JP2689025B2 - 多室形空気調和機 - Google Patents

多室形空気調和機

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JP2689025B2
JP2689025B2 JP2400516A JP40051690A JP2689025B2 JP 2689025 B2 JP2689025 B2 JP 2689025B2 JP 2400516 A JP2400516 A JP 2400516A JP 40051690 A JP40051690 A JP 40051690A JP 2689025 B2 JP2689025 B2 JP 2689025B2
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浩 北山
信博 中川
隆幸 高谷
龍三 藤本
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松下冷機株式会社
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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
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/005Outdoor unit expansion valves
    • 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
    • F25B2500/00Problems to be solved
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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
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    • 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

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多室形空気調和機に関
し、特に、暖房運転時の個別制御が行われる多室形空気
調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビルの空調には、個別分散空調が
多く採用されるようになり、特開平1−21287号公報の
発明のような多室形空気調和機の個別の制御化が進めら
れてきた。
【0003】この種の従来の多室形空気調和機について
図3ないし図5により説明する。
【0004】図3は、従来の多室形空気調和機の構成
図、図4は室外機側の制御フローチャート、図5は室内
機側の膨張弁の制御フローチャートである。
【0005】図3において、多室形空気調和機の室外機
1は、能力可変圧縮機2,四方弁3,室外機側熱交換器
4,室外機側電動膨張弁5および室外機側ファン6か
ら、また、これに接続される複数の室内機7a,7b,7
cおよび7dは、それぞれ室内機側電動膨張弁8a,8b,
8cおよび8d、室内機側熱交換器9a,9b,9cおよび
9dならびに室内機側ファン10a,10b,10cおよび10dか
ら構成されている。また、上記の室外機側電動膨張弁5
と室内機側電動膨張弁8a,8b,8cおよび8dは液管11
で、室内機側熱交換器9a,9b,9cおよび9dと四方弁
3はガス管12でそれぞれ接続されている。さらに、室外
機1では、四方弁3に接続するガス管12に設けられた圧
力検知器13の検出圧力に応じてインバータ制御器14で制
御されるインバータ15が能力可変圧縮機2に、また、室
外機側電動膨張弁5に接続された液管11に設けられた冷
媒温度検知器16の検出温度に応じて開度を制御する膨張
弁制御器17が室外機側電動膨張弁5にそれぞれ接続され
ている。また、室内機7a,7b,7cおよび7dでは、そ
れぞれ室内機側熱交換器9a,9b,9cおよび9dの吸込
口に配置された空気温度検知器18a,18b,18cおよび18d
の検出空気温度とリモートコントローラ(以下リモコン
と称し図示せず)に設定された室内設定温度との相異量
から部屋の空調負荷算出器19a,19b,19cおよび19dが算
出した空調負荷に応じて開度を制御する膨張弁制御器20
a,20b,20cおよび20dが、それぞれ室内機側電動膨張弁
8a,8b,8cおよび8dに接続されている。
【0006】以上のように構成された多室形空気調和機
の動作について、暖房運転を例として説明する。
【0007】能力可変圧縮機2から吐出された高温高圧
の冷媒は、四方弁3およびガス管12を通り室内機側熱交
換器9a,9b,9cおよび9dに流入して凝縮液化し、室
内機側電動膨張弁8a,8b,8cおよび8dならびに液管
