JP2004101012A - 多室形空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の圧縮機を同時に起動する条件が生じたとき、各圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御し、起動電流を抑えて、電源設備の容量を小さく抑え、且つ、圧縮機の過電流継電器の耐久性を向上できる多室形空気調和機の制御方法を提供する。
【解決手段】並列に接続された複数台の一定速型の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り機構からなる室外ユニットと、室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットとを接続して冷媒回路を構成し、室内ユニットの運転状況に応じて、各圧縮機の運転／停止を夫々組合せて制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、２台以上の圧縮機が同時または連続して起動する条件を満たした場合、この２台以上の圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御する。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の圧縮機を備えた室外ユニットと複数台の室内ユニットからなる多室形空気調和機の制御方法に係わり、より詳しくは、２台以上の圧縮機が同時に起動する条件を満たした時、各圧縮機を所定時間経過毎に順次起動し、起動電流を抑制する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多室形空気調和機の制御方法には、例えば図６で示すように、並列に接続された一定速型の複数台の圧縮機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ　と、四方弁２４と、室外熱交換器２５と、電子膨張弁２６とを夫々接続した室外ユニット２１と、電子膨張弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ　と、室内熱交換器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ　とを夫々接続し複数台の室内ユニット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　から構成され、これらを第一接続部Ｔ１と第二接続部Ｔ２を介して冷媒配管により冷媒回路が構成され、室内熱交換器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ　の負荷変動に応じて、各圧縮機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ　の運転／停止を夫々組合せて制御している。
【０００３】
上記構成において、前記各圧縮機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ　の運転／停止制御を行う場合に、圧縮機の起動時に大きな負荷（トルク等）が生じるため、同時に複数台の圧縮機が起動した場合、大きな起動電流が流れるため、電源設備の容量を大きくする必要があり、設備コストが増大してしまい、しかも、圧縮機の過電流継電器の耐久性が低下してしまうという問題がある。また、従来は負荷が変動する場合、その負荷の変動に合わせて圧縮機の能力を可変するいわゆるインバータ圧縮機を用いていたが、製品コストが上昇するという問題がある。
このため、複数台の圧縮機の一部に、能力を低減するパワーコントロール機構を備えた圧縮機を用い、起動時に所定時間低能力（約１０秒間、最大能力の半分）で起動し、起動電流を抑えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記の所定時間低能力で起動した場合、冷房及び暖房運転の立ち上がりに時間を要するという欠点がある。また、パワーコントロール機構が複雑でコスト的に不利であるという問題を有している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２６５６０（第２−６頁、第１図）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の問題点に鑑み、複数台の圧縮機の内２台以上が同時に起動する条件が生じたとき、各圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御し、起動電流を抑えて、電源設備の容量を小さく抑え、且つ、圧縮機の過電流継電器の耐久性を向上できる多室形空気調和機の制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、並列に接続された複数台の一定速型の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り機構からなる室外ユニットと、室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットとを接続して冷媒回路を構成し、前記室内ユニットの運転状況に応じて、前記各圧縮機の運転／停止を夫々組合せて制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
前記各圧縮機の内２台以上が停止状態から同時または連続して起動する条件を満たした場合、この２台以上の圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御してなる構成となっている。
【０００８】
また、前記各圧縮機の起動電流が異なる場合、起動電流の大きい前記圧縮機から順次起動してなる構成となっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として説明する。
図１は本発明による多室形空気調和機の冷媒回路の構成図である。図において、１は室外に設置された室外ユニット、２ａ，２ｂ，２ｃは夫々並列に接続された３台の室内ユニットである。
【００１０】
前記室外ユニット１は、並列に接続された夫々起動電流（容量）の異なる一定速型の３台の圧縮機、例えば小起動電流（小容量）の圧縮機３ａ、中起動電流（中容量）の圧縮機３ｂ、大起動電流（大容量）の圧縮機３ｃと、四方弁４と、室外熱交換器５と、電子膨張弁からなる絞り機構６とをそれぞれ接続して構成され、また前記室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃは、夫々電子膨張弁７ａ，７ｂ，７ｃと、室内熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃとを夫々接続して構成されている。
【００１１】
これら前記室外ユニット１と前記室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃとが第一接続部Ａ１と第二接続部Ａ２を介して冷媒配管により接続され冷媒回路が構成され、前記室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃの運転状況（負荷変動）に応じて、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの運転／停止を夫々切換るように、制御部９により制御するようなされている。
上記において、図１に示すように冷媒は冷房運転時に実線矢印の方向に流れ、暖房運転時には破線矢印の方向に夫々流れる。
【００１２】
前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの起動電流の関係は、
圧縮機３ａの起動電流をＡ
圧縮機３ｂの起動電流をＢ
圧縮機３ｃの起動電流をＣ
