JP2004519646A

JP2004519646A - 空気調和機及びその制御方法

Info

Publication number: JP2004519646A
Application number: JP2002566181A
Authority: JP
Inventors: ジョン−ユプ・キム
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: CN1423740A; TW513540B; ES2311552T3; EP1360443B1; EP1360443A1; US6868685B2; WO2002066902A1; JP3795457B2; US20040093881A1; CN1184440C; EP1360443A4

Abstract

本発明は能力可変型圧縮機を備えた空気調和機に適用する。本発明はデューティ制御信号に応じて可変性である容量を有する圧縮機２と、室内冷房要求能力の変化によって圧縮機を制御する制御部３０を備える。制御部は室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても変化した室内冷房要求能力によってアンロード時間とロード時間を決定してデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ制御信号に応じてＰＷＭバルブを制御することによって圧縮機の冷媒吐出量を調節する。従って、本発明は室内冷房要求能力が急激に変化しても変化した室内冷房要求能力によって迅速に圧縮機の能力を調節できて、圧縮機に対する信頼性を高められる効果を奏する。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機及びその制御方法に係り、さらに詳しくはパルス幅変調方式の圧縮機を採用した空気調和機及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の大型化に伴って一台の室外機に多数の室内機が連結された形態のマルチエアコン（Ｍｕｌｔｉ−ａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）に対する需要者の要求が高まりつつある。マルチエアコンでは室内機毎に冷房要求能力が違うだけではなく、ほとんどの場合各室内機は独立的に運転されるため全ての室内機の冷房要求能力を合算した総冷房要求能力もやはり変化する。従って、冷房要求能力の変化に合わせて圧縮機の容量（能力）を調整し、各室内機毎に室内側熱交換器、すなわち蒸発器の上流側に設けられた電動膨張バルブの開度を調節することによってこれに対応させている。
【０００３】
冷房要求能力の変化によって容量（能力）を変化させうる圧縮機として、回転数可変型圧縮機が公知である。このような回転数可変型圧縮機はインバータ制御を通してモータに印加される電流の周波数を変化させてモータの回転数を制御することによって圧縮機の容量を冷房要求能力の変化に適するよう調整する。しかし、従来の回転数可変型圧縮機は冷房要求能力によってモータの回転を制御する回路部を備えなければならない。この回路部ではＡＣ電源をＤＣ電源に変化させるコンバータ部と、ＤＣ電源をＡＣ電源に変化させるインバータ部を備える。しかし、この回路部における損失が過多なので効率が劣下する問題点があった。
【０００４】
他の形態の能力可変型圧縮機としてパルス幅変調方式の圧縮機（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｅｄＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）が米国特許６、０４７、５５７号と日本特開平８−３３４０９４号に開示されている。しかし、このような圧縮機は多数の冷蔵室または冷凍室を有する冷蔵システムに使用されるもので、制御環境が冷蔵システムとは違う建物の空気調和システムにはそのまま適用できない。
【０００５】
図８ａは従来の技術によってアンロード状態で室内冷房要求能力が減少する場合、圧縮機の制御動作と圧縮機の吸込圧力を示した図であり、図８ｂは従来の技術によってロード状態で室内冷房要求能力が減少する場合の圧縮機の制御動作と圧縮機の吸込圧力を示した図である。
【０００６】
図８ａにおいて、該当周期（第Ｎ周期）のアンロード状態（冷媒を吐出さない状態であってＰＷＭバルブがオフ）で室内冷房要求能力が減少する場合（Ｔａ）、室内機から圧縮機に吸い込まれる冷媒量は減少するが該当周期（第Ｎ周期）で圧縮機のロード時間Ａが冷房要求能力が減少する前の状態に維持されるため、圧縮機は実際冷却要求量より多くの冷媒を吐出する。また、図８ｂにおいて該当周期（第Ｎ周期）のロード（冷媒を吐出する状態であってＰＷＭバルブがオフ）状態で室内冷房要求能力が減少する場合Ｔａにも該当周期（第Ｎ周期）で圧縮機のロード時間（Ａ）が以前状態に維持されるにつれ、圧縮機は実際冷却要求量より多くの冷媒を吐出する。これにより、該当周期（第Ｎ周期）で圧縮機の吸込圧力は過渡に低下する（Ｄ参照）。
