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JPS59131843A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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Publication number
JPS59131843A
JPS59131843A JP58005663A JP566383A JPS59131843A JP S59131843 A JPS59131843 A JP S59131843A JP 58005663 A JP58005663 A JP 58005663A JP 566383 A JP566383 A JP 566383A JP S59131843 A JPS59131843 A JP S59131843A
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JP
Japan
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frequency
data
control
indoor units
inverter
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JP58005663A
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井出　祐一
Yasutoshi Tsuchiya
土屋　泰利
Yoshihito Mino
義仁 簑
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Toshiba Corp
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Publication date
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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、この極数を切り換えるこ
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や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ノ９−夕を用い、インバータの
出力周波数を可変することによって圧縮機の能力制御を
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を算出してこのイン／々−
夕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数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１周波数を可変
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とに基づいてあらかじ（３） め定めた関係にしたがって最適周波数の候補を算出する
第１の手段と、前記最大値を要求するデータと最、Ｊ１
値を要求するデータとの差に基づいてあらかじめ定めた
補正データを出力する第２の手段とを有し、前記最適周
波数の候補を前記補正データにより補正して最大値を要
求するデータとして前記第１の手段に入力することによ
り前記最適周波数な算出する制御ユニットを設けたこと
を特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下この発明の詳細を実施例に基づいて詳細に説明する
。
第１図は、この発明が適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り付けられる室内ユニットと
室外ユニットとからなっており、本実施例の場合には室
内ユニツ）　ｌａ　、　ｌｂ　、　ＩＣの３台と室外ユ
ニット２の１台とからなっている。
各室内ユニツ）　ｌａ　、　ｌｂ　、　ｌｃにはそれぞ
れ室温センサ３ａ　、　３ｂ　、　３ｃと熱交換器セン
サ４ａ　、　４ｂ　。
（４） 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ツ）　ｌａ　
、　ｌｂ　、　ｌｃは運転される。なお、各室内ユニッ
トｌａ　、　ｌｂ　、　ｌｃは室内電源５ａ　、　５ｂ
　、　５ｃが接続され、駆動用の電源が供給されている
。
一方案外ユニット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
御し圧縮機の能力制御をおこなうインノ々−夕７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り、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に入
力されるようになっている。
室内ユニツ）　ｌａ　、　ｌｂ　、　ＩＣは温度設定値
と、室温センサ３ａ　、　３ｂ　、　３ｃ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ノ々−夕７に対する制御要求周波数
データの形で制御ユニット８に入力される。
各室内ユニツ）　ｌａ　、　ｌｂ　、　ＩＣ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および電流センサ１２からの検出信号とから圧
縮機６を運転するのに必要な運転周波数を決定し、これ
をインパータフに指令する。
なお本実施例では制御ユニット８により制御される周波
数範囲は加〜９０　Ｈｚである。
インバータ７は圧縮機６を加〜閣Ｈｚの三相出力で駆動
する。
第２図は、室内ユニツ）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０〜１０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”力げ１″かによって次
のような意味をもつ。０ピツトを示す区間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、１１″の時には暖房であることを示す。２〜５の４
ビツトを示す区間Ｃは０へ閣１１ｚまでの周波数を１６
通りのディ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。
（７） 表　　１ （８） 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にＯ”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１″となっ
ており、スタートビットの区間Ａの位置を制御ユニット
８が判別しやすいようにするた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　、
　Ｉｂ　、　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。
スナわち冷房スイッチ１ではｌＯ”に、暖房スイツチ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
おこなわせろ。
区間Ｃのデータは全て運転中の室内温度および熱交換機
温度により決定されろ。
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。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なＸ、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℃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（３
）ＴＴｚとなるように対応させ以下２．０℃〜２．５℃
の間では８１１）Ｈｚ、・・・、　−１，０℃以下では
ＯＨｚ（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。
これは室温と温度設定値との差がたとえば１．０℃〜１
．５℃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６０１１ｚ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ろことを（１１） 意味する。
このような制御要求周波数データは３つの室内ユニット
ｌａ　、　Ｉｂ　、　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　、　ｌｂ　、　ｌｃかも送ら
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とに基づいてあら
かじめ定めた関係にしたがって最適周波数の候補を算出
する。
前述した最大運転周波数を要求するデータをｆＭＡＸと
し、室内ユニットの運転台数との関係に応じてあらかじ
め定められる最適周波数の候補との関係を例として表３
に示した。
（１２） 表３に示すように、’ＭＡＹが９０ＦＩｚの場合には室
内ユニットの運転台数に応じて最適周波数の候補を３台
では９０１ｚ、２台では７０Ｈｚ、　　１台では５０Ｈ
ｚと定まる。
たとえば室内ユニットからの最大制御要求周波数が（資
）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８０　Ｈｚの制御要求周波数は採用されず５０　Ｈ
ｚ　ｆＪ′−最適周波数の候補として選ばれることにな
る。同様に室内ユニットの運転台数が２台の場合には７
０　Ｈｚが選ばれ室内ユニットの運転台数が３台の場合
に限りこの最大制御要求周波数の８０Ｈｚが採用される
ことになる。
次に最大値を要求する制御要求周波数と最小値を要求す
る制御要求周波数との差を求めこの差に対応してあらか
じめ定められた補正データを求める。
表４は前述した差の周波数データに対応する補正データ
の一例を示したものである。この補正データにより萌に
算出した最適周波数を決定する。
この補正方法についてさらに詳しく説明すると、たとえ
ば２台の室内ユニッ）Ａ、Ｂが運転されてオ’）　Ａ　
カフ０Ｈｚ、　Ｂが３０Ｈ７の制御要求周波数であった
場合にはまず表３から最大制御要求周波数ｆＭＡＸは７
０　Ｈｚとなり、２台運転されているところから７０Ｈ
ｚが最適周波数の候補として選ばれることになる。
ついで表４からｆ　　　（７０Ｈｚ　）　　ｆＢＨＮ（
３０Ｈｚ　）　＝ＡＸ ４０　Ｈｚに対する補正値−］ＯＨｚ＃″−算出されて
、前に算出された最適周波数の候補７０Ｈｚを７０−１
０　＝　６０　（Ｈｚ）として補正し、これを改めて最
大制御要求周波数’ＭＡＹとして用い、表３から２台運
転に対するｆＭＡｘ１３０Ｈ２の欄から、最適周波数ｆ
５０Ｈｚが決定される。すなわち最初求めた最適周波数
の候補より低い周波数に補正されて最適周波数が決定さ
れることになる。このように１度求めた最適周波数の候
補を制御要求周波数の最大値と最小値との差に基づいて
補正を施すのは、１室内ユニツトのデータのみを代表す
る最大制御要求周波数データと運転台数とのみに基づい
て最適周波数を定めると、非常に小さい制御要求周波数
を要求しているデータがあった場合、最適な運転周波数
に対して実運転周波数が高く決定され、運転効率あるい
は冷凍サイクルの圧力の異常上昇を招いてしまうからで
ある。
なお室内ユニットが同じ運転台数でも冷房時と暖房時と
で表３に示す周波数データを変えるように構成すること
もできろ。また各室内ユニットの能力値が異る場合には
おのおのの室内ユニットに能力の重み係数をもたせ、同
一運転台数でもいづれの室内ユニットが運転しているか
によって表３に示す周波数データを変えるようにするこ
ともできる。
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。
なお制御ユニット８はマイクロコンピュータが主体とな
り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や、表４に示すような最大制
御要求周波数と最小制御要求周波数との差に基づいてあ
らかじめ定める補正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ろ
。
〔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な主体ト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要求データの
うちの最大値を要求するデータと、室内ユニットの運転
台数と、制御要求周波数データの最大値と最小値の差と
に基づいてあらかじめ定められた関係に基づいて最適運
転周波数を決定するようにしたので、空気調和負荷の軽
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
という利点がある。したがってエネルギ効率が向上し、
冷凍サイクルの圧力異常上昇もなくなり、各室内の温度
制御もより室温変動の少い制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明が適用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／パータ
、８・・・制御ユニット。 出願人代理人　　　猪　　股　　　　　清（１９） 児１図

