(57)【要約】【課題】変動する必要冷媒量に対し制御により冷媒の調整を行うマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも一つの室外機２と、室内電子膨張弁３１を備えた複数の室内機３と、を備えたマルチ型空気調和装置１の制御装置７０であって、運転中の室内機３を運転室内機３、暖房運転中の運転室内機３を暖房運転室内機３、停止中の室内機３を停止室内機３とし、暖房時に暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行う。【選択図】図１
2019086251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行うマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項２】
前記室外機は、室外電子膨張弁を備え、
一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に、前記室外機の前記室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行う請求項１に記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項３】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、
暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行い、
冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行うマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項４】
暖房時に一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に前記室外機の室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行い、
冷房時に一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に前記室外機の前記室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの前記四方切換弁を切り換える制御またはいずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行う請求項３に記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項５】
前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする場合の開度は、該室内電子膨張弁の冷媒流量が１０〜２０ｋｇ／ｈとなる開度である請求項２または請求項４に記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項６】
一台以上の前記運転室内機の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態が所定時間以上継続し、かつ、前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下である場合に、前記運転室内機が冷媒量過多であることを検知する請求項１から請求項５のいずれかに記載のマルチ型空気調和装置の制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載の制御装置と、
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
を備えたマルチ型空気調和装置。
【請求項８】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
を備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程を有するマルチ型空気調和装置の制御方法。
【請求項９】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
を備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップを有するマルチ型空気調和装置の制御プログラム。
【請求項１０】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、
暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程と、
冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程と、
を有するマルチ型空気調和装置の制御方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの室外機と、
室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、
前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、
運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、
前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、
暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップと、
冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップと、
を有するマルチ型空気調和装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチ型空気調和装置において、必要な冷媒量は、冷房や暖房などの運転条件や、温度や湿度などの空気条件などによって変動する。また、マルチ型空気調和装置においては、前述の条件に加え、室内機の運転台数によっても必要冷媒量が変動する。運転中の室内機に対しては、適正な量の冷媒が供給されるが、供給が適正でない場合は、冷媒量が過多または不足となることで運転中の室内機の能力が低下する虞がある。
【０００３】
一般的に、変動する必要冷媒量への対応として、冷媒量過多の場合は冷媒をレシーバへ貯留し、冷媒量不足の場合は冷媒をレシーバから回収することで冷媒の調整が行われている。
また、制御装置を用いた制御により、必要冷媒量の変動への対応を行うことも検討されている。例えば、特許文献１には、停止負荷側の膨張弁を数パルスずつ徐々に閉じていき、蒸発温度（熱源側熱交換器の管温）が急激に低下した場合、低下したタイミングの１つ前、または２つ前の開度に補正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０７１３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明では、停止負荷側の膨張弁の開度により回路全体の冷媒分布を調整するため、数パルス単位での調整であることからその調整には限界があるという問題があった。また、停止負荷側の膨張弁を開けすぎると停止負荷が備えられた室内環境に影響が及ぶ可能性がある。
また、前述したようなレシーバへの貯留にて冷媒の調整をする場合は、レシーバの容積を冷媒量の変動に合わせる必要があり、レシーバ容積を増大させることが課題の解決となる。しかし、室外機ユニットのサイズには制限があり、レシーバ容積を増大させると室外機ユニットの再設計、室外機ユニットのサイズアップなど、コストの増大につながるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、変動する必要冷媒量に対し制御により冷媒の調整を行うマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムは以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係るマルチ型空気調和装置の制御装置は、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行う。
【０００８】
本態様によれば、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、暖房時に暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての停止室内機の室内電子膨張弁を閉止する制御を行うことから、運転室内機の冷媒量が過多となり能力低下が検知されると、全ての停止室内機の室内電子膨張弁が閉止されて停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留される。
