JPH04302957A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

空気調和機の制御方法

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JPH04302957A
JPH04302957A JP3087883A JP8788391A JPH04302957A JP H04302957 A JPH04302957 A JP H04302957A JP 3087883 A JP3087883 A JP 3087883A JP 8788391 A JP8788391 A JP 8788391A JP H04302957 A JPH04302957 A JP H04302957A
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Japan
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temperature
indoor
heat exchanger
electric valve
refrigerant
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Masayuki Kumakura
熊倉 正行
Mitsuhiro Dobashi
光浩 土橋
Sadaichi Fukushima
福島 貞一
Junichi Mochida
持田 順一
Kazuyoshi Suwa
諏訪 一良
Jiro Takada
高田 弍郎
Eiji Ohashi
大橋 栄二
Masao Yokoyama
雅男 横山
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Sanyo Electric Co Ltd
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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、一台の室外ユニットに
複数台の室内ユニットを接続した空気調和機における、
各室内ユニットへの冷媒供給量の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の制御としては、例えば、
特公平2−8231号公報に開示されるようなものがあ
る。
【0003】この種の従来の制御は、各室内ユニットの
熱交換器の出入口間温度差を、所定温度差とするように
、冷媒流量絞り弁の開度を調節するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の技術においては、暖房運転時に、ある室内ユニット
への冷媒供給量が過大になると、その室内ユニットの熱
交換器の温度が大きく上昇するという問題がある。
【0005】そこで、本発明は、このような暖房運転時
における過負荷を防止することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、1台の室外ユ
ニットに複数台の室内ユニットを冷凍サイクルが構成さ
れるように冷媒配管で接続し、夫々の室内ユニットへ供
給される冷媒の量を調整する電動弁を備えた空気調和機
において、冷凍サイクル中の蒸発器の温度または凝縮器
の温度と目標温度との温度差、及びこの温度差の時間変
化量に基づくファジイ推論から得られる値に応じて電動
弁の開閉度を補正する過程と、暖房運転時に室内ユニッ
トの室内側熱交換器の温度が所定温度以上になった際に
ファジイ推論から得られる値によらない所定の値で電動
弁の開閉度を補正する過程と、を有することを特徴とす
るものである。
【0007】また、本発明は、1台の室外ユニットに複
数台の室内ユニットを冷凍サイクルが構成されるように
冷媒配管で接続し、夫々の室内ユニットへ供給される冷
媒の量を調整する電動弁を備えた空気調和機において、
冷凍サイクル中の蒸発器の温度または凝縮器の温度と目
標温度との温度差、及びこの温度差の時間変化量に基づ
くファジイ推論から得られる値に応じて電動弁の開閉度
を補正する過程と、暖房運転時に室内ユニットの室内側
熱交換器の温度が所定温度以上になった際にファジイ推
論から得られる値に所定の値を加えた値で電動弁の開閉
度を補正する過程と、を有することを特徴とするもので
ある。
【0008】
【作用】暖房運転時、室内側熱交換器の温度が所定の基
準値より高くなった場合、冷媒供給量調整のための電動
弁が強制的に閉じる方向へ制御される。この制御は、他
