JPH0697125B2 - マルチ冷凍サイクルの周波数制御装置 - Google Patents

マルチ冷凍サイクルの周波数制御装置

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JPH0697125B2
JPH0697125B2 JP62178309A JP17830987A JPH0697125B2 JP H0697125 B2 JPH0697125 B2 JP H0697125B2 JP 62178309 A JP62178309 A JP 62178309A JP 17830987 A JP17830987 A JP 17830987A JP H0697125 B2 JPH0697125 B2 JP H0697125B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、マルチ冷凍サイクルの周波数制御装置に係
り、特に、電動機へ供給される速度制御用周波数を、圧
縮機の吐出側圧力を利用して制御できるようにした周波
数制御装置に関するものである。
[従来の技術] 第2図は、例えば、特公昭61−28902号公報に示された
従来の空気調和装置の電動機の速度制御装置である。
図において、1は空気調和装置の運転モードを指令する
入力部、2は室内の目標温度設定器、3は室温センサ、
4は論理演算装置で、温度偏差検出器5、初期速度発生
器6、運転・停止信号発生器7、温度偏差変化検出器
8、温度偏差上限検出器9、運転速度保持器10及びタイ
マ11から構成されている。12は電動機運転制御器、13は
電動機である。
次に動作について説明する。
論理演算装置4には、入力部1からの冷,暖房などの運
転モード及び空気調和装置の運転・停止指令と、設定器
2からの目標室温情報と、室温センサ3によるアナログ
出力信号をディジタル信号に変換した出力がそれぞれ入
力される。これらの入力を基にして論理演算装置4が論
理演算を行い、これに伴う電動機13の運転・停止信号お
よび速度信号を電動機運転制御器12へ出力することによ
り、運転制御器12は電動機13を運転制御する。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のような従来の電動機の速度制御方式では、設定器
2による目標室温と室温センサ3による出力がそれぞれ
論理演算装置4に入力され、室内温度のみで周波数制御
するものであるため、室内温度と目標温度との偏差信号
で周波数をアップしていくと、上限圧力に引掛り、マル
チ冷凍サイクルが有する高圧防止手段が動作して圧縮機
が運転不能となることがある。そのため、温度レベルに
応じた最高周波数の上限値を設定しておかなければなら
ず、これに加えて液バック等の過負荷時の高圧圧力保護
対策が必要であった。また、室内側熱交換器のファン速
度が下降することによって負荷が急増し、高圧圧力の上
限を急に上回る問題があり、更に室内側熱交換器が複数
運転される場合は、目標温度と室温センサの信号の処理
が不可能であった。
また、特開昭62−129661号公報で、冷媒圧力が設定値以
上とならないよう圧縮機の運転周波数を制御する技術が
公知であり、そして、特開昭59−221580号公報では、温
度変化率を検出して圧縮機の運転周波数を制御する技術
が公知である。
前記両公報に掲載の技術は、閾値の選択を冷媒圧力にす
るか、或いは、温度変化率に設定するかの違いであり、
そのため、前述と同様に温度レベルに応じた最高周波数
の上限値を設定しておかなければならず、これに加えて
液バック等の過負荷時の高圧圧力保護対策が必要であっ
た。
そこで、この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、圧縮機を上限圧力値以下の所定圧
力値幅内に運転制御できると共に、所定圧力値幅以下か
ら幅内への加速を可能にして冷凍サイクルの立ち上がり
スピードを早くでき、かつ室内機を複数個運転する時の
周波数制御も可能にしたマルチ冷凍サイクルの周波数制
御装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るマルチ冷凍サイクルの周波数制御装置
は、圧縮機の吐出側圧力を検出する圧力センサと、前記
圧力センサからの吐出圧力の変化量を求める圧力微分器
と、前記圧力微分器の動作時間を管理するタイマと、前
記圧力微分器からの変化量及び前記タイマの動作時間か
ら決定された予測圧力値が、予め設定した圧力値幅内に
あるか否かを判定する圧力幅判定器と、前記予測圧力値
が前記設定圧力幅の下限値以下のとき、前記速度指令に
対する周波数を増加補正し、前記予測圧力値が前記設定
圧力幅の上限値を越えたとき、前記速度指令に対する周
