JP5316456B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、熱源ユニットに複数の圧縮機を備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a plurality of compressors in a heat source unit.
近年、ビルや大店舗等の比較的大規模な施設には、複数の室外側ユニットに複数の室内側ユニットを冷媒配管で接続した冷媒回路を有する空気調和装置が用いられている。この種の空気調和装置においては、各室外側ユニットに複数台の圧縮機を内蔵し、この複数台の圧縮機を運転制御することによって高い空調負荷にも対応することができるようにしたものもある。
例えば、特許文献1には、複数台の室外側ユニットのそれぞれに複数台の能力可変型の圧縮機を内蔵し、空調負荷に応じて各室外側ユニットの圧縮機の運転回転数を制御するようにした空気調和装置が開示されている。
In recent years, an air conditioner having a refrigerant circuit in which a plurality of indoor units are connected to a plurality of outdoor units by a refrigerant pipe is used in a relatively large facility such as a building or a large store. In this type of air conditioner, a plurality of compressors are built in each outdoor unit, and the plurality of compressors can be operated to control high air conditioning loads. is there.
For example, in
複数の室外側ユニットを備えている空気調和装置においては、稼働していない室外機が存在することは運転効率が悪いため、できるだけ多くの室外側ユニットを稼働させることが求められる。また、単に多くの室外側ユニットを稼働させるだけでなく、各室外側ユニットを空調負荷の大きさに応じた最適な能力で稼働する必要がある。そのため、各室外側ユニットに内蔵される圧縮機の数や容量(能力)を適切に組み合わせ、これらの起動タイミング、停止タイミング等を適切に設定することが極めて重要である。 In an air conditioner including a plurality of outdoor units, the presence of an outdoor unit that is not in operation is poor in operating efficiency, and therefore, it is required to operate as many outdoor units as possible. Further, it is necessary not only to operate many outdoor units, but also to operate each outdoor unit with an optimum capacity corresponding to the size of the air conditioning load. Therefore, it is extremely important to appropriately combine the number and capacity (capacity) of the compressors built in each outdoor unit and to appropriately set the start timing, stop timing, and the like.
一方、この種の空気調和装置においては、室外側ユニットを大容量化するために、内蔵する圧縮機の個数を多くしたり、各圧縮機の容量を増大したりすること行われている。しかし、前者の場合、室外側ユニットが大型化するとともにコストが増大するため、好ましくない。また、後者の場合には、個々の圧縮機が大容量なると、小さい空調負荷に対応することができなくなるとともに、小さい負荷変動に応答性よく対応することが困難になるという欠点がある。最近では、空調負荷が大きいときに全ての圧縮機を最大能力で運転する場合よりも、むしろ空調負荷が小さい場合や中程度の場合に、より効率よく複数の圧縮機を運転させ、省エネルギー化を図ることが重要視されており、室外側ユニットの大容量化との両立が嘱望されている。
特許文献1に記載の技術は、このような小さい空調負荷や負荷変動に応答性よく対応することについては特に考慮されていない。
On the other hand, in this type of air conditioner, in order to increase the capacity of the outdoor unit, the number of built-in compressors is increased or the capacity of each compressor is increased. However, the former case is not preferable because the outdoor unit increases in size and costs. In the latter case, if each compressor has a large capacity, it is impossible to cope with a small air-conditioning load, and it is difficult to cope with a small load fluctuation with good responsiveness. Recently, rather than operating all compressors at maximum capacity when the air conditioning load is large, rather than operating multiple compressors more efficiently when the air conditioning load is small or moderate, energy savings can be achieved. It is important to plan, and the coexistence with the large capacity of the outdoor unit is desired.
The technique described in
本発明は、複数の熱源ユニットを効率よく稼働させることができ、しかも圧縮機によって大能力化(大容量化)を可能としながらも、より小さい空調負荷や負荷変動にも対応することが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention can efficiently operate a plurality of heat source units, and can cope with smaller air-conditioning loads and load fluctuations while enabling a large capacity (large capacity) by a compressor. An object is to provide an air conditioner.
(1) 本発明の空気調和装置は、互いに並列に接続された複数の能力可変型の圧縮機を有する複数の熱源ユニットと、前記熱源ユニットに冷媒配管を介して接続された利用側ユニットと、前記圧縮機を運転制御する制御部とを備えている空気調和装置において、各熱源ユニットにおいて複数の圧縮機が互いに能力の異なるものとされ、前記制御部は、各熱源ユニットごとに、より能力の小さい圧縮機から優先して起動させるように起動優先順位を設定すると共に、全ての熱源ユニットで起動優先順位の最も高い圧縮機を1台ずつ起動させた後に、各熱源ユニットの2台目以降の圧縮機を起動させ、さらに前記制御部は、複数の圧縮機が運転している間、各圧縮機の最低能力の比率に応じた能力で各圧縮機を運転させることを特徴とする。 (1) The air conditioner of the present invention includes a plurality of heat source units having a plurality of variable capacity compressors connected in parallel to each other, a use side unit connected to the heat source unit via a refrigerant pipe, In the air conditioner including a control unit that controls the operation of the compressor, the plurality of compressors have different capacities in each heat source unit, and the control unit has a higher capacity for each heat source unit. Set the startup priority so that it starts with priority from the smaller compressors, and after starting the compressors with the highest startup priority for all the heat source units one by one, The compressor is activated , and the control unit operates each compressor with a capacity corresponding to a ratio of the minimum capacity of each compressor while the plurality of compressors are operating .
この構成によれば、各熱源ユニットは、それぞれ複数の能力可変型の圧縮機を備え、この複数の圧縮機は、互いに能力が異なるものとされている。そして、制御部は、全ての熱源ユニットで、能力の小さい圧縮機を1台ずつ起動させた後に、各熱源ユニットの2台目以降の圧縮機を起動させる。
したがって、ある熱源ユニットで2台以上の圧縮機が起動しているにも拘わらず、他の熱源ユニットが全く稼働していないという状態を回避することができ、より多くの熱源ユニットを効率よく稼働させることができる。
また、各熱源ユニットにおいては、より能力の小さい圧縮機から優先して起動されるので、利用側ユニットの空調負荷が小さい間は、より能力の小さい圧縮機によって小さい空調負荷や負荷変動にも応答性よく対応することができる。また、利用側ユニットの空調負荷が増大した場合には、より能力の大きい圧縮機をも起動させることによって、より高い空調負荷に対応することができる。
前記制御部は、複数の圧縮機が運転している間、各圧縮機の最低能力の比率に応じた能力で各圧縮機を運転させるので、特定の圧縮機のみが高い能力で運転することが無くなり、各圧縮機を能力に応じて効率よく運転することができる。また、例えば、利用側ユニットの空調負荷が低下し、全ての圧縮機の運転能力を最低能力まで下げて運転しようとする場合に、ある圧縮機の運転能力が最低に達してもなお、他の圧縮機の運転能力が最低能力にまで達していないと、当該圧縮機の運転能力を急激に減少させる必要が生じ、効率が悪化する。本発明では、このような問題を解消することができる。
According to this configuration, each heat source unit includes a plurality of variable capacity compressors, and the plurality of compressors have different capacities. And a control part starts the compressor after the 2nd unit of each heat-source unit, after starting the compressor with small capacity one by one with all the heat-source units.
Therefore, it is possible to avoid a state in which no other heat source unit is operating even though two or more compressors are activated in a certain heat source unit, and more heat source units can be operated efficiently. Can be made.
In addition, since each heat source unit is started with priority from a compressor with a smaller capacity, while the air conditioning load of the user unit is small, the compressor with a smaller capacity responds to a small air conditioning load or load fluctuation. It can respond with sexuality. Further, when the air conditioning load of the use side unit increases, it is possible to cope with a higher air conditioning load by starting a compressor having a larger capacity.
Since the control unit operates each compressor with a capacity according to the ratio of the minimum capacity of each compressor while a plurality of compressors are operating, only a specific compressor can be operated with a high capacity. As a result, each compressor can be efficiently operated according to its capacity. In addition, for example, when the air conditioning load of the use side unit is reduced and the operation capacity of all the compressors is reduced to the minimum capacity and the operation capacity of a certain compressor reaches the minimum, If the operating capacity of the compressor does not reach the minimum capacity, it is necessary to rapidly reduce the operating capacity of the compressor, and the efficiency deteriorates. In the present invention, such a problem can be solved.
