JPH06129718A

JPH06129718A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH06129718A
Application number: JP30065592A
Authority: JP
Inventors: Sadayasu Nakano; 定康中野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジンにより駆動する圧縮機を備えた空気
調和機において、複数設置する室内機の小容量化と、冷
房過負荷時の能力の低下防止とを図る。【構成】ガスなどを燃料とするエンジン１が駆動する
メインの圧縮機２に、電動モータ４が駆動する小容量の
サブの圧縮機３を並列に接続したので、室内機Ａ・Ｂ・
Ｃの内、小容量の室内機、例えばＡだけで空調する場合
は、サブの圧縮機３だけを機能させて室内機Ａに適量の
冷媒を供給することができるから、過剰の冷媒が流入し
て凍結すると云った不都合は起こらず、室内機の小容量
化が容易になる。一方、冷房負荷が大きい時は、メイン
の圧縮機２の能力不足を、サブの圧縮機３が補うので、
冷房能力の低下が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロンなどの冷媒を圧
縮・循環させることにより、冷／暖房運転などを行う空
気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ガスなどを燃料とするエンジ
ンにより、室外ユニットの圧縮機を駆動して冷媒を圧縮
・循環させる、いわゆるエンジン駆動タイプの空気調和
機が、ランニングコストが安い、操作性に優れていると
云った理由などから増加する傾向にある。また、１台の
室外ユニットに複数の室内ユニットを接続する、マルチ
システムタイプの空気調和機が主流となっている。

【０００３】例えば、図２に示した構成の空気調和機２
００がある。このタイプの空気調和機は、室外ユニット
Ｕ１の、都市ガスなどを燃料とするエンジン１が駆動す
る圧縮機２から吐出した高温・高圧状態のガス状冷媒
が、冷暖房切換用の四方弁５を経由して、

【０００４】冷房運転モードの時には実線矢印の方向に
流れ、室外熱交換器６で放熱して凝縮し、レシーバタン
ク７を通り、室内ユニットＵ２の複数の室内機Ａ・Ｂ・
Ｃそれぞれに、具体的には各膨張弁８の開度に応じて、
対応する室内熱交換器９に所要量づつ流入し、そこで断
熱膨張による冷却作用を行い、低温・低圧のガス状態に
なって再び、四方弁５・アキュームレータ１０を通って
圧縮機２に還流し、

【０００５】暖房運転モードの時には破線矢印の方向に
流れ、室内機Ａ・Ｂ・Ｃそれぞれに直接流入して放熱・
凝縮による加熱作用を行い、その後、レシーバタンク７
・膨張弁１１・室外熱交換器６・四方弁５・アキューム
レータ１０を経由して圧縮機２に還流するようになって
いる。

【０００６】上記構成の空気調和機２００においては、
複数設置した室内機Ａ・Ｂ・Ｃの駆動台数・設定温度・
外気温度などが変動すると、圧縮機２から吐出する冷媒
の所要量が変化するので、これに対応すべくエンジン１
の回転数を制御する必要があるが、室内機Ａ・Ｂ・Ｃの
能力との関係で、スムーズな運転制御ができなくなると
云う問題点があった。

【０００７】例えば、室外ユニットＵ１の冷房能力が４
０，０００ｋｃａｌ／ｈｒ、室内機Ａ・Ｂ・Ｃそれぞれ
の能力が５，０００ｋｃａｌ／ｈｒ、１５，０００ｋｃ
ａｌ／ｈｒ、２０，０００ｋｃａｌ／ｈｒで、エンジン
１の回転数制御範囲が１，０００〜２，０００ｒｐｍに
設計された空気調和機２００において、冷房能力が５，
０００ｋｃａｌ／ｈｒと一番小さい室内機Ａだけを運転
する場合には、エンジン１を最低の１，０００ｒｐｍで
運転しても、冷媒の循環量が多過ぎて室内機Ａで凍結な
どが発生し、正常な冷房運転ができなくなると云った問
題点がある。

【０００８】一方、室内吸込温度と外気温度が高い、い
わゆる冷房過負荷時における運転では、室内外の温度が
共に高いため、圧縮機２の冷媒吐出圧力および吸込圧力
が上昇する。これに伴って、圧縮機２の所要軸動力も上
昇するが、コストとスペースを考慮すると、エンジン１
を安易に大型化することもできないので、現実的な対応
として、冷媒循環量を一時的に絞ることにより、圧縮機
２の要求軸動力を低下させる方法が通常取られている。

