JPH046355A

JPH046355A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH046355A
Application number: JP2107917A
Authority: JP
Inventors: Fumio Matsuoka; 文雄松岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2893844B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、室外機と複数の室内機との間を２本の冷媒
配管で接続し、各室内機の運転モードを冷房と暖房の混
在を可能とする冷暖同時マ）Ｌナーてアコンの自律分散
協調副部に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開平１−３０２０７４号公報に示され
た従来の多室式空気調和機を示す構成図であり、図にお
いて、（１）は室外機、（２）は容量可変圧縮機、（３
）は四方弁、＋４１　＋、ｆ室外側熱交換器、（５）は
室外側膨張弁、（６ａｌ　、　（６ｂ）　、　（６ｃ）
は室内機、（８ａ）　。

（８ｂｌ　、　（８ｃ）は室内側熱交換器、（９）は室
外側送風機、（１０ａ）　、　（１０ｂ）　、　（１０
ｃ）は室内側送風機、（１））はヘッダー　（１２ａ）
　、　（１２ｂ）　、　（１２ｃ）は室内側第に方弁、
（１３ａ）　、　（１３ｂ）　、　（１３ｃｌは室内側
第２二方弁、（１４ａ）　、　（１４ｂ）　、　（１４
ｃ）は室内側第１膨張弁、（１５ａ）。

（１５ｂ）　　　（１５ｃ）は室内側第２膨張弁、（１
６）は二方弁である。次に動作ｔζついて説明する。圧
縮機（２）によって圧縮された高温高圧ガス冷媒は、四
方弁（３）を通り室外側熱交換Ｍ（４）で一部凝縮液化
し、中圧の二相冷媒として室外側膨張弁（５）を経由し
て室内に送られる。室内機（６ａ）が暖房モードで室内
機（６ｂ）　、　　（６ｃ）が冷房モードの時、室内に
送られた中圧の二相冷媒は室内側第に方弁（１２ａ）を
経由して室内側熱交換器（８ａ）で凝縮液化し、室内側
第２膨張弁（１５ａ）を経てヘッダー（１））に液とし
て溜まる。この中圧液冷媒が室内機（６ｂ）、　（６ｃ
）の室内第１膨張弁（１４ｂ）　、　（１４ｃ）を通っ
て各々室内熱交換器（８ｂｌ　、　　（８ｃ）に入り、
こごて低圧蒸発してガス化した冷媒は室内側第２二方弁
（１３ｂＪ　、　＜１３ｃ）を経て室外機（１）に帰る
。そして四方弁（３）を経て再び圧縮機（２）に帰り、
冷媒サイクルが形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の多室式空気調和機は以上のように構成されている
ので、圧縮機（２）の容量制御、室外側送風機（９）の
風量制御、室外側膨張弁（５）の制御、暖房モードの室
内機（６ａ）の出口の膨張弁（１５ａ）や冷房モードの
室内機（６ｂ）　ｐ　（６ｅ）の入口の膨張弁（１４ｂ
ｌ。

（１４ｅｌの制御が必要であり、その制御のための信号
が室内−室外間を行き来して制御が複雑になり、従って
信頼性、運転性能の安定性に欠けろという問題があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、室外機におし）で自律的に能力制御が行え、
イ＝頼性運転性能の安定性のよい自律分散型冷暖同時空
気調和ができろ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〕

乙の発明に掛かる多室式空気調和機は、室外機側に高圧
圧力検知器Ｐｄと低圧圧力検知器Ｐｓを設け、目標高圧
圧力Ｐｄｒと目標低圧圧力Ｐｓゞとの各偏差ΔＰｄ＝Ｐ
ｄ’−Ｐｄ、△Ｐｓ＝Ｐｓ”−Ｐｓに応じて圧縮機能力
変更量ΔＱｃｏｍｐと室外熱交換器の熱交換能力変更量
△Ａｋ、をにて決定し、特に室外熱交換器を凝縮器とし
て使用する時、ＡＫｃの大きさに応して、複数に分割し
た熱交換器とガスバイパス管を選択的選ぶことができる
ようにしたものである。

