JPH04236072A - 空気調和装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】この発明は、多室型の空気調和装
置に関し、特に圧縮機の運転率を高めることにより冷凍
サイクルの信頼性並びに居住空間の快適性を向上させる
ことのできる空気調和装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】図５は、一般的な多室型空気調和装置の
冷凍サイクルを示している。同図において１は圧縮機、
２は四方弁、３は室外熱交換器、４は室外熱交換器３の
熱交換促進用のファンであり、圧縮機１及び室外熱交換
器３等は室外機側に備えられている。室外熱交換器３か
ら出た冷媒配管は分流器５により複数（図では４つ）に
分岐され、室外熱交換器３は、この分岐された各冷媒配
管により、減圧装置、例えばＡ室用、Ｂ室用、Ｃ室用、
Ｄ室用の冷媒流量制御弁（電子式膨張弁）６，７，８，
９、Ａ室用、Ｂ室用、Ｃ室用、Ｄ室用の室内熱交換器１
１，１２，１３，１４及びＡ室用、Ｂ室用、Ｃ室用、Ｄ
室用の冷媒流量開閉用電磁弁１９，２０，２１，２２に
連通されている。そして、分流器２３で合流され、四方
弁２を介して圧縮機１に戻るヒートポンプ式冷凍サイク
ルが構成されている。１５，１６，１７，１８は各室内
熱交換器１１，１２，１３，１４の熱交換促進用のファ
ンである。同図中、冷房時は実線、暖房時は破線で冷媒
の流れを示している。上記の各分流器５，２３、冷媒流
量制御弁６，７，８，９及び冷媒流路開閉用電磁弁１９
２０，２１，２２等は室外機側に収められている。

【０００４】図６は、上述のように構成された多室型空
気調和装置の制御フローチャートの一部を示している。 各部屋の室温と使用者の決める設定温度との差等からそ
の室内機で必要とする能力が算出され、室内機から室外
機へ運転と必要な能力の要求が出される（ステップ２５
）。室外機は、この運転要求に対し、圧縮機１及びファ
ン４をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより各部屋の空調負
荷に応じるようになっている（ステップ２６，２７）。 なお、同図のフローチャートは、室内機からの要求に対
する圧縮機のＯＮ／ＯＦＦの部分のみが示され、吐出温
度の異常（高温）とか過電流等による圧縮機の停止、い
わゆる安全制御（保護制御）等は省略されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置は
、室内機からの運転と必要な能力の要求に対し、室外機
側では圧縮機及びファンのＯＮ／ＯＦＦ制御によりこれ
に応じるようになっていた。

【０００６】ところで、一般に圧縮機の運転周波数を可
変にして能力を変える空気調和装置（いわゆるインバー
タエアコン）でも運転周波数の可変幅には限りがある。 即ち、最低の運転周波数は限りなく“ゼロ”に近い周波
数ではなく、ある一定以上の値である。このため、例え
ば最低の運転周波数で圧縮機を回しても空調負荷より能
力が大きくなって余りすぎ、圧縮機が頻繁にＯＮ／ＯＦ
Ｆすることになる。多室型の空気調和装置においては、
１室型の場合と同様に外気温、部屋の設定温度などによ
り空調負荷が決まるが、それ以外に空調している部屋の
数により空調負荷が大きく変わる。つまり、必要とする
最大限の空調負荷と最小限の空調負荷の比率は、１室型
のものと比べると非常に大きい。このため、従来の空気
調和装置では、圧縮機が頻繁にＯＮ／ＯＦＦする現象が
多くなり、圧縮機の信頼性ひいては冷凍サイクルの信頼
性が低下するという問題があった。また、これに加えて
、圧縮機がＯＮ／ＯＦＦすることにより、室温変動が大
きくなって居住空間の快適性が損われるという問題があ
った。

