KR101088948B1 - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
<과제> 에너지 절약성을 향상시키면서, 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 공기조화장치를 제공한다.
<해결수단> 제어장치(41)는 복수의 실내기(30) 중 운전중인 모든 실내기의 용량을 각각 취득하고, 복수의 실내기 중 운전중인 모든 실내기에서의 흡입온도 및 설정온도의 온도차를 각각 취득하며, 각 실내기(30)에 대해서 취득된 용량 및 온도차의 곱한 값을 모든 실내기(30)에서 합계한 값을, 각 실내기(30)에 대해서 취득된 용량을 모든 실내기(30)에서 합계한 값으로 나누어 공조부하 온도차를 연산하고, 공조부하 온도차에 근거하여 압축기(12)의 회전속도의 상한을 제어한다<Problem> Provided is an air conditioner that can improve comfort in a space where each indoor unit is installed while improving energy saving.
<Solution> The control device 41 acquires the capacities of all the indoor units in operation among the plurality of indoor units 30, respectively, and acquires the temperature difference between the suction temperature and the set temperature in all the indoor units in operation among the plurality of indoor units, respectively. The air conditioner is divided by the sum of the capacities obtained for each indoor unit 30 and the temperature difference, and the sum of the capacities obtained for each indoor unit 30 divided by the sum of all the indoor units 30. The load temperature difference is calculated and the upper limit of the rotational speed of the compressor 12 is controlled based on the air conditioning load temperature difference.
Description
본 발명은 공기조화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner.
종래, 제어상의 공조부하(空調負荷)를 산출하고, 이 공조부하에 근거하여 공조능력(출력)에 상관하는 압축기의 회전속도를 제어하는 공기조화장치가 알려져 있다. Background Art Conventionally, an air conditioner that calculates a control air conditioning load and controls the rotational speed of a compressor that correlates to the air conditioning capacity (output) based on the air conditioning load is known.
예를 들면 특허문헌 1의 공기조화장치에서는 제어상의 공조부하를 「실내흡입 공기온도와 실내설정온도의 차」로서 산출하고, 그 값이 미리 정해져 있는 복수의 온도영역 중 어느 하나에 해당하는 지에 의해, 압축기의 구동주파수(회전속도)의 상한주파수를 단계적으로 변화시키는 것이 제안되어 있다. 예를 들면 공조부하가 미리 설정되어 있는 온도영역 중에서 가장 큰 영역에 속하는 경우에는 압축기의 상한주파수를 증가시키도록 하고 있다. 이에 의해, 공조능력, 즉 압축기의 실(實)구동주파수의 헌팅(hunting) 폭을 억제할 수 있고, 결과적으로 써모스탯(thermostat) 오프(off) 및 써모스탯 온(on)의 회수를 줄일 수 있어 에너지 절약성의 향상이 도모되고 있다.For example, in the air conditioner of
또한, 특허문헌 2의 공기조화장치에서는 제어상의 공조부하를 「실내온도와 리모콘 설정온도의 차」로서 산출하고, 그 공조부하에 의해서 압축기의 운전주파수(회전속도)를 미리 설정되어 있는 주파수 할당조건에 맞추어 결정하는 것이 제안되어 있다. 주파수 할당조건으로서는 공조부하가 고부하 경향인지 저부하 경향인지에 따라 선택 가능한 2종류(고부하용 할당조건, 저부하용 할당조건)가 마련되어 있다. 또한, 주파수 할당조건의 적용을 시작하는 것은 실외기를 시동한 직후가 아니고, 상술의 형태에서 산출되는 공조부하가 일정값 이내에 들어가고 나서(즉 안정영역에 들어가고 나서)로 하고 있다. 그리고, 그것까지는 압축기의 운전주파수를 1분마다 적산(積算)하고 있고, 공조부하가 일정값 이내로 들어간 시점에서의 적산값에 의해서 상술의 고부하 경향 또는 저부하 경향의 주파수 할당조건을 구분하여 사용하고 있다. 이것에 의해, 공조부하에 대응하는 최적의 공조능력을 확실하고 또한 신속하게 얻을 수 있어, 쾌적성 및 에너지 절약성의 향상이 도모되고 있다.In addition, in the air conditioner of Patent Literature 2, the air conditioning load on the control is calculated as the "difference between the room temperature and the remote control set temperature", and the operating frequency (rotation speed) of the compressor is set in advance by the air conditioning load. It is proposed to decide according to. As the frequency allocation conditions, two types (high load allocation conditions and low load allocation conditions) are selectable depending on whether the air conditioning load is a high load tendency or a low load tendency. The application of the frequency assignment condition is not immediately after the outdoor unit is started, but after the air conditioning load calculated in the above-described mode falls within a predetermined value (that is, after entering the stable region). And up to that, the operating frequency of the compressor is accumulated every minute, and the frequency allocation condition of the high load tendency or the low load tendency is classified and used according to the integrated value at the time when the air conditioning load falls within a certain value. have. As a result, the optimum air conditioning capability corresponding to the air conditioning load can be obtained reliably and quickly, and the comfort and energy saving properties are improved.
또한, 특허문헌 3의 공기조화장치에서는 인버터구동 등의 복수의 압축기를 탑재하고 있고, 실내온도와 리모콘 설정온도와의 차의 총합(전체 실내유니트의 총합)을 제어상의 공조부하로서 산출하며, 그 공조부하에 의해서 각 압축기의 운전주파수(회전속도) 등을 복수의 패턴으로 제어하는 것이 제안되고 있다. 이것에 의해, 실제의 공조부하에 알맞은 운전주파수 등에서 각 압축기가 운전되어, 최적의 공조능력을 확보할 수 있음과 동시에, 불필요한 운전정지를 회피할 수 있게 하고 있다.In addition, the air conditioner of Patent Literature 3 is equipped with a plurality of compressors such as inverter driving, and calculates the sum of the difference between the indoor temperature and the remote control set temperature (total of the entire indoor unit) as the control air conditioning load. It is proposed to control the operation frequency (rotational speed) and the like of each compressor in a plurality of patterns by the air conditioning load. As a result, each compressor is operated at an operating frequency or the like suitable for the actual air conditioning load, thereby ensuring optimum air conditioning capacity and avoiding unnecessary stops.
