JP3642609B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、複数の部屋を空調できるマルチタイプの空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室外ユニットに複数の室内ユニットを接続したマルチタイプの空気調和装置は、複数の部屋を空調することができ、たとえば部屋数の多いビルディングに設置される。
【０００３】
室外ユニットには、圧縮機および室外熱交換器が設けられている。複数の室内ユニットには、それぞれ、流量調整弁および室内熱交換器が設けられている。これら圧縮機、室外熱交換器、各流量調整弁、および各室内熱交換器が順次に配管接続されて、冷凍サイクルが構成される。
【０００４】
各室内ユニットでは、室内空気の温度とあらかじめ定められる設定値との差に応じて、流量調整弁の開度が制御される。この開度制御により、各室内熱交換器への冷媒流量が調節される。また、室内空気の温度と設定値との差に対応する指令が、各室内ユニットから室外ユニットに送られる。室外ユニットでは、各室内ユニットから送られてくる指令に応じて、圧縮機の容量を制御する。
【０００５】
このようなマルチタイプの空気調和装置では、据付け時や保守点検時など、流量調整弁が操作される。
たとえば、据付け時、配管かりの真空引きという作業があり、流量調整弁を開く必要性が生じる。保守点検時であれば、配管内の詰まりを確認したい場合など、流量調整弁の開閉が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
流量調整弁を操作する場合、室内ユニットが設置されている場所まで作業員がいちいち行かねばならない。作業員にとっては面倒であり、また作業能率が悪くて作業に長い時間がかかってしまう。
【０００７】
この発明は上記の事情を考慮したもので、
第１の発明の空気調和機は、各流量調整弁を室外ユニット側で容易に操作でき、これにより作業員負担の軽減、作業能率の向上、作業時間の短縮などが図れることを目的とする。
【０００８】
第２の発明の空気調和機は、第１の発明の目的に加え、各流量調整弁いつでも操作できることを目的とする。
第３の発明の空気調和機は、第１の発明の目的に加え、各流量調整弁の開度を個別に操作できることを目的とする。
【０００９】
第４の発明の空気調和機は、第１の発明の目的に加え、全ての流量調整弁の開度を一括的に操作できることを目的とする。
第５の発明の空気調和機は、第１の発明の目的に加え、各流量調整弁に対する操作状況を確認できることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の空気調和機は、室外ユニットに複数の室内ユニットを接続したものであって、室外ユニットに設けた圧縮機および室外熱交換器と、各室内ユニットに設けた流量調整弁および室内熱交換器と、上記圧縮機、室外熱交換器、各流量調整弁、および各室内熱交換器を接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、室外ユニットに設けた操作手段と、この操作手段の操作に応じて前記各流量調整弁の開度を調節する調節手段と、を備える。
【００１１】
第２の発明の空気調和機は、第１の発明において、操作手段および調節手段が運転中、停止中、および運転モードにかかわらず機能する構成を持っている。
第３の発明の空気調和機は、第１の発明において、調節手段が、各流量調整弁の開度を個別に調節する構成を持っている。
【００１２】
第４の発明の空気調和機は、第１の発明において、調節手段が、全ての流量調整弁の開度を同時に調節する構成を持っている。
第５の発明の空気調和機は、第１の発明の構成に加え、調節手段の調節開度を表示する表示手段を設けている。
【００１３】
【作用】
第１の発明の空気調和機では、室外ユニットの操作手段を操作することにより、各流量調整弁の開度が調節される。
第２の発明の空気調和機では、第１の発明において、各流量調整弁の開度が運転中、停止中、および運転モードにかかわらず調節される。
【００１４】
第３の発明の空気調和機では、第１の発明において、各流量調整弁の開度が個別に調節される。
第４の発明の空気調和機では、第１の発明において、全ての流量調整弁の開度が同時に調節される。
第５の発明の空気調和機では、第１の発明において、各流量調整弁に対する調節開度が表示される。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図２に示すように、室外ユニットＸに複数の室内ユニットＹを配管接続する。室外ユニットＸは、圧縮機１，２を備える。これら圧縮機１，２は、共通の密閉ケースに収容されており、それぞれ冷媒を吸込んで圧縮し吐出する。圧縮機１は、インバータ駆動される容量可変式の圧縮機である。圧縮機２は、商用電源駆動される容量固定式の圧縮機である。
【００１６】
