JPH02154945A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インバータを付設してなる圧縮機を備えた空
気調和装置の運転制御装置に係り、特に、圧縮機の最低
制御可能容量以下に相当する低能力範囲で可変能力制御
を行うものに関する。

（従来の技術） 従来より、例えば特公昭６０−１２５３２号公報に開示
される如く、圧縮機、室外熱交換器、減圧機構、及び室
内熱交換器を順次接続してなる空気調和装置の運転制御
装置として、圧縮機を運転周波数可変に制御するインバ
ータを備え、運転状態の変化に応じて圧縮機の運転容量
を最適な値に制御することにより、快適な空調感を維持
するようにしたものは一般的な容量制御装置として知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、一般に、圧縮機は構造上容量が「０」付近の
小さな値に制御することができず、例えば、汎用のもの
では、３０Ｈｚ以下の運転容量に制御しようとすると、
結局圧縮機自体を停止しなければならなくなる。一方、
装置によっては、３０Ｈ２の運転周波数でも容量が過大
になることがあり、適切な容量制御を行うには、さらに
小さな周波数値に制御する必要がある。

しかしながら、上記従来のものでは、上記のような最低
容量の制約があるために、低能力範囲での可変能力制御
をすることができないという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、インバータの周波数調節だけでなく他の能力調節
手段を講することにより、圧縮機の最低容量以下に相当
する低能力範囲においても能力の可変制御を可能とする
ことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため第１の解決手段は、ホットガス
のバイパスによる能力変化を利用することにある。

具体的には、第１図に示すように、インバータ（１１）
により運転周波数可変に駆動される圧縮機（１）、室外
熱交換器（３）、減圧機構（６）及び室内熱交換器（７
）を順次接続してなる冷媒回路（１０）と、室内の空調
負荷を検出する空調負荷検出手段（Ｔ　ｈｌｌ）と、該
空調負荷検出手段（Ｔ　ｈ８）で検出された空調負荷に
応じて上記インバータ（１１）の出力周波数を制御する
制御手段（５１）とを備えた空気調和装置の運転制御装
置を対象とする。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（
９ｇ）とを減圧機４Ｍ（１４）を介して接続するバイパ
ス路（１２）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉
機構（１３）とを設けるものとする。

さらに、冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１
）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には、
上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開作動
させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数を上
記制御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ高く
変更する変更手段（５２）を設ける構成としたものであ
る。

第２の解決手段は、室外ファンの風量の変化に伴う能力
変化を利用することにある。

具体的には、第２図（破線部分を含み点線部分を含まず
）上記第１の解決手段において、室外熱交換器（３）に
風量可変な室外ファン（３ａ）を付設するものとする。

そして、暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１
）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には、
上記室外ファン（３ａ）の風量を標準値よりも低く変更
すると共に上記インバータ（１１）の運転周波数を上記
制御手段（５１）による制御値から所定量だけ高く変更
する変更手段（５３）を設けたものである。

第３の解決手段は、室外熱交換器のコイルの熱交換面積
の変化による能力変化を利用することにある。

具体的には、第２図（点線部分を含み破線部分を含まず
）に示すように、上記第１の解決手段において、室外熱
交換器（３）の熱交換面積を可変とする。

そして、暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１
）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には、
上記室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると共
に上記インバータ（１１）の出力周波数を上記制御手段
（５１）による制御値よりも所定量だけ高く変更する変
更手段（５３）を設けたものである。

第４の解決手段は、室外ファンの風量の変化と室外熱交
換器のコイルの熱交換面積の変化とを共に利用すること
にある。

具体的には、第２図（破線及び点線部分を含む）に示す
ように、上記第１の解決手段の空気調和装置において、
室外熱交換器（３）に風量可変な室外ファン（３ａ）を
付設しかつその熱交換面積を可変にする。

そして、２暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（
１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には
、上記室外ファン（３ａ）の風量を低下させたのち室外
熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると共に上記イ
ンバータ（１１）の出力周波数を上記制御手段（５１）
による制御値よりも所定量だけ高く変更する変更手段（
５３）を設けたものである。

第５の解決手段は、第３図（破線部分を含み点線部分を
含まず）に示すように、上記第２の解決手段における空
気調和装置にサイクル切換機構（２）を設けて冷暖房運
転の切換可能とする。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（
９ｇ）とを減圧機構（１４）を介して接続するバイパス
路（１２）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機
構（１３）とを設けるものとする。

さらに、冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１
）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には、
上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開作動
させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数を上
記＄ＩＪ　御手段（５１）による制御値よりも所定量だ
け高く変更する第１変更手段（５２）と、暖房運転時、
室内の空調負荷が上記圧縮機（１）の制御可能な最低容
量以下の範囲に相当する時には、上記室外ファン（３ａ
）の風量を標準値よりも低く変更すると共にインバータ
（１１）の運転周波数を制御手段（５１）による制御値
よりも所定量だけ高く変更する第２変更手段（５３）と
を設けたものである。

第６の解決手段は、第３図（点線部分を含み破線部分を
含まず）に示すように、上記第３の解決手段における空
気調和装置にサイクル切換機構（２）を設けて冷暖房運
転の切換可能とする。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（
９ｇ）とを減圧機＄Ｒ（１４）を介して接続するバイパ
ス路（１２）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉
機構（１３）とを設けるものとする。

さらに、冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１
）のｆＡ御可能な最低容量以下の範囲に相当する時には
、上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開作
動させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数を
上記制御手段（５１）による制ｒ８１ｉｉよりも所定量
だけ高く変更する第１変更手段（５２）と、暖房運転時
、室内の空調負荷が圧縮機（１）の制御可能な最低容量
以下の範囲に相当する時には、上記室外熱交換器（３）
の熱交換面積を減少させると共にインバータ（１１）の
出力周波数を制御手段（５１）による制御値よりも所定
量だけ高く変更する第２変更手段（５３）とを設けたも
のである。

