JPH1038358A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内ユニットにおける結露等を防止しなが
ら、室外ユニットの過負荷状態を解消した空気調和機を
提供する。 【解決手段】 室外側ＥＣＵ６１は、圧力センサ６３や
燃料流量センサ６５の検出結果に基づき室外ユニット３
が過負荷状態であると判定した場合には、過負荷状態が
解消されるまで、室温センサ５３の検出結果に基づき、
複数の室内ユニット１のうち室内空気の温度が低いもの
を優先して、電動ファン９の回転数を所定量減少させた
後、電動膨張弁１１の開弁量を所定量減少させる処理を
繰り返し行う。そして、室内ユニットに負荷余裕が生じ
た場合には、負荷余裕が無くなるまで、複数の室内ユニ
ット１のうち室内空気の温度が高いものを優先して、電
動膨張弁１１の開弁量を所定量増大させた後、電動ファ
ン９の回転数を所定量増大させる処理を繰り返し行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係
り、詳しくは、室内ユニットにおける結露等を防止しな
がら、室外ユニットの過負荷状態を解消する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機においては、室内ユ
ニットの負荷が最大になったときに室外ユニットの負荷
が過大にならないように、室内ユニットの能力と室外ユ
ニットの能力とが同等に設定されている。

【０００３】ところが、外気温が異常に高い場合はもち
ろんであるが、室外ユニットの設置状況等によっても、
室外ユニットに過負荷状態が生じる。例えば、室外ユニ
ットの周囲に遮蔽物が配置されている場合、吹出口から
の温風が吸込口に環流するエアショート現象が発生し、
室外熱交換器での熱交換効率が著しく低下する。これに
より、実質的な能力低下によって室外ユニットが過負荷
状態に陥り、高圧側の冷媒圧力が異常に上昇して可溶栓
が溶解したり、圧縮機用の駆動源（電動機や内燃機関
等）がストールし、装置全体が停止する不具合があっ
た。

【０００４】また、単一の室外ユニットに多数の室内ユ
ニットを接続する場合、全室内ユニットの能力の総和を
室外ユニットの能力より大きくすることがある。これ
は、室内ユニットの同時運転を前提としないものである
が、何らかの理由により全室内ユニットが同時に運転さ
れた場合、室外ユニットが過負荷状態に陥り、やはり上
述した不具合が発生する。

【０００５】このような問題を解決するべく、特開平３
−１７７７５８号公報等に記載された空気調和機では、
過負荷時に冷媒流量を減少させる過負荷解消方法を採っ
ている。この方法では、外気温と冷媒凝縮部の温度とを
検出し、これらの値がそれぞれ所定の判定値を超えたこ
とをもって過負荷状態と判定し、膨張弁の開度を減少さ
せると共に圧縮機用駆動源の回転数を低下させる。これ
により、室内熱交換器と室外熱交換器とに流入する冷媒
量が共に減少し、室外ユニットの過負荷状態が解消され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した過
負荷解消方法では、膨張弁の開度を減少させることによ
り、以下の不具合が生じる虞があった。

【０００７】一般に、膨張弁が定常運転開度であれば、
室外熱交換器内で凝縮した液冷媒は、室内熱交換器に流
入した後に、送風機により送風された室内空気の熱エネ
ルギーを吸収することにより、入口側から出口側にかけ
て徐々に蒸発して、室内熱交換器の出口に至って飽和ガ
ス（ガス冷媒）となる。したがって、室内空気は、室内
熱交換器を通過する際にその全面で略均一に冷却され、
除湿も均一に行われる。

【０００８】しかるに、膨張弁の開度を定常運転開度か
ら減少させた場合、比較的少量の液冷媒は室内熱交換器
の途中の部位で全て気化してしまい、その部位から出口
までは温度の高い加熱ガス状態となって室内熱交換器内
を流通する。これにより、室内熱交換器の入口側を通過
する室内空気は冷却・除湿されて低温乾燥空気となる
が、出口側を通過する室内空気は冷却・除湿が行われず
高温湿潤空気のまま室内熱交換器から流出する。その結
果、室内熱交換器を通過後に低温乾燥空気と高温湿潤空
気とがダクト部等で合流する際には、高温湿潤空気に含
まれていた水分が冷却・凝縮され、吹出口のルーバやフ
ラップ等に結露が生じる。そして、結露により生じた水
は、滴下することにより室内のカーペット等を汚損した
り、ルーバやフラップ等に黴等を発生させることがあっ
た。

【０００９】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
室内ユニットにおける結露等を防止しながら、室外ユニ
ットの過負荷状態を解消した空気調和機を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、圧縮機と室外熱交換器とを有
する室外ユニットと、膨張弁と室内熱交換器と送風機と
を有する室内ユニットとを備える空気調和機であって、
冷房運転時における前記室外ユニットの負荷を検出する
負荷検出手段と、前記室内熱交換器内を流通する冷媒流
量を増減させるべく、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動
手段と、前記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量
を増減させるべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手
段と、前記負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニッ
トが過負荷状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動
手段および送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態
が解消されるまで、前記冷媒流量を減少させる処理と前
記送風量を減少させる処理とを交互に行う過負荷解消手
段とを備えたものを提案する。

