JPH0626723A - マルチ式空気調和機 - Google Patents

マルチ式空気調和機

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JPH0626723A
JPH0626723A JP4184103A JP18410392A JPH0626723A JP H0626723 A JPH0626723 A JP H0626723A JP 4184103 A JP4184103 A JP 4184103A JP 18410392 A JP18410392 A JP 18410392A JP H0626723 A JPH0626723 A JP H0626723A
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heat exchanger
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管の口径や長さに影響を受けることなく必
要十分な空調能力が得られるマルチ式空気調和機を提供
する。 【構成】 室外ユニットの圧縮機,室外熱交換器、およ
び各室内ユニットの室内熱交換器を接続して冷凍サイク
ルを構成し、各室内ユニットの要求能力の総和に応じて
圧縮機の能力を制御する。暖房時は、圧縮機の吐出冷媒
温度と各室内熱交換器(凝縮器)に流入する冷媒の温度
との差をそれぞれ検出し、これら検出結果のうち少なく
とも1つが所定値以上になると圧縮機の能力を増大させ
る。この増大により、配管における冷媒の熱損失を補
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式空気調和機に関す
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式空気調和機が用いられ
る。
【0003】このマルチ式空気調和機は、室外ユニット
に複数の室内ユニットを接続しており、室外ユニットに
は能力可変圧縮機および室外熱交換器を設け、各室内ユ
ニットには室内熱交換器を設け、これら圧縮機、室外熱
交換器、各室内熱交換器を順次接続して冷凍サイクルを
構成している。
【0004】各室内ユニットは室内温度に基づく空調負
荷を検出し、その空調負荷を要求能力として室外ユニッ
トへと送る。室外ユニットは、各室内ユニットの要求能
力の総和に応じて圧縮機の能力を制御するようになって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】各室内ユニットにつな
がる配管は最大循環量に対応して大口径のものを採用し
ており、ワイド能力制御範囲での小循環量域では配管で
の熱損失が大となる。ここでの熱損失とは、(配管熱損
失量)/(圧縮機能力)で表わされる。まして配管長が
長くなると、熱損失はさらに増大し、室内ユニットでの
空調能力(とくに暖房能力)が不足気味となる。
【0006】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、配管の口径や長さに影響を受
けることなく必要十分な空調能力が得られるマルチ式空
気調和機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1のマ
ルチ式空気調和機は、能力可変圧縮機および室外熱交換
器を有する室外ユニットと、それぞれが室内熱交換器を
有する複数の室内ユニットと、上記圧縮機の吐出冷媒を
上記室外熱交換器、減圧器、上記各室内熱交換器に流し
て冷房運転を実行する手段と、上記圧縮機の吐出冷媒を
上記各室内熱交換器、減圧器、上記室外熱交換器に流し
て暖房運転を実行する手段と、上記各室内ユニットの要
求能力の総和に応じて上記圧縮機の能力を制御する手段
と、暖房運転時、上記圧縮機の吐出冷媒温度と上記各室
内熱交換器に流入する冷媒の温度との差をそれぞれ検出
する手段と、これら検出結果のうち少なくとも1つが所
定値以上になると上記圧縮機の能力を増大させる手段と
を備える。
【0008】請求項2のマルチ式空気調和機は、能力可
変圧縮機および室外熱交換器を有する室外ユニットと、
それぞれが室内熱交換器を有する複数の室内ユニット
と、上記圧縮機の吐出冷媒を上記室外熱交換器、減圧
器、上記各室内熱交換器に流して冷房運転を実行する手
段と、上記圧縮機の吐出冷媒を上記各室内熱交換器、減
圧器、上記室外熱交換器に流して暖房運転を実行する手
段と、上記各室内ユニットの要求能力の総和に応じて上
記圧縮機の能力を制御する手段と、暖房運転時、圧縮機
から各室内熱交換器へと流れる高圧側冷媒の圧力が所定
値以下になると上記圧縮機の能力を増大させる手段とを
備える。
【0009】
【作用】請求項1のマルチ式空気調和機では、各室内ユ
ニットの要求能力の総和に応じて圧縮機の能力を制御す
るとともに、暖房時、圧縮機の吐出冷媒温度と各室内熱
交換器に流入する冷媒の温度との差をそれぞれ検出し、
これら検出結果のうち少なくとも1つが所定値以上にな
ると圧縮機の能力を増大させる。
