JP7171414B2 - Air conditioning system controller, air conditioning system, air conditioning system control method, and air conditioning system control program - Google Patents
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Description
本開示は、空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムに関するものである。 The present disclosure relates to an air conditioning system control device, an air conditioning system, an air conditioning system control method, and an air conditioning system control program.
1の室外機に複数の室内機が接続された空気調和システムにおいては、室内機の定格能力の和が室外機の最大能力を上回ることが一般的である。
例えば室外機が最大能力で運転する場合、各室内機の能力は定格能力の比とはならない場合が多く、一の居室への能力配分は定格能力より多くなる一方、他の居室への能力配分は定格能力より少なくなる可能性もある。
そこで、固有能力の異なる室内機を有する空気調和システムにおいて、各室内機へ供給される冷媒流量を調整する絞り装置の開度を、各室内機の固有能力に合わせて設定することが特許文献1に開示されている。
In an air conditioning system in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit, the sum of the rated capacities of the indoor units generally exceeds the maximum capacity of the outdoor units.
For example, when the outdoor unit operates at its maximum capacity, the capacity of each indoor unit is often not in proportion to the rated capacity. may be less than rated capacity.
Therefore, in an air conditioning system having indoor units with different specific capacities,
しかしながら、上記特許文献1に開示された発明では、室内機の固有能力を算出してはいるものの、熱交換器の温度効率を用いているため、実際の室内機の運転能力である実能力とは乖離している。そのため、実際には各室内機へ必要な冷媒量が分配されないという問題があった。
However, in the invention disclosed in
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、実際の室内機の運転能力である実能力を用いた能力比での運転を行う空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and includes a control device for an air conditioning system that performs operation at a performance ratio using the actual performance, which is the actual operating performance of the indoor unit, an air conditioning system, An object of the present invention is to provide an air conditioning system control method and an air conditioning system control program.
上記課題を解決するために、本開示の空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムは以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御装置は、1の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御装置であって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力と前記実能力を表すパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成部と、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出部と、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出部と、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御部と、を備える。
In order to solve the above problems, an air conditioning system control device, an air conditioning system, an air conditioning system control method, and an air conditioning system control program of the present disclosure employ the following means.
A control device for an air conditioning system according to one aspect of some embodiments of the present disclosure is a control device for an air conditioning system that includes a plurality of indoor units for one outdoor unit, wherein the actual A map creation unit that creates a map showing the relationship between the actual capacity, which is the operating capacity, and a parameter representing the actual capacity, and a rated ratio that is the ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and calculates the capacity of the outdoor unit. An actual capacity calculation unit that calculates the actual capacity of each of the indoor units so as to distribute them according to the rated ratio, and a parameter derivation unit that derives the parameters corresponding to the calculated actual capacities based on the map. and an expansion valve control unit that controls the indoor expansion valve of each of the indoor units to an opening degree corresponding to each of the parameters.
本態様によれば、各室内機について実能力とパラメータとの関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比で分配された実能力に対応するパラメータを導出して、パラメータに対応する室内膨張弁開度に制御するため、実際の室内機の運転能力である実能力を定格比とすることができる。よって、ユーザが所望する定格能力の比にて能力を出すことができ、ユーザが想定する能力から大きく外れることが無い。 According to this aspect, a map showing the relationship between the actual capacity and the parameter is created for each indoor unit, the parameter corresponding to the actual capacity distributed at the rated ratio is derived based on the map, and the indoor expansion corresponding to the parameter is derived. Since the valve opening is controlled, the actual capacity, which is the actual operating capacity of the indoor unit, can be used as the rated ratio. Therefore, the performance can be produced at the ratio of the rated performance desired by the user, and the performance does not greatly deviate from the performance expected by the user.
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度であるとしてもよい。 In the above aspect, the parameter may be a heat exchanger intermediate temperature, which is the temperature of the intermediate portion of the indoor heat exchanger of the indoor unit.
本態様によれば、各室内機について、実能力と熱交中間温度との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する熱交中間温度を導出して熱交中間温度に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機の熱交換器の温度に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器の熱交中間温度と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、熱交中間温度との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
According to this aspect, for each indoor unit, a map showing the relationship between the actual capacity and the heat exchanger intermediate temperature is created, and based on the map, the heat exchanger intermediate temperature corresponding to the actual capacity of the rated ratio is derived, and the heat exchanger intermediate temperature is calculated. Since the degree of opening of the indoor expansion valve is controlled according to the temperature, it is possible to obtain a more accurate actual capacity based on the temperature of the heat exchanger of the indoor unit and perform control.
