JP2011069555A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数設けられた室内機の運転に基づいて、効率の良い運転が可能な空気調和機を提供すること。
【解決手段】空気調和機100は、冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室14a、14bを有し、一方のシリンダ室14aで圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部2を有する密閉型圧縮機101と、密閉型圧縮機101に接続された室外熱交換器102と、室外熱交換器102に接続された複数の電子膨張弁103と、これら電子膨張弁103にそれぞれ接続された室内熱交換器105と、室内熱交換器105をそれぞれ収納するとともに、異なる室内に配置された室内機106と、1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段111と、室内の熱交換を行う室内機106の数に応じて、切換手段111を操作して、1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転を切り換える制御部121と、を備える構成とした。
【選択図】 図1
【解決手段】空気調和機100は、冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室14a、14bを有し、一方のシリンダ室14aで圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部2を有する密閉型圧縮機101と、密閉型圧縮機101に接続された室外熱交換器102と、室外熱交換器102に接続された複数の電子膨張弁103と、これら電子膨張弁103にそれぞれ接続された室内熱交換器105と、室内熱交換器105をそれぞれ収納するとともに、異なる室内に配置された室内機106と、1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段111と、室内の熱交換を行う室内機106の数に応じて、切換手段111を操作して、1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転を切り換える制御部121と、を備える構成とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、複数のシリンダを有するロータリ形の密閉型圧縮機及び複数の室内熱交換器室内機を備えた空気調和機に関する。
近年、シリンダ室を2室備え、必要に応じていずれか一方のシリンダ室のベーンをローラから離間保持し、そのシリンダ室の圧縮作用を中断させる、ロータリ形の密閉型圧縮機が知られている。また、このような密閉型圧縮機を用いた空気調和機として、2シリンダ圧縮運転から1シリンダ運転への移行を円滑に切換可能とし、低能力運転時における信頼性の向上可能な技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
上述した空気調和機では次のような問題があった。即ち、上述した空気調和機は、1シリンダ運転及び2シリンダ運転の切り換えは可能であるが、空気調和機の機器構成や能力可変に対応することが難しい。特に、異なる室内に設けられる複数の室内熱交換器を有する多室型の空気調和機では、各部屋の運転状況や室内環境によって、最適なシリンダの運転数の切り換えが困難であり、効率のよい、最適な運転となるように、シリンダの運転を切り換え可能な空気調和機が求められている。
そこで本発明は、複数設けられた室内機の運転に基づいて、効率の良い運転が可能な空気調和機を提供することを目的としている。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の空気調和機は、次のように構成されている。
