(57)【要約】【課題】負荷によるシステムの運転容量によって凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節することにより、過充填された冷媒により発生する消費電力の上昇によるシステムの運転効率の低下を防止できるようにした、複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法を提供する。【解決手段】複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置は、冷媒を所定量蓄積する冷媒蓄積ユニットと、現在の運転負荷によって運転モードを選択し、その選択された運転モードに基づいて冷媒蓄積ユニットの冷媒の蓄積を制御する制御ユニットとを含む。【選択図】図１
2007046896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を所定量蓄積する冷媒蓄積ユニットと、
現在の運転負荷によって運転モードを選択し、前記選択された運転モードに基づいて前記冷媒蓄積ユニットの冷媒の蓄積を制御する制御ユニットと、
を含むことを特徴とする複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項２】
前記冷媒蓄積ユニットが、凝縮ユニットと膨張弁との間の二重流路のうちいずれか一方の流路に設置されることを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項３】
凝縮ユニットと膨張弁との間に設置され、前記凝縮ユニットと前記膨張弁とを接続する二重流路における冷媒の流れを切り替える切替ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、現在の運転モードが圧縮機最大容量運転モードであると、凝縮ユニットから排出される冷媒をそのまま膨張弁に流入させることを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、現在の運転モードが圧縮機最小容量運転モードであると、凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を前記冷媒蓄積ユニットが設置された流路を介して膨張弁に流入させることを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項６】
前記制御ユニットが、室内温度を検出し、前記検出された室内温度とユーザの設定温度を比較して現在の運転負荷を検出することを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項７】
前記制御ユニットが、室外温度を検出し、前記検出された室外温度と基準温度を比較して現在の運転負荷を検出することを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項８】
前記冷媒蓄積ユニットが、圧縮機最小容量運転モード時、最適量の冷媒が蓄積される大きさに設定されることを特徴とする請求項１に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項９】
凝縮ユニットと膨張弁との間に設置され、制御信号により前記凝縮ユニットと前記膨張弁とを接続する二重流路における冷媒の流れを切り替える切替ユニットと、
前記凝縮ユニットと前記膨張弁との間に設置され、冷媒を所定量蓄積する冷媒蓄積ユニットと、
現在の運転負荷によって運転モードを選択し、前記選択された運転モードに基づいて前記切替ユニットの切替を制御する制御信号を出力する制御ユニットと、
を含むことを特徴とする複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１０】
前記冷媒蓄積ユニットが、前記凝縮ユニットと前記膨張弁との間の二重流路のうちいずれか一方の流路に設置されることを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、現在の運転モードが圧縮機最大容量運転モードであると、前記凝縮ユニットから排出される冷媒をそのまま前記膨張弁に流入させることを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、現在の運転モードが圧縮機最小容量運転モードであると、前記凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を前記冷媒蓄積ユニットが設置された流路を介して前記膨張弁に流入させることを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットが、室内温度を検出し、前記検出された室内温度とユーザの設定温度を比較して現在の運転負荷を検出することを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１４】
前記制御ユニットが、室外温度を検出し、前記検出された室外温度と基準温度を比較して現在の運転負荷を検出することを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１５】
前記冷媒蓄積ユニットが、圧縮機最小容量運転モード時、最適量の冷媒が蓄積される大きさに設定されることを特徴とする請求項９に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置。
【請求項１６】
現在の運転負荷を検出し、前記検出された運転負荷によって圧縮機運転モードを選択する過程と、
前記選択された圧縮機運転モードを分析し、その分析結果に基づいて冷媒循環量を調節する過程と、
を行うことを特徴とする複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【請求項１７】
前記圧縮機運転モードを選択する過程は、
室内温度を検出し、前記検出された室内温度とユーザの設定温度を比較して現在の運転負荷を検出する過程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【請求項１８】
前記圧縮機運転モードを選択する過程は、
室外温度を検出し、前記検出された室外温度と基準温度を比較して現在の運転負荷を検出する過程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【請求項１９】
前記冷媒循環量を調節する過程は、
圧縮機最大容量運転モードの場合、凝縮ユニットから排出される冷媒を膨張弁に流入させる過程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【請求項２０】
