JPH02169949A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

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） 本発明は、マルチ式空気調和装置の運転制御装置に係り
、特に制御性能の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば特公昭６０−１２５３２号公報に開示
される如く、インバータにより運転周波数可変に駆動さ
れる圧縮機を備えた空気調和装置において、第１１図に
示すように、室温と設定温との差温ΔＴを空調負荷とし
、その差温ΔＴの変化範囲を多数のゾーンに区画してお
き、そのときの差温に対応するゾーンに応じてインバー
タ周波数のステップ値を決定するようにしている。例え
ば、冷房運転時、差温ΔＴが下降する側では、ΔＴが１
℃以上の領域をゾーン（Ａ）、ΔＴが０゜５〜１，０℃
の領域をゾーン（Ｂ）、ΔＴが０〜０．５℃の領域をゾ
ーン（Ｃ）、ΔＴが−０，５〜０℃の領域をゾーン（Ｄ
）、ΔＴが−１，０〜０．５℃の領域をゾーン（Ｅ）、
ΔＴが−１，０℃以下の領域をゾーン（Ｆ）とし、差温
ΔＴが上昇する側では、上記ゾーン（Ｂ）〜（Ｅ）をそ
れぞれ０，５℃だけ上方にずらせるように設定しておき
、ゾーン（Ａ）〜（Ｅ）では順次インバータ周波数を減
少するように、ゾーン（Ｆ）では圧縮機を停止するよう
に制御することにより、差温ΔＴを制御目標値零に収束
させようとしている。つまり、第１０図に示すように、
室温を設定温度の上下に変化させながら徐々に設定温度
に収束させようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、インバータが制御
目標値の上下にオーバーシュートしながら目標値に収束
していくために、必要以上にインバータの周波数を高く
維持しなければならないゾーンが多くなり、消費電力の
無駄が生じるという問題がある。

一方、制御目標値以下のゾーンですぐにインバータ周波
数を零にすると、インバータの値がある程度大きい値か
ら急速に零に変化することとなって、インバータ制御の
快適性が損なわれることになる。

また、特に−台の圧縮機に複数の室内熱交換器を接続し
たいわゆるマルチ形空気調和装置の場合、空調負荷が制
御目標値の前後でオーバーシュートしながら収束するよ
うな制御を行っても、各室内の温度が設定温度に対して
同じように収束するとは限らず、したがって、快適な空
調感を維持することが困難である。

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、差温か一方から制御目標値に漸近的に近付くよう
にインバータの運転を制御することにより、空調感やイ
ンバータの運転状態の快適性を維持することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、制御目標
値の直上ではインバータを最低周波数に設定するととも
に、制御目標値以下の範囲ではインバータを停止させる
ことにある。

具体的には、第１図に示すように、インバータ（１１）
により運転周波数可変に駆動される圧縮機（１）、室外
熱交換器（３）及び室内熱交換器（７）を備えた空気調
和装置を前提とする。

そして、空気調和装置の運転制御装置として、室内温度
を検出する室温検出手段（Ｔ　ｈ７）と、該各室温検出
手段（Ｔｈ７）で検出された室温と設定温度との差温を
演算する差温演算手段（５１）と、該各差温演算手段（
５１）で演算された差温を制御目標値と比較し、インバ
ータ（１１）の出力周波数を差温値に応じて設定すると
ともに、差温値が制御目標値と所定の下限値との間では
圧縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、差温値が制
御目標値以下では零にそれぞれ設定する周波数設定手段
（５４）と、該周波数設定手段（５４）で設定された周
波数値に基づきインバータ（１１）を制御する制御手段
（５５）とを設ける構成としたものである。

第２の解決手段は、第２図に示すように（破線部分を含
ます）、インバータ（１１）により周波数可変に駆動さ
れる一台の圧縮機（１）と室外熱交換器（３）を有する
室外ユニット（Ｘ）に対して、室内熱交換器（７）を有
する室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を複数個並列に接続し
た空気調和装置を前提とする。

そして、空気調和装置の運転制御装置として、上記各室
内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の室内温度を検出する室温検
出手段（Ｔｈ７）　、・・・と、該室温検出手段（Ｔｈ
７）　、・・・で検出された各室内ユニット（Ａ）〜（
Ｃ）の室温と設定温度との差温を演算する差温演算手段
（５１）、・・・と、該各差温演算手段（５１）、・・
・の出力を受け、差温の減少に対して減少率を漸次増大
させながら減少するよう変化する負荷係数特性に基づい
てそのときの差温値を負荷係数に変換する変換手段（５
２）、・・・と、該各変換手段（５２）、・・・で演算
された負荷係数と各室内熱交換器（７）、・・・の能力
とに基づき全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷を演
算する負荷演算手段（５３）と、該負荷演算手段（５３
）で演算された総負荷を制御目標値と比較し、インバー
タ（１１）の出力周波数を総負荷に応じて設定するとと
もに、総負荷が制御目標値と所定の下限値との間では圧
縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、差温値が制御
目標値以下では零にそれぞれ設定する周波数設定手段（
５４）と、該周波数設定手段（５４）で設定された周波
数値に応じてインバータ（１１）を制御する制御手段（
５５）とを設ける構成としたものである。

