JPH08296913A - 多室型空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多室型空気調和機におけるレシーバタンクの
制御に関し、安価な仕様で室内機の運転状態に応じて最
適冷媒量で運転できるようにレシーバタンク内の冷媒量
を制御し、常に所望能力を確保し、効率の良いシステム
の運転状態を確保する。 【構成】 室外側二方弁制御装置３２は、吸入圧力セン
サー２８と吸入温度センサー２９により圧縮機２の吸入
側の冷媒圧力と温度を検知し、過熱度演算手段３０によ
り圧縮機２の吸入過熱度を算出し、圧縮機２の吸入過熱
度が予め設定した第１の過熱度以下になると第１の室外
側二方弁２４を開動作させ、圧縮機２の吸入過熱度が予
め設定した第２の過熱度以上になると第２の室外側二方
弁２５を開動作させ、タイマー３１により時間を検知し
予め設定した第１の時間経過後第２の室外側二方弁２５
を閉動作させ、さらにタイマー３１により時間を検知し
予め設定した第２の時間経過後第１の室外側二方弁２４
を閉動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多室型空気調和機に係わ
り、特にレシーバタンクの制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多室型空気調和機とし
て、例えば、特開平３−６３４６７号公報に掲載された
ものがある。

【０００３】以下、図面を参照しながら上述した公報の
従来の多室型空気調和機について説明する。

【０００４】図５において、１は多室型空気調和機の室
外機であり、圧縮機２、三方切換機構としての三方弁
３、室外側熱交換器４、室外側膨張弁５、開閉装置６、
流量調整装置７、レシーバタンク８、バイパス配管９か
ら成っている。１０は室内機であり、室内側膨張弁１
１、室内側熱交換器１２、高圧側二方弁１３、低圧側二
方弁１４から成っている。

【０００５】そして、室内側熱交換器１２の一方は、高
圧側二方弁１３を介し室外機１の高圧側と室内機１０を
接続する高圧ガス管１５と連通するとともに、低圧側二
方弁１４を介して室外機１の低圧側と室内機１０を接続
する低圧ガス管１６と連通しており、高圧側二方弁１３
と低圧側二方弁１４の開閉により、室内側熱交換器１２
の一方は、高圧ガス管１５または低圧ガス管１６と切換
可能に接続されている。

【０００６】また室内側熱交換器１２の他の一方は、室
内側膨張弁１１を介して室外機１の液管部と室内機１０
を接続する液管１７に連通している。

【０００７】さらに高圧ガス管１５と液管１７に介設さ
れたレシーバタンク８との間を開閉装置６および流量調
整装置７を介したバイパス配管９で接続されている。１
８は室外コントローラであり、外気温検出手段１９、開
閉装置制御手段２０とから成っている。尚、室内機１０
は本従来例では３台接続されており、区別する場合は添
字ａ，ｂ，ｃを付けることにする。

【０００８】図６は、開閉装置６の制御フローチャート
である。次に、開閉装置６の制御について図６を用いて
説明する。まず、圧縮機２が運転を開始し（ステップ
１）、冷房運転もしくは暖房運転のどちらかが運転され
ているか判断され（ステップ２）、冷房運転の場合まず
外気温検出手段１９により外気温が検出され、予め設定
された所定温度以下であるか判断され（ステップ３）、
予め設定された所定温度以下の場合開閉装置制御手段２
０により開閉装置６は開状態となる（ステップ４）。ま
た、予め設定された所定温度より高い場合開閉装置制御
手段２０により開閉装置６は閉状態となる（ステップ
５）。

【０００９】次に上記構成の多室型空気調和機の動作に
ついて説明する。まず冷房運転の場合について説明す
る。この場合の冷媒の流れは実線矢印で表し、各弁の開
閉状態は次の通りである。すなわち、高圧側二方弁１３
は閉、低圧側二方弁１４は開、各室内側膨張弁１１ａ，
１１ｂ，１１ｃは各室内負荷に応じた開度である。

