JP3482845B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室外機に複数の
室内機を接続して構成される空気調和機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の多室空調用マルチ形空気調和機に
おいては、室外機に接続可能な室内機の台数は、室外機
に設けられている接続ポート数によって予め定められ、
このポート数は室外機の能力に概略比例し、能力の大き
な室外機ほどポート数を多くした仕様で作製されてい
る。

【０００３】したがって、例えば、室内機の接続台数が
少ないにもかかわらず、これらの合計容量が大きいとき
には、接続ポートに空きが生じてもこの合計容量に応じ
た能力の室外機を選定せざるを得ず、このため、コスト
面で課題を有する空調システムとなる場合がある。

【０００４】また、室外機に各室内機を互いに並列に接
続する構成であるため、トータルの接続配管長が長くな
り、これによってもコストが高くなると共に、施工が煩
雑なものとなる。

【０００５】このように、従来のマルチ形空気調和機
は、室外機に室内機を並列に接続する構成であることに
起因するコスト面・施工面での課題を有している。そこ
で、例えば特開平９−１７８２７７号公報に、第１・第
２の２台の室内機を直列にして室外機に接続した構成の
空気調和機が提案されている。

【０００６】この空気調和機においては、暖房運転時に
は、室外機内における圧縮機からの吐出冷媒が、第１室
内機と第２室内機とに各々内装された室内熱交換器を順
次流通した後に室外熱交換器から圧縮機に返流され、ま
た、室外機内の四路切換弁を上記から切換えたときの冷
房運転時には、圧縮機からの吐出冷媒が、室外熱交換器
から、第２室内機・第１室内機の順で順次通過した後に
圧縮機に返流されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように室内機を直列に接続した構成では、室内機のいず
れか一方が停止状態であっても、圧縮機からの吐出冷媒
はこの停止側の室内機を通しても流通することになり、
この場合に、上記公報記載の装置においては、例えば、
冷房運転時に第２室内機を停止し、第１室内機を運転し
ている状態では、室外熱交換器で凝縮した液冷媒は、停
止中の第２室内機にまず供給され、これを通して流通し
た後に第１室内機に供給されることになるため、運転側
の第１室内機に達するまでに大きなヒートロスを生じ、
これによって、効率が低下するという問題を有してい
る。

【０００８】この発明は、上記した問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、室外機に直列に接続された室内
機のうちに停止中のものがあっても、ヒートロスを低減
してより効率的な運転が可能であると共に、さらに、冷
房運転時における停止側室内機での氷結や騒音を抑制し
て空調快適性を向上し得る空気調和機を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１の空気調和機は、圧縮機２と室外熱交換器７とが内装
された室外機１に、それぞれ室内熱交換器１５・１８が
内装された第１室内機１４と第２室内機１７とを直列に
接続して成る空気調和機であって、両室内機１４・１７
の一方が停止状態のとき、運転側の室内機から停止側の
室内機へと冷媒が流通するように、冷媒の流通方向を両
室内機の運転停止状態に応じて切換える冷媒流通切換手
段１３を設けていることを特徴としている。

【００１０】この構成によれば、第１室内機１４と第２
室内機１７とのいずれが停止状態であっても、冷媒流通
切換手段１３によって、圧縮機２からの吐出冷媒が先に
運転側の室内機へと供給されるように冷媒の流通方向が
切換えられるので、この間のヒートロスは極力小さく抑
えられ、したがって、より効率的な運転状態を維持する
ことができる。

【００１１】請求項２の空気調和機は、室外熱交換器７
に接続した液管１１に電動膨張弁１０を介設する一方、
両室内機１４・１７の一方を停止した状態での冷房運転
時、運転側の室内熱交換器を通過した冷媒が、停止側の
室内熱交換器の出口に至る前の温度検出箇所において所
定の過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記電動膨
張弁１０の開度を制御する第１開度制御手段３１を設け
ていることを特徴としている。

【００１２】このような構成により、停止側の室内熱交
換器での氷結が抑制される。つまり電動膨張弁１０の開
度を過熱度制御するに際し、従来のように、室外機内に
おける圧縮機への返流ガスの温度を検出してこれが所定
の過熱度を有するように制御するのでは、この室外機と
運転側室内熱交換器との間に存する停止側室内熱交換器
内を流通する際の冷媒状態が定まらず、この停止側室内
熱交換器内でも蒸発が継続しているような冷媒流通状態
では、この停止側室内熱交換器と周囲の滞留している空
気とが蒸発温度に応じて０℃以下に低下する状態を生じ
易い。このときに、この停止側室内熱交換器に氷結が生
じる。

【００１３】そこで、運転側の室内熱交換器を通過した
冷媒が、停止側室内熱交換器の出口に至る前の温度検出
箇所において所定の過熱度を有する過熱蒸気となるよう
に制御することで、停止側室内熱交換器の温度低下の度
合いが抑えられ、この結果、氷結の発生が抑制される。

