JP3263579B2 - 多室型冷暖房装置及びその運転方法 - Google Patents
多室型冷暖房装置及びその運転方法Info
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Description
ットと複数台の室内ユニットとユニット間配管とから構
成され、複数室の全てを同時に冷房または暖房し、且つ
同時に一部室を冷房または暖房し、他室を暖房または冷
房する多室型冷暖房装置に関する。
の室内ユニットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管と
からなるユニット間配管でつなぎ、冷房、暖房同時運転
を可能にした多室型冷暖房装置は既知である。(特開平
1−247967号公報)
装置では、動作する室外ユニットの台数を、室内負荷に
応じて制御するが、従来、いずれかの室外ユニットに対
して、コントロ−ラからの停止信号が出された場合に
は、室外ユニットの圧縮機、室外ファン、並びに冷媒通
路切換弁を、各室外ユニット単位で同時に停止するもの
では、システム全体としては好ましくないことが考えら
れる。また、夫々の機能を別々に制御する場合は、各室
外熱交換器の熱交換能力が原因する凝縮量に差ができ、
室外熱交換器の出口における冷媒の状態が異なるため、
冷媒に液分の多少によって流れの状態が悪くなり、冷媒
の液溜りが出来てしまう欠点を有する。
に、第1の発明は、複数台の室外ユニットと複数台の室
内ユニットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とから
成るユニット間配管でつないで冷媒サイクルを形成し
て、冷房、暖房同時運転を可能にした多室型冷暖房装置
において、前記各室外ユニットの圧縮機、並びに冷媒通
路切換弁の夫々を個別に制御するとともに、各室外ファ
ンの回転数を各室外ユニット毎に順次連動して制御する
コントロ−ラを設けて成ることを特徴とする。
運転時、或いは暖房運転時に、室内負荷に応じて、いず
れかの室外ユニットに対して停止信号が出力されたと
き、その室外ユニット内の圧縮機の運転を停止し、その
室外ユニット内の室外熱交換器には冷媒を流すように、
前記冷媒通路切換弁を切換え、各室外フアンは、冷媒の
温度に応じた所定回転数にて各室外ユニット毎に順次連
動して可変駆動させることを特徴とする。
数台の室内ユニットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液
管とから成るユニット間配管でつないで冷媒サイクルを
形成して、冷房、暖房同時運転を可能にした多室型冷暖
房装置において、前記各室外交換器には、冷媒の温度を
検知するための温度検知器を設け、この温度検知器から
の出力信号により各室外ファンの回転数を各室外ユニッ
ト毎に順次連動して増減制御するコントローラを設けて
なることを特徴とする。
中の各室外熱交換器の温度検知器のいずれかが所定温度
以上のとき、各室外ファンの回転数を全て高い段階に切
り替え、他の所定温度以下のときは、各室外ファンの回
転数を全て低い段階に切り替えられることを特徴とす
る。
を複数段階に切り換える切り替え手段を設け、前記コン
トローラは、前記各室外ファンの回転数の切り替えに際
して、各室外ファンの優先順位に従って所定時間間隔を
おいて順次切り換え制御することを特徴とする。
ガス欠検知センサを備え、このガス欠が検知された時、
前記コントローラは、前記制御を禁止して、停止信号に
より室外ユニットの熱交換能力を低下させること又はこ
の低下によってもガス欠が解消されない場合は所定の室
外ユニットの運転を全停止差せることを特徴とする。
数台の室内ユニットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液
管とから成るユニット間配管でつなぎ、冷房、暖房同時
運転を可能にした多室型冷暖房装置において、冷暖房混
在運転時に、いずれかの室外ユニットの圧縮機を運転し
