(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機と、この室外機に接続された複数の室内機とを有する空気調和機において、前記室外機の圧縮機の運転開始から所定時間内は、停止中の室内機の電動膨張弁を全開に近い開度として前記停止中の室内機へ冷媒を循環させ、前記所定時間経過後は、運転中の室内機の熱交換器温度の中で最も高い温度と停止中の室内機の冷媒液戻り配管温度との温度差に基づいて、停止中の室内機へ循環させる冷媒流量を可変調節することを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機の運転制御方法において、前記冷媒流量の調節は、前記室外機と各室内機の冷媒配管に介在された電動膨張弁の開度調節により行うことを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１台の室外機に複数の室内機が接続されたマルチシステム型の空気調和機の運転制御方法に係り、特に、停止室内機に対する冷媒循環流量の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、１台の室外機に対して複数台の室内機を接続してなるマルチシステム型の冷暖房用空気調和機が知られている。
【０００３】
マルチシステム型の室外機の暖房運転（分流弁が室内機の下流に位置されている場合）では、停止している室内機での冷媒の溜まり込みを防止する目的で、停止中の室内機へも冷媒を循環させている。
【０００４】
例えば、図３に示すように、室外機１台に対して室内機３台が接続されたシステムを考えると、１台の室内機を暖房運転をする場合、室内機側熱交換器は凝縮器となるので、停止している室内機（ステップＳ２０で判断）に対応する分流回路の分流弁を必要最小限度（ステップＳ２１、例えば、８０ステップ）に固定して、停止室内機への冷媒の循環を行わせて冷媒の溜まり込みを防止し、運転している室内機への冷媒循環量を確保する必要がある。なお、ステップＳ２２は、空気調和機自体の運転か否かを判断する処理である。
【０００５】
このような冷媒循環方法をとるのは、冷凍サイクル中への冷媒封入量にはコンプレッサの回転部の潤滑に用いる冷凍機油の希釈率の関係から制約があり、室内機へ冷媒が溜まり込む分を見込んで冷媒封入を増加させると、コンプレッサに戻る冷凍機油が減り、潤滑不足を起こす可能性があるためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、停止中の室内機の分流回路の弁開度を小さくした場合に、室内機と室外機の設置位置によって冷媒を十分に回収できないことがある。特に、室外機が室内機より上方に置かれた場合
インバータ回路を搭載した室外機においては低周波数運転時に全体的な冷媒循環量の低下につれて室内機に溜まる冷媒が増える傾向にあった。
【０００７】
本発明の目的は、マルチシステム型の空気調和機において、運転状態に応じて室内機へ適正な冷媒循環流量を供給しうる運転制御方法を提供するこにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、室外機と、この室外機に接続された複数の室内機とを有する空気調和機において、前記室外機の圧縮機の運転から所定時間内は、停止中の室内機の電動膨張弁を全開に近い開度として前記停止中の室内機へ冷媒を循環させ、前記所定時間経過後は、運転中の室内機の熱交換器温度の中で最も高い温度と停止中の室内機の冷媒液戻り配管温度との温度差に基づいて、停止中の室内機へ循環させる冷媒流量を可変調節するように構成される。
【０００９】
この請求項１に記載の発明によれば、室外機および室内機の設置状態や運転状態に拘わらず停止室内機に適正な量の冷媒を供給することができ、換言すれば、運転室内機への冷媒流量の不足を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明空気調和機の運転制御方法において、前記冷媒流量の調節は、前記室外機と各室内機の冷媒配管に介在された電動膨張弁の開度調節により行うよう構成される。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、上記冷媒流量調節を円滑におこなうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（Ｉ）  空気調和機の構成
図１に、本発明が適用される空気調和機の実施の形態を示す。
