JP2008151401A

JP2008151401A - 空気調和装置

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Publication number: JP2008151401A
Application number: JP2006339391A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Naito; 内藤靖浩; Koji Miyaki; 宮木浩司
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】
容量の大きな空気調和装置において、一定速圧縮機と容量可変圧縮機を用いて容量制御を行い、且つ空気調和装置の部品点数の増加を抑え、更にリニアに近い温度制御を行うことを目的とする。
【解決手段】
容量可変圧縮機１を有する第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機５を有する第２の冷凍サイクルとを備え、第２の冷凍サイクルには吸込空気が第２の蒸発器８を通過した後、再熱器９ａ・９ｂを通過するように構成され、空気調和装置は冷房負荷に応じて容量可変圧縮機５を制御し、冷房負荷が設定値以上になると一定速圧縮機４を運転させると共に再熱器９ａ・９ｂへの冷媒流路を開く。
【選択図】図１

Description

本発明は、一定速圧縮機を有する第１の冷凍サイクルと容量可変圧縮機を有する第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置に関する。

空気調和装置では、空気温度を制御する際、圧縮機をインバータ化して圧縮機容量を可変して制御を行う。また、冷房能力が大きい空気調和装置においては、機器構成の簡略化、コストダウンを目的に圧縮機を複数台に分けて１つの圧縮機のみインバータ化、他の圧縮機を定速で構成し、大まかな容量制御は一定速圧縮機の台数で調整しインバータ圧縮機で微調整を行うのが一般的である。

特開２００６−１１２６８２

上記の従来技術において負荷変動による空気温度制御を正確に行うためには、一定速圧縮機の容量をインバータ圧縮機の最大容量と最小容量の差より小さい値として、一定速圧縮機のオン／オフ時の容量変化をインバータ圧縮機側で吸収する必要があった。したがって、容量の大きな空気調和装置においては、空気調和装置全体の要求される冷房能力に対しインバータ圧縮機の最大容量が小さいと、上記の正確な空気温度調整が可能な空気調和装置を実現するには、多くの一定速圧縮機を搭載する必要があり、部品点数の増加、機器構成の複雑化等によるコストアップ等の問題があった。

本発明の目的は、リニアに近い正確な温度制御が可能となる空気調和装置を得ることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を冷媒配管によって順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を冷媒配管によって順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量との差よりも大きいものであり、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒配管と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒配管とを接続する第３の冷媒配管を設け、この第３の冷媒配管には前記再熱器が備えられ、前記空気調和装置の冷房負荷に応じて、前記一定速圧縮機の運転・停止と、前記容量可変圧縮機の周波数とを制御すると共に、前記第３の冷媒配管の開閉を制御する制御手段を有するようにしたものである。

また、本発明の他の態様は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、この第３の冷媒流路には前記再熱器が備えられ、前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態にする制御手段を有したものである。
また、前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量よりも大きいものであり、前記再熱器の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量の差以下であることが望ましい。

また、本発明の他の態様は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する複数の第３の冷媒流路を有し、この複数の第３の冷媒流路はそれぞれ前記再熱器を備え、前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御する制御手段を備えているものである。
また、前記複数の第３の冷媒流路にはそれぞれ電磁弁が備えられ、この電磁弁を制御することにより前記複数の第３の冷媒流路の開閉を行うように構成したものであることが望ましい。
また、前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御した場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することが望ましい。
さらに、前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量よりも大きいものであり、前記再熱器の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量の差以下であることが望ましい。

また、本発明の他の態様は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する複数の第３の冷媒流路を有し、この複数の第３の冷媒流路はそれぞれ前記再熱器を備え、前記空気調和装置の冷房負荷が予め設定された負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を設定値以下に制御すると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御する制御手段を有するようにしたものである。
また、前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御した場合、前記空気調和装置の冷房負荷に応じて前記容量可変圧縮機の周波数を変える制御をすることが望ましい。

また、本発明の他の態様は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、この第３の冷媒流路は前記再熱器を備えると共に冷媒流量調整弁が設けられ、前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記冷媒流量調整弁の開度を設定開度にする制御を行う制御手段を有したものである。
また、前記冷媒流量調整弁を前記設定開度にした場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することが望ましい。

