JP2951863B2 - ヒートポンプ式空気調和機の制御装置 - Google Patents
ヒートポンプ式空気調和機の制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、温水流調弁によって
コンプレッサ吐出圧力を調整するヒートポンプ式空気調
和機に関するものである。
コンプレッサ吐出圧力を調整するヒートポンプ式空気調
和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にヒートポンプシステムは、ビル等
の大きな建築物から家庭用にいたるまで大小さまざまな
空調システムに用いられている。暖房運転時室外機に於
いて、冷媒の挙動は、コンプレッサの回転数、膨張弁の
開度、及び温水流調弁の開度の３要素により調整され
る。
の大きな建築物から家庭用にいたるまで大小さまざまな
空調システムに用いられている。暖房運転時室外機に於
いて、冷媒の挙動は、コンプレッサの回転数、膨張弁の
開度、及び温水流調弁の開度の３要素により調整され
る。
【０００３】図１は従来のヒートポンプの構成を示す図
である。１は室外熱交換器、２は冷媒を圧縮するコンプ
レッサ、３は上記コンプレッサ２を駆動するインバータ
である。４は上記コンプレッサ２により圧縮された冷媒
の圧力を検出する圧力センサ、５は上記圧力センサ４の
検出圧力によって、予め決定した空調能力の組合せのス
テップに基づき、上記インバータ３の出力信号を変更し
て、コンプレッサ２の回転数を制御するなど各種の制御
を行う室外機制御手段である。６は室外機ファン、７は
室外側電動膨張弁である。８は温水流の流量を調整する
温水流調弁、９は内燃機関の冷却水等の温水流で冷媒を
暖める冷媒加熱手段、１０は上記室外熱交換器１，コン
プレッサ２，インバータ３，圧力センサ４，室外機制御
手段５，室外機ファン６，室外側電動膨張弁７，温水流
調弁８，冷媒を暖める冷媒加熱手段９とからなる室外機
である。１１は室内熱交換器、１２は室内側電動膨張
弁、１３は室内ファン、１４は上記室内熱交換器１１，
室内側電動膨張弁１２，室内ファン１３とを備えた室内
機である。１８は室外機入口の冷媒の温度を検出し、上
記室外機制御手段５へ入力する温度センサである。ここ
では、例として室内機が４台の場合を図示した。
である。１は室外熱交換器、２は冷媒を圧縮するコンプ
レッサ、３は上記コンプレッサ２を駆動するインバータ
である。４は上記コンプレッサ２により圧縮された冷媒
の圧力を検出する圧力センサ、５は上記圧力センサ４の
検出圧力によって、予め決定した空調能力の組合せのス
テップに基づき、上記インバータ３の出力信号を変更し
て、コンプレッサ２の回転数を制御するなど各種の制御
を行う室外機制御手段である。６は室外機ファン、７は
室外側電動膨張弁である。８は温水流の流量を調整する
温水流調弁、９は内燃機関の冷却水等の温水流で冷媒を
暖める冷媒加熱手段、１０は上記室外熱交換器１，コン
プレッサ２，インバータ３，圧力センサ４，室外機制御
手段５，室外機ファン６，室外側電動膨張弁７，温水流
調弁８，冷媒を暖める冷媒加熱手段９とからなる室外機
である。１１は室内熱交換器、１２は室内側電動膨張
弁、１３は室内ファン、１４は上記室内熱交換器１１，
室内側電動膨張弁１２，室内ファン１３とを備えた室内
機である。１８は室外機入口の冷媒の温度を検出し、上
記室外機制御手段５へ入力する温度センサである。ここ
では、例として室内機が４台の場合を図示した。
【０００４】次に動作について説明する。冷房運転の場
合、コンプレッサ２が吐出する高温，高圧の冷媒は、室
外熱交換器１に流入して、凝縮，液化されて室外側電動
膨張弁７を経て、室内機１４へ接続配管により送られ、
室内側電動膨張弁１２により減圧され、室内熱交換器１
１において蒸発、気化してコンプレッサ２に還流する。
合、コンプレッサ２が吐出する高温，高圧の冷媒は、室
外熱交換器１に流入して、凝縮，液化されて室外側電動
膨張弁７を経て、室内機１４へ接続配管により送られ、
室内側電動膨張弁１２により減圧され、室内熱交換器１
１において蒸発、気化してコンプレッサ２に還流する。
【０００５】また、暖房運転の場合は、コンプレッサ２
から吐出される高温，高圧の冷媒は温水流調弁８にて流
量を調整された温水により冷媒を暖める冷媒加熱手段９
にて加熱され、室内機１４に接続配管により送られ、そ
の冷媒は室内熱交換器１１において凝縮，液化され、室
内側電動膨張弁１２を介して室外側電動膨張弁７により
減圧され、室外熱交換器１において蒸発，気化し、コン
プレッサ２に還流する。
から吐出される高温，高圧の冷媒は温水流調弁８にて流
量を調整された温水により冷媒を暖める冷媒加熱手段９
にて加熱され、室内機１４に接続配管により送られ、そ
の冷媒は室内熱交換器１１において凝縮，液化され、室
内側電動膨張弁１２を介して室外側電動膨張弁７により
減圧され、室外熱交換器１において蒸発，気化し、コン
プレッサ２に還流する。
【０００６】室内負荷、すなわち温度の変化は、冷房時
または暖房時に室内熱交換器１１における蒸発圧力、ま
たは凝縮圧力がそれぞれ変化する。その時の圧力変動を
圧力センサ４が検出し、室外機制御手段５が予め設定し
ている目標圧力になるように、予め設定している制御能
力の組合せステップに従って、インバータ３の出力を上
