JP4071388B2 - マルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置 - Google Patents
マルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の負荷側ユニットを有するマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法として、例えば特開平４−８４０６１号公報に示された装置を示す冷媒回路図を図２３に示す。
【０００３】
図２３において、１は圧縮機、２は四方弁、３は熱源側熱交換器、４ａ〜４ｃは膨張弁、１１ａ〜１１ｃは室温サーミスタ、１２ａ〜１２ｃは室温設定用リモートコントローラ、３１は受液器、３２は細管、３３は吸入冷媒飽和温度センサー、３４は吸入管温度センサー、３５は冷媒分流決定装置、３６は膨張弁開度決定装置、３７はインバータ部である。また、点線は信号線、Ａ、Ｂ、Ｃは負荷側ユニット、Ｘは熱源側である室外ユニットで、一点鎖線は室外ユニットＸに含まれる部分を示している。
【０００４】
次に、上記のように構成されたマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御に関する動作例について、図２３を用いて説明する。
例えば３台の負荷側ユニットＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれ室内に設置され、各部屋の空調を行う際の制御方法である。使用者が室内において運転命令をリモートコントローラ１２ａ〜１２ｃによって負荷側ユニットＡ〜Ｃに発信した場合、負荷側ユニットＡ〜Ｃ内の温度差決定装置（図示せず）は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃで検出される室内温度との温度差から、温度差コードを決定して、信号線を介して冷媒分流決定装置３５に送信する。また、負荷側ユニットＡ〜Ｃ内の能力コード決定装置（図示せず）は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃによって負荷側ユニットＡ〜Ｃに対して運転命令が発信された際に、その負荷側ユニットの能力に基づいて能力コード値を決定し、信号線を介して冷媒分流決定装置３５に送信する。
【０００５】
冷媒分流決定装置３５は、各運転命令を発した負荷側ユニットＡ〜Ｃの能力コード値による冷媒分流比率を決定し、さらに各負荷側ユニットＡ〜Ｃから伝達された温度差コードによる冷媒分流比率を掛けることにより、最終の冷媒分流比率を決定する。その後、膨張弁開度決定装置３６は、吸入冷媒飽和温度センサー３３と吸入管温度センサー３４で検出する温度差によって、圧縮機２の吸入冷媒過熱度が一定になるように、なお且つ決定された冷媒分流比率を保つように、膨張弁４ａ〜４ｃの開度を決定して、負荷側ユニットＡ〜Ｃへの冷媒流量を制御している。
【０００６】
この冷凍サイクル装置では、ある部屋の空調負荷が大きい場合は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃの検知温度との温度差は大きくなるため、温度差決定装置による温度差コードの値もリモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃの検知温度との温度差が大きいほど大きくなり、冷媒分流決定装置３５による冷媒分流比率も大きくなる。
従って、空調負荷が大きい負荷側ユニットＡ〜Ｃに流れる冷媒流量は大きくなり、設定室温に早く達することが可能となる。また、同時に負荷側ユニットＡ〜Ｃの能力コード値も能力コード決定装置によって加味されるため、能力の大きい負荷側ユニットＡ〜Ｃには同じ温度差コードであっても大きい冷媒流量が確保される。
【０００７】
しかしながら、上記のマルチ形冷凍サイクル装置では、能力コード値により冷媒分流比率を決め、次に温度差コードによる冷媒分流比率を掛けて、最終冷媒分流比率を決めてしまうので、各負荷側ユニットＡ〜Ｃの空気側熱交換性能とかけ離れた極端な冷媒分流比率を設定して制御を行い、結果として不安定な冷凍サイクル状態に陥いる可能性があった。
【０００８】
例えば暖房運転の場合、負荷側ユニットの空気側の暖房能力［Ｗ］は、式（１）に示すように、熱交換器面積Ａ［ｍ2 ］と熱通過率Ｋ［Ｗ／ｍ2 Ｋ］を掛けた能力コード値ＡＫと、冷媒温度Ｔｒ［Ｋ］と室温Ｔｉｎ［Ｋ］の温度差との積算により求まる。
【０００９】
一方、冷媒側の暖房能力［Ｗ］は、式（２）に示すように、熱交換器内を流通する冷媒流量Ｇｒと冷媒の熱交換器入口比エンタルピｈｉｎ［ｋＪ／ｋｇ］と出口比エンタルピｈｏｕｔ［ｋＪ／ｋｇ］の差との積算により求まる。
【００１０】
負荷側ユニットの空気側暖房能力＝ＡＫ×（Ｔｒ−Ｔｉｎ） ・・（１）
負荷側ユニットの冷媒側暖房能力＝Ｇｒ×（ｈｉｎ−ｈｏｕｔ） ・・（２）
【００１１】
圧縮機１の吐出口と各負荷側熱交換器入口を連結する配管の途中に膨張弁などの減圧装置が存在していないので、負荷側ユニットＡ〜Ｃの入口の冷媒状態は圧縮機１の吐出口の冷媒状態と大差ないと考えてよい。従って、複数の負荷側ユニットにおいて、各負荷側熱交換器入口の比エンタルピｈｉｎと熱交換器内の二相部冷媒温度Ｔｒを同一とし各部屋の室温Ｔｉｎが同じ場合には、各負荷側ユニットの空気側暖房能力の比は能力コード値ＡＫの比で決まる。一方、冷媒分流比率を能力コード値ＡＫで分配すると、熱交換器出口の比エンタルピｈｏｕｔが同一になる。
【００１２】
具体的な暖房２室運転例として、負荷側ユニットＡとＢの能力コードの比が２：１、冷媒温度が４０℃、室Ａのリモートコントローラ１２ａでの設定温度が３０℃、室温が２０℃、室Ｂのリモートコントローラ１２ｂでの設定温度が２１℃、室温が２０℃であるとする。この時、冷媒温度と室温の差（ΔＴ）の比は、（４０−２０）：（４０−２０）＝１：１となる。式（１）、（２）から、冷媒分流比率を能力コード値の比＝２：１とすると、出口比エンタルピｈｏｕｔは同一になり、熱交換効率の良い冷凍サイクル装置の運転が実施できる。
これに対し、上記に示した従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法では、リモートコントローラ設定温度と室温の差（温度差コード）の比は、（３０−２０）：（２１−２０）＝１０：１であり、能力コード値ＡＫと温度差コードの積算値の比から冷媒分流比率を計算すると、式（３）から２０：１となる。
【００１３】
Ｇｒ（室Ａ）：Ｇｒ（室Ｂ）
＝ＡＫ（室Ａ）×温度差コード（室Ａ）：ＡＫ（室Ｂ）×温度差コード（室Ｂ）
＝２×１０：１×１＝２０：１ ・・（３）
【００１４】
この制御方法に従って運転すると、負荷側ユニットＡでは、冷媒流量過多のため冷媒を凝縮しきれず、二相のまま流出して膨張弁へと流入する。このため、膨張弁において冷媒流量が制御しにくくなり、冷凍サイクルの不安定化をおこす可能性がある。一方、負荷側ユニットＢでは冷媒流量過少のため、出口冷媒は空気温度まで凝縮することになる。このように、負荷側ユニットＡ、Ｂのいずれの熱交換器においても熱交換の効率としてはよくない。
【００１５】
また、マルチ形冷凍サイクル装置の冷媒の制御方法において、特に、任意の負荷側ユニット停止時の暖房運転における余剰冷媒制御方法の従来例について述べる。例えば図２４は、特開平１−２１７１６４号公報に掲載されたマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図であり、図２３と同一符号は同一又は相当部分であり、その説明は省略する。また、５ａ、５ｂ、５ｃは負荷側熱交換器で、図２３と同様、３台の負荷側ユニットで構成している。３８は温度検知器、３９は制御装置、４０は制御信号出力装置である。
【００１６】
以下、図２４に示す構成のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御に関する動作例について述べる。
例えば３台の負荷側熱交換器５ａ、５ｂ、５ｃがそれぞれ室内に設置され、各部屋の暖房を行う際、負荷側熱交換器５ｂ、５ｃは停止状態であり、負荷側熱交換器５ａが運転状態である場合の冷媒の制御方法について説明する。四方弁２は図の点線側を接続して暖房運転される。停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃに対応する膨張弁４ｂ、４ｃの開度は、初期値としてｂパルスに設定され、負荷側熱交換器５ｂ、５ｃにも少量の冷媒を流通させて、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃ内への冷媒の溜まり込みを防止している。運転中の膨張弁４ｂ、４ｃの開度の制御は、以下のように冷媒過冷却度ｆを検知して行う。
【００１７】
凝縮温度を温度検知器３８で検知し、運転負荷側熱交換器５ａに対応する膨張弁４ａの入口側の冷媒温度を検知器１１ａで検知する。そして、凝縮温度と膨張弁４ａの入口側の冷媒温度との差より、運転中の冷凍サイクルの冷媒過冷却度ｆを算出する。例えば、時間ｄで算出した冷媒過冷却度ｆが設定値ａを下回った場合、制御装置３９は制御信号出力装置４０に指令信号を送信する。これにより、膨張弁４ｂ、４ｃの開度はｃパルスまで増加し、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃ内に溜まり込んでいた冷媒を放出する。その後も一定のサンプリング間隔で温度検知器３８よりデータを取りこみ、冷媒過冷却度ｆが設定値ａに復帰した場合は、膨張弁４ｂ、４ｃの開度をｂパルスに戻す。
【００１８】
以上のような制御により、冷媒過冷却度を一定以上に保つことができ、冷媒循環量が最適に保たれて、適正かつ安定した冷凍サイクルが得られるというものである。
ところが、上記の従来の制御方法では、制御終了後に膨張弁開度４ｂ、４ｃを制御前の開度（ｂパルス）に戻している。そのため、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃに対応する膨張弁の開度（ｂパルス）が不適切な場合は、この制御を断続的に繰り返し行うことになり、冷凍サイクルは不安定な状態に陥る可能性がある。また、制御開始・終了条件としての冷媒過冷却度ｆの値は、同一値の設定値ａが用いられている。そのため制御終了直後の運転負荷側熱交換器５ａにおける冷媒過冷却度ｆはオーバーシュートするため安定せずに増加し続ける。それに伴って運転ユニットの膨張弁開度４ａを制御すると、誤制御につながり冷凍サイクルの不安定化を招く可能性がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法には、以下のような問題点があった。
【００２０】
複数の負荷側ユニットに対し、能力コード値の比と温度差コードの比とを掛けて冷媒分流比率を決めてしまっており、各負荷側ユニットの空気側熱交換性能とかけ離れた極端な冷媒分流比率を設定して制御を行い、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こし、結果として不安定な冷凍サイクル状態に陥いるという問題点があった。
【００２１】
また、負荷側に運転ユニットと停止ユニットが混在する場合に、制御終了後に停止ユニットの膨張弁開度を制御前の開度に戻しているため、停止ユニットの膨張弁開度が不適切な場合に、不安定な冷凍サイクル状態に陥るという問題点があった。さらに、制御開始・終了条件としての冷媒過冷却度の値が同一値であるため、冷凍サイクルの不安定化につながるという問題点があった。
【００２２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、冷凍サイクルを安定した状態で運転できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置を得ることを目的としている。
このため、冷凍サイクルにおける負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスの安定化を優先させながら、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給する冷媒分配を実現することを目的とする。また、負荷側に運転ユニットと停止ユニットとが混在する暖房運転の場合に、停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させ、冷凍サイクルの安定化をはかることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、まずそれぞれの前記流量調整手段を調整して運転する複数の前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにした後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにすることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転する複数の負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を、それぞれの前記負荷側熱交換器の容量比に基づいて設定することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、それぞれの前記流量調整手段を調整して前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を設定した後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、変動後の冷凍サイクルにおいて冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように流量調整手段を調整して、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した前記目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、前記負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、１回の微調整における前記冷媒流量の変化量を所定範囲内としたことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加させることを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるとともに、変更前後でそれぞれの流量調整手段を流通する冷媒流量の総量が同等になるように負荷の小さい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を減少させることを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、その差が小さくなるように前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して、計測値と変更した前記目標値との差がなくなるように冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの前記負荷側熱交換器のそれぞれに流通する冷媒流量のうちで最大の冷媒流量と最小の冷媒流量との比が所定範囲を越えた場合、これまでの所定時間での冷媒流量の変化量が多かった前記負荷側ユニットについて、前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して計測値と変更した前記目標値との差がなくなるようにその冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの計測過冷却度が所定の適正範囲より大きくもしくは小さくなったときは、計測過冷却度が前記適正範囲に収まるように停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整してその冷媒流量を増加もしくは減少させ、前記運転負荷側ユニットの計測過冷却度が前記適正範囲内に収まったときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３５】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が、所定時間内で増加または減少のどちらか一方向だけに連続的に変化したとき、停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の変化方向と同一方向に変化させ、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が一方向だけに連続的に変化する状態を脱したときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３６】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通し前記負荷側ユニットに流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、起動時に前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量が不足しないように予め定めた値に初期設定し、所定時間が経過後、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整して前記運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量を徐々に減少させ、熱源側ユニット内の熱源側熱交換器の管温が所定値を越えて低下したときに、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を前記管温が低下する前に戻してその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３７】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量をそれぞれ前記負荷側熱交換器の容量に基いて分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することを特徴とするものである。
【００３８】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器のそれぞれに冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで、前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出するものである。
【００４０】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで、負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出するものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１． 以下、本発明の実施の形態１によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置について説明する。図１は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図において、１は圧縮機、２は流路切換手段で、例えば四方弁や冷暖切換弁、３は熱源側熱交換器、４ａ、４ｂは減圧手段と流量調整手段の機能を有する手段で例えば膨張弁、５ａ、５ｂは負荷側熱交換器、１０は熱源側熱交換器管温センサー、１１ａ、１１ｂは室温検知センサー、１２ａ、１２ｂはリモートコントローラ、１３は熱源側制御装置、１４ａ、１４ｂは負荷側制御装置、２０は負荷側制御装置１４ａ、１４ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２１は熱源側熱交換器管温センサー１０と熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２２は圧縮機１のモータと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２３は膨張弁４ａ、４ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２４ａ、２４ｂは室温検知センサー１１ａと負荷側制御装置１３ａ、および室温検知センサー１１ｂと負荷側制御装置１３ｂを結ぶ信号線、Ｘは熱源側ユニット、Ａ、Ｂは負荷側ユニットである。なお、このマルチ形冷凍サイクル装置は例えば１台の熱源側ユニットと２台の負荷側ユニットＡ、Ｂを有する構成である。
【００４２】
以下、冷房運転時の冷媒流通の動作について説明する。四方弁２は実線のように接続する。
負荷側２台運転の場合、圧縮機１で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機１の吐出口から四方弁２を介して熱源側熱交換器３へ流通し、ここで放熱して冷媒が凝縮し、高圧液冷媒となって流出する。そして２路に分かれて膨張弁４ａ、４ｂへ流通して断熱膨張され、低圧二相冷媒となる。さらに低圧二相冷媒は負荷側熱交換器５ａ、５ｂへ流通し、ここで採熱して蒸発する際に室内空気と熱交換することによって室内を冷房する。そして冷媒は、負荷側熱交換器５ａ、５ｂから低圧ガス冷媒となって流出した後、四方弁２を介して圧縮機１の吸入口へと戻る。
負荷側１台運転の場合、例えば負荷側ユニットＢを停止させる場合は、負荷側ユニットＡのみに冷媒を流通させる。即ち、膨張弁４ｂを全閉にして、高圧液冷媒を膨張弁４ａのみに流通させ、ここで断熱膨張されて低圧二相冷媒となり負荷側熱交換器５ａへ流通する。他の動作は負荷側２台運転時と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
次に、暖房運転時の冷媒流通の動作について説明する。四方弁２は冷房運転での冷媒回路を切換えて、点線のように接続する。
負荷側２台運転の場合、圧縮機１で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機１の吐出口から四方弁２を介して２路に分かれて負荷側熱交換器５ａ、５ｂへ流通し、ここで放熱して凝縮する際に室内空気と熱交換することによって室内を暖房する。そして冷媒は、負荷側熱交換器５ａ、５ｂから高圧液冷媒となって流出し、膨張弁４ａ、４ｂで断熱膨張されて低圧二相冷媒となり熱源側熱交換器３へ流入する。さらに冷媒は熱源側熱交換器３で採熱して蒸発し、低圧ガス冷媒となって流出した後、四方弁２を介して圧縮機１の吸入口へと戻る。
負荷側１台運転の場合、例えば負荷ユニットＢを停止させる場合でも、膨張弁４ｂを全閉にはしないので、負荷側２台運転時と同様であり、説明を省略する。
【００４４】
次に、複数の負荷側ユニットＡ、Ｂを運転する場合の負荷側制御装置１４ａ、１４ｂおよび熱源側制御装置１３の冷媒制御手順について説明する。図２はこの手順を示すフローチャートである。
負荷側ユニットＡ、Ｂにおいては、ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂに示すように、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂがセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して計算した後、受信項目および計算項目の中で必要なものを熱源側制御装置１３に送信する。具体的な内容を以下に示す。なお、これらはリモートコントローラ１１ａ、１１ｂから設定温コードが発せられた場合に制御を開始し、リモートコントローラ１１ａ、１１ｂから停止コードを送信されるまで、一定時間間隔、例えば３分おきに繰り返すものとする。
【００４５】
・受信項目
（１）リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから送信される設定温コード
負荷側ユニットＡ、Ｂが設置されている室内で、使用者が指示する設定温度を予め定めた対応コード番号に置き換えたもの。具体的な設定温度の値を受信してもよい。
（２）室温センサー１１ａ、１１ｂで計測されて送信される室温
【００４６】
・計算項目
（１）設定温度
受信した設定温コードを具体的な温度値に置き換える。
（２） 温度差コード
前述の設定温度と受信した室温の差を算出するもので、負荷側ユニットＡ、Ｂの負荷の大きさを表わしている。
冷房運転時 Δ室温＝室温−設定温度
暖房運転時 Δ室温＝設定温度−室温
算出したΔ室温の値を予め定めたコード番号に置き換える。
【００４７】
・送信項目
（１）温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）予め記憶してある負荷側ユニットの容量値ｑａ、ｑｂ
【００４８】
熱源側制御装置１３においては、ＳＴ２１で負荷側ユニット１台以上から信号が送信された場合、ＳＴ２２〜ＳＴ４３に示す制御を行う。まず熱源側制御装置１３がセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して適正な冷媒分配のための各膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算した後、各膨張弁４ａ、４ｂへ信号を送信して開度を設定または補正する。ＳＴ２１で負荷側ユニットの１台からも信号が送信されていない場合には、処理を終了する（ＥＮＤ）。以下、ＳＴ２２〜ＳＴ４３における具体的な内容を示す。
【００４９】
・受信項目
（１）各運転負荷側ユニットの温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）各運転負荷側ユニットの容量ｑａ、ｑｂ
【００５０】
・計算項目
（１）基準圧縮機周波数Ｈｚ
受信した各温度差コードＣａ、Ｃｂと各容量ｑａ、ｑｂから計測の負荷状態を表す値を式（４）によって算出する（ＳＴ２２）。
【００５１】
計測全負荷状態値ｑ(all) ＝ΣＣi ・ｑi ／Σ（定格Ｃ・ｑ）i ・・（４）
Ｃ：温度差コード
ｑ：容量または容量コード
ｉ：運転負荷側ユニットを表す（ｉ＝１、２、３・・）
定格Ｃ・ｑ：負荷側ユニットが定格負荷運転をしている場合の値
【００５２】
次に、負荷状態に見合った冷凍サイクル全体の冷媒流量を推定し、それに基づいて圧縮機周波数を求める（ＳＴ２３）。具体例として計測全負荷状態値に対する圧縮機周波数を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ１を表１に示す。
この表で求めた圧縮機周波数を、外気温度や冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
【００５３】
【表１】
【００５４】
（２） 基準膨張弁開度Ｓ
制御を開始して初回の場合には、ＳＴ３１とＳＴ３２とでサイクル対応制御を行う。即ち、上記で推定した全体の冷媒流量を各負荷側ユニットＡ、Ｂの容量ｑａ、ｑｂから定めた比で分配した値に応じて、膨張弁４ａ、４ｂの開度を設定する。ここで、ＳＴ３１、ＳＴ３２は、負荷側ユニットＡ、Ｂの容量に基いて冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段として動作している。
具体例として、表２に示すように、圧縮機周波数に対する各膨張弁の合計開度Ｓ（ａｌｌ）を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ２を記憶しておき、この表２に基づいて、ＳＴ２３で求めた圧縮機周波数から、各膨張弁の合計開度Ｓ（ａｌｌ）を決定する（ＳＴ３１）。
【００５５】
【表２】
【００５６】
次に、式（５）で膨張弁４ａ、４ｂの各開度Ｓａ、Ｓｂをその容量比で分配する（ＳＴ３２）。このようにして決定された各膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
【００５７】
Ｓａｌｌ＝Ｓａ＋Ｓｂ
Ｓａ：Ｓｂ＝ｑａ：ｑｂ ・・（５）
【００５８】
・送信項目
（１） 圧縮機１のモータ駆動部へ圧縮機周波数を送信
（２） 各膨張弁４ａ、４ｂへ膨張弁の開度Ｓａ、Ｓｂを送信
以上で、リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから運転要求された場合の初回の制御が行われ、圧縮機１の周波数と各膨張弁４ａ、４ｂの開度の初期設定がなされ、冷房運転が開始される。
【００５９】
サイクル対応制御では、負荷側ユニットの容量比に基づいて各負荷側ユニットに流通させる冷媒の分流比率を設定している。このため、所定範囲内の分流比率になっており、従来の制御方法のような極端な分流比率が設定されることはない。従って、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことは回避されている。
【００６０】
熱源側制御装置１３は、制御を開始して所定の制御タイミング、例えば３分間隔で動作するのであるが、２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合で、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットＡ、Ｂに大幅な負荷変動があると、ＳＴ２３で負荷状態から決定した圧縮機１の周波数が前回から大幅に変化することがある。即ち、ＳＴ２５で前回の周波数と今回計算した新周波数との差がｂＨｚ例えば１０Ｈｚ程度よりも大きくなった場合には、再びＳＴ３１、ＳＴ３２でサイクル対応制御を行い、圧縮機１の周波数および膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを設定しなおす。
負荷側ユニットＡ、Ｂに大幅な負荷変動が生じた時には、サイクル状態の変化が生じるのでその負荷状態に応じてサイクル対応制御で設定し直すのであるが、大幅な負荷変動が生じる原因としては、以下のことが挙げられる。
１） 例えば２台運転から１台運転になったなど、運転台数の変化があった場合。
２） 例えばリモートコントローラでの設定温度を２０℃から２７℃に変更したなど、使用者によって設定温度が変更された場合。
３） 例えば室内の人が増えたとか曇っていた状態から室内に陽が差し込み、室温が急に上がったりしたり、ストーブや扇風機をつけたなど、室空間状態の変化によって室温変化があった場合。
４） 例えば異物吸込みによりファン回転数低下など、運転にそれほど重大ではない程度の異常があった場合。
【００６１】
このように、負荷側ユニットに大幅な負荷変動があった場合には、これをＳＴ２５で検出し、その負荷に合うようにＳＴ２２、ＳＴ２３、ＳＴ３１、ＳＴ３２で冷媒流量を設定し直す。このため、大幅な負荷変動があった場合に時間的に早く適正な冷媒流量に達することのできるように分配でき、即ち応答性よく円滑に冷凍サイクルを安定させることができる。
この大幅な負荷の変動は、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで検出することができる。また、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで検出することもできる。これは、熱源側制御装置１３では、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂからの受信項目である温度差コードＣａ、Ｃｂの値で検出でき、１回の制御タイミングで例えば温度差で５℃程度以上変化していれば、大幅な負荷変動があったと判断できる。
【００６２】
制御を開始して２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行っている場合で、ＳＴ２５の比較で前回の周波数と新周波数との差がｂＨｚ例えば１０Ｈｚ程度以下の場合には、前回の運転状態と状況はそれほど変化していないことになる。このときには、ＳＴ４１〜ＳＴ４３で、冷凍サイクルの状態をくずさないで、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給するための負荷対応制御を行っており、言い換えれば複数の負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
