JPH10238879A - マルチ型ヒートポンプ式空気調和機及びその運転方法 - Google Patents

マルチ型ヒートポンプ式空気調和機及びその運転方法

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JPH10238879A
JPH10238879A JP5405797A JP5405797A JPH10238879A JP H10238879 A JPH10238879 A JP H10238879A JP 5405797 A JP5405797 A JP 5405797A JP 5405797 A JP5405797 A JP 5405797A JP H10238879 A JPH10238879 A JP H10238879A
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JP
Japan
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outdoor
solenoid valve
oil
units
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JP5405797A
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English (en)
Inventor
Kazumi Honma
一美 本間
Tokuji Asahina
徳治 朝比奈
Toyotaka Hirao
豊隆 平尾
Takayuki Kobayashi
隆之 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • 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】 【課題】 並列に接続された複数台の圧縮機1、2、四
方切換弁3、室外熱交換器4等を搭載してなる複数台の
室外ユニットA、Bと、室内熱交換器5等を搭載してな
る複数台の室内ユニットP、Qを冷媒回路7、8に介し
て並列に接続してなるマルチ型ヒートポンプ式空気調和
機において、複数台の室外ユニットA、B間及びこれら
に搭載された複数台の圧縮機1、2間の油量のアンバラ
ンスを是正する。 【解決手段】 各室外ユニットA、Bの複数台の圧縮機
1、2の吐出配管25と吸入配管26とを容量制御用電磁弁
36、38を有するバイパス回路34、35で接続するとともに
各室外ユニットA、Bの複数台の圧縮機1、2間を接続
する均油管20同志を均油用電磁弁22を有するユニット間
均油管21を介して接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数台の室外ユニッ
トと複数台の室内ユニットを冷媒回路に対して並列に接
続してなるマルチ型ヒートポンプ式空気調和機及びその
運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種マルチ型ヒートポンプ式空気調和
機は特開平5−296583号公報に示されているが、
これは室外ユニットに搭載された能力可変型圧縮機と能
力一定型圧縮機の運転中にいずれか一方の圧縮機内の油
量が所定値以下になったとき、他方の圧縮機の運転を停
止することによってその圧縮機内の油を均油管を経て経
て一方の圧縮機に移送している。
【0003】また、運転中の室外ユニットの圧縮機内の
油量が所定値以下になったとき、停止中の室外ユニット
の油分離器からバランス管を経て油を回収している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気調和機
においては、各圧縮機に油面センサを取り付けて各圧縮
機内の油量を検出しているため、コストが嵩むとともに
フォーミング等により油面を検知できない場合があるの
で信頼性に欠けるという問題があった。
【0005】また、複数台の室外ユニットの中一部の室
外ユニットのみを運転していると、運転中の室外ユニッ
トに冷媒の過不足が生じるおそれがあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、第1の発明の要旨
とするところは、並列に接続された複数台の圧縮機、四
方切換弁、室外熱交換器等を搭載してなる複数台の室外
ユニットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室
内ユニットをそれぞれ冷媒回路に対して並列に接続して
なるマルチ型ヒートポンプ式空気調和機において、上記
各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入配管
とを容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介して接
続するとともに上記各室外ユニットの複数台の圧縮機間
を接続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニット
間均油管を介して接続したことを特徴とするマルチ型ヒ
ートポンプ式空気調和機にある。
【0007】他の特徴とするところは、上記バイパス回
路をそれぞれ流量特性が異なる固定絞りと容量制御用電