本発明の一態様として、冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室を有し、一方のシリンダ室で圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部を有する密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続された室外熱交換器と、この室外熱交換器に複数接続された電子膨張弁と、これら電子膨張弁にそれぞれ接続された室内熱交換器と、これら室内熱交換器をそれぞれ収納し、且つ、異なる室内に配置されるとともに、配置された室内の熱交換が可能に形成された室内機と、前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段と、前記室内機により前記室内の熱交換が成される室数を判断可能に形成され、この室数に応じて前記切換手段を操作して前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転の一方を選択する制御部と、を備えることを特徴とする空気調和機が提供される。
本発明の一態様として、冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室を有し、一方のシリンダ室で圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部を有する密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続された室外熱交換器と、この室外熱交換器に複数接続された電子膨張弁と、これら電子膨張弁にそれぞれ接続された室内熱交換器と、これら室内熱交換器をそれぞれ収納し、且つ、異なる室内に配置されるとともに、配置された室内の熱交換が可能に形成された室内機と、前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段と、前記密閉型圧縮機により運転可能な最大空調能力と、前記室内の熱交換が成される前記室内機による空気調和に必要とする必要空調能力とを比較し、この比較結果に応じて前記切換手段を操作して前記1シリンダ圧縮運転及び前記第2シリンダ圧縮運転の一方を選択する制御部と、を備えることを特徴とする空気調和機が提供される。
本発明によれば、複数設けられた室内機の運転に基づいて、圧縮運転させるシリンダ数を選択し、効率の良い運転が可能な空気調和機とすることが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る空気調和機100について詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る空気調和機100の構成を示すとともに、空気調和機100に用いられる密閉型圧縮機101の構成を一部断面で示す説明図、図2は同空気調和機100の運転の一例を示す流れ図である。
図1は本発明の一実施の形態に係る空気調和機100の構成を示すとともに、空気調和機100に用いられる密閉型圧縮機101の構成を一部断面で示す説明図、図2は同空気調和機100の運転の一例を示す流れ図である。
図1に示すように、空気調和機100は、密閉型圧縮機101と、密閉型圧縮機101に接続された室外熱交換器102と、室外熱交換器102に接続された複数の電子膨張弁103と、これら電子膨張弁103に室外と室内との接続を行なうパックドバルブ(接続部)104a、104aを介してそれぞれ接続された室内熱交換器105と、を備えている。
また、空気調和機100は、例えば建造物の複数の部屋毎それぞれ設けられる室内機106にそれぞれ収納される複数の室内熱交換器105と、室外と室内との接続を行なうパックドバルブ(接続部)104b、104bを介してこれら室内熱交換器105の冷媒管が合流した合流管に接続されたアキュムレータ107と、このアキュムレータ107に接続された第1吸込管110a及び第2吸込管110bと、第2吸込管110bに接続された四方弁111と、この四方弁111に接続された第3吸込管110cと、を備えている。また、空気調和機100は、第1吸込管110a及び第3吸込管110cが密閉型圧縮機101に接続される。
空気調和機100は、密閉型圧縮機101から吐出された冷媒が、室外熱交換器102、電子膨張弁103、室内熱交換器105、アキュムレータ107を通過し、第1〜第3吸込管110a〜110c、及び、四方弁111を介して密閉型圧縮機101に吸い込まれる冷凍サイクル回路が形成されている。また、空気調和機100は、密閉型圧縮機101に接続されるインバータ回路120と、複数の電子膨張弁103、四方弁111及びインバータ回路120に接続された制御部121と、を備えている。
