JP2005140444A - Air conditioner and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の圧縮機を並列に接続した冷凍サイクルにおける圧縮機始動制御方法に関するものである。 The present invention relates to a compressor start control method in a refrigeration cycle in which a plurality of compressors are connected in parallel.
従来、複数台並列に接続された密閉容器内が高圧側となる圧縮機を備えた空気調和機としては、たとえば、特許文献1の様に構成されたものがあった。図3は前記文献に記載された従来の空気調和機の冷凍サイクルを示すものである。図3において、1は能力の小さい第一圧縮機、2は能力の大きい第二圧縮機、13,23はそれぞれ第一圧縮機1、第二圧縮機2への冷媒の流入を防止する逆止弁、4は室外側熱交換器、7a、7b、7c、7dは全閉機能を備えた減圧装置、8a、8b、8c、8dは室内側熱交換器、5はアキュームレータ、11は一端が第一圧縮機1の所定の油面高さで密閉容器内に連通し他端が前記圧縮機につながる吸入側管路に連通し、かつ絞り装置12を備えた回路、21は一端が第二圧縮機2の所定の油面高さで密閉容器内に連通し他端が前記圧縮機につながる吸入側管路に連通し、かつ絞り装置22を備えた回路であり、これらを順次環状に連接して冷凍サイクルを構成していた。
しかしながら、前記従来の構成では、回路11、21は冷凍サイクルのバイパス回路となり能力低下をきたすため、絞り装置12、22をオイルレベルの保持ができる範囲でできるだけ抵抗を大きく設定しており圧力バランスには時間がかかっていた。とくに、第一圧縮機1と第二圧縮機2の両圧縮機が運転していた状態から能力制御で一台の圧縮機たとえば第二の圧縮機2が停止した場合、停止した第二圧縮機2内の密閉容器内の圧力と吸入側の圧力がバランスするのには時間がかかっている。そのため、負荷が上昇し第二圧縮機2を再始動しようとしたとき圧力バランスするまで待つ必要があった。
However, in the conventional configuration, since the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、負荷の要求で早く停止した圧縮機を再始動したい場合に圧力バランスを早めて始動可能にする制御手段を備えた空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an air conditioner provided with a control unit that enables a pressure balance to be started earlier when it is desired to restart a compressor that has been stopped early due to a load demand. With the goal.
従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、複数台並列に接続された密閉容器内が高圧側となる圧縮機と、前記圧縮機吐出側にもうけられた逆止弁と、四方弁と、室外側熱交換器と、減圧装置と、水との熱交換する熱交換器とを冷媒流路を介して環状に接続して形成する冷凍サイクルと、前記水との熱交換する熱交換器で熱交換された水で室内の空調を行うシステムとともに、一端が前記圧縮機の所定の油面高さで密閉容器内に連通し他端が前記圧縮機につながる吸入側管路に連通し、かつ絞り装置を備えた回路と、前記圧縮機、前記四方弁等を制御する制御装置と、前記圧縮機を始動する前に前記四方弁を所定時間反転させる制御手段を備えたものである。この圧縮機を始動する前に四方弁を所定時間反転させる制御手段によって、圧力バランスが即座に行われ始動可能にする事を目的とする。 In order to solve the conventional problems, the air conditioner of the present invention includes a compressor in which a plurality of airtight containers connected in parallel is a high pressure side, a check valve provided on the compressor discharge side, A refrigeration cycle formed by annularly connecting a four-way valve, an outdoor heat exchanger, a pressure reducing device, and a heat exchanger that exchanges heat with water via a refrigerant flow path, and heat exchange with the water Along with a system that air-conditions the room with water heat-exchanged by a heat exchanger, one end communicates with the compressor at a predetermined oil level in the sealed container, and the other end is connected to a suction-side conduit connected to the compressor. A circuit that is in communication and includes a throttle device, a control device that controls the compressor, the four-way valve, and the like, and a control unit that reverses the four-way valve for a predetermined time before starting the compressor. is there. An object of the present invention is to immediately start the pressure balance by the control means for reversing the four-way valve for a predetermined time before starting the compressor.