【００１０】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
三方弁３を介して室外側熱交換器４で凝縮液化され、室
外側膨張弁５を通って液管１７に導かれる。そして各室
内側膨張弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃで減圧され、各室内
側熱交換器１２ａ，１２ｂ，１２ｃに入りそれぞれ蒸発
気化したあと、低圧側二方弁１４を経て低圧ガス管１６
に導かれる。その後圧縮機２に戻り、冷房運転を行な
う。

【００１１】外気温が低い場合、室外側膨張弁５の開度
を小さくし、高圧圧力を上昇させている。そして、室外
側膨張弁５の開度を小さくすることにより、液管１７内
の冷媒圧力が低下することになるが、外気温は外気温検
出手段１９で検出され、予め設定された所定温度以下に
なると、開閉装置制御手段２０により開閉装置６は開動
作し、高圧ガス冷媒が高圧ガス管１５よりレシーバタン
ク８に導かれ、液冷媒圧力が所定値に保持される。その
結果、室内側膨張弁１１前後の圧力差は充分となり、充
分な冷媒循環量を確保でき、常に所定の冷房能力を確保
できる。

【００１２】次に暖房運転の場合について説明する。こ
の場合の冷媒の流れは破線矢印で表し、各弁の開閉状態
は次の通りである。すなわち、高圧側二方弁１３は開、
低圧側二方弁１４は閉、各室内側膨張弁１１ａ，１１
ｂ，１１ｃは各室内負荷に応じた開度である。

【００１３】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
高圧ガス管１５、高圧側二方弁１３を介して各室内側熱
交換器１２ａ，１２ｂ，１２ｃに導かれ、ここで凝縮液
化して各室内側膨張弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃを介して
液管１７に流入し、室外側膨張弁５で減圧され、室外側
熱交換器４に入り蒸発気化したあと、三方弁３を介して
圧縮機２に戻り、暖房運転を行なう。

【００１４】

【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、冷房運転時、外気温を検知して予め設定
された所定温度以下の場合、開閉装置６を開動作させ冷
房能力の確保を行っていたが、外気温が予め設定された
所定温度より高い場合でも、小容量運転（例えば１４ｋ
Ｗの室外機に対して２．３ｋＷの室内機運転）のような
余剰冷媒がある場合、液管１７内の冷媒が液にならない
とレシーバタンク８に冷媒が溜まらず、凝縮器室外側熱
交換器４内に溜まり込み、凝縮能力が低下し、凝縮圧力
が上昇し、効率の悪い運転となるという課題を有してい
た。

【００１５】また、暖房時のサーモオフ機が多い運転
（例えば１４ｋＷの室外機に対して１２ｋＷの室内機が
サーモオフ）のような余剰冷媒がない場合でも、レシー
バタンク８内に液冷媒が溜まり込み、冷媒不足状態にな
る。また、レシーバタンク８内が完全に液冷媒で満たさ
れていない場合、レシーバタンク８内は二相状態とな
り、室外側膨張弁５前も二相状態となり、冷媒循環量が
減少し、暖房能力が低下するという課題を有していた。

【００１６】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
安価な仕様で室内機の運転状態に応じて最適冷媒量で運
転できるようにレシーバタンク内の冷媒量を制御し、常
に所望能力を確保し、効率の良いシステムの運転状態を
確保できる多室型空気調和機を提供するものである。