つつ、冷房負荷と暖房負荷との差が小さい場合には、少
なくとも1以上の室外熱交換器へ冷媒を流さないよう
に、冷媒通路切換弁を切り換え、且つその室外熱交換器
の室外ファンの運転を停止することを特徴とする第8の
発明は、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニット
とを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とから成るユニッ
ト間配管でつなぎ、冷房、暖房同時運転を可能にした多
室型冷暖房装置の運転方法において、冷房運転時、及び
暖房運転時に、室内負荷に応じて、いずれかの室外ユニ
ットに対して停止信号が出力された時、その室外ユニッ
トの圧縮機の運転を停止しつつ、その室外熱交換器には
冷媒を流すように、冷媒通路切換弁を切換え、且つその
室外熱交換器の室外ファンは、他の室外ファンとともに
連動して駆動制御することを特徴とする。
ス欠が検知されたときには、前記の制御を禁止して、停
止信号により室外ユニットの熱交換能力を低下させるこ
と又はこの低下によってもガス欠が解消されない場合は
所定の室外ユニットの運転を全停止させることを特徴と
する。
を参照して説明する。
ニットを示し、夫々の室外ユニット1a,1b,1cに
は圧縮機2a,2b,2c、室外熱交換器3a,3b,
3c、室外ファン31a,31b,3c、並びに気液分
離器4a,4b,4cがも設けられている。この室外熱
交換器3a,3b,3cには、冷媒の温度を管理するた
めに夫々温度検知器Ta,,Tb,Tcが取りつけられ
ている。
示し、夫々の室内ユニットには室内熱交換器6a,6
b,6cが設けられている。室外ユニット1a,1b,
1cと室内ユニット5a,5b,5cとは、ユニット間
配管11で接続されている。
低圧ガス管13と液管14とで構成され各室内ユニット
5a,5b,5c、各室外ユニット1a,1b,1c、
並びにユニット間配管11で冷媒サイクルが形成されて
いる。高圧ガス管12は、冷媒吐出管7a,7b,7c
を通じて、圧縮器2a,2b,2cに接続されると共
に、切換弁9a,9b,9cを介して、室外熱交換器3
a,3b,3cに接続され、さらに切換弁15a,15
b,15cを介して、室内熱交換器6a,6b,6cに
接続されている。
b,8cを通じて、気液分離器4a,4b,4cに接続
されると共に、切換弁10a,10b,10cを介し
て、室外熱交換器3a,3b,3cに接続され、さらに
切換弁16a,16b,16Cを介して、室内熱交換器
6a,6b,6cに接続されている。また、液管14
は、電動式膨張弁等の補助冷媒減圧器18a,18b,
18cを介して、室外熱交換器3a,3b,3cに接続
され、さらに電動式膨張弁等の冷媒減圧器17a,17
b,17cを介して、室内熱交換器6a,6b,6cに
接続されている。
ユニットの制御を司るコントローラ(以下、室外コント
ロ−ラという)100a,100b,100cが設けら
れ、室内ユニット5a,5b,5cには、室内ユニット
の制御を司るコントローラ(以下、室内コントロ−ラと
いう)101a,101b,101cが設けられ、各コ
ントロ−ラには、統括的な制御を司る統括コントロ−ラ
200が接続されている。
トロ−ラ101a,101b,101cから送られてく
る要求負荷信号を受け、それに対応するように、室外コ
ントローラ100a,100b,100cに駆動制御信
号を出力する。
−ラ100a,100b,100cは、後述するよう
に、圧縮器2a,2b,2c、室外ファン31a,31
b,31c、並びに冷媒通路の各切換弁を同時に、或い
は夫々個別に駆動制御する。
器3a,3b,3cの夫々の一方の切換弁9a,9b,
9cを開くと共に、他方の切換弁10a,10b,10
cを閉じ、且つ室内熱交換器6a,6b,6cの一方の
切換弁15a,15b,15cを閉じると共に、他方の
切換弁16a,16b,16cを開く。
ら吐出された冷媒は、吐出管7a,7b,7c、切換弁
9a,9b,9c、室外熱交換器3a,3b,3cと順