〔作用〕

この発明における多室式空気調和機は、冷凍サイクルの
高圧圧力の目標値Ｐｄ’と低圧圧力の目標値Ｐｓ’に対
し、実時間計測の高圧圧力Ｐｄと低圧圧力Ｐｓを圧力セ
ンサーにて集録し、その偏差ΔＰｄと△Ｐｓを演算し、
定数マ）・リックス熱交換器の熱交換能力が制御される
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）１，を室外機、（２）はこの室外機
（１）内の容量可変圧縮機、（３）は四方弁、（４ａｌ
　、　（４ｂ）は並列に接続された室外熱交換器、（６
＆）〜（６Ｃ）は室内機、（７）Ｌよアキュムレータ、
（８ａ）〜（８Ｃ）は室内熱交換器、（１２ａ）〜（１
２ｃ）はこの室内熱交換器（８ａ）〜（８ｃ）の一端に
接続された電子膨張弁、（１７）。

（１８）は上記室外機（１）と分流コントローラ（１９
）とを結ぶ連絡配管、（２０）は上記分流コントローラ
（１９）内の高圧管部、（２１）は低圧管部、（２２）
は中圧管部、（２３）は電子膨張弁、（２４ａ）〜（２
４ｃ）　、　（２５λ）〜（２５ｅ）は電磁開閉弁であ
る。分流コントローラ（１９）から各室内機（６ａ）〜
（６Ｃ）へはそれぞれ２本の配管で接続されており、各
室内機（６ｍ）〜（６Ｃ）へはそれぞれ２本の配管で接
続されており、各室内機（６ａ）〜（６Ｃ）ノ一端はそ
れぞれ電子膨張弁（１２ａ）　〜（１２ｃｌを介して分
流コントローラ（１９）の中圧管部（２２）に接続され
、また他端はそれぞれ分流コントローラ（１９）の電磁
開閉弁（２４ａ）　〜（２４ｃ）および（２５ａ）〜（
２５ｃ）を介して高圧管部（２０）および低圧管部（２
１）につながっている。

（２６ｍ）　、　（２６ｂ）　、　（２７ａ）　、　（
２７ｂ）は各室外熱交換器（４ａ）　、　（４ｂ）の両
側にそれぞれ接続された開閉弁、（２８）は室外熱交換
器（４ａ）　、　（４ｂ）に並列に設けられたバイパス
路、（２９）はこのバイパス＃　（２８）に設けられた
バイパス開閉弁である。

また、（３０）は容量可変圧縮機（２）の冷媒吐出側に
設けられその圧力Ｐｄを検知する高圧検知器、（３１）
はアキュムレータ（７）の冷媒入口側に設けられその圧
力Ｐｓと検知する低圧検知器、（３２）は上記高圧検知
！　（３０）　、低圧検知器（３１）の検知出力に基づ
いて四方弁（３）、室外側送風機（９）、開閉弁（２６
＆）　。

