JPH04283362A - 空気調和装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和装置、とくに多
室型の空気調和装置の室温制御およびヒートポンプサイ
クルの制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】第１１図は、多室形空気調和機のシステ
ム構成図であり、１は圧縮機、３は室外熱交換器であり
、室外機６を構成している。室内機７Ａ、７Ｂ、７Ｃ各
々は、室内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、室内膨張弁９Ａ
、９Ｂ、９Ｃ、室温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備
え、室外機６、及び各室内機７Ａ、７Ｂ、７Ｃの各ガス
側、及び液側を各々ガス側管路１３、及び液側管路１２
で接続して閉回路となし、閉回路の内部に冷媒を封入し
てなる周知のヒートポンプサイクルである。

【０００３】かかる構成における多室形空気調和機の冷
房運転での作用様態は、室外熱交換器３は凝縮器、各室
内熱交換器８Ａ、８Ｂ、８Ｃは蒸発器として働き、各部
屋の空気から吸熱することにより、各部屋を冷房する。

【０００４】次に、各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの作
用様態を以下に説明する。各室内膨張弁９Ａ、９Ｂ、９
Ｃの開度を増加すると、冷媒の流量が増加し、冷房能力
が増加して各室の温度を低下せしめる。その温度は各室
温検知器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより検知される。

【０００５】また、暖房時には、四方弁（図示せず）を
用いて圧縮機１の入力と出力を切り換えることにより、
冷媒の流れる方向が第４図とは逆になり、室内側熱交換
器８Ａ、８Ｂ、８Ｃは凝縮器、室外側熱交換器３は蒸発
器になる。

【０００６】従来の多室形空気調和機の各室内膨張弁制
御の方法はいわゆるＰＩＤ制御方式、あるいは条件に応
じて操作量を決定する表検索方式が採用されている。こ
れらの制御（制御手段はマイクロコンピュータなどで実
現される。手段そのものは図示せず。）においては、Ｐ
ＩＤ制御方式では目標値に対する誤差情報を得て、誤差
情報の比例、積分、微分を算出し、算出結果を制御対象
に対して適当な比で加算して操作量を決定している。一
方、表検索方式では、現在の設定温度、各種の検出量に
応じた制御量の表を予め設定しておく方法である。制御
操作量は、各室の膨張弁開度と圧縮機能力などである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】室内機が１台のときに
は、室温の誤差情報に対応して圧縮機を制御し、過熱度
などの冷媒状態量に対しては膨張弁の開度を制御する方
式が採用されている。しかしながら、このような多室型
空気調和機では、各室間に干渉があり、設定温度通りに
制御することと、ヒートポンプサイクルが高効率で動作
するための制御、例えば過熱度制御や過冷却度制御など
を両立して行うことは複雑であり、単純なＰＩＤ制御方
式や表検索方式では困難であった。例えば、設定室温に
対する各室室温誤差を単純に各室膨張弁の開度制御に用
いると、装置起動後などの全ての室の能力が不足してい
る状態の場合には全ての膨張弁が全て開いてしまうので
、良好なヒートポンプサイクルが確保できないなどの課
題が生じてしまう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、発明の第１の手段は、
冷房運転時には、設定温度に対する室温の誤差に対して
室外機熱交換能力を操作し、圧縮機吸入部の圧力誤差に
対して圧縮機の回転数を操作し、圧縮機吸入部の冷媒過
熱度の誤差に対して膨張弁の開度を操作するものである
。

【０００９】発明の第２では、暖房運転時には、設定温
度に対する室温の誤差に対して室外機熱交換能力を操作
し、圧縮機吐出部の圧力誤差に対して圧縮機の回転数を
操作し、室内機冷媒出口部の冷媒過冷却度の誤差に対し
て膨張弁の開度を操作するものである。

【００１０】発明の第３は、設定温度に対する各室室温
の誤差に対して各室の負荷熱容量に対応する重みを用い
て加算して多室型空気調和機全体での必要熱量を算出し
て、算出した値に基づいて室外機の熱交換能力を操作す
るとともに、各室室内機の冷媒出口での冷媒状態量の各
室平均値に基づいて各室膨張弁の開度の平均値を操作し
、各室室温誤差の各室の負荷熱容量付きの重み平均から
のずれに基づいて各室の膨張弁開度を操作し、圧縮機入
口もしくは出口の冷媒圧力に基づいて圧縮機能力を操作
するものである。