(2) 前記制御部は、複数の熱源ユニット相互間の圧縮機の起動優先順位を設定すると共に、運転中の圧縮機の運転能力が、当該運転中の圧縮機の最低能力と、運転中の圧縮機よりも起動優先順位が一つ低い停止中の他の圧縮機の最低能力との総和よりも所定以上高くなった場合に、当該他の圧縮機を起動させるように構成されていてもよい。 (2) The control unit sets the starting priority order of the compressors between the plurality of heat source units, and the operating capacity of the operating compressor is determined by the minimum capacity of the operating compressor, The compressor may be configured to be activated when the starting priority is one lower than that of the compressor and the sum of the minimum capacity of the other compressors being stopped is higher than a predetermined value. .
複数の圧縮機を備えている場合、これらの運転時間に偏りが生じると、特定の圧縮機の耐用年数が短くなり、熱源ユニット全体の耐用年数が短くなる。また、圧縮機は、運転能力(運転回転数)が高いほど効率が悪くなるため、特定の圧縮機のみが高い能力で運転することは好ましくない。本発明では、運転中の圧縮機の運転能力が比較的低い段階で、他の圧縮機も同時に運転させることができるので、運転時間の平準化を図り、効率の悪化を防止することができる。 In the case where a plurality of compressors are provided, if these operating times are biased, the service life of a specific compressor is shortened, and the service life of the entire heat source unit is shortened. Further, since the efficiency of the compressor becomes worse as the operating capacity (operating rotational speed) is higher, it is not preferable that only a specific compressor is operated at a high capacity. In the present invention, other compressors can be operated at the same time when the operating capacity of the operating compressor is relatively low, so that the operating time can be leveled and deterioration of efficiency can be prevented.
(3) 前記制御部は、複数の熱源ユニット相互間の圧縮機の起動優先順位を設定すると共に、複数の前記圧縮機が最低能力で運転し、かつ利用側ユニットの空調負荷に応じた要求能力がさらに減少している場合に、より起動優先順位の低い圧縮機から停止させるように構成されていてもよい。
この場合、できるだけ低い空調負荷においてより多くの圧縮機を同時に運転させることができ、複数の圧縮機の運転時間の平準化を図り、効率の悪化を防止することができる。
(3) The control unit sets the starting priority order of the compressors between the plurality of heat source units, and the plurality of compressors operate at the minimum capacity, and the required capacity according to the air conditioning load of the use side unit May be configured to be stopped from a compressor having a lower start priority when the power is further decreased.
In this case, more compressors can be operated simultaneously with the lowest possible air conditioning load, and the operation time of the plurality of compressors can be leveled to prevent deterioration in efficiency.
本発明によれば、複数の熱源ユニットを効率よく稼働させることができ、しかも圧縮機によって大能力化(容量化)を可能しながらも、より小さい空調負荷や負荷変動にも対応することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently operate a plurality of heat source units, and it is possible to cope with smaller air conditioning loads and load fluctuations while increasing the capacity (capacity) with a compressor. .
〔空気調和装置の全体構成〕
図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置を示す構成図である。
本実施の形態の空気調和装置10は、冷媒の循環により蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。冷媒回路は、複数の室外側ユニット(熱源ユニット)11a,11bと、複数の室内側ユニット(利用側ユニット)12a,12bと、これらを接続する冷媒配管13とを備えている。
[Overall configuration of air conditioner]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
The
室内側ユニット12a,12bは、互いに並列に接続されており、それぞれ膨張機構15a,15bと、室内側熱交換器16a,16bとを備えている。膨張機構15a,15bは、冷媒圧力の調節や冷媒流量の調節を行うことが可能な電動膨張弁が用いられている。
室内側熱交換器16a,16bは、例えばクロスフィンチューブ式の熱交換器とされており、室内の空気と熱交換するために用いられる。室内側ユニット12a,12bは、室内の空気を図示しないファンによって室内側ユニット12a,12b内に取り込み、室内側熱交換器16a,16bとの間で熱交換を行った後に室内に吹き出すように構成されている。
The
The indoor
室外側ユニット11a,11bは、互いに並列に接続されている。一方の室外側ユニット11aは、圧縮機A,Bと、室外側熱交換器18aと、四路切換弁19aとを備えている。室外側ユニット11aには、2台の圧縮機A,Bが設けられており、これら2台の圧縮機A,Bは並列に接続されている。各圧縮機A,Bは、能力可変型(可変容量型)の圧縮機であり、内蔵されている電動機をインバータ制御することによって、この電動機の運転回転数を段階的又は連続的に変更することが可能である。
The
他方の室外側ユニット11bは、圧縮機C,Dと、室外側熱交換器18bと、四路切換弁19bとを備えている。室外側ユニット11bには、2台の圧縮機C,Dが設けられており、これら2台の圧縮機C,Dは互いに並列に接続されている。また、各圧縮機C,Dは、能力可変型(可変容量型)の圧縮機であり、内蔵されている電動機をインバータ制御することによって、この電動機の運転回転数を段階的又は連続的に変更することが可能である。
The other
各室外側ユニット11a,11bの室外側熱交換器18a,18bは、例えばクロスフィンチューブ式の熱交換器であり、空気を熱源として冷媒との熱交換するために用いられる。室外側ユニット11a,11bは、図示しないファンによって外気を内部に取り込み、室外側熱交換器18a,18bとの間で熱交換を行った後に外部に吹き出すように構成されている。
The
各室外側ユニット11a,11bの四路切換弁19a,19bは、冷媒の流れを反転させ、圧縮機A,B,C,Dから吐出される冷媒を室外側熱交換器18a,18bと室内側熱交換器16a,16bとに切り換えて供給し、冷房運転と暖房運転とを切り換えることが可能となっている。
具体的に、冷房運転時には、四路切換弁19a,19bを実線のように切り換えることによって、冷媒を実線矢印で示す方向に流し、これによって圧縮機A,B,C,Dから吐出された冷媒を室外側熱交換器18a,18bに供給し、膨張機構15a,15bを通過した冷媒を室内側熱交換器16a,16bに供給する。この際、室外側熱交換器18a,18bは凝縮器とし機能し、圧縮機A,B,C,Dによって圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮・液化させ、室内側熱交換器16a,16bは蒸発器として機能し、膨張機構15a,15bを通過した後の低温低圧の液冷媒を蒸発・気化させる。
The four-
Specifically, at the time of cooling operation, the four-
暖房運転時には、四路切換弁19a,19bを点線のように切り換えることによって冷媒の流れを反転させ、点線矢印で示す方向に冷媒を流す。これにより、室外側熱交換器18a,18bは蒸発器として機能して膨張機構15a,15bを通過した後の低温低圧の液冷媒を蒸発・気化させ、室内側熱交換器16a,16bは凝縮器として機能して圧縮機A,B,C,Dによって圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮・液化させる。
