JPH10300255A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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Publication number
JPH10300255A
JPH10300255A JP11076597A JP11076597A JPH10300255A JP H10300255 A JPH10300255 A JP H10300255A JP 11076597 A JP11076597 A JP 11076597A JP 11076597 A JP11076597 A JP 11076597A JP H10300255 A JPH10300255 A JP H10300255A
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JP
Japan
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degree
heat exchanger
indoor heat
pressure loss
indoor
Prior art date
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Pending
Application number
JP11076597A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Nakatani
和生 中谷
Masao Kurachi
正夫 蔵地
Takashi Kaneko
孝 金子
Michiyoshi Kusaka
道美 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP11076597A priority Critical patent/JPH10300255A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で暖房運転時の室内熱交換器出口
過冷却度を正確に検知して、どのような設置状況におい
ても過冷却度制御を正確に行うことにより、高効率な暖
房運転が可能な空気調和機を提供する。 【解決手段】 一定速圧縮機22a,22bから各室内
熱交換器29a,29b,29c,29dの間の接続配
管の圧損を一定速圧縮機22a,22bの運転馬力の関
数として算出することにより、室内熱交換器29a,2
9b,29c,29dの実際の圧力を、計測することな
く、真値に近い圧力を推定することが可能となるので、
過冷却度を正確に補正して算出することができ、どのよ
うな運転馬力の状態においても設定した過冷却度に制御
することができ、常に高効率な運転が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の改良
に関するもので、特に暖房運転時の過冷却度制御に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機については、さまざま
な提案がなされており、そのうち、複数台の室内ユニッ
トを有する従来例を図4を用いて、特に暖房運転時を中
心に説明する。
【0003】1は空気調和機の室外ユニットであり、圧
縮機2,四方弁3,室外熱交換器4,室外膨張弁5,室
外ファン6から成っている。
【0004】7a,7b,7c,7dは室内機であり、
それぞれ室内膨張弁8a,8b,8c,8d、室内熱交
換器9a,9b,9c,9d、室内ファン10a,10
b,10c,10dから成っている。
【0005】そして、室外ユニット1と室内機7a,7
b,7c,7dは液管11及びガス管12によって環状
に接続され、冷媒回路13を構成している。
【0006】また、14は圧縮機2の吐出圧力を検出す
る吐出圧力センサー、15a,15b,15c,15d
は各室内熱交換器の液側冷媒温度を検出する温度センサ
ーである。また、16は吐出圧力センサーで検出した圧
力値から、その圧力相当の飽和温度を算出する飽和温度
算出器である。さらに、17は飽和温度算出器16で計
算された飽和温度と、温度センサー15a,15b,1
5c,15dで検出した冷媒温度から各室内熱交換器9
a,9b,9c,9dの過冷却度を算出する過冷却度算
出器である。さらにまた、18は過冷却度算出器17か
ら出力された過冷却度とあらかじめ設定してある設定過
冷却度とを比較し、室内膨張弁8a,8b,8c,8d
を開閉動作させる膨張弁制御器である。
【0007】次に、上記構成の多室型空気調和機の動作
について説明する。暖房運転時は、圧縮機2で圧縮され
た高温高圧ガスは四方弁3を介して室内ファン10a,
10b,10c,10dで送られた空気と室内熱交換器
9a,9b,9c,9dで熱交換して凝縮し、高温高圧
の液冷媒となって、室内膨張弁8a,8b,8c,8d
で減圧され、さらに室外膨張弁5で減圧され、室外熱交
換器4で蒸発して低温低圧のガスとなり、四方弁3を介
して再び圧縮機2に戻る。
【0008】また、室内機のいずれかが停止状態にある
場合(例えば室内機7a)、その室内側膨張弁は微開と
なり(たとえば室内膨張弁8aは微開)、停止室内機に
はほとんど冷媒が流れないように運転される。
【0009】暖房運転時の室内膨張弁制御については次
のように行われる。サイクルを効率よく運転するために
は室内熱交換器9a,9b,9c,9d出口の過冷却度
を適度な値とすることが必要であり、そのためにまず、
吐出圧力センサー14で検出した圧力から飽和温度算出
器16で飽和温度を算出する。
【0010】さらに、温度センサー15a,15b,1
5c,15dで検知した各室内熱交換器9a,9b,9
c,9dの出口温度と、飽和温度算出器16によって計
算された飽和温度との差から、過冷却度算出器17を用
いて各室内熱交換器9a,9b,9c,9dの過冷却度
を算出する。
【0011】そしてまた、膨張弁制御器18を用いて、
過冷却度算出器17からの過冷却度と、あらかじめ設定
してある設定過冷却度とを比較し、過冷却度が大きい時
には室内膨張弁8a,8b,8c,8dを開方向に動作
させ、過冷却度が小さい時には室内膨張弁8a,8b,
8c,8dを閉方向に動作させることにより、室内熱交
換器9a,9b,9c,9d出口の過冷却度を適度な値
に制御して運転される。
【0012】こうすることにより、吐出圧力センサー1
4を一つ設けるだけで、各室内熱交換器9a,9b,9
c,9d出口の過冷却度を適度な値に制御して効率の良
い運転を行おうとするものである。
【0013】一方、冷房運転時は、圧縮機2で圧縮され
た高温高圧ガスは四方弁3を介して室外熱交換器4で凝
縮し、高圧の液冷媒となり、室外膨張弁5を介して室内
膨張弁8a,8b,8c,8dで減圧され、室内ファン
10a,10b,10c,10dで送られた空気と室内
熱交換器9a,9b,9c,9dで熱交換して蒸発し、
低温低圧のガスとなって、四方弁3を介して再び圧縮機
2に戻る。この時、室内機のいずれかが停止状態にある
