JPH04313651A - 多室冷暖房装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一台の室外機に複数台
の室内機を接続し、冷房および暖房運転を行える空気調
和機で、圧縮機にはインバータを用い、負荷の異った室
内機に対応して適正な運転を行える装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多室型冷暖房装置の実施例として
、特開平１−３１８８６１号公報に示す。二台の室内機
に対応する膨張弁をもち、膨張弁制御は、それぞれの室
内機の熱交換器と対応して得られた冷媒過熱度に基づい
て行われていた。図４は、従来の二室冷暖房装置の冷凍
サイクルの概略を示す図である。同図において、点線矢
印は冷房運転時の冷媒の流れ、実線矢印は暖房運転時の
冷媒の流れを示す。冷房の場合、圧縮機１で圧縮された
高温高圧冷媒ガスは、四方弁２を介して室外側熱交換器
３に流入して凝縮液化される。この液冷媒は、室内機Ａ
，Ｂに対応する電動膨張弁４ａ，４ｂで減圧され、室内
側熱交換器５ａ，５ｂにて低圧低温冷媒はガス化され、
再び、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。この時、電動
膨張弁４ａ，４ｂの開閉度の制御ｃ，ｄ（図５参照）は
、各電動膨張弁４ａ，４ｂの出口パイプに取付けられた
温度センサ９ａ，９ｂから得られる温度（Ｔａ），（Ｔ
ｂ）と圧縮機１の吸入パイプに取付けられた温度センサ
６から得られる温度（Ｔｓ）および、室内機Ａ，Ｂの設
定温度（ＴＩａ），（ＴＩｂ）とその室内の実測室温（
ＴＲａ），（ＴＲｂ）との差より室内機の負荷を求め、
マイコン制御部１０により行なわれていた。 暖房の場合、冷房の場合と逆となり、圧縮された高圧高
温冷媒ガスは室内側熱交換器５ａ，５ｂに流入して凝縮
液化される。この液冷媒は、電動膨張弁４ａ，４ｂで減
圧され、室外側熱交換器３で低圧低温冷媒はガス化され
、再び、圧縮機１に戻る。この時、電動膨張弁４ａ，４
ｂの開閉度の制御ｃ，ｄは、冷房の場合と同様に各種温
度情報により行われる。

【０００３】このように、従来サイクルでは、電動膨張
弁４ａ，４ｂの制御を冷凍サイクル温度情報三点と、室
内機側温度情報四点の合計七点により行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の膨張弁制御方式
は、二室同時運転の場合、各室内機の負荷に見合った冷
暖房能力を発生する制御が可能で良好であるが、温度セ
ンサの数が多く、冷凍サイクルが複雑となるとゆう問題
点があった。

【０００５】本発明の目的は、かかる実情より考えられ
たもので、二室同時運転の場合、膨張弁の数は一個とし
、温度センサの数も冷凍サイクル温度情報三点を無くし
、簡単な制御方式と冷凍サイクルの多室冷暖房装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多室冷暖房装置
は、一台の室外機に二台の室内機が減圧器と電動膨張弁
を介して接続され、これら減圧器と直列に外均形感温式
膨張弁を接続した冷凍サイクルを形成し、前記電動膨張
弁の開閉度を二台の室内機より指令される圧縮機の回転
数に関係して行うことにより、一個の電動膨張弁の開閉
により二台の室内機への能力を適正に分配する事が出来
るとともに、これら二つの減圧器と直列に接続された外
均形感温式膨張弁の働きにより、冷凍サイクルの減圧器
としての抵抗を適正にすることができるものである。こ
の外均形感温式膨張弁の働きにより、冷凍サイクルの適
正制御用に使用されていた温度センサ三点を無くするこ
とができた。

【０００７】

【作用】二台の室内機Ａ，Ｂを同時に冷房運転する場合
、図１の点線矢印で示すように圧縮機１で圧縮された冷
媒ガスは、四方弁２を介して室外側熱交換器３に流入し
て凝縮液化される。この液冷媒は外均形感温式膨張弁１
１を流れた後、室内機Ａ，Ｂ用の減圧器４ａ′と電動式
膨張弁４ｂを通ってさらに減圧され、室内側熱交換器５
ａ，５ｂにおいてガス化し、再び、四方弁を介して圧縮
機１に戻る。

