JP3622817B2 - Control method of air conditioner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はインバータ式空気調和機の冷凍サイクルを構成する膨張弁(電子膨張弁)の開閉度合の制御技術に係り、特に詳しくは圧縮機の運転周波数を変更した場合膨張弁(電子膨張弁等)の開閉度合を速やかに所定値開閉制御して冷凍サイクルの安定性を確保する空気調和機の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の空気調和機は、例えば図5に示すように、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器3、室外熱交換器4および膨張弁(電子膨張弁)5等からなる冷凍サイクルを有する。
【0003】
冷房運転時には、四方弁2の切り替えにより冷媒を図5の破線矢印にしたがって室内熱交換器3から圧縮機1に、さらに圧縮機1から室外熱交換器4、電子膨張弁5を介して室内熱交換器3に戻す一方、リモコン6の設定風量等に応じて室内ファンを回転制御し、室内熱交換器3で熱交換した冷風を室内に吹き出し、室内温度とリモコン6の設定温度との差に応じた所定運転周波数で圧縮機1を運転して室温をコントロールする。
【0004】
暖房運転時には、冷房運転時と逆に冷媒を室外熱交換器4から圧縮機1に、さらに圧縮機1から室内熱交換器3、電子膨張弁5を介して室外熱交換器4に戻す一方(図5の実線矢印参照)、リモコン6の設定風量等に応じて室内ファンを回転制御し、室内熱交換器3で熱交換した暖風を室内に吹き出し、室内温度とリモコンの設定温度との差に応じた所定運転周波数で圧縮機1を運転して室温をコントロールする。
【0005】
そのため、図6に示すように、室内機制御部(マイクロコンピュータやドライバ回路等)7および室外機制御部(マイクロコンピュータやドライバ回路等)8を備え、室内機制御部7はリモコン6による指示にしたがって室内ファンを制御するとともに、室外機制御部8に所定指令(室温と設定値の差に応じた運転周波数等)を送信し、室外機制御部8はその指令により圧縮機1等を制御する。
【0006】
ところで、例えばリモコン6の操作等により圧縮機1の運転周波数を変更した場合、電子膨張弁5の開閉度合を所定に制御する。運転周波数が上昇した場合には電子膨張弁5を一定量(一定パルス数)ずつで所定値開き、運転周波数が下降した場合には電子膨張弁5を一定量(一定パルス数)ずつで所定値閉じる。このようにして、電子膨張弁5の開閉度合を所定に制御することにより、圧縮機1の運転周波数の変更に対応した冷凍サイクルを実現し、室内環境が速やかに希望の状態になるようにしている。
【0007】
また、この空気調和機は安全性等を目的として各種保護機能を有しており、その保護機能のうちの吐出温度レリース制御においては、冷凍サイクルを構成する圧縮機1の冷媒の吐出温度を吐出温度サーミスタ9で検出し、この検出温度に応じて圧縮機1の運転周波数を可変制御し、あるいは圧縮機1の運転を停止する。
【0008】
例えば、吐出温度が動作値に達すると、圧縮機1の運転周波数を所定値だけ下げ、圧縮機1の過熱を防止し、また吐出温度が所定値(動作値よりかなり高い値)に達すると、圧縮機の運転を停止し、安全性を確保している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記空気調和機の制御方法において、圧縮機1の運転周波数が大きく変更した場合、電子膨張弁5がその急激な変化に追従して開閉しないため、つまり電子膨張弁5の開閉が遅れるため、冷凍サイクルが不安定になる。
【0010】
図7に示すように、例えばリモコン6の操作等により圧縮機1の運転周波数が最小から最大に変更された場合、その分電子膨張弁5を大きく開く必要があるが、前述したように電子膨張弁5を一定量ずつで所定値開くために、つまり電子膨張弁5の開閉度合が所定値(運転周波数の変更に応じた値)開くまで時間がかかる。
【0011】
その結果、電子膨張弁5が一定量ずつで所定値開く間(つまり電子膨張弁5がだらだらと開かれる間)に、蒸発器の冷媒入口側の温度が急激に低下し、圧縮機1の吐出温度が急激に上昇するため、種々の保護動作(例えば吐出温度レリース制御)が動作することがあり、冷凍サイクルが不安定になり、しかもその冷凍サイクルの安定まで時間がかかってしまい、室内環境の悪化を招くことになる。なお、図7に示すように、圧縮機1の運転周波数が大きく降下した場合も、前述同様に冷凍サイクルが不安定になり、その安定化まで時間がかかる。
【0012】
この発明は前記課題に鑑みなされたものであり、その目的は圧縮機の運転周波数が変更された場合、膨張弁の開閉度合を速やかに所定値開閉することができ、冷凍サイクルの安定化を早めることができるようにした空気調和機の制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、圧縮機および膨張弁を含む冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の運転周波数を変更した際に前記膨張弁の開閉度合を一定量ずつステップ的に制御する空気調和機の制御方法において、前記圧縮機の運転周波数範囲を複数のゾーンに分け、前記運転周波数の変更幅内に含まれる前記ゾーンの数に応じて上記一定量に付加する増減値を決定したテーブルを有しており、前記運転周波数の変更により前記膨張弁の開閉度合を制御するにあたって、前記テーブルから前記運転周波数の変更幅に対応する前記増減値を得、同増減値を前記膨張弁の開閉度合を制御する最初の一定量もしくは最後の一定量に加えることを特徴としている。
【0014】
この場合、前記増減値は前記運転周波数の変更幅内に含まれるゾーン数が多いほど大きい値とする。また、前記運転周波数の変更が上昇である場合にはそれに応じて前記膨張弁を所定値だけ開き、前記運転周波数の変更が下降である場合には前記膨張弁を所定値だけ閉じる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1ないし図4を参照して説明する。なお、図1中、図6と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、空気調和機の冷凍サイクルについては図5を参照されたい。
【0016】