【００１４】
室外機１００には、接続配管（液管）２８ａ〜２８ｃおよび接続配管（ガス管）２９ａ〜２９ｃを介して室内機群１０１が接続されている。この空気調和機は冷房および暖房運転が可能であり、図１において、冷房時の冷媒の流れを実線で示し、暖房時の冷媒の流れを破線で示す。
【００１５】
冷房時において、冷媒は、コンプレッサ３、マフラ４、四方弁５、室外熱交換器６、モジュレータ７、ストレーナ８、主冷凍回路の冷媒制御用電動膨張弁９を出た後、三つの回路に分流される。コンプレッサ３は、室内機群１０１の各室内機からの冷媒要求信号に基づいて可変周波数出力のインバータ（図示せず）によって制御される。
【００１６】
各分流回路のそれぞれには、冷媒制御用電動膨張弁１１ａ〜１１ｃが設けられ、冷媒はストレーナ１２ａ〜１２ｃ、液管側接続口２３ａ〜２３ｃ、接続配管２８ａ〜２８ｃを介して室内熱交換器２ａ〜２ｃに送られる。室内熱交換器２ａ〜２ｃを出た冷媒は、接続配管２９ａ〜２９ｃを介してガス管側接続口２７ａ〜２７ｃに戻り、マフラ１３、四方弁５、アキュームレータ１４、１５を経てコンプレッサ３に戻る。
【００１７】
一方、暖房時において、冷媒は上述の冷房時と逆の経路で循環するので、破線で矢印を示し、その詳細は省略する。なお、１６は除霜用の電磁開閉弁で、室外熱交換器６に着霜が始まった際または着霜しそうな際に、コンプレッサ３から吐出された暖気ガス冷媒の一部を室外熱交換器６に与え、除霜または着霜の防止を行うためのものである。
【００１８】
液管２８ａ〜２８ｃ側の分流回路のそれぞれには、分流液管温度センサ１８ａ〜１８ｃが取り付けられている。同様に、ガス管側の分流回路のそれぞれには、分流ガス管温度センサ１９ａ〜１９ｃが取り付けられている。コンプレッサ３の吐出側にはコンプレッサ吐出温度センサ２０が取り付けられている。さらに、室外熱交換器６には室外熱交換器温度センサ２１が設けられ、また室外熱交換器６の風上側に外気温度センサ２２が取り付けられている。
【００１９】
室外機１００はマイクロコンピュータ１７を内蔵しており、このマイクロコンピュータ１７は上記各温度センサ１８ａ〜１８ｃ、１９ａ〜１９ｃ、２０、２１、および２２からの温度検出信号を受け、予め格納された制御プログラムに従って室外機１００の制御を行う。この室外機側マイクロコンピュータ１７と後述の各室内機マイクロコンピュータ２６ａ〜２６ｃとは通信線（図示せず）により結ばれ、温度データ、コンプレッサ周波数データ等の通信を行っている。
【００２０】
また、マイクロコンピュータ１７は、コンプレッサ吐出温度センサ２０、分流液管温度センサ１８ａ〜１８ｃ及び分流ガス管温度センサ１９ａ〜１９ｃからの温度検出信号に基づいて冷媒制御用電動膨張弁１１ａ〜１１ｃの弁開度の演算を行う。
【００２１】
冷媒制御用電動膨張弁１１ａ〜１１ｃは、付属するステッピングモータにより弁開度が調整される構造になっており、マイクロコンピュータ１７による演算結果から、マイクロコンピュータ１７が各冷媒制御用電動膨張弁１１ａ〜１１ｃのステップモータにステップ数信号を出力することで、主回路及び分流回路の冷媒制御が行われる。これらの冷媒制御用電動膨張弁１１ａ〜１１ｃは、５１１ステップで全開まで動作し、マイクロコンピュータ１７からは１ステップ単位の分解能で弁開度制御信号が出力される。
【００２２】
室内機群１０１は、この実施の形態では、３台の室内機で構成され、各室内機のそれぞれは室内熱交換器２ａ〜２ｃを有している。なお、図示してないが、送風ファンを有しており、室内機自体の基本的構造は一般的なものであってよい。
【００２３】
各室内熱交換器２ａ〜２ｃには、熱交換器温度センサ２４ａ〜２４ｃおよびその空気吸込口に室内吸込空気温度センサ２５ａ〜２５ｃが取り付けられている。
【００２４】
各室内機にはマイクロコンピュータ２６ａ〜２６ｃが内蔵されており、各マイクロコンピュータ２６ａ〜２６ｃは熱交換器温度センサ２４ａ〜２４ｃおよび室内吸込空気温度センサ２５ａ〜２５ｃからの温度検出信号に基づいて送風量等の演算および制御を実行し、また、図示しない通信回線を介して室外機側マイクロコンピュータ１７との間で必要なデータの交信を行う。
【００２５】
（ＩＩ）制御動作
図２に、本発明に係る運転制御方法の制御アルゴリズムを示す。
【００２６】
この実施の形態は、室外機１００および室内機群１０１の設置状況やインバータ運転周波数に拘わらず、停止室内機への冷媒の溜まり込みを防止する運転方法を開示する。
【００２７】
