JP3169499B2 - マルチ型空気調和機 - Google Patents

マルチ型空気調和機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1台の室外機に複数台の
室内機が接続されたマルチ型空気調和機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】マルチ型空気調和機では、1台の室外機
により複数台の室内機を運転するため、実際に運転され
る室内機の台数により、コンプレッサの負荷も大きく変
動する。しかし、コンプレッサの負荷能力すなわち運転
能力は一定範囲内に限定されるため、各室内機の運転能
力も、このコンプレッサの運転能力の範囲に合わせて制
約されていた。
【0003】図6及び図7は、このような従来のマルチ
型空気調和機における室外機と室内機との組合わせを示
した説明図及び冷媒サイクル説明図である。
【0004】図7において、室外機1は、コンプレッ
サ、四方弁、及び室外ファンが対向設置された室外熱交
換器を順次接続し、さらに、各々の室内機の冷媒供給量
調整弁PMV1 ,PMV2 ,PMV3 と膨張弁V1 ,V
2 ,V3 との並列冷媒回路が接続されている。
【0005】そして、この冷媒回路に、室内機R1 ,R
2 ,R3 の室内熱交換器が接続され、四方弁を介して圧
縮機に冷媒が戻るよう配管接続されている。
【0006】このような構成において、1台の室外機1
は3台の室内機R1 ,R2 ,R3 を運転するようになっ
ている。すなわち、R1 ,R2 ,R3 がそれぞれについ
ての運転要求指令を運転制御回路2に出力すると、運転
制御回路2は、室内機の運転台数に合わせてコンプレッ
サの回転数及び各室内機に対する冷媒供給量を制御す
る。
【0007】運転制御回路2は、コンプレッサの回転数
制御については図示を省略したインバータ回路の周波数
を可変することにより行い、冷媒供給量制御について
は、それぞれの冷媒回路に設けられている冷媒供給量調
整(電磁)弁PMV1 ,PMV2 ,PMV3 の弁開度を
制御することにより行う。
【0008】図6の例では、室外機1の運転能力幅が1
〜5HP(馬力)であるため、これに合わせて3台の室
内機R1 ,R2 ,R3 の定格運転能力もそれぞれ2H
P,2HP,1HPに定められている。つまり、3台の
室内機R1 ,R2 ,R3 の全てから運転要求指令が出力
されたときの合計定格運転能力は5HPであり、室内機
3 のみから運転要求指令が出力されたときの運転能力
は1HPであるから、室外機1は室内機R1 ,R2 ,R
3 からのどのような運転要求指令の組合わせにも対応す
ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6の構成
において、3台の室内機R1 ,R2 ,R3 のうち、最も
定格運転能力が小さいのは1HPの室内機R3 である。
これは、室外機1のコンプレッサの最小運転能力に合わ
せたものである。したがって、1HP以下の室内機で間
に合う小さな部屋が多数あるような建物に対しては図6
のような構成では充分に対応できないことになる。
【0010】一方、最近のライフスタイル、住宅事情の
変化に伴なって、各家庭や各宿舎等においても一人につ
き一部屋が割当てられるようになってきており、空調制
御についても、いわゆる個人(パーソナル)ユーズの要
求が高まってきている。
【0011】しかし、上記のように、部屋の大きさに合
わせるのではなく、コンプレッサの最小運転能力に合わ
せて室内機を選定しなければならないため、パーソナル
・ユーズの要求に充分応えることができなかった。
【0012】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、パーソナル・ユーズの要求に対して充分に応え
ることが可能なマルチ型空気調和機を提供することを目
的としている。
【0013】
【0014】
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、1台の室外機に
複数台の室内機が接続され、各室内機からの運転要求指
令に応じて、室外機が各室内機に供給する冷媒量の制
御、及びコンプレッサの運転能力制御を行う運転制御回
路を備え、前記複数台の室内機の中には、その定格運転