この発明の空気調和機の制御方法は、圧縮機の運転周波数の変更に応じて膨張弁の開閉度合を所定に制御する際、その運転周波数の変更に応じた所定値を前記膨張弁の開閉度合の制御に加味すれば、膨張弁の開閉度合が速やかに所定値開閉することができることに着目し、当該運転周波数の範囲を複数ゾーンに分け、運転周波数の変更幅内に含まれるゾーンの数に応じて所定の増減値を決定し、かつそのゾーンの数が大きいほど増減値を大きい値とし、膨張弁の開閉度合を一定量ずつで所定値だけ開閉する際、前記増減値を例えば最後の一定量に加味し、前記膨張弁の開閉度合を所定に制御する。
【0017】
そのために、図1および図2に示すように、この発明の空気調和機の制御方法を適用した制御装置は、図6に示す室外機制御部8の機能の他に、前述した機能を実現するためのテーブル10aを有する室外機制御部10を備えている。
【0018】
前記テーブル10aには、圧縮機1の運転周波数の範囲を例えば第1ないし第11の複数ゾーンに分けた情報と、運転周波数の変更が第1ないし第11のゾーンで越えるゾーンの数が3未満である場合所定の増減値(増減パルス数)を0に、そのゾーンの数が3である場合増減パルス数を20パルスに、そのゾーンの数が4である場合増減パルス数を30パルスに、そのゾーンの数が5である場合増減パルス数を45パルスに、そのゾーンの数が6である場合増減パルス数を65パルスに、そのゾーンの数が7である場合増減パルス数を90パルスに、そのゾーンの数が8である場合増減パルス数を120パルスに、そのゾーンの数が9である場合増減パルス数を155パルスに、そのゾーンの数が10である場合増減パルス数を195パルスに決定した情報とが記憶されている。
【0019】
なお、運転周波数の範囲については、例えば図2に示すように、10Hz未満を第1のゾーンに、10Hz以上で、20Hz未満を第2のゾーンに、20Hz以上で、30Hz未満を第3のゾーンに、30Hz以上で、40Hz未満を第4のゾーンに、40Hz以上で、50Hz未満を第5のゾーンに、50Hz以上で、60Hz未満を第6のゾーンに、60Hz以上で、70Hz未満を第7のゾーンに、70Hz以上で、80Hz未満を第8のゾーンに、80Hz以上で、90Hz未満を第9のゾーンに、90Hz以上で、100Hz未満を第10のゾーンに、100Hz以上を第11のゾーンにしている。
【0020】
次に、前記構成の空気調和機の制御装置の動作を図3のフローチャート図および図4のタイムチャート図を参照して説明すると、まずリモコン6によって運転操作が行われると、室内機制御部7は当該室温調節に必要な信号(運転周波数等)を室外機制御部10に転送する。室外機制御部10は少なくとも圧縮機1を所定に駆動し、電子膨張弁5を所定の開閉度合として冷凍サイクルを作動する。なお、従来同様に、室内機制御7および室外機制御10は他に必要な制御(ファンの回転制御等)を行って室温調節を行う。
【0021】
このとき、室外機制御部10は圧縮機1の起動とともに、図3に示すルーチンを実行し、圧縮機1の起動から所定時間(例えば1分)が経過すると(ステップST1)、テーブル10aを参照して現在の運転周波数が属しているゾーン(第1ないし第11のゾーン)を選択して記憶する(ステップST2)。なお、所定時間としては圧縮機1の運転周波数が安定化するまでの時間にする。
【0022】
続いて、現在の運転周波数が他のゾーンに変わったか否かを判断する(ステップST3)。例えば、リモコン6の操作により温度設定が変更されたため、圧縮機1の運転周波数が変わり、属するゾーンが変わった場合にはステップST4に進み、圧縮機1の運転が停止であるか否かを判断する。なお、圧縮機1の運転周波数が記憶ゾーン以外のゾーンに変わらない場合、例えば数Hz程度の変更である場合には運転周波数の変更が大きくなるまで待機する。
【0023】
例えば、圧縮機1の運転が停止である場合には当該ルーチンを終了し、また圧縮機1の起動によって当該ルーチンが再度実行することになる。前記圧縮機1の運転が停止でない場合、ステップST4からST5に進み、再度現在の運転周波数を確認し、現在の運転周波数が安定するまで待機する。
【0024】
現在の運転周波数が安定すると、テーブル10aの内容にしたがって運転周波数の変更(記憶ゾーンに対する現在の運転周波数の属するゾーンの変化)に応じて増減値を決定し、電子膨張弁5の開閉度合を所定に制御する際その決定増減値を加味し(ステップST6)、ステップST2に戻って前述した処理を繰り返す。
【0025】
したがって、図4に示すように、圧縮機1の運転周波数が最小から最大に変更になった場合、つまり運転周波数が第1のゾーンから第10のゾーンに属するようになった場合、電子膨張弁5の開閉度合を一定量(従来と同様のパルス数)ずつで開くが、最後の一定量に155パルスを加算して大きく開く。
【0026】
具体的な一例として、例えば電子膨張弁5の開閉度合(180パルス)を400パルスに制御する場合、従来例によると、電子膨張弁5の開閉度合(180パルス)を10パルス分開き、これを22回繰り返すと、所定の開閉度合(400パルス)になるが、この発明によると、最後に155パルスを加算するために、10パルスを5回繰り返し、最後の1回を165パルスとすることから、電子膨張弁5の開閉度合(395パルス)になる。
【0027】
このように、その一定量(10パルス)ずつ開く回数が極端に少なく、つまり電子膨張弁5の開閉度合がだらだら変化することもなく、速やかに所定値にすることができる。したがって、蒸発器の冷媒入口側の温度の急激な低下を抑えることができ、圧縮機1の吐出温度の急激な上昇を抑えることができるため、種々の保護動作が動作することもなく、冷凍サイクルの安定化が早くなる。
【0028】
また、圧縮機1の運転周波数が下降した場合、電子膨張弁5を所定値閉じることになるが、前述同様の処理を実行すれば電子膨張弁5を速やかに所定値とすることができ、冷凍サイクルの安定化も早くなる。
【0029】
なお、前記実施の形態では、電子膨張弁5の開閉度合を一定量ずつ可変し、最後で大きく可変しているが、例えばその開閉度合を最初に大きく可変し、その後一定量ずつ可変して所定値にするようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、この空気調和機の制御方法によれば、圧縮機の運転周波数範囲を複数のゾーンに分け、その運転周波数の変更幅内に含まれる前記ゾーンの数に応じて前記一定量に付加する増減値を決定したテーブルを有しており、前記運転周波数の変更により前記膨張弁の開閉度合を制御するにあたって、前記テーブルから前記運転周波数の変更幅に対応する前記増減値を得、同増減値を前記膨張弁の開閉度合を制御する最初の一定量もしくは最後の一定量に加えるようにしたことにより、電子膨張弁を一定量ずつ開閉する回数が少なくて済み、つまり膨張弁の開閉度合を速やかに所定値開閉することができ、冷凍サイクルの安定化を早めることができ、ひいては室内環境の悪化が抑えられるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示し、空気調和機の制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。