（２６ｂ）　、　（２７ａｌ　、　（２７ｂ）　、バイ
パス開閉弁（２９）を制御する制御装置である。また（
３３）は四方弁である。

このような構成の空気調和機において、室内機（６ａ）
が暖房運転モード、室内機（６ｂ）　、　（６ｃ）が冷
房運転モードである場合の動作を説明する。

室外機（１）内の圧縮機（２）で圧縮された高１高圧の
ガス冷媒は四方弁（３）を経て、室外熱交換器（４ｍ）
　。

（４ｂ）で一部凝縮し、二相冷媒となって高圧連絡配管
（１７）を経由して室内の分流コンＩ・ローラ（１９）
に入る。ここで気液分離器（３０）で分離された高圧ガ
ス冷媒は高圧ガス管部（２０）を経て電磁開閉弁（２５
ａ）より室内機（６ａ）に流入し、その室内熱交換式（
８＆）で暖房に供される。その後、冷媒は電子膨張弁（
１２ａ）を経て中圧管部（２２）に流入する。この冷媒
は、気液分離器（３０）の液層部から電子膨張弁（２３
）を経由して中圧管部（２２）に流入する冷媒と合流し
て室内機（６ｂ）　、　（６ｃ）に流入する。そして、
各々電子膨張弁（１２ｂ）　、　（１２ｅ）で低圧にな
り室内熱交換器（８ｂ）　、　（８ｃ）で冷房に供され
てガス化し、その後電磁開閉弁（２４ｂ）　、　（２４
ｅ）を経て低圧管部（２１）に合流し分流コノトローラ
（１９）を出て室外への連絡配管（１８）に入る。そし
て、室外１）ｉ！（１）の四方弁（３）、アキュムレー
タ（７）を通り再び圧縮部（２）に循環して冷暖同時冷
媒回路が構成されている。

以上の冷媒回路において、室内機（６ａ）の熱交換＠Ｉ
（８ａ）ば凝縮器として作用し、室内機（６ｂ）　、　
　ｆ６ｅ）の熱交換器（ｇｂ）、　（８ｃ）は蒸発器と
して作用している。

上記のような動作においては、各室内機（１２ａ）〜（
１２ｂ）の能力の変化あるいは暖房モードと冷房モード
の切り換えにより室外機（１）側に要求される熱交換能
力も変わるが、これに対応して室外機（１）の液交換能
力を制御する必要がある。この実施例においては、高圧
検知Ｗ　（３０）が検知した高圧Ｐｄを示す信号と低圧
検知器（３１）が検知した低圧Ｐｓを示す信号とが制御
装置（３２）に伝えられるが、般に圧縮機能力をアップ
すると高圧Ｐｄは上昇し、低圧Ｐｓは下降する。又蒸発
器能力をアップすると高圧Ｐｄも低圧Ｐｓも上昇し、逆
に凝１）ａ＠ＩＦ能力をアップすると高圧Ｐｄも低圧Ｐ
ｓも下降する。

この高圧Ｐｄおよび低圧が一定値を維持した定常状態で
あれば、室内側と室外側の熱交換能力が平衡していると
いうことであるから、これら高圧Ｐｄおよび低圧Ｐｓを
、所定の目標高圧圧力Ｐｄｘおよび目標低圧圧力Ｐｓ’
になるように室外機１））の熱交換能力を制御すれば室
外機（１）内で閉じた自律的制御ができる。圧縮機能力
Ｑ　ｃｏｍｐの変更量を△Ｑ　ｅｏｍｐ、室外熱交換器
の熱交換能力Ａｋ、の変更量をΔＡ　ｋ　ｏとした場合
、上述のＰｄ、Ｐｓとの関係は次の（１）式になる。

ａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄ＞０　　　　　　（１また
だし、ａ、ｂ、ｃ、ｄは予しめ決められる定数であり、
またΔＰｄ、ΔＰｓはそれぞれ目標値との偏差すなわち
ΔＰｄ＝Ｐｄ’−Ｐｄ、△Ｐｓ＝Ｐｓ”−Ｐｓである。

この（１）式を変形すれば、となる。

このようにして求められた△Ｑ　ｅｏｍｐＬこ基づし）
で圧縮機（２）の容量側部を行う。また求められた基づ
き室外熱交換器（４ａ）　、　（４ｂ）を凝ｍ器にして
放熱源として使うか蒸発器にして吸熱源として使うかを
判断して四方弁（３１，（３３）を制御する。例えば、
上記の動作状態てあれば、前の熱交換能力と求められた
熱交換能力とにより得られる熱交換能力が、正であると
きはそのまま室外熱交換器（４ａ）　、　（４ｂ）を凝
縮器とするサイクルとし、負となったときは室外熱交換
器（４ｍ）　、　（４ｂ）を蒸発器とするサイクルにす
る。そして、サイクルにおける熱交換能力（正のときＡ
Ｋｅ、負のときＡＫ　ｃ）の可変制御は、室外側送風機
（９）の回転数制御および開閉弁（２６ａ）　　（２６
ｂ）　、　（２７ａ）　、　（２７ｂ）　、バイパス弁
（２９）の開閉制御によりなされる。すなわち、求めら
れる熱交換能力に応じて動作させる室外熱交換器の選択
およびバイパス路（２８）による冷媒のバイパス要否の
決定を行うとともに、そのときの室外送風機（９）の回
転数を可変することにより熱交換能力を連続的に制御す
るものである。第２図にこのようなｆｆ１Ｊ御における
ｆｔｌＮｍブロック図を示す。

