JP4043255B2

JP4043255B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP4043255B2
Application number: JP2002053602A
Authority: JP
Inventors: 淳竹内; 義和西原; 康裕中村; 徳哉浅田; 敏彦西本; 博荒島; 健二白井; 直人藤田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003254590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１台の室外機に少なくとも１台の室内機を接続し、圧縮機運転周波数で能力を制御する空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多室形空気調和装置において、容量可変形圧縮機を用い、室内機からの要求負荷に応じて、室外機の圧縮機容量を可変制御するものが提案されている。
【０００３】
以下、１台の室外機に複数台の室内機を接続した多室形空気調和装置を例に取り（例えば特開平４−４２５２４号公報）、図面を参照しながら従来の多室形空気調和装置について説明する。
【０００４】
図９は、従来の多室形空気調和装置の冷凍サイクルを示しており、室外機１０１内には、インバータ駆動の周波数可変形圧縮機１０３（以下、単に圧縮機と称す）、室外熱交換器１０４、冷暖房切換用の四方弁１０５が設けられる一方、室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ内には、それぞれ室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられている。室外機１０１と室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとは、室外機１０１内に設けられた液側主管１０７より分岐した液側分岐管１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、及び、室外機１０１内に設けられたガス側主管１０９より分岐したガス側分岐管１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとで接続されている。
【０００５】
また、液側分岐管１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃには、それぞれステッピングモータを用いて弁開度をパルス制御可能な電動膨張弁１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを介装している。
【０００６】
さらに、各室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃには、各室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが設置されている部屋の室温を検出する室内温度センサ１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、及び、居住者が希望する運転モード（冷房または暖房）と室温と運転、停止を設定できる運転設定回路１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃが設けられている。
【０００７】
この冷凍サイクルにおいて、圧縮機周波数の制御方法について説明する。図１０は、圧縮機周波数制御の流れを示すブロック図、図３は室内温度Ｔｒと設定温度Ｔｓとの差温△Ｔの温度ゾーン分割図である。
【０００８】
まず、室内機１０２ａにおいて、室内温度センサ１１７ａの出力を室内温度検出回路１２１より温度信号として差温演算回路１２２に送出するとともに、設定判別回路１２３において、運転設定回路１１８ａで設定された設定温度及び運転モードを判別して差温演算回路１２２に送出する。差温演算回路１２２では、差温△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔｓ）を算出し、図３に示される負荷ナンバーＬｎ値に変換して、これを差温信号とする。
【０００９】
例えば、冷房運転時でＴｒ＝２７．３℃、Ｔｓ＝２６℃とすると、差温△Ｔ＝１．３℃で、Ｌｎ＝６となる。
【００１０】
また、ＯＮ−ＯＦＦ判別回路１２４にて、運転設定回路１１８ａで設定された室内機１０２ａの運転（ＯＮ）または停止（ＯＦＦ）を判別し、さらに定格容量記憶回路１２５に室内機１０２ａの定格容量を記憶しておき、これらの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号を信号送出回路１２６より室外機１０１の信号受信回路１２７へ送る。室内機１０２ｂ、１０２ｃからも同様の信号が信号受信回路１２７へ送られる。信号受信回路１２７で受信した信号は圧縮機周波数演算回路１２８へ送出される。
【００１１】
圧縮機周波数演算回路１２８では、室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示される負荷定数テーブル１３０から負荷定数を読み出し、この負荷定数の総和に定数を乗じて圧縮機１０３の周波数を決定する。
【表１】

【００１２】