とすると、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係となっている。
また、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの定常運転時の運転電流の関係は、
圧縮機３ａの運転電流をＤ
圧縮機３ｂの運転電流をＥ
圧縮機３ｃの運転電流をＦ
とすると、Ｄ＜Ｅ＜Ｆの関係となっており、起動電流と運転電流の関係は、
Ｄ＜Ｅ＜Ｆ≪Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係となっている。
【００１３】
上記構成において、例えば、前記圧縮機３ｂ、３ｃが同時または連続して起動する条件を満たした場合、その同時起動時の起動電流αは、
α＝Ｂ＋Ｃ．．．．．．（１）
また、起動に時間差をつけ、前記圧縮機３ｂから３ｃと起動させた場合の起動電流βは、
β＝Ｅ＋Ｃ．．．．．．（２）
また、起動に時間差をつけ、前記圧縮機３ｃから３ｂと起動させた場合の起動電流γは、
γ＝Ｆ＋Ｂ．．．．．．（３）
となり、起動時と運転時の電流には大きな電流差があるため、上記（１）〜（３）の電流値の関係は、
γ＜β＜α
となる。この結果、同時に起動する条件を満たした場合、起動電流の大きい方の圧縮機から起動させ、この圧縮機が所定時間経過し、定常運転状態に達した後、次に大きい起動電流の圧縮機を起動することにより、全体の起動電流を抑えることができる。
【００１４】
図２に示すように、前記３台の圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃを組合せた場合、運転状況（負荷変動）に応じて運転／停止の組合せステップは０（全て停止）〜７（全て運転）までの８通りの組合せが作りだせる。
図３は圧縮機の運転／停止ステップ毎の各圧縮機の起動順序の例を示したもので、負荷変動前のステップ（上記０〜７）に対して負荷変動後に、同時に２台以上の圧縮機を運転する場合、又は２台以上で運転と停止が入替わる場合の起動順序例である。以下図３のステップ番号は、図２の圧縮機組合せステップ番号と同じ状態を示したものである。
【００１５】
上記図３で、例えば負荷変動前のステップが０（全て停止）で、負荷変動後のステップが７（全て運転）となる場合、まず、ステップ変化▲１▼でステップ３を選択して、最も起動電流の大きい圧縮機３ｃを起動し、所定時間ａ秒経過後、ステップ変化▲２▼でステップ６を選択して、２番目に起動電流の大きい圧縮機３ｂを起動し、更に所定時間ａ秒経過後、ステップ変化▲３▼でステップ７を選択して起動し、圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの全ての運転を完了する。
【００１６】
次に上記構成において、本発明の制御動作について、図４の制御ブロック図及び図５のフローチャート図に基づいて説明する。
図４において、前記制御部９は前記各室内ユニット２ａ，２ｂ，２ｃの運転／停止状況（負荷変動）に応じて、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの運転／停止を設定する圧縮機運転／停止設定部９ａと、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの何れか２台以上が同時に起動する条件を満たした場合、予め設定した所定時間経過毎に起動する起動時間設定部９ｂと、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの運転開始からの時間を計測するタイマ９ｃと、同タイマ９ｃが予め設定した前記所定時間経過したら、前記タイマ９ｃの制御信号に基づいて、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃを駆動制御する駆動部９ｆとから構成されている。
【００１７】
図５のフローチャート図において、多室形空気調和機の運転がスタートすると、まず、ステップＳＴ１で運転状況（負荷）が変化したかどうか判定される。もし、変化していれば、ステップＳＴ２で複数の圧縮機が同時または連続して起動する条件かどうか判断される。もし、同時または連続して起動する条件であれば、ステップＳＴ３で起動電流の最も大きい圧縮機３ｃを起動する（もし、圧縮機３ｃが停止状態であれば、圧縮機３ｂを起動する）。
【００１８】
次に、ステップＳＴ４で前記圧縮機３ｃが起動後、所定時間ａ秒経過したかどうか判定される。もし、ａ秒経過していれば、ステップＳＴ５で起動電流が次に大きい圧縮機３ｂを起動する（もし、圧縮機３ｂが停止状態であれば、圧縮機３ａを起動する）。そして、ステップＳＴ６で前記圧縮機３ｂが起動後、所定時間ａ秒経過したかどうか判定される。もし、ａ秒経過していれば、ステップＳＴ７　で起動電流が最も小さい圧縮機３ａを起動し、ステップＳＴ１に戻り動作が繰り替えされる。
【００１９】
以上に説明したように、前記複数台の圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃの内、２台以上が同時または連続して起動する条件を満たした場合、前記各圧縮機３ａ，３ｂ，３ｃを所定時間経過毎に、起動電流の大きい圧縮機から順次起動するよう制御する構成とすることにより、冷媒回路全体の起動電流を抑えて、電源設備の容量を小さくしコスト的に有利にでき、且つ、圧縮機の過電流継電器の耐久性を向上できる多室形空気調和機の制御方法となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２台以上の圧縮機を同時または連続して起動する条件が生じたとき、この２台以上の圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御し、起動電流を抑えて、電源設備の容量を小さく抑え、且つ、圧縮機の過電流継電器の耐久性を向上できる多室形空気調和機の制御方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における多室形空気調和機の制御方法の実施例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明における各圧縮機の運転・停止の組合せ表である。
【図３】本発明における各圧縮機の運転・停止の組合せに対応する起動順序を説明するための表である。
【図４】本発明における制御ブロック図である。
【図５】本発明におけるフローチャート図である。
【図６】従来の多室形空気調和機の制御方法の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１　室外ユニット
２ａ、２ｂ、２ｃ　室内ユニット
３ａ、３ｂ、３ｃ　圧縮機
４　四方弁
５　室外熱交換器
６　絞り機構（電子膨張弁）
７ａ、７ｂ、７ｃ　電子膨張弁
８ａ、８ｂ、８ｃ　室内熱交換器
９　制御部
９ａ　圧縮機運転／停止設定部
９ｂ　起動時間設定部
９ｃ　タイマ
９ｄ　駆動部

Claims (2)

1. 並列に接続された複数台の一定速型の圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り機構からなる室外ユニットと、室内熱交換器を備えた複数の室内ユニットとを接続して冷媒回路を構成し、前記室内ユニットの運転状況に応じて、前記各圧縮機の運転／停止を夫々組合せて制御してなる多室形空気調和機の制御方法において、
   前記各圧縮機の内２台以上が停止状態から同時または連続して起動する条件を満たした場合、この２台以上の圧縮機を所定時間経過毎に、順次起動するよう制御してなることを特徴とする多室形空気調和機の制御方法。
2. 前記各圧縮機の起動電流が異なる場合、起動電流の大きい前記圧縮機から順次起動してなることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和機の制御方法。

Images