【０００７】
従来の技術においては特定周期で実際冷却要求量は減少しなくても該当周期中には冷房要求能力が変化する前の状態（減少しない状態）に圧縮機の容量が調節されず、該当周期が終了された以降に変化した室内冷房要求能力に対応して圧縮機の能力を変化させる。
【０００８】
前述した通り、空気調和機にパルス幅変調方式の圧縮機を使用する場合は圧縮機が運転されても冷媒が吐出されるロード時間と冷媒が吐出されないアンロード時間が周期的に繰り返されるため、周期内の冷媒の流れが周期的にあったりないたりする。従って、室内冷房要求能力に対応するよう圧縮機容量（能力）が迅速に調節されなければ圧縮機の吸込圧力が急激に低下したり上昇し、これにより圧縮機の破損と運転中断を引き起こす恐がある。
【０００９】
また、室内冷房要求能力が減少したのに相変わらず圧縮機から過多な冷媒を吐出せば室内熱交換器が過冷しやすく、凍結する場合さえあるため、室内機では周期的に室内熱交換器の過冷を防ぐための運転を行なうべき負担を伴う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はパルス幅変調方式の圧縮機を運転する途中に冷房要求能力が変化する場合、迅速に変化した冷房要求能力によって圧縮機を迅速に制御できるようにした空気調和機及びその制御方法を提供するところにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述したような本発明に係る空気調和機は、与えられた周期中にロード状態が持続されるロード時間とアンロード状態が持続されるアンロード時間を有するデューティ制御信号に応じて可変性である容量を有する圧縮機と、圧縮機の運転中に該当周期で室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても室内冷房要求能力の変化によってロード時間及びアンロード時間を決めてデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ制御信号に応じて前記圧縮機を制御する制御部によって達成される。
【００１２】
また、前述したような本発明に係る空気調和機の制御方法は、与えられた周期中にロード時間とアンロード時間を有するデューティ制御信号に応じて可変性である容量を有する圧縮機を備えた空気調和機の制御方法において、圧縮機を運転する段階と、室内冷房要求能力が変化するかを判断する段階と、前記判断段階において該当周期で室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても室内冷房要求能力の変化によってロード時間及びアンロード時間を決めてデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ制御信号に応じて前記圧縮機を制御する段階によって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
図１は本発明に適用される空気調和機の冷凍サイクルである。本発明に係る空気調和機１は閉回路を構成するよう冷媒管によって順次に連結された圧縮機２と、凝縮機３と、電動膨張バルブ４、それから蒸発器５を備える。冷媒管のうち圧縮機２の吐出側と電動膨張バルブ４の流入側とを連結する冷媒管は圧縮機２から吐出された高圧冷媒の流れを案内する高圧管６であり、電動膨張バルブ４の流出側と圧縮機２の吸込側とを連結する冷媒管は電動膨張バルブ４から膨張された低圧冷媒の流れを案内する低圧管７である。凝縮機３は高圧管６の中途に設けられ、蒸発器５は低圧管７の中途に設けられる。圧縮機２が運転すれば冷媒は実線矢印方向に流れる。
【００１４】
本発明の空気調和機１は室外機８と室内機９を含む。室外機８は前述した圧縮機２と凝縮機３を含み、室内機９は多数台が並列に配置される。各室内機９は電動膨張バルブ４と蒸発器５を含む。従って、一つの室外機８に多数台の室内機９が連結された形態を取る。そして、各室内機９の容量と形態は同一か違う場合もある。
【００１５】
一方、蒸発器５の入口には流入される冷媒の温度を測定するための蒸発器入口温度センサー３１が設けられ、蒸発器５の出口には流出される冷媒の温度を測定するための蒸発器出口温度センサー３２が設けられる。これら温度センサーは冷媒の過熱度を測定するための手段である。
【００１６】