このようにして、各部屋の要求能力の総和に応じて圧縮機周波数は制御される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の従来の空気調和装置には以下のような課題があつた。
室内機１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからの要求負荷に応じて、負荷定数テーブル１３０を用いて負荷定数を読み出すため、最適な圧縮機制御を行うためには室内機の定格容量だけでなく、形態ごとに負荷定数テーブルが必要になり、室内機種が増えるとデータ数も膨大になってしまう。
【００１４】
また、予め室外機１０１に負荷定数テーブル１３０を持たせる必要があるので、接続室内機種が新たに追加されると、最適な圧縮機制御を行うことが困難になる。
【００１５】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、室内機の形態変化、熱交換器仕様の変化に対応し、室内の要求能力に応じた最適な能力を発揮することにより、快適性の向上及び省エネルギーを図ることのできる空気調和装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、容量可変形圧縮機と室外熱交換器を有する１台の室外機と、室内熱交換器を有する複数台の室内機とを互いに接続した多室形空気調和装置であって、前記複数台の室内機の各々に、室内機が設置される室内の温度を任意に設定する室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度設定手段により設定された温度と前記室内温度検出手段により検出された室内温度との差温を算出する差温演算手段と、室内機の定格容量を記憶する定格容量記憶手段と、各室内機が運転中か停止中かを判別するＯＮ／ＦＦ判別手段と、室内機の室内熱交換器能力設定値を記憶する熱交換器能力設定値記憶手段とを設ける一方、前記室外機に、前記差温演算手段、前記定格容量記憶手段及び前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段より得られるデータを用いて前記容量可変形圧縮機の容量を所定周期毎に制御する圧縮機容量制御手段を設け、各室内機において、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記熱交換器能力設定値記憶手段に記憶された室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記熱交換器能力設定値記憶手段に代えて、室内機の熱交換器能力値と基準とする熱交換器能力値との能力比の値を形態補正値として記憶する形態補正値記憶手段を設け、各室内機において、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記形態補正値記憶手段に記憶された形態補正値で除して形態補正負荷定数を算出し、該形態補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにしてもよい。
【００１８】
さらに、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号に基づいて定格容量係数を決定し、前記負荷定数と前記定格容量係数を乗じたものを前記室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するように構成することもできる。
【００１９】
また、前記能力補正負荷定数の総和に所定の定数を乗じて圧縮機周波数を求め、前記所定の定数を室内機運転台数に応じて変更するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明は、容量可変形圧縮機と室外熱交換器を有する１台の室外機と、室内熱交換器を有する１台の室内機とを互いに接続した空気調和装置であって、前記室内機に、室内機が設置される室内の温度を任意に設定する室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度設定手段により設定された温度と前記室内温度検出手段により検出された室内温度との差温を算出する差温演算手段と、室内機の定格容量を記憶する定格容量記憶手段と、室内機が運転中か停止中かを判別するＯＮ／ＦＦ判別手段と、室内機の室内熱交換器能力設定値を記憶する熱交換器能力設定値記憶手段とを設ける一方、前記室外機に、前記差温演算手段、前記定格容量記憶手段及び前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段より得られるデータを用いて前記容量可変形圧縮機の容量を所定周期毎に制御する圧縮機容量制御手段を設け、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記熱交換器能力設定値記憶手段に記憶された室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる多室形空気調和装置の冷凍サイクルを示しており、１台の室外機１に３台の室内機２ａ、２ｂ、２ｃが接続されている。
【００２２】
