JP2000205630A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents
空気調和機の制御方法Info
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Abstract
圧縮機の低回転数時において液バック状態を速やかに抜
け出し、圧縮機への負担を軽減する。 【解決手段】 圧縮機1の吸入冷媒温度と蒸発器の熱交
温度との温度差((S−H)量)を所定時間毎に検出す
るとともに、この検出(S−H)量に応じて予め複数の
範囲毎に設定されている異なる調節量(パルス数)のう
ちの1つを選択して電子膨張弁5の開閉度合を調節す
る。上記(S−H)量の検出とともに、圧縮機1の回転
数を室外機制御部11の回転数検出部1aで検出し、こ
の回転数が所定値以下と低く、かつ上記(S−H)量が
所定範囲内に入るとカウンタ部11bをインクリメント
する。その状態が連続してカウンタ部11bのカウント
値が3以上になったときには、電子膨張弁5の開閉度合
の調節量をパルス変更部11cで予め設定している調節
量より大きい値に変更し、この制御後の(S−H)量が
所定値以上になったときには開閉度合をそれまでと逆の
方向に調節する。
Description
調和機の冷凍サイクルを構成する膨張弁(例えば電子膨
張弁)の開度制御技術に係り、特に詳しくは圧縮機の吸
入冷媒温度(サクション温度)と蒸発器の熱交温度との
温度差((S−H)量)を目標値に合わせるスーパーヒ
ート制御を行う空気調和機の制御方法に関するものであ
る。
に、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器3、室外熱交換
器4および電子膨張弁5等からなる冷凍サイクルを有す
る。
り冷媒を図4の波線矢印にしたがって室内熱交換器3か
ら圧縮機1に、さらに、圧縮機1から室外熱交換器4、
電子膨張弁5を介して室内熱交換器3に戻す一方、リモ
コンの設定風量等に応じて室内側ファンを回転制御し、
室内熱交換器3で熱交換した冷風を室内に吹き出し、室
内温度とリモコンの設定温度との差に応じた所定運転周
波数で圧縮機1を運転して室温をコントロールする。
室外熱交換器4から圧縮機1に、さらに、圧縮機1から
室内熱交換器3、電子膨張弁5を介して室外熱交換器4
に戻す一方(図4の実線矢印参照)、リモコンの設定風
量等に応じて室内ファンを回転制御し、室内熱交換器3
で熱交換した温風を室内に吹き出し、室内温度とリモコ
ンの設定温度との差に応じた所定運転周波数で圧縮機1
を運転して室温をコントロールする。
和機は、マイクロコンピュータやドライブ回路等からな
る室内機制御部6および室外機制御部7を備え、室内機
制御部6はリモコンによる指示にしたがって室内ファン
を制御するとともに、室外機制御部7に所定指令(室温
と設定値の差に応じた運転周波数等)を転送し、室外機
制御部7はその指令により圧縮機1等を制御する。
の熱交温度を検出する室内熱交サーミスタ8、圧縮機1
のサクション温度を検出するサクションサーミスタ9お
よび室外熱交換器4の熱交温度を検出する室外熱交サー
ミスタ10を備えている。
クション温度と蒸発器の温度(熱交温度)との差((S
−H)量;スーパーヒート量))を一定値(目標値;例
えば3deg.)に合わせるスーパーヒート制御を実行
し、つまり電子膨張弁5の開閉度合を所定に調節し、冷
凍サイクルの安定化を図る。
部7aは、例えば1分毎に検出した(S−H)量が下記
表1に示す複数範囲のうちの何れの範囲に入っているか
否かを判断し、電子膨張弁5の開閉度合の調節量(パル
ス数)を下記表1をもとにして決定する。
モリ(内部メモリ)7bに記憶されている。この表1か
ら明かなように、(S―H)量が目標値としている3d
eg.より下回るほど、また上回るほど、パルス数が大
きく、これにより(S−H)量を速やかに3deg.に
近づけ、維持することができる。
和機の制御方法において、圧縮機1の回転数が高い場合
には圧力損失が大きくなるために、(S−H)量が−2
deg.より低くなることから、電子膨張弁5の開閉度
合の調節量(パルス数)が−6と大きくなり(表1参
照)、(S−H)量を速やかに目標値に近づけることが