また、室内機９は蒸発器５の近傍に設けられた室内ファン３７を備える。室内ファン３７は室内空気を蒸発器５に通過させることによって蒸発器５で熱交換を可能にする。
【００１７】
図２ａ及び図２ｂに示した通り、圧縮機２はパルス幅変調方式で制御される能力可変型圧縮機が使われる。圧縮機２は吸入口１８と吐出口１９が設けられたケーシング２０と、該ケーシング２０の内部に設けられたモータ２１と、該モータ２１の回転力を受けて回転する旋回スクロール２２と、旋回スクロール２２との間に圧縮室２３を形成する固定スクロール２４とを備える。ケーシング２０には固定スクロール２４の上側と吸入口１８とを連結するバイパス管２５が設けられ、該バイパス管２５にはソレノイドバルブ状のＰＷＭバルブ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｅｄＶａｌｖｅ）２６が設けられる。
【００１８】
図２ａはＰＷＭバルブ２６がオフされバイパス管２５を閉塞している状態を示した図であって、この状態では圧縮機２は圧縮された冷媒を吐出する。この状態をロード（ｌｏａｄｉｎｇ）状態とし、この際圧縮機２は１００％の容量で運転する。
【００１９】
図２ｂはＰＷＭバルブ２６がオンされバイパス管２５をオープンしている状態を示した図であって、この際冷媒は圧縮機２から吐出されない。このような状態をアンロード（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）状態といい、圧縮機２は０％の容量で運転する。ロード状態であってもアンロード状態であっても圧縮機２には電源が供給され、モータ２１は一定速度で回転する。圧縮機２に電源供給が遮断されれば、モータ２１は回転せず圧縮機２の運転は止まる。
【００２０】
図３に示した通り、圧縮機２は運転中にロード状態とアンロード状態を繰り返し、室内冷房要求能力によってロード時間及びアンロード時間が変化し、ロード時間で圧縮機２は冷媒を吐出するので蒸発器５の温度は下がり、アンロード時間で圧縮機２は冷媒を吐出しないため蒸発器５の温度は上昇する。図３において斜線部分の面積は冷媒吐出量を示す。ロード時間とアンロード時間を制御する信号をデューティ制御信号といい、後述する室外制御部によって生成される。
【００２１】
図４ａおよび図４ｂは本発明に係る空気調和機の制御システムのブロック図である。図４ａおよび図４ｂに示した通り、室外機８は圧縮機２及びＰＷＭバルブ２６と信号の伝達が可能なように連結された室外制御部２７を備える。室外制御部２７は室外通信回路部２８と連結されデータを送受信する。各室内機９は室内制御部３０を含み、この室内制御部３０の入力ポートには蒸発器入口温度センサー３１と蒸発器出口温度センサー３２と室内温度センサー３４と希望温度設定部３５が連結され、出力ポートには電動膨張バルブ４と室内ファン駆動部３６が連結される。蒸発器入口温度センサー３１は電動膨張バルブ４を通過して蒸発器５に流れ込む冷媒の温度を検出し、蒸発器出口温度センサー３２は蒸発器５を通過した冷媒の温度を検出し、室内温度センサー３４は調和空間である室内の温度を検出し、検出された温度情報は室内制御部３０にそれぞれ入力される。この室内制御部３０は室内機がオンされれば室内ファン駆動部３６を制御して室内ファン３７をオンさせ、入力された蒸発器の出口温度と蒸発器の入口温度に基づき算出された過熱度によって電動膨張バルブ４の目標開度を調節する。また、室内制御部３０は室内機がオフされれば電動膨張バルブ４を閉め、室内ファン駆動部３６を制御して室内ファン３７をオフさせる。
【００２２】
この室内制御部３０は室内温度センサー３４によって検出された室内温度と希望温度設定部３５で設定された設定温度の入力を受ける。室内制御部３０は自分の冷房能力に対する情報を有しており、冷房要求能力を算出する際室内温度と設定温度との差及び自分の冷房能力の両者に基づき冷房要求能力を算出することができ、室内機の冷房能力だけに基づき冷房要求能力を算出することもできる。
【００２３】
各室内機９で算出された冷房要求能力は通信回路部２９、３３を通して室外制御部２７に伝送され、室外制御部２７は各室内機９の冷房要求能力を合算した総冷房要求能力を計算して圧縮機２及びＰＷＭバルブ２６を制御する。表１は２０秒周期で総冷房要求能力によって設定されたロード時間とアンロード時間を示す。
【表１】

【００２４】
