JP6834561B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも1台の室外機に複数台の室内機が冷媒配管で接続された空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to at least one outdoor unit by a refrigerant pipe.
従来、少なくとも1台の室外機に複数台の室内機が液管とガス管で接続された空気調和装置で冷房運転を行うときは、蒸発器として機能する各室内機の室内熱交換器の冷媒出口側における冷媒過熱度が、予め定められた基準値(例えば、2deg)となるように、各室内機に対応する膨張弁の開度が調整される(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when a plurality of indoor units are connected to at least one outdoor unit by an air conditioner connected by a liquid pipe and a gas pipe for cooling operation, the refrigerant of the indoor heat exchanger of each indoor unit that functions as an evaporator The opening degree of the expansion valve corresponding to each indoor unit is adjusted so that the degree of refrigerant superheat on the outlet side becomes a predetermined reference value (for example, 2 deg) (see, for example, Patent Document 1).
具体的には、室内機毎に、室内熱交換器の冷媒入口側における冷媒温度(以降、熱交入口温度と記載)と室内熱交換器の冷媒出口側における冷媒温度(以降、熱交出口温度と記載)を検出し、熱交出口温度から熱交入口温度を減じて、各室内機の冷媒過熱度が求められる。 Specifically, for each indoor unit, the refrigerant temperature on the refrigerant inlet side of the indoor heat exchanger (hereinafter referred to as the heat exchange inlet temperature) and the refrigerant temperature on the refrigerant outlet side of the indoor heat exchanger (hereinafter referred to as the heat exchange outlet temperature). The temperature of the heat exchange inlet is subtracted from the temperature of the heat exchange outlet to determine the degree of superheat of the refrigerant in each indoor unit.
そして、求めた各室内機の冷媒過熱度が上述した基準値となるように、各室内機に対応する膨張弁の開度が調整される。具体的には、ある室内機において求めた冷媒過熱度が基準値より大きい場合は、当該室内機に対応する膨張弁の開度が大きくされる。膨張弁の開度が大きくされることで、当該室内機の室内熱交換器に流入する冷媒量が増えて冷媒過熱度が低下する。一方、ある室内機において求めた冷媒過熱度が基準値より小さい場合は、当該室内機に対応する膨張弁の開度が小さくされる。膨張弁の開度が小さくされることで、当該室内機の室内熱交換器に流入する冷媒量が減って冷媒過熱度が上昇する。 Then, the opening degree of the expansion valve corresponding to each indoor unit is adjusted so that the obtained refrigerant superheat degree of each indoor unit becomes the above-mentioned reference value. Specifically, when the degree of refrigerant superheat obtained in a certain indoor unit is larger than the reference value, the opening degree of the expansion valve corresponding to the indoor unit is increased. By increasing the opening degree of the expansion valve, the amount of refrigerant flowing into the indoor heat exchanger of the indoor unit increases, and the degree of refrigerant superheat decreases. On the other hand, when the degree of refrigerant superheat obtained in a certain indoor unit is smaller than the reference value, the opening degree of the expansion valve corresponding to the indoor unit is reduced. By reducing the opening degree of the expansion valve, the amount of refrigerant flowing into the indoor heat exchanger of the indoor unit is reduced, and the degree of refrigerant superheat is increased.
上述した空気調和装置で冷房運転を行う場合に、室外機と各室内機の設置状態によっては、特定の室内機に流入する冷媒量が少なくなる場合がある。例えば、各室内機の設置場所が室外機の設置場所より高い位置であり、かつ、各室内機の設置場所に高低差がある場合は、上方に設置された室内機に冷媒が流れにくくなるので、当該室内機に流入する冷媒量が他の室内機と比べて少なくなる。冷房運転時は、室外機から各室内機へ向かって流れる冷媒が、室外機の室外熱交換器で凝縮されて液冷媒となり、液冷媒を重力に逆らって室外機より上方に設置された室内機に流さなければならないためである。 When the cooling operation is performed by the above-mentioned air conditioner, the amount of refrigerant flowing into a specific indoor unit may decrease depending on the installation state of the outdoor unit and each indoor unit. For example, if the installation location of each indoor unit is higher than the installation location of the outdoor unit and there is a height difference in the installation location of each indoor unit, it becomes difficult for the refrigerant to flow to the indoor unit installed above. , The amount of refrigerant flowing into the indoor unit is smaller than that of other indoor units. During the cooling operation, the refrigerant flowing from the outdoor unit to each indoor unit is condensed by the outdoor heat exchanger of the outdoor unit to become a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is installed above the outdoor unit against gravity. This is because it has to be flushed to.
また、各室内機の設置場所と室外機の設置場所がほぼ同じ高さであっても、各室内機と室外機の距離が異なれば、室外機から遠い場所に配置される室内機に流入する冷媒量は室外機に近い場所に配置される室内機に流入する冷媒量と比べて少なくなる。室外機から遠い場所に設置される室内機は、当該室内機と室外機を接続する冷媒配管の長さが他の室内機と比べて長くなり、他の室内機と比べて冷媒配管による圧力損失が大きくなるためである。 Further, even if the installation location of each indoor unit and the installation location of the outdoor unit are almost the same height, if the distance between each indoor unit and the outdoor unit is different, the air flows into the indoor unit located far from the outdoor unit. The amount of refrigerant is smaller than the amount of refrigerant flowing into the indoor unit located near the outdoor unit. In an indoor unit installed in a place far from the outdoor unit, the length of the refrigerant pipe connecting the indoor unit and the outdoor unit is longer than that of other indoor units, and the pressure loss due to the refrigerant pipe is longer than that of other indoor units. This is because
このように、特定の室内機に流入する冷媒量が少なくなる各室内機の設置状態となっているときに、室内機間の高低差が大きい(例えば、50m以上の高低差がある)場合の一番上方に設置された室内機や、室外機から一番遠い場所に設置されている室内機と室外機の距離が大きい(例えば、50m以上離れている)場合は、当該室内機に流入する冷媒量が著しく減少して冷媒不足となり、使用者が要求する冷房能力を発揮できない恐れがあった。 In this way, when the indoor units are installed so that the amount of refrigerant flowing into the specific indoor unit is small, the height difference between the indoor units is large (for example, there is a height difference of 50 m or more). If the distance between the indoor unit installed at the top or the indoor unit installed at the farthest place from the outdoor unit and the outdoor unit is large (for example, 50 m or more away), the air flows into the indoor unit. There was a risk that the amount of refrigerant would be significantly reduced and the amount of refrigerant would be insufficient, and the cooling capacity required by the user could not be exhibited.
一方、冷房運転時に、上述したような特定の室内機に流入する冷媒量が少なくなる各室内機の設置状態でない場合でも、室外機に接続される室内機の台数が多くて各室内機の定格能力の合計値が室外機の定格能力より大きい場合は、各室内機の定格能力の合計値が室外機の定格能力と同じかあるいは小さい場合と比べて、各室内機に流入する冷媒量が少なくなる。 On the other hand, even when the indoor units are not installed so that the amount of refrigerant flowing into the specific indoor unit is small during the cooling operation, the number of indoor units connected to the outdoor unit is large and the rating of each indoor unit is large. When the total capacity is larger than the rated capacity of the outdoor unit, the amount of refrigerant flowing into each indoor unit is smaller than when the total rated capacity of each indoor unit is the same as or smaller than the rated capacity of the outdoor unit. Become.