The inventors have found that the relationship between the heat exchange intermediate temperature of the indoor heat exchanger and the actual capacity of the indoor unit differs for each indoor unit. As a result, by mapping the actual capacity of each indoor unit in relation to the intermediate temperature of the heat exchanger, the opening of the indoor expansion valve corresponding to the actual capacity can be obtained, and the opening of the indoor expansion valve can be controlled. Then, the desired actual ability can be output as the ability assumed by the user.
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の吸入温度と吹出温度との差と、風量と、比熱との積であるとしてもよい。 In the above aspect, the parameter may be the product of the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the indoor unit, the air volume, and the specific heat.
本態様によれば、各室内機について、実能力と、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機に供される空気の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、室内機の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
According to this aspect, for each indoor unit, a map showing the relationship between the actual capacity, the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the indoor unit, the air volume, and the product of the specific heat is created, and the actual capacity relative to the rated capacity is created based on the map. The product of the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the indoor unit corresponding to , the air volume, and the specific heat is derived, and the opening of the indoor expansion valve corresponding to this product is controlled. It is possible to obtain a more accurate real ability based on and control.
The inventors have found that the relationship between the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the indoor unit, the air volume, the product of the specific heat, and the actual capacity of the indoor unit differs for each indoor unit. As a result, by mapping the actual capacity of each indoor unit with the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the indoor unit, the air volume, and the product of the specific heat, the opening degree of the indoor expansion valve corresponding to the actual capacity can be calculated. can be obtained, and a desired actual capacity can be output by controlling the degree of opening of the indoor expansion valve so as to be the capacity assumed by the user.
上記態様では、前記パラメータは、前記室内機の室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と、前記室外機の圧縮機の回転数との積であるとしてもよい。 In the above aspect, the parameter may be the product of the enthalpy difference between the intermediate portion and the outlet portion of the indoor heat exchanger of the indoor unit and the rotational speed of the compressor of the outdoor unit.
本態様によれば、各室内機について、実能力と室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機の圧縮機の回転数との積の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応するエンタルピー差と圧縮機の回転数との積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機に供される冷媒の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機の圧縮機の回転数との積と、室内機の実能力との関係は、各室内機毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機毎に異なる実能力を、エンタルピー差と圧縮機の回転数との積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
According to this aspect, for each indoor unit, a map showing the relationship between the product of the actual capacity, the enthalpy difference between the intermediate portion and the outlet portion of the indoor heat exchanger, and the rotation speed of the compressor of the outdoor unit is created, and the map Based on this, the product of the enthalpy difference corresponding to the actual capacity of the rated ratio and the rotation speed of the compressor is derived, and the indoor expansion valve opening is controlled to correspond to this product, so the state of the refrigerant supplied to the indoor unit It is possible to obtain a more accurate performance based on and control.
The inventors said that the relationship between the product of the enthalpy difference between the intermediate portion and the outlet portion of the indoor heat exchanger and the rotation speed of the compressor of the outdoor unit and the actual capacity of the indoor unit differs for each indoor unit. I got some insight. As a result, by mapping the actual capacity that differs for each indoor unit as a relationship between the product of the enthalpy difference and the rotation speed of the compressor, it is possible to obtain the opening degree of the indoor expansion valve corresponding to the actual capacity. By controlling the degree of opening of the indoor expansion valve and outputting the desired actual capacity, it is possible to obtain the capacity expected by the user.
上記態様では、前記実能力算出部は、各前記室内機が要求する能力の和が、前記室外機の最大能力を超える場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出するとしてもよい。 In the above aspect, when the sum of the capacities required by the indoor units exceeds the maximum capacity of the outdoor unit, the actual capacity calculation unit distributes the actual capacities of the indoor units according to the rated ratio. may be calculated respectively.
本態様によれば、実能力算出部は、各室内機が要求する能力の和が、室外機の最大能力を超える場合に、定格比で分配するように各室内機の実能力をそれぞれ算出することから、室内機の要求能力の和が室外機の最大能力を超えて各室内機に分配される能力が定格比となりにくい場合であっても、実能力の比を定格比となるように制御し、ユーザの所望する能力とすることができる。 According to this aspect, when the sum of the capacities required by the indoor units exceeds the maximum capacity of the outdoor units, the actual capacity calculating unit calculates the actual capacities of the indoor units so as to be distributed according to the rated ratio. Therefore, even if the sum of the required capacity of the indoor units exceeds the maximum capacity of the outdoor units and the capacity distributed to each indoor unit is difficult to achieve the rated ratio, the actual capacity ratio is controlled to the rated ratio. and the ability desired by the user.
