房運転時に冷媒流量を調
節し、冷房運転時に冷媒の絞り作用を行う室内電動膨張
弁（１３）とがそれぞれ配設され、合流後の液側手動閉
鎖弁（１７）及びガス側手動閉鎖弁（１８）を介し液側
連絡配管（１１ａ）及びガス側連絡配管（１１ｂ）によ
って室外ユニット（Ｘ）との間を接続されている。

【００２７】すなわち、以上の各機器は冷媒配管（１
１）により、冷媒の流通可能に接続されていて、室外空
気との熱交換により得た熱を室内空気に放出するように
した主冷媒回路（１４）が構成されている。

【００２８】次に、上記各主要機器以外に補助用の諸機
器が設けられている。圧縮機（１）の吐出管と吸入管と
の間には、圧縮機（１）の停止時等に高圧側圧力と低圧
側圧力とを均圧化するための均圧ホットガスバイパス路
（１１ｄ）が設けられ、該均圧ホットガスバイパス路
（１１ｄ）には、サーモオフ状態等による圧縮機（１）
の停止時、再起動前に一定時間開作動する均圧用開閉弁
（ＳVP）が介設されている。

【００２９】また、上記第１，第２油分離器（４ａ，４
ｂ）から圧縮機（１）まで、キャピラリチューブ（３
２）を介して油を戻すための油戻し管（３３）が設けら
れている。さらに、上記油分離器（４ａ，４ｂ）−四路
切換弁（５）間の吐出管と各室外電動膨張弁（８a1〜８
b2）−レシーバ（９）間の液管とを接続する暖房過負荷
制御回路（１１ｅ）が設けられ、該暖房過負荷制御回路
（１１ｅ）には、吐出管側から順に、補助熱交換器（６
ｃ）、キャピラリチューブ（２３）、過負荷制御開閉弁
（ＳVS）が介設されている。

【００３０】また、各室外電動膨張弁（８a1〜８b2）−
レシーバ（９）間の液管とアキュムレータ（１０）上流
側の吸入管とをバイパス接続するリキッドインジェクシ
ョンバイパス路（１１ｆ）が設けられ、該バイパス路
（１１ｆ）には、吸入冷媒の過熱を調節すべく開閉する
インジェクション開閉弁（ＳVL）が介設されている。な
お、（ＧＰ）はゲージポートである。

【００３１】また、装置には多くのセンサ類が配置され
ていて、（Ｔh1a，Ｔh1b）は各室外熱交換器（６ａ，６
ｂ）のガス管温度を検出するガス管センサ、（Ｔh2b，
Ｔh2b）は各室外熱交換器（６ａ，６ｂ）の液管温度を
検出する液管センサ、（Ｔhd）は圧縮機（１）の吐出管
温度を検出する吐出管センサ、（Ｔhr）は各室内ユニッ
ト（Ｙ１）の空気吸込口に配設され、吸込空気温度Ｔｒ
（室温）を検出する要求能力検出手段としての室内吸込
センサ、（ＬＰ）は吸入圧力（低圧側圧力）つまり冷房
運転時に室内熱交換器（１２）における冷媒の蒸発圧力
相当飽和温度Ｔｅを検出する飽和温度検出手段としての
低圧センサ、（６３QL）は高低圧力差を検出する差圧ス
イッチ、（ＨＰ）は吐出圧力つまり暖房運転時に室内熱
交換器（１２）における冷媒の凝縮圧力相当飽和温度Ｔ
ｃを検出する飽和温度検出手段としての高圧センサ、
（６３Ｈ）は圧縮機保護用の高圧圧力開閉器であって、
これらのセンサ類の信号は、空気調和装置のコントロー
ラ（後述の制御用基板（１３０））に入力可能になされ
ている。

【００３２】図２において、空気調和装置の冷房運転
時、四路切換弁（５）が図中実線側に切換わり、圧縮機
（１）で圧縮された冷媒が各室外熱交換器（６ａ，６
ｂ）で凝縮され、レシーバ（９）に貯溜された後、液側
連絡配管（１１ａ）を経て各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ
２，…）に分岐して送られる。各室内ユニット（Ｙ１，
Ｙ２，…）では、冷媒が各室内電動膨張弁（１３）で減
圧され、各室内熱交換器（１２）で蒸発した後合流し
て、ガス側連絡配管（１１ｂ）を介して室外ユニット
（Ｘ）に戻り、アキュムレータ（１０ａ，１０ｂ）で混
入している液冷媒が除去されてから圧縮機（１）に吸入
されるように循環する。

