(57)【要約】【課題】室内機の吹出温度制御性の向上を図ること。【解決手段】吐出冷媒圧力検出装置４０の検出値、吸入冷媒圧力検出装置４１の検出値および圧縮機１の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、吐出冷媒圧力検出装置４０の検出値、凝縮器２０の入口冷媒温度検出装置３５の検出値、凝縮器２０の出口冷媒温度検出装置３４の検出値および冷媒循環量を基に冷媒側暖房能力を推定する冷媒側暖房能力推定手段と、凝縮器２０の設定吹出空気温度、凝縮器２０の吸込空気温度検出装置３６の検出値および送風機２２の送風量を基に空気側暖房能力を推定する空気側暖房能力推定手段と、冷媒側暖房能力推定手段による推定値と空気側暖房能力推定手段による推定値との差に基づいて圧縮機１の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段とを備えた空気調和装置。【選択図】図１
2008232588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記凝縮器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記凝縮器の吸込空気温度検出装置と、
前記凝縮器に対応した送風機と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記凝縮器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記凝縮器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側暖房能力を推定する冷媒側暖房能力推定手段と、
前記凝縮器の設定吹出空気温度、前記凝縮器の前記吸込空気温度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側暖房能力を推定する空気側暖房能力推定手段と、
前記冷媒側暖房能力推定手段による推定値と前記空気側暖房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記凝縮器の吹出空気温度検出装置を備え、
前記圧縮機運転容量決定手段は、前記凝縮器の設定吹出空気温度と前記吹出空気温度検出装置の検出値の差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する、ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記蒸発器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記蒸発器の吸込空気温度検出装置と、
前記蒸発器に対応した送風機と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値、前記蒸発器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側冷房能力を推定する冷媒側冷房能力推定手段と、
前記蒸発器の設定吹出空気温度、前記蒸発器の前記吸込空気温度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側冷房能力を推定する空気側冷房能力推定手段と、
前記冷媒側冷房能力推定手段による推定値と前記空気側冷房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
前記蒸発器の吹出空気温度検出装置を備え、
前記圧縮機運転容量決定手段は、前記蒸発器の設定吹出空気温度と前記吹出空気温度検出装置の検出値の差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する、ことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
【請求項５】
冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記蒸発器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記蒸発器の吸込空気温度検出装置と吸込空気湿度検出装置と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値、前記蒸発器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側冷房能力を推定する冷媒側冷房能力推定手段と、
前記蒸発器の設定吸出空気温度、設定吸出空気湿度、前記蒸発器の前記吸込空気温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記吸込空気湿度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側冷房能力を推定する空気側冷房能力推定手段と、