圧縮機１，２の吐出口に、それぞれ高圧側管４を接続する。圧縮機２の吐出口に接続している高圧側管４に、逆止弁３を設ける。圧縮機１，２の吸込口に、それぞれ低圧側管５を接続する。
【００１７】
高圧側管４に、オイルセパレータ６および四方弁７を介して室外熱交換器８を接続する。この室外熱交換器８に、逆止弁９およびリキッドタンク１０を介してドライヤ１１を接続する。逆止弁９と並列に、暖房用の膨張弁１２を接続する。室外熱交換器８の近傍に室外ファン１３を設ける。
【００１８】
上記低圧側管５に、アキュームレータ１４および上記四方弁７を介してストレーナ１５を接続する。
上記オイルセパレータ６は、圧縮機１，２から吐出される冷媒に含まれる潤滑油を抽出する。このオイルセパレータ６から低圧側配管５にかけて、油戻し用の管１６を接続する。
【００１９】
逆止弁９とリキッドタンク１０との間の管に、クーリングバイパス１７の一端を接続する。このクーリングバイパス１７の他端は、四方弁７とアキュームレータ１４との間の低圧側の管に接続する。そして、クーリングバイパス１７に開度可変弁１８を設ける。
【００２０】
圧縮機１の吐出口から高圧側管４にかけての管に、高圧スイッチ２１および冷媒温度センサ２５を取付ける。圧縮機２の吐出口と逆止弁３との間の高圧側管４に、高圧スイッチ２２および冷媒温度センサ２６を取付ける。高圧スイッチ２１，２２は、冷媒の圧力が異常上昇して所定値に達すると、作動する。
【００２１】
高圧側管４に、冷媒圧力センサ２３を取付ける。低圧側管５に、冷媒圧力センサ２４および冷媒温度センサ２７を取付ける。室外熱交換器８に、熱交換器温度センサ２８を取付ける。室外ユニットＸの所定箇所に、外気温度センサ２９を取付ける。
【００２２】
上記ドライヤ１１と上記ストレーナ１５との間に、ストレーナ３１および流量調整弁３２を介して室内熱交換器３３を接続する。室内熱交換器３３の近傍に、室内ファン３４を設ける。
【００２３】
流量調整弁３２は、入力される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化する、いわゆるパルスモータバルブ（ＰＭＶ）であり、冷媒の流量を開度変化により調整することができる。上記開度可変弁１８も、同様のパルスモータバルブである。
【００２４】
流量調整弁３２と室内熱交換器３３との間の管に、冷媒圧力センサ３５および冷媒温度センサ３７を取付ける。室内熱交換器３３とストレーナ１５との間の管の、室内熱交換器３３の近傍位置に、冷媒圧力センサ３６および冷媒温度センサ３８を取付ける。室内ファン３４の運転によって吸込まれる室内空気の流路に、室内温度センサ３９を設ける。
【００２５】
これらストレーナ３１から室内温度センサ３９にかけての構成は、すべての室内ユニットＹについて同じである。
このような室外ユニットＸから各室内ユニットＹにかけての配管接続により、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。
【００２６】
冷房時は、圧縮機１，２から吐出される冷媒が図示実線矢印の方向に流れる冷房サイクルを形成し、室外熱交換器８を凝縮器、各室内熱交換器３３を蒸発器として機能させる。
【００２７】
暖房時は、四方弁７の流路が切換えることにより、圧縮機１，２から吐出される冷媒が図示破線矢印の方向に流れる暖房サイクルを形成し、各室内熱交換器 ３３を凝縮器、室外熱交換器８を蒸発器として機能させる。
【００２８】
一方、制御回路を図１に示している。
室外ユニットＸに、室外制御部５０を設ける。各室内ユニットＹに、それぞれ室内制御部６０を設ける。そして、室外制御部５０と各室内制御部６０とを配線接続する。
【００２９】
室外制御部５０は、マイクロコンピュ―タおよびその周辺回路からなる。この室外制御部５０に、四方弁７、室外ファンモータ１３Ｍ、開度可変弁１８、高圧スイッチ２１，２２、冷媒圧力センサ２３，２４、冷媒温度センサ２５，２６，２７、熱交換器温度センサ２８、外気温度センサ２９、商用交流電源５１、インバ―タ５２、スイッチ５３、操作手段たとえばサービススイッチ５５、および表示器５９を接続する。
【００３０】
インバ―タ５２は、商用交流電源５１の電圧を整流し、それをスイッチングにより、室外制御部５０からの指令に応じた周波数の電圧に変換し、出力する。この出力は、圧縮機モ―タ１Ｍの駆動電力となる。
【００３１】
スイッチ５３は、たとえば電磁接触器の接点である。室外制御部５０内の交流電源ラインに、このスイッチ５３を介して圧縮機モータ２Ｍを接続する。
サービススイッチ５５は、各室内ユニットＹの流量調整弁３２の開度を調節したい場合に操作するもので、開度指定スイッチ５６、ユニット指定スイッチ５７、およびプッシュスイッチ５８からなる。
【００３２】
室内制御部６０は、マイクロコンピュ―タおよびその周辺回路からなる。この室内制御部６０に、流量調整弁３２、室内ファンモータ３４Ｍ、冷媒圧力センサ３５，３６、冷媒温度センサ３７，３８、室内温度センサ３９、リモートコントロール式の操作器６１を接続する。
【００３３】
