KR20080096821A

KR20080096821A - 공기 조화 장치

Info

Publication number: KR20080096821A
Application number: KR1020087022018A
Authority: KR
Inventors: 타쿠야 코타니; 키쿠지 호리
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2008-11-03
Also published as: US20090019872A1; US8020395B2; EP1988346A4; EP1988346A1; WO2007094343A1; JP2007218532A; CN101384864A

Abstract

세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 있어서, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차가 큰 경우나, 복수의 실내 유닛을 설치하는 경우에 있어서 실내 유닛 사이에 있어서도 설치 위치의 고저차가 생기는 경우여도, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 팽창 밸브에 의하여 양호하게 제어할 수 있도록 한다. 공기 조화 장치(1)의 운전 제어 수단은, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도가 일정해지도록 실내 팽창 밸브(41)의 개도(開度)를 제어하는 과열도 제어를 행하면서, 실외 열교환기(23)를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기(42)를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하는 것이 가능하다. 운전 제어 수단은, 실내 팽창 밸브(41)에 하한 개도를 설정하여 과열도 제어를 행하는 것과 함께, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에, 하한 개도를 작게 한다.

공기 조화 장치, 실외 유닛, 실내 유닛, 냉매, 팽창 밸브

Description

공기 조화 장치{AIR-CONDITIONING APPARATUS}

본 발명은, 공기 조화 장치, 특히, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도가 일정해지도록 팽창 밸브의 개도(開度)를 제어하는 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 관한 것이다.

종래부터, 압축기와 실외 열교환기를 가지는 실외 유닛과, 팽창 밸브와 실내 열교환기를 가지는 실내 유닛이 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로를 구비한, 이른바 세퍼레이트형의 공기 조화 장치가 있다.

이와 같은 공기 조화 장치에서는, 냉방 운전이나 제습 운전과 같이, 실외 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행할 때에, 실내의 온도 설정 등의 조건에 따라 실내 유닛의 능력을 조절하도록 하고 있다. 그리고 실내 유닛의 능력은, 주로, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기를 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 것에 의하여 조절되고 있고, 그 실내 열교환기를 흐르는 유량 제어의 수법으로서, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도가 일정해지도록 팽창 밸브의 개도를 제어(이하, 과열도 제어로 한다)하는 수법이 채용되는 것이 있다.

또한, 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에서는, 실내 유닛과 실외 유닛이 다른 높이 위치에 설치되는 것이 있다. 이와 같은 실내 유닛 및 실외 유닛의 설치 조건에 있어서, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행할 때에는, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차에 따라, 실내 유닛으로 공급되는 냉매의 압력(이하, 실내 유닛 공급 압력으로 한다)이, 냉매의 응축기로서 기능하는 실외 열교환기에 있어서의 냉매의 압력(이하, 응축 압력으로 한다)보다도 높아지거나 낮아지거나 하기 때문에, 예를 들면, 실내 유닛이 실외 유닛보다도 상방(上方)에 설치되어 실내 유닛 공급 압력이 응축 압력보다도 낮아지는 경우에는, 실내 유닛의 능력, 즉, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기를 흐르는 냉매의 유량의 부족이 생기거나, 실내 유닛이 실외 유닛보다도 하방(下方)에 설치되어 실내 유닛 공급 압력이 응축 압력보다도 높아지는 경우에는, 실내 유닛의 능력 부족이 생기지 않는 대신에, 불필요하게 실내 유닛 공급 압력이 높아, COP의 저하가 생기는 일이 있다.

이것에 대하여, 특허 문헌 1에 나타내지는 바와 같이, 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 있어서, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차에 따라, 응축 압력의 목표값을 설정하는 것으로, 최적인 실내 유닛 공급 압력으로 실내 유닛으로 냉매를 공급할 수 있도록 한다고 하는 수법이 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2002-349974호

그러나 응축 압력은, 실외 열교환기의 열원으로서 사용되는 실외 공기나 물 등의 조건에 의한 의존성이 크기 때문에, 상술의 특허 문헌 1에 있어서의 수법을 채용하는 경우에 있어서, 어떠한 경우에 있어서도, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차에 따라, 응축 압력의 목표값을 설정하여 달성할 수 있다는 것은 아니다. 예를 들면, 실내 유닛보다도 실외 유닛이 하방에 설치되어, 그 고저차가 매우 큰 경우에는, 응축 압력의 목표값이 낮게 설정되게 되지만, 열원으로서의 실외 공기나 물 등의 온도가 높은 경우 등과 같이, 열원의 조건에 따라서는, 이 목표값까지 응축 압력을 낮게 할 수 없어, 결과적으로, 최적인 실내 유닛 공급 압력보다도 높은 압력으로 밖에 실내 유닛으로 냉매를 공급할 수 없는 상태가 생기게 된다.

또한, 실외 유닛에 복수의 실내 유닛을 접속하는 경우에는, 실내 유닛 사이에 있어서도 설치 위치의 고저차가 생기는 일이 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 상술의 수법을 채용하면, 복수의 실내 유닛 중에서 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛으로의 냉매의 공급을 확보할 수 있는 응축 압력의 목표값으로 설정되게 되지만, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛과 이것보다도 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛과의 설치 위치의 고저차가 고려되는 일은 없어, 결과적으로, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛보다도 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛에는, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛과의 고저차에 따라, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛으로 공급되는 냉매의 압력보다도 고압의 냉매가 공급되게 된다.

그리고 상술과 같이, 실내 유닛의 능력 조절의 수법으로서 팽창 밸브에 의한 과열도 제어가 채용되는 경우에 있어서, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차나 열원의 조건에 따라, 응축 압력이 높아지고, 이것에 의하여, 실내 유닛 공급 압력이 높아지는 경우에는, 팽창 밸브의 전후의 차압이 커지면, 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태로 과열도 제어가 행하여지게 된다. 또한, 실내 유닛의 능력 조절의 수법으로서 팽창 밸브에 의한 과열도 제어가 채용되는 경우에 있어서, 상술과 같이, 실내 유닛 사이에 있어서의 설치 위치의 고저차에 의하여, 복수의 실내 유닛 중에서 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛보다도 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛으로 공급되는 냉매의 압력이 높아지는 경우에도, 팽창 밸브의 전후의 차압이 커지기 때문에, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태로 과열도 제어가 행하여지게 된다. 또한, 복수의 실내 유닛 중에서 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브가 비교적 작은 개도로 제어되는 경우에는, 팽창 밸브의 전후의 차압이 그다지 크지 않아도, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도와의 관계에 의하여, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태로 과열도 제어가 행하여지게 된다. 이와 같이 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태로 과열도 제어가 행하여지는 경우에는, 팽창 밸브가 완전 닫힘 상태가 되는 일도 있을 수 있다. 그러나 팽창 밸브가 완전 닫힘 상태가 되면, 실내 열교환기를 냉매가 흐르지 않게 되기 때문에, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 과열도를 정확하게 검지할 수 없게 되어, 외관상, 과열도가 일정하면 오검지되거나, 과열도가 그 목표값보다도 작으면 오검지되어, 결과적으로, 팽창 밸브가 완전 닫힘 상태인 채로 제어 불가능하게 되는 경우가 생겨 버려, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 양호하게 제어할 수 없게 되어 버린다.

