JP6124851B2

JP6124851B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP6124851B2
Application number: JP2014192640A
Authority: JP
Inventors: 太郎生和
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2034-09-22
Also published as: JP2016061552A

Description

本発明は、室内機の形態や運転状態に関わらず設定消費電力が一定となる圧縮機の運転周波数を設定する空気調和装置に関するものである。

従来の空気調和装置においては、空気調和装置の入力側に消費電力を検出するセンサーを設け、このセンサーにより検出された消費電力から圧縮機の運転周波数を決定し、消費電力が設定値を超えたときに圧縮機の運転周波数を下げて、消費電力が設定値以下となるようにするものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の空気調和装置として、圧縮機の吐出温度を検出するシェル吐出温度検出器と、シェル吐出圧力を検出するシェル吐出圧力検出器と、吸入温度を検出するシェル吸入検出器と、シェル吸入圧力を検出するシェル吸入検出器と、圧縮機の仕事量を演算するエンタルピ演算器と、現在の圧縮機のトルクを推定するトルク推定器と、効率を演算する効率確認器とで構成されたものがある。この空気調和装置においては、最適な効率になるように圧縮機の１次電圧と位相角を補正している（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−４４９８０号公報（要約、図１）特開平７−１４６０１５号公報（要約、図１）

特許文献１に記載の空気調和装置では、消費電力及び室外機の運転状態から圧縮機の運転周波数を設定し、特許文献２に記載の空気調和装置では、圧縮機の１次電圧と位相角とを設定しているが、室内機の情報を考慮していない。このため、室外機に接続される室内機の形態によっては運転状態の安定に時間がかかる等の課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、室内機の形態や運転状態に関わらず空気調和装置の設定消費電力が一定となる圧縮機の運転周波数を設定する空気調和装置を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、少なくとも、室外熱交換器、圧縮機、前記圧縮機から吐出される冷媒ガスの吐出圧力を検出する吐出圧力センサー、冷媒ガスの吐出温度を検出する吐出温度センサー、圧縮機に吸入される冷媒ガスの吸入圧力を検出する吸入圧力センサー、冷媒ガスの吸入温度を検出する吸入温度センサーを有する室外機と、室外機に冷媒配管を介して接続される室内熱交換器を有する室内機と、室外機との組み合わせに適した室内機を代表室内機として、当該代表室内機のポテンシャル情報、及び圧縮機の定格運転時の定格吐出圧力、定格吐出温度、定格吸入圧力及び定格吸入温度が定格運転データとして格納されたメモリと、室外機に接続されている室内機から当該室内機に設定されたポテンシャル情報を読み込んで、メモリに格納された代表室内機のポテンシャル情報と比較し、その比較結果に応じて、定格運転データを基に室内機における圧縮機の目標吐出圧力、目標吐出温度、目標吸入圧力及び目標吸入温度を設定し、さらに、目標吐出圧力と吐出圧力、目標吐出温度と吐出温度、目標吸入圧力と吸入圧力、及び目標吸入温度と吸入温度をそれぞれ比較し、その比較結果から室内機及び室外機の合計の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力が一定となる圧縮機の目標運転周波数を設定する制御装置とを備えたものである。

本発明によれば、室外機に接続されている室内機のポテンシャル情報と代表室内機のポテンシャル情報と比較し、その比較結果に応じて、定格運転データを基に室内機における圧縮機の目標吐出圧力、目標吐出温度、目標吸入圧力及び目標吸入温度を設定し、さらに、目標吐出圧力と吐出圧力、目標吐出温度と吐出温度、目標吸入圧力と吸入圧力、及び目標吸入温度と吸入温度をそれぞれ比較し、その比較結果から室内機及び室外機の合計の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力が一定となる圧縮機の目標運転周波数を設定するようにしている。このように、圧縮機の目標運転周波数の設定に室内機のポテンシャル情報を考慮しているので、室外機に接続された室内機の形態に関わらず空気調和装置の設定消費電力が一定となる圧縮機の目標運転周波数を設定することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路の概略構成図。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の圧縮機の制御ブロック図。図２の制御装置の制御フローを示す図。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路の概略構成図。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路の概略構成図である。
図１に示す空気調和装置１００は、圧縮機１、四方弁４、室外熱交換器５、電子膨張弁６、室外送風機１１、制御装置２０等を備えた室外機１１０と、室内熱交換器７、室内送風機１２等を備えた室内機１２０と、室外機１１０及び室内機１２０の双方を接続し、圧縮機１からの冷媒を循環させる冷媒配管１０とで構成されている。