【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概略的模式図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概略的フローチャート図。
【図4】図1に示す制御装置の動作を説明するための概略的タイムチャート図。
【図5】空気調和機の冷凍サイクルを説明するための概略的構成図。
【図6】従来の空気調和機の制御装置を説明するための概略的ブロック線図。
【図7】図6に示す制御装置の動作を説明するための概略的タイムチャート図。
【符号の説明】
1 圧縮機
5 電子膨張弁
6 リモコン
7 室内機制御部
8,10 室外機制御部
9 吐出温度サーミスタ
10a テーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for controlling the degree of opening and closing of an expansion valve (electronic expansion valve) constituting a refrigeration cycle of an inverter type air conditioner, and more particularly, when an operation frequency of a compressor is changed, an expansion valve (electronic expansion valve, etc.) The opening / closing degree of the air conditioner is quickly controlled to a predetermined value to ensure the stability of the refrigeration cycle.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, for example, this type of air conditioner includes a refrigeration cycle including a
[0003]
During cooling operation, the refrigerant by switching the four-way valve 2 to the
[0004]
In the heating operation, the refrigerant is returned from the
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 6, an indoor unit control unit (microcomputer, driver circuit, etc.) 7 and an outdoor unit control unit (microcomputer, driver circuit, etc.) 8 are provided. Accordingly, the indoor fan is controlled, and a predetermined command (such as an operating frequency according to the difference between the room temperature and the set value) is transmitted to the outdoor unit control unit 8, and the outdoor unit control unit 8 controls the
[0006]
By the way, for example, when the operating frequency of the
[0007]
In addition, this air conditioner has various protection functions for the purpose of safety and the like. In discharge temperature release control of the protection functions, the discharge temperature of the refrigerant of the
[0008]
For example, when the discharge temperature reaches the operating value, the operating frequency of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the control method of the air conditioner, when the operating frequency of the
[0010]
As shown in FIG. 7, for example, when the operating frequency of the
[0011]
As a result, the temperature on the refrigerant inlet side of the evaporator rapidly decreases while the