본 발명의 과제는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구 과열도를 팽창 밸브에 의하여 제어하는 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 있어서, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차가 큰 경우나, 복수의 실내 유닛을 설치하는 경우에 있어서 실내 유닛 사이에 있어서도 설치 위치의 고저차가 생기는 경우여도, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 양호하게 제어할 수 있도록 하는 것에 있다.

제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매 회로와 운전 제어 수단을 구비하고 있다. 냉매 회로는, 압축기와 실외 열교환기를 가지는 실외 유닛과, 팽창 밸브와 실내 열교환기를 가지는 실내 유닛이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 운전 제어 수단은, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도가 일정해지도록 팽창 밸브의 개도를 제어하는 과열도 제어를 행하면서, 실외 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하는 것이 가능하다. 그리고 운전 제어 수단은, 팽창 밸브에 하한 개도를 설정하여 과열도 제어를 행하는 것과 함께, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에, 하한 개도를 작게 한다.

이 공기 조화 장치에서는, 과열도 제어를 행할 때에 팽창 밸브에 하한 개도를 설정하는 것으로, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차가 큰 경우나, 복수의 실내 유닛을 설치하는 경우에 있어서 실내 유닛 사이에 설치 위치의 고저차가 생기는 경우와 같이, 팽창 밸브의 전후의 차압이 커지는 경우여도, 또한, 복수의 실내 유닛을 실내 유닛 사이에 설치 위치의 고저차가 생기도록 설치하는 경우에 있어서, 팽창 밸브의 전후의 차압은 그다지 크지 않지만, 복수의 실내 유닛 중에서 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브가 비교적 작은 개도로 제어되는 경우와 같이, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태가 되는 경우여도, 팽창 밸브가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막을 수 있다. 게다가, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에 하한 개도를 작게 하는 것으로, 팽창 밸브가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도가 작은 범위까지 팽창 밸브를 가동시킬 수 있게 되기 때문에, 팽창 밸브의 전후의 차압이 너무 큰 경우나, 또한, 높은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도와의 관계에 있어서 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛의 팽창 밸브의 개도를 작게 하고 싶은 경우라도, 예를 들면, 처음에 설정된 하한 개도에서는, 실내 유닛에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 실내 열교환기를 흘러 버려, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 일정하게 하는 것이 어려운 경우여도, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 양호하게 제어할 수 있다. 여기서, 하한 개도란, 예를 들면, 팽창 밸브의 개도를, 완전 닫힘 상태를 0%라고 표현하고 완전 열림 상태를 100%라고 표현한 경우에 있어서, 0%보다도 큰 개도이며, 팽창 밸브를 가동할 수 있는 개도 범위를 이 개도 이상으로 제한하는 것을 말한다.

제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 압축기의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지한다.

이 공기 조화 장치에서는, 압축기의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하고 있기 때문에, 압축기의 습식 압축(wet compressor)에 대한 보호를 겸할 수 있다.

제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 압축기의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지한다.

이 공기 조화 장치에서는, 압축기의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하고 있기 때문에, 압축기의 습식 압축에 대한 보호를 겸할 수 있다.

제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지한다.

이 공기 조화 장치에서는, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하고 있기 때문에, 복수의 실내 유닛이 설치되는 경우에는, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 실내 유닛을 특정하거나, 나아가 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 것이 검지된 실내 유닛의 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 할 수 있다.

제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 운전 제어 수단은, 팽창 밸브의 개도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지한다.

이 공기 조화 장치에서는, 운전 제어 수단은, 팽창 밸브의 개도에 기초하여, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하고 있기 때문에, 복수의 실내 유닛이 설치되는 경우에는, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 실내 유닛을 특정하거나, 나아가 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 것이 검지된 실내 유닛의 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 제어 블록도이다.

도 3은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 관련되는 과열도 제어의 내용을 도시하는 플로차트이다.

도 4는 본 발명의 제1 및 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 과열도 제어의 내용을 도시하는 플로차트이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 제어 블록도이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 대하여 설명한다.

＜제1 실시예＞

(1) 공기 조화 장치의 구성

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 실내의 냉방에 사용되는 장치이다. 공기 조화 장치(1)는 주로 1대의 실외 유닛(2)과, 1대의 실내 유닛(4)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)을 접속하는 냉매 연락 배관으로서의 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)과 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은 빌딩의 옥상 등에 설치되어 있고, 실내 유닛(4)은 실외 유닛(2)보다도 하방의 실내에 설치되어 있다(여기서, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 고저차를 고저차 H로 한다).

(실내 유닛)

실내 유닛(4)은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실내 유닛(4)의 구성에 대하여 설명한다. 실내 유닛(4)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(10b)를 가지고 있다. 이 실내 측 냉매 회로(10b)는, 주로, 실내 팽창 밸브(41)와 실내 열교환기(42)를 가지고 있다.

본 실시예에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)는, 실내 측 냉매 회로(10b) 내를 흐르는 냉매의 유량의 조절 등을 행하기 위하여, 실내 열교환기(42)의 액측에 접속된 전동 팽창 밸브이다.

본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉매의 증발기로서 기능하여 실내 공기를 냉각하는 열교환기이다.

본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)은, 유닛 내로 실내 공기를 흡입하여, 실내 열교환기(42)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 공급 공기로서 실내로 공급하기 위한 송풍 팬으로서의 실내 팬(43)을 가지고 있다. 실내 팬(43)은, 모터(43a)에 의하여 구동되는 원심 팬이나 다익 팬 등이다.

또한, 실내 유닛(4)에는 각종 센서가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 액측에는, 실내 열교환기(42)의 입구에 있어서의 냉매 온도 Ti를 검출하는 액측 온도 센서(44)가 설치되어 있다. 실내 열교환기(42)의 가스 측에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매 온도 To를 검출하는 가스 측 온도 센서(45)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 액측 온도 센서(44) 및 가스 측 온도 센서(45)는 서미스터(thermistor)로 이루어진다. 또한, 실내 유닛(4)은, 실내 유닛(4)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(47)를 가지고 있다. 그리고 실내 측 제어부(47)는, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)을 조작하기 위한 리모컨(도시하지 않음)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나, 실외 유닛(2)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

(실외 유닛)

실외 유닛(2)은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 유닛(4)에 접속되어 있고, 실내 유닛(4)의 사이에서 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.

다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 대하여 설명한다. 실외 유닛(2)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10a)를 가지고 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10a)는, 주로, 압축기(21)와 실외 열교환기(23)와 액측 폐쇄 밸브(26)와 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 가지고 있다.

