JP2500524B2

JP2500524B2 - 冷凍装置の運転制御装置

Info

Publication number: JP2500524B2
Application number: JP40956090A
Authority: JP
Inventors: 元飯田; 寿一池田; 光政高橋; 正人内海
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH04251156A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置の運転制御装
置に係り、特に吐出冷媒を最適温度に収束させるよう電
動膨張弁の開度を制御するようにしたものの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭５９―１２９４
２号公報に開示される如く、圧縮機、凝縮器、電動膨張
弁及び蒸発器を順次接続してなる冷媒回路を備えた冷凍
装置の運転制御装置として、冷媒の蒸発温度と凝縮温度
とに基づき最適な冷凍効果を与える吐出冷媒の最適温度
を演算し、吐出冷媒温度がその最適温度に収束するよう
電動膨張弁の開度を制御することにより、定容量形の圧
縮機を使用しながら、簡素な構成で効率の高い運転を行
おうとするものは公知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、電
動膨張弁の開度調節により、冷媒流量と冷媒の過熱度等
の状態量とを制御しようとするものであって、簡素な制
御で済む反面、電動膨張弁の開度の変更について、相反
する変更指令が出力された場合に制御のハンチングが生
じる虞れがあった。すなわち、例えば蒸発温度が低すぎ
る場合には蒸発器の凍結を防止すべく電動膨張弁の開度
を開く必要があり、室内負荷が小さい場合には電動膨張
弁の開度を開く必要があるが、このような相反する信号
が略同時期に出力される場合がある。通常の条件下で
は、このような事態はほとんど生じないが、例えば運転
状態の過渡期等においては、高圧側圧力や低圧側圧力な
どの制御パラメ−タの変化特性（変化速度）が異なるた
めに、一時的に冷媒の状態が相反する状態を示すことが
ある。したがって、まず開度増大指令を受けて電動膨張
弁開度を開いた後、すぐに電動膨張弁開度を絞る指令が
出力されることがあり、斯かる場合、その両方の指令に
応じてその都度開度を変更すると、制御がハンチング状
態となってしまうことになる。同様のハンチングは、高
圧側圧力の上昇を抑制すべく電動膨張弁の開度を絞る制
御と、蒸発器の凍結防止又は負荷への対応との制御との
間にも生じることがある。

【０００４】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記のような制御のハンチングは電
動膨張弁の開度を規制する制御パラメ―タについて個別
に制御を行っていた点にあることに鑑み、各制御パラメ
―タによる開度変更を統一的に行うことにより、制御の
ハンチングを防止し、安定な冷凍装置の運転を維持する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、各制御パラメ―タについての
開度変更要求がなされた場合、各要求に個別に対応する
のでなく、各要求を総合した上で最適温度を補正し、こ
の変更された最適温度に対して開度制御を行うことにあ
る。

【０００６】具体的に請求項１の発明の講じた手段は、
図１に示すように、圧縮機（１）、凝縮器（３）、電動
膨張弁（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷媒
回路（９）を備えた冷凍装置を前提とする。

【０００７】そして、図１の一部に示すように、冷凍装
置の運転制御装置として、冷媒の蒸発温度を検出する蒸
発温度検出手段（Ｔhe）と、冷媒の凝縮温度を検出する
凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、上記蒸発温度検出手段
（Ｔhe）及び凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を受け、
冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに応じて、最適な冷凍効果
を与える吐出冷媒の最適温度を演算する最適温度演算手
段（５０）と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度検出手
段（Ｔh2）と、該吐出温度検出手段（Ｔh2）の出力を受
け、吐出冷媒温度が上記最適温度演算手段（５０）で演
算される最適温度に収束するよう上記電動膨張弁（５）
の開度を制御する開度制御手段（５１）とを設けるもの
とする。

【０００８】さらに、上記凝縮温度検出手段（Ｔhc）の
出力を受け、凝縮温度が高圧設定値よりも高いときに
は、上記最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷
媒の最適温度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる
側に補正するよう指令する高圧補正指令手段（５２）
と、上記蒸発温度検出手段（Ｔhe）の出力を受け、蒸発
温度が凍防設定値よりも低いときには、上記最適温度演
算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適温度を上記
電動膨張弁（５）の開度が増大する側に補正するよう指
令する低圧補正指令手段（５３）と、上記各補正指令手
段（５２），（５３）の補正指令による補正量の和を総
合補正量として、上記最適温度演算手段（５０）で演算
される最適温度を補正する補正手段（５５Ａ）とを設け
る構成としたものである。

【０００９】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明と同様の冷凍装置を前提とし、請求項１の発
明と同様の蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、凝縮温度検出
手段（Ｔhc）と、最適温度演算手段（５０）と、吐出温
度検出手段（Ｔh2）と、開度制御手段（５１）とを設け
る。

