KR100658557B1

KR100658557B1 - 엔진 구동식 공기 조화 장치

Info

Publication number: KR100658557B1
Application number: KR1020040109102A
Authority: KR
Inventors: 히라따료오따; 히구찌데루까즈; 무라야마시게루
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-12-19
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: CN100339654C; KR20050113120A; CN1702394A

Abstract

본 발명의 과제는 에너지 절약 운전을 촉진한 공조 운전을 행할 수 있는 엔진 구동식 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.

운전하고 있는 실내 유닛(2a, 2b)의 공조 부하를 검출하고, 이들 공조 부하에 따라서 공조 운전을 행하는 통상 운전 수단 이외에, 엔진(10)의 운전 효율(KE) 및 압축기(11)의 운전 효율(KC)의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 b점에서 공조 운전을 행하게 하는 에너지 절약 운전 수단을 구비하고, 예를 들어 조작부(40)에 에너지 절약 스위치(45)를 설치하고, 이 에너지 절약 스위치(45)가 조작된 경우에는 통상 운전 수단으로 목표 회전수를 a점으로 하였던 것을 운전 효율(KE, KC)의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 b점으로 변경하여 공조 운전을 행하게 한다.

실내 유닛, 엔진, 압축기, 조작부, 에너지 절약 스위치, 운전 효율

Description

엔진 구동식 공기 조화 장치 {AIR CONDITIONER DRIVEN BY AN ENGINE}

도1은 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 적용한 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 일실시 형태를 도시하는 구성도.

도2는 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도3은 제어 장치 내의 RAM으로 수록되는 엔진 및 압축기의 운전 효율의 데이터.

도4는 조작부의 정면도.

도5는 통상 운전 수단 및 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 도3에 도시한도면.

도6은 본 발명의 에너지 절약 운전 수단의 흐름도.

도7은 본 발명의 에너지 절약 운전 수단의 다른 실시예를 도3에 도시한 도면.

도8은 본 발명의 에너지 절약 운전 수단의 에너지를 절약하는 특성을 도시하는 도면.

도9는 본 발명의 에너지 절약 운전 수단의 다른 실시예의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실외 유닛

2a, 2b : 실내 유닛

3 : 유닛간 배관

10 : 엔진

11 : 압축기

12 : 사방 밸브

13 : 실외 열교환기

14 : 실외 팽창 밸브

15 : 어큐뮬레이터

20a, 20b : 실내 열교환기

21a, 21b : 실내 팽창 밸브

30 : 제어 장치

31 : 설정부

32 : ROM

33 : CPU

34 : RAM

35 : 송수신부

40 : 조작부

41 : 표시부

42 : 운전/정지 스위치

43 : 운전 절환 스위치

44 : 온도 설정 스위치

45 : 에너지 절약 스위치

100 : 엔진 구동식 공기 조화 장치

본 발명은 각 실내 유닛의 공조 부하에 따라 능력 가변하도록 공조 운전을 행하는 엔진 구동식 공기 조화 장치에 관한 것이다.

지금까지의 엔진 구동식 공기 조화 장치는 엔진의 구동력으로 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 1대 또는 복수대의 실내 유닛을 냉매 배관으로 접속하여 구성되어 있고, 각 실내 유닛의, 예를 들어 실내 온도 센서로 검출되는 실내 온도와, 각 실내 유닛의 조작부에 설정된 설정 온도와의 온도차를 기초로 하여, 각각의 실내 유닛의 공조 부하가 산출되고, 이들 공조 부하를 실외 유닛으로 집계하여 합계의 공조 부하를 산출하고, 이 합계의 공조 부하에 따라 엔진의 운전을 행하여 공조 운전을 행하고 있었다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평09-236299호 공보

그러나, 지금까지의 엔진 구동식 공기 조화 장치는 공조 부하를 기초로 하여 공조 운전을 행하고 있기 때문에, 엔진의 운전 효율 및 이 엔진의 구동력으로 구동 되는 압축기의 운전 효율의 각각의 운전 효율의 가장 좋은 회전수로 안정시킨 운전을 행하게 할 수 없으며, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치가 갖는 COP(성적 계수)를 충분히 살린 에너지 절약 운전을 행할 수 없었다.