그런데, 특허문헌 1 ~ 3의 공기조화장치에서는, 제어상의 공조부하의 계산에 실내기의 운전용량(마력)이 포함되지 않기 때문에, 예를 들면 소용량 실내기만이 설치되어 있는 공간(방)과 대용량 실내기가 설치되어 있는 공간이 혼재하는 경우에는, 본래, 공조부하로서는 서로 다른 상태임에도 불구하고, 상술의 형태에서 산출되는 제어상의 공조부하는 동일하다고 간주해 버린다. 이 때문에, 특히 대용량 실내기가 설치되어 있는 공간에서는 쾌적성에 지장을 초래할 가능성이 있다.By the way, in the air conditioners of
본 발명의 목적은, 에너지 절약성을 향상시키면서, 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an air conditioner that can improve comfort in a space where each indoor unit is installed while improving energy saving.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 청구항 1에 기재의 발명은, 회전에 수반하여 냉매를 압축하는 압축기 및 냉방운전시에는 냉매의 응축기로서 기능하고, 난방운전시에는 냉매의 증발기로서 기능하는 실외기 열교환기를 가지는 실외기와, 냉방운전시에는 냉매의 증발기로서 기능하고, 난방운전시에는 냉매의 응축기로서 기능하는 실내기 열교환기를 가지는 복수의 실내기를 구비하는 공기조화장치에 있어서, 상기 복수의 실내기 중 운전중인 모든 실내기의 용량을 각각 취득하는 용량취득수단과, 상기 복수의 실내기 중 운전중인 모든 실내기에서의 실제의 공기온도 및 목표공기온도의 온도차를 각각 취득하는 온도차 취득수단과, 상기 각 실내기에 대해서 취득된 상기 용량 및 상기 온도차를 곱한 값을 모든 상기 실내기에서 합계한 값을, 상기 각 실내기에 대해서 취득된 상기 용량을 모든 상기 실내기에서 합계한 값으로 나누어 공조부하 온도차를 연산하는 연산수단과, 상기 연산된 공조부하 온도차에 근거하여 상기 압축기의 회전속도의 상한을 제어하는 회전속도 제어수단을 구비하는 것을 요지로 한다.In order to solve the above problems, the invention described in
상기 구성에 의하면, 제어상의 공조부하로서의 상기 공조부하 온도차의 계산에 운전중의 각 실내기의 용량(마력)이 포함된다. 그리고, 상기 압축기의 회전속도의 상한은 상기 연산된 공조부하 온도차에 근거하여 제어된다. 따라서, 예를 들면 소용량 실내기만이 설치되어 있는 공간(방)과 대용량 실내기가 설치되어 있는 공간이 혼재하는 경우라도, 각 실내기에서 공조부하에 대응하는 최적의 공기조절능력을 확보할 수 있어, 상기 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 압축기의 불필요한 운전정지를 회피할 수 있어 에너지 절약성을 향상시킬 수 있다.According to the said structure, the capacity | capacitance (horsepower) of each indoor unit in operation is included in calculation of the said air conditioning load temperature difference as a control air conditioning load. The upper limit of the rotational speed of the compressor is controlled based on the calculated air conditioning load temperature difference. Thus, for example, even in a case where a space (room) where only a small capacity indoor unit is installed and a space where a large capacity indoor unit are installed are mixed, an optimum air conditioning capability corresponding to an air conditioning load can be ensured in each indoor unit. The comfort in the space where each indoor unit is installed can be improved. In addition, unnecessary shutdown of the compressor can be avoided, thereby improving energy saving.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 공기조화장치에 있어서, 상기 회전속도 제어수단은 시스템의 안정상태를 나타내는 소정 조건의 성립 후, 일정기간마다 갱신되는 공조부하 상한회전속도에 근거하여 상기 압축기의 회전속도의 상한을 제어하게 되고, 상기 연산수단에 의해 연산된 전전회의 공조부하 온도차로부터 전회의 공조부하 온도차를 빼서 제어효과량을 연산하는 제어효과량 연산수단과, 전회의 공조부하 상한회전속도로부터 전전회의 공조부하 상한회전속도를 빼서 전회의 제어량을 연산하는 제어량 연산수단과, 전회의 공조부하 상한회전속도에 전회의 제어량을 제어효과량으로 나눈 값에 현재의 공조부하 온도차를 곱한 값을 더하여 다음 회의 공조부하 상한회전속도를 연산하는 공조부하 상한회전속도 연산수단을 구비하는 것을 요지로 한다.In the air conditioner according to claim 2, the air conditioner according to
상기 구성에 의하면, 상기 압축기의 회전속도의 상한인 공조부하 상한회전속도는 전회의 공조부하 상한회전속도에, 전회의 제어량을 제어효과량으로 나눈 값에 현재의 공조부하 온도차를 곱한 값을 더하는 것으로 연산된다. 즉, 다음 회의 제어량(다음 회의 공조부하 상한회전속도로부터 전회의 공조부하 상한회전속도를 뺀 값)은 전회의 제어량과 그 제어량이 부여될 때의 공조부하 변동량(제어효과량)에 근거하여 결정된다. 이와 같이, 공조부하 상한회전속도의 연산시에 전회의 제어량과 그 제어량이 부여될 때의 공조부하 변동량(제어효과량)이 반영됨으로써, 공조부하로부터 본래 요구되고 있는 상기 압축기의 회전속도의 상한을 보다 정확하게 계산할 수 있어, 상기 압축기의 시동·정지(start-stop)회수의 억제에 의해 에너지 절약성을 향상시키면서도, 각 실내기가 설치되어 있는 공간의 공기온도를 목표공기온도에 의해 신속하게 도달시킬 수 있다.According to the above configuration, the air-conditioning load upper limit rotational speed, which is the upper limit of the rotational speed of the compressor, is a value obtained by multiplying the current air-conditioning load temperature difference by a value obtained by dividing the previous control amount by the control effect amount and the previous air-conditioning upper limit rotational speed. It is calculated. That is, the next control amount (the next air conditioning load upper limit rotation speed minus the previous air conditioning load upper limit rotation speed) is determined based on the last control amount and the air conditioning load variation (control effect amount) when the control amount is given. . In this way, when calculating the air conditioning load upper limit rotation speed, the previous control amount and the air conditioning load variation amount (control effect amount) when the control amount is applied are reflected, thereby limiting the upper limit of the rotational speed of the compressor originally required from the air conditioning load. It is possible to calculate more accurately, and it is possible to quickly reach the air temperature of the space where each indoor unit is installed by the target air temperature while improving energy saving by suppressing the start-stop frequency of the compressor. have.
청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재한 공기조화장치에 있어서, 상기 연산된 공조부하 온도차가 소정의 공조부하 온도차를 넘었을 때에, 상기 회전속도 제어수단에 의한 상기 압축기의 회전속도의 상한제어를 정지시키는 정지수단을 구비하는 것을 요지로 한다.In the air conditioner according to
상기 구성에 의하면, 예를 들면 냉방운전시에서의 외기온도의 상승 또는 난방운전시에서의 외기온도의 하강, 혹은 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 제어상의 공조부하인 상기 공조부하 온도차가 소정의 공기조절부하 온도차를 넘었을 때에는, 상기 정지수단에 의해 상기 공조부하 온도차에 근거하는 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 따라서, 공조부하가 높은 상태에서 상기 압축기의 회전속도, 즉 공조능력이 쓸데없이 저하되는 것을 방지할 수 있어, 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 유지할 수 있다.According to the above configuration, for example, the air conditioning load on the control is increased due to an increase in the operating capacity accompanied by an increase in the outside air temperature during the cooling operation, a decrease in the outside air temperature during the heating operation, or an increase in the number of indoor units during operation. When the air conditioning load temperature difference exceeds a predetermined air regulating load temperature difference, the upper limit control of the rotational speed of the compressor based on the air conditioning load temperature difference is stopped by the stop means. Therefore, it is possible to prevent the compressor's rotational speed, that is, the air conditioning capacity, from being unnecessarily reduced in the state of high air conditioning load, and maintain comfort in the space where each indoor unit is installed.