【００１１】発明の第４は、各室の負荷熱容量相当量を
逐次学習していく手段を付加したものである。すなわち
、一定時間毎に時間内における各設定室温に対する誤差
及び過熱度の誤差より得られる予め定められた評価関数
を求める手段、評価関数の演算結果により前記負荷熱容
量相当量Ｃｉを修正する手段を有し、前記負荷熱容量相
当量Ｃｉの修正手段は、各室内機の標準負荷熱容量Ｃ０
近傍の値を初期値として設定して、室内機の台数よりも
多い、異なる初期値の数Ｎにて前記一定時間それぞれ運
転してそれぞれの評価関数を求める第１の処理、最も評
価関数の良くない負荷熱容量相当量のパラメータ群をそ
れ以外の負荷熱容量相当量のパラメータ群の重心値に対
して鏡映させて新しい負荷熱容量相当量のパラメータ群
として前記一定時間運転して評価関数を求める第２の処
理、最も評価関数の良くない負荷熱容量相当量のパラメ
ータ群とそれ以外の負荷熱容量相当量のパラメータ群の
重心値との内分点を新しい負荷熱容量相当量のパラメー
タ群として前記一定時間運転して評価関数を求める第３
の処理、最も評価関数の良い負荷熱容量相当量のパラメ
ータ群を除く負荷熱容量相当量のパラメータ群を、最も
評価関数の良い負荷熱容量相当量のパラメータ群との各
内分点をもって前記最も評価関数の良い負荷熱容量相当
量のパラメータ群を除く負荷熱容量相当量のパラメータ
群に置換して各評価関数を求める第４の処理とを有し、
前記前記負荷熱容量相当量Ｃｉ修正手段は、前記第１の
処理に続いて前記第２の処理を行い、第２の処理の結果
得られた評価関数の値が（Ｎ−１）番目に良い評価関数
より良い場合には第２の処理を再び行い、そうでない場
合には前記第３の処理を行い、　　得られた評価関数の
値が（Ｎ−１）番目に良い評価関数より良い場合には再
び前記第２の処理を行い、そうでない場合には前記第４
の処理を行って再び前記第２の処理に戻るものである。

【００１２】

【作用】発明の第１手段により、冷房運転時には圧縮機
の吸入圧力と室内機の過熱度が制御されることにより適
正なヒートポンプサイクルが確保され、かつ、室温を目
標値にするために室外機の熱交換能力が操作される。

【００１３】発明の第２手段により、暖房運転時には圧
縮機の吐出圧力と室内機の過冷却度が制御されることに
より適正なヒートポンプサイクルが確保され、かつ、室
温を目標値にするために室外機の熱交換能力が操作され
る。

【００１４】発明の第３手段により、各室室温誤差に負
荷熱容量の重みつき加算を行うことにより、必要とする
熱量の合計値が求まり、それにもとづいて室外機の熱交
換能力を操作することが可能になる。各室の目標室温に
対しては各室の膨張弁の開度を操作することにより個々
に制御もされ冷媒の分配が可能になる。また、各室過熱
度もしくは過冷却度の平均値に対しては、直接対応する
膨張弁の平均開度で操作することが可能になり、各室へ
の熱量分配と適正なヒートポンプサイクル制御を両立す
ることができる。

【００１５】発明の第４手段では、各室の負荷熱容量相
当量が実際の値に近いほど制御精度は向上するので、誤
差情報をもとに制御性能が向上する方向に負荷熱容量相
当量の値を変化していくことにより、負荷熱容量相当量
は実際の値に近付いていく。負荷熱容量相当量が初期値
近傍にない場合には前項の第２の処理により各パラメー
タ群が真の負荷熱容量相当量に近付くように変更される
。現在のパラメータ群が真の負荷熱容量相当量に近付く
と、処理３、処理４へと進み、現在のパラメータ群はす
べて真のパラメータに近付いていく。また、一度に変化
させるパラメータ量は大きい値ではないため、フィード
バック制御系への干渉が無視できる。

