JPH0341745B2 - - Google Patents
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- JPH0341745B2 JPH0341745B2 JP17113786A JP17113786A JPH0341745B2 JP H0341745 B2 JPH0341745 B2 JP H0341745B2 JP 17113786 A JP17113786 A JP 17113786A JP 17113786 A JP17113786 A JP 17113786A JP H0341745 B2 JPH0341745 B2 JP H0341745B2
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Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はヒートポンプシステムに関するもの
で、特にその運転効率の改善されたヒートポンプ
システムに関するものである。
で、特にその運転効率の改善されたヒートポンプ
システムに関するものである。
(従来の技術)
従来装置における過熱度等の制御方式の具体例
としては、例えば本出願人の先の出願(特願昭59
−248527号)を挙げることができる。この装置に
ついて、本願発明の実施例である第2図に基づい
て説明すると、この装置は図のように、1台の室
外ユニツトXに複数台の室内ユニツトA〜Dを接
続した構成のもので、各室内熱交換器18は、液
側支管15…15とガス側支管17…17との間
に接続されている。また第1液管10と第2液管
12との間には、受液器11が介設されている
が、この受液器11は、キヤピラリーチユーブ2
1及び配管20を介して圧縮機1の吸込配管4に
接続されている。なお上記第1液管10には第1
電動膨張弁13が、また各液側支管15…15に
は第2電動膨張弁16…16がそれぞれ介設され
ている。また上記配管20には第1温度センサー
31が、圧縮機1の吸込配管4には第2温度セン
サー32が、液側支管15には第3温度センサー
33が、さらにガス側支管17には第4温度セン
サー34がそれぞれ取着されている。上記第1温
度センサー31は、低圧ガス冷媒の圧力相当飽和
温度T1を検出するためのものである。
としては、例えば本出願人の先の出願(特願昭59
−248527号)を挙げることができる。この装置に
ついて、本願発明の実施例である第2図に基づい
て説明すると、この装置は図のように、1台の室
外ユニツトXに複数台の室内ユニツトA〜Dを接
続した構成のもので、各室内熱交換器18は、液
側支管15…15とガス側支管17…17との間
に接続されている。また第1液管10と第2液管
12との間には、受液器11が介設されている
が、この受液器11は、キヤピラリーチユーブ2
1及び配管20を介して圧縮機1の吸込配管4に
接続されている。なお上記第1液管10には第1
電動膨張弁13が、また各液側支管15…15に
は第2電動膨張弁16…16がそれぞれ介設され
ている。また上記配管20には第1温度センサー
31が、圧縮機1の吸込配管4には第2温度セン
サー32が、液側支管15には第3温度センサー
33が、さらにガス側支管17には第4温度セン
サー34がそれぞれ取着されている。上記第1温
度センサー31は、低圧ガス冷媒の圧力相当飽和
温度T1を検出するためのものである。
そして上記した装置においては、冷房運転時に
は、蒸発器となる室内熱交換器18…18の出口
での蒸発冷媒の温度を上記第4温度センサー34
にて検出すると共に、この検出温度T4と上記第
1温度センサー31の検出温度T1とから蒸発冷
媒の過熱度を求め、この過熱度が基準過熱度に近
づくように各第2電動膨張弁16…16の開度制
御を行なうのである。
は、蒸発器となる室内熱交換器18…18の出口
での蒸発冷媒の温度を上記第4温度センサー34
にて検出すると共に、この検出温度T4と上記第
1温度センサー31の検出温度T1とから蒸発冷
媒の過熱度を求め、この過熱度が基準過熱度に近
づくように各第2電動膨張弁16…16の開度制
御を行なうのである。
一方、暖房運転時には、上記第2温度センサー
32での検出温度T2と、上記第1温度センサー
31での検出温度T1とから過熱度を求め、上記
同様に第1電動膨張弁13の開度制御を行なうこ
とにつて蒸発冷媒の過熱度制御を行なう。またこ
のとき、運転中の室内ユニツトA〜Dに対して
は、上記第3温度センサー33…33にて室内熱
交換18…18の出口の凝縮冷媒の温度T3…T
3を検出すると共に、その平均温度Tmを求め、
凝縮冷媒温度T3が上記平均温度Tmに近づくよ
うに各第2電動膨張弁16…16の開度制御を行
ない、各室内熱交換器18…18に対する冷媒分
配量を適正値に維持するような制御を行なつてい
る。
32での検出温度T2と、上記第1温度センサー
31での検出温度T1とから過熱度を求め、上記
同様に第1電動膨張弁13の開度制御を行なうこ
とにつて蒸発冷媒の過熱度制御を行なう。またこ
のとき、運転中の室内ユニツトA〜Dに対して
は、上記第3温度センサー33…33にて室内熱
交換18…18の出口の凝縮冷媒の温度T3…T
3を検出すると共に、その平均温度Tmを求め、
凝縮冷媒温度T3が上記平均温度Tmに近づくよ
うに各第2電動膨張弁16…16の開度制御を行
ない、各室内熱交換器18…18に対する冷媒分
配量を適正値に維持するような制御を行なつてい
る。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで上記空気調和機においては、暖房運転
時における各第2電動膨張弁16…16の開度制
御は以下のようにして行なわれている。すなわ
ち、各第2電動膨張弁16…16に対して、当初
は運転する室内ユニツトA〜Dの台数に見合つた
初期設定開度を与えておき、運転開始後はこの開
度に一定時間保持し、その後、平均温度Tmと検
出温度T3との温度差(Tm−T3)に比例して
各第2電動膨張弁16…16の開度を増減するの
である。つまり上記各第2電動膨張弁16…16
