JP2001330291A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JP2001330291A JP2000151128A JP2000151128A JP2001330291A JP 2001330291 A JP2001330291 A JP 2001330291A JP 2000151128 A JP2000151128 A JP 2000151128A JP 2000151128 A JP2000151128 A JP 2000151128A JP 2001330291 A JP2001330291 A JP 2001330291A
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Takami Azuma
孝美 東
Keiji Wada
圭司 和田
Kazuo Kumehara
一夫 粂原
Akira Shindo
章 進藤
Ryota Hirata
亮太 平田
Yoshihiro Nakamura
由浩 中村
Junji Matsue
準治 松栄
Yoshihito Tajima
祥人 田島
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローテーション運転制御の実行中に、室外ユ
ニットのＣＯＰを低下させることなく、しかも室外ユニ
ットの圧縮機の発停回数を減少させることができる空気
調和装置を提供する。 【解決手段】 小容量の室外ユニット１ａを含む複数台
の室外ユニット１ａ，１ｂに複数台の室内ユニット３
ａ，３ｂを接続した空気調和装置において、負荷に応じ
て複数台の室外ユニットのいずれかを選択してローテー
ション運転させる制御手段１６を有し、この制御手段１
６は軽負荷時に小容量の室外ユニット１ａを優先的に選
択して運転させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の室外ユニ
ットを備えた空気調和装置に係り、夫々の室外ユニット
の運転制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複数台の室外ユニットを室内ユ
ニットから延びるユニット間配管に並列につないだ空気
調和装置が知られている。
【０００３】この種のものでは、負荷に応じて複数台の
室外ユニットのいずれかを選択してローテーション運転
させる制御手段を有するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ーテーション運転制御においては、例えば、室内負荷が
小さい場合に、大容量の室外ユニットを運転させると、
当該室外ユニットの成績係数（ＣＯＰ）が低下するとい
う問題がある。この室外ユニットのＣＯＰは、室内負荷
に応じて変化するためである。
【０００５】また、室内負荷が小さい場合に、大容量の
室外ユニットを運転させると、室外ユニットの圧縮機の
発停回数が増大するという問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、ローテーション運転制御の
実行中に、室外ユニットのＣＯＰを低下させることな
く、しかも室外ユニットの圧縮機の発停回数を減少させ
ることができる空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
小容量の室外ユニットを含む複数台の室外ユニットに複
数台の室内ユニットを接続した空気調和装置において、
軽負荷時には上記小容量の室外ユニットを優先的に運転
させる制御手段を有したことを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、容量の異なる複数
台の室外ユニットに複数台の室内ユニットを接続した空
気調和装置において、負荷に応じて複数台の室外ユニッ
トのいずれかを選択してローテーション運転させる制御
手段を有し、この制御手段が軽負荷時には小容量の室外
ユニットを優先的に選択して運転させることを特徴とす
る。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のものにおいて、上記制御手段は運転中の室外ユニ
ットの定格容量に対する室内ユニット側の負荷の負荷率
が所定比率以下の場合、室内負荷が軽負荷であると判断
することを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載のものにおいて、上記制御手段は運転中の室外ユニ
ットの実回転数および運転中の室外ユニットのバイパス
弁開度によって、室内負荷が軽負荷であるか否かを判断
することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
【００１２】図１において、１ａ，１ｂは室外ユニット
を示し、３ａ，３ｂは室内ユニットを示している。室外
ユニット１ａは、アキュームレータ１０ａと、ガスエン
ジン駆動による圧縮機１１ａと、オイルセパレータ１２
ａと、四方弁１３ａと、室外熱交換器１４ａと、室外電
動式膨脹弁１５ａとを備えて構成されている。なお、１
７ａは室外熱交換器１４ａのファンを示している。室外
ユニット１ｂについては、以下の構成を含めて、室外ユ
ニット１ａと同じであるので、説明を省略する。
【００１３】また、室内ユニット３ａは、室内熱交換器
３４ａと、室内電動式膨脹弁３５ａ（以下「室内メカ弁
３５ａ」という。）とで構成されている。なお、室内ユ
ニット３ｂについては、以下の構成を含めて、室内ユニ
ット３ａと同じであるので、説明を省略する。この室内
ユニット３ａ，３ｂからは、ガス管５及び液管７からな