압축기(21)는, 본 실시예에 있어서, 모터(21a)에 의하여 구동되는 밀폐식 압축기이다. 본 실시예에 있어서, 압축기(21)는, 1대뿐이지만, 이것에 한정되지 않고, 실내 유닛의 접속 대수 등에 따라, 2대 이상의 압축기가 병렬로 접속되어 있어도 무방하다.

본 실시예에 있어서, 실외 열교환기(23)는, 전열관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기이며, 냉매의 응축기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(23)는, 그 가스 측이 압축기(21)의 토출 측에 접속되고, 그 액측이 액측 폐쇄 밸브(26)에 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은, 유닛 내로 실외 공기를 흡입하여, 실외 열교환기(23)에 있어서 냉매와 열교환시킨 후에, 실외로 배출하기 위한 송풍 팬으로서의 실외 팬(28)을 가지고 있다. 이 실외 팬(28)은, 모터(28a)에 의하여 구동되는 프로펠러 팬 등이다.

액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)는, 외부의 기기·배관(구체적으로는, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7))과의 접속구에 설치된 밸브이다. 액측 폐쇄 밸브(26)는 실외 열교환기(23)에 접속되어 있다. 가스 측 폐쇄 밸브(27)는 압축기(21)의 흡입 측에 접속되어 있다.

또한, 실외 유닛(2)에는 각종 센서가 설치되어 있다. 구체적으로는, 실외 유닛(2)에는, 압축기(21)의 흡입 압력 Ps를 검출하는 흡입 압력 센서(29)와, 압축기(21)의 토출 압력 Pd를 검출하는 토출 압력 센서(30)와, 압축기(21)의 흡입 온도 Ts를 검출하는 흡입 온도 센서(31)와, 압축기(21)의 토출 온도 Td를 검출하는 토출 온도 센서(32)가 설치되어 있다. 흡입 온도 센서(31)는, 본 실시예에 있어서, 흡입 온도 센서(31) 및 토출 온도 센서(32)는, 서미스터로 이루어진다. 또한, 실외 유닛(2)은, 실외 유닛(2)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실외 측 제어부(37)를 가지고 있다. 그리고 실외 측 제어부(37)는, 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)의 실내 측 제어부(47)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 실내 측 제어부(47)와 실외 측 제어부(37)에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 운전 제어를 행하는 운전 제어 수단으로서의 제어부(8)가 구성되어 있다.

제어부(8)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 각종 센서(29 ~ 32, 44, 45)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이러한 검출 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 28, 41, 43)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다. 여기서, 도 2는 본 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 제어 블록도이다.

(냉매 연락 배관)

냉매 연락 배관(6, 7)은, 공기 조화 장치(1)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에, 현지에서 시공되는 냉매 배관이다.

이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10b)와 실외 측 냉매 회로(10a)와 냉매 연 락 배관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 측 제어부(47)와 실외 측 제어부(37)로 구성되는 제어부(8)에 의하여, 냉방 운전이나 제습 운전과 같은, 실외 열교환기(23)를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기(42)를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하면서, 실내의 온도 설정 등의 조건에 따라, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4)의 각 기기의 제어를 행하도록 되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

(냉방 운전·제습 운전)

우선, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 완전 열림 상태로 하여 리모컨 등으로부터 냉방 운전이나 제습 운전의 운전 지령이 이루어지면, 압축기(21)의 모터(21a), 실외 팬(28)의 모터(28a), 실내 팬(43)의 모터(43a)가 기동한다. 그러면, 저압의 가스 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 압축되어 고압의 가스 냉매로 된다. 그 후, 고압의 가스 냉매는, 실외 열교환기(23)로 보내져, 실외 팬(28)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 응축하여 고압의 액 냉매로 된다. 그리고 이 고압의 액 냉매는, 액측 폐쇄 밸브(26) 및 액 냉매 연락 배관(6)을 경유하여, 실내 유닛(4)으로 보내진다. 이 실내 유닛(4)으로 보내진 고압의 액 냉매는, 실내 팽창 밸브(41)에 의하여 압축기(21)의 흡입 압력 Ps 근처까지 감압되어 저압의 기액이상 상태의 냉매로 된 후에, 실내 열교환기(42)로 보내지고, 실내 열교환기(42)에 있어서 실내 공기와 열교환을 행하여 증발하여 저압의 가스 냉매로 된다. 이 저압의 가스 냉매는, 가스 냉매 연락 배관(7)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 경유하여, 재차, 압축기(21)로 흡입된다.

(과열도 제어)

상술과 같은 실외 열교환기(23)를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기(42)를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전에 있어서, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42)의 출구(즉, 실내 열교환기(42)의 가스 측)에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV를 제어하는 과열도 제어가 행하여지고 있다. 다음으로, 이 실내 팽창 밸브(41)에 의한 과열도 제어에 대하여, 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 본 실시예의 과열도 제어의 내용을 도시하는 플로차트이다.

우선, 스텝 S1에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(1)의 운전이 개시된 것으로 판정되면, 스텝 S2에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)에 의한 과열도 제어를 행할 때의 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도가 초기값 MV0으로 설정된다. 여기서, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 설정하는 것은, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 설치 위치의 고저차 H가 매우 큰 경우나, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 설치 위치의 고저차 H는 그다지 크지 않지만 실외 열교환기(23)의 열원의 조건에 따라 응축 압력이 비교적 높아지는 경우와 같이, 실내 팽창 밸브(41)의 전후의 차압이 커지는 것과 같은 경우여도, 과열도 제어 시에, 실내 팽창 밸브(41)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막기 위함이다. 덧붙여, 하한 개도란, 예를 들면, 실내 팽창 밸브(41)의 개도를, 완전 닫힘 상태를 0%라고 표현하고 완전 열림 상태를 100%라고 표현한 경우에 있어서, 0%보다도 큰 개도이며, 실내 팽창 밸브(41)를 가동할 수 있는 개도 범위를 이 개도 이상으로 제한하는 것을 말한다.

다음으로, 스텝 S3에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이, 미리 설정된 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV를 제어하는 과열도 제어가 개시된다. 여기서, 실내 팽창 밸브(41)는, 그 하한 개도가 초기값 MV0에 제한되는 상태가 되어 있기 때문에, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록, MV0으로부터 완전 열림까지의 사이에서 가변되게 된다. 덧붙여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr은, 가스 측 온도 센서(45)에 의하여 검출되는 냉매 온도 To로부터 액측 온도 센서(44)에 의하여 검출되는 냉매 온도 Ti를 빼는 것에 의하여 얻어진다. 또한, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 실내 열교환기(42) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 냉매 온도를, 가스 측 온도 센서(45)에 의하여 검출되는 냉매 온도 To로부터 빼는 것에 의하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 얻도록 하여도 무방하다.

