JPH0626722A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

冷凍サイクル装置

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JPH0626722A
JPH0626722A JP18410492A JP18410492A JPH0626722A JP H0626722 A JPH0626722 A JP H0626722A JP 18410492 A JP18410492 A JP 18410492A JP 18410492 A JP18410492 A JP 18410492A JP H0626722 A JPH0626722 A JP H0626722A
Authority
JP
Japan
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opening
refrigeration cycle
bypass
suction
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP18410492A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Sano
泰史 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18410492A priority Critical patent/JPH0626722A/ja
Publication of JPH0626722A publication Critical patent/JPH0626722A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機の吐出冷媒温度や吸込冷媒温度の異常
上昇を確実に押さえることができ、これにより冷凍サイ
クル機器の寿命向上が図れる冷凍サイクル装置を提供す
る。 【構成】 冷凍サイクルの液ラインから低圧ラインにバ
イパスを接続し、そのバイパスにPMVと二方弁の並列
回路を設ける。そして、各圧縮機の吐出冷媒温度および
吸込冷媒温度を検知し、その検知温度の少なくとも1つ
が異常上昇するとPMVを開き、液ラインを流れる液冷
媒の一部を各圧縮機の吸込側にバイパスする。このバイ
パスによっても異常温度上昇が押さえられないままPM
Vが全開に達したら、二方弁を開き、その上でPMVの
開度調節を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、室外ユニットに複数
の室内ユニットを接続したマルチタイプの空気調和機に
用いる冷凍サイクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】部屋数の多いビルディング等では、複数
の室内ユニットを有するマルチタイプの空気調和機が用
いられる。
【0003】このマルチタイプの空気調和機としては、
冷凍サイクルの液ラインから低圧ラインにバイパスを接
続し、そのバイパスを吐出冷媒温度や吸込冷媒温度の異
常上昇時に導通させ、低温の液冷媒を圧縮機に戻すこと
によって異常温度上昇を解消するものがある。この場
合、バイパスに開度可変弁を設け、その開度可変弁の開
度つまりバイパス流量を吐出冷媒温度や吸込冷媒温度に
応じて制御するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】液冷媒のバイパス流量
は開度可変弁の容量によって制限される。このため、近
年のように冷凍サイクルが大形化する状況では、開度可
変弁が全開したにもかかわらず、バイパス流量が足りな
くて異常温度上昇が続くことがある。こうなると、圧縮
機を始めとする冷凍サイクル機器の寿命に悪影響を与え
る。
【0005】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、圧縮機の吐出冷媒温度や吸込
冷媒温度の異常上昇を確実に押さえることができ、冷凍
サイクル機器の寿命向上が図れる冷凍サイクル装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1の冷
凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を
接続した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの液ライン
から低圧ラインに接続したバイパスと、このバイパスに
設けた開度可変弁と、この開度可変弁と並列に接続した
二方弁と、圧縮機の吐出冷媒温度または吸込冷媒温度に
応じて開度可変弁の開度および二方弁の開閉を制御する
手段とを備える。
【0007】請求項2の冷凍サイクル装置は、圧縮機、
凝縮機、減圧器、蒸発器を接続した冷凍サイクルと、こ
の冷凍サイクルの液ラインから低圧ラインに接続したバ
イパスと、このバイパスに設けた複数の開度可変弁の並