密閉型圧縮機101は、密閉ケース1と、密閉ケース1の上部に設けられた電動機部と、密閉ケース1内の下部に設けられた圧縮機構部2と、を備えている。密閉型圧縮機101は、この電動機部と圧縮機構部2とを回転軸4により連結することで構成されている。
電動機部は、密閉ケース1に嵌合固着されるステータと、このステータにより回転するロータとを有している。なお、電動機部は、インバータ回路120と接続され、このインバータ回路120を介して制御部121と電気的に接続される。
圧縮機構部2は、回転軸4の下部に、中間仕切板7を介して上下に配設される第1シリンダ8A及び第2シリンダ8Bを備えている。これら第1、第2シリンダ8A、8Bは、互いに外形形状寸法が相違し、且つ、内径寸法が同一となるように設定される。第1シリンダ8Aの外形寸法は、密閉ケース1の内径寸法よりもわずかに大に形成され、密閉ケース1内周面に圧入されたうえに、密閉ケース1外部からの溶接加工によって位置決め固定される。
第1シリンダ8Aの上面部には、主軸受9が取り付け固定される。第2シリンダ8Bの下面部には、副軸受11が取り付け固定される。中間仕切板7及び副軸受11の外形寸法は、第2シリンダ8Bの内径寸法よりもある程度大である。また、第2シリンダ8Bは、その内径位置がシリンダ中心からずれている。このため、第2シリンダ8Bの外周一部は、中間仕切板7及び副軸受11の外径よりも径方向に突出している。
回転軸4は、中途部と下端部が主軸受9と副軸受11に回転自在に軸支されている。また、回転軸4は、第1、第2シリンダ8A,8B内部を貫通するとともに、略180°の位相差を持って形成される2つの偏心部4a、4bを一体に備えている。各偏心部4a、4bは互いに同一直径をなし、第1、第2シリンダ8A,8B内径部に位置するように組み立てられる。各偏心部4a,4bの周面には、互いに同一直径をなす偏心ローラ13a、13bが嵌合される。
第1シリンダ8A及び第2シリンダ8Bは、中間仕切板7と主軸受9及び副軸受11で上下面が区画され、それぞれの内部にシリンダ室14a、14bが形成されている。各シリンダ室14a、14bは、互いに同一直径及び高さ寸法に形成され、各シリンダ室14a、14bに偏心ローラ13a、13bがそれぞれ偏心回転自在に収容される。
偏心ローラ13a、13bの高さ寸法は、各シリンダ室14a、14bの高さ寸法と同一に形成される。従って、偏心ローラ13a、13bは、互いに180°の位相差があるが、シリンダ室14a、14bで偏心回転することにより、同一の排除容積に設定される。第1、第2シリンダ8A、8Bには、シリンダ室14a、14bと連通するベーン室22a、22bが設けられている。各ベーン室22a、22bには、ベーン15a、15bがシリンダ室14a、14bに対して突没自在に収納されている。
ベーン室22a、22bは、ベーン15a、15bの両側側が摺動自在に移動できるベーン収納溝と、ベーン収納溝の端部に一体に連接され、ベーン15a、15bの後端部が収容される縦孔部とが形成されている。なお、第1シリンダ8Aには、その外周面とベーン室22aとを連通する横孔25が設けられ、ばね部材26が収容される。
ばね部材26は、ベーン15aの背面側側面と密閉ケース1内周面との間に介在され、ベーン15aに弾性力(背圧)を付与して、ベーン15aの先端縁を偏心ローラ13aに接触させる圧縮ばねである。
第2シリンダ8Bは、ベーン室22bに、ベーン15b以外の他の部材は収納されない。但し、ベーン15bの背面には、その背面に圧力が印加されることで、ベーン15bの先端縁が偏心ローラ13bに接触可能に形成されている。なお、ベーン15bの先端部は、第2シリンダ室14bに対向しており、ベーン先端部は、シリンダ室14b内の圧力を受ける。このため、ベーン15bは、先端部と後端部とに受ける圧力の大小、即ち圧力さにより移動する。
ベーン15a、15bの先端縁は、上方からの平面視で半円状に形成されており、偏心ローラ13a、13bの回転角度に係らず、円形状の偏心ローラ13a、13bの周壁にベーン15a、15bの先端縁が線接触する。
偏心ローラ13a、13bがシリンダ室14a、14bの内周壁に沿って偏心回転したとき、ベーン15a、15bは、ベーン収納溝に沿って往復動し、且つ、ベーン後端部が縦孔部から進退自在となる作用ができる。
また、第2シリンダ8Bの外形の一部は、第2シリンダ8Bの外径寸法形状と中間仕切板7及び副軸受11の外径寸法との関係から、密閉ケース1内に露出する。この第2シリンダ8Bにおける密閉ケース1への露出部分がベーン室22bに相当するように設計されており、ベーン室22b及びベーン15b後端部はケース内圧力を直接的に受けることになる。
