JP2001133052A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2001133052A
JP2001133052A JP30896899A JP30896899A JP2001133052A JP 2001133052 A JP2001133052 A JP 2001133052A JP 30896899 A JP30896899 A JP 30896899A JP 30896899 A JP30896899 A JP 30896899A JP 2001133052 A JP2001133052 A JP 2001133052A
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JP
Japan
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discharge pipe
pipe temperature
temperature
discharge
compressor
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Application number
JP30896899A
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English (en)
Inventor
Makoto Momozaki
信 百▲崎▼
Masaki Yamamoto
政樹 山本
Hisashi Takechi
久史 武市
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出管温度の将来の予測値を予測して、該予
測値に基づく予測制御を行うことにより、吐出管温度の
過熱状態を確実に回避し得るようにする。 【解決手段】 圧縮機1、熱源側熱交換器3、電動膨張
弁4および利用側熱交換器5を順次接続してなる冷凍装
置において、前記圧縮機1の吐出管温度を検出する吐出
温度検出手段(吐出温度センサー19)と、該吐出温度
センサー19により検出された吐出管温度の過去の来歴
から所定時間後の吐出管温度の予測値を求め、該予測値
が予め設定された設定値を超えている場合に過熱保護動
作を行う過熱保護制御手段とを付設して、吐出管温度の
過去の来歴から求められた所定時間後の吐出管温度の予
測値が予め設定された設定値を超えている場合に過熱保
護動作が行われるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、冷凍装置に関
し、さらに詳しくは冷凍装置における吐出管温度の過熱
保護制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧縮機、冷房運転時に凝縮器として作用
し且つ暖房運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換
器(即ち、熱源側熱交換器)、電動膨張弁、冷房運転時
に蒸発器として作用し且つ暖房運転時に凝縮器として作
用する室内側熱交換器(即ち、利用側熱交換器)を備え
て構成された冷凍装置は従来からよく知られている。
【0003】上記構成の冷凍装置において、吐出管温度
が高くなり過ぎると、保護装置である高圧圧力スイッチ
が作動してシステムが停止してしまうため、吐出管温度
が高くなり過ぎないように過熱保護制御を行うようにさ
れている。
【0004】従来の吐出管温度過熱制御は、図6に示す
ように、最適吐出管温度制御の目標値Tkに、60℃以
上であって105℃以下であり且つ凝縮器温度Tc+2
5℃以上の温度範囲(即ち、斜線部)の足きりを設ける
ことによって吐出管温度の過熱を回避するようにしてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな吐出管温度過熱保護制御とした場合、実際に目標値
Tkが足きり値に達しないと(即ち、斜線部を逸脱しな
いと)、過熱保護制御が作動しないという不具合が存し
ていた。
【0006】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、吐出管温度の将来の予測値を予測して、該予測値
に基づく予測制御を行うことにより、吐出管温度の過熱
状態を確実に回避し得るようにすることを目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、上
記課題を解決するための手段として、圧縮機1、熱源側
熱交換器3、電動膨張弁4および利用側熱交換器5を順
次接続してなる冷凍装置において、前記圧縮機1の吐出
管温度を検出する吐出温度検出手段19と、該吐出温度