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to quickly open and close the opening / closing degree of the expansion valve when the operating frequency of the compressor is changed, thereby speeding up the stabilization of the refrigeration cycle. An object of the present invention is to provide a control method for an air conditioner that can be used.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention comprises a refrigeration cycle comprising a compressor and an expansion valve, the opening and closing degree of pre Ki膨 expansion valve when changing the operation frequency of the compressor constant amount by stepwise In the control method of the air conditioner to be controlled, the operating frequency range of the compressor is divided into a plurality of zones, and an increase / decrease value to be added to the constant amount according to the number of the zones included in the change range of the operating frequency is In order to control the opening / closing degree of the expansion valve by changing the operation frequency, the increase / decrease value corresponding to the change width of the operation frequency is obtained from the table, and the increase / decrease value is obtained by the expansion table. It is characterized in that it is added to the first fixed amount or the final fixed amount that controls the degree of opening and closing of the valve .
[0014]
In this case, the increase / decrease value is set to a larger value as the number of zones included in the operating frequency change range is larger . Further, the operation when a frequency change is increased to open by a predetermined value the expansion valve accordingly, in the case change of the operating frequency is lowered to close the expansion valve by a predetermined value.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. Refer to FIG. 5 for the refrigeration cycle of the air conditioner.
[0016]
According to the air conditioner control method of the present invention, when the opening / closing degree of the expansion valve is controlled to a predetermined value according to the change in the operating frequency of the compressor, the predetermined value according to the change in the operating frequency is set to the opening / closing degree of the expansion valve. if adding the control of the opening and closing degree of the expansion valve is quickly focused on being able to open and close a predetermined value, dividing the range of the operation frequency to several zones, the number of zones contained in the change of the operating frequency range determining a predetermined decrement value depending on, and to a large value to increase or decrease value as the number of the zone is large, when opening and closing the opening and closing degree of the expansion valve by a predetermined value by a predetermined amount, the increase and decrease value, for example the last In consideration of a certain amount, the degree of opening and closing of the expansion valve is controlled to a predetermined value.
