JPH0610563B2

JPH0610563B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0610563B2
Application number: JP63122794A
Authority: JP
Inventors: 凡敏増井; 伸廣楠本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPH01296053A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、冷媒循環系統を複数系統備えた空気調和装置
の改良に関し、特にその設備容量の低減対策に関する。

（従来の技術）従来、空気調和装置においては、圧縮機、凝縮器、膨張
機構及び蒸発器を備え、該各機器を閉回路に接続して冷
媒を循環させる冷媒循環系統を形成しており、特に中，
大型機のものでは、例えば特開昭５３−１３２８４２号
公報に開示されるように、上記冷媒循環系統を複数備え
て、空調負荷の大きい大室内でも良好に冷房又は暖房空
調すると共に、冷媒循環系統の１つが故障した場合にも
残りの冷媒循環系統で空調運転を続行して、故障に対す
る信頼性を確保するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記の如き冷媒循環系統を複数備えた空気調
和装置を使用して、高層ビル等の所定階の大室内を冷房
又は暖房空調する場合、例えばその大室内の東西南北の
四方に４つの冷媒循環系統の室内熱交換器を各々配置す
る等のときには、各熱交換器の負荷は日光の照射の有無
等の関係で時間変化に伴って変化する関係上、各冷媒循
環系統の圧縮機の能力は、施工に際して予め各負荷の最
大値に見合った能力値のものを選定しておく必要があ
る。

しかしながら、その場合、負荷変動に伴い１つの冷媒循
環系統の圧縮機に対して最大容量近傍の設定値を越える
運転が要求された場合にも、他の冷媒循環系統の圧縮機
では中間容量値で運転していたり、運転の停止状態にあ
ることもある。そのため、複数の冷媒循環系統の合計能
力からみると、能力の有効利用率が低く、その分、設備
容量が増大する欠点が生じる。

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、複数の冷媒循環系統を備える場合、所定の冷媒循
環系統の余裕能力でもって他の能力補償を要する冷媒循
環系統の能力を補うようにすることにより、各冷媒循環
系統の能力を最大能力値の低いものに可及的に選定し得
て、設備容量の低減を図ることにある。

その場合、圧縮機の最大容量近傍の設定値を越える要求
時の検出を、対応するサーモ信号（室内の温度信号）に
基いて行う場合には、室内側から室外側へのサーモ信号
伝送用の配線を要することになる。斯かる観点から、請
求項(1)に係る発明では、冷媒循環系統の冷媒の状態
（例えば圧縮機への吸入圧力や凝縮温度、等）を設定値
に保持するよう圧縮機の容量をインバータ等で大小制御
する場合には、その室外側の運転状態も設定値を越える
点に着目して、室外側のみで圧縮機の最大容量近傍の設
定値を越える要求時を検出して、信号伝送用配線を省略
して、構成を簡易にしつつ、設備容量を低減することに
ある。

さらに、上記の場合、一方の冷媒循環系統がより以上の
空調能力を要求する状況で、他の１つの冷媒循環系統の
圧縮機が最大容量近傍の設定値を越える状況で運転中の
ときには、この状態で熱移動を行うと、該他の冷媒循環
系統での空調能力が減少して、その分、良好な空調運転
が損われるから、請求項(2)に係る発明では、他の冷媒
循環系統での圧縮機の容量状態及び運転状態をも把握し
て、その室内の冷房等の空調状態を良好に確保しつつ、
一方の冷媒循環系統への熱移動を行うことを目的とす
る。

