JPH0788958B2

JPH0788958B2 - マルチ形空気調和装置の運転制御装置

Info

Publication number: JPH0788958B2
Application number: JP63324005A
Authority: JP
Inventors: 寿一池田; 世紀井上; 元飯田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH02169949A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、マルチ形空気調和装置の運転制御装置に係
り、空調負荷が一方から制御目標値に漸近的に近付くよ
うにインバータの運転を制御する制御装置に関する。

（従来の技術）従来より、例えば特公昭60−12532号公報に開示される
如く、インバータにより運転周波数可変に駆動される圧
縮機を備えた空気調和装置において、第１図に示すよう
に、室温と設定温との差温ΔＴを空調負荷とし、その差
温ΔＴの変化範囲を多数のゾーンに区画しておき、その
ときの差温に対応するゾーンに応じてインバータ周波数
のステップ値を決定するようにしている。例えば、冷房
運転時、差温ΔＴが下降する側では、ΔＴが１℃以上の
領域をゾーン（Ａ）、ΔＴが0.5〜1.0℃の領域をゾーン
（Ｂ）、ΔＴが０〜0.5℃の領域をゾーン（Ｃ）、ΔＴ
が−0.5〜０℃の領域をゾーン（Ｄ）、ΔＴが−1.0〜−
0.5℃の領域をゾーン（Ｅ）、ΔＴが−1.0℃以下の領域
をゾーン（Ｆ）とし、差温ΔＴが上昇する側では、上記
ゾーン（Ｂ）〜（Ｅ）をそれぞれ0.5℃だけ上方にずら
せるように設定しておき、ゾーン（Ａ）〜（Ｅ）では順
次インバータ周波数を減少するように、ゾーン（Ｆ）で
は圧縮機を停止するように制御することにより、差温Δ
Ｔを制御目標値（零）に収束させようとしている。つま
り、第10図に示すように、室温を設定温度の上下に変化
させながら徐々に設定温度に収束させようとするもので
ある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のものでは、差温ΔＴが制御目
標値である零℃の上下にオーバーシュートしながら制御
目標値である零℃に収束していくために、必要以上にイ
ンバータの周波数を高く維持しなければならないゾーン
が多くなり、消費電力の無駄が生じるという問題があ
る。

一方、制御目標値以下のゾーンですぐにインバータ周波
数を零にすると、インバータの値がある程度大きい値か
ら急速に零に変化することになって、インバータ制御の
快適性が損なわれることになる。

そして、一台の圧縮機に複数の室内熱交換器を接続した
いわゆるマルチ形空気調和装置の場合、空調負荷が制御
目標値の前後でオーバーシュートしながら収束するよう
な制御を行っても、各室内ユニットで検出される室温が
各室内ユニットに設定された設定温度に対して同じよう
に収束するとは限らず、したがって、快適な空調感を維
持することが困難である。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、空調負荷が一方から制御目標値に漸近的に近付く
ようにインバータの運転を制御することにより、空調感
やインバータの運転状態の快適性を維持することにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の第１の解決手段は、制
御目標値である総負荷が零の直上ではインバータを最低
周波数に設定するとともに、総負荷が零以下の範囲では
インバータを停止させることにある。

具体的には、第２図に示すように（破線部分を含ま
ず）、インバータ（11）により周波数が可変に駆動され
る一台の圧縮機（１）と室外熱交換器（３）を有する室
外ユニット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（７）を有す
る室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を複数個並列に接続した
マルチ形空気調和装置を前提とする。

そして、マルチ形空気調和装置の運転制御装置として、
上下各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）が設置された室内の
温度を検出する室温検出手段（Th7），…と、該各室温
検出手段（Th7），…で検出された室温と各室内ユニッ
ト（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度との差温を演算
する差温演算手段（51），…と、該各差温演算手段（5
1），…の出力を受け、差温の減少に対して減少率を漸
次増大させながら減少するよう変化する負荷係数特性に
基づいてそのときの差温値を負荷係数に変換する変換手
段（52），…と、該各変換手段（52），…で演算された
負荷係数と各室内熱交換器（７），…の容量とに基づき
全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷を演算する負荷
演算手段（53）と、前記インバータ（11）の出力周波数
を負荷演算手段（53）で演算された総負荷に応じて設定
するとともに、総負荷が零と零より大きい所定の下限値
との間のゾーンでは圧縮機（１）の制御可能な最低周波
数値に、総負荷が零以下では零にそれぞれ設定する周波
数設定手段（54）と、該周波数設定手段（54）で設定さ
れた周波数値に応じてインバータ（11）を制御する制御
手段（55）とを設ける構成としたものである。

第２の解決手段は、総負荷が零より大きい制御目標値の
直上ではインバータを最低周波数に設定するとともに、
総負荷が零より大きい制御目標値以下の範囲ではインバ
ータを停止させることにある。

