JP3043770B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3043770B2
JP3043770B2 JP2005301A JP530190A JP3043770B2 JP 3043770 B2 JP3043770 B2 JP 3043770B2 JP 2005301 A JP2005301 A JP 2005301A JP 530190 A JP530190 A JP 530190A JP 3043770 B2 JP3043770 B2 JP 3043770B2
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electronic expansion
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outdoor unit
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敬治 佐藤
祥樹 早田
健治 戸草
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、1台の室外ユニットと複数台の室内ユニッ
トとが冷凍サイクルを構成するように接続された多室形
冷暖房装置すなわちマルチエアコンの膨張弁の制御装置
に関する。
[従来の技術] 周知のように、室外ユニットは圧縮機、室外熱交換器
すなわち熱源側熱交換器を備え、また室内ユニットは室
内熱交換器すなわち利用側熱交換器を備えている。そし
て冷媒回路により上記のような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てマルチエアコン
が構成される。例えば特公昭56−49856号公報、特開昭6
0−133274号公報等にはマルチエアコンすなわち多室形
冷暖房装置が記載されている。
従来のマルチエアコンにおいては、室内ユニットの膨
張機構(キャピラリ)に設けた電磁弁が室温と設定温度
との偏差によりオン・オフ制御されており、膨張弁の開
度制御は行なっていない。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来のマルチエアコンにおいては冷凍サイクルの
変動に対する考慮がなされていないので、冷凍サイクル
が安定せず、圧縮機の信頼性が保てず、また安定した空
気調和ができなかった。また室内ユニット側で制御する
ための標準化ができないという問題もある。すなわち前
記したような従来の装置の欠点を解消すべく、電磁弁の
オン・オフ制御でなくて膨張弁の開度制御に改良してそ
の所要で開度値を演算するようにしても、室内ユニット
の容量が異なるごとにソフトウエアが異なり、標準化が
できず、また異なった冷凍サイクルには適用できない。
したがって、本発明は、安定した冷凍サイクルが得ら
れ、信頼性の高い圧縮機の運転ができ、更には、異なる
室内ユニットに対しても標準化されて適用できるマルチ
エアコンの膨張弁の制御装置を提供することを目的とし
ている。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するため、請求項1に係る発明による
空気調和機は、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外
ユニットと、利用側熱交換器及び開度調節可能な電子膨
張弁を有する室内ユニットと、を含む冷凍サイクルを備
えた空気調和機において、前記室外ユニットは、前記圧
縮機の吐出管に設けられた圧力センサ及び温度センサか
ら入力される値に基づいて前記電子膨張弁の開度を算出
する電子膨張弁開度演算部を備えると共に、前記室内ユ
ニットは、該室内ユニットの能力を設定する能力コード
設定器を備え、前記室外ユニットは、算出された前記電
子膨張弁開度と前記室内ユニットから送信された前記能
力コード設定器で設定された値とにより、前記室内ユニ
ットの目標開度値を決定するように構成され、前記室内
ユニットは、前記室外ユニットから送信された前記目標
開度値により前記電子膨張弁を駆動するように構成され
ていることを特徴とするものである。
同じく、請求項2に係る発明による空気調和機は、圧
