JPH06307729A - 多室型空気調和機の暖房制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内側電動膨張弁の開度を適切に制御して空
調温度を滑らかに制御するとともに、過渡的な急激な負
荷変化に迅速に適応させる。 【構成】 室温と設定した空調温度との偏差によって第
１の目標開度を演算する第１の目標開度演算手段２２
と、室内側熱交換器２１と室内側電動膨張弁１７との間
の配管部において検出した過冷却度に基づいて第２の目
標開度を演算する第２の目標開度演算手段２３と、検出
した過冷却度と前記第１，第２の目標開度とから最適な
開度のファジイ論理演算を行うファジイ推論手段２６
と、その推論結果を基に開度を決定する開度決定手段２
７と、開度決定手段２７が決定した開度に従って室内側
電動膨張弁１７を制御する開度制御手段２８とを有し、
開度決定手段２８は検出した過冷却度が所定値よりも小
さい場合には、ファジイ推論の推論結果から所定開度を
減じて、室内側電動膨張弁１７の開度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多室型空気調和機に係
わり、とくに空調能力を電動膨張弁の開度を制御して変
化することにより、各室内機による室温調整を滑らかに
制御する多室型空気調和機の暖房制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビル等における空調は、空調負荷
の異なる部屋毎に室内機を設置し、これを１台の室外機
によって制御する、いわゆる多室型空気調和機による個
別分散空気調和機が主流である。そのような空気調和機
は、例えば特開昭６３−１８００５１号公報によって開
示された電動膨張弁を備えたものがよく知られている。

【０００３】図７は従来の、電動膨張弁を用いた空気調
和機における暖房制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【０００４】図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３
は電動膨張弁、４は蒸発器であって、これらは順次環状
に連接され冷媒循環系統５を形成している。また、６は
室温検出手段、７はその検出出力の室温と室温目標温度
との偏差に応じて電動膨張弁３の目標開度値を演算する
目標開度演算手段、８は開度制御手段であり、目標開度
演算手段７の出力を受け電動膨張弁３の開度を制御す
る。９は冷媒の過熱度を検出する過熱度検出手段、１０
は過熱度検出手段９の出力を受けて冷媒の過熱度が、所
定の過熱度値以下のとき、開度制御手段８に優先して電
動膨張弁３の開度を減少させる保護手段である。

【０００５】このように構成された従来の空気調和機の
動作は、まず、空調運転に際し室温と室温目標温度との
偏差に応じた電動膨張弁３の目標開度値が、目標開度演
算手段７によって演算され、その目標開度値になるよう
に開度制御手段８が電動膨張弁３の開度の増減を制御す
る。それにより蒸発器４への冷媒流量が適切になされて
室内の空調負荷と空調能力が良好に対応して室内が快適
に空調される。

【０００６】いま、たとえば、空調負荷が減少して冷媒
の過熱度が低下すると、過熱度検出手段９の出力を受け
て冷媒の過熱度が、いわゆる湿り運転となる所定の過熱
度値以下のとき、開度制御手段８に優先して保護手段１
０が電動膨張弁３の開度を減少させ、その結果、冷媒の
過熱度が上昇して冷媒の湿り状態の発生が有効に抑圧、
防止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の構
成は、所定の過熱度値を境にして電動膨張弁３の開度制
御が大きく変化する。そのため過熱度の境界近傍で制御
される室温に乱れを生ずる。また、過熱度が過大な場合
の保護手段を備えていないため、冷媒分流に偏りを生じ
て、室内機間の能力分配が適切に行なわれない。

【０００８】しかも暖房の場合は過熱度により制御され
るものではなく、過冷却による制御が適切な方法である
が、前掲の公開公報では過熱度による制御を暖房にも適
用しているため、暖房負荷が急激に小さくなる方向に変
化した場合の室内機への冷媒分流の調整が困難で、能力
抑制に時間を要するという課題を有している。

【０００９】さらに、近年の室内機では、室内側の送風
量を調整するために、強、中、弱風といった速度調節を
するものが主流であり、このような速度調節手段で、送
風量を変化させた場合には、暖房負荷が急激に減少し、
この負荷変動に冷媒分流を迅速に対応させることが困難
となり、一時的に過剰冷媒を供給することになる。