においては、凝縮冷媒の過冷却度を一定値に維持
するような制御を行なつている訳ではなく、各室
内熱交換器18…18に対する冷媒の偏流を防止
するような制御を行なつているのであり、そのた
め上記初期設定開度の小さいような場合には、各
室内熱交換器18…18内に液溜りが生ずる可能
性がある。一方、配管長の長い場合や、据付時に
多少の冷媒の漏出のあつたような場合には、回路
内の冷媒量がやや不足した状態となる訳で、この
ような状態において上記各室内熱交換器18…1
8内に液溜りが生じたときには、圧縮機1へ返流
されるガス冷媒が極端に不足し、運転効率が低下
したり、暖房運転をそれ以上は継続し得ないとい
う不具合の発生することが予想される。また第2
電動膨張弁16…16が小開度に維持される停止
部屋の室内熱交換器18…18においても、第2
電動膨張弁16…16の開度設定誤差や、弁体に
対する異物の付着等に起因して過大な液溜りが生
じ、上記同様の不具合を生ずる可能性もある。
時における各第2電動膨張弁16…16の開度制
御は以下のようにして行なわれている。すなわ
ち、各第2電動膨張弁16…16に対して、当初
は運転する室内ユニツトA〜Dの台数に見合つた
初期設定開度を与えておき、運転開始後はこの開
度に一定時間保持し、その後、平均温度Tmと検
出温度T3との温度差(Tm−T3)に比例して
各第2電動膨張弁16…16の開度を増減するの
である。つまり上記各第2電動膨張弁16…16
においては、凝縮冷媒の過冷却度を一定値に維持
するような制御を行なつている訳ではなく、各室
内熱交換器18…18に対する冷媒の偏流を防止
するような制御を行なつているのであり、そのた
め上記初期設定開度の小さいような場合には、各
室内熱交換器18…18内に液溜りが生ずる可能
性がある。一方、配管長の長い場合や、据付時に
多少の冷媒の漏出のあつたような場合には、回路
内の冷媒量がやや不足した状態となる訳で、この
ような状態において上記各室内熱交換器18…1
8内に液溜りが生じたときには、圧縮機1へ返流
されるガス冷媒が極端に不足し、運転効率が低下
したり、暖房運転をそれ以上は継続し得ないとい
う不具合の発生することが予想される。また第2
電動膨張弁16…16が小開度に維持される停止
部屋の室内熱交換器18…18においても、第2
電動膨張弁16…16の開度設定誤差や、弁体に
対する異物の付着等に起因して過大な液溜りが生
じ、上記同様の不具合を生ずる可能性もある。
この発明は上記した従来の欠点を解決するため
のなされたものであつて、その目的は、上記のよ
うな凝縮器内への液溜りを防止でき、そのためガ
ス冷媒の不足に起因する運転効率の低下や運転の
停止という不具合を解消することの可能なヒート
ポンプシステムを提供することにある。
のなされたものであつて、その目的は、上記のよ
うな凝縮器内への液溜りを防止でき、そのためガ
ス冷媒の不足に起因する運転効率の低下や運転の
停止という不具合を解消することの可能なヒート
ポンプシステムを提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
そこでこの発明のヒートポンプシステムは、第
1図に示すように、圧縮機1の吐出側に第1ガス
管6を、またその吸込側に第2ガス管7をそれぞ
れ接続し、上記第2ガス管7には蒸発器8と液管
10,12とを順次接続すると共に、上記液管1
2から分岐する複数の液側支管15…と、上記第
2ガス管6から分岐する複数のガス側支管17…
とを設けて各支管15…17の間にそれぞれ凝縮
器18…を接続し、また上記液管10,12には
第1電動弁13を、各液側支管15…にはそれぞ
れ第2電動弁16…を介設して成るヒートポンプ
システムであつて、上記蒸発器8での蒸発冷媒の
過熱度を検出する過熱度検出手段49と、上記に
おける検出過熱度が基準過熱度に近づくように上
記第1電動弁13の開度制御を行なう第1電動弁
制御手段42と、上記各凝縮器18…内で凝縮し
た冷媒の温度を検出する温度検出手段33…と、
上記による検出温度に基づいて各第2電動弁16
…の開度制御を行なう第2電動弁制御手段43と
を備え、さらに第1電動弁13の設定開度からの
変位量を検出する開度検出手段45と、上記によ
る検出変位量が基準値を超えたときに上記各第2
電動弁16…を所定開度だけ開弁する開度補正手
段46とを有している。
1図に示すように、圧縮機1の吐出側に第1ガス
管6を、またその吸込側に第2ガス管7をそれぞ
れ接続し、上記第2ガス管7には蒸発器8と液管
10,12とを順次接続すると共に、上記液管1
2から分岐する複数の液側支管15…と、上記第
2ガス管6から分岐する複数のガス側支管17…
とを設けて各支管15…17の間にそれぞれ凝縮
器18…を接続し、また上記液管10,12には
第1電動弁13を、各液側支管15…にはそれぞ
れ第2電動弁16…を介設して成るヒートポンプ
システムであつて、上記蒸発器8での蒸発冷媒の
過熱度を検出する過熱度検出手段49と、上記に
おける検出過熱度が基準過熱度に近づくように上
記第1電動弁13の開度制御を行なう第1電動弁
制御手段42と、上記各凝縮器18…内で凝縮し
た冷媒の温度を検出する温度検出手段33…と、
上記による検出温度に基づいて各第2電動弁16
…の開度制御を行なう第2電動弁制御手段43と
を備え、さらに第1電動弁13の設定開度からの
変位量を検出する開度検出手段45と、上記によ
る検出変位量が基準値を超えたときに上記各第2
電動弁16…を所定開度だけ開弁する開度補正手
段46とを有している。
(作用)
上記ヒートポンプシステムにおいては、凝縮器
18…内に液溜りが生じた場合、蒸発器8を通過
する冷媒量が減少することから、蒸発冷媒の過熱
度は高くなる傾向にあり、そのため上記第1電動
弁13は設定開度から開弁方向に変位することに
なる。そしてこの第2電動弁13の開度変位量が
基準値を超える至つたような場合には、これは蒸
発器8を通過する冷媒量がかなり減少しているこ
とを意味する訳であるから、各第2電動弁16…
を所定量だけ開弁し、凝縮器18…からの冷媒流
出量を増加させ、これにより上記蒸発器8での冷
媒量の不足を解消するのである。