図１に示されるように、室外機１内には、インバータ駆動の周波数可変形圧縮機３（以下、単に圧縮機と称す）、室外熱交換器４、冷暖房切換用の四方弁５が設けられる一方、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ内には、それぞれ室内熱交換器６ａ、６ｂ、６ｃが設けられている。室外機１と室内機２ａ、２ｂ、２ｃとは、室外機１内に設けられた液側主管７より分岐した液側分岐管８ａ、８ｂ、８ｃ、及び、室外機１内に設けられたガス側主管９より分岐したガス側分岐管１０ａ、１０ｂ、１０ｃとで接続されている。液側分岐管８ａ、８ｂ、８ｃには、それぞれステッピングモータを用いて弁開度をパルス制御可能な電動膨張弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃが介装され、各室内機２ａ、２ｂ、２ｃには、各室内機２ａ、２ｂ、２ｃが設置されている部屋の室温を検出する室内温度センサ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、及び、居住者が希望する運転モード（冷房または暖房）と室温と運転、停止を設定できる運転設定手段１８ａ、１８ｂ、１８ｃが設けられている。
【００２３】
次に、圧縮機周波数の制御方法について説明する。図２は圧縮機周波数の制御の流れを示すブロック図であり、図３は室内温度Ｔｒと設定温度Ｔｓとの差温△Ｔの温度ゾーン分割図である。
【００２４】
まず、室内機２ａにおいて、室内温度センサ１７ａの出力を室内温度検出手段２１より温度信号として差温演算手段２２に送出するとともに、室内温度設定手段２３にて運転設定手段１８ａで設定された設定温度及び運転モードを判別して差温演算手段２２に送出する。差温演算手段２２では、差温△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔs）を算出し、図３に示される負荷ナンバーＬｎ値に変換して、これを差温信号とする。
【００２５】
例えば、冷房運転時で、Ｔｒ＝２７．３℃、Ｔｓ＝２６℃とすると、差温△Ｔ＝１．３℃で、Ｌｎ＝６となる。
【００２６】
ＯＮ−ＯＦＦ判別手段２４では、運転設定手段１８ａで設定された室内機２ａの運転（ＯＮ）または停止（ＯＦＦ）を判別し、定格容量記憶手段２５に室内機２ａの定格容量を記憶するとともに、熱交換器能力設定値記憶手段３６に室内機２ａの室内熱交換器能力設定値を記憶しておき、これらの熱交換器能力設定値信号、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号を信号送信手段２６より室外機１の信号受信手段２７へ送る。室内機２ｂ、２ｃからも同様の信号が信号受信手段２７へ送られる。信号受信手段２７で受信した信号は、圧縮機容量制御手段２８及び運転台数認識手段３２へ送信される。
【００２７】
また、圧縮機容量制御手段２８では、室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示される負荷定数テーブル３０から負荷定数を読み出し、この負荷定数を、熱交換器能力設定値記憶手段３６に記憶された室内熱交換器能力設定値で除して、能力補正負荷定数を算出し、能力補正負荷定数の総和に定数を乗じて圧縮機３の容量（運転周波数）を決定する。なお、負荷定数テーブル３０は、定格容量、運転モード、負荷ナンバーＬｎ値に基づいて予め決定されるとともに各室内機２ａ、２ｂ、２ｃに設けられた負荷定数記憶手段３１に記憶された負荷定数が、信号送信手段２６より信号受信手段２７に送出されて作成される。
【００２８】
一例として、運転台数が全室（２ａ、２ｂ、２ｃ）、２室（２ａ、２ｂ）、１室（２ａ）運転時の室内機２ａ、２ｂ、２ｃからの信号が表２の場合について説明する。
【表２】

【００２９】
全室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、１０、１９で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋１０／２．９＋１９／３．１＝１４．７（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、Ａを定数とすると、
Ｈｚ＝Ａ×Ｈｎ＝Ａ×１４．７
となる。
【００３０】
この演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。以降、所定周期毎に室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの熱交換器能力設定値信号、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より演算を行ない、演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。
【００３１】
２室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、１０、０で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋１０／２．９＋０／３．１＝８．６（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、同じく定数をＡとして、
Ｈｚ＝Ａ×Ｈｎ＝Ａ×８．６
となる。
【００３２】
また、１室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、０、０で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋０／２．９＋０／３．１＝５．２（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、同じく定数をＡとして、
