JPH01131855A

JPH01131855A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH01131855A
Application number: JP62288108A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kitamoto; 学北本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1989-05-24

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、室外ユニットおよび複数の室内ユニットか
らなるマルチタイプの空気調和機に関する。

（従来の技術）一般に、この種の空気調和機としては第６図に示すよう
なヒートポンプ式冷凍サイクルを備えたものがある。

第６図において、Ａは室外ユニット、Ｂは分岐ユニット
、Ｃ，Ｄ、Ｅは室内ユニットである。室外ユニットＡは
２台の能力可変圧縮Ｉ１１．２を備え、その圧縮６１１
．２を逆止弁３．４をそれぞれ介して並列に接続してい
る。そして、圧縮１１１゜２、四方弁５、室外熱交換器
６、暖房用膨張弁７と冷房サイクル形成用逆止弁８の並
列体、リキッドタンク９、電動式流量調整弁１１，２１
．３１、冷房用膨張弁１２，２２．３２と暖房サイクル
形成用逆止弁１３．２３．３３の並列体、室内熱交換器
１４，２４，３４、カス側１１ｆｌ弁（ＩｉｖｌｌｆＭ
［弁）１５．２５．３５、アキュームレータ１０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、冷房用膨張弁１２．２２．３２はそれぞれ感湿筒
１２ａ、２２ａ、３２ａを有しており、これら感温筒を
室内熱交換器１４．２４．３４のガス側冷媒配管にそれ
ぞれ取付けている。

すなわち、室内熱交換器１４．２４．３４を並列構成と
づるとともに、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５
の切換作動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ようにしている。

このような空気調和機においては、各室内ユニットの要
求能力を満足するべく、圧縮機１．２の運転台数および
能力を制御するとともに、流量制御弁１１．２１．３１
の開度をそれぞれ制御して各室内熱交換器への冷媒流量
を調節するようにしている。

そして、膨張弁１２．２２．３２により、冷媒流量の変
化にかかわらず各室内熱交換器における冷媒過熱度を一
定に維持し、安定かつ効率の良い運転を行なうようにし
ている。

したがって、たとえば冷房運転時、各室内ユニットの要
求能力が大きくなると、圧縮機１の能力が増大したり、
さらには圧縮機１に加えて圧縮層２も起動することにな
る。この状態から各室内ユニットの要求能力が小さくな
ると、圧縮１２の能力が低減したり、さらには圧縮機２
の運転が停止して圧縮機１のみの運転となる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、このような空気調和機においては、圧縮機の
１台運転から２台運転への切換時、新たに運転する２台
目圧縮機は、停止中あるいは起動から指令運転周波数に
移行する間、圧縮機ケース圧力がすでに運転状態の１台
目圧縮機よりも高くなる。このため、１台目圧縮機から
２台目圧縮機への冷凍機油の均油効果が損われ、いわゆ
るオイル上りによって２台目圧縮機がロックする恐れが
ある。

なお、複数台の圧縮機を並列運転する冷凍サイクルの場
合、たとえば特公昭６２−８７７０号広報に示されるよ
うに、定期的に各圧縮機の能力を順次下げる均油運転を
実行するものがあり、それを第６図の冷凍サイクルに適
用することが考えられる。

しかしながら、運転停止中の圧縮機に対しては均油効果
が得られないのが実情であり、結局は上記したような２
台目圧縮機のオイル上りを生じることになる。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その主として目的とするところは、２台目圧縮はのオイ
ル上りおよびロックを防いでその２台目圧縮機の確実か
つスムーズな起動を行なうことができ、常に安定運転を
可能とする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）各圧縮機間に均油管を設けるとともに、前記各圧縮機の
１台運転から２台運転への切換時、新たに運転する２台
目圧縮機の運転周波数をすでに運転状態の１台目圧縮機
の運転周波数よりも相対的に高める手段を設ける。

（作用）圧縮機の１台運転から２台運転への切換時、２台目圧縮
機の運転周波数が１台目圧縮機の運転周波数よりも相対
的に高まることにより、２台目圧縮はの圧縮機ケース圧
力が１台目圧縮機よりも低くなり、１台目圧縮機の冷凍
機油が均油管を通して効率よく２台目圧縮機へ供給され
る。

（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。なお、図面において第６図と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。

