JPH0835710A - マルチタイプ空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数室内ユニットの一部ユニットが休止モー
ドのとき、該ユニット内に封入されたままの冷媒による
性能低下を改良するマルチ型空調機の制御装置。 【構成】 １台の室外ユニット２０と電動膨脹弁６Ａ，
６Ｂ、熱交換器７Ａ，７Ｂを有する室内ユニット２１
Ａ，２１Ｂを並列につなぎ、室内ユニットを個別に運転
可能としたマルチ型空調機において、冷媒循環量が不足
か否かを判別するガスロー手段と、室温と設定温との偏
差、運転モード及び室内ユニット容量から休止中のユニ
ットの電動膨脹弁のオープン優先順位を決める決定手段
と、暖房運転時にガスロー判別手段により冷媒量不足か
否かをサンプリング毎に判別し、不足していないときは
休止ユニットの電動膨脹弁を順位決定手段により決定し
た順位から順次全閉し、不足のときは不足状態が回避さ
れるまで順次休止ユニットの電動膨脹弁を微少流量を流
す開度となす弁制御手段を有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数台の室内ユニットを
冷房運転、あるいは暖房運転しうるマルチタイプ空気調
和機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来のマルチタイプ空気調和機の
１例が示されている。図において０１は室外ユニットで
この中には圧縮機１、切換弁２、室外側の熱交換器３
Ａ，３Ｂ、室外側送風機１３Ａ，１３Ｂ、室外側絞り機
構４Ａ，４Ｂ、逆止弁５Ａ，５Ｂ、レシーバ１５、アキ
ュムレータ１４等が内蔵されている。

【０００３】０２Ａ，０２Ｂ，０２Ｃはそれぞれ室内ユ
ニットで、室内ユニット０２Ａには室内熱交換器７Ａ、
室内絞り機構６Ａ及び室内側送風機９Ａが内蔵され、室
内ユニット０２Ｂ，０２Ｃにも同様に内蔵されている。

【０００４】室外ユニット０１と複数台の室内ユニット
０２Ａ，０２Ｂ，０２Ｃとはガス管８及び液冷媒配管１
２を介して互いに接続されている。

【０００５】冷房運転時には、切換弁２は吐出管１０が
室外側の熱交換器３Ａ，３Ｂに、吸入管１１がガス管８
に連通するように切り換えられ、暖房運転時には吐出管
１０がガス管８に、吸入管１１が熱交換器３Ａ，３Ｂに
連通するように切り換えられる。

【０００６】室外ユニット０１の能力は室内ユニット０
２Ａ，０２Ｂ，０２Ｃの負荷に応じて圧縮機１の回転数
及び室外側送風機１３Ａ，１３Ｂの回転数を決定する。

【０００７】なお、図中、１７Ａ，１７Ｂは室外絞りバ
イパス管である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のマルチタイ
プ空気調和機には解決すべき次の課題があった。

【０００９】即ち、従来の空気調和機においては、暖房
運転時、室内ユニット０２Ａが停止モード、送風モード
の場合（以下これらのモードを休止モードとする）、室
内絞り機構６Ａの開度を閉じて、冷媒流量を０として能
力を０とすべきであるが、そうすると休止モードでは室
内絞り機構６Ａが室内熱交換器７Ａの後流となるため、
室内熱交換器７Ａに液冷媒が封入されてしまい、上記空
気調和機の循環冷媒量が減少し、能力の低下等の不具合
が発生する。

【００１０】この対策として室内絞り機構６Ａを微小流
量流すようにして、室内熱交換器７Ａ内に封入する冷媒
量を減少させているが、停止モードの場合、ファンが止
まっているので、冷媒流動音が耳障りになるという問題
があった。また、送風モードの場合、暖房能力が生じる
ため、室内温度が要求以上に上昇し、快適性が阻害され
るという問題があった。

【００１１】本発明は上記問題を解決したマルチタイプ
空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、次の（１），（２）に記載のマルチタイプ
空気調和機の制御装置を提供しようとするものである。

