JP2685201B2 - 多室型空気調和機 - Google Patents

多室型空気調和機

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JP2685201B2
JP2685201B2 JP63038185A JP3818588A JP2685201B2 JP 2685201 B2 JP2685201 B2 JP 2685201B2 JP 63038185 A JP63038185 A JP 63038185A JP 3818588 A JP3818588 A JP 3818588A JP 2685201 B2 JP2685201 B2 JP 2685201B2
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heat exchanger
outdoor
compressor
capacity
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章宏 城野
浩 米田
弘喜 山田
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松下冷機株式会社
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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
    • F25B2400/0751Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities
    • 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
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多室型空気調和機の複数の室内機の運転・
停止による室内側熱交換器の容量の変化、圧縮機能力の
変化による冷凍サイクルの最適化制御に関する。
従来の技術 従来の多室型空気調和機を第5図、第6図を参考に説
明する。
1は、多室型空気調和機の室外機で、能力可変圧縮機
2、極数変換圧縮機3、四方弁4、室外側電動膨張弁
5、室外側熱交換器6、室外側ファン7を設置してい
る。8は室内機で、室外機1に4台並列に接続され、そ
れぞれ室内側電動膨張弁9、室内側熱交換器10、室内側
ファン11が設置されている(室内機8,室内側電動膨張弁
9、室内側熱交換器10、室内側ファン11は4台にそれぞ
れA,B,C,Dの添え字をつけ、特定する場合は室内機8A,8B
・・とするが、その他の場合は、室内機8,室内側電動膨
張弁9・・とよぶ)。能力可変圧縮機2は、インバータ
ー12により駆動電源周波数を変化し、回転数を変化させ
るこよにより能力を変化する。極数変換圧縮機3は圧縮
機電動機の極数を変える(たとえば2極と4極)ことに
より同様に回転数を変えて能力を変化する。13は、室外
機制御手段、14は室内機制御手段、15はコントローラー
である。
次に上記構成の動作について第6図のフローチャート
を参考に説明する。
STEP1−コントローラー15の指令に基ずき各室内機8の
室内機制御手段14は運転・停止の判断を行ない室外機に
信号を送る。
STEP2−信号を受けた室外側制御手段13は室内機8の
運転台数(運転総馬力数)、冷房,暖房の情報をもとに
極数変換圧縮機3の停止、4極運転、2極運転、および
能力可変圧縮機2の運転周波数の圧縮機運転モードを決
定する。
STEP3−決定した圧縮機運転モードおよび冷房,暖房
により室外側電動膨張弁5,室内側電動膨張弁9の開度を
決定し制御すると同時に四方弁4を冷房(暖房)に切り
換える。
STEP4−室内側ファン11、室外側ファン7、圧縮機2,3
を起動し冷房(暖房)運転を開始する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、最大能力馬力数
が運転総馬力数と等しい時、たとえば室外機1の能力が
10HP、室内機8が室内機8A,8B,8C,8Dと4台接続されて
いてそれぞれの能力が4HP,3HP,2HP,1HPの場合、室内機
8が4台とも運転であれば室外機1と室内機8の間で
は、室外側熱交換器6と室内側熱交換器10のバランスが
とれて何等支障はないが、室内機8が1台運転の場合、
とくに室内機8の運転容量が小さい場合、たとえば1HP
の室内機8Dの単独運転などという場合では、室外機1と
室内機8Dの間には大きくバランスがくずれ極数変換圧縮
機3の停止、能力可変圧縮機2の運転周波数のダウン、
室外側電動膨張弁5、室内側電動膨張弁9の制御だけで