運転負荷側ユニットＡ、Ｂの中で計測負荷を表す温度差コードを他の負荷側ユニットの温度差コードと比較する（ＳＴ４１）。この比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５より小さい場合は、運転負荷側ユニットの負荷状態が同等であると見なして、現在の膨張弁の開度を維持する（ＳＴ４２）。
ＳＴ４１の比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５以上の場合は、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度をａパルス、例えば数パルスを大きくして（ＳＴ４３）、負荷の大きい負荷側ユニットに流通する冷媒流量を増加している。
【００６３】
負荷対応制御による膨張弁の開度の調整は、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなるまで行われ、所定値内になった場合には、ＳＴ４２でそのときの膨張弁の開度が維持される。
このように、負荷対応制御を行うことで、各負荷側ユニットＡ、Ｂの負荷の大きさに応じて膨張弁４ａ、４ｂを微調整し、負荷の大きい負荷側ユニットへの冷媒流量を増加して、できる限り多くの能力を供給することができる。
特にこの微調整の際の膨張弁４ａ、４ｂの増加量は所定量であり、冷媒流量を変化させすぎることのないように予め設定されたものである。このため、確実に冷凍サイクルの安定性を保つことができる。
【００６４】
次に、図３は本実施の形態に係わる具体的な制御の様子を示すタイムチャート図である。
例えば負荷側ユニットＡ、Ｂを以下のように設定する。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
ＳＴ４１の比較で用いる温度差コードの所定値を５とする。式（４）での計測全負荷状態値が０．５であった場合、表１から圧縮機１の周波数が６０Ｈｚとなり、さらに表２から全膨張弁開度は１５０パルスとなる。
サイクル対応制御（ＳＴ３１、ＳＴ３２）により、膨張弁開度の比は式（５）に基づいて容量コードの比から求める。このとき用いる容量コードは、各負荷側ユニットＡ、Ｂの実際の容量（2.0kW ；4.0kW ）に熱交換効率などを考慮して定めたものであり、この値で冷媒分流比を決定している。
即ち、膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度＝２：３＝６０パルス：９０パルスに設定して、制御タイミングｔ１まで運転する。ｔ１で温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい方の膨張弁４ａの開度をａ１パルス例えば３パルス開け、膨張弁４ａ開度＝６３パルスとして補正し（ＳＴ４３）、ｔ２まで運転する。このとき、膨張弁４ｂ開度は９０パルスとした。制御タイミングｔ２でも温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい方の膨張弁４ａの開度をａ２パルス例えば１パルス開け、膨張弁４ａ開度＝６４パルスとして補正し（ＳＴ４３）、ｔ３まで運転する。このとき、膨張弁４ａの開度の増分を温度差コードの差に応じて選択している。
以降、同様の制御を制御タイミングごとに行い、一定時間後のｔ４で、
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１２(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード９(負荷小)
となった場合、温度差コード差は所定値である５より小さくなり、現在の膨張弁開度、即ち膨張弁４ａ開度を６５パルス、膨張弁４ｂ開度を９０パルスに維持する。
上記の冷媒制御手順は、負荷側ユニットＡ、Ｂのどちらも運転している場合には冷房運転と暖房運転で同じである。
【００６５】
本実施の形態において、負荷側ユニットＡ、Ｂのどちらかが停止している場合の冷媒制御手順について説明する。
負荷側制御装置１４ａの動作は上記と同一であり、負荷側制御装置１４ｂの動作は、停止の信号が熱源側制御装置１３に送信される。熱源側制御装置１３の動作では、サイクル対応制御において、冷房運転時は停止負荷側ユニットに連通する膨張弁を全閉として停止負荷側ユニットに冷媒を流通させず、暖房運転時は停止負荷側ユニットに連通する膨張弁をある程度開けて停止負荷側ユニットに余分な冷媒を流通させる。
【００６６】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂを以下のように設定する。
負荷側ユニットＡ：運転中、容量＝2.0kW 、容量コード＝２
負荷側ユニットＢ：停止、 容量＝4.0kW 、容量コード＝３
ＳＴ２２、ＳＴ２３で求めた圧縮機１の周波数からＳＴ３１で全膨張弁開度＝１５０パルスと算出された場合、
に設定する。暖房運転時に停止負荷側ユニットＢの膨張弁４ｂの開度として設定した５０パルスは、予め停止負荷側ユニットに対して設定されている膨張弁開度の初期値である。この初期値は、小さすぎると停止側熱交換器５ｂに冷媒が溜まりすぎて冷凍サイクル側の冷媒流量が不足するので、冷凍サイクルに冷媒流量が不足しない程度のある程度大きい値を予め設定している。
【００６７】
サイクル対応制御の後の負荷対応制御では、上記の具体例では運転負荷側ユニットがＡで１台であり、行われないが、例えば負荷側ユニットが３台で構成され、そのうちの１台が停止、他の２台が運転の場合には、その運転負荷側ユニットにおける温度差コードに基づいてＳＴ４１〜ＳＴ４３で負荷対応制御を行う。
【００６８】
なお、図２に示した制御手順のうちの負荷対応制御で、温度差コードの大きい方の膨張弁の開度を増加した場合、他の膨張弁の開度をそのパルス分閉じるような制御を行ってもよい。図４はこの時の負荷対応制御の手順を示すフローチャートである。ＳＴ４３で、例えば温度差コードが大きい方の膨張弁４ａをａパルス開けてその開度を増加した場合、ＳＴ４４で温度差コードが小さい方の膨張弁４ｂをａパルス閉めてその開度を減少する。このような制御を行うと、補正前の全膨張弁の合計開度と補正後の全膨張弁の合計開度とを同一にすること、または補正前の全膨張弁の合計開口面積と補正後の全膨張弁の合計開口面積とを同一にして、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌを一定に保つことができる。即ち、膨張弁４ａ、４ｂの微調整による冷媒流量の変化の前後で、それぞれの膨張弁４ａ、４ｂを流通する冷媒流量の総量が同等になるので、膨張弁開度の変化に伴う冷凍サイクル状態の急変を確実に回避し、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、さらに安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できる。
ただし、温度差コードが小さい方の膨張弁４ｂをａパルス閉めてその開度を減少しようとしても、膨張弁の開度の調整幅が予め決まっており、その最小開度以下になってしまう場合には、可能な分だけ閉めればよい。このときは、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌを一定に保たなくても、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌの変化を緩和し、冷凍サイクルの安定運転をある程度確保する効果はある。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置では、最初に所定範囲内の冷媒分流比率を設定して、それに応じた膨張弁開度を設定するサイクル対応制御を行った後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、従来の制御方法のように極端な分流比率で設定されることはなく、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルを実現できる。さらに、分配する冷媒流量を微調整して、負荷側ユニットの負荷に応じた能力を供給することが可能になる。
【００７０】
実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１と同様のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法において、その制御の一部である負荷対応制御手順の他の例を示す。
図５は本実施の形態に係わる負荷対応制御手順を示すフローチャートである。ＳＴ４１で運転負荷側ユニットの中で計測負荷を表す温度差コードを他の運転負荷側ユニットの温度差コードと比較する。比較した結果、その差がある所定値（例えば５）以上の場合は、温度差コードが大きい、即ち運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加する。この所定量の設定において、ＳＴ４５で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットの容量値を少し大きく見積もるために、冷媒分流比を計算する時の容量値を容量値ｑと容量補正値Ｃの積算したものとし、この容量補正値Ｃの初期値Ｃt0を１．０とする。そして容量補正値Ｃとして例えばＣt0に１．１を乗じて制御タイミングt1での容量補正値Ｃt1（＝１．１）とし、この容量値Ｃt1・ｑを用いて冷媒分流比を計算すると、温度差コードが大きい負荷側ユニットの容量値を大きく見積もることができ、これに連通している膨張弁の開度を増加できる。またこの冷媒分流比を用いることにより、自動的に温度差コードが小さい負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を減少できる。
【００７１】
膨張弁の開度を変更して一定時間後に、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）より小さくなった場合は、ＳＴ４２で現在の開度を維持し、負荷対応制御を終了する。ＳＴ４１でまだ各温度差コードの差がある所定値（例えば５）以上の場合は、ＳＴ４５で、容量補正値Ｃとして例えばＣt1に１．１を乗じて制御タイミングt2での容量補正値Ｃt2（＝１．２）として温度差コードの大きい方の容量値をさらに大きく見積もる。そしてこの容量値Ｃt2・ｑを用いて冷媒分流比を計算して膨張弁の開度を変更する。このような負荷対応制御を各温度差コードの差が所定値（例えば５）より小さくなるまで繰り返し、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の容量補正値をさらに補正する。このとき、温度差コードが小さい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の容量補正値は１．０である。
【００７２】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図５に示した手順で負荷対応制御を行った場合のタイムチャート図を図６に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
温度差コード所定値＝５、全膨張弁開度＝１５０パルスの場合、t0ではサイクル対応制御が行われ、膨張弁開度の比を容量コード比から求める。この時の容量補正値ＣはＣt0＝１．０である。従って、
膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度＝２：３＝６０パルス：９０パルス
となり、この開度で設定される。制御タイミングt1における温度差コードの差の比較（ＳＴ４１）で、温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい負荷側ユニットの容量値の容量補正値Ｃt1をＣt0×１．１＝１．１として膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算する（ＳＴ４５）と、
膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度
＝２・Ｃ：３＝２．２：３＝６３パルス：８７パルス
となる。以降、同様の制御を制御タイミングごとに行った後、制御タイミングt4で、
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１２(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード９(負荷小)
となった場合、温度差コード差は５よりも小さいので、現在の開度（膨張弁４ａの開度＝６６パルス、膨張弁４ｂの開度＝８４パルス）を維持する（ＳＴ４２）。
ここで、ＳＴ４１〜ＳＴ４５は、複数の負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
【００７３】
このように、本実施の形態によっても、負荷側ユニットの容量比に基づく冷媒分流比率で冷媒流量を分配してサイクル対応制御を行い、まず冷凍サイクルを安定して運転させる。その後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、極端な分流比率の設定により、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことを回避することを優先させながら、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給することが可能になる。
特に、本実施の形態の負荷対応制御において、負荷の大きい負荷側ユニットの容量を徐々に補正していくので、極端な分流比率が設定されることはない。
【００７４】
なお、実施の形態１、２において運転負荷ユニットが３台以上ある場合には、ＳＴ４１〜ＳＴ４５に示した負荷対応制御は複数の負荷側ユニットのすべてについて行ってもよいし、温度差コードが最大の負荷側ユニットと最小の負荷側ユニットを選択してその２つに関して行ってもよい。どちらにしても、負荷のアンバランスを解消する方向に補正でき、冷凍サイクルを安定した状態に保ちながら、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給することが可能になる。
【００７５】
実施の形態３． 以下、本発明の実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法およに制御装置について説明する。図７は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図において、図１と同一符号は同一、または相当部分を示す。また、１５ａ、１５ｂは負荷側熱交換器５ａ、５ｂ内を流通する冷媒が常時二相状態であると考えられる位置の管壁に設置する負荷側熱交換器管温センサー、１６ａ、１６ｂはガス管温センサー、１７ａ、１７ｂは液管温センサー、２５ａ、２５ｂは負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂと負荷側制御装置１４ａ、１４ｂを結ぶ信号線、２６ａ、２６ｂはガス管温センサー１６ａ、１６ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２７ａ、２７ｂは液管温センサー１７ａ、１７ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線である。
本実施の形態は、負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂで二相冷媒、ガス管温センサー１６ａ、１６ｂでガス冷媒、液管温センサー１７ａ、１７ｂで液冷媒の温度を検知し、熱源側制御装置１３での冷媒の分流の制御に用いることを特徴とする。
【００７６】
冷房運転および暖房運転における冷媒流通の動作については実施の形態１と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
以下、複数の負荷側ユニットＡ、Ｂで冷房運転する場合の冷媒制御手順について説明する。図８はこの手順を示すフローチャートである。
負荷側ユニットＡ、Ｂにおいては、ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂに示すように、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂがセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して計算した後、受信項目および計算項目の中で必要なものを熱源側制御装置１３に送信する。具体的な内容を以下に示す。なお、これらはリモートコントローラ１１ａ、１１ｂから設定温コードが発せられた場合に制御を開始し、リモートコントローラ１１ａ、１１ｂから停止コードを送信されるまで、一定時間間隔、例えば３分おきに繰り返すものとする。
【００７８】
・受信項目
（１）リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから送信される設定温コード
負荷側ユニットＡ、Ｂが設置されている室内で、使用者が指示する設定温度を予め定めた対応コード番号に置き換えたもの。具体的な設定温度の値を受信してもよい。
（２）室温センサー１１ａ、１１ｂから送信される室温
（３）負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂから送信される負荷側熱交換器の管温
【００７９】
・計算項目
（１）設定温度
受信した設定温コードを具体的な温度値に置き換える。
（２）温度差コード
前述の設定温度と受信した室温の差を算出する。
冷房運転時 Δ室温＝室温−設定温度
暖房運転時 Δ室温＝設定温度−室温
算出したΔ室温の値を予め定めたコード番号に置き換える。
【００８０】
・送信項目
（１）温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）予め記憶してある負荷側ユニットの容量値ｑａ、ｑｂ
（３）負荷側熱交換器管温Ｔａ、Ｔｂ
【００８１】
熱源側制御装置１３においては、ＳＴ２１で負荷側ユニット１台以上から信号が送信された場合、ＳＴ２２〜ＳＴ４３に示す制御を行う。まず熱源側制御装置１３がセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して適正な冷媒分配のための各膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算した後、各膨張弁４ａ、４ｂへ信号を送信して開度を設定または補正する。ＳＴ２１で負荷側ユニットの１台からも信号が送信されていない場合には、処理を終了する（ＥＮＤ）。以下、ＳＴ２２〜ＳＴ４３における具体的な内容を以下に示す。
【００８２】
・受信項目
（１）各運転負荷側ユニットの温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）各運転負荷側ユニットの容量ｑａ、ｑｂ
（３）各運転負荷側ユニットの熱交換器管温Ｔａ、Ｔｂ
（４）ガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温
【００８３】
・計算項目
（１）基準圧縮機周波数Ｈｚ
受信した各温度差コードＣａ、Ｃｂと各容量ｑａ、ｑｂから計測の負荷状態を表す値を式（４）によって算出する（ＳＴ２２）。次に負荷状態に見合った冷凍サイクル全体の冷媒流量を推定し、それに基づいて圧縮機周波数を求める（ＳＴ２３）。具体例として、表１に示した計測全負荷状態値に対する圧縮機周波数を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ１を用いて圧縮機周波数を求める。
この表で求めた圧縮機周波数を、外気温度や冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
（２）負荷側熱交換器出口の目標過熱度
冷媒流量に応じてＳＴ３４で目標過熱度を設定する。具体例として圧縮機周波数に対応する目標過熱度を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ３を表３に示す。目標過熱度＝ｆｕｎｃｔｉｏｎ３（圧縮機周波数）とする。
【００８４】
【表３】
【００８５】
（３）負荷側熱交換器出口の計測過熱度
受信したガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温と、運転負荷側ユニットの熱交換器の管温Ｔａ、Ｔｂから計測過熱度を計算する（ＳＴ３５）。
（４）各膨張弁開度値
制御を開始して初回の場合、ＳＴ３３では各膨張弁の開度を初期設定して起動運転を２分程度行う。この時の初期設定では、例えば実施の形態１のように上記で推定した全体の冷媒流量を各負荷側ユニットＡ、Ｂの容量比で設定する。
この起動運転による運転負荷側熱交換器出口の計測過熱度を計算し、ＳＴ３６では運転負荷側熱交換器出口の計測過熱度と目標過熱度の差に応じて、その差をなくすように運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度の変更幅を決定する。ここで、ＳＴ３４〜ＳＴ３６で冷媒流量分配手段を構成している。
膨張弁の開度の変更幅の具体例として、計測過熱度と目標過熱度の差から膨張弁開度変更量を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ４を表４に示す。
【００８６】
【表４】
【００８７】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図８に示した手順でサイクル対応制御を行った場合について説明する
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過熱度５［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
計測過熱度８［ｄｅｇ］
圧縮機周波数＝６０［Ｈｚ］
初期設定された膨張弁４ａの開度を６０パルス、膨張弁４ｂの開度を９０パルスとした場合、
表３より目標過熱度＝１［ｄｅｇ］であるので、
負荷側ユニットＡのΔ過熱度＝８−１＝７［ｄｅｇ］越過
負荷側ユニットＢのΔ過熱度＝５−１＝４［ｄｅｇ］越過
となり、表４より膨張弁４ａの開度変更量＝＋５パルス、膨張弁４ｂの開度変更量＝＋５パルスとする。従って、膨張弁４ａ開度＝６５パルス、膨張弁４ｂ開度＝９５パルスとなる。
【００８８】
・送信項目
（１）圧縮機モータ駆動部へ新圧縮機周波数
（２）各膨張弁の新開度値
以上が冷房運転時の冷媒分配のサイクル対応制御である。
【００８９】
このサイクル対応制御では、運転中の過熱度を検出して制御を行っており、その冷凍サイクルに最適な分流比率に設定され、従来の制御方法のような極端な分流比率が設定されることはない。従って、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことは回避されている。
【００９０】
熱源側制御装置１３は、制御を開始して所定の制御タイミング、例えば３分間隔で動作するのであるが、２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合は目標過熱度はすでに設定されているので、ＳＴ２６で計測の実過熱度を計算する。ここで計算した実過熱度と目標過熱度との差がＤ［ｄｅｇ］以上、例えば１０℃以上の場合、運転中に何らかの原因、例えば曇っていた状態から室内に陽が差し込み、室温が急に上がったりした場合などが考えられる。この状態の場合には、再びＳＴ３４〜ＳＴ３６でサイクル対応制御を行い、圧縮機１の周波数および膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを設定しなおす。
即ち、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットに大幅な負荷変動があった場合には、現行の冷媒流量の分配ではなく、その変動した負荷に合うように冷媒流量を分配し直す。このため、大幅な負荷変動があった場合に時間的に早く適正な冷媒流量に達することのできるように分配でき、即ち応答性よく円滑に冷凍サイクルを安定させることができる。
【００９１】
制御を開始して２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合で、ＳＴ２７の比較で目標過熱度と実過熱度との差がＤ［ｄｅｇ］以下、例えば１０ｄｅｇ以下の場合には、前回の運転状態と状況はそれほど変化していないことになる。このときには、ＳＴ４１〜ＳＴ４３で、負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給するための負荷対応制御を行う。
運転負荷側ユニットＡ、Ｂの中で計測負荷を表す温度差コードを他の負荷側ユニットの温度差コードと比較する（ＳＴ４１）。この比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５より小さい場合は、運転負荷側ユニットの負荷状態が同等であると見なして、現在の膨張弁の開度を維持する（ＳＴ４２）。
ＳＴ４１の比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５以上の場合は、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度をａパルス、例えば数パルス開ける（ＳＴ４３）。
この後、膨張弁全体の開口面積を一定に保つため、他の膨張弁開度をそのパルス分閉じる制御を行ってもよい。
ここで、ＳＴ４１〜ＳＴ４３は、運転負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
【００９２】
負荷対応制御による膨張弁の開度の調整は、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなるまで行われ、所定値内になった場合には、ＳＴ４２でそのときの膨張弁の開度が維持される。
このように、負荷対応制御を行うことで、負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整し、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給することができる。
【００９３】
次に、暖房運転時の冷媒制御手順について説明する。
負荷側制御装置１４においては冷房運転時と同一なので説明を省略する。また、熱源側制御装置１３における処理も、暖房運転では負荷側熱交換器出口の冷媒の過熱度によって膨張弁の開度を変更しているが、冷房運転では負荷側熱交換器出口の冷媒の過冷却度によって膨張弁の開度を変更している以外は暖房運転と同様である。即ち、受信項目として、ガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温のかわりに液管温センサー１７ａ、１７ｂから送信される液管温とする。また、計算項目として、負荷側熱交換器出口の目標過熱度と計測過熱度のかわりに負荷側熱交換器出口の目標過冷却度と計測過冷却度を計算する。
この負荷側熱交換器出口の目標過熱度は、冷媒流量に応じて目標過冷却度を設定するものであり、具体例として圧縮機周波数に対応する目標過冷却度を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ５を表５に示す。目標過冷却度＝ｆｕｎｃｔｉｏｎ５（圧縮機周波数）とする。
また、負荷側熱交換器出口の計測過冷却度は、受信した液管センサー１７ａ、１７ｂから送信される液温と、運転負荷側ユニットの熱交換器の管温Ｔａ、Ｔｂから計測過冷却度を計算する。
そして、各膨張弁４ａ、４ｂの開度値は、運転負荷側熱交換器出口の計測過冷却度と目標過冷却度の差に応じて運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度の変更幅を決定する。具体例として計測過冷却度と目標過冷却度の差から膨張弁開度変更量を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ６を表６に示す。
【００９４】
【表５】
【００９５】
【表６】
【００９６】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図８に示した手順でサイクル対応制御を行った場合について説明する。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過冷却度５［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード7(負荷小)、
過冷却度８［ｄｅｇ］
圧縮機周波数＝６０［Ｈｚ］
初期設定された膨張弁４ａの開度を６０パルス、膨張弁４ｂの開度を９０パルスとした場合、
表５より目標過冷却度＝１０［ｄｅｇ］であるので、
負荷側ユニットＡのΔ過冷却度＝８−１０＝−２［ｄｅｇ］越過
負荷側ユニットＢのΔ過冷却度＝５−１０＝−５［ｄｅｇ］越過
となり、表６より膨張弁４ａの開度変更量＝−３パルス、膨張弁４ｂの開度変更量＝−５パルスとする。従って、膨張弁４ａ開度＝５７パルス、膨張弁４ｂ開度８５パルスとなる。
【００９７】
ここで得た以下の値を各機器へ送信する。
（１）圧縮機モータ駆動部へ新圧縮機周波数
（２）各膨張弁へ新膨張弁開度値
以上が暖房運転時の冷媒分配のサイクル対応制御である。
また、暖房運転時の負荷対応制御も同様であり、ＳＴ２７において、実過冷却度と目標過冷却度との差がＤ［ｄｅｇ］以下の場合に、温度差コードを比較してその差が所定値（例えば５）以上の場合には温度差コードが大きい方の膨張弁をａパルス（例えば３パルス）開けて微調整する（ＳＴ４３）。
【００９８】
以上により、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法を適用すれば、冷房運転時は各負荷側ユニットの出口過冷却度、暖房運転時は各負荷側ユニットの出口過熱度において、目標値と計測値の差をなくす方向で各膨張弁開度を設定するサイクル対応制御を行った後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、従来の制御方法のように極端な分流比率で設定されることはなく、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルを実現できる。さらに、分配する冷媒流量を微調整して、負荷側ユニットの負荷に応じた能力を供給することが可能になる。
【００９９】
なお、実施の形態３における図７ではガス管温センサー１６、液管温センサー１７を熱源側ユニットに搭載したが、図９に示すように、ガス管温センサー１６、液管温センサー１７を負荷側ユニットに搭載した冷凍サイクル装置としてもよい。この場合、検出するガス管温と液管温の値は負荷側制御装置１４ａ、１４ｂに送信され、冷房運転時は負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口過熱度＝ガス管温−負荷側熱交換器管温、暖房運転時は負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口過冷却度＝負荷側熱交換器管温―液管温の計算を行い、熱源側制御装置１３に送信する。その他の構成および制御については、実施の形態３と同様なので説明を省略する。このように構成すれば、ガス管温センサー１６または液管温センサー１７を負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口に近いところに配設することになり、冷媒回路における圧力損失を少なくでき、制御の信頼性を向上することができる。
