JPH03186154A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH03186154A JPH03186154A JP32143489A JP32143489A JPH03186154A JP H03186154 A JPH03186154 A JP H03186154A JP 32143489 A JP32143489 A JP 32143489A JP 32143489 A JP32143489 A JP 32143489A JP H03186154 A JPH03186154 A JP H03186154A
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 21
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
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、冷凍装置に係り、特に幅広い運転範囲にわた
って安定した冷媒流量制御を行うために好適な冷凍装置
に関する。
って安定した冷媒流量制御を行うために好適な冷凍装置
に関する。
従来の装置は、特開昭５６−４４５６９号公報に記載の
ように、冷凍サイクルの蒸発器の冷媒過熱度を、電動膨
張弁の弁開度をＰＩ量制御比例＋積分動作）によって制
御する構成となっていた。
ように、冷凍サイクルの蒸発器の冷媒過熱度を、電動膨
張弁の弁開度をＰＩ量制御比例＋積分動作）によって制
御する構成となっていた。
近年、冷凍装置における電子化技術の導入スピードは目
ざましいものがあり、インバータ制御圧縮機、電動膨張
弁等の採用により、冷凍装置の運転範囲は大きく広がり
つつある。特に、電動膨張弁による冷媒制御は、液戻り
防止、過度な冷媒の過熱防止、および性能向上を図るう
えで５重要である。
ざましいものがあり、インバータ制御圧縮機、電動膨張
弁等の採用により、冷凍装置の運転範囲は大きく広がり
つつある。特に、電動膨張弁による冷媒制御は、液戻り
防止、過度な冷媒の過熱防止、および性能向上を図るう
えで５重要である。
しかしながら、従来における膨張弁の制御方式としては
、温度膨張弁に代表されるように、現状の蒸発器の過熱
度の信号のみに基づく比例制御や。
、温度膨張弁に代表されるように、現状の蒸発器の過熱
度の信号のみに基づく比例制御や。
前記従来技術のように、蒸発器の過熱度と、過熱度の時
間変化に基づいたＰＩ量制御ＰＩＤ制御（比例＋積分十
微分動作に基づ（制御）が用いられていた。これらの制
御方式では、数式を用いて制御を行うため、対象とする
冷媒過熱度の動的な特性の正確な情報を必要とし、この
情報の正確度によって制御が良好に行えるが、どうがか
決まってくる。冷凍装置の運転が広い範囲で行われると
冷媒過熱度の動的な特性も大きく変化するため、従来技
術で良好な制御を行うためには、Ｐ量制御の制御定数を
１種々の運転状況に応じて切り換えることが必要となる
。実際には、制御が非常に複雑となるため、前記従来技
術は実用的ではな（。
間変化に基づいたＰＩ量制御ＰＩＤ制御（比例＋積分十
微分動作に基づ（制御）が用いられていた。これらの制
御方式では、数式を用いて制御を行うため、対象とする
冷媒過熱度の動的な特性の正確な情報を必要とし、この
情報の正確度によって制御が良好に行えるが、どうがか
決まってくる。冷凍装置の運転が広い範囲で行われると
冷媒過熱度の動的な特性も大きく変化するため、従来技
術で良好な制御を行うためには、Ｐ量制御の制御定数を
１種々の運転状況に応じて切り換えることが必要となる
。実際には、制御が非常に複雑となるため、前記従来技
術は実用的ではな（。
実際には制御性の不十分さを認めているのが現状である
。
。
本発明の目的は、電動膨張弁の制御を冷媒過熱度の状態
を表す情報と、この情報に関する経験則から求ぬた制御
ルールに基づいて行い、幅広い運転範囲にわたって、安
定した冷媒流量制御を行い得る冷凍装置を提供すること
にある。
を表す情報と、この情報に関する経験則から求ぬた制御
ルールに基づいて行い、幅広い運転範囲にわたって、安
定した冷媒流量制御を行い得る冷凍装置を提供すること
にある。
前記［１的を達成するため、本発明は冷凍サイクル中の