【０００７】そこで、この発明は、圧縮機ひいては冷凍
サイクルの信頼性を向上させることができ、また室温変
動が少なく快適な居住空間が得られる空気調和装置を提
供することを目的とする。

【０００８】［発明の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、第１に、圧縮機、室外熱交換器及び該
室外熱交換器の熱交換促進用のファンを備えた１台の室
外機と、複数の室内機とを有する空気調和装置であって
、前記圧縮機の運転周波数を最低周波数に制御した状態
において前記室外機のファンを停止又は間欠運転させる
制御手段を有することを要旨とする。

【００１０】第２に、上記第１の構成において、前記制
御手段は、前記圧縮機の運転周波数を最低周波数に制御
した状態において、前記室外機のファンの停止又は間欠
運転制御、前記室内機のファンの停止又は間欠運転制御
、もしくは冷媒流量制御用の冷媒流量制御弁の開度制御
の少なくとも何れかの制御を行うものであることを要旨
とする。

【００１１】

【作用】上記構成により、圧縮機の運転周波数が最低周
波数に制御され、圧縮機は低能力の継続運転状態とされ
る。圧縮機が継続運転されると、冷凍サイクルは、通常
各室内機の空調負荷よりも大きな能力状態に保持される
。この継続運転状態において各室内機でそれぞれ必要と
する能力の要求に対し、室外機のファンを停止又は間欠
運転させることにより、各室内機の必要能力に応じるよ
うに制御がなされる。これにより、圧縮機の運転率が高
められ、ＯＮ／ＯＦＦの頻度が低減して圧縮機ひいては
冷凍サイクルの信頼性を向上させることが可能となる。 また、圧縮機のＯＮ／ＯＦＦの頻度が低減することによ
り、各部屋の室温変動が少なくなり、快適な居住空間が
得られる。

【００１２】圧縮機の継続運転状態において、室外機の
ファンの停止又は間欠運転制御に加え、室内機のファン
の停止又は間欠運転制御、もしくは冷媒流量制御弁の開
度制御を行うことにより、冷凍サイクルの能力制御幅が
大きくなり、圧縮機の運転率が一層高められ、ＯＮ／Ｏ
ＦＦの頻度が一層低減する。したがって、圧縮機ひいて
は冷凍サイクルの信頼性が一層向上するとともに、各部
屋の室温変動が一層少なくなる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１ないし図４に
基づいて説明する。

【００１４】なお、図１および図２において前記図５に
おける機器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符
号を用いる。

【００１５】この実施例は、４室型の空気調和装置に適
用されている。

【００１６】まず、図１および図２のブロックダイヤグ
ラムを用いて、この実施例の空気調和装置における制御
回路を説明する。運転操作部３６，３７，３８，３９は
、使用者が運転／停止の指令や希望とする室温、風量の
設定を行う部分であり、リモコンなどがその一例である
。室温センサ４１，４４，４７，５１は、その部屋の室
温を測るものであり、熱交センサ４２，４５，４８，５
２は、それぞれ室内熱交換器１１，１２，１３，１４の
温度を測るものであり、暖房時の冷風防止制御などに用
いられる。ファンモータ４３，４６，４９，５３は、各
室内熱交換器１１，１２，１３，１４の熱交換促進用の
ファン１５，１６，１７，１８を回転させるためのもの
であり、ファン１５，１６，１７，１８が回転されるこ
とにより各部屋に風が送られ、各部屋が冷房或いは暖房
されるようになっている。室内機の制御回路３１，３２
，３３，３４の情報は主制御手段である室外機の制御回
路３０に送られる。そして、周波数可変回路５９により
圧縮機用モータ１Ｍを制御し、切替回路６０により四方
弁２を制御し、ファンモータ制御回路６１によりファン
モータ６６を制御するようになっている。室外熱交換器
３の熱交換促進用のファン４は、このファンモータ６６
により駆動される。また、制御回路３０は、切替回路６
２，６３，６４，６５により、冷媒流路開閉用電磁弁１
９，２０，２１，２２を制御し、開度制御回路６７，６
８，６９，７０により冷媒流量制御弁６，７，８，９の
開度を制御するようになっている。