本発明の空気調和機は、前記圧縮機を始動する前に前記四方弁を所定時間反転させる制御手段によって圧力バランスが即座に行われ、いつでも始動可能にする事ができる。 In the air conditioner of the present invention, the pressure balance is immediately performed by the control means for reversing the four-way valve for a predetermined time before starting the compressor, so that it can be started at any time.
第1の発明は、複数台並列に接続された密閉容器内が高圧側となる圧縮機と、前記圧縮機吐出側にもうけられた逆止弁と、四方弁と、室外側熱交換器と、減圧装置と、水との熱交換する熱交換器とを冷媒流路を介して環状に接続して形成する冷凍サイクルと、前記水との熱交換する熱交換器で熱交換された水で室内の空調を行うシステムとともに、一端が前記圧縮機の所定の油面高さで密閉容器内に連通し他端が前記圧縮機につながる吸入側管路に連通し、かつ絞り装置を備えた回路と、前記圧縮機、前記四方弁等を制御する制御装置と、前記圧縮機を始動する前に前記四方弁を所定時間反転させる制御手段を備えたものとし、この圧縮機を始動する前に四方弁を所定時間反転させる制御手段によって、圧力バランスが即座に行われ、いつでも始動可能とすることができる。 The first invention is a compressor in which the inside of a plurality of closed containers connected in parallel is a high pressure side, a check valve provided on the compressor discharge side, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, A refrigeration cycle formed by annularly connecting a decompression device and a heat exchanger that exchanges heat with water via a refrigerant flow path, and water that is heat-exchanged by the heat exchanger that exchanges heat with the water. A circuit having one end connected to the inside of the sealed container at a predetermined oil level of the compressor and the other end connected to a suction side pipe connected to the compressor, and having a throttle device. A control device for controlling the compressor, the four-way valve, etc., and a control means for reversing the four-way valve for a predetermined time before starting the compressor, and the four-way valve before starting the compressor The pressure balance is instantly achieved by the control means that reverses the It is possible to allow start-up.
第2の発明は、特に、第1の発明の制御手段を、一台以上の圧縮機が運転中に、停止している圧縮機を始動する場合に、前記運転中圧縮機を停止した後、四方弁を所定時間反転させたのち必要圧縮機を始動する制御手段とする事により、四方弁の反転回数を減らし四方弁の寿命時間を長くすることができる。 In the second invention, in particular, when the control means of the first invention is started when one or more compressors are operating and the stopped compressor is stopped, the operating compressor is stopped, By using the control means for starting the necessary compressor after reversing the four-way valve for a predetermined time, the number of inversions of the four-way valve can be reduced and the life time of the four-way valve can be extended.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、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を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment. In addition, about the same structure as the past, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるシステム全体の系統図である。図1において、6は冷凍サイクルの冷媒の流れを冷房、暖房に切り替える四方弁、7は減圧装置、8は水と熱交換する水熱交換器、18a,18b,18c,18dは各室内熱交換器、17a,17b,17c,17dは開閉弁、19はポンプで、水熱交換器8、室内熱交換器18a,18b,18c,18d、開閉弁17a,17b,17c,17d、ポンプ19は環状に水回路で接続されている。