そして、マルチ形空気調和装置の運転制御装置として、
上記各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）が設置された室内の
温度を検出する室温検出手段（Th7），…と、該各室温
検出手段（Th7），…で検出された室温と各室内ユニッ
ト（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度との差温を演算
する差温演算手段（51），…と、該各差温演算手段（5
1），…の出力を受け、差温の減少に対して減少率を漸
次増大させながら減少するよう変化する負荷係数特性に
基づいてそのときの差温値を負荷係数に変換する変換手
段（52），…と、該各変換手段（52），…で演算された
負荷係数と各室内熱交換器（７），…の容量とに基づき
全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷を演算する負荷
演算手段（53）と、前記インバータ（11）の出力周波数
を負荷演算手段（53）で演算された総負荷に応じて設定
するとともに、総負荷が零より大きい制御目標値と該制
御目標値より大きい所定の下限値との間のゾーンでは圧
縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、総負荷が制御
目標値以下では零にそれぞれ設定する周波数設定手段
（54）と、該周波数設定手段（54）で設定された周波数
値に応じてインバータ（11）を制御する制御手段（55）
とを設ける構成としたものである。

第３の解決手段は、第２図に示すように（破線部分を含
む）、上記第１又は第２の解決手段において、変換手段
（52）に、その負荷係数特性として差温が所定値以上で
負荷係数が上限値となる上限ゾーンと、差温が所定値よ
りも低く零℃よりも高い範囲で負荷係数が差温の減少に
対して減少率を増大させながら減少する複数の中間ゾー
ンと、差温が零℃以下である下限ゾーンとを設け、差温
演算手段（51）で演算された差温値が中間ゾーンにおい
て所定時間同一ゾーンにあるときに、そのときの負荷係
数を１段階高いゾーンの値に桁上げ変更する桁上げ手段
（56）を設け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）の発明では、装置の運
転時、各差温演算手段（51），…により、各室温検出手
段（Th7），…で検出される室温と各室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度との差温が演算さ
れ、各変換手段（52），…により、差温の減少に対して
減少率を漸次増大させながら減少するよう変化する負荷
係数特性に基づいてそのときの差温値が負荷係数に変換
された後、負荷演算手段（53）により、負荷係数と各室
内熱交換器（７），…の容量とに基づいて全室内ユニッ
ト（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷が算出される。そして、周波
数設定手段（54）でその総負荷に応じてインバータ（1
1）の周波数値が設定され、制御手段（55）により、イ
ンバータ（11）の出力周波数がその設定された周波数値
に制御される。

その場合、インバータ（11）の周波数値は、総負荷に応
じて設定されるのであるが、総負荷が零と零より大きい
所定の下限値との間のゾーンでは最低周波数値になるよ
うに設定されているので、総負荷が一方から零に漸近し
て収束する。すなわち、室温が負荷要求側の一方から漸
近的に設定温度に収束し、室温が設定温度以下になるオ
ーバーシュートが可及的に抑制される。例えば冷房運転
時に室温が高温側から設定温度に近付いて、総負荷が下
限値よりも低くなると、圧縮機（１）の運転容量が制御
可能な最低容量に保持される。したがって、各室内の室
温も急激な変化を生ずることなく設定温度のごく近傍に
維持され、各室内で快適な空調感が維持されることにな
る。また、圧縮機（１）の運転容量が最低容量付近で運
転される頻度が高くなり、消費電力が可及的に低減され
ることになる。

また、総負荷が零以下のゾーンではインバータ（11）の
周波数値が零に設定されるが、その際にも、既に周波数
値が最低周波数値に制御されているので、急激なインバ
ータ（11）の周波数値の変化を生じることがなく、イン
バータ（11）の快適性が維持される。

請求項（２）の発明では、装置の運転時、各差温演算手
段（51），…により、各室温検出手段（Th7），…で検
出される室温と各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）に設定さ
れた設定温度との差温が演算され、各変換手段（52），
…により、差温の減少に対して減少率を漸次増大させな
がら減少するよう変化する負荷係数特性に基づいてその
ときの差温値が負荷係数に変換された後、負荷演算手段
（53）により、負荷係数と各室内熱交換器（７），…の
容量とに基づいて全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負
荷が算出される。そして、周波数設定手段（54）でその
総負荷に応じてインバータ（11）の周波数値が設定さ
れ、制御手段（55）により、インバータ（11）の出力周
波数がその設定された周波数値に制御される。

その場合、インバータ（11）の周波数値は、総負荷に応
じて設定されるのであるが、総負荷が零より大きい制御
目標値と該制御目標値より大きい所定の下限値との間の
ゾーンでは最低周波数になるように設定されているの
で、総負荷が一方から制御目標値に漸近して収束する。
すなわち、室温が負荷要求側の一方から漸近的に設定温
度に収束し、室温が設定温度以下になるオーバーシュー
トがさらに可及的に抑制される。例えば冷房運転時に室
温が高温側から設定温度に近付いて、総負荷が下限値よ
りも低くなると、圧縮機（１）の運転容量が制御可能な
最低容量に保持される。したがって、各室内の室温も急
激な変化を生じることなく設定温度のごく近傍に維持さ
れ、各室内で快適な空調感が維持されることになる。ま
た、圧縮機（１）の運転容量が最低容量付近で運転され
る頻度が高くなり、消費電力が可及的に低減されること
になる。