18…内に液溜りが生じた場合、蒸発器8を通過
する冷媒量が減少することから、蒸発冷媒の過熱
度は高くなる傾向にあり、そのため上記第1電動
弁13は設定開度から開弁方向に変位することに
なる。そしてこの第2電動弁13の開度変位量が
基準値を超える至つたような場合には、これは蒸
発器8を通過する冷媒量がかなり減少しているこ
とを意味する訳であるから、各第2電動弁16…
を所定量だけ開弁し、凝縮器18…からの冷媒流
出量を増加させ、これにより上記蒸発器8での冷
媒量の不足を解消するのである。
(実施例)
次にこの発明のヒートポンプシステムの実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず第2図には、4台の室内ユニツトを備えた
マルチ型式の空気調和機の冷媒回路図を示すが、
図において、Xは室外ユニツトを、A〜Dは第1
〜第4室内ユニツトをそれぞれ示している。上記
室外ユニツトXは、圧縮機1を有しているが、こ
の圧縮機1はインバータ2によつて能力制御され
るものであつて、その吐出配管3と吸込配管4と
は、四路切換弁5に接続されている。上記四路切
換弁5には、第1ガス管6と第2ガス管7とがそ
れぞれ接続され、第2ガス管7には室外熱交換器
8が接続されている。なお上記室外熱交換器8に
は室外フアン9が付設されている。また上記室外
熱交換器8には、第1液管10、受液器11、第
2液管12が順次接続されており、上記第1液管
10には第1電動膨張弁13が介設されている。
上記第2液管12はヘツダー14に接続されてい
るが、このヘツダー14からは複数の、図の場合
には4本の液側支管15…15が分岐しており、
各液側支管15…15にはそれぞれ第2電動膨張
弁16…16が介設されている。一方上記第1ガ
ス管6からも上記に対応して4本のガス側支管1
7…17が分岐しており、上記各支管15,17
の間に室内熱交換器18…18が接続されてい
る。なお各室内熱交換器18には室内フアン19
が付設され、両者18…19によつて室内ユニツ
トA〜Dが構成されている。また上記受液器11
と、上記圧縮機1の吸込配管4との間は、配管2
0によつて接続され、この配管20にはキヤピラ
リーチユーブ21が介設されている。なお同図に
おいて、22はガス閉鎖弁、23は液閉鎖弁、2
4,25はマフラー、26はアキユームレータを
それぞれ示している。上記空気調和機において
は、図中実線矢印で示すように、圧縮機1から吐
出された冷媒を、凝縮器となる室外熱交換器8か
ら蒸発器となる室内熱交換器18…18へと回流
させることによつて冷房運転を行ない、これとは
逆に圧縮機1から吐出された冷媒を、凝縮器とな
る室内熱交換器18から蒸発器となる室外熱交換
器8へと回流させることによつて暖房運転を行な
うのである(図中破線矢印)。
マルチ型式の空気調和機の冷媒回路図を示すが、
図において、Xは室外ユニツトを、A〜Dは第1
〜第4室内ユニツトをそれぞれ示している。上記
室外ユニツトXは、圧縮機1を有しているが、こ
の圧縮機1はインバータ2によつて能力制御され
るものであつて、その吐出配管3と吸込配管4と
は、四路切換弁5に接続されている。上記四路切
換弁5には、第1ガス管6と第2ガス管7とがそ
れぞれ接続され、第2ガス管7には室外熱交換器
8が接続されている。なお上記室外熱交換器8に
は室外フアン9が付設されている。また上記室外
熱交換器8には、第1液管10、受液器11、第
2液管12が順次接続されており、上記第1液管
10には第1電動膨張弁13が介設されている。
上記第2液管12はヘツダー14に接続されてい
るが、このヘツダー14からは複数の、図の場合
には4本の液側支管15…15が分岐しており、
各液側支管15…15にはそれぞれ第2電動膨張
弁16…16が介設されている。一方上記第1ガ
ス管6からも上記に対応して4本のガス側支管1
7…17が分岐しており、上記各支管15,17
の間に室内熱交換器18…18が接続されてい
る。なお各室内熱交換器18には室内フアン19
が付設され、両者18…19によつて室内ユニツ
トA〜Dが構成されている。また上記受液器11
と、上記圧縮機1の吸込配管4との間は、配管2
0によつて接続され、この配管20にはキヤピラ
リーチユーブ21が介設されている。なお同図に
おいて、22はガス閉鎖弁、23は液閉鎖弁、2
4,25はマフラー、26はアキユームレータを
それぞれ示している。上記空気調和機において
は、図中実線矢印で示すように、圧縮機1から吐
出された冷媒を、凝縮器となる室外熱交換器8か
ら蒸発器となる室内熱交換器18…18へと回流
させることによつて冷房運転を行ない、これとは
逆に圧縮機1から吐出された冷媒を、凝縮器とな
る室内熱交換器18から蒸発器となる室外熱交換
器8へと回流させることによつて暖房運転を行な
うのである(図中破線矢印)。
そして上記冷媒回路においては、上記キヤピラ
リーチユーブ21の出口側の位置に、第1温度セ
ンサー31が取着されているが、この第1温度セ
ンサー31は、低圧ガス冷媒の圧力相当飽和温度
T1を検出するためのものである。また圧縮機1
の吸込配管4には、第2温度センサー32が、一
方上記各液側支管15…15には第3温度センサ
ー33…33が、さらに上記各ガス側支管16…
16には第4温度センサー34…34がそれぞれ
取着されているが、これら各温度センサー32,
33,34の機能については後述する。
リーチユーブ21の出口側の位置に、第1温度セ
ンサー31が取着されているが、この第1温度セ
ンサー31は、低圧ガス冷媒の圧力相当飽和温度
T1を検出するためのものである。また圧縮機1
の吸込配管4には、第2温度センサー32が、一
方上記各液側支管15…15には第3温度センサ
ー33…33が、さらに上記各ガス側支管16…
16には第4温度センサー34…34がそれぞれ
取着されているが、これら各温度センサー32,
33,34の機能については後述する。
第3図には上記空気調和機の制御系のブロツク
図を示す。図のように室外ユニツトXは室外制御
装置35を、また各室内ユニツトA〜Dは室内制
御装置36をそれぞれ有している。上記室内制御
