JPH05149604A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH05149604A
JPH05149604A JP3310978A JP31097891A JPH05149604A JP H05149604 A JPH05149604 A JP H05149604A JP 3310978 A JP3310978 A JP 3310978A JP 31097891 A JP31097891 A JP 31097891A JP H05149604 A JPH05149604 A JP H05149604A
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JP
Japan
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compressor
compressors
air conditioner
resonance
command
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JP3310978A
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Chikau Suma
誓 須摩
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/06Several compression cycles arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/12Sound
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の圧縮機を有するマルチタイプの能力可変
型空気調和機において、圧縮機の共振や共鳴を防止して
低騒音化、機器破壊の防止等を図る。 【構成】圧縮機1A,1Bが個々に設けられた複数の冷
凍サイクルを有する。圧縮機1A,1Bが一つの室外機
にまとめて構成される。各冷凍サイクルの室内機の要求
に応じてそれぞれ各圧縮機1A,1Bの回転数制御を行
う制御装置9を備える。制御装置9は各圧縮機の回転数
を常に一定値以上異ならせる回転差設定手段13を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマルチタイプの能力可変
型空気調和機に係り、特に圧縮機の回転数制御手段を改
良した空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、家屋の各室冷暖房等の要請によ
り、複数の室内機を備えたマルチタイプの空気調和機が
開発されている。このような空気調和機では、1台の室
内機を使用する小負荷運転から全ての室内機を使用する
大負荷まで、負荷変動の範囲が非常に大きいため、圧縮
機を回転数制御する能力可変型空気調和機の場合、負荷
変動幅に対応して圧縮機の回転数の可変幅を大きく設定
する必要が生じる。
【0003】この場合、1台の圧縮機を使用した1系統
の冷凍サイクルを有する構成(1圧縮機・1サイクル構
成)では、圧縮機の容量が大きくなり、小負荷時にON
−OFF運転となって快適性を損ったり、エネルギ効率
が低下する等の問題を生じる。
【0004】これに対し、圧縮機が個々に設けられた複
数の冷凍サイクルを有する構成(例えば2圧縮機・2サ
イクル構成)とした場合には、各圧縮機の容量が小さく
なり、それだけ圧縮機回転数の可変幅が拡大し、小負荷
から大負荷までに亘る各負荷に適合した連続運転が可能
となり、快適性の向上および省エネルギ化等が図れるよ
うになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の2圧
縮機・2サイクル構成等の空気調和機では、各室内機の
要求に応じた回転数指令が、制御手段としての各インバ
ータから各圧縮機にそれぞれ個別に出力され、各圧縮機
の回転数制御が相互の関係なく個々に行われている。
【0006】このため、複数の圧縮機が一つの筐体に収
容されて一つの室外機として構成される一般的な空気調
和機にあっては、各圧縮機の回転数が一致する等、一定
の関係値において共振または共鳴等の現象が生じる。
【0007】このような共振または共鳴等が高じて、圧
縮機を収納する室外機の筐体等の振動が拡大すると、騒
音が発生したり、配管その他の機器が振動によって破壊
する等の問題が生じる。
【0008】なお、回転数の接近により、唸り音が発生
して不快に感じる場合もある。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、複数の圧縮機を有するマルチタイプの能力可変
型空気調和機において、圧縮機の共振や共鳴を防止して
低騒音化、機器破壊の防止等を図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するために、圧縮機が個々に設けられた複数の冷凍サ
イクルを有するマルチタイプの空気調和機であって、前
記圧縮機が一つの室外機にまとめて構成されており、か
つ前記各冷凍サイクルの室内機の要求に応じてそれぞれ
前記各圧縮機の回転数制御を行う制御装置を備えたもの
において、前記制御装置は前記各圧縮機の回転数を常に
一定値以上異ならせる回転差設定手段を有することを特
徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、回転差設定手段により複数の
圧縮機が常に一定値以上異なる回転数で運転されるの
で、圧縮機が一つの室外機にまとめて構成してあって