昇または減少する制御を行うことでコンプレッサ２の回
転数を制御する。これにより、サブクールが一定となる
ように温度センサ１８が検出する室外機入口での冷媒の
温度と、圧力センサ４が検出するコンプレッサ２の吐出
圧力から求まる冷媒の換算温度とを室外機制御手段５に
入力して上記サブクールを求め、コンプレッサ２の吐出
圧力を調整する。また、上記と同様に電動膨張弁７，１
２の開度を制御するこにより冷媒の循環量を調整する。
また、上記と同様に温水流調弁８を制御することによ
り、コンプレッサの吐出圧力を調整する。以上のように
することによって負荷の変化に対応している。
または暖房時に室内熱交換器１１における蒸発圧力、ま
たは凝縮圧力がそれぞれ変化する。その時の圧力変動を
圧力センサ４が検出し、室外機制御手段５が予め設定し
ている目標圧力になるように、予め設定している制御能
力の組合せステップに従って、インバータ３の出力を上
昇または減少する制御を行うことでコンプレッサ２の回
転数を制御する。これにより、サブクールが一定となる
ように温度センサ１８が検出する室外機入口での冷媒の
温度と、圧力センサ４が検出するコンプレッサ２の吐出
圧力から求まる冷媒の換算温度とを室外機制御手段５に
入力して上記サブクールを求め、コンプレッサ２の吐出
圧力を調整する。また、上記と同様に電動膨張弁７，１
２の開度を制御するこにより冷媒の循環量を調整する。
また、上記と同様に温水流調弁８を制御することによ
り、コンプレッサの吐出圧力を調整する。以上のように
することによって負荷の変化に対応している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のヒートポンプ式空気調和機は構成していたので、
コンプレッサ２の回転数による圧力調整機能と、温水流
調弁８の開度による圧力調整機能が相乗効果を起こし、
ハンチングを起こしてしまい、コンプレッサ２の吐出圧
力が安定しなかった。また、上記のように吐出圧力が安
定しないため、冷媒の気化，蒸発や凝縮，液化等の制御
も不安定になっていた。また、温度調整の動作から実際
に温度が変化するまでに要する時間が、空気調和機の配
管長、およびコンプレッサの回転数等の条件により異な
るため、冷媒の熱交換を安定させる制御が難しいという
問題点があった。
従来のヒートポンプ式空気調和機は構成していたので、
コンプレッサ２の回転数による圧力調整機能と、温水流
調弁８の開度による圧力調整機能が相乗効果を起こし、
ハンチングを起こしてしまい、コンプレッサ２の吐出圧
力が安定しなかった。また、上記のように吐出圧力が安
定しないため、冷媒の気化，蒸発や凝縮，液化等の制御
も不安定になっていた。また、温度調整の動作から実際
に温度が変化するまでに要する時間が、空気調和機の配
管長、およびコンプレッサの回転数等の条件により異な
るため、冷媒の熱交換を安定させる制御が難しいという
問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、冷媒の熱交換を安定して行う
ことを目的とする。また、冷媒のコンプレッサ吐出圧力
を安定することを目的とする。また、コンプレッサ吐出
圧力の制御が容易にできるようにすることを目的とす
る。
めになされたものであり、冷媒の熱交換を安定して行う
ことを目的とする。また、冷媒のコンプレッサ吐出圧力
を安定することを目的とする。また、コンプレッサ吐出
圧力の制御が容易にできるようにすることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るヒ
ートポンプ式空気調和機の制御装置は、冷媒の挙動を調
整するコンプレッサと、このコンプレッサに接続された
熱交換器とを備えた室外機と、この室外機の熱交換器及
びコンプレッサに接続された室内機とを備えるヒートポ
ンプ式空気調和機であって、上記室内機の熱交換器と上
記室外機の熱交換器との間に設けられた電子膨張弁と、
上記コンプレッサと上記室内機の熱交換器との間に設け
られ、暖房運転時の冷媒の蒸発，気化を完全に行うため
に温水流で冷媒を暖める冷媒加熱手段と、上記温水流の
流量を調整するための温水流調弁とを備えたヒートポン
プ式空気調和機において、暖房運転時に、上記コンプレ
ッサの回転数と、上記電子膨張弁の開度と、上記温水流
調弁の開度とを制御することにより、上記コンプレッサ
の冷媒吐出圧力を調整する制御手段（室外機制御手段
５）を備えたものである。
ートポンプ式空気調和機の制御装置は、冷媒の挙動を調
整するコンプレッサと、このコンプレッサに接続された
熱交換器とを備えた室外機と、この室外機の熱交換器及
びコンプレッサに接続された室内機とを備えるヒートポ
ンプ式空気調和機であって、上記室内機の熱交換器と上
記室外機の熱交換器との間に設けられた電子膨張弁と、
上記コンプレッサと上記室内機の熱交換器との間に設け
られ、暖房運転時の冷媒の蒸発，気化を完全に行うため
に温水流で冷媒を暖める冷媒加熱手段と、上記温水流の
流量を調整するための温水流調弁とを備えたヒートポン
プ式空気調和機において、暖房運転時に、上記コンプレ
ッサの回転数と、上記電子膨張弁の開度と、上記温水流
調弁の開度とを制御することにより、上記コンプレッサ
の冷媒吐出圧力を調整する制御手段（室外機制御手段
５）を備えたものである。
