JPH04297762A - 空気調和機の制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一台の室外ユニットに
複数台の室内ユニットを接続した空気調和機における、
各室内ユニットへの冷媒供給量の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の制御としては、例えば、
特公平２−８２３１号公報に開示されるようなものがあ
る。

【０００３】この種の従来の制御は、各室内ユニットの
熱交換器の出入口間温度差を、所定温度差とするように
、冷媒流量絞り弁の開度を調節するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の制御では、各室内ユニットの設置されている空
間の温度が異なる場合に、温度むらを運転開始後早期に
無くし、全ての空間をほぼ同時に設定温度へもって行き
たいという要請を満たすことは難しい。

【０００５】そこで、本発明の目的は、仮に、各室内ユ
ニットの設置されている空間に温度むらがあっても、こ
れを解消するための運転方法を優先させて、全空間をほ
ぼ同時に設定温度へ至らせるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、１台の室外ユ
ニットに複数台の室内ユニットを冷凍サイクルが構成さ
れるように冷媒配管で接続し、夫々の室内ユニットへ供
給される冷媒の量を調整する電動弁を備えると共に、こ
れらの室外ユニット及び室内ユニット間を通信可能に信
号線で接続して成る空気調和機において、冷凍サイクル
中の冷媒の蒸発温度または凝縮温度が目標の温度に成る
ように電動弁の開き量を制御する第１の制御過程と、各
室内ユニットが設置された空間の温度を検出して、それ
ら各空間の温度間の温度むらを小さくする方向へ電動弁
の開き量を制御する第２の制御過程と、温度むらの程度
に応じて、第１の制御過程と第２の制御過程とを選択的
に実行する過程と、を有することを特徴とするものであ
る。

【０００７】

【作用】各室内ユニットが設置されている空間の温度の
温度むらの程度に応じて、この温度むらを無くすように
各室内ユニットへの冷媒分流比を調整する制御と、冷凍
サイクル中の冷媒温度を目標温度とするように各室内ユ
ニットへの冷媒供給量を調整する制御とが選択的に行わ
れる。

【０００８】好適な実施例では、温度むらの程度が大の
ときは、温度むらを無くすための分流比調整制御が選択
され、それが中程度のときは、両制御が交互に行われ、
小程度のときは冷媒温度を目標温度とするための制御が
実行される。

【０００９】

【実施例】図３を参照して、本発明が適用される冷凍サ
イクルの一例を説明する。図３は、１台の室外ユニット
１に４台の室内ユニット２〜５を接続した場合の冷媒回
路図である。

【００１０】図３の室外ユニット１において、６は冷媒
圧縮機、７は四方弁、８は室外側熱交換器、９はキャピ
ラリーチューブ（減圧装置）、１０はアキュムレータで
ある。室内ユニット２〜５はそれぞれ冷媒配管１３〜１
６，１７〜２０によって室外ユニット１に接続されてい
る。室内ユニット２〜５の構成は同じなので、室内ユニ
ット５を例に説明すると、１１は室内側交換器、１２は
冷媒の分流量制御のための電動弁である。

【００１１】電動弁１２は図示しないステップモータで
駆動され、その開度（開き量）はステップモータの回転
角で決められる。１例としてステップモータの可変ステ
ップ範囲が０〜５００ステップの電動弁を用いた場合は
、ステップモータを正側または負側に回転させることに
よって電動弁の開度を変えることができる。

【００１２】図２において、２１〜２４は温度センサで
ある。センサ２１は冷房運転時に四方弁７から出る冷媒
温度を検出し、センサ２２は暖房運転時に四方弁７から
出る冷媒温度を検出する。また、センサ２３は室外側熱
交換器８の温度を検出し、センサ２４は室内側熱交換器
１１の温度を検出する。