も、回転数が同一となったり近時値となることがなく、
これにより共振や共鳴が避けられる。
【0012】したがって、複数の圧縮機を有するマルチ
タイプの能力可変型空気調和機にあって、騒音の発生
や、機器破壊等が有効的に防止できるようになる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0014】図1は本実施例による空気調和機の系統構
成を示している。
【0015】本実施例は、並列的な2系統の冷凍サイク
ルA,Bによって4室の冷暖房を行うようにしたもの
で、各冷凍サイクルA,Bの基本構成は略同一となって
いる。
【0016】すなわち、各冷凍サイクルA,Bは、圧縮
機1(1A,1B)、四方弁2(2A,2B)、室外熱
交換器3(3A,3B)および各1対の室内熱交換器4
(4A1,4A2,4B1,4B2)を、冷媒配管5
(5A,5B)によって順次に接続した構成とされてお
り、各室内熱交換器4A1,4A2,4B1,4B2の
出入口部に制御弁6がそれぞれ設けられている。
【0017】室外熱交換器3A,3Bはフィンドチュー
ブタイプで、そのフィンは各冷凍サイクルA,Bについ
て共用されている。
【0018】そして、両圧縮機1A,1B、四方弁2
A,2Bおよび室外熱交換器3A,3Bは図示しない筐
体に収容され、一つの室外機7として、まとめて構成さ
れている。
【0019】また、室内熱交換器4A1,4A2,4B
1,4B2は図示しないファン等とともに筐体に収容さ
れ、それぞれ室内機8A1,8A2,8B1,8B2を
構成している。
【0020】しかして冷房運転時には、図1に実線矢印
aで示すように、各冷凍サイクルA,Bの圧縮機1で圧
縮された冷媒が、それぞれ四方弁2の流路切換えによ
り、室外熱交換器3側に流動して凝縮した後、室内機8
側に流動して室内熱交換器4で蒸発し、その際の吸熱に
より室内を冷房し、その後四方弁2を介して圧縮機1に
環流される。
【0021】一方、暖房運転時には、同図に破線矢印b
で示すように、圧縮機1で圧縮された冷媒が四方弁2の
流路切換えにより、室内熱交換器4側に流動して凝縮
し、その際の放熱により室内を暖房した後、室外熱交換
機3側に流動し、その後四方弁2を介して圧縮機1に環
流される。
【0022】ところで、本実施例では図2に示すよう
に、各冷凍サイクルA,Bの室内機8A1,8A2,8
B1,8B2の要求に応じて、それぞれ圧縮機1A,1
Bの回転数制御を行う制御装置9が備えられている。
【0023】この制御装置9は、各室内機8A1,8A
2,8B1,8B2にそれぞれ設けられたマイクロコン
ピュータ10A1,10A2,10B1,10B2と、
この各マイクロコンピュータ10A1,10A2,10
B1,10B2からの要求信号に応じて各圧縮機1A,
1Bの運転周波数HzA、HzBを設定するインバータ11
A,11Bとを有する構成とされている。
【0024】冷凍サイクルAの室内機8A1,8A2の
マイクロコンピュータ10A1,10B1は、一方のイ
ンバータ11Aに接続され、冷凍サイクルBの室内機8
B1,8B2のマイクロコンピュータ10B1,10B
2は、他方のインバータ11Bに接続されている。
【0025】インバータ11A,11Bは、通信線12
によって互いに結合され、これにより運転周波数の情報
が相互通信可能とされるとともに、相手方の運転周波数
の指令を出すことができるようになっており、これによ
り回転差設定手段13が構成されている。
【0026】各インバータ11A,11Bは、相互通信
によって冷房および暖房運転は一致して行うが、図3の
表に示すように、圧縮機1A,1Bの運転周波数につい
ては一定の差(5Hz)を有するよう割付けされている。
【0027】すなわち、通常は各マイクロコンピュータ
10A1,10A2,10B1,10B2からの要求信
号に応じ、各インバータ11A,11Bから、それぞれ
5Hz異なる指令周波数HzA、HzBの指令が圧縮機1A,
1Bに出力される。
【0028】一方、冷凍サイクルの保護、電流の制限等
により、図3に示した周波数以外の中間の周波数でも運
転するようになっている。その場合、HzAとHzBとは等
しくなる場合や接近する場合がある。
【0029】そのような場合、周波数の接近を防止する
ため、図4に示す制御が行われる。
【0030】すなわち、図4はインバータ11Aとイン
バータ11Bとの指令周波数HzA,HzBが接近した場合
の制御フロ−チャ−トで、HzA、HzBの変化の履歴によ
りHzAまたHzBが補正され、5Hz異る設定がなされる。
【0031】詳述すると、まず各インバータ11A,1
1Bから、指令周波数HzA,HzBの信号出力が行われる
(ステップa)。
【0032】制御装置では、上記の信号を受け、各信号
周波数の差の絶対値|HzA−HzB|が5Hzより小か否か
の判定が行われる(ステップb)。
【0033】各信号周波数の差が5Hzより小(YES)
であれば、一定時間前の前回の指令周波数HzA0,HzB0か
らの増加分ΔHzA(=HzA−HzA0),ΔHzB(=HzB−
Hzb0)の演算が行われる(ステップc)。
【0034】このとき、両指令周波数HzA,HzBとも前
回の指令周波数HzA0,HzB0以上に増加している場合、す
なわちΔHzA≧0,ΔHzB≧0の場合(ステップd1)
で、増加分の大小関係がΔHzA>ΔHzBのとき(ステッ
プe1)には、高い側の指令周波数ΔHzAが低い側の指
令周波数HzBよりも5Hz高い値(HzA=ΔHzB+5)に
設定される(ステップf1)。
【0035】また、ステップd1において、増加分の大
小関係がΔHzA<ΔHzBのとき(ステップe2)には、
