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JPH04124544A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH04124544A
JPH04124544A JP2242460A JP24246090A JPH04124544A JP H04124544 A JPH04124544 A JP H04124544A JP 2242460 A JP2242460 A JP 2242460A JP 24246090 A JP24246090 A JP 24246090A JP H04124544 A JPH04124544 A JP H04124544A
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Japan
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refrigerant
heat exchanger
indoor
valve
way valve
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Shigeto Sumitani
隅谷 茂人
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、室外ユニットおよび複数の室内ユニットか
らなるマルチタイプの空気調和機に関する。
(従来の技術) 一般に、室外ユニットおよび複数の室内ユニットからな
るマルチタイプの空気調和機では、各室内ユニットの要
求能力の総和に応じて圧縮機の能力を制御する。
さらに、各室内ユニットにつながる液管にそれぞれ流量
調整弁および膨張弁を設け、各流量調整弁の開度を対応
する室内ユニットの要求能力に応じて個別に制御する。
また、冷房運転時は、各膨張弁の自らの温度感知に基づ
く開度調節により、各室内ユニットでの冷媒過熱度を一
定に制御する。
(発明か解決しようとする課題) ところで、上記の空気調和機では、各流量調整弁の開度
制御が室内ユニットごとに分離しているため、冷房運転
時、しかも各室内ユニットの要求能力に大きな差がある
場合、次の不具合を生しる。
すなわち、要求能力の大きい側の室内ユニットには十分
な量の冷媒が流れるため問題はないが、要求能力の小さ
い側の室内ユニットについては流れる冷媒の量がもとも
と少ないため、膨張弁の開度調節(開度増大)がいくら
働いても冷媒過熱度の低下には限度が生じ、冷媒過熱度
の一定制御が困難となる。
冷媒過熱度が超過気味になると、冷凍サイクルが不安定
となり、適正な冷房能力が得られなくなる。
一方、暖房運転について見ると、流量調整弁による流量
制御が各室内ユニットの下流側で行なわれるため、各室
内ユニットの要求能力に大きな差がある場合に、要求能
力の小さい側の室内ユニットに多量の液冷媒か溜まり込
み、冷凍サイクル全体での冷媒循環量が不足してしまう
冷媒循環量が不足すると、冷凍サイクル中の冷媒温度が
低下し、十分な暖房能力が得られなくなる。
そこで、冷媒循環量が不足しないように冷媒の封入量を
予め増しておくことが考えられるが、そうすると大きな
容量の受液器(リキッドタンク)が必要になり、装置全
体の大型化およびコストの上昇を招くという新たな問題
がある。
また、冷媒循環量の不足にかわらず十分な暖房能力を確
保しようとすると、圧縮機モータの回転数を増す必要が
あり、そうすると消費電力の増大を招いてしまう。
この発明は上記の事情を考慮したもので、請求項1ない
し請求項4のいずれの空気調和機も、冷房運転時は各室
内ユニットの冷媒過熱度を精度良く一定に維持すること
ができ、これにより常に適正な冷房能力を得ることがで
き、しかち暖房運転時は装置形状の大型化やコストの上
昇を招くことなく、また消費電力の増大を招くことなく
常に適正な暖房能力を確保することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段およびその作用)請求項1
の空気調和機は、 冷房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の二方弁の
うち各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応する二
方弁を開き、小さい方に対応する二方弁を閉じるととも
に、各室内ユニットでの冷媒蒸発温度が同各室内ユニッ
トの要求能力に基づく所定の関係となるよう、各ガス管
の間の流量調整弁の開度を制御する。さらに、各室内ユ
ニットでの冷媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう、各
液管の電子膨張弁の開度を制御する。
暖房運転時、圧縮機の能力および冷媒加熱器の加熱量を
各室内ユニットの要求能力の総和に応じて制御する。そ
して、各ガス管の二方弁のうち各室内ユニットの要求能
力の大きい方に対応する二方弁を開き、小さい方に対応
する二方弁を閉じるとともに、各室内熱交換器に流入す
る冷媒の温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定
の関係となるよう、各ガス管の間の流量調整弁の開度を
制御する。さらに、冷媒加熱器での冷媒過熱度が一定値
となるよう、各液管の電子膨張弁の開度を特徴する 請求項2の空気調和機は、 冷房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の二方弁の
うち各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応する二
方弁を開き、小さい方に対応する二方弁を閉じるととも
に、各室内ユニットでの冷媒蒸発温度が同各室内ユニッ
トの要求能力に基づく所定の関係となるよう、各ガス管
の間の流量調整弁の開度を制御する。手段と、冷房運転
時、前記各室内熱交換器での冷媒過熱度を検出する。さ
らに、各室内ユニットでの冷媒過熱度がそれぞれ一定値
となるよう、各液管の電子膨張弁の開度を制御する。
暖房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の二方弁の
うち各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応する二
方弁を開き、小さい方に対応する二方弁を閉じるととも
に、各室内熱交換器に流入する冷媒の温度が各室内ユニ
ットの要求能力に基づく所定の関係となるよう、各ガス
管の間の流量調整弁の開度を制御する。さらに、室外熱
交換器での冷媒過熱度が一定値となるよう、各液管の電
子膨張弁の開度を特徴する 請求項3の空気調和機は、 冷房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の流量調整