磁弁が介装された複数のバイパス回路により構成したこ
とにある。
【0008】第2の発明の要旨とするところは、並列に
接続された複数台の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器
等を搭載してなる複数台の室外ユニットと、室内熱交換
器等を搭載してなる複数台の室内ユニットをそれぞれ冷
媒回路に対して並列に接続してなるマルチ型ヒートポン
プ式空気調和機において、空調負荷が増大するときは、
各室外ユニットの第1の圧縮機を設定順序に従って順次
運転し、次いで、各室外ユニットの第2の圧縮機を同様
の順序で順次運転し、更に、各室外ユニットが3台以上
の圧縮機を搭載している場合は第3の圧縮機以降につい
ても同様に順次運転し、空調負荷が減少するときは、上
記と逆の順序で順次停止することを特徴とするマルチ型
ヒートポンプ式空気調和機の運転方法にある。
【0009】他の特徴とするところは、全ての室外ユニ
ットの圧縮機が停止した状態において任意の室内ユニッ
トから冷房又は暖房運転要求があったとき、その冷房又
は暖房負荷の大小にかかわらず上記順序に従って、先ず
第1の室外ユニットの第1の圧縮機を運転し、その所定
時間後に第2の室外ユニットの第1の圧縮機を設定時間
だけ運転し、更に、第3の室外ユニット以降についても
同様の運転を行って全ての室外ユニットの四方切換弁を
同じ方向に切り換えることを特徴とする請求項3記載の
マルチ型ヒートポンプ式空気調和機の運転方法にある。
【0010】第3の発明の要旨とするところは、並列に
接続された複数台の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器
等を搭載してなるn台の室外ユニットと、室内熱交換器
等を搭載してなる複数台の室内ユニットを冷媒回路に対
して並列に接続してなるマルチ型ヒートポンプ式空気調
和機において、上記各室外ユニットの複数台の圧縮機の
吐出配管と吸入配管とを容量制御用電磁弁を有するバイ
パス回路を介して接続するとともに上記各室外ユニット
の複数台の圧縮機間を接続する均油管同志を均油用電磁
弁を有するユニット間均油管を介して接続し、空調負荷
が増大するとき、各室外ユニットの第1の圧縮機を設定
順序に従って順次運転し、次いで、各室外ユニットの第
2の圧縮機を同様の順序で順次運転し、更に、各室外ユ
ニットが3台以上の圧縮機を搭載している場合は第3の
圧縮機以降についても同様に順次運転し、運転順序n番
目の室外ユニットの第1の圧縮機の累積運転時間が設定
時間に達する毎に均油運転を行い、この均油運転は、冷
房時2台の室外ユニットの均油用電磁弁を開、容量制御
用電磁弁を閉のまま複数台の圧縮機を交互にオン・オフ
し、暖房時2台の室外ユニットの均油用電磁弁を開とし
たまま複数台の圧縮機及び容量制御用電磁弁を交互にオ
ン・オフする運転を全ての組合せについて繰り返すこと
により複数台の室外ユニット間の均油を行い、その後引
き続いて各室外ユニットの均油用電磁弁及び容量制御用
電磁弁を閉としたまま複数台の圧縮機を交互にオン・オ
フすることによって各室外ユニットの複数台の圧縮機間
の均油を行うことを特徴とするマルチ型ヒートポンプ式
空気調和機の運転方法にある。
【0011】第4の発明の要旨とするところは、並列に
接続された複数台の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器
等を搭載してなる複数台の室外ユニットと、室内熱交換
器等を搭載してなる複数台の室内ユニットをそれぞれ冷
媒回路に対して並列に接続してなるマルチ型ヒートポン
プ式空気調和機において、上記各室外ユニットの複数台
の圧縮機の吐出配管と吸入配管とを容量制御用電磁弁を
有するバイパス回路を介して接続するとともに上記各室
外ユニットの複数台の圧縮機間を接続する均油管同志を
均油用電磁弁を有するユニット間均油管を介して接続
し、更に、上記各室外ユニットの液冷媒配管中に液冷媒
電磁弁を設け、上記複数台の室外ユニットの中の1台を
運転中その圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以上に
達したとき、暖房時は運転中の室外ユニットの液冷媒電
磁弁を開、運転中及び停止中の室外ユニットの容量制御
用電磁弁及び停止中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を閉
としたまま上記圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以
下になるまで運転中及び停止中の室外ユニットの均油用
電磁弁を所定の時間間隔で開閉し、冷房時は運転中の室
外ユニットの液冷媒電磁弁を開、容量制御用電磁弁を
閉、停止中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を閉としたま
ま上記圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以下になる
まで停止中の室外ユニットの容量制御用電磁弁及び均油
用電磁弁を所定の時間間隔で開閉する冷媒回収運転を行
うことを特徴とするマルチ型ヒートポンプ式空気調和機
の運転方法にある。