この空気調和装置１００の冷媒回路は、圧縮機１、四方弁４、室外熱交換器５、電子膨張弁６及び室内熱交換器７が冷媒配管１０により環状に接続されて構成されている。圧縮機１は、例えば密閉型圧縮機で、内部に電動機とこの電動機の回転に応じて冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部とが収容されている。

前記のように構成された空気調和装置１００において、暖房運転では、圧縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁４を通って室内熱交換器７に流れる。室内熱交換器７に流れた高温高圧の冷媒ガスは、室内送風機１２からの空気により凝縮されて液化し、電子膨張弁６により絞られて低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外熱交換器５へ流入し、室外送風機１１からの空気（外気）により蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁４を通って再び圧縮機１に戻る。

即ち、暖房運転時の冷媒は、図１に示す破線矢印のように冷媒配管１０を循環する。この循環によって、凝縮器として作用する室内熱交換器７では、室内送風機１２からの空気が高温高圧の冷媒ガスから吸熱して室内に送り込まれ、室内を暖める。蒸発器として作用する室外熱交換器５では、室外送風機１１からの空気により気液二相冷媒が吸熱される。

冷房運転の場合には、圧縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁４を通って室外熱交換器５に流れる。室外熱交換器５に流れた高温高圧の冷媒ガスは、室外送風機１１からの空気により凝縮されて液化し、電子膨張弁６により絞られて低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内熱交換器７へ流入し、室内送風機１２からの空気により蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁４を通って再び圧縮機１に戻る。

即ち、暖房運転から冷房運転に変わると、室内熱交換器７が凝縮器から蒸発器として作用し、室外熱交換器５が蒸発器から凝縮器として作用する。よって、暖房運転時の冷媒は、図１に示す実線矢印に示すように冷媒配管１０を循環する。この循環によって、凝縮器として作用する室外熱交換器５では、室外送風機１１からの空気により高温高圧の冷媒ガスが吸熱される。蒸発器として作用する室内熱交換器７では、室内送風機１２からの空気が気液二相冷媒から吸熱して室内に送り込まれ、室内を冷却する。

前述した冷媒回路の冷媒配管１０には、吐出温度センサー２、吐出圧力センサー３、吸入圧力センサー８及び吸入温度センサー９が設置されている。吐出温度センサー２及び吐出圧力センサー３は、圧縮機１の吐出側と四方弁４との間の冷媒配管１０に設置され、吸入圧力センサー８及び吸入温度センサー９は、四方弁４と圧縮機１の吸入側との間の冷媒配管１０に設置されている。

吐出温度センサー２は、圧縮機１から吐出されたガス冷媒（高温高圧）の吐出温度Ｔｄを検出し、制御装置２０に入力する。吐出圧力センサー３は、前記のガス冷媒の吐出圧力Ｐｄを検出し、制御装置２０に入力する。吸入圧力センサー８は、圧縮機１に吸入されるガス冷媒（低温低圧）の吸入圧力Ｐｓを検出し、制御装置２０に入力する。吸入温度センサー９は、前記のガス冷媒の吸入温度Ｔｓを検出し、制御装置２０に入力する。

図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の圧縮機の制御ブロック図である。
室外機１１０と接続された室内機１２０には、予め室内機１２０のポテンシャル情報のＧａε、Ｃａεが設定されている。このＧａε、Ｃａεとは、冷房運転、暖房運転における室内機１２０のポテンシャルを示す数値で、室内熱交換器７の仕様と室内送風機１２の風量とによって定まる値である。室内熱交換器７の仕様は、室内熱交換器７を例えばフィン＆チューブ型熱交換器とした場合、熱交換器の列数、段数、フィンの積み幅、フィンのピッチ、フィン幅である。

メモリ２１には、室外機１１０との組み合わせに適した、例えば運転効率の良い室内機（以下、「代表室内機」と称する）のポテンシャル情報Ｇａε_base、Ｃａε_base、及び代表室内機における圧縮機１の定格運転時の定格吐出温度Ｔｄ_base、定格吐出圧力Ｐｄ_base、定格吸入温度Ｔｓ_base及び定格吸入圧力Ｐｓ_baseが定格運転データとして格納されている。