請求項（３）の発明では、上記請求項（１）又は（２）
における変換手段（52）の作用として、差温値が所定時
間同一の中間ゾーンにあるときには、桁上げ手段（56）
によりそのときの負荷特性が１段階高いゾーンの負荷係
数値に桁上げ変更されるので、圧縮機（１）の運転容量
が高くなる側に制御され、上記請求項（１）又は（２）
の発明のような漸近制御中に室温が設定温度に漸近しに
くい場合にも、室温の設定温度への接近が加速されるこ
とになる。よって、全体として、請求項（１）又は
（２）の発明における漸近制御の制御性が向上する。

（実施例）以下、本発明の実施例に着いて、第３図〜第９図に基づ
き説明する。

第３図は請求項（１）〜（３）の発明の実施例に係るマ
ルチ形空気調和装置の全体構成を示し、（Ｘ）は室外ユ
ニット、（Ａ）〜（Ｃ）は該室外ユニット（Ｘ）に並列
に接続される複数の室内ユニットである。上記室外ユニ
ット（Ｘ）には、インバータ（11）により運転周波数可
変に駆動される圧縮機（１）と、暖房運転時には図中実
線のごとく、冷房運転時には図中破線のごとく切換わ
り、上記圧縮機（１）から吐出された冷媒の流れのサイ
クルを切換える四路切換弁（２）と、室外ファン（3a）
を付設し、暖房運転時には蒸発器として、冷房運転時に
は凝縮器として機能する室外熱交換器（３）と、暖房運
転時には冷媒を減圧し、冷房運転時には流量調節を行う
機能を有する室外電動膨張弁（４）と、液冷媒を貯溜す
るレシーバ（５）と、圧縮機（１）への吸入冷媒中の液
冷媒を除去するアキュムレータ（８）とが主要機器とし
て配置されていて、上記各機器は冷媒配管（９）で冷媒
の流通可能に接続されている。

また、室外ユニット（Ｘ）内には、上記各室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）への冷媒配管（９）の分岐管（9a）〜
（9c）が配置されていて、該各分岐管（9a）〜（9c）に
は、冷房運転時には冷媒を減圧し、暖房運転時には流量
調節を行う室内電動膨張弁（６），…が介設されてい
る。一方、各室内ユニット（Ａ）には、暖房運転時には
凝縮器、冷房運転時には凝縮器として機能する室内熱交
換器（７）が上記各分岐管（9a）に介設されている。す
なわち、上記各機器（１）〜（８）は、上記冷媒配管
（９）により順次冷媒の流通可能に接続され、室外熱交
換器（３）で室外空気との熱交換で得た熱を室内空気に
移動するヒートポンプ作用を有する主冷媒回路（10）が
構成されている。

さらに、装置には、多くの温度センサが配置されてい
て、室外ユニット（Ｘ）において、（Th1）は吐出管（9
f）に配置された吐出ガスの温度を検出する吐出管セン
サ、（Th2）は吸入管（9g）に配置された吸入ガスの温
度を検出する吸入管センサ、（Th3）は室外熱交換器
（３）の空気吸込口に配置され、室外空気温度を検出す
るための外気温センサ、（Th4）は室外熱交換器（３）
に取付けられ、室外熱交換器（３）の温度を検出する外
コイルセンサ、（Th5），…は分岐管（9a），…の液側
に配置され、過冷却冷媒の温度を検出する液管センサ、
（Th6），…は室外側における分岐管（9a），…のガス
側に配置され、冷媒の過熱ガス冷媒の温度を検出するガ
ス管センサである。

一方、室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）側において、（Th
7），…は各室内熱交換器（７），…の空気吸込口に配
置され、吸込空気温度つまり室内温度Taを検出する室温
検出手段としての室温センサ、（Th8），…は各室内熱
交換器（７），…に配置され、それぞれの温度を検出す
る内コイルセンサである。

すなわち、冷房運転時には上記ガス管センサ（Th6），
…の検出値と内コイルセンサ（Th8），…の検出値との
差温として検知される冷媒の過熱度に応じて各室内電動
膨張弁（６），…の開度を制御する一方、暖房運転時に
は上記液管センサ（Th5），…の検出値と内コイルセン
サ（Th8），…の検出値との差温として検知される冷媒
の過冷却度に応じて各室内電動膨張弁（６），…の開度
を調節して冷媒流量を制御するようになされている。

