(57)【要約】【課題】低外気温時の暖房運転において、保護回路の動作による圧縮機の運転停止を防ぎ、円滑な暖房運転が行える多室形空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】制御部９に、吐出圧力検出部１２と、吸込温、吸込圧力検出部１３と、吸込温、吸込圧設定部１４と、これらの値を演算する演算部１５と、冷媒循環量記憶部２１を設けるとともに、外気温検出部１６と、外気温閾値設定部１７と、第一設定値１８ａと第二設定値１８ｂとを設定した吐出圧力切換部１８と、これらの値を比較する比較部１９と、冷媒循環量設定部２０とを設けることにより、低外気温時の暖房運転において、冷媒循環量を適宜制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された圧縮能力が異なる複数の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外側膨張弁と、室内側膨張弁を備えた複数の室内熱交換器とを接続して冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器を備えた室内ユニットの運転状況に応じて複数の前記圧縮機の運転を制御部により制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
前記圧縮機の吐出側圧力を検出する吐出圧センサと、吸込側温度を検出する吸込温センサと、吸込側圧力を検出する吸込圧センサと、外気温を検出する外気温センサとを設けるとともに、前記制御部に、目標吸込温、吸込圧設定部と、前記各々のセンサで検出された検出値と前記目標吸込温、吸込圧設定部での設定値とを比較演算し最適な冷媒循環量を算出する演算部と、複数段階に冷媒循環量レベルを記憶した冷媒循環量記憶部と、前記演算部で算出された値に基づいて前記冷媒循環量記憶部から最適な循環量レベルを選定し、複数の前記圧縮機を駆動する圧縮機駆動部に信号を送出する冷媒循環量設定部を設けるとともに、
外気温閾値設定部と、吐出圧の第一設定値と第二設定値とを設定した吐出圧力切換部と、前記外気温閾値設定部の設定値と前記外気温センサで検出された検出値とを比較する比較部とを設け、
前記演算部で算出された値に基づいて前記冷媒循環量設定部が選定した所定の冷媒循環量レベルで所定時間運転が行われた後、前記外気温センサで検出された検出値が前記外気温閾値設定部に設定された値より低い場合、前記吐出圧力切換部は、吐出圧の設定値を前記第一設定値から前記第二設定値に切換え、これに基づいて前記冷媒循環量設定部は前記冷媒循環量記憶部から循環量レベルが低くなるように他の冷媒循環量レベルの補正を行い、前記圧縮機駆動部に信号を送出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、多室形空気調和機に関わり、より詳細には、低外気温時での暖房運転において、圧縮機に設計範囲を越える低圧の冷媒が流入しないようにして保護動作による圧縮機の停止を防ぎ、暖房運転を円滑に行えるようにした構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多室形空気調和機は、例えば図５で示すように、圧縮機３０と四方弁３１と室外熱交換器３２と膨張弁３３とを備えた室外ユニットに対し、室内熱交換器３５と膨張弁３５ａとを備えた第一室内ユニットと、室内熱交換器３６と膨張弁３６ａとを備えた第二室内ユニットと、室内熱交換器３７と膨張弁３７ａとを備えた第三室内ユニットを並列に接続して冷媒回路を構成している。暖房運転時、前記圧縮機３０から吐出された高温高圧の冷媒は、前記四方弁３１を経て前記室内熱交換器３５、室内熱交換器３６及び室内熱交換器３７に夫々流入し、これら室内熱交換器内で熱を放出して凝縮する。凝縮した液相冷媒は気相冷媒と混合した状態で前記膨張弁３３に流入し、同膨張弁３３により絞られて低温低圧となり続いて室外ユニットに備えられた前記室外熱交換器３２に流入し、同室外熱交換器３２で熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は前記四方弁３１と液相冷媒を貯留するアキュームレータ３８を介して前記圧縮機３０に還流するようになっている。（特許文献１参照）
【０００３】
しかしながら、０℃以下となるような低外気温時に暖房運転を行うと冷媒回路内を循環する液相冷媒の比率が上昇するため前記圧縮機３０の吐出側圧力が低下するとともに吸込側圧力も低下してしまう。前記圧縮機３０には設計仕様として吸込側圧力の許容値が定められており、許容値以下の圧力の冷媒が流入しようすると、保護回路が動作し前記圧縮機３０を停止させて、圧縮機３０内に損傷が発生しないよう防止するようになっている。このため０℃あるいはそれ以下となるような低外気温時の暖房運転では運転が断続的に停止する不具合が発生することがあり対策が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１８１８４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、低外気温時の暖房運転において、圧縮機に許容値以下の圧力の冷媒が流入しないようにして圧縮機停止を防ぎ円滑な暖房運転を行うことができる多室形空気調和機を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、並列に接続された圧縮能力が異なる複数の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外側膨張弁と、室内側膨張弁を備えた複数の室内熱交換器とを接続して冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器を備えた室内ユニットの運転状況に応じて複数の前記圧縮機の運転を制御部により制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
