JP2002257424A - 空調装置及び空調方法 - Google Patents

空調装置及び空調方法

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JP2002257424A JP2001325755A JP2001325755A JP2002257424A JP 2002257424 A JP2002257424 A JP 2002257424A JP 2001325755 A JP2001325755 A JP 2001325755A JP 2001325755 A JP2001325755 A JP 2001325755A JP 2002257424 A JP2002257424 A JP 2002257424A
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    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小限用いられる2台の圧縮機の稼動状態に
よって流動的に膨脹部が作動するようにすることによっ
て、圧縮機が円滑に作動できるようにして装置作動の全
般的な性能を向上させた空調装置及び空調方法を提供す
る。 【解決手段】 最小限2台の圧縮機を採用した圧縮部1
0と、圧縮部10で圧縮された高温高圧の気体冷媒を中
温高圧の液体冷媒に変換させる凝縮部20と、凝縮部2
0で変換された中温高圧の液体冷媒を膨張させて低温低
圧の液体冷媒に変換する膨張部30と、膨張部30で変
換された低温低圧の液体冷媒を低温低圧の気体冷媒に変
換させる蒸発部40と、前記圧縮部10の入口と前記蒸
発部40の出口に設けられて温度を測定する温度測定セ
ンサと、前記温度測定センサの測定値の入力を受けて処
理した結果によって前記膨張部30の電子膨張バルブを
制御する制御部50とを含んで成るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸発現像を利用する
空調装置及び空調方法に関するものであり、より詳細に
説明すると冷房効率を高めるために最小限2台の圧縮機
を用いる場合において、冷房負荷による圧縮機の使用状
態によって膨脹部での冷媒膨脹を制御して全般的な装置
の性能を向上させることができる空調装置及び空調方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】空調機を主要部分に分けて見れば圧縮
機、蒸発器、膨脹バルブ、凝縮機に分けることができる
が、冷却の効果を高めるために数個の圧縮機を用いる場
合が増加している。現在は2台を超過する圧縮機を用い
る場合性能対比生産費がよくない問題があって主に2台
の圧縮機を用いる空調方式が多く使われている。図4
は、従来の2台の圧縮機を用いた空調装置の構造を示し
た概略図である。図4を参照すると、従来の2台の圧縮
機を用いた空調装置は低温低圧の気体冷媒が2台の圧縮
機で圧縮されて高温高圧の気体冷媒になる圧縮部10
と、前記圧縮部10で生成した高温高圧の気体が冷却さ
れて中温高圧の液体冷媒になる凝縮部20と、前記凝縮
部20で生成した中温高圧の液体冷媒が減圧されて低温
低圧の液体冷媒になる膨脹部30と、前記膨脹部30で
生成した低温低圧の液体冷媒が周囲の熱を吸収して低温
低圧の気体冷媒になる蒸発部40で構成されている。
【0003】より詳細に説明すると、前記圧縮部10は
低温低圧の気体冷媒を吸入、圧縮して比較的高い温度で
も液化できる状態に作るだけでなく、冷媒に循環力を付
与する役割をする部分として、圧縮効率を高めるために
2台の圧縮機を用いる場合が増加している。また、前記
凝縮部20は、前記圧縮部10で生成した高温高圧の冷
媒をファンによって凝縮機に加えられる室外空気を利用
して冷却液化する部分であり、前記高温高圧の気体冷媒
は凝縮部20を経ながら中温高圧の液体冷媒になる。ま
た、前記膨脹部30は、主に膨脹バルブを利用して前記
凝縮部20で生成した中温高圧の液体冷媒を低温低圧の
液体冷媒に作る部分である。また、前記蒸発部40は、
前記膨脹部30で生成した低温低圧の液体冷媒が蒸発器
を経ながら周囲の熱を奪って気化する部分であり、この
ようにして冷たくなった周囲空気は前記蒸発器の後に位
置するファンの回転によって室内に送られるようにな
る。
【0004】このような構成を有する従来の2台の圧縮
機を用いた空調装置は一台の圧縮機のみを用いた空調装
置の膨脹部をそのまま用いている。前記膨脹部は一般に
毛細管である膨脹バルブで構成されているが、二つの圧
縮機が用いられた空調装置においては前記膨脹バルブが
前記2台の圧縮機の稼動状態によって変わる冷媒の圧力
と流量に迅速に対処できなくて圧縮機内に冷媒が逆に流
入する問題が生じる場合があり、蒸発部を経て前記圧縮
機に流入する冷媒の温度が甚だしい流量変動によって上
