JPH08200843A - 冷凍サイクルの過熱度制御装置 - Google Patents
冷凍サイクルの過熱度制御装置Info
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- JPH08200843A JPH08200843A JP7011998A JP1199895A JPH08200843A JP H08200843 A JPH08200843 A JP H08200843A JP 7011998 A JP7011998 A JP 7011998A JP 1199895 A JP1199895 A JP 1199895A JP H08200843 A JPH08200843 A JP H08200843A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、応答性よく過熱度を制御できて信頼
性を向上させる。 【構成】コンプレッサ回転数Ｆｃ、コンプレッサ入口の
サクション温度Ｔｓ、及び室外温度Ｔ0 に基づいて、制
御アルゴリズム手段２０において定常安定時における電
子膨脹弁５の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁
５の開度を順次近付ける。
性を向上させる。 【構成】コンプレッサ回転数Ｆｃ、コンプレッサ入口の
サクション温度Ｔｓ、及び室外温度Ｔ0 に基づいて、制
御アルゴリズム手段２０において定常安定時における電
子膨脹弁５の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁
５の開度を順次近付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エアーコンディショナ
ー等に適用される冷凍サイクルの過熱度制御装置に関す
る。
ー等に適用される冷凍サイクルの過熱度制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図９はエアーコンディショナー（以下、
エアコンと省略する）に適用される冷凍サイクルの構成
図である。この冷凍サイクルは、コンプレッサ１の出力
側にマフラ２を介して四方弁３が接続されている。
エアコンと省略する）に適用される冷凍サイクルの構成
図である。この冷凍サイクルは、コンプレッサ１の出力
側にマフラ２を介して四方弁３が接続されている。
【０００３】この四方弁３における１つの切替管路に
は、室内熱交換器４が接続され、その出力側に電子膨脹
弁５、室外熱交換器６を介して再び四方弁３の他の切替
路に接続されている。
は、室内熱交換器４が接続され、その出力側に電子膨脹
弁５、室外熱交換器６を介して再び四方弁３の他の切替
路に接続されている。
【０００４】この四方弁３の他の切替管路は、アキュレ
ータ７を介してコンプレッサ１の入力側に接続されてい
る。四方弁３は、暖房運転時又は冷房運転時により切替
えられるもので、暖房運転時にはコンプレッサ１から連
通する管路が室内熱交換器１に連通し、冷房運転時には
コンプレッサ１から連通する管路が室外熱交換器６に連
通するものとなっている。
ータ７を介してコンプレッサ１の入力側に接続されてい
る。四方弁３は、暖房運転時又は冷房運転時により切替
えられるもので、暖房運転時にはコンプレッサ１から連
通する管路が室内熱交換器１に連通し、冷房運転時には
コンプレッサ１から連通する管路が室外熱交換器６に連
通するものとなっている。
【０００５】なお、コンプレッサ１の出力側と室外熱交
換器６の入口側との間には、除霜用二方弁８が接続され
ている。このような構成であれば、例えば暖房運転時、
コンプレッサ１により圧縮されて高温になった冷媒、例
えばフロンは、四方弁３を通って室内熱交換器４に送ら
れ、この室内熱交換器４における熱交換により熱が放出
されて冷やされ、さらに電子膨脹弁５による断熱膨脹に
よってさらに温度が低下する。
換器６の入口側との間には、除霜用二方弁８が接続され
ている。このような構成であれば、例えば暖房運転時、
コンプレッサ１により圧縮されて高温になった冷媒、例
えばフロンは、四方弁３を通って室内熱交換器４に送ら
れ、この室内熱交換器４における熱交換により熱が放出
されて冷やされ、さらに電子膨脹弁５による断熱膨脹に
よってさらに温度が低下する。
【０００６】この後、冷媒は、室外熱交換器６における
熱交換により室外の熱を吸収し蒸発して温度が上昇し、
この状態で四方弁３を通って再びコンプレッサ１に戻
る。このような冷凍サイクルにおいて、コンプレッサ１
の入口温度であるサクション温度Ｔｓと凝縮器温度Ｔｅ
との差は、過熱度と呼ばれている。
熱交換により室外の熱を吸収し蒸発して温度が上昇し、
この状態で四方弁３を通って再びコンプレッサ１に戻
る。このような冷凍サイクルにおいて、コンプレッサ１
の入口温度であるサクション温度Ｔｓと凝縮器温度Ｔｅ
との差は、過熱度と呼ばれている。
【０００７】なお、冷房運転時は、四方弁３により冷媒
の流れる方向が逆となり、過熱度は、サクション温度Ｔ
ｓと飽和温度Ｔｃとの差になる。この過熱度が、０℃
（以下）になるのは液バック状態と呼ばれ、冷媒が蒸発
しきらずに一部液体の状態でコンプレッサ１に戻る現象
である。
の流れる方向が逆となり、過熱度は、サクション温度Ｔ
ｓと飽和温度Ｔｃとの差になる。この過熱度が、０℃
（以下）になるのは液バック状態と呼ばれ、冷媒が蒸発
しきらずに一部液体の状態でコンプレッサ１に戻る現象
である。
【０００８】この液バック状態は、コンプレッサ１の寿
命を短くし、故障の原因となる。又、逆に過熱度が高く
なり過ぎる場合もコンプレッサ１の故障につながる。こ
のような事から、エアコン運転時には、この過熱度の値
を一定値、通常２℃〜８℃に保つことが必要となる。
命を短くし、故障の原因となる。又、逆に過熱度が高く
なり過ぎる場合もコンプレッサ１の故障につながる。こ
のような事から、エアコン運転時には、この過熱度の値
を一定値、通常２℃〜８℃に保つことが必要となる。
【０００９】この過熱度を一定に調節する方法として
は、電子膨脹弁５の開度をパルスモータによって調節で
きる絞り機構が用いられている。例えば、電子膨脹弁５
を開くと過熱度が下がり、締めると過熱度が上がる。
は、電子膨脹弁５の開度をパルスモータによって調節で
きる絞り機構が用いられている。例えば、電子膨脹弁５
を開くと過熱度が下がり、締めると過熱度が上がる。
【００１０】ところで、過熱度が変化する要因として
は、コンプレッサ１の回転数変化や、室内及び室外温度
の変化等がある。これら要因が変化しても、電子膨脹弁
５の開度を制御することにより、過熱度は一定値に保た
れる。
は、コンプレッサ１の回転数変化や、室内及び室外温度
の変化等がある。これら要因が変化しても、電子膨脹弁
５の開度を制御することにより、過熱度は一定値に保た
れる。
【００１１】図１０はかかる過熱度を一定値に保つ制御
装置の構成図である。エアコン冷凍サイクル１０は、図
９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロック
により示している。
装置の構成図である。エアコン冷凍サイクル１０は、図
９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロック
により示している。
【００１２】このエアコン冷凍サイクル１０においてサ
クション温度Ｔｓと凝縮器温度Ｔｅとは、それぞれ各セ
ンサにより検出され、これら温度から現在の過熱度が求
められて偏差器１１にフィードバックされている。
クション温度Ｔｓと凝縮器温度Ｔｅとは、それぞれ各セ
ンサにより検出され、これら温度から現在の過熱度が求
められて偏差器１１にフィードバックされている。
【００１３】この偏差器１１は、目標過熱度とエアコン
冷凍サイクル１０の過熱度との偏差を求めてフィードバ
ック制御器１２に送出する。このフィードバック制御器
１２は、目標過熱度と現在の過熱度との偏差に基づいて
目標過熱度に近付く電子膨脹弁５の開度を求め、この開
度に従って電子膨脹弁５の開度を制御する。
冷凍サイクル１０の過熱度との偏差を求めてフィードバ
ック制御器１２に送出する。このフィードバック制御器
１２は、目標過熱度と現在の過熱度との偏差に基づいて
目標過熱度に近付く電子膨脹弁５の開度を求め、この開
度に従って電子膨脹弁５の開度を制御する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エアコ
ンの時定数やムダ時間は非常に大きいものである。つま
り、過熱度に影響を与えるパラメータであるコンプレッ
サ１の回転数や室内温度、室外温度、室内ファン、電子
膨脹弁５等に変化が生じると、この変化から過熱度が変
化するまでの時間やその変化の速度は遅いものである。
ンの時定数やムダ時間は非常に大きいものである。つま
り、過熱度に影響を与えるパラメータであるコンプレッ
サ１の回転数や室内温度、室外温度、室内ファン、電子
膨脹弁５等に変化が生じると、この変化から過熱度が変
化するまでの時間やその変化の速度は遅いものである。
【００１５】従って、過熱度に変化が生じてから電子膨
脹弁５を操作するのでは、どうしても制御が遅れてしま
う。そこで本発明は、応答性よく過熱度を制御できる信
頼性を向上させた冷凍サイクルの過熱度制御装置を提供
することを目的とする。
脹弁５を操作するのでは、どうしても制御が遅れてしま
う。そこで本発明は、応答性よく過熱度を制御できる信
頼性を向上させた冷凍サイクルの過熱度制御装置を提供
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、コン
プレッサからの圧縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交
換して電子膨脹弁に送り、この電子膨脹弁により断熱膨
脹して第２の熱交換器により熱交換し、再びコンプレッ
サに戻す冷凍サイクルの過熱度制御装置において、コン
プレッサ回転数、コンプレッサ入口のサクション温度、
及び室外温度に基づいて定常安定時における電子膨脹弁
の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁の開度を順
次近付ける予測制御手段、を備えて上記目的を達成しよ
うとする冷凍サイクルの過熱度制御装置である。
プレッサからの圧縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交
換して電子膨脹弁に送り、この電子膨脹弁により断熱膨
脹して第２の熱交換器により熱交換し、再びコンプレッ
サに戻す冷凍サイクルの過熱度制御装置において、コン
プレッサ回転数、コンプレッサ入口のサクション温度、
及び室外温度に基づいて定常安定時における電子膨脹弁
の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁の開度を順
次近付ける予測制御手段、を備えて上記目的を達成しよ
うとする冷凍サイクルの過熱度制御装置である。
【００１７】請求項２によれば、予測制御手段は、電子