【００１３】（１）１台の室外ユニットに対して、室内
熱交換器と電動膨張弁を有する室内ユニットを複数台並
列に接続し、室内ユニットを個別に運転可能としたマル
チタイプ空気調和機において、循環冷媒量が不足してい
るか否かから判別するガスロー判別手段と、室温と設定
温度との偏差、運転モード及び室内ユニット容量から休
止中の室内ユニットの電動膨張弁のオープン優先順位を
決める休止ユニット弁オープン優先順位決定手段と、暖
房運転時に上記ガスロー判別手段により冷媒量不足か否
かをサンプリング毎に判別し、不足していないときは休
止ユニットの電動膨張弁を上記優先順位決定手段により
決定した順位の低位順から順次全閉とし、不足のとき
は、休止ユニットの優先順位に従って、不足状態が回避
されるまで順次休止ユニットの電動膨張弁を微小流量を
流す開度となす休止膨張弁制御手段とを具備してなるマ
ルチタイプ空気調和機の制御装置。

【００１４】（２）上記（１）記載のマルチタイプ空気
調和機の制御装置において、室温と設定温度との偏差及
び運転モードから過暖房か否かを判別し、過暖房のとき
休止膨張弁制御手段を介してその休止ユニットの電動膨
張弁を全閉とする過暖房判別手段を備えたことを特徴と
するマルチタイプ空気調和機の制御装置。

【００１５】

【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。

【００１６】（１）．上記（１）の構成にあっては、マ
ルチタイプ空気調和機のガスロー判別手段が、暖房運転
時に循環冷媒量が不足していないと判別したときは、休
止膨張弁制御手段が休止中の室内ユニットの電動膨張弁
を、休止ユニット弁オープン優先順位決定手段が決定し
た優先順位の低い側から高い側にむかい順次全閉し、循
環冷媒量が不足していると判別したときは、上記優先順
位に従って、不足状態が解消されるまで休止中の室内ユ
ニットの電動膨張弁を、微小流量を流す開度まで順次的
に開くので、暖房運転時、休止モードであっても室内熱
交換器に冷媒が封入されたままとなることがなく、従っ
て循環冷媒量の減少が生じないので空調能力の低下が生
じない。

【００１７】また、休止モードの室内ユニットの電子膨
張弁は完全閉止又は微開となるので冷媒の流動量が必要
最小限に制御されるため、休止モードの静穏時であって
も冷媒流動音が耳障りとなることがない。

【００１８】（２）．上記（２）の構成にあっては上記
（１）の構成に、過暖房のとき、休止膨張弁制御手段を
介して休止ユニットの電動膨張弁を全閉する過暖房制御
手段を付加するので、室内熱交換器の冷媒循環が完全に
停止し、送風モードにあっても室内温度が所望以上に上
昇することがない。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３により説明す
る。なお、従来例と同様の構成部材には同符号を付し、
必要ある場合を除き説明を省略する。

【００２０】図１は本実施例のマルチタイプ空気調和機
の制御装置の系統図、図２はその制御ブロック図、図３
は同じくフローチャート図である。

【００２１】図１において、先ず、室外ユニット２０に
付設されるコントローラ、センサについて説明すると、
５０は室外コントローラ、５１は暖房運転時、圧縮機１
の吸入圧力を検出する圧力センサ、５２は同じく吐出圧
力を検出する圧力センサ、５３は圧縮機１の吐出管温度
を検出する温度センサ、５４は室外空気温度を検出する
温度センサである。なお、これら圧力センサ５１，５
２、温度センサ５３，５４はすべて室外コントローラ５
０に検出値入力可能に連通している。