Ｈｚ＝Ａ×Ｈｎ＝Ａ×５．２
となる。
【００３３】
上記説明は、主に冷房時について行なったが、暖房時についても同様に制御可能である。
【００３４】
このように、室内の定格容量だけでなく、室内機形態の違いなどに起因する熱交換器能力設定値に応じて圧縮機周波数を制御するため、室内要求負荷に合った最適な圧縮機運転が出来る。また、室内機形態が違う毎にデータを持つよりも極めて少ないデータ量で制御することが可能となる。従って、冷凍サイクルを室内機の要求負荷に合わせてきめ細かく最適に制御しながら、快適性の向上及び省エネルギーを図ることができる。
【００３５】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかる多室形空気調和装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態２における冷凍サイクルは、図１に示される実施の形態１の場合と同一であるので説明を省略する。
【００３６】
図４は、本発明の実施の形態２における圧縮機周波数制御の流れを示すブロック図である。
【００３７】
図４に示されるブロック図が、実施の形態１の図２に示されるブロック図と異なる点は、接続された室内熱交換器が記憶する熱交換器能力設定値の代わりに、接続された室内機の熱交換器能力値と基準となる熱交換器能力値との能力比を形態補正値として、室内機の形態補正値記憶手段３７に記憶しておき、形態補正値信号、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号を信号送信手段２６より室外機１の信号受信手段２７へ送る。
【００３８】
室内機２ｂ、２ｃからも同様の信号が信号受信手段２７へ送られる。信号受信手段２７で受信した信号は圧縮機容量制御手段２８へ送信される。
【００３９】
圧縮機容量制御手段２８では、室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示される負荷定数テーブル３０から負荷定数を読み出し、この負荷定数を、形態補正値で除して、形態補正負荷定数を算出し、形態補正負荷定数の総和に定数を乗じて圧縮機３の周波数を決定する。
【００４０】
圧縮機周波数の計算式は、実施の形態１と同様であるため、その説明は省略する。
【００４１】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３にかかる多室形空気調和装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態３における冷凍サイクルは、図１に示される実施の形態１の場合と同一であるので説明を省略する。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態３における圧縮機周波数制御の流れを示すブロック図である。
【００４３】
図５に示されるブロック図が、実施の形態１の図２に示されるブロック図と異なる点は、圧縮機容量制御手段２８において、室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表３に示される共通負荷定数テーブル３８から共通負荷定数を読み出すとともに、それぞれの定格容量信号より表４に示される定格容量係数テーブル３７から定格容量係数を読み出し、この共通負荷定数と定格容量係数を乗じたものを、室内熱交換器能力設定値で除して、能力補正負荷定数を算出し、能力補正負荷定数の総和に定数を乗じて圧縮機３の周波数を決定するようにしたことである。
【表３】

【表４】

【００４４】
一例として、運転台数全室（２ａ、２ｂ、２ｃ）からの信号が表２の（ａ）の場合について説明する。
【００４５】
全室運転は、表３及び表４より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの共通負荷定数はそれぞれ１５、８、１２で、定格容量係数はそれぞれ１．００、１．１７、１．６０で、熱交換器能力設定値はそれぞれ２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５×１．００／２．９＋８×１．１７／２．９＋１２×１．６０／３．１＝１４．６（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、Ａを定数とすると、
Ｈｚ＝Ａ×Ｈｎ＝Ａ×１４．６
となる。
【００４６】
この演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。以降、所定周期毎に室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの熱交換器能力設定値信号、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より演算を行ない、演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。
【００４７】
上記説明は、主に冷房時について行なったが、暖房時についても同様に制御可能である。
【００４８】