【００１７】電流センサ５４は、圧縮機用モータ１Ｍに
流れる電流を検知するものである。これを用いて過電流
を流さないように制御する等に使う。吐出温度センサ５
５は、冷媒の吐出温度を測り高すぎれば運転周波数を下
げて圧縮機巻線を保護するために用いる。サクション温
度センサ５７、サクション圧力センサ５８は、冷媒の過
熱度を検知するものである。冷凍サイクルを安全かつ効
率よく運転するために、この過熱度制御が重要である。 但し、ここでは特に述べない。

【００１８】次に、図３の制御フローチャートを用いて
、上述のように構成された制御回路による空気調和装置
の制御動作を述べる。

【００１９】各部屋の室温と使用者の決める設定温度の
差等からその室内機で必要とする能力が算出され、室内
機から室外機へ運転と必要な能力の要求が出される（ス
テップ７１）。必要とする能力がゼロであれば停止の要
求となる。１部屋からでも運転の要求があれば従来通り
、通常の運転を行う（ステップ７２）。即ち、空調を必
要とする部屋の数が多く、必要とする能力が大きければ
高い運転周波数で、少なければ低い運転周波数で圧縮機
を回転させる。そして十分に各部屋の冷暖房が行われ、
全ての部屋から運転（能力）の要求が無くなって各部屋
の温度が設定温度に達するとサーモＯＦＦ（室温が設定
温度に達した状態）となる（ステップ７３のＹｅｓ）。 このとき、通常であれば圧縮機を停止し、四方弁、電磁
弁等はそのままの状態が維持されることになるが、この
実施例の空気調和装置は、次の運転モードに入る。まず
、周波数可変回路５９により、圧縮機用モータ１Ｍに印
加する運転周波数を最低周波数として運転させる。また
、室外機のファンモータ制御回路６１により室外機ファ
ンモータ６６の停止又は間欠運転を実行する（ステップ
７４）。この室外機ファンモータ６６の停止又は間欠運
転と並行して、室内機ファンモータ４３，４６，４９，
５３の停止又は間欠運転、開度制御回路６７，６８，６
９，７０により冷媒流量制御弁６，７，８，９の最低開
度等への開度制御を実行してもよい。上記室外機ファン
モータ６６等の停止又は間欠運転におけるＯＮ／ＯＦＦ
の時間比、ＯＮする場合の風量（ファンモータの回転数
）は特に限定されない。

【００２０】これにより、圧縮機は低能力運転（セーブ
運転）となる。この運転は次のいずれかの条件が満たさ
れるまで継続する。

【００２１】（イ）タイマによる一定時間Ｔ１　が経過
するまで（ステップ７５）。

【００２２】（ロ）冷媒の吐出温度がある一定の温度以
上になるまで。

【００２３】（ハ）冷媒の吸込み温度がある一定の温度
以上になるまで。

【００２４】上記（イ）、（ロ）、（ハ）の各条件のう
ち、一つの条件のみによる判定ではなく、複数の条件を
組合わせてもよいことはいうまでもない。そして、この
ような条件が満たされた場合、始めて圧縮機を停止させ
る。

【００２５】このように、圧縮機の運転周波数を最低周
波数とし、室外機のファンモータ６６を停止又は間欠運
転させるばかりではなく、室内機のファンモータ４３，
４６，４９，５３を停止又は間欠運転し、さらには冷媒
流量制御弁６，７，８，９を最低開度等に開度制御する
ことにより、圧縮機の運転率が顕著に高められ、ＯＮ／
ＯＦＦの頻度低下が効果的に実現される。ここで、室内
機のファンモータ４３，４６，４９，５３の運転は条件
により様々に行われる。つまり冷房においては室内機の
ファンモータが回り続けている場合もあり、暖房では熱
交温度により冷風を出さないように風を出したり止めた
りすることが行われる。また使用者の好みもあり、それ
らを加味して運転条件を決める必要がある。また、サー
モＯＦＦ（室温が設定温度に達した状態）ではなく、全
ての部屋で運転ボタンをＯＦＦして空調を望まない場合
は上記の制御に入らず即座に圧縮機、室外機ファンモー
タ６６をＯＦＦしてよい（ステップ７６）。