【０１００】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態３と同様のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法において、その制御の一部である負荷対応制御手順の他の例を示す。
図１０は本実施の形態に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わる負荷対応制御手順を示すフローチャートである。ＳＴ４１で運転負荷側ユニットの中で運転中の負荷を表す温度差コードと他の運転中の負荷側ユニットの温度差コードとを比較する。比較した結果、その差がある所定値（例えば５）以上の場合は、複数の負荷側ユニットでの負荷にある程度の差があるということであり、運転中の負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する。即ち、ＳＴ４６で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器出口の目標過熱度または目標過冷却度を予め定めた対応表により所定の値だけ小さくする。そしてＳＴ４７で計測過熱度または計測過冷却度と目標過熱度または目標過冷却度との差から、表４または表６を用いて膨張弁の変化量を設定する。ここで目標過熱度または目標過冷却度を所定の値だけ小さくすることにより、大きな負荷に対応できるようになる。目標過熱度または目標過冷却度を変更して一定時間後に、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなった場合は、ＳＴ４２で現在の開度を維持する。ＳＴ４１でまだ各温度差コードの差がある所定値（例えば５）以上の場合は、負荷対応制御を行い、ＳＴ４６で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している目標過熱度または目標過冷却度をさらに小さくする。ここで、過熱度による制御は冷房運転の場合であり、過冷却度による制御は暖房運転の場合である。
【０１０１】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置の暖房運転に対し、図１０に示した手順で負荷対応制御を行った場合のタイムチャート図を図１１に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過冷却度１０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード7(負荷小)、
計測過冷却度１０［ｄｅｇ］
温度差コードの所定値＝５、圧縮機周波数＝６０Ｈｚ、目標過冷却度＝１０［ｄｅｇ］、起動運転で初期設定された膨張弁４ａ開度＝６０パルス、膨張弁４ｂ開度＝９０パルスの場合、ｔ１制御タイミングでは目標過冷却度と計測過冷却度の値は同じなので、冷凍サイクルは安定して運転されていることになり、サイクル対応制御での開閉弁の開度の増減は行わない。ところがＳＴ４１で温度差コードの差が５以上開いているのでこの場合負荷対応制御を行う。
【０１０２】
温度差コードが大きいユニットＡの目標過冷却度を例えば１０→8［ｄｅｇ］のように小さくする。負荷側ユニットＡのΔ過冷却度＝＋２［ｄｅｇ］越過となり、表６より膨張弁４ａの開度は＋３パルス開ける方向に制御される。即ち、膨張弁４ａ開度を６３パルスとし、膨張弁４ｂ開度を９０パルスとする。ｔ2制御タイミングでは、計測過冷却度と目標過冷却度との差は１（負荷側ユニットＡ）、２（負荷側ユニットＢ）、温度差コードの差は５となる。従って、ＳＴ４６では目標過熱度を更に２ｄｅｇ小さくして６［ｄｅｇ］とし、ＳＴ４７で膨張弁４ａ開度を表６より＋４パルスとし、膨張弁４ｂ開度を表６より−２パルスとするように制御信号を信号を送信する。即ち、膨張弁４ａ開度を６７パルスとし、膨張弁４ｂ開度を８８パルスとする。さらに、ｔ３制御タイミングでは、計測過冷却度と目標過冷却度との差は２（負荷側ユニットＡ）、０（負荷側ユニットＢ）、温度差コードの差は３となる。温度差コードの差が所定値（例えば５）よりも小さくなったので、運転中の負荷の大きさに応じた冷媒流量の微調整は終了したとして、膨張弁４ａの開度を６７パルス、膨張弁４ｂの開度を８８パルスで維持すればよい。
【０１０３】
このように、本実施の形態によっても、負荷側ユニットの容量比に基づく冷媒分流比率で冷媒流量を分配してサイクル対応制御を行い、まず冷凍サイクルを安定させている。その後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行う。このため、極端な分流比率の設定により、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことを回避することを優先させながら、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給することが可能になる。
特に、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるというように、負荷の大きい負荷側ユニットの冷媒流量を徐々に補正していくので、負荷ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整できる。
【０１０４】
なお、実施の形態１、実施の形態２では、システム対応制御の初期設定において、また実施の形態３、実施の形態４では、起動時において、運転する負荷側ユニットの負荷側熱交換器の容量比に基づいて、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を設定したが、予め経験に基づいた分流比率で設定してもよい。また、おおまかに１：２や１：１というように適当な所定の分流比率で設定し、運転中に過熱度や過冷却度などによって運転状況を見ながら制御して、徐々に最適な冷媒流量で運転するようにしてもよい。
【０１０５】
また、実施の形態１〜実施の形態４の負荷対応制御において、膨張弁４ａ、４ｂの開度を徐々に変更して、冷媒流量を負荷の大きさに応じて微調整しているが、この時、膨張弁４ａ、４ｂの変更によって変化する冷媒量を所定範囲とするように制限してもよい。例えば膨張弁の開度で言えば、１制御タイミングでの変化量を±８パルスとする。このように１回の微調整における膨張弁の変化量を所定の範囲内として制限を設けることで冷媒流量の変化量が制限されるので、システム対応制御を重視して冷凍サイクルの動作を優先させることができ、負荷対応制御で極端な冷媒の分流比率になるのを防止できる。このため、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できる。
【０１０６】
実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１２は、センサーの設置位置の違いによって計測される過熱度の違いを示す説明図である。冷媒回路の冷媒温度延長配管や配管曲げにより、負荷側熱交換器管温センサー１５の設置位置とガス管温センサー１６の設置位置との間を流通する冷媒の圧力損失が大きい場合、計測過熱度と真の過熱度との差が大きくなり、膨張弁開度を開閉逆方向に誤制御することが生じる。
【０１０７】
例えば、使用冷媒をＲ２２、冷房運転、負荷側熱交換器管温センサー１５の設置位置の冷媒圧力を０．７Ｐａと仮定した場合、０．２Ｐａ減圧すると冷媒飽和温度は約１０℃低下する。
図に示すように、負荷側熱交換器管温センサー１５での管温が０．７Ｐａの飽和温度１０．３℃であるとする。熱交換器出口温度が１４．３℃であれば真の出口過熱度は４ｄｅｇである。一方、ガス管温センサー１６での管温は０．２Ｐａの圧力損失の分だけ温度が下がるので約４．３℃になり、計測過熱度は−６．０ｄｅｇとなる。
【０１０８】
目標過熱度を０ｄｅｇと置いた場合、真の過熱度＞目標過熱度なので、この負荷側ユニットに連通している膨張弁は開ける方向で制御されるのが正しい制御方向である。しかし熱源側制御装置１３では、ガス管温センサー１６による値から検出するので、計測過熱度＜目標過熱度となり、膨張弁を閉める方向に制御する。その結果、真の過熱度はさらに増加してしまい、負荷側熱交換器の熱交換性能の低下、冷房能力の低下をはじめ、圧縮機の故障など信頼性の低下につながる可能性が十分にある。
【０１０９】
一方、真の過熱度を４ｄｅｇにしたいならば、この場合目標過熱度を−６．０ｄｅｇとおくべきである。そこで膨張弁開度の開閉方向の誤制御を回避するために、各負荷側ユニットに接続しているガス配管における冷媒圧力損失を推定して、目標過熱度をガス管温センサー１６の設置位置での過熱度に換算し、圧力損失値に見合った目標過熱度を適宜設定するための制御を導入する。
【０１１０】
複数の負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように膨張弁の開度を制御して負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を制御して冷凍サイクルの安定を保持している。そこで、各膨張弁開度の比が所定範囲を越えた場合は、目標過熱度が適正ではない負荷側ユニットが存在していると判断する。これまでの所定の時間、例えば５制御タイミング程度での膨張弁開度の変化において変化量が最も大きい膨張弁に連通する負荷側ユニットの目標値が適正ではないと判断できる。そこで、その負荷側ユニットの目標値を、目標値と計測値との差が小さくなる方向、即ち計測値に近づくように変更する。また、冷凍サイクルの目標値、この場合は目標過熱度は図１３のように３レベル用意し、それぞれ圧縮機周波数の値によって決定される。このようにして変更した目標値を用いて冷凍サイクルの通常の過熱度または過冷却度を用いた制御を行う。このとき、膨張弁の開度比（４ｂ／４ａ）の所定範囲を例えば１．２〜１．８とする。
【０１１１】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、目標値を変更する処理手順を示すフローチャートを図１４に示す。この処理は実施の形態３の図８の処理に組込まれてもよい。また、本実施の形態による手順で圧力損失に対応する制御を行った場合のタイムチャート図を図１５に示す。ここで１制御タイミングを例えば２分としている。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、
計測過熱度−１０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、
計測過熱度−２［ｄｅｇ］
また、膨張弁４ａ、４ｂの開度の初期値は、例えば容量コードの比で設定しているので、膨張弁４ａ開度を１００パルス、膨張弁４ｂ開度を１５０パルスとする。また、負荷状態から設定した圧縮機周波数は１００Ｈｚ、圧縮機周波数に対応して設定する目標過熱度は０［ｄｅｇ］（レベル１）である。
さらに、ここでは冷凍サイクルの安定判定のために吐出温度の範囲を６５℃〜８０℃（１００Ｈｚ時）に設定する。
ｔ１制御タイミングで、負荷側ユニットＡにおいては、計測過熱度−目標過熱度＝−１０である。ＳＴ２７の判断では計測過熱度−目標過熱度と所定値Ｄとを比較するのであるが、Ｄ＝３（ｄｅｇ）としているためＳＴ２８の処置を行い、で膨張弁４ａ、４ｂの開度の比を計算して所定範囲（この場合には１．２〜１．８）かどうかを判断する。ｔ１では比の値は１４７／９５＝１．５５で、目標値は変更せずに他の冷媒制御で表４より膨張弁４ａの開度を５パルス閉める。一方、負荷側ユニットＢにおいては、計測過熱度−目標過熱度＝−２なので、表４より膨張弁４ａの開度を３パルス閉める。
以上のサイクル対応制御を吐出温度および膨張弁の開度比をチェックしながら行う。
【０１１２】
ｔ５制御タイミングで、次に示す状態になったとする。
負荷側ユニットＡ：計測過熱度−４［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：計測過熱度０．５［ｄｅｇ］
膨張弁４ａ開度＝８０パルス、開度変化量＝２０パルス/４回
膨張弁４ｂ開度＝１４６、開度変化量＝４パルス/４回
膨張弁の開度比（１４６／８０＝１．８２５）は所定範囲（例えば１．２〜１．８）を越えてしまうので、ＳＴ２９で目標過熱度の変更処理を行う。
この場合、膨張弁開度の変化の度合いが大きい膨張弁４ａ側、つまり負荷側ユニットＡの目標過熱度が適正ではないと判断し、目標値をレベル１からレベル２へ変更する。即ち、負荷側ユニットＡの目標過熱度を０[ｄｅｇ]から−４[ｄｅｇ]へ変更する。膨張弁４ａの開度はｔ５制御タイミングでの計測過熱度と目標過熱度との差０であるため、変更しない。ここで膨張弁解度の変化の度合いが大きいとは、１６パルス以上／４回の変化量があった場合としている。
【０１１３】
負荷側ユニットＡの目標過熱度を−４ｄｅｇに変更した後、ｔ６制御タイミングでは、計測過熱度−目標過熱度＝１なので、表４より膨張弁４ａの開度を１パルス開けることになり、膨張弁の開度比（１４６／８１＝１．８０）に低下する。
【０１１４】
このＳＴ２８、ＳＴ２９による目標値変更の処理手順は、ＳＴ２７での判断がＮＯの場合、即ち目標値と計測値との差がＤ（例えば３ｄｅｇ）より大きいの時の処理であり、ｔ６制御タイミング以降は目標値と計測値との差がＤ（例えば３ｄｅｇ）以下になっているので、他の冷媒制御例えば表４に基づいて膨張弁の開度を調整する制御を行っている。
【０１１５】
このように、膨張弁４ａ、４ｂの開度の比が所定範囲例えば１．２〜１．８に入っていない場合に、膨張弁開度の変化の度合いが１６パルス／４回以上である膨張弁４ａ側、つまり負荷側ユニットＡの目標過熱度が適正ではないと判断し、変更している。その際、目標過熱度計測過熱度との差が小さくなる方向に変更している。これにより、現行の冷凍サイクルの状態に応じて圧力損失を考慮した目標値が設定され、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に分配することができ、信頼性の向上を図ることができる。
運転負荷ユニットが３台以上存在する場合には、複数の膨張弁のうちで最大の冷媒流量となっている膨張弁と最小の冷媒流量となっている膨張弁との比で判断すればよい。
【０１１６】
なお、本実施の形態に係わる目標値の変更では、圧縮機周波数をパラメータとした３レベルの目標加熱度を予め設定しておき、運転状況が適正になるように目標値のいずれを使用するかを選択している。この予め圧力損失を考慮した目標値は、上記のように３レベルに限ることなくもっと多くてもよいし、また２レベルでもよい。ただし、多くの目標値を用意しておくことにより、運転状況に適した安定した冷凍サイクルを実現できる一方、制御手順が多くなり制御が煩雑になる。
【０１１７】
また、ＳＴ２８の判断では膨張弁開度の比、即ち冷媒流量の比が所定の設定範囲を越えたかどうか判断したが、他の手法によって判断してもよい。例えば、過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、目標値が適正ではない負荷側ユニットが存在していると判断してもよい。ただし、この時の所定値はＤ（例えば３ｄｅｇ）よりも大きい値、例えば８ｄｅｇを設定し、計測値と目標値の差がこの所定値を越えた場合には、その負荷側ユニットに対する目標値が適正ではないと判断してもよい。そして、目標値と計測値との差を小さくするように例えば図１３に基づいて変更し、変更した目標値を用いて冷凍サイクルの通常の過熱度または過冷却度を用いた制御を行う。この場合には、例えば図１５の状態ではｔ１制御タイミングで負荷側ユニットＡの計測値と目標値の差（１０ｄｅｇ）がこの所定値（例えば８ｄｅｇ）を越えているので、レベル１からレベル２として目標値を変更する制御となる。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態では、圧力損失の影響を想定した目標過熱度または目標過冷却度を設定できるので、計測位置での目標過熱度または目標過冷却度を設定でき、誤制御を防止し、信頼性の高い制御を行うことができる。
【０１１９】
実施の形態６． 本発明の実施の形態６によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１６は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図７の構成のものからガス管温センサー１６ａ、１６ｂと信号線２６ａ、２６ｂを除いた構成である。
本実施の形態は、特に複数の負荷側ユニットを有するマルチ形冷凍サイクル装置で停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットとが混在する場合の暖房運転において、運転サイクル中の冷媒量が適正かどうかを一定時間毎に判断し、不適正な場合は停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁の開度を適宜補正する制御に関し、ここではこの制御のことを冷媒量適正化制御と称している。
運転サイクル中の冷媒流量が適正かどうかは、運転負荷側ユニットの凝縮器出口の過冷却度が予め定めた所定の適正範囲であるときにその冷媒流量が適正であると判断する。そして適正範囲より大きいもしくは小さい場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が不適切なために回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁開度を増加若しくは減少させる。今、図１６に示す構成の負荷側ユニットＡ、Ｂで、負荷側ユニットＡは運転、負荷側ユニットＢは停止とする。
【０１２０】
以下、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置について、詳しく説明するが、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の冷媒流通の動作については実施の形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１２１】
停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の制御手順について、図１７に基づいて説明する。
運転負荷側制御装置１４ａで受信、計算、送信する項目はＳＴ１ａに示すように実施の形態３の暖房運転と同様であるが、停止負荷側制御装置１４ｂからの受信情報はない。
熱源側制御装置１３では、運転負荷側ユニットＡの設定温コードＣａと容量ｑａと管温Ｔａを受信する。ＳＴ５１の判断で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒量適正化制御は行なわないので、他の冷媒制御を行う。ＳＴ５１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、温度差コードＣａと容量ｑａから負荷状態を式（４）によって計算し（ＳＴ５２）、負荷状態に対応した圧縮機の周波数を表１のｆｕｎｃｔｉｏｎ１で設定し（ＳＴ５３）、運転負荷側熱交換器５ａの管温Ｔａと液管温センサー１７ａで計測した管温から過冷却度を算出する（ＳＴ５４）。
【０１２２】
さらに、ＳＴ５５で運転負荷側熱交換器の過冷却度の適正範囲を算出する。この過冷却度の適正範囲は推定冷媒循環量や負荷状態に応じて設定される。具体例としては、表７に示すように、圧縮機の周波数に対応して過冷却度の適正範囲を表でｆｕｎｃｔｉｏｎ７として記憶しておき、この対応表に基づいて過冷却度の適正範囲を設定する。ここで用いる圧縮機の周波数は、ＳＴ５３で推定冷媒循環量や負荷状態に応じてｆｕｎｃｔｉｏｎ１（表１）によって算出されたものである。
【０１２３】
【表７】
【０１２４】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置では、過冷却度の適正範囲は次のようになる。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
過冷却度０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止
圧縮機周波数＝６０Ｈｚ
圧縮機周波数６０Ｈｚに対応して、表５より目標過冷却度を１０［ｄｅｇ］に設定し、表７より、過冷却度の適正範囲を４〜１４［ｄｅｇ］に設定する。
【０１２５】
次に、運転負荷側熱交換器５ａの出口の計測過冷却度が適正範囲内かどうかをＳＴ５６で判断し、この過冷却度の適正範囲内の場合には、冷媒量適正化制御は行わないで、現在の停止負荷側ユニットに連通する膨張弁４ｂの開度は変更せずに維持する（ＳＴ５７）。
ＳＴ５６の判断で、運転負荷側熱交換器５ａの出口の計測過冷却度が適正範囲よりも大きいもしくは小さい場合、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度が不適切なために回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断する。例えば運転負荷側熱交換器５ａの出口過冷却度が過冷却度の適正範囲よりも小さくなった場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁開度が小さ過ぎたため停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量が多すぎた結果、運転サイクル中の冷媒量が不足気味になっていると判断する。一方、運転負荷側熱交換器の出口過冷却度が適正範囲よりも大きくなった場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が大き過ぎたため停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量が少な過ぎた結果、運転サイクル中の冷媒量が過剰気味になっていると判断する。
いずれの場合も冷媒分布適正化のために、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が過冷却度の適正範囲内に収まる方向に停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を変更する。
【０１２６】
一定時間後、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が適正範囲内に収まった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を維持し（ＳＴ５７）、冷媒量適正化制御を終了する。一方、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が適正範囲内に収まらない場合は、まだ回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、さらに冷媒量適正化制御を続行する。この時、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度をさらにＳＴ５１〜ＳＴ６０を繰り返す。
【０１２７】
従来は、停止負荷側熱交換器に冷媒が溜まってきたら、一時的に膨張弁の開度を大きくして、溜まった冷媒を運転サイクル側に戻し、膨張弁の開度はもとに戻すという処理を定期的に繰り返して行なっていた。
これに対し本実施の形態では、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないでその開度を維持し、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。このため、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適切化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正する冷媒量適正化制御を行うことで、従来の溜まった冷媒を戻すという処理を行う回数を減らすことができ、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１２８】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置では、冷媒量適正化制御は次のようになり、そのタイムチャート図を図１８に示す。ここで１制御タイミングを２分程度とする。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、
計測過冷却度０［ｄｅｇ］、膨張弁4a開度１００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、
停止、膨張弁4b開度５０パルス
過冷却度の適正範囲＝４〜１４ｄｅｇ
ｔ１制御タイミングで、負荷側ユニットＡの計測過冷却度は０ｄｅｇであり過冷却度の適正範囲外なので、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度をその時の開度より５パルス開ける。即ち、膨張弁４ａの開度は１００パルスのままで、膨張弁４ｂは開度は５０パルスから５５パルスに変更する。
一定時間後、ｔ２制御タイミングでは、運転負荷側ユニットＡの計測過冷却度は４［ｄｅｇ］になり過冷却度の適正範囲内であるので、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度は５５パルスの状態を維持する。
【０１２９】
以上により、本実施の形態で示した冷媒制御方法を適用すれば、停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在する暖房運転中に、運転負荷側ユニットの熱交換器出口の過冷却度を所定間隔で検知し、計測過冷却度が予め定めた過冷却度の適正範囲にない場合は、過冷却度の適正範囲内に収まるように膨張弁開度を変更して、停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を制御する。このため、停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を適正にすることができ、即ち、運転サイクル側の回路を流通する冷媒流量を適正にすることができ、安定した冷凍サイクルの運転を行うことができる。
【０１３０】
また、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないことで、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。このため、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適正化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正し、冷媒量適正化制御を行う回数を減らし冷凍サイクルの安定化をはかることができる。特に、従来のように停止負荷側熱交換器に溜まり込んだ冷媒を運転サイクルに戻す処理が必要なく、または、必要であってもその処理間隔を長くすることができる。
【０１３１】
実施の形態７． 本発明の実施の形態７によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１９は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。本実施の形態も実施の形態６と同様、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転における冷媒量適正化制御に関するものであり、その冷媒回路構成および冷媒流通の動作については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【０１３２】
以下、図１９に基づいて、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の冷媒量適正化制御の手順について説明する。
停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転では、サイクル対応制御で膨張弁の開度を設定する際、停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁の開度として初期値（例えば５０パルス）を与え、所定の冷媒流量を流通させて運転を開始する。本実施の形態に係わる冷媒量適正化制御処理は、例えば実施の形態１における負荷対応制御などによって運転状態を見ながら運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を徐々に補正して冷媒流量を制御する際、誤った方向に補正しないように保護するものである。図１９に示した冷媒量適正化制御の手順は、熱源側制御装置１３で行なう処理であり、膨張弁の補正すべき開度を決定した後に行なわれる。即ち、図２ではＳＴ３２およびＳＴ４２およびＳＴ４３の後に行なわれる処理である。
【０１３３】
ＳＴ６１で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒量適正化制御は行なわないので、他の冷媒制御を行なう。ＳＴ６１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、ＳＴ５２で負荷状態を算出し、ＳＴ５３で圧縮機の周波数を例えば表１（ｆｕｎｃｔｉｏｎ１）を用いて算出する。ＳＴ５２、ＳＴ５３に関しては、実施の形態６と同様である。また、本実施の形態による冷媒量適正化制御では、大きな負荷変動があった場合に対する制御ではなく、良好な冷凍サイクル運転を行なっているものに対し、さらに停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を適正化しようとするものである。このため、ＳＴ６２で数回の制御タイミングでＳＴ５３で算出した圧縮機周波数の最大値と最少値の差が所定値以上、例えば５Ｈｚ以上あった時には、本実施の形態における制御の対象ではないので、他の冷媒制御を行なう。
【０１３４】
次に、ＳＴ６３で運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が数回、例えば５回即ち５制御タイミング以上連続で開方向または閉方向に変更しているかどうかを判断する。開閉いずれかの一方向に所定回数以上変更していない場合には、冷媒量適正化制御しない（ＳＴ６４）。即ち、現在の停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度は現在の開度を維持し、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度は負荷対応制御のとおりとして送信する。そして、ＳＴ６５で運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度の補正開閉方向を記憶し、カウントアップする。
【０１３５】
ＳＴ６３、ＳＴ６６の判断で、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度を連続で所定回数以上、開方向に変更している場合は、ＳＴ６７で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルス開けて開度を増加する。また、ＳＴ６３、ＳＴ６６の判断で、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度を連続で所定回数以上、閉方向に変更している場合は、ＳＴ６８で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルス閉めて開度を減少する。ＳＴ６７、ＳＴ６８の後、ＳＴ６９で所定回数の判断で用いるカウンタをクリアする。この冷媒量適正化制御は運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が連続的に開閉いずれか一方向に変更されることがなくなるまで続ける。
【０１３６】
