JPH0395342A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

空気調和装置の運転制御装置

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JPH0395342A
JPH0395342A JP1234317A JP23431789A JPH0395342A JP H0395342 A JPH0395342 A JP H0395342A JP 1234317 A JP1234317 A JP 1234317A JP 23431789 A JP23431789 A JP 23431789A JP H0395342 A JPH0395342 A JP H0395342A
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Masaki Yamamoto
山本 政樹
Shinichi Nakaishi
中石 伸一
Naoki Ueno
直樹 上野
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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、室外ユニットに対して複数の室内ユニットを
並列に接続してなる空気調和装置の運転制鋤装置に係り
、特に一部の室内ユニットの運転停止又はサーモオフに
伴なう主冷媒配管における冷媒の欠乏防止対策に関する
(従来の技術) 従来より、圧縮機、熱源側熱交換器及び熱源側減圧弁を
有する室外ユニットに対して、利用側熱交換器及び流量
制御弁を有する複数の室内ユニットを並列に接続し、暖
房運転時、各室内の空調負荷に応じて各流量制御弁の開
度を適度に調節するようにしたいわゆるマルチタイプの
空気調和装置はよく知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記のような複数の室内ユニットを備えた空
気調和装置の暖房運転時、空調負荷か極めて小さい室内
ユニットでは、いわゆるサーモオフとなって流量制御弁
が低開度に、かつ室内ファンの風量が微風量になるよう
制御されるので、冷媒の過冷却度が大きい状態にある。
したがって、サーモオフ状態にある室内ユニットの利用
側熱交換器には液冷媒が滞留し易く、そのために冷媒回
路の主冷媒配管における冷媒循環量か不足し、圧縮機の
吐出管温度の過上昇等、信頼性を損ねる虞れがある。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その第
1の目的は、サーモオフ状態にある室内ユニットにおい
て、利用側熱交換器に岐冷媒が滞留したときには冷媒を
主冷媒配管に戻す手段を講ずることにより、冷媒の欠乏
を未然に防止し、もって、信頼性の向上を図ることにあ
る。
一方、暖房運転指令が出力されておらずに停止状態にあ
る室内ユニットにおいても、流量制御弁が閉じられるの
で、利用側熱交換器に液冷媒が滞留し易い状態にあり、
冷媒回路における冷媒循環量の不足を招く虞れがある。
本発明の第2の目的は、主冷媒配管において冷媒が欠乏
したときには、一律に利用側熱交換器に滞留した冷媒を
冷媒回路に戻す手段を講ずることにより、冷媒欠乏状態
を解消し、信頼性の向上を図ることにある。
(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、サーモオフ
状態にある室内ユニットの利用側熱交換器における液冷
媒の滞留を液管温度と吸込空気温度との温度偏差で検知
し、その温度偏差が大きいときに、利用側熱交換器の液
冷媒を冷媒回路に戻すよ制御することにある。
具体的には、第1図に示すように(点線部分を除<)、
圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)及び熱源側減圧弁
(4)を有する室外ユニット(A)に対して、利用側熱
交換器(7)及び流量制御弁(6)を有する複数の室内
ユニット(B)〜(D)を配置するとともに、上記室外
ユニット(A)の各機器を主冷媒配管(9a)で、上記
