JPH031055A - 冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、能力制御可能な圧縮機を有する室外機に室内
機が電動膨張弁を介して接続された冷暖房装置に関する
ものである。

（従来の技術） 第１図は冷暖房装置の全体構成の概略を示している。同
図において、点線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを、実
線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示す。すなわち、冷
房運転の場合、圧縮機１で圧縮された冷媒蒸気は、四方
弁２を介して室外熱交換器３にて凝縮液化する。この後
、冷媒液は電動膨張弁４にて減圧され、室内熱交換器１
１において低圧蒸気となり、四方弁２を介して圧縮機ｌ
に戻る。また、暖房運転の場合、冷媒の流れは冷房運転
の場合の逆方向となり、圧縮された冷媒蒸気は四方弁２
を介して室内熱交換器１１にて凝縮する。その後、冷媒
は、膨張弁４にて減圧され室外熱交換器３にて蒸発し、
再び四方弁２を介して圧縮機１に戻る。

このような冷暖房サイクルにおいて、圧縮機１の周波数
【は、室内機ｌＯに設置した室内の設定温度ＴＩと実際
の室内温度ＴＲとの差から決定される要求周波数ｆｒに
よって決定している。また、電動膨張弁４の開閉度の制
御は、過熱度を目標値に速く到達させるための比例制御
と、この過熱度を目標値付近で安定させるための積分制
御とを行うことによって、圧縮機１０周波数ｆに対応し
た最適な循環サイクルを形成している。この過熱度は、
冷房時には圧縮機１の吸込温度ＴＳと電動膨張弁４の出
口温度Ｔ２との差から得られ、暖房時には圧縮機１の吸
込温度ＴＳと電動膨張弁４の出口温度Ｔ１との差から得
られる。

ここで比例制御とは、圧縮機１の周波数ｆの上昇に伴っ
て過熱度が上昇することから、該過熱度の上昇を防いで
一定に保つために、周波数ｆの上昇に比例して電動膨張
弁４を開く方向に制御することであり、また逆に、圧縮
機１の周波数ｆの低下に伴って過熱度が減少するのを防
ぐために、周波数ｆの減少に比例して電動膨張弁４を閉
じる方向に制御することである６例えば、従来の比例制
御では、圧縮機１の周波数ｆがＩ　Ｈｚ上昇する毎に電
動膨張弁４を１ステップ開き、圧縮機１の周波数ｆがｌ
　Ｈｚ下がる毎に電動膨張弁４を１ステンプ閉じるよう
に制御するものである。ただし、電動膨張弁４は運転開
始時には、あらかじめ決められたステップ数まで開いて
いる。

また、積分制御とは、過熱度の実際値と目標値との差を
ある時間間隔毎に計算して順次加算し、その和がある値
に達すると電動膨張弁４の開閉を行ってサイクルが安定
するように制御することである。

以上のように、電動膨張弁の開閉度の制御では、圧縮機
１の周波数ｆの変化に対して比例制御が直接的に関与し
、従来の比例制御では圧縮機１の周波数ｆの変化に対し
て常に一定のステップ毎に開閉をしていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） このように、従来の電動膨張弁の比例制御では、電動膨
張弁の開閉度の制御を常に一定のステップ毎に行ってい
ることから、過熱度の実際値と目標値の差が大きい場合
には、過熱度の実際値が目標値に達するまでに長い時間
を要することになる。

本発明は、係る実情に鑑みてなされたもので、過熱度の
実際値を速やかに目標値に到達させる電動膨張弁の制御
が可能な冷暖房装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の冷暖房装置は、能力制御可能な圧縮機を有する
室外機に電動膨張弁を介して室内機が接続され、圧縮機
周波数の変化によって圧縮機が制御されるとともに、こ
の圧縮機周波数の変化に対応して電動膨張弁が開閉制御
されるようになされた冷暖房装置において、圧縮機周波
数の変化に対応して開閉制御される電動膨張弁の１回毎
のステップ数が目標過熱度と実際過熱度との差が大きい
時には大きいステップ数で行われ、小さい時には小さい
ステップ数で行われるようになされたものである。

（作用） 第１図において、圧縮機１の周波数ｆが上昇すると、そ
れに伴って過熱度が上昇するので、室外器マイコン制御
部５では、過熱度の実際値ＳＨが目標値ＳＨＯより高く
なる。この時、第２図に示すように、過熱度の実際値Ｓ
Ｈと目標値ＳＨＯの差が大きいほど比例制御による電動
膨張弁４の１回毎のステップ数を大きくし、また、その
差が小さいほど電動膨張弁４の１回毎のステップ数を小
さくして電動膨張弁４を開く方向に制御し、速やかに過
熱度の実際値ＳＫＩを目標値ＳＨＯに到達させる。逆に
圧縮機１の周波数ｆが減少するとそれに伴って過熱度が
減少するので、過熱度の実際値ＳＨと目標値ＳＨＯとの
差が大きいほど比例制御による電動膨張弁４の１回毎の
ステップ数を大きくし、また、その差が小さいほど電動
膨張弁４の１回毎のステップ数を小さくして電動膨張弁
４を閉じる方向に制御し、速やかに過熱度の実際値ＳＨ
を目標値ＳＨＯに到達させる０以上の比例制御と同時に
、過熱２度の実際値ＳＨと目標値ＳＨＯとの差をある時
間間隔で計算して順次加算し、その和がある値に達する
と電動膨張弁４の開閉を行う積分制御により、冷媒の循
環サイクルは常に最適な状態に保たれつつ冷房または暖
房運転が行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は冷暖房装置の全体構成の概略を示している。