弁のうち、各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応
する流量調整弁を全開し、小さい方に対応する流ff1
31整弁の開度をその小さい方の室内ユニットでの冷媒
蒸発温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定の関
係となるよう制御する。さらに、各室内熱交換器での冷
媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう、各液管の電子膨
張弁の開度を制御する。
暖房運転時、圧縮機の能力および冷媒加熱器の加熱量を
各室内ユニットの要求能力の総和に応じて制御する。そ
して、各ガス管の流量調整弁のうち、各室内ユニットの
要求能力の大きい方に対応する流量調整弁を全開し、小
さい方に対応する流量調整弁の開度をその小さい方の室
内ユニットに流入する冷媒の温度か各室内ユニットの要
求能カニ基づく所定の関係となるよう制御する。さらに
、冷媒加熱器での冷媒過熱度か一定値となるよう、各液
管の電子膨張弁の開度を特徴する 請求項4の空気調和機は、 冷房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の流量調整
弁のうち、各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応
する流量調整弁を全開し、小さい方に対応する流量調整
弁の開度をその小さい方の室内ユニットでの冷媒蒸発温
度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定の関係とな
るよう制御する。さらに、各室内熱交換器での冷媒過熱
度がそれぞれ一定値となるよう、各液管の電子膨張弁の
開度を制御する。
暖房運転時、圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力
の総和に応じて制御する。そして、各ガス管の流ffi
調整弁のうち、各室内ユニットの要求能力の大きい方に
対応する流量調整弁を全開し、小さい方に対応する流量
調整弁の開度をその小さい方の室内ユニットに流入する
冷媒の温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定の
関係となるよう制御する。さらに、室外熱交換器での冷
媒過熱度が一定値となるよう、各液管の電子膨張弁の開
度を制御する。
(実施例) 以下、二の発明の第1実施例について図面を参照して説
明する。この第1実施例は、請求項1の空気調和機に相
当する。
第1図において、Aは室外ユニット、 B。
B2は室内ユニットで、これらユニット間に次の冷凍サ
イクルを構成している。
圧縮機1の吐出口に四方弁2を介して室外熱交換器3を
接続し、その室外熱交換器3に順方向の逆止弁4および
一対の液管w、、w2を介して室内熱交換器12.22
を接続する。
室内熱交換器12.22にガス管G、、G2、上記四方
弁2、および順方向の逆止弁5を介してアキュームレー
タ6を接続し、そのアキュームレータ6に圧縮機1の吸
込口を接続する。
上記液管W、、W2にそれぞれ電子膨張弁11゜21を
設ける。
上記ガス管G、、G2の相互間に電子流量調整弁7を連
通して設ける。
ガス管G1.G2において、流量調整弁7の連通位置よ
りも四方弁2側の位置にそれぞれ二方弁13.23を設
ける。
室外熱交換器9につながる逆止弁4と電子膨張弁11.
21との連通部から、圧縮機1の吸込口側のアキューム
レータ6にかけて、二方弁8を介して冷媒加熱器30を
連通して設ける。
この冷媒加熱器30は、ガスバーナ31、燃焼用ファン
32、比例弁33、後述する点火器34および火炎検知
器35などを付属して備え、ガスバーナ31の燃焼火炎
によって冷媒を加熱するものである。
室外熱交換器3の近傍に室外ファン9を設け、室内熱交
換器12.22のそれぞれ近傍に室内ファン14.24
を設ける。
室内熱交換器12.22にそれぞれ熱交換器温度センサ
15,25を取り付ける。
ガス管Gl + 02にそれぞれ冷媒温度センサ16.
26を取り付ける。
逆止弁4と電子膨張弁11.21との連通部において、
冷媒加熱器30の系統の接続部よりもわずかに電子膨張
弁11.21側の位置に冷媒温度センサ41を取り付け
る。
冷媒加熱器30からアキュームレータ6にかけての連通
部に冷媒温度センサ42を取り付ける。
制御回路を第2図に示す。
室外ユニットAは室外制御部50を備える。
室外制御部50は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなり、室外ユニットAの全般にわたる制御を
行なうものである。
この室外制御部50に、電子膨張弁11,21、電子流
量調整弁7、比例弁33、点火器34、火炎検知器35
、燃焼用ファンモータ32M1四方弁2、室外ファンモ
ータ9M、冷媒温度センサ1.6,26,41..42
、二方弁1.3,28,8、およびインバータ回路51
を接続する。
インバータ回路51は、商用交流電源52の電圧を整流
し、それを室外制御部50の指令に応じた所定周波数お
よびレベルの交流電圧に変換し、出力するものである。
この出力を圧縮機モータIMへ駆動電力として供給する
室内ユニットB1は室内制御部60を備える。
室内制御部60は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなり、室内ユニットB1のそれぞれ全般にわ
たる制御を行なうものである。
この室内制御部60に、室内温度センサ61、熱交換器
温度センサ15、リモコン式の運転操作部(以下、リモ
コンと略称する)62、および室内ファンモータ14M
を接続する。
室内ユニットB2は室内制御部60を備える。
室内制御部60は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路からなり、室内ユニットB2のそれぞれ全般にわ
たる制御を行なうものである。
この室内制御部60に、室内温度センサ61、熱交換器
温度センサ25、リモコン62、および室内ファンモー
タ24Mを接続する。
そして、室内制御部60.60をそれぞれ電源ラインA
CLおよびシリアル信号ラインSLにて室外制御部50
に接続する。
室内制御部60.60は、次の機能手段を備える。
■リモコン62の操作による運転モード指令や設定室内
温度データを電源電圧同期のシリアル信号にて室外制御
部50に送る手段。
■室内温度センサ61の検知温度とリモコン62の設定
室内温度との差(つまり空調負荷)を検出し、それを要
求能力として且つ電源電圧同期のシリアル信号にて室外
制御部50に送る手段。
■熱交換器温度センサ15,25の検知温度データを電
源電圧同期のシリアル信号にて室外制御部50に送る手
段。
室外制御部50は、次の機能手段を備える。
■室内ユニットB、、B2からの冷房運転モード指令に