冷媒温度差を検知する検知手段と、冷媒温度差の情報に
対応させて、経験則に基づき電動膨張弁の開度操作量に
関する制御ルールを記憶したメモリ装置ヒ、前記検知手
段から冷媒温度差に関する情報を取り込み、前記メモリ
装置から前記情報に対応する制御ルールを取り込み、電
動膨張弁の開度操作量を演算して出力するファジー推論
プロセッサとを有する制御装置を配備したものである。
冷媒温度差を検知する検知手段と、冷媒温度差の情報に
対応させて、経験則に基づき電動膨張弁の開度操作量に
関する制御ルールを記憶したメモリ装置ヒ、前記検知手
段から冷媒温度差に関する情報を取り込み、前記メモリ
装置から前記情報に対応する制御ルールを取り込み、電
動膨張弁の開度操作量を演算して出力するファジー推論
プロセッサとを有する制御装置を配備したものである。
本発明では、冷媒温度差の検知手段により、冷凍サイク
ル中の冷媒温度差を検知する。
ル中の冷媒温度差を検知する。
一方、制御装置のメモリ装置には、冷媒温度差の情報に
対応させて、経験則に基づき電動膨張弁の開度操作量に
関する制御ルールを予め記憶させておく。
対応させて、経験則に基づき電動膨張弁の開度操作量に
関する制御ルールを予め記憶させておく。
そこで、制御装置のファジー推論プロセッサでは、前記
検知手段から冷媒温度差に関する情報を取り込み、前記
メモリ装置から前記情報に対応する制御ルールを取り込
み、この二つから電動膨張弁に与える開度操作量を演算
し、出力する。
検知手段から冷媒温度差に関する情報を取り込み、前記
メモリ装置から前記情報に対応する制御ルールを取り込
み、この二つから電動膨張弁に与える開度操作量を演算
し、出力する。
したがって１本発明によれば、冷媒過熱度の変化状況に
応じて、経験則から求めた制御ルールに基づいて、電動
膨張弁の開度操作量を算出できるので、幅広い運転範囲
にわたって安定した冷媒流量制御が可能となる。
応じて、経験則から求めた制御ルールに基づいて、電動
膨張弁の開度操作量を算出できるので、幅広い運転範囲
にわたって安定した冷媒流量制御が可能となる。
以下１本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す系統図、第２図お
よび第３図はファジー推論における制御ルールおよび制
御状況想定図、第４図（ａ）〜（ｃ）はファジー推論に
おけるメンバシップ関数を示す図である。
よび第３図はファジー推論における制御ルールおよび制
御状況想定図、第４図（ａ）〜（ｃ）はファジー推論に
おけるメンバシップ関数を示す図である。
その第１図に示す第１の実施例の冷凍装置は、圧縮機１
と、凝縮器２と、凝縮器用送風機２′と、電動ｆ！張弁
３と、蒸発器４と、蒸発器用送風機４′と、制御装置５
と、蒸発器出口冷媒温度を検知するセンサ６と、蒸発器
入口冷媒温度を検知するセンサ７とを備えて構成されて
いる。
と、凝縮器２と、凝縮器用送風機２′と、電動ｆ！張弁
３と、蒸発器４と、蒸発器用送風機４′と、制御装置５
と、蒸発器出口冷媒温度を検知するセンサ６と、蒸発器
入口冷媒温度を検知するセンサ７とを備えて構成されて
いる。
この実施例では、冷凍サイクル中の温度差のうち、セン
サ６および７によって検知される蒸発器出入口温度差、
すなわち蒸発器冷媒過熱度が適正となるように、制御装
置５によって、電動膨張弁３の開度を制御するようにし
ている。蒸発器４の過熱度を検知する手段としては、蒸
発器入日冷媒温度のセンサ７の代わりに、圧力センサを
用いて冷媒の飽和温度を検知して、過熱度を求める手段
もある。
サ６および７によって検知される蒸発器出入口温度差、
すなわち蒸発器冷媒過熱度が適正となるように、制御装
置５によって、電動膨張弁３の開度を制御するようにし
ている。蒸発器４の過熱度を検知する手段としては、蒸
発器入日冷媒温度のセンサ７の代わりに、圧力センサを
用いて冷媒の飽和温度を検知して、過熱度を求める手段
もある。
前記制御装置５は、冷媒温度差設定器８と、温度差演算
器９と、ファジー推論プロセッサ１ｏと、制御ルールの
メモリ装置ｌｉ１．１と、膨張弁制御鼎１２とを有して
構成されている。
器９と、ファジー推論プロセッサ１ｏと、制御ルールの
メモリ装置ｌｉ１．１と、膨張弁制御鼎１２とを有して
構成されている。
このような構成において、冷凍装置の運転中は一定時間
