JPS59208342A - 空気調和機の能力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 なうことによって空気調和用基準温度例え、ば吹出空気
温度をある温度帯域に保持制御する空気調和機の能力制
御装置に関する。

吹出空気温度を一定１１］に制御す２）ために圧縮機の
能力を段階的に切り替えてゆく揚台、各ステップ能力間
の吹出空気温度の変化１１コ・２みると、どのステップ
でも一様になるので（ｆユなく、−１投的には停止Ｌと
それよりも１段上のステップ能力と・７）間の変化中が
最も大きくなるものびある。

この一例さし７−　Ｉ　ＬオＵ’−”５　ｏ４−＋ｕ％
の土層礪を２台搭載して停止と容量制御との組合わせに
より６段階の能力創刊を行なう場合を考えると第５図の
ような吹出空気温度変化が成される。

この場合に、設定温度の制御［１１を決めるのに（ｅ）
−（力量の温度ｌ］を選ぶと温度変動が大きくなって好
ましくない。

また、これ以外の他のステップ間の温度変化１１Ｊに温
度側４Ｌ４Ｊ巾（テイファレンンヤル）ヲ選ぶトｆｅ）
−（イ）間では圧縮機が発停を操り返（７でこれも亦好
ましくない。

かＮる点から多段階能力制御（こよる温度調節を行ない
ｌｊから、しかも圧ｌ″ａ機の発停を可及的に避けるこ
とができるものとして、例えば実開昭−）゛７−１υ０
１７号公報により開示されてγよる装置ｉ）Ｓ公知であ
る。

これは多段温度設定か可能な温度調節器とによって圧縮
機能力を多段・階制御しようとするものであり、温度：
ｉｌ＋ｊｌｎ器における複数のステップのうち圧猫機の
最小能力の連転に関与する第１ステツプのテイファレン
シャルを（止のステップのそれよりも大きくさせて発停
か頻繁に行なわれないようにした構成である。

この場合のステップ容置制御を行なうだめの温度変化状
態は第６図に示す通りで７うって、冷凍は荷が大で冷却
用水温か１−いときのティフｆＶンンヤルば２２°Ｃで
あるのに対して冷凍負荷が最小で冷却用水温か低いとき
のディファレンシートルば３４°Ｃとなっている。

ところが、オ６１図１より明らか／Ｊように７Ｍ凍負荷
に関係する水温の直を基準として４１男ムステツプ能力
を選ばせようとする以上、各ステップ間７）７＋’ｉＡ
度領域番こ差を投げなければ制イ用が行なえ１．Ｙいの
１ｔｉ当然−Ｃあって、各ステップ９ｎにｌｒ’制御温
度が異なるこよおよび最大ｊ七カの場片の（ｊ（ｉｉ度
上限１＋ｉと／没小１止力の場合の温度ト限値との間で
ｑ、上、温度差が犬きくならさるを得なく、釦停頻度（
匂、少ｌイくプＡるものの狭い１１］ての温度制御が行
なえらいことの欠点に避けられない。

このように従来のものか温度変Ｕ１の少プＡい制御と発
停類ｊψの減少とを同時に果し衝ｌＡい問題点があった
のにメ」処して本発明はその改善を、匂、かるべく成さ
れたものであって、吹出望気／ＩＡ度など空気調和用基
準温度の一定１呆持をｌＩｇＩｌｌｉ　ｌ幾の発停を可
及的に減少させｌＪがら可能ならしめることにより、多
段階能力制御形空気稠和機の汎用化を推進せしめるのを
目的とする。

そのために本発明は複数のステップ能力による多段階能
力制御が可能な圧縮機を備えた空気調和機において、第
２図々示の如く設定温度帯域が所定温度差を有する第１
帯域と、該第１帯域を包含した大きい温度差を有する第
２帯域とに切替え可能であって、検出した空気調和用基
準温度が前記設定温度帯域内のときはホールド信号を、
設定温度帯域外のとさはその温度条件によってロード信
号あるいはアンロード信号を夫々発信する温度調節手段
（２１と、所定周期毎に前記温度調節手段（２）の発信
４号を受信して、この信号がボールド信号であるときは
、現に運転中のステップ能力を保持する能力制御指令を
出力する一万、ロード信号あるいはアンロード信号であ
るときは最も近くて高いかあるいは低いステップ能力に
切替える能力制御指令を出力する能力制御手段（３）と
、この能力制御手段（３）からの能力制御指令により選
ばれたステップ能力が圧橢機の停止り操作を行なって得
られる］１ヒ力のときは前記温゛曵＋ｌＡＩ　１ｔＩＪ
手段１２）・／）設定１１′。１１県帯誠を前記第２帯
域に選定し、それ以外のステップ能力のときは前記第１
帯域に選定ずろ（Ｊ−１蕾手段（！１１とから能力制御
装置を構１戎し７とものであり、汁１：Ｉｉ１機の停止
操作を行なって得られる能力が指定されると設定温ＩＷ
帯域（ディファレンシＶル）を通常よりも広くとって頻
繁な発停か生じないようにする一万、それ以外のステッ
プ能力ではティファレンシャルを小さくとって温度ｉｆ
＋’ｌイ！、１１１ノ：と狭＜−４°−ることが可能と
なり、ここに１シＴ　Ｊｉ；ＩＩ・／）　ｌ目的は達成
される。

