WO2005078362A1 - 空調装置 - Google Patents

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Kenichi Suzuki
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Sanden Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner provided with a refrigeration cycle having a compressor for a refrigerant, and more particularly to an air conditioner capable of suitably controlling a refrigeration cycle having a fixed capacity compression mechanism and a variable capacity compression mechanism independent of each other.
  • a refrigeration cycle having a compressor for a refrigerant
  • an air conditioner capable of suitably controlling a refrigeration cycle having a fixed capacity compression mechanism and a variable capacity compression mechanism independent of each other.
  • a conventional air conditioner for example, an air conditioner for a construction machine
  • a compressor of a refrigeration cycle is driven by a prime mover and configured as an air conditioner.
  • a single refrigeration cycle uses multiple compressors, and the drive power is transmitted to each of them.
  • a system may be provided.
  • an air conditioner in which one is a fixed capacity type compressor and the other is a variable capacity type compressor (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003—19908
  • an object of the present invention is to provide a refrigeration system including two compression mechanisms, one being a fixed capacity compression mechanism and the other being a variable capacity compression mechanism capable of changing the capacity.
  • an air conditioner it is possible to appropriately determine the condition of the required cooling capacity to realize optimal air conditioning control and to appropriately suppress the loss of power consumption, etc., for example, suitable for construction equipment cabins.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner. Means for solving the problem
  • an air conditioner comprises a fixed-capacity first compression mechanism and a variable-capacity second compression mechanism that are independent of each other during a refrigeration cycle.
  • a second compression mechanism capacity control means having two compression mechanisms and controlling the capacity of the second compression mechanism; a compression mechanism operation switching control means for switching the two compression mechanisms to simultaneous operation or independent operation;
  • Refrigerant evaporator that cools air, refrigerant condenser, blower that blows air to the evaporator, evaporator or evaporator outlet air temperature that detects the evaporator or evaporator outlet air temperature (Teva), evaporator or evaporator outlet air
  • an air conditioner having an evaporator target temperature calculating means for calculating a target temperature (Toff) of a temperature, when a refrigeration cycle is operated only by the first compression mechanism, the temperature detected by the evaporator temperature detecting means (Teva ) And the evaporator Referring to the temperature (Toff)
  • the first compression mechanism and the second compression mechanism are operated simultaneously.
  • connection time of the force when the condition is satisfied with the power source of the first compression mechanism is longer than the predetermined time B
  • the first compression mechanism and the second compression mechanism can be operated simultaneously.
  • the air conditioner further includes an indoor temperature detecting means for detecting a temperature (Tin) of the room to be air-conditioned, and an indoor temperature setting means for setting a target indoor temperature (Tset), With reference to the detected temperature (Tin) detected by the cabin temperature detecting means, the set temperature (Tset) set by the cabin temperature setting means, and a predetermined value C,
  • connection time of the first compression mechanism with the power source is a predetermined time B or more
  • the first compression mechanism and the second compression mechanism are operated simultaneously.
  • the first compression mechanism and the second compression mechanism can be operated simultaneously regardless of the additional conditions as described above. In other words, if this condition is satisfied, simultaneous operation is performed unconditionally.
  • the first compression mechanism and the second compression mechanism can be operated simultaneously regardless of the additional conditions as described above. In other words, simultaneous operation is performed unconditionally even when this condition is satisfied.
  • the operation can be performed only by the first compression mechanism. That is, switching from simultaneous operation to operation using only the first compression mechanism can be controlled in this manner.
  • the capacity of the second compression mechanism is equal to or less than a predetermined value I.
  • the operation is performed only by the first compression mechanism.
  • the capacity of the second compression mechanism is equal to or less than a predetermined value I.
  • the operation is performed only by the first compression mechanism.
  • the air conditioner according to the present invention which performs the control for switching the first and second compression mechanisms to the simultaneous operation and the control for switching from the simultaneous operation to the operation using only the first compression mechanism, is used for a vehicle. It is suitable as an air conditioner, especially as an air conditioner for construction machinery.