場合(例えば室内機7a)、その室内側膨張弁は閉じら
れ(たとえば室内膨張弁8aは閉)、停止室内機には冷
媒は流れないように運転される。
【0014】冷房運転時においても、暖房運転時と同様
に高効率な運転を行うために室内膨張弁8a,8b,8
c,8dの制御が必要となるが、ここではその詳細は省
略する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】これら空気調和機にお
いては、機器を設置する建物の構造によって、室外ユニ
ットと室内ユニットとを接続する接続配管の長さが大き
く変化し、短いものでは数m、長いものでは100mを
越えるものも珍しくないのが現実である。
【0016】また、近年の高層ビルへの機器設置に対し
ても場所の制約によって、室外ユニットが屋上設置のも
のや、あるいは地上設置、中間階のベランダ設置のもの
など多種多様となっている。
【0017】一方、空気調和機としては安価で高効率な
システムが要求されており、高効率な運転を行うために
は熱交換器の過熱度や過冷却度を正確に検知することが
必要となる。しかし、製品の価格の面からは圧力センサ
ーや温度センサーなどの検知手段はできるだけ用いない
ことが望ましいという相反する方向となっている。
【0018】前記従来の空気調和機においては、暖房運
転時に、室内熱交換器出口の過冷却度を検出する場合
に、圧縮機の出口に設けた吐出圧力センサーで検出した
圧力から飽和温度を算出し、室内熱交換器出口温度との
差温から過冷却度を算出していたため、圧縮機から室内
熱交換器の間の圧損を考慮することができず、そのため
正確な過冷却度を検知できないばかりか、これら種々の
設置状況においては過冷却度が検知した値と真の値とが
大きくことなることがしばしば起こり、そのために過冷
却度が適度な値とならず、性能が劣化していた。
【0019】また、これを防止するために、室内機に圧
力センサーを設けたりするものもあったが、圧力センサ
ーが高価であり、安価,高効率化という空調機の要望を
満足することが困難であった。
【0020】本発明は、かかる従来の空気調和機の不具
合点を解消するためのものであり、簡単な構成で暖房運
転時の室内熱交換器出口過冷却度を正確に検知して、ど
のような設置状況においても、高効率な暖房運転が可能
な空気調和機を提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明になる空気調和機
は、複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外
膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、室内
熱交換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以
上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構
成し、前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力
検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出する
液冷媒温度検出手段と、前記一定速圧縮機近傍から前記
室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算出手
段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当の飽
和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さらに
前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から前記
液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値を前記
室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却度算出
手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるように
前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備えたこ
とを特徴とするものである。
【0022】また、同じく本発明になる空気調和機は、
複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外膨張
弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、室内熱交
換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以上の
室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構成
し、前記接続配管の配管長範囲に応じて設定値を段階的
に切り換えることができる配管長範囲スイッチを設け、
さらに前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力
検知手段と、前記一定速圧縮機の運転馬力を検知する運
転馬力検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検
出する液冷媒温度検出手段と、前記運転馬力の値と前記
配管長範囲スイッチの設定値を用いて前記一定速圧縮機
近傍から前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出す
る圧損算出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた
圧力相当の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を
設け、さらに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和
温度から前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減
じた値を前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正
過冷却度算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値
となるように前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御
器を備えたことを特徴とするものである。
【0023】さらに、同じく本発明になる空気調和機
は、複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外
膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、室内
熱交換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以