上記態様では、前記実能力算出部は、各前記室内機に設定された設定温度の差が第1閾値以内の場合に、前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出するとしてもよい。 In the above aspect, the actual capacity calculation unit calculates the actual capacity of each of the indoor units so as to be distributed according to the rated ratio when the difference between the set temperatures set for each of the indoor units is within the first threshold value. It may be calculated.
本態様によれば、実能力算出部は、各室内機に設定された設定温度の差が第1閾値以内の場合に、定格比で分配するように各室内機の実能力をそれぞれ算出することから、各室内機の設定温度が近似している場合に本制御を行うことで、室内機の能力の比率であるといえる定格比に応じて実能力を分配することができ、ユーザの所望する能力との齟齬を低減することができる。 According to this aspect, the actual capacity calculation unit calculates the actual capacity of each of the indoor units so as to distribute at the rated ratio when the difference between the set temperatures set for the indoor units is within the first threshold value. Therefore, by performing this control when the set temperatures of the indoor units are similar, it is possible to distribute the actual capacity according to the rated ratio, which can be said to be the ratio of the capacity of the indoor units. It is possible to reduce discrepancies with abilities.
上記態様では、前記室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第2閾値以下となるように、前記室内膨張弁の開度および前記室外機の圧縮機の回転数を制御するとしてもよい。 In the above aspect, the absolute value of the temperature difference between the heat exchanger intermediate temperature, which is the temperature of the intermediate portion of the indoor heat exchanger of the indoor unit, and the heat exchanger outlet temperature, which is the temperature of the outlet portion, is set to be equal to or less than the second threshold. Further, the degree of opening of the indoor expansion valve and the rotational speed of the compressor of the outdoor unit may be controlled.
本態様によれば、室内機の室内熱交換器の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第2閾値以下となるように、室内膨張弁の開度および室外機の圧縮機の回転数を制御することから、室内機の室内熱交換器の過熱度が変動する場合であっても、過熱度を一定の範囲に保つことができる。 According to this aspect, the absolute value of the temperature difference between the heat exchanger intermediate temperature, which is the temperature of the intermediate portion of the indoor heat exchanger of the indoor unit, and the heat exchanger outlet temperature, which is the temperature of the outlet portion, is equal to or less than the second threshold. Since the opening of the indoor expansion valve and the rotation speed of the compressor of the outdoor unit are controlled, even if the degree of superheat of the indoor heat exchanger of the indoor unit fluctuates, the degree of superheat can be kept within a certain range. can keep.
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムは、前述のいずれかに記載の制御装置と、1の室外機と、前記室外機に対し複数の室内機を備える。 An air conditioning system according to one aspect of some embodiments of the present disclosure includes any of the control devices described above, one outdoor unit, and a plurality of indoor units for the outdoor unit.
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御方法は、1の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御方法であって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成工程と、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出工程と、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出工程と、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御工程と、を有する。 A control method for an air conditioning system according to one aspect of some embodiments of the present disclosure is a control method for an air conditioning system provided with a plurality of indoor units for one outdoor unit, wherein the actual A map creation step of creating a map showing the relationship between the actual capacity, which is the operating capacity, and the parameter, and obtaining a rated ratio, which is a ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and distributing the capacity of the outdoor unit according to the rated ratio. a parameter derivation step of respectively deriving the parameters corresponding to the calculated actual capacities based on the map; and each of the indoor units an expansion valve control step of controlling an indoor expansion valve of the machine to an opening degree corresponding to each of the parameters.
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和システムの制御プログラムは、1の室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システムの制御プログラムであって、各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成ステップと、各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出ステップと、前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出ステップと、各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御ステップと、を有する。 A control program for an air conditioning system according to one aspect of some embodiments of the present disclosure is a control program for an air conditioning system including a plurality of indoor units for one outdoor unit, A map creation step of creating a map showing the relationship between the actual capacity, which is the operating capacity, and the parameter, obtaining a rated ratio that is a ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and distributing the capacity of the outdoor unit according to the rated ratio. a parameter derivation step of respectively deriving the parameters corresponding to the calculated actual capacities based on the map; and each of the indoor units an expansion valve control step of controlling an indoor expansion valve of the machine to an opening degree corresponding to each of the parameters.
本開示によれば、室内機の実能力とパラメータとのマップから、定格比に応じたパラメータを導出し、パラメータに基づき電子膨張弁の開度を制御するので、実能力に基づく各室内機の定格能力に見合う能力比での制御を行うことができる。 According to the present disclosure, the parameter corresponding to the rated ratio is derived from the map of the actual capacity of the indoor unit and the parameter, and the opening of the electronic expansion valve is controlled based on the parameter. Control can be performed at a capacity ratio that matches the rated capacity.