【００１３】この冷媒サイクルにおいて、四方弁７が実
線で示した状態にあるときは室内側熱交換器１１で冷房
運転が行われる。即ち、圧縮機６で圧縮された高温高圧
の冷媒が室外側熱交換器８から室内側熱交換器１１へと
流れ、室外側熱交換器８で冷媒の凝縮作用が行われ、室
内側熱交換器１１で蒸発作用が行われる。四方弁７が点
線で示す状態に切換ると室内側熱交換器１１で暖房運転
が行われる、即ち、圧縮機６で圧縮された高温高圧の冷
媒が室内側熱交換器１１から室外側熱交換器８へと流れ
、室内側熱交換器１１で冷媒の凝縮作用が行われ、室外
側熱交換器８で蒸発作用が行われる。

【００１４】図４は、この空気調和機において、室外ユ
ニット１と４台の室内ユニット２〜５とが信号線２５で
接続されている状態を示す。この信号線２５を通じて、
それらユニット１〜５相互間で信号の送受が行われる。 各室内ユニット２〜５からは運転信号、冷房運転信号、
暖房運転信号、必要冷凍能力信号、室温信号、室内側熱
交換器の温度信号、能力による弁開度補正信号（マスタ
ーとなる室内ユニットのみが出力）、異常信号などが出
力される。また室外ユニット１からは最大室温信号、温
度センサ２１〜２３の温度信号、冷房運転信号、暖房運
転信号、除霜運転信号、異常信号などが出力される。各
ユニット１〜５はこれらの信号に基づいて各々の運転を
制御する。

【００１５】図１は、本発明に従う冷房運転時の室内ユ
ニット２〜５の主な制御の一実施例を示すフローチャー
トである。これを、ステップの順に説明する。

【００１６】ステップＳ１：室内ユニット（例えば室内
ユニット５）が設置されている空間（１部屋に複数の室
内ユニットを設置した場合、および別部屋に設置した場
合のいずれでもよい）の温度（室温）Ｅと、この室内ユ
ニット５の熱交換器１１の温度Ｅ０とを測定して室内ユ
ニット５の記憶部（図示せず）に記憶する。

【００１７】ステップＳ２：ステップＳ１で記憶部に記
憶された室温Ｅと室内側熱交換器の温度Ｅ０とを信号線
２５を介して室外ユニット１へ送信する。

【００１８】ステップＳ３：室外ユニット１は、全室内
ユニット２〜５から送られてくる室温Ｅの最大値を最大
室温Ｅｍａｘ　として、この最大室温Ｅｍａｘ　と温度
センサ２１が測定した冷房時の冷媒温度ＤＴＣとを信号
線２５へ送出し、室内ユニットは、この最大室温Ｅｍａ
ｘ　と冷媒温度ＤＴＣとを受信して記憶部に記憶する。

【００１９】ステップＳ４：通常の運転制御を行う。即
ち、室内側送風機の風速設定や表示などの制御を行う。

【００２０】ステップＳ５：３０秒のタイマを用いて、
ステップＳ１〜ステップＳ４を繰り返し行いながら３０
秒毎にステップＳ６以下の制御を行なう。

【００２１】ステップＳ６：記憶部に記憶された最大室
温Ｅｍａｘ　と室温Ｅとから、室温差Ｘ（＝Ｅｍａｘ　
−Ｅ）の演算を行い、値Ｘを記憶部に記憶する。尚、室
温差Ｘは整数とし、小数点以下は四捨五入して求める。

【００２２】ステップＳ７：Ｘ≧Ｙ１の判断を行い、こ
の条件を満たすときはステップＳ８へ進み、この条件を
満たさないときはステップＳ９へ進む。尚、値Ｙ１は、
室温差の大小程度を判断するための予め設定された第１
の基準値である。

【００２３】ステップＳ８：室温差Ｘが第１基準値Ｙ１
より大きい場合には、分流比調整のための弁開度補正を
行う。この制御の詳細は後述する。

【００２４】ステップＳ９：室温差Ｘが第１基準値Ｙ１
より小さい場合は、より小さい第２基準値Ｙ２を導入し
て、Ｙ２≧Ｘの判断を行う。この条件を満たすときはス
テップＳ１０へ進み、この条件を満たさないときはステ
ップＳ１１〜ステップＳ１４の制御を行う。