청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 3에 기재한 공기조화장치에 있어서, 상기 압축기의 흡입관의 압력 및 토출관의 압력을 각각 검출하는 저압 측 압력센서 및 고압 측 압력센서를 구비하고, 상기 정지수단은 냉방운전시에서는 상기 흡입관의 압력이 저압 측의 소정압력을 넘었을 때에, 난방운전시에서는 상기 토출관의 압력이 고압 측의 소정압력을 하회(下回)했을 때에, 상기 회전속도 제어수단에 의한 상기 압축기의 회전속도의 상한제어를 정지시키는 것을 요지로 한다.In the air conditioner according to
상기 구성에 의하면, 예를 들면 냉방운전시에 있어서, 외기온도의 상승이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 상기 흡입관의 압력이 저압 측의 소정압력을 넘을 때, 즉 이 압력에 상관하는 냉매의 증발온도가 높아 공조부하(냉방부하)가 높은 상태에서는 상기 정지수단에 의해 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 마찬가지로, 난방운전시에 있어서, 외기온도의 하강이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 상기 토출관의 압력이 고압 측의 소정압력을 하회할 때, 즉 이 압력에 상관하는 냉매의 응축온도가 낮아 공조부하(난방부하)가 높은 상태에서는, 상기 정지수단에 의해 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 따라서, 공조부하가 높은 상태에서 상기 압축기의 회전속도, 즉 공조능력이 쓸데없이 저하되는 것을 방지할 수 있어, 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 유지할 수 있다.According to the above configuration, for example, in the case of a cooling operation, when the pressure of the suction pipe exceeds the predetermined pressure on the low pressure side due to an increase in operating capacity accompanied with an increase in the outside air temperature, an increase in the number of indoor units during operation, or the like, that is, When the evaporation temperature of the refrigerant correlated with this pressure is high and the air conditioning load (cooling load) is high, the upper limit control of the rotational speed of the compressor is stopped by the stop means. Similarly, at the time of heating operation, when the pressure of the discharge pipe falls below a predetermined pressure on the high pressure side, i.e., correlates with this pressure due to a decrease in the outside air temperature, an increase in the operating capacity accompanied with an increase in the number of indoor units during operation, or the like. When the condensation temperature of the refrigerant is low and the air conditioning load (heating load) is high, the upper limit control of the rotational speed of the compressor is stopped by the stop means. Therefore, it is possible to prevent the compressor's rotational speed, that is, the air conditioning capacity, from being unnecessarily reduced in the state of high air conditioning load, and maintain comfort in the space where each indoor unit is installed.
본 발명에서는 에너지 절약성을 향상시키면서, 각 실내기가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 공기조화장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an air conditioner that can improve comfort in a space where each indoor unit is installed while improving energy saving.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 냉매회로도.
도 2는 응축 또는 증발시의 온도와 압력과의 관계를 나타내는 그래프.
도 3은 본 실시형태의 제어형태를 나타내는 플로우차트.1 is a refrigerant circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between temperature and pressure at the time of condensation or evaporation.
3 is a flowchart showing a control mode of the present embodiment.
<발명을 실시하기 위한 형태><Mode for carrying out the invention>
이하, 본 발명을 구체화한 일실시형태를 도면에 따라서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment which actualized this invention is described according to drawing.
도 1은 본 실시형태에 관한 히트펌프식 공기조화장치(1)를 나타내는 회로도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 공기조화장치(1)는 실외기(10)와, 복수의 실내기(30)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 복수의 실내기(30)의 각각은 그 설치되는 공간(방)의 사이즈 등에 맞추어 그 용량이 선택·설정되어 있고, 적어도 하나의 실내기(30)의 용량이 그 외의 실내기(30)의 용량과 다르게 되어 있어도 된다.1 is a circuit diagram showing a heat pump
실외기(10)에는 회전에 수반하여 냉매를 압축하는 압축기(12)가 설치되어 있다. 이 압축기(12)는 그 흡입관(12a)으로부터 흡입한 냉매를 압축함과 동시에, 그 토출관(12b)에 냉매배관(13a)을 통하여 접속된 사방밸브(14)로 냉매를 송출한다. 사방밸브(14)는 냉매배관(13b)을 통하여 실외기 열교환기(15)에 접속됨과 동시에, 냉매배관(13d)을 통하여 각 실내기(30)(실내기 열교환기(31))에 접속되어 있다. 또, 사방밸브(14)는 냉매배관(13f)을 통하여 어큐뮬레이터(accumulator)(18)에 접속됨과 동시에, 이 어큐뮬레이터(18)는 냉매배관(13g)을 통하여 압축기(12)의 흡입관(12a)에 접속되어 있다.The
상기 실외기 열교환기(15)는 냉방운전시에는 냉매의 응축기로서 기능하고, 난방운전시에는 냉매의 증발기로서 기능하는 것으로, 냉매배관(13h)을 통하여 실내기(30)(전자팽창밸브(32))에 접속되어 있다. 그리고, 냉매배관(13h)에는 실내기(30) 측으로의 냉매의 흐름을 허용하는 역지(逆止)밸브(21)가 배치됨과 동시에, 이 역지밸브(21)와 병렬로 전자팽창밸브(22)가 배치되어 있다.The outdoor
각 실내기(30)에 설치된 실내기 열교환기(31)는 상기 냉매배관(13d)에 접속됨과 동시에, 전자팽창밸브(32)에 접속되어 있다. 그리고, 전자팽창밸브(32)는 상기 냉매배관(13h)에 접속되어 있다. 실내기 열교환기(31)는, 냉방운전시에는 냉매의 증발기로서 기능하고, 난방운전시에는 냉매의 응축기로서 기능한다.The indoor
다음으로, 공기조화장치(1)의 공기조화에 관한 동작에 대해 설명한다. 또한, 냉방 및 난방의 각 운전시에서의 냉매의 흐름을 실선 화살표 및 파선 화살표로 나타내고 있다.Next, an operation related to air conditioning of the
우선, 냉방운전시에 있어서, 압축기(12)의 토출관(12b)을 나온 냉매는 사방밸브(14)를 통과한 후, 응축기로서 기능하는 실외기 열교환기(15)로 유도된다. 실외기 열교환기(15)에서 냉매는 실외의 공기(외기)에 의해 열을 빼앗겨 응축·액화한다. 그 후, 역지밸브(21)를 통하여 실내기(30)로 유도된 냉매는 전자팽창밸브(32)에서 감압됨과 동시에, 증발기로서 기능하는 실내기 열교환기(31)에서 실내의 공기의 열을 빼앗아 기화한다. 그 후, 냉매는 사방밸브(14) 및 어큐뮬레이터(18)를 통하여 압축기(12)의 흡입관(12a)으로 돌아온다. 이상의 과정을 거침으로써, 실내가 냉방된다.First, in the cooling operation, the refrigerant exiting the
한편, 난방운전시에 있어서, 압축기(12)의 토출관(12b)을 나온 냉매는 사방밸브(14)를 통과한 후, 실내기(30)로 유도된다. 그리고, 냉매는 응축기로서 기능하는 실내기 열교환기(31)에서 실내의 공기로 열을 방출하여 응축·액화한다. 그 후, 전자팽창밸브(32)에서 감압된 냉매는 전자팽창밸브(22)에서 더욱 감압되어 실외기 열교환기(15)로 유도된다. 그리고, 냉매는 증발기로서 기능하는 실외기 열교환기(15)에서 실외의 공기의 열을 흡수·기화한다. 그 후, 실외기 열교환기(15)로부터의 사방밸브(14)를 통한 냉매가 어큐뮬레이터(18)를 통하여 압축기(12)의 흡입관(12a)으로 돌아온다. 이상의 과정을 거침으로써, 실내가 난방된다.On the other hand, in the heating operation, the refrigerant exiting the
