(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチ式空気調和機において、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御し、運転している室内機の暖房能力を十分に確保する。【解決手段】１台の室外機Ｃに複数の室内機Ａ、Ｂを並列に接続し、暖房運転時に電動膨張弁７ａ、７ｂの入口側となる液側配管１１ａ、１１ｂの温度を検知するための温度センサー２３ａ、２３ｂを備え、暖房運転時に温度センサー２３ａ、２３ｂで検出した室内機停止側の液側配管１１ａ、１１ｂの温度に基づいて室内機停止側の電動膨張弁７ａまたは７ｂの開度を補正する制御手段を制御装置に備える。【選択図】図１
2008039388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項２】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に、前記温度センサーで検出した室内機運転側の液側配管温度および室内機停止側の液側配管温度に基づいて、室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度とが所定の温度差となるように室内機停止側の電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項３】
請求項２において、前記制御装置は、暖房運転時に室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータに基づいて室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度との所定の温度差を補正する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項４】
請求項２において、前記圧縮機の冷媒吐出温度補正および前記圧縮機の回転数変動補正を組合せて、室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度との所定の温度差を補正する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項５】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記制御装置は、暖房運転時に、室内機運転側の過冷却冷媒温度および室内機停止側の過冷却冷媒温度に基づいて、室内機運転側の過冷却冷媒温度と室内機停止側の過冷却冷媒温度とが所定の温度差となるように制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項６】
請求項５において、室内機運転側の過冷却冷媒温度の平均値と室内機停止側の過冷却冷媒温度の平均値を求めてこの両者の温度差が所定温度差となるように制御する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項７】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記各室内機は室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータをその組立て時に記憶した記憶装置を備え、
前記制御装置は、暖房運転時に補正パラメータに基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項８】
請求項７において、暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備えると共に、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を前記制御装置に備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項９】
各々室内熱交換器および室内ファンを有すると共に、各々個別に運転、停止できる複数の室内機と、前記室内機を並列に配管接続バルブを介して接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記電動膨張弁と前記液側配管接続バルブとの間に冷媒温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に、室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータに基づいて室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度との所定の温度差を補正すると共に、前記温度センサーで検出した室内機運転側の液側配管温度および室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度とが所定の温度差となるように室内機停止側の電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ式空気調和機に係り、１台の室外機に対し複数の室内機を並列に接続して構成するマルチ式空気調和機に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のマルチ式空気調和機においては、各々の室内機に対応づけられた電動膨張弁を液側配管側にのみ設けて、ガス側配管側から電磁弁を削除するようにした安価な冷媒回路で空調を行うものが増えてきている。