  • the necessary cooling capacity is accurately determined by condition determination. Since the simultaneous operation of the mechanisms is controlled, it is possible to control the operation state to the optimal one according to the required cooling capacity. In addition, switching to simultaneous operation and switching to independent operation can be controlled by appropriately judging whether the cooling capacity is excessive or insufficient, so that frequent switching of operating conditions can be prevented, and power consumption can be reduced. Become.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a time chart showing an example of control of the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a time chart showing another example of the control of the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a time chart showing still another example of control of the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a time chart showing still another example of the control of the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a time chart showing still another example of control of the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, for example, an air conditioner for construction equipment.
  • a blower 4 for pressure-feeding the outside air or Z and the inside air inlet 3 is provided upstream of a ventilation duct 2 that opens into a room (for example, inside a cabin).
  • An evaporator 5 is provided as a cooler for cooling the air.
  • a heater core as a heater may be provided downstream of the evaporator 5 as necessary. After passing through the evaporator 5, the cooled air is blown into the room.
  • the air conditioner 1 as described above is provided with a refrigeration cycle 6 including the evaporator 5.
  • the refrigeration cycle 6 is configured as a refrigerant circuit in which each device is connected through a refrigerant pipe.
  • a fixed displacement first compression mechanism 9 whose drive is controlled by a signal 8, and a displacement displacement signal 10 which is sent to a main controller 7 and whose displacement is controlled by a displacement control signal 11 from the main controller 7.
  • the second compression mechanism 12 is provided.
  • the second compression mechanism 12 is driven by an electric motor.
  • the refrigeration cycle 6 includes a condenser 13 for condensing the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the first compression mechanism 9 and / or the second compression mechanism 12, a receiver 14 for separating gas-liquid of the condensed refrigerant 14, An expansion valve 15 that decompresses and expands the refrigerant from the liquid receiver 14 and an evaporator 5 that evaporates the refrigerant from the expansion valve 15 and cools the air by heat exchange with air sent through the ventilation duct 2. Arranged in this order, the refrigerant from the evaporator 5 is sucked into the compression mechanism and compressed again.
  • the temperature control of the evaporator 5 is performed, for example, by control of a clutch provided in a driving force transmission circuit from the prime mover to the first compression mechanism 9 and control signals of an electric motor for driving the second compression mechanism 12. T! /
  • the main controller 7 includes the evaporator or the evaporator outlet air temperature (
  • a signal of the evaporator outlet air temperature (Teva) detected by the evaporator outlet air temperature sensor 16 as evaporator temperature detecting means for detecting Teva) is sent. Also, detection signals from the vehicle interior temperature sensor 17, the outside air temperature sensor 18, and the solar radiation sensor 19 are also sent to the main controller 7! / Puru.
  • control as shown in FIGS. 2 to 6 is performed.
  • the evaporator temperature control is based on the target temperature of the evaporator outlet air temperature calculated by the evaporator target temperature calculation means.
  • the temperature control is performed. Conditions and control for switching to the simultaneous operation of the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 are described below.
  • the temperature detected by the evaporator outlet air temperature sensor 16 as evaporator temperature detecting means (Teva )
  • Teva evaporator temperature detecting means
  • Toff calculated by the evaporator target temperature calculating means
  • the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 are switched to operate simultaneously. That is, when it is determined that the difference between the detected temperature (Teva) and the calculated target temperature (Toff) is equal to or greater than the predetermined value A and the conditions for simultaneous operation are satisfied, the first compression mechanism of the fixed displacement type is used. The single operation by only 9 is switched to the simultaneous operation of the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12.
  • the second compression mechanism 12 is a variable displacement type compression mechanism, the discharge capacity of the second compression mechanism 12 according to the heat load is added to the discharge capacity of the first compression mechanism 9, and as a whole, The optimal operation of the refrigeration cycle 6 according to the heat load at that time becomes possible, and as a result of this simultaneous operation, the control is appropriately performed so as to approach the Teva force Toff.
  • control is replaced with
  • connection time of the force when the condition is satisfied with the power source of the first compression mechanism 9 is equal to or longer than a predetermined time B
  • the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 are simultaneously operated. You can do so.
  • the predetermined time B unnecessary frequent switching can be suppressed, and power consumption can be reduced.
  • the temperature of the room to be air-conditioned is further increased.