第７の解決手段は、第３図（破線部分及び点線部分を含
む）に示すように、上記第４の解決手段における空気調
和装置にサイクル切換機構を設けて冷暖房運転の切換可
能とする。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（
９ｇ）とを減圧機構（１４）を介して接続するバイパス
路（１２）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機
構（１３）とを備えるとともに、 冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機（１）の制御
可能な最低容量以下の範囲に相当する時には、上記バイ
パス路（１２）中の開閉機構（１３）を開作動させると
共に上記インバータ（１１）の運転周波数を上記制御手
段（５１）による制御値よりも所定量だけ高く変更する
第１変更手段（５２）と、暖房運転時、室内の空調負荷
が圧縮機（１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当
する時には、上記室外ファン（３ａ）の風量を低下させ
たのち室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると
共にインバータ（１１）の出力周波数を制御手段（５１
）による制御値よりも所定量だけ高く変更する第２変更
手段（５３）とを設けたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、装置の運転時、制御手
段（３１）により、空調負荷検出手段（Ｔｈｌ）で検出
される室内側の空調負荷に応じてインバータ（１１）の
出力周波数が制御され、圧縮機（１）の運転容量が調節
される。

ここで、請求項（１）の発明では、冷房運転時、室内側
の空調負荷が減少して対応する圧縮機（１）の制御可能
な最低容量よりも低くなった時には、変更手段（５２）
により、インバータ（１１）の出力周波数を制御手段（
５１）による制御値よりも高く変更して圧縮機（１）の
容量を制御可能領域に確保しながら、バイパス路（１２
）の開閉機構（１３）を開いてホットガスの一部を冷媒
回路（１０）からバイパス路（１２）側にバイパスする
ように制御されるので、圧縮機（１）の運転容量が最低
容量以上に確保される一方、空調負荷の減少に応じて室
外熱交換器（３）の熱交換量が減少することになり、よ
って、冷媒回路（１０）内で、圧縮機（１）の最低容量
以下の容量に対応する低能力領域でも、圧縮機（１）の
運転容量の調節による可変能力制御が可能となる。

請求項（２）の発明では、装置の暖房運転時、上記請求
項（１）の発明と同様の低容量領域において、変更手段
（５３）により、室外ファン（３ａ）の風量が標準値よ
りも低く制御されるとともに、インバータ（１１）の出
力周波数が制御手段（５１）による制御値よりも高く変
更されるので、圧縮機（１）の最低容量以上の運転を行
いながらも、風量の減少により室外熱交換ｉｕ　（３）
の熱交換量が減少することになり、よって、暖房運転に
おいて、上記請求項（１）の発明と同様の効果を得るこ
とになる。

請求項Ｇ）の発明では、上記請求項（２）の発明と同様
の作用において、変更手段（５３）により、室外熱交換
器（３）の熱交換面積が小さくなるように制御されると
ともに、インバータ（１１）の出力周波数が通常制御時
よりも高く変更されるので、圧縮機（１）の最低容量以
上の運転を行いながらも、室外熱交換器（３）の熱交換
量が減少することになり、よって、上記請求項（２の発
明と同様の効果を得ることができる。

請求項（４）の発明では、上記請求項（２）及び（３）
の発明と同様の作用において、変更手段（５３）により
、室外ファン（３ａ）の風量が低く変更されたのち室外
熱交換器（３）の熱交換面積が減少させられるとともに
、インバータ（１１）の出力周波数が通常制御時よりも
高く変更されるので、上記請求項（２）及び（３）の発
明の効果が加重的に得られることになる。

請求項（５）、（６）、（７１の発明では、サイクル切
換機構（２）を備え、冷暖房運転を行うようにした空気
調和装置において、冷房運転時には、第１変更手段（５
２）により上記請求項（１）の発明の作用が得られると
ともに、暖房運転時には、第２変更手段（５３）により
それぞれ上記請求項（２）、（３）、（４）の発明の作
用が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第４図〜第８図の図面
に基づき説明する。

第４図は本発明の実施例に係る空気調和装置の全体構成
を示し、（Ｘ）は室外ユニット、（Ａ）〜（Ｃ）は該室
外ユニット（Ｘ）に並列に接続される複数の室内ユニッ
トである。上記室外ユニット（Ｘ）には、インバータ（
１１）により運転周波数可変に駆動される圧縮機（１）
と、暖房運転時には図中実線のごとく、冷房運転時には
図中破線のごとく切換わり、上記圧縮機（１）から吐出
された冷媒の流れのサイクルを切換えるサイクル切換機
構としての四路切換弁（２）と、室外ファン（３ａ）を
付設し、暖房運転時には蒸発器として、冷房運転時には
凝縮器として機能する室外熱交換器（３）と、暖房運転
時に減圧機構として機能する室外電動膨張弁（４）と、
液冷媒を貯溜するレシーバ（５）と、圧縮機（１）への
吸入冷媒中の液冷媒を除去するアキュムレータ（乏））
とが主要機器として配置されていて、上記各機器は冷媒
配管（９）で冷媒の流通可能に接続されている。

ここで、上記室外熱交換器（３）内には、２つのコイル
（３ｂ）及び（３ｃ）が配置されていて、該各コイル（
３ｂ）、（３ｃ）は液管（９ｄ）とガス管（９ｅ）との
間でそれぞれ分岐管（９ｈ）。

