JPH08296912A - 多室冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は非共沸混合冷媒を使用した場合の冷
房運転において、適正な室内機能力制御を行える多室冷
暖房装置を提供することを目的とする。 【構成】 室内側熱交換器８ａ，８ｂ入口、出口の温度
を検出する温度検出手段１９ａ，１９ｂと、入口温度か
ら飽和圧力を計算する飽和圧力計算手段２０ａ，２０ｂ
と、飽和ガス温度を計算する飽和ガス温度計算手段２１
ａ，２１ｂと、過熱度を計算する過熱度計算手段２２
ａ，２２ｂと、過熱度を基に室内側膨張弁９ａ，９ｂの
開度を判定する室内側膨張弁開度判定手段２３ａ，２３
ｂと、室内側膨張弁９ａ，９ｂを動作させる室内側膨張
弁動作手段２４ａ，２４ｂを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非共沸混合冷媒を用い
た多室冷暖房装置において、冷房運転時の室内機制御に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては特開昭６３−１８０
０５１号公報で知られるような多室冷暖房装置がある。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来の技術につ
いて説明する。図１０において、１は圧縮機、２は四方
弁、３はアキュムレータ、４は室外側熱交換器、５は室
外側膨張弁、６は室外ファンであり、これらで室外機７
を形成している。

【０００４】８ａ，８ｂは室内側熱交換器、９ａ，９ｂ
は室内側膨張弁、１０ａ，１０ｂは室内ファンであり、
これらで室内機１３ａ，１３ｂを形成している。

【０００５】そして、室外機７と室内機１３ａ，１３ｂ
は液管１７とガス管１８によって環状に連接されてい
る。

【０００６】１１ａ，１１ｂは第１温度センサーであ
り、室内側熱交換器８ａ，８ｂと室内側膨張弁９ａ，９
ｂの間の配管に取り付けられている。１２ａ，１２ｂは
第２温度センサーであり、室内側熱交換器８ａ，８ｂと
ガス管１８を連結する配管に取り付けられている。

【０００７】１４ａ，１４ｂは過熱度計算手段であり、
第１温度センサー１１ａ，１１ｂと第２温度センサー１
２ａ，１２ｂで検出した温度から室内側熱交換器８ａ，
８ｂの過熱度を計算する。

【０００８】１５ａ，１５ｂは室内側膨張弁動作手段で
あり、過熱度計算手段１４ａ，１４ｂで計算された過熱
度に基づいて室内側膨張弁９ａ，９ｂを動作させる。

【０００９】１６ａ，１６ｂは制御装置であり、過熱度
計算手段１４ａ，１４ｂ、室内側膨張弁動作手段１５
ａ，１５ｂから構成されている。

【００１０】以上の様に構成された多室冷暖房装置の動
作について問題となる冷房運転のみ説明する。

【００１１】圧縮機１で圧縮された高温高圧ガスは四方
弁２を介して室外側熱交換器４に送られ、室外ファン６
により室外空気に放熱して凝縮液化し、室外側膨張弁５
を通って室内機１３ａ，１３ｂに送られる。

【００１２】そして、冷媒は室内側膨張弁９ａ，９ｂで
減圧され、低温低圧の２相冷媒となって室内側熱交換器
８ａ，８ｂに送られ、室内ファン１０ａ，１０ｂにより
室内空気の熱を吸熱冷房して蒸発する。

【００１３】この時、過熱度計算手段１４ａ，１４ｂ
は、第１温度センサー１１ａ，１１ｂで検出した温度
と、第２温度センサー１２ａ，１２ｂで検出した温度の
差を計算して過熱度を求める。この計算は、一定圧力下
の２相領域において飽和温度は一定であるというＨＣＦ
Ｃ２２の特徴を利用したものである。

【００１４】計算した過熱度が所定値になるように、室
内側膨張弁動作手段１５ａ，１５ｂで室内側膨張弁９
ａ，９ｂの開度を制御し、冷媒を低温低圧ガスとして、
四方弁２とアキュムレータ３を介して、圧縮機１にもど
す。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、ＨＣＦＣ２２代替冷媒として非共沸混合
冷媒を使用した場合、一定圧力下の２相領域において蒸
発温度が一定でなく（温度すべり）、乾き度が大きくな
るにつれて蒸発温度が高くなるため、第１温度センサー
１１ａ，１１ｂで検出した温度と第２温度センサー１２
ａ，１２ｂで検出した温度の差で単純に過熱度を計算す
ることは出来ない。

【００１６】このため、室内側膨張弁９ａ，９ｂの開度
が適正に制御されず、圧縮機１への液戻りが生じたり、
室内機１３ａ，１３ｂ間の冷媒分流が適正に制御されな
いという課題を有していた。

【００１７】また、室内空調負荷が小さい運転状態（例
えば、室内機運転容量が小さい）では、アキュムレータ
３に余剰冷媒が溜まり込み、アキュムレータ３内上部の
ガス冷媒は低沸点冷媒の組成比率が高くなる。

【００１８】従って、圧縮機１が吸入するガス冷媒、つ
まり循環冷媒は、封入冷媒とは異なった組成比率とな
り、冷媒物性が変化するため、第１温度センサー１１
ａ、１１ｂで検出した温度と第２温度センサー１２ａ，
１２ｂで検出した温度の差で過熱度を計算することは出
来ない。

【００１９】このため、室内側膨張弁９ａ，９ｂの開度
が適正に制御されず、圧縮機１への液戻りが生じたり、
室内機１３ａ，１３ｂ間の冷媒分流が適正に制御されな
いという課題を有していた。

