JPH08136064A

JPH08136064A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH08136064A
Application number: JP6272162A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Katsumi; 佳正勝見
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】蒸発過程での圧力損失の大小に関らず常に最
適な冷媒過熱度で運転し、機器の信頼性を向上できる空
気調和装置を提供する。【構成】室外温度を検出する第１の温度センサ３と、
吸入冷媒圧力を検出する圧力センサ４と、吸入冷媒温度
を検出する第２の温度センサ５と、第１の温度センサ３
の検出結果から補正値を演算する第１の演算手段６と、
圧力センサ４の検出値から冷媒飽和温度を演算する第２
の演算手段７と、この演算結果と第１の演算手段６の演
算結果を加算する第３の演算手段８と、この演算結果と
第２の温度センサ５の検出信号の差を演算する第４の演
算手段と、この演算結果が最適値となるように膨張弁１
０４ａ、１０４ｂの開度を制御する第１の制御手段１０
を設けた空気調和装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２種類以上の非共沸混
合冷媒を封入したマルチタイプの空気調和装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フロンによるオゾン破壊等の環境
問題がクローズアップされ、ＨＣＦＣ系冷媒も規制の対
象となっている。ＨＣＦＣ系冷媒の代替品としては、現
在ＨＦＣ系が有力で、特に沸点の異なる冷媒を混合した
非共沸混合冷媒が注目されており、非共沸混合冷媒を使
用した機器の開発が望まれている。非共沸混合冷媒を使
用した従来の空気調和装置としては特開昭６０−２６３
０６６号公報の構成が一般的であった。以下、その構成
および動作について図１８を参照しながら説明する。

【０００３】図に示すように圧縮機１０１に四方弁１０
２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０４、室内熱交換器
１０５が順次配管接続され、吸入管１０６を通って圧縮
機１０１に戻るヒートポンプ式冷凍サイクルを構成して
いる。また、吸入管１０６の冷媒温度を検出する第１の
温度検出器１０７と、室外熱交換器１０３の冷媒温度を
検出する第２の温度検出器１０８が取り付けられた構成
となっている。

【０００４】上記構成において運転動作を説明する。暖
房運転時、圧縮機１０１から吐出された冷媒は四方弁１
０２を通って室内熱交換器１０５に入り凝縮液化して室
内を暖房する。その後膨張弁１０４で減圧され、室外熱
交換器１０３に入り、蒸発気化した後吸入管１０６を通
って圧縮機１０１にもどる。膨張弁１０４は減圧作用と
共に流量制御も行なっており、その制御方法は、第１の
温度検出器１０７により検出される冷媒温度と、第２の
温度検出器１０８により検出される冷媒温度との差分を
冷媒過熱度として演算し、その値がある一定の範囲内に
入るように膨張弁１０４を動作させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、蒸発過程での圧力損失による蒸発温度の低下に対
応できず、最適な冷媒過熱度に制御することが困難で液
バックや異常過熱運転となり、機器の信頼性が低下する
という問題があった。

【０００６】また、従来の制御方法をマルチタイプの空
気調和装置に用いると、暖房運転時、停止号機側の周囲
温度が低い場合、冷媒溜りが発生し冷媒が不足して吐出
温度が上昇するため機器の安全性が低下するという問題
があった。

【０００７】また、暖房運転時、停止号機側の冷媒溜り
によって冷媒組成変化が発生した際、最適な冷媒過熱度
に制御することが困難で液バックや異常過熱運転とな
り、機器の信頼性が低下するという問題があった。

【０００８】また、多種類の室内ユニットが接続可能な
タイプの空気調和装置では、接続する室内ユニットの熱
交換器の大きさによって保有する冷媒液量が違い、循環
冷媒の組成変化が発生するが、最適な冷媒過熱度に制御
することが困難で液バックや異常過熱運転となり、機器
の信頼性が低下するという問題があった。

【０００９】また、風量変更により、室内ファンの回転
数が変わって熱交換器内で液化する冷媒量が変化し循環
冷媒の組成変化が生じたとき、最適な冷媒過熱度に制御
することが困難で液バックや異常過熱運転となり、機器
の信頼性が低下するという問題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、蒸発
器における圧力損失の大小に関らず常に最適な冷媒過熱
度に制御して機器の信頼性を向上した空気調和装置を提
供することを第１の目的とする。