毎に、センサ６および７がらの検知信号は、冷媒温度差
演算器９に取り込まれ、蒸発器冷媒過熱度が算出される
とともに、冷媒温度差設定器８から入力される過熱度設
定値との偏差、および偏差の時刻変化が演算される。こ
れらの情報を基に電動膨張弁３の開度操作量を求めるフ
ァジー推論は、メモリ装置１１に記憶された次のような
制御ルールを基にして実行される。すなわち、Ｒ１：も
し冷媒過熱度の偏差ｅが負で大きく、偏差の時間変化△
ｅがゼロであれば、電動膨張弁の開度を大きく閉める。
毎に、センサ６および７がらの検知信号は、冷媒温度差
演算器９に取り込まれ、蒸発器冷媒過熱度が算出される
とともに、冷媒温度差設定器８から入力される過熱度設
定値との偏差、および偏差の時刻変化が演算される。こ
れらの情報を基に電動膨張弁３の開度操作量を求めるフ
ァジー推論は、メモリ装置１１に記憶された次のような
制御ルールを基にして実行される。すなわち、Ｒ１：も
し冷媒過熱度の偏差ｅが負で大きく、偏差の時間変化△
ｅがゼロであれば、電動膨張弁の開度を大きく閉める。
Ｒ２：もし冷媒過熱度の偏差○がゼロで、偏差の時間変
化Δｅが正で大きければ、電動膨張弁の開度を大きく開
ける。
化Δｅが正で大きければ、電動膨張弁の開度を大きく開
ける。
■＜３＝もし冷媒過熱度の偏差ｅが正で大きく、偏差の
時間変化ΔＣがゼロであれば、電動膨張弁の開度を大き
く開ける。
時間変化ΔＣがゼロであれば、電動膨張弁の開度を大き
く開ける。
Ｒ４：・・・・・・等である。
前記制御ルールは、経験則から求めた電動膨張弁の開度
を変化させて、冷媒過熱度を設定値に制御するためのル
ールであり、表の形でまとめて示すと第２図のようにな
る。
を変化させて、冷媒過熱度を設定値に制御するためのル
ールであり、表の形でまとめて示すと第２図のようにな
る。
第２図中で、記跨はＰＢ：正で大きい、ＰＭ：正で中程
度、ｐｓ：正で小さい、７’、Ｏ：ゼロ。
度、ｐｓ：正で小さい、７’、Ｏ：ゼロ。
ＮＳ：負で小さい、ＮＭ：負の中杓度、ＮＢ：負で大き
い、を示している。また、ｅは冷媒過熱度の偏差、Δｅ
は冷媒過熱度の偏差の時間変化を示しており、たとえば
前記ルール１（Ｒ１：）では、５＝ＮＩ３で、Δｅ＝Ｚ
ｏならば、電動膨張弁の開度変化ΔＵ ＝ Ｎ Ｂとす
ることを表している。
い、を示している。また、ｅは冷媒過熱度の偏差、Δｅ
は冷媒過熱度の偏差の時間変化を示しており、たとえば
前記ルール１（Ｒ１：）では、５＝ＮＩ３で、Δｅ＝Ｚ
ｏならば、電動膨張弁の開度変化ΔＵ ＝ Ｎ Ｂとす
ることを表している。
第３図は冷媒過熱度の偏差ｅを０に制御する状態を表し
ており、図中に示した１、〜】−３までの番号はこの状
態の時に適用する制御ルールの番号を示しており、第２
図中の番号に対応している。
ており、図中に示した１、〜】−３までの番号はこの状
態の時に適用する制御ルールの番号を示しており、第２
図中の番号に対応している。
前記制御ルールは、冷媒過熱度の偏差Ｃ２冷媒過熱度の
偏差の時間変化Δｅ、電動膨張弁の開度変化ΔＵの関係
を第２図のように段階的に定めであるので、きめ細かい
制御を行う場合には、前記冷媒過熱度の偏差ｅおよび偏
差の時間変化Δｅの中間値では、前記制御ルールの前件
部（ＩＦ部）をどの程度溝たしているかの度合を算出し
て、その度合に応じた電動膨張弁の開度を推定する必要
がある。そのため、ファジー推論プロセッサ】０におい
ては、前記度合を、冷媒過熱度の偏差ｅおよび偏差の時
間変化Δｅ、電動膨張弁の開度変化ΔＵに対するファジ
ー変数のメンバシップ関数を利用して算出する。
偏差の時間変化Δｅ、電動膨張弁の開度変化ΔＵの関係
を第２図のように段階的に定めであるので、きめ細かい
制御を行う場合には、前記冷媒過熱度の偏差ｅおよび偏
差の時間変化Δｅの中間値では、前記制御ルールの前件
部（ＩＦ部）をどの程度溝たしているかの度合を算出し
て、その度合に応じた電動膨張弁の開度を推定する必要
がある。そのため、ファジー推論プロセッサ】０におい
ては、前記度合を、冷媒過熱度の偏差ｅおよび偏差の時
間変化Δｅ、電動膨張弁の開度変化ΔＵに対するファジ
ー変数のメンバシップ関数を利用して算出する。
第４図（ａ）は冷媒過熱度の偏差８に対するファジー変
数ＥＰＢ、ＥＰＭ、ＥＰＳ、ＥＺＯ。
数ＥＰＢ、ＥＰＭ、ＥＰＳ、ＥＺＯ。
