JP2531264B2

JP2531264B2 - 空気調和装置の運転制御装置

Info

Publication number: JP2531264B2
Application number: JP1111153A
Authority: JP
Inventors: 元飯田; 世紀井上; 寿一池田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JPH02290456A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数の室内ユニットを備えた空気調和装置
の運転制御装置に係り、特にインバータ周波数の垂下制
御時に能力調節可能範囲を拡大するようにしたものの改
良に関する。

（従来の技術）従来より、特開昭58−18581号公報に開示される如
く、インバータで運転周波数を可変に駆動される圧縮
機、室外熱交換器、減圧機構及び室内熱交換器を順次接
続した冷媒回路と、吐出ガスを主冷媒回路から吸入管に
バイパスするバイパス路とを設けた空気調和装置におい
て、室内が設定温度に近付くと、インバータの出力周波
数を低下させるいわゆる垂下制御を行うとともにバイパ
ス路を開け吐出ガスの一部を吸入側にバイパスして冷媒
回路中の冷媒循環量を低減することにより、要求能力の
減少に対応するように、つまり、空調能力の調節可能範
囲を拡大しようとするものは公知の技術である。

（発明が解決しようとする課題）上記従来のものを利用することにより、一台の室外ユ
ニットに対して複数の室内ユニットを並列に接続したい
わゆるマルチ形空気調和装置においても、室内側の負荷
が減少した場合に空調能力の調節範囲の拡大を図ること
ができる。

しかしながら、マルチ形空気調和装置の場合には、接
続される室内ユニットのうち特に容量の小さいものだけ
がサーモオン状態にあり、しかも設定温度に近いときな
ど、室外側の定格空調容量に対して要求能力が極めて小
さい場合がある。そして、このような場合には、上記圧
縮機の垂下制御と吐出ガスのバイパスだけでは能力を十
分低減できない。そして、負荷に対して室外側の能力が
過剰であると、冷房運転時には室内熱交換器の凍結、暖
房運転時には高圧、吐出管温度、室内熱交温度の過上昇
等が生じる虞れがある。したがって、そのような事態を
回避すべく、サーモオフ、異常停止等により圧縮機が停
止してしまうことになる。つまり、室内側の微少な要求
能力に対応した能力の調節ができないという問題があ
る。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、圧縮機が垂下制御範囲に入った場合、さらに能
力を低減する手段を講ずることにより、小容量の室内ユ
ニットの単独運転を可能にして、能力調節範囲の拡大を
図るようにしたものである。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明が
講じた手段は、第１図に示すように、先ず、インバータ
（18）により運転周波数を可変に駆動される圧縮機
（１）と風量可変な室外ファン（3a）を付設した室外熱
交換器（３）とを有する室外ユニット（Ｘ）に対して、
室内熱交換器（７）を有する複数の室内ユニット（Ａ〜
Ｃ）を並列に接続し、冷暖房サイクルの切換え可能に構
成された冷媒回路（12）と、上記圧縮機（１）の吐出管
と吸入管とを減圧機構（16）を介して吐出ガスのバイパ
ス可能に接続するバイパス路（9a）と、該バイパス路
（9a）を開閉する開閉手段（17）とを備えた空気調和装
置を前提としている。

そして、上記室外ファン（3a）の風量を標準設定風量
で、かつ上記バイパス路（9a）の開閉手段（17）を閉じ
た状態で、上記各室内熱交換器（7a〜7c）の負荷に応じ
て上記インバータ（18）の出力周波数を制御する運転制
御手段（51）と、上記各室内熱交換器（7a〜7c）の負荷
状態を検出する負荷検出手段とが設けられている。

更に、該負荷検出手段の出力を受け、室内熱交換器
（7a〜7c）の負荷が設定値以下になったときには、上記
インバータ（18）の出力周波数を制御可能な下限値まで
低減するよう変更する周波数低減手段（52）が設けられ
ている。

加えて、冷房サイクル時に、上記周波数低減手段（5
2）による制御後も室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設
定値以下のときには、上記バイパス路（9a）の開閉手段
（17）を開いて吐出ガスの一部を吸入側にバイパスさせ
る冷房用の循環量低減手段（53A）と、冷房サイクル時
に、上記循環量低減手段（53A）による制御後も室内熱
交換器（7a〜7c）の負荷が設定値以下のときには、上記
室外ファン（3a）の風量を標準設定風量から低風量に切
換える冷房用の風量低減手段（54A）とが設けられてい
る。

一方、暖房サイクル時に、上記周波数低減手段（52）
による制御後も室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設定値
以下のときには、上記室外ファン（3a）の風量を標準設
定風量から低風量に切換える暖房用の風量低減手段（54
B）と、暖房サイクル時に、上記風量低減手段（54B）に
よる室外ファン（3a）の風量低減時でかつ上記負荷が設
定値以下のときには、上記バイパス路（9a）の開閉手段
（17）を開いて吐出ガスの一部を吸入側にバイパスさせ
る暖房用の循環量低減手段（53B）とが設けられてい
る。