【００１４】請求項３の空気調和機は、上記した第１開
度制御手段３１によって、運転側の室内熱交換器を通過
した冷媒を停止側の室内熱交換器に流入させる配管中で
の冷媒温度を運転側の室内熱交換器内の冷媒温度以下と
し、かつ、上記配管中での冷媒温度に対し、停止側の室
内熱交換器内で所定の過熱度を有する過熱蒸気となるよ
うに制御することを特徴としている。

【００１５】このような構成によって、より安定した過
熱度制御を行わせることが可能となる。つまり、運転側
の室内熱交換器での蒸発温度を基準として停止側室内熱
交換器内で所定の過熱度を付与するように制御する構成
では、これら温度検出箇所間の配管長が長く、この間で
の圧力損失に伴う蒸発温度の温度低下分を推定して過熱
度を設定する必要がある。このとき、実際の圧力損失量
が推定値から大きく変動するおそれがあり、充分な制御
精度を確保し難い。

【００１６】そこで、運転側室内熱交換器から停止側室
内熱交換器に至る間の配管内でも蒸発が継続するよう
に、この配管中での冷媒温度を運転側の室内熱交換器内
の冷媒温度以下とし、そして、この配管中での蒸発温度
を基準として、停止側の室内熱交換器内で所定の過熱度
を有するように制御することで、この場合の両温度検出
箇所間の配管長が短くなる。これにより、この間の圧力
損失の変動量も小さくなるので、精度の良好な安定した
制御状態を維持することができる。

【００１７】請求項４の空気調和機は、室外熱交換器７
に接続した液管１１に電動膨張弁１０を介設する一方、
両室内機１４・１７の一方を停止した状態での冷房運転
時、停止側の室内熱交換器内における冷媒温度を運転側
の室内熱交換器内での冷媒温度以下とし、かつ、停止側
の室内熱交換器を通過後の温度検出箇所において所定の
過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記電動膨張弁
１０の開度を制御する第２開度制御手段３２を設けてい
ることを特徴としている。

【００１８】このような構成により、停止側室内熱交換
器でのガス流速音の発生を低減することができる。つま
り、運転側室内熱交換器から停止側室内熱交換器へと流
れる冷媒の蒸発が停止側室内熱交換器に流入する前に完
了し、この停止側室内熱交換器に過熱蒸気が高速で流入
する状態ではガス流速音が発生して、停止側の室内快適
性を損なう結果となる。

【００１９】そこで、停止側室内熱交換器内における冷
媒温度を運転側室内熱交換器内での冷媒温度以下とし、
これによって、冷媒の蒸発を停止側室内熱交換器内まで
継続させた上で、停止側室内熱交換器を通過後の冷媒温
度が所定の過熱度で保持されるように制御することによ
り、前記したガス流速音の発生が防止され、停止室側の
快適性の低下が抑制される。

【００２０】請求項５の空気調和機は、上記した第２開
度制御手段３２によって、停止側の室内熱交換器内にお
ける冷媒温度に対し、この停止側の室内熱交換器を通過
後に所定の過熱度を有する過熱蒸気となるように制御す
ることを特徴としている。

【００２１】すなわち、冷媒の蒸発が停止側室内熱交換
器内まで継続している状態において、過熱度設定の基準
となる蒸発温度としては、運転側室内熱交換器での蒸発
温度を採用することも可能であるが、上記のように停止
側室内熱交換器での蒸発温度を基準とすることで、この
場合も、両温度検出箇所間の配管長が短くなり、したが
って、圧力損失の変動の影響がより少なくなって、精度
の良好な安定した制御状態を維持することができる。

【００２２】請求項６の空気調和機は、室外熱交換器７
に接続した液管１１に電動膨張弁１０を介設する一方、
両室内機１４・１７の一方を停止した状態での冷房運転
時、運転側の室内熱交換器を通過した冷媒が停止側の室
内熱交換器の出口に至る前の温度検出箇所において所定
の過熱度を有する過熱蒸気となるように上記電動膨張弁
１０の開度を制御する第１開度制御手段３１と、停止側
の室内熱交換器内における冷媒温度を運転側の室内熱交
換器内での冷媒温度以下とし、かつ、停止側の室内熱交
換器を通過後の温度検出箇所において所定の過熱度を有
する過熱蒸気となるように上記電動膨張弁１０の開度を
制御する第２開度制御手段３２と、第２開度制御手段３
２による制御で停止側の室内熱交換器内の冷媒温度が所
定の温度以下になるときに、第２開度制御手段３２によ
る制御から第１開度制御手段３１による制御に切換える
開度制御切換手段３３とを設けていることを特徴として
いる。