室内ユニット(B)〜(D)の各機器を分岐管(9b)
でそれぞれ接続し、各分岐管(9b)を主冷媒配管(9
a)に対して並列に接続してなる冷媒回路(10)を備
えた空気調和装置を前提とする。
そして、空気調和装置の運転制御装置として、上記利用
側熱交換器(7)の室内液管温度を検出する液管温度検
出手段(Th3)と、各利用側熱交換器(7)の吸込空
気温度を検出する吸込空気温度検出手段( T h5)
と、暖房運転時、上記液管温度検出手段(Th3)及び
吸込空気温度検出手段( T h5)の出力を受け、サ
ーモオフ状態にある室内ユニットにおける利用側熱交換
器(7)の液管温度と吸込空気温度との温度偏差が所定
値よりも小さいときには、当該室内ユニットの流量制御
弁(6)の開度を所定開度以上に開くよう制御する開度
制御手段(52A)とを設ける構戊としたものである。
第2の解決手段は、第1図に示すように破線部分を除<
)、上記第1の解決手段と同様の空気調和装置を前提と
し、空気調和装置の運転制御装置として、暖房運転時、
吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段(51)と
、該過熱度検出手段(51)の出力を受け、過熱度が設
定値以上になると、上記各室内ユニット(B)〜(D)
の流量制御弁(6),・・・の開度を所定時間の間全開
にするよう制御する開度制御手段(52B)とを設ける
構成としたものである。
(作用) 以上の構戊により、請求項(1)の発明では、暖房運転
時、サーモオフ状態にある室内ユニット(例えばC)に
おいて、液管温度検出手段( T h3)で検出される
利用側熱交換器(7)の液管温度と、吸込空気温度検出
手段( T h5)で検出される吸込空気温度との温度
偏差が所定値よりも小さいときには、開度制御手段(5
2A)により、流量制御弁(6)の開度が開くよう制御
される。すなわち、利用側熱交換器(7)の液管温度が
吸込空気温度に近付いた状態では、利用側熱交換器(7
)における岐冷媒が過冷却されて環境温度に近付いてお
り、液冷媒が利用側熱交換器(7)や分岐管(9b)に
滞留し易い状態となっている。したがって、このままで
運転を続けると、冷媒回路(10)の主冷媒配管(9a
)における冷媒流量が不足して、吐出管温度の過上昇に
よる圧縮機(1)の故障等、信頼性を損ねる虞れがある
が、本発明では、開度制御手段(52A)により、流量
制御弁(6)の開度が所定開度以上に開くように制御さ
れるので、分岐管(9b)における冷媒流量が増大して
利用側熱交換器(7)や分岐管(9 b冫に滞留してい
る液冷媒が速やかに主冷媒配管(9a)側に戻されるこ
とになり、冷媒の欠乏に起因する吐出管温度の過上昇等
が未然に防止される。
請求項(2)の発明では、暖房運転時、サーモオフ状態
にある室内ユニット(例えばC)又は停止状態にある室
内ユニット(例えばD)の利用側熱交換器(7)や分岐
管(9b)に液冷媒が滞留することで主冷媒配管(9a
)の冷媒流量が減少する結果、過熱度検出手段(51)
で検出される吸入過熱度が設定値よりも高くなると、開
度制御手段(52B)により、すべての室内ユニット(
B)〜(D)における室内電動膨張弁(6).・・・が
全開になるよう制御されるので、利用側熱交換器(7)
.・・・に滞留した液冷媒が分岐管(9b).・・・側
から主冷媒配管(9a)側に速やかに戻され、冷媒の欠
乏状態が解消する。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、第2図以下の図面に基
づき説明する。
第2図は本発明の実施例に係る空気調和装置の冷媒配管
系統を示し、一台の室外ユニット(A)に対して、3台
の室内ユニット(B)〜(D)が並列に接続されたマル
チタイプの構成をしている。
上記室外ユニット(A)において、(1)は圧縮機、(
2)は冷房運転時には図中実線のごとく、暖房運転時に
は図中破線のごとく切換わる四路切換弁、(3)は冷房
運転時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器として