また、上記請求項１記載の発明において、請求項２記
載の発明が講じた手段は、負荷検出手段を、各室内熱交
換器（7a〜7c）の温度を検出する室内熱交センサ（Th8a
〜Th8c）で構成したものであり、また、請求項３記載の
発明が講じた手段は、暖房サイクル時の負荷検出手段
を、吐出圧力を検出する圧力センサ（P1）で構成したも
のであり、請求項４記載の発明が講じた手段は、暖房サ
イクル時の負荷検出手段を、吐出管温度を検出する吐出
管センサ（Th1）で構成したものである。

（作用）以上の構成により、請求項１記載の発明では、冷房運
転時において、運転制御手段（52）による装置の運転中
に負荷検出手段により検出される各室内熱交換器（7a〜
7c）の負荷が設定値以下のときには、周波数低減手段
（52）により、インバータ（18）の出力周波数を制御可
能な下限値まで低減する垂下制御が行われる。

そして、その垂下制御後も負荷が設定値よりも高く上
昇しないときには、循環量低減手段（53A）により、バ
イパス路（9a）の開閉手段（17）が開かれてホットガス
バイパスが行われ、冷媒回路（12）中の冷媒循環量が低
減するので、より小さな室内側の負荷に対応した能力調
節が行われる。さらに、循環量低減手段（53A）による
能力低減でもなお負荷が設定値以下のときには、風量低
減手段（54A）により、室外ファン（3a）の風量が低風
量側に切換えられるので、室外熱交換器（３）における
冷媒と室外空気との熱交換量が減少し、負荷の減少に対
応した能力調節が行われ、最小容量の室内熱交換器（例
えば7a）一台の単独運転が可能となる。

一方、暖房運転時において、上記室内熱交換器（7a〜
7c）の負荷が設定値以下になったときには、周波数低減
手段（52）による垂下制御が行われ、それでも負荷が設
定値以下のときには、風量低減手段（54B）、循環量低
減手段（53B）により、順に能力低減制御が行われる。

したがって、サーモオフ等による圧縮機（１）の運転
停止を極力回避しながら、室内側の負荷の減少に対応し
た能力調節が行われ、能力調節可能範囲が拡大すること
になる。

特に、上記冷暖房サイクルに対応して、能力低減量の
小さいほうから順に能力低減が行われるので、垂下域−
復帰域−垂下域−…と変化する状態が繰り返されても、
その変化の周期が緩やかとなり、ハンチングが極力抑制
されることになる。

また、請求項２記載の発明では、室内熱交センサ（Th
8a〜Th8c）が負荷検出手段として機能し、その検出値で
ある室内熱交温度に応じて垂下制御及び能力低減制御が
行われ、冷房運転時には室内側の負荷の減少に起因する
室内熱交換器（7a〜7c）の凍結による、暖房運転時には
室内熱交温度の過上昇によるサーモオフ停止を極力回避
しながら、室内側の負荷減少に対応して能力が調節され
ることになる。

また、請求交３記載の発明では、暖房運転時、圧力セ
ンサ（P1）が負荷検出手段として機能し、高圧の過上昇
による異常停止を極力回避しながら、負荷の減少に対応
して能力が調節され、暖房過負荷条件下においても最小
容量の室内熱交換器（例えば7a）一台の単独運転が可能
となる。

また、請求項４記載の発明では、暖房運転時、吐出管
センサ（Th1）が負荷検出手段として機能し、吐出管温
度の過上昇による異常停止を極力回避しながら、負荷の
減少に対応して能力が調節され、暖房過負荷条件下にお
いても最小容量の室内熱交換器（例えば7a）一台の単独
運転が可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に
基づき説明する。

第２図〜第９図は、請求項１及び２に係る発明の第１
実施例を示し、第２図は空気調和装置の冷媒配管系統図
である。ここで、空気調和装置は一台の室外ユニット
（Ｘ）に三台の室内ユニット（Ａ〜Ｃ）が並列に接続さ
れたマルチ形の構成をしている。

上記室外ユニット（Ｘ）において、（１）はインバー
タ（18）により運転周波数が可変に駆動される圧縮機、
（２）は冷房運転時には図中実線のごとく、暖房運転時
には図中破線のごとく切換わって、冷房の循環方向を正
逆切換える四路切換弁、（３）は風量可変な室外ファン
（3a）を付設し、冷房運転時には凝縮器として、暖房運
転時には蒸発器として機能する室外熱交換器、（４）は
冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転時には冷媒
を減圧する室外電動膨張弁、（4a）は該室外電動膨張弁
（４）に並列に接続された逆止弁、（５）は液冷媒を貯
溜するためのレシーバ、（８）は吸入冷媒中の液冷媒を
除去するためのアキュムレータであって、上記各機器は
主冷媒配管（９）により、冷媒の流通可能に接続されて
いる。

