JP3126883B2 - 吸収式冷凍機を用いた空調装置 - Google Patents

吸収式冷凍機を用いた空調装置

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JP3126883B2
JP3126883B2 JP06213711A JP21371194A JP3126883B2 JP 3126883 B2 JP3126883 B2 JP 3126883B2 JP 06213711 A JP06213711 A JP 06213711A JP 21371194 A JP21371194 A JP 21371194A JP 3126883 B2 JP3126883 B2 JP 3126883B2
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秀樹 古川
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香奈子 中山
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般の住宅や小規模な建
物などを対象とした吸収式冷凍機を用いた空調装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】吸収式冷凍機を用いた空調装置は、現
在、工場、ビルあるいは大型店舗などのような産業用、
業務用の設備に主として用いられている。
【0003】吸収式冷凍機を用いた空調装置の冷房方式
は、再生器で蒸発させた冷媒蒸気を水冷方式の凝縮器で
凝縮させ、この凝縮した冷媒を蒸発器に導いて蒸発させ
るが、その際の蒸発潜熱で冷房すべき室内に設けられた
ファンコイルユニットと冷凍機との間を循環する冷熱媒
(通常は水)を冷却する。一方、蒸発した冷媒蒸気は水
冷方式の吸収器で濃溶液(吸収液)に吸収させ、再び再
生器に戻すというサイクルで運転される。
【0004】この種の吸収式冷凍機を用いた空調装置で
は、室内側ファンコイルユニット内に循環させる冷熱媒
の温度を蒸発器において7℃前後まで冷却し、この冷熱
媒を室内のファンコイル内に循環させて室内空気を冷却
して12℃前後で蒸発器に戻すようにしている。吸収液
としてリチウムブロマイド水溶液を使用する場合は、吸
収器内の吸収液の温度を40℃前後に保つことが必要と
なり、この温度を維持するためには冷却塔を屋上などに
設置して水冷回路で冷却する方法が取られている。
【0005】ところがこのような水冷方式を採用した従
来の吸収式冷凍機を用いた空調装置には次のような問題
がある。
【0006】(1)吸収器を水冷方式で温度管理してい
るために、設備が大型になるとともに配管が必要にな
り、そのために多くの工事費がかかり、一般の住宅や小
規模の建物の冷房用には不向きである。
【0007】(2)冷房すべき室内のファンコイルユニ
ットと冷凍機とを冷熱媒循環用の配管で結ぶ必要がある
ために、工事費や設備費が高額になる。これは、吸収液
と冷媒にアンモニア水を使用するアンモニア吸収式冷凍
機についても同じである。
【0008】そこで本発明者らは、凝縮器と吸収器とを
水冷方式でなく空冷方式で冷却し、冷熱媒を用いる代わ
りに冷房したい空気を直接蒸発器に通して冷却する冷房
サイクル運転を行う空調装置を提案している(特願平5
−22351号)。
【0009】図5は上記出願で提案された単効用吸収式
冷凍機を用いた空調装置の変形例の要部を示し、図6は
同空調装置の設置状態を示す。
【0010】空調装置は、図6に示すように、室外機1
と室内機2とから成り、室外機1は図5に示すような構
成で空調しようとする住宅の室5の外に配置され、室内
機2は冷風の吹出し口と室内空気の吸込み口のみを有
し、室5の内部に配置される。室外機1と室内機2は冷
風の送風ダクト3と室内空気の吸気ダクト4とで接続さ
れている。6は、装置の運転のスタートまたはストッ
プ、自動運転の設定または解除、室内温度の設定、冷風
の吹出し風量などの調整を行うリモコン操作器である。
【0011】室外機1の内部は図5に示すような構成に
なっており、吸収液としてリチウムブロマイド水溶液が