は、最適運転状態とはならず、冷房運転時の低外気温条
件、暖房時の過負荷条件では、室内側熱交換器10への着
霜や、吐出圧力の過昇というような過大な凝縮器、また
は過小な蒸発器による現象が発生し、所定の能力が出せ
ないというほかにも、安全性、信頼性という面からも大
きな問題であった。
そこで本発明は、上記従来の欠点を改善するもので、
室内機の運転総馬力数の大小にかかわらず、常に安全
性、信頼性を保ちながら安定した運転状態で冷房(暖
房)を行なうものである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、並列に接続され
た能力可変圧縮機と極数変換圧縮機、四方弁、並列に接
続された少なくとも2個の冷媒流路を有する室外側熱交
換器、室外側電動膨張弁を設置した室外機と、室内側熱
交換器、室内側電動膨張弁を設置し、並列に接続された
複数の容量の異なる室内機とよりなり,前記室外側熱交
換器の少なくとも2個の冷媒流路により2種類以上の能
力の異なる2種類以上の熱交換器となる様に各冷媒流路
の入口と出口にそれぞれ二方弁を設置し、前記能力可変
圧縮機は、インバーターによる電源周波数制御により能
力を可変し、この周波数と前記極数変換圧縮機の運転極
数により、前記2個以上の冷媒流路をそれぞれ単独に、
または同時に動作するように切り替える制御を行なうと
いう構成を備えたものである。
作用 本発明は、上記した構成によって、並列に接続された
2台の圧縮機の合計運転能力によって室外側熱交換器の
2個の冷媒流路をそれぞれ単独に、または同時に使用し
て室内機の運転台数、運転容量に見合った室外側熱交換
能力としてつねに安定した冷房(暖房)運転を継続する
ものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参考に説明するが、
従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な
説明を省略する。
16は、室外側熱交換器A、17は室外側熱交換器B、18
a,18bは前記室外側熱交換器Aの入口、出口に設けた二
方弁、19a,19bは同じく前記室外側熱交換器Bの入口、
出口に設けた二方弁である。室外側熱交換器A16と、室
外側熱交換器B17の大きさの比率は、1:2であり、室外機
1の能力が10HPとするならば、室外側熱交換器A16は3.3
HP相当、室外側熱交換器B17は、6.7HP相当である。
次に上記構成の動作について第6図のフローチャート
を参考に説明する。
STEP1−コントローラー15の指令に基ずき各室内機8
の室内機制御手段14は運転・停止の判断を行ない室外機
に信号を送る。
STEP2−信号を受けた室外側制御手段13は室内機8の
運転台数(運転総馬力数)、冷房,暖房の情報をもとに
極数変換圧縮機3の停止、4極運転、2極運転、および
能力可変圧縮機2の運転周波数の圧縮機運転モードを決
定する。
STEP3−決定した圧縮機運転モードおよび冷房,暖房
により室外側電動膨張弁5,室内側電動膨張弁9の開度を
決定し制御すると同時に四方弁4を冷房(暖房)に切り
替える。また、二方弁18a,19b,19a,19bを開閉し、室外
側熱交換能力を設定する。
STEP4−室内側ファン11、室外側ファン7、圧縮機2,3
を起動し冷房(暖房)運転を開始する。
STEP5−運転中は、室内機8の運転負荷により室外側
制御手段13,室内側制御手段14は、適宜能力可変圧縮機
2の運転周波数、室外側電動膨張弁5,室内側電動膨張弁
9を制御し最適な運転状態とする。
運転中に新たに室内機8の運転・停止を行なう場合
は、 第3図の表に示すように、室外側熱交換能力を、例で
示したように、3.3,6.7,10HPと二方弁18a,18b,19a,19b
切り替えていく制御を圧縮機運転モードによって室外側
制御手段14は行なうが、たとえば室内機8の運転総馬力
数が2.2HPであり新たに2.0HPの室内機8Cを起動し運転総
馬力数が4.2HPとなった場合は、室外側熱交換器A16で運
転を継続し、反対に5.5HPから2.0HPの室内機8Cを停止し
運転総馬力数が3.5HPとなった場合は室外側熱交換器B17
で運転を継続するというようにして、各能力帯をオーバ
ーラップさせる。このことにより各能力帯の境界付近で
の負荷変動や室内機8の運転・停止による圧縮機運転周
波数の変化によっても室外側熱交換器A,B16,17が適度に
切り替わり、ハンチングを起こすという事態は回避でき
る。
このように、能力の異なる室外側熱交換器A16と室外
側熱交換器B17を並列に接続し、それぞれの入口と出口
に二方弁18a,18b、19a,19bを設置し、制御を行なうこと