【００１０】このような状態では、室内側熱交換器で凝
縮しきれず、液冷媒とガス冷媒の２相状態となって、室
内側電動膨張弁を通過するため、室内側膨張弁を液冷媒
が通過した場合と、ガス冷媒が通過場合の流量差により
脈流となり、この脈流が異常な冷媒音となって、快適性
を著しく低下させるという課題を有している。

【００１１】またさらに、逆に暖房負荷が急激に増加し
た場合の室内機への冷媒分流の調整も困難で、能力供給
に時間を要するという課題を有している。

【００１２】本発明は上述した従来の空気調和機に鑑み
なされたもので、冷媒の過冷却度の上昇または下降が過
度になるのを防止して、その冷却の境界を滑らかに移行
させ、室温の乱れを防止するとともに、室内送風量を変
化させたような暖房負荷が急激に小さく変化した場合で
も、室内機への冷媒分流を適切かつ迅速に行い、一時的
な冷媒の過剰供給を防止し、不快な冷媒音を防止する多
室型空気調和機の暖房制御装置の提供を目的とする。

【００１３】又さらに、暖房負荷が急激に大きく変化し
た場合でも、室内機への冷媒分流を適切かつ迅速に行
い、能力配分を適正かつ迅速に行う多室型空気調和機の
暖房制御装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、多室型空気調
和機において、室温検出手段により検出した室温と室温
設定手段により予め設定した空調温度との偏差によって
室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第１の目
標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電動膨
張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段により検
出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁の第２
の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、前記
過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前記第１，
第２の目標開度とから最適な開度を求めるための経験則
に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ルールによ
って、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手段と、前
記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電動膨張弁
の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定手段が
決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を制御する
開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前記過冷却
度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも小さい場
合には、前記ファジイ推論の推論結果から所定開度を減
じて、前記室内側電動膨張弁の開度を決定するのであ
る。

【００１５】また、室温検出手段により検出した室温と
室温設定手段により予め設定した空調温度との偏差によ
って室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第１
の目標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電
動膨張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段によ
り検出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁の
第２の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、
前記過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前記第
１，第２の目標開度とから最適な開度を求めるための経
験則に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ルール
によって、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手段
と、前記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電動
膨張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定
手段が決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を制
御する開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前記
過冷却度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも大
きく、かつ、前記室温検出手段により検出した室温が前
記室温設定手段により設定した空調温度より所定値以上
低い場合に、前記ファジイ推論の推論結果に所定開度を
加えて、前記室内側電動膨張弁の開度を決定するのであ
る。

【００１６】

【作用】本発明によれば、検出した室温と予め設定した
空調温度との偏差によって、室内側電動膨張弁の第１の
目標開度を演算し、室内側熱交換器と前記室内側電動膨
張弁との間の配管部において検出した過冷却度に基づ
き、前記室内側電動膨張弁の第２の目標開度を演算し、
その結果と、検出した過冷却度とから、経験則に基づく
制御ルールによりファジイ推論し、さらに、検出した過
冷却度が所定値よりも小さい場合には、前記ファジイ推
論の推論結果から所定開度を減じて室内側電動膨張弁の
開度が決定され、その決定した開度に室内側電動膨張弁
の開度が制御される。

【００１７】そのため、暖房負荷が急激に変化した場合
の、過剰冷媒が供給されて室内側熱交換器で凝縮しきれ
ず、液冷媒とガス冷媒の２相状態の冷媒が室内側電動膨
張弁を通過するために発生する脈流を迅速に防止し、さ
らに、各室内機がする空調には温度の乱れが無く、滑ら
かに快適に制御される。

【００１８】また、検出した室温と予め設定した空調温
度との偏差によって、室内側電動膨張弁の第１の目標開
度の演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電動膨張
弁との間の配管部において検出した過冷却度に基づき、
室内側電動膨張弁の第２の目標開度を演算し、その結果
と、検出した過冷却度とから、経験則に基づく制御ルー
ルによりファジイ推論し、さらに検出した過冷却度が所
定値よりも大きく、かつ、室温が予め設定した空調温度
に対して所定値よりも低い場合に、前記ファジイ推論の
推論結果に所定開度を加えて、室内側電動膨張弁の開度
が決定され、その決定した開度に室内側電動膨張弁の開
度が制御される。