During the heating operation, the refrigerant flow is reversed by switching the four-
膨張機構15a,15b、四路切換弁19a,19b、圧縮機A,B,C,D等は、空気調和装置10の運転スイッチのオンオフ操作や、温度センサ、圧力センサ等のセンサ出力に応じてコントローラ(制御部)21により動作制御される。特に、圧縮機A,B,C,Dは、室内側ユニット12a,12bの空調負荷に応じた要求能力を満たすように、コントローラ21によって運転制御される。なお、空調負荷は、例えば、室内の空気の状態(温度、湿度)に応じて変動し、また、いずれかの室内側ユニット12a,12bの運転が開始された場合や停止された場合にも変動する。
The
〔圧縮機の運転制御〕
前述のように本実施の形態の室外側ユニット11a,11bには、それぞれ2台の能力可変型の圧縮機A,B,C,Dが内蔵されている。また、一方の室外側ユニット11a(以下、「第1室外側ユニット11a」という)において、2台の圧縮機A,Bは、互いに異なる能力を有するものとされ、他方の室外側ユニット11b(以下、「第2室外側ユニット11b」という)においても、2台の圧縮機C,Dは、互いに異なる能力を有するものとされている。本実施の形態では、第1室外側ユニット11aにおいて、Aで示す圧縮機を小能力の圧縮機とし、Bで示す圧縮機を大能力の圧縮機とする。また、第2室外側ユニット11bにおいて、Cで示す圧縮機を小能力の圧縮機とし、Dで示す圧縮機を大能力の圧縮機とする。さらに、第1室外側ユニット11aと、第2室外側ユニット11bとの間でも、圧縮機A,B,C,Dの容量は互い異なるものとされている。
[Compressor operation control]
As described above, the
例えば、図2に示すように、第1室外側ユニット11aの圧縮機Aは、2〜20(kw)の能力(容量)を有するものとされ、圧縮機Bは、5〜30(kw)の能力を有するものとされている。また、第2室外側ユニット11bの圧縮機Cは、3〜25(kw)の能力を有するものとされ、圧縮機Dは、6〜35(kw)の能力を有するものとされている。
For example, as shown in FIG. 2, the compressor A of the first
本実施の形態の空気調和装置10では、各室外側ユニット11a,11bにおいて、それぞれ2台の圧縮機に対して起動優先順位が設定されており、コントローラ21は、この起動優先順位の高い圧縮機から順に起動させるように運転制御を行う。また、コントローラ21は、この起動優先順位とは逆の順位で運転中の圧縮機を停止させるように運転制御を行う。そして、この起動優先順位は、より能力が小さい圧縮機が上位となるように設定されている。
In the
本実施の形態では、第1室外側ユニット11aにおいては圧縮機Aの能力が2〜20(kw)であり、圧縮機Bの能力が5〜30(kw)であるため、圧縮機Aの起動優先順位が高く、圧縮機Bの起動優先順位が低くなっている。
また、第2室外側ユニット11bにおいては圧縮機Cの能力が3〜25(kw)であり、圧縮機Dの能力が6〜35(kw)であるため、圧縮機Cの起動優先順位が高く、圧縮機Dの起動優先順位が低くなっている。
In the present embodiment, in the first
Moreover, in the 2nd
また、第1,第2室外側ユニット11a,11bの相互間においても、以下の条件に沿って起動優先順位が設定されている。具体的には、まず、第1,第2室外側ユニット11a,11bとの間で最も優先順位が高いもの同士を比較し、より能力の小さい圧縮機から順に起動優先順位を設定する。本実施の形態では、第1室外側ユニット11aの圧縮機Aと第2室外側ユニット11bの圧縮機Cとを比較し、より能力の小さい圧縮機Aの起動優先順位を1番とし、より能力の大きい圧縮機Cの起動優先順位を2番とする。
In addition, the activation priority is set between the first and second
次に、第1,第2室外側ユニット11a,11bの間で2番目に優先順位が高いもの同士を比較し、より能力の小さい圧縮機から順に起動優先順位を設定する。本実施の形態の例では、第1室外側ユニット11aの圧縮機Bと第2室外側ユニット11bの圧縮機Dとを比較し、より能力の小さい圧縮機Bの起動順位を3番とし、圧縮機Dの起動優先順位を4番とする。
したがって、全ての圧縮機A,B,C,Dの起動優先順位は、A→C→B→Dの順となる。
Next, the second highest priority among the first and second
Therefore, the starting priorities of all the compressors A, B, C, and D are in the order of A → C → B → D.
以上のような条件で優先順位を設定することによって、第1,第2室外側ユニット11a,11bにおいて1台ずつ圧縮機A,Cが起動してから、それぞれ2台目の圧縮機B,Dが起動することになる。したがって、できるだけ双方の室外側ユニット11a,11bを有効に稼働させ、全体の熱効率を向上させることが可能である。
By setting the priority order under the above conditions, after the compressors A and C are started one by one in the first and second
以下、上記に示した数値を例に圧縮機A,B,C,Dの運転制御(起動・停止制御)について詳細に説明する。
図3〜図5は、圧縮機の運転制御(起動・停止制御)手順を示すフローチャートである。また、図6は、圧縮機A,Bの運転能力の変化を示すグラフであり、図7は、図6のa部拡大図である。
図3に示すように、コントローラ21は、図示しない運転スイッチの操作により運転開始の信号を受け付けると(ステップS1)、起動優先順位に従い、より能力の小さい圧縮機Aを最初に起動させる(ステップS2)。圧縮機Aは、室内側ユニット12a,12bの運転状態や空調負荷に応じた要求能力を満たすように、運転能力(運転回転数)が制御される。圧縮機Aは、次に優先順位の高い第2室外側ユニット11bの圧縮機Cが起動するまでの間、単独運転となる。
Hereinafter, the operation control (start / stop control) of the compressors A, B, C, and D will be described in detail with the numerical values shown above as an example.
3 to 5 are flowcharts showing the operation control (start / stop control) procedure of the compressor. Moreover, FIG. 6 is a graph which shows the change of the driving capability of compressor A, B, FIG. 7 is the a section enlarged view of FIG.
As shown in FIG. 3, when the
このように、より能力(容量)の小さい圧縮機Aを他の圧縮機B,C,Dに優先して起動させることによって、より小さい空調負荷に対応して室外側ユニット11aを運転することが可能となっている。つまり、圧縮機は、能力の大きいものほど冷媒の押しのけ量が大きく、低回転数での運転が困難となるので、より能力の小さい圧縮機Aを優先して起動することによって低回転数での運転を良好に行え、より小さい空調負荷にも対応することができる。また、圧縮機は、能力の小さいものほど小さい負荷変動にも応答性よく対応することができるので、圧縮機B,C,Dよりも優先して能力の小さい圧縮機Aを起動させることによって、より小さい負荷変動にも対応することができる。
As described above, the compressor A having a smaller capacity (capacity) is started in preference to the other compressors B, C, and D, so that the
次いで、コントローラ21は、室内側ユニット12a,12bの空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機Aの運転能力を上昇させる状況にあるか否か(要求能力が増大しているか否か)を判断する(ステップS3)。圧縮機Aの運転能力を上昇させる状況にある場合、次に、コントローラ21は、圧縮機Aの運転能力が所定値Z1以上であるか否かを判断する(ステップS4)。そして、圧縮機Aの運転能力が所定値Z1以上である場合、圧縮機Cを起動する(ステップS5)。
Next, the
このステップS4の条件について詳細に説明する。
圧縮機Cを起動するための条件となる所定値Z1は、次の式(1)に示すように、圧縮機Aの最低能力PAminと圧縮機Cの最低能力PCminとの総和に、所定の定数α1をかけた値とされている。
Z1=(PAmin+PCmin)×α1 ・・・ (1)
The condition of step S4 will be described in detail.
The predetermined value Z1, which is a condition for starting the compressor C, is given by the sum of the minimum capacity PA min of the compressor A and the minimum capacity PC min of the compressor C as shown in the following equation (1). is a value obtained by multiplying the constant alpha 1 in.
