JPH0248821B2 - - Google Patents

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JPH0248821B2
JPH0248821B2 JP56146238A JP14623881A JPH0248821B2 JP H0248821 B2 JPH0248821 B2 JP H0248821B2 JP 56146238 A JP56146238 A JP 56146238A JP 14623881 A JP14623881 A JP 14623881A JP H0248821 B2 JPH0248821 B2 JP H0248821B2
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JP
Japan
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temperature deviation
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electric motor
temperature
air conditioner
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JP56146238A
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Minoru Kano
Kenichi Iizuka
Juji Kawaguchi
Hideo Uzuhashi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/88Electrical aspects, e.g. circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無段階に変速可能な電動機を駆動源と
する圧縮機を備える空気調和装置の制御方法およ
びその装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種空気調和装置では、例えば特開昭
51−128142号公報に記載されているものがあり、
第1図に示すように、室温温度と設定温度との差
(温度偏差)ΔTに対応して電動機に速度Nを与
えることにより制御している。
又、温度偏差D2で電動圧縮機で定められた最
小回転数Nで起動し、温度偏差がD2より大の場
合は最大回転数N4まで温度偏差に比例的に、D2
より小の場合は最小回転数Nで運転する。一度最
大回転数N4に達した後に減速する場合は温度偏
差に比例して最小回転数Nまで減速する制御方法
が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような制御方法によれば、空調負荷と空気
調和機能が釣合つて運転状態が安定したとして
も、室温が設定温度よりずれる片寄り現象を生ず
る。すなわち空調負荷が小さい場合には、室温は
設定温度に近い点に制御され、空調負荷が大きい
場合には、室温は設定温度から離れた値に制御さ
れる。
そこで第1図のΔTnaxを大きくとると、微少温
度変化に対する電動機速度の変化は小さく、電動
機の運転は安定するが、前記片寄りは大きくなつ
て居住者に不快感を与える欠点を生ずる。逆に第
1図のΔTnaxを小さくとると、微少温度変化に対
する電動機回転速度の変化が大きく、圧縮機の振
動、騒音の発生および寿命の短縮などを招くばか
りでなく、温度測定装置などに重畳する雑音信号
の影響を受け易くなる。
したがつて上記問題点を生じない適切な温度幅
ΔTnaxの選定と、対応する電動機速度Nの制御幅
の選定が必要である。しかるに快適性の向上と部
分負荷時の省電力化をはかるためには、温度幅
ΔTnaxを小さく、電動機速度制御幅を大きく設定
しなければならない。
また冷暖房共用の空気調和装置では、冷房負荷
に対し暖房負荷は1.5〜2.0倍と大きいので、その
要件を満足させるためには、例えば冷房時の電動
機速度制御幅が2000〜4000rpmであるに対し、暖
房時の同制御幅を2000〜6000rpmの値に設定しな
ければならないから、第1図に示すような単一の
方法では制御することが至難である。
本発明は上記にかんがみ室温が設定値からずれ
る片寄りを減小させることにより、居住者の快適
感を向上させると共に、圧縮機系統の振動、騒音
を防止して機器の長寿命化をはかることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、無
段階に変速可能な電動機を駆動源とする圧縮機を
備える空気調和装置において、室温と目標温度の
偏差値である温度偏差が設定された温度偏差値よ
り離れる場合の前記電動機の回転速度補正量を、
前記温度偏差が前記設定された温度偏差値に近づ
く場合の前記電動機の回転速度補正量よりも大に
設定することを特徴とする空気調和装置の制御方
法にある。
〔作用〕