다음으로, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 판정한다. 본 실시예에서는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉 매의 과열도 SHi에 기초하여 행한다. 즉, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(42)의 하류 측에 위치하는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매도 습윤 상태에 가까운 상태가 되어 있기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi가 소정값보다도 작은 경우(예를 들면, 과열도 SHi가 0deg 이하가 되는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다. 덧붙여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정에 있어서 사용되는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi는, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 흡입 압력 Ps를 냉매의 포화 온도로 환산하고, 이 포화 온도를, 흡입 온도 센서(31)에 의하여 검출되는 흡입 온도 Ts로부터 빼는 것에 의하여 얻어진다.

그리고 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 아니라고 판정되면, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 초기값 MV0으로 설정하고 있어도, 과열도 SHr을 과열도 목표값 SHrs에서 일정하게 하는 것이 가능한 고저차 H의 조건에 있다고 판단할 수 있기 때문에, 스텝 S6, S7에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 종료 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(1)의 운전이 종료될 때까지, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도가 초기값 MV0으로 설정된 상태에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)에 의한 과열도 제어가 행하여지게 된다.

한편, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정되면, 스텝 S5에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도가 초기값 MV0으로부터 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정 변경된다. 여기서, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 작게 하는 것은, 실내 팽창 밸브(41)의 전후의 차압이 너무 커서, 하한 개도를 초기값 MV0으로 한 채로는, 실내 유닛(4)에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 실내 열교환기(42)를 흘러 버려, 과열도 SHr을 목표 과열도 SHrs에서 일정하게 하는 것이 어려운 상태(즉, 과열도 SHr이 목표 과열도 SHrs보다도 작아지는 상태)가 생기고 있기 때문이다. 이와 같이, 스텝 S5에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 작게 하는 것에 의하여, 실내 팽창 밸브(41)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도 MV가 작은 범위까지 실내 팽창 밸브(41)를 가동시킬 수 있게 되어, 과열도 SHr을 과열도 목표값 SHrs에서 일정하게 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 스텝 S6, S7에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 종료 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(1)의 운전이 종료될 때까지, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도가 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정된 상태에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)에 의한 과열도 제어가 행하여지게 된다.

덧붙여, 스텝 S5에 있어서, 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 MV1로 변경하였을 때에, 이 MV1을 초기값 MV0으로서 치환하는 등에 의하여, 고저차 H의 조건에 적합한 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 기억시키도록 하여도 무방하다. 이것에 의하여, 공기 조화 장치(1)를 재운전할 때에는, 스텝 S2에 있어서, 고저차 H의 조건에 적합한 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도가 처음부터 설정되게 된다.

이상의 과열도 제어를 포함하는 공기 조화 장치(1)의 운전 제어는, 운전 제 어 수단으로서의 제어부(8)에 의하여 행하여진다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에는, 이하와 같은 특징이 있다.

(A)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 과열도 제어를 행할 때에 실내 팽창 밸브(41)에 하한 개도를 설정(본 실시예에서는, 초기값 MV0으로 설정)하는 것으로, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 설치 위치의 고저차 H가 매우 큰 경우나, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 설치 위치의 고저차 H는 그다지 크지 않지만 실외 열교환기(23)의 열원의 조건에 따라 응축 압력이 비교적 높아지는 경우와 같이, 실내 팽창 밸브(41)의 전후의 차압이 커지는 경우여도, 실내 팽창 밸브(41)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막을 수 있다. 게다가, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에 하한 개도를 작게(본 실시예에서는, 초기값 MV0으로부터 MV1로 설정 변경)하는 것으로, 실내 팽창 밸브(41)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도 MV가 작은 범위까지 실내 팽창 밸브(41)를 가동시킬 수 있게 되기 때문에, 실내 팽창 밸브(41)의 전후의 차압이 너무 커서, 예를 들면, 처음에 설정된 하한 개도(본 실시예에서는, 초기값 MV0)에서는, 실내 유닛(4)에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 실내 열교환기(42)를 흘러 버려, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 일정하게 하는 것이 어려운 경우여도, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 양호하게 제어할 수 있도록 되어 있다. 또 한, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)의 설치 위치의 고저차 H가 작은 경우 등에는, 하한 개도가 큰 값(본 실시예에서는, 초기값 MV0)인 채로 유지되어, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV의 가동 범위가, 적절하고 또한 비교적 좁은 범위(본 실시예에서는, 하한 개도 MV0으로부터 완전 열림 상태의 범위)에 한정되도록 되기 때문에, 결과적으로, 실내 팽창 밸브(41)에 의한 과열도 제어의 제어성의 향상에 기여하고 있게 된다.

(B)

본 실시예의 공기 조화 장치(1)에서는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여(본 실시예에서는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi가 소정값보다도 작은지 여부에 기초하여), 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하고 있기 때문에, 압축기(21)의 습식 압축에 대한 보호를 겸할 수 있도록 되어 있다.

(4) 변형예 1

상술의 본 실시예에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 참조)에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정된 경우에, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 MV0보다도 작은 MV1로 1회만 설정 변경하도록 하고 있지만, 도 4에 도시되는 바와 같이, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정되지 않게 될 때까지, 스텝 S5에 있어서, 실내 팽창 밸브(41)의 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 단계적으로 작아지도록(예를 들면, MV0→MV1→MV2→…와 같이) 설정 변경을 행하도록 하 여도 무방하다.

이것에 의하여, 1회의 설정 변경에 의하여 큰 폭으로 하한 개도를 작게 하는 경우에 비하여, 각 회의 설정 변경에 의하여 변경되는 하한 개도의 변경 폭을 작게 할 수 있기 때문에, 하한 개도의 설정 변경에 의한 과열도 제어의 혼란 등이 생기기 어려워진다.

(5) 변형예 2

상술의 본 실시예 및 변형예 1에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 과열도 SHi에 대신하여, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다. 즉, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(42)의 하류 측에 위치하는 압축기(21)의 습식 압축이 생겨 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo가 작은 상태가 되기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo가 소정값보다도 작은 경우(예를 들면, 과열도 SHo가 0deg 이하가 되는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다. 덧붙여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정에 있어서 사용되는 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo는, 토출 압력 센서(30)에 의하여 검출되는 토출 압력 Pd를 냉매의 포화 온도로 환산하고, 이 포화 온도를, 토출 온도 센서(32)에 의하여 검출되는 토출 온도 Td로부터 빼는 것에 의하여 얻어진다.

이것에 의하여, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하는 경우와 마찬가지로, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지할 수 있는 것과 함께, 압축기(21)의 습식 압축에 대한 보호를 겸할 수 있다.

또한, 과열도 SHi 및 과열도 SHo를 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(21)의 보호를 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHo 중 어느 일방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하고, 실내 팽창 밸브(41)의 과열도 제어의 제어성을 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHo의 양방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다.

(6) 변형예 3

상술의 본 실시예 및 변형예 1에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검 지하고 있지만, 과열도 SHi에 대신하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다. 즉, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 작은 상태가 되기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 소정값보다도 작은 경우(예를 들면, 과열도 SHr이 0deg 이하가 되는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다.