冷媒が過多傾向となると室外機のレシーバに冷媒が貯留されるが、冷媒がレシーバの貯留量を超えてさらに過多となると、運転室内機の冷媒量が過多となり能力が低下する。冷媒量が過多となったか否かについては、暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となったことにより検知できる。これは、レシーバがあふれて冷媒過多となり、運転室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され出口温度と中央部温度との差がほぼ同じとなるためである。
停止室内機の室内電子膨張弁は、冷媒が不足するのを避けるため通常は冷媒を貯留しないように微開とされているが、暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となると、制御装置は全ての停止室内機の室内電子膨張弁を閉止する制御を行う。これにより、全ての停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され、運転室内機へは適正な量の冷媒が供給され、能力低下を防止することができる。また、電子膨張弁の制御により冷媒量を調整することができるため、室外機のレシーバの容量を大きくする必要がなくコスト削減につながる。
また、マルチ型空気調和装置の設置において、冷媒のチャージ量は室内機の台数や冷媒配管の長さによって決定されるが、電子膨張弁の制御により冷媒量が調整できるため、チャージ量が適正量よりも多く設定された場合でも許容可能である。
【０００９】
上記第一態様では、前記室外機は、室外電子膨張弁を備え、一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に、前記室外機の前記室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行うとしてもよい。
【００１０】
本態様によれば、一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に室外機の前記室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行うことから、停止室内機の室内電子膨張弁が閉止され室内熱交換器に冷媒が貯留されることにより運転室内機の冷媒量が不足し能力低下が検知されると、いずれか一台の停止室内機の室内電子膨張弁を微開とする制御を行い、室内熱交換器に貯留された冷媒を回収する。これにより、運転室内機の冷媒量の補正を行うことができる。また、この補正を繰り返すことにより、運転室内機へ適正量の冷媒が供給され、マルチ型空気調和装置の運転の安定化をはかることができる。
また、運転室内機に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち室外機の室外電子膨張弁は所定の開度とされる。運転室内機の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、室外機の室外電子膨張弁の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室外電子膨張弁の最大開度である。室外電子膨張弁が所定開度以上となった場合に冷媒量不足を検知するため、簡便な方法で運転室内機の冷媒量不足を検知することができる。
【００１１】
本発明の第二態様に係るマルチ型空気調和装置の制御装置は、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行い、冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行う。
【００１２】
本態様によれば、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御装置であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行うことから、冷暖同時型のマルチ型空気調和装置において、運転室内機の冷媒量が過多となり能力低下が検知されると、暖房時は全ての停止室内機の室内電子膨張弁が閉止されて停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留される。
冷媒が過多となると、室外機のレシーバに冷媒が貯留されるが、レシーバの貯留量を超えて冷媒が過多となると運転室内機の冷媒量が過多となり能力が低下する。冷媒量が過多となったか否かについては、暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となったことにより検知できる。これは、レシーバがあふれて冷媒過多となり、暖房運転室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され出口温度と中央部温度との差がほぼ同じとなるためである。
暖房時には停止室内機の室内電子膨張弁は、冷媒が不足するのを避けるため通常は冷媒を貯留しないように微開とされているが、冷媒量過多を検知すると、制御装置は全ての停止室内機の室内電子膨張弁を閉止する制御を行う。これにより、全ての停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され、運転室内機へは適正な量の冷媒が供給され、能力低下を防止することができる。また、電子膨張弁の制御により冷媒量を調整することができるため、室外機のレシーバの容量を大きくする必要がなくコスト削減につながる。また、マルチ型空気調和装置の設置において、冷媒のチャージ量は室内機の台数や冷媒配管の長さによって決定されるが、電子膨張弁の制御により冷媒量が調整できるため、チャージ量が適正量よりも多く設定された場合でも許容可能である。
また、冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する制御を行うことから、冷房時において冷媒量過多が検知された場合であっても、分流コントローラの四方切換弁を切り換え室内電子膨張弁を閉止することにより、暖房時と同様に停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され、運転室内機へ適正な量の冷媒を供給することができる。
【００１３】
上記第二態様では、暖房時に一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に前記室外機の室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行い、冷房時に一台以上の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に前記室外機の前記室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり前記運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの前記四方切換弁を切り換える制御またはいずれか一台の前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする制御を行うとしてもよい。
【００１４】
本態様によれば、暖房時に一台以上の停止室内機の室内電子膨張弁が閉止されている場合に室外機の室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の停止室内機の室内電子膨張弁を微開とする制御を行うことから、暖房時において停止室内機の室内電子膨張弁が閉止され室内熱交換器に冷媒が貯留されることにより運転室内機の冷媒量が不足し能力低下が検知されると、いずれか一台の停止室内機の室内電子膨張弁を微開とする制御を行い、室内熱交換器に貯留された冷媒を回収する。これにより、運転室内機の冷媒量の補正を行うことができる。また、この補正を繰り返すことにより、運転室内機へ適正冷媒量が供給され、マルチ型空気調和装置の運転の安定化をはかることができる。
また冷房時に一台以上の停止室内機の前記室内電子膨張弁が閉止されている場合に室外機の室外電子膨張弁の開度が所定開度以上となり運転室内機が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の停止室内機に対応する分流コントローラの四方切換弁を切り換える制御またはいずれか一台の停止室内機の室内電子膨張弁を微開とする制御を行うことから、冷房時において冷媒量不足が検知された場合であっても、いずれか１台の分流コントローラの四方切換弁を切り換えるまたは暖房時と同様にいずれか一台の停止室内機の室内電子膨張弁を微開とすることにより暖房時と同様に室内熱交換器に貯留された冷媒を回収し、運転室内機へ適正な量の冷媒を供給することができる。
また、暖房運転において運転室内機に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち室外機の室外電子膨張弁、または室内機の室内電子膨張弁は所定の開度とされる。運転室内機の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、室外機の室外電子膨張弁または室内機の室内電子膨張弁の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室外電子膨張弁の最大開度である。室外電子膨張弁が所定開度以上となった場合に冷媒量不足を検知するため、簡便な方法で運転室内機の冷媒量不足を検知することができる。