【００２０】さらに、循環冷媒の低沸点冷媒組成比率が
高くなった場合には、同一圧力下でも蒸発温度が低下し
て必要以上に冷房能力が増加するため、室内機１３ａ，
１３ｂの吹出し温度が低下し、居住者に不快感を与える
という課題を有していた。

【００２１】本発明は上記課題を解決するもので、非共
沸混合冷媒を使用した場合の冷房運転において、室内側
熱交換器出口過熱度の検出を可能とし、室内側膨張弁を
適正に制御することにより、圧縮機への液戻りや、室内
機間の冷媒分流悪化を防止し、適正な室内機能力制御を
行える多室冷暖房装置を提供することを目的としてい
る。

【００２２】また、室内空調負荷が小さい運転状態で、
循環冷媒の組成比率が変化した場合にも、室内側熱交換
器出口過熱度の検出を可能とし、室内側膨張弁を適正に
制御することにより、圧縮機への液戻りや、室内機間の
冷媒分流悪化を防止し、適正な室内機能力制御を行える
多室冷暖房装置を提供することを目的としている。

【００２３】さらに、循環冷媒の低沸点冷媒組成比率が
高くなった場合には、室内機吹出し温度の低下を防止
し、快適空調を維持できる多室冷暖房装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多室冷暖房装置は、室内側熱交換器と室内側
膨張弁との間の配管に取り付けた第１温度センサーと、
室内側熱交換器と四方弁との間の室内側熱交換器近傍の
配管に取り付けた第２温度センサーと、これらの温度を
検出する温度検出手段と、第１温度センサーの検出結果
を基に飽和圧力を計算する飽和圧力計算手段と、この計
算結果を基に飽和ガス温度を計算する飽和ガス温度計算
手段と、この計算結果と第２温度センサーの検出結果と
の差を計算する過熱度計算手段と、この計算結果を基に
室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨張弁開度判定手
段と、この出力信号に基づいて室内側膨張弁を動作させ
る室内側膨張弁動作手段とを備えた構成となっている。

【００２５】また、室内側熱交換器と室内側膨張弁との
間の配管に取り付けた第１温度センサーと、室内側熱交
換器と四方弁との間の室内側熱交換器近傍の配管に取り
付けた第２温度センサーと、これらの温度を検出する温
度検出手段と、アキュムレータ内の冷媒溜まり量を検出
する冷媒溜まり量検出手段と、この検出結果を基に循環
冷媒の組成比率を計算する循環組成比率計算手段と、第
１温度センサーの検出結果と循環組成比率計算手段の計
算結果とを基に飽和圧力を計算する飽和圧力計算手段
と、この計算結果を基に飽和ガス温度を計算する飽和ガ
ス温度計算手段と、この計算結果と第２温度センサーの
検出結果との差を計算する過熱度計算手段と、この計算
結果を基に室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨張弁
開度判定手段と、この出力信号に基づいて室内側膨張弁
を動作させる室内側膨張弁動作手段とを備えた構成とな
っている。

【００２６】さらに、室内側熱交換器と室内側膨張弁と
の間の配管に取り付けた第１温度センサーと、室内側熱
交換器と四方弁との間の室内側熱交換器近傍の配管に取
り付けた第２温度センサーと、これらの温度を検出する
温度検出手段と、アキュムレータ内の冷媒溜まり量を検
出する冷媒溜まり量検出手段と、この検出結果を基に循
環冷媒の組成比率を計算する循環組成比率計算手段と、
この計算結果を基に設定過熱度を計算する設定過熱度計
算手段と、第１温度センサーの検出結果と循環組成比率
計算手段の計算結果とを基に飽和圧力を計算する飽和圧
力計算手段と、この計算結果を基に飽和ガス温度を計算
する飽和ガス温度計算手段と、この計算結果と第２温度
センサーの検出結果との差を計算する過熱度計算手段
と、この計算結果と設定過熱度計算手段の計算結果とを
比較して室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨張弁開
度判定手段と、この出力信号に基づいて室内側膨張弁を
動作させる室内側膨張弁動作手段とを備えた構成となっ
ている。

【００２７】

【作用】本発明は上記のような構成により、非共沸混合
冷媒を使用した場合の冷房運転において、温度検出手段
で検出した第１温度センサーの温度を基に飽和圧力計算
手段で飽和圧力を計算し、この計算結果を基に飽和ガス
温度計算手段で飽和ガス温度を計算する。

【００２８】この計算結果と温度検出手段で検出した第
２温度センサーの温度との差を過熱度計算手段で計算
し、予め決めた所定過熱度と室内側膨張弁開度判定手段
で比較する。

【００２９】比較結果が所定過熱度より大きい場合には
過熱度大と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を開く。比較結果が所定過熱度より小さい場合には
過熱度小と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を閉める。

【００３０】このことにより、適正な室内機能力制御を
行う。また、冷媒溜まり量検出手段で検出したアキュム
レータ内の冷媒量を基に循環冷媒の組成比率を循環組成
比率計算手段で計算する。この計算結果と温度検出手段
で検出した第１温度センサーの温度を基に飽和圧力計算
手段で飽和圧力を計算し、飽和ガス温度計算手段で飽和
ガス温度を計算する。

【００３１】この計算結果と温度検出手段で検出した第
２温度センサーの温度との差を過熱度計算手段で計算
し、予め決めた所定過熱度と室内側膨張弁開度判定手段
で比較する。