【0012】第5の発明の要旨とするところは、並列に
接続された複数台の圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器
等を搭載してなる複数台の室外ユニットと、室内熱交換
器等を搭載してなる複数台の室内ユニットをそれぞれ冷
媒回路に対して並列に接続してなるマルチ型ヒートポン
プ式空気調和機において、上記各室外ユニットの複数台
の圧縮機の吐出配管と吸入配管を容量制御用電磁弁を有
するバイパス回路を介して接続するとともに上記各室外
ユニットの複数台の圧縮機間を接続する均油管同志を均
油用電磁弁を有するユニット間均油管を介して接続し、
更に、上記各室外ユニットの液冷媒配管中に液冷媒電磁
弁を設け、上記複数台の室外ユニットの中の1台を運転
中その圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以下のと
き、運転中及び停止中の室外ユニットの容量制御用電磁
弁及び均油用電磁弁を閉、運転中の室外ユニットの液冷
媒電磁弁を開としたまま上記圧縮機又はその吐出管温度
が設定温度以上になるまで停止中の室外ユニットの液冷
媒電磁弁を所定の時間間隔で開閉する冷媒放出運転を行
うことを特徴とするマルチ型ヒートポンプ式空気調和機
の運転方法にある。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態が図1な
いし図5に示されている。図1に示すように、複数台
(図には2台のみが示されている)の室外ユニットA、
Bにはそれぞれ複数台(図には2台)の低圧ハウジング
式固定容量型圧縮機1、2、四方切換弁3、室外熱交換
器4、暖房用膨張弁19、液冷媒電磁弁12、アキュムレー
タ18等が搭載されている。
【0014】圧縮機1及び2は同じ容量で冷媒回路に並
列に接続され、そのハウジングの底部に形成された油溜
りは均油管20を介して互いに接続され、この均油管20は
ユニット間均油管21を介して他の室外ユニットの均油管
20と互いに接続されている。このユニット間均油管21に
は均油用電磁弁22、油操作弁23が介装されている。
【0015】圧縮機1、2の吐出配管25と吸入配管26と
の間には複数( 図には2個)のバイパス回路34、35が並
列に接続されている。バイパス回路34には容量制御用電
磁弁36及びキャピラリチューブ37が介装され、バイパス
回路35には容量制御用電磁弁38及び上記キャピラリチュ
ーブ37より絞り量が大きいキャピラリチューブ39が介装
されている。
【0016】そして、圧縮機1及び2のハウジングには
それぞれ温度センサ41、42が取り付けられ、かつ、圧縮
機1及び2の吐出管にはそれぞれ吐出管温度センサ43、
44が取り付けられている。
【0017】複数台(図には2台のみが示されている)
の室内ユニットP、Qには室内熱交換器5、冷房用膨張
弁15等が搭載されている。
【0018】そして、これら複数台の室外ユニットA、
B及び複数台の室内ユニットP、Qはそれぞれ接続ガス
管7及び接続液管8に並列に接続されている。
【0019】しかして、この空気調和機の冷房運転時、
各室外ユニットA、Bの圧縮機1、2から吐出された高
温・高圧のガス冷媒は、実線矢印で示すように、逆止弁
9、10を経て吐出配管25で合流した後、四方切換弁3を
経て室外熱交換器4に入り、ここで外気と熱交換するこ
とによって凝縮液化する。
【0020】この液冷媒は液冷媒配管30に介装された逆
止弁11、液冷媒電磁弁12、液側操作弁13を経て接続液管
8に入りここで合流した後、液側操作弁14を経て各室内
ユニットP、Qに流入する。そして、その冷房用膨張弁
15を流過する過程で断熱膨張した後、室内熱交換器5に
入り、ここで室内空気を冷却することによって蒸発気化
する。
【0021】このガス冷媒はガス側操作弁16を経て接続
ガス管7に入りここで合流した後、ガス側操作弁17を経
て各室外ユニットA、Bに流入し、四方切換弁3、吸入
配管26及びこれに介装されたアキュムレータ18を通って
分岐して圧縮機1、2に吸い込まれる。
【0022】空気調和機の暖房運転時には、四方切換弁
3が上記と逆に切り換えられるので、圧縮機1、2から
吐出された冷媒は、破線矢印で示すように、逆止弁9、
10、吐出配管25、四方切換弁3、ガス側操作弁17、接続
ガス管7、ガス側操作弁16を経て各室内ユニットP、Q
の室内熱交換器5に入り、ここで室内空気に放熱するこ
とによって凝縮液化する。
【0023】この液冷媒は逆止弁18、液側操作弁14、接
続液管8、液側操作弁13を経て各室外ユニットA、Bに
入り、その液冷媒電磁弁12を経て暖房用膨張弁19を流過
する過程で断熱膨張した後、室外熱交換器4に入りここ
で外気から吸熱することによって蒸発気化する。次い
で、このガス冷媒は四方切換弁3、吸入配管26、アキュ
ムレータ18を経て圧縮機1、2に吸い込まれる。
【0024】室内ユニットP、Qの運転台数の変化等に
より空調負荷が増減する場合のタイムチャートが図2に
示されている。以後、室外ユニットAの部材と室外ユニ
ットBの部材を区別する必要がある場合には、各部材の
符号の頭にA又はBを付して説明する。
【0025】空調負荷が増大するときは、先ず、室外ユ
ニットAの第1の圧縮機A1が起動(オン) し、かつ、そ