【０００３】
このようなマルチ式空気調和機の一例（従来技術１）を図４により説明する。なお、図４において後述する本発明における同一物または相当物には同一符号を付す。この例では２台の室内機Ａ、Ｂが１台の室外機Ｃに接続されている。２台の室内機Ａ、Ｂはガス側配管１０ａ、１０ｂと液側配管１１ａ、１１ｂとの間に接続されており、各々、室内熱交換器４ａ、４ｂおよび室内ファン５ａ、５ｂを備えている。一方、室外機Ｃには圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器８、室外ファン９が設けられており、室外機Ｃ内の液側配管１１ａ、１１ｂには各々の室内機Ａ、Ｂに対応した電動膨張弁７ａ、７ｂが設けられている。また、冷媒は暖房運転時に実線矢印方向に流れる。
【０００４】
このマルチ式空気調和機において、室内機Ａ、Ｂを同時に暖房運転する場合には、空調負荷に応じて室内機Ａ用の電動膨張弁７ａと室内機Ｂ用の電動膨張弁７ｂを各々個別に制御し室内機Ａおよび室内機Ｂの熱交換器４ａ、４ｂに対して冷媒を適正量分配することで、冷媒回路を効率良く動作させることができる。また、室内機Ａ側の暖房運転を継続し、室内機Ｂ側を停止した場合には、室内機Ｂ用の電動膨張弁７ｂを全閉にすることで室内機Ｂ側への冷媒通路を閉鎖し、暖房運転している室内機Ａと室外機Ｃとにより冷媒回路を構成するようにしている。
【０００５】
しかしながら、この冷媒回路は、ガス側配管１０ａ、１０ｂに各々の室内機Ａ、Ｂに対応した冷媒進入防止用の弁を備えていないために、暖房運転時に高圧ガス冷媒が停止中の室内機Ｂの室内熱交換器４ｂに進入し、ここで放熱した後に凝縮してしまう。このため、室内機Ｂ用の電動膨張弁７ｂを長時間に亘り全閉していると、室内機Ｂの室内熱交換器４ｂと液側配管１１ｂ内に冷媒が多量に滞留し、冷媒回路の全体の冷媒循環量が不足することで室内機Ａ側の暖房能力が著しく低下してしまう欠点を抱えていた。
【０００６】
そこで、従来のマルチ式空気調和機では、停止側の冷媒回路上にある電動膨張弁を所定開度で開放し、冷媒を流通させる制御を行なうことにより滞留を防止しするようにしたものがある。例えば、特開平８−１５９５９０号公報に示されたもの（従来技術２）では、暖房運転を開始する際に停止側の室内機に対応した電動膨張弁を所定の開度で開放し、その後運転側の電動膨張弁の開度に対応させて停止側の電動膨張弁の開度も変化させ、冷媒の滞留を防止するようにしている。また、停止側の初期開度は接続された室内機の能力クラスと配管長さによって補正可能になっており、室外制御装置に備えられた設定スイッチにより据付時に作業者が設定を切換えて補正するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術２のマルチ式空気調和機では、停止側の室内機から戻ってきた冷媒の過冷却度を考慮した制御については開示されていない。このため、停止している室内機の周囲状態、例えば周囲温度が変化した際に、停止している室内機の熱交換器および液側配管に溜まる冷媒量が変化することに確実に対応できないという問題がある。
【０００８】
また、従来技術２のマルチ式空気調和機では、据付時に作業者が室外制御装置に備えられた設定スイッチにより設定を切換えて補正するようにしているため、補正の誤設定を生ずるおそれがあるという問題がある。
【０００９】
本発明の第１の目的は、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、簡単な制御で、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機を提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、暖房運転時に誤操作なく停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記第１の目的を達成するための本発明の第１の特徴は、各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備え、前記制御装置は、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことにある。
【００１３】
上記第２の目的を達成するための本発明の第２の特徴は、各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備え、前記制御装置は、暖房運転時に、前記温度センサーで検出した室内機運転側の液側配管温度および室内機停止側の液側配管温度に基づいて、室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度とが所定の温度差となるように室内機停止側の電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことにある。