【００１１】この発明によれば、室外ユニットが過負荷
状態になって、膨張弁駆動手段により室内熱交換器を流
通する液冷媒が減少させられても、送風機駆動手段によ
り室内熱交換器を通過する送風量が減少させられるた
め、液冷媒が吸収する室内空気の熱エネルギーも減少す
ることになる。これにより、室内熱交換器の途中で冷媒
が加熱ガス状態とならなくなり、室内空気は室内熱交換
器を通過する際にその全面で略均一に冷却され、除湿も
均一に行われるようになる。

【００１２】また、請求項２の発明では、圧縮機と室外
熱交換器とを有する室外ユニットと、膨張弁と室内熱交
換器と送風機とを有する室内ユニットとを備える空気調
和機であって、冷房運転時における前記室外ユニットの
負荷を検出する負荷検出手段と、前記室内熱交換器内を
流通する冷媒流量を増減させるべく、前記膨張弁を駆動
する膨張弁駆動手段と、前記室内熱交換器を通過する室
内空気の送風量を増減させるべく、前記送風機を駆動す
る送風機駆動手段と、前記負荷検出手段の検出結果から
前記室外ユニットが過負荷状態であると判定した場合、
前記膨張弁駆動手段および送風機駆動手段を制御して、
前記過負荷状態が解消されるまで、前記送風量を所定量
減少させた後に前記冷媒流量を所定量減少させる処理を
繰り返して行う過負荷解消手段とを備えたものを提案す
る。

【００１３】この発明によれば、室外ユニットが過負荷
状態になると、送風機駆動手段により室内熱交換器を通
過する送風量が減少させられた後、膨張弁駆動手段によ
り室内熱交換器を流通する液冷媒が減少させられる。こ
れにより、液冷媒が吸収する室内空気の熱エネルギーの
減少が先になり、室内熱交換器の途中で冷媒が加熱ガス
状態となることが完全に防止されると共に、室内熱交換
器を通過した室内空気の温度が比較的低く保たれるよう
になる。

【００１４】また、請求項３の発明では、圧縮機と室外
熱交換器とを有する室外ユニットと、膨張弁と室内熱交
換器と送風機とを有する複数の室内ユニットとを備える
空気調和機であって、冷房運転時における前記室外ユニ
ットの負荷を検出する負荷検出手段と、前記室内ユニッ
トが設置された室の室内温度を検出する室内温度検出手
段と、前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減さ
せるべく、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、前
記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減させ
るべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、前記
負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過負荷
状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段および
送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消され
るまで、前記室内温度検出手段の検出結果に基づき前記
複数の室内ユニットのうち室内空気の温度が低いものを
優先して、前記冷媒流量を減少させる処理と前記送風量
を減少させる処理とを交互に行う過負荷解消手段とを備
えたものを提案する。

【００１５】この発明によれば、室外ユニットが過負荷
状態になって、膨張弁駆動手段により室内熱交換器を流
通する液冷媒が減少させられても、送風機駆動手段によ
り室内熱交換器を通過する送風量が減少させられるた
め、液冷媒が吸収する室内空気の熱エネルギーも減少す
ることになる。これにより、室内熱交換器の途中で冷媒
が加熱ガス状態とならなくなり、室内空気は室内熱交換
器を通過する際にその全面で略均一に冷却され、除湿も
均一に行われるようになる。そして、過負荷の解消にあ
たっては、室内空気の温度の低い室内ユニットが優先さ
れるため、各室間での室内温度の差が少なくなる。

【００１６】また、請求項４の発明では、圧縮機と室外
熱交換器とを有する室外ユニットと、膨張弁と室内熱交
換器と送風機とを有する複数の室内ユニットとを備える
空気調和機であって、冷房運転時における前記室外ユニ
ットの負荷を検出する負荷検出手段と、前記室内ユニッ
トが設置された室の室内温度を検出する室内温度検出手
段と、前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減さ
せるべく、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、前
記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減させ
るべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、前記
負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過負荷
状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段および
送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消され
るまで、前記室内温度検出手段の検出結果に基づき前記
複数の室内ユニットのうち室内空気の温度が低いものを
優先して、前記送風量を所定量減少させた後に前記冷媒
流量を所定量減少させる処理を繰り返して行う過負荷解
消手段とを備えたものを提案する。