るユニット間配管が延び出し、このユニット間配管に
は、室外ユニット１ａ，１ｂが並列に接続されている。
【００１４】オイルセパレータ１２ａは、圧縮機１１ａ
から吐出される冷媒中の潤滑油を分離するものであり、
ここで分離された潤滑油は常時オイル戻し管２１ａと強
制オイル戻し管２２ａとを通じて圧縮機１１ａに戻され
る。常時オイル戻し管２１ａにはキャピラリーチューブ
２４ａが設けられ、このキャピラリーチューブ２４ａに
よって圧縮機１１ａに戻されるオイルに流路抵抗がかけ
られる。この常時オイル戻し管２１ａはオイルセパレー
タ１２ａの中程につながれ、これがつながれた位置より
もオイルセパレータ１２ａ内のオイルの油面が上回る限
りにおいて、この常時オイル戻し管２１ａを通じてオイ
ルが常時圧縮機１１ａの吸込管に戻される。強制オイル
戻し管２２ａには開閉弁２３ａ，２５ａが設けられる。
【００１５】この強制オイル戻し管２２ａは、オイルセ
パレータ１２ａの底部につながれ、開閉弁２３ａ，２５
ａを開くことによってオイルセパレータ１２ａ内のオイ
ルが強制的に圧縮機１１ａの吸込管に戻される。
【００１６】室外ユニット１ａ，１ｂの強制オイル戻し
管２２ａ，２２ｂどうしは、バランス管５１によりつな
がれる。このバランス管５１は、第３の補助管５３ａを
通じて、オイルセパレータ１２ａとチェッキ弁１８ａと
の間につながれ、第３の補助管５３ａには第３の開閉弁
５５ａが設けられる。
【００１７】第３の開閉弁５５ａが開き、四方弁１３ａ
が図示の位置に切り替わると、バランス管５１は室外熱
交換器１４ａに連通する。
【００１８】上記構成の空気調和装置において、本実施
形態では、圧縮機１１ａ，１１ｂがそれぞれガスエンジ
ン１００ａ，１００ｂで駆動される。この圧縮機１１
ａ，１１ｂの本体からは、軸１０１ａ，１０１ｂが導出
され、この軸１０１ａ，１０１ｂに図示を省略したプー
リが連結され、プーリＶベルト１０２ａ，１０２ｂを介
してガスエンジン１００ａ，１００ｂの出力軸が連結さ
れている。
【００１９】上記構成において、冷房運転時には、圧縮
機１１ａ，１１ｂからの冷媒が、図１に実線矢印で示す
ように、オイルセパレータ１２ａ，１２ｂ、四方弁１３
ａ，１３ｂ、室外熱交換器１４ａ，１４ｂ、室外電動式
膨脹弁１５ａ，１５ｂを経て液管７に流出し、それぞれ
の室内ユニット３ａ，３ｂに入り、室内電動式膨脹弁３
５ａ，３５ｂ、室内熱交換器３４ａ，３４ｂの順に流れ
てガス管５に流出し、さらに四方弁１３ａ，１３ｂ、ア
キュームレータ１０ａ，１０ｂを経て圧縮機１１ａ，１
１ｂに戻される。また、暖房運転時には、圧縮機１１
ａ，１１ｂからの冷媒が、図１に点線矢印で示すよう
に、オイルセパレータ１２ａ，１２ｂ、四方弁１３ａ，
１３ｂを経てガス管５に流出し、それぞれの室内ユニッ
ト３ａ，３ｂに入り、室内熱交換器３４ａ，３４ｂ、並
びに室内電動式膨脹弁３５ａ，３５ｂの順に流れて液管
７に流出し、さらに室外電動式膨脹弁１５ａ，１５ｂ、
室外熱交換器１４ａ，１４ｂ、四方弁１３ａ，１３ｂ、
並びにアキュームレータ１０ａ，１０ｂを経て圧縮機１
１ａ，１１ｂに戻される。
【００２０】この実施形態では、室外ユニット１ａ，１
ｂの容量が異なり、一方の室外ユニット１ａの容量が小
さいとする。
【００２１】ここで、両方の室外ユニット１ａ，１ｂを
全運転させる必要のない場合、すなわちそれほど負荷が
大きくない場合、室内ユニット３ａ，３ｂの負荷に応じ
て複数台の室外ユニット１ａ，１ｂのいずれかを選択し
て、これらをローテーション運転させる。これは制御手
段１６が司る。この制御手段１６は、例えば、室外ユニ
ット１ａ，１ｂの運転時間を積算する積算手段（図示せ
ず）を有し、積算時間が少ない室外ユニットを優先して
運転させる。
【００２２】これによれば、容量の大きい室外ユニット
１ｂの積算時間が少ない場合、この室外ユニット１ｂが
優先的に運転される。
【００２３】ただし、本実施形態では、室内ユニット３
ａ，３ｂの負荷がかなり軽負荷である場合、この制御手
段１６が、上記積算時間によるローテーション運転を無
視して、小容量の室外ユニット１ａを優先的に選択して
運転させる。
【００２４】室内負荷が小さい場合に、大容量の室外ユ
ニット１ｂを運転させると、当該室外ユニット１ｂの成
績係数（ＣＯＰ）が低下するとともに、室内負荷が小さ
い場合に、大容量の室外ユニットを運転させると、室外
ユニットの圧縮機の発停回数が増大し、耐久性が低下す
るからである。
【００２５】図２は、上記場合に、小容量の室外ユニッ
ト１ａを優先的に選択して運転させる制御フローを示し
ている。
【００２６】まず、室外ユニット１ａ、１ｂは１台運転
中か否かが判断され（Ｓ１）、１台が運転中の場合、停
止中の室外ユニットは小容量の室外ユニットか否かが判
断される（Ｓ２）。停止中の室外ユニットが小容量の室
外ユニットである場合、運転中の室外ユニットの定格容
量に対する室内ユニット側の負荷の負荷率が４０％以下
か否かが判断される（Ｓ３）。
【００２７】負荷率４０％以下が例えば１０分間経過す
れば、適正運転制御時の運転優先順位制御に移行し（Ｓ
４）、運転中の大容量の室外ユニット１ｂの運転を停止
し、優先順位の高い（小容量）室外ユニットを運転させ
る（Ｓ５）。
【００２８】なお、本実施形態において、適正運転制御
とは、軽負荷時に小容量の室外ユニットを優先的に運転
させる制御をいう。
【００２９】上記Ｓ３で、負荷率が４０％以上であれ
ば、運転中の室外ユニット１ｂの実回転数と、その室外
ユニットの最低回転数にプラス５０ｒｐｍした回転数と
が比較され（Ｓ６）、それよりも実回転数が低い場合、
Ｓ７に移行する。ここでは、運転中の室外ユニット１ｂ