【００１０】さらに、図１の一部に示すように、上記凝
縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を受け、凝縮温度が高圧
設定値よりも高いときには、上記最適温度演算手段（５
０）で演算される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁
（５）の開度が絞られる側に補正するよう指令する高圧
補正指令手段（５２）と、要求能力を検出する負荷検出
手段（Ｔhr）と、該負荷検出手段（Ｔhr）の出力を受
け、要求能力が負荷設定値よりも小さい時には、上記最
適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適温
度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正す
るよう指令する負荷補正指令手段（５４）と、上記各補
正指令手段（５２），（５４）の出力を受け、各補正指
令による補正量のうち大きい方を総合補正量として、上
記最適温度演算手段（５０）で演算される最適温度を補
正する補正手段（５５Ｂ）とを設ける構成としたもので
ある。

【００１１】請求項３の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明と同様の冷凍装置を前提とし、請求項１の発
明と同様の蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、凝縮温度検出
手段（Ｔhc）と、最適温度演算手段（５０）と、吐出温
度検出手段（Ｔh2）と、開度制御手段（５１）とを設け
る。

【００１２】さらに、図１の一部に示すように、上記蒸
発温度検出手段（Ｔhe）の出力を受け、蒸発温度が凍防
設定値よりも低いときには、上記最適温度演算手段（５
０）で演算される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁
（５）の開度が増大する側に補正するよう指令する低圧
補正指令手段（５３）と、要求能力を検出する負荷検出
手段（Ｔhr）と、該負荷検出手段（Ｔhr）の出力を受
け、要求能力が負荷設定値よりも小さい時には、上記最
適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適温
度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正す
るよう指令する負荷補正指令手段（５４）と、上記各補
正指令手段（５３），（５４）の補正指令による補正量
の和を総合補正量として、上記最適温度演算手段（５
０）で演算される最適温度を補正する補正手段（５５
Ｃ）とを設ける構成としたものである。

【００１３】請求項４の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明と同様の冷凍装置を前提とし、請求項１の発
明と同様の蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、凝縮温度検出
手段（Ｔhc）と、最適温度演算手段（５０）と、吐出温
度検出手段（Ｔh2）と、開度制御手段（５１）とを設け
る。

【００１４】さらに、図１に示すように、上記凝縮温度
検出手段（Ｔhc）の出力を受け、凝縮温度が高圧設定値
よりも高いときには、上記最適温度演算手段（５０）で
演算される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁（５）
の開度が絞られる側に補正するよう指令する高圧補正指
令手段（５２）と、上記蒸発温度検出手段（Ｔhe）の出
力を受け、蒸発温度が凍防設定値よりも低いときには、
上記最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の
最適温度を上記電動膨張弁（５）の開度が増大する側に
補正するよう指令する低圧補正指令手段（５３）と、要
求能力を検出する負荷検出手段（Ｔhr）と、該負荷検出
手段（Ｔhr）の出力を受け、要求能力が負荷設定値より
も小さい時には、上記最適温度演算手段（５０）で演算
される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁（５）の開
度が絞られる側に補正するよう指令する負荷補正指令手
段（５４）と、上記高圧補正指令手段（５２）及び負荷
補正指令手段（５４）の補正指令による補正量のうち大
きい方の補正量と上記低圧補正指令手段（５３）の補正
指令による補正量とを加算した値を総合補正量として、
上記最適温度演算手段（５０）で演算される最適温度を
補正する補正手段（５５Ｄ）とを設ける構成としたもの
である。

【００１５】請求項５の発明の講じた手段は、上記請求
項１，３又は４の発明において、上記補正手段（５５）
を、各補正指令手段（５２）〜（５４）の補正指令によ
る補正量に重み付けをして補正するように構成したもの
である。

【００１６】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、最適
温度演算手段（５０）で演算された吐出冷媒の最適温度
に吐出冷媒温度が収束するよう電動膨張弁（５）の開度
が制御され、電動膨張弁（５）開度の制御により冷媒流
量が調節されるとともに、冷媒の湿り状態が適度に調節
されて最適な冷凍効果を与える状態に冷媒状態が維持さ
れるので、定容量形の圧縮機（１）を使用しながら簡素
な制御により空気調和装置の高い運転効率が得られる。