  • Tin room temperature setting means for setting a target indoor temperature (Tset) (room temperature setting means for the main controller 7).
  • Tset room temperature setting means for the main controller 7
  • connection time of the first compression mechanism with the power source is a predetermined time B or more
  • the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 can be operated simultaneously.
  • unnecessary frequent switching can be suppressed, and power consumption can be reduced.
  • the Teva, the Toff, and the predetermined value A are larger than the predetermined value A.
  • the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 can be operated simultaneously regardless of the additional conditions as described above. In other words, if Teva-Toff ⁇ D is satisfied, it is determined that cooling will inevitably occur unless simultaneous operation is performed, and if this condition is satisfied, simultaneous operation will be performed unconditionally.
  • the first compression mechanism 9 and the second compression mechanism 12 can be operated simultaneously regardless of the additional conditions as described above. If there is a difference between the actual room temperature Tin and the set temperature Tset that is equal to or greater than the predetermined value E, it is determined that cooling insufficiency is actually occurring, and if this condition is satisfied. Also run unconditionally at the same time.
  • the time when Teva-Tolf ⁇ F is satisfied is G or more
  • the operation can be performed only by the first compression mechanism 9. Wear. In other words, when it is no longer necessary to operate simultaneously, it is switched to single operation using only the first compression mechanism 9, and if the conditions continue for a predetermined time G or more, it is determined that simultaneous operation is no longer necessary. In addition, power consumption can be reduced while preventing frequent switching.
  • the time when Teva-Tolf ⁇ F is satisfied is G or more
  • the capacity of the second compression mechanism 12 is equal to or less than a predetermined value I
  • the operation may be performed only by the first compression mechanism 9. For example, as shown in FIG. 5, when the capacity of the second compression mechanism 12 falls below a predetermined value I, the operation of the second compression mechanism 12 is stopped and the first compressor Operation only by Structure 9 Even with such control, it is possible to reduce power consumption while preventing frequent switching.
  • the time when Teva-Tolf ⁇ F is satisfied is G or more
  • the capacity of the second compression mechanism 12 is equal to or less than a predetermined value I
  • the operation may be performed only by the first compression mechanism 9. For example, as shown in FIG. 6, when the time exceeds the time force ⁇ where Tin ⁇ Tset ⁇ H is satisfied, the operation of the second compression mechanism 12 is stopped, and only the first compression mechanism 9 is used. Operation. Even with such control, it is possible to reduce power consumption while preventing frequent switching.
  • the necessary cooling capacity is accurately determined to control the simultaneous operation of both compression mechanisms. It is possible to control the operation state to an optimum operation state according to the required cooling capacity. Also, in order to properly determine whether the cooling capacity is sufficient or not, it is possible to prevent frequent switching of the operation state between simultaneous operation and independent operation, and to reduce power consumption.
  • the air conditioner according to the present invention can be suitably applied to any refrigeration cycle including a fixed capacity compression mechanism and a variable capacity compression mechanism that are independent from each other, and particularly applied to a cabin air conditioner of a construction machine in which a heat load varies greatly. The best one.