上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構
成し、前記接続配管の配管長に応じて設定値を設定する
ことができる配管長設定スイッチを設け、さらに前記一
定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検知手段と、
前記一定速圧縮機の運転馬力を検知する運転馬力検知手
段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出する液冷媒
温度検出手段と、前記運転馬力の値と前記配管長設定ス
イッチの設定値を用いて前記一定速圧縮機近傍から前記
室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算出手
段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当の飽
和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さらに
前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から前記
液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値を前記
室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却度算出
手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるように
前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備えたこ
とを特徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外
膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、室内
熱交換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以
上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構
成し、前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力
検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出する
液冷媒温度検出手段と、前記圧縮機近傍から前記室内熱
交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算出手段と、
前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当の飽和温度
を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さらに前記補
正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から前記液冷媒
温度検出手段で検出される温度を減じた値を前記室内熱
交出口過冷却度として算出する補正過冷却度算出手段
と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるように前記
室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備えたもので
あり、圧損算出手段により圧縮機近傍から室内熱交換器
の圧損を検出し、吐出圧力と圧損から、室内熱交換器の
正確な圧力を算出することができ、室内熱交換器での冷
媒の飽和温度を算出して、室内熱交出口過冷却度を正確
に求めることができるので、冷凍サイクルを高効率とす
るための適度な室内熱交出口過冷却度に設定する室内膨
張弁開度を容易に、かつ正確に設定可能とするものであ
る。
【0025】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の発明に、一定速圧縮機の総運転馬力を検知す
る運転馬力検知手段を設け、前記圧損算出手段として前
記運転馬力の値を用いて前記一定速圧縮機近傍から前記
室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する手段を備え
たものであり、圧縮機近傍から室内熱交換器の圧損を一
定速圧縮機の運転台数、すなわち接続配管を流れる冷媒
循環量に関連した数値としたので正確に算出することが
でき、室内熱交換器の圧力を正確に算出することができ
るので、室内熱交換器出口過冷却度を適度にする室内膨
張弁開度を容易に、かつ正確に設定可能とするものであ
る。
【0026】本発明の請求項3に記載の発明は、複数の
一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外膨張弁など
を構成要素としてなる室外ユニットと、室内熱交換器,
室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以上の室内ユ
ニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構成し、前記
接続配管の配管長範囲に応じて設定値を段階的に切り換
えることができる配管長範囲スイッチを設け、さらに前
記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検知手段
と、前記一定速圧縮機の総運転馬力を検知する運転馬力
検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出する
液冷媒温度検出手段と、前記運転馬力の値と前記配管長
範囲スイッチの設定値を用いて前記一定速圧縮機近傍か
ら前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損
算出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相
当の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、
さらに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度か
ら前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値
を前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却
度算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となる
ように前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備
えたものであり、配管長の範囲にほぼ比例する圧損を正
確に検出して室内熱交換器の正確な圧力を算出すること