【００１６】

【実施例】本発明の第１についての実施例を図面に基づ
き説明する。第６図は室内機１台、室内機１台の装置に
おける冷房時の構成を示すものである。従来例と同じ部
品については同一の番号を用いている。第６図において
、圧縮機吸入圧力検出器１５、圧縮機吸入温度検出器１
６を用いて、圧縮機吸入部分の過熱度を算出する。すな
わち、検出した圧力における使用冷媒の飽和温度を求め
、検出した温度との差が過熱度になる。過冷却度の検出
は過熱度と同様に冷媒の飽和温度を求めて、実冷媒温度
との差をもって過冷却度とする。圧縮機１の回転数、膨
張弁９の開度、および室外機熱交換器３のファン２の回
転数は操作が可能なものである。第５図は同じ発明にお
ける制御項目の対応を示したブロック図である。第５図
においてＰＩＤコントローラ２０１、２０２、２０３に
より制御を行うものとする。室温（室内機の吸い込み空
気温度）と設定温度殿差すなわち室温誤差情報はＰＩＤ
コントローラ２０１により制御特性が改善されるように
調整されて室外ファンの回転数指令になる。同様に圧縮
機吸入圧力の目標値に対する偏差すなわち吸入圧力誤差
情報はＰＩＤコントローラ２０２により制御特性が改善
されるように調整されて圧縮機の能力指令となる。圧縮
機の能力指令としてはインバータによる可変周波数電源
の周波数などが挙げられる。同様に圧縮機吸入部の過熱
度の目標値に対する誤差は過熱度誤差情報としてＰＩＤ
コントローラ２０３により制御特性が改善されるように
調整されて膨張弁の開度指令になる。以下、動作を説明
すると、室内の温度が設定値よりも高い場合には室外フ
ァンの回転量を増加させる。これにより室外機の熱交換
量が向上し、結果として高い冷房能力を発揮することが
できる。同様に、圧縮機吸入圧力が上昇することは、室
内負荷が大きくなっていることを意味する。なぜならば
、室内負荷が大きいと、室内側の熱交換を多くする必要
があるが、熱交換器８においては気液２相状態から熱を
奪うことにより気体となるが、負荷が大きすぎると気体
になってからさらに温度が上昇する。したがって、圧縮
機吸入部の圧力が上昇してしまう。このため圧縮機１の
能力を高めることにより不足能力が充当される。同様に
圧縮機吸入部の過熱度を目標の過熱度と比較させて膨張
弁を操作することによりヒートポンプ　サイクルを適正
な状態で運転することができる。

【００１７】第８図は発明の第２に対応する図であり、
発明の第１と同様に室内機１台、室内機１台の装置にお
ける暖房時の構成を示すものである。第６図および従来
例と同じ部品については同一の番号を用いている。第８
図において、圧縮機吐出圧力検出器１５、室内機冷媒出
口配管温度検出記１７を用いて、室内機出口部分の過冷
却度を算出する。すなわち、検出した圧力における使用
冷媒の飽和温度を求め、検出した温度との差が過冷却度
になる。圧縮機１の回転数、膨張弁９の開度、および室
外機熱交換器３のファン２の回転数は操作が可能なもの
である。第７図は同じ発明における制御項目の対応を示
したブロック図である。第５図においてＰＩＤコントロ
ーラ３０１、３０２、３０３により、制御を行うものと
する。室温（室内機の吸い込み空気温度）と設定温度殿
差すなわち室温誤差情報はＰＩＤコントローラ２０１に
より制御特性が改善されるように調整されて室外ファン
の回転数指令になる。同様に圧縮機吐出圧力の目標値に
対する偏差すなわち吐出圧力誤差情報はＰＩＤコントロ
ーラ３０２により制御特性が改善されるように調整され
て圧縮機の能力指令となる。圧縮機の能力指令としては
インバータによる可変周波数電源の周波数などが挙げら
れる。同様に室内機出口部の過冷却度の目標値に対する
誤差は過冷却度誤差情報としてＰＩＤコントローラ３０
３により制御特性が改善されるように調整されて膨張弁
の開度指令になる。

【００１８】以下、動作を説明すると、室内の温度が設
定値よりも高い場合には室外ファンの回転量を増加させ
る。これにより室外機の熱交換量が向上し、結果として
高い暖房能力を発揮することができる。同様に、圧縮機
吐出圧力が上昇することは、室内負荷が大きくなってい
ることを意味する。なぜならば、室内負荷が大きいと、
室内側の熱交換を多くする必要があるが、熱交換器８に
おいては高圧ガスが液体状態になり室内に熱を与えるも
のであるが、負荷が大きすぎると液体になってからさら
に温度が低下する。したがって、圧縮機吐出部の圧力が
低下してしまう。このため圧縮機１の能力を高めること
により不足能力が充当される。同様に室内機出口部の冷
媒過冷却度を目標の過冷却度と比較させて膨張弁を操作
することによりヒートポンプ　サイクルを適正な状態で
運転することができる。