【００３２】比較結果が所定過熱度より大きい場合には
過熱度大と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を開く。比較結果が所定過熱度より小さい場合には
過熱度小と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を閉める。

【００３３】このことにより、室内空調負荷が小さい運
転状態においても、適正な室内機能力制御を行う。

【００３４】さらに、冷媒溜まり量検出手段で検出した
アキュムレータ内の冷媒量を基に循環冷媒の組成比率を
循環組成比率計算手段で計算し、この計算結果を基に設
定過熱度計算手段で設定過熱度を計算する。

【００３５】循環組成比率計算手段の計算結果と温度検
出手段で検出した第１温度センサーの温度を基に飽和圧
力計算手段で飽和圧力を計算し、飽和ガス温度計算手段
で飽和ガス温度を計算する。

【００３６】この計算結果と温度検出手段で検出した第
２温度センサーの温度との差を過熱度計算手段で計算
し、この計算結果と設定過熱度計算手段で計算した設定
過熱度とを室内側膨張弁開度判定手段で比較する。

【００３７】比較結果が設定過熱度より大きい場合には
過熱度大と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を開く。比較結果が設定過熱度より小さい場合には
過熱度小と判定して、室内側膨張弁動作手段で室内側膨
張弁を閉める。

【００３８】このことにより、循環冷媒の組成比率変化
による室内機吹出し温度の低下を防止し、快適な空調を
維持する。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１、図２を
用いて説明する。図１は第１の実施例における多室冷暖
房装置の冷媒サイクル図である。図２は同実施例におけ
る冷房運転時の動作フローチャートである。

【００４０】尚、従来と同一構成については同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。図１において、１９
ａ，１９ｂは温度検出手段であり、第１温度センサー１
１ａ，１１ｂと第２温度センサー１２ａ，１２ｂにより
室内側熱交換器８ａ，８ｂ入口、出口の配管温度を検出
する。

【００４１】２０ａ，２０ｂは飽和圧力計算手段であ
り、第１温度センサー１１ａ，１１ｂの温度、つまり室
内側熱交換器８ａ，８ｂ入口の温度を基に、冷媒の飽和
圧力を計算する。

【００４２】２１ａ，２１ｂは飽和ガス温度計算手段で
あり、飽和圧力を基に、冷媒の飽和ガス温度を計算す
る。

【００４３】２２ａ，２２ｂは過熱度計算手段であり、
第２温度センサー１２ａ，１２ｂの温度、つまり室内側
熱交換器８ａ，８ｂ出口の温度と、飽和ガス温度との差
を計算して、冷媒の過熱度を求める。

【００４４】２３ａ，２３ｂは室内側膨張弁開度判定手
段であり、計算した過熱度と予め決めた所定過熱度とを
比較して、室内側膨張弁９ａ，９ｂを開くか、閉めるか
判定する。

【００４５】２４ａ，２４ｂは室内側膨張弁動作手段で
あり、室内側膨張弁開度判定手段２３ａ，２３ｂの判定
に基づいて、室内側膨張弁９ａ，９ｂの開閉を行う。

【００４６】２５ａ，２５ｂは制御装置であり、温度検
出手段１９ａ，１９ｂ、飽和圧力計算手段２０ａ，２０
ｂ、飽和ガス温度計算手段２１ａ，２１ｂ、過熱度計算
手段２２ａ，２２ｂ、室内側膨張弁開度判定手段２３
ａ，２３ｂ、室内側膨張弁動作手段２４ａ，２４ｂから
構成されている。

【００４７】以上のように構成された多室冷暖房装置
に、非共沸混合冷媒を使用した場合の冷房運転時につい
て、図２を参照しながらその動作を説明する。尚、室内
機１２ａ，１２ｂのどちらも同一動作をするので、室内
機１２ａについてのみ動作を説明する。

【００４８】図２において、ｓｔｅｐ１は温度検出手段
１９ａであり、第１温度センサー１１ａにより室内側熱
交換器８ａ入口温度ｔｉを、第２温度センサー１２ａに
より室内側熱交換器８ａ出口温度ｔｏを検出し、ｓｔｅ
ｐ２へ移行する。

【００４９】ｓｔｅｐ２は飽和圧力計算手段２０ａであ
り、室内側熱交換器８ａ入口温度ｔｉを飽和液温度とし
て、飽和圧力ＰＬが飽和液温度の関数で表されることを
利用して、次式よりＰＬを計算し、ｓｔｅｐ３へ移行す
る。

【００５０】ＰＬ＝ｆＬ（ｔｉ） ｓｔｅｐ３は飽和ガス温度計算手段２１ａであり、飽和
ガス温度ｔｇが飽和圧力ＰＬの関数で表されることを利
用して、次式よりｔｇを計算し、ｓｔｅｐ４へ移行す
る。

【００５１】ｔｇ＝ｆｇ（ＰＬ） ｓｔｅｐ４は過熱度計算手段２２ａであり、室内側熱交
換器８ａ出口温度ｔｏと飽和ガス温度ｔｇとの差、つま
り過熱度ＳＨを次式で計算して、ｓｔｅｐ５へ移行す
る。

【００５２】ＳＨ＝ｔｏ−ｔｇ ｓｔｅｐ５は室内側膨張弁開度判定手段２３ａであり、
過熱度ＳＨと予め決めた所定過熱度とを比較する。本実
施例では、所定過熱度を５Ｋと決めた。