また、各室内ユニット（Ａ）には、それぞれ室内ファ
ン（13a）を付設してなる一台の室内熱交換器（7a）が
配置されており、該各室内熱交換器（7a〜7c）は上記主
冷媒配管（９）の液分岐管（10a〜10c）及びガス分岐管
（11a〜11c）により、互いに並列に接続されている。

そして、上記室外ユニット（Ｘ）において、上記各液
分岐管（10a〜10c）には、それぞれ冷房運転時には冷媒
を減圧し、暖房運転時には上記各室内熱交換器（7a〜7
c）への冷媒流量を調節する室内電動膨張弁（6a〜6c）
が介設されている。

以上のように、主冷媒配管（９）と液分岐管（10a〜1
0c）及びガス分岐管（11a〜11c）により、各機器（１〜
８）を冷媒の流通可能に接続し、室外ユニット（Ｘ）で
室外空気との熱交換により得た熱を各室内ユニット（Ａ
〜Ｃ）の室内空気に放出するようにした主冷媒回路（1
2）が構成されている。

また、（9a）は上記圧縮機（１）の吐出管と吸入管と
を冷媒のバイパス可能に接続する均圧用のバイパス路で
あって、該バイパス路（9a）には、減圧機構としてのキ
ャピラリ（16）とバイパス路（9a）を貨幣する開閉手段
としての電磁開閉弁（17）とがそれぞれ直列に介設され
ている。すなわち、全室内ユニット（Ａ〜Ｃ）のサーモ
オフによる圧縮機（１）の停止時、電磁開閉弁（17）を
開いて、高圧と低圧とをほぼ均圧にすることにより、圧
縮機（１）の再起動不良を防止するとともに、後述の垂
下制御時、バイパス路（9a）を開くことにより、主冷媒
回路（12）中の冷媒の一部を吸入側にバイパスさせて能
力を低減するようにしている。なお、（14,14）はそれ
ぞれ主冷媒配管（９）の液管及びガス管の端部に設けら
れた手動閉鎖弁である。

さらに、装置には多くのセンサ類が配置されていて、
（Th1）は吐出管に配置され、吐出管温度を検出するた
めの吐出管センサ、（Th2）は吸入管に配置され、吸入
管温度を検出するための吸入管センサ、（Th3）は室外
熱交換器（３）の温度を検出する室外熱交センサ、（Th
4）は室外ユニット（Ｘ）の吸込空気温度から外気温度
を検出する外気温センサ、（Th5a〜Th5c）はそれぞれ各
室内ユニット（Ａ〜Ｃ）の吸込空気温度を検出するため
の室温センサ、（Th6a〜Th6c）はそれぞれ室外ユニット
（Ｘ）の液分岐管（10a〜10c）に配置され、液管温度を
検出するための液管センサ、（Th7a〜Th7c）はそれぞれ
室外ユニット（Ｘ）のガス分岐管（11a〜11c）に配置さ
れ、ガス管温度を検出するためのガス管センサ、（Th8a
〜Th8c）はそれぞれ各室内熱交換器（7a〜7c）の温度を
検出する負荷検出手段としての室内熱交センサである。

また、（P1）は吐出圧力を検出するための圧力セン
サ、（HPS）は高圧HPが所定の上限値に達すると作動し
て圧縮機（１）の異常停止させる保護用の高圧圧力スイ
ッチである。

次に、第３図は室外ユニット（Ｘ）の運転を制御する
室外制御装置（20）の内部構成及び室外制御装置（20）
に接続される外部機器を示し、（MC）は上記圧縮機
（１）のモータであって、該モータ（MC）は、リレー接
点（52C−１）、ノイズフィルタ（22）、整流回路（2
3）、チョークコイル（24）及び上記インバータ（18）
を順次介して交流三相電源（21）に接続されている。

また、（MF1）は室外ファン（3a）のモータ、（52C,2
0R2,20R4）及び（20R5）は、それぞれ上記インバータ
（18）、電磁開閉弁（17）、四路切換弁（２）等を作動
させる電磁リレーであって、上記各機器はそれぞれ上記
三相交流電源（21）のうちの単相成分と接続されるとと
もに、室外制御装置（20）とも信号の授受可能に接続さ
れている。ここで、上記室外ファン（3a）のモータ（MF
1）は、その交流電源との間の接続を二方に切換え可能
になされていて、室外制御装置（20）に内蔵される電磁
リレー（図示せず）の常閉接点（52FH）が接続されてい
る場合には標準の高風量「Ｈ」で、電磁リレーの常開接
点（52FL）が接続された場合には低風量「Ｌ」で、それ
ぞれ室外ファン（3a）を運転するようになされている。