用いられ、冷媒として水が用いられる。
【0012】蒸発器10は、冷媒を蒸発させ、その蒸発
潜熱によりそこを通過する空気を冷却する機能を有し、
送風ダクト3と吸気ダクト4に接続されている。吸気ダ
クト4内には送風ファン11が設けられている。
【0013】再生器12は、冷媒を吸収して濃度の低く
なった吸収液をバーナ13により加熱することによって
冷媒蒸気を発生させるとともに吸収液を濃縮する機能を
有する。バーナ13へは燃料供給管14から燃料ガスが
供給され、その燃焼程度は燃料供給制御弁15の開度に
より調節される。
【0014】凝縮器16は、再生器12から送られてく
る冷媒蒸気を空冷ファン17により冷却して液化する機
能を有し、循環する溶液の平均濃度を調節するために冷
媒の一部を冷媒タンク18に溜めておく。
【0015】吸収器20は吸収液を蓄えており、蒸発器
10で蒸発した冷媒をその吸収液に吸収させる機能を有
しており、凝縮器16と同じ空冷ファン17により空冷
される。冷媒を吸収して濃度の低くなった吸収液は一旦
希溶液タンク21に蓄えられる。
【0016】22は、希溶液タンク21から再生器12
に向かう濃度の低い低温の吸収液と再生器12から吸収
器20に向かう濃度の高い高温の吸収液との間で熱交換
を行なう熱交換器、23は、冷媒を吸収して濃度の低く
なった吸収液を希溶液タンク21から再生器12に送出
するポンプ、24は、蒸発器10の上流側と凝縮器16
の下流側との間に設けられたキャピラリなどの圧損部材
である。
【0017】V1、V2、V3、V4、V5はいずれも
電磁弁のような制御弁であり、特にV4は希溶液タンク
21側から冷媒タンク18側へは希溶液を流さない逆止
機能を有する弁である。
【0018】上記の空調装置は、吸収液を希溶液タンク
21から再生器12に送出するのにポンプ23を用いて
いる点を除き、基本的には各容器の温度を制御すること
によって各容器間に圧力差を作り、その圧力差で冷媒お
よび吸収液が送出され、循環するようにしている。
【0019】この種の空調装置においては、使用者の指
示で運転状態が変更されたり、外気の温度変化等で運転
条件が変化したような場合にも、その時々の状況に応じ
てスムーズ且つ安定した運転を継続させることが要求さ
れる。吸収式冷凍機において、様々な状況下で冷媒を安
定して循環させることも、この要求を達成するための一
手段である。
【0020】再生器への希溶液供給にのみポンプを用
い、冷媒そのものの循環は装置内各部の圧力差によって
行っている方式の空調装置において、状況に応じた冷媒
の安定した循環を行わせることによって安定した冷房能
力を保持するためには、予め設定された圧力を有する蒸
発器に対して所定の圧力差を保持するように凝縮器の圧
力を調節する必要がある。凝縮器の圧力は凝縮器の温度
に依存するため、凝縮器の温度を調節すれば凝縮器の圧
力を調節することができる。
【0021】そこで本発明者らは、凝縮器の温度に応じ
て凝縮器冷却用空冷ファンのモータ回転数を制御するこ
とにより、凝縮器から蒸発器へ液化冷媒を安定して送出
し、安定した冷房能力を発揮し得る空調装置を提案して
いる(特願平5−264296号)。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の空調
装置において、凝縮器冷却用空冷ファンのモータ回転数
の制御に、例えば従来から知られているPID制御法を
用いようとすると、外乱である外気温度や燃料供給制御
弁の開度に応じたガスのインプット(ガスの供給量)の
変動によって制御性が低下する場合がある。
【0023】そこで、多様な負荷変動に対応するため現
代制御の最適レギュレータを用いることが考えられる。
しかしながら、簡便で且つ制御性の良い最適レギュレー
タを設計するには、例えばガスインプットなどの入力の
変動幅を限定して狭い範囲で線形近似を行なう必要があ
る。
【0024】したがって、空調装置の実際のガスインプ
ットと設計時に想定したガスインプットとが大きく異な
る場合には、予め設計した最適レギュレータを用いて空
冷ファン能力を演算し駆動しても、適切に凝縮器温度の