（９１）により並列に接続されている。そして、一方の
分岐管（９１）には、冷媒の流れを開閉制御するための
第２電磁開閉弁（１５）が介設されていて、通常は該第
２電磁開閉弁（１５）を開いて運転を行う一方、運転状
態によっては、第２電磁開閉弁（１５）を閉じることに
より、室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させ、能
力を低減するようになされている。

また、室外ユニット（Ｘ）内には、上記各室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）への冷媒配管（９）の分岐管（９ａ）〜
（９ｃ）が配置されていて、該各分岐管（９ａ）〜（９
ｃ）には、冷房運転時には減圧機構として機能し、暖房
運転時には流量調節を行う室内電動膨張弁（６）、・・
・が介設されている。一方、各室内ユニット（Ａ）には
、暖房運転時には凝縮器、冷房運転時には凝縮器として
機能する室内熱交換器（７）が上記各分岐管（９ａ）〜
（９Ｃ）に介設されている。すなわち、上記各機器（１
）〜（８）は、上記冷媒配管（９）により順次冷媒の流
通可能に接続され、室外熱交換器（３）で室外空気との
熱交換で得た熱を室内空気に移動するヒートポンプ作用
を有する主冷媒回路（１０）が構成されている。

そして、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）とアキュム
レータ（８）上流側の吸入管（９ｇ）との間には、冷媒
の流通可能に接続する第１バイパス路（１２）が設けら
れていて、該第１バイパス路（１２）には、冷媒の流通
を開閉制御する開閉機構としての第１電磁開閉弁（１３
）と、冷媒の減圧を行う減圧機構としてのキャピラリー
（１４）とがそれぞれ上流側から順に介設されている。

すなわち、運転状態によっては、第１電磁開閉弁（１３
）が開いて、圧縮機（１）から吐出されるホットガスの
一部を主冷媒回路（１０）から第１バイパス路（１２）
側にバイパスさせ、キャピラリー（１４）で減圧したの
ち吸入側に流すことにより、能力を低減するようになさ
れている。

さらに、装置には、多くの温度センサが配置されていて
、室外ユニット（Ｘ）において、（Ｔｈｌ）は吐出管（
９ｆ）に配置された吐出ガスの温度を検出する吐出管セ
ンサ、（Ｔ　ｈ２）は吸入管（９ｇ）に配置された吸入
ガスの温度を検出する吸入管センサ、（Ｔ　ｈ３）は室
外熱交換器（３）の空気吸込口に配置され、室外空気温
度を検出するための外気温センサ、（Ｔ　ｈ４）は室外
熱交換器（３）に取付けられ、室外熱交換器（３）の温
度を検出する外コイルセンサ、（Ｔｈ５）は後述の第２
バイパス路（１７）に配置され、冷媒の蒸発圧力相当飽
和温度を検出する飽和温センサ、（Ｔｈｅ）、・・・は
分岐管（９ａ）、・・・の液側に配置され、過冷却冷媒
の温度を検出する液管センサ、（Ｔｈ７）　、・・・は
室外側における分岐管（９ａ）〜（９Ｃ）のガス側に配
置され、冷媒の過熱ガス冷媒の温度を検出するガス管セ
ンサである。

一方、室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）側において、（Ｔｈ
８）、・・・は各室内熱交換Ｓ　（７）、・・・の空気
吸込口に配置され、室内空気温度を検出して設定温度と
差温により空調負荷を検知する空調負荷検出手段として
の室温センサ、（Ｔｈ９）　、・・・は各室内熱交換器
（７）、・・・に配置され、その温度を検出するための
内コイルセンサである。

すなわち、冷房運転時には上記ガス管センサ（Ｔｈ７）
　、・・・の検出値と飽和温センサ（Ｔ　ｈ５）の検出
値との差温として検知される冷媒の過熱度に応じて各室
内電動膨張弁（６）、・・・の開度を制御する一方、暖
房運転時には上記液管センサ（Ｔ　ｈ６）・・・の検出
値と内コイルセンサ（Ｔｈ９）　、・・・の検出値との
差温として検知される冷媒の過冷却度に応じて各室内電
動膨張弁（６）、・・・の開度を調節して冷媒流量を制
御するようになされている。

なお、（１７）は、レシーバ（５）の液貯溜部とガス管
（９ｅ）つまり上記四路切換弁（２）の−接続ボートに
接続され、冷媒の蒸発圧力相当飽和温度を検知するため
の第２バイパス路、（１８）は、該第２バイパス路（１
７）に介設され、冷媒を蒸発状態に減圧するキャピラリ
ーである。

次に、第５図は上記コントローラ（１６）の内部構成及
びコントローラ（１６）に接続される外部機器を示し、
（ＭＣ）は上記圧縮機（１）のモータであって、該モー
タ（ＭＣ）は、リレー接点（５２Ｃ−１）　、ノイズフ
ィルタ（２２）、整流回路（２３）、チョークコイル（
２４）及び上記インバータ（１１）を順次介して交流三
相電源（２１）に接続されている。また、（ＭＦＩ）は
室外ファン（３ａ）のモータ、（５２Ｃ）、　　（２Ｏ
Ｒ２）、（２０Ｒ４）及び（２０Ｒ５）は、それぞれ上
記インバータ（１１）、第１電磁開閉弁（１３）、第２
電磁開閉弁（１５）及び四路切換弁（２）を作動させる
電磁リレーであって、上記各機器はそれぞれ上記三相交
流電源（２１）のうちの単相成分と接続されるとともに
、コントローラ（１６）とも信号の授受可能に接続され
ている。