【００２２】次に室内ユニットについては同様の室内ユ
ニットが２１Ａ，２１Ｂ…と多数、並列に接続されてい
るものとし、図１にはそのうちの２１Ａ，２１Ｂの２台
が示されている。以下の説明は代表的に室内ユニット２
１Ａをベースになされるが、その説明は他の室内ユニッ
トについても同等に成立つ。室内膨張弁（電動膨張弁）
６Ａ他のオープン優先順位等は当然に他の室内ユニット
との相対関係において定まるものであるから、６Ａで代
表させても、優先順位によっては６Ａ自身はたとえば全
閉の対象とならない場合があり得る。なお、作用等の説
明では休止中の複数の室内ユニットを休止ユニット群と
呼ぶことがある。

【００２３】また、各室内ユニット２１Ａ，２１Ｂ…に
それぞれ設けらる同一部品等の符号は、たとえば、温度
センサ６１Ａ，６１Ｂというふうに同一の数字に室内ユ
ニットの記号２１Ａ，２１Ｂの添字Ａ，Ｂを添えて記載
する。従って温度センサ６１Ａ，６１Ｂとは温度センサ
６１を意味する。この理由から、室内ユニットに付設さ
れる部品名称は室内ユニット２１Ａのみについて代表的
に記載するを原則とする。

【００２４】図１において、室内ユニット２１Ａに付設
される部品について説明すると、６０Ａは室内コントロ
ーラ、６１Ａは室内空気温度を検出する温度センサ、６
２Ａは空調の運転モードを検出する運転モード検出手
段、６３Ａは室温設定手段、６６Ａは室内ユニットの容
量を設定する容量設定手段である。その他の手段につい
ては図２の制御ブロック図を用いた作用の説明で併わせ
行なう。

【００２５】以上の他は図４に示す従来例と同様であ
る。

【００２６】次に上記構成の作用について、図１、図
２、図３により説明する。

【００２７】なお、図２の制御ブロック図では部品のイ
メージを明瞭にするため、たとえば図１で、「圧力セン
サ５１」としたのを「吸入圧力センサ５１」というよう
にその役割を頭に添えて呼ぶことにする。

【００２８】図１に示すように暖房運転時、圧縮機１の
吸入圧力を検出する圧力センサ５１及び圧縮機１の吐出
圧力を検出する圧力センサ５２及び圧縮機１の吐出管温
度を検出する温度センサ５３及び室外空気温度を検出す
る温度センサ５４の出力が室外コントローラ５０に入力
される。室内ユニット２１Ａでは室内空気温度を検出す
る温度センサ６１Ａ、運転モード検出手段６２Ａ、室温
設定手段６３Ａ、及び容量設定手段６６Ａの出力が室内
コントローラ６０Ａに入力され、その他の室内ユニット
も同様である。室外コントローラ５０は複数の室内コン
トローラ６０Ａ，６０Ｂ，…と接続されている。これら
のコントローラは室内膨張弁６Ａ，６Ｂ，…に出力して
これらを制御するようになっている。

【００２９】図２及び図３において制御がスタートする
と、予め定められたサンプリングタイム毎に吸入圧力セ
ンサ５１、吐出圧力センサ５２によって圧縮機１の吸入
圧力Ｐ_s 及び吐出圧力Ｐ_d が検出され、吐出管温度セン
サ５３、室外温度センサ５４によって吐出管温度Ｔ_d 、
室外温度Ｔ_aoが検出される。

【００３０】検出された吸入圧力Ｐ_s 、吐出圧力Ｐ_d 、
吐出管温度Ｔ_d 、室外温度Ｔ_aoがガスロー判別手段５５
に入力され、ここでシステムがガスロー状態にあるか否
かが判別される。

【００３１】ガスロー判別法の例は次の通りである。

【００３２】 圧力比 （Ｐ_d ／Ｐ_s ）_abs ＞設定値例えば５ 又は 低圧 Ｐ_s ＜設定値例えば２００ｋＰａ（ただしＴ_aoに
より補正する） 又は 吐出ガス温度Ｔ_d ＞設定値例えば１２０℃ 一方、室内ユニット２１Ａでは、室内温度センサ６１Ａ
によって室温Ｔ_aAが検出され、室温設定手段６３Ａによ
り設定された設定温度ＳＰＴ_A とともに偏差演算手段６
４Ａに入力され偏差ＥＴ_A が算出される。