【００２３】この構成によれば、まず、ガス流速音の発
生を防止するために、冷媒の蒸発を停止側室内熱交換器
内まで継続させる第２開度制御手段３２による制御を行
う。このときの停止側室内熱交換器の温度状態から、こ
れの制御を継続した場合に氷結が生じるか否かを判別す
ることが可能である。そして、氷結のおそれがあるとき
にだけ、第１開度制御手段３１による制御への切換えを
行う。このような切換制御により、ガス流速音による快
適性の低下を極力抑え、かつ、氷結の発生を抑制するた
めの制御をより的確に行わせることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の空気調和機の具
体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。

【００２５】図１に示すように、本実施形態のセパレー
ト形空気調和機における室外機１内には、圧縮機２と、
この圧縮機２の吐出配管３および吸込配管４が接続され
た冷暖切換用の第１四路切換弁５と、この第１四路切換
弁５の一方の切換ポートに第１ガス管６を介して接続さ
れた室外熱交換器７とが内装されている。上記吸込配管
４にはアキュムレータ８が介設されている。また、第１
四路切換弁５の他方の切換ポートに第２ガス管９が接続
される一方、室外熱交換器７には、減圧機構としての電
動膨張弁１０が介設された液管１１が接続されている。
なお、圧縮機２は、その回転速度、つまり圧縮能力を制
御するためのインバータを有するものである。

【００２６】上記構成の室外機１には、さらに、室内機
接続ユニット１２が付設されている。このユニット１２
には第２四路切換弁（冷媒流通切換手段）１３が内装さ
れており、この第２四路切換弁１３に、上記した液管１
１と第２ガス管９とが接続されている。この第２四路切
換弁１３の一方の切換ポートに、第１室内機１４に内装
されている第１室内熱交換器１５が第１連絡配管１６を
介して接続され、また、第２四路切換弁１３の他方の切
換ポートに、第２室内機１７に内装されている第２室内
熱交換器１８が、第２連絡配管１９を介して接続されて
いる。そして、第１室内熱交換器１５と第２室内熱交換
器１８とが、室内機連絡配管２０によって相互に接続さ
れることにより、前記圧縮機２から吐出される冷媒が、
室外熱交換器７と両室内熱交換器１５・１８とを順次通
過して圧縮機２に返流される冷媒循環回路が形成されて
いる。

【００２７】上記した空気調和機においては、第１四路
切換弁５を図中実線で示す切換位置に位置させ、圧縮機
２からの吐出冷媒を室外熱交換器７から各室内熱交換器
１５・１８へと流通させて圧縮機２に返流させること
で、室外熱交換器７が凝縮器、各室内熱交換器１５・１
８がそれぞれ蒸発器として機能して冷房運転が行われ
る。一方、第１四路切換弁５を上記から図中破線で示す
切換位置に切換えて、圧縮機２からの吐出冷媒を各室内
熱交換器１５・１８から室外熱交換器７へと流通させて
圧縮機２に返流させることで、各室内熱交換器１５・１
８が凝縮器、室外熱交換器７が蒸発器として機能して暖
房運転が行われる。

【００２８】第２四路切換弁１３については、まず、第
１・第２室内機１４・１７を同時に運転する場合には、
予め定められている優先順位、例えば、上記した第１室
内機１４の容量が４．０ｋｗ、第２室内機１７の容量が
１．６ｋｗとすると、容量の大きな第１室内機１４を優
先させた運転状態、すなわち、第１室内機１４が第２室
内機１７よりも冷媒流通経路における上流側となるよう
に、冷房運転時には図中実線で示す切換位置に設定し、
また、暖房運転時には図中破線で示す切換位置に設定す
る。

【００２９】一方、第１室内機１４と第２室内機１７と
の一方が停止状態のときには、第２四路切換弁１３は、
運転側の室内機を冷媒流通経路における上流側となるよ
うに切換設定する。例えば第１室内機１４を運転し、第
２室内機１７を停止させた状態（すなわち、第２室内熱
交換器１８に付設されている図示しない室内ファンを作
動させない状態）での冷房運転では、第２四路切換弁１
３は図中実線で示す切換位置に設定する。また、第２室
内機１７を運転し、第１室内機１４を停止させた冷房運
転では、第２四路切換弁１３は図中破線で示す切換位置
に設定する。

【００３０】このように、一方の室内機が停止している
ときには、運転側の室内機が常に上流側となるように、
第２四路切換弁１３によって冷媒循環経路が切換えられ
ることで、ヒートロスが低減された運転状態を維持する
ことができる。つまり、このような切換えが行われず
に、室外熱交換器７で凝縮した液冷媒が、停止側の室内
機を通過後に運転側の室内機に供給される状態では、停
止側の室内機を通過時に、これが停止中であるとして
も、その室内熱交換器における流路長の長いフィン付き
配管を通過する際に周囲からの吸熱をある程度生じてし
まい、これによって、大きなヒートロスを生じてしま
う。

【００３１】そこで、上記のように、一方の室内機が停
止しているときには、運転側の室内機が常に上流側とな
るように冷媒循環経路を切換えることで、上記したヒー
トロスの低減された運転状態が維持される。