【００１４】
上記第３の目的を達成するための本発明の第２の特徴は、各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、前記各室内機は室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータをその組立て時に記憶した記憶装置を備え、前記制御装置は、暖房運転時に補正パラメータに基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、簡単な制御で、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、据付時に補正パラメータの誤設定をすることなく、暖房運転時に停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態におけるマルチ式空気調和機を図１から図３を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態におけるマルチ式空気調和機の冷媒回路構成図である。この実施例のマルチ式空気調和機は、２台の室内機Ａ、Ｂが１台の室外機Ｃに接続された例である。
【００２０】
２台の室内機Ａ、Ｂは、冷媒回路において、ガス側配管１０ａ、１０ｂに設けられたガス側配管接続バルブ３ａ、３ｂと液側配管１１ａ、１１ｂに設けられた液側配管接続バルブ６ａ、６ｂとを介して室外機Ｃに接続されている。このガス側配管接続バルブ３ａ、３ｂおよび液側配管接続バルブ６ａ、６ｂは、手動式バルブであり、据付時等に開閉して用いられ、据付後は通常全開状態で用いられるものである。各々の室内機Ａ、Ｂには室内熱交換器４ａ、４ｂ、室内ファン５ａ、５ｂ、および室温センサー３２ａ、３２ｂが設けられている。この室内機Ａ、Ｂは、室内熱交換器４ａ、４ｂの容積が同一または異なるものが使用者の希望に応じて選択され、室外機Ｃに組み合わされるものである。室内ファン５ａ、５ｂは、室内熱交換器４ａ、４ｂに室内空気を通風して熱交換し、室内空気を冷却または加熱する。室温センサー３２ａ、３２ｂは、室内空気の温度を検出するものであり、具体的には室内熱交換器４ａ、４ｂの吸込側の空気温度を検出するものである。
【００２１】
一方、室外機Ｃには圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器８、および電動膨張弁７ａ、７ｂが設けられている。四方弁２は、圧縮機１から吐出した冷媒ガスを室外熱交換器８に導くか室内機Ａ、Ｂに導くかの切換えを行なうものであり、冷房運転か暖房運転かを切換えるものである。図１の四方弁２の状態は暖房運転にした状態であり、冷媒は冷媒回路中を実線矢印のように循環する。電動膨張弁７ａ、７ｂは、液側配管１１ａ、１１ｂに各々の室内機Ａ、Ｂに対応して設けられている。この冷媒回路では、ガス側配管接続バルブ３ａ、室内熱交換器４ａ、液側配管接続バルブ６ａおよび電動膨張弁７ａが直列に接続されると共に、ガス側配管接続バルブ３ｂ、室内熱交換器４ｂ、液側配管接続バルブ６ｂおよび電動膨張弁７ｂが直列に接続され、両直列冷媒回路が並列に接続されている。また、室外機Ｃには、室外ファン９が室外空気を室外熱交換器８に通風するように配置されている。そして、冷媒回路の主要な冷媒温度を検知するために、圧縮機近傍の吐出配管には冷媒吐出温度センサー２２が配置され、電動膨張弁７ａ、７ｂと液側配管接続バルブ６ａ、６ｂとの間の配管１１ａ、１１ｂには過冷却冷媒温度センサー２３ａ、２３ｂが配置されている。
【００２２】
図２は本発明の実施形態におけるマルチ式空気調和機の制御ブロック図を示す。図２において、２１が室外機Ｃに設けられた室外制御装置、３１ａが室内機Ａの室内制御装置、３１ｂが室内機Ｂの室内制御装置を示す。
【００２３】
２つの室内制御装置３１ａ、３１ｂは制御信号の送受信を行うためのデータ伝送線５１ａ、５１ｂにより室外制御装置２１と接続されている。室内制御装置３１ａ、３１ｂと室外制御装置２１とによりマルチ式空気調和機の制御装置が構成されている。各々の室内制御装置３１ａ、３１ｂは、室温を検知するための室温センサー３２ａ、３２ｂと、室内機Ａ、Ｂの能力クラスや室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータを室内機Ａ，Ｂの組立て時に記憶した記憶装置３３ａ、３３ｂとが接続されていると共に、リモコン４１ａ、４１ｂから制御信号を受けるようになっており、室温センサー３２ａ、３２ｂ、記憶装置３３ａ、３３ｂおよびリモコン４１ａ、４１ｂからデータを入力してこれに基づいて所定の制御を行なうようになっている。
【００２４】
一方、室外制御装置２１は、圧縮機１から吐出した冷媒の温度を検知するための冷媒吐出温度センサー２２、過冷却冷媒温度を検知するための過冷却冷媒温度センサー２３ａ、２３ｂ、圧縮機１、および電動膨張弁７ａ、７ｂが接続されている。そして、室外機制御装置２１は、これらおよび室内制御装置３１ａ、３１ｂからデータを入手して制御するものであり、具体的には、圧縮機回転数検出手段、圧縮機回転数制御手段および電動膨張弁制御手段等の制御手段が備えられており、この制御手段により圧縮機１および各電動膨張弁７ａ、７ｂを制御するようになっている。なお、冷媒吐出温度センサー２２は、圧縮機１近傍の吐出配管上に設けられており、過冷却冷媒温度センサー２３ａ，２３ｂは電動膨張弁７ａ、７ｂと液側配管接続バルブ６ａ、６ｂとの間の液側配管１１ａ、１１ｂ上に設置されている。