【００１７】一方、凝縮温度検出手段（Ｔhc）で検出さ
れる凝縮温度が高圧設定値を越えると、高圧が過上昇し
ていわゆる高圧カットが生じるのを避けるべく、高圧補
正指令手段（５２）により、電動膨張弁（５）開度が絞
られる側に最適温度を補正するよう補正指令がなされ
る。また、蒸発温度検出手段（Ｔhe）で検出される蒸発
温度が凍防設定値よりも低いときには、蒸発器（６）の
凍結を防止すべく、低圧補正指令手段（５３）により、
電動膨張弁（５）開度を絞る側に最適温度を補正するよ
う補正指令がなされる。その際、高圧補正指令手段（５
２）と低圧補正指令手段（５３）との間では、電動膨張
弁（５）開度を絞る側と増大させる側と互いに相反する
変更要求がなされるが、補正手段（５５Ａ）により、各
補正指令による補正量の和を総合補正量とされるので、
相反する変更要求間のバランスが図られる。すなわち、
一つの制御パラメ―タだけの一時的な変化に捉われるこ
となく他の制御パラメ―タを考慮することで、制御状態
が今後遷移していくべき状態に電動膨張弁（５）開度が
最もよく適応するよう制御されることになる。したがっ
て、ハンチングが防止され、安定した運転状態が維持さ
れることになる。

【００１８】請求項２の発明では、凝縮温度が高圧設定
値よりも大きいときには高圧補正指令手段（５２）によ
り電動膨張弁（５）開度が絞られる側に最適温度を補正
するよう補正指令がなされるとともに、負荷検出手段
（Ｔhr）で検出される要求能力が負荷設定値よりも小さ
いときには、冷媒流量を低減させて能力を調節すべく、
負荷補正指令手段（５４）により、電動膨張弁（５）開
度が絞られる側に最適温度を補正するよう補正指令がな
される。その際、高圧補正指令手段（５２）と負荷補正
指令手段（５４）との間では、いずれも電動膨張弁
（５）開度を絞るように補正指令がなされるが、補正手
段（５５Ｂ）により、このうち大きなほうの補正量だけ
を総合補正量とすることで、同方向への開度変更の重畳
による過大な制御が回避される。したがって、ハンチン
グが防止され、安定した運転状態が維持されることにな
る。

【００１９】請求項３の発明では、蒸発温度が凍防設定
値よりも低いときには低圧補正指令手段（５３）により
電動膨張弁（５）開度を絞る側に最適温度を補正するよ
う補正指令がなされるとともに、要求能力が負荷設定値
よりも小さいときには負荷補正指令手段（５４）により
電動膨張弁（５）開度が絞られる側に最適温度を補正す
るよう補正指令がなされる。その際、低圧補正指令手段
（５３）と負荷補正指令手段（５４）との間では、電動
膨張弁（５）開度を絞る側と増大させる側と互いに矛盾
する変更要求がなされるが、補正手段（５５Ｃ）によ
り、各補正指令による補正量の和を総合補正量とされる
ので、上記請求項１の発明と同様の作用により、ハンチ
ングが防止され、安定した運転状態が維持される。

【００２０】請求項４の発明では、凝縮温度が高圧設定
値よりも大きいときには高圧補正指令手段（５２）によ
り電動膨張弁（５）開度が絞られる側に最適温度を補正
するよう補正指令がなされ、要求能力が負荷設定値より
も小さいときには負荷補正指令手段（５４）により電動
膨張弁（５）開度が絞られる側に最適温度を補正するよ
う補正指令がなされるとともに、蒸発温度が凍防設定値
よりも低いときには低圧補正指令手段（５３）により電
動膨張弁（５）開度を絞る側に最適温度を補正するよう
補正指令がなされる。その際、補正手段（５５Ｄ）によ
り、高圧補正指令手段（５２）と負荷補正指令手段（５
４）とのごとく電動膨張弁（５）開度を増大させる側の
補正指令については大きい側の補正量を選択値とし、低
圧補正指令手段（５３）による補正量と加算して総合補
正量とされるので、同方向への開度変更の重畳による過
大な制御を回避しながら、相反する開度変更要求間のバ
ランスが図られ、特に顕著なハンチング防止効果が得ら
れることになる。

【００２１】請求項５の発明では、各補正指令による補
正量に重み付けして加算されるので、総合補正量がより
微細に調節されることになる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図２以下の
図面に基づき説明する。

【００２３】図２は本発明を適用した空気調和装置の冷
媒配管系統を示し、（１）は定容量形圧縮機、（２）は
冷房運転時には図中実線のごとく、暖房運転時には図中
破線のごとく切換わる四路切換弁、（３）は冷房運転時
には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器として機能す
る室外熱交換器、（４）は液冷媒を貯留するためのレシ
―バ、（５）は冷媒の減圧機能と冷媒流量の調節機能と
を有する電動膨張弁、（６）は室内に設置され、冷房運
転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機
能する室内熱交換器、（７）は圧縮機（１）の吸入管に
介設され、吸入冷媒中の液冷媒を除去するためのアキュ
ムレ―タである。

【００２４】上記各機器（１）〜（７）は冷媒配管
（８）により順次接続され、冷媒の循環により熱移動を
生ぜしめるようにした冷媒回路（９）が構成されてい
る。なお、（１３）は室外熱交換器（３）の液管側に介
設された過冷却用キャピラリチュ―ブである。