【００５３】ｓｔｅｐ５で、 ＳＨ＝５Ｋ の場合には過熱度ＳＨが所定値で、室内側膨張弁９ａの
開度が適正であり、維持すると判定して、ｓｔｅｐ７へ
移行する。

【００５４】ｓｔｅｐ７は室内側膨張弁動作手段２４ａ
であり、室内側膨張弁９ａの開度を維持してｓｔｅｐ１
へ戻る。

【００５５】ｓｔｅｐ５で、 ＳＨ＝５Ｋ でない場合には過熱度ＳＨが所定値でなく、室内側膨張
弁９ａの開度が適正でないと判定して、ｓｔｅｐ６へ移
行する。

【００５６】ｓｔｅｐ６は室内側膨張弁開度判定手段２
３ａであり、 ＳＨ＞５Ｋ の場合には過熱度ＳＨが所定値より大きく、室内側膨張
弁９ａの開度を大きくすると判定して、ｓｔｅｐ８へ移
行する。

【００５７】ｓｔｅｐ８は室内側膨張弁動作手段２４ａ
であり、室内側膨張弁９ａを開いてｓｔｅｐ１へ戻る。

【００５８】ｓｔｅｐ６で、 ＳＨ＞５Ｋ でない場合には過熱度ＳＨが所定値より小さく、室内側
膨張弁９ａの開度を小さくすると判定して、ｓｔｅｐ９
へ移行する。

【００５９】ｓｔｅｐ９は室内側膨張弁動作手段２４ａ
であり、室内側膨張弁９ａを閉めてｓｔｅｐ１へ戻る。

【００６０】この第１の実施例によれば、非共沸混合冷
媒を使用した場合の冷房運転において、室内側熱交換器
８ａ，８ｂ入口温度を飽和液温度として飽和圧力を計算
し、この圧力を基に計算した飽和ガス温度と、室内側熱
交換器８ａ，８ｂ出口温度の差、つまり過熱度を計算す
る。この過熱度と所定過熱度とを比較することにより、
室内側熱交換器８ａ，８ｂの出口過熱度の大小判定が可
能となり、室内側膨張弁９ａ，９ｂを適正に制御でき
る。

【００６１】このことにより、圧縮機１への液戻りや、
室内機間の冷媒分流悪化を防止し、適正な室内機能力制
御を行うことができる。

【００６２】次に、本発明の第２の実施例を図３、図
４、図５を用いて説明する。図３は第２の実施例におけ
る多室冷暖房装置の冷媒サイクル図である。図４は同実
施例における冷房運転時の動作フローチャートである。
図５は同実施例におけるアキュムレータの冷媒溜まり量
と循環冷媒の組成比率の相関を示す特性図である。

【００６３】尚、第１の実施例と同一構成については同
一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００６４】図３において、２６は液面センサーであ
り、アキュムレータ３内部に複数のフロートスイッチを
設けている。

【００６５】２７ａ，２７ｂは冷媒溜まり量検出手段で
あり、液面センサー２６を使ってアキュムレータ３内の
冷媒溜まり量を検出する。

【００６６】２８ａ，２８ｂは循環組成比率計算手段で
あり、アキュムレータ３内の冷媒溜まり量から循環冷媒
の組成比率を計算する。

【００６７】２９ａ，２９ｂは飽和圧力計算手段であ
り、第１温度センサー１１ａ，１１ｂの温度、つまり室
内側熱交換器８ａ，８ｂ入口の温度と、循環冷媒の組成
比率を基に飽和圧力を計算する。

【００６８】３０ａ，３０ｂは制御装置であり、温度検
出手段１９ａ，１９ｂ、冷媒溜まり量検出手段２７ａ，
２７ｂ、循環組成比率計算手段２８ａ，２８ｂ、飽和圧
力計算手段２９ａ，２９ｂ、飽和ガス温度計算手段２１
ａ，２１ｂ、過熱度計算手段２２ａ，２２ｂ、室内側膨
張弁開度判定手段２３ａ，２３ｂ、室内側膨張弁動作手
段２４ａ，２４ｂから構成されている。

【００６９】以上のように構成された多室冷暖房装置
に、非共沸混合冷媒を使用した場合の冷房運転時につい
て、図４、図５を参照しながらその動作を説明する。
尚、室内機１２ａ，１２ｂのどちらも同一動作をするの
で、室内機１２ａについてのみ動作を説明する。

【００７０】図４において、ｓｔｅｐ１は温度検出手段
１９ａであり、第１温度センサー１１ａにより室内側熱
交換器８ａ入口温度ｔｉを、第２温度センサー１２ａに
より室内側熱交換器８ａ出口温度ｔｏを検出し、ｓｔｅ
ｐ２へ移行する。

【００７１】ｓｔｅｐ２は冷媒溜まり量検出手段２７ａ
であり、液面センサー２６によりアキュムレータ３内部
の冷媒溜まり量Ｇを検出し、ｓｔｅｐ３へ移行する。

【００７２】ｓｔｅｐ３は循環組成比率計算手段２８ａ
であり、冷媒溜まり量Ｇを基に循環冷媒の組成比率αを
計算し、ｓｔｅｐ４へ移行する。

【００７３】ここで、非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃ
を使用した場合には、アキュムレータ３の冷媒溜まり量
Ｇと循環冷媒の組成比率αの間には図５に示すような関
係があることが発明者らの実験からわかっており、計算
式は次式で表される。