さらに、本発明の他の態様は、容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、この第３の冷媒流路は前記再熱器を備えられると共に冷媒流量調整弁が設けられ、前記空気調和装置の冷房負荷が予め設定された負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を設定値以下にし、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記冷媒流量調整弁の開度を設定開度にする制御手段を有したようにしたものである。
また、前記冷媒流量調整弁の開度を前記設定開度にした場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することが望ましい。
また、空気調和装置の冷房負荷が前記負荷の値（第１の負荷の値）より大きく設定された第２の負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記設定値以下にし、前記冷媒流量調整弁の開度を前記設定開度（第１の設定開度）よりも大きく設定された第２の設定開度に制御することが望ましい。

本発明によれば、一定速圧縮機と容量可変圧縮機と再熱器により、空気調和装置の容量を制御するためリニアに近い正確な温度制御ができる効果がある。特に、容量可変圧縮機の容量よりも一定速圧縮機の容量を大きくしてもリニアに近い温度制御ができるから一定速圧縮機の台数を最小限にできる効果も得られる。

以下、本発明の具体的な実施例を図１〜６により説明する。

本発明による空気調和装置の実施例１を図１の冷凍サイクル構成図に基づいて説明する。
本実施例は、２つの独立した冷凍サイクルを有する空気調和装置の、特に圧縮機容量の調整などで空気温度の調整を行う空調調和装置に関する。

容量可変側の冷凍サイクルとしてインバータ式の圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４を、順次冷媒配管によって接続して冷凍サイクルを形成し、定速側の冷凍サイクルとして一定速圧縮機５、凝縮器６、膨張弁７、蒸発器８、再熱器９ａ，９ｂ、キャピラリチューブ１０ａ，１０ｂ、電磁弁１１ａ，１１ｂ、吸込空気温度センサ１２、吹出空気温度センサ１３、一定速の吐出圧力を検出する圧力センサ１４、温度センサ、圧力センサの検出信号を受け取り、冷凍サイクルをマイクロコンピュータ制御する制御器１５から構成される。

また、制御器は温度センサにより検知した温度と予め設定された目標温度により容量可変圧縮機の周波数と、一定速圧縮機のオン／オフと再熱機の容量を調整する。

冷房運転時は、容量可変側の冷凍サイクルにおいて圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器２で凝縮して高温高圧の液冷媒となり、電気式膨張弁３で減圧され、蒸発器４で蒸発して低温低圧のガス冷媒となり圧縮機１に戻る冷凍サイクルを形成する。定速側の冷凍サイクルも容量可変側のサイクルと同様の冷凍サイクルとなる。

また一定速においては、電磁弁１１ａ、１１ｂをそれぞれ開閉することで再熱器９ａ、９ｂへ流通する冷媒を調整し段階的に再熱容量を調整する構成となっている。電磁弁１１ａ、１１ｂが閉じている場合は、一定速においての冷媒の流れは、圧縮機５→凝縮器６→膨張弁７→蒸発器８→圧縮機５という流れになる。

一方で電磁弁１１ａ、１１ｂが開いている場合は、上記のように冷媒が流れると共に、圧縮機５→電磁弁１１ａ又は１１ｂ→再熱器９ａ又は９ｂ→キャピラリチューブ１０ａ又は１０ｂ→蒸発器８→圧縮機５という冷媒の流れも起きていることになる。

以上の構成により、所定風量の空気が容量可変側の冷凍サイクルでは蒸発器４を、定速側の冷凍サイクルでは蒸発器８を経た空気を再熱器９ａ，９ｂによって熱交換し、再加熱した上で冷房用として室内に吹き出される。ここで、圧縮機１の最大容量（最大冷房能力）は、圧縮機５の容量（冷房能力）の１００％以下に設定されている。また、図１では、再熱器の設置場所は蒸発器８の下流側となっているが、これは蒸発器４の下流側に設置することも可能である。

