(57)【要約】【課題】複数の圧縮機の吐出側と吸入側との間に、膨脹弁を介してバイパス路を設け、低外気温時の暖房運転において、高圧圧力を一定値以上保持し、暖房能力を上げることができる多室形空気調和機を提供する。【解決手段】並列に接続された容量が異なる複数台３ａ，３ｂ，３ｃの圧縮機の吐出側ａ　と吸入側ｂ　との間に、膨脹弁１０を介してバイパス路１０ａ　を設け、吐出側ａ　と吸入側ｂ　に、高圧圧力と低圧圧力を検出する圧力センサ１１ａ，１１ｂ　を夫々設け、低外気温時の暖房運転で、圧縮機を最小容量以上の圧縮機で運転している場合に、圧力センサ１１ｂ　が検出した低圧圧力が所定下限値以下になったとき、高圧圧力と低圧圧力から求められる圧縮機の圧縮比が、予め設定した目標値になるよう膨脹弁１０の開度を制御し、その後、低圧圧力が所定上限値以上に達したとき、膨脹弁１０を閉じると同時に、圧縮機を最小容量の圧縮機に切換えるよう制御する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された容量が夫々異なる複数台の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り機構からなる室外ユニットと、室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットとを接続して冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器の負荷変動に応じて、前記各圧縮機の運転を夫々切換えて制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
前記各圧縮機の吐出側合流点と吸入側合流点との間に、膨脹弁を介してバイパス路を設けると共に、前記吐出側合流点と前記吸入側合流点に、高圧圧力と低圧圧力を検出する圧力センサを夫々設け、低外気温時の暖房運転で、前記圧縮機を最小容量以上の圧縮機で運転している際、前記圧力センサが検出した前記低圧圧力の下限値以下になったとき、前記高圧圧力と前記低圧圧力から求められる前記圧縮機の圧縮比が、予め設定された目標値になるよう前記膨脹弁の開度を制御し、その後、前記低圧圧力の上限値以上に達したとき、前記膨脹弁を閉じると同時に、前記圧縮機を最小容量の圧縮機に切換えるよう制御してなることを特徴とする多室形空気調和機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容量が夫々異なる複数の圧縮機を備えた室外ユニットと複数台の室内ユニットからなる多室形空気調和機に係わり、より詳しくは、低外気温時の暖房運転において、高圧圧力を一定値以上保持し、暖房能力を上げることができる冷媒回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の多室形空気調和機には、例えば図４で示すようになものがある。図において、２１は室外に設置された室外ユニット、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　は夫々並列に接続された３台の室内ユニットである。
【０００３】
前記室外ユニット２１は、並列に接続された一定速形の容量が夫々異なる３台の圧縮機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ　と、四方弁２４と、室外熱交換器２５と、電子膨張弁からなる絞り機構２６とをそれぞれ接続して構成され、前記室内ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　は、夫々電子膨張弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ　と、室内熱交換器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ　とを夫々接続して構成され、これら前記室外ユニット２１と前記室内ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　とが第一接続部Ｔ１と第二接続部Ｔ２を介して冷媒配管により接続され冷媒回路が構成されている。
【０００４】
上記構成において、冷媒は冷房運転時に実線矢印の方向に流れ、暖房運転時には破線矢印の方向に流れる。前記冷媒回路内の冷媒循環量は、前記室内ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　の運転台数などの負荷変動により、常に変化（増減）する。
このため、必要な冷媒循環量の変化にあわせ、前記３台の圧縮機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ　の運転を切換えるよう制御部２９により制御する方法や、冷凍サイクル内の高圧圧力を制御対象としたフィードバック制御を行い、室内ユニットの要求に合った運転圧縮機の容量を決定する方法がある。