縮機及び熱源側熱交換器を有する室外ユニットと、利用
側熱交換器及び電子膨張弁を有する室内ユニットと、を
含む冷凍サイクルを備えた空気調和機において、前記室
外ユニットは、前記室内ユニットの前記電子膨張弁の目
標開度を算出する開度演算手段と、算出された目標開度
を前記室内ユニットに送信する伝送手段と、を備え、前
記室内ユニットは、前記伝送手段からの前記目標開度を
受信する手段と、受信した前記目標開度の値を前記室内
ユニットの前記電子膨張弁の現在開度値と比較する手段
と、該比較する手段によって得られた前記目標開度の値
からの前記現在開度値の偏差に応じて前記電子膨張弁を
駆動する電子膨張弁駆動手段と、を備えたことを特徴と
するものである。
さらに同じく、請求項3に係る発明による空気調和機
は、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外ユニット
と、利用側熱交換器及び電子膨張弁を有する複数台の室
内ユニットと、を含む冷凍サイクルを備えた空気調和機
において、前記室外ユニットは、各前記室内ユニットの
前記電子膨張弁の目標開度を決定する電子膨張弁開度演
算部を有し、前記室内ユニットは、前記電子膨張弁開度
演算部で決定された前記目標開度により前記電子膨張弁
の開度を制御する制御手段を有し、該制御手段は、複数
の室内ユニットにおいて同一のソフトウエアが用いられ
ることを特徴とするものである。
[作用] 本発明においては、室外ユニットで圧縮機の吐出管に
設けられた圧力センサ及び温度センサにより凝縮温度と
吐出ガス温度とに基づいて冷凍サイクル全体としての最
適冷媒流量に対応する電子膨張弁開度を算出し、室内ユ
ニットの能力コードの値より室内ユニットの目標開度値
を決定するので、冷凍サイクルを安定させ、圧縮機の信
頼性を保持することができると共に、室内ユニットの容
量の相違及び接続台数が変化してもそれに対応して室内
ユニットの電子膨張弁を制御することができる。また、
室外ユニットで室内ユニットの電子膨張弁の目標開度を
決定するので、室外ユニットを変更しても室内ユニット
側の制御手段は変える必要がなく、室内ユニットの共通
化、標準化を図ることができる。
また、室外ユニットの電子膨張弁開度演算部に基づき
室内ユニットの電子膨張弁の目標開度が決定され、決定
された目標開度により電子膨張弁の開度を制御する制御
手段は複数の室内ユニットにおいて同一のソフトウエア
とされるので、異なる室外機や冷凍サイクルの空気調和
機にも簡単に対応することができる。
[実 施 例] 本発明の実施例としては、室外ユニット側にも電子膨
張弁を設けた実施例を以下に説明する。本実施例では、
第1図の如く、マルチエアコンの冷凍サイクルは1台の
室外ユニット1と、2台の室内ユニット2A,2Bとから成
っている。第1図は冷房時の状態を示している。室外ユ
ニット1は、圧縮機20、熱源側熱交換器21、電子膨張弁
7、アキュムレータ22、四方切換弁3から成っている。
圧縮機20の吐出管には高圧ガス(吐出ガス)圧力値を検
知する圧力センサ10と、高圧ガス温度を検知する温度セ
ンサ9が設けられている。
室内ユニット2A,2Bは、利用側熱交換器23A,23Bを備え
ると共に、電子膨張弁14A,14Bをそれぞれ有する。そし
て、これらユニット1,2A,2Bは冷媒循環路で接続されて
冷凍サイクルを構成している。
上記の冷凍サイクルを制御するための回路が、第2図
に示されている。室外ユニット1側には、各室内ユニッ
ト2A,2Bとの間でデータを送受信するための伝送回路
4、センサ9,10からの信号を用いて算出された電子膨張
弁目標開度を記憶するメモリ6、電子膨張弁7を駆動す
る電子膨張弁駆動回路8、及び各室内ユニットの電子膨
張弁14A,14Bの目標開度値を記憶するメモリ16A,16Bが設
けられている。また室内ユニット側には、室外ユニット
との間でデータを送受信するための伝送回路12A,12B、
室内ユニット能力コード設定器15A,15B、電子膨張弁14
A,14Bの現在の開度を記憶するメモリ13A,13B、及び電子
膨張弁14A,14Bを駆動するための電子膨張弁駆動回路11
A,11Bが設けられている。
次に、上記実施例の作用について説明する。
電源を投入すると、室外ユニット1の電子膨張弁7及