【００１９】そのため、暖房負荷が急激に変化し、冷媒
供給量が不足する場合でも、適切な冷媒供給を迅速に行
え、空調には温度の乱れが無く、滑らかに快適に制御さ
れる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例により図面を用いて説明
する。

【００２１】図１は本発明の一実施例の多室型空気調和
機の暖房制御装置の構成を示すブロック図である。

【００２２】図において、１１は室外機であり、能力可
変の圧縮機１２と室外側熱交換器１３と室外側電動膨張
弁１４と四方弁１５とから構成されている。

【００２３】また、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは室内機
で、それぞれ室内側電動膨張弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
と、過冷却度検出手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、室温
検出手段１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、温度設定手段２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ、及び室内側熱交換器２１ａ，２１
ｂ，２１ｃとから構成されている。

【００２４】なお、室内機１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、
室内側電動膨張弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、過冷却度
検出手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、室温検出手段１９
ａ，１９ｂ，１９ｃと、温度設定手段２０ａ，２０ｂ，
２０ｃと、室内側熱交換器２１ａ，２１ｂ，２１ｃにつ
いては、３台の室内機１６ａ，１６ｂ，１６ｃに共通し
た説明をするときは、ａ，ｂ，ｃの符号を外した符号で
説明する。

【００２５】過冷却度検出手段１８は、それぞれ室内側
熱交換器２１と室内側電動膨張弁１７間を接続する配管
に設置されている。

【００２６】２２は第１の目標開度演算手段であり、室
温検出手段１９により検出した室温と、温度設定手段２
０により設定した目標温度との偏差から室内側電動膨張
弁１７の第１の目標開度を演算する。２３は第２の目標
開度演算手段であり、過冷却度演算手段１８により検出
した過冷却度から、室内側電動膨張弁１７の第２の目標
開度を演算する。

【００２７】また、２４はマイクロプロセッサであり、
制御ルールを一時記憶するメモリ装置２５と、ファジイ
推論手段２６とにより構成されている。

【００２８】２７は開度決定手段であり、過冷却度検出
手段１８により検出した過冷却度が所定の過冷却度より
も小さい場合に、ファジイ推論手段２６が推論した結果
から所定開度減じるように補正して、室内側電動膨張弁
１７の最終開度を決定し、その決定に従って室内側電動
膨張弁１７の開度が開度制御手段２８によって制御され
る。

【００２９】本実施例は以上の構成を有し、以下説明す
るように動作する。まず、室温検出手段１９により検出
した室温と、温度設定手段２０により設定した目標温度
との偏差を第１の目標開度演算手段２２により求め、そ
の偏差から第１の目標開度演算手段２２は、第１のの目
標開度Ｓ１を算出する。また、過冷却度検出手段１８に
より検出した過冷却度ＳＣから、第２の目標開度演算手
段２３により第２の目標開度Ｓ２を算出する。

【００３０】以上のようにして算出した第１の目標開度
Ｓ１と、第２の目標開度Ｓ２と、検出した過冷却度ＳＣ
はファジィ推論手段２６に入力される。メモリ装置２５
にはファジィ推論手段２６が実行するファジィ推論に必
要な制御ルールが格納されている。

【００３１】ファジィ推論は、制御ルールを基に実行さ
れ、本実施例では次の３つのルールＲ１，Ｒ２及びＲ３
を用いた。

【００３２】ルールＲ１：もし、過冷却度ＳＣが小Ｓで
あれば、開度は第２の目標開度Ｓ２ ルールＲ２：もし、過冷却度ＳＣが中Ｍであれば、開度
は第１の目標開度Ｓ１ ルールＲ３：もし、過冷却度ＳＣが大Ｂであれば、開度
は第２の目標開度Ｓ２ この言語ルールは本発明の発明者が多数の実験データか
ら得た経験則から求めた、室内側電動膨張弁17αの開度
を判定する制御ルールであり、これを表にすると下記の
（表１）のようになる。

