JPH04320768A - 多室型空気調和機 - Google Patents

多室型空気調和機

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JPH04320768A
JPH04320768A JP3090512A JP9051291A JPH04320768A JP H04320768 A JPH04320768 A JP H04320768A JP 3090512 A JP3090512 A JP 3090512A JP 9051291 A JP9051291 A JP 9051291A JP H04320768 A JPH04320768 A JP H04320768A
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compressor
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pressure
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Akihiro Kino
章宏 城野
Takahiro Hayashi
高弘 林
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Matsushita Refrigeration Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多室型空気調和機に関
し、詳しくは、インバータ圧縮機と極数変換圧縮機を2
台併設した室外機の能力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビル空調において個別空調が進展
しており、負荷の異なる複数の部屋に室内機を設置し、
これを1台の室外機に接続する多室型空気調和機におい
て、多室空調にともない、1台あたりの室外機能力が増
加し、熱源としての圧縮機を2台並列に接続し、この2
台の圧縮機を制御することにより、幅広い範囲の冷暖房
を行う特開平1−212869号公報で提案されたよう
な圧縮機の能力制御が広く用いられてきている。
【0003】以下、図面を参考に従来の技術について、
説明する。図4において、1は多室型空気調和機の室外
機で、インバータ圧縮機2、極数変換式圧縮機3、四方
弁4、室外側熱交換器5、室外側電動膨張弁6、室外フ
ァン7を設置している。8a〜8dは室内機で、室外機
1に4台並列に接続され、それぞれ室内側電動膨張弁9
a〜9d、室内側熱交換器10a〜10d、室内ファン
11a〜11dが設置されている。
【0004】12は圧力センサーで、前記四方弁4と室
内側熱交換器10a〜10dの間の室外機1内配管に設
けられている。13は室外機制御手段で前記圧力センサ
ー12の検知圧力によりあらかじめ決定した能力組み合
わせステップに基づきインバータ14の出力周波数を変
更しインバータ圧縮機2の周波数を制御するとともに極
数変換式圧縮機3の発停、極数変換を行う。
【0005】以上のように構成された多室型空気調和機
の動作について説明する。まず冷房運転では、インバー
タ圧縮機2及び極数変換式圧縮機3から吐出された高温
高圧の冷媒は、四方弁4を通り、室外側熱交換器5に流
入し、凝縮液化し室外側電動膨張弁6を介して、それぞ
れの室内機8a〜8dに配管により分配され室内側電動
膨張弁9a〜9dで減圧され、室内側熱交換器10a〜
10dで蒸発気化し、再び四方弁4を介してインバータ
圧縮機2及び極数変換式圧縮機3に帰る。
【0006】また暖房運転では、インバータ圧縮機2及
び極数変換式圧縮機3から吐出された高温高圧の冷媒は
、四方弁4を介し各室内機8a〜8dに分配される。 冷媒は、各室内側熱交換器10a〜10dで凝縮液化し
、室内側電動膨張弁9a〜9dを介して、室外側電動膨
張弁6で減圧され、室外側熱交換器5で蒸発気化し、四
方弁4を介して、インバータ圧縮機2及び極数変換式圧
縮機3にもどる。
【0007】室内負荷(室温)の変化により、室内側熱
交換器10a〜10bでの冷房時は蒸発圧力、暖房時に
は凝縮圧力が変化する。この圧力の変動を圧力センサー
12が検知し、室外機制御手段13が予め決定した目標
圧力に一致するよう予め定めた能力組み合わせステップ