膨脹弁の予測開度Ｐｃを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室
外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ、係数ａo ，ａ1 ，…
ａ6とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3
・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 を演算して予測する機能を有する。
膨脹弁の予測開度Ｐｃを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室
外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ、係数ａo ，ａ1 ，…
ａ6とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3
・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 を演算して予測する機能を有する。
【００１８】請求項３によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいてコ
ンプレッサ入口の目標サクション温度を予測する予測手
段と、この予測された目標サクション温度と現在のサク
ション温度と偏差に基づいて電子膨脹弁の開度を制御す
る制御手段と、を備えて上記目的を達成しようとする冷
凍サイクルの過熱度制御装置である。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいてコ
ンプレッサ入口の目標サクション温度を予測する予測手
段と、この予測された目標サクション温度と現在のサク
ション温度と偏差に基づいて電子膨脹弁の開度を制御す
る制御手段と、を備えて上記目的を達成しようとする冷
凍サイクルの過熱度制御装置である。
【００１９】請求項４によれば、予測手段は、目標サク
ション温度Ｔsoを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度
ＴO 、及びコンプレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｓo ，
ｓ1，…ｓ3nとした場合、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆ
ｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo
n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
ション温度Ｔsoを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度
ＴO 、及びコンプレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｓo ，
ｓ1，…ｓ3nとした場合、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆ
ｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo
n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
【００２０】請求項５によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいて暖
房又は冷房運転時における第１又は第２の熱交換器の凝
縮器温度又は飽和温度を予測する予測手段と、少なくと
もこの予測された温度と現在のサクション温度とに基づ
いて電子膨脹弁の開度を制御する制御手段と、を備えて
上記目的を達成しようとする冷凍サイクルの過熱度制御
装置である。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいて暖
房又は冷房運転時における第１又は第２の熱交換器の凝
縮器温度又は飽和温度を予測する予測手段と、少なくと
もこの予測された温度と現在のサクション温度とに基づ
いて電子膨脹弁の開度を制御する制御手段と、を備えて
上記目的を達成しようとする冷凍サイクルの過熱度制御
装置である。
【００２１】請求項６によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいて暖
房又は冷房運転時における前記第１又は第２の熱交換器
の凝縮器温度又は飽和温度を予測する予測手段と、少な
くともこの予測された凝縮器温度又は飽和温度と現在の
サクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開度を制御す
る制御手段と、コンプレッサ回転数、コンプレッサ入口
のサクション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時
における電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に電
子膨脹弁の開度を順次近付ける予測制御手段と、を具備
したことを特徴とする冷凍サイクルの過熱度制御装置。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルの過熱度制御装置において、コンプレッサ回転数、
室外温度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいて暖
房又は冷房運転時における前記第１又は第２の熱交換器
の凝縮器温度又は飽和温度を予測する予測手段と、少な
くともこの予測された凝縮器温度又は飽和温度と現在の
サクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開度を制御す
る制御手段と、コンプレッサ回転数、コンプレッサ入口
のサクション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時
における電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に電
子膨脹弁の開度を順次近付ける予測制御手段と、を具備
したことを特徴とする冷凍サイクルの過熱度制御装置。
【００２２】請求項７によれば、予測手段は、暖房運転
時における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度Ｔｅ
を、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコン
プレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ3nと
した場合、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆ
ｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo
n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
時における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度Ｔｅ
を、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコン
プレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ3nと
した場合、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆ
ｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo
n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
【００２３】請求項８によれば、予測手段は、冷房運転
時における第１又は第２の熱交換器の飽和温度Ｔｃを、
コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレ
ッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｃo ，ｅ1 ，…ｅ3nとした
場合、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆ
ｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo
n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
時における第１又は第２の熱交換器の飽和温度Ｔｃを、
コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレ
ッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｃo ，ｅ1 ，…ｅ3nとした
場合、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆ
ｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo
n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有する。
【００２４】
【作用】請求項１によれば、コンプレッサからの圧縮冷
媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送
り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器
により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイクル
において、コンプレッサ回転数、コンプレッサ入口のサ
クション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時にお
ける電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に電子膨
脹弁の開度を順次近付ける。
媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送
り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器
により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイクル
において、コンプレッサ回転数、コンプレッサ入口のサ
クション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時にお
ける電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に電子膨