ができ、室内熱交出口過冷却度を正確に求めることがで
きるので、冷凍サイクルを高効率とするための適度な室
内熱交出口過冷却度に設定する室内膨張弁開度を容易
に、かつ正確に設定可能とするものである。
【0027】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
3に記載の発明に、前記室外ユニットと前記室内ユニッ
トとの相対的な位置関係に応じて設定値を設定すること
のできる高低差スイッチを設け、前記圧損算出手段は前
記運転馬力検知手段で検知した運転馬力の値と前記配管
長範囲スイッチの設定値と前記高低差スイッチの設定値
を用いて前記一定速圧縮機近傍から前記室内熱交換器近
傍の間の圧損を算出する手段を設けたものであり、室内
外の高低差に伴う重力の影響で変化する圧損をより正確
に検知することができ、室内熱交換器の圧力と室内熱交
出口過冷却度を正確に求めることができるので、冷凍サ
イクルを高効率とするための適度な室内熱交出口過冷却
度に設定する室内膨張弁開度を容易に、かつ正確に設定
可能とするものである。
【0028】本発明の請求項5に記載の発明は、複数の
一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,室外膨張弁など
を構成要素としてなる室外ユニットと、室内熱交換器,
室内膨張弁などを構成要素としてなる1台以上の室内ユ
ニットとを接続配管で接続して冷媒回路を構成し、前記
接続配管の配管長に応じて設定値を設定することができ
る配管長設定スイッチを設け、さらに前記一定速圧縮機
の吐出圧力を検出する吐出圧力検知手段と、前記一定速
圧縮機の運転馬力を検知する運転馬力検知手段と、前記
室内熱交換器の液冷媒温度を検出する液冷媒温度検出手
段と、前記運転馬力の値と前記配管長設定スイッチの設
定値を用いて前記一定速圧縮機近傍から前記室内熱交換
器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算出手段と、前記
吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当の飽和温度を算
出する補正飽和温度算出手段を設け、さらに前記補正飽
和温度算出手段で算出した飽和温度から前記液冷媒温度
検出手段で検出される温度を減じた値を前記室内熱交出
口過冷却度として算出する補正過冷却度算出手段と、前
記過冷却度が略一定の範囲の値となるように前記室内膨
張弁開度を制御する膨張弁制御器を備えたものであり、
配管長に応じて変化する圧縮機近傍から室内熱交換器の
圧損を正確に検出することができ、室内熱交換器の正確
な圧力を算出することができるので、室内熱交出口過冷
却度を正確に求めることができ、冷凍サイクルを高効率
とするための適度な室内熱交出口過冷却度に設定する室
内膨張弁開度を容易に、かつ正確に設定可能とするもの
である。
【0029】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
5に記載の発明に、前記室外ユニットと前記室内ユニッ
トとの相対的な位置関係に応じて設定値を設定すること
のできる高低差スイッチを設け、前記圧損算出手段は前
記運転馬力検知手段で検知した運転馬力の値と前記配管
長範囲スイッチの設定値と前記高低差スイッチの設定値
を用いて前記一定速圧縮機近傍から前記室内熱交換器近
傍の間の圧損を算出する手段を設けたものであり、室内
外の高低差に伴う重力の影響で変化する圧損をより正確
に検知することができ、室内熱交換器の正確な圧力を算
出することができ、室内熱交出口過冷却度を正確に求め
ることができるので、冷凍サイクルを高効率とするため
の適度な室内熱交出口過冷却度に設定する室内膨張弁開
度を容易に、かつ正確に設定可能とするものである。
【0030】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の請求項1および2記載
の空気調和機の一実施例であり、冷凍サイクルの回路図
のを示しており、特に本発明の主眼となる暖房運転時を
中心に説明する。
【0031】21は空気調和機の室外ユニットであり、
一定速圧縮機22a,22b、四方弁23,室外熱交換
器24,室外膨張弁25,室外ファン26から成ってい
る。
【0032】27a,27b,27c,27dは室内機
であり、それぞれ室内膨張弁28a,28b,28c,
28d、室内熱交換器29a,29b,29c,29
d,室内ファン30a,30b,30c,30dから成
っている。
【0033】そして、室外ユニット21と室内機27
a,27b,27c,27dは接続配管(液管31及び
ガス管32)によって環状に接続され、冷媒回路33を
構成しており、冷凍サイクルおよび冷媒の流れは従来例
と同様である。
【0034】また、34は一定速圧縮機22a,22b
の吐出圧力を検出する吐出圧力センサー、35a,35
b,35c,35dは各室内熱交換器の液側冷媒温度を
検出する温度センサー、36は一定速圧縮機22a,2
2bの総運転馬力を検知する運転馬力検知器である。
【0035】また、37は運転馬力検知器36で検出し
た運転馬力の値から、一定速圧縮機22a,22bと室
内熱交換器29a,29b,29c,29dの間の圧損
を計算する圧損算出器、38は吐出圧力センサー34で
検知した吐出圧力と圧損算出器37で求まった圧損を減
じて、その圧力相当の飽和温度を算出する補正飽和温度
算出器である。
【0036】さらに、39は補正飽和温度算出器38で
計算された飽和温度と温度センサー35a,35b,3
5c,35dで検出した冷媒温度から各室内熱交換器2
9a,29b,29c,29dの過冷却度を算出する補
正過冷却度算出器である。
【0037】さらにまた、40は補正過冷却度算出器3
9から出力された過冷却度とあらかじめ設定してある設
定過冷却度とを比較し、室内膨張弁28a,28b,2
8c,28dを開閉動作させる膨張弁制御器である。
【0038】次に、上記構成の空気調和機の動作につい
て暖房時を中心に説明する。暖房運転時は、一定速圧縮
機22a,22bで圧縮された高温高圧ガスは四方弁2
3を介して室内ファン30a,30b,30c,30d
で送られた空気と室内熱交換器29a,29b,29
c,29dで熱交換して凝縮し、高温高圧の液冷媒とな
って、室内膨張弁28a,28b,28c,28dで減
圧され、室外膨張弁25で減圧され、室外熱交換器24
で蒸発して低温低圧のガスとなり、四方弁23を介して
再び圧縮機22a,22bに戻る。
【0039】また、室内機のいずれかが停止状態にある
場合(例えば室内機27a)、その室内側膨張弁は微開
となり(たとえば室内膨張弁28aは微開)、停止室内
機にはほとんど冷媒が流れないように運転される。
【0040】次に、暖房運転時の室内膨張弁制御につい
ては次のように行われる。暖房サイクルを効率よく運転
するためには室内熱交換器29a,29b,29c,2
9d出口の過冷却度を適度な値とすることが必要であ
り、そのためにまず、吐出圧力センサー34で吐出圧力
(Pd)を検出する。
