JPS6391464A

JPS6391464A - 空気調和機

Info

Publication number: JPS6391464A
Application number: JP61235655A
Authority: JP
Inventors: 後藤　行史
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-04-22
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794930B2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、室外ユニットおよび室内ユニットからなる
マルチタイプの空気調和機に関する。

（従来の技術）一般に、この種の空気調和機としては第５図に示すよう
なヒートポンプ式冷凍サイクルを備えたものがある。

第５図において、Ａは室外ユニット、Ｂは分岐ユニット
、Ｃ，Ｄ、Ｅは室内ユニットである。しかして、圧縮機
１、四方弁２、室外熱交換器３、暖房用膨張弁４と冷房
サイクル形成用逆止弁５の並列体、リキッドタンク６　
、ｌｉｅ式流】調整弁２１゜２２、２３、冷房用膨張弁
３１．３２．３３、π内熱交換器４１、４２．４３、ガ
ス側開閉弁（゛耐磁開閉弁）　５１．５２゜５３、アキ
ュームレータ７などが順次連通され、ヒートポンプ式冷
凍サイクルが構成されている。なお、冷房用膨張弁３１
．３２．３３はそれぞれ感温筒３１ａ　、　３２ａ　、
　３３ａを有しており、これら感ｉｉ　ｆｉｌは室内熱
交換器４１のガス側冷媒配管、室内熱交換器４２のガス
側冷媒配管、！内熱交換器４３のガス側冷媒配管にそれ
ぞれ取付けられている。また、各冷房用膨張弁に対し、
暖房サイクル形成用の逆止弁３４、３５．３６がそれぞ
れ並列に連通されている。

すなわち、室内熱交換器４１．４２．４３を並列構成と
するとともに、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒
を流して冷房サイクルを形成し、暖房運転時は四方弁２
の切換作動により図示破線矢印の方向に冷媒を流して暖
房サイクルを形成するようにしている。

このような空気調和機においては、各室内ユニットの要
求能力を満足するべく圧縮機１の能力を制御するように
している。そして、各室内ユニットの要求能力に応じて
Ｒ量制御弁２１．２２．２３の開度をそれぞれ制御し、
各室内熱交換器への冷媒流量を制御するようにしている
。さらに、膨張弁３１゜３２、３３により、冷媒流量の
変化にかかわらず各室内熱交換器における冷媒過熱度を
一定に維持し、安定かつ効率の良い運転を行なうように
している。

したがって、たとえば冷房運転時、室内ユニットＣにお
いて使用者が設定温度を低めに切換えると（要求能力が
大）、圧縮機１の能力が増大することになる。逆に、設
定温度を高めに切換えるとく要求能力が小）、圧縮機１
の能力が低減するとともに、室内熱交換器４１への冷媒
流量が減少することになる。ただし、この低能力時、室
内ユニットＣにおいて過負荷状態が生じても、冷媒流量
が絞られているため膨張弁３１による適切な冷媒過熱度
制御が困難となり、冷凍サイクル全体が不安定となる。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、冷凍サイクルにおける冷媒過
熱度を常に適切な状態に制御することができ、これによ
り安定かつ効率の良い運転を可能とする空気調和機を提
供することにある。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）能力可変圧縮機を有する室外ユニットと、室内熱交換器
を有する複数の室内ユニットと、各室内熱交換器の油側
冷媒配管にそれぞれ冷媒流ＩｒＡ整弁および膨張弁を設
けてなる冷凍サイクルと、圧縮機に駆動電力を供給する
インバータ回路の出力周波数を各室内ユニットの要求能
力の総和に応じて制御する手段と、各流ｌ１ｒｉ４整弁
の開度を対応する室内ユニットの要求能力に応じて制御
する手段と、各室内熱交換器の油側冷媒配管の集合部か
らガス側冷媒配管の集合部にかけて設けられたバイパス
路と、このバイパス路の出口側の冷媒温度と油側冷媒配
管の集合部の冷媒温度との差を検出する手段と、この検
出した温度差が設定値を超えると前記各流量工１整弁の
全てをそれぞれ対応する室内ユニットの容旦に応じた開
度に開放せしめる手段とからなる。

（作用）膨張弁による冷媒過熱度制御が困難な状態になると、温
度差が設定値を超える。温度差が設定値を超えると、各
冷媒流量ｍ整弁の全てがそれぞれ対応する室内熱交換器
の容旦に応じた開度に開放し、冷媒過熱度の上昇を抑え
る。