機能する熱源側熱交換器である室外熱交換器、(4)は
冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転時には冷媒
の減圧を行う威圧弁としての室外電動膨張弁、(5)は
液1令媒を貯溜するレシーバ、(8)は吸入冷媒中の液
冷媒を分離するアキュムレータである。
一方、上記各室内ユニット(B)〜(D)はいずれも同
一構成をしており、冷房運転時には伶媒を減圧し、暖房
運転時には冷媒流量を調節する機能を有する流量制御弁
としての室内電動膨張弁(6)と、室内ファン(7a)
を付設し、冷房運転時には蒸発器εして、暖房運転時に
は凝縮器として機能する利用側熱交換器である室内熱交
換器(7)とをそれぞれ備えている。
そして、上記室外ユニット(A)の圧縮機(1)、室外
熱交換器(3)、室外電動膨張弁(4)、レシーバ(5
)及びアキュムレータ(8)は冷媒配管(9)の主冷媒
配管(9a)により冷媒の流通可能に接続され、各室内
ユニット(B)の室内電動膨張弁(6)及び室内熱交換
器(7)は冷媒配管(9)の分岐管(9b)により冷媒
の流通可能に接続され、各分岐管(9b),・・・は主
冷媒配管(9a)に対して並列に接続されている。以上
により、室外空気との熱交換で得た熱(又は冷熱)を熱
移動させて室内空気に付与するようにした冷媒回路(1
0)が構威されている。
また、空気調和装置には、多くのセンサ類が配置されて
いて、(Thl)は圧縮機(1)の吸入管に位置され、
吸入ガス冷媒の温度TIを検出する吸入温センサ、(T
h2)は室外熱交換器(3)の液管温度T2を検出する
室外一夜管センサであって、暖房運転時、上記吸入温セ
ンサ( T hl)で検出される吸入冷媒温度T1と、
室外液管センサ( T h2)で検出される室外液管温
度T2との温度偏差(T2 −Tl )により、吸入過
熱度shが検知されるようになされており、上記吸入温
センサ(Thl)及び室外液管センサ( T h2)に
より、吸入冷媒の過熱度shを検出する過熱度検出手段
(50)が構成されている。また、(Th3)は各室内
熱交換器(7)の液管温度T3を検出する液管温度検出
手段と1,ての室内液管センサ、( T h4)は各室
内熱交換器(7)のガス管温度を検出する室内ガス管セ
ンサ、( T h5)は各室内ユニット(B)の吸込空
気温度T5を検出する吸込空気温度検出手段としての吸
込サーミスタであって、上記各センサの信号は図示しな
いが装置全体の運転を制御する室外コントローラ及び各
室内ユニット(B)の運転を制御する室内コントローラ
に信号線で接続されていて、上記室外コントローラ及び
室内コントローラにより、各センサで検知される冷媒の
状態瓜等に応じて各機器の運転を制御するようになされ
ている。
なお、第2図において、(1:l.),  (11)は
室外ユニット(A)の主冷媒配管(9a)に介設された
閉鎖弁、(12),・・・は各室内ユニット(B)〜(
D)における分岐管(9a)に介設された閉鎖弁である
空気調和装置の暖房運転時、圧縮機(1)から吐出され
た冷媒は、主冷媒配管(9a)から各分岐管(9b)に
分岐して各室内ユニット(B)〜(D)に流れ、各室内
熱交換器(7),・・・で凝縮された後、主冷媒配管(
9a)に合流して室外電動膨張弁(4)で減圧され、室
外熱交換器(3)で蒸発して圧縮機(1)に吸入される
。そのとき、各室内電動膨張弁(6),・・・の開度調
節により、それぞれの室内の暖房負荷に応じて、各分岐
管(9b)への冷媒流量の分配がなされる。すなわち、
設定温度と室温(吸込サーミスタ( T h5)で険知
される吸込空気温度T5)の差として検知される暖房負
荷が大きければ室内電動膨張弁(6)の開度を大きく、
暖房負荷が小さければ室内電動膨張弁(6)の開度を小
さくするよう制御することにより、暖房負荷の大小に応
じて各室内熱交換器(7),・・・の能力調節をするよ
うになされている。また、特に設定温度と吸込空気温度
との差温か極めて小さい場合には、サーモオフ状態とな
り、当該室内ユニット(例えばB)の室内電動膨張弁(
6)の開度を所定の低開度に、室内ファン(7a)の風