このように、室外機に接続される室内機の台数が多くて各室内機の能力の合計値が室外機の能力より大きいときに、空調負荷が大きい(例えば、当該室内機が設置される部屋の室内温度が40℃近い高温である)室内機では、使用者が要求する冷房能力を発揮するために必要な冷媒量に対して現在流入している冷媒量では不足する場合があった。 In this way, when the number of indoor units connected to the outdoor unit is large and the total capacity of each indoor unit is larger than the capacity of the outdoor unit, the air conditioning load is large (for example, the room in which the indoor unit is installed). In an indoor unit (where the indoor temperature is close to 40 ° C.), the amount of refrigerant currently flowing in may be insufficient for the amount of refrigerant required to exhibit the cooling capacity required by the user.
そして、冷房運転時に上述したような理由で流入する冷媒量が不足して冷房能力が発揮できていない室内機が存在する場合は、当該室内機における冷媒過熱度が高い値(例えば、8deg)となっている。このとき、特許文献1に記載されているように、当該室内機で冷媒過熱度を基準値とするために対応する膨張弁の開度を大きくしても、そもそも当該室内機に流入する冷媒量が不足しているために冷媒過熱度が低下しない、つまり、当該室内機で冷媒過熱度を基準値とするために膨張弁の開度を大きくしても冷房能力を発揮できない状態は解消できないという問題があった。 If there is an indoor unit whose cooling capacity cannot be exhibited due to insufficient amount of refrigerant flowing in during the cooling operation for the reason described above, the value of the refrigerant superheat degree in the indoor unit is high (for example, 8 deg). It has become. At this time, as described in Patent Document 1, even if the opening degree of the corresponding expansion valve is increased in order to set the degree of refrigerant superheat in the indoor unit as a reference value, the amount of refrigerant flowing into the indoor unit in the first place. It is said that the degree of refrigerant superheat does not decrease due to the lack of water, that is, the state in which the cooling capacity cannot be exhibited even if the opening of the expansion valve is increased in order to use the degree of refrigerant superheat as the reference value in the indoor unit cannot be resolved. There was a problem.
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、冷房能力が発揮できていない室内機に十分な量の冷媒を流入させることで、各室内機で十分な冷房能力を発揮できる空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and by inflowing a sufficient amount of refrigerant into an indoor unit whose cooling capacity has not been exhibited, air conditioning capable of exhibiting a sufficient cooling capacity in each indoor unit. The purpose is to provide the device.
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、室外機と、室内熱交換器と室内膨張弁を有する複数台の室内機と、室内熱交換器の各々が蒸発器として機能しているときに室内熱交換器の各々から流出する冷媒の過熱度である冷媒過熱度を検出する過熱度検出手段と、複数個の室内膨張弁の開度を調整する制御手段を有する。制御手段は、過熱度検出手段が検出した各室内機の冷媒過熱度の中の最大値である最大冷媒過熱度と、各室内機の冷媒過熱度の中の最小値である最小冷媒過熱度の差である冷媒過熱度差を求める。そして、制御手段は、求めた冷媒過熱度差が予め定められた閾過熱度差未満である場合は、最小冷媒過熱度から予め定められた過熱度減算値を減じた値である目標冷媒過熱度を求め、各室内機の冷媒過熱度が目標冷媒過熱度となるように、各室内膨張弁の開度を調整する目標冷媒過熱度制御を実行する。 In order to solve the above problems, in the air conditioner of the present invention, the outdoor unit, a plurality of indoor units having an indoor heat exchanger and an indoor expansion valve, and each of the indoor heat exchangers function as evaporators. It has a superheat degree detecting means for detecting the superheated degree of the refrigerant which is the superheated degree of the refrigerant flowing out from each of the indoor heat exchangers at the time, and a control means for adjusting the opening degree of a plurality of indoor expansion valves. The control means is the maximum refrigerant superheat degree which is the maximum value in the refrigerant superheat degree of each indoor unit detected by the superheat degree detection means and the minimum refrigerant superheat degree which is the minimum value in the refrigerant superheat degree of each indoor unit. Find the difference in refrigerant superheat. Then, when the obtained refrigerant superheat difference is less than the predetermined threshold superheat difference, the control means measures the target refrigerant superheat, which is a value obtained by subtracting the predetermined superheat subtraction value from the minimum refrigerant superheat. Is obtained, and the target refrigerant superheat degree control for adjusting the opening degree of each indoor expansion valve is executed so that the refrigerant superheat degree of each indoor unit becomes the target refrigerant superheat degree.
上記のように構成した本発明の空気調和装置によれば、冷房運転時に冷媒量バランス制御あるいは目標冷媒過熱度制御を実行することで、冷媒量が不足する室内機に十分な量の冷媒を流せるので、冷房運転時に各室内機で十分な冷房能力を発揮できる。 According to the air conditioner of the present invention configured as described above, by executing the refrigerant amount balance control or the target refrigerant superheat degree control during the cooling operation, a sufficient amount of refrigerant can flow to the indoor unit in which the amount of refrigerant is insufficient. Therefore, it is possible to demonstrate sufficient cooling capacity in each indoor unit during cooling operation.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、先に説明した、冷房運転時に特定の室内機に流入する冷媒量が不足する設置状態として、地上に設置される1台の室外機と建物の各階に設置される3台の室内機が並列に接続され、全ての室内機で同時に冷房運転あるいは暖房運転が行える空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment, one outdoor unit installed on the ground and three units installed on each floor of the building are installed in an installation state in which the amount of refrigerant flowing into a specific indoor unit during cooling operation is insufficient as described above. An air conditioner in which indoor units are connected in parallel and all indoor units can be simultaneously cooled or heated will be described as an example. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
図1(A)および図2に示すように、本実施形態における空気調和装置1は、地上に設置される1台の室外機2と、建物600の各階に設置され、室外機2に液管8およびガス管9で並列に接続された3台の室内機5a〜5cを備えている。詳細には、液管8は、一端が室外機2の閉鎖弁25に、他端が分岐して室内機5a〜5cの各液管接続部53a〜53cに、それぞれ接続されている。また、ガス管9は、一端が室外機2の閉鎖弁26に、他端が分岐して室内機5a〜5cの各ガス管接続部54a〜54cに、それぞれ接続されている。以上により、空気調和装置1の冷媒回路100が構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 2, the air conditioner 1 in the present embodiment is installed on one
