JPS62162834A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は室外ユニットに複数台の室内ユニットを接続
することにより冷凍サイクルを構成した空気調和機に関
するもので、特に室内ユニットの運転制御の改良に係る
ものである。

（従来の技術） 上記した構造、つまりマルチタイプの空気調和機におい
て、比較的小容量の圧縮機を使用し、過負荷運転を防止
しながら、運転される室内ユニットの台数を最大限に増
加させ、効率のよい運転を行なうための従来例としては
、例えば特開昭５９−１３１８４１号公報を挙げること
ができる。この空気調和機においては、ｎ台の室内ユニ
ットを有する場合に、（ｎ−１）台の室内ユニットが同
時運転されるときに最大の能力を発揮し得やように各能
力が設定され、（ｎ−１）台の室内ユニットの内のいず
れかが運転停止状態であるときに、残りのｎ合口の室内
ユニットの運転を可能にするような制御が行なわれてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような運転制御を行なう場合、各室内ユ
ニットの負荷容量が全て同一であるときには特に問題は
生じないが、各室内ユニットの負荷容量に差異のあると
き、例えば停止中の室内ユニットの負荷容量よりも、起
動したｎ台目の室内ユニットの負荷容量が大きいような
ときには、所期の運転能力が得られないという不具合が
生ずる。

そこで各室内ユニットの負荷容量を、予め定めた機種コ
ード等によって記憶しておき、合計負荷容量が一定値を
超えない範囲内でのみ同時運転を許容するような制御を
行なうことが考えられる訳であるが、この場合には室内
側での負荷変動に拘らず運転台数が制限されてしまうこ
とになり、例えば室内側での負荷が小さく、それ以上の
台数を運転し得るようなときにも、運転台数が制限され
てしまうという不都合が生ずる。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たもので、その目的は、室内ユニットの運転台数を制御
するに際し、室内側での負荷に応じた精度のよい制御が
行なえ、そのため効率のよい運転を行なうことが可能な
空気調和機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機においては、第１図に示す
ように、圧縮機１を有する室外ユニットＸに複数台の室
内ユニットＡ・・を接続することにより冷凍サイクルを
構成した空気調和機において、上記室内ユニットＡ・・
の運転優先順位を設定するための優先順位設定手段３０
と、運転要求のある室内ユニットＡ・・の合計負荷容量
を把握するための負荷容量把握手段３１と、上記合計負
荷容量が基準値以上である場合に運転要求のある全ての
室内ユニーｚトＡ・・が負荷に見合う能力を発揮し得る
か否かを判断する運転能力判定手段３２と、上記におい
て能力が不足する場合に優先順位の低い室内ユニソｌ−
Ａ・・の作動を停止するための運転制御手段３３とを有
している。

（作用） 上記のように運転能力判定手段３２を設け、この手段３
２によって、合計負荷容量値が基準値以上である場合に
運転要求のある全ての室内ユニットＡ・・が負荷に見合
う能力を発揮し得るか否かを判断し、能力が不足するよ
うな場合にのみ優先順位の低い室内ユニッＩ−Ａ・・を
停止するようにしであるので、運転要求のある室内ユニ
ットＡ・・の合計負荷容量が同じでも室内側での負荷が
小さい場合には多くの台数の運転を行ない、負荷が大き
い場合には運転台数を減少させるというように精度のよ
い制御を行なうことが可能となる。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図には、４台の室内ユニットを備えたマルチ型
式の空気調和機の冷媒配管系統を示すが、図において、
Ｘは室外ユニット、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ第１〜第
４室内ユニツトを示している。

上記室外ユニットＸは、インバータｌａにより能力制御
される圧縮機１と、冷房運転時には図中実線のように、
また暖房運転時には図中破線のようにそれぞれ切換る四
路切換弁２と、送風ファン３ａを有する室外熱交換器３
と、冷房運転時に全開となり、暖房運転時に冷媒の過熱
度制御を行なう第１電動弁４と、受液器５と、上記各室
内ユニットＡ・・Ｄに対応して設けられると共に、冷房
運転時に冷媒の過熱度制御を行い、暖房運転時に冷媒の
過冷却度制御を行う合計４台の第２電動弁６〜９と、ア
キュームレータ１０とをそれぞれ有しており、各機器１
〜１０はそれぞれ冷媒配管１１・・にて冷媒の流通が可
能となるように接続されている。また上記各室内ユニッ
トＡ−Ｄは、それぞれ室内熱交換器１５と、暖房運転時
に補助熱源となる電気ヒータ１６とを有している。