代表室内機の定格運転データとは、代表室内機に設定された性能SPECであって、JIS B8615-1 にて設定されている冷房定格条件（室内２７℃ＤＢ／１９℃ＷＢ、室外３５℃ＤＢ）、暖房定格条件（室内２０℃ＤＢ、室外７℃ＤＢ／６℃ＷＢ）において、それぞれに測定されたデータを指す。

制御装置２０は、室外機１１０に接続されている室内機１２０から室内機１２０のポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を読み込んで、メモリ２１に格納された代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_base（又はＣａε_base）と比較する。そして、制御装置２０は、その比較結果に応じて、前述の定格運転データを基に室内機１２０における前記圧縮機１の目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍを設定する。

その後、制御装置２０は、目標吐出温度Ｔｄ_ｍと吐出温度Ｔｄ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍと吐出圧力Ｐｄ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍと吸入圧力Ｐｓ、及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍと吸入温度Ｔｓをそれぞれ比較し、その比較結果から室内機１２０及び室外機１１０の合計の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力が一定となる圧縮機１の目標運転周波数Ｆ_ｍを設定する。そして、制御装置２０は、運転中の圧縮機１の運転周波数Ｆ、即ち圧縮機１に収容された電動機１ａの運転周波数Ｆが目標運転周波数Ｆ_ｍとなるようにインバーター２２を制御する。前述の設定消費電力は、室内機１２０及び室外機１１０の合計の定格電力あるいは最大電力に対し例えば５０％又は７５％である。

次に、制御装置２０の制御動作について、図３を用いて詳述する。
図３は図２の制御装置の制御フローを示す図である。
（冷房運転）
冷房運転の場合、制御装置２０は、室外機１１０に接続された室内機１２０から冷房運転におけるポテンシャル情報Ｇａεを読み込む（Ｓ１）。このポテンシャル情報Ｇａεは、現在運転中の室内機１２０の室内送風機１２の風量に対応して設定されたＧａεである。次いで、制御装置２０は、メモリ２１から冷房運転における代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_baseを読み込み（Ｓ２）、メモリ２１から冷房運転における代表室内機の定格吐出温度Ｔｄ_base、定格吐出圧力Ｐｄ_base、定格吸入圧力Ｐｓ_base及び定格吸入温度Ｔｓ_baseを読み込む（Ｓ３）。

その後、制御装置２０は、読み込んだ室内機１２０のポテンシャル情報Ｇａεと代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_baseとを比較する。制御装置２０は、その比較結果に応じて、定格吐出温度Ｔｄ_base、定格吐出圧力Ｐｄ_base、定格吸入圧力Ｐｓ_base及び定格吸入温度Ｔｓ_baseを基に、室内機１２０における圧縮機１の目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、及び目標吸入圧力Ｐｓ_ｍを設定する（Ｓ４）。

例えば、制御装置２０は、Ｇａε＞Ｇａε_baseの場合、目標吐出温度Ｔｄ_ｍを定格吐出温度Ｔｄ_baseよりも高く設定し（Ｔｄ_ｍ＞Ｔｄ_base）、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍを定格吐出圧力Ｐｄ_baseよりも高く設定する（Ｐｄ_ｍ＞Ｐｄ_base）。さらに、制御装置２０は、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍを定格吸入圧力Ｐｓ_baseよりも高く設定し（Ｐｓ_ ｍ＞Ｐｓ_base）、目標吸入温度Ｔｓ_ｍを定格吸入温度Ｔｓ_baseよりも高く設定する（Ｔｓ_ｍ＞Ｔｓ_base）。

次に、制御装置２０は、吐出温度センサー２により検出された吐出温度Ｔｄ、吐出圧力センサー３により検出された吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力センサー８により検出された吸入圧力Ｐｓ、及び吸入温度センサー９により検出された吸入温度Ｔｓを入力する（Ｓ５）。そして、制御装置２０は、入力したセンサー情報と、先に設定した目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍと、現在の圧縮機１の運転周波数Ｆとから目標運転周波数Ｆ_ｍを設定する（Ｓ６、Ｓ７）。

例えば、制御装置２０は、吐出温度Ｔｄ＞目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＞目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＞目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、及び吸入温度Ｔｓ＞目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも低く設定する。また、制御装置２０は、Ｇａε＞Ｇａε_baseの場合において、吐出温度Ｔｄ＜目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＜目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＜目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＜目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも高く設定する。