一方、冷房運転において運転室内機に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち運転室内機の室内電子膨張弁は所定の開度とされる。運転室内機の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、運転室内機の室内電子膨張弁の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室内電子膨張弁の最大開度である。室外電子膨張弁が所定開度以上となった場合に冷媒量不足を検知するため、簡便な方法で運転室内機の冷媒量不足を検知することができる。
【００１５】
上記各態様では、前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を微開とする場合の開度は、該室内電子膨張弁の冷媒流量が１０〜２０ｋｇ／ｈとなる開度であるとしてもよい。
【００１６】
本態様によれば、停止室内機の室内電子膨張弁を微開とする場合の開度は、該室内電子膨張弁の冷媒流量が１０〜２０ｋｇ／ｈとなる開度であるとするため、室内電子膨張弁の開度が大きいことにより停止室内機が設置された室内環境が変更されること、また室内電子膨張弁の開度が小さいことにより停止室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留されることを防ぎ、適正な開度とすることができる。
【００１７】
上記各態様では、一台以上の前記運転室内機の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態が所定時間以上継続し、かつ、前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下である場合に、前記運転室内機が冷媒量過多であることを検知するとしてもよい。
【００１８】
本態様によれば、一台以上の運転室内機の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態が所定時間以上継続し、かつ、暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下である場合に、運転室内機が冷媒量過多であることを検知する。運転室内機の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態とは、室内コントローラなどを用いユーザーによって設定された設定温度と、実際の室内温度との差が大きい場合を意味する。これが所定時間以上継続すると、マルチ型空気調和装置は暖房の場合は不暖、冷房の場合は不冷の状態となっているといえる。また、暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下であるとは、レシーバがあふれて冷媒過多となり、暖房運転室内機の室内熱交換器に冷媒が貯留され出口温度と中央部温度との差がほぼ同じとなることを意味する。よって、運転室内機が不暖かつ冷媒量過多であることで、運転室内機の冷媒量過多であることを検知する。これにより、頻繁な設定変更を行わず、不要な制御を防ぐことができる。
【００１９】
本発明の第三態様に係るマルチ型空気調和装置は、上述の制御装置と、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、を備える。
【００２０】
本発明の第四態様に係るマルチ型空気調和装置の制御方法は、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程を有する。
【００２１】
本発明の第五態様に係るマルチ型空気調和装置の制御プログラムは、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、暖房時に前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップを有する。
【００２２】
本発明の第六態様に係るマルチ型空気調和装置の制御方法は、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御方法であって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、前記運暖房転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程と、冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止する工程と、を有する。
【００２３】
本発明の第七態様に係るマルチ型空気調和装置の制御プログラムは、少なくとも一つの室外機と、室内電子膨張弁を備えた複数の室内機と、前記室内機に各々対応する複数の分流コントローラと、を備えたマルチ型空気調和装置の制御プログラムであって、運転中の前記室内機を運転室内機、暖房運転中の前記運転室内機を暖房運転室内機、停止中の前記室内機を停止室内機とし、前記暖房運転室内機に備えられた室内熱交換器の出口温度と中央部温度との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、暖房時には全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップと、冷房時には全ての前記停止室内機に対応する前記分流コントローラの四方切換弁を切り換え、全ての前記停止室内機の前記室内電子膨張弁を閉止するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、室内電子膨張弁の制御により適正冷媒量とするので、簡便な制御により室内機の能力低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマルチ型空気調和装置を示した概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマルチ型空気調和装置の暖房運転における冷媒量変動時の制御を示したフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係るマルチ型空気調和装置の室内熱交換器を示した概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るマルチ型空気調和装置の室内電子膨張弁の開度と流量との関係を示したグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態に係るマルチ型空気調和装置の室内機の暖房運転時の運転状態を示した図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るマルチ型空気調和装置を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係るマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至５を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の概略構成図が示されている。
マルチ型空気調和装置１は、１台の室外機２に、複数台の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃが並列に接続されたものである。本実施形態に係るマルチ型空気調和装置は、冷暖切換型である。複数台の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、室外機２に接続されているガス側配管４と液側配管５との間に分岐器６を介して互いに並列に接続されている。
【００２８】
室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１０と、冷媒の循環方向を切換える室外側四方切換弁１２と、冷媒と外気とを熱交換させる複数の室外熱交換器（熱交換器）１３と、室外熱交換器１３と一体的に構成されている過冷却コイル１４と、室外電子膨張弁（ＥＥＶＨ）１５と、液冷媒を貯留するレシーバ１６と、液冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器１７と、過冷却熱交換器１７に分流される冷媒量を制御する過冷却用膨張弁（ＥＥＶＳＣ）１８と、圧縮機１０に吸入される冷媒ガスから液分を分離し、ガス分のみを圧縮機１０側に吸入させるアキュームレータ１９と、ガス側操作弁２０と、液側操作弁２１とを備えている。
室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路２３を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器１３に対して外気を送風する室外ファン（図示せず）が設けられている。
【００２９】