【０００５】
しかしながら、低外気温時の暖房運転では、室内ユニットの要求に合った圧縮機を運転させても高圧圧力が上がらず、暖房能力がでない。そこで、高圧圧力を制御対象とし、１ランク上の容量の圧縮機を運転させようとするが、圧縮機間の容量差が大きい場合、極端に低圧圧力が下がる。また、圧縮比（高圧／低圧）が極端に大きくなる。このため、圧縮機の吐出温度が極端に上昇し、圧縮機が保護停止するという恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の問題点に鑑み、複数の圧縮機の吐出側合流点と吸入側合流点との間に、膨脹弁を介してバイパス路を設け、低外気温時の暖房運転において、高圧圧力を一定値以上保持し、暖房能力を上げることができ、かつ、高圧縮比運転や吐出温度の異常上昇などの危険な状態になることを防止できる多室形空気調和機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、並列に接続された容量が夫々異なる複数台の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り機構からなる室外ユニットと、室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットとを接続して冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器の負荷変動に応じて、前記各圧縮機の運転を夫々切換えて制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
前記各圧縮機の吐出側合流点と吸入側合流点との間に、膨脹弁を介してバイパス路を設けると共に、前記吐出側合流点と前記吸入側合流点に、高圧圧力と低圧圧力を検出する圧力センサを夫々設け、低外気温時の暖房運転で、前記圧縮機を最小容量以上の圧縮機で運転している際、前記圧力センサが検出した前記低圧圧力の下限値以下に達したとき、前記高圧圧力と前記低圧圧力から求められる前記圧縮機の圧縮比が、予め設定された目標値になるよう前記膨脹弁の開度を制御し、その後、前記低圧圧力の上限値以上に達したとき、前記膨脹弁を閉じると同時に、前記圧縮機を最小容量の圧縮機に切換えるよう制御してなる構成となっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として説明する。
図１は本発明による多室形空気調和機の冷媒回路の構成図である。図において、１は室外に設置された室外ユニット、２ａ，２ｂ，２ｃは夫々並列に接続された３台の室内ユニットである。
【０００９】
前記室外ユニット１は、並列に接続された夫々容量（能力）の異なる一定速形の３台の圧縮機、例えば大容量の圧縮機３ａ、中容量の圧縮機３ｂ、小容量の圧縮機３ｃと、四方弁４と、室外熱交換器５と、電子膨張弁からなる絞り機構６とをそれぞれ接続して構成され、また前記室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃは、夫々電子膨張弁７ａ，７ｂ，７ｃと、室内熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃとを夫々接続して構成されている。
【００１０】
これら前記室外ユニット１と前記室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃとが第一接続部Ａ１と第二接続部Ａ２を介して冷媒配管により接続され冷媒回路が構成され、前記室内熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃの負荷変動に応じて、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの運転を夫々切換るように、制御部９により制御するようなされている。
【００１１】
前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの吐出側合流点ａと吸入側合流点ｂとの間に、膨脹弁１０を介してバイパス路１０ａ　を設けると共に、前記吐出側合流点ａと前記吸入側合流点ｂに、高圧圧力（吐出圧力）ＨＰと低圧圧力（吸入圧力）ＨＬを検出する高圧圧力センサ１１ａ　及び低圧圧力センサ１１ｂ　が夫々設けられている。
上記において、図１に示すように冷媒は冷房運転時に実線矢印の方向に流れ、暖房運転時には破線矢印の方向に夫々流れる。
【００１２】
次に上記構成において、本発明の動作について説明する。図２に本発明における制御ブロック図を示す。