さらに、上記請求項(1)又は請求項(2)に係る発明の如く
２つの冷媒循環系統間で空調能力の補償を行う場合、こ
の能力補償時（熱移動時）には、その補償側（出熱側）
では負荷が大きくなり、被補償側（受熱側）では負荷が
小さくなる関係上、能力補償が開始されると負荷変動に
伴い受熱側では能力補償が不要となったり、出熱側では
能力補償できない状況となって、その能力補償が停止
し、再びこの停止に伴い受熱側で能力補償を要求した
り、出熱側で能力補償できる状況となって、能力補償を
開始することを繰返す、いわゆるハンチング現象が生じ
る。このため、能力補償を行い得る状況の判別に際し、
各冷媒循環系統における圧縮機容量の設定値、及び運転
状態の設定値にディファレンシャルを持たせることが必
要になる。この場合、ディファレンシャル値を大きく設
定すればハンチング現象を有効に防止できる反面、能力
補償の成立条件が厳しくなり、能力補償を行い得る範囲
が狭く制限される憾みが生じる。このため、請求項(3)
に係る発明では、ディファレンシャル値を小さく設定し
ながら、ハンチング現象を有効に防止すると共に能力補
償を行い得る範囲をも広く確保して、能力補償を良好に
且つ有効に行うことを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、請求項(1)に係る発明の具体
的な解決手段は、第１図ないし第３図に示すように、圧
縮機(1)、凝縮器(3)、膨張機構(4,11)及び蒸発器(10)を
閉回路に形成してなる冷媒循環系統(17)，(20)を複数備
えると共に、該各冷媒循環系統(17)，(20)の冷媒の状態
を設定値に保持するよう各冷媒循環系統(17)，(20)の圧
縮機(1)を容量制御して、室内の空調運転を行う空気調
和装置を対象とする。そして、所定の２つの冷媒循環系
統(17)，(20)の間に対し、一方の冷媒循環系統（17又は
20）の冷房運転時における凝縮器(3)下流側に配置され
る熱交換器（25又は25'）と、他方の冷媒循環系統（20
又は17）の凝縮器(3)下流側の冷媒を膨張機構（26又は2
6'）を経て上記熱交換器（25又は25'）に流通させた後
に該他方の冷媒循環系統（20又は17）の圧縮機(1)に戻
す冷媒回路（30又は30'）と、該冷媒回路（30又は30'）
に配置される開閉弁（31又は31'）とからなる熱移動装
置（32又は32'）を設ける。さらに、上記一方の冷媒循
環系統（17又は20）の室外側の運転の状態を検出する運
転状態検出手段(35)と、該一方の冷媒循環系統（17又は
20）の圧縮機(1)の容量状態を検出する容量検出手段(4
2)と、該両検出手段(35)，(42)の出力を受け、一方の冷
媒循環系統（17又は20）の圧縮機(1)の最大容量近傍の
設定値を越える時に該一方の冷媒循環系統（17又は20）
の運転状態が設定値を越える時、他方の冷媒循環系統
（20又は17）の空調能力で上記一方の冷媒循環系統（17
又は20）の空調能力を補償するよう上記熱移動装置（32
又は32'）を作動させる能力補償手段(45)とを設ける構
成としたものである。

また、請求項(2)に係る発明の具体的な解決手段は、上
記請求項(1)に係る発明の構成に加えて、能力補償手段
(45)の構成を、更に、他方の冷媒循環系統（17又は20）
の圧縮機(1)の容量が最大容量近傍の設定値以下で且つ
該他方の冷媒循環系統（17又は20）の運転状態が設定値
以下の場合に限り、熱移動装置（32又は32'）の作動を
許容して空調能力を補償するように制限したものであ
る。

さらに、請求項(3)に係る発明では、上記請求項(1)又は
請求項(2)に係る発明の能力補償手段(45)を特定し、各
冷媒循環系統(17)，(20)における圧縮機(1)の最大容量
近傍の設定値、及び運転状態の設定値にディファレンシ
ャルが設定すると共に、熱移動装置（32又は20）の作動
が終了した後の設定時間の間は該熱移動装置（32又は2
0）の再始動を禁止する一定状態保持機能を持たせる構
成としたものである。

（作用）以上の構成により、請求項(1)に係る発明では、例えば
冷房運転時、各冷媒循環系統(17)，(20)では、圧縮機
(1)の容量が大小制御されて、その冷媒の状態（例えば
凝縮圧力や圧縮機の吸入圧力）が設定値に保持されつ
つ、この冷媒の循環により、蒸発器(10)で室内空気の熱
量が吸熱されると共に、この熱量が凝縮器(3)で外部に
放熱されるのが繰返されて、室内が良好に冷房空調され
る。

今、所定の冷媒循環系統（例えば17）の圧縮機(1)の容
量が最大容量近傍の設定値を越える値で且つ運転状態が
設定値を越える時（最大能力を越える能力要求時）に
は、能力補償手段(45)により熱移動装置(32)の開閉弁(3
1)が開制御されて、該熱移動装置(32)が作動するよう制
御される。このことにより、他の冷媒循環系統(20)の有
する熱量が上記所定の冷媒循環系統(17)に移動し供給さ
れて冷房能力が補償されるので、その冷房能力が高く確
保される。この結果、上記所定の冷媒循環系統(17)の能
力は、他の冷媒循環系統(20)で能力補償される分だけ能
力値の低いものに選定することができ、全体の設備容量
を小さくできる。

しかも、空調能力の最大値を越える要求時の検出は、圧
縮機(1)が最大容量近傍の設定値を越え且つ自系統(17)
の室外側の運転状態が設定値を越える検出でもって行わ
れるので、室内側から室外側へのサーモ信号等の信号を
伝送する必要が無く、その分、信号配線を省略して、構
成を簡易にできる。

