JPH023893B2 - - Google Patents

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JPH023893B2
JPH023893B2 JP58005663A JP566383A JPH023893B2 JP H023893 B2 JPH023893 B2 JP H023893B2 JP 58005663 A JP58005663 A JP 58005663A JP 566383 A JP566383 A JP 566383A JP H023893 B2 JPH023893 B2 JP H023893B2
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 この発明は室内ユニツトからの運転指令に基づ
いて圧縮機の回転速度を変える空気調和装置に関
する。 〔従来技術とその問題点〕 室外に据え付けられた室外ユニツト１台に対し
室内ユニツトを複数台対応させて運転可能とした
空気調和装置（以下、「マルチエアコン」という）
は、室外の据え付けスペースを縮少することがで
きる等の利点があるため、都市においては着実に
その需要が伸びている。しかし機能的に見ると、
室内ユニツトの運転台数が１台の場合と複数台の
場合とでは空気調和負荷が大きく異るため、室外
ユニツトを構成する圧縮機の能力制御が必要とな
る。ここで空気調和負荷とは、室内空気を必要な
状態に保つための暖房負荷、冷房負荷および調湿
量等をいう。 従来は圧縮機の制御をおこなうに際しては、極
数の切り換えが可能な圧縮機を使用し、この極数
を切り換えることによつておこなつていた。とこ
ろが、このような従来の能力制御では単に圧縮機
の極数を切り換えるのみであるため、２極、４極
の２段切り換えが限度であり、ある程度の空気調
和負荷の変動に対して対応できても、各室内の温
度変化に伴う負荷変動や室内ユニツトの運転台数
の変化に伴う能力制御は十分にはおこない得ない
という欠点を有していた。 また圧縮機の制御にインバータを用い、インバ
ータの出力周波数を可変することによつて圧縮機
の能力制御をおこなう方法も採用されているが、
マルチエアコンのように複数の室内ユニツトから
の運転指令に対応して最適の周波数を算出してこ
のインバータの制御をおこなう空気調和装置とし
ては適当なものが無かつた。 〔発明の目的〕 この発明の目的はインバータを用いたマルチエ
アコンにおいて、複数の室内ユニツトからの運転
指令に対して最適のインバータ駆動周波数を算出
することにより、広範囲な負荷変動に対しても有
効な圧縮機能力制御が可能な空気調和装置を提供
するにある。 〔発明の概要〕 本発明の空気調和装置は、周波数を変化させて
圧縮機の回転速度を制御するインバータに対し
て、複数の室内ユニツトからそれぞれ送られる複
数の運転指令に基づいて最適周波数を産出し、そ
の最適周波数に基づいて前記インバータの制御を
行なう空気調和装置において、空気調和付加に基
づく前記複数の運転指令を前記インバータに対す
る複数の制御要求周波数データとして入力し、こ
れらのデータのうちの最大値を要求するデータと
前記室内ユニツトの運転台数とに基づいてあらか
じめ定めた関係にしたがつて最適周波数の候補を
算出する第１の手段と、前記最大値を要求するデ
ータと前記データのうちの最大値を要求するデー
タとの差に基づいてあらかじめ定めた補正データ
を出力する第２の手段とを有し、前記最適周波数
の候補を前記補正データにより補正して得た最適
周波数で前記圧縮機の同転速度を制御する制御ユ
ニツトを設けたものとして構成される。 〔発明の実施例〕 以下この発明の詳細を実施例に基づいて詳細に
説明する。 第１図は、この発明が適用されるマルチエアコ
ンのシステム構成図の一例を示したものである。
マルチエアコンは室内に取り付けられる室内ユニ
ツトと室外ユニツトとからなつており、本実施例
の場合には室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃの３台
と室外ユニツト２の１台とからなつている。 各室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃにはそれぞれ
室温センサ３ａ，３ｂ，３ｃと熱交換器センサ４
ａ，４ｂ，４ｃが取り付けられており、これらの
センサや図示しない操作スイツチ等の指示に従つ
て室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃは運転される。
なお、各室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃは室内電
