JP2002181370A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2002181370A
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outdoor
capacity
horsepower
compressor
outdoor unit
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English (en)
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Koji Nagae
公二 永江
Takeshi Okubo
健 大久保
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 能力可変型の室外ユニットを複数台備えた場
合に、これらの室外ユニットを効率良く運転させること
を目的としたものである。 【構成】 複数の能力可変型室外ユニット11,12(圧
縮機A1,A2)を備えた空気調和装置において、その室
外ユニットが同時に運転される場合、夫々の室外ユニッ
トの最低運転能力を、その室外ユニット11,12が単独
運転される時の最低運転能力よりも高く設定するように
して、運転効率の低下を抑え、効率の良い運転をさせる
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室内ユニットから延び
るユニット間配管に、室外ユニットの複数台並列につな
いだ空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、複数台の室内ユニットを並列に
配置すると共に、各室内ユニットにつながるユニット間
配管に対し、圧縮機、及び室外熱交換器等を内蔵する複
数台の室外ユニットを並列に接続してなるビル用のマル
チ形空気調和装置は知られている(例えば、特開平2−
85656号公報参照)。
【0003】ここで、このように複数台の室外ユニット
を並列に接続する場合、一台は能力可変型圧縮機が収納
された能力可変室外ユニットとし、残りは能力一定型圧
縮機が収納された定格室外ユニットとする例が一般的で
ある。このような室外ユニットの組み合わせによって、
例えば空調負荷が能力一定型圧縮機の能力以下の場合は
能力可変室外ユニットを運転させ、それ以上の場合は定
格室外ユニットとこの能力可変室外ユニットとを同時に
運転させ、空調負荷に応じて略リニアに室外ユニットの
運転能力が調整できるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように能力可変室
外ユニットが一台しかないと、この能力可変室外ユニッ
トが万一故障した場合、運転可能な室外ユニットは定格
のものだけとなるためリニアな室外ユニットの運転能力
の調整が行なえないという問題がある。このため、能力
可変室外ユニットを複数台備えて、どちらか一方をバッ
クアップ用とすることが考えられる。
【0005】そこで、本発明の目的は、能力可変室外ユ
ニットを複数台備えた場合に、これらの室外ユニットを
効率良く運転させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、能力可変型の室外ユニット(圧縮機)が
同時に運転される時の夫々の最低運転能力を、その室外
ユニットが単独運転される時の最低運転能力よりも高く
設定するようにしたものである。
【0007】
【作用】能力可変型の室外ユニット(圧縮機)が同時に
運転される時の夫々の室外ユニットの最低運転能力は、
その室外ユニットが単独運転される時の最低運転能力よ
りも高く設定したので、これら能力可変型の室外ユニッ
トは運転効率の悪い単独運転時の最低運転能力にまで低
下しない。
【0008】
【実施例】以下、本発明による空気調和装置の一実施例
を図面を参照して説明する。図1はいわゆるマルチ型の
空気調和装置を示しており、3台の室外ユニット11,
12,13と、複数台の室内ユニット31,32,…3n
と、これらをつなぐユニット間配管5とからなる。
【0009】室外ユニット11を例にとってその構成を
説明すると、室外ユニット11は、アキュームレータ1
0と、圧縮機111と、油分離器12と、四方弁13