基づき、圧縮機1から吐出される冷媒を四方弁2、室外
熱交換器3、逆止弁4、電子膨張弁11,21、室内熱
交換器12,22、二方弁13.23、四方弁2、逆止
弁5、アキュームレータ6に通して流し、冷房運転を実
行する手段。
■この冷房運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回路
51の出力周波数F)を室内ユニットB1.B2の要求
能力の総和に応じて制御する手段。
■冷房運転時、二方弁13.23のうち、室内ユニッl
−B、、B2の要求能力の大きい方に対応する二方弁を
開き、小さい方に対応する二方弁を閉じる手段。
■冷房運転時、室内ユニットB、、B2での冷媒蒸発温
度(−熱交換器温度センサ15,25の検知温度)Tc
】、Tc2の差(または比)か室内ユニッI−B、、B
2の要求能力に基づく所定の関係(〜要求能力の比また
は差に応じたlitりとなるよう、流ffi調整弁7の
開度を制御する手段。
■冷房運転時、室内熱交換器1.2.22での冷媒過熱
度(−熱交換器温度センサ15,25の検知温度と冷媒
温度センサ16□ 26の検知温度との差)を検出する
手段。
■これら検出冷媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう、
電子膨張弁11.21の開度を制御する手段。
■室内ユニットB、、B2からの暖房運転モード指令に
基づき、圧縮機1から吐出される冷媒を四方弁2、二方
弁13,23、室内熱交換器12゜22、電子膨張弁1
1,21、二方弁8、冷媒加熱器30.アキュームレー
タ6に通して流し、暖房運転を実行する手段。
■この暖房運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回路
51の出力周波数F)および冷媒加熱器30の加熱R(
−がスバーナ31の燃焼量)を室内ユニットB、、B2
の要求能力の総和に応じて制御する手段。
■暖房運転時、二方弁13.23のうち、室内ユニット
B、、B2の要求能力の大きい方に対応する二方弁を開
き、小さい方に対応する二方弁を閉じる手段。
[相]暖房運転時、室内熱交換器12.22に流入する
冷媒の温度(−冷媒温度センサ16,26の検知温度)
Tgl 、Tgzの差(または比)が室内ユニットB、
、B2の要求能力に基づく所定の関係(−要求能力の比
または差に応した値)となるよう、流量調整弁7の開度
を制御する手段。
■暖房運転時、冷媒加熱器30での冷媒過熱度(−冷媒
温度センサ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知
温度との差)を検出する手段。
◎この検出冷媒過熱度が一定値となるよう、電子膨張弁
11.21の開度を同時に同量ずつ制御する手段。
つぎに、上記の構成において第3図を参照しながら作用
を説明する。
室内ユニットB1のリモコン62で冷房運転モードおよ
び所望の室内温度が設定され、かつ運転開始操作がなさ
れたとする。なお、室内ユニットB2については運転停
止とする。
この場合、運転側の二方弁13を開き、停止側の二方弁
23を閉じる。さらに、流量調整弁7を全閉する。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の実線矢印のように四方弁2、室外熱交換器
3、電子膨張弁11、室内熱交換器12、二方弁13、
四方弁2、逆止弁5、アキュームレータ6に通して流し
、室内ユニットB1の冷房単独運転を開始する。
この冷房単独運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)を室内ユニットB1の要求能力
に応じて制御する。さらに、室内熱交換器12での冷媒
過熱度(−熱交換器温度センサ15の検知温度と冷媒温
度センサ16の検知温度との差)を検圧し、その検出冷
媒過熱度か一定値となるよう電子膨張弁11の開度を制
御する。
また、室内ユニットB1のリモコン62で暖房運転モー
ドおよび所望の室内温度が設定され、かつ運転開始操作
がなされたとする。なお、室内ユニットB2については
運転停止とする。
この場合、運転側の二方弁13を開き、停止側の二方弁
23を閉じる。さらに、流量調整弁7を全閉する。
そして、庄M機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の破線矢印のように四方弁2、二方弁13、
室内熱交換器12、電子膨張弁11、二方弁8、冷媒加
熱器30、アキュームレータ6に通して流し、室内ユニ
ットB1の暖房単独運転を開始する。
この暖房単独運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)および冷媒加熱器30の加熱量
(−ガスバーナ31の燃焼量)を室内ユニットB1の要
求能力に応じて制御する。
さらに、冷媒加熱器30での冷媒過熱度(−冷媒温度セ
ンサ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知温度と
の差)を検出し、その検出冷媒過熱度が一定値となるよ
う電子膨張弁11の開度を制御する。
一方、室内ユニットB、、B2のそれぞれリモコン62
て冷房運転モードおよび所望の室内温度が設定され、か
つ運転開始操作がなされたとする。
この場合、室内ユニットB、、B2の要求能力が異なれ
ば、要求能力の大きい側たとえば室内ユニッl−B、側
の二方弁13を開き、要求能力の小さい側たとえば室内
ユニットB2側の二方弁23を閉じる。
そして、圧縮機lを起動し、圧縮機1がら吐出される冷
媒を第1図の実線矢印のように四方弁2、室外熱交換器
3、電子膨張弁11,21、室内熱交換器12,22、
流量調整弁7、二方弁13、四方弁2、逆止弁5、アキ
ュームレータ6に通して流し、室内ユニットB、、B2
の冷房並列運転を開始する。
この冷房並列運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)を室内ユニットB、、B2の要
求能力の総和に応じて#御する。
さらに、室内ユニットB、、B2での冷媒蒸発温度(−
熱交換器温度センサ15,25の検知温度)Tc1.T
e3の差の絶対値ΔTcが室内ユニットB、、B2の要
求能力の比に応じた所定値となるよう、流量調整弁7の
開度を制御する。
この流量調整弁7の開度制御により、要求能力の小さい
側の室内ユニットB2に流れる冷媒の量が同要求能力に
対応する適切な状態に設定される。
ひいては、室内ユニットB1に流れる冷媒の量が同室内
ユニットB1の要求能力に対応する適切な状態に設定さ
れる。
なお、室内熱交換器12.22での冷媒過熱度(−熱交
換器温度センサ15,25の検知温度と冷媒温度センサ
16,26の検知温度との差)を検出し、それら検出冷
媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう電子膨張弁11.