【００２５】ここで、上記冷媒回路（９）の圧縮機
（１）吐出側には、吐出冷媒中の油を回収するための油
回収器（１０）が介設されていて、該油回収器（１０）
から圧縮機（１）−アキュムレ―タ（７）間の吸入管ま
で、油回収器（１０）の油を圧縮機（１）の吸入側に戻
すための油戻し通路（１１）が流量調節弁（１２）を介
して設けられている。

【００２６】また、冷媒回路（９）の液管において、上
記レシ―バ（４）と電動膨張弁（５）とは、電動膨張弁
（５）がレシ―バ（４）の下部つまり液部に連通するよ
う共通路（８ａ）に直列に配置されており、共通路（８
ａ）のレシ―バ（４）上部側の端部である点（Ｐ）と室
外熱交換器（３）との間は、室外熱交換器（３）からレ
シ―バ（４）への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁
（Ｄ１）を介して第１流入路（８ｂ）により、上記共通
路（８ａ）の点（Ｐ）と室内熱交換器（６）との間は室
内熱交換器（６）からレシ―バ（４）への冷媒の流通の
みを許容する第２逆止弁（Ｄ２）を介して第２流入路
（８ｃ）によりそれぞれ接続されている一方、共通路
（８ａ）の上記電動膨張弁（５）他端側の端部である点
（Ｑ）と上記第１逆止弁（Ｄ１）−室外熱交換器（３）
間の点（Ｓ）との間は電動膨張弁（５）から室外熱交換
器（３）への冷媒の流通のみを許容する第３逆止弁（Ｄ
３）を介して第１流出路（８ｄ）により、共通路（８
ａ）の上記点（Ｑ）と上記第２逆止弁（Ｄ２）−室内熱
交換器（６）間の点（Ｒ）との間は電動膨張弁（５）か
ら室内熱交換器（６）への冷媒の流通のみを許容する第
４逆止弁（Ｄ４）を介して第２流出路（８ｅ）によりそ
れぞれ接続されている。また、上記共通路（８ａ）のレ
シ―バ上流側の１点（Ｗ）と第２流出路（８ｅ）の第４
逆止弁（Ｄ４）上流側の点（Ｕ）との間には、キャピラ
リチュ―ブ（Ｃ）を介設してなる液封防止バイパス路
（８ｆ）が設けられており、圧縮機（１）の停止時にお
ける液封を防止するようになされている。

【００２７】また、空気調和装置には、センサ類が配置
されていて、（Ｔh2）は圧縮機（１）の吐出管に配置さ
れ、吐出冷媒温度を検出する吐出温検出手段としての吐
出管センサ、（Ｔhc）は室外熱交換器（３）の液管に配
置され、冷房運転時に冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温
度検出手段として機能する外熱交センサ、（Ｔha）は室
外熱交換器（３）の空気吸込口に配置され、外気温度を
検出する外気温センサ、（Ｔhe）は室内熱交換器（６）
の液管に配置され、冷房運転時に蒸発温度を検出する蒸
発温度検出手段として機能する内熱交センサ、（Ｔhr）
は室内熱交換器（６）の空気吸込口に配置され、吸込空
気温度Ｔr から室内の設定温度との差温ΔＴr （要求能
力）を検出する能力検出手段としての室温センサ、（Ｈ
PS）は高圧側圧力が上限に達すると作動して異常停止さ
せる保護用高圧スイッチ、（ＬPS）は低圧側圧力が下限
に達すると作動して異常停止させる保護用低圧スイッチ
であって、上記各センサ類は、空気調和装置の運転を制
御するためのコントロ―ラ（図示せず）に信号の入力可
能に接続されており、該コントロ―ラにより、センサの
信号に応じて各機器の運転を制御するようになされてい
る。

【００２８】上記冷媒回路（９）において、冷房運転時
には、室外熱交換器（３）で凝縮液化された液冷媒が第
１流通路（８ｂ）から共通路（８ａ）に流れてレシ―バ
（４）に貯溜され、電動膨張弁（５）で減圧された後、
第２流出路（８ｅ）を経て室内熱交換器（６）で蒸発し
て圧縮機（１）に戻る循環となる。また、暖房運転時に
は、室内熱交換器（６）で凝縮液化された液冷媒が第２
流通路（８ｃ）から共通路（８ａ）に流れてレシ―バ
（４）に貯溜され、電動膨張弁（５）で減圧された後、
第１流出路（８ｄ）を経て室外熱交換器（３）で蒸発し
て圧縮機（１）に戻る循環となる。

【００２９】次に、上記コントロ―ラによる冷房運転時
における電動膨張弁（５）開度の制御内容について、図
３のフロ―チャ―トに基づき説明する。まず、ステップ
ＳＴ１で、上記内熱交センサ（Ｔhe）で検出される冷媒
の蒸発温度Ｔe と、上記外熱交センサ（Ｔhc）で検出さ
れる冷媒の凝縮温度Ｔc とから、下記式Ｔk ＝４−１．１３Ｔe ＋１．７２Ｔc に基づき、最適な冷凍効果を与える吐出冷媒の最適温度
Ｔk を演算する。