図２は、冷房負荷に対する圧縮機１のインバータ周波数の動作と、定速側の圧縮機５、電磁弁１１ａ，１１ｂの動作およびその動作による冷房能力の関係を示す図である。図２に示すように、冷房負荷が小さい場合は圧縮機１のインバータ周波数制御のみで対応し、冷房負荷の上昇に伴い定速側の圧縮機５を運転すると共に電磁弁１１ａ，１１ｂを開く。電磁弁を開くと再熱器に冷媒が流れ、再熱器は凝縮器として作用するため、冷媒が流れると凝縮能力が上がり、冷房能力は下がるように作用する。冷房負荷は、ユーザの設定温度に対する室内温度等により定まる。

したがって、インバータ圧縮機１の周波数を下げ、大容量の一定速圧縮機を運転するだけでは一気に冷房能力が上がってしまうが、上記のように一気に冷房能力が上がらないように再熱器に冷媒を流すことによりリニアに冷房能力を上げることが可能となる。このため、従来技術では困難であった小容量のインバータ圧縮機容量と大容量の一定速圧縮機の組み合わせにおける冷房負荷の変動に合わせたリニアに近い温度制御が可能となる。したがって小容量のインバータ圧縮機と大容量の一定速圧縮機の組み合わせにすることにより、空気調和機を構成する部品数を減らし、コスト減とすることが可能となる。

このように、二つの再熱器のうち、一つの再熱器の容量を容量可変のインバータ圧縮機の最大容量と最低容量の差に見合う量に設定し、空気温度によりインバータ圧縮機の容量が最大または最低となった場合に、開いている電磁弁１１ａ又は１１ｂのうち一方を閉じるという構成にすることにより上述した理由により容量の小さな容量可変圧縮機と容量の大きな一定速圧縮機の組み合わせで円滑な温度制御が可能となる。

電磁弁１１a又は１１ｂのどちらか一方を閉じると、二つの再熱器のうち一つの再熱器だけにしか冷媒が流れず、再熱器は凝縮器として作用するので冷房能力は上がる。この一つの再熱器の容量を上記のように容量可変圧縮機の最大容量と最低容量との差に見合う量に設定することにより、一方の電磁弁を閉じたことにより冷房能力が上がった分、可変容量圧縮機の容量を下げ、冷房能力が一気に上がるのではなく、徐々に上げるというリニアに近い制御が可能である。

なお、上記の冷房負荷については、空気調和装置の吸込温度が設定の目標吸込温度となるように制御器で制御する方法と、空気調和装置の吹出温度が設定の目標吹出温度となるように制御器で制御する方法がありどちらを採用してもよい。また制御器の設定によりどちらかを選択する方法も可能である。また、容量可変であれば、インバータ圧縮機ではなく、その他の圧縮機を使用してもよい。

本実施例を具体的に数値を用いて説明する。
例えば一定速圧縮機の容量を７５、容量可変圧縮機の容量を２５とすると、再熱器の容量の1つ分を２５に設定する。容量可変圧縮機の容量が最大の２５まで上がった場合、冷房負荷が高く冷房能力をさらに上げる必要があれば、一定速圧縮機の運転を始めると共に、容量可変圧縮機を停止させ、二つの再熱器を働かせる。

したがって、全体の容量は２５から、また容量可変圧縮機の容量を上げることにより、リニアに容量の制御が可能となる。また、容量可変圧縮機の容量が最大の２５まで上がった場合、全体の容量は５０となっているが、上記と同様にさらに冷房能力を上げる必要があれば、容量可変圧縮機の容量を０にして働いている二つの再熱器のうち、一つの再熱器のみを働かせるようにする。これにより、全体の容量は５０となり、また容量可変圧縮機の容量を上げることにより、リニアに容量の制御が可能となる。

再び、容量可変圧縮機の容量が最大の２５まで上がった場合には、全体の容量は７５となっているが、さらに冷房能力を上げる必要があれば、容量可変圧縮機の容量を０にして、働いている再熱器を働かせないようにする、つまり再熱器に冷媒を流さないようにする。これにより、全体の容量は７５となり、再び容量可変圧縮機の容量を上げることにより、リニアに容量の制御が可能となる、つまり冷房能力の制御をリニアにすることが可能となる。