また、請求項(2)に係る発明では、所定の冷媒循環系統
（例えば17）で最大能力を越える能力要求時でも、他の
冷媒循環系統（例えば20）が空調能力に余裕のない場合
（圧縮機(1)の最大容量近傍の設定値を越え且つ運転状
態が設定値を越える状況）の場合には、該他の冷媒循環
系統（例えば20）からの能力補償（熱移動）は行われな
いので、その冷房運転による室内の冷房空調は良好に確
保される。一方、冷房能力に余裕の有る場合には、該他
の冷媒循環系統（例えば20）からの熱移動が行われるの
で、その室内の冷房空調が良好に確保されつつ、一方の
冷媒循環系統(17)の冷房能力を高く確保できる。

さらに、請求項(3)に係る発明では、能力補償の要求時
の判別のための設定値、及び能力補償を行い得る状況の
判別のための設定値に対し、ディファレンシャルが設定
されているので、空調能力の補償が開始された後も、こ
の能力補償に伴い各冷媒循環系統(17)，(20)で負荷が変
動して、その圧縮機(1)の容量状態や運転状態に変化が
多少生じても、能力補償が直ちに終了することはないと
共に、能力補償の終了後から設定時間を経過するまでの
間は、能力補償の再開が禁止される。このことにより、
能力補償側（出熱側）の冷媒循環系統では、その設定時
間の間に空調能力に十分余裕が生じる程度に安定するの
で、その後に能力補償が再開されても、その能力補償が
直ちに停止することはない。

（実施例）以下、本出願に係る発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は、高層ビル等の所定階の大室内を冷房空調する
空気調和装置の冷媒配管系統を示す。同図において、
(A)は室外ユニット、(B)〜(E)は大室内に配置される複
数台（４台）の室内ユニットであって、所定の２台の室
内ユニット(B)，(C)は、大室内の例えば南側に配置さ
れ、他の２台の室内ユニット(D)，(E)は西側に配置され
る。

上記室内ユニット(A)の内部には、同一構成の２つの機
器類(H)，(I)が備えられ、各機器類(H)，(I)は、各々、
圧縮機(1)と、四路切換弁(2)と、室外熱交換器(3)と、
暖房運転用の膨張機構(4)とを備え、該各機器(1)〜(4)
は各々冷媒配管(5)…で冷媒の流通可能に接続されてい
る。また、上記圧縮機(1)にはインバータ(7)が接続され
ていて、該インバータ(7)により圧縮機(1)の運転周波数
を変更して、その容量を多段階に調整可能としている。
一方各室内ユニット(B)〜(E)は、同一内部構成であり、
その内部には室内熱交換器(10)と、冷房運転用の膨張機
構(11)とを備え、該各機器(10)，(11)は各々冷媒配管(1
2)…で冷媒の流通可能に接続されている。上記室内熱交
換器(10)は、冷水を循環させるチラー方式のもので構成
してもよい。

而して、上記南側の室内ユニット(B)，(C)は互いに冷媒
配管(15)…で並列に接続されつつ、他の冷媒配管(16)，
(16)により上記室外ユニット(A)の一方の機器類(H)に冷
媒の循環可能に接続されて冷媒循環系統(17)が形成され
ている。同様に、西側の室内ユニット(D)，(E)も互いに
冷媒配管(18)…で並列に接続されつつ、他の冷媒配管(1
9)，(19)により上記室外ユニット(A)の他方の機器類(1)
に冷媒の循環可能に接続されて冷媒循環系統(20)が形成
されている，そして、各冷媒循環系統(17)，(20)におい
て、室内の冷房運転時には、四路切換弁(2)を実線の如
く切換えて、冷媒を実線矢印の如く循環させることによ
り、室内空気の熱量を室内熱交換器(10)（蒸発器）で吸
熱し、この吸熱した熱量を室外熱交換器(3)（凝縮器）
で外気に放熱することを繰返して室内を冷房する一方、
暖房運転時には、四路切換弁(2)を破線の如く切換え
て、冷媒を破線矢印の如く循環させることにより、熱量
の授受を上記とは逆にして、室内を暖房するようにして
いる。