[0017]
For this purpose, as shown in FIGS. 1 and 2, the control device to which the control method for an air conditioner of the present invention is applied realizes the above-described functions in addition to the functions of the outdoor unit control unit 8 shown in FIG. An outdoor
[0018]
The table 10a includes, for example, information on the operating frequency range of the
[0019]
For example, as shown in FIG. 2, the operating frequency range is less than 10 Hz in the first zone, 10 Hz or more, less than 20 Hz in the second zone, 20 Hz or more, and less than 30 Hz in the third zone. 30 Hz or more, less than 40 Hz in the fourth zone, 40 Hz or more, less than 50 Hz in the fifth zone, 50 Hz or more, less than 60 Hz in the sixth zone, 60 Hz or more, and less than 70 Hz in the seventh zone. Zone of 70 Hz or more, less than 80 Hz to the eighth zone, 80 Hz or more, less than 90 Hz to the ninth zone, 90 Hz or more, less than 100 Hz to the tenth zone, 100 Hz or more to the eleventh zone I have to.
[0020]
Next, the operation of the control device for an air conditioner having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the time chart of FIG. 4. First, when a driving operation is performed by the remote controller 6, the
[0021]
At this time, the outdoor
[0022]
Subsequently, it is determined whether or not the current operating frequency has changed to another zone (step ST3). For example, if the temperature setting is changed by the operation of the remote controller 6, the operating frequency of the
[0023]
For example, operation of the
[0024]
When the current operating frequency is stabilized, the increase / decrease value is determined according to the change of the operating frequency (change of the zone to which the current operating frequency belongs with respect to the storage zone) according to the contents of the table 10a, and the degree of opening and closing of the
[0025]
Therefore, as shown in FIG. 4, when the operating frequency of the
[0026]
As a specific example, for example, the case of controlling opening and closing degree of the electronic expansion valve 5 (180 pulses) to 400 pulses, according to the conventional example, the opening and closing degree of the electronic expansion valve 5 (180 pulses)
[0027]
Thus, the number of times of opening the fixed amount (10 pulses) is extremely small, that is, the opening / closing degree of the
[0028]
Further, when the operating frequency of the
[0029]
In the above-described embodiment, the degree of opening and closing of the
[0030]
【The invention's effect】
As described above , according to the control method of the air conditioner , the operating frequency range of the compressor is divided into a plurality of zones, and the constant amount is determined according to the number of the zones included in the change range of the operating frequency. In order to control the degree of opening and closing of the expansion valve by changing the operating frequency, obtaining the increase / decrease value corresponding to the change width of the operating frequency from the table, By adding the same increase / decrease value to the first fixed amount or the last fixed amount that controls the opening / closing degree of the expansion valve, the number of times of opening / closing the electronic expansion valve by a fixed amount can be reduced. The degree can be quickly opened and closed by a predetermined value, the refrigeration cycle can be stabilized quickly, and the deterioration of the indoor environment can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a control device to which an air conditioner control method is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic schematic diagram for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic flowchart for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1;
4 is a schematic time chart for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining a refrigeration cycle of an air conditioner.
FIG. 6 is a schematic block diagram for explaining a conventional control device for an air conditioner.
7 is a schematic time chart for explaining the operation of the control device shown in FIG. 6; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記圧縮機の運転周波数範囲を複数のゾーンに分け、前記運転周波数の変更幅内に含まれる前記ゾーンの数に応じて前記一定量に付加する増減値を決定したテーブルを有しており、前記運転周波数の変更により前記膨張弁の開閉度合を制御するにあたって、前記テーブルから前記運転周波数の変更幅に対応する前記増減値を得、同増減値を前記膨張弁の開閉度合を制御する最初の一定量もしくは最後の一定量に加えることを特徴とする空気調和機の制御方法。 Comprising a refrigeration cycle comprising a compressor and an expansion valve, a control method of an air conditioner to step controlled by a predetermined amount open degree before Ki膨 expansion valve when changing the operation frequency of the compressor,
Dividing the operating frequency range of the compressor into a plurality of zones, and having a table that determines an increase / decrease value to be added to the constant amount according to the number of zones included in the change range of the operating frequency , When controlling the degree of opening / closing of the expansion valve by changing the operating frequency, the increase / decrease value corresponding to the range of change of the operating frequency is obtained from the table, and the same increase / decrease value is the first constant for controlling the degree of opening / closing of the expansion valve. A method for controlling an air conditioner, characterized in that the air conditioner is added to the quantity or the final fixed amount .
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