【００１９】第２図は第３の発明に対応する空気調和機
のうち冷房時の構成を示したものであり、第１１図と同
じ構成部品に対しては同一の番号を用いている。第２図
において、圧縮機吸入圧力検出器１５、圧縮機吸入温度
検出器１６を用いて、圧縮機吸入部分の過熱度を算出す
る。圧縮機１の回転数、膨張弁９Ａ、９Ｂ，９Ｃの開度
、および室外機熱交換器３のファン２の回転数は操作が
可能なものである。

【００２０】第１図は、各室の膨張弁の開度を操作制御
するための制御器、圧縮機の能力を操作制御するための
制御器および、室外機の熱交換能力を制御するための制
御系の構成を示すブロック図である。第２図の吸入圧力
検出器１５、吸入温度検出器１６により求められた過熱
度情報は、目標とする過熱度と比較され、その誤差を、
ＰＩＤコントローラ２１に入力される。ＰＩＤコントロ
ーラ２１では、過熱度を制御するためのＰＩＤ演算が行
われる。ＰＩＤコントローラ２１の出力は各室膨張弁制
御のための加算器２７、２８へ送られる。また設定温度
と検出した室温との誤差情報Ｄｉの情報は負荷熱容量相
当量３１、３２および加算器３５、割り算器２４をへて
、室温との誤差情報の負荷の重み付き平均情報Ｄａｖに
換算される。重み付き平均情報ＤａｖはＰＩＤコントロ
ーラ２０を経由して室外ファン２の駆動回路４に送られ
て室外ファン２の回転数を操作すると共に、比較器２２
、２３に送られて、各室の室温誤差と比較される。従っ
て比較器２２、２３の出力は各室室温誤差Ｄｉの平均値
に対する差になる。比較器２２、２３の出力はＰＩＤコ
ントローラ２５、２６に送られて、室温を設定値になら
しめるための膨張弁制御演算が行われる。すなわち、Ｐ
ＩＤコントローラ２０での演算をｆ１、ＰＩＤコントロ
ーラ２５、２６での演算をｆ２、ＰＩＤコントローラ２
１での演算をｆ３とすると、次の演算を行ったことにな
る。

【００２１】

【数３】

【００２２】このようにして得られたＰＩＤコントロー
ラ２５、２６の出力は加算器２７、２８に送られる。加
算器２７、２８では、過熱度誤差情報からの膨張弁開度
指令情報と、温度誤差情報からの膨張弁開度指令情報と
を加算する。加算した結果を実際の膨張弁の開度指令と
して、各室の膨張弁開度制御手段（図示せず）へ送り、
各室膨張弁の開度を制御する。また、第２図の吸入圧力
検出記１５より求められた吸入圧力の目標とする吸入圧
力に対する誤差はＰＩＤコントローラ２２に送られて、
圧縮機の能力指令となり、圧縮機の回転数を操作するこ
とにより圧縮機の能力を操作する。

【００２３】第１図の制御器の動作状態を要約すると、
各室の膨張弁の開度の平均情報で室内機の過熱度を制御
し、室温誤差情報で各室の膨張弁開度平均値からのずれ
を与えることにより熱分配を制御する。また、室外機熱
交換器の能力を操作することにより、ヒートポンプの能
力を制御し、常に適正な効率の良いヒートポンプサイク
ルを実現するものである。

【００２４】第４図は第３の発明に対応する空気調和機
の暖房時の構成を示したものであり、第１１図、第２図
と同じ構成部品に対しては同一の番号を用いている。第
４図において、圧縮機吐出圧力検出器１５、各室室内器
の熱交換器出口部の冷媒温度検出器１７Ａ，１７Ｂ，１
７Ｃを用いて、各室室内機の出口部の冷媒過冷却度を算
出する。すなわち、検出した圧力における使用冷媒の飽
和温度を求め、検出した温度との差が過冷却度になる。