運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａが数回連続で開方向に制御される現象は、停止負荷側ユニットＢに冷媒が溜まりこみ過ぎた結果、運転冷媒回路内の冷媒量が不足して圧縮機１の吐出温が上昇するために、吐出温を下げようとして起こると考えられ、早急に冷媒を運転冷媒回路中に放出する必要がある。
この考え方に基づいて、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂを数パルス開けると、停止負荷側ユニットＢに溜り過ぎていた冷媒を運転冷媒回路中に放出でき、運転に必要な冷媒量の適正化をはかることができる。
【０１３７】
一方、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度が数回連続で閉方向に制御される現象は、運転冷媒回路中の冷媒量過多により、圧縮機１の吐出温が下降するために、吐出温を上げようとして起こると考えられ、早急に冷媒を停止負荷側ユニットＢに回収する必要がある。
この考え方に基づいて、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂを数パルス閉めると、運転冷媒回路中の余剰冷媒を停止負荷側ユニットＢに回収して運転に必要な冷媒量の適正化をはかることができる。
【０１３８】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図１９に示した手順で冷媒量適正化制御を行った場合のタイムチャート図を図２０に示す。ここで、１制御タイミングは例えば２分とする。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５、
膨張弁４ａの開度の初期値＝１００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止、
膨張弁４ｂの開度の初期値＝５０パルス
負荷対応制御で、膨張弁４ａの開度が以下のように変更されるとする。
負荷対応制御回数 ０ １ ２ ３ ４ ５
膨張弁４ａの開度 １００ １０１ １０２ １０５ １０８ １１１
膨張弁４ａは、開方向に５回連続で変更されたので制御タイミングｔ６でＳＴ６７の処理を行なう。即ち、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度をそのときの開度より５パルス開けるので、膨張弁４ｂの開度は５０パルスから５５パルスに変更される。
【０１３９】
その後、膨張弁４ａの開度変更が以下のようになったとする。
負荷対応制御回数 ０ １ ２ ３ ４ ５
膨張弁４ａの開度 １１１ １１４ １１５ １１６ １１７ １１６
５回連続で開き方向に変更されていないので、停止負荷側ユニットに連通している膨張弁開度はこの状態で維持する。
【０１４０】
本実施の形態による冷媒制御方法を適用すれば、停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在する暖房運転中に、運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度がある所定時間内に開閉のどちらか一方向だけに連続的に変化している場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が不適切なために、連続的に冷媒流量を増加または減少させようとしており、冷媒分布が不適切になっていると判断する。そして、まず停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向に補正する。補正して一定時間後、運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向が逆になった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度をその状態で維持し、冷媒量適正化制御を終了する。一方、補正して一定時間を過ぎてもまだ運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向が逆にならない場合は、まだ回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、さらに冷媒量適正化制御を続行する。この時、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度をさらに補正することもある。
【０１４１】
また、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないことで、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。
【０１４２】
以上により、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適切化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正する冷媒量の適正化を行うことができる。このため、従来、定期的に停止負荷側熱交換器に溜まり込んだ冷媒を運転側に戻す処理を行っていたが、この冷媒を戻す処理を行う回数を減らすまたはなくすことができ、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１４３】
実施の形態８． 本発明の実施の形態８によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図２１は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。本実施の形態も停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転における冷媒の制御に関するものであり、例えば冷凍サイクル装置の冷媒回路構成および冷媒流通の動作については実施の形態１とし、負荷側ユニットＡを暖房運転し、負荷側ユニットＢを停止とする。
【０１４４】
以下、図２１に基づいて、停止負荷側ユニットが存在する場合の熱源側制御装置１３で行なう暖房運転の冷媒制御の手順について説明する。
ＳＴ７１で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒制御は行なわないので、他の冷媒制御処理を行なう。ＳＴ７１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、ＳＴ７２で運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度は別の処理によって例えば２００パルスに設定されているとし、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度を予め定めたある開度であるＥパルス、例えば５２パルスに初期設定する（ＳＴ７２）。
冷媒量適正化制御の始めには、まず停止負荷側ユニットＢ内に冷媒が滞留しないで冷凍サイクルの冷媒量が不足することを確実に回避できるように、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をある程度大きく設定する必要があるため、ここでは例えば５２パルスに設定している。
【０１４５】
ＳＴ７２で停止負荷側熱交換器５ｂに連通する膨張弁４ｂの開度を設定した後、ＳＴ７３で一定時間、例えば５分程度起動運転を行なう。起動後一定時間が経過したら、熱源側熱交換器管温センサー１０で熱源側熱交換器の管温を計測する（ＳＴ７４）。熱源側熱交換器の管温とは、冷媒の蒸発温度と同等でありこれをＴｅ０とする。次に、ＳＴ７５で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルスだけ絞る方向に変更し、一定時間、例えば１０分程度経過後（ＳＴ７６）、再び熱源側熱交換器管温センサー１０で熱源側熱交換器の管温を計測して、これをＴｅ１とする（ＳＴ７７）。
ＳＴ７８で膨張弁４ｂの開度を変更する前の蒸発温度（Ｔｅ０）と後の蒸発温度（Ｔｅ１）とを比較する。蒸発温度の変化の度合い（|Ｔｅ１−Ｔｅ０|）がＧ℃、例えば０．５℃程度以上の場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度が不適切なために冷媒分布が不適切になっていると判断する。
【０１４６】
負荷変動がほとんどないのに蒸発温度が大きく低下している場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度の絞り過ぎにより、停止負荷側ユニットに冷媒が溜まり過ぎ、運転サイクル側の冷媒量が不足していると判断し、ＳＴ７９で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度を開度変更前の開度、またはその１つ前の開度に修正する。そしてＳＴ８０で蒸発温度が急激に低下する前の状態に戻ったことを確認する。これにより、停止負荷側ユニットＢに溜り過ぎていた冷媒を運転冷媒回路中に放出して運転に必要な冷媒量の適正化をはかる。
一方、開度変更前後で熱源側熱交換器管温即ち蒸発温度の変化の度合いがある所定値（例えば０．５℃）を越えない場合、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁開度が適切なために冷媒分布は適切であると判断し、その開度を維持するか、あるいはＳＴ８２でこれを次の開度変更前の状態とするためにＴｅ１をＴｅ０に設定し、その蒸発温度と開度を記憶してＳＴ７６に戻り、さらに膨張弁４ｂを５パルス閉めて膨張弁４ｂを流通する冷媒流量を少なくする。これにより、この時運転サイクルに流通する冷媒流量は減少する。
【０１４７】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図２１に示した手順で冷媒量適正化制御を行った場合のタイムチャート図を図２２に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、運転、
膨張弁４ａの開度の初期値＝２００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止、
膨張弁４ｂの開度の初期値＝５２パルス
各膨張弁４ａ、４ｂの開度に設定して起動運転を行い（ＳＴ７２、ＳＴ７３）、起動後５分経過した場合に、膨張弁４bの開度をａパルス例えば５パルス閉める（ＳＴ７６）。即ち、膨張弁４ｂの開度を５２パルスから４７パルスに変更する。
【０１４８】
この運転で、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
この１０分間の管温の低下は０．３℃であり、例えば１℃以上／１０分のように管温が極端に低下していないとみなし、１０分後（制御タイミング＝ｔ６）にさらに５パルス閉める（ＳＴ７６）。即ち、膨張弁４ｂの開度を４７パルスから４２パルスに変更する。
【０１４９】
膨張弁４ｂの開度を変更後、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
この１０分間の管温の低下は１．９℃であり、１℃以上／１０分であり極端に低下している。このため、停止負荷側ユニットＢ内に滞留している冷媒量が過多であると判断し、膨張弁４ｂの開度を５パルス元に戻す（ＳＴ８０）。即ち、膨張弁４ｂの開度を４２パルスから４７パルスに戻し、戻した後はしばらく様子を見る。
【０１５０】
膨張弁４ｂの開度を戻した後、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
８分後に管温の値が安定したこと、およびその値（＝４．１）が極端な低下がはじまる前の値（＝４．２）に近いので、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度（４７パルス）は適正とみなし、この状態を維持する。
【０１５１】
蒸発温度の変化と膨張弁開度、即ち停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量との関係は、次のように判断できる。
膨張弁４ｂの開度を変更した後、一定時間中に熱源側熱交換器管温から検出する蒸発温度の変化の度合いが、例えば０．５以下である場合は、運転サイクルの冷媒回路全体の冷媒分布は適正であると判断する。そして、一定時間後に膨張弁開度をさらに閉じる方向に変更し、さらに適正である状態を探す。
一方、蒸発温度の変化の度合いが例えば０．５以下ではなく急激に変化する場合は、運転サイクルの冷媒回路全体の冷媒分布は不適切であると判断する。このとき蒸発温度が低下している場合には、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を閉め過ぎたため、停止負荷側熱交換器に滞留する冷媒量が多すぎて運転ユニットの冷媒量が不足し、回路全体の冷媒分布が不適切になっている。また、蒸発温度が上昇している場合には、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を開け過ぎたため、停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量は少なすぎて運転サイクル中の冷媒量が多すぎ、回路全体の冷媒分布が不適切になっている。
【０１５２】
そこで、本実施の形態による制御方法では、まず、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁を予め大きめの開度とし、運転サイクルに冷媒量が少なすぎるのを防止した状態で運転してみる。そして徐々に開度を閉じる方向に変化させて停止負荷側熱交換器５ｂに徐々に冷媒が滞留してくる。ある時点で膨張弁開度を閉め過ぎる状態となり、回路全体の冷媒分布が不適切になる。この時の蒸発温度は急激に低下するため、所定値（例えば０．５）を越えて低下した時にこれを検出して急激に低下する前の開度に戻す。この処理により、回路全体の冷媒分布を最適な状態とすることができる。
その場合、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を、蒸発温度が急激に低下した制御タイミングの１つ前、または２つ前の開度に補正する。補正後一定時間経過して、蒸発温度の変化の度合いが設定範囲内に収まった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度をその状態で維持し、冷媒量適正化制御を終了する。一方、補正後一定時間経過しても蒸発温度の変化の度合いが設定範囲内に収まらない場合は、停止負荷側ユニットに連通している膨張弁開度をさらに開度変更１つ前の開度に戻す。
【０１５３】
以上のように、本実施の形態では、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることができる。
特に、蒸発温度を検出しながら停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を調節することで、暖房運転で停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を運転サイクル状態に合わせて設定できるので、回路全体の冷媒分布が適切になるように設定でき、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１５４】
実施の形態１〜実施の形態８では、流量調整手段として膨張弁を用い、膨張弁の開度によって冷媒流量を調整しており、説明でも膨張弁開度を開ける、閉めるとしたが、膨張弁開度を開けるとは冷媒流量を多くすることと同等であり、膨張弁開度を閉めるとは冷媒流量を少なくすることと同等である。また、流量調整手段は、膨張弁でなくても他の冷媒流量を調整し得るものを用いてもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、まずそれぞれの前記流量調整手段を調整して運転する複数の前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにした後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５６】
また、本発明によれば、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにすることを特徴とすることにより、負荷変動に応答性よく対応でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５７】
また、本発明によれば、運転する複数の負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を、それぞれの前記負荷側熱交換器の容量比に基づいて設定することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５８】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、それぞれの前記流量調整手段を調整して前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を設定した後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５９】
また、本発明によれば、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、変動後の冷凍サイクルにおいて冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように流量調整手段を調整して、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を変更することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６０】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した前記目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、前記負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６１】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、１回の微調整における前記冷媒流量の変化量を所定範囲内としたことにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６２】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加させることにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６３】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるとともに、変更前後でそれぞれの流量調整手段を流通する冷媒流量の総量が同等になるように負荷の小さい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を減少させることにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、さらに安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクルの制御方法が得られる。
【０１６４】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、その差が小さくなるように前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して、計測値と変更した前記目標値との差がなくなるように冷媒流量を変更することにより、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、各負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に調整することができるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６５】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの前記負荷側熱交換器のそれぞれに流通する冷媒流量のうちで最大の冷媒流量と最小の冷媒流量との比が所定の範囲を越えた場合、これまでの所定時間での冷媒流量の変化量が多かった前記負荷側ユニットについて、前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して計測値と変更した前記目標値との差がなくなるようにその冷媒流量を変更することにより、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、各負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に調整することができるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６６】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの計測過冷却度が所定の適正範囲より大きくもしくは小さくなったときは、計測過冷却度が前記適正範囲に収まるように停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整してその冷媒流量を増加もしくは減少させ、前記運転負荷側ユニットの計測過冷却度が前記適正範囲内に収まったときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６７】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が、所定時間内で増加または減少のどちらか一方向だけに連続的に変化したとき、停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の変化方向と同一方向に変化させ、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が一方向だけに連続的に変化する状態を脱したときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６８】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通し前記負荷側ユニットに流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、起動時に前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量が不足しないように予め定めた値に初期設定し、所定時間が経過後、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整して前記運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量を徐々に減少させ、熱源側ユニット内の熱源側熱交換器の管温が所定値を越えて低下したときに、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を前記管温が低下する前に戻してその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６９】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量をそれぞれ前記負荷側熱交換器の容量に基いて分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、負荷変動に応答性よく対応でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７０】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器のそれぞれに冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、負荷変動に応答性よく対応でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７１】
また、本発明によれば、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで、前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、安定して運転できる冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７２】
また、本発明によれば、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで、負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、安定して運転できる冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】 実施の形態１によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 実施の形態１による制御方法のタイムチャート図である。
【図４】 実施の形態１による他の制御方法の処理を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図６】 実施の形態２によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、負荷対応制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図８】 実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】 実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の他の構成を示す冷媒回路図である。
【図１０】 本発明の実施の形態４によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、負荷対応制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】 実施の形態４によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法のタイムチャート図である。
【図１２】 本発明の実施の形態５に係わり、センサーの設置位置の違いによって計測される過熱度の違いを示す説明図である。
【図１３】 実施の形態５に係わり、圧縮機周波数に対する目標過熱度の設定の変化を示すグラフである。
【図１４】 実施の形態５によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、圧力損失を考慮した目標値変更の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】 実施の形態５による制御方法のタイムチャート図である。
【図１６】 本発明の実施の形態６に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図１７】 実施の形態６によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】 実施の形態６による制御方法のタイムチャート図である。
【図１９】 本発明の実施の形態７によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】 実施の形態７による制御方法のタイムチャート図である。
【図２１】 本発明の実施の形態８によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】 実施の形態８による制御方法のタイムチャート図である。
【図２３】 従来のマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２４】 従来のマルチ形冷凍サイクル装置の他の構成を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ 流路切換手段、３ 熱源側熱交換器、４ａ、４ｂ 流量調整手段、５ａ、５ｂ 負荷側熱交換器、１０ 熱源側熱交換器管温センサー、１１ａ、１１ｂ 室温検知センサー、１３ 熱源側制御装置、１４ａ、１４ｂ 負荷側制御装置、２０〜２４ 制御信号線、Ｘ 熱源側ユニット、Ａ、Ｂ 負荷側ユニット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の負荷側ユニットを有するマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法として、例えば特開平４−８４０６１号公報に示された装置を示す冷媒回路図を図２３に示す。
【０００３】
図２３において、１は圧縮機、２は四方弁、３は熱源側熱交換器、４ａ〜４ｃは膨張弁、１１ａ〜１１ｃは室温サーミスタ、１２ａ〜１２ｃは室温設定用リモートコントローラ、３１は受液器、３２は細管、３３は吸入冷媒飽和温度センサー、３４は吸入管温度センサー、３５は冷媒分流決定装置、３６は膨張弁開度決定装置、３７はインバータ部である。また、点線は信号線、Ａ、Ｂ、Ｃは負荷側ユニット、Ｘは熱源側である室外ユニットで、一点鎖線は室外ユニットＸに含まれる部分を示している。
【０００４】
次に、上記のように構成されたマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御に関する動作例について、図２３を用いて説明する。
例えば３台の負荷側ユニットＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれ室内に設置され、各部屋の空調を行う際の制御方法である。使用者が室内において運転命令をリモートコントローラ１２ａ〜１２ｃによって負荷側ユニットＡ〜Ｃに発信した場合、負荷側ユニットＡ〜Ｃ内の温度差決定装置（図示せず）は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃで検出される室内温度との温度差から、温度差コードを決定して、信号線を介して冷媒分流決定装置３５に送信する。また、負荷側ユニットＡ〜Ｃ内の能力コード決定装置（図示せず）は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃによって負荷側ユニットＡ〜Ｃに対して運転命令が発信された際に、その負荷側ユニットの能力に基づいて能力コード値を決定し、信号線を介して冷媒分流決定装置３５に送信する。
【０００５】
冷媒分流決定装置３５は、各運転命令を発した負荷側ユニットＡ〜Ｃの能力コード値による冷媒分流比率を決定し、さらに各負荷側ユニットＡ〜Ｃから伝達された温度差コードによる冷媒分流比率を掛けることにより、最終の冷媒分流比率を決定する。その後、膨張弁開度決定装置３６は、吸入冷媒飽和温度センサー３３と吸入管温度センサー３４で検出する温度差によって、圧縮機２の吸入冷媒過熱度が一定になるように、なお且つ決定された冷媒分流比率を保つように、膨張弁４ａ〜４ｃの開度を決定して、負荷側ユニットＡ〜Ｃへの冷媒流量を制御している。
【０００６】
この冷凍サイクル装置では、ある部屋の空調負荷が大きい場合は、リモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃの検知温度との温度差は大きくなるため、温度差決定装置による温度差コードの値もリモートコントローラ１２ａ〜１２ｃの設定温度と室温サーミスタ１１ａ〜１１ｃの検知温度との温度差が大きいほど大きくなり、冷媒分流決定装置３５による冷媒分流比率も大きくなる。