さらに、（EV0,EV1〜EV3）は、それぞれ上記室外電動
膨張弁（４）及び室内電動膨張弁（6,…）の開度調節機
構（図示せず）を駆動するステッピングモータである。
上記各外部機器は、室外制御装置（20）に信号の授受可
能に接続されていて、室外制御装置（20）により、その
作動状態を制御するようになされている。

さらに、（63H2）は暖房運転時における高圧制御用の
圧力スイッチであって、該スイッチ（63H2）は接続端子
（CN3）により室外制御装置（20）に信号接続されてい
る。

また、室外制御装置（20）内部において、電磁リレー
の常開接点（RY1〜RY4）が単相交流電源に対して並列に
接続されている。これらは順に、電磁リレー（52C,20R
2,20R4）、及び（20R5）のコイルにそれぞれ直列に接続
されており、室外制御装置（20）の信号に応じて開閉さ
れて、上記各電磁リレーをオン・オフさせるものであ
る。

そして、室外制御装置（20）には、上記室外側の各セ
ンサ（Th1〜Th4,Th6a〜Th6c,Th7a〜Th7c）の信号が入力
可能に接続されているとともに、室内側とのシリアル伝
送回路（25）を介して、室内側の各センサ（Th5a〜Th5
c,Th8a〜Th8c）の信号が入力可能になされている。

なお、図中、（26）は、のこぎり波平滑化回路、（2
7）は伝送用同期回路、（28）は装置の保護回路、（63H
1）は装置保護用の高圧圧力スイッチ、（49F）は室外フ
ァン（3a）のモータ（MF1）の保護用サーモスタット、
（CH51）はインバータ（18）の駆動回路（図示せず）に
信号を出力するための出力端子である。

ここで、上記室外制御装置（20）に内蔵される記憶回
路（29）には、その一例を下記表に示すように、装置の
冷房運転時における室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が小
さいときの凍結防止と、暖房運転時の高圧過上昇防止の
ための能力低減のため、バイパス路（9a）の電磁開閉弁
（17）の開作動つまりホットガスバイパスと室外ファン
（3a）の風量低減とによる能力低減について、それらの
制御による能力低減量が演算され、その大小関係が予め
設定されている。

ただし、上記表左側において、差圧ΔＰは、冷房運転
時に、予めホットガスバイパスによる能力低減量がファ
ン風量低減による応力低減量よりも大きくなるように、
キャピラリ（16）の減圧特性を設定したときの高低差圧
であって、例えば、高圧HPが11.39（Kg/m²）のときに
は、低圧LPが3.3（Kg/m²））となるようになされてい
る。

また、差温ΔＴは、室外ファン（3a）の強風量「Ｈ」
時における吸込空気温度Ta（ここでは20.45℃）と室外
熱交換器（３）における冷媒温度T3（ここでは30.8℃）
との差温である。また、暖房運転時における表中の数字
は、それぞれ冷房運転時に上記のような値となるよう設
定したときの高低差圧ΔＰと差温ΔＴを示す。

上記表の場合、暖房運転時には、同じキャピラリ（1
6）の構成でも、冷房運転時に比べて高低差圧が大きい
のでホットガスバイパスによる能力低減量も大きくなる
のに対して、差温ΔＴは逆に小さくなっており、暖房運
転時にはホットガスバイパスによる能力低減量の方が大
きくなる。

以上のことから、上記表右側のように、能力低減量の
大小関係が記憶回路（29）に予め設定されており、記憶
回路（29）は設定手段としての機能を有するものであ
る。

次に、第４図は各室内ユニット（Ａ〜Ｃ）に配置され
る室内制御装置（30）の外部機器と電気接続及び内部構
成を示す。図中、（MF）は室内ファン（13a）のモート
で、単相交流電源を受けて各リレー端子（RYa〜RYc）に
よって風量の大きい順に弱風「Ｌ」と強風「Ｈ」に切換
え、暖房運転時のサーモオフ信号が入力された時等の送
風モード時のみ微風「LL」にするようになされている。

また、上記室内制御装置（30）には、室温センサ（Th
5）及び室内熱交センサ（Th8）の信号が入力されている
とともに、上記室外制御装置（20）及びリモートコント
ロール装置（ＲCS）と信号の授受可能に接続されてい
る。

装置の冷房運転時、四路切換弁（２）が第２図中掃線
側に切換わり、室外電動膨張弁（４）が開いた状態で、
室内電動膨張弁（6a〜6c）の開度を過熱度に応じて調節
しながら運転が行なわれ、吐出冷媒が室外熱交換器
（３）で凝縮され、各室内電動膨張弁（6a〜6c）で減圧
されて各室内熱交換器（7a〜7c）で蒸発するように循環
する。