昇するようになって圧縮機内部圧力をさらに増やして装
置の安定した稼動を阻害する問題点がある。言い換えれ
ば、従来の膨脹バルブは2台の圧縮機が用いられた空調
装置の圧縮機に多くの負荷を加えて圧縮部の円滑な作動
を阻害していて、装置の全般的な性能を低下させてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を改善するために創出されたものであり、本発明
の目的は、最小限に用いられる2台の圧縮機の稼動状態
によって流動的に膨脹部が作動するようにすることによ
って、前記圧縮機が円滑に作動できるようにして装置作
動の全般的な性能を向上させることができる空調装置及
び空調方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記のような目的を達成
するための本発明による空調装置は、低温低圧の気体冷
媒を高温高圧の液体冷媒に変換させる圧縮機を最小限2
台採用して冷房負荷によって運転容量の変更が可能な圧
縮部と、前記圧縮部で圧縮された高温高圧の気体冷媒を
中温高圧の液体冷媒に変換させる凝縮部と、前記凝縮部
で変換された中温高圧の液体冷媒を適正に膨脹させて低
温低圧の液体冷媒に変換させる電子膨脹バルブによって
駆動される膨脹部と、前記膨脹部で変換された低温低圧
の液体冷媒を低温低圧の気体冷媒に変換させる蒸発部
と、前記圧縮部の入口と前記蒸発部の出口に設けられて
温度を測定する温度測定センサと、前記温度測定センサ
の測定値を入力受けて処理した結果によって前記膨脹部
の電子膨脹バルブを制御する制御部が含まれて構成さ
れ、空調方法は圧縮部入口温度から蒸発部出口温度を減
算した値を示す過熱度を算出するために前記圧縮部の入
口と蒸発器の出口に各々温度測定センサを設けて温度を
測定する温度差測定段階と、前記算出された過熱度を目
標過熱度と比較する過熱度比較段階、及び前記比較結果
算出過熱度が目標過熱度と相異なった場合過熱度誤差を
補正する過熱度補正段階が含まれることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】前記のような本発明による空調装
置及び空調方法を二つの圧縮機が含まれて圧縮部が構成
される空調装置を例に挙げて具体的な実施形態を説明す
ると次のようである。図1は、本発明の望ましい一実施
形態による空調装置の構造を示した概略図である。図1
を参照すると、本発明による空調装置は、低温低圧の気
体冷媒を高温高圧の液体冷媒に変換させる圧縮機を2台
採用して冷房負荷によって運転容量の変更が可能な圧縮
部10′と、前記圧縮部10′で圧縮された高温高圧の
気体冷媒を中温高圧の液体冷媒に変換させる凝縮部2
0′と、前記凝縮部20′で変換された中温高圧の液体
冷媒を適正に膨脹させて低温低圧の液体冷媒に変換させ
る電子膨脹バルブを採用した膨脹部30′と、前記膨脹
部30′で変換された低温低圧の液体冷媒を低温低圧の
気体冷媒に変換させる蒸発部40′と、前記圧縮部の入
口と前記蒸発部の出口に設けられて温度を測定する温度
測定センサと、前記温度センサの測定値を入力受けて処
理した結果によって前記凝縮部の電子膨脹バルブを制御
する制御部50で構成されている。
【0008】より詳細に説明すると、前記圧縮部10′
は前記蒸発部40′から生成した低温低圧の気体冷媒の
みを通過させるアキュムレータ11と、前記アキュムレ
ータ11を通過した低温低圧の気体冷媒を圧縮する2台
の圧縮機12a、12bと、前記圧縮機12a、12b
の吐出口に設けられて冷媒が逆に流入することを防止す
るチェックバルブ13a、13bとで構成されている。
ここで、前記アキュムレータ11は、気体冷媒のみを通
過させて液状の冷媒が流入する場合に発生する前記圧縮
機12a、12bの誤作動を未然に防止する装置であ
る。前記圧縮機12a、12bは、冷房負荷による効率
を向上させるために2台を用いているが、2台すべて稼
動する場合を100%とした時、各々の容量は60%の
ものと40%のものとで構成されることが望ましい。
【0009】前記チェックバルブ13a、13bは、前
記圧縮機12a、12b中いずれか一つのみ稼動される
場合前記凝縮部20′から稼動されない圧縮機に冷媒が
逆流入されることを防止する役割をする。また、前記凝
縮部20′は、前記圧縮部10′で生成した高温高圧の
気体冷媒が冷却されて中温高圧の液体冷媒に変換される
凝縮機21と、前記凝縮機21に室外の空気を供給する
ファンモータ22と、前記ファンモータ22の回転軸に
連結されて実質的に室外の空気を前記凝縮機に供給して
冷却作用を発生させるファン23で構成されている。
【0010】ここで、前記凝縮機21はジグザグに配列
されているパイプとして前記圧縮部10′を経た高温高
圧の気体冷媒は前記凝縮機21をすぎながら冷却されて
中温高圧の液体冷媒に変換される。前記ファンモータ2
2とファン23とは、前記凝縮機21に室外の空気を供