이것에 의하여, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하는 경우와 마찬가지로, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지할 수 있다.

또한, 과열도 SHi 및 과열도 SHr을 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(21)의 보호를 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHr 중 어느 일방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하고, 실내 팽창 밸브(41)의 과열도 제어의 제어성을 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHr의 양방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하 도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 2에 있어서는, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 과열도 SHr을 병용하거나, 과열도 SHi 및 과열도 SHr을 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다.

(7) 변형예 4

상술의 본 실시예 및 변형예 1에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 과열도 SHi에 대신하여, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다. 즉, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV가 하한 개도에서 일정한 상태가 되기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 실내 팽창 밸브(41)의 개도 MV가 소정 개도 이하가 되어 있는 경우(예를 들면, 개도 MV가 하한 개도가 되어 소정 시간 경과하는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다.

이것에 의하여, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초 하여 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하는 경우와 마찬가지로, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지할 수 있다.

또한, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(21)의 보호를 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 개도 MV 중 어느 일방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하고, 실내 팽창 밸브(41)의 과열도 제어의 제어성을 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 개도 MV의 양방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 2에 있어서는, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태이라고 판정하도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 3에 있어서는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHo 및 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 과열 도 SHo 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다.

＜제2 실시예＞

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(101)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(101)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 실내의 냉방에 사용되는 장치이다. 공기 조화 장치(101)는, 주로, 1대의 실외 유닛(2)과, 2대의 실내 유닛(4, 5)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 접속하는 냉매 연락 배관으로서의 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)의 증기 압축식의 냉매 회로(110)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)과 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)은 빌딩의 옥상 등에 설치되어 있고, 실내 유닛(4, 5)은 실외 유닛(2)보다도 하방의 실내에 설치되어 있다. 또한, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)은, 같은 높이 위치에 설치되어 있다(여기서, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 고저차를 고저차 H로 한다).

(실내 유닛)

실내 유닛(4, 5)은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하고 있다.

다음으로, 실내 유닛(4)의 구성에 대하여 설명한다. 실내 유닛(4)은, 주로, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(110b)를 가지고 있다. 이 실 내 측 냉매 회로(110b)는, 주로, 실내 팽창 밸브(41)와 실내 열교환기(42)를 가지고 있다. 덧붙여, 실내 유닛(4)의 구성은, 제1 실시예의 실내 유닛(4)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.

다음으로, 실내 유닛(5)의 구성에 대하여 설명한다. 실내 유닛(5)은, 주로, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(110c)를 가지고 있다. 이 실내 측 냉매 회로(110c)는, 주로, 실내 팽창 밸브(51)와 실내 열교환기(52)를 가지고 있다. 덧붙여, 실내 유닛(5)의 구성은, 실내 유닛(4)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호 대신에 50번대의 부호를 붙이고, 각 부의 설명을 생략한다.

(실외 유닛)

실외 유닛(2)은, 액 냉매 연락 배관(6) 및 가스 냉매 연락 배관(7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(110)를 구성하고 있다.

다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 대하여 설명한다. 실외 유닛(2)은, 주로, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10a)를 가지고 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10a)는, 주로, 압축기(21)와 실외 열교환기(23)와 액측 폐쇄 밸브(26)와 가스 측 폐쇄 밸브(27)를 가지고 있다. 덧붙여, 실외 유닛(2)의 구성은, 제1 실시예의 실외 유닛(2)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.

덧붙여, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에 있어서는, 실외 유닛(2)의 제어 를 행하기 위한 실외 측 제어부(37)가, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위한 실내 측 제어부(47, 57)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있고, 공기 조화 장치(1)의 운전 제어를 행하는 운전 제어 수단으로서의 제어부(108)를 구성하고 있다.

제어부(108)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 각종 센서(29 ~ 32, 44, 45, 54, 55)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이러한 검출 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 28, 41, 43, 51, 53)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다. 여기서, 도 6은 본 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(101)의 제어 블록도이다.

(냉매 연락 배관)

냉매 연락 배관(6, 7)은, 공기 조화 장치(101)를 빌딩 등의 설치 장소에 설치할 때에, 현지에서 시공되는 냉매 배관이다.

이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10b, 10c)와 실외 측 냉매 회로(10a)와 냉매 연락 배관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(101)의 냉매 회로(110)가 구성되어 있다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(101)는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)로 구성되는 제어부(108)에 의하여, 냉방 운전이나 제습 운전과 같은, 실외 열교환기(23)를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기(42, 52)를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하면서, 실내의 온도 설정 등의 조건에 따라, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 각 기기의 제어를 행하도록 되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)의 동작에 대하여 설명한다.

(냉방 운전·제습 운전)

냉방 운전이나 제습 운전에 있어서의 공기 조화 장치(101)의 동작에 대해서는, 실내 유닛(4) 외에 실내 유닛(5)이 존재하기 때문에, 실내 유닛(4) 및 실내 유닛(5)의 양방이 운전하는 경우나, 실내 유닛(4) 및 실내 유닛(5) 중 어느 일방만이 운전하는 경우가 존재하는 점을 제외하고는, 기본적인 동작에 대해서는, 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에, 여기에서는, 설명을 생략한다.

(과열도 제어)

실외 열교환기(23)를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기(42, 52)를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전에 있어서, 냉매의 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 출구(즉, 실내 열교환기(42, 52)의 가스 측)에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV를 제어하는 과열도 제어가 행하여지고 있다. 다음으로, 이 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어에 대하여, 제1 실시예에 있어서의 과열도 제어와 마찬가지로, 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 본 실시예의 과열도 제어의 내용을 도시하는 플로차트이다. 덧붙여, 이하의 설명에서는, 실내 유닛(4) 및 실내 유닛(5)의 양방을 운전하는 경우에 대하여 설명하고, 실내 유닛(4) 및 실내 유닛(5) 중 어느 일방만을 운전하는 경우에 대해서는, 기본적으로 제어 대상으로 되는 실내 팽창 밸브가 1개가 되는 것뿐이기 때문에, 특기 (特記)하는 경우를 제외하고는, 설명을 생략한다.

우선, 스텝 S1에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(101)의 운전이 개시된 것으로 판정되면, 스텝 S2에 있어서, 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어를 행할 때의 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0으로 설정된다. 여기서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 설정하는 것은, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H가 매우 큰 경우나, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H는 그다지 크지 않지만 실외 열교환기(23)의 열원의 조건에 따라 응축 압력이 비교적 높아지는 경우와 같이, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 전후의 차압이 커지는 경우여도, 과열도 제어 시에, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막기 위함이다. 덧붙여, 하한 개도란, 예를 들면, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도를, 완전 닫힘 상태를 0%라고 표현하고 완전 열림 상태를 100%라고 표현한 경우에 있어서, 0%보다도 큰 개도이며, 실내 팽창 밸브(41, 51)를 가동할 수 있는 개도 범위를 이 개도 이상으로 제한하는 것을 말한다.