一方、暖房運転時には、四路切換弁（２）が図中実線
側に切換わり、各室内電動膨張弁（6a〜6c）の開度が開
き気味の状態で、室外電動膨張弁（４）の開度を適度に
調節しながら運転が行われ、吐出冷媒が各室内熱交換器
（7a〜7c）で凝縮され、室外電動膨張弁（４）で減圧さ
れて室外熱交換器（３）で蒸発するように循環する。

次に、上記室外制御装置（20）による制御について、
第５図及び第７図のフローチャートに基づき説明する。

第５図は冷房運転時における制御内容を示し、ステッ
プS1で、室外ファン（3a）を標準設定風量で、かつバイ
パス路（9a）の電磁開閉弁（17）を閉じた状態で、各室
内熱交換器（7a〜7c）の負荷に応じてインバータ（18）
の出力周波数Ｆを調節する通常冷房運転の制御を行いな
がら、ステップS2で各室内熱交センサ（Th8a〜Th8c）で
検出される各室内熱交温度T8a〜T8cのうちいずれかが室
内の設定温度Ts1（例えば１℃程度の値）以下か否かを
判別し、判別がNOの間つまり降温域（第６図の領域
（ａ））にあるときには上記通常制御を行う一方、判別
がYESになると圧縮機（１）の容量を低減すべき垂下域
（第６図の領域（ｂ））に入ったと判断して、以下の垂
下制御を行う。

すなわち、ステップS3でインバータ（18）の出力周波
数Ｆを強制的に垂下させ、ステップS4で所定時間（例え
ば30秒程度の時間）が経過するまで待って、ステップS5
で各室内熱交温度T8a〜T8cのうちいずれかが設定温度Ts
1以下か否かを判別して、以下であればステップS6でさ
らにインバータ（18）の出力周波数Ｆが制御可能な下限
値Fmin（例えば29Hz程度の値）に等しくなるまで、上記
垂下制御を行う。

そして、上記ステップS6における判別でインバータ
（18）の出力周波数Ｆが下限値Fminに達すると、垂下制
御だけでは能力低減に限界があると判断して、ステップ
S7以下の能力低減制御を行う。

まず、ステップS7で、上記表右側の上段における能力
低減量の大小関係に基づき、バイパス路（9a）の電磁開
閉弁（17）を開いてホットガスバイパスを行って、ステ
ップS8,S9で、上記ステップS4,S5と同様の判別を行った
後、なおも室内熱交温度T8a〜T8cのうちいずれかが設定
温度Ts1以下であれば、さらに能力低減を図る必要があ
ると判断して、ステップS10で、室外ファン（3a）を低
風量「Ｌ」に設定する。しかる後、ステップS11,S12で
上記ステップS4,S5と同様の判別を行って、なおも各室
内熱交温度T8a〜T8cのうちいずれかが設定温度Ts1以下
であれば、上記の能力低減制御では、能力を調節できな
いと判断して、ステップS13でサーモオンにおける制御
を行って圧縮機（１）を停止する。

なお、上記フローにおいて、ステップS5,S9又はS12の
判別で、各室内熱交温度T8a〜T8cのうちいずれもが設定
温度Ts1よりも高くなったときには、垂下域外になった
と判断して、垂下外制御つまり第６図に示す無変化域
（図中の領域（ｃ））又は復帰域（図中の領域（ｄ））
における制御を行うようになされている。

次に、第７図は暖房運転時における制御内容を示し、
この場合、基本的な制御は上記第５図の冷房運転時にお
ける制御と同様であって、各ステップR1〜R6、R8,R9及
びR11〜13は、それぞれ上記第４図のステップS1〜S6、S
8,S9及びS11〜S13と同様である。ただし、ステップR2,R
5,R9及びR12における判別では、各室内熱交温度T8a〜T8
cが暖房運転時における設定温度Tw1（例えば53℃程度の
値）以上か否かを判別するようになされている。

そして、ステップR7で室外ファン（3a）の風量を低風
量「Ｌ」に低減し、ステップR10でバイパス路（9a）の
電磁開閉弁（17）を開くようにしている。すなわち、上
記表の下段における能力低減量の大小関係に基づき、冷
房運転時における能力低減制御とは逆に、風量低減をホ
ットガスバイパスに優先させている。

上記フローにおいて、ステップS1又はR1により、室外
ファン（3a）の風量を標準設定風量（強風量「Ｈ」）
で、かつバイパス路（9a）の電磁開閉弁（開閉手段）
（17）を閉じた状態で、各室内熱交換器（7a〜7c）の負
荷に応じてインバータ（18）の出力周波数Ｆを制御する
運転制御手段（51）が構成され、ステップS3又はR3によ
り、室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設定値以下のとき
には、上記運転制御手段（51）による制御を強制的に停
止させて、上記インバータ（18）の出力周波数を制御可
能な下限値まで低減するよう変更する周波数低減手段
（52）が構成されている。