そして、上記一方の冷媒循環系統(17)において、冷房運
転時の室外熱交換器(3)（凝縮器）下流側には、冷房能
力補償用の熱交換器(25)が配置されている。該熱交換器
(25)は、膨張機構(26)が介設された冷媒配管(27)を介し
て他方の冷媒循環系統(20)の室外熱交換器(3)（凝縮
器）下流側に接続されていると共に、他の冷媒配管(28)
を介して他方の冷媒循環系統(20)の圧縮器(1)吸入側に
接続されている。よって、他方の冷媒循環衛陶(20)の室
外熱交換器(3)（凝縮器）下流側の液冷媒の一部を冷媒
配管(27)から膨張機構(26)を経て上記熱交換器(25)に流
通させた後、冷媒配管(28)を介して該他方の冷媒循環系
統(20)の圧縮機(1)吸入側に戻すようにした冷媒回路(3
0)が構成されている。また、該冷媒回路(30)の冷媒配管
(27)の途中には、該冷媒配管(27)を開閉する電磁式の開
閉弁(31)が配置されている。以上により、他方の冷媒循
環系統(20)の有する熱量を一方の冷媒循環系統(17)に移
動させる熱移動装置(32)が構成されている。

同様に、冷房運転時での他方の冷媒循環系統(20)の室外
熱交換器(3)下流側には、冷房能力補償用の熱交換器(2
5')が配置され、該熱交換器(25')には、一方の冷媒循環
系統(17)の室外熱交換器(3)下流側の冷媒を冷媒配管(2
7')から膨張機構(26')を経て該熱交換器(25')に流通さ
せた後、冷媒配管(28')を介して上記一方の冷媒循環系
統(17)の圧縮機(1)吸入側に戻すようにした冷媒回路(3
0')が接続されているとともに、該冷媒回路(30')の冷媒
配管(27')の途中には、電磁開閉弁(31')が配置されてい
て、一方の冷媒循環系統(17)の有する熱量を他方の冷媒
循環系統(20)に移動させる熱移動装置(32')が構成され
ている。

而して、上記室外ユニット(A)内にて、各冷媒循環系統
(17)，(20)における四路切換弁(2)，(2)から各室内ユニ
ット(C)〜(E)の室内熱交換器(10)への冷媒配管(16)，(1
9)には、冷房運転時における圧縮機(1)，(1)への冷媒の
吸入圧力を検出する吸入圧力センサ(35)，(36)が設けら
れていて、該各吸入圧力センサ(35)，(36)により、各
々、圧縮機(1)への冷媒の吸入圧力でもって冷媒循環系
統(17)，(20)の室外側の運転の状態を検出するようにし
た運転状態検出手段を構成している。

次に、各冷媒循環系統(17)，(20)における圧縮機(1)の
容量制御及び開閉弁(31)，(31')の開閉制御の構成を第
２図に示す。

第２図において、(40)は一方の冷媒循環系統(17)での各
種制御を行うためのＣＰＵ内蔵のコントローラ、(41)は
同様の他の冷媒循環系統(20)での各種制御を行うための
コントローラであって、該両コントローラ(40)，(41)に
は、各々、自系統の吸入圧力センサ(35)，(36)が信号の
送受信可能に接続されていると共に、自系統の圧縮機
(1)の容量状態、つまりその運転周波数をインバータ(7)
の周波数設定信号値に基いて検出する容量状態検出手段
(42)，(43)が信号の送受信可能に接続されている。そし
て、該各コントローラ(40)，(41)は、上記自系統の吸入
圧センサ(35)，(36)で検出する冷媒の吸入圧力を設定圧
力値に一定保持するよう、自系統の圧縮機(1)をインバ
ータ(7)でもって、例えば130,100,75,60,50,25及び０Ｈ
ｚに対応する７段階の容量値に容量制御する機能を有す
る。

次に、上記各コントローラ(40)，(41)による開閉弁(3
1)，(31')の開閉制御、つまり冷房能力の補償制御を第
３図の制御フローに基いて説明する。尚、冷媒循環系統
(17)で能力補償が要求された時に他の冷媒循環系統(20)
の冷房能力をもってこれを行う場合を説明し、その逆の
補償制御は同様であるので省略する。

つまり、第３図において、スタートして、ステップＳ_１
で自系統(17)の圧縮機(1)の運転／停止状態を判別し、
運転中の場合にはステップＳ_２で圧縮機(1)の容量状態
を判別し、フルロード運転の場合には、更にステップＳ
_３で自系統(17)の吸入圧力センサ(35)で検出した冷媒の
吸入圧力の値を判別し、吸入圧力が設定値以上も場合
（暖房運転時には設定値以下の場合）には自系統(17)へ
の冷房能力の補償の要求時と判断してステップＳ_４に進
み、該ステップＳ_４で開閉弁(31)の開閉状態を判別し、
閉状態にある場合には、ステップＳ_５で該開閉弁(31)を
開制御するとともに、自系統(17)の圧縮機(1)の容量を1
00％（フルロード運転）に保持すると共に他系統(20)の
圧縮機(1)の容量段階を一段上げてその冷房能力を増大
させ、その冷房能力でもって自系統(17)の冷房能力を補
償するよう、両圧縮機(1)，(1)を容量制御して、ステッ
プＳ_１に戻る。