11を介して室外機側電動膨張弁5で減圧され、室外機側
熱交換器4で蒸発気化し、再び四方弁3を通り能力可変
圧縮機2にもどる。
【0008】この時、能力可変圧縮機2の能力は、その
時の空調負荷に応じて変化する圧力検知器11により検知
された(S41)検知圧力(暖房時は凝縮圧力)が、予め決め
られた所定の圧力を読み取り(S42)、この設定圧力と配
管圧力比較し差圧を算出する(S43)。そして、差圧に対
応して能力可変圧縮機2の運転周波数を決定し(S44)、
インバータ制御器14によりインバータ15を制御して(S4
5)、検知圧力が所定の圧力より高い時は低速方向、低い
時は高速方向に制御される。
【0009】また、室外機側電動膨張弁5は、その時の
運転状態に応じて変化する冷媒温度検知器16により検出
された(S46)室内機7a,7b,7cおよび7dと室外機側
電動膨張弁5の間の液管11の温度が、読み込んだ設定温
度(S47)と比較して温度差を算出する(S48)。そして、
この温度差に対応して室外機側電動膨張弁5の開度を決
定し(S49)、予め決められた所定の温度になるように
(所定の過冷却度になるように)室外機側電動膨張弁制御
器17により、検知温度が所定の温度より高い時は閉方
向、低い時は開方向に制御される(S50)。
【0010】さらに、室内機側電動膨張弁8a,8b,8
cおよび8dは、リモコンで設定された室温設定値と空気
温度検知機18a,18b,18cおよび18dで検出される室内機
7a,7b,7cおよび7dの吸込空気の温度(S51)とリモ
コンで設定された室温設定値(S52)とから空調負荷算出
器19a,19b,19cおよび19dにより部屋の空調負荷を算出
し(S53)、この算出された空調負荷に応じて室内機側電
動膨張弁8a,8b,8cおよび8dの開度を決定して(S5
4)、空調負荷が大きい時は開方向に、小さい時は閉方向
に制御される(S55)。
【0011】そして、室外機1の能力可変圧縮機2の運
転周波数と室外機側電動膨張弁5の開度と、室内機側電
動膨張弁8a,8b,8cおよび8dの開度は、それぞれ独
立して制御される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、能力可変圧縮機2の運転周波数と室外機側電
動膨張弁5の開度は、ともに室外機1側の制御要素であ
ることから同期した制御タイミングで制御される。
【0013】従って、通常の運転状態の場合は何等問題
はないが、過渡の運転状態の場合に吐出温度の過昇や吸
入圧力の低下により暖房能力が低下するという問題があ
った。
【0014】即ち、過渡の運転状態である立上がり運転
時とか、例えば、室内機1の運転台数が、4台から急に
1台に変わる急激な運転状態の変化時には凝縮圧力の変
化に対し過冷却度の変化のスピードが遅いために、能力
可変圧縮機2の運転周波数と室外機側電動膨張弁5の開
度を同時に制御すると、凝縮圧力の変化中に過冷却度を
変化させることになり、室外機側電動膨張弁5の開度を
絞っても過冷却度が小さくなるといった逆応答を生じ、
設計した室外機側電動膨張弁5の開度より小さくなり過
ぎ、時間が経って過渡状態から通常状態になった時に室
外機側電動膨張弁5の開度が復帰せず室外機側電動膨張
弁5の絞り過ぎによる吐出温度の過昇や吸入圧力の低下
が生じ、信頼性が低く且つ快適性が劣るという問題があ
った。
【0015】本発明は、上記の問題を解決するもので、
過渡の運転状態の場合でも吐出温度の過昇や吸入圧力の
低下による暖房能力の低下が生じない、信頼性が高い快
適性に優れた多室形空気調和機を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、上記インバータ制御器14と室外機1の膨
張弁制御器17との制御タイミングをずらすものである。
【0017】
【作用】上記の構成により、立上がり時や急激な運転状
態の変化時などの過渡の運転状態で、変化スピードが遅
い過冷却度の制御、すなわち室外機側膨張弁5の開度制
御を、能力可変圧縮機2の運転周波数を制御して凝縮圧
力がほぼ安定した後に行うので、室外機側電動膨張弁5
の過度な絞り過ぎが防がれ、吐出温度の過昇や吸入圧力
の低下が生じない。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例を図1および図2により説
明する。しかし、多室形空気調和機の構成は、従来と変
らないので、その説明は省略する。
【0019】図2は、室外機1の制御要素である能力可
変圧縮機2の運転周波数を制御するインバータ制御器14
と室外機側電動膨張弁5の開度を制御する室外電動膨張
弁制御器17の制御タイミングを示しており、両者の間に
時間差ΔTを設けている。
【0020】上記のように構成された多室形空気調和機
の動作について、暖房運転を例として説明する。なお、
冷媒の動作は従来例と変らないので、その説明は省略す
る。