【0010】請求項2のマルチ式空気調和機では、各室
内ユニットの要求能力の総和に応じて圧縮機の能力を制
御するとともに、暖房時、高圧側冷媒の圧力が所定値以
下になると圧縮機の能力を増大させる。
【0011】
【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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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
温筒の感知温度と弁本体を流れる冷媒の温度との差(室
内熱交換器での冷媒過熱度に相当)に応じて開度が自動
的に変化する。この膨張弁22,32,42の感温筒2
2a,32a,42aを室内熱交換器24,34,44
とヘッダHとの間のガス側配管にそれぞれ取付ける。
【0018】この冷凍サイクルにおいて、逆止弁7,
7,7,7と四方弁8との間の高圧側配管に圧力センサ
14を取付ける。圧縮機3,4,5,6の吸込口に接続
の配管に圧力センサ15を取付ける。
【0019】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16,16,16,16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17,17を取付ける。
【0020】感温筒22a,32a,42aが取付けら
れているガス側配管に、それぞれ温度センサ18,1
8,18を取付ける。この温度センサ18,18,18
は、暖房時、室内熱交換器24,34,44に流入する
冷媒の温度を検知するのに用いる。制御回路を図2に示
す。
【0021】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。
【0022】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、圧力センサ14,15、吐出温度セ
ンサ16,16,16,16、および吸込温度センサ1
7,17を接続する。
【0023】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。
【0024】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、
PMV21,31,41および温度センサ18,18,
18を接続する。
【0025】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。
【0026】[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。 [3]温度センサ18,18,18の検知温度データを
室外ユニットAに送る手段。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。
【0027】[2]暖房時、吐出温度センサ16,1
6,16,16の検知温度と分配ユニットBからの送信
に基づく温度センサ18,18,18の検知温度との差
をそれぞれ検出する手段。
【0028】[3]これら検出温度差のうち少なくとも
1つが所定値以上のとき、吐出温度センサ16,16,
16,16の検知温度および吸い込み温度センサ17,
17の検知温度がそれぞれ規定以上,規定以下とならな
い範囲で、圧縮機3の運転周波数F(インバータ51の
出力周波数)を所定値Fxを上限として1ステップずつ
増大させる手段。 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。
【0029】冷房運転では、圧縮機3,4,5,6の吐
出冷媒を図1の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
24,34,44を蒸発器として機能させる。
【0030】暖房運転では、四方弁8の切換作動によ
り、圧縮機3,4,5,6の吐出冷媒を図示破線矢印の
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。運転中、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C1 ,C2 ,C
3 の要求能力の総和に応じて複数のパターンに切換え
る。
【0031】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。
【0032】運転中、圧縮機3,4,5,6の吐出冷媒
温度を吐出温度センサ16,16,16,16で検知
し、同圧縮機の吸込冷媒温度を吸込温度センサ17,1
7で検知する。
【0033】暖房運転であれば、凝縮器として機能する
室内熱交換器24,34,44に流入する冷媒の温度を
温度センサ18,18,18で検知する。そして、吐出
温度センサ16,16,16,16の検知温度と温度セ
ンサ18,18,18の検知温度との差をそれぞれ検出
