(57)【要約】【課題】  運転モードが同期する複数の室内ユニットを備える空気調和機において、切換弁を増やすことなく空気調和機の運転モードを切り替える。【解決手段】  液管１３、高圧ガス管１１、低圧ガス管１２に選択的に室内熱交換器６ｂ，６ｃを減圧装置１８ｂ，１８ｃを介して接続し、室内熱交換器６ｂ，６ｃで冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房又は暖房運転を行えるように制御する空気調和機の制御装置６０において、室内熱交換器６ｂ，６ｃと減圧装置１８ｂ，１８ｃとの直列回路を並列に複数設け、室内熱交換器６ｂ，６ｃを全て同じ冷房又は暖房運転を可能に配管接続されており、夫々の室内熱交換器６ｂ，６ｃが実質的に送風モードの運転になった際に、冷房運転または暖房運転の切換が室内熱交換器６ｂ，６ｃに対応するリモートコントローラ４０ｂ、４０ｃで行えるよう制御することを特徴とする。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液冷媒が流れる液管、圧縮機から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が流れる高圧ガス管、低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管に切換弁を用いて選択的に室内熱交換器を被調和室の室温と設定温度とに基づいて冷媒の流量を可変する減圧装置を介して接続し、前記室内熱交換器で冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように冷媒の流れを制御する空気調和機の制御装置において、
前記室内熱交換器と減圧装置との直列回路を有する複数の室内ユニットを並列に複数設け、前記室内熱交換器を全て同じ冷房運転または暖房運転を可能に同じ切換弁を介して配管接続されており、
同じ切換弁につながる室内ユニットの室内熱交換器に実質的に冷媒が流れず送風を行う送風モードの運転になった際に、前記冷房運転または前記暖房運転の切換が前記室内ユニットに対応するリモートコントローラで行えるよう制御する制御手段を有することを特徴とする空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとを高圧ガス管と低圧ガス管と液管との３管を用いて接続すると共に、室外熱交換器と室内熱交換器とを凝縮器または蒸発器として作用させるための切換弁を備え、複数室の全てを同時に冷房または暖房をしたり、同時に任意の或る室を冷房し他の部屋を暖房する多室型の空気調和機が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１１０８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ビル等に小さい部屋が複数ある場合に、近傍の部屋においては求められる空調環境が略同じであるため、各部屋の室内ユニットは１個の切換弁の下流に並列して接続され同じ運転モード（冷房運転又は暖房運転）で作動させることで、切換弁の設置数を削減している。しかし、個人間の体感温度差などにより各部屋で求められる運転モードが異なる場合があり、各部屋の室内ユニットの運転モードを各部屋で変更できることが望まれている。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、運転モードが同期している複数の室内ユニットを備える空気調和機において、切換弁を増やすことなく空気調和機の運転モードを切り替えることが可能な空気調和機の制御装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機の制御装置は、液冷媒が流れる液管、圧縮機から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が流れる高圧ガス管、低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管に切換弁を用いて選択的に室内熱交換器を被調和室の室温と設定温度とに基づいて冷媒の流量を可変する減圧装置を介して接続し、前記室内熱交換器で冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように冷媒の流れを制御する空気調和機の制御装置において、