また、第５図のステップS7により、上記周波数低減手
段（52）による制御後も負荷が設定値以下のときには、
上記バイパス路（9a）の開閉手段（17）を開いて吐出ガ
スの一部を吸入側にバイパスさせる冷房用の循環量低減
手段（53A）が構成されると共に、上記ステップS10によ
り、上記循環量制御手段（53A）による制御後も負荷が
設定値以下のときには、室外ファン（3a）の風量を標準
設定風量よりも風量側に切換える冷房用の風量低減手段
（54）が構成されている。

一方、第７図のステップR7により、周波数制御手段
（52）による制御後も負荷が設定値以下のときには、室
外ファン（3a）の風量を設定標準風量から低風量側に切
換える暖房用の風量制御手段（54B）が構成されると共
に、上記ステップR10により、上記風量制御手段（53B）
による制御後も負荷が設定値以下のときにはバイパス路
（9a）の電磁開閉弁（17）を開いて吐出ガスの一部を吸
入側にバイパスさせる暖房用の循環量低減手段（53B）
が構成されている。

したがって、請求項１記載の発明では、運転制御手段
（51）による通常制御が行われるうちに、負荷検出手段
（Th8a〜Th8c）により検出される各室内熱交換器（7a〜
7c）の負荷が設定値以下になると、周波数低減手段（5
2）により、インバータ（18）の出力周波数Ｆを低減す
る垂下制御が行われる。

すなわち、第６図に示すように、冷房運転時、例え
ば、上記室内ユニット（Ａ）において、室内熱交温度T8
aが室温が低下して降温域（図中領域（ａ））から設定
温度Ts1以下になると（図中の垂下域（ｂ））、インバ
ータ（18）の出力周波数Ｆを低下させることにより、能
力を低減させて負荷に対応させようとする。

しかし、その垂下制御が行われている間に室内の負荷
が設定値よりも上昇せず、室内熱交温度T8aがTs1よりも
高く回復しないと、室内熱交換器（7a）表面に凍結を生
じる虞れがある。ここで、請求項１記載の発明では、ま
ず、循環量低減手段（53A）により、バイパス路（9a）
の電磁開閉弁（17）を開作動させホットガスバイパスに
より主冷媒回路（12）中の冷媒循環量を低減するよう制
御されるので、より小さな室内側の負荷に対応した能力
低減をすることができる。さらに、循環量低減手段（53
A）による能力低減ではなお室内熱交温度T8aが上昇せ
ず、垂下域（ｂ）からサーモオフ状態（下限値Tsm以
下）に近付こうとするときには、風量低減手段（54A）
により、室外ファン（3a）の風量が低風量「Ｌ」に切換
えられるので、室外熱交換器（３）における冷媒と室外
空気との熱交換量が減少し、無変化域（図中の領域
（ｃ））、或いは復帰域（図中の境界値Ts2（例えば３
℃程度の値）以上の域（ｄ））に移行することとなっ
て、サーモオフによる圧縮機（１）の運転停止を極力回
避しながら、さらに小さな室内側の負荷に対応した能力
調節をすることができる。

一方、暖房運転時には、第８図に示すように、例えば
室内ユニット（Ａ）における室内熱交温度T8aが上昇し
て、昇温域（図中の領域（ｅ））から設定温度Tw1以上
となる垂下域（図中の領域（ｅ））に入ると、室内熱交
温度T8aの過上昇によるサーモオフ状態（上限値Tsm以
上）になる虞れがあるが、周波数低減手段（52）、循環
量低減手段（53A）及び風量低減手段（54A）により、上
記と同様の垂下制御及び能力低減制御が行われて、負荷
の減少に応じた能力調節が行われ、サーモオフによる圧
縮機（１）の停止を極力回避しながら、無変化域（図中
の領域（ｇ））、或いは復帰域（図中の境界値Ts2以下
の領域（ｈ））へと移行することになる。

以上により、例えば、上記実施例のような構成で、室
内ユニット（Ａ）における室内熱交換器（7a）の容量が
小さなときでも、その小容量の室内熱交換器（7a）一台
の単独運転が可能となり、能力調節可能範囲の拡大を図
ることができるのである。

特に、冷暖房運転に対応して、能力低減量の小さいほ
うから順に実行するようにしているので、ハンチングを
極力生じないようにすることができる。すなわち、第９
図に示すように、例えば、暖房運転中室内ユニット
（Ａ）において、室内熱交温度T8aが設定温度Tw1以上と
なる垂下域と境界値Ts2以下となる復帰域との間で変化
する状態が繰り返されるときには、室内熱交温度T8aの
温度変化が大きくなって、ハンチングを生じる虞れがあ
るが、本発明では、能力低減量の小さいほうから実行さ
れるので、その周期は緩やかとなる。