【００３３】また、暖房運転時には、四路切換弁（５）
が図中破線側に切換わり、冷媒の流れは上記冷房運転時
と逆となって、圧縮機（１）で圧縮された冷媒が各室内
熱交換器（１２，１２，…）で凝縮され、合流して液状
態で室外ユニット（Ｘ）に流れ、レシーバ（９）に貯溜
される。そして、各室外電動膨張弁（８a1〜８b2）によ
り減圧され、各室外熱交換器（６ａ，６ｂ）で蒸発した
後圧縮機（１）に戻るように循環する。

【００３４】次に、空気調和装置の電気回路について、
図３に基づき説明する。図３において、三相交流電源
（ＴeS）には、外部機器回路（１００）が接続されると
ともに、三相交流電源中の二相配線に、メイン機器駆動
用基板（１１０）と、弁駆動用基板（１２０）とが接続
されている。さらに、上記メイン機器駆動用基板（１１
０）に対し、第１変圧器（Ｔr1）を介して制御用基板
（１３０）が接続されている。

【００３５】上記外部機器回路（１００）において、
（ＭＣ）は圧縮機（１）を駆動するための圧縮機モー
タ、（ＭF1，ＭF2）はそれぞれ二台の室外ファン（Ｆ
１，Ｆ２）を駆動するためのファンモータであって、上
記圧縮機モータ（ＭＣ）には、後述の起動・停止用の電
磁リレー（５２Ｃ）の常開接点（５２Ｃ-1）と、後述の
過電流保護スイッチ（５１Ｃ）を開作動させるためのヒ
ューズ（４１Ｃ-f）とが直列に接続され、さらに、起動
時制御用の電磁リレー（４２Ｃ，６Ｃ）の常開接点（４
２Ｃ-1，６Ｃ-1）が付設されている。

【００３６】また、各ファンモータ（ＭF1，ＭF2）に
は、後述の起動・停止用の電磁リレー（５２F1，５２F
2）の常開接点（５２F1-1，５２F2-1）と、過電流保護
スイッチ（５１F1，５１F2）を開作動させるためのヒュ
ーズ（５１F1-f，５１F2-f）とが直列に接続されてい
る。

【００３７】また、メイン機器駆動用基板（１１０）に
は、高圧保護用スイッチ（６３Ｈ）、圧縮機（１）の過
電流保護スイッチ（５１Ｃ）、圧縮機（１）の温度上昇
保護スイッチ（49Ｃ）及びファン過電流保護スイッチ
（５１F1，５１F2）とを配置してなる保護回路（１１
１）と、各々常開のリレー接点（ＲY2，ＲY4，ＲY6，Ｒ
Y7，ＲY8）に直列に接続されたファン駆動用電磁リレー
（５２F1，５２F2）、圧縮機駆動用電磁リレー（５２
Ｃ）及び圧縮機起動制御用電磁リレー（42Ｃ，６Ｃ）を
配設してなる第１アクチュエータ駆動回路（１１２）
と、各々常開のリレー接点（ＲY9〜ＲY15 ）に直列に接
続された、異常表示用電磁リレー（ＷＬ）、上記四路切
換弁（２）を切換えるための電磁リレー（２０Ｓ）、上
記アンローダ用三方切換弁（ＳV1，ＳV2）を切換えるた
めの電磁リレー（２０ＲS1，２０ＲS2）、上記均圧用開
閉弁（ＳVP）を開閉するための電磁リレー（２０Ｒ
１）、上記過負荷制御開閉弁（ＳVS）を開閉するための
電磁リレー（２０Ｒ２）及び上記インジェクション開閉
弁（ＳVL）を開閉するための電磁リレー（２０Ｒ３）を
配設してなる第２アクチュエータ駆動回路（１１３）と
が主要回路として設けられている。

【００３８】なお、（ＣＨ）はクランクケースヒータ、
（５２Ｃ-2）は上記圧縮機駆動用電磁リレー（５２Ｃ）
の常開接点であって、上記クランクケースヒータ（Ｃ
Ｈ）をオン・オフするもの、（Ｑ１）は電源生成用パワ
ートランジスタである。

