WO2004088212A1

WO2004088212A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2004088212A1
Application number: PCT/JP2004/004207
Authority: WO
Inventors: Toshihiro Yamamoto; Yoshihiro Chuma; Hiromasa Yamane; Kiyotaka Ueno
Original assignee: Toshiba Carrier Corporation
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2004-10-14
Also published as: CN1764809A; EP1610070A1; JPWO2004088212A1; KR100750765B1; EP1610070B1; JP4440883B2; EP1610070A4; ES2416308T3; KR20050114692A; CN100356116C

Abstract

冷凍サイクルにＲ４１０Ａ冷媒を収容している。各室外ユニットにおける能力可変型の複数台の圧縮機の能力を、各室内ユニットの要求能力に応じて制御する。

Description

明細書

空気調和機

技術分野

本発明は、複数台の室外ユニットを備えた空気調和機に関する。

背景技術

従来、圧縮機および熱交換器を内蔵した室外ユニットを複数台備え、これら室外ュニットを並列に接続したマルチ形空気調和機がある。

複数台の室外ユニットを並列に接続することにより、空気調和機としての大能力化を図りながら、各々の室外ュニットをコンパクトに設計できる。したがって、搬送性が良い。また、複数台の室外ユニットの馬力（能力）を互いに異ならせることにより、空気調和機としての能力を自由に可変設定できるというメリットがある。

複数台の室外ュニットのうち、 1 台の室外ュニットには可変速圧縮機を有する能力可変型を採用し、残りの室外ュニットには一定速圧縮機を有する一定速型を採用する例がある

(例えば特開 2 0 0 2 _ 1 8 1 3 7 0号公報）。

それぞれが能力制御機構を有する複数台の室外ュ -ットを採用するが、各室外ユニットの任意の 1 台を親機に設定してその親機'のみの能力を制御する例がある（例えば特開平 1 0

— 2 3 2 0 4 3 号公報）。

複数台の室外ユニットを並列に接続するとともに、 R 4 1

0 A冷媒が収容された冷凍サイクルを備えた空気調和機では R 4 1 O A冷媒の圧力が高いため、熱交換器に凝縮温度センサを設け、その凝縮温度センサの検知温度の検知温度とあらかじめ定められた設定値との比較により、冷凍サイクルの高圧側の圧力を制御するものがある（例えば特開 2 0 0 2 - 1 6 2 1 2 6号公報）。

上記のように、能力可変型の室外ュニットおよび一定速型の室外ユニットを採用した空気調和機では、起動時における冷凍サイクルの高圧側圧力の異常上昇を防ぐため、起動時に能力可変型の室外ユニットにおける圧縮機の能力を一旦下げる必要がある。このため、起動時の空調能力が低下してしまうという問題がある。

また、能力可変型の室外ュニットおよび一定速型の室外ュ -ットを採用した空気調和機では、とくに外気温度が高い場合に冷房運転を行うと、一定速型の室外ュニットにおける圧縮機が起動するときに、冷凍サイクルの高圧側圧力が急激に上昇することがある。このため、高圧側圧力の保護手段が作動して運転が停止してしまうという問題がある。

また、最近、家庭用や業務用の能力の小さい空気調和機では、省エネルギ性の向上を図るために、 R 4 0 7 C冷媒よりも、成績係数の高い R 4 1 0 A冷媒を用いることがある。

R 4 1 0 A冷媒は、 R 4 0 7 C冷媒に比べて圧力が約 1 . 5倍高いとレ、う特徴を有している。この R 4 1 0 A冷媒をビルに設置されるような大能力のマルチ形空気調和機に新たに使用した場合、既存の R 4 0 7 C用の冷媒配管をそのまま使用したのでは、運転状況によっては、冷媒の圧力が冷媒配管の耐圧基準値を超えてしまうという問題がある。

対策として、高圧側圧力の上昇に対する保護制御の作動点を下げるなど、冷凍サイクルの設計圧力を下げる必要がある _c すなわち、高圧側圧力の上昇に対する保護制御とは、冷凍サィクルの高圧側圧力が異常上昇した場合に、圧縮機の運転を停止して冷凍サイクルを保護する制御のことである。ただし . 高圧側圧力の上昇に対する保護制御の作動点を下げると、圧縮機が頻繁に停止してしまう。この場合、必要な空調能力が得られなくなる。