このように、室内の定格容量に関して、定格容量係数テーブル３７から読み取る定格容量係数から圧縮機周波数を制御するため、それぞれの定格容量における負荷定数テーブルを持つ場合に比べ、極めて少ないデータ量で制御することが可能となる。従って、冷凍サイクルを室内機の要求負荷に合わせてきめ細かく最適に制御しながら、快適性の向上及び省エネルギーを図ることができる。
【００４９】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４にかかる多室形空気調和装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態４における冷凍サイクルは、図１に示される実施の形態１の場合と同一であるので説明を省略する。
【００５０】
また、実施の形態４における圧縮機周波数制御の流れを示すブロック図は、図１に示される実施の形態１の場合と同一であり、圧縮機容量制御手段２８において室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示される負荷定数テーブル３０から負荷定数を読み出し、この負荷定数を、室内熱交換器能力設定値で除して、能力補正負荷定数を算出し、能力補正負荷定数の総和に定数を乗じて圧縮機３の周波数を決定する。
【００５１】
この時、この定数を運転台数に応じて、変更する。
【００５２】
一例として、運転台数が全室（２ａ、２ｂ、２ｃ）、２室（２ａ、２ｂ）、１室（２ａ）運転時の室内機２ａ、２ｂ、２ｃからの信号が同じく表２の場合について説明する。
【００５３】
全室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、１０、１９で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋１０／２．９＋１９／３．１＝１４．７（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、Ａを定数とすると、
Ｈｚ＝Ａ×Ｈｎ＝Ａ×１４．７となる。
【００５４】
この演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。以降、所定周期毎に室内機２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの熱交換器能力設定値、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より演算を行ない、演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。
【００５５】
２室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、１０、０で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋１０／２．９＋０／３．１＝８．６（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、別の定数Ｂを用いて、
Ｈｚ＝Ｂ×Ｈｎ＝Ｂ×８．６となる。
【００５６】
また１室運転は、表２より、室内機２ａ、２ｂ、２ｃの負荷定数はそれぞれ１５、０、０で、熱交換器能力設定値は２．９、２．９、３．１となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＋０／２．９＋０／３．１＝５．２（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、また別の定数Ｃを用いて、
Ｈｚ＝Ｃ×Ｈｎ＝Ｃ×５．２となる。
【００５７】
これを図で示すと図６の能力補正負荷係数と圧縮機周波数の関係図となる。
【００５８】
上記説明は、主に冷房時について行なったが、暖房時についても同様に制御可能である。
【００５９】
このように、各部屋の要求能力の総和及び運転台数に応じて圧縮機周波数を制御するため、室内要求負荷に合った最適な圧縮機運転が出来る。従って、冷凍サイクルを室内機の要求負荷に合わせてきめ細かく最適に制御しながら、快適性の向上及び省エネルギーを図ることができる。
【００６０】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５にかかる空気調和装置について、図面を参照しながら説明する。
【００６１】
図７は、本実施の形態にかかる空気調和装置の冷凍サイクルを示しており、室外機１内には、インバータ駆動の周波数可変形圧縮機３（以下、単に圧縮機と称す）、室外熱交換器４、冷暖房切換用の四方弁５が設けられる一方、室内機２ｄ内には室内熱交換器６ｄが設けられている。室外機１と室内機２ｄとは、室外機１内に設けられた液側主管７につながる液側分岐管８ｄ、及び、室外機１内に設けられたガス側主管９につながるガス側分岐管１０ｄとで接続されている。液側分岐管８ｄには、ステッピングモータを用いて弁開度をパルス制御可能な電動膨張弁１１ｄが介装され、室内機２ｄには室内機が設置されている部屋の室温を検出する室内温度センサ１７ｄ、及び、居住者が希望する運転モード（冷房または暖房）と室温と運転、停止を設定できる運転設定手段１８ｄが設けられている。
【００６２】
次に、圧縮機周波数の制御方法について、図８に示される圧縮機周波数の制御の流れを示すブロック図及び図３に示される室内温度Ｔｒと設定温度Ｔｓとの差温△Ｔの温度ゾーン分割図を参照しながら説明する。
【００６３】
