JPH08320158A - 冷暖房装置 - Google Patents

冷暖房装置

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Publication number
JPH08320158A
JPH08320158A JP12784495A JP12784495A JPH08320158A JP H08320158 A JPH08320158 A JP H08320158A JP 12784495 A JP12784495 A JP 12784495A JP 12784495 A JP12784495 A JP 12784495A JP H08320158 A JPH08320158 A JP H08320158A
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JP
Japan
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temperature
refrigerant
compressor
saturation temperature
heat exchanger
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Pending
Application number
JP12784495A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kitayama
浩 北山
Takayuki Takatani
隆幸 高谷
Kazuhiko Marumoto
一彦 丸本
Takashi Kaneko
孝 金子
Masataka Ozeki
正高 尾関
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP12784495A priority Critical patent/JPH08320158A/ja
Publication of JPH08320158A publication Critical patent/JPH08320158A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は非共沸混合物を用いた冷暖房装置に
おいて、冷房時に、温度滑りの影響を緩和するとともに
循環冷媒の組成変化を考慮し、より正確な蒸発温度を検
知することにより、室内負荷に応じて適切に圧縮機の運
転周波数を制御し、室内機の能力制御を適切に行い快適
な冷房を提供することを目的としている。 【構成】 中央温度センサー15で検知した冷媒温度
に、冷媒組成検出手段16で求めた冷媒組成に基づいて
飽和温度を補正する飽和温度補正手段17aから求めた
補正量αを加算して、室内熱交換器7の蒸発温度teを
算出する飽和温度計算手段18aと、この蒸発温度te
をもとに圧縮機1の運転周波数を決定する周波数計算手
段12aと、この運転周波数に従って圧縮機1を動作さ
せる圧縮機動作手段13aで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非共沸混合冷媒を用い
た冷暖房装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては特開平1−3052
72号公報で知られるような冷暖房装置がある。以下、
図面を参照しながら従来の技術について説明する。
【0003】図16において、1は圧縮機、2は四方
弁、3は室外側熱交換器、4は室外側膨張弁、5は室外
ファンで、これらにより室外機6を形成している。7は
室内側熱交換器、8は室内側膨張弁、9は室内ファン
で、それぞれ室内機10を形成している。そして、室外
機6と室内機10は液管Lとガス管Gによって環状に連
接されている。
【0004】また、ガス管Gの途中には圧力センサー1
1を備え、圧力センサー11で検出した圧力を用いて圧
縮機1の運転周波数を計算する周波数計算手段12及び
周波数計算手段12にて計算された運転周波数に基づい
て圧縮機1を動作させる圧縮機動作手段13を有してお
り、周波数計算手段12と圧縮機動作手段13で制御装
置14aを構成している。
【0005】以上の様に構成された冷暖房装置の動作に
ついて問題となる冷房運転のみ説明する。
【0006】冷房運転時は、圧縮機1で圧縮された高温
高圧ガスは、四方弁2を介して室外ファン5により室外
側熱交換器3で室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷
媒となり、室外側膨張弁4を通り室内側膨張弁8で減圧
され、低温低圧の二相冷媒となって室内側熱交換器7に
送られ、室内ファン9により室内空気の熱を吸熱して蒸
発する。
【0007】この時、周波数計算手段12は、圧力セン
サー11で検出した圧力値と予め設定されている設定圧
力値との差を算出し、検出圧力値の方が設定圧力値より
低ければ圧縮機1の運転周波数を下げ、高ければ運転周
波数を上げるよう圧縮機動作手段13は、圧縮機1の運
転周波数を適宜制御し、室内負荷に見合った冷媒量を循
環させている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、冷媒として非共沸混合物を用いた場合、
蒸発器の圧力を一定にした場合でも非共沸混合物の温度
滑りによる影響のため、凝縮器出口の過冷却度が変化す
ると蒸発器の蒸発温度は変化する。そのため、凝縮器出
口の過冷却度の値によっては室内負荷が大きいときに蒸
発温度を低く見積もり循環させる冷媒量を少なくして冷
えを悪くしたり、その逆で室内負荷が小さいときに蒸発
温度を高く見積もり循環させる冷媒量を多くして冷えす
ぎたりして、快適性を損なうという課題を有していた。
【0009】本発明は上記課題を解決するもので、冷媒
として非共沸混合物を用いた場合においても冷房時によ
り精度良く蒸発温度を算出し、予め設定された蒸発温度
に近づけるように循環する冷媒量を制御することによ
り、室内機の能力制御を適切に行い、快適な冷房を提供
することを目的としている。
【0010】また、上記従来の構成では、非共沸混合冷
媒を使用しているため、運転条件や設置条件によって
は、冷凍サイクル内を循環する冷媒の循環組成が変化す
る。このため条件によっては、更に目標とする蒸発温度
と実際の蒸発温度との差が大きくなる。例えばHFC系
混合冷媒である、R32/125/134aの循環組成
が、23/25/52wt%から25/25/50wt
%に変化した場合、同一圧力において蒸発温度は約1℃
低下する。その結果、室内負荷状態によっては冷えが悪
かったり冷えすぎたりして、快適性を損なうという課題
を有していた。
【0011】本発明の他の目的は、循環組成が変化して
も冷房時により精度良く蒸発温度を算出し、予め設定さ
れた蒸発温度に近づけるように循環する冷媒量を制御す
ることにより、室内機の能力制御を適切に行い、快適な
冷房を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の冷暖房装置は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を
検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段に
より検出した冷媒組成をもとに飽和温度を補正する飽和
温度補正手段と、前記中央温度センサーで検出した冷媒