以下に、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
図1には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの一態様の概略構成が示されている。また図2には、この空気調和システムの室内機の縦断面図が示されている。なお、本実施形態においては、壁掛け型の室内機に適用した例について説明するが、室内機の型式については、壁掛け型に限定されるものではなく、他の型式の室内機にも適用できることはもちろんである。
Embodiments of an air conditioning system control device, an air conditioning system, an air conditioning system control method, and an air conditioning system control program according to some embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. .
FIG. 1 shows a schematic configuration of one aspect of an air conditioning system according to some embodiments of the present disclosure. Also, FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the indoor unit of this air conditioning system. In this embodiment, an example of application to a wall-mounted indoor unit will be described, but the model of the indoor unit is not limited to the wall-mounted type, and the present invention can be applied to other types of indoor units. Of course.
マルチ型空気調和システム(空気調和システム)1は、1台の室外機2に、複数台の室内機3A,3Bが並列に接続されたものである。複数台の室内機3A,3Bは、室外機2に接続されているガス側配管4と液側配管5との間に分岐器6を介して互いに並列に接続されている。本実施形態においては、複数台の室内機は2台である場合を例に挙げて説明するが、室内機の台数は複数であればよく、特に限定されない。
なお、以下において特に区別しない場合、室内機は室内機3と示す。
A multi-type air conditioning system (air conditioning system) 1 is composed of one outdoor unit 2 and a plurality of
In the following description, the indoor unit will be referred to as the
室外機2は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機10と、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁12と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器20とを備えている。
室外機2側の上記各機器は、冷媒配管22を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路を構成している。また、室外機2には、室外熱交換器20に対して外気を送風する室外ファン24が設けられている。
The outdoor unit 2 includes an inverter-driven
The devices on the outdoor unit 2 side are sequentially connected via
ガス側配管4及び液側配管5は、室外機2に接続される冷媒配管であり、現場での据え付け施工時に、室外機2とそれに接続される複数台の室内機3A,3Bとの間の距離に応じて、その配管長が適宜設定される。ガス側配管4及び液側配管5の途中には、複数の分岐器6が設けられ、該分岐器6を介して適宜台数の室内機3A,3Bが接続されている。これによって、密閉された1系統の冷凍サイクル(冷媒回路)7が構成されている。
The gas-
室内機3A,3Bは、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却又は加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器30と、室内膨張弁(EEVC)31と、室内熱交換器30を介して室内空気を循環させる室内ファン32と、室内コントローラ39とを備えており、室内側の分岐ガス側配管4A,4B及び分岐液側配管5A,5Bを介して分岐器6に接続されている。
The
また、室内機3A,3Bは、室内熱交出口温度センサ(冷房時の出口側温度センサ)33と、室内熱交中間温度センサ(室内熱交換器の中間部(ベンド部)の温度センサ)36とを備えている。
室内熱交出口温度センサ33は、室内機3A,3Bの室内熱交換器30の冷房運転時の冷媒の出口側に設けられ、蒸発器として機能する室内熱交換器30から流出される冷媒の温度である熱交出口温度を検出する。
室内熱交中間温度センサ36は、室内熱交換器30の入口側と出口側との中間部位(ベンド部)等に設けられ、室内熱交換器30の入口側と出口側との間の冷媒の温度である熱交中間温度を検出する。
In addition, the
The indoor heat exchanger
The indoor heat exchanger
室内熱交出口温度センサ33で検知された熱交出口温度及び室内熱交中間温度センサ36で検知された熱交中間温度の各情報は、それぞれ対応する室内機3A,3Bの室内コントローラ39を介して制御装置40(詳細は後述する)に出力される。
またユーザは、リモコンを用いて各居室の所望する温度(設定温度)を設定する。この設定温度についても、それぞれ対応する室内機3A,3Bの室内コントローラ39を介して制御装置40に出力される。
Information on the heat exchange outlet temperature detected by the indoor heat exchange
The user also sets the desired temperature (set temperature) for each living room using the remote control. This set temperature is also output to the