び室内ユニット2A,2B側の電子膨張弁14A,14Bは、それぞ
れの電子膨張弁駆動回路8,11A,11Bによりイニシャライ
ズされて初期開度に設定される。また室内ユニット2A,2
B側における室内ユニット能力コード設定器15A,15Bから
夫々の室内ユニットの能力コードを伝送回路12A,12Bを
介して室外ユニット1の伝送回路4へ送信する。
冷凍サイクルが運転を開始し、略定常運転に入ってか
ら、室外ユニットにおいては、圧力センサ10から入力さ
れる高圧ガス圧力値より凝縮温度を算出し、温度センサ
9から入力される高圧ガスの温度と上記凝縮温度とに基
づいて電子膨張弁目標開度を算出し、これをメモリ6に
書き込む。この電子膨張弁目標開度は冷凍サイクル全体
としての最適冷媒流量に対応する全体的電子膨張弁開度
を意味する。
冷房運転時には、室外ユニット側では、電子膨張弁7
は適当な一定開度(実際上は全開)にしておく様に電子
膨張弁駆動回路8を働かせ、他方、メモリ6に記憶され
ている上記算出された電子膨張弁目標開度値を、室内ユ
ニット2A,2Bから送信された室内ユニット能力コードの
比で分配し、その分配された開度値は、電子膨張弁14A,
14Bの目標開度値データとしてそれぞれのメモリ16A,16B
に記憶する。室外ユニットの伝送回路4からは、室内ユ
ニット2A,2Bの伝送回路12A,12Bへ電子膨張弁14A,14Bの
上記目標開度値がメモリ16A,16Bから送信される。各室
内ユニット側においては、受信した上記夫々の目標開度
値とメモリ13A,13B上の現在の開度データとが比較さ
れ、その差分だけ、例えば該差分がプラスであれば開方
向へ、マイナスであれば閉方向へ、電子膨張弁14A,14B
を、駆動回路11A,11Bによってそれぞれ駆動する。そし
てメモリ13A,13Bには、室外ユニットから新らしく受信
した上記夫々の目標開度値が記憶される。
暖房運転時には、第1図に示されている状態から四方
切換弁3を切換えて冷媒の流れ方向を逆転させる。暖房
運転の場合には、電子膨張弁7は、メモリ6に記憶され
ている算出された電子膨張弁目標開度値と現在の該膨張
弁7の開度との差分だけ電子膨張弁駆動回路8により駆
動される。他方、室内ユニットの電子膨張弁開度用のメ
モリ16A,16Bには夫々一定の目標開度値(実際上は全
開)を記憶させる。このメモリ16A,16B上のデータは冷
房運転時と同様に、伝送回路4により室内ユニット側に
送信されて、電子膨張弁14A,14Bは夫々上記一定の目標
開度をとる様に駆動回路11A,11Bにより駆動される。
なお、図示はしないが、室外ユニット内には冷房運転
および暖房運転の各場合においてメモリ6に記憶させる
前記の電子膨張弁目標開度およびメモリ16A,16Bに記憶
させる各室内ユニット電子膨張弁14A,14Bの前記各目標
開度を算出・決定する電子膨張弁開度演算部が設けてあ
る。
本実施例のように、電子膨張弁を、室外ユニットにも
室内ユニットにも設けると、冷暖房に応じて使い分けす
ることができ、冷凍サイクルはより安定する効果があ
る。
第3図には、電子膨張弁開度補正スイッチ16A−1,16A
−2を備えた実施例が示されている。補正スイッチ16A
−1,16A−2が共にオフの場合は補正されないが、スイ
ッチ16A−1がオンで16A−2がオフの場合は例えば室外
ユニットのメモリ16A,16Bから送信される電子膨張弁開
度データを5%増し、スイッチ16A−1がオフでスイッ
チ16A−2がオンのときは10%増し、スイッチ16A−1,16
A−2が共にオンのときは15%増のように補正される。
この補正されたデータと、メモリ13A,13B上のデータと
が比較され、前述のように電子膨張弁14A,14Bの開度が
制御される。
このように、補正スイッチが設けられていると、室外
ユニットに対する各室内ユニットの配管長さに差があ
り、管路による冷媒の抵抗差が生じても、これを補正す
ることができ、マルチエアコンの冷凍サイクル全体とし
て適正な冷媒分配の制御が可能である。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によると室内ユニット側
の電子膨張弁の開度を室外ユニット側で決定でき、室内
ユニットの容量の相違および室内ユニットの接続台数等
による冷凍サイクルの変化に対応して室内ユニットの電
