JPH05106931A - 多室空調装置 - Google Patents

多室空調装置

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JPH05106931A
JPH05106931A JP3098547A JP9854791A JPH05106931A JP H05106931 A JPH05106931 A JP H05106931A JP 3098547 A JP3098547 A JP 3098547A JP 9854791 A JP9854791 A JP 9854791A JP H05106931 A JPH05106931 A JP H05106931A
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章宏 城野
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極数変換式圧縮機とインバータ圧縮機を並列
接続した多室空調装置において、インバータ圧縮機の能
力制御と極数変換式圧縮機の能力制御とを調和させ、幅
広い能力制御範囲と、きめ細かな能力制御を両立させて
快適な空調を行なわせる。 【構成】 通常は圧力センサー12の検知圧力値を室外機
制御手段13の運転周波数演算手段13-1が演算し、目標圧
力値になるように制御する運転周波数で、インバータ圧
縮機2をきめ細かに空調制御し、負荷の大きな変動時の
み周波数変化量演算手段13-2が演算した上記運転周波数
の前回値からの変化量を用いて、極数変換式圧縮機制御
手段13-3により極数変換式圧縮機3の起動・停止、及び
極数切換えを行なうよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の室内機の空調を
1つの室外機で制御する多室空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビル等の大きな建築においては各
室に室内機を設け、それら複数の室内機の異なる負荷
(温度)の空調を室外機1台で制御する個別分散空調が主
流となっており、それに伴って室外機1台の空調機能の
増大が要求されてきており、それに対処する熱源として
圧縮機を2台並列接続してこれを制御することにより、
幅広い範囲の負荷について空調する装置が提案されてお
り、その例として特開平1−212869号公報に開示されて
いる。
【0003】図4は、上記従来例の多室空調装置の冷媒
サイクルの構成を示すブロック図である。図中、1は室
外機であり、インバータ圧縮機2と、そのインバータ1
4、極数変換式圧縮機3,四方弁4,室外側熱交換器
5,室外側電動膨張弁6,室外機ファン7を備えてい
る。また、8a,8b,8cおよび8d(以下、これらの添
字、a,b,c,dの一つをqで表し、同一室内機では
他の符号について同一の添字とする)は室内機で前記、
室外機1に対し複数(図では4台)が並列接続されて、各
々には室内側電動膨張弁9q、室内側熱交換器10q、室内
ファン11qを備えている。12は圧力センサーで前記の四
方弁4と、室内側熱換器10qとの間の接続配管に設けら
れている。13は室外機制御手段であり、前記、圧力セン
サー12の検知圧力によって、予め決定した空調能力の組
合せのステップに基づき、インバータ14の出力周波数を
変更して、インバータ圧縮機2の回転周波数を制御する
とともに、極数変換式圧縮機3の起動・停止、及び極数
変換をする。
【0004】以上のように構成した従来の多室空調装置
の動作は、まず、冷房運転において、インバータ圧縮機
2、及び極数変換式圧縮機3が吐出する高温、高圧の冷
媒は、四方弁4を経て室外側熱交換器5に流入して、凝
縮、液化されて室外側電動膨張弁6を経て、各室内機8
qへ接続配管により分配され、室内側電動膨張弁9qによ
り減圧され、室内側熱交換器10qにおいて蒸発、気化し
て前記四方弁4を経てインバータ圧縮機2に還流する。
【0005】また、暖房運転は、インバータ圧縮機2、
および極数変換式圧縮機3から吐出される高温、高圧の
冷媒は四方弁4で経て、それぞれに対応する室内機8q
に接続配管により分配され、その冷媒は室内側熱交換器
10qにおいて凝縮、液化され室内側電動膨張弁9qを介し
て室外側電動膨張弁6により減圧され、室外側熱交換器
5において蒸発、気化し四方弁4を経てインバータ圧縮
機2、及び極数変換式圧縮機3に還流する。
【0006】室内負荷(温度)の変化では冷房時、または
暖房時に、室内側熱交換器10qにおける蒸発圧力、また
は凝縮圧力がそれぞれ変化する。そのときの圧力変動を