制御がなされないという問題があった。
【0025】本発明は、上記点に鑑みてなされたもの
で、実際の空調装置のガスインプットが当初想定した条
件から大きく変化した場合であっても、凝縮器の圧力、
つまり温度が適切に制御される吸収式冷凍機を用いた空
調装置を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷媒を吸収
する吸収液を蓄え前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気をこの
吸収液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した希吸
収液を加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを発生する再生器
と、この再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器
と、再生器を加熱するバーナとを有し、前記凝縮器と前
記蒸発器との圧力差によって前記凝縮器から前記蒸発器
へ冷媒を送出せしめ、前記蒸発器により空調すべき室内
の空気を直接冷却し、この冷却した空気をダクトを介し
て室内に送風して冷房を行う吸収式冷凍機を用いた空調
装置において、前記凝縮器を冷却する空冷ファンと、外
気温度を検出する外気温度検出手段と、前記再生器を加
熱するバーナで燃焼させるガス量をガスインプットとし
て検出するガスインプット検出手段と、前記凝縮器の温
度を検出する凝縮器温度検出手段と、第1のガスインプ
ットの条件下で、前記空冷ファンの回転数、前記外気温
度および前記ガスインプットを入力とし、前記凝縮器温
度を出力として設計した一の最適レギュレータを記憶す
る第1記憶手段と、前記一の最適レギュレータのガスイ
ンプットとは異なる1または2以上の第2のガスインプ
ットの条件の下で、前記空冷ファンの回転数、前記外気
温度および前記ガスインプットを入力とし、前記凝縮器
温度を出力として設計した1または2以上の二の最適レ
ギュレータを記憶する第2記憶手段と、前記ガスインプ
ット検出手段により検出したガスインプットが、前記第
1記憶手段に記憶した一の最適レギュレータのガスイン
プット範囲であるとき、前記一の最適レギュレータを用
いて前記空冷ファンの回転数を演算し、前記二の最適レ
ギュレータのうちのいずれか1のガスインプット範囲に
該当するときは該当する最適レギュレータを用いて前記
空冷ファンの回転数を演算する演算手段と、この演算手
段により演算された回転数で前記空冷ファンを駆動する
空冷ファン駆動手段とから空調装置を構成した。
【0027】更に、2以上の最適レギュレータをガスイ
ンプットに応じて合成し、空冷ファン能力を演算するよ
うにした。
【0028】又、凝縮器温度は凝縮器の出口温度を計測
することとし、記憶手段は不揮発性の記憶手段を用いる
こととした。
【0029】
【作用】第1記憶手段に記憶した一の最適レギュレータ
のガスインプットの条件とほぼ同一の条件においては、
空冷ファンは一の最適レギュレータを用いた制御により
回転数が演算され、駆動されるので、空調装置の凝縮器
温度は適切に制御される。又、想定した一の最適レギュ
レータのガスインプットと実際の空調装置のガスインプ
ットが異なるときは、実際のガスインプットに適合した
条件の最適レギュレータを第2の記憶手段より読み出
し、その最適レギュレータを用いて空冷ファンの回転数
を演算し、駆動される。
【0030】したがって、ガスインプットが異なる場合
でも、それぞれのガスインプットに適合した最適レギュ
レータによって空冷ファンの回転数が演算されるので、
常に最適に空調装置の制御がなされる。
【0031】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。
【0032】図2は本発明を実施した単効用吸収式冷凍
機を用いた空調装置の一実施例の要部を示す。本発明に
よる空調装置の設置状態は図6に示したとおりである。
【0033】本発明による空調装置の基本構成は図5に
示した構成と同じであるのでその説明は省略し、装置の