給して冷却作用を起こす装置である。また、前記膨脹部
30′は、前記制御部50の制御を受けて前記凝縮部2
0′を経た中温高圧の液体冷媒を低温低圧の気体冷媒に
変換させる電子膨脹バルブとして、毛細管である膨脹バ
ルブ31とモータ32とで構成されるが、前記膨脹バル
ブ31の開閉は前記モータ32によって行われ前記モー
タ32はステッピングモーターを用いることが望まし
い。
【0011】また、前記蒸発部40′は、前記膨脹部3
0′で生成した低温低圧の液体冷媒が周囲の熱を吸収し
て低温低圧の気体冷媒になる蒸発器41と、前記蒸発器
41後側に位置して冷たくなった周囲の空気を外部に供
給する室内ファン42で構成されている。また、前記蒸
発器41の出口とアキュムレータ11の入口に装置され
る温度測定センサ14、43は前記蒸発器41の出口と
アキュムレータ11の入口の温度を測定する機器であ
る。ここで、前記温度測定センサ14、43はサーミス
タを用いることが望ましいが、前記サーミスタはマンガ
ン、ニッケル、銅、コバルト、クロム、鉄などの酸化物
を組合せさせ混合焼結した半導体素子として温度による
電気抵抗の変化が甚だしく温度が上昇すれば抵抗値は減
少する性質を有している。
【0012】また、前記制御部50は、前記温度測定セ
ンサ14、43から値を検出する検出部51と、前記検
出部51で検出された測定値を処理する制御アルゴリズ
ム処理部52と、前記制御アルゴリズム処理部52で処
理された結果値によって制御信号を発生させる信号発生
部53とで構成されている。このような構成を有する本
発明による空調装置は、2台の圧縮機を用いる空調装置
で稼動される圧縮機の状態によって変動が甚だしい流量
と圧力によって逆に前記圧縮機の作動が妨害される問題
点を改善するために膨脹部が適切に開閉できるように制
御することによって、流量変動と圧力変化を低減させて
前記圧縮機が円滑に稼動できるようにする。ここで前記
膨脹部の開閉制御のために前記流量変動と圧力変化を測
定する必要があるが、これは前記流量変動と圧力の変化
によって変化する前記蒸発部の出口と前記圧縮部の入口
の温度差を測定することによって達成できる。
【0013】すなわち、本発明による空調装置は、圧縮
機に加えられる否定的な負荷を蒸発部出口と圧縮部入口
の温度差を通して算出した次に前記負荷に対応する前記
温度差が適正に維持できるように膨脹部を制御して、結
果的に圧縮機に加えられる否定的な負荷を低減させて装
置の全般的な性能が向上できるようにする。前記の装置
での空調方法を図面を参照しながら説明する。図2は、
本発明の望ましい一実施形態による空調過程を示した流
れ図である。図2を参照すると、本発明による空調方法
は圧縮部入口温度から蒸発部出口温度を減算した値を示
す過熱度を算出するために前記圧縮部の入口と蒸発器の
出口に各々温度測定センサを設けて温度を測定する温度
差測定段階(S100)と、前記算出された過熱度を目標
過熱度と比較する過熱度比較段階(S200)と、前記比
較結果算出過熱度が目標過熱度と相異なった場合過熱度
誤差を補正する過熱度補正段階(S300)で構成されて
いる。
【0014】より詳細に説明すると、前記温度差測定段
階(S100)は前記圧縮部のアキュムレータ11入口
と前記蒸発部の蒸発器41出口に設けられる温度測定セ
ンサ14、43で温度を測定する段階である。一般に前
記アキュムレータ11入口の温度が蒸発器41出口の温
度より高いが、これは前記蒸発器41から排出された気
体冷媒が高速で狭い管を通過する時生じる摩擦と圧力に
よることであり、ある程度の温度差は前記蒸発器41を
経ながらも気化しないで残っている液状冷媒の温度をあ
る程度上昇させることによって、前記蒸発器41から排
出される冷媒がより完全な気体状態で前記アキュムレー
タ11に流入するようにする役割をする。
【0015】しかし、温度差が甚だしくなれば、圧縮機
12a、13b内の温度をさらに上昇させるようになっ
て、このような温度上昇は圧力を増やして前記圧縮機に
過負荷を与えることができ、また温度差があまりに小さ
ければ前記蒸発器41を経ながらも気化しないで残って
いる液状冷媒が前記圧縮機に流入して圧縮機が誤作動を
起こすおそれがある。もちろん前記アキュムレータ11
が大部分の液体冷媒をろ過するが、完全に信頼はできな
い。したがって、このような理由で前記アキュムレータ
11の入口と蒸発器41の出口の温度差を折衝した後に
これを適切に維持してこそ装置がより安定的に作動でき
る。言い換えれば、前記2ケ所の温度差を適正に維持す
れば流量と圧力変化を低減させることができるようにな
ることである。
【0016】以下前記圧縮部(アキュムレータ)入口温度
から蒸発部(蒸発器)出口温度を減算した値を‘過熱度'
と称するようにする。また、目標にしようとする過熱度
値を‘目標過熱度'と称して、前記測定した過熱度値か
ら目標過熱度を減算した値を‘過熱度誤差'と称するよ