第３の解決手段は、第２図に示すように（破線部分を含
む）、上記第２の解決手段において、変換手段（５２）
に、その負荷係数特性として差温が所定値以上で負荷係
数が上限値となる上限ゾーンと、差温か所定値よりも低
い範囲で負荷係数が差温の減少に対して減少率を増大さ
せながら減少する複数の中間ゾーンとを設け、差温演算
手段（５１）で演算された差温値が中間ゾーンにおいて
所定時間同一ゾーンにあるときに、そのときの負荷係数
を１段階高いゾーンの値に桁上げ変更する桁上げ手段（
５６）を設ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、装置の運
転時、差温演算手段（５１）により、室温検出手段（Ｔ
　ｈ＆）で検出される室温と設定温度との差温か演算さ
れ、周波数設定手段（５４）でその差温値に応じてイン
バータ（１１）の周波数が設定され、制御手段（５５）
により、インバータ（１１）の出力周波数がその設定さ
れた値に制御される。

その場合、インバータ（１１）の周波数値は、上記周波
数設定手段（５４）により、差温値が制御目標値と所定
の下限値との間のときには圧縮機（１）の運転制御可能
な最低周波数値に、差温か下限値以下になったときには
圧縮機（１）を停止するように設定されているので、差
温か制御目標値に近付いて下限値よりも低くなると、圧
縮機（１）の運転容量が制御可能な最低容量に保持され
、差温の急激な低下を生じることなく徐々に制御目標値
に近付くことになる。すなわち、差温が制御目標値以下
になるオーバーシュートが可及的に抑制され、差温か負
荷側の一方から漸近的に制御目標値に収束する。したが
って、圧縮機（１）の運転容量が最低容量付近で運転さ
れる頻度が高くなり、消費電力が可及的に低減されるこ
とになる。

また、差温値が制御目標値以下のゾーンでは、インバー
タ（１１）の周波数値が零に設定されるが、その際にも
、既に周波数値が最低周波数値に制御されているので、
急激なインバータ（１１）の周波数値の変化を生じるこ
とがなく、インバータ（１１）の快適性が維持される。

請求項（２）の発明では、変換手段（５２）により、差
温か負荷係数に変換された後、負荷演算手段（５３）に
より全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷が算出され
る。そして、制御手段（５５）により、その総負荷に応
じてインバータ（１］）の出力周波数が請求項（１）の
発明と同様に制御される。

その場合、差温の減少に対して減少率を漸次増大させな
がら減少するよう変化する負荷係数特性に基づいて、そ
のときの差温値が圧縮機（１）の容量を急速に小さくす
るように制御され、総負荷が一方から制御目標値に漸近
して収束する。したがって、各室内の室温も急激な変化
を生ずることなく設定温度のごく近傍に維持され、各室
内で快適な空調感が維持されることになる。

請求項（３）の発明では、上記請求項（２）における変
換手段（５２）の作用として、差温値が所定時間同一の
中間ゾーンにあるときには、桁上げ手段（５６）により
そのときの負荷特性が１段階高いゾーンの負荷係数値に
桁上げ変更されるので、圧縮機（１）の運転容量が高く
なる側に制御され、上記請求項（２）の発明のような漸
近制御中に室温が設定温度に漸近しにくい場合にも、室
温の設定温度への接近が加速されることになる。よって
、全体として、請求項（２）の発明における漸近制御の
制御側が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例に着いて、第３図〜第９図に基づ
き説明する。

第３図は請求項（２）、　［３１の発明の実施例に係る
空気調和装置の全体構成を示し、（Ｘ）は室外ユニット
、（Ａ）〜（Ｃ）は該室外ユニット（Ｘ）に並列に接続
される複数の室内ユニットである。上記室外ユニット（
Ｘ）には、インバータ（１１）により運転周波数可変に
駆動される圧縮機（１）と、暖房運転時には図中実線の
ごとく、冷房運転時には図中破線のごとく切換わり、上
記圧縮機（１）から吐出された冷媒の流れのサイクルを
切換える四路切換弁（２）と、室外ファン（３ａ）を付
設し、暖房運転時には蒸発器として、冷房運転時には凝
縮器として機能する室外熱交換器（３）と、暖房運転時
には冷媒を減圧１１、冷房運転時には流量調節を行う機
能を有する室外電動膨張弁（４）と、液冷媒を貯溜する
ｌ、シーμ（５）と、圧縮機（１）への吸入冷媒中の液
冷媒を除去するアキュムレータ（８）とが主要機器とし
て配置されていて、上記各機器は冷媒配管（９）で冷媒
の流通可能に接続されている。