と、室外熱交換器14と、室外電動式膨張弁15とを備
え、これらは冷媒管によりつながれる。
【0010】ここで圧縮機111は、0〜5psの能力
可変型の圧縮機A1と5psの能力一定型の圧縮機B1と
から構成されている。そしてこの室外ユニットを0〜5
psで運転させる時は、能力可変型の圧縮機A1のみを
その馬力で運転させる。又、6〜10psで運転させる
時は、能力一定型の圧縮機B1を運転すると共に能力可
変型の圧縮機A1はその不足分(運転馬力−5馬力)に
応じた馬力で運転させる。
【0011】上記の油分離器12は、圧縮機111から
吐出される冷媒中の油を分離するものであり、ここで分
離された油は戻し管21を通じて圧縮機111(詳細は
圧縮機11の吸込管70)に戻される。この戻し管21
には油量の調整用の弁23が設けられる。ユニット間配
管5は、四方弁13につながるガス管5aと、室外電動
式膨張弁15につながる液管5bとからなり、これらは
3台の室外ユニット11,12,13と、複数台の室内ユ
ニット31,32,…3nとをそれぞれ並列につないでい
る。なお、各室外ユニット11,12,13の戻し管21
はバランス管25によりつながれる。
【0012】室外ユニット12における圧縮機112は0
〜4psの能力可変型の圧縮機A2と4psの能力一定
型の圧縮機B2とから構成されている。そして、室外ユ
ニットを0〜4psで運転させる時は、能力可変型の圧
縮機A2のみをその馬力で運転させる。又、5〜8ps
で運転させる時は、能力一定型の圧縮機B2を運転する
と共に能力可変型の圧縮機A2はその不足分(運転馬力
−4馬力)に応じた馬力で運転させる。又、室外ユニッ
ト13における圧縮機113(C)は10psの能力一定
型の圧縮機である。
【0013】従って、室外ユニット11は0〜10ps
の能力可変型の室外ユニットとなり、室外ユニット12
は0〜8psの能力可変型の室外ユニットとなり、室外
ユニット13は10psの能力一定型の室外ユニットと
なる(図2参照)。また、室内ユニット31を例にとっ
てその構成を説明すると、室内ユニット31は、室内熱
交換器34と、室内電動式膨張弁35とを備え、これら
は冷媒管によりつながれる。
【0014】さらに、室内ユニット31には、室内の空
調負荷を検出し得るセンサ37が設けられており、この
センサ37には、本実施例に係る制御器51がつながれ
るとともに、この制御器51には、各室外ユニット1
1,12,13の圧縮機11がつながれている。この制御
器では、これらセンサ37で検出した空調負荷の合計を
計算すると共に、この合計した空調負荷の値に応じて、
運転させる室外ユニットを図3のように決定し、その信
号を各室外ユニット11,12,13(各圧縮機A1,B
1,A2,B2,C)へ出力する。
【0015】図3を参照して、運転が開始されると(S
1)、まず各室外ユニット11,12,13の複数台運転時
の最小運転馬力を設定する。すなわち、いずれの室外ユ
ニット11,12も単独運転時の最小運転馬力は1馬力で
あるのに対し、複数台運転時の最小運転馬力は室外ユニ
ット11においては3馬力、室外ユニット12においては
2馬力と設定する(S2)これは、能力可変型の室外ユ
ニット11,12(圧縮機A1,A2)は一般に能力(運転
周波数)を低下させすぎると、圧縮機モータの運転効率
が低下するという欠点があるためである。例えば、最適
運転馬力は、室外ユニット11(圧縮機A1)において
は8馬力(3馬力)、室外ユニット12(圧縮機A2)
においては6馬力(2馬力)であり、その馬力を極端に
低下させる(1馬力)と運転効率が下がるため複数台の
室外ユニットの運転時はその最低運転馬力を夫々3馬
力、2馬力と設定した(図5参照)。この点が本発明の
要点である。しかしながら、単独運転時には、しかたな
く1馬力まで運転可能として空調負荷に応じた運転を行
なっている。
【0016】次に、センサ37(図1参照)で検出した
空調負荷の合計nを計算して(S3)、その値が「A+
B」すなわち5馬力以上か以下かを判断する(S4)。
ここで5馬力以下の場合は、10馬力の能力可変型の室
外ユニット11の単独運転(能力可変型圧縮機A1がその
馬力に応じて運転)となる(S5;図4の(イ)参
照)。そしてその値が5馬力以上の場合は、次にその値
が「A+B+C」すなわち15馬力以上か以下かを判断