따라서, 본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 또한 에너지 절약 운전을 촉진한 공조 운전을 행할 수 있는 엔진 구동식 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.

제1 발명은 엔진의 구동력으로 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 1대 또는 복수대의 실내 유닛을 냉매 배관으로 접속하여 구성하고, 상기 실내 유닛으로 검출되는 공조 부하에 따라 능력 가변하도록 공조 운전을 행하는 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서, 상기 실내 유닛에 구비된 온도 센서 등을 기초로 하여 공조 부하를 산출하고, 이 공조 부하를 기초로 하여 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수에서의 운전을 행하게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제2 발명은 엔진의 구동력으로 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 1대 또는 복수대의 실내 유닛을 냉매 배관으로 접속하여 구성하고, 상기 실내 유닛으로 검출되는 공조 부하에 따라 능력 가변하도록 공조 운전을 행하는 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서, 상기 실내 유닛에 구비된 온도 센서 등을 기초로 하여 공조 부하를 산출하고, 이 공조 부하를 기초로 하여 구해진 회전수로 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 통상 운전 수 단과, 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수로 엔진 및 압축기의 운전을 행하게 하는 에너지 절약 운전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제3 발명은 제2 발명에 있어서의 상기 통상 운전 수단과, 상기 에너지 절약 운전 수단은 엔진 구동식 공기 조화 장치의 운전을 지시하는 조작부의 조작에 의해 선택되는 운전 수단인 것을 특징으로 하는 것이다.

제4 발명은 제2 또는 제3 발명에 있어서의 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부로, 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수의 데이터를 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에는 데이터를 목표의 회전수로서, 혹은 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위에 있게 되는 데이터를 목표의 회전수로서, 상기 엔진 및 압축기를 운전시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

제5 발명은 제2 또는 제3 발명에 있어서의 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부로, 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 산출시키는 연산 수단을 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에는, 상기 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로서, 혹은 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위 내에서 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로서, 상기 엔진 및 압축기를 운전시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

제6 발명은 제2 내지 제5 발명 중 어느 하나에 있어서의 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치로 순환시키는 냉매가 대체 냉매(R410A)인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수에서의 공조 운전을 행하는 에너지 절약 운전을 행하게 함으로써, 또한 진행된 에너지 절약을 행할 수 있는 동시에, 상기 에너지 절약 운전과, 지금까지의 각 실내 유닛의 공조 부하를 산출하여 운전을 행하는 통상의 공조 운전 중 어느 하나를 조작부의 조작으로 선택할 수 있도록 하고 있기 때문에, 상기 에너지 절약 운전과 통상 운전을 임의로 선택할 수 있다. 또한, 단위 체적당의 체적 능력이 크고, 압력 손실이 적은 대체 냉매(R410A)를 사용하는 것 및 에너지 절약 운전을 공조 부하에 근거하는 소정 능력 범위 내에서 행하게 함으로써, 사용자에게 불쾌감을 부여하지 않고, 이 에너지 절약 운전의 효과를 더욱 촉진할 수 있다.

이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다.

도1은 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 적용한 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 일실시 형태를 도시하는 구성도이다.

이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)는 예를 들어, 1대의 실외 유닛(1)과 복수대의 실내 유닛(2a, 2b)을 가스관(3a)과 액관(3b)으로 이루어지는 유닛간 배관(3)으로 접속하여 구성되고, 단위 체적당의 냉매 능력이 높고 압력 손실이 적은 대체 냉매(R410A)를 순환시키고 있다.

