JPH05157312A

JPH05157312A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH05157312A
Application number: JP3325746A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Tatsumi; 光好辰巳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】室内ユニットの仕様の違いにかかわらず常に
適正な運転を可能とし、これにより室外ユニットの機種
の多様化を防ぎ、製造の標準化や在庫管理の容易化を可
能とする空気調和機を提供する。【構成】少なくとも室外熱交換器３を有する室外ユニ
ットＡ、および少なくとも室内熱交換器６を有する室内
ユニットＢからなり、室内ユニットＢから室外ユニット
Ａに運転能力を要求し、室外ユニットＡでは室内ユニッ
トＢの要求に応じた運転能力をあらかじめ記憶している
割付パターンから読出して設定する空気調和機におい
て、室内熱交換器６の温度を検知するとともに、運転能
力を検出し、その検出運転能力が最適能力範囲に収まる
よう、かつ上記検知温度が最適温度範囲に収まるよう上
記割付パターンを逐次に変更する。そして、検出運転能
力が最適能力範囲に収まり、かつ検知温度が最適温度範
囲に収まったら、そのときの割付パターンを以後の運転
用に確定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、室外ユニットおよび
室内ユニットからなるセパレート型の空気調和機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプ式冷凍サイクルに冷媒加熱
器を加えて設け、その冷媒加熱器の燃焼熱を利用して室
内の暖房を行なう空気調和機がある。

【０００３】この冷媒加熱式の空気調和機では、暖房運
転時、圧縮機から吐出される冷媒を四方弁、室内熱交換
器、減圧器、冷媒加熱器を通して流し、かつ冷媒加熱器
を運転オンし、室内熱交換器を凝縮器、冷媒加熱器を蒸
発器として働かせる。そして、暖房負荷に応じて冷媒加
熱器の燃焼量を制御するようにしている。

【０００４】また、この冷媒加熱式の空気調和機は、圧
縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、および冷媒加熱
器が搭載される室外ユニットと、少なくとも室内熱交換
器が搭載される室内ユニットとからなり、室内ユニット
から室外ユニットに運転能力を要求し、室外ユニットで
は室内ユニットの要求に応じた運転能力をあらかじめ記
憶している割付パターンから読出し、設定するようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ただし、能力設定用の
割付パターンは固定であるため、常に同一仕様の室内ユ
ニットにしか適用が不可能である。

【０００６】たとえば、室外ユニットに通常とは仕様の
異なる室内ユニットを接続した場合、定格運転能力が得
られずに室内に冷風が吹き出されたり、逆に運転能力が
過剰となって高圧側圧力が異常上昇するなどの不具合を
生じる。一般に空気調和機を据付ける場合、部屋の広さ
や形に応じて室内ユニットの仕様を選択するのが普通で
ある。対策として、室内ユニットの仕様に合わせて多機
種の室外ユニットを用意することになり、製造の標準化
や在庫管理の容易化を妨げている。

【０００７】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、室内ユニットの仕様の違いに
かかわらず常に適正な運転を可能とし、これにより室外
ユニットの機種の多様化を防ぎ、製造の標準化や在庫管
理の容易化を可能とする空気調和機を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の空気調和機
は、少なくとも室外熱交換器を有する室外ユニット、お
よび少なくとも室内熱交換器を有する室内ユニットから
なり、室内ユニットから室外ユニットに運転能力を要求
し、室外ユニットでは室内ユニットの要求に応じた運転
能力をあらかじめ記憶している割付パターンから読出し
て設定する空気調和機において、前記室内熱交換器の温
度を検知する手段と、運転能力を検出する手段と、この
検出運転能力が最適能力範囲に収まるよう、かつ上記検
知温度が最適温度範囲に収まるよう上記割付パターンを
逐次に変更する手段と、上記検出運転能力が最適能力範
囲に収まり、かつ上記検知温度が最適温度範囲に収まっ
たとき、そのときの割付パターンを以後の運転用に確定
する手段とを備える。