【００１０】請求項２の発明に係るヒートポンプ式空気
調和機の制御装置は、室内温度ｔｒと温調目標室内温度
Ｔｄとの差に応じて、コンプレッサの回転数を設定する
コンプレッサ設定手段５ａを、上記制御手段に備えたも
のである。
調和機の制御装置は、室内温度ｔｒと温調目標室内温度
Ｔｄとの差に応じて、コンプレッサの回転数を設定する
コンプレッサ設定手段５ａを、上記制御手段に備えたも
のである。
【００１１】請求項３の発明に係るヒートポンプ式空気
調和機の制御装置は、エンジン回転数と室内機の運転台
数で定まる一定開度に電子膨張弁の開度を設定する膨張
弁設定手段５ｂを、上記制御手段に備えたものである。
調和機の制御装置は、エンジン回転数と室内機の運転台
数で定まる一定開度に電子膨張弁の開度を設定する膨張
弁設定手段５ｂを、上記制御手段に備えたものである。
【００１２】
【作用】請求項１の発明は、制御手段により、暖房運転
時に、コンプレッサの回転数と、電子膨張弁の開度と、
温水流調弁の開度とを制御することにより、コンプレッ
サの冷媒吐出圧力を調整する。
時に、コンプレッサの回転数と、電子膨張弁の開度と、
温水流調弁の開度とを制御することにより、コンプレッ
サの冷媒吐出圧力を調整する。
【００１３】請求項２の発明は、コンプレッサ設定手段
５ａにより、室内温度ｔｒと温調目標室内温度Ｔｄとの
差に応じて、コンプレッサの回転数が設定される。
５ａにより、室内温度ｔｒと温調目標室内温度Ｔｄとの
差に応じて、コンプレッサの回転数が設定される。
【００１４】請求項３の発明は、膨張弁設定手段５ｂに
より、エンジン回転数と室内機の運転台数で定められる
一定開度に電子膨張弁の開度が設定される。
より、エンジン回転数と室内機の運転台数で定められる
一定開度に電子膨張弁の開度が設定される。
【００１５】
【実施例】実施例１． この実施例１は、ヒートポンプ式空気調和機での暖房運
転において、冷媒の挙動を調整するコンプレッサの回転
数と電子膨張弁の開度を所定の条件から一定値とすると
ともに、温水流調弁を制御することにより、上記コンプ
レッサの吐出圧力を適切な値とするものである。すなわ
ち、暖房運転時に、上記コンプレッサの回転数と、上記
電子膨張弁の開度と、上記温水流調弁の開度とを制御す
ることにより、上記コンプレッサの冷媒吐出圧力を調整
する制御手段としての室外機制御手段５を備えるもので
ある。
転において、冷媒の挙動を調整するコンプレッサの回転
数と電子膨張弁の開度を所定の条件から一定値とすると
ともに、温水流調弁を制御することにより、上記コンプ
レッサの吐出圧力を適切な値とするものである。すなわ
ち、暖房運転時に、上記コンプレッサの回転数と、上記
電子膨張弁の開度と、上記温水流調弁の開度とを制御す
ることにより、上記コンプレッサの冷媒吐出圧力を調整
する制御手段としての室外機制御手段５を備えるもので
ある。
【００１６】この実施例１について図２を用いて説明す
る。１は室外熱交換器、２は冷媒の挙動を調整するコン
プレッサ、３は上記コンプレッサ２を駆動するインバー
タである。４は上記コンプレッサ２により圧縮された冷
媒の圧力を検出する圧力センサ、５は上記圧力センサ４
の検出圧力によって、上記インバータ３の出力信号を変
更して、コンプレッサ２の回転数を制御するなど各種の
制御を行う室外機制御手段である。６は室外機ファン、
７ａは室外側電子膨張弁である。８は温水流の流量を調
整する温水流調弁、９はエンジン等の内燃機関の冷却水
等の温水流で冷媒を暖める冷媒加熱手段、１０は上記室
外熱交換器１，コンプレッサ２，インバータ３，圧力セ
ンサ４，室外機制御手段５，室外機ファン６，室外側電
子膨張弁７ａ，温水流調弁８，冷媒を暖める冷媒加熱手
段９とからなる室外機である。５ａはコンプレッサ２の
回転数を所定の値に設定するコンプレッサ設定手段、５
ｂは電子膨張弁の開度を所定値に保持する膨張弁設定手
段、５ｃは温水流調弁８の開度を制御することにより、
冷媒の吐出圧力を調整する吐出圧力調整手段である。以
上のコンプレッサ設定手段５ａ，膨張弁設定手段５ｂ，
吐出圧力調整手段５ｃは上記室外機制御手段５に含まれ
る。１１は室内熱交換器、１２ａは室内側電子膨張弁、
１３は室内ファン、１４は上記室内熱交換器１１，室内
側電子膨張弁１２ａ，室内ファン１３とを備えた室内機
である。１８は室外機入口の冷媒温度を検出する温度セ
ンサである。
る。１は室外熱交換器、２は冷媒の挙動を調整するコン
プレッサ、３は上記コンプレッサ２を駆動するインバー
タである。４は上記コンプレッサ２により圧縮された冷
媒の圧力を検出する圧力センサ、５は上記圧力センサ４
の検出圧力によって、上記インバータ３の出力信号を変
更して、コンプレッサ２の回転数を制御するなど各種の
制御を行う室外機制御手段である。６は室外機ファン、
７ａは室外側電子膨張弁である。８は温水流の流量を調
整する温水流調弁、９はエンジン等の内燃機関の冷却水
等の温水流で冷媒を暖める冷媒加熱手段、１０は上記室
外熱交換器１，コンプレッサ２，インバータ３，圧力セ
ンサ４，室外機制御手段５，室外機ファン６，室外側電
子膨張弁７ａ，温水流調弁８，冷媒を暖める冷媒加熱手
段９とからなる室外機である。５ａはコンプレッサ２の
回転数を所定の値に設定するコンプレッサ設定手段、５
ｂは電子膨張弁の開度を所定値に保持する膨張弁設定手
