JPH10185282A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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Publication number
JPH10185282A
JPH10185282A JP8347265A JP34726596A JPH10185282A JP H10185282 A JPH10185282 A JP H10185282A JP 8347265 A JP8347265 A JP 8347265A JP 34726596 A JP34726596 A JP 34726596A JP H10185282 A JPH10185282 A JP H10185282A
Authority
JP
Japan
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refrigerant
predetermined value
value
pump
degree
Prior art date
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Pending
Application number
JP8347265A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Nishio
安則 西尾
Shigeo Aoyama
繁男 青山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8347265A priority Critical patent/JPH10185282A/ja
Publication of JPH10185282A publication Critical patent/JPH10185282A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱源側冷凍サイクルと利用側冷凍サイクルか
らなる空気調和装置に関し、利用側冷凍サイクル内にお
ける室内環境の快適性を損なうことなく、能力の異なる
複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一に制御し冷媒搬
送ポンプの信頼性向上を図る。 【解決手段】 能力の異なる複数の冷媒搬送ポンプの運
転停止制御を、利用側冷凍サイクルの室内ユニット出口
集合管の冷媒過熱度の値により行うポンプ制御手段PC
NTと、冷媒流量が過剰になった場合、冷媒過熱度の値
により、第1バイパス流量弁BP1により流量を適正に
する開度を演算する第1バイパス開度演算手段15を設
けることにより、利用側冷凍サイクルのバランスを崩す
ことなく、冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一にでき、室
内環境の快適性を妨げることなくシステムを継続運転で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱源側冷媒サイク
ルと利用側冷媒サイクルに分離された空気調和装置にお
ける冷媒を搬送する能力の異なる冷媒搬送ポンプの信頼
性向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、図面を参照しながら従来の熱源側
冷媒サイクルと利用側冷媒サイクルに分離した空気調和
装置について説明する。
【0003】図5は、従来の空気調和装置の冷凍サイク
ル図を示すものである。図5において、室外ユニット1
は、圧縮機2、第1四方弁3a、室外側熱交換器4、室
外側膨張弁5、第1補助熱交換器6a,第2補助熱交換
機とからなる冷媒対冷媒熱交換器HEX、室外側流量弁
RV1とから構成されている。
【0004】ポンプユニットPUは冷媒タンク9、冷媒
搬送ポンプ8a,8b,8c、及び第2四方弁3bとか
らなる。
【0005】室内ユニットg,g′は、それぞれ室内側
熱交換器10a,10b、室内流量弁11a,11bと
から構成されている。
【0006】熱源側冷凍サイクルhは、圧縮機2、第1
四方弁3a、室外側熱交換器4、室外側膨張弁5、第1
補助熱交換器6aを環状に順次接続してなる。
【0007】利用側冷凍サイクルkは、第2補助熱交換
器6b、第2四方弁3b、冷媒タンク9、冷媒搬送ポン
プ8a,8b,8c、室内流量弁11a,11b、室内
側熱交換器10a,10b、室外流量弁RV1を環状に
順次接続してなる。
【0008】CNTは制御装置であり、冷媒搬送ポンプ
8a,8b,8cの運転時間を積算する積算手段TM
と、冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cの運転積算時間の
大小により、冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cの運転台
数を制御するポンプ制御手段PCNTとからなる。
【0009】以上の様に構成された空気調和装置の動作
について説明する。冷房運転時の構成としては図中実線
矢印の冷凍サイクルとなり、熱源側冷媒サイクルhで
は、圧縮機2からの高温高圧ガスは、第1四方弁3aを
通り室外側熱交換器4で放熱して凝縮液化し室外側膨張
弁5で減圧され第1補助熱交換器6aで蒸発して第1四
方弁3aを通り圧縮機2へ循環することとなる。
【0010】利用側冷凍サイクルでは、冷媒対冷媒熱交
換器HEXの第2の補助熱交換器6bで低温低圧になっ
た液冷媒が、冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cより搬送
され、各室内ユニットg,g′に流入し、室内側熱交換
器10a,10を介して空気と熱交換して室内空気を冷
却し、同時に冷媒自身は、室内側熱交換器10a,10
bの伝熱管内で蒸発し、室内側熱交換器10a,10b
の出口では過熱ガス冷媒、または二相冷媒となって、第
2補助熱交換器6bに戻る。
