JPH046371A - 多室式空気調和機 - 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〕 この発明は、室外機と複数の室内機との間を２本の冷媒
配管で接続して、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ルチエアコンの自律分散協
調制卸に関するものである。

〔従来の技術〕

第３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、（４）は室外側熱交換器、（５）は室外側
膨張弁、（６ａ）　−（６ｂ）　、　（６ｃ）は室内機
、（８ａ）。

（８ｂ）　、　（８ｃ）は室内側熱交換器、（９）は室
外側送風機、（１０ａ）　、　（］Ｏｂ）　、　（１０
ｃ）　Ｉよ室内側送風機、（１］）は・＼ラダー　（１
２ａ）　、　（１２ｂ）　、　（１２ｃ）は室内側第に
方弁、（１３ａ）　、　（１３ｂ）　、　（１３ｃ）は
室内側第２二方弁、（１４ａ）　、　（１４ｂ）　、　
（１４ｃ）は室内側第１膨張弁、（１５ａ）（１５ｂｌ
　、　（１５ｃ）は室内側第２膨張弁、（１６）Ｉｉ二
方弁である。

次に動作について説明する。圧１ｖ機（２）によって圧
縮された高温高圧ガス冷媒（よ、西方弁（３）を通り室
外側熱交換器（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
冷媒は室内側筒に方弁（１２ａ）を経由して室内側熱交
換！　（８ａ）で凝１ｓ液化し、室内側第２膨張弁（１
５ａ）を経てへ・ソダー（］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（８ｂ）’。

（８Ｃ）に入り、ここで低圧蒸発してガス化した冷媒は
室内側第２二方弁（１３ｂ）　、　（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、冷媒サククルが形成されろ。

〔発明が解決しようとするＷ１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）の出口膨張弁（１５ａ）や冷房モードの室
内機（６ｂｌ　、　（６ｃ）の入口膨張弁（１４ｂ）　
、　（１４ｃｌ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るという問題があ
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、各室内機において自律的に能力制御が行え、
信頼性、運転性能の安定性のよい自律分散型冷暖同時空
気調和機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る多室式空気調和機は、各室内熱交換器に
吸込まれる空気温度Ｔａｉを検知する空気温度センサー
と、各室内熱交換器両側、すなわち各室内熱交換器にお
ける冷媒流入側および冷媒流出側の温度ＴえＩ　ｐ　Ｔ
Ｒ２を検知する第１．第２の冷媒温度センサーとを設け
、これらセンサーの検知ａ力に基づいて各室内交換器そ
れぞれにおける対数平均温度差 を求め、かつ各室の設定温度および室温とΔｔｍとに基
づいて各室内熱交換器の一端に接続された電子膨張弁を
制御する＃細手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、各熱交換器毎に吸込空気温度Ｔａ
ｉおよび冷媒流入側および流出側の温度Ｔ　Ｒ１ｐ　Ｔ
　Ｒ２が空気温度センサーおよび第１．第２の冷媒温度
センサーにより検知され、これに基づいて制御手段によ
り各熱交換式における対数平均温度差Δｔｔｒ＋が求め
られ、この対数平均温度差△Ｌｍは概ねそのときの各熱
交換器の能力に対応することから、この△ｔｅｎと各室
の設定温度および室温とに基づいて各熱交換器に接続さ
れた電子膨張弁が制御されることにより各室毎に自律し
た能力制御が行われろ。

〔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）は室外機、（２）はこの室外！　ｆ
ｉｌ内の容量可変圧縮機、（３）は四方弁、（４ａ）　
。

（４ｂ）は室外熱交換器、（６ａ）〜（６Ｃ）は室内機
、（７）はアキュムレータ、（８ａ）〜（８ｃ）　ｆま
室内熱交換器、（１２ａ）　〜（１２ｃ）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、（１７Ｌ　（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）　ｊ才電子膨張弁
、（２４ａ）　〜（２４ｃ）　、　（２５ａ）　〜（２
５ｃ）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（６ａ）〜（６Ｃ）の一
端はそれぞれ電子膨張弁（１２ａ）〜（１２ｃ）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（２５＆）〜
（２５ｃ）を介して高圧管部（２０）および低圧管部（
２１）につながっている。

さらに、各室内機（６ａ）〜（６Ｃ）にはそれぞれに、
吸込空気の温度を検知する空気温度センサー（２６ａ）
〜（２６ｅ）が設けられ、かつ、熱交換器（６ａ）〜（
６Ｃ）それぞれの両側の冷媒出入口温度を検知する第１
゜第２の冷媒温度センサー（２７ａ）〜（２７Ｃ）、（
２８ａ）〜（２８ｂ）が設けられている。そしてこれら
のセンサーからの検知温度信号と、各室の室温および設
定温度に基づいて各電子膨張弁（１２ａ）〜（１２ｃ）
を割肌する制御手段としてのマイクロコンピュータ（２
９ａ）〜（２９ｃ）が各室内機（６ａ）〜（６Ｃ）に設
けられている。

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（１１内の圧縮機（２）で圧縮された高温高圧の
ガス冷媒は四方弁（３）を経て、室外熱交換器（４ａ）
　。