ガス側配管４及び液側配管５は、室外機２のガス側操作弁２０及び液側操作弁２１に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される複数台の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定されるようになっている。ガス側配管４及び液側配管５の途中には、分岐器６が設けられ、該分岐器６を介して適宜台数の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃが接続されている。これによって、密閉された冷凍サイクル（冷媒回路）７が構成されている。
【００３０】
各室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却又は加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器３０と、室内電子膨張弁（ＥＥＶＣ）（電子膨張弁）３１と、室内熱交換器３０を介して室内空気を循環させる室内ファン（図示せず）と、室内コントローラ（図示せず）とを備え、分岐器６に接続されている。
室内電子膨張弁３１は、通常運転時に対応する室内機３が停止する場合は、停止時所定開度とされる。冷房運転の場合の停止時所定開度は全閉、暖房運転の場合の停止時所定開度は全閉に近い微開とされる。
【００３１】
図１では、３台の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃが設置されている場合について例示しているが、設置台数については任意に決定することができる。
以下の説明において、各室内機３を区別する場合は、末尾にＡ、ＢまたはＣのいずれかを付し、各室内機３を区別しない場合は、Ａ、ＢまたはＣを省略する。
また、運転している室内機３を運転室内機３、暖房運転している運転室内機３を暖房運転室内機３、停止している室内機３を停止室内機３とする。
【００３２】
制御装置７０は、室内コントローラなどにより設定された設定温度や、室内温度、各室内熱交換器３０の後述する出口部温度センサ６１等による冷媒温度等を取得し、各室内電子膨張弁３１の開度の制御、室外側四方切換弁１２の切換制御等を行う。
制御装置７０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００３３】
制御装置７０は、検知部７１および制御部７２を備える。
検知部７１は、制御装置７０が取得した値に基づき、冷媒量の過不足を検知する。
制御部７２は、検知部７１により検知された冷媒量の過不足情報に基づき、冷媒量を適正量とするためマルチ型空気調和装置１の各機器の制御を行う。
【００３４】
上記のマルチ型空気調和装置１において、冷房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、室外側四方切換弁１２により室外熱交換器１３側に循環され、室外熱交換器１３で室外ファンにより送風される外気と熱交換されて凝縮液化される。この液冷媒は、過冷却コイル１４で更に冷却された後、室外電子膨張弁１５を通過し、レシーバ１６内にいったん貯留される。
【００３５】
レシーバ１６で循環量が調整された液冷媒は、過冷却熱交換器１７を経て液冷媒配管側を流通される過程で、液冷媒配管から一部分流され、過冷却用膨張弁１８で断熱膨張された冷媒と熱交換されて過冷却度が付与される。この液冷媒は、液側操作弁２１を経て室外機２から液側配管５へと導かれ、分岐器６を介して各室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃへと分流される。
【００３６】
分流された液冷媒は、各室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに流入し、各室内電子膨張弁３１で断熱膨張され、気液二相流となって各室内熱交換器３０に流入される。各室内熱交換器３０では、各室内ファン（図示せず）により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管４で合流される。
【００３７】
ガス側配管４で合流された冷媒ガスは、再び室外機２に戻り、ガス側操作弁２０、室外側四方切換弁１２を経て、過冷却熱交換器１７からの冷媒ガスと合流された後、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離され、ガス分のみが圧縮機１０に吸入される。この冷媒は、圧縮機１０において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。
【００３８】
一方、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、室外側四方切換弁１２を介してガス側操作弁２０側に循環される。この高圧ガス冷媒は、ガス側操作弁２０、ガス側配管４を経て室外機２から導出され、分岐器６を経て複数台の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに導入される。
【００３９】
室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに導入された高温高圧の冷媒ガスは、各室内熱交換器３０で各室内ファン（図示せず）を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、各室内熱交換器３０で凝縮液化された冷媒は、各室内電子膨張弁３１を経て分岐器６に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管５を経て室外機２に戻る。なお、暖房時、室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｃでは、凝縮器として機能する各室内熱交換器３０の冷媒出口温度又は冷媒過冷却度が制御目標値となるように、各室内電子膨張弁３１の開度が制御される。
【００４０】
室外機２に戻った冷媒は、液側操作弁２１を経て過冷却熱交換器１７に至り、その後、レシーバ１６に流入され、いったん貯留されることにより循環量が調整される。この液冷媒は、室外電子膨張弁１５に供給されて断熱膨張された後、室外熱交換器１３に流入される。
【００４１】
室外熱交換器１３では、室外ファンから送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器１３から室外側四方切換弁１２を経て、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離されてガス分のみが圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。
【００４２】
図２は、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の暖房運転における冷媒量変動時の制御を示したフローチャートである。
マルチ型空気調和装置１において、必要冷媒量は空気条件や室内機の運転台数などさまざまな要因により変動する。そこで、冷媒量が過多傾向、または不足傾向にあるか否かを検知し、必要冷媒量の変動に合わせて適正な量の冷媒が流通するよう制御を行う。
まず、図２のステップＳ２０１に示されるように、検知部７１は、流通する冷媒量が過多傾向となっているか否かを判定する。冷媒量過多であるか否かについては、運転室内機３の室内熱交換器３０の出口部と中央部の温度の温度差により判定を行う。
【００４３】
図３は、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の室内熱交換器の概略図である。
図３に示されるように、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０には、暖房運転時において図の矢印の方向に冷媒が流通している。暖房運転室内機３の室内熱交換器３０には、暖房運転時の冷媒出口側から順に出口部温度センサ６１、中央部温度センサ６２、入口部温度センサ６３がそれぞれ設けられている。出口部温度センサ６１は出口温度Ｔ１，中央部温度センサ６２は中央部温度Ｔ２、入口部温度センサ６３は入口温度Ｔ３をそれぞれ計測する。
冷媒が適正量流通している場合は、室内熱交換器３０の入口部（入口部温度センサ６３側）から入った高温高圧の冷媒ガスが室内空気と熱交換されることにより凝縮液化される。よって、各温度はＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３となっている。
一方、冷媒量過多である場合は、レシーバ１６があふれた状態となり、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され、出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差がほぼ同じとなり、各温度は、Ｔ１≒Ｔ２＜Ｔ３となる。よって、出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜が第１温度差以下となった場合、検知部７１は冷媒過多傾向にあることを検知するものとする。ここで、第１温度差は、例えば５ｄｅｇとする。
【００４４】