１！：ＮＳ、ＥＮＭ、ＥＮＢのメンバシップ関数ｐ Ｅ
Ｐ ）３（ｅ）、 ｐ Ｅ ＰＭ（ｅ）、 ｐ Ｅ
Ｐ ５（ｅ）。
Ｐ ）３（ｅ）、 ｐ Ｅ ＰＭ（ｅ）、 ｐ Ｅ
Ｐ ５（ｅ）。
ｕＥＺｏ（ｅ）、 μＥＮｓ（ｅ）、 μＥＮＭ（ｅ）
。
。
μＥ Ｎ Ｂ （ｅ）を示したものであり、第４図（ｂ
）は冷媒過熱度の偏差の時間変化Δｅに対するファジー
変数Ｆ’ ））Ｂ、Ｅ’ ＰＭ、Ｅ’ ＰＳ、Ｅ’ ２
０゜Ｅ’ ＮＳ、Ｅ’ ＮＭ、Ｅ’ ＮＢのメンバシッ
プ関数μＥ’ ＰＢ（Δｅ）、 μＥ’ ＰＭ（Δｅ）
。
）は冷媒過熱度の偏差の時間変化Δｅに対するファジー
変数Ｆ’ ））Ｂ、Ｅ’ ＰＭ、Ｅ’ ＰＳ、Ｅ’ ２
０゜Ｅ’ ＮＳ、Ｅ’ ＮＭ、Ｅ’ ＮＢのメンバシッ
プ関数μＥ’ ＰＢ（Δｅ）、 μＥ’ ＰＭ（Δｅ）
。
μＥ′ ＰＳ（Δｅ）、 μＥ’ Ｚ○（ΔｅＬμＥ
′ＮＳ（Δｅ）、 μＥ’ ＮＭ（Δｅ）ｔμＥ’ Ｎ
Ｂ（Δｅ）を示したものである。第４図（ｃ）は電動膨
張弁の開度変化ΔＵに対するファジー変数ｔＪＰＢ、Ｕ
ＰＭ、ＵＰＳ、ｔＪＺｏ、ＵＮＳ。
′ＮＳ（Δｅ）、 μＥ’ ＮＭ（Δｅ）ｔμＥ’ Ｎ
Ｂ（Δｅ）を示したものである。第４図（ｃ）は電動膨
張弁の開度変化ΔＵに対するファジー変数ｔＪＰＢ、Ｕ
ＰＭ、ＵＰＳ、ｔＪＺｏ、ＵＮＳ。
ＵＮＭ、ＵＮＢのメンバシップ関数μＵＰＢ （ΔＵ）
。
。
μＵＰＭ（ΔｔＪ ） 、μＵ Ｐ Ｓ （ΔＵ）、μ
ＵＺＯ（ΔＵ）。
ＵＺＯ（ΔＵ）。
μＵＮＳ（ΔＵ）、μＵＮＭ（ΔＵ）、μＵＮＢ （Δ
υ）を示したものである。
υ）を示したものである。
第１図に示すファジー推論プロセッサ１０で実行するフ
ァジー推論は、前記制御ルールＲ１〜Ｒ１３と第４図（
ａ）、（ｂ）、（ｅ）のメンバシップ関数とを用いてフ
ァジー推論演算を行って。
ァジー推論は、前記制御ルールＲ１〜Ｒ１３と第４図（
ａ）、（ｂ）、（ｅ）のメンバシップ関数とを用いてフ
ァジー推論演算を行って。
電動膨張弁の開度操作量の演算を行う。
以下に推論の手順を示す。
ステップ１：
冷媒過熱度の偏差ｅおよび冷媒過熱度の偏差の時間変化
Δｅに対するメンバシップ関数を用いて、検知された冷
媒過熱度の偏差ｅおよび偏差の時間変化Δｅのメンバシ
ップ値の算出を行う。
Δｅに対するメンバシップ関数を用いて、検知された冷
媒過熱度の偏差ｅおよび偏差の時間変化Δｅのメンバシ
ップ値の算出を行う。
ステップ２ニ
ステップ１で得られた冷媒過熱度の偏差ｅおよび偏差の
時間変化Δ０のメンバシップ値が、前記１３の各制御ル
ールの前件部をどの程度溝たしているかの度合を次のよ
うにファジー論理積で算出する。
時間変化Δ０のメンバシップ値が、前記１３の各制御ル
ールの前件部をどの程度溝たしているかの度合を次のよ
うにファジー論理積で算出する。
Ｒ１：Ｗｘ＝μＥＮＢ（ｅ）ＡμＥ’ ｚｏｃΔｅ）＝
ＭＩＮ（μＮＢ（ｅ）、ｕＥ’ Ｚ○（Δｅ）） −
（１）Ｒ２：Ｗｚ＝μＥＺＯ（ｅ）ＡμＥ’ ＰＢ（Δ
ｅ）＝ＭＩＮ（ｕＥＺｏ（ｅ）、 μＥ／ ＰＢ（Δｅ
））−（２）式（１〉は、冷媒過熱度の偏差０がＥＮＢ
に入る割合と偏差の時間変化ΔｅがＥ’ＺＯに入る割合
のうち、小さい値としての割合で成立することを示して
いる。つまり、冷媒過熱度の偏差がｅで。
ＭＩＮ（μＮＢ（ｅ）、ｕＥ’ Ｚ○（Δｅ）） −
（１）Ｒ２：Ｗｚ＝μＥＺＯ（ｅ）ＡμＥ’ ＰＢ（Δ
ｅ）＝ＭＩＮ（ｕＥＺｏ（ｅ）、 μＥ／ ＰＢ（Δｅ
））−（２）式（１〉は、冷媒過熱度の偏差０がＥＮＢ
に入る割合と偏差の時間変化ΔｅがＥ’ＺＯに入る割合
のうち、小さい値としての割合で成立することを示して
いる。つまり、冷媒過熱度の偏差がｅで。
偏差の時間変化が八〇の時、制御ルールＲ１の前件部は
、Ｗｌの割合で成立することを示している。
、Ｗｌの割合で成立することを示している。
式（２）についても同様に、制御ルールＲ２がＷｌの割
合で成立することを示している。
合で成立することを示している。
ステップ３ニ
ーつの制御ルールの前件部が割合Ｗｎで成存すれば、そ
の制御ルールの実行部（Ｔ ＨＥＮ部）もＷｎの割合で
成立するので、各制御ルール毎の前件部が成立する割合
Ｗｎを実行部におけるファジー変数（ＵＰＢ、ＵＰＭ、
Ｕ））Ｓ、ＵＺＯ，ＵＮＳ 。
の制御ルールの実行部（Ｔ ＨＥＮ部）もＷｎの割合で
成立するので、各制御ルール毎の前件部が成立する割合