【００７４】α＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｆａ（Ｇ） ここに、Ｘ：Ｒ３２の組成比率 Ｙ：Ｒ１２５の組成比率 Ｚ：Ｒ１３４ａの組成比率 ｓｔｅｐ４は飽和圧力計算手段２９ａであり、室内側熱
交換器８ａ入口温度ｔｉを飽和液温度として、飽和圧力
ＰＬが飽和液温度と循環冷媒の組成比率αの関数で表さ
れることを利用して、次式よりＰＬを計算し、ｓｔｅｐ
５へ移行する。

【００７５】ＰＬ＝ｆＬ（ｔｉ，α） ｓｔｅｐ５は飽和ガス温度計算手段２１ａであり、飽和
ガス温度ｔｇが飽和圧力ＰＬの関数で表されることを利
用して、次式よりｔｇを計算し、ｓｔｅｐ６へ移行す
る。

【００７６】ｔｇ＝ｆｇ（ＰＬ） ｓｔｅｐ６は過熱度計算手段２２ａであり、室内側熱交
換器８ａ出口温度ｔｏと飽和ガス温度ｔｇとの差、つま
り過熱度ＳＨを次式で計算して、ｓｔｅｐ７へ移行す
る。

【００７７】ＳＨ＝ｔｏ−ｔｇ ｓｔｅｐ７は室内側膨張弁開度判定手段２３ａであり、
過熱度ＳＨと予め決めた所定過熱度とを比較する。本実
施例では、所定過熱度を５Ｋと決めた。

【００７８】ｓｔｅｐ７で、 ＳＨ＝５Ｋ の場合には過熱度ＳＨが所定値で、室内側膨張弁９ａの
開度が適正であり、維持すると判定して、ｓｔｅｐ９へ
移行する。

【００７９】ｓｔｅｐ９は室内側膨張弁動作手段２４ａ
であり、室内側膨張弁９ａの開度を維持してｓｔｅｐ１
へ戻る。

【００８０】ｓｔｅｐ７で、 ＳＨ＝５Ｋ でない場合には過熱度ＳＨが所定値でなく、室内側膨張
弁９ａの開度が適正でないと判定して、ｓｔｅｐ８へ移
行する。

【００８１】ｓｔｅｐ８は室内側膨張弁開度判定手段２
３ａであり、 ＳＨ＞５Ｋ の場合には過熱度ＳＨが所定値より大きく、室内側膨張
弁９ａの開度を大きくすると判定して、ｓｔｅｐ１０へ
移行する。

【００８２】ｓｔｅｐ１０は室内側膨張弁動作手段２４
ａであり、室内側膨張弁９ａを開いてｓｔｅｐ１へ戻
る。

【００８３】ｓｔｅｐ８で、 ＳＨ＞５Ｋ でない場合には過熱度ＳＨが所定値より小さく、室内側
膨張弁９ａの開度を小さくすると判定して、ｓｔｅｐ１
１へ移行する。

【００８４】ｓｔｅｐ１１は室内側膨張弁動作手段２４
ａであり、室内側膨張弁９ａを閉めてｓｔｅｐ１へ戻
る。

【００８５】この第２の実施例によれば、非共沸混合冷
媒を使用した場合の冷房運転において、アキュムレータ
３内の冷媒溜まり量を基に循環冷媒の組成比率を計算
し、室内側熱交換器８ａ，８ｂ入口温度を飽和液温度と
して、飽和液温度と循環冷媒の組成比率から飽和圧力を
計算する。

【００８６】この圧力を基に計算した飽和ガス温度と、
室内側熱交換器８ａ，８ｂ出口温度の差、つまり過熱度
を計算し、所定過熱度と比較することにより、室内側膨
張弁９ａ，９ｂを適正に制御できる。

【００８７】このことにより、室内空調負荷が小さい運
転状態で、循環冷媒の組成比率が変化した場合でも、圧
縮機１への液戻りや、室内機間の冷媒分流悪化を防止
し、適正な室内機能力制御を行うことができる。

【００８８】次に、本発明の第３の実施例を図６、図
７、図８、図９を用いて説明する。図６は第３の実施例
における多室冷暖房装置の冷媒サイクル図である。図７
は同実施例における冷房運転時の動作フローチャートで
ある。図８は同実施例におけるＲ３２の循環組成比率と
冷房能力の変化割合の相関を示す特性図である。図９は
同実施例における冷房能力の変化割合と設定過熱度の相
関を示す特性図である。

【００８９】尚、第２の実施例と同一構成については同
一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００９０】図６において、３１ａ，３１ｂは設定過熱
度計算手段であり、循環組成比率計算手段２８ａ，２８
ｂで求めたＲ３２の組成比率を基に、設定過熱度を計算
する。

【００９１】３２ａ，３２ｂは室内側膨張弁開度判定手
段であり、過熱度計算手段２２ａ，２２ｂで計算した過
熱度と設定過熱度とを比較して、室内側膨張弁９ａ，９
ｂを開くか、閉めるか判定する。

【００９２】３３ａ，３３ｂは制御装置であり、温度検
出手段１９ａ，１９ｂ、冷媒溜まり量検出手段２７ａ，
２７ｂ、循環組成比率計算手段２８ａ，２８ｂ、設定過
熱度計算手段３１ａ，３１ｂ、飽和圧力計算手段２９
ａ，２９ｂ、飽和ガス温度計算手段２１ａ，２１ｂ、過
熱度計算手段２２ａ，２２ｂ、室内側膨張弁開度判定手
段３２ａ，３２ｂ、室内側膨張弁動作手段２４ａ，２４
ｂから構成されている。