【００２５】第３図は、各室の膨張弁の開度を操作制御
するための制御器、圧縮機の能力を操作制御するための
制御器および、室外機の熱交換能力を制御するための制
御系の構成を示すブロック図である。第４図の吐出圧力
検出器１５、各室室内機冷媒出口温度検出器１７Ａ、１
７Ｂ，１７Ｃにより求められた各室室内機の過冷却度情
報は、目標とする過冷却度と比較され、その誤差を、各
室の負荷熱容量Ｃ１〜Ｃｉをかけて加算器５５に送られ
る。加算器５５の出力はＰＩＤコントローラ２１に入力
される。ＰＩＤコントローラ２１では、過冷却度を制御
するためのＰＩＤ演算が行われる。ＰＩＤコントローラ
２１の出力は各室膨張弁制御のための加算器２７、２８
へ送られる。また設定温度と検出した室温との誤差情報
Ｄｉの情報は負荷熱容量相当量３１、３２および加算器
３５、割り算器２４をへて、室温との誤差情報の負荷の
重み付き平均情報Ｄａｖに換算される。重み付き平均情
報ＤａｖはＰＩＤコントローラ２９を経て室外ファン２
の回転数指令となるとともに、比較器２２、２３に送ら
れて、各室の室温誤差と比較される。従って比較器２２
、２３の出力は各室室温誤差Ｄｉの平均値に対する差に
なる。比較器２２、２３の出力はＰＩＤコントローラ２
５、２６に送られて、室温を設定値にならしめるための
膨張弁制御演算が行われる。ＰＩＤコントローラ２５、
２６の出力は加算器２７、２８に送られる。過冷却度誤
差の平均値をＥｓｃ、ＰＩＤコントローラ２１の演算を
ｆ４、同コントローラ２５、２６の演算をｆ５、同コン
トローラ２９の演算をｆ６とすると、次の演算結果とな
る。

【００２６】

【数４】

【００２７】また、第４図の吐出圧力検出器１５より求
められた吐出圧力の目標とする吐出圧力に対する誤差は
ＰＩＤコントローラ３０に送られて、圧縮機の能力指令
となり、圧縮機の回転数を操作することにより圧縮機の
能力を操作する。

【００２８】第４図の制御器の動作状態を要約すると、
各室の膨張弁の開度の平均情報で室内機の過熱度を制御
し、室温誤差情報で各室の膨張弁開度平均値からのずれ
を与えることにより熱分配を制御する。また、室外機熱
交換器の能力を操作することにより、ヒートポンプサイ
クルの能力を制御し、常に適正な効率の良いヒートポン
プサイクルを実現するものである。

【００２９】第９図および第１０図は本発明における第
４の発明の実施例に対応するものである。第９図は過熱
度の変化状況と室温ｉの変化状況と負荷熱容量相当量の
パラメータのチェックと更新のタイミングを示す図であ
る。時刻ｔ２において時刻ｔ１からｔ２までの過熱度誤
差ＥＳＨ及び各室温の誤差の評価関数値Ｊを求める。時
刻ｔ１からｔ２までのあいだに制御用のコンピュータは
室温誤差、過熱度誤差、設定された負荷熱容量相当量な
どをもとに制御演算を行うと共に、評価関数を算出する
。評価関数Ｊは例えば以下の計算式で示される関数とす
る。

【００３０】

【数５】

【００３１】この式は各室の室温の誤差の２乗の和に過
熱度の誤差の２乗を掛けたものの積和である。すなわち
、各室の室温の誤差が大きいほど、また過熱度の誤差が
大きいほどＪの値は大きくなる。従って、Ｊの値が小さ
いほど良い制御状態にあるといえる。この時のＪの値に
より、次の期間すなわちｔ２からｔ３までの制御パラメ
ータ（負荷熱容量相当量Ｃｉ）をどのように更新するの
かを決定していく。決定方法は後述する。このような計
算を時刻ｔ３でも同様に行う。