する。
【0034】仮に、室内ユニットC1 の配管が長くてそ
こでの熱損失が大きい場合、室内熱交換器24に流入す
る冷媒の温度が低くなり、検出温度差の1つが所定値以
上となる。
【0035】検出温度差のうち少なくとも1つが所定値
以上になると、吐出温度センサ16,16,16,16
の検知温度および吸い込み温度センサ17,17の検知
温度がそれぞれ規定以上,規定以下とならない範囲で、
圧縮機3の運転周波数F(インバータ51の出力周波
数)を1ステップずつ増大させる。
【0036】ただし圧縮機3の運転周波数Fが所定値F
xに達すると、その運転周波数Fを室内側の要求能力が
変化するまで保持する。そして、要求能力が変化する
と、その要求に応じた運転周波数制御に復帰する。
【0037】このように、配管での熱損失が大きい場合
は圧縮機3の能力を高めることにより、その熱損失を補
うことができる。したがって、配管の口径や長さに影響
を受けることなく、必要十分な暖房能力を確保すること
ができる。
【0038】なお、上記実施例では、室内熱交換器に流
入する冷媒の温度を基に熱損失を検出したが、圧力セン
サ14で検知される高圧側圧力Pdを基に熱損失を検出
するようにしてもよい。
【0039】この場合、図4のフローチャートに示すよ
うに、圧力センサ14の検知圧力Pdが所定値P1 以下
になると、配管での熱損失が大きいとの判断の下に、吐
出温度センサ16,16,16,16の検知温度および
吸い込み温度センサ17,17の検知温度がそれぞれ規
定以上,規定以下とならない範囲で、圧縮機3の運転周
波数Fを所定値Fxを上限として1ステップずつ増大さ
せる。また、上記実施例では、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。
【0040】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、
【0041】請求項1のマルチ式空気調和機は、各室内
ユニットの要求能力の総和に応じて圧縮機の能力を制御
するとともに、暖房時、圧縮機の吐出冷媒温度と各室内
熱交換器に流入する冷媒の温度との差をそれぞれ検出
し、これら検出結果のうち少なくとも1つが所定値以上
になると圧縮機の能力を増大させる構成としたので、配
管の口径や長さに影響を受けることなく必要十分な空調
能力が得られる。
【0042】請求項2のマルチ式空気調和機は、各室内
ユニットの要求能力の総和に応じて圧縮機の能力を制御
するとともに、暖房時、高圧側冷媒の圧力が所定値以下
になると圧縮機の能力を増大させる構成としたので、配
管の口径や長さに影響を受けることなく必要十分な空調
能力が得られる。
【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】同実施例の変形例の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【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…圧力センサ、16…吐出温度セ
ンサ、17…吸込温度センサ、18…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】 能力可変圧縮機および室外熱交換器を有
    する室外ユニットと、それぞれが室内熱交換器を有する
    複数の室内ユニットと、前記圧縮機の吐出冷媒を前記室
    外熱交換器、減圧器、前記各室内熱交換器に流して冷房
    運転を実行する手段と、前記圧縮機の吐出冷媒を前記各
    室内熱交換器、減圧器、前記室外熱交換器に流して暖房
    運転を実行する手段と、前記各室内ユニットの要求能力
    の総和に応じて前記圧縮機の能力を制御する手段と、暖
    房運転時、前記圧縮機の吐出冷媒温度と前記各室内熱交
    換器に流入する冷媒の温度との差をそれぞれ検出する手
    段と、これら検出結果のうち少なくとも1つが所定値以
    上になると前記圧縮機の能力を増大させる手段とを備え
    たことを特徴とするマルチ式空気調和機。
  2. 【請求項2】 能力可変圧縮機および室外熱交換器を有
    する室外ユニットと、それぞれが室内熱交換器を有する
    複数の室内ユニットと、前記圧縮機の吐出冷媒を前記室
    外熱交換器、減圧器、前記各室内熱交換器に流して冷房
    運転を実行する手段と、前記圧縮機の吐出冷媒を前記各
    室内熱交換器、減圧器、前記室外熱交換器に流して暖房
    運転を実行する手段と、前記各室内ユニットの要求能力
    の総和に応じて前記圧縮機の能力を制御する手段と、暖
    房運転時、圧縮機から各室内熱交換器へと流れる高圧側
    冷媒の圧力が所定値以下になると前記圧縮機の能力を増
    大させる手段とを備えたことを特徴とするマルチ式空気
    調和機。
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