子膨張弁をきめ細かく制御することができ、冷凍サイク
ルの安定を速め、圧縮機の信頼性を保持することができ
る。また室内ユニットの電子膨張弁の開度を室外ユニッ
トで決定することにより、室内ユニットを接続される室
外ユニットに係わらず共通化して種々の形式の室外ユニ
ットに接続可能とし、接続の融通性を増すことができ
る。また、共通化することにより室内ユニットはより簡
単な構成となるので、空気調和機としてのトータルコス
トを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す冷凍サイクル図、第2
図は制御装置を示すブロック図、第3図は補正スイッチ
を備えた第2図と同様な制御ブロック図である。 1……室外ユニット 2A,2B……室内ユニット 8,11A,11B……電子膨張弁駆動回路 7,14A,14B……電子膨張弁 4,12A……伝送回路 13A,13B……メモリ 21……熱源側熱交換器 23A,23B……利用側熱交換器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−180052(JP,A) 特開 平1−277159(JP,A) 特開 平2−85654(JP,A) 特開 平2−263065(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 13/00 104 F24F 11/02 102

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外ユ
    ニットと、利用側熱交換器及び開度調節可能な電子膨張
    弁を有する室内ユニットと、を含む冷凍サイクルを備え
    た空気調和機において、 前記室外ユニットは、前記圧縮機の吐出管に設けられた
    圧力センサ及び温度センサから入力される値に基づいて
    前記電子膨張弁の開度を算出する電子膨張弁開度演算部
    を備えると共に、前記室内ユニットは、該室内ユニット
    の能力を設定する能力コード設定器を備え、前記室外ユ
    ニットは、算出された前記電子膨張弁開度と前記室内ユ
    ニットから送信された前記能力コード設定器で設定され
    た値とにより、前記室内ユニットの目標開度値を決定す
    るように構成され、前記室内ユニットは、前記室外ユニ
    ットから送信された前記目標開度値により前記電子膨張
    弁を駆動するように構成されていることを特徴とする空
    気調和機。
  2. 【請求項2】圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外ユ
    ニットと、利用側熱交換器及び電子膨張弁を有する室内
    ユニットと、を含む冷凍サイクルを備えた空気調和機に
    おいて、 前記室外ユニットは、前記室内ユニットの前記電子膨張
    弁の目標開度を算出する開度演算手段と、算出された目
    標開度を前記室内ユニットに送信する伝送手段と、を備
    え、前記室内ユニットは、前記伝送手段からの前記目標
    開度を受信する手段と、受信した前記目標開度の値を前
    記室内ユニットの前記電子膨張弁の現在開度値と比較す
    る手段と、該比較する手段によって得られた前記目標開
    度の値からの前記現在開度値の偏差に応じて前記電子膨
    張弁を駆動する電子膨張弁駆動手段と、を備えたことを
    特徴とする空気調和機。
  3. 【請求項3】圧縮機及び熱源側熱交換器を有する室外ユ
    ニットと、利用側熱交換器及び電子膨張弁を有する複数
    台の室内ユニットと、を含む冷凍サイクルを備えた空気
    調和機において、 前記室外ユニットは、各前記室内ユニットの前記電子膨
    張弁の目標開度を決定する電子膨張弁開度演算部を有
    し、前記室内ユニットは、前記電子膨張弁開度演算部で
    決定された前記目標開度により前記電子膨張弁の開度を
    制御する制御手段を有し、該制御手段は、複数の室内ユ
    ニットにおいて同一のソフトウエアが用いられることを
    特徴とする空気調和機。
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