まずは、室外機2について説明する。室外機2は、圧縮機21と、四方弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24と、液管8の一端が接続される閉鎖弁25と、ガス管9の一端が接続される閉鎖弁26と、アキュムレータ28と、室外ファン27を備えている。そして、室外ファン27を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路100の一部をなす室外機冷媒回路20を構成している。
First, the
圧縮機21は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機21の冷媒吐出側は、後述する四方弁22のポートaと吐出管41で接続されており、また、圧縮機21の冷媒吸入側は、アキュムレータ28の冷媒流出側と吸入管42で接続されている。
The
四方弁22は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、a、b、c、dの4つのポートを備えている。ポートaは、上述したように圧縮機21の冷媒吐出側と吐出管41で接続されている。ポートbは、室外熱交換器23の一方の冷媒出入口と冷媒配管43で接続されている。ポートcは、アキュムレータ28の冷媒流入側と冷媒配管46で接続されている。そして、ポートdは、閉鎖弁26と室外機ガス管45で接続されている。
The four-
室外熱交換器23は、冷媒と、後述する室外ファン27の回転により室外機2の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器23の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁22のポートbと冷媒配管43で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管44で閉鎖弁25と接続されている。
The
室外膨張弁24は、室外機液管44に設けられている。室外膨張弁24は電子膨張弁であり、その開度が調整されることで、室外熱交換器23に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器23から流出する冷媒量を調整する。室外膨張弁24の開度は、空気調和装置1が冷房運転を行っている場合は全開とされる。また、空気調和装置1が暖房運転を行っている場合は、後述する吐出温度センサ33で検出した圧縮機21の吐出温度に応じてその開度を制御することで、吐出温度が性能上限値を超えないようにしている。
The
室外ファン27は樹脂材で形成されており、室外熱交換器23の近傍に配置されている。室外ファン27は、図示しないファンモータによって回転することで図示しない吸込口から室外機2の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器23において冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機2の外部へ放出する。
The
アキュムレータ28は、上述したように、冷媒流入側が四方弁22のポートcと冷媒配管46で接続されるとともに、冷媒流出側が圧縮機21の冷媒吸入側と吸入管42で接続されている。アキュムレータ28は、冷媒配管46からアキュムレータ28の内部に流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離してガス冷媒のみを圧縮機21に吸入させる。
As described above, in the
以上説明した構成の他に、室外機2には各種のセンサが設けられている。図1(A)に示すように、吐出管41には、圧縮機21から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力センサ31と、圧縮機21から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ33が設けられている。冷媒配管46におけるアキュムレータ28の冷媒流入口近傍には、圧縮機21に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ32と、圧縮機21に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ34が設けられている。
In addition to the configuration described above, the
室外機液管44における室外熱交換器23と室外膨張弁24との間には、室外熱交換器23に流入する冷媒の温度あるいは室外熱交換器23から流出する冷媒の温度を検出するための室外熱交温度センサ35が設けられている。そして、室外機2の図示しない吸込口付近には、室外機2の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ36が備えられている。
For detecting the temperature of the refrigerant flowing into the
また、室外機2には、室外機制御手段200が備えられている。室外機制御手段200は、室外機2の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図1(B)に示すように、室外機制御手段200は、CPU210と、記憶部220と、通信部230と、センサ入力部240を備えている。
Further, the
記憶部220は、ROMやRAMで構成されており、室外機2の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機21や室外ファン27の制御状態等を記憶している。通信部230は、室内機5a〜5cとの通信を行うインターフェイスである。センサ入力部240は、室外機2の各種センサでの検出結果を取り込んでCPU210に出力する。
The
CPU210は、前述した室外機2の各センサでの検出結果をセンサ入力部240を介して取り込む。また、CPU210は、室内機5a〜5cから送信される制御信号を通信部230を介して取り込む。CPU210は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機21や室外ファン27の駆動制御を行う。また、CPU210は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁22の切り換え制御を行う。さらには、CPU210は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室外膨張弁24の開度調整を行う。
The
次に、3台の室内機5a〜5cについて説明する。3台の室内機5a〜5cは、室内熱交換器51a〜51cと、室内膨張弁52a〜52cと、分岐した液管8の他端が接続された液管接続部53a〜53cと、分岐したガス管9の他端が接続されたガス管接続部54a〜54cと、室内ファン55a〜55cを備えている。そして、室内ファン55a〜55cを除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路100の一部をなす室内機冷媒回路50a〜50cを構成している。そして、3台の室内機5a〜5cは全て同じ能力であり、冷房運転時の室内熱交換器51a〜51cの冷媒出口側における冷媒過熱度を所定値(例えば、4deg)以下とできれば、各室内機で充分な暖房能力を発揮できるものである。
Next, the three
尚、室内機5a〜5cの構成は全て同じであるため、以下の説明では、室内機5aの構成についてのみ説明を行い、その他の室内機5b、5cについては説明を省略する。また、図1では、室内機5aの構成装置に付与した番号の末尾をaからbおよびcにそれぞれ変更したものが、室外機5aの構成装置と対応する室内機5b、5cの構成装置となる。
Since the configurations of the
室内熱交換器51aは、冷媒と後述する室内ファン55aの回転により図示しない吸込口から室内機5aの内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部53aと室内機液管71aで接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部54aと室内機ガス管72aで接続されている。室内熱交換器51aは、室内機5aが冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機5aが暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
尚、液管接続部53aやガス管接続部54aは、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
The
The liquid
室内膨張弁52aは、室内機液管71aに設けられている。室内膨張弁52aは電子膨張弁であり、室内熱交換器51aが凝縮器として機能する場合、すなわち、室内機5aが暖房運転を行う場合は、その開度は、室内熱交換器51aの冷媒出口(液管接続部53a側)での冷媒過冷却度が目標冷媒過冷却度となるように調整される。ここで、目標冷媒過冷却度とは、室内機5aで十分な暖房能力が発揮されるための冷媒過冷却度である。また、室内膨張弁52aは、室内熱交換器51aが蒸発器として機能する場合、すなわち、室内機5aが冷房運転を行う場合は、その開度は、室内熱交換器51aの冷媒出口(ガス管接続部54a側)での冷媒過熱度が後述する平均冷媒過熱度、あるいは、後述する目標冷媒過熱度となるように調整される。
The
室内ファン55aは樹脂材で形成されており、室内熱交換器51aの近傍に配置されている。室内ファン55aは、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機5aの内に室内空気を取り込み、室内熱交換器51aにおいて冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ供給する。
The
以上説明した構成の他に、室内機5aには各種のセンサが設けられている。室内機液管71aにおける室内熱交換器51aと室内膨張弁52aとの間には、室内熱交換器51aに流入あるいは室内熱交換器51aから流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ61aが設けられている。室内機ガス管72aには、室内熱交換器51aから流出あるいは室内熱交換器51aに流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ62aが設けられている。室内機5aの図示しない吸込口付近には、室内機5aの内部に流入する室内空気の温度、すなわち吸込温度を検出する吸込温度センサ63aが備えられている。
In addition to the configuration described above, the
また、室内機5aには、室内機制御手段500aが備えられている。室内機制御手段500aは、室内機5aの図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されており、図1(B)に示すように、CPU510aと、記憶部520aと、通信部530aと、センサ入力部540aとを備えている。
Further, the
記憶部520aは、ROMやRAMで構成されており、室内機5aの制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、使用者による空調運転に関する設定情報等を記憶する。通信部530aは、室外機2および他の室内機5b、5cとの通信を行うインターフェイスである。センサ入力部540aは、室内機5aの各種センサでの検出結果を取り込んでCPU510aに出力する。
The
CPU510aは、前述した室内機5aの各センサでの検出結果をセンサ入力部540aを介して取り込む。また、CPU510aは、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した運転情報やタイマー運転設定等を含んだ信号を図示しないリモコン受光部を介して取り込む。また、CPU510aは、運転開始/停止信号や運転情報(設定温度や室内温度等)を含んだ制御信号を、通信部530aを介して室外機2に送信するとともに、室外機2が検出した外気温度等の情報を含む信号を通信部530aを介して室外機2から受信する。CPU510aは、取り込んだ検出結果やリモコンおよび室外機2から送信された各種信号に基づいて、室内膨張弁52aの開度調整や、室内ファン55aの駆動制御を行う。
尚、以上説明した室外機制御手段200と室内機制御手段500a〜500cとで、本発明の制御手段が構成される。
The
The outdoor unit control means 200 and the indoor unit control means 500a to 500c described above constitute the control means of the present invention.
