JPH03204568A - ヒートポンプの制御方法 - Google Patents

ヒートポンプの制御方法

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JPH03204568A
JPH03204568A JP1342646A JP34264689A JPH03204568A JP H03204568 A JPH03204568 A JP H03204568A JP 1342646 A JP1342646 A JP 1342646A JP 34264689 A JP34264689 A JP 34264689A JP H03204568 A JPH03204568 A JP H03204568A
Authority
JP
Japan
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temperature
degree
refrigerant
superheat
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1342646A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiro Tsuchiyama
吉朗 土山
Koji Ebisu
戎 晃司
Masataka Ozeki
正高 尾関
Yuji Yoshida
雄二 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1342646A priority Critical patent/JPH03204568A/ja
Priority to US07/634,349 priority patent/US5222371A/en
Publication of JPH03204568A publication Critical patent/JPH03204568A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明(よ 冷暖縁 給湯などに用いる蒸気圧縮式のヒ
ートポンプ装置の制御方法に関するものであり、1¥に
負荷側が複数個ある装置に有効な制御方法を提供するも
のである。
従来の技術 第3図は 蒸気圧縮式のヒートポンプの構成例を示した
ものであり、装置はインバータ9により回転数制御され
る圧縮機1o、室外熱交換器1により構成される室外ユ
ニットと、複数の室内ユニット4、14、24で構成さ
れている。室内ユニットは1っであってもかまわなし〜
 いま、冷房を行う場合を例にとる。室外熱交換器1に
送られて、表化した冷媒は配管を通じて各室内ユニット
4.1・1、24に送られる。各室内ユニットにおいて
膨張弁2、12、22を経由することにより、断熱膨張
をして、温度低下する。温度低下した冷媒は室内熱交換
器5、15、25へ送られて、室温により暖められ蒸発
は 室内の熱を受は取る。蒸気となった冷媒は再び圧縮
機10に送られ圧縮される。周知の冷凍サイクルにおい
て冷媒を分配するものである。
通常は室温センサ3、13、23により検出される室温
が目標値になるように圧縮器10回転数および膨張弁2
、12、22の開度が制御される制御ループが構成され
 例えばPID (比例積分微分)制御などの制御器が
用いられて室温制御モトを実現している。
しかしながら周知のように、  冷媒がすべて室内の熱
交換器で蒸発する必要があり、蒸気にならないで圧縮機
10に戻る場合には圧縮機1oを損傷することになる。
このた敢 なんらかの検出手段を用いて室内熱交換器内
で冷媒がすべて蒸気に変わるように制御しておく必要が
ある。すなわち圧縮機10の吸入口での温度が飽和蒸気
温度より少し高くなるように制御を行う。この温度差を
過熱度という。過熱度が負になると液体の冷媒が圧縮I
I I Oに入るたへ 圧縮機loを損傷してしまう。
このたへ 従来で(よ 過熱度を圧縮機1oの吸入圧力
(圧力センサ8にて検出)および吸入温度(図示せす)
を用いて検出している。そして、過熱度か下かってくる
と、圧縮機10の回転数を下げて、冷房能力を下げて、
仮想的に室内側の負荷か過大であるようにして、過熱度
を調節している。
この上・:)にして圧縮機10の保護のために過熱度制
御モードを併用している。
発明か解決しようとする課題 しかしながら、圧縮機10の回転数を下げて冷j、)能
力をドげてしまう七、室温に対する十分な制4、卸か行
′、ヒなくなる。また 過熱度制御モードから一、右1
′i! fli’目■モードへ切り換えるとき、もしく
は室温制御モードから過熱度制御モードへ切り換えると
きに、上 制御系として考えると、その時の状態変数の
f+1’iによりうまく切り換えるときと、そうでない
場1−1・かある。また 過熱度の不足が全ての室内代
−τ起こっているとも限らないので、システムとしてシ
t) <u> :Bからも好ましい状態ではない。
課題を解決するための手段 本発明で(表 課題を解決するために 室温制御モード
と過熱度制御モードとをあいまい論理により切り換える
。また 各室内機の膨張弁出口および室内熱交換器の出
口に温度検出手段を設置け、2つの温度より、各室内熱
交換器出口の過熱度を検出し 過熱度が不足する場合に
(表 各室内機毎に過熱度制御を行わせる。
作用 室温制御モードと過熱度制御モードとをあいまい論理に
より切り換えることにより、過熱度が少し不足気味の時
には室温制御と過熱度制御の両方か作動け、ることにな
り、制御モードの切り換えが速やかに行われ 切り替わ
り時の初期状態の影響を受けなくなる。まtユ  各室
内機の膨張弁出口では冷媒は気体液体の混合状態となっ
ており、このときの温度は飽和蒸気温度に等しt〜 従って、室内熱交換器出口の温度との差を求めれ(表 
各室内機毎の過熱度を知ることができる。
そして、過熱度の不足する室内機があれ(!、その室内
機の膨張弁の開度を絞ることにより、冷媒循環量を調整
でき、過熱度を確保できるようになもこのとき、他の室
内機で(友 過熱度が不足していないので、室温が目標
値となる制御を行うことかできるので、各室内機が常に
最適な過熱度で運転することが可能になる。
実施例 本発明の実施例を図面に基づき説明する。第1図は2種
類の制御目標をファジィ論理的に切り替える方法を示す
ものであり、第2図は制御用のコンピュータ(図示せず
)のフローチャートを示すものであり、第3図は実施例
の冷凍サイクル構成を示すものである。
第3図において、圧縮機IOにより圧縮された冷媒は室
外熱交換器1により外気に熱を与えて液化する。液化し
た冷媒は配管を通して、それぞれの室内ユニット4、1
4、24に分流される。従来例でも説明したように室内
ユニットは1つであっても構わない。各室内ユニットに
おいて膨張弁2、12、22を経由することにより、冷
媒の圧力が低下し 温度が低下する。温度低下した冷媒
は室内熱交換器5、15、25により室内の熱を奪(\
 気化する。気化した冷媒は再び合流して、圧縮機IO
に送られも ここで制御装置(図示せず)は各室の室温
を室温センサ3、13、23により検出し 各室の熱負
荷に応じて冷媒を分配する。分配制御は膨張弁2、12
、22の開度を調節することにより実現する。また全体
の負荷に対応する制御(よ 圧縮機10の回転数をイン
バータ9により制御することにより実現する。基本的に
は、 以上の構成で各室の室温制御が実現する。また 
各室内機4、14、24の膨張弁2、12.22の出口
の温度を温度センサ6、16、26で測定し かつ室内
熱交換器5、15、25の出口の温度を温度センサ7、
17、27で測定して、各室内機4、14、24毎の過
熱度を算出する。
膨張弁出口の温度は気体液体の混合状態であり、温度は
飽和蒸気温度になっており、熱交換器出口の温度との差
を求めれば過熱度が得られる。
第1図は第3図における制御用コンピュータ(図示せず
)の制御論理をあいまい論理(FUZZY論理)を用い
て行なう場合の方法を示すものである。すなわ板 最適
である過熱度をTdea、制御を行なう必要がある過熱
度をT refとするとき、各室−内機(1)の過熱度
SH(i)がT desより大きいときには室温制御1
00%となり、過熱度5H(1)かTrefのときには
過熱度制御と室温制御が5150となり、過熱度SH(
i)がTrefより小さくなって行くにしたがって、過
熱度制御の比重か大きくなるようにするものである。そ
して、過熱度SH(i)がTm1nより小さくなると完
全に過熱度制御のみとなる。
第2図は第1図で示したあいまい論理を適用した場合の
制御処理手順を示したフローチャートである。以下、処
理手順を説明する。まず処理40において各室内機(i
)の現在の過熱度5H(i)を調べる。次に 処理41
へ進へ 室温制御のたy)の演ジγを行(\ 操作量u
l(i)を算出する。
室温制御のための演算処理としては例えばPID(比例
積分微分)制御などを用いる。ただしここて求めた操作
量(友 まだ出力しな(t 引続き、処理42で過熱度
制御のための演算を行(X、操作量u2 (i)を算出
する。次に処理43へ進へ 2つの操作量ul(i)、
u2  (i)に対するメンバシップ量を算出する。次
に処理44に進へ 算出したメンバシップ量を用いて、
 2つの操作量U1  (i)、u2(i)の値を重み
つき加算平均する。次に処理45へ進へ 加算平均結果
u (i)を操作量として出力する。この出力u (i
)は各膨張弁の開度制御やインバータによる圧縮機10
の回転周波数制御に用いられる。そして処理46で制御
対象を1つずらして、すなわちlをi+1に置き換えて
再び処理40へ戻る。なお室内機が1台の場合には処理
46は素通りとなる。
なお上記実施例では冷房を用いて説明した力丈2つの制
御モードの切替方法は暖房の場合でも容易に適用するこ
とができることは明白である。まな 実施例では過熱度
の検出方法を膨張弁出口付近の温度と蒸発器出口付近の
温度とを検出する方法で説明した力(圧縮機の吸入圧力
と吸入温度を検出して過熱度を得る方法を用いる場合や
、圧縮機の吸入圧力と蒸発器出口温度を検出して過熱度
を得る方法を用いる場合にも適用できることも明白であ
る。
発明の詳細 な説明したように 本発明(上 過熱度制御モードと室
温制御モードとをファジィ論理を用いて切り換えること
により各室において室温制御と過熱度制御か速やかに動
作させることが可能になる。
また、各室内機毎の過熱度を制御することと、室温制御
か可能であるので、 1つの室の過熱度制御を行なって
耘 そのほかの室では室温を維持するこ七かできる方法
であり、その効果は大きt−
【図面の簡単な説明】
第1図は2つの制御モードの切替論理の説明尺:i”:
 2図は第1図における2つの制御モードの実施、tJ
法を1ミずフローチャート、第3図は本発明の制σ11
文・1蒙となるに一トポンプ装置の構成図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を構成要素とす
    る冷凍サイクルを具備する蒸気圧縮式ヒートポンプにお
    いて、室内の温度を検出する手段、冷媒の飽和蒸気温度
    と蒸発量出口温度の差を検出する手段を設け、検出した
    前記冷媒の飽和蒸気温度と蒸発器出口温度の差が第1の
    しきい値より大きい場合には、第1の制御目的として、
    前記検出した室内の温度が設定値に等しくなるように、
    前記圧縮機の能力および前記膨張弁の開度を制御し、前
    記検出した温度差が前記第1のしきい値より小さい第2
    のしきい値より小さい場合には、第2の制御目的として
    、前記温度差が小さくならないように前記圧縮機の能力
    および前記膨張弁の開度を制御し、前記温度差が第1の
    しきい値と第2のしきい値との間にある場合には、前記
    第1の制御目的に対する操作量と、前記第2の制御目的
    に対する操作量とをあいまい論理により切り換えて実際
    の操作量を得ることを特徴とするヒートポンプの制御方
    法。
  2. (2)圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器からなる冷凍サ
    イクルを具備し、前記膨張弁および蒸発器より構成され
    る複数のユニットに前記凝縮器より配管分配して、冷媒
    を供給し、前記複数のユニットを経由した冷媒は、再び
    配管結合により1つの圧縮機に送られるよう構成された
    蒸気圧縮式ヒートポンプにおいて、前記冷媒の飽和蒸気
    温度と蒸発器出口温度の差を検出する手段、室内の温度
    を検出する手段を設置け、前記膨張弁出口付近の冷媒温
    度、前記蒸発器出口付近の冷媒温度より求められる前記
    各ユニットにおける過熱度を検出し、検出した過熱度が
    一定の値より小さい前記ユニットに対しては、前記過熱
    度が小さくならないように制御し、過熱度が一定の値よ
    り大きいユニットに対しては、前記検出した室内の温度
    が設定値に等しくなるように、前記圧縮機の能力および
    前記膨張弁の開度を制御することを特徴とするヒートポ
    ンプの制御方法。
JP1342646A 1989-12-28 1989-12-28 ヒートポンプの制御方法 Pending JPH03204568A (ja)

Priority Applications (2)

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JP1342646A JPH03204568A (ja) 1989-12-28 1989-12-28 ヒートポンプの制御方法
US07/634,349 US5222371A (en) 1989-12-28 1990-12-26 Air conditioner of multichamber type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1342646A JPH03204568A (ja) 1989-12-28 1989-12-28 ヒートポンプの制御方法

Publications (1)

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JPH03204568A true JPH03204568A (ja) 1991-09-06

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ID=18355390

Family Applications (1)

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JP1342646A Pending JPH03204568A (ja) 1989-12-28 1989-12-28 ヒートポンプの制御方法

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JP (1) JPH03204568A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05306847A (ja) * 1992-04-30 1993-11-19 Matsushita Refrig Co Ltd 多室型空気調和機の暖房制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01137158A (ja) * 1987-11-24 1989-05-30 Matsushita Refrig Co Ltd ヒートポンプ式空気調和機

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01137158A (ja) * 1987-11-24 1989-05-30 Matsushita Refrig Co Ltd ヒートポンプ式空気調和機

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