JP2557423B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2557423B2 JP62288118A JP28811887A JP2557423B2 JP 2557423 B2 JP2557423 B2 JP 2557423B2 JP 62288118 A JP62288118 A JP 62288118A JP 28811887 A JP28811887 A JP 28811887A JP 2557423 B2 JP2557423 B2 JP 2557423B2
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    • 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
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    • F25B2600/02Compressor control
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    • F25B2600/0253Compressor control by controlling speed with variable speed
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、室外ユニットおよび室内ユニットからな
るスプリット形の空気調和機に関する。
(従来の技術) 空気調和機においては、圧縮機が能力可変式(回転数
可変式)であるものとそうでないものとの二種類があ
り、室内,外ユニット間の送受信信号は前者のものは運
転周波数指令,後者のものは運転オン,オフ指令となっ
ている。
ここで、圧縮機が能力可変式である場合の制御を第5
図および第6図により説明する。なお、第5図は冷房運
転用である。
すなわち、室内熱交温度Teを検知し、それと設定値
α,β(α<β)とを比較する。熱交温度Teが設定値α
よりも高いC領域にあれば、通常運転とし、熱交温度Te
と設定値αとの差に応じて圧縮機の運転周波数を増減す
る。熱交温度Teが低下して設定値αよりも低いA領域に
至ると、そのときの運転周波数をT1時間保持する。T1
間が経過してもA領域であれば、そのT1時間ごとに運転
周波数をステップダウンする。熱交温度Teが上昇して設
定値α,β間のB領域に至ると、そのときの運転周波数
を保持する。熱交温度Teがさらに上昇して設定値βより
も高いC領域に至ると、通常運転に復帰する。
一方、圧縮機が能力可変式でない場合の制御を第5図
および第7図により説明する。
すなわち、室内熱交温度Teを検知し、それと設定値
α,βとを比較する。熱交温度Teが設定値αよりも高い
C領域にあれば、圧縮機を運転オンする。熱交温度Teが
低下して設定値αよりも低いA領域に至ると、圧縮機の
運転オン状態をそのままT1′時間保持する。T1′時間が
経過してもA,B領域であれば、圧縮機を運転オフする。
熱交温度Teが上昇して設定値βよりも高いC領域に至る
と、圧縮機を運転オンする。
このように室外ユニットの機種に応じて送受信信号の
形態が異なるため、二通りの送受信システムを設ける必
要があり、システムとしての統一性に乏しく、汎用性に
劣るとともに、コスト上昇の大きな要因となっている。
この発明は上記の用うな事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、室外ユニットの機種にか
かわらず室内,外ユニット間の送受信信号の形態を統一
することができ、これにより汎用性の向上およびコスト
の低減などを可能とするすぐれた空気調和機を提供する
ことにある。
[発明構成] (問題点を解決するための手段) 圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユニット、お
よび室内熱交換器を有する室内ユニットからなる空気調
和機において、 前記室内熱交換器の温度を検知する温度検知手段と、 前記室内ユニットに設けられ、前記温度検知手段の検
知温度Teと予め定められた設定値αおよび設定値β(>
α)とを比較し、その比較結果である空調負荷に対応す
る運転周波数指令を発する手段と、 前記室外ユニットに設けられ、前記圧縮機が能力可変
式であるかどうかを判別する手段と、 前記室外ユニットに設けられ、前記判別結果が能力可
変式であれば、前記室内ユニットからの運転周波数指令
をそのまま取込んで前記圧縮機の運転周波数を制御する
手段であって;検知温度Teが設定値αよりも高いC領域
にあれば通常運転として検知温度Teと設定値αとの差に
応じて圧縮機の運転周波数を増減し;検知温度Teが低下
して設定値αよりも低いA領域(前記室内熱交換器が凍
結し得る冷房低負荷時)に至るとそのときの運転周波数
をT1時間保持し且つT1時間が経過してもA領域にあれば
そのT1時間ごとに運転周波数をステップダウンし;検知
温度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に至るとその
ときの運転周波数を保持し;検知温度Teがさらに上昇し
て設定値βよりも高いC領域に至ると前記通常運転に復