また、室外ユニット（Ｘ）内には、上記各室内ユニット
（Ａ）〜（Ｃ）への冷媒配管（９）の分岐管（９ａ）〜
（９Ｃ）が配置されていて、該各分岐管（９ａ）〜（９
Ｃ）には、冷房運転時には冷媒を減圧し、暖房運転時に
は流量調節を行う室内電動膨張弁（６）、・・・が介設
されている。一方、各室内ユニット（Ａ）には、暖房運
転時には凝縮器、冷房運転時には凝縮器として機能する
室内熱交換器（７）が上記各分岐管（９ａ）に介設され
ている。すなわち、上記各機器（１）〜（８）は、上記
冷媒配管（９）により順次冷媒の流通可能に接続され、
室外熱交換器（３）で室外空気との熱交換で得た熱を室
内空気に移動するヒートポンプ作用を有する主冷媒回路
（１０）が構成されている。

さらに、装置には、多くの温度センサが配置されていて
、室外ユニット（Ｘ）において、（Ｔｈｌ）は吐出管（
９ｆ）に配置された吐出ガスの温度を検出する吐出管セ
ンサ、（Ｔｈ２）は吸入管（９ｇ）に配置された吸入ガ
スの温度を検出する吸入管センサ、（Ｔ　ｈ３）は室外
熱交換器（３）の空気吸込口に配置され、室外空気温度
を検出するための外気温センサ、（Ｔ　ｈ４）は室外熱
交換器（３）に取付けられ、室外熱交換器（３）の温度
を検出する外コイルセンサ、（Ｔｈ５）、・・・は分岐
管（９ａ）。

・・・の液側に配置され、過冷却冷媒の温度を検出する
液管センサ、（Ｔｈ６）　、・・・は室外側における分
岐管（９ａ）、・・・のガス側に配置され、冷媒の過熱
ガス冷媒の温度を検出するガス管センサである。

一方、室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）側において、（Ｔｈ
７）　、・・・は各室内熱交換器（７）、・・・の空気
吸込口に配置され、吸込空気温度つまり室内温度。

Ｔａを検出する室温検出手段としての室温センサ、（Ｔ
ｈ８）　、・・・は各室内熱交換器（７）、・・・に配
置され、それぞれの温度を検出する内コイルセンサであ
る。

すなわち、冷房運転時には上記ガス管センサ（Ｔｈｅ）
、・・・の検出値と内コイルセンサ（Ｔｈ８）　。

・・・の検出値との差温として検知される冷媒の過熱度
に応じて各室内電動膨張弁（６）、・・・の開度を制御
する一方、暖房運転時には上記液管センサ（Ｔｈ５）　
、・・・の検出値と内コイルセンサ（Ｔｈ８）　。

・・・の検出値との差温として検知される冷媒の過冷却
度に応じて各室内電動膨張弁（６）、・・・の開度を調
節して冷媒流量を制御するようになされている。

なお、（１２）は、上記圧縮機（１）の吐出管（９ｆ）
とアキュムレータ（８）上流側の吸入管（９ｇ）の間を
冷媒の流通可能に接続する第１バイパス路、（１３）は
該第１バイパス路（１２）の冷媒の流通を開閉制御する
第１電磁開閉弁、（１４）は冷媒の減圧を行うキャピラ
リー（１４）であって、運転状態によっては、第１電磁
開閉弁（１３）が開いて、圧縮機（１）から吐出される
ホットガスの一部を主冷媒回路（１０）から第１バイパ
ス路（１２）側にバイパスさせ、キャピラリー（１４）
で減圧したのち吸入側に流すことにより、能力を低減す
るようになされている。

また、（３ｂ）、　　（３ｃ）は上記室外熱交換器（３
）内に配置され、液管（９ｄ）とガス管（９ｅ）との間
でそれぞれ分岐管（９ｈ）、　　（９ｉ）により並列に
接続された熱交換用コイルである。

上記一方の分岐管（９１）には、冷媒の流れを開閉制御
するための第２電磁開閉弁（１５）が介設されていて、
通常は該第２電磁開閉弁（１５）を開いて運転を行う一
方、運転状態によっては、第２￥Ｓ磁開閉弁（１５）を
閉じることにより、室外熱交換器（３）の熱交換面積を
減少させ、能力を低減するようになされている。