【0041】次に、運転馬力検知器36により現在運転
中の総運転馬力を算出する。これは、一定速圧縮機22
a,22bが運転か停止かを判断し、運転中の圧縮機の
馬力の合計を算出するもので、たとえば、一定速圧縮機
22aが4HP、22bが6HPとした場合、両者が運
転時は10HP、一定速圧縮機22aのみ運転中の場合
は4HP、一定速圧縮機22bのみ運転中の場合は6H
Pとなる。
【0042】次に、圧損算出器37により一定速圧縮機
22a,22bから室内熱交換器29a,29b,29
c,29dの間の圧力損失(ΔP)を、運転馬力検知器
36で検知した圧縮機の運転馬力(HP)の関数として
たとえば(数1)で計算する。
【0043】
【数1】
【0044】ここにおいて、一定速圧縮機22a,22
bから室内熱交換器29a,29b,29c,29d入
口の間の冷媒の状態は、一定速圧縮機22a,22bの
吐出ガスであるのでガス単相の流れであり、この場合の
圧損は冷媒循環量に大きく関わることがよく知られてい
る。
【0045】また、冷媒循環量は圧縮機運転馬力に大き
く関わることも知られているので、上式のように圧損を
一定速圧縮機22a,22bの運転馬力の関数とするこ
とにより、一定速圧縮機22a,22bから室内熱交換
器29a,29b,29c,29dの間の圧損を精度良
く推定できるものである。
【0046】次に、算出した圧損(ΔP)と吐出圧力
(Pd)を補正飽和温度算出器38に入力し、室内熱交
換器29a,29b,29c,29dの出口圧力(P
h)を(数2)で算出する。
【0047】
【数2】
【0048】ここにおいては、室内熱交換器29a,2
9b,29c,29dのガス側の圧力を算出しているこ
とになるが、暖房時に凝縮器となる熱交換器の圧損は無
視できるほど小さいことを確認しているので、この場合
には室内熱交換器29a,29b,29c,29dのガ
ス側圧力(入口)も液側圧力(出口)もほぼ同等と扱う
ことが可能である。
【0049】次に、ここでは与えられた圧力値に対する
飽和液温度を同時に算出し、室内熱交換器29a,29
b,29c,29dの圧力(Ph)に対する飽和液温度
(Tsat)を算出することができる。
【0050】さらに、各室内熱交換器29a,29b,
29c,29dの液冷媒温度(Th)を各温度センサー
35a,35b,35c,35dで検知して、飽和液温
度(Tsat)と共に補正過冷却度算出手段に入力し、
各室内熱交換器29a,29b,29c,29dの過冷
却度(SC)を(数3)で算出する。
【0051】
【数3】
【0052】ここでは、圧損が精度良く算出されている
ので、室内熱交換器29a,29b,29c,29dの
圧力(Ph)、飽和液温度(Tsat)の精度も高く、
過冷却度(SC)も精度良く算出できる。
【0053】次に、過冷却度のデータは膨張弁制御器4
0に入力され、ここにおいては、あらかじめ冷凍サイク
ルを効率よく運転可能な過冷却度の値を設定して入力し
ておき、各室内熱交換器29a,29b,29c,29
dの液冷媒過冷却度(SC)と比較して、過冷却度が大
きい場合にはそれに対応する室内膨張弁を開方向に動作
させ、逆に過冷却度が小さい場合にはそれに対応する室
内膨張弁を閉方向に動作させることにより、各室内熱交
換器29a,29b,29c,29dの過冷却度は効率
の高い状態で運転されることになる。
【0054】このように、一定速圧縮機22a,22b
から各室内熱交換器29a,29b,29c,29dの
間の接続配管の圧損を一定速圧縮機22a,22bの運
転馬力の関数として算出することにより、室内熱交換器
29a,29b,29c,29dの実際の圧力を、計測
することなく、真値に近い圧力を推定することが可能と
なるので、過冷却度を正確に補正して算出することがで
き、どのような運転馬力の状態においても設定した過冷
却度に制御することができ、常に高効率な運転が可能と
なるものである。
【0055】なお、ここで用いた圧損算出器37による
圧力損失(ΔP)は運転馬力(HP)の1次の関数とし
てのみならず、高次の式や一定値も本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。
【0056】また、一般的に、一定速圧縮機にはシリン
ダバイパス等による能力制御機構を持った圧縮機も広く
存在するが、このような場合にも、一定速圧縮機が段階
的な馬力を持っているだけで、運転馬力検知器36で検
知可能であり、これらも本発明に含まれるものである。
【0057】さらにまた、本実施例では冷媒の種類につ
いては何も述べていないが、空調用で主流のHCFC2
2や、HFC冷媒,HFC混合冷媒においても、その効
果は全く同じものであり、これらも本発明に含まれるも
のである。
【0058】一方、冷房運転時については、本発明の主
眼ではないので説明は省略する。 (実施の形態2)図2は本発明の請求項3および4記載
の空気調和機の一実施例であり、冷凍サイクルの回路図
を示しており、特に本発明の主眼となる暖房運転時を中
心に説明する。
【0059】また、図1に示した実施の形態1と構成,
作用が同様のものについては同一番号で記し、詳細な説
明は省略する。
【0060】ここにおいては、接続配管(液管31及び
ガス管32)の配管長の範囲に応じて、設定値(a)を
段階的に切り換えることができる配管長範囲スイッチ5
0および室外ユニット21と前記室内ユニット27a,
27b,27c,27dとの相対的な位置関係に応じて
設定値(b)を設定することのできる高低差スイッチ5
1をそれぞれ室外ユニット1に備えている。
【0061】本実施例においては、これらの設定値はた
とえば(表1)のようにする。
【0062】
【表1】
【0063】これらの設定値(a),(b)を、吐出圧
力センサー34からの吐出圧力(Pd)データおよび運
転馬力検知器36で検知した圧縮機の運転馬力(HP)
データと共に圧損算出器37に送り、一定速圧縮機22
a,22bから室内熱交換器29a,29b,29c,
29dの間の圧力損失(ΔP)をたとえば(数4)のよ
うに算出する。
【0064】
【数4】
【0065】すなわち、圧損は配管長が長くなるほど大
きくなることは言うまでもなく、このように配管長範囲
によって補正できるような設定値(a)を設け、圧損と
略比例した関係を持たせることにより、圧損の精度が格
段に向上する。
【0066】また、暖房運転時のガス管32の冷媒流れ
を考えると、室外ユニット21が室内ユニット27a,
27b,27c,27dより相対的に上にある場合には
ガス冷媒が下向きに流れ、下にある場合(上向き流れ)
よりも重力の影響で接続配管中の圧損は小さくなるた
め、高低差スイッチ51の設定値(b)を設けて補正を
加えることにより、重力も考慮した圧損を算出できるの
で精度がさらに向上する。
【0067】次に、算出した圧損(ΔP)と吐出圧力
(Pd)を補正飽和温度算出器38に入力した後につい
ては、実施の形態1と同様であるので、ここでは説明は
省略する。
【0068】こうすることにより、接続配管の長さに応
じて圧損が増加することに対して、配管長範囲スイッチ