21の開度を制御する。
この場合、要求能力の大きい側の室内ユニットB1につ
いては十分な量の冷媒か流れているため、電子膨張弁1
1による冷媒過熱度制御が有効に働き、室内熱交換器1
2ての冷媒過熱度を常に一定に維持てきる。
しかも、要求能力の小さい側の室内ユニットB2につい
ても、適切かつ十分な量の冷奴が流れているので、電子
膨張弁21による冷媒過熱度制御が有効に働き、室内熱
交換器22ての冷媒過熱度を常に一定に維持できる。
したがって、冷凍サイクルが安定となり、適正な冷房能
力を得ることができる。
ところで、この冷房並列運転では、室内ユニッ)B1.
B2の要求能力がほぼ同じになることがある。
二の場合は、室内ユニットB、、B2での冷媒蒸発温度
(−熱交換器温度センサ15,25の検知温度)Tc3
.Tc2を監視し、両者のうち大きい側たとえば室内ユ
ニットB1側の二方弁13を閉じ、小さい側たとえば室
内ユニットB2側の二方弁23を開く。ここでの二方弁
13.23の開閉の関係は、異なる要求能力の場合の反
対である。
さらに、冷媒蒸発温度Tc1.Tc2の差の絶対値ΔT
cがほぼ零となるよう、流量調整弁7の開度を制御する
。この流量調整弁7の開度制御により、室内ユニットB
、、B2にそれぞれ適切な量の冷媒が分配される。
次に、室内ユニットB、、B2のそれぞれリモコン62
で暖房運転モードおよび所望の室内温度が設定され、か
つ運転開始操作がなされたとする。
この場合、室内ユニットB、、B2の要求能力が異なれ
ば、要求能力の大きい側たとえば室内ユニットBl側の
二方弁13を開き、要求能力の小さい側たとえば室内ユ
ニットB2側の二方弁23を閉じる。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の破線矢印のように四方弁2、二方弁13、
流量調整弁7、室内熱交換器12゜22、電子膨張弁1
1,21、二方弁8、冷媒加熱器30、アキュームレー
タ6に通して流し、室内ユニットB、、B2の暖房並列
運転を開始する。
この暖房並列運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)および冷媒加熱器30の加熱j
ii(−がスバーナ31の燃焼ff1)を室内ユニット
B、、B2の要求能力の総和に応じて制御する。
さらに、室内熱交換器12.22に流入する冷媒の温度
(−冷媒温度センサ16,26の検知温度)Tg+ 、
Tgzの差の絶対値ΔTgが室内ユニットB1.B2の
要求能力の比に応じた所定値となるよう、流量調整弁7
の開度を制御する。
この流量調整弁7の開度制御により、要求能力の小さい
側の室内ユニットB2に流れる冷媒の量が同要求能力に
対応する適切な状態に設定される。
ひいては、室内ユニットB1に流れる冷媒の量が同室内
ユニットB1の要求能力に対応する適切な状態に設定さ
れる。
なお、冷媒加熱器30での冷媒過熱度(−冷媒温度セン
サ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知温度との
差)を検出し、その検出冷媒過熱度が一定値となるよう
、電子膨張弁11.21の開度を同時に同量ずつ制御す
る。
このように、室内ユニットBI、B2に対し常に適切な
量の冷媒を流すので、要求能力の小さい側の室内ユニッ
トに多量の液冷媒か溜まり込むという不具合を解消する
ことがてき、冷凍サイクル全体で冷媒循環量か不足する
こともない。
したがって、冷凍サイクル中の冷媒温度の低下を防ぐこ
とができ、十分な暖房能力か得られる。
しかも、冷媒循環量が不足しないため、冷媒の封入量を
予め増しておく必要はなく、よって大きな容量の受液器
(リキッドタンク)が不要である。
これは、装置全体の大型化やコストの上昇を防ぐことに
なる。
また、冷媒循環量が不足しないため、圧縮機モータIM
の回転数を増す必要もなく、消費電力の増大を防ぐこと
ができる。
ところで、この暖房並列運転では、室内ユニットB1.
B2の要求能力がほぼ同しになることがある。
この場合は、室内熱交換器12.22に流入する冷媒の
温度(−冷媒温度センサ16,26の検知温度)Tg+
 、Tg2を監視し、両者のうち大きい側たとえば室内
ユニットB1側の二方弁13を閉し、小さい側たとえば
室内ユニットB2側の二方弁23を開く。ここでの二方
弁13.23の開閉の関係は、異なる要求能力の場合の
反対である。
さらに、冷媒の温度Tg1.Tg2の差の絶対値ΔTg
がほぼ零となるよう、流ii量調整弁の開度を制御する
。この流量調整弁7の開度制御により、室内ユニットB
、、B2にそれぞれ適切な量の冷媒が分配される。
なお、上記実施例では、室内ユニットB1゜B2での冷
媒蒸発温度Tel、Tc2を熱交換器温度センサ15,
25によって直接的に検知する構成としたが、たとえば
第4図に示す構成として冷媒蒸発温度Tc1.Tc2を
間接的に検知する構成としてもよい。
すなわち、第4図では、室外熱交換器3と逆止弁4との
連通部にバイパス70の一端を連通し、そのバイパス7
0の他端を2つに分岐し且つキャピラリチューブ71.