Ｗｎを実行部におけるファジー変数（ＵＰＢ、ＵＰＭ、
Ｕ））Ｓ、ＵＺＯ，ＵＮＳ 。
ＵＮＭ、ＵＮＢ）のメンバシップ関数に乗じて、実行部
のメンバシップ関数の修正を次のように行う。
のメンバシップ関数の修正を次のように行う。
Ｒ１：μＵＮＢ・（Ｃ） ＝ Ｗ ｓ ｘμＵＮＢ（Ｃ
）Ｒ２：μＵ Ｐ Ｂ ＊（Ｃ）＝ Ｗｘ ＸμＵＰＢ
（Ｃ）ステップ４ニ ステップ３で修正された制御ルールの実行部のメンバシ
ップ関数によって、検出された冷媒過熱度の偏差ｅ、偏
差の時間変化Δｅに対する電動膨張弁の開度操作量の総
合メンバシップ関数は、以下のように論理和の形で求め
られる。
）Ｒ２：μＵ Ｐ Ｂ ＊（Ｃ）＝ Ｗｘ ＸμＵＰＢ
（Ｃ）ステップ４ニ ステップ３で修正された制御ルールの実行部のメンバシ
ップ関数によって、検出された冷媒過熱度の偏差ｅ、偏
差の時間変化Δｅに対する電動膨張弁の開度操作量の総
合メンバシップ関数は、以下のように論理和の形で求め
られる。
μＩ（Ｃ）＝μＵ Ｎ Ｂ・（Ｃ）ＵμＮＭ・（Ｃ）Ｕ
・・・・・・ＵμｐＢｓ（Ｃ） ・・・（３
）式（３）は、電動膨張弁の各開度に対する発生度合を
、電動膨張弁の開度に対する関数として表したものであ
る。
・・・・・・ＵμｐＢｓ（Ｃ） ・・・（３
）式（３）は、電動膨張弁の各開度に対する発生度合を
、電動膨張弁の開度に対する関数として表したものであ
る。
ステップ５：
総合メンバシップ関数のファジー変数の電動膨張弁の開
度を総合メンバシップ関数に属す度合で重み付は平均す
ることによって、電動膨張弁の開度操作量Ｃ・を求める
。
度を総合メンバシップ関数に属す度合で重み付は平均す
ることによって、電動膨張弁の開度操作量Ｃ・を求める
。
Ｃ・＝１ｃｘ μ＊（Ｃ）ｄＣ／／ μ拳（Ｃ）ｄＣ
前述のようにステップ１〜ステツプ５までのファジー推
論により求められた電動膨張弁の開度操作量が、膨張弁
制御器１２を通じて、電動膨張弁３に出力される。
前述のようにステップ１〜ステツプ５までのファジー推
論により求められた電動膨張弁の開度操作量が、膨張弁
制御器１２を通じて、電動膨張弁３に出力される。
この第１の実施例では、第４図（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うな冗長性のあるメンバシップ関数と、経験則に基づい
て得られた制御ルールを用いて、冷媒過熱度の制御を行
うことができるので、運転条件が変化しても制御の結果
が変わることはなく。
うな冗長性のあるメンバシップ関数と、経験則に基づい
て得られた制御ルールを用いて、冷媒過熱度の制御を行
うことができるので、運転条件が変化しても制御の結果
が変わることはなく。
幅広い運転範囲にわたって安定した冷媒流量制御を行う
ことができる結果、冷媒装置の性能向上と（ａ軸性向上
を図り得る効果がある。
ことができる結果、冷媒装置の性能向上と（ａ軸性向上
を図り得る効果がある。
次に、第５図は本発明の第２の実施例を示す系統図であ
る。
る。
この第２の実施例では、センサ６′は圧縮機１の出口の
吐出配管に取り付けられており、他のセンサ７′は凝縮
器２の出口部に取り付けられており、吐出ガス冷媒過熱
度を設定値に制御する構成となっている。
吐出配管に取り付けられており、他のセンサ７′は凝縮
器２の出口部に取り付けられており、吐出ガス冷媒過熱
度を設定値に制御する構成となっている。
この第２の実施例において、ファジー推論等、他の構成
は第１の実施例と全く同様である。なお、吐出ガス冷媒
過熱度をさらに正確に検知するためには、センサ７′を
圧力センサとし、高圧側の圧力を検知して飽和温度に変
換してから、吐出ガス冷媒過熱度を算出するようにすれ
ばよい。
は第１の実施例と全く同様である。なお、吐出ガス冷媒
過熱度をさらに正確に検知するためには、センサ７′を
圧力センサとし、高圧側の圧力を検知して飽和温度に変
換してから、吐出ガス冷媒過熱度を算出するようにすれ
ばよい。
この第２の実施例の場合には、吐出ガス冷媒過熱度を設
定値に制御できるため、特に冷凍装置の信頼性向上を図
り得る効果がある。
定値に制御できるため、特に冷凍装置の信頼性向上を図
り得る効果がある。
ついで、第６図は本発明の第３の実施例を示す系統図で
ある。
ある。
この第３の実施例では、センサ６′は凝縮器２の中間部