装置36には、運転スイツチ37と室内サーモ3
8とがそれぞれ接続されており、室内制御装置3
6から室外制御装置35に対して次の3つの信
号、すなわち運転スイツチ37がONであり、
かつ室温が設定温度に達していないときに発せら
れる運転指令信号、検出室温と設定温度との温
度差に対応するΔT信号、機種コード信号がそ
れぞれ出力されるようになつている。
図を示す。図のように室外ユニツトXは室外制御
装置35を、また各室内ユニツトA〜Dは室内制
御装置36をそれぞれ有している。上記室内制御
装置36には、運転スイツチ37と室内サーモ3
8とがそれぞれ接続されており、室内制御装置3
6から室外制御装置35に対して次の3つの信
号、すなわち運転スイツチ37がONであり、
かつ室温が設定温度に達していないときに発せら
れる運転指令信号、検出室温と設定温度との温
度差に対応するΔT信号、機種コード信号がそ
れぞれ出力されるようになつている。
一方上記室外制御装置35は、上記運転指令の
ある室内ユニツトA〜Dの合計負荷容量値ΣSを
把握する負荷容量値把握部39と、運転指令のあ
る室内ユニツトA〜DのΔT信号を積算してΣΔT
を求める温度差検出部40と、上記ΣSとΣΔTと
に基づいてインバータ2の周波数を制御する周波
数制御部41とを有している。また上記室外制御
装置35は、第1電動弁制御手段となる第1電動
膨張弁制御部42と、第2電動弁制御手段となる
第2電動膨張弁制御部43とを有しているが、上
記第1電動膨張弁制御部42は、冷房運転時には
第1電動膨張弁13を全開にすると共に、暖房運
転時には第1及び第2温度センサー31,32の
検出温度に基づいて蒸発冷媒の過熱度を基準過熱
度に近づけるべく第1電動膨張弁13の開度を
PID制御するためのものである。一方上記第2電
動膨張弁制御部43は、冷房運転時には第1及び
第4温度センサー31,34の検出温度に基づい
て蒸発冷媒の過熱度を基準過熱度に近づけるべく
各第2電動膨張弁16…16の開度をP制御する
と共に、暖房運転時には、第3温度センサー33
の検出温度に基づいて各室内熱交換器18…18
の出口での凝縮冷媒温度を互いに近接させるべく
各第2電動膨張弁16…16の開度をFD制御す
るためのものである。またさらに上記室外制御装
置35は、上記周波数制御部41によるインバー
タ周波数の変更に応じて第1及び/又は第2電動
膨張弁13,16…16の開度を変更する開度変
更部44と、暖房運転中において上記第1電動膨
張弁13のPID制御による開度変位量を検出、把
握するための開度検出部(すなわち、開度検出手
段)45と、上記検出した第1電動膨張弁13の
開度の設定開度からの変位量を基準値と比較する
と共にその結果に基づいて各第2電動膨張弁16
…16の開度を補正する開度補正部(すなわち、
開度補正手段)46とを有している。なお上記各
部の機能については後述する。
ある室内ユニツトA〜Dの合計負荷容量値ΣSを
把握する負荷容量値把握部39と、運転指令のあ
る室内ユニツトA〜DのΔT信号を積算してΣΔT
を求める温度差検出部40と、上記ΣSとΣΔTと
に基づいてインバータ2の周波数を制御する周波
数制御部41とを有している。また上記室外制御
装置35は、第1電動弁制御手段となる第1電動
膨張弁制御部42と、第2電動弁制御手段となる
第2電動膨張弁制御部43とを有しているが、上
記第1電動膨張弁制御部42は、冷房運転時には
第1電動膨張弁13を全開にすると共に、暖房運
転時には第1及び第2温度センサー31,32の
検出温度に基づいて蒸発冷媒の過熱度を基準過熱
度に近づけるべく第1電動膨張弁13の開度を
PID制御するためのものである。一方上記第2電
動膨張弁制御部43は、冷房運転時には第1及び
第4温度センサー31,34の検出温度に基づい
て蒸発冷媒の過熱度を基準過熱度に近づけるべく
各第2電動膨張弁16…16の開度をP制御する
と共に、暖房運転時には、第3温度センサー33
の検出温度に基づいて各室内熱交換器18…18
の出口での凝縮冷媒温度を互いに近接させるべく
各第2電動膨張弁16…16の開度をFD制御す
るためのものである。またさらに上記室外制御装
置35は、上記周波数制御部41によるインバー
タ周波数の変更に応じて第1及び/又は第2電動
膨張弁13,16…16の開度を変更する開度変
更部44と、暖房運転中において上記第1電動膨
張弁13のPID制御による開度変位量を検出、把
握するための開度検出部(すなわち、開度検出手
段)45と、上記検出した第1電動膨張弁13の
開度の設定開度からの変位量を基準値と比較する
と共にその結果に基づいて各第2電動膨張弁16
…16の開度を補正する開度補正部(すなわち、
開度補正手段)46とを有している。なお上記各
部の機能については後述する。
上記室外制御装置35においては上記のよう
に、各室内制御装置36…36から出力される機
種コード信号に基づき、負荷容量把握部39に
て、運転指令のある室内ユニツトA〜Dの合計負
荷容量ΣSを把握するようなされているが、それ
は以下のような手順によつて行なわれている。ま
ず室内制御装置36…36から出力される機種コ
ード信号は、各室内熱交換器18側の容量に対応
して定められたものであつて、例えば2240kcal/
hの容量に対しては「000」のコードが、
2800kcal/hには「001」が、3550kcal/hには
「010」が、また4500kcal/hには「011」という
ようにそれぞれ定められており、これらコードが
各室内ユニツトA〜D毎に記憶されている。また
負荷容量把握部39においては、記憶部47に、
上記機種コードに対応した負荷容量値Sが記憶さ
れている。この負荷容量値Sは、容量2240kcal/
h(機種コード「000」)を基準値「1」とし、
2800kcal/h(機種コード「001」)を「1.25」に、
3550kcal/h(機種コード「010」)を「1.5」に、
4500kcal/h(機種コード「011」)を「2」とし
てそれぞれ設定したものであつて、負荷容量把握
回路48においては、運転指令のある室内ユニツ
トA〜D毎に上記負荷容量値Sを読出すと共に、
これらの合計ΣSを演算するのである。