また、制御装置２０は、冷房運転においてＧａε＜Ｇａε_baseの場合は、目標吐出温度Ｔｄ_ｍを定格吐出温度Ｔｄ_baseよりも低く設定し（Ｔｄ_ｍ＜Ｔｄ_base）、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍを定格吐出圧力Ｐｄ_baseよりも低く設定する（Ｐｄ_ｍ＜Ｐｄ_base）。さらに、制御装置２０は、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍを定格吸入圧力Ｐｓ_baseよりも低く設定し（Ｐｓ_ｍ＜Ｐｓ_base）、目標吸入温度Ｔｓ_ｍを定格吸入温度Ｔｓ_baseよりも低く設定する（Ｔｓ_ｍ＜Ｔｓ_base）。

次に、制御装置２０は、吐出温度センサー２により検出された吐出温度Ｔｄ、吐出圧力センサー３により検出された吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力センサー８により検出された吸入圧力Ｐｓ、及び吸入温度センサー９により検出された吸入温度Ｔｓを入力する（Ｓ５）。そして、制御装置２０は、入力したセンサー情報と、先に設定した目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍと、現在の圧縮機１の運転周波数Ｆとから目標運転周波数Ｆ_ｍを決定する（Ｓ６、Ｓ７）。

例えば、制御装置２０は、吐出温度Ｔｄ＞目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＞目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＞目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＞目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも低く設定する。また、制御装置２０は、Ｇａε＜Ｇａε_baseの場合において、吐出温度Ｔｄ＜目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＜目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＜目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＜目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも高く設定する。

（暖房運転）
暖房運転の場合、制御装置２０は、室外機１１０に接続された室内機１２０から暖房運転におけるポテンシャル情報Ｇａεを読み込む（Ｓ１）。このポテンシャル情報Ｃａεは、前述したように、現在運転中の室内機１２０の室内送風機１２の風量に応じて複数設定されている。次いで、制御装置２０は、メモリ２１から暖房運転における代表室内機のポテンシャル情報Ｃａε_baseを読み込み（Ｓ２）、メモリ２１から暖房運転における代表室内機の定格吐出温度Ｔｄ_base、定格吐出圧力Ｐｄ_base、定格吸入圧力Ｐｓ_base及び定格吸入温度Ｔｓ_baseを読み込む（Ｓ３）。

その後、制御装置２０は、読み込んだ室内機１２０のポテンシャル情報Ｃａεと代表室内機のポテンシャル情報Ｃａε_baseとを比較する。制御装置２０は、その比較結果に応じて、定格吐出温度Ｔｄ_base、定格吐出圧力Ｐｄ_base、定格吸入圧力Ｐｓ_base及び定格吸入温度Ｔｓ_baseを基に、室内機１２０における圧縮機１の目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍを設定する（Ｓ４）。

例えば、制御装置２０は、Ｃａε＞Ｃａε_baseの場合、目標吐出温度Ｔｄ_ｍを定格吐出温度Ｔｄ_baseよりも低く設定し（Ｔｄ_ｍ＜Ｔｄ_base）、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍを定格吐出圧力Ｐｄ_baseよりも低く設定する（Ｐｄ_ｍ＜Ｐｄ_base）。さらに、制御装置２０は、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍを定格吸入圧力Ｐｓ_baseよりも低く設定し（Ｐｓ_ ｍ＜Ｐｓ_base）、目標吸入温度Ｔｓ_ｍを定格吸入温度Ｔｓ_baseよりも低く設定する（Ｔｓ_ｍ＜Ｔｓ_base）。

例えば、制御装置２０は、吐出温度Ｔｄ＞目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＞目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＞目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＞目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも低く設定する。また、制御装置２０は、Ｃａε＞Ｃａε_baseの場合において、吐出温度Ｔｄ＜目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＜目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＜目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＜目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも高く設定する。

また、制御装置２０は、暖房運転においてＣａε＜Ｃａε_baseの場合は、目標吐出温度Ｔｄ_ｍを定格吐出温度Ｔｄ_baseよりも高く設定し（Ｔｄ_ｍ＞Ｔｄ_base）、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍを定格吐出圧力Ｐｄ_baseよりも高く設定する（Ｐｄ_ｍ＞Ｐｄ_base）。さらに、制御装置２０は、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍを定格吸入圧力Ｐｓ_baseよりも高く設定し（Ｐｓ_ｍ＞Ｐｓ_base）、目標吸入温度Ｔｓ_ｍを定格吸入温度Ｔｓ_baseよりも高く設定する（Ｔｓ_ｍ＞Ｔｓ_base）。