量を微風量に維持するようにしており、運転指令が出力
されていない室内ユニット(例えばC)では、室内電動
膨張弁(6)を閉じ、室内ファン(7a)を停止させる
ようにしている。
ここで、請求項(1)の発明に係る各室内電動膨張弁(
6), ・・・の開度制御について、第3図のフローチ
ャートに基づき説明するに、ステップs1で、サーモオ
フ状態か否かを判別して、サーモオフ状態でなければス
テップS2で室内電動膨張弁(6)の開度を全開に制御
する。一方、上記請求項(1)における判別で、サーモ
オフ状態のときにはステップS3に進んで、さらに上記
室内液管温度T3と吸込空気温度T5の温度偏差(T3
 −T5 )が所定値(本実施例では5℃)よりも小さ
いか否かを判別して、小さくなければステップS4で室
内電動膨張弁(6)の開度を所定の低開度値(本実施例
では240バルス程度の値)に設定する。そして、ステ
ップS3の判別で上記温度偏差(T3−75)か所定値
5℃よりも小さいときには、液管温度T3が環境温度T
5に近付いており、冷媒の過冷却度が大きいので、室内
熱交換器(7)に液冷媒が滞留していると判断して、ス
テップS5で液戻し動作命令を出力する。すなわち、サ
ーモオフ状態にある室内ユニット(例えばB)の室内電
動膨張弁(6)の開度を上記240パルスよりも高い所
定開度以上(例えば1000〜2000バルス程度の開
度)に開くよう制御して、室内熱交換器(7)に滞留す
る液冷媒を冷媒回路(10)で循環するように回収する
上記フローにおいて、ステップS5により、サーモオフ
状態にある室内ユニット(例えばC)における室内熱交
換器(利用側熱交換器)(7)の液管温度T3と吸込空
気温度T5との温度偏差(T3 −T5 )が所定値(
上記実施例では5℃)よりも小さいときには、当該室内
ユニット(C)の流量制御弁(6)の開度を所定開度以
上(上記実施例では1000〜2000パルス)に開く
よう制御する開度制御手段(52A)が構成されている
したがって、請求項(1)の発明では、暖房運転時、サ
ーモオフ状態にある室内ユニット(例えばC)において
、室内液管センサ(液管温度検出手段)( T h3)
で検出される室内熱交換器(7)の液管温度T3と、吸
込サーミスタ(吸込空気温度検出手段)(Th5)で検
出される吸込空気温度T5との温度偏差(T3 −75
 )が所定の設定値(上記実施例では5℃)よりも小さ
いときには、開度制御手段(52A)により、室内電動
膨張弁(6)の開度が所定開度以上(上記実施例では1
000〜2000パルス)に開くよう制御される。すな
わち、室内熱交換器(7)の液管温度T3が吸込空気温
度T5に近付いた状態では、室内熱交換器(7)におけ
る液冷媒が過冷却されて環境温度に近付いており、lf
C冷媒が室内熱交換器(7)に滞留し易い状態となって
いる。これは、サーモオフ状態にある室内ユニット(C
)では、室内電動膨張弁(6)の開度が低開度(上記実
施例では240バルス)に固定され、室内ファン(7a
)の風量が微風量に制御されるので、室内熱交換器(7
)の出口(液管)側では過冷却度がつきやすいからであ
る。したがって、このままで運転を続けると、主冷媒配
管(9a)における冷媒流量が不足して、吐出管温度の
過上昇による圧縮機(1)の故障等、信頼性を損ねる虞
れがあるが、本発明では、上記実施例におけるステップ
S5のように、開度制御手段(52A)により、室内電
動膨張弁(6)の開度が開くよう(上記実施例では10
00〜2000バルス)制御されるので、当該分岐管(
9b)における冷媒流量が増大して室内熱交換器(7)
や分岐管(9b)に滞留している液冷媒が主冷媒配管(
9a)側に戻される。よって、冷媒の欠乏に起因する吐
出管温度の過上昇等を未然に防止することができ、信頼
性の向上を図ることができるのである。
また、上記のように主冷媒配管(9a)における冷媒流
量の不足を未然に防止できる結果として、冷媒回路(1
0)における冷媒充填量を低減できる効果をも有するも
のである。
次に、請求項(3の発明に係る開度制御について、第4
図のフローチャートに基づき説明するに、ステップSo
で運転指令が出力されているか否かを判別し、運転指令