前記室外制御部２７は総冷房要求能力、すなわち室内冷房要求能力によって圧縮機のロード時間とアンロード時間を決めるデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に出力して圧縮機２の容量を調整する。この室外制御部２７は周期的または連続的に室内冷房要求能力をチェックし、室内冷房要求能力が変化する場合、それに相応するロード時間とアンロード時間によって決定されるデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に出力して圧縮機２の容量を調整する。これについて、室内冷房要求能力が変化する時期がアンロード状態またはロード状態によって区分し、室内冷房要求能力の変化量によってロード時間を決める動作について図５ａ及び図５ｂを参照してさらに具体的に説明する。
【００２５】
前記室外制御部２７はアンロード状態で室内冷房要求能力が変化する場合、図５ａのようにロード時間を変化させる。ここで、図５ａの（Ａ）は減少した室内冷房要求能力に対応するよう該当周期におけるロード時間Ｔ３が以前状態のロード時間Ｔ２より短くなった場合であり、図５ａの（Ｂ）は増加した室内冷房要求能力に対応するよう該当周期におけるロード時間Ｔ４が以前状態のロード時間Ｔ２より延びた場合であり、図５ａの（Ｃ）は増加した室内冷房要求能力に対応するようロード時間Ｔ５が延びた場合であって、そのロード時間Ｔ５が室内冷房要求能力が増加する場合Ｔａにおける残余時間Ｔｂより大きいため、変化する時点Ｔａから始まる新たな周期（第Ｎａ周期）を適用したものである。
【００２６】
また、前記室外制御部２７はロード状態で室内冷房要求能力が変化する場合、図５ｂのようにロード時間を変化させる。ここで、図５ｂの（Ａ）は減少した室内冷房要求能力に対応するよう該当周期におけるロード時間Ｔ６が以前状態のロード時間Ｔ２より短くなった場合である。図５ｂの（Ｂ）は減少した室内冷房要求能力に対応するよう該当周期におけるロード時間Ｔ７が以前状態のロード時間Ｔ２より短くなった場合であって、この際に、ロード時間Ｔ７は室内冷房要求能力が減少する時点Ｔａまで経過されたロード時間より大きくないので、ロード状態は、早速アンロード状態に転換され、該当周期が終了されるまで維持される。図５ｂの（Ｃ）は増加した室内冷房要求能力に対応するようロード時間Ｔ８が以前のロード時間Ｔ２より大きく、増加した冷房要求能力に対応するロード時間Ｔｄだけロード時間Ｔ２を超過する場合であって、この際の周期Ｎｂは以前の周期（第Ｎ−１周期）より延びる。
【００２７】
図６に基づき各室内機９の動作を説明する。まず、室内制御部３０は使用者によって室内機オフ信号が入力されるかを判断する（Ｓ１０１）。その判断結果、室内機オフ信号が入力されなければ蒸発器の入口温度センサー３１と出口温度センサー３２を通して蒸発器の入口温度と出口温度を検出し室内温度センサー３４を通して室内温度を検出し、希望温度設定部３５を通して設定される設定温度を検出する（Ｓ１０２）。次いで、室内制御部３０は検出された蒸発器の入口温度と出口温度の差（出口温度−入口温度）によって蒸発器の過熱度を算出し、算出された過熱度に応じて電動膨張バルブ４の目標開度を調整し、室内ファン駆動部３６を制御して室内ファン３７をオンさせる（Ｓ１０３）。次いで室内制御部３０は室内機の冷房能力と検出された温度差に基づき室内機の冷房要求能力を算出し（Ｓ１０４）、室内通信回路部３３を通して算出された冷房要求能力を室外機８に伝送する（Ｓ１０７）。
【００２８】
段階Ｓ１０１において室内機オフ信号が入力される場合、室内制御部３０は電動膨張バルブ４を閉め、室内ファン駆動部３６を制御して室内ファン３７をオフさせ、これにより蒸発器５における熱交換が中断され圧縮機２に吸込まれる冷媒の圧力が下がる（Ｓ１０５）。次いで、室内制御部３０は室内機９がオフ状態なので室内機冷房要求能力を０に算出し（Ｓ１０６）、段階Ｓ１０７に進んで算出値（冷房要求能力＝０）を室外機に伝送する。
【００２９】
図７ａ、図７ｂ、図７ｃに基づき室外機８の動作を説明する。室外制御部２７は各室内機９から伝送された冷房要求能力を合算して室内冷房要求能力（総冷房要求能力）を求める（Ｓ２００）。次いで、合算した室内冷房要求能力が０であるかを判断し（Ｓ２１０）、その判断結果室内冷房要求能力が０ならば圧縮機を停止させた（Ｓ２１１）後リターンする。
【００３０】
段階Ｓ２１０の判断結果、室内冷房要求能力が０でなければ室外制御部２７は圧縮機をオンした後、室内冷房要求能力によってロード時間とアンロード時間を決定しデューティ制御信号を生成した後ＰＷＭバルブ２６に印加して圧縮機２を制御する（Ｓ２２０）。
【００３１】
次いで、室外制御部２７は室内冷房要求能力が変化したかを判断し（Ｓ２２０）、その判断結果室内冷房要求能力が変化しない場合は現在デューティ制御信号のロード時間とアンロード時間を維持した状態で引き続き圧縮機２を制御するために段階Ｓ２００に進む。
【００３２】