【００３３】

【表１】

【００３４】この表でＳ，Ｍ，Ｂは過冷却度ＳＣの大き
さを３段階に表示したもので、それぞれ小，中，大の冷
却度であり、この大きさそれぞれに対して室内側電動膨
張弁１７の目標開度Ｆは、上記言語ルールのようにＳ
２，Ｓ１，Ｓ２のように設定される。

【００３５】上記の言語ルールは図１のメモリ装置２５
に下記のように３個の制御ルールとして記憶されてい
る。

【００３６】ルールＲ１：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｓ ＴＨ
ＥＮ Ｆ＝Ｓ２ ルールＲ２：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｍ ＴＨＥＮ Ｆ＝Ｓ
１ ルールＲ３：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｂ ＴＨＥＮ Ｆ＝Ｓ
２ つぎにファジイ推論手段２６では、予め上記のようにメ
モリ装置２５に記憶されている制御ルールを読みだして
ファジイ推論し、室内側電動膨張弁１７の開度を算出す
る。

【００３７】上記の各制御ルールＲ１，Ｒ２，Ｒ３は過
冷却度ＳＣに対する室内側電動膨張弁１７の開度を段階
的に決めたものであるから、きめ細かに制御するには制
御ルールの前件部（ＩＦ部）を満たしている度合いを算
出して、それに応じて室内側電動膨張弁１７の開度を判
定する必要がある。

【００３８】本実施例では前記前件部（ＩＦ部）を満足
する度合いの算出にファジィ変数のメンバシップ関数を
利用する。

【００３９】図２は過冷却度ＳＣに対するファジイ変数
Ｓ，Ｍ，Ｂのメンバシップ関数μＳ（ＳＣ）、μＭ（Ｓ
Ｃ）、μＢ（ＳＣ）を示したもので、ファジィ推論手段
２６で実行するファジィ推論は、上記各制御ルールＲ
１，Ｒ２，Ｒ３と、図２のメンバシップ関数とを用い
て、室内側電動膨張弁１７の開度の演算を行なう。

【００４０】図３は上記、室内側電動膨張弁１７の開度
演算の手順を示したフローチャート（ａ）、及びその説
明補助図（ｂ）である。

【００４１】室内側電動膨張弁１７の開度の演算は、ま
ずステップ１において、室温検出手段１９が出力する検
出温度と、温度設定手段２０で設定した目標温度との偏
差を求め、その偏差から第１の目標開度演算手段２２に
より第１の目標開度Ｓ１を算出する。つぎにステップ２
で、過冷却度検出手段１８により検出した過冷却度ＳＣ
から第２の目標開度演算手段２３によって第２の目標開
度Ｓ２を算出する。

【００４２】ステップ３でファジイ推論手段２６によっ
て過冷却度ＳＣに対するファジイ変数のメンバシップ関
数を用いて過冷却度ＳＣにおけるメンバシップ値を算出
する。つぎにステップ４で、ステップ３で得たメンバシ
ップ値が、上記Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各制御ルールの前件
部（ＩＦ部）に所属する度合いを算出し、その算出した
所属度に基づいて第１の目標開度Ｓ１と、第２の目標開
度Ｓ２の混合比率から開度を推測する。

【００４３】つぎにステップ５で、過冷却度検出手段１
８により検出した過冷却度ＳＣが所定値ＳＣ０より小さ
いかどうかを比較して大きい場合には、ステップ４で推
論した室内側電動膨張弁開度をそのまま採用し、逆に過
冷却度検出手段１８により検出した過冷却度ＳＣが所定
値ＳＣ０より小さい場合には、ステップ４で推論した室
内側電動膨張弁の開度に所定開度Ｆ０を減じて補正し、
この補正した結果に基づいて、開度決定手段２８によっ
て室内側電動膨張弁１７の開度を制御する。

【００４４】この膨張弁開度の制御は、例えば図３
（ｂ）に示すように、たとえば過冷却度ＳＣが、ＳＣ１
であれば、それは制御ルールＲ２とＲ３とに５０％づつ
所属しているから、求める開度Ｆは下記、（数１）で算
出されることになる。

【００４５】

【数１】

【００４６】さらに、たとえば過冷却度ＳＣが、ＳＣ２
で、所定値ＳＣ０よりも小さい場合は、それは制御ルー
ルＲ１に１００％所属し、さらに所定開度Ｆ０減じて補
正されるため、求める開度Ｆは下記、（数２）で算出さ
れることになる。