従って、空調負荷が大きい負荷側ユニットＡ〜Ｃに流れる冷媒流量は大きくなり、設定室温に早く達することが可能となる。また、同時に負荷側ユニットＡ〜Ｃの能力コード値も能力コード決定装置によって加味されるため、能力の大きい負荷側ユニットＡ〜Ｃには同じ温度差コードであっても大きい冷媒流量が確保される。
【０００７】
しかしながら、上記のマルチ形冷凍サイクル装置では、能力コード値により冷媒分流比率を決め、次に温度差コードによる冷媒分流比率を掛けて、最終冷媒分流比率を決めてしまうので、各負荷側ユニットＡ〜Ｃの空気側熱交換性能とかけ離れた極端な冷媒分流比率を設定して制御を行い、結果として不安定な冷凍サイクル状態に陥いる可能性があった。
【０００８】
例えば暖房運転の場合、負荷側ユニットの空気側の暖房能力［Ｗ］は、式（１）に示すように、熱交換器面積Ａ［ｍ2 ］と熱通過率Ｋ［Ｗ／ｍ2 Ｋ］を掛けた能力コード値ＡＫと、冷媒温度Ｔｒ［Ｋ］と室温Ｔｉｎ［Ｋ］の温度差との積算により求まる。
【０００９】
一方、冷媒側の暖房能力［Ｗ］は、式（２）に示すように、熱交換器内を流通する冷媒流量Ｇｒと冷媒の熱交換器入口比エンタルピｈｉｎ［ｋＪ／ｋｇ］と出口比エンタルピｈｏｕｔ［ｋＪ／ｋｇ］の差との積算により求まる。
【００１０】
負荷側ユニットの空気側暖房能力＝ＡＫ×（Ｔｒ−Ｔｉｎ） ・・（１）
負荷側ユニットの冷媒側暖房能力＝Ｇｒ×（ｈｉｎ−ｈｏｕｔ） ・・（２）
【００１１】
圧縮機１の吐出口と各負荷側熱交換器入口を連結する配管の途中に膨張弁などの減圧装置が存在していないので、負荷側ユニットＡ〜Ｃの入口の冷媒状態は圧縮機１の吐出口の冷媒状態と大差ないと考えてよい。従って、複数の負荷側ユニットにおいて、各負荷側熱交換器入口の比エンタルピｈｉｎと熱交換器内の二相部冷媒温度Ｔｒを同一とし各部屋の室温Ｔｉｎが同じ場合には、各負荷側ユニットの空気側暖房能力の比は能力コード値ＡＫの比で決まる。一方、冷媒分流比率を能力コード値ＡＫで分配すると、熱交換器出口の比エンタルピｈｏｕｔが同一になる。
【００１２】
具体的な暖房２室運転例として、負荷側ユニットＡとＢの能力コードの比が２：１、冷媒温度が４０℃、室Ａのリモートコントローラ１２ａでの設定温度が３０℃、室温が２０℃、室Ｂのリモートコントローラ１２ｂでの設定温度が２１℃、室温が２０℃であるとする。この時、冷媒温度と室温の差（ΔＴ）の比は、（４０−２０）：（４０−２０）＝１：１となる。式（１）、（２）から、冷媒分流比率を能力コード値の比＝２：１とすると、出口比エンタルピｈｏｕｔは同一になり、熱交換効率の良い冷凍サイクル装置の運転が実施できる。
これに対し、上記に示した従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法では、リモートコントローラ設定温度と室温の差（温度差コード）の比は、（３０−２０）：（２１−２０）＝１０：１であり、能力コード値ＡＫと温度差コードの積算値の比から冷媒分流比率を計算すると、式（３）から２０：１となる。
【００１３】
Ｇｒ（室Ａ）：Ｇｒ（室Ｂ）
＝ＡＫ（室Ａ）×温度差コード（室Ａ）：ＡＫ（室Ｂ）×温度差コード（室Ｂ）
＝２×１０：１×１＝２０：１ ・・（３）
【００１４】
この制御方法に従って運転すると、負荷側ユニットＡでは、冷媒流量過多のため冷媒を凝縮しきれず、二相のまま流出して膨張弁へと流入する。このため、膨張弁において冷媒流量が制御しにくくなり、冷凍サイクルの不安定化をおこす可能性がある。一方、負荷側ユニットＢでは冷媒流量過少のため、出口冷媒は空気温度まで凝縮することになる。このように、負荷側ユニットＡ、Ｂのいずれの熱交換器においても熱交換の効率としてはよくない。
【００１５】
また、マルチ形冷凍サイクル装置の冷媒の制御方法において、特に、任意の負荷側ユニット停止時の暖房運転における余剰冷媒制御方法の従来例について述べる。例えば図２４は、特開平１−２１７１６４号公報に掲載されたマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図であり、図２３と同一符号は同一又は相当部分であり、その説明は省略する。また、５ａ、５ｂ、５ｃは負荷側熱交換器で、図２３と同様、３台の負荷側ユニットで構成している。３８は温度検知器、３９は制御装置、４０は制御信号出力装置である。
【００１６】
以下、図２４に示す構成のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御に関する動作例について述べる。
例えば３台の負荷側熱交換器５ａ、５ｂ、５ｃがそれぞれ室内に設置され、各部屋の暖房を行う際、負荷側熱交換器５ｂ、５ｃは停止状態であり、負荷側熱交換器５ａが運転状態である場合の冷媒の制御方法について説明する。四方弁２は図の点線側を接続して暖房運転される。停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃに対応する膨張弁４ｂ、４ｃの開度は、初期値としてｂパルスに設定され、負荷側熱交換器５ｂ、５ｃにも少量の冷媒を流通させて、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃ内への冷媒の溜まり込みを防止している。運転中の膨張弁４ｂ、４ｃの開度の制御は、以下のように冷媒過冷却度ｆを検知して行う。
【００１７】
凝縮温度を温度検知器３８で検知し、運転負荷側熱交換器５ａに対応する膨張弁４ａの入口側の冷媒温度を検知器１１ａで検知する。そして、凝縮温度と膨張弁４ａの入口側の冷媒温度との差より、運転中の冷凍サイクルの冷媒過冷却度ｆを算出する。例えば、時間ｄで算出した冷媒過冷却度ｆが設定値ａを下回った場合、制御装置３９は制御信号出力装置４０に指令信号を送信する。これにより、膨張弁４ｂ、４ｃの開度はｃパルスまで増加し、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃ内に溜まり込んでいた冷媒を放出する。その後も一定のサンプリング間隔で温度検知器３８よりデータを取りこみ、冷媒過冷却度ｆが設定値ａに復帰した場合は、膨張弁４ｂ、４ｃの開度をｂパルスに戻す。
【００１８】
以上のような制御により、冷媒過冷却度を一定以上に保つことができ、冷媒循環量が最適に保たれて、適正かつ安定した冷凍サイクルが得られるというものである。
ところが、上記の従来の制御方法では、制御終了後に膨張弁開度４ｂ、４ｃを制御前の開度（ｂパルス）に戻している。そのため、停止負荷側熱交換器５ｂ、５ｃに対応する膨張弁の開度（ｂパルス）が不適切な場合は、この制御を断続的に繰り返し行うことになり、冷凍サイクルは不安定な状態に陥る可能性がある。また、制御開始・終了条件としての冷媒過冷却度ｆの値は、同一値の設定値ａが用いられている。そのため制御終了直後の運転負荷側熱交換器５ａにおける冷媒過冷却度ｆはオーバーシュートするため安定せずに増加し続ける。それに伴って運転ユニットの膨張弁開度４ａを制御すると、誤制御につながり冷凍サイクルの不安定化を招く可能性がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法には、以下のような問題点があった。
【００２０】
複数の負荷側ユニットに対し、能力コード値の比と温度差コードの比とを掛けて冷媒分流比率を決めてしまっており、各負荷側ユニットの空気側熱交換性能とかけ離れた極端な冷媒分流比率を設定して制御を行い、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こし、結果として不安定な冷凍サイクル状態に陥いるという問題点があった。
【００２１】
また、負荷側に運転ユニットと停止ユニットが混在する場合に、制御終了後に停止ユニットの膨張弁開度を制御前の開度に戻しているため、停止ユニットの膨張弁開度が不適切な場合に、不安定な冷凍サイクル状態に陥るという問題点があった。さらに、制御開始・終了条件としての冷媒過冷却度の値が同一値であるため、冷凍サイクルの不安定化につながるという問題点があった。
【００２２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、冷凍サイクルを安定した状態で運転できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置を得ることを目的としている。
このため、冷凍サイクルにおける負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスの安定化を優先させながら、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給する冷媒分配を実現することを目的とする。また、負荷側に運転ユニットと停止ユニットとが混在する暖房運転の場合に、停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させ、冷凍サイクルの安定化をはかることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、まずそれぞれの前記流量調整手段を調整して運転する複数の前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにした後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにすることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転する複数の負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を、それぞれの前記負荷側熱交換器の容量比に基づいて設定することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、それぞれの前記流量調整手段を調整して前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を設定した後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、変動後の冷凍サイクルにおいて冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように流量調整手段を調整して、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した前記目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、前記負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、１回の微調整における前記冷媒流量の変化量を所定範囲内としたことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加させることを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるとともに、変更前後でそれぞれの流量調整手段を流通する冷媒流量の総量が同等になるように負荷の小さい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を減少させることを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、その差が小さくなるように前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して、計測値と変更した前記目標値との差がなくなるように冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの前記負荷側熱交換器のそれぞれに流通する冷媒流量のうちで最大の冷媒流量と最小の冷媒流量との比が所定範囲を越えた場合、これまでの所定時間での冷媒流量の変化量が多かった前記負荷側ユニットについて、前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して計測値と変更した前記目標値との差がなくなるようにその冷媒流量を変更することを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの計測過冷却度が所定の適正範囲より大きくもしくは小さくなったときは、計測過冷却度が前記適正範囲に収まるように停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整してその冷媒流量を増加もしくは減少させ、前記運転負荷側ユニットの計測過冷却度が前記適正範囲内に収まったときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３５】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が、所定時間内で増加または減少のどちらか一方向だけに連続的に変化したとき、停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の変化方向と同一方向に変化させ、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が一方向だけに連続的に変化する状態を脱したときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３６】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通し前記負荷側ユニットに流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、起動時に前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量が不足しないように予め定めた値に初期設定し、所定時間が経過後、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整して前記運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量を徐々に減少させ、熱源側ユニット内の熱源側熱交換器の管温が所定値を越えて低下したときに、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を前記管温が低下する前に戻してその状態で維持することを特徴とするものである。
【００３７】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量をそれぞれ前記負荷側熱交換器の容量に基いて分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することを特徴とするものである。
【００３８】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器のそれぞれに冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで、前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出するものである。
【００４０】
また、本発明に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置は、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで、負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出するものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１． 以下、本発明の実施の形態１によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置について説明する。図１は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図において、１は圧縮機、２は流路切換手段で、例えば四方弁や冷暖切換弁、３は熱源側熱交換器、４ａ、４ｂは減圧手段と流量調整手段の機能を有する手段で例えば膨張弁、５ａ、５ｂは負荷側熱交換器、１０は熱源側熱交換器管温センサー、１１ａ、１１ｂは室温検知センサー、１２ａ、１２ｂはリモートコントローラ、１３は熱源側制御装置、１４ａ、１４ｂは負荷側制御装置、２０は負荷側制御装置１４ａ、１４ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２１は熱源側熱交換器管温センサー１０と熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２２は圧縮機１のモータと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２３は膨張弁４ａ、４ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２４ａ、２４ｂは室温検知センサー１１ａと負荷側制御装置１３ａ、および室温検知センサー１１ｂと負荷側制御装置１３ｂを結ぶ信号線、Ｘは熱源側ユニット、Ａ、Ｂは負荷側ユニットである。なお、このマルチ形冷凍サイクル装置は例えば１台の熱源側ユニットと２台の負荷側ユニットＡ、Ｂを有する構成である。
【００４２】
以下、冷房運転時の冷媒流通の動作について説明する。四方弁２は実線のように接続する。
負荷側２台運転の場合、圧縮機１で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機１の吐出口から四方弁２を介して熱源側熱交換器３へ流通し、ここで放熱して冷媒が凝縮し、高圧液冷媒となって流出する。そして２路に分かれて膨張弁４ａ、４ｂへ流通して断熱膨張され、低圧二相冷媒となる。さらに低圧二相冷媒は負荷側熱交換器５ａ、５ｂへ流通し、ここで採熱して蒸発する際に室内空気と熱交換することによって室内を冷房する。そして冷媒は、負荷側熱交換器５ａ、５ｂから低圧ガス冷媒となって流出した後、四方弁２を介して圧縮機１の吸入口へと戻る。
負荷側１台運転の場合、例えば負荷側ユニットＢを停止させる場合は、負荷側ユニットＡのみに冷媒を流通させる。即ち、膨張弁４ｂを全閉にして、高圧液冷媒を膨張弁４ａのみに流通させ、ここで断熱膨張されて低圧二相冷媒となり負荷側熱交換器５ａへ流通する。他の動作は負荷側２台運転時と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
次に、暖房運転時の冷媒流通の動作について説明する。四方弁２は冷房運転での冷媒回路を切換えて、点線のように接続する。
負荷側２台運転の場合、圧縮機１で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機１の吐出口から四方弁２を介して２路に分かれて負荷側熱交換器５ａ、５ｂへ流通し、ここで放熱して凝縮する際に室内空気と熱交換することによって室内を暖房する。そして冷媒は、負荷側熱交換器５ａ、５ｂから高圧液冷媒となって流出し、膨張弁４ａ、４ｂで断熱膨張されて低圧二相冷媒となり熱源側熱交換器３へ流入する。さらに冷媒は熱源側熱交換器３で採熱して蒸発し、低圧ガス冷媒となって流出した後、四方弁２を介して圧縮機１の吸入口へと戻る。
負荷側１台運転の場合、例えば負荷ユニットＢを停止させる場合でも、膨張弁４ｂを全閉にはしないので、負荷側２台運転時と同様であり、説明を省略する。
【００４４】
次に、複数の負荷側ユニットＡ、Ｂを運転する場合の負荷側制御装置１４ａ、１４ｂおよび熱源側制御装置１３の冷媒制御手順について説明する。図２はこの手順を示すフローチャートである。
負荷側ユニットＡ、Ｂにおいては、ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂに示すように、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂがセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して計算した後、受信項目および計算項目の中で必要なものを熱源側制御装置１３に送信する。具体的な内容を以下に示す。なお、これらはリモートコントローラ１１ａ、１１ｂから設定温コードが発せられた場合に制御を開始し、リモートコントローラ１１ａ、１１ｂから停止コードを送信されるまで、一定時間間隔、例えば３分おきに繰り返すものとする。
【００４５】
・受信項目
（１）リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから送信される設定温コード
負荷側ユニットＡ、Ｂが設置されている室内で、使用者が指示する設定温度を予め定めた対応コード番号に置き換えたもの。具体的な設定温度の値を受信してもよい。
（２）室温センサー１１ａ、１１ｂで計測されて送信される室温
【００４６】
・計算項目
（１）設定温度
受信した設定温コードを具体的な温度値に置き換える。
（２） 温度差コード
前述の設定温度と受信した室温の差を算出するもので、負荷側ユニットＡ、Ｂの負荷の大きさを表わしている。
冷房運転時 Δ室温＝室温−設定温度
暖房運転時 Δ室温＝設定温度−室温
算出したΔ室温の値を予め定めたコード番号に置き換える。
【００４７】
・送信項目
（１）温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）予め記憶してある負荷側ユニットの容量値ｑａ、ｑｂ
【００４８】
熱源側制御装置１３においては、ＳＴ２１で負荷側ユニット１台以上から信号が送信された場合、ＳＴ２２〜ＳＴ４３に示す制御を行う。まず熱源側制御装置１３がセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して適正な冷媒分配のための各膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算した後、各膨張弁４ａ、４ｂへ信号を送信して開度を設定または補正する。ＳＴ２１で負荷側ユニットの１台からも信号が送信されていない場合には、処理を終了する（ＥＮＤ）。以下、ＳＴ２２〜ＳＴ４３における具体的な内容を示す。
【００４９】
・受信項目
（１）各運転負荷側ユニットの温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）各運転負荷側ユニットの容量ｑａ、ｑｂ
【００５０】
・計算項目
（１）基準圧縮機周波数Ｈｚ
受信した各温度差コードＣａ、Ｃｂと各容量ｑａ、ｑｂから計測の負荷状態を表す値を式（４）によって算出する（ＳＴ２２）。
【００５１】
計測全負荷状態値ｑ(all) ＝ΣＣi ・ｑi ／Σ（定格Ｃ・ｑ）i ・・（４）
Ｃ：温度差コード
ｑ：容量または容量コード
ｉ：運転負荷側ユニットを表す（ｉ＝１、２、３・・）
定格Ｃ・ｑ：負荷側ユニットが定格負荷運転をしている場合の値
【００５２】
次に、負荷状態に見合った冷凍サイクル全体の冷媒流量を推定し、それに基づいて圧縮機周波数を求める（ＳＴ２３）。具体例として計測全負荷状態値に対する圧縮機周波数を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ１を表１に示す。
この表で求めた圧縮機周波数を、外気温度や冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
【００５３】
【表１】
（２） 基準膨張弁開度Ｓ
制御を開始して初回の場合には、ＳＴ３１とＳＴ３２とでサイクル対応制御を行う。即ち、上記で推定した全体の冷媒流量を各負荷側ユニットＡ、Ｂの容量ｑａ、ｑｂから定めた比で分配した値に応じて、膨張弁４ａ、４ｂの開度を設定する。ここで、ＳＴ３１、ＳＴ３２は、負荷側ユニットＡ、Ｂの容量に基いて冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段として動作している。
具体例として、表２に示すように、圧縮機周波数に対する各膨張弁の合計開度Ｓ（ａｌｌ）を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ２を記憶しておき、この表２に基づいて、ＳＴ２３で求めた圧縮機周波数から、各膨張弁の合計開度Ｓ（ａｌｌ）を決定する（ＳＴ３１）。
【００５５】
【表２】
次に、式（５）で膨張弁４ａ、４ｂの各開度Ｓａ、Ｓｂをその容量比で分配する（ＳＴ３２）。このようにして決定された各膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
【００５７】
Ｓａｌｌ＝Ｓａ＋Ｓｂ
Ｓａ：Ｓｂ＝ｑａ：ｑｂ ・・（５）
【００５８】
・送信項目
（１） 圧縮機１のモータ駆動部へ圧縮機周波数を送信
（２） 各膨張弁４ａ、４ｂへ膨張弁の開度Ｓａ、Ｓｂを送信
以上で、リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから運転要求された場合の初回の制御が行われ、圧縮機１の周波数と各膨張弁４ａ、４ｂの開度の初期設定がなされ、冷房運転が開始される。
【００５９】
サイクル対応制御では、負荷側ユニットの容量比に基づいて各負荷側ユニットに流通させる冷媒の分流比率を設定している。このため、所定範囲内の分流比率になっており、従来の制御方法のような極端な分流比率が設定されることはない。従って、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことは回避されている。
【００６０】
熱源側制御装置１３は、制御を開始して所定の制御タイミング、例えば３分間隔で動作するのであるが、２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合で、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットＡ、Ｂに大幅な負荷変動があると、ＳＴ２３で負荷状態から決定した圧縮機１の周波数が前回から大幅に変化することがある。即ち、ＳＴ２５で前回の周波数と今回計算した新周波数との差がｂＨｚ例えば１０Ｈｚ程度よりも大きくなった場合には、再びＳＴ３１、ＳＴ３２でサイクル対応制御を行い、圧縮機１の周波数および膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを設定しなおす。
負荷側ユニットＡ、Ｂに大幅な負荷変動が生じた時には、サイクル状態の変化が生じるのでその負荷状態に応じてサイクル対応制御で設定し直すのであるが、大幅な負荷変動が生じる原因としては、以下のことが挙げられる。
１） 例えば２台運転から１台運転になったなど、運転台数の変化があった場合。
２） 例えばリモートコントローラでの設定温度を２０℃から２７℃に変更したなど、使用者によって設定温度が変更された場合。
３） 例えば室内の人が増えたとか曇っていた状態から室内に陽が差し込み、室温が急に上がったりしたり、ストーブや扇風機をつけたなど、室空間状態の変化によって室温変化があった場合。
４） 例えば異物吸込みによりファン回転数低下など、運転にそれほど重大ではない程度の異常があった場合。
【００６１】
このように、負荷側ユニットに大幅な負荷変動があった場合には、これをＳＴ２５で検出し、その負荷に合うようにＳＴ２２、ＳＴ２３、ＳＴ３１、ＳＴ３２で冷媒流量を設定し直す。このため、大幅な負荷変動があった場合に時間的に早く適正な冷媒流量に達することのできるように分配でき、即ち応答性よく円滑に冷凍サイクルを安定させることができる。
この大幅な負荷の変動は、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで検出することができる。また、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで検出することもできる。これは、熱源側制御装置１３では、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂからの受信項目である温度差コードＣａ、Ｃｂの値で検出でき、１回の制御タイミングで例えば温度差で５℃程度以上変化していれば、大幅な負荷変動があったと判断できる。
【００６２】
制御を開始して２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行っている場合で、ＳＴ２５の比較で前回の周波数と新周波数との差がｂＨｚ例えば１０Ｈｚ程度以下の場合には、前回の運転状態と状況はそれほど変化していないことになる。このときには、ＳＴ４１〜ＳＴ４３で、冷凍サイクルの状態をくずさないで、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給するための負荷対応制御を行っており、言い換えれば複数の負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
運転負荷側ユニットＡ、Ｂの中で計測負荷を表す温度差コードを他の負荷側ユニットの温度差コードと比較する（ＳＴ４１）。この比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５より小さい場合は、運転負荷側ユニットの負荷状態が同等であると見なして、現在の膨張弁の開度を維持する（ＳＴ４２）。
ＳＴ４１の比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５以上の場合は、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度をａパルス、例えば数パルスを大きくして（ＳＴ４３）、負荷の大きい負荷側ユニットに流通する冷媒流量を増加している。
【００６３】
負荷対応制御による膨張弁の開度の調整は、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなるまで行われ、所定値内になった場合には、ＳＴ４２でそのときの膨張弁の開度が維持される。
このように、負荷対応制御を行うことで、各負荷側ユニットＡ、Ｂの負荷の大きさに応じて膨張弁４ａ、４ｂを微調整し、負荷の大きい負荷側ユニットへの冷媒流量を増加して、できる限り多くの能力を供給することができる。
特にこの微調整の際の膨張弁４ａ、４ｂの増加量は所定量であり、冷媒流量を変化させすぎることのないように予め設定されたものである。このため、確実に冷凍サイクルの安定性を保つことができる。
【００６４】
次に、図３は本実施の形態に係わる具体的な制御の様子を示すタイムチャート図である。
例えば負荷側ユニットＡ、Ｂを以下のように設定する。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
ＳＴ４１の比較で用いる温度差コードの所定値を５とする。式（４）での計測全負荷状態値が０．５であった場合、表１から圧縮機１の周波数が６０Ｈｚとなり、さらに表２から全膨張弁開度は１５０パルスとなる。
サイクル対応制御（ＳＴ３１、ＳＴ３２）により、膨張弁開度の比は式（５）に基づいて容量コードの比から求める。このとき用いる容量コードは、各負荷側ユニットＡ、Ｂの実際の容量（2.0kW ；4.0kW ）に熱交換効率などを考慮して定めたものであり、この値で冷媒分流比を決定している。
即ち、膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度＝２：３＝６０パルス：９０パルスに設定して、制御タイミングｔ１まで運転する。ｔ１で温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい方の膨張弁４ａの開度をａ１パルス例えば３パルス開け、膨張弁４ａ開度＝６３パルスとして補正し（ＳＴ４３）、ｔ２まで運転する。このとき、膨張弁４ｂ開度は９０パルスとした。制御タイミングｔ２でも温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい方の膨張弁４ａの開度をａ２パルス例えば１パルス開け、膨張弁４ａ開度＝６４パルスとして補正し（ＳＴ４３）、ｔ３まで運転する。このとき、膨張弁４ａの開度の増分を温度差コードの差に応じて選択している。