【0011】ここで冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cの
運転台数は室外ユニット1と室内ユニットg,g′運転
台数及び必要冷媒流量に応じて運転し、運転している冷
媒搬送ポンプ8a,8bの運転時間を積算手段TMで管
理され、ポンプ制御手段PCNTにより、運転時間が所
定時間になった冷媒搬送ポンプ8aは停止し優先順位を
最下位に設定され、停止していた優先順位の高い冷媒搬
送ポンプ8cを運転させる。
【0012】また、暖房運転時の構成としては図中点線
矢印の冷凍サイクルとなり、熱源側冷媒サイクルhで
は、圧縮機2からの高温高圧ガスは、第1四方弁3aを
通り第1補助熱交換器6aで放熱して凝縮液化し室外側
膨張弁5で減圧され室外側熱交換器4で蒸発して第1四
方弁3aを通り圧縮機2へ循環することとなる。
【0013】利用側冷凍サイクルでは、冷媒対冷媒熱交
換器HEXの第2の補助熱交換器6bで高温高圧になっ
た冷媒が、冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cより搬送さ
れ、各室内ユニットg,g′に流入し、室内側熱交換器
10a,10bを介して空気と熱交換して室内空気を過
熱し、同時に冷媒自身は、室内側熱交換器10a,10
bの伝熱管内で凝縮し、室内側熱交換器10a,10b
の出口では過冷却液冷媒となって、第2補助熱交換器6
bに戻る。
【0014】ここで冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cの
運転台数は室外ユニット1と室内ユニットg,g′の運
転台数及び必要冷媒流量に応じて運転し、運転している
冷媒搬送ポンプ8a,8bの運転時間を積算手段TMが
管理され、ポンプ制御手段PCNTにより、運転時間が
所定時間になった冷媒搬送ポンプ8aは停止し優先順位
を最下位に設定され、停止していた優先順位の高い冷媒
搬送ポンプ8cを運転させる。
【0015】一方、室外側膨張弁5、室外側流量弁7、
室内側流量弁11a,11bは、それぞれのユニットの
必要冷媒量を流通するように全開から全閉まで開度調整
され最適分流を行っている。
【0016】
【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、利用側冷媒サイクルkに能力の異なる大
中小の冷媒搬送ポンプ8a,8b,8cが設置された場
合、運転頻度が均一になるよう運転積算時間に応じて冷
媒搬送ポンプ8a,8b,8cの運転停止を切換えるに
あたり、大の冷媒搬送ポンプの能力が必要な場合におい
て小の能力の冷媒搬送ポンプが運転される場合があり、
利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量不足により室内環
境の快適性が損なわれる。
【0017】さらに、小の冷媒搬送ポンプの能力で良い
にも関わらず、大の能力の冷媒搬送ポンプが運転される
場合があり、利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量過剰
により、室内環境の快適性が損なわれるほか、冷房運転
時は、室内側熱交換器への霜付きによる機器の破損の恐
れがある問題を有していた。
【0018】本発明は上記課題に鑑み、利用側冷凍サイ
クル内において室内環境の快適性を損なうことなく、能
力の異なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一にで
きる空気調和装置を提供することを目的としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、室内ユニットの出口集合配管に設置され過
熱度検知装置と、前記室内ユニットの入口集合配管と出
口集合配管とを第1バイパス流量弁を介して連通する第
1バイパス回路と、複数の冷媒搬送ポンプの入力電流を
検知する冷媒搬送ポンプの電源入力部に取り付けられた
電流検知装置と、電流検知装置からの信号を検知し、入
力電流値を演算し数値化する電流検知手段と、電流検知
手段からの入力電流値が所定値以上になった場合、冷媒
搬送ポンプが異常であると判断し冷媒搬送ポンプを運転
可能状態から運転待機状態に設定するポンプ異常判定手
段と、過熱度検知装置からの信号を検知し冷媒過熱度の
値を演算し数値化する過熱度検知手段と、過熱度検知手
段からの冷媒過熱度の値が第1の所定値より大きい場合
は、第1バイパス流量弁を所定開度閉め、第2の所定値
より小さい場合は第1バイパス流量弁を所定開度開ける
演算を行う第1バイパス開度演算手段と、第1バイパス
開度演算手段で演算された開度演算値により第1バイパ
ス流量弁へ開閉指令を行う第1バイパス流量弁制御手段
と、複数の冷媒搬送ポンプの運転積算時間を記憶し過熱
度検知手段からの冷媒過熱度の値が第3の所定値以上に
なった場合は、ポンプ異常判定手段で運転待機状態に設
定した冷媒搬送ポンプ以外の前記冷媒搬送ポンプを運転
積算時間の小さいものから1台づつ増やし、冷媒過熱度
の値が第4の所定値以下になった場合は、冷媒搬送ポン
プを運転積算時間の大きいものから1台づつ減らすポン
プ制御手段とから構成され、かつ第3の所定値は第1の
所定値よりも大きく、第1の所定値は第2の所定値より
も大きく、第2の所定値は第4の所定値よりも大きく、
第4の所定値は0を含む正の値である条件を記憶する冷
房用制御装置をポンプユニットPUに設置した。
【0020】これにより、能力の異なる冷媒搬送ポンプ
において、運転頻度が均一になるよう冷媒搬送ポンプの
運転停止制御を行う。
【0021】このとき、室内ユニットの出口集合配管の
冷媒過熱度の値が所定値より大きい場合に、冷媒搬送ポ
ンプが運転積算時間の小さい順に順次運転するため、利
用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量不足が回避される。
【0022】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても第1バイパス流量弁を室