検出手段19により検出された吐出管温度の過去の来歴
から所定時間後の吐出管温度の予測値を求め、該予測値
が予め設定された設定値を超えている場合に過熱保護動
作を行う過熱保護制御手段とを付設している。
【0008】上記のように構成したことにより、吐出管
温度の過去の来歴から求められた所定時間後の吐出管温
度の予測値が予め設定された設定値を超えている場合に
過熱保護動作が行われることとなり、実際に吐出管温度
が過熱状態となる前に過熱保護制御が開始されることと
なる。従って、吐出管温度の過熱状態を確実に回避する
ことができる。
【0009】請求項2の発明におけるように、請求項1
記載の冷凍装置において、前記過熱保護制御手段を、吐
出管温度を低下させるように前記電動膨張弁4の開度制
御を行うものとした場合、電動膨張弁4の開度制御によ
り吐出管温度の過熱状態を回避できることとなり、制御
系の構造が簡単となる。
【0010】請求項3の発明におけるように、請求項2
記載の冷凍装置において、前記電動膨張弁4の開度制御
を、吐出管温度の過熱の大小を学習する学習制御により
行うようにした場合、学習制御によるきめ細かな制御が
可能となり、信頼性が向上する。
【0011】請求項4の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記圧縮機1として高圧ドーム式圧縮機を採用した
場合、高圧ドーム式圧縮機における吐出管温度検出手段
の応答性はあまり良くないため、従来の過熱保護制御で
は吐出管温度の過熱状態を回避し得ない場合が生ずる
が、上記制御により的確な過熱保護が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【0013】この冷凍装置は、図1に示すように、圧縮
機1、四路切換弁2、冷房運転時に凝縮器として作用し
且つ暖房運転時に蒸発器として作用する室外側熱交換器
(即ち、熱源側熱交換器)3、減圧機構として作用する
電動膨張弁4、冷房運転時に蒸発器として作用し且つ暖
房運転時に凝縮器として作用する室内側熱交換器(即
ち、利用側熱交換器)5を備えて構成されており、四路
切換弁2の切換作動により、冷媒を可逆流通させ得るよ
うになっている。符号6は前記室内側熱交換器3に付設
された過冷却熱交換器、7はレシーバ、8は冷媒流通切
換機構である。
【0014】前記冷媒流通切換機構8は、4個の逆止弁
9〜12からなっており、室外側熱交換器3あるいは室
内側熱交換器5からの冷媒が常時レシーバ7から電動膨
張弁4へ流れるように制御することとなっている。
【0015】符号13は前記レシーバ7の気相部と電動
膨張弁4の下流側の低圧ライン25とを接続するバイパ
ス路であり、該バイパス路13には、電磁開閉弁14が
介設されている。
【0016】前記圧縮機1、四路切換弁2、室外側熱交
換器3、電動膨張弁4、レシーバ7および冷媒流通切換
機構8は室外ユニットAを構成し、室内側熱交換器5は
室内ユニットBを構成している。
【0017】符号15は室外吸込温度(換言すれば、外
気温度)Toを検出する外気温センサー、16は室外側
熱交換器3の室外熱交温度Tgを検出する室外熱交セン
サー、17は室内吸込温度(換言すれば、室内空気温
度)Taを検知する室内温度センサー、18は室内側熱
交換器5の室内熱交温度Tnを検知する室内熱交センサ
ー、19は吐出管温度Thを検出する吐出温度検出手段
として作用する吐出温度センサー、20は室外ファン、
21は室内ファン、22,23は閉鎖弁、24は制御ユ
ニットである。
【0018】なお、前記圧縮機1としては高圧ドーム式
圧縮機が採用されている。
【0019】前記制御ユニット24は、前記吐出温度セ
ンサー19からの温度情報(即ち、吐出管温度Th)を
得て種々の演算処理を行い、前記電動膨張弁4に対して
開度制御信号を出力することとなっており、前記吐出温
度センサー19により検出された吐出管温度Thの過去
の来歴から所定時間(例えば、20秒)後の吐出管温度
の予測値Th20を求め、該予測値Th20が予め設定され
た設定値Thsを超えている場合に過熱保護動作を行う
(例えば、吐出管温度Thを低下させるように前記電動
膨張弁4の開度制御を行う)過熱保護制御手段としての
機能を有している。
【0020】ついで、図2に示すフローチャートを参照
して、本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置の吐出管
温度過熱保護制御について詳述する。
【0021】ステップS1において運転開始が確認され
ると、ステップS2において現在の吐出管温度Th0
20秒前の吐出管温度Th▲20および40秒前の吐出管
温度Th▲40が制御ユニット24に読み込まれる。
【0022】ついで、ステップS3において20秒後の