（４ｂ）で一部凝縮し、二相冷媒となって高圧連絡配’
！（１７）を経由して室内の分流コントローラ（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）より室内気（６ａ）に流入し、その室内熱交換器（
８ａ）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）　、　（６ｃｌ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（８ｂｌ　、　（８ｃｌ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）に合流し分流コントローラ
（１９）を出て室外への連絡配管（１８）に入る。そし
て、室外機（１）の四方弁（３）、アキュームレータ（
７）を通り再び圧縮機（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）の熱交換器（
８ａ）は凝縮器として作用し、室内機（６ｂ）　、　（
６ｃ）の熱又換器（８ｂ）　、　（８ｃ）は蒸発器とし
て作用している。

上記ような動作におけろ各室内機（６ａ）　　（６ｃ）
能力制御は以下のようにして行われる。室内機（６ａ）
を例にとり説明すると、まず、この室内機（６ａ）に吸
込まれろ空気の温度Ｔａｉが空気温度センサー（：’６
ａ）により検知され、かつ室内熱交換器（８ａ）におけ
る冷媒流入側の温度ＴＲ２が第２の冷媒温度センサー（
２８ａ）で、また冷媒流出側の温度ＴＲＩが第゛１の冷
媒温度センサー（２７ａ）でそれぞれ検知される。これ
らのセンサーにより検知された温度を示す検知温度信号
はマイクロコンピュータ（２９ａ）に送られる。ここで
、（１）式で示されろような室内熱交換器（８ａ）にお
ける対数平均温度差Δｔｍが求められる。

そしてこの対数平均温度差△ｔ＋ｒ＋を熱交換器の能力
を示すものとしてとらえ、このΔｔ！ｒ＋に基づいて室
内機（６ａ）の能力制御を行う。すなわち、凝縮器の冷
媒流入口から流出口にかけての温度変化は第２図（ａ）
のようになり、その凝縮器の能力Ｑは概略Ｑ＝Ａ　−Ｋ
−Δｔｍ（Ａ＋熱交換面積（ｍ）。

Ｋ：熱通過率（ｋｃａｌ／ｈ・℃）で表わされ、能力Ｑ
は対数平均温度差Δｔｍに比例するととらえることがで
きる。なお、第２図（ａ）においては冷媒は矢印方向に
流れている。

従ってこの△ｔｍに基づいて制御を行えば能力制御かで
きる。この制御は、以下のように行う。

室内機（６ａ）の設置されている部屋の室温Ｔ只と設定
温度Ｔｓとの偏差△Ｔ１に応じて必要な室内機能力が例
えば第２図（ｂ）に示すような対応関係から決定される
。この必要な室内機能力Ｑｃに対応した対数平均温度差
すなわち目標対数平均温度差Δｔｔｎ’が第２図（Ｃ）
に示すような対応関係から求められろ。よってΔＬｍを
△ｔｍ’に近づけるようにすれば所望の能力制御かでき
、これば電子膨張弁（１２ａ）の開度を制御することに
より実現されろ。例えば、電子膨張弁（１２ａ）をさら
に絞れば、室内熱交換Ｍ　（８ｍ）内の温度変化はいわ
ゆるサブクールがつくことになって第２　ｅＺ　（ａ）
の破線て示したようになり、第１の冷媒温度センサー（
２７ａ）て検知される冷媒流出側温度はＴＲＩからＴＲ
Ｉ′に下がり、Δｔｍは小さくなり能力Ｑｃを小さくす
ることができる。

また、熱交換器を蒸発器として作用させるも同様に電子
膨張弁の開度を制銑することにより冷媒出口のスーパー
ビートに影響を及ぼして能力制御が可能となる。

以上のような制御を各室内熱交換器毎に行うことにより
、それぞれ自律した能力制御を行うことができ、室外機
（１）側も自律的な制御がなされれば、室内室外間の信
号伝送が不要となる。

〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、各室内熱交換器におい
て、吸込空気温度、および冷媒流入、流出両側の温度を
検知するセンサーを設け、これらの温度に基づき、その
室内熱交換器の対数平均温度差を求め、これと各室の室
温および設定温度に基づいてその室内熱交換器に接続さ
れた電子膨張弁を割目するようにしたので、各室内機に
おける自律能力制御ができ、室内機間の自律分散制御が
可能となって信頼性の向上、運転性能の安定化がはから
れた多室式空気調和機が得られるという効果がある。

【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図はその動作制御を説明する説明図、
第３図は従来の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）、　（ｔ８１は連
絡配管、（１９）は分流コンＩ、ローラ、（２０）は高
圧管部、（２２）Ｉま低圧管部、（２２）は中圧管部、
（２４ｍ）　〜（２４ｅ）　、　（２５ａ）　〜（２５
ｅ）は電磁開閉弁、（２６ａ）〜（２６ｅ）は空気温度
センサー（２７ａ）　〜（２７ｅ）は第１の冷媒温度セ
ンサー　（２８ａ）〜（２８ｃ）は第２の冷媒温度セン
サー　（２９ａ）〜（２９ｃ）はマイクロコンピュータ
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 (1)

【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
   記室内機の各室内熱交換器に吸込空気温度Ｔａｉを検知
   する空気温度センサーを設け、かつ各室内熱交換器の冷
   媒流入および流出の両側温度Ｔ＿Ｒ＿１、Ｔ＿Ｒ＿２を
   検知する第１、第２の冷媒温度センサーとを設け、各室
   内交換器それぞれにおける対数平均温度差と各室の設定
   温度および室温に基づき各熱交換器の電子膨張弁を制御
   する制御手段を備えたことを特徴とする多室式空気調和
   機。