前記冷媒循環量を調節する過程は、
圧縮機最小容量運転モードの場合、凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を冷媒蓄積ユニットに蓄積させ、前記冷媒蓄積ユニットに蓄積されていない残りの冷媒は膨張弁に流入させる過程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【請求項２１】
現在の運転負荷を検出し、前記検出された運転負荷によって圧縮機運転モードを選択する過程と、
前記選択された圧縮機運転モードを分析する過程と、
前記分析の結果、圧縮機最大容量運転モードの場合、凝縮ユニットから排出される冷媒を膨張弁に流入させ、圧縮機最小容量運転モードの場合、前記凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を冷媒蓄積ユニットに蓄積させた後、前記冷媒蓄積ユニットに蓄積されていない残りの冷媒を前記膨張弁に流入させる過程と、
を行うことを特徴とする複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法に関し、特に、システムの運転容量によって凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節することにより、消費電力の上昇による運転効率の低下を防止できるようにした、複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和機は、圧縮機で高温・高圧に圧縮された冷媒の冷凍サイクルを利用して室内を冷房する装置である。
【０００３】
前記空気調和機が２つの圧縮機を備えた場合、それぞれの圧縮機は冷房負荷によって選択的に駆動される。
【０００４】
図３は従来の２つの圧縮機を備えた空気調和機の構成を示す図である。
【０００５】
図３に示すように、従来の２つの圧縮機を備えた空気調和機は、冷房負荷によって選択的に動作して冷媒の圧縮量を変化させる第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０と、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮ユニット１と、凝縮ユニット１で凝縮した冷媒を膨張させる膨張弁２と、膨張弁２で膨張した冷媒と室内の空気が熱交換する蒸発器３とからなる。ここで、第１圧縮機１０はインバータ型の小容量圧縮機であり、第２圧縮機２０は定速型の大容量圧縮機である。
【０００６】
第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０のそれぞれの吸入管１１、２１には、吸入ホース３０から分岐したホース３１、３２がそれぞれ連結され、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０のそれぞれの吐出管１２、２２には、吐出ホース４０から分岐したホース４１、４２がそれぞれ連結される。
【０００７】
吸入ホース３０から分岐したホース３１、３２及び吐出ホース４０から分岐したホース４１、４２には、手動、又はマイコンなどの制御ユニット（図示せず）により選択的に開閉される吸気弁３３、３４及び吐出弁４３、４４がそれぞれ連結される。
【０００８】
このように構成された従来の２つの圧縮機を備えた空気調和機においては、冷房負荷によって第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０が選択的に動作して、該当冷凍サイクルを行う。
【０００９】
すなわち、冷房負荷が「小」の場合は、第１圧縮機１０だけ動作させ、冷房負荷が「中」の場合は、第２圧縮機２０だけ動作させ、冷房負荷が「大」の場合は、第１圧縮機１０と第２圧縮機２０の両方とも動作させて、冷房に必要な冷媒の圧縮量を変化させる。
【００１０】
一方、冷凍サイクルを行うために、冷媒は第１圧縮機１０又は第２圧縮機２０で圧縮され、第１、第２圧縮機１０、２０内の潤滑油と混ざって吐出されて、前記潤滑油と共に冷凍サイクルを行った後、アキュムレータ（図示せず）を経て第１、第２圧縮機１０、２０にそれぞれ再び吸入される。
【００１１】
ここで、適正な冷媒流量のための冷媒封入量は、定格冷房能力を確保するために、システムの最初の設計時に圧縮機の総容量（１００％）に合わせて設定される。
【００１２】
しかし、圧縮機の総容量（１００％）に適した冷媒封入量は、システムの最小運転時（１つの圧縮機だけ駆動）、過剰に充填された冷媒流量により消費電力が上昇して運転効率が低下するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、負荷によるシステムの運転容量によって凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節することにより、過充填された冷媒により発生する消費電力の上昇によるシステムの運転効率の低下を防止できるようにした、複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置は、冷媒を所定量蓄積する冷媒蓄積ユニットと、現在の運転負荷によって運転モードを選択し、前記選択された運転モードに基づいて前記冷媒蓄積ユニットの冷媒の蓄積を制御する制御ユニットとを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置は、凝縮ユニットと膨張弁との間に設置され、制御信号により前記凝縮ユニットと前記膨張弁とを接続する二重流路における冷媒の流れを切り替える切替ユニットと、前記凝縮ユニットと前記膨張弁との間に設置され、冷媒を所定量蓄積する冷媒蓄積ユニットと、現在の運転負荷によって運転モードを選択し、前記選択された運転モードに基づいて前記切替ユニットの切替を制御する制御信号を出力する制御ユニットとを含むことを特徴とする。
【００１６】
さらに、上記の目的を達成するために、本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法は、現在の運転負荷を検出し、前記検出された運転負荷によって圧縮機運転モードを選択する過程と、前記選択された圧縮機運転モードを分析し、その分析結果に基づいて冷媒循環量を調節する過程とを行うことを特徴とする。
【００１７】