以降、同様の制御を制御タイミングごとに行い、一定時間後のｔ４で、
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１２(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード９(負荷小)
となった場合、温度差コード差は所定値である５より小さくなり、現在の膨張弁開度、即ち膨張弁４ａ開度を６５パルス、膨張弁４ｂ開度を９０パルスに維持する。
上記の冷媒制御手順は、負荷側ユニットＡ、Ｂのどちらも運転している場合には冷房運転と暖房運転で同じである。
【００６５】
本実施の形態において、負荷側ユニットＡ、Ｂのどちらかが停止している場合の冷媒制御手順について説明する。
負荷側制御装置１４ａの動作は上記と同一であり、負荷側制御装置１４ｂの動作は、停止の信号が熱源側制御装置１３に送信される。熱源側制御装置１３の動作では、サイクル対応制御において、冷房運転時は停止負荷側ユニットに連通する膨張弁を全閉として停止負荷側ユニットに冷媒を流通させず、暖房運転時は停止負荷側ユニットに連通する膨張弁をある程度開けて停止負荷側ユニットに余分な冷媒を流通させる。
【００６６】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂを以下のように設定する。
負荷側ユニットＡ：運転中、容量＝2.0kW 、容量コード＝２
負荷側ユニットＢ：停止、 容量＝4.0kW 、容量コード＝３
ＳＴ２２、ＳＴ２３で求めた圧縮機１の周波数からＳＴ３１で全膨張弁開度＝１５０パルスと算出された場合、
【００６７】
サイクル対応制御の後の負荷対応制御では、上記の具体例では運転負荷側ユニットがＡで１台であり、行われないが、例えば負荷側ユニットが３台で構成され、そのうちの１台が停止、他の２台が運転の場合には、その運転負荷側ユニットにおける温度差コードに基づいてＳＴ４１〜ＳＴ４３で負荷対応制御を行う。
【００６８】
なお、図２に示した制御手順のうちの負荷対応制御で、温度差コードの大きい方の膨張弁の開度を増加した場合、他の膨張弁の開度をそのパルス分閉じるような制御を行ってもよい。図４はこの時の負荷対応制御の手順を示すフローチャートである。ＳＴ４３で、例えば温度差コードが大きい方の膨張弁４ａをａパルス開けてその開度を増加した場合、ＳＴ４４で温度差コードが小さい方の膨張弁４ｂをａパルス閉めてその開度を減少する。このような制御を行うと、補正前の全膨張弁の合計開度と補正後の全膨張弁の合計開度とを同一にすること、または補正前の全膨張弁の合計開口面積と補正後の全膨張弁の合計開口面積とを同一にして、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌを一定に保つことができる。即ち、膨張弁４ａ、４ｂの微調整による冷媒流量の変化の前後で、それぞれの膨張弁４ａ、４ｂを流通する冷媒流量の総量が同等になるので、膨張弁開度の変化に伴う冷凍サイクル状態の急変を確実に回避し、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、さらに安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できる。
ただし、温度差コードが小さい方の膨張弁４ｂをａパルス閉めてその開度を減少しようとしても、膨張弁の開度の調整幅が予め決まっており、その最小開度以下になってしまう場合には、可能な分だけ閉めればよい。このときは、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌを一定に保たなくても、膨張弁全体の開口面積Ｓａｌｌの変化を緩和し、冷凍サイクルの安定運転をある程度確保する効果はある。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法および制御装置では、最初に所定範囲内の冷媒分流比率を設定して、それに応じた膨張弁開度を設定するサイクル対応制御を行った後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、従来の制御方法のように極端な分流比率で設定されることはなく、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルを実現できる。さらに、分配する冷媒流量を微調整して、負荷側ユニットの負荷に応じた能力を供給することが可能になる。
【００７０】
実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１と同様のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法において、その制御の一部である負荷対応制御手順の他の例を示す。
図５は本実施の形態に係わる負荷対応制御手順を示すフローチャートである。ＳＴ４１で運転負荷側ユニットの中で計測負荷を表す温度差コードを他の運転負荷側ユニットの温度差コードと比較する。比較した結果、その差がある所定値（例えば５）以上の場合は、温度差コードが大きい、即ち運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加する。この所定量の設定において、ＳＴ４５で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットの容量値を少し大きく見積もるために、冷媒分流比を計算する時の容量値を容量値ｑと容量補正値Ｃの積算したものとし、この容量補正値Ｃの初期値Ｃt0を１．０とする。そして容量補正値Ｃとして例えばＣt0に１．１を乗じて制御タイミングt1での容量補正値Ｃt1（＝１．１）とし、この容量値Ｃt1・ｑを用いて冷媒分流比を計算すると、温度差コードが大きい負荷側ユニットの容量値を大きく見積もることができ、これに連通している膨張弁の開度を増加できる。またこの冷媒分流比を用いることにより、自動的に温度差コードが小さい負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を減少できる。
【００７１】
膨張弁の開度を変更して一定時間後に、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）より小さくなった場合は、ＳＴ４２で現在の開度を維持し、負荷対応制御を終了する。ＳＴ４１でまだ各温度差コードの差がある所定値（例えば５）以上の場合は、ＳＴ４５で、容量補正値Ｃとして例えばＣt1に１．１を乗じて制御タイミングt2での容量補正値Ｃt2（＝１．２）として温度差コードの大きい方の容量値をさらに大きく見積もる。そしてこの容量値Ｃt2・ｑを用いて冷媒分流比を計算して膨張弁の開度を変更する。このような負荷対応制御を各温度差コードの差が所定値（例えば５）より小さくなるまで繰り返し、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の容量補正値をさらに補正する。このとき、温度差コードが小さい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の容量補正値は１．０である。
【００７２】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図５に示した手順で負荷対応制御を行った場合のタイムチャート図を図６に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
温度差コード所定値＝５、全膨張弁開度＝１５０パルスの場合、t0ではサイクル対応制御が行われ、膨張弁開度の比を容量コード比から求める。この時の容量補正値ＣはＣt0＝１．０である。従って、
膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度＝２：３＝６０パルス：９０パルス
となり、この開度で設定される。制御タイミングt1における温度差コードの差の比較（ＳＴ４１）で、温度差コードの差が５以上開いているので、温度差コードが大きい負荷側ユニットの容量値の容量補正値Ｃt1をＣt0×１．１＝１．１として膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算する（ＳＴ４５）と、
膨張弁４ａ開度：膨張弁４ｂ開度
＝２・Ｃ：３＝２．２：３＝６３パルス：８７パルス
となる。以降、同様の制御を制御タイミングごとに行った後、制御タイミングt4で、
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１２(負荷大)
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード９(負荷小)
となった場合、温度差コード差は５よりも小さいので、現在の開度（膨張弁４ａの開度＝６６パルス、膨張弁４ｂの開度＝８４パルス）を維持する（ＳＴ４２）。
ここで、ＳＴ４１〜ＳＴ４５は、複数の負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
【００７３】
このように、本実施の形態によっても、負荷側ユニットの容量比に基づく冷媒分流比率で冷媒流量を分配してサイクル対応制御を行い、まず冷凍サイクルを安定して運転させる。その後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、極端な分流比率の設定により、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことを回避することを優先させながら、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給することが可能になる。
特に、本実施の形態の負荷対応制御において、負荷の大きい負荷側ユニットの容量を徐々に補正していくので、極端な分流比率が設定されることはない。
【００７４】
なお、実施の形態１、２において運転負荷ユニットが３台以上ある場合には、ＳＴ４１〜ＳＴ４５に示した負荷対応制御は複数の負荷側ユニットのすべてについて行ってもよいし、温度差コードが最大の負荷側ユニットと最小の負荷側ユニットを選択してその２つに関して行ってもよい。どちらにしても、負荷のアンバランスを解消する方向に補正でき、冷凍サイクルを安定した状態に保ちながら、負荷の大きい負荷側ユニットにできる限り多くの能力を供給することが可能になる。
【００７５】
実施の形態３． 以下、本発明の実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法およに制御装置について説明する。図７は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図において、図１と同一符号は同一、または相当部分を示す。また、１５ａ、１５ｂは負荷側熱交換器５ａ、５ｂ内を流通する冷媒が常時二相状態であると考えられる位置の管壁に設置する負荷側熱交換器管温センサー、１６ａ、１６ｂはガス管温センサー、１７ａ、１７ｂは液管温センサー、２５ａ、２５ｂは負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂと負荷側制御装置１４ａ、１４ｂを結ぶ信号線、２６ａ、２６ｂはガス管温センサー１６ａ、１６ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線、２７ａ、２７ｂは液管温センサー１７ａ、１７ｂと熱源側制御装置１３を結ぶ信号線である。
本実施の形態は、負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂで二相冷媒、ガス管温センサー１６ａ、１６ｂでガス冷媒、液管温センサー１７ａ、１７ｂで液冷媒の温度を検知し、熱源側制御装置１３での冷媒の分流の制御に用いることを特徴とする。
【００７６】
冷房運転および暖房運転における冷媒流通の動作については実施の形態１と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
以下、複数の負荷側ユニットＡ、Ｂで冷房運転する場合の冷媒制御手順について説明する。図８はこの手順を示すフローチャートである。
負荷側ユニットＡ、Ｂにおいては、ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂに示すように、負荷側制御装置１４ａ、１４ｂがセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して計算した後、受信項目および計算項目の中で必要なものを熱源側制御装置１３に送信する。具体的な内容を以下に示す。なお、これらはリモートコントローラ１１ａ、１１ｂから設定温コードが発せられた場合に制御を開始し、リモートコントローラ１１ａ、１１ｂから停止コードを送信されるまで、一定時間間隔、例えば３分おきに繰り返すものとする。
【００７８】
・受信項目
（１）リモートコントローラ１２ａ、１２ｂから送信される設定温コード
負荷側ユニットＡ、Ｂが設置されている室内で、使用者が指示する設定温度を予め定めた対応コード番号に置き換えたもの。具体的な設定温度の値を受信してもよい。
（２）室温センサー１１ａ、１１ｂから送信される室温
（３）負荷側熱交換器管温センサー１５ａ、１５ｂから送信される負荷側熱交換器の管温
【００７９】
・計算項目
（１）設定温度
受信した設定温コードを具体的な温度値に置き換える。
（２）温度差コード
前述の設定温度と受信した室温の差を算出する。
冷房運転時 Δ室温＝室温−設定温度
暖房運転時 Δ室温＝設定温度−室温
算出したΔ室温の値を予め定めたコード番号に置き換える。
【００８０】
・送信項目
（１）温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）予め記憶してある負荷側ユニットの容量値ｑａ、ｑｂ
（３）負荷側熱交換器管温Ｔａ、Ｔｂ
【００８１】
熱源側制御装置１３においては、ＳＴ２１で負荷側ユニット１台以上から信号が送信された場合、ＳＴ２２〜ＳＴ４３に示す制御を行う。まず熱源側制御装置１３がセンサーより各信号を受信し、次に受信項目を使用して適正な冷媒分配のための各膨張弁４ａ、４ｂの開度を計算した後、各膨張弁４ａ、４ｂへ信号を送信して開度を設定または補正する。ＳＴ２１で負荷側ユニットの１台からも信号が送信されていない場合には、処理を終了する（ＥＮＤ）。以下、ＳＴ２２〜ＳＴ４３における具体的な内容を以下に示す。
【００８２】
・受信項目
（１）各運転負荷側ユニットの温度差コードＣａ、Ｃｂ
（２）各運転負荷側ユニットの容量ｑａ、ｑｂ
（３）各運転負荷側ユニットの熱交換器管温Ｔａ、Ｔｂ
（４）ガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温
【００８３】
・計算項目
（１）基準圧縮機周波数Ｈｚ
受信した各温度差コードＣａ、Ｃｂと各容量ｑａ、ｑｂから計測の負荷状態を表す値を式（４）によって算出する（ＳＴ２２）。次に負荷状態に見合った冷凍サイクル全体の冷媒流量を推定し、それに基づいて圧縮機周波数を求める（ＳＴ２３）。具体例として、表１に示した計測全負荷状態値に対する圧縮機周波数を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ１を用いて圧縮機周波数を求める。
この表で求めた圧縮機周波数を、外気温度や冷凍サイクル状態を考慮して補正してもよい。
（２）負荷側熱交換器出口の目標過熱度
冷媒流量に応じてＳＴ３４で目標過熱度を設定する。具体例として圧縮機周波数に対応する目標過熱度を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ３を表３に示す。目標過熱度＝ｆｕｎｃｔｉｏｎ３（圧縮機周波数）とする。
【００８４】
【表３】
（３）負荷側熱交換器出口の計測過熱度
受信したガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温と、運転負荷側ユニットの熱交換器の管温Ｔａ、Ｔｂから計測過熱度を計算する（ＳＴ３５）。
（４）各膨張弁開度値
制御を開始して初回の場合、ＳＴ３３では各膨張弁の開度を初期設定して起動運転を２分程度行う。この時の初期設定では、例えば実施の形態１のように上記で推定した全体の冷媒流量を各負荷側ユニットＡ、Ｂの容量比で設定する。
この起動運転による運転負荷側熱交換器出口の計測過熱度を計算し、ＳＴ３６では運転負荷側熱交換器出口の計測過熱度と目標過熱度の差に応じて、その差をなくすように運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度の変更幅を決定する。ここで、ＳＴ３４〜ＳＴ３６で冷媒流量分配手段を構成している。
膨張弁の開度の変更幅の具体例として、計測過熱度と目標過熱度の差から膨張弁開度変更量を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ４を表４に示す。
【００８６】
【表４】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図８に示した手順でサイクル対応制御を行った場合について説明する
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過熱度５［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード７(負荷小)
計測過熱度８［ｄｅｇ］
圧縮機周波数＝６０［Ｈｚ］
初期設定された膨張弁４ａの開度を６０パルス、膨張弁４ｂの開度を９０パルスとした場合、
表３より目標過熱度＝１［ｄｅｇ］であるので、
負荷側ユニットＡのΔ過熱度＝８−１＝７［ｄｅｇ］越過
負荷側ユニットＢのΔ過熱度＝５−１＝４［ｄｅｇ］越過
となり、表４より膨張弁４ａの開度変更量＝＋５パルス、膨張弁４ｂの開度変更量＝＋５パルスとする。従って、膨張弁４ａ開度＝６５パルス、膨張弁４ｂ開度＝９５パルスとなる。
【００８８】
・送信項目
（１）圧縮機モータ駆動部へ新圧縮機周波数
（２）各膨張弁の新開度値
以上が冷房運転時の冷媒分配のサイクル対応制御である。
【００８９】
このサイクル対応制御では、運転中の過熱度を検出して制御を行っており、その冷凍サイクルに最適な分流比率に設定され、従来の制御方法のような極端な分流比率が設定されることはない。従って、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことは回避されている。
【００９０】
熱源側制御装置１３は、制御を開始して所定の制御タイミング、例えば３分間隔で動作するのであるが、２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合は目標過熱度はすでに設定されているので、ＳＴ２６で計測の実過熱度を計算する。ここで計算した実過熱度と目標過熱度との差がＤ［ｄｅｇ］以上、例えば１０℃以上の場合、運転中に何らかの原因、例えば曇っていた状態から室内に陽が差し込み、室温が急に上がったりした場合などが考えられる。この状態の場合には、再びＳＴ３４〜ＳＴ３６でサイクル対応制御を行い、圧縮機１の周波数および膨張弁４ａ、４ｂの開度Ｓａ、Ｓｂを設定しなおす。
即ち、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットに大幅な負荷変動があった場合には、現行の冷媒流量の分配ではなく、その変動した負荷に合うように冷媒流量を分配し直す。このため、大幅な負荷変動があった場合に時間的に早く適正な冷媒流量に達することのできるように分配でき、即ち応答性よく円滑に冷凍サイクルを安定させることができる。
【００９１】
制御を開始して２回目以降の場合、即ち、すでにサイクル対応制御を行った場合で、ＳＴ２７の比較で目標過熱度と実過熱度との差がＤ［ｄｅｇ］以下、例えば１０ｄｅｇ以下の場合には、前回の運転状態と状況はそれほど変化していないことになる。このときには、ＳＴ４１〜ＳＴ４３で、負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給するための負荷対応制御を行う。
運転負荷側ユニットＡ、Ｂの中で計測負荷を表す温度差コードを他の負荷側ユニットの温度差コードと比較する（ＳＴ４１）。この比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５より小さい場合は、運転負荷側ユニットの負荷状態が同等であると見なして、現在の膨張弁の開度を維持する（ＳＴ４２）。
ＳＴ４１の比較で、温度差コードの差が予め定めた所定値、例えば５以上の場合は、温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度をａパルス、例えば数パルス開ける（ＳＴ４３）。
この後、膨張弁全体の開口面積を一定に保つため、他の膨張弁開度をそのパルス分閉じる制御を行ってもよい。
ここで、ＳＴ４１〜ＳＴ４３は、運転負荷側熱交換器への冷媒流量を、負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段を構成している。
【００９２】
負荷対応制御による膨張弁の開度の調整は、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなるまで行われ、所定値内になった場合には、ＳＴ４２でそのときの膨張弁の開度が維持される。
このように、負荷対応制御を行うことで、負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整し、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給することができる。
【００９３】
次に、暖房運転時の冷媒制御手順について説明する。
負荷側制御装置１４においては冷房運転時と同一なので説明を省略する。また、熱源側制御装置１３における処理も、暖房運転では負荷側熱交換器出口の冷媒の過熱度によって膨張弁の開度を変更しているが、冷房運転では負荷側熱交換器出口の冷媒の過冷却度によって膨張弁の開度を変更している以外は暖房運転と同様である。即ち、受信項目として、ガス管温センサー１６ａ、１６ｂから送信されるガス管温のかわりに液管温センサー１７ａ、１７ｂから送信される液管温とする。また、計算項目として、負荷側熱交換器出口の目標過熱度と計測過熱度のかわりに負荷側熱交換器出口の目標過冷却度と計測過冷却度を計算する。
この負荷側熱交換器出口の目標過熱度は、冷媒流量に応じて目標過冷却度を設定するものであり、具体例として圧縮機周波数に対応する目標過冷却度を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ５を表５に示す。目標過冷却度＝ｆｕｎｃｔｉｏｎ５（圧縮機周波数）とする。
また、負荷側熱交換器出口の計測過冷却度は、受信した液管センサー１７ａ、１７ｂから送信される液温と、運転負荷側ユニットの熱交換器の管温Ｔａ、Ｔｂから計測過冷却度を計算する。
そして、各膨張弁４ａ、４ｂの開度値は、運転負荷側熱交換器出口の計測過冷却度と目標過冷却度の差に応じて運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度の変更幅を決定する。具体例として計測過冷却度と目標過冷却度の差から膨張弁開度変更量を予め定めた対応表ｆｕｎｃｔｉｏｎ６を表６に示す。
【００９４】
【表５】
【表６】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図８に示した手順でサイクル対応制御を行った場合について説明する。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過冷却度５［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード7(負荷小)、
過冷却度８［ｄｅｇ］
圧縮機周波数＝６０［Ｈｚ］
初期設定された膨張弁４ａの開度を６０パルス、膨張弁４ｂの開度を９０パルスとした場合、
表５より目標過冷却度＝１０［ｄｅｇ］であるので、
負荷側ユニットＡのΔ過冷却度＝８−１０＝−２［ｄｅｇ］越過
負荷側ユニットＢのΔ過冷却度＝５−１０＝−５［ｄｅｇ］越過
となり、表６より膨張弁４ａの開度変更量＝−３パルス、膨張弁４ｂの開度変更量＝−５パルスとする。従って、膨張弁４ａ開度＝５７パルス、膨張弁４ｂ開度８５パルスとなる。
【００９７】
ここで得た以下の値を各機器へ送信する。
（１）圧縮機モータ駆動部へ新圧縮機周波数
（２）各膨張弁へ新膨張弁開度値
以上が暖房運転時の冷媒分配のサイクル対応制御である。
また、暖房運転時の負荷対応制御も同様であり、ＳＴ２７において、実過冷却度と目標過冷却度との差がＤ［ｄｅｇ］以下の場合に、温度差コードを比較してその差が所定値（例えば５）以上の場合には温度差コードが大きい方の膨張弁をａパルス（例えば３パルス）開けて微調整する（ＳＴ４３）。
【００９８】
以上により、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法を適用すれば、冷房運転時は各負荷側ユニットの出口過冷却度、暖房運転時は各負荷側ユニットの出口過熱度において、目標値と計測値の差をなくす方向で各膨張弁開度を設定するサイクル対応制御を行った後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行っている。このため、従来の制御方法のように極端な分流比率で設定されることはなく、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルを実現できる。さらに、分配する冷媒流量を微調整して、負荷側ユニットの負荷に応じた能力を供給することが可能になる。
【００９９】
なお、実施の形態３における図７ではガス管温センサー１６、液管温センサー１７を熱源側ユニットに搭載したが、図９に示すように、ガス管温センサー１６、液管温センサー１７を負荷側ユニットに搭載した冷凍サイクル装置としてもよい。この場合、検出するガス管温と液管温の値は負荷側制御装置１４ａ、１４ｂに送信され、冷房運転時は負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口過熱度＝ガス管温−負荷側熱交換器管温、暖房運転時は負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口過冷却度＝負荷側熱交換器管温―液管温の計算を行い、熱源側制御装置１３に送信する。その他の構成および制御については、実施の形態３と同様なので説明を省略する。このように構成すれば、ガス管温センサー１６または液管温センサー１７を負荷側熱交換器５ａ、５ｂの出口に近いところに配設することになり、冷媒回路における圧力損失を少なくでき、制御の信頼性を向上することができる。
【０１００】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態３と同様のマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法において、その制御の一部である負荷対応制御手順の他の例を示す。
図１０は本実施の形態に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わる負荷対応制御手順を示すフローチャートである。ＳＴ４１で運転負荷側ユニットの中で運転中の負荷を表す温度差コードと他の運転中の負荷側ユニットの温度差コードとを比較する。比較した結果、その差がある所定値（例えば５）以上の場合は、複数の負荷側ユニットでの負荷にある程度の差があるということであり、運転中の負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する。即ち、ＳＴ４６で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器出口の目標過熱度または目標過冷却度を予め定めた対応表により所定の値だけ小さくする。そしてＳＴ４７で計測過熱度または計測過冷却度と目標過熱度または目標過冷却度との差から、表４または表６を用いて膨張弁の変化量を設定する。ここで目標過熱度または目標過冷却度を所定の値だけ小さくすることにより、大きな負荷に対応できるようになる。目標過熱度または目標過冷却度を変更して一定時間後に、各温度差コードの差がある所定値（例えば５）よりも小さくなった場合は、ＳＴ４２で現在の開度を維持する。ＳＴ４１でまだ各温度差コードの差がある所定値（例えば５）以上の場合は、負荷対応制御を行い、ＳＴ４６で温度差コードが大きい運転負荷側ユニットに連通している目標過熱度または目標過冷却度をさらに小さくする。ここで、過熱度による制御は冷房運転の場合であり、過冷却度による制御は暖房運転の場合である。
【０１０１】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置の暖房運転に対し、図１０に示した手順で負荷対応制御を行った場合のタイムチャート図を図１１に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
計測過冷却度１０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、温度差コード7(負荷小)、
計測過冷却度１０［ｄｅｇ］
温度差コードの所定値＝５、圧縮機周波数＝６０Ｈｚ、目標過冷却度＝１０［ｄｅｇ］、起動運転で初期設定された膨張弁４ａ開度＝６０パルス、膨張弁４ｂ開度＝９０パルスの場合、ｔ１制御タイミングでは目標過冷却度と計測過冷却度の値は同じなので、冷凍サイクルは安定して運転されていることになり、サイクル対応制御での開閉弁の開度の増減は行わない。ところがＳＴ４１で温度差コードの差が５以上開いているのでこの場合負荷対応制御を行う。
【０１０２】
温度差コードが大きいユニットＡの目標過冷却度を例えば１０→8［ｄｅｇ］のように小さくする。負荷側ユニットＡのΔ過冷却度＝＋２［ｄｅｇ］越過となり、表６より膨張弁４ａの開度は＋３パルス開ける方向に制御される。即ち、膨張弁４ａ開度を６３パルスとし、膨張弁４ｂ開度を９０パルスとする。ｔ2制御タイミングでは、計測過冷却度と目標過冷却度との差は１（負荷側ユニットＡ）、２（負荷側ユニットＢ）、温度差コードの差は５となる。従って、ＳＴ４６では目標過熱度を更に２ｄｅｇ小さくして６［ｄｅｇ］とし、ＳＴ４７で膨張弁４ａ開度を表６より＋４パルスとし、膨張弁４ｂ開度を表６より−２パルスとするように制御信号を信号を送信する。即ち、膨張弁４ａ開度を６７パルスとし、膨張弁４ｂ開度を８８パルスとする。さらに、ｔ３制御タイミングでは、計測過冷却度と目標過冷却度との差は２（負荷側ユニットＡ）、０（負荷側ユニットＢ）、温度差コードの差は３となる。温度差コードの差が所定値（例えば５）よりも小さくなったので、運転中の負荷の大きさに応じた冷媒流量の微調整は終了したとして、膨張弁４ａの開度を６７パルス、膨張弁４ｂの開度を８８パルスで維持すればよい。
【０１０３】
このように、本実施の形態によっても、負荷側ユニットの容量比に基づく冷媒分流比率で冷媒流量を分配してサイクル対応制御を行い、まず冷凍サイクルを安定させている。その後、各室ごとの負荷のばらつきを考慮して各膨張弁開度を徐々に補正する負荷対応制御を追加して行う。このため、極端な分流比率の設定により、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがくずれて冷凍サイクルが不安定な状態に陥り、能力不足や能力供給の不安定化、ひいては制御不能による圧縮機の故障などを引き起こすことを回避することを優先させながら、できる限り負荷の大きい負荷側ユニットにより多くの能力を供給することが可能になる。
特に、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるというように、負荷の大きい負荷側ユニットの冷媒流量を徐々に補正していくので、負荷ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整できる。
【０１０４】