なお、（12）は、上記圧縮機（１）の吐出管（9f）とア
キュムレータ（８）上流側の吸入管（9g）の間を冷媒の
流通可能に接続する第１バイパス路、（13）は該第１バ
イパス路（12）の冷媒の流通を開閉制御する第１電磁開
閉弁、（14）は冷媒の減圧を行うキャピラリー（14）で
あって、運転状態によっては、第１電磁開閉弁（13）が
開いて、圧縮機（１）から吐出されるホットガスの一部
を主冷媒回路（10）から第１バイパス路（12）側にバイ
パスさせ、キャピラリー（14）で減圧したのち吸入側に
流すことにより、能力を低減するようになされている。

また、（3b），（3c）は上記室外熱交換器（３）内に配
置され、液管（9d）とガス管（9e）との間でそれぞれ分
岐管（9h），（9i）により並列に接続された熱交換用コ
イルである。上記一方の分岐管（9i）には、冷媒の流れ
を開閉制御するための第２電磁開閉弁（15）が介設され
ていて、通常は該第２電磁開閉弁（15）を開いて運転を
行う一方、運転状態によっては、第２電磁開閉弁（15）
を閉じることにより、室外熱交換器（３）の熱交換面積
を減少させ、能力を低減するようになされている。

次に、第４図は上記コントローラ（16）の内部構成及び
コントローラ（16）に接続される外部機器を示し、（M
C）は上記圧縮機（１）のモータであって、該モータ（M
C）は、リレー接点（52C−_１）、ノイズフィルタ（2
2）、整流回路（23）、チョークコイル（24）及び上記
インバータ（11）を順次介して交流三相電源（21）に接
続されている。また、（MF1）は室外ファン（3a）のモ
ータ、（52C），（20R2），（20R4）及び（20R5）は、
それぞれ上記インバータ（11）、第１電磁開閉弁（1
3）、第２電磁開閉弁（15）及び四路切換弁（２）を作
動させる電磁リレーであって、上記各機器はそれぞれ上
記三相交流電源（21）のうちの単相成分と接続されると
ともに、コントローラ（16）とも信号の授受可能に接続
されている。ここで、上記室外ファン（3a）のモータ
（MF1）は、その交流電源との間の接続を二方の切換え
可能になされていて、コントローラ（16）に内蔵される
電磁リレー（図示せず）の常閉接点（52F_H）が接続され
ている場合には標準の高風量で、電磁リレーの常開接点
（52F_L）が接続された場合には低風量側で、室外ファン
（3a）を運転するようになされている。さらに、（E
V₀），（EV₁）〜（EV₃）は、それぞれ上記室外電動膨張
弁（４）及び室内電動膨張弁（６），…の開度調節機構
（図示せず）を駆動するステッピングモータである。上
記各外部機器は、コントローラ（16）の信号の授受可能
に接続されていて、コントローラ（16）により、その作
動状態を制御するようになされている。さらに、（63
H₂）は暖房運転時における高圧制御用の高圧圧力スイッ
チであって、該スイッチ（63H₂）は接続端子（CN3）に
よりコントローラ（16）に信号接続されている。

また、コントローラ（16）内部において、電磁リレーの
常開接点（RY₁）〜（RY₄）が単相交流電源に対して並列
に接続されている。これらは順に、インバータ（11）の
電磁リレー（52C）、第１電磁開閉弁（13）の電磁リレ
ー（20R2）、第２電磁開閉弁（15）の電磁リレー（20R
4）及び四路切換弁（２）の電磁リレー（20R5）のコイ
ルにそれぞれ直列に接続されており、コントローラ（1
6）の信号に応じて開閉されて、上記各電磁リレーをオ
ン・オフさせるものである。

そして、コントローラ（16）には、上記室外側の各セン
サ（Th1）〜（Th6）の信号が入力可能に接続されている
とともに、室内側とのシリアル伝送回路（25）を介し
て、室内側の各センサ（Th7）〜（Th8）の信号が入力可
能になされている。

さらに、コントローラ（16）には、制御プログラム等を
記憶する記憶装置（19）が内蔵されていて、該記憶装置
（19）には、各室内の空調負荷を制御上好都合な空調負
荷値に換算するために、各室内の室温センサ（Th7）で
検出される差温ΔＴを空調負荷係数αに変換するための
変換特性が予め記憶されている。すなわち、例えば第８
図に示すように、差温ΔＴが所定値2.0℃以上の範囲で
負荷係数αが上限値「１」となる上限ゾーンと、差温Δ
Ｔが０℃以下の範囲で負荷係数αが「０」となる下限ゾ
ーンとが設定されている。また、差温ΔＴが０℃から2.
0℃の範囲の中間ゾーンでは、ΔＴが０〜0.5℃の第１ゾ
ーン、0.5〜1.0℃の第２ゾーン、1.0〜1.5℃の第３ゾー
ン及び1.5〜2.0℃の第４ゾーンからなる中間ゾーンが設
定されている。ここで、上記中間ゾーンにおいて、負荷
係数αは直線α＝１及びΔＴ＝０に漸近する双曲線に沿
ってステップ状に変化するようになされていて、第４ゾ
ーンでは「0.97」に、第３ゾーンでは「0.9」に、第２
ゾーンでは「0.75」に、第１ゾーンでは「０」になるよ
うに設定されている。つまり、負荷係数αは、差温ΔＴ
の減少につれて減少率を増加させながら「１」から
「０」に減少するようになされている。