【００３２】第１０図は負荷熱容量相当量Ｃｉの更新原
理を示す図である。この原理はシンプレックス法といわ
れる手法を基本にしている。第１０図（ａ）は、シンプ
レックス（多面体）の初期状態の設定を示したものであ
る。図に示すＶＣ１、ＶＣ２、・・、ＶＣｋはそれぞれ
パラメータ群で構成されるベクトル量である。例えばＶ
Ｃ１の要素は、各室の負荷熱容量相当量Ｃｉで構成され
ている。したがってベクトルＶＣｊの次元は室内機の台
数になる。またＶＣ０は各室の負荷熱容量相当量を各室
内機の標準的な負荷状態としたときのパラメータベクト
ルである。初期ベクトルＶＣ１、ＶＣ２、・・ＶＣｋの
値は、ＶＣ０の値を微小に変化させた値を用いる。変化
する量はランダムに選ぶ。この様にして初期ベクトルＶ
Ｃ１、ＶＣ２、・・ＶＣｋの値が決定される。ｋの値は
、室内機の台数よりも１つ以上大きい数にしておく。次
に初期ベクトルＶＣ１、ＶＣ２、・・ＶＣｋの値を一定
時間それぞれ用いて制御を行い、その時の評価関数値を
算出する。 全てのベクトルについて求まると、評価関数の良い順に
並べ換えを行う。すなわち、最も評価関数の良いベクト
ルがＶＣ１であり、最も悪いベクトルがＶＣｋとなる。

【００３３】次に第１０図の（ｂ）に示す処理を行う。 すなわち最も評価関数の悪いベクトルＶＣｋをそれ以外
のベクトルの重心ＶＣＧに対して鏡映させて新しいベク
トルＶＣｎｅｗを作成し、ＶＣｎｅｗを用いて制御を行
い評価関数を求める。得られた評価関数がＶＣｋ−１の
評価関数よりも良い場合には、ＶＣｋの代わりにＶＣｎ
ｅｗとそれによる評価関数値を採用し、評価関数の良い
順に並べ変えて、再び同図（ｂ）の処理を行う。得られ
た評価関数がＶＣｋ−１の評価関数よりも悪い場合には
、同図（ｃ）で示す処理を行う。

【００３４】第１０図（ｃ）の処理は、ベクトルを重心
の内側に鏡映することを示している。すなわち、ＶＣｋ
とＶＣＧの中点をＶＣｎｅｗにする。ここで得られたＶ
Ｃｎｅｗをもとに制御を行い評価関数を求める。得られ
た評価関数がＶＣｋ−１の評価関数よりも良い場合には
、ＶＣｋの代わりにＶＣｎｅｗとそれによる評価関数値
を採用し、評価関数の良い順に並べ変えて、再び同図（
ｂ）の処理を行う。得られた評価関数がＶＣｋ−１の評
価関数よりも悪い場合には、同図（ｄ）で示す処理を行
う。

【００３５】第１０図（ｄ）の処理は、最良の評価関数
を持つベクトルＶＣ１以外のベクトルを、ベクトルＶＣ
１のまわりに近付ける処理を示している。すなわちＶＣ
１以外のベクトルすべてについてＶＣ１との中点をもと
め、中点を新しいベクトルＶＣ２、ＶＣ３、・・・ＶＣ
ｋにし、それぞれのベクトルをもとに制御を行い評価関
数を求める。そして得られた評価関数の良い順に並び換
えて、再び同図（ｂ）の処理を行う。

【００３６】第１０図の処理を繰り返して行くと、現在
の負荷熱容量相当量のベクトルに近付いて行くことにな
る。したがって、より精度の高い制御が可能になる。

【００３７】一般に、このようなパラメータ探索は収束
が遅いが、初期値が標準的な使用状態を想定しており、
実際の使用状態も極度に標準からかけ離れた状態になる
ことは有り得ないので、収束の遅さは実際の問題にはな
らない。また、収束中のときでも、基本的なフィードバ
ック制御は動作しているので、制御が不可能になるわけ
ではなく、制御性能が少し劣るだけであり実用上は問題
にはならない。また、収束が遅いので、フィードバック
制御系からみれば変化が無視できることになり、フィー
ドバック制御系への干渉も無視できるものになる。