Z1 = (PA min + PC min ) × α 1 (1)
すなわち、本実施の形態では、圧縮機Aの最低能力がPAmin=2(kw)であり、圧縮機Bの最低能力がPCmin=3(kw)であるので、これらの総和は5(kw)となり、所定の定数α1をかけるとZ1=5α1(kw)となる。そして、圧縮機Aの運転能力が5α1(kw)以上になると、コントローラ21は、圧縮機Cを起動する(ステップS5)。
That is, in the present embodiment, the minimum capacity of the compressor A is PAmin = 2 (kw), and the minimum capacity of the compressor B is PC min = 3 (kw), so the sum of these is 5 (kw). When a predetermined constant α 1 is applied, Z1 = 5α 1 (kw) is obtained. Then, when the operation capacity of the compressor A becomes 5α 1 (kw) or more, the
定数α1は、α1>1を満たす値であり、例えば、α1=1.2〜1.5に設定される。この場合、所定値Z1は、5×1.2〜1.5=6.0〜7.5(kw)となる。すなわち、コントローラ21は、圧縮機Aの運転能力が6.0〜7.5(kw)になると、圧縮機Cを起動させる。本実施の形態では、α1=1.2とし、圧縮機Aの運転能力が6(kw)に達したときに圧縮機Cを起動させるものとする(図7参照)。
The constant α 1 is a value that satisfies α 1 > 1, and is set to α 1 = 1.2 to 1.5, for example. In this case, the predetermined value Z1 is 5 × 1.2 to 1.5 = 6.0 to 7.5 (kw). That is, the
所定値Z1は、定数α1を考慮せずに、
Z1=PAmin+PCmin ・・・ (1)’
とすることも可能である。しかしながら、この場合、後述する圧縮機Cの停止条件である所定値Z2と、所定値Z1とが一致することになり、当該所定値Z1,Z2付近で空調負荷が変動すると、圧縮機Cの起動と停止(発停)が短時間で頻繁に行われることになる。このような発停は圧縮機に対する負担となり、エネルギー消費が大きくなって効率が悪化する。そのため、所定値Z1として、上記の式(1)のように定数α1を加味した値とすることにより、圧縮機Bの発停を少なくすることができる。
Predetermined value Z1 is, without considering the constant alpha 1,
Z1 = PA min + PC min (1) ′
It is also possible. However, in this case, a predetermined value Z2 that is a stop condition of the compressor C, which will be described later, coincides with the predetermined value Z1, and when the air conditioning load fluctuates in the vicinity of the predetermined values Z1 and Z2, the compressor C is started. Stops (starts and stops) are frequently performed in a short time. Such start / stop is a burden on the compressor, which increases energy consumption and decreases efficiency. Therefore, as the predetermined value Z1, by a value obtained by adding the constant alpha 1 as in the above formula (1), it is possible to reduce the start-stop of the compressor B.
また、所定値Z1は、圧縮機A,Cのいずれもがほぼ最低能力の状態で運転できる値であり、このような低い能力の状態においても圧縮機A,Cの双方を起動させることによって、これらの運転時間の平準化を可及的に図り、運転時間のバラツキに起因する室外側ユニット11a,11bの耐用年数の低下を防止することができる。また、圧縮機A,Cは、運転回転数が高いほど効率が悪化するため、圧縮機Aが単独で高回転まで回転するのを防止し、より効率のよい運転を可能にしている。
Further, the predetermined value Z1 is a value at which both the compressors A and C can be operated in a state of almost the minimum capacity, and by starting both the compressors A and C even in such a low capacity state, The operation time can be leveled as much as possible, and a decrease in the service life of the
なお、所定値Z1は、(PAmin+PCmin)に定数α1を掛け合わせることによって設定されているが、(PAmin+PCmin)に所定の値、例えば、1〜2程度の値を足し併せることによって設定してもよい。 The predetermined value Z1 is set by multiplying (PA min + PC min ) by a constant α 1 , but a predetermined value, for example, a value of about 1 to 2 is added to (PA min + PC min ). It may be set by
コントローラ21は、2台の圧縮機A,Cを起動すると、次の式(2)のように、圧縮機Aの運転能力PAと圧縮機Cの運転能力PCとを、それぞれの最低能力PAmin、PCminの比率に基づいて分配する(ステップS6)。
PA:PC=PAmin:PCmin ・・・ (2)
When the two compressors A and C are started, the
PA: PC = PA min : PC min (2)
本実施の形態の場合、圧縮機Aと圧縮機Cとは、それぞれの最低能力PAmin,PCminの比率が、2(kw):3(kw)であるので、この比率により運転能力を分配する。
上記の例では、圧縮機Aの運転能力が6(kw)に達したときに圧縮機Cが起動するので、圧縮機A,Cの運転能力の総和が6(kw)となるように両者の能力を(2:3)の比率で分配する。したがって、圧縮機Aの運転能力が2.4(kw)となり、圧縮機Cの運転能力は3.6(kw)となる(図7参照)。
In the case of the present embodiment, the compressor A and the compressor C have a ratio of the minimum capacities PA min and PC min of 2 (kw): 3 (kw). To do.
In the above example, since the compressor C starts when the operating capacity of the compressor A reaches 6 (kw), both of the compressors A and C have a total operating capacity of 6 (kw). Distribute abilities at a ratio of (2: 3). Therefore, the operation capacity of the compressor A is 2.4 (kw), and the operation capacity of the compressor C is 3.6 (kw) (see FIG. 7).
このように圧縮機A,Cの最低能力の比率(PAmin:PCmin)に応じて能力分配を行うことによって、双方の圧縮機A,Cをバランスよく運転させることができ、いずれかの圧縮機の運転能力が過度に高まることによって効率が悪化してしまうようなこともない。 Thus, by performing capacity distribution according to the ratio of the minimum capacities of the compressors A and C (PA min : PC min ), both the compressors A and C can be operated in a well-balanced manner. The efficiency does not deteriorate due to excessive increase in the driving capability of the machine.
図3に示すように、コントローラ21は、2台の圧縮機A,Cが運転している間、圧縮機A,Cが最低能力(最低回転数)PAmin,PCminで運転しているか否かを判断する(図3のステップS7)。つまり、コントローラ21は、圧縮機A,Cの運転能力の総和が次の式(3)で示す所定値Z2になったか否かを判断する。
Z2=(PAmin+PCmin) ・・・ (3)
As shown in FIG. 3, the
Z2 = ( PAmin + PCmin ) (3)
本実施の形態の場合、圧縮機Aの最低能力PAminが2(kw)であり、圧縮機Cの最低能力PCminが3(kw)であるため、Z2=5(kw)となる。 In the present embodiment, since the minimum capacity PA min of the compressor A is 2 (kw) and the minimum capacity PC min of the compressor C is 3 (kw), Z2 = 5 (kw).
そして、各圧縮機A,Cが最低能力で運転していると判断されると、次にコントローラ21は、空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機A,Cの運転能力をより下げる状況があるか否か(要求能力が減少しているか否か)を判断する(ステップS8)。圧縮機A,Cがいずれも最低能力PAmin,PCminで運転している状況では、双方ともこれ以上運転能力を下げることができないため、圧縮機A,Cの運転能力をより下げる状況にある場合は、コントローラ21は、起動優先順位の低い圧縮機Cを停止させる(ステップS9;図7の2点鎖線参照)。これにより、要求能力が低い領域では、より能力の小さい圧縮機Aが単独で運転することにより、小さい空調負荷や小さい負荷変動に応答性よく対応することが可能である。
When it is determined that the compressors A and C are operating at the minimum capacity, the
なお、圧縮機A,Cの運転能力が5(kw)となって圧縮機Cが停止すると、コントローラ21は、圧縮機Aの運転能力5(kw)まで上昇させる制御を行う。これによって、圧縮機Bが停止することに伴って、全体の運転能力が急激に低下しないように配慮されている。
When the operating capacity of the compressors A and C becomes 5 (kw) and the compressor C stops, the
圧縮機Aのみの運転に切り替わると、図3のステップS3に処理を戻し、再度、ステップS3〜S5の手順により、所定の条件を満たした場合に圧縮機Cを起動させる。なお、図3〜図5に示すフローチャートでは、空気調和装置10の運転停止についての記載を省略しているが、空気調和装置10の運転中にコントローラ21が運転停止信号を受信すると、全ての圧縮機の運転を停止させ、処理を終了する。
When the operation is switched to the operation of only the compressor A, the process returns to step S3 in FIG. 3, and the compressor C is started again when a predetermined condition is satisfied by the procedure of steps S3 to S5. In the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5, the description about the operation stop of the
図3におけるステップS7,S8の条件が満たされなかった場合(No)、コントローラ21は、図4のステップS13に処理を進める。そして、コントローラ21は、空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機A,Cの運転能力を上昇させる状況にあるか否か(要求能力が増大しているか否か)を判断する。圧縮機A、Cの運転能力を上昇させる状況にある場合、次に、コントローラ21は、圧縮機A,Cの運転能力が次の式(4)で示す所定値Z3以上であるか否かを判断する(ステップS14)。そして、圧縮機A,Cの運転能力が所定値Z3以上である場合、起動優先順位が3番目の第1室外側ユニット11aの圧縮機Bを起動する(ステップS15)。
When the conditions in steps S7 and S8 in FIG. 3 are not satisfied (No), the
圧縮機Bを起動するための条件となる所定値Z3は、次の式(4)に示すように、圧縮機Aの最低能力PAminと、圧縮機Cの最低能力PCminと、圧縮機Bの最低能力PBminとの総和に、所定の定数α2をかけた値とされている。
Z3=(PAmin+PCmin+PBmin)×α2 ・・・ (4)
The predetermined value Z3, which is a condition for starting the compressor B, is expressed by the following formula (4): the minimum capacity PA min of the compressor A, the minimum capacity PC min of the compressor C, and the compressor B The sum of the minimum capacity PB min and a predetermined constant α 2 is used.