【００３３】この偏差ＥＴ_A と運転モード検出手段６２
Ａより検出されたモードＭ_A 及び容量設定手段６６Ａに
より設定されたユニットの容量が休止ユニット弁オープ
ン優先順位決定手段５６に入力される。ここで室内ユニ
ットがサーモオフ停止、あるいは通常停止の場合、休止
ユニットと判別され休止ユニット群にエントリーされ
る。ここで偏差ＥＴとサーモオフ停止か通常停止かによ
って休止ユニット群のなかから優先順位を決定する。

【００３４】優先順位決定の１例を示す。

【００３５】（１）サーモオフ停止である。

【００３６】（２）ＥＴ＝室温Ｔ_a −設定値ＳＰＴが小
さい。

【００３７】（３）容量が大きい。

【００３８】休止ユニットで、（１）〜（３）の集合の
適応度の高いものが優先順位が高いとする。その他評価
関数を作り、この値から決定する手法を用いてもよい。
例えば次式である。

【００３９】Ｊ＝ａ＊ＴＳ−ｂ＊ＥＴ＋ｃ＊ＣＰ ａ，ｂ，ｃ：係数、ＴＳ：サーモオフ時１、その他０、
ＥＴ：偏差、ＣＰ：冷凍能力 更に偏差ＥＴ_A とモードＭ_A が過暖房判別手段５７に入
力され、休止ユニットの過暖房を判別する。判別式の一
例は ＥＴ（＝Ｔ_A −ＳＰＴ）＞ｙ ただしｙは許容値 ＥＴが許容値ｙ以上となった場合、過暖房と判別する。

【００４０】以上のガスロー判別手段５５、休止ユニッ
ト弁オープン優先順位決定手段５６、過暖房判別手段５
７の出力が休止膨張弁制御手段５８に入力される。休止
中の室内膨張弁６Ａ他の制御操作の１例は、 （１）ガスロー状態でない場合 （ｉ）室内膨張弁６Ａ他の開いている休止ユニットがあ
る場合優先順位の低い順に従って室内膨張弁６Ａ他を閉
じていく。

【００４１】ガスローの状態に近づくまで繰りかえす。

【００４２】従って、この状態の間、循環冷媒は十分に
流れ続ける。

【００４３】（ii）室内膨張弁６Ａ他が開いている休止
ユニットがない場合この状態を保持する。

【００４４】即ち、循環冷媒は十分に流れ続けている。

【００４５】（２）ガスロー状態となった場合 休止ユニットの優先順位に従って室内膨張弁６Ａ他を微
小流量流せる一定開度に開ける。

【００４６】ガスローを回避するまで冷媒を流す休止ユ
ニットを増やす。

【００４７】この結果、室内熱交換器７Ａ他の封入冷媒
が適度に開放され、循環冷媒不足は解消にむかう。

【００４８】（３）過暖房を判別して、過暖房の場合 強制的に室内膨張弁６Ａ他を全閉とする。

【００４９】室内熱交換器７Ａ他の冷媒循環が停止し、
過暖房が止む 以上の操作によって休止ユニットの膨張弁開度が決定さ
れ、各室内ユニット２１Ａ他の室内膨張弁駆動手段６５
Ａに入力される。これにより各室内膨張弁６Ａ他が制御
される。

【００５０】以上の通り、本実施例によれば、複数の室
内ユニットを有する空気調和機の暖房運転時、各室内ユ
ニットのうちのある数の室内ユニットが休止ユニットと
なって室内熱交換器７Ａ他に冷媒が封入され、循環冷媒
量が不足する可能性が生じても、ガスロー判別手段５５
がそれを検知し、休止ユニット弁オープン優先順位決定
手段５６が各休止ユニットの室内膨張弁６Ａ他のオープ
ン優先順位を決定し、これに従って休止膨張弁制御手段
５８が室内膨張弁６Ａ他をわずか開くので、実際には室
内熱交換器７Ａ他に冷媒が封じられず、この結果、循環
冷媒が不足を来たさず、空調性能が低下することがない
という利点がある。