うにする。一方、前記過熱度比較段階(S200)は、
前記温度差測定段階(S100)で測定された過熱度値と
目標過熱度値を比較する段階であり、その結果値は過熱
度誤差になる。
【0017】前記目標過熱度は、100%、60%、4
0%の容量に関係なく常温では5から7間であることが
望ましく、室外温度が40℃以上の場合には容量に関係
なく2から4間であることが望ましいが、40℃以上の
場合目標過熱度を低めた理由は過熱度が5から7間とし
でも室外温度自体が高いために圧縮部に加えられる圧力
がさらに増加するようになるのでこれを防止するためで
ある。もちろん、目標過熱度を低めるによって蒸発部か
ら排出されたある程度の液体冷媒を含んだ排出ガスが小
さい過熱度によって完全に気化できないままで圧縮部に
流入して否定的な影響を及ぼすがこれは温度上昇による
圧力増加の影響よりは微小である。
【0018】また、2台の圧縮機をすべて用いる時より
一台の圧縮機のみ用いる時の過熱度が大きく現れる場合
が多いが、これは一台の圧縮機のみを用いる場合には冷
媒が流れる流路が前記稼動される圧縮機を通した流路の
みで移動するためである。したがって、一台の圧縮機の
み稼動される時は過熱度が大きくなって圧縮部に加えら
れる圧力が増加することは増加するが全体的な流量が少
ないために特別な問題にはならない。前記過熱度補正段
階(S300)は、前記過熱度誤差が0と異なる場合、
すなわち測定した現在の過熱度値が目標過熱度値と異な
る場合補正をする段階として、稼動される圧縮機の数を
検査する稼動圧縮機検査段階(S310)と、前記検査結
果どの一台の圧縮機のみ稼動される場合の開度変更値を
算出して全体開度値を補正する第1過熱度補正段階(S
320)と、前記検査結果稼動される圧縮機が2台すべ
ての場合の開度変更値を算出して全体開度値を補正する
第2過熱度補正段階(S330)とでなっている。
【0019】ここで全体開度値は、前記膨脹バルブの開
閉程度を示す値であり、0の場合は完全閉鎖を意味し
て、数字が大きくなるほど開き程度が増加することを意
味する。前記第1過熱度補正段階(S320)は、前記
圧縮機の容量が2台をすべて用いる場合を100%とし
た場合、各々の容量が60%と40%の場合において、
算出される開度変更値は下の数学式4によって決定され
る。
【0020】
【数4】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
(t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
過熱度誤差である。開度増減値Δは、実験によって求め
られた値であり下の表1と同じである。
【0021】
【表1】
【0022】すなわち、2台の圧縮機中いずれか一つの
みを稼動する場合においては従前の全体開度値に前記数
学式4によって算出された開度変更値が追加されて全体
開度値が変更される。2台の圧縮機がすべて稼動される
時適用される前記第2過熱度補正段階(S330)は、
過熱度誤差を0と比較する過熱度誤差検査段階(S33
1)と、前記検査結果前記過熱度誤差が0より大きい場
合への開度変更値が算出される第2−1過熱度補正段階
(S332)と、前記検査結果前記過熱度誤差が0より小
さい場合への開度変更値が算出される第2−2過熱度補
正段階(S333)とでなっているが、前記第2−1過熱
度補正段階(S332)で算出される開度変更値は下の数
学式2によって決定される。
【0023】
【数5】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
(t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
過熱度誤差である。開度増減値Δは表1と同じである。
また、前記2−2過熱度補正段階(S333)で算出され
る開度変更値は下の数学式6によって決定される。
【0024】
【数6】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
(t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
過熱度誤差である。開度増減値Δは表1と同じである。
すなわち、2台の圧縮機がすべて稼動される場合におい
ては従前の全体開度値に前記数学式2或いは数学式3に
よって算出された開度変更値が追加されて全体開度値が
変更される。
【0025】このように数学式4、5、6によって算出
された開度変更値によって全体開度値が変更されること
によって、膨脹部を調節できるようになって、前記膨脹
部の影響を受ける蒸発部の出力温度と圧縮部の入力温度
とを制御できるようになる。ここで前記開度変更値によ
って補正される全体開度値の範囲は完全に閉められた状
態を0といって数字が増加するほど開かれる比率が大き