ここで、上記室外゛ノアン（３ａ）のモータ（ＭＦｌ）
は、その交流電源との間の接続を三方に切換え可能にな
されていて、コントローラ（１６）に内蔵される電磁リ
レー（図示せず）の常閉接点（５２ＦＨ）が接続されて
いる場合には標準の高風量で、電磁リレーの常開接点（
５２ＦＬ）が接続された場合には低風量側で、室外ファ
ン（３ａ）を運転するようになされている。さらに、（
ＥＶｏ）、　　（ＥＶ＋　）　〜（ＥＶ３　）は、それ
ツレ上記室外電動膨張弁（４）及び室内電動膨張弁（６
）。

・・・の開度調節機構（図示せず）を駆動するステッピ
ングモータである。上記各外部機器は、コントローラ（
１６）の内部回路に信号の授受可能に接続されていて、
コントローラ（１６）により、その作動状態を制御する
ようになされている。

さらに、（６３Ｈ２）は暖房運転時における高圧圧力制
御用の高圧圧力スイッチであって、該スイッチ（６３Ｈ
２）は接続端子（ＣＮ３）によりコントローラ（１６）
に信号接続されている。

また、コントローラ（１６）内部において、電磁リレー
の常開接点（ＲＹ＋　）〜（ＲＹ４）が単相交流電源に
対して並列に接続されている。これらは順に、インバー
タ（１１）の電磁リレー（５２Ｃ）、第２電磁開閉弁（
１３）　（７）電１ａ！Ｊ　レ−（２ＯＲ２）　、第２
電磁開閉弁（１５）の電磁リレー（２０Ｒ４）及び四路
切換弁（２）の電磁リレー（２０Ｒ５）のコイルにそれ
ぞれ直列に接続されており、コントローラ（１６）の信
号に応じて開閉されて、上記各電磁リレーをオン・オフ
させるものである。

そして、コントローラ（１６）には、上記室外側の各セ
ンサ（Ｔｈｌ）〜（Ｔ　ｈ７）の信号が入力可能に接続
されているとともに、室内側とのシリアル伝送回路（２
５）を介して、室内側の各センサ（Ｔ　ｈ８）〜（Ｔ　
ｈ９）の信号が入力可能になされている。

さらに、コントローラ（１６）には、制御プログラム等
を記憶する記憶装置（１９）が内蔵されていて、該記憶
装置（１９）には、各室内の空調負荷を制御上好都合な
空調負荷値に換算するために、室温センサ（Ｔ　ｈ８）
で検出される空調負荷をリニアでなく変化させる所定の
空調負荷係数αと、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の容
量に対応した容量設定値Ｃｔとが予め記憶されている。

すなわち、吸込空気温度Ｔａと設定温度Ｔｓとの差温Δ
Ｔに応じて、αの値が第７図に示すように設定されてい
る。また、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の容量比とし
て、外部入力設定値Ｃｔが「１」〜「１０」までの整数
として設定されている。

なお、図中、（２６）は、のこぎり波平滑化回路、（２
７）は伝送用同期回路、（２８）は装置の保護回路、（
６３Ｈ＋　）は装置保護用の高圧圧力スイッチ、（４９
Ｆ）は室外ファン（３ａ）のモータ（ＭＦＩ）保護用サ
ーモスタット、（ＣＮ５１）はインバータ（１１）の駆
動回路（図示せず）に信号を出力するための出力端子で
ある。

装置の冷房運転時、四路切換弁（２）が図中破線側に切
換わり、室外電動膨張弁（４）が開いた状態で、室内電
動膨張弁（６）、・・・の開度を過熱度に応じて調節し
ながら運転が行われ、吐出冷媒が室外熱交換器（３）で
凝縮され、各室内電動膨張弁（６）、・・・で減圧され
て各室内熱交換器（７）・・・で蒸発するように循環す
る一方、暖房運転時には、四路切換弁（２）が図中実線
側に切換わり、各室内電動膨張弁（６）、・・・の開度
が開き気味の状態で、室外電動膨張弁（４）の開度を適
度に調節しながら運転が行われ、吐出冷媒が各室内熱交
換器（７）、・・・で凝縮され、室外電動膨張弁（４）
で減圧ｄれて室外熱交換器（３）で蒸発するように循環
する。

そして、上記コントローラ（１６）により、各センサか
らの入力値に応じて装置の各機器の運転が制御される。

その内容について、第６図のフローチャートに基づき説
明するに、ステップＳｌで各センサ（ＴｈＤ〜（Ｔ　ｈ
９）の検出値を入力し、ステップＳ２で、室温センサ（
Ｔ　ｈ８）で検出された室ｍＴａと設定温度Ｔｓとから
差温ΔＴｎ　　（ｎ−１〜３）を各室内ユニット（Ａ）
〜（Ｃ）について算出して、ステップＳ３で、全ての室
内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）がサーモオフ状態か否かを判
別し、判別がＹＥＳであれば、ステップＳ４でサーモオ
フ運転を行う。一方、−台でもサーモオフでないＮｏの
場合には、ステップＳ５で、各室内ユニット（Ａ）〜（
Ｃ）における差温ΔＴ１を空調負荷係数α１（１−１〜
３）に換算し、ステップＳ６で、そのαｌ値に各室内ユ
ニット（Ａ）〜（Ｃ）について設定されている上記容量
設定値ＣＩを乗じて各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の要
求負荷ＤＩ（１−１〜３）を演算し、ステップＳ７で、
各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の要求負荷ＤＩ　＋　Ｄ
２　＋　Ｄ３の総和つまり総負荷ΣＤｉ　　（−Ｄ、＋
Ｄ２＋Ｄ３　）を演算する。