前記冷媒側冷房能力推定手段による推定値と前記空気側冷房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
前記蒸発器の吹出空気温度検出装置と吹出空気湿度検出装置とを備え、
前記圧縮機運転容量決定手段は  前記蒸発器の設定吹出空気温度および設定吹出空気湿度とを基に推定された設定吹出空気エンタルピーと、前記吹出空気温度検出装置の検出値および吹出空気湿度検出装置の検出値を基に推定された実吹出空気エンタルピーとの差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する、ことを特徴とする請求項５項記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吹出空気温度を制御する機能を有する空気調和装置（空調機ともいう）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和装置として、吹出空気温度の設定値と吹出空気温度の検出値との差に基づき、圧縮機周波数や室内機ファン風量を可変、または、複数の冷凍サイクルを段階的に制御し、吹出空気温度設定値に吹出空気温度検出値を収束させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気調和装置において、特に外気などを直接室内機に吸引する方式では、吹出温度を設定値に収束させるのが困難で、冷房運転の場合には、設定温度を下回ってしまい、サーモＯＦＦ状態、すなわち冷凍サイクルの停止状態で室内機が送風状態になり、空調されていない高温高湿の外気が直接室内に流入し対人空調では快適性を阻害し、対物空調では冷却対象の品質劣化の原因となる場合がある。また、暖房運転の場合には、設定温度を上回ってしまい、サーモＯＦＦ状態になり、空調されていない低温の外気が直接室内に流入し、対人空調、対物空調ともに冷房運転と同様の問題がある。
空調機を連続運転させるために、設定温度の幅を広くする方法もあるが、目標とする設定温度から大きく外れてエネルギー消費を増大させることや、快適性や被空調対象物の品質劣化の点で問題がある。
また、複数の冷凍サイクルによる構成は、機器の構造が複雑になり、複数の配管工事も必要となりコスト高になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、室内機の運転状態から必要負荷を推定し、空調機の運転状態を適正に制御して、吹出温度制御性の向上を図ることを目的とする。また併せて、エネルギー効率を向上させ、さらに信頼性の高い運転を、安価な手法で行うことができる空気調和装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記凝縮器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記凝縮器の吸込空気温度検出装置と、
前記凝縮器に対応した送風機と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記凝縮器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記凝縮器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側暖房能力を推定する冷媒側暖房能力推定手段と、
前記凝縮器の設定吹出空気温度、前記凝縮器の前記吸込空気温度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側暖房能力を推定する空気側暖房能力推定手段と、
前記冷媒側暖房能力推定手段による推定値と前記空気側暖房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたものである。
また、冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記蒸発器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記蒸発器の吸込空気温度検出装置と、
前記蒸発器に対応した送風機と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値、前記蒸発器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側冷房能力を推定する冷媒側冷房能力推定手段と、