【０００９】

【作用】室内熱交換器の温度が検知されるとともに運転
能力が検出され、その検出運転能力が最適能力範囲に収
まるよう、かつ検知温度が最適温度範囲に収まるよう能
力設定用の割付パターンが逐次に変更される。そして、
検出運転能力が最適能力範囲に収まり、かつ検知温度が
最適温度範囲に収まったとき、そのときの割付パターン
が以後の運転用に確定される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１１】図１に示すように、能力可変圧縮機１、四
方弁２、室外熱交換器３、逆止弁４（順方向）、減圧器
たとえば電子膨張弁（パルスモータバルブ）５、室内熱
交換器６、上記四方弁２、および逆止弁７（順方向）を
順次連通し、ヒ―トポンプ式冷凍サイクルを構成する。
逆止弁４と膨張弁５との連通部から圧縮機１の吸込口に
かけて、二方弁８および冷媒加熱器９を順次連通する。
冷媒加熱器９は、ガスバ−ナ１０を付属して備えてお
り、そのガスバ−ナ１０を比例弁１１を介して燃料供給
源（図示しない）に接続している。室外熱交換器３の近
傍に室外ファン１２を設け、室内熱交換器６の近傍に室
内ファン１３を設ける。室内熱交換器６に熱交換器温度
センサ１４を取付けるとともに、その室内熱交換器６の
近傍に室内温度センサ１５を設ける。

【００１２】なお、能力可変圧縮機１、四方弁２、室外
熱交換器３、逆止弁４、電子膨張弁５、逆止弁７、二方
弁８、冷媒加熱器９（バーナ１０および比例弁１１を含
む）、および室外ファン１２などにより、室外ユニット
Ａを構成している。また、少なくとも室内熱交換器６、
室内ファン１３、熱交換器温度センサ１４、および室内
温度センサ１５により、室内ユニットＢを構成してい
る。制御回路を図２に示す。室外ユニットＡの室外制御
部２０を商用交流電源２１に接続する。

【００１３】室外制御部２０は、マイクロコンピュータ
およびその周辺回路からなる。この室外制御部２０に、
四方弁２、電子膨張弁５、二方弁８、比例弁１１、室内
ファンモータ１２Ｍ、およびインバータ回路２２を接続
する。

【００１４】インバータ回路２２は、電源２１の電圧を
整流し、それを室外制御部２０の指令に応じたスイッチ
ングによって所定周波数の交流電圧に変換する。この出
力は圧縮機モータ１Ｍの駆動電力となる。

【００１５】室外制御部２０に、電源ラインＡＣＬおよ
びシリアル信号ラインＳＬを介して室内ユニットＢの室
内制御部２３を接続する。シリアル信号ラインＳＬは、
電源電圧に同期して各制御部間のデータ転送を行なうた
めのものである。

【００１６】室内制御部２３は、マイクロコンピュータ
およびその周辺回路からなる。この室内制御部２３に、
室内ファンモータ１３Ｍ、熱交換器温度センサ１４、室
内温度センサ１５、およびリモートコントロール式の操
作器（以下、リモコンと略称する）２５を接続する。こ
のリモコン２５は、冷房、暖房の運転モードや室内温度
を設定するための操作釦を有するとともに、運転の開
始、停止を指示するための運転スイッチを有している。
そして、室内制御部２３は次の機能手段を備える。（１）リモコン２５の操作に基づく運転モード設定指令
および運転開始／停止指示を室外制御部２０に送る手
段。

【００１７】（２）室内温度センサ１５で検知される室
内温度Ｔａとリモコン２５の操作に基づく設定温度との
差を空調負荷として求め、その空調負荷に対応する能力
の要求を指令コード（S1，S2，…S9）に代えて室外制御
部２０に送る手段。

【００１８】（３）据付け完了後の最初の冷房運転に際
し、熱交換器温度センサ１４で検知される室内熱交換器
６の温度Ｔｅ（蒸発器温度）と、室内温度センサ１５で
検知される室内温度Ｔａと、あらかじめ内部メモリに記
憶されている冷房用の能力係数Ｋｃとから下式の演算を
実行し、冷房運転能力Ｑｃを検出する手段。Ｑｃ＝Ｋｃ・（Ｔａ−Ｔｅ）

【００１９】（４）検出した冷房運転能力Ｑｃが内部メ
モリに記憶している冷房用の最適能力範囲にあるかどう
か、および室内温度Ｔａが内部メモリに記憶している冷
房用の最適温度範囲にあるかどうかをそれぞれ判定する
手段。