特に、第2シリンダ8B及びベーン室22bは、構造物であるから、ケース内圧力を受けても何らの影響もないが、ベーン15bは、ベーン室22bに摺動自在に収容され、且つ、後端部がベーン室22bの縦孔部に位置するので、ケース内圧力を直接的に受ける。なお、第1,第2シリンダ8A,8Bには、取り付けボルト10,12が挿通若しくは螺挿される取り付け用孔又はねじ孔が設けられ、第1シリンダ8Aのみ円弧状のガス通し用孔部27が設けられている。
このような密閉型圧縮機101は、第1シリンダ8A及び第2シリンダ8Bの両方又は一方で圧縮運転を行う、2シリンダ圧縮運転(全能力運転)、及び、1シリンダ圧縮運転(能力半減運転)が可能に形成されている。
電子膨張弁103は、複数、例えば、2つ設けられている。なお、この電子膨張弁103は、室内熱交換器105と同数設けられ、それぞれ室内熱交換器105に接続されている。また、電子膨張弁103は、制御部121によりその開閉が操作可能に形成されている。
室内熱交換器105は、本実施の形態では2つ設けられている。なお、室内熱交換器105は、建造物の複数の部屋にそれぞれ設けられた室内機106に収納されている。このため、本実施の形態では、室内熱交換器105を有する室内機106が異なる2つの室内に設けられた空気調和機100として説明する。なお、異なる2室以上に室内機106を有する構成であれば、室内機106が設けられる室数は限定されない。
第1吸込管110aは、密閉ケース1及び第1シリンダ8Aの側部を貫通し、第1シリンダ室14a内に直接接続される。第2吸込管110bは、四方弁111の一のポートSに接続されている。第3吸込管110cは、四方弁111の一のポートCに接続されるとともに、密閉ケース1及び第2シリンダ8Bの側部を貫通し、第2シリンダ室14b内に直接的に接続される。
四方弁111は、4つのポートC,D,E,Sを備えている。具体的には、四方弁111は、第2吸込管110bに接続されるポートSと、第3吸込管110cが接続されるポートCと、密閉型圧縮機101の吐出管18の中途部から分岐する分岐管Pが接続するポートDと、その先端が図示しない栓体にて閉塞される閉塞管Xが接続されるポートEと、を備えている。
四方弁111は、例えば、ソレノイド弁であって、制御部121の指示、例えば異なる電圧を通電することで、各ポートC,D,E,Sの接続を切換可能に形成されている。具体的には、四方弁111は、第2吸込管110b及び第3吸込管110cを接続し、且つ、分岐管P及び閉塞管Xを接続する状態1として、ポートS及びポートCを接続するとともに、ポートD及びポートEを接続する。
また、四方弁111は、第2吸込管110b及び閉塞管Xを接続し、且つ、第3吸込管110c及び分岐管Pを接続する状態2として、ポートS及びポートEを接続するとともに、ポートCとポートDを接続する。このような四方弁111は、密閉型圧縮機101の1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転を切り換える切り換え手段である。
制御部121は、インバータ回路120に接続され、インバータ回路120を介して電動機部をインバータ制御可能に形成されている。制御部121は、各電子膨張弁103に接続され、電子膨張弁103の開閉により、各室内熱交換器105に冷媒を流すことが可能に形成されている。
即ち、制御部121は、部屋毎に設けられた室内機106の遠隔操作盤等により、指示があった場合には、運転指示のある室内機106の室内熱交換器105に冷媒を流すように、電子膨張弁103を開とし、且つ、冷媒を膨張させることが可能に形成されている。このように、制御部121は、複数の部屋の室内機106をそれぞれ運転可能であり、それぞれの部屋の空気調和が可能に形成されている。
制御部121は、四方弁111を切り換えることで、密閉型圧縮機101を第1、第2シリンダ8A,8Bにより圧縮運転をおこなう2シリンダ圧縮運転、及び、第1シリンダ8Aのみにより圧縮運転をおこなう1シリンダ圧縮運転の一方で運転可能に形成されている。制御部121は、室内機106によりその室内が熱交換される室数により2シリンダ圧縮運転及び1シリンダ圧縮運転を選択可能に形成されている。