【００１７】この発明によれば、室外ユニットが過負荷
状態になると、送風機駆動手段により室内熱交換器を通
過する送風量が減少させられた後、膨張弁駆動手段によ
り室内熱交換器を流通する液冷媒が減少させられる。こ
れにより、液冷媒が吸収する室内空気の熱エネルギーの
減少が先になり、室内熱交換器の途中で冷媒が加熱ガス
状態となることが完全に防止されると共に、室内熱交換
器を通過した室内空気の温度が比較的低く保たれるよう
になる。そして、過負荷の解消にあたっては、室内空気
の温度の低い室内ユニットが優先されるため、各室間で
の室内温度の差が少なくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１９】図１はガスヒートポンプ型空気調和機の概
略構成図であり、同図中には、実線で冷媒回路を示し、
一点鎖線で電気回路を示してある。本実施形態の空気調
和機は、いわゆるマルチタイプパッケージエアコンであ
り、複数の室内ユニット１と一つの室外ユニット３とか
ら構成されている。室内ユニット１側には、分流器５が
付設された室内熱交換器７、電動ファン９、電動膨張弁
１１等が設置されている。また、室外ユニット３側に
は、圧縮機１３、電磁式の四方弁１５、分流器１７が付
設された室外熱交換器１９、電動ファン２１、アキュム
レータ２３等が設置されている。冷媒回路を構成する機
器は、ガス冷媒あるいは液冷媒の流通に供される冷媒配
管３１〜４５により接続されている。図中、２５はガス
エンジンであり、フレキシブルカップリング２７を介し
て、圧縮機１３を駆動する。

【００２０】室内ユニット１内には、電動ファン９や電
動膨張弁１１を駆動する室内側コントロールユニット
（以下、ＥＣＵと記す）５１が設置されている。室内側
ＥＣＵ５１は、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースや
ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマカウンタ等から構成されてお
り、その入力インタフェースには、室温Ｔr を検出する
室温センサ５３と、室内熱交換器７の入口側および出口
側の冷媒温度Ｔfi，Ｔfoを検出する第１，第２冷媒温セ
ンサ５５，５７等が接続している。

【００２１】一方、室外ユニット３の内部には、四方弁
１５、電動ファン２１、ガスエンジン２５等を駆動制御
する室外側ＥＣＵ６１が設置されている。室外側ＥＣＵ
６１は、ＣＰＵを始め、入出力インタフェースやＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，タイマカウンタ等から構成されており、そ
の入力インタフェースには、圧縮機１３の吐出側冷媒圧
力Ｐdを検出する圧力センサ６３、ガスエンジン２５の
燃料消費量Ｑfを検出する燃料流量センサ６５、外気温
Ｔaを検出する外気温センサ６７等が接続している。ま
た、室外側ＥＣＵ６１は、各室内ユニット１の室内側Ｅ
ＣＵ５１と接続されており、相互に信号の授受を行う。

【００２２】次に、冷房運転時における冷媒の流れを説
明する。

【００２３】冷媒配管３９から圧縮機１３に吸引された
ガス冷媒は、断熱圧縮により高温高圧となって圧縮機１
３から吐出され、冷媒配管３１、四方弁１５、冷媒配管
３２を経由して室外熱交換器１９に流入する。高温高圧
のガス冷媒は、室外熱交換器１９内を通過する間に外気
により冷却され、凝縮することにより液冷媒となった
後、冷媒配管３３，３４を経由して電動膨張弁１１に流
入する。

【００２４】液冷媒は、電動膨張弁１１で流量を調整さ
れた後、冷媒配管３５、分流器５を経由して室内熱交換
器７に流入する。液冷媒は、室内熱交換器７内を通過す
る間に気化してガス冷媒となり、その際の気化潜熱によ
り電動ファン９が送風した室内空気を冷却する。この
際、室内側ＥＣＵ５１は、設定温度Ｔsと室温Ｔrとの偏
差に基づき電動ファン９の回転数（rpm ）を制御すると
共に、室内熱交換器７の入口側冷媒温度Ｔfiと出口側冷
媒温度Ｔfoとの偏差が所定値（例えば、０〜１℃）とな
るように電動膨張弁１１の開弁量（弁体駆動用ステップ
モータのステップ数）を制御する。

【００２５】室内熱交換器７内で気化したガス冷媒は、
冷媒配管３６，３７、四方弁１５、冷媒配管３８を経由
してアキュムレータ２３に流入し、冷媒配管３９から再
び圧縮機１３に吸引される。

【００２６】以下、図２〜図６のフローチャートに基づ
き、本実施形態における負荷解消制御を説明する。

【００２７】空気調和機が起動されると、室外側ＥＣＵ
６１は、所定の制御インターバルに基づき、図２〜図６
に示した手順で負荷解消制御を繰り返し実行する。負荷
解消制御を開始すると、室外側ＥＣＵ６１は、先ず図２
のステップＳ１で上述した各センサ６３，６５，６７等
からの検出情報（吐出側冷媒圧力Ｐd，燃料消費量Ｑf，
外気温Ｔa 等）を読み込んだ後、ステップＳ３で各室内
側ＥＣＵ５１からの通信情報を読み込む。

【００２８】次に、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ５
で圧縮機１３（すなわち、エンジン２５）が運転中であ
るか否かを判定し、この判定がＹes（肯定）である場合
には、ステップＳ７で室外ユニット３に負荷余裕がある
か否かを判定する。尚、本実施形態の場合、室外ユニッ
ト３の負荷余裕や過負荷は、圧縮機１３の吐出側冷媒圧
力Ｐdと、エンジン２５の燃料消費量Ｑfとから求められ
る。例えば、吐出側冷媒圧力Ｐdと最大許容圧力Ｐmax
（本実施形態では、２．３ＭＰa ）との偏差ΔＰを求め
て、これが所定値より大きければ負荷余裕があり、これ
が負の値になれば過負荷状態となる。また、燃料消費量
Ｑfと許容最大燃料消費量Ｑfmax との偏差ΔＱf を求め
て、これが所定値より大きければ負荷余裕があり、これ
が負の値になれば過負荷状態となる。

