JP2664740B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、複数台の能力可変圧縮機を備えた空気調
和機に関する。
（従来の技術） 空気調和機としては、複数台の能力可変圧縮機を有す
る室外ユニット、および複数の室内ユニットを備え、こ
れら室内ユニットの要求能力に応じて前記各圧縮機の運
転台数および運転周波数を制御するものがある。
このような空気調和機においては、過負荷条件での起
動などに際して冷凍サイクルの高圧圧力が異常上昇し、
冷凍サイクル機器に悪影響を与える場合が存在する。
そこで、規定圧力で作動する高圧スイッチを冷凍サイ
クルに設け、高圧スイッチが作動すると運転を全停止し
て高圧保護を行なうようにしている。
また、全停止をなるべく防ぐため、高圧圧力が高圧ス
イッチの作動点よりも低い設定圧力に達したところで圧
縮機の運転周波数を低減するいわゆる低減レリースを行
ない、高圧圧力の上昇を押えるようにしている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、起動時における各圧縮機間の均油運転
や、室内ユニットの運転台数が少ないときの起動などに
際し、高圧圧力の上昇が激しくてそれに低減レリースが
追従できず、結局は高圧スイッチが作動して全停止に至
ることがある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、 請求項１の空気調和機では、高圧圧力の異常上昇を確
実に押えることができ、これにより高圧スイッチの作動
による全停止を防いで安定運転を可能とすることにあ
る。
請求項２の空気調和機も、高圧圧力の異常上昇を確実
に押えることができ、これにより高圧スイッチの作動に
よる全停止を防いで安定運転を可能とすることにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 請求項１の空気調和機は、冷凍サイクルの高圧圧力を
検知する手段と、この検知圧力が設定値P1を超えると前
記各圧縮機の運転周波数を低減する制御手段と、前記検
知圧力が設定値P0（＞P1）を超えると前記各圧縮機のう
ち一部の運転を停止する制御手段とを備える。
請求項２の空気調和機は、冷凍サイクルの高圧圧力を
検知する手段と、この検知圧力が設定値を超えると前記
各圧縮機の運転周波数を低減する制御手段と、前記検知
圧力が設定値を超えると前記各圧縮機のうち一部の運転
を停止する制御手段と、前記検知圧力の上昇速度を検出
する手段と、この検出速度に応じて前記各制御手段の実
行を選択する手段とを備える。
（作用） 請求項１の空気調和機では、冷凍サイクルの高圧圧力
が設定値P1を超えると、各圧縮機の運転周波数が低下す
る。それでも高圧圧力が上昇して設定値P0を超えると、
各圧縮機のうち一部の運転が停止する。
請求項２の空気調和機では、冷凍サイクルの高圧圧力
が設定値を超えると、各圧縮機の運転周波数が低下する
か、または各圧縮機のうち一部の運転が停止する。この
どちらを実行するかは、高圧圧力の上昇速度に応じて選
択される。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
第１図において、Ａは室外ユニット、Ｂは分岐ユニッ
ト、C1,C2,C3は室内ユニットである。
室外ユニットＡは二台の能力可変圧縮機1,2を備えて
おり、その圧縮機1,2を逆止弁3,4をそれぞれ介して並列
に接続している。
そして、圧縮機1,2、四方弁５、室外熱交換器６、暖
房用膨張弁７と冷房サイクル形成用逆止弁８の並列体、
リキッドタンク９、ヘッダＨ、電動式の冷媒流量調整弁
（パルスモータバルブ）11,21,31、冷房用膨張弁12,22,
32と暖房サイクル形成用逆止弁13,23,33の並列体、室内
熱交換器14,24,34、ガス側開閉弁（電磁開閉弁）15,25,
35、ヘッダＨ、アキュームレータ10などを順次連通し、
ヒートポンプ式冷凍サイクルを構成している。
なお、冷房用膨張弁12,22,32はそれぞれ感温筒12a,22
a,32aを有しており、それら感温筒を室内熱交換器14,2
4,34のガス側冷媒配管にそれぞれ取付けている。
すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒を
流して冷房サイクルを形成し、室外熱交換器６を凝縮
器、室内熱交換器14,24,34を蒸発器として作用させる。
暖房運転時は四方弁５の切換作動により図示破線矢印
の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成し、室内熱交
換器14,24,34を凝縮器、室外熱交換器６を蒸発器として
作用させる。
分岐ユニットＢは、室内ユニットC1,C2,C3に連通の液
側冷媒配管とガス側冷媒配管とにわたって構成してあ
り、冷媒流量調整弁11,21,31、冷房用膨張弁12,22,32、
暖房サイクル形成用逆止弁13,23,33、ガス側開閉弁15,2
5,35を有している。
なお、圧縮機１の吐出側冷媒配管にオイルセパレータ