以上の制御で室内側の総負荷ΣＤｉが求まると、ステッ
プＳ８で装置が現在冷房モード又はドライモードか否か
を判別し、ＹＥＳであれば、ステップＳ９で、総負荷Σ
Ｄ１が通常制御領域の下限値である第１設定値に＋　　
（例えば、本実施例では５４程度の値）よりも小さいか
否かを判別し、第１設定値に１よりも大きければ、ステ
ップＳＩｏで通常制御を行う。すなわち、下記第１表に
示すように、総負荷ΣＤＩの値に応じて、例えば、ΣＤ
１−５５又は５６の時にはインバータ（１１）の周波数
Ｆを３０　（Ｈｚ）に、ΣＤＩ−５７．５８又は５９の
時にはＦ−３１に、・・・というように、総負荷ΣＤ１
の値の増大につれて順次周波数Ｆが大きくなるように制
御する。

第１表 一方、第１設定値に１以下の場合には、ステップＳｌ＋
に移行して、上記電磁リレー（２ＯＲ２）をオン作動さ
せ第１バイパス路（１２）の第１電磁開閉弁（１３）を
開くと共にインバータ（１１）の出力周波数Ｆを通常制
御時よりも増大させる。

すなわち、下記第２表のごとく、ΣＤＩ　−２５〜３６
の時にはＦ−３０に、ΣＤ＋　−３７又は３８の時には
Ｆ−３１に、ΣＤＩ　−５３又は５４の時にはＦ−４１
に制御する。そして、ΣＤ１−０〜２４の時のみ圧縮機
（１）を停止する。

第２表 つまり、通常制御時に比べて総負荷ΣＤ＋が小さいにも
拘らず、インバータ（１１）の出力周波数Ｆを高く設定
すると共に第１電磁開閉弁（１３）を開いてホプトガス
の一部を第１バイパス路（１２）にバイパスさせ、実質
的に圧縮機（１）の運転周波数が３０以下のときに対応
する低能力で運転するように制御する。

以上により低能力制御を行った後、ステップＳ１２で、
総負荷ΣＤ１が上記第１設定値に１よりもさらに小さい
第２設定値に２以下か否かを判別し、Ｋ２よりも大きけ
ればそのままにしておき、ｋ２以下であれば、ステップ
Ｓ＋３で、上記室外ファン（３ａ）のリレー接点（５２
ＦＨ）を開作動させかつ電磁リレー接点（５２ＦＬ）を
閉じて室外ファン（３ａ）の風量を低風ｆｆｉ　ｒＬＪ
側に切換える。

すなわち、室外熱交換器（３）の熱交換量を小さくする
ことにより、上記低能力制御中に、さらに低能力で運転
するように制御する。

一方、上記ステップＳ８における判別がＮＯの場合つま
り暖房運転時には、ステップＳ１４で、総負荷ΣＤＩが
暖房運転時における圧縮機（１）の最低容量（本実施例
では３０Ｈｚ）に対応する第３設定値に３以下か否かを
判別し、ＮＯであれば、ステップｓｒｓで、上記第１表
に相当する暖房運転における総負荷ΣＤ１とインバータ
（１１）の周波数Ｆとの対応関係（表示せず）に従った
通常制御を行うが、ΣＤｉ≦に３の時には、ステップ８
１６で室外ファン（３ａ）の風量を低風ｍ　ｒＬＪ側に
切換える。

次に、ステップＳＩ７で総負荷ΣＤｉが上記第３設定値
よりも小さい第４設定値に４以下か否かを判別し、ΣＤ
　ｌ　＞　Ｋ　ｉ　、であればそのままで、ΣＤ１≦に
４であれば、ステップＳ＋８で上記電磁リレー　（２０
Ｒ４）をオンにして第２電磁開閉弁（１５）を閉じる。

すなわち、室外熱交換器（３）の第１コイル（３ｂ）の
みで冷媒を蒸発させるように熱交換面積を減少させるこ
とにより、圧縮機（１）の最低容量値（３０Ｈｚ）で運
転しているときよりも低い能力に制御する。

その後、ステップＳ１９に進み、総負荷ΣＤＩが上記第
４設定値に４よりもさらに小さい最低領域の限界値に相
当する第５設定値に５以下か否かを判別する。そして、
ΣＤ１＞Ｋｓであればそのままで、ΣＤ１≦に５であれ
ばステップＳＮで第１電磁開閉弁（１３）を開いて、ホ
ットガスをバイパスし、さらに低能力で運転するように
制御した後、それぞれステップＳ２＋でインバータ（１
１）の周波数Ｆを上記第２表に相当する暖房運転時にお
ける総負荷ΣＤｉとの対応関係（表示せず）に基づき増
大させる。

以上の各ステップＳ　１０　ｓ　Ｓ　１３、ＳＩＳ又は
Ｓ２＋の制御を終了すると、ステップＳ２２でサンプリ
ングタイムが経過するのを待って上記ステップＳ５に戻
り、上記制御を繰り返す。

上記フローチャートにおいて、請求項（１）の発明では
、ステップＳＩＯにより、室温センサ（空調負荷検出手
段）　　（Ｔｈ８）で検出された空調負荷に応じて上記
インバータ（１１）の出力周波数を制御する制御手段（
５１）が構成され、ステップＳＩ＋により、装置の冷房
運転時、室内の空調負荷が圧縮機（１）の制御可能な最
低容量以下の範囲に相当する時には、バイパス路（１２
）中の開閉機構（１３）を開作動させると共にインバー
タ（１１）の運転周波数を制御手段（５１）による制御
値よりも所定量だけ高く変更する変更手段（５２）が構
成されている。