Z3 = (PA min + PC min + PB min ) × α 2 (4)
すなわち、本実施の形態では、圧縮機Aの最低能力がPAmin=2(kw)、圧縮機Cの最低能力がPCmin=3(kw)、圧縮機Bの最低能力がPBmin=5(kw)であるので、これらの総和は10(kw)となり、所定の定数α2をかけると10α2(kw)となる。そして、圧縮機A,Cの運転能力が10α2(kw)以上になると、圧縮機Bを起動する(ステップS15)。 That is, in this embodiment, the minimum capacity of the compressor A is PA min = 2 (kw), the minimum capacity of the compressor C is PC min = 3 (kw), and the minimum capacity of the compressor B is PB min = 5 ( kw), the sum of these is 10 (kw), and when multiplied by a predetermined constant α 2 , 10α 2 (kw) is obtained. Then, when the operating capacities of the compressors A and C become 10α 2 (kw) or more, the compressor B is started (step S15).
また、定数α2は、定数α1と同様に、α2>1を満たす値であり、例えば、α2=1.2〜1.5に設定される。この場合、所定値Z3の値は、10×1.2〜1.5=12.0〜15.0(kw)となる。すなわち、圧縮機A,Cの運転能力の総和が12.0〜15.0(kw)になると、圧縮機Bを起動する。α2は、α1と異なる値であってもよいが、本実施の形態では、α1と同様にα2=1.2とし、圧縮機A,Cの運転能力の総和が12(kw)に達したときに圧縮機Bを起動するものとする(図7参照)。 Further, the constant α 2 is a value satisfying α 2 > 1 like the constant α 1, and is set to α 2 = 1.2 to 1.5, for example. In this case, the value of the predetermined value Z3 is 10 × 1.2 to 1.5 = 12.0 to 15.0 (kw). That is, when the sum of the operating capacities of the compressors A and C becomes 12.0 to 15.0 (kw), the compressor B is started. α 2 may be a value different from α 1 , but in the present embodiment, α 2 = 1.2 similarly to α 1, and the total operation capacity of the compressors A and C is 12 (kw). It is assumed that the compressor B is started when the value reaches (see FIG. 7).
3台の圧縮機A,B,Cを起動すると、コントローラ21は、圧縮機Aの運転能力PAと、圧縮機Cの運転能力PCと、圧縮機Bの運転能力PBとを式(5)に基づいて所定に分配する(ステップS16)。
PA:PC:PB=PAmin:PCmin:PBmin ・・・ (5)
When the three compressors A, B, and C are started, the
PA: PC: PB = PA min : PC min: PB min ··· (5)
本実施の形態の場合、圧縮機A,B,Cは、それぞれの最低能力の比率(PAmin:PCmin:PBmin)が、2(kw):3(kw):5(kw)であるので、この比率により運転能力を分配する。
上記の例では、圧縮機A,Cの運転能力が12(kw)に達したときに圧縮機Bが起動するので、圧縮機A,B,Cの運転能力の総和が12(kw)となるようにこれらの能力を(2:3:5)の比率で分配する。したがって、圧縮機Aの運転能力が2.4(kw)となり、圧縮機Cの運転能力は3.6(kw)となり、圧縮機Bの運転能力が6.0(kw)となる。このように圧縮機A,B,Cの最低能力の比率に応じて能力分配を行うことによって、全ての圧縮機をバランスよく運転させることができ、いずれかの圧縮機の運転能力が過度に高まることによって効率が悪化してしまうようなこともない。
In the case of the present embodiment, the compressors A, B, and C each have a minimum capacity ratio (PA min : PC min : PB min ) of 2 (kw): 3 (kw): 5 (kw). Therefore, the driving capacity is distributed according to this ratio.
In the above example, since the compressor B is activated when the operating capacities of the compressors A and C reach 12 (kw), the sum of the operating capacities of the compressors A, B, and C is 12 (kw). Distribute these abilities in a ratio of (2: 3: 5). Therefore, the operating capacity of the compressor A is 2.4 (kw), the operating capacity of the compressor C is 3.6 (kw), and the operating capacity of the compressor B is 6.0 (kw). Thus, by performing capacity distribution according to the ratio of the minimum capacity of the compressors A, B, and C, all the compressors can be operated in a balanced manner, and the operating capacity of any of the compressors is excessively increased. The efficiency will not deteriorate.
コントローラ21は、3台の圧縮機A,B,Cが運転している間、圧縮機A,B,Cが最低能力(最低回転数)PAmin,PCmin,PBminで運転しているか否かを判断する(図4のステップS17)。つまり、コントローラ21は、圧縮機A,B,Cの運転能力の総和が次の式(6)で示す所定値Z4になったか否かを判断する。
Z4=(PAmin+PCmin+PBmin) ・・・ (6)
While the three compressors A, B, and C are operating, the
Z4 = (PA min + PC min + PB min) ··· (6)
本実施の形態の場合、圧縮機Aの最低能力PAminが2(kw)であり、圧縮機Cの最低能力PCminが3(kw)であり、圧縮機Bの最低能力PBminが5(kw)であるため、Z4=10(kw)となる。 In this embodiment, the minimum capacity PA min of the compressor A is 2 (kw), the minimum capacity PC min of the compressor C is 3 (kw), and the minimum capacity PB min of the compressor B is 5 ( kw), Z4 = 10 (kw).
そして、各圧縮機A,B,Cが最低能力で運転していると判断されると、次にコントローラ21は、空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機A,B,Cの運転能力をより下げる必要があるか否か(要求能力が減少しているか否か)を判断する(ステップS18)。圧縮機A,B,Cがいずれも最低能力PAmin,PBmin,PCminで運転している状況では、いずれもこれ以上運転能力を下げることができないため、圧縮機A,B,Cの運転能力をより下げる状況にある場合は、コントローラ21は、より起動優先順位の低い圧縮機Bを停止させる(ステップS19;図7参照)。
When it is determined that the compressors A, B, and C are operating at the minimum capacity, the
圧縮機Bが停止すると、コントローラ21は、圧縮機A,Cの運転能力を上げて、これら圧縮機A,Cの運転能力の総和が10(kw)となるように制御する。これによって、圧縮機Bが停止することに伴って、全体の運転能力が急激に低下しないように配慮されている。また、圧縮機A,Cのみの運転に切り替わると、再度図3のステップS6に処理を戻し、圧縮機A,Cの最低能力PAmin,PCminの比率(2:3)に応じて能力を分配する。
When the compressor B is stopped, the
図4におけるステップS17,S18の条件が満たされなかった場合(No)、コントローラ21は、図5のステップS23に処理を進める。そして、コントローラ21は、空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機A,B,Cの運転能力を上昇させる状況にあるか否か(要求能力が増大しているか否か)を判断する。圧縮機A,B,Cの運転能力を上昇させる状況にある場合、次に、コントローラ21は、圧縮機A,B,Cの運転能力が次の式(7)で示す所定値Z5以上であるか否かを判断する(ステップS24)。そして、圧縮機A,B,Cの運転能力が所定値Z5以上である場合、第1室外側ユニット11aの圧縮機Dを起動する(ステップS25)。
When the conditions of steps S17 and S18 in FIG. 4 are not satisfied (No), the
圧縮機Dを起動するための条件となる所定値Z5は、次の式(7)に示すように、圧縮機Aの最低能力PAminと、圧縮機Cの最低能力PCminと、圧縮機Bの最低能力PBminと、圧縮機Dの最低能力PDminの総和に、所定の定数α3をかけた値とされている。
Z5=(PAmin+PCmin+PBmin+PDmin)×α3 ・・・ (7)
The predetermined value Z5, which is a condition for starting the compressor D, is expressed by the following formula (7): the minimum capacity PA min of the compressor A, the minimum capacity PC min of the compressor C, and the compressor B a minimum capacity PB min of the sum of the minimum capacity PD min of the compressor D, and is a value obtained by multiplying a predetermined constant alpha 3.