段、５ｃは温水流調弁８の開度を制御することにより、
冷媒の吐出圧力を調整する吐出圧力調整手段である。以
上のコンプレッサ設定手段５ａ，膨張弁設定手段５ｂ，
吐出圧力調整手段５ｃは上記室外機制御手段５に含まれ
る。１１は室内熱交換器、１２ａは室内側電子膨張弁、
１３は室内ファン、１４は上記室内熱交換器１１，室内
側電子膨張弁１２ａ，室内ファン１３とを備えた室内機
である。１８は室外機入口の冷媒温度を検出する温度セ
ンサである。
【００１７】ここでは、例として室内機が４台の場合を
図示したが、室内機の台数は１台以上で、室外機能力の
範囲内の台数を運転することができる。
図示したが、室内機の台数は１台以上で、室外機能力の
範囲内の台数を運転することができる。
【００１８】次に動作について説明する。冷房時の動作
については上記従来例で示したものと同様である。以下
暖房時について述べる。ヒートポンプシステムの暖房運
転は、インバータ３にて回転数を制御されるコンプレッ
サ２が、冷媒を圧縮し、それぞれの室内機において室内
熱交換器１１で凝縮されて熱交換を受け、室内ファン１
３の駆動によって室内に温風を吹き出す。この後、冷媒
は室内側電子膨張弁１２ａを介して室外側電子膨張弁７
ａにより減圧され、室外熱交換器１において熱交換を受
けて蒸発、気化し再びコンプレッサ２へ還流する。この
とき、冷媒の蒸発、気化が完全に行われず、液体と気体
の混合状態となっている場合があり、正確に冷媒の循環
量を制御できなくなり、コンプレッサ２の吐出圧力が振
れて脈動を起こしてしまう。そこで、冷媒の蒸発、気化
を完全に行うために、例えばエンジンの冷却水等の温水
を用いて冷媒加熱手段９にて冷媒を暖める。この加熱量
は上記温水流量を調整する温水流調弁８の開度を制御し
て調整する。
については上記従来例で示したものと同様である。以下
暖房時について述べる。ヒートポンプシステムの暖房運
転は、インバータ３にて回転数を制御されるコンプレッ
サ２が、冷媒を圧縮し、それぞれの室内機において室内
熱交換器１１で凝縮されて熱交換を受け、室内ファン１
３の駆動によって室内に温風を吹き出す。この後、冷媒
は室内側電子膨張弁１２ａを介して室外側電子膨張弁７
ａにより減圧され、室外熱交換器１において熱交換を受
けて蒸発、気化し再びコンプレッサ２へ還流する。この
とき、冷媒の蒸発、気化が完全に行われず、液体と気体
の混合状態となっている場合があり、正確に冷媒の循環
量を制御できなくなり、コンプレッサ２の吐出圧力が振
れて脈動を起こしてしまう。そこで、冷媒の蒸発、気化
を完全に行うために、例えばエンジンの冷却水等の温水
を用いて冷媒加熱手段９にて冷媒を暖める。この加熱量
は上記温水流量を調整する温水流調弁８の開度を制御し
て調整する。
【００１９】ここで、サブクールを「冷媒のコンプレッ
サ吐出圧力から求められる換算温度と室外機入口温度の
差」と規定する。上記サブクールを求めるには、温度セ
ンサ１８にて検出する室外機入口の冷媒温度と、圧力セ
ンサ４にて検出した冷媒の吐出圧力とを室外機制御手段
５に入力して、上記吐出圧力から換算温度を求めて演算
する。サブクールを一定にするには、まずコンプレッサ
２の冷媒吐出圧力を安定させることが必要となり、冷媒
のコンプレッサ吐出圧力を圧力センサ４にて検知し、そ
の圧力センサ４の出力を読込んだ室外機制御手段５が、
予め設定している目標圧力になるように、コンプレッサ
２の回転数、冷媒の循環量を調整する室外側電子膨張弁
７ａの開度、温水流調弁８の開度とを制御して調整す
る。また、コンプレッサ２の冷媒の吐出圧力は、コンプ
レッサ２の回転数によって調整でき、また同じく吐出圧
力は上記温水流量による冷媒加熱量によって調整でき
る。
サ吐出圧力から求められる換算温度と室外機入口温度の
差」と規定する。上記サブクールを求めるには、温度セ
ンサ１８にて検出する室外機入口の冷媒温度と、圧力セ
ンサ４にて検出した冷媒の吐出圧力とを室外機制御手段
５に入力して、上記吐出圧力から換算温度を求めて演算
する。サブクールを一定にするには、まずコンプレッサ
２の冷媒吐出圧力を安定させることが必要となり、冷媒
のコンプレッサ吐出圧力を圧力センサ４にて検知し、そ
の圧力センサ４の出力を読込んだ室外機制御手段５が、
予め設定している目標圧力になるように、コンプレッサ
２の回転数、冷媒の循環量を調整する室外側電子膨張弁
７ａの開度、温水流調弁８の開度とを制御して調整す
る。また、コンプレッサ２の冷媒の吐出圧力は、コンプ
レッサ２の回転数によって調整でき、また同じく吐出圧
力は上記温水流量による冷媒加熱量によって調整でき
る。
【００２０】そこで、コンプレッサ２の回転数をコンプ
レッサ設定手段５ａによって所定の値に設定し、この設
定値に従ってインバータ３はコンプレッサ２の回転数を
制御して冷媒の吐出圧力を安定させる。また、膨張弁設
定手段５ｂによって、室外側電子膨張弁７ａの開度を所
定値に保持し、冷媒の循環量を調整する。吐出圧調整手
段５ｃは冷媒の吐出圧力を、温水流調弁８の開度を制御
することにより調整する。このようにしてコンプレッサ
２の吐出圧力を適性な圧力値とすると、冷媒の温度が安
定して上記サブクールも適性値となる特性がある。この
特性を利用すべく、各機器をコンプレッサ吐出圧力一定
となるように上記のように作動させる。暖房時の冷媒制
御は、例えばある冷媒を用いた場合には、吐出圧力を１