【００３０】次に、ステップＳＴ２〜ＳＴ４で、下記手
順により高圧上昇防止制御を行う。すなわち、ステップ
ＳＴ２で、凝縮温度Ｔc が高圧カットを招く上限値より
も低く設定された高圧設定値５３（℃）よりも高いか否
かを判別し、Ｔc ＞５３（５３℃）でなければ開度変更
不要と判断してステップＳＴ３で電動膨張弁（５）の開
度変更量に相当する最適温度Ｔk の高圧補正量Ａh を
「０」とする一方、Ｔc ＞５３（℃）になると、高圧カ
ットを防止すべく、ステップＳＴ４に移行してＡh ＝Ｔ
c −５３とする。つまり、電動膨張弁（５）の開度を絞
るべく、高圧補正量Ａh は常に正の値になる。

【００３１】そして、ステップＳＴ５〜ＳＴ７で、下記
手順により室内熱交換器（６）の凍結防止制御を行う。
すなわち、ステップＳＴ５で、蒸発温度Ｔe が凍結防止
のための凍防設定値０（℃）よりも低いか否かを判別
し、Ｔe ＜０（℃）でなければステップＳＴ６で、最適
温度Ｔk の低圧補正量Ａl を「０」にする一方、Ｔe ＜
０（℃）になると、室内熱交換器（６）の凍結の虞れが
あると判断して、ステップＳＴ７に移行してＡl ＝Ｔe
とする。つまり、電動膨張弁（５）の開度を増大させる
べく、低圧補正量Ａl は常に負の値となる。

【００３２】さらに、ステップＳＴ８〜ＳＴ１０で、下
記手順により室内負荷に応じた室内熱交換器（６）の能
力調節制御を行う。すなわち、ステップＳＴ８で、上記
室温センサ（Ｔhr）により検出される室温Ｔr とその設
定温度Ｔs との差温ΔＴr （＝Ｔr −Ｔs ）が差温設定
値３（℃）よりも小さいか否かを判別し、ΔＴr ＜３
（℃）でなければステップＳＴ９で最適温度Ｔk の負荷
補正量Ａr を「０」にする一方、ΔＴr ＜３（℃）にな
ると、冷媒流量を低減すべく、ステップＳＴ１０に移行
して、Ａr ＝３−ΔＴr とする。つまり、電動膨張弁
（５）の開度を絞るべく、負荷補正量Ａr は常に正の値
になる。

【００３３】以上により、各制御による電動膨張弁
（５）の開度変更指令を出力すると、ステップＳＴ１１
に進んで、上記開度変更指令による最適温度Ｔk の補正
量のうち正の高圧及び負荷補正量Ａh ，Ａr について、
大きいほうを選択値Ａx として採用し、さらに、ステッ
プＳＴ１２で、この選択値Ａx と上記負の低圧補正量Ａ
l との和に所定の重み係数αy （αy は例えば「２」程
度の重み係数）を乗じて、下記式Ａy ＝αy （Ａx ＋Ａl ）により総合補正量Ａy を演算する。

【００３４】そして、ステップＳＴ１３で、Ｔk ＝Ｔk
＋Ａy として、上記ステップＳＴ１で演算して最適温度
Ｔk を補正し、ステップＳＴ１４で、上記吐出管センサ
（Ｔh2）で検出される吐出冷媒温度Ｔ2 がこの最適温度
Ｔk に収束するよう電動膨張弁（５）の開度を制御す
る。

【００３５】上記フロ―において、ステップＳＴ１の制
御により本発明にいう最適温度演算手段（５０）が構成
され、ステップＳＴ１４の制御により開度制御手段（５
１）が構成されている。また、上記ステップＳＴ４の制
御により高圧補正指令手段（５２）が構成され、ステッ
プＳＴ７の制御により低圧補正指令手段（５３）が構成
され、ステップＳＴ１０の制御により負荷補正指令手段
（５４）が構成されている。さらに、ステップＳＴ１３
の制御により請求項４の発明にいう補正手段（５５Ｄ）
が構成されている。

【００３６】なお、上記実施例は請求項４の発明による
制御について説明したが、請求項１〜３の発明について
は、それぞれ上記実施例の各ステップの一部を除いたも
のであることは明らかであり、説明を省略する。

【００３７】したがって、上記実施例では、最適温度演
算手段（５０）で演算された吐出冷媒の最適温度Ｔk に
吐出冷媒温度Ｔ2 が収束するよう電動膨張弁（５）の開
度が制御される。つまり、電動膨張弁（５）開度の制御
により冷媒流量が調節されるとともに、冷媒の湿り状態
が適度に調節されて最適な冷凍効果を与える状態に冷媒
状態が維持されるので、定容量形の圧縮機（１）を使用
しながら簡素な制御により空気調和装置の高い運転効率
が得られる。