【００３２】なお、暖房運転において一方の室内機が停
止状態のとき、例えば、第１室内機１４を運転し、第２
室内機１７を停止させた状態のときは、第２四路切換弁
１３は図中破線で示す切換位置に、また、第１室内機１
４を停止、第２室内機１７を運転させた状態のときは、
第２四路切換弁１３は図中実線で示す切換位置に設定さ
れることになる。

【００３３】ところで、上記した冷房運転や暖房運転
は、インバータによる圧縮機２の運転周波数が、室内側
の合計負荷の変化に応じて逐次変更されながら運転が継
続される。そして、暖房運転時には、室外熱交換器７で
の蒸発温度と圧縮機２への吸込ガス温度とを検出し、蒸
発温度に対する吸込ガス温度の過熱度が所定の過熱度と
なるように電動膨張弁１０の開度を制御することによっ
て、冷媒循環量が調整される。

【００３４】一方、冷房運転時には、各室内熱交換器１
５・１８側での蒸発温度に基づいて、上記と同様の過熱
度制御が行われることになるが、以下、この冷房運転時
の過熱度制御について説明する。

【００３５】この制御は、第１室内熱交換器１５および
第２室内熱交換器１８での各中心箇所での冷媒温度をそ
れぞれ検出する第１熱交換器温度センサＤ_C1・第２熱交
換器温度センサＤ_C2と、前記室内機連絡配管２０を流れ
る冷媒温度を検出するために、第２室内熱交換器１８に
おける室内機連絡配管２０側の端部配管に付設されてい
る熱交換器間温度センサＤ_L と、前記第２ガス管９での
冷媒温度検出するために、この第２ガス管９に付設され
ているガス管温度センサＤ_G との各温度センサからの検
出温度信号が入力される過熱度制御装置３０によって行
われる。

【００３６】この過熱度制御装置３０には、後述する停
止側室内機での氷結の発生を抑制するための制御（以
下、氷結防止制御という）を行う第１開度制御部（第１
開度制御手段）３１と、停止側室内機での騒音発生を抑
制するための制御（以下、騒音防止制御という）を行う
第２開度制御部（第２開度制御手段）３２と、これら制
御部３１・３２のいずれの制御を行わせるかを設定する
開度制御切換部（開度制御切換手段）３３とが設けられ
ている。

【００３７】まず、第１・第２室内機１４・１７が共に
運転状態にあり、第２四路切換弁１３が図中実線で示す
切換位置に位置しているときには、室外熱交換器７で凝
縮した液冷媒は第２四路切換弁１３を通して第１室内熱
交換器１５に供給され、この第１室内熱交換器１５から
第２室内熱交換器１８を順次通過した後、第２四路切換
弁１３・第２ガス管９・第１四路切換弁５・吸込配管４
を通して圧縮機２に返流される。

【００３８】この冷媒循環状態において、冷媒の蒸発は
第１室内熱交換器１５への流入箇所から開始されるが、
この蒸発を第２室内熱交換器１８まで継続させるために
は、第２熱交換器温度センサＤ_C2での検出温度Ｔ_C2が、
第１熱交換器温度センサＤ_C1での検出温度Ｔ_C1、すなわ
ち、第１室内熱交換器１５での蒸発温度と同等以下であ
ること（実際には、配管流れに伴う圧力損失が生じ、圧
力相当飽和温度が冷媒の流れ方向に沿って次第に低下す
ることから、Ｔ_C2＜Ｔ_C1であること）が必要である。そ
して、この条件を満たした上で、ガス管温度センサＤ_G
での検出温度Ｔ_G が第２熱交換器温度センサＤ_C2での蒸
発温度Ｔ_C2に対し、所定の過熱度で保持されるように、
電動膨張弁１０の開度を制御することによって、両室の
冷房運転が行われる。

【００３９】一方、例えば、第２室内機１７を停止し、
第１室内機１４を運転する場合、まず、第２四路切換弁
１２は、前記したように図中実線で示す切換位置に設定
されるが、このとき、運転側の第１室内熱交換器１５で
の蒸発温度、すなわち、第１熱交換器温度センサＤ_C1で
の検出温度Ｔ_C1に対して、ガス管温度センサＤ_G での検
出温度Ｔ_G が所定の設定過熱度だけ高くなるように電動
膨張弁１０の開度制御を行うのでは、停止側の第２室内
熱交換器１８に氷結が生じることがある。

【００４０】図２には、第１室内機１４を運転し、第２
室内機１７を停止して上記のような制御を行ったときの
第１室内熱交換器１５（運転側室内熱交換器）から第２
室内熱交換器１８（停止側室内熱交換器）を通して流通
する冷媒の温度測定結果の一例を示している。図中、下
段に“□”で示している各点は、第１室内熱交換器１５
の入口箇所および前記室内機連絡配管２０の箇所、第２
室内熱交換器１８の出口箇所での圧力測定結果である。
これらを外挿した直線Ｐ_L に示すように、第１室内熱交
換器１５から第２室内熱交換器１８を流通する際の圧力
損失に応じて圧力は次第に低下する。