【００３８】なお、実施例では評価関数として誤差の２
乗に基づくものを例として示したが、誤差の絶対値の和
に基づくものなど他のものも容易に考えられるが、本発
明の内容を越えるものではない。また、本発明実施例で
はフィードバック制御演算方法としてＰＩＤ制御を用い
て説明したが、現代制御理論を用いた方法や同じ入力情
報を使うファジィ制御であっても本発明の内容を越える
ものではない。また、過熱度の検出方法として圧縮機吸
入圧力と吸入冷媒温度とを用いる方法で説明し、過冷却
度の検出方法として圧縮機吐出圧力と凝縮器出口冷媒温
度とを用いる方法で説明したが、他の方法（例えば、膨
張弁出口の温度と蒸発器出口の温度との差を用いて過熱
度とする方法や、凝縮器中央部の冷媒温度と出口部の冷
媒温度との差を用いて過冷却度とする方法など）であっ
てもよいことは明白である。また、室外熱交換器の能力
制御方法としてファンの回転数を制御する例を示したが
、熱交換器内部の流体の流れを制御して熱交換表面積を
可変する方法や、室外熱交換が水によって行われる場合
には水の流量を弁などにより操作する方法であっても本
発明は適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、冷房
運転時における室温の制御とヒートポンプサイクルの適
正化が実現できる。また暖房運転時における室温の制御
とヒートポンプサイクルの適正化が実現できる。さらに
、多室型の空気調和装置に対しても干渉のない室温制御
とヒートポンプサイクル制御が実現できる。また、非干
渉化がさらに改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第３発明の一実施例の空気調和装置にかかる冷
房時の膨張弁制御、圧縮機制御および室外熱交換器能力
制御の制御系のブロック構成図