内ユニットの出口集合配管の冷媒過熱度の値が所定値よ
り大きい場合は閉動作を行い、所定値よりも小さい場合
は開動作を行い適正な冷媒流量を制御できるため、利用
側冷凍サイクルの能力バランスを崩すことなく能力の異
なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化でき冷媒
搬送ポンプの信頼性の向上と冷房運転時の室内環境の快
適性が継続できる また、第2の技術手段として、室内ユニットの出口集合
配管に設置された過冷却度検知装置と、室内ユニットの
出口集合配管と第2の補助熱交換器入口配管を第2バイ
パス流量弁を介して連通する第2バイパス回路と、複数
の冷媒搬送ポンプの入力電流を検知する冷媒搬送ポンプ
の電源入力部に取り付けられた電流検知装置と、電流検
知装置からの信号を検知し、入力電流値を演算し数値化
する電流検知手段と、電流検知手段からの入力電流値が
所定値以上になった場合、冷媒搬送ポンプが異常である
と判断し、冷媒搬送ポンプを運転可能状態から運転待機
状態に設定するポンプ異常判定手段と、過冷却度検知装
置からの信号を検知し冷媒過冷却度の値を演算し数値化
する過冷却度検知手段と、過冷却度検知手段からの冷媒
過冷却度の値が第5の所定値より小さい場合は、第2バ
イパス流量弁を所定開度閉め、第6の所定値より大きい
場合は、第2バイパス流量弁を所定開度開ける演算を行
う第2バイパス開度演算手段と、第2バイパス開度演算
手段で演算された開度演算値により第2バイパス流量弁
へ開閉動作指令を行う第2バイパス流量弁制御手段と、
複数の冷媒搬送ポンプの運転積算時間を記憶し、過冷却
度検知手段からの過冷却度の値が第7の所定値以下にな
った場合は、ポンプ異常判定手段で運転待機状態に設定
した冷媒搬送ポンプ以外の冷媒搬送ポンプを運転積算時
間の小さいものから1台づつ増やし、冷媒過冷却度の値
が第8の所定値以上になった場合は、冷媒搬送ポンプを
運転積算時間の大きいものから1台づつ減らすポンプ制
御手段とから構成され、かつ第8の所定値は第6の所定
値よりも大きく、第6の所定値は第5の所定値よりも大
きく、第5の所定値は第7の所定値よりも大きく、第7
の所定値は0を含む正の値である条件を記憶する暖房用
制御装置をポンプユニットPUに設置した。
【0023】これにより、能力の異なる冷媒搬送ポンプ
において、運転頻度が均一になるよう冷媒搬送ポンプの
運転停止制御を行う。
【0024】このとき、室内ユニットの出口集合配管の
冷媒過冷却度の値が所定値より小さい場合に、冷媒搬送
ポンプが運転積算時間の小さい順に順次運転するため、
利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量不足が回避され
る。
【0025】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても第2バイパス流量弁を室
内ユニットの出口集合配管の冷媒過冷却度の値が所定値
よりも小さい場合は閉動作を行い、所定値よりも大きい
場合は開動作を行い適正な冷媒流量を制御できるため、
利用側冷凍サイクルの能力バランスを崩すことなく能力
のことなる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化で
き冷媒搬送ポンプの信頼性の向上と暖房運転時の室内環
境の快適性が継続できる。
【0026】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、圧縮
機,第1四方弁,室外側熱交換器,室外側膨張弁,第1
補助熱交換器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイクル
と、前記第1補助熱交換器と一体に形成し冷媒を熱交換
する第2補助熱交換器を有する室外ユニットと、前記第
2補助熱交換器と、室外側流量弁と、室内ユニットに設
置されている複数の室内側熱交換器,複数の室内側流量
弁と、冷媒搬送装置に設置されている第2四方弁,冷媒
タンク,複数の冷媒搬送ポンプとを環状に連接してなる
利用側冷媒サイクルと、前記室内ユニットの出口集合配
管に設置された過熱度検知装置と、前記室内ユニットの
入口集合配管と出口集合配管とを第1バイパス流量弁を
介して連通する第1バイパス回路と、前記複数の冷媒搬
送ポンプの入力電流を検知する冷媒搬送ポンプの電源入
力部に取り付けられた電流検知装置と、前記電流検知装
置からの信号を検知し、入力電流値を演算し数値化する
電流検知手段と、前記電流検知手段からの入力電流値が
所定値以上になった場合、前記冷媒搬送ポンプが異常で
あると判断し前記冷媒搬送ポンプを運転可能状態から運
転待機状態に設定するポンプ異常判定手段と、前記過熱
度検知装置からの信号を検知し冷媒過熱度の値を演算し
数値化する過熱度検知手段と、前記過熱度検知手段から
の冷媒過熱度の値が第1の所定値より大きい場合は、前
記第1バイパス流量弁を所定開度閉め、第2の所定値よ
り小さい場合は前記第1バイパス流量弁を所定開度開け
る演算を行う第1バイパス開度演算手段と、前記第1バ
イパス開度演算手段で演算された開度演算値により前記
第1バイパス流量弁へ開閉動作指令を行う第1バイパス
流量弁制御手段と、前記複数の冷媒搬送ポンプの運転積
算時間を記憶し、前記過熱度検知手段からの冷媒過熱度
の値が第3の所定値以上になった場合は、前記ポンプ異
常判定手段で運転待機状態に設定した前記冷媒搬送ポン
プ以外の前記冷媒搬送ポンプを運転積算時間の小さいも
のから1台づつ増やし、冷媒過熱度の値が第4の所定値
以下になった場合は、前記冷媒搬送ポンプを運転積算時
間の大きいものから1台づつ減らすポンプ制御手段とか
ら構成され、かつ前記第3の所定値は前記第1の所定値
よりも大きく、前記第1の所定値は前記第2の所定値よ
りも大きく、前記第2の所定値は前記第4の所定値より
も大きく、前記第4の所定値は0を含む正の値である条
件を記憶する冷房用制御装置とからなるものである。
【0027】上記構成を用いて冷房運転時に、能力の異