できる。しかし、圧縮機1の回転数が低い場合(例えば
50rps以上)には、どうしても圧力損失が小さく、
(S−H)量が目標値(3deg.)になかなか近づか
ないため、その間液バック状態が長く続くという問題点
がある。
さいと、(S−H)量が−2deg.より低くなりにく
く、(S−H)量が上記表1に示す−2≦S−H量<2
の範囲に入るため、電子膨張弁5の開閉度合を調節する
パルス数(−2,−1;表1参照)が小さくなって電子
膨張弁5を適正な開閉度合(絞り)とするまでに時間が
かかり、上記した問題点が生じる。しかも、その問題点
である液バック状態が長く続くと、圧縮機1への負担増
大を招き、信頼性の低下だけでなく、省エネルギの観点
からも問題である。
けるパルス数を上記表1よりも大きくし、電子膨張弁5
の開閉度合の調節量(パルス数)を大きくすると(絞り
を大きく変えると)、その大きいパルス数に変更するこ
とによりハンチングが起こる。このため、特に、目標値
とする3deg.に近いところでハンチングが起こる
と、S−H量を目標値に合わせ、かつ維持することが難
しくなる。
あり、その目的は、圧縮機の低回転数時において液バッ
ク状態を速やかに抜け出すことができ、圧縮機への負担
を軽減して信頼性の向上を図るとともに、省エネルギ化
にも寄与するようにした空気調和機の制御方法を提供す
ることにある。
に、本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を所定時間毎に検出し、該検出(S−H)量に応じて予
め複数の範囲毎に設定されている異なる調節量(パルス
数)のうちの1つを選択して前記冷凍サイクルを構成す
る膨張弁の開閉度合を調節し、前記(S−H)量を目標
値に合わせるスーパーヒート制御を行う空気調和機の制
御方法において、前記圧縮機の回転数が所定値以下で、
かつ、前記検出した(S−H)量が所定範囲内に入り、
しかも該状態が連続したときには、前記膨張弁の開閉度
合の調節量を予め設定している調節量より大きくする一
方、該調節量の変更後に検出した(S−H)量が前記目
標値より大きい所定値以上になったときには前記開閉度
合をそれまでと逆の方向に調節するようにしたことした
ことを特徴としている。
縮機の回転数が所定値以下で、かつ、前記検出した(S
−H)量が所定範囲内に入り、しかも該状態が連続した
ときには、前記膨張弁の開閉度合の調節量を予め設定し
ている調節量より大きくする一方、該調節量の変更直後
の(S−H)量を記憶するとともに、該記憶した(S−
H)量と所定時間後に検出した(S−H)量との差が所
定値以上であるときには前記開閉度合をそれまでと逆の
方向に調節するようにしたことを特徴としている。
縮機の回転数が所定値以下で、かつ、前記検出した(S
−H)量が所定範囲内に入り、しかも該状態が連続した
ときには、前記膨張弁の開閉度合の調節量を予め設定し
ている調節量より大きくし、しかる後、該調節量を変え
たときの(S−H)量が留まっている範囲のうち、目標
値に近い方の範囲に留まっている回数が多い場合には前
記調節量を小さくする一方、該調節量の変更後に検出し
た(S−H)量が前記目標値より大きい所定値以上にな
ったときには前記開閉度合をそれまでと逆の方向に調節
するようにしたことを特徴としている。
縮機の回転数が所定値以下で、かつ、前記検出した(S
−H)量が所定範囲内に入り、しかも該状態が連続した
ときには、前記膨張弁の開閉度合の調節量を予め設定し
ている調節量より大きくし、しかる後、該調節量を変え
たときの(S−H)量が留まっている範囲のうち、目標
値に近い方の範囲に留まっている回数が多い場合には前
記調節量を小さくする一方、該調節量の変更直後の(S
−H)量を記憶するとともに、該記憶した(S−H)量
と所定時間後に検出した(S−H)量との差が所定値以
上であるときには前記開閉度合をそれまでと逆の方向に
調節するようにしたことを特徴としている。
ないし図3を参照して説明する。なお、図1中、図5と
同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。ま
た、冷凍サイクルについては図4を参照されたい。さら
に、通常のスーパーヒート制御にあっては上記表1を参
照されたい。
方法が適用される制御装置は、所定時間毎に圧縮機1の
回転数を回転数検出部11aで検出し、所定時間毎に検
出したスーパーヒート量((S―H)量)が所定範囲
(例えば−2≦(S―H)量<2)内に連続して入って
いる回数をカウンタ部11bでカウントし、上記回転数
が所定値(例えば50rps;圧縮機の最大回転数が1
20rpsの場合)以下で、かつそのカウント値が所定
値(例えば3)に達したときに、電子膨張弁5の開閉度
合の調節量(パルス数)をパルス数変更部11cで上記
表1に示すパルス数より大きい値に変更する室外機制御
部11を備えている。
大きい値に変更して電子膨張弁5の開閉度合を調節した
後(S−H)量が所定値以上になったときにはパルス数
変更部11cで電子膨張弁5のパルス数をそれまでの値
から逆方向のパルス数に変更する。
外機制御部7の機能を有し、回転数検出部11a,カウ
ンタ部11bおよびパルス数変更部11cは室外機制御
部11のマイクロコンピュータで実現することができ
る。
おける制御方法を図2のフローチャート図および図3の
タイムチャート図を参照して具体的に説明する。
ると、室内機制御部6は当該室温調節に必要な信号(運
転周波数等)を室外機制御部11に転送する。室外機制
御部11は少なくとも圧縮機1を所定に駆動し、電子膨
張弁5を所定の開閉度合とし、冷凍サイクルを作動す
る。なお、従来同様に、室内機制御部6および室外機制
御部11は他の必要な制御(ファンの回転制御等)を行
って室温調節を行う。
室内熱交温度とサクション温度との温度差((S−H)
量)を所定時間(例えば1分)毎に検出し、この(S−
H)量をもとにして上記表1から電子膨張弁5の開閉度
合の調節量(パルス数)を決定し、この決定パルス数で
電子膨張弁5の開閉度合を調節して(S−H)量を目標
値(3deg.)に合わせるようにスーパーヒート制御
を行う。なお、暖房運転であれば、室外機制御部11は
室外熱交温度とサクション温度との温度差((S−H)
量)を用いて上記表1から電子膨張弁5の開閉度合を調
節する。
は、内部タイマで1分を計時し(ステップST1)、こ
の1分経過時点で圧縮機1の回転数を検出するととも
に、(S−H)量を検出する(ステップST2)。この
回転数が50rps以下と低く、かつ(S−H)量が−
2≦S−H<2の範囲内であるか否かを判断する(ステ
ップST3)。
く、あるいは(S−H)量が−2≦S−H<2の範囲に
入っていなければ、ステップST3からST4に進み、
カウンタ部11bを一旦リセットするとともに、通常の
スーパーヒート制御を行う。この通常のスーパーヒート
制御は従来で説明したように、上記表1にしたがってパ
ルス数を決定し、この決定パルス数分だけ電子膨張弁5
の開閉度合を調節する。
下と低く、かつ(S−H)量が−2≦S−H<2の範囲
内であるときには、ステップST3からST5に進み、
カウンタ部11bをインクリメント(+1)し、このカ
ウンタ部11bのカウント値が3になっているか否かを
判断する(ステップST6)。
ていなければ、ステップST7に進み、通常のスーパー
ヒート制御を行う。上記スーパーヒート制御のための処
理を3回繰り返したとき、圧縮機1の回転数が連続して
50rps以下と低く、かつ(S−H)量が連続して−
2≦S−H<2の範囲内に留まっていると、パルス変更
部11cでパルス数を−2(あるいは−1)から−10
に変更するとともに、カウンタ部11aをリセットする
(ステップST8)。これにより、電子膨張弁5の開閉
度合はその変更されたパルス数(−10)にしたがって
調節される(図3参照)。
否かを判断し(ステップST9)、1分経過すると、
(S−H)量が目標値の3deg.より大きい値(例え
ば6deg.)にまで上昇しているか否かを判断し、そ
うでなければステップST2に戻って上述した処理を繰
り返す。すなわち、通常のスーパーヒート制御を行う一
方、圧縮機1の回転数が連続して低く、かつ(S−H)
量が連続して所定範囲内にあるときには調節量を変更し
たスーパーヒート制御を行い、これを繰り返す(図3参
照)。
節量が−2パルスから−10パルスに変更されることに
より、電子膨張弁5が大きく絞られ、(S−H)量が従
来より大きく上昇するようになり、(S−H)量を目標
値の3deg.に速やかに近づけることができる。
(S−H)量の上昇度が大き過ぎ、(S−H)量が目標
値を大幅に越え、スーパーヒート制御が良好に行われな
くなることもある。そこで、上記調節量を変更してスー
パーヒート制御を行う処理において、その調節量を−1
0パルスより小さくするにしてもよい。
メモリ(例えばメモリ7bを利用する)に記憶するとと
もに、これらの(S−H)量が表1の複数範囲に入って
いる回数を調べる。この3回分の(S−H)量のうち、
目標値の3deg.に最も近い範囲に入っている(S−
H)量が多い場合、例えばその3回分の(S−H)量の
全てが0≦(S−H)量<2の範囲に入っている場合、
上記調節量を−10パルスから−7パルスと多少小さく
する(図3参照)。なお、上記3回分の(S−H)量が
入っている範囲およびその数に応じて−10より小さい
値を決めればよい。そして、電子膨張弁5の開閉度合を
上記調節量を多少小さくした値で調整することにより、
(S−H)量の上昇度が抑えられる一方、その(S−
H)量が目標値を大幅に越えることもなく、しかも速や
かに目標値に近づけることになる。
いは−7パルス)に変更してスーパーヒート制御を行っ
た後に検出した(S−H)量が急峻に上昇して6de
g.を越えているときには、ステップST10からST
11に進み、調節量をそれまでと逆方向の値(例えば+
5パルス)とし、電子膨張弁5を開く(図3参照)。こ
れにより、上記調節量が−10パルス(あるいは−7パ
ルス)と大きいことによるハンチングを抑えることがで
きる。
(S−H)量が−2≦(S−H)<2以外になることに
より、上述した調節量の変更処理が行われず、つまりス
テップST3からST4に進むようになり、通常のスー
パーヒート制御が行われ、(S−H)量が目標値に維持
されることになる。
5パルスとする条件としては、上記制御直後の(S−
H)量を内部メモリ(メモリ7aを利用する)に記憶
し、この(S−H)量と所定時間(例えば1分)後に検
出した(S−H)量との差が所定値(例えば3de
g.)以上である場合に、電子膨張弁5の開閉度合の調
節量を+5パルスと逆方向とし(図3参照)、それまで
と逆に電子膨張弁5を開くようにしてもよい。
検出部11a、カウンタ部11bおよびパルス変更部1
1cは空気調和機の制御手段であるマイクロコンピュー
タで実現することができ、つまり新たなハードウェアを
付加する必要がなく、コストアップにならずに済む。
うな効果を奏する。本発明は、圧縮機の回転数が所定値
以下と低く、かつ(S−H)量が膨張弁の開閉度合の調
節量(パルス数)の少ない範囲に入り、しかもこの状態
が続いている場合には、その調節量を大きい値に変更す
ることから、(S−H)量を目標値に速やかに近づけ、
維持することができ、その分液バックが生じている時間
が短くなり、つまり液バック状態を速やかに脱すること
ができ、ひいては圧縮機への負担を軽減して信頼性の向
上を図ることができ、また膨張弁を素早く最適な開閉度
合とすることができるために省エネルギ化にも寄与する
という効果がある。
が目標値より大きい所定値以上である場合には、あるい
は上記制御の直後の(S−H)量を記憶し、この(S−
H)量と所定時間後に検出した(S−H)量との差が所
定値以上である場合には、上記調節量を逆方向に変更
し、つまりそれまでと逆方向に膨張弁の開閉度合を調節
していることから、上記調節量を大きい値に変更したこ
とによって起こるハンチングを防止することができ、つ
まりスーパーヒート制御を適切に実行することができる
という効果がある。
御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。
略的フローチャート図。
略的タイムチャート図。
略的構成図。
概略的ブロック線図。
略的タイムチャート図。
Claims (4)
- 【請求項1】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を所定時間毎に検出し、該検出(S−H)量に応じて予
め複数の範囲毎に設定されている異なる調節量(パルス
数)のうちの1つを選択して前記冷凍サイクルを構成す
る膨張弁の開閉度合を調節し、前記(S−H)量を目標
値に合わせるスーパーヒート制御を行う空気調和機の制
御方法において、前記圧縮機の回転数が所定値以下で、
かつ、前記検出した(S−H)量が所定範囲内に入り、