【００１７】本発明の他の目的は、さらに、応答性の良
い検知項目で制御することにより、さらに効率の良いシ
ステムで運転を行うことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側
膨張弁、レシーバタンク、第１の室外側二方弁、第２の
室外側二方弁、室外側二方弁制御装置から成る室外機
と、室内側膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内
機とをガス管及び液管を介して接続し、前記レシーバタ
ンクの一方は、前記第１の室外側二方弁を介し前記液管
に、前記レシーバタンクの他の一方は、流量調整装置お
よび前記第２の室外側二方弁を介し前記圧縮機の吐出側
に接続し、前記室内側熱交換器の一方は、前記ガス管
に、前記室内側熱交換器の他の一方は、前記室内側膨張
弁を介し前記液管に接続し、前記室外側二方弁制御装置
において、前記圧縮機の吸入側の冷媒圧力と温度を検知
し、過熱度演算手段により前記圧縮機の吸入過熱度を算
出し、前記圧縮機の吸入過熱度が予め設定した第１の過
熱度以下になると前記第１の室外側二方弁を開動作さ
せ、前記圧縮機の吸入過熱度が予め設定した第２の過熱
度以上になると前記第２の室外側二方弁を開動作させ、
時間検出手段により時間を検知し予め設定した第１の時
間経過後前記第２の室外側二方弁を閉動作させ、さらに
時間検出手段により時間を検知し予め設定した第２の時
間経過後前記第１の室外側二方弁を閉動作するものであ
る。

【００１９】また、他の本発明は、前記室外側二方弁制
御装置において、前記圧縮機の吐出側の冷媒圧力と温度
を検知し、過熱度演算手段により前記圧縮機の吐出過熱
度を算出し、前記圧縮機の吐出過熱度が予め設定した第
１の過熱度以下になると前記第１の室外側二方弁を開動
作させ、前記圧縮機の吐出過熱度が予め設定した第２の
過熱度以上になると前記第２の室外側二方弁を開動作さ
せ、時間検出手段により時間を検知し予め設定した第１
の時間経過後前記第２の室外側二方弁を閉動作させ、さ
らに時間検出手段により時間を検知し予め設定した第２
の時間経過後前記第１の室外側二方弁を閉動作するもの
である。

【００２０】

【作用】本発明の多室型空気調和機は上記した構成によ
って、常に室内機の運転状態に応じた適正冷媒量でシス
テムを運転させるものである。

【００２１】

【実施例】以下本発明の多室型空気調和機の第１の実施
例について図面を参照しながら説明する。尚、従来と同
一部分については同一符号を付しその詳細な説明を省略
する。

【００２２】図１において、２１は多室型空気調和機の
室外機であり、四方弁２２、レシーバタンク２３、第１
の室外側二方弁２４、第２の室外側二方弁２５、流量調
整装置２６を有している。２７は室外コントローラであ
り、吸入圧力センサー２８により検知した圧縮機２の吸
入側の冷媒圧力と、吸入温度センサー２９により検知し
た圧縮機２の吸入側の温度とにより圧縮機２の吸入過熱
度を演算する過熱度演算手段３０と、時間計測手段であ
るタイマー３１とを備え、第１、第２の室外側二方弁２
４、２５を制御する室外側二方弁制御装置３２から成っ
ている。

【００２３】レシーバタンク２３の一方は、第１の室外
側二方弁２４を介し液管３３に、レシーバタンク２３の
他の一方は、流量調整装置２６および第２の室外側二方
弁２５を介し圧縮機２の吐出側に接続している。

【００２４】次に、このような構成においての動作につ
いて説明する。まず冷房運転の場合について説明する。
この場合の冷媒の流れは実線矢印で表し、第１の室外側
二方弁２４は開、第２の室外側二方弁２５は閉、各室内
側膨張弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃは各室内負荷に応じた
開度である。圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
四方弁２２を介して室外側熱交換器４で凝縮液化され、
室外側膨張弁５を通り、各室内側膨張弁１１ａ，１１
ｂ，１１ｃで減圧され、各室内側熱交換器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃに入りそれぞれ蒸発気化したあと、四方弁２
２を介して圧縮機２に戻り、冷房運転を行なう。