源５ａ，５ｂ，５ｃが接続され、駆動用の電源が
供給されている。 一方室外ユニツト２内にはフレオンガス等の冷
却媒体を圧縮するための圧縮機６と、この圧縮機
６に供給される室外電源１０の周波数を可変して
圧縮機６の回転数を制御し圧縮機の能力制御をお
こなうインバータ７と、このインバータ７を制御
する制御ユニツト８等が収納されている。また室
外ユニツト２には室外熱交換器センサ１１や電流
センサ１２が取り付けられており、これらの各セ
ンサ１１，１２からの検出信号は制御ユニツト８
に入力されるようになつている。 室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃは温度設定値と
室温センサ３ａ，３ｂ，３ｃからの室温データと
の差や熱交換センサ４ａ，４ｂ，４ｃからの熱交
換機の状態を示すデータ等の空気調和負荷に基づ
いてその室内ユニツトの動作に必要な圧縮機６の
能力を運転指令の形で制御ユニツト８に要求す
る。 この運転指令はインバータ７に対する制御要求
周波数データの形で制御ユニツト８に入力され
る。各室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃからの運転
指令はそれぞれ３本ずつ３組の信号線によつて制
御ユニツト８に伝達される。 制御ユニツト８はこれらの運転指令信号と室外
熱交換センサ１１および電流センサ１２からの検
出信号とから圧縮機６を運転するのに必要な運転
周波数を決定し、これをインバータ７に指令す
る。 なお本実施例では制御ユニツト８により制御さ
れる周波数範囲は20〜90Hzである。 インバータ７は圧縮機６を20〜90Hzの三相出力
で駆動する。 第２図は、室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃから
制御ユニツト８へ送られる運転指令信号を示した
図である。 運転指令信号は０〜10の11ビツトを１組のデー
タ分として構成されており、電源周波数の正の半
サイクルを利用して転送される。 各ビツトは正の半サイクルが“０”か“１”か
によつて次のような意味をもつ。０ビツトを示す
区間Ａはデータのスタートを示すビツトでスター
トビツトと称される。この区間Ａは常にスタート
時には“０”を示す。１ビツト目を示す区間Ｂは
冷暖房データを示し“０”の時には冷房を、“１”
の時には暖房であることを示す。２〜５の４ビツ
トを示す区間Ｃは０〜90Hzまでの周波数を16通り
のデイジタル信号の組合せとして割り付ける周波
数データビツトである。 周波数の割り付けは表１のようにおこなわれ
る。
【表】 ６ビツト目を示す区間Ｄはレリースビツトとい
われ、室内熱交換機センサ４ａ，４ｂ，４ｃの検
出信号が所定の値に達した時に“０”の信号を出
力し、区間Ｃのデータに優先して運転周波数を下
げる制御をおこなうためのビツトである。 また７〜10の４ビツトを示す区間Ｅは常に
“１”となつており、スタートビツトの区間Ａの
位置を制御ユニツト８が判別しやすいようにする
ためのビツトでストツプビツトと称される。 このように運転指令信号が制御要求周波数デー
タ（区間Ｃ）を含むシリアルデータで構成された
デイジタル信号であるため、室内ユニツトと室外
ユニツトとの間の信号線を多数必要としなくなる
という利点がある。 次にこのマルチエアコンの動作について説明す
る。 第２図に示した区間Ｂのデータは室内ユニツト
１ａ，１ｂ，１ｃの図示しない操作スイツチが入
力されることにより決定される。 すなわち冷房スイツチ１では“０”に、暖房ス
イツチ１では“１”にそれぞれ設定され、室外ユ
ニツト２の冷凍サイクルを冷房または暖房サイク
ルに切り換える動作をおこなわせる。 区間Ｃのデータは全て運転中の室内温度および
熱交換機温度により決定される。 第３図は冷凍サイクルを室温と温度設定値との
差に応じて複数のゾーンに分割した状態を示す図
である。室温および温度設定値の差の変動範囲は
第３図に示したように室温が下がり勾配の場合と
上り勾配の場合とでそれぞれ複数のゾーンに分け
られる。 下がり勾配の場合の領域をＸ、上がり勾配の領
域をＹとして図中に示してある。ここでは下がり
勾配の場合の領域Ｘにおいて室温と温度設定値と
の差を複数のゾーンに分けてこのおのおののゾー
ンに対して制御要求周波数を割り当てる場合につ
いて説明する。 たとえば室温が温度設定値よりも2.5℃以上高
いゾーンではその室内ユニツトの制御要求周波数
データは90Hzとなるように対応させ以下2.0℃〜
2.5℃の間では80Hz、…、−1.0℃以下では０Hz
（停止）となるように割り付ける。これらの温度