【００９３】以上のように構成された多室冷暖房装置
に、非共沸混合冷媒を使用した場合の冷房運転時につい
て、図７、図８、図９を参照しながらその動作を説明す
る。尚、室内機１２ａ，１２ｂのどちらも同一動作をす
るので、室内機１２ａについてのみ動作を説明する。

【００９４】図７において、ｓｔｅｐ１は温度検出手段
１９ａであり、第１温度センサー１１ａにより室内側熱
交換器８ａ入口温度ｔｉを、第２温度センサー１２ａに
より室内側熱交換器８ａ出口温度ｔｏを検出し、ｓｔｅ
ｐ２へ移行する。

【００９５】ｓｔｅｐ２は冷媒溜まり量検出手段２７ａ
であり、液面センサー２６によりアキュムレータ３内部
の冷媒溜まり量Ｇを検出し、ｓｔｅｐ３へ移行する。

【００９６】ｓｔｅｐ３は循環組成比率計算手段２８ａ
であり、冷媒溜まり量Ｇを基に循環冷媒の組成比率αを
計算し、ｓｔｅｐ４へ移行する。

【００９７】ここで、非共沸混合冷媒であるＲ４０７Ｃ
を使用した場合には、アキュムレータ３の冷媒溜まり量
Ｇと循環冷媒の組成比率αの間には図５に示すような関
係があることが発明者らの実験からわかっており、計算
式は次式で表される。

【００９８】α＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｆａ（Ｇ） ここに、Ｘ：Ｒ３２の組成比率 Ｙ：Ｒ１２５の組成比率 Ｚ：Ｒ１３４ａの組成比率 ｓｔｅｐ４は設定過熱度計算手段３１ａであり、循環組
成比率計算手段２８ａで求めたＲ３２の組成比率Ｘを基
に、次式により設定過熱度ＳＨｓｅｔを計算し、ｓｔｅ
ｐ５へ移行する。

【００９９】 ＳＨｓｅｔ＝ｆｃ（γ）＝ｆｃ（ｆｄ（Ｘ）） ＳＨｓｅｔは室内機１３ａの吹出し温度を一定に保つた
めの制御目標値であり、この内容について、図８、図９
を用いて説明する。

【０１００】蒸発圧力一定下では図８に示すように、Ｒ
３２の循環組成比率Ｘと冷房能力の変化割合γの間には
相関関係があり、Ｘが増加するとγも増加する。

【０１０１】このγの変化に応じて、図９に示すように
ＳＨｓｅｔを求める。例えば、γが増加した場合にはＳ
Ｈｓｅｔを大きくする。このＳＨｓｅｔを目標に室内側
熱交換器８ａ出口の過熱度を制御することにより、室内
側熱交換器８ａの冷媒循環量を減らし、冷房能力増加を
防止し、室内機１３ａの吹出し温度を一定に保つ。

【０１０２】ｓｔｅｐ５は飽和圧力計算手段２９ａであ
り、室内側熱交換器８ａ入口温度ｔｉを飽和液温度とし
て、飽和圧力ＰＬが飽和液温度と循環冷媒の組成比率α
の関数で表されることを利用して、次式よりＰＬを計算
し、ｓｔｅｐ６へ移行する。

【０１０３】ＰＬ＝ｆＬ（ｔｉ，α） ｓｔｅｐ６は飽和ガス温度計算手段２１ａであり、飽和
ガス温度ｔｇが飽和圧力ＰＬの関数で表されることを利
用して、次式よりｔｇを計算し、ｓｔｅｐ７へ移行す
る。

【０１０４】ｔｇ＝ｆｇ（ＰＬ） ｓｔｅｐ７は過熱度計算手段２２ａであり、室内側熱交
換器８ａ出口温度ｔｏと飽和ガス温度ｔｇとの差、つま
り過熱度ＳＨを次式で計算して、ｓｔｅｐ８へ移行す
る。

【０１０５】ＳＨ＝ｔｏ−ｔｇ ｓｔｅｐ８は室内側膨張弁開度判定手段３２ａであり、
過熱度ＳＨと設定過熱度ＳＨｓｅｔとを比較し、 ＳＨ＝ＳＨｓｅｔ の場合には過熱度ＳＨが設定値で、室内側膨張弁９ａの
開度が適正であり、維持すると判定して、ｓｔｅｐ１０
へ移行する。

【０１０６】ｓｔｅｐ１０は室内側膨張弁動作手段２４
ａであり、室内側膨張弁９ａの開度を維持してｓｔｅｐ
１へ戻る。

【０１０７】ｓｔｅｐ８で、 ＳＨ＝ＳＨｓｅｔ でない場合には過熱度ＳＨが設定値でなく、室内側膨張
弁９ａの開度が適正でないと判定して、ｓｔｅｐ９へ移
行する。

【０１０８】ｓｔｅｐ９は室内側膨張弁開度判定手段３
２ａであり、 ＳＨ＞ＳＨｓｅｔ の場合には過熱度ＳＨが設定値より大きく、室内側膨張
弁９ａの開度を大きくすると判定して、ｓｔｅｐ１１へ
移行する。

【０１０９】ｓｔｅｐ１１は室内側膨張弁動作手段２４
ａであり、室内側膨張弁９ａを開いてｓｔｅｐ１へ戻
る。

【０１１０】ｓｔｅｐ９で、 ＳＨ＞ＳＨｓｅｔ でない場合には過熱度ＳＨが設定値より小さく、室内側
膨張弁９ａの開度を小さくすると判定して、ｓｔｅｐ１
２へ移行する。