【００２５】次に暖房運転の場合について説明する。こ
の場合の冷媒の流れは破線矢印で表し、第１の室外側二
方弁２４は開、第２の室外側二方弁２５は閉、各室内側
膨張弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃは各室内負荷に応じた開
度である。圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、四
方弁２２を介して、各室内側熱交換器１２ａ，１２ｂ，
１２ｃに導かれ、ここで凝縮液化して各室内側膨張弁１
１ａ，１１ｂ，１１ｃを介して室外側膨張弁５で減圧さ
れ、室外側熱交換器４に入り蒸発気化したあと、四方弁
２２を介して圧縮機２に戻り、暖房運転を行なう。

【００２６】次に、第１，２の室外側二方弁２４，２５
の制御について室外側二方弁制御装置３２の動作につい
て図２を用いて説明する。図２は、第１，２の室外側二
方弁２４，２５の制御フローチャートである。

【００２７】まず、圧縮機２が運転を開始すると（ステ
ップ１）、第１の室外側二方弁２４は開動作、第２の室
外側二方弁２５は閉動作する（ステップ２）。吸入圧力
センサー２８および吸入温度センサー２９により冷媒圧
力と温度を検知し、過熱度演算手段３０により圧縮機２
の吸入過熱度を算出し、吸入過熱度が予め設定された第
２の吸入過熱度（例えば１５Ｋ）以上か判断され（ステ
ップ３）、以上の場合、第２の室外側二方弁２５は開動
作し（ステップ４）、タイマー３１により時間を検知し
一定時間（例えば１分間）経過後（ステップ５）、第２
の室外側二方弁２５は閉動作し（ステップ６）、さら
に、タイマー３１により時間を検知し一定時間（例えば
１０秒間）経過後（ステップ７）、第１の室外側二方弁
２４は閉動作する（ステップ８）。

【００２８】次に、予め設定された第１の吸入過熱度
（例えば５Ｋ）以下か判断され（ステップ９）、以下の
場合、第１の室外側二方弁２４は開動作、第２の室外側
二方弁２５は閉動作し、運転を継続する。

【００２９】従って、システム内に余剰冷媒があると考
えられる場合、吸入過熱度が小さくなり、第１の室外側
二方弁２４は開動作させ、レシーバタンク２３に冷媒を
溜め、吸入過熱度が大きくなる。また、システム内に冷
媒が不足してきたと考えられる場合、吸入過熱度が大き
くなり、第２の室外側二方弁２５は開動作させ、吐出ガ
スをレシーバタンク２３内に導き、その後順次、第２の
室外側二方弁２５、第１の室外側二方弁２４は閉動作さ
せ、レシーバタンク２３内の冷媒を押し出し、吸入過熱
度が小さくなる。

【００３０】そのため、常に室内機の運転状態に応じた
適正冷媒量でシステムを運転させるとともに、所望能力
を確保し、効率の良いシステムの運転状態を確保でき
る。

【００３１】次に、本発明の多室型空気調和機の第２の
実施例について図面を参照しながら説明する。尚、第１
の実施例と同一部分については同一符号を付しその詳細
な説明を省略する。

【００３２】図３において、３５は多室型空気調和機の
室外機であり、３６は室外コントローラであり、吐出圧
力センサー３７により検知した圧縮機２の吐出側の冷媒
圧力と、吐出温度センサー３８により検知した圧縮機２
の吐出側の冷媒温度とにより圧縮機２の吐出過熱度を演
算し、第１、第２の室外側二方弁２４、２５を制御する
室外側二方弁制御装置３９から成っている。

【００３３】このような構成においての動作は第１の実
施例と同じであるためその詳細な説明を省略する。

【００３４】次に、第１，２の室外側二方弁２４，２５
の制御について室外側二方弁制御装置３９の動作につい
て図４を用いて説明する。図４は、第１，２の室外側二
方弁２４，２５の制御フローチャートである。

