JP3174101B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

冷暖房装置

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JP3174101B2 JP22581291A JP22581291A JP3174101B2 JP 3174101 B2 JP3174101 B2 JP 3174101B2 JP 22581291 A JP22581291 A JP 22581291A JP 22581291 A JP22581291 A JP 22581291A JP 3174101 B2 JP3174101 B2 JP 3174101B2
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優行 田中
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松下冷機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱源側冷媒サイクルと利
用者側冷媒サイクルに分離された冷暖房装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の熱源側冷媒サイクルと利用者側冷
媒サイクルに分離された冷暖房装置は例えば特開昭62
−272040号公報に示されている。
【0003】以下、図面を参照しながら従来のこの種の
冷暖房装置について説明する。図5において、1aは極
数変換型圧縮機、2はOFF時に冷房サイクルとなる熱
源側冷媒サイクル四方弁、3は熱源側熱交換器、4は減
圧装置であり、5は第1補助熱交換器で、これらを環状
に連接して熱源側冷媒サイクル6を形成している。
【0004】7は第2補助熱交換器で、第1補助熱交換
器5と熱交換するように一体に形成されている。
【0005】8は冷媒を送出する冷媒ポンプ、9は利用
者側冷媒サイクル四方弁、10は前記第2補助熱交換器
7へ適正冷媒を流入させる積層流量弁でありこれらは室
外機11aに収納されている。12は利用者側熱交換器
であり、室内機13に収納されている。
【0006】ここで室外機11aは複数台接続されてお
り11a〜11cとする。このため極数変換型圧縮機も
複数台接続されており1a〜1cとする。また、第2補
助熱交換器7、冷媒ポンプ8、利用者側冷媒サイクル四
方弁9、積層流量弁10、利用者側熱交換器12を環状
に連接して利用者側冷媒サイクル14を形成している。
【0007】15は室外機11a内にあり極数変換型圧
縮機1aの動作レベルを検知する圧縮機動作レベル検知
手段である、また、16はサイクル全体の必要能力を判
断する能力判断手段、17はサイクル全体の能力が今以
上に必要なとき予め定められた優先順位を基にこの値が
高い極数変換型圧縮機1aの動作レベルを上昇するよう
に指示する能力上昇指示手段、18はサイクル全体の能
力が今より少なくて良いとき予め定められた優先順位を
基にこの値が高い極数変換型圧縮機1aの動作レベルを
低下するように指示する能力低下指示手段である。
【0008】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、以下に動作を説明する。まず、冷房のサイクル系の
動作について考える。熱源側冷媒サイクル6では、極数
変換型圧縮機1aからの高温高圧ガスはOFFとなって
いる熱源側冷媒サイクル四方弁2を通り熱源側熱交換器
3で放熱して凝縮液化し、減圧装置4で減圧され、第1
補助熱交換器5で蒸発して熱源側冷媒サイクル四方弁2
を通り極数変換型圧縮機1aへ循環する。
【0009】この時、利用者側冷媒サイクル14の第2
補助熱交換器7と前記第1補助熱交換器5が熱交換し、
利用者側冷媒サイクル14内のガス冷媒が冷却されて液
化する。
【0010】この液化した冷媒はOFFとなっている利
用者側冷媒サイクル四方弁9、冷媒ポンプ8を通り、利
用者側熱交換器12に送られて、冷房して吸熱蒸発しガ
ス化して、利用者側冷媒サイクル14の第2補助熱交換
器7に循環することとなる。
【0011】次に、暖房のサイクル系の動作を考える。
熱源側冷媒サイクル6では、極数変換型圧縮機1aから
の高温高圧ガスはONとなっている熱源側冷媒サイクル
四方弁2を通り第1補助熱交換器5で放熱して凝縮液化
し、減圧装置4で減圧され、熱源側熱交換器3で蒸発し
て熱源側冷媒サイクル四方弁2を通り極数変換型圧縮機
1aへ循環する。
【0012】この時、利用者側冷媒サイクル14の第2
補助熱交換器7と前記第1補助熱交換器5が熱交換し、
利用者側冷媒サイクル14内のガス冷媒が加熱されてガ