なる冷媒搬送ポンプにおいて、運転頻度が均一になるよ
う冷媒搬送ポンプの運転停止制御を行う。
【0028】このとき、室内ユニットの出口集合配管の
冷媒過熱度の値が所定値より大きい場合に、冷媒搬送ポ
ンプが運転積算時間の小さい順に順次運転するため、利
用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量不足が回避される。
【0029】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても第1バイパス流量弁を室
内ユニットの出口集合配管の冷媒過熱度の値が所定値よ
りも大きい場合は閉動作を行い、所定値よりも小さい場
合は開動作を行い適正な冷媒流量を制御できるため、利
用側冷凍サイクルの能力バランスを崩すことなく能力の
異なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化でき冷
媒搬送ポンプの信頼性の向上と冷房運転時の室内環境の
快適性が継続できる。
【0030】また、請求項2に記載の発明は、前記室内
ユニットの出口集合配管に設置された過冷却度検知装置
と、前記室内ユニットの出口集合配管と前記第2補助熱
交換器入口配管を第2バイパス流量弁を介して連通する
第2バイパス回路と、前記複数の冷媒搬送ポンプの入力
電流を検知する冷媒搬送ポンプの電源入力部に取り付け
られた電流検知装置と、前記電流検知装置からの信号を
検知し入力電流値を演算し数値化する電流検知手段と、
前記電流検知手段からの入力電流値が所定値以上になっ
た場合、前記冷媒搬送ポンプが異常であると判断し前記
冷媒搬送ポンプを運転可能状態から運転待機状態に設定
するポンプ異常判定手段と、前記過冷却度検知装置から
の信号を検知し冷媒過冷却度の値を演算し数値化する過
冷却度検知手段と、前記過冷却度検知手段からの冷媒過
冷却度の値が第5の所定値より小さい場合は前記第2バ
イパス流量弁を所定開度閉め、第6の所定値より大きい
場合は、前記第2バイパス流量弁を所定開度開ける演算
を行う第2バイパス開度演算手段と、前記第2バイパス
開度演算手段で演算された開度演算値により前記第2バ
イパス流量弁へ開閉動作指令を行う第2バイパス流量弁
制御手段と、前記複数の冷媒搬送ポンプの運転積算時間
を記憶し、前記過冷却度検知手段からの過冷却度の値が
第7の所定値以下になった場合は、前記ポンプ異常判定
手段で運転待機状態に設定した前記冷媒搬送ポンプ以外
の前記冷媒搬送ポンプを運転積算時間の小さいものから
1台づつ増やし、冷媒過冷却度の値が第8の所定値以上
になった場合は、前記冷媒搬送ポンプを運転積算時間の
大きいものから1台づつ減らすポンプ制御手段とから構
成され、かつ前記第8の所定値は前記第6の所定値より
も大きく、前記第6の所定値は前記第5の所定値よりも
大きく、前記第5の所定値は前記第7の所定値よりも大
きく、前記第7の所定値は0を含む正の値である条件を
記憶する暖房用制御装置とからなるものである。
【0031】これにより、能力の異なる冷媒搬送ポンプ
において、運転頻度が均一になるよう冷媒搬送ポンプの
運転停止制御を行う。
【0032】このとき、室内ユニットの出口集合配管の
冷媒過冷却度の値が所定値より小さい場合に、冷媒搬送
ポンプが運転積算時間の小さい順に順次運転するため、
利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流量不足が回避され
る。
【0033】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても第2バイパスし流量弁を
室内ユニットの出口集合配管の冷媒過冷却度の値が所定
値よりも小さい場合は閉動作を行い、所定値よりも大き
い場合は開動作を行い適正な冷媒流量を制御できるた
め、利用側冷凍サイクルの能力バランスを崩すことなく
能力の異なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化
でき冷媒搬送ポンプの信頼性の向上と暖房運転時の室内
環境の快適性が継続できる。
【0034】
【実施例】以下、本発明による空気調和装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構
成については、同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
【0035】(実施例1)図1は、本発明の実施例1に
よる空気調和装置の冷凍サイクル図である。
【0036】図2は、同実施例のフローチャートであ
る。図1において、PM1は第1冷媒搬送ポンプ、PM
2は第2冷媒搬送ポンプ、PM3は第3冷媒搬送ポンプ
であり能力が順番に大中小と異なる。
【0037】ASN1は電流検知装置であり、第1冷媒
搬送ポンプPM1,第2冷媒ポンプPM2,第3冷媒ポ
ンプPM3の電源入力部に取り付けられ入力電流値を検
知する。
【0038】12は電流検知手段であり、電流検知手段
ASN1からの電流検出値を演算し、電流値が所定値以
上になった場合に異常信号を出力する。
【0039】13はポンプ異常判定手段であり電流検知
手段12からの電流異常信号を受け、異常と判定された
冷媒ポンプを運転待機状態に設定する。
【0040】積算手段TMは、第1冷媒搬送ポンプPM
1,第2冷媒ポンプPM2,第3冷媒ポンプPM3の運
転時間を積算演算する。
【0041】SN1は過熱度検知装置であり、室内ユニ
ットg,g′の出口集合配管の設置され冷媒温度と冷媒
圧力から冷媒過熱度を検出し過熱度信号を出力する。
【0042】RV1は第1バイパス流量弁であり、室内
ユニットg,g′の入口集合配管と出口集合配管との間
に設置され冷媒をバイパスする。
【0043】14は過熱度検知手段であり過熱度検知装
置SN1からの過熱度信号を演算し数値化する。
【0044】PCNTはポンプ制御手段であり、積算手
段TMの時間信号から第1冷媒搬送ポンプPM1,第2
冷媒ポンプPM2,第3冷媒ポンプPM3の運転積算時
間を記憶し、過熱度検知手段14からの冷媒過熱度の値