まず、室内機２ｄにおいて、室内温度センサ１７ｄの出力を室内温度検出手段２１より温度信号として差温演算手段２２に送出するとともに、室内温度設定手段２３にて運転設定手段１８ｄで設定された設定温度及び運転モードを判別して差温演算手段２２に送出する。差温演算手段２２では、差温△Ｔ（＝Ｔｒ−Ｔｓ）を算出し、図３に示される負荷ナンバーＬｎ値に変換してこれを差温信号とする。
【００６４】
例えば、冷房運転時でＴｒ＝２７．３℃、Ｔｓ＝２６℃とすると、差温△Ｔ＝１．３℃で、Ｌｎ＝６となる。
【００６５】
また、ＯＮ−ＯＦＦ判別手段２４において、運転設定手段１８ｄで設定された室内機２ｄの運転（ＯＮ）または停止（ＯＦＦ）を判別し、定格容量記憶手段２５に室内機２ｄの定格容量を記憶するとともに、熱交換器能力設定値記憶手段３６に室内機２ｄの室内熱交換器能力設定値を記憶しておき、これらの熱交換器能力設定値信号、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号を信号送信手段２６より室外機１の信号受信手段２７へ送る。信号受信手段２７で受信した信号は圧縮機容量制御手段２８へ送信される。
【００６６】
圧縮機容量制御手段２８では、室内機２ｄの定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より表１に示される負荷定数テーブル３０から負荷定数を読み出し、この負荷定数を、室内熱交換器能力設定値で除して、能力補正負荷定数を算出し、この能力補正負荷定数に定数を乗じて圧縮機３の周波数を決定する。
【００６７】
一例として、室内機２ｄからの信号が表５の場合について説明する。
【表５】

【００６８】
表５より、室内機２ｄの負荷定数は１５で、熱交換器能力設定値は２．９となり、能力補正負荷係数Ｈｎは、
Ｈｎ＝１５／２．９＝５．２（小数点以下第二位を四捨五入）
となり、圧縮機３の周波数Ｈｚは、Ｄを定数とすると、
Ｈｚ＝Ｄ×Ｈｎ＝Ｄ×５．２となる。
【００６９】
この演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。以降、所定周期毎に室内機２ｄの熱交換器能力設定値、定格容量信号、差温信号、運転モード信号、ＯＮ−ＯＦＦ判別信号より演算を行ない、演算結果を周波数信号として圧縮機駆動回路（図示せず）に送出して圧縮機３の周波数の制御を行なう。
【００７０】
上記説明は、主に冷房時について行なったが、暖房時についても同様に制御可能である。
【００７１】
このように、室内の定格容量だけでなく、室内機形態の違いなどに起因する熱交換器能力設定値に応じて圧縮機周波数を制御するため、室内要求負荷に合った最適な圧縮機運転が出来る。また、室内機の形態が違う毎にデータを持つよりも極めて少ないデータ量で制御することが可能となる。従って、冷凍サイクルを室内機の要求負荷に合わせてきめ細かく最適に制御しながら、快適性の向上及び省エネルギーを図ることができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明の多室形空気調和機によれば、室内機に、希望する室内温度を設定可能な室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、室内温度設定手段と室内温度検出手度とから設定室内温度と室内温度との差温を算出する差温演算手段と、室内機の定格容量を記憶する定格容量記憶手段と、室内機の熱交換器能力を記憶する室内熱交換器能力設定値記憶手段と、差温が取り得る範囲を複数個の温度ゾーンに分割し、各温度ゾーン毎かつ室内機の定格容量毎に室内負荷に対応する負荷定数を定めて記憶する負荷定数記憶手段とを設け、室外機に設けられた圧縮機容量制御手段が、差温演算手段、定格容量記憶手段、室内熱交換器能力設定値記憶手段、負荷定数記憶手段より得られるデータを用いて、圧縮機周波数を算出する計算式を決定し、この計算式に基づいて容量可変形圧縮機の運転周波数を制御するようにしたので、圧縮機周波数の最適制御を行うことができるとともに室内要求負荷に合った運転が可能となり、冷凍サイクルを室内機の要求負荷に合わせてきめ細かく最適に制御しながら、快適性の向上及び省エネルギーを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１乃至４にかかる多室形空気調和装置の冷凍サイクル図である。
【図２】本発明の実施の形態１における圧縮機周波数の制御ブロック図である。
【図３】（ａ）は差温△Ｔの冷房時の温度ゾーン分割図であり、（ｂ）は暖房時の温度ゾーン分割図である。
【図４】本発明の実施の形態２における圧縮機周波数の制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３における圧縮機周波数の制御ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態４にかかる多室形空気調和装置において運転している室内機定格容量の総和と圧縮機容量（運転周波数）との関係図を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態５にかかる空気調和装置の冷凍サイクル図である。
【図８】本発明の実施の形態５における圧縮機周波数の制御ブロック図である。
【図９】従来の多室形空気調和装置の冷凍サイクル図である。