図2に示されるように、室内機3は、筐体の前面開口部35を覆っている吸込みパネル34と、筐体の前面と下面間に配設されている吹出しグリル37と、上面に形成された吸込みグリル52等によって構成されている。吸込みパネル34の下方部には吸込み口53が開口され、吹出しグリル37には吹出し口54が開口されている。
As shown in FIG. 2, the
室内機3の筐体の内部の下流側の通風路中には、プレートフィンチューブ形の室内熱交換器30が配設されている。この室内熱交換器30は、背面側に配置される第1熱交換器30Aと、前面側上部に配置される第2熱交換器30Bと、前面側下部に配置される第3熱交換器30Cとに分割される。
例えば、室内熱交中間温度センサ36は、第2熱交換器30Bの近傍に備えられる。
A plate-fin tube type
For example, the indoor heat exchanger
室内熱交換器30の下流側の通風路中には、細長い円筒形状とされたクロスフローファン(送風ファン)38が水平軸周りに回転自在に配設され、筐体内のファンモータ(図示せず)により駆動されるように構成されている。
In the ventilation passage on the downstream side of the
上記のマルチ型空気調和システム1において、冷房運転は、以下のように行われる。冷房運転時の冷媒の流れを図1の実線矢印で示している。
圧縮機10で圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁12により室外熱交換器20側に循環され、室外熱交換器20で室外ファン24により送風される外気と熱交換されて凝縮液化され液冷媒となる。
In the multi-type
The high-temperature, high-pressure refrigerant gas compressed by the
この液冷媒は、室外機2から液側配管5へと導かれ、分岐器6を介して各室内機3A,3Bの分岐液側配管5A,5Bへと分流される。
This liquid refrigerant is led from the outdoor unit 2 to the
分岐液側配管5A,5Bに分流された液冷媒は、各室内機3A,3Bに流入し、室内膨張弁31で断熱膨張され、気液二相流となって室内熱交換器30に流入される。室内熱交換器30では、室内ファン32により循環される室内空気と冷媒とが熱交換され、室内空気は冷却されて室内の冷房に供される。一方、冷媒はガス化され、分岐ガス側配管4A,4Bを経て分岐器6に至り、他の室内機からの冷媒ガスとガス側配管4で合流される。
The liquid refrigerant branched to the branch
ガス側配管4で合流された冷媒ガスは、再び室外機2に戻り、四方切換弁12を経て、圧縮機10に吸入される。この冷媒は、圧縮機10において再び圧縮され、以上のサイクルを繰り返すことによって冷房運転が行われる。
The refrigerant gas merged in the gas-
一方、暖房運転は、以下のように行われる。暖房運転時の冷媒の流れを図1の点線矢印で示している。
圧縮機10により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、四方切換弁12及びガス側配管4を経て室外機2から導出され、分岐器6、室内側の分岐ガス側配管4A,4Bを経て複数台の室内機3A,3Bに導入される。
On the other hand, the heating operation is performed as follows. The dotted arrows in FIG. 1 indicate the flow of the refrigerant during the heating operation.
The high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed by the
室内機3A,3Bに導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器30で室内ファン32を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器30で凝縮液化された冷媒は、室内膨張弁31、分岐液側配管5A,5Bを経て分岐器6に至り、他の室内機からの冷媒と合流され、液側配管5を経て室外機2に戻る。なお、暖房時、室内機3A,3Bでは、凝縮器として機能する室内熱交換器30に流入される冷媒流量が制御目標値となるように、室内膨張弁31の開度が制御される。
The high-temperature, high-pressure refrigerant gas introduced into the
室外機2に戻った冷媒は、室外熱交換器20に流入される。
室外熱交換器20では、室外ファン24から送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器20から四方切換弁12を経て、圧縮機10に吸入され、圧縮機10において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。
The refrigerant that has returned to the outdoor unit 2 flows into the
In the
マルチ型空気調和システム1は、制御装置40を備えている。
制御装置40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
制御装置40は、室外機2に備えられているとする。
The multi-type
The
Assume that the
図3には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和システムの制御装置の一態様がブロック図に示されている。
制御装置40は、マップ作成部41と、実能力算出部42と、パラメータ導出部43と、膨張弁制御部44とを備えている。
マップ作成部41は、各室内機3ごとに制御マップを作成する。
実能力算出部42は、定格能力の比である定格比となるように、各室内機3の実際の運転能力である実能力をそれぞれ算出する。
パラメータ導出部43は、制御マップ及び実能力に基づき、パラメータを導出する。
膨張弁制御部44は、室内膨張弁の開度を、パラメータに対応する開度に制御する。
FIG. 3 illustrates in a block diagram one aspect of an air conditioning system controller according to some embodiments of the present disclosure.