の容量制御用電磁弁A36 、A38 が同時に開( オン) とな
る。そして、負荷の増大に伴って容量制御用電磁弁A38
が閉(オフ) となり、次いで、容量制御用電磁弁A36 が
閉(オフ)となる。
【0026】更に、負荷が増大すると、室外ユニットB
の第1の圧縮機B1が起動し、かつ、その容量制御用電磁
弁B36 及びB38 が同時に開となる。そして、負荷の増大
に伴ってB38 が閉となり、次いで、B36 が閉となる。次
いで、室外ユニットAの第2の圧縮機A2が起動され、次
いで、室外ユニットBの第2の圧縮機B2が起動される。
【0027】逆に空調負荷が減少するときは圧縮機は上
記と逆の順序、即ち、B2、A2、B1、A1の順序で順次停止
する。そして、圧縮機A2の停止後若干の時間を隔てて容
量制御用電磁弁B38 が開となり、圧縮機B1の停止と同時
に閉となる。
【0028】なお、各室外ユニットA、Bに3台以上の
圧縮機を搭載している場合は第3の圧縮機以降について
も同様に順次運転され、かつ、順次停止する。各室外ユ
ニットA、Bに搭載された複数台の圧縮機の中いずれを
第1の圧縮機にするかは任意に選択することができ、こ
れら第1の圧縮機の運転順序も任意に設定できる。
【0029】かくして、空調負荷が小さいとき、複数台
の室外ユニットA、Bに搭載された複数台の圧縮機の中
の一部のみが運転され、この圧縮機から吐出され又はこ
れに吸入される冷媒が流過する室外熱交換器4の能力に
余裕が生じる。従って、暖房時には室外熱交換器4に霜
が付着し難くなり、また、冷房時には回路内の高圧冷媒
の圧力上昇を抑制できるので動力効率(CPO)を向上
しうる。
【0030】また、空調負荷に応じて各室外ユニット
A、Bに搭載された複数台の圧縮機1、2がオン・オフ
されるのみならず容量制御用電磁弁A36 、A38 、B36 、
B38 がオン・オフされるので、室外ユニットの能力を多
段階に変化させることができる。
【0031】また、図2に示すように、全ての室外ユニ
ットA、Bの全ての圧縮機1、2が停止した状態におい
て、複数台の室内ユニットP、Qの中任意の室内ユニッ
トから冷房運転要求があったとき、全ての室外ユニット
A、Bの四方切換弁A3、B3は室外ユニットA、Bの運転
又は停止に拘わらずオフ( 冷房側) となり、暖房運転要
求があったとき全ての室外ユニットA、Bの四方切換弁
A3、B3はオン( 暖房側) となる。
【0032】従って、冷房又は暖房運転要求があったと
きは冷房又は暖房負荷の大小にかかわらず上記順序に従
って、先ず第1の室外ユニットAの第1の圧縮機A1を運
転し、所定時間T10 経過後に第2の室外ユニットBの第
1の圧縮機B1を設定時間T11だけ運転すれば、圧縮機A
1、B1から吐出された高圧の冷媒が四方切換弁A3、B3に
印加されるので、全ての室外ユニットA、Bの四方切換
弁A3及びB3を同じ方向に切り換えることができる。な
お、第3の室外ユニット以降についても同様である。
【0033】系内の圧縮機の運転又は停止や各圧縮機に
冷媒ガスに伴われて戻って来る油量の差によって各圧縮
機の油溜り内の油量に差が生じる。油溜り内の油量が限
界値を越えて低下すると、この圧縮機は潤滑不良や焼き
付きを惹起し、油溜り内の油量が限界値を越えて上昇す
ると、この圧縮機が液圧縮等によって損傷するのでこれ
を防止するために均油運転が行われる。
【0034】この均油運転のタイムチャートが図3に示
されている。室外ユニットBの圧縮機B1(n台の室外ユ
ニットを具えているときはn番目の室外ユニットの第1
の圧縮機)がオン・オフを繰り返し、その累積運転時間
が設定時間T(T=T1+T2) に到達する毎に、他の圧縮
機A1、A2、B2の運転パターンの如何に拘わらず均油運転
が開始される。
【0035】均油運転においては、先ず、室外ユニット
AとBとの間の均油を実施するため、室外ユニットAの
圧縮機A1、A2をオンとし、室外ユニットBの圧縮機B1、
B2をオフとする。これと同時に室外ユニットAの均油用
電磁弁A22 及び室外ユニットBの均油用電磁弁B22 がオ
ン( 開) とされ、かつ、暖房時であれば、室外ユニット
Bの容量制御用電磁弁B36 及びB38 がオン( 開) とさ
れ、かつ、室外ユニットAの容量制御用電磁弁A36 、A3
8 がオフ( 閉) とされるが、冷房時であれば、容量制御
用電磁弁A36 、A38 、B36 、B38 は閉のまま維持され
る。
【0036】すると、暖房時であれば、室外ユニットA
の圧縮機A1及びA2から吐出されたガス冷媒の一部が接続
ガス管7、室外ユニットBのガス側操作弁B17 、四方切
換弁B3、吸入配管B25 、バイパス回路B34 、B35 を経て
停止中の圧縮機B1、B2のハウジング内に流入してその内
圧を上昇させるので、その油溜り内の油が均油管B20、
ユニット間均油管21及びこれに介装された均油用電磁弁
B22 、油操作弁B23 、油操作弁A23 、均油用電磁弁A22
、均油管A20 を通って室外ユニットAの運転中の圧縮
機A1及びA2に移送される。
【0037】なお、冷房時であれば、接続ガス管7の合
流点から運転される圧縮機A1、A2までの圧力差が停止さ
れる圧縮機B1、B2のそれより小さいので、容量制御用電
磁弁B36 、B38 を開かなくても圧縮機B1、B2内の圧力は