圧力センサー12が検知し、室外機制御手段13が予め設定
している目標圧力になるように、予め定めている制御能
力の組合せステップに従って、インバータ14の出力を上
昇または減少する制御を行ない、あるいは極数変換式圧
縮機3の極数を変更して負荷の変化に対応している。な
お、図5は上記、制御能力の組合せステップの例を示
し、図中、(ア)がインバータ周波数(f1〜f6)の変化
を、(イ)が極数変換式圧縮機3の運転極数(2極,4
極,停止)の変化を夫々示し、実線が能力上昇時、破線
が能力減少時である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、一層きめ細かい滑らかな空調制御をする
には、組合せステップ数を定めず検知圧力を入力とす
る、PID制御に代表される古典的制御や適応制御等の
計算制御によって行なうとき、その制御処理は無数に存
在する。したがって制御能力の組合せステップは極めて
多数となり、制御上極めて煩雑、困難なものとなる。
【0008】また、制御能力の組合せステップに従うの
で、能力の不足、または過剰が少しでもあるとき、単に
1ステップの調整でも極数変換式圧縮機3の極数を変更
しなければならず、そのため制御の連続性を欠き、した
がって空調制御の安定性が悪くなるという問題点があっ
た。
【0009】本発明は上述従来の問題点を解決して、イ
ンバータ圧縮機の能力制御を演算し、その結果により極
数変換式圧縮機の起動・停止、または極数切換えを行な
うことにより快適な、信頼性の高い多室空調装置の提供
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータ圧
縮機と極数変換式圧縮機とを並列接続した多室空調装置
において、室内機と室外機との接続配管に設けた圧力セ
ンサーの圧力検出値から、前記、インバータ圧縮機を駆
動するインバータの出力周波数を、予め決定した運転周
波数の上限と下限の範囲で演算する運転周波数演算手段
と、前記、運転周波数の変化量を演算する周波数変化量
演算手段と、その周波数変化量と前記、運転周波数の上
限、及び下限から前記、極数変換式圧縮機の起動・停
止、及び運転極数を制御する極数変換式圧縮機制御手段
を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、インバータ圧縮機を主とし、
極数変換式圧縮機を従として空調を制御するので、通常
はインバータ圧縮機により連続して制御能力を増減して
きめ細かに空調し、負荷の大きな変動時にのみ、極数変
換式圧縮機によって空調を制御することにより、変動す
る負荷に対し円滑に空調され、空調空間を常に快適な状
態に保って快適性を向上する。しかも、必要時にのみ極
数変換式圧縮機の起動・停止、及び極数を切換えるので
頻繁な起動停止の繰返しによる装置の短寿命化が排除さ
れて信頼性も向上する。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により図面を用いて説
明する。
【0013】図1は、本発明の一実施例による制御系の
ブロック構成図、図2は、図1の制御系ブロックを用い
た冷媒サイクルの構成ブロック図である。両図において
室外機制御手段13は運転周波数演算手段13-1,周波数変
化量演算手段13-2,極数変換式圧縮機制御手段13-3で構
成される。その他の符号は図4のと同じ各部であり、そ
の説明は図4を援用する。
【0014】本発明は以上のように構成され、図3はそ
の動作のフローチャートであり、以下これを参照して各
ステップをSと略して括弧書きすることにより動作を説
明する。
【0015】まず、冷房運転時においては四方弁4は冷
房サイクル側に切換えられている。そのとき圧力センサ
ー12は低圧圧力Ps(≒吸入圧力)を検知する(S1)。運
転周波数演算手段13-1は予め決定された目標圧力Pr
に、上記、検知した低圧圧力Psが一致するインバータ
圧縮機2の運転周波数Uf(t)を演算する。すなわち、
運転周波数演算手段13-1は予め決定された、たとえば10
秒間隔毎の時間間隔で、運転周波数Uf(t)を計算し、
予め設定されている運転周波数の上限Ufmax、及び下限
Ufminの範囲を上方、または下方に超える計算結果にな
ると運転周波数を、それぞれUfmaxまたはUfminとする
(S2)。その演算結果はインバータ14に入力されインバ
ータ圧縮機2の圧縮能力を制御する(S5)。このとき周
波数変化量演算手段13-2は上記計算された運転周波数U
f(t)と、前回演算時の運転周波数Uf(t−L)との差で
ある周波数変換量ΔUf(t)を式(1)で演算する(S3)。