以下、本発明の」実施例（こ−）いて添イ（］１図り参
照しなから詳７刑に説明する。

第１図は本発明の１実施例に係る冷暖房機の冷凍回路図
であって、この冷暖房４幾は室（・」ユニット（工、Ｕ
）と室外ユニット（０，Ｕ）とからなる分離構造である
。

室内ユニット（工、Ｕ）には圧縮機を構Ｉ戊ｆ６２台の
圧縮機要素（Ｊ−Ａ）、（ＩＢ）それぞれに′ｌｌシ、
て冷凍回路か設（Ｊられ、圧縮機要素（、ｌＡ）にズリ
してｅユ四路切換弁（９Ａ）と、アキュムレ〜り（ＬＵ
Ａ）と、受液器（１４Ａ）と、逆止弁（１６Ａ）を並列
に備えた冷房用膨張弁（１５Ａ　）と、室内コイル（１
７Ａ）とを、岨み合わせており、圧縮機要素（」Ｂ）に
対しては、四路切換弁（９Ｂ’）と、アキュムレータ（
Ｊ、ＯＢ）と、受液器（１ΦＢ）と、逆止弁（１６Ｂ　
）を並列に備えた冷房用膨張弁Ｃｌ５Ｂ）と、室内コイ
ル（１７Ｂ）とを組み合わせている。

室内コイル（１７Ａ＋、（１７Ｂ）は室内ファン（′加
）か起生する正気流東中１と前後に配置せしめている。

圧縮機要素ＣＩＡ’）、（ｌ１３）は段階的に圧縮谷側
を制御し得る容量制御型であって、１００％能力→５０
％能力→Ｕ％能力の３段階番こ制画用りしな圧縮ｉ幾を
２台使用して下記第１表に示す如き第１ステツプ乃至第
６ステツプの６段階の能力を圧縮１幾螢体として圧力し
肖るよう形成している。

第１表 ステップＮＯ圧縮機の能力（％）　　　　ＥＫ：Ｒ１１
ｏｏ±ｔｏｏ　　　　　１．００ ２　　　　　　　５（Ｊ　＋　、ＬＯＯ１，１（１ａ　
　　　　　　　５０＋　　５０　　　　１．２０４　　
　　　１００＋（Ｊ　　　　　１．ＵＯ５５０−４−０
１，２０ ６０＋　　　Ｏ− 次に室外ユニット（○劃）は圧縮機誓系（ＩＡ）に対し
ては、至外コイルＣ」。ＩＡ）と、逆止弁（１３Ａ）を
並列に備えた暖房用膨張弁（１２Ａ）と、ファン（１９
Ａ）とを有し、また、圧縮機要素（ＩＢ）ｉこ対してｒ
よ室夕１コイルｒｌ、ＩＢ）と、逆止弁（Ｊ、３Ｂ　）
と５］し列にＩＪえた暖房用膨張弁（Ｊ、’２Ｂ）とフ
ァン（１９Ｂ’ｌとをイイして、それぞれの系統を１反
管及びガス賞によって室１・ｊユニット目、Ｕ）の対応
−１−る系統ζこ接、続することにより、２経路のＦ５
Ｊ逆冷凍→ノ−イクルか横１戎される。

かくして冷房ｊ報時Ｇ址第１区口こ謔いて冷媒が実線矢
示方間に流Ｔ止して、室外コ・ｆル（１１Δ）、（ｌＪ
、Ｂ’）がＭｓ′器トシテ、室内−ｒ　イ／ｌ／　（Ｊ
、７Ａ）、（１７Ｂ）ｉｆｉ　ａ　発器として夫々作用
し、暖房・巣転１１づ、冷媒か破諌矢示方回に流通して
、室外コイル（１，１，Ａ）、（ｌＬＢ）か蒸発器とし
て、室内コイル（１７Ａ）、（１，７Ｂ）か凝縮器とし
て夫々作用するも／）である。