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Abstract

　冷凍サイクル中に、互いに独立した、固定容量式の第１圧縮機構と可変容量式の第２圧縮機構を有し、第２圧縮機構容量制御手段、圧縮機構運転切替制御手段、冷媒の蒸発器、凝縮器、送風機、蒸発器温度検出手段、蒸発器目標温度算出手段を備えた空調装置において、冷凍サイクルが前記第１圧縮機構のみにより運転されているとき、蒸発器温度検出手段による検出温度（Teva）と、蒸発器目標温度算出手段による算出温度（Toff）と、予め定めた所定値Aとを参照し、 Teva−Toff≧Aの条件が成立した場合は、両圧縮機構を同時に運転する空調装置。必要冷房能力の条件判定を適切に行い、最適な空調制御を実現するとともに、消費動力等のロスを適切に抑えることができる。

Description

明 細 書
空調装置
技術分野
[0001] 本発明は、冷媒の圧縮機を有する冷凍サイクルを備えた空調装置に関し、とくに、 互いに独立した固定容量圧縮機構及び可変容量圧縮機構を備えた冷凍サイクルを 好適に制御できるようにした空調装置に関する。
背景技術
[0002] 従来の空調装置、たとえば建設機械用空調装置においては、原動機により、冷凍 サイクルの圧縮機を運転し、空調装置として構成されるものがある。また、建設機械の 室内空間 (たとえば、キャビン内空間）が大きな場合や、熱負荷等が大きく変動するよ うな場合においては、 1つの冷凍サイクルで複数台の圧縮機を用い、それぞれに駆 動力伝達系を設ける場合がある。さらに、 2つの圧縮機を持つ冷凍サイクルにおいて 、 1つを固定容量タイプの圧縮機で、もう 1つを可変容量タイプの圧縮機とした空調装 置もある（たとえば、特許文献 1)。
[0003] し力しながら、 2つの圧縮機を用いる場合は、熱負荷等の変化に対して、要求され る冷房能力を適切に判断する手段の設定がないか、あるいは、たとえあっても適切な 判断が行われないと、要求される冷房能力を達成することができず、また、乗員の快 適感を得ることもできないという問題点がある。さらに、冷房能力過多の条件判定に 関しても適切でないと、消費動力等のロスが大きくなる。
特許文献 1：特開 2003— 19908号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] そこで本発明の課題は、 2つの圧縮機構を備え、一つは固定容量式の圧縮機構と し、もう一方は容量を変えることのできる可変容量式の圧縮機構とした冷凍システムを 有する空調装置において、必要冷房能力の条件判定を適切に行い、最適な空調制 御を実現するとともに、消費動力等のロスを適切に抑えることのできる空調装置、たと えば建設機械のキャビン用として好適な空調装置を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0005] 上記課題を解決するために、本発明に係る空調装置は、冷凍サイクル中に、互!ヽ に独立した、固定容量式の第 1圧縮機構と可変容量式の第 2圧縮機構との 2つの圧 縮機構を有し、前記第 2圧縮機構の容量を制御する第 2圧縮機構容量制御手段、前 記 2つの圧縮機構を同時運転または単独運転に切り替える圧縮機構運転切替制御 手段、空調用空気を冷却する冷媒の蒸発器、冷媒の凝縮器、蒸発器に空気を送風 する送風機、蒸発器または蒸発器出口空気温度 (Teva)を検出する蒸発器温度検出 手段、蒸発器または蒸発器出口空気温度の目標温度 (Toff)を算出する蒸発器目標 温度算出手段を備えた空調装置において、冷凍サイクルが前記第 1圧縮機構のみ により運転されているとき、前記蒸発器温度検出手段による検出温度 (Teva)と、前記 蒸発器目標温度算出手段による算出温度 (Toff)と、予め定めた所定値 Aとを参照し
Teva— Toff≥ A
の条件が成立した場合は、前記第 1圧縮機構と前記第 2圧縮機構を同時に運転する ことを特徴とするちのカゝらなる。
[0006] このような空調装置においては、さらに、上記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、
その条件成立時力 の第 1圧縮機構の動力源との接続時間が予め定めた所定時間 B以上
の付加条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構及び第 2圧縮機構を同時に運転する ようにすることができる。
[0007] また、この空調装置においては、さらに、空調対象室内の温度 (Tin)を検出する室 内温度検出手段と、室内の目標温度 (Tset)を設定する室内温度設定手段とを備え、 前記室内温度検出手段による検出温度 (Tin )と、前記車室内温度設定手段による 設定温度 (Tset)と、予め定めた所定値 Cとを参照し、上記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、 上記付加条件