【００２９】室外ユニット３に負荷余裕がなく、ステッ
プＳ７の判定がＮo （否定）となった場合、室外側ＥＣ
Ｕ６１は、ステップＳ９で室外ユニット３が過負荷状態
となっているか否かを判定する。そして、吐出側冷媒圧
力Ｐdや燃料消費量Ｑfの増加によりこの判定がＹesにな
ると、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１１で第１切換
フラグＦCHG1が１であるか否かを判定する。第１切換フ
ラグＦCHG1は、送風量制御と冷媒流量制御との切換状態
を示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。

【００３０】室外ユニット３が過負荷状態に陥った直後
には、ステップＳ１１の判定がＮoとなるため、室外側
ＥＣＵ６１は、次に図３のステップＳ１３で第１セット
フラグＦset1が１であるか否かを判定する。第１セット
フラグＦset1は、次に述べる判定回転数が設定されたこ
とを示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。ステップＳ１３の初回の判定はＮo となるため、室
外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１５で過負荷を解消する
ための電動ファン９の判定回転数ＮFtgt（rpm）を設定
した後に、ステップＳ１７で第１セットフラグＦset1を
１とする。尚、判定回転数ＮFtgtは、現在の各電動ファ
ン９の平均回転数ＮFaveに基づく演算により求めてもよ
いし、予めＲＯＭ内に記憶させておいた値を用いてもよ
い。

【００３１】判定回転数ＮFtgtの設定を終えると、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１９で第１開始フラグＦst
1が１であるか否かを判定する。第１開始フラグＦst1
は、過負荷解消のために送風量制御が開始されたことを
示すフラグであり、その初期値は０に設定されている。
ステップＳ１９の初回の判定はＮo となるため、室外側
ＥＣＵ６１は、ステップＳ２１で初期値０の制御変数ｉ
を１とした後、ステップＳ２３で第１開始フラグＦst1
を１とする。

【００３２】次に、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ２
５で制御変数ｉが室内ユニット１の設置台数Ｎ（例え
ば、５）を超えているか否かを判定する。そして、初回
（ｉ＝１）にはこの判定がＮo となるため、室外側ＥＣ
Ｕ６１は、ステップＳ２７で各室のうちで最も室温Ｔr
の低い室内ユニットＵCi（＝ＵC1 ）を検索する。しか
る後、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ２９で室内ユニ
ットＵC1が運転中であるか否かを判定し、この判定がＮ
oであれば何の処理も行わずにスタートに戻り、Ｙesで
あればステップＳ３１で室内ユニットＵC1 の電動ファ
ン９の回転数ＮF1が判定回転数ＮFtgtより大きいか否か
を判定する。

【００３３】ステップＳ３１の判定がＮoであれば何の
処理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であれば、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ３３で、室内側ＥＣＵ５１
に制御指令を出力して、電動ファン９の回転数ＮF1を所
定の低減量ＮFaをもって減少させる。

【００３４】これにより、室内ユニットＵC1側では室内
熱交換器７への送風量が減少して冷房能力が低下する一
方、室外ユニット３側では負荷が軽減される。尚、この
時点では送風量のみを減少させるため、室内熱交換器の
途中の部位で液冷媒が全て気化することが防止されると
共に、吹出口からの冷風の温度も比較的低く保たれる。

【００３５】スタートに戻った時点で過負荷状態が解消
されていない場合、室外側ＥＣＵ６１は、今度はステッ
プＳ１３，Ｓ１９の判定がＹesとなるため、ステップＳ
３５で制御変数ｉに１を加える。そして、ステップＳ２
５の判定がＹesであれば、室外側ＥＣＵ６１は、ステッ
プＳ２７で各室のうちで２番目に室温Ｔr の低い室内ユ
ニットＵC2を検索する。しかる後、室外側ＥＣＵ６１
は、ステップＳ２９で室内ユニットＵC2が運転中である
か否かを判定し、この判定がＹesであれば、ステップＳ
３１で室内ユニットＵC2の電動ファン９の回転数ＮF2が
判定回転数ＮFtgtより大きいか否かを判定する。

【００３６】ステップＳ３１の判定がＹesであった場
合、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ３３で、室内側Ｅ
ＣＵ５１に制御指令を出力して、電動ファン９の回転数
ＮF2を所定の低減量ＮFaをもって減少させる。

【００３７】室外側ＥＣＵ６１は、過負荷状態が解消さ
れない場合には、同様の手順で他の室内ユニット１に対
しても送風量制御を行う。そして、全室内ユニット１の
送風量制御の終了により制御変数ｉが設置台数Ｎを超
え、ステップＳ２５の判定がＹesとなると、室外側ＥＣ
Ｕ６１は、ステップＳ３７で第１切換フラグＦCHG1を１
とし、第１開始フラグＦst1および第１セットフラグＦs
et1を０とする。