が出力されていなければステップSl2で、室内ユニッ
ト(例えばD)を通常の停止状態に制御する。すなわち
、室内電動膨張弁(6)を閉じ、室内ファン(7a)の
運転を停止させておく。また、運転指令が出力されてい
るときには、ステップ313に進んで、さらに、上記過
熱度検出手段(51)で検出される吸入過熱度Shが設
定値(本実施例では20℃)よりも高いか否かを判別し
て、吸入過熱度shが20℃以下であればステップS+
4で通常の暖房運転における制御を行う。
一方、上記ステップSl3における判別で、吸入過熱度
shが20℃よりも低いときには、ステップSl5に進
んで、後述のタイマがカウント中か否かを判別し、カウ
ント中でなければステップSI6で所定の設定時間(例
えば数分間程度の時間)を灯するタイマをセットし、ス
テップSl7ですべての室内ユニット(B)〜(D)に
おける室内電動膨張弁(6),・・・の開度を全開にす
る指令を出力する。そして、ステップSl8の判別でカ
ウントアップするまでは上記ステップS17の制御を繰
返し、タイマの設定時間が経過してカウントアップする
と、上記ステップSI4の通常制御に戻る。
上記フローにおいて、ステップSI7の制御により、過
熱度shが設定値(上記実施例では20℃)以上になる
と、上記全室内ユニット(B)〜(D)の室内電動膨張
弁(6),・・・の開度を所定時間の間全開にするよう
制御する開度制御手段(52B)が構成されている。
したがって、請求項(2)の発明では、暖房運転時、過
熱度検出手段(51)で検出される吸入過熱度shが設
定値(上記実施例では20℃)よりも高くなると、開度
制御手段(52B)により、すべての室内ユニット(B
)〜(D)における室内電動膨張弁(6).・・・が所
定時間の間全開になるよう制御される。すなわち、各室
内ユニット(B)〜(D)のうちサーモオフ状態にある
室内ユニット(例えばC)や、停止状態にある室内ユニ
ット(例えばD)では、室内熱交換器(7)や分岐管(
9b)に液冷媒が滞留し易い状態にあり、このような液
伶媒の滞留により、主冷媒配管(9a)における冷媒流
量が減少して冷媒の欠乏状態が発生すると、吐出管温度
の過上昇等、信頼性が悪化する虞れがあるが、本発明で
は、吸入過熱度shの過上昇からかかる冷媒の欠乏状態
を検知するとともに、開度制御手段(5 2 B)によ
り、その欠乏状9検知に応じて、全室内ユニッI−(B
)〜(D)における室内電動膨張弁(6)1・・・の開
度が全開になるよう制御されるので、室内熱交換器(7
).・・・や分岐管(9b),・・・に滞留した液冷媒
か主冷媒配管(9a)側に速やかに戻され、冷媒の欠乏
状態が解消するのである。特に、上記請求項(1)の発
明に比べて、冷媒の欠乏を直接1灸知し、一律に各室内
電動膨張弁(6),・・・の開度を制御するので、簡易
な制御で済む利点がある。
なお、上記請求項(1)の発明と同様に、冷媒充填量の
低減をも図ることができる。
(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、室
外ユニットに対して流量制御弁を有する複数の室内ユニ
ットを並列に接続した空気調和装置において、暖房運転
時、サーモオフ状態にある室内ユニットにおける利用側
熱交換器の液管忍度と室内の吸込空気塩度との温度偏差
か所定値よりも小さいときには、流量制御弁の開度を所
定開度以上に開くよう制御するようにしたので、サーモ
オフ状態にある利用側熱交換器や分岐管に滞留した液冷
媒を主冷媒配管側に速やかに戻すことができ、よって、
冷媒の欠乏に起因する圧縮機の潤滑不良等を未然に防止
することができ、信頼性の向上を図ることができる。ま
た、冷媒の欠乏を未然に防止することができるので、冷
媒回路における冷媒の充填量の低減を図ることができる
請求項(2)の発明によれば、室外ユニットに対して流
量制御弁を有する複数の室内ユニットを並列こ接続した
空気調和装置において、暖房運転時、吸入過熱度を検出
し、吸入過熱度が設定値以上になると、所定時間の間す
べての室内ユニットにおける流量制御弁を全開にするよ
う制御するようにしたので、主冷媒配管における冷媒の