図２のステップＳ２０１にて、制御装置７０は、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜が第１温度差以下か否かを判定し、第１温度差以下である場合は、ステップＳ２０２へ遷移する。一方、第１温度差よりも大きい場合は、再度ステップＳ２０１の判定を行う。
【００４５】
ステップＳ２０１にて暖房運転室内機３の室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜が第１温度差以下、すなわち冷媒量過多であると検知された場合は、制御部７２は全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を全閉とする（Ｓ２０２）。
通常、停止室内機３の室内電子膨張弁３１は、冷媒が不足するのを避けるため冷媒を貯留しないように微開とされている。ステップＳ２０２にて全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１が全閉とされることにより、それまで停止室内機３に流通していた冷媒が室内熱交換器３０に貯留される。このように、過多傾向にあった冷媒が、停止室内機３の室内熱交換器３０に回収される。
【００４６】
図４は、本実施形態にかかるマルチ型空気調和装置の室内電子膨張弁の開度と流量との関係が示されたグラフである。
図４において、縦軸は流量であり、横軸は膨張弁開度である。
ここで、微開とは、室内機３に冷媒が貯留される開度よりも大きく、また冷媒の流通により室内環境が変更される開度よりも小さい、弁の最大開度に対して十分小さい開度を指す。
本実施形態の室内電子膨張弁３１の最大開度をＤとすると、その場合の流量は図４よりＦである。また室内電子膨張弁３１を微開とする場合に必要な流量をａとすると、その場合の膨張弁開度は図４よりｄａである。
例えば、室内電子膨張弁３１が最大開度の場合の冷媒流量を５０ｋｇ／ｈとした場合、停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする場合の開度はその冷媒流量が１０〜２０ｋｇ／ｈとなる開度としてもよい。
【００４７】
次に、ステップＳ２０３にて、検知部７１は流通する冷媒量が不足傾向となっているか否かを判定する。冷媒量不足であるか否かについては、蒸発器（本実施形態の場合、室外熱交換器１３）の膨張弁の開度により判定を行う。
通常、運転室内機３に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち室外機２の室外電子膨張弁１５は所定の開度（例えば１００〜２００パルス）とされる。しかし運転室内機３の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、室外機２の室外電子膨張弁１５の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室外電子膨張弁１５の最大開度である。よって、室外電子膨張弁１５の開度により、冷媒量の不足傾向を検知することができる。
【００４８】
ステップＳ２０３にて、制御装置７０は、室外機２の室外熱交換器１３の室外電子膨張弁１５の開度が最大開度か否かを判定し、最大開度である場合は、ステップＳ２０４へ遷移する。一方、室外電子膨張弁１５の開度が最大開度よりも小さい場合は、ステップＳ２０６へ遷移する。
【００４９】
ステップＳ２０３にて、検知部７１により室外機２の室外熱交換器１３の室外電子膨張弁１５の開度が最大開度、すなわち冷媒量不足であると検知された場合は、制御部７２はいずれか１台の停止室内機３の全閉とされた室内電子膨張弁３１を微開とする（Ｓ２０４）。
停止室内機３の室内電子膨張弁３１が全閉とされ室内熱交換器３０に冷媒が貯留されることにより、過多傾向にあった冷媒量が減少する。ここで運転室内機３の冷媒量が不足し検知部７１によって能力低下が検知されると、制御部７２はいずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行い、室内熱交換器３０に貯留された冷媒を回収する。
【００５０】
次に、ステップＳ２０５にて、検知部７１は運転が安定したか否かを判定する。具体的には、冷媒量が過多傾向になく、かつ、冷媒量が不足傾向にないことの判定を行い、いずれにも該当しない場合に運転が安定したと判定する。検知部７１によって運転が安定したと判定された場合は、ステップＳ２０６へ遷移する。一方、運転が安定していないと判定された場合は、ステップＳ２０４へ戻る。
【００５１】
ステップＳ２０５において運転が安定したと判定された場合、またはステップＳ２０３において冷媒不足傾向にないと判定された場合は、運転が継続される（Ｓ２０６）。以降、このフローチャートに示される制御が繰り返される。
【００５２】
上記のステップＳ２０３からステップＳ２０５の制御は、冷媒量の過多と不足とを頻繁に繰り返さないために、すなわち停止室内機３の室内電子膨張弁３１の全閉と微開とを頻繁に繰り返さないために行われる補正の制御である。
【００５３】
図５には、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の室内機の暖房運転時の運転状態が図に示されている。
図５の図において、室内機３は室内機３Ａ乃至３Ｅの５台で構成されており、「運転」は正常運転（暖房運転）、「微開」は停止かつ室内電子膨張弁３１が微開、「停止」は停止かつ室内電子膨張弁３１が全閉、「能力低下（過多）」は運転かつ冷媒量過多による能力低下、「能力低下（不足）」は運転かつ冷媒量不足による能力低下を示す。また「↑（上向き矢印）」は、室内機３がその上の欄と同じ状態であることを示す。
【００５４】
ステップＳ１において、室内機３Ａ及び３Ｂが運転室内機３、室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅが停止室内機３であり、室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅは「微開」である。よって、停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内電子膨張弁３１は微開である。
【００５５】
次にステップＳ２において、室内機３Ｂが「能力低下（過多）」の状態となる。これにより、制御装置７０の検知部７１は冷媒量過多であることを検知し、制御部７２は全ての停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内電子膨張弁３１を全閉とする制御を行う（Ｓ３）。
ステップＳ３において、室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅは「停止」の状態となる。すなわち、停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内電子膨張弁３１は全閉となる。これにより、停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内熱交換器３０に冷媒が貯留される。
ステップＳ４において、過多であった冷媒が停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内熱交換器３０に貯留されたことにより、運転室内機３Ｂの冷媒量過多が解消され、運転室内機３Ｂは「運転」の状態となる。ここで、停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内電子膨張弁３１は全閉のままであり、停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内熱交換器３０には冷媒が貯留され続ける。
【００５６】
ステップＳ５において、冷媒が停止室内機３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの各室内熱交換器３０に冷媒が貯留され続けられたことにより、運転室内機３Ｂが「能力低下（不足）」の状態となる。これにより、制御装置７０の検知部７１は冷媒量不足であることを検知し、制御部７２はいずれか１台の停止室内機３、この場合、停止室内機３Ｅを全閉から微開とする制御を行う（Ｓ６）。
ステップＳ６において、室内機３Ｅは「微開」の状態となる。すなわち、停止室内機３Ｅの室内電子膨張弁３１は微開となる。これにより、停止室内機３Ｅの室内熱交換器３０に貯留されていた冷媒が回収され、流通する冷媒の量が増加する。
ステップＳ７において、不足していた冷媒が停止室内機３Ｅの室内熱交換器３０から回収されたことにより、運転室内機３Ｂの冷媒量不足が解消され、運転室内機３Ｂは「運転」の状態となる。一方、停止室内機３Ｃおよび３Ｄの各室内電子膨張弁３１は全閉のままであり、冷媒は停止室内機３Ｃおよび３Ｄの各室内熱交換器３０には冷媒が貯留され続ける。
【００５７】
上述したように、冷媒量過多の場合は全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を全閉とし、冷媒量不足の場合はいずれか１台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行う。