例えば、制御装置２０は、吐出温度Ｔｄ＞目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＞目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＞目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＞目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも低く設定する。また、制御装置２０は、Ｃａε＜Ｃａε_baseの場合において、吐出温度Ｔｄ＜目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、吐出圧力Ｐｄ＜目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、吸入圧力Ｐｓ＜目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ、吸入温度Ｔｓ＜目標吸入温度Ｔｓ_ｍのときには、目標運転周波数Ｆ_ｍを現在の圧縮機１の運転周波数Ｆよりも高く設定する。

以上のように実施の形態１によれば、室外機１１０に接続されている室内機１２０のポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）と代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_base（又はＣａε_base）とを比較し、その比較結果に応じて、定格運転データを基に室内機１２０における圧縮機１の目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍを設定する。さらに、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍと吐出圧力Ｐｄ、目標吐出温度Ｔｄ_ｍと吐出温度Ｔｄ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍと吸入圧力Ｐｓ、及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍと吸入温度Ｔｓをそれぞれ比較し、その比較結果から空気調和装置１００（室内機１２０及び室外機１１０）の合計の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力が一定となる圧縮機１の目標運転周波数Ｆｍを設定するようにしている。このように、目標運転周波数Ｆｍの設定に室内機１２０のポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を考慮しているので、室外機１１０に接続された室内機１２０の形態に関わらず空気調和装置１００の設定消費電力を一定にすることができる。

実施の形態２．
前述の実施の形態１では、１台の室外機１１０に対し、１台の室内機１２０を接続した空気調和装置１００の設定消費電力が一定となる圧縮機１の運転周波数を設定するようにしたが、実施の形態２は、１台の室外機に対し、複数台の室内機が接続されるマルチ型空気調和装置の設定消費電力が一定となる圧縮機１の運転周波数を設定するようにしたものである。

図４は本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路の概略構成図である。なお、実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付し、実施の形態１と異なる部分について説明する。
実施の形態２に係る空気調和装置１００は、１台の室外機１１０と、この室外機１１０に冷媒配管１０を介して接続された例えば２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂとで構成されるマルチ型空気調和装置である。室外機１１０には、四方弁４と圧縮機１の吸入側との間にアキュムレーター１３が設けられている。各室内機１２０Ａ、１２０Ｂは、それぞれ室内送風機１２Ａ、１２Ｂを有し、また、室内熱交換器７Ａ、７Ｂと室外熱交換器５との間に電子膨張弁６Ａ、６Ｂを備えている。２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂには、それぞれ前述のポテンシャル情報Ｇａε、Ｃａεが設定されている。なお、実施の形態２では、２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂとしているが、３台以上の室内機を室外機１１０に接続してもよい。

実施の形態２における制御装置２０は、冷房運転時又は暖房運転時において、空気調和装置１００の設定消費電力が一定となる圧縮機１の運転周波数を設定する際、例えば、２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂからそれぞれ冷房運転（又は暖房運転）におけるポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を読み込む。そして、制御装置２０は、読み込んだ２つのポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を合算し、合算したポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）とメモリ２１に格納された冷房運転（又は暖房運転）における代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_base（又はＣａε_base）とを比較する。これ以降の制御装置２０の制御動作は、実施の形態１と同様である。

また、例えば、２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂのうち室内機１２０Ａのみが冷房運転（又は暖房運転）の場合は、室内機１２０Ａのポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）と代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_base（又はＣａε_base）とを比較する。

前述のように、２台の室内機１２０Ａ、１２０Ｂのうち室内機１２０Ａのみが運転し、残りの室内機１２０Ｂが停止している状態がある。また、設定温度と室内の雰囲気温度によって停止から運転、運転から停止と切り替えが起こることがある。各室内機１２０Ａ、１２０Ｂのポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を合算した値あるいは何れか一方のポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）と代表室内機のポテンシャル情報Ｇａε_base（又はＣａε_base）との比較から目標運転状態（圧縮機１の目標吐出温度Ｔｄ_ｍ、目標吐出圧力Ｐｄ_ｍ、目標吸入圧力Ｐｓ_ｍ及び目標吸入温度Ｔｓ_ｍ）を設定することにより、停止から運転、運転から停止の切り替えに対し、空気調和装置１００の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力（５０％又は７５％）が一定となる圧縮機１の目標運転周波数Ｆｍを速やかに設定することができる。