そして上記４台の室内ユニソ１−Ａ−Ｄは、上記１台の
室外ユニッ＋−Ｘに対して、冷媒配管１８・・・により
互いに接続され、冷媒循環回路１９が形成されている。

すなわち冷房運転時には、冷媒を図中実線矢印で示すよ
うに循環させることにより、各室内熱交換器１５で室内
から吸収した熱を室外熱交換器３から外気に放出するこ
とを繰返して各室内を冷房する一方、暖房運転時には、
冷媒を図中破線矢印で示すように循環させることにより
、熱の援受を上記とは逆にすると共に、電気ヒ−タ１６
の作動時にはその放散熱と共に各室内を暖房し得るよう
なされているのである。なお図中、２０はキャピラリー
チューブであって、このチューブ２０により受液器５内
の冷媒をアキュムレータ１０に戻すことによりキャピラ
リ−チューブ２０出口にて冷凍サイクル中の蒸発温度を
検出するようになっている。また２２は冷媒の吐出圧力
を検出する高圧スイッチ、２３は液閉鎖弁、２４はガス
閉鎖弁である。

次に上記空気調和機の運転制御機構を第３図に基づいて
説明する。図のように、室外ユニットＸは、主制御回路
３４と、インバータ制御回路３５とを有しており、また
各室内ユニットＡ−Ｄは、それぞれ室内制御回路３６を
有している。上記各室内制御回路３６は、室温センサ３
７と温度設定器３８とを有しており、この検出温度と設
定温度との温度差ΔＴが上記主制御回路３４へと出力さ
れている。主制御回路３４においては、温度差検出回路
３９にてこの温度差ΔＴの総和ΣΔＴを求め、このΣΔ
Ｔに基づいて、インバータ制御回路３５に周波数制御信
号を出力し、インバータ１ａの周波数制御を行なうので
ある。また主制御回路３４においては、各室内制御回路
３Ｇから出力される機種コード信号に基づき、負荷容量
把握手段３Ｉにて、運転要求のある（サーモ停止中のも
のも含めて）全での室内ユニフ）Ａ−Ｄの負荷容量ΣＳ
を把握するようなされているが、それは以下のような手
順によって行なわれている。まず室内制御回路３６から
出力される機種コード信号は、各室内熱交換器１５例の
容量に対応して定められたものであって、例えば２２４
０ｋｃａｌ／　ｈの容量に対してはｒｏｏｏ　Ｊのコー
ドが、２８００ｋｃａｌ／　ｈには「００１」が、３５
５０ｋｃａ　Ｉ　／　ｈにはｒｏｌｏ　Ｊが、また４５
００ｋｃａｌ／ｈにはｒｏｌｌ　Ｊというようにそれぞ
れ定められており、これらコードが各室内ユニットＡ〜
Ｄ毎に記憶されている。また主制御回路３４においては
、記憶部４０に、上記機種コードに対応した負荷容量値
Ｓが記憶されている。この負荷容量値Ｓは、容量２２４
０ｋｃａｌ／　ｈ　（機種コードｒｏｏｏ　Ｊ）を基準
値「１」とし、２８００ｋｃａｌ／　ｈ　（機種コード
ｒｏｏＩ　Ｊ　）をｒｌ、２５Ｊに、３５５０ｋｃａｌ
／　ｈ　（機種コードｒ０１０　Ｊ　）をｒｌ、５　Ｊ
に、４５００ｋｃａｌ／　ｈ　（機種コードｒｏｌｌ　
Ｊ　）を「２」としてそれぞれ設定したものであって、
負荷容量把握回路４１においては、運転要求のある室内
ユニットＡ−Ｄ毎に上記負荷容量値Ｓを読出すと共に、
これらの合計ΣＳを演算するのである。