【００３８】一方、運転状態によっては高圧が過上昇し
ていわゆる高圧カットが生じるのを避けるために電動膨
張弁（５）開度を絞りたい場合があるが、上記実施例で
は、外熱交センサ（Ｔhc）で検出される凝縮温度Ｔc が
高圧設定値５３℃を越えると、高圧補正指令手段（５
２）により、その超過分（Ｔc −５３）だけ最適温度Ｔ
k を上昇させるようつまり電動膨張弁（５）開度が絞ら
れる側に最適温度Ｔk を補正するよう補正指令がなされ
る。また、室内熱交換器（６）温度が低下して凍結が生
じるのを避けるべく、電動膨張弁（５）開度を増大させ
たいときがあるが、内熱交センサ（Ｔhe）で検出される
蒸発温度Ｔe が凍防設定値０（℃）よりも低いときに
は、低圧補正指令手段（５３）により、最適温度Ｔk を
低下させるようつまり電動膨張弁（５）開度を絞る側に
最適温度Ｔk を補正するよう補正指令がなされる。さら
に、室内負荷が小さくなると冷媒流量を低減させるよう
能力を調節する必要があるが、上記実施例では、室温セ
ンサ（Ｔhr）で検出される要求能力ΔＴr が負荷設定値
３（℃）よりも小さくなると、負荷補正指令手段（５
４）により、最適温度Ｔk を増大するようつまり電動膨
張弁（５）開度を絞るよう補正指令がなされる。

【００３９】その際、高圧補正指令手段（５２）と低圧
補正指令手段（５３）との間、又は低圧補正指令手段
（５３）と負荷補正指令手段（５４）との間では、電動
膨張弁（５）開度を絞る側と増大させる側と互いに矛盾
する変更要求がなされるが、請求項１又は３の発明にお
ける補正手段（５５Ａ）又は（５５Ｃ）により、各補正
指令による補正量Ａh とＡl 、Ａl とＡr の和を総合補
正量とされるので、相反する開度変更要求間のバランス
が図られる。すなわち、一つの制御パラメ―タだけの一
時的な変化に捉われることなく他の制御パラメ―タを考
慮することで、制御状態が今後遷移していくべき状態に
電動膨張弁（５）開度が最もよく適応するよう制御され
る。したがって、ハンチングが防止され、安定した運転
状態が維持されることになる。

【００４０】また、高圧補正指令手段（５２）と負荷補
正指令手段（５４）との間では、いずれも電動膨張弁
（５）開度を絞るように補正指令がなされるが、請求項
２の発明における補正手段（５５Ｂ）により、このうち
大きなほうの補正量だけを総合補正量とすることで、電
動膨張弁（５）開度の変更の重畳による過大な制御が回
避される。したがって、ハンチングが防止され、安定し
た運転状態が維持されることになる。

【００４１】さらに、上記のような各補正指令手段（５
２）〜（５４）をすべて総合するに際し、請求項４の発
明における補正手段（５５Ｄ）により、高圧補正指令手
段（５２）と負荷補正指令手段（５４）とのごとく電動
膨張弁（５）開度を増大させる側の補正指令については
大きい側の補正量を選択値Ａx とし、低圧補正指令手段
（５３）による補正量Ａl と加算して総合補正量とした
場合には、同方向への開度変更の重畳による過大な制御
を回避しながら、相反する開度変更要求間のバランスが
図られ、特に顕著なハンチング防止効果が得られること
になる。

【００４２】また、上記実施例のように、上記選択値Ａ
x と補正量Ａlとの和に重み係数αy を乗じて総合補正
量Ａy を算出することで、より微細な補正量の調節が可
能となる。ただし、この重み付けの方法は上記実施例に
限定されるものではなく、例えば選択値Ａx と補正量Ａ
l とに異なる重み係数を乗じてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、冷凍装置の運転制御装置として、冷媒の蒸発温
度と凝縮温度とに基づき最適な冷凍効果を与える吐出冷
媒の最適温度を演算し、吐出冷媒温度がこの最適温度に
収束するよう電動膨張弁の開度を制御する一方、凝縮温
度が高圧設定値よりも高いときには最適温度を開度減小
側に補正するよう指令し、蒸発温度が凍防設定値よりも
低いときには最適温度を開度増大側に補正するよう指令
するとともに、この両方の指令による補正量を加算した
もので最適温度を補正するようにしたので、相反する開
度変更要求間のバランスを図ることによりハンチングを
防止することができ、よって、安定した運転状態を維持
することができる。