前記室内熱交換器と減圧装置との直列回路を有する複数の室内ユニットを並列に複数設け、前記室内熱交換器を全て同じ冷房運転または暖房運転を可能に同じ切換弁を介して配管接続されており、同じ切換弁につながる室内ユニットの室内熱交換器に実質的に冷媒が流れず送風を行う送風モードの運転になった際に、前記冷房運転または前記暖房運転の切換が前記室内ユニットに対応するリモートコントローラで行えるよう制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、運転状態が同期している室内熱交換器の運転モードの変更は、他の室内熱交換器が送風モードになっている場合に任意の室内熱交換器のリモートコントローラで切換える事が出来る。これにより、任意の室内熱交換器を冷房状態から暖房状態、または暖房状態から冷房状態に変更したとしても、他の室内熱交換器に求められる動作と矛盾が生じず、各室内熱交換器によって設定温度に維持することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運転モードが同期している複数の室内ユニットを備える空気調和機において、切換弁を増やすことなく空気調和機の運転モードを切り替えることが可能な空気調和機の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る空気調和機の冷媒回路図である。
【図３】本発明に係る空気調和機の信号系を示す説明図である。
【図４】本発明に係る空気調和機の作動制御処理を示すサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。空気調和機は、室外ユニット１と室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃと、これらを接続するユニット間配管１０と、室内ユニット５ａの運転モード（冷房運転又は暖房運転）を変更する切換弁Ａと、運転モードが同期している室内ユニット５ｂ，５ｃの運転モードを変更する切換弁Ｂとから構成されている。ここで、室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃはそれぞれに対応するリモートコントローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃで電源のオン／オフ、運転モード、設定温度、風量等の設定を個別に行える。
【００１２】
図２は、本発明に係る空気調和機の冷媒回路図である。空気調和機１００は、液冷媒が流れる液管１３、冷媒圧縮機２から吐出される高温・高圧のガス状冷媒が流れる高圧ガス管１１、低圧のガス状冷媒が流れる低圧ガス管１２に選択的に室内熱交換器６ｂ，６ｃを減圧装置１８ｂ，１８ｃを介して接続する。減圧装置１８ｂ、１８ｃはその開度がステップモータ等の駆動手段を制御することによって変えることができるものであり、開度が変わることによって冷媒の流量又は減圧量（絞り量）を可変することができるものである。この冷媒の流量は被調和室（室内）の室温と設定温度とに基づいて空調負荷に見合うように制御されるものである。制御装置（制御手段）６０は、空気調和機１００全体を制御するものであって、室内熱交換器６ｂ，６ｃで冷媒を蒸発もしくは凝縮させて冷房運転または暖房運転を行えるように制御する。室内熱交換器６ｂ，６ｃと減圧装置１８ｂ，１８ｃとの直列回路を並列に複数設け、切換弁Ｂを操作することによって室内熱交換器６ｂ，６ｃを全て同じ冷房運転または暖房運転にすることが可能に配管接続されている。制御装置６０は、夫々の室内熱交換器６ｂ，６ｃに実質的に冷媒が流れず送風が行われる送風モードの運転になった際に、冷房運転または暖房運転の切換が室内熱交換器６ｂ，６ｃに対応するリモートコントローラ４０ｂ、４０ｃで行えるよう制御する。
【００１３】
室外ユニット１は、圧縮機２と室外熱交換器３と気液分離器４とを有する。また室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃは室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃを有する。図１に示したユニット間配管１０は、冷媒吐出管７と分岐接続された高圧ガス管１１と、冷媒吸込管８と分岐接続された低圧ガス管１２と、室外熱交換器３と各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃとをつなぐ液管１３とから構成されている。そして、室外熱交換器３は圧縮機２の冷媒吐出管７と接続した高圧分岐管１１ｄと、冷媒吸込管８と接続した低圧分岐管１２ｄとに切換弁９ａ，９ｂを介して分岐接続される。
【００１４】
室内熱交換器６ａの一端に接続されるガス管３０Ａは、高圧分岐管１１ａと低圧分岐管１２ａとに夫々切換弁１６ａ，１７ａを介して分岐接続している。また、室内熱交換器６ｂ，６ｃの一端にはガス管３０Ｂから分岐する分岐ガス管３０ｂ，３０ｃが接続され、ガス管３０Ｂは高圧分岐管１１ｂと低圧分岐管１２ｂとに夫々切換弁１６ｂ，１７ｂを介して分岐接続している。
【００１５】
室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃの他端３１ａ，３１ｂ，３１ｃは液管１３からの分岐液管３２につながっている。そして、分岐液管３２には減圧装置として冷媒の流量を可変できる流量制御弁である冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置されている。これら冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃの弁の動作状態については後述する。
【００１６】
室外ユニット１には、液管１３に介在させた電動式膨張弁等の補助冷媒減圧器１９、室外ファン２０が備えられている。また室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃは室内ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃが備えられている。
【００１７】
次に運転動作を説明する。全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃを個別に且つ同時に冷房する場合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを開くと共に他方の切換弁９ｂを閉じ、且つ不特定及び特定の一方の切換弁１６ａ，１６ｂを閉じると共に他方の切換弁１７ａ，１７ｂを開くことにより、圧縮機２から吐出された冷媒は冷媒吐出管７、切換弁９ａ、室外熱交換器３と流れてここで凝縮液化した後、分岐液管３２を経て各室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃの冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃに分配され、ここで減圧される。然る後、各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃで蒸発気化した後、ガス管３０Ａ並びに分岐ガス管３０ｂ，３０ｃ、ガス管３０Ｂを経由して、夫々切換弁１７ａ，１７ｂから低圧ガス管１２、冷媒吸込管８、気液分離器４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように蒸発器として作用する各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃで全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃが個別に且つ同時に冷房される。この際、冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃのそれぞれの開度はそれぞれの室内ユニットに対応する温度センサが検出する室温とそれぞれの設定温度とに基づいて決められる。
【００１８】
逆に全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃを個別に且つ同時に暖房する場合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを閉じると共に他方の切換弁９ｂを開き、且つ不特定及び特定の一方の切換弁１６ａ，１６ｂを開くと共に他方の切換弁１７ａ，１７ａを閉じることにより、圧縮機２から吐出された冷媒は冷媒吐出管７、高圧ガス管１１、切換弁１６ａ，１６ｂを順次経て、ガス管３０Ａ並びにガス管３０Ｂ、分岐ガス管３０ａ，３０ｂを経由して室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃへと分配され、ここで夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃで減圧されて分岐液管３２を介して液管１３で合流され、然る後、室外熱交換器３で蒸発気化した後、切換弁９ｂ、冷媒吸込管８、気液分離器４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように凝縮器として作用する各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃで全部屋２２ａ，２２ｂ，２２ｃが個別に且つ同時に暖房される。この際、冷媒減圧器１８ａ，１８ｂ，１８ｃのそれぞれの開度は冷房運転の際と同様に決められる。
【００１９】
又、部屋２２ｂ、２２ｃを冷房し、部屋２２ａを暖房する場合（冷暖混在運転時）は、次のような弁の開閉状態とする。なお、部屋２２ｂ、２２ｃに設置された室内ユニット５ｂ，５ｃは切換弁Ｂに並列して設けられているため、一方を暖房とし他方を冷房とするような設定はできない。又、冷房する室内ユニット５ｂ、５ｃの一方の切換弁１６ｂを閉じると共に他方の切換弁１７ｂを開いて、室内ユニット５ｂ，５ｃの切換弁Ｂを冷房状態にする。更に、この蒸発器として作用する室内熱交換器６ｂ，６ｃの冷媒減圧器１８ｂ，１８ｃの弁開度を、部屋２２ｂ，２２ｃの負荷量（室温と設定とに基づいて求める負荷量）に応じて調整する。室外熱交換器３に対する切換弁９ａ、切換弁９ｂの状態は、全室の冷房運転の負荷量と暖房運転の負荷量がバランスするように、室外熱交換器３が蒸発作用もしくは凝縮作用のいずれかの状態で運転するように開閉制御されるものである。
【００２０】
