JPS62225856A

JPS62225856A - 空気調和機

Info

Publication number: JPS62225856A
Application number: JP61067167A
Authority: JP
Inventors: 森山　一広
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-10-03

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、一台の室外ユニットと複数台の室内ユニッ
トからなり、しかも冷、＠房を可能とするマルチタイプ
およびヒートポンプ式の空気調和機に関する。

（従来の技術）空気調和機にあっては、第５図に示すように、一台の室
外ユニットＡと複数台の室内ユニットＢからなり、しか
も複−敗の部屋の冷、ｌＩｉ房を可能とするマルチタイ
プおよびヒートポンプ式の空気調和機がある。

すなわち、室外ユニットＡに能力可変圧縮機。

四方弁、全外熱交換器、減圧装置などを備え、各室内ユ
ニットＢに室内熱交換器を備えている。そして、能力可
変圧縮機、四方弁、室外熱交換器。

減圧装置、および各室内熱交換器の並列体などを順次連
通し、ヒートポンプ式冷凍サイクルを構成している。な
お、室外ユニットＡには能力可変圧縮機に駆動電力を供
給するインバータ回路を搭伐している。

このような空気調和機においては、暖房運転時、室内ユ
ニットＢの運転台数の変化などによってしばしば過負荷
状態が生じる。この過負荷状態は圧縮機の寿命に悪影響
を与えることは勿論、高圧側圧力の上昇を招いて伯の冷
凍サイクル機器の寿命にも悪影響を与える。

そこで、従来、暖房運転時に過負荷状態が生じると、室
外ファンの運転を停止するとともに、・インバータ回路
の出力周波数を下げ、この二種類のレリース制御を同時
に実行することによって過負荷状態を解除するようにし
たものがある。なお、この二種類のレリース制御だけで
は十分な効果が得られない場合があり、それに対処して
ざらにもう一種類のレリース制御、たとえば圧縮機の吐
出冷媒の一部を吸込側にバイパスするレリース制御を同
時に実行するようにしたものもある。

（発明が解決しようとする問題点）ただし、上記レリース制御のうち、インバータ回路の出
力周波数を下げるレリース制御は、出力周波数を過負荷
状態が解除するまで連続的に下げていくものであり、こ
のため出力周波数が所定の最低周波数Ｆｍ１ｎに達する
ことがある。そうなると、暖房能力不足となり、室内温
度が著しく低下して室内の人が肌寒さを感じてしまう。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、室内の人に不快感を与えるこ
となく、過負荷状態を迅速に解除することができ、さら
には高圧側圧力の上昇を抑えることができ、これにより
圧縮機を始めとする冷凍サイクル機器の寿命を大幅に向
上することができる信頼性にすぐれた空気調和機を提供
することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）能力可変圧縮機、四方弁、Ｖ外熱交換器、減圧装置、お
よび複数の室内熱交換器の並列体などを順次連通してな
るヒートポンプ式冷凍サイクルと、前記圧縮機に駆動電
力を供給するインバータ回路と、前記圧縮機の吐出冷媒
を吸込側ヘバイパスするバイパスサイクルと、このバイ
パスサイクルに設けた開閉弁と、暖房過負荷時、前記室
外熱交換器の近傍の室外ファンの運転を停止するレリー
ス制御手段と、暖房過負荷時、前記開閉弁を開放するレ
リース制御手段と、暖房過負荷時、前記インバータ回路
の出力周波数を所定時間ごとに一定値ずつ低下するレリ
ース制御手段とからなる。

（作用）暖房運転時、過負荷状態になると、室外ファンの運転が
停止し、圧縮機の吐出冷媒が吸込側にバイパスし、さら
にインバータ回路の出力周波数が一定値だけ下がる。こ
うして、三種類のレリース制御が同時に実行されること
により、過負荷状態が解除し、かつ高圧側圧力の上昇が
抑制される。

ただし、過負荷状態がなかなか解除しないこともあり、
その場合には過負荷状態が解除するまでインバータ回路
の出力周波数が所定時間ごとに一定値ずつ下がっていく
。

（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。

第２図に示すように、能力可変圧縮Ｉ１１　、四方弁２
．室外熱交換器３．減圧装置たとえば膨張弁４とバイパ
スキャピラリチューブ５との並列体。

液側開閉弁（電磁開閉弁）１１．室内熱交換器１２゜ガ
ス側開閉弁（電磁開閉弁）１３などを順次連通し、ヒー
トポンプ式冷凍サイクルを構成する。ざらに、液側開閉
弁１１．室内熱交換器１２．ガス側開閉弁１３の直列体
に対し、液側開閉弁〈電磁開閉弁）２１゜室内熱交換器
２２．ガス側開閉弁（電磁開閉弁）２３の直列体を並列
に接続する。つまり、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、暖房運転時は四
方弁２を切換作動すること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する。