（実施例）以下、この発明の一実茄例について図面を参照して説明
する。ただし、図面において第５図と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、室内熱交換器４１．４２．４３の
油側冷媒配管の集合部からガス側冷媒配管の集ブ合部、かけ工、ヤヤビ５．．チューゝデ循を介し工７、
イパス路６２が設けられる。そして、バイパス路６２の
出口側に温度センサ６３が取付けられる。さらに、ガス
側冷媒配管の集合部に温度センサ６４が取付けられる。

第２図は制御回路である。

室内ユニットＡは、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路などからなる室外コントローフ０を備えており、
その室外コントローラ７０にはインバータ回路７１が接
続される。このインバータ回路７１は、商用交流電源電
圧を一旦直流に変換し、それを室外コントローラ７０の
指令に応じたスイツチングによって所定周波数の交流電
圧に変換し、それぞれ圧縮機モータ　１Ｍに対する駆動
電力として出力するものである。

分岐ユニットＢは、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路などからなるマルチコントローラ８０を備えてお
り、このマルチコントローラ８０には前記温度センサ６
３．６４および弁駆動回路８１．８２゜８３、８ａ、　
ａｓ、　ａ６が接続される。これら弁駆動回路は、マル
チコントローラ８０の指令に応じて流量調整弁２１．２
２．２３および開閉弁５１．５２．５３をそれぞれ駆動
制御するものである。

室内ユニットＣ，Ｄ、Ｅは、マイクロコンピュータおよ
びその周辺回路などからなる室内コントローラ９１．９
２．９３を備えており、これら室内コントローラには運
転操作部１０１　、１０２　、１０３および室内温度セ
ンサ１１１　、１１２　、１１３が接続される。

そして、各室内コントローラからマルチコントローラ８
０に対し、シリアル信号による制御指令が転送されるよ
うになっている。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

いま、全ての室内ユニットで冷房運転を行なっているも
のとする。このとき、室内ユニットＣの室内コントロー
ラ９１は、室内温度センサ１１１の検知温度と運転操作
部１０１で定められた設定温度との差を演算し、その温
度差に対応する周波数設定信号ｆ１を要求冷房能力とし
てマルチコントローラ８０に転送する。同じく、室内ユ
ニットＤ、Ｅの室内コントローラ９２．９３からも周波
数設定信号ｆ２　、ｆ３が出力され、それが要求冷房能
力としてマルチコントローラ８０に転送される。

マルチコントローラ８０は、第３図に示すように、転送
されてくる周波数設定信号ｆ１．ｆ２．ｆ３の内容を対
応する室内ユニットの容聞く馬力とも称す）に応じてそ
れぞれ補正し、その補正値ｆｌ　−、ｆ２−、　ｆ３−
に基づいて各室内ユニットの実質的な要求冷房能力の総
和を求め、それに対応する周波数設定信号ｆ、を室外コ
ントローラ７０に転送する。同時に、補正値ｆ１−、　
ｆ２−。

ｆ３−に応じて冷媒流！調整弁２１．２２．２３の開度
を設定する。

室外コントローラ７０は、転送されてくる周波数設定信
＠１口に応じてインバータ回路７１の出力周波数を制御
する。したがって、各室内ユニットの要求冷房能力の総
和に対応する能力をもって圧縮機１の運転が行なわれる
。このとき、マルチコントローラ８０が冷媒流量調整弁
２１．２２．２３の開度を制御しているので、各室内ユ
ニットの要求冷房能力に対応する最適な量の冷媒が各室
内熱交換器に流入する。そして、膨張弁３１．３２．３
３により、各室内熱交換器における冷媒過熱度が一定に
制御される。

ところで、冷房運転時、マルチコントローラ８０は、第
４図に示すように、一定時間ｔ＜２〜３分）ごとにガス
側冷媒配管の集合部を流れる冷媒の温度Ｔ１を温度セン
サ６４によって検知し、かつバイパス路６２を通る冷媒
の湿度Ｔ２を温度センサ６２によって検知し、その温度
差（ＴＩ　−Ｔ２　）を検出する。そして、検出した温
度差を疑似冷媒過熱度として取込み、その疑似冷媒過熱
度と設定値とを比較し、疑似冷媒過熱度が設定値を超え
た場合には次の制御を行なう。