の目的の電動弁制御とは独立して、又はそれと組合され
て実行される。
【0009】
【実施例】図3を参照して、本発明が適用される冷凍サ
イクルの一例を説明する。図3は、1台の室外ユニット
1に4台の室内ユニット2〜5を接続した場合の冷媒回
路図である。
【0010】図3の室外ユニット1において、6は冷媒
圧縮機、7は四方弁、8は室外側熱交換器、9はキャピ
ラリーチューブ(減圧装置)、10はアキュムレータで
ある。室内ユニット2〜5はそれぞれ冷媒配管13〜1
6,17〜20によって室外ユニット1に接続されてい
る。室内ユニット2〜5の構成は同じなので、室内ユニ
ット5を例に説明すると、11は室内側交換器、12は
冷媒の分流量制御のための電動弁である。
【0011】電動弁12は図示しないステップモータで
駆動され、その開度(開き量)はステップモータの回転
角で決められる。1例としてステップモータの可変ステ
ップ範囲が0〜500ステップの電動弁を用いた場合は
、ステップモータを正側または負側に回転させることに
よって電動弁の開度を変えることができる。
【0012】図2において、21〜24は温度センサで
ある。センサ21は冷房運転時に四方弁7から出る冷媒
温度を検出し、センサ22は暖房運転時に四方弁7から
出る冷媒温度を検出する。また、センサ23は室外側熱
交換器8の温度を検出し、センサ24は室内側熱交換器
11の温度を検出する。
【0013】この冷媒サイクルにおいて、四方弁7が実
線で示した状態にあるときは室内側熱交換器11で冷房
運転が行われる。即ち、圧縮機6で圧縮された高温高圧
の冷媒が室外側熱交換器8から室内側熱交換器11へと
流れ、室外側熱交換器8で冷媒の凝縮作用が行われ、室
内側熱交換器11で蒸発作用が行われる。四方弁7が点
線で示す状態に切換ると室内側熱交換器11で暖房運転
が行われる、即ち、圧縮機6で圧縮された高温高圧の冷
媒が室内側熱交換器11から室外側熱交換器8へと流れ
、室内側熱交換器11で冷媒の凝縮作用が行われ、室外
側熱交換器8で蒸発作用が行われる。
【0014】図4は、この空気調和機において、室外ユ
ニット1と4台の室内ユニット2〜5とが信号線25で
接続されている状態を示す。この信号線25を通じて、
それらユニット1〜5相互間で信号の送受が行われる。 各室内ユニット2〜5からは運転信号、冷房運転信号、
暖房運転信号、必要冷凍能力信号、室温信号、室内側熱
交換器の温度信号、能力による弁開度補正信号(マスタ
ーとなる室内ユニットのみが出力)、異常信号などが出
力される。また室外ユニット1からは最大室温信号、温
度センサ21〜23の温度信号、冷房運転信号、暖房運
転信号、除霜運転信号、異常信号などが出力される。各
ユニット1〜5はこれらの信号に基づいて各々の運転を
制御する。
【0015】図1は、本発明に従う暖房運転時の室内ユ
ニット2〜5の主な制御の一実施例を示すフローチャー
トである。これを、ステップの順に説明する。
【0016】ステップS1:室内ユニット(例えば室内
ユニット5)が設置されている空間(1部屋に複数の室
内ユニットを設置した場合、および別部屋に設置した場
合のいずれでもよい)の温度(室温)Eと、この室内ユ
ニット5の熱交換器11の温度E0とを測定して室内ユ
ニット5の記憶部(図示せず)に記憶する。
【0017】ステップS2:ステップS1で記憶部に記
憶された室温Eと室内側熱交換器の温度E0とを信号線
25を介して室外ユニット1へ送信する。
【0018】ステップS3:室外ユニット1は、全室内
ユニット2〜5から送られてくる室温Eの最大値を最大
室温Emax として、この最大室温Emax と温度
センサ22が測定した冷媒温度DTCとを信号線25へ
送出し、室内ユニットは、この最大室温Emax と冷
媒温度DTCとを受信して記憶部に記憶する。
【0019】ステップS4:通常の運転制御を行う。即
ち、室内側送風機の風速設定や表示などの制御を行う。
【0020】ステップS5:記憶部に記憶された室内熱
交換器の温度E0が所定値、例えば“60”以上か否か
判断する。結果が否であればステップ6へ進み、E0≧
60であればステップS7へ進む。
【0021】ステップS6:30秒のタイマを用いて、
ステップS1〜ステップS5を繰り返し行いながら30
秒毎にステップS8以下の制御を行なう。
【0022】ステップS7:ステップS5でE0≧60
と判断されると、電動弁の駆動モータに30秒間に“5
0”パルスの割合でパルスを与えて、電動弁を強制的に
閉じさせる。つまり、過大な冷媒供給を強制的に抑制す
る。この動作は、E0≧60の状態が解消されるまで継
続され、その間においては、ステップS8以下の制御は
行わない。
