JPH10160273A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

Info

Publication number
JPH10160273A
JPH10160273A JP32132996A JP32132996A JPH10160273A JP H10160273 A JPH10160273 A JP H10160273A JP 32132996 A JP32132996 A JP 32132996A JP 32132996 A JP32132996 A JP 32132996A JP H10160273 A JPH10160273 A JP H10160273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
expansion valve
temperature
refrigerant
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32132996A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Nonaka
正之 野中
Hiroaki Matsushima
弘章 松嶋
Ichiro Fujibayashi
一朗 藤林
Yoshinori Iizuka
義典 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP32132996A priority Critical patent/JPH10160273A/ja
Publication of JPH10160273A publication Critical patent/JPH10160273A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮機入口が着霜する運転状態でも、適切な電
動膨張弁制御を行い、効率の良い空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】凝縮冷媒温度あるいは蒸発冷媒温度と、圧
縮機吐出パイプ温度と圧縮機入力から電動膨張弁の最適
開度を演算し、電動膨張弁制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】圧縮機,冷媒流路切換装置,凝縮器,電
動膨張弁,蒸発器により構成される空気調和装置の制御
方法には、例えば、特開昭62−80470 号公報に記載され
ているように、圧縮機に接続された吸入管の蒸発器に近
い部分の冷媒の温度と、圧縮機に近い冷媒の温度差、す
なわち、圧縮機入口部分のスーパーヒートを一定になる
ように、電動膨張弁の開度を制御する方法が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では圧縮機
吸入温度が低くなると、圧縮機に接続された吸入管の蒸
発器に近い部分の媒体の温度を検出する検出部に着霜が
生じて正確な温度を検出できず、スーパーヒートを設定
した値になるように制御できなくなる点が問題であっ
た。
【0004】また圧縮機に近い冷媒の温度は配管部の熱
伝導により、圧縮機の温度の影響を受けやすいため誤差
が大きく、空気調和装置に適したスーパーヒート制御を
行えないという点が問題であった。
【0005】本発明の目的は、いかなる運転状態でも適
切な電動膨張弁制御を行い効率の良い空気調和装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、凝縮器あ
るいは蒸発器冷媒温度,圧縮機吐出冷媒温度,圧縮機入
力から、電動膨張弁の最適開度を演算し、電動膨張弁を
制御することで達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例を、図1の
空気調和装置のブロック図を用いて説明する。
【0008】図1で1は容量可変型の圧縮機、2は冷媒
流路切換手段としての四方弁、3は室外熱交換器、4は
電動膨張弁、5は室内熱交換器、6は圧縮機吐出パイプ
に設けられる圧縮機吐出冷媒温度検出手段としての圧縮
機吐出パイプ温度センサ、7は室外熱交換器冷媒温度検
出手段としての室外熱交換器温度センサ、8は圧縮機電
気入力センサ、9は圧縮機回転数センサ、10は圧縮機
吐出パイプ温度センサ6、室外熱交換器温度センサ7、
圧縮機電気入力センサ8、圧縮機回転数センサ9からの
出力を受け、被圧縮冷媒のエンタルピを演算して、電動
膨張弁4の最適開度を演算し、電動膨張弁4を制御する
電動膨張弁制御装置である。
【0009】なお室外熱交換器3は、冷房時は凝縮器、
暖房時は蒸発器となり、室内熱交換器5は、冷房時は蒸
発器、暖房時は凝縮器となる。
【0010】このように構成された空気調和装置につい
て冷房を例にとり説明する。
【0011】圧縮機1で圧縮された高温高圧の冷媒ガス
は、四方弁2を通り、室外熱交換器3で室外空気に放熱
して凝縮し、電動膨張弁4で減圧膨張し、室内熱交換器
5で室内空気から吸熱して蒸発し、四方弁2を通り、再
び圧縮機1へ戻る。そして電動膨張弁制御装置10は、
圧縮機吐出パイプ温度センサ6の検出値と、室外熱交換
器温度センサ7の検出値と、圧縮機電気入力8の検出値
と、圧縮機回転数センサ9の検出値から冷媒のエントロ
ピを演算して圧縮機入口スーパーヒートを算出し、この
スーパーヒートが最適値になるように電動膨張弁4を制
御する。
【0012】次に電動膨張弁制御装置10での電動膨張
弁開度の算出原理を図2のモリエル線図で説明する。ま
ず圧縮時の冷媒状態は、圧縮機入口(s点)ではエンタ
ルピHs,エントロピSs,圧力Ps,温度Tsであ
り、圧縮機構により等エントロピ圧縮されd点に至り、
エンタルピHd,エントロピSd(=Ss),圧力P
d,温度Tdとなる。よってd点の状態とΔHsdが定