６±１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに収める事を目標とする。これ
は、この圧力範囲内であれば、熱交換能力が十分に得ら
れ、かつサブクールも安定することが確認されており、
複雑な制御が不要となる利点がある。具体的には室外側
電子膨張弁７ａの開度を一定値に固定すると、冷媒は目
標圧力値に近いところで安定する。さらに微調整として
温水流調弁８により排熱回収量を調節して、目標圧力値
に近付ける。
レッサ設定手段５ａによって所定の値に設定し、この設
定値に従ってインバータ３はコンプレッサ２の回転数を
制御して冷媒の吐出圧力を安定させる。また、膨張弁設
定手段５ｂによって、室外側電子膨張弁７ａの開度を所
定値に保持し、冷媒の循環量を調整する。吐出圧調整手
段５ｃは冷媒の吐出圧力を、温水流調弁８の開度を制御
することにより調整する。このようにしてコンプレッサ
２の吐出圧力を適性な圧力値とすると、冷媒の温度が安
定して上記サブクールも適性値となる特性がある。この
特性を利用すべく、各機器をコンプレッサ吐出圧力一定
となるように上記のように作動させる。暖房時の冷媒制
御は、例えばある冷媒を用いた場合には、吐出圧力を１
６±１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇに収める事を目標とする。これ
は、この圧力範囲内であれば、熱交換能力が十分に得ら
れ、かつサブクールも安定することが確認されており、
複雑な制御が不要となる利点がある。具体的には室外側
電子膨張弁７ａの開度を一定値に固定すると、冷媒は目
標圧力値に近いところで安定する。さらに微調整として
温水流調弁８により排熱回収量を調節して、目標圧力値
に近付ける。
【００２１】容量定量型のコンプレッサの回転数は、冷
媒の挙動に関係なく、室内の温度と温度調節目標値の差
によって設定される。また、電子膨張弁はエンジン等の
回転数と空調運転室数、すなわち室内機の運転台数等の
条件で定まる一定開度に固定され、条件が変更になるま
で同じ開度を維持する。
媒の挙動に関係なく、室内の温度と温度調節目標値の差
によって設定される。また、電子膨張弁はエンジン等の
回転数と空調運転室数、すなわち室内機の運転台数等の
条件で定まる一定開度に固定され、条件が変更になるま
で同じ開度を維持する。
【００２２】以上のことから、温水流調弁８のみの制御
でコンプレッサ吐出圧力を調整することができる。上記
温水流調弁８の制御は、例えば初期制御と通常制御に分
けられる。上記温水流調弁８の初期制御の一例として
は、冷却水（温水流）温度５０℃（変数：０〜７０℃、
分解能１℃）以上になるまでは弁の全開を維持する。こ
の条件を満足すると初期制御終了となる。これは冷却水
が低温では排熱回収ができない上、冷媒の温度を奪い熱
交換能力の低下をもたらす事になるためである。
でコンプレッサ吐出圧力を調整することができる。上記
温水流調弁８の制御は、例えば初期制御と通常制御に分
けられる。上記温水流調弁８の初期制御の一例として
は、冷却水（温水流）温度５０℃（変数：０〜７０℃、
分解能１℃）以上になるまでは弁の全開を維持する。こ
の条件を満足すると初期制御終了となる。これは冷却水
が低温では排熱回収ができない上、冷媒の温度を奪い熱
交換能力の低下をもたらす事になるためである。
【００２３】通常制御の一例を示すと、温水流調弁８の
開度を中央の２５ステップ（変数：０〜５０、分解能１
ステップ）に設定し、時間制御として室外機制御手段５
が有するタイマーを作動させ、２秒後（変数：１〜３
０、分解能１秒）に、冷媒の圧力が１５〜１７ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ以内になっていない場合に温水流調弁８を１ステ
ップ（変数：１〜５、分解能１ステップ）動かす。ま
た、上記時間制御のタイマーカウント中に冷媒の圧力が
０．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（変数：０．１〜５．０ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ、分解能０．１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）上下したとき、
温水流調弁を１ステップ（変数：１〜５、分解能１ステ
ップ、ただし、上記時間制御とは別変数）動かす。上記
のような場合で、冷媒の圧力を高くしたいときには温水
流調弁８を適度に開き、また逆に圧力を低くしたいとき
には温水流調弁８を適度に閉じて調整する。また、上記
の制御方法は一例であり、使用条件や装置の構成等によ
り、多様な制御方法が用いられる。
開度を中央の２５ステップ（変数：０〜５０、分解能１
ステップ）に設定し、時間制御として室外機制御手段５
が有するタイマーを作動させ、２秒後（変数：１〜３
０、分解能１秒）に、冷媒の圧力が１５〜１７ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ以内になっていない場合に温水流調弁８を１ステ
ップ（変数：１〜５、分解能１ステップ）動かす。ま
た、上記時間制御のタイマーカウント中に冷媒の圧力が