실외 유닛(1)에는 가스 등의 연료를 연소시켜 구동력을 발생하는 엔진(10) 과, 이 엔진(10)으로 도시하지 않는 구동력 전달 수단을 통해 접속되고, 상기 대체 냉매(R410A)를 압축 토출하는 압축기(11)와, 상기 냉매의 순환 방향을 반전시키는 사방 밸브(12)와, 상기 냉매와 외기와의 열교환을 행하게 하는 실외 열교환기(13)와, 상기 냉매의 감압을 행하는 실외 팽창 밸브(14)와, 상기 압축기(11)로 흡입하게 되는 냉매의 기액 분리를 행하는 어큐뮬레이터(15)가 냉매 배관으로 접속되어 수납되어 있다.

또한, 실내 유닛(2a, 2b)에는 이들 실내 유닛(2a, 2b)이 설치된 실내의 실내 공기와 냉매와의 열교환을 행하는 실내 열교환기(20a, 20b)와, 각 실내 유닛(2a, 2b)으로 유입하는 냉매의 냉매량을 제어하는 실내 팽창 밸브(21a, 21b)가 각각 냉매 배관으로 접속되어 수납되어 있다.

또한, 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)에는 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 운전 제어를 행하는 제어 장치(30)와, 상기 제어 장치(30)의 운전 지시 등의 조작을 행하는 조작부(40)가 구비되어 있다. 또한, 이 조작부(40)는 실내 유닛(2a, 2b)의 운전/정지 등을 행하는 소위 리모트 컨트롤러라도, 혹은 이들 실내 유닛(2a, 2b) 및 실외 유닛(1)의 각종 설정이나 운전 상태의 확인을 행할 수 있는 원격 조작 장치일 수 있다.

그리고, 이 조작부(40)로부터 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 운전이 개시되면, 제어 장치(30)로부터 엔진(10)의 운전이 지시되어 구동력을 발생시키고, 이 구동력에 의해 압축기(11)가 운전하게 되어 대체 냉매(R410A)를 압축 토출하고, 예를 들어, 냉방 운전이면 사방 밸브(12)가 파선 화살표 방향으로 설정되고, 상기 압축기(11)로부터 압축 토출된 냉매는 이 사방 밸브(12)를 경유하여 실외 열교환기(13)로 유입하고, 외기와의 열교환을 행하여 응축하고, 실외 팽창 밸브(14)로 감압되어 액관(3b)을 유통하고, 분류되어 각 실내 유닛(2a, 2b)으로 유입한다.

이들 실내 유닛(2a, 2b)으로 유입한 냉매는 각각 실내 팽창 밸브(21a, 21b)를 경유하여 각각 실내 열교환기(20a, 20b)로 유입하고, 실내 공기와의 열교환을 행하여 증발시켜 가스관(3a)으로 유출하고, 이 가스관(3a)에서 합류하여, 다시 실외 유닛(1)의 사방 밸브(12)를 경유하여 어큐뮬레이터(15)로 유입하고, 이 어큐뮬레이터(15)로 기액이 분리되어 압축기(11)로 유입하는 순로로 순환한다.

또한, 난방 운전이면 사방 밸브(12)가 실선 화살표 방향으로 설정되고, 상기 압축기(11)로부터 압축 토출된 냉매는 이 사방 밸브(12)를 경유하여 가스관(3a)을 유통하여 분류되고, 각 실내 유닛(2a, 2b)으로 유입하여 각각의 실내 열교환기(20a, 20b)에서 실내 공기와의 열교환을 행하여 응축하고, 실내 팽창 밸브(21a, 21b)에서 각각 감압되어 액관(3b)으로 유출한다.

그 후, 실내 열교환기(20a, 20b)에서 응축한 냉매는, 이 액관(3b)에서 합류하여 실외 유닛(1)으로 복귀하고, 실외 팽창 밸브(14)를 경유하여 실외 열교환기(13)로 유입하고, 이 실외 열교환기(13)로 외기와의 열교환을 행하여 증발시키고, 다시 사방 밸브(12)를 경유하여 어큐뮬레이터(15)로 유입하고, 이 어큐뮬레이터(15)로 기액이 분리되어 압축기(11)로 유입하는 순로로 순환하는 것으로 되어 있다.