このように、目標運転周波数Ｆｍの決定に室内機１２０Ａ、１２０Ｂの運転、停止に応じてポテンシャル情報Ｇａε（又はＣａε）を考慮しているので、室内機１２０Ａ、１２０Ｂの形態、また室内機１２０Ａ、１２０Ｂの運転、停止に関わらず空気調和装置１００の設定消費電力が一定となる目標運転周波数Ｆｍを速やかに設定することができる。

１圧縮機、１ａ電動機、２吐出温度センサー、３吐出圧力センサー、４四方弁、５室外熱交換器、６、６Ａ、６Ｂ電子膨張弁、７、７Ａ、７Ｂ室内熱交換器、８吸入圧力センサー、９吸入温度センサー、１０冷媒配管、１１室外送風機、１２、１２Ａ、１２Ｂ室内送風機、１３アキュムレーター、２０制御装置、２１メモリ、２２インバーター、１００空気調和装置、１１０室外機、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ室内機。

Claims

少なくとも、室外熱交換器、圧縮機、前記圧縮機から吐出される冷媒ガスの吐出圧力を検出する吐出圧力センサー、前記冷媒ガスの吐出温度を検出する吐出温度センサー、前記圧縮機に吸入される冷媒ガスの吸入圧力を検出する吸入圧力センサー、前記冷媒ガスの吸入温度を検出する吸入温度センサーを有する室外機と、
前記室外機に冷媒配管を介して接続される室内熱交換器を有する室内機と、
前記室外機との組み合わせに適した室内機を代表室内機として、当該代表室内機のポテンシャル情報、及び前記圧縮機の定格運転時の定格吐出圧力、定格吐出温度、定格吸入圧力及び定格吸入温度が定格運転データとして格納されたメモリと、
前記室外機に接続されている前記室内機から当該室内機に設定されたポテンシャル情報を読み込んで、前記メモリに格納された前記代表室内機のポテンシャル情報と比較し、その比較結果に応じて、前記定格運転データを基に前記室内機における前記圧縮機の目標吐出圧力、目標吐出温度、目標吸入圧力及び目標吸入温度を設定し、さらに、前記目標吐出圧力と前記吐出圧力、前記目標吐出温度と前記吐出温度、前記目標吸入圧力と前記吸入圧力、及び前記目標吸入温度と前記吸入温度をそれぞれ比較し、その比較結果から前記室内機及び前記室外機の合計の定格電力あるいは最大電力に対する設定消費電力が一定となる前記圧縮機の目標運転周波数を設定する制御装置と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
前記制御装置は、冷房運転時に前記室内機のポテンシャル情報の値が前記代表室内機のポテンシャル情報の値よりも高いときには、前記目標吐出圧力＞前記定格吐出圧力、前記目標吐出温度＞前記定格吐出温度、前記目標吸入圧力＞前記定格吸入圧力、及び前記目標吸入温度＞前記定格吸入温度となるように設定し、また、冷房運転時に前記室内機のポテンシャル情報の値が前記代表室内機のポテンシャル情報の値よりも低いときには、前記目標吐出圧力＜前記定格吐出圧力、前記目標吐出温度＜前記定格吐出温度、前記目標吸入圧力＜前記定格吸入圧力、及び前記目標吸入温度＜前記定格吸入温度となるように設定することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記制御装置は、暖房運転時に前記室内機のポテンシャル情報の値が前記代表室内機のポテンシャル情報の値よりも高いときには、前記目標吐出圧力＜前記定格吐出圧力、前記目標吐出温度＜前記定格吐出温度、前記目標吸入圧力＜前記定格吸入圧力、及び前記目標吸入温度＜前記定格吸入温度となるように設定し、また、暖房運転時に前記室内機のポテンシャル情報の値が前記代表室内機のポテンシャル情報の値よりも低いときには、前記目標吐出圧力＞前記定格吐出圧力、前記目標吐出温度＞前記定格吐出温度、前記目標吸入圧力＞前記定格吸入圧力、及び前記目標吸入温度＞前記定格吸入温度となるように設定することを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
前記室内機は、前記室外機に複数接続されており、
前記制御装置は、前記複数の室内機全てを運転しているときには、それぞれに設定されたポテンシャル情報を合算して、前記代表室内機のポテンシャル情報と比較することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、前記複数の室内機のうち何れかの室内機が停止しているときには、運転している室内機のポテンシャル情報を合算して、前記代表室内機のポテンシャル情報と比較することを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。