温度を前記室内側熱交換器の飽和温度とし前記飽和温度
補正手段で算出された補正定数を加算して飽和温度を補
正する飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によ
って計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低
ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度
が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運
転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作
手段とから構成されている。
【0013】また、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内
側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構
成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取
り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度センサー
と、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前
記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をもとに前
記液配管温度センサーにより検知した液冷媒温度に加算
する定数を補正する液定数補正手段と、前記液配管温度
センサーで検知した液冷媒温度に前記液定数補正手段よ
り算出された定数を加算した温度を飽和温度として計算
を行う飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によ
って計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低
ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度
が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運
転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作
手段を備えた構成となっている。
【0014】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を
検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段に
より検出した冷媒組成をもとに前記中央温度センサーに
より検知した冷媒温度に加算する定数を補正するガス定
数補正手段と、前記中央温度センサーで検知した冷媒温
度に前記ガス定数補正手段より算出された定数を加算し
た温度を飽和温度として計算を行う飽和温度計算手段
と、前記飽和温度計算手段によって計算した飽和温度が
予め設定された飽和温度より低ければ前記圧縮機の運転
周波数を低くし、前記飽和温度が予め設定された飽和温
度より高ければ前記圧縮機の運転周波数を高くする前記
圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を備えた構成となっ
ている。
【0015】またさらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交
換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換
器、室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒
回路を構成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁
の間に取り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度セ
ンサーと、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を
検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段で
検出した冷媒組成をもとに前記液配管温度センサーで検
知した液冷媒温度と前記中央温度センサーで検知した冷
媒温度との温度差を補正する温度差補正手段と、前記中
央温度センサーで検知した冷媒温度に前記温度差補正手
段より算出された温度差を加えた温度を飽和温度として
計算を行う飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段
によって計算した飽和温度が予め設定された飽和温度よ
り低ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和
温度が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機
の運転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機
動作手段を備えた構成となっている。
【0016】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の入口の冷媒圧力を検知
する入口圧力センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段と、前記入口圧力センサーで検知した冷
媒圧力に基づき飽和温度を推定する飽和温度推定手段
と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をも
とに前記飽和温度推定手段によって推定した飽和温度に
加算する補正定数を計算する補正定数計算手段と、前記
飽和温度推定手段によって推定した飽和温度に前記補正
定数計算手段で計算した補正定数を加算して飽和温度を
計算する飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段に
よって計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より
低ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温
度が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の
運転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動
作手段を備えた構成となっている。
【0017】
【作用】本発明は上記のような構成により、冷媒として
非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転時には、室内側
熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を飽和ガス温度と
同等として検知することで、飽和ガス温度により近い温
度を検知できるので、温度滑りの影響を緩和できる。ま
た、循環冷媒の組成変化に対する補正を行うことで、よ
り正確な飽和ガス温度を検知できるため、圧縮機の運転
周波数を適切に制御できる。
