JPS5913841A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPS5913841A
JPS5913841A JP57123295A JP12329582A JPS5913841A JP S5913841 A JPS5913841 A JP S5913841A JP 57123295 A JP57123295 A JP 57123295A JP 12329582 A JP12329582 A JP 12329582A JP S5913841 A JPS5913841 A JP S5913841A
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JP
Japan
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data
frequency
control
inverter
compressor
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Pending
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JP57123295A
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English (en)
Inventor
Yuichi Ide
井出 祐一
Harunobu Nukushina
治信 温品
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57123295A priority Critical patent/JPS5913841A/ja
Publication of JPS5913841A publication Critical patent/JPS5913841A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2140/50Load
    • 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
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は室内ユニットからの運転指令に基づいて圧縮
機の回転速度を変える空気調和装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
室外に据え付けられた室外ユニット1台に対し室内ユニ
ットを複数台対応させて運転可能とした空気調和装置(
以下、「マルチエアコン」という)は、室外の据え付は
スペースを縮少することができる等の利点があるため、
都市においては着実にその需要が伸びている。しかし機
能的に見ると、室内ユニットの運転台数が1台の場合と
複数台の場合とでは空気調和負荷が大きく異るため、室
外ユニットを構成する圧縮機の能力制御が必要となる。
ここで空気調和負荷とは、室内空気を必要な状態に保つ
ための暖房負荷、冷房負荷および調湿量等をいう。
従来は圧縮機の制御をおこなうに際しては、極数の切り
換えが可能な圧縮機を使用し、この極数金切り換えるこ
とによっておこなっていた。ところが、このような従来
の能力制御では単に圧縮機の極数を切り換えるのみであ
るため、2極、4極の2段切り換えが限度であり、ある
程度の空気調和負荷の変動に対して対応できても、各室
内の温度変化に伴う負荷変動中室内ユニットの運転台数
の変化に伴う能力制御は十分にはおこない得ないという
欠点を有していた。
また圧縮機の制御にインバータを用い、インバータの出
力周波数を可変することによって圧縮1幾の能力制御を
おこなう方法も採用されているが、マルチエアコンのよ
うに複数の室内ユニットからの運転指令に対応して最適
の周波数に3=1.出してこのインバータの制御をおこ
なう空気調和装置としては適当なものが無かった。
〔発明の目的〕
この発明の目的はインバータを用いたマルチエアコンに
おいて、複数の室内ユニットからの運転指令に対して最
適のインバータ駆動周波aを算出することにより、広範
囲な負荷変動に対しても有効な圧縮機能力制御が可能な
空気調和装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
この発明では上記目的を達成するために、周波数’kl
’l変して圧縮機の回転速度を制御するインバータに対
して複数の室内ユニットからの運転指令に基づく最適周
波数を算出して出力し前記インバータの制御をおこなう
空気調和装置において、空気調和負荷に基づく前記運転
指令を前記インバータに対する制御要求周波数データと
して入力し、このデータのうちの最大値を要求するデー
タと前記室内ユニットの運転台数に応じてあらかじめ定
めたデータとに基づいて前記最適周波数を算出する制御
ユニットを設けたことを%徴とする。
以下この発明の詳aを実施例に基づいて詳細にd発明す
る。
〔発明の実施例〕
第1図は、この発明がコ箇用されるマルチエアコンのシ
ステム構成図の一例を示したものである。
マルチエアコンは室内に取シ付けられる室内ユニットと
からなっており、本実施例の場合には室内ユニットla
、lb、lcの3台と室内ユニット2の1台とからなっ
ている0 各室内ユニツ)la、lb、lcにはそれぞれ室温セン
サ3a、3b、3cと熱交換器上ンサ4a、4b、4c
が取り付けられており、これらのセンサや図示しない操
作スイッチ等の指示に従って室内ユニットla、lb、
lcは運転される。なお、各室内ユニツ)la、lb、
lcは室内4掠5a、5b、5cが接続され、駆動用の
電源が供給てれている。
一方室外ユニット2内にはフレオンガス等の冷却媒体を
圧縮するための圧縮機6と、この圧縮機6に供給される
室外電源100周波数を可変して圧縮機60回転数を制
御し圧縮機の能力側nをおこfzウィンバータフと、こ
のインバータ7を制御する制御ユニット8等が収納され
ている。また室外ユニット2には室外熱交換器センサ1
1や電流センサ12が取り付けられておシ、これらの各
センサ11.12からの検出信号は制御ユニット8に人
力されるようになっている。
室内ユニツ)la、lb、lcは温度設定置と室温↓ン
サ3ao、t 3 b 、 3 cからの、室温データ
との差や熱交換センサ4a、4b、4cからの熱交換機
の状態を示すデータ等の空気調和負荷に基づいてその室
内ユニットの動作に必要な圧縮機6の能力を運転指令の
形で制御ユニット8に要求する。
この運転指令はインバータ7に対する制御要求周波数デ
