JPS6239346B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6239346B2 JPS6239346B2 JP55088118A JP8811880A JPS6239346B2 JP S6239346 B2 JPS6239346 B2 JP S6239346B2 JP 55088118 A JP55088118 A JP 55088118A JP 8811880 A JP8811880 A JP 8811880A JP S6239346 B2 JPS6239346 B2 JP S6239346B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacity
- control
- temperature difference
- control device
- 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.)
- Expired
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空気調和装置に特に容量可変圧縮機を
用いたもので、絞り装置の絞り量を制御する制御
器の改良に関する。
用いたもので、絞り装置の絞り量を制御する制御
器の改良に関する。
容量可変圧縮機を用いた空気調和装置の冷凍サ
イクルは例えば第２図のように構成される。１は
圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装置、４は蒸発器
である。絞り装置としては、電気信号によつてそ
の絞り量を制御できるもので、モータや、ヒータ
とバイメタルの組合せにより弁駆動部を構成する
ものを使用し、蒸発器４の入口部又は中間部に設
けた第１の温度センサ５Ａにより検出する温度
T1と、蒸発器４の出口部に設けた第２の温度セ
ンサ５Ｂにより検出する温度T2との差SH′＝（T2
−T1）が略々一定になるよう、制御装置５によ
り、絞り装置３の絞り量を制御する。また圧縮機
１の容量は、空調状態検出器（例えば室温セン
サ）６Ａの出力に応じて、容量を決定する能力制
御装置６により決定される。容量可変圧縮機１と
しては例えば双子形，二速度電動圧縮期，シリン
ダバイパス形，連続可変速電動圧縮機などがあ
る。制御装置５としては例えば第３図のような回
路を用いる。すなわち、第１，第２の温度センサ
としてのサーミスタ５Ａ，５Ｂで検出する温度の
差SH′をオペアンプ５Ｃで増巾し、この電圧ＶT
と等しい電圧が絞り装置としての例えば熱電膨張
弁に印加する。
イクルは例えば第２図のように構成される。１は
圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装置、４は蒸発器
である。絞り装置としては、電気信号によつてそ
の絞り量を制御できるもので、モータや、ヒータ
とバイメタルの組合せにより弁駆動部を構成する
ものを使用し、蒸発器４の入口部又は中間部に設
けた第１の温度センサ５Ａにより検出する温度
T1と、蒸発器４の出口部に設けた第２の温度セ
ンサ５Ｂにより検出する温度T2との差SH′＝（T2
−T1）が略々一定になるよう、制御装置５によ
り、絞り装置３の絞り量を制御する。また圧縮機
１の容量は、空調状態検出器（例えば室温セン
サ）６Ａの出力に応じて、容量を決定する能力制
御装置６により決定される。容量可変圧縮機１と
しては例えば双子形，二速度電動圧縮期，シリン
ダバイパス形，連続可変速電動圧縮機などがあ
る。制御装置５としては例えば第３図のような回
路を用いる。すなわち、第１，第２の温度センサ
としてのサーミスタ５Ａ，５Ｂで検出する温度の
差SH′をオペアンプ５Ｃで増巾し、この電圧ＶT
と等しい電圧が絞り装置としての例えば熱電膨張
弁に印加する。
このような制御装置では以下のような欠点があ
つた。圧縮機１が大容量運転時と小容量運転時と
では冷媒循環量が異なり、当然ながら前者の方が
多い。冷媒循環量θｃが多いときの膨張弁３の単
位弁開度ΔＯに対する温度差SH′の変化量ΔSH′H
は循環量θｃが少ないときの変化量ΔSH′Lに比
して小さい。すなわち、膨張弁３と蒸発器４より
なる冷媒プロセスのプロセスゲインGP＝Δ
SH′／ΔＯは、循環量θｃに依存し、θｃが大き
いとゲインＧPは小さくなる。従つて従来例のご
とく、制御装置５のゲインＧCを抵抗５０と抵抗
５Ｅの比で一定にしているものにあつては、循還
量θCによつて制御性能に差異が生じ、最適な応
答を常に期待することができない。すなわち、こ
のように閉じたループを形成する制御系にあつ
て、プロセスゲインＧPが変動する場合、最も高
いプロセスゲインＧPMAXに対してゲインＧCを系
が発振することなく、しかも安定な応答を得るよ
うに般定するので、プロセスゲインＧPが低い状
態での応答は悪化し、応答速度が近く、また残留
偏差も大きくなる。
つた。圧縮機１が大容量運転時と小容量運転時と
では冷媒循環量が異なり、当然ながら前者の方が
多い。冷媒循環量θｃが多いときの膨張弁３の単
位弁開度ΔＯに対する温度差SH′の変化量ΔSH′H
は循環量θｃが少ないときの変化量ΔSH′Lに比
して小さい。すなわち、膨張弁３と蒸発器４より
なる冷媒プロセスのプロセスゲインGP＝Δ
SH′／ΔＯは、循環量θｃに依存し、θｃが大き
いとゲインＧPは小さくなる。従つて従来例のご
とく、制御装置５のゲインＧCを抵抗５０と抵抗
５Ｅの比で一定にしているものにあつては、循還
量θCによつて制御性能に差異が生じ、最適な応
答を常に期待することができない。すなわち、こ
のように閉じたループを形成する制御系にあつ
て、プロセスゲインＧPが変動する場合、最も高
いプロセスゲインＧPMAXに対してゲインＧCを系
が発振することなく、しかも安定な応答を得るよ
うに般定するので、プロセスゲインＧPが低い状
態での応答は悪化し、応答速度が近く、また残留
偏差も大きくなる。
また蒸発器４の入口圧力ＰIに依存して、蒸発
器４の入口出口圧力差ΔＰが変化し、これに応じ
て温度差ΔＴが変化する。もしもΔＰが一定なら
ΔＴも一定であり、これにより温度差SH′と冷凍
サイクルの過熱度SHとはSH＝SH′＋ΔＴとな
り、温度差SH′を適当な値に保つことにより、過
熱度SHを最適の値に保つことができる。容量可
変圧縮機１では、冷凍サイクルの変化があり、こ
れは圧力ＰIの変化として表れる。もしも圧力ＰI
が大きくなれば圧力差ΔＰも大きくなり、したが
つてΔＴも変化する。したがつて過熱度SHを一
定に保つためには、冷凍サイクルの状態に応じ
て、所定温度差SH′Rを変化させ、この所定温度
差SH′Rと温度差SHが一致するよう制御しなけれ
ばならないが、第３図の従来の制御装置ではこれ
ができないから、事実上過熱度SHは冷凍サイク
ルの全ての状態に対して最適冷凍サイクルとする
過熱度に保つことができない。
器４の入口出口圧力差ΔＰが変化し、これに応じ
て温度差ΔＴが変化する。もしもΔＰが一定なら
ΔＴも一定であり、これにより温度差SH′と冷凍
サイクルの過熱度SHとはSH＝SH′＋ΔＴとな
り、温度差SH′を適当な値に保つことにより、過
熱度SHを最適の値に保つことができる。容量可
変圧縮機１では、冷凍サイクルの変化があり、こ
れは圧力ＰIの変化として表れる。もしも圧力ＰI
が大きくなれば圧力差ΔＰも大きくなり、したが
つてΔＴも変化する。したがつて過熱度SHを一
定に保つためには、冷凍サイクルの状態に応じ
て、所定温度差SH′Rを変化させ、この所定温度
差SH′Rと温度差SHが一致するよう制御しなけれ
ばならないが、第３図の従来の制御装置ではこれ
ができないから、事実上過熱度SHは冷凍サイク
ルの全ての状態に対して最適冷凍サイクルとする
過熱度に保つことができない。
本発明は上記従来例の欠点を排除し、常に最適
冷凍サイクル状態で運転できる空気調和装置を提
供しようとすものである。以下図面を参照して本
発明を詳述する。
冷凍サイクル状態で運転できる空気調和装置を提
供しようとすものである。以下図面を参照して本
発明を詳述する。
冷凍サイクルは種々の原因により変化するが、
最も大きな変動要因は圧縮機容量である。したが
つて圧縮機容量が変化したとき、これに応じて制
御パラメータとしての所定温度差SH′Rや、制御
ゲインＧCを変化させればよい。
最も大きな変動要因は圧縮機容量である。したが
つて圧縮機容量が変化したとき、これに応じて制
御パラメータとしての所定温度差SH′Rや、制御
ゲインＧCを変化させればよい。
第１図は、容量可変圧縮機として、２速度電動
圧縮機を用いた場合の本発明の制御装置の一実施
例である。第１図で５Ｄ１，５Ｄ２は制御ゲイン
ＧCを決定する抵抗で、ＧCは各々Ｒ5E／Ｒ5D1，