請求項（２の発明では、ステップＳ＋６及びｓ　２．　
ｉ；：より、装置の暖房運転時、室内の空調負荷が圧縮
機（１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時
には、室外ファン（３ａ）の風量を標阜値よりも低く変
更すると共にインバータ（１１）の運転周波数を制御手
段（５１）による制御値から所定量だけ高く変更する変
更手段（５３）が構成されている。

請求項（３）の発明では、ステップＳ１．及びＳ２１に
より、室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると
共にインバータ（１１）の出力周波数を制御手段（５１
）による制御値よりも所定量だけ高く変更す変更手段（
５３）が構成されている。

請求項（４）の発明では、ステップｓ＋ｔｉ、Ｓ’ｓ及
びＳ２＋により、室外ファン（３ａ）の風量を低下させ
たのち室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると
共にインバータ（１１）の出力周波数を制御手段（５１
）による制御値よりも所定量だけ高（変更する変更手段
（５３）が構成されている。

ただし、上記請求項（２Ｊ、　（３）及び（５）の発明
においては、いずれもステップＳＩ５により制御手段（
５１）が構成されている。

請求項（５）〜（刀の発明では、ステップＳＩＯ及びＳ
ＩＳにより上記請求項（１）〜（４）の発明におけると
同様の機能を有する制御手段（５１）が構成され、ステ
ップＳｕにより上記請求項（１）の発明の変更手段と同
様の機能を有する第１変更手段（５２）が構成されてい
る。

そして、請求項（５）の発明では、ステップＳＩ６及び
Ｓ２＋により、上記請求項（ａの発明の変更手段と同様
の機能を有する第２変更手段（５３）が構成されている
。

請求項（６）の発明では、ステップＳＩ８及び５２＋に
より、上記請求項（３）の発明の変更手段と同様の機能
を有する第２変更手段（５３）が構成されている。

請求項（７）の発明では、ステップＳＩ６、ＳＩＳ及び
Ｓ２＋により、上記請求項（４）の発明における変更手
段と同様の機能を灯する第２変更手段（５３）が構成さ
れている。

したがって、請求項（１）の発明では、装置の冷房運転
時、室温センサ（Ｔ　ｈｌ）で検出される各室内ユニッ
ト（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷ΣＤ１に応じてインバータ（
１１）の出力周波数Ｆが制御され、圧縮機（１）の運転
容量が調節される。そのとき、総負荷ΣＤ＋が第１設定
値に１以下になり、それに対応する圧縮機（１）の運転
容量が制御可能な最低容量（上記実施例では３０Ｈｚ）
よりも低い低能力領域にな−〕だ時には、変更手段（５
２）により、インバータ（１１）の出力周波数を制御手
段（５１）による制御値よりも高く変更して圧縮機（１
）の容量を制御可能領域に確保しながら、ＴＳ　１　？
ＴｉＴｉ開開閉弁３）を開いてホットガスの一部を主冷
媒回路（１０）から第１バイパス路（１２）側にバイパ
スするように制御されるので、圧縮機（１）の運転容量
を最低容量以上に保持しながらも、室外熱交換器（３）
の熱交換能力の低下によりその熱交換量を空調負荷に応
じて減少することができる。

すなわち、従来の装置では、第９図に示すように、空調
負荷が減少して対応する圧縮機（１）の容量が制御可能
な最低容ｆｆ１Ｆｏ（例えば３０Ｈｚ）以下になると、
圧縮機（１）が停止状態となり（図中すで示す部分）、
低容量側での微細な能力調節ができない。

しかし、本発明では、第８図に示すように、圧縮機（１
）の容量が最低容ｊｌＦｏ以下に相当する低能力の範囲
（図中ａの部分）でも、圧縮機（１）の容ｆｌＪ節によ
り能力を微細に可変制御することができるのである。

請求項（２）の発明では、装置の暖房運転時、上記請求
項（１）の発明と同様の低能力領域において、変更手段
（５３）により、室外ファン（３ａ）の風量が標準値よ
りも低く制御されるとともに、インバータ（１１）の出
力周波数Ｆが制御手段（５１）による制御値よりも高く
変更されるので、圧縮機（１）は最低容量以上の運転を
行いながら、風量の減少により室外熱交換器（３）の熱
交換面が減少することになり、よって、暖房運転におい
て、上記請求項（１）の発明と同様の効果を得ることが
できるのである。

請求項（３）の発明では、上記請求項（２）の発明と同
様の作用において、変更手段（５３）により、室外熱交
換器（３）の熱交換面積が小さくなるように制御される
とともに、インバータ（１１）の出力周波数Ｆが通常制
御時よりも高く変更されるので、室外熱交換器（３）の
熱交換量が減少し、よって、上記請求項（２の発明と同
様の効果を得ることができる。

請求項（４）の発明では、上記請求項（２１及び（３）
の発明と同様の作用において、変更手段（５３）により
、室外ファン（３ａ）の風量が低く変更されたのち室外
熱交換器（３）の熱交換面積が減少させられるとともに
、インバータ（１１）の出力周波数Ｆが通常制御時より
も高く変更されるので、上記請求項（２）及び（３）の
発明の効果が加重的に得られることになる。

請求項（５）、（６）、（刀の発明では、サイクル切換
機構（２）を備え、冷暖房運転を行うようにした空気調
和装置において、以上の説明から明らかなように、冷房
運転時には上記請求項（１）の発明の効果が得られると
ともに、暖房運転時にはそれぞれ上記請求項（２）、（
３）、（４）の発明の効果が得られる。