の設定値による補正を加えることにより、また、室外ユ
ニット21と室内ユニット27a,27b,27c,2
7dの相対的な位置関係に対しては、高低差スイッチ5
1による補正を加えることにより、圧力損失(ΔP)の
精度が向上し、各室内熱交換器29a,29b,29
c,29dの真値に近い圧力を算出することが可能とな
るので、過冷却度を正確に補正して算出することがで
き、どのような運転周波数,配管接続,室外ユニット位
置においても設定した過冷却度に制御することができ高
効率な運転が可能となるものである。
【0069】なお、ここでも同様に、用いた圧損算出器
37による圧力損失(ΔP)は運転馬力(HP)の1次
の関数としてのみならず、高次の式や一定値も本発明に
含まれることは言うまでもない。
【0070】また、配管長範囲スイッチ50の設定値
(a)や高低差スイッチ51の設定値(b)は、本実施
例のような設定値のみならず、さらに詳細な分割なども
可能であり、これらも本発明に含まれるものである。
【0071】また、一般的に、一定速圧縮機にはシリン
ダバイパス等による能力制御機構を持った圧縮機も広く
存在するが、このような場合にも、一定速圧縮機が段階
的な馬力を持っているだけで、運転馬力検知器36で検
知可能であり、これらも本発明に含まれるものである。
【0072】さらにまた、本実施例では冷媒の種類につ
いては何も述べていないが、空調用で主流のHCFC2
2や、HFC冷媒,HFC混合冷媒においても、その効
果は全く同じものであり、これらも本発明に含まれるも
のである。
【0073】一方、冷房運転時については、本発明の主
眼ではないので説明は省略する。 (実施の形態3)図3は本発明の請求項5および6記載
の空気調和機の一実施例であり、冷凍サイクルの回路図
の概略を示しており、特に本発明の主眼となる暖房運転
時を中心に説明する。
【0074】また、図1に示した実施の形態1と構成,
作用が同様のものについては同一番号で記し、詳細な説
明は省略する。
【0075】ここにおいては、接続配管(液管31及び
ガス管33)の配管長に応じて、設定値(c)を入力す
ることができる配管長設定スイッチ60および室外ユニ
ット21と前記室内ユニット27a,27b,27c,
27dとの相対的な位置関係に応じて設定値(d)を設
定することのできる高低差スイッチ51をそれぞれ室外
ユニット21に備えている。
【0076】本実施例においては、これらの設定値はた
とえば(表2)のようにする。
【0077】
【表2】
【0078】これらの設定値(c),(d)を、吐出圧
力センサー34からの吐出圧力(Pd)データおよび運
転馬力検知器36で検知した圧縮機の運転馬力(HP)
データと共に圧損算出器37に送り、一定速圧縮機22
a,22bから室内熱交換器29a,29b,29c,
29dの間の圧力損失(ΔP)をたとえば(数5)のよ
うに算出する。
【0079】
【数5】
【0080】すなわち、ここでも圧損は配管長が長くな
るほど大きくなることは明白であり、このように配管長
によって補正できるような設定値(c)を設け、圧損と
略比例した関係を持たせることにより、圧損の精度がさ
らにまた向上する。
【0081】また、暖房運転時のガス管32の冷媒流れ
を考えると、室外ユニット21が室内ユニット27a,
27b,27c,27dより相対的に上にある場合には
ガス冷媒が下向きに流れ、下にある場合(上向き流れ)
よりも重力の影響で接続配管中の圧損は小さくなるた
め、高低差スイッチ51の設定値(b)を設けて補正を
加えることにより、重力も考慮した圧損を算出できるの
で精度がさらに向上する。
【0082】次に、算出した圧損(ΔP)と吐出圧力
(Pd)を補正飽和温度算出器38に入力した後につい
ては、実施の形態1と同様であるので、ここでは説明は
省略する。
【0083】こうすることにより、接続配管の長さに応
じて圧損が増加することに対して、配管長そのものを入
力することのできる配管長スイッチの設定値による補正
を加えることにより、圧力損失(ΔP)の精度が向上
し、各室内熱交換器29a,29b,29c,29dの
真値に近い圧力を算出することが可能となるので、過冷
却度を正確に補正して算出することができ、どのような
運転馬力,配管接続においても設定した過冷却度に制御
することができ高効率な運転が可能となるものである。
【0084】なお、ここでも同様に、用いた圧損算出器
37による圧力損失(ΔP)は運転馬力(HP)の1次
の関数としてのみならず、高次の式や一定値も本発明に
含まれることは言うまでもない。
【0085】また、配管長スイッチ60の設定値(c)
や高低差スイッチ51の設定値(d)は、本実施例のよ
うな設定値のみならず、さらに詳細な分割なども可能で
あり、これらも本発明に含まれるものである。
【0086】また、一般的に、一定速圧縮機にはシリン
ダバイパス等による能力制御機構を持った圧縮機も広く
存在するが、このような場合にも、一定速圧縮機が段階
的な馬力を持っているだけで、運転馬力検知器36で検
知可能であり、これらも本発明に含まれるものである。
【0087】さらにまた、本実施例では冷媒の種類につ
いては何も述べていないが、空調用で主流のHCFC2
2や、HFC冷媒,HFC混合冷媒においても、その効
果は全く同じものであり、これらも本発明に含まれるも
のである。
【0088】一方、冷房運転時については、本発明の主
眼ではないので説明は省略する。
【0089】
【発明の効果】以上のように、請求項1および2記載の
空気調和機によれば、複数の一定速圧縮機,四方弁,室
外熱交換器,室外膨張弁などを構成要素としてなる室外
ユニットと、室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素
としてなる1台以上の室内ユニットとを接続配管で接続
して冷媒回路を構成し、前記圧縮機の吐出圧力を検出す
る吐出圧力検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度
を検出する液冷媒温度検出手段と、前記圧縮機近傍から
前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算
出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当
の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さ
らに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から
前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値を
前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却度
算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるよ
うに前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備