制御に必要な電気回路について主として説明する。
【0034】T1は蒸発器10の上流側に設けられた室
内温度検出用の温度センサ、T2は送風温度検出用の温
度センサ、T3は再生器の液面レベル検出用のレベルセ
ンサ、T4は凝縮器の出口温度検出用の温度センサ、T
5は外気温度検出用の温度センサである。
【0035】空調装置には、CPU、メモリ、駆動回路
から成るコントローラ30と、リモコン操作器6(図6
参照)からの設定信号を室内機2の受信部2aで受け、
受信部2aからの信号を受ける通信制御器31とが設け
られており、コントローラ30は温度センサT1、T
2、T4、T5およびレベルセンサT3からの信号と、
通信制御器31からの信号とを受け、送風ファン11、
空冷ファン17、ポンプ23、燃料供給制御弁15の動
作を制御するようになっている。
【0036】更にコントローラ30には、図1に示すよ
うに演算手段7と第1記憶手段8、第2記憶手段9、及
び駆動手段25が設けられている。第1記憶手段8は、
例えば2500kcal 前後とする等予め定められた第1
のガスインプットの条件下で、空冷ファン17の回転
数、外気温度、及びガスインプットを入力とし、凝縮器
温度を出力として設計された一の最適レギュレータを記
憶しており、、第2記憶手段9は、前記第1のガスイン
プットと異なる第2のガスインプットを条件とした二の
最適レギュレータを1、あるいは複数記憶している。
【0037】演算手段7は、駆動手段25、凝縮器16
の温度を検出するセンサT4、燃料供給制御弁15等に
接続しており、燃料供給制御弁15を通して検出される
ガスインプットが、第1記憶手段8に記憶されている一
の最適レギュレータのガスインプットの条件範囲に含ま
れているときは、第1記憶手段8に記憶されている一の
最適レギュレータで空冷ファン能力を演算し、検出され
たガスインプットが一の最適レギュレータのガスインプ
ットと異なっているときは、第2記憶手段9に記憶され
ている二の最適レギュレータに代え、あるいはガスイン
プットが適合している最適レギュレータを第2記憶手段
9から選択して読み出し、その最適レギュレータを用い
て空冷ファン能力を演算する。
【0038】駆動手段25は、演算手段7で演算された
空冷ファン能力をモータM1に送り空冷ファン17を求
められた演算値で駆動させる。
【0039】次に図3を参照して冷房サイクルの動作を
説明する。
【0040】運転開始前は、弁V1、V3、V5は閉じ
ており、弁V2、V4は開いている。吸収液はすべて希
溶液タンク21に入っており、再生器12は空の状態に
なっている。
【0041】リモコン操作器6のスタートボタンをオン
すると、弁V1、V3、V5が開くとともに弁V2、V
4が閉じ(F−1)、モータM2 が駆動されてポンプ2
3により希溶液タンク21から吸収液が再生器12に送
出される(F−2)。このときコントローラ30内のC
PUはレベルセンサT3からの信号を見て再生器12の
液面が規定のレベルに達しているか否かを判断する(F
−3)。液面が規定のレベルに達したときは、燃料供給
制御弁15を開いて燃料供給管14から燃料ガスを供給
しバーナ13に点火する(F−4)。
【0042】再生器12で冷媒蒸気が発生し凝縮器16
に流れ、冷媒蒸気の温度により凝縮器16の温度が次第
に上昇する。コントローラ30内のCPUは温度センサ
T4からの信号により凝縮器16の温度が所定値に達し
たか否かを判断し(F−5)、所定値に達したときはモ
ータM1 により空冷ファン17を回転させる(F−
6)。
【0043】凝縮器16では再生器12から送られてく
る蒸気冷媒が液化し、この液化冷媒は弁V5を介して冷
媒タンク18に流入する。このときコントローラ30内
のCPUは冷媒タンク18内の冷媒が所定量に達してい
るか否かを判断し(F−7)、所定量に達したときに
は、弁V5を閉じ(F−8)、送風ファン11を回転さ
せる(F−9)。
【0044】このとき凝縮器16からの冷媒はキャピラ
リ24を介して蒸発器10に流れ込み、蒸発器10では
冷媒が蒸発しこの潜熱によって送風ファン11により吸
気ダクト4を通って室内から送られてくる空気を冷却す