さらに、上記の目的を達成するために、本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法は、現在の運転負荷を検出し、前記検出された運転負荷によって圧縮機運転モードを選択する過程と、前記選択された圧縮機運転モードを分析する過程と、前記分析の結果、圧縮機最大容量運転モードの場合、凝縮ユニットから排出される冷媒を膨張弁に流入させ、圧縮機最小容量運転モードの場合、前記凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を冷媒蓄積ユニットに蓄積させた後、前記冷媒蓄積ユニットに蓄積されていない残りの冷媒を前記膨張弁に流入させる過程とを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法は、凝縮ユニットの出口端の二重流路のうちいずれか一方の流路に冷媒蓄積ユニットを設置して、負荷によるシステムの運転容量によって前記凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節することにより、過充填された冷媒により発生する消費電力の上昇によるシステムの運転効率の低下を防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、凝縮ユニットの出口端の二重流路のうちいずれか一方の流路に冷媒蓄積ユニットを設置して、負荷によるシステムの運転容量によって前記凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節することにより、過充填された冷媒により発生する消費電力の上昇によるシステムの運転効率の低下を防止できるようにした、本発明による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置及び方法の好ましい実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明の一実施形態による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置は、切替ユニット１００と、冷媒蓄積ユニット２００と、制御ユニット３００とを含む。
【００２２】
切替ユニット１００は、凝縮ユニットの出口端に設置され、制御信号により切り替えられて前記凝縮ユニットから排出される冷媒の流れを調節する。
【００２３】
すなわち、切替ユニット１００は、前記凝縮ユニットと膨張弁との間に設置され、二重流路のうち前記凝縮ユニットから排出される冷媒が通過する流路を選択する。
【００２４】
切替ユニット１００としては、３方弁又は各流路に設置されるオン／オフ弁を使用する。
【００２５】
また、冷媒蓄積ユニット２００は、切替ユニット１００から流入した冷媒を所定量蓄積して、システムに流れる冷媒量を減少させる。
【００２６】
すなわち、冷媒蓄積ユニット２００は、圧縮機最小容量運転モード時、システムに過剰に封入された冷媒を蓄積し、前記圧縮機最小容量運転モードに適した量の冷媒だけ冷凍サイクルに循環させる。
【００２７】
また、制御ユニット３００は、現在の負荷を検出し、前記検出された負荷によって運転モードを選択し、その選択結果に基づいて切替ユニット１００の切替を制御するための制御信号を出力する。
【００２８】
ここで、制御ユニット３００は、室内温度を検出して前記検出された室内温度とユーザの設定温度を比較して負荷を検出するか、又は室外温度を検出して前記検出された室外温度と基準温度を比較して負荷を検出する。
【００２９】
すなわち、制御ユニット３００は、現在の運転モードが圧縮機最大容量運転モードであると、冷媒蓄積ユニット２００への冷媒の流れが遮断されるように切替ユニット１００を切り替えて、前記凝縮ユニットから排出される冷媒を前記膨張弁に流入させ、現在の運転モードが圧縮機最小容量運転モードであると、切替ユニット１００を切り替えて、前記凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を冷媒蓄積ユニット２００に蓄積し、冷媒蓄積ユニット２００に蓄積されていない残りの冷媒は前記膨張弁に流入させる。
【００３０】
以下、このように構成された本発明の一実施形態による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置の動作を図２を参照して説明する。
【００３１】
まず、制御ユニット３００は、現在の運転負荷を検出し（ＳＰ１）、前記検出された負荷によって圧縮機運転モードを選択する（ＳＰ２）。
【００３２】
すなわち、制御ユニット３００は、現在の運転負荷が過負荷と判断されると、運転モードとして圧縮機最大容量運転モードを選択し、現在の運転負荷が低負荷と判断されると、運転モードとして圧縮機最小容量運転モードを選択する。
【００３３】
例えば、前記圧縮機最大容量運転モードの場合は、２つの圧縮機を同時に駆動させ、前記圧縮機最小容量運転モードの場合は、１つの圧縮機だけ駆動させるが、主に２つの圧縮機のうち小容量圧縮機を駆動させる。
【００３４】
次に、制御ユニット３００は、前記選択された運転モードを分析し（ＳＰ３）、その分析結果に基づいて前記凝縮ユニットから排出される冷媒量を調節するための切替ユニット１００を制御して冷媒循環量を調節する（ＳＰ４）。
【００３５】
すなわち、制御ユニット３００は、圧縮機最大容量運転モードの場合、冷媒蓄積ユニット２００への冷媒の流れが遮断されるように切替ユニット１００を切り替えて、前記凝縮ユニットから排出される冷媒が前記膨張弁に流入するように制御し、圧縮機最小容量運転モードの場合、切替ユニット１００を切り替えて、前記凝縮ユニットから排出される冷媒の一部を冷媒蓄積ユニット２００に蓄積し、冷媒蓄積ユニット２００に蓄積されていない残りの冷媒は前記膨張弁に流入するように制御する。
【００３６】
以上、本発明は、図面に示す実施形態を参照して説明したが、これは例示にすぎず、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることは自明である。従って、本発明の権利範囲は、添付した特許請求の範囲の技術的思想により決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による複数の圧縮機を備えた空気調和機の運転制御方法を示すフローチャートである。
【図３】従来の２つの圧縮機を備えた空気調和機の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    凝縮器
２    膨張弁
１０    第１圧縮器
２０    第２圧縮器
１００    切替ユニット
２００    冷媒蓄積ユニット
３００    制御ユニット
【図１】
2007046896.tif 000003
【図２】
2007046896.tif 000004
【図３】
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