即ち、制御部121は、切換手段である四方弁111の状態を切り換えることで、密閉型圧縮機101の運転を1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転の一方に切り換え可能に形成されている。
このように構成された空気調和機100は、2シリンダ圧縮運転(全能力運転)、及び、1シリンダ圧縮運転(能力半減運転)が、制御部121による四方弁111の切換により行われる。なお、四方弁111が状態1の場合には、第1、第3吸込管110a、110cにより冷媒が第1、第2シリンダ8A,8Bに吸い込まれ、2シリンダ圧縮運転が行われる。
また、四方弁111が状態2の場合には、第2シリンダ室14bが吐出管18から吐出された高圧の吐出圧により、高圧雰囲気下となり、ベーン15bの先端及び後端部ともに高圧の影響を受け、差圧が発生しないため、第1シリンダ8Aのみの1シリンダ圧縮運転が行われる。
次に、このような2シリンダ圧縮運転及び1シリンダ圧縮運転が切換可能に形成された空気調和機100の運転の一例を図2に示す流れ図を用いて説明する。図2に示すように、まず、遠隔操作盤等により空気調和機100の各室内機106の運転の指示があると、制御部121は、インバータ回路120を介して電動機部を駆動し、密閉型圧縮機101を運転させる。これにより、冷媒が圧縮されるとともに冷凍サイクル回路内を循環し、運転指示のあった室内機が運転されることで、空気調和機100の空調運転が開始する(ステップST1)。
制御部121は、このような空調運転を開始するとともに、遠隔操作盤により室内機106の運転の指示があった部屋数を検知するとともに、この部屋数が1室のみであるか否かの判断を行い、圧縮運転を選択する(ステップST2)。ここで、室内機106の運転指示があった部屋数が一室のみの場合(ステップST2のYES)には、四方弁111を状態2に切り換えて密閉型圧縮機101を1シリンダ圧縮運転させる(ステップST3)。
また、室内機106の運転指示があった部屋数が2室である場合(ステップST2のNO)には、四方弁111を状態1に切り換えて密閉型圧縮機101を2シリンダ圧縮運転させる(ステップST4)。
制御部121は、室内機106を運転させる室数により1シリンダ圧縮運転又は2シリンダ圧縮運転を選択し、どちらか一方により密閉型圧縮機101を運転させ、運転指示のあった部屋の室内機106の運転を行うとともに、常時、運転室数の変更を監視する。即ち、制御部121は、遠隔操作盤により各室内機106の運転又は停止の指示があるか否かを監視する(ステップST5)。遠隔操作盤による室内機106の停止指示がない場合(ステップST5のNO)には、制御部121は、ステップST3又はステップST4で選択された1シリンダ運転又は2シリンダ運転により、空気調和機100の空調運転を継続して行う(ステップST6)。
また、制御部121は、遠隔操作盤により、すべての室内機106の運転の停止指示があるか否かの監視を行い(ステップST7)、指示がない場合(ステップST7のNO)には、ステップST5に戻り、再び、遠隔操作盤の監視が行われる。なお、全ての室内機106の停止指示がある場合(ステップST7のYES)には、制御部121は、密閉型圧縮機101を、インバータ回路120を介して停止させ、空気調和機100の空調運転を停止させる(ステップST8)。
なお、ステップST5において、遠隔操作盤により各室内機106の運転又は停止の指示成された場合(ステップST5のYES)には、制御部121は、室内機106の運転指示の確認を行い、運転指示のある室内機106から、全ての室内機106が停止か否かの判断を行う(ステップST9)。このとき、全ての室内機106において停止指示があり、室内機106が運転される室数がない場合(ステップST9YES)には、ステップST8として、制御部121により空気調和機100の空調運転が停止される。
いずれかの部屋で室内機106の運転がなされる場合(ステップST9のNO)には、制御部121は、ステップST2に戻り、室内機106の運転の指示があった部屋数を検知するとともに、この部屋数が1室のみであるか否かの判断を行う。ステップST2以下、同様の動作が行われる。
このように構成された空気調和機100によれば、各部屋に設けられた室内機106の運転される数、即ち、室内の熱交換により空気調和を行う室数に応じて、1シリンダ運転又は2シリンダ運転を切換可能とすることで、複数設けられた室内機106の運転に基づいて、圧縮運転させるシリンダ数を選択し、効率の良い運転が可能となる。また、空気調和機100によれば、運転可能な空調能力が1シリンダ圧縮運転及び2シリンダ圧縮運転により可変することで、高能力運転と低能力運転が共存し、運転範囲が広くなる。