Z5 = (PA min + PC min + PB min + PD min) ×
すなわち、本実施の形態では、圧縮機Aの最低能力がPAmin=2(kw)、圧縮機Cの最低能力がPCmin=3(kw)、圧縮機Bの最低能力がPBmin=5(kw)、圧縮機Dの最低能力がPDmin=6(kw)であるので(図2参照)、これらの総和は16(kw)となり、所定の定数α3をかけると16α3(kw)となる。そして、圧縮機A,B,Cの運転能力が16α3(kw)を越えると、圧縮機Dを起動する(ステップS25)。 That is, in this embodiment, the minimum capacity of the compressor A is PA min = 2 (kw), the minimum capacity of the compressor C is PC min = 3 (kw), and the minimum capacity of the compressor B is PB min = 5 ( kw), since a minimum capacity of the compressor D is PD min = 6 (kw) (see FIG. 2), the sum of these is applied 16 (kw), and the predetermined constant alpha 3 When 16α 3 (kw) Become. Then, when the operating capacities of the compressors A, B, and C exceed 16α 3 (kw), the compressor D is started (step S25).
また、定数α3は、定数α1やα2と同様に、α3>1を満たす値であり、例えば、α3=1.2〜1.5に設定される。この場合、所定値Z5の値は、16×1.2〜1.5=19.2〜24.0(kw)となる。すなわち、圧縮機A,B,Cの運転能力の総和が19.2〜24.0(kw)になると、圧縮機Bを起動する。α3は、α1やα2とは異なる値であってもよいが、本実施の形態では、α1、α2と同様にα3=1.2とし、圧縮機A,B,Cの運転能力の総和が19.2(kw)に達したときに圧縮機Dを起動するものとする(図7参照)。 The constant α 3 is a value that satisfies α 3 > 1 like the constants α 1 and α 2, and is set to α 3 = 1.2 to 1.5, for example. In this case, the value of the predetermined value Z5 is 16 × 1.2 to 1.5 = 19.2 to 24.0 (kw). That is, when the sum of the operating capacities of the compressors A, B, and C reaches 19.2 to 24.0 (kw), the compressor B is started. α 3 may be different from α 1 and α 2 , but in the present embodiment, α 3 = 1.2 similarly to α 1 and α 2, and the compressors A, B, and C It is assumed that the compressor D is started when the sum of the operation capacities reaches 19.2 (kw) (see FIG. 7).
4台の圧縮機A,B,C,Dを起動すると、コントローラ21は、圧縮機Aの運転能力PAと、圧縮機Cの運転能力PCと、圧縮機Bの運転能力PBと、圧縮機Dの運転能力PDとを式(8)に基づいて所定に分配する(ステップS26)。
PA:PC:PB:PD=PAmin:PCmin:PBmin:PDmin ・・・ (8)
When the four compressors A, B, C, and D are activated, the
PA: PC: PB: PD = PA min: PC min: PB min: PD min ··· (8)
本実施の形態の場合、圧縮機A,B,C,Dは、それぞれの最低能力の比率(PAmin:PCmin:PBmin:PDmin)が、2(kw):3(kw):5(kw):6(kw)であるので、この比率により運転能力を分配する。
上記の例では、圧縮機A,B,Cの運転能力が19.2(kw)に達したときに圧縮機Dが起動するので、圧縮機A,B,C,Dの運転能力の総和が19.2(kw)となるようにこれらの能力を(2:3:5:6)の比率で分配する。したがって、圧縮機Aの運転能力が2.4(kw)となり、圧縮機Cの運転能力は3.6(kw)となり、圧縮機Bの運転能力が6.0(kw)となり、7.2(kw)となる。このように圧縮機A,B,C,Dの最低能力の比率に応じて能力分配を行うことによって、全ての圧縮機をバランスよく運転させることができ、いずれかの圧縮機の運転能力が過度に高まることによって効率が悪化してしまうようなこともない。
In this embodiment, the compressor A, B, C, D, the ratio of each of the minimum capacity (PA min: PC min: PB min: PD min) is, 2 (kw): 3 ( kw): 5 Since (kw): 6 (kw), the driving capacity is distributed according to this ratio.
In the above example, since the compressor D starts when the operating capacity of the compressors A, B, and C reaches 19.2 (kw), the total operating capacity of the compressors A, B, C, and D is Distribute these abilities in a ratio of (2: 3: 5: 6) to be 19.2 (kw). Therefore, the operation capacity of the compressor A is 2.4 (kW), the operation capacity of the compressor C is 3.6 (kW), the operation capacity of the compressor B is 6.0 (kW), and 7.2. (Kw). Thus, by performing capacity distribution according to the ratio of the minimum capacity of the compressors A, B, C, and D, all the compressors can be operated in a well-balanced manner, and the operating capacity of any compressor is excessive. The efficiency does not deteriorate due to the increase.
図6に示すように、室内側ユニット12の空調負荷に応じて要求能力が増大すると、圧縮機A,B,C,Dは上記比率(2:3:5:6)を保ったまま運転能力を上昇する。しかし、本実施の形態では、圧縮機A,B,C,Dの最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxはそれぞれ20(kw)、25(kw)、30(kw)、35(kw)(図2参照)であり、これらの最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxの比率は、最低能力の比率(2:3:5:6)とは異なっている。そのため、全ての圧縮機A,B,C,Dの最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxの総和である110(kw)に到る前に、圧縮機Dが先に最高能力の35(kw)に達し、その後は、圧縮機B,C,Aが運転能力を高めることになる。この際、圧縮機Dの運転能力の上昇が止まっても、全体の運転能力の上量率が極端に変動しないように、圧縮機Bの運転能力の上昇率が一時的に高められる。 As shown in FIG. 6, when the required capacity increases according to the air conditioning load of the indoor unit 12, the compressors A, B, C, and D operate with keeping the above ratio (2: 3: 5: 6). To rise. However, in the present embodiment, the maximum capacities PA max , PC max , PB max , and PD max of the compressors A, B, C, and D are 20 (kW), 25 (kW), 30 (kW), and 35 ( kw) (see FIG. 2), and the ratio of these maximum capacities PA max , PC max , PB max , PD max is different from the ratio of the minimum capacities (2: 3: 5: 6). Therefore, before reaching the maximum capacity 110 (kw) of the maximum capacities PA max , PC max , PB max , and PD max of all the compressors A, B, C, and D, the compressor D has the highest capacity first. 35 (kw) is reached, and thereafter, the compressors B, C, and A increase the operating capacity. At this time, even if the increase in the operating capacity of the compressor D stops, the increasing rate of the operating capacity of the compressor B is temporarily increased so that the increase rate of the entire operating capacity does not fluctuate extremely.
また、続けて、圧縮機Bについても、110(kw)に到る前に最高能力の30(kw)に達するので、その後は、圧縮機C,Aが運転能力を高めることになる。この際にも、全体の運転能力の上昇率が極端に変動しないように、圧縮機Cの運転能力の上昇率が一時的に高められる。更に、圧縮機Cについても、110(kw)に到る前に最高能力の25(kw)に達するので、その後は、圧縮機Aが運転能力を高める。この際にも、全体の運転能力の上昇率が極端に変動しないように、圧縮機Aの運転能力の上昇率が一時的に高められる。以上により、全ての圧縮機A,B,C,Dが最高能力に到るまでの間、全体の運転の能力を滑らかに上昇させることができる。 Further, since the compressor B reaches the maximum capacity of 30 (kw) before reaching 110 (kw), the compressors C and A increase the operating capacity thereafter. Also at this time, the increase rate of the operating capacity of the compressor C is temporarily increased so that the increase rate of the entire operating capacity does not fluctuate extremely. Further, the compressor C reaches the maximum capacity of 25 (kw) before reaching 110 (kw), and thereafter, the compressor A increases the operating capacity. Also at this time, the increase rate of the operating capacity of the compressor A is temporarily increased so that the increase rate of the entire operating capacity does not fluctuate extremely. As described above, until all the compressors A, B, C, and D reach the maximum capacity, the overall operation capacity can be smoothly increased.