０．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ（変数：０．１〜５．０ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ、分解能０．１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）上下したとき、
温水流調弁を１ステップ（変数：１〜５、分解能１ステ
ップ、ただし、上記時間制御とは別変数）動かす。上記
のような場合で、冷媒の圧力を高くしたいときには温水
流調弁８を適度に開き、また逆に圧力を低くしたいとき
には温水流調弁８を適度に閉じて調整する。また、上記
の制御方法は一例であり、使用条件や装置の構成等によ
り、多様な制御方法が用いられる。
【００２４】上記のように冷媒の加熱に温水流を用いる
ことにより、この加熱手段が火災を起こす程の高温とな
らないため、構成する材質の温度制限条件が厳しくなら
ず、コストも抑えることができる。また、構造も簡単な
ため小型化が可能で取付け場所の自由度も大きい。この
ようなことから、内燃機関の冷却水を用いて空調装置の
冷媒を暖める方法は自動車等に多く用いられている。
ことにより、この加熱手段が火災を起こす程の高温とな
らないため、構成する材質の温度制限条件が厳しくなら
ず、コストも抑えることができる。また、構造も簡単な
ため小型化が可能で取付け場所の自由度も大きい。この
ようなことから、内燃機関の冷却水を用いて空調装置の
冷媒を暖める方法は自動車等に多く用いられている。
【００２５】実施例２．この実施例２を図３について説
明する。上記実施例１の図２と同じものには同一の符号
を用い、その説明を省略する。１５は室温を検出する室
温センサであり、各室内機毎に備えられている。
明する。上記実施例１の図２と同じものには同一の符号
を用い、その説明を省略する。１５は室温を検出する室
温センサであり、各室内機毎に備えられている。
【００２６】この実施例２は上記実施例１の各室内機に
室温センサ１５を備えたもので、基本動作は上記実施例
と同一であり、その説明を省略する。例えばサーミスタ
等の室温センサ１５によって検出された室内温度ｔｒ
は、図４に示すように、図３に示されない室温設定手段
１６により設定される温調目標室内温度Ｔｄとともに、
差動増幅器１７に入力され、室内温度ｔｒと温調目標室
内温度Ｔｄとの差を求め、この値を入力したコンプレッ
サ設定手段５ａは上記温度差に基づき、コンプレッサ２
の回転数を設定する。上記回転数の設定値を入力したイ
ンバータ４は、予め設定されたプログラムに従ってコン
プレッサ２の回転数を制御する。そのため、コンプレッ
サ２の回転数は冷媒の挙動に関係なく安定した動作をす
る。このことから、冷媒の挙動、すなわち蒸発，気化お
よび凝縮，液化等を制御する手段を限定することがで
き、コンプレッサ吐出圧力の安定化を図ることも容易に
なる。
室温センサ１５を備えたもので、基本動作は上記実施例
と同一であり、その説明を省略する。例えばサーミスタ
等の室温センサ１５によって検出された室内温度ｔｒ
は、図４に示すように、図３に示されない室温設定手段
１６により設定される温調目標室内温度Ｔｄとともに、
差動増幅器１７に入力され、室内温度ｔｒと温調目標室
内温度Ｔｄとの差を求め、この値を入力したコンプレッ
サ設定手段５ａは上記温度差に基づき、コンプレッサ２
の回転数を設定する。上記回転数の設定値を入力したイ
ンバータ４は、予め設定されたプログラムに従ってコン
プレッサ２の回転数を制御する。そのため、コンプレッ
サ２の回転数は冷媒の挙動に関係なく安定した動作をす
る。このことから、冷媒の挙動、すなわち蒸発，気化お
よび凝縮，液化等を制御する手段を限定することがで
き、コンプレッサ吐出圧力の安定化を図ることも容易に
なる。
【００２７】実施例３．この実施例３について説明す
る。基本的な構成、及び動作は上記実施例１と同一であ
り、図２と同一の符号を用いて説明する。室外機制御手
段５が備える膨張弁設定手段５ｂは、エンジン回転数と
室内機の運転台数等の条件により、例えば次の表から選
択し、電子膨張弁の開度を一定の開度に設定する。
る。基本的な構成、及び動作は上記実施例１と同一であ
り、図２と同一の符号を用いて説明する。室外機制御手
段５が備える膨張弁設定手段５ｂは、エンジン回転数と
室内機の運転台数等の条件により、例えば次の表から選
択し、電子膨張弁の開度を一定の開度に設定する。
【００２８】
【数１】
【００２９】 Ａ：５３ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｂ：５６ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｃ：５９ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｄ：６２ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｅ：６５ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｆ：３３ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｇ：３６ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｈ：３９ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｉ：４２ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｊ：４５ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ）