が第3の所定値以上になった場合は、ポンプ異常判定手
段13で運転待機状態に設定した第3冷媒搬送ポンプP
M3以外の第1冷媒搬送ポンプPM1,冷媒搬送ポンプ
PM2を運転積算時間の小さいものから1台づつ増や
し、冷媒過熱度の値が第4の所定値以下になった場合
は、冷媒搬送ポンプを運転積算時間の大きいものから1
台づつ減らす。
【0045】15は第1バイパス開度演算手段であり、
過熱度検知手段14からの冷媒過熱度の値が第1の所定
値より大きい場合は、第1バイパス流量弁RV1を所定
開度閉め、第2の所定値より小さい場合は、第1バイパ
ス流量弁RV1を所定開度開ける演算を行う。
【0046】16は第1バイパス流量弁制御手段であ
り、第1バイパス開度演算手段15で演算された開度演
算値により第1バイパス流量弁RV1へ開閉動作指令を
行う。
【0047】これらは冷房用制御装置CNT1内に構成
される。以上の様に構成された空気調和装置について以
下その動作について図2のフローチャートを用いて説明
する。
【0048】図2においてSTEP1では、冷房通常運
転時に、第1冷媒搬送ポンプPM1,第2冷媒ポンプP
M2,第3冷媒ポンプPM3の電源入力部に取り付けら
れた電流検知装置ASN1により入力電流値を検知し、
電流検知手段12により、電流検知装置ASNIからの
電流検出値Y1が所定値以上(例えばY1≧10A)に
なった場合に異常信号をポンプ異常判定手段13に出力
する。
【0049】ポンプ異常判定手段13は、電流検知手段
12からの電流異常信号を受け、異常と判定された第3
冷媒ポンプPM3を運転待機状態に設定する。
【0050】次にSTEP2では、室内ユニットg,
g′の出口集合配管に設置され冷媒温度と冷媒圧力から
冷媒過熱度を検出し過熱度信号を出力する過熱度検知装
置SN1からの過熱度信号を過熱度検知手段14により
数値化し、冷媒過熱度SHが、所定値以上,所定値内,
所定値未満かの場合分けを行う。
【0051】数値化された冷媒過熱度SHが、第3の所
定値N3より大きい場合を(数1)に示す。
【0052】
【数1】
【0053】数値化された冷媒過熱度SHが、第1の所
定値N3より大きく、第3の所定値N3より小さい場合
を(数2)に示す。
【0054】
【数2】
【0055】数値化された冷媒過熱度SHが、第4の所
定値N4より大きく、第3の所定値N3より小さい場合
を(数3)に示す。
【0056】
【数3】
【0057】数値化された冷媒過熱度SHが、第4の所
定値N4より小さい場合を(数4)に示す。
【0058】
【数4】
【0059】第1の所定値N1、第2の所定値N2、第
3の所定値3、第4の所定値N4の大小関係を(数5)
に示す。
【0060】
【数5】
【0061】次にSTEP3は、(数3)の条件であ
り、冷媒過熱度SHの値が、第3の所定値N3(例えば
N3=10K)より大きい場合である。
【0062】ポンプ制御手段PCNTにより、例えば、
第1冷媒搬送ポンプPM1,第2冷媒搬送ポンプPM
2,第3冷媒搬送ポンプPM3が全数運転している場合
は、動作を維持し、運転可能な第2冷媒搬送ポンプPM
2,第3冷媒搬送ポンプPM3がある場合、第1バイパ
ス流量弁BP1を全閉し、積算時間の小さい第2の冷媒
搬送ポンプPM2を起動させ、積算手段TMの第2冷媒
搬送ポンプPM2の第2の積算タイマτ2をカウントア
ップさせる。
【0063】そして第2の積算タイマτのカウントがτ
2以上(例えばτ2≧10時間)になった場合に、第2
の積算タイマτをリセットし、第2冷媒搬送ポンプPM
2を停止し、第3冷媒搬送ポンプPM3を起動させ、第
3の積算タイマτ3をカウントアップさせる。以下ST
EP1へ戻る。
【0064】次にSTEP4は、(数1)の条件であ
り、冷媒過熱度SHの値が、第1の所定値N1(例えば
N1=5K)より大きく第3の所定値N3より小さい場
合である。
【0065】バイパス開度演算手段15により、例え
ば、第1バイパス流量弁BP1が全閉(0パルス)の場
合は、動作を維持し、全閉でない場合は、第バイパス流
量弁BP1の開度を演算(例えば−50パルス)し、第
1バイパス流量弁制御手段16に動作指令を行い、第1
バイパス流量弁BP1を閉動作させる。以下STEP1
へ戻る。
【0066】次にSTEP5は、(数2)の条件であ
り、冷媒過熱度SHの値が、第4の所定値N4(例えば
N4=0K)より大きく第2の所定値N2より小さい場
合である。
【0067】バイパス開度演算手段15により、例え
ば、第1バイパス流量弁BP1が上限値(1000パル
ス)の場合は、動作を維持し、上限値でない場合は、第
1バイパス流量弁BP1の開度を演算(例えば+50パ
ルス)し、第1バイパス流量弁制御手段16に動作指令
を行い、第1バイパス流量弁BP1を開動作させる。以
下STEP1へ戻る。
【0068】次にSTEP6は、(数4)の条件であ
り、冷媒過熱度SHの値が、第4の所定値N4(例えば
N4=0K)より小さい場合である。
【0069】ポンプ制御手段PCNTにより、例えば、
第1冷媒搬送ポンプPM1が最後の1台の場合は、動作
を維持し、運転中の第2冷媒搬送ポンプPM2,第3冷
媒搬送ポンプPM3がある場合、第1バイパス流量弁B
P1を上限値(1000パルス)に設定し、積算時間の
大きい第2冷媒搬送ポンプPM2を停止させ、積算手段
TMの第2冷媒搬送ポンプPM2の第2の積算タイマτ
2をリセットさせる。以下STEP1へ戻る。
【0070】これらにより、能力の異なる第1冷媒搬送
ポンプPM1,第2冷媒搬送ポンプPM2,第3冷媒搬
送ポンプPM3,において、運転頻度が均一になるよう
運転停止制御し、室内ユニットg,g′の出口集合配管
の冷媒過熱度SHの値が所定値より大きい場合に、運転
積算時間の小さい順に順次運転するため、利用側冷凍サ
イクルkにおいて冷媒流量不足が回避される。
【0071】さらに利用側冷凍サイクルkにおいて冷媒
流量過剰がおこる場合においても第1バイパス流量弁B
P1を、室内ユニットg,g′の出口集合配管の冷媒過
熱度SHの値が所定値よりも大きい場合は閉動作を行