に、各室内制御装置36…36から出力される機
種コード信号に基づき、負荷容量把握部39に
て、運転指令のある室内ユニツトA〜Dの合計負
荷容量ΣSを把握するようなされているが、それ
は以下のような手順によつて行なわれている。ま
ず室内制御装置36…36から出力される機種コ
ード信号は、各室内熱交換器18側の容量に対応
して定められたものであつて、例えば2240kcal/
hの容量に対しては「000」のコードが、
2800kcal/hには「001」が、3550kcal/hには
「010」が、また4500kcal/hには「011」という
ようにそれぞれ定められており、これらコードが
各室内ユニツトA〜D毎に記憶されている。また
負荷容量把握部39においては、記憶部47に、
上記機種コードに対応した負荷容量値Sが記憶さ
れている。この負荷容量値Sは、容量2240kcal/
h(機種コード「000」)を基準値「1」とし、
2800kcal/h(機種コード「001」)を「1.25」に、
3550kcal/h(機種コード「010」)を「1.5」に、
4500kcal/h(機種コード「011」)を「2」とし
てそれぞれ設定したものであつて、負荷容量把握
回路48においては、運転指令のある室内ユニツ
トA〜D毎に上記負荷容量値Sを読出すと共に、
これらの合計ΣSを演算するのである。
上記室外制御装置35においては、上記のよう
に運転指令のある室内ユニツトA〜Dの合計負荷
容量値ΣSが把握される訳であるが、これと室内
サーモ38による室温と設定温度との差に対応し
た信号ΣΔTとに基づいて周波数制御部41によ
り圧縮機1の周波数が制御される。すなわち、上
記ΣSとΣΔTとに対応した初期設定周波数を記憶
しておき、運転開始時、運転部屋数増加時には上
記初期設定周波数での運転を行なうと共に、所定
時間経過後はΣΔTに基づいて、P制御、PID制
御等によつて周波数を変更していくのである。し
たがつて、例えば運転指令のある室内ユニツトA
〜Dの台数が多い場合には、総じて合計負荷容量
値ΣSは大きくなり、このときには高い周波数で
圧縮機1を駆動し、これにより空調能力を増加さ
せて、各室を要求に見合つた能力で同時に空調す
るのである。
に運転指令のある室内ユニツトA〜Dの合計負荷
容量値ΣSが把握される訳であるが、これと室内
サーモ38による室温と設定温度との差に対応し
た信号ΣΔTとに基づいて周波数制御部41によ
り圧縮機1の周波数が制御される。すなわち、上
記ΣSとΣΔTとに対応した初期設定周波数を記憶
しておき、運転開始時、運転部屋数増加時には上
記初期設定周波数での運転を行なうと共に、所定
時間経過後はΣΔTに基づいて、P制御、PID制
御等によつて周波数を変更していくのである。し
たがつて、例えば運転指令のある室内ユニツトA
〜Dの台数が多い場合には、総じて合計負荷容量
値ΣSは大きくなり、このときには高い周波数で
圧縮機1を駆動し、これにより空調能力を増加さ
せて、各室を要求に見合つた能力で同時に空調す
るのである。
次に上記第1電動膨張弁制御部42と第2電動
膨張弁制御部43とによる上記第1及び第2電動
膨張弁13,16…16の制御方法につき説明す
る。まず冷房運転時には、第1電動膨張弁制御部
42で第1電動膨張弁13を全開に維持すると共
に、第2電動膨張弁制御部43にて各第2電動膨
張弁16…16の開度制御を行ない、各室内熱交
換器18…18内で蒸発するガス冷媒の過熱度が
略一定になるように制御する。この場合、上記第
1温度センサー31にて検出した低圧相当飽和温
度T1と第4温度センサー34にて検出した蒸発
冷媒温度T4…T4との差、つまり検出過熱度
(T4−T1)と、基準過熱度SHOとの偏差E=
(T4−T1)−SHOに比例する開度P=C・E(C
は正の定数)だけ各第2電動膨張弁16…16の
開度を増減(P>0は開、P<0は閉)する、い
わゆるP制御を行なうのである。
膨張弁制御部43とによる上記第1及び第2電動
膨張弁13,16…16の制御方法につき説明す
る。まず冷房運転時には、第1電動膨張弁制御部
42で第1電動膨張弁13を全開に維持すると共
に、第2電動膨張弁制御部43にて各第2電動膨
張弁16…16の開度制御を行ない、各室内熱交
換器18…18内で蒸発するガス冷媒の過熱度が
略一定になるように制御する。この場合、上記第
1温度センサー31にて検出した低圧相当飽和温
度T1と第4温度センサー34にて検出した蒸発
冷媒温度T4…T4との差、つまり検出過熱度
(T4−T1)と、基準過熱度SHOとの偏差E=
(T4−T1)−SHOに比例する開度P=C・E(C
は正の定数)だけ各第2電動膨張弁16…16の
開度を増減(P>0は開、P<0は閉)する、い
わゆるP制御を行なうのである。
一方、暖房運転時には、第1電動膨張弁制御部
42にて第1電動膨張弁13を制御して室外熱交
換器8内で蒸発する冷媒の過熱度をPID制御し、
また第2電動膨張弁制御部43においては、運転
中の各室内熱交換器18…18の出口での凝縮冷
媒温度を互いに等しくするように第2電動膨張弁
16…16の制御(FD制御という)を行なう。
前者は、第1温度センサー31にて検出した低圧
相当飽和温度T1と、第2温度センサー32にて
検出した蒸発冷媒温度T2との差、つまり検出過
熱度(T2−T1)を求めると共に、この検出過熱
度(T2−T1)と基準過熱度SHOとの偏差E=
(T2−T1)−SHOを所定のサンプリング時間毎に
求め、各サンプリング毎の偏差E0、E1、E2…に
基づいて、以下の式にて第1電動膨張弁13の開
度を制御する方式のものである。
42にて第1電動膨張弁13を制御して室外熱交
換器8内で蒸発する冷媒の過熱度をPID制御し、
また第2電動膨張弁制御部43においては、運転
中の各室内熱交換器18…18の出口での凝縮冷
媒温度を互いに等しくするように第2電動膨張弁
16…16の制御(FD制御という)を行なう。
前者は、第1温度センサー31にて検出した低圧
相当飽和温度T1と、第2温度センサー32にて
検出した蒸発冷媒温度T2との差、つまり検出過
熱度(T2−T1)を求めると共に、この検出過熱
度(T2−T1)と基準過熱度SHOとの偏差E=