発明の開示

本発明の空気調和機は、各室外ュニットにおける圧縮機の運転台数の増減に際しての能力の段差が少なく、しかも、 R

4 1 O A冷媒を採用して冷凍サイクルの設計圧力を下げることになっても、圧縮機の頻繁な停止を回避して十分な空調能力が得られることを目的とする。

本発明の空気調和機は、

複数台の室外ユニットを備え、これら室外ユニットを並列接続して冷凍サイクルを形成したものであって、

前記冷凍サイクルに収容された R 4 1 0 A冷媒；と、

前記各室外ュニットに設けられた能力可変型の少なくとも 1つの圧縮機；と、

前記各圧縮機の能力を空調負荷に応じて制御する制御部；と、

を備えている。

図面の簡単な説明図 1 は、一実施形態の構成を示す図。

図 2 は、一実施形態の制御回路の要部を示すブロック図。図 3 は、一実施形態の作用を説明するためのフローチヤ一卜

図 4 は、一実施形態の能力制御の例を示す図。

図 5 は、一実施形態の能力制御の他の例を示す図。

図 6 は、一実施形態に関わる冷媒の設計圧力おょぴ飽和温度を示す図。

発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の一実施形態について図 1 を参照して説明する。

1 は空気調和機の冷凍サイクルで、複数台の室外ユニット 2 a , 2 b および複数台の室内ュニット 3 により構成されている。また、冷凍サイクル 1 には、成績係数の高い R 4 1 0 A冷媒が収容されている。

室外ユニット 2 a は、能力可変型（可変速型）の圧縮機 4 a , 4 b 、油分離器 7 、四方弁 9 、室外熱交換器 1 0 、リキッドタンク 1 1 、アキュムレータ 1 6 、室外ファン 2 0 、室外制御部 5 0 などで構成されている。室外ュニット 2 b も同じ構成を有している。

室内ユニット 3 は、電子膨張弁 1 3 、室内熱交換器 1 4、室内ファン 3 0 、および室内制御部（図示しない）などで構成されている。室外ユニット 2 a， 2 b と各室内ユニット 3 は、液側管 1 2およびガス側管 1 5 により接続されている。

室外ユニット 2 a , 2 b の室外制御部 5 0 は、それぞれの室外ュニットの運転を制御するもので、図 2 に示すインパータ 5 1 , 5 2 を駆動制御する。インバータ 5 1 ， 5 2 は、商用交流電源 5 3 の電圧を整流し、整流後の直流電圧を室外制御部 5 0 の指令に応じた周波数の交流電圧にそれぞれ変換して出力する。この出力により、圧縮機 4 a , 4 b のモータ C Mがそれぞれ駆動される。

また、各室外制御部 5 0 の少なくとも 1 つに、外気温度を検知する外気温度センサ 5 3が接続されている。

(圧縮機周りの配管の説明）

圧縮機 4 a , 4 b はその運転中に密閉ケース内が高圧になる高圧型の例えばロータリー圧縮機で、密閉ケース内に潤滑用の油 Lが収容されている。この圧縮機 4 a , 4 b の冷媒吐出口に吐出管 5 a , 5 b がそれぞれ接続され、これら吐出管 5 a ， 5 b が高圧側配管 6 に接続されている。吐出管 5 a , 5 b には、逆止弁 5 1 a , 5 1 b が設けられている。また、圧縮機 4 a , 4 b の冷媒吸込口に吸込管 1 8 a ， 1 8 b が接続され、これら吸込管 1 8 a ， 1 8 b が低圧側配管 1 7 に接続されている。吸込管 1 8 a 、 1 8 b には、サクシヨンカツプ 1 9 a , 1 9 bが接続されている。