72をそれぞれ介してガス管G、、G2にそれぞれ連通
している。そして、両分枝管に冷媒温度センサ73.7
4をそれぞれ取り付け、その冷媒温度センサ73.74
によって検知される飽和冷媒温度Tsl 、Ts2を冷
媒蒸発温度Tc1.Tc2に置き換えて使用する。
次に、この発明の第2実施例を第5図および第6図に示
す。この第2実施例は、請求項2の空気調和機に相当す
る。
ここでは、冷媒加熱器30およびそれに関わる構成を取
り除き、ヒートポンプ式冷凍サイクルの汲み上げ熱を使
って暖房運転を行なうとともに、冷媒温度センサ41,
42を用いて室外熱交換器3での冷媒過熱度を検出する
構成としている。
そして、ヒートポンプ式冷凍サイクルの汲み上げ熱を使
って暖房運転を実行し、その実行中に室外熱交換器3の
冷媒過熱度を一定に制御する点が第1実施例と異なるだ
けで、それ以外の構成および作用については同じである
一方、この発明の第3実施例を第7図および第8図に示
す。この第3実施例は請求項3の空気調和機に相当する
ここでは、第1実施例の電子流量調整弁7を取り除き、
二方弁13.23に代えて電子流量調整弁81.82を
設ける構成としている。
そして、制御部50は、次の機能手段を備える。
■室内ユニットB、、B2からの冷房運転モード指令に
基づき、圧縮機1から吐出される冷媒を四方弁2、室外
熱交換器3、逆止弁4、電子膨張弁11,21、室内熱
交換器12,22、流量調整弁81,82、四方弁2、
逆止弁5、アキュームレータ6に通して流し、冷房運転
を実行する手段。
■この冷房運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回路
51の出力周波数F)を室内ユニットB1.B2の要求
能力の総和に応じて制御する手段。
■冷房運転時、流量調整弁81.82のうち、室内ユニ
ットBl、B2の要求能力の大きい方に対応する流量調
整弁を全開し、小さい方に対応する流量調整弁を室内ユ
ニットB、、B2ての冷媒蒸発温度(−熱交換器温度セ
ンサ15,25の検知温度)Tel 、Tc2の差(ま
たは比)か室内ユニットBl、B2の要求能力に基づく
所定の関係(−要求能力の比または差に応した値)とな
るよう制御する手段。
■冷房運転時、室内熱交換器12.22での冷媒過熱度
(−熱交換器温度センサ15,25の検知温度と冷媒温
度センサ16,26の検知温度との差)を検出する手段
■これら検出冷媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう、
電子膨張弁11.21の開度を制御する手段。
■室内ユニットB1.B2からの暖房運転モード指令に
基づき、圧縮機1から吐出される冷媒を四方弁2、流量
調整弁81,82、室内熱交換器12.22、電子膨張
弁11,21、二方弁8、冷媒加熱器30.アキューム
レータ6に通して流し、暖房運転を実行する手段。
■この暖房運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回路
51の出力周波数F)および冷媒加熱器30の加熱M(
−がスバーナ31の燃焼量)を室内ユニットB、、B2
の要求能力の総和に応じて制御する手段。
■暖房運転時、流量調整弁81.82のうち、室内ユニ
ットBl、B2の要求能力の大きい方に対応する流量調
整弁を全開し、小さい方に対応する二方弁を室内熱交換
器12.22に流入する冷媒の温度(−冷媒温度センサ
1.6.26の検知温度)Tg+ 、Tg2の差(また
は比)が室内ユニットBl+  82の要求能力に基づ
く所定の関係(−要求能力の比または差に応じた値)と
なるよう制御する手段。
■暖房運転時、冷媒加熱器30での冷媒過熱度(−冷媒
温度センサ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知
温度との差)を検出する手段。
[相]この検出冷媒過熱度が一定値となるよう、電子膨
張弁11.21の開度を同時に同量ずつ制御する手段。
その他の構成については第1実施例と同じである。
作用について第9図を参照しながら説明する。
室内ユニットB1のリモコン62で冷房運転モードおよ
び所望の室内温度が設定され、かつ運転開始操作かなさ
れたとする。なお、室内ユニットB2については運転停
止とする。
この場合、運転側の流量調整弁81を開き、停止側の流
il調整弁82を全閉する。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の実線矢印のように四方弁2、室外熱交換器
3、電子膨張弁11、室内熱交換器12、流量調整弁8
1、四方弁2、逆止弁5、アキュームレータ6に通して
流し、室内ユニットBlの冷房単独運転を開始する。
この冷房単独運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)および流量調整弁81の開度を
室内ユニットB1の要求能力に応じて制御する。さらに
、室内熱交換器12での冷媒過熱度(−熱交換器温度セ
ンサ15の検知温度と冷媒温度センサ16の検知温度と
の差)を検出し、その検出冷媒過熱度が一定値となるよ
う電子膨張弁11の開度を制御する。
また、室内ユニットB1のリモコン62て暖房運転モー
ドおよび所望の室内温度が設定され、かつ運転開始操作
がなされたとする。なお、室内ユニットB2については
運転停止とする。
この場合、運転側の流ffi調整弁81を開き、停止側
の流量調整弁82を閉じる。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の破線矢印のように四方弁2、流量調整弁8
1、室内熱交換器12、電子膨張弁11、二方弁8、冷
媒加熱器30、アキュームレータ6に通して流し、室内
ユニットB、の暖房単独運転を開始する。
この暖房単独運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)、冷媒加熱器30の加熱量(−
ガスバーナ31の燃焼量)、および流量調整弁81の開
度を室内ユニットB、の要求能力に応じて制御する。さ
らに、冷媒加熱器30での冷媒過熱度(−冷媒温度セン
サ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知温度との
差)を検出し、その横用冷媒過熱度か一定値となるよう
電子膨張弁11の開度を制御する。
一方、室内ユニットB I +  82のそれぞれリモ
コン62で冷房運転モードおよび、所望の室内温度が設
定され、かつ運転開始操作かなされたとする。
この場合、室内ユニットB、、B2の要求能力が異なれ
ば、要求能力の大きい側たとえば室内ユニットB、側の
流M調整弁81を全開し、要求能力の小さい側たとえば
室内ユニットB2側の流量調整弁82を開度制御(後述
)する。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の実線矢印のように四方弁2、室外熱交換器
3、電子膨張弁11,21、室内熱交換器12,22、
流ffi調整弁81,82、四方弁2、逆止弁5、アキ
ュームレータ6に通して流し、室内ユニットBl + 
 82の冷房並列運転を開始する。
この冷房並列運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)を室内ユニットB、、B2の要
求能力の総和に応じて制御する。
さらに、室内ユニットB、、B2での冷媒蒸発温度(−
熱交換器温度センサ15,25の検知温度)Tel 、
TC2の差の絶対値ΔTcか室内ユニットB、、B2の
要求能力の比に応した所定値となるよう、流量調整弁8
2の開度を制御する。
この流量調整弁82の開度制御により、要求能力の小さ
い側の室内ユニットB2に流れる冷媒の量が同要求能力
に対応する適切な状態に設定される。ひいては、室内ユ
ニットB1に流れる冷媒の量か同室内ユニットB1の要
求能力に対応する適切な状態に設定される。
なお、室内熱交換器12.22での冷媒過熱度(−熱交
換器温度センサ15,25の検知温度と冷媒温度センサ
16,26の検知温度との差)を検出し、それら検出冷
媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう電子膨張弁11.