以上説明した空気調和装置1が、図2に示す建物600に設置されている。具体的には、室外機2が地上に配置されており、室内機5aが1階、室内機5bが2階、室内機5cが3階に、それぞれ設置されている。そして、室外機2と室内機5a〜5cとは、上述した液管8とガス管9とで相互に接続されており、これら液管8とガス管9とは、図示しない建物600の壁面内や天井裏に埋設されている。尚、図2では、最上階(3階)に設置されている室内機5cと最下階(1階)に設置されている室内機5aとの高低差をHで表している。
The air conditioner 1 described above is installed in the
次に、本実施形態における空気調和装置1の空調運転時の冷媒回路100における冷媒の流れや各部の動作について、図1(A)を用いて説明する。尚、以下の説明では、室内機5a〜5cが冷房運転を行う場合について説明し、暖房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図1(A)における矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示している。
Next, the flow of the refrigerant and the operation of each part in the
図1(A)に示すように、室内機5a〜5cが冷房運転を行う場合、室外機制御手段200のCPU210は、四方弁22を実線で示す状態、すなわち、四方弁22のポートaとポートbが連通するよう、また、ポートcとポートdが連通するよう、切り換える。これにより、冷媒回路100が、室外熱交換器23が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器51a〜51cが蒸発器として機能する暖房サイクルとなる。
As shown in FIG. 1A, when the
圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、吐出管41を流れて四方弁22に流入し、四方弁22から冷媒配管43を介して室外熱交換器23に流入する。室外熱交換器23に流入した冷媒は、室外ファン27の回転により室外機2の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器23から流出した冷媒は、室外機液管44、開度が全開とされている室外膨張弁24、閉鎖弁25を介して液管8に流入する。
The high-pressure refrigerant discharged from the
液管8を流れる冷媒は、液管接続部53a〜53cを介して室内機5a〜5cに流入する。室内機5a〜5cに流入した冷媒は、室内機液管71a〜71cを流れ、室内膨張弁52a〜52cで減圧されて室内熱交換器51a〜51cに流入する。室内熱交換器51a〜51cに流入した冷媒は、室内ファン55a〜55cの回転により室内機5a〜5cの内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器51a〜51cが蒸発器として機能し、室内熱交換器51a〜51cで冷媒と熱交換を行って冷却された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機5a〜5cが設置された室内の冷房が行われる。
The refrigerant flowing through the
室内熱交換器51a〜51cから流出した冷媒は室内機ガス管72a〜72cを流れ、ガス管接続部54a〜54cを介してガス管9に流入する。ガス管9を流れる冷媒は、閉鎖弁26を介して室外機2に流入する。室外機2に流入した冷媒は、室外機ガス管45、四方弁22、冷媒配管46、アキュムレータ28、吸入管42の順に流れ、圧縮機21に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing out of the
尚、室内機5a〜5cが暖房運転を行う場合、CPU210は、四方弁22を破線で示す状態、すなわち、四方弁22のポートaとポートdが連通するよう、また、ポートbとポートcが連通するように切り換える。これにより、冷媒回路100が、室外熱交換器23が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器51a〜51cが凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
When the
次に、図1乃至図3を用いて、本実施形態の空気調和装置1において、本発明に関わる冷媒回路の動作やその作用、および、効果について説明する。尚、室内熱交換器51a〜51cが蒸発器として機能するときに、室内熱交換器51a〜51cに流入する冷媒の温度である熱交入口温度を検出する液側温度センサ61a〜61cと、室内熱交換器51a〜51cから流出する冷媒の温度である熱交出口温度を検出するガス側温度センサ62a〜62cと、室外機制御手段200と、室内機制御手段500a〜500cが、本発明の過熱度検出手段である。
Next, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the operation of the refrigerant circuit according to the present invention, its action, and its effect will be described with reference to FIGS. 1 to 3. When the
図2を用いて前述したように、本実施形態の空気調和装置1では、室外機2が建物600の地上に設置されるとともに室内機5a〜5cが各階に設置されている。つまり、室外機2が室内機5a〜5cより低い位置に設置されるとともに、室内機5aと室内機5cの設置場所にも高低差Hがある設置となっている。この場合に、空気調和装置1で冷房運転を行ったときは、以下のような問題がある。
As described above with reference to FIG. 2, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the
冷房運転では、圧縮機21から吐出されたガス冷媒は、吐出管41から四方弁22および冷媒配管43を介して室外熱交換器23に流入し、室外熱交換器23で外気と熱交換を行って凝縮して液冷媒となる。このとき、室外機2が室内機5a〜5cより低い位置に設置されているために、室外熱交換器23で凝縮し液管8に流出した液冷媒は、重力に逆らって室内機5a〜5cに向かって液管8を流れることになる。
In the cooling operation, the gas refrigerant discharged from the
従って、室外機2に比べて室内機5a〜5cの設置位置が高い場合は、液管8に流出した液冷媒が室内機5a〜5cに向かって流れにくくなる。そして、各室内機5a〜5cの設置位置の高低差Hがある場合は、3階に設置されている室内機5cの室内膨張弁52cの上流側(室外機2側)における冷媒圧力は、他の階に設置されている室内機5a、5bの室内膨張弁52a、52bの上流側における冷媒圧力よりも低くなる。このため、室内機5cの室内膨張弁52cの上流側の冷媒圧力と下流側(室内熱交換器51c側)の冷媒圧力の圧力差が、室内機5a、5bの室内膨張弁52a、52bの上流側の冷媒圧力と下流側の冷媒圧力の圧力差に比べて小さくなる。
Therefore, when the installation positions of the
上記のような冷媒回路100の状態では、室内膨張弁52a〜52cの上流側の冷媒圧力と下流側の冷媒圧力の圧力差が小さいほど、室内膨張弁52a〜52cを通過する冷媒量が少なくなる。従って、3階に設置された室内機5cを流れる冷媒量は、他の室内機5a、5bを流れる冷媒量と比べて少なくなる。このことは、1階(一番低い位置)に設置された室内機5aと3階(一番高い位置)に設置された室内機5cの高低差Hが大きくなる程顕著になる。つまり、高低差が大きくなる程、室外機2から液管8に流出した液冷媒が室内機5cに向かって流れにくくなって室内機5cに流入する冷媒量が室内機5a、5bと比べて少なくなる。
In the state of the
そして、室内機5aと室内機5cの高低差がある値(例えば、50m)以上となれば、室内機5cに流入する冷媒量が要求される冷房能力を発揮するのに必要な冷媒量に対して不足する恐れがある。このとき、室内機5cに流入する冷媒量を増やすために室内膨張弁52cの開度を大きくしても、そもそも室外機2から室内機5cに向かって流れる冷媒量が不足しているため、室内機5cに流入する冷媒量は増加せず、冷房能力を発揮できない状態が解消できないという問題がある。
When the height difference between the