くなるという時100から300間であることが望まし
い。一方、このような制御は、前記温度差測定段階での
温度差測定時間を30秒以内として全体制御間隔も30
秒以内とすることが望ましく、装置が安定状態に立ち入
る時間帯が稼動後5分程度であることを勘案して装置制
御後5分経過時前記温度差測定時間を60秒以内として
全体制御間隔も60秒以内とすることが望ましい。
【0026】図3は、本発明による空調装置及び空調方
法によって制御される空調装置の過熱度変化を示した状
態図である。図3を参照すると、2台の圧縮機がすべて
稼動される場合常温である場合と40℃以上の場合の状
態が図示されているので、常温では過熱度を5程度に維
持しており、室外温度が40℃以上の場合は過熱度を2
程度に維持している。また、圧縮機を一台のみ稼動する
場合には2台の圧縮機が稼動される時の過熱度5よりは
高いが、目標過熱度である5から7間内で過熱度が維持
されていることがわかる。
【0027】
【発明の効果】以上で説明したように本発明による空調
装置及び空調方法は冷房効率の向上のために二つの圧縮
機を用いる空調装置において、稼動される圧縮機の状態
によって変化する冷媒の流量とそれによる圧力変化によ
る前記圧縮機に加えられる否定的な負荷を低減させるた
めに、前記圧縮機の稼動状態に合わせて膨脹部の開き状
態を調節して流量と圧力の変化を制御して圧縮機に加え
られる負荷を低減させて全体的な装置の性能を向上させ
ることができる長所がある。ただし、本発明の思想が2
台圧縮機の圧縮部で構成された空調装置に制限されるこ
とではない。
【0028】ここで前記膨脹部の開き状態制御のために
必要な流量と圧力変化の測定は前記冷媒の流量と圧力に
よって温度差を見せる蒸発部の出口と圧縮部の入口の温
度を測定した後、これを比較することで解決して簡便に
構成が可能であって組立てがやさしくて、生産原価を低
めることができる長所がある。一方、本発明は前記実施
例に限らず、多くの変形が本発明の思想内で当分野で通
常の知識を有する者によって可能なことはもちろんであ
り、特に最小限2台以上の圧縮機で圧縮部が構成された
あらゆる空調機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の望ましい一実施形態による空調装置の
構造を示した概略図である。
【図2】本発明の望ましい一実施形態による空調過程を
示した流れ図である。
【図3】本発明による空調システム及び方法によって制
御される空調システムの過熱度変化を示した状態図であ
る。
【図4】従来の2台の圧縮機を用いた空調装置の構造を
示した概略図である。
【符号の説明】
10、10′…圧縮部 11…アキュムレータ 12a、12b…圧縮機 13a、13b…チェックバルブ 14、43…温度測定センサ 20、20′…凝縮部 21…凝縮機 22…ファンモータ 23…ファン 30、30′…膨脹部 31…膨脹バルブ 32…モータ 40、40′…蒸発部 41…蒸発器 42…室内ファン 50…制御部 51…検出部 52…制御アルゴリズム処理部 53…信号発生部

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温低圧の気体冷媒を高温高圧の液体冷
    媒に変換させる圧縮機を最小限2台採用して冷房負荷に
    よって運転容量の変更が可能な圧縮部と、 前記圧縮部で圧縮された高温高圧の気体冷媒を中温高圧
    の液体冷媒に変換させる凝縮部と、 前記凝縮部で変換された中温高圧の液体冷媒を適正に膨
    脹させて低温低圧の液体冷媒に変換されるようにするた
    めに電子膨脹バルブが用いられる膨脹部と、 前記膨脹部で変換された低温低圧の液体冷媒を低温低圧
    の気体冷媒に変換させる蒸発部と、 前記圧縮部の入口と前記蒸発部の出口に設けられて温度
    を測定する温度測定センサと、 前記温度測定センサの測定値を入力受けて処理した結果
    によって前記電子膨脹バルブを制御する制御部が含まれ
    ることを特徴とする空調装置。
  2. 【請求項2】 前記圧縮部は、前記蒸発部で生成した低
    温低圧の気体冷媒のみを通過させるアキュムレータと、 前記アキュムレータを通過した低温低圧の気体冷媒を圧
    縮する最小限二つの圧縮機と、 前記圧縮機の吐出口に設けられて冷媒が逆に流入するこ
    とを防止するチェックバルブが含まれることを特徴とす
    る請求項1に記載の空調装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮部は、多数の圧縮容量に圧縮さ
    れることができるようにするために容量が同じか異なる
    最小限2台の圧縮機が含まれることを特徴とする請求項
    1に記載の空調装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮部に2台の圧縮機が含まれる場