【0018】また、本発明は上記した構成によって、温
度滑りによる室内側熱交換器の入口の液冷媒温度からの
温度上昇分を定数として考慮し飽和ガス温度を予測する
とともに、循環冷媒の組成変化に対する補正を行うこと
で、より正確な飽和ガス温度を検知できるため、圧縮機
の運転周波数を適切に制御できる。
【0019】さらに、本発明は上記した構成によって、
温度滑りによる室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度からの温度上昇分を定数として考慮し飽和ガス温度
を予測するとともに、循環冷媒の組成変化に対する補正
を行うことで、より正確な飽和ガス温度を検知できるた
め、圧縮機の運転周波数を適切に制御できる。
【0020】またさらに、本発明は上記した構成によっ
て、液冷媒温度と室内側熱交換器の出入口の略中央の冷
媒温度に基づき、温度滑りによる温度上昇率を考慮して
飽和ガス温度を予測するとともに、循環冷媒の組成変化
に対する補正を行うことで、循環組成が変化して温度滑
りの度合いが変化しても、より正確な飽和ガス温度を検
知できるため、圧縮機の運転周波数を適切に制御でき
る。
【0021】さらに、本発明は上記した構成によって、
室内側熱交換器の入口圧力から飽和ガス温度を予測する
とともに、循環冷媒の組成変化に対する補正を行うこと
で、より正確な飽和ガス温度を検知できるため、圧縮機
の運転周波数を適切に制御できる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1を用いて
説明する。図1は第1の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については同
一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0023】図1において、15は室内側熱交換器7の
出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、16は例えばアキュムレータ(図示せず)の液レベ
ルを検知することによって循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段、17aは冷媒組成検出手段16によっ
て検出した循環冷媒の組成に基づいて飽和温度を補正す
る飽和温度補正手段、18aは中央温度センサー15に
よって検知した冷媒温度と飽和温度補正手段17aによ
って算出された補正量から室内側熱交換器7の飽和温度
を算出し蒸発温度とする飽和温度計算手段、12aは圧
縮機1の運転周波数を決定する周波数計算手段、13a
は周波数計算手段12aによって決定された周波数に基
づき圧縮機1を動作させる圧縮機動作手段であり、これ
らは制御装置14aに収納されている。
【0024】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図2、
図3を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【0025】図2は本発明の第1の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図3は、本発明の第1の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布図で
ある。
【0026】まず、図2より、STEP1で制御装置1
4aが冷房運転指令を検知すると、STEP2で中央温
度センサー15は室内側熱交換器7の中央近傍の冷媒温
度t2を検知し蒸発器の飽和温度tsatとする。ST
EP3では、STEP2で検知した温度に冷媒組成検出
手段16によって求めた補正量αを加算して飽和温度を
補正し蒸発温度teを算出する。STEP4では、ST
EP3で求めた蒸発温度teと予め設定されている目標
蒸発温度tとを比較し、STEP5では、蒸発温度te
が目標蒸発温度tより低ければ圧縮機1の運転周波数を
現在の運転周波数より低く、蒸発温度teが目標蒸発温
度tより高ければ圧縮機1の運転周波数を現在の運転周
波数より高く設定する。STEP6では、STEP5で
設定された運転周波数に応じて圧縮機1を動作させる。
【0027】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図3である。冷媒は、室内側熱交換器
7の入口から出口に沿って、A−B−Cの順番に流れて
行き、Bで中央温度センサー11が検知した温度t2を
示し、また、中央温度センサー11で検知した温度t2
と蒸発温度teの関係を示している。
【0028】この第1の実施例によれば、中央温度セン
サー11で室内側熱交換器7の出入口の略中央の冷媒温
度を飽和ガス温度と同等として検知することで、飽和ガ
ス温度により近い温度を検知できるので、温度滑りの影
響を緩和でき、さらに、循環冷媒の組成による補正を行
うことで、より正確な蒸発温度teを予測できるため、
冷媒として非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転時に
は、室内負荷に応じて適切に圧縮機1の運転周波数を制
御することができるので、室内機10能力制御を適切に
行うことができ快適な冷房を提供することができる。
【0029】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、HF
C系の混合冷媒である、R32/125/134a(3
0/10/60wt%)やR32/125/134a
(23/25/52wt%)を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。
【0030】次に、本発明の第2の実施例を図4を用い
て説明する。図4は第2の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0031】図4において、19は室内側熱交換器7と
室内側膨張弁8の間に取り付けられ液冷媒温度を検知す
る液配管温度センサー、16は例えばアキュムレータ
(図示せず)の液レベルを検知することによって循環冷
媒の組成を検出する冷媒組成検出手段、20bは冷媒組
成検出手段の情報から液冷媒温度に加算する定数を補正
する液定数補正手段、18bは液配管温度センサー19
によって検知した冷媒温度と液定数補正手段20bによ
って算出された定数から室内側熱交換器10の飽和温度
を算出し蒸発温度とする飽和温度計算手段、12bは圧
縮機1の運転周波数を決定する周波数計算手段、13b
は周波数計算手段12bによって決定された周波数に基
づき圧縮機1を動作させる圧縮機動作手段であり、これ
らは制御装置14bに収納されている。
【0032】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図5、
図6を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【0033】図5は本発明の第2の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図6は、本発明の第2の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布図で
ある。
【0034】まず、図5より、STEP1で制御装置1
4bが冷房運転指令を検知すると、STEP2で液配管
温度センサー19は液冷媒温度t1を検知する。STE