え、さらに一定速圧縮機の運転馬力を検知する運転馬力
検知手段を設け、前記圧損算出手段として前記運転馬力
の値を用いたので、吐出圧力の値から室内熱交換器の圧
力を正確に推定することが可能となるので、過冷却度を
補正して精度良く算出することができ、どのような運転
馬力においても設定した過冷却度に室内膨張弁を制御す
ることができ、常に高効率を運転が可能となる。
【0090】また請求項3および4記載の空気調和機に
よれば、複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,
室外膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、
室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1
台以上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路
を構成し、前記接続配管の配管長範囲に応じて設定値を
段階的に切り換えることができる配管長範囲スイッチを
設け、さらに前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐
出圧力検知手段と、前記一定速圧縮機の運転馬力を検知
する運転馬力検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温
度を検出する液冷媒温度検出手段と、前記運転馬力の値
と前記配管長範囲スイッチの設定値を用いて前記一定速
圧縮機近傍から前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を
算出する圧損算出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を
減じた圧力相当の飽和温度を算出する補正飽和温度算出
手段を設け、さらに前記補正飽和温度算出手段で算出し
た飽和温度から前記液冷媒温度検出手段で検出される温
度を減じた値を前記室内熱交出口過冷却度として算出す
る補正過冷却度算出手段と、前記過冷却度が略一定の範
囲の値となるように前記室内膨張弁開度を制御する膨張
弁制御器を備えたので、接続配管の長さに応じて圧損が
増加することに対して、配管長範囲スイッチの設定値に
よる補正を加えることにより、圧力損失(ΔP)の精度
が向上し、各室内熱交換器の真値に近い圧力を算出する
ことが可能となるので、過冷却度を正確に補正して算出
することができ、どのような、運転馬力,配管接続にお
いても設定した過冷却度に室内膨張弁を制御することが
でき高効率な運転が可能となるものである。
【0091】また、室外ユニットと室内ユニットとの相
対的な位置関係に応じて設定値を設定することのできる
高低差スイッチを設け、前記圧損算出手段は前記運転馬
力検知手段で検知した運転馬力の値と前記配管長範囲ス
イッチの設定値と前記高低差スイッチの設定値を用いて
前記一定速圧縮機近傍から前記室内熱交換器近傍の間の
圧損を算出するようにすることにより、さらに圧力損失
(ΔP)の精度が向上し、設定した過冷却度に室内膨張
弁を正確に制御することができ高効率な運転が可能とな
るものである。
【0092】また請求項5および6記載の空気調和機に
よれば、複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交換器,
室外膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニットと、
室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素としてなる1
台以上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷媒回路
を構成し、前記接続配管の配管長に応じて設定値を設定
することができる配管長設定スイッチを設け、さらに前
記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検知手段
と、前記一定速圧縮機の運転馬力を検知する運転馬力検
知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出する液
冷媒温度検出手段と、前記運転馬力の値と前記配管長設
定スイッチの設定値を用いて前記一定速圧縮機近傍から
前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算
出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当
の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さ
らに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から
前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値を
前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却度
算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるよ
うに前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備え
たので、接続配管の長さに応じて圧損が増加することに
対して、配管長そのものを入力することのできる配管長
スイッチの設定値による補正を加えることにより、圧力
損失(ΔP)の精度が向上し、各室内熱交換器29a,
29b,29c,29dの真値に近い圧力を算出するこ
とが可能となるので、過冷却度を正確に補正して算出す
ることができ、どのような運転馬力,配管接続において
も設定した過冷却度に制御することができ高効率な運転
が可能となるものである。
【0093】また、この場合にも、高低差スイッチを設
けることにより、さらに圧力損失(ΔP)の精度が向上
し、設定した過冷却度に室内膨張弁を正確に制御するこ
とができ高効率な運転が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係わる空気調和機の概略
構成図
【図2】本発明の第2実施例に係わる空気調和機の概略
構成図
【図3】本発明の第3実施例に係わる空気調和機の概略
構成図
【図4】従来の多室型空気調和機の概略構成図
【符号の説明】
21 室外ユニット 22a,22b 一定速圧縮機 23 四方弁 24 室外熱交換器 25 室外膨張弁 26 室外ファン 27a,27b,27c,27d 室内機 28a,28b,28c,28d 室内膨張弁 29a,29b,29c,29d 室内熱交換器 30a,30b,30c,30d 室内ファン 31 液管 32 ガス管 33 冷媒回路 34 吐出圧力センサー 35a,35b,35c,35d 温度センサー 36 運転馬力検知器 37 圧損算出器 38 補正飽和温度算出器 39 補正過冷却度算出器 40 膨張弁制御器 50 配管長範囲スイッチ 51 高低差スイッチ 60 配管長設定スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下 道美 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交