一方上記主制御回路３４には、優先順位設定手段３０が
接続されているが、この手段３０は、順位を設定するた
めの設定部４２と、この設定部４２によって設定された
順位を順位情報として出力する指令部４３とを有するも
のである。上記設定部３０は、２個のダイオード４４．
４５と、４ノツチ式のスライドスイッチ４６とより成る
ものであって、２桁の２進方式デジタル信号を出力し得
るものである。すなわちスライドスイッチ４６がＡｌ’
１点に在る場合には「１１」、Ｂ接点の場合には「１０
」、Ｃ接点の場合には「０１」、Ｄ接点の場合には「０
０」がそれぞれ指令部４３に出力されるのである。そし
て指令部４３においては、上記信号に応じて、第１〜第
４室内ユニットＤ〜Ａ（以下、Ｄ、Ｃ，Ｂ、Ａと略称す
る）の優先順位を、Ａ接点の場合にはＤ−Ｃ−Ｂ−ＡＸ
Ｂ接点の場合にはＤ−Ｃ−Ａ−Ｂ、、、Ｃ接点の場合に
はＤ−Ｂ−Ａ−Ｃ，Ｄ接点の場合にはＣ→計−Ａ　−Ｄ
というように定めると共に、運転制御手段３３に出力す
るのである。

なお、上記制御についてマイクロコンピュータを用いる
場合には、指令部４３のメモリにＤ　−Ｃ−Ｂ　−Ａと
いう標準優先順位を記憶させておき、スライドスイッチ
４６がＡｆｊ点にあるときは上記標準優先順位に基づき
運転制御し、Ｂ接点の場合には指令部４３に「１０」が
入力され、Ｂが優先順位の下位になるように指令部４３
で変更制御されて、この結果Ｄ　−Ｃ−Ａ−Ｂという優
先順位にて運転制御される。同様にＣ接点の場合にはＣ
が、Ｄ接点の場合にはＤが、優先順位の下位に変更され
て、前述の通りになるのである。

次に上記空気調和機の運転制御方法について、暖房運転
時を例として、第４図に基づいて説明する。まず運転開
始後、ステップＳｌにて、運転要求のある全室内ユニッ
トＡ−Ｄの合計負荷容量ΣＳが基準値（例えば３．５）
よりも大きいのか否かの判断をする。そして要求される
負荷容量ΣＳが基準値以下である場合には、充分な能力
を発揮し得る訳であるから、ステップＳ２において運転
指令出力をし、要求のある全ての室内ユニットＡ−Ｄの
暖房運転を行なう。一方、負荷容量ΣＳが基準値より大
である場合には、運転要求のある全ての室内ユニッ）Ａ
−Ｄに対して運転指令を出力しくステップＳ３）、これ
によりインバータが作動し室内ユニットからのΔＴ情報
を合計した総温度差ΣΔＴに基づきＰＩ制御もしくはＰ
ＩＤ制御を行って暖房運転を行なう。そして上記運転開
始後、所定の時間（例えば１０分）が経過したことを前
提に（ステップＳ４）、次のステップＳ５にて、運転中
の室内ユニッＩ−Ａ　−Ｄの総温度差ΣΔＴが、所定値
（例えば−８℃）よりも大きいか否かの判断をする。

この場合、ΔＴが検出室温から設定温度を減じた値とし
て与えられているため、ΣΔＴ〉−８℃ということは、
温度差の絶対値が８℃よりも小さいことを意味している
。温度差ΣΔＴの絶対値が基準値よりも小さくなってい
るということは、運転中の全ての室内ユニッ）Ａ−Ｄが
充分な暖房能力を発揮しているということであるから、
そのままステップＳ１へと戻ってこの状態を継続する。

なお上記ステップＳ４におけるタイマーは、運転開始に
よりスタートし、運転停止によってリセットされるもの
であるため、上記ステップＳ１から上記ステップＳ５へ
と至り、再度ステ・７プＳ１へと戻るというフローは、
ΣΔＴ〉−８℃を満足する限り継続されることになる。

一方ステップＳ５において、ΣΔＴ≦−８℃である場合
、つまり温度差ΣΔＴの絶対値が８℃よりも大きい場合
には、各室内ユニットＡ−Ｄにおける暖房能力が不足し
ているということであるから、ステップＳ６においてセ
レクト信号を出力し、優先順位の最も低い室内ユニンｌ
−Ａ〜Ｄの運転を停止し、残りの室内ユニットＡ−Ｄの
運転を継続する。