段階Ｓ２２０の判断結果室内冷房要求能力が変化した場合、室外制御部２７は室内冷房要求能力が変化した時期が該当周期のアンロード状態であるかあるいはロード状態であるかを判断する（Ｓ２４０）。その判断結果、アンロード状態で冷房要求能力が変化した場合、冷房要求能力が以前状態より減少したかを判断する（Ｓ２５０）。
【００３３】
段階Ｓ２５０の判断結果冷房要求能力が減少した場合、室外制御部２７は図５ａの（Ａ）のように減少した冷房要求能力に対応するロード時間Ｔ３を決定し（Ｓ２６０）、そのロード時間Ｔ３に対応するデューティ制御信号を生成し（Ｓ２７０）、該当周期内で生成されたデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に印加し、この該当周期のロード時間Ｔ３が以前状態より短くなって圧縮機から吐出する冷媒量が減少するため、圧縮機容量が減少する（Ｓ２８０）。
【００３４】
段階Ｓ２５０の判断結果冷房要求能力が減少しない場合はアンロード状態で増加したかを判断し（Ｓ２９０）、その判断結果冷房要求能力が増加しない場合はそのままリターンする。
【００３５】
段階Ｓ２９０の判断結果冷房要求能力が増加した場合、図５ａの（Ｂ）、（Ｃ）のように増加した冷房要求能力に対応するロード時間（Ｔ４またはＴ５）を決定し（Ｓ３００）、増加した時点Ｔａにおける残余時間Ｔｂを演算し（Ｓ３１０）、決定されたロード時間Ｔ４またはＴ５が演算された残余時間Ｔｂより大きいかを判断し（Ｓ３２０）、その判断結果ロード時間Ｔ４が残余時間Ｔｂより大きくない場合、そのロード時間Ｔ４に応ずるデューティ制御信号を生成し（Ｓ３３０）、該当周期内で生成されたデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に印加するが、ここでロード時間Ｔ４が以前状態より延びて圧縮機から吐出される冷媒量が多くなるため、圧縮機容量が増加する（Ｓ３４０）。段階Ｓ３２０の判断結果、ロード時間Ｔ５が残余時間Ｔｂより大きい場合、そのロード時間Ｔ５に対応するデューティ制御信号を生成し（Ｓ３５０）、増加した時点Ｔａから始まる新たな周期Ｎａから生成されたデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に印加し、このロード時間Ｔ５が以前状態より長いため圧縮機容量が増加する（Ｓ３６０）。
【００３６】
段階Ｓ２４０の判断結果、アンロード状態で冷房要求能力が変化しない場合ロード状態で冷房要求能力が変化したかを判断する（Ｓ３７０）。その判断結果ロード状態で冷房要求能力が変化していない場合そのままリターンする。
【００３７】
段階Ｓ３７０の判断結果、ロード状態で冷房要求能力が変化した場合冷房要求能力が以前状態より減少したかを判断する（Ｓ３８０）。段階Ｓ３８０の判断結果冷房要求能力が減少した場合、室外制御部２７は図５ｂの（Ａ）、（Ｂ）のように減少した冷房要求能力に対応するロード時間Ｔ６またはＴ７を決定し（Ｓ３９０）、ロードし始めた後減少された時点Ｔａまで経過されたロード時間Ｔｃを演算し（Ｓ４００）、決められたロード時間Ｔ６またはＴ７が経過されたロード時間Ｔｃより大きいかを判断する（Ｓ４１０）。
【００３８】
段階Ｓ４１０の判断結果、決定されたロード時間Ｔ６が経過されたロード時間Ｔｃより大きい場合はそれに応ずるデューティ制御信号を生成し（Ｓ４２０）、該当周期内で生成されたデューティ制御信号をＰＷＭバルブ２６に印加して圧縮機容量を減少させる（Ｓ４３０）。段階Ｓ４１０の判断結果、決定されたロード時間Ｔ７が経過されたロード時間Ｔｃより大きくない場合、早速アンロード状態に転換した後該当周期が終了するまでアンロード状態を維持する（Ｓ４４０）。
【００３９】
段階Ｓ３８０の判断結果冷房要求能力が減少しない場合、室外制御部２７は冷房要求能力が増加したかを判断し（Ｓ４５０）、その判断結果冷房要求能力が増加しない場合そのままリターンする。段階Ｓ４５０の判断結果冷房要求能力が増加した場合、図５ｂの（Ｃ）のように増加した冷房要求能力に対応するロード時間Ｔ８を決定し（Ｓ４６０）、決定されたロード時間Ｔ８から以前のロード時間Ｔ２を減算して超過するロード時間Ｔｄを演算した（Ｓ４７０）後、演算されたロード時間Ｔｄまでロード状態を維持して圧縮機容量を増加させる（Ｓ４８０）。
【００４０】
【発明の効果】
〈産業上の利用可能性〉
以上述べた通り、本発明は室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても変化した室内冷房要求能力に対応するようロード時間を変化させてデューティ制御信号を生成した後ＰＷＭバルブの作動を制御することによって、変化した室内冷房要求能力に応ずるよう圧縮機から吐出される冷媒量が調節される。従って、本発明はマルチエアコンに適用する際室内冷房要求能力の急激な変動にも無理せず圧縮機を運転できて圧縮機に対する信頼性が高められ、室内熱交換器に対する不要な凍結防止運転を行なわなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用される空気調和機の冷凍サイクルである。