能力がコンプレッサの必要最小運転能力を下回るものが
少くとも1台含まれており、前記運転制御回路は、運転
要求指令を入力した各室内機の合計定格運転能力がコン
プレッサの必要最小運転能力を下回っている場合に、前
記運転要求指令を入力していない室内機の冷媒供給量調
整弁を必要開度量だけ開放することにより、前記コンプ
レッサの必要最小運転能力を確保して室外機の運転を行
うものである、ことを特徴とする。
【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記定格運転能力がコンプレッサの必要最
小運転能力を下回っている各室内機は、運転要求指令を
前記運転制御回路に入力した各室内機の合計定格運転能
力がコンプレッサの必要最小運転能力を下回っている旨
を表示する表示手段を備えている、ことを特徴とする。
【0017】
【0018】
【0019】
【作用】請求項1記載の発明は、合計定格運転能力が必
要最小運転能力を下回っている場合に、運転要求指令を
出力していない室内機に係る冷媒供給量調整弁を少しだ
け開放することによって、必要最小運転能力を確保しよ
うとするものである。この発明は、冷媒循環流量だけ
加させるものであって、室内ファンを回転させるもので
はないのでエネルギーの浪費をより少くすることができ
る。
【0020】請求項2記載の発明は、合計定格運転能力
が必要最小運転能力を下回っている場合に、その旨を利
用者に知らせるように表示するものである。これによ
り、必要最小限ではあるけれども、無駄な運転が行われ
ていることを利用者に認識させ、注意深い利用を促すこ
とができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図5に基い
て説明する。但し、図6と同様の構成要素には同一符号
を付して重複した説明を省略する。
【0022】図1は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、1台の室外機1と、5台の室内機R1 〜R5 とで
構成されている。室外機1は運転制御回路2を有してお
り、また、コンプレッサの運転能力幅は1HP〜5HP
となっている。
【0023】一方、室内機R1 〜R5 の定格運転能力
は、2HP,2HP,0.4HP,0.3HP,0.3
HPとなっており、これらの合計定格運転能力5HPを
コンプレッサの最大運転能力と一致させている。そし
て、室内機R3 〜R5 の定格運転能力は、コンプレッサ
の最小運転能力1HPよりも小さいものとなっている。
【0024】図2は、図1における室外機1の構成を示
すブロック図である。運転制御回路2は、通信回路3を
介して室内機R1 〜R5 との間で信号の送受信を行い、
冷媒供給量調整弁(PMV)制御回路4、室外ファン制
御回路5、インバータ制御回路6に対して制御信号を出
力している。
【0025】PMV制御回路4は、室内機R1 〜R5
対する冷媒供給量を調節するための各室内機対応の調整
弁の弁開度を制御し、室外ファン制御回路5は室外ファ
ンのオン・オフを制御し、インバータ制御回路6はイン
バータ回路7の出力周波数を可変してコンプレッサモー
タの回転数制御を行うようになっている。なお、9は交
流電源である。
【0026】次に、上記のように構成される本発明の実
施例及び変形例の動作につき説明する。図3は、第1の
変形例に係る運転制御回路2の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【0027】図3において、運転要求指令回路2は、ま
ず、室内機R1 〜R5 のうちから運転要求指令信号を常
時入力し(ステップ1)、これらの合計定格運転能力P
w を常時計算している(ステップ2)。そして、合計定
格運転能力Pw がコンプレッサの最小運転能力Ps 以上
であるか否かを判別し(ステップ3)、Ps 以上であれ
は室外機1の運転を開始し、また、すでに運転が行われ
ているのであれば、そのまま運転を継続する。
【0028】しかし、ステップ3で、合計定格運転能力
w が最小運転能力Ps を下回っている旨を判別した場
合は、室外機1の運転を停止し(ステップ3)、Pw
sであることを、運転要求指令を出力した室内機に対
して送信する(ステップ6)。そして、その室内機はP