吐出管 5 a ， 5 b には、冷媒圧力検知用の圧力センサ P d およぴ冷媒温度検知用の温度センサ T d が取付けられている (均油回路周りの説明）

圧縮機 4 a ， 4 b における密閉ケースの側面における所定の高さ位置に第 1 均油管 4 l a , 4 l b の一端が接続され、これら均油管 4 1 a ， 4 1 b に逆止弁 4 2 a , 4 2 b および第 1 減圧器たとえばキヤビラリチューブ 4 3 a , 4 3 b が設けられてレヽる。キヤビラリチューブ 4 3 a ， 4 3 b の下流側には、第 1 温度センサ T 1 a , T 1 b が設けられている。均油管 4 1 a , 4 1 b の他端は、気液分離器であるオイルタンク 6 0 に集合接続されている。そして、オイルタンク 6 0 の側面における所定の高さ位置に、均油管 4 5 の一端が接続されてレ、る。均油管 4 5 の他端は、 2 つの均油管 4 5 a , 4 5 b に分岐して吸込管 1 8 a , 1 8 b に接続されている。第 2 均油管 4 5 の一端側に、オイルタンク 6 0 から流出する油 L の温度を検知する第 3 温度検知センサ T 2 が取付けられている。均油管 4 5 a， 4 5 b には第 2減圧器たとえばキヤビラリチューブ 4 6 a , 4 6 bが設けられている。

高圧側配管 6 とオイルタンク 6 0 との間にバイパス管 4 7 が接続され、そのパイパス管 4 7 に第 3減圧器たとえばキヤビラリチューブ 4 8 が設けられている。このノイノくス管 4 7 におけるキヤビラリチューブ 4 8 の下流側位置に、第 3 温度センサ T 3が取付けられている。

(キヤビラリチューブの条件）

均油管 4 5 a , 4 5 b におけるキヤビラリチューブ 4 6 a 4 6 b の抵抗は、均油管 4 1 a ， 4 1 b におけるキヤビラリチューブ 4 3 a ， 4 3 b の抵抗より小さく、パイパス管 4 7 におけるキヤビラリチューブ 4 8 の抵抗よりも小さい。したがって、オイルタンク 6 0 内の油 Lは、均油管 4 5 a， 4 5 b側へ流れ易い。

(油分離器と油戻り管の説明）油分離器 7 と均油管 4 5 との間に、油戻り管 7 1 , 7 2 が接続されている。油戻り管 7 1 は、その一端が油分離器 7 の側面における所定の高さ位置に接続されている。この油戻し管 7 1 にキヤビラリチューブ 7 3 が設けられている。油戻し管 7 1 の接続位置より上方に溜まった油分離器 7 内の油 Lは. 油戻し管 7 1 に流入し、キヤビラリチューブ ⁷ 3 を介して均油管 4 5 に流入する。均油管 4 5 に流入した油 Lは、均油管 4 5 a ， 4 5 b に分流し、キヤビラリチューブ 4 6 a , 4 6 b を介して吸込管 1 8 a , 1 8 b に流入し、冷凍サイクルを循環した冷媒と共に圧縮機 4 a , 4 b に吸込まれる。

油戻し管 7 2 は、その一端が油分離器 7 の下部に接続されている。この油戻し管 7 2 に開閉弁 7 4 およびキヤビラリチユーブ 7 5が設けられている。

(冷凍サイクルにおける冷媒の流れの説明）

圧縮機 4 a ， 4 b が運転されると、その圧縮機 4 a ， 4 b から'吐出される冷媒が'、吐出管 5 a ， 5 b を介して高圧側配管 6 に流れ、その高圧側配管 6 により油分離器 7 に供給される。油分離器 7 は、冷媒と油 L を分離し、この油分離器 7 内の冷媒は、四方弁 9 に流れる。

四方弁 9 に流れた冷媒は、冷房運転時、室外熱交換器 1 0 に流れ、この室外熱交換器 1 0 で室外空気と熱交換して凝縮 (液化）する。室外熱交換器 1 0 を経た冷媒は、リキッドタンク 1 1 、ノックドノくルブ 2 1 a 、液管 1 2 、各パックドバルプ 2 1 c を順に介して各室内ュニット 3 に流れる。各室内ユニット 3 に流れた冷媒は、膨張弁 1 3 を通って室内熱交換器 1 4 に流れ、この室内熱交換器 1 4で室内空気と熱交換して気化する。室内熱交換器 1 4 を経た冷媒は、各パックドバルプ 2 1 d、ガス管 1 5 、ノックドパルプ 2 1 b を順に介して室外ユニット 2 a ， 2 b に流れる。室外ユニット 2 a ， 2 b に流れた冷媒は、上記四方弁 9 を通ってアキュムレータ 1 6 に流れ、そのアキュムレータ 1 6 から低圧側配管 1 7 およぴ吸込管 1 8 a ， 1 8 b を通って圧縮機 4 a , 4 b に吸込まれる。