21の開度を制御する。
この場合、要求能力の大きい側の室内ユニットB、につ
いては十分な量の冷媒が流れているため、電子膨張弁1
1による冷媒過熱度制御が有効に働き、室内熱交換器1
2での冷媒過熱度を常に一定に維持できる。
しかも、要求能力の小さい側の室内ユニットB2につい
ても、適切かつ十分な量の冷媒か流れているので、電子
膨張弁21による冷媒過熱度制御が有効に働き、室内熱
交換器22での冷媒過熱度を常に一定に維持できる。
したがって、冷凍サイクルが安定となり、適正な冷房能
力を得ることができる。
ところで、この冷房並列運転では、室内ユニットB1.
B2の要求能力がほぼ同しになることがある。
この場合は、室内ユニットB、、B2での冷媒蒸発温度
(−熱交換器温度センサ15,25の検知温度)Tc1
 、Tc2を監視し、両者のうち大きい側たとえば室内
ユニットBl側の流量調整弁81の開度はそのままで、
小さい側たとえば室内ユニットB2側の流量調整弁82
の開度を冷媒蒸発温度Tc1.Tc2の差の絶対値ΔT
cがほぼ零となるよう微調整する。この@調整により、
室内ユニットB、、B2にそれぞれ適EQな量の冷媒か
分配される。
次に、室内ユニットB、、B2のそれぞれリモコン62
で暖房運転モードおよび所望の室内温度が設定され、か
つ運転開始操作がなされたとする。
この場合、室内ユニットB、、B2の要求能力か異なれ
ば、要求能力の大きい側たとえば室内ユニットB1側の
流量調整弁81を全開し、要求能力の小さい側たとえば
室内ユニットB2側の流量調整弁82を開度制御(後述
)する。
そして、圧縮機1を起動し、圧縮機1から吐出される冷
媒を第1図の破線矢印のように四方弁2、流量調整弁8
1,82、室内熱交換器12,22、電子膨張弁11,
21、二方弁8、冷媒加熱器30、アキュームレータ6
に通して流し、室内ユニットB1+  82の暖房並列
運転を開始する。
この暖房並列運転時、圧縮機1の能力(−インバータ回
路51の出力周波数F)および冷媒加熱器30の加熱量
(−ガスバーナ31の燃焼j1)を室内ユニットB、、
B2の要求能力の総和に応じて制御する。
さらに、室内熱交換器12.22に流入する冷媒の温度
(−冷媒温度センサ1.6.26の検知温度) Tg 
1r T g 2の差の絶対値ΔTgが室内ユニットB
、、B2の要求能力の比に応した所定値となるよう、流
量調整弁82の開度を制御する。
このA量調整弁82の開度制御により、要求能力の小さ
い側の室内ユニットB2に流れる冷媒の量が同要求能力
に対応する適切な状態に設定される。ひいては、室内ユ
ニットB1に流れる冷媒の量が同室内ユニットB、の要
求能力に対応する適切な状態に設定される。
なお、冷媒加熱器30ての冷媒過熱度(−冷媒温度セン
サ41の検知温度と冷媒温度センサ42の検知温度との
差)を検圧し、その検出冷媒過熱度が一定値となるよう
、電子膨張弁11.21の開度を同時に同量ずつ制御す
る。
このように、室内ユニットB、、B2に対し常に適切な
量の冷媒を流すので、要求能力の小さい側の室内ユニッ
トに多量の液冷媒か溜まり込むという不具合を解消する
ことができ、冷凍サイシル全体で冷媒循環量が不足する
こともない。
したがって、冷凍サイクル中の冷媒温度の低下を防ぐこ
とができ、十分な暖房能力か得られる。
しかも、冷媒循環量が不足しないため、冷媒の封入量を
予め増しておく必要はなく、よって大きな容量の受液器
(リキッドタンク)が不要である。
これは、装置全体の大型化やコストの上昇を防ぐことに
なる。
また、冷媒循環量が不足しないため、圧縮機モータIM
の回転数を増す必要もなく、消費電力の増大を防ぐこと
ができる。
ところで、この暖房並列運転では、室内ユニットB、、
B2の要求能力がほぼ同じになることがある。
この場合は、室内熱交換器12.22に流入する冷媒の
温度(−冷媒温度センサ16,26の検知温度)Tg+
 、Tg2を監視し、両者のうち大きい側たとえば室内
ユニットB1側の流量調整弁81の開度はそのままで、
小さい側たとえば室内ユニットB2側の流量調整弁82
の開度を冷媒の温度Tg+ 、Tg2の差の絶対値ΔT
gがほぼ零となるよう微調整する。この微調整により、
室内ユニットB、、B、2にそれぞれ適切な量の冷媒が
分配される。
なお、この第3実施例では、室内ユニットB1゜B2で
の冷媒蒸発温度Tc1.Tc2を熱交換器温度センサ1
5.25によって直接的に検知する構成としたか、第2
実施例と同じく飽和冷媒温度Ts3.Ts2を検知し、
それを冷媒蒸発温度Tc1.Tc2に置き換えて使用す
る構成としてもよい。
また、第3実施例では、冷媒加熱器30を使って暖房運
転を行うようにしたが、前記した第2実施例と同じく冷
媒加熱器30を取り除き、ヒートポンプ式冷凍サイクル
の汲み上げ熱を使って暖房運転を行なう場合にも同様に
実施できる。この構成は、請求項4の空気調和機に相当
する。
[発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、請求項1ないし請
求項4のいずれの空気調和機も、冷房運転時は各室内ユ
ニットの冷媒過熱度を精度良く一定に維持することがで
き、これにより常に適正な冷房能力を得ることができ、
しかも暖房運転時は装置形状の大型化やコストの上昇を
招くことなく、また消費電力の増大を招くことなく常に
適正な暖房能力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例の冷凍サイクルの構成を
示す図、第2図は同実施例の制御回路の構成を示す図、