脹弁の開度を順次近付ける。
【００２５】請求項２によれば、電子膨脹弁の予測開度
Ｐｃを、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3
・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 を演算して予測する。
Ｐｃを、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3
・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 を演算して予測する。
【００２６】請求項３によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいてコンプレッサ入口の
目標サクション温度を予測し、この目標サクション温度
と現在のサクション温度と偏差に基づいて電子膨脹弁の
開度を制御する。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいてコンプレッサ入口の
目標サクション温度を予測し、この目標サクション温度
と現在のサクション温度と偏差に基づいて電子膨脹弁の
開度を制御する。
【００２７】請求項４によれば、目標サクション温度Ｔ
soを、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆ
ｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo
n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
soを、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆ
ｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo
n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
【００２８】請求項５によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時
における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和
温度を予測し、少なくともこれら凝縮器温度又は飽和温
度と現在のサクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開
度を制御する。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時
における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和
温度を予測し、少なくともこれら凝縮器温度又は飽和温
度と現在のサクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開
度を制御する。
【００２９】請求項６によれば、コンプレッサからの圧
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時
における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和
温度を予測し、少なくともこれら凝縮器温度又は飽和温
度と現在のサクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開
度を制御し、これと共にコンプレッサ回転数、コンプレ
ッサ入口のサクション温度、及び室外温度に基づいて定
常安定時における電子膨脹弁の開度を予測し、この予測
開度に電子膨脹弁の開度を順次近付ける。
縮冷媒を、第１の熱交換器により熱交換して電子膨脹弁
に送り、この電子膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交
換器により熱交換し、再びコンプレッサに戻す冷凍サイ
クルにおいて、コンプレッサ回転数、室外温度、及びコ
ンプレッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時
における第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和
温度を予測し、少なくともこれら凝縮器温度又は飽和温
度と現在のサクション温度とに基づいて電子膨脹弁の開
度を制御し、これと共にコンプレッサ回転数、コンプレ
ッサ入口のサクション温度、及び室外温度に基づいて定
常安定時における電子膨脹弁の開度を予測し、この予測
開度に電子膨脹弁の開度を順次近付ける。
【００３０】請求項７によれば、暖房運転時における第
１又は第２の熱交換器の凝縮器温度Ｔｅを、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆ
ｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo
n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
１又は第２の熱交換器の凝縮器温度Ｔｅを、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆ
ｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo
n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
【００３１】請求項８によれば、冷房運転時における第
１又は第２の熱交換器の飽和温度Ｔｃを、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆ
ｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo
n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
１又は第２の熱交換器の飽和温度Ｔｃを、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆ
ｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo
n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn を演算して予測する。
【００３２】
(1) 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は冷凍サイクルの過熱度制御装置の構
成図である。エアコン冷凍サイクル１０は、上記同様に
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。
て説明する。図１は冷凍サイクルの過熱度制御装置の構
成図である。エアコン冷凍サイクル１０は、上記同様に
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。
【００３３】このエアコン冷凍サイクル１０ではサクシ
ョン温度Ｔｓが検出され、このサクション温度Ｔｓが、
制御アルゴリズム手段２０にフィードバックされてい
る。この制御アルゴリズム手段２０は、図２に示す制御
アルゴリズムに従って、エアコン冷凍サイクル１０にお
けるコンプレッサ１の回転数、コンプレッサ１の入口の
サクション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時に
おける電子膨脹弁５の開度を予測し、この予測開度に電
子膨脹弁５の開度を順次近付ける予測制御手段としての
機能を有している。
ョン温度Ｔｓが検出され、このサクション温度Ｔｓが、
制御アルゴリズム手段２０にフィードバックされてい
る。この制御アルゴリズム手段２０は、図２に示す制御
アルゴリズムに従って、エアコン冷凍サイクル１０にお
けるコンプレッサ１の回転数、コンプレッサ１の入口の
サクション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時に
おける電子膨脹弁５の開度を予測し、この予測開度に電
子膨脹弁５の開度を順次近付ける予測制御手段としての
機能を有している。
【００３４】具体的に制御アルゴリズム手段２０は、電
子膨脹弁５の予測開度Ｐｃ（pulse）を、コンプレッサ
回転数Ｆｃ（Ｈｚ）、室外温度ＴO （℃）、サクション
温度Ｔｓ（℃）、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3 ・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 …(1) を演算して予測する機能を有している。
子膨脹弁５の予測開度Ｐｃ（pulse）を、コンプレッサ
回転数Ｆｃ（Ｈｚ）、室外温度ＴO （℃）、サクション
温度Ｔｓ（℃）、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3 ・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 …(1) を演算して予測する機能を有している。
【００３５】なお、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 は、コンプ
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ
をそれぞれ何通りか変えて実際にエアコンを運転し安定
したときの電子膨脹弁５の開度の結果から最小自乗法に
より決定している。
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ
をそれぞれ何通りか変えて実際にエアコンを運転し安定
したときの電子膨脹弁５の開度の結果から最小自乗法に
より決定している。
【００３６】又、制御アルゴリズム手段２０は、予測さ
れた定常安定時における電子膨脹弁５の開度Ｐｃ（＝Ｐ
ｃ0 ）と現在の電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃ ΔＰｃ＝Ｐｃ0 −Ｐｃ …(2) を求め、差ΔＰｃに従って電子膨脹弁５の開度を順次予
測開度Ｐｃ0 に近付ける機能を有している。
れた定常安定時における電子膨脹弁５の開度Ｐｃ（＝Ｐ
ｃ0 ）と現在の電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃ ΔＰｃ＝Ｐｃ0 −Ｐｃ …(2) を求め、差ΔＰｃに従って電子膨脹弁５の開度を順次予
測開度Ｐｃ0 に近付ける機能を有している。
【００３７】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。例えば暖房運転時、コンプレッサ１によ
り圧縮されて高温になった冷媒、例えばフロンは、四方
弁３を通って室内熱交換器４に送られ、この室内熱交換
器４における熱交換により熱が放出されて冷やされ、さ