다음으로, 스텝 S3에 있어서, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이, 미리 설정된 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV를 제어하는 과열도 제어가 개시된다. 여기서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)는, 그 하한 개도가 초기값 MV0에 제한되는 상태가 되어 있기 때문에, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV는, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록, MV0으 로부터 완전 열림까지의 사이에서 가변되게 된다. 덧붙여, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr은, 각 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도 To로부터 각 액측 온도 센서(44, 54)에 의하여 검출되는 냉매 온도 Ti를 빼는 것에 의하여 얻어진다. 또한, 본 실시예에서는 채용하고 있지 않지만, 각 실내 열교환기(42, 52) 내를 흐르는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여, 이 온도 센서에 의하여 검출되는 냉매 온도를, 각 가스 측 온도 센서(45, 55)에 의하여 검출되는 냉매 온도 To로부터 빼는 것에 의하여, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 얻도록 하여도 무방하다.

다음으로, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 판정한다. 본 실시예에서는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여 행한다. 즉, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(42, 52)의 하류 측에 위치하는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매도 습윤 상태에 가까운 상태가 되어 있기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi가 소정값보다도 작은 경우(예를 들면, 과열도 SHi가 0deg 이하가 되는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다. 덧붙여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정에 있어서 사용되는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi는, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 흡입 압력 Ps를 냉매의 포화 온도로 환산하고, 이 포화 온도를, 흡입 온도 센서(31)에 의하여 검출되는 흡입 온도 Ts로부터 빼는 것에 의하여 얻어진다. 덧붙여, 본 실시예에서는, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)이 같은 높이 위치에 설치되어 있기 때문에, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매도 습윤 상태인 경우가 많은 것으로 추정된다.

그리고 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 아니라고 판정되면, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 초기값 MV0으로 설정하고 있어도, 과열도 SHr을 과열도 목표값 SHrs에서 일정하게 하는 것이 가능한 고저차 H의 조건에 있다고 판단할 수 있기 때문에, 스텝 S6, S7에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 종료 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(101)의 운전이 종료될 때까지, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0으로 설정된 상태에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어가 행하여지게 된다.

한편, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정되면, 스텝 S5에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0으로부터 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정 변경된다. 여기서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 작게 하는 것은, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 전후의 차압이 너무 커서, 하한 개도를 초기값 MV0으로 한 채로는, 각 실내 유닛(4, 5)에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 각 실내 열교환 기(42, 52)를 흘러 버려, 과열도 SHr을 목표 과열도 SHrs에서 일정하게 하는 것이 어려운 상태(즉, 과열도 SHr이 목표 과열도 SHrs보다도 작아지는 상태)가 생기고 있기 때문이다. 이와 같이, 스텝 S5에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 작게 하는 것에 의하여, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도 MV가 작은 범위까지 각 실내 팽창 밸브(41, 51)를 가동시킬 수 있게 되어, 과열도 SHr을 과열도 목표값 SHrs에서 일정하게 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 스텝 S6, S7에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 종료 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(101)의 운전이 종료될 때까지, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정된 상태에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어가 행하여지게 된다.

덧붙여, 스텝 S5에 있어서, 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 MV1로 변경하였을 때에, 이 MV1을 초기값 MV0으로서 치환하는 등에 의하여, 고저차 H의 조건에 적합한 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 기억시키도록 하여도 무방하다. 이것에 의하여, 공기 조화 장치(101)를 재운전할 때에는, 스텝 S2에 있어서, 고저차 H의 조건에 적합한 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 처음부터 설정되게 된다.

이상의 과열도 제어를 포함하는 공기 조화 장치(101)의 운전 제어는, 운전 제어 수단으로서의 제어부(108)에 의하여 행하여진다.

(3) 공기 조화 장치의 특징

본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 제1 실시예의 공기 조화 장치(1)와 달리, 복수대(여기에서는, 2대)의 실내 유닛(4, 5)이 실외 유닛(2)에 접속된, 이른바 멀티형의 공기 조화 장치이지만, 실내 유닛(4, 5)의 양방이 같은 높이 위치에 설치되어 있기 때문에, 실내 팽창 밸브에 의한 과열도 제어라고 하는 관점에 있어서는, 제1 실시예의 공기 조화 장치(1)와 마찬가지로, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H가 큰 것 등에 기인한 문제가 생기게 된다. 이 때문에, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에 있어서도, 제1 실시예의 공기 조화 장치(1)와 마찬가지로, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H가 큰 경우 등에 있어서도, 냉매의 증발기로서 기능하는 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 양호하게 제어할 수 있다.

(4) 변형예 1

상술의 본 실시예에 있어서는, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)이 같은 높이 위치에 설치되어 있고, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H가 큰 것 등에 기인하여, 과열도 제어라고 하는 관점에 있어서 문제가 생기고 있지만, 이것과는 달리, 복수의 실내 유닛 사이(여기에서는, 실내 유닛(4, 5) 사이)에 있어서의 설치 위치에 고저차 H가 생기는 경우여도, 상방에 설치되는 실내 유닛의 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 유닛(4)의 실내 팽창 밸브(41))에 비하여, 하방에 설치되는 실내 유닛의 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51))의 전후의 차압이 커지는 경우나, 또한, 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 유닛(4, 5)의 실내 팽창 밸브(41, 51))의 전후의 차압은 그다지 크지 않지만, 복수의 실내 유닛(여기에서는, 실내 유닛(4, 5)) 중에서 가장 높은 위치에 설치되는 실 내 유닛(여기에서는, 실내 유닛(4))의 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 팽창 밸브(41))가 비교적 작은 개도로 제어되는 경우와 같이, 높은 위치에 설치되는 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 팽창 밸브(41))와의 개도와의 관계에 의하여, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛(여기에서는, 실내 유닛(5))의 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 팽창 밸브(51))의 개도가 매우 작은 상태가 되는 경우와 같이, 복수의 실내 유닛 중, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛의 실내 팽창 밸브의 개도가 매우 작은 상태로 과열도 제어가 행하여지게 되어, 상술의 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 설치 위치의 고저차 H가 큰 것 등에 기인하여 생기는 문제와 마찬가지의 문제가 생기게 된다. 이 때문에, 실내 유닛 사이에 있어서의 설치 위치에 고저차 H가 생기는 경우에 있어서도, 상술의 실시예와 마찬가지로, 실내 팽창 밸브에 의한 과열도 제어를 행하도록 하고 있다.