すなわち、冷房運転時、室内ユニットＣの要求冷房能力
が小さくなると、圧縮ｉｌｌの能力が下がるとともに、
冷媒流量調整弁２１の開度が絞られ、室内熱交換器４１
への冷媒流量が減少する。このとき、もし過負荷状ｆｆ
１ｉ（高温、高湿度条件）が生じると室内熱交換器４１
における冷媒過熱度が上昇し、それに対処して膨張弁３
１が開度を増やす方向に作動する。しかしながら、この
場合、冷媒流量調整弁２１によって冷媒流量が減らされ
ているため、たとえ膨張弁３１が開度を増しても冷媒過
熱度の上昇を抑えられなくなる。こうして、冷媒過熱度
が上昇すると、それに伴って温度センサ６３．６４の検
知に基づく疑似冷媒過熱度が設定値を超えるようになる
。マルチコントローラ８０は、疑似冷媒過熱度が設定値
を超えると、全ての冷媒流量調整弁２１゜２２、２３に
対する開度補正値をそれぞれ対応する室内ユニットの容
量（馬力）に基づいて計算する。

そして、周波数設定信号ｆａの内容に変化がなければ（
負荷が変わらなければ）、計算した開度補正値に応じて
冷媒流量調整弁２１．２２．２３の開度を補正する。し
たがって、冷媒過熱度の上昇を迅速に抑えることができ
る。

なお、この開度補正は、疑似冷媒過熱度が設定値以下と
なるまでｔ時間ごとに繰返されるもので、これにより冷
媒流出調整弁２１．２２．２３の開度が順次増していく
ことになる。また、途中で周波数設定信号ｆｏの内容が
変わった場合にはそこで開度補正値をクリヤし、開度補
正を一旦解除する。

このように、疑似冷媒過熱度を検出し、膨張弁３１、３
２．３３による冷媒過熱度制罪が不可能な状態になると
全ての冷媒流量調整弁２１．２２．２３の開度を直ちに
補正つまり増すことにより、冷凍サイクル全体の冷媒過
熱度を常に適切な状態に維持することかでき、冷凍サイ
クル全体の安定かつ効率のよい運転が可能となる。特に
、この冷媒流量調整弁の開度補正については各室内ユニ
ットの容量を考慮しているので、開度補正が進んでもそ
れによって能力がアンバランスとなるようなことは全く
なく、十分な信頼性を確保することができる。

なお、上記実施例では室内ユニットが３台の場合につい
て説明したが、それ以上あるいは２台の場合についても
同様に実施可能である。その他、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、能力可変圧縮機を
有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数の室
内ユニットと、各７内熱交換器の油側冷媒配管にそれぞ
れ冷媒流量調整弁および膨張弁を設けてなる冷凍サイク
ルと、圧縮機に駆り’Ｒ力を供給するインバータ回路の
出力周波数を各室内ユニットの要求能力の総和に応じて
制御する手段と、各流量調整弁の開度を対応する室内ユ
ニットの要求能力に応じて制御する手段と、各室内熱交
換器の油側冷媒配管の集合部からガス側冷媒配管の集合
部にかけて設けられたバイパス路と、このバイパス路の
出口側の冷媒温度と油側冷媒配管の集合部の冷媒温度と
の差を検出する手段と、この検出した温度差が設定値を
超えると前記各流ＩＩ整弁の全てをそれぞれ対応する室
内ユニットの客員に応じた開度に開放せしめる手段とを
設けたので、冷凍サイクルにおける冷媒過熱度を常に適
切な状態にυ制御することができ、これにより安定かつ
効率の良い運転を可能とする空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルの構
成を示す図、第２図は同実施例における制御回路の構成
を示す図、第３図および第４図はそれぞれ同実施例の作
用を説明するためのフローチャート、第５図は従来の空
気調和機の冷凍サイクルの構成を示す図である。Ａ・・・室外ユニット、Ｂ・・・分岐ユニット、Ｃ，Ｄ
。Ｅ・・・室内ユニット、１・・・能力可変圧縮開、２１
．２２゜２３・・・冷媒流量調整弁、３１．３２．３３
・・・冷房用膨張弁、６２・・・バイパス路、６３．６
４・・・温度センサ、８０・・・マルチコントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

能力可変圧縮機を有する室外ユニットと、室内熱交換器
を有する複数の室内ユニットと、各室内熱交換器の液側
冷媒配管にそれぞれ冷媒流量調整弁および膨張弁を設け
てなる冷凍サイクルと、圧縮機に駆動電力を供給するイ
ンバータ回路の出力周波数を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する手段と、各流量調整弁の開度を
対応する室内ユニットの要求能力に応じて制御する手段
と、各室内熱交換器の液側冷媒配管の集合部からガス側
冷媒配管の集合部にかけて設けられたバイパス路と、こ
のバイパス路の出口側の冷媒温度と液側冷媒配管の集合
部の冷媒温度との差を検出する手段と、この検出した温
度差が設定値を超えると前記各流量調整弁の全てをそれ
ぞれ対応する室内ユニットの容量に応じた開度に開放せ
しめる手段とを具備したことを特徴とする空気調和機。