그리고, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)에서는, 예를 들어 도시하지 않 는 실내 유닛(2a, 2b)에 마련된 온도 센서 등을 기초로 하여 공조 부하를 산출하고, 엔진(10) 및 압축기(11)의 운전 제어를 행하는 통상 운전 수단과, 엔진(10) 및 압축기(11)의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수에서의 공조 운전을 행하게 하는 에너지 절약 운전 수단을 구비하고 있다.

우선, 제어 장치(30)에 대해 설명하면, 도2의 블록도에 도시한 바와 같이 제어 장치(30)에는 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 각종 설정이나, 엔진(10) 및 압축기(11)로의 운전 지시 등을 행하는 설정부(31)와, 본 발명의 에너지 절약 운전 수단 등의 프로그램이 수납된 ROM(32)과, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 제어나 연산을 행하는 CPU(33)와, 실외 유닛(1)이나 각 실내 유닛(2a, 2b)의 운전 데이터 등을 수납 보관하는 RAM(34)과, 후술하는 조작부(40)와의 통신을 행하는 송수신부(35)가 수납되어 있다.

또한, RAM(34)에는 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 행할 때에 사용하는 도3에 도시한 바와 같은, 엔진(10)의 운전 효율(KE)의 데이터나 압축기(11)의 운전 효율(KC)의 데이터도 수록되어 있다. 그리고, 이들 운전 효율(KE, KC)은 도3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 각 회전수에 대한 엔진(10) 및 압축기(11)의 운전 효율의 좋고 나쁨을 나타내는 데이터로 되어 있다. 또, 엔진(10)의 운전 효율(KE)의 데이터 및 압축기(11)의 운전 효율(KC)의 데이터는, 각각의 운전 효율(KE, KC)을 함께 수록하는 것이 아니라, 양방 운전 효율(KE, KC)을 기초로 하여 종합적으로 얻어지는 통합 효율(KS)의 데이터로서 RAM(34)에 수록할 수 있다.

또한, 조작부(40)에 대해 설명하면, 예를 들어 도4의 정면도에 나타낸 바와 같이 조작부(40)에는, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 운전 상태를 표시하는 표시부(41)와, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 운전/정지를 지시하는 운전/정지 스위치(42)와, 냉방이나 난방 등의 운전 모드의 절환을 지시하는 운전 절환 스위치(43)와, 각 실내 유닛(2a, 2b)의 목표로 하는 실내 온도(이하, 설정 온도라 함)를 설정하는 온도 설정 스위치(44)와, 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 지시하는 에너지 절약 스위치(45) 등이 설치되어 있다. 또, 이 에너지 절약 스위치(45)는 엔진(10) 및 압축기(11)로의 설정을 행하는 스위치이기 때문에, 상술한 제어 장치(30)의 설정부(31)로 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 예를 들어 이 에너지 절약 스위치(45)가 첫 번째의 조작을 행하게 되면 조작부(40)의 표시부(41)에, 예를 들어 도4에 도시한 * 마크 등의 에너지 절약 마크(46)가 점등 표시되어 본 발명의 에너지 절약 운전 수단이 실행되고, 2번째가 조작이 행해지면 에너지 절약 마크(46) 등이 소등되어 통상 운전 수단이 실행되는 것으로 되어 있다.

이 본 발명의 에너지 절약 운전 수단에 대해 이하에 설명한다.