各室内制御部６０は、次の機能手段を備える。
［１］操作器６１の操作に基づく運転モード指令、運転開始指令、運転停止指令などを室外ユニットＸに送る手段。
【００３４】
［２］室内温度センサ３９の検知温度（吸込み空気の温度）Ｔａと操作器６１の操作により定められる設定値Ｔｓとの差ΔＴを求め、その温度差ΔＴに対応する周波数指令を決定し、それを室外ユニットＸに送る手段。周波数指令は、圧縮機１，２の運転台数、および圧縮機１の容量を設定するための指令である。
【００３５】
［３］流量調整弁３２の開度を、上記周波数指令（つまり温度差ΔＴ）に応じて制御する手段。
一方、室外ユニットＸの室外制御部５０は、次の機能手段を備える。
【００３６】
［１］圧縮機１，２の容量、つまり圧縮機１，２の運転台数および圧縮機１の容量（インバータ５２の出力周波数Ｆ）を、各室内ユニットＹから送られる周波数指令に応じて設定する手段。
【００３７】
［２］冷媒圧力センサ２３の検知圧力Ｐd が異常上昇して設定値Ｐdx（高圧スイッチ２１，２２の作動点より低い）に達すると、圧縮機１の容量（インバータ５２の出力周波数Ｆ）を所定値低減する第１保護手段。
【００３８】
［３］高圧スイッチ２１が作動すると圧縮機１の運転を停止し、高圧スイッチ２２が作動すると圧縮機２の運転を停止する第２保護手段。
［４］冷媒温度センサ２５の検知温度（吐出冷媒温度）Ｔ_d1および冷媒温度センサ２６の検知温度（吐出冷媒温度）Ｔ_d2のいずれか一方が設定値Ｔdxまで上昇すると、クーリングバイパス１７の開度可変弁１８を開き、その開度をＴ_d1およびＴ_d2の高い方に応じて制御する手段。
【００３９】
［５］サービススイッチ５５の操作に応じて各流量調整弁３２の開度を調節する調節手段。
つぎに、上記の構成の作用を説明する。
【００４０】
居住者が、任意の室内ユニットＹの操作器６１で所望の運転モードおよび設定値Ｔｓを定め、さらに運転開始操作を行なうと、圧縮機１，２のうち少なくとも圧縮機１が起動され、運転開始となる。
【００４１】
冷房運転モードであれば、冷媒を図２の実線矢印の方向に流して冷房サイクルを形成する。これにより、室外熱交換器８を凝縮器、室内熱交換器３３を蒸発器として機能させる。暖房運転モードであれば、四方弁７の流路を切換えて冷媒を図２の破線矢印の方向に流し、暖房サイクルを形成する。これにより、室内熱交換器３３を凝縮器、室外熱交換器８を蒸発器として機能させる。
【００４２】
室内ユニットＹでは、室内温度センサ３９の検知温度（吸込空気温度）Ｔａと操作器６１で定められた設定値Ｔｓとの差ΔＴを求め、その温度差ΔＴに対応する周波数指令を室外ユニットＸに送る。さらに、流量調整弁３２の開度を、周波数指令に応じた開度に設定する。
【００４３】
室外ユニットＸでは、圧縮機１，２の容量（圧縮機１，２の運転台数および圧縮機１の容量）を、各室内ユニットＹから送られる周波数指令に応じて所定時間たとえば２分ごとに設定する。
【００４４】
たとえば、周波数指令の内容つまり要求能力が小さいときは、インバータ５２の出力周波数Ｆを制御して圧縮機１の単独による容量可変運転を実行する。要求能力が増すと、インバータ５２の出力周波数Ｆを制御するとともに、スイッチ ５３をオンし、圧縮機１の容量可変運転および圧縮機２の容量固定運転を実行する。
【００４５】
ところで、当該空気調和装置の据付け時、配管からの真空引きという作業があり、各流量調整弁３２を開く必要性が生じる。保守点検時であれば、配管内の詰まりを確認したい場合など、各流量調整弁３２の開閉が必要となる。
【００４６】
このような状況において、作業員は室外ユニットＸのサービススイッチ５５を操作する。
このサービススイッチ５５を操作することにより、各室内ユニットＹにおける流量調整弁３２の開度を調節することができる。この開度調節の手順を図３および図４のフローチャートに示している。
【００４７】
たとえば、開度指定スイッチ５６で全開を指定し、かつプッシュスイッチ５８を１秒間以上続けて押圧すると、全開指令が室外ユニットＸから室内ユニットＹに送られる。開度指定スイッチ５６で全閉を指定し、かつプッシュスイッチ５８を１秒間以上続けて押圧すると、全閉指令が室外ユニットＸから室内ユニットＹに送られる。
【００４８】
この場合、指令送り先の室内ユニットＹをユニット指定スイッチ５７で指定することができる。全ての室内ユニットＹに送ることはもちろん、特定の室内ユニットＹにだけ送ることもできる。
【００４９】
各室内ユニットＹでは、全開指令を受けると、流量調整弁３２を全開し、そのままの状態を所定時間たとえば２分間継続する。２分間が経過すると、流量調整弁３２を通常の開度に戻す。全閉指令を受けると、流量調整弁３２を全閉し、そのままの状態を所定時間たとえば２分間継続する。２分間が経過すると、流量調整弁３２を通常の開度に戻す。
【００５０】
この開度操作は、運転中、停止中、運転モードにかかわらず、いつでも実行が可能であり、指令を受けた室内ユニットＹの流量調整弁３２が全て同時に一括的に開度変化する。