暖房運転時は、四方弁 9 が切り換わることにより、反対方向に冷媒が流れる。

(均油回路における油の流れ）

圧縮機 4 a , 4 b の密閉ケース内の油面がそれぞれ均油管 4 1 a , 4 1 b の接続位置よりも高ければ、その接続位置を超えている分の油 Lが余剰分として均油管 4 1 a , 4 1 わに流入する。. 均油管 4 1 a , 4 1 b に流入した油 Lは、キヤピラリチューブ 4 3 a , 4 3 b を介してオイルタンク 6 0 に流入する。オイルタンク 6 0 には、高圧側配管 6 からパイパス管 4 7 を通じて微小量の高圧の冷媒ガスが流入する。オイルタンク 6 0 に流入した油 Lのうち、均油管 4 5 の接続位置を超えている分の油 Lが、余剰分として均油管 4 5 に流入する , 均油管 4 5 に流入した油 Lは、均油管 4 5 a , 4 5 b およびキヤビラリチューブ 4 6 a , 4 6 b を介して吸込管 1 8 a , 1 8 b に流れ、冷凍サイクル中を循環した冷媒と共に圧縮機 4 a , 4 b に吸込まれる。

圧縮機 4 a の密閉ケース内の油面が均油管 4 1 a の接続位置よりも高くて、圧縮機 4 b の密閉ケース内の油面が均油管 4 l b の接続位置よりも低いというように、圧縮機 4 a ， 4 b の密閉ケース内の油面レベルに偏りが生じることがある。この場合、圧縮機 4 a 側の均油管 4 1 a には油 Lが流入し、圧縮機 4 b側の均油管 4 b には高圧の冷媒ガスが流入するが . これら流入した油 Lおよぴ冷媒ガスはオイルタンク 6 0 に集合する。集合した油 L と冷媒ガスは混合状態となって均油管 4 5 に流入する。均油管 4 5 に流入した混合状態の油 Lおよぴ冷媒は、キヤビラリチューブ 4 6 a , 4 6 b の抵抗作用によって均油管 4 5 a , 4 5 b に均等に分流する。

こうして、油量の多い側の圧縮機 4 a から油量の少ない側の圧縮機 4 b へと.油が移動するようになり、圧縮機 4 a , 4 b の密閉ケース内の油面レベルが迅速にパランスする。

一方、圧縮機 4 a， 4 b から冷媒が吐出されるのに伴い、圧縮機 4 a , 4 b 内の油 L の一部が吐出管 5 a , 5 b に流出する。流出した油 Lは、高圧側配管 6 から油分離器 7 に流れる。油分離器 7 は、油 L を冷媒から分離して収容する。油分離器 7 に収容される油 Lのうち、油戻し管 7 1 の接続位置を超えた分の油が、油戻し管 7 1 に流入する。油戻し管 7 1 に流入した油 Lは、均油管 4 5 およぴ均油管 4 5 a , 4 5 b を介して圧縮機 4 a , 4 b に戻る。

圧縮機 4 a , 4 b の密閉ケース内の油面レベルが両方とも低下した場合は、油戻し管 7 2 に設けられている開閉弁 7 4 が開かれることによって、油分離器 7 内の油 Lが均油管 4 5 および均油管 4 5 a ， 4 5 b を介して圧縮機 4 a， 4 b に戻される。

(オイルタンク 6 0 の効果）

圧縮機 4 a ， 4 b のうちどちらか一方が停止した場合、たとえば圧縮機 4 a が停止した場合、運転中の圧縮機 4 b から均油管 4 1 b に流入した油 Lが、オイルタンク 6 0および均油管 4 1 a を通って停止中の圧縮機 4 a へ流れ込もうとする（しカゝし、この流れ込みは、逆止弁 4 2 a によって防止される，なお、逆止弁 4 2 b の逆止作用が万全でなく、均油管 4 1 a から圧縮機 4 a 側へ油 L の微小な流れ込みが生じ得る状況では、運転中の圧縮機 4 b における油 Lの量が徐々に減り、そのうち圧縮機 4 bが油不足となってしまう。