ス化する。
【0013】このガス化した冷媒は利用者側熱交換器1
2に送られて、暖房して放熱凝縮し液化して、ONとな
っている利用者側冷媒サイクル四方弁9、冷媒ポンプ8
を通り、利用者側冷媒サイクル14の第2補助熱交換器
7に循環することとなる。
【0014】次に、図6において、制御系の動作を説明
する。極数変換型圧縮機は3台接続されており、1aか
ら順に動作の優先順位が高いものとする。また現在の極
数変換型圧縮機の動作レベルは(表1)のようになって
いるものとする。
【0015】
【表1】
【0016】STEP1は能力判断手段16にてサイク
ル全体の必要能力が今以上か以下かを判断しており、今
以上必要なときはSTEP2に移行する。この時圧縮機
動作レベル検知手段15より現在の圧縮機の動作レベル
が入力され極数変換型圧縮機1aは4極運転しているこ
とが判りこれを受けて能力上昇指示手段17は極数変換
型圧縮機1aを2極に能力上昇させる。
【0017】また、STEP1にてサイクル全体の必要
能力が今以下と判断されると、STEP3に移行し圧縮
機動作レベル検知手段15にて上記と同様動作を行い、
能力低下指示手段18にて極数変換型圧縮機1aを現在
の4極から停止に能力低下させる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成で
は、室外機サイクルに不具合があった場合この室外機サ
イクルの優先順位が高いとき圧縮機は能力上昇運転され
るためサイクルダメージはさらに助長する。
【0019】また、優先順位のみで能力上昇ないし低下
させるため圧縮機の能力レベルのばらつきが大きくなり
積層熱交換器の分流が困難になるという欠点を有してい
た。
【0020】本発明は上記課題に鑑み、サイクルダメー
ジを軽減し且つ圧縮機の能力レベルのばらつきを少なく
する冷暖房装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の冷暖房装置は、サイクル全体の必要能力を
判断し、必要能力上昇かつ室外にサイクル異常機がある
場合にはこのサイクル異常機を除外して能力上昇指示を
与え、必要能力低下かつ室外にサイクル異常機がある場
合にはこのサイクル異常機を優先的に能力低下指示を与
える手段を備えた制御装置を備えたものである。
【0022】また、サイクル全体の必要能力を判断し、
能力可変型圧縮機の最低動作レベルの台数と、最高動作
レベルの台数を検知し、必要能力上昇かつ圧縮機の最低
動作レベルの台数が1台の場合この圧縮機の能力を上昇
させ、必要能力低下かつ圧縮機の最高動作レベルの台数
が1台の場合この圧縮機の能力を低下させる手段を備え
た制御装置を備えたものである。
【0023】
【作用】本発明の冷暖房装置は、制御装置が、室外にサ
イクル異常機がある場合このサイクル異常機内の能力可
変型圧縮機を能力上昇時には除外してサイクル異常機以
外の能力可変型圧縮機を動作させ、能力低下時には優先
的に能力低下させるようにして、室外異常時のサイクル
及び圧縮機のダメージを軽減させることができる。
【0024】また、制御装置が、複数台の能力可変型圧
縮機を能力上昇時に最低動作レベルが1台もしくは能力
低下時に最高動作レベルが1台であれば優先的に動作さ
せるようにし、能力可変型圧縮機の動作レベルのばらつ
きを小さくすることにより積層熱交換器への分流を容易
にすることができる。
【0025】
【実施例】以下本発明の一実施例の冷暖房装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0026】まず最初に第1の実施例について説明を行
なう。図1は本発明の一実施例における冷暖房装置の冷
凍サイクル図である。
【0027】図1において、従来と同じ構成のものは同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。19は室外
機11a内にあり室外機サイクルの異常を検知する保護
検知手段である。
【0028】20は室外機の内サイクル異常状態にある
号機を判断する保護機判断手段であり、21は能力が今
以上必要かつ室外機にサイクル異常機がある場合このサ
イクル異常機を除外して能力上昇指示を与える保護能力
上昇指示手段で、22は能力が今以上必要でなくかつ室
外機にサイクル異常機がある場合このサイクル異常機を
優先的に能力低下指示を与える保護能力低下指示手段で
あり、23はこれらを備えた制御装置である。
【0029】以上のように構成された本発明の冷暖房装
置について、図2のフローチャートを用いて、制御系の
動作の説明を行なう。
【0030】図2において、従来と同じ動作のものは同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0031】STEP4は、STEP1にてサイクル全