吐出管温度の予測値Th20が以下の手順により演算され
る。
【0023】即ち、図3に示すように、40秒前の吐出
管温度Th▲40から20秒前の吐出管温度Th▲20への
上昇度と、20秒前の吐出管温度Th▲20から現在の吐
出管温度Th0への上昇度と(即ち、吐出管温度の過去
の来歴)から20秒後の予測値Th20が予測される。
【0024】かくして得られた予測値Th20と設定値T
hsとの比較がステップS4において行われ、ここでT
20>Thsと判定されると、ステップS5において電
動膨張弁4の開度学習制御のための吐出管温度過熱係数
K(Th)の演算がなされる。該吐出管温度過熱係数K
(Th)は、図4のマトリックステーブルに示すよう
に、現在の吐出管温度Th0と20秒後の吐出管温度の
上昇度ΔY(Th)(図3参照)とから求められる。つ
まり、K(Th)=+2,+1,+0とされ、あるいは
過熱保護制御解除とされるのである。
【0025】次に、ステップS6において吐出管温度積
算学習係数SK(Th)が以下の手順により演算され
る。
【0026】吐出管温度過熱保護制御開始から20秒間
隔で下記演算を行う。
【0027】ΔB(Th)=Th0−100 ついで、吐出管温度係数G(Th)が図5に示すテーブ
ルからΔB(Th)に対応して求められる。
【0028】ついで、吐出管温度過熱積算学習係数SK
(Th)が次式により求められる。
【0029】SK(Th)=G(Th)(今回)+SK
(Th)′(前回までの積算値)ただし、−5≦SK
(Th)≦5とする。
【0030】かくして求められた吐出管温度過熱積算学
習係数SK(Th)と前述したようにして求められた吐
出管温度過熱係数K(Th)とから電動膨張弁4の開度
の変化量ΔEVhが次式によりステップS7において演
算される。
【0031】 ΔEVh=2×〔K(Th)+SK(Th)〕 かくして求められた開度変化量ΔEVhだけ電動膨張弁
4の開度制御がステップS8において行われ、ステップ
S9において開度変化量ΔEVhがリセットされた後、
ステップS2にリターンする。
【0032】上記したように、本実施の形態において
は、吐出管温度Thの過去の来歴(例えば、20秒前お
よび40秒前の吐出管温度Th▲20およびTh▲40)か
ら求められた所定時間(例えば、20秒)後の吐出管温
度の予測値Th20が予め設定された設定値Thsを超え
ている場合に過熱保護動作が行われることとなっている
ため、実際に吐出管温度Thsが過熱状態となる前に過
熱保護制御が開始されることとなり、吐出管温度Ths
の過熱状態を確実に回避することができる。
【0033】また、前記過熱保護制御手段を、吐出管温
度Thを低下させるように前記電動膨張弁4の開度制御
を行うものとするとともに、電動膨張弁4の開度制御
を、吐出管温度Thsの過熱の大小を学習する学習制御
により行うようにしているので、制御系の構造が簡単と
なるとともに、学習制御によるきめ細かな制御が可能と
なり、信頼性が向上する。
【0034】さらに、圧縮機1として、吐出管温度セン
サー19の応答性があまり良くない高圧ドーム式圧縮機
を採用しているため、従来の過熱保護制御では吐出管温
度の過熱状態を回避し得ない場合が生ずるが、上記制御
により的確な過熱保護が得られる。
【0035】本実施の形態においては、過熱保護制御手
段を、吐出管温度Thを低下させるように前記電動膨張
弁4の開度制御を行うものとしているが、吐出管温度T
hを低下させ得る制御であれば他の手段を採用すること
もできる。
【0036】また、本実施の形態においては、圧縮機と
して高圧ドーム式圧縮機を採用しているが、低圧ドーム
式圧縮機を採用することもできる。
【0037】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、圧縮機1、熱
源側熱交換器3、電動膨張弁4および利用側熱交換器5
を順次接続してなる冷凍装置において、前記圧縮機1の
吐出管温度を検出する吐出温度検出手段19と、該吐出
温度検出手段19により検出された吐出管温度の過去の
来歴から所定時間後の吐出管温度の予測値を求め、該予
測値が予め設定された設定値を超えている場合に過熱保
護動作を行う過熱保護制御手段とを付設して、吐出管温
度の過去の来歴から求められた所定時間後の吐出管温度
の予測値が予め設定された設定値を超えている場合に過
熱保護動作が行われるようにしたので、実際に吐出管温
度が過熱状態となる前に過熱保護制御が開始されること
となり、吐出管温度の過熱状態を確実に回避することが
できるという効果がある。
【0038】請求項2の発明におけるように、請求項1
記載の冷凍装置において、前記過熱保護制御手段を、吐
出管温度を低下させるように前記電動膨張弁4の開度制
御を行うものとした場合、電動膨張弁4の開度制御によ