前記蒸発器の設定吹出空気温度、前記蒸発器の前記吸込空気温度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側冷房能力を推定する空気側冷房能力推定手段と、
前記冷媒側冷房能力推定手段による推定値と前記空気側冷房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたものである。
さらに、冷媒を圧縮する運転容量可変可能な圧縮機と、前記圧縮機において圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、吸熱する蒸発器と、絞り手段が接続された冷媒回路を備えた空気調和装置において、
前記圧縮機の吐出冷媒圧力検出装置および吸入冷媒圧力検出装置と、
前記蒸発器の入口冷媒温度検出装置および出口冷媒温度検出装置と、
前記蒸発器の吸込空気温度検出装置と吸込空気湿度検出装置と、
前記吐出冷媒圧力検出装置の検出値、前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値および前記圧縮機の運転容量を基に冷媒循環量を推定する冷媒循環量推定手段と、
前記吸入冷媒圧力検出装置の検出値、前記蒸発器の前記入口冷媒温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記出口冷媒温度検出装置の検出値および前記冷媒循環量を基に冷媒側冷房能力を推定する冷媒側冷房能力推定手段と、
前記蒸発器の設定吸出空気温度、設定吸出空気湿度、前記蒸発器の前記吸込空気温度検出装置の検出値、前記蒸発器の前記吸込空気湿度検出装置の検出値および前記送風機の送風量を基に空気側冷房能力を推定する空気側冷房能力推定手段と、
前記冷媒側冷房能力推定手段による推定値と前記空気側冷房能力推定手段による推定値との差に基づいて前記圧縮機の運転容量を決定する圧縮機運転容量決定手段と、
を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る空気調和装置は、室内機に相当する凝縮器や蒸発器（利用側熱交換器）の必要負荷を空気側の吸込、吹出空気温度と送風量から推定し、冷凍サイクル側の圧縮機運転容量を過不足なく決定するので、吹出温度制御の精度を向上させることができ、快適性や被空調物の品質の向上、無駄な運転を減らすことによりエネルギー効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路を中心とした構成図である。この空気調和装置は、熱源側ユニットＡ（以下「室外ユニットＡ」と称す）と利用側ユニットＢ（以下「室内ユニットＢと称す）とを有し、これらが冷媒配管であるガス配管Ｐ１１と液管Ｐ１２により連結されている。なお、以下の説明において、「熱源側」または「利用側」に属する手段については、それぞれ「室外」または「室内」と形容している。
【０００９】
（室外ユニット）
室外ユニットＡは、冷媒を圧縮する圧縮機１と、流路切替器である四方弁２と、圧縮機１において圧縮された冷媒を冷却する熱源側熱交換器３（以下「室外熱交換器３」と称す）と、過冷却熱交換器４と、圧縮機１の吸入側に接続されたアキュームレータ７とを有し、それらが図１に示すように冷媒配管で接続されている。室外熱交換器３の近くには室外熱交換器３に送風する風量可変の室外ファン８が設けられている。
そして、圧縮機１の出側と四方弁２とは第１の室外配管Ｐ１によって、四方弁２と室外熱交換器３の入側とは第２の室外配管Ｐ２によって、室外熱交換器３の出側と過冷却熱交換器４の入側とは第３の室外配管Ｐ３によって、四方弁２と圧縮機１の入側とは第４の室外配管Ｐ４によって、それぞれ連結されている。また、第４の室外配管Ｐ４の途中にアキュームレータ７が設置されている。
第４の室外配管Ｐ４はアキュームレータ７の上流において分岐し、該分岐部より室外バイパス配管Ｐ５が形成されて、室外バイパス配管Ｐ５は過冷却熱交換器４を経由して蓄熱液配管Ｐ６に連結され、過冷却熱交換器４を経由した後の位置には室外絞り装置５が設置されている。
さらに、室外ユニットＡは、室外ユニットＡを構成する各機器の動作を制御する室外ユニットコントローラー９を備えている。
【００１０】
（室内ユニット）
室内ユニットＢは、利用側熱交換器２０（以下「室内熱交換器２０」と称す）と室外絞り装置２１とを備え、それらが図１に示すように冷媒配管で接続されて、液管Ｐ１２とガス配管Ｐ１１とに接続されている。室内熱交換器２０の近くには一定速度の室内ファン２２が設けられている。
さらに、室内ユニットＢは、室内ユニットＢを構成する各機器の動作を制御する室内ユニットコントローラー２３を備えている。室内ユニットコントローラー２３は、伝送線Ｘ１により室外ユニットコントローラー９と接続されている。
なお、図１においては、室内ユニットを１つだけ例示したが、その数量は限定されるものではなく、２つ以上であってもよい。
【００１１】