に設けられており、凝縮温度を検知する構成となってい
る。一方、センサ７′は凝縮器２の出口に設けられてお
り、過冷却した液冷媒の温度を検知する構成となってい
る。これら二つのセンサ６′、７“によって検知された
温度より、凝縮器２での冷媒過冷却度が求められ、この
第３の実施例では冷媒過冷却度が設定値に保たれる。
に設けられており、凝縮温度を検知する構成となってい
る。一方、センサ７′は凝縮器２の出口に設けられてお
り、過冷却した液冷媒の温度を検知する構成となってい
る。これら二つのセンサ６′、７“によって検知された
温度より、凝縮器２での冷媒過冷却度が求められ、この
第３の実施例では冷媒過冷却度が設定値に保たれる。
前記第２の実施例と同様に、センサ６＃に圧力センサを
用いれば、さらに正確に冷媒過冷却度を検知することが
できる。
用いれば、さらに正確に冷媒過冷却度を検知することが
できる。
この第３の実施例では、凝縮器２の過冷却度を制御する
ので、冷凍装置の高圧圧力の過度の上昇を防止できると
ともに、電動膨張弁３の上流側を常に液冷媒の状態にし
て、定圧側への安定した冷媒供給を確保できるので、よ
り一層信頼性向上と性能向４二の効果が期待できる。
ので、冷凍装置の高圧圧力の過度の上昇を防止できると
ともに、電動膨張弁３の上流側を常に液冷媒の状態にし
て、定圧側への安定した冷媒供給を確保できるので、よ
り一層信頼性向上と性能向４二の効果が期待できる。
以上の各実施例では、冷媒温度差を設定値として制御す
ることを説明したが、この設定値は一定値でなくともよ
く、他の冷凍装置の信号に連動して変化するものであっ
てもよい。
ることを説明したが、この設定値は一定値でなくともよ
く、他の冷凍装置の信号に連動して変化するものであっ
てもよい。
続いて、第７図は本発明の第４の実施例を示す系統図、
第８図は第４の実施例における制御ルールのメモリ装置
の内容を示す説明図である。
第８図は第４の実施例における制御ルールのメモリ装置
の内容を示す説明図である。
この第４の実施例において、第１図、第５図に示す第１
．第２の実施例と同じ部分には同じ符号を付けて示して
いる。
．第２の実施例と同じ部分には同じ符号を付けて示して
いる。
この第４の実施例では、制御装置５の他に、もう一つの
制御装置５′を備えて構成されている。
制御装置５′を備えて構成されている。
その制御装置５′は、前記制御装置５′と同様、冷媒温
度差設定器８′と、温度差演算器９′と、ファジー推論
プロセッサ１０’ と、制御ルールのメモリ装置１１′
と、膨張弁制御器１２′とを有して構成されている。前
記温度差演算器９′には、圧縮機１の出口の吐出配管に
取り付けられたセンサ６′と、凝縮器２の出口部に取り
付けられたセンサ７′とが接続されている。
度差設定器８′と、温度差演算器９′と、ファジー推論
プロセッサ１０’ と、制御ルールのメモリ装置１１′
と、膨張弁制御器１２′とを有して構成されている。前
記温度差演算器９′には、圧縮機１の出口の吐出配管に
取り付けられたセンサ６′と、凝縮器２の出口部に取り
付けられたセンサ７′とが接続されている。
また、前記制御器！５．５’の膨張弁制御器１２．１２
’は、別設置のファジー推論プロセッサ１６に接続され
ている。さらに、このファジー推論プロセッサ】６には
、前記センサ６′と、別設置の制御ルールのメモリ装置
］７５および膨張弁制御器１７とが接続されている。そ
して、前記膨張弁制御器１７は、電動膨張弁３に接続さ
れている。
’は、別設置のファジー推論プロセッサ１６に接続され
ている。さらに、このファジー推論プロセッサ】６には
、前記センサ６′と、別設置の制御ルールのメモリ装置
］７５および膨張弁制御器１７とが接続されている。そ
して、前記膨張弁制御器１７は、電動膨張弁３に接続さ
れている。
この第４の実施例では、制御装置５は蒸発器過熱度制御
のための制御部であり、蒸発器出入口温度を検知するセ
ンサ６．７の検知信号を受は取り、前記第１の実施例の
ようにファジー推論により、膨張弁制御器］、２から膨
張弁操作信号１３が出力される。また、制御器Ｎ５′は
吐出ガス過熱度のための制御器であり、吐出ガス温度を
検知するセンサ６′と、凝縮液温度を検知するセンサ７
′から検知信号を受は取り、ファジー推論プロセッサ１
０′で制御装置５のファジー推論プロセッサｌＯと同様