【００４１】一方、図中上段には、上記の“□”で示す
各圧力値で蒸発するとしたときの圧力相当飽和温度を
“△”でそれぞれ示している。これら“△”の各プロッ
ト値を外挿した直線Ｓ_L によって、上記した圧力変化直
線Ｐ_L に対応する飽和温度の変化が示される。そして、
図中“●”で示す実測温度は、第１室内熱交換器１５の
入口から第２室内熱交換器１８の出口に至るまで、この
圧力相当飽和温度の直線Ｓ_L にほぼ沿った温度状態とな
っている。

【００４２】すなわち、この場合には、第２室内熱交換
器１８の出口近傍に至るまで蒸発は完了しておらず、圧
力損失によって次第に低下する圧力に対応して、出口近
傍での温度は０℃付近まで低下している。このような運
転状態が継続すると、この停止側での第２室内熱交換器
１８に霜付きが生じ氷結する。

【００４３】そこで、本実施形態においては、前記第１
開度制御部３１において、上記した氷結の発生を抑制す
るために、停止側の室内機に設けられている温度検出セ
ンサを利用して過熱度制御を行う。つまり、図１におい
て停止側の第２室内熱交換器１８中央の第２熱交換器温
度センサＤ_C2による温度検出箇所において、この箇所を
流通する冷媒が、所定の過熱度を有する過熱蒸気となる
ように電動膨張弁１０の開度を制御するのである。

【００４４】なお、このような過熱度制御を行う際、運
転側の第１室内熱交換器１５における第１熱交換器温度
センサＤ_C1で検出される温度Ｔ_C1を基準とし、これに、
第２熱交換器温度センサＤ_C2による検出箇所に至るまで
の圧力損失に応じた圧力相当飽和温度の低下を見込んで
所定の過熱度を設定することも可能であるが、この場合
には、両検出箇所間の配管長が長く、したがって、この
間での実際の圧力損失量が推定値から大きく変動するお
それがあり、充分な制御精度を確保し難い。

【００４５】そこで、本実施形態では、第２室内熱交換
器１８の入口端に取り付けられている熱交換器間温度セ
ンサＤ_L での検出温度Ｔ_L を、第１熱交換器温度センサ
Ｄ_C1で検出される温度Ｔ_C1以下とし、かつ、上記検出温
度Ｔ_L に対し、第２熱交換器温度センサＤ_C2での検出箇
所で所定の過熱度を有するように制御している。つま
り、Ｔ_L がＴ_C1以下であることにより、熱交換器間温度
センサＤ_L での取り付け箇所まで蒸発を継続させ、この
箇所での蒸発温度を基準として、第２熱交換器温度セン
サＤ_C2での検出箇所における所定の過熱度を設定してい
る。この場合には、熱交換器間温度センサＤ_L と第２熱
交換器温度センサＤ_C2との間の配管長が短く、したがっ
て、この間の圧力損失の変動量も小さくなるので、精度
の良好な制御状態を維持することができる。

【００４６】図３には、このような制御を行った場合に
おける前記同様の温度測定結果の一例を示している。同
図の場合、実測温度が圧力相当飽和温度の直線Ｓ_L に沿
うのは、停止側の第２室内熱交換器１８における入口側
の領域までであり、したがって、この箇所で冷媒の蒸発
は完了し、以降は、圧力相当飽和温度の直線Ｓ_L に対し
て次第に温度上昇が生じている。そして、この停止側の
第２室内熱交換器１８におけるほぼ中央部で、直線Ｓ_L
上の温度よりも５℃程度高い温度となり、さらに、この
過熱ポイントよりも下流側の各点では、さらに温度が上
昇している。したがって、前記した図２での測定結果に
比し、停止側の第２室内熱交換器１８における最低温度
がより高くなり、この結果、この熱交換器１８全体をよ
り高い温度状態に保持することができるので、氷結が生
じることが抑制される。

【００４７】なお、図１において第２室内機１７を運転
し、第１室内機１４を停止したときの冷房運転では、第
２四路切換弁１３を上記から切換えることによって、室
外熱交換器７での凝縮冷媒が第２室内熱交換器１８に流
入して蒸発することになるが、この場合、熱交換器間温
度センサＤ_L での検出温度Ｔ_L を、第２熱交換器温度セ
ンサＤ_C2で検出される温度Ｔ_C2以下とし、かつ、上記検
出温度Ｔ_L に対し、第１熱交換器温度センサＤ_C1で検出
される冷媒温度が所定の過熱度を有するように、電動膨
張弁１０の開度制御が行われることになる。