【０００９】例えば、冷房過負荷時における圧縮機２の
要求軸動力が３３ｐｓで、エンジン１の許容出力が３０
ｐｓに設計されていると、圧縮機２の要求がエンジン１
の許容範囲を越えるため、エンストして運転できなくな
る。このため、実際には膨張弁８を多少絞って冷媒の循
環量を減らし、圧縮機２の要求軸動力を３０ｐｓ以下に
してエンジン１のエンストを回避しているが、この方法
では冷房過負荷時に、室内機Ａ・Ｂ・Ｃにおいて冷房能
力が不足すると云った問題が生じる。

【００１０】このように、１台の室外ユニットＵ１に複
数の室内機Ａ・Ｂ・Ｃを接続するマルチシステムタイプ
の空気調和機２００においては、最低冷媒循環量が多過
ぎ、室内機Ａ・Ｂ・Ｃの小容量化が困難である。また、
室内外の温度が高い冷房過負荷時に、全ての室内機Ａ・
Ｂ・Ｃで同時に空調しようとすると、圧縮機２の要求軸
動力がエンジン１の許容軸動力を越えてエンストを起こ
すことがあるため、冷媒循環量を絞って運転しなければ
ならず、室内機Ａ・Ｂ・Ｃの冷暖房能力が低下し、快適
な空調が実現できないと云った問題点がある。

【００１１】一方、図３のように、大容量を持つメイン
の圧縮機２と容量の小さいサブの圧縮機３とを、１台の
エンジン１によって駆動する構成とした、空気調和機３
００も周知である。このような構成の空気調和機におい
ては、小容量の室内機、例えばＡのみを運転する時に
は、メインの圧縮機２の運転を停止し、サブの圧縮機３
だけを運転すれば冷媒の循環量が適正となるので、冷媒
が室内機で凍結すると云った不都合が解消されることか
ら、室内機Ａ・Ｂ・Ｃの小容量化には容易に対応できる
ようになる。しかし、冷房過負荷時におけるエンジン１
のエンスト対策としては、エンジン１を大型化するか、
冷暖房能力を犠牲にして冷媒循環量を絞る対策しか取れ
ないと云った問題点は依然として未解決のままである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、１台の室
内ユニットに複数の室内機を接続するマルチシステムタ
イプの空気調和機においては、圧縮機を１台とする構成
では室内機の小容量化を図ることが困難であり、メイン
の圧縮機とサブの圧縮機とを設け、これを１台のエンジ
ンで駆動する構成の空気調和機では、エンジンを大型化
するとコストと設置スペースが増大し、エンジンの大き
さを抑えると、今度はエンストを避けるためには冷暖房
能力を犠牲にしなけらばならない云った問題点があり、
これらの解決が課題とされていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するための具体的手段として、エンジンによ
って駆動する圧縮機を備えた空気調和機において、前記
エンジン駆動圧縮機と並列に、電動モータで駆動する圧
縮機を接続したことを特徴とする空気調和機と、

【００１４】複数の室内機とエンジンによって駆動する
圧縮機とを備えた空気調和機において、前記エンジン駆
動圧縮機と並列に、前記室内機の１台運転に相当する能
力を備え、電動モータで駆動する圧縮機を接続したこと
を特徴とする空気調和機と、を提供することにより、前
記した従来技術の課題を解決するものである。

【００１５】

【作用】小容量の室内機を１台だけ駆動して空調する場
合は、電動モータが駆動する小容量のサブの圧縮機だけ
を機能させて冷媒を圧縮・吐出するので、冷媒の循環量
が適量であり、室内機で冷媒が凍結すると云った不都合
が起こる懸念がない。

【００１６】一方、室内吸込温度と外気温度が高い、冷
房過負荷時などの運転の場合は、冷媒の要求循環量が増
大するので、エンジンと電動モータとを駆動し、メイン
の圧縮機とサブの圧縮機を同時に機能させて、所要の冷
媒循環量を確保する。この時、エンジンはメインの圧縮
機だけを駆動すれば良いので、大型でなくても過負荷と
なることがない。このため、エンジンがエンストを起こ
す懸念がない。

【００１７】このように、冷房過負荷時においても、エ
ンジンがエンストを起こす懸念がないし、エンストを回
避するために冷暖房の能力を低下させる必要がないの
で、常に快適な空調が行われる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。なお、図中、図２・図３と同一の符号を付し
た部分は、図２・図３で説明したものと同一の機能を持
つ部分である。

【００１９】図１に例示した本発明になる空気調和機１
００は、都市ガスなどを燃料とするエンジン１により駆
動されるメインの大容量の圧縮機２に並列に、電動モー
タ４によって駆動される小容量のサブの圧縮機３を接続
したものであり、圧縮機２・３はそれぞれ単独に運転す
ることもできるし、同時に運転することもできる。