体の必要能力が今以上と判断した場合の流れであり、保
護検知手段19にて行われサイクル異常機がある場合は
STEP5へ移行する。STEP5では、このサイクル
異常機を除外してその他の内で優先順位の高い極数変換
型圧縮機の能力レベルを上昇させる。
【0032】また、STEP6は、STEP1にてサイ
クル全体の必要能力が今以下と判断した場合の流れであ
り、サイクル異常機がある場合はSTEP7へ移行す
る。STEP7では、このサイクル異常機の極数変換型
圧縮機の能力レベルを優先的に低下させる。
【0033】以上のように、本実施例によれば、室外機
11a〜11cにサイクル異常機がある場合このサイク
ル異常機内の極数変換型圧縮機を能力上昇時には除外し
他の極数変換型圧縮機の能力レベルを上昇させ、能力低
下時には優先的にこのサイクル異常機内の極数変換型圧
縮機の能力レベルを低下させるようにしたため、室外異
常時のサイクル及び圧縮機のダメージを軽減させること
ができるものである。
【0034】次に他の実施例について、説明を行なう。
図3において、24は複数の極数変換型圧縮機の最低動
作レベルの台数を検知する最低レベル台数検知手段であ
り、25は複数の極数変換型圧縮機の最高動作レベルの
台数を検知する最高レベル台数検知手段である。26は
能力が今以上必要かつ極数変換型圧縮機の最低動作レベ
ルの台数が1台の場合この圧縮機の能力を上昇させる最
低レベル能力上昇指示手段であり、27は能力が今以上
必要でなくかつ極数変換型圧縮機の最高動作レベルの台
数が1台の場合この圧縮機の能力を低下させる最高レベ
ル能力低下指示手段であり、28はこれらを備えた制御
装置である。
【0035】以上のように構成された本発明の冷暖房装
置について、図4のフローチャートを用いて、制御系の
動作の説明を行なう。
【0036】図4において、従来と同じ動作のものまた
は、請求項1と同じ動作のものは同一符号を付し、その
詳細な説明は省略する。
【0037】STEP8は、STEP1にてサイクル全
体の必要能力が今以上と判断した場合の流れであり、最
低レベル台数検知手段24にて行われこの結果が1台で
あればSTEP9へ移行する。STEP9は、最低レベ
ル能力上昇指示手段26で行われ極数変換型圧縮機の能
力を上昇させる。
【0038】STEP10は、STEP8で1台ではな
いときの流れであり、最低能力レベルの極数変換型圧縮
機が複数台あるためこのうち優先順位の高い圧縮機を能
力上昇させる。
【0039】STEP11は、STEP1にてサイクル
全体の必要能力が今以下と判断した場合の流れであり、
最高レベル台数検知手段25にて行われこの結果が1台
であればSTEP12へ移行する。STEP12は、最
高レベル能力上昇指示手段27で行われ極数変換型圧縮
機の能力を低下させる。
【0040】STEP13は、STEP12で1台では
ないときの流れであり、最高能力レベルの極数変換型圧
縮機が複数台あるためこのうち優先順位の高い圧縮機を
能力低下させるものである。
【0041】以上のように、本実施例によれば、複数台
の極数変換型圧縮機1a〜1cを能力上昇時に最低動作
レベルが1台もしくは能力低下時に最高動作レベルが1
台であれば優先的に動作させるようにしたため、極数変
換型圧縮機の動作レベルのばらつきを小さくすることが
でき積層熱交換器7への分流を容易にすることができる
ものである。
【0042】
【発明の効果】以上、実施例からも明らかなように本発
明は、サイクル全体の必要能力を判断し、必要能力上昇
かつ室外サイクル異常機がある場合にはこのサイクル異
常機を除外して能力上昇指示を与え、必要能力低下かつ
室外サイクル異常機がある場合にはこのサイクル異常機
を優先的に能力低下指示を与える手段を備えた制御装置
を備えたことを特徴としているため、室外サイクル異常
機がある場合このサイクル異常機内の能力可変型圧縮機
を能力上昇時には除外してサイクル異常機以外の能力可
変型圧縮機を動作させ、能力低下時には優先的に能力低
下させるようにして、室外異常時のサイクル及び圧縮機
のダメージを軽減させることができるという効果があ
る。
【0043】また、サイクル全体の必要能力を判断し、
能力可変型圧縮機の最低動作レベルの台数と、最高動作
レベルの台数を検知し、必要能力上昇かつ圧縮機の最低
動作レベルの台数が1台の場合この圧縮機の能力を上昇
させ、必要能力低下かつ圧縮機の最高動作レベルの台数
が1台の場合この圧縮機の能力を低下させる手段を備え
た制御装置を備えたことを特徴としているため、複数台
の能力可変型圧縮機を能力上昇時に最低動作レベルが1