圧縮機A1、A2のそれより大きいので、圧縮機B1、B2内の
油を送り出すことができる。
【0038】T3時間が経過したとき、上記と逆に圧縮機
A1、A2をオフ、圧縮機B1、B2をオンとし、かつ、暖房時
であれば、容量制御用電磁弁B36 、B38 をオフ、A36 、
A38をオンとすることによって圧縮機A1、A2内の油が圧
縮機B1、B2内に移送され、この状態でT3時間が経過した
とき、室外ユニットAとBとの間の均油運転が終了す
る。
【0039】室外ユニットを3台具えている場合には、
この3台目の室外ユニットCとAとの間、CとBとの間
でも上記と同様これら2台の室外ユニットの圧縮機を所
定時間T3づつ交互にオン・オフし、これを全ての組合せ
について繰り返すことにより複数台の室外ユニット間の
均油運転が終了する。
【0040】室外ユニット間の均油が終了したとき、こ
れに引き続いて各室外ユニットA、Bの圧縮機1、2間
の均油が行われる。この均油運転においては、先ず、均
油用電磁弁A22 及びB22 が閉(オフ)とされ、かつ、圧
縮機A1、B1がオフ、A2、B2がオンとなる。これによって
アキュムレータA18 、B18 から運転中の圧縮機A2、B2に
至るまでの圧損により運転中の圧縮機A2、B2の内圧が低
下するので、圧縮機A1、B1内の油が均油管20を通って圧
縮機A2、B2に移送される。
【0041】この状態で時間T4が経過したとき、上記と
逆に圧縮機A1、B1がオン、A2、B2がオフとされ、この状
態がT4時間維持される。室外ユニットに3台以上の圧縮
機が搭載されている場合にはこれら複数台の圧縮機をT4
時間づつ交互にオン・オフすることによって圧縮機間の
均油運転が終了する。
【0042】均油運転が終了すれば、各圧縮機A1、A2、
B1、B2は室内ユニットが要求する負荷に対応した運転パ
ターンに復帰する。そして、圧縮機B1の累積運転時間が
再びTに達したとき、上記均油運転が繰り返される。
【0043】複数台の室外ユニットの中の一部のみの運
転が長時間継続すると、各室外ユニットの内の冷媒に過
不足が生じるので、冷媒回収運転又は冷媒放出運転が実
施される。
【0044】暖房運転時における冷媒回収運転及び冷媒
放出運転のタイムチャートが図4に示されている。室外
ユニットAのみの運転中、センサ41、42により検出され
た圧縮機A1、A2の温度又はセンサ43、44により検出され
た吐出管温度が上昇して設定温度Tupsに到達したときは
ガスロー(冷媒量不足)と判断して冷媒回収運転が実施
される。
【0045】この冷媒回収運転においては、均油用電磁
弁A22 、B22 をT5時間オン(開)、T6時間オフ(閉)と
し、これを吐出管温度が設定温度Tups以下に低下するま
で繰り返す。
【0046】均油用電磁弁A22 、B22 を開とすると、停
止中の室外ユニットBのアキュムレータB18 や室外熱交
換器B4内に溜り込んだ液冷媒が圧縮機B1、B2、均油管B2
0 、ユニット間均油管21、均油用電磁弁B22 、油操作弁
B23 、A23 、均油用電磁弁A22 、均油管A20 を経て圧縮
機A1、A2内に回収され、これによって運転中の室外ユニ
ットAの圧縮機A1、A2及びその吐出管温度が低下する。
【0047】逆に、圧縮機A1、A2又はその吐出管温度が
設定温度Tdns以下に低下したときはオーバーチャージ(
冷媒量過多) と判断して冷媒放出運転が実施される。こ
の冷媒放出運転においては、液冷媒電磁弁B12 をT7時間
オン( 開)とした後、T8時間オフ(閉) とする運転を圧
縮機A1、A2又はその吐出管温度が設定温度Tdns以上に上
昇するまで繰り返す。
【0048】液冷媒電磁弁B12 を開としたとき、室外ユ
ニットAの液冷媒配管A30 内の液冷媒が液側操作弁A13
、接続液管8、液側操作弁B13 、液冷媒電磁弁B12 を
通って停止中の室外ユニットBに入りその液冷媒配管B3
0 、アキュムレータB12 、室外熱交換器B4等に溜り込
む。
【0049】冷房運転時における冷媒回収運転及び冷媒
放出運転のタイムチャートが図5に示されている。室外
ユニットAの圧縮機A1、A2の起動後、T12 時間経過した
とき、圧縮機A1、A2又はその吐出管温度が設定温度Tdns
以下であれば、冷媒放出運転が開始される。
【0050】この冷媒放出運転においては液冷媒電磁弁
B12 のT7時間オン( 開) 、T8時間オフ( 閉) を圧縮機A
1、A2又は吐出管温度が設定温度Tdnsに上昇するまで繰
り返す。
【0051】吐出管温度が上昇して設定温度Tupsに到達
すると、冷媒回収運転が開始され、この冷媒回収運転に
おいては均油用電磁弁A22 、B22 、容量制御用電磁弁B3
6 、B38 のT5時間オン( 開) 、T6時間オフ( 閉) が圧縮
機A1、A2又はその吐出管温度が設定温度Tups以下に低下
するまで繰り返される。
【0052】均油用電磁弁A22 、B22 、容量制御用電磁
弁B36 、B38 を開とすると、停止中の室外ユニットBの
室外熱交換器B4に溜り込んだ液冷媒が四方切換弁B3、バ
イパス回路B34 、B35 及びこれに介装された容量制御用
電磁弁B36 、B38 、キャピラリチューブB37 、B39 、ア
キュムレータB18 、圧縮機B1、B2、均油管B20 、ユニッ
ト間均油管B21 及びこれに介装された均油用電磁弁B22