なお、実施の形態１、実施の形態２では、システム対応制御の初期設定において、また実施の形態３、実施の形態４では、起動時において、運転する負荷側ユニットの負荷側熱交換器の容量比に基づいて、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を設定したが、予め経験に基づいた分流比率で設定してもよい。また、おおまかに１：２や１：１というように適当な所定の分流比率で設定し、運転中に過熱度や過冷却度などによって運転状況を見ながら制御して、徐々に最適な冷媒流量で運転するようにしてもよい。
【０１０５】
また、実施の形態１〜実施の形態４の負荷対応制御において、膨張弁４ａ、４ｂの開度を徐々に変更して、冷媒流量を負荷の大きさに応じて微調整しているが、この時、膨張弁４ａ、４ｂの変更によって変化する冷媒量を所定範囲とするように制限してもよい。例えば膨張弁の開度で言えば、１制御タイミングでの変化量を±８パルスとする。このように１回の微調整における膨張弁の変化量を所定の範囲内として制限を設けることで冷媒流量の変化量が制限されるので、システム対応制御を重視して冷凍サイクルの動作を優先させることができ、負荷対応制御で極端な冷媒の分流比率になるのを防止できる。このため、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できる。
【０１０６】
実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１２は、センサーの設置位置の違いによって計測される過熱度の違いを示す説明図である。冷媒回路の冷媒温度延長配管や配管曲げにより、負荷側熱交換器管温センサー１５の設置位置とガス管温センサー１６の設置位置との間を流通する冷媒の圧力損失が大きい場合、計測過熱度と真の過熱度との差が大きくなり、膨張弁開度を開閉逆方向に誤制御することが生じる。
【０１０７】
例えば、使用冷媒をＲ２２、冷房運転、負荷側熱交換器管温センサー１５の設置位置の冷媒圧力を０．７Ｐａと仮定した場合、０．２Ｐａ減圧すると冷媒飽和温度は約１０℃低下する。
図に示すように、負荷側熱交換器管温センサー１５での管温が０．７Ｐａの飽和温度１０．３℃であるとする。熱交換器出口温度が１４．３℃であれば真の出口過熱度は４ｄｅｇである。一方、ガス管温センサー１６での管温は０．２Ｐａの圧力損失の分だけ温度が下がるので約４．３℃になり、計測過熱度は−６．０ｄｅｇとなる。
【０１０８】
目標過熱度を０ｄｅｇと置いた場合、真の過熱度＞目標過熱度なので、この負荷側ユニットに連通している膨張弁は開ける方向で制御されるのが正しい制御方向である。しかし熱源側制御装置１３では、ガス管温センサー１６による値から検出するので、計測過熱度＜目標過熱度となり、膨張弁を閉める方向に制御する。その結果、真の過熱度はさらに増加してしまい、負荷側熱交換器の熱交換性能の低下、冷房能力の低下をはじめ、圧縮機の故障など信頼性の低下につながる可能性が十分にある。
【０１０９】
一方、真の過熱度を４ｄｅｇにしたいならば、この場合目標過熱度を−６．０ｄｅｇとおくべきである。そこで膨張弁開度の開閉方向の誤制御を回避するために、各負荷側ユニットに接続しているガス配管における冷媒圧力損失を推定して、目標過熱度をガス管温センサー１６の設置位置での過熱度に換算し、圧力損失値に見合った目標過熱度を適宜設定するための制御を導入する。
【０１１０】
複数の負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように膨張弁の開度を制御して負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を制御して冷凍サイクルの安定を保持している。そこで、各膨張弁開度の比が所定範囲を越えた場合は、目標過熱度が適正ではない負荷側ユニットが存在していると判断する。これまでの所定の時間、例えば５制御タイミング程度での膨張弁開度の変化において変化量が最も大きい膨張弁に連通する負荷側ユニットの目標値が適正ではないと判断できる。そこで、その負荷側ユニットの目標値を、目標値と計測値との差が小さくなる方向、即ち計測値に近づくように変更する。また、冷凍サイクルの目標値、この場合は目標過熱度は図１３のように３レベル用意し、それぞれ圧縮機周波数の値によって決定される。このようにして変更した目標値を用いて冷凍サイクルの通常の過熱度または過冷却度を用いた制御を行う。このとき、膨張弁の開度比（４ｂ／４ａ）の所定範囲を例えば１．２〜１．８とする。
【０１１１】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、目標値を変更する処理手順を示すフローチャートを図１４に示す。この処理は実施の形態３の図８の処理に組込まれてもよい。また、本実施の形態による手順で圧力損失に対応する制御を行った場合のタイムチャート図を図１５に示す。ここで１制御タイミングを例えば２分としている。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、
計測過熱度−１０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、
計測過熱度−２［ｄｅｇ］
また、膨張弁４ａ、４ｂの開度の初期値は、例えば容量コードの比で設定しているので、膨張弁４ａ開度を１００パルス、膨張弁４ｂ開度を１５０パルスとする。また、負荷状態から設定した圧縮機周波数は１００Ｈｚ、圧縮機周波数に対応して設定する目標過熱度は０［ｄｅｇ］（レベル１）である。
さらに、ここでは冷凍サイクルの安定判定のために吐出温度の範囲を６５℃〜８０℃（１００Ｈｚ時）に設定する。
ｔ１制御タイミングで、負荷側ユニットＡにおいては、計測過熱度−目標過熱度＝−１０である。ＳＴ２７の判断では計測過熱度−目標過熱度と所定値Ｄとを比較するのであるが、Ｄ＝３（ｄｅｇ）としているためＳＴ２８の処置を行い、で膨張弁４ａ、４ｂの開度の比を計算して所定範囲（この場合には１．２〜１．８）かどうかを判断する。ｔ１では比の値は１４７／９５＝１．５５で、目標値は変更せずに他の冷媒制御で表４より膨張弁４ａの開度を５パルス閉める。一方、負荷側ユニットＢにおいては、計測過熱度−目標過熱度＝−２なので、表４より膨張弁４ａの開度を３パルス閉める。
以上のサイクル対応制御を吐出温度および膨張弁の開度比をチェックしながら行う。
【０１１２】
ｔ５制御タイミングで、次に示す状態になったとする。
負荷側ユニットＡ：計測過熱度−４［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：計測過熱度０．５［ｄｅｇ］
膨張弁４ａ開度＝８０パルス、開度変化量＝２０パルス/４回
膨張弁４ｂ開度＝１４６、開度変化量＝４パルス/４回
膨張弁の開度比（１４６／８０＝１．８２５）は所定範囲（例えば１．２〜１．８）を越えてしまうので、ＳＴ２９で目標過熱度の変更処理を行う。
この場合、膨張弁開度の変化の度合いが大きい膨張弁４ａ側、つまり負荷側ユニットＡの目標過熱度が適正ではないと判断し、目標値をレベル１からレベル２へ変更する。即ち、負荷側ユニットＡの目標過熱度を０[ｄｅｇ]から−４[ｄｅｇ]へ変更する。膨張弁４ａの開度はｔ５制御タイミングでの計測過熱度と目標過熱度との差０であるため、変更しない。ここで膨張弁解度の変化の度合いが大きいとは、１６パルス以上／４回の変化量があった場合としている。
【０１１３】
負荷側ユニットＡの目標過熱度を−４ｄｅｇに変更した後、ｔ６制御タイミングでは、計測過熱度−目標過熱度＝１なので、表４より膨張弁４ａの開度を１パルス開けることになり、膨張弁の開度比（１４６／８１＝１．８０）に低下する。
【０１１４】
このＳＴ２８、ＳＴ２９による目標値変更の処理手順は、ＳＴ２７での判断がＮＯの場合、即ち目標値と計測値との差がＤ（例えば３ｄｅｇ）より大きいの時の処理であり、ｔ６制御タイミング以降は目標値と計測値との差がＤ（例えば３ｄｅｇ）以下になっているので、他の冷媒制御例えば表４に基づいて膨張弁の開度を調整する制御を行っている。
【０１１５】
このように、膨張弁４ａ、４ｂの開度の比が所定範囲例えば１．２〜１．８に入っていない場合に、膨張弁開度の変化の度合いが１６パルス／４回以上である膨張弁４ａ側、つまり負荷側ユニットＡの目標過熱度が適正ではないと判断し、変更している。その際、目標過熱度計測過熱度との差が小さくなる方向に変更している。これにより、現行の冷凍サイクルの状態に応じて圧力損失を考慮した目標値が設定され、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に分配することができ、信頼性の向上を図ることができる。
運転負荷ユニットが３台以上存在する場合には、複数の膨張弁のうちで最大の冷媒流量となっている膨張弁と最小の冷媒流量となっている膨張弁との比で判断すればよい。
【０１１６】
なお、本実施の形態に係わる目標値の変更では、圧縮機周波数をパラメータとした３レベルの目標加熱度を予め設定しておき、運転状況が適正になるように目標値のいずれを使用するかを選択している。この予め圧力損失を考慮した目標値は、上記のように３レベルに限ることなくもっと多くてもよいし、また２レベルでもよい。ただし、多くの目標値を用意しておくことにより、運転状況に適した安定した冷凍サイクルを実現できる一方、制御手順が多くなり制御が煩雑になる。
【０１１７】
また、ＳＴ２８の判断では膨張弁開度の比、即ち冷媒流量の比が所定の設定範囲を越えたかどうか判断したが、他の手法によって判断してもよい。例えば、過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、目標値が適正ではない負荷側ユニットが存在していると判断してもよい。ただし、この時の所定値はＤ（例えば３ｄｅｇ）よりも大きい値、例えば８ｄｅｇを設定し、計測値と目標値の差がこの所定値を越えた場合には、その負荷側ユニットに対する目標値が適正ではないと判断してもよい。そして、目標値と計測値との差を小さくするように例えば図１３に基づいて変更し、変更した目標値を用いて冷凍サイクルの通常の過熱度または過冷却度を用いた制御を行う。この場合には、例えば図１５の状態ではｔ１制御タイミングで負荷側ユニットＡの計測値と目標値の差（１０ｄｅｇ）がこの所定値（例えば８ｄｅｇ）を越えているので、レベル１からレベル２として目標値を変更する制御となる。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態では、圧力損失の影響を想定した目標過熱度または目標過冷却度を設定できるので、計測位置での目標過熱度または目標過冷却度を設定でき、誤制御を防止し、信頼性の高い制御を行うことができる。
【０１１９】
実施の形態６． 本発明の実施の形態６によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１６は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。図７の構成のものからガス管温センサー１６ａ、１６ｂと信号線２６ａ、２６ｂを除いた構成である。
本実施の形態は、特に複数の負荷側ユニットを有するマルチ形冷凍サイクル装置で停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットとが混在する場合の暖房運転において、運転サイクル中の冷媒量が適正かどうかを一定時間毎に判断し、不適正な場合は停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁の開度を適宜補正する制御に関し、ここではこの制御のことを冷媒量適正化制御と称している。
運転サイクル中の冷媒流量が適正かどうかは、運転負荷側ユニットの凝縮器出口の過冷却度が予め定めた所定の適正範囲であるときにその冷媒流量が適正であると判断する。そして適正範囲より大きいもしくは小さい場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が不適切なために回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁開度を増加若しくは減少させる。今、図１６に示す構成の負荷側ユニットＡ、Ｂで、負荷側ユニットＡは運転、負荷側ユニットＢは停止とする。
【０１２０】
以下、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置について、詳しく説明するが、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の冷媒流通の動作については実施の形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１２１】
停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の制御手順について、図１７に基づいて説明する。
運転負荷側制御装置１４ａで受信、計算、送信する項目はＳＴ１ａに示すように実施の形態３の暖房運転と同様であるが、停止負荷側制御装置１４ｂからの受信情報はない。
熱源側制御装置１３では、運転負荷側ユニットＡの設定温コードＣａと容量ｑａと管温Ｔａを受信する。ＳＴ５１の判断で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒量適正化制御は行なわないので、他の冷媒制御を行う。ＳＴ５１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、温度差コードＣａと容量ｑａから負荷状態を式（４）によって計算し（ＳＴ５２）、負荷状態に対応した圧縮機の周波数を表１のｆｕｎｃｔｉｏｎ１で設定し（ＳＴ５３）、運転負荷側熱交換器５ａの管温Ｔａと液管温センサー１７ａで計測した管温から過冷却度を算出する（ＳＴ５４）。
【０１２２】
さらに、ＳＴ５５で運転負荷側熱交換器の過冷却度の適正範囲を算出する。この過冷却度の適正範囲は推定冷媒循環量や負荷状態に応じて設定される。具体例としては、表７に示すように、圧縮機の周波数に対応して過冷却度の適正範囲を表でｆｕｎｃｔｉｏｎ７として記憶しておき、この対応表に基づいて過冷却度の適正範囲を設定する。ここで用いる圧縮機の周波数は、ＳＴ５３で推定冷媒循環量や負荷状態に応じてｆｕｎｃｔｉｏｎ１（表１）によって算出されたものである。
【０１２３】
【表７】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置では、過冷却度の適正範囲は次のようになる。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５(負荷大)、
過冷却度０［ｄｅｇ］
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止
圧縮機周波数＝６０Ｈｚ
圧縮機周波数６０Ｈｚに対応して、表５より目標過冷却度を１０［ｄｅｇ］に設定し、表７より、過冷却度の適正範囲を４〜１４［ｄｅｇ］に設定する。
【０１２５】
次に、運転負荷側熱交換器５ａの出口の計測過冷却度が適正範囲内かどうかをＳＴ５６で判断し、この過冷却度の適正範囲内の場合には、冷媒量適正化制御は行わないで、現在の停止負荷側ユニットに連通する膨張弁４ｂの開度は変更せずに維持する（ＳＴ５７）。
ＳＴ５６の判断で、運転負荷側熱交換器５ａの出口の計測過冷却度が適正範囲よりも大きいもしくは小さい場合、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度が不適切なために回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断する。例えば運転負荷側熱交換器５ａの出口過冷却度が過冷却度の適正範囲よりも小さくなった場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁開度が小さ過ぎたため停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量が多すぎた結果、運転サイクル中の冷媒量が不足気味になっていると判断する。一方、運転負荷側熱交換器の出口過冷却度が適正範囲よりも大きくなった場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が大き過ぎたため停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量が少な過ぎた結果、運転サイクル中の冷媒量が過剰気味になっていると判断する。
いずれの場合も冷媒分布適正化のために、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が過冷却度の適正範囲内に収まる方向に停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を変更する。
【０１２６】
一定時間後、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が適正範囲内に収まった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を維持し（ＳＴ５７）、冷媒量適正化制御を終了する。一方、運転負荷側ユニットの出口過冷却度が適正範囲内に収まらない場合は、まだ回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、さらに冷媒量適正化制御を続行する。この時、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度をさらにＳＴ５１〜ＳＴ６０を繰り返す。
【０１２７】
従来は、停止負荷側熱交換器に冷媒が溜まってきたら、一時的に膨張弁の開度を大きくして、溜まった冷媒を運転サイクル側に戻し、膨張弁の開度はもとに戻すという処理を定期的に繰り返して行なっていた。
これに対し本実施の形態では、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないでその開度を維持し、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。このため、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適切化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正する冷媒量適正化制御を行うことで、従来の溜まった冷媒を戻すという処理を行う回数を減らすことができ、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１２８】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置では、冷媒量適正化制御は次のようになり、そのタイムチャート図を図１８に示す。ここで１制御タイミングを２分程度とする。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、
計測過冷却度０［ｄｅｇ］、膨張弁4a開度１００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、
停止、膨張弁4b開度５０パルス
過冷却度の適正範囲＝４〜１４ｄｅｇ
ｔ１制御タイミングで、負荷側ユニットＡの計測過冷却度は０ｄｅｇであり過冷却度の適正範囲外なので、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度をその時の開度より５パルス開ける。即ち、膨張弁４ａの開度は１００パルスのままで、膨張弁４ｂは開度は５０パルスから５５パルスに変更する。
一定時間後、ｔ２制御タイミングでは、運転負荷側ユニットＡの計測過冷却度は４［ｄｅｇ］になり過冷却度の適正範囲内であるので、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度は５５パルスの状態を維持する。
【０１２９】
以上により、本実施の形態で示した冷媒制御方法を適用すれば、停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在する暖房運転中に、運転負荷側ユニットの熱交換器出口の過冷却度を所定間隔で検知し、計測過冷却度が予め定めた過冷却度の適正範囲にない場合は、過冷却度の適正範囲内に収まるように膨張弁開度を変更して、停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を制御する。このため、停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を適正にすることができ、即ち、運転サイクル側の回路を流通する冷媒流量を適正にすることができ、安定した冷凍サイクルの運転を行うことができる。
【０１３０】
また、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないことで、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。このため、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適正化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正し、冷媒量適正化制御を行う回数を減らし冷凍サイクルの安定化をはかることができる。特に、従来のように停止負荷側熱交換器に溜まり込んだ冷媒を運転サイクルに戻す処理が必要なく、または、必要であってもその処理間隔を長くすることができる。
【０１３１】
実施の形態７． 本発明の実施の形態７によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図１９は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。本実施の形態も実施の形態６と同様、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転における冷媒量適正化制御に関するものであり、その冷媒回路構成および冷媒流通の動作については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【０１３２】
以下、図１９に基づいて、停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転の冷媒量適正化制御の手順について説明する。
停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転では、サイクル対応制御で膨張弁の開度を設定する際、停止負荷側熱交換器に連通する膨張弁の開度として初期値（例えば５０パルス）を与え、所定の冷媒流量を流通させて運転を開始する。本実施の形態に係わる冷媒量適正化制御処理は、例えば実施の形態１における負荷対応制御などによって運転状態を見ながら運転負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を徐々に補正して冷媒流量を制御する際、誤った方向に補正しないように保護するものである。図１９に示した冷媒量適正化制御の手順は、熱源側制御装置１３で行なう処理であり、膨張弁の補正すべき開度を決定した後に行なわれる。即ち、図２ではＳＴ３２およびＳＴ４２およびＳＴ４３の後に行なわれる処理である。
【０１３３】
ＳＴ６１で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒量適正化制御は行なわないので、他の冷媒制御を行なう。ＳＴ６１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、ＳＴ５２で負荷状態を算出し、ＳＴ５３で圧縮機の周波数を例えば表１（ｆｕｎｃｔｉｏｎ１）を用いて算出する。ＳＴ５２、ＳＴ５３に関しては、実施の形態６と同様である。また、本実施の形態による冷媒量適正化制御では、大きな負荷変動があった場合に対する制御ではなく、良好な冷凍サイクル運転を行なっているものに対し、さらに停止負荷側熱交換器に流通させる冷媒流量を適正化しようとするものである。このため、ＳＴ６２で数回の制御タイミングでＳＴ５３で算出した圧縮機周波数の最大値と最少値の差が所定値以上、例えば５Ｈｚ以上あった時には、本実施の形態における制御の対象ではないので、他の冷媒制御を行なう。
【０１３４】
次に、ＳＴ６３で運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が数回、例えば５回即ち５制御タイミング以上連続で開方向または閉方向に変更しているかどうかを判断する。開閉いずれかの一方向に所定回数以上変更していない場合には、冷媒量適正化制御しない（ＳＴ６４）。即ち、現在の停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度は現在の開度を維持し、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度は負荷対応制御のとおりとして送信する。そして、ＳＴ６５で運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度の補正開閉方向を記憶し、カウントアップする。
【０１３５】
ＳＴ６３、ＳＴ６６の判断で、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度を連続で所定回数以上、開方向に変更している場合は、ＳＴ６７で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルス開けて開度を増加する。また、ＳＴ６３、ＳＴ６６の判断で、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度を連続で所定回数以上、閉方向に変更している場合は、ＳＴ６８で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルス閉めて開度を減少する。ＳＴ６７、ＳＴ６８の後、ＳＴ６９で所定回数の判断で用いるカウンタをクリアする。この冷媒量適正化制御は運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が連続的に開閉いずれか一方向に変更されることがなくなるまで続ける。
【０１３６】
運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａが数回連続で開方向に制御される現象は、停止負荷側ユニットＢに冷媒が溜まりこみ過ぎた結果、運転冷媒回路内の冷媒量が不足して圧縮機１の吐出温が上昇するために、吐出温を下げようとして起こると考えられ、早急に冷媒を運転冷媒回路中に放出する必要がある。
この考え方に基づいて、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂを数パルス開けると、停止負荷側ユニットＢに溜り過ぎていた冷媒を運転冷媒回路中に放出でき、運転に必要な冷媒量の適正化をはかることができる。
【０１３７】
一方、運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度が数回連続で閉方向に制御される現象は、運転冷媒回路中の冷媒量過多により、圧縮機１の吐出温が下降するために、吐出温を上げようとして起こると考えられ、早急に冷媒を停止負荷側ユニットＢに回収する必要がある。
この考え方に基づいて、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂを数パルス閉めると、運転冷媒回路中の余剰冷媒を停止負荷側ユニットＢに回収して運転に必要な冷媒量の適正化をはかることができる。
【０１３８】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図１９に示した手順で冷媒量適正化制御を行った場合のタイムチャート図を図２０に示す。ここで、１制御タイミングは例えば２分とする。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、温度差コード１５、
膨張弁４ａの開度の初期値＝１００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止、
膨張弁４ｂの開度の初期値＝５０パルス
負荷対応制御で、膨張弁４ａの開度が以下のように変更されるとする。
負荷対応制御回数 ０ １ ２ ３ ４ ５
膨張弁４ａの開度 １００ １０１ １０２ １０５ １０８ １１１
膨張弁４ａは、開方向に５回連続で変更されたので制御タイミングｔ６でＳＴ６７の処理を行なう。即ち、停止負荷側ユニットＢに連通している膨張弁４ｂの開度をそのときの開度より５パルス開けるので、膨張弁４ｂの開度は５０パルスから５５パルスに変更される。
【０１３９】
その後、膨張弁４ａの開度変更が以下のようになったとする。
負荷対応制御回数 ０ １ ２ ３ ４ ５
膨張弁４ａの開度 １１１ １１４ １１５ １１６ １１７ １１６
５回連続で開き方向に変更されていないので、停止負荷側ユニットに連通している膨張弁開度はこの状態で維持する。
【０１４０】
本実施の形態による冷媒制御方法を適用すれば、停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在する暖房運転中に、運転負荷側ユニットに連通する膨張弁開度がある所定時間内に開閉のどちらか一方向だけに連続的に変化している場合は、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度が不適切なために、連続的に冷媒流量を増加または減少させようとしており、冷媒分布が不適切になっていると判断する。そして、まず停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向に補正する。補正して一定時間後、運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向が逆になった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度をその状態で維持し、冷媒量適正化制御を終了する。一方、補正して一定時間を過ぎてもまだ運転負荷側ユニットの膨張弁開度の変更方向が逆にならない場合は、まだ回路全体の冷媒分布が不適切になっていると判断し、さらに冷媒量適正化制御を続行する。この時、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度をさらに補正することもある。
【０１４１】
また、冷媒量適正化制御後も停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を制御前の開度に戻さないことで、補正後の冷媒分布が適正な状態を保持し続ける。
【０１４２】
以上により、停止負荷側ユニットの膨張弁開度が不適切なため回路全体の冷媒分布が不適切になった場合に、冷媒分布を適切化すると同時に停止負荷側ユニットに連通している膨張弁の開度を補正する冷媒量の適正化を行うことができる。このため、従来、定期的に停止負荷側熱交換器に溜まり込んだ冷媒を運転側に戻す処理を行っていたが、この冷媒を戻す処理を行う回数を減らすまたはなくすことができ、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１４３】
実施の形態８． 本発明の実施の形態８によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法について説明する。図２１は、本実施の形態によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。本実施の形態も停止負荷側ユニットが存在する場合の暖房運転における冷媒の制御に関するものであり、例えば冷凍サイクル装置の冷媒回路構成および冷媒流通の動作については実施の形態１とし、負荷側ユニットＡを暖房運転し、負荷側ユニットＢを停止とする。