即ち、運転される室内機106の数により、必要とされる空気調和機100の空調能力が異なるため、室内の熱交換を行う室内機106の数に応じて高効率となる領域で密閉型圧縮機101を運転させることで、運転効率を向上し、省エネルギ化が可能となる。また、室内の熱交換を行う室内機106の数等のように、圧縮運転の切り替え条件を固定することで、圧縮運転の切り換え頻度を低減することが可能となり、各部品の信頼性の向上となる。
上述したように本実施の形態に係る空気調和機100によれば、室内機106により室内の熱交換が行われる室数に応じて1シリンダ運転又は2シリンダ運転を切り換えることで、空気調和機100の必要空調能力に応じた密閉型圧縮機101の運転が可能となり、運転効率を向上することが可能となる。
次に、上述した空気調和機100の第1の変形例に係る空気調和機100Aを説明する。
第1の変形例に係る空気調和機100Aは、制御部121Aを有し、制御部121A以外の構成は、上述した空気調和機100と略同様に形成されている。制御部121Aは、サーモオフ機能として、室内の熱交換により室内の温度が遠隔操作盤により指示された目標室温に空気調和された場合に、室内機106の運転を停止し、室内機106による熱交換を停止させる機能を有している。
第1の変形例に係る空気調和機100Aは、制御部121Aを有し、制御部121A以外の構成は、上述した空気調和機100と略同様に形成されている。制御部121Aは、サーモオフ機能として、室内の熱交換により室内の温度が遠隔操作盤により指示された目標室温に空気調和された場合に、室内機106の運転を停止し、室内機106による熱交換を停止させる機能を有している。
このように形成された空気調和機100Aは、図2のステップST2において、室内機106の運転の指示があった部屋数を検知するとともに、この部屋数が1室のみであるか否かの判断をする。制御部121Aは、部屋数が複数であった場合には、1室以外の部屋においてサーモオフ機能により、室内機106の運転が停止状態であるか否かの判断も行う。
即ち、制御部121Aは、遠隔操作盤により、室内機106の運転指示が成されていても、サーモオフ機能により運転が停止された室内機106において、遠隔操作盤により運転指示がない室内機106と同等に判断する。これにより、サーモオフ機能により運転が停止し、室数が1室となった場合であっても、密閉型圧縮機101は、制御部121Aにより1シリンダ運転が成される。
このため、空気調和機100Aは、上述した空気調和機100と同一機能を有するだけでなく、上述した空気調和機100よりも、さらに、サーモオフ機能により停止中の室内機106に応じて、密閉型圧縮機101を1シリンダ運転又は2シリンダ運転を選択することが可能となり、高い省エネルギ化が可能となる。
次に、上述した空気調和機100,100Aの第2の変形例に係る空気調和機100Bを説明する。
空気調和機100Bは、制御部121Bを有し、制御部121B以外の構成は、上述した空気調和機100、100Aと略同様に構成されている。制御部121Bは、密閉型圧縮機101の全能力運転時の最大出力による最大の空調能力(最大空調能力)T0が記憶されている。また、制御部121Bは、各室内機106の運転により必要とされる空調能力(必要空調能力)T1を算出可能に形成されている。具体的には、制御部121Bは、室内機106の暖房運転及び冷房運転等の運転モード、吹出風量、及び、設定温度等により必要な空調能力を算出可能に形成されている。
空気調和機100Bは、制御部121Bを有し、制御部121B以外の構成は、上述した空気調和機100、100Aと略同様に構成されている。制御部121Bは、密閉型圧縮機101の全能力運転時の最大出力による最大の空調能力(最大空調能力)T0が記憶されている。また、制御部121Bは、各室内機106の運転により必要とされる空調能力(必要空調能力)T1を算出可能に形成されている。具体的には、制御部121Bは、室内機106の暖房運転及び冷房運転等の運転モード、吹出風量、及び、設定温度等により必要な空調能力を算出可能に形成されている。
また、制御部121Bは、最大空調能力T0及び必要空調能力T1から、密閉型圧縮機101を1シリンダ運転又は2シリンダ運転させることが可能に形成されている。例えば、制御部121Bは、必要空調能力T1が最大空調能力T0の50%以下の場合(T1≦0.5T0)に、密閉型圧縮機101を1シリンダ運転させる。