、油操作弁B23 、油操作弁A23 、均油用電磁弁A22 、
均油管A20 をこの順に経て圧縮機A1、A2に移送される。
【0053】圧縮機1、2又はその吐出管温度が設定温
度Tdns以下に低下すれば、上記と同様の冷媒放出運転が
再び実施される。
【0054】上記第1の実施形態においては、2本のバ
イパス回路34、35にそれぞれ流量特性の異なる固定絞り
39、37及び容量制御用電磁弁36、38を介装しているが、
図6に示すように、1本のバイパス回路27に容量制御用
電磁弁28とキャピラリチューブ29を介装することがで
き、この容量制御用電磁弁28の開度を連続的に変更する
ようにすれば、圧縮機1、2の容量を無段階に連続して
変更できる。
【0055】
【発明の効果】請求項1記載の第1の発明においては、
各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入配管
とを容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介して接
続するとともに各室外ユニットの複数台の圧縮機間を接
続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニット間均
油管を介して接続したため、複数台の圧縮機内の油を均
油管を経て互いに流通させることができるとともに容量
制御用電磁弁を開くことによって各室外ユニットの複数
台の圧縮機の容量を低減することができ、更に、均油用
電磁弁を開くことによって複数台の室外ユニット内の油
をユニット間均油管を経て互いに流通させることができ
る。
【0056】バイパス回路をそれぞれ流量特性が異なる
固定絞りと容量制御用電磁弁が介装された複数のバイパ
ス回路により構成すれば、複数の容量制御用電磁弁を適
宜開閉することによって各室外ユニットの複数台の圧縮
機の容量を多段階に増減できる。
【0057】請求項3記載の第2の発明においては、空
調負荷が増大するときは、先ず、各室外ユニットの第1
の圧縮機を設定順序に従って順次運転し、次いで、各室
外ユニットの第2の圧縮機を同様の順序で順次運転し、
更に、各室外ユニットが3台以上の圧縮機を搭載してい
る場合は第3の圧縮機以降についても同様に順次運転
し、空調負荷が減少するときは、上記と逆の順序で順次
停止するため、空調負荷が小さいとき各室外ユニットの
室外熱交換器の能力に余裕ができるので、暖房運転時に
は室外熱交換器への着霜を抑制することができ、冷房運
転時には動力効率を向上できる。
【0058】全ての室外ユニットの圧縮機が停止した状
態において任意の室内ユニットから冷房又は暖房運転要
求があったとき、その冷房又は暖房負荷の大小にかかわ
らず上記順序に従って、先ず第1の室外ユニットの第1
の圧縮機を運転し、その所定時間後に第2の室外ユニッ
トの第1の圧縮機を設定時間だけ運転し、更に、第3の
室外ユニット以降についても上記と同様その第1の圧縮
機を設定時間だけ運転すれば、全ての室外ユニットの四
方切換弁を確実に同じ方向に切り換えることができる。
【0059】請求項5記載の第3の発明においては、運
転順序n番目の室外ユニットの第1の圧縮機の累積運転
時間が設定時間に達する毎に均油運転を行い、この均油
運転は、冷房時2台の室外ユニットの均油用電磁弁を
開、容量制御用電磁弁を閉のまま複数台の圧縮機を交互
にオン・オフし、暖房時2台の室外ユニットの均油用電
磁弁を開としたまま複数台の圧縮機及び容量制御用電磁
弁を交互にオン・オフする運転を全ての組合せについて
繰り返すことにより複数台の室外ユニット間の均油を行
い、その後引き続いて各室外ユニットの均油用電磁弁及
び容量制御用電磁弁を閉としたまま複数台の圧縮機を交
互にオン・オフすることによって各室外ユニットの複数
台の圧縮機間の均油を行うため、複数台の室外ユニット
間及び各室外ユニットに搭載された複数台の圧縮機間の
油の量のアンバランスを是正することができる。
【0060】請求項6記載の第4の発明においては、複
数台の室外ユニットの中の1台を運転中その圧縮機又は
その吐出管温度が設定温度以上に達したとき、暖房時は
運転中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を開、運転中及び
停止中の室外ユニットの容量制御用電磁弁及び停止中の
室外ユニットの液冷媒電磁弁を閉としたまま上記圧縮機
又はその吐出管温度が設定温度以下になるまで運転中及
び停止中の室外ユニットの均油用電磁弁を所定の時間間
隔で開閉し、冷房時は運転中の室外ユニットの液冷媒電
磁弁を開、容量制御用電磁弁を閉、停止中の室外ユニッ
トの液冷媒電磁弁を閉としたまま上記圧縮機又はその吐
出管温度が設定温度以下になるまで停止中の室外ユニッ
トの容量制御用電磁弁及び均油用電磁弁を所定の時間間
隔で開閉する冷媒回収運転を行うため、運転中の1台の
室外ユニットに冷媒を回収してそのガスロー状態を解消
することができる。
【0061】請求項7記載の第5の発明においては、複
数台の室外ユニットの中の1台を運転中その圧縮機又は
その吐出管温度が設定温度以下のとき、運転中及び停止
中の室外ユニットの容量制御用電磁弁及び均油用電磁弁
を閉、運転中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を開とした