い、所定値よりも小さい場合は開動作を行うことによ
り、適正な冷媒流量を制御できるため、利用側冷凍サイ
クルkの能力バランスを崩すことなく能力の異なる複数
の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化でき冷媒搬送ポン
プの信頼性の向上と冷房運転時の室内環境の快適性が継
続できる。
【0072】次に、本発明の実施例2について図面を参
照しながら説明するが、実施例1と同一構造部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0073】図3は、本発明の実施例2による空気調和
装置の冷凍サイクル図である。図4は、同実施例のフロ
ーチャートである。
【0074】図3において、SN2は過冷却度検知装置
であり、室内ユニットg,g′の出口集合配管に設置さ
れ冷媒温度と冷媒圧力から冷媒過冷却度を検出し過冷却
度信号を出力する。
【0075】RV2は第2バイパス流量弁であり、室内
ユニットg,g′の出口集合配管と第2補助熱交換器6
bとの間に設置され冷媒をバイパスする。
【0076】18は過冷却度検知手段であり過冷却度検
知装置SN2からの過冷却度信号を演算し数値化する。
【0077】PCNTはポンプ制御手段であり、積算手
段TMの時間信号から第1冷媒搬送ポンプPM1,第2
冷媒ポンプPM2,第3冷媒ポンプPM3の運転積算時
間を記憶し、過冷却度検知手段18からの冷媒過冷却度
の値が第8の所定値より大きくなった場合は、ポンプ異
常判定手段13で運転待機状態に設定した第3冷媒搬送
ポンプPM3以外の第1冷媒搬送ポンプPM1,冷媒搬
送ポンプPM2を運転積算時間の大きいものから1台づ
つ減らし、冷媒過冷却度の値が第7の所定値より小さく
なった場合は、冷媒搬送ポンプを運転積算時間の小さい
ものから1台づつ増やす。
【0078】19は第2バイパス開度演算手段であり、
過冷却度検知手段18からの冷媒過冷却度の値が第7の
所定値より大きく第5の所定値より小さい場合は、第2
バイパス流量弁RV2を所定開度閉め、第6の所定値よ
り大きく第8の所定値より小さい場合は、第2バイパス
流量弁RV2を所定開度開ける演算を行う。
【0079】20は第2バイパス流量弁制御手段であ
り、第2バイパス開度演算手段19で演算された開度演
算値により第2バイパス流量弁RV2へ開閉動作指令を
行う。
【0080】これらは暖房用制御装置CNT2内に構成
される。以上の様に構成された空気調和装置について以
下その動作について図4のフローチャートを用いて説明
する。
【0081】図4においてSTEP7では、暖房通常運
転時に、第1冷媒搬送ポンプPM1,第2冷媒ポンプP
M2,第3冷媒ポンプPM3の電源入力部に取り付けら
れた電流検知装置ASN1により入力電流値を検知し、
電流検知手段12により、電流検知装置ASN1からの
電流検出値Y1が所定値以上(例えばY1≧10A)に
なった場合に異常信号をポンプ判定手段13に出力す
る。
【0082】ポンプ異常判定手段13は、電流検知手段
12からの電流異常信号に受け、異常と判定された第3
冷媒ポンプPM3を運転待機状態に設定する。
【0083】次にSTEP8では、室内ユニットg,
g′の出口集合配管に設置され冷媒温度と冷媒圧力から
冷媒過冷却度を検出し過冷却度信号を出力する過冷却度
検知装置SN2からの過冷却度信号を過冷却度検知手段
18により数値化し、冷媒過冷却度SCが、所定値以
上,所定値内,所定値未満かの場合分けを行う。
【0084】数値化された冷媒過冷却度SCが、第8の
所定値N8より大きい場合を(数6)に示す。
【0085】
【数6】
【0086】数値化された冷媒過冷却度SCが、第6の
所定値N6より大きく,第8の所定値N8より小さい場
合を(数7)に示す。
【0087】
【数7】
【0088】数値化された冷媒過冷却度SCが、第7の
所定値N7より大きく,第5の所定値N5より小さい場
合を(数8)に示す。
【0089】
【数8】
【0090】数値化された冷媒過冷却度SCが、第7の
所定値N7より小さい場合を(数9)に示す。
【0091】
【数9】
【0092】第5の所定値N5、第6の所定値N6、第
7の所定値N7、第8の所定値N8の大小関係を(数1
0)に示す。
【0093】
【数10】
【0094】次にSTEP9は、(数6)の条件であ
り、冷媒過冷却度SCの値が、第8の所定値N8(例え
ばN8=10K)より大きい場合である。
【0095】ポンプ制御手段PCNTにより、例えば、
第1冷媒搬送ポンプPM1が最後の1台の場合は、動作
を維持し、運転中の第2冷媒搬送ポンプPM2,第3冷
媒搬送ポンプPM3がある場合、第2バイパス流量弁B
P2を上限値(1000パルス)に設定し、積算時間の
大きい第2冷媒搬送ポンプPM2を停止させ、積算手段
TMの第2冷媒搬送ポンプPM2の第2の積算タイマτ
2をリセットさせる。以下STEP7へ戻る。
【0096】次にSTEP10は、(数7)の条件であ
り、冷媒過冷却度SCの値が、第6の所定値N6(例え
ばN6=5K)より大きく第8の所定値N8より小さい
場合である。
【0097】バイパス開度演算手段19により、例え
ば、第2バイパス流量弁BP2が上限値(1000パル
ス)の場合は、動作を維持し、上限値でない場合は、第
2バイパス流量弁BP2の開度を演算(例えば+50パ
ルス)し、第2バイパス流量弁制御手段20に動作指令
を行い、第2バイパス流量弁BP2を動作させる。以下
STEP7へ戻る。
【0098】次にSTEP11は、(数8)の条件であ
り、冷媒過冷却度SCの値が、第7の所定値N7(例え
ばN7=0K)より大きく第5の所定値N5より小さい
場合である。
【0099】バイパス開度演算手段19により、例え
ば、第2バイパス流量弁BP2が全閉(0パルス)の場
合は、動作を維持し、全閉でない場合は、第2バイパス
流量弁BP2の開度を演算(例えば−50パルス)し、
第2バイパス流量弁制御手段20に動作指令を行い、第
2バイパス流量弁BP2を閉動作させる。以下STEP
7へ戻る。