【００２０】そして、前記空気調和機２００の場合と同
様、例えば空気調和機１００の室内機Ａ・Ｂ・Ｃそれぞ
れの能力が、５，０００ｋｃａｌ／ｈｒ、１５，０００
ｋｃａｌ／ｈｒ、２０，０００ｋｃａｌ／ｈｒである
時、例えばメインの圧縮機２とサブの圧縮機３の能力を
それぞれ３５，０００ｋｃａｌ／ｈｒ、５，０００ｋｃ
ａｌ／ｈｒに設計する。

【００２１】上記構成の空気調和機１００においては、
例えば能力が一番小さい室内機Ａのみで空調する場合
は、メインの大容量の圧縮機２の運転を停止し、電動モ
ータ４によって駆動するサブの小容量の圧縮機３だけを
駆動して冷媒を圧縮・吐出するので、室内機Ａの能力に
適した量の冷媒が循環し、室内機Ａのみを運転させる冷
房運転モードの時にも、室内機Ａに過剰の冷媒が流入し
て凍結すると云った問題を起こす懸念がなく、したがっ
て正常な冷房運転が可能である。

【００２２】一方、室内吸込温度と外気温度が高い、い
わゆる冷房過負荷時における運転においては、冷媒の要
求循環量が増大するので、エンジン１と電動モータ４と
を駆動し、メインの圧縮機２とサブの圧縮機３を同時に
機能させて所要の冷媒循環量を確保する。このとき、メ
インの圧縮機２にはエンジン１から３０ｐｓ相当の軸動
力が、サブの圧縮機３には３ｐｓ相当の軸動力が伝達さ
れれば良いので、エンジン１は大型でなくても過負荷と
なることがない。このため、エンジン１がエンストを起
こす懸念がない。

【００２３】以上説明したように、本発明の空気調和機
１００は、室内機Ａ・Ｂ・Ｃの小容量化に対応できるだ
けでなく、過負荷時においてもエンジン１がエンストす
る懸念がなく、したがって、常に快適な空調が可能とな
った。

【００２４】なお、本発明は冷房運転を例に挙げて説明
したが、四方弁５を暖房運転モードに切り換えると、冷
房運転モードの時と同様に、小容量の室内機Ａだけで快
適な暖房運転を行うことが可能であるし、全ての室内機
Ａ・Ｂ・Ｃで快適な暖房運転を行うことも可能である。

【００２５】ところで、エンジン１が駆動するメインの
圧縮機２と、電動モータ４が駆動するサブの圧縮機３と
の能力比は、室内機の設置台数やその能力によっても異
なるが、一般的には１０：１〜２程度が好ましい。

【００２６】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、エンジン
によって駆動する圧縮機を備えた空気調和機において、
前記エンジン駆動圧縮機と並列に、電動モータで駆動す
る圧縮機を接続したことを特徴とする空気調和機であ
り、

【００２８】複数の室内機とエンジンによって駆動する
圧縮機とを備えた空気調和機において、前記エンジン駆
動圧縮機と並列に、前記室内機の１台運転に相当する能
力を備え、電動モータで駆動する圧縮機を接続したこと
を特徴とする空気調和機であるので、

【００２９】空調を行う室内機の容量が小さい時には、
小容量であるサブの圧縮機だけを運転するので、室内機
の小容量化に容易に対応することができる。

【００３０】また、冷房負荷が過負荷になった時には、
メインの圧縮機の出力不足をサブの圧縮機が補うので、
冷房能力の低下が効果的に防止できる。

【００３１】また、メインの圧縮機の動力源は、都市ガ
ス・灯油・重油などを燃料とするエンジンであるため、
エンジン駆動式空気調和機のメリットであるランニング
コストが安く、受電設備の小型化が可能であるなどの利
点を維持しているなど、顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の説明図である。

【図２】従来例の説明図である。

【図３】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１エンジン２・３圧縮機４電動モータ５四方弁６室外熱交換器７レシーバタンク８膨張弁９室内熱交換器１０アキュームレータ１１膨張弁１００・２００・３００空気調和機Ａ・Ｂ・Ｃ室内機Ｕ１室外ユニットＵ２室内ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンによって駆動する圧縮機を備え
た空気調和機において、前記エンジン駆動圧縮機と並列
に、電動モータで駆動する圧縮機を接続したことを特徴
とする空気調和機。
【請求項２】複数の室内機とエンジンによって駆動す
る圧縮機とを備えた空気調和機において、前記エンジン
駆動圧縮機と並列に、前記室内機の１台運転に相当する
能力を備え、電動モータで駆動する圧縮機を接続したこ
とを特徴とする空気調和機。