여기서, 실외기(10)에는 압축기(12) 등을 구동제어하는 제어장치(41)가 설치되어 있다. 이 제어장치(41)는 마이크로 컴퓨터를 주체로 구성되어 있고, 상기 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)을 검출하는 저압 측 압력센서(42) 및 상기 토출관(12b)의 냉매압력(PH)을 검출하는 고압 측 압력센서(43)에 각각 전기적으로 접속되어 있다.Here, the
한편, 각 실내기(30)에는 전자팽창밸브(32) 등을 구동제어하는 제어장치(46)가 설치되어 있다. 이 제어장치(46)는 마이크로 컴퓨터를 주체로 구성되어 있고, 당해 실내기(30)의 공기온도로서의 흡입온도(Ts)를 검출하는 온도센서(47)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 제어장치(46)는 당해 실내기(30)에 설정되어 있는 목표공기온도로서의 온도조정의 설정온도(조작패널이나 리모콘 등의 설정온도)(Tm) 및 당해 실내기(30)의 용량(마력)(PW)을 그 내장하는 기억수단에 기억한다.On the other hand, each
그리고, 제어장치(41)는 운전중의 각 실내기(30)의 흡입온도(Ts), 설정온도(Tm) 및 용량(PW) 등을 적절한 통신수단을 통해서 취득 가능하게 구성되어 있고(용량취득수단, 온도차 취득수단), 이들 흡입온도(Ts), 설정온도(Tm) 및 용량(PW)에 근거하여 장치 전체의 공조부하(모든 실내기(30)에서 합계한 공조부하)를 산출한다(연산수단). 그리고, 제어장치(41)는, 예를 들면 장치 전체의 공조부하에 근거하여, 압축기(12)의 회전속도의 상한을 제어한다(회전속도 제어수단). 이 제어(이하, 「공조부하 상한회전속도제어」라고도 함)는 에너지 절약성의 향상을 목적으로 압축기(12)의 회전속도를 저하시키기 위한 것이다.The
혹은, 제어장치(41)는 냉방운전시에서는 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여 압축기(12)의 회전속도를 제어(이하, 「냉방시 증발압력요구제어」라고도 함)하며, 난방운전시에서는 토출관(12b)의 냉매압력(PH)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여 압축기(12)의 회전속도를 제어(이하, 「난방시 응축압력요구제어」라고도 함)한다. 또한, 냉방시 증발압력요구제어 또는 난방시 응축압력요구제어(이하, 「요구회전속도제어」라고도 함)의 실시시에는 압축기(12)의 상한회전속도로서 사용영역 최대회전속도(Nmax)가 설정된다. 이 사용영역 최대회전속도(Nmax)는, 예를 들면 제어장치(41) 등의 이상과열이나 압축기(12)의 과부하운전 등을 회피할 수 있는 규격상(시스템)의 상한회전속도이다. 따라서, 요구회전속도제어의 실시시에는 압축기(12)의 회전속도, 즉 공조능력이 충분히 확보되어, 각 실내기(30)가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성이 신속히 향상된다.Alternatively, the
여기서, 제어장치(41)에 의한 냉방운전시의 압축기(12)의 회전속도제어 형태에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 실내기(30)의 조작패널이나 리모콘의 온에 의해 실외기(10)(압축기(12))를 시동하면, 제어장치(41)는 압축기(12)의 상술의 요구회전속도제어(냉방시 증발압력요구제어)를 행한다. 그리고, 실외기(10)를 시동하고 나서 소정시간(예를 들면 5분) 이상 경과하면, 제어장치(41)는 아래 식(1)에 따라서 공조부하 온도차(ΔTs)의 연산을 개시한다. 즉, 제어장치(41)는 실외기(10)를 시동하고 나서 상기 소정시간 이상 경과할 때까지는 요구회전속도제어를 계속하고, 공조부하 온도차(ΔTs)를 연산하지 않는다. 이것은 상술의 압축기(12)의 회전속도의 상한제어에 앞서, 시스템을 최저한 안정시켜 두기 때문이다.Here, the rotation speed control mode of the
공조부하 온도차(ΔTs) = (운전중의 각 실내기(30)의 (용량(PW) × (흡입온도(Ts) - 설정온도(Tm)))를 운전중인 모든 실내기(30)에서 합계한 값) ÷ (운전중의 각 실내기(30)의 용량(PW)을 운전중인 모든 실내기(30)에서 합계한 값) … (1)Air-conditioning load temperature difference (ΔTs) = ((capacity (PW) × (suction temperature (Ts)-set temperature (Tm)) of each
이와 같이 연산된 공조부하 온도차(ΔTs)에는 운전중의 각 실내기(30)의 용량(PW)이 포함되어 있다. 그리고, 제어장치(41)는 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정의 온도차(DTc)(예를 들면 2℃)를 하회하고, 또한, 냉매의 증발온도(VT)가 소정온도(VTc)(예를 들면 6℃)를 하회함으로써, 상술의 공조부하 상한회전속도제어를 개시한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 증발온도(VT)는 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)(증발압력)에 상관하는 것으로, 상기 저압 측 압력센서(42)에 의해 검출된다.The air load load temperature difference ΔTs calculated as described above includes the capacity PW of each
즉, 제어장치(41)는 실외기(10)를 시동하고 나서 상기 소정시간 이상 경과해도, 공조부하 온도차(ΔTs)가 커서 장치 전체로서의 공조부하가 크다고 볼 수 있는 운전영역에서는 압축기(12)의 회전속도를 내릴 필요가 없기 때문에 공조부하 상한회전속도제어를 개시하지 않는다(대기한다). 혹은, 제어장치(41)는 실외기(10)를 시동하고 나서 상기 소정시간 이상 경과하여도, 냉매의 증발온도(VT)가 높아 장치 전체로서의 실내기(30)의 흡출(吹出)온도가 높다고 볼 수 있는 운전 영역에서는, 압축기(12)의 회전속도를 내림으로써, 더욱 증발온도(VT)가 높아져, 실내기(30)의 흡출온도가 상승하여 쾌적성을 해칠 가능성이 있기 때문에, 공조부하 상한회전속도제어를 개시하지 않는다(대기한다).That is, even if the predetermined time elapses more than the predetermined time after starting the
시스템이 안정되어, 장치 전체로서의 공조부하가 내려가, 쾌적성을 해칠 가능성도 없다고 판단되면, 제어장치(41)는 공조부하 상한회전속도제어를 개시한다. 즉, 제어장치(41)는 해당 제어의 초기회전속도(초기값)로서 압축기(12)의 현재의 회전속도에 「O.9」를 곱한 값을 부여한다. 그리고, 제어장치(41)는 상기 초기회전속도로 압축기(12)의 회전속도의 상한제어를 실시한 후, 회전속도제어 주기인 소정시간(T)(예를 들면 30초)이 경과한 후까지 대기한다. 소정시간(T)이 경과한 다음 회의 제어주기일 때, 제어장치(41)는 제어량(ΔN) 및 제어효과량(E)에 근거하여 아래 식(2)에 따라서 공조부하 상한회전속도(N)를 연산한다(공조부하 상한회전속도 연산수단, 제어효과량 연산수단, 제어량 연산수단).When the system is stable and it is determined that the air conditioning load as the whole apparatus is lowered and there is no possibility of impairing the comfort, the
공조부하 상한회전속도(N(i)) = 전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-1)) + (전회의 제어량(ΔN(i-1)) / 제어효과량(E(i))) × 공조부하 온도차(ΔTs(i))HVAC upper limit rotation speed (N (i)) = previous HVAC upper limit rotation speed (N (i-1)) + (last control amount (ΔN (i-1)) / control effect amount (E (i)) ) × Air-conditioning load temperature difference (ΔTs (i))
(i는 제어주기의 회수)(i is the number of control cycles)
단,only,
전회의 제어량(ΔN(i-1)) = 전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-1)) - 전전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-2))Last control amount (ΔN (i-1)) = Last air load upper limit rotation speed (N (i-1))-Last air conditioning load upper limit rotation speed (N (i-2))
제어효과량(E(i)) = 전전회의 공조부하 온도차(ΔTs(i-2)) - 전회의 공조부하 온도차(ΔTs(i-1)) … (2)Control effect amount (E (i)) = previous air-conditioning load temperature difference (ΔTs (i-2))-previous air-conditioning load temperature difference (ΔTs (i-1)). (2)
또한, 공조부하 상한회전속도제어를 개시할 때, 초기회전속도로서 압축기(12)의 회전속도에 「O.9」를 곱한 값을 부여했을 때, 전회의 제어량의 초기값으로서 압축기(12)의 회전속도에 「O.1」을 곱한 값이 채용된다.When starting the air conditioning load upper limit rotational speed control, when the rotational speed of the