する(S6)。ここで15馬力以下(5≦h≦15)の
場合は、10馬力の能力可変型の室外ユニット11と8
馬力の能力可変型の室外ユニット12との複数台運転と
なり(S7)、その夫々の室外ユニット11,12の運転
馬力は次のようにして決められる。室外ユニットの運転
馬力は、「10n÷18」であり、室外ユニットの運転
馬力は「8n÷18」である(図4の(ロ)参照)。す
なわち、この値は、これら室外ユニット11,12に内蔵
された夫々の(能力可変型の)圧縮機の最大馬力(10
馬力、8馬力)で比例配分されたものに決定されてい
る。このように、圧縮機の最大馬力で比例配分された値
で夫々の圧縮機を運転させるようにしたので、運転中の
室外ユニット11,12は、いずれも最大馬力とは余り関
係がなく冷媒の低圧圧力がほぼ同一となることが考えら
れる。従って夫々の圧縮機に戻される潤滑油の量のアン
バランスが生じにくくなって、潤滑油のバランス制御
(バランス管21に設けられた開閉弁23の開閉動作)
を少なくすることができる(図1参照)。
【0017】一方、合計した空調負荷が15馬力以上
(n≧15)の場合は、能力一定型も含めた3台の室外
ユニット11,12,13の複数台運転となり(S8)、そ
の夫々の室外ユニット11,12,13の運転馬力は次の
ようにして決められる。まず、能力一定型の室外ユニッ
ト13の運転馬力は10馬力である。室外ユニット11の
運転馬力は「{10(n−10)}÷18」であり、室
外ユニット12の運転馬力は「{8(n−10)}÷1
8」である(図4の(ハ)参照)。すなわち合計した空
調負荷から定格の室外ユニット13の10馬力分を差し
引いた値を、これら室外ユニットに内蔵された夫々の
(能力可変型の)圧縮機の最大馬力(10馬力、8馬
力)で比例配分したものに決定されている。これは上述
した室外ユニット11,12の2台運転時と同様の理由に
よる。
【0018】このようにして運転台数並びに運転馬力が
設定されると、その信号は各室外ユニット11,12,1
3へ出力されると共に、これらの処理は繰り返し行なわ
れ、負荷が変動するとその変動に応じて運転台数並びに
運転馬力が変化することは言うまでもない。又、この空
気調和装置における室外ユニット11,12,13は2台
の能力可変型の室外ユニット11,12と1台の能力一定
型の室外ユニット13とから構成されているので、例え
ば、室外ユニット11が故障した場合は、とりあえず室
外ユニット12,13で空調負荷に応じた運転が行なえ
る。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、能力可変型
の室外ユニット(圧縮機)が同時に運転される時の夫々
の最低運転能力を、その室外ユニットが単独運転される
時の最低運転能力よりも高く設定するようにしたので、
各室外ユニット(圧縮機)をいずれも効率良く運転させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和装置の一実施例を示す冷
媒回路図である。
【図2】図1を模式的に示す図である。
【図3】制御器による制御の参考フローチャートであ
る。
【図4】図1に示した各ユニットの馬力計算を示す参考
図である。
【図5】図1に示した各ユニットの最低運転馬力を示す
図(本願発明の要点を示す図)である。
【符号の説明】
11,12,13 室外ユニット 31,32,3n 室内ユニット 5 ユニット間配管 A1,A2 能力可変型圧縮機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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ぎ、空調負荷に応じ
    てこれら複数台の室外ユニットの運転台数を制御する空
    気調和装置において、複数台の室外ユニットには夫々能
    力可変型の圧縮機を内蔵し、これら能力可変型の圧縮機
    が内蔵された夫々の室外ユニットを同時に運転させる時
    の夫々の室外ユニットの最低運転能力を、その室外ユニ
    ットが単独運転される時の最低運転能力よりも高く設定
    したことを特徴とする空気調和装置。
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