【００２６】この実施例に係る空気調和装置の作用、効
果を、さらに図４を用いて説明する。いま、仮にＡ室、
Ｂ室の２室運転で、２室とも低負荷で、室外機に対する
要求能力は小さいとする（図４の（ａ），（ｂ））。こ
のとき従来例であれば、図４（ｃ）に示すように圧縮機
は頻繁にＯＮ／ＯＦＦする。しかも、圧縮機を回し始め
るとき、最低回転数の起動では、起動不良を起すとか、
油戻りが悪い等の理由により、高めのいわゆる起動周波
数で運転が開始される。このため、低負荷時では、圧縮
機のＯＮ／ＯＦＦが特に頻繁になって室温の変動が大き
くなる。これに対し、この実施例における圧縮機は、図
４（ｄ）に示すように、起動時は起動周波数で回るが、
その後は一定の低い周波数で運転され、滑らかな運転が
得られる。したがって低負荷時でもＡ室、Ｂ室は室温変
動が少なく快適な居住空間が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、圧縮機の運転周波数を最低周波数に制御した状態で室
外機のファンを停止又は間欠運転させて室内機の要求能
力に応じるようにしたため、圧縮機の運転率が高められ
てＯＮ／ＯＦＦの頻度が顕著に低減し、圧縮機ひいては
冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。また
、特に低負荷時においても各部屋の室温変動を少なくす
ることができて快適な居住空間を実現することができる
。

【００２８】また、圧縮機の運転周波数を最低周波数に
制御した状態において、室外機のファンの停止又は間欠
運転制御に加え、室内機のファンの停止又は間欠運転制
御、もしくは冷媒流量制御弁の開度制御も実行すること
により、冷凍サイクルの能力制御幅を大きくすることが
できて、圧縮機の運転率を一層高めることができ、また
そのＯＮ／ＯＦＦの頻度を一層低減させることができる
。したがって圧縮機ひいては冷凍サイクルの信頼性を一
層向上させることができ、また各部屋の室温変動を一層
少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る空気調和装置の実施例における
制御系を示すブロック図である。

【図２】この発明に係る空気調和装置の実施例における
制御系を示すブロック図である。

【図３】図１および図２の制御系による空気調和装置の
制御動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】図１および図２の空気調和装置において各部屋
からの要求能力に対する圧縮機の運転周波数等を比較例
とともに示すタイミングチャートである。

【図５】従来の空気調和装置の冷凍サイクルを示す系統
図である。

【図６】図６の空気調和装置の制御動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

６，７，８，９　　冷媒流量制御弁 ３０　　制御回路（主制御手段） ４３，４６，４９，５３　　室内機のファンにおけるフ
ァンモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮機、室外熱交換器及び該室外熱交
   換器の熱交換促進用のファンを備えた１台の室外機と、
   複数の室内機とを有する空気調和装置であって、前記圧
   縮機の運転周波数を最低周波数に制御した状態において
   前記室外機のファンを停止又は間欠運転させる制御手段
   を有することを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】　　前記制御手段は、前記圧縮機の運転周
   波数を最低周波数に制御した状態において、前記室外機
   のファンの停止又は間欠運転制御、前記室内機のファン
   の停止又は間欠運転制御、もしくは冷媒流量制御用の冷
   媒流量制御弁の開度制御の少なくとも何れかの制御を行
   うものであることを特徴とする請求項１記載の空気調和
   装置。