逆に、圧縮機A,B,C,Dが最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxで運転している状態から、要求能力が減少すると、全ての圧縮機A,B,C,Dの運転能力の総和が一定の傾きで低下するように、各圧縮機A,B,C,Dの運転能力が制御される。この場合、圧縮機A,B,C,Dの比率が上記の(2:3:5:6)となるまで、まず、圧縮機Aのみの運転能力を低下させ、圧縮機C,B,Dはそれぞれ最高能力25(kw),30(kw),35(kw)のまま運転を継続し、その後、圧縮機C、圧縮機Bの順で徐々に運動能力を低下させ、全ての圧縮機A,B,C,Dの運転能力の比率が(2:3:5:6)となった段階で、圧縮機Dの運転能力も低下させる。このとき、全体としての運転能力の低下率が極端に変動しないように、圧縮機A,C,Bの運転能力の低下率が途中で緩やかになるように制御している。 Conversely, if the required capacity decreases from the state in which the compressors A, B, C, D are operating at the maximum capacities PA max , PC max , PB max , PD max , all the compressors A, B, C, D The operation capacities of the compressors A, B, C, and D are controlled so that the sum of the operation capacities of D decreases at a constant slope. In this case, until the ratio of the compressors A, B, C, and D reaches the above (2: 3: 5: 6), first, the operating capacity of only the compressor A is reduced, and the compressors C, B, D Continue to operate with the maximum capacities of 25 (kw), 30 (kw), and 35 (kw), respectively, and then gradually reduces the motor capacity in the order of the compressor C and the compressor B. , B, C, D, when the ratio of the operating capacity becomes (2: 3: 5: 6), the operating capacity of the compressor D is also reduced. At this time, the reduction rate of the operating capacity of the compressors A, C, and B is controlled so as to be moderate in the middle so that the overall reduction rate of the operating capacity does not fluctuate extremely.
コントローラ21は、4台の圧縮機A,B,C,Dが運転している間、圧縮機A,B,C,Dが最低能力(最低回転数)PAmin,PCmin,PBmin,PDminで運転しているか否かを判断する(図5のステップS27)。つまり、コントローラ21は、圧縮機A,B,C,Dの運転能力の総和が次の式(9)で示す所定値Z6になったか否かを判断する。
Z6=(PAmin+PCmin+PBmin+PDmin) ・・・ (9)
While the four compressors A, B, C, and D are operating, the
Z6 = (PA min + PC min + PB min + PD min) ··· (9)
本実施の形態の場合、圧縮機Aの最低能力PAminが2(kw)であり、圧縮機Cの最低能力PCminが3(kw)であり、圧縮機Bの最低能力PBminが5(kw)であり、圧縮機Dの最低能力PDminが6(kw)るため、Z6=16(kw)となる。 In this embodiment, the minimum capacity PA min of the compressor A is 2 (kw), the minimum capacity PC min of the compressor C is 3 (kw), and the minimum capacity PB min of the compressor B is 5 ( kw), and since the minimum capacity PD min of the compressor D is 6 (kw), Z6 = 16 (kw).
そして、各圧縮機A,B,C,Dが最低能力で運転していると判断されると、次にコントローラ21は、空調負荷に基づく要求能力に応じて、圧縮機A,B,C,Dの運転能力をより下げる必要があるか否か(要求能力が減少しているか否か)を判断する(ステップS28)。圧縮機A,B,C,Dがいずれも最低能力PAmin,PBmin,PCmin,PDminで運転している状況では、いずれもこれ以上運転能力を下げることができないため、圧縮機A,B,C,Dの運転能力をより下げる状況にある場合は、コントローラ21は、より起動優先順位の低い圧縮機Dを停止させる(ステップS29;図7参照)。
When it is determined that the compressors A, B, C, and D are operating at the minimum capacity, the
圧縮機Dが停止すると、コントローラ21は、圧縮機A,B,Cの運転能力を上げて、これら圧縮機A,B,Cの運転能力の総和が16(kw)となるように制御する。これによって、圧縮機Dが停止することに伴って、全体の運転能力が急激に低下しないように配慮されている。また、圧縮機A,B,Cのみの運転に切り替わると、再度図4のステップS16に処理を戻し、圧縮機A,B,Cの最低能力PAmin,PCmin,PBminの比率(2:3:5)に応じて能力を分配する。
When the compressor D is stopped, the
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
(1)上記の実施の形態においては、複数の圧縮機がともに運転している状態では、これらの最低能力の比率(PAmin:PCmin:PBmin:PDmin=2:3:5:6)で能力を分配するように構成されていたが、この変形例として、これらの最高能力の比率(PAmax:PCmax:PBmax:PDmax=20:25:30:35(=4:5:6:7))で能力を分配してもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed in design.
(1) In the above embodiment, when a plurality of compressors are operating together, the ratio of these minimum capacities (PA min : PC min : PB min : PD min = 2: 3: 5: 6) However, as a modified example, the ratio of these maximum capacities (PA max : PC max : PB max : PD max = 20: 25: 30: 35 (= 4: 5) : 6: 7)).
この場合、図9に示すように、圧縮機A,B,C,Dは、最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxの総和である110(kw)に達するまで、比率(4:5:6:7)を保ったまま運転能力が上昇することになる。そのため、図6に示す実施の形態では、圧縮機D,B,Cが順番に最高能力PDmax,PBmax,PCmaxに達し、圧縮機A,C,Bの運転能力を一時的に急激に高める必要があったが、圧縮機A,B,C,Dの最高能力PAmax,PCmax,PBmax,PDmaxの比率(4:5:6:7)で能力を分配することによって、図9に示すように圧縮機A,C,Bの運転能力を急激に上昇させる必要が無くなり、全ての圧縮機A,B,C,Dを高能力域でバランスよく運転することが可能となる。
また、圧縮機A,B,C,Dを最高能力110(kw)から低下させる際にも、比率(4:5:6:7)を保ったまま両圧縮機A,Bの運転能力を急激な変動なく滑らかに低下させることができる。
In this case, as shown in FIG. 9, the compressors A, B, C, and D reach a ratio (4: 4) until they reach 110 (kw) which is the sum of the maximum capacities PA max , PC max , PB max , and PD max. The driving ability will increase while maintaining 5: 6: 7). Therefore, in the embodiment shown in FIG. 6, the compressors D, B, and C sequentially reach the maximum capacities PD max , PB max , and PC max, and the operating capacities of the compressors A, C, and B are temporarily and suddenly increased. Although it was necessary to increase the capacity of the compressors A, B, C, and D by distributing the capacities at a ratio (4: 5: 6: 7) of the maximum capacities PA max , PC max , PB max , PD max , As shown in FIG. 9, it is not necessary to rapidly increase the operation capacity of the compressors A, C, and B, and all the compressors A, B, C, and D can be operated in a balanced manner in the high capacity range.
In addition, when the compressors A, B, C, and D are reduced from the maximum capacity 110 (kw), the operating capacities of both the compressors A and B are rapidly increased while maintaining the ratio (4: 5: 6: 7). Can be smoothly reduced without significant fluctuations.
ただし、この変形例では、次のような欠点もある。図10に示すように、圧縮機Dの停止直前に、圧縮機D、B,Cの順で運転能力が最低能力PDmin,PBmin,PCminに達するので、全体の運転能力の急激な変動を防止するためには、圧縮機B,C,Aの運転能力を一時的に急激に低下させる必要がある。また、圧縮機Bの停止直前も、圧縮機B、Cの順で運転能力が最低能力PBmin,PCminに達するので、圧縮機C,Aの運転能力を一時的に急激に低下させる必要があり、更に、圧縮機Cの停止直前も、圧縮機Cの運転能力が最低能力PCminに達するので、圧縮機Aの運転能力を一時的に急激に低下させる必要がある。 However, this modification also has the following drawbacks. As shown in FIG. 10, immediately before the stop of the compressor D, the operating capacity reaches the minimum capacity PD min , PB min , PC min in the order of the compressors D, B, C. In order to prevent this, it is necessary to temporarily and rapidly reduce the operating capacity of the compressors B, C, and A. Further, immediately before the stop of the compressor B, since the operating capacity reaches the minimum capacity PB min and PC min in the order of the compressors B and C, it is necessary to temporarily reduce the operating capacity of the compressors C and A temporarily. Furthermore, immediately before the compressor C is stopped, the operating capacity of the compressor C reaches the minimum capacity PC min , so that the operating capacity of the compressor A needs to be temporarily and rapidly reduced.