【００２５】
このように構成したマルチ式空気調和機で室内機Ａと室内機Ｂを共に暖房運転した場合の動作概要について説明する。リモコン４１ａ、４１ｂの操作により暖房運転が開始されると、各室内制御装置３１ａ、３１ｂはリモコン４１ａ、４１ｂから受けた設定風速に従い室内ファン５ａ、５ｂを制御すると共に、暖房運転開始指令と暖房能力と補正パラメータをデータ伝送線５１ａ、５１ｂを通して室外制御装置２１に送信する。この暖房能力はリモコン４１ａ、４１ｂにより設定された設定温度と室温センサー３２ａ、３２ｂから検知した室温をもとにその時の空調負荷を演算して設定される。また、補正パラメータは、室内制御装置３１ａ、３１ｂの電源投入時に記憶装置３３ａ、３３ｂから取得し、室内機Ａ、Ｂの運転、停止に係わらず、常に室外制御装置２１へ送信されている。
【００２６】
そして、室外制御装置２１は、室内機Ａ、Ｂから暖房運転の開始指令を受けると、四方弁２を暖房サイクル側に切換え、室外ファン９を所定の回転数で駆動し、各室内機Ａ、Ｂの補正パラメータにあわせて、各々の電動膨張弁７ａ、７ｂを所定の運転用初期開度に絞込む。さらに、室内機Ａ、Ｂから受信した圧縮機１の回転数指令値をもとに２台運転に必要な圧縮機回転数を演算により求めて圧縮機１を駆動する。その後、室外制御装置２１は圧縮機回転数検出手段により検知した実際の回転数（以下、圧縮機実回転数Ｎ(n)と称す）と上記演算により求めた圧縮機回転数目標値とを比較しながら高精度な圧縮機回転数制御を行う。
【００２７】
上記室外制御装置２１の働きにより冷媒回路内の冷媒は図１に示す矢印の方向に流れる。圧縮機１で圧縮された冷媒は高温高圧のガス冷媒として四方弁２を通過して各室内熱交換器４ａ、４ｂに流れ込み、室内ファン５ａ、５ｂにより送られる空気に放熱することで過冷却冷媒となる。その後、各電動膨張弁７ａ、７ｂを通過することで減圧され、室外熱交換器８で室外ファン９により送られる空気により加熱されて、四方弁２を経由し圧縮機１に戻る。
【００２８】
次に、上記の冷媒回路において冷媒循環量と冷媒温度を調整している電動膨張弁７ａ、７ｂの制御動作について図３を参照しながら説明する。図３は室外制御装置に設けた電動膨張弁制御手段の動作を示すフローチャート図である。
【００２９】
電動膨張弁制御手段は、冷媒吐出温度補正制御（Ｓ１）、圧縮機回転数偏差補正制御（Ｓ２）、分配制御（Ｓ３）、開閉制御（Ｓ４）から構成されており、冷媒吐出温度センサー２２により検知した冷媒吐出温度Ｔdと圧縮機回転数検出手段により検知した圧縮機実回転数Ｎ(n)と過冷却冷媒温度センサー２３ａ、２３ｂにより検知した過冷却冷媒温度をもとに、各電動膨張弁７ａ、７ｂの弁開度を制御する。
【００３０】
まず、冷媒吐出温度補正制御（Ｓ１）では、圧縮機１により圧縮して吐出された冷媒の温度、すなわち冷媒吐出温度Ｔdが圧縮機回転数に対応した所定の温度となるよう電動膨張弁７ａ、７ｂの開度を補正するための演算を行っている。この演算には冷媒吐出温度補正用のファジー演算が用いられており、この演算に冷媒吐出温度Ｔdと圧縮機実回転数Ｎ(n)を代入すると電動膨張弁７ａ、７ｂの補正開度ΔＰtdを符号付きで求めることができる。この演算結果を以下、冷媒吐出温度補正開度ΔＰtdと称する。
【００３１】
次いで、圧縮機回転数偏差補正制御（Ｓ２）では、冷媒回路の負荷変動により圧縮機１の回転数が変動した場合の補正開度を求めている。この演算には圧縮機実回転数がＮ(n-1)からＮ(n)に変動した場合の差ΔＮ(n)＝Ｎ(n)−Ｎ(n-1)と所定定数である圧縮機回転数変動補正定数Ｋnmとを掛け合わせ、符号付き補正開度ΔＰnを求めている。この演算結果を以下、圧縮機回転数変動補正開度ΔＰnと称する。
【００３２】
次いで、分配制御（Ｓ３）では、室内機Ａ、Ｂの運転台数を検知して２台運転か１台運転かを判定し（Ｓ３１）、２台運転中の処理と１台運転中の処理に分けて演算を行っている。２台運転中の演算は各室内機Ａ、Ｂに適正な冷媒循環量を供給するための分配制御として行っている。すなわち、２台運転中の処理は、室内機Ａに対応する過冷却冷媒温度Ｔscaと室内機Ｂに対応する過冷却冷媒温度Ｔscbとが同一温度となるように各電動膨張弁７ａ、７ｂの補正開度を演算するものであり、現在の温度差Ｔsc＝Ｔscb−Ｔscaを演算し（Ｓ３２）、この温度差Ｔscを分配制御用のファジー演算に代入して補正開度ΔＰtscを符号付きで求めている（Ｓ３３）。一方、１台運転中の演算は、各々の室内制御装置３１ａ、３１ｂから受信した室内機Ａ、Ｂの能力クラスと室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータをもとに、温度差補正定数Ｋscを演算し（Ｓ３４）、室内機Ａに対応する過冷却冷媒温度Ｔscaと室内機Ｂに対応する過冷却冷媒温度Ｔscbとの差に温度差補正定数Ｋscを加えた温度差Ｔscを演算し（Ｓ３５）、この温度差Ｔscを分配制御用のファジー演算に代入して補正開度ΔＰtscを符号付きで求めている（Ｓ３３）。ここで求められた結果を以下、過冷却冷媒温度補正開度ΔＰtscと称する。このように、室内機Ａに対応する過冷却冷媒温度Ｔscaと室内機Ｂに対応する過冷却冷媒温度Ｔscbとが所定の温度差になるように制御するようにしているため、極めて簡単な制御とすることができる。