【００１１】第２の目的は、暖房運転時の停止号機側の
液溜りを防止し、機器の安全性を向上した空気調和装置
を提供することである。

【００１２】第３の目的は、暖房運転時、停止号機側の
液溜りによって循環冷媒に組成変化が生じた時に、最適
な冷媒過熱度に制御して機器の信頼性を向上した空気調
和装置を提供することである。

【００１３】第４の目的は、接続する室内機の熱交換器
の大きさに変化があっても、最適な冷媒過熱度に制御し
て機器の信頼性を向上した空気調和装置を提供すること
である。

【００１４】第５の目的は、室内ファンの回転数が変化
した時でも、最適な冷媒過熱度に制御して機器の信頼性
を向上した空気調和装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、圧縮機と、この圧縮機の吐
出側に接続される四方弁と、この四方弁に接続される室
外熱交換器と、この室外熱交換器に分岐接続される複数
の膨張弁と、前記四方弁の他端と前記圧縮機の吸入側と
を接続する吸入管とから構成される室外ユニットと、室
内熱交換器を内臓した複数の室内ユニットを配管接続
し、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた空気調和装置に
おいて、外気温度を検出する第１の温度センサと、前記
吸入管に冷媒の温度を検出する第２の温度センサと、冷
媒の圧力を検出する圧力センサを設け、前記第１の温度
センサの検出信号から補正値を演算する第１の演算手段
と、前記圧力センサの検出信号から冷媒飽和温度を演算
する第２の演算手段と、この第２の演算手段の演算結果
に前記第１の演算手段の演算結果の補正値を加算する第
３の演算手段と、前記第２の温度センサの検出値と前記
第３の演算手段の演算結果との差を演算する第４の演算
手段と、この演算結果に基づいて前記膨張弁を制御する
第１の制御手段を設けた構成としたものである。

【００１６】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、室内熱交換器の空気導入部分に設けられ、室内
温度を検出する第３の温度センサと、室内ユニットの運
転状態が一台以上の暖房運転と一台以上の停止状態また
はサーモオフ状態であるかどうかを判定する第１の判定
手段と、その第１の判定手段の結果が一台以上の暖房運
転と一台以上の停止状態またはサーモオフ状態であると
き、前記第３の温度センサの検出値から膨張弁開度を演
算する第５の演算手段と、この演算結果である膨張弁開
度に停止状態またはサーモオフ状態の室内ユニットの膨
張弁を動作させる第２の制御手段を設けた構成としたも
のである。

【００１７】また、第３の目的を達成するための第３の
手段は、室内温度を検出する第３の温度センサと、室内
ユニットの運転状態が一台以上の暖房運転と一台以上の
停止状態またはサーモオフ状態であるかどうかを判定す
る第１の判定手段と、その第１の判定手段の結果が一台
以上の暖房運転と一台以上の停止状態またはサーモオフ
状態であるとき、前記第３の温度センサの検出から補正
値を演算する第６の演算手段を設けた構成としたもので
ある。

【００１８】また、第４の目的を達成するための第４の
手段は、接続される室内ユニットの能力ランクを演算す
る第７の演算手段と、この演算結果から補正値を演算す
る第８の演算手段を設けた構成としたものである。

【００１９】また、第５の目的を達成するための第５の
手段は、室内熱交換器に送風する室内ファンと、この室
内ファンを駆動させる室内ファンモータと、この室内フ
ァンモータの印加電圧を検出する電圧検出器と、その検
出信号から補正値を演算する第９の演算手段を設けた構
成としたものである。

【００２０】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、吸
入管の冷媒の圧力に対する飽和温度を演算し、外気温に
よる補正をかけ、その値と吸入管の冷媒温度との差が最
適値になるように膨張弁を動作させるので、蒸発器での
圧力損失に関らず最適な冷媒過熱度に制御できる。

【００２１】また、第２の手段の構成により、暖房運転
時の停止もしくはサーモオフ側の室温を温度センサによ
り検出し、その温度から膨張弁開度を演算し、その開度
に停止もしくはサーモオフ側の膨張弁を動作させるの
で、液溜りを防止できる。