上記の説明においては、容量可変圧縮機の容量を０から最大に変化させているが、最小容量から最大容量に変化させても構わないし、別の容量を設定して、その間で変化させることも可能である。また、再熱器の容量の設定についても、必ずしもそれぞれが同じである必要はないし、上記の考えのもとリニアに近い容量制御ができるように、即ち冷房能力のリニアに近い制御ができるように設定することができる。したがって、大容量の一定速圧縮機とそれよりも最大容量の小さい容量可変圧縮機の組み合わせによって、リニアに近い冷房能力の制御が可能となる。

また再熱器の数は本実施例では２つの再熱器を使用したもので説明しているが、1つの再熱器や３つ以上の再熱器であっても構わない。再熱器の数が多く容量の少ない再熱器を用いることにより、小容量のインバータ圧縮機と大容量の一定速圧縮機の組み合わせが可能となる。

次に本発明による実施例2について図３より説明する。
図３は定速側の冷凍サイクルにおける吐出圧力と再熱容量の関係を示した図である。再熱器は凝縮器として作用するため、室内の吹出温度は上がり、凝縮能力が上がるため高圧圧力を下げるように作用する。

一定速の吐出圧力の上昇に伴い再熱容量を１段階上昇させることで吐出圧力の上昇を抑制し、その後一定速の吐出圧力が低下したら再熱容量を元に戻す制御を行うことで、夏場などの過負荷運転時における吐出圧力上昇、保護装置の作動による空調機の停止を回避して連続運転することが可能となる。
空気調和装置が停止してしまう等の異常が発生してしまうような高負荷状態の場合には、実施例１の温度制御よりもこちらを優先して制御を行うことも可能である。

このように、再熱器の出口が冷凍サイクルの膨張弁の２次側に接続することで再熱器は凝縮器と同様の作用をするため、外気温度が高い等の理由により、高圧圧力が上昇した場合には、再熱器に冷媒を流すことで高圧圧力を低下することができるため、夏場などの過負荷時にも冷凍サイクルを停止させずに連続して運転させることが可能となる。

次に、本発明による第３の実施例を図４により説明する。図４は再熱器の流量調整方法として図１の再熱器９ａ，９ｂ、キャピラリチューブ１０ａ，１０ｂ、電磁弁１１ａ，１１を有する構成から、再熱器１６、流量調整弁１７を有する構成に変更し、制御器１５に流量調整弁１７の弁開度をリニアに制御させる制御手段を追加したものであり、その他は図１の構成と同じである。

図５は、本実施例における冷房負荷に対する圧縮機１のインバータ周波数の動作と、定速側の圧縮機５、流量調整弁１７の動作及びその動作による冷房能力の関係を示す図である。
図５に示すとおり、冷房負荷が小さい場合は圧縮機１のインバータ周波数制御のみで対応し、冷房負荷の上昇に伴い定速側の圧縮機５を運転すると共に流量調整弁の開度を調整する。再熱器は凝縮器として作用するため、流量調整弁を開くことにより冷媒が流れると凝縮能力が上がり、冷房能力が下がるように作用する。

したがって、大容量の一定速圧縮機を運転するだけでは一気に冷房能力が上がってしまうが、上記のようにリニアに近い冷房能力となるように再熱器を働かせることにより、従来技術では困難であった小さい容量の容量可変圧縮機と大きい一定速圧縮機の組み合わせにおける冷房負荷の変動に合わせたリニアに近い温度制御が可能となる。

また、第１の実施例では再熱容量の調整は電磁弁１１ａ，１１ｂの開閉で行うため所定の再熱容量で固定となるため、外気温度や空気調和装置の据付状態などにより変化する再熱能力（外気温度が高いほど、また据付状態としては配管長が長いほど吐出圧力が上昇することで再熱能力は小さくなる）はインバータ圧縮機側で調整する必要性があるが、本実施例では、流量調整弁によりリニアに再熱容量を調整できるため、従来技術では困難であった小容量のインバータ圧縮機と大容量の一定速圧縮機の組み合わせにおける冷房負荷の変動に合わせたリニアに近い温度制御が可能となる。

