JPH01127865A

JPH01127865A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH01127865A
Application number: JP62288107A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kitamoto; 学北本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1989-05-19

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、室外ユニットおよび複数の室内ユニットか
らなるマルチタイプの空気調和機に関する。

（従来の技術）一般に、この種の空気調和様としては第５図に示すよう
なヒートポンプ式冷凍サイクルを備えユニット、Ｃ，Ｄ
、Ｅは室内ユニットである。室外ユニットＡは２台の能
力可変圧縮１１１．２を漏え、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Ｂ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、電動式流１調整弁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（１磁開閉弁＞１５．２５．３５、
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ｍ筒
１２ａ、２２ａ、３２ａを有しており、これら感温筒を
室内熱交換器１４．２４．３４のガス側冷媒配管にそれ
ぞれ取付けている。

すなわち、室内熱交換器１４．２４．３４を並列構成と
するとともに、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、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
房サイクルを形成するようにしている。

このような空気調和機においては、各室内ユニットの要
求能力を満足するべく、圧縮機１．２の運転台数および
能力を制御するとともに、流量制睡弁１１．２１．３１
の開度をそれぞれ制御して各室内熱交換器への冷媒流量
を１１節するようにしている。

そして、膨張弁１２．２２．３２により、冷媒流山の変
化にかかわらず各室内熱交換器における冷媒過熱度を一
定に維持し、安定かつ効率の良い運転を行なうようにし
ている。

したがって、たとえば冷房運転時、各室内ユニットの要
求能力が大きくなると、圧縮機１の能力が増大したり、
さらには圧縮機１に加えて圧縮機２も起動することにな
る。この状態から各室内ユニットの要求能力が小さくな
ると、圧縮機２の能力が低減したり、さらには圧縮８２
の運転が停止して圧縮ｌｌ１１のみの運転となる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、このような空気調和機においては、各圧縮機
の冷凍機油量にアンバランスが生じ、安定運転が困難に
なることがある。

なお、複数台の圧縮機を並列運転する冷凍サイクルの場
合、たとえば特公昭６２−８７７０号広報に示されるよ
うに、定期的に各圧縮機の能力を順次下げる均油運転を
実行するものがあり、それを第５図の冷凍サイクルに適
用することが考えられる。

しかしながら、その場合の均油運転は各室内ユニットの
要求能力を全く無視しており、快適性を損うという問題
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、
その主として目的とするところは、快適性を損うことな
く各圧縮ｍ間の均油効果を得ることができ、常に安定運
転を可能とする空気調和機を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）各圧縮機間に均油管を設け、前記各ユニット間の冷凍サ
イクルの高圧側圧力または低圧側圧力を検知する手段を
設け、前記各圧縮機の２台運転時、前記検知圧力を変化
させることなく前記各圧縮機の運転周波数を交互に上下
させる均油運転手段を設しプる。

（作用）圧縮機の２台運転時、各圧縮機の運転周波数が交互に上
下させることにより、各圧縮機の冷凍機油が均油管を通
して効率よく流通し、各圧縮機間の均油効果が得られる
。このとき、冷凍サイクルの高圧側圧力または低圧側圧
力の変化を抑えることにより、快適性が確保される。

（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。なお、図面において第５図と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。

第１図に示すように、圧縮８１１の冷媒吐出側配管にオ
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の冷媒吸込側配管にがけてオイルバイパス
管４２を設ける。ざらに、圧縮８１１２の冷媒吐出側配
管にオイルセパレータ４３を設け、そのオイルセパレー
タ４３から圧縮機２の冷媒吸込側配管にかけてオイルバ
イパス管４４を設ける。そして、第２図に示すように、
圧縮機１．２のそれぞれケース底部を均油管４５で連通
する。

さらに、冷凍サイクルの高圧側配管に圧力センサ４６を
取付ける。

ＩＩＪ１１１回路を第３図に示す。

室外ユニットＡは、室外ＩＩＪＩ１１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、外部に圧力センサ４６、
インバータ回路５１．５２、およびタイマ回路５３を接
続している。インバータ回路５１．５２は、交流電源５
４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ＩＭ、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、外部に流量調整弁１１，２１．３
１および開閉弁１５．２５゜３５をそれぞれ駆動１ｌｌ
ｌ″ｍするものである。

室内ユニットＣ，Ｄ、Ｅは、室内制御部７０゜８０．９
０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７２，８２．９
２をそれぞれ接続している。

そして、各室内制御部は周波数設定信号ｆｌ。

ｆ２．ｆ３を要求能力としてマルチＩＩＩ　ＷＪ部６０
に転送するようになっている。マルチＩｆ　１１１部６
０は、転送されてくる周波数設定信号から各室内ユニッ
トの要求能力の総和を求め、それに対応する周波数設定
信号ｔ’ｓを室外制御部５０に転送するようになってい
る。

つぎに、上記のような構成において第４図を参照しなが
ら作用を説明する。

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Ｃの！内１１７　ａ
ｌｌ　ａｌｌ７０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篩し、
その温度差に対応する周波数設定信号ｆ１を要求冷房能
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Ｄ、Ｅの室内制御部８０．９０も、周波数段定信
号ｆ２．ｆ３を要求冷房能力としてマルチＩ制御部６０
に転送する。