なお、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の容量に対応した
容量設定値Ｃが「１」〜「10」までの整数として予め設
定されていて、後述のように、上記負荷係数αｉ（ｉ＝
１〜３、α_１〜α_３は各々室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）
における負荷係数）に容量設定値Ci（ｉ＝１〜３、C₁〜
C₃は各々室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）における容量設定
値）を乗じたもの（Di（ｉ＝１〜３、D₁〜D₃は各々室内
ユニット（Ａ）〜（Ｃ）における要求負荷））を各室内
ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について総和することにより、
総負荷ΣDiを算出するようになされている。

また、上記記憶装置（19）には、第７図に示すように、
室内側の総負荷ΣDiの変化領域を多数のゾーンに分割
し、総負荷ΣDiが制御目標値K₀（零又は零より大きい
値）以下のときにインバータ（11）の周波数Ｆが「０」
となるつまり圧縮機（１）が停止する停止ゾーンと、総
負荷ΣDiが上記制御目標値K₀と制御目標値K₀より大きい
所定の下限値K₁との間のときにインバータ（11）の周波
数Ｆが最低値F₀（例えば30Hz程度の値）になるキープゾ
ーンと、総負荷ΣDiが上記下限値K₁以上のときに総負荷
ΣDiが増大するほど高いステップ値F_N（Ｎ＝1,…）に周
波数Ｆが区画制御される通常ゾーンとが設定されてい
る。ただし、上記下限値K₁は、総負荷ΣDiが減少すると
きと、増大するときとでは異なる値に設定されている。

なお、第４図中、（26）は、のこぎり波平滑化回路、
（27）は伝送用同期回路、（28）は装置の保護回路、
（63H₁）は装置保護用の高圧圧力スイッチ、（49F）は
室外ファン（3a）のモータ（MF1）保護用サーモスタッ
ト、（CN51）はインバータ駆動回路（図示せず）へ信号
を出力するための出力端子である。

装置の冷房運転時、四路切換弁（２）が図中破線側に切
換わり、室外電動膨張弁（４）が開いた状態で、室内電
動膨張弁（６），…の開度を過熱度に応じて調節しなが
ら運転が行われ、吐出冷媒が室外熱交換器（３）で凝縮
され、各室内電動膨張弁（６），…で減圧されて各室内
熱交換器（７），…で蒸発するように循環する一方、暖
房運転時には、四路切換弁（２）が図中実線側に切換わ
り、各室内電動膨張弁（６），…の開度が開き気味の状
態で、室外電動膨張弁（４）の開度を適度に調節しなが
ら運転が行われ、吐出冷媒が各室内熱交換器（７），…
で凝縮され、室外電動膨張弁（４）で減圧されて室外熱
交換器（３）で蒸発するように循環する。

そして、上記コントローラ（16）により、各センサから
の入力値に応じて装置の各機器の運転が制御される。そ
の内容について、第５図のフローチャートに基づき冷房
運転時を例にとって説明する。第５図は請求項（１）〜
（３）の発明に対応する制御内容を示し、ステップS₁で
各センサ（Th1）〜（Th9）の検出値を入力し、ステップ
S₂で、室温センサ（Th7）で検出された室温Taと設定温
度Tsとから差温ΔTi（ｉ＝１〜３、ΔT₁〜ΔT₃は各々室
内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）における差温）を各室内ユニ
ット（Ａ）〜（Ｃ）について算出して、ステップS₃で、
全ての室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）がサーモオフ状態か
否かを判別し、判別がYESであれば、ステップS₄でサー
モオフ運転を行う。一方、一台でもサーモオフでないNO
の場合には、ステップS₅で、上記第８図の特性に基づい
て、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）における差温ΔTiを
空調負荷係数αｉに変換し、ステップS₆で、そのαｉ値
に各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について設定されてい
る上記容量設定値Ciを乗じて各室内ユニット（Ａ）〜
（Ｃ）の要求負荷Diを演算し、ステップS₇で、各室内ユ
ニット（Ａ）〜（Ｃ）の要求負荷D₁,D₂,D₃の総和つまり
総負荷ΣDi（＝D₁＋D₂＋D₃）を演算する。

以上の制御で室内側の総負荷ΣDiが求まると、ステップ
S₈で総負荷ΣDiが所定の下限値K₁よりも小さいか否かを
判別し、下限値K₁以上であれば、ステップS₉でインバー
タ（11）の周波数Ｆを各ゾーンに対応したステップ値F_N
に設定する。一方、ΣDi＜Kiのときには、ステップS₁₀
でさらにΣDiが制御目標値K₀以下か否かを判別し、ΣDi
がK₀よりも大きければ、ステップS₁₀で周波数Ｆを圧縮
機（１）の制御可能な最低周波数値F₀、K₀以下であれ
ば、ステップS₁₂で圧縮機（１）を停止させるべく周波
数Ｆを「０」にそれぞれ設定する。