41を設け、そのオイルセパレータ41から圧縮機１の吸込
側冷媒配管にかけてオイルバイパス管42を設けている。
圧縮機２の吐出側冷媒配管および吸込側冷媒配管にも、
同様にオイルセパレータ41、オイルバイパス管42を設け
ている。
そして、圧縮機1,2のケースにそれぞれ基準油面レベ
ル位置を均油管43で連通し、両者間の潤滑油の流通を可
能としている。
さらに、逆止弁3,4と四方弁５との間の高圧側冷媒配
管に高圧スイッチ44および圧力センサ45を取付けてい
る。
制御回路を第２図に示す。
室外ユニットＡは、室外制御部50を備えている。この
室外制御部50は、マイクロコンピュータおよびその周辺
回路などからなり、外部にインバータ回路51,52、高圧
スイッチ44、圧力センサ45を接続している。
インバータ回路51,52は、交流電源53の電圧を整流
し、それを室外制御部50の指令に応じたスイッチングに
よって所定周波数の交流電圧に変換し、圧縮機モータ1
M,2Mにそれぞれ駆動電力として供給するものである。
分岐ユニットＢは、マルチ制御部60を備えている。こ
のマルチ制御部60は、マイクロコンピュータおよびその
周辺回路からなり、外部に冷媒流量調整弁11,21,31およ
び開閉弁15,25,35を接続している。
室内ユニットC1,C2,C3は、室内制御部70,80,90を備え
ている。これら室内制御部は、マイクロコンピュータお
よびその周辺回路からなり、外部に運転操作部71,81,91
および室内温度センサ72,82,92をそれぞれ接続してい
る。
しかして、室外制御部50は、圧力センサ45の検知圧力
が設定値P1を超えると圧縮機1,2の運転周波数F1,F2を低
減する制御手段、圧力センサ45の検知圧力が設定値P
0（＞P1）を超えると圧縮機1,2のうち一台の運転を停止
する制御手段を備えている。
つぎに、上記のような構成において第３図および第４
図を参照しながら動作を説明する。
いま、全ての室内ユニットで冷房運転を行なっている
ものとする。
このとき、室内ユニットC1の室内制御部70は、室内温
度センサ72の検知温度と運転操作部71で定められた設定
温度との差を演算し、その温度差に対応する周波数設定
信号f1に要求冷房能力としてマルチ制御部60に転送す
る。
同じく、室内ユニットC2,C3の室内制御部80,90も、周
波数設定信号f2,f3を要求冷房能力としてマルチ制御部6
0に転送する。
マルチ制御部60は、転送されてくる周波数設定信号に
基づいて各室内ユニットの要求冷房能力を求め、その総
和に対応する周波数設定信号f0を室外制御部50に転送す
る。
室外制御部50は、転送されてくる周波数設定信号f0に
基づいて圧縮機1,2の運転台数および運転周波数（イン
バータ回路51,52の出力周波数）を制御する。
この場合、室外制御部50は、要求冷房能力の総和が大
きくなるに従い圧縮機１の一台運転から圧縮機1,2の二
台運転に移行する。
なお、マルチ制御部60は、室内ユニットC1,C2,C3の要
求冷房能力に応じてそれぞれ対応する流量調整弁11,21,
31の開度を制御し、室内熱交換器14,24,34への冷媒流量
を調節して冷媒過熱度を一定に維持する。
ところで、運転時、室外制御部50は圧力センサ45の検
知圧力（高圧圧力Ｐ）を監視しており、その検知圧力が
設定値P1を超えると、圧縮機1,2の運転周波数F1,F2をた
とえば0.5sec/Hzの速度で共に低減する。つまり、低減
レリースを行なう。
低減レリースによって検知圧力がP2以下の正常域まで
下がれば、低減レリースを解除する。そして、運転周波
数F1,F2の上昇をたとえば8.0sec/Hzの速度で許容する。
このとき、検知圧力がP2よりも上がったら、上昇を停止
する。
ただし、低減レリースの実行にもかからず、高圧圧力
の上昇が続いて検知圧力が設定値P0を超えた場合には、
一方の圧縮機１については低減レリースを続けながら、
他方の圧縮機２の運転を一定時間停止する。
なお、Pxは高圧スイッチ44の作動点であり、最終的な
保護手段となる。
このように、高圧圧力が設定値P1を超えると先ず運転
周波数F1,F2の低減レリースを行ない、それでも高圧圧
力の上昇が続く場合には設定値P0において圧縮機２の運
転を停止することにより、高圧圧力の異常上昇を確実に
押えることができる。よって、高圧スイッチ44の作動に
よる全停止を防ぐことができ、安定運転が可能となる。
なお、上記実施例では、運転周波数を低減する低減レ
リース制御と、一台の圧縮機を運転オフする制御とを高
圧圧力の上昇に伴って順次に実行するようにしたが、第
５図および第６図に示すように、高圧圧力の上昇を押え
るための各制御を高圧圧力の上昇速度に応じて選択的に
実行するようにしてもよい。
この場合、室外制御部50は、圧力センサ45の検知圧力
が設定値P1を超えると圧縮機1,2の運転周波数F1,F2を低
減する制御手段、圧力センサ45の検知圧力が設定値P1を
超えると圧縮機1,2の運転周波数F1,F2を直ちに最低運転
周波数Fminまで低減する制御手段、圧力センサ45の検知
圧力が設定値P1を超えると圧縮機1,2のうち一台の運転