【００３８】送風量制御を終えてスタートに戻った時点
で過負荷状態が解消されていない場合、室外側ＥＣＵ６
１は、今度はステップＳ１１の判定がＹesとなるため、
図４のステップＳ４１で第２セットフラグＦset2が１で
あるか否かを判定する。第２セットフラグＦset2は、次
に述べる判定開弁量が設定されたことを示すフラグであ
り、その初期値は０に設定されている。ステップＳ４１
の初回の判定はＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、
ステップＳ４３で過負荷を解消するための電動膨張弁１
１の判定開弁量ＰVtgt（ステップ数）を設定した後に、
ステップＳ４５で第２セットフラグＦset2を１とする。
尚、判定開弁量ＰVtgtは、現在の各電動膨張弁１１の平
均開弁量ＰVaveに基づく演算により求めてもよいし、予
めＲＯＭ内に記憶させておいた値を用いてもよい。

【００３９】判定開弁量ＰVtgtの設定を終えると、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ４７で第２開始フラグＦst
2が１であるか否かを判定する。第２開始フラグＦst2
は、過負荷解消のために冷媒流量制御が開始されたこと
を示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。ステップＳ４７の初回の判定はＮo となるため、室
外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ４９で初期値０の制御変
数ｉを１とした後、ステップＳ５１で第２開始フラグＦ
st2を１とする。

【００４０】次に、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ５
３で制御変数ｉが室内ユニット１の設置台数Ｎを超えて
いるか否かを判定する。そして、初回（ｉ＝１）にはこ
の判定がＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、ステッ
プＳ５５で各室のうちで最も室温Ｔrの低い室内ユニッ
トＵCi（＝ＵC1 ）を検索する。しかる後、室外側ＥＣ
Ｕ６１は、ステップＳ５７で室内ユニットＵC1が運転中
であるか否かを判定し、この判定がＮoであれば何の処
理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であればステップ
Ｓ５９で室内ユニットＵC1の電動膨張弁１１の開弁量Ｐ
V1が判定開弁量ＰVtgtより大きいか否かを判定する。

【００４１】ステップＳ５９の判定がＮoであれば何の
処理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であれば、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ６１で、室内側ＥＣＵ５１
に制御指令を出力して、電動膨張弁１１の開弁量ＰV1を
所定の低減量ＰVaをもって減少させる。

【００４２】これにより、室内ユニットＵC1側では冷媒
流量が減少して冷房能力が低下する一方、室外ユニット
３側では負荷が軽減される。尚、この時点では送風量が
既に減少しているため、室内熱交換器の途中の部位で液
冷媒が全て気化することが防止される。

【００４３】スタートに戻った時点で過負荷状態が解消
されていない場合、室外側ＥＣＵ６１は、今度はステッ
プＳ４１，Ｓ４７の判定がＹesとなるため、ステップＳ
６３で制御変数ｉに１を加える。そして、ステップＳ５
３の判定がＹesであれば、室外側ＥＣＵ６１は、ステッ
プＳ５５で各室のうちで２番目に室温Ｔr の低い室内ユ
ニットＵC2を検索する。しかる後、室外側ＥＣＵ６１
は、ステップＳ５７で室内ユニットＵC2が運転中である
か否かを判定し、この判定がＹesであれば、ステップＳ
５９で室内ユニットＵC2の電動ファン９の開弁量ＰV2が
判定開弁量ＰVtgtより大きいか否かを判定する。

【００４４】ステップＳ５９の判定がＹesであった場
合、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ６１で、室内側Ｅ
ＣＵ５１に制御指令を出力して、電動ファン９の開弁量
ＰV2を所定の低減量ＰVaをもって減少させる。

【００４５】室外側ＥＣＵ６１は、過負荷状態が解消さ
れない場合には、同様の手順で他の室内ユニット１に対
しても冷媒流量制御を行う。そして、全室内ユニット１
の冷媒流量制御の終了により制御変数ｉが設置台数Ｎを
超え、ステップＳ５３の判定がＹesとなると、室外側Ｅ
ＣＵ６１は、ステップＳ６５で第１切換フラグＦCHG1、
第２開始フラグＦst2および第２セットフラグＦset2を
０とする。

【００４６】冷媒流量制御を終えてスタートに戻った時
点で過負荷状態が解消されていない場合、今度はステッ
プＳ１１の判定が再びＮoとなるため、室外側ＥＣＵ６
１は、図３のステップＳ１３に移行して送風量制御を行
う。すなわち、上述した送風量制御と冷媒流量制御と
は、過負荷状態が解消されるまで交互に行われ、過負荷
状態が徐々に解消されるのである。この際、送風量制御
におけるステップＳ１３の判定と冷媒流量制御における
ステップＳ４１の判定とが共にＮo となるため、電動フ
ァン９の判定回転数ＮFtgtや電動膨張弁１１の判定開弁
量ＰVtgtは、その都度新たに設定される。