次流れて、ここで凝縮液化した後に、液管14を経て、
各室内ユニット5a,5b,5cの冷媒減圧器17a,
17b,17cに分配される。そして、ここで減圧され
た後に、各室内熱交換器6a,6b,6cで蒸発気化し
て、夫々切換弁16a,16b,16c、低圧ガス管1
3、吸込管8a,8b,8c、気液分離器4a,4b,
4cを順次経て、圧縮器2a,2b,2cに吸入され
る。
b,6cが蒸発器として作用するので、全室が同時に冷
房される。
冷房運転状態にあるとき、この熱交換器3a,3b,3
cに設けられた温度検知装置Ta,Tb,Tcが、いず
れも設定された温度範囲内、例えば、摂氏25度乃至4
5度(以下最適温度範囲という)にあるときは、室外フ
ァン31a,31b,31cは、通常の回転速度、例え
ば中段階で運転されている。
高くなると、循環される冷媒の温度が上がり、各室外熱
交換器の温度検知器Ta,Tb,Tcのいづれかが、前
記最適温度範囲より高い値を示すと、室外熱交換器を通
る冷媒を強く冷却するために、室外ファンの風量を多く
して、室外熱交換器の冷却能力を高める必要がある。そ
のため、室外ファンの回転数を上げて室外熱交換器を通
過する風速を高めている。更に、この室外ファンの回転
数を上げるに際しては、後述する理由により各室外ファ
ンを連動して駆動するのであるが、図2に示すように室
外ファンの回転を上げる信号がコントロ−ラ200より
出されると、優先1号機から始めて優先2号機、優先3
号機の順に所定時間をおいてその回転数を高める。この
優先順位は、例えば、温度検知器Ta,Tb,Tcの内
初めに作動したものを、基準として所定の順に決めても
よいし、また、各ユニット毎に優先順位をあらかじめ決
めておいてもよい。
b,Tcのいずれかが、前記最適温度範囲以下になる
と、今度は室外ファンの回転を下げる作用をする。この
場合は、優先3号機から始めて優先2号機、優先1号機
の順に所定時間をおいてその回転数は落とされる。これ
らの制御は、コントローラ200によって司られる。
交換器3a,3b,3cの一方の切換弁9a,9b,9
cを閉じると共に、他方の切換弁10a,10b,10
cを開き、且つ室内熱交換器6a,6b,6cの一方の
切換弁15a,15b,15cを開くと共に、他方の切
換弁16a,16b,16cを閉じる。
吐出された冷媒は、吐出管7a,7b,7c、高圧ガス
管12を順次経て、切換弁15a,15b,15c、室
内熱交換器6a,6b,6cへと分配され、ここで夫々
凝縮液化した後、各冷媒減圧器17a,17b,17c
で減圧されて、液管14で合流され、然る後、室外熱交
換器3a,3b,3cで蒸発気化した後、切換弁10
a,10b,10c、吸込管8a,8b,8c、気液分
離器4a,4b,4cを順次経て圧縮器2a,2b,2
cに吸入される。これによれば、各室内熱交換器6a,
6b,6cが凝縮器として作用するので、全室が同時に
暖房される。
室を暖房する場合は、室外熱交換器3a,3bの夫々の
一方の切換弁9a,9bを開くと共に、他方の切換弁1
0a,10bと室外熱交換器3cの両方の切換弁9c,
10cを閉じ、且つ冷房する室内ユニット5a,5bの
一方の切換弁15a,15bを閉じると共に、他方の切
換弁16a,16bを開き、且つ暖房する室内ユニット
5cの一方の切換弁15cを開くと共に、他方の切換弁
16cを閉じる。
吐出された冷媒は、その一部が吐出管7a,7b、切換
弁9a,9bを順次経て、室外熱交換器3a,3bに流
れると共に、残りの冷媒が高圧ガス管12を経て、暖房
する室内ユニット5cの切換弁15c、室内熱交換器6
cへと流れ、この室内熱交換器6cと室外熱交換器3
a,3bとで凝縮液化される。そして、これら熱交換器
6c,3a,3bで凝縮液化された冷媒は、液管14を
経て室内ユニット5a,5bの冷媒減圧器17a,17
bで減圧された後、夫々の室内熱交換器6a,6bで蒸
発気化され、然る後、各切換弁16a,16bを経て、
低圧ガス管13で合流され、吸込管8a,8b,8c、