    合2台の圧縮機をすべて用いる場合を100%とした
    時、前記2台の圧縮容量は60%と40%であることを
    特徴とする請求項1に記載の空調装置。
  5. 【請求項5】 前記凝縮部は、前記圧縮部で生成した高
    温高圧の気体冷媒が冷却されて中温高圧の液体冷媒に変
    換される凝縮機と、 前記凝縮機に室外の空気を供給するファンモータと、 前記ファンモータの回転軸に連結されて実質的に室外の
    空気を前記凝縮機に供給して冷却作用を発生させるファ
    ンが含まれることを特徴とする請求項1に記載の空調装
    置。
  6. 【請求項6】 前記電子膨脹バルブの開閉が決定される
    ようにするステッピングモーターが含まれることを特徴
    とする請求項1に記載の空調装置。
  7. 【請求項7】 前記蒸発部は、前記膨脹部で生成した低
    温低圧の液体冷媒が周囲の熱を吸収して低温低圧の気体
    冷媒になる蒸発器と、 前記蒸発器後側に位置して冷たくなった周囲空気を外部
    に供給する室内ファンが含まれることを特徴とする請求
    項1に記載の空調装置。
  8. 【請求項8】 前記温度測定センサは、前記圧縮部のア
    キュムレータ入口と前記蒸発部の蒸発器出口に設けられ
    ることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
  9. 【請求項9】 前記温度測定センサは、サーミスタであ
    ることを特徴とする請求項8に記載の空調装置。
  10. 【請求項10】 前記制御部は、前記温度測定センサか
    ら値を検出する検出部と、 前記検出部で検出された測定値を処理する制御アルゴリ
    ズム処理部と、 前記制御アルゴリズム処理部で処理された結果値によっ
    て制御信号を発生させる信号発生部が含まれることを特
    徴とする請求項1に記載の空調装置。
  11. 【請求項11】 圧縮部入口温度から蒸発部出口温度を
    減算した値を示す過熱度を算出するために前記圧縮部の
    入口と蒸発器の出口に各々温度測定センサを設けて温度
    を測定する温度差測定段階と、 前記算出された過熱度を目標過熱度と比較する過熱度比
    較段階、及び前記比較結果算出過熱度が目標過熱度と相
    異なった場合過熱度誤差を補正する過熱度補正段階が含
    まれることを特徴とする空調方法。
  12. 【請求項12】 前記目標過熱度は、5から7であるこ
    とを特徴とする請求項11に記載の空調方法。
  13. 【請求項13】 前記目標過熱度は、室外温度が圧力部
    の圧力に影響を及ぼす一定温度以上の場合には2から4
    であることを特徴とする請求項11に記載の空調方法。
  14. 【請求項14】 前記一定温度は、40℃以下であるこ
    とを特徴とする請求項13に記載の空調方法。
  15. 【請求項15】 前記温度差測定段階での温度差測定時
    間間隔は30秒以内であることを特徴とする請求項11
    に記載の空調方法。
  16. 【請求項16】 前記温度差測定段階での温度差測定時
    間間隔は空調システム稼動後5分後には1分以内とする
    ことを特徴とする請求項11に記載の空調方法。
  17. 【請求項17】 圧縮部入口温度から蒸発部出口温度を
    減算した値を示す過熱度を算出するために前記圧縮部の
    入口と蒸発器の出口に各々温度測定センサを設けて温度
    を測定する温度差測定段階と、 前記算出された過熱度を目標過熱度と比較する過熱度比
    較段階と、 前記比較結果算出過熱度が目標過熱度と相異なった場合
    稼動される圧縮機の数を検査する稼動圧縮機検査段階、
    前記検査結果二つ中いずれか一台の圧縮機のみ稼動され
    る場合の開度変更値を算出して全体開度値を補正する第
    1過熱度補正段階及び、前記検査結果稼動される圧縮機
    が2台すべての場合の開度変更値を算出して全体開度値
    を補正する第2過熱度補正段階で過熱度誤差を補正する
    過熱度補正段階を含むことを特徴とする空調方法。
  18. 【請求項18】 前記全体開度値は完全に閉鎖された状
    態を0といった時、100から300間であることを特
    徴とする請求項17に記載の空調方法。
  19. 【請求項19】 前記圧縮機の容量が2台をすべて用い
    る場合を100%とした場合、各々の容量が60%と4
    0%の場合に前記第1過熱度補正段階で算出される開度
    変更値は下の数学式によって決定されることを特徴とす
    る請求項17に記載の空調方法。 【数1】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
    (t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