室温と目標温度の偏差値である温度偏差が設定
された温度偏差値より離れる場合の電動機の回転
速度補正量を近づく場合の補正量より大に設定し
ているので、温度偏差値に近づくまでは緩やかな
回転速度変化で制御され、温度偏差が温度偏差値
内にはいれば大きな回転速度変化で減速し、温度
偏差値外になると大きな回転速度変化で増速する
ので室温が設定値からずれる片寄りを減少させる
ことができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明する。
まず本発明の基本原理を第2図を用いて詳述す
る。同図の直線−,−,−は勾配の
ゆるい平行直線(以下A勾配と称す)、直線−
,−,−,−,−は勾配のき
つい平行直線(以下B勾配と称す)である。
冷房運転時を例にとり以下動作を説明する。
空調負荷が大きく、したがつて温度偏差ΔTが
ΔTΔTnaxである場合には、電動機は最大速度
Nnaxで運転される。空調負荷の低下または室温
の低下に伴つて温度偏差ΔTが小さくなると、電
動機の速度は屈折線−−に沿つて低下す
る。温度偏差ΔTがΔT<0になると、電動機の
運転を停止する。室温が上昇してΔTΔTHにな
ると、電動機を停止時の速度(この場合はN1
で再び起動する。ここで、ΔTHは目標温度に制御
する時の制御幅を決めるある設定された温度偏差
値である。この起動後さらに室温が上昇すると、
直線−に沿つて電動機の速度を増加させる。
室温が低下すると、直線−に沿つて電動機の
速度を減少させる。
次に空気調和装置の運転途中で負荷が変化した
場合について述べる。まず温度偏差ΔTがΔT<
ΔTHの状態、例えばにおいて負荷が増加する
と、屈折線−−に沿つて電動機の速度を増
加させる。ついで温度偏差ΔTがΔT>ΔTHの状
態、例えば点において負荷が減少すると、屈折
線−−に沿つて電動機の速度を減小させ
る。
このことは、暖房運転時も同様に行なわれる。
上記より明らかなように、本発明の制御方法の
特徴とするところは、電動機を停止時の速度で再
起動すること、温度偏差ΔTがΔTHに近づくとき
にはA勾配に、ΔTHから離れるときにはB勾配に
それぞれ沿つて電動機の速度を変化させることで
ある。
したがつて本発明によれば、ΔTnax内で負荷が
一方向に変化した場合の比較的小さい電動機制御
幅を与えることにより、空気調和装置の運転また
は負荷状態に応じて電動機の速度を空気調和装置
の仕様に要求される幅広い速度範囲となるように
制御することができる。
次に上述した原理に基づく実施例を第3図につ
いて説明する。
第3図において、1は空気調和装置の運転、停
止および冷房、暖房などの運転モードを指定する
操作入力器、2は空調すべき室内の目標温度を設
定する設定器、3はサーミスタなどからなる室温
センサ、4は論理演算装置で、この装置4は温度
偏差検出器5、初期速度設定器6、運転・停止信
号発生器7、温度偏差変化検出器8、温度偏差上
限検出器9および運転速度保持器10により構成
されている。11は電動機運転制御器、12は電
動機である。
このような構成からなる本実施例の作用を次に
述べる。
まず操作入力器1により冷房、暖房などの運転
モードと空気調和装置の運転・停止指令が、設定
器2により目標室温が、室温センサ3によるアナ
ログ出力信号をアナログよりデイジタルに変換し
たデイジタル信号がそれぞれ論理演算装置4に入
力される。この論理演算装置4は前記入力データ
を基にして後述する論理演算を行い、電動機12
の運転・停止信号および速度信号を電動機の運転
制御器11へ出力するから、この信号にしたがつ
て運転制御器11は電動機12の運転制御を行
う。同時に記記論理演算装置4は送風機および各
種弁類(図示せず)の駆動制御を行う。
上記論理演算装置4の論理演算および構成機器
の動作は次のとおりである。すなわち温度偏差検
出器5は、設定器2の設定値と室温センサ3の室
温とを比較し、デイジタル数値の温度偏差ΔTo
変換保持する。
初期速度設定器6は、操作入力器1の操作信号
が停止側より運転側に変化した後、電動機の運
転・停止信号発生器7が最初に電動機の運転信号
を発生したときに動作し、温度偏差検出器5の出
力ΔToを利用して冷房・暖房運転モードに応じ
て、例えば第1図に示すような対応で電動機12
の初期回転速度を定めて運転速度保持器10に設
定する。
電動機の運転・停止信号発生器7は、操作入力
器1の操作信号が停止側にあるときには、電動機
12の停止信号を発生するが、操作信号が運転側
にあるときには、冷房・暖房の運転モードに応じ
て、例えば冷房の場合、温度偏差検出器5の出力
信号ΔToが一定値ΔTH以上であると、電動機12
の運転信号を発生するが、一定値0以下である
と、停止信号を発生する。
温度偏差変化検出器8は、運転・停止信号発生
器7の出力信号が運転側に変化したときに、温度
偏差検出器5の出力信号ΔToを記憶する。その
後、運転・停止信号発生器7の出力信号が運転側
にある間、一定時間間隔で温度偏差検出器5の出
力信号ΔToと記憶している温度偏差とを比較し、