しかも該状態が連続したときには、前記膨張弁の開閉度
合の調節量を予め設定している調節量より大きくする一
方、該調節量の変更後に検出した(S−H)量が前記目
標値より大きい所定値以上になったときには前記開閉度
合をそれまでと逆の方向に調節するようにしたことした
ことを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項2】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を所定時間毎に検出するとともに、該検出(S−H)量
に応じて予め複数の範囲毎に設定されている異なる調節
量(パルス数)のうちの1つを選択して前記冷凍サイク
ルを構成する膨張弁の開閉度合を調節し、前記(S−
H)量を目標値に合わせるスーパーヒート制御を行う空
気調和機の制御方法において、前記圧縮機の回転数が所
定値以下で、かつ、前記検出した(S−H)量が所定範
囲内に入り、しかも該状態が連続したときには、前記膨
張弁の開閉度合の調節量を予め設定している調節量より
大きくする一方、該調節量の変更直後の(S−H)量を
記憶するとともに、該記憶した(S−H)量と所定時間
後に検出した(S−H)量との差が所定値以上であると
きには前記開閉度合をそれまでと逆の方向に調節するよ
うにしたことを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項3】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を所定時間毎に検出するとともに、該検出(S−H)量
に応じて予め複数の範囲毎に設定されている異なる調節
量(パルス数)のうちの1つを選択して前記冷凍サイク
ルを構成する膨張弁の開閉度合を調節し、前記(S−
H)量を目標値に合わせるスーパーヒート制御を行う空
気調和機の制御方法において、前記圧縮機の回転数が所
定値以下で、かつ、前記検出した(S−H)量が所定範
囲内に入り、しかも該状態が連続したときには、前記膨
張弁の開閉度合の調節量を予め設定している調節量より
大きくし、しかる後、該調節量を変えたときの(S−
H)量が留まっている範囲のうち目標値に近い方の範囲
に留まっている回数が多い場合には前記調節量を小さく
する一方、該調節量の変更後に検出した(S−H)量が
前記目標値より大きい所定値以上になったときには前記
開閉度合をそれまでと逆の方向に調節するようにしたこ
とを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項4】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を所定時間毎に検出するとともに、該検出(S−H)量
に応じて予め複数の範囲毎に設定されている異なる調節
量(パルス数)のうちの1つを選択して前記冷凍サイク
ルを構成する膨張弁の開閉度合を調節し、前記(S−
H)量を目標値に合わせるスーパーヒート制御を行う空
気調和機の制御方法において、前記圧縮機の回転数が所
定値以下で、かつ、前記検出した(S−H)量が所定範
囲内に入り、しかも該状態が連続したときには、前記膨
張弁の開閉度合の調節量を予め設定している調節量より
大きくし、しかる後、該調節量を変えたときの(S−
H)量が留まっている範囲のうち、目標値に近い方の範
囲に留まっている回数が多い場合には前記調節量を小さ
くする一方、該調節量の変更直後の(S−H)量を記憶
するとともに、該記憶した(S−H)量と所定時間後に
検出した(S−H)量との差が所定値以上であるときに
は前記開閉度合をそれまでと逆の方向に調節するように
したことを特徴とする空気調和機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00506999A JP4150870B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 空気調和機の制御方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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