で室内機8の運転台数(運転総馬力数)に応じて二方弁
18a,18b、19a,19bを開閉し、室外側熱交換器A,B16,17を
切り替えていくことにより常に適切な室内外の熱交換能
力、すなわち凝縮能力と蒸発能力がつりあった状態で運
転を行なうので安定した能力で運転できる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の多室型空気
調和機は、並列に接続された能力可変圧縮機と極数変換
圧縮機、四方弁、並列に接続された少なくとも2個の冷
媒流路を有する室外側熱交換器、室外側電動膨張弁を設
置した室外機と、室内側熱交換器、室内側電動膨張弁を
設置し、並列に接続された複数の容量の異なる室内機と
よりなり,前記室外側熱交換器の少なくとも2個の冷媒
流路により2種類以上の能力の異なる2種類以上の熱交
換器となる様に各冷媒流路の入口と出口にそれぞれ二方
弁を設置し、前記能力可変圧縮機は、インバーターによ
る電源周波数制御により能力を可変し、この周波数と前
記極数変換圧縮機の運転極数により、前記2個以上の冷
媒流路をそれぞれ単独に、または同時に動作するように
切り替える制御を行なうので、室内機の運転総馬力数が
室外機の能力に対して十分に小さくなった場合において
も、室外側熱交換器の二方弁を制御することにより室外
側熱交換器の凝縮能力(蒸発能力)を室内側熱交換器の
大きさに合わせ、3段階に変えることができるので、つ
ねに最適に近い運転状態を保つことができ、快適性、安
全性、信頼性、室内機選択の自由度の向上の面で多大な
効果を有する。
また、多室型空気調和機において、室内機の台数が増
加していく場合問題となる室外機と室内機間の制御も、
近年個別制御化が進められてきているが、本発明におい
ては圧縮機の能力制御とともに室外側能力制御を行なう
ためまったく問題がない。
なお、本実施例においては、室外側熱交換器の2個の
冷媒流路を、それぞれ単独の熱交換器として説明した
が、外形構造上はひとつの熱交換器であってもその内部
のパス構成によって2個の冷媒流路を有する場合も同一
の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である多室型空気調和機の冷
凍サイクル図、第2図は第1図の運転制御回路のブロッ
ク図、第3図は第1図の運転制御のフローチャート、第
4図は第1図の室外側熱交換器の切り替えを示すパター
ン図、第5図は従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル
図、第6図は第5図の運転制御のフローチャートであ
る。 2……能力可変圧縮器、3……極数変換圧縮器、4……
四方弁、5……室外側電動膨張弁、9……室内側電動膨
張弁、10……室内側熱交換器、16,17……室外側熱交換
器A,B、18a,18b,19a,19b……二方弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−111554(JP,A) 実開 昭62−192173(JP,U) 実開 昭51−14354(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】並列に接続された能力可変圧縮機と極数変
    換圧縮機、四方弁、並列に接続された少なくとも2個の
    冷媒流路を有する室外側熱交換器、室外側電動膨張弁を
    設置した室外機と、室内側熱交換器、室内側電動膨張弁
    を設置し、並列に接続された複数の容量の異なる室内機
    とよりなり、前記室外側熱交換器の少なくとも2個の冷
    媒流路により2種類以上の能力の異なる2種類以上の熱
    交換器となる様に各冷媒流路の入口と出口にそれぞれ二
    方弁を設置し、前記能力可変圧縮機は、インバータによ
    る電源周波数制御により能力を可変し、この周波数と前
    記極数変換圧縮機の運転極数により、前記2個以上の冷
    媒流路をそれぞれ単独、組み合わせ、または同時に動作
    するように切り替える制御を行なうことを特徴とした多
    室型空気調和機。
JP63038185A 1988-02-19 1988-02-19 多室型空気調和機 Expired - Lifetime JP2685201B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297494A (zh) * 2011-08-02 2011-12-28 南京天加空调设备有限公司 多联机制冷低负荷稳定运行的方法及系统

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