(T2−T1)−SHOを所定のサンプリング時間毎に
求め、各サンプリング毎の偏差E0、E1、E2…に
基づいて、以下の式にて第1電動膨張弁13の開
度を制御する方式のものである。
P=K0・E0+K1・(E0−E1)
+K2・(E0−2E1+E2)
(ただし、K0、K1、K2は定数)
すなわちP>0ならばPパルスだけ第1電動膨
張弁13を開弁し、一方P<0ならばP(絶対値)
パルスだけ閉弁するような制御を行なうのであ
る。
張弁13を開弁し、一方P<0ならばP(絶対値)
パルスだけ閉弁するような制御を行なうのであ
る。
また各第2電動膨張弁16…16によるFD制
御は、各第3温度センサー33…33で、運転中
の室内熱交換器18…18の出口での凝縮冷媒温
度T3…T3を検出すると共に、これら検出温度
T3…T3の平均温度Tmを求め、上記各第2電
動膨張弁16…16の開度を、上記平均温度Tm
と検出温度T3…T3との温度差(Tm−T3)
に比例する量P=D・(Tm−T3)(ただし、D
は正の定数)だけ増減(P>0は開、P<0は
閉)することによつて行なうのである。
御は、各第3温度センサー33…33で、運転中
の室内熱交換器18…18の出口での凝縮冷媒温
度T3…T3を検出すると共に、これら検出温度
T3…T3の平均温度Tmを求め、上記各第2電
動膨張弁16…16の開度を、上記平均温度Tm
と検出温度T3…T3との温度差(Tm−T3)
に比例する量P=D・(Tm−T3)(ただし、D
は正の定数)だけ増減(P>0は開、P<0は
閉)することによつて行なうのである。
次に上記インバータ周波数の変更に応じた開度
変更を行なう開度変更部44、及び第2電動膨張
弁16…16の開度を補正するための開度補正部
46の機能について、第4図に基づいて説明す
る。なお上記開度変更部44は冷暖両運転時に同
様に機能するものの、上記開度補正部46は暖房
時にのみ機能するものであるため、以下の説明は
暖房運転について行なう。まず、運転開始後、第
1電動膨張弁13及び第2電動膨張弁16の開度
を、予め定めた初期開度に設定すると共に(ステ
ツプS1)、この開度を所定時間t1だけ維持し(ス
テツプS2)、この時間経過後に上記PID制御及び
FD制御に移行する(ステツプS3)。そして次の
ステツプS4において、上記開度検出部45にて
検出した第1電動膨張弁13の現在の開度変位量
を読み出す。この場合、検出値としては、PID制
御による累積開度変位値、すなわちPID制御を行
なうことによつて、第1電動膨張弁13は、初期
設定又は周波数変更によつて変更された設定開度
から開弁又は閉弁方向に変位していくことになる
訳であるが、この変位量を検出するのである。こ
のように第1電動膨張弁13の開度変位量を検出
するのは次のような理由による。まず、大まかに
いえば、インバータ周波数が一定のときには、回
路内には一定量の冷媒が流れ、そのため第1電動
膨張弁13は過熱度制御を行なうものの、設定開
度近傍に維持されるはずである。ところが上記各
第2電動膨張弁16…16においては、各液側支
管15…15から液管12へと流入する液冷媒量
が一定になるような制御を行なつている訳ではな
いので、例えば、各室内熱交換器18…18に液
溜りが生じたような場合には、室外熱交換器8で
の蒸発冷媒量が減少することになる。そうすると
上記第1電動膨張弁13においては、過熱度を一
定に維持すべく、設定開度よりも開弁方向に変位
することになる。すなわち換言すれば、上記第1
電動膨張弁13の開度変位量は、室外熱交換器8
を通過して圧縮機1の吸込配管4へと返流される
冷媒量の多少を示す特性値となる訳で、室外熱交
換器8を通過する冷媒量は、第1電動膨張弁13
が開弁方向に変位している場合には減少し、一方
閉弁方向に変位している場合には増加している状
態を意味することになる。
変更を行なう開度変更部44、及び第2電動膨張
弁16…16の開度を補正するための開度補正部
46の機能について、第4図に基づいて説明す
る。なお上記開度変更部44は冷暖両運転時に同
様に機能するものの、上記開度補正部46は暖房
時にのみ機能するものであるため、以下の説明は
暖房運転について行なう。まず、運転開始後、第
1電動膨張弁13及び第2電動膨張弁16の開度
を、予め定めた初期開度に設定すると共に(ステ
ツプS1)、この開度を所定時間t1だけ維持し(ス
テツプS2)、この時間経過後に上記PID制御及び
FD制御に移行する(ステツプS3)。そして次の
ステツプS4において、上記開度検出部45にて
検出した第1電動膨張弁13の現在の開度変位量
を読み出す。この場合、検出値としては、PID制
御による累積開度変位値、すなわちPID制御を行
なうことによつて、第1電動膨張弁13は、初期
設定又は周波数変更によつて変更された設定開度
から開弁又は閉弁方向に変位していくことになる
訳であるが、この変位量を検出するのである。こ
のように第1電動膨張弁13の開度変位量を検出
するのは次のような理由による。まず、大まかに
いえば、インバータ周波数が一定のときには、回
路内には一定量の冷媒が流れ、そのため第1電動
膨張弁13は過熱度制御を行なうものの、設定開
度近傍に維持されるはずである。ところが上記各
第2電動膨張弁16…16においては、各液側支
管15…15から液管12へと流入する液冷媒量
が一定になるような制御を行なつている訳ではな
いので、例えば、各室内熱交換器18…18に液
溜りが生じたような場合には、室外熱交換器8で
の蒸発冷媒量が減少することになる。そうすると
上記第1電動膨張弁13においては、過熱度を一
定に維持すべく、設定開度よりも開弁方向に変位
することになる。すなわち換言すれば、上記第1
電動膨張弁13の開度変位量は、室外熱交換器8
を通過して圧縮機1の吸込配管4へと返流される
冷媒量の多少を示す特性値となる訳で、室外熱交
換器8を通過する冷媒量は、第1電動膨張弁13
が開弁方向に変位している場合には減少し、一方
閉弁方向に変位している場合には増加している状
態を意味することになる。
そこで第4図のステツプS5〜ステツプS8にて
構成される開度補正部46にて以下のような制御