められればs点が定められ、s点が定められれば圧縮機
入口圧力Psでの露点温度Twが算出できるので、圧縮
機入口スーパーヒートSH(=Ts−Tw)が算出でき
る。
【0013】また圧縮時のエンタルピ増加量ΔHsd
は、圧縮機への電気入力E,圧縮機効率η,冷媒循環量
GとするとHsd=E・η/Gで与えられる。
【0014】ここで圧縮機効率ηは圧縮機回転数Nと相
関があり例えば実験により図3に示すように与えられ、
冷媒循環量Gは圧縮機回転数Nと相関があり例えば実験
により図4に示すように与えられる。よって冷媒が圧縮
時に与えられるエンタルピΔHsdは圧縮機回転数Nと
圧縮機電気入力Eにより与えられる。
【0015】またTdは冷媒物性により計算される圧縮
機吐出温度(以下物性圧縮機吐出温度と記す)である
が、実際に検出している圧縮機吐出パイプ温度(Td′
とする)は圧縮機モータ等により加熱されているため、
物性圧縮機吐出温度より高い。この温度差ΔTdd′
(=Td′−Td)は、圧縮機回転数Nと相関があり、
例えば実験により図5に示すように与えられる。
【0016】また圧縮機吐出圧力Pdは、凝縮温度Tc
と冷媒物性から求めた飽和圧力Pcに等しい。
【0017】すなわち圧縮機吐出パイプ温度,凝縮温
度,圧縮機電気入力,圧縮機回転数が検出できれば、d
点の状態とΔHsdが定められるので、圧縮機入口スー
パーヒートSHが得られる。そしてこの圧縮機入口スー
パーヒートSHが最適値となるように電動膨張弁9の開
度を演算する。
【0018】次に本実施例の冷房時の電動膨張弁の制御
フローを説明する。図6は電動膨張弁の制御のフローチ
ャートである。
【0019】まず各センサ6〜9から、凝縮温度Tc,
圧縮機吐出パイプ温度Td′,圧縮機回転数N,圧縮機
電気入力Eを電動膨張弁制御装置10に入力し、電動膨
張弁制御装置10では凝縮圧力Pd(=Pc=Pd′)
を凝縮温度Tcと冷媒物性により算出し、圧縮機モータ
等の加熱による吐出温度上昇値ΔTdd′を圧縮機回転
数Nにより算出し、物性圧縮機吐出温度Td(=Td′
−ΔTdd′)を算出する。そして物性圧縮機吐出エン
タルピHdとエントロピSdをTdとPdと冷媒物性値
から算出し、圧縮時のエンタルピ増加量ΔHsdを圧縮
機電気入力Eと圧縮機回転数Nより算出し、圧縮機入口
エンタルピHs(=Hd−ΔHsd)を算出する。そし
て圧縮機入口温度Tsと圧縮機入口圧力Psを圧縮機入
口エンタルピHsと圧縮機入口部エントロピSs(=H
d)と冷媒物性値から算出し、圧縮機入口圧力Ps時の
露点温度Twを算出する。そして圧縮機入口スーパーヒ
ート(=Ts−Tw)を算出し、目標スーパーヒートと
比較し、電動膨張弁制御量を決定する。
【0020】一方、暖房時は、圧縮機1で圧縮された高
温高圧の冷媒ガスは、四方弁2を通り、室内熱交換器5
で室内空気に放熱して凝縮し、電動膨張弁4で減圧膨張
し、室外熱交換器3で室外空気から吸熱して蒸発し、四
方弁2を通り、再び圧縮機1へ戻る。そして電動膨張弁
制御装置10は、圧縮機吐出パイプ温度センサ6の検出
値と、室外熱交換器温度センサ7の検出値と、圧縮機電
気入力8の検出値と、圧縮機回転数センサ9の検出値か
ら圧縮機入口スーパーヒートを算出し、このスーパーヒ
ートSHが最適値になるように電動膨張弁4を制御す
る。
【0021】次に本実施例の暖房時の電動膨張弁の制御
フローを説明する。暖房時では室外熱交換器温度センサ
7の検出値が、凝縮温度ではなく蒸発温度である点が冷
房時とは異なる。図7は電動膨張弁の制御のフローチャ
ートである。
【0022】まず各センサから、蒸発温度Te,圧縮機
吐出パイプ温度Td′,圧縮機回転数N,圧縮機電気入
力Eを電動膨張弁制御装置10に入力し、電動膨張弁制
御装置10で圧縮機入口圧力Psを蒸発温度Teと冷媒
物性値から算出する。そして圧縮機入口圧力Ps時の露
点温度Twを算出し、圧縮機入口スーパーヒートSHを
仮定し、圧縮機入口温度Ts(=Tw+SH)を仮定す
る。そして圧縮機入口部エンタルピHsとエントロピS
sを圧力Psと温度Tsと冷媒物性値により算出する。
そして圧縮時のエンタルピ増加量ΔHsdを圧縮機電気
入力Eと圧縮機回転数Nより算出し、物性圧縮機出口エ
ンタルピHd(=Hd+ΔHsd)を計算する。そして
物性圧縮機吐出温度TdをエンタルピHdとエントロピ
Sd(=Ss)と冷媒物性値から算出し、圧縮機モータ
等の加熱による吐出温度上昇値ΔTdd′を圧縮機回転
数Nにより算出し、仮定圧縮機吐出パイプ温度Td″
(=Td+ΔTdd′)を算出する。そして圧縮機吐出
パイプ温度センサの検出値Td′と仮定圧縮機吐出パイ
プ温度Td″とを比較し、偏差が大きければスーパーヒ
ートの仮定値を変更して再計算を行い、偏差が小さけれ
ばスーパーヒートSH=仮定スーパーヒートとして、こ
のスーパーヒートSHが最適値になるように電動膨張弁
4を制御する。
【0023】なお上記実施例では容量可変型の圧縮機の
場合であったが、一定容量型の圧縮機の場合にも適用可
能であり、その場合は圧縮機回転数センサは不要であ
る。
【0024】また上記実施例では、圧縮機吐出温度冷媒
温度検出手段として、圧縮機吐出パイプ温度センサを用
いたが、圧縮機外部に取り付けた圧縮機温度センサでも
よい。
【0025】また上記実施例は、膨張弁制御量を冷媒の
熱物性から演算して決定しているが、あらかじめ各室外
熱交換器温度,各圧縮機吐出パイプ温度,各圧縮機回転
数,各圧縮機電気入力での適正電動膨張弁制御量を求め
ておき、その値をテーブルとして電動膨張弁制御装置1
0に記憶させて、運転時には室外熱交換器温度,圧縮機
吐出パイプ温度,圧縮機回転数,圧縮機電気入力とテー
ブルから電動膨張弁開度を決定して制御してもよい。
【0026】このように圧縮機入口でのスーパーヒート
の検出を、圧縮機入口温度を検出しないで行えるので、
空気調和装置が圧縮機入口部分が着霜する運転状態でも