ータの形で制+i!1ユニット8に入力される。
各室内ユニツ)la、lb、lcからの運転指令はそれ
ぞれ3本ずつ3組の信号線によって制御ユニット8に伝
達される。
制御ユニット8はこれらの運転指令信号と室外熱交換セ
ンサ11および心流七ンサ12からの検出イぎ号とから
圧縮機6を運転するのに必要な運転周波数を決定し、こ
れをインバータ7に指令する。
なお本実施例では制爺叩ユニット8により制御される周
波数範囲は20〜90 I(zである。
インバータ7は圧縮機6を20〜90 Hzの三相出力
で駆動する。
第2図は、室内ユニットla、lb、lcから制御ユニ
ット8へ送られる運転指令信号を示した図である。
運転指令信号はO〜10の11ビツトを1組のデータ分
として構成されており、電源周波数の正の半サイクルを
利用して転送される。
各ビットは正の半サイクルが0″か”1#かによって次
のような意味をもつ。0ビツトを示す区間Aはデータの
スタートを示すビットでスタートビットと称される。こ
の区間Aは常にスタート時には0#を示す。1ビツト目
を示す区間Bは冷暖房データを示し”0″の時には冷房
を、l″の時には暖房であることを示す。2〜504ビ
ツトを示す区間Cは0〜90 Hzまでの周波数を16
通υのデ・イジタル信号の組合せとして割り付ける周波
数データビットである。
周波数の割り付けは表1のようにおこなわれる。
表1 6ビツト目を示す区間りはレリースビットといわれ、室
内熱交換機センサ4a、4b、4cの検出信号が所定の
値に達した時K”0″の信号を出力し、区間Cのデータ
に優先して運転周波数を下げる制御をおこなうためのビ
ットである。
また7〜1004ビツトを示す区間Eは常に1sとなっ
ており、スタートビットの区間への位置を制御ユニット
8が判別しやすいようにするだめのビットでストップビ
ットと称される。
このように運転指令信号が制御要求周波数データ(区間
C)を含むシリアルデータで構成されたディジタル信号
であるため、室内ユニットと室外ユニットとの間の信号
線を多数必要としなくなるという利点がある。
次にこのマルチエアコンの動作について説明する。
第2図に示した区間Bのデータは室内ユニットla、l
b、lcの図示しない操作スイッチが入力されることに
より決定される。
すなわち冷房スイッチ1では′0″に、暖房スイッチ1
では′1″にそれぞれ設定され、室外ユニット2の冷凍
サイクルを冷房または暖房サイクルに切り換える動作を
おこなわせる。
区間Cのデータは全て運転中の学内温度および熱交換機
温度により決定される。
第3図は冷凍サイクルを室温と温度設定値との差に応じ
て複数のゾーンに分割した状態を示す図である0室温お
よび温度設定値の差の変動範囲は第3図に示したように
室温が下がり勾配の場合と上り勾配の場合とでそれぞれ
複数のゾーンに分けられる。
下がり勾配の場合の領域をX1上がり勾配の領域をYと
して図中に示しである。ここでは下がり勾配の場合の領
域Xにおいて室温と温度設定値との差を複数のゾーンに
分けてこのおのおののゾーンに対して制御要求周波数を
割り当てる場合について説明する。
たとえば室温が温度設定値よりも2゜5で以上高いゾー
ンではその室内ユニットの制御要求周波数データは90
 Hzとなるように対応させ以下2.0t 〜2.5 
tの間では80 Hz 、 −−−−、−1,0t!以
下では0Hz(停止)となるように割り付ける。
これらの温度範囲と制御要求周波数との関係を表2に示
す。
表2 これは室温と温度設定値との差がたとえば1.0υ〜1
.5υの間にある場合には室内ユニットは制御ユニット
8に対して60Hzの周波数設定信号をインバータ7に
出力するよう運転指令を与えることを意味する。
このような制御要求周波数データは3つの室内ユニツ)
la、lb、lcからそれぞれ送られてくるが、制御ユ
ニット8はこれらの3つのデータを入力して最適の周波
数を算出するに当っては次のような手順でおこなう。
まず、室内ユニットla、Ib、lcから送られてくる
制御要求周波数データのうちもつとも大きい周波数を出
力することを要求しているデータを有効とし、このデー
タと室内ユニットの運転台数に応じてあらかじめ定めた
データとに基づいて最適周波数′ff:q、出するので
おる。
前述した最大運転周波数を髪求するデータを’MA! 
とし、室内ユニットの運転台数に応じてあらかじめ定め
られたデータとの関係を一例として表3に示した。
表3に示すように、室内ユニットの運転台数に応じて最
大用波数を3台では90Hz、2台では70Hz1台で
は50 Hzと定め、圧縮機6の必要な能力制御をおこ
なっている。
たとえば室内ユニットからの最大制御要求周波数が80
Hzの場合について考えてみると、か°りに室内ユニッ
トの運転台数が1台の場合には表3から明らかなように
この80Hzの制御・要求周波数は採用されず50Hz
に従って圧縮機6は動作することになる。
同様に室内ユニットの運転台数が2台の場合には70ル
に従って運転され、室内ユニットの運転台数が3台の場
合に限シこの最大制御要求周波数の80 Hl、が採用
されることになる。
このような制御をおこなうことにより冷凍サイクルの過
負荷制御をもおこなうようにしたのである。
なお沿υ御ユニット8はマイクロコンピュータが主体と
なυその制御仕様もマイコンプログラムに対応させであ
るので、表3に示すような室内ユニットの運転台数に応
じてあらかじめ定めるデータの格納や変更も容易にでき
、しかもこれに基づく制御も簡単におこなうことができ
る〇 〔発明の効果〕 以上実施例に、基づいて詳細に説明したように、この発
明ではマイクロコンピュータを主体とした制御ユニット
を備えて室内ユニットから送られてくる制御寮求周波数
データのうちの最大1直全要求するデータと室内ユニッ
トの運転台数に応じてあらかじめ定めたデータとに基づ
いて圧匈礪の最適運転周波数を制御するように構成し几
ので、空気調料負荷の軽重に伴う不都合を容易に解消す
ることができるとともに、冷凍サイクルの過負荷制御を
もおこなうことができるという利点かめる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明が適要される空気調和装置の一例を示
すシステム構成図、第2図は運転制御指令のデータ構成
を示す図、第3図は冷凍サイクルを複数のゾーンに分割
した図である。 la、lb、lc・・・室内ユニット、2・・・室外ユ
ニット、6・・・圧縮機、7・・・インバータ、8・・
・制御ユニット。 出願人代理人   猪 股    清 弗1 図 り一−−−−−−−−〜−J 第2図 輌3図 −x −m−−4−−Y −□