    過熱度誤差である。
  20. 【請求項20】 前記第2過熱度補正段階は、過熱度誤
    差を0と比較する過熱度誤差検査段階と、 前記検査結果前記過熱度誤差が0より大きい場合への開
    度変更値が算出される第2−1過熱度補正段階と、 前記検査結果前記過熱度誤差が0より小さい場合への開
    度変更値が算出される第2−2過熱度補正段階を含むこ
    とを特徴とする請求項17に記載の空調方法。
  21. 【請求項21】 前記第2−1過熱度補正段階で算出さ
    れる開度変更値は下の数学式によって決定されることを
    特徴とする請求項20に記載の空調方法。 【数2】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
    (t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
    過熱度誤差である。
  22. 【請求項22】 前記第2−2過熱度補正段階で算出さ
    れる開度変更値は下の数学式によって決定されることを
    特徴とする請求項20に記載の空調方法。 【数3】 ここで、ΔLEVは開度変更値、Δは開度増減値、Ep
    (t)は現在の過熱度誤差、Ep(t−1)は前段階での
    過熱度誤差である。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010085593A3 (en) * 2009-01-23 2010-11-18 Bitzer Kuhlmaschinenbau Gmbh Scroll compressors with different volume indexes and systems and methods for same
WO2010143343A1 (ja) * 2009-06-12 2010-12-16 パナソニック株式会社 冷凍サイクル装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430004B1 (ko) * 2002-01-30 2004-05-03 엘지전자 주식회사 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 압축기 제어방법
US7342756B2 (en) * 2002-08-23 2008-03-11 Carrier Corporation Fault recognition in systems with multiple circuits
KR100863953B1 (ko) * 2002-09-13 2008-10-16 삼성에스디아이 주식회사 이산화탄소를 이용한 세정장치용 이산화탄소 액화기
KR100471453B1 (ko) * 2002-11-22 2005-03-08 엘지전자 주식회사 히트펌프 시스템 및 히트펌프 시스템의 전자 팽창밸브제어방법
JP4062129B2 (ja) * 2003-03-05 2008-03-19 株式会社デンソー 蒸気圧縮式冷凍機
KR100579564B1 (ko) * 2004-04-12 2006-05-15 엘지전자 주식회사 냉동 사이클 장치의 전자 팽창밸브 제어 방법
KR101116209B1 (ko) * 2004-05-25 2012-06-12 삼성전자주식회사 다단 운전 공기 조화기
US20060090505A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Carrier Corporation Refrigerant cycle with tandem compressors for multi-level cooling
KR100688169B1 (ko) * 2004-12-28 2007-03-02 엘지전자 주식회사 에어컨의 냉방 과부하 운전 제어 방법
KR100696122B1 (ko) * 2005-02-05 2007-03-21 엘지전자 주식회사 공기조화기 운전제어장치 및 그 방법
KR100717463B1 (ko) * 2005-08-18 2007-05-14 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 방법
KR100680615B1 (ko) * 2005-08-26 2007-02-08 삼성전자주식회사 공기조화기 및 그 과부하 운전방법
CN101000192A (zh) * 2006-01-13 2007-07-18 博西华电器(江苏)有限公司 电冰箱制冷系统
CN101086374B (zh) * 2006-06-07 2011-02-23 乐金电子(天津)电器有限公司 空调器及其控制方法