に従い、インバータ14の出力を増減、極数変換式圧縮
機3の極数を変換する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、さらに滑らかな制御を行うために、組
み合わせステップ数を設けず、検知圧力を入力とした計
算制御(PID制御に代表される古典制御や適応制御)
にて制御を行う場合、その場合分けは無数に存在し、能
力組み合わせステップが非常に数多いものとなり、制御
を行う上で非常に多くのステップをつくることになり、
非常に煩雑なものとなる。また、能力組み合わせステッ
プに従うため少しでも能力が不足、あるいは過剰となっ
た場合にも1ステップ上下することにより極数変換式圧
縮機の極数が変更されるため、制御の連続性がなくなり
、このため制御の安定性が悪くなってしまう。
【0009】そこで本発明は、上記従来の課題を解決す
るもので、インバータ圧縮機の能力制御を演算により行
いこの演算結果と圧力センサーの検出値と目標圧力との
偏差より、極数変換式圧縮機の発停、及び極数切り替え
を行い、多室型空気調和機による能力制御をきめ細かに
かつ滑らかにすることで、快適性、信頼性を高めるもの
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の多室型空気調和機は、室内機と四方弁の間の
室外機の配管に設けた圧力センサーの検出値よりインバ
ータの出力周波数をあらかじめ決定した運転周波数の上
限下限の範囲内で演算する運転周波数演算手段と、前記
圧力センサーの検出値と制御目標値との差を演算する圧
力偏差演算手段と、前記運転周波数と圧力偏差より前記
極数変換式圧縮機の発停及び運転極数を制御する極数変
換圧縮機制御手段とを備えている。
【0011】
【作用】上記構成により本発明は、極数変換式圧縮機の
発停、極数の切り換えをインバータ圧縮機の制御結果に
従い行うので、通常の能力制御中はインバータによる能
力制御のみを行い、室内負荷の変動時にインバータの能
力制御範囲を越えた場合にのみ、極数変換式圧縮機の運
転状態を変更するので、幅広い能力制御範囲を有するこ
とができる。
【0012】また、頻繁な極数変換式圧縮機の発停や極
数変更を行わないので、極数変換圧縮機の起動停止の繰
り返しによる寿命の短縮を防止し信頼性の向上が図り、
また、極数変換式圧縮機の切り換え操作による冷暖房運
転の中断も少なくし、室温の変動を抑制することにより
快適性の向上を図るものである。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を図1から図3を参考
に説明するが、従来と同一構成については、同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する図1において、15は
運転周波数演算手段、16は圧力偏差演算手段、17は
極数変換式圧縮機制御手段である。
【0014】次に上記構成の動作について説明する。冷
房運転時、圧力センサー12は、冷凍サイクルが四方弁
4により冷房サイクルに切り換えられているため、低圧
圧力Ps(≒吸入圧力)を検知する(STEP1)。
【0015】運転周波数演算手段15は予め決定された
目標圧力Prにこの検知した低圧圧力Psが一致するよ
うなインバータ圧縮機2の運転周波数Uf(t)を演算
する。運転周波数演算手段15は、予め決定した時間間
隔L(たとえば10秒)毎に、演算を行い運転周波数U
f(t)を計算し、予め設定された運転周波数の上限U
fmax及び下限Ufminの範囲外の計算結果となっ
た場合にはUf(t)をUfmaxまたはUfminと
する(STEP2)。
【0016】この結果をインバータ14に出力し、イン
バータ圧縮機2の能力を制御する(STEP5)。この
とき、圧力偏差演算手段16は計算された圧力センサー
12の検出値Psと目標圧力Prとの差を演算する。 (STEP3)。
【0017】
【数1】
【0018】極数変換式圧縮機制御手段17は、運転周
波数Uf(t)と運転周波数の上限Ufmax及び下限
Ufminのとの差ΔUfmax、ΔUfmin、およ
び圧力偏差ΔP(t)より、(数2)、(数3)を満た
した場合に極数変換式圧縮機3の発停、極数切り替えの
判断を行う(STEP4)。
【0019】
【数2】
【0020】
【数3】
【0021】ここで、α1 、α2、β1、β2は、予