【００３３】
最後に開閉制御（Ｓ４）では、各電動膨張弁７ａ、７ｂの現在開度Ｐa(n-1)、Ｐb(n-1)に対して前述した３つの補正開度ΔＰtd、ΔＰn、ΔＰtscを総計し目標開度Ｐa(n)、Ｐb(n)を求め（Ｓ４１）、各々の電動膨張弁７ａ、７ｂをこの目標開度Ｐa(n)、Ｐb(n)に合わせるように開閉制御している。このように、冷媒吐出温度補正制御（Ｓ１）、圧縮機回転数偏差補正制御（Ｓ２）および分配制御（Ｓ３）を組合せて３つの補正開度ΔＰtd、ΔＰn、ΔＰtscを設定するようにしているので、極めて適切な電動膨張弁７ａ、７ｂの開度補正を行なうことができ、さらに暖房運転性能を向上することができる。
【００３４】
係る電動膨張弁７ａ、７ｂの制御は、所定周期ごとに実施し、冷媒回路内の冷媒循環量と冷媒温度を継続的に最適な状態に維持するようにしている。
【００３５】
次に、暖房運転において室内機Ａを運転し室内機Ｂを停止させた場合の１台運転の詳細について、図１から図３を参照しながら説明する。
【００３６】
室外制御装置２１は、例えばデータ伝送線５１ａ、５１ｂ上の暖房運転開始指令により室内機Ａの１台だけが暖房運転を開始したことを確認すると、四方弁２を暖房サイクル側に切換え、室外ファン９を所定の回転数で駆動して、室内機Ａの電動膨張弁７ａを所定の運転用初期開度に、また室内機Ｂの電動膨張弁７ｂを所定の停止用初期開度に絞込む。さらに、室外制御装置２１は室内機Ａから受信した圧縮機１の指令回転数をもとに１台運転に必要な圧縮機回転数を求めて圧縮機１を駆動する。その後、停止している室内機Ｂへの冷媒滞留を防止し、且つ冷媒回路全体の冷媒循環量と冷媒温度を継続的に最適な状態に維持するために、電動膨張弁制御手段により各々の電動膨張弁７ａ、７ｂを所定の開度に制御する。
【００３７】
この１台運転における電動膨張弁７ａ、７ｂの開閉動作を具体的に説明する。各々の電動膨張弁開度は電動膨張弁制御手段によって２台運転と同じく補正を行っている。しかしながら、１台運転時の分配制御については運転している室内機Ａの空調負荷と停止している室内機Ｂの熱漏洩量を考慮して補正開度を求める必要があるため、２台運転時と同じ演算で単純に補正開度を求めることができない。そこで、記憶装置３３ａ、３３ｂに記憶された補正パラメータ、すなわち室内機Ａ、Ｂの能力クラスや室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータをもとに、運転している室内機Ａの空調負荷と停止している室内機Ｂの熱漏洩量とを判断し、運転側と停止側の過冷却冷媒に所定の温度差がつくように分配制御を実施している。
【００３８】
１台運転における分配制御は、図３のステップＳ３４において、各々の室内制御装置３１ａ、３１ｂから受信した室内機Ａ、Ｂの能力クラスや室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータをもとに所定の温度差補正定数Ｋscを演算により求める。次いで、図３のステップＳ３５で、現在の温度差Ｔscを演算する時に温度差補正定数Ｋscを加算するようにしている。その結果を分配制御用のファジー演算に代入し補正開度ΔＰtscを符号付きで求めている。また、上記のステップＳ３４では温度差補正定数Ｋscを符号付きで求めることで、室内機Ａ、室内機Ｂのいづれかが１台運転を行っても、室内機の場合分けせずにステップＳ３４の演算式を利用可能にしている。
【００３９】
係る電動膨張弁７ａ、７ｂの制御を所定周期ごとに実施することで、１台運転における停止側の室内熱交換器４ａ、４ｂと液側接続配管における冷媒の滞留を防止し、冷媒回路内の冷媒循環量と冷媒温度を継続的に最適な状態に維持するようにしている。
【００４０】
上述したこの実施形態においては、複数台の室内機Ａ、Ｂを１台の室外機Ｃに接続して構成されたマルチ式空気調和機において、停止している室内機Ａが含まれた暖房運転を行う際、運転している室内機側の過冷却冷媒温度と停止している室内機側の過冷却冷媒温度を検知して所定の温度差となるよう電動膨張弁７ａ、７ｂを制御することで、室温や外気温度等の空調負荷要因に影響を受けずに停止側の室内熱交換器４ｂおよび液側接続配管１１ｂにおける冷媒の滞留を防止し、運転している室内機Ａの暖房能力を十分に引き出すことができる。
【００４１】
また、１台の室外機Ｃに異なるタイプの室内機Ａ、Ｂを複数接続しても、室内機Ａ、Ｂの能力クラス、および室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータを制御要素として上記制御に加えることで、制御の適正化を図ることができる。
【００４２】