これらの制御を頻繁に繰り返さないように、上記ステップＳ２〜Ｓ６によって補正を行うことにより、必要な冷媒量が流通するような各室内電子膨張弁３１の開閉状態が決定される。
【００５８】
また本実施形態においては、図２のステップＳ２０１において、温度差にて冷媒量過多を検知するとしたが、さらに条件を加えるとしてもよい。
例えば、運転室内機３の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態が所定時間以上継続し、かつ、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下である場合に、運転室内機３が冷媒量過多であることを検知するとしてもよい。
運転室内機３の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態とは、室内コントローラなどを用いユーザーによって設定された設定温度と、実際の室内温度との差が大きい場合を意味する。これが所定時間以上継続すると、マルチ型空気調和装置１は暖房の場合は不暖、冷房の場合は不冷の状態となっているといえる。よって、運転室内機３が不暖かつ冷媒量過多であることで、運転室内機３の冷媒量過多であることを検知するとしてもよい。これにより、頻繁な設定変更を行わず、不要な制御を防ぐことができる。ここで、第２温度差は、例えば３ｄｅｇとし、所定時間は、例えば５分とする。
【００５９】
以上、説明してきたように、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態によれば、少なくとも一つの室外機２と、室内電子膨張弁３１を備えた複数の室内機３と、を備えたマルチ型空気調和装置１の制御装置７０であって、運転中の室内機３を運転室内機３、暖房運転中の運転室内機３を暖房運転室内機３、停止中の室内機３を停止室内機３とし、暖房時に暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合は、全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行うことから、運転室内機３の冷媒量が過多となり能力低下が検知されると、全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止されて停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留される。
冷媒が過多傾向となると室外機２のレシーバ１６に冷媒が貯留されるが、冷媒がレシーバ１６の貯留量を超えてさらに過多となると、運転室内機３の冷媒量が過多となり能力が低下する。冷媒量が過多となったか否かについては、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となったことにより検知できる。これは、レシーバ１６があふれて冷媒過多となり、運転室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差がほぼ同じとなるためである。
【００６０】
停止室内機３の室内電子膨張弁３１は、冷媒が不足するのを避けるため通常は冷媒を貯留しないように微開とされているが、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となると、制御装置７０は全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行う。これにより、全ての停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され、運転室内機３へは適正な量の冷媒が供給され、能力低下を防止することができる。また、室内電子膨張弁３１の制御により冷媒量を調整することができるため、室外機２のレシーバ１６の容量を大きくする必要がなくコスト削減につながる。また、マルチ型空気調和装置１の設置において、冷媒のチャージ量は室内機３の台数や冷媒配管の長さによって決定されるが、室内電子膨張弁３１の制御により冷媒量が調整できるため、チャージ量が適正量よりも多く設定された場合でも許容可能である。
【００６１】
また本実施形態によれば、一台以上の停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止されている場合に室外機２の室外電子膨張弁１５の開度が所定開度以上となり運転室内機３が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行うことから、停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止され室内熱交換器３０に冷媒が貯留されることにより運転室内機３の冷媒量が不足し能力低下が検知されると、いずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行い、室内熱交換器３０に貯留された冷媒を回収する。これにより、運転室内機３の冷媒量の補正を行うことができる。また、この補正を繰り返すことにより、運転室内機３へ適正量の冷媒が供給され、マルチ型空気調和装置１の運転の安定化をはかることができる。
また、運転室内機３に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち室外機２の室外電子膨張弁１５は所定の開度とされる。運転室内機３の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、室外機２の室外電子膨張弁１５の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室外電子膨張弁１５の最大開度である。室外電子膨張弁１５が所定開度以上となった場合に冷媒量不足を検知するため、簡便な方法で運転室内機３の冷媒量不足を検知することができる。
【００６２】
また本実施形態によれば、停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする場合の開度は、室内電子膨張弁３１の冷媒流量が１０〜２０ｋｇ／ｈとなる開度であるとするため、室内電子膨張弁３１の開度が大きすぎて停止室内機３が設置された室内環境が変更されること、また室内電子膨張弁３１の開度が小さすぎて停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留されることを防ぎ、適正な開度とすることができる。
【００６３】
また本実施形態によれば、一台以上の運転室内機３の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態が所定時間以上継続し、かつ、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下である場合に、運転室内機３が冷媒量過多であることを検知する。運転室内機３の設定温度と室内温度との差が第２温度差以上である状態とは、室内コントローラなどを用いユーザーによって設定された設定温度と、実際の室内温度との差が大きい場合を意味する。これが所定時間以上継続すると、マルチ型空気調和装置１は暖房の場合は不暖、冷房の場合は不冷の状態となっているといえる。また、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下であるとは、レシーバ１６があふれて冷媒過多となり、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差がほぼ同じとなることを意味する。よって、運転室内機３が不暖かつ冷媒量過多であることで、運転室内機３の冷媒量過多であることを検知する。これにより、頻繁な設定変更を行わず、不要な制御を防ぐことができる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
上記した第１実施形態では、マルチ型空気調和装置は冷暖切換型であるとしたが、本実施形態では、マルチ型空気調和装置を冷暖同時型とするものである。その他の点については第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
【００６５】
図６には、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の概略構成図が示されている。
本実施形態のマルチ型空気調和装置１は、１台の室外ユニットで複数の室内ユニットの冷房と暖房の同時自動運転を可能にした空気調和装置（「冷暖同時型」「冷暖房フリー」ともいう。以下、「冷暖同時型」ともいう。）である。
マルチ型空気調和装置１は、一つの室外機２と、複数（例えば、５台）の室内機３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄおよび３Ｅと、これらを接続する高圧ガス管４Ｈと、低圧ガス管４Ｌと、液側配管５と、制御装置７０とを備えている。
室外機２は、例えば、１台の圧縮機１０と、２台の室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂと、２つの室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂとを備えている。