のバイパス弁開度が判断され、この開度が１００ステッ
プ以下か否かが判断される（Ｓ７）。ここで、室外ユニ
ットのバイパス弁とは、圧縮機１１の吐出冷媒を、圧縮
機の吸込管に戻す管路に設けた弁であり、図１の例では
弁５５，２５が相当している。この弁はステッピングモ
ータ（図示せず）で開閉駆動され、４８０ステップで全
開である。
【００３０】Ｓ７で、バイパス弁開度が１００ステップ
以上の場合、適正運転制御時の運転優先順位制御に移行
し（Ｓ４）、運転中の大容量の室外ユニット１ｂの運転
を停止し、小容量の室外ユニット１ａを運転させる（Ｓ
５）。
【００３１】本実施形態では、ローテーション制御によ
って、大容量の室外ユニットが運転されていても、室内
負荷が軽負荷の場合、すなわち運転中の室外ユニットの
負荷率が４０％よりも少ない場合、大容量の室外ユニッ
トの運転が停止され、小容量の室外ユニットの運転に切
り換えられる。従って、ローテーション制御の実行中
に、室外ユニットのＣＯＰが低下することがなく、しか
も室外ユニットの圧縮機の発停回数が増大することがな
い。
【００３２】運転中の室外ユニットの負荷率が４０％よ
り多い場合であっても、まず、運転中の室外ユニット１
ｂの実回転数が、その室外ユニットの最低回転数にプラ
ス５０ｒｐｍした回転数よりも低く、ついで、運転中の
室外ユニット１ｂのバイパス弁開度が１００ステップ以
上に開いている場合、適正運転制御時の運転優先順位制
御に移行し（Ｓ４）、運転中の大容量の室外ユニット１
ｂの運転を停止し、小容量の室外ユニット１ａを運転さ
せる（Ｓ５）。
【００３３】これによれば、運転中の室外ユニット１ｂ
の実回転数、或いは運転中の室外ユニット１ｂのバイパ
ス弁開度によって、室内負荷が軽負荷であるか否かが判
断され、室内負荷が軽負荷であれば、運転中の大容量の
室外ユニット１ｂの運転を停止し、小容量の室外ユニッ
ト１ａを運転させる制御が実行されるため、ローテーシ
ョン制御の実行中に、室外ユニットのＣＯＰが低下する
ことがなく、しかも室外ユニットの圧縮機の発停回数が
増大することがない。
【００３４】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
【発明の効果】本発明では、室内負荷が軽負荷であれ
ば、運転中の大容量の室外ユニットの運転を停止し、小
容量の室外ユニットを運転させる制御が実行されるた
め、ローテーション制御の実行中に、室外ユニットのＣ
ＯＰが低下することがなく、しかも室外ユニットの圧縮
機の発停回数が増大することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和装置の一例を示す回路図
である。
【図２】本発明のフローチャートである。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 室外ユニット ３ａ、３ｂ 室内ユニット １６ 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂原 一夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 進藤 章 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 平田 亮太 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中村 由浩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松栄 準治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 田島 祥人 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA01 AA03 CC08 CC19 DD01 EE04 3L092 AA02 AA05 AA12 BA05 BA08 BA13 BA15 BA27 DA07 DA17 EA11 FA02 FA23

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 小容量の室外ユニットを含む複数台の室
    外ユニットに複数台の室内ユニットを接続した空気調和
    装置において、 軽負荷時には上記小容量の室外ユニットを優先的に運転
    させる制御手段を有したことを特徴とする空気調和装
    置。
  2. 【請求項２】 容量の異なる複数台の室外ユニットに複
    数台の室内ユニットを接続した空気調和装置において、 負荷に応じて複数台の室外ユニットのいずれかを選択し
    てローテーション運転させる制御手段を有し、 この制御手段は軽負荷時に小容量の室外ユニットを優先
    的に選択して運転させることを特徴とする空気調和装
    置。
  3. 【請求項３】 上記制御手段は運転中の室外ユニットの
    定格容量に対する室内ユニット側の負荷の負荷率が所定
    比率以下の場合、室内負荷が軽負荷であると判断するこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
  4. 【請求項４】 上記制御手段は運転中の室外ユニットの
    実回転数および運転中の室外ユニットのバイパス弁開度
    によって、室内負荷が軽負荷であるか否かを判断するこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
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