気液分離器4a,4b,4cを順次経て、圧縮機2a,
2b,2cに吸入される。
として作用するので、その一室が暖房され、他の室内熱
交換器6a,6bが蒸発器として作用するので、他の二
室が冷房される。
助冷媒減圧器18aを作動させることにより可能であ
る。
ユニット5a,5cで暖房する場合は、室外熱交換器3
a,3b,3cの一方の切換弁10a,9b,10cを
開くと共に、他方の切換弁9a,10b,9cを閉じ、
且つ冷房する室内ユニット5bの一方の切換弁15bを
閉じると共に、他方の切換弁16bを開き、且つ暖房す
る室内ユニット5a,5cの一方の切換弁15a,15
cを開くと共に、他方の切換弁16a,16cを閉じ
る。
吐出された冷媒は、吐出管7a,7b、7c、高圧ガス
管12を順次経て、切換弁15a,15c及び9bへと
分配され、夫々の室内熱交換器6a,6cと室外熱交換
器3bで凝縮液化される。そして、この液化された冷媒
は冷媒減圧器17a,17c及び18bによって過冷却
制御されて、液管14に流れる。この液管中の液冷媒の
一部は、冷媒減圧器17bで減圧された後に、室内熱交
換器6bで蒸発気化され、且つ残りの液冷媒は、補助冷
媒減圧器で減圧された後に、室外熱交換器3a,3cで
蒸発気化され、吸込管8a,8b,8c、気液分離器4
a,4b,4cを順次経て、圧縮器2a,2b,2cに
吸入される。
凝縮器として作用するので、その二室が暖房され、他の
室内熱交換器6bが蒸発器として作用するので、残りの
一室が冷房される。
している室外熱交換器3a,3b,3cに着霜した場合
には、除霜運転を行う。
共に、他方の切換弁10aを閉じてこの室外熱交換器3
aに吐出管7から高温吐出冷媒の一部を導くことにより
この室外熱交換器3aの除霜を行う。然る後、この一方
の切換弁9aを閉じると共に、他方の切換弁10aを開
いて、この室外熱交換器3aを再び蒸発器として作用さ
せると共に、切換弁9bを開き、且つ切換弁10bを閉
じて第2の室外熱交換器3bに吐出管7から高温吐出冷
媒の一部を導くことにより、この室外熱交換器3bの除
霜を行う。また、第3の室外熱交換器3cの一方の切換
弁9cを開くと共に、他方の切換弁10cを閉じて、こ
の室外熱交換器3cに吐出管7から高温吐出冷媒の一部
を導くことによりこの室外熱交換器3cの除霜を行う。
然る後、この一方の切換弁9cを閉じると共に、他方の
切換弁10cを開いて、この室外熱交換器3cを再び蒸
発器として作用させる。
3cを交互に除霜しながら全室暖房運転を継続して行う
ことができる。
を検知し、冷媒の液化の状態を検知し、その検知出力に
よって各室外ファンの回転数を連動して制御せしめ、冷
媒の液化する能力を同じ状態とすることで、配管内の液
溜によるシステムの能力低下を防止したものである。
も冷房運転状態にあるとき、この熱交換器3a,3b,
3cに設けられた温度検知装置Ta,Tb,Tcが、い
ずれも設定された最適温度範囲にあるときは、室外ファ
ン31a,31b,31cは、通常の回転速度、例えば
中段階で運転されている。
高くなって、循環される冷媒の温度が上がり、各室外熱
交換器の温度検知器Ta,Tb,Tcのいずれかが、前
記最適温度範囲より高い値を示すと、コントロ−ラ20
0から室外コントロ−ラ100a,100b,100c
を介して、室外ファンの回転を上げる信号を出し、優先
1号機から始めて優先2号機、優先3号機の順に所定時
間、例えば約1分間隔をおいてその回転数を高める。こ
の優先順位は、あらかじめ定められている。
b,Tcのいずれかが、前記最適温度範囲以下になる
と、今度は室外ファンの回転を下げる作用をする。この
場合は、優先3号機から始めて優先2号機、優先1号機
の順に所定時間をおいてその回転数は落とされる。
ンの回転数を各室外ユニット毎に順次連動して制御し、
各室外熱交換器の熱交換能力を揃えることで、室外熱交
換器間での冷媒液の液化状態を同様の状態とし、配管内
での液溜を防止している。各室外ユニット間に能力差
(馬力の差)がある場合でも、各機器に合わせた回転数