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制御するイン
    ノ々−夕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とに番づ
    いてあらかじめ定めた関係にしたがって最適同波数の候
    補を算出する第１の手段と、前記最大値を要求するデー
    タと最小値を要求するデータとの差に基づいてあらかじ
    め定めた補正データを出力する第２の手段とを有し、前
    記最適周波数の候補を前記補正データにより補正して最
    大値を要求するデータとして前記第１の手段に入力する
    ことにより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ことを
    特徴とする請求 項記載の空気調和装置。
JP58005663A 1983-01-17 1983-01-17 空気調和装置 Granted JPS59131843A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58005663A JPS59131843A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 空気調和装置
GB08400429A GB2133907B (en) 1983-01-17 1984-01-09 Air conditioning system
AU23246/84A AU553616B2 (en) 1983-01-17 1984-01-12 Air conditioning system
US06/571,061 US4480442A (en) 1983-01-17 1984-01-16 Air conditioning system
KR1019840000152A KR890002662B1 (ko) 1983-01-17 1984-01-16 공기 조화장치

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JP58005663A JPS59131843A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 空気調和装置

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Publication Number Publication Date
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JP (1) JPS59131843A (ja)
KR (1) KR890002662B1 (ja)
AU (1) AU553616B2 (ja)
GB (1) GB2133907B (ja)

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