【００２２】また、第３の手段の構成により、暖房運転
中、室温変動によって、停止号機の室内熱交換器内の冷
媒液量の増減が起こり冷媒組成比が変動して、任意の冷
媒圧力に対する飽和温度が一様でない時、温度センサに
より検出される停止号機側の室温から補正値を演算し、
この演算結果に基づいて膨張弁を制御するので、停止号
機側の空気条件に関らず最適な冷媒過熱度に制御でき
る。

【００２３】また、第４の手段の構成により、接続され
る室内ユニットの熱交換器の容積によって、暖房運転時
の冷媒液量が増減し冷媒組成比が変化して、任意の冷媒
圧力に対する飽和温度が一様でない時、室内ユニットの
能力ランクから補正値を演算し、この演算結果に基づい
て膨張弁を制御するので、接続室内機の能力ランクに関
らず、常に最適な冷媒過熱度に制御できる。

【００２４】また、第５の手段の構成により、暖房運転
中、風量変更によって液化する冷媒量の増減が起こり冷
媒組成比が変動して、任意の冷媒圧力に対する飽和温度
が一様でない時、電圧検出器により検出される室内ファ
ンモータの印加電圧から補正値を演算し、この演算結果
に基づいて膨張弁を制御するので、室内ファンの回転数
に関らず、常に最適な冷媒過熱度に制御できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１〜図
５を参照しながら説明する。なお従来例と同一部分は同
一番号とし、詳細な説明は省略する。

【００２６】図１は本発明の第１実施例の空気調和装置
の冷凍サイクル図であり、図２は同第１実施例の制御ブ
ロック図である。図に示すように圧縮機１０１、四方弁
１０２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０４ａ、１０４
ｂ、吸入管１０６等から構成される室外ユニット１と、
室内熱交換器１０５ａ、１０５ｂ等から構成される室内
ユニット２ａ、２ｂを配管接続した冷凍サイクル中にＲ
３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａの如き非共沸混合冷媒が封
入されている。室外熱交換器１０３の空気導入部分には
外気温を検出する第１の温度センサ３が設けられてお
り、吸入管１０６には冷媒圧力を検出する圧力センサ４
と冷媒温度を検出する第２の温度センサ５が設けられて
いる。また、第１の温度センサ３の検出信号から補正値
を演算する第１の演算手段６と、圧力センサ４の検出信
号から冷媒飽和温度を演算する第２の演算手段７と、こ
の演算結果に第１の演算手段６の演算結果を加算する第
３の演算手段８と、第２の温度センサ５の検出信号と第
３の演算手段８との差を演算する第４の演算手段９と、
この演算結果に基づいて膨張弁１０４ａ、１０４ｂを制
御する第１の制御手段１０を設けた構成となっている。

【００２７】上記構成において運転動作を説明する。冷
房運転時は四方弁１０２は実線の方向に設定され、圧縮
機１０１から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁１０
２、室外熱交換器１０３を通り、ここで室外空気と熱交
換することにより凝縮液化する。その後分流し膨張弁１
０４ａ、１０４ｂにより減圧され室内ユニット２ａ、２
ｂに導かれ室内熱交換器１０５ａ、１０５ｂ内で室内空
気と熱交換し、蒸発気化して室内を冷房する。その後室
外ユニット１に戻り、四方弁１０２の他端を通って、吸
入管１０６から圧縮機１０１に戻る。

【００２８】また、暖房運転時は四方弁は破線の矢印の
方向に設定され、圧縮機１０１から吐出された高温高圧
の冷媒は四方弁１０２を通った後室内ユニット２ａ、２
ｂに導かれ、室内熱交換器１０５ａ、１０５ｂ内で室内
空気と熱交換し、凝縮液化して室内を暖房する。その後
室外ユニット１に戻り、膨張弁１０４ａ、１０４ｂによ
って適正な流量に調整された後、室外熱交換器１０３に
流入し室外空気と熱交換して蒸発気化した後、吸入管１
０６を通り、圧縮機１０１に戻る運転となっている。