The
The
The actual
A
The expansion
例えば、図1のマルチ型空気調和システム1において、室外機2の最大能力が8.0kW、室内機3Aの定格能力が2.5kW、室内機3Bの定格能力が7.1kWであるとする。室内機3A及び3Bの定格能力の和9.6kWに対し、室外機2の最大能力8.0kWの方が値が小さい状態を例とする。
従来の制御では、室内機3A及び3Bがそれぞれ定格能力に対応する要求回転数を室外機2に要求した場合、室内機3A及び3Bの各室内熱交換器の容量、風量、室内膨張弁31の開度、圧縮機10の回転数等に基づき冷媒流量が分配され、圧縮機10が最大回転数、すなわち室外機2が最大能力の場合、室外機2の能力は例えば室内機3Aが3kW程度、室内機3Bが5kW程度に分配される。このように、実際に分配される能力が定格能力の比とは異なるため、冷房運転が行われているならば、室内機3Aが設置された居室は過冷となり、室内機3Bが設置された居室は不冷となり、ユーザが想定する定格能力に見合った能力を提供できていなかった。
For example, in the multi-type
In the conventional control, when the
そこで本実施形態では、各室内機3の実際の運転能力である実能力を把握し、定格能力の比である定格比に見合った実能力の比となるように冷媒を分配するよう電子膨張弁の開度を制御するものとする。
Therefore, in the present embodiment, the electronic expansion valve is designed to grasp the actual capacity, which is the actual operating capacity of each
制御装置40のマップ作成部41は、各室内熱交中間温度センサ36が検知した各室内機3の熱交中間温度を各室内コントローラ39を介して取得する。また、各室内ファン32の風量を取得する。マップ作成部41は、取得した各室内機3の熱交中間温度と風量とに基づき、各室内機3の実能力を把握する。
The
マップ作成部41は、把握した実能力と、その場合の熱交中間温度とを関連付けてマッピングした制御マップを各室内機3ごとに作成する。
図4は、幾つかの実施形態に係る空気調和システムの室内機の熱交中間温度と運転能力との関係を示したグラフである。本実施形態では、冷房運転の場合を示す。
図4の縦軸は室内機の運転能力(W)、横軸は室内機の熱交中間温度(℃)である。図4に示されるように、熱交中間温度と運転能力とは比例関係にあり、熱交中間温度が低いほど、運転能力は高い傾向にある。室内機3の熱交中間温度と運転能力との関係は、機種によって異なるが、傾向についてはいずれも同様の傾向を示すことがわかっている。
このように制御マップを作成しておくことで、実能力を把握し、実能力に対応する熱交中間温度を取得することができる。
The
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the heat exchanger intermediate temperature and the operability of the indoor unit of the air conditioning system according to some embodiments. This embodiment shows the case of the cooling operation.
The vertical axis in FIG. 4 is the operating capacity (W) of the indoor unit, and the horizontal axis is the heat exchanger intermediate temperature (° C.) of the indoor unit. As shown in FIG. 4, there is a proportional relationship between the heat exchanger intermediate temperature and the operability, and the lower the heat exchanger intermediate temperature, the higher the operability tends to be. Although the relationship between the heat exchanger intermediate temperature and the operability of the
By creating a control map in this way, it is possible to grasp the actual capacity and acquire the heat exchanger intermediate temperature corresponding to the actual capacity.
次に、室外機2の能力を各室内機3で分配する場合の各室内機3ごとの能力を算出する。
実能力算出部42は、各室内機3の定格能力の比である定格比を事前に取得している。本実施形態の場合、室内機3Aと室内機3Bの定格能力の比は、2.5:7.1である。
実能力算出部42は、各室内機3にて設定された設定温度について、その差(設定温度差)を求める。設定温度差が第1閾値以内の場合に、定格比となるような実能力を算出する。ここで第1閾値は、各室内機3の設定温度が近似する場合に制御を行うように設定された閾値であり、例えば2℃が設定される。
また、実能力算出部42は、設定温度差による判定に代えて、各室内機3の要求する能力の和を用いて判定するとしてもよい。この場合、実能力算出部42は、各室内機3の要求する能力の和が室外機2の最大能力を超える場合に、定格比となるような実能力を算出する。
Next, the capacity of each
The
The
Further, the actual
実能力算出部42は、定格比となるような実能力を算出する。例えば室外機2の最大能力を定格比で分配する場合は、室内機3Aと室内機3Bの実能力の比は2.5:7.1であることから、約2.08(kW):約5.92(kW)となる。すなわち、室内機3Aの実能力を2.08kW、室内機3Bの実能力を5.92kWと算出する。
The actual
次にパラメータ導出部43は、マップ作成部41によって作成された各制御マップに基づき、実能力算出部42で算出された各実能力に対応する熱交中間温度を室内機3毎に導出する。この熱交中間温度は、室内機3の制御目標値であるといえる。
Next, the
次に膨張弁制御部44は、パラメータ導出部43によって導出された各熱交中間温度に対応する室内膨張弁31の開度をそれぞれ算出する。算出された室内膨張弁31の開度となるように、膨張弁制御部44は、各室内膨張弁31の開度を制御する。
室内膨張弁31の開度が変動することにより、各室内機3へ流入する冷媒流量が変動し、各室内機3の能力が調整されて、各室内機3の実能力は定格比となるように制御される。
また室外機2においては、各室内機3が要求する能力の和(本実施形態の場合、最大能力である8.0kW)を出力するように、圧縮機10の回転数が制御される。