（冷媒温度検出手段）
冷媒温度検出手段としては、圧縮機１吐出側に設けられた吐出冷媒温度検出装置３１と、室外熱交換器３に設けられた気液二相部冷媒温度検出装置３２と、室外熱交換器３の出口側に設けられた液部冷媒温度検出装置３３と、室内熱交換器２０の出入口の一端側に設けられた冷媒温度検出装置３４と、室内熱交換器２０の出入口の他端側に設けられた冷媒温度検出装置３５とが備えられている。
【００１２】
（空気温度検出手段）
空気温度検出手段としては、室内熱交換器２０の吸い込み温度を検出する室内機吸込空気温度検出装置３６と、室内熱交換器２０の吹き出し温度を検出する室内機吹出空気温度検出装置３７とが備えられている。
【００１３】
（冷媒圧力検出手段）
冷媒圧力検出手段としては、圧縮機１の吐出側に設けられた吐出冷媒圧力検出装置４０と、圧縮機１の吸入側に設けられた吸入冷媒圧力検出装置４１とが備えられている。
【００１４】
（暖房運転時の動作）
次に、上記空気調和装置の暖房運転時の動作を図１を参照して説明する。暖房運転は、室外ユニットＡの圧縮機１より吐出した冷媒ガスは、四方弁２を経由して、ガス配管Ｐ１１を通過し、室内ユニットＢに供給される。そして冷媒ガスは、室内熱交換器２０に供給され、室内熱交換器２０で凝縮されて、暖房運転に供される。冷媒は室内熱交換器２０で過冷却状態になり、室内絞り装置２１において減圧されて、液配管Ｐ１２を通過し、室外熱交換器３に供給され、室外熱交換器３において蒸発する。その後、四方弁２を経由してアキュームレータ７に供給され、圧縮機１に吸入される循環経路をたどる。
【００１５】
（圧縮機運転容量の決定方法）
図２は本発明に係る空気調和装置の実施の形態１における暖房運転の室内熱交換器２０の暖房負荷の推定方法と、暖房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決定する方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１を参照しながら図２に沿って実施の形態１の圧縮機１の運転容量決定方法を説明する。なお、図中、「ステップ１」を「Ｓ１」等と記載している。
【００１６】
まず、空気調和装置の試運転時に、ステップ１では、設定吹出空気温度Ｔｏと、予め設定された、初期運転状態（圧縮機周波数Ｆ＝Ｆ０、室内ファン風量Ｖ）にて空気調和装置を運転する。
【００１７】
空気調和装置が十分に安定した状態において、ステップ２では、吐出冷媒圧力検出装置４０、吸入冷媒圧力検出装置４１により、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓを検知する。
【００１８】
ステップ３では、予め設定した、圧縮機１の周波数Ｆ、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄ、圧縮機１の吸入圧力Ｐｓによって関数化されている次式により冷媒循環量Ｇｒを求める。
Ｇｒ＝ｆ（Ｆ、Ｐｄ、Ｐｓ）・・・・・・・・・・・（１）
ステップ１〜３は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒循環量推定手段により行うものとする。
【００１９】
ステップ４では、冷媒温度検出装置３４と、冷媒温度検出装置３５により、室内熱交換器液管温度Ｔ３４と、室内熱交換器過熱ガス温度Ｔ３５を得る。
【００２０】
ステップ５では使用している冷媒種から予め関数化されている次式より冷媒エンタルピーを求める。
Ｈｅｉｎ＝ｆ（Ｐｄ、Ｔ３５）・・・・・・・・・・・（２）
Ｈｅｏｕｔ＝ｆ（Ｐｄ、Ｔ３４）・・・・・・・・・・（３）
ただし、Ｈｅｉｎは室内熱交換器入口部冷媒エンタルピー、Ｈｅｏｕｔは室内熱交換器出口部冷媒エンタルピーを示す。
【００２１】
ステップ６では次式より冷媒側暖房能力Ｑｃｒを求める。
Ｑｃｒ＝Ｇｒ×（Ｈｅｉｎ−Ｈｅｏｕｔ）・・・・・（４）
ステップ４〜６は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒側暖房能力推定手段により行うものとする。
【００２２】
ステップ７では、室内機吸込空気温度検出装置３６により、室内熱交換器２０の吸込空気温度Ｔ３６を検出する。
【００２３】
ステップ８では次式より空気側暖房能力Ｑｃａを求める。
Ｑｃａ＝Ｃｐａ×Ｖ×（Ｔｏ−Ｔ３６）・・・・・・（５）
ただし、Ｃｐａは空気比熱、Ｖは送風機２２の風量である。
ステップ７〜８は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた空気側暖房能力推定手段により行うものとする。
【００２４】