列回路と、各圧縮機の吐出冷媒温度または吸込冷媒温度
に応じて各開度可変弁の開度を制御する手段とを備え
る。
【0008】
【作用】請求項1の冷凍サイクル装置では、バイパスに
おける開度可変弁の開度および二方弁の開閉を圧縮機の
吐出冷媒温度または吸込冷媒温度に応じて制御する。こ
の制御により液ラインから低圧ラインへの液冷媒のバイ
パス流量を調節する。
【0009】請求項2の冷凍サイクル装置では、バイパ
スにおける複数の開度可変弁の開度を圧縮機の吐出冷媒
温度または吸込冷媒温度に応じて制御する。この制御に
より液ラインから低圧ラインへの液冷媒のバイパス流量
を調節する。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1において、Aは1台の室外ユニッ
トで、この室外ユニットAに分配ユニットBを介して複
数台の室内ユニットC1 ,C2 ,C3 を配管接続する。
【0011】室外ユニットAは、圧縮機1,2を備え
る。これら圧縮機1,2は、それぞれ1つの密閉ケース
内に2つの圧縮機を内蔵したものである。すなわち、圧
縮機1は、インバータ駆動の能力可変圧縮機3、および
商用電源駆動の能力固定圧縮機4を有する。圧縮機2
は、インバータ駆動の能力可変圧縮機5、および商用電
源駆動の能力固定圧縮機6を有する。
【0012】これら圧縮機3,4,5,6の吐出口に、
それぞれ逆止弁7を順方向に介し、さらに四方弁8を介
し、室外熱交換器9を接続する。室外熱交換器9に冷房
サイクル形成用の逆止弁10および受液器11を介して
ヘッダHを接続する。逆止弁10と並列に、暖房用の膨
張弁(減圧器)12を接続する。
【0013】ヘッダHに、流量調整弁21,31,41
および冷房用の膨張弁(減圧器)22,32,42と暖
房サイクル形成用の逆止弁23,33,43との並列回
路を介し、室内熱交換器24,34,44を接続する。
室内熱交換器24,34,44にヘッダHを接続し、そ
のヘッダHを四方弁8およびアキュ―ムレ―タ13を介
して圧縮機3,4,5,6の吸込口に接続する。
【0014】こうして、室外ユニットA、分配ユニット
B、および室内ユニットC1 ,C2,C3 においてヒー
トポンプ式冷凍サイクルを構成しており、冷房運転時は
図示実線矢印の方向に冷媒を流して冷房サイクルを形成
し、室外熱交換器9を凝縮器、室内熱交換器24,3
4,44を蒸発器として機能させる。暖房運転時は、四
方弁8の切換作動により図示破線矢印の方向に冷媒を流
して暖房サイクルを形成し、室内熱交換器24,34,
44を凝縮器、室外熱交換器9を蒸発器として機能させ
る。
【0015】上記流量調整弁21,31,41は、供給
される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化する
パルスモータバルブである。以下、流量調整弁のことを
PMVと略称する。上記膨張弁22,32,42はそれ
ぞれ感温筒22a,32a,42aを有しており、これ
ら感温筒を室内熱交換器24,34,44のガス側冷媒
配管にそれぞれ取付ける。
【0016】この冷凍サイクルにおいて、受液器11と
ヘッダHとの間の液ラインにバイパス14の一端を接続
し、そのバイパス14の他端をアキュームレータ13か
ら圧縮機3,4,5,6の吸込口にかけての低圧ライン
に接続する。そして、バイパス14に開度可変弁として
流量調整弁15を設け、その流量調整弁15と並列に二
方弁16を接続する。なお、バイパス14としてφ9.52
mmの配管を用い、二方弁16の並列接続用としてφ6.00
mmの配管を用いる。
【0017】圧縮機3,4,5,6の吐出口に接続の配
管に吐出温度センサ17,17,17,17を取付け
る。圧縮機3,4,5,6の吸込口に接続の配管に吸込
温度センサ18,18を取付ける。制御回路を図2に示
す。
【0018】室外ユニットAは室外制御部50を備え
る。この室外制御部50に分配ユニットBの分配制御部
60を接続し、その分配制御部60に室内ユニット
1 ,C2,C3 のそれぞれ室内制御部70を接続す
る。
【0019】室外制御部50は、マイクロコンピュ―タ
およびその周辺回路からなる。この室外制御部50に、
四方弁8、圧力センサ15、インバ―タ51,53、ス
イッチ52,54、PMV15、二方弁16、吐出温度
センサ17,17,17,17、および吸込温度センサ
18,18を接続する。
【0020】インバ―タ51,53は、交流電源57の
電圧を整流し、それを室外制御部50の指令に応じたス
イッチングにより所定周波数の電圧に変換し、出力す
る。この出力は、圧縮機モ―タ3M,5Mの駆動電力と
なる。スイッチ52,54は、たとえばリレー接点であ
る。このスイッチ52,54をそれぞれ介して、交流電
源57に圧縮機モータ4M,6Mを接続する。分配制御
部60は、マイクロコンピュ―タおよびその周辺回路か
らなる。この分配制御部60に、PMV21,31,4
1を接続する。
【0021】室内制御部70は、マイクロコンピュ―タ