以上により、インバータ（11）の周波数Ｆの設定を終了
すると、ステップS₁₃で上記の設定値に応じてインバー
タ（11）を制御し、ステップS₁₄でサンプリングタイム
が経過するのを待ってステップS₅に戻る。

また、第６図は上記フローにおけるステップS₅のサブル
ーチンを示し、各室内ユニット（Ａ）ごとにステップR₁
で差温ΔＴがどの差温ゾーンにあるかを判別し、上限ゾ
ーンにあればステップR₂で負荷係数αｉを「１」に、下
限ゾーンにあればステップR₃で負荷係数αｉを「０」に
設定する一方、中間ゾーンにあれば、ステップR₄で負荷
係数αｉを上記第１〜第４ゾーンのいずれかに対応する
値αに設定した後、ステップR₅で以前のサンプリング時
から続けて３回同じゾーンにあるか否かを判別し、３回
続けて同じであればステップR₆で負荷係数αｉを１段階
上のゾーンの負荷係数に桁上げ変更する。

各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について、上記の制御を
行い、差温ΔTiの存在するゾーンに応じて負荷係数αｉ
の設定を終了すると、メインフローに戻る。

なお、上記では冷房運転時の制御について説明したが、
暖房運転時にも制御のフロー同じであって、各定数K₁,K
₂等の値が異なるだけであるので、説明を省略する。

上記フローチャートにおいて、請求項（１）〜（３）の
発明では、ステップS₂により、室温センサ（室温検出手
段）（Th7），…で検出された室内温度Taと設定温度Ts
との差温ΔＴを演算する差温演算手段（51）が構成さ
れ、ステップR₂〜R₆により、上記差温演算手段（51）の
出力を受け、差温ΔＴの減少に対して減少率を漸次増大
させながら減少するよう変化する負荷係数特性に基づい
てそのときの差温値ΔＴを負荷係数αに変換する変換手
段（52）が構成されている。そして、ステップS₆,S₇に
より、上記変換手段（52）で演算された負荷係数αと各
室内熱交換器（７），…の容量Ｃとに基づき全室内ユニ
ット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷ΣDiを演算する負荷演算手
段（53）が構成されている。また、ステップS₉,S₁₁及び
S₁₂により、周波数設定手段（54）が構成され、ステッ
プS₁₃により、上記周波数設定手段（54）で設定された
周波数値Ｆに基づきインバータ（11）の出力周波数を制
御する制御手段（55）が構成されている。

さらに、請求項（３）の発明では、ステップR₆により、
差温演算手段（51）で演算された差温値ΔＴが所定時間
同一の中間ゾーンにあるときには、そのときの負荷特性
を１段高いゾーンの値に桁上げ変更する桁上げ手段（5
6）が構成されている。

したがって、請求項（１）又は（２）の発明では、マル
チ形空気調和装置において、装置の運転時、各差温演算
手段（51），…により、各室温センサ（各室温検出手
段）（Th7），…で検出される室温Taと各室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度Tsとの差温ΔＴが
演算され、各変換手段（52），…により、第８図に示す
ように差温ΔＴの減少に対して減少率を漸次増大させな
がら減少するよう変化する負荷係数特性に基づいてその
ときの差温ΔＴが負荷係数αに変換された後、負荷演算
手段（53）により、負荷係数αと各室内熱交換器
（７），…の容量とに基づいて全室内ユニット（Ａ）〜
（Ｃ）の総負荷ΣDiが算出される。そして、周波数設定
手段（54）でその総負荷ΣDiに応じてインバータ（11）
の周波数値Ｆが設定され、制御手段（55）により、イン
バータ（11）の出力周波数がその設定された周波数値Ｆ
に制御される。