즉, 압축기(12)의 회전속도를 내리기 위한 다음 회의 제어량(ΔN(i))(= 공조부하 상한회전속도(N(i)) - 전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-1)))는 전회의 제어량(ΔN(i-1))과 그 제어량(ΔN(i-1))을 부여했을 때의 공조부하 변동량(제어효과량(E(i)))에 근거하여 결정된다. 이와 같이, 공조부하 상한회전속도를 연산할 때, 전회의 제어량과 그 제어량을 부여했을 때의 공조부하 변동량(제어효과량)이 반영됨으로써, 공조부하로부터 본래 요구되고 있는 압축기(12)의 회전속도의 상한이 보다 정확하게 계산된다.That is, the next control amount ΔN (i) (= air-conditioning load upper limit rotation speed N (i))-the previous air-conditioning load upper limit rotation speed N (i-1) for lowering the rotation speed of the compressor 12. ) Is determined based on the amount of change in air conditioning load (control effect amount E (i)) when the previous control amount ΔN (i-1) and the control amount ΔN (i-1) are applied. Thus, when calculating the air conditioning load upper limit rotation speed, the rotational speed of the
이후, 제어장치(41)는 소정시간(T)의 경과마다 동일한 제어(공조부하 상한회전속도제어)를 반복한다.Thereafter, the
또, 상술의 형태에서 공조부하 상한회전속도제어를 반복하고 있을 때, 외기온도의 상승이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 공조부하가 증가한 경우에는, 제어장치(41)는 압축기(12)의 회전속도를 다시 상승시킬 필요가 있기 때문에, 공조부하 상한회전속도제어를 정지하고(정지수단), 상술의 요구회전속도제어(냉방시 증발압력요구제어)를 재개한다.When the air conditioning load is increased due to the increase in the operating capacity accompanied by the increase in the outside temperature, the increase in the number of indoor units during operation, or the like when the air conditioning load upper limit rotation speed control is repeated in the above-described form, the
구체적으로는, 제어장치(41)는 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정의 공조부하 온도차로서의 소정온도차(DTc1)(예를 들면 3℃) 이상이 되거나, 혹은 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)이 저압 측의 소정압력을 넘고, 이것에 상관하는 냉매의 증발온도(VT)가 소정온도(VTc1)(예를 들면 10℃) 이상이 되면, 공조부하 상한회전속도제어를 정지하고, 요구회전속도제어를 재개한다. 이것에 의해, 공조부하 온도차(ΔTs)가 커서 장치 전체로서의 공조부하가 크다고 볼 수 있는 운전영역에서, 압축기(12)의 회전속도가 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있다. 혹은 냉매의 증발온도(VT)가 높아 장치 전체로서의 실내기(30)의 흡출온도가 높다고 볼 수 있는 운전영역에서, 압축기(12)의 회전속도가 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있으며, 실내기(30)의 흡출온도가 상승하여 쾌적성을 해칠 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 공조부하 상한회전속도제어로부터 요구회전속도제어로 전환할 때에 압축기(12)의 회전속도가 급증하는 것을 회피하기 위해, 이 회전속도의 상한을 점증시켜 가는 것이 보다 바람직하다.Specifically, the
다음으로, 제어장치(41)에 의한 난방운전시의 압축기(12)의 회전속도제어 형태에 대해서 설명한다. 또한, 난방운전시의 상기 제어는 기본적으로 상술의 냉방운전시에 준하여 행해지기 때문에, 여기서는 냉방운전시와의 차이점만을 추출하여 설명한다.Next, the rotational speed control mode of the
실외기(10)를 시동하면, 제어장치(41)는 압축기(12)의 상술의 요구회전속도제어(난방시 응축압력요구제어)를 행한다. 그리고, 실외기(10)를 시동하고 나서 소정시간(예를 들면 5분) 이상 경과하면, 제어장치(41)는 아래 식(3)에 따라서 공조부하 온도차(ΔTs)의 연산을 개시한다.When the
공조부하 온도차(ΔTs) = (운전중의 각 실내기(30)의 (용량(PW) × (설정온도(Tm) - 흡입온도(Ts)))를 운전중인 모든 실내기(30)에서 합계한 값) ÷ (운전중의 각 실내기(30)의 용량(PW)을 운전중인 모든 실내기(30)에서 합계한 값) … (3)Air-conditioning load temperature difference (ΔTs) = ((capacity (PW) x (set temperature (Tm)-intake temperature (Ts)) of each
그리고, 제어장치(41)는 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정 온도차(DTh)(예를 들면 2℃)를 하회하고, 또한, 냉매의 응축온도(CT)가 소정 온도(CTh)(예를 들면 40℃) 이상이 됨으로써, 상술의 공조부하 상한회전속도제어를 개시한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 응축온도(CT)는 토출관(12b)의 압력(응축압력)에 상관하는 것으로, 상기 고압 측 압력센서(43)에 의해 검출된다.In the
시스템이 안정되고, 장치 전체로서의 공조부하가 내려가, 쾌적성을 해칠 가능성도 없다고 판단되면, 제어장치(41)는 공조부하 상한회전속도제어를 개시한다. 이 때, 제어장치(41)는 식(3)에 근거하여 연산된 공조부하 온도차(ΔTs)를 상기 식(2)에 적용하여 공조부하 상한회전속도(N)를 연산한다(공조부하 상한회전속도 연산수단, 제어효과량 연산수단, 제어량 연산수단). 공조부하 상한회전속도를 연산할 때, 전회의 제어량과 그 제어량을 부여했을 때의 공조부하 변동량(제어효과량)이 반영됨으로써, 공조부하로부터 본래 요구되고 있는 압축기(12)의 회전속도의 상한이 보다 정확하게 계산되는 것은 이미 설명한 바와 같다.If it is determined that the system is stable and the air conditioning load as the whole apparatus is lowered and there is no possibility of impairing the comfort, the
소정시간(T)의 경과마다 공조부하 상한회전속도제어를 반복하고 있을 때, 외기온도의 하강이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 공조부하가 증가한 경우에는, 제어장치(41)는 압축기(12)의 회전속도를 다시 상승시킬 필요가 있기 때문에, 공조부하 상한회전속도제어를 정지하고(정지수단), 상술의 요구회전속도제어(난방시 응축압력요구제어)를 재개한다. 구체적으로는, 제어장치(41)는 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정 온도차(DTh1)(예를 들면 3℃) 이상이 되고, 혹은 토출관(12b)의 냉매압력(PH)이 고압 측 소정압력을 넘으며, 이것에 상관하는 냉매의 응축온도(CT)가 소정 온도(CTh1)(예를 들면 35℃)를 하회하면, 공조부하 상한회전속도제어를 정지하고, 요구회전속도제어를 재개한다. 이것에 의해, 공조부하 온도차(ΔTs)가 커서 장치 전체로서의 공조부하가 크다고 볼 수 있는 운전영역에서, 압축기(12)의 회전속도가 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있다. 혹은 냉매의 응축온도(CT)가 낮아 장치 전체로서의 실내기(3O)의 흡출온도가 낮다고 볼 수 있는 운전영역에서, 압축기(12)의 회전속도가 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있어, 실내기(30)의 흡출온도가 하강하여 쾌적성을 해칠 가능성을 저감시킬 수 있다.When the air conditioner load increases due to the decrease in the outside air temperature, the increase in the number of indoor units during operation, or the like when the air conditioner load upper limit rotation speed control is repeated for each elapse of the predetermined time T, the control device. Since 41 needs to raise the rotational speed of the
다음으로, 제어장치(41)에 의한 냉방운전시의 압축기(12)의 회전속도제어 형태에 대해서, 도 3의 플로우차트에 근거하여 총괄하여 설명한다. 실내기(30)의 조작패널이나 리모콘의 온에 의해 처리가 이 루틴(routine)으로 이행하면, 실외기(10)가 시동된다(S1). 그리고, 압축기(12)의 상술의 요구회전속도제어(냉방시 증발압력요구제어)가 행해진다(S2). 이어서, 실외기(10)가 시동되고 나서 상기 소정시간 이상의 경과를 기다려(S3), 상기 식(1)에 따라서 공조부하 온도차(ΔTs)의 연산이 개시됨과 동시에, 이 공조부하 온도차(ΔTs)가 상기 소정 온도차(DTc)를 하회하는지 여부가 판단된다(S4). 그리고, 공조부하 온도차(ΔTs)가 상기 소정 온도차(DTc)를 하회한다고 판단되는 것을 기다려, 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc)를 하회하는지 여부가 판단된다(S5).Next, the rotational speed control mode of the