第 1圧縮機構の動力源との接続時間が予め定めた所定時間 B以上
が成立し、かつ、
Tin— Tset ^し
の付加条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構及び第 2圧縮機構を同時に運転する ようにすることちでさる。
[0008] また、このような空調装置にお!、ては、上記 Tevaと、上記 Toffと、上記所定値 Aより も大き!/ヽ予め定めた所定値 Dを参照し、
Teva— Toff≥D
の条件が成立した場合は、上記のような付加条件にかかわらず、前記第 1圧縮機構 及び前記第 2圧縮機構を同時に運転するようにすることもできる。つまり、この条件が 成立した場合は無条件に同時運転する。
[0009] また、上記 Tevaと、上記 Toffと、上記 Tinと、上記 Tsetと、上記所定値 Cよりも大きい 予め定めた所定値 Eを参照し、
Tin— Tset ^ E
の条件が成立した場合は、上記のような付加条件にかかわらず、前記第 1圧縮機構 及び前記第 2圧縮機構を同時に運転するようにすることもできる。つまり、この条件が 成立した場合にも無条件に同時運転する。
[0010] また、本発明に係る空調装置においては、前記第 1及び第 2圧縮機構により冷凍サ イタルが運転されているとき、前記 Tevaと、前記 Toffと、予め定めた所定値 Fと、予め 定めた所定時間 Gを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
の条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とするようにすることができ る。つまり、同時運転から、第 1圧縮機構のみによる運転への切替をこのように制御す ることがでさる。
[0011] さらに、前記 Tinと、前記 Tsetと、予め定めた所定値 Hを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、 Tin— Tset≤H
あるいは
前記第 2圧縮機構の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とするようにす ることちでさる。
[0012] さらに、予め定めた所定時 f¾Uを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、
Tin— Tset≤Hが成立した時間力 以上
あるいは
前記第 2圧縮機構の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とするようにす ることちでさる。
[0013] このような第 1、第 2圧縮機構の同時運転への切替え制御、さらには同時運転から 第 1圧縮機構のみによる運転への切替制御を行う、本発明に係る空調装置は、車両 用空調装置として、中でも建設機械用空調装置として好適なものである。
発明の効果
[0014] 本発明に係る空調装置によれば、冷凍サイクル内に複数の（第 1、第 2の)圧縮機 構を有する空調装置において、必要となる冷房能力を的確に条件判定して両圧縮 機構の同時運転を制御するので、要求される冷房能力に応じた最適な運転状態に 制御することが可能となる。さらに、冷房能力の過不足を適切に判定して同時運転へ の切替、単独運転への切替を制御することもできるので、頻繁な運転状態の切替を 防ぎ、消費動力を削減することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の一実施態様に係る空調装置の概略機器系統図である。
[図 2]図 1の空調装置の制御の一例を示すタイムチャートである。
[図 3]図 1の空調装置の制御の別の例を示すタイムチャートである。
[図 4]図 1の空調装置の制御のさらに別の例を示すタイムチャートである。 [図 5]図 1の空調装置の制御のさらに別の例を示すタイムチャートである。
[図 6]図 1の空調装置の制御のさらに別の例を示すタイムチャートである。
符号の説明
[0016] 1 空調装置
2 通風ダクト
3 外気または Zおよび内気導入口
4 送風機
5 蒸発器
6 冷凍サイクル
7 メインコントローラ
8 駆動制御信号
9 第 1圧縮機構
10 吐出容量信号
11 容量制御信号
12 第 2圧縮機構
13 凝縮器
14 受液器
15 膨張弁
16 蒸発器出口空気温度センサ
17 車室内温度センサ
18 外気温度センサ
19 日射センサ