【図２ａ】本発明の空気調和機に採用されたパルス幅変調方式の圧縮機のロード状態を示した図である。
【図２ｂ】本発明の空気調和機に採用されたパルス幅変調方式の圧縮機のアンロード状態を示した図である。
【図３】図２ａおよび図２ｂの圧縮機の運転中にロード状態及びアンロード状態と冷媒吐出量の関係を示した図である。
【図４ａ】本発明に適用される空気調和機の全体ブロック図である。
【図４ｂ】図４ａと同様の図である。
【図５ａ】本発明によってアンロード状態で室内冷房要求能力が変化する場合の圧縮機の制御動作を示した図である。
【図５ｂ】ロード状態で室内冷房要求能力が変化する場合の圧縮機の制御動作を示した図である。
【図６】図６は本発明に係る空気調和機の室内機の動作を説明するための流れ図である。
【図７ａ】本発明に係る空気調和機の室外機の動作を説明するための流れ図である。
【図７ｂ】図７ａと同様の図である。
【図７ｃ】図７ａと同様の図である。
【図８ａ】従来の技術によってアンロード状態で室内冷房要求能力が減少した場合の圧縮機の制御動作と圧縮機の吸込圧力を示した図である。
【図８ｂ】従来の技術によってロード状態で室内冷房要求能力が減少した場合の圧縮機の制御動作と圧縮機の吸込圧力を示した図である。
【符号の説明】
２圧縮機
５蒸発器
８室外機
９室内機
２７室外制御部
３０室内制御部

Claims

与えられた周期中にロード状態が持続されるロード時間とアンロード状態が持続されるアンロード時間を有するデューティ制御信号に応じて容量が可変性である容量を有する圧縮機と、
圧縮機の運転中該当周期で室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても室内冷房要求能力の変化によってロード時間及びアンロード時間を決定してデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ制御信号に応じて前記圧縮機を制御する制御部と
を備えることを特徴とする空気調和機。
前記制御部は、該当周期内で生成されたデューティ制御信号を適用することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、室内冷房要求能力が変化した直後から始まる新たな周期で生成されたデューティ制御信号を適用することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、該当周期のアンロード状態で室内冷房要求能力が減少すると、減少した室内冷房要求能力に対応してロード時間を短くしたデューティ制御信号を生成し、該当周期内で生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、該当周期のアンロード状態で室内冷房要求能力が増加すれば該当周期の残余時間及び増加した室内冷房要求能力に対応するロード時間に基づきデューティ制御信号を生成して圧縮機容量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、増加した室内冷房要求能力に対応するロード時間が残余時間より大きくなければ該当周期内で生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を増加させることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
前記制御部は、増加した室内冷房要求能力に対応するロード時間が残余時間より大きければ増加した時点から始まる新たな周期から生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を増加させることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。
前記制御部は、該当周期のロード状態で室内冷房要求能力が減少すると、該当周期で経過されたロード時間と減少した室内冷房要求能力に対応するロード時間に基づきデューティ制御信号を生成して圧縮機の容量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、減少した室内冷房要求能力に対応するロード時間が経過されたロード時間より大きければ、該当周期内で生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を減少させることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