【００２０】（５）据付け完了後の最初の暖房運転に際
し、熱交換器温度センサ１４で検知される室内熱交換器
６の温度Ｔｃ（凝縮器温度）と、室内温度センサ１５で
検知される室内温度Ｔａと、あらかじめ内部メモリに記
憶されている暖房用の能力係数Ｋｈとから下式の演算を
実行し、暖房運転能力Ｑｈを検出する手段。Ｑｈ＝Ｋｈ・（Ｔｃ−Ｔａ）

【００２１】（６）検出した冷房運転能力Ｑｈが内部メ
モリに記憶している暖房用の最適能力範囲にあるかどう
か、および室内温度Ｔａが内部メモリに記憶している暖
房用の最適温度範囲にあるかどうかをそれぞれ判定する
手段。（７）上記各判定結果を室外制御部２０に知らせる手
段。一方、室外制御部２０は次の機能手段を備える。（１）室内制御部２３からの運転モード設定指令に応じ
て冷房運転モードまたは暖房運転モードのいずれか一方
を決定する手段。

【００２２】（２）冷房運転モードの決定時、圧縮機１
の運転オン、四方弁２の非切換、二方弁８の閉成、およ
び冷媒加熱器９の運転オフを設定し、圧縮機１から吐出
される冷媒を四方弁２，室外熱交換器３、逆止弁４、電
子膨張弁５を通して室内熱交換器６に流し、その室内熱
交換器６を経た冷媒を四方弁２および逆止弁７を通して
圧縮機１に戻し、冷房運転を実行する手段。

【００２３】（３）暖房運転モードの決定時、圧縮機１
の運転オン、四方弁２の切換、二方弁８の開放、および
冷媒加熱器９の運転オン（ガスバーナ１０の燃焼）を設
定し、圧縮機１から吐出される冷媒を四方弁２，室内熱
交換器６、外熱交換器３、逆止弁４、電子膨張弁５、二
方弁８を通して冷媒加熱器９に流し、その冷媒加熱器９
を経た冷媒を四方弁２を通して圧縮機１に戻し、暖房運
転を実行する手段。

【００２４】（４）冷房運転時、室内制御部２３からの
指令コードに対応する運転能力つまり圧縮機１の能力
（運転周波数；インバータ回路２２の出力周波数Ｆ）を
内部メモリに記憶している冷房用の割付パターンから読
出し、それに合わせて圧縮機１の能力を設定する手段。

【００２５】（５）暖房運転時、室内制御部２３からの
指令コードに対応する運転能力つまり冷媒加熱器９の燃
焼量を内部メモリに記憶している暖房用の割付パターン
から読出し、それに合わせて冷媒加熱器９の燃焼量（比
例弁１１の開度に相当）を設定する手段。

【００２６】（６）据付け完了後の最初の冷房運転に際
し、室内制御部２３から知らされる両判定結果がいずれ
も満足される状態となるよう、上記冷房用の割付パター
ンを逐次に変更する手段。（７）両判定結果がいずれも満足される状態となったと
き、そのときの割付パターンを以後の冷房運転用に確定
する手段。

【００２７】（８）据付け完了後の最初の暖房運転に際
し、室内制御部２３から知らされる両判定結果がいずれ
も満足される状態となるよう、上記暖房用の割付パター
ンを逐次に変更する手段。（９）両判定結果がいずれも満足される状態となったと
き、そのときの割付パターンを以後の暖房運転用に確定
する手段。

【００２８】ところで、割付パターンの変更の具体的な
方法としては、複数の割付パターンを用意しておいてそ
のうちの１つを選択する方法がある。また、割付パター
ンのデータをある規則に従って補正する方法もあり、ど
ちらを用いてもよい。つぎに、作用を説明する。室外ユ
ニットＡおよび室内ユニットＢの据付けが完了し、最初
の暖房運転が実行されるものとする。

【００２９】この場合、二方弁８が開かれた状態で圧縮
機１が起動されるとともに、四方弁２が切換えられ、さ
らに冷媒加熱器９を運転オン（ガスバーナ１０が点火）
される。