欠乏状態が発生したときには、利用側熱交換器や分岐管
に滞留した戚冷媒を主冷媒配管側に速やかに戻すことが
でき、よって、圧縮機の潤滑不良等の故障を有効に防止
することができ、信頼性の向上を図ることかできる。
【図面の簡単な説明】
′:jJ1図は発明の構成を示すブロック図である。 第2図以下は本発明の実施例を示し、第2図は空気調和
装置の全体構成を示す冷媒配管系統図、第3図は謂求項
(1)の発明に係る制御内容を示すフローチャート図、
第4図は請求項(2)の発明に係る制御内容を示すフロ
ーチャート図である。 1  圧縮機 3  室外熱交換器 (熱源側熱交換器) 4  室外電動膨張弁 (熱源側減圧弁) 6  室内電動膨張弁 (流量制御弁) 7  室内熱交換器 (利用側熱交換器) Th5 主冷媒配管 分岐管 冷媒回路 過熱度検出手段 開度制御手段 室外ユニット 室内ユニット 室内液管センサ (液管温度検出手段) 吸込サーミスタ (吸込空気温度検出手段) 9a 9b 10 51 52 A B〜D Th3 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)及び熱源側
    減圧弁(4)を有する室外ユニット(A)に対して、利
    用側熱交換器(7)及び流量制御弁(6)を有する複数
    の室内ユニット(B)〜(D)を配置するとともに、上
    記室外ユニット(A)の各機器を主冷媒配管(9a)で
    、上記室内ユニット(B)〜(D)の各機器を分岐管(
    9b)でそれぞれ接続し、各分岐管(9b)を主冷媒配
    管(9a)に対して並列に接続してなる冷媒回路(10
    )を備えた空気調和装置において、 上記利用側熱交換器(7)の室内液管温度を検出する液
    管温度検出手段(Th3)と、各利用側熱交換器(7)
    の吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出手段(Th
    5)と、暖房運転時、上記液管温度検出手段(Th3)
    及び吸込空気温度検出手段(Th5)の出力を受け、サ
    ーモオフ状態にある室内ユニットにおける利用側熱交換
    器(7)の液管温度と吸込空気温度との温度偏差が所定
    値よりも小さいときには、当該室内ユニットの流量制御
    弁(6)の開度を所定開度以上に開くよう制御する開度
    制御手段(52A)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。
  2. (2)圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)及び熱源側
    減圧弁(4)を有する室外ユニット(A)に対して、利
    用側熱交換器(7)及び流量制御弁(6)を有する複数
    の室内ユニット(B)〜(D)を配置するとともに、上
    記室外ユニット(A)の各機器を主冷媒配管(9a)で
    、上記室内ユニット(B)〜(D)の各機器を分岐管(
    9b)でそれぞれ接続し、各分岐管(9b)を主冷媒配
    管(9a)に対して並列に接続してなる冷媒回路(10
    )を備えた空気調和装置において、 暖房運転時、吸入冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手
    段(51)と、該過熱度検出手段(51)の出力を受け
    、過熱度が設定値以上になると、上記各室内ユニット(
    B)〜(D)の流量制御弁(6)、・・・の開度を所定
    時間の間全開にするよう制御する開度制御手段(52B
    )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。
JP1234317A 1989-09-07 1989-09-07 空気調和装置の運転制御装置 Expired - Fee Related JP2522065B2 (ja)

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