そこで、本発明では、空気調和装置1が冷房運転を行うときに、室内機5a〜5cの室内熱交換器51a〜51cの冷媒出口側(ガス側閉鎖弁54a〜54c側)における冷媒過熱度を定期的(例えば、30秒毎)に求め、求めた冷媒過熱度のうち最大値と最小値を抽出してこれらの平均値である平均冷媒過熱度を求める。そして、室内機5a〜5cの室内膨張弁52a〜52cの開度を調整して、室内熱交換器51a〜51cの冷媒出口側における冷媒過熱度を求めた平均冷媒過熱度とする冷媒量バランス制御を実行する。
Therefore, in the present invention, when the air conditioner 1 performs the cooling operation, the degree of refrigerant superheat on the refrigerant outlet side (gas
上記のように、室内膨張弁5cを大きくしても室内機5cに冷媒が流れず、室内機5cで冷媒量が不足して冷房能力が発揮されないとき、室内機5a〜5cの各冷媒過熱度は、例えば、室内機5aで1deg、室内機5bで2deg、室内機5cで11deg、というように、各室内機の設置位置が室外機2から上方に行く程大きくなっている。これは、室内機5cで冷媒量が不足することで冷媒過熱度が大きな値となっているのに対し、室内機5a、5bでは冷媒量が室内機5cと比べて多いため冷媒過熱度が小さい値となっていることを示す、つまり、冷房運転時の冷媒回路100において各室内機5a〜5cでの冷媒分布が偏っていることを示す。
As described above, when the refrigerant does not flow into the
冷房運転時に、各室内機5a〜5cでの冷媒分布が偏っているときに冷媒量バランス制御を実行すると、平均冷媒過熱度(上記の例の場合では、最大値:11degと最小値:1degの平均値である6deg)より冷媒過熱度の小さい室内機5aおよび5bでは、冷媒過熱度を平均冷媒過熱度まで上昇させるために室内膨張弁52a、52bの開度が絞られる。これにより、室内機5a、5bに流入する冷媒量が減少するとともに、室内膨張弁52a、52の下流側(室内熱交換器51a、51b側)における冷媒圧力が低下する。
When the refrigerant amount balance control is executed when the refrigerant distribution in each
一方、平均冷媒過熱度より冷媒過熱度の大きい室内機5cでは、室内膨張弁52a、52bの下流側の冷媒圧力が低下することによって室内膨張弁52cの下流側の冷媒圧力も低下するために、室内膨張弁52cの上流側と下流側の圧力差が大きくなる。これにより、冷媒量バランス制御において室内機5cの冷媒過熱度を平均冷媒過熱度まで低下させるために、室内膨張弁52cの開度を大きくすると室内膨張弁52を通過する冷媒量が増加する、つまり、室内機5cに流入する冷媒量が増えるので、室内機5cの冷房能力が上昇する。
On the other hand, in the
ところで、上述した冷媒量バランス制御を継続して実行すると、冷媒量バランス制御を開始してから時間が経過するのにしたがって、室内機5aと室内機5bに流入する冷媒量は減少し、室内機5cに流入する冷媒量は増加する、つまり、室内機5a、5bに流入する冷媒量と室内機5cに流入する冷媒量が近づくので、各室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度も近づいて冷媒過熱度の最大値と最小値の差が小さくなる。このことから、冷媒過熱度の最大値と最小値の差(以降、冷媒過熱度差と記載)が所定値(以降、閾過熱度差と記載)未満となれば、冷媒量バランス制御を行ったことで、室内機5a〜5cにおける冷媒分布の偏りが解消したと判断できる。
By the way, when the above-mentioned refrigerant amount balance control is continuously executed, the amount of the refrigerant flowing into the
ここで、上記閾過熱度差は予め試験等を行って室外機制御手段200の記憶部220に記憶されているものであり、冷媒過熱度の最大値と最小値の差が閾過熱度差以上となっていれば、冷媒過熱度が最大である室内機で要求されている冷房能力が発揮できないほど、当該室内機に流入する冷媒量が不足している状態であることが判明している値である。尚、閾過熱度差は、例えば2degである。
Here, the above-mentioned threshold superheat degree difference is stored in the
上述したように、冷媒量バランス制御を継続して実行すると、室内機5aと室内機5bに流入する冷媒量は減少し、室内機5cに流入する冷媒量は増加するので、室内機5aと室内機5bでは冷媒過熱度が大きくなり、室内機5cでは冷媒過熱度が小さくなる。そして、冷媒量バランス制御を開始してから時間が経過するのにしたがって各室内機の冷媒過熱度は近づいていく。
As described above, if the refrigerant amount balance control is continuously executed, the amount of the refrigerant flowing into the
このような状態であるときに、冷媒過熱度の最大値と最小値を用いて求めた平均冷媒過熱度は、冷媒量バランス制御を始める前の、冷媒過熱度の最大値と最小値の間の値で安定する。このとき、この安定したときの平均冷媒過熱度が、前述した各室内機5a〜5cで定格能力を発揮できる冷媒過熱度の所定値(4deg)より大きい値で安定する場合がある。
In such a state, the average refrigerant superheat degree obtained by using the maximum value and the minimum value of the refrigerant superheat degree is between the maximum value and the minimum value of the refrigerant superheat degree before starting the refrigerant amount balance control. Stable with value. At this time, the average refrigerant superheat degree at the time of stabilization may be stable at a value larger than a predetermined value (4 deg) of the refrigerant superheat degree capable of exhibiting the rated capacity in each of the
上記のように、平均冷媒過熱度が大きい値で安定した状態で冷媒量バランス制御を続行すると、室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度を大きな平均冷媒過熱度とするために膨張弁52a〜52cのそれぞれの開度が小さくされ、各室内機5a〜5cに流入する冷媒量が減少するので、室内機5a〜5cの各々の冷房能力が低下するという問題がある。
As described above, when the refrigerant amount balance control is continued in a stable state with a large average refrigerant superheat degree, the
そこで、本実施形態の空気調和装置1では、冷房運転を行っているときに各室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度を用いて冷媒過熱度差を求める。そして、冷媒過熱度差が閾過熱度差以上であれば、室内機5a〜5cにおける冷媒分布に偏りがあると判断し、上述した冷媒量バランス制御を実行する。一方、冷媒過熱度差が閾過熱度差未満であれば、平均冷媒過熱度が大きい値で安定している恐れがあると判断し、冷媒過熱度の最小値から所定の過熱度減算値(例えば、1deg)を減じた値を目標冷媒過熱度として、室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度を目標冷媒過熱度とするために膨張弁52a〜52cのそれぞれの開度を調整する目標冷媒過熱度制御を実行する。
Therefore, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the difference in the degree of refrigerant superheat is obtained by using the degree of refrigerant superheat in each of the