なお、以下において、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂや、室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂ等と示される各部は、特に区別しない場合にはＡ，Ｂ等の符号を省略し、例えば、室外熱交換器１３、室外側四方切換弁１２のように示す。
【００６６】
本実施形態においては、室外熱交換器１３に対応して室外側四方切換弁１２を設けているが、本発明はこれに限定されない。例えば、マルチ型空気調和装置１に３つの室外熱交換器１３と、２つの室外側四方切換弁１２を備え、一方の室外側四方切換弁１２には２つの室外熱交換器１３を接続し、他方の室外側四方切換弁１２には残り１つの室外熱交換器１３を接続する構成としても良い。
また、本実施形態においては、四方切換弁を用いることを例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、２つの三方弁を使用して、四方切換弁と同じ機能を実現してもよい。
本実施形態においては、マルチ型空気調和装置１は、室内機３を５台備える場合を例に挙げて説明するが、室内機３の台数は特に限定されない。
【００６７】
室外熱交換器１３は、室外空気と熱交換するものであり、過冷却コイル１４と一体的に構成され、通過する冷媒の状態に応じて凝縮器または蒸発器として動作する。各室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂとレシーバ１６との間の冷媒配管２２との間であって、各室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂの近傍には、それぞれ、室外電子膨張弁（ＥＥＶＨ）１５Ａ，１５Ｂが設けられている。
【００６８】
圧縮機１０は、要求される能力に応じて運転されるものである。圧縮機１０は、室外熱交換器１３からの低温低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を作り出す。
圧縮機１０で圧縮された冷媒は、高圧ガス冷媒となり、高圧ガス管４Ｈへと吐出される。
【００６９】
室外機２内に位置する高圧ガス管４Ｈは、分岐点において分岐し、それぞれの分岐管が高圧ガス管用ポート１２−１において室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂに接続されている。室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂに接続される室外熱交換器側ポート１２−２と、低圧ガス管４Ｌの分岐点において低圧ガス管４Ｌに合流する低圧ガス分岐管に接続される低圧ガス管側ポート１２−３と、ストレーナ及びキャピラリチューブを介して低圧ガス分岐管に接続されるバイパス管側ポート１２−４とを備えている。室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂは、接続される室外熱交換器１３を高圧側または低圧側に切り替える。
【００７０】
室外機２内に位置する低圧ガス管４Ｌは、アキュームレータ１９を介して、圧縮機１０に接続されている。アキュームレータ１９において回収された液冷媒は、液冷媒返送ラインによって圧縮機１０に戻されるようになっている。
【００７１】
室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂは、室外側四方切換弁１２Ａ，１２Ｂに接続される側の反対側に、冷媒配管２２が接続されている。室外機２内の冷媒配管２２は、液冷媒を貯留するレシーバ１６と、冷房運転時に冷媒配管２２を流れる冷媒に過冷却を与える過冷却熱交換器１７とを備える。過冷却熱交換器１７は、冷媒配管２２を流れる液冷媒の一部を取り出し、過冷却用膨張弁（ＥＥＶＳＣ）１８によって膨張気化させて冷却した冷媒によって、冷媒配管２２を流れる液冷媒に過冷却を与えるようになっている。過冷却に用いられて気化したガス冷媒は、アキュームレータ１９に返送される。
室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路２３を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器１３に対して外気を送風する室外ファン（図示せず）が設けられている。
【００７２】
低圧ガス管４Ｌ、高圧ガス管４Ｈ及び液側配管５は、室外機２のガス側操作弁２０及び液側操作弁２１に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機２とそれに接続される複数台の室内機３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定されるようになっている。低圧ガス管４Ｌ、高圧ガス管４Ｈ及び液側配管５の途中には、分岐器（図示せず）が設けられ、該分岐器を介して適宜台数の室内機３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ及び３Ｅが接続されている。これによって、公知の密閉された冷凍サイクル（冷媒回路）７が構成されている。
【００７３】
室内機３は、複数設けられており、各室内機の構成は同等とされる。室内機３は、室内空気と熱交換を行う室内熱交換器３０を備える。室内熱交換器３０と液側配管５とを接続する液冷媒用分岐管には、室内電子膨張弁３１が設けられる。各室内機３には、高圧ガス管４Ｈ及び低圧ガス管４Ｌの切り換えを行う分流コントローラ８が設けられる。
【００７４】
分流コントローラ８は、室内側四方切換弁８１を備えている。室内側四方切換弁８１は、高圧ガス管４Ｈの主管から分岐された高圧ガス分岐管に接続される高圧ガス管用ポート８１−１と、室内熱交換器３０側に接続される室内熱交換器側ポート８１−２と、低圧ガス管４Ｌの主管から分岐された室内側低圧ガス分岐管に接続される低圧ガス管用ポート８１−３と、室内側低圧ガス分岐管の中途位置に合流する低圧バイパス管に接続される低圧バイパス管用ポート８１−４とを有している。
【００７５】
室内側四方切換弁８１は、暖房運転時には、高圧ガス管用ポート８１−１と室内熱交換器側ポート８１−２とを連通し、かつ、低圧ガス管用ポート８１−３と低圧バイパス管用ポート８１−４とを連通する。こうして、暖房運転時には、高圧ガスを室内熱交換器３０に供給する。
また、室内側四方切換弁８１は、冷房運転時には、高圧ガス管用ポート８１−１と低圧バイパス管用ポート８１−４とを連通し、かつ、室内熱交換器側ポート８１−２と低圧ガス管用ポート８１−３とを連通する。こうして、冷房運転時には低圧ガスを室内熱交換器３０に供給する。
【００７６】
室内側四方切換弁８１の上流側の高圧ガス分岐管には、高圧ガス分岐管用開閉弁が設けられる。高圧ガス分岐管用開閉弁を迂回するように高圧ガス分岐管用バイパス流路が形成されており、高圧ガス分岐管用バイパス流路には第１キャピラリチューブが設けられる。
室内側四方切換弁８１の下流側の低圧バイパス管には、第２キャピラリチューブが設けられる。
高圧ガス分岐管用バイパス流路の上流側の高圧ガス分岐管と低圧バイパス管の下流側（中途位置の下流側）の室内側低圧ガス分岐管との間には、高低圧バイパス管（バイパス管）が設けられる。高低圧バイパス管には、高圧ガス分岐管側から室内側低圧ガス分岐管側に向かって、高低圧バイパス管用開閉弁と第３キャピラリチューブとが順に設けられる。
【００７７】
次に、本実施形態のマルチ型空気調和装置１の冷房運転における冷媒量変動時の制御について説明する。
検知部７１は、流通する冷媒量が過多傾向となっているか否かを判定する。冷媒量過多であるか否かについては、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０の出口部と中央部の温度の温度差により判定を行う。
【００７８】
図３に示されるように、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０には、図の矢印の方向に冷媒が流通している。暖房運転室内機３の室内熱交換器３０には、暖房運転時の冷媒出口側から順に出口部温度センサ６１、中央部温度センサ６２、入口部温度センサ６３がそれぞれ設けられている。出口部温度センサ６１は出口温度Ｔ１，中央部温度センサ６２は中央部温度Ｔ２、入口部温度センサ６３は入口温度Ｔ３をそれぞれ計測する。
冷媒が適正量流通している場合は、室内熱交換器３０の入口部（入口部温度センサ６３側）から入った高温高圧の冷媒ガスが室内空気と熱交換されることにより凝縮液化される。よって、各温度はＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３となっている。
一方、冷媒量過多である場合は、レシーバ１６があふれた状態となり、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され、出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差がほぼ同じとなり、各温度は、Ｔ１≒Ｔ２＜Ｔ３となる。よって、出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜が第１温度差以下となった場合、検知部７１は冷媒過多傾向にあることを検知するものとする。ここで、第１温度差は、例えば５ｄｅｇとする。