を行なう。まずステツプS5にて開弁方向への変
位量が第1基準値P1よりも大であるか否かの判
断をし、大である場合には、次のステツプS6に
て、各第2電動膨張弁16…16を、停止部屋も
含めて、一定開度だけ開弁する。この場合、及び
以下に説明するステツプS8の場合の第2電動膨
張弁16…16の開閉操作は、一定時間毎に一定
パルスを入力するような制御にて行なうものとす
る。一方、ステツプS5がN0である場合には、ス
テツプS7に移つて、閉弁方向への変位量が第2
基準値P2よりも大であるか否かの判断を行なう。
大である場合には、ステツプS8にて各第2電動
膨張弁16…16を、停止部屋も含めて一定開度
だけ閉弁し、そうでない場合には、そのまま以下
のステツプS9へと進む。
構成される開度補正部46にて以下のような制御
を行なう。まずステツプS5にて開弁方向への変
位量が第1基準値P1よりも大であるか否かの判
断をし、大である場合には、次のステツプS6に
て、各第2電動膨張弁16…16を、停止部屋も
含めて、一定開度だけ開弁する。この場合、及び
以下に説明するステツプS8の場合の第2電動膨
張弁16…16の開閉操作は、一定時間毎に一定
パルスを入力するような制御にて行なうものとす
る。一方、ステツプS5がN0である場合には、ス
テツプS7に移つて、閉弁方向への変位量が第2
基準値P2よりも大であるか否かの判断を行なう。
大である場合には、ステツプS8にて各第2電動
膨張弁16…16を、停止部屋も含めて一定開度
だけ閉弁し、そうでない場合には、そのまま以下
のステツプS9へと進む。
上記においては、各室内熱交換器18…18に
液溜りが生じて蒸発冷媒量が減少した場合には、
各第2電動膨張弁16…16を開弁して蒸発冷媒
量を増加させ、これとは逆に蒸発冷媒量の多い場
合には各第2電動膨張弁16…16を閉弁して各
室内熱交換器18…18、特に停止部屋の室内熱
交換器18…18に液冷媒を溜め、蒸発冷媒量の
大幅な変動を防止するような制御を行なつている
ので、安定した運転効率が得られ、また蒸発冷媒
量の不足に起因する運転停止という不具合も防止
し得ることになる。なお上記において、液溜りを
防止するという観点からは、上記ステツプS7及
びS8を省略して実施することも可能である。ま
た開度検出手段45による変位量の把握は、イン
バータ周波数に対応して基準開度を記憶してお
き、現在開度を検出してこの開度と上記基準開度
との差を求めることによつても行なうことが可能
である。
液溜りが生じて蒸発冷媒量が減少した場合には、
各第2電動膨張弁16…16を開弁して蒸発冷媒
量を増加させ、これとは逆に蒸発冷媒量の多い場
合には各第2電動膨張弁16…16を閉弁して各
室内熱交換器18…18、特に停止部屋の室内熱
交換器18…18に液冷媒を溜め、蒸発冷媒量の
大幅な変動を防止するような制御を行なつている
ので、安定した運転効率が得られ、また蒸発冷媒
量の不足に起因する運転停止という不具合も防止
し得ることになる。なお上記において、液溜りを
防止するという観点からは、上記ステツプS7及
びS8を省略して実施することも可能である。ま
た開度検出手段45による変位量の把握は、イン
バータ周波数に対応して基準開度を記憶してお
き、現在開度を検出してこの開度と上記基準開度
との差を求めることによつても行なうことが可能
である。
次に開度変更部44による制御について、ステ
ツプS9〜ステツプS12に基づいて説明すると、ま
ず部屋数変更等によるインバータ周波数の変更の
有無について判断し(ステツプS9)、N0の場合に
はステツプS3に戻つてPID及びFD制御を継続す
る。一方、インバータ周波数の変更のある場合に
は、次のステツプS10にて第1電動膨張弁13及
び運転指令のある室内ユニツトA〜Dに対応する
第2電動膨張弁16…16の開度を以下のように
補正する。
ツプS9〜ステツプS12に基づいて説明すると、ま
ず部屋数変更等によるインバータ周波数の変更の
有無について判断し(ステツプS9)、N0の場合に
はステツプS3に戻つてPID及びFD制御を継続す
る。一方、インバータ周波数の変更のある場合に
は、次のステツプS10にて第1電動膨張弁13及
び運転指令のある室内ユニツトA〜Dに対応する
第2電動膨張弁16…16の開度を以下のように
補正する。
すなわち第1電動膨張弁13においては、
ΔP=A・ΔF
また各第2電動膨張弁16…16においては、
ΔP=A・ΔF+(B0−B1)
ただし、ΔP:開度補正値
ΔF:周波数変化分
A:定数
B0:現在の運転部屋数に応じた定数
B1:前回の運転部屋数に応じた定数
そして上記のような開度補正を行なつた後、ス
テツプS11にて時間ガードを開始し、所定時間t2
だけ、すなわち冷媒回路系の安定するまでの間、
上記開度を維持し(ステツプS12)、その後、ス
テツプS3へと戻つて上記同様にPID及びFD制御
を行なうのである。
テツプS11にて時間ガードを開始し、所定時間t2
だけ、すなわち冷媒回路系の安定するまでの間、
上記開度を維持し(ステツプS12)、その後、ス
テツプS3へと戻つて上記同様にPID及びFD制御
を行なうのである。
そして上記のような制御を行なつた場合、冷暖
いずれの運転時にも、インバータ周波数の変化に
対し、迅速に第1及び第2電動膨張弁13,16
…16の開度を追従、変化させることができるの
で、過熱度と過冷却度との両者を適正値に近い状
態に維持することが可能となり、そのため空気調
和機の運転効率(EER)を向上することが可能
となる。
いずれの運転時にも、インバータ周波数の変化に
対し、迅速に第1及び第2電動膨張弁13,16
…16の開度を追従、変化させることができるの
で、過熱度と過冷却度との両者を適正値に近い状
態に維持することが可能となり、そのため空気調
和機の運転効率(EER)を向上することが可能
となる。
なお上記では、インバータ式のマルチ型空気調
和機にて実施した例を示したが、圧縮能力が可変
でない他の構成のヒートポンプシステムにおいて
も同様に実施可能である。また上記実施例では、
第1温度センサー31と第2温度センサー32と
によつてそれぞれ過熱度検出手段49を構成した