る。冷却された空気は送風ダクト3を通って室内機2に
送られ、室5内に冷風として吹き出され、室5が冷房さ
れる(F−10)。
【0045】この冷房動作においては、蒸発器10で蒸
発して蒸気となった冷媒は吸収器20に流れ込み、そこ
で吸収液に吸収される。冷媒を吸収して濃度が低くなっ
た吸収液は一旦希溶液タンク21に入った後ポンプ23
により弁V3を通って熱交換器22で再生器12から送
り出される濃度の高い高温の吸収液と熱交換され、再生
器12に送り込まれる。この状態が運転の定常モードで
ある。
【0046】リモコン操作器6のスタートボタンをオフ
すると(F−11)、停止処理を行った(F−12)後
終了する。停止処理としては、まず、バーナ13を消火
し、弁V2、V4を開き、弁V1を閉じる。次にしばら
くしてからポンプ23を停止し、弁V3を閉じ、送風フ
ァン11および空冷ファン17を停止する。このように
することにより冷媒タンク18内の冷媒および再生器1
2内の吸収液が希溶液タンク21にすべて流れ込む。こ
れは装置が停止している間に吸収液により冷媒タンク1
8や再生器12が腐食するのを防止し、濃溶液を希釈し
晶析を防止するためである。
【0047】次に、吸収式冷凍機を用いた空調装置に、
その時々の状況に応じてスムーズ且つ安定した運転を継
続させるための本発明による制御について説明する。
【0048】本実施例においては、まず、凝縮器16の
出口温度を制御するサーボ系のモデルを作成する際に、
温度センサT5により検出する外気温度、燃料供給制御
弁15の開度に応じた供給ガスの量(すなわち、ガスイ
ンプット)、空冷ファン17を回転させるモータM1
回転数を入力とし、温度センサT4により検出する凝縮
器16の出口温度を出力としてモデル化する。このモデ
ルの一例を数1に示す。
【0049】
【数1】 y(t)+a1・y(t-1)+a2・y(t-2)=b0・ub(t)+b1・ub(t-1)+b2・ub(t-2) +c0・uc(t)+c1・uc(t-1)+c2・uc(t-2) +d0・ud(t)+d1・ud(t-1)+d2・ud(t-2) 数1において、ub (t)、uc (t)、ud (t)
は、それぞれ外気温度、ガスインプット、空冷ファン回
転数に対応する入力であり、y(t)は、凝縮器出口温
度に対応する出力であり、tは時系列的にサンプリング
したときのサンプルの番号である。また、モデル次数は
2次である。
【0050】これらの入出力値は、各入力値が実際の動
作環境における値の付近になるように空調装置を動作さ
せ、所定の時間間隔で各値を実測することによって得ら
れる。
【0051】数1は系の遅れが0であるようなARXモ
デルである。ここで、ARXモデルとは、制御するシス
テムの入力と出力に数1のような時系列の関係があると
仮定する離散値形のモデルである。
【0052】次に、数1の時系列のモデルを行列表現
(状態空間型)に変換することにより、数2の状態方程
式と数3の出力方程式を立てる。
【0053】
【数2】X(t+1)=A・X(t)+B・U(t)
【0054】
【数3】Y(t)=C・X(t)+D・U(t) 数2および数3において、U(t)は入力、Y(t)は
出力、X(t)は状態変数である。
【0055】この数2および数3における入力U(t)
(本実施例においては、外気温度、ガスインプット、空
冷ファン回転数をまとめて1つの行列にしたもの)、出
力Y(t)(本実施例においては凝縮器出口温度)およ
びX(1)が求まれば上記状態方程式および出力方程式
の係数A、B、C、Dを計算することができる。このよ
うに係数A、B、C、Dを計算して、入力と出力との関
係を数式化することをシステム同定という。
【0056】図4は、数1ないし数3のようにモデル化
される本発明による空調装置のサーボ系の状態変数線図
である。
【0057】図4において、35は制御対象のサーボ系
であり、36は図2に示したコントローラ30内のCP
Uで実現される付加積算器である。また、u(k)は制
御対象への入力となる空冷ファン回転数、x(k)は状
態変数、y(k)は温度センサT4で実測した凝縮器1
6の出口の温度、r(k)は凝縮器16の出口の温度の