US8011191B2 (en) 2009-09-30 2011-09-06 Thermo Fisher Scientific (Asheville) Llc Refrigeration system having a variable speed compressor
CN102519319A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 谢逢华 导弹户外高温贮存的超薄制冷装置
JP5932971B2 (ja) * 2012-03-30 2016-06-08 三菱電機株式会社 冷凍装置及び冷凍サイクル装置
CN103968629B (zh) * 2013-02-04 2016-04-06 珠海格力电器股份有限公司 降膜式冷水机组及其调节方法
CN103292534B (zh) * 2013-05-30 2015-12-23 四川长虹电器股份有限公司 一种检测冷媒流量的方法
EP3023716B1 (en) * 2013-07-18 2022-05-18 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Method for controlling vehicle air-conditioning system, and vehicle air-conditioning system
KR101329700B1 (ko) * 2013-08-26 2013-11-14 (주)코젠 냉·난방 부하 변동에 따른 냉·열원장비의 자동제어방법
CN104858178A (zh) * 2014-09-15 2015-08-26 杜正阔 一种清洗液可以汽化加压液化再生的超声清洗机技术
KR200484422Y1 (ko) 2015-05-07 2017-09-05 삼성중공업 주식회사 공조 장치
KR200483077Y1 (ko) 2015-05-08 2017-03-31 삼성중공업 주식회사 공조 장치
JP6959660B2 (ja) * 2016-04-07 2021-11-02 エリー クフーリー アスワド,エミリー 冷却システムの制御および保護デバイス

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193270A (en) * 1978-02-27 1980-03-18 Scott Jack D Refrigeration system with compressor load transfer means
US4848099A (en) * 1988-09-14 1989-07-18 Honeywell Inc. Adaptive refrigerant control algorithm
JPH0359350A (ja) * 1989-07-28 1991-03-14 Toshiba Corp 空気調和機
DE4430468C2 (de) * 1994-08-27 1998-05-28 Danfoss As Regeleinrichtung einer Kühlvorrichtung
JPH08254363A (ja) * 1995-03-15 1996-10-01 Toshiba Corp 空調制御装置
US5502970A (en) * 1995-05-05 1996-04-02 Copeland Corporation Refrigeration control using fluctuating superheat
US5867998A (en) * 1997-02-10 1999-02-09 Eil Instruments Inc. Controlling refrigeration

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010085593A3 (en) * 2009-01-23 2010-11-18 Bitzer Kuhlmaschinenbau Gmbh Scroll compressors with different volume indexes and systems and methods for same
US11635243B2 (en) 2009-01-23 2023-04-25 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh Scroll compressors with different volume indexes and systems and methods for same
WO2010143343A1 (ja) * 2009-06-12 2010-12-16 パナソニック株式会社 冷凍サイクル装置
JP5208275B2 (ja) * 2009-06-12 2013-06-12 パナソニック株式会社 冷凍サイクル装置

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