【００４７】

【数２】

【００４８】以上、一実施例によって本発明を説明した
が、本発明は過冷却度ＳＣが適正のときは、室温と空調
温度との偏差を制御パラメータとして、空調負荷に応じ
て室内側電動膨張弁１７の最適な開度制御をし、また、
過冷却度ＳＣが、過大、または過小の場合は、過冷却度
ＳＣを制御パラメータに用いて、適切に室内側電動膨張
弁１７の開度を制御するとともに、さらに過冷却度ＳＣ
が過小な場合には、所定開度を減じる補正手段を備えて
いるのである。

【００４９】さらに、過冷却度ＳＣが適正に対し、過大
または過小の中間の時はファジイ推論することにより、
きめ細かな滑らかな開度制御を可能としたので、室内側
電動膨張弁１７の各々を最適に制御することができるの
で、各室内機への能力配分を均等化でき、さらに急激な
空調負荷の変化に対しても、迅速かつ適切に室内側電動
膨張弁１７の開度制御ができるので、一時的な冷媒の過
剰供給を防止し、不快な冷媒音を防止することができ
る。

【００５０】次に、本発明による第２の実施例により図
面を用いて説明する。図４は本発明の第２の実施例の多
室型空気調和機の暖房制御装置の構成を示すブロック図
で、２１は室外機であり能力可変の圧縮機２２と室外側
熱交換器２３と室外側電動膨張弁２４と四方弁２５とか
ら構成されている。

【００５１】また、２６ａ，２６ｂ，２６ｃは室内機
で、それぞれ室内側電動膨張弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
と、過冷却度検出手段２８ａ，２８ｂ，２８ｃと、室温
検出手段２９ａ，２９ｂ，２９ｃと、温度設定手段３０
ａ，３０ｂ，３０ｃ、及び室内側熱交換器３１ａ，３１
ｂ，３１ｃとから構成されている。

【００５２】なお、室内機２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、
室内側電動膨張弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、過冷却度
検出手段２８ａ，２８ｂ，２８ｃと、室温検出手段２９
ａ，２９ｂ，２９ｃと、温度設定手段３０ａ，３０ｂ，
３０ｃと、室内側熱交換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃにつ
いては、３台の室内機２６ａ，２６ｂ，２６ｃに共通し
た説明をするときは、ａ，ｂ，ｃの符号を外した符号で
説明する。

【００５３】過冷却度検出手段２８は、それぞれ室内側
熱交換器３１と室内側電動膨張弁２７間を接続する配管
に設置されている。

【００５４】３２は第１の目標開度演算手段であり、室
温検出手段２９により検出した室温と、温度設定手段３
０により設定した目標温度との偏差から室内側電動膨張
弁２７の第１の目標開度を演算する。３３は第２の目標
開度演算手段であり、過冷却度演算手段２８により検出
した過冷却度から、室内側電動膨張弁２７の第２の目標
開度を演算する。

【００５５】また、３４はマイクロプロセッサであり、
制御ルールを一時記憶するメモリ装置３５と、ファジイ
推論手段３６とにより構成されている。

【００５６】３７は開度決定手段であり、過冷却度演算
手段２８により検出した過冷却度が所定の過冷却度より
も大きく、かつ、室温が予め設定した空調温度に対して
所定値よりも低い場合に、ファジイ推論手段３６が推論
した結果に所定開度加えるように補正して、室内側電動
膨張弁２７の最終開度を決定し、その決定に従って室内
側電動膨張弁２７の開度が開度制御手段３８によって制
御される。

【００５７】本実施例は以上の構成を有し、以下説明す
るように動作する。まず、室温検出手段２９により検出
した室温と、温度設定手段３０により設定した目標温度
との偏差を第１の目標開度演算手段３２により求め、そ
の偏差から第１の目標開度演算手段３２は、第１の目標
開度Ｓ１を算出する。また、過冷却度検出手段２８によ
り検出した過冷却度ＳＣから、第２の目標開度演算手段
３３により第２の目標開度Ｓ２を算出する。