而して、上記の如き冷房能力の補償時でも、その後に、
ステップＳ_１で自系統(17)の圧縮機(1)の運転が停止し
たり、ステップＳ_２でフルロード運転でなくなったり、
又はフルロード運転時でも吸入圧力が設定値未満になる
と、ステップＳ_６で開閉弁(31)の開閉状態を判別し、開
状態の場合には直前の状態が冷房能力の補償状態であっ
たので、ステップＳ_７で開閉弁(31)を閉制御するととも
に、自系統(17)の圧縮機(1)の容量を吸入圧力が設定値
を保持するよう調整制御すると共に他系統(20)の圧縮機
(1)の容量段階を一段下げるよう両圧縮機(1)，(1)を容
量制御して、ステップＳ_１に戻る。また、上記ステップ
Ｓ_６で既に開閉弁(31)が閉状態にある場合には、冷房能
力の補償を要しない通常時であるので、直ちにステップ
Ｓ_１に戻ることとする。

よって、上記第３図の制御フローにより、上記吸入圧力
センサ(35)及び圧縮機(1)の容量状態検出手段(42)の出
力を受け、自己の冷媒循環系統(17)の圧縮機(1)の最大
容量近傍の設定値（フルロード値）を越える時に自己の
冷媒循環系統(17)の運転の状態（冷媒の吸入圧力）が設
定値を越える時、上記開閉弁(31)を開いて、他方の冷媒
循環系統(20)の冷房能力でもって自己の冷媒循環系統(1
7)の冷房能力を補償するようにした冷房能力補償手段(4
5)を構成している。

したがって、上記実施例においては、冷房運転時、各冷
媒循環系統(17)，(20)の圧縮機(1)，(1)は、各々コント
ローラ(40)，(41)で、自系統の吸入圧力を所定値に保持
するように作動制御されて、各々対応する南側および西
側の冷房負荷が大の場合にはその容量値も増大し、冷房
負荷が小の場合には減少して、室内は良好に冷房空調さ
れる。

今、南側の室内ユニット(B)，(C)と、西側の室内ユニッ
ト(D)，(E)とでは冷房負荷の大きさが時間毎に異なる。
このため、例えば南側に対応する冷媒循環系統(17)の圧
縮機(1)の容量値がフルロード以上でかつ吸入圧力が設
定値以上の状況であって、より以上の冷房能力が要求さ
れる一方で、西側の冷媒循環系統(20)では中間容量値
（例えば50％容量値）で足りる場合がある。しかし、こ
の場合には、上記中間容量値の圧縮機(1)が冷房能力補
償手段(45)により制御されて、その容量段階が一段増大
すると共に、開閉弁(31)が開制御される。このことによ
り、西側の冷媒循環系統(20)の室外熱交換器(3)（凝縮
器）下流側の液冷媒の一部が冷媒回路(30)で膨張機構(2
6)を介して南側の冷媒循環系統(17)の熱交換器(25)に流
通した後、該冷媒回路(30)を介して西側の冷媒循環系統
(20)の圧縮機(1)吸入側に戻ることを繰返す、その結
果、南側の冷媒循環系統(17)では、室外熱交換器(3)を
流通した液冷媒が、さらに上記熱交換器(25)に流通して
冷却されるので、冷媒の過冷却度が大きくなると共に高
圧が低くなって、この南側の冷媒循環系統(17)での冷房
能力が、その分増大することになる。よって、他の冷媒
循環系統(20)で能力補償される分だけ、自己の冷媒循環
系統(17)の最大能力を低く抑えて、全体の設備容量を小
さくでき、イニシャルコスト及びランニングコストの低
減を図ることができる。以上、南側の冷媒循環系統(17)
での冷房能力を西側の冷媒循環系統(20)で補償する場合
について説明したが、その逆の補償時も同様である。

また、自系統(17)での冷房能力の補償の要求時は、圧縮
機(1)のフルロード運転の検出と共に、自系統(17)の室
外側の運転の状態（冷媒の圧縮機(1)への吸入圧力）の
検出とでもって把握したので、自系統(17)の室内ユニッ
ト(B)，(C)から室内温度信号（サーモ信号）を受信する
必要がなく、室外，室内ユニット間の渡り線本数を低減
することができる。従って、冷媒の吸入圧力の検出は、
これに代えて、冷媒の吐出圧力（高圧）や、冷媒の凝縮
温度、外気温度、圧縮機(1)の運転電流等でもよく、要
は自系統の室外側での運転状態を検出できるものであれ
ばよい。