の演算を行い、膨張弁制御器１２′から膨張弁操作信号
】３′が出力される。
のための制御部であり、蒸発器出入口温度を検知するセ
ンサ６．７の検知信号を受は取り、前記第１の実施例の
ようにファジー推論により、膨張弁制御器］、２から膨
張弁操作信号１３が出力される。また、制御器Ｎ５′は
吐出ガス過熱度のための制御器であり、吐出ガス温度を
検知するセンサ６′と、凝縮液温度を検知するセンサ７
′から検知信号を受は取り、ファジー推論プロセッサ１
０′で制御装置５のファジー推論プロセッサｌＯと同様
の演算を行い、膨張弁制御器１２′から膨張弁操作信号
】３′が出力される。
この第４の実施例で新たに組み込まれているファジー推
論プロセッサ１６には、第８図にその内容を示す制御ル
ールのメモリ装［１５が接続されており、二つの制御器
５および５′からの膨張弁操作信号１３．１３’および
吐出ガス温度のセンサ６′からの検知信号１４が入力さ
れている。
論プロセッサ１６には、第８図にその内容を示す制御ル
ールのメモリ装［１５が接続されており、二つの制御器
５および５′からの膨張弁操作信号１３．１３’および
吐出ガス温度のセンサ６′からの検知信号１４が入力さ
れている。
この実施例では、第８図に示した制御ルールに基づいて
、冷凍サイクルの吐出ガス温度の絶対値が高い場合には
、二つの制御ルールのうち、吐出ガス過熱度制御の重み
を大きくし、吐出ガス温度が高くなければ蒸発器過熱度
制御を行うべく、膨張弁制御器１７から電動膨張弁３へ
推論結果が出力される。これらの重み付けは、ファジー
推論プロセッサ１６で行われる。
、冷凍サイクルの吐出ガス温度の絶対値が高い場合には
、二つの制御ルールのうち、吐出ガス過熱度制御の重み
を大きくし、吐出ガス温度が高くなければ蒸発器過熱度
制御を行うべく、膨張弁制御器１７から電動膨張弁３へ
推論結果が出力される。これらの重み付けは、ファジー
推論プロセッサ１６で行われる。
この第４の実施例によれば、吐出ガス温度の絶対値が高
くなりそうな時は、信頼性を重視して、吐出ガス過熱度
制御を行い、そうでない時は、性能向上を重視して、蒸
発器４の過熱度制御を行うことができる。
くなりそうな時は、信頼性を重視して、吐出ガス過熱度
制御を行い、そうでない時は、性能向上を重視して、蒸
発器４の過熱度制御を行うことができる。
本発明は、以上説明したように、冗長性のあるメンバシ
ップ関数と経験則に基づいて得られた制御ルールに基づ
いて、ファジー推論によって、電動膨張弁の開度を操作
して、冷凍サイクル中の冷媒温度差の制御を行うように
しているので、運転条件が変化しても、幅広い運転範囲
にわたって。
ップ関数と経験則に基づいて得られた制御ルールに基づ
いて、ファジー推論によって、電動膨張弁の開度を操作
して、冷凍サイクル中の冷媒温度差の制御を行うように
しているので、運転条件が変化しても、幅広い運転範囲
にわたって。
安定した冷媒流量制御を行い得る効果があり、ひいては
冷凍装置の性能向上と信頼性向上を図り得る効果がある
。
冷凍装置の性能向上と信頼性向上を図り得る効果がある
。
第１図は本発明の第１の実施例を示す系統図、第２図お
よび第３図はファジー推論における制御ルールおよび制
御状況想定図、第４図（ａ）〜（ｃ）はファジー推論に
おけるメンバシップ関数を示す図、第５図、第６１およ
び第７図は本発明の第２゜第３および第４の実施例を示
す系統図、第８図は第４の実施例にお番づる制御ルール
のメモリ装置の内容の説明図である。 Ｊ・・・ＦＥ縮機、２・・・凝縮器、３・・・電動膨張
弁、４９、。 蒸発器、 ５ Ｈ５’・・・制御装置、６，７：６’７
’；６’ｔ７’・・・センサ、８，８′・・・冷媒温度
差段窓器、９，９′・・・温度差演算器、１０．１０’
・・・ファジー推論プロセッサ、１．１．１１’・・・
制御ルールのメモリ装置、１２．↓２′・・・膨張弁制
御器、１５・・・制御ルールのメモリ装置、１６・・・
ファジー推論プロセッサ、１７・・・膨張弁制御器。 ６ セ＞す ７ ′’ ３ ；９謀１Ａ基蝦赴捻 ■ Ｐ 禾°シティフ“′ ＺＤ ヒ０ ε ビソフ゛ Ｓ スモール 頁 牧 賃 図 （Ｃ） ｅ 冨 夕 図 ７′−一−セシブ 拓 図 ６”−一−センフ ７’−−− 第 図 ５′−−一制獅装置 ２・−−一玲謀温魁損述一 図
よび第３図はファジー推論における制御ルールおよび制