【００４８】次に、停止側の室内機での騒音発生を防止
するための前記第２開度制御部３２での制御内容につい
て説明する。

【００４９】例えば、第１室外機１４を運転し、第２室
外機１７を停止した状態での冷房運転時において、冷媒
の蒸発が第２室内熱交換器１８に流入する前に完了し、
したがって、過熱蒸気となったガス冷媒が第２室内熱交
換器１８に高速で流入する際にはガス流速音が発生し
て、停止側の室内快適性を損なう結果となる。そこで、
前記した第２開度制御部３２では、このガス流速音の発
生を防止するために、冷媒の蒸発を第２室内熱交換器１
８内まで継続させるように制御する。

【００５０】すなわち、まず、第２熱交換器温度センサ
Ｄ_C2での検出温度Ｔ_C2が、第１熱交換器温度センサＤ_C1
での検出温度Ｔ_C1以下であること、これによって、第１
室内熱交換器１５での蒸発状態を第２室内熱交換器１８
内まで継続させた上で、第２熱交換器温度センサＤ_C2で
の検出温度Ｔ_C2に対し、前記ガス管温度センサＤ_G での
検出温度Ｔ_G が所定の設定過熱度だけ高い状態に保持さ
れるように、電動膨張弁１０の開度を制御するのであ
る。

【００５１】これにより、停止側室内熱交換器に流入す
るときの冷媒が湿り状態であることが確保され、この結
果、過熱ガスが高速で流入する際に生じる騒音の発生が
抑制され、停止室側の快適性を維持することができる。

【００５２】ところで、上記した第２開度制御部３２に
よる制御では、ガス管温度センサＤ_G の取り付け部位で
過熱度を付けるものであり、この場合には、第２室内熱
交換器１８の出口側まで蒸発が継続する状態も生じ得
る。すなわち、前記した第１開度制御部３１による氷結
防止制御と相反するものである。そこで、本実施形態で
は、前記した開度制御切換部３３において、第１開度制
御部３１と第２開度制御部３２との各制御の切換えを行
うようになっており、以下、その手順について、図４を
参照して説明する。

【００５３】一方の室内機を停止した冷房運転が開始さ
れると、同図のように、まず、第２開度制御部３２によ
る騒音防止制御を開始させ（ステップＳ１）、次いで、
この制御状態における停止側の熱交換器温度センサＤ_Ci
での検出温度Ｔ_Ciを、所定の基準温度Ｔ_P と比較する
（ステップＳ２）。Ｔ_CiがＴ_P よりも高ければ、ステッ
プＳ２からＳ１に戻り、したがって、以降も、Ｔ_CiがＴ
_P よりも高い状態が維持される限り、上記した騒音防止
制御が継続される。

【００５４】上記基準温度Ｔ_P としては、停止側室内熱
交換器内を流通する冷媒の蒸発が出口まで継続したとす
るとき、この室内熱交換器における中央で検出される蒸
発温度と、出口での蒸発温度とについての圧力損失に応
じて見込まれる最大温度差が設定されている。すなわ
ち、熱交換器温度センサＤ_Ciでの検出温度Ｔ_Ciが基準温
度Ｔ_P よりも高い場合には、この室内熱交換器内の蒸発
が出口まで継続したときでも、出口での蒸発温度（Ｔ_Ci
−Ｔ_P ）は０℃よりも高く、したがって、この停止側室
内熱交換器の全体が０℃よりも高い温度に保持されるの
で、この運転状態を継続しても氷結を生じない。

【００５５】一方、検出温度Ｔ_Ciが基準温度Ｔ_P 以下の
ときには、この室内熱交換器内の蒸発が出口まで継続し
たときに出口での温度が０℃以下になるおそれが生じ、
このような温度状態であることが前記ステップＳ２で判
別されると、このステップＳ２からＳ３に移行し、第１
開度制御部３１による前記した氷結防止制御に切換え
て、この制御を運転が停止されるまで継続する。

【００５６】これにより、停止側の熱交換器温度センサ
Ｄ_Ciの取り付け位置で所定の過熱度を付ける制御に切換
わり、この停止側室内熱交換器全体の温度の上昇を生じ
させた運転状態となって、氷結の発生が抑制される。

【００５７】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
て説明したが、この発明は上記形態に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更して実施すること
ができる。例えば上記では、第１開度制御部３１による
氷結防止制御において、停止側室内熱交換器への熱交換
器温度センサの取り付け部位で過熱度を付ける制御構成
としたが、例えば第１室内機１４を運転、第２室内機１
７を停止した状態の場合に、第１熱交換器温度センサＤ
_C1での検出温度（蒸発温度）Ｔ_C1に対して熱交換器間温
度センサＤ_L での温度検出部位で冷媒温度が所定の過熱
度を有するように、すなわち、熱交換器間温度センサＤ
_L での取り付け部位で過熱度を付けるような制御構成と
することも可能である。