w <Ps であることを自己の表示器に表示する。これに
より、利用者は運転が行われない理由を知ることができ
る。
【0029】図3のステップ3における判別がYESと
なる場合又はNOとなる場合の室内機の組合わせの例と
しては次のような場合がある。例えば、室内機R1 〜R
5 の全てが運転要求指令を出力した場合、室内機R1
はR2 が運転要求指令を出力した場合、室内機R3 〜R
5 が運転要求指令を出力した場合等は、いずれも合計定
格運転能力がコンプレッサの最小運転能力1HP以上と
なるので、判別はYESとなり、室外機1の運転を行う
ことができる。
【0030】一方、運転要求指令を出力した室内機がR
3 〜R5 のうちの1台のみである場合、R3 及びR4
みである場合、R4 及びR5 のみである場合、R5 及び
3のみである場合は、合計定格運転能力がコンプレッ
サの最小運転能力を下回ることになるので、判別はNO
となり、室外機1の運転を行うことができない。この場
合、利用者は、そのまま自分の部屋の室内機の運転が行
われない状態を我慢するか、あるいは、自ら他の部屋の
室内機を運転させて合計定格運転能力を1HP以上とす
ることにより運転を行わせることができる。
【0031】このように、第1の変形例では、室内機の
合計定格運転能力がコンプレッサの最小運転能力以上と
ならない場合には運転できないという点で、やや不便な
点はあるものの、従来に比べ、同じ能力のコンプレッサ
でありながら、室内機の設置台数を増やすことができ、
利用者側のパーソナル・ユーズに充分応えることができ
るという大きなメリットがある。
【0032】図4は、第2の変形例に係る運転制御回路
2の動作を説明するためのフローチャートである。但
し、図3のフローチャートと異なる点はステップ5Aの
みであるため、このステップ5A以降のみの動作につい
て説明する。
【0033】図3においては、ステップ3でPw <Ps
となった場合に、室外機1の運転を停止させていたが
(ステップ5)、この図4においては、運転要求指令を
出力していない他の室内機を強制的に運転させるように
している(ステップ5A)。これにより、合計定格運転
能力Pw をコンプレッサの最小運転能力Ps 以上とする
ことができるので、室外機1の運転を行うことができ
る。なお、この場合の強制運転とは、その室内機の電源
がオフとなっている場合の他に、サーモオフの状態とな
って一時的に運転を停止している場合に、通常の運転を
行わせることを含んでいる。
【0034】そして、運転制御回路2は、運転が行われ
ている室内機に対してPw <Ps となっていることを送
信し(ステップ6)、これをその室内機が表示器に表示
できるようにする。これにより、その部屋に居る利用者
は、他の部屋において余分な運転が行われていることを
知ることができ、その後の運転の取扱いについて充分注
意することができる。
【0035】なお、強制運転させる他の室内機として
は、定格運転能力がコンプレッサの最小運転能力以上で
ある特定の室内機(R1 又はR2 )としてもよいが、省
エネルギー化の観点からは、定格運転能力がコンプレッ
サの最小運転能力よりも小さな1又は2以上の室内機
(R3 〜R5 のうちのいずれか1又は2のもの)とし、
余分な運転に費されるエネルギーを必要最小限とするこ
とが好ましい。
【0036】このように、第2の変形例では、運転要求
指令が出力されていない室内機を強制運転させることに
よって、コンプレッサの最小運転能力を常に確保するこ
ととし、第1の変形例における不便な点を解消してい
る。
【0037】図5は本発明の実施例に係る運転制御回路
2の動作を説明するためのフローチャートである。但
し、図4のフローチャートと異なる点はステップ5Bの
みであるため、このステップのみについて説明する。
【0038】図4においては、ステップ3でPw <Ps
となった場合に、他の室内機を強制的に通常運転させて
いたが(ステップ5A)、この図5においては、通常の
運転を行わせるのではなく、その室内機に係る冷媒供給
量調整弁(PMV)のみを必要な弁開度量だけ強制的に
開放するようにしている(ステップ5B)。つまり、ス
テップ5Aでは、通常の運転とほぼ同様に弁開度制御及
び室内ファンの運転を行っていたが、ステップ5Bの場
合は、室内ファンの運転を行わず、冷媒供給量調整弁の