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図 1は、本発明の一実施態様に係る空調装置、たとえば建設機械用空調装置の概 略機器系統図を示している。図 1に示す空調装置 1においては、室内（たとえば、キヤ ビン内）へと開口する通風ダクト 2内の上流側に、外気または Zおよび内気導入口 3 力 の吸気を圧送する送風機 4が設けられている。送風機 4の下流側には、送風され る空気を冷却する冷却器としての蒸発器 5が設けられている。図示を省略するが、必 要に応じて、蒸発器 5の下流側には、加熱器としてのヒータコアが設けられていてもよ い。蒸発器 5を通過し、冷却された空気が室内へと吹き出される。
[0018] 上記のような空調装置 1に、上記蒸発器 5を備えた冷凍サイクル 6が設けられている 。冷凍サイクル6は、各機器が冷媒配管を介して接続された冷媒回路に構成されて おり、この冷凍サイクル 6には、原動機 (たとえば、エンジン)等を駆動源とし、メインコ ントローラ 7からの駆動制御信号 8により駆動が制御される、固定容量式の第 1圧縮 機構 9と、吐出容量信号 10がメインコントローラ 7に送られ、メインコントローラ 7からの 容量制御信号 11により容量が制御される可変容量式の第 2圧縮機構 12が設けられ ている。第 2圧縮機構 12は、本実施態様では、電動モータによって駆動されるように なっている。冷凍サイクル 6には、第 1圧縮機構 9および/または第 2圧縮機構 12で 圧縮された高温高圧の冷媒を凝縮する凝縮器 13、凝縮された冷媒の気液を分離す る受液器 14、受液器 14からの冷媒を減圧、膨張させる膨張弁 15、膨張弁 15からの 冷媒を蒸発させ通風ダクト 2内を送られてくる空気との熱交換により該空気を冷却す る蒸発器 5がこの順に配置されており、蒸発器 5からの冷媒が上記圧縮機構に吸入さ れて再び圧縮される。蒸発器 5の温度制御は、たとえば、原動機から第 1圧縮機構 9 への駆動力伝達回路に設けられたクラッチのコントロールおよび第 2圧縮機構 12駆 動用の電動モータの制御信号により行われるようになって!/、る。
[0019] 本実施態様では、メインコントローラ 7には、蒸発器または蒸発器出口空気温度（
Teva)を検出する蒸発器温度検出手段としての蒸発器出口空気温度センサ 16により 検出された蒸発器出口空気温度 (Teva)の信号が送られる。また、メインコントローラ 7 には、車室内温度センサ 17、外気温度センサ 18、日射センサ 19からの検出信号も それぞれ送られるようになって！/ヽる。
[0020] 本実施態様では図 2—図 6に示すような制御が行われる。
第 1圧縮機構 9または第 2圧縮機構 12のどちらかにより運転されているときは、蒸発 器温度制御は蒸発器目標温度算出手段により算出された蒸発器出口空気温度の目 標温度により、蒸発器温度制御を行うこととするが、第 1圧縮機構 9および第 2圧縮機 構 12の同時運転に切り替える際の条件および制御を以下に示す。 [0021] まず図 2に示す制御においては、冷凍サイクル 6が第 1圧縮機構 9のみにより運転さ れているとき、蒸発器温度検出手段としての蒸発器出口空気温度センサ 16による検 出温度 (Teva)と、蒸発器目標温度算出手段による算出温度 (Toff)と、予め定めた所 定値 Aとを参照し、
Teva— Toff≥ A
の条件が成立した場合には、第 1圧縮機構 9と第 2圧縮機構 12を同時に運転するよ うに切り替える。すなわち、検出温度 (Teva)と算出目標温度 (Toff)との差が所定値 A 以上となって、同時運転すべき条件が成立したと判断された場合には、固定容量式 の第 1圧縮機構 9のみによる単独運転から、第 1圧縮機構 9と第 2圧縮機構 12の同時 運転に切り替えられる。第 2圧縮機構 12は可変容量式の圧縮機構であるから、第 1 圧縮機構 9による吐出容量に、熱負荷に応じた第 2圧縮機構 12による吐出容量を付 加することになり、全体として、そのときの熱負荷に応じた最適な冷凍サイクル 6の運 転が可能になり、この同時運転の結果、 Teva力Toffに近づくように適切に制御される ことになる。
[0022] また、図 3に示す制御においては、上記制御にカ卩え、さらに、上記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、
その条件成立時力 の第 1圧縮機構 9の動力源との接続時間が予め定めた所定時 間 B以上の付加条件が成立したとき、第 1圧縮機構 9及び第 2圧縮機構 12を同時に 運転するようにすることができる。この所定時間 Bを設定しておくことにより、不必要に 頻繁な切替を抑えることができ、消費動力の削減が可能となる。
[0023] また、図示は省略するが、この空調装置においては、さらに、空調対象室内の温度