【００４７】さて、このような手順で過負荷状態が解消
され、ステップＳ９の判定がＮo となった場合、室外側
ＥＣＵ６１は、何の処理も行わずにスタートに戻る。そ
して、外気温Ｔa の低下等により室外ユニット３に負荷
余裕が生じ、ステップＳ７の判定がＹesになると、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ７１で現在過負荷解消のた
めに送風量制御や冷媒流量制御が行われているか否かを
判定する。そして、この判定がＮoであれば何の処理も
行わずにスタートに戻り、Ｙes であれば、ステップＳ
７３で第２切換フラグＦCHG2が１であるか否かを判定す
る。第２切換フラグＦCHG2は、冷媒流量制御と送風量制
御との切換状態を示すフラグであり、その初期値は０に
設定されている。

【００４８】室外ユニット３に負荷余裕が生じた直後に
は、ステップＳ７３の判定がＮo となるため、室外側Ｅ
ＣＵ６１は、次に図５のステップＳ７５で第３セットフ
ラグＦset3が１であるか否かを判定する。第３セットフ
ラグＦset3は、次に述べる判定開弁量が設定されたこと
を示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。ステップＳ７５の初回の判定はＮo となるため、室
外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ７７で定常負荷に復帰さ
せるための電動膨張弁１１の判定開弁量ＰVtgtを設定し
た後に、ステップＳ７９で第３セットフラグＦset3を１
とする。

【００４９】判定開弁量ＰVtgtの設定を終えると、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ８１で第３開始フラグＦst
3が１であるか否かを判定する。第３開始フラグＦst3
は、定常運転復帰のために冷媒流量制御が開始されたこ
とを示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。ステップＳ８１の初回の判定はＮo となるため、室
外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ８３で制御変数ｉを１と
した後、ステップＳ８５で第３開始フラグＦst3を１と
する。

【００５０】次に、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ８
７で制御変数ｉが室内ユニット１の設置台数Ｎを超えて
いるか否かを判定する。そして、初回（ｉ＝１）にはこ
の判定がＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、ステッ
プＳ８９で各室のうちで最も室温Ｔrの高い室内ユニッ
トＵHi（＝ＵH1 ）を検索する。しかる後、室外側ＥＣ
Ｕ６１は、ステップＳ９１で室内ユニットＵH1が運転中
であるか否かを判定し、この判定がＮoであれば何の処
理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であればステップ
Ｓ９３で室内ユニットＵH1の電動膨張弁１１の開弁量Ｐ
V1が判定開弁量ＰVtgtより小さいか否かを判定する。

【００５１】ステップＳ９３の判定がＮoであれば何の
処理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であれば、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ９５で、室内側ＥＣＵ５１
に制御指令を出力して、電動膨張弁１１の開弁量ＰV1を
所定の増加量ＰVaをもって増大させる。

【００５２】これにより、室内ユニットＵH1側では冷媒
流量が増大して冷房能力が向上する一方、室外ユニット
３側では負荷が増加する。

【００５３】スタートに戻った時点で負荷余裕が存在す
る場合、室外側ＥＣＵ６１は、今度はステップＳ７５，
Ｓ８１の判定がＹesとなるため、ステップＳ９７で制御
変数ｉに１を加える。そして、ステップＳ８７の判定が
Ｎｏであれば、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ８９で
各室のうちで２番目に室温Ｔrの高い室内ユニットＵH2
を検索する。しかる後、室外側ＥＣＵ６１は、ステップ
Ｓ９１で室内ユニットＵH2が運転中であるか否かを判定
し、この判定がＹesであれば、ステップＳ９３で室内ユ
ニットＵH2の電動膨張弁１１の開弁量ＰV2が判定開弁量
ＰVtgtより小さいか否かを判定する。

【００５４】ステップＳ９３の判定がＹesであった場
合、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ６１で、室内側Ｅ
ＣＵ５１に制御指令を出力して、電動膨張弁１１の開弁
量ＰV2を所定の増加量ＰVaをもって増大させる。

【００５５】室外側ＥＣＵ６１は、負荷余裕が存在する
場合には、同様の手順で他の室内ユニット１に対しても
冷媒流量制御を行う。そして、全室内ユニット１の冷媒
流量制御の終了により制御変数ｉが設置台数Ｎを超え、
ステップＳ８７の判定がＹesとなると、室外側ＥＣＵ６
１は、ステップＳ９９で第２切換フラグＦCHG2を１と
し、第３開始フラグＦst3および第３セットフラグＦset
3を０とする。

【００５６】冷媒流量制御を終えてスタートに戻った時
点で負荷余裕が存在した場合、室外側ＥＣＵ６１は、今
度はステップＳ７３の判定がＹesとなるため、図６のス
テップＳ１０１で第４セットフラグＦset4が１であるか
否かを判定する。第４セットフラグＦset4は、次に述べ
る判定回転数が設定されたことを示すフラグであり、そ
の初期値は０に設定されている。ステップＳ１０１の初
回の判定はＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、ステ
ップＳ１０３で定常負荷に復帰させるための電動ファン
９の判定回転数ＮFtgt（rpm ）を設定した後に、ステッ
プＳ１０５で第４セットフラグＦset4を１とする。尚、
判定回転数ＮFtgtは、現在の各電動ファン９の平均回転
数ＮFaveに基づく演算により求めてもよいし、予めＲＯ
Ｍ内に記憶させておいた値を用いてもよい。