範囲と制御要求周波数との関係を表２に示す。
【表】 これは室温と温度設定値との差がたとえば1.0
℃〜1.5℃の間にある場合には室内ユニツトは制
御ユニツト８に対して60Hzの周波数設定信号をイ
ンバータ７に出力するよう運転指令を与えること
を意味する。 このような制御要求周波数データは３つの室内
ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃからそれぞれ送られて
くるが、制御ユニツト８はこれらの３つのデータ
を入力して最適の周波数を算出するに当つては次
のような手順でおこなう。 まず、室内ユニツト１ａ，１ｂ，１ｃから送ら
れてくる制御要求周波数データのうちもつとも大
きい周波数を出力することを要求しているデータ
を有効とし、このデータと室内ユニツトの運転台
数とに基づいてあらかじめ定めた関係にしたがつ
て最適周波数の候補を算出する。 前述した最大運転周波数を要求するデータを
fMAXとし、室内ユニツトの運転台数との関係に応
じてあらかじめ定められる最適周波数の候補との
関係を例として表３に示した。
【表】
【表】 表３に示すように、fMAXが90Hzの場合には室内
ユニツトの運転台数に応じて最適周波数の候補を
３台では90Hz、２台では70Hz、１台では50Hzと定
まる。 たとえば室内ユニツトからの最大制御要求周波
数が80Hzの場合について考えてみると、かりに室
内ユニツトの運転台数が１台の場合には表３から
明らかなようにこの80Hzの制御要求周波数は採用
されず50Hzが最適周波数の候補として選ばれるこ
とになる。同様に室内ユニツトの運転台数が２台
の場合には70Hzが選ばれ室内ユニツトの運転台数
が３台の場合に限りこの最大制御要求周波数の80
Hzが採用されることになる。 次に最大値を要求する制御要求周波数と最小値
を要求する制御要求周波数との差を求めこの差に
対応してあらかじめ定められた補正データを求め
る。 表４は前述した差の周波数データに対応する補
正データの一例を示したものである。この補正デ
ータにより前に算出した最適周波数を決定する。
この補正方法についてさらに詳しく説明すると、
たとえば２台の室内ユニツトＡ、Ｂが運転されて
おりＡが70Hz、Ｂが30Hzの制御要求周波数であつ
た場合にはまず表３から最大制御要求周波数fMAX
は70Hzとなり、２台運転されているところから70
Hzが最適周波数の候補として選ばれることにな
る。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて詳細に説明したように、
この発明ではマイクロコンピユータを主体とした
制御ユニツトを備えて室内ユニツトから送られて
くる制御要求データのうちの最大値を要求するデ
ータと、室内ユニツトの運転台数と、制御要求周
波数データの最大値と最小値の差とに基づいてあ
らかじめ定められた関係に基づいて最適運転周波
数を決定するようにしたので、空気調和負荷の軽
重に伴う不都合を容易に解消することができると
ともに、冷凍サイクルの過負荷制御をもおこなう
ことができるという利点がある。したがつてエネ
ルギ効率が向上し、冷凍サイクルの圧力異常上昇
もなくなり、各室内の温度制御もより室温変動の
少い制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明が適用される空気調和装置の
一例を示すシステム構成図、第２図は運転制御指
令のデータ構成を示す図、第３図は冷凍サイクル
を複数のゾーンに分割した図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……室内ユニツト、２……室
外ユニツト、６……圧縮機、７……インバータ、
８……制御ユニツト。
【特許請求の範囲】
１ 室温と設定温度との差に応じて圧縮機の運転
周波数を可変するとともに、この運転周波数に最
低運転周波数を予め設定した能力可変形の空気調
和機において、室温の設定温度が冷風感を感じる
程度に低い場合の圧縮機運転の最低周波数を通常
設定温度時の最低運転周波数よりやや高くして吹
き出し温度の低下を防止するようにしたことを特
徴とする空気調和機による室温制御方法。 ２ 圧縮機の最低周波数は、室温設定温度が18℃
以上で30Hz、18℃未満で40Hzとした特許請求の範
囲第１項記の空気調和機による室温制御方法。
JP58005663A 1983-01-17 1983-01-17 空気調和装置 Granted JPS59131843A (ja)

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