【００２９】図３は本発明の第１実施例の空気調和装置
の制御フローチャートであり、その流れに沿って詳細を
説明する。第１の演算手段６は第１の温度センサ３によ
り検出される外気温Ｔｏを入力し、補正値△ｓａｔを計
算する。外気温Ｔｏが低下するに従い、冷媒は圧縮機１
０１や室外熱交換器１０３内で液化が促進され、非共沸
混合冷媒では特に高沸点成分、例えばＲ３２／Ｒ１２５
／Ｒ１３４ａの混合冷媒であれば１３４ａが液となる割
合が多い。つまり冷凍サイクル中を低沸点成分であるＲ
３２、Ｒ１２５が充填時の組成よりも多く循環すること
になる。任意の冷媒圧力に対する冷媒飽和温度Ｔｓａｔ
は循環冷媒の組成が低沸点成分が多く、高沸点成分が少
なくなるに従い低下するので、冷媒飽和温度Ｔｓａｔの
変化量は図４のグラフに示すように外気温Ｔｏの一次式
で近似される。外気温Ｔｏによる補正値△ｓａｔとして
はこの冷媒飽和温度Ｔｓａｔの変化量を用いる。第２の
演算手段７は圧力センサ４により検出される冷媒圧力Ｐ
ｒを入力し、充填組成での冷媒飽和温度Ｔｓａｔ０を求
める。充填組成での冷媒飽和温度Ｔｓａｔ０は図５のグ
ラフに示すように冷媒圧力Ｐｒの一次式に近似されるの
で簡易的に演算できる。第３の演算手段８は第１の演算
手段６により演算された補正値△ｓａｔと第２の演算手
段７により演算された充填組成での冷媒飽和温度Ｔｓａ
ｔ０を加算し、循環している冷媒組成での冷媒飽和温度
Ｔｓａｔ１を演算する。第４の演算手段９は第２の温度
センサ５により検出される冷媒温度Ｔｒを入力し、第３
の演算手段８の演算結果である冷媒飽和温度Ｔｓａｔ１
を減算して冷媒過熱度△Ｔを求める。第１の制御手段１
０は第４の演算手段９で求まった冷媒過熱度△Ｔが最適
な値になるように膨張弁１０４ａ、１０４ｂを制御す
る。最適な値とは通常０〜１０ｄｅｇで好ましくは４〜
７ｄｅｇである。つまり第１の制御手段１０は、冷媒過
熱度△Ｔが４〜７ｄｅｇの範囲内かどうかを判定し、範
囲内に入っていないとき、膨張弁開度を演算し、演算さ
れた開度分、膨張弁を開閉させるものである。

【００３０】このように本発明の第１実施例の空気調和
装置によれば、吸入管１０６に設けられた圧力センサ４
の検出値における冷媒飽和温度を求め、第１の温度セン
サ３で検出される外気温により補正をかけ、その値と、
吸入管１０６に設けられた第２の温度センサ５で検出さ
れる冷媒温度の差分を演算して得られる冷媒過熱度が最
適な値となるように膨張弁１０４ａ、１０４ｂを動作さ
せるので、蒸発器での圧力損失に関らず常に最適な冷媒
過熱度での運転が可能となる。

【００３１】次に本発明の第２実施例について、図６〜
図８を参照しながら説明する。なお第１実施例と同一部
分は同一番号とし、詳細な説明は省略する。

【００３２】図６は本発明の第２実施例の空気調和装置
の制御ブロック図であり、室内ユニット２ａ、２ｂ内の
室内熱交換器１０５ａ、１０５ｂの空気導入部分に第３
の温度センサ１１ａ、１１ｂを設け、室内ユニット２
ａ、２ｂの運転状態を判定する第１の判定手段１２と、
その判定結果がどちらか一方の暖房運転であるとき、膨
張弁開度を演算する第５の演算手段１３と、この演算結
果に膨張弁１０４ａもしくは１０４ｂを動作させる第２
の制御手段１４を設けた構成となっている。