Next, the expansion
By varying the degree of opening of the
In the outdoor unit 2, the rotation speed of the
この制御において、制御装置40は、室内機3の熱交中間温度と、室内熱交換器30の出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第2閾値以下であるか否かの判定を行う。熱交中間温度と熱交出口温度との温度差の絶対値が第2閾値を超える場合、室内膨張弁31の開度の変動により室内熱交換器30の過熱度が変動していることが考えられる。よって、過熱度を一定の範囲に保つように、室内膨張弁31の開度を調整する。例えば、室内熱交換器30の過熱度が低くなった場合は、対応する室内膨張弁31の開度を開方向に調整し、また他の室内膨張弁31の開度を調整して定格比を保つ制御を行う。
In this control, the
以上、説明してきたように、本実施形態に係る空気調和システムの制御装置、空気調和システム、空気調和システムの制御方法および空気調和システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
各室内機3について実能力とパラメータの関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比で分配された実能力に対応するパラメータを導出して、パラメータに対応する室内膨張弁開度に制御するため、実際の室内機3の運転能力である実能力を定格比とすることができる。よって、ユーザが所望する定格能力の比にて能力を出力することができ、ユーザが想定する能力から大きく外れることが無い。
As described above, according to the air conditioning system control device, the air conditioning system, the air conditioning system control method, and the air conditioning system control program according to the present embodiment, the following effects are achieved.
Create a map showing the relationship between the actual capacity and the parameter for each
また本実施形態によれば、各室内機3について、実能力と熱交中間温度の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する熱交中間温度を導出し、熱交中間温度に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機3の室内熱交換器30の温度に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器30の熱交中間温度と、室内機3の実能力との関係は、各室内機3毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機3毎に異なる実能力を、熱交中間温度との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
Further, according to the present embodiment, a map showing the relationship between the actual capacity and the heat exchanger intermediate temperature is created for each
The inventors have found that the relationship between the heat exchange intermediate temperature of the
また本実施形態によれば、実能力算出部42は、各室内機3が要求する能力の和が、室外機2の最大能力を超える場合に、定格比で分配するように各室内機3の実能力をそれぞれ算出することから、室内機3の要求能力の和が室外機2の最大能力を超えて各室内機3に分配される能力が定格比となりにくい場合であっても、実能力の比を定格比となるように制御し、ユーザの所望する能力とすることができる。
Further, according to the present embodiment, when the sum of the capacities required by the
また本実施形態によれば、実能力算出部42は、各室内機3に設定された設定温度の差が第1閾値以内の場合に、定格比で分配するように各室内機3の実能力をそれぞれ算出することから、各室内機3の設定温度が近似している場合に本制御を行うことで、室内機3の能力の比率であるといえる定格比に応じて実能力を分配することができ、ユーザの所望する能力との齟齬を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, when the difference between the set temperatures set for the
また本実施形態によれば、室内機3の室内熱交換器30の中間部の温度である熱交中間温度と、出口部の温度である熱交出口温度との温度差の絶対値が第2閾値以下となるように、室内膨張弁31の開度および室外機2の圧縮機10の回転数を制御することから、室内機3の室内熱交換器30の過熱度が変動する場合であっても、過熱度を一定の範囲に保つことができる。
Further, according to the present embodiment, the absolute value of the temperature difference between the heat exchanger intermediate temperature, which is the temperature of the intermediate portion of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、たとえば、上述した実施形態においてはパラメータは熱交中間温度であるとしたが、他の値を用いるとしてもよい。
例えば、パラメータは、室内機3の吸入温度と吹出温度との差と、風量と、比熱との積であるとしてもよい。またパラメータは、室内機3の室内熱交換器30の中間部と出口部とのエンタルピー差と、室外機2の圧縮機10の回転数との積であるとしてもよい。いずれの場合も、パラメータから実能力を把握し、実能力とパラメータとの関係をマッピングした制御マップが作成される。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the parameter is the heat exchanger intermediate temperature. However, other values may be used.