P3では、循環冷媒の組成により定数constを算出
する。STEP4では、STEP2で検知した温度とS
TEP3で求めた定数constに基づき、t1に定数
constを加算したt1+constを、飽和ガス温
度tsatとして予測しこれを蒸発温度teとする。S
TEP5では、STEP4で求めた蒸発温度teと予め
設定されている目標蒸発温度tとを比較し、STEP6
では、蒸発温度teが目標蒸発温度tより低ければ圧縮
機1の運転周波数を現在の運転周波数より低く、蒸発温
度teが目標蒸発温度tより高ければ圧縮機1の運転周
波数を現在の運転周波数より高く設定する。STEP7
では、STEP6で設定された運転周波数に応じて圧縮
機1を動作させる。
【0035】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図6である。冷媒は、室内側熱交換器
7の入口から出口に沿って、A−B−Cの順番に流れて
行き、Aで液配管温度センサー19が検知した温度t1
を示し、また、液配管温度センサー19で検知した温度
t1と蒸発温度teとの関係を示している。
【0036】この第2の実施例によれは、温度滑りによ
る液配管温度センサー19で検知した液冷媒温度からの
温度上昇分を、循環冷媒の組成を考慮した定数cons
tを用いて予測することにより、より正確な蒸発温度を
予測できるため、温度滑りの影響を緩和でき、さらに、
循環冷媒の組成による補正を行うことで、より正確な蒸
発温度teを予測できるため、冷媒として非共沸混合物
を用いた場合でも冷房運転時には、室内負荷に応じて適
切に圧縮機1の運転周波数を制御することができるの
で、室内機10能力制御を適切に行うことができ快適な
冷房を提供することができる。
【0037】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、HF
C系の混合冷媒である、R32/125/134a(3
0/10/60wt%)やR32/125/134a
(23/25/52wt%)を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。
【0038】次に、本発明の第3の実施例を図7を用い
て説明する。図7は第3の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0039】図7において、15は室内側熱交換器7の
出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、16は例えばアキュムレータ(図示せず)の液レベ
ルを検知することによって循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段、21cは冷媒組成検出手段の情報から
室内側熱交換器7の中央温度に加算する定数を補正する
ガス定数補正手段、18cは中央温度センサー15によ
って検知した冷媒温度とガス定数から室内側熱交換器7
の飽和温度を算出し、さらにガス定数補正手段21cに
よって算出されたガス定数補正量を用いて蒸発温度を算
出する飽和温度計算手段、12cは圧縮機1の運転周波
数を決定する周波数計算手段、13cは周波数計算手段
12cによって決定された周波数に基づき圧縮機1を動
作させる圧縮機動作手段であり、これらは制御装置14
cに収納されている。
【0040】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図8、
図9を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【0041】図8は本発明の第3の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図9は、本発明の第3の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布図で
ある。
【0042】まず、図8より、STEP1で制御装置1
4cが冷房運転指令を検知すると、STEP2で中央温
度センサー11は室内側熱交換器7の中央近傍の冷媒温
度t2を検知する。STEP3では、室内側熱交換器7
の中央温度に加算するための定数const’を算出す
る。STEP4では、STEP2で中央温度センサー1
5が検知した温度とSTEP3で求めた定数cons
t’に基づき、t2に定数const’を加算したt2
+const’を飽和ガス温度tsatとして予測す
る。STEP5では、STEP4で求めた飽和ガス温度
tsatに冷媒組成検出手段16によって求めた補正量
βを加算して蒸発温度teを算出する。STEP6で
は、STEP5で求めた蒸発温度teと予め設定されて
いる目標蒸発温度tとを比較し、STEP7では、蒸発
温度teが目標蒸発温度tより低ければ圧縮機1の運転
周波数を現在の運転周波数より低く、蒸発温度teが目
標蒸発温度tより高ければ圧縮機1の運転周波数を現在
の運転周波数より高く設定する。STEP8では、ST
EP7で設定された運転周波数に応じて圧縮機1を動作
させる。
【0043】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図9である。冷媒は、室内側熱交換器
7の入口から出口に沿って、A−B−Cの順番に流れて
行き、Bで中央温度センサー11が検知した温度t2を
示し、また、飽和温度計算手段18cで計算された蒸発
温度teの関係を示している。
【0044】この第3の実施例によれば、温度滑りによ
る中央温度センサー11で検知した室内側熱交換器7の
出入口の略中央の冷媒温度からの温度上昇分を、定数c
onst’に加え循環冷媒の組成を考慮した補正量βを
用いて予測し、より正確な蒸発温度を予測できるため、
冷媒として非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転時に
は、室内負荷に応じて適切に圧縮機1の運転周波数を制
御することができるので、室内機10能力制御を適切に
行うことができ快適な冷房を提供することができる。
【0045】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、HF
C系の混合冷媒である、R32/125/134a(3
0/10/60wt%)やR32/125/134a
(23/25/52wt%)を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。
【0046】次に、本発明の第4の実施例を図10を用
いて説明する。図10は第4の実施例における冷暖房装
置の冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成につい
ては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0047】図10において、19は室内側熱交換器7
と室内側膨張弁8の間に取り付けられ液冷媒温度を検知
する液配管温度センサー、15は室内側熱交換器7の出
入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサー、
16は例えばアキュムレータ(図示せず)の液レベルを
検知することによって循環冷媒の組成を検出する冷媒組
成検出手段、22dは循環冷媒の組成をもとに液冷媒温
度と室内側熱交換器7の中央温度との温度差を補正する
温度差補正手段、18dは室内側熱交換器7の蒸発温度