次に、第４図は上記コントローラ（１６）の内部構成及
びコントローラ（１６）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−＋　）　、ノイズ
フィルタ（２２）、整流回路（２３）、チョークコイル
（２４）及び上記インバータ（１１）を順次介して交流
三相電源（２１）に接続されている。また、（？ｖＩＦ
１）は室外７ｙン（３ａ）のモータ、（５２Ｃ）、　（
２０Ｒ２）、（２０Ｒ４）及び（２０Ｒ５）は、それぞ
れ上記インバータ（１１）　、第１電磁開閉弁（１３）
、第２電磁開閉弁（１５）及び四路切換弁（２）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、コントローラ（１６）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（ＭＦｌ）は
、その交流電源との間の接続を三方に切換え可能になさ
れていて、コントローラ（１６）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で、電磁リレーの常閉接点（５
２ＦＬ）が接続された場合には低風量側で、室外ファン
（３ａ）を運転するようになされている。さらに、（Ｅ
Ｖｏ）、　　（ＥＶ＋　）　〜（ＥＶ３　）は、そレソ
レ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、コントローラ（
１６）に信号の授受可能に接続されていて、コントロー
ラ（１６）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
高圧制御用の高圧圧力スイッチであって、該スイッチ（
６３Ｈ２）は接続端子（ＣＮ３）によりコントローラ（
１６）に信号接続されている。

また、コントローラ（１６）内部において、電磁リレー
の常開接点（ＲＹ＋　）〜（ＲＹａ　）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、インバ
ータ（１１）の電磁リレー（５２Ｃ）、第１電磁開閉弁
（１３）の電磁リレー（２ＯＲ２）　、第２電磁開閉弁
（１５）の電磁リレー（２０Ｒ４）及び四路切換弁（２
）の電磁リレー（２０Ｒ５）のコイルにそれぞれ直列に
接続されており、コントローラ（１６）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、コントローラ（１６）には、上記室外側の各セ
ンサ（Ｔ　ｈｌ）〜（Ｔ　ｈｅ）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（Ｔ　ｈ７）〜（Ｔ
　ｈ８）の信号が入力可能になされている。

さらに、コントローラ（１６）には、制御プログラム等
を記憶する記憶装置（１９）が内蔵されていて、該記憶
装置（１９）には、各室内の空調負荷を制御上好都合な
空調負荷値に換算するために、各室内の室温センサ（Ｔ
　ｈ７）で検出される差温ΔＴを空調負荷係数αに変換
するための変換特性が予め記憶されている。すなわち、
例えば第８図に示すように、差温ΔＴが所定値２．０℃
以上の範囲で負荷係数αが上限値「１」となる上限ゾー
ンと、差温ΔＴが０℃以下の範囲で負荷係数αが「０」
となる下限ゾーンとが設定されている。

また、差温ΔＴが０℃から２．０℃の範囲の中間ゾーン
では、ΔＴが０〜０．５℃の第１ゾーン、０．５〜１．
０℃の第２ゾーン、１．０〜１．５℃の第３ゾーン及び
１．５〜２．０℃の第４ゾーンからなる中間ゾーンが設
定されている。ここで、上記中間ゾーンにおいて、負荷
係数αは直線α−１及びΔＴ−０に漸近する双曲線に沿
ってステップ状に変化するようになされていて、第４ゾ
ーンではｒｏ、９７Ｊに、第３ゾーンではｒＯ，９Ｊに
、第２ゾーンではｒＯ，７５Ｊに、第４ゾーンでは「０
」になるように設定されている。つまり、負荷係数αは
、差温ΔＴの減少につれて減少率を増加させながら「１
」から「０」に減少するようになされている。

なお、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の容量比に対応し
た容量設定値Ｃが「１」〜「１０」までの整数として設
定されていて、後述のように、上記負荷係数αｉに容ｆ
ｆｉ　ＣＩを乗じたもの（Ｄ＋）を各室内ユニット（Ａ
）〜（Ｃ）について総和することにより、総負荷ΣＤｉ
を算出するようになされている。

また、上記記憶装置（１９）には、第７図に示すように
、室内側の総負荷ΣＤｌの変化領域を多数のゾーンに分
割し、総負荷ΣＤ１が制御目標値Ｋｏ　　（例えば２４
程度）以下のときにインバータ（１１）の周波数Ｆが「
０」となるつまり圧縮機（１）が停止する停止ゾーンと
、総負荷ΣＤ１が「０」と所定の下限値に、（例えば３
５程度の値）との間のときにインバータ（１１）の周波
数Ｆが最低値Ｆｏ　　（例えば３０Ｈｚ程度の値）にな
るキープゾーンと、総負荷ΣＩ）Ｉが上記下限値ＫＯ以
上のときに総負荷ΣＤｉが増大するほど高いステップ値
ＦＮ　　（Ｎ−１，・・・）に周波数Ｆが区画制御され
る通常ゾーンとが設定されている。ただし、上記下限値
に１は、総負荷ΣＤＩが減少するときと、増大するとき
とでは異なる値に設定されている。