なお、上記実施例では、−台の室外ユニット（Ｘ）に複
数の室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を接続したいわゆるマ
ルチ型空気調和装置について説明したが、本発明は一台
の室内ユニットのみを備えたものについても適用しうろ
ことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、空
気調和装置の冷房運転時、空調負荷が圧縮機の制御可能
な最低容量以下に相当する低能力範囲に減少した時には
、圧縮機の吐出管からホラ・トガスを吸入管にバイパス
すると共にインバータ周波数を通常制御時よりも高く変
更するようにしたので、圧縮機の運転容量を最低容量以
上に確保しながらも、室外熱交換器の熱交換量を減少さ
せることができ、よって、圧縮機の最低容量以下に相当
する低能力の範囲内で、可変能力制御をすることができ
る。

請求項（２の発明によれば、空気調和装置の暖房運転時
、空調負荷が圧縮機の最低容量以下に相当する低能力範
囲に減少した時には、室外ファンの風量を減少させると
共にインバータ周波数を通常制御時よりも高く変更する
ようにしたので、圧縮機の運転容量を最低容量以上に確
保しながらも、室外熱交換器の熱交換量を減少させるこ
とができ、よって、暖房運転時において、上記請求項（
１）の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項（３）の発明によれば、空気調和装置の暖房運転
時、空調負荷が圧縮機の最低容量以下に相当する範囲に
減少した時には、室外熱交換器の熱交換面積を減少させ
ると共にインバータ周波数を通常制御時よりも高く変更
するようにしたので、圧縮機の運転容量を最低容量以上
に確保しながらも、室外熱交換器の熱交換量を減少させ
ることができ、よって、上記請求項＋２１の発明と同様
の効果を得ることができる。

請求項（４）の発明によれば、空気調和装置の暖房運転
時、空調負荷が圧縮機の最低容量以下の容量に相当する
値に減少した時には、室外ファン風量を低下させたのち
室外熱交換器の熱交換面積を減少させると共にインバー
タ周波数を通常制御時よりも高く変更するようにしたの
で、上記請求項（２及び（３）の発明と同様の効果を加
重的に得ることができる。