しかしながら、均油管 4 1 b と均油管 4 1 a との間にオイルタンク 6 0 が存在し、そのオイルタンク 6 0 内では重量が軽い冷媒が上方に移動して、重量の重い油 Lが下方に移動するので、運転中の圧縮機 4 b から均油管 4 1 b に流入した油 Lがオイルタンク 6 0 およぴ均油管 4 1 a を通って停止中の圧縮機 4 a へ流れ込むという不具合を未然に防止することができる。よって、運転中の圧縮機 4 b から停止中の圧縮機 4 a への油 Lの移動を防ぐことができる。

すなわち、逆流.防止用の高価な電子弁を採用する必要がないので、不要なコスト上昇を回避することができる。

均油管 4 1 a ， 4 l b がオイルタンク 6 0 に集合接続される構成であるから、圧縮機の台数が多くても、多数の均油管が入り組んで構成されることがなく、よって構成の複雑化を回避することができる。圧縮機 4 a , 4 b から吐出される高圧冷媒の圧力がパイパス管 4 7 を介してオイルタンク 6 0 にカ卩わるので、オイルタンク 6 0 の設置位置の自由かつ容易な設計を可能としながらオイルタンク 6 0 から圧縮機 4 a , 4 b への油 Lの分配供給が確実かつ迅速に完了する。

仮に、圧縮機 4 a が故障して圧縮機 4 b によるバックアツプ運転を行う場合でも、運転中の圧縮機 4 b から故障した圧縮機 4 a への油 L の移動を防ぐことができるので、圧縮機 4 b によるパックアップ運転をいつまでも続けることができる , 圧縮機 4 a の故障による能力低下分については、インパータ 5 2 の出力による圧縮機 4 b の能力可変運転によってバックアップすることができる。圧縮機 4 a ， 4 b の両方ともインバータ駆動による能力可変型としたので、どちらか一方が壌れたとしても、能力可変のバックアップ運転ができる。

しかも、オイルタンク 6 0 に所定量以上の油 Lを収容しておくことができるので、運転状況の変化などにより圧縮機 4 a ， 4 b から流出する油 Lの量が増加した場合でも、その増加に遅れることなく、油 L を圧縮機 4 a ， 4 b へ迅速に供給することができる。このオイルタンク 6 0 からの油 Lの供給は、油分離器 7 内の油 Lを油戻り管 7 1 を通して供給する場合よりも速い。

また、室外ユニット 2 a ， 2 b ごとに、ノィパス管 4 7 におけるキヤビラリチューブ 4 8 と並列に第 1 開閉弁 V 1 が接続されている。オイルタンク 6 0 の底部から低圧側配管 1 7 にかけて第 3均油管 6 1 が接続され、その均油管 6 1 に第 2 開閉弁 V 2および第 3 開閉弁 V 3 が設けられている。また、この均油管 6 1 における開閉弁 V 2 に対し、キヤビラリチューブ 3 3 およぴ逆止弁 3 4 の直列回路が並列接続されている（そして、室外ユニット 2 a， 2 b のそれぞれの均油管 6 1 における開閉弁 V 2 と開閉弁 V 3 との間の位置には、その相互間に、パックドパルプ 2 1 e ， 2 1 e を介してパランス管 3 1 が接続されている。

室外ユニット 2 a , 2 b の 2 台運転時、室外ユニット 2 a 2 b の相互間で油量のアンパランスが生じることがある。たとえば、室外ュニット 2 a 側の圧縮機内の油量が多くなり、室外ュニット 2 b側の圧縮機内の油量が不足することがある , (油量検知の説明）

室外ュニット 2 a , 2 b における各圧縮機の油量が適正であれば、均油管 4 1 a， 4 1 b に油 Lが流入し、その油 Lがオイルタンク 6 0 に流れる。そして、オイルタンク 6 0 内の油 Lが均油管 4 5 に流入して圧縮機 4 a ， 4 b の吸込側に供給される。

室外ユニット 2 a , 2 b における各圧縮機の油量が不足すると、均油管 4 1 a , 4 1 b に流入するのは油 Lでなく冷媒となり、オイルタンク 6 0 内も油面が低下する。このため、オイルタンク 6 0から均油管 4 5 に冷媒が流入する。