を計算する飽和温度計算手段、12dは圧縮機1の運転
周波数を決定する周波数計算手段、13dは周波数計算
手段12dによって決定された周波数に基づき圧縮機1
を動作させる圧縮機動作手段であり、これらは制御装置
14dに収納されている。
【0048】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図1
1、図12を用いて動作の説明を行うこととする。尚、
従来と同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【0049】図11は本発明の第4の実施例における冷
暖房装置のフローチャート、図12は、本発明の第4の
実施例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図である。
【0050】まず、図11より、STEP1で制御装置
14dが冷房運転指令を検知すると、STEP2で液配
管温度センサー19は液冷媒温度t1を検知し、中央温
度センサー15は室内側熱交換器7の中央近傍の冷媒温
度t2を検知する。STEP3では、循環冷媒の組成を
もとに、液冷媒温度と室内側熱交換器7の中央温度との
温度差を補正する定数const”を算出する。STE
P4では、STEP2で検知した温度とSTEP3で求
めた定数const”に基づき、dt=t2−t1+c
onst”を算出する。STEP5では、STEP2で
検知した温度t2、STEP4で計算した温度差dtを
用いて、飽和ガス温度tsatを算出し、これを蒸発温
度teとする。STEP6では、STEP5で求めた蒸
発温度teと予め設定されている目標蒸発温度tとを比
較し、STEP7では、蒸発温度teが目標蒸発温度t
より低ければ圧縮機1の運転周波数を現在の運転周波数
より低く、蒸発温度teが目標蒸発温度tより高ければ
圧縮機1の運転周波数を現在の運転周波数より高く設定
する。STEP8では、STEP7で設定された運転周
波数に応じて圧縮機1を動作させる。
【0051】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図12である。冷媒は、室内側熱交換
器7の入口から出口に沿って、A−B−Cの順番に流れ
て行き、Aで液配管温度センサー19が検知した温度t
1、Bで中央温度センサー15が検知した温度t2を示
し、また、飽和温度計算手段18dで計算された蒸発温
度teの関係を示している。
【0052】この第4の実施例によれば、液配管温度セ
ンサー19で検知した液冷媒温度と中央温度センサー1
5で検知した室内側熱交換器7の出入口の略中央の冷媒
温度に基づき、温度滑りによる温度上昇率を考慮すると
ともに、循環冷媒の組成を考慮して蒸発温度teを予測
することにより、循環組成が変化し温度滑り現象の度合
いが変化しても、より正確な蒸発温度を検知できるた
め、冷媒として非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転
時には、室内負荷に応じて適切に圧縮機1の運転周波数
を制御することができるので、室内機10能力制御を適
切に行うことができ快適な冷房を提供することができ
る。
【0053】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、HF
C系の混合冷媒である、R32/125/134a(3
0/10/60wt%)やR32/125/134a
(23/25/52wt%)を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。
【0054】次に、本発明の第5の実施例を図13を用
いて説明する。図13は第5の実施例における冷暖房装
置の冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成につい
ては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0055】図13において、23は室内側熱交換器7
と室内側膨張弁8の間に取り付けられた入口圧力センサ
ー、16は例えばアキュムレータ(図示せず)の液レベ
ルを検知することによって循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段、24eは入口圧力センサー23で検知
した冷媒圧力の飽和ガス温度と液温度の平均温度を算出
し、算出された平均温度を平均飽和温度として扱う飽和
温度推定手段、25eは循環冷媒の組成をもとに平均飽
和温度に加算する補正量を算出する補正定数計算手段、
18eは飽和温度推定手段によって算出された平均飽和
温度と補正定数計算手段によって求められた補正量γか
ら室内側熱交換器7の蒸発温度を計算する飽和温度計算
手段、12eは圧縮機1の運転周波数を決定する周波数
計算手段、13eは周波数計算手段12eによって決定
された周波数に基づき圧縮機1を動作させる圧縮機動作
手段であり、これらは制御装置14eに収納されてい
る。
【0056】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図1
4、図15を用いて動作の説明を行うこととする。尚、
従来と同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【0057】図14は本発明の第5の実施例における冷
暖房装置のフローチャート、図15は、本発明の第5の
実施例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図である。
【0058】まず、図14より、STEP1で制御装置
14eが冷房運転指令を検知すると、STEP2で入口
圧力センサー23は冷媒圧力P1を検知する。STEP
3では、STEP2で検知した圧力を飽和圧力として飽
和ガス温度tg及び飽和液温度tlを求め平均飽和温度
(tg+tl)/2を算出する。STEP4では、循環
冷媒の組成をもとに、平均飽和温度を補正する補正量γ
を算出し、STEP5では、STEP3で求めた平均飽
和温度tsatにSTEP4で求めた補正量γを加算し
て平均蒸発温度teを算出する。STEP6では、ST
EP5で求めた蒸発温度teと予め設定されている目標
蒸発温度tとを比較し、STEP7では、蒸発温度te
が目標蒸発温度tより低ければ圧縮機1の運転周波数を
現在の運転周波数より低く、蒸発温度teが目標蒸発温
度tより高ければ圧縮機1の運転周波数を現在の運転周
波数より高く設定する。STEP8では、STEP7で
設定された運転周波数に応じて圧縮機1を動作させる。
【0059】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図15であり、飽和ガス温度tg及び
飽和液温度tlと、飽和温度計算手段18eで計算され
た蒸発温度teの関係を示している。
【0060】この第5の実施例によれば、入口圧力セン
サー23で検知した冷媒圧力に基づき、温度滑りによる
温度上昇率を考慮するとともに、循環冷媒の組成を考慮
して蒸発温度teを予測することにより、循環組成が変
化し温度滑り現象の度合いが変化しても、より正確な蒸
発温度を検知できるため、冷媒として非共沸混合物を用
いた場合でも冷房運転時には、室内負荷に応じて適切に
圧縮機1の運転周波数を制御することができるので、室
内機10能力制御を適切に行うことができ快適な冷房を
提供することができる。