【0023】ステップS8:E0<60の場合には、3
0秒毎に、ステップS8以下の動作が行われる。このス
テップS8では、記憶部に記憶された最大室温Emax
 と室温Eとから、室温差X(=Emax −E)の演
算を行い、値Xを記憶部に記憶する。尚、室温差Xは整
数とし、小数点以下は四捨五入して求める。
【0024】ステップS9:X>Yの判断を行い、この
条件を満たすとき、つまり室温差Xが比較的大きいとき
はステップS11へ進み、この条件を満たさないとき、
つまり、室温差Xが比較的小さいときはステップS10
へ進む。尚、値Yは、室温差の大小程度を判断するため
の予め設定された基準値である。
【0025】ステップS10:室温差Xが比較的小さい
場合は、能力に応じた弁開度補正を行う。この制御の詳
細は後述する。
【0026】ステップS11:室温差Xが比較的大きい
場合には、フラグFの判断を行う。F≠1のときはステ
ップS12及びステップS13を行い、F=1の時はス
テップS14を行う。尚、フラグFのクリアは、ステッ
プS10での弁開度補正後、ステップS15で行う。
【0027】ステップS12:電動弁の弁開度を1/2
X分だけ閉じる。
【0028】ステップS13:フラグFをF=1にセッ
トする。従って、室温差Xが基準値Yより小さい時は、
1回ステップS12の制御が行われ、以後はこのステッ
プS12の制御は行われない。
【0029】ステップS14:分流比調整のための弁開
度補正と能力に応じた弁開度補正とを交互に実行する。 従って、室温差Xが基準値Yより小さい時は、この両補
正が30秒毎に交互に行われる。
【0030】即ち、この図1の運転方法においては、室
内側熱交換器の温度E0が高い時には、後述する分流比
調整のための弁開度補正や能力に応じた弁開度補正を行
わず、電動弁を強制的に閉じる方向に補正する。
【0031】図2は暖房運転時の室内ユニットの主な制
御の別の実施例を示すフローチャートである。以下、図
1に示した冷房運転時のフローチャートとの相違点のみ
を説明する。ステップS5にて、E0≧60と判断され
てステップS7へ進み、ここで弁開度を強制的に閉じる
方向へ補正した後、ステップS6へ進む。即ち、この図
2の制御では、E0≧60の場合でも、30秒毎にステ
ップS8以下の制御が行われる。つまり、室内側熱交換
器の温度E0が高い時には、分流比調整のための弁開度
補正、又は、能力に応じた弁開度補正に加えて、電動弁
が強制的に閉じる方向へ補正される。
【0032】次に、上述した分流比調整のための弁開度
補正と、能力に応じた弁開度補正の詳細を説明する。
【0033】まず、分流比調整のための弁開度補正を説
明する。これは、換言すれば、全室内ユニット2〜5の
測定した室温中の最大値Emax と夫々の室内ユニッ
トが測定した室温Eとの差Xに応じて各電動弁の開き量
を変える制御である。
【0034】図1を参照して、ステップS8で求められ
た室温差Xに対応するステップ数のパルスを電動弁のス
テップモータに与え、電動弁の開度を室温差Xに対応す
る量だけ開閉する。室温差Xが所定の基準より正側にあ
れば電動弁を開くパルスを与え、負側にあれば電動弁を
閉じるパルスを与える。
【0035】次に、能力に応じた弁開度補正について説
明する。これは、換言すれば、冷凍サイクル中の冷媒の
凝縮温度が目標の温度に成るように電動弁の開き量を変
える制御である。
【0036】即ち、温度センサ22の測定した冷媒の凝
縮温度とその目標温度との偏差eと、前回の温度差eと
今回の温度差eとの差△eとを用いてファジイ演算を行
い弁開度の補正値を算出し、この算出値に応じて、電動
弁にその開閉量を補正するためのパルスを出力する。
【0037】尚、この補正用のパルス数は全室内ユニッ
ト2〜5に共通して用いられる。即ち、室内ユニット2
〜5のいずれかでこの補正用のパルス数を演算して他の
室内ユニットに供給する。他の室内ユニットはこの補正
用のパルス数に基づいて電動弁の開閉量の補正を行う。 従って、全室内ユニット2〜5の電動弁の開閉量は同時
に補正される。
【0038】ファジイ演算としては、通常に用いられる
ルールを用いる事が可能なので詳細は省略する。前件部
のメンバーシップ関数及び後件部メンバーシップ関数は
最適な弁開度の補正値が得られるように設定する。また
ファジイ演算の出力が+4〜−4の範囲になるように後
件部のメンバーシップ関数が設定される。
【0039】この弁開度の補正値を算出する方法として
はファジイ演算に限るものではなくPID制御やAI技
術を用いた演算でも良い。
【0040】図5は、図1の実施例を例にとって、室内
熱交換器の温度E0の変化に対する室内ユニットの運転