したがって、能力調節可能範囲の拡大を図りつつハン
チングを極力抑制することができるのである。

また、請求項２記載の発明では、室内熱交センサ（Th
8a〜Th8c）が負荷検出手段として機能し、その検出値で
ある室内熱交温度T8a〜T8cに応じて垂下制御及び能力低
減制御が行われる。したがって、冷房運転時には室内側
の負荷の減少に起因する室内熱交換器（7a〜7c）の凍
結、暖房運転時には室内熱交温度の過上昇によるサーモ
オフ停止を極力回避しながら、室内側の負荷減少に対応
した能力の調節を行うことができ、よって、各発明の実
効を図ることができる。

次に、請求項３に係る発明の第２実施例について説明
する。本実施例においても、冷媒配管系統、室外制御装
置（20）及び室内制御装置（30）の構成は上記第１実施
例と同様である。ただし、第２図において、吐出管に配
置された圧力センサ（P1）が負荷検出手段として機能す
る。

そして、第10図は、第２実施例の制御内容を示すフロ
ーチャートであって、各ステップQ1〜Q13は上記第７図
の各ステップR1〜R13に対応するものである。ただし、
ステップQ2,Q5及びQ9では、上記圧力センサ（P1）の接
点がオンになったときに、負荷が設定値以下であるとし
て垂下域に入るようにしている。

したがって、請求項３記載の発明では、第11図に示す
ように、暖房運転時、昇温域（図中の領域（ｉ））から
設定圧力Ps1（例えば（24Kg/m²程度の値）以上となって
垂下域（図中の領域（ｊ））に入ると、高圧圧力スイッ
チ（HPS）が作動する上限圧力Ps2（例えば27.5Kg/m²程
度の値）に達するまで高圧HPが上昇する虞れがあるが、
上記垂下制御及び能力低減制御により、負荷の減少に対
応した能力調節が行われ、高圧の過上昇による装置の以
上停止を極力回避しながら、無変化域（図中の領域
（ｋ））及び復帰域（図中の境界値Ps2（例えば19.2Kg/
m²程度の値）以下の領域（ｌ））への移行が行われ、暖
房過負荷条件下においても最小容量の室内熱交換器（例
えば7a）一台の単独運転が可能となる。

なお、実施例は省略するが、請求項４記載の発明で
は、上記第10図のフローチャート及び第11図の特性図に
おいて、吐出圧力の設定値Ps1、上限値Psm及び境界値Ps
2を、吐出管温度の設定値（例えば130℃程度の値）、上
限値（例えば135℃程度の値）及び境界値（例えば120℃
程度の値）で置換えたものであって、吐出管温度の過上
昇による圧縮機（１）の異常停止を極力回避しながら、
負荷の減少に対応した能力調節を行うことができ、暖房
過負荷条件下においても最小容量の室内熱交換器（例え
ば7a）一台の単独運転が可能となる。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、
複数の室内ユニットを配置した空気調和装置において、
室内熱交換器の負荷が減少して設定値以下になったとき
には、インバータ周波数を低減する垂下制御を行うとと
もに、冷房運転時では、その垂下制御によっても負荷が
制定値以下のときにホットガスバイパスを行った後、さ
らに設定値以下のときには室外ファン風量を低減する一
方、暖房運転時では、負荷の減少時、垂下制御を行うと
ともに、垂下制御によっても負荷が設定値以下のときに
は、室外ファン風量を低減した後、さらに負荷が設定値
以下のときにはホットガスバイパスを行うようにしたた
めに、サーモオフ等による圧縮機の停止を極力回避しな
がら、負荷の減少に対応した能力の調節を行うことがで
き、よって、能力調節可能範囲の拡大を図ることができ
る。

特に、冷暖房運転に対応して、負荷の減小時、垂下制
御を行うとともに、垂下制御によっても負荷が設定値以
下のときには、ホットガスバイパスと室外ファン風量低
減のうち、能力低減量の小さいほうから優先的に能力低
減を行うようにしたので、負荷の減少に対応した能力調
節を行いながら、負荷の変化周期を緩やかにしてハンチ
ングを抑制することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、負荷検出手段
を、室内熱交温度を検出する室内熱交センサで構成した
ので、冷房運転時には室内熱交換器の凍結による、暖房
運転時には室内熱交換器温度の過上昇による圧縮機のサ
ーモオフ停止を極力回避しながら、負荷の減少に対応し
た能力調節を行うことができる。

また、請求項３記載の発明によれば、暖房サイクル時
の負荷検出手段を、吐出出力を検出する圧力センサで構
成したので、暖房運転時、高圧の過上昇による圧縮機の
異常停止を極力回避しながら、負荷の減少に対応した能
力調節を行うことができ、暖房過負荷条件下において
も、最小容量の室内熱交換器一台の単独運転が可能とな
る。