そして、暖房サイクル時に圧縮機１の吐出冷媒を吸込側
にバイパスするバイパスサイクル６を設け、このバイパ
スサイクル６に電磁開閉弁７を挿接する。また、膨張弁
４の感温筒４ａを圧縮ｔ１１のサクションラインに取付
ける。

さらに、室外熱交換器３の近傍に室外ファン８を配設し
、室内熱交換器１２．２２の近傍にそれぞれ室内ファン
１４．２４を配設する。

すなわち、圧縮１！１１　、四方弁２．室外熱交換器３
、膨張弁４．バイパスキャピラリチューブ５゜バイパス
サイクル６、電磁開閉弁７．室外ファン８などで室外ユ
ニットＡを構成する。また、電磁開閉弁１１．１３およ
び室内熱交換器１２などで室内ユツトＢ１を構成し、電
Ｉｉ開閉弁２１．２３および室内熱交換器２２などで室
内ユツトＢ２を構成する。

第１図は制卸回路である。

室外ユニットＡは、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路などからなる室外制御部３０を有し、この室外制
御部３０に熱交温度センサ３１、四方弁２、空外ファン
モータ８Ｍ、インバータ回路３２を接続している。ここ
で、熱交温度センサ３１は、室外熱交換器３の温度を検
知するものである。インバータ回路３２は、商用交流電
源３３の出力を直流に変換し、それを室外制御部３０か
らの指令に応じたスイッチングにより所定周波数（およ
び電圧）の三相交流電力に変換し、出力するものである
。しかして、インバータ回路３２の出力端に圧縮機モー
タ１Ｍを接続する。そして、電源３３とインバータ回路
３２の入力端との間の接続ラインに電流トランス３４を
設け、インバータ回路３２の出力端と圧縮機モータ　１
Ｍとの間の接続ラインに電流トランス３５を設け、これ
ら電流トランス３４．３５の両端をそれぞれ室外制御部
３０に接続する。

室内ユニットＢ１は、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路などからなる室内制御部１０を有し、この室内
制御部１０に操作部１５、室内温度センサ１６、熱交温
度センサ１７、室内ファンモータ１４〜１、開閉弁１１
．１３を接続している。ここで、熱交温度センサ１７は
、室内熱交換器１２の温度を検知するものである。

室内ユニットＢ２は、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路などからなる室内制御部２ｏを有し、この室内
制御部２０に操作部２５、室内温度センサ２６、熱交温
度センサ２７、室内ファンモータ２４　Ｍ、開閉弁２１
．２３を接続している。ここで、熱交温度センサ２７は
、室内熱交換器２２の温度を検知するものである。

しかして、室内制御部１０．２０から上記室外制御部３
０に対し、情報転送用のシリアル信号ライン１８゜２８
をそれぞれ設ける。

つぎに、上記のような構成において第３図および第４因
を参照しながら動作を説明する。

暖房運転時、室内制御部１０は、室内温度センサ１６で
室内温度を検知し、その検知温度と設定温度との比較に
より開閉弁１１．１３を開閉制御する。同時に、熱交温
度センサ１７の検知温度（室内熱交換器１２の温度）Ｔ
ｃを監視する。

室内制御部２０は、室内温度センサ２６で室内温度を検
知し、その検知温度と設定温度との比較により開閉弁２
１．２３を開閉制御する。同時に、熱交温度センサ２７
の検知温度（室内熱交換器２２の温度）Ｔｃを監視する
。

一方、室外制御部３０は、電流トランス３４の検知電流
（インバータ回路３２への入力電流）１１、および電流
トランス３５の検知電流（圧縮機モータ１Ｍへの入力電
流）１２をそれぞれ監視する。

しかして、いま、室内熱交換器１２の温度Ｔｃが予め定
めたレリース点に達すると、つまり過負荷状態になると
、室内制御部１０から室外制御部３０にレリース指令が
転送される。室外制御部３０は、レリース指令に応答し
て室外ファン８の運転を停止し、開閉弁７を開放し、ざ
らにインバータ回路３２の出力周波数Ｆを一定値だけ下
げる。