前述した６段１皆の［Ｊレカｉｌｊ、ｌ　？１ｌｌｌを
行なうための装帥は第２図にブロック示した通りである
か、空気調和用基準温度、例えば吹出空気温度を検出し
て負イυこ応じた信号を発信する温度調節手段（温度調
節器と称す）＋２１　、能力制御手段（３１，切替手段
（４）力・ら構成されている。

温度調節器（２）（ばその１例を第３１刈に概要示して
いるが、温度設定値が夫々異なる３個のナーモスタット
■、■、■を吹出空気温度検出要素として有し、例えば
暖房の場合を例にとると、高湿段勺−−モ■はオフから
オンへの転換点が５０’Ｃ、オンからオフへの転換点が
４９．５°Ｃ（ディファレンシャル０．５’Ｃ）であり
、中温段サーモ■はオフからオンへの転換点が４５．５
°Ｃ、オンからオフへの転換点か４（５℃　（ディファ
レンシャル０．５“Ｃ）であり、また低温段サーモ■ぐ
よオフからオンへの転換点力Ｓ４＋４℃、オンからオフ
への転換点か小：う５ｃ　　（ディファレンシャル０．
５°Ｃ）であって、各サーそのオン−オフ信号の組み合
わせにより、ホールド信号。

アンロード信号及びロード４ｇ号を→ノーーモ■、■。

■に連絡する出力部から発するようになってし）る。

その１易吟、サーモ■とサーモ■と・ど選こして」・１
帯域の設定温７１１に、サーモ■とサーモ■とを選定し
て第２帯域の設定温度にＣるも１ノ）であ゛つて、下記
第２表の如く夫々信号が出される。

、第２表 このように温度調量器＋２１（Ｉ′ｉ所定ｌ晶度差を有
するオｌ帯域と、該第１帯域を包含した大きい献ｆ’ｔ
　４・ｋｌ」する第２帯域とに切鹸えｉ」能となつでい
る。

次に？＋ｇ力Ｎｊ’ｌ　＜ａ手段（３）はＯＲ回路・−
トランジスタとを組合わせた電子回路からなるクロック
パルス回路、該クロックパルス回路から例えば３分ｊ分
の周期でタロツクパルスが発信される度に１ｉＩＳ記温
度調節器（２］・ｂ発信々号を受けてこの信号の種別に
よって３種の１指力制御指令を圧縮機容量制御系に出力
する出力部からなっており、この出力部は温度調節器（
２）の発信４号がボールド信号であれば現に運転中のス
テップ能力を１呆持する能力制御指令を出力する一万、
ロード信号あるいはアンロード信号であれば、現に運転
中のステップ目１北力に最も近くて高いかあるいは低い
ステップ能力に切替えるだめの能力制御指令を出力する
よう構成している。

−万、切替手段（４１は、前記能力制御手段（３）によ
って選ばれたステップ能力を判別して、このステップ能
力が圧縮機の停止操作すなわち部分停止と全部停止とが
あるが特に全部停止の操作を行なうことによって得られ
る能力（第１表においてステップ（６）の能力）のとき
には、前記温度調節手段１２）の設定温度帯域をディフ
ァレンシャルが大きい万（６，５’ｃ）の第２帯域Ｇご
選定し、それ以外のステップ能力（第１表において（１
）〜（５）の能力）のときはディファレンシャルが小さ
い方（５℃　）のオ］帯域に選定する如き切替指令出力
を発し得るよう形成している。

上述の構成を有する能力制御装置（は次の如き要領によ
り作動されるもｑ）であり、以ド暖房運転を例にとって
説明する。

図示しない温調スイッチを投入し運上開始すると、温度
調節器（２）が検出した空気調和用基準温度が設定温度
帯域外の低い温度であるために、例えば３分毎に能力制
御手段（３）から出されろロード信号を受目て低い汀の
ステップ能力からＪ。段ずつ逓増するステップ能力制御
か成され、１）１ｊ記展準（品度か設７．Ｆ’　７ｍ度
帯域ビ柑こ維持されるよう多段階能力制御が行なわイ′
しる。