らに電子膨脹弁５による断熱膨脹によってさらに温度が
低下する。
いて説明する。例えば暖房運転時、コンプレッサ１によ
り圧縮されて高温になった冷媒、例えばフロンは、四方
弁３を通って室内熱交換器４に送られ、この室内熱交換
器４における熱交換により熱が放出されて冷やされ、さ
らに電子膨脹弁５による断熱膨脹によってさらに温度が
低下する。
【００３８】この後、冷媒は、室外熱交換器６における
熱交換により室外の熱を吸収し蒸発して温度が上昇し、
この状態で四方弁３を通って再びコンプレッサ１に戻
る。このような運転時、制御アルゴリズム手段２０は、
ステップ＃１においてコンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温
度ＴO 及びサクション温度Ｔｓを入力し、上記式(1) を
演算して電子膨脹弁５の開度Ｐｃ0 を予測する。
熱交換により室外の熱を吸収し蒸発して温度が上昇し、
この状態で四方弁３を通って再びコンプレッサ１に戻
る。このような運転時、制御アルゴリズム手段２０は、
ステップ＃１においてコンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温
度ＴO 及びサクション温度Ｔｓを入力し、上記式(1) を
演算して電子膨脹弁５の開度Ｐｃ0 を予測する。
【００３９】この場合、制御時間は５０ｓ、ΔＰｃmax
は１０pulse としている。次に、制御アルゴリズム手段
２０は、ステップ＃２において予測開度Ｐｃ0 と現在の
電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃを上記式(2) に従
って求め、次のステップ＃３において差ΔＰｃがΔＰｃ
＞０であるかを判断する。
は１０pulse としている。次に、制御アルゴリズム手段
２０は、ステップ＃２において予測開度Ｐｃ0 と現在の
電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃを上記式(2) に従
って求め、次のステップ＃３において差ΔＰｃがΔＰｃ
＞０であるかを判断する。
【００４０】この判断の結果、ΔＰｃ＞０であれば、制
御アルゴリズム手段２０は、ステップ＃４に移り、今度
は差ΔＰｃが、 ΔＰｃ＞ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(3) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃５にお
いてΔＰｃ＝ΔＰｃmaxと設定し、そうでなければ差Δ
Ｐｃのままステップ＃６に移る。
御アルゴリズム手段２０は、ステップ＃４に移り、今度
は差ΔＰｃが、 ΔＰｃ＞ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(3) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃５にお
いてΔＰｃ＝ΔＰｃmaxと設定し、そうでなければ差Δ
Ｐｃのままステップ＃６に移る。
【００４１】すなわち、差ΔＰｃは、ΔＰｃmax に制限
される。次に、制御アルゴリズム手段２０は、ステップ
＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従ってエアコン冷凍サ
イクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
される。次に、制御アルゴリズム手段２０は、ステップ
＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従ってエアコン冷凍サ
イクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
【００４２】この後、制御アルゴリズム手段２０は、ス
テップ＃７において制御時間経過したかを判断し、経過
すると再びステップ＃１に戻って電子膨脹弁５の開度を
予測する。
テップ＃７において制御時間経過したかを判断し、経過
すると再びステップ＃１に戻って電子膨脹弁５の開度を
予測する。
【００４３】一方、上記ステップ＃３の判断の結果、Δ
Ｐｃ＞０でなければ、制御アルゴリズム手段２０は、ス
テップ＃６に移り、差｜ΔＰｃ｜が、 ｜ΔＰｃ｜＜ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(4) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃７にお
いてΔＰｃ＝−ΔＰｃmax と設定し、そうでなければス
テップ＃６に移る。この場合も差ΔＰｃは、ΔＰｃmax
に制限される。
Ｐｃ＞０でなければ、制御アルゴリズム手段２０は、ス
テップ＃６に移り、差｜ΔＰｃ｜が、 ｜ΔＰｃ｜＜ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(4) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃７にお
いてΔＰｃ＝−ΔＰｃmax と設定し、そうでなければス
テップ＃６に移る。この場合も差ΔＰｃは、ΔＰｃmax
に制限される。
【００４４】次に、制御アルゴリズム手段２０は、上記
同様に、ステップ＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従っ
てエアコン冷凍サイクル１０の電子膨脹弁５の開度を変
化させる。
同様に、ステップ＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従っ
てエアコン冷凍サイクル１０の電子膨脹弁５の開度を変
化させる。
【００４５】この結果、電子膨脹弁５の開度は、制御時
間毎に予測開度Ｐｃに対して順次近付く。図３はかかる
電子膨脹弁５の開度制御による結果を示している。
間毎に予測開度Ｐｃに対して順次近付く。図３はかかる
電子膨脹弁５の開度制御による結果を示している。
【００４６】時刻Ａでエアコンを起動し、安定時の開度
Ｐｃ0 を予測し、時刻Ｂまで−ΔＰｃmax づつ開度Ｐｃ
を変更している。このとき、過熱度Ｓｈは、起動後０℃
になるが、直ぐに回復している。
Ｐｃ0 を予測し、時刻Ｂまで−ΔＰｃmax づつ開度Ｐｃ
を変更している。このとき、過熱度Ｓｈは、起動後０℃
になるが、直ぐに回復している。
【００４７】時刻Ｃでは、コンプレッサ１の回転数を６
０Ｈｚから４０Ｈｚに下げている。このコンプレッサ回
転数の変更と同時に電子膨脹弁５の開度が制御され、過
熱度は一旦下がるが、直ぐに回復している。
０Ｈｚから４０Ｈｚに下げている。このコンプレッサ回
転数の変更と同時に電子膨脹弁５の開度が制御され、過
熱度は一旦下がるが、直ぐに回復している。
【００４８】時刻Ｄでは室内ファンを強風から微風に変
え、時刻Ｅでは室内ファンを微風から強風に変えてい
る。時刻Ｆでは室内温度を約２５℃から３０℃に変更し
ている。
え、時刻Ｅでは室内ファンを微風から強風に変えてい
る。時刻Ｆでは室内温度を約２５℃から３０℃に変更し
ている。
【００４９】このような直接知り得ない外乱の影響に対
しても電子膨脹弁５の開度が制御され、過熱度が一定に
保たれている。さらに、時刻Ｇでは、室外温度を約１５
℃から８℃に変更した。これに対しても液バック状態に
なりかけたが、直ぐに回復している。
しても電子膨脹弁５の開度が制御され、過熱度が一定に
保たれている。さらに、時刻Ｇでは、室外温度を約１５
℃から８℃に変更した。これに対しても液バック状態に
なりかけたが、直ぐに回復している。
【００５０】このように第１の実施例によれば、コンプ
レッサ回転数、コンプレッサ入口のサクション温度、及
び室外温度に基づいて定常安定時における電子膨脹弁５
の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁５の開度を
順次近付けるようにしたので、過熱度に影響を与えるパ
ラメータであるコンプレッサ１の回転数や室内温度、室
外温度、室内ファン、電子膨脹弁５等に変化が生じて
も、電子膨脹弁５の開度を定常安定時における値に制御
でき、速くかつ応答性よく安定して過熱度を制御でき
る。
レッサ回転数、コンプレッサ入口のサクション温度、及
び室外温度に基づいて定常安定時における電子膨脹弁５
の開度を予測し、この予測開度に電子膨脹弁５の開度を
順次近付けるようにしたので、過熱度に影響を与えるパ
ラメータであるコンプレッサ１の回転数や室内温度、室
外温度、室内ファン、電子膨脹弁５等に変化が生じて
も、電子膨脹弁５の開度を定常安定時における値に制御
でき、速くかつ応答性よく安定して過熱度を制御でき
る。
【００５１】又、過熱度検出用の各センサが不要とな
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。
【００５２】なお、上記第２の実施例は、次の通り変形
してもよい。安定時の電子膨脹弁５の開度を算出は、上
記式(1) に示すようにコンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温
度ＴO 、サクション温度Ｔｓの２次式を用いているが、
何次式でもよい。
してもよい。安定時の電子膨脹弁５の開度を算出は、上
記式(1) に示すようにコンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温
度ＴO 、サクション温度Ｔｓの２次式を用いているが、
何次式でもよい。
【００５３】又、上記式(1) の代わりにコンプレッサ回
転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓのの何通
りかの値に関して、 ａo Ｆｃ2 ＋ａ1 Ｆｃ、ａ2 Ｔ0 2 ＋ａ3 Ｔ0 、ａ4 Ｔ
ｓ2 ＋ａ5 Ｔｓ の計算結果をテーブルに記憶しておき、計算を簡略化し
てもよい。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。
転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓのの何通
りかの値に関して、 ａo Ｆｃ2 ＋ａ1 Ｆｃ、ａ2 Ｔ0 2 ＋ａ3 Ｔ0 、ａ4 Ｔ
ｓ2 ＋ａ5 Ｔｓ の計算結果をテーブルに記憶しておき、計算を簡略化し
てもよい。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００５４】上記同様にエアコン冷凍サイクル１０は、
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。予測器３０は、コンプレッサ回転
数Ｆｃ、室外温度Ｔ0 、及びコンプレッサ１の吐出温度
Ｔｄに基づいてコンプレッサ入口の目標サクション温度
Ｔsoを予測する機能を有している。
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。予測器３０は、コンプレッサ回転
数Ｆｃ、室外温度Ｔ0 、及びコンプレッサ１の吐出温度