【０１４４】
以下、図２１に基づいて、停止負荷側ユニットが存在する場合の熱源側制御装置１３で行なう暖房運転の冷媒制御の手順について説明する。
ＳＴ７１で暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがあるかどうか判断する。冷房運転または停止負荷側ユニットがない場合には本実施の形態による冷媒制御は行なわないので、他の冷媒制御処理を行なう。ＳＴ７１の判断で、暖房運転でかつ停止負荷側ユニットがある場合には、ＳＴ７２で運転負荷側ユニットＡに連通する膨張弁４ａの開度は別の処理によって例えば２００パルスに設定されているとし、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度を予め定めたある開度であるＥパルス、例えば５２パルスに初期設定する（ＳＴ７２）。
冷媒量適正化制御の始めには、まず停止負荷側ユニットＢ内に冷媒が滞留しないで冷凍サイクルの冷媒量が不足することを確実に回避できるように、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をある程度大きく設定する必要があるため、ここでは例えば５２パルスに設定している。
【０１４５】
ＳＴ７２で停止負荷側熱交換器５ｂに連通する膨張弁４ｂの開度を設定した後、ＳＴ７３で一定時間、例えば５分程度起動運転を行なう。起動後一定時間が経過したら、熱源側熱交換器管温センサー１０で熱源側熱交換器の管温を計測する（ＳＴ７４）。熱源側熱交換器の管温とは、冷媒の蒸発温度と同等でありこれをＴｅ０とする。次に、ＳＴ７５で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度をａパルス、例えば５パルスだけ絞る方向に変更し、一定時間、例えば１０分程度経過後（ＳＴ７６）、再び熱源側熱交換器管温センサー１０で熱源側熱交換器の管温を計測して、これをＴｅ１とする（ＳＴ７７）。
ＳＴ７８で膨張弁４ｂの開度を変更する前の蒸発温度（Ｔｅ０）と後の蒸発温度（Ｔｅ１）とを比較する。蒸発温度の変化の度合い（|Ｔｅ１−Ｔｅ０|）がＧ℃、例えば０．５℃程度以上の場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度が不適切なために冷媒分布が不適切になっていると判断する。
【０１４６】
負荷変動がほとんどないのに蒸発温度が大きく低下している場合は、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度の絞り過ぎにより、停止負荷側ユニットに冷媒が溜まり過ぎ、運転サイクル側の冷媒量が不足していると判断し、ＳＴ７９で停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁４ｂの開度を開度変更前の開度、またはその１つ前の開度に修正する。そしてＳＴ８０で蒸発温度が急激に低下する前の状態に戻ったことを確認する。これにより、停止負荷側ユニットＢに溜り過ぎていた冷媒を運転冷媒回路中に放出して運転に必要な冷媒量の適正化をはかる。
一方、開度変更前後で熱源側熱交換器管温即ち蒸発温度の変化の度合いがある所定値（例えば０．５℃）を越えない場合、停止負荷側ユニットＢに連通する膨張弁開度が適切なために冷媒分布は適切であると判断し、その開度を維持するか、あるいはＳＴ８２でこれを次の開度変更前の状態とするためにＴｅ１をＴｅ０に設定し、その蒸発温度と開度を記憶してＳＴ７６に戻り、さらに膨張弁４ｂを５パルス閉めて膨張弁４ｂを流通する冷媒流量を少なくする。これにより、この時運転サイクルに流通する冷媒流量は減少する。
【０１４７】
具体例として、例えば負荷側ユニットＡ、Ｂが以下のように設定された冷凍サイクル装置に対し、図２１に示した手順で冷媒量適正化制御を行った場合のタイムチャート図を図２２に示す。
負荷側ユニットＡ：容量＝2.0kW 、容量コード２、運転、
膨張弁４ａの開度の初期値＝２００パルス
負荷側ユニットＢ：容量＝4.0kW 、容量コード３、停止、
膨張弁４ｂの開度の初期値＝５２パルス
各膨張弁４ａ、４ｂの開度に設定して起動運転を行い（ＳＴ７２、ＳＴ７３）、起動後５分経過した場合に、膨張弁４bの開度をａパルス例えば５パルス閉める（ＳＴ７６）。即ち、膨張弁４ｂの開度を５２パルスから４７パルスに変更する。
【０１４８】
この運転で、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
【０１４９】
膨張弁４ｂの開度を変更後、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
【０１５０】
膨張弁４ｂの開度を戻した後、熱源側熱交換器センサーで計測した管温の変化が例えば以下のようになったとする。
【０１５１】
蒸発温度の変化と膨張弁開度、即ち停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量との関係は、次のように判断できる。
膨張弁４ｂの開度を変更した後、一定時間中に熱源側熱交換器管温から検出する蒸発温度の変化の度合いが、例えば０．５以下である場合は、運転サイクルの冷媒回路全体の冷媒分布は適正であると判断する。そして、一定時間後に膨張弁開度をさらに閉じる方向に変更し、さらに適正である状態を探す。
一方、蒸発温度の変化の度合いが例えば０．５以下ではなく急激に変化する場合は、運転サイクルの冷媒回路全体の冷媒分布は不適切であると判断する。このとき蒸発温度が低下している場合には、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を閉め過ぎたため、停止負荷側熱交換器に滞留する冷媒量が多すぎて運転ユニットの冷媒量が不足し、回路全体の冷媒分布が不適切になっている。また、蒸発温度が上昇している場合には、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を開け過ぎたため、停止負荷側ユニットに滞留する冷媒量は少なすぎて運転サイクル中の冷媒量が多すぎ、回路全体の冷媒分布が不適切になっている。
【０１５２】
そこで、本実施の形態による制御方法では、まず、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁を予め大きめの開度とし、運転サイクルに冷媒量が少なすぎるのを防止した状態で運転してみる。そして徐々に開度を閉じる方向に変化させて停止負荷側熱交換器５ｂに徐々に冷媒が滞留してくる。ある時点で膨張弁開度を閉め過ぎる状態となり、回路全体の冷媒分布が不適切になる。この時の蒸発温度は急激に低下するため、所定値（例えば０．５）を越えて低下した時にこれを検出して急激に低下する前の開度に戻す。この処理により、回路全体の冷媒分布を最適な状態とすることができる。
その場合、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度を、蒸発温度が急激に低下した制御タイミングの１つ前、または２つ前の開度に補正する。補正後一定時間経過して、蒸発温度の変化の度合いが設定範囲内に収まった場合は、回路全体の冷媒分布が適切な状態に戻ったと判断し、停止負荷側ユニットに連通する膨張弁開度をその状態で維持し、冷媒量適正化制御を終了する。一方、補正後一定時間経過しても蒸発温度の変化の度合いが設定範囲内に収まらない場合は、停止負荷側ユニットに連通している膨張弁開度をさらに開度変更１つ前の開度に戻す。
【０１５３】
以上のように、本実施の形態では、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることができる。
特に、蒸発温度を検出しながら停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を調節することで、暖房運転で停止負荷側ユニットに連通する膨張弁の開度を運転サイクル状態に合わせて設定できるので、回路全体の冷媒分布が適切になるように設定でき、冷凍サイクルの安定化をはかることができる。
【０１５４】
実施の形態１〜実施の形態８では、流量調整手段として膨張弁を用い、膨張弁の開度によって冷媒流量を調整しており、説明でも膨張弁開度を開ける、閉めるとしたが、膨張弁開度を開けるとは冷媒流量を多くすることと同等であり、膨張弁開度を閉めるとは冷媒流量を少なくすることと同等である。また、流量調整手段は、膨張弁でなくても他の冷媒流量を調整し得るものを用いてもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、まずそれぞれの前記流量調整手段を調整して運転する複数の前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにした後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５６】
また、本発明によれば、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が所定の分流比率になるようにすることを特徴とすることにより、負荷変動に応答性よく対応でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５７】
また、本発明によれば、運転する複数の負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の分流比率を、それぞれの前記負荷側熱交換器の容量比に基づいて設定することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５８】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、それぞれの前記流量調整手段を調整して前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を設定した後、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて前記流量調整手段を微調整して、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１５９】
また、本発明によれば、運転中の冷凍サイクル装置において、少なくとも１つ以上の負荷側ユニットで所定値を越える負荷変動が生じたとき、変動後の冷凍サイクルにおいて冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように流量調整手段を調整して、運転する前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を変更することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６０】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器の目標過熱度または目標過冷却度を現行の目標値より小さい値に変更し、計測過熱度または計測過冷却度と変更した前記目標値との差をなくすように前記流量調整手段を微調整して、前記負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させることにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６１】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、１回の微調整における前記冷媒流量の変化量を所定範囲内としたことにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６２】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を所定量だけ増加させることにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６３】
また、本発明によれば、各負荷側ユニットの負荷の大きさに応じて冷媒流量を微調整する際、負荷の大きい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させるとともに、変更前後でそれぞれの流量調整手段を流通する冷媒流量の総量が同等になるように負荷の小さい負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を減少させることにより、各負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が急変するのを確実に防止でき、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、さらに安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクルの制御方法が得られる。
【０１６４】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの過熱度または過冷却度の計測値と目標値の差が所定値を越えて大きい場合、その差が小さくなるように前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して、計測値と変更した前記目標値との差がなくなるように冷媒流量を変更することにより、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、各負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に調整することができるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６５】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、複数の前記負荷側ユニットを運転する場合、前記流量調整手段を調整して冷房運転の場合は目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転の場合は目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、各前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整し、そのときの前記負荷側熱交換器のそれぞれに流通する冷媒流量のうちで最大の冷媒流量と最小の冷媒流量との比が所定の範囲を越えた場合、これまでの所定時間での冷媒流量の変化量が多かった前記負荷側ユニットについて、前記目標値を変更した後、前記流量調整手段を調整して計測値と変更した前記目標値との差がなくなるようにその冷媒流量を変更することにより、圧力損失によって計測値が実際の値を示していない場合でも、各負荷側熱交換器への冷媒流量を適正に調整することができるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法が得られる。
【０１６６】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの計測過冷却度が所定の適正範囲より大きくもしくは小さくなったときは、計測過冷却度が前記適正範囲に収まるように停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整してその冷媒流量を増加もしくは減少させ、前記運転負荷側ユニットの計測過冷却度が前記適正範囲内に収まったときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６７】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が、所定時間内で増加または減少のどちらか一方向だけに連続的に変化したとき、停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量の変化方向と同一方向に変化させ、前記運転負荷側熱交換器に流通する冷媒流量が一方向だけに連続的に変化する状態を脱したときに前記停止負荷側熱交換器に流通する冷媒流量をその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６８】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットに連通し前記負荷側ユニットに流通する冷媒流量を調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置において、暖房運転を行う場合に停止負荷側ユニットが存在する場合、起動時に前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を、運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量が不足しないように予め定めた値に初期設定し、所定時間が経過後、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を調整して前記運転負荷側ユニットに流通する冷媒流量を徐々に減少させ、熱源側ユニット内の熱源側熱交換器の管温が所定値を越えて低下したときに、前記停止負荷側熱交換器に連通する前記流量調整手段を前記管温が低下する前に戻してその状態で維持することにより、暖房運転で停止負荷側熱交換器に適正量の冷媒を流通させて回路全体の冷媒分布を適正に設定でき、冷凍サイクルの安定化を図ることのできるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法が得られる。
【０１６９】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量をそれぞれ前記負荷側熱交換器の容量に基いて分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、負荷変動に応答性よく対応でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７０】
また、本発明によれば、圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、冷房運転では目標過熱度と計測過熱度との差を、暖房運転では目標過冷却度と計測過冷却度との差をなくすように、前記負荷側ユニットの負荷側熱交換器のそれぞれに冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段と、複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を前記負荷側ユニットそれぞれの負荷の大きさに応じて調整する冷媒流量調整手段とを備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたときに、前記冷媒流量分配手段にて複数の前記負荷側熱交換器への冷媒流量を分配することにより、負荷側ユニットの空気側熱交換性能と冷媒側熱交換性能のバランスがよく、安定して運転できる冷凍サイクルが実現でき、負荷変動に応答性よく対応でき、かつ、できる限り負荷に応じた能力を供給するように冷媒を分配できるマルチ形冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７１】
また、本発明によれば、負荷側ユニットの設定温度と計測温度との温度差が所定値を越えたことで、前記負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、安定して運転できる冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【０１７２】
また、本発明によれば、圧縮機の周波数の変化量が所定値を越えたことで、負荷側ユニットで大幅な負荷変動が生じたことを検出することにより、負荷変動に応答性よく対応でき、安定して運転できる冷凍サイクル装置の制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】 実施の形態１によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 実施の形態１による制御方法のタイムチャート図である。
【図４】 実施の形態１による他の制御方法の処理を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図６】 実施の形態２によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、負荷対応制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図８】 実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】 実施の形態３によるマルチ形冷凍サイクル装置の他の構成を示す冷媒回路図である。
【図１０】 本発明の実施の形態４によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、負荷対応制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】 実施の形態４によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法のタイムチャート図である。
【図１２】 本発明の実施の形態５に係わり、センサーの設置位置の違いによって計測される過熱度の違いを示す説明図である。
【図１３】 実施の形態５に係わり、圧縮機周波数に対する目標過熱度の設定の変化を示すグラフである。
【図１４】 実施の形態５によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法に係わり、圧力損失を考慮した目標値変更の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】 実施の形態５による制御方法のタイムチャート図である。
【図１６】 本発明の実施の形態６に係わるマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図１７】 実施の形態６によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】 実施の形態６による制御方法のタイムチャート図である。
【図１９】 本発明の実施の形態７によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】 実施の形態７による制御方法のタイムチャート図である。
【図２１】 本発明の実施の形態８によるマルチ形冷凍サイクル装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】 実施の形態８による制御方法のタイムチャート図である。
【図２３】 従来のマルチ形冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２４】 従来のマルチ形冷凍サイクル装置の他の構成を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ 流路切換手段、３ 熱源側熱交換器、４ａ、４ｂ 流量調整手段、５ａ、５ｂ 負荷側熱交換器、１０ 熱源側熱交換器管温センサー、１１ａ、１１ｂ 室温検知センサー、１３ 熱源側制御装置、１４ａ、１４ｂ 負荷側制御装置、２０〜２４ 制御信号線、Ｘ 熱源側ユニット、Ａ、Ｂ 負荷側ユニット。
Claims (10)
- 圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を弁開度の増減により調整する複数の流量調整手段とを備えるマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法であって、
当該冷凍サイクル全体の負荷に見合った前記複数の流量調整手段の合計開度を決定し、この合計開度を前記複数の負荷側ユニットの容量比で分配して前記各流量調整手段の開度を初期設定するサイクル対応制御を行うステップと、
前記サイクル対応制御を行ってから所定の間隔で前記複数の負荷側ユニットにあって計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を補正して、前記計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を徐々に増加させる負荷対応制御を行うステップと、
前記サイクル対応制御を行った以降で、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットに大幅な負荷変動が生じた時には、前記サイクル対応制御を再び行い、前記各流量調整手段の開度を設定し直すステップと、
を備えたことを特徴とするマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。 - 前記サイクル対応制御にて、当該冷凍サイクル全体の負荷に見合った前記圧縮機の周波数を求め、この圧縮機の周波数に基づいて前記複数の流量調整手段の合計開度を決定することを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記サイクル対応制御にて、前記圧縮機の周波数に基づいて前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器の目標過熱度もしくは目標過冷却度を設定し、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器の計測過熱度もしくは計測過冷却度と前記目標過熱度もしくは目標過冷却度の差に応じて、前記合計開度を前記複数の負荷側ユニットの容量比で分配して設定された前記各流量調整手段の開度を変更することを特徴とする請求項２記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記圧縮機の前回の周波数と新周波数との差が所定値以下である場合、もしくは前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器の計測過熱度もしくは計測過冷却度と前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器の目標過熱度もしくは目標過冷却度の差が所定値以下である場合に前記負荷対応制御を行うことを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記負荷対応制御にて前記計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させる際に、前記計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度の増分を、該負荷側ユニットの計測温度と設定温度の温度差に応じて変更することを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記負荷対応制御にて前記計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させる際に、前記複数の負荷側ユニットにあって計測温度と設定温度の温度差が小さい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を減少させ、前記各流量調整手段の開度の補正前後で、前記複数の流量調整手段の全部に流通する冷媒流量を同等にすることを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記負荷側ユニットの大幅な負荷変動は、前記圧縮機の前回の周波数と新周波数との差が所定値を超えたことで検出する、もしくは少なくともいずれか１つの前記負荷側ユニットの計測温度と設定温度の温度差が所定値を超えたことで検出することを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。
- 前記複数の負荷側ユニットにあって停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在し、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒が凝縮される暖房運転である場合、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を予め停止負荷側ユニットに設定されている開度に設定するステップと、
所定の間隔で検出される前記運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器出口の計測過冷却度が、前記圧縮機の周波数に基づいて設定された前記運転負荷側ユニットの過冷却度の適正範囲より小さいときは、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を増加させ、前記計測過冷却度が前記過冷却度の適正範囲より大きいときは、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を減少させるステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。 - 前記複数の負荷側ユニットにあって停止負荷側ユニットと運転負荷側ユニットが混在し、運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒が凝縮される暖房運転である場合、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を予め停止負荷側ユニットに設定されている開度に設定するステップと、
前記運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度が開方向に所定回数以上連続して変更しているときは、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を増加させ、前記運転負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度が閉方向に所定回数以上連続して変更しているときは、前記停止負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を減少させるステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御方法。 - 圧縮機と熱源側熱交換器を有する熱源側ユニットと、それぞれ負荷側熱交換器を有する複数の負荷側ユニットと、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通され前記負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を弁開度の増減により調整する複数の流量調整手段と、当該冷凍サイクル全体の負荷に見合った前記複数の流量調整手段の合計開度を決定し、前記複数の負荷側ユニットの容量比でこの合計開度を分配して前記各流量調整手段の開度を設定し、前記各負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を分配する冷媒流量分配手段と、前記複数の負荷側ユニットにあって計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に連通する流量調整手段の開度を補正して、前記計測温度と設定温度の温度差が大きい負荷側ユニットの負荷側熱交換器に流通する冷媒流量を増加させる冷媒流量調整手段と、を備え、少なくとも１つ以上の前記負荷側ユニットに所定値を越える負荷変動が生じた時には、前記冷媒流量分配手段にて前記各流量調整手段の開度を設定し直すことを特徴とするマルチ形冷凍サイクル装置の冷媒制御装置。
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