前記圧縮機の吐出側圧力を検出する吐出圧センサと、吸込側温度を検出する吸込温センサと、吸込側圧力を検出する吸込圧センサと、外気温を検出する外気温センサとを設けるとともに、前記制御部に、目標吸込温、吸込圧設定部と、前記各々のセンサで検出された検出値と前記目標吸込温、吸込圧設定部での設定値とを比較演算し最適な冷媒循環量を算出する演算部と、複数段階に冷媒循環量レベルを記憶した冷媒循環量記憶部と、前記演算部で算出された値に基づいて前記冷媒循環量記憶部から最適な循環量レベルを選定し、複数の前記圧縮機を駆動する圧縮機駆動部に信号を送出する冷媒循環量設定部を設けるとともに、
外気温閾値設定部と、吐出圧の第一設定値と第二設定値とを設定した吐出圧力切換部と、前記外気温閾値設定部の設定値と前記外気温センサで検出された検出値とを比較する比較部とを設け、
前記演算部で算出された値に基づいて前記冷媒循環量設定部が選定した所定の冷媒循環量レベルで所定時間運転が行われた後、前記外気温センサで検出された検出値が前記外気温閾値設定部に設定された値より低い場合、前記吐出圧力切換部は、吐出圧の設定値を前記第一設定値から前記第二設定値に切換え、これに基づいて前記冷媒循環量設定部は前記冷媒循環量記憶部から循環量レベルが低くなるように他の冷媒循環量レベルの補正を行い、前記圧縮機駆動部に信号を送出してなる構成となっている。
【０００７】
【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詳細に説明する。
図１は本発明による多室形空気調和機の冷媒回路であり、図２は制御部を示すブロック図である。また図３は前記制御部に設けられた冷媒循環記憶部であり、図４は制御手順を示すフローチャートである。
本発明による多室形空気調和機の冷媒回路は、図１で示すように、夫々圧縮能力の異なる第一圧縮機１ａと第二圧縮機１ｂと第三圧縮機１ｃとを並列に接続し圧縮機１を構成している。同圧縮機１はオイルセパレータを介して四方弁２と、室外熱交換器３と、室外側膨張弁４と、室内側膨張弁５ａを備えた第一室内熱交換器５と、室内側膨張弁６ａを備えた第２室内熱交換器６と、室内側膨張弁７ａを備えた第三室内熱交換器７とに夫々接続されている。また、前記圧縮機１の吐出側には、冷媒の吐出圧力を検出する吐出圧センサ１０ａが、吸込側には冷媒の吸込圧力を検出する吸込圧センサ１０ｂと、冷媒の吸込温度を検出する吸込温センサ１１ｂが夫々設けられている。尚、前記圧縮機１は、前記第一圧縮機１ａから前記第三圧縮機１ｃにかけて順次圧縮能力が大きくなっている。
【０００８】
冷房運転時、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は、実線の矢印で示すように、前記四方弁２を経て前記室外熱交換器３に流入し、同室外熱交換器３で放出して凝縮する。凝縮した冷媒は前記膨張弁４を経て低温低圧となり、前記室内熱交換器５、室内熱交換器６及び前記室内熱交換器７に夫々流入し、熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は前記四方弁２を介して前記圧縮機１の吸込側に還流するようになっている。
【０００９】
暖房運転時、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は、破線の矢印で示すように、前記四方弁２を経て前記室内熱交換器５、室内熱交換器６及び室内熱交換器７に夫々流入し、これら室内熱交換器で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は前記膨張弁４を経て低温低圧となり、前記室外熱交換器３に流入、同室外熱交換器３２で熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒は前記四方弁２を介して前記圧縮機１の吸込側に還流するようになっている。
【００１０】
上記した冷媒回路を制御する制御部９には、図２で示すように、前記吐出圧センサ１０ａが接続された吐出圧力検出部１２と、前記吸込温センサ１１ｂと前記吸込圧センサ１０ｂとが接続された吸込温、吸込圧力検出部１３と、前記圧縮機１の吸込側に対し所定目標の温度と圧力を設定した吸込温、吸込圧力設定部１４ａとが設けられ、またこれら吐出圧力検出部１２と、吸込温、吸込圧力検出部１３と、吸込温、吸込圧力設定部１４とは演算部１５に接続されている。
【００１１】