第3図は同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト、第4図は同実施例の冷凍サイクルの変形例の構成を
示す図、第5図はこの発明の第2実施例の冷凍サイクル
の構成を示す図、第6図は同実施例の制御回路の構成を
示す図、第7図はこの発明の第3実施例の冷凍サイクル
の構成を示す図、第8図は同実施例の制御回路の構成を
示す図、第9図は同実施例の作用を説明するためのフロ
ーチャートである。 A・・室外ユニット、B1.B2・・室内ユニット、1
・・・圧縮機、3・・・室外熱交換器、11..21・
・・電子膨張弁、12.22・・・室内熱交換器、7・
・・電子流量調整弁、13.23・・・二方弁、30・
・・冷媒加熱器、50・・・室外制御部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニ
    ット、およびそれぞれが室内熱交換器を有する複数の室
    内ユニットからなる空気調和機において、前記圧縮機、
    四方弁、室外熱交換器、各室内熱交換器の並列回路を連
    通した冷凍サイクルと、前記室外熱交換器と各室内熱交
    換器との間のそれぞれ液管に設けた電子膨張弁と、前記
    各室内熱交換器と四方弁との間のそれぞれガス管の相互
    間に連通して設けた流量調整弁と、前記各ガス管におい
    て前記流量調整弁の連通位置よりも四方弁側の位置にそ
    れぞれ設けた二方弁と、前記室外熱交換器と各電子膨張
    弁の連通部から前記圧縮機の吸込口側にかけて連通して
    設けた冷媒加熱器と、前記圧縮機から吐出される冷媒を
    四方弁、室外熱交換器、各電子膨張弁、各室内熱交換器
    、各二方弁に通して流し冷房運転を実行する手段と、こ
    の冷房運転時、前記圧縮機の能力を各室内ユニットの要
    求能力の総和に応じて制御する手段と、冷房運転時、前
    記各二方弁のうち前記各室内ユニットの要求能力の大き
    い方に対応する二方弁を開き小さい方に対応する二方弁
    を閉じる手段と、冷房運転時、各室内ユニットでの冷媒
    蒸発温度が同各室内ユニットの要求能力に基づく所定の
    関係となるよう前記流量調整弁の開度を制御する手段と
    、冷房運転時、前記各室内熱交換器での冷媒過熱度を検
    出する手段と、これら検出冷媒過熱度がそれぞれ一定値
    となるよう前記各電子膨張弁の開度を制御する手段と、
    前記圧縮機から吐出される冷媒を四方弁、各室内熱交換
    器、各電子膨張弁、冷媒加熱器に通して流し暖房運転を
    実行する手段と、この暖房運転時、前記圧縮機の能力お
    よび冷媒加熱器の加熱量を各室内ユニットの要求能力の
    総和に応じて制御する手段と、暖房運転時、前記各二方
    弁のうち前記各室内ユニットの要求能力の大きい方に対
    応する二方弁を開き小さい方に対応する二方弁を閉じる
    手段と、暖房運転時、各室内熱交換器に流入する冷媒の
    温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定の関係と
    なるよう前記流量調整弁の開度を制御する手段と、暖房
    運転時、前記冷媒加熱器での冷媒過熱度を検出する手段
    と、この検出冷媒過熱度が一定値となるよう前記各電子
    膨張弁の開度を制御する手段とを具備したことを特徴と
    する空気調和機。
  2. (2)圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニ
    ット、およびそれぞれが室内熱交換器を有する複数の室
    内ユニットからなる空気調和機において、前記圧縮機、
    四方弁、室外熱交換器、各室内熱交換器の並列回路を連
    通したヒートポンプ式冷凍サイクルと、前記室外熱交換
    器と各室内熱交換器との間のそれぞれ液管に設けた電子
    膨張弁と、前記各室内熱交換器と四方弁との間のそれぞ
    れガス管の相互間に連通して設けた流量調整弁と、前記
    各ガス管において前記流量調整弁の連通位置よりも四方
    弁側の位置にそれぞれ設けた二方弁と、前記圧縮機から
    吐出される冷媒を四方弁、室外熱交換器、各電子膨張弁
    、各室内熱交換器、各二方弁に通して流し冷房運転を実
    行する手段と、この冷房運転時、前記圧縮機の能力を各
    室内ユニットの要求能力の総和に応じて制御する手段と
    、冷房運転時、前記各二方弁のうち前記各室内ユニット
    の要求能力の大きい方に対応する二方弁を開き小さい方
    に対応する二方弁を閉しる手段と、冷房運転時、各室内
    ユニットでの冷媒蒸発温度が同各室内ユニットの要求能
    力に基づく所定の関係となるよう前記流量調整弁の開度
    を制御する手段と、冷房運転時、前記各室内熱交換器で
    の冷媒過熱度を検出する手段と、これら検出冷媒過熱度
    がそれぞれ一定値となるよう前記各電子膨張弁の開度を
    制御する手段と、前記圧縮機から吐出される冷媒を四方
    弁、各室内熱交換器、各電子膨張弁、室外熱交換器に通
    して流し暖房運転を実行する手段と、この暖房運転時、
    前記圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力の総和に
    応じて制御する手段と、暖房運転時、前記各二方弁のう
    ち前記各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応する