【０１１１】ｓｔｅｐ１２は室内側膨張弁動作手段２４
ａであり、室内側膨張弁９ａを閉めてｓｔｅｐ１へ戻
る。

【０１１２】この第３の実施例によれば、非共沸混合冷
媒を使用した場合の冷房運転において、アキュムレータ
３内の冷媒溜まり量を基に循環冷媒の組成比率を計算
し、室内側熱交換器８ａ，８ｂ入口温度を飽和液温度と
して、飽和液温度と循環冷媒の組成比率から飽和圧力を
計算する。

【０１１３】この圧力を基に計算した飽和ガス温度と、
室内側熱交換器８ａ，８ｂ出口温度の差、つまり過熱度
を計算し、Ｒ３２の組成比率を基に計算した設定過熱度
と比較することにより、室内側膨張弁９ａ，９ｂを適正
に制御できる。

【０１１４】このことにより、循環冷媒の組成比率変化
による室内機吹出し温度の低下を防止し、快適な空調を
維持することができる。

【０１１５】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明は
室内側熱交換器と室内側膨張弁との間の配管に取り付け
た第１温度センサーと、室内側熱交換器と四方弁との間
の室内側熱交換器近傍の配管に取り付けた第２温度セン
サーと、これらの温度を検出する温度検出手段と、第１
温度センサーの検出結果を基に飽和圧力を計算する飽和
圧力計算手段と、この計算結果を基に飽和ガス温度を計
算する飽和ガス温度計算手段と、この計算結果と第２温
度センサーの検出結果との差を計算する過熱度計算手段
と、この計算結果を基に室内側膨張弁の開度を判定する
室内側膨張弁開度判定手段と、この出力信号に基づいて
室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段とを備
えている。

【０１１６】このことにより、非共沸混合冷媒を使用し
た場合の冷房運転において、室内側熱交換器出口過熱度
の検出を可能とし、室内側膨張弁を適正に制御でき、圧
縮機への液戻りや、室内機間の冷媒分流悪化を防止し、
適正な室内機能力制御を行える多室冷暖房装置を提供で
きる。

【０１１７】また本発明は、室内側熱交換器と室内側膨
張弁との間の配管に取り付けた第１温度センサーと、室
内側熱交換器と四方弁との間の室内側熱交換器近傍の配
管に取り付けた第２温度センサーと、これらの温度を検
出する温度検出手段と、アキュムレータ内の冷媒溜まり
量を検出する冷媒溜まり量検出手段と、この検出結果を
基に循環冷媒の組成比率を計算する循環組成比率計算手
段と、第１温度センサーの検出結果と循環組成比率計算
手段の計算結果とを基に飽和圧力を計算する飽和圧力計
算手段と、この計算結果を基に飽和ガス温度を計算する
飽和ガス温度計算手段と、この計算結果と第２温度セン
サーの検出結果との差を計算する過熱度計算手段と、こ
の計算結果を基に室内側膨張弁の開度を判定する室内側
膨張弁開度判定手段と、この出力信号に基づいて室内側
膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段とを備えてい
る。

【０１１８】このことにより、非共沸混合冷媒を使用し
た場合の冷房運転において、室内空調負荷が小さい運転
状態で、循環冷媒の組成比率が変化した場合にも、室内
側熱交換器出口過熱度の検出を可能とし、室内側膨張弁
を適正に制御でき、圧縮機への液戻りや、室内機間の冷
媒分流悪化を防止し、適正な室内機能力制御を行える多
室冷暖房装置を提供できる。

【０１１９】さらに本発明は、室内側熱交換器と室内側
膨張弁との間の配管に取り付けた第１温度センサーと、
室内側熱交換器と四方弁との間の室内側熱交換器近傍の
配管に取り付けた第２温度センサーと、これらの温度を
検出する温度検出手段と、アキュムレータ内の冷媒溜ま
り量を検出する冷媒溜まり量検出手段と、この検出結果
を基に循環冷媒の組成比率を計算する循環組成比率計算
手段と、この計算結果を基に設定過熱度を計算する設定
過熱度計算手段と、第１温度センサーの検出結果と循環
組成比率計算手段の計算結果とを基に飽和圧力を計算す
る飽和圧力計算手段と、この計算結果を基に飽和ガス温
度を計算する飽和ガス温度計算手段と、この計算結果と
第２温度センサーの検出結果との差を計算する過熱度計
算手段と、この計算結果と設定過熱度計算手段の計算結
果とを比較して室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨
張弁開度判定手段と、この出力信号に基づいて室内側膨
張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段とを備えてい
る。

【０１２０】このことにより、非共沸混合冷媒を使用し
た場合の冷房運転において、循環冷媒の低沸点冷媒組成
比率が高くなった場合には、室内機吹出し温度の低下を
防止し、快適空調を維持できる多室冷暖房装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における多室冷暖房装置
の冷媒サイクル図