目標値、e(k)は凝縮器16の出口の温度の目標値か
ら実測値を引いた差分、z(k)は凝縮器16の出口の
温度の目標値から実測値を引いた差分の積分値である。
【0058】図4に示す状態変数線図の制御を実現する
ためにはフィードバックゲインF1およびF2 を求める
必要がある。
【0059】次に、フィードバックゲインF1 およびF
2 の求め方について説明する。
【0060】フィードバックゲインF1 およびF2 は、
数2の状態方程式を評価して最適な解を求めることによ
って得られる。数4はこの評価の指標となる二次形式評
価関数である。
【0061】
【数4】 数4において、XT およびUT はそれぞれ行列Xおよび
Uの転置行列であり、QおよびRは重み行列である。重
み行列Qの増大はXの速応性の増大をもたらし、重み行
列Rの増大は制御入力Uの減少をもたらす。
【0062】最適制御は、数4に示した評価関数の値J
を最小にするように制御入力Uを決めることであり、最
適レギュレータの設計に際しては設計者がそのシステム
に要求される速応性や入力の制限等に基づいて重み行列
QおよびRを定める。
【0063】数4に示した評価関数の値Jを最小にする
ような制御入力Uが求まれば、これによりフィードバッ
クゲインF1 およびF2 等を求めることができる。
【0064】本実施例では、数3の出力方程式におい
て、C=[1,0]、D=0とし、X(1)を適当な値
に定めて、フィードバックゲインF1 およびF2 を求め
た。フィードバックゲインF1 およびF2 等を記憶させ
ておくメモリは、空調装置に電源が供給されなくても記
憶内容を失わない不揮発性のメモリ(たとえばROM)
が好ましい。
【0065】そして、フィードバックゲインF1 および
2 を数5に用いて、空冷ファン17の回転数を求め
る。
【0066】
【数5】 数5の式において、(r(t)−y(t))は凝縮器1
6の出口の温度の目標値から実測値を引いた差分、すな
わちe(t)である。
【0067】このようにして最適レギュレータを設計
し、その最適レギュレータを用いて演算した空冷ファン
17の回転数で凝縮器16の出口の温度を調整すること
によって、最適レギュレータによる空調装置の制御が実
現できる。
【0068】次に、本実施例の空調装置の特徴的な作動
について説明する。
【0069】本実施例では、空調装置が設置される場所
のガスインプットの条件として、2500kcal 前後と
4000kcal 前後を想定し、一と二の最適レギュレー
タを求めた。すなわち、一の最適レギュレータは、ガス
インプットが2500kcal前後の燃焼で最適の制御が
できるように設計されており、二の最適レギュレータは
4000kcal 前後の燃焼で最適な制御が得られるよう
に設計されている。
【0070】第1記憶手段8は、一の最適レギュレータ
を記憶し、第2記憶手段9は、二の最適レギュレータを
記憶しており、空調装置の出荷時には、演算手段7の最
適レギュレータには一の最適レギュレータ、すなわちフ
ィードバックゲインF1 およびF2 が用いられている。
したがって、ガスインプット2500kcal に近い環境
では、空冷ファン17は適切な回転で駆動され、凝縮器
温度の制御が適切になされる。
【0071】一方、負荷の変動がある等空調装置の作動
環境が変化し、ガスインプットが4000kcal 前後に
変化すると、一の最適レギュレータ制御では凝縮器温度
を良好に制御することができなくなる。すると、演算手
段7は、一の最適レギュレータを第2記憶手段9に記憶
してあるフィードバックゲインF3 およびF4 の二の最
適レギュレータに代え、フィードバックゲインF3 およ
びF4 による最適レギュレータで空冷ファン17の回転
数を演算する。
【0072】これにより、ガスインプットが4000k
cal 前後の環境においても適切な空冷ファン17の回転
数が演算でき、凝縮器温度を適切に制御し、空調装置の
最適レギュレータ制御が実現される。
【0073】以上述べたように本実施例の空調装置によ
れば、第1記憶手段8にガスインプットが2500kca
l 前後で最適に制御できるレギュレータを記憶させ、第