前記制御部９は、前記高圧圧力センサ１１ａ　及び低圧圧力センサ１１ｂ　が検出した圧力を検知する圧力検知部９ａと、前記高圧圧力ＨＰと前記低圧圧力ＬＰから求められる前記圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの圧縮比Ｎ（＝ＨＰ／ＬＰ）の目標値Ｎｐをメモリーしておく圧縮比設定部９ｂと、前記圧力検知部９ａが検知した低圧圧力と、予め設定した低圧圧力の下限値ＰＬ及び上限値ＰＨとを比較すると共に、タイマ９ｃによる一定時間間隔毎に前記圧縮比Ｎを算出し、その値と前記目標値Ｎｐとを比較演算する比較／演算部９ｄと、この比較／演算部９ｄの制御信号に基づいて、前記膨脹弁１０の制御の開始、終了及び開度を前記目標値Ｎｐになるよう制御する膨脹弁制御部９ｅと、同じく前記比較／演算部９ｄの制御信号に基づいて、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃを駆動制御する駆動部９ｅとから構成されている。
【００１３】
次に図３のフローチャート図に基づいて本発明の動作を説明する。低外気温時に暖房運転がスタートすると、まず、ステップＳＴ１で圧縮機が最小容量以上の圧縮機、即ち前記圧縮機３ｃ以外の前記圧縮機３ａまたは３ｂで運転されているかどうか判定される。もし、圧縮機３ｃ以外であれば、ステップＳＴ２で低圧圧力（吸入側圧力）が下限値ＰＬ以下どうか判定される。もし、下限値ＰＬ以下であれば、ステップＳＴ３で膨脹弁１０の制御が開始され、同時に圧縮比Ｎが比較／演算部９ｄで算出され、ステップＳＴ３で、この圧縮比Ｎが予め設定された目標値Ｎｐになるよう膨脹弁１０の開度が制御される（ステップＳＴ４）。
ここで、圧縮比の目標値Ｎｐを小さくしてしまうと、高圧が下がりすぎてしまうため、少し大きい目の値をとる。これにより、現在運転中の圧縮機と１ランク容量の下の圧縮機の間の高圧で、暖房運転が可能となる。
【００１４】
そして所定時間経過後、ステップＳＴ５で低圧圧力が上限値ＰＨ以上に達したかどうか判定される。もし、上限値ＰＨ以上に達していればステップＳＴ６で膨脹弁１０を閉じ制御を終了し、圧縮機を最小容量の圧縮機３ｃに切換え、ステップＳＴ１に戻り動作が繰り替えされる。
【００１５】
以上に説明したように、並列に接続された夫々容量（能力）の異なる圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの吐出側合流点ａと吸入側合流点ｂとの間に、膨脹弁１０を介してバイパス路１０ａ　を設けると共に、前記吐出側合流点ａと前記吸入側合流点ｂに、高圧圧力（吐出圧力）ＨＰと低圧圧力（吸入圧力）ＨＬを検出する高圧圧力センサ１１ａ　及び低圧圧力センサ１１ｂ　が夫々設け、低外気温時の暖房運転で、圧縮機を最小容量以上の圧縮機で運転している場合に、低圧圧力センサ１１ｂ　が検出した低圧圧力が下限値ＰＬ以下に達したとき、高圧圧力と前記低圧圧力から求められる圧縮機の圧縮比Ｎが、予め設定された目標値Ｎｐになるよう膨脹弁１０の開度を制御し、その後、低圧圧力が上限値ＰＨ以上に達したとき、膨脹弁１０を閉じると同時に、圧縮機を最小容量の圧縮機に切換えるよう制御してなる構成とすることにより、低外気温時の暖房運転で、室内熱交換器の必要容量に対し、１ランク容量の上の圧縮機で運転させたとき、高圧圧力を高く維持し、暖房能力を上げることができ、かつ、高圧縮比運転や吐出温度の異常上昇などの危険な状態になることを防止できる多室形空気調和機の制御方法となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の圧縮機の吐出側合流点と吸入側合流点との間に、膨脹弁を介してバイパス路を設け、低外気温時の暖房運転において、高圧圧力を一定値以上保持し、暖房能力を上げることができ、かつ、高圧縮比運転や吐出温度の異常上昇などの危険な状態になることを防止できる多室形空気調和機の制御方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における多室形空気調和機の制御方法の実施例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明における制御ブロック図である。
【図３】本発明におけるフローチャート図である。
【図４】従来の多室形空気調和機の制御方法の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１　室外ユニット
２ａ、２ｂ、２ｃ　室内ユニット
３ａ、３ｂ、３ｃ　圧縮機
４　四方弁
５　室外熱交換器
６　絞り機構（電子膨張弁）
７ａ、７ｂ、７ｃ　電子膨張弁
８ａ、８ｂ、８ｃ　室内熱交換器
９　制御部
９ａ　圧力検知部
９ｂ　圧縮比設定部
９ｃ　タイマ
９ｄ　比較／演算部
９ｅ　膨脹弁制御部
９ｆ　駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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