請求項（５）、＋６］、（刀の発明によれば、サイクル
切換機構を備え、冷暖房運転を行うようにした空気調和
装置において、冷房運転時には、上記請求項（１）の発
明と同様の能力変更を行い、暖房運転時には、それぞれ
上記請求項（２）、　（３）、（４）の発明と同様の能
力変更を行うようにしたので、それぞれ対応する発明と
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は発明の構成を示し、第１図は請求項（
１）の発明の構成を示すブロック図、第２図は請求項（
２１，（３）及び（４）の発明の構成を示すブロック図
、第３図は請求項（５＋、　＋６１及び（７）の発明の
構成を示すブロック図である。 第４図〜第８図は発明の実施例を示し、第４図は空気調
和装置の冷媒系統図、第５図はコントローラの電気回路
図、第６図はコントローラの制御内容を示すフローチャ
ート図、第７図は差温から空調負荷係数への変換特性を
示す特性図、第８図は本発明における熱交換能力の変化
に対する圧縮機の変化を示す図である。 第９図は従来の装置における熱交換能力の変化に対する
圧縮機の変化を示す図である。 （１）・・・圧縮機、（２）・・・四路切換弁（サイク
ル切換機構）、（３）・・・室外熱交換器、（３ａ）・
・・室外ファン、（４）・・・室外電動膨張弁（減圧機
構）、（６）・・・室内電動膨張弁（減圧機構）、（７
）・・・室内熱交換器、（９ｆ）・・・吐出管、（９ｇ
）・・・吸入管、（１０）・・・主冷媒回路、（１１）
・・・インバータ、（１２）・・・第１バイパス路、（
１３）・・・第１電磁開閉弁（開閉機構）、（１４）・
・・キャピラリー（減圧機構）、（５１）・・・制御手
段、（５２）・・・（第１）変更手段、（５３）・・・
（第２）変更手段、（Ｔ　ｈ８）・・・室温センサ（空
調負荷検出手段）。 ｈ８ 第３図 Ｔｈ８ ヒＯ 斤肩Ｐ嘘否量 第 図 ２■竪ミ孟ΔＴｉ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、室外熱交換器（３）、減圧機構（
   ６）及び室内熱交換器（７）を順次接続してなる冷媒回
   路（１０）と、室内の空調負荷を検出する空調負荷検出
   手段（Ｔｈ８）と、該空調負荷検出手段（Ｔｈ８）で検
   出された空調負荷に応じて上記インバータ（１１）の出
   力周波数を制御する制御手段（５１）とを備えた空気調
   和装置の運転制御装置であって、 上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（９ｇ）と
   を減圧機構（１４）を介して接続するバイパス路（１２
   ）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機構（１３
   ）とを備えるとともに、 冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開
   作動させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数
   を上記制御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ
   高く変更する変更手段（５２）を備えたことを特徴とす
   る空気調和装置の運転制御装置。 （２）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、風量可変な室外ファン（３ａ）を
   付設した室外熱交換器（３）、減圧機構（４）及び室内
   熱交換器（７）を順次接続してなる冷媒回路（１０）と
   、室内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段（Ｔｈ８
   ）と、該空調負荷検出手段（Ｔｈ８）で検出された空調
   負荷に応じて上記インバータ（１１）の出力周波数を制
   御する制御手段（５１）とを備えた空気調和装置の運転
   制御装置であって、 暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記室外ファン（３ａ）の風量を標準値よりも低く
   変更すると共に上記インバータ（１１）の運転周波数を
   上記制御手段（５１）による制御値から所定量だけ高く
   変更する変更手段（５３）を備えたことを特徴とする空
   気調和装置の運転制御装置。 （３）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、熱交換面積の可変な室外熱交換器
   （３）、減圧機構（４）及び室内熱交換器（７）を順次
   接続してなる冷媒回路（１０）と、室内の空調負荷を検
   出する空調負荷検出手段（Ｔｈ８）と、該空調負荷検出
   手段（Ｔｈ８）で検出された空調負荷に応じて上記イン
   バータ（１１）の出力周波数を制御する制御手段（５１
   ）とを備えた空気調和装置の運転制御装置であって、 暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記室外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させる
   と共に上記インバータ（１１）の出力周波数を上記制御
   手段（５１）による制御値よりも所定量だけ高く変更す
   る変更手段（５３）を備えたことを特徴とする空気調和
   装置の運転制御装置。 （４）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、風量可変な室外ファン（３ａ）を
   付設しかつ熱交換面積の可変な室外熱交換器（３）、減
   圧機構（４）及び室内熱交換器（７）を順次接続してな
   る冷媒回路（１０）と、室内の空調負荷を検出する空調
   負荷検出手段（Ｔｈ８）と、該空調負荷検出手段（Ｔｈ
   ８）で検出された空調負荷に応じて上記インバータ（１
   １）の出力周波数を制御する制御手段（５１）とを備え
   た空気調和装置の運転制御装置であって、 暖房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記室外ファン（３ａ）の風量を低下させたのち室
   外熱交換器（３）の熱交換面積を減少させると共に上記
   インバータ（１１）の出力周波数を上記制御手段（５１
   ）による制御値よりも所定量だけ高く変更する変更手段
   （５３）を備えたことを特徴とする空気調和装置の運転
   制御装置。 （５）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、サイクル切換機構（２）、室外フ
   ァン（３ａ）を付設した室外熱交換器（３）、減圧機構
   （６又は４）及び室内熱交換器（７）を順次接続してな
   る冷暖房サイクルの切換可能な冷媒回路（１０）と、室
   内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段（Ｔｈ８）と
   、該空調負荷検出手段（Ｔｈ８）で検出された空調負荷
   に応じて上記インバータ（１１）の出力周波数を制御す
   る制御手段（５１）とを備えた空気調和装置の運転制御
   装置であって、 上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（９ｇ）と
   を減圧機構（１４）を介して接続するバイパス路（１２
   ）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機構（１３
   ）とを備えるとともに、 冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開
   作動させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数
   を上記制御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ
   高く変更する第１変更手段（５２）と、暖房運転時、室
   内の空調負荷が上記圧縮機（１）の制御可能な最低容量
   以下の範囲に相当する時には、上記室外ファン（３ａ）
   の風量を標準値よりも低く変更すると共にインバータ（
   １１）の運転周波数を制御手段（５１）による制御値よ
   りも所定量だけ高く変更する第２変更手段（５３）とを
   備えたことを特徴とする空気調和装置の運転制御装置。 （６）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、サイクル切換機構（２）、熱交換
   面積の可変な室外熱交換器（３）、減圧機構（６又は４
   ）及び室内熱交換器（７）を順次接続してなる冷暖房サ
   イクルの切換可能な冷媒回路（１０）と、室内の空調負
   荷を検出する空調負荷検出手段（Ｔｈ８）と、該空調負
   荷検出手段（Ｔｈ８）で検出された空調負荷に応じて上
   記インバータ（１１）の出力周波数を制御する制御手段
   （５１）とを備えた空気調和装置の運転制御装置であっ
   て、 上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（９ｇ）と
   を減圧機構（１４）を介して接続するバイパス路（１２
   ）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機構（１３
   ）とを備えるとともに、 冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開
   作動させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数
   を上記制御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ
   高く変更する第１変更手段（５２）と、暖房運転時、室
   内の空調負荷が圧縮機（１）の制御可能な最低容量以下
   の範囲に相当する時には、上記室外熱交換器（３）の熱
   交換面積を減少させると共にインバータ（１１）の出力
   周波数を制御手段（５１）による制御値よりも所定量だ
   け高く変更する第２変更手段（５３）とを備えたことを
   特徴とする空気調和装置の運転制御装置。 （７）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、風量可変な室外ファン（３ａ）を
   付設しかつ熱交換面積の可変な室外熱交換器（３）、減
   圧機構（４）及び室内熱交換器（７）を順次接続してな
   る冷媒回路（１０）と、室内の空調負荷を検出する空調
   負荷検出手段（Ｔｈ８）と、該空調負荷検出手段（Ｔｈ
   ８）で検出された空調負荷に応じて上記インバータ（１
   １）の出力周波数を制御する制御手段（５１）とを備え
   た空気調和装置の運転制御装置であつて、 上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）と吸入管（９ｇ）と
   を減圧機構（１４）を介して接続するバイパス路（１２
   ）と、該バイパス路（１２）を開閉する開閉機構（１３
   ）とを備えるとともに、 冷房運転時、室内の空調負荷が上記圧縮機 （１）の制御可能な最低容量以下の範囲に相当する時に
   は、上記バイパス路（１２）中の開閉機構（１３）を開
   作動させると共に上記インバータ（１１）の運転周波数
   を上記制御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ
   高く変更する第１変更手段（５２）と、暖房運転時、室
   内の空調負荷が圧縮機（１）の制御可能な最低容量以下
   の範囲に相当する時には、上記室外ファン（３ａ）の風
   量を低下させたのち室外熱交換器（３）の熱交換面積を
   減少させると共にインバータ（１１）の出力周波数を制
   御手段（５１）による制御値よりも所定量だけ高く変更
   する第２変更手段（５３）とを備えたことを特徴とする
   空気調和装置の運転制御装置。