テップ） Ｂ：５６ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｃ：５９ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｄ：６２ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｅ：６５ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｆ：３３ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｇ：３６ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｈ：３９ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｉ：４２ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ） Ｊ：４５ステップ （変数：２０〜１００、分解能１ス
テップ）
【００３０】上記電子膨張弁の開度は上記の条件が変更
になるまで、この開度を維持する。また、上記表は電子
膨張弁の開度制御の一例であり、装置の使用条件等によ
り多様な制御方法が用いられる。
になるまで、この開度を維持する。また、上記表は電子
膨張弁の開度制御の一例であり、装置の使用条件等によ
り多様な制御方法が用いられる。
【００３１】また、圧力センサ４が検出するコンプレッ
サ吐出圧力が設定値以上になると、膨張弁設定手段５ｂ
は室外側電子膨張弁７ａの開度を大きく設定し、冷媒流
量を増加させ、コンプレッサ２の吸入側を冷却し、吐出
圧力および吐出温度の上昇を抑える。コンプレッサ２の
吐出温度・吐出圧力を下げた後、上記室外側電子膨張弁
７ｂの開度を段階的に閉じる方向に変化させることによ
って、湿り圧縮も防止することができるので、コンプレ
ッサ２の信頼性を向上させることができる。
サ吐出圧力が設定値以上になると、膨張弁設定手段５ｂ
は室外側電子膨張弁７ａの開度を大きく設定し、冷媒流
量を増加させ、コンプレッサ２の吸入側を冷却し、吐出
圧力および吐出温度の上昇を抑える。コンプレッサ２の
吐出温度・吐出圧力を下げた後、上記室外側電子膨張弁
７ｂの開度を段階的に閉じる方向に変化させることによ
って、湿り圧縮も防止することができるので、コンプレ
ッサ２の信頼性を向上させることができる。
【００３２】以上の説明から、上記全実施例は冷媒加熱
量を調整できるヒートポンプシステムの暖房運転制御全
般に適用できる。また、複雑な制御が要らず、室外機側
で全ての制御を決定できる。
量を調整できるヒートポンプシステムの暖房運転制御全
般に適用できる。また、複雑な制御が要らず、室外機側
で全ての制御を決定できる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、暖房運転時
に、コンプレッサの回転数と、電子膨張弁の開度と、温
水流調弁の開度とを制御することにより、コンプレッサ
の冷媒吐出圧力を調整する制御手段を備えたので、冷媒
の熱交換を安定して行うことができる。
に、コンプレッサの回転数と、電子膨張弁の開度と、温
水流調弁の開度とを制御することにより、コンプレッサ
の冷媒吐出圧力を調整する制御手段を備えたので、冷媒
の熱交換を安定して行うことができる。
【００３４】請求項２の発明によれば、コンプレッサ設
定手段５ａは、室内温度ｔｒと温調目標室内温度Ｔｄと
の差に応じて、コンプレッサの回転数を設定するように
したので、冷媒のコンプレッサ吐出圧力を安定すること
ができる。
定手段５ａは、室内温度ｔｒと温調目標室内温度Ｔｄと
の差に応じて、コンプレッサの回転数を設定するように
したので、冷媒のコンプレッサ吐出圧力を安定すること
ができる。
【００３５】請求項３の発明によれば、膨張弁設定手段
５ｂは、エンジン回転数と室内機の運転台数で定まる一
定開度に電子膨張弁の開度を設定するようにしたので、
コンプレッサ吐出圧力の制御が容易にできる。
５ｂは、エンジン回転数と室内機の運転台数で定まる一
定開度に電子膨張弁の開度を設定するようにしたので、
コンプレッサ吐出圧力の制御が容易にできる。
【図１】 従来のヒートポンプ式空気調和機の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】 実施例１の構成を示すブロック図である。
【図３】 実施例２の構成を示すブロック図である。
【図４】 実施例２の室内温度ｔｒと温調目標温度Ｔｄ
の差を求める装置の構成を示す図である。
の差を求める装置の構成を示す図である。