また、第４図は請求項(2)に係る発明の実施例を示す。
つまり、第２図に示す請求項(1)に係る発明の実施例の
回路構成に加えて、両系統(17)，(20)の両コントローラ
(40)，(41)間で相互に自系統の圧縮機(1)の容量状態信
号及び室外側の運転状態（冷媒の圧縮機(1)への吸入圧
力）信号の送受信を行うようにしている。

また、第５図に示す圧縮機の容量制御フローでは、上記
第３図の制御フローのステップＳ_３とＳ_４との間に、他
系統(20)の圧縮機(1)のフルロード運転の判別と、その
圧縮機(1)への冷媒の吸入圧力が設定値以上か否かの判
別とを入れたものである。つまり、第５図の制御フロー
のステップＳ_３とＳ_４との間にて、ステップＳ_Ａ１で他
系統(20)の圧縮機(1)のフルロード運転中で、且つステ
ップＳ_Ａ２でのその圧縮機(1)への冷媒の吸入圧力が設
定値以上でない場合に限り、ステップＳ_４，Ｓ_５に進ん
で開閉弁(31)を開制御して、自系統(17)の冷房能力を他
系統(20)の冷房能力で補償した冷房能力補償手段(45)を
構成している。

したがって、本実施例では、他系統(20)の圧縮機(1)が
フルロード運転時で且つ吸入圧力が設定値以上の状態で
は、自系統(17)での冷房能力の補償の要求時であって
も、その他系統(20)からの能力補償は行われないので、
他系統(20)による室内の冷房空調を良好に確保する効果
を併せ有する。

さらに、第６図は請求項(3)に係る発明の実施例を示
す。本実施例では、各冷媒循環系統(17)，(20)の各々に
受熱モード（空調能力の補償の要求モード）と、出熱モ
ード（余裕能力があり他系統への能力補償を行い得るモ
ード）とを設定し、該受熱モード及び出熱モードにディ
ファレンシャルを設定したものである。

つまり、上記第５図の制御フローにおける自系統の圧縮
機(1)の容量状態の判別（ステップＳ_２）及び吸入圧力
状態（ステップＳ_３）の判別を受熱モードに代え、他系
統の同様の判別（ステップＳ_Ａ１，Ｓ_Ａ２）を出熱モー
ドに代えている。

これを詳述するに、同図（イ）の受熱モードの設定で
は、圧縮機(1)の運転周波数Ｆ_Ｋが最大値に等しい設定
値（130Hｚ）で且つ吸入圧力PEが設定値（４．８kg／cm
²）を越えた場合に受熱モードを設定し、この受熱モー
ドの設定時に圧縮機(1)の運転周波数Ｆ_Ｋが設定値（125
HＺ）未満になり又は吸入圧力PEが設定値（４．３５kg
／cm²）未満になれば受熱モードの設定を解く。

また、同図（ロ）の出熱モードの設定では、圧縮機(1)
の運転周波数Ｆ_Ｋが最大値近傍の設定値（120Hｚ）未満
で且つ吸入圧力PEが設定値（５．５kg／cm²）未満の場
合に出熱モードを設定し、この出熱モードの設定時にお
いて圧縮機(1)の運転周波数Ｆ_Ｋが最大値（130Hｚ）に
なり且つ吸入圧力PEが設定値（４．５kg／cm²）を越え
れば出熱モードの設定を解く。

而して、同図（ハ）では空調能力の補償の終了時から設
定時間Ｔｏ（例えば５分）の間は受熱モードの設定を禁
止する受熱禁止モードを設定し、同図（ニ）では空調能
力の補償の終了時から設定時間Ｔｏ（例えば５分）の間
は出熱モードの設定を禁止する出熱禁止モードを設定す
ることにしている。

つまり、同図（ハ）では、受熱モードの設定時及び非設
定時（図中記号「０」及び「１」で示す）には受熱禁止
モードを設定せず、記号「１」の受熱モードの設定時に
受熱モードの設定を解く条件（Ｆ_Ｋ＜125Hz又はPE＜
４．３５kg／cm²）と同一条件が成立した時点で受熱禁
止モードを設定し（記号「２」）、この設定時に設定時
間Ｔｏのカウントを開始し、この設定時間Ｔｏの間はこ
の受熱禁止モードで受熱モードの設定を禁止し、設定時
間Ｔｏがタイムアップした時点でこの受熱禁止モードの
設定を解く。