【図２】同実施例おける冷房運転時の動作フローチャー
ト

【図３】本発明の第２の実施例における多室冷暖房装置
の冷媒サイクル図

【図４】同実施例おける冷房運転時の動作フローチャー
ト

【図５】同実施例おけるアキュムレータの冷媒溜まり量
と循環冷媒の組成比率の相関関係を示す特性図

【図６】本発明の第３の実施例における多室冷暖房装置
の冷媒サイクル図

【図７】同実施例おける冷房運転時の動作フローチャー
ト

【図８】同実施例おけるＲ３２の循環組成比率と冷房能
力の変化割合の相関関係を示す特性図

【図９】同実施例おける冷房能力の変化割合と設定過熱
度の相関関係を示す特性図

【図１０】従来の多室冷暖房装置の冷媒サイクル図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ アキュムレータ ４ 室外側熱交換器 ５ 室外側膨張弁 ７ 室外機 ８ａ，８ｂ 室内側熱交換器 ９ａ，９ｂ 室内側膨張弁 １１ａ，１１ｂ 第１温度センサー １２ａ，１２ｂ 第２温度センサー １３ａ，１３ｂ 室内機 １９ａ，１９ｂ 温度検出手段 ２０ａ，２０ｂ 飽和圧力計算手段 ２１ａ，２１ｂ 飽和ガス温度計算手段 ２２ａ，２２ｂ 過熱度計算手段 ２３ａ，２３ｂ 室内側膨張弁開度判定手段 ２４ａ，２４ｂ 室内側膨張弁動作手段 ２７ａ，２７ｂ 冷媒溜まり量検出手段 ２８ａ，２８ｂ 循環組成比率計算手段 ２９ａ，２９ｂ 飽和圧力計算手段 ３１ａ，３１ｂ 設定過熱度計算手段 ３２ａ，３２ｂ 室内側膨張弁開度判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、四方弁、アキュムレータ、室外
   側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱
   交換器、室内側膨張弁から成る複数の室内機と、前記室
   外機と前記複数の室内機を環状に接続して冷媒回路を構
   成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁との間の
   配管に取り付けた第１温度センサーと、前記室内側熱交
   換器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍の配
   管に取り付けた第２温度センサーと、前記第１温度セン
   サーと前記第２温度センサーの温度を検出する温度検出
   手段と、前記第１温度センサーの検出結果を基に飽和圧
   力を計算する飽和圧力計算手段と、前記飽和圧力計算手
   段の計算結果を基に飽和ガス温度を計算する飽和ガス温
   度計算手段と、前記飽和ガス温度計算手段の計算結果と
   前記第２温度センサーの検出結果との差を計算する過熱
   度計算手段と、前記過熱度計算手段の計算結果を基に前
   記室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨張弁開度判定
   手段と、前記室内側膨張弁開度判定手段の出力信号に基
   づいて前記室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作
   手段とを備え、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた多室
   冷暖房装置。
2. 【請求項２】 圧縮機、四方弁、アキュムレータ、室外
   側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱
   交換器、室内側膨張弁から成る複数の室内機と、前記室
   外機と前記複数の室内機を環状に接続して冷媒回路を構
   成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁との間の
   配管に取り付けた第１温度センサーと、前記室内側熱交
   換器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍の配
   管に取り付けた第２温度センサーと、前記第１温度セン
   サーと前記第２温度センサーの温度を検出する温度検出
   手段と、前記アキュムレータ内の冷媒溜まり量を検出す
   る冷媒溜まり量検出手段と、前記冷媒溜まり量検出手段
   の検出結果を基に循環冷媒の組成比率を計算する循環組
   成比率計算手段と、前記第１温度センサーの検出結果と
   前記循環組成比率計算手段の計算結果とを基に飽和圧力
   を計算する飽和圧力計算手段と、前記飽和圧力計算手段
   の計算結果を基に飽和ガス温度を計算する飽和ガス温度
   計算手段と、前記飽和ガス温度計算手段の計算結果と前
   記第２温度センサーの検出結果との差を計算する過熱度
   計算手段と、前記過熱度計算手段の計算結果を基に前記
   室内側膨張弁の開度を判定する室内側膨張弁開度判定手
   段と、前記室内側膨張弁開度判定手段の出力信号に基づ
   いて前記室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手
   段とを備え、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた多室冷
   暖房装置。
3. 【請求項３】 圧縮機、四方弁、アキュムレータ、室外
   側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱
   交換器、室内側膨張弁から成る複数の室内機と、前記室
   外機と前記複数の室内機を環状に接続して冷媒回路を構
   成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁との間の
   配管に取り付けた第１温度センサーと、前記室内側熱交
   換器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍の配
   管に取り付けた第２温度センサーと、前記第１温度セン
   サーと前記第２温度センサーの温度を検出する温度検出
   手段と、前記アキュムレータ内の冷媒溜まり量を検出す
   る冷媒溜まり量検出手段と、前記冷媒溜まり量検出手段
   の検出結果を基に循環冷媒の組成比率を計算する循環組
   成比率計算手段と、前記循環組成比率計算手段の計算結
   果を基に設定過熱度を計算する設定過熱度計算手段と、
   前記第１温度センサーの検出結果と前記循環組成比率計
   算手段の計算結果とを基に飽和圧力を計算する飽和圧力
   計算手段と、前記飽和圧力計算手段の計算結果を基に飽
   和ガス温度を計算する飽和ガス温度計算手段と、前記飽
   和ガス温度計算手段の計算結果と前記第２温度センサー
   の検出結果との差を計算する過熱度計算手段と、前記過
   熱度計算手段の計算結果と前記設定過熱度計算手段の計
   算結果とを比較して前記室内側膨張弁の開度を判定する
   室内側膨張弁開度判定手段と、前記室内側膨張弁開度判
   定手段の出力信号に基づいて前記室内側膨張弁を動作さ
   せる室内側膨張弁動作手段とを備え、冷媒として非共沸
   混合冷媒を用いた多室冷暖房装置。