その場合、インバータ（11）の周波数値Ｆは、総負荷Σ
Diに応じて設定されるのであるが、差温ΔＴが大きい側
にある状態では、徐々に負荷係数αが減少することによ
り、圧縮機の（１）の運転容量がそれほど減少せずに速
やかに差温ΔＴを「０」に近付けるが、差温ΔＴが
「０」に近付くにつれて、差温ΔＴが加速度的に減少す
る負荷係数αに変換され、圧縮機（１）の容量が急速に
小さく制御される。そして、請求項（１）の発明では、
総負荷ΣDiが零と零より大きい所定の下限値K₁との間の
ゾーンでは最低周波数値F₀になるように設定されている
ので、総負荷ΣDiが一方から零に漸近して収束する。す
なわち、第９図に示すように、差温ΔＴが負荷要求側の
一方から漸近的に「０」に収束し、差温ΔＴが「０」以
下になるオーバーシュートが可及的に抑制される。例え
ば冷房運転時に室温Taが高温側から設定温度Tsに近付い
て、総負荷ΣDiが下限値K₁よりも低くなると、圧縮機
（１）の運転容量が制御可能な最低容量に保持される。
したがって、各室内の室温Taも急激な変化を生ずること
なく設定温度Tsのごく近傍に維持され、各室内で快適な
空調感が維持されることになる。また、圧縮機（１）の
運転容量が最低容量付近で運転される頻度が高くなり、
消費電力が可及的に低減されることになる。また、請求
項（２）の発明では、総負荷ΣDiが零より大きい制御目
標値と該制御目標値値より大きい所定の下限値との間の
ゾーンでは最低周波数値F₀になるように設定されている
ので、総負荷ΣDiが一方から制御目標値に漸近して収束
する。すなわち、第９図に示すように、差温ΔＴが負荷
要求側の一方から漸近的に「０」に収束し、差温ΔＴが
「０」以下になるオーバーシュートが更に可及的に抑制
される。例えば冷房運転時に室温Taが高温側から設定温
度Tsに近付いて、総負荷ΣDiが下限値K₁よりも低くなる
と、圧縮機（１）の運転容量が制御可能な最低容量に保
持される。したがって、各室内の室温Taも急激な変化を
生ずることなく設定温度Tsのごく近傍に維持され、各室
内で快適な空調感が維持されることになる。また、圧縮
機（１）の運転容量が最低容量付近で運転される頻度が
高くなり、消費電力が可及的に低減されることになる。

また、請求項（１）又は（２）の発明では、総負荷ΣDi
がそれぞれ零又は零より大きい制御目標値以下のゾーン
ではインバータ（11）の周波数値Ｆが零に設定される
が、その際にも、既に周波数値Ｆが最低周波数値F₀に制
御されているので、急激なインバータ（11）の周波数値
Ｆの変化を生じることがなく、インバータ（11）の快適
性が維持される。

請求項（３）の発明では、中温ゾーンにおいては、複数
の分割されたゾーンが上記請求項（１）又は（２）の発
明と同様の減少特性で変化するようになされているの
で、請求項（１）又は（２）の発明と同様の作用を得
る。加えて、桁上げ手段（56）により差温値ΔＴが所定
時間同一の中間ゾーンにあるときには、変換手段（52）
の負荷係数を１段階高いゾーンの負荷係数値に桁上げ変
更されるので、圧縮機（１）の運転容量が高くなる側に
制御され、上記請求項（１）又は（２）の発明のような
漸近制御中に室温Taが設定温度Tsに漸近しにくい場合に
も、室温Taの設定温度Tsへの接近が加速される利点があ
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、イ
ンバータにより周波数が可変に駆動される一台の圧縮機
と室外熱交換器を有する室外ユニットに対して、室内熱
交換器を有する室内ユニットを複数個並列に接続したマ
ルチ形空気調和機において、各室温検出手段で検出され
た室温と各室内ユニットに設定された設定温度との差温
を、差温の減少に対して減少率を漸次増大させながら減
少するように変化する負荷係数特性に基づいてそのとき
の差温値を負荷係数に変換し、その負荷係数と室内熱交
換器の能力とに基づき全室内の総負荷を演算するととも
に、その総負荷が零と零より大きい所定の下限値との間
のゾーンにあるときには圧縮機の制御可能な最低周波数
に維持するように、零以下では圧縮機を停止するように
したので、室温が設定温度の上下に変動を繰返すことな
く、一方から設定温度に漸近するように制御することが
でき、よって、圧縮機の運転容量を小さく維持して消費
電力の低減化を図ることができる。また、インバータを
急激に停止させることなく、最低周波数から停止させる
ことができ、よって、インバータ制御の快適性を維持す
ることができる。また、過冷房や過暖房を防ぐことがで
きるので、各室内の快適な空調感を維持できる。

請求項（２）の発明によれば、インバータにより周波数
が可変に駆動される一台の圧縮機と室外熱交換器を有す
る室外ユニットに対して、室内熱交換器を有する室内ユ
ニットを複数個並列に接続したマルチ形空気調和機にお
いて、各室温検出手段で検出された室温と各室内ユニッ
トに設定された設定温度との差温を、差温の減少に対し
て減少率を漸次増大させながら減少するように変化する
負荷係数特性に基づいてそのときの差温値を負荷係数に
変換し、その負荷係数と室内熱交換器の能力とに基づき
全室内の総負荷を演算するとともに、その総負荷が零よ
り大きい制御目標値と該制御目標値より大きい所定の下
限値との間のゾーンにあるときには圧縮機の制御可能な
最低周波数に維持するように、制御目標値以下では圧縮
機を停止するようにしたので、室温が設定温度の上下に
変動を繰返すことなく、一方から設定温度に更に緩やか
に漸近するように制御することができ、よって、圧縮機
の運転容量を小さく維持して消費電力の低減化をさらに
図ることができる。また、インバータを急激に停止させ
ることなく、最低周波数から停止させることができ、よ
って、インバータ制御の快適性を維持することができ
る。また、過冷房や過暖房を更に確実に防ぐことができ
るので、各室内の快適な空調感を維持できる。