を停止する制御手段、圧力センサ45の検知圧力の上昇速
度を検出する手段、この検出速度に応じて上記各制御手
段の実行を選択する手段を備えている。
すなわち、設定値P1よりも低いところに設定値P2を挟
むようにして設定値P2′,P1′を定めており、検知圧力
が設定値P2′,P1′間を上昇して通過するのに要する時
間ｔを検出する。
検出時間ｔが60秒以上、つまり上昇速度が遅ければ、
検知圧力が設定値P1を超えたところで圧縮機1,2の運転
周波数F1,F2をたとえば0.5sec/Hzの速度で共に低減す
る。
この低減レリースによって検知圧力がP2以下の正常域
まで下がれば、低減レリースを解除し、運転周波数F1,F
2の上昇を許容する。
検出時間ｔが20秒ないし60秒の範囲内、つまり上昇速
度が中程度であれば、検知圧力が設定値P1を超えたとこ
ろで圧縮機1,2の運転周波数F1,F2を直ちに最低運転周波
数Fminまで低減する。
この低減レリースによって検知圧力がP2以下の正常域
まで下がれば、低減レリースを解除し、運転周波数F1,F
2の上昇を許容する。
検出時間ｔが20秒以内、つまり上昇速度が速ければ、
検知圧力が設定値P1を超えたところで圧縮機２の運転を
一定時間停止する。
このように、高圧圧力の上昇の速度に応じて制御を選
択することにより、高圧圧力が下がり過ぎたり、逆に押
えが間に合わなかったりという不具合を生じることな
く、高圧圧力の異常上昇を確実に押えることができる。
なお、上記各実施例では、冷房運転時についてのみ説
明したが、暖房運転時の高圧圧力の上昇についても同様
の効果を得ることができる。
また、高圧圧力の上昇速度を設定値P2を挟むP2′,
P1′間で検出したが、その検出範囲P2′−P1′の設定域
について限定はなく、たとえば設定値P2とP1との間に設
定してもよい。
その他、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、 請求項１の空気調和機は、冷凍サイクルの高圧圧力を
検知する手段と、この検知圧力が設定値P1を超えると前
記各圧縮機の運転周波数を低減する制御手段と、前記検
知圧力が設定値P0（＞P1）を超えると前記各圧縮機のう
ち一部の運転を停止する制御手段とを備えたので、高圧
圧力の異常上昇を確実に押えることができ、これにより
高圧スイッチの作動による全停止を防いで安定運転が可
能となる。
請求項２の空気調和機は、冷凍サイクルの高圧圧力を
検知する手段と、この検知圧力が設定値を超えると前記
各圧縮機の運転周波数を低減する制御手段と、前記検知
圧力が設定値を超えると前記各圧縮機のうち一部の運転
を停止する制御手段と、前記検知圧力の上昇速度を検出
する手段と、この検出速度に応じて前記各制御手段の実
行を選択する手段とを備えたので、高圧圧力の異常上昇
を確実に押えることができ、これにより高圧スイッチの
作動による全停止を防いで安定運転が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルの構
成を示す図、第２図は同実施例における制御回路の構成
を示す図、第３図は同実施例における高圧圧力と設定値
との関係を示す図、第４図は同実施例の動作を説明する
ためのフローチャート、第５図はこの発明の他の実施例
における高圧圧力と設定値との関係を示す図、第６図は
同実施例の動作を説明するためのフローチャートであ
る。 Ａ……室外ユニット、Ｂ……分岐ユニット、C1,C2,C3…
…室内ユニット、1,2……能力可変圧縮機、45……圧力
センサ、50……室外制御部、60……マルチ制御部、70,8
0,90……室内制御部。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数台の能力可変圧縮機を備え、各圧縮機
    の運転台数および運転周波数を負荷に応じて制御する空
    気調和機において、冷凍サイクルの高圧圧力を検知する
    手段と、この検知圧力が設定値P1を超えると前記各圧縮
    機の運転周波数を低減する制御手段と、前記検知圧力が
    設定値P0（＞P1）を超えると前記各圧縮機のうち一部の
    運転を停止する制御手段とを具備したことを特徴とする
    空気調和機。
  2. 【請求項２】複数台の能力可変圧縮機を備え、各圧縮機
    の運転台数および運転周波数を負荷に応じて制御する空
    気調和機において、冷凍サイクルの高圧圧力を検知する
    手段と、この検知圧力が設定値を超えると前記各圧縮機
    の運転周波数を低減する制御手段と、前記検知圧力が設
    定値を超えると前記各圧縮機のうち一部の運転を停止す
    る制御手段と、前記検知圧力の上昇速度を検出する手段
    と、この検出速度に応じて前記各制御手段の実行を選択
    する手段とを具備したことを特徴とする空気調和機。
JP63246473A 1988-09-30 1988-09-30 空気調和機 Expired - Lifetime JP2664740B2 (ja)

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