이와 같이, 실내 유닛 사이에 있어서의 설치 위치에 고저차 H가 생기는 경우의 구체예로서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 실내 유닛(4)이 실외 유닛(2)의 하방에 설치되는 것과 함께 실내 유닛(5)이 실외 유닛(2)보다도 하방에 설치되어 있는 경우(실내 유닛(4)과 실내 유닛(5) 사이의 고저차를 H로 한다)나, 도 8에 도시되는 바와 같이, 실내 유닛(4)이 실외 유닛(2)의 상방에 설치되는 것과 함께 실내 유닛(5)이 실외 유닛(2)보다도 하방에 설치되어 있는 경우(실내 유닛(4)과 실내 유닛(5) 사이의 고저차를 H로 한다)나, 도 9에 도시되는 바와 같이, 실내 유닛(4, 5)의 양방이 실외 유닛(2)보다도 높은 위치에 설치되는 것과 함께 실내 유닛(4)이 실내 유닛(5)보다도 높은 위치에 설치되어 있는 경우(실내 유닛(4)과 실내 유닛(5) 사이의 고저차를 H로 한다)가 있다.

다음으로, 이와 같은 실내 유닛 사이에 있어서 설치 위치에 고저차 H가 생기는 경우에 있어서의 실내 팽창 밸브에 의한 과열도 제어에 대하여, 도 3을 이용하여 설명한다.

우선, 스텝 S1에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(101)의 운전이 개시된 것으로 판정되면, 스텝 S2에 있어서, 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어를 행할 때의 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0으로 설정된다. 여기서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 설정하는 것은, 실내 유닛(4, 5) 사이의 설치 위치의 고저차 H가 크고, 실내 팽창 밸브(41)의 전후의 차압에 비하여 하방에 설치된 실내 팽창 밸브(51)의 차압이 커지는 경우나, 가장 높은 위치에 설치되는 실내 유닛(4)의 실내 팽창 밸브(41)의 개도와의 관계에 의하여, 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51)의 개도가 매우 작은 상태가 되는 경우여도, 과열도 제어 시에, 실내 팽창 밸브(51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막기 위함이다.

다음으로, 스텝 S3에 있어서, 각 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr이, 미리 설정된 과열도 목표값 SHrs에서 일정해지도록, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV를 제어하는 과열도 제어가 개시된다.

다음으로, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 판정한다. 본 변형예에 있어서도, 상술의 실시예와 마찬가지로, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여 행한다. 즉, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인 경우에는, 실내 열교환기(42, 52)의 하류 측에 위치하는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매도 습윤 상태에 가까운 상태가 되어 있기 때문에, 이 현상을 이용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 보다 구체적으로는, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi가 소정값보다도 작은 경우(예를 들면, 과열도 SHi가 0deg 이하가 되는 등의 경우)에는, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정한다. 덧붙여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정에 있어서 사용되는 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi는, 흡입 압력 센서(29)에 의하여 검출되는 흡입 압력 Ps를 냉매의 포화 온도로 환산하고, 이 포화 온도를, 흡입 온도 센서(31)에 의하여 검출되는 흡입 온도 Ts로부터 빼는 것에 의하여 얻어진다. 덧붙여, 본 변형예에서는, 실내 유닛(4)보다도 실내 유닛(5)이 하방에 설치되어 있기 때문에, 실질적으로는, 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 판정하고 있게 된다.

한편, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정되면, 스텝 S5에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0으로부터 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정 변경된다. 여기서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 작게 하는 것은, 실내 팽창 밸브(51)의 전후의 차압이 너무 큰 경우나, 또한, 높은 위치에 설치되는 실내 유닛(4)의 실내 팽창 밸브(41)의 개도와의 관계에 있어서 낮은 위치에 설치되는 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51)의 개도를 작게 하고 싶은 경우인 것에도 불구하고, 하한 개도를 초기값 MV0으로 한 채로는, 실내 유닛(5)에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 각 실내 열교환기(52)를 흘러 버려, 과열도 SHr을 목표 과열도 SHrs에서 일정하게 하는 것이 어려운 상태(즉, 과열도 SHr이 목표 과열도 SHrs보다도 작아지는 상태)가 생기고 있기 때문이다. 이와 같이, 스텝 S5에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 작게 하는 것에 의하여, 실내 팽창 밸브(51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도 MV가 작은 범위까지 실내 팽창 밸브(51)를 가동시킬 수 있게 되어, 과열도 SHr을 과열도 목표값 SHrs에서 일정하게 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 스텝 S6, S7에 있어서, 리모컨으로부터의 운전 종료 지령 등에 의하여 공기 조화 장치(101)의 운전이 종료될 때까지, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도가 초기값 MV0보다도 작은 MV1로 설정된 상태에 있어 서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의한 과열도 제어가 행하여지게 된다.

본 변형예에서는, 상술의 실시예와 마찬가지로, 이른바 멀티형의 공기 조화 장치이지만, 복수의 실내 유닛 사이(여기에서는, 실내 유닛(4, 5) 사이)에 설치 위치의 고저차 H가 생기고 있기 때문에, 실내 팽창 밸브에 의한 과열도 제어라고 하는 관점에 있어서는, 조금 다른 것이다. 즉, 본 변형예의 공기 조화 장치(101)에서는, 하방에 설치된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브(여기에서는, 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51))의 전후의 차압이 커지는 경우에 있어서, 하방에 설치된 실내 팽창 밸브(51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막을 수 있다. 게다가, 하방에 설치된 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에 하한 개도를 작게 하는 것으로, 실내 팽창 밸브(51)가 완전 닫힘 상태가 되는 것을 막으면서, 나아가 개도 MV가 작은 범위까지 실내 팽창 밸브(51)를 가동시킬 수 있기 때문에, 하방에 설치된 실내 팽창 밸브(51)의 전후의 차압이 너무 커서, 예를 들면, 처음에 설정된 하한 개도(본 실시예에서는, 초기값 MV0)에서는, 하방에 설치된 실내 유닛(5)에 있어서 필요한 능력에 대하여 과잉인 양의 냉매가 실 내 열교환기(52)를 흘러 버려, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 일정하게 하는 것이 어려운 경우여도, 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr을 양호하게 제어할 수 있도록 되어 있다.

(5) 변형예 2

상술의 본 실시예 및 변형예 1에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 참조)에 있어서, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정된 경우에, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 MV0보다도 작은 MV1로 1회만 설정 변경하도록 하고 있지만, 제1 실시예의 변형예 1과 마찬가지로, 도 4에 도시되는 바와 같이, 스텝 S4에 있어서, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정되지 않게 될 때까지, 스텝 S5에 있어서, 각 실내 팽창 밸브(41, 51)의 하한 개도를 초기값 MV0으로부터 단계적으로 작아지도록(예를 들면, MV0→MV1→MV2→…와 같이) 설정 변경을 행하도록 하여도 무방하다.

(6) 변형예 3

상술의 본 실시예 및 변형예 1, 2에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 제1 실시예의 변형예 2와 마찬가지로, 과열도 SHi에 대신하여, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환 기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다.

또한, 제1 실시예의 변형예 2와 마찬가지로, 과열도 SHi 및 과열도 SHo를 병용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다.

(7) 변형예 4

상술의 본 실시예 및 변형예 1, 2에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 제1 실시예의 변형예 3과 마찬가지로, 과열도 SHi에 대신하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다.