均油管 4 1 a , 4 l b に流入する油 Lあるいは冷媒の温度が温度センサ T l a , T i b により検知され、均油管 4 5 に流入する油 L あるいは冷媒の温度が温度センサ T 2 により検知される。これら温度センサ T l a ， T i b , T 2 の検知温度は、油 Lが通る場合に、冷媒が通る場合よりも、高くなる , また、パイパス管 4 7 に流れる冷媒の温度が温度センサ T 3 により検知される。

これら温度センサ T l a , T i b , T 2 ， Τ 3 の検知温度の関係により、室外ユニット 2 a ， 2 b における各圧縮機の油量が検知される。

(制御回路の要部の説明）

室外ュニット 2 a , 2 b のそれぞれ室外制御部 5 0 と各室内ュニット 3 における室内制御部 6 0 との接続を図 2 に示している。各室内ユニット 3 の要求能力（空調負荷）の合計に応じて、室外ユニット 2 a , 2 b における圧縮機 4 a , 4 b の運転周波数（インバータ 5 1 ， 5 2 の出力周波数） F が制御される。

(能力制御の説明）

つぎに、室外ユニット 2 a , 2 b における能力制御について、図 3のフローチャートにより説明する。

たとえば、室外ュニット 2 a における圧縮機 4 a の吐出冷媒の圧力が上昇して圧力センサ P d の検知圧力（以下、検知圧力 P d という）が所定値以上 P d 2 に上昇したとき（ステップ 1 0 1 の Y E S ) 、または室外ュニット 2 a における圧縮機 4 a の吐出冷媒の温度が上昇して温度センサ T d の検知温度（以下、検知温度 T d という）が所定値 T d 2以上に上昇したとき（ステップ 1 0 2 の Y E S ) 、圧縮機 4 a の運転周波数 Fが所定値 Δ Fだけ低減される（ステップ 1 0 3 ) 。この低減により、室外ュニット 2 a における圧縮機 4 a の吐出冷媒の圧力（検知圧力 P d ) および温度（検知温度 T d ) の上昇が、抑制される。

この室外ュニット 2 a における圧縮機 4 a の運転周波数 F の低減と同時に、残りの室外ュニット 2 b における圧縮機 4 a , 4 b の少なくとも一方の運転周波数 Fが同じ所定値厶 F だけ増大される（ステップ 1 0 4 ) 。この増大により、室外ュニット 2 a側の能力低下が補償される。

なお、室外ユニットの台数が 3 台以上の場合は、室外ュニット 2 a を除く他の室外ユニットのうち、圧縮機 4 a ， 4 b の吐出冷媒の圧力（検知圧力 P. d ) および温度（検知温度 T d ) が最も低い室外ユニットにおいて、少なくとも一方の圧縮機の運転周波数 Fが同じ所定値 Δ Fだけ増大される（ステップ 1 0 4 ) 。

その後、検知圧力 P d が所定値以上 P d l (く P d 2 ) 未満に下降したとき（ステップ 1 0 5 の Y E S ) 、あるいは検知度 T d が所定値以上 T d l ( < T d 2 ) 未満に下降したとき（ステップ 1 0 6 の Y E S ) 、通常の運転周波数制御に復帰する（ステップ 1 0 7 ) 。

通常の運転周波数制御では、図 4 に示しているように、各室外ュニットにおける圧縮機 2 a , 2 b が共に運転されるとともに、その全ての圧縮機 2 a ， 2 b の能力が、各室内ュニット 3 の要求能力（空調負荷）の合計に応じて且つ高圧レリースしない範囲で、増減される。なお、図 4 は、 3 台の室外ユニット 2 a ， 2 b , 2 c が設けられている場合の例を示している。以上のように、各室外ュニットの相互間で運転周波数 Fの増減を補完的に制御することにより、圧縮機の運転台数の増減に際しての能力の段差が少なくなり、運転効率が向上する < 一定速型（能力固定）の圧縮機を用いる場合は電源周波数が 5 0 H z 地域である力 6 0 H z 地域であるかによって能力に差が生じるが、全ての圧縮機 4 a , 4 b が能力可変型であることにより、そのような電源周波数に起因する能力差を解消することができる。