2記憶手段に4000kcal 前後で最適なレギュレータ
を記憶させ、演算手段7で実際のガスインプットに応じ
てレギュレータを変更するようにしたので、空調装置の
ガスインプットが設置環境等によって変化した場合で
も、変化に応じた最適レギュレータが用いられ、常に最
適な空調装置の制御を実施することができる。
【0074】尚、本実施例では、2つの最適レギュレー
タを記憶させたが、2以上のガスインプット条件下にお
ける最適レギュレータを設計して記憶させておき、検出
したガスインプットに応じて複数の最適レギュレータの
中から切り換えるようにしてもよい。このようにする
と、より広範囲のガスインプット変化に正確に対応でき
る。
【0075】更に、設計した2以上の条件下における最
適レギュレータを、検出したガスインプットに応じて合
成し新たに最適レギュレータを設計するようにしてもよ
い。
【0076】上記実施例において、最適レギュレータを
合成する式の一例を次の数6に示す。
【0077】
【数6】 ここで、R1は、一の最適レギュレータによって演算さ
れた空冷ファン回転数であり、R2は、二の最適レギュ
レータによって演算された空冷ファン回転数であり、a
は、実測されたガスインプット(但し2500≦a≦4000)
である。
【0078】このように新たに最適レギュレータを数6
等の式を用いて合成すると、記憶されていないガスイン
プットの条件にも適確に対応することができる。
【0079】また、本実施例ではARXモデルを用いて
最適レギュレータを設計したが、他のモデルを用いて最
小二乗法や予測誤差法等により計算してもよい。
【0080】更に、本実施例では、吸収液にリチウムブ
ロマイド水溶液を用い、冷媒に水を用いたが、本発明は
これに限られるものではなく、たとえば冷媒にアンモニ
アを用いた場合にも適用できる。
【0081】
【発明の効果】本発明の空調装置によれば、予め想定し
た一のガスインプットの条件と実際の条件が異なると、
実際のガスインプットの条件に基づいて設計された最適
レギュレータを選択し、演算手段の最適レギュレータを
実際のガスインプットに合わせた最適レギュレータに変
更することとしたので、空冷ファンの回転数が実際のガ
スインプットの条件に適合した最適レギュレータにより
演算され、その演算値で空冷ファンが回転駆動して凝縮
器が冷却されることとなる。
【0082】したがって、ガスインプットが当初想定さ
れたガスインプットの条件と異なる場合においても、空
冷ファンが最適な回転数で駆動して凝縮器を冷却するの
で、凝縮器温度は目標温度に従って適切に制御され、最
適レギュレータ制御によって常に適切に制御される吸収
式冷凍機を用いた空調装置を提供できる。
【0083】又、最適レギュレータを新たに合成するこ
ととすれば、記憶されていないガスインプットの条件で
あっても、適切に対処することができ、同様な効果を得
ることができる。
【0084】又、凝縮器の出口の温度を計測することに
より、より正確に冷媒の温度を検出することができる。
【0085】又、不揮発性の記憶手段によれば、空調装
置に通電されていなくとも、記憶内容が失われない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる空調装置の一実施例の制御部の
ブロック図である。
【図2】本発明による空調装置の一実施例の要部のブロ
ック図である。
【図3】本発明による空調装置の運転の定常モードのフ
ローチャートを示す。
【図4】数1ないし数3のようにモデル化される本発明
による空調装置のサーボ系の状態変数線図である。
【図5】先願で提案された単効用吸収式冷凍機を用いた
空調装置の変形例の要部のブロック図である。
【図6】図4に示した空調装置の設置状態を示す。
【符号の説明】