그 전에, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)의 통상 운전 수단에 대해 설명하면, 이 통상 운전 수단에서는 조작부(40)의 운전/정지 스위치(41) 및 온도 설정 스위치(44)가 조작되고, 조작부(40)로부터 제어 장치(30)로 운전이 지시되면, 예를 들어 각 실내 유닛(2a, 2b)의 도시하지 않은 온도 센서로 검출된 실내 온도와, 온도 설정 스위치(44)에 의해 지시된 설정 온도와의 온도 차 등을 기초로 하여, 각각의 실내 유닛(2a, 2b)의 각각의 공조 부하(Ha, Hb)가 산출되어 합계되고, 종합적인 공조 부하(Hs)가 산출된다. 이 종합적인 공조 부하(Hs)를, 도3을 이용하여 도시하면 도5에 도시한 바와 같게 되어, 예를 들어 공조 부하(Hs)가 a점이었다고 하면, 이 a점이 되도록 엔진(10) 및 압축기(11)의 목표로 하는 회전수(MK1)가 산출되게 된다. 이에 의해, 제어 장치(30)로부터 엔진(10) 및 압축기(11)로 회전수(MK1)를 목표 회전수로서 운전이 지시되어 공조 운전이 행해지는 것으로 되어 있고, 이 운전은 지금까지의 공기 조화 장치로 행해지고 있는 통상 운전 수단과, 하등 다른 것은 아니다.

이에 대해, 본 발명에서는 조작부(40)의 에너지 절약 스위치(45)가 첫 번째의 조작을 행하면, 제어 장치(30)의 RAM(34)에 수록된 도3의 운전 효율(KE, KC, KS)의 데이터로부터 엔진(10) 및 압축기(11)의 양방 운전 효율(KE, KC)이 가장 잘 되는 b점이 구해지고, a점을 이 b점으로 변경하여 엔진(10) 및 압축기(11)의 목표로 하는 목표 회전수를 이 b점이 되는 회전수(MK2)로서 운전을 행하게 하는 것이다. 또, 이 b점은 엔진(10)의 운전 효율(KE)과, 압축기(11)의 운전 효율(KC)과의 양방 운전 효율, 혹은 통합 효율(KS)이 가장 잘 되는 회전수이다.

또한, 이 에너지 절약 운전 수단에 대해, 도6에 도시한 흐름도를 이용하여 설명하면, 우선 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)가 운전 중인지 여부를 판단하고(스텝 S1), 운전 중이 아니라면 스텝 S1로 복귀하여 이 운전 중인지 여부가 반복되고, 운전 중이면 도1에서 도시한 각 실내 유닛(2a, 2b)에 설치되어 있는 도시하지 않은 온도 센서로 검출되는 실내 온도와, 조작부(40)로 설정된 설정 온도와의 온도 차 등을 기초로 하여, 각각의 실내 유닛(2a, 2b)의 공조 부하(Ha, Hb)가 산출 되어 종합적인 공조 부하(Hs)가 구해지고, 이 공조 부하(Hs)에 대응하는 엔진(10) 및 압축기(11)의 회전수(MK1)가 구해진다(스텝 S2).

그 후, 조작부(40)의 에너지 절약 스위치(45)의 조작이 행해져 본 발명의 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시되었는지 여부가 판단되고(스텝 S3), 상기 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시되어 있지 않으면, 상기 통상 운전 수단이라는 판단이 행해져 엔진(10) 및 압축기(11)의 목표로 하는 회전수(MK)를 공조 부하(Hs)로부터 구해진 회전수(MK1)(도5의 a점)로 하는 지시가 행해지고(스텝 S4), 엔진(10) 및 압축기(11)를 이 회전수(MK)(즉, a점)로 운전을 행하고, 공조 부하(Hs)에 따른 운전을 행한다(스텝 S5).

이에 대해, 스텝 S3에서 상기 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시되어 있으면, 제어 장치(30)의 RAM(34) 내에 수록된 도3에 도시한 엔진(10) 및 압축기(11)의 각각의 운전 효율(KE, KC)의 데이터로부터, 양방 운전 효율(KE, KC)이 함께 가장 잘 되는 회전수(MK2)(도5의 b점)가 구해지고, 회전수(MK)를 회전수(MK2)로 하는 지시가 행해져(스텝 S6), 엔진(10) 및 압축기(11)를 이 회전수(MK)(즉, b점)로 운전을 행한다(스텝 S7).