本発明の冷房能力の調整方法は、大容量の一定速圧縮機でおおまかな冷房能力を発揮し、インバータ圧縮機で微調整を行うというものであるが、再熱容量を変化させる際には、過渡的に冷房能力が変化するため、これを補正するためインバータ圧縮機の周波数の微調整が必要となる。つまり大容量の一定速圧縮機を運転させると同時に再熱容量を最大にする際には、多少の誤差がでるためインバータ周波数の微調整が必要となる。容量可変圧縮機の容量が最大になったとき、あるいは設定した上限の容量になった場合に、さらに冷房能力が必要な場合には、容量可変圧縮機の容量を下げると共に再熱器の容量をそれに対応して増やすことにより、リニアに近い容量制御、即ち冷房能力のリニアな制御が可能となる。

また、冷凍サイクルの特性として、吐出圧力が高いほど冷房能力は落ちる。したがって、再熱容量が変化する際の、インバータ圧縮機の周波数を変化させることによる冷房能力の変化する度合いは吐出圧力が高いほど小さくなる。よって、本実施例においては、吐出圧力が高いほど、再熱容量の変化を小さくするように流量調整弁を調節することにより、再熱容量変化時におけるインバータ圧縮機の周波数の微調整量を少なくし、従来技術では困難であった小容量のインバータ圧縮機と大容量の一定速圧縮機の組み合わせにおける冷房負荷の変動に合わせたリニアに近い温度制御が可能となる。

なお、上記の冷房負荷については、実施例１と同様に、空気調和装置の吸込温度が設定の目標吸込温度となるように制御器で制御する方法と、空気調和装置の吹出温度が設定の目標吹出温度となるように制御器で制御する方法があり、どちらを採用してもよく、また制御器の設定によりどちらかを選択する方法も可能である。

このように、再熱器の容量を連続的に変化させる手段を持つことで、空気温度制御による容量可変圧縮機の容量増減に伴い再熱器の容量を調整する際、施工条件や空気温度による再熱能力がいかに出るかの違いを判断し、運転状態に見合った分、再熱器の容量をリニアの調整することができ、実施例１のような段階的な再熱器容量調整方法に対して、より正確な温度制御が可能となる。

次に本発明による第４の実施例を図６により説明する。
図６は定速側の冷凍サイクルにおける吐出圧力と再熱容量の関係を示した図である。上述したように再熱器は凝縮器として作用するため、室内の吹出温度は上がり、凝縮能力が上がるため高圧圧力を下げるように作用する。そこで、一定速の吐出圧力の上昇に伴い再熱容量を徐々に増加させていき吐出圧力は所定の値まで低下した時点で再熱容量の増加を停止させ、その後吐出圧力の下降に伴い徐々に再熱容量を下げていくことで、急激な温度変化を抑制しながら定速側の冷凍サイクルを運転継続させることができ、夏場などの過負荷運転時における吐出圧力上昇、保護装置の作動による空調機の停止を回避して連続運転することが可能となる。

空気調和装置が停止してしまう等の異常が発生してしまうような高負荷状態の場合には、実施例１又は３の温度制御よりもこちらを優先して制御を行うことも可能である。

また、外気温度が高いなどで高圧圧力が上昇した場合に、再熱器に冷媒を流すことにより高圧圧力を低下させ、運転状態によって適当な再熱器の容量を上げることができるため、最低限の再熱器容量変化（能力低下）で過負荷時への対応が可能となる。

本発明の空気調和装置の実施例１と実施例２を説明する冷凍サイクル構成図。図１の空気調和装置における実施例１の制御内容を説明する線図。図１の空気調和装置における実施例２の制御内容を説明する線図。本発明の空気調和装置の実施例３と実施例４を説明する冷凍サイクル構成図。図４の空気調和装置における実施例３の制御内容を説明する線図。図４の空気調和装置における実施例４の制御内容を説明する線図。

符号の説明

１…容量可変圧縮機、２…第１の凝縮器、３…第１の膨張弁、４…第１の蒸発器、５…一定速圧縮機、６…第２の凝縮器、７…第２の膨張弁、８…第２の蒸発器、９ａ・９ｂ…再熱器、１０ａ・１０ｂ…キャピラリチューブ、１１ａ・１１ｂ…電磁弁、１２…吸込温度センサ、１３…吹出温度センサ、１４…圧力センサ、１５…制御器、１６…再熱器、１７…流量調整弁。