【００２５】ステップＳ１０：室温差Ｘが第２基準値Ｙ
２より小さい場合は、能力に応じた弁開度補正を行う。 この制御の詳細は後述する。

【００２６】ステップＳ１１：室温差Ｘが第１基準値Ｙ
１と第２基準値Ｙ２との間にある場合には、フラグＦの
判断を行う。Ｆ≠１のときはステップＳ１２及びステッ
プＳ１３を行い、Ｆ＝１の時はステップＳ１４を行う。 尚、フラグＦのクリアは前述したステップＳ８、ステッ
プＳ１０で弁開度補正をした後、ステップＳ１５、ステ
ップＳ１６で行う。

【００２７】ステップＳ１２：電動弁の弁開度を１／２
Ｘ分だけ閉じる。

【００２８】ステップＳ１３：フラグＦをＦ＝１にセッ
トする。従って、室温差Ｘが第１基準値Ｙ１と第２基準
値Ｙ２との間にある時は、１回ステップＳ１２の制御が
行われ、以後はこのステップＳ１２の制御は行われない
。

【００２９】ステップＳ１４：分流比調整のための弁開
度補正と能力に応じた弁開度補正とを交互に実行する。 従って、室温差Ｘが第１基準値Ｙ１と第２基準値Ｙ２と
の間にある時は、この両補正が３０秒毎に交互に行われ
る。

【００３０】図２は暖房運転時の室内ユニットの主な制
御の一実施例を示すフローチャートである。図１に示し
た冷房運転時のフローチャートの相違点のみを説明する
。

【００３１】ステップ６にて室温差Ｘを求めたのに続い
て、ステップ２１へ進んでこの室温差Ｘと第３の基準値
Ｙ３とを比較する。Ｘ＞Ｙ３が成立すれば、前述したス
テップＳ１１〜ステップＳ１４の動作、つまり分流比調
整のための弁開度補正と能力に応じた弁開度補正とを交
互に実行する。一方、Ｘ≦Ｙ３であれば、ステップＳ１
０とステップＳ１６の動作、つまり能力に応じた弁開度
補正を行なう。

【００３２】次に、上述したステップ８の分流比調整の
ための弁開度補正と、ステップ１０の能力に応じた弁開
度補正の詳細を説明する。

【００３３】まず、分流比調整のための弁開度補正を説
明する。これは、換言すれば、全室内ユニット２〜５の
測定した室温中の最大値Ｅｍａｘ　と夫々の室内ユニッ
トが測定した室温Ｅとの差Ｘに応じて各電動弁の開き量
を変える制御である。

【００３４】図１を参照して、ステップＳ６で求められ
た室温差Ｘに対応するステップ数のパルスを電動弁のス
テップモータに与え、電動弁の開度を室温差Ｘに対応す
る量だけ開閉する。室温差Ｘが所定の基準より正側にあ
れば電動弁を閉じるパルスを与え、負側にあれば電動弁
を開くパルスを与える。

【００３５】次に、能力に応じた弁開度補正について説
明する。これは、換言すれば、冷凍サイクル中の冷媒の
蒸発温度または凝縮温度が目標の温度に成るように電動
弁の開き量を変える制御である。

【００３６】即ち、温度センサ２１（冷房運転時）又は
温度センサ２２（暖房運転時）の測定した冷媒の蒸発ま
たは凝縮温度とその目標温度との偏差ｅと、前回の温度
偏差ｅと今回の温度偏差ｅとの差△ｅとを用いてファジ
イ演算を行い弁開度の補正値を算出し、この算出値に応
じて、電動弁にその開閉量を補正するためのパルスを出
力する。