この能力制イｄｌｌ連甲ムのＩ祭に能力側１４１−Ｊ＝
段（３）からの能力制？ＩＦ１１指令によって選ばＴ’
ｔ　’ｙｊステップ能力を、その都度切ｅ　手段（４）
か判別■して圧縮機の全停を行なって得られる能カリ、
外のときには、温度調節器（２）にお（Ｊるサーモスタ
ットの■と■とを選択Ｌ（第２表参照）◎、圧縮機の全
停を行なう能力・ｌ）ときに１１より−モスタットの■
と■と哲選択しく第２表参照）＠′、温ＩＷ週山）器（
２１をオ」−帯域あるいは第２帯域に設定温度帯域をｌ
、ＩＩ替える。

このようにして設定温度帯域の切替選択が成された後、
能力制御手段（３）は３分経過後に空気調和用基準温度
の状態によって出される温度調節器（２）の発信４号が
伺であるかを判別しθ、これがホールド信号であれば現
在のステップ能力を保持する出力を発せしめて、伏の３
分経過後の信号発信に備えしめる。

一万、ロード信号であれば能力制御手段（３）ＵＱのＯ
の容量逓増制御側に作動させ、逆に１ンロ−ド信号であ
れば○′の′■′の容量逓増制御側に作動させる。

かくしてステップ能力制御が成されるが、圧縮機が全て
停止した第６ステツプとその１段」二の第５ステツプと
の間は吹出空気温度の変化［１１が他のステップ間の温
度変化ｌ」に比して大きいので、このステップ間はディ
ファレンシャルを大きくして運転するようにしているの
で、圧縮機停止時の発停繰り返しを防止することが可能
である。

なお、全停の場合だけでなく部分停止を行なうことによ
っても、１段ｊ・舛りのステップ能力との間に吹出空気
温度差かｉ」成り大きくなるような場合に２いてモ全停
と同様なテイファレンシャルヲ大きくさせる制御を行な
うことか好ましい。

まブヒ、本例は、圧縮機が１台のψ気稠和機にも適用Ｃ
きることはいうまでもない。

つづいて本発明の効果をあげると伏の１ｍりである。

（イ）　圧：ｊｌＮ　機発停の操り返しが成されるおそ
イ１のあるステップ能力のときりよ、温度ｈ１＾Ｈ：：
ｂｉ’ｉ手ＩＱ　ｉ、２＋の設定温１見帯域を広い万の
第２帯域に切り者えて運転するようにしているので、圧
８１ｉ’：ｉ機の発停繰り返しを回避てき信顆性がｒｌ
ｆｉｉこ同士する。

（ロ）　圧縮機発停を伴わない刑常の運転状態てｆよ吹
出空気温度など空気調和１４１基準温度を温反新化［１
］か狭い範囲で制御でき、吹出”ｙ”：　Ａ　？ｍ段一
定化の目的に十分叶うものである。

【図面の簡単な説明】

オ］９図は本発明の」一実施例に係る空気調和機の冷凍
回路図、第２図は本発明の構成を明示するためのブロッ
ク図、第３図は本発明装置例に係る温度調節手段のサー
モ作動特性線図、第４図は本発明装置例のフローチャー
ト図、第５図は冷房時にお＆−する圧縮機ステップ能力
と吹出空気温度との関係線図、第６図は従来の空気調和
機のステップ容量制御説明図である。 ｉｌ＋・　　　圧縮］幾。 （２）　　　・温度言ＩＭ節手段。 （３）・　　能力制御手段。 （４）・　−・・切替手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数のステップ能力による多段階能力制御が可能な
   圧縮機（１）を備えた空気調和機において、設定温度帯
   域が所定温度差を有するオｌ帯域と、該オ］帯域を包含
   した大きい温度差を有する第２帯域とに切替え可能であ
   って、検出した空気調和用基準温度が前記設定温度帯域
   内のときはホールドる温度調和手段（２）と、所定周期
   毎に前記温度調節手段（２）の発信４号を受信してこの
   信号がホールド伯母であるときは、現に運転中のステッ
   プ能力を保持する能力制御指令を出力する一万、ロード
   信号あるいはアンロード信号であるときは、最も近くて
   高いかあるいは低いステップ能力に切替える能力制御指
   令を出力する能力制御手段（３）と、この能力制御手段
   （３）からの１ルカ制御指令により選ばれたステップ能
   力が圧縮機の停止操作を行なって得られるｉに力のとき
   （ｌｉ前記温度調節手段（２）の設定ｌｔ度帯域を前記
   第２帯域に選定し、それ以外のステップ能力のときは前
   記第１帯域に選定する切替手段（４）とからなることを
   特徴とする荒気調和機の能力制御装置。