이에 의해, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)는 자동적으로 가장 운전 효율(KS)이 좋은 b점에서의 공조 운전을 행할 수 있는 동시에, 단위 체적당의 냉매 능력이 높고 압력 손실이 적은 대체 냉매(R410A)를 사용하고 있으므로, 또한 에너지 절약을 추진한 공조 운전을 행할 수 있다.

또한, 이 에너지 절약 운전 수단으로, 상술한 바와 같이 조작부(40)의 에너 지 절약 스위치(45)가 조작되어 상기 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시된 경우, 운전 효율(KE, KC), 혹은 통합 효율(KS)이 가장 좋게 되는 회전수(KM2)로 하지 않고, 공조 부하(Hs)에 대한 소정 범위 내에서 운전 효율(KE, KC), 혹은 통합 효율(KS)이 가장 좋은 회전수(MK3)를 구하여 운전시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 소정 능력 범위를 공조 부하(Hs)의 80 ％ 내지 120 ％로 하면, 도7에 도시한 바와 같이 공조 부하(Hs)를 기초로 하여 구해진 엔진(10) 및 압축기(11)의 회전수(MK1)가 a점이라도, 조작부(40)의 에너지 절약 스위치(45)가 조작되어 상기 에너지 절약 운전의 실행이 지시됨으로써, 회전수(MK1)가 상기 소정 능력 범위의 최하한치의 80 ％가 되는 회전수(MK3)로 변경되어 엔진(10) 및 압축기(11)는 이 회전수(MK3)(c점)로 운전을 행할 수 있다.

이를, 상기 공조 부하(Hs)를 기초로 하여 구해진 회전수(MK1)로 운전하였을 때에 얻어지는 냉동 능력(Rn1)을 100 ％로 하고, 이제부터 얻어지는 총 냉동 능력(Rsum1) 및 이로 인해 소비되는 총 연료 소비량(Fsum1)과, 본 발명의 상기 에너지 절약 운전 수단에 의해 상기 회전수(MK1)를 80 ％가 되는 회전수(MK3)로서 운전한 경우의 총 냉동 능력(Rsum1)에 상당하는 총 냉동 능력(Rsum2)을 얻기 위해 필요해지는 연료 소비량(Fsum2)에 대해, 도8의 연료 소비 효율 그래프를 참조하여 설명하면, 상기 공조 부하(Hs)를 기초로 하여 구해진 회전수(MK1)로 공조 운전을 행하여 총 냉동 능력(Rsum1)을 얻는 경우에는, 운전 효율도 최고 효율이 되는 b점으로부터 떨어져 약 1.6으로 저하하는 동시에, 상기 회전수(MK3)보다도 고회전의 회전수(MK1)로 운전하게 되므로, 당연하지만 연료 소비율은 고가가 되어 엔진(10)의 최고 회전시의 연료 소비량(Fmax)의 62.5 ％가 된다. 이에 대해, 본 발명의 에너지 절약 운전 수단을 행한 경우에는, 상술한 바와 같이 회전수(MK1)의 80 ％가 되는 회전수(MK3)에서의 운전이 되기 때문에, 운전 효율도 최고 효율 b점에 가까운 d점이 되어 약 1.8 향상하는 동시에 엔진(10)의 회전수도 저하되므로, 이 때의 연료 소비율은 연료 소비량(Fmax)의 44.4 ％까지 저하된다. 이로 인해, 총 냉동 능력(Rsum1)에 상당하는 총 냉동 능력(Rsum2)을 얻기 위해서는, 공조 부하(Hs)를 기초로 하여 운전시킨 경우와 비교하여, 운전 시간은 25 ％ 증가가 되지만, 이 때의 총 연료 소비량(Fsum2)은 상기 Fsum1에 대해 11.1 ％ 감소시킬 수 있다.