【0061】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、HF
C系の混合冷媒である、R32/125/134a(3
0/10/60wt%)やR32/125/134a
(23/25/52wt%)を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。
【0062】
【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明は、
圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁から成
る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨張弁から成る室
内機を接続して環状の冷媒回路を構成し、前記室内側熱
交換器の出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度
センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手
段と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成を
もとに飽和温度を補正する飽和温度補正手段と、前記中
央温度センサーで検出した冷媒温度を前記室内側熱交換
器の飽和温度とし前記飽和温度補正手段で算出された補
正定数を加算して飽和温度を補正する飽和温度計算手段
と、前記飽和温度計算手段によって計算した飽和温度が
予め設定された飽和温度より低ければ前記圧縮機の運転
周波数を低くし、前記飽和温度が予め設定された飽和温
度より高ければ前記圧縮機の運転周波数を高くする前記
圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を設けたので、冷媒
として非共沸混合物を用いた場合でも、室内側熱交換器
の出入口の略中央の冷媒温度を蒸発温度と同等としてい
るため、温度滑りの影響を緩和し、さらに循環冷媒の組
成変化に対する補正も行い、より正確な蒸発温度を検知
できるので、冷房運転時には室内負荷に応じて適切に圧
縮機の運転周波数を制御することができ、室内機の能力
制御を適切に行うことができ快適な冷房を提供すること
ができる。
【0063】また、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内
側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構
成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取
り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度センサー
と、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前
記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をもとに前
記液配管温度センサーにより検知した液冷媒温度に加算
する定数を補正する液定数補正手段と、前記液配管温度
センサーで検知した液冷媒温度に前記液定数補正手段よ
り算出された定数を加算した温度を飽和温度として計算
を行う飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によ
って計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低
ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度
が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運
転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作
手段を設けたので、冷媒として非共沸混合物を用いた場
合でも、室内側熱交換器の入口の液冷媒温度から蒸発温
度を予測しているので、温度滑りの影響を緩和し、さら
に循環冷媒の組成変化に対する補正も行い、より正確な
蒸発温度を検知できるので、冷房運転時には室内負荷に
応じて適切に圧縮機の運転周波数を制御することがで
き、室内機の能力制御を適切に行うことができ快適な冷
房を提供することができる。
【0064】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を
検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段に
より検出した冷媒組成をもとに前記中央温度センサーに
より検知した冷媒温度に加算する定数を補正するガス定
数補正手段と、前記中央温度センサーで検知した冷媒温
度に前記ガス定数補正手段より算出された定数を加算し
た温度を飽和温度として計算を行う飽和温度計算手段
と、前記飽和温度計算手段によって計算した飽和温度が
予め設定された飽和温度より低ければ前記圧縮機の運転
周波数を低くし、前記飽和温度が予め設定された飽和温
度より高ければ前記圧縮機の運転周波数を高くする前記
圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を設けたので、冷媒
として非共沸混合物を用いた場合でも、室内側熱交換器
の出入口の略中央の冷媒温度から蒸発温度を予測してい
るので、温度滑りの影響を緩和し、さらに循環冷媒の組
成変化に対する補正も行い、より正確な蒸発温度を検知
できるので、冷房運転時には室内負荷に応じて適切に圧
縮機の運転周波数を制御することができ、室内機の能力
制御を適切に行うことができ快適な冷房を提供すること
ができる。
【0065】またさらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交
換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換
器、室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒
回路を構成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁
の間に取り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度セ
ンサーと、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を
検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段で
検出した冷媒組成をもとに前記液配管温度センサーで検
知した液冷媒温度と前記中央温度センサーで検知した冷
媒温度との温度差を補正する温度差補正手段と、前記中
央温度センサーで検知した冷媒温度に前記温度差補正手
段より算出された温度差を加えた温度を飽和温度として
計算を行う飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段
によって計算した飽和温度が予め設定された飽和温度よ
り低ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和
温度が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機