1 室外機 2 室内機 3 送風ダクト 4 吸気ダクト 5 室 6 リモコン操作器 7 演算手段 8 第1記憶手段 9 第2記憶手段 10 蒸発器 11 送風ファン 12 再生器 13 バーナ 14 燃料供給管 15 燃料供給制御弁 16 凝縮器 17 空冷ファン 18 冷媒タンク 20 吸収器 21 希溶液タンク 30 コントローラ 31 通信制御器 T1、T2、T4、T5 温度センサ T3 レベルセンサ V1、V2、V3、V4、V5 弁 M1 、M2 モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−260268(JP,A) 特開 平2−259373(JP,A) 特開 平4−80567(JP,A) 特開 平6−2927(JP,A) 特開 平8−75299(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 15/00 306

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を蒸発させる蒸発器と、 冷媒を吸収する吸収液を蓄え前記蒸発器で蒸発した冷媒
    蒸気を該吸収液に吸収させる吸収器と、 冷媒蒸気を吸収した希吸収液を加熱して冷媒蒸気と濃吸
    収液とを発生する再生器と、 該再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器と、 前記再生器を加熱するバーナとを有し、 前記凝縮器と前記蒸発器との圧力差によって前記凝縮器
    から前記蒸発器へ冷媒を送出せしめ、前記蒸発器により
    空調すべき室内の空気を直接冷却し、該冷却した空気を
    ダクトを介して室内に送風して冷房を行う吸収式冷凍機
    を用いた空調装置において、 前記凝縮器を冷却する空冷ファンと、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記再生器を加熱するバーナで燃焼させるガス量をガス
    インプットとして検出するガスインプット検出手段と、 前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、 第1のガスインプットの条件下で、前記空冷ファンの回
    転数、前記外気温度および前記ガスインプットを入力と
    し、前記凝縮器温度を出力として設計した一の最適レギ
    ュレータを記憶する第1記憶手段と、 前記一の最適レギュレータのガスインプットと異なる1
    または2以上の第2のガスインプットの条件下で、前記
    空冷ファンの回転数、前記外気温度および前記ガスイン
    プットを入力とし、前記凝縮器温度を出力として設計し
    た1または2以上の二の最適レギュレータを記憶する第
    2記憶手段と、 前記ガスインプット検出手段により検出された実際のガ
    スインプットが、前記第1記憶手段に記憶した一の最適
    レギュレータのガスインプット範囲であるとき、前記一
    の最適レギュレータを用いて前記空冷ファンの回転数を
    演算し、前記第2記憶手段に記憶した二の最適レギュレ
    ータのいずれか1のガスインプット範囲に該当するとき
    は該当する最適レギュレータを用いて前記空冷ファンの
    回転数を演算する演算手段と、 該演算手段により演算された回転数で前記空冷ファンを
    駆動する空冷ファン駆動手段とを備えたことを特徴とす
    る吸収式冷凍機を用いた空調装置。
  2. 【請求項2】 前記演算手段は、前記ガスインプット検
    出手段により検出した実際のガスインプットに応じて、
    前記第1記憶手段に記憶した一の最適レギュレータと前
    記第2記憶手段に記憶した二の最適レギュレータを合成
    して前記空冷ファンの回転数を演算することを特徴とす
    る請求項1に記載の吸収式冷凍機を用いた空調装置。
  3. 【請求項3】 前記凝縮器温度検出手段は凝縮器の出口
    の温度を検出する請求項1または2に記載の吸収式冷凍
    機を用いた空調装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の記憶手段および前記第2の記
    憶手段が不揮発性の記憶手段である請求項1ないし3の
    いずれか1項に記載の吸収式冷凍機を用いた空調装置。
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