【図２】同空気調和装置の冷房に関連するシステム構成
図

【図３】同装置に関連する暖房時の膨張弁制御、圧縮機
制御および室外熱交換器能力制御の制御系のブロック構
成図

【図４】同装置における暖房に関連するシステム構成図

【図５】第１発明の実施例の空気調和装置に関連する膨
張弁制御、圧縮機制御および室外熱交換器能力制御の制
御系のブロック構成図

【図６】同空気調和装置に関連するシステム構成図

【図
７】第２発明の実施例の空気調和装置に関連する膨張弁
制御、圧縮機制御および室外熱交換器能力制御の制御系
の構成を示すブロック図

【図８】同空気調和装置に関連するシステム構成図

【図
９】第４発明の空気調和装置に対応する負荷熱容量相当
量の推定動作のタイミングを示す波形図

【図１０】同空
気調和装置による負荷熱容量相当量の推定手順を示す図

【図１１】従来の多室型空気調和機の構成を示すシステ
ム構成図

【符号の説明】

１　　圧縮機 ２　　室外ファン ３　　室外熱交換器 ９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ　　膨張弁 １５　　圧力検出器 １６、１７　　温度検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器より構成
   される冷凍サイクルにより構成される蒸気圧縮式ヒート
   ポンプと、前記圧縮機の吸入部の冷媒圧力を検出する手
   段と、前記圧縮機の吸入部の冷媒の過熱度を検出する手
   段と、空気調和する室内の温度を検出する手段を具備し
   、前記蒸発器を空気調和する室内側に設置し、前記冷媒
   圧力が目標値に一致するように前記圧縮機の能力を操作
   し、前記冷媒過熱度が目標値に一致するように前記膨張
   弁の開度を操作し、前記室内の温度が目標値に一致する
   ように凝縮器の熱交換能力を操作することを特徴とする
   空気調和装置。
2. 【請求項２】　　圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器より
   構成される冷凍サイクルにより構成される蒸気圧縮式ヒ
   ートポンプと、前記圧縮機の吐出部の冷媒圧力を検出す
   る手段と、前記凝縮器出口部の冷媒の過冷却度を検出す
   る手段と、空気調和する室内の温度を検出する手段とを
   具備し、前記凝縮器を空気調和する室内側にを設置し、
   前記冷媒圧力が目標値に一致するように前記圧縮機の能
   力を操作し、前記冷媒過冷却度が目標値に一致するよう
   に前記膨張弁の開度を操作し、前記室内の温度が目標値
   に一致するように蒸発器の熱交換能力を操作することを
   特徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】能力可変圧縮機と熱交換能力可変室外熱交
   換器から成る１台の室外機と、室内熱交換器と、室内膨
   張弁を備えた複数台の室内機を並列的に接続し、前記各
   室内機を設置した各室温を検知する各室温検知器と、圧
   縮機入口の冷媒の圧力を検出する手段と、圧縮機入口冷
   媒の平均過熱度を検知する過熱度検出手段を具備し、各
   室設定温度に各室室温を一致させるべく前記複数の膨張
   弁、圧縮機能力および室外機熱交換能力を制御するにお
   いて、前記圧縮機の吸入圧力が目標値に一致するように
   前記圧縮機の能力を操作し、各室内機の負荷熱容量相当
   量をＣｉ（ｉ＝１，２，・・・，：室内機に対応）、各
   室設定温度と各室温度との差をＤｉ（ｉ＝１，２・・・
   ）、目標とする過熱度に対する検出した過熱度との誤差
   をＥＳＨとし、ｆ１（）、ｆ２（）、ｆ３（）を制御演
   算関数として、加算演算子Σを用いて各室の膨張弁の開
   度Ｕｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）および室外機熱交換
   能力指令Ｕｆを以下の式、【数１】 で算出することを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】能力可変圧縮機熱交換能力可変室外熱交換
   器から成る１台の室外機と、室内熱交換器、室内膨張弁
   を備えた複数台の室内機を並列的に接続し、前記各室内
   機を設置した各室温を検知する各室温検知器と、圧縮機
   出口の冷媒の圧力を検出する手段と、各室室内機出口冷
   媒の過冷却度を検知する過冷却度検出手段を具備し、各
   室設定温度に各室室温を一致させるべく前記複数の膨張
   弁および圧縮機能力および室外機熱交換能力を制御する
   において、前記圧縮機の吸入圧力が目標値に一致するよ
   うに前記圧縮機の能力を操作し、各室内機の負荷熱容量
   相当量をＣｉ（ｉ＝１，２，・・・，：室内機に対応）
   、各室設定温度と各室温度との差をＤｉ（ｉ＝１，２・
   ・・）、目標とする各室過冷却度の平均値に対する検出
   した各室過冷却度平均値との誤差をＥＳＣとし、ｆ４（
   ）、ｆ５（）、ｆ６（）を制御演算関数として、加算演
   算子Σを用いて各室の膨張弁の開度Ｕｉ（ｉ＝１、２、
   ３、・・・）、室外熱交換能力指令Ｕｆを以下の式、 【数２】 で算出することを特徴とする空気調和装置。
5. 【請求項５】請求項３もしくは４記載の多室型の空気調
   和装置において、一定時間毎に時間内における各設定室
   温に対する誤差及び過熱度の誤差もしくは過冷却度の誤
   差より得られる予め定められた評価関数を求める手段、
   評価関数の演算結果により前記負荷熱容量相当量Ｃｉを
   修正する手段を有し、前記負荷熱容量相当量Ｃｉの修正
   手段は、各室内機の標準負荷熱容量Ｃ０近傍の値を初期
   値として設定して、室内機の台数よりも多い、異なる初
   期値の数Ｎにて前記一定時間それぞれ運転してそれぞれ
   の評価関数を求める第１の処理、最も評価関数の良くな
   い負荷熱容量相当量のパラメータ群をそれ以外の負荷熱
   容量相当量のパラメータ群の重心値に対して鏡映させて
   新しい負荷熱容量相当量のパラメータ群として前記一定
   時間運転して評価関数を求める第２の処理、最も評価関
   数の良くない負荷熱容量相当量のパラメータ群とそれ以
   外の負荷熱容量相当量のパラメータ群の重心値との内分
   点を新しい負荷熱容量相当量のパラメータ群として前記
   一定時間運転して評価関数を求める第３の処理、最も評
   価関数の良い負荷熱容量相当量のパラメータ群を除く負
   荷熱容量相当量のパラメータ群を、最も評価関数の良い
   負荷熱容量相当量のパラメータ群との各内分点をもって
   前記最も評価関数の良い負荷熱容量相当量のパラメータ
   群を除く負荷熱容量相当量のパラメータ群に置換して各
   評価関数を求める第４の処理とを有し、前記前記負荷熱
   容量相当量Ｃｉ修正手段は、前記第１の処理に続いて前
   記第２の処理を行い、第２の処理の結果得られた評価関
   数の値が（Ｎ−１）番目に良い評価関数より良い場合に
   は第２の処理を再び行い、そうでない場合には前記第３
   の処理を行い、得られた評価関数の値が（Ｎ−１）番目
   に良い評価関数より良い場合には再び前記第２の処理を
   行い、そうでない場合には前記第４の処理を行って再び
   前記第２の処理に戻ることを特徴とする多室型の空気調
   和機。