なお、第４図中、（２６）は、のこぎり波平滑化回路、
（２７）は伝送用同期回路、（２８）は装置の保護回路
、（６３Ｈ＋　）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（ＭＦｌ）保護
用サーモスタット、（ＣＮ５１）はインバータ駆動回路
（図示せず）へ信号を出力するための出力端子である。

装置の冷房運転時、四路切換弁（２）が図中破線側に切
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（６）、・・・の開度を過熱度に応じて調節し
ながら運転が行われ、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（６）、・・・で減圧され
て各室内熱交換器（７）・・・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（６）、・・・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（７）、・・・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。

そして、上記コントローラ（１６）により、各センサか
らの入力値に応じて装置の各機器の運転が制御される。

その内容について、第５図のフローチャートに基づき冷
房運転時を例にとって説明する。第４図は請求項（２）
の発明に対応する制御内容を示し、ステップＳ１で各セ
ンサ（Ｔ　ｈｌ）〜（Ｔ　ｈ９）の検出値を入力し、ス
テップＳ２で、室温センサ（Ｔ　ｈ７）で検出された室
温Ｔａと設定温度Ｔｓとから差温ΔＴｌ（１−１〜３）
を各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について算出して、ス
テップＳ３で、。全ての室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）が
サーモオフ状態か否かを判別し、判別がＹＥＳであれば
、ステップＳ４でサーモオフ運転を行う。

一方、−台でもサーモオフでないＮＯの場合には、ステ
ップＳＳで、上記第６図の特性に基づいて、各室内ユニ
ット（Ａ）〜（Ｃ）における差温ΔＴｌを空調負荷係数
α１（１−１〜３）に変換し、ステップＳ６で、そのα
ｌ値に各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について設定され
ている上記容量設定値Ｃ１を乗じて各室内ユニット（Ａ
）〜（Ｃ）の要求負荷Ｄｉ（１−１〜３）を演算し、ス
テップＳ７で、各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の要求負
荷ＤＩ　ｒ　Ｄ２１　Ｄ３の総和つまり総負荷ΣＤＩ（
−Ｄ、＋Ｄｚ　＋Ｄ３　）を演算する。

以上の制御で室内側の総負荷ΣＤｉが求まると、ステッ
プＳ８で総負青ΣＤ１が所定の下限値に１よりも小さい
か否かを判別し、下限値に１以上であれば、ステップＳ
９でインバータ（１１）の周波数Ｆを各ゾーンに対応し
たステップ値ＦＮに設定する。一方、ΣＤｉ＜Ｋ＋のと
きには、ステップ５ｌｉｔでさらにΣＤ１が制御目標値
ＫＯ以下か否かを判別し、ΣＤ１がＫＯよりも大きけれ
ば、ステップＳＩＯで周波数Ｆを圧縮機（１）の制御可
能な最低周波数値Ｆ、に、ＫＯ以下であれば、ステップ
Ｓ＋２で圧縮機（１）を停止させるべく周波数Ｆを「０
」にそれぞれ設定する。

以上により、インバータ（１１）の周波数Ｆの設定を終
了すると、ステップＳ＋３で上記の設定値に応じてイン
バータ（１１）を制御し、ステップＳ１４でサンプリン
グタイムが経過するのを待ってステップＳ５に戻る。

また、第６図は上記フローにおけるステップＳ５のサブ
ルーチンを示し、各室内ユニット（Ａ）ごとにステップ
Ｒ１で差温ΔＴがどの差温ゾーンにあるかを判別し、上
限ゾーンにあればステップＲ２で負荷係数αを「１」に
、下限ゾーンにあればステップＲ３で負荷係数αをｒＯ
Ｊに設定する一方、中間ゾーンにあれば、ステップＲ４
で負荷係数αを上記第１〜第４ゾーンのいずれかに対応
する値αｎに設定した後、ステップＲ５で以前のサンプ
リング時から続けて３回同じゾーンにあるか否かを判別
し、３回続けて同じであればステップＲ６で負荷係数α
ｎを１段階上のゾーンの負荷係数αｎｉ１に桁上げ変更
する。

各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）について、上記の制御を
行い、差温ΔＴの存在するゾーンに応じて負荷係数αの
設定を終了すると、メインフローに戻る。