みを、それまでの完全な閉状態から強制的にやや開放す
るようにする。これにより、冷媒循環流量が増え、コン
プレッサの最小運転能力を確保することができ、室外機
1の運転を行うことができる。
【0039】なお、この場合の冷媒供給量調整弁の強制
的な弁開放とは、その室内機の電源がオフとなっている
場合の状態の他に、サーモオフの状態となって一時的に
弁が閉じられている場合に、強制的にやや弁を開放する
動作を含んでいる。
【0040】このように、図5に示した本発明の実施例
では、運転要求指令が出力されていない室内機に係る冷
媒供給量調整弁を強制的にやや開放するだけとし、室内
ファンの運転を行わないようにしているので、余分に費
されるエネルギーを上記の第2の変形例よりも一層少く
することができる。
【0041】また、冷媒供給量調整弁の弁開度制御のみ
を行うことにしているので、コンプレッサの最小運転能
力を確保するために余分に費されるエネルギーについて
は、室内機R1 〜R5 のうちのどの室内機に係る冷媒供
給量調整弁を選択したとしても、ほぼ同じになる。した
がって、どの室内機に強制的に冷媒を流すことにするか
という点については、種々の条件を加味して自由に選択
することができる。
【0042】なお、上記実施例では、運転制御回路2が
室外機1内に設置されている例について示したが、その
設置場所は特に限定されるわけではない。例えば、室外
機や室内機以外に制御ボックスを設けるようにし、その
中に運転制御回路を配設するようにしてもよく、さら
に、場合によっては、室内機R1 〜R5 のうちのいずれ
かに配設することも可能である。
【0043】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、運転要
求のあった室内機の合計定格運転能力がコンプレッサの
必要最小運転能力を下回っている場合に、運転要求のな
い室内機の冷媒供給量調整弁を必要開度量だけ開放する
構成としたので、パーソナル・ユーズの要求に対して充
分に応えることができ、更に、余分に消費されるエネル
ギーを必要最小限とすることができるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図。
【図2】図1における運転制御回路の構成を示すブロッ
ク図。
【図3】本発明の第1の変形例に係るフローチャート。
【図4】本発明の第2の変形例に係るフローチャート。
【図5】本発明の実施例に係るフローチャート。
【図6】従来例の構成を示すブロック図。
【図7】従来例の構成を示す冷凍サイクル図。
【符号の説明】
1 室外機 2 運転制御回路 R1 〜R5 室内機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102 F25B 13/00 104

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1台の室外機に複数台の室内機が接続さ
    れ、各室内機からの運転要求指令に応じて、室外機が各
    室内機に供給する冷媒量の制御、及びコンプレッサの
    転能力制御を行う運転制御回路を備え、 前記複数台の室内機の中には、その定格運転能力がコン
    プレッサの必要最小運転能力を下回るものが少くとも1
    台含まれており、 前記運転制御回路は、運転要求指令を入力した各室内機
    の合計定格運転能力がコンプレッサの必要最小運転能力
    を下回っている場合に、前記運転要求指令を入力してい
    ない室内機の冷媒供給量調整弁を必要開度量だけ開放す
    ることにより、前記コンプレッサの必要最小運転能力を
    確保して室外機の運転を行うものである、 ことを特徴とするマルチ型空気調和機。
  2. 【請求項2】請求項1記載のマルチ型空気調和機におい
    て、 前記定格運転能力がコンプレッサの必要最小運転能力を
    下回っている各室内機は、運転要求指令を前記運転制御
    回路に入力した各室内機の合計定格運転能力がコンプレ
    ッサの必要最小運転能力を下回っている旨を表示する表
    示手段を備えている、 ことを特徴とするマルチ型空気調和機。
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