Ｔｄに基づいてコンプレッサ入口の目標サクション温度
Ｔsoを予測する機能を有している。
【００５５】具体的に、予測器３０は、目標サクション
温度Ｔsoを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、
及びコンプレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｓo ，ｓ1 ，
…ｓ3nとした場合、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn …(5) を演算して予測する機能を有している。
温度Ｔsoを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、
及びコンプレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｓo ，ｓ1 ，
…ｓ3nとした場合、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆｃn ＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo n ＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn …(5) を演算して予測する機能を有している。
【００５６】なお、係数ｓo ，ｓ1 ，…ｓ3nは、コンプ
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びサクション温度
をそれぞれ、何通りか代えて実際にエアコンを運転し安
定したときの電子膨脹弁５の開度の結果から決定してい
る。暖房運転時と冷房運転時の２通り決める。
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びサクション温度
をそれぞれ、何通りか代えて実際にエアコンを運転し安
定したときの電子膨脹弁５の開度の結果から決定してい
る。暖房運転時と冷房運転時の２通り決める。
【００５７】この予測器３０の出力側には、偏差器３１
が接続され、ここで目標サクション温度Ｔsoと現在のサ
クション温度Ｔｓと偏差が求められてフィードバック制
御器３２に送られるようになっている。
が接続され、ここで目標サクション温度Ｔsoと現在のサ
クション温度Ｔｓと偏差が求められてフィードバック制
御器３２に送られるようになっている。
【００５８】このフィードバック制御器３２は、目標サ
クション温度Ｔsoと現在のサクション温度Ｔｓと偏差に
基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する機能を有するも
ので、例えばファジー制御器が用いられている。
クション温度Ｔsoと現在のサクション温度Ｔｓと偏差に
基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する機能を有するも
ので、例えばファジー制御器が用いられている。
【００５９】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０の動作してい
る状態に、予測器３０は、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室
外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを入力
し、上記式(5) を演算して目標サクション温度Ｔsoを予
測する。なお、制御時間は２５ｓ、目標過熱度は４℃と
している。
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０の動作してい
る状態に、予測器３０は、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室
外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを入力
し、上記式(5) を演算して目標サクション温度Ｔsoを予
測する。なお、制御時間は２５ｓ、目標過熱度は４℃と
している。
【００６０】具体的に予測器３０は、上記式(5) におい
てｎ＝２とした次式を演算して目標サクション温度ｔs
を求める。すなわち、 ｔs ＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋ｓ3 ・Ｔo ＋ａ4 ・Ｔo 2 ＋ａ5 ・Ｔｄ＋ａ6 ・Ｔｄ2 …(6) この目標サクション温度Ｔso（＝ｔs ）は偏差器３１に
送られ、この偏差器３１は、目標サクション温度Ｔsoと
現在のサクション温度Ｔｓと偏差を求め、この偏差をフ
ィードバック制御器３２に送る。
てｎ＝２とした次式を演算して目標サクション温度ｔs
を求める。すなわち、 ｔs ＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋ｓ3 ・Ｔo ＋ａ4 ・Ｔo 2 ＋ａ5 ・Ｔｄ＋ａ6 ・Ｔｄ2 …(6) この目標サクション温度Ｔso（＝ｔs ）は偏差器３１に
送られ、この偏差器３１は、目標サクション温度Ｔsoと
現在のサクション温度Ｔｓと偏差を求め、この偏差をフ
ィードバック制御器３２に送る。
【００６１】このフィードバック制御器３２は、目標サ
クション温度Ｔsoと現在のサクション温度Ｔｓと偏差に
基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。図５及び図６
はかかる電子膨脹弁５の開度制御の結果を示している。
クション温度Ｔsoと現在のサクション温度Ｔｓと偏差に
基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。図５及び図６
はかかる電子膨脹弁５の開度制御の結果を示している。
【００６２】エアコンを起動後、時刻Ａで過熱度Ｓｈが
目標過熱度付近で安定している。時刻Ｂでコンプレッサ
回転数を６０Ｈｚから４０Ｈｚに下げた。このコンプレ
ッサ回転数変化の影響で過熱度Ｓｈが０（液バック状
態）に一旦なるが、このとき電子膨脹弁５は、次第に締
まり、過熱度Ｓｈは回復する。
目標過熱度付近で安定している。時刻Ｂでコンプレッサ
回転数を６０Ｈｚから４０Ｈｚに下げた。このコンプレ
ッサ回転数変化の影響で過熱度Ｓｈが０（液バック状
態）に一旦なるが、このとき電子膨脹弁５は、次第に締
まり、過熱度Ｓｈは回復する。
【００６３】時刻Ｃで室内温度を上げ、時刻Ｄで室外温
度を下げた。このとき、Ｔsoは過熱度が目標の４℃とな
るための理想的なサクション温度（飽和温度Ｔｅ＋４
℃）であり、Ｔs1は目標サクション温度であり、両者は
良く一致している。なお、Ｔｓは実際に測定したサクシ
ョン温度である。
度を下げた。このとき、Ｔsoは過熱度が目標の４℃とな
るための理想的なサクション温度（飽和温度Ｔｅ＋４
℃）であり、Ｔs1は目標サクション温度であり、両者は
良く一致している。なお、Ｔｓは実際に測定したサクシ
ョン温度である。
【００６４】このように過熱度を直接測定しなくても、
おおむね過熱度を一定に保つことができる。このように
第２の実施例によれば、コンプレッサ回転数、室外温
度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいてコンプレ
ッサ入口の目標サクション温度を予測し、この目標サク
ション温度と現在のサクション温度と偏差に基づいて電
子膨脹弁１５の開度を制御するようにしたので、上記第
１の実施例と同様に、過熱度に影響を与えるパラメータ
であるコンプレッサ１の回転数や室内温度、室外温度、
室内ファン、電子膨脹弁５等に変化が生じても、電子膨
脹弁５の開度を定常安定時における値に制御でき、速く
かつ応答性よく安定して過熱度を制御できる。
おおむね過熱度を一定に保つことができる。このように
第２の実施例によれば、コンプレッサ回転数、室外温
度、及びコンプレッサの吐出し温度に基づいてコンプレ
ッサ入口の目標サクション温度を予測し、この目標サク
ション温度と現在のサクション温度と偏差に基づいて電
子膨脹弁１５の開度を制御するようにしたので、上記第
１の実施例と同様に、過熱度に影響を与えるパラメータ
であるコンプレッサ１の回転数や室内温度、室外温度、
室内ファン、電子膨脹弁５等に変化が生じても、電子膨
脹弁５の開度を定常安定時における値に制御でき、速く
かつ応答性よく安定して過熱度を制御できる。
【００６５】又、過熱度検出用の各センサが不要とな
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。 (3) 次に本発明の第３の実施例について説明する。
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。 (3) 次に本発明の第３の実施例について説明する。
【００６６】図７は冷凍サイクルの過熱度制御装置の構
成図である。上記同様にエアコン冷凍サイクル１０は、
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。
成図である。上記同様にエアコン冷凍サイクル１０は、
図９に示すエアコンに適用される冷凍サイクルをブロッ
クにより示している。
【００６７】予測器４０は、コンプレッサ回転数Ｆｃ、
室外温度ＴO 、及びコンプレッサ１の吐出し温度Ｔｄに
基づいて暖房運転時における室外熱交換器６の凝縮器温
度Ｔｅ、又は冷房運転時における室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する機能を有している。
室外温度ＴO 、及びコンプレッサ１の吐出し温度Ｔｄに
基づいて暖房運転時における室外熱交換器６の凝縮器温
度Ｔｅ、又は冷房運転時における室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する機能を有している。
【００６８】具体的に、予測器４０は、暖房運転時、コ
ンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッ
サの吐出温度Ｔｄを入力し、かつ係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ
3nを用いて室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅを、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn …(7) を演算して予測する機能を有している。
ンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッ
サの吐出温度Ｔｄを入力し、かつ係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ
3nを用いて室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅを、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆｃn ＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo n ＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn …(7) を演算して予測する機能を有している。
【００６９】又、予測器４０は、冷房運転時、コンプレ
ッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐
出し温度Ｔｄを入力し、かつ係数ｃo ，ｅ1 ，…ｅ3nを
用いて室内熱交換器４の飽和温度Ｔｃを、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn …(8) を演算して予測する機能を有している。
ッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐
出し温度Ｔｄを入力し、かつ係数ｃo ，ｅ1 ，…ｅ3nを
用いて室内熱交換器４の飽和温度Ｔｃを、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆｃn ＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo n ＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn …(8) を演算して予測する機能を有している。
【００７０】なお、係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ3n及びｃo ，
ｅ1 ，…ｅ3nは、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度Ｔ
O 、及びサクション温度をそれぞれ、何通りか代えて実
際にエアコンを運転し安定したときの電子膨脹弁５の開
度の結果から決定している。
ｅ1 ，…ｅ3nは、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度Ｔ
O 、及びサクション温度をそれぞれ、何通りか代えて実
際にエアコンを運転し安定したときの電子膨脹弁５の開
度の結果から決定している。
【００７１】この予測器４０の出力側には、第１の偏差
器４１が接続され、この第１の偏差器４１に室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅ又は室内熱交換器４の飽和温度Ｔ
ｃ、さらにエアコン冷凍サイクル１０のサクション温度
Ｔｓが送られている。
器４１が接続され、この第１の偏差器４１に室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅ又は室内熱交換器４の飽和温度Ｔ
ｃ、さらにエアコン冷凍サイクル１０のサクション温度
Ｔｓが送られている。
【００７２】この第１の偏差器４１は、暖房運転時にサ
クション温度Ｔｓと室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅと
の偏差を求め、かつ冷房運転時にサクション温度Ｔｓと
室内熱交換器４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の
偏差器４２に送るものとなっている。
クション温度Ｔｓと室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅと
の偏差を求め、かつ冷房運転時にサクション温度Ｔｓと
室内熱交換器４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の
偏差器４２に送るものとなっている。
【００７３】この第２の偏差器４２は、目標過熱度Ｓｈ
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送るものとなってい
る。このフィードバック制御器４３は、第２の偏差器４
２の偏差出力に基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する
機能を有するもので、例えば上記同様にファジー制御器
が用いられている。
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送るものとなってい
る。このフィードバック制御器４３は、第２の偏差器４
２の偏差出力に基づいて電子膨脹弁５の開度を制御する
機能を有するもので、例えば上記同様にファジー制御器
が用いられている。
【００７４】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０が暖房運転し
ている状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数Ｆ
ｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを
入力し、上記式(7) を演算して室外熱交換器６の凝縮器
温度Ｔｅを予測する。
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０が暖房運転し
ている状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数Ｆ
ｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを
入力し、上記式(7) を演算して室外熱交換器６の凝縮器
温度Ｔｅを予測する。
【００７５】この予測された室外熱交換器６の凝縮器温
度Ｔｅは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器
４１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅとの偏差を求めて第２の偏差器４
２に送る。
度Ｔｅは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器
４１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅとの偏差を求めて第２の偏差器４
２に送る。
【００７６】この第２の偏差器４２は、目標過熱度Ｓｈ
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
【００７７】一方、エアコン冷凍サイクル１０が冷房運
転している状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数
Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄ
を入力し、上記式(8) を演算して室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する。
転している状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数
Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄ
を入力し、上記式(8) を演算して室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する。
【００７８】この予測された室内熱交換器４の飽和温度
Ｔｃは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器４
１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の偏差器４２に
送る。
Ｔｃは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器４
１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の偏差器４２に
送る。
【００７９】この第２の偏差器４２は、目標過熱度Ｓｈ
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
【００８０】このように上記第３の実施例によれば、コ
ンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッ
サの吐出温度Ｔｄに基づいて暖房又は冷房運転時におけ
る室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅ、又は室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃを予測し、これら凝縮器温度Ｔｅ又は
飽和温度Ｔｃと現在のサクション温度Ｔｓとに基づいて
電子膨脹弁５の開度を制御するので、上記第１の実施例
と同様に、過熱度に影響を与えるパラメータであるコン
プレッサ１の回転数や室内温度、室外温度、室内ファ
ン、電子膨脹弁５等に変化が生じても、電子膨脹弁５の
開度を定常安定時における値に制御でき、速くかつ応答
性よく安定して過熱度を制御できる。
ンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッ
サの吐出温度Ｔｄに基づいて暖房又は冷房運転時におけ
る室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅ、又は室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃを予測し、これら凝縮器温度Ｔｅ又は
飽和温度Ｔｃと現在のサクション温度Ｔｓとに基づいて
電子膨脹弁５の開度を制御するので、上記第１の実施例
と同様に、過熱度に影響を与えるパラメータであるコン
プレッサ１の回転数や室内温度、室外温度、室内ファ
ン、電子膨脹弁５等に変化が生じても、電子膨脹弁５の
開度を定常安定時における値に制御でき、速くかつ応答
性よく安定して過熱度を制御できる。
【００８１】又、過熱度検出用の各センサが不要とな
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。 (4) 次に本発明の第４の実施例について説明する。
り、コストダウンと共にセンサ故障によるトラブルの確
率が少なくなり、信頼性を向上できる。さらに、１つの
室外熱交換器６に複数の室内熱交換器４を接続するマル
チエアコンでは、室内熱交換器４の数だけセンサを少な
くできる。 (4) 次に本発明の第４の実施例について説明する。
【００８２】図８は冷凍サイクルの過熱度制御装置の構
成図である。なお、図７と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。上記同様にエアコン冷凍
サイクル１０は、図９に示すエアコンに適用される冷凍
サイクルをブロックにより示している。
成図である。なお、図７と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。上記同様にエアコン冷凍
サイクル１０は、図９に示すエアコンに適用される冷凍