め決定した切り換え条件のための定数である。
【0022】(数2)を満足したとき、極数変換式圧縮
機制御手段17は、極数変換式圧縮機3の極数を1段階
能力が増す方向に切り換える(STEP6)。たとえば
、時間t−Lでの計算結果が(数2)を満足し、そのと
きの極数変換式圧縮機3が4極で運転されているときは
、そのときの結果により、時間tでは極数を4極から2
極に切り換える。また(数3)を満足したときには、同
じ例を用いると4極運転から極数変換式圧縮機3を停止
させる。
【0023】このように、インバータ圧縮機2の制御結
果により、極数変換式圧縮機3の能力を制御することに
より、通常時は、インバータ圧縮機2の能力制御範囲で
、滑らかな制御を行い、室内負荷の変化により前記能力
制御範囲を越えたときのみに極数変換式圧縮機3の能力
を切り換えるため、幅広い能力制御範囲と円滑な能力制
御を両立することが可能となる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の多室型空気調和機
は、室内機と四方弁の間の室外機の配管に設けた圧力セ
ンサーの検出値よりインバータの出力周波数をあらかじ
め決定した運転周波数の上限下限の範囲内で演算する運
転周波数演算手段と、前記圧力センサーの検出値と制御
目標値との差を演算する圧力偏差演算手段と、前記運転
周波数と圧力偏差より前記極数変換式圧縮機の発停及び
運転極数を制御する極数変換圧縮機制御手段とを備えた
ものである。
【0025】本発明は上記のように多室型空気調和機を
構成するので、インバータ圧縮機を主とし、極数変換式
圧縮機を従とした制御を行うため、通常の能力制御は、
連続的に能力を増減できるインバータ圧縮機できめ細か
く行い、大きな負荷の変動時にのみ極数変換式圧縮機の
能力を切り換える。
【0026】このため、変化する負荷に対し円滑に能力
制御が行え、空調空間を常に快適な状態に保つことから
、快適性の向上の面で多大な効果を有する。また、極数
変換式圧縮機の発停、極数切り換えの回数が必要なとき
にのみ行われるため、発停、極数切り換えの回数が減少
し、起動停止による圧縮機の寿命短縮が低減できること
から、信頼性の面においても多大な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である多室型空気調和機の制
御系のブロック図
【図2】同実施例の多室型空気調和機の冷凍サイクル図
【図3】同実施例の多室型空気調和機の圧縮機制御の制
御のフローチャート
【図4】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図
【図
5】従来の多室型空気調和機の圧縮機の能力組み合わせ
ステップ
【符号の説明】
1  室外機 2  インバータ圧縮機 3  極数変換式圧縮機 4  四方弁 5  室外側熱交換器 6  室外側電動膨張弁 8a、8b、8c、8d  室内機 9a、9b、9c、9d  室内側電動膨張弁10a、
10b、10c、10d  室内側熱交換器12  圧
力センサー 14  インバータ 15  運転周波数演算手段 16  圧力偏差演算手段 17  極数変換式圧縮機制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  インバータにより能力可変するインバ
    ータ圧縮機、極数変換式圧縮機、四方弁、室外側熱交換
    器、室外側電動膨張弁を設置した室外機と、室内側電動
    膨張弁、室内側熱交換器を設置し、前記室外機に並列に
    複数台数接続した室内機と、室内機毎に設けられ前記室
    内側電動膨張弁の制御を行う室内機制御手段と、前記室
    内機と前記四方弁の間の前記室外機の配管に設けた圧力
    センサーと、前記圧力センサーの検出値より前記インバ
    ータの出力周波数をあらかじめ決定した運転周波数の上
    限下限の範囲内で演算する運転周波数演算手段と、前記
    圧力センサーの検出値と制御目標値との差を演算する圧
    力偏差演算手段と、前記運転周波数と圧力偏差より前記
    極数変換式圧縮機の発停及び運転極数を制御する極数変
    換圧縮機制御手段とを備えた多室型空気調和機。
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