帰する;と、 前記室外ユニットに設けられ、前記判別結果が能力可
変式でなければ、前記室内ユニットからの運転周波数指
令のうち所定周波数以上を運転オン指令,所定周波数以
下を運転オフ指令として取込んで前記圧縮機の運転をオ
ン,オフ制御する手段であって;検知温度Teが設定値α
よりも高いC領域にあれば圧縮機を運転オンし;検知温
度Teが低下して設定値αよりも低いA領域(前記室内熱
交換器が凍結し得る冷房低負荷時)に至ると圧縮機の運
転オン状態のままT2(>T1)時間だけ保持し且つT2時間
が経過してもA領域であれば圧縮機を運転オフし;検知
温度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に至ると圧縮
機の運転オフの状態をそのまま保持し;検知温度Teがさ
らに上昇して設定値βよりも高いC領域に至ると圧縮機
を運転オンする;とを備える。
(作用) 圧縮機が能力可変式であれば運転周波数指令をそのま
ま取込む。圧縮機が能力可変式でなければ運転周波数指
令のうち所定周波数以上運転オン指令、所定周波数以下
を運転オフ指令として取込む。
(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
第1図において、1は圧縮機で、その圧縮機1に四方
弁2、室外熱交換器3、減圧器たとえば膨張弁4、室内
熱交換器5を順次連通し、ヒートポンプ式冷凍サイクル
を構成している。
つまり、冷房運転は図示実線矢印の方向に冷媒を流し
て冷房サイクルを形成し、室外熱交換器3を凝縮器、室
内熱交換器5を蒸発器として作用させる。
暖房運転時は、四方弁2の切換作動により、図示破線
矢印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、室内
熱交換器5を凝縮器、室外熱交換器3を蒸発器として作
用させる。
そして、室外熱交換器3の近傍に室外ファン6を設け
る。さらに、室内熱交換器5の近傍に室内ファン7を設
けるとともに、室内熱交換器5に熱交温度センサ8を取
付ける。
しかして、圧縮機1,四方弁2,室外熱交換器3,膨張弁4,
室外ファン6などにより、室外ユニットAを構成してい
る。この室外ユニットAにはマイクロコンピュータを主
体とする室外制御部10を設け、その室外制御部10に圧縮
機1,室外ファン6を接続する。
さらに、室内熱交換器5,室内ファン7,熱交温度センサ
8などにより室内ユニットBを構成している。この室内
ユニットBにはマイクロコンピュータを主体とする室内
制御部20を設け、その室内制御部20に室外ファン7,熱交
温度センサ8,運転操作部21を接続する。
さらに、室内制御部20と室外制御部10を渡り線30で接
続する。
つぎに、上記のような構成において第2図ないし第5
図を参照しながら動作を説明する。
運転操作部21で冷房運転を設定し、かつ運転開始操作
を行なう。すると、室内制御部20および室外制御部10の
制御により、圧縮機1,室外ファン6,室内ファン7が起動
し、冷房運転の開始となる。
この運転時、室内制御部20は、熱交温度センサ8の検
知温度(蒸発器温度)Teと設定値α,βとを比較し、そ
の比較結果であるところの空調負荷に対応する運転周波
数指令fを発する。
運転周波数指令fは、最低運転周波数(たとえば30H
z)を表わすf3(f min)から最高運転周波数(たとえば
120Hz)を表わすf maxまで多段階に分かれている。
一方、室外制御部10は、圧縮機1が能力可変式である
かどうかを判別する機能を有しており、能力可変式であ
れば、室内制御部20からの運転周波数指令fをそのまま
取込んで圧縮機1の運転周波数(インバータ回路の出力
周波数)を制御する。
したがって、熱交温度Teが設定値αよりも高いC領域
にあれば、通常運転とし、熱交温度Teと設定値αとの差
に応じて圧縮機1の運転周波数を増減する。熱交温度Te
が低下して設定値αよりも低いA領域に至ると(室内熱
交換器5が凍結し得る冷房低負荷時)、そのときの運転
周波数をT1時間保持する。T1時間が経過してもA領域で
あれば、そのT1時間ごとに運転周波数をステップダウン
する。熱交温度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に
至ると、そのときの運転周波数を保持する。熱交温度Te
がさらに上昇して設定値βよりも高いC領域に至ると、
通常運転に復帰する。
ただし、室外制御部10は、圧縮機1が能力可変式なけ
れば、室内制御部20からの運転周波数指令fのうち所定
周波数たとえばf3以上の運転オン指令、それ以下を運転
オフ指令として取込み、圧縮機1の運転をオン,オフ制
御する。
したがって、熱交温度Teが設定値αよりも高いC領域
にあれば、圧縮機1を運転オンとする。熱交温度Teが低
下して設定値αよりも低いA領域に至ると(室内熱交換
器5が凍結し得る冷房低負荷時)、圧縮機1の運転オン
状態をそのままT2(>T1)時間だけ保持する。T2時間が
経過してもA領域であれば、圧縮機1の運転オフする。
熱交温度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に至る
と、運転オフ状態をそのまま保持する。熱交温度Teがさ
らに上昇して設定値βよりも高いC領域に至ると、圧縮
機1を運転オンする。
この場合、熱交温度TeがA領域に入る冷房低負荷時に