【００５８】この場合には、停止側の第２室内熱交換器
１８には、その入口で過熱蒸気となった冷媒が流入し、
したがって、この第２室内熱交換器１８の全体的な温度
状態をより高くすることができるので、氷結が生じるこ
とをより確実に抑えることができる。

【００５９】一方、上記実施形態では、第２開度制御部
３２による騒音防止制御において、停止側室内熱交換器
への熱交換器温度センサの取り付け部位で検出される蒸
発温度を基準として、ガス管温度センサＤ_G での温度検
出部位で所定の過熱度を付けるような制御構成とした
が、運転側室内熱交換器から停止側室内熱交換器へと至
る間での圧力損失に伴う蒸発温度の低下が小さいとき
や、変動が少ない場合には、停止側室内熱交換器での検
出温度を運転側室内熱交換器での検出温度以下とする条
件はそのままで、運転側室内熱交換器で検出される蒸発
温度を基準として、ガス管温度センサＤ_G での温度検出
箇所で所定の過熱度を付けるように構成することも可能
である。

【００６０】また、上記実施形態では、冷房運転の開始
時に、第２開度制御部３２による騒音防止制御を行い、
この結果、停止側室内熱交換器の温度が所定の温度以下
になるときに、第１開度制御部３１による氷結防止制御
に切換える開度制御切換部３３を設けて構成した例を示
したが、例えば、第１開度制御部３１による制御中に、
運転側室内熱交換器での蒸発温度から、停止側室内熱交
換器出口に至るまでの圧力損失に伴う蒸発温度の低下分
を推定し、この推定した出口箇所での蒸発温度が０℃を
超えるときには第２開度制御部３２による制御に適宜切
換えるような切換手段等をさらに設けて構成することも
可能である。

【００６１】また、上記実施形態においては、室外機７
に第１室内機１４と第２室内機１７との２台の室内機を
直列に接続した構成を挙げたが、これら２台の室内機の
間に、運転／停止がこれら２台の室内機のいずれかに従
属するような他の室内機をさらに設けて、３台以上の複
数の室内機を直列に接続した構成とすることも可能であ
る。この場合に、運転／停止が互いに同一となる室内機
群を第１室内機、或いは第２室内機とみなして本発明を
適用することができる。また、本発明は、複数の接続ポ
ートを備えるマルチ形空気調和機用の室外機における各
接続ポートに、それぞれ複数の室内機を直列に接続させ
た構成の空気調和機にも適用することが可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明のように、この発明の請求項
１の空気調和機においては、室外機に直列に接続された
第１室内機と第２室内機とのうちの一方が停止状態のと
きに、運転側の室内機から停止側の室内機へと冷媒を流
通させる冷媒流通切換手段を設けているので、圧縮機か
らの吐出冷媒が運転側の室内機へと供給されるまでのヒ
ートロスを極力小さなものとすることができ、したがっ
て、より効率的な運転状態を維持することができる。

【００６３】請求項２の空気調和機においては、両室内
機の一方を停止した状態での冷房運転時、停止側の室内
熱交換器の出口に至る前の温度検出箇所において所定の
過熱度を有する過熱蒸気となるように第１開度制御手段
によって制御するので、停止側室内熱交換器の温度低下
の度合いが抑えられ、この結果、氷結の発生が抑制され
る。

【００６４】請求項３の空気調和機においては、上記第
１開度制御手段により、運転側の室内熱交換器を通過し
た後の冷媒を停止側の室内熱交換器に流入させる配管中
での冷媒の蒸発温度を検出し、これに対し、停止側の室
内熱交換器内で所定の過熱度を有する過熱蒸気となるよ
うに制御するので、基準となる蒸発温度の測定箇所から
所定の過熱度を付与するまでの配管長が短くなり、この
間の圧力損失の変動量も小さくなるので、精度の良好な
安定した制御状態を維持することができる。

【００６５】請求項４の空気調和機においては、両室内
機の一方を停止した状態での冷房運転時、停止側の室内
熱交換器内に至るまで蒸発状態を継続させ、停止側の室
内熱交換器を通過後に所定の過熱度を有する過熱蒸気と
なるように第２開度制御手段３２によって制御するの
で、過熱蒸気となったガス冷媒が停止側の室内熱交換器
に高速で流入する際のガス流速音の発生が防止され、停
止側の空調快適性の低下が抑制される。

【００６６】請求項５の空気調和機は、上記第２開度制
御手段３２により、停止側の室内熱交換器内における蒸
発温度を検出し、これに対して所定の過熱度を有する過
熱蒸気となるように制御するので、この場合も、基準と
なる蒸発温度の測定箇所から所定の過熱度を付与するま
での配管長さが短くなり、この間の圧力損失の変動量が
小さくなるので、精度の良好な安定した制御状態を維持
することができる。