이어서, 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc)를 하회한다고 판단되는 것을 기다려, 상술의 공조부하 상한회전속도의 연산이 개시된다(S6). 즉, 당해 제어의 초기회전속도로서 압축기(12)의 현재의 회전속도에 「O.9」를 곱한 값이 설정된다(S7). 그리고, 이 초기회전속도로 공조부하 상한회전속도제어를 실시한 후, 상기 소정시간(T) 이상의 경과를 기다려(S8), 상기 식(2)에 따라서 공조부하 상한회전속도(N)가 연산된다(S9).Subsequently, it is determined that the evaporation temperature VT of the refrigerant is lower than the predetermined temperature VTc, and the above calculation of the air conditioning load upper limit rotation speed is started (S6). That is, a value obtained by multiplying the current rotation speed of the
다음으로, 공조부하 온도차(ΔTs)가 상기 소정 온도차(DTc1) 이상인지 여부가 판단된다(S10). 여기서, 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정 온도차(DTc1) 미만이라고 판단되면, 다시 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc1) 이상인지 여부가 판단된다(S11). 여기서, 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc1) 미만이라고 판단되면, S8로 돌아와 동일한 제어(공조부하 상한회전속도제어)가 반복된다. 즉, S9에서 갱신·설정된 공조부하 상한회전속도(N)로 공조부하 상한회전속도제어를 실시한 후, 상기 소정시간(T) 이상의 경과를 기다려, 다음 회의 공조부하 상한회전속도(N)가 연산된다.Next, it is determined whether the air conditioning load temperature difference ΔTs is equal to or greater than the predetermined temperature difference DTc1 (S10). Here, when it is determined that the air conditioning load temperature difference ΔTs is less than the predetermined temperature difference DTc1, it is again determined whether the evaporation temperature VT of the refrigerant is equal to or greater than the predetermined temperature VTc1 (S11). Here, if it is determined that the evaporation temperature VT of the refrigerant is lower than the predetermined temperature VTc1, the control returns to S8 and the same control (air load upper limit rotational speed control) is repeated. That is, after the air-conditioning load upper limit rotational speed control is performed at the air conditioning load upper limit rotational speed N updated and set in S9, the air-conditioning load upper limit rotational speed N is calculated the next time after waiting for the passage of the predetermined time T or more. .
또, S1O에서 공조부하 온도차(ΔTs)가 상기 소정 온도차(DTc1) 이상이라고 판단되거나, 혹은 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc1) 이상이라고 판단되면, 공조부하 상한회전속도의 연산이 정지된다(S12). 그리고, 압축기(12)의 상한회전속도를 사용영역 최대회전속도로 하는 상술의 요구회전속도제어(냉방시 증발압력요구제어)가 행해진다.In addition, when it is determined that the air conditioning load temperature difference ΔTs is equal to or greater than the predetermined temperature difference DTc1 or the evaporation temperature VT of the refrigerant is equal to or greater than the predetermined temperature VTc1, the calculation of the air conditioning load upper limit rotation speed is performed. It stops (S12). Then, the above-described required rotation speed control (evaporation pressure demand control at cooling) is performed, which makes the upper limit rotation speed of the
이상 상술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 본 실시형태에서는 제어상의 공조부하로서의 공조부하 온도차(ΔTs)의 계산에 운전중의 각 실내기(30)의 용량(PW)이 포함된다. 그리고, 압축기(12)의 회전속도의 상한은 공조부하 온도차(ΔTs)에 근거하여 제어된다. 따라서, 예를 들면 소용량 실내기만이 설치되어 있는 공간(방)과 대용량 실내기가 설치되어 있는 공간이 혼재하는 경우(빌딩용 멀티시스템 등에서 용량이 다른 실내기가 접속되어 있는 경우)라도, 각 실내기(30)에서 공조부하에 대응하는 최적의 공조능력을 확보할 수 있어, 각 실내기(30)가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.(1) In this embodiment, the capacity | capacitance PW of each
즉, 예를 들면 대용량 실내기만이 설치되어 있는 공간(A공간)과 소용량 실내기만이 설치되어 있는 공간(B공간)이 있고, A공간의 설정온도와 실내온도의 차가 2℃로부터 변화하지 않으며, B공간의 설정온도와 실내온도의 차가 2℃에서 0℃로 변화한 경우를 고려한다. 제어상의 공조부하를 간단히 「설정온도와 실내온도의 차」 또는 「설정온도와 실내온도의 차의 합계」로 계산하고 있는 경우에는 제어상의 공조부하가 감소하고 있다고 보여져, 압축기(12)의 회전속도가 내려가 버린다. 한편, 본 실시형태에서는, A공간의 실내온도가 설정온도로부터 떨어진 상태인 채로 변화하고 있지 않기 때문에, 제어상의 공조부하로서의 공조부하 온도차(ΔTs)가 여전히 큰 것인 채로 된다. 따라서, 압축기(12)의 회전속도의 과잉한 저하를 억제할 수 있어, 본래 요구되고 있는 운전능력으로 압축기(12)의 회전속도를 제어할 수 있다. 또, 압축기(12)의 불필요한 운전정지를 회피할 수 있어 에너지 절약성을 향상시킬 수 있다.That is, for example, there is a space where only a large indoor unit is installed (space A) and a space where only a small capacity indoor unit is installed (space B), and the difference between the set temperature of the space A and the room temperature does not change from 2 ° C. Consider the case where the difference between the set temperature of room B and the room temperature is changed from 2 ℃ to 0 ℃. When the control air conditioning load is simply calculated as "the difference between the set temperature and the room temperature" or "the sum of the difference between the set temperature and the room temperature", it is considered that the control air conditioning load is decreasing and the rotational speed of the
(2) 본 실시형태에서는 압축기(12)의 회전속도의 상한인 공조부하 상한회전속도(N(i))는 전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-1))에 전회의 제어량(ΔN(i-1))을 제어효과량(E(i))으로 나눈 값에 현재의 공조부하 온도차(ΔTs(i))를 곱한 값을 더함으로써 연산된다. 즉, 다음 회의 제어량(ΔN)(다음 회의 공조부하 상한회전속도(N(i))로부터 전회의 공조부하 상한회전속도(N(i-1))를 뺀 값)은 전회의 제어량(ΔN(i-1))과 그 제어량(ΔN(i-1))을 부여하였을 때의 공조부하 변동량(제어효과량(E(i))에 근거하여 결정된다. 이와 같이, 공조부하 상한회전속도(N(i))의 연산시에 전회의 제어량(ΔN(i-1))과 그 제어량(ΔN(i-1))을 부여했을 때의 공조부하 변동량(제어효과량(E(i)))이 반영됨으로써, 공조부하로부터 본래 요구되고 있는 압축기(12)의 회전속도의 상한을 보다 정확하게 계산할 수 있어, 압축기(12)의 시동·정지회수의 억제에 의해 에너지 절약성을 향상시키면서도, 각 실내기(30)가 설치되어 있는 공간의 흡입온도(Ts)를 설정온도(Tm)에 보다 신속히 도달시킬 수 있다.(2) In this embodiment, the air-conditioning load upper limit rotational speed N (i), which is the upper limit of the rotational speed of the