【００５７】判定回転数ＮFtgtの設定を終えると、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１０７で第４開始フラグＦ
st4が１であるか否かを判定する。第４開始フラグＦst4
は、定常運転復帰のために送風量制御が開始されたこと
を示すフラグであり、その初期値は０に設定されてい
る。ステップＳ１０７の初回の判定はＮo となるため、
室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１０９で初期値０の制
御変数ｉを１とした後、ステップＳ１１１で第４開始フ
ラグＦst4を１とする。

【００５８】次に、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１
１３で制御変数ｉが室内ユニット１の設置台数Ｎを超え
ているか否かを判定する。そして、初回（ｉ＝１）には
この判定がＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、ステ
ップＳ１１５で各室のうちで最も室温Ｔrの高い室内ユ
ニットＵHi（＝ＵH1 ）を検索する。しかる後、室外側
ＥＣＵ６１は、ステップＳ１１７で室内ユニットＵH1が
運転中であるか否かを判定し、この判定がＮoであれば
何の処理も行わずにスタートに戻り、Ｙes であればス
テップＳ１１９で室内ユニットＵH1の電動ファン９の回
転数ＮF1が判定回転数ＮFtgtより小さいか否かを判定す
る。

【００５９】ステップＳ１１９の判定がＮo であれば何
の処理も行わずにスタートに戻り、Ｙesであれば、室外
側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１２１で、室内側ＥＣＵ５
１に制御指令を出力して、電動ファン９の回転数ＮF1を
所定の増加量ＮFaをもって増大させる。

【００６０】これにより、室内ユニットＵH1側では室内
熱交換器７への送風量が増大して冷房能力が向上する一
方、室外ユニット３側では負荷が軽減される。尚、この
時点では冷媒供給量が既に増大しているため、室内熱交
換器の途中の部位で液冷媒が全て気化することが防止さ
れる。

【００６１】スタートに戻った時点で負荷余裕が存在す
る場合、室外側ＥＣＵ６１は、今度はステップＳ１０
１，Ｓ１０７の判定がＹesとなるため、ステップＳ１２
３で制御変数ｉに１を加える。そして、ステップＳ１１
３の判定がＹesであれば、室外側ＥＣＵ６１は、ステッ
プＳ１１５で各室のうちで２番目に室温Ｔr の高い室内
ユニットＵH2を検索する。しかる後、室外側ＥＣＵ６１
は、ステップＳ１１７で室内ユニットＵH2が運転中であ
るか否かを判定し、この判定がＹesであれば、ステップ
Ｓ１１９で室内ユニットＵH2の電動ファン９の回転数Ｎ
F2が判定回転数ＮFtgtより小さいか否かを判定する。

【００６２】ステップＳ１１９の判定がＹesであった場
合、室外側ＥＣＵ６１は、ステップＳ１２１で、室内側
ＥＣＵ５１に制御指令を出力して、電動ファン９の回転
数ＮF2を所定の増加量ＮFaをもって増大させる。

【００６３】室外側ＥＣＵ６１は、負荷余裕が存在する
場合には、同様の手順で他の室内ユニット１に対しても
送風量制御を行う。そして、全室内ユニット１の送風量
制御の終了により制御変数ｉが設置台数Ｎを超え、ステ
ップＳ１１３の判定がＹesとなると、室外側ＥＣＵ６１
は、ステップＳ１２５で第２切換フラグＦCHG2、第４開
始フラグＦst4および第４セットフラグＦset4を０とす
る。

【００６４】送風量制御を終えてスタートに戻った時点
で未だ負荷余裕が存在した場合、今度はステップＳ７３
の判定が再びＮo となるため、室外側ＥＣＵ６１は、図
５のステップＳ７５に移行して冷媒流量制御を行う。す
なわち、上述した冷媒流量制御と送風量制御とは、負荷
余裕が無くなるまで交互に行われ、徐々に定常運転に復
帰するのである。この際、冷媒流量制御におけるステッ
プＳ７５の判定と送風量制御におけるステップＳ１０１
の判定とが共にＮo となるため、電動膨張弁１１の判定
開弁量ＰVtgtや電動ファン９の判定回転数ＮFtgtは、そ
の都度新たに設定される。

【００６５】一方、過負荷解消中に過負荷状態が解消さ
れたり、定常運転復帰中に負荷余裕が無くなると、ステ
ップＳ７，Ｓ９の判定が共にＮo となり、室外側ＥＣＵ
６１は、その時点での冷媒流量制御あるいは送風量制御
を続行する。そして、運転状況の変化等により、過負荷
状態に陥ったり、負荷余裕が生じた場合、過負荷解消あ
るいは定常運転復帰のために冷媒流量制御や送風量制御
を再開する。

【００６６】また、過負荷解消中や定常運転復帰中に圧
縮機１３の運転が停止された場合、室外側ＥＣＵ６１
は、ステップＳ１３１で冷媒流量制御あるいは送風量制
御を中止し、ステップＳ１３３で各種フラグ類の初期化
を行う。これにより、圧縮機１３の再起動時には、その
負荷状態に応じて、あらためて冷媒流量制御や送風量制
御が行われることになる。