Claims

容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を冷媒配管によって順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を冷媒配管によって順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量との差よりも大きいものであり、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒配管と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒配管とを接続する第３の冷媒配管を設け、
この第３の冷媒配管には前記再熱器が備えられ、
前記空気調和装置の冷房負荷に応じて、前記一定速圧縮機の運転・停止と、前記容量可変圧縮機の周波数とを制御すると共に、前記第３の冷媒配管の開閉を制御する制御手段を有することを特徴とする空気調和装置。
容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、
この第３の冷媒流路には前記再熱器が備えられ、
前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態にする制御手段を有したことを特徴とする空気調和装置。
請求項２において、前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量よりも大きいものであり、
前記再熱器の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量の差以下であることを特徴とする空気調和装置。
容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する複数の第３の冷媒流路を有し、
この複数の第３の冷媒流路はそれぞれ前記再熱器を備え、
前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御する制御手段を備えていることを特徴とする空気調和装置。
請求項４において、前記複数の第３の冷媒流路にはそれぞれ電磁弁が備えられ、この電磁弁を制御することにより前記複数の第３の冷媒流路の開閉を行うように構成したことを特徴とする空気調和装置。
請求項４において、前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御した場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することを特徴とする空気調和装置。
請求項４において、前記一定速圧縮機の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量よりも大きいものであり、
前記再熱器の容量は前記容量可変圧縮機の最大容量と最小容量の差以下であることを特徴とする空気調和装置。
容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する複数の第３の冷媒流路を有し、
この複数の第３の冷媒流路はそれぞれ前記再熱器を備え、
前記空気調和装置の冷房負荷が予め設定された負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を設定値以下に制御すると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御する制御手段を有することを特徴とする空気調和装置。
請求項８において、前記複数の第３の冷媒流路を開状態に制御した場合、前記空気調和装置の冷房負荷に応じて前記容量可変圧縮機の周波数を変える制御をすることを特徴とする空気調和装置。
容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、
この第３の冷媒流路は前記再熱器を備えると共に冷媒流量調整弁が設けられ、
前記容量可変圧縮機の周波数が第１の設定値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記第１の設定値より低く設定された第２の設定値以下にすると共に、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記冷媒流量調整弁の開度を設定開度にする制御を行う制御手段を有したことを特徴とする空気調和装置。
請求項１０において、前記冷媒流量調整弁を前記設定開度にした場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することを特徴とする空気調和装置。
容量可変圧縮機、第１の凝縮器、第１の膨張弁及び第１の蒸発器を順次接続して構成される第１の冷凍サイクルと、
一定速圧縮機、第２の凝縮器、第２の膨張弁及び第２の蒸発器を順次接続して構成される第２の冷凍サイクルとを備えた空気調和装置であって、
前記第２の蒸発器から出た空気が通過する再熱器が備えられ、
前記一定速圧縮機と前記第２の凝縮器を接続する第１の冷媒流路と、前記第２の膨張弁と前記第２の蒸発器を接続する第２の冷媒流路とを接続する第３の冷媒流路を有し、
この第３の冷媒流路は前記再熱器を備えられると共に冷媒流量調整弁が設けられ、
前記空気調和装置の冷房負荷が予め設定された負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を設定値以下にし、前記一定速圧縮機を運転させ、更に前記冷媒流量調整弁の開度を設定開度にする制御手段を有したことを特徴とする空気調和装置。
請求項１２において、前記冷媒流量調整弁の開度を前記設定開度にした場合、前記容量可変圧縮機の周波数を変えることにより前記空気調和装置の冷房能力を制御することを特徴とする空気調和装置。
請求項１２において、空気調和装置の冷房負荷が前記負荷の値（第１の負荷の値）より大きく設定された第２の負荷の値以上になった場合に、前記容量可変圧縮機の周波数を前記設定値以下にし、前記冷媒流量調整弁の開度を前記設定開度（第１の設定開度）よりも大きく設定された第２の設定開度に制御することを特徴とする空気調和装置。