まま上記圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以上にな
るまで停止中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を所定の時
間間隔で開閉する冷媒放出運転を行うため、運転中の1
台の室外ユニットから冷媒を放出してそのオーバーチャ
ージ状態を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すマルチ型ヒート
ポンプ式空気調和機の系統図である。
【図2】上記実施形態の空調負荷の変動時におけるタイ
ムチャートである。
【図3】上記実施形態の均油運転を示すタイムチャート
である。
【図4】上記実施形態の暖房時における冷媒回収及び冷
媒放出運転を示すタイムチャートである。
【図5】上記実施形態の冷房時における冷媒回収及び冷
媒放出運転を示すタイムチャートである。
【図6】本発明の第2の実施形態を示すマルチ型ヒート
ポンプ式空気調和機の系統図である。
【符号の説明】
A、B 室外ユニット 1、2 圧縮機 3 四方切換弁 4 室外熱交換器 P、Q 室内ユニット 5 室内熱交換器 20 均油管 21 ユニット間均油管 22 均油用電磁弁 25 吐出配管 26 吸入配管 34、35 バイパス回路 36、38 容量制御用電磁弁 37、39 固定絞り 12 液冷媒電磁弁 30 液冷媒配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 隆之 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目 1番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 並列に接続された複数台の圧縮機、四方
    切換弁、室外熱交換器等を搭載してなる複数台の室外ユ
    ニットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室内
    ユニットをそれぞれ冷媒回路に対して並列に接続してな
    るマルチ型ヒートポンプ式空気調和機において、 上記各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入
    配管とを容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介し
    て接続するとともに上記各室外ユニットの複数台の圧縮
    機間を接続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニ
    ット間均油管を介して接続したことを特徴とするマルチ
    型ヒートポンプ式空気調和機。
  2. 【請求項2】 上記バイパス回路をそれぞれ流量特性が
    異なる固定絞りと容量制御用電磁弁が介装された複数の
    バイパス回路により構成したことを特徴とする請求項1
    記載のマルチ型ヒートポンプ式空気調和機。
  3. 【請求項3】 並列に接続された複数台の圧縮機、四方
    切換弁、室外熱交換器等を搭載してなる複数台の室外ユ
    ニットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室内
    ユニットをそれぞれ冷媒回路に対して並列に接続してな
    るマルチ型ヒートポンプ式空気調和機において、 空調負荷が増大するときは、各室外ユニットの第1の圧
    縮機を設定順序に従って順次運転し、次いで、各室外ユ
    ニットの第2の圧縮機を同様の順序で順次運転し、更
    に、各室外ユニットが3台以上の圧縮機を搭載している
    場合は第3の圧縮機以降についても同様に順次運転し、
    空調負荷が減少するときは、上記と逆の順序で順次停止
    することを特徴とするマルチ型ヒートポンプ式空気調和
    機の運転方法。
  4. 【請求項4】 全ての室外ユニットの圧縮機が停止した
    状態において任意の室内ユニットから冷房又は暖房運転
    要求があったとき、その冷房又は暖房負荷の大小にかか
    わらず上記順序に従って、先ず第1の室外ユニットの第
    1の圧縮機を運転し、その所定時間後に第2の室外ユニ
    ットの第1の圧縮機を設定時間だけ運転し、更に、第3
    の室外ユニット以降についても同様の運転を行って全て
    の室外ユニットの四方切換弁を同じ方向に切り換えるこ
    とを特徴とする請求項3記載のマルチ型ヒートポンプ式
    空気調和機の運転方法。
  5. 【請求項5】 並列に接続された複数台の圧縮機、四方
    切換弁、室外熱交換器等を搭載してなるn台の室外ユニ
    ットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室内ユ
    ニットを冷媒回路に対して並列に接続してなるマルチ型
    ヒートポンプ式空気調和機において、 上記各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入