以上のような実施の形態(図6)及び変形例(図10)の欠点(高負荷域又は低負荷域における急激な能力変動)を少なくするため、運転能力が低い領域(例えば、運転能力の総和が50(kw)未満)では、圧縮機A,B,C,Dの運転能力を最低能力の比率(PAmin:PCmin:PBmin:PDmin=2:3:5:6)で分配し、運転能力が高い領域(同50(kw)以上)では、圧縮機A,Bの運転能力を最高能力の比率(PAmax:PCmax:PBmax:PDmax=4:5:6:7)で分配するように構成してもよい。 In order to reduce the drawbacks of the embodiment (FIG. 6) and the modified example (FIG. 10) as described above (abrupt capacity fluctuations in a high load range or a low load range), a region with a low driving capability (for example, When the sum is less than 50 (kw)), the operating capacities of the compressors A, B, C, and D are distributed at the ratio of the minimum capacities (PA min : PC min : PB min : PD min = 2: 3: 5: 6). In the region where the operating capacity is high (50 (kw) or more), the operating capacity of the compressors A and B is the ratio of the maximum capacity (PA max : PC max : PB max : PD max = 4: 5: 6: 7). ).
(2)上記の実施の形態では、圧縮機A,B,C,Dの能力の分配を、最低能力の比率(PAmin:PCmin:PBmin:PDmin=2:3:5:6)としているが、それぞれの室外側ユニット11a,11bに内蔵されている室外側熱交換器18a,18b(図1参照)の能力の比率で分配することも可能である。この室外側熱交換器18a,18bの能力は、対応する圧縮機A,B、C,Dの最大能力PAmax,PBmax,PCmax,PCmaxにほぼ比例しており、よって、第1室外側ユニット11aの熱交換器18aと、第2室外側ユニット11bの熱交換器18bとは、圧縮機A,Bの最大能力PAmax,PBmaxの総和である50(kw)と、圧縮機C,Dの最大能力PCmax,PCmaxの総和である60(kw)との比率(5:6)となる。したがって、圧縮機A及び圧縮機Bの能力と、圧縮機Cと圧縮機Dとの能力を(5:6)の比率で分配してもよい。
(2) In the above-described embodiment, the capacity distribution of the compressors A, B, C, and D is divided into the ratio of the minimum capacity (PA min : PC min : PB min : PD min = 2: 3: 5: 6). However, it is also possible to distribute at a ratio of the capacity of the
(3)上記の実施形態では、全ての圧縮機A,B,C,Dが互いに異なる能力とされ、さらに、その能力の大きさが、小さい方からA→C→B→Dの順番とされていたが、例えば、図8(a)に示すように、能力の大きさが、小さい方からA→B→C→Dの順番とされていてもよい。この場合においても、まず、双方の室外側ユニット11a,11bにおいて1台ずつ圧縮機が起動するように、起動優先順位は、A→C→B→Dとなる。
(3) In the above embodiment, all the compressors A, B, C, and D have different capacities, and the capacities are in the order of A → C → B → D from the smallest. However, for example, as shown in FIG. 8A, the capacity may be in the order of A → B → C → D from the smallest. Also in this case, first, the activation priority order is A → C → B → D so that the compressors are activated one by one in both
(4)また、本発明においては、各室外側ユニット11a,11bにおいて、複数の圧縮機A,B,C,Dが互いに異なる能力とされていればよく、室外側ユニット11a,11bの相互間においては同じ能力の圧縮機が搭載されていてもよい。例えば、図8(b)に示すように、第1室外側ユニット11aの圧縮機A,Bと、第2室外側ユニット11bの圧縮機C,Dとが同一とされていてもよい。この場合、圧縮機Aと圧縮機Cとは、例えば、互いの積算運転時間がほぼ均等となるようにローテーションすることによって起動優先順位を適宜変更してもよく、圧縮機Bと圧縮機Dについても同様に、ローテーションすることによって起動優先順位を適宜変更してもよい。この場合においても、第1室外側ユニット11aにおける圧縮機Aと圧縮機Bとの起動優先順位、及び第2室外側ユニット11bにおける圧縮機Cと圧縮機Dとの起動優先順位は、より能力の小さいものが上位となることに変わりはない。
(4) Moreover, in this invention, in each
(5)上記の実施の形態では、室外側ユニットは2台とされていたが、3台以上であってもよい。また、各室外側ユニットに内蔵される圧縮機の数についても2台に限らず3台以上であってもよい。室内側ユニットについても2台に限らず3台以上であってもよい。 (5) In the above embodiment, the number of outdoor units is two, but may be three or more. Further, the number of compressors incorporated in each outdoor unit is not limited to two but may be three or more. The indoor unit is not limited to two, but may be three or more.
(6)上記の実施の形態において示した圧縮機A,B,C,Dの能力の数値(kw)はあくまで例示であり、これに限定されるものではない。また、各室外側ユニットにおいて、能力の小さい圧縮機と、能力の大きい圧縮機とは、最大回転数の比率で1:1.5〜1:2.5で組み合わせるのが好ましく、1:2とするのがより好ましい。 (6) The numerical values (kw) of the capacities of the compressors A, B, C, and D shown in the above embodiment are merely examples, and are not limited thereto. Further, in each outdoor unit, the compressor having a small capacity and the compressor having a large capacity are preferably combined at a ratio of the maximum rotational speed of 1: 1.5 to 1: 2.5. More preferably.
10: 空気調和装置
11a: 室外側ユニット(熱源ユニット)
11b: 室外側ユニット(熱源ユニット)
12a: 室内側ユニット(利用側ユニット)
12b: 室内側ユニット(利用側ユニット)
13: 冷媒配管
21: コントローラ(制御部)
A,B,C,D: 圧縮機
10:
11b: Outdoor unit (heat source unit)
12a: Indoor unit (use side unit)
12b: Indoor unit (use side unit)
13: Refrigerant piping 21: Controller (control unit)
A, B, C, D: Compressor
Claims (3)
各熱源ユニット(11)において、複数の圧縮機(A,B)(C,D)が互いに能力の異なるものとされ、
前記制御部(21)は、各熱源ユニット(11)ごとに、より能力の小さい圧縮機(A,C)から優先して起動させるように起動優先順位を設定すると共に、全ての熱源ユニット(11)で起動優先順位の高い圧縮機(A,C)を1台ずつ起動させた後に、各熱源ユニット(11)の2台目以降の圧縮機(B,D)を起動させ、
さらに、前記制御部(21)は、複数の圧縮機(A,B,C,D)が運転している間、各圧縮機(A,B,C,D)の最低能力(PAmin,PBmin,PCmin,PDmin)の比率に応じた能力で各圧縮機(A,B,C,D)を運転させることを特徴とする空気調和装置。 A plurality of heat source units (11) having a plurality of variable capacity compressors (A, B, C, D) connected in parallel to each other, and connected to the heat source unit (11) via a refrigerant pipe (13) In the air conditioner (10) provided with the used side unit (12) and the controller (21) for controlling the operation of the compressor (A, B, C, D),
In each heat source unit (11), a plurality of compressors (A, B) (C, D) have different capabilities from each other.
The control unit (21) sets the starting priority so that each heat source unit (11) is preferentially started from the compressor (A, C) having a smaller capacity, and all the heat source units (11). ), The compressors (A, C) having a high starting priority are started one by one, and the second and subsequent compressors (B, D) of each heat source unit (11) are started .
Further, the control unit (21) is configured such that the plurality of compressors (A, B, C, D) operates while the minimum capacity (PAmin, PBmin, An air conditioner characterized in that each compressor (A, B, C, D) is operated with a capacity corresponding to a ratio of PCmin, PDmin) .
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