さらに、タイマー手段を持ち、第一圧縮機1のモータ(図示せず),第二圧縮機2のモータ(図示せず)、四方弁6のコイル(図示せず)への通電を制御する制御装置31を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a system diagram of the entire system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 6 is a four-way valve for switching the refrigerant flow of the refrigeration cycle to cooling or heating, 7 is a pressure reducing device, 8 is a water heat exchanger for exchanging heat with water, and 18a, 18b, 18c, and 18d are indoor heat exchanges. 17a, 17b, 17c, 17d are on-off valves, 19 is a pump,
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作を説明する。四方弁6が冷房状態にあり、第一圧縮機1、第二圧縮機2が運転している時、冷媒が室外熱交換器4、減圧装置7、水熱交換器8、アキュームレータ5の順に流れている。水熱交換器8では、低圧冷媒で水回路の水を冷却し、ポンプ19が各室へ冷却した水を送って、熱交換器18a,18b,18c,18dで冷房を行っている。このとき冷凍サイクルでは、両圧縮機の圧力容器内、室外熱交換器4の冷媒は高圧になっており、水熱交換器8、アキュームレータ5内の冷媒は低圧になっている。
About the air conditioner comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below. When the four-
次に圧縮機二台が運転中に室内負荷が減少し、例えば第一圧縮機1を停止、第二圧縮機2のみを運転継続とした能力制御運転に入った場合、第一圧縮機1の密閉容器内の冷媒は吐出管側が逆止弁13で止められるので、回路11で吸入側と連通するのみとなる。密閉容器内の圧力で押されて第一圧縮機1内のオイル及び冷媒が回路11を経由して吸入側に流れるので、第一圧縮機1内圧力は下がっていくが絞り12があるので徐々に下がっていく。回路11、21は冷凍サイクルのバイパス回路となり能力低下をきたすため、絞り装置12、22をオイルレベルの保持ができる範囲でできるだけ抵抗を大きく設定しており圧力バランスには時間がかる。筆者らの実験によれば負荷の軽いときには図2に示すように8分以上かかっていた。負荷が再び大きくなり能力制御により第一圧縮機1運転する必要が8分以内例えば5分で発生したとき、まだ差圧は2kg/cm2以上ありそのままでは始動できず3分近く待たなければならない。
Next, when the two compressors are in operation, the indoor load decreases. For example, when the first compressor 1 is stopped and only the
そこで、運転中の第二圧縮機2を停止すると同時に四方弁6を反転させ5秒後に四方弁6を元にもどすと冷凍サイクル内の圧力はほとんど均一になり圧縮機が起動できる状態になる。四方弁6を元に戻した後第一圧縮機1,第二圧縮機2共に始動を行えば、5秒程度で2台運転に戻ることができ、能力制御による圧縮機の運転変更要求に大きな遅れを出すこともなく追従できる。
Therefore, when the
さらに圧縮機がすべて停止した場合、冷媒が減圧装置7を流れるので3分程度で圧力バランスし一般的に再始動に3分待つ制御が使われているが、この四方弁6を反転すれば3分を待たずに始動することができる。
Further, when all of the compressors are stopped, the refrigerant flows through the
なお 四方弁6が反転すると冷媒が一気に流れるので冷凍サイクルではその流通音が発生するが、本発明では水熱交換器8で冷凍サイクルと水サイクルに分離しており、人の居住空間である室内と冷凍サイクルは分離しているのでその流通音は室内側には届かず問題とはならない。
Note that when the four-
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態においては、四方弁6を反転して圧力バランスを促進するのを部屋の温度が設定に達していない状態、すなわち、どれかの圧縮機が運転しているときにのみ行うよう限定し、四方弁6の反転回数を制限して寿命時間を長くしている。
(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, reversing the four-
本発明の空気調和機は、冷水あるいは温水を冷凍サイクルで作りその水を各室内に送り空気調和を行ういわゆるチラー式の空気調和機において、複数の圧縮機を並列に接続した冷凍サイクルを採用しし効率のいい運転を行える空気調和機に適用できる。 The air conditioner of the present invention employs a refrigeration cycle in which a plurality of compressors are connected in parallel in a so-called chiller type air conditioner that produces cold water or hot water in a refrigeration cycle and sends the water to each room for air conditioning. It can be applied to an air conditioner that can be operated efficiently.
1 第1圧縮機
2 第2圧縮機
4 室外熱交換器
5 アキュームレータ
6 四方弁
7 減圧装置
8 水熱交換器
11 回路
12 絞り装置
13 逆止弁
17a 開閉弁
17b 開閉弁
17c 開閉弁
17d 開閉弁
18a 室内熱交換器
18b 室内熱交換器
18c 室内熱交換器
18d 室内熱交換器
19 ポンプ
22 絞り装置
23 逆止弁
31 制御装置
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