    配管とを容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介し
    て接続するとともに上記各室外ユニットの複数台の圧縮
    機間を接続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニ
    ット間均油管を介して接続し、空調負荷が増大すると
    き、各室外ユニットの第1の圧縮機を設定順序に従って
    順次運転し、次いで、各室外ユニットの第2の圧縮機を
    同様の順序で順次運転し、更に、各室外ユニットが3台
    以上の圧縮機を搭載している場合は第3の圧縮機以降に
    ついても同様に順次運転し、運転順序n番目の室外ユニ
    ットの第1の圧縮機の累積運転時間が設定時間に達する
    毎に均油運転を行い、この均油運転は、冷房時2台の室
    外ユニットの均油用電磁弁を開、容量制御用電磁弁を閉
    のまま複数台の圧縮機を交互にオン・オフし、暖房時2
    台の室外ユニットの均油用電磁弁を開としたまま複数台
    の圧縮機及び容量制御用電磁弁を交互にオン・オフする
    運転を全ての組合せについて繰り返すことにより複数台
    の室外ユニット間の均油を行い、その後引き続いて各室
    外ユニットの均油用電磁弁及び容量制御用電磁弁を閉と
    したまま複数台の圧縮機を交互にオン・オフすることに
    よって各室外ユニットの複数台の圧縮機間の均油を行う
    ことを特徴とするマルチ型ヒートポンプ式空気調和機の
    運転方法。
  6. 【請求項6】 並列に接続された複数台の圧縮機、四方
    切換弁、室外熱交換器等を搭載してなる複数台の室外ユ
    ニットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室内
    ユニットをそれぞれ冷媒回路に対して並列に接続してな
    るマルチ型ヒートポンプ式空気調和機において、 上記各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入
    配管とを容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介し
    て接続するとともに上記各室外ユニットの複数台の圧縮
    機間を接続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニ
    ット間均油管を介して接続し、更に、上記各室外ユニッ
    トの液冷媒配管中に液冷媒電磁弁を設け、上記複数台の
    室外ユニットの中の1台を運転中その圧縮機又はその吐
    出管温度が設定温度以上に達したとき、暖房時は運転中
    の室外ユニットの液冷媒電磁弁を開、運転中及び停止中
    の室外ユニットの容量制御用電磁弁及び停止中の室外ユ
    ニットの液冷媒電磁弁を閉としたまま上記圧縮機又はそ
    の吐出管温度が設定温度以下になるまで運転中及び停止
    中の室外ユニットの均油用電磁弁を所定の時間間隔で開
    閉し、冷房時は運転中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を
    開、容量制御用電磁弁を閉、停止中の室外ユニットの液
    冷媒電磁弁を閉としたまま上記圧縮機又はその吐出管温
    度が設定温度以下になるまで停止中の室外ユニットの容
    量制御用電磁弁及び均油用電磁弁を所定の時間間隔で開
    閉する冷媒回収運転を行うことを特徴とするマルチ型ヒ
    ートポンプ式空気調和機の運転方法。
  7. 【請求項7】 並列に接続された複数台の圧縮機、四方
    切換弁、室外熱交換器等を搭載してなる複数台の室外ユ
    ニットと、室内熱交換器等を搭載してなる複数台の室内
    ユニットをそれぞれ冷媒回路に対して並列に接続してな
    るマルチ型ヒートポンプ式空気調和機において、 上記各室外ユニットの複数台の圧縮機の吐出配管と吸入
    配管を容量制御用電磁弁を有するバイパス回路を介して
    接続するとともに上記各室外ユニットの複数台の圧縮機
    間を接続する均油管同志を均油用電磁弁を有するユニッ
    ト間均油管を介して接続し、更に、上記各室外ユニット
    の液冷媒配管中に液冷媒電磁弁を設け、上記複数台の室
    外ユニットの中の1台を運転中その圧縮機又はその吐出
    管温度が設定温度以下のとき、運転中及び停止中の室外
    ユニットの容量制御用電磁弁及び均油用電磁弁を閉、運
    転中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を開としたまま上記
    圧縮機又はその吐出管温度が設定温度以上になるまで停
    止中の室外ユニットの液冷媒電磁弁を所定の時間間隔で
    開閉する冷媒放出運転を行うことを特徴とするマルチ型
    ヒートポンプ式空気調和機の運転方法。
JP5405797A 1997-02-21 1997-02-21 マルチ型ヒートポンプ式空気調和機及びその運転方法 Withdrawn JPH10238879A (ja)

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