なお、上記では冷房運転時の制御について説明したが、
暖房運転時にも制御のフローは同じであって、各定数に
、、に２等の値が異なるだけであるので、説明を省略す
る。

上記フローチャートにおいて、請求項（２）、　（３）
の発明では、ステップＳ２により、室温センサ（室温検
出手段）（Ｔｈ７）、・・・で検出された室内温度Ｔａ
と設定温度Ｔｓとの差温ΔＴを演算する差温演算手段（
５１）が構成され、ステップＲ２〜Ｒ６により、上記差
温演算手段（５１）の出力を受け、差温ΔＴの減少に対
して減少率を漸次増大させながら減少するよう変化する
負荷係数特性に基づいてそのときの差温値ΔＴを負荷係
数αに変換する変換手段（５２）が構成されている。そ
して、ステップＳ６．Ｓ７により、上記変換手段（５２
）で演算された負荷係数αと各室内熱交換器（７）。

・・・の能力Ｃとに基づき全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ
）の総負荷ΣＤＩを演算する負荷演算手段（５３）が構
成されている。また、ステップｓ９゜ＳＯ及びＳ＋２に
より、周波数設定手段（５４）が構成され、ステップＳ
＋３により、上記周波数設定手段（５４）で設定された
周波数値Ｆに基づきインバータ（１１）の出力周波数を
制御する制御手段（５５）が構成されている。

さらに、請求項（３）の発明では、ステップＲ６により
、差温演算手段（５１）で演算された差温値ΔＴが所定
時間同一の中間ゾーンにあるときには、そのときの負荷
特性を１段高いゾーンの値に桁上げ変更する桁上げ手段
（５６）が構成されている。

なお、実施例は省略するが、請求項（１）の発明では、
上記第５図のフローにおいて、差温ΔＴの読替え等のス
テップ８５〜Ｓ７が不要であり、さらに、ステップ８８
以下において総負荷ΣＤｉを差温ΔＴで置き換えること
により、同様の制御が行われることは容易に理解される
。その場合、制御目標値ＫＯは、「０」に設定されてい
る。すなわち、請求項（１）の発明においても、ステッ
プＳ２＋８９〜Ｓ１２．Ｓ＋３により、差温演算手段（
５１）。

周波数設定手段（５４）、制御手段（５５）がそれぞれ
構成されている。

したがって、請求項（１）の発明では、装置の運転時、
差温演算手段（５１）により、室温センサ（室温検出手
段）　　（Ｔｈ７）で検出される室温Ｔａと設定温度Ｔ
ｓとの差温ΔＴが演算され、周波数設定手段（５４）で
その差温値ΔＴに応じてインバータ（１１）の周波数Ｆ
が設定され、制御手段（５５）により、設定された周波
数値Ｆにインバータ（１１）の出力周波数が制御される
。

その場合、上記周波数設定手段（５４）では、第７図に
おいて図中括弧に記すごとく、総負荷ΣＤｉを差温ΔＴ
にかつ制御目標値ＫＯを「０」に置換えることで容易に
理解されるように、差温値ΔＴが制御目標値「０」と所
定の下限値に、の間で、周波数値Ｆを圧縮機（１）の運
転制御可能な最低周波数値ＦＯに設定するようにしてい
るので、例えば冷房運転時、室温Ｔａが下降して設定温
度Ｔｓに近付き差温ΔＴが下限値に１以下になったとき
には、圧縮機（１）の運転容量が制御可能な最低容ｆｆ
１Ｆｏに保持され、室温Ｔａの急激な低下を生じること
なく徐々に設定値Ｔｓに近付くことになる。すなわち、
従来のものでは、インバータ（１１）の出力周波数Ｆを
設定するに際し、差温の制御目標値「０」の付近ではイ
ンバータ（１１）をある程度の周波数で運転し、ｒＯＪ
よりも低い領域（第１１図ではゾーン（Ｆ））で初めて
圧縮機（１）を停止させるようにしているので、第１０
図に示すように、差温ΔＴが制御目標値ｒＯＪに対して
オーバーシュートを繰返しながら次第に収束していくこ
とになる。それに対し、本発明では、第９図に示すよう
に、差温ΔＴが制御目標値ｒＯＪ以下になるオーバーシ
ュートが可及的に抑制され、通常は差温ΔＴが負荷側の
一方から漸近的に「０」に近付いて制御目標値付近の最
低容量で運転される頻度が高くなる。よって、消費電力
を可及的に低減することができるのである。

また、差温値ΔＴが制御目標値ｒＯＪ以下のゾーンでは
インバータ（１１）の周波数値ＦがｒＯＪに設定される
が、その際にも、既に周波数値Ｆが最低周波数値Ｆ、に
制御されているので、急激なインバータ（１１）の周波
数値Ｆの変化を生じることがなく、よって、インバータ
（１１）の快適性を維持することができるのである。