【図１０】図９の従来の多室形空気調和装置における圧縮機周波数の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１室外機、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ室内機、
３周波数可変形圧縮機、４室外熱交換器、５四方弁、
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ室内熱交換器、７液側主管、
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ液側分岐管、９ガス側主管、
１０ａ，ｌ０ｂ，ｌ０ｃ，ｌ０ｄガス側分岐管、
ｌｌａ，ｌｌｂ，ｌｌｃ，ｌｌｄ電動膨張弁、
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ室内温度センサ、
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ運転設定手段、
２１室内温度検出手段、２２差温演算手段、
２３室内温度設定手段、２４ＯＮ−ＯＦＦ判別手段、
２５定格容量記憶手段、２６信号送信手段、２７信号受信手段、
２８圧縮機容量制御手段、３０負荷定数テーブル、
３１負荷定数記憶手段、３２運転台数認識手段、
３６熱交換器能力設定値記憶手段、３７定格容量係数テーブル、
３８共通負荷定数テーブル、３９形態補正値記憶手段

Claims

容量可変形圧縮機と室外熱交換器を有する１台の室外機と、室内熱交換器を有する複数台の室内機とを互いに接続した多室形空気調和装置であって、
前記複数台の室内機の各々に、室内機が設置される室内の温度を任意に設定する室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度設定手段により設定された温度と前記室内温度検出手段により検出された室内温度との差温を算出する差温演算手段と、室内機の定格容量を記憶する定格容量記憶手段と、各室内機が運転中か停止中かを判別するＯＮ／ＦＦ判別手段と、室内機の室内熱交換器能力設定値を記憶する熱交換器能力設定値記憶手段とを設ける一方、前記室外機に、前記差温演算手段、前記定格容量記憶手段及び前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段より得られるデータを用いて前記容量可変形圧縮機の容量を所定周期毎に制御する圧縮機容量制御手段を設け、各室内機において、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記熱交換器能力設定値記憶手段に記憶された室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにしたことを特徴とする多室形空気調和装置。
前記熱交換器能力設定値記憶手段に代えて、室内機の熱交換器能力値と基準とする熱交換器能力値との能力比の値を形態補正値として記憶する形態補正値記憶手段を設け、各室内機において、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記形態補正値記憶手段に記憶された形態補正値で除して形態補正負荷定数を算出し、該形態補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにした請求項１に記載の多室形空気調和装置。
前記定格容量記憶手段からの定格容量信号に基づいて定格容量係数を決定し、前記負荷定数と前記定格容量係数を乗じたものを前記室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数の総和に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにした請求項１に記載の多室形空気調和装置。
前記能力補正負荷定数の総和に所定の定数を乗じて圧縮機周波数を求め、前記所定の定数を室内機運転台数に応じて変更するようにした請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多室形空気調和装置。
容量可変形圧縮機と室外熱交換器を有する１台の室外機と、室内熱交換器を有する１台の室内機とを互いに接続した空気調和装置であって、
前記室内機に、室内機が設置される室内の温度を任意に設定する室内温度設定手段と、室内温度を検出する室内温度検出手段と、前記室内温度設定手段により設定された温度と前記室内温度検出手段により検出された室内温度との差温を算出する差温演算手段と、室内機の定格容量を記憶する定格容量記憶手段と、室内機が運転中か停止中かを判別するＯＮ／ＦＦ判別手段と、室内機の室内熱交換器能力設定値を記憶する熱交換器能力設定値記憶手段とを設ける一方、前記室外機に、前記差温演算手段、前記定格容量記憶手段及び前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段より得られるデータを用いて前記容量可変形圧縮機の容量を所定周期毎に制御する圧縮機容量制御手段を設け、運転モードに応じて前記差温演算手段からの差温信号と、前記定格容量記憶手段からの定格容量信号と、前記ＯＮ／ＯＦＦ判別手段からの判別信号とに基づいて負荷定数を決定し、該負荷定数を前記熱交換器能力設定値記憶手段に記憶された室内熱交換器能力設定値で除して能力補正負荷定数を算出し、該能力補正負荷定数に基づいて圧縮機周波数を求めて、前記圧縮機容量制御手段が圧縮機容量を制御するようにしたことを特徴とする空気調和装置。