波数を減少補正するように前記電動機を制御する運転速
度保持器とを備えてなるものである。
[作用] この発明においては、目標室温用設定器の値と室温セン
サの値との差に応じて周波数が増減されると共に、吐出
側圧力の値が予め設定した圧力値幅をオーバーすると予
測された時、制御手段が速度指令の周波数を減少補正す
るから、上限圧力以下で圧縮機を停止することなく、運
転続行することができ、かつ、吐出側圧力値が圧力値幅
以下の時、制御手段が速度指令の周波数を増加補正する
から、冷凍サイクルの立ち上がりスピードを早めること
が可能となり、更に、制御手段が各室の目標室温とこれ
に対応した各室の温度との差の加重偏差平均によって周
波数を決定するように作用するから、マルチ冷凍サイク
ルを適正な能力に制御できる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図において、1a〜1dはマルチ冷凍サイクルの運転・
停止及び冷,暖房などの運転モードを指定する各室の操
作入力器で、それぞれ入力部1に接続されている。2a〜
2dは空調すべき各室内の目標温度を設定する目標温度設
定器、3a〜3dは各室内に設置された室温センサ、4は論
理演算装置で、各室の設定目標温度とこれに対応する各
室内温度との加重偏差の平均値を求める加重偏差検出器
14と、電動機13の初期速度発生器6と、電動機13の運転
・停止信号発生器7と、電動機13の運転速度保持器10と
を備え、操作入力器1a〜1dからの信号は入力部1を介し
て、初期速度発生器6及び運転・停止信号発生器7に入
力される。加重偏差検出器14の出力信号は運転・停止信
号発生器7および運転速度保持器10に入力される。ま
た、初期速度発生器6の出力信号は運転速度保持器10に
入力される。さらに上記運転・停止信号発生器7及び運
転速度保持器10の出力は電動機運転制御器12に入力され
るようになっている。
また、上記論理演算装置4は、圧縮機の吐出圧力を検出
する圧力センサ15からの吐出圧力と、その変化量を求め
て予測圧力値を出力する圧力微分器16と、この圧力微分
器16の動作時間を管理するタイマ17および圧力微分器16
からの予測圧力値が予め設定した圧力値幅内にあるか否
かを判定し、その結果の出力信号を運転速度保持器10に
出力する圧力幅判定器18を備えている。
上記のように構成された本実施例の動作について説明す
る。
論理演算装置4には各操作入力器1a〜1dからの冷,暖房
などの運転モード及び空気調和装置の運転・停止指令
と、各設定器2a〜2dからの目標室温データと、室温セン
サ3a〜3dからの温度信号、及び圧力センサ15の出力信号
がそれぞれ入力される。論理演算装置4では、これらの
入力を基にして論理演算を行い、電動機13の運転・停止
信号及び速度信号を電動機運転制御器12へ出力する。運
転制御器12は、この信号にしたがって電動機13を運転制
御する。
次に論理演算装置4の作用について詳述する。
加重偏差検出器14は、各設定器2a〜2dの設定値と各室温
センサ3a〜3dにより測定される室温とを比較して、それ
ぞれの温度偏差△Ta〜△Tdに変換し、その値に各室内操
作入力器1a〜1dがオンの場合の4個の室内機の能力比を
乗じて加重偏差の平均値を求め、その値に定数Kを乗じ
て運転・停止信号発生器7と運転速度保持器10に出力す
る。
運転・停止信号発生器7は各操作入力器1a〜1dからの信
号と加重偏差検出器14との出力信号を受け、電動機運転
制御器12に運転または停止の信号を出す。運転開始時に
は、各操作入力器1a〜1dの信号を初期速度発生器6が受
けて、その初期速度を運転速度保持器10に送る。更に圧
力センサ15の信号を圧力微分器16に入力し、タイマー17
の一定時間△t前の吐出圧力との差分△Pを求める。圧
力微分器16にて測定した圧力P0と前記差分△Paとの和を
出力として圧力幅判定器18に出力する。圧力幅判定器18
では、上記予測圧力P0+△Pの値が予め設定した圧力幅
の低値P1より小さい時は、『+1』を、予測圧力P0+△
Pが圧力幅の高値P2より大きい時は『−1』の値を、更
に予測圧力P0+△Pの値が圧力幅P1〜P2内にある時は
『0』の値をそれぞれ運転速度保持器10に出力する。
運転速度保持器10は初期速度発生器6と加重偏差検出器
14と圧力幅判定器18の信号を受ける。初期速度発生器6
からの信号が『+1』の場合は優先的に、予め設定され
た初期速度を運転制御器12に発する。初期速度発生器6
からの信号がなく(0の場合)、しかも圧力幅判定器18
からの信号が『0』の時は、加重偏差検出器14からでる
温度偏差△Tに、ある設定値Kを乗じたK△THzの速度
変更量を電動機運転制御器12に出力する。
そして、圧力幅判定器18の信号が『+1』の場合、前記
速度変更量K△THzに増加修正量△Hzを加えたK△THz
+△Hzとし、圧力幅判定器18からの信号が『−1』の時
は、速度変更量K△THzに減少修正量−△Hzを加えたK
△THz−△Hzとして電動機運転制御器に出力する。
上記のように圧力センサ15の値からの一定時間後の予測
圧力が予め設定した圧力値幅以下と予測される時は周波
数の増加補正を実行し、そして予め設定した圧力値幅を
越えると予測される時は周波数の減少補正を実行するも
のであるから、圧縮機の吐出圧力を圧力値幅内に存在す
るよう電動機の周波数を制御することができ、これに伴
い液バック等の過負荷運転時にも運転を続行させること
ができると共に、圧力値幅以下の時周波数を増加補正す
るから冷凍サイクルの立ち上がりスピードを短縮でき、
しかも従来のような圧力防止対策が不要になる。また、
マルチ冷凍サイクルにおける各目標室温とこれに対応す
る各室温センサとの差の加重偏差平均値によって周波数
を決定するから、冷凍サイクルを適正な能力に制御でき
る。
また、上記実施例ではマルチ冷凍サイクルにおける各室
内の温度偏差の加重平均値を用いて周波数を決定してい
るため、冷凍サイクルを適正な能力に制御できるという
効果がある。
なお、上記実施例では吐出圧力センサ15を設けたが、こ
れに代えて凝縮機の飽和温度センサを用いてもよい。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、圧縮機の吐出側圧力
を検出する圧力センサからの吐出圧力の変化量を求める
圧力微分器からの変化量及び圧力微分器の動作時間を管
理するタイマの動作時間から決定された予測圧力値が、
予め設定した圧力値幅内にあるか否かを判定する圧力幅
判定器と、その予測圧力値が前記設定圧力幅の下限値以
下のとき、その速度指令に対する周波数を増加補正し、
その予測圧力値が設定圧力幅の上限値を越えたとき、速
度指令に対する周波数を減少補正するように電動機を制
御するものであるから、予測圧力値が設定された圧力幅
未満のときは、更に周波数を増大補正し、予測圧力値が
設定された圧力幅を越すときは、周波数を減少補正する
ものであるため、高圧防止にひっかかることなく過負荷
時でも運転を続行することができ、しかも立ち上がりの
スピードの短縮効果があり、機器の信頼性と同時に快適
性も改善できる。
また、予測制御を行っているから、圧縮機を正確に上限
圧力値以下の所定圧力値幅内に運転制御でき、かつ、所
定圧力値幅以下から幅内への加速を可能にして冷凍サイ
クルの立ち上がりスピードを早くでき、室内機を複数個
運転する時の周波数制御も可能になる等の効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のマルチ冷凍サイクルの周
波数制御装置のブロック図、第2図は従来のマルチ冷凍
サイクルの周波数制御装置のブロック図である。 図において、 1a〜1d:操作入力器 2a〜2d:目標温度設定器 3a〜3d:室温センサ 4:論理演算装置、6:初期速度発生器 7:運転・停止信号発生器 8:温度偏差変化検出器 9:温度偏差上限検出器 10:運転速度保持器、12:電動機運転制御器 13:電動機、15:圧力センサ 16:圧力微分器、17:タイマ 18:圧力幅判定器 である。 なお、図中同一符号及び同一記号は、同一又は相当部分
を示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数制御による速度の可変な圧縮機に連
    結された電動機を有し、かつ温度偏差検出手段により空
    調すべき目標室温を実際の室温との温度偏差として検出
    し、前記温度偏差に応じた速度指令を発生して前記電動
    機の速度を制御するマルチ冷凍サイクルにおいて、 前記圧縮機の吐出側圧力を検出する圧力センサと、 前記圧力センサからの吐出圧力の変化量を求める圧力微
    分器と、 前記圧力微分器の動作時間を管理するタイマと、 前記圧力微分器からの変化量及び前記タイマの動作時間
    から決定された予測圧力値が、予め設定した圧力値幅内
    にあるか否かを判定する圧力幅判定器と、 前記予測圧力値が前記設定圧力幅の下限値以下のとき、
    前記速度指令に対する周波数を増加補正し、前記予測圧
    力値が前記設定圧力幅の上限値を越えたとき、前記速度
    指令に対する周波数を減少補正するように前記電動機を
    制御する運転速度保持器と を具備することを特徴とするマルチ冷凍サイクルの周波
    数制御装置。
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