上記のように、冷媒過熱度の最大値と最小値の差が閾過熱度差以上あるいは未満であるかに応じて、冷媒量バランス制御と目標冷媒過熱度制御を適宜選択して行う。冷媒量バランス制御を実行することによって、室内機5a〜5cにおける冷媒分布の偏りを解消することができる。また、目標冷媒過熱度制御を実行することによって、室内機5a〜5cで要求される冷房能力が十分に発揮できる量の冷媒を室内機5a〜5cの各々に供給できる。従って、空気調和装置1の冷房運転時に、室内機5a〜5cで冷媒量が不足することを防止して、各室内機5a〜5cで十分な冷房能力を発揮できる。
As described above, the refrigerant amount balance control and the target refrigerant superheat degree control are appropriately selected and performed according to whether the difference between the maximum value and the minimum value of the refrigerant superheat degree is equal to or less than the threshold superheat degree difference. By executing the refrigerant amount balance control, it is possible to eliminate the bias of the refrigerant distribution in the
次に、図3を用いて、本実施形態の空気調和装置1における冷房運転時の制御について説明する。図3は、空気調和装置1が冷房運転を行う場合の、室外機制御部200のCPU210が行う制御に関する処理の流れを示すものである。図3において、STはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。尚、図3では本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、使用者の指示した設定温度や風量等の運転条件に対応した冷媒回路100の制御、といった、空気調和装置1に関わる一般的な処理については説明を省略している。また、以下の説明では、全ての室内機5a〜5cが冷房運転を行っている場合を例に挙げて説明する。
Next, the control during the cooling operation in the air conditioner 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a flow of processing related to control performed by the
また、以下の説明では、室内機5a〜5cの液側温度センサ61a〜61cで検出する室内熱交換器51a〜51cの冷媒入口側における冷媒温度である熱交入口温度をTi(単位:℃。室内機5a〜5c毎に個別に言及する場合は、Tia〜Tic)、室内機5a〜5cのガス側温度センサ62a〜62cで検出する室内熱交換器51a〜51cの冷媒出口側における冷媒温度である熱交出口温度をTo(単位:℃。室内機5a〜5c毎に個別に言及する場合は、Toa〜Toc)とする。
Further, in the following description, the heat exchange inlet temperature, which is the refrigerant temperature on the refrigerant inlet side of the
また、熱交出口温度Toから熱交入口温度Tiを減じて求める室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度をSH(単位:deg。室内機5a〜5c毎に個別に言及する場合は、SHa〜SHc)、各室内機5a〜5cの冷媒過熱度SHのうちの最大値である最大冷媒過熱度をSHmax、各室内機5a〜5cの冷媒過熱度SHのうちの最小値である最小冷媒過熱度をSHmin、最大冷媒過熱度SHmaxと最小冷媒過熱度SHminを平均して求める平均冷媒過熱度をSHv、最大冷媒過熱度SHmaxと最小冷媒過熱度SHminの差である冷媒過熱度差をSHd、閾過熱度差をSHTsとする。
Further, the degree of refrigerant superheat in the
さらには、目標冷媒過熱度制御を実行する際に使用する目標冷媒過熱度をSHg、目標冷媒過熱度SHgを求める際に最小冷媒過熱度SHminから減じる値である過熱度減算値をSHr、目標冷媒過熱度SHgの下限値である下限冷媒過熱度をSHsとする。 Furthermore, the target refrigerant superheat degree used when executing the target refrigerant superheat degree control is SHg, the superheat degree subtraction value which is a value subtracted from the minimum refrigerant superheat degree SHmin when obtaining the target refrigerant superheat degree SHg is SHr, and the target refrigerant. Let SHs be the lower limit refrigerant superheat degree, which is the lower limit value of the superheat degree SHg.
ここで、下限冷媒過熱度SHsと過熱度減算値SHrは、予め試験等を行って室外機制御手段200の記憶部220に記憶されているものであり、例えば、過熱度減算値SHrが1deg、下限冷媒過熱度SHsは2degである。下限冷媒過熱度SHsは、室内機5a〜5cで十分な冷房能力が発揮できかつ室内熱交換器51a〜51cから流出する冷媒が気液二相状態とならないことが確認できている値である。また、過熱度減算値SHrは、目標冷媒過熱度制御を実行しているときに、目標冷媒過熱度SHgの変化量を最小限に抑える整数値が選択されている。過熱度減算値SHrを例えば3degといった大きな値とすれば、目標冷媒過熱度SHgが大きく変化しこれに起因して室内機5a〜5cにおける冷媒分布が再び偏ることを防ぐためである。
Here, the lower limit refrigerant superheat degree SHs and the superheat degree subtraction value SHr are stored in the
まず、CPU210は、使用者の運転指示が冷房運転指示であるか否かを判断する(ST1)。冷房運転指示でなければ(ST1−No)、CPU210は、暖房運転の開始処理である暖房運転開始処理を実行する(ST16)。ここで、暖房運転開始処理とは、CPU210が四方弁22を操作して冷媒回路100を暖房サイクルとすることであり、空気調和装置1が停止している状態から暖房運転を開始するとき、もしくは、冷房運転から暖房運転に切り替えられる際に行われる処理である。
First, the
そして、CPU210は、圧縮機21や室外ファン27を所定の回転数で起動するとともに、通信部230を介して室内機5a〜5cに対し室内ファン55a〜55cの駆動制御や室内膨張弁52a〜52cの開度調整を行うよう指示して暖房運転の制御を開始し(ST17)、ST9に処理を進める。
Then, the
ST1において、冷房運転指示であれば(ST1−Yes)、CPU210は、冷房運転開始処理を実行する(ST2)。ここで、冷房運転開始処理とは、CPU210が四方弁22を操作して冷媒回路100を図1(A)に示す状態、つまり、冷媒回路100を冷房サイクルとすることであり、空気調和装置1が停止している状態から冷房運転を開始するとき、もしくは、暖房運転から冷房運転に切り替えられる際に行われる処理である。
In ST1, if it is a cooling operation instruction (ST1-Yes), the
次に、CPU210は、冷房運転の開始処理を行う(ST3)。冷房運転の開始処理では、CPU210は、室内機5a〜5cからの要求能力に応じた回転数で圧縮機21や室外ファン27を起動する。また、CPU210は、室外膨張弁24の開度を全開とする。さらには、CPU210は、室内機5a〜5cに対し通信部230を介して冷房運転を開始する旨の運転開始信号を送信する。
Next, the
運転開始信号を通信部530a〜530cを介して受信した室内機5a〜5cの室内機制御手段500a〜500cのCPU510a〜510cの各々は、使用者の風量指示に応じた回転数で室内ファン55a〜55cを起動する。また、CPU510a〜510cの各々は、ガス側温度センサ62a〜62cで検出した熱交出口温度Toa〜Tocから液側温度センサ61a〜61cで検出した熱交入口温度Tia〜Ticを減じて、室内熱交換器51a〜51cの冷媒出口側(ガス管接続部54a〜54c側)での冷媒過熱度SHa〜SHcを求め、求めた冷媒過熱度SHa〜SHcが、運転開始時の目標値である初期冷媒過熱度(例えば、4deg)となるように、室内膨張弁52a〜52cの開度を調整する。