ステップ９では冷媒側暖房能力Ｑｃｒと空気側暖房能力Ｑｃａが等しいか否か判断し、等しい場合には、このときの圧縮機１の周波数Ｆで運転を継続し、ステップ１１に進み一定制御間隔ごとにステップ２からステップ１１を繰り返す。一方、ＱｃｒとＱｃａが等しくない場合にはステップ１０に進み、圧縮機１の周波数を変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。すなわち、Ｑｃｒ＞Ｑｃａの場合には圧縮機周波数をダウンさせ、Ｑｃｒ＜Ｑｃａの場合には圧縮機周波数をアップさせ、ステップ２からステップ１０をＱｃｒとＱｃａが同等になるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ９〜１１は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００２５】
一方、図３は本発明に係る空気調和装置の実施の形態１における暖房運転の室内熱交換器２０の暖房負荷の推定方法と、暖房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決定する別の方法のフローチャートである。以下、図１を参照しながら図３に沿って説明する。
【００２６】
図３においてステップ１から１０までは図２の動作と同じなのでそれらの説明は割愛する。ステップ１から１０までは、空気調和装置の起動から最初に暖房負荷と暖房能力をバランスさせるための圧縮機周波数Ｆの決定手段である。そして、ステップ１１から１４では室内熱交換器２０の吹出空気温度の検出値を設定温度へ収束させる動作である。
ステップ１１では、一定制御間隔を判定し、ステップ１２では室内機吹出空気温度検出装置３７により吹出空気温度Ｔ３７を検出し、ステップ１３ではその吹出空気温度Ｔ３７と設定温度Ｔｏが等しいか否かを判断し、等しい場合には、このときの圧縮機周波数Ｆで運転を継続し、ステップ２に進みステップ２からステップ１３を繰り返す。一方、吹出空気温度Ｔ３７と設定温度Ｔｏが等しくない場合にはステップ１４に進み、圧縮機周波数を変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。この際、Ｔ３７＞Ｔｏの場合には圧縮機周波数Ｆをダウンさせ、Ｔ３７＜Ｔｏの場合には圧縮機周波数Ｆをアップさせ、ステップ２からステップ１４をＴ３７とＴｏが等しくなるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ１２〜１４も、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００２７】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の制御手段は、空気側から得られる暖房負荷を推定し、冷媒側の暖房能力がそれに等しくなるように制御するので、吹出空気温度が設定温度になり、サーモＯＦＦ状態にならず連続運転が可能となる。
【００２８】
実施の形態２．
（冷房運転時の動作）
図１を参照して上記空気調和装置の冷房運転時の動作について説明する。冷房運転は、圧縮機１より吐出した冷媒ガスが、四方弁２を経由して室外熱交換器３に供給され、室外熱交換器３において凝縮されて、過冷却熱交換器４に供給され、過冷却熱交換器４において過冷却状態になり、冷媒の過冷却度が増す。そして、過冷却度が増した冷媒は、液配管Ｐ１２を通過し、室内ユニットＢに供給される。このとき、過冷却度が増した冷媒は、室内絞り手段２１において減圧されて室内熱交換器２０に供給され、室内熱交換器２０において蒸発し冷房運転を行う。室内熱交換器２０において蒸発した冷媒は、ガス配管Ｐ１１を通過し、四方弁２を経由してアキュームレータ７に供給され、その後、圧縮機１に吸入される循環経路をたどる。
【００２９】
（圧縮機運転容量の決定方法）
図４は本発明に係る空気調和装置の実施の形態２における冷房運転の室内熱交換器２０の冷房負荷の推定方法と、冷房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決定する方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１を参照して図４に沿って説明する。なお、図中、「ステップ２１」を「Ｓ２１］等と記載している。
【００３０】
まず、空気調和装置の試運転時に、ステップ２１では、設定吹出空気温度Ｔｏと、予め設定された、初期運転状態（圧縮機周波数Ｆ＝Ｆ０、室内ファン風量Ｖ）にて空気調和装置を運転する。
【００３１】
空気調和装置が十分に安定した状態において、ステップ２２では、吐出冷媒圧力検出装置４０、吸入冷媒圧力検出装置４１により、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓを検知する。
【００３２】