１ 室外熱交換機 ２ コンプレッサ ３ インバータ ４ 圧力センサ ５ 室外機制御手段 ５ａ コンプレッサ設定手段 ５ｂ 膨張弁設定手段 ５ｃ 吐出圧力調整手段 ６ 室外機ファン ７ 室外側電動膨張弁 ７ａ 室外側電子膨張弁 ８ 温水流調弁 ９ 冷媒加熱手段 １０ 室外機 １１ 室内熱交換機 １２ 室内側電動膨張弁 １２ａ 室内側電子膨張弁 １３ 室内ファン １４ 室内機 １５ 室温センサ １６ 室温設定手段 １７ 差動増幅器 １８ 温度センサ Ｔｄ 温調目標温度 ｔｒ 室内温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−222360（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−2902（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 1/00,13/00 F24F 11/02
Claims (3)
- 【請求項１】 冷媒の挙動を調整するコンプレッサと、
このコンプレッサに接続された熱交換器とを備えた室外
機と、この室外機の熱交換器及びコンプレッサに接続さ
れた室内機とを備えるヒートポンプ式空気調和機であっ
て、上記室内機の熱交換器と上記室外機の熱交換器との
間に設けられた電子膨張弁と、上記コンプレッサと上記
室内機の熱交換器との間に設けられ、暖房運転時の冷媒
の蒸発，気化を完全に行うために温水流で冷媒を暖める
冷媒加熱手段と、上記温水流の流量を調整するための温
水流調弁とを備えたヒートポンプ式空気調和機におい
て、暖房運転時に、上記コンプレッサの回転数と、上記電子
膨張弁の開度と、上記温水流調弁の開度とを制御するこ
とにより、上記コンプレッサの冷媒吐出圧力を調整する
制御手段を備えたことを特徴とするヒートポンプ式空気
調和機の制御装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、室内温度ｔｒと温調目
標室内温度Ｔｄとの差に応じて、コンプレッサの回転数
を設定するコンプレッサ設定手段を備えていることを特
徴とする請求項第１項に記載のヒートポンプ式空気調和
機の制御装置。 - 【請求項３】 上記制御手段は、エンジン回転数と室内
機の運転台数で定まる一定開度に電子膨張弁の開度を設
定する膨張弁設定手段を備えていることを特徴とする請
求項第１項に記載のヒートポンプ式空気調和機の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014281A JP2951863B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ヒートポンプ式空気調和機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014281A JP2951863B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ヒートポンプ式空気調和機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200845A JPH08200845A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2951863B2 true JP2951863B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=11856714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7014281A Expired - Fee Related JP2951863B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ヒートポンプ式空気調和機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951863B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5533209B2 (ja) * | 2010-05-06 | 2014-06-25 | アイシン精機株式会社 | 空気調和装置 |
| JP7035677B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-03-15 | 株式会社富士通ゼネラル | 空気調和装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04222360A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプ式空気調和機 |
| JP2870552B2 (ja) * | 1991-02-07 | 1999-03-17 | 富士電機株式会社 | 表示灯の発光ダイオードユニット |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP7014281A patent/JP2951863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08200845A (ja) | 1996-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |