JPS6321435A - 空気調和装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ａ数の圧縮機をＭする空気調和装置におい
て、いわゆる片肺運転の時間が一定時間を越えれば、強
制的に圧縮＋ａ　ｔローテーションするように運転制御
を行う空気調和装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の空気調和装置の構成を示す図である。こ
の第５図において、１は互いに独立する２台の圧縮機２
ａ、２ｂ、非利用側熱交換器３ａ。

３ｂ、絞り装置４ａ、４ｂおよび利用側熱変換器５ａ　
、５ｂにより構成された互いに独立した冷凍サイクルＡ
、Ｂを有する空気調和装置であり、非利用側熱変換器３
ａ、３ｂには送風機６０ａ、６０ｂにより空気が取ジ入
れられる。

また、利用側熱交換器５ａ、５ｂには、空調用循環水の
流入・流出を行うための流入管６および流出管７が並列
に接続されており、各利用側熱交換器５ａ、５ｂに空調
用循環水が取ジ入れられる。

８は流入管６の最上流部に感温部８ａが設けられた各量
制御全行うための１１度検出装置、７は流出口である。

なお、図中実線矢印は冷媒の流れ方向を、破線矢印は熱
媒の流れ方向を示す。

次に、動作について説明する。圧縮機２ａ、２ｂより吐
出された高圧ガス冷媒は、非利用側熱交換器３ａ、３ｂ
に導かれ、送風＠５　Ｑ　ａ　、　６０　ｂにより取り
入れられた空気に放熱して凝縮し、絞り装置４ａ、４ｂ
にて減圧され、利用側熱交換器５ａ、５ｂに導かれ、蒸
発するとともに、利用側熱交換器５ａ、５ｂｅ流通する
空気調和用循環水（以下冷水という）を冷却し、圧縮機
２ａ、２ｂに戻るという周知の冷凍サイクルを構成して
いる。

また、冷水の流入口６および流出ロアには、冷水循環ポ
ンプおよび室内ファンコイルユニットが水配管（以上図
示せず）によって接続されており、利用側熱９．換器５
ａ；５ｂによフ供給される冷水によって室内の冷房を行
う。

さらに、冷水流入管６に感温部８ａを設けである温度検
出装置８は、冷水入口温度つまり、室内ファンコイルユ
ニット通過後の冷水温度に応じて圧縮機２ａ、２ｂの発
停を制御し、常時負荷に見合った冷水を供給するための
ものである。

第６図は、前記温度検出装置８の作動温度特性および空
気調和装置１の運転状態を示すものであり、温度検出装
置ｉｔ８は互いに独立する２個の接点を肩する２ステツ
プ形サーモとしている。

つまり、その設定温度をたとえば高温細切温度を１１．
５℃、高温側入温匿を１３℃、低温側切温度を１０℃、
低温何人温度を１３℃としており、圧縮機２ａは高温側
接点により、圧縮機２ｂは低温側接点により発停が制御
されている。

したがって、室内ファンコイルユニット側における冷房
負荷が減少した場合には、冷水入口温度は室内からの採
熱量が小さくなるために低下し、その温度が高温側切温
既の１１．５℃に達すると、圧縮機２ａの運転は停止し
、冷房負荷は圧縮機２ｂのみの運転によって補われる。

さらに、冷房負荷が減少した場合には、冷水入口温度が
さらに低下し、低温側切温度の１０℃に達すると、圧縮
機２ｂの運転も停止し、空気調和装置１の運転は完全に
停止し、冷房負荷の増大を待機することになる。

その後、冷房負荷が増大すると、温度検出装置へ　　８
の感温部を設けである冷水流入口６における冷水入口温
度は上昇し、その温度が低温何人温度の１３℃に達する
と、圧縮Ｍ２ｂが起動し、冷水を冷却し始める。

さらに、冷房負荷が増大すると、冷水入口温度が上昇し
、冷水入口温度が扁温側入ｖｉＡ度の１４．５℃に達す
ると、圧縮機２ａも起動し、空気調和装置１は１００％
負荷にて運転する。

また、冷房負荷が５０％程度の状態が継続されると第７
図のように、冷水入口温度が上昇することなく、高温側
接点に制御される圧縮＠２ａは停止を続行する。

なお、前述は説明＋＋ｍ略化するために冷房負荷が減少
または増大の一方向に変化する場合について述べたが、
途中で随時１同が変わる場合でも２台の圧縮機２ａ、２
ｂは温度検出装置８により制御されることは説明するま
でもない。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の空気調和装置は以上のように、高温側接点、低温
側接点の双方が所定の大切温度差（大温度−（マイナス
）切温度、前述の場合には３℃）ｆｔ”ｆｆした温度検
出装［８ｔ−使用して量制御しているため、冷房負荷が
５０％程度の場合に低温側切温度と高温個人温度の間で
は、高温ｉｉ（！Ｉ接点に制御される圧縮機２ａは停止
を続行する。

したがって、この場合には、第７図に示すごとく、空気
調和装置１の冷水出口温度は約８℃〜１２℃になって冷
房負荷とバランスし、片方の圧縮機のみが長時間にわた
υ運転全継続する。

たとえば、圧縮機全数が停止したときに容量制御する圧
縮機にローテーションを実施する機能などを備えている
場合においても、運転時間にアンバランスが生じ、圧縮
機の寿命に差が出るといった弊害を有している、 この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、空気調和負荷に応じて適正に容量制御を行いかつ
複数個の圧縮機の運転時間を平均化させた寿命の長い突
気調和装置を得ることを目的とする〇 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る突気調和装置は、利用側熱交換器の循環
水温度を検出する温度検出器の出力があらかじめ決めら
れた所定のｍ度に相当する信号レベルに達すると出力信
号を発生する圧縮機運転・停止水温判定手段と、この圧
縮機運転・停止水温判定手段から発生する出力信号が供
給されたときこの出力信号に基づき４ｉ数の圧縮機の中
から運転または停止させる圧縮機を選択する運転停止圧
縮機選択手段と、この運転・停止圧縮機選択手段から発
生する信号に基づき圧縮機の連続運転時間全計測する圧
縮機運転時間計測手段と、この計測された連続運転時間
が一定以上になると運転中の圧縮機と停止中の圧縮機全
父替させる信号を発生する運転圧縮機交替時間判定手段
と、運転停止圧縮機選択手段から発生する出力信号に基
づき圧縮域に起動させる複数の圧縮機運転停止平波とを
設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、温度検出器から発生する温度検出
信号が予め設定された温度に相当する信号レベルに達し
たとき、圧縮機運転・停止水温判定手取から発生する出
力信号に基づき、運転・停止圧縮機選択手段が停止させ
る圧縮機を選択し、選択した方の圧縮機運転・停止手段
が圧縮機の運転を停止させ、容量制＃をするとともに、
運転・停止圧縮様選択手段から発生する出力１Ｍ号に基
づき、圧ｍ機運転時間計測手段が容量制御開始時からの
圧縮機の運転時間を計測し、計測した時間が運転圧縮機
交替時間判定手段に出力され、この時間が予め設定され
た時間に達すると、運転圧縮機交替時間判定手段から発
生する出力信号に基づき運転・停止圧縮機選択手段が停
止中の圧縮機と運転中の圧縮機を交替させるように作用
し、圧縮機運転・停止手段が圧ｌｄ機を運転および停止
させるように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の空気゛調和装置の実施例について図面
に基づき説明する。第１図はこの発明の一実施例を示す
突気調和装置の全体構成図である。

この実施例の冷凍サイクル側は従来の実施例と同様であ
るが、図から明らかなように、制御の部分が以下のよう
に構成されている。

９は利用側熱交換器５ａ、５ｂの訛入管６に設けられて
入口水１Ａ度を検出し、この入口水濃度に応じ比出力信
号を発生する温度検出器、ｌＯは圧縮機運転・停止水温
判定手取であり、上記温度検出器９から発生する温度検
出信号が、予め設定された温度に相当するレベルに達し
たとき、出力信号を発生するものである。

この圧縮機運転・停止水温判定手段１０から発生する出
力信号に基づき、運転停止圧縮機選択子設置１は複数の
圧縮機中より運転あるいは停止させる圧縮機を選択して
出力信号を発生するようになっている。

この運転・停止圧縮機選択手段１１から発生する出力信
号に基づき、圧縮機運転停止手段１２ａ。

１２ｂはそれぞれ圧縮機２ａ、２ｂを停止または起動さ
せるようにしている。

上記運転・停止圧縮機選択手段置１から発生する信号に
基づき、圧縮機運転時間計測手段１３は容量制御開始時
よりの運転継続圧縮機の運転時間を計測し、計測した時
間を出力として発生するようになっている。

この圧縮機運転時間計測手段１３より出力される時間１
５号を受けて、運転圧縮様交替時間判定手段１４は圧縮
機連続運転時間が予め設定された時間に達すると出力信
号を発生して運転・停止圧縮機選択手段１１に出力する
ようになっている。

第２図は第１図に示す空気調和装置の電気接、続を示す
回路図である。図中、１８は制御装置１７内のマイクロ
コンピュータであり、このマイクロコンピュータ１７？
ｉＣＰＵＩ　９．　メ％す２０．入力回路２１、出力回
路２２を再している。

また、電源＋Ｖとアース間に抵抗２４と温度検出器９と
の直列回路が接続されており、この抵抗２４と温度検出
器９との接続点はＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換
器２５の入力端に接続されている。こめＡ／Ｄ変換器２
５の出力は入力回路２１に入力されるようになっている
。

電源＋■とアース間には、抵抗２７と運転スイッチ２９
との直列回路と、抵抗２８と圧縮機の保護装置３０との
直列回路が接続されている。この抵抗２７と運転スイッ
チ２９との接続点および抵抗２８との接続点はそれぞれ
入力回路２１に接続されている。

上記出力回路２２の出力はＡ系統、Ｂ系統の圧縮機運転
・停止手段１２ａ、１２ｂのトランジスタ３．３　ａ　
、　３３　ｂのペースにそれぞれ抵抗３４ａ。

３４ｂを介して供給するようにしている、この両トラン
ジスタ３３ａ　、３３ｂのエミッタはアースされ、コレ
クタは補助リレー３１ａ、３１ｂを介して′屯源十Ｖに
接続されている。この補助リレー３１ａ、３１ｂの接点
３１ａａ、３１ｂｂはそれぞれ端子３２ａ、３２ｂＫ接
続されている６次に上記実施例の動作ｆｔ第３図、第４
図を参照しながら説明する。第３図はマイクロコンピュ
ータ１８のメモリ２０に記憶された空気調和装置のプロ
グラムを示すフローチャート、第４図はこの発明による
空気調和装置の運転特性線図でちる。

まず、運転スイッチ２９を閉にすると、そのオン信号が
入力回路２１に入力され、第３図に示すステップ３６が
実行され、次にステップ３７．３８の水温の運転条件で
あるか否かの判定を開始する。

この判定は設定水温に対して温度検出器９の検出した入
口水温ＴＩがたとえば３℃以上高いかどうかの判定を下
すもので、ステップ３７は低温側設定水温Ｔｓｌに対し
て３　ｄｅｇ以上入口水温ＴＩが高ければｒＹＥｓＪと
なってステップ３８に移る。

このステップ３８は高温側設定水温Ｔｓｈに対して、３
　ｄｅｇ以上入口水温Ｔ、が高ければｒＹＥｓＪの判定
を下すものである。

この判定では、温度検出器９によって検出された利用側
熱交換器５ａ、５ｂの入口水＠は、％変換器２５により
デジタル化されて入力回路２１に入力される。

次に、ステップ３７にて判定された結果に基づいて、判
定がｒＮＯＪとなった場合は、ステップ４１へ進み、ス
テップ３８，３９．４０ｕ実行されなイタメ、圧Ａｌｌ
ｆ機２　ａ　、　２　ｂは始動されず、ステップ４１〜
５１を実行し、再度ステップ３７が実行され、判定がｒ
ＹＥｓＪになるまで判定を繰り返す。

ｒＹＥｓＪとなればステップ３８に進む。

このステップ３８では、判定がｒＮＯＪとなった場合は
ステップ４ｏに進む。ｒＹＥｓＪとなればステップ３９
に進み、このときの高温側設定水温により制御される圧
縮機（以下高温側圧縮機）に対し、出力回路２２より出
力が出て、′ｆＣとえばＡ系統が高温側であれば、トラ
ンジスタ３３ａ’ｉオンし、補助リレー３１ａが励磁さ
れて、接点３１ａａが閉じ、端子３２ａよフＡ系統の圧
縮機用電磁開閉器（図示せず〕に信号が出方されて圧縮
機２ａおよび圧縮機２ａに連動した送風機６０ａが運転
全開始する。

次に、ステップ４０では、上記ステップ３９と同様に、
低温側設定水温により制御される圧縮機（以下低温側圧
縮機）、たとえばＢ系統の圧縮機および送風機６０ｂが
運転を開始し、第４図のＷ点で示されるように、出口水
温の低下が始まる。

次に、ステップ４１では、圧縮機２ａ、２ｂＫ異常がな
いかどうかの判定が行なわれ、万一異常の判定が行なわ
れると、ステップ４２に進み、出力回路２２よりの出力
がなくなり、補助リレー３１２．３１ｂが消勢され、圧
縮機２ａ　、２ｂおよび送風機６０ａ　、６０ｂが停止
する。また、圧縮機２ａ　、２ｂが運転していない場合
は運転が禁止される。異常有無の判定は、異常検出器３
ｏの信号が入力回路２１に入力され、ＣＰＵＩ　９にて
行なわれる・。

次いで、ステップ４３においては、温度検出器９により
検出された入口水温ＴＩと、設定され次高温側設定水温
ＴｓｈがＴ、≦Ｔｓｈであるかどうかが判定され、Ｔ、
≦Ｔｓｈでなければ、ステップ４４〜５゜は実行せず、
ステップ５１に進む。

第４図のＡ点からＢ点の間がＴ、≦Ｔｓｈの領域であり
、この間圧縮機２ａ　、２ｂは運転を継続し、窒調用循
環水の温度を低下させている。

ステップ４３において、ＴＩ≦Ｔｓｈと判定すれば、ス
テップ４４に進み高温側圧縮機、たとえばＡ系統圧縮機
２ａが運転中であるかどうかの判定が行なわれ、運転し
ていなければ、ステップ４７へ進む。

また、運転中であれば、Ａ系統の圧縮機２ａの停止条件
となっているため、ステップ４５が実行され、出力回路
２２よりの出力がなくなり、ひいては圧縮機２ａと送風
機６０ａは停止する。

さらに、停止直後よりマイクロコンピュータ１８のＣＰ
ＵＩ　９にて低圧側圧縮機、たとえばＢ系統の圧縮機２
ｂの運転時間の計測を開始し、メモリ２０内に時間が積
算される。

第４図Ｂ点が圧縮機２ａが停止した点であり、入口水温
が設定水温１１．５℃に達したことにより停止したもの
である。

次に、ステップ４７については、低温側設足水温Ｔｓｌ
がＴＩ≦Ｔｓｌであるかどうかが判定され、ＴＩ≦Ｔｓ
ｌであれば、ステップ４８へと進み低温側のＢ系統の圧
縮機２ｂと送風機６０ｂは停止し、直後にステップ４９
でＢ系統の圧縮機２６の運転時間の計測を停止し、メモ
リ２０内に積算された時間をリセットし、ステップ５０
において、高温側圧縮機と低温側圧縮機の設定が振り替
り、圧縮機のローテーションが行なわれる。Ｔ、≦Ｔｓ
ｌでなければ、ステップ４８〜５０は実行されず、ステ
ップ５１に進むことになる。

ステップ５１においては、マイクロコンピュータ１８に
て計測された圧縮機運転時間Ｔｌｖｌｃが予め設定され
た時間ＴＭＳ　（たとえば２０分）に対し、ＴＭｃ≧Ｔ
Ｍｓかどうかが判定され、ＴＭＣ≧ＴＭｓでなければ、
ステップ３７に戻り、ステップ３７〜５１が繰シ返され
る。これは第、４図Ｂ点から０点の間であり、この間に
入口水温ＴＩがＴｒ＜　Ｔｓｈ　＋　３を満足していれ
ば、運転する圧縮機の状態は変化しない。

その後（たとえば２０分後）において、低温側圧縮機、
たとえばＢ系統の圧縮機２ｂが運転を継続しており、か
つ高温側圧縮機５たとえばＡ系統の圧縮機２ａが運転し
ていない条件でＴＭｃ≧ＴＭｓが判定され、ｒＹＥＳＪ
であれば、ステップ５２に進み、低温側圧縮機、たとえ
ばＢ系統の圧縮機２ｂと送風機６０ｂが、出力回路２２
よりの出力がなくなり停止する。

次に、ステップ５３に゛〔出力回路２２より出力が出て
、高温側圧縮機、たと、えばＡ系統の圧縮機２ａと送風
機６０ａを運転し、匣後にステップ５４において、低温
側圧縮機、たとえばＢ系統の圧縮機２ｂの運転時間の計
測を停止し、メモリ２０内に積算された時間がリセット
し、ステップ５４において、高温側圧縮機と低温１１１
１１圧縮機の設定が振り替り、圧縮機のローテーション
が行なわれる。

第４図Ｃ点がＢ系統の圧縮機２ｂが停止し、Ａ系統の圧
縮機２ａが運転した点であり、これにより圧縮機のロー
テーションが行なわれる。

以後、上記フローチャートにより運転・停止の動作が繰
り返され、空気調和装置としての機能を満足させる。

なお、上記実施例では、空冷式の冷房専用空気調和装置
の場合について述べたが、水冷式についても同じであり
、またヒートポンプ式空気ル４和装置においても冷房時
はもちろん、暖房時においては設定水温および水温の変
化方向を逆にすればよく、また、水温検知も利用側熱父
換器の出口側で行なっても何ら差支えるものでなく、実
施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、温度検出信号が所定以
上になると、圧縮機運転、停止水温判定手段から発生す
る出力信号に基づき、運転・停止圧縮機選択手段が停止
させる圧縮機を選択し、選択した方の圧縮機運転・停止
手段が圧縮蟹の運転を停止させ、容量制御するとともに
運転・停止圧縮機選択手段から発生する出力信号に基づ
き圧縮機運転時間計測手段が容量制御開始時からの圧縮
機の運転時間を計測し、計測した時間が運転圧縮機交替
時間判定手段に出力され、この時間が予め設定した時間
に達すると、運転圧縮機交替時間判定手段から発生する
出力信号に基づき、運転・停止圧縮機選択手段が停止中
の圧縮機と運転中の圧縮機を交替させるように作用し、
圧縮機運転・停止手段が圧縮機をｉ４転・停止させるよ
うにしたので、たとえば圧縮機２台で容量制御運転する
場合、負荷が圧縮機１台分に相当する熱量まで低下し、
バランスした場合でも従来のように片側の圧縮機が運転
を継続することなく、２台の圧縮機の運転時間が平均化
され、空気調和装置全体としての寿命が長くなるなどの
丁ぐれた効果を奏す。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和装置の一実施例の全体の構
成ヲ示すブロック図、第２図は第１図に示す空気調和装
置の電気接続を示す回路図、第３図は第２図におけるマ
イクロコンピュータの動作を示すフローチャート、第４
図は第１図に示す空気調和機の運転特性線図、第５図は
従来の空気調和装置の構成図、第６図および第７図は第
５図に示す空気調和機の運転特性線図である。 ２ａ、２ｂ・・・圧縮機、３ａ、３ｂ・・・非利用側熱
交換器、５ａ、５ｂ・・・利用側熱交換器、９・・・温
度検出器、１０・・・圧縮機運転・停止水温判定手段、
１１・・・運転・停止圧縮機選択手段、１２ａ、１２ｂ
・・・圧縮機運転・停止手段、１３・・・圧縮機運転時
間計測手段、１４・・・運転圧縮機交替時間判定手段。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代・埋入　　　　大　　岩　　増　　雄第１図 １駅、９ 第５図 手続補正書（自発） １．事件の表示　　　特願昭６１−１６４３８１号２、
発明の名称 空気調和装置 ３、補正をする者 代表者　志　岐　守　哉 ５　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６　補正の内
容 （１）本願において、明細書第４頁第１７行に記載の「
高温側大温度を１３℃」を「高温側λ温度を１４．５℃
」に訂正致します。 （２）本願図面において、第５図を別紙の通り萬正致し
ます。 ７、　添付書類の目録 （１）　　訂正図面（第５図）（写し）　　　１道具　
　上 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　冷媒を吸入し圧縮吐出する複数の圧縮機、この圧縮機
   より供給される冷媒と被熱交換流体とを熱交換させる非
   利用側熱交換器、上記圧縮機より供給される冷媒とファ
   ンコイルユニットなどの空気調和負荷装置との間で循環
   させる空調用循環水とを熱交換させる利用側熱交換器と
   からなる互いに独立した複数の冷媒サイクル、この利用
   側熱交換器の循環水温度を検出しこの循環水温度に応じ
   た出力信号を発生する温度検出器、上記温度検出器から
   発生する温度検出信号が予め決められた温度に相当する
   信号レベルに達したとき、出力信号を発生する圧縮機運
   転・停止水温判定手段、この圧縮機運転・停止水温判定
   手段から発生する出力信号が供給されたとき、出力信号
   に基づき上記複数の圧縮機の中から運転または停止させ
   る圧縮機を選択する運転・停止圧縮機選択手段と、この
   運転・停止圧縮機選択手段から発生する出力信号に基づ
   き、圧縮機の連続運転時間を計測する圧縮機運転時間計
   測手段と、この圧縮機運転時間計測手段により計測され
   た時間が一定以上になれば運転中の圧縮機と停止中の圧
   縮機を交替させる信号を発生する運転圧縮機交替時間判
   定手段、上記運転停止圧縮機選択手段から発生する出力
   信号に基づき上記圧縮機を起動させる複数の圧縮機運転
   停止手段を備えた空気調和装置。