또한, 이 에너지 절약 운전 수단을 실행시킴으로써, 얻어지는 냉동 능력을 저하시켜도 상술된 바와 같이, 실내 유닛(2a, 2b)으로부터 요구된 공조 부하(Hs)의 80 ％로 하한치가 설정되어 있기 때문에, 필요 이상으로 냉동 능력이 저하되는 일이 없으며, 사용자에게 불쾌감을 부여하지 않고 에너지 절약 운전을 추진시킬 수 있다.

또한, 이러한 엔진(10) 및 압축기(11)의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 에너지 절약 운전 수단을 행하게 하기 위해서는, 상술한 바와 같이 운전 효율(KE)의 데이터 및 운전 효율(KC)의 데이터, 혹은 통합 효율(KS)의 데이터를 RAM(34)에 수록하는 것이 아니라, 예를 들어 통합 효율(KS)을 구하는 연산식 등을 ROM(33) 등에 수록하고, 도9에 도시한 흐름도와 같이 제어할 수 있다.

이 경우에는, 우선 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)가 운전 중인지 여부가 판단되고(스텝 S10), 운전 중이 아니라면 스텝 S10으로 복귀하여 이 운전 중인 지 여부의 판단이 반복되고, 운전 중이면 도1에서 도시한 각 실내 유닛(2a, 2b)의 공조 부하(Ha, Hb)로부터 종합적인 공조 부하(Hs)가 구해지고, 이 공조 부하(Hs)에 대응하는 엔진(10) 및 압축기(11)의 회전수(MK1)를 구한다(스텝 S11).

그 후, 에너지 절약 운전 수단이 실행되어 있는지 여부가 판단되고(스텝 S12), 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시되어 있지 않으면 통상 운전 수단이라는 판단이 행해지고, 엔진(10) 및 압축기(11)의 목표로 하는 회전수(MK)를 공조 부하(Hs)로부터 구해진 회전수(MK1)로 하는 지시가 행해지고(스텝 S13), 엔진(10) 및 압축기(11)는 a점에서의 운전을 행하여 공조 부하(Hs)에 따른 운전을 행한다(스텝 S14).

이에 대해, 스텝 S12에서 에너지 절약 운전 수단의 실행이 지시되어 있으면, 공조 부하(Hs)의 80 ％가 되는 공조 부하(Hs1) 및 전기 공조 부하(Hs)의 120 ％가 되는 공조 부하(Hs2)가 ROM(35) 등에 수록된 연산식에 의해 구해지고(스텝 S15), 이 구해진 공조 부하(Hs1, Hs2)에 상당하는 엔진(10) 및 압축기(11)의 각각의 회전수(MKa, MKb)가 구해진다(스텝 S16). 또한, 회전수(MKa)가 통합 효율(KS)의 가장 잘 되는 회전수(MK2)보다 큰지 여부가 판단되고(스텝 S17), 회전수(MK2)가 회전수(MKa)보다 작으면 회전수(MK)를 회전수(MKa)로서(스텝 S18) 스텝 S22를 진행하고, 회전수(MK2)가 회전수(MKa)보다 크면 이 회전수(MK2)가 회전수(MKb)보다 큰지 여부의 판단을 행하고(스텝 S19), 회전수(MK2)가 회전수(MKb)보다 크면 회전수(MK)를 회전수(MKb)로서(스텝 S20) 스텝 S22를 진행하고, 회전수(MK2)가 회전수(MKb)보다 작으면 회전수(MK)를 회전수(MK2)로서(스텝 S21) 엔진(10) 및 압축기(11)를 회전수 (MK)에서 운전시킨다(스텝 S22).