およびその周辺回路からなる。この室内制御部70に、
リモートコントロール式の操作器(以下、リモコンと略
称する)71、および室内温度センサ72を接続する。
室内制御部70は、次の機能手段を備える。 [1]リモコン71の操作に基づく運転開始指令,運転
モード設定指令,および運転停止指令を分配ユニットB
に送る手段。
【0022】[2]室内温度センサ72の検知温度とリ
モコン71での設定室内温度との差を空調負荷として求
め、その空調負荷を要求能力としてそのデータを分配ユ
ニットBに送る手段。分配制御部60は、次の機能手段
を備える。 [1]室内ユニットC1 ,C2 ,C3 の要求能力の総和
を求め、その総要求能力のデータを室外ユニットAに送
る手段。 [2]室内ユニットC1 ,C2 ,C3 の要求能力に応じ
てPMV21,31,41の開度を制御する手段。室外
制御部50は、次の機能手段を備える。 [1]圧縮機3,4,5,6の運転台数および圧縮機
3,5の運転周波数Fを要求能力の総和に応じて制御す
る手段。
【0023】[2]吐出温度センサ17,17,17,
17の検知温度および吸込温度センサ18,18の検知
温度に応じてバイパス14におけるPMV15の開度お
よび二方弁16の開閉を制御する手段。 つぎに、上記の構成において図3のフローチャートを参
照しながら作用を説明する。運転時、圧縮機3,4,
5,6の運転台数および運転周波数を室内ユニット
1 ,C2 ,C3 の要求能力の総和に応じて複数のパタ
ーンに切換える。
【0024】すなわち、要求能力が小さいときは、圧縮
機3の単独の能力可変運転を実行する。要求能力が少し
増すと、圧縮機3,5の能力可変運転を実行する。要求
能力がさらに増すと、圧縮機3,5の能力可変運転およ
び圧縮機4の能力固定運転を実行する。要求能力がさら
に大きくなると、圧縮機3,5の能力可変運転および圧
縮機4,6の能力固定運転を実行する。
【0025】運転中、圧縮機3,4,5,6の吐出冷媒
温度および同圧縮機の吸込冷媒温度を吐出温度センサ1
7,17,17,17および吸込温度センサ18,18
で検知し、これら検知温度と設定値T1 ,T2 ,T3
を比較し、比較結果に応じてPMV15の開度および二
方弁16の開閉を制御する。たとえば、検知温度の全て
が設定値T3 以下のZ1 ゾーンにあれば、PMV14を
全閉し、かつ二方弁15を閉じ、バイパス14の遮断状
態を保つ。
【0026】何らかの原因で検知温度の少なくとも1つ
が設定値T3 以上に異常上昇し、Z2 ゾーンに入ると、
PMV14を初期開度まで一旦開き、その状態からPM
V14の開度を3分ごとに1ステップずつ全開方向に増
大していく。
【0027】こうしてPMV15が開くことにより、液
ラインを流れる液冷媒の一部がバイパス14を通って圧
縮機3,4,5,6の吸込側に流れ込む。この流れ込む
液冷媒の温度は低く、よって圧縮機3,4,5,6に対
する冷却作用が働き、吐出冷媒温度または吸込冷媒温度
の異常上昇が押さえられる。したがって、圧縮機を始め
とする冷凍サイクル機器の寿命向上が図れる。
【0028】液冷媒のバイパスにより検知温度が設定値
3 ,T2 間に下がり、Z3 ゾーンに入ると、そのとき
のPMV14の開度を保持する。検知温度が設定値
2 ,T1 間に下がってZ4 ゾーンに入ると、PMV1
4の開度を3分ごとに1ステップずつ全閉方向に増大す
る。検知温度が設定値T1 以下に下がってZ1 ゾーンに
戻ると、PMV14を全閉し、バイパス14を遮断す
る。なお、吐出冷媒温度と吸込冷媒温度の両方が異常上
昇した場合、吐出冷媒温度に対する制御を優先する。
【0029】設定値T1 ,T2 ,T3 については、図5
に示すように吐出温度用と吸込温度用がある。このうち
吐出温度用については、圧縮機3,5の運転周波数(イ
ンバータ51,53の出力周波数)を決定するための指
令コードが低周波数側のS3,S4 であるか高周波数側
のS5 以上であるかに応じて2つに分かれる。PMV1
5の開度変化の1ステップのパルス数については、図6
に示すように開方向と閉方向で異なり、かつ周波数の指
令コードにより異なる。
【0030】ところで、検知温度がZ2 ゾーンに入った
まま下がらず、PMV14が全開(240パルス相当)
に達することがある。この場合、図7に示すように、P
MV14が全開に達した時点で二方弁16を開き、かつ
PMV15を全閉する。そして、検知温度がZ3 ゾーン
に下がるまで、PMV14の開度を3分ごとに1ステッ
プずつ全開方向に増大する。
【0031】このように、PMV15が全開しても温度
上昇が収まらない場合は二方弁16を開き、その上でP
MV15の開度調節を行なうことにより、異常温度上昇
を押さえるのに十分な量の液冷媒をバイパスすることが
でき、しかもそのバイパス流量を適切な状態に調節する
ことができ、異常温度上昇を確実に押さえることができ
る。
【0032】なお、上記実施例では、PMV15と二方
弁16の並列回路をバイパス14に設けたが、二方弁1