また、前記制御部９には、前記外気温センサ１１ａが接続された外気温検出部１６と、外気温のある値を予め設定した外気温閾値設定部１７と、前記圧縮機１での冷媒の吐出圧力を予め設定した吐出圧力切換部１８と、比較部１９と、冷媒循環量設定部２０とが設けられ、またこれらに加えて冷媒循環量記憶部２１が設けられている。前記吐出圧力切換部１８には第一設定値１８ａと、これより低い値が設定された第二設定値１８ｂとが夫々設定されており、前記外気温検出部１６での検出値と前記外気温閾値設定部１７に設定された設定値とは前記比較部１９にて比較され、前記吐出圧力切換部１８は比較結果に基づいて前記第一設定値１８ａか、前記第二設定値１８ｂのいずれかを選定、切換を行うようになっている。前記循環冷媒量設定部２０は前記第一設定値１８ａあるいは前記第二設定値１８ｂの値に基づいて、前記冷媒循環量記憶部２１に予め記憶された冷媒循環量レベルを再選定するようになっている。また、前記吐出圧力切換部１８は前記演算部１５に接続されている。
【００１２】
前記冷媒循環量記憶部２１は、図３で示すように、レベル１からレベル７まで順次循環冷媒量が増加するようにその循環量レベルが規定されており、例えばレベル１においては冷媒循環量が最も小となるように前記圧縮機１ａは運転される一方、前記圧縮機１ｂと前記圧縮機１ｃは停止されるようになっており、冷媒循環量が大きいレベル６においては前記圧縮機１ａは停止される一方、前記圧縮機１ｂと前記圧縮機１ｃとは運転されるようになっている。
【００１３】
次に、制御手順について説明する。図４のフローチャートで示すように、運転が開始されると、まず吐出圧力が前記吐出圧センサ１０ａにより検出され（ＳＴＥＰ１）、吸込温及び吸込圧力が前記吸込温センサ１１ｂ及び前記吸込圧センサ１０ｂにより夫々検出される（ＳＴＥＰ２）。検出値は前記吐出圧力検出部１２及び前記吸込温、吸込圧力検出部１３に送出され、続いて前記演算部１５に読込まれる。続いて前記目標吸込温、吸込圧設定部１４に設定された設定値（ＳＴＥＰ３）と前記吐出圧力設定部１８に設定された第一設定値１８ａとが前記演算部１５に読込まれる（ＳＴＥＰ４）。
【００１４】
前記演算部１５は、検出された前記吸込温、吸込圧力と、目標吸込温、吸込圧設定値とを基にして比較演算を行い計算値を算出する（ＳＴＥＰ５）。前記冷媒循環量設定部２０は算出値に対応する循環量レベルを前記冷媒循環量記憶部２１から選定し、（ＳＴＥＰ１０）。選定したレベルに対応するように圧縮機駆動部２２に信号を送出するようになっている。
【００１５】
選定した循環量レベルに対応するように運転が継続され、所定時間が経過した後（ＳＴＥＰ７）、前記外気温センサ１１ａで検出された検出値が前記外気温検出部１６に送出され（ＳＴＥＰ８）、同検出値は前記外気温閾値設定部１７に設定された閾値と比較される（ＳＴＥＰ９）。検出値が閾値より低い場合は、前記吐出圧力切換部１８は前記吐出圧力設定部１８に設定された吐出圧力を前記第一設定値１８ａから、これより低い前記第二設定値１８ｂに切換えるようになっている（ＳＴＥＰ１０）。
【００１６】
また、前記冷媒循環量設定部２０は、現在設定されている冷媒循環量レベルから一段階あるいは２段階低い循環量レベルを再選定し、その信号を前記圧縮機駆動部２２に再送信するようになっている。
【００１７】
冷媒循環量が低下すると、前記圧縮機１の吐出側圧力が低下する一方、吸込側圧力は上昇するようになり、吸込側圧力の低下に起因する前記圧縮機１の停止を防ぐことができるようになっている。これにより低外気温時の暖房運転が円滑に継続されるようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、制御部に、吐出圧力検出部と、吸込温、吸込圧力検出部と、吸込温、吸込圧設定部と、これらの値を演算する演算部と、冷媒循環量記憶部とを設けるとともに、外気温検出部と、外気温閾値設定部と、吐出圧力切換部と、これらの値を比較する比較部と、冷媒循環量設定部とを設けることにより、低外気温時の暖房運転において、冷媒循環量を適宜制御することにより、保護動作による圧縮機の停止を抑制し、円滑な暖房運転を継続することのできる多室形空気調和機の制御方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多室形空気調和機を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明による多室形空気調和機の制御部を示すブロック図である。
【図３】制御部に設定された冷媒循環量ステップ表である。
【図４】制御手順を示すフローチャートである。
【図５】従来例による多室形空気調和機を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
１  圧縮機
１ａ  第一圧縮機
１ｂ  第二圧縮機
１ｃ  第三圧縮機
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  膨張弁
５  第一室内熱交換器
５ａ  室内側膨張弁
６  第二室内熱交換器
６ａ  室内側膨張弁
７  第三室内熱交換器
７ａ  室内側膨張弁
８  アキュームレータ
９  制御部
１０ａ  吐出圧センサ
１０ｂ  吸込圧センサ
１１ａ  外気温センサ
１１ｂ  吸込温センサ
１２  吐出圧力検出部
１３  吸込温、吸込圧力検出部
１４  吸込温、吸込圧設定部
１５  演算部
１６  外気温検出部
１７  外気温閾値設定部
１８  吐出圧力切換部
１８ａ  第一設定値
１８ｂ  第二設定値
１９  比較部
２０  冷媒循環量設定部
２１  冷媒循環量記憶部
２２  圧縮機駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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