【００３９】一方、上記弁駆動用基板（１２０）には、
第２変圧器（Ｔr2）を介して、４個の室外電動膨張弁
（８a1〜８b2）のパルスモータ（２０E1〜２０E4）が配
設されている。

【００４０】さらに、上記制御用基板（１３０）には、
サービスモード切換スイッチ（ＤS1）、圧縮機強制運転
又は油圧保護リセット設定スイッチ（ＳS1）、低騒音入
力切換スイッチ（ＳS2）、冷暖切換スイッチ（ＳS3）、
配管長設定スイッチ（ＳS4）、高圧調節スイッチ（ＳS
5）、デフロスト切換スイッチ（ＳS6）及び圧縮機強制
運転ボタンスイッチ又は油圧保護リセットボタンスイッ
チ（ＢS1）が設けられているとともに、上記差圧センサ
（６３QL）、各ガス管センサ（Ｔh1a，Ｔh1b）、吐出管
センサ（Ｔhd）、各液管センサ（Ｔh2b,Ｔh2b)、高圧セ
ンサ（ＨＰ）及び低圧センサ（ＬＰ）が信号線を介して
接続されている。

【００４１】ここで、請求項１の発明に係る上記圧縮機
（１）の容量制御の内容について、下記表１に基づき説
明する。

【００４２】

【表１】

【００４３】上記表１は、各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ
２，…）側の要求能力の指標値を演算するためのテーブ
ルを示す。

【００４４】ここで、図示しないが、室内制御装置に
は、吸込温センサ（Ｔhr）の出力を受けて、制御状態を
切り換えるための室温サーモスタットが配設されてい
る。該室温サーモスタットは、上記室内吸込センサ（Ｔ
hr）で検出される室温Ｔｒを設定温度Ｔｓと比較して、
差温ΔＴ（冷房運転時にはＴｒ−Ｔｓ、暖房運転時には
Ｔｓ−Ｔｒ）が「０」以下のときにはサーモオフ信号
を、差温ΔＴが正のときにはサーモオン信号を出力し、
かつ差温ΔＴが所定の判断値α（例えば５℃程度の値）
以上になると、室温の設定温度からのずれが大きすぎる
ために空調能力を増大させる必要があると判断して、能
力増大要求信号を出力するようになされている。したが
って、この室温サーモスタットにより、増大信号出力手
段が構成されている。

【００４５】そして、各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，
…）の能力指標値について、差温ΔＴが負でつまりサー
モオフ時には能力指標値を「０」に、差温ΔＴが正のと
きつまりサーモオン時には、ΔＴ≦αであれば能力増大
要求なしとして、室内熱交換器（１２）の定格容量に１
００％を乗じた値を能力指標値とする一方、ΔＴ＞αの
ときには能力増大要求ありとして、各室内熱交換器（１
２）の定格容量に１．５を乗じた値を能力指標値として
算出し、これを加算する。この演算により、請求項１の
発明にいう能力演算手段が構成されている。

【００４６】その後、この能力指標値を加算した合計値
（基本定格容量）に対して、下記表２のように、圧縮機
（１）のロードステップを決定する。

【００４７】

【表２】

【００４８】この圧縮機（１）の容量制御により、請求
項１の発明にいう能力制御手段が構成されている。

【００４９】なお、上記表２において、室外ユニット
（Ｘ）−室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）間の平均的な
連絡配管長に応じて圧縮機（１）のロードステップの判
断値を変えることにより、連絡配管の圧力損失に起因す
る室外ユニット（Ｘ）側で検出される冷媒の圧力相当飽
和温度と実際の室内熱交換器（１２）における圧力相当
飽和温度とのずれを補正するようにしている。

【００５０】したがって、上記実施例では、各室内ユニ
ット（Ｙ１）の室内吸込センサ（Ｔhr）で検出される室
温Ｔｒと設定温度との差温ΔＴに応じ、ΔＴが所定の判
断値αを越えると、室温サーモスタット（増大信号出力
手段）から能力増大要求信号が出力され、能力演算手段
により、能力増大要求信号がある室内熱交換器（１２）
についてはその定格容量に１．５を乗じ、能力増大要求
信号がない室内熱交換器（１２）については、その定格
容量に１を乗じたものが合算されて、能力指標値が算出
される。