なお、ここで50%とは高効率で密閉型圧縮機101を運転させるために1シリンダ圧縮運転と2シリンダ圧縮運転とを切り換える条件であり、最大空調能力T0の50%の空調能力である。即ち、空気調和機100の空調能力が最大空調能力T0の50%よりも大きくなると、1シリンダ圧縮運転から2シリンダ圧縮運転へと切り換えることで、密閉型圧縮機101を高効率で運転可能となる切換条件である。このため、1シリンダ圧縮運転と2シリンダ圧縮運転とを切り換える値は密閉型圧縮機101の構成等により適宜設定可能であるが、本変形例では、この切換条件を最大空調能力T0の50%として以下説明する。
このように構成された空気調和機100Bの運転の一例を図3を用いて説明する。図3に示すように、まず、遠隔操作盤等により空気調和機100Bの各室内機106の運転の指示があると、制御部121Bは、インバータ回路120を介して電動機部を駆動し、密閉型圧縮機101を運転させ、空気調和機100Bの空調運転が開始する(ステップST11)。
制御部121Bは、空気調和機100Bの空調運転を開始するとともに、遠隔操作盤により室内機106の運転の指示があった室内機106に必要な空調能力T1を算出し、最大空調能力T0と比較し、必要空調能力T1が最大空調能力T0の50%以下か否かの判断を行う(ステップST12)。ここで、必要空調能力T1が最大空調能力T0の50%以下である場合(ステップST12のYES)には、四方弁111を状態2に切り換えて密閉型圧縮機101を1シリンダ圧縮運転させる(ステップST13)。
また、必要空調能力T1が最大空調能力T0の50%より大きい場合(ステップST12のNO)には、四方弁111を状態1に切り換えて密閉型圧縮機101を2シリンダ圧縮運転させる(ステップST14)。
制御部121Bは、空調運転させる室数により1シリンダ圧縮運転又は2シリンダ圧縮運転のいずれかにより密閉型圧縮機101を運転させ、空気調和機100Bを空調運転させるともに、常時、運転室数の変更を監視する。即ち、制御部121Bは、遠隔操作盤により各室内機106の運転・停止又は空調運転条件の変更等の指示により、必要空調能力の変更の有無を監視する(ステップST15)。必要空調能力に変更がない場合(ステップST15のNO)には、ステップST13又はステップST14で選択された1シリンダ運転又は2シリンダ運転により、制御部121Bは、空気調和機100Bの空調運転を継続させる(ステップST16)。
また、制御部121Bは、遠隔操作盤により、すべての室内機106の運転の停止指示、即ち、必要空調能力T1=0であるか否かの判断を行い(ステップST17)、必要空調能力T1よりもT1が大きい(0<T1≦0.5T0)場合(ステップST17のNO)には、ステップST15に戻り、再び、遠隔操作盤の監視が行われる。なお、全ての室内機106の運転の停止指示があり、必要空調能力T1=0の場合(ステップST17のYES)には、制御部121Bは、密閉型圧縮機101を、インバータ回路120を介して停止させ、空気調和機100Bの空調運転を停止させる(ステップST18)。
なお、ステップST15において、遠隔操作盤により、各室内機106の運転又は停止の指示成された場合(ステップST15のYES)には、制御部121Bは、ステップST17と同様に、必要空調能力T1が0否かの判断を行う(ステップST19)。このとき、全ての室内機106において停止指示があり、T1=0の場合(ステップST19のYES)には、ステップST18として、制御部121Bにより空気調和機100Bの空調運転が停止される。
室内機106の運転がいずれかの部屋にてある場合(ステップST19のNO)には、ステップST12に戻り、制御部121Bは、必要空調能力T1が最大空調能力T0の50%以下か否かの判断を行う。ステップST12以下、同様の動作が行われる。