【００４４】請求項２の発明によれば、冷凍装置の運転
制御装置として、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに基づき
最適な冷凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算し、
吐出冷媒温度がこの最適温度に収束するよう電動膨張弁
の開度を制御する一方、凝縮温度が高圧設定値よりも高
いときには最適温度を開度減小側に補正するよう指令
し、要求能力が負荷設定値よりも小さいときには最適温
度を開度減小側に補正するよう指令するとともに、この
両方の指令による補正量のうち大きい方で最適温度を補
正するようにしたので、同方向への開度変更の重畳によ
る過制御を回避してハンチングを防止することができ、
よって、安定した運転状態を維持することができる。

【００４５】請求項３の発明によれば、冷凍装置の運転
制御装置として、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに基づき
最適な冷凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算し、
吐出冷媒温度がこの最適温度に収束するよう電動膨張弁
の開度を制御する一方、蒸発温度が凍結設定値よりも低
いときには最適温度を開度増大側に補正するよう指令
し、要求能力が負荷設定値よりも小さいときには最適温
度を開度減小側に補正するよう指令するとともに、この
両方の指令による補正量を加算したもので最適温度を補
正するようにしたので、相反する開度変更要求間のバラ
ンスを図ることによりハンチングを防止することがで
き、よって、安定した運転状態を維持することができ
る。

【００４６】請求項４の発明によれば、冷凍装置の運転
制御装置として、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに基づき
最適な冷凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算し、
吐出冷媒温度がこの最適温度に収束するよう電動膨張弁
の開度を制御する一方、凝縮温度が高圧設定値よりも高
いときには最適温度を開度減小側に補正するよう指令
し、蒸発温度が凍結設定値よりも低いときには最適温度
を開度増大側に補正するよう指令し、要求能力が負荷設
定値よりも小さいときには最適温度を開度減小側に補正
するよう指令するとともに、開度減小側の各補正指令に
よる補正量のうち大きい方と開度増大側の補正指令によ
る補正量とを加算したもので最適温度を補正するように
したので、同方向への開度変更の重畳による過制御を回
避しながら相反する開度変更要求間のバランスを図るこ
とよりハンチングを防止することができ、よって、ハン
チング防止効果を顕著に得ることができる。

【００４７】請求項５の発明によれば、上記請求項１，
３又は４の発明において、各補正指令による補正量に重
み付けをして加算するようにしたので、最適温度をより
微細に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図で
ある。