【００５８】以上のようにして算出した第１の目標開度
Ｓ１と、第２の目標開度Ｓ２と、検出した過冷却度ＳＣ
はファジィ推論手段２６に入力される。メモリ装置２５
にはファジィ推論手段２６が実行するファジィ推論に必
要な制御ルールが格納されている。

【００５９】ファジィ推論は、制御ルールを基に実行さ
れ、本実施例では次の３つのルールＲ１，Ｒ２及びＲ３
を用いた。

【００６０】ルールＲ１：もし、過冷却度ＳＣが小Ｓで
あれば、開度は第２の目標開度Ｓ２ ルールＲ２：もし、過冷却度ＳＣが中Ｍであれば、開度
は第１の目標開度Ｓ１ ルールＲ３：もし、過冷却度ＳＣが大Ｂであれば、開度
は第２の目標開度Ｓ２ この言語ルールは本発明の発明者が多数の実験データか
ら得た経験則から求めた、室内側電動膨張弁２７の開度
を判定する制御ルールであり、これを表にすると下記の
（表２）のようになる。

【００６１】

【表２】

【００６２】この表でＳ，Ｍ，Ｂは過冷却度ＳＣの大き
さを３段階に表示したもので、それぞれ小，中，大の冷
却度であり、この大きさそれぞれに対して室内側電動膨
張弁２７の目標開度Ｆは、上記言語ルールのようにＳ
２，Ｓ１，Ｓ２のように設定される。

【００６３】上記の言語ルールは図４のメモリ装置３５
に下記のように３個の制御ルールとして記憶されてい
る。

【００６４】ルールＲ１：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｓ ＴＨ
ＥＮ Ｆ＝Ｓ２ ルールＲ２：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｍ ＴＨＥＮ Ｆ＝Ｓ
１ ルールＲ３：ＩＦ ＳＣ ＩＳ Ｂ ＴＨＥＮ Ｆ＝Ｓ
２ つぎにファジイ推論手段３６では、予め上記のようにメ
モリ装置３５に記憶されている制御ルールを読みだして
ファジイ推論し、室内側電動膨張弁２７の開度を算出す
る。

【００６５】上記の各制御ルールＲ１，Ｒ２，Ｒ３は過
冷却度ＳＣに対する室内側電動膨張弁２７の開度を段階
的に決めたものであるから、きめ細かに制御するには上
記制御ルールの前件部（ＩＦ部）を満たしている度合い
を算出して、それに応じて室内側電動膨張弁２７の開度
を判定する必要がある。

【００６６】本実施例では前記前件部（ＩＦ部）を満足
する度合いの算出にファジィ変数のメンバシップ関数を
利用する。

【００６７】図５は過冷却度ＳＣに対するファジイ変数
Ｓ，Ｍ，Ｂのメンバシップ関数μＳ（ＳＣ）、μＭ（Ｓ
Ｃ）、μＢ（ＳＣ）を示したもので、ファジィ推論手段
３６で実行するファジィ推論は、前記各制御ルールＲ
１，Ｒ２，Ｒ３と、図５のメンバシップ関数とを用い
て、室内側電動膨張弁２７の開度の演算を行なう。

【００６８】図６は上記、室内側電動膨張弁２７の開度
演算の手順を示したフローチャート（ａ）、及びその説
明補助図（ｂ）である。

【００６９】室内側電動膨張弁２７の開度の演算は、ま
ずステップ１において、室温検出手段２９が出力する検
出温度と、温度設定手段３０で設定した目標温度との偏
差を求め、その偏差から第１の目標開度演算手段３２に
より第１の目標開度Ｓ１を算出する。つぎにステップ２
で、過冷却度検出手段２８により検出した過冷却度ＳＣ
から第２の目標開度演算手段３３によって第２の目標開
度Ｓ２を算出する。

【００７０】ステップ３でファジイ推論手段３７によっ
て過冷却度ＳＣに対するファジイ変数のメンバシップ関
数を用いて前記過冷却度ＳＣにおけるメンバシップ値を
算出する。つぎにステップ４で、ステップ３で得たメン
バシップ値が上記Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各制御ルールの前
件部（ＩＦ部）に所属する度合いを算出し、その算出し
た所属度に基づいて第１の目標開度Ｓ１と、第２の目標
開度Ｓ２の混合比率から開度を推測する。