6に代えてPMVを設け、複数のPMVの開度調節によ
って液冷媒のバイパス量を調節する構成としてもよい。
また、圧縮機が4台の場合を例に説明したが、その台数
については適宜に設定可能である。
【0033】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、
【0034】請求項1の冷凍サイクル装置は、冷凍サイ
クルの液ラインから低圧ラインにバイパスを接続し、そ
のバイパスに開度可変弁と二方弁の並列回路を設け、開
度可変弁の開度および二方弁の開閉を圧縮機の吐出冷媒
温度または吸込冷媒温度に応じて制御する構成としたの
で、圧縮機の吐出冷媒温度や吸込冷媒温度の異常上昇を
確実に押さえることができ、冷凍サイクル機器の寿命向
上が図れる。
【0035】請求項2の冷凍サイクル装置は、冷凍サイ
クルの液ラインから低圧ラインにバイパスを接続し、そ
のバイパスに複数の開度可変弁の並列回路を設け、各開
度可変弁の開度を圧縮機の吐出冷媒温度または吸込冷媒
温度に応じて制御する構成としたので、圧縮機の吐出冷
媒温度や吸込冷媒温度の異常上昇を確実に押さえること
ができ、冷凍サイクル機器の寿命向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の冷凍サイクルの構成を示
す図。
【図2】同実施例の制御回路の構成を示すブロック図。
【図3】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。
【図4】同実施例における温度制御条件を示すフォーマ
ット。
【図5】同実施例における温度設定値の条件を示すフォ
ーマット。
【図6】同実施例におけるPMVの開度変化量の条件を
示すフォーマット。
【図7】同実施例におけるPMVおよび二方弁の動作条
件を示すフォーマット。
【符号の説明】
A…室外ユニット、B…分配ユニット、C1 ,C2 ,C
3 …室内ユニット、3,5…能力可変圧縮機、4,6…
能力固定圧縮機、14…バイパス、15…PMV、16
…二方弁、17…吐出温度センサ、18…吸込温度セン
サ、50…室外制御部、60…分配制御部、70…室内
制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を接続
    した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの液ラインから
    低圧ラインに接続したバイパスと、このバイパスに設け
    た開度可変弁と、この開度可変弁と並列に接続した二方
    弁と、前記圧縮機の吐出冷媒温度または吸込冷媒温度に
    応じて前記開度可変弁の開度および二方弁の開閉を制御
    する手段とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装
    置。
  2. 【請求項2】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を接続
    した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの液ラインから
    低圧ラインに接続したバイパスと、このバイパスに設け
    た複数の開度可変弁の並列回路と、前記圧縮機の吐出冷
    媒温度または吸込冷媒温度に応じて前記各開度可変弁の
    開度を制御する手段とを備えたことを特徴とする冷凍サ
    イクル装置。
JP18410492A 1992-07-10 1992-07-10 冷凍サイクル装置 Pending JPH0626722A (ja)

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JP18410492A JPH0626722A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 冷凍サイクル装置

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JP18410492A JPH0626722A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 冷凍サイクル装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490399A (en) * 1993-03-08 1996-02-13 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490399A (en) * 1993-03-08 1996-02-13 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration apparatus

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