【００３５】まず、圧縮機２が運転を開始すると（ステ
ップ１）、第１の室外側二方弁２４は開動作、第２の室
外側二方弁２５は閉動作する（ステップ２）。吐出圧力
センサー３７および吐出温度センサー３８により冷媒圧
力と温度を検知し、過熱度演算手段３０により圧縮機２
の吐出過熱度を算出し、吐出過熱度が予め設定された第
２の吐出過熱度（例えば４０Ｋ）以上か判断され（ステ
ップ３）、以上の場合、第２の室外側二方弁２５は開動
作し（ステップ４）、タイマー３１により時間を検知し
一定時間（例えば１分間）経過後（ステップ５）、第２
の室外側二方弁２５は閉動作し（ステップ６）、さら
に、タイマー３１により時間を検知し一定時間（例えば
１０秒間）経過後（ステップ７）、第１の室外側二方弁
２４は閉動作する（ステップ８）。

【００３６】次に、予め設定された第１の吐出過熱度
（例えば１０Ｋ）以下か判断され（ステップ９）、以下
の場合、第１の室外側二方弁２４は開動作、第２の室外
側二方弁２５は閉動作し、運転を継続する。

【００３７】従って、システム内に余剰冷媒があると考
えられる場合、吐出過熱度が小さくなり、第１の室外側
二方弁２４は開動作させ、レシーバタンク２３に冷媒を
溜め、吐出過熱度が大きくなる。また、システム内に冷
媒が不足してきたと考えられる場合、吐出過熱度が大き
くなり、第２の室外側二方弁２５は開動作させ、吐出ガ
スをレシーバタンク２３内に導き、その後順次、第２の
室外側二方弁２５、第１の室外側二方弁２４は閉動作さ
せ、レシーバタンク２３内の冷媒を押し出し、吐出過熱
度が小さくなる。

【００３８】そのため、常に室内機の運転状態に応じた
適正冷媒量でシステムを運転させるとともに、所望能力
を確保し、さらに、応答性の良い吐出過熱度を検知項目
として制御することにより、さらに効率の良いシステム
で運転状態を確保できる。

【００３９】尚、本システムで用いる冷媒は、単一冷媒
のみならず非共沸混合冷媒でも同様の効果が得られるこ
とはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁、
レシーバタンク、第１の室外側二方弁、第２の室外側二
方弁、室外側二方弁制御装置から成る室外機と、室内側
膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内機とをガス
管及び液管を介して接続し、前記レシーバタンクの一方
は、前記第１の室外側二方弁を介し前記液管に、前記レ
シーバタンクの他の一方は、流量調整装置および前記第
２の室外側二方弁を介し前記圧縮機の吐出側に接続し、
前記室内側熱交換器の一方は、前記ガス管に、前記室内
側熱交換器の他の一方は、前記室内側膨張弁を介し前記
液管に接続し、前記室外側二方弁制御装置において、前
記圧縮機の吸入側の冷媒圧力と温度を検知し、過熱度演
算手段により前記圧縮機の吸入過熱度を算出し、前記圧
縮機の吸入過熱度が予め設定した第１の過熱度以下にな
ると前記第１の室外側二方弁を開動作させ、前記圧縮機
の吸入過熱度が予め設定した第２の過熱度以上になると
前記第２の室外側二方弁を開動作させ、時間検出手段に
より時間を検知し予め設定した第１の時間経過後前記第
２の室外側二方弁を閉動作させ、さらに時間検出手段に
より時間を検知し予め設定した第２の時間経過後前記第
１の室外側二方弁を閉動作するものである。

【００４１】そのため、常に室内機の運転状態に応じた
適正冷媒量でシステムを運転させるとともに、所望能力
を確保し、効率の良いシステムの運転状態を確保でき
る。

【００４２】また、他の本発明は、前記室外側二方弁制
御装置において、前記圧縮機の吐出側の冷媒圧力と温度
を検知し、過熱度演算手段により前記圧縮機の吐出過熱
度を算出し、前記圧縮機の吐出過熱度が予め設定した第
１の過熱度以下になると前記第１の室外側二方弁を開動
作させ、前記圧縮機の吐出過熱度が予め設定した第２の
過熱度以上になると前記第２の室外側二方弁を開動作さ
せ、時間検出手段により時間を検知し予め設定した第１
の時間経過後前記第２の室外側二方弁を閉動作させ、さ
らに時間検出手段により時間を検知し予め設定した第２
の時間経過後前記第１の室外側二方弁を閉動作するもの
である。