【００３３】上記構成において図７および図８を参照し
ながら運転動作を説明する。図７は本発明の第２実施例
の空気調和装置の制御フローチャートであり、その流れ
に沿って運転動作を説明する。第１の判定手段１２は、
室内ユニット２ａ、２ｂの運転状態を判定する。その判
定結果が暖房運転と停止またはサーモオフ例えば、室内
ユニット２ａが暖房運転を行なっており、室内ユニット
２ｂが停止もしくはサーモオフ状態であるとき、膨張弁
１０４ａは適正な冷媒過熱度に、膨張弁１０４ｂは全閉
としてしまうと室内熱交換器１０５ｂ内に液冷媒が溜ま
ってしまい冷媒不足気味の運転となるので冷媒が少量流
れるように若干開けた開度に設定する。ここで室内ユニ
ット２ｂが設置されている付近の空気温度が低下すると
室内熱交換器１０５ｂ内での冷媒液量もそれに伴い増加
し、液溜り現象が発生する。第５の演算手段１３は、第
３の温度センサ１１ｂにより検出される室内温度Ｔｉｂ
をもとに停止もしくはサーモオフ状態である室内ユニッ
ト２ｂ側の膨張弁１０４ｂの開度ＥＤＶｂを演算する。
室内温度Ｔｉｂと膨張弁開度ＥＤＶの関係は図８のグラ
フに示すように、室内温度Ｔｉｂが低くなるほど膨張弁
開度ＥＤＶは大、室内温度Ｔｉｂが高くなるほど膨張弁
開度ＥＤＶは低い値となっている。第２の制御手段１４
は第５の演算手段１３で演算された膨張弁開度ＥＤＶｂ
に室内ユニット２ｂ側の膨張弁１０４ｂを動作させる。

【００３４】このように本発明の第２実施例の空気調和
装置によれば、暖房運転時に停止号機側の室温を第３の
温度センサ１１ａもしくは１１ｂにより検出し、その検
出した室内温度が低くなるに従い停止号機側の膨張弁１
０４ａもしくは１０４ｂを開く方向に、室内温度が高く
なるに従い閉める方向に制御するので、停止号機側の室
温が低下しても液溜りを防止できる。

【００３５】次に本発明の第３実施例について、図９〜
図１１を参照しながら説明する。なお第１および第２実
施例と同一部分は同一番号とし、詳細な説明は省略す
る。

【００３６】図９は本発明の第３実施例の空気調和装置
の制御ブロック図であり、室内ユニット２ａ、２ｂ内の
室内熱交換器１０５ａ、１０５ｂの空気導入部分に第２
の温度センサ１１ａ、１１ｂが設けられ、室内ユニット
の運転状態を判定する第１の判定手段１２と、その判定
結果がどちらか一方の暖房運転のとき、補正値を演算す
る第６の演算手段１５が設けられている。

【００３７】上記構成においてその運転動作を説明す
る。図１０は本発明の第３実施例の空気調和装置の制御
フローチャートであり、その流れに沿って運転動作を説
明する。第１の判定手段１２は、室内ユニット２ａ、２
ｂの運転状態を判定する。その判定結果が暖房運転と停
止またはサーモオフ状態であるとき、例えば室内ユニッ
ト２ａのみが暖房運転を行う際、膨張弁１０４ａは冷媒
過熱度が最適値となるように制御され、停止号機側の膨
張弁１０４ｂは冷媒液溜り防止のため若干開けた開度に
制御する。第６の演算手段１５は第３の温度センサ１１
ｂにより検出される室内温度Ｔｉｂから、補正値△ｓａ
ｔ２を計算する。室内ユニット２ｂが設置されている付
近の空気温度Ｔｉｂが変化すると室内熱交換器１０５ｂ
内での冷媒液量もそれに伴い変化し、非共沸混合冷媒で
は特に高沸点成分、例えばＲ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４
ａの混合冷媒であれば１３４ａが液となる割合が多い。
つまり冷凍サイクル中を低沸点成分であるＲ３２、Ｒ１
２５が充填時の組成よりも多く循環することになる。任
意の冷媒圧力に対する冷媒飽和温度Ｔｓａｔは循環冷媒
の組成が低沸点成分が多く、高沸点成分が少なくなるに
従い低下するので、冷媒飽和温度Ｔｓａｔの変化量は図
１１のグラフに示すように室内温度Ｔｉｂの一次式で近
似される。室内温度Ｔｉｂによる補正値△ｓａｔ２とし
てはこの冷媒飽和温度Ｔｓａｔの変化量を用いる。後は
本発明の第１実施例と同様に補正値△ｓａｔ２を充填時
の冷媒飽和温度Ｔｓａｔ０に加算していき、冷媒過熱度
△Ｔを求め、この値が最適値となるように暖房運転を行
なっている室内ユニット２ａ側の膨張弁１０４ａを制御
する。