高い側の指令周波数ΔHzBが低い側の指令周波数HzAよ
りも5Hz高い値(HzB=ΔHzA+5)に設定される(ス
テップf2)。
【0036】さらにステップcにおいて、一方の指令周
波数の増加分が正(ΔHzA>0)、他方の指令周波数の
増加分が負(ΔHzB<0)の場合(ステップd2)、ま
たはこれと逆の関係(ΔHzA<0,ΔHzB>0)にある
場合(ステップd3)には、それぞれ増加分が正の側
が、負の側よりも5Hz高い値(HzA=ΔHzB+5または
HzB=ΔHzA+5)に設定される(ステップf3,f
4)。
【0037】さらにまた、ステップcにおいて、両指令
周波数HzA,HzBとも前回の指令周波数HzA0,HzB0から
減少している場合、すなわちΔHzA<0,ΔHzB<0の
場合(ステップd4)で、減少分の大小関係がΔHzA>
ΔHzBのとき(ステップe3)には、減少分が小さい側
の指令周波数ΔHzBが、大きい側の指令周波数HzAより
も5Hz低い値(HzB=ΔHzA−5)に設定される(ステ
ップf5)。
【0038】また、ステップd4において、減少分の大
小関係がΔHzA<ΔHzBのとき(ステップe4)には、
減少分が小さい側の指令周波数ΔHzAが、大きい側の指
令周波数HzBAよりも5Hz低い値(HzA=ΔHzB−5)
に設定される(ステップf6)。
【0039】したがって、指令周波数の差が一定値(5
Hz)よりも小さい場合には、その差が一定値(5Hz)よ
りも大きくなるよう制御され、この結果、圧縮機1A,
1Bは常に一定以上の回転数の差を有して運転される
(ステップg)。
【0040】なお、ステップbの判断がNOの場合、つ
まり指令周波数の差が一定値(5Hz)よりも大きい場合
には、その差を保持したままステップgへ移行して圧縮
機運転が行われる。
【0041】以上の実施例によれば、圧縮機1A,1B
は常に一定値以上の回転数の差をもって運転されるの
で、共振や共鳴が防止でき、低騒音化が図れるととも
に、共振による筐体の振動や配管の振動等も防止でき、
これにより配管の破壊が防止できる。
【0042】なお、本発明は前記実施例のものに限ら
ず、冷凍サイクル数を2より多くした場合にも適用でき
る。
【0043】また、圧縮機間に設定すべき周波数差は5
Hz以外の一定値としてもよく、また運転周波数に対応し
て、周波数の差自体も変化させるようにしてもよい。
【0044】要するに、回転差設定手段によって設定さ
れる各圧縮機の回転数の差は、常に一定とする場合と、
圧縮機の回転数に対応して変化させる場合とが選択で
き、機種に応じた共振防止等に最適な態様で実施するこ
とができる。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、回転差
設定手段によって圧縮機間の回転数を常に一定以上異な
らせるようにしたので、これにより共振や共鳴を防止し
て運転時の低騒音化が図れるとともに、共振による機器
振動が防止でき、機器破壊等も防止できるという効果が
奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による空気調和機の系統構成
を示す図。
【図2】前記実施例における制御装置を示すブロック
図。
【図3】前記実施例における制御値を例示する表。
【図4】前記実施例における制御作用を示すフロ−チャ
−ト。
【符号の説明】
1 圧縮機 3 室外機 8 室内機 9 制御装置 13 回転差設定手段 A,B 冷凍サイクル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機が個々に設けられた複数の冷凍サ
    イクルを有するマルチタイプの空気調和機であって、前
    記圧縮機が一つの室外機にまとめて構成されており、か
    つ前記各冷凍サイクルの室内機の要求に応じてそれぞれ
    前記各圧縮機の回転数制御を行う制御装置を備えたもの
    において、前記制御装置は前記各圧縮機の回転数を常に
    一定値以上異ならせる回転差設定手段を有することを特
    徴とする空気調和機。
JP3310978A 1991-11-26 1991-11-26 空気調和機 Pending JPH05149604A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3310978A JPH05149604A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 空気調和機

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JP3310978A JPH05149604A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 空気調和機

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JPH05149604A true JPH05149604A (ja) 1993-06-15

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ID=18011685

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JP3310978A Pending JPH05149604A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 空気調和機

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