の運転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機
動作手段を設けたので、冷媒として非共沸混合物を用い
た場合でも、液冷媒温度と室内側熱交換器の出入口の略
中央の冷媒温度から蒸発温度を予測しているので、温度
滑りの影響を緩和し、さらに循環冷媒の組成変化に対す
る補正も行い、より正確な蒸発温度を検知できるので、
冷房運転時には室内負荷に応じて適切に圧縮機の運転周
波数を制御することができ、室内機の能力制御を適切に
行うことができ快適な冷房を提供することができる。
【0066】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の入口の冷媒圧力を検知
する入口圧力センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段と、前記入口圧力センサーで検知した冷
媒圧力に基づき飽和温度を推定する飽和温度推定手段
と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をも
とに前記飽和温度推定手段によって推定した飽和温度に
加算する補正定数を計算する補正定数計算手段と、前記
飽和温度推定手段によって推定した飽和温度に前記補正
定数計算手段で計算した補正定数を加算して飽和温度を
計算する飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段に
よって計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より
低ければ前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温
度が予め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の
運転周波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動
作手段を設けたので、冷媒として非共沸混合物を用いた
場合でも、室内側熱交換器の入口圧力から蒸発温度を予
測しているので、温度滑りの影響を緩和し、さらに循環
冷媒の組成変化に対する補正も行い、より正確な蒸発温
度を検知できるので、冷房運転時には室内負荷に応じて
適切に圧縮機の運転周波数を制御することができ、室内
機の能力制御を適切に行うことができ快適な冷房を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図
【図2】本発明の第1の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート
【図3】本発明の第1の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布図
【図4】本発明の第2の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図
【図5】本発明の第2の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート
【図6】本発明の第2の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布図
【図7】本発明の第3の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図
【図8】本発明の第3の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート
【図9】本発明の第3の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布図
【図10】本発明の第4の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図
【図11】本発明の第4の実施例における冷暖房装置の
フローチャート
【図12】本発明の第4の実施例における冷暖房装置の
室内側熱交換器の温度分布図
【図13】本発明の第5の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図
【図14】本発明の第5の実施例における冷暖房装置の
フローチャート
【図15】本発明の第5の実施例における冷暖房装置の
室内側熱交換器の温度分布図
【図16】従来の冷暖房装置の冷媒サイクル図
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外側熱交換器 4 室外側膨張弁 6 室外機 7 室内側熱交換器 8 室内側膨張弁 10 室内機 12a,12b,12c,12d,12e 周波数計算
手段 13a,13b,13c,13d,13e 圧縮機動作
手段 15 中央温度センサー 16 冷媒組成検出手段 17a 飽和温度補正手段 18a,18b,18c,18d,18e 飽和温度計
算手段 19 液配管温度センサー 20b 液定数補正手段 21c ガス定数補正手段 22d 温度差補正手段 23 入口圧力センサー 24e 飽和温度推定手段 25e 補正定数計算手段
フロントページの続き (72)発明者 丸本 一彦 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 金子 孝 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 尾関 正高 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
    側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
    張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
    し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を
    検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を検出す
    る冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段により検
    出した冷媒組成をもとに飽和温度を補正する飽和温度補
    正手段と、前記中央温度センサーで検出した冷媒温度を
    前記室内側熱交換器の飽和温度とし前記飽和温度補正手
    段で算出された補正定数を加算して飽和温度を補正する
    飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によって計
    算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低ければ
    前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度が予め
    設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運転周波
    数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を
    設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