【００３８】このように本発明の第３実施例の空気調和
装置によれば、暖房運転時に停止号機側の室温を第２の
温度センサ１０ａもしくは１０ｂにより検出し、その値
から補正値を演算し、その補正値をもとに暖房運転して
いる室内ユニット２ａもしくは２ｂの膨張弁１０４ａも
しくは１０４ｂを制御するので、停止号機側に液溜りが
発生しても常に最適な冷媒過熱度で運転できる。

【００３９】次に本発明の第４実施例について、図１２
〜図１４を参照しながら説明する。なお第１、第２およ
び第３実施例と同一部分は同一番号とし、詳細な説明は
省略する。

【００４０】図１２は本発明の第４実施例の空気調和装
置の制御ブロック図であり、能力ランクの違う室内ユニ
ット２ｃ、２ｄ、２ｅのいずれかが接続でき、その能力
ランクを演算する第７の演算手段１６と、この演算結果
から補正値を演算する第８の演算手段１７が設けられた
フリータイプの空気調和装置の構成となっている。

【００４１】上記構成においてその運転動作を説明す
る。図１３は本発明の第４実施例の空気調和装置の制御
フローチャートであり、その流れに沿って運転動作を説
明する。第７の演算手段１６は接続された室内ユニット
２ｃ、２ｄ、２ｅの何れかから信号を受信し、能力ラン
クＣＲを演算する。第８の演算手段１７は第７の演算結
果である能力ランクＣＲをもとに補正値を演算する。暖
房運転時、室内ユニット２ｃ、２ｄおよび２ｅのうち何
れかを接続するかによって液化する冷媒量が異なる。例
えば能力ランクＣＲが室内ユニット２ｃ＜室内ユニット
２ｄ＜室内ユニット２ｅであると液化する冷媒量も同様
に室内ユニット２ｃ＜室内ユニット２ｄ＜室内ユニット
２ｅとなる。非共沸混合冷媒では特に高沸点成分、例え
ばＲ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａの混合冷媒であれば１
３４ａが液となる割合が多い。つまり冷凍サイクル中を
低沸点成分であるＲ３２、Ｒ１２５が充填時の組成より
も多く循環することになる。任意の冷媒圧力に対する冷
媒飽和温度Ｔｓａｔは循環冷媒の組成が低沸点成分が多
く、高沸点成分が少なくなるに従い低下するので、冷媒
飽和温度Ｔｓａｔの変化量は図１４のグラフに示すよう
に能力ランクＣＲの一次式で近似される。能力ランクＣ
Ｒによる補正値△ｓａｔ３としてはこの冷媒飽和温度Ｔ
ｓａｔの変化量を用いる。後は本発明の第１実施例と同
様に補正値△ｓａｔ３を充填時の冷媒飽和温度Ｔｓａｔ
０に加算していき、冷媒過熱度△Ｔを求め、この値が最
適値となるように膨張弁１０４ｃ制御する。

【００４２】このように本発明の第４実施例の空気調和
装置によれば、室内ユニットの能力ランクＣＲを演算
し、その値から補正値を演算し、その補正値をもとに膨
張弁１０４ｃを制御するので、接続室内機の能力ランク
に関らず、常に最適な冷媒過熱度で運転できる。

【００４３】次に本発明の第５実施例について、図１５
〜図１７を参照しながら説明する。なお第１、第２、第
３および第４実施例と同一部分は同一番号とし、詳細な
説明は省略する。

【００４４】図１５は本発明の第５実施例の空気調和装
置の制御ブロック図であり、室内ユニット２ａ内に室内
熱交換器１０５ａと、この室内熱交換器１０５ａに送風
する室内ファン１８と、この室内ファン１８を駆動させ
る室内ファンモータ１９と、室内ファンモータ１９の印
加電圧ＦＶを検出する電圧検出器２０と、その検出信号
から補正値を演算する第９の演算手段２１が設けられた
構成となっている。