【００５１】そして、容量制御手段により、この合算値
に基づいて圧縮機（１）の運転容量が制御されるので、
単に各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の運転台数だけ
でなく、各室内熱交換器（１２）の定格容量の相違及び
各室内の要求能力の変化に適応した圧縮機（１）の能力
制御が可能になる。すなわち、能力制御の簡素性を損ね
ることなく、局部的な変化に追随することができ、空調
の快適性の向上を図ることができる。

【００５２】さらに、図４は、容量制御の制御状態図で
あって、周波数増大フラグＦupFが「０」である制御状
態ＣS0では、上記表１の演算によって算出された指標値
の合算値に応じ、表２で決定される容量ステップに圧縮
機（１）の容量を制御する。そして、この運転中に、次
の条件が成立すると、制御状態ＣS1に移行する。

【００５３】すなわち、圧縮機フラグＣompF及び能力増
大フラグＮupF が「１」で、冷房運転時には、低圧セン
サ（ＬＰ）で検知される冷媒の蒸発圧力相当飽和温度Ｔ
ｅが所定値Ａ以上のとき、暖房運転時には高圧センサ
（ＨＰ）で検出される冷媒の凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃ
が所定値Ｂ以下のときに、３分間タイマ（Ｔｍ）をセッ
トして、制御状態ＣS1に移行する。

【００５４】ここで、上記圧縮機フラグＣompFは、圧縮
機（１）が運転中のときに「１」となり、全室内ユニッ
ト（Ｙ１，Ｙ２，…）がサーモオフのとき或いは空気調
和装置の運転停止中に「０」となるものであり、能力増
大フラグＮupF は、いずれかの室内ユニット（Ｙ１，Ｙ
２，…）の室温サーモスタットから能力増大要求信号が
出力されたときにのみ「１」となるものである。

【００５５】次に、制御状態ＣS1では、周波数増大フラ
グＦupF は「０」のままで３分間タイマ（Ｔｍ）がタイ
ムアップするまで待機し、その条件で３分間が経過する
と、制御状態ＣS2に移行して、周波数増大フラグＦupF
を「１」に、つまり圧縮機（１）の容量を１ステップだ
け増大させる。ただし、上記制御状態ＣS1で３分間待機
中に、冷房運転中には冷房運転以外の運転モードに変化
するか蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅが所定値Ａよりも低く
なったとき、暖房運転中には暖房運転以外の運転モード
に変化するか凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃが所定値Ｂより
も大きくなったときに、それぞれ制御状態ＣS0に戻る。

【００５６】一方、制御状態ＣS2で運転中に、圧縮機フ
ラグＣompFが「０」になるか、能力増大フラグＮupF が
「０」につまり能力増大要求信号の出力が停止するか、
冷房運転時には蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅが上記所定値
Ａから一定値αを減じた値（Ａ−α）よりも低くなると
（暖房運転時には凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃが上記所定
値Ｂに一定値βを加えた値（Ｂ＋β）よりも高くなる
と）、制御状態ＣS0に戻り、周波数フラグＦupF を
「０」にして運転を行う。つまり、上記表１及び表２に
基づく通常制御に戻る。

【００５７】ここで、上記所定値Ａ、Ａ−α、Ｂ及びＢ
＋βは下記表３に示すように、予め連絡配管長に応じ
て、上記配管長設定スイッチ（ＳＳ４）及びＴｃ調節ス
イッチに設定されている。

【００５８】

【表３】

【００５９】上記制御状態遷移図において、制御状態Ｃ
S0の制御により、請求項１の発明にいう能力制御手段が
構成され、制御状態ＣS0から制御状態ＣS1を経て制御状
態ＣS2に移行する制御及び制御状態ＣS2から制御状態Ｃ
S0に戻る制御により、請求項１の発明にいう容量変更手
段が構成されている。

【００６０】なお、上記実施例では、制御状態ＣS0から
制御状態ＣS2に移行する条件として、能力増大要求信号
が出力され、能力増大フラグＮupF が「１」であること
を要求したが、必ずしも能力増大要求が出力されている
ことを条件とする必要はない。例えば、常時はサーモオ
ン中の室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じて
圧縮機（１）の容量を制御し、冷房運転中には蒸発圧力
相当飽和温度Ｔｅが所定値Ａ以上となる状態が一定時間
以上継続すると（暖房運転中には凝縮圧力相当飽和温度
Ｔｃが所定値Ｂ以下になる状態が一定時間以上継続する
と）、制御状態ＣS2に移行し、その後、Ｔｅ＜Ａ−α
（暖房運転時にはＴｃ＞Ｂ＋β）に変化すると、冷媒状
態が正常状態に復帰したと判断して、制御状態ＣS0に戻
るようにしてもよい。この制御により、請求項２の発明
にいう容量変更手段が構成されている。