り吐出管温度の過熱状態を回避できることとなり、制御
系の構造が簡単となる。
【0039】請求項3の発明におけるように、請求項2
記載の冷凍装置において、前記電動膨張弁4の開度制御
を、吐出管温度の過熱の大小を学習する学習制御により
行うようにした場合、学習制御によるきめ細かな制御が
可能となり、信頼性が向上する。
【0040】請求項4の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の冷凍装置におい
て、前記圧縮機1として高圧ドーム式圧縮機を採用した
場合、高圧ドーム式圧縮機における吐出管温度検出手段
の応答性はあまり良くないため、従来の過熱保護制御で
は吐出管温度の過熱状態を回避し得ない場合が生ずる
が、上記制御により的確な過熱保護が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置の冷媒
回路図である。
【図2】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置におけ
る吐出管温度過熱保護制御の内容を示すフローチャート
である。
【図3】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置におけ
る吐出管温度の挙動をを説明するタイムチャートであ
る。
【図4】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置におけ
る吐出管温度過熱保護制御時の電動膨張弁学習制御のた
めの吐出管温度過熱係数を求めるためのマトリックステ
ーブルである。
【図5】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置におけ
る吐出管温度過熱保護制御時の電動膨張弁学習制御のた
めの吐出管温度係数を求めるためのテーブルである。
【図6】従来の冷凍装置における吐出管温度過熱保護制
御に用いられる足きり温度範囲を示す特性図である。
【符号の説明】
1は圧縮機(高圧ドーム式圧縮機)、3は熱源側熱交換
器(室外側熱交換器)、4は電動膨張弁、5は利用側熱
交換器(室内側熱交換器)、19は吐出温度検出手段
(吐出温度センサー)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武市 久史 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、
    電動膨張弁(4)および利用側熱交換器(5)を順次接
    続してなる冷凍装置であって、前記圧縮機(1)の吐出
    管温度を検出する吐出温度検出手段(19)と、該吐出
    温度検出手段(19)により検出された吐出管温度の過
    去の来歴から所定時間後の吐出管温度の予測値を求め、
    該予測値が予め設定された設定値を超えている場合に過
    熱保護動作を行う過熱保護制御手段とを付設したことを
    特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記過熱保護制御手段を、吐出管温度を
    低下させるように前記電動膨張弁(4)の開度制御を行
    うものとしたことを特徴とする前記請求項1記載の冷凍
    装置。
  3. 【請求項3】 前記電動膨張弁(4)を、吐出管温度の
    過熱の大小を学習する学習制御により開度制御するよう
    にしたことを特徴とする前記請求項2記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮機(1)として高圧ドーム式圧
    縮機を採用したことを特徴とする前記請求項1、2およ
    び3のいずれか一項記載の冷凍装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113339959A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 珠海格力电器股份有限公司 一种空调控制方法、装置、存储介质及空调

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113339959A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 珠海格力电器股份有限公司 一种空调控制方法、装置、存储介质及空调
CN113339959B (zh) * 2021-06-15 2022-05-17 珠海格力电器股份有限公司 一种空调控制方法、装置、存储介质及空调

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