【００４５】上記構成においてその運転動作を説明す
る。図１６は本発明の第５実施例の空気調和装置の制御
フローチャートであり、その流れに沿って運転動作を説
明する。第９の演算手段は電圧検出器２０で検出される
室内ファンモータ１９の印加電圧ＦＶを入力し、補正値
△Ｔｓａｔ４を計算する。室内ファン１８の回転数は室
内ファンモータ１９の印加電圧ＦＶと図１７内のグラフ
に示すように比例関係となっており、印加電圧ＦＶによ
り容易に類推できる。暖房運転時、風量変更等により室
内ファン１８の回転数が変化すると凝縮能力が増減して
室内熱交換器１０５ａ内で液化する冷媒量が変化する。
つまり室内ファン１８の回転数が上昇すると凝縮能力が
増大して冷媒は多く液化し、逆に室内ファン１８の回転
数が下がると凝縮能力が低下し液化する冷媒量は減少す
る。非共沸混合冷媒では特に高沸点成分、例えばＲ３２
／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａの混合冷媒であれば１３４ａが
液となる割合が多い。つまり冷凍サイクル中を低沸点成
分であるＲ３２、Ｒ１２５が充填時の組成よりも多く循
環することになる。任意の冷媒圧力に対する冷媒飽和温
度Ｔｓａｔは循環冷媒の組成が低沸点成分が多く、高沸
点成分が少なくなるに従い低下するので、冷媒飽和温度
Ｔｓａｔの変化量は図１７のグラフに示すように室内フ
ァンモータ１９の印加電圧ＦＶの一次式で近似される。
印加電圧ＦＶによる補正値△ｓａｔ４としてはこの冷媒
飽和温度Ｔｓａｔの変化量を用いる。後は本発明の第１
実施例と同様に補正値△ｓａｔ４を充填時の冷媒飽和温
度Ｔｓａｔ０に加算していき、冷媒過熱度△Ｔを求め、
この値が最適値となるように膨張弁１０４ａを制御す
る。

【００４６】このように本発明の第５実施例の空気調和
装置によれば、電圧検出器２０により室内ファンモータ
１９の印加電圧ＦＶを検出し、その値から補正値を演算
し、その補正値をもとに膨張弁１０４ａを制御するの
で、風量変更等により凝縮能力が変化しても、常に最適
な冷媒過熱度で運転できる。

【００４７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、冷媒圧力から飽和温度を演算し、その値に
外気温による補正をかけたものと圧縮機吸入冷媒温度と
の差分を演算し、その値が最適値となるように膨張弁を
動作させるので、蒸発器内での圧力損失が変動しても常
に最適な冷媒過熱度での運転が可能で機器の信頼性を向
上できる。

【００４８】また、暖房運転時に停止号機側の室温から
膨張弁開度を演算し、その演算結果の開度に膨張弁を動
作させるので、停止号機側の室温が変動しても液溜りに
よる冷媒不足が発生せず、機器の安全性を向上できる。

【００４９】また、暖房運転時、冷媒過熱度に停止号機
側の室温による補正をかけ、その値が最適値となるよう
に膨張弁を動作させるので、停止号機側に液溜りが発生
しても常に最適な冷媒過熱度での運転が可能で機器の信
頼性を向上できる。

【００５０】また、冷媒過熱度に接続される室内ユニッ
トの能力ランクによる補正をかけ、その値が最適値とな
るように膨張弁を動作させるので、室内熱交換器の大き
さが変わり循環冷媒の組成変化が発生しても常に最適な
冷媒過熱度での運転が可能で機器の信頼性を向上でき
る。

【００５１】また、冷媒過熱度に室内ファンの回転数に
よる補正をかけ、その値が最適値となるように膨張弁を
動作させるので、風量変更によって循環冷媒の組成変化
が発生しても常に最適な冷媒過熱度での運転が可能で機
器の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空気調和装置の冷凍サイ
クル図