여기서, 본 실시예 및 변형예 1, 2와 같이, 복수(여기에서는, 2대의 실내 유닛(4, 5))의 실내 유닛이 설치되는 경우에는, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 것이 검지된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다. 본 실시예 및 변형예 1, 2에서는, 실내 유닛(4)보다도 하방에 설치되어 있는 실내 유닛(5)의 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 상정되지만, 본 변형예와 같이, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr에 기초하여 실 내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하는 경우에는, 실내 유닛(5)의 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것을 특정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 실내 유닛(4)의 실내 팽창 밸브(41)에 대한 하한 개도에 대해서는 변경하는 일 없이, 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51)만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 할 수도 있다.

또한, 제1 실시예의 변형예 3과 마찬가지로, 과열도 SHi 및 과열도 SHr을 병용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(21)의 보호를 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHr 중 어느 일방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하고, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 과열도 제어의 제어성을 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 과열도 SHr의 양방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 과열도 SHi를 병용하는 경우에 있어서도, 하한 개도의 변경 대상으로 되는 실내 팽창 밸브를 과열도 SHr에 기초하여 특정할 수 있기 때문에, 상술과 마찬가지로, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것이 특정된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 3에 있어서는, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상 태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 과열도 SHr을 병용하거나, 과열도 SHi 및 과열도 SHr을 병용하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 과열도 SHo를 병용하는 경우에 있어서도, 하한 개도의 변경 대상으로 되는 실내 팽창 밸브를 과열도 SHr에 기초하여 특정할 수 있기 때문에, 상술과 마찬가지로, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것이 특정된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다.

(8) 변형예 5

상술의 본 실시예 및 변형예 1, 2에 있어서는, 과열도 제어의 스텝 S4(도 3 또는 도 4 참조)에 있어서, 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHi에 기초하여, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 제1 실시예의 변형예 4와 마찬가지로, 과열도 SHi에 대신하여, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하도록 하여도 무방하다.

여기서, 본 실시예 및 변형예 1, 2와 같이, 복수(여기에서는, 2대의 실내 유닛(4, 5))의 실내 유닛이 설치되는 경우에는, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 상태가 되어 있는 것이 검지된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다. 본 실시예 및 변형예 1, 2에서는, 실내 유닛(4)보다도 하방에 설치되어 있는 실내 유닛(5)의 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 상정되지만, 본 변형예와 같이, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 개도 MV에 기초하여 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하는 경우에는, 실내 유닛(5)의 실내 열교환기(52)의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것을 특정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 실내 유닛(4)의 실내 팽창 밸브(41)에 대한 하한 개도에 대해서는 변경하는 일 없이, 실내 유닛(5)의 실내 팽창 밸브(51)만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 할 수도 있다.

또한, 제1 실시예의 변형예 4와 마찬가지로, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하여도 무방하다. 예를 들면, 압축기(21)의 보호를 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 개도 MV 중 어느 일방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하고, 실내 팽창 밸브(41, 51)의 과열도 제어의 제어성을 중시하는 경우에는, 과열도 SHi 및 개도 MV의 양방이 소정값 이하가 되었을 때에, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 과열도 SHi를 병용하는 경우에 있어서도, 하한 개도의 변경 대상으로 되는 실내 팽창 밸브를 개도 MV에 기초하여 특정할 수 있기 때문에, 상술과 마찬가지로, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것이 특정된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 3에 있어서는, 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도 SHo에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 과열도 SHo를 병용하는 경우에 있어서도, 하한 개도의 변경 대상으로 되는 실내 팽창 밸브를 개도 MV에 기초하여 특정할 수 있기 때문에, 상술과 마찬가지로, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것이 특정된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다.

또한, 상술의 변형예 4에 있어서는, 실내 열교환기(42)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도 SHr에 기초하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태인지 여부를 검지하고 있지만, 이것에, 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHo 및 개도 MV를 병용하거나, 과열도 SHi 및 과열도 SHo 및 개도 MV를 병용하여, 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태라고 판정하도록 하여도 무방하다. 덧붙여, 이와 같이, 과열도 SHr을 병용하는 경우에 있어서도, 하한 개도의 변경 대상으로 되는 실내 팽창 밸브를 개도 MV에 기초하여 특정할 수 있기 때문에, 상술과 마찬가지로, 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매만이 습윤 상태가 되어 있는 것이 특정된 실내 유닛의 실내 팽창 밸브만에 대하여 하한 개도를 작게 하도록 하여도 무방하다.

＜다른 실시예＞

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범 위에서 변경 가능하다.

예를 들면, 상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 냉방 운전이나 제습 운전과 같은, 실외 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 실내 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하는 것이 가능한, 이른바, 냉방 전용의 공기 조화 장치에 본 발명을 적용한 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 냉방 운전과 난방 운전을 전환 가능한 공기 조화 장치나, 냉방 운전과 난방 운전을 동시 운전 가능한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하여도 무방하다.

본 발명을 이용하면, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구 과열도를 팽창 밸브에 의하여 제어하는 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 있어서, 실외 유닛과 실내 유닛의 설치 위치의 고저차가 큰 경우나, 복수의 실내 유닛을 설치하는 경우에 있어서 실내 유닛 사이에 있어서도 설치 위치의 고저차가 생기는 경우여도, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도를 양호하게 제어할 수 있게 된다.

Claims

압축기(21)와 실외 열교환기(23)를 가지는 실외 유닛(2)과, 팽창 밸브(41, 51)와 실내 열교환기(42, 52)를 가지는 실내 유닛(4, 5)이 접속되는 것에 의하여 구성되는 냉매 회로(10, 110)와,

상기 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매의 과열도가 일정해지도록 상기 팽창 밸브의 개도(開度)를 제어하는 과열도 제어를 행하면서, 상기 실외 열교환기를 냉매의 응축기로서 기능시키고, 또한, 상기 실내 열교환기를 냉매의 증발기로서 기능시키는 냉동 사이클 운전을 행하는 것이 가능한 운전 제어 수단을 구비하고,

상기 운전 제어 수단은, 상기 팽창 밸브에 하한 개도를 설정하여 상기 과열도 제어를 행하는 것과 함께, 상기 실내 열교환기의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는 것이 검지되었을 때에 상기 하한 개도를 작게 하는,

공기 조화 장치(1, 101).
제1항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 압축기(21)의 흡입 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 상기 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하는, 공기 조화 장치(1, 101).
제1항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 압축기(21)의 토출 측에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 상기 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하는, 공기 조화 장치(1, 101).
제1항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매의 과열도에 기초하여, 상기 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하는, 공기 조화 장치(1, 101).
제1항에 있어서,

상기 운전 제어 수단은, 상기 팽창 밸브(41, 51)의 개도에 기초하여, 상기 실내 열교환기(42, 52)의 출구에 있어서의 냉매가 습윤 상태가 되어 있는지 여부를 검지하는, 공기 조화 장치(1, 101).