Each of the
ここで、上記初期冷媒過熱度は、予め試験等を行って求めて記憶部530a〜530cに記憶されている値であり、各室内機で冷房能力が十分に発揮されることが確認できている値である。尚、CPU510a〜510cは、冷房運転の開始から冷媒回路100の状態が安定するまでの間(例えば、運転開始から3分間)は、上述した運転開始時の初期冷媒過熱度となるように室内膨張弁52a〜52cの開度を調整する。
Here, the above-mentioned initial refrigerant superheat degree is a value obtained by conducting a test or the like in advance and stored in the
次に、CPU210は、各室内機5a〜5cから熱交入口温度Ti(Tia〜Tic)と熱交出口温度To(Toa〜Toc)を通信部230を介して取り込む(ST4)。尚、各熱交入口温度Tiおよび各熱交出口温度Toは、室内機5a〜5cにおいて液側温度センサ61a〜61cやガス側温度センサ62a〜62cでの検出値をCPU510a〜510cが取り込み、通信部530a〜530cを介して室外機2に送信しているものである。また、上述した各検出値は、所定時間毎(例えば、30秒毎)にCPU210およびCPU510a〜510cに取り込まれて、記憶部210および記憶部520a〜520cに記憶されている。
Next, the
次に、CPU210は、ST4で取り込んだ各室内機5a〜5cの熱交出口温度Toから熱交入口温度Tiを減じて、室内機5a〜5cの冷媒過熱度SHを求める(ST5)。具体的には、CPU210は、室内機5aの熱交出口温度Toaから熱交入口温度Tiaを減じて冷媒過熱度SHaを求め、これを室内機5aに関連付けて記憶部220に記憶する。CPU210は、室内機5bと室内機5cについても室内機5aと同様に冷媒過熱度SHb、SHcをそれぞれ求め、これらを室内機5bあるいは室内機5cに関連付けて記憶部220に記憶する。
Next, the
次に、CPU210は、ST5で求めた室内機5a〜5cの冷媒過熱度SHa〜SHcのうちの最大値を最大冷媒過熱度SHmax、最小値を最小冷媒過熱度SHminとし、最大冷媒過熱度SHmaxから最小冷媒過熱度SHminを減じて求めた冷媒過熱度差SHdが閾過熱度差SHTs以上であるか否かを判断する(ST6)。
Next, the
冷媒過熱度差SHdが閾過熱度差SHTs以上であれば(ST6−Yes)、CPU210は、最大冷媒過熱度SHmaxと最小冷媒過熱度SHminを平均して平均冷媒過熱度SHvを求める(ST7)。尚、平均冷媒過熱度SHvは、最大冷媒過熱度SHmaxと最小冷媒過熱度SHminの算術平均値:[最大冷媒過熱度SHmax+最小冷媒過熱度SHmin]/2、である。
If the refrigerant superheat difference SHd is equal to or greater than the threshold superheat difference SHTs (ST6-Yes), the
次に、CPU210は、ST7で求めた平均冷媒過熱度SHvを、通信部230を介して室内機5a〜5cに送信する(ST8)。通信部530a〜530cを介して平均冷媒過熱度SHvを受信した室内機5a〜5cのCPU510a〜510cの各々は、ガス側温度センサ62a〜62cで検出した熱交出口温度Toa〜Tocから液側温度センサ61a〜61cで検出した熱交入口温度Tia〜Ticを減じて求めた冷媒過熱度SHa〜SHcが、室外機2から受信した平均冷媒過熱度SHvとなるように、室内膨張弁52a〜52cの開度を調整する。
Next, the
以上説明したST4〜ST8までの処理が、本発明の冷媒量バランス制御に関わる処理であり、ST8の処理を終えたCPU210は、ST9に処理を進める。
The processes from ST4 to ST8 described above are processes related to the refrigerant amount balance control of the present invention, and the
一方、ST6において冷媒過熱度差SHdが閾過熱度差SHTs以上でなければ(ST6−No)、CPU210は、最小冷媒過熱度SHminから過熱度減算値SHrを減じて目標冷媒過熱度SHgを求める(ST12)。次に、CPU210は、ST12で求めた目標冷媒過熱度SHgが下限冷媒過熱度SHs未満であるか否かを判断する(ST13)。
On the other hand, if the refrigerant superheat difference SHd is not equal to or greater than the threshold superheat difference SHTs in ST6 (ST6-No), the
目標冷媒過熱度SHgが下限冷媒過熱度SHs未満でなければ(ST13−No)、CPU210は、ST15に処理を進める。目標冷媒過熱度SHgが下限冷媒過熱度SHs未満であれば(ST13−Yes)、CPU210は、下限冷媒過熱度SHsを目標冷媒過熱度SHgとして(ST14)、ST15に処理を進める。
If the target refrigerant superheat degree SHg is not less than the lower limit refrigerant superheat degree SHs (ST13-No), the
ST13もしくはST14の処理を終えたCPU210は、ST12もしくはST14で求めた目標冷媒過熱度SHgを、通信部230を介して室内機5a〜5cに送信する(ST15)。通信部530a〜530cを介して目標冷媒過熱度SHgを受信した室内機5a〜5cのCPU510a〜510cの各々は、ガス側温度センサ62a〜62cで検出した熱交出口温度Toa〜Tocから液側温度センサ61a〜61cで検出した熱交入口温度Tia〜Ticを減じて求めた冷媒過熱度SHa〜SHcが、室外機2から受信した目標冷媒過熱度SHgとなるように、室内膨張弁52a〜52cの開度を調整する。
The
以上説明したST4〜ST6−No〜ST15までの処理が、本発明の目標冷媒過熱度制御に関わる処理であり、ST15の処理を終えたCPU210は、ST9に処理を進める。
The processes from ST4 to ST6-No to ST15 described above are processes related to the target refrigerant superheat degree control of the present invention, and the
ST8もしくはST15の処理を終えたCPU210は、使用者による運転モード切替指示があるか否かを判断する(ST9)。ここで、運転モード切替指示とは、現在の運転(冷房運転)から別の運転(暖房運転)への切替を指示するものである。運転モード切替指示がある場合は(ST9−Yes)、CPU210は、ST1に処理を戻す。運転モード切替指示がない場合は(ST9−No)、CPU210は、使用者による運転停止指示があるか否かを判断する(ST10)。運転停止指示とは、全ての室内機5a〜5cが運転を停止することを指示すものである。
The
運転停止指示があれば(ST10−Yes)、CPU210は、運転停止処理を実行し(ST11)、処理を終了する。運転停止処理では、CPU210は、圧縮機21や室外ファン27を停止するとともに室外膨張弁24を全閉とする。また、CPU210は、室内機5a〜5cに対し通信部230を介して運転を停止する旨の運転停止信号を送信する。運転停止信号を通信部530a〜530cを介して受信した室内機5a〜5cのCPU510a〜510cは、室内ファン55a〜55cを停止するとともに室内膨張弁52a〜52cを全閉とする。
If there is an operation stop instruction (ST10-Yes), the
ST10において運転停止指示がなければ(ST10−No)、CPU210は、現在の運転が冷房運転であるか否かを判断する(ST18)。現在の運転が冷房運転であれば(ST18−Yes)、CPU210は、ST3に処理を戻す。現在の運転が冷房運転でなければ(ST18−No)、つまり、現在の運転が暖房運転であれば、CPU210は、ST17に処理を戻す。
If there is no operation stop instruction in ST10 (ST10-No), the