が与えられる。
れかの室外ユニットの熱交換器を除霜する場合に、他の
室外ユニットの室外熱交換器については動作を停止しな
い。
て、いずれかの室外ユニットの運転を停止させる場合、
特定の室外ユニットの圧縮機の運転は停止しても、その
室外熱交換器に冷媒回路を開いて、その室外ファンをも
駆動する。そうして、その室外熱交換器の分だけ熱交換
容量を増大させ、高圧冷媒の圧力を低く抑えることが出
来る。よって、そのシステム効率を高めることになる。
げ過ぎたりすると、配管経路内に冷媒が残留し、室内ユ
ニットおよび又は冷凍サイクルにガス欠状態が発生する
おそれがある。ここで、ガス欠状態とは、冷媒減圧器を
開けぎみとするが、この開度が所定値以上となった場合
である。ガス欠状態が発生するおそれのある場合には、
上記の制御は行わない。
端に低かったりすると、高圧冷媒の圧力が上昇し難くな
り、室内ユニットにガス欠状態が発生しやすくなる。こ
の場合、この実施例によれば、個別に制御して、室外熱
交換器の運転台数を少なくすることにより、高圧冷媒の
圧力を上昇させて、回路内に滞留する冷媒を押し流すこ
とにより、ガス欠状態を解消することができる。尚これ
でもガス欠が解消できないときは、室外ユニットの運転
を停止する。
れか、例えば室外ユニット1aに停止信号が出された場
合には、圧縮器2aの運転は停止するものの、切換弁9
a及び冷媒圧縮器18aを開いて、冷媒を室外熱交換器
3aに流す。室外ファン31aも他の室外ファンと共に
駆動する。これによれば、室外熱交換器3aの分だけ熱
交換容量が増大するので、全室外熱交換器での蒸発温度
を上げることができ、システムの高効率が図れる。
例えば、圧縮器は全て運転し、室外熱交換器は、1ユニ
ットだけ運転しないように、該当する熱交換器の切換弁
を全て閉じておき、その室外ファンをも停止する。これ
によれば、年間を通じて冷暖房混在運転が要求されるよ
うな場合、あらかじめ、圧縮器を負荷に見合った容量の
ものに選定しておく一方で、室外熱交換器の容量は小さ
目に設定しておくことなどが可能になる、という効果を
奏する。
たが、本発明は、これに限定されるものでない。例え
ば、上記実施例では、室外ユニット単位で、圧縮器、室
外熱交換器などを内蔵しているが、この発明のように、
それぞれを個別に制御するものでは、圧縮器群を内蔵す
る圧縮器ユニット、室外熱交換器群を内蔵する室外熱交
換器ユニットなどのように区別することも可能になる。
ニットの各室外熱交換器に冷媒の温度を監視する温度検
知手段を設け、その温度検知手段よりの信号にて、冷媒
の所定設定温度に応じて各室外ファンの回転数を各室外
ユニット毎に順次連動して上下に切り換え制御させたも
のであるので、各室外熱交換器にて作用される冷媒の液
化状態を平均化させることが出来、配管内の液溜による
ユニットの能力低下を防止し、効率のよい経済的な運転
が出来る。また、冷媒通路切換弁を個別に制御する統括
コントロ−ラを備えるので、例えば冷房、或るいは、暖
房運転時に、室内負荷が減少して、いずれかの室外ユニ
ットの運転を停止する場合でも、停止すべき室外ユニッ
トの圧縮機の運転は停止しても、室外熱交換器には冷媒
を流せるので、その停止すべき室外熱交換器を有効に利
用して、システムの効率を改善することができる。
が発生した場合には、停止すべき室外ユニットの運転を
全停止するので、それに起因する問題は解消出来る。
の室外ユニットの室外熱交換器には、冷媒を送らないよ
うにするので、効率のよい運転が可能になる。
装置の冷媒回路図である。
の室外ファンの制御にかかるプログラム流れ図である。
Claims (9)
- 【請求項1】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニ
ットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とから成るユ
ニット間配管でつないで冷媒サイクルを形成して、冷
房、暖房同時運転を可能にした多室型冷暖房装置におい