台もしくは能力低下時に最高動作レベルが1台であれば
優先的に動作させるようにし、能力可変型圧縮機の動作
レベルのばらつきを小さくすることができ積層熱交換器
への分流を容易にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す冷暖房装置の冷凍サイ
クル図
【図2】本発明の一実施例を示す冷暖房装置の動作フロ
ーチャート
【図3】本発明の他の実施例を示す冷暖房装置の冷凍サ
イクル図
【図4】本発明の他の実施例を示す冷暖房装置の動作フ
ローチャート
【図5】従来の冷暖房装置の冷凍サイクル図
【図6】従来の冷暖房装置の動作フローチャート
【符号の説明】
1a 能力可変型圧縮機 2 熱源側冷媒サイクル四方弁 3 熱源側熱交換器 4 減圧装置 5 第1補助熱交換器 6 熱源側冷媒サイクル 7 第2補助熱交換器 8 冷媒ポンプ 9 利用者側冷媒サイクル四方弁 11a 室外機 12 利用者側熱交換器 13 室内機 15 圧縮機動作レベル検知手段 16 能力判断手段 19 保護検知手段 20 保護機判断手段 21 保護能力上昇指示手段 22 保護能力低下指示手段 23 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−272040(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 F24F 11/02 102

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 能力可変型圧縮機,熱源側冷媒サイクル
    四方弁,熱源側熱交換器,減圧装置及び第1補助熱交換
    器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイクルと、 前記第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換する第2補
    助熱交換器,利用者側熱交換器,冷媒を送出する冷媒ポ
    ンプ,利用者側冷媒サイクル四方弁を環状に連接してな
    る利用者側冷媒サイクルと、 前記熱源側冷媒サイクル,前記第2補助熱交換器,前記
    冷媒ポンプから構成された複数台の室外機と、 前記利用者側熱交換器から構成された室内機と、前記室
    外機内に配置され前記能力可変型圧縮機の動作レベルを
    検知する圧縮機動作レベル検知手段と,室外機サイクル
    の異常を検知する保護検知手段と、 サイクル全体の必要能力を判断する能力判断手段と,室
    外においてサイクルの不具合が発生している号機を判断
    する保護機判断手段と,必要能力上昇かつ室外サイクル
    異常機がある場合サイクル異常機を除外して能力上昇指
    示を与える保護能力上昇指示手段と,必要能力低下かつ
    室外サイクル異常機がある場合サイクル異常機を優先的
    に能力低下指示を与える保護能力低下指示手段を備えた
    制御装置により構成されたことを特徴とする冷暖房装
    置。
  2. 【請求項2】 能力可変型圧縮機,熱源側冷媒サイクル
    四方弁,熱源側熱交換器,減圧装置及び第1補助熱交換
    器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイクルと、 前記第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換する第2補
    助熱交換器,利用者側熱交換器,冷媒を送出する冷媒ポ
    ンプ,利用者側冷媒サイクル四方弁を環状に連接してな
    る利用者側冷媒サイクルと、 前記熱源側冷媒サイクル,前記第2補助熱交換器,前記
    冷媒ポンプから構成された複数台の室外機と、 前記利用者側熱交換器から構成された室内機と、前記室
    外機内に配置され前記能力可変型圧縮機の動作レベルを
    検知する圧縮機動作レベル検知手段と、 サイクル全体の必要能力を判断する能力判断手段と,圧
    縮機の最低動作レベルの台数を検知する最低レベル台数
    検知手段と、圧縮機の最高動作レベルの台数を検知する
    最高レベル台数検知手段と、必要能力上昇かつ圧縮機の
    最低動作レベルの台数が1台の場合この圧縮機の能力を
    上昇させる最低レベル能力上昇指示手段と,必要能力低
    下かつ圧縮機の最高動作レベルの台数が1台の場合この
    圧縮機の能力を低下させる最高レベル能力低下指示手段
    を備えた制御装置により構成されたことを特徴とする冷
    暖房装置。
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