    二方弁を開き小さい方に対応する二方弁を閉じる手段と
    、暖房運転時、各室内熱交換器に流入する冷媒の温度が
    各室内ユニットの要求能力に基づく所定の関係となるよ
    う前記流量調整弁の開度を制御する手段と、暖房運転時
    、前記室外熱交換器での冷媒過熱度を検出する手段と、
    この検出冷媒過熱度が一定値となるよう前記各電子膨張
    弁の開度を制御する手段とを具備したことを特徴とする
    空気調和機。
  3. (3)圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニ
    ット、およびそれぞれが室内熱交換器を有する複数の室
    内ユニットからなる空気調和機において、前記圧縮機、
    四方弁、室外熱交換器、各室内熱交換器の並列回路を連
    通した冷凍サイクルと、前記室外熱交換器と各室内熱交
    換器との間のそれぞれ液管に設けた電子膨張弁と、前記
    各室内熱交換器と四方弁との間のそれぞれガス管に設け
    た流量調整弁と、前記室外熱交換器と各電子膨張弁の連
    通部から前記圧縮機の吸込口側にかけて連通して設けた
    冷媒加熱器と、前記圧縮機から吐出される冷媒を四方弁
    、室外熱交換器、各電子膨張弁、各室内熱交換器、各流
    量調整弁に通して流し冷房運転を実行する手段と、この
    冷房運転時、前記圧縮機の能力を各室内ユニットの要求
    能力の総和に応じて制御する手段と、冷房運転時、前記
    各流量調整弁のうち前記各室内ユニットの要求能力の大
    きい方に対応する流量調整弁を全開し且つ小さい方に対
    応する流量調整弁の開度をその小さい方の室内ユニット
    での冷媒蒸発温度が各室内ユニットの要求能力に基づく
    所定の関係となるよう制御する手段と、冷房運転時、前
    記各室内熱交換器での冷媒過熱度を検出する手段と、こ
    れら検出冷媒過熱度がそれぞれ一定値となるよう前記各
    電子膨張弁の開度を制御する手段と、前記圧縮機から吐
    出される冷媒を四方弁、各流量調整弁、各室内熱交換器
    、各電子膨張弁、冷媒加熱器に通して流し暖房運転を実
    行する手段と、この暖房運転時、前記圧縮機の能力およ
    び冷媒加熱器の加熱量を各室内ユニットの要求能力の総
    和に応じて制御する手段と、暖房運転時、前記各流量調
    整弁のうち前記各室内ユニットの要求能力の大きい方に
    対応する流量調整弁を全開し且つ小さい方に対応する流
    量調整弁の開度をその小さい方の室内ユニットに流入す
    る冷媒の温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定
    の関係となるよう制御する手段と、暖房運転時、前記冷
    媒加熱器での冷媒過熱度を検出する手段と、この検出冷
    媒過熱度が一定値となるよう前記各電子膨張弁の開度を
    制御する手段とを具備したことを特徴とする空気調和機
  4. (4)圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外ユニ
    ット、およびそれぞれが室内熱交換器を有する複数の室
    内ユニットからなる空気調和機において、前記圧縮機、
    四方弁、室外熱交換器、各室内熱交換器の並列回路を連
    通したヒートポンプ式冷凍サイクルと、前記室外熱交換
    器と各室内熱交換器との間のそれぞれ液管に設けた電子
    膨張弁と、前記各室内熱交換器と四方弁との間のそれぞ
    れガス管に設けた流量調整弁と、前記圧縮機から吐出さ
    れる冷媒を四方弁、室外熱交換器、各電子膨張弁、各室
    内熱交換器、各流量調整弁に通して流し冷房運転を実行
    する手段と、この冷房運転時、前記圧縮機の能力を各室
    内ユニットの要求能力の総和に応じて制御する手段と、
    冷房運転時、前記各流量調整弁のうち前記各室内ユニッ
    トの要求能力の大きい方に対応する流量調整弁を全開し
    且つ小さい方に対応する流量調整弁の開度をその小さい
    方の室内ユニットでの冷媒蒸発温度が各室内ユニットの
    要求能力に基づく所定の関係となるよう制御する手段と
    、冷房運転時、前記各室内熱交換器での冷媒過熱度を検
    出する手段と、これら検出冷媒過熱度がそれぞれ一定値
    となるよう前記各電子膨張弁の開度を制御する手段と、
    前記圧縮機から吐出される冷媒を四方弁、各流量調整弁
    、各室内熱交換器、各電子膨張弁、冷媒加熱器に通して
    流し暖房運転を実行する手段と、この暖房運転時、前記
    圧縮機の能力を各室内ユニットの要求能力の総和に応じ
    て制御する手段と、暖房運転時、前記各流量調整弁のう
    ち前記各室内ユニットの要求能力の大きい方に対応する
    流量調整弁を全開し且つ小さい方に対応する流量調整弁
    の開度をその小さい方の室内ユニットに流入する冷媒の
    温度が各室内ユニットの要求能力に基づく所定の関係と
    なるよう制御する手段と、暖房運転時、前記室外熱交換
    器での冷媒過熱度を検出する手段と、この検出冷媒過熱
    度が一定値となるよう前記各電子膨張弁の開度を制御す
    る手段とを具備したことを特徴とする空気調和機。
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