【００６１】すなわち、実施例は省略するが、請求項２
の発明では、能力制御手段により、サーモオンとなる室
内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じて圧縮機
（１）の容量が制御される。そして、容量変更手段によ
り、外気温度の変化等で室内熱交換器（１２）における
冷媒の蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ（冷房運転時）又は凝
縮圧力相当飽和温度Ｔｃ（暖房運転時）が所定値Ａ又は
Ｂを能力低減側に越える状態（冷房運転時にはＴｅ≧
Ａ、暖房運転時にはＴｃ≦Ｂとなる状態）が一定時間
（上記実施例では３分間）以上継続すると、圧縮機
（１）の容量ステップを強制的に増大する一方、容量増
大後に圧力相当飽和温度Ｔｅ又はＴｃが上記所定値Ａ又
はＢよりも一定値α又はβ以上能力増大側に変化すると
（つまり、冷房運転時にはＴｅ＜Ａ−αに、暖房運転時
にはＴｃ＞Ｂ＋βになると）、冷媒状態が正常に復帰し
たと判断して、元の制御状態に戻すように制御される。
したがって、外気温度が急激に変化したような場合に
は、冷媒状態をその変化に適応させてから、簡素な制御
を続行することができ、よって、空調の快適性の向上を
図ることができる。

【００６２】また、実施例は省略するが、請求項３の発
明では、能力制御手段により、各室内ユニット（Ｙ１，
Ｙ２，…）の室温サーモスタットにおける差温ΔＴが所
定の判断値αを越えない通常の条件下では、サーモオン
状態にある室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応
じて圧縮機（１）の容量を制御しながら、いずれかの室
内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の室温サーモスタットか
ら能力増大要求があり、かつ蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ
又は凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃが所定値Ａ又はＢを能力
低減側に越える状態が一定時間以上継続すると、圧縮機
（１）の容量が強制的に増大される。また、その後、能
力増大要求信号の出力が停止するか、圧力相当飽和温度
Ｔｅ又はＴｃが所定値Ａ又はＢよりも一定値α又はβ以
上能力増大側に変化すると、圧縮機（１）の容量ステッ
プが能力制御手段の制御値に戻される。

【００６３】したがって、単に外気温度の変化だけでな
く室内側からの要求をも考慮することで、不要な容量変
更が回避される。すなわち、いずれの室内ユニット（Ｙ
１，Ｙ２，…）においても室温サーモスタットの差温Δ
Ｔが所定の判断値α以上になっていない場合には、たと
え冷媒の蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ又は凝縮圧力相当飽
和温度Ｔｃが所定値Ａ又はＢを越えて変化していても、
現在の能力で足りているはずであり、圧縮機（１）の容
量を変更すると、かえって、空調の快適性を損ねる虞れ
が生じるが、室内側の要求をも考慮することでかかる不
具合が回避されるのである。

【００６４】特に、請求項１の発明に対応する上記実施
例のごとく、通常条件下では、能力制御手段により、上
記表１の演算値に応じ、圧縮機（１）の容量ステップを
表２で決定される容量値に制御しながら、いずれかの室
内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の室温サーモスタットか
ら能力増大要求があり、かつ蒸発圧力相当飽和温度Ｔｅ
又は凝縮圧力相当飽和温度Ｔｃが所定値Ａ又はＢを能力
低減側に越える状態が一定時間以上継続すると、圧縮機
（１）の容量を増大し、その後、能力増大要求信号の出
力が停止するか、圧力相当飽和温度Ｔｅ又はＴｃが所定
値Ａ又はＢよりも一定値α又はβ以上能力増大側に（つ
まり、Ｔｅ＜Ａ−α又はＴｃ＞Ｂ＋β）変化すると、圧
縮機（１）の容量ステップを能力制御手段の制御値に戻
すようにした場合、容量増大要求に応じて圧縮機（１）
の容量が増大されてもなお能力不足が解消されないよう
な条件下においても、冷媒状態を適正に保持することが
できるという利点がある。