一方、暖房する室内ユニット５ａの一方の切換弁１６ａを開くと共に他方の切換弁１７ａを閉じて切換弁Ａを暖房状態に設定する。更に凝縮器として作用する室内熱交換器６ａの冷媒減圧器１８ａの弁開度を全開にする。このような弁の開閉状態のもとで圧縮機２を運転させると、圧縮機２から吐出された冷媒の一部が冷媒吐出管７、切換弁９ａを順次経て室外熱交換器３に流れると共に、残りの冷媒が高圧ガス管１１を経て暖房する室内ユニット５ａの切換弁１６ａ、室内熱交換器６ａ、全開状態の冷媒減圧器１８ａへと流れ、この室内熱交換器６ａと室外熱交換器３とで凝縮液化される。そして、これら熱交換器６ａ，３で凝縮液化された冷媒は液管１３、分岐液管３２を経て弁開度が調整された室内ユニット５ｂ，５ｃの冷媒減圧器１８ｂ，１８ｃで減圧された後、夫々の室内熱交換器６ｂ，６ｃで蒸発気化され、然る後、切換弁１７ｂを経て低圧ガス管１２で合流され、冷媒吸込管８、気液分離器４を順次経て圧縮機２に吸入される。
【００２１】
このように凝縮器として作用する室内熱交換器６ａで部屋２２ａが暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器６ｂ，６ｃで他の部屋２２ｂ，２２ｃとが冷房される。
【００２２】
かかる冷暖混在運転時、暖房運転中の室内ユニット５ａの冷媒減圧器１８ａを全開にして、この冷媒減圧器１８ａでの冷媒圧力の損失を小さくして分岐液管３２内の冷媒圧力が、室外熱交換器３側の液管３３内の冷媒圧力よりも小さくならないよう（略同一となるよう）にしている。しかしながら、分岐液管３２内の冷媒圧力の方が、前記液管３３より小さくなることは否めないため、補助冷媒減圧器１９の弁開度制御でこの液管１３内の全体の冷媒圧力がアンバランスにならないようにしている。
【００２３】
また、例えば部屋２２ｂ，２２ｃの室内温度が２７度、室内ユニット５ｂに設定された設定温度が２５度、室内ユニット５ｃに設定された設定温度が２７度である場合、室内ユニット５ｂは部屋２２ｂの室温を下げるため冷房運転をしているが、室内ユニット５ｃは設定温度に対して室温が充分に低く、部屋２２ｃの冷房運転が必要がないため冷媒減圧器１８ｃを調節し、サーモオフ状態（室内熱交換器６ｃに実質的に冷媒が供給されないか又はわずかしか供給されていない状態で、送風状態が継続されている状態）となっている。
【００２４】
又、同時に部屋２２ｂ，２２ｃを暖房し、部屋２２ａを冷房する場合（上述とは反対の冷暖混在運転時）は次のような弁の開閉状態とする。冷房する室内ユニット５ａの一方の切換弁１６ａを閉じると共に他方の切換弁１７ａを開く。一方、暖房する室内ユニット５ｂ，５ｃの一方の切換弁１６ｂを開くと共に他方の切換弁１７ｂを閉じる。そして圧縮機２を運転させると、この圧縮機２から吐出された冷媒が冷媒吐出管７、高圧ガス管１１を順次経て切換弁１６ｂへと分配され、室内ユニット５ｂ，５ｃへ分配され、夫々の室内熱交換器６ｂ，６ｃで凝縮液化される。そして、この液化された冷媒は夫々全開された冷媒減圧器１８ｂ，１８ｃを経て分岐液管３２から液管１３に流れ、この液管中の液冷媒の一部が弁開度の調整が行われた冷媒減圧器１８ａで減圧された後に蒸発器として作用している室内熱交換器６ａで、且つ残りの液冷媒が補助冷媒減圧器１９で減圧された後に蒸発器として作用している室外熱交換器３で夫々蒸発気化され、冷媒吸込管８、気液分離器４を順次経て圧縮機２に吸入される。このように凝縮器として作用する室内熱交換器６ｂ，６ｃで部屋２２ｂ，２２ｃが暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器６ａで部屋２２ａが冷房される。
【００２５】
このように、各室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃは切換弁９ａ，９ｂ、１６ａ，１７ａ、１６ｂ，１７ｂを開閉させることにより冷暖房運転することが可能であり、しかも同時冷暖房運転時に蒸発器及び凝縮器として作用する夫々の室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃで熱回収が行われ、運転効率が向上する。
【００２６】
以下、図３と図４を参照して、本発明に係る空気調和機の制御方法を説明する。図３は、本発明に係る空気調和機の信号系を示す説明図である。空気調和機１００は、室外ユニット１と、室外ユニット１に設置された制御装置６０と、切換弁Ａ，Ｂと、室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃと、リモートコントローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、これらを相互に接続する信号線５１とからなる。
【００２７】
図４は、本発明に係る空気調和機の作動制御処理を示すサブルーチンを示すフローチャートである。ここでは、室内ユニット５ｂの動作モードが変更される場合を例に説明する。まず制御装置６０は、リモートコントローラ４０ｂ、４０ｃにより電源オン又は冷暖房動作モードの変更指示があったかを判別する（ステップＳ０１）。具体的には、制御装置６０はリモートコントローラ４０のキースキャンの結果をメインルーチンの中で参照しており、リモートコントローラ４０で室内ユニット５の電源をオンにする操作が行われたか、若しくは動作モードが冷房から暖房、もしくは暖房から冷房に切り替える操作が行われたか否かを判別する。