즉, 예를 들면 흡입온도(Ts)와 설정온도(Tm)의 차이가 2℃의 상태에서 압축기(12)의 회전속도를 내린 경우에 다음 회 제어시에도 동일한 회전속도를 부여하고 있으면, 공조부하가 감소하여도 어느 온도영역의 사이는 압축기(12)의 회전속도를 변동시키지 않기 때문에, 설정온도(Tm)까지의 추종성이 나빠져 시동·정지회수를 억제할 수 없는 경우가 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 공조부하로부터 부여한 제어변동폭(제어량)이 공조부하 변동량(제어효과량)에 어떻게 영향을 주었는지를 고려함과 동시에, 흡입온도(Ts)와 설정온도(Tm)의 차(공조부하 온도차(ΔTs))에 근거하여 다음 회의 제어 변동량을 계산함으로써, 설정온도(Tm)까지의 추종성을 향상시켜 시동·정지회수를 억제할 수 있다.That is, for example, if the difference between the suction temperature Ts and the set temperature Tm decreases the rotational speed of the
(3) 본 실시형태에서는, 예를 들면 냉방운전시에서의 외기온도의 상승 또는 난방운전시에서의 외기온도의 하강, 혹은 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 제어상의 공조부하인 공조부하 온도차(ΔTs)가 소정 온도차(DTc1, DTh1)를 넘었을 때에는, 공조부하 온도차(ΔTs)에 근거하는 압축기(12)의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 따라서, 공조부하가 높은 상태에서 압축기(12)의 회전속도, 즉 공조능력이 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있어, 각 실내기(30)가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 유지할 수 있다.(3) In the present embodiment, for example, the control capacity is increased due to an increase in operating capacity accompanied by an increase in the outside air temperature during cooling operation, a decrease in the outside air temperature during heating operation, or an increase in the number of indoor units during operation. When the air conditioning load temperature difference ΔTs, which is the air conditioning load, exceeds the predetermined temperature differences DTc1 and DTh1, the upper limit control of the rotational speed of the
(4) 본 실시형태에서는, 예를 들면 냉방운전시에 있어서, 외기온도의 상승이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)이 저압 측의 소정압력을 넘을 때, 즉 이 냉매압력(PL)에 상관하는 냉매의 증발온도(VT)가 상기 소정온도(VTc1)를 넘어 공조부하(냉방부하)가 높은 상태에서는 공조부하 온도차(ΔTs)에 근거하여 압축기(12)의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 마찬가지로, 난방운전시에 있어서, 외기온도의 하강이나 운전중의 실내기 수의 증가 등에 수반하는 운전용량의 증가 등으로 토출관(12b)의 냉매압력(PH)이 고압 측의 소정압력을 하회할 때, 즉 이 냉매압력(PH)에 상관하는 냉매의 응축온도(CT)가 상기 소정온도(CTh1)를 넘어 공조부하(난방부하)가 높은 상태에서는 공조부하 온도차(ΔTs)에 근거하여 압축기(12)의 회전속도의 상한제어가 정지된다. 따라서, 공조부하가 높은 상태에 있어서, 압축기(12)의 회전속도, 즉 공조능력이 쓸데없이 내려가는 것을 방지할 수 있어, 각 실내기(30)가 설치되어 있는 공간에서의 쾌적성을 유지할 수 있다.(4) In the present embodiment, for example, during the cooling operation, the refrigerant pressure PL of the
(5) 본 실시형태에서는 공조부하 온도차(ΔTs)에 근거하는 압축기(12)의 회전속도의 상한제어가 정지될 때, 냉방운전시에서는 흡입관(12a)의 냉매압력(PL)(증발압력)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 난방운전시에서는 토출관(12b)의 냉매압력(PH)(응축압력)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 압축기(12)의 회전속도가 제어됨으로써, 공조부하가 높은 상태에서도 공조능력을 바람직하게 확보할 수 있다.(5) In this embodiment, when the upper limit control of the rotational speed of the
또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.In addition, you may change the said embodiment as follows.
ㆍ 본 발명은 전동모터에 의해서 압축기(12)가 회전구동되는 전기히트펌프(EHP)식의 공기조화장치나, 가스엔진에 의해 압축기(12)가 회전구동되는 가스히트펌프(GHP)식의 공기조화장치, 등유엔진에 의해 압축기(12)가 회전구동되는 등유히트펌프(KHP)식의 공기조화장치에 적용해도 된다. 또, 이들의 각 경우, 압축기(12)의 회전속도를 전동모터나, 가스엔진, 등유엔진의 회전속도를 통하여 간접적으로 제어해도 된다.The present invention relates to an electric heat pump (EHP) type air conditioner in which the
ㆍ 특히, 엔진구동식의 공기조화장치를 채용하는 경우, 예를 들면 난방운전시에 엔진의 냉각액 회로와 연계시켜 그 배열(排熱)을 이용하도록 해도 된다.In particular, in the case of employing an engine-driven air conditioner, the arrangement may be used in connection with the coolant circuit of the engine during heating operation, for example.
다음으로, 상기 실시형태 및 다른 예로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해 이하에 추가 기재한다.Next, the technical idea grasped | ascertained from the said embodiment and another example is described further below.
ㆍ 청구항 4에 기재한 공기조화장치는, 상기 정지수단에 의해 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지될 때, 사용영역 최대 회전속도를 상한으로, 냉방운전시에서는 상기 흡입관의 압력에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 난방운전시에서는 상기 토출관의 압력에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 상기 압축기의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치이다. 상기 구성에 의하면, 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지될 때, 냉방운전시에서는 상기 흡입관의 압력(증발압력)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 난방운전시에서는 상기 토출관의 압력(응축압력)에 근거하는 요구회전속도에 근거하여, 상기 압축기의 회전속도가 제어됨으로써, 공조부하가 높은 상태에서도 공조능력을 바람직하게 확보할 수 있다.The air conditioner according to claim 4 is a request based on the pressure of the suction pipe at the time of cooling operation as the upper limit when the upper limit control of the rotational speed of the compressor is stopped by the stop means. The air conditioner is characterized by controlling the rotational speed of the compressor on the basis of the rotational speed, and based on the required rotational speed based on the pressure of the discharge pipe during the heating operation. According to the above arrangement, when the upper limit control of the rotational speed of the compressor is stopped, the pressure of the discharge pipe (at the time of heating operation) is based on the required rotational speed based on the pressure (evaporation pressure) of the suction pipe at the time of cooling operation. By controlling the rotational speed of the compressor on the basis of the required rotational speed based on the condensation pressure), it is possible to ensure the air-conditioning capacity even in a state where the air-conditioning load is high.