【図２】同空気調和装置の制御ブロック図

【図３】同空気調和装置の制御フローチャート

【図４】冷媒飽和温度の変化量と外気温度の関係を表し
たグラフ

【図５】冷媒飽和温度と冷媒圧力の関係を表したグラフ

【図６】本発明の第２実施例の空気調和装置の制御ブロ
ック図

【図７】同空気調和装置の制御フローチャート

【図８】同空気調和装置の室内温度に対する膨張弁開度
を表したグラフ

【図９】本発明の第３実施例の空気調和装置の制御ブロ
ック図

【図１０】同空気調和装置の制御フローチャート

【図１１】冷媒飽和温度の変化量と室内温度の関係を表
したグラフ

【図１２】本発明の第４実施例の空気調和装置の制御ブ
ロック図

【図１３】同空気調和装置の制御フローチャート

【図１４】冷媒飽和温度の変化量と室内ユニットの能力
ランクとの関係を表したグラフ

【図１５】本発明の第５実施例の空気調和装置の制御ブ
ロック図

【図１６】同空気調和装置の制御フローチャート

【図１７】冷媒飽和温度の変化量と室内ファンモータ印
加電圧の関係を表したグラフ

【図１８】従来の空気調和装置の冷凍サイクル図

【符号の説明】

１室外ユニット２ａ室内ユニット２ｂ室内ユニット２ｃ室内ユニット２ｄ室内ユニット２ｅ室内ユニット３第１の温度センサ４圧力センサ５第２の温度センサ６第１の演算手段７第２の演算手段８第３の演算手段９第４の演算手段１０第１の制御手段１１ａ第３の温度センサ１１ｂ第３の温度センサ１２第１の判定手段１３第５の演算手段１４第２の制御手段１５第６の演算手段１６第７の演算手段１７第８の演算手段１８室内ファン１９室内ファンモータ２０電圧検出器２１第９の演算手段１０１圧縮機１０２四方弁１０３室外熱交換器１０４膨張弁１０４ａ膨張弁１０４ｂ膨張弁１０４ｃ膨張弁１０５室内熱交換器１０５ａ室内熱交換器１０５ｂ室内熱交換器１０６吸入管１０７第１の温度検出器１０８第２の温度検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、この圧縮機の吐出側に接続さ
れる四方弁と、この四方弁に接続される室外熱交換器
と、この室外熱交換器に分岐接続される複数の膨張弁
と、前記四方弁の他端と前記圧縮機の吸入側とを接続す
る吸入管とから構成される室外ユニットと、室内熱交換
器を内臓した複数の室内ユニットを配管接続し、冷媒と
して非共沸混合冷媒を用いた空気調和装置において、外
気温度を検出する第１の温度センサと、前記吸入管に冷
媒の温度を検出する第２の温度センサと、冷媒の圧力を
検出する圧力センサを設け、前記第１の温度センサの検
出信号から補正値を演算する第１の演算手段と、前記圧
力センサの検出信号から冷媒飽和温度を演算する第２の
演算手段と、この第２の演算手段の演算結果に前記第１
の演算手段の演算結果の補正値を加算する第３の演算手
段と、前記第２の温度センサの検出値と前記第３の演算
手段の演算結果との差を演算する第４の演算手段と、こ
の演算結果に基づいて前記膨張弁を制御する第１の制御
手段を設けた空気調和装置。
【請求項２】室内熱交換器の空気導入部分に設けら
れ、室内温度を検出する第３の温度センサと、室内ユニ
ットの運転状態が一台以上の暖房運転と一台以上の停止
状態またはサーモオフ状態であるかどうかを判定する第
１の判定手段と、その第１の判定手段の結果が一台以上
の暖房運転と一台以上の停止状態またはサーモオフ状態
であるとき、前記第３の温度センサの検出値から膨張弁
開度を演算する第５の演算手段と、この演算結果である
膨張弁開度に停止状態またはサーモオフ状態の室内ユニ
ットの膨張弁を動作させる第２の制御手段を設けた請求
項１記載の空気調和装置。
【請求項３】室内温度を検出する第３の温度センサ
と、室内ユニットの運転状態が一台以上の暖房運転と一
台以上の停止状態またはサーモオフ状態であるかどうか
を判定する第１の判定手段と、その第１の判定手段の結
果が一台以上の暖房運転と一台以上の停止状態またはサ
ーモオフ状態であるとき、前記第３の温度センサの検出
から補正値を演算する第６の演算手段を設けた請求項１
または２記載の空気調和装置。
【請求項４】接続される室内ユニットの能力ランクを
演算する第７の演算手段と、この演算結果から補正値を
演算する第８の演算手段を設けた請求項１、２または３
記載の空気調和装置。
【請求項５】室内熱交換器に送風する室内ファンと、
この室内ファンを駆動させる室内ファンモータと、この
室内ファンモータの印加電圧を検出する電圧検出器と、
その検出信号から補正値を演算する第９の演算手段を設
けた請求項１、２、３または４記載の空気調和装置。