て、前記各室外ユニットの圧縮機、並びに冷媒通路切換
弁の夫々を個別に制御するとともに、各室外ファンの回
転数を各室外ユニット毎に順次連動して制御するコント
ロ−ラを設けて成ることを特徴とする多室型冷暖房装
置。 - 【請求項2】前記コントローラは、冷房運転時、或いは
暖房運転時に、室内負荷に応じて、いずれかの室外ユニ
ットに対して停止信号が出力されたとき、その室外ユニ
ット内の圧縮機の運転を停止し、その室外ユニット内の
室外熱交換器には冷媒を流すように、前記冷媒通路切換
弁を切換え、各室外フアンは、冷媒の温度に応じた所定
回転数にて各室外ユニット毎に順次連動して可変駆動さ
せることを特徴とする請求項1記載の多室型冷暖房装
置。 - 【請求項3】前記室外熱交換器には、冷媒の温度を検知
するための温度検知器を設け、前記コントローラは、こ
の温度検知器からの信号により室外ファンの回転数を各
室外ユニット毎に順次連動して増減制御してなることを
特徴とする請求項1乃至2の多室型冷暖房装置。 - 【請求項4】前記コントローラは、作動中の各室外熱交
換器の温度検知器のいずれかが所定温度以上のとき、各
室外ファンの回転数を全て高い段階に切り替え、他の所
定温度以下のときは、各室外ファンの回転数を全て低い
段階に切り替えられることを特徴とする請求項1乃至3
の多室型冷暖房装置。 - 【請求項5】前記各室外ファンの回転数を複数段階に切
り換える切り替え手段を設け、前記コントローラは、前
記各室外ファンの回転数の切り替えに際して、各室外フ
ァンの優先順位に従って所定時間間隔をおいて順次切り
換え制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4に
記載の多室型冷暖房装置。 - 【請求項6】前記冷媒サイクルの冷媒のガス欠検知セン
サを備え、このガス欠が検知された時、前記コントロー
ラは、前記制御を禁止して、停止信号により室外ユニッ
トの熱交換能力を低下させること又はこの低下によって
もガス欠が解消されない場合は所定の室外ユニットの運
転を全停止させることを特徴とする請求項1乃至5の多
室型冷暖房装置。 - 【請求項7】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニ
ットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とから成るユ
ニット間配管でつなぎ、冷房、暖房同時運転を可能にし
た多室型冷暖房装置において、冷暖房混在運転時に、い
ずれかの室外ユニットの圧縮機を運転しつつ、冷房負荷
と暖房負荷との差が小さい場合には、少なくとも1以上
の室外熱交換器へ冷媒を流さないように、冷媒通路切換
弁を切り換え、且つその室外熱交換器の室外ファンの運
転を停止することを特徴とする請求項1乃至6の多室型
冷暖房装置。 - 【請求項8】複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニ
ットとを、高圧ガス管と低圧ガス管と液管とから成るユ
ニット間配管でつなぎ、冷房、暖房同時運転を可能にし
た多室型冷暖房装置の運転方法において、冷房運転時、
及び暖房運転時に、室内負荷に応じて、いずれかの室外
ユニットに対して停止信号が出力された時、その室外ユ
ニットの圧縮機の運転を停止しつつ、その室外熱交換器
には冷媒を流すように、冷媒通路切換弁を切換え、且つ
その室外熱交換器の室外ファンは、他の室外ファンとと
もに連動して駆動制御することを特徴とする多室型冷暖
房装置の運転方法。 - 【請求項9】運転中の室内ユニットのガス欠が検知され
たときには、前記の制御を禁止して、停止信号により室
外ユニットの熱交換能力を低下させること又はこの低下
によってもガス欠が解消されない場合は所定の室外ユニ
ットの運転を全停止させることを特徴とする請求項8に
記載の多室型冷暖房装置の運転方法。
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