    換器,室外膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニッ
    トと、室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素として
    なる1台以上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷
    媒回路を構成し、前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出す
    る吐出圧力検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度
    を検出する液冷媒温度検出手段と、前記圧縮機近傍から
    前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する圧損算
    出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧力相当
    の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設け、さ
    らに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温度から
    前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じた値を
    前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正過冷却度
    算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値となるよ
    うに前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器を備え
    たことを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 一定速圧縮機の総運転馬力を検知する運
    転馬力検知手段を設け、圧損算出手段として前記運転馬
    力の値を用いて前記一定速圧縮機近傍から室内熱交換器
    近傍の間の冷媒圧損を算出することを特徴とする請求項
    1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】 複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交
    換器,室外膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニッ
    トと、室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素として
    なる1台以上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷
    媒回路を構成し、前記接続配管の配管長範囲に応じて設
    定値を段階的に切り換えることができる配管長範囲スイ
    ッチを設け、さらに前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出
    する吐出圧力検知手段と、前記一定速圧縮機の総運転馬
    力を検知する運転馬力検知手段と、前記室内熱交換器の
    液冷媒温度を検出する液冷媒温度検出手段と、前記運転
    馬力の値と前記配管長範囲スイッチの設定値を用いて前
    記一定速圧縮機近傍から前記室内熱交換器近傍の間の冷
    媒圧損を算出する圧損算出手段と、前記吐出圧力から前
    記圧損を減じた圧力相当の飽和温度を算出する補正飽和
    温度算出手段を設け、さらに前記補正飽和温度算出手段
    で算出した飽和温度から前記液冷媒温度検出手段で検出
    される温度を減じた値を前記室内熱交出口過冷却度とし
    て算出する補正過冷却度算出手段と、前記過冷却度が略
    一定の範囲の値となるように前記室内膨張弁開度を制御
    する膨張弁制御器を備えたことを特徴とする空気調和
    機。
  4. 【請求項4】 室外ユニットと室内ユニットとの相対的
    な位置関係に応じて設定値を設定することのできる高低
    差スイッチを設け、圧損算出手段は運転馬力検知手段で
    検知した運転馬力の値と配管長範囲スイッチの設定値と
    前記高低差スイッチの設定値を用いて一定速圧縮機近傍
    から室内熱交換器近傍の間の圧損を算出することを特徴
    とする請求項3記載の空気調和機。
  5. 【請求項5】 複数の一定速圧縮機,四方弁,室外熱交
    換器,室外膨張弁などを構成要素としてなる室外ユニッ
    トと、室内熱交換器,室内膨張弁などを構成要素として
    なる1台以上の室内ユニットとを接続配管で接続して冷
    媒回路を構成し、前記接続配管の配管長に応じて設定値
    を設定することができる配管長設定スイッチを設け、さ
    らに前記一定速圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検
    知手段と、前記一定速圧縮機の運転馬力を検知する運転
    馬力検知手段と、前記室内熱交換器の液冷媒温度を検出
    する液冷媒温度検出手段と、前記運転馬力の値と前記配
    管長設定スイッチの設定値を用いて前記一定速圧縮機近
    傍から前記室内熱交換器近傍の間の冷媒圧損を算出する
    圧損算出手段と、前記吐出圧力から前記圧損を減じた圧
    力相当の飽和温度を算出する補正飽和温度算出手段を設
    け、さらに前記補正飽和温度算出手段で算出した飽和温
    度から前記液冷媒温度検出手段で検出される温度を減じ
    た値を前記室内熱交出口過冷却度として算出する補正過
    冷却度算出手段と、前記過冷却度が略一定の範囲の値と
    なるように前記室内膨張弁開度を制御する膨張弁制御器
    を備えたことを特徴とする空気調和機。
  6. 【請求項6】 室外ユニットと室内ユニットとの相対的
    な位置関係に応じて設定値を設定することのできる高低
    差スイッチを設け、圧損算出手段は運転馬力検知手段で
    検知した運転馬力の値と配管長設定スイッチの設定値と
    前記高低差スイッチの設定値を用いて一定速圧縮機近傍
    から室内熱交換器近傍の間の圧損を算出することを特徴
    とする請求項5記載の空気調和機。
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