同様に、同図（ニ）では、出熱モードの設定時及び非設
定時（図中記号「０」及び「１」で示す）には出熱禁止
モードを設定せず、記号「１」の出熱モードの設定時に
出熱モードの設定を解く条件（Ｆ_Ｋ=130Hｚ且つPE≧
４．５kg／cm²）と同一条件が成立した時点で出熱禁止
モードを設定して（記号「２」）、設定時間Ｔｏ（５
分）のカウントを開始し、この設定時間Ｔｏの間はこの
受熱禁止モードで受熱モードの設定を禁止し、設定時間
Ｔｏがタイムアップした時点でこの受熱禁止モードの設
定を解く。

以上により、各冷媒循環系統(17)，(20)における圧縮機
(1)の最大容量近傍の設定値（運転周波数Ｆ_Ｋ）に、受
熱モードでは5Hzのディファレンシャルを、出熱モード
では10Hｚのディファレンシャルを各々設定すると共
に、各冷媒循環系統(17)，(20)の吸入圧力PE（運転状
態）の設定値に、出熱モードでは０．４kg／cm²のディ
ファレンシャルを、出熱モードでは１．０kg／cm²のデ
ィファレンシャルを各々設定し、また受熱モード又は出
熱モードの設定が解かれた時、つまり熱移動装置(32)又
は(32')の作動が終了した時は、その後の設定時間Ｔｏ
(５分)の間は、受熱モード又は出熱モードの再設定を阻
止して、熱移動装置(32)又は(32')の再始動を禁止する
一定状態保持機能を有する能力補償手段(45)を構成して
いる。

したがって、本実施例では、一方の冷媒循環系統（例え
ば(17)）で受熱モードが設定され、他方の冷媒循環系統
(20)で出熱モードが設定されると、出熱モード側の冷媒
循環系統(20)の余裕能力が受熱モード側の冷媒循環系統
(17)に与えられて、その空調能力の補償が行われる。

その場合、能力補償に伴い、出熱モード側の冷媒循環系
統(20)で負荷が増大し、受熱モード側も冷媒循環系統(1
7)では負荷が減少する。その結果、各系統(17)，(20)で
の圧縮機(1)の容量状態（運転周波数Ｆ_Ｋ）、及び吸入
圧力PEも変化するが、その受熱モード及び出熱モードの
設定用の各設定値Ｆ_Ｋ，PEには各々ディファレンシャル
が設定されているので、空調能力の補償制御（系統間熱
移動制御）は直ちには終了しない。

しかも、その空調能力の補償制御が終了すれば、その後
の設定時間Ｔｏの間はその能力補償の再制御は受熱禁止
モード又は出熱禁止モードでもって強制的に禁止される
ので、出熱モード例の冷媒循環系統(20)では、その設定
時間Ｔｏの間で、自系統(20)側の負荷を十分に低減し
て、圧縮機(1)の容量値が小さくなると共に、吸入圧力P
Eも十分に低下して、余裕能力は大きい状況となる。ま
た、設定時間により急激なハンチングを防止できるため
に機器の破損も起し難い等の効果がある。さらに、この
設定時間Ｔｏを取ることにより、ハンチング現象を緩和
できるため、受熱モード及び出熱モードの設定用の運転
周波数Ｆ_Ｋ及び吸入圧力PEの設定値にディファレンシャ
ルを小さく設定しながらハンチング現象を招かずに能力
補償（系統間熱移動）を有効に行うことができる。

尚、以上の説明では、圧縮機(1)の容量をインバータ(7)
で増減制御したが、アンロード機構で容量制御する場合
は勿論のこと、これらで容量制御しないものにも同様に
適用できる。この場合、圧縮機の停止／運転の切換制御
でもって、圧縮機の０％と100％との２段階の容量制御
を行うことができる。

（発明の効果）以上説明したように、請求項(1)に係る発明の空気調和
装置によれば、空調運転時、一方の冷媒循環系統に対し
て最大能力以上の空調能力が要求されている場合には、
これを、自系統の圧縮機の容量が最大容量近傍の設定値
を越える状態と自系統の室外側の運転状態とで検出し
て、他方の冷媒循環系統と空調能力でもって補償したの
で、冷媒循環系統の最大能力を可及的に低く抑え、且つ
室外，室内間の信号の渡り線本数を低減しつつ、室内を
快適に冷房又暖房空調して、設備容量を効果的に低減す
ることができ、イニシャルコスト，ランニングコストの
低減及び構成の簡易化を図ることができる。