    側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
    張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
    し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取り
    付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度センサーと、
    循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷
    媒組成検出手段により検出した冷媒組成をもとに前記液
    配管温度センサーにより検知した液冷媒温度に加算する
    定数を補正する液定数補正手段と、前記液配管温度セン
    サーで検知した液冷媒温度に前記液定数補正手段より算
    出された定数を加算した温度を飽和温度として計算を行
    う飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によって
    計算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低けれ
    ば前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度が予
    め設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運転周
    波数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作手段
    を設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。
  3. 【請求項3】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
    側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
    張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
    し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を
    検知する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を検出す
    る冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段により検
    出した冷媒組成をもとに前記中央温度センサーにより検
    知した冷媒温度に加算する定数を補正するガス定数補正
    手段と、前記中央温度センサーで検知した冷媒温度に前
    記ガス定数補正手段より算出された定数を加算した温度
    を飽和温度として計算を行う飽和温度計算手段と、前記
    飽和温度計算手段によって計算した飽和温度が予め設定
    された飽和温度より低ければ前記圧縮機の運転周波数を
    低くし、前記飽和温度が予め設定された飽和温度より高
    ければ前記圧縮機の運転周波数を高くする前記圧縮機を
    動作させる圧縮機動作手段を設け、冷媒として非共沸混
    合物を用いた冷暖房装置。
  4. 【請求項4】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
    側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
    張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
    し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取り
    付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度センサーと、
    前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を検知
    する中央温度センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷
    媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段で検出した冷
    媒組成をもとに前記液配管温度センサーで検知した液冷
    媒温度と前記中央温度センサーで検知した冷媒温度との
    温度差を補正する温度差補正手段と、前記中央温度セン
    サーで検知した冷媒温度に前記温度差補正手段より算出
    された温度差を加えた温度を飽和温度として計算を行う
    飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によって計
    算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低ければ
    前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度が予め
    設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運転周波
    数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を
    設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
    側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
    張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
    し、前記室内側熱交換器の入口の冷媒圧力を検知する入
    口圧力センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成
    検出手段と、前記入口圧力センサーで検知した冷媒圧力
    に基づき飽和温度を推定する飽和温度推定手段と、前記
    冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をもとに前記
    飽和温度推定手段によって推定した飽和温度に加算する
    補正定数を計算する補正定数計算手段と、前記飽和温度
    推定手段によって推定した飽和温度に前記補正定数計算
    手段で計算した補正定数を加算して飽和温度を計算する
    飽和温度計算手段と、前記飽和温度計算手段によって計
    算した飽和温度が予め設定された飽和温度より低ければ
    前記圧縮機の運転周波数を低くし、前記飽和温度が予め
    設定された飽和温度より高ければ前記圧縮機の運転周波
    数を高くする前記圧縮機を動作させる圧縮機動作手段を
    設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。
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