【０００８】ここで、図２に示すように、室内機側のマ
イコン制御部１２ａ，１２ｂにより、圧縮機１への周波
数ｆａ，ｆｂが与えられ、室外機側のマイコン制御部１
３により、圧縮機１への周波数ｆとして室内機から与え
られた周波数ｆａ，ｆｂを加えることにより求める。室
内機側のマイコン制御部１２ａ，１２ｂより与えられる
圧縮機１への周波数ｆａ，ｆｂは室内機Ａの設定温度（
ＴＩａ）とその室内の実測室温（ＴＲａ）、室内機Ｂの
設定温度（ＴＩｂ）とその室内の実測室温（ＴＲｂ）を
用いて決められる。室内機Ａ，Ｂに流入する冷媒の流量
配分は、室内機Ａに直列に接続された減圧器４ａ′と、
室内機Ｂに直列に接続された電動式膨張弁４ｂの流通抵
抗の比により行なわれ、冷凍サイクルを適正に制御する
減圧器の抵抗として、前記減圧器に直列に接続されてい
る外均形感温式膨張弁１１により、圧縮機１の吸入冷媒
ガスの過熱度を一定に保てる様に制御をしている。 次に暖房運転する場合、図１の実線矢印で示すように、
冷媒の流れは冷房運転の場合とは逆方向となり、室内側
熱交換器５ａ，５ｂで凝縮液化され、室外側熱交換器３
でガス化され圧縮機１に戻る。その他各部分の働きは、
冷房運転の場合と同様な働きとなっている。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。

【００１０】図１は、多室冷暖房装置の全体構成の概略
を示す回路図である。

【００１１】図１において、冷房運転の場合、冷媒は点
線矢印の様に流れ、圧縮機１で圧縮された高温高圧冷媒
ガスは、四方弁２を介して室外側熱交換器３に流入して
凝縮液化される。この液冷媒は外均形感温式膨張弁１１
を流れた後、室内機Ａ，Ｂ用の減圧器４ａ′と電動式膨
張弁４ｂを通ってさらに減圧され、室内側熱交換器５ａ
，５ｂでガス化し、再び四方弁２を介して圧縮機１に戻
る。ここで使用されている外均形感温式膨張弁１１は、
圧縮機１の吸込管に取付けられた感温部１１ａと圧力管
１１ｂにより吸込冷媒ガスの過熱度を一定に保てる様に
制御をしている。

【００１２】引続き、室内機Ａ，Ｂに流入する冷媒の流
量配分を決定する方法を述べる。図２に示す様に、各室
設定温度ＴＩａ，ＴＩｂと各室内温度センサ７ａ，７ｂ
から得られる実測室温ＴＲａ，ＴＲｂとが室内機のマイ
コン１２ａ，１２ｂに入力され、圧縮機１への回転数ｆ
ａ，ｆｂが決定される。室外機のマイコン１３は室内機
Ａ，Ｂから与えられた周波数を加える事により圧縮機１
への周波数ｆを算出する。室外機のマイコン１３は、室
内機Ａ，Ｂの要求する圧縮機１の周波数ｆａ，ｆｂに相
当する冷媒流配分となる様に、電動式膨張弁４ｂの開閉
度ｄを決定する。この開閉度の決定法を次に述べる。細
径の管内を流れる流量Ｇ（ｋｇ／ｓ）と管径Ｄ（ｍ）、
圧力差△Ｐ（Ｐａ）の間には、式（１）の様な関係式が
成立する。

【００１３】

【数１】

【００１４】一方室内機Ａ，Ｂに流れる冷媒流量をＧａ
，Ｇｂとすると、冷媒流量は、各室内機Ａ，Ｂに要求さ
れている圧縮機１への周波数ｆａ，ｆｂに比例する量と
なり、式（２），（３）となっている。

【００１５】 Ｇａ∝ｆａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　………（２）Ｇｂ∝ｆｂ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　………（３）従って、室
内機Ａの減圧器４ａ′の管径をＤａ（ｍ），電動式膨張
弁４ｂの管径をＤｂ（ｍ）とし、室内機Ａ，Ｂで生じる
圧力差が、ほぼ減圧器４ａ′と電動式膨張弁４ｂで生じ
る圧力差△Ｐに等しいと考えられるので、式（１），式
（２），式（３）より、式（４）が求められる。すなわ
ち、電動式膨張弁４ｂの管径Ｄｂ（ｍ）を式（４）に従
って変えれば、室内機Ａ，Ｂへの冷媒流量配布ができる
ことになる。