さらに室内機Ａ、Ｂの能力クラス、および室内熱交換器４ａ、４ｂの容積クラス等の補正パラメータを記憶するための記憶装置３３ａ、３３ｂを設け、空気調和機を組み立てる時に記憶装置３３ａ、３３ｂへ補正パラメータを記憶させ、電動膨張弁７ａ、７ｂを制御する際に記憶装置３３ａ、３３ｂから自動的に補正パラメータを取得する制御手段により補正パラメータを取得することで、人為的ミスによる誤設定を防止し、上記制御を確実に動作させることができる。
【００４３】
以上、２台の室内機Ａ、Ｂを１台の室外機Ｃに接続したマルチ式空気調和機における本発明の実施形態を説明してきたが、３台以上の室内機を１台の室外機に接続したマルチ式空気調和機においても本発明を適用することが可能である。なお、３台以上の室内機を１台の室外機に接続したマルチ式空気調和機で、全ての室内機を暖房運転した場合には各々の室内機に対応した過冷却冷媒温度センサーから最高温度と最低温度を検知して、この温度差を同一温度とするよう電動膨張弁を制御することにより、各々の室内機における冷媒回路内の冷媒循環量と冷媒温度を継続的に最適な状態に維持することが可能である。
【００４４】
また、停止している室内機を含む暖房運転を実施する場合において、運転側の過冷却冷媒温度の平均値と停止側の過冷却冷媒温度の平均値を求め、この温度差が所定の温度差となるように制御することで、安定的に、停止している室内熱交換器および液側接続配管における冷媒の滞留を防止し、冷媒回路内の冷媒循環量と冷媒温度を継続的に適切な状態に維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態におけるマルチ式空気調和機の冷媒回路構成図である。
【図２】同空気調和機の制御ブロック図である。
【図３】同空気調和機のおける電動膨張弁の制御動作を示すフローチャート図である。
【図４】従来のマルチ式空気調和機の冷媒回路構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ…室内機、Ｂ…室内機、Ｃ…室外機、１…圧縮機、２…四方弁、３ａ、３ｂ…ガス側配管接続バルブ、４ａ、４ｂ…室内熱交換器、５ａ、５ｂ…室内ファン、６ａ、６ｂ…液側配管接続バルブ、７ａ、７ｂ…電動膨張弁、８…室外熱交換器、９…室外ファン、１０ａ、１０ｂ…ガス側配管、１１ａ、１１ｂ…液側配管、２１…室外制御装置、２２…冷媒吐出温度センサー、２３ａ、２３ｂ…過冷却冷媒温度センサー、３１ａ、３１ｂ…室内制御装置、３２ａ、３２ｂ…室温センサー、３３ａ、３３ｂ…記憶装置、４１ａ、４１ｂ…リモコン、５１ａ、５１ｂ…データ伝送線。
【図１】
2008039388.tif 000003
【図２】
2008039388.tif 000004
【図３】
2008039388.tif 000005
【図４】
2008039388.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、
前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁、前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、
前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項２】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、
前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁、前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁および冷媒を循環させる圧縮機を備えた室外機と、
前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーと前記圧縮機から吐出された吐出冷媒温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に、前記冷媒吐出温度と前記液側配管温度に基づいて、前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項３】
請求項２において、前記制御装置は、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度と前記吐出冷媒温度とに基づいて前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項４】
請求項２において、前記圧縮機の冷媒吐出温度補正および前記圧縮機の回転数変動補正を組合せて、室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度との所定の温度差を補正する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項５】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、
前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、