【００３０】つまり、図１の破線矢印の方向に冷媒が流
れて暖房サイクルが形成され、室内熱交換器６が凝縮
器、冷媒加熱器９が蒸発器として働き、室内に温風が吹
出される。そして、室内ユニットＢで空調負荷が検出さ
れ、その空調負荷に対応する暖房運転能力の要求が指令
コードにより室外ユニットＡに送られる。

【００３１】室外ユニットＡでは、送られてきた指令コ
ードに対応する燃焼量が下表１の暖房用の割付パターン
から読出され、実際にその燃焼量となるよう冷媒加熱器
９の運転が制御される。

【００３２】

【表１】たとえば指令コードが“S1”の場合、燃焼量1000kcal/h
が設定される。指令コードが“S3”の場合、燃焼量3000
kcal/hが設定される。ところで、据付け完了後に行なわ
れるこの暖房運転では、図３に示す制御が実行される。

【００３３】リモコン２５の運転スイッチがオンされて
暖房運転が開始されると（ステップ101 ）、熱交換器温
度センサ１４で検知される凝縮器温度Ｔｃが取込まれる
（ステップ102 ）。

【００３４】凝縮器温度Ｔｃが安定するまではそのまま
の運転が続けられ、凝縮器温度Ｔｃが安定状態に入った
ところで（ステップ103 のYES ）、室内温度Ｔａが取込
まれる（ステップ104 ）。そして、凝縮器温度Ｔｃと、
室内温度Ｔａと、暖房用の能力係数Ｋｈとから暖房運転
能力Ｑｈが検出される（ステップ105 ）。

【００３５】この検出された暖房運転能力Ｑｈが暖房用
の最適能力範囲に収まるよう、かつ室内温度Ｔａが暖房
用の最適温度範囲に収まるよう、割付パターンが逐次に
変更される（ステップ106 、ステップ107 、ステップ10
8 ）。

【００３６】暖房運転能力Ｑｈが最適能力範囲に収ま
り、かつ室内温度Ｔａが最適温度範囲に収まったら、そ
のときの割付パターンが以後の暖房運転用に確定される
（ステップ109 ）。一方、据付け完了後の最初の冷房運
転においても、同様に割付パターンが変更され、確定さ
れる。

【００３７】このように、能力設定用の割付パターンを
室内ユニットＢの仕様に合わせて変更することにより、
室内ユニットＢの仕様の違いにかかわらず常に適正な運
転が可能である。したがって、室外ユニットＡの機種の
多様化を防ぐことができ、製造の標準化や在庫管理の容
易化が可能となる。

【００３８】なお、上記実施例では、運転能力を室内熱
交換器の温度、室内温度、能力係数から算出して求めた
が、その他に、たとえば室内への吹出空気温度および吹
出風量から求めるようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、能
力設定用の割付パターンを室内ユニットＢの仕様に合わ
せて変更する構成としたので、室内ユニットの仕様の違
いにかかわらず常に適正な運転を可能とし、これにより
室外ユニットの機種の多様化を防ぎ、製造の標準化や在
庫管理の容易化が可能な空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の冷凍サイクルの構成を示
す図。

【図２】同実施例における制御回路の構成を示すブロッ
ク図。

【図３】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、６…室内
熱交換器、９…冷媒加熱器、１０…バーナ、１４…熱交
換器温度センサ、１５…室内温度センサ、２０…室外制
御部、２３…室内制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも室外熱交換器を有する室外ユ
ニット、および少なくとも室内熱交換器を有する室内ユ
ニットからなり、室内ユニットから室外ユニットに運転
能力を要求し、室外ユニットでは室内ユニットの要求に
応じた運転能力をあらかじめ記憶している割付パターン
から読出して設定する空気調和機において、前記室内熱
交換器の温度を検知する手段と、運転能力を検出する手
段と、この検出運転能力が最適能力範囲に収まるよう、
かつ前記検知温度が最適温度範囲に収まるよう前記割付
パターンを逐次に変更する手段と、前記検出運転能力が
最適能力範囲に収まり、かつ前記検知温度が最適温度範
囲に収まったとき、そのときの割付パターンを以後の運
転用に確定する手段とを備えたことを特徴とする空気調
和機。