マルチ１ｌｌｔＩ１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の総和
を求める。そして、求めた総和に対応する周波数設定信
号ｆｏ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ｆ
、　１．：ｌｌづいて各室内ユニットの要求冷房能力の
総和を求め、その総和に応じて圧縮機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）Ｆ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１１１の１台運転から圧縮機１．２
の２台運転に移行する。

この２台運転時、室外制御部５０は、圧縮ｍｉ。

２の運転周波数を指令周波数（要求冷房能力の総和に基
づく）に設定するが、その指令周波数が予め定めである
最低運転周波数１”ｉｉｎであれば最低運転周波数均油
運転モードを適宜に実行し、指令周波数が予め定めであ
る最低運転周波数１”　ｌａＸであれば最高運転周波数
均油運転モードを適宜に実行する。

しかして、指令周波数が最低運転周波数Ｆ　ｓｉｎでも
なり、最高運転周波数Ｆ■ａ×でもない場合、すでに運
転状態の１台目圧縮機つまり圧縮機１の運転周波数を先
ず一定値だけステップアップし、タイマ回路５３でタイ
マカウントｔ１を開始する。

そして、タイマカウントｔ１が設定時間ｔａに達するま
での間、圧力センサ４６の検知圧力（高圧側圧力）Ｐｄ
が変化しないように、新たに運転する２台目圧縮機つま
り圧縮機２の運転周波数を下げる。

タイマカウントｔ１が設定時間ｔａに達したら、圧縮ｔ
１１の運転周波数を今度は一定値だけステップダウンし
、タイマ回路５３で同じくタイマカウント１．を開始す
る。そして、タイマカウントｔ１が設定時間ｔａに達す
るまでの間、圧力センサ４６の検知圧力（高圧側圧力）
Ｐｄが変化しないように、圧縮機２の運転周波数を上げ
る。

こうして、タイマカウントｔ１が設定時間ｔａに達した
ら、圧縮機１．２の運転周波数を指令周波数に設定し、
各室内ユニットの要求冷房能力の総和に対応する能力を
もって圧縮機１，２の運転を行なう。そして、タイマ回
路５３でタイマカウントｔ２を開始し、そのタイマカウ
ントｔ２が設定時間ｔｂに達するごとに、上記ステップ
アップ。

ステップダウンの均油運転を繰返す。

なお、１台運転指令が発せられた場合には、そこで圧縮
１１の１台運転に移行する。

一方、マルチ制御部６０は、各室内ユニットからの周波
数設定信号に応じて冷媒流量調整弁１１゜２１．３１の
開度を制御しており、よって各室内ユニットの要求冷房
能力に対応する最適な量の冷媒が各室内熱交換器に流入
する。また、膨張弁１２．２２．３２により、各室内熱
交換器における冷媒過熱度が一定に制御される。

このように、圧縮機１．２間に均油＠４５を設けるとと
もに、圧縮機１．２の２台運転時、圧縮機１．２の運転
周波数を交互に上下させることにより、圧縮１１１１．
２の冷凍機油が均油管４５を通して効率よく流通し、圧
縮１１１．２間の均油効果が得られる。したがって、圧
縮８１１・、２のオイル上りやロックを防ぐことができ
、常に安定運転が可能である。

特に、運転周波数を交互に上下させるに際しては、冷凍
サイクルの高圧側圧力Ｐｄの変化を抑えるようにしてい
るので、室内ゝ守窃吹出空気潟度を一定に保つことがで
き、快適性を確保することができる。

しかも、高コストのフロート式レギュレータや油面セン
サを用いることなく均油できるため、コスト面の問題を
生じることもない。

また、圧縮機１．２に対してオイルセパレータ等のオイ
ル戻し経路を設けているので、冷凍機油を効率よく回収
することができる。

なお、上記実施例では、圧力センサ４６を冷凍サイクル
の高圧側配管に取付けたが、低圧側配管に取付け、低圧
側圧力を変化させることなく運転周波数の交互上下を行
なうようにしてもよい。また、室内ユニットが３台の場
合について説明したが、それ以上あるいは２台の場合に
ついても同様に実施可能である。

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、各圧縮機間に均油
管を設け、前記各ユニット間の冷凍サイクルの高圧側圧
力または低圧側圧力を検知する手段を設け１．前記各圧
縮機の２台運転時、前記検知圧力を変化させることなく
前記各圧縮機の運転周波数を交互に上下させる均油運転
手段を設けたので、快適性を損うことなく各圧縮Ｉｌ＠
の均油効果を得ることができ、常に安定運転を可能とす
る空気調和機を提供できる。

【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各圧縮機および
均油管を示す斜視図、第３図は同実施例における制御回
路の構成を示す図、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図は従来の空気調和機にお
ける冷凍サイクルの構成を示す図である。Ａ・・・室外ユニット、Ｂ・・・分岐ユニット、Ｃ，Ｄ
。Ｅ・・・室内ユニット、１．２・・・能力可変圧縮機、
４５・・・均油管、４６・・・圧力センサ、５０・・・
至外制陣部、６０・・・マルチ制御部、７０，８０．９
０・・・室内制御部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ｌＩ２図第４　図

Claims

【特許請求の範囲】

２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
制御する空気調和機において、前記各圧縮機間に設けら
れた均油管と、前記各ユニット間の冷凍サイクルの高圧
側圧力または低圧側圧力を検知する手段と、前記各圧縮
機の２台運転時、前記検知圧力を変化させることなく前
記各圧縮機の運転周波数を交互に上下させる均油運転手
段とを具備したことを特徴とする空気調和機。