【0100】次にSTEP12は、(数9)の条件であ
り、冷媒過冷却度SCの値が、第7の所定値N7(例え
ばN7=0K)より小さい場合である。
【0101】ポンプ制御手段PCNTにより、例えば、
第1冷媒搬送ポンプPM1,第2冷媒搬送ポンプPM
2,第3冷媒搬送ポンプPM3が全数運転している場合
は、動作を維持し、運転可能な第2冷媒搬送ポンプPM
2,第3冷媒搬送ポンプPM3がある場合、第2バイパ
ス流量弁BP2を全閉し、積算時間の小さい第2冷媒搬
送ポンプPM2を起動させ、積算手段TMの第2冷媒搬
送ポンプPM2の第2の積算タイマτ2をカウントアッ
プさせる。
【0102】そして第2の積算タイマτ2のカウントが
τ2以上(例えばτ2≧10時間)になった場合に、第
2の積算タイマτをリセットし、第2冷媒搬送ポンプP
M2を停止し、第3冷媒搬送ポンプPM3を起動させ、
第3の積算タイマτ3をカウントアップさせる。以下S
TEP7へ戻る。
【0103】これらにより、能力の異なる第1冷媒搬送
ポンプPM1,第2冷媒搬送ポンプPM2,第3冷媒搬
送ポンプPM3,において運転頻度が均一になるよう運
転停止制御し、室内ユニットg,g′の出口集合配管の
冷媒過冷却度SCの値が所定値より大きい場合に、運転
積算時間の小さい順に順次運転するため、利用側冷凍サ
イクルkにおいて冷媒流量不足が回避される。
【0104】さらに利用側冷凍サイクルkにおいて冷媒
流量過剰がおこる場合においても第2バイパス流量弁B
P2を、室内ユニットg,g′の出口集合配管の冷媒過
冷却度SCの値が所定値よりも大きい場合は閉動作を行
い、所定値よりも小さい場合は開動作を行うことによ
り、適正な冷媒流量を制御できるため、利用側冷凍サイ
クルkの能力バランスを崩すことなく能力の異なる複数
の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化でき冷媒搬送ポン
プの信頼性の向上と暖房運転時の室内環境の快適性が継
続できる。
【0105】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、能力の異
なる冷媒搬送ポンプにおいて、運転頻度が均一になるよ
う冷媒搬送ポンプの運転停止制御を行うにあたり、室内
ユニットの出口集合配管の冷媒過熱度の値が所定値より
大きい場合に、複数の能力の異なる冷媒搬送ポンプが、
運転積算時間の小さい順に順次運転するため、利用側冷
凍サイクルにおいて冷媒流量不足が回避される。
【0106】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても、室内ユニット入口集合
管と出口集合管を第1バイパス流量弁によりバイパス
し、第1バイパス流量弁を、室内ユニットの出口集合配
管の冷媒過熱度の値が所定値よりも大きい場合は閉動作
を行い、所定値よりも小さい場合は開動作を行うことに
より、適正な冷媒流量を制御できるため、室内側熱交換
器への霜付きによる機器の破損を防止でき、しかも利用
側冷凍サイクルの能力バランスを崩すことなく能力の異
なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を均一化でき、冷
媒搬送ポンプの信頼性の向上と冷房運転時の室内環境の
快適性が継続できる。
【0107】さらに、複数の能力の異なる冷媒搬送ポン
プの入力電流を電流検出手段により検知し、所定電流値
以上の場合は、ポンプ異常判定手段により運転待機状態
に設定するため利用側冷凍サイクルを安全に運転継続で
きる。
【0108】また、能力の異なる冷媒搬送ポンプにおい
て、運転頻度が均一になるよう冷媒搬送ポンプの運転停
止制御を行うにあたり、室内ユニットの出口集合配管の
冷媒過冷却度の値が所定値より大きい場合に、複数の能
力の異なる冷媒搬送ポンプが、運転積算時間の小さい順
に順次運転するため、利用側冷凍サイクルにおいて冷媒
流量不足が回避される。
【0109】さらに利用側冷凍サイクルにおいて冷媒流
量過剰がおこる場合においても、室内ユニットの出口集
合配管と前記第2補助熱交換器入口配管を第2バイパス
流量弁によりバイパスし、第2バイパス流量弁を、室内
ユニットの出口集合配管の冷媒過冷却度の値が所定値よ
りも大きい場合は開動作を行い、所定値よりも小さい場
合は閉動作を行うことにより、適正な冷媒流量を制御で
きるため、利用側冷凍サイクルの能力バランスを崩すこ
となく能力の異なる複数の冷媒搬送ポンプの運転頻度を
均一化でき、冷媒搬送ポンプの信頼性の向上と暖房運転
時の室内環境の快適性が継続できる。
【0110】さらに、複数の能力の異なる冷媒搬送ポン
プの入力電流を電流検出手段により検知し、所定値電流
値異常の場合は、ポンプ以上判定手段により運転待機状
態に設定するため利用側冷凍サイクルを安全に運転継続
できる空気調和装置を提供しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和装置の実施例1の冷凍サ
イクル図
【図2】同実施例の空気調和装置フローチャート
【図3】本発明による空気調和装置の実施例2の冷凍サ
イクル図
【図4】同実施例の空気調和装置フローチャート
【図5】従来例の空気調和装置の冷凍サイクル図
【符号の説明】
2 圧縮機 3a 第1四方弁 3b 第2四方弁 4 室外側熱交換器 5 室外側膨張弁 6a 第1補助熱交換器 6b 第2補助熱交換器 9 冷媒タンク RV1 室外側流量弁 BP1 第1バイパス流量弁 PM1 第1冷媒搬送ポンプ PM2 第2冷媒搬送ポンプ PM3 第3冷媒搬送ポンプ g,g′ 室内ユニット 10a,10b 室内側熱交換器 11a,11b 室内側流量弁 SN1 過熱度検知装置 ASN1 電流検知装置 CNT1 冷房用制御装置 TM 積算手段 PCNT ポンプ制御手段 h 熱源側冷媒サイクル k 利用側冷媒サイクル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機,第1四方弁,室外側熱交換器,
    室外側膨張弁,第1補助熱交換器を環状に連接してなる