【００３７】尚、この補正用のパルス数は全室内ユニッ
ト２〜５に共通して用いられる。即ち、室内ユニット２
〜５のいずれかでこの補正用のパルス数を演算して他の
室内ユニットに供給する。他の室内ユニットはこの補正
用のパルス数に基づいて電動弁の開閉量の補正を行う。 従って、全室内ユニット２〜５の電動弁の開閉量は同時
に補正される。

【００３８】ファジイ演算としては、通常に用いられる
ルールを用いる事が可能なので詳細は省略する。前件部
のメンバーシップ関数及び後件部メンバーシップ関数は
最適な弁開度の補正値が得られるように設定する。また
ファジイ演算の出力が＋４〜−４の範囲になるように後
件部のメンバーシップ関数が設定される。

【００３９】この弁開度の補正値を算出する方法として
はファジイ演算に限るものではなくＰＩＤ制御やＡＩ技
術を用いた演算でも良い。

【００４０】このように、この実施例では、運転開始時
には室内ユニット２〜５が設置されている夫々の空間ど
うしの温度差、即ち、温度むらが小さくなるように電動
弁の開度が補正される。つまり、夫々の空間が同じ温度
になるように優先的に冷媒の分流比が決められる。

【００４１】この後、温度むらが小さくなるに伴って、
冷凍サイクルの蒸発温度または凝縮温度が目標温度にな
るように制御する弁開度補正へと移行する。この後者の
弁開度補正では、分流比を変えないので、頻繁な能力変
更を防止することができる。従って、室内ユニットから
の吹きだし空気の温度変化による不快感を抑制すること
ができる。例えば、冷房運転中、どこかの室内ユニット
への冷媒供給量が増加すると、他の室内ユニットへの冷
媒供給量が減り、送風量を減らさないかぎり吹き出し温
度が高くなる。これによれば、このような不具合が回避
できる。しかし、その後に再び温度むらが大きくなった
場合には、冷媒分流比を変える制御に移行する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室内ユニットの設置されている空間どうしの温度むらが
大きい場合には、室内ユニットへの分流比の設定制御が
優先されるので、運転開始時に夫々の室内ユニットが設
置された空間の温度に温度むらがある際にも、立ち上が
り時の能力むらがなくなり、全ての空間をほぼ同時に設
定温度にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる制御方法の一実施例における冷
房運転時の各室内ユニットの動作を示すフローチャート
。

【図２】本発明にかかる制御方法の一実施例における暖
房運転時の各室内ユニットの動作を示すフローチャート
。

【図３】図１，２の実施例が適用される空気調和機の冷
凍サイクルを示す図。

【図４】図３の空気調和機の各ユニット間の電気的な接
続を示す図。

【符号の説明】

１　　室外ユニット ２　　室内ユニット ３　　室内ユニット ４　　室内ユニット ５　　室内ユニット ６　　冷媒圧縮機 ７　　四方弁 ８　　室外側熱交換器 １１　　室内側熱交換器 １２　　電動弁 ２１　　温度センサ ２２　　温度センサ ２３　　温度センサ ２４　　温度センサ ２５　　信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１台の室外ユニットに複数台の室内ユ
   ニットを冷凍サイクルが構成されるように冷媒配管で接
   続し、夫々の室内ユニットへ供給される冷媒の量を調整
   する電動弁を備えると共に、これらの室外ユニット及び
   室内ユニット間を通信可能に信号線で接続して成る空気
   調和機において、前記冷凍サイクル中の前記冷媒の蒸発
   温度または凝縮温度が目標の温度に成るように前記電動
   弁の開き量を制御する第１の制御過程と、各室内ユニッ
   トが設置された空間の温度を検出して、それら各空間の
   温度間の温度むらを小さくする方向へ前記電動弁の開き
   量を制御する第２の制御過程と、前記温度むらの程度に
   応じて、前記第１の制御過程と前記第２の制御過程とを
   選択的に実行する過程と、を有することを特徴とする空
   気調和機の制御方法。