また、請求項４記載の発明によれば、暖房サイクル時
の負荷検出手段を、吐出管温度を検出する吐出管センサ
で構成したので、暖房運転時、高圧の過上昇による圧縮
機の異常停止を極力回避しながら、負荷の減少に対応し
た能力調節を行うことができ、暖房過負荷条件下におい
ても、最小容量の室内熱交換器一台の単独運転が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
〜第９図は第１実施例を示し、第２図は空気調和装置の
冷媒配管系統図、第３図は室外制御装置の電気回路図、
第４図は室内制御装置の電気回路図、第５図は冷房運転
時における制御内容を示すフローチャート図、第６図は
冷房運転時における室内熱交温度の変化と制御モードの
設定との関係を示す特性図、第７図は暖房運転時におけ
る制御内容を示すフローチャート図、第８図は暖房運転
時における室内熱交温度と制御モードの設定との関係を
示す特性図、第９図は制御モードの垂下域−復帰域間に
おける繰返し状態を示す説明図、第10図及び第11図は第
２実施例を示し、第10図は制御内容を示すフローチャー
ト図、第11図は高圧の変化と制御モードとの関係を示す
特性図である。１……圧縮機、３……室外熱交換器、3a……室外ファ
ン、７……室内熱交換器、9a……バイパス路、12……主
冷媒回路、16……減圧機構、17……電磁開閉弁（開閉手
段）、18……インバータ、51……運転制御手段、52……
周波数低減手段、53A,53B……循環量低減手段、54A,54B
……風量低減手段、Th1……吐出管センサ（負荷検出手
段）、Th8……室内熱交センサ（負荷検出手段）、P1…
…圧力センサ（負荷検出手段）、Ｘ……室外ユニット、
Ａ〜Ｃ……室内ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−75846（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−225856（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−192173（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インバータ（18）により運転周波数を可変
に駆動される圧縮機（１）と風量可変な室外ファン（3
a）を付設した室外熱交換器（３）とを有する室外ユニ
ット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（７）を有する複数
の室内ユニット（Ａ〜Ｃ）を並列に接続し、冷暖房サイ
クルの切換え可能に構成された冷媒回路（12）と、上記圧縮機（１）の吐出管と吸入管とを減圧機構（16）
を介して吐出ガスのバイパス可能に接続するバイパス路
（9a）と、該バイパス路（9a）を開閉する開閉手段（17）とを備え
た空気調和装置において、上記室外ファン（3a）の風量を標準設定風量で、かつ上
記バイパス路（9a）の開閉手段（17）を閉じた状態で、
上記各室内熱交換器（7a〜7c）の負荷に応じて上記イン
バータ（18）の出力周波数を制御する運転制御手段（5
1）と、上記各室内熱交換器（7a〜7c）の負荷状態を検出する負
荷検出手段と、該負荷検出手段の出力を受け、室内熱交換器（7a〜7c）
の負荷が設定値以下になったときには、上記インバータ
（18）の出力周波数を制御可能な下限値まで低減するよ
う変更する周波数低減手段（52）と、冷房サイクル時に、上記周波数低減手段（52）による制
御後も室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設定値以下のと
きには、上記バイパス路（9a）の開閉手段（17）を開い
て吐出ガスの一部を吸入側にバイパスさせる冷房用の循
環量低減手段（53A）と、冷房サイクル時に、上記循環量低減手段（53A）による
制御後も室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設定値以下の
ときには、上記室外ファン（3a）の風量を標準設定風量
から低風量に切換える冷房用の風量低減手段（54A）
と、暖房サイクル時に、上記周波数低減手段（52）による制
御後も室内熱交換器（7a〜7c）の負荷が設定値以下のと
きには、上記室外ファン（3a）の風量を標準設定風量か
ら低風量に切換える暖房用の風量低減手段（54B）と、暖房サイクル時に、上記風量低減手段（54B）による室
外ファン（3a）の風量低減時でかつ上記負荷が設定値以
下のときには、上記バイパス路（9a）の開閉手段（17）
を開いて吐出ガスの一部を吸入側にバイパスさせる暖房
用の循環量低減手段（53B）とを備えていることを特徴とする空気調和装置の運転制御
装置。
【請求項２】負荷検出手段は、各室内熱交換器（7a〜7
c）の温度を検出する室内熱交センサ（Th8a〜Th8c）で
あることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の運転制
御装置。
【請求項３】暖房サイクル時の負荷検出手段は、吐出圧
力を検出する圧力センサ（P1）であることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の運転制
御装置。
【請求項４】暖房サイクル時の負荷検出手段は、吐出管
温度を検出する吐出管センサ（Th1）であることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置の運転制
御装置。