請求項（３）の発明によれば、上記請求項（１）又は
（２）の発明に加えて、差温が所定時間複数のゾーンの
うちの同一のゾーンにある場合には、負荷係数を１段上
の値に桁上げするようにしたので、上記請求項（１）又
は（２）の発明における漸近の遅延による空調感の悪化
を有効に防止することができ、漸近制御の制御性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のステップ制御における差温と各ゾーンの
対応を示す図である。第２図は請求項（１）乃至（３）の発明の構成を示すブ
ロック図である。第３図〜第９図は発明の実施例を示し、第３図はマルチ
形空気調和装置の冷媒系統図、第４図はコントローラの
電気回路図、第５図はコントローラの制御内容を示すフ
ローチャート図、第６図は第５図のフローチャートのサ
ブルーチンを示すフローチャート図、第７図は本発明の
ゾーン設定における総負荷とゾーンとの関係を示す図、
第８図は差温を負荷係数に変換する負荷係数特性を示す
特性図、第９図は本発明の漸近制御による温度変化特性
を示す特性図である。第10図は従来の制御による温度変化特性を示す特性図で
ある。（１）……圧縮機、（３）……室外熱交換器、（７）…
…室内熱交換器、（11）……インバータ、（51）……差
温演算手段、（52）……変換手段、（53）……負荷演算
手段、（54）……周波数設定手段、（55）……制御手
段、（56）……桁上げ手段、（Th7）……室温センサ
（室温検出手段）、（Ｘ）……室外ユニット、（Ａ）〜
（Ｃ）……室内ユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インバータ（11）により周波数が可変に駆
動される一台の圧縮機（１）と室外熱交換器（３）を有
する室外ユニット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（７）
を有する室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を複数個並列に接
続したマルチ形空気調和装置において、上記各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）が設置された室内の
温度を検出する室温検出手段（Th7），…と、該各室温検出手段（Th7），…で検出された室温と各室
内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度との差
温を演算する差温演算手段（51），…と、該各差温演算手段（51），…の出力を受け、差温の減少
に対して減少率を漸次増大させながら減少するよう変化
する負荷係数特性に基づいてそのときの差温値を負荷係
数に変換する変換手段（52），…と、該各変換手段（52），…で演算された負荷係数と各室内
熱交換器（７），…の容量とに基づき全室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷を演算する負荷演算手段（53）
と、前記インバータ（11）の出力周波数を、負荷演算手段
（53）で演算された総負荷に応じて設定するとともに、
総負荷が零と零より大きい所定の下限値との間のゾーン
では圧縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、総負荷
が零以下では零にそれぞれ設定する周波数設定手段（5
4）と、上記周波数設定手段（54）で設定された周波数値に応じ
てインバータ（11）を制御する制御手段（55）とを備え
たことを特徴とするマルチ形空気調和装置の運転制御装
置。
【請求項２】インバータ（11）により周波数が可変に駆
動される一台の圧縮機（１）と室外熱交換器（３）を有
する室外ユニット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（７）
を有する室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を複数個並列に接
続したマルチ形空気調和装置において、上記各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）が設置された室内の
温度を検出する室温検出手段（Th7），…と、該各室温検出手段（Th7），…で検出された室温と各室
内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）に設定された設定温度との差
温を演算する差温演算手段（51），…と、該各差温演算手段（51），…の出力を受け、差温の減少
に対して減少率を漸次増大させながら減少するよう変化
する負荷係数特性に基づいてそのときの差温値を負荷係
数に変換する変換手段（52），…と、該各変換手段（52），…で演算された負荷係数と各室内
熱交換器（７），…の容量とに基づき全室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷を演算する負荷演算手段（53）
と、前記インバータ（11）の出力周波数を、負荷演算手段
（53）で演算された総負荷に応じて設定するとともに、
総負荷が零より大きい制御目標値と該制御目標値よりも
大きい所定の下限値との間のゾーンでは圧縮機（１）の
制御可能な最低周波数値に、総負荷が制御目標値以下で
は零にそれぞれ設定する周波数設定手段（54）と、上記周波数設定手段（54）で設定された周波数値に応じ
てインバータ（11）を制御する制御手段（55）とを備え
たことを特徴とするマルチ形空気調和装置の運転制御装
置。
【請求項３】変換手段（52）は、その負荷係数特性とし
て差温が所定値以上で負荷係数が上限値となる上限ゾー
ンと、差温が所定値よりも低く零℃よりも高い範囲で負
荷係数が差温の減少に対して減少率を増大させながら減
少する複数の中間ゾーンと、差温が零℃以下である下限
ゾーンとを有するとともに、差温演算手段（51）で演算
された差温値が中間ゾーンにおいて所定時間同一ゾーン
にあるときには、そのときの負荷係数を１段階高いゾー
ンの値に桁上げ変更する桁上げ手段（56）を備えている
ことを特徴とする請求項（１）又は（２）記載のマルチ
形空気調和装置の運転制御装置。