【0016】
【数1】
【0017】極数変換式圧縮機制御手段13-3は運転周波
数Uf(t)と、運転周波数の上限Ufmax及び下限Ufmin
との差ΔUfmaxまたはΔUfmin、及び周波数変化量ΔU
f(t)が、下記式(2)及び(3)を満たした場合に、極数変
換式圧縮機3の起動・停止、及び極数の切換えを判断す
る(S4)。
【0018】
【数2】
【0019】式(2)を満足したとき、極数変換式圧縮機
制御手段13-3は極数変換式圧縮機3の極数を1段階、能
力が増大する方向に切換える(S6)。たとえば、時間
(t−L)における計算結果が式(2)を満足するとき、極
数変換式圧縮機3が4極で運転されておれば、時間tで
は極数を2極に切換える。また(3)式を満足すると同じ
例とすれば、極数変換式圧縮機3の4極運転を停止させ
る。
【0020】以上のように本発明は、インバータ圧縮機
2の制御結果に基づいて、極数変換式圧縮機3の能力を
制御するものであり、通常時はインバータ圧縮機2の能
力制御範囲で滑らかな運転を行ない、室内機の負荷の変
化が上記、能力制御範囲を超える場合のみ、極数変換式
圧縮機3の極数を変更して空調能力を高るため、能力制
御範囲が幅広くなるとともに、円滑な空調制御が可能に
なる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明の多室空調装
置は、インバータ圧縮機を主とし、極数変換式圧縮機を
従として空調制御を行なうので、通常はインバータ圧縮
機により連続して能力を増減してきめ細かに空調し、負
荷の大きな変動時にのみ、極数変換式圧縮機によって空
調する。そのため、変動する負荷に対し円滑に空調が制
御され、空調空間を常に快適な状態を保つことができ
る。しかも、必要な時のみ極数変換式圧縮機の起動・停
止、及び極数を切換えるので頻繁な起動停止の操返しに
よる装置の短寿命化が除去されて信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による制御系のブロック図で
ある。
【図2】図1の制御系ブロックを用いた冷房サイクルの
構成を示す図である。
【図3】図1の動作フローチャートである。
【図4】従来の多室空調装置の冷媒サイクルの構成を示
すブロック図である。
【図5】図4における制御能力の組合せステップの例を
示した図である。
【符号の説明】
1…室外機、 2…インバータ圧縮機、 3…極数変換
式圧縮機、 4…四方弁、 5…室外側熱交換器、 6
…室外側電動膨張弁、 7…室外機ファン、 8q…室
内機、 9q…室内側電動膨張弁、 10q…室内側熱交換
機、 12…圧力センサー、 13…室外機制御手段、 13
-1…運転周波数演算手段、 13-2…周波数変化量演算手
段、 13-3…極数変換式圧縮機制御手段、 14…インバ
ータ、 q…a,b,c,d。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータ圧縮機と極数変換式圧縮機と
    を並列接続した多室空調装置において、室内機と室外機
    との接続配管に設けた圧力センサーの圧力検出値から、
    前記、インバータ圧縮機を駆動するインバータの出力周
    波数を、予め決定した運転周波数の上限と下限の範囲で
    演算する運転周波数演算手段と、前記、運転周波数の変
    化量を演算する周波数変化量演算手段と、その周波数変
    化量と前記、運転周波数の上限、及び下限から前記、極
    数変換式圧縮機の起動・停止、及び運転極数を制御する
    極数変換式圧縮機制御手段を有することを特徴とする多
    室空調装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126517A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Matsushita Seiko Co Ltd 空気調和機の最適起動制御装置
JPH09209949A (ja) * 1996-02-02 1997-08-12 Hitachi Ltd スクリュー圧縮機及びその制御方法
WO2005077689A1 (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Sanden Corporation 空調装置
JP2011094903A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置

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