図２において、まず、各室内機のマイクロコンピュータ２６ａ〜２６ｃは自分の室内機が停止中かどうかを判断する（ステップＳ１）。この判断の結果、停止中である場合（ステップＳ１、ＹＥＳ）、コンプレッサ運転開始から６分間経過するまで（ステップＳ２）、室外機の分流回路の電動膨張弁（１１ａ〜１１ｃのいずれか対応するもの）を全開に近い弁開度（例えば、４５０ステップ）に固定する（ステップＳ３）。
【００２８】
その後、運転中の全室内機の熱交換器温度の最も高い温度（最大値）Ｔｉｍａｘを検出する（ステップＳ４）。さらに、停止室内機に対応する分流回路自身の分流液管温度Ｐｈ  を液管温度センサ（１８ａ〜１８ｃにいずれか対応するもの）により検出する（ステップＳ５）。このようにして検出された熱交換器温度Ｔｉｍａｘ）と分流液管温度Ｐｈとの温度温度差（Ｐｈ−Ｔｉｍａｘ）を判定する（ステップＳ６）。
【００２９】
ステップＳ６における判断の結果、停止中の分流液管温度から運転中の室内機熱交換器温度を差し引いた値（Ｐｈ−Ｔｉｍａｘ）が３℃以上の場合（ステップＳ７）は、停止室内機の分流回路の冷媒循環量が多く、溜まり込みが起こらないと判断して、現在の弁開度から５０ステップ分閉じ、下限を８０ステップとする（ステップＳ８）。
【００３０】
また、その温度差（Ｐｈ  −Ｔｉｍａｘ）が２℃の場合（ステップＳ９）は、溜まり込みの起こらない適度な冷媒循環と判断し、現在の開度を維持する（ステップＳ１０）。
【００３１】
しかし、その温度差（Ｐｈ−Ｔｉｍａｘ）が２℃未満の場合（ステップＳ１１）は、室内機への冷媒の溜まり込みが起こる可能性があると判断して、現在の開度から５０ステップ分開放し（ステップＳ１２）、冷媒循環量を増して、溜まり込みを防止する。
【００３２】
以上のステップＳ４〜ステップＳ１２の動作は、前回の開閉動作からの制御応答の遅れを見込んで電動膨張弁１１ａ〜１１ｃの開閉動作の応答が完全な状態になるのを待つため、ステップｓ１３のタイマにより適当な時間（例えば、３分）のインターバルをもって繰り返される。この動作は、当該空気調和機の運転停止（すなわち、コンプレッサ３の停止）まで繰り返される（ステップ１４）。
【００３３】
このように、マルチシステム型空気調和機における室外機は、室内機の接続可能台数分の冷媒量を必要とするが、室外機の容積やコンプレッサ磨耗部の潤滑のために、冷凍機油と冷媒比率に制約があり、封入冷媒量が制限されるが、上述した本発明による運転方法はこの問題解決に対し有効な手段である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の通り、請求項１および２に記載の発明によれば、室外機および室内機の設置状態や運転状態に拘わらず停止中の室内機に適正な量の冷媒を供給することができ、運転中の室内機への冷媒流量の不足を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係る空気調和機の冷媒回路の回路図である。
【図２】本発明に係る空気調和機の制御アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】従来の停止室内機に対する冷媒循環流量制御の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  室外機
１０１  室内機群
２ａ〜２ｃ  室内機熱交換器
３  コンプレッサ
４  マフラ
５  四方弁
６  室外熱交換器
７  モジュレータ
８  ストレーナ
９  主冷凍回路の冷媒制御用電動膨張弁
１０  ストレーナ
１１ａ〜１１ｃ  分流回路の冷媒制御用電動膨張弁
１２ａ〜１２ｃ  分流回路のストレーナ
１３  マフラ
１４  アキュームレータ
１５  アキュームレータ
１７  マイクロコンピュータ
１８ａ〜１８ｃ  分流液管温度センサ
１９ａ〜１９ｃ  分流ガス管温度センサ
２０  コンプレッサ吐出温度センサ
２１  室外熱交換器温度センサ
２２  外気温度センサ
２３ａ〜２３ｃ  液管側接続口
２４ａ〜２４ｃ  熱交換器温度センサ
２５ａ〜２５ｃ  室内吸込空気温度センサ
２６ａ〜２６ｃ  室内機マイクロコンピュータ
２７ａ〜２７ｃ  ガス管側接続口
２８ａ〜２８ｃ  接続配管
２９ａ〜２９ｃ  接続配管
【図１】
0003573868.tif 000002
【図２】
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【図３】
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