(Tin)を検出する室内温度検出手段（車室内温度センサ 17)と、室内の目標温度（ Tset)を設定する室内温度設定手段 (メインコントローラ 7への室内温度設定手段）と を備え、室内温度検出手段による検出温度 (Tin )と、車室内温度設定手段による設 定温度 (Tset)と、予め定めた所定値 Cとを参照し、上記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、 上記付加条件
第 1圧縮機構の動力源との接続時間が予め定めた所定時間 B以上
が成立し、かつ、
Tin— Tset≤し
の条件が成立したとき、第 1圧縮機構 9及び第 2圧縮機構 12を同時に運転するように することもできる。このような所定値 Cを設定しておくことによつても、不必要に頻繁な 切替を抑えることができ、消費動力の削減が可能となる。
[0024] ただし、上記のような制御にぉ 、ては、上記 Tevaと、上記 Toffと、上記所定値 Aより も大き!/ヽ予め定めた所定値 Dを参照し、
Teva— Toff≥D
の条件が成立した場合は、上記のような付加条件にかかわらず、第 1圧縮機構 9及び 第 2圧縮機構 12を同時に運転するようにすることもできる。つまり、 Teva— Toff≥Dが 成立した場合には、同時運転しなければ必然的に冷房不足が発生すると判断し、こ の条件が成立した場合は無条件に同時運転する。
[0025] さらに、上記 Tevaと、上記 Toffと、上記 Tinと、上記 Tsetと、上記所定値 Cよりも大き い予め定めた所定値 Eを参照し、
Tin— Tset≤E
の条件が成立した場合は、上記のような付加条件にかかわらず、第 1圧縮機構 9及び 第 2圧縮機構 12を同時に運転するようにすることもできる。実際の室内温度 Tinと設 定温度 Tsetとの間に予め定めた値 E以上の差が生じている場合には、実際に冷房不 足が発生していると判断し、この条件が成立した場合にも無条件に同時運転する。
[0026] また、本空調装置では、同時運転から、単独運転、とくに第 1圧縮機構のみによる 運転への切替の条件、制御を特定することができる。たとえば図 4に示すように、第 1 圧縮機構 9及び第 2圧縮機構 12の同時運転により冷凍サイクル 6が運転されていると き、上記 Tevaと、上記 Toffと、予め定めた所定値 Fと、予め定めた所定時間 Gを参照し
Teva-Tolf≤ Fが成立した時間が G以上
の条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構 9のみによる運転とするようにすることがで きる。つまり、同時運転する必要が無くなった場合には第 1圧縮機構 9のみによる単 独運転に切り替え、かつ、その条件が所定時間 G以上継続されたときには確実に同 時運転する必要が無くなつたと判断し、頻繁な切替を防止しつつ、消費動力の削減 が可能としたものである。
[0027] さらに、上記 Tinと、上記 Tsetと、予め定めた所定値 Hを参照し、
Teva-Tolf≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、
Tin-Tset≤H
あるいは
第 2圧縮機構 12の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、第 1圧縮機構 9のみによる運転とするようにするこ ともできる。たとえば図 5に示すように、上記のうち、第 2圧縮機構 12の容量が予め定 めた所定値 I以下になった場合には、第 2圧縮機構 12の運転を停止し、第 1圧縮機 構 9のみによる運転とする。このような制御によっても、頻繁な切替を防止しつつ、消 費動力の削減が可能となる。
[0028] さらに、予め定めた所定時 f¾Uを参照し、
Teva-Tolf≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、
Tin— Tset≤Hが成立した時間力 以上
あるいは
第 2圧縮機構 12の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、第 1圧縮機構 9のみによる運転とするようにするこ ともできる。たとえば図 6に示すように、上記のうち、 Tin— Tset≤Hが成立した時間力 ¾ 以上になった場合には、第 2圧縮機構 12の運転を停止し、第 1圧縮機構 9のみによ る運転とする。このような制御によっても、頻繁な切替を防止しつつ、消費動力の削 減が可能となる。
[0029] 上述したような制御により、冷凍サイクル内に複数の圧縮機構を有する空調装置に おいて、必要となる冷房能力を的確に条件判定して両圧縮機構の同時運転を制御 でき、要求される冷房能力に応じた最適な運転状態に制御することができる。また、 冷房能力の過不足を適切に判定するため、同時運転、単独運転への頻繁な運転状 態の切替を防ぎ、消費動力を削減することが可能となる。