の変化を示したものである。
【0041】室内熱交換器の温度E0が60以上になる
とファジイ推論を行わず、電動弁に+50の補正パルス
(電動弁を閉じる方向)を出力する。この時セーブ弁(
圧縮機の負荷を減らすために設けられたバイパス弁)は
OFFのままであり、室外ユニットの風速(室外ユニッ
トの室外側熱交換器に送風を行う)をH(高)またはL
(低)に制御している。
【0042】尚、室外ユニットの風速は、外気温度に基
づいてH/Lに変化して室外側熱交換器の熱交換量を制
御する。
【0043】上記のパルス数+50の補正でも、まだ室
内熱交換器の温度E0が下がらないときは、引続き30
秒毎に+50ずつ電動弁を閉じていく。
【0044】また、室内熱交換器温度E0がさらに上昇
して64度以上になったときには、セーブ弁をONにし
て圧縮機の運転能力を減らし、さらに室外ユニットの風
速を停止して室外側熱交換器での熱交換量を減らす。
【0045】室内熱交換器温度E0がこうした保護動作
の結果として低下すれば、その低下に合わせて夫々の保
護動作を解除する。
【0046】以上、暖房運転の場合を説明したが、冷房
運転の場合の室内ユニットの制御動作例を図6に示す。 この冷房運転では、室温差Xが予め設定した第1の基準
値Y1より大か、第2基準値Y2(Y1>Y2)より小
か、又は両基準値の間にあるかに応じて、分流比調整の
ための弁開度補正、能力に応じた弁開度補正、又は両補
正の交互実行が選択的になされる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室内熱交換器の温度が高い時には、冷媒流量弁を強制的
に閉じる補正をするので、室内熱交換器への過大な冷媒
供給を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる制御方法の第1の実施例におけ
る暖房運転時の各室内ユニットの動作を示すフローチャ
ートである。
【図2】本発明にかかる制御方法の第2の実施例におけ
る暖房運転時の各室内ユニットの動作を示すフローチャ
ートである。
【図3】図1,2の実施例が適用される空気調和機の冷
凍サイクルを示す図である。
【図4】図3の空気調和機の各ユニット間の電気的な接
続を示す図である。
【図5】図1の実施例における、室内熱交換器の温度E
0の変化に対する、室内ユニットの運転の変化を示す図
である。
【図6】冷房運転時の各室内ユニットの動作例を示す図
である。
【符号の説明】
1  室外ユニット 2  室内ユニット 3  室内ユニット 4  室内ユニット 5  室内ユニット 6  冷媒圧縮機 7  四方弁 8  室外側熱交換器 11  室内側熱交換器 12  電動弁 21  温度センサ 22  温度センサ 23  温度センサ 24  温度センサ 25  信号線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  1台の室外ユニットに複数台の室内ユ
    ニットを冷凍サイクルが構成されるように冷媒配管で接
    続し、夫々の室内ユニットへ供給される冷媒の量を調整
    する電動弁を備えた空気調和機において、前記冷凍サイ
    クル中の蒸発器の温度または凝縮器の温度と目標温度と
    の温度差、及びこの温度差の時間変化量に基づくファジ
    イ推論から得られる値に応じて前記電動弁の開閉度を補
    正する過程と、暖房運転時に前記室内ユニットの室内側
    熱交換器の温度が所定温度以上になった際に前記ファジ
    イ推論から得られる値によらない所定の値で前記電動弁
    の開閉度を補正する過程と、を有することを特徴とする
    空気調和機の制御方法。
  2. 【請求項2】  1台の室外ユニットに複数台の室内ユ
    ニットを冷凍サイクルが構成されるように冷媒配管で接
    続し、夫々の室内ユニットへ供給される冷媒の量を調整
    する電動弁を備えた空気調和機において、前記冷凍サイ
    クル中の蒸発器の温度または凝縮器の温度と目標温度と
    の温度差、及びこの温度差の時間変化量に基づくファジ
    イ推論から得られる値に応じて前記電動弁の開閉度を補
    正する過程と、暖房運転時に前記室内ユニットの室内側
    熱交換器の温度が所定温度以上になった際に前記ファジ
    イ推論から得られる値に所定の値を加えた値で前記電動
    弁の開閉度を補正する過程と、を有することを特徴とす
    る空気調和機の制御方法。
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