【００６５】なお、上記実施例では要求能力検出手段と
して、室内の吸込空気温度を検出する吸込センサ（Ｔh
r）を配置したが、本発明はかかる実施例に限定される
ものではなく、例えば室内電動膨張弁（１３）の開度か
ら要求能力を検出するようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
発明によれば、容量が多段に調節される圧縮機を備えた
マルチ形空気調和装置の運転制御装置として、各室内ユ
ニットの要求能力が所定の判断値を越えると能力増大要
求信号を出力し、各室内熱交換器の定格容量に対し、能
力増大要求信号がある室内熱交換器には能力増大要求の
ないものよりも大きくするように定められた定数を乗じ
て合算し、この合算値に基づいて圧縮機の運転容量を制
御するようにしたので、単に各室内ユニットの運転台数
だけでなく、各室内熱交換器の定格容量の相違と室内の
要求能力の変化に適応した圧縮機の能力制御が可能にな
り、よって、能力制御の簡素性を維持しながら、局部的
な要求能力の変化に追随することができ、空調の快適性
の向上を図ることができる。

【００６７】また、能力増大要求信号が出力され、かつ
冷媒の圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減側にな
る状態が一定時間以上継続したときには、圧縮機の容量
を強制的に増大させる一方、その後、能力増大信号の出
力が停止するか、冷媒の圧力相当飽和温度が所定値より
も一定以上能力増大側に変化すると圧縮機の容量を元の
制御値に戻すようにしたので、容量増大要求に応じて圧
縮機の容量が増大されてもなお能力不足が解消されない
ような条件下においても、冷媒状態を適正に保持するこ
とができる。

【００６８】請求項２の発明によれば、容量が多段に調
節される圧縮機を備えたマルチ形空気調和装置の運転制
御装置として、室内ユニットの運転台数に応じて圧縮機
の容量を制御しながら、室内熱交換器における冷媒の圧
力相当飽和温度が所定値を能力低減側に越える状態が一
定時間以上継続したときに、圧縮機の容量を強制的に増
大させる一方、容量増大後に冷媒の圧力相当飽和温度が
所定値よりも一定値以上能力増大側に変化すると圧縮機
の容量を元の制御値に戻すようにしたので、外気温度が
急激に変化したような場合にも、冷媒状態をその変化に
適応させて、簡素な制御を続行することができ、よっ
て、空調の快適性の向上の向上を図ることができる。

【００６９】請求項３の発明によれば、容量が多段に調
節される圧縮機を備えたマルチ形空気調和装置の運転制
御装置として、各室内ユニットの要求能力が所定の判断
値を越えない通常の条件下では、室内ユニットの運転台
数に応じて圧縮機の容量を制御しながら、いずれかの室
内ユニットにおいて、能力増大要求信号が出力され、か
つ冷媒の圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減側と
なる状態が一定時間以上継続したときには、圧縮機の容
量を増大させる一方、その後、能力増大信号の出力が停
止するか、冷媒の圧力相当飽和温度が所定値よりも一定
以上能力増大側に変化すると圧縮機の容量を元の制御値
に戻すようにしたので、単に圧力相当飽和温度の変化だ
けで圧縮機の容量変更を行う場合に生じうる不要な容量
変更を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び４の発明の構成を示すブロック図
である。

【図２】実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図で
ある。

【図３】実施例に係る空気調和装置の電気配線図であ
る。

【図４】実施例における容量制御の内容を示す制御状態
遷移図である。

【図５】請求項２及び３の発明の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ６ 室外熱交換器 １２ 室内熱交換器 Ｘ 室外ユニット Ｙ 室内ユニット Ｔhr 吸込センサ（要求能力検出手段） ＨＰ 高圧センサ（飽和温度検出手段） ＬＰ 低圧センサ（飽和温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−103946（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230063（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254260（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02 102 F25B 13/00 104