しかも、各室外ュニットの相互間で運転周波数 F の増減を補完的に制御するので、成績係数の高い R 4 1 0 A冷媒が採用されたことに伴って冷凍サイクルの設計圧力が下げられていても、つまり高圧側圧力の上昇に対する保護制御の作動点を下げることになつても、圧縮機 4 a ， 4 b の頻繁な停止を回避することができて、十分な空調能力が得られる。

ところで、暖房時（ステップ 1 0 8 の Y E S ) 、たとえば室外ュニット 2 a における室外熱交換器（蒸発器として機能している） 1 0 の温度が温度センサ T e によって検知されている。この検知温度（以下、検知温度 T e という）が設定値 T e l 以下に下がると（ステップ 1 0 9 の Y E S ) 、同じ室外ュニット 2 a における圧縮機 4 a , 4 b の運転周波数 Fが所定値 Δ Fだけ低減される（ステップ 1 1 0 ) 。この低減により、室外熱交換器 1 0 の氷結（着霜）が防止される。この氷結防止により、中断のない効率的な連続運転が可能となり暖房効率も向上する。

この運転周波数 Fの低減と同時に、他の室外ュニットにおける圧縮機 4 a ， 4 b の運転周波数 Fが同じ所定値 Δ Fだけ増大される（ステップ 1 1 1 ) 。この増大により、室外ュ - ット 2 a側の能力低下が補償される。

なお、室外ュニットの台数が 3 台以上の場合は、室外ュ - ット 2 a を除く他の室外ユニットのうち、圧縮機 4 a ， 4 b の吐出冷媒の圧力（検知圧力 P d ) および温度（検知温度 T d ) が最も低い室外ユニットにおいて、圧縮機 4 a , 4 b の運転周波数 Fが同じ所定値 Δ Fだけ増大される（ステップ 1 ' 1 1 ) 。

その後、検知温度 T e が設定値 T e 2 ( > P d 1 ) より高くなると（ステップ 1 0 5 の Y E S ) 、通常の運転周波数制御に復帰する（ステップ 1 0 7 ) 。

通常の運転周波数制御では、図 4 に示しているように、各室外ュニットにおける圧縮機 2 a ， 2 b が共に運転されるとともに、その全ての圧縮機 2 a , 2 b の能力が、各室内ュニット 3 の要求能力（空調負荷）の合計に応じて且つ高圧レリースしない範囲で、増減される。

なお、外気温度が低いときに冷房運転を行うと、各室外ュニットにおける室外熱交換器 1 0 の凝縮能力が増大し、そのため各.室外熱交換器 1 0 における冷媒の凝縮圧力が低下して各室外熱交換器 1 0 の温度が下がり過ぎてしまう。こうなると、各室内ユニット 3 の室内熱交換器 1 4 における冷媒の蒸発圧力も低下し、各室内熱交換器 1 4 の温度が氷点下になり直ちに氷結防止保護などが作動して連続運転が中断してしまう。また、外気温度が下がって各室外ュニットにおける室外熱交換器 1 0 の凝縮能力が増大すると、冷凍サイクルの冷媒圧力が各圧縮機の動作可能範囲から外れる事態が発生し、各圧縮機の耐久性に悪影響を及ぼしてしまう心配がある。

そこで、冷房運転時（ステップ 1 0 8 の N O ) 、外気温度センサ 5 3 の検知温度 T o が予め定められている設定値 T o 1 未満に低下すると（ステップ 1 1 3 の Y E S ) 、図 5 に示すように、各室外ュニットにおける圧縮機 2 a , 2 b の運転台数および能力が、各室内ュニット 3 の要求能力の合計に応じて増減される (ステップ 1 1 4 ) 。すなわち、各室内ュニット 3 の要求能力の合計が小さい場合は、各室外ュニットにおける圧縮機 2 a ， 2 b の運転台数および能力が減らされることにより、各室外ユニットにおける室外熱交換器 1 0 の凝縮能力が低減する。

各室外ュニットにおける室外熱交換器 1 0 の凝縮能力が低減することにより、各室内ユニット 3 の室内熱交換器 1 4 における冷媒の蒸発圧力の低下を防ぐことができて、各室内熱交換器 1 4 の温度が氷点下になる不具合を解消することができる。また、各室外ユニットにおける室外熱交換器 1 0 の凝縮能力が低減することにより、各室外ユニットにおける圧縮機 2 a , 2 b の耐久性に悪影響を及ぼさない。