御状況想定図、第４図（ａ）〜（ｃ）はファジー推論に
おけるメンバシップ関数を示す図、第５図、第６１およ
び第７図は本発明の第２゜第３および第４の実施例を示
す系統図、第８図は第４の実施例にお番づる制御ルール
のメモリ装置の内容の説明図である。 Ｊ・・・ＦＥ縮機、２・・・凝縮器、３・・・電動膨張
弁、４９、。 蒸発器、 ５ Ｈ５’・・・制御装置、６，７：６’７
’；６’ｔ７’・・・センサ、８，８′・・・冷媒温度
差段窓器、９，９′・・・温度差演算器、１０．１０’
・・・ファジー推論プロセッサ、１．１．１１’・・・
制御ルールのメモリ装置、１２．↓２′・・・膨張弁制
御器、１５・・・制御ルールのメモリ装置、１６・・・
ファジー推論プロセッサ、１７・・・膨張弁制御器。 ６ セ＞す ７ ′’ ３ ；９謀１Ａ基蝦赴捻 ■ Ｐ 禾°シティフ“′ ＺＤ ヒ０ ε ビソフ゛ Ｓ スモール 頁 牧 賃 図 （Ｃ） ｅ 冨 夕 図 ７′−一−セシブ 拓 図 ６”−一−センフ ７’−−− 第 図 ５′−−一制獅装置 ２・−−一玲謀温魁損述一 図
Claims (1)
- １、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、電動膨張弁とを備
えた冷凍サイクルにおいて、前記冷凍サイクル中の冷媒
温度差を検知する検知手段と、冷媒温度差の情報に対応
させて、経験則に基づき電動膨張弁の開度操作量に関す
る制御ルールを記憶したメモリ装置と、前記検知手段か
ら冷媒温度差に関する情報を取り込み、前記メモリ装置
から前記情報に対応する制御ルールを取り込み、電動膨
張弁の開示操作量を演算して出力するフアジー推論プロ
セッサとを有する制御装置を配備したことを特徴とする
冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321434A JP3039941B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321434A JP3039941B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186154A true JPH03186154A (ja) | 1991-08-14 |
| JP3039941B2 JP3039941B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=18132510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1321434A Expired - Fee Related JP3039941B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3039941B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009162425A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却貯蔵庫 |
| JP2011179746A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機及び空気調和機の高圧圧力抑制制御方法 |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP1321434A patent/JP3039941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009162425A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却貯蔵庫 |
| JP2011179746A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機及び空気調和機の高圧圧力抑制制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3039941B2 (ja) | 2000-05-08 |
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