おいて、圧縮機1の運転オン状態保持を能力可変式の場
合の運転周波数保持(T1時間)よりも長いT2時間として
いるが、これはすぐに運転オフとなるのを防ぎ、安定運
転を確保するためのものである。
このように、室外制御部10に、圧縮機1が能力可変式
であるかどうかを判別する機能を設けるとともに、判別
結果が能力可変式であれば運転周波数指令をそのまま取
込み、判別結果が能力可変式でなければ運転周波数指令
のうち所定周波数以上を運転オン指令、所定周波数以下
を運転オフ指令として取込む機能を設けたので、室外ユ
ニットAの機種にかかわらず、室内,外ユニットA,B間
の送受信信号の形態を統一することができる。空気調和
機としてのシステムの統一化が図れる。
したがって、汎用性の向上およびコストの低減が可能
となる。
なお、冷房運転についてのみ説明したが、暖房運転に
おいても同様の制御を行なう。
その他、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
[発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、室内ユニットに
設けられ空調負荷に対応する運転周波数指令を発する手
段と、室外ユニットに設けられ圧縮機が能力可変式であ
るかどうかを判別する手段と、室外ユニットに設けられ
前記判別結果が能力可変可変式であれば前記室内ユニッ
トからの運転周波数指令をそのまま取込み、判別結果が
能力可変式でなければ運転周波数指令のうち所定周波数
以上を運転オン指令,所定周波数以下を運転オフ指令と
して取込む手段とを備えたので、室外ユニットの機種に
かかわらず室内,外ユニット間の送受信信号の形態を統
一することができ、これにより汎用性の向上およびコス
トの低減などを可能とするすぐれた空気調和機を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第2図は
同実施例の動作を説明するためのフローチャート、第3
図は同実施例における空調負荷と運転周波数指令の関係
を示す図、第4図は同実施例における運転周波数指令と
圧縮機のオン,オフ運転の関係を示す図、第5図は同実
施例および従来の空気調和機における室内熱交温度と設
定値の関係を示す図、第6図および第7図はそれぞれ従
来の空気調和機の動作を説明するためのフローチャート
である。 1……圧縮機、3……室外熱交換器、4……膨張弁(減
圧器)、5……室内熱交換器、8……熱交温度センサ、
10……室外制御部、20……室内制御部、A……室外ユニ
ット、B……室内ユニット。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユ
    ニット、および室内熱交換器を有する室内ユニットから
    なる空気調和機において、 前記室内熱交換器の温度を検知する温度検知手段と、 前記室内ユニットに設けられ、前記温度検知手段の検知
    温度Teと予め定められた設定値αおよび設定値β(>
    α)とを比較し、その比較結果である空調負荷に対応す
    る運転周波数指令を発する手段と、 前記室外ユニットに設けられ、前記圧縮機が能力可変式
    であるかどうかを判別する手段と、 前記室外ユニットに設けられ、前記判別結果が能力可変
    式であれば、前記室内ユニットからの運転周波数指令を
    そのまま取込んで前記圧縮機の運転周波数を制御する手
    段であって;検知温度Teが設定値αよりも高いC領域に
    あれば通常運転として検知温度Teと設定値αとの差に応
    じて圧縮機の運転周波数を増減し;検知温度Teが低下し
    て設定値αよりも低いA領域(前記室内熱交換器が凍結
    し得る冷房低負荷時)に至るとそのときの運転周波数を
    T1時間保持し且つT1時間が経過してもA領域にあればそ
    のT1時間ごとに運転周波数をステップダウンし;検知温
    度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に至るとそのと
    きの運転周波数を保持し;検知温度Teがさらに上昇して
    設定値βよりも高いC領域に至ると前記通常運転に復帰
    する;と、 前記室外ユニットに設けられ、前記判別結果が能力可変
    式でなければ、前記室内ユニットからの運転周波数指令
    のうち所定周波数以上を運転オン指令,所定周波数以下
    を運転オフ指令として取込んで前記圧縮機の運転をオ
    ン,オフ制御する手段であって;検知温度Teが設定値α
    よりも高いC領域にあれば圧縮機を運転オンし;検知温
    度Teが低下して設定値αよりも低いA領域(前記室内熱
    交換器が凍結し得る冷房低負荷時)に至ると圧縮機の運
    転オン状態のままT2(>T1)時間だけ保持し且つT2時間
    が経過してもA領域であれば圧縮機を運転オフし;検知
    温度Teが上昇して設定値α,β間のB領域に至ると圧縮
    機の運転オフの状態をそのまま保持し;検知温度Teがさ
    らに上昇して設定値βよりも高いC領域に至ると圧縮機
    を運転オンする;と、 を具備したことを特徴とする空気調和機。
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