【００５１】また、循環冷媒量が十分な場合は上記優先
順位の低い順に従って室内膨張弁６Ａ他を完全に閉じる
ので休止ユニットの耳障りな冷媒流動音がなく、快適な
空調環境が得られるという利点がある。

【００５２】また、休止ユニットの冷媒流動がなくなる
ので、送風モードにしても過暖房となることがないとい
う利点がある。

【００５３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。

【００５４】即ち、本発明においては、暖房運転時、室
内ユニットが停止モード、送風モードになった場合、ガ
スローを判別して、システムの状態がガスローでない場
合、休止ユニットのうち膨張弁を優先順位に従ってでき
る限り全閉とするユニットを多くし、ガスローを判別し
た場合は、休止ユニットの膨張弁を全閉としているユニ
ットのうち優先順位の高いものから弁を開けて、ガスロ
ーが回避できるまで冷媒を流す休止ユニットを増やすの
で、循環冷媒量不足を起こすことなく、また、停止モー
ドの冷媒流動音、送風モードの室内温度上昇を最小限に
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の係るマルチタイプ空気調和
機の系統図、

【図２】上記実施例の制御ブロック図、

【図３】上記実施例の制御フローチャート図、

【図４】従来のマルチタイプ空気調和機の系統図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ６Ａ，６Ｂ 室内膨張弁（電動膨張弁） ７Ａ，７Ｂ 室内熱交換器 ２０ 室外ユニット ２１Ａ 室内ユニット ２１Ｂ 室内ユニット ５０ 室外コントローラ ５１ 圧力センサ ５２ 圧力センサ ５３ 温度センサ ５４ 温度センサ ５５ ガスロー判別手段 ５６ 休止ユニット弁オープン優先順位決定
手段 ５７ 過暖房判別手段 ５８ 休止膨張弁制御手段 ６０Ａ，６０Ｂ 室内コントローラ ６１Ａ，６１Ｂ 温度センサ ６２Ａ，６２Ｂ 運転モード検出手段 ６３Ａ，６３Ｂ 室温設定手段 ６４Ａ 偏差演算手段 ６５Ａ 室内膨張弁駆動手段 ６６Ａ 容量設定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台の室外ユニットに対して、室内熱交
   換器と電動膨張弁を有する室内ユニットを複数台並列に
   接続し、室内ユニットを個別に運転可能としたマルチタ
   イプ空気調和機において、循環冷媒量が不足しているか
   否かから判別するガスロー判別手段と、室温と設定温度
   との偏差、運転モード及び室内ユニット容量から休止中
   の室内ユニットの電動膨張弁のオープン優先順位を決め
   る休止ユニット弁オープン優先順位決定手段と、暖房運
   転時に上記ガスロー判別手段により冷媒量不足か否かを
   サンプリング毎に判別し、不足していないときは休止ユ
   ニットの電動膨張弁を上記優先順位決定手段により決定
   した順位の低位順から順次全閉とし、不足のときは、休
   止ユニットの優先順位に従って、不足状態が回避される
   まで順次休止ユニットの電動膨張弁を微小流量を流す開
   度となす休止膨張弁制御手段とを具備してなるマルチタ
   イプ空気調和機の制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマルチタイプ空気調和機
   の制御装置において、室温と設定温度との偏差及び運転
   モードから過暖房か否かを判別し、過暖房のとき休止膨
   張弁制御手段を介してその休止ユニットの電動膨張弁を
   全閉とする過暖房判別手段を備えたことを特徴とするマ
   ルチタイプ空気調和機の制御装置。