第１図に示すように、圧縮ｔａ１の冷媒吐出側配管にオ
イルセパレータ４１を設け、そのオイルセパレータ４１
から圧縮ｉｉの冷媒吸込側配管にかけてオイルバイパス
管４２を設ける。ざらに、圧縮Ｒ２の冷媒吐出側配管に
オイルセパレータ４３を設け、そのオイルセパレータ４
３から圧縮機２の冷媒吸込側配管にかけてオイルバイパ
ス管４４を設ける。そして、第２図に示すように、圧縮
機１．２のそれぞれケース底部を均油管４５で連通りる
。

制御回路を第３図に示す。

室外ユニットＡは、室外制御部５０を備えている。この
室外制御部５０は、マイクロコンピュータおよびその周
辺回路などからなり、外部にインバータ回路５１．５２
およびタイマ回路５３を接続している。インバータ回路
５１．５２は、交流電源５４の電圧を整流し、それを室
外制御部５０の指令に応じたスイッチングによって所定
周波数の交流電圧に変換し、圧縮機モータ１Ｍ、２Ｍに
それぞれ駆動電力として供給するものである。

分岐ユニットＢは、マルチ制御部６０を備えている。こ
のマルチ制御部６０は、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路からなり、外部に８！量調整弁１１．２１．
３１および開閉弁１５．２５゜３５をそれぞれ駆動制御
するものである。

室内ユニットＣ，Ｄ、Ｅは、室内制御部７０゜８０．９
０を億えている。これら室内制御部は、マイクロコンピ
ュータおよびその周辺回路からなり、外部に運転操作部
７１，８１．９１および寮内温度センサ７２．８２．９
２をそれぞれ接続している。

そして、各室内制御部は周波数設定信号ｆ１゜ｆ２．ｆ
３を要求能力としてマルチ制御部６０に転送するように
なっている。マルチ制御部６０は、転送されてくる周波
数設定信号から各室内ユニットの要求能力の総和を求め
、それに対応する周波数設定信号ｆ、を室外制御部５０
に転送するようになっている。

つぎに、上記のような構成において第４図および第５図
を参照しながら作用を説明する。

いま、全ての室内ユニットで冷房運転を行なっているも
のとする。このとき、室内ユニットＣの室内制御部７０
は、室内温度センサ７２の検知温度と運転操作部７１で
定められた設定温度との差を演算し、その温度差に対応
する周波数設定信号ｆ１を要求冷房能力としてマルチ制
御部６０に転送する。同じく、室内ユニットＤ、Ｅの室
内制御部８０．９０も、周波数設定信号ｆ２．ｆ３を要
求冷房能力としてマルチ制御部６０に転送する。

マルチ制御部６０は、転送されてくる周波数設定信号に
基づいて各室内ユニットの要求冷房能力の総和を求める
。そして、求めた総和に対応する周波数設定信号ｆ、を
室外制御部５０に転送する。

室外制御部５０は、転送されてくる周波数設定化Ｑ　ｆ
　、に基づいて各室内ユニットの要求冷房能力の総和を
求め、その総和に応じて圧縮機１．２の運転台数および
運転周波数（インバータ回路５１．５２の出力周波数）
を制御する。

この場合、室外ＩＩＪ１２部５０は、要求冷房能力の総
和が大きくなるに従い圧縮１１の１台運転から圧縮機１
．２の２台運転に移行するが、その切換えに際してはす
でに運転状態の１台目圧縮機つまり圧縮機１の運転周波
数を予め定めである最低運転周波数Ｆｆｆｌｉｎへ下げ
る。そして、圧縮機１の運転周波数が最低運転周波数Ｆ
　ｓｉｎになると、新たに運転づる２白目圧縮磯つまり
圧縮機２を起動する。この起動に際しては、圧縮機２の
運転周波数を最低運転周波数Ｆｗｉｎから指令周波数（
要求冷房能力の総和に基づく）へと上昇させる。圧縮機
２の運転周波数が指令周波数に到達すると、タイマ回路
５３をオンし、その計１１ｔｘが設定ｒＩ問ｔａに達す
るまで圧縮機１の最低運転周波数Ｆｓｉｎの運転状態を
維持する。