以上説明したように、本発明の空気調和装置1は、冷房運転時に室内機5a〜5cにおける冷媒過熱度SHa〜SHcを求め、これらのうちの最大冷媒過熱度SHmaxと最小冷媒過熱度SHminの差である冷媒過熱度差SHdが閾過冷却度SHTs以上であるか否かによって、冷媒量バランス制御あるいは目標冷媒過熱度制御を選択して実行する。これにより、室内機5a〜5cにおける冷媒分布に偏りがある場合は冷媒量バランス制御を実行して偏りを解消し、室内機5a〜5cにおける冷媒分布に偏りがない場合あるいは偏りが解消した場合は、目標冷媒過熱度制御を実行して室内機5a〜5cで要求される冷房能力が十分に発揮できる量の冷媒を室内機5a〜5cに供給する。従って、空気調和装置1の冷房運転時に、室内機5a〜5cで冷媒量が不足することを防止して、各室内機5a〜5cで十分な冷房能力を発揮できる。
As described above, the air conditioner 1 of the present invention obtains the refrigerant superheat degrees SHa to SHc in the
1 空気調和装置
2 室外機
5a〜5c 室内機
51a〜51c 室内熱交換器
52a〜52c 室内膨張弁
61a〜61c 液側温度センサ
62a〜62c ガス側温度センサ
100 冷媒回路
200 室外機制御部
210 CPU
500a〜500c 室内機制御部
510a〜510c CPU
SH 冷媒過熱度
SHd 冷媒過熱度差
SHg 目標冷媒過熱度
SHr 過熱度減算値
SHs 下限冷媒過熱度
SHmax 最大冷媒過熱度
SHmin 最小冷媒過熱度
SHTs 閾過熱度差
SHv 平均冷媒過熱度
Ti 熱交入口温度
To 熱交出口温度
1
500a to 500c Indoor
SH refrigerant superheat degree SHd refrigerant superheat degree difference SHg target refrigerant superheat degree SHr superheat degree subtraction value SHs lower limit refrigerant superheat degree SHmax maximum refrigerant superheat degree SHmin minimum refrigerant superheat degree SHHTs threshold superheat degree difference SHv average refrigerant superheat degree Ti heat exchange inlet temperature Heat exchange outlet temperature
Claims (2)
前記制御手段は、
前記過熱度検出手段が検出した前記各室内機の冷媒過熱度の中の最大値である最大冷媒過熱度と、前記各室内機の冷媒過熱度の中の最小値である最小冷媒過熱度の差である冷媒過熱度差を求め、
求めた前記冷媒過熱度差が予め定められた閾過熱度差未満である場合は、前記最小冷媒過熱度から予め定められた過熱度減算値を減じた値である目標冷媒過熱度を求め、前記各室内機の冷媒過熱度が前記目標冷媒過熱度となるように、前記各室内膨張弁の開度を調整する目標冷媒過熱度制御を実行し、
求めた前記冷媒過熱度差が前記閾過熱度差以上である場合は、前記最大冷媒過熱度と前記最小冷媒過熱度を用いて平均冷媒過熱度を求め、前記各室内機の冷媒過熱度が前記平均冷媒過熱度となるように、前記各室内膨張弁の開度を調整する冷媒量バランス制御を実行する、
ことを特徴とする空気調和装置。 An outdoor unit, a plurality of indoor units having an indoor heat exchanger and an indoor expansion valve, and a refrigerant flowing out from each of the indoor heat exchangers when each of the indoor heat exchangers is functioning as an evaporator. An air conditioner having a superheat degree detecting means for detecting a refrigerant superheated degree, which is a superheated degree, and a control means for adjusting the opening degree of the plurality of indoor expansion valves.
The control means
Difference between the maximum refrigerant superheat degree, which is the maximum value in the refrigerant superheat degree of each indoor unit detected by the superheat degree detecting means, and the minimum refrigerant superheat degree, which is the minimum value in the refrigerant superheat degree of each indoor unit. Find the difference in the degree of superheat of the refrigerant, which is
When the obtained difference in the degree of superheat of the refrigerant is less than the predetermined difference in the degree of superheat of the refrigerant, the target degree of superheat of the refrigerant, which is a value obtained by subtracting the value of subtraction of the degree of superheat from the minimum degree of superheat of the refrigerant, is obtained. The target refrigerant superheat degree control for adjusting the opening degree of each indoor expansion valve is executed so that the refrigerant superheat degree of each indoor unit becomes the target refrigerant superheat degree .
When the obtained difference in refrigerant superheat is equal to or greater than the threshold difference, the average refrigerant superheat is obtained using the maximum refrigerant superheat and the minimum refrigerant superheat, and the refrigerant superheat of each indoor unit is the above. The refrigerant amount balance control for adjusting the opening degree of each indoor expansion valve is executed so as to have the average refrigerant superheat degree.
An air conditioner characterized by that.
前記目標冷媒過熱度制御を実行しているときに、求めた前記目標冷媒過熱度が予め定められた下限冷媒過熱度未満であれば、同下限冷媒過熱度を前記目標冷媒過熱度とする、If the obtained target refrigerant superheat degree is less than a predetermined lower limit refrigerant superheat degree when the target refrigerant superheat degree control is being executed, the same lower limit refrigerant superheat degree is set as the target refrigerant superheat degree.
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。The air conditioner according to claim 1.
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