    熱源側冷凍サイクルと、 前記第1補助熱交換器と一体に形成し冷媒を熱交換する
    第2補助熱交換器を有する室外ユニットと、前記第2補
    助熱交換器と、室外側流量弁と、室内ユニットに設置さ
    れている複数の室内側熱交換器,複数の室内側流量弁
    と、冷媒搬送装置に設置されている第2四方弁,冷媒タ
    ンク,複数の冷媒搬送ポンプとを環状に連接してなる利
    用側冷媒サイクルと、 前記室内ユニットの出口集合配管に設置された過熱度検
    知装置と、前記室内ユニットの入口集合配管と出口集合
    配管とを第1バイパス流量弁を介して連通する第1バイ
    パス回路と、 前記複数の冷媒搬送ポンプの入力電流を検知する冷媒搬
    送ポンプの電源入力部に取りつけられた電流検知装置
    と、 前記電流検知装置からの信号を検知し、入力電流値を演
    算し数値化する電流検知手段と、 前記電流検知手段からの入力電流値が所定値以上になっ
    た場合、前記冷媒搬送ポンプが異常であると判断し前記
    冷媒搬送ポンプを運転可能状態から運転待機状態に設定
    するポンプ異常判定手段と、 前記過熱度検知装置からの信号を検知し冷媒過熱度の値
    を演算し数値化する過熱度検知手段と、 前記過熱度検知手段からの冷媒過熱殿値が第1の所定値
    より大きい場合は、前記第1バイパス流量弁を所定開度
    閉め、第2の所定値より小さい場合は前記第1バイパス
    流量弁を所定開度開ける演算を行う第1バイパス開度演
    算手段と、前記第1バイパス開度演算手段で演算された
    開度演算値により前記第1バイパス流量弁へ開閉動作指
    令を行う第1バイパス流量弁制御手段と、 前記複数の冷媒搬送ポンプの運転積算時間を記憶し、前
    記過熱度検知手段からの冷媒過熱度の値が第3の所定値
    以上になった場合は、前記ポンプ異常判定手段で運転待
    機状態に設定した前記冷媒搬送ポンプ以外の前記冷媒搬
    送ポンプを運転積算時間の小さいものから1台づつ増や
    し、冷媒過熱度の値が第4の所定値以下になった場合
    は、前記冷媒搬送ポンプを運転積算時間の大きいものか
    ら1台づつ減らすポンプ制御手段とから構成され、かつ
    前記第3の所定値は前記第1の所定値よりも大きく、前
    記第1の所定値は前記第2の所定値よりも大きく、前記
    第2の所定値は前記第4の所定値よりも大きく、前記第
    4の所定値は0を含む正の値である条件を記憶する冷房
    用制御装置を備えたことを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機,第1四方弁,室外側熱交換器,
    室外側膨張弁,第1補助熱交換器を環状に連接してなる
    熱源側冷媒サイクルと、 前記第1補助熱交換器と一体に形成し冷媒を熱交換する
    第2補助熱交換器を有する室外ユニットと、前記第2補
    助熱交換器と、室外側流両弁と、室内ユニットに設置さ
    れている複数の室内側熱交換器,複数の室内側流量弁
    と、冷媒搬送装置に設置されている第2四方弁,冷媒タ
    ンク,複数の冷媒搬送ポンプとを環状に連接してなる利
    用側冷凍サイクルと、 前記室内ユニットの出口集合配管に設置された過冷却度
    検知装置と、 前記室内ユニットの出口集合配管と前記第2補助熱交換
    器入口配管を第2バイパス流量弁を介して連通する第2
    バイパス回路と、 前記複数の冷媒搬送ポンプの入力電流を検知する冷媒搬
    送ポンプの電源入力部に取り付けられた電流検知装置
    と、 前記電流検知装置からの信号を検知し、入力電流値を演
    算し数値化する電流検知手段と、 前記電流検知手段からの入力電流値が所定値以上になっ
    た場合、前記冷媒搬送ポンプが異常であると判断し前記
    冷媒搬送ポンプを運転可能状態から運転待機状態に設定
    するポンプ異常判定手段と、 前記過冷却度検知装置からの信号を検知し冷媒過冷却度
    の値を演算し数値化する過冷却度検知手段と、 前記過冷却度検知手段からの冷媒過冷却度の値が第5の
    所定値より小さい場合は前記第2バイパス流量弁を所定
    開度閉め、第6の所定値より大きい場合は、前記第2バ
    イパス流量弁を所定開度開ける演算を行う第2バイパス
    開度演算手段と、前記第2バイパス開度演算手段で演算
    された開度演算値により前記第2バイパス流量弁へ開閉
    動作指令を行う第2バイパス流量弁制御手段と、 前記複数の冷媒搬送ポンプの運転積算時間を記憶し、前
    記過冷却度検知手段からの過冷却度の値が第7の所定値
    以下になった場合は、前記ポンプ異常判定手段で運転待
    機状態に設定した前記冷媒搬送ポンプ以外の前記冷媒搬
    送ポンプを運転積算時間の小さいものから1台づつ増や
    し、冷媒過冷却度の値が第8の所定値以上になった場合
    は、前記冷媒搬送ポンプを運転積算時間の大きいものか
    ら1台づつ減らすポンプ制御手段とから構成され、かつ
    前記第8の所定値は前記第6の所定値よりも大きく、前
    記第6の所定値は前記第5の所定値よりも大きく、前記
    第5の所定値は前記第7の所定値よりも大きく、前記第
    7の所定値は0を含む正の値である条件を記憶する暖房
    用制御装置を備えたことを特徴とする空気調和装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111578389A (zh) * 2020-05-09 2020-08-25 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种外机换热器、防高温控制装置、控制方法及空调器
JPWO2021166040A1 (ja) * 2020-02-17 2021-08-26

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