すなわち、圧縮機２の運転周波数を圧縮機１の運転周波
数よりも相対的に高めるようにしている。

計時ｔ１が設定時間ｔａに達すると、圧縮機１の運転周
波数を最低運転周波数Ｆ　ｌｌ１ｉｎから指令周波数へ
上げる。したがって、各室内ユニットの要求冷房能力の
総和に対応する能力をもって圧縮ぼ１．２の運転がなさ
れるようになる。

以後、タイマ回路５３によって今度はｔ２の計時を開始
し、その計時ｔ２が設定時間ｔｂに達するごとに２台運
転用の均油運転モードを実行する。

この定期的な均油運転モードは、圧縮機１．２の能力を
順次下げて同圧縮機間の均油効果を得るものである。な
お、１台運転指令が発せられた場合には、そこで計時ｔ
２をクリアし、圧縮Ｂｆｆ１の１台運転に移行する。

一方、マルチ制御部６０は、各室内ユニットからの周波
数設定信号に応じて冷媒流量調整弁１１゜２１．３１の
開度を制御しており、よって各至内ユニットの要求冷房
能力に対応するＲ適な量の冷媒が各室内熱交換器に流入
する。また、膨張弁１２．２２．３２により、各室内熱
交換器における冷媒過熱度が一定に制御される。

このように、圧縮機１，２間に均油管４５を設けるとと
もに、圧縮機の１台運転から２台運転への切換時、新た
に運転する２台目圧縮機の運転周波数をすでに運転状態
の１台目圧縮機の運転周波数よりも相対的に高めること
により、２台目圧縮機の圧縮機ケース圧力が１台目圧縮
機よりも低くなり、１台目圧縮機の冷凍機油が均油管４
５を通して２台目圧縮機へ効率よく供給される。

したがって、１台目圧縮機から２台目圧縮機への均油効
果を確保することができ、２台目圧縮機のオイル上りお
よびロックを防ぐことができる。

よって、２台目圧縮機の確実かつスムーズな起動を行な
うことができる。

しかも、２台目圧縮機の油面が均油管４５よりも下のレ
ベルであったとしても、１台運転から２台運転への切換
時に均油の初期化がなされることになり、よって安定運
転が可能となるとともに、２台運転用の定期的な均油運
転モードに移行し易くなる。

また、圧縮機１．２に対してオイルセパレータ等のオイ
ル戻し経路を設けているので、冷凍殿油を効率よく回収
することができる。

なお、上記実施例では、室内ユニットが３台の場合につ
いて説明したが、それ以上あるいは２台の場合について
も同様に実施可能である。その他、この発明は上記実施
例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種
々変形実施可能である。

［発明の効果ｊ以上述べたようにこの発明によれば、各圧縮機間に均油
管を設けるとともに、前記各圧縮機の１台運転から２台
運転への切換時、新たに運転する２台目圧縮機の運転周
波数をすでに運転状態の７台目圧縮機の運転周波数より
も相対的に高める手段を設けたので、２台目圧縮機のオ
イル上りおよびロックを防いでその２台目圧縮機の確実
かつスムーズな起動を行なうことができ、常に安定運転
を可能とする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冷凍サイクルの構
成を示す図、第２図は同実施例における各圧縮機および
均油管を示す斜視図、第３図は同実施例における制御回
路の構成を示す図、第４図は同実施例の動作を説明する
ためのフローチャート、第５図は同実施例における運転
周波数の変化を示す図、第６図は従来の空気調和機にお
ける冷凍サイクルの構成を示す図である。Ａ・・・室外ユニット、Ｂ・・・分岐ユニット、Ｃ，Ｏ
。Ｅ・・・室内ユニット、１，２・・・能力可変圧ｍｉ、
４５・・・均油管、５０・・・室外制御部、６０・・・
マルチ制御部、７０，８０．９０・・・室内制御部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図

Claims

【特許請求の範囲】

２台の能力可変圧縮機を有する室外ユニット、および複
数の室内ユニットを備え、これら室内ユニットの要求能
力に応じて前記各圧縮機の運転台数および運転周波数を
制御する空気調和機において、前記各圧縮機間に設けら
れた均油管と、前記各圧縮機の１台運転から２台運転へ
の切換時、新たに運転する２台目圧縮機の運転周波数を
すでに運転状態の１台目圧縮機の運転周波数よりも相対
的に高める手段とを具備したことを特徴とする空気調和
機。