なお、図 5 は 3 台の室外ユニット 2 a ， 2 b , 2 c が設けられている場合の例を示している。

R 2 2冷媒、 R 4 0 7冷媒、 R 4 1 0冷媒の設計圧力および飽和温度を、参考として図 6 に示している。

産業上の利用可能性本発明は、複数台の室外ュニットを備えた空気調和機への利用が可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 複数台の室外ユニットを備え、これら室外ユニットを並列接続して冷凍サイクルを形成した空気調和機であって、前記冷凍サイクルに収容された R 4 1 0 A冷媒と、

前記各室外ュニットに設けられた能力可変型の少なくとも 1 つの圧縮機と、

前記各圧縮機の能力を当該空気調和機の空調負荷に応じて制御する制御部と、

を備えている。

2 . 請求項 1 の空気調和機において、

前記制御部は、前記各圧縮機を共に運転し、かつその各圧縮機の能力を前記空調負荷に応じて増減する。

3 . 請求項 1 の空気調和機において、さらに、

外気温度を検知する外気温度センサ、

を備えている。

4 . 請求項 3 の空気調和機において、

前記制御部は、冷房運転時に前記外気温度センサの検知温度が低くなつた場合、前記各圧縮機の運転台数および能力を前記空調負荷に応じて増減する。

5 . 請求項 1 の空気調和機において、さらに、

前記各室外ュニットのいずれかの室外ュニットにおける圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値以上に上昇したとき、その圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値未満に低下するまで同圧縮機の能力を低減し、かつ残りの室外ュニットのうち圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が最も低い室外ュニットにおける圧縮機の能力を前記低減分だけ増大する制御部、

を備えている。

6 . 複数台の室外ユニットを備え、これら室外ユニットを並列接続して冷凍サイクルを形成した空気調和機であって、前記冷凍サイクルに収容された R 4 1 0 A冷媒と、

前記各室外ュニットに複数台ずつ設けられた能力可変型の圧縮機と、

前記各圧縮機の能力を空調負荷に応じて制御する制御部とを備えている。

7 . 請求項 6 の空気調和機において、

8 . 請求項 6 の空気調和機において、さらに、

外気温度を検知する外気温度センサ、

を備えている。

9 . 請求項 8の空気調和機において、

1 0 . 請求項 6 の空気調和機において、さらに、

前記各室外ュニットのいずれかの室外ュニットにおける少なくとも 1 つの圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値以上に上昇したとき、その圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値未満に低下するまで同圧縮機の能力を低減し、かつ残りの室外ュニットのうち各圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が最も低い室外ュニットにおける少なくとも 1 つの圧縮機の能力を前記低減分だけ増大する制御部、

を備えている。

1 1 . 複数台の室外ュニットおよび複数台の室内ュニットを備え、前記各室外ユニットを並列接続して冷凍サイクルを形成した空気調和機であって、

前記冷凍サイクルに収容された R 4 1 0 A冷媒と、

前記各圧縮機の能力を前記各室内ュニットの要求能力の合計に応じて制御する制御部と、

を備えてレヽる。

1 2 . 請求項 1 1 の空気調和機において、

前記制御部は、前記各圧縮機を共に運転し、かつその各圧縮機の能力を前記各室内ユニットの要求能力に応じて增減する。

1 3 . 請求項 1 1 の空気調和機において、さらに、

外気温度を検知する外気温度センサ、

を備えている。

1 4 . 請求項 1 3 の空気調和機において、

前記制御部は、冷房運転時に前記外気温度センサの検知温度が低くなつた場合、前記各圧縮機の運転台数および能力を前記各室内ュ-ットの要求能力に応じて増減する。

1 5 . 請求項 1 1 の空気調和機において、さらに、前記各室外ュニットのいずれかの室外ュニットにおける少なくとも 1 つの圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値以上に上昇したとき、その圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が所定値未満に低下するまで同圧縮機の能力を低減し、かつ残りの室外ュニットのうち各圧縮機の吐出冷媒の圧力または温度が最も低い室外ュニットにおける少なくとも 1 つの圧縮機の能力を前記低減分だけ増大する制御部、

を備えている。