ステップ２３では、予め設定した、圧縮機１の周波数Ｆ、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄ、圧縮機１の吸入圧力Ｐｓによって関数化されている次式により冷媒循環量Ｇｒを求める。
Ｇｒ＝ｆ（Ｆ、Ｐｄ、Ｐｓ）・・・・・・・・・・・（２１）
ステップ２１〜２３は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒循環量推定手段により行うものとする。
【００３３】
ステップ２４では、冷媒温度検出装置３４と、冷媒温度検出装置３５により、室内熱交換器液管温度Ｔ３４と、室内熱交換器過熱ガス温度Ｔ３５を検出する。
【００３４】
ステップ２５では使用している冷媒種から予め関数化されている次式より冷媒エンタルピーを求める。
Ｈｅｉｎ＝ｆ（Ｐｓ、Ｔ３４）・・・・・・・・・・・（２２）
Ｈｅｏｕｔ＝ｆ（Ｐｓ、Ｔ３５）・・・・・・・・・・（２３）
ただし、Ｈｅｉｎは室内熱交換器入口部冷媒エンタルピー、Ｈｅｏｕｔは室内熱交換器出口部冷媒エンタルピーを示す。
【００３５】
ステップ２６では次式より冷媒側冷房能力Ｑｅｒを求める。
Ｑｅｒ＝Ｇｒ×（Ｈｅｏｕｔ−Ｈｅｉｎ）・・・・・・（２４）
ステップ２４〜２６は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒側冷房能力推定手段により行うものとする。
【００３６】
ステップ２７では、室内機吸込空気温度検出装置３６により、室内熱交換器２０の吸込空気温度Ｔ３６を検出する。
【００３７】
ステップ２８では次式より空気側冷房能力Ｑｅａを求める。
Ｑｅａ＝Ｃｐａ×Ｖ×（Ｔ３６−Ｔｏ）・・・・・・（２５）
ただし、Ｃｐａは空気比熱、Ｖは送風機２２の風量である。
ステップ２７〜２８は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた空気側冷房能力推定手段により行うものとする。
【００３８】
ステップ２９では、冷媒側冷房能力Ｑｅｒと空気側冷房能力Ｑｅａが等しいか否か判断し、等しい場合には、このときの圧縮機周波数Ｆで運転を継続し、ステップ３１に進み一定制御間隔ごとにステップ２２からステプ３１を繰り返す。一方、ＱｅｒとＱｅａが等しくない場合にはステップ３０に進み、圧縮機周波数Ｆを変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。その際、Ｑｅｒ＞Ｑｅａの場合には圧縮機周波数Ｆをダウンさせ、Ｑｅｒ＜Ｑｅａの場合には圧縮機周波数Ｆをアップさせ、ステップ２２からステップ３０を、ＱｅｒとＱｅａが等しくなるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ２９〜３１は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００３９】
一方、図５は本発明に係る空気調和装置の実施の形態２における冷房運転の利用側熱交換器（室内熱交換器）２０の冷房負荷の推定方法と、冷房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決める別の方法のフローチャートである。以下、図１を参照して図５に沿ってその方法を説明する。
【００４０】
図５においてステップ２１から３０までは図４の動作と同じなのでそれらの説明は割愛する。ステップ２１から３０までは空気調和装置の起動から最初に冷房負荷と冷房能力をバランスさせるための圧縮機周波数Ｆの決定手段である。
そして、ステップ３１から３４では室内熱交換器２０の吹出空気温度を設定温度へ収束させる動作である。ステップ３１で一定制御間隔を判定し、ステップ３２では空調機吹出空気温度検出装置３７により吹出空気温度Ｔ３７を検出し、ステップ３３ではＴ３７と設定温度Ｔｏが等しいか否かを判断し、等しい場合には、このときの圧縮機周波数Ｆで運転を継続し、ステップ２２に進みステップ２２からステップ３３を繰り返す。Ｔ３７とＴｏが等しくない場合にはステップ３４に進み、圧縮機周波数Ｆを変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。この際、Ｔ３７＞Ｔｏの場合には圧縮機周波数Ｆをダウンさせ、Ｔ３７＜Ｔｏの場合には圧縮機周波数Ｆをアップさせ、ステップ２２からステップ３４をＴ３７とＴｏが等しくなるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ３１〜３４も、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００４１】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の制御手段は、空気側から得られる冷房負荷を推定し、それと冷媒側の冷房能力とが等しくなるように制御するので、吹出空気温度が設定温度になりサーモＯＦＦ状態にならず連続運転が可能となる。