産業上の利用可能性
本発明に係る空調装置は、互いに独立した固定容量圧縮機構及び可変容量圧縮 機構を備えた、あらゆる冷凍サイクルを好適に適用でき、とくに熱負荷変動の激しい 建設機械のキャビン用空調装置に適用して最適なものである。

Claims

請求の範囲
[1] 冷凍サイクル中に、互いに独立した、固定容量式の第 1圧縮機構と可変容量式の 第 2圧縮機構との 2つの圧縮機構を有し、前記第 2圧縮機構の容量を制御する第 2 圧縮機構容量制御手段、前記 2つの圧縮機構を同時運転または単独運転に切り替 える圧縮機構運転切替制御手段、空調用空気を冷却する冷媒の蒸発器、冷媒の凝 縮器、蒸発器に空気を送風する送風機、蒸発器または蒸発器出口空気温度 (Teva) を検出する蒸発器温度検出手段、蒸発器または蒸発器出口空気温度の目標温度（ Toff)を算出する蒸発器目標温度算出手段を備えた空調装置にお!、て、
冷凍サイクルが前記第 1圧縮機構のみにより運転されているとき、前記蒸発器温度 検出手段による検出温度 (Teva)と、前記蒸発器目標温度算出手段による算出温度 ( Toff)と、予め定めた所定値 Aとを参照し、
Teva— Toff≥ A
の条件が成立した場合は、前記第 1圧縮機構と前記第 2圧縮機構を同時に運転する ことを特徴とする空調装置。
[2] 前記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、
その条件成立時力 の第 1圧縮機構の動力源との接続時間が予め定めた所定時間 B以上
の付加条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構及び第 2圧縮機構を同時に運転する ことを特徴とする、請求項 1に記載の空調装置。
[3] さらに、空調対象室内の温度 (Tin)を検出する室内温度検出手段と、室内の目標 温度 (Tset)を設定する室内温度設定手段とを備え、
前記室内温度検出手段による検出温度 (Tin )と、前記車室内温度設定手段による 設定温度 (Tset)と、予め定めた所定値 Cとを参照し、
前記条件
Teva— Toff≥ A
が成立し、かつ、 前記付加条件
第 1圧縮機構の動力源との接続時間が予め定めた所定時間 B以上
が成立し、かつ、
Tin— Tset ^し
の付加条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構及び第 2圧縮機構を同時に運転する ことを特徴とする、請求項 2に記載の空調装置。
[4] 前記 Tevaと、前記 Toffと、前記所定値 Aよりも大き!/ヽ予め定めた所定値 Dを参照し、
Teva— Toff≥D
の条件が成立した場合は、前記付加条件にかかわらず、前記第 1圧縮機構及び前 記第 2圧縮機構を同時に運転することを特徴とする、請求項 2に記載の空調装置。
[5] 前記 Tevaと、前記 Toffと、前記 Tinと、前記 Tsetと、前記所定値 Cよりも大き!/ヽ予め定 めた所定値 Eを参照し、
Tin— Tset ^ E
の条件が成立した場合は、前記付加条件にかかわらず、前記第 1圧縮機構及び前 記第 2圧縮機構を同時に運転することを特徴とする、請求項 3に記載の空調装置。
[6] 前記第 1及び第 2圧縮機構により冷凍サイクルが運転されているとき、前記 Tevaと、 前記 Toffと、予め定めた所定値 Fと、予め定めた所定時間 Gを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
の条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とすることを特徴とする、請 求項 1に記載の空調装置。
[7] さらに、空調対象室内の温度 (Tin)と、室内の目標温度 (Tset)と、予め定めた所定 値 Hを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、
Tin— Tset≤H
あるいは
前記第 2圧縮機構の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とすることを特 徴とする、請求項 6に記載の空調装置。
さらに、予め定めた所定時 f¾Uを参照し、
Teva-TolF≤ Fが成立した時間が G以上
あるいは、
Tin— Tset≤Hが成立した時間力 以上
あるいは
前記第 2圧縮機構の容量が予め定めた所定値 I以下
のいずれかの条件が成立したとき、前記第 1圧縮機構のみによる運転とすることを特 徴とする、請求項 7に記載の空調装置。
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