【００６７】このように、上記実施形態では、室外ユニ
ットが過負荷状態になった場合には送風量の減少と冷媒
流量の減少とが交互に行われ、負荷余裕が生じた場合に
は冷媒流量の増大と送風量の増大とが交互に行われる。
そのため、過負荷の解消時や定常運転への復帰時におい
て、室内熱交換器の途中で冷媒が加熱ガス状態となるこ
とが完全に防止されると共に、室内熱交換器を通過した
室内空気の温度を比較的低く保つことができた。また、
過負荷の解消時には室内空気の温度の低い室内ユニット
を優先し、定常運転への復帰時には室内空気の温度の高
い室内ユニットを優先するようにしたため、各室間での
室内温度の差を少なくすることができた。

【００６８】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、過負荷の解消時には送風量を減
少させた後に冷媒流量を減少させ、定常運転への復帰時
には冷媒流量を減少させた後に送風量を減少させるよう
にしたが、その手順を逆にしてもよい。また、上記実施
形態は本発明をガスヒートポンプ型マルチタイプパッケ
ージエアコンに適用したものであるが、インバータ型や
ユニット配置の異なる種々の空気調和機に適用可能であ
る。また、機器類の具体的構成や制御の具体的手順等に
ついても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可
能である。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の空気調和機
によれば、室外ユニットが過負荷状態に陥った時に、過
負荷状態が解消されるまで、冷媒流量を減少させる処理
と送風量を減少させる処理とを交互に行うようにしたた
め、室内熱交換器における冷媒流量と送風量とのアンバ
ランスがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和機の一実施形態を示した
概略構成図である。

【図２】実施形態に係る制御フローチャートである。

【図３】実施形態に係る制御フローチャートである。

【図４】実施形態に係る制御フローチャートである。

【図５】実施形態に係る制御フローチャートである。

【図６】実施形態に係る制御フローチャートである。

【符号の説明】 １ 室内ユニット ３ 室外ユニット ７ 室内熱交換器 ９ 電動ファン １１ 電動膨張弁 １３ 圧縮機 ２５ ガスエンジン ５１ 室内側ＥＣＵ ５３ 室温センサ ６１ 室外側ＥＣＵ ６３ 圧力センサ ６５ 燃料流量センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、膨張弁と室内熱交換器と送風機とを有する室
   内ユニットとを備える空気調和機であって、 冷房運転時における前記室外ユニットの負荷を検出する
   負荷検出手段と、 前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減させるべ
   く、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、 前記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減さ
   せるべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、 前記負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過
   負荷状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段お
   よび送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消
   されるまで、前記冷媒流量を減少させる処理と前記送風
   量を減少させる処理とを交互に行う過負荷解消手段とを
   備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、膨張弁と室内熱交換器と送風機とを有する室
   内ユニットとを備える空気調和機であって、 冷房運転時における前記室外ユニットの負荷を検出する
   負荷検出手段と、 前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減させるべ
   く、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、 前記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減さ
   せるべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、 前記負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過
   負荷状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段お
   よび送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消
   されるまで、前記送風量を所定量減少させた後に前記冷
   媒流量を所定量減少させる処理を繰り返して行う過負荷
   解消手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、膨張弁と室内熱交換器と送風機とを有する複
   数の室内ユニットとを備える空気調和機であって、 冷房運転時における前記室外ユニットの負荷を検出する
   負荷検出手段と、 前記室内ユニットが設置された室の室内温度を検出する
   室内温度検出手段と、 前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減させるべ
   く、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、 前記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減さ
   せるべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、 前記負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過
   負荷状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段お
   よび送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消
   されるまで、前記室内温度検出手段の検出結果に基づき
   前記複数の室内ユニットのうち室内空気の温度が低いも
   のを優先して、前記冷媒流量を減少させる処理と前記送
   風量を減少させる処理とを交互に行う過負荷解消手段と
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、膨張弁と室内熱交換器と送風機とを有する複
   数の室内ユニットとを備える空気調和機であって、 冷房運転時における前記室外ユニットの負荷を検出する
   負荷検出手段と、 前記室内ユニットが設置された室の室内温度を検出する
   室内温度検出手段と、 前記室内熱交換器内を流通する冷媒流量を増減させるべ
   く、前記膨張弁を駆動する膨張弁駆動手段と、 前記室内熱交換器を通過する室内空気の送風量を増減さ
   せるべく、前記送風機を駆動する送風機駆動手段と、 前記負荷検出手段の検出結果から前記室外ユニットが過
   負荷状態であると判定した場合、前記膨張弁駆動手段お
   よび送風機駆動手段を制御して、前記過負荷状態が解消
   されるまで、前記室内温度検出手段の検出結果に基づき
   前記複数の室内ユニットのうち室内空気の温度が低いも
   のを優先して、前記送風量を所定量減少させた後に前記
   冷媒流量を所定量減少させる処理を繰り返して行う過負
   荷解消手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。