【００４２】
実施の形態３．
（冷房運転時の動作）
図６は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒回路を中心とした構成図である。図６は、図１の室内ユニットＢに、室内機吸込空気湿度検出装置４６と、室内機吹出空気湿度検出装置４７とを追加したものである。
【００４３】
（圧縮機運転容量決定方法）
図７は本発明に係る空気調和装置の実施の形態３における冷房運転の室内熱交換器２０の冷房負荷の推定方法と、冷房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決定する方法の一例を示すフローチャートである。以下、図６を参照し図７に沿ってその方法を説明する。なお、図中、「ステップ４１」を「Ｓ４１」等と記載している。
【００４４】
まず、空気調和装置の試運転時に、ステップ４１では、室内熱交換器２０の空気設定吹出空気温度Ｔｏと、設定吹出空気湿度Ｒｏと、予め設定された初期運転状態（圧縮機周波数Ｆ＝Ｆ０、室内ファン風量Ｖ）にて空気調和装置を運転する。
【００４５】
空気調和装置が十分に安定した状態において、ステップ４２では、吐出冷媒圧力検出装置４０と吸入冷媒圧力検出装置４１により、圧縮機１の吐出圧力Ｐｄと、圧縮機１の吸入圧力Ｐｓを検知する。
【００４６】
ステップ４３では、予め設定した、圧縮機周波数Ｆ、圧縮機吐出圧力Ｐｄ、圧縮機吸入圧力Ｐｓによって関数化されている次式により冷媒循環量Ｇｒを求める。
Ｇｒ＝ｆ（Ｆ、Ｐｄ、Ｐｓ）・・・・・・・・・・・（４１）
ステップ４１〜４３は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒循環量推定手段により行うものとする。
【００４７】
ステップ４４では、冷媒温度検出装置３４、冷媒温度検出装置３５により、室内熱交換器２０出入り口での冷媒温度を検出する。
【００４８】
ステップ４５では使用している冷媒種から予め関数化されている次式より冷媒エンタルピーを求める。
Ｈｅｉｎ＝ｆ（Ｐｓ、Ｔ３４）・・・・・・・・・・・（４２）
Ｈｅｏｕｔ＝ｆ（Ｐｓ、Ｔ３５）・・・・・・・・・・（４３）
ただし、Ｈｅｉｎは室内熱交換器入口部冷媒エンタルピー、Ｈｅｏｕｔは室内熱交換器出口部冷媒エンタルピーを示す。
【００４９】
ステップ４６では次式より冷媒側冷房能力Ｑｅｒを求める。
Ｑｅｒ＝Ｇｒ×（Ｈｅｏｕｔ−Ｈｅｉｎ）・・・・・（４４）
ステップ４４〜４６は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた冷媒側冷房能力推定手段により行うものとする。
【００５０】
ステップ４７では、室内機吸込空気温度検出装置３６により室内熱交換器２０の吸込空気温度Ｔ３６を、室内機吸込空気湿度検出装置４６により、室内熱交換器２０の吸込空気湿度を検出する。
【００５１】
ステップ４８では湿り空気の特性から予め関数化されている次式より空気エンタルピーを求める。
Ｉｉｎ＝ｆ（Ｔ３６、Ｒ４６）・・・・・・・・・・・（４５）
Ｉｏｕｔ＝ｆ（Ｔｏ、Ｒｏ）・・・・・・・・・・・・（４６）
ただし、Ｉｉｎは室内熱交換器２０の吸込空気エンタルピー、Ｉｏｕｔは室内熱交換器２０の吹出空気エンタルピーを示す。
【００５２】
ステップ４９では次式より空気側冷房能力Ｑｅａを求める。
Ｑｅａ＝Ｖ×（Ｉｉｎ−Ｉｏｕｔ）・・・・・・・・（４７）
ただし、Ｖは送風機２２の風量である。
ステップ４７〜４９は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた空気側冷房能力推定手段により行うものとする。
【００５３】
ステップ５０では冷媒側冷房能力Ｑｅｒと空気側冷房能力Ｑｅａが等しいか否かを判断し、等しい場合には、このときの圧縮機周波数Ｆで運転を継続し、ステップ５２に進み一定制御間隔ごとにステップ４２からステップ５２を繰り返す。一方、ＱｅｒとＱｅａが等しくない場合にはステップ５１に進み、圧縮機周波数を変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。この際、Ｑｅｒ＞Ｑｅａの場合には圧縮機周波数Ｆをダウンさせ、Ｑｅｒ＜Ｑｅａの場合には圧縮機周波数Ｆをアップさせ、ステップ４２からステップ５１を、ＱｅｒとＱｅａが等しくなるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ５０〜５２は、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００５４】
図８は本発明に係る空気調和装置の実施の形態３における冷房運転の室内熱交換器２０の冷房負荷の推定方法と、冷房負荷の推定データから、室外ユニットＡの圧縮機１の運転容量を決める別の方法のフローチャートである。以下、図６を参照して図８に沿って説明する。