このように構成された空気調和機100Bによれば、必要空調能力と最大空調能力との比較により、上述した空気調和機100、100Aと同様に、1シリンダ運転及び2シリンダ運転を選択可能となり、高効率な密閉型圧縮機101の運転が可能となる。即ち、複数設けられた室内機106の運転に基づいて、圧縮運転させるシリンダ数を選択し、効率の良い運転が可能となる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した空気調和機100〜100Bでは、電子膨張弁103及び室内熱交換器105が2つ設けられた構成で説明したが、複数であれば3以上であってもよい。なお、1シリンダ運転及び2シリンダ運転の切り換えは、運転される室内機106(運転室数)又は最大空調能力と必要空調能力の各設定を適宜変更すればよい。また、上述した例では第1、第2シリンダ8A,8Bを有する構成としたが、シリンダ数は2以上であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
100〜100B…空気調和機、1…密閉ケース、2…圧縮機構部、4…回転軸、4a,4b…偏心部、7…中間仕切板、8A…第1シリンダ、8B…第2シリンダ、9…主軸受、10.12…取り付けボルト、11…副軸受、13a.13b…偏心ローラ、14a.14b…シリンダ室、15a.15b…ベーン、18…吐出管、22a,22b…ベーン室、25…横孔、26…ばね部材、27…ガス通し用孔部、101…密閉型圧縮機、102…室外熱交換器、103…電子膨張弁、104a、104b…パックドバルブ、105…室内熱交換器、106…室内機、107…アキュムレータ、110a〜110c…吸込管、111…四方弁、120…インバータ回路、121〜121B…制御部、C〜E,Sポート、P…分岐管、X…閉塞管。
Claims (3)
- 冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室を有し、一方のシリンダ室で圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部を有する密閉型圧縮機と、
前記密閉型圧縮機に接続された室外熱交換器と、
この室外熱交換器に複数接続された電子膨張弁と、
これら電子膨張弁にそれぞれ接続された室内熱交換器と、
これら室内熱交換器をそれぞれ収納し、且つ、異なる室内に配置されるとともに、配置された室内の熱交換が可能に形成された室内機と、
前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段と、
前記室内機により前記室内の熱交換が成される室数を判断可能に形成され、この室数に応じて前記切換手段を操作して前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転の一方を選択する制御部と、
を備えることを特徴とする空気調和機。 - 前記制御部は、前記室内の熱交換により前記室内の室温が目標室温に空気調和された際に、前記室内の熱交換を停止可能に形成され、前記室内の熱交換が成される室数及び前記室内の熱交換が停止された前記室内機の数に応じて前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転の一方を選択することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 冷媒を圧縮可能な2つのシリンダ室を有し、一方のシリンダ室で圧縮運転を行う1シリンダ圧縮運転、及び、両方のシリンダ室で圧縮運転を行う2シリンダ圧縮運転が可能な圧縮機構部を有する密閉型圧縮機と、
前記密閉型圧縮機に接続された室外熱交換器と、
この室外熱交換器に複数接続された電子膨張弁と、
これら電子膨張弁にそれぞれ接続された室内熱交換器と、
これら室内熱交換器をそれぞれ収納し、且つ、異なる室内に配置されるとともに、配置された室内の熱交換が可能に形成された室内機と、
前記1シリンダ圧縮運転及び前記2シリンダ圧縮運転を切り換える切換手段と、
前記密閉型圧縮機により運転可能な最大空調能力と、前記室内機により前記室内の熱交換に必要とする必要空調能力とを比較し、この比較結果に応じて前記切換手段を操作して前記1シリンダ圧縮運転及び前記第2シリンダ圧縮運転の一方を選択する制御部と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
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2009
- 2009-09-25 JP JP2009221383A patent/JP2011069555A/ja not_active Withdrawn
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