室外ファン８の運転が停止すると、低圧側圧力が低下し
、その影響で高圧側圧力が低下する。開閉弁７が開放す
ると、圧縮機１の吐出冷媒の一部がバイパスサイクル６
を通って吸込側にバイパスし、冷媒循環ｊが減少する。

インバータ回路３２の出力周波数Ｆが一定値だけ下がる
と、圧縮機１の能力が所定値だけ低減する。

こうして、三種類のレリース制御の同時実行がなされる
ことにより、圧縮ｌｌ１１にかかる負荷が軽減し、かつ
高圧側圧力の上昇が抑制される。これにより、室内熱交
換器１２の温ＩＴｃが予め定めた復帰点まで低下すると
、室外制御部３０は室外ファン８の運転を再開し、開閉
弁７を閉成し、さらにインバータ回路３２の出力周波数
Ｆを徐々に上げていく。

ただし、温度Ｔｃかなかなか復帰点に達しないこともあ
る。この場合、室外制御部３０は、温度ＴＣが復帰点に
達するまで、所定時ｒｆ！Ａｔごとにインバータ回路３
２の出力周波数Ｆを一定値ずつ下げていく（第４図）。

こうして、温度Ｔｃが復帰点に達したら、上記同様に室
外ファン８の運転を再開し、開閉弁７を閉成し、さらに
インバータ回路３２の出力周波数を徐々に上げていく。

この場合、室内熱交換器の温度Ｔｃの変化に基づく過負
荷状態を例に上げて説明したが、インバータ回路３２へ
の入力電流１１の変化に基づく過負荷状態、あるいはイ
ンバータ回路３２から圧縮機モータ　１Ｍに流れる電流
Ｉ２の変化に基づく過負荷状態に対しても同様の制御を
行なう。

このように、暖房過負荷時、三種類のレリース制御を同
時に実行するようにしたので、十分なレリース効果を得
ることができ、過負荷状態を迅速に解除することができ
、ざらには高圧側圧力の上昇を抑制することができる。

よって、圧縮機１を始めとする冷凍サイクル機器の寿命
を大幅に向上することができる。特に、インバータ回路
３２の出力周波数Ｆを所定時間ｔごとに一定値ずつ下げ
るようにしたので、暖房能力不足に至ることがなく、よ
って室内温度の著しい低下を防ぐことができ、室内の人
に肌寒さなどの不快感を与えることがない。

なお、上記実施例では、室内熱交換器の温度ＴＯがレリ
ース点に達した場合の制御のみについて説明したが、イ
ンバータ回路３２への入力電流１１がレリース点に達し
た場合、あるいは圧縮機モータ　１Ｍへの入力電流■２
がレリース点に達した場合についても同様の制御を行な
う。また、上記実施例では室内ユニットが二台ある場合
について説明したが、王台、四台、あるいはそれ以上あ
る場合についても同様に実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、室内の人に不快感
を与えることなく、過負荷状態を迅゛速に解除すること
ができ、さらには高圧側圧力の上昇を抑えることができ
、これにより圧縮機を始めとする冷凍サイクル機器の寿
命を大幅に向上することができる信頼性にすぐれた空気
調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における制御回路の構成を
示す図、第２図は同実施例における冷凍サイクルの構成
を示す図、第３図および第４図はそれぞれ同実施例の動
作を説明するためのタイムチャート、第５図は空気調和
機の一例を概略的に示す図である。１・・・能力可変圧縮機、３・・・室外熱交換器、６・
・・バイパスサイクル、７・・・電磁開閉弁、８・・・
室外ファン、１２．２２・・・室内熱交換器、１０．２
０・・・室内制御部、３０・・・室外制御部、３２・・
・インバータ回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、お
よび複数の室内熱交換器の並列体を順次連通してなるヒ
ートポンプ式冷凍サイクルと、前記圧縮機に駆動電力を
供給するインバータ回路と、前記圧縮機の吐出冷媒の一
部を吸込側へバイパスするバイパスサイクルと、このバ
イパスサイクルに設けた開閉弁と、暖房過負荷時、前記
室外熱交換器の近傍の室外ファンの運転を停止するレリ
ース制御手段と、暖房過負荷時、前記開閉弁を開放する
レリース制御手段と、暖房過負荷時、前記インバータ回
路の出力周波数を所定時間ごとに一定値ずつ下げるレリ
ース制御手段とを具備したことを特徴とする空気調和機
。