もし異なつていると温度偏差ΔToを記憶すると共
に、温度偏差ΔTが増加または減少しているか、
温度偏差ΔTがΔTHへ近づいているか、または離
れているかを調べる。
温度偏差ΔTが増加しているとき、その値が
ΔTHへ近づいていれば速度増加分(速度補正量)
=ΔN1を定め、ΔTHより離れていれば速度増加分
=ΔN2を定める。温度偏差ΔTが減少していると
き、その値がΔTHへ近づいていれば速度増加分=
−ΔN1を定め、ΔTHより離れていれば速度増加分
=−ΔN2を定める。ここでΔN1は、前記A勾配
に、ΔN2は前記B勾配にそれぞれ相当する速度
増加分である。
上記のようにして求められた速度増加分を運転
速度保持器10に格納されている以前の運転速度
に加えて、運転速度保持器10の運転速度を更新
する。ただし、もしその加算結果が予め定められ
た最大速度を越えるとき、または最小速度を下ま
わるときには、その最大速度または最小速度をそ
れぞれ運転速度保持器10に設定する。
温度偏差上限検出器9は、運転停止信号発生器
の出力信号が運転側であるとき、温度偏差検出器
5の出力信号ΔToが一定の上限値ΔTnax以上であ
ると、冷房または暖房運転モードに応じて定めら
れた電動機12の最大速度を運転速度保持器10
に設定する。
運転速度保持器10は、一定時間間隔毎に、ま
たは電動機運転制御器11の要求に同期し、格納
している運転速度信号を電動機運転制御器11へ
送る。その結果、電動機運転制御器11は、運転
停止信号発生器7の発生する運転信号により電動
機12を起動させ、停止信号により電動機12を
停止させる。また、電動機12の運転中には、運
転速度保持器10に格納された運転速度に一致す
るように電動機12の速度を制御する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、居住者の
快適感を保持する温度制御幅内における電動機の
速度を、室温が設定偏差値ΔTHに近づく場合より
も離れる場合に、より一層に大きく変化させるこ
とにより、室温が設定値からずれる片寄りを減少
させる。又、空気調和装置の運転状況、室温変化
状況に応じて電動機の基準速度を変化し、空気調
和装置に要求される能力制御領域をすべてカバー
することができる。したがつて居住者の快適感を
向上させることはもちろん、圧縮機系統の振動・
騒音を防止し、各機器の長寿命化をはかることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の空気調和装置の制御方法を示す
説明図、第2図は本発明に係わる空気調和装置の
制御方法の原理説明図、第3図は本発明に係わる
空気調和装置の制御装置の一実施例を示すブロツ
ク図である。 1……操作入力器、2……目標温度設定器、3
……室温センサ、4……論理演算装置、5……温
度偏差検出器、6……初期速度設定器、7……運
転・停止信号発生器、8……温度偏差変化検出
器、9……温度偏差上限検出器、10……運転速
度保持器、11……電動機運転制御器、12……
電動機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 無段階に変速可能な電動機を駆動源とする圧
    縮機を備える空気調和装置において、室温と目標
    温度の偏差値である温度偏差が設定された温度偏
    差値より離れる場合の前記電動機の回転速度補正
    量を、前記温度偏差が前記設定された温度偏差値
    に近づく場合の前記電動機の回転速度補正量より
    も大に設定することを特徴とする空気調和装置の
    制御方法。 2 無段階に変速可能な電動機を駆動源とする圧
    縮機を備える空気調和装置において、この空気調
    和装置の運転モードを指定する操作入力器と、室
    内の目標温度の設定器と、室温センサと、該室温
    センサと前記設定器とからデイジタル数値の温度
    偏差に変換保持する温度偏差検出器と、該温度偏
    差検出器からの一定時間間隔の出力信号である温
    度偏差が、設定された温度偏差値へ近づいている
    か離れているかを調べ、離れる場合の前記電動機
    の回転速度補正量を近づく場合の補正量より大に
    設定し前記操作入力器の出力に応じて運転速度保
    持器に格納されている運転速度を更新する温度偏
    差変化検出器と、前記運転速度保持器の出力に基
    づいて前記電動機の速度制御する電動機運転制御
    器とからなることを特徴とする空気調和装置の制
    御装置。 3 電動機を停止時の速度で再起動することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気調和装
    置の制御方法。
JP56146238A 1981-09-18 1981-09-18 空気調和装置の制御方法およびその装置 Granted JPS5849842A (ja)

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