For example, the parameter may be the product of the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the
これにより、各室内機3について、実能力と、室内機3の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応する室内機3の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機3に供される空気の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内機3の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積と、室内機3の実能力との関係は、各室内機3毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機3毎に異なる実能力を、室内機3の吸入温度と吹出温度との差、風量、比熱の積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
As a result, for each
The inventors have found that the relationship between the difference between the intake temperature and the blowout temperature of the
また、各室内機3について、実能力と室内熱交換器30の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機2の圧縮機10の回転数との積の関係を示すマップを作成し、マップに基づき定格比の実能力に対応するエンタルピー差と圧縮機10の回転数との積を導出し、この積に対応する室内膨張弁開度に制御することから、室内機3に供される冷媒の状態に基づくより正確な実能力を得て、制御を行うことができる。
発明者らは、室内熱交換器30の中間部と出口部とのエンタルピー差と室外機2の圧縮機10の回転数との積と、室内機3の実能力との関係は、各室内機3毎に異なるという知見を得た。これにより、室内機3毎に異なる実能力を、エンタルピー差と圧縮機10の回転数との積との関係としてマップにしておくことで、実能力に対応する室内膨張弁開度を得ることができ、室内膨張弁開度を制御して所望の実能力を出力してユーザの想定する能力とすることができる。
Further, for each
The inventors have found that the relationship between the product of the enthalpy difference between the intermediate portion and the outlet portion of the
また上述した実施形態においてはマルチ型空気調和システム1が冷房運転を行う場合について述べたが、本態様は暖房運転を行う場合についても適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the multi-type
1 マルチ型空気調和システム(空気調和システム)
2 室外機
3、3A、3B 室内機
10 圧縮機
20 室外熱交換器
30 室内熱交換器
31 室内膨張弁
33 室内熱交出口温度センサ
36 室内熱交中間温度センサ
39 室内コントローラ
40 制御装置
41 マップ作成部
42 実能力算出部
43 パラメータ導出部
44 膨張弁制御部
1 Multi-type air conditioning system (air conditioning system)
2
Claims (10)
各前記室内機について実際の運転能力である実能力と前記実能力を表すパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成部と、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出部と、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出部と、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御部と、を備える空気調和システムの制御装置。 A control device for an air conditioning system comprising a plurality of indoor units for one outdoor unit,
a map creation unit that creates a map showing the relationship between the actual performance of each indoor unit and a parameter representing the actual performance;
an actual capacity calculation unit that obtains a rated ratio, which is a ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and calculates the actual capacity of each of the indoor units so as to distribute the capacity of the outdoor unit according to the rated ratio;
a parameter derivation unit that derives the parameters corresponding to each of the calculated actual abilities based on the map;
and an expansion valve control unit that controls the indoor expansion valve of each of the indoor units to an opening degree corresponding to each of the parameters.
1の室外機と、
前記室外機に対し複数の室内機を備える空気調和システム。 A control device according to any one of claims 1 to 7;
1 outdoor unit;
An air conditioning system comprising a plurality of indoor units for the outdoor unit.
各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成工程と、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出工程と、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出工程と、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御工程と、を有する空気調和システムの制御方法。 A control method for an air conditioning system having a plurality of indoor units for one outdoor unit,
a map creation step of creating a map showing the relationship between the actual performance, which is the actual operating performance, of each of the indoor units and the parameter;
an actual capacity calculation step of obtaining a rated ratio, which is a ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and calculating the actual capacity of each of the indoor units so as to distribute the capacity of the outdoor units according to the rated ratio;
a parameter derivation step of deriving the parameters corresponding to each of the calculated actual abilities based on the map;
and an expansion valve control step of controlling the indoor expansion valve of each of the indoor units to an opening degree corresponding to each of the parameters.
各前記室内機について実際の運転能力である実能力とパラメータとの関係を示すマップをそれぞれ作成するマップ作成ステップと、
各前記室内機の定格能力の比である定格比を求め、前記室外機の能力を前記定格比で分配するように各前記室内機の前記実能力をそれぞれ算出する実能力算出ステップと、
前記マップに基づき、算出された各前記実能力に対応する前記パラメータをそれぞれ導出するパラメータ導出ステップと、
各前記室内機の室内膨張弁を各前記パラメータに対応する開度に制御する膨張弁制御ステップと、を有する空気調和システムの制御プログラム。
A control program for an air conditioning system having a plurality of indoor units for one outdoor unit,
a map creation step of creating a map showing the relationship between the actual performance of each indoor unit and the parameter;
an actual capacity calculation step of obtaining a rated ratio, which is a ratio of the rated capacity of each of the indoor units, and calculating the actual capacity of each of the indoor units so as to distribute the capacity of the outdoor units according to the rated ratio;
a parameter derivation step of deriving the parameters corresponding to each of the calculated actual abilities based on the map;
and an expansion valve control step of controlling the indoor expansion valve of each of the indoor units to an opening degree corresponding to each of the parameters.
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