【0021】多室形空気調和機を運転すると、まず、圧
力検知器13が、その時の圧力(暖房時は凝縮圧力)を検出
し(S1)、予め設定された所定の圧力と比較して(S
2,S3,S4)、検出圧力の方が高ければインバータ
制御器14がインバータ15を介して能力可変圧縮機2に運
転周波数を下げるように指示し、低ければ運転周波数を
上げるように指示する(S5)。その後ΔT時間経過した
時に(S6)、冷媒温度検知器16がその時の室内機7a,
7b,7cおよび7dの液管11の温度を検出し(S7)、予
め設定された所定の温度と比較して、検知温度の方が高
ければ室外機1の膨張弁制御器17から室外機側電動膨張
弁5に所定開度閉じるように指示され、低ければ所定開
度開けるように指示する(S8,S9)。
【0022】また、室内機側電動膨張弁8a,8b,8c
および8dは、従来例と同様に室外機1の制御要素とは
独立して制御され、リモコンで設定された室温設定値と
空気温度検知器18a,18b,18cおよび18dで検出される室
内機7a,7b,7cおよび7dの吸込空気の温度から空調
負荷算出器19a,19b,19cおよび19dが算出した空調負荷
に応じて、室内機7a,7b,7cおよび7dの膨張弁制御
器20a,20b,20cおよび20dにより室内機側電動膨張弁8
a,8b,8cおよび18dを、空調負荷が大きい時は開方向
に、小さい時には閉方向にそれぞれ制御する(S10,S1
1)。
【0023】この時、室外機1は、室外機側電動膨張弁
5は能力可変圧縮機2の運転周波数が変化してΔT時間
後制御されるため、冷媒システムの凝縮圧力がほぼ安定
した状態で、過冷却度を制御することになり、これは凝
縮圧力に応じた過冷却度を制御することになり、通常運
転および過渡の運転状態において共に適正な制御が行わ
れる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常運転はもちろんのこと過渡の運転状態の場合でも室
外機側電動膨張弁を絞り過ぎる現象が生ぜず、吐出温度
の過昇による機器の信頼性の低下や吸入圧力の低下によ
る能力低下によって快適性が低下することのない信頼性
の高い多室形空気調和機が得られる。
【0025】なお、本発明は多室形空気調和機だけでな
く、室内機1台、室外機1台の通常の空気調和機におい
ても同様の効果を有することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多室形空気調和機の室外機側制御
要素の制御フローチャートである。
【図2】本発明による多室形空気調和機の室外機側制御
要素の制御タイミングチャートである。
【図3】従来の多室形空気調和機の構成図である。
【図4】従来の室外機側制御要素の制御フローチャート
である。
【図5】従来の室内機側制御要素の制御フローチャート
である。
【符号の説明】
1…室外機、 2…能力可変圧縮機、 3…四方弁、
4…室外機側熱交換器、5…室外機側電動膨張弁、 6
…室外機側ファン、 7a,7b,7c,7d…室内機、
8a,8b,8c,8d…室内機側電動膨張弁、 9a,9
b,9c,9d…室内機側熱交換器、 10a,10b,10c,10
d…室内機側ファン、 11…液管、 12…ガス管、 13
…圧力検知器、 14…インバータ制御器、 15…インバ
ータ、 16…冷媒温度検知器、 17,20a,20b,20c,2
0d…膨張弁制御器、 18a,18b,18c,18d…空気温度検
知器、 19a,19b,19c,19d…空調負荷算出器。
フロントページの続き (72)発明者 藤本 龍三 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−212870(JP,A) 実開 昭58−67275(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータにより能力が可変する圧縮
    機,四方弁,熱交換器および電動膨張弁を備えた室外機
    と、電動膨張弁および熱交換器とをそれぞれ備えた複数
    の室内機とを並列的に接続し、上記室内機と四方弁間の
    配管に設けた圧力検知器の検出圧力に応じて、インバー
    タの周波数を制御するインバータ制御器と、上記室内機
    と室外機の電動膨張弁間の配管に設けた冷媒温度検知器
    の検出温度に応じて室外機の電動膨張弁開度を制御する
    膨張弁制御器と、室内機に設けた空気温度検知器の検出
    する吸込空気温度と室温度設定値から空調負荷算出器が
    算出する空調負荷に応じて室内機の電動膨張弁開度を制
    御する膨張弁制御器とを設けた多室形空気調和機におい
    て、上記のインバータ制御器と室外機の膨張弁制御器と
    の制御タイミングをずらしたことを特徴とする多室形空
    気調和機。
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