【００２８】
次に、制御装置６０は、同じ切換弁を使用する室内ユニットの動作モードを確認する（ステップＳ０２）。ここでは、制御装置６０は、操作されたリモートコントローラ４０ｂに対応する室内ユニット５ｂと同じ切換弁Ｂを使用する室内ユニット５ｃの動作状態を確認する。具体的には、室内ユニット５ｃの動作モードは制御装置６０内の記憶部に記憶されており、制御装置６０は記憶部に記憶される室内ユニット５ｃの動作モードを確認する。
【００２９】
次に、制御装置６０は、同じ切換弁を使用する室内ユニットが電源オフ又は動作モードが送風モードか否かを判別する（ステップＳ０３）。ここで、制御装置６０は、室内ユニット５ｃの動作モードが電源オフ又は送風モードでないと判別した場合は、同じ切換弁を使用する室内ユニットの動作状態がサーモオフ状態か否かを判別する（ステップＳ０４）。すなわち、制御装置６０は、室内ユニット５ｃが実質的に送風モードと同じ動作状態にあるか否かを判別する。
【００３０】
次に、制御装置６０は、室内ユニット５ｃの動作モードが電源オフ又は送風モードである場合（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、若しくはサーモオフ状態である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）は、動作モードを変更する（ステップＳ０５）。ここでは、リモートコントローラ４０ｂで室内ユニット５ｂに設定される動作モードが、制御装置６０の記憶部に記憶される。
【００３１】
そして、制御装置６０は変更された動作モードに応じて切換弁を開閉する（ステップＳ０６）。すなわち、切換弁Ｂを共有する室内ユニット５ｂ，５ｃは、先に電源オンがされた室内ユニットで設定された動作モードで冷暖房運転する。また、他の室内ユニット（ここでは室内ユニット５ｃ）が冷暖房を行っていない送風モード又はサーモオフ状態である場合に動作モードが変更できる。このように制御することで、室内ユニット５ｂの設定にあわせて切換弁Ｂを冷房状態から暖房状態、または暖房状態から冷房状態に変更したとしても、室内ユニット５ｃに求められる動作と矛盾が生じず、部屋２２ｃの室温を設定温度に維持できる。なお切換弁Ａ，Ｂと室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃにはアドレスが付与されており、このアドレスは制御装置６０の記憶部に格納されている。予め切換弁Ａと室内ユニット５ａ並びに切換弁Ｂと室内ユニット５ｂ，５ｃのアドレスを対応させることで、各室内ユニットと対応するように切換弁の動作モードを切り替えることができる。
【００３２】
一方、制御装置６０は、室内ユニット５ｃが電源オフや送風モード又はサーモオフ状態でない場合（ステップＳ０４：ＮＯ）は、室内ユニット５ｂの動作モードを同じ切換弁Ｂを使用する室内ユニット５ｃと同じ動作モードに設定する（ステップＳ０７）。そのため、室内ユニット５ｃは求められる作動モードで作動し続ける事ができる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上記の実施例では制御装置６０を室外ユニット１に設置する構成としたが、本発明はこれに限定されず、他の任意の位置に制御装置６０を設置してもよい。
【００３４】
上記の実施例では３台の室内ユニット５ａ，５ｂ，５ｃを用いたが、本発明はこれに限定されず、４台以上の多数の能力が異なる室内ユニットの場合でも単にユニット間配管１０と分岐接続するだけで、容易に増やすことが可能である。同様に、切換弁Ｂを同時に使用する室内ユニットの数も、冷媒流量能力が足りれば３台以上の設置が可能である。そして、上記の実施例では１つの切換弁を同時に使用する室内ユニットのグループは１つだけとしたが、本発明はこれに限定されず、複数のグループを設置することが可能である。その他、室外ユニットも複数設置するようにしてもよい。
【００３５】
又、上記の実施例では、切換弁９ａ，９ｂ、１６ａ，１７ａ、１６ｂ，１７ｂに夫々二方弁を用いたが、この代わりに三方弁にしても良い。また、四方弁を用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１００  空気調和機
１  室外ユニット
２  圧縮機
３  室外熱交換器
５ａ，５ｂ，５ｃ  室内ユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ  室内熱交換器
１０  ユニット間配管
１１  高圧ガス管
１２  低圧ガス管
１３  液管
３０Ａ，３０Ｂ  ガス管
４０  リモートコントローラ
６０  制御装置
【図１】
2011012826.tif 000003
【図２】
2011012826.tif 000004
【図３】
2011012826.tif 000005
【図４】
2011012826.tif 000006