例を示したが、この過熱度検出手段49は上記に
限られるものではない。
和機にて実施した例を示したが、圧縮能力が可変
でない他の構成のヒートポンプシステムにおいて
も同様に実施可能である。また上記実施例では、
第1温度センサー31と第2温度センサー32と
によつてそれぞれ過熱度検出手段49を構成した
例を示したが、この過熱度検出手段49は上記に
限られるものではない。
(発明の効果)
この発明の冷凍装置においては、上記のよう
に、凝縮器側に液溜りが生じる等して圧縮機へ返
流される蒸発冷媒量が減少した場合には、第2電
動弁を開弁することによつて液冷媒の流出量を増
加し、蒸発冷媒量を確保するようにしてあるの
で、安定した運転効率が得られ、またガス冷媒不
足に起因する運転停止という不具合をも回避し得
ることになる。
に、凝縮器側に液溜りが生じる等して圧縮機へ返
流される蒸発冷媒量が減少した場合には、第2電
動弁を開弁することによつて液冷媒の流出量を増
加し、蒸発冷媒量を確保するようにしてあるの
で、安定した運転効率が得られ、またガス冷媒不
足に起因する運転停止という不具合をも回避し得
ることになる。
図はこの発明のヒートポンプシステムの実施例
を示すもので、第1図は機能系統図、第2図は冷
媒回路図、第3図は運転制御系のブロツク図、第
4図は制御方法のフローチヤート図である。 1……圧縮機、6……第1ガス管、7……第2
ガス管、8……室外熱交換器(蒸発器)、10…
…第1液管、12……第2液管、13……第1電
動膨張弁(第1電動弁)、15……液側支管、1
6……第2電動膨張弁(第2電動弁)、17……
ガス側支管、18……室内熱交換器(凝縮器)、
33……第3温度センサー(温度検出手段)、4
2……第1電動膨張弁制御部(第1電動弁制御手
段)、43……第2電動膨張弁制御部(第2電動
弁制御手段)、45……開度検出部(開度検出手
段)、46……開度補正部(開度補正手段)、49
……過熱度検出手段。
を示すもので、第1図は機能系統図、第2図は冷
媒回路図、第3図は運転制御系のブロツク図、第
4図は制御方法のフローチヤート図である。 1……圧縮機、6……第1ガス管、7……第2
ガス管、8……室外熱交換器(蒸発器)、10…
…第1液管、12……第2液管、13……第1電
動膨張弁(第1電動弁)、15……液側支管、1
6……第2電動膨張弁(第2電動弁)、17……
ガス側支管、18……室内熱交換器(凝縮器)、
33……第3温度センサー(温度検出手段)、4
2……第1電動膨張弁制御部(第1電動弁制御手
段)、43……第2電動膨張弁制御部(第2電動
弁制御手段)、45……開度検出部(開度検出手
段)、46……開度補正部(開度補正手段)、49
……過熱度検出手段。
Claims (1)
- 1 圧縮機1の吐出側に第1ガス管6を、またそ
の吸込側に第2ガス管7をそれぞれ接続し、上記
第2ガス管7には蒸発器8と液管10,12とを
順次接続すると共に、上記液管12から分岐する
複数の液側支管15…と、上記第2ガス管6から
分岐する複数のガス側支管17…とを設けて各支
管15,17の間にそれぞれ凝縮器18…を接続
し、また上記液管10,12には第1電動弁13
を、各液側支管15…にはそれぞれ第2電動弁1
6…を介設して成るヒートポンプシステムであつ
て、上記蒸発器8での蒸発冷媒の過熱度を検出す
る過熱度検出手段49と、上記における検出過熱
度が基準過熱度に近づくように上記第1電動弁1
3の開度制御を行なう第1電動弁制御手段42
と、上記各凝縮器18…内で凝縮した冷媒の温度
を検出する温度検出手段33…と、上記による検
出温度に基づいて各第2電動弁16…の開度制御
を行なう第2電動弁制御手段43とを備え、さら
に第1電動弁13の設定開度からの変位量を検出
する開度検出手段45と、上記による検出変位量
が基準値を超えたときに上記各第2電動弁16…
を所定開度だけ開弁する開度補正手段46とを有
することを特徴とするヒートポンプシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17113786A JPS6329160A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | ヒ−トポンプシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17113786A JPS6329160A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | ヒ−トポンプシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6329160A JPS6329160A (ja) | 1988-02-06 |
| JPH0341745B2 true JPH0341745B2 (ja) | 1991-06-25 |
Family
ID=15917670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17113786A Granted JPS6329160A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | ヒ−トポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6329160A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0367963A (ja) * | 1989-08-05 | 1991-03-22 | Matsushita Seiko Co Ltd | 多室形空気調和機 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP17113786A patent/JPS6329160A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329160A (ja) | 1988-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |