JP2000220903A - 多室型空気調和機 - Google Patents

多室型空気調和機

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JP2000220903A
JP2000220903A JP11019477A JP1947799A JP2000220903A JP 2000220903 A JP2000220903 A JP 2000220903A JP 11019477 A JP11019477 A JP 11019477A JP 1947799 A JP1947799 A JP 1947799A JP 2000220903 A JP2000220903 A JP 2000220903A
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JP
Japan
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opening
degree
target
expansion valve
indoor
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JP11019477A
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English (en)
Inventor
Shunji Moriwaki
俊二 森脇
Hiroshi Kitayama
浩 北山
Takayuki Takatani
隆幸 高谷
Masahiro Kishino
正裕 岸野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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    • 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

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多室型空気調和機において、安価な方法で圧
縮機の湿り圧縮を回避し、常に安定したサイクルで安全
な運転を継続する。 【解決手段】 状態量検出手段すなわち、冷房時は過熱
度検出手段、暖房時は過冷却度検出手段21a,21b
で検出した過熱度もしくは過冷却度が予め決定しておい
た過熱度もしくは過冷却度より小さい場合に予め決定し
ておいた開度分、室内側膨張弁7a,7bの開度を補正
する第2の開度補正手段27と、ファジィ推論手段17
で行った推論結果と第2の開度補正手段27で演算した
結果に基づき室内側膨張弁7a,7bの開度を決定する
開度決定手段24と、開度決定手段24で決定した開度
に従って室内側膨張弁7の開度を制御する開度制御手段
25を備えたことにより、常に安定したサイクルで安全
な運転が継続できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多室型空気調和機
に係わり、特に室内側の膨張弁制御に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の多室型空気調和機とし
て、例えば、特開平5−296593号公報に示されて
いるものがある。
【0003】以下、図面を参照しながら上記従来の多室
型空気調和機を説明する。
【0004】図7は、従来の多室型空気調和機の冷凍サ
イクル図と冷房制御装置のブロック図である。図7にお
いて、1は圧縮機、2は四方弁、3は室外側熱交換器、
4は室外側膨張弁であり、室外機5に備えられている。
室内機6a,6bは、それぞれ室内側膨張弁7a,7
b、室内側熱交換器8a,8bを備え、室外機5と液管
9、ガス管10により並列に配管接続されている。
【0005】また、室内機6a,6bは、過熱度検出手
段11a,11b、室温検出手段12a,12b、温度
設定手段13a,13b、第1の目標開度演算手段1
4、第2の目標開度演算手段15、制御ルールを記憶す
るメモリ装置16とファジィ推論手段17とから構成さ
れたマイクロプロセッサ18、開度決定手段19、開度
制御手段20を備えている。
【0006】以上のように構成された多室型空気調和機
の冷房制御装置の動作について図8のフローチャートを
用いて説明する。図9は室温と目標温度との偏差△Tに
対するファジィ変数L、Sのメンバシップ関数μL(△
T)、μS(△T)を示したものである。
【0007】ファジィ推論は、下記のような制御ルール
を基にして実行している。制御ルールは、次のような2
ルールである。即ち、ルールR1:もし室温と目標温度
との偏差△Tが大であれば、開度は第2の目標開度ルー
ルR2:もし室温と目標温度との偏差△Tが小であれ
ば、開度は第1の目標開度である。
【0008】前記言語ルールは、数多くの実験データか
ら得た経験則から求めた室内側膨張弁の開度を判定する
制御ルールであり、これを表に示すと(表1)の通りに
なる。
【0009】
【表1】
【0010】(表1)は、室内側膨張弁7a,7bの開
度を判定する制御ルールを示している。(表1)は横方
向に室温と目標温度との偏差△Tの大きさによって2段
階(L=大、S=小)に分けて配置し、上記区分された
室温と目標温度との偏差△Tに対する室内側膨張弁7
a,7bの開度Fを設定している。
【0011】ここで(表1)においては室内側膨張弁7
a,7bの開度Fに応じて2段階(S1=第1の目標開
度、S2=第2の目標開度)に分けている。即ち前記制
御ルールRi(i=1、2)は(表1)における升目
(R1)で示されている。
【0012】また前記言語ルールは図7のメモリ装置1
6の内に記憶する場合に下記のようなルールで記憶され
ている。ここで使用した制御ルール数は2個である。 ルールR1:IF △T is S THEN F=S
1 ルールR2:IF △T is L THEN F=S
2 STEP1では室温検出手段12a,12bで検出した
室温と温度設定手段13a,13bで設定した目標温度
との偏差△Tを求め、この偏差△Tから第1の目標開度
演算手段14により第1の目標開度S1を算出する。S
TEP2で過熱度検出手段11a,11bで検出した過
熱度SHから第2の目標開度演算手段15により第2の
目標開度S2を算出する。
【0013】STEP3でファジィ推論手段17によっ
て室温と目標温度との偏差△Tに対するファジィ変数の
メンバシップ関数を用いて、室温と目標温度との偏差△
Tにおけるメンバシップ値の算出を行う。STEP4
で、得られたメンバシップ値が前記2個の各ルールの前
件部にどの程度の度合いで所属しているかを算出する。
【0014】次に、開度決定手段19により、上記で述
べたファジィ推論のSTEP4で求めた所属度合いに基
づき、第1の目標開度S1と第2の目標開度S2との混
合比率から開度を決定し、開度制御手段20により室内
側膨張弁7a,7bの制御を行う。
【0015】例えば、図10に示すように室温と目標温
度との偏差△Tが△T1であれば、制御ルールR1とR
2とに50%ずつ所属している。従って、開度Fは(数
1)により求められる。
【0016】
【数1】
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、制御量を小さくした場合は、室内側熱交
換器出口の過熱度は目標に対し精度良く、且つ安定に制
御されるが、目標に到達する迄の時間、すなわち湿り状
態での運転が非常に長くなる。
【0018】反対に、制御量を大きくした場合、目標に
到達する迄の時間は短くなるが、室内側熱交換器出口の
過熱度は目標に対し精度悪く、且つ不安定に制御され、
非効率な運転が維持される。
【0019】また、室温と目標温度との偏差△Tが小さ
い時、即ち温室が目標温度に達した状態で起動した場合
には制御パラメータとして室温と目標温度との偏差△T
のみを使用しているので、室温が目標に対し大きく低下
する迄の間、室内側熱交換器出口の冷媒状態が湿り状態
で制御されてしまう。
【0020】このような状態が継続すると圧縮機が湿り
圧縮となり、安定した冷凍サイクルで安全な運転を行う
ためには、圧縮機の吸入ガスを迅速に適正な状態にする
手段が必要となるという課題を有していた。
【0021】本発明は従来の課題を解決するもので、安
価な方法で、安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続
でき、快適性の良い多室型空気調和機を提供することを
目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側膨
張弁から成る室外機と、室内側膨張弁、室内側熱交換器
から成る複数の室内機とをガス管及び液管を介して環状
に接続し、室温を検出する室温検出手段と、目標温度を
設定する温度設定手段と、前記室温検出手段で検出した
室温から前記温度設定手段で設定した目標温度を差し引
いた偏差に基づき前記室内側膨張弁の第1の目標開度を
演算する第1の目標開度演算手段と、前記室内側熱交換
器出口の冷媒状態量を検出する状態量検出手段と、前記
状態量検出手段で検出した冷媒状態量に基づき前記室内
側膨張弁の第2の目標開度を演算する第2の目標開度演
算手段と、前記室温検出手段で検出した室温と前記温度
設定手段で設定した目標温度との偏差と前記第1および
第2の目標開度演算手段で演算した第1および第2の目
標開度から前記室内側膨張弁の最適な開度を求めるため
の経験則による制御ルールに基づきファジィ論理演算を
行うファジィ推論手段と、前記ファジィ推論手段で行っ
た推論結果が予め決定しておいた基準開度より大きい場
合に予め決定しておいた開度分前記室内側膨張弁の開度
を補正する第1の開度補正手段と、前記ファジィ推論手
段で行った推論結果と前記第1の開度補正手段で演算し
た結果に基づき前記室内側膨張弁の開度を決定する開度
決定手段と、前記開度決定手段で決定した開度に従って
前記室内側膨張弁の開度を制御する開度制御手段とを備
えた構成となっている。
【0023】これにより、安価な方法で、冷房時は室内
側熱交換器出口の冷媒状態量、すなわち過熱度が迅速且
つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避すると共
に、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、
すなわち過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続でき
る。
【0024】また、本発明は、圧縮機、四方弁、室外側
熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側膨張
弁、室内側熱交換器から成る複数の室内機とをガス管及
び液管を介して環状に接続し、室温を検出する室温検出
手段と、目標温度を設定する温度設定手段と、前記室温
検出手段で検出した室温から前記温度設定手段で設定し
た目標温度を差し引いた偏差に基づき前記室内側膨張弁
の第1の目標開度を演算する第1の目標開度演算手段
と、前記室内側熱交換器出口の冷媒状態量を検出する状
態量検出手段と、前記状態量検出手段で検出した冷媒状
態量に基づき前記室内側膨張弁の第2の目標開度を演算
する第2の目標開度演算手段と、前記室温検出手段で検
出した室温と前記温度設定手段で設定した目標温度との
偏差と前記第1および第2の目標開度演算手段で演算し
た第1および第2の目標開度から前記室内側膨張弁の最
適な開度を求めるための経験則による制御ルールに基づ
きファジィ論理演算を行うファジィ推論手段と、前記状
態量検出手段で検出した冷媒状態量が予め決定しておい
た冷媒状態量より小さい場合に予め決定しておいた開度
分前記室内側膨張弁の開度を補正する第2の開度補正手
段と、前記ファジィ推論手段で行った推論結果と前記第
2の開度補正手段で演算した結果に基づき前記室内側膨
張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定手
段で決定した開度に従って前記室内側膨張弁の開度を制
御する開度制御手段とを備えた構成となっている。
【0025】これにより、安価な方法で、冷房時は室内
側熱交換器出口の冷媒状態量、すなわち過熱度が迅速且
つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避すると共
に、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、
すなわち過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続でき
る。
【0026】また、室内側熱交換器出口の冷媒状態量と
基準の冷媒状態量の比較により、補正の有無を決定して
いる。このため、あらゆる負荷条件においても過熱度ま
たは過冷却度のハンチングが小さく、高効率な運転がで
き、室温が設定温度に短時間で到達し快適性が向上する
と共に、省エネルギーとなる。
【0027】さらに、本発明は、圧縮機、四方弁、室外
側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側膨
張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内機とをガス管
及び液管を介して環状に接続し、室温を検出する室温検
出手段と、目標温度を設定する温度設定手段と、前記室
温検出手段で検出した室温から前記温度設定手段で設定
した目標温度を差し引いた偏差に基づき前記室内側膨張
弁の第1の目標開度を演算する第1の目標開度演算手段
と、前記室内側熱交換器出口の冷媒状態量を検出する状
態量検出手段と、前記状態量検出手段で検出した冷媒状
態量に基づき前記室内側膨張弁の第2の目標開度を演算
する第2の目標開度演算手段と、前記室温検出手段で検
出した室温と前記温度設定手段で設定した目標温度との
偏差と前記第1および第2の目標開度演算手段で演算し
た第1および第2の目標開度から前記室内側膨張弁の最
適な開度を求めるための経験則による制御ルールに基づ
きファジィ論理演算を行うファジィ推論手段と、前記状
態量検出手段で検出した冷媒状態量が予め決定しておい
た目標冷媒状態量との偏差に基づき決定した開度分前記
室内側膨張弁の開度を補正する第3の開度補正手段と、
前記ファジィ推論手段で行った推論結果と前記第3の開
度補正手段で演算した結果に基づき前記室内側膨張弁の
開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定手段で決
定した開度に従って前記室内側膨張弁の開度を制御する
開度制御手段とを備えた構成となっている。
【0028】これにより、安価な方法で、冷房時は室内
側熱交換器出口の冷媒状態量、すなわち過熱度が迅速且
つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避すると共
に、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、
すなわち過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続でき
る。
【0029】また、室内側熱交換器出口の冷媒状態量と
目標値との偏差により、偏差が大きい場合は補正値が大
きく、偏差が小さい場合は補正値を小さくし、きめ細か
く制御している。このため、あらゆる負荷条件において
も、過熱度または過冷却度のハンチングがさらに小さ
く、より高効率な運転ができ、室温が設定温度に短時間
で到達し、さらに快適性が向上すると共に、省エネルギ
ーとなる。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁か
ら成る室外機と、室内側膨張弁、室内側熱交換器から成
る複数の室内機とをガス管及び液管を介して環状に接続
し、室温を検出する室温検出手段と、目標温度を設定す
る温度設定手段と、前記室温検出手段で検出した室温か
ら前記温度設定手段で設定した目標温度を差し引いた偏
差に基づき前記室内側膨張弁の第1の目標開度を演算す
る第1の目標開度演算手段と、前記室内側熱交換器出口
の冷媒状態量を検出する状態量検出手段と、前記状態量
検出手段で検出した冷媒状態量に基づき前記室内側膨張
弁の第2の目標開度を演算する第2の目標開度演算手段
と、前記室温検出手段で検出した室温と前記温度設定手
段で設定した目標温度との偏差と前記第1および第2の
目標開度演算手段で演算した第1および第2の目標開度
から前記室内側膨張弁の最適な開度を求めるための経験
則による制御ルールに基づきファジィ論理演算を行うフ
ァジィ推論手段と、前記ファジィ推論手段で行った推論
結果が予め決定しておいた基準開度より大きい場合に予
め決定しておいた開度分前記室内側膨張弁の開度を補正
する第1の開度補正手段と、前記ファジィ推論手段で行
った推論結果と前記第1の開度補正手段で演算した結果
に基づき前記室内側膨張弁の開度を決定する開度決定手
段と、前記開度決定手段で決定した開度に従って前記室
内側膨張弁の開度を制御する開度制御手段とを備えた構
成のものである。
【0031】これにより、冷房時は室内側熱交換器出口
の過熱度が迅速且つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮
を回避し、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続
する作用を有する。また、暖房時は室内側熱交換器出口
の過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率の良い
安定した冷凍サイクルで安全な運転を継続する作用を有
する。
【0032】請求項2に記載の発明は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、
室内側膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内機と
をガス管及び液管を介して環状に接続し、室温を検出す
る室温検出手段と、目標温度を設定する温度設定手段
と、前記室温検出手段で検出した室温から前記温度設定
手段で設定した目標温度を差し引いた偏差に基づき前記
室内側膨張弁の第1の目標開度を演算する第1の目標開
度演算手段と、前記室内側熱交換器出口の冷媒状態量を
検出する状態量検出手段と、前記状態量検出手段で検出
した冷媒状態量に基づき前記室内側膨張弁の第2の目標
開度を演算する第2の目標開度演算手段と、前記室温検
出手段で検出した室温と前記温度設定手段で設定した目
標温度との偏差と前記第1および第2の目標開度演算手
段で演算した第1および第2の目標開度から前記室内側
膨張弁の最適な開度を求めるための経験則による制御ル
ールに基づきファジィ論理演算を行うファジィ推論手段
と、前記状態量検出手段で検出した冷媒状態量が予め決
定しておいた冷媒状態量より小さい場合に予め決定して
おいた開度分前記室内側膨張弁の開度を補正する第2の
開度補正手段と、前記ファジィ推論手段で行った推論結
果と前記第2の開度補正手段で演算した結果に基づき前
記室内側膨張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記
開度決定手段で決定した開度に従って前記室内側膨張弁
の開度を制御する開度制御手段とを備えた構成のもので
あり、冷房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、すな
わち、過熱度が小さい場合、また、暖房時は室内側熱交
換機出口の冷媒状態量、すなわち、過冷却度が小さい場
合は、室内側膨張弁の開度を開けるように補正する。
【0033】このことにより、冷房時は過熱度が迅速且
つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避すると共
に、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、
すなわち過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続でき
る。また、あらゆる負荷条件においても過熱度または過
冷却度のハンチングが小さく、高効率な運転ができ、室
温が設定温度に短時間で到達し快適性が向上すると共
に、省エネルギーとなる作用を有する。
【0034】請求項3に記載の発明は、圧縮機、四方
弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁から成る室外機と、
室内側膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の室内機と
をガス管及び液管を介して環状に接続し、室温を検出す
る室温検出手段と、目標温度を設定する温度設定手段
と、前記室温検出手段で検出した室温から前記温度設定
手段で設定した目標温度を差し引いた偏差に基づき前記
室内側膨張弁の第1の目標開度を演算する第1の目標開
度演算手段と、前記室内側熱交換器出口の冷媒状態量を
検出する状態量検出手段と、前記状態量検出手段で検出
した冷媒状態量に基づき前記室内側膨張弁の第2の目標
開度を演算する第2の目標開度演算手段と、前記室温検
出手段で検出した室温と前記温度設定手段で設定した目
標温度との偏差と前記第1および第2の目標開度演算手
段で演算した第1および第2の目標開度から前記室内側
膨張弁の最適な開度を求めるための経験則による制御ル
ールに基づきファジィ論理演算を行うファジィ推論手段
と、前記状態量検出手段で検出した冷媒状態量が予め決
定しておいた目標冷媒状態量との偏差に基づき決定した
開度分前記室内側膨張弁の開度を補正する第3の開度補
正手段と、前記ファジィ推論手段で行った推論結果と前
記第3の開度補正手段で演算した結果に基づき前記室内
側膨張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決
定手段で決定した開度に従って前記室内側膨張弁の開度
を制御する開度制御手段とを備えた構成のものであり、
冷房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、すなわち、
過熱度が小さい場合、また、暖房時は室内側熱交換器出
口の冷媒状態量、すなわち、過冷却度が小さい場合は、
室内側膨張弁の開度を閉めるように補正する。この補正
は、過熱度または過冷却度と目標値との偏差が大きい場
合は補正値を大きく、過熱度または過冷却度と目標値と
の偏差が小さい場合は補正値を小さくしてきめ細かく制
御している。
【0035】このことにより、冷房時は過熱度が迅速且
つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避すると共
に、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器出口の冷媒状態量、
すなわち過冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルで安全な運転が継続でき
る。また、あらゆる負荷条件においても過熱度または過
冷却度のハンチングがさらに小さく、さらに高効率な運
転ができ、室温が設定温度に短時間で到達し快適性が向
上すると共に、省エネルギーとなる作用を有する。
【0036】
【実施例】以下、本発明のによる多室型空気調和機の実
施例について、図面を参照しながら説明する。尚、従来
と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を
省略する。
【0037】(実施例1)図1は本発明の実施例1によ
る多室型空気調和機の冷媒サイクル図を示している。従
来と同一の動作のため、詳細な説明を省略する。図2は
同実施例の多室型空気調和機の制御ブロック図である。
【0038】図2において、12a,12bは室温検出
手段、13a,13bは温度設定手段、21a,21b
は室内側熱交換器出口の状態量検出手段すなわち、冷房
時は過熱度検出手段、暖房時は過冷却度検出手段、22
は室内側制御装置であり、第1の目標開度演算手段1
4,第2の目標開度演算手段15,制御ルールを記憶す
るメモリ装置16とファジイ推論手段17とから構成さ
れたマイクロプロセッサ18,第1の開度補正手段2
3,開度決定手段24,開度制御手段25を備えてい
る。
【0039】以上のように構成された多室型空気調和機
について、以下その動作を説明する。尚、従来と同一の
動作については、詳細な説明を省略する。
【0040】図3は同実施例における多室型空気調和機
のフローチャートである。尚、ファジィ推論の制御ルー
ルおよび、図9に示す通り室温と目標温度との偏差△T
煮対するファジィ変数L,Sのメンバシップ関数μL
(△T),μS(△T)は、従来と同じである。
【0041】図3より、STEP1では、室温検出手段
12a,12bで室温を、温度検出手段13a,13b
で目標温度を、過熱度または過冷却度検出手段21a,
21bで冷房時には過熱度を、暖房時には過冷却度を検
出し、STEP2では室温検出手段12a,12bで検
出した室温と温度設定手段13a,13bで設定した目
標温度との偏差△Tを求め、この偏差△Tから第1の目
標開度演算手段14により第1の目標開度S1を算出す
る。また、STEP3で過熱度または過冷却度検出手段
21a,21bで冷房時には検出した過熱度から、暖房
時には検出した過冷却度から第2の目標開度演算手段1
5により第2の目標開度S2を算出する。
【0042】STEP4でファジィ推論手段17によっ
て室温と目標温度との偏差△T煮対するファジィ変数の
メンバシップ関数を用いて、室温と目標温度との偏差△
Tにおけるメンバシップ値の算出を行う。STEP5
で、得られたメンバシップ値により前記2個の各ルール
の前件部にどの程度の度合いで所属しているかを算出す
るとともに、開度Fを算出する。
【0043】STEP6で開度Fが、予め予定しておい
た基準開度以上か判断し、基準開度以上の場合はSTE
P7で予め決めておいた値(例えば10ステップ)を第
1の開度補正手段23で算出するとともに補正開度制御
中のフラグをONする。次に、STEP9において開度
決定手段24により、STEP5で算出した開度Fに第
1の開度補正手段23で算出した値(例えば10ステッ
プ)を減じた開度を最終開度とし、STEP10で開度
制御手段25により室内側膨張弁7a,7bの制御を行
う。
【0044】STEP6で開度Fが、予め決定しておい
た基準開度未満の場合はSTEP8で補正開度制御中の
フラグをOFFにし、STEP9において開度決定手段
24により、STEP5で算出した開度Fを最終開度と
し、STEP10で開度制御手段25により室内側膨張
弁7a,7bの制御を行う。
【0045】以上のように本実施例の多室型空気調和機
は、ファジィ推論手段17で行った推論結果が予め決定
しておいた基準開度より大きい場合に予め決定しておい
た開度分室内側膨張弁7a,7bの開度を補正する第1
の開度補正手段23とから構成されているので、安価な
方法で、冷房時は室内側熱交換器8a,8b出口の過熱
度が迅速且つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避
し、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続でき
る。また、暖房時は室内側熱交換器8a,8b出口の過
冷却度が迅速且つ最適に制御され、常に効率の良い安定
した冷凍サイクルで安全な運転が継続できる。
【0046】尚、冷媒としては、非共沸混合冷媒、例え
ば、HFC系の混合冷媒である、R32/125/13
4a(30/10/60wt%)やR32/125/1
34a(23/25/52wt%)を使用できることは
言うまでもない。また、1台の室内機と1台の室外機を
有する空気調和機および複数の室内機と複数の室外機を
有する多室型空気調和機においても適応可能である。
【0047】(実施例2)図4は本発明の実施例2によ
る多室型空気調和機の制御ブロック図である。
【0048】図4において、12a,12bは室温検出
手段、13a,13bは温度設定手段、21a,21b
は室内側熱交換器出口の状態量検出手段すなわち、冷房
時は過熱度検出手段、暖房時は過冷却度検出手段、26
は室内側制御装置であり、第1の目標開度演算手段1
4,第2の目標開度演算手段15,制御ルールを記憶す
るメモリ装置16とファジィ推論手段17とから構成さ
れたマイクロプロセッサ18,第2の開度補正手段2
7,開度決定手段24,開度制御手段25を備えてい
る。
【0049】図5は同実施例における多室型空気調和機
のフローチャートである。尚、ファジィ推論の制御ルー
ルおよび、図9に示す通り室温と目標温度との偏差△T
に対するファジィ変数L,Sのメンバシップ関数μL
(△T),μS(△T)は、従来と同じである。
【0050】図5より、STEP1では、室温検出手段
12a,12bで室温を、温度検出手段13a,13b
で目標温度を、過熱度または過冷却度検出手段21a,
21bで冷房時には過熱度を、暖房時には過冷却度を検
出し、STEP2では室温検出手段12a,12bで検
出した室温と温度設定手段13a,13bで設定した目
標温度との偏差△Tを求め、この偏差△Tから第1の目
標開度演算手段14により第1の目標開度S1を算出す
る。また、STEP3で過熱度または過冷却度検出手段
21a,21bで冷房時には検出した過熱度から、暖房
時には検出した過冷却度から第2の目標開度演算手段1
5により第2の目標開度S2を算出する。
【0051】STEP4でファジィ推論手段17によっ
て室温と目標開度との偏差△Tに対するファジィ変数の
メンバシップ関数を用いて、室温と目標温度との偏差△
Tにおけるメンバシップ値の算出を行う。STEP5
で、得られたメンバシップ値により前記2個の各ルール
の前件部にどの程度の度合いで所属しているかを算出す
るとともに、開度Fを算出する。
【0052】STEP6で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が3K以下か判断し、3K以下の場合はS
TEP7で予め決めておいた値(例えば10ステップ)
を第2の開度補正手段27で算出するとともに補正開度
制御中のフラグをONする。次に、STEP11におい
て開度決定手段24により、STEP5で算出した開度
Fに第2の開度補正手段27で算出した値(例えば10
ステップ)を減じた開度を最終開度とし、STEP12
で開度制御手段25により室内側膨張弁7a,7bの制
御を行う。
【0053】STEP6で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が3Kを越える場合はSTEP8で補正制
御中か判断し、補正制御中の場合、STEP9で冷房時
では過熱度が、暖房時では過冷却度が5K以上か判断
し、5K未満の場合はSTEP7で予め決めておいた値
(例えば10ステップ)を第2の開度補正手段27で算
出するとともに補正開度制御中のフラグをONする。次
に、STEP11において開度決定手段24により、S
TEP5で算出した開度Fに第2の補正開度算出手段2
7で算出した値(例えば10ステップ)を減じた開度を
最終開度とし、STEP12で開度制御手段25により
室内側膨張弁7a,7bの制御を行う。
【0054】STEP8で補正制御中でない場合、ST
EP10において補正開度制御中のフラグをOFFに
し、STEP11において開度決定手段24により、S
TEP5で算出した開度Fを最終開度とし、STEP1
2で開度制御手段25により室内側膨張弁7a,7bの
制御を行う。
【0055】STEP9で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が5K以上の場合、STEP10において
補正開度制御中のフラグをOFFにし、STEP11に
おいて開度決定手段24により、STEP5で算出した
開度Fを最終開度とし、STEP12で開度制御手段2
5により室内側膨張弁7a,7bの制御を行う。
【0056】以上のように本実施例の多室型空気調和機
は、状態量検出手段すなわち、冷房時は過熱度検出手
段、暖房時は過冷却度検出手段21a,21bで検出し
た過熱度または過冷却度が予め決定しておいた過熱度ま
たは過冷却度より小さい場合に予め決定しておいた開度
分室内側膨張弁7a,7bの開度を補正する第2の開度
補正手段27とから構成されているので、安価な方法
で、常に冷房時では室内側熱交換器8a,8b出口の過
熱度を、暖房時では室内側熱交換器8a,8b出口の過
冷却度を監視し、過熱度または過冷却度が小さい場合
は、室内側膨張弁7a,7bを閉めるので、冷房時は室
内側熱交換器8a,8b出口の過熱度が迅速且つ最適に
制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避し、常に効率の良い
安定した冷凍サイクルが継続できる。また、暖房時は室
内側熱交換器8a,8b出口の過冷却度が迅速且つ最適
に制御され、常に効率の良い安定した冷凍サイクルで安
全な運転が継続できる。また、あらゆる負荷条件におい
ても過熱度または過冷却度のハンチングが小さく、高効
率な運転ができ、室温が設定温度に短時間で到達し快適
性が向上すると共に、省エネルギーとなる。
【0057】尚、冷媒としては、非共沸混合冷媒、例え
ば、HFC系の混合冷媒である、R32/125/13
4a(30/10/60wt%)やR32/125/1
34a(23/25/52wt%)を使用できることは
言うまでもない。また、1台の室内機と1台の室外機を
有する空気調和機および複数の室内機と複数の室外機を
有する多室型空気調和機においても適応可能である。
【0058】(実施例3)図6は本発明の実施例3によ
る多室型空気調和機の制御ブロック図である。
【0059】図6において、12a,12bは室温検出
手段、13a,13bは温度設定手段、21a,21b
は室内側熱交換器出口の状態量検出手段すなわち、冷房
時は過熱度検出手段、暖房時は過冷却度検出手段、28
は室内側制御装置であり、第1の目標開度演算手段1
4,第2の目標開度演算手段15,制御ルールを記憶す
るメモリ装置16とファジィ推論手段17とから構成さ
れたマイクロプロセッサ18,第3の開度補正手段2
9,開度決定手段24,開度制御手段25を備えてい
る。
【0060】同実施例における多室型空気調和機のフロ
ーチャートは、本発明の実施例2における多室型空気調
和機のフローチャートと同じであるので図5を用いて説
明する。尚、ファジィ推論の制御ルールおよび、図9に
示す通り室温と目標温度との偏差△Tに対するファジィ
変数L,Sのメンバシップ関数μL(△T),μS(△
T)は、従来と同じである。
【0061】図5より、STEP1では、室温検出手段
12a,12bで室温を、温度検出手段13a,13b
で目標温度を、過熱度または過冷却度検出手段21a,
21bで冷房時には過熱度を、暖房時には過冷却度を検
出し、STEP2では室温検出手段12a,12bで検
出した室温と温度設定手段13a,13bで設定した目
標温度との偏差△Tを求め、この偏差△Tから第1の目
標開度演算手段14により第1の目標開度S1を算出す
る。また、STEP3で過熱度または過冷却度検出手段
21a,21bで冷房時には検出した過熱度から、暖房
時には検出した過冷却度から第2の目標開度演算手段1
5により第2の目標開度S2を算出する。
【0062】STEP4でファジィ推論手段17によっ
て室温と目標温度との偏差△Tに対するファジィ変数の
メンバシップ関数を用いて、室温と目標温度との偏差△
Tにおけるメンバシップ値の算出を行う。STEP5
で、得られたメンバシップ値により前記2個の各ルール
の前件部にどの程度の度合いで所属しているかを算出す
るとともに、開度Fを算出する。
【0063】STEP6で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が3K以下か判断し、3K以下の場合はS
TEP7で冷房時では過熱度、暖房時では過冷却度によ
って決定した開度(例えば(数2)で決定した開度)を
第3の開度補正手段29で算出するとともに補正開度制
御中のフラグをONする。次に、STEP11において
開度決定手段24により、STEP5で算出した開度F
に第3の開度補正手段29で算出した値を減じた開度を
最終開度とし、STEP12で開度制御手段25により
室内側膨張弁7a,7bの制御を行う。
【0064】
【数2】
【0065】STEP6で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が3Kを越える場合はSTEP8で補正制
御中か判断し、補正制御中の場合、STEP9で冷房時
では過熱度が、暖房時では過冷却度が5K以上か判断
し、5K未満の場合はSTEP7で冷房時では過熱度、
暖房時では過冷却度によって決定した開度(例えば(数
2)で決定した開度)を第3の開度補正手段29で算出
するとともに補正開度制御中のフラグをONする。次
に、STEP11において開度決定手段24により、S
TEP5で算出した開度Fに第3の補正開度算出手段2
9で算出した値を減じた開度を最終開度とし、STEP
12で開度制御手段25により室内側膨張弁7a,7b
の制御を行う。
【0066】STEP8で補正制御中でない場合、ST
EP10において補正開度制御中のフラグをOFFに
し、STEP11において開度決定手段24により、S
TEP5で算出した開度Fを最終開度とし、STEP1
2で開度制御手段25により室内側膨張弁7a,7bの
制御を行う。
【0067】STEP9で冷房時では過熱度が、暖房時
では過冷却度が5K以上の場合、STEP10において
補正開度制御中のフラグをOFFにし、STEP11に
おいて開度決定手段24により、STEP5で算出した
開度Fを最終開度とし、STEP12で開度制御手段2
5により室内側膨張弁7a,7bの制御を行う。
【0068】以上のように本実施例の多室型空気調和機
は、状態量検出手段すなわち、冷房時は過熱度検出手
段、暖房時は過冷却度検出手段21a,21bで検出し
た過熱度または過冷却度が予め決定しておいた過熱度ま
たは過冷却度より小さい場合に、検出した冷媒状態量と
予め決定しておいた目標冷媒状態量との偏差に基づき決
定した開度分室内側膨張弁7a,7bの開度を補正する
第3の開度補正手段29とから構成されているので、安
価な方法で、常に冷房時では室内側熱交換器8a,8b
出口の過熱度を、暖房時では室内側熱交換器8a,8b
出口の過冷却度を監視し、過熱度または過冷却度が小さ
い場合は、室内側膨張弁7a,7bを閉めるので、冷房
時は室内側熱交換器8a,8b出口の過熱度が迅速且つ
最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮を回避し、常に効率
の良い安定した冷凍サイクルが継続できる。また、暖房
時は室内側熱交換器8a,8b出口の過冷却度が迅速且
つ最適に制御され、常に効率の良い安定した冷凍サイク
ルで安全な運転が継続できる。
【0069】また、室内側熱交換器8a,8b出口の過
熱度または過冷却度と目標値との偏差が大きい場合は補
正値を大きく、過熱度または過冷却度と目標値との偏差
が小さい場合は補正値を小さくしてきめ細かく制御して
いる。このため、あらゆる負荷条件においても過熱度ま
たは過冷却度のハンチングがさらに小さく、さらに高効
率な運転ができ、室温が設定温度に短時間で到達し快適
性が向上すると共に、省エネルギーとなる。
【0070】尚、冷媒としては、非共沸混合冷媒、例え
ば、HFC系の混合冷媒である、R32/125/13
4a(30/10/60wt%)やR32/125/1
34a(23/25/52wt%)を使用できることは
言うまでもない。また、1台の室内機と1台の室外機を
有する空気調和機および複数の室内機と複数の室外機を
有する多室型空気調和機においても適応可能である。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明は、ファジィ推論手段で行った推論結果が予め決定し
ておいた基準開度より大きい場合に予め決定しておいた
開度分室内側膨張弁の開度を補正する第1の開度補正手
段を設け、初期開度から基準開度まで迅速に室内側膨張
弁を閉める制御としたので冷房時は室内側熱交換器出口
の過熱度が迅速且つ最適に制御され、圧縮機の湿り圧縮
を回避し、常に効率の良い安定した冷凍サイクルが継続
できる。また、暖房時は室内側熱交換器出口の過冷却度
が迅速且つ最適に制御され、常に効率の良い安定した冷
凍サイクルで安全な運転を継続できる。
【0072】また、請求項2に記載の発明は、状態量検
出手段で検出した冷媒状態量、すなわち、冷房時では室
内側熱交換器出口の過熱度が、暖房時では室内側熱交換
器出口の過冷却度が予め決定しておいた過熱度または過
冷却度より小さい場合に予め決定しておいた開度分前記
室内側膨張弁の開度を補正する第2の開度補正手段を設
け、常に冷房時では室内側熱交換器出口の過熱度を、暖
房時では室内側熱交換器出口の過冷却度を監視し、過熱
度または過冷却度が小さい場合は、室内側膨張弁を閉め
る制御としたので、あらゆる負荷条件においても過熱度
または過冷却度のハンチングが小さく、高効率な運転が
でき、室温が設定温度に短時間で到達し快適性が向上す
ると共に、省エネルギーとなる。
【0073】また、請求項3に記載の発明は、状態量検
出手段で検出した冷媒状態量、すなわち、冷房時では室
内側熱交換器出口の過熱度、暖房時では室内側熱交換器
出口の過冷却度と、予め決定しておいた目標冷媒状態量
との偏差に基づき決定した開度分前記室内側膨張弁の開
度を補正する第3の開度補正手段を設け、過熱度または
過冷却度と目標値との偏差が大きい場合は補正値を大き
く、過熱度または過冷却度と目標値との偏差が小さい場
合は補正値を小さくしてきめ細かく制御しているので、
あらゆる負荷条件においても過熱度または過冷却度のハ
ンチングがさらに小さく、さらに高効率な運転ができ、
室温が設定温度に短時間で到達し快適性が向上すると共
に、省エネルギーとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多室型空気調和機の実施例1の冷
凍サイクル図
【図2】同実施例の多室型空気調和機のブロック図
【図3】同実施例の多室型空気調和機の室内側膨張弁の
制御フローチャート
【図4】本発明による多室型空気調和機の実施例2のブ
ロック図
【図5】同実施例の多室型空気調和機の室内側膨張弁の
制御フローチャート
【図6】本発明による多室型空気調和機の実施例3のブ
ロック図
【図7】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図と冷
房制御装置のブロック図
【図8】従来の多室型空気調和機の室内側膨張弁の制御
フローチャート
【図9】従来の多室型空気調和機の室温と目標温度との
偏差△Tに対するファジィ変数L,Sのメンバシップ関
数を示した特性図
【図10】従来の多室型空気調和機の室温と目標温度と
の偏差△T1に対するファジィ変数L,Sの所属度を示
した特性図
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外側熱交換器 4 室外側膨張弁 5 室外機 6a,6b 室内機 7a,7b 室内側膨張弁 8a,8b 室内側熱交換器 9 液管 10 ガス管 12a,12b 室温検出手段 13a,13b 温度設定手段 14 第1の目標開度演算手段 15 第2の目標開度演算手段 17 ファジィ推論手段 21a,21b 状態量検出手段(過熱度または過冷却
度検出手段) 23 第1の開度補正手段 24 開度決定手段 25 開度制御手段 27 第2の開度補正手段 29 第3の開度補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高谷 隆幸 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 岸野 正裕 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 Fターム(参考) 3L060 AA01 AA03 AA05 CC02 CC04 DD08 EE09 3L092 GA04 GA09 GA10 JA01 JA03 KA04 KA06 KA13 LA06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側
    膨張弁から成る室外機と、室内側膨張弁、室内側熱交換
    器から成る複数の室内機とをガス管及び液管を介して環
    状に接続し、室温を検出する室温検出手段と、目標温度
    を設定する温度設定手段と、前記室温検出手段で検出し
    た室温から前記温度設定手段で設定した目標温度を差し
    引いた偏差に基づき前記室内側膨張弁の第1の目標開度
    を演算する第1の目標開度演算手段と、前記室内側熱交
    換器出口の冷媒状態量を検出する状態量検出手段と、前
    記状態量検出手段で検出した冷媒状態量に基づき前記室
    内側膨張弁の第2の目標開度を演算する第2の目標開度
    演算手段と、前記室温検出手段で検出した室温と前記温
    度設定手段で設定した目標温度との偏差と前記第1およ
    び第2の目標開度演算手段で演算した第1および第2の
    目標開度から前記室内側膨張弁の最適な開度を求めるた
    めの経験則による制御ルールに基づきファジィ論理演算
    を行うファジィ推論手段と、前記ファジィ推論手段で行
    った推論結果が予め決定しておいた基準開度より大きい
    場合に予め決定しておいた開度分前記室内側膨張弁の開
    度を補正する第1の開度補正手段と、前記ファジィ推論
    手段で行った推論結果と前記第1の開度補正手段で演算
    した結果に基づき前記室内側膨張弁の開度を決定する開
    度決定手段と、前記開度決定手段で決定した開度に従っ
    て前記室内側膨張弁の開度を制御する開度制御手段とを
    備えた多室型空気調和機。
  2. 【請求項2】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側
    膨張弁から成る室外機と、室内側膨張弁、室内側熱交換
    器から成る複数の室内機とをガス管及び液管を介して環
    状に接続し、室温を検出する室温検出手段と、目標温度
    を設定する温度設定手段と、前記室温検出手段で検出し
    た室温から前記温度設定手段で設定した目標温度を差し
    引いた偏差に基づき前記室内側膨張弁の第1の目標開度
    を演算する第1の目標開度演算手段と、前記室内側熱交
    換器出口の冷媒状態量を検出する状態量検出手段と、前
    記状態量検出手段で検出した冷媒状態量に基づき前記室
    内側膨張弁の第2の目標開度を演算する第2の目標開度
    演算手段と、前記室温検出手段で検出した室温と前記温
    度設定手段で設定した目標温度との偏差と前記第1およ
    び第2の目標開度演算手段で演算した第1および第2の
    目標開度から前記室内側膨張弁の最適な開度を求めるた
    めの経験則による制御ルールに基づきファジィ論理演算
    を行うファジィ推論手段と、前記状態量検出手段で検出
    した冷媒状態量が予め決定しておいた冷媒状態量より小
    さい場合に予め決定しておいた開度分前記室内側膨張弁
    の開度を補正する第2の開度補正手段と、前記ファジィ
    推論手段で行った推論結果と前記第2の開度補正手段で
    演算した結果に基づき前記室内側膨張弁の開度を決定す
    る開度決定手段と、前記開度決定手段で決定した開度に
    従って前記室内側膨張弁の開度を制御する開度制御手段
    とを備えた多室型空気調和機。
  3. 【請求項3】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側
    膨張弁から成る室外機と、室内側膨張弁、室内側熱交換
    器から成る複数の室内機とをガス管及び液管を介して環
    状に接続し、室温を検出する室温検出手段と、目標温度
    を設定する温度設定手段と、前記室温検出手段で検出し
    た室温から前記温度設定手段で設定した目標温度を差し
    引いた偏差に基づき前記室内側膨張弁の第1の目標開度
    を演算する第1の目標開度演算手段と、前記室内側熱交
    換器出口の冷媒状態量を検出する状態量検出手段と、前
    記状態量検出手段で検出した冷媒状態量に基づき前記室
    内側膨張弁の第2の目標開度を演算する第2の目標開度
    演算手段と、前記室温検出手段で検出した室温と前記温
    度設定手段で設定した目標温度との偏差と前記第1およ
    び第2の目標開度演算手段で演算した第1および第2の
    目標開度から前記室内側膨張弁の最適な開度を求めるた
    めの経験則による制御ルールに基づきファジィ論理演算
    を行うファジィ推論手段と、前記状態量検出手段で検出
    した冷媒状態量と予め決定しておいた目標冷媒状態量と
    の偏差に基づき決定した開度分前記室内側膨張弁の開度
    を補正する第3の開度補正手段と、前記ファジィ推論手
    段で行った推論結果と前記第3の開度補正手段で演算し
    た結果に基づき前記室内側膨張弁の開度を決定する開度
    決定手段と、前記開度決定手段で決定した開度に従って
    前記室内側膨張弁の開度を制御する開度制御手段とを備
    えた多室型空気調和機。
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JP11019477A Pending JP2000220903A (ja) 1999-01-28 1999-01-28 多室型空気調和機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003254635A (ja) * 2002-02-28 2003-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多室形空気調和装置

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