1 … 공기조화장치, 10 … 실외기, 12 … 압축기, 12a … 흡입관, 12b … 토출관, 15 … 실외기 열교환기, 30 … 실내기, 31 … 실내기 열교환기, 41 … 제어장치(용량취득수단, 온도차 취득수단, 연산수단, 회전속도 제어수단, 제어효과량 연산수단, 제어량 연산수단, 공조부하 상한회전속도 연산수단, 정지수단), 42 … 저압 측 압력센서, 43 … 고압 측 압력센서One … Air conditioner, 10... 12, outdoor unit; Compressor, 12a... Suction tube, 12b... Discharge tube, 15... Outdoor unit heat exchanger, 30. Indoor unit, 31. Indoor unit heat exchanger, 41. Control device (capacity acquisition means, temperature difference acquisition means, calculation means, rotation speed control means, control effect amount calculation means, control amount calculation means, air load upper limit rotation speed calculation means, stop means), 42. Low pressure side pressure sensor; High pressure sensor
Claims (9)
냉방운전시에는 냉매의 증발기로서 기능하고, 난방운전시에는 냉매의 응축기로서 기능하는 실내기 열교환기를 가지는 복수의 실내기를 구비하는 공기조화장치에 있어서,
상기 복수의 실내기에서 운전중인 모든 실내기의 용량(마력)을 각각 취득하는 용량취측수단과,
상기 복수의 실내기에서 운전중인 모든 실내기의 실제의 공기온도와 목표공기온도의 온도차를 취득하는 온도차 취득수단과,
상기 각 실내기에 대해서 취득된 상기 실내기의 용량과 상기 온도차를 곱한 값을 모든 상기 실내기에서 합계한 값을, 상기 각 실내기에 대해서 취득된 상기 실내기의 용량을 모든 상기 실내기에서 합계한 값으로 나누어 공조부하(空調負荷) 온도차를 연산하는 연산수단과,
상기 연산된 공조부하 온도차에 근거하여 상기 압축기의 회전속도의 상한을 제어하는 회전속도 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.An outdoor unit having a compressor for compressing the refrigerant with rotation and an outdoor unit heat exchanger functioning as a condenser of the refrigerant during the cooling operation and an evaporator of the refrigerant during the heating operation;
In an air conditioner comprising a plurality of indoor units having an indoor unit heat exchanger that functions as an evaporator of a refrigerant during a cooling operation and functions as a condenser of a refrigerant during a heating operation,
Capacity measuring means for respectively acquiring capacity (horsepower) of all indoor units operating in the plurality of indoor units;
Temperature difference acquiring means for acquiring a temperature difference between an actual air temperature and a target air temperature of all the indoor units operating in the plurality of indoor units;
The air-conditioning load is obtained by dividing the value obtained by multiplying the capacity of the indoor unit obtained by the respective indoor units with the temperature difference in all the indoor units, and dividing the capacity of the indoor unit obtained by the indoor units by the total value in all the indoor units. Computing means for calculating a temperature difference;
And a rotational speed control means for controlling an upper limit of the rotational speed of the compressor based on the calculated air conditioning load temperature difference.
상기 회전속도 제어수단은 시스템의 안정상태를 나타내는 소정조건의 성립 후, 일정기간마다 갱신되는 공조부하 상한회전속도에 근거하여 상기 압축기의 회전속도의 상한을 제어하게 되고, 상기 연산수단에 의해 연산된 전전회의 공조부하 온도차로부터 전회의 공조부하 온도차를 빼서 제어효과량을 연산하는 제어효과량 연산수단과,
전회의 공조부하 상한회전속도로부터 전전회의 공조부하 상한회전속도를 빼서 전회의 제어량을 연산하는 제어량 연산수단과,
전회의 공조부하 상한회전속도에 전회의 제어량을 제어효과량으로 나눈 값에 현재의 공조부하 온도차를 곱한 값을 더하여 다음 회의 공조부하 상한회전속도를 연산하는 공조부하 상한회전속도 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.The method according to claim 1,
The rotational speed control means controls the upper limit of the rotational speed of the compressor based on the air-conditioning load upper limit rotational speed updated every predetermined period after the establishment of a predetermined condition indicating a stable state of the system, and calculated by the calculating means A control effect amount calculating means for calculating a control effective amount by subtracting the previous air conditioning load temperature difference from the previous air conditioning load temperature difference;
Control amount calculation means for calculating the last control amount by subtracting the previous air conditioning load upper limit rotation speed from the previous air conditioning load upper limit rotation speed;
The air-conditioning load upper limit rotation speed calculating means for calculating the next air-conditioning load upper limit rotation speed by adding the value of the previous air conditioning upper limit rotation speed divided by the previous control amount divided by the control effective amount and multiplied by the present air conditioning load temperature difference. Air conditioning device characterized in that.
상기 압축기는 상기 압축기의 흡입관의 압력과 토출관의 압력을 각각 검출하는 저압 측 압력센서 및 고압 측 압력센서를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.The method according to claim 1,
And the compressor has a low pressure side pressure sensor and a high pressure side pressure sensor for detecting the pressure of the suction pipe and the discharge pipe of the compressor, respectively.
상기 압축기의 회전속도의 상한제어를 정지시키는 정지수단은 상기 연산수단으로부터 구한 상기 공조부하 온도차가 소정의 공조부하 온도차를 넘었을 때에 정지시키는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a stopping means for stopping the upper limit control of the rotational speed of the compressor, when the air conditioning load temperature difference obtained from the calculating means exceeds a predetermined air conditioning load temperature difference.
상기 정지수단은, 냉방운전시에는 상기 흡입관의 압력이 저압 측의 소정압력을 넘었을 때에, 난방운전시에는 상기 토출관의 압력이 고압 측의 소정압력을 하회(下回)할 때에, 상기 회전속도 제어수단에 의한 상기 압축기의 회전속도의 상한제어를 정지시키는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.The method of claim 4,
The stop means rotates when the pressure of the suction pipe exceeds the predetermined pressure on the low pressure side during the cooling operation, and when the pressure of the discharge tube falls below the predetermined pressure on the high pressure side during the heating operation. And an upper limit control of the rotational speed of the compressor by a speed control means.
상기 압축기의 회전속도는 상기 정지수단에 의해 상기 압축기의 회전속도의 상한제어가 정지될 때, 사용영역 최대회전속도를 상한으로, 냉방운전시에는 상기 흡입관의 압력에 근거하는 요구회전속도로, 난방운전시에는 상기 토출관의 압력에 근거하는 요구회전속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.The method according to claim 5,
The rotational speed of the compressor is the upper limit of the maximum rotational speed of the use area when the upper limit control of the rotational speed of the compressor is stopped by the stop means, and at the required rotational speed based on the pressure of the suction pipe during the cooling operation. In operation, the air conditioner is controlled at the required rotational speed based on the pressure of the discharge pipe.
상기 회전속도 제어수단은 실외기를 시동한 후, 소정시간 이상 경과할 때까지는, 냉방운전시에는 상기 흡입관, 난방운전시에는 상기 토출관의 냉매압력에 근거하여 요구회전속도로 압축기의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 회전속도 제어방법.The method according to claim 1,
The rotational speed control means controls the rotational speed of the compressor at the required rotational speed based on the refrigerant pressure of the suction pipe during the cooling operation and the discharge pipe during the heating operation until the predetermined time or more passes after starting the outdoor unit. Rotational speed control method characterized in that.
상기 회전속도를 제어하는 상기 연산수단은, 실외기를 시동한 후, 소정시간을 경과하고 나서 연산을 개시하는 것을 특징으로 하는 회전속도 제어방법.The method according to claim 1,
And said calculating means for controlling said rotational speed starts the operation after a predetermined time has elapsed after starting the outdoor unit.
상기 공조부하 상한회전속도제어는 상기 공조부하 온도차가 소정 온도차를 하회하고, 또한, 냉매의 증발온도가 소정온도를 하회할 때에 개시하는 것을 특징으로 하는 회전속도 제어방법.The method according to claim 1,
And the air conditioning load upper limit rotational speed control is started when the air conditioning load temperature difference is less than a predetermined temperature difference and the evaporation temperature of the refrigerant is below a predetermined temperature.
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