【００７１】つぎにステップ５で、過冷却度検出手段２
８により検出した過冷却度ＳＣが所定の過冷却度ＳＣ０
より大きく、さらに室温検出手段２９が出力する検出温
度が、温度設定手段３０で設定した目標温度に対して所
定値Ｔ０以上低い場合には、ステップ４で推論した室内
側電動膨張弁の開度に所定開度Ｆ０を加算して補正し、
この補正した結果に基づいて、開度決定手段３８によっ
て室内側電動膨張弁２７の開度を制御する。

【００７２】この膨張弁開度の制御は、例えば図６
（ｂ）に示すように、たとえば過冷却度ＳＣが、ＳＣ１
であれば、それは制御ルールＲ２とＲ３とに５０％づつ
所属しているから、求める開度Ｆは下記、（数３）で算
出されることになる。

【００７３】

【数３】

【００７４】さらに、たとえば過冷却度ＳＣが、ＳＣ２
で、所定の過冷却度ＳＣ０よりも大きく、室温検出手段
２９が出力する検出温度が、温度設定手段３０で設定し
た目標温度に対して所定値Ｔ０以上低い場合には、それ
は制御ルールＲ２に１００％所属し、さらに所定開度Ｆ
０を加算して補正されるため、求める開度Ｆは下記（数
４）で算出されることになる。

【００７５】

【数４】

【００７６】以上、一実施例によって本発明を説明した
が、本発明は過冷却度ＳＣが適正のときは、室温と空調
温度との偏差を制御パラメータとして、空調負荷に応じ
て室内側電動膨張弁２７の最適な開度制御をし、また、
過冷却度ＳＣが、過大、または過小の場合は、過冷却度
ＳＣを制御パラメータに用いて、適切に室内側電動膨張
弁２７の開度を制御するとともに、さらに室温検出手段
２９が出力する検出温度が、温度設定手段３０で設定し
た目標温度に対して所定値Ｔ０以上低く、過冷却度ＳＣ
が所定の過冷却度ＳＣ０よりも大きい場合には、所定開
度Ｆ０を加算する補正手段を備えているのである。

【００７７】さらに、過冷却度ＳＣが適正に対し、過大
または過小の中間の時はファジイ推論することにより、
きめ細かな滑らかな開度制御を可能としたので、室内側
電動膨張弁２７の各々を最適に制御することができるの
で、各室内機への能力配分を均等化できる。

【００７８】さらに急激な空調負荷の変化で、必要冷媒
供給量が不足しても、迅速かつ適切に室内側電動膨張弁
２７の開度制御ができるので、短時間で必要冷媒の供給
が可能となる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多室型空調
機の暖房制御装置は、室温検出手段により検出した室温
と室温設定手段により予め設定した空調温度との偏差に
よって室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第
１の目標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側
電動膨張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段に
より検出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁
の第２の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段
と、前記過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前
記第１，第２の目標開度とから最適な開度を求めるため
の経験則に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ル
ールによって、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手
段と、前記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電
動膨張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決
定手段が決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を
制御する開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前
記過冷却度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも
小さい場合には、前記ファジイ推論の推論結果から所定
開度を減じて、前記室内側電動膨張弁の開度を決定する
のである。

【００８０】そのため、きめ細かな滑らかな開度制御が
可能となり、室内側電動膨張弁の各々を最適に制御する
ことができるので、各室内機への能力配分を均等化で
き、さらに急激な空調負荷の変化に対しても、迅速かつ
適切に室内側電動膨張弁の開度制御ができるので、一時
的な冷媒の過剰供給を防止し、不快な冷媒音を防止する
ことが可能になる効果を有する。

【００８１】また、室温検出手段により検出した室温と
室温設定手段により予め設定した空調温度との偏差によ
って室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第１
の目標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電
動膨張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段によ
り検出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁の
第２の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、
前記過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前記第
１，第２の目標開度とから最適な開度を求めるための経
験則に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ルール
によって、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手段
と、前記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電動
膨張弁の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定
手段が決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を制
御する開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前記
過冷却度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも大
きく、かつ、前記室温検出手段により検出した室温が前
記室温設定手段により設定した空調温度より所定値以上
低い場合に、前記ファジイ推論の推論結果に所定開度を
加えて、前記室内側電動膨張弁の開度を決定するのであ
る。