例えば室外熱交換器（４ａ）　、　（４ｂｌ凝縮器とし
て用いる場合、必要な熱交換能力に応じて室外熱交換器
（４ｍ）、　（４ｂ）両方を用いるか、室外熱交換式（
４ｂ）のみを用いるか、小るいはバイパス路（２８）に
より冷媒を一部バイパスさせながら室外熱交換器を用い
るかが選択されて各開閉弁（２６ａ）　、　（２６ｂｌ
　、　（２７ａ）（２７ｂ）、バイパス弁（２９）の開
閉がなされ、さらに室外送風機（９）の回転数が制御さ
れる。第３図にそれぞれの場合における室外送風機の回
転数と凝縮器の熱交換能力の関係を示し、室外熱交換器
（４ａ）　、　（４ｂ）両方を用いた場合、室外熱交換
器（４ｂ）のみを用いた場合、バイパス路（２８）によ
りバイパスする場合の順にＡＫｃも低くなり、かつそれ
ぞれにおいて室外送風機（９）の回転数に対してＡＫｃ
が連続的に変化している。

このようにすれば室外機（１）内で自律的な能力制御が
行える。

また、第４図は上記高圧Ｐｄ、低圧Ｐｓのかわりにこの
空気調和装置全体における冷媒の凝縮温度ＣＴ、蒸発温
度ＥＴを検出して室外機（１）の制御を行う場合の構成
図を示す。（３４）は各室内機（６ａｌ〜（６ｃ）に設
けられた冷媒温度センサー　（３５）はこの冷媒温度セ
ンサー（３４）の検知温度に基づき電子膨張弁（１２ａ
）〜（１２ｃ）を制御し、各室内機（６ａ）〜（６ｃ）
の自律制御を行うためのマイコノ、（３６）は室外熱交
換器（４ｂ）に設けられた温度センサーである。

このような場合、冷媒温度センサー（３４）、温度セン
サー（３６）の検知温度中、最大のものを凝縮温度ＣＴ
、最小のものを蒸発温度ＥＴとし、それぞれ目標凝縮温
度ＣＴ’、目標蒸発温度ＥＴ”との偏差ΔＣＴ、△ＥＴ
を求め、上記高圧Ｐｄ、低圧ＰＳの場合と同様にして次
式から△Ｑ　ｅｏｍｐ、△ＡＫＯを求め、同様に熱交換能力を制御してもよい。この場合、例えば
室内側において最大と最小の温度をマイコン（３５）等
で選択し、これを室外側に伝送し、室外側の検知温度と
比較するなどの方法があるが、少なくとも室内−室外間
に（＝号の伝送路がひとつは必要となる。しかしながら
圧力検知器に比べ温度センサーの方がコスト面で有利で
ある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、室外機内の圧縮機と
室外熱交換器と四方弁の制御を、室外機内の高圧圧力と
低圧圧力のみの検知で制御するようにしたので、室内機
と室外機との自律分散制御が可能となす、イ＝頼性の向
上、運転性能の安定化がＬまかられる効果がある。