また、請求項（２）の発明では、変換手段（５２）によ
り、差温ΔＴが負荷係数αに変換された後、負荷演算手
段（５３）により全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負
荷ΣＤ１が算出される。そして、制御手段（５５）によ
り、その総負荷ΣＤ１に応じてインバータ（１１）の出
力周波数Ｆが請求項（１）の発明と同様に制御される。

その場合、−台の圧縮機（１）に複数の室内熱交換器（
７）、・・・を接続したマルチ形空気調和装置の場合に
は、上記従来のもののように、制御目標値へのオーバー
シュートを繰返しながら制御目標値に収束するような制
御を行おうとしても、各室内の差温ΔＴが第８図のよう
に制御目標値に収束していくとは限らず、空調感が損な
われる虞れがある。

それに対し、本発明では、マルチ形空気調和装置におい
ても、上記変換手段（５２）により、第８図に示すよう
に、差温ΔＴの減少に対して減少率を漸次増大させなが
ら減少するよう変化する負荷係数特性に基づいて、その
ときの差温値ΔＴを負荷係数αに変換するようにしてい
るので、例えば冷房運転時、差温ΔＴが大きい側にある
状態では、徐々に負荷係数αが減少することにより、圧
縮機（１）の運転容量がそれほど減少せずに速やかに差
温ΔＴを制御目標値「０」に近付けるが、制御目標値「
０」に近付くにつれて、差温ΔＴが加速度的に減少する
α値に変換され、圧縮機（１）の容量が急速に小さく制
御される。したがって、複数の室内熱交換器（７）、・
・・を存するマルチ形空気調和装置において、各室内で
上記請求項（１）の発明と同様の漸近制御が行われ、各
室内で快適な空調感を維持することができるのである。

請求項（３）の発明では、特に第８図に示すように、差
温ΔＴが０℃以下の下限ゾーンでは負荷係数αが「０」
になるので、室内温度が制御目標値に達しているのに総
負荷ΣＤ１が制御目標値から外れて大きく設定されるこ
とがなく、請求項（２）の発明におけるインバータ（１
１）の漸近制御の制御性が向上する。さらに、中間ゾー
ンにおいては、複数の分割されたゾーンが上記請求項（
１）の発明と同様の減少特性で変化するようになされて
いるので、請求項（２）の発明と同様の作用を得る。加
えて、桁上げ手段（５６）により、差温値ΔＴが所定時
間同一の中間ゾーン例えば変換される負荷係数αがαｎ
に相当する負荷ゾーンにあるときには、変換手段（５２
）の負荷特性を１段階高いゾーンの負荷係数値αｎ＋１
に桁上げ変更されるので、圧縮機（１）の運転容量が高
くなる側に制御され、上記請求項（２）の発明のような
漸近制御中に室温Ｔａが設定温度Ｔｓに漸近しにくい場
合にも、室温Ｔａの設定温度Ｔｓへの接近が加速される
利点がある。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、イ
ンバータで駆動される圧縮機、室外熱交換器、室内熱交
換器を有する空気調和装置において、室温と設定温度と
の差温に応じてインバータ周波数を設定するとともに、
差温値が制御目標値と所定の下限値との間の領域にある
ときには圧縮機の制御可能な最低周波数に維持するよう
に、制御目標値以下では圧縮機を停止するようにしたの
で、差温か制御目標値のＬ下に変動を繰返すことなく、
一方から制御ｌ」標値に漸近するように制御することが
でき、よって、圧縮機の運転容量を小さく維持して使用
電力の低減化を図ることができる。また、インバータを
急激に停止させることなく、最低周波数から停止させる
ことができ、よって、インバータ制御の快適性を！ｉ＆
持することかできる。

請求項（２の発明によれば、−台の圧縮機に対して複数
の室内熱交換器を並列に接続したマルチ形空気調和装置
において、各室内の差温を、差＋ｆｆｌの減少に対して
減少率を漸次増大させながら減少するように変化する負
荷係数特性に基づいてそのときの差温値を負荷係数に変
換し、その負荷係数と室内熱交換器の能力とに基づき全
室内の総負荷を演算するとともに、その総負荷の制御目
標値に対して、上記請求項（１）の発明と同様の最低周
波数領域を設定するようにしたので、マルチ形空気調和
装置においても、上記請求項（１）の発明と同様に漸近
制御を行うことができ、よって、上記請求項（１）の発
明と同様の効果に加えて、各室内の快適な空調感を維持
できる。