【００８２】そのため、きめ細かな滑らかな開度制御が
可能となり、室内側電動膨張弁の各々を最適に制御する
ことができるので、各室内機への能力配分を均等化でき
る。

【００８３】さらに急激な空調負荷の変化で、必要冷媒
供給量が不足しても、迅速かつ適切に室内側電動膨張弁
の開度制御ができるので、短時間で必要冷媒の供給が可
能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多室型空気調和機の暖房制御装置の構
成を示す第１の実施例のブロック図

【図２】同実施例の過冷却度に対するファジイ変数のメ
ンバシップ関数を示す特性図

【図３】（ａ）同実施例のファジイ推論による開度演算
の手順を示すフローチャート （ｂ）同実施例のファジイ変数の所属度を示した特性図

【図４】本発明の多室型空気調和機の暖房制御装置の構
成を示す第２の実施例のブロック図

【図５】同実施例の過冷却度に対するファジイ変数のメ
ンバシップ関数を示す特性図

【図６】（ａ）同実施例のファジイ推論による開度演算
の手順を示すフローチャート （ｂ）同実施例のファジイ変数の所属度を示した特性図

【図７】従来の電動膨張弁を用いた空調機における暖房
制御装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１３ 室外側熱交換器 １４ 室外側電動膨張弁 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ 室内側電動膨張弁 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 過冷却度検出手段 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 室温検出手段 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 温度設定手段 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 室内側熱交換器 ２２ 第１の目標開度演算手段 ２３ 第２の目標開度演算手段 ２６ ファジィ推論手段 ２７ 開度決定手段 ２８ 開度制御手段 ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 室内側電動膨張弁 ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 過冷却度検出手段 ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ 室温検出手段 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 温度設定手段 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 室内側熱交換器 ３２ 第１の目標開度演算手段 ３３ 第２の目標開度演算手段 ３６ ファジィ推論手段 ３７ 開度決定手段 ３８ 開度制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森脇 俊二 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室温検出手段により検出した室温と室温
   設定手段により予め設定した空調温度との偏差によって
   室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第１の目
   標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電動膨
   張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段により検
   出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁の第２
   の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、前記
   過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前記第１，
   第２の目標開度とから最適な開度を求めるための経験則
   に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ルールによ
   って、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手段と、前
   記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電動膨張弁
   の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定手段が
   決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を制御する
   開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前記過冷却
   度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも小さい場
   合には、前記ファジイ推論の推論結果から所定開度を減
   じて、前記室内側電動膨張弁の開度を決定することを特
   徴とする多室型空気調和機の暖房制御装置。
2. 【請求項２】 室温検出手段により検出した室温と室温
   設定手段により予め設定した空調温度との偏差によって
   室内側電動膨張弁の第１の目標開度を演算する第１の目
   標開度演算手段と、室内側熱交換器と前記室内側電動膨
   張弁との間の配管に設置した過冷却度検出手段により検
   出した過冷却度に基づいて前記室内側電動膨張弁の第２
   の目標開度を演算する第２の目標開度演算手段と、前記
   過冷却度検出手段により検出した過冷却度と前記第１，
   第２の目標開度とから最適な開度を求めるための経験則
   に基づく前記室内側電動膨張弁の開度の制御ルールによ
   って、ファジイ論理演算を行うファジイ推論手段と、前
   記ファジイ推論の推論結果を基に前記室内側電動膨張弁
   の開度を決定する開度決定手段と、前記開度決定手段が
   決定した開度に従って前記室内側電動膨張弁を制御する
   開度制御手段とを有し、前記開度決定手段は前記過冷却
   度検出手段が検出した過冷却度が所定値よりも大きく、
   かつ、前記室温検出手段により検出した室温が前記室温
   設定手段により設定した空調温度より所定値以上低い場
   合に、前記ファジイ推論の推論結果に所定開度を加え
   て、前記室内側電動膨張弁の開度を決定することを特徴
   とする多室型空気調和機の暖房制御装置。