【００５１】
開度については、全開および全閉に限らず、開度指定スイッチ５６によって任意に設定することができる。また、調節開度、およびどの流量調整弁３２に対して開度操作をしているかの情報が、表示器５９で表示される。
【００５２】
したがって、据付け時や保守点検時、作業員は室外ユニットＸの場所に居たまま、各室内ユニットＹの流量調整弁３２の開度を容易に調節することができる。作業員にとっては、各室内ユニットＹが設置されている場所までいちいち行かなくてすむので、作業負担が軽減する。また、作業能率が向上し、ひいては作業時間の短縮が図れる。
【００５３】
しかも、各流量調整弁３２に対する操作の状況を表示器５９で確認しながら作業できるので、誤作業を防止できる。
流量調整弁３２に対する開度操作は２分後に自動的に解除されるので、開度調節が運転中になされた場合でも、運転への悪影響を回避できる。
【００５４】
なお、上記実施例では、流量調整弁３２が室内ユニットＹに設けられる場合を例に説明したが、室外ユニットＸと各室内ユニットＹとの間に冷媒分配用の分流ユニットを設け、その分流ユニットに各流量調整弁３２が設けられる場合についても同様に実施可能である。分流ユニットは天井裏に設置されることが多く、作業員にとっては天井裏に上らないですむことになる。
その他、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、
第１の発明の空気調和機は、室外ユニットの操作手段を操作することで各室内ユニットの流量調整弁の開度を調節する構成としたので、各流量調整弁を室外ユニット側で容易に操作でき、これにより作業員負担の軽減、作業能率の向上、作業時間の短縮などが図れる。
【００５６】
第２の発明の空気調和機は、第１の発明において、各流量調整弁の開度を運転中、停止中、および運転モードにかかわらず調節する構成としたので、さらに、各流量調整弁いつでも操作できる。
【００５７】
第３の発明の空気調和機は、第１の発明において、各流量調整弁の開度を個別に調節する構成としたので、さらに、各流量調整弁の開度を個別に操作することができる。
【００５８】
第４の発明の空気調和機は、第１の発明において、全ての流量調整弁の開度を同時に調節する構成としたので、さらに、全ての流量調整弁の開度を一括的に操作できる。
第５の発明の空気調和機は、第１の発明において、調節開度を表示する構成としたので、さらに、各流量調整弁に対する操作状況を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の制御回路のブロック図。
【図２】同実施例の冷凍サイクルの構成を示す図。
【図３】同実施例の室外ユニットの作用を説明するためのフローチャート。
【図４】同実施例の各室内ユニットの作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
Ｘ…室外ユニット、Ｙ…室内ユニット、１，２…圧縮機、８…室外熱交換器、３２…流量調整弁、３３…室内熱交換器、５０…室外制御部、５５…サービススイッチ（操作手段）、５６…開度指定スイッチ、５７…ユニット指定スイッチ、５８…プッシュスイッチ、６０…室内制御部、６１…操作器。

Claims (5)

1. 室外ユニットに複数の室内ユニットを接続した空気調和機において、
   前記室外ユニットに設けた圧縮機および室外熱交換器と、
   前記各室内ユニットに設けた流量調整弁および室内熱交換器と、
   前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記各流量調整弁、および前記各室内熱交換器を接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、
   前記室外ユニットに設けた操作手段と、
   この操作手段の操作に応じて前記各流量調整弁の開度を調節する調節手段と、
   を具備したことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記操作手段および前記調節手段は、運転中、停止中、および運転モードにかかわらず機能する構成を持つ、
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記調節手段は、各流量調整弁の開度を個別に調節する構成を持つ、
   ことを特徴とする空気調和機。
4. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記調節手段は、全ての流量調整弁の開度を同時に調節する構成を持つ、
   ことを特徴とする空気調和機。
5. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記調節手段の調節開度を表示する表示手段を設けた、
   ことを特徴とする空気調和機。

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