【図３】電動膨張弁開度の制御内容を示すフロ―チャ―
ト図である。

【符号の説明】

１圧縮機３室外熱交換器（凝縮器）５電動膨張弁６室内熱交換器（蒸発器）９冷媒回路５０最適温度演算手段５１開度制御手段５２高圧補正指令手段５３低圧補正指令手段５４負荷補正指令手段５５補正手段Ｔhe 内熱交センサ（蒸発温度検出手段）Ｔhc 外熱交センサ（凝縮温度検出手段）Ｔh2 吐出管センサ（吐出温度検出手段）Ｔhr 室内吸込センサ（負荷検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内海正人大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）、凝縮器（３）、電動膨張
弁（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷媒回路
（９）を備えた冷凍装置において、冷媒の蒸発温度を検
出する蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、冷媒の凝縮温度を
検出する凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、上記蒸発温度検
出手段（Ｔhe）及び凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに応じて、最適な冷
凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算する最適温度
演算手段（５０）と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度
検出手段（Ｔh2）と、該吐出温度検出手段（Ｔh2）の出
力を受け、吐出冷媒温度が上記最適温度演算手段（５
０）で演算される最適温度に収束するよう上記電動膨張
弁（５）の開度を制御する開度制御手段（５１）とを備
えるとともに、上記凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、凝縮温度が高圧設定値よりも高いときには、上記
最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適
温度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正
するよう指令する高圧補正指令手段（５２）と、上記蒸
発温度検出手段（Ｔhe）の出力を受け、蒸発温度が凍防
設定値よりも低いときには、上記最適温度演算手段（５
０）で演算される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁
（５）の開度が増大する側に補正するよう指令する低圧
補正指令手段（５３）と、上記各補正指令手段（５
２），（５３）の補正指令による補正量の和を総合補正
量として、上記最適温度演算手段（５０）で演算される
最適温度を補正する補正手段（５５Ａ）とを備えたこと
を特徴とする冷凍装置の運転制御装置。
【請求項２】圧縮機（１）、凝縮器（３）、電動膨張
弁（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷媒回路
（９）を備えた冷凍装置において、冷媒の蒸発温度を検
出する蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、冷媒の凝縮温度を
検出する凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、上記蒸発温度検
出手段（Ｔhe）及び凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに応じて、最適な冷
凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算する最適温度
演算手段（５０）と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度
検出手段（Ｔh2）と、該吐出温度検出手段（Ｔh2）の出
力を受け、吐出冷媒温度が上記最適温度演算手段（５
０）で演算される最適温度に収束するよう上記電動膨張
弁（５）の開度を制御する開度制御手段（５１）とを備
えるとともに、上記凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、凝縮温度が高圧設定値よりも高いときには、上記
最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適
温度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正
するよう指令する高圧補正指令手段（５２）と、要求能
力を検出する負荷検出手段（Ｔhr）と、該負荷検出手段
（Ｔhr）の出力を受け、要求能力が負荷設定値よりも小
さい時には、上記最適温度演算手段（５０）で演算され
る吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁（５）の開度が
絞られる側に補正するよう指令する負荷補正指令手段
（５４）と、上記各補正指令手段（５２），（５４）の
出力を受け、各補正指令による補正量のうち大きい方を
総合補正量として、上記最適温度演算手段（５０）で演
算される最適温度を補正する補正手段（５５Ｂ）とを備
えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。
【請求項３】圧縮機（１）、凝縮器（３）、電動膨張
弁（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷媒回路
（９）を備えた冷凍装置において、冷媒の蒸発温度を検
出する蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、冷媒の凝縮温度を
検出する凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、上記蒸発温度検
出手段（Ｔhe）及び凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに応じて、最適な冷
凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算する最適温度
演算手段（５０）と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度
検出手段（Ｔh2）と、該吐出温度検出手段（Ｔh2）の出
力を受け、吐出冷媒温度が上記最適温度演算手段（５
０）で演算される最適温度に収束するよう上記電動膨張
弁（５）の開度を制御する開度制御手段（５１）とを備
えるとともに、上記蒸発温度検出手段（Ｔhe）の出力を
受け、蒸発温度が凍防設定値よりも低いときには、上記
最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適
温度を上記電動膨張弁（５）の開度が増大する側に補正
するよう指令する低圧補正指令手段（５３）と、要求能
力を検出する負荷検出手段（Ｔhr）と、該負荷検出手段
（Ｔhr）の出力を受け、要求能力が負荷設定値よりも小
さい時には、上記最適温度演算手段（５０）で演算され
る吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁（５）の開度が
絞られる側に補正するよう指令する負荷補正指令手段
（５４）と、上記各補正指令手段（５３），（５４）の
補正指令による補正量の和を総合補正量として、上記最
適温度演算手段（５０）で演算される最適温度を補正す
る補正手段（５５Ｃ）とを備えたことを特徴とする冷凍
装置の運転制御装置。
【請求項４】圧縮機（１）、凝縮器（３）、電動膨張
弁（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷媒回路
（９）を備えた冷凍装置において、冷媒の蒸発温度を検
出する蒸発温度検出手段（Ｔhe）と、冷媒の凝縮温度を
検出する凝縮温度検出手段（Ｔhc）と、上記蒸発温度検
出手段（Ｔhe）及び凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、冷媒の蒸発温度と凝縮温度とに応じて、最適な冷
凍効果を与える吐出冷媒の最適温度を演算する最適温度
演算手段（５０）と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度
検出手段（Ｔh2）と、該吐出温度検出手段（Ｔh2）の出
力を受け、吐出冷媒温度が上記最適温度演算手段（５
０）で演算される最適温度に収束するよう上記電動膨張
弁（５）の開度を制御する開度制御手段（５１）とを備
えるとともに、上記凝縮温度検出手段（Ｔhc）の出力を
受け、凝縮温度が高圧設定値よりも高いときには、上記
最適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適
温度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正
するよう指令する高圧補正指令手段（５２）と、上記蒸
発温度検出手段（Ｔhe）の出力を受け、蒸発温度が凍防
設定値よりも低いときには、上記最適温度演算手段（５
０）で演算される吐出冷媒の最適温度を上記電動膨張弁
（５）の開度が増大する側に補正するよう指令する低圧
補正指令手段（５３）と、要求能力を検出する負荷検出
手段（Ｔhr）と、該負荷検出手段（Ｔhr）の出力を受
け、要求能力が負荷設定値よりも小さい時には、上記最
適温度演算手段（５０）で演算される吐出冷媒の最適温
度を上記電動膨張弁（５）の開度が絞られる側に補正す
るよう指令する負荷補正指令手段（５４）と、上記高圧
補正指令手段（５２）及び負荷補正指令手段（５４）の
補正指令による補正量のうち大きい方の補正量と上記低
圧補正指令手段（５３）の補正指令による補正量とを加
算した値を総合補正量として、上記最適温度演算手段
（５０）で演算される最適温度を補正する補正手段（５
５Ｄ）とを備えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御
装置。
【請求項５】請求項１，３又は４記載の冷凍装置の運
転制御装置において、上記補正手段（５５）は、各補正
指令手段（５２）〜（５４）の補正指令による補正量に
重み付けをして補正するものであることを特徴とする冷
凍装置の運転制御装置。