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転容量が多段に調節可能に構成された
   圧縮機（１）及び室外熱交換器（６）を有する室外ユニ
   ット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（１２）を有する複
   数の室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）を並列に接続して
   なる空気調和装置において、 上記各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）が配置される各
   室内の要求能力を検出する要求能力検出手段（Ｔhr，
   …）と、 該要求能力検出手段（Ｔhr，…）で検出される要求能力
   が所定の判断値を越えると各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ
   ２，…）別に能力増大要求信号を出力する増大信号出力
   手段と、 上記要求能力検出手段（Ｔhr，…）の出力を受け、要求
   能力がある室内熱交換器に（１２）ついて、上記増大信
   号出力手段からの能力増大要求信号がある室内熱交換器
   （１２）と能力増大要求信号がないものとでは能力増大
   要求信号がある側に大きくするように設定された係数を
   その定格容量に乗じて合算することにより、圧縮機
   （１）の能力の指標となる指標値を演算する能力演算手
   段と、 上記圧縮機（１）の容量を、上記能力演算手段で演算さ
   れる指標値に応じた容量値に制御する能力制御手段と、 上記各室内熱交換器（１２，…）における冷媒の圧力相
   当飽和温度を検出する飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨ
   Ｐ）と、 上記増大信号出力手段から能力増大要求信号が出力さ
   れ、かつ上記飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）で検出
   される圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減側とな
   る状態が一定時間以上継続したときには、上記圧縮機
   （１）の容量を上記能力制御手段の制御値から強制的に
   増大させる一方、容量増大後に上記増大信号出力手段の
   出力が停止するか、冷媒の圧力相当飽和温度が上記所定
   値よりも一定値以上能力増大側に変化すると、圧縮機
   （１）の容量を能力制御手段の制御値に戻すように制御
   する容量変更手段とを備えている ことを特徴とする空気
   調和装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 運転容量が多段に調節可能に構成された
   圧縮機（１）及び室外熱交換器（６）を有する室外ユニ
   ット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（１２）を有する複
   数の室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）を並列に接続して
   なる空気調和装置において、 上記各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）が配置される各
   室内の要求能力を検出する要求能力検出手段（Ｔhr，
   …）と、 該要求能力検出手段（Ｔhr，…）の出力を受け、上記各
   室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）のうち要求能力のある
   室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じて、上記
   圧縮機（１）の運転容量を制御する能力制御手段と、 上記各室内熱交換器（１２，…）における冷媒の圧力相
   当飽和温度を検出する飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨ
   Ｐ）と、 該飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）の出力を受け、冷
   媒の圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減側となる
   状態が一定時間以上継続したときには、上記圧縮機
   （１）の容量を上記能力制御手段の制御値から強制的に
   増大させる一方、容量増大後に冷媒の圧力相当飽和温度
   が上記所定値よりも一定値以上能力増大側に変化する
   と、圧縮機（１）の容量を能力制御手段の制御値に戻す
   ように制御する容量変更手段とを備えていることを特徴
   とする空気調和装置の運転制御装置。
3. 【請求項３】 運転容量が多段に調節可能に構成された
   圧縮機（１）及び室外熱交換器（６）を有する室外ユニ
   ット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（１２）を有する複
   数の室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）を並列に接続して
   なる空気調和装置において、 上記各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）が配置される各
   室内の要求能力を検出する要求能力検出手段（Ｔhr，
   …）と、 上記要求能力検出手段（Ｔhr，…）で検出される要求能
   力が所定の判断値を越えると各室内ユニット（Ｙ１，Ｙ
   ２，…）別に能力増大要求信号を出力する増大信号出力
   手段と、 該要求能力検出手段（Ｔhr，…）の出力を受け、上記各
   室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）のうち要求能力のある
   室内ユニット（Ｙ１，Ｙ２，…）の台数に応じて、上記
   圧縮機（１）の容量を制御する能力制御手段と、 上記各室内熱交換器（１２，…）における冷媒の圧力相
   当飽和温度を検出する飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨ
   Ｐ）と、 上記増大信号出力手段から能力増大要求信号が出力さ
   れ、かつ上記飽和温度検出手段（ＬＰ又はＨＰ）で検出
   される圧力相当飽和温度が所定値よりも能力低減側とな
   る状態が一定時間以上継続したときには、上記圧縮機
   （１）の容量を上記能力制御手段の制御値から強制的に
   増大させる一方、容量増大後に上記増大信号出力手段の
   出力が停止するか、冷媒の圧力相当飽和温度が上記所定
   値よりも一定値以上能力増大側に変化すると、圧縮機
   （１）の容量を能力制御手段の制御値に戻すように制御
   する容量変更手段とを備えていることを特徴とする空気
   調和装置の運転制御装置。