【００４３】そのため、冷媒の過不足状態をより精度良
く把握できる吐出過熱度に検知項目を変更することによ
り、さらに室内機の運転状態に応じた適正冷媒量でシス
テムを運転させるとともに効率の良いシステムの運転状
態を確保できる。

【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型空気調和
機の冷凍サイクル図

【図２】同実施例の多室型空気調和機の室外側二方弁の
制御フローチャート

【図３】本発明の第２の実施例における多室型空気調和
機の冷凍サイクル図

【図４】同実施例の多室型空気調和機の室外側二方弁の
制御フローチャート

【図５】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図

【図６】同実施例の多室型空気調和機の開閉装置の制御
フローチャート

【符号の説明】

２ 圧縮機 ４ 室外側熱交換器 ５ 室外側膨張弁 １０ 室内機 １１ 室内側膨張弁 １２ 室内側熱交換器 ２１ 室外機 ２２ 四方弁 ２３ レシーバタンク ２４ 第１の室外側二方弁 ２５ 第２の室外側二方弁 ２６ 流量調整装置 ２７ 室外コントローラ ２８ 吸入圧力センサー ２９ 吸入温度センサー ３０ 過熱度演算手段 ３１ タイマー ３２ 室外側二方弁制御装置 ３３ 液管 ３４ ガス管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾関 正高 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
   側膨張弁、レシーバタンク、第１の室外側二方弁、第２
   の室外側二方弁、室外側二方弁制御装置から成る室外機
   と、室内側膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内
   機とをガス管及び液管を介して接続し、前記レシーバタ
   ンクの一方は、前記第１の室外側二方弁を介し前記液管
   に、前記レシーバタンクの他の一方は、流量調整装置お
   よび前記第２の室外側二方弁を介し前記圧縮機の吐出側
   に接続し、前記室内側熱交換器の一方は、前記ガス管
   に、前記室内側熱交換器の他の一方は、前記室内側膨張
   弁を介し前記液管に接続した多室型空気調和機。
2. 【請求項２】 室外側二方弁制御装置は、圧縮機の吸入
   側の冷媒圧力と温度を検知し、過熱度演算手段により前
   記圧縮機の吸入過熱度を算出し、前記圧縮機の吸入過熱
   度が予め設定した第１の過熱度以下になると第１の室外
   側二方弁を開動作させ、前記圧縮機の吸入過熱度が予め
   設定した第２の過熱度以上になると前記第２の室外側二
   方弁を開動作させ、時間検出手段により時間を検知し予
   め設定した第１の時間経過後第２の室外側二方弁を閉動
   作させ、さらに時間検出手段により時間を検知し予め設
   定した第２の時間経過後前記第１の室外側二方弁を閉動
   作する請求項１記載の多室型空気調和機。
3. 【請求項３】 室外側二方弁制御装置は、圧縮機の吐出
   側の冷媒圧力と温度を検知し、過熱度演算手段により前
   記圧縮機の吐出過熱度を算出し、前記圧縮機の吐出過熱
   度が予め設定した第１の過熱度以下になると第１の室外
   側二方弁を開動作させ、前記圧縮機の吐出過熱度が予め
   設定した第２の過熱度以上になると第２の室外側二方弁
   を開動作させ、時間検出手段により時間を検知し予め設
   定した第１の時間経過後前記第２の室外側二方弁を閉動
   作させ、さらに時間検出手段により時間を検知し予め設
   定した第２の時間経過後前記第１の室外側二方弁を閉動
   作する請求項１記載の多室型空気調和機。