請求項（３）の発明によれば、上記請求項（２）の発明
に加えて、差温か所定時間複数のゾーンのうちの同一ゾ
ーンにある場合には、負荷係数を１段上の値に桁上げす
るようにしたので、上記請求項（２の発明における漸近
の遅延による空調感の悪化を有効に防止することができ
、漸近制御の制御性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（］）の発明の構成を示すブロック図、
第２図は請求項（ａ及び（３）の発明の構成を示すブロ
ック図である。 第３図〜第９図は発明の実施例を示し、第３図は空気調
和装置の冷媒系統図、第４図はコントローラの電気回路
図、第５図はコントローラの制御内容を示すフローチャ
ート図、第６図は第５図のフローチャートのサブルーチ
ンを示すフローチャート図、第７図は本発明のゾーン設
定における総負荷（差温）とゾーンとの関係を示す図、
第８図は差温を負荷係数に変換する負荷係数特性を示す
特性図、第９図は本発明の漸近制御による温度変化特性
を示す特性図である。 第１０図は従来の制御による温度変化特性を示す特性図
、第１１図は従来のステップ制御における差温と各ゾー
ンの対応を示す図である。 （１）・・・圧縮機、（３）・・・室外熱交換器、（７
）・・・室内熱交換器、（１１）・・・インバータ、（
５１）・・・差温演算手段、（５２）・・・変換手段、
（５３）・・・負荷演算手段、（５４）・・・周波数設
定手段、（５５）・・・制御手段、（５６）・・・桁上
げ手段、（Ｔ　ｈ７）・・・室温センサ（室温検出手段
）、（Ｘ）・・・室外ユニツ）、（Ａ）〜（Ｃ）・・・
室内ユニット。 第 １］ 図 着逼ΔＴｉ 時間 第 図 第］○ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インバータ（１１）により運転周波数可変に駆動
   される圧縮機（１）、室外熱交換器（３）及び室内熱交
   換器（７）を備えた空気調和装置において、 室内温度を検出する室温検出手段（Ｔｈ７）と、該各室
   温検出手段（Ｔｈ７）で検出された室温と設定温度との
   差温を演算する差温演算手段（５１）と、該各差温演算
   手段（５１）で演算された差温を制御目標値と比較し、
   インバータ（１１）の出力周波数を差温値に応じて設定
   するとともに、差温値が制御目標値と所定の下限値との
   間では圧縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、差温
   値が制御目標値以下では零にそれぞれ設定する周波数設
   定手段（５４）と、該周波数設定手段（５４）で設定さ
   れた周波数値に基づきインバータ（１１）を制御する制
   御手段（５５）とを備えたことを特徴とする空気調和装
   置の運転制御装置。
2. （２）インバータ（１１）により周波数可変に駆動され
   る一台の圧縮機（１）と室外熱交換器（３）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
   る室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）を複数個並列に接続した
   空気調和装置において、 上記各室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の室内温度を検出す
   る室温検出手段（Ｔｈ７），・・・と、該室温検出手段
   （Ｔｈ７），・・・で検出された各室内ユニット（Ａ）
   〜（Ｃ）の室温と設定温度との差温を演算する差温演算
   手段（５１），・・・と、該各差温演算手段（５１），
   ・・・の出力を受け、差温の減少に対して減少率を漸次
   増大させながら減少するよう変化する負荷係数特性に基
   づいてそのときの差温値を負荷係数に変換する変換手段
   （５２），・・・と、該各変換手段（５２），・・・で
   演算された負荷係数と各室内熱交換器（７），・・・の
   能力とに基づき全室内ユニット（Ａ）〜（Ｃ）の総負荷
   を演算する負荷演算手段（５３）と、該負荷演算手段（
   ５３）で演算された総負荷を制御目標値と比較し、イン
   バータ（１１）の出力周波数を総負荷に応じて設定する
   とともに、総負荷が制御目標値と所定の下限値との間で
   は圧縮機（１）の制御可能な最低周波数値に、差温値が
   制御目標値以下では零にそれぞれ設定する周波数設定手
   段（５４）と、該周波数設定手段（５４）で設定された
   周波数値に応じてインバータ（１１）を制御する制御手
   段（５５）とを備えたことを特徴とする空気調和装置の
   運転制御装置。
3. （３）変換手段（５２）は、その負荷係数特性として差
   温が所定値以上で負荷係数が上限値となる上限ゾーンと
   、差温が所定値よりも低い範囲で負荷係数が差温の減少
   に対して減少率を増大させながら減少する複数の中間ゾ
   ーンとを有するとともに、差温演算手段（５１）で演算
   された差温値が中間ゾーンにおいて所定時間同一ゾーン
   にあるときには、そのときの負荷係数を１段階高いゾー
   ンの値に桁上げ変更する桁上げ手段（５６）を備えてい
   ることを特徴とする請求項（２）記載の空気調和装置の
   運転制御装置。