前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記制御装置は、暖房運転時に、室内機運転側の過冷却冷媒温度および室内機停止側の過冷却冷媒温度に基づいて、室内機運転側の過冷却冷媒温度と室内機停止側の過冷却冷媒温度とが所定の温度差となるように制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項６】
請求項５において、室内機運転側の過冷却冷媒温度の平均値と室内機停止側の過冷却冷媒温度の平均値を求めてこの両者の温度差が所定温度差となるように制御する制御手段としたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項７】
各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、
前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、
前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記各室内機は室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータをその組立て時に記憶した記憶装置を備え、
前記制御装置は、暖房運転時に補正パラメータに基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項８】
請求項７において、暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーを備えると共に、暖房運転時に前記温度センサーで検出した室内機停止側の液側配管温度に基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を前記制御装置に備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【請求項９】
各々室内熱交換器および室内ファンを有すると共に、各々個別に運転、停止できる複数の室内機と、前記室内機を並列に配管接続バルブを介して接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、
前記電動膨張弁と前記液側配管接続バルブとの間に冷媒温度を検知するための温度センサーを備え、
前記制御装置は、暖房運転時に、室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータに基づいて室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度との所定の温度差を補正すると共に、前記温度センサーで検出した室内機運転側の液側配管温度および室内機停止側の液側配管温度に基づいて、室内機運転側の液側配管温度と室内機停止側の液側配管温度とが所定の温度差となるように室内機停止側の電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことを特徴とするマルチ式空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第２の目的は、圧縮機の吐出冷媒温度を所定温度にしつつ、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記第２の目的を達成するための本発明の第２の特徴は、各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁、前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁および冷媒を循環させる圧縮機を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、暖房運転時に前記電動膨張弁の入口側となる液側配管温度を検知するための温度センサーと前記圧縮機から吐出された吐出冷媒温度を検知するための温度センサーを備え、前記制御装置は、暖房運転時に、前記冷媒吐出温度と前記液側配管温度に基づいて、前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記第３の目的を達成するための本発明の第３の特徴は、各々室内熱交換器を有する複数の室内機と、前記室内機を並列に接続すると共に、冷暖房運転を切換える切換弁および前記室内機に対応して冷媒流量を個別に制御する電動膨張弁を備えた室外機と、前記膨張弁を制御する制御装置と、を備えるマルチ式空気調和機において、前記各室内機は室内機の能力クラスや室内熱交換器の容積クラス等の補正パラメータをその組立て時に記憶した記憶装置を備え、前記制御装置は、暖房運転時に補正パラメータに基づいて室内機停止側の前記電動膨張弁の開度を補正する制御手段を備えたことにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明によれば、圧縮機の吐出冷媒温度を所定温度にしつつ、暖房運転時に停止している室内機の周囲状態が変化しても停止側の室内熱交換器および液側配管内に溜まる冷媒を適切に制御することができ、これによって運転している室内機の暖房能力を十分に確保できるマルチ式空気調和機が得られる。