【００５５】
図８においてステップ４１から５１までは図７の動作と同じなのでそれらの説明は割愛する。ステップ４１から５１までは空気調和装置の起動から最初に冷房負荷と冷房能力をバランスさせるための圧縮機周波数Ｆの決定手段である。
ステップ５２から５６は吹出空気温度の検出値を設定温度へ収束させる動作である。ステップ５２で一定制御間隔を判定し、ステップ５３で、室内機吹出空気温度検出装置３７により室内熱交換器２０の吹出空気温度Ｔ３７を検出し、室内機吹出空気湿度検出装置４７により室内熱交換器２０の吹出空気湿度Ｒ４７を検出する。
【００５６】
ステップ５４では湿り空気の特性から予め関数化されている次式より湿り空気エンタルピーを求める。
Ｉｏｕｔ＊＝ｆ（Ｔ３７、Ｒ４７）・・・・・・・・・（４８）
Ｉｏｕｔ＝ｆ（Ｔｏ、Ｒｏ）・・・・・・・・・・・・（４９）
なお、Ｉｏｕｔ＊、Ｉｏｕｔは室内熱交換器２０の吹出空気エンタルピーを示す。
【００５７】
ステップ５５ではＩｏｕｔ＊とＩｏｕｔが等しいか否かを判断し、等しい場合には、このときの圧縮機周波数Ｆで運転を継続し、ステップ４２に進みステップ４２からステップ５５を繰り返す。それらが等しくない場合にはステップ５６に進み、圧縮機周波数Ｆを変更する（Ｆ＝Ｆ＊）。この際、Ｉｏｕｔ＊＞Ｉｏｕｔの場合には圧縮機周波数Ｆをダウンさせ、Ｉｏｕｔ＊＜Ｉｏｕｔの場合には圧縮機周波数Ｆをアップさせ、ステップ４２からステップ５６を、Ｉｏｕｔ＊とＩｏｕｔが等しくなるまで繰り返す。このようにして圧縮機周波数Ｆを決定することで、圧縮機１の運転容量が決定される。これらのステップ５２〜５６も、例えば、予めマイコンなどにプログラムしておいた圧縮機運転容量決定手段により行うものとする。
【００５８】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の制御手段は、空気側において空気湿度も検知して冷房負荷を推定し、冷媒側の冷房能力が同等になるように制御するので、サーモＯＦＦ状態にならず連続運転が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は以上のように汎用性の高い空気調和装置であるから、室内機が複数台接続の場合でも広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る空気調和装置の実施の形態１および２の冷媒回路図。
【図２】実施の形態１における暖房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【図３】実施の形態１における暖房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【図４】実施の形態２における冷房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【図５】実施の形態２における冷房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【図６】本発明に係る空気調和装置の実施の形態３の冷媒回路図。
【図７】実施の形態３における冷房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【図８】実施の形態３における冷房運転の吹出温度制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００６１】
１：圧縮機、 ２：四方弁、 ３：室外熱交換器、 ４：過冷却熱交換器、 ５：室外絞り装置、 ７：アキュームレータ、 ８：可変速度室外ファン、 ９：室外機コントローラー、 ２０：室内熱交換器、 ２１：室内絞り装置、 ２２：室内ファン、 ２３：室内機コントローラー、３１：吐出冷媒温度検出装置、 ３２：気液二相部冷媒温度検出装置、３３：液部冷媒温度検出装置、３４：冷媒温度検出装置、 ３５：冷媒温度検出装置、 ３６：室内機吸込空気温度検出装置、３７：室内機吹出空気温度検出装置、４０：吐出冷媒圧力検出装置、４１：吸入冷媒圧力検出装置、４６：室内機吸込空気湿度検出装置、４７：室内機吹出空気湿度検出装置、 Ｐ１１：ガス配管、 Ｐ１２：液配管、 Ｘ１：室内外伝送線。
【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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【図７】
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【図８】
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