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、周波数を可変して圧縮機の回転速度を1制御するイ
    ンバータに対して複数の室内ユニットからの運転指令に
    基づく最適周波数を算出して出力し前記インバータの制
    御を行う空気調和装置において、空気調和負荷に基づく
    前記運転指令を前記インバータに対する制御要求周波数
    データとして入力し、このデータのうちの最大値を要求
    するデータと前記室内ユニットの運転台数に応じてあら
    かじめ定めたデータとに基づいて前記最適周波数を算出
    する制御ユニットを設けた事を特徴とする空気調和装置
    。 2、前記運転指令が制御要求周波数データを含むシリア
    ルデータで構成されるディジタル制御信号である事を特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気調和装置。
JP57123295A 1982-07-15 1982-07-15 空気調和装置 Pending JPS5913841A (ja)

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JP57123295A JPS5913841A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 空気調和装置

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JP57123295A JPS5913841A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 空気調和装置

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JPS5913841A true JPS5913841A (ja) 1984-01-24

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ID=14857003

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JP57123295A Pending JPS5913841A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 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
JPH10220846A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多室形空気調和装置
JP2012233689A (ja) * 2012-08-03 2012-11-29 Mitsubishi Electric Corp 制御装置、制御方法及びプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5743149A (en) * 1980-08-29 1982-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Multi-chamber type air conditioner

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