이에 의해, 이 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)는 자동적으로 가장 운전 효율(KS)이 좋고, 사용자에게 불쾌감을 부여하는 일이 없는 c점에서의 공조 운전을 행할 수 있는 동시에, 단위 체적당의 냉매 능력이 높고 압력 손실이 적은 대체 냉매(R410a)를 사용하고 있기 때문에, 또한 에너지 절약을 추진한 공조 운전을 행할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는 엔진(10)의 구동력에 의해 운전되는 압축기(11)를 구비한 엔진 구동식 공기 조화 장치(100)로서 설명하였지만, 본 발명은 전력에 의해 능력 가변하게 구동되는 압축기를 구비한 전기 구동식 공기 조화 장치에서도, 이 전력에 의해 능력 가변하게 구동되는 압축기의 운전 효율의 데이터를 RAM(34) 등에 수록하여 구비하고, 에너지 절약 스위치(45)의 조작이 행해지면 전력에 의해 능력 가변하게 구동되는 압축기의 운전 효율이 가장 좋은 회전수로서 응용할 수도 있다. 또한, 본 발명은 상기 실시예로 나타낸 각 설정치나 배관 구성은 그에 한정되는 일이 없으며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.

운전 상태에 의해, 그 운전 효율이 변화되는 장치의 에너지 절약 운전의 추진에 바람직하다.

Claims

엔진의 구동력으로 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 1대 또는 복수대의 실내 유닛을 냉매 배관으로 접속하여 구성하고, 상기 실내 유닛으로 검출되는 공조 부하에 따라 능력 가변하도록 공조 운전을 행하는 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서,

상기 실내 유닛에 구비된 온도 센서를 기초로 하여 공조 부하를 산출하고, 이 공조 부하를 기초로 하여 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수에서의 운전을 행하게 하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
엔진의 구동력으로 구동되는 압축기와 실외 열교환기를 구비하는 실외 유닛과, 실내 열교환기를 구비하는 1대 또는 복수대의 실내 유닛을 냉매 배관으로 접속하여 구성하고, 상기 실내 유닛으로 검출되는 공조 부하에 따라서 능력 가변하게 공조 운전을 행하는 엔진 구동식 공기 조화 장치에 있어서,

상기 실내 유닛에 구비된 온도 센서를 기초로 하여 공조 부하를 산출하고, 이 공조 부하를 기초로 하여 구해진 회전수로 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 통상 운전 수단과, 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수로 엔진 및 압축기의 운전을 행하게 하는 에너지 절약 운전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제2항에 있어서, 상기 통상 운전 수단과, 상기 에너지 절약 운전 수단은 엔진 구동식 공기 조화 장치의 운전을 지시하는 조작부의 조작에 의해 선택되는 운전 수단인 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부는 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수의 데이터를 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에 상기 제어부는 상기 엔진 및 압축기를 데이터를 목표의 회전수로, 또는 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위 내에 있게 되는 데이터를 목표의 회전수로 운전시키는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부는 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 산출시키는 연산 수단을 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에 상기 제어부는 상기 엔진 및 압축기를 상기 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로, 또는 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위 내에서 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로 운전시키는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치로 순환시키는 냉매는 대체 냉매(R410A)인 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부는 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수의 데이터를 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에 상기 제어부는 상기 엔진 및 압축기를 데이터를 목표의 회전수로, 또는 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위 내에 있게 되는 데이터를 목표의 회전수로 운전시키며, 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치 내로 대체 냉매(R410A)을 순환시키는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 엔진 및 압축기의 운전 제어를 행하는 제어부는 상기 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 산출시키는 연산 수단을 구비하고, 상기 조작부의 조작에 의해 에너지 절약 운전 수단이 선택된 경우에 상기 제어부는 상기 엔진 및 압축기를 상기 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로, 또는 상기 공조 부하에 근거하는 소정 범위 내에서 연산 수단에 의해 구해진 엔진 및 압축기의 양방 운전 효율이 가장 좋게 되는 회전수를 목표의 회전수로 운전시키며, 상기 엔진 구동식 공기 조화 장치 내로 대체 냉매(R410A)을 순환시키는 것을 특징으로 하는 엔진 구동식 공기 조화 장치