また高圧圧力、低圧圧力のかわりに冷媒サイクル中の凝
縮温度、蒸発温度を検知して同様に制御することにより
、室外機運転の安定化がはかられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による多室式空気調和機を
示す構成図、第２図は制御ブロック図、第３図はその動
作制御を説明する説明図、第４図は別の発明の実施例に
よる多室式空気調和機の構成図、第５図は多室式空気調
和機を示す構成図である。図において、（１）は室外機、（６ａ）〜（６Ｃ）は室
内機、（８ａ）　〜（８ｃ）は室内熱交換器、（１２ａ
）　〜（１２ｃ）は電子膨張弁、（１７）、　（１８）
は連絡配管、（１９）は分流コンＩ、ローラ、（２０）
は高圧管部、（２１）は低圧管部、（２２）は中圧管部
、（２４ａ）　〜（２４ｃ）　、　（２５ａ）　〜（２
５ｃ）は電磁開閉弁、（２６ａ）　、　（２６ｂ）　、
　（２７ａ）　、　（２７ｂ）は開閉弁、（２８）はバ
イパス路、（２９）はバイパス弁、（３０）は高圧検知
器、（３１）は低圧検知器、（３２）は制御装置、（３
４）は冷媒温度センサー　（３６）は温度センサーであ
る。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）室外機に容量可変圧縮機と四方弁と室外熱交換器
と室外側送風機とを備え、室外から室内への連絡配管を
高圧管と低圧管との２本で構成し、上記２本の連絡配管
を分流コントローラに接続し、この分流コントローラ内
で高圧管部と低圧管部と中圧管部に三分割し、複数の室
内機を各々個別の電子膨張弁を介して上記中圧管部に接
続し、各室内機の他端は上記高圧管部もしくは上記低圧
管部に選択的に接続できるごとく構成された多室式空気
調和機において、上記室外熱交換器を複数並列に設け、
この室外熱交換器のひとつに開閉弁を接続し、室外熱交
換器と並列にバイパス開閉弁を有するバイパス路を接続
するとともに、上記室外機内にその高圧圧力Ｐｄを検知
する高圧検知器と低圧圧力Ｐｓを検知する低圧検知器と
を設け、これら高圧検知器、低圧検知器の検知圧力と設
定された目標高圧圧力Ｐｄ＾＊、目標低圧圧力Ｐｓ＾＊
との各偏差ΔＰｄ＝Ｐｄ＾＊−Ｐｄ、ΔＰｓ＝Ｐｓ＾＊
−Ｐｓに基づいて圧縮機能力変更量ΔＱｃｏｍｐと室外
熱交換器の熱交換能力変更量ΔＡｋ＿０を求め、その求
められたΔＱｃｏｍｐに基づいて上記容量可変圧縮機の
能力制御を行うとともに、ΔＡｋ＿０に基づいて上記室
外熱交換器の開閉弁、バイパス開閉弁、室外側送風機を
制御して室外側熱交換器の熱交換能力制御を行う制御手
段を設けたことを特徴とする多室式空気調和機。
（２）室外機に容量可変圧縮機と四方弁と室外熱交換器
と室外側送風機とを備え、室外から室内への連絡配管を
高圧管と低圧管との２本で構成し、正気２本の連絡配管
を分流コントローラに接続し、この分流コントローラ内
で高圧管部と低圧管部と中圧管部に三分割し、複数の室
内機を各々個別の電子膨張弁を介して上記中圧管部に接
続し、各室内機の他端は上記高圧管部もしくは上記低圧
管部に選択的に接続できるごとく構成された多室式空気
調和機において、上記室外熱交換器を複数並列に設けこ
の室外熱交換器のひとつに開閉弁を接続し、室外熱交換
器と並列にバイパス開閉弁を有するバイパス路を接続す
るとともに、上記室外機および室内機における冷媒の凝
縮温度ＣＴと蒸発温度ＥＴとを検知する凝縮温度検知器
、蒸発温度検知器を設け、これら凝縮温度検知器、蒸発
温度検知器の検知温度と設定された目標凝縮温度ＣＴ＾
＊、目標蒸発温度ＥＴ＾＊との各偏差ΔＣＴ＝ＣＴ＾＊
−ＣＴ、ΔＥＴ＝ＥＴ＾＊−ＥＴに基づいて圧縮機能力
変更量ΔＱｃｏｍｐと室外熱交換器の熱交換能力変更量
ΔＡｋ＿０を求め、その求められたΔＱｃｏｍｐに基づ
いて上記容量可変圧縮機の能力制御を行うとともに、Δ
Ａｋ＿０に基づいて上記室外熱交換器の開閉弁、バイパ
ス開閉弁、室外側送風機を制御して室外側熱交換器の熱
交換能力制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする
多室式空気調和機。