サイクルをブロックにより示している。
【００８３】制御アルゴリズム手段５０は、上記図２に
示す制御アルゴリズムに従って、エアコン冷凍サイクル
１０におけるコンプレッサ１の回転数、コンプレッサ１
の入口のサクション温度、及び室外温度に基づいて定常
安定時における電子膨脹弁５の開度を予測し、この予測
開度に電子膨脹弁５の開度を順次近付ける予測制御手段
としての機能を有している。
示す制御アルゴリズムに従って、エアコン冷凍サイクル
１０におけるコンプレッサ１の回転数、コンプレッサ１
の入口のサクション温度、及び室外温度に基づいて定常
安定時における電子膨脹弁５の開度を予測し、この予測
開度に電子膨脹弁５の開度を順次近付ける予測制御手段
としての機能を有している。
【００８４】具体的に制御アルゴリズム手段５０は、電
子膨脹弁５の予測開度Ｐｃ（pulse）を、コンプレッサ
回転数Ｆｃ（Ｈｚ）、室外温度ＴO （℃）、サクション
温度Ｔｓ（℃）、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3 ・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 …(9) を演算して予測する機能を有している。
子膨脹弁５の予測開度Ｐｃ（pulse）を、コンプレッサ
回転数Ｆｃ（Ｈｚ）、室外温度ＴO （℃）、サクション
温度Ｔｓ（℃）、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3 ・ＴO ＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 …(9) を演算して予測する機能を有している。
【００８５】なお、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 は、コンプ
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ
をそれぞれ何通りか変えて実際にエアコンを運転し安定
したときの電子膨脹弁５の開度の結果から最小自乗法に
より決定している。
レッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サクション温度Ｔｓ
をそれぞれ何通りか変えて実際にエアコンを運転し安定
したときの電子膨脹弁５の開度の結果から最小自乗法に
より決定している。
【００８６】又、制御アルゴリズム手段５０は、予測さ
れた定常安定時における電子膨脹弁５の開度Ｐｃ（＝Ｐ
ｃ0 ）と現在の電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃ ΔＰｃ＝Ｐｃ0 −Ｐｃ …(10) を求め、差ΔＰｃに従って電子膨脹弁５の開度を順次予
測開度Ｐｃ0 に近付ける機能を有している。
れた定常安定時における電子膨脹弁５の開度Ｐｃ（＝Ｐ
ｃ0 ）と現在の電子膨脹弁５の開度Ｐｃとの差ΔＰｃ ΔＰｃ＝Ｐｃ0 −Ｐｃ …(10) を求め、差ΔＰｃに従って電子膨脹弁５の開度を順次予
測開度Ｐｃ0 に近付ける機能を有している。
【００８７】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０が暖房運転し
ている状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数Ｆ
ｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを
入力し、上記式(7) を演算して室外熱交換器６の凝縮器
温度Ｔｅを予測する。
いて説明する。エアコン冷凍サイクル１０が暖房運転し
ている状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数Ｆ
ｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄを
入力し、上記式(7) を演算して室外熱交換器６の凝縮器
温度Ｔｅを予測する。
【００８８】この予測された室外熱交換器６の凝縮器温
度Ｔｅは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器
４１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅとの偏差を求めて第２の偏差器４
２に送る。
度Ｔｅは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器
４１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室外熱交換
器６の凝縮器温度Ｔｅとの偏差を求めて第２の偏差器４
２に送る。
【００８９】この第２の偏差器４２は、目標過熱度Ｓｈ
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
【００９０】一方、エアコン冷凍サイクル１０が冷房運
転している状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数
Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄ
を入力し、上記式(8) を演算して室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する。
転している状態に、予測器４０は、コンプレッサ回転数
Ｆｃ、室外温度ＴO 、及びコンプレッサの吐出温度Ｔｄ
を入力し、上記式(8) を演算して室内熱交換器４の飽和
温度Ｔｃを予測する。
【００９１】この予測された室内熱交換器４の飽和温度
Ｔｃは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器４
１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の偏差器４２に
送る。
Ｔｃは第１の偏差器４１に送られ、この第１の偏差器４
１は、暖房運転時にサクション温度Ｔｓと室内熱交換器
４の飽和温度Ｔｃとの偏差を求めて第２の偏差器４２に
送る。
【００９２】この第２の偏差器４２は、目標過熱度Ｓｈ
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
o と第１の偏差器４１の偏差出力との偏差を求め、この
偏差をフィードバック制御器４３に送る。このフィード
バック制御器４３は、第２の偏差器４２の偏差出力に基
づいて電子膨脹弁５の開度を制御する。
【００９３】これら暖房運転時、又は冷房運転時におい
て、制御アルゴリズム手段５０は、図２に示す制御アル
ゴリズムに従い、そのステップ＃１においてコンプレッ
サ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 及びサクション温度Ｔｓを
入力し、上記式(9) を演算して電子膨脹弁５の開度Ｐｃ
0 を予測する。
て、制御アルゴリズム手段５０は、図２に示す制御アル
ゴリズムに従い、そのステップ＃１においてコンプレッ
サ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 及びサクション温度Ｔｓを
入力し、上記式(9) を演算して電子膨脹弁５の開度Ｐｃ
0 を予測する。
【００９４】次に、制御アルゴリズム手段２０は、ステ
ップ＃２において予測開度Ｐｃ0 と現在の電子膨脹弁５
の開度Ｐｃとの差ΔＰｃを上記式(10)に従って求め、次
のステップ＃３において差ΔＰｃがΔＰｃ＞０であるか
を判断する。
ップ＃２において予測開度Ｐｃ0 と現在の電子膨脹弁５
の開度Ｐｃとの差ΔＰｃを上記式(10)に従って求め、次
のステップ＃３において差ΔＰｃがΔＰｃ＞０であるか
を判断する。
【００９５】この判断の結果、ΔＰｃ＞０であれば、制
御アルゴリズム手段５０は、ステップ＃４に移り、今度
は差ΔＰｃが、 ΔＰｃ＞ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(11) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃５にお
いてΔＰｃ＝ΔＰｃmaxと設定し、そうでなければ差Δ
Ｐｃのままステップ＃６に移る。
御アルゴリズム手段５０は、ステップ＃４に移り、今度
は差ΔＰｃが、 ΔＰｃ＞ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(11) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃５にお
いてΔＰｃ＝ΔＰｃmaxと設定し、そうでなければ差Δ
Ｐｃのままステップ＃６に移る。
【００９６】すなわち、差ΔＰｃは、ΔＰｃmax に制限
される。次に、制御アルゴリズム手段５０は、ステップ
＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従ってエアコン冷凍サ
イクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
される。次に、制御アルゴリズム手段５０は、ステップ
＃６においてΔＰｃ（pulse ）に従ってエアコン冷凍サ
イクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
【００９７】この後、制御アルゴリズム手段５０は、ス
テップ＃７において制御時間経過したかを判断し、経過
すると再びステップ＃１に戻って電子膨脹弁５の開度を
予測する。
テップ＃７において制御時間経過したかを判断し、経過
すると再びステップ＃１に戻って電子膨脹弁５の開度を
予測する。
【００９８】一方、上記ステップ＃３の判断の結果、Δ
Ｐｃ＞０でなければ、制御アルゴリズム手段５０は、ス
テップ＃６に移り、差｜ΔＰｃ｜が、 ｜ΔＰｃ｜＜ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(12) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃７にお
いてΔＰｃ＝−ΔＰｃmax と設定し、そうでなければス
テップ＃６に移る。この場合も差ΔＰｃは、ΔＰｃmax
に制限される。
Ｐｃ＞０でなければ、制御アルゴリズム手段５０は、ス
テップ＃６に移り、差｜ΔＰｃ｜が、 ｜ΔＰｃ｜＜ΔＰｃmax （＝１０pulse ） …(12) であるかを判断し、そうであれば次のステップ＃７にお
いてΔＰｃ＝−ΔＰｃmax と設定し、そうでなければス
テップ＃６に移る。この場合も差ΔＰｃは、ΔＰｃmax
に制限される。
【００９９】次に、制御アルゴリズム手段５０は、上記
同様に、ステップ＃６においてΔＰｃに従ってエアコン
冷凍サイクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
この結果、電子膨脹弁５の開度は、予測器４０により予
測された室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅ、又は室内熱
交換器４の飽和温度Ｔｃに基づいて制御されると共に、
制御アルゴリズム手段５０により予測された電子膨脹弁
５の開度に順次近付くように制御される。このように上
記第４の実施例によれば、上記第１の実施例と同様の効
果を奏することは言うまでもない。
同様に、ステップ＃６においてΔＰｃに従ってエアコン
冷凍サイクル１０の電子膨脹弁５の開度を変化させる。
この結果、電子膨脹弁５の開度は、予測器４０により予
測された室外熱交換器６の凝縮器温度Ｔｅ、又は室内熱
交換器４の飽和温度Ｔｃに基づいて制御されると共に、
制御アルゴリズム手段５０により予測された電子膨脹弁
５の開度に順次近付くように制御される。このように上
記第４の実施例によれば、上記第１の実施例と同様の効
果を奏することは言うまでもない。
【０１００】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、応
答性よく過熱度を制御できる信頼性を向上させた冷凍サ
イクルの過熱度制御装置を提供できる。
答性よく過熱度を制御できる信頼性を向上させた冷凍サ
イクルの過熱度制御装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる冷凍サイクルの過熱度制御装置
の第１の実施例を示す構成図。
の第１の実施例を示す構成図。
【図２】同装置の制御アルゴリズム。
【図３】同装置による過熱度の制御結果を示す図。
【図４】本発明に係わる冷凍サイクルの過熱度制御装置
の第２の実施例を示す構成図。
の第２の実施例を示す構成図。
【図５】同装置による過熱度の制御結果を示す図。
【図６】同装置による過熱度の制御結果を示す図。
【図７】本発明に係わる冷凍サイクルの過熱度制御装置
の第３の実施例を示す構成図。
の第３の実施例を示す構成図。
【図８】本発明に係わる冷凍サイクルの過熱度制御装置
の第４の実施例を示す構成図。
の第４の実施例を示す構成図。
【図９】エアコンに適用される冷凍サイクルの構成図。
【図１０】従来装置の構成図。
１…コンプレッサ、３…四方弁、４…室内熱交換器、５
…電子膨脹弁、６…室外熱交換器、１０…エアコン冷凍
サイクル、２０…制御アルゴリズム手段、３０…予測
器、３２…フィードバック制御器、４０…予測器、４３
…フィードバック制御器、５０…制御アルゴリズム手
段。
…電子膨脹弁、６…室外熱交換器、１０…エアコン冷凍
サイクル、２０…制御アルゴリズム手段、３０…予測
器、３２…フィードバック制御器、４０…予測器、４３
…フィードバック制御器、５０…制御アルゴリズム手
段。
Claims (8)
- 【請求項１】 コンプレッサからの圧縮冷媒を、第１の
熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送り、この電子
膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器により熱交換
し、再び前記コンプレッサに戻す冷凍サイクルの過熱度
制御装置において、 前記コンプレッサ回転数、前記コンプレッサ入口のサク
ション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時におけ
る前記電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に前記
電子膨脹弁の開度を順次近付ける予測制御手段、を具備
したことを特徴とする冷凍サイクルの過熱度制御装置。 - 【請求項２】 予測制御手段は、電子膨脹弁の予測開度
Ｐｃを、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、サク
ション温度Ｔｓ、係数ａo ，ａ1 ，…ａ6 とした場合、 Ｐｃ＝ａo ・Ｆｃ2 ＋ａ1 ・Ｆｃ＋ａ2 ・ＴO 2 ＋ａ3
・ＴO＋ａ4 ・Ｔｓ2 ＋ａ5 ・Ｔｓ＋ａ6 を演算して予測する機能を有することを特徴とする請求
項１記載の冷凍サイクルの過熱度制御装置。 - 【請求項３】 コンプレッサからの圧縮冷媒を、第１の
熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送り、この電子
膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器により熱交換
し、再び前記コンプレッサに戻す冷凍サイクルの過熱度
制御装置において、 前記コンプレッサ回転数、室外温度、及び前記コンプレ
ッサの吐出し温度に基づいて前記コンプレッサ入口の目
標サクション温度を予測する予測手段と、 この予測された目標サクション温度と現在のサクション
温度と偏差に基づいて前記電子膨脹弁の開度を制御する
制御手段と、を具備したことを特徴とする冷凍サイクル
の過熱度制御装置。 - 【請求項４】 予測手段は、目標サクション温度Ｔso
を、コンプレッサ回転数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及び前記
コンプレッサの吐出し温度Ｔｄ、係数ｓo ，ｓ1 ，…ｓ
3nとした場合、 Ｔso＝ｓo ＋ｓ1 ・Ｆｃ＋ｓ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｓn ・Ｆ
ｃn＋ｓn+1 ・Ｔo ＋ｓn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｓ2n・Ｔo n
＋ｓ2n+1・Ｔｄ＋ｓ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｓ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有することを特徴とする請求
項３記載の冷凍サイクルの過熱度制御装置。 - 【請求項５】 コンプレッサからの圧縮冷媒を、第１の
熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送り、この電子
膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器により熱交換
し、再び前記コンプレッサに戻す冷凍サイクルの過熱度
制御装置において、 前記コンプレッサ回転数、室外温度、及び前記コンプレ
ッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時におけ
る前記第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和温
度を予測する予測手段と、 少なくともこの予測された凝縮器温度又は飽和温度と現
在のサクション温度とに基づいて前記電子膨脹弁の開度
を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする冷
凍サイクルの過熱度制御装置。 - 【請求項６】 コンプレッサからの圧縮冷媒を、第１の
熱交換器により熱交換して電子膨脹弁に送り、この電子
膨脹弁により断熱膨脹して第２の熱交換器により熱交換
し、再び前記コンプレッサに戻す冷凍サイクルの過熱度
制御装置において、 前記コンプレッサ回転数、室外温度、及び前記コンプレ
ッサの吐出し温度に基づいて暖房又は冷房運転時におけ
る前記第１又は第２の熱交換器の凝縮器温度又は飽和温
度を予測する予測手段と、 少なくともこの予測された凝縮器温度又は飽和温度と現
在のサクション温度とに基づいて前記電子膨脹弁の開度
を制御する制御手段と、 前記コンプレッサ回転数、前記コンプレッサ入口のサク
ション温度、及び室外温度に基づいて定常安定時におけ
る前記電子膨脹弁の開度を予測し、この予測開度に前記
電子膨脹弁の開度を順次近付ける予測制御手段と、を具
備したことを特徴とする冷凍サイクルの過熱度制御装
置。 - 【請求項７】 予測手段は、暖房運転時における第１又
は第２の熱交換器の凝縮器温度Ｔｅ、コンプレッサ回転
数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及び前記コンプレッサの吐出し
温度Ｔｄ、係数ｅo ，ｅ1 ，…ｅ3nとした場合、 Ｔｅ＝ｅo ＋ｅ1 ・Ｆｃ＋ｅ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｅn ・Ｆ
ｃn＋ｅn+1 ・Ｔo ＋ｅn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｅ2n・Ｔo n
＋ｅ2n+1・Ｔｄ＋ｅ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｅ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有することを特徴とする請求
項５又は６記載の冷凍サイクルの過熱度制御装置。 - 【請求項８】 予測手段は、冷房運転時における第１又
は第２の熱交換器の飽和温度Ｔｃを、コンプレッサ回転
数Ｆｃ、室外温度ＴO 、及び前記コンプレッサの吐出し
温度Ｔｄ、係数ｃo ，ｅ1 ，…ｅ3nとした場合、 Ｔｅ＝ｃo ＋ｃ1 ・Ｆｃ＋ｃ2 ・Ｆｃ2 ＋…＋ｃn ・Ｆ
ｃn＋ｃn+1 ・Ｔo ＋ｃn+2 ・Ｔo 2 ＋…＋ｃ2n・Ｔo n
＋ｃ2n+1・Ｔｄ＋ｃ2n+2・Ｔｄ2 ＋…＋ｃ3n・Ｔｄn を演算して予測する機能を有することを特徴とする請求
項５又は６記載の冷凍サイクルの過熱度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011998A JPH08200843A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 冷凍サイクルの過熱度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011998A JPH08200843A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 冷凍サイクルの過熱度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002106915A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ヒートポンプの制御方法及び制御装置 |
| CN1324278C (zh) * | 2004-04-12 | 2007-07-04 | Lg电子株式会社 | 用于控制冷却循环设备的线性膨胀阀的方法 |
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| CN114923297A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 电子膨胀阀开度控制方法、装置、设备、介质和产品 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP7011998A patent/JPH08200843A/ja active Pending
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