Ｒ5E／Ｒ5D2となる。但し、Ｒ5D1，Ｒ5D2，Ｒ5Eは
それぞれ抵抗５Ｄ１，５Ｄ２，５Ｅの抵抗値であ
る。抵抗５Ｆ１，５Ｆ２、設定温度差SH′R1，
SH′R2を与えるもので、サーミスタ５Ｂの抵抗値
ＲTBと抵抗５Ｆ１または抵抗５Ｆ２の和がサーミ
スタ５Ａの抵抗値ＲTAと等しくなるよう制御量は
動作する。５Ｇはパラメータ変更手段としてのリ
レーで、能力制御装置６により制御され、圧縮機
１に対して高容量出力時にリレー５Ｇをオンす
る。低容量運転時はリレー５Ｇはオフで、設定温
度差SH′RはSH′R1，制御ゲインＧCはＧC1となつ
ている。低容量運転時は蒸発器入口圧力P1は低く
Ｐ1Lとなり、圧力差ΔＰも小さくなり、温度差Δ
Ｔも小さくなりΔＴLとなる。したがつて、
SH′R1＞SH′R2となるよう抵抗５Ｆ１と５Ｆ２の
抵抗値を選ぶ。また低容量運転時のプロセスゲイ
ンＧPLは高容量時のそれＧPHよりも高くＧPL＞Ｇ
PHだから、制御ゲインＧC1＝Ｒ5E／Ｒ5〓1＜ＧC2
＝Ｒ5E／Ｒ5〓1の関係に選ぶ。このようにすれ
ば、温度差SH′は高容量運転時SH′RH低容量運転
時SH′RLに制御されることになり、圧力差ΔＰの
相違によるΔＴの相違に起因する過熱度SHの変
動を吸収でき、常に最適な冷凍サイクルの運転が
できる。また、高容量運転等の制御系の一巡ゲイ
ンＧHと、低容量時のそれＧLとをほぼ等しくする
ことができ、常に最適の応答を得ることができ
る。
圧縮機を用いた場合の本発明の制御装置の一実施
例である。第１図で５Ｄ１，５Ｄ２は制御ゲイン
ＧCを決定する抵抗で、ＧCは各々Ｒ5E／Ｒ5D1，
Ｒ5E／Ｒ5D2となる。但し、Ｒ5D1，Ｒ5D2，Ｒ5Eは
それぞれ抵抗５Ｄ１，５Ｄ２，５Ｅの抵抗値であ
る。抵抗５Ｆ１，５Ｆ２、設定温度差SH′R1，
SH′R2を与えるもので、サーミスタ５Ｂの抵抗値
ＲTBと抵抗５Ｆ１または抵抗５Ｆ２の和がサーミ
スタ５Ａの抵抗値ＲTAと等しくなるよう制御量は
動作する。５Ｇはパラメータ変更手段としてのリ
レーで、能力制御装置６により制御され、圧縮機
１に対して高容量出力時にリレー５Ｇをオンす
る。低容量運転時はリレー５Ｇはオフで、設定温
度差SH′RはSH′R1，制御ゲインＧCはＧC1となつ
ている。低容量運転時は蒸発器入口圧力P1は低く
Ｐ1Lとなり、圧力差ΔＰも小さくなり、温度差Δ
Ｔも小さくなりΔＴLとなる。したがつて、
SH′R1＞SH′R2となるよう抵抗５Ｆ１と５Ｆ２の
抵抗値を選ぶ。また低容量運転時のプロセスゲイ
ンＧPLは高容量時のそれＧPHよりも高くＧPL＞Ｇ
PHだから、制御ゲインＧC1＝Ｒ5E／Ｒ5〓1＜ＧC2
＝Ｒ5E／Ｒ5〓1の関係に選ぶ。このようにすれ
ば、温度差SH′は高容量運転時SH′RH低容量運転
時SH′RLに制御されることになり、圧力差ΔＰの
相違によるΔＴの相違に起因する過熱度SHの変
動を吸収でき、常に最適な冷凍サイクルの運転が
できる。また、高容量運転等の制御系の一巡ゲイ
ンＧHと、低容量時のそれＧLとをほぼ等しくする
ことができ、常に最適の応答を得ることができ
る。
以上の説明では、容量可変圧縮機１として２速
度電動圧縮機を用いたが、これは他のものであつ
ても良いし、例えば連続可変、形の場合には、設
定SH′Rや制御ゲインを、能力制御装置６の出力
に応じて連続的に変化させればよく、このような
変速は本願の主旨を外れるものではない。
度電動圧縮機を用いたが、これは他のものであつ
ても良いし、例えば連続可変、形の場合には、設
定SH′Rや制御ゲインを、能力制御装置６の出力
に応じて連続的に変化させればよく、このような
変速は本願の主旨を外れるものではない。
また以上の説明では、制御装置としてＰ制御
（比例制御）について説明したが、この他にもPi
（比例積分制御），PD（比例微分制御），PiD（比
例積分微分制御）制御についても同様に本発明を
適用できるし、さらに、応答を最適化するため、
微分時間TDや積分時間Tiなども、制御ゲインＧ
Cを調節するときに同時に制御しても良い。
（比例制御）について説明したが、この他にもPi
（比例積分制御），PD（比例微分制御），PiD（比
例積分微分制御）制御についても同様に本発明を
適用できるし、さらに、応答を最適化するため、
微分時間TDや積分時間Tiなども、制御ゲインＧ
Cを調節するときに同時に制御しても良い。
以上祥述したように本発明によれば、常に冷凍
サイクルを最適の状態に保つことができるので、
EERとしても従来の空気調和装置に比し高い値
を保持でき省エネルギになる優れた効果を奏する
ものである。
サイクルを最適の状態に保つことができるので、
EERとしても従来の空気調和装置に比し高い値
を保持でき省エネルギになる優れた効果を奏する
ものである。
第１図は本発明の空気調和装置一実施例を示す
制御回路図、第２図は同空気調和装置の冷凍サイ
クル図、第３図は従来の制御回路図である。 １……容量可変圧縮機、２……凝縮器、３……
絞り装置、４……蒸発器、５……制御装置、６…
…能力制御装置、５Ｇ……パラメータ変更手段と
してのリレー。
制御回路図、第２図は同空気調和装置の冷凍サイ
クル図、第３図は従来の制御回路図である。 １……容量可変圧縮機、２……凝縮器、３……
絞り装置、４……蒸発器、５……制御装置、６…
…能力制御装置、５Ｇ……パラメータ変更手段と
してのリレー。
Claims (1)
- １ 容量可変圧縮機，蒸発器，凝縮器，絞り装置
等から成る冷凍サイクルと、空調状態に応じて前
記圧縮機の容量を制御する能力制御装置と、蒸発
器の入口乃至中間部，出口部に設けた温度センサ
と、前記各温度センサにより検出する温度差が設
定温度差に等しくなるように前記絞り装置の絞り
量を制御する制御装置とを備え、前記制御装置
は、前記能力制御装置よりの容量信号に応じて前
記設定温度差を変更するパラメータ変更手段を備
えた空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8811880A JPS5714156A (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Airconditioning equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8811880A JPS5714156A (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Airconditioning equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5714156A JPS5714156A (en) | 1982-01-25 |
| JPS6239346B2 true JPS6239346B2 (ja) | 1987-08-22 |
Family
ID=13933974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8811880A Granted JPS5714156A (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Airconditioning equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5714156A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984358U (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-07 | 株式会社東芝 | 冷凍サイクル装置 |
| JP2515716B2 (ja) * | 1984-02-27 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 空気調和機 |
| JPH0686961B2 (ja) * | 1985-02-12 | 1994-11-02 | 株式会社日立製作所 | 冷媒流量制御装置 |
| JPS6373059A (ja) * | 1986-09-13 | 1988-04-02 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
-
1980
- 1980-06-27 JP JP8811880A patent/JPS5714156A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5714156A (en) | 1982-01-25 |
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