上記優先順位の最も低い室内ユニットＡ−Ｄの暖房停止
は、次のいずれかの条件が満たされた場合に解除される
。まずその第１は、上記のような運転中に、運転中のい
ずれかの室内ユニットＡ〜Ｄの作動が停止され、運転要
求のある全ての室内ユニッ１−Ａ−Ｄの負荷容量値ΣＳ
が所定値（好ましくは、上記ステップＳ１と同じ３．５
）以下になった場合（ステップＳ？）である。またその
第２は、ステップＳ６でのセレクト信号の出力から所定
時間（例えば３０分）が経過しくステップＳ８）、かつ
運転中の室内ユニッ１−Ａ−Ｄでの温度差ΣΔＴが所定
値（例えば−４℃）よりも大きくなった、すなわち温度
差の絶対値が４℃以下になったような場合（ステップＳ
９）である。それは、第１の場合には負荷容量値ΣＳが
低いために、運転要求のある全ての室内ユニットＡ−Ｄ
を運転しても充分な暖房能力を期待できるためであり、
また第２の場合には、室内ユニッ）Ａ−Ｄ運転中の室内
での暖房負荷が小さくなっているため、暖房能力に余裕
が生じ、その分を停止中の室内ユニッ１−Ａ−Ｄに供給
することが可能なためである。上記第１又は第２のいず
れかの場合には、ステップＳＩＯにてセレクトを解除し
、次いでステップＳ１に戻って、以後上記と同様な作動
を繰返す。なお上記ステップＳ５とステップＳ９との基
準温度の温度差を４℃としであるのは次のような理由に
よる。それは室内ユニッ１−Ａ−Ｄにて検出する最大温
度差を３．５℃、つまり３．５℃以上の温度差は全て３
．５°Ｃの温度差として出力するようにしであるため、
ステップＳ９の条件を満たしてセレクトが解除された場
合に、次のフローにて必ずステップＳ５を満たし、再度
セレクト信号が出力されるのを防止するためである。

以上のように運転要求のある室内ユニットＡ〜Ｄの合計
負荷容量が基準値をこえる場合に、運転要求のある全て
の室内ユニットＡ−Ｄが負荷に見合う能力を発揮し得る
か否かを判断し、能力が不足するような場合にのみ優先
順位の低い室内ユニットＡ−Ｄを停止するようにしであ
るので、室内側での負荷が小さい場合には多くの台数の
運転を行ない、負荷が大きい場合には運転台数を減少さ
せるというように精度のよい制御を行なうことが可能と
なり、使用者の快適感を向上することが可能となる。

なお上記実施例においては、運転要求のある全ての室内
ユニットＡ−Ｄが負荷に見合う能力を発揮し得るか否か
を判断するための運転能力判定手段３２を、運転開始後
、所定時間経過した状態での温度差ΣΔＴにて判断する
方式にて構成した例を示したが、運転開始後、所定時間
経過した状態での室内ユニソ）Ａ−Ｄでの吹出温度、凝
縮温度等によって判断する方式や、外気温度にて判断す
る方式で構成することも可能である。また上記において
は暖房運転状態での説明をしたが、冷房運転状態におい
ても上記と同様にその実施が可能である。

（発明の効果） この発明の空気調和機においては、上記のように運転要
求のある室内ユニットの合計負荷容量が基準値を超える
ような場合でも、室内側での負荷が小さい場合には多く
の台数の運転を行ない、負荷が大きい場合に運転台数を
減少させるというように、負荷に応じた精度のよい制御
を行なうことが可能となり、そのため従来のように、合
計負荷容量が所定値以上の場合には必ず特定の室内ユニ
ットの運転を停止するような場合に比較して、使用者の
快適感を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の空気調和機の実施例を示し、第１図は全
体構成のブロック図、第２図は冷媒回路図、第３図は制
御機構のブロック図、第４図は運転制御のフローチャー
ト図である。 ■・・・圧縮機、３０・・・優先順位設定手段、３１・
・・合計負荷容量把握手段、３２・・・運転能力判定手
段、３３・・・運転制御手段、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・室
内ユニット、Ｘ・・・室外ユニット。 第２図 第羊図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機（１）を有する室外ユニット（Ｘ）に複数台
   の室内ユニット（Ａ）・・を接続することにより冷凍サ
   イクルを構成した空気調和機において、上記室内ユニッ
   ト（Ａ）・・の運転優先順位を設定するための優先順位
   設定手段（３０）と、運転要求のある室内ユニット（Ａ
   ）・・の合計負荷容量を把握するための負荷容量把握手
   段（３１）と、上記合計負荷容量が基準値以上である場
   合に運転要求のある全ての室内ユニット（Ａ）・・が負
   荷に見合う能力を発揮し得るか否かを判断する運転能力
   判定手段（３２）と、上記において能力が不足する場合
   に優先順位の低い室内ユニット（Ａ）・・の作動を停止
   するための運転制御手段（３３）とを有することを特徴
   とする空気調和機。