同図において、点線矢印で示すように、冷房運転の場合
、圧縮機１により圧縮された冷媒蒸気は四方弁２を介し
て室外熱交換器３にて凝縮液化する。この後、冷媒は電
動膨張弁４にて減圧され、室内熱交換器１１にて蒸発し
、四方弁２を介して圧縮機１に戻る。

また、暖房運転の場合は、実線矢印で示すように、冷媒
の流れは冷房運転の場合と逆方向となり、圧縮された冷
媒蒸気は四方弁４にて減圧され、室外熱交換器３にて蒸
発し、再び四方弁２を介して圧縮機１に戻る。

このような、冷暖房サイクルにおいて、圧縮機ｌの周波
数ｆおよび電動膨張弁４の開閉度は次のようにして決定
される。

すなわち、第１図および第２図に示すように、室内機１
０のマイコン制御部９には、室温設定器１２での設定温
度ＴＩと、室内温度センサ１３から得られる実際の室内
温度ＴＲとが入力され、表１に示すような関係に基づい
て室温設定器１２での設定温度ＴＩと室内で実測した室
内温度ＴＲとの差を負荷としてとらえ、この負荷に応じ
て室内機１０の要求周波数ｆｒを出力する。

（以下余白） また、室外機マイコン制御部５には、室内機ｌＯからの
要求周波数ｆｒ、電動膨張弁４の両端付近に取付けた温
度センサ７．８から得られる温度Ｔ１、Ｔ２、圧縮機１
の吸込バイブに取付けた温度センサ６から得られる温度
ＴＳが入力される。

そして、室内機１０からの要求周波数ｆｒを設定値とし
て、圧縮機１の周波数ｆをある時間間隔で要求周波数ｆ
ｒに近づけ、圧縮機１の周波数ｆが要求周波数ｆｒに達
すると圧縮機１の周波数「は固定される。

一方、電動膨張弁４の開閉度の制御は、冷房時には圧縮
機１の吸込温度ＴＳと電動膨張弁４の出口温度Ｔ２との
差、暖房時には圧縮機１の吸込温度ＴＳと電動膨張弁４
の出口温度ＴＩとの差から得られる過熱度の実際値ＳＨ
が目標値ＳＨＯに一敗するように、圧縮機１の周波数ｒ
の変化に応じ電動膨張弁４の比例制御を行うとともに、
過熱度の実際値ＳＨと目標値ＳＨＯの差をある時間間隔
で計算して順次加算し、その値がある値に達すると電動
膨張弁４の開閉を行ってサイクルが安定するように積分
制御を行うや特に、比例制御では、例えば圧縮機１の周
波数ｆがＩ　Ｈｚ上昇する毎に電動膨張弁４を、過熱度
の実際値ＳＨと目標値５ＨＯＯ差から表２で決まるステ
ップ数だけ開き、圧縮機１の周波数ｆがＩ　Ｈｚ減少す
る毎に電動膨張弁４を、過熱度の実際値ＳＨと目標値Ｓ
ＨＯの差から表２で決まるステップ数だけ閉じる。

表２ ＳＨ：実際値 ＳＨＯ：目標値 なお、上記実施例では、室内機１０が１室の場合を例に
とって説明したが本発明はこれに限定されるものではな
く、室内機１０が２室以上の多室型冷暖房装置にも適用
することができる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によると、過熱度が目標値に
達するまでの時間を短縮することができるので、より快
適な冷暖房を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷暖房装置の全体構成の概略を示す図、第２図
は本発明に係る室外マイコン制御部の内電動膨張弁の制
御手順を示すフローチャートである。 ｌ・・・圧縮機 ４・・・電動膨張弁 ＩＯ・・・室内機 ｆ・・・周波数 ｆｒ・・・要求周波数 ＳＨＯ・・・設定過熱度 ＳＨ・・・実際過熱度 ｓｌ　図 ｓ２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）能力制御可能な圧縮機を有する室外機に電動膨張弁
   を介して室内機が接続され、圧縮機周波数の変化によっ
   て圧縮機が制御されるとともに、この圧縮機周波数の変
   化に対応して電動膨張弁が開閉制御されるようになされ
   た冷暖房装置において、 圧縮機周波数の変化に対応して開閉制御される電動膨張
   弁の１回毎のステップ数が目標過熱度と実際過熱度との
   差が大きい時には大きいステップ数で行われ、小さい時
   には小さいステップ数で行われるようになされたことを
   特徴とする冷暖房装置。