また、請求項(2)に係る発明では、空調能力を補償する
側（出熱側）の冷媒循環系統がその空調能力に余裕のあ
る場合に限って上記の如く空調能力の補償制御を行った
ので、空調能力を補償する側の冷媒循環系統での室内の
冷房又は暖房空調を良好に確保できる効果を併有する。

さらに、請求項(3)に係る発明では、能力補償の要求時
及び空調能力の余裕時と各判断基準値（設定値）にディ
ファレシャルを設定すると共に、空調能力の補償後の設
定時間の間は再度の能力補償制御を禁止したので、能力
補償（系統間熱移動）のハンチングを有効に防止しつ
つ、能力補償の条件の成立範囲を広く設定して能力補償
を有効に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本出願に係る発明の実施例を示
し、第１図は２つの冷媒循環系統を備えた空気調和機の
冷媒配管系統図、第２図は空調能力補償の要求時のみを
判別する場合の制御系のブロック図、第３図は圧縮機の
容量制御及び開閉弁の開閉制御を示すフローチャート
図、第４図は空調能力補償の要求時及び空調能力の余裕
時を判別する場合の制御系のブロック図、第５図は同圧
縮機の容量制御及び開閉弁の開閉制御を示すフローチャ
ート図、第６図は受熱モード、出熱モード及び再始動禁
止モードを設定する場合の説明図である。 (A)……室外ユニット、(B)〜(E)……室内ユニット、(1)
……圧縮機、(3)……室外熱交換器、(10)……室内熱交
換器、(17)，(20)……冷媒循環系統、(25)，(25')……
熱交換器、(26)，(26')……膨張機構、(30)，(30')……
冷媒回路、(31)，(31')……開閉弁、(32)，(32')……熱
移動装置、(35)，(36)……吸入圧力センサ（運転状態検
出手段）、(40)，(41)……コントローラ、(42)，(43)…
…容量状態検出手段、(45)……冷房能力補償手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機(1)、凝縮器(3)、膨張機構(4,11)及
び蒸発器(10)を閉回路に形成してなる冷媒循環系統(1
7)，(20)を複数備えると共に、該各冷媒循環系統(17)，
(20)の冷媒の状態を設定値に保持するよう各冷媒循環系
統(17)，(20)の圧縮機(1)を容量制御して、室内の空調
運転を行う空気調和装置であって、所定の２つの冷媒循
環系統(17)，(20)の間には、一方の冷媒循環系統（17又
は20）の冷房運転時における凝縮器(3)下流側に配置さ
れる熱交換器（25又は25'）と、他方の冷媒循環系統（2
0又は17）の凝縮器(3)下流側の冷媒を膨脹機構（26又は
26'）を経て上記熱交換器（25又は25'）に流通させた後
に該他方の冷媒循環系統（20又は17）の圧縮機(1)に戻
す冷媒回路（30又は30'）と、該冷媒回路（30又は30'）
に配置される開閉弁（31又は31'）とからなる熱移動装
置（32又は32'）が備えられ、さらに上記一方の冷媒循
環系統（17又は20）の室外側の運転の状態を検出する運
転状態検出手段(35)と、該一方の冷媒循環系統（17又は
20）の圧縮機(1)の容量状態を検出する容量検出手段(4
2)と、該両検出手段(35)，(42)の出力を受け、一方の冷
媒循環系統（17又は20）の圧縮機(1)の容量が最大容量
近傍の設定値を越え且つ該一方の冷媒循環系統（17又は
20）の運転状態が設定値を越える時、他方の冷媒循環系
統（20又は17）の空調能力で上記一方の冷媒循環系統
（17又は20）の空調能力を補償するよう上記熱移動装置
（32又は32'）を作動させる能力補償手段(45)とを備え
たことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】能力補償手段(45)は、他方の冷媒循環系統
（17又は20）の圧縮機(1)の容量が最大容量近傍の設定
値以下で且つ該他方の冷媒循環系統（17又は20）の運転
状態が設定値以下の場合に限り、熱移動装置（32又は3
2'）の作動を許容するものである請求項(1)記載の空気
調和装置。
【請求項３】能力補償手段(45)は、各冷媒循環系統(1
7)，(20)における圧縮機(1)の最大容量近傍の設定値、
及び運転状態の設定値にディファレンシャルが設定され
ていると共に、熱移動装置（32又は32'）の作動が終了
した後の設定時間の間は該熱移動装置（32又は32'）の
再始動を禁止する一定状態保持機能を有するものである
請求項(1)又は請求項(2)記載の空気調和装置。