【００７９】
マルチ型空気調和装置１において、検知部７１によって運転室内機３にて冷媒量過多が検知された場合は、全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を全閉としたまま、各室内側四方切換弁８１を切り換える。具体的には、高圧ガス管用ポート８１−１と室内熱交換器側ポート８１−２とを連通し、かつ、低圧ガス管用ポート８１−３と低圧バイパス管用ポート８１−４とを連通する。
この時、停止室内機３の室内電子膨張弁３１は全閉とされているため、高圧ガス管用ポート８１−１および室内熱交換器側ポート８１−２を経由して流入した高圧ガスは、室内熱交換器３０に貯留される。
【００８０】
また、マルチ型空気調和装置１において、運転室内機３にて冷媒量不足が検知された場合は、いずれか一台の停止室内機３の室内側四方切換弁８１を切り換える。具体的には、室内側四方切換弁８１は、高圧ガス管用ポート８１−１と低圧バイパス管用ポート８１−４とを連通し、かつ、室内熱交換器側ポート８１−２と低圧ガス管用ポート８１−３とを連通する。
この時、室内熱交換器３０に貯留されていた高圧ガスは、室内熱交換器側ポート８１−２および低圧ガス管用ポート８１−３を経由して低圧ガス管４Ｌ方向へ回収される。
または、暖房時と同様にいずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行うとしてもよい。
【００８１】
なお、本実施形態のマルチ型空気調和装置１の暖房運転においては、第１実施形態と同じ制御が行われる。
【００８２】
以上、説明してきたように、本実施形態に係るマルチ型空気調和装置の制御装置、マルチ型空気調和装置、マルチ型空気調和装置の制御方法及びマルチ型空気調和装置の制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態によれば、少なくとも一つの室外機２と、室内電子膨張弁３１を備えた複数の室内機３と、室内機３に各々対応する複数の分流コントローラ８と、を備えたマルチ型空気調和装置１の制御装置７０であって、運転中の室内機３を運転室内機３、暖房運転中の運転室内機３を暖房運転室内機３、停止中の室内機３を停止室内機３とし、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となり冷媒量過多であることを検知した場合、暖房時には全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行うことから、冷暖同時型のマルチ型空気調和装置１において、運転室内機３の冷媒量が過多となり能力低下が検知されると、暖房時は全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止されて停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留される。
【００８３】
冷媒が過多となると、室外機２のレシーバ１６に冷媒が貯留されるが、レシーバ１６の貯留量を超えて冷媒が過多となると運転室内機３の冷媒量が過多となり能力が低下する。冷媒量が過多となったか否かについては、暖房運転室内機３に備えられた室内熱交換器３０の出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差が第１温度差以下となったことにより検知できる。これは、レシーバ１６があふれて冷媒過多となり、暖房運転室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され出口温度Ｔ１と中央部温度Ｔ２との差がほぼ同じとなるためである。
【００８４】
暖房時には停止室内機３の室内電子膨張弁３１は、冷媒が不足するのを避けるため通常は冷媒を貯留しないように微開とされているが、冷媒量過多を検知すると、制御装置７０は全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行う。これにより、全ての停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され、運転室内機３へは適正な量の冷媒が供給され、能力低下を防止することができる。また、室内電子膨張弁３１の制御により冷媒量を調整することができるため、室外機２のレシーバ１６の容量を大きくする必要がなくコスト削減につながる。また、マルチ型空気調和装置１の設置において、冷媒のチャージ量は室内機３の台数や冷媒配管の長さによって決定されるが、室内電子膨張弁３１の制御により冷媒量が調整できるため、チャージ量が適正量よりも多く設定された場合でも許容可能である。
【００８５】
また、冷房時には全ての停止室内機３に対応する分流コントローラ８の室内側四方切換弁８１を切り換え、全ての停止室内機３の室内電子膨張弁３１を閉止する制御を行うことから、冷房時において冷媒量過多が検知された場合であっても、分流コントローラ８の室内側四方切換弁８１を切り換え、室内電子膨張弁３１を閉止することにより、暖房時と同様に停止室内機３の室内熱交換器３０に冷媒が貯留され、運転室内機３へ適正な量の冷媒を供給することができる。
【００８６】
また本実施形態によれば、暖房時に一台以上の停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止されている場合に室外機２の室外電子膨張弁１５の開度が所定開度以上となり運転室内機３が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行うことから、暖房時において停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止され室内熱交換器３０に冷媒が貯留されることにより運転室内機３の冷媒量が不足し能力低下が検知されると、いずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行い、室内熱交換器３０に貯留された冷媒を回収する。これにより、運転室内機３の冷媒量の補正を行うことができる。また、この補正を繰り返すことにより、運転室内機３へ適正冷媒量が供給され、マルチ型空気調和装置１の運転の安定化をはかることができる。
また冷房時に一台以上の停止室内機３の室内電子膨張弁３１が閉止されている場合に室外機２の室外電子膨張弁１５の開度が所定開度以上となり運転室内機３が冷媒量不足であることを検知した場合は、いずれか一台の停止室内機３に対応する分流コントローラ８の室内側四方切換弁８１を切り換える制御またはいずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とする制御を行うことから、冷房時において冷媒量不足が検知された場合であっても、いずれか１台の分流コントローラ８の室内側四方切換弁８１を切り換えることまたは暖房時と同様にいずれか一台の停止室内機３の室内電子膨張弁３１を微開とすることにより暖房時と同様に室内熱交換器３０に貯留された冷媒を回収し、運転室内機３へ適正な量の冷媒を供給することができる。
また、暖房運転において運転室内機３に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち室外機２の室外電子膨張弁１５、または室内機３の室内電子膨張弁３１は所定の開度とされる。運転室内機３の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、室外機２の室外電子膨張弁１５または室内機３の室内電子膨張弁３１の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室外電子膨張弁１５の最大開度である。よって簡便な方法で運転室内機３の冷媒量不足を検知することができる。
一方、冷房運転において運転室内機３に適正冷媒量が供給されている場合は、蒸発器の電子膨張弁、すなわち運転室内機３の室内電子膨張弁３１は所定の開度とされる。運転室内機３の冷媒量が不足すると、より多く冷媒を循環させる必要があるため、運転室内機３の室内電子膨張弁３１の開度は所定開度以上となる。ここで、所定開度とは、例えば室内電子膨張弁３１の最大開度である。よって、簡便な方法で運転室内機３の冷媒量不足を検知することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  マルチ型空気調和装置
２  室外機
３  室内機
８  分流コントローラ
１０  圧縮機
１２  室外側四方切換弁
１３  室外熱交換器
１５  室外電子膨張弁
１６  レシーバ
３０  室内熱交換器
３１  室内電子膨張弁
６１  出口部温度センサ
６２  中央部温度センサ
６３  入口部温度センサ
７０  制御装置
７１  検知部
７２  制御部
８１  室内側四方切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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