【００６７】請求項６の空気調和機は、上記した第２開
度制御手段による制御で停止側の室内熱交換器の温度が
所定の温度以下になるときに、第２開度制御手段による
制御から第１開度制御手段による制御に切換える開度制
御切換手段を設けているので、ガス流速音による快適性
の低下を必要最小限に抑え、かつ、氷結の発生を抑制す
るための制御をより的確に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における空気調和機の構成
を示すもので、制御ブロック図を付記した冷媒回路図で
ある。

【図２】上記空気調和機における冷房運転で、圧縮機の
吸込ガス管の部位で過熱度を付けるように制御したとき
の室内熱交換器での冷媒圧力および冷媒温度の測定結果
を示すグラフである。

【図３】上記空気調和機における冷房運転で、停止側の
室内熱交換器の部位で過熱度を付けるように制御したと
きの室内熱交換器での冷媒圧力および冷媒温度の測定結
果を示すグラフである。

【図４】上記空気調和機の過熱度制御装置における開度
制御切換部での制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 室外機 ２ 圧縮機 ７ 室外熱交換器 １０ 電動膨張弁 １１ 液管 １３ 第２四路切換弁（冷媒流通切換手段） １４ 第１室内機 １５ 第１室内熱交換器 １７ 第２室内機 １８ 第２室内熱交換器 ３０ 過熱度制御装置 ３１ 第１開度制御部（第１開度制御手段） ３２ 第２開度制御部（第２開度制御手段） ３３ 開度制御切換部（開度制御切換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 5/04 F24F 11/02 102 F25B 13/00 104

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（２）と室外熱交換器（７）とが
   内装された室外機（１）に、それぞれ室内熱交換器（１
   ５）（１８）が内装された第１室内機（１４）と第２室
   内機（１７）とを直列に接続して成る空気調和機であっ
   て、両室内機（１４）（１７）の一方が停止状態のと
   き、運転側の室内機から停止側の室内機へと冷媒が流通
   するように、冷媒の流通方向を両室内機の運転停止状態
   に応じて切換える冷媒流通切換手段（１３）を設けてい
   ることを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 室外熱交換器（７）に接続した液管（１
   １）に電動膨張弁（１０）を介設する一方、両室内機
   （１４）（１７）の一方を停止した状態での冷房運転
   時、運転側の室内熱交換器を通過した冷媒が、停止側の
   室内熱交換器の出口に至る前の温度検出箇所において所
   定の過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記電動膨
   張弁（１０）の開度を制御する第１開度制御手段（３
   １）を設けていることを特徴とする請求項１の空気調和
   機。
3. 【請求項３】 運転側の室内熱交換器を通過した冷媒を
   停止側の室内熱交換器に流入させる配管中での冷媒温度
   を運転側の室内熱交換器内の冷媒温度以下とし、かつ、
   上記配管中での冷媒温度に対し、停止側の室内熱交換器
   内で所定の過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記
   第１開度制御手段（３１）による制御が行われることを
   特徴とする請求項２の空気調和機。
4. 【請求項４】 室外熱交換器（７）に接続した液管（１
   １）に電動膨張弁（１０）を介設する一方、両室内機
   （１４）（１７）の一方を停止した状態での冷房運転
   時、停止側の室内熱交換器内における冷媒温度を運転側
   の室内熱交換器内での冷媒温度以下とし、かつ、停止側
   の室内熱交換器を通過後の温度検出箇所において所定の
   過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記電動膨張弁
   （１０）の開度を制御する第２開度制御手段（３２）を
   設けていることを特徴とする請求項１の空気調和機。
5. 【請求項５】 停止側の室内熱交換器内における冷媒温
   度に対し、この停止側の室内熱交換器を通過後に所定の
   過熱度を有する過熱蒸気となるように、上記第２開度制
   御手段（３２）による制御が行われることを特徴とする
   請求項４の空気調和機。
6. 【請求項６】 室外熱交換器（７）に接続した液管（１
   １）に電動膨張弁（１０）を介設する一方、両室内機
   （１４）（１７）の一方を停止した状態での冷房運転
   時、運転側の室内熱交換器を通過した冷媒が停止側の室
   内熱交換器の出口に至る前の温度検出箇所において所定
   の過熱度を有する過熱蒸気となるように上記電動膨張弁
   （１０）の開度を制御する第１開度制御手段（３１）
   と、停止側の室内熱交換器内における冷媒温度を運転側
   の室内熱交換器内での冷媒温度以下とし、かつ、停止側
   の室内熱交換器を通過後の温度検出箇所において所定の
   過熱度を有する過熱蒸気となるように上記電動膨張弁
   （１０）の開度を制御する第２開度制御手段（３２）
   と、第２開度制御手段（３２）による制御で停止側の室
   内熱交換器内の冷媒温度が所定の温度以下になるとき
   に、第２開度制御手段（３２）による制御から第１開度
   制御手段（３１）による制御に切換える開度制御切換手
   段（３３）とを設けていることを特徴とする請求項１の
   空気調和機。