前記制御部は、減少した室内冷房要求能力に対応するロード時間が経過されたロード時間より大きくなければ、アンロード状態に転換した後該当周期が終了するまでアンロード状態を維持して圧縮機容量を減少させることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
前記制御部は、該当周期のロード状態で室内冷房要求能力が増加すれば、増加した室内冷房要求能力に対応するようロード時間を延ばしたデューティ制御信号を生成し、延びたロード時間が終了されるまでロード状態を維持して圧縮機容量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記制御部は、多数の室内機に連結された室外機に設けられ、各室内機から伝送された室内冷房要求能力を合算した冷房要求能力によって変化有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
与えられた周期内にロード時間とアンロード時間を有するデューティ制御信号に応じて可変性である容量を有する圧縮機を備えた空気調和機の制御方法において、
圧縮機を運転する段階と、
室内冷房要求能力が変化するかを判断する段階と、
前記判断段階において該当周期で室内冷房要求能力が変化すれば該当周期が終了される前であっても室内冷房要求能力の変化によってロード時間及びアンロード時間を決定してデューティ制御信号を生成し、生成されたデューティ信号に応じて前記圧縮機を制御する段階と
を備えることを特徴とする空気調和機の制御方法。
前記圧縮機の運転中に一つの室内機に連結された多数の室内機から伝送された冷房要求能力を合算する段階をさらに備え、合算された冷房要求能力を対象に室内冷房要求能力が変化したか否かを判断することを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機の制御方法。
前記室内冷房要求能力の変化を判断する段階は、その変化時期が該当周期のアンロード状態またはロード状態であるかを判断する段階を備えることを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機の制御方法。
前記判断段階において該当周期のアンロード状態で室内冷房要求能力が減少すると該当周期内で減少した冷房要求能力に対応するロード時間によって生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を減少させる段階を備えることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の制御方法。
前記判断段階において該当周期のアンロード状態で室内冷房要求能力が増加すれば該当周期の残余時間を演算する段階と、演算された残余時間と増加した室内冷房要求能力に対応するロード時間とを比較する段階と、その比較結果対応するロード時間が残余時間より大きくなければ該当周期内で生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を増加させ、対応するロード時間が残余時間より大きければ新たな周期から生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を増加させる段階とを備えることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の制御方法。
前記判断段階において該当周期のロード状態で室内冷房要求能力が減少すれば該当周期で経過されたロード時間を演算する段階と、経過されたロード時間と減少した室内冷房要求能力に対応するロード時間を比較する段階と、その比較結果対応するロード時間が経過されたロード時間より大きければ該当周期内で生成されたデューティ制御信号に応じて圧縮機容量を減少させたり、あるいは対応するロード時間が経過されたロード時間より大きくなければアンロード状態に転換した後該当周期が終了するまでアンロード状態を維持して圧縮機容量を減少させる段階とを備えることを特徴とする請求項１５に記載の空気調和機の制御方法。
前記判断段階において該当周期のロード状態で室内冷房要求能力が増加すれば増加した室内冷房要求能力に対応するロード時間を決める段階と、決められたロード時間が以前のロード時間を超過するロード時間を演算する段階と、超過したロード時間までロード状態を維持して圧縮機容量を増加させる段階とを備えることを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機。