【００１６】

【数２】

【００１７】次に、暖房運転の場合、冷媒は実線矢印の
様に流れ、冷房運転の場合とは逆方向となり、室内側熱
交換器５ａ，５ｂで凝縮液化され、室外側熱交換器３で
ガス化され圧縮機１に戻る。ここで、圧縮機１の周波数
ｆの決定の方法および電動式膨張弁４ｂの開閉度の決定
の方法は、冷房運転時と同様に決定される。

【００１８】次に、室内機として三室を用いた冷暖房装
置の実施例を図３に示す。電動式膨張弁としては二個用
いられ、室内機Ｂ，Ｃに直列に使用され、減圧器４ａ′
の管径Ｄａに関係して、電動式膨張弁４ｂ，４ｃの管径
をＤｂ，Ｄｃを決定する。管径をＤｂ，Ｄｃは、室内機
が二個の場合と同じように、室内機Ａ，Ｂ，Ｃの要求す
る圧縮機１の周波数ｆａ，ｆｂ，ｆｃから、式（５），
式（６）により決定できる。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数４】

【００２１】本発明の冷凍サイクルにおいて、原価の安
い構成にするためには、電動式膨張弁４ｂの代りに、減
圧器４ａ′の様な構造のものを電磁弁（図示せず）等で
切換えるようにしても同じ効果が得られる。又、外均形
感温式膨張弁１１の代りに電動式膨張弁を使用すること
も考えられるが、原価的若干高価となる。しかし、サイ
クル制御は、運転温度幅の増大が図れる。減圧器４ａ′
の抵抗を適正に設定する事により、外均形感温式膨張弁
１１を不用にする事も可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、室内機の数より一個少
ない電動式膨張弁と、外均形感温式膨張弁を用いること
により、冷凍サイクルの温度を用いる事なく、室内機か
らの圧縮機への指令の周波数を用いて、各室への適正な
冷媒配分が可能にできるとともに、適正な冷凍サイクル
も得ることができ、安価な多室冷暖装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷凍サイクル系統図、

【図
２】本発明のマイコン制御部のブロック図、

【図３】本
発明の他の一実施例の冷凍サイクル図、

【図４】従来の
冷凍サイクル系統図、

【図５】従来のマイコン制御部のブロック図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外側熱交換器、４ａ′
…減圧器、４ａ，４ｂ，４ｃ…電動式膨張弁、５ａ，５
ｂ，５ｃ…室内側熱交換器、６，７，８，９…温度セン
サ、１０，１２，１３…マイコン制御部、１１…外均形
膨張弁、Ａ，Ｂ，Ｃ…室内ユニット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インバータ制御の圧縮機（１）に、複数の
   室内ユニットを接続した多室冷暖房装置において、一台
   の室内機（Ａ）には流通抵抗固定の減圧器（４ａ′）、
   他の室内機（Ｂ）には抵抗の可変な減圧器（４ｂ）とし
   、可変な減圧器（４ｂ）の開閉度は、室内機（Ａ），（
   Ｂ）から圧縮機（１）への周波数指令（ｆａ），（ｆｂ
   ）に基づいて決定することを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】請求項１において、流通抵抗可変な減圧器
   （４ｂ）として電動式膨張弁を用いた多室冷暖房の空気
   調和機。
3. 【請求項３】請求項１において、流通抵抗可変な減圧器
   （４ｂ）として、複数個の抵抗体を切換える様にした空
   気調和機。
4. 【請求項４】請求項１において、各室に設けた減圧器（
   ４ａ′），（４ｂ）と直列に、冷凍サイクル制御用の減
   圧器（１１）を設けた空気調和機。
5. 【請求項５】請求項４において、冷凍サイクル制御用の
   減圧器（１１）として、感温式膨張弁を用いた空気調和
   機。
6. 【請求項６】請求項４において、冷凍サイクル制御用の
   減圧器（１１）として、外均形感温式膨張弁を用いた空
   気調和機。
7. 【請求項７】請求項４において、冷凍サイクルの制御用
   の減圧器（１１）として、電動式膨張弁を用いた空気調
   和機。