スーパーヒートの検出が可能であり、さらに圧縮機近傍
に温度センサを設けないので、圧縮機温度の影響を受け
ず、誤差の少ないスーパーヒートの検出を行えるので、
適正な電動膨張弁制御を行うことができる。また室内熱
交換器には温度センサを必要としないので、安価な空気
調和装置を提供できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、圧縮機,凝縮器,電動
膨張弁,蒸発器を連結接続して構成される空気調和装置
で、凝縮冷媒温度あるいは蒸発冷媒温度と、圧縮機吐出
パイプ温度と圧縮機入力から、電動膨張弁の最適開度を
演算するので、着霜や圧縮機温度の影響を受けずに、最
適な電動膨張弁制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例の空気調和装置のブロック
図。
【図2】本発明の第二実施例を説明するモリエル線図。
【図3】圧縮機効率ηと圧縮機回転数Nの特性図。
【図4】冷媒循環量Gと圧縮機回転数Nの特性図。
【図5】圧縮機吐出パイプ温度の物性圧縮機吐出温度と
の差と圧縮機回転数Nの特性図。
【図6】本発明の第一実施例の冷房時の制御のフローチ
ャート。
【図7】本発明の第一実施例の暖房時の制御のフローチ
ャート。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…四方弁、3…室外熱交換器、4…電動
膨張弁、5…室内熱交換器、6…圧縮機吐出パイプ温度
センサ、7…室外熱交換器温度センサ、8…圧縮機電気
入力センサ、9…圧縮機回転数センサ、10…電動膨張
弁制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 義典 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機,冷媒流路切換装置,凝縮器,電動
    膨張弁,蒸発器を連結接続して構成されている空気調和
    装置において、前記凝縮器の冷媒温度を検出する凝縮器
    冷媒温度検出手段と、前記圧縮機の吐出冷媒温度を検出
    する圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、前記圧縮機の入力
    を検出する手段を備え、前記凝縮器冷媒温度検出手段
    と、前記圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、前記圧縮機入
    力検出手段の出力を受け、前記電動膨張弁の最適開度を
    演算し、前記電動膨張弁を制御する電動膨張弁制御装置
    を備えたことを特徴とする空気調和装置。
JP32132996A 1996-12-02 1996-12-02 空気調和装置 Pending JPH10160273A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32132996A JPH10160273A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 空気調和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32132996A JPH10160273A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 空気調和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10160273A true JPH10160273A (ja) 1998-06-19

Family

ID=18131383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32132996A Pending JPH10160273A (ja) 1996-12-02 1996-12-02 空気調和装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10160273A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2785041A1 (fr) * 1998-10-09 2000-04-28 Sanden Corp Conditonneur d'air a commande de sous-refroidissement du refrigerant perfectionnee
JP2010002090A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
WO2012027241A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Carrier Corporation Electric expansion valve control for a refrigeration system
WO2013005260A1 (ja) * 2011-07-07 2013-01-10 三菱電機株式会社 冷凍空調装置及び冷凍空調装置の制御方法
US20130174591A1 (en) * 2010-09-13 2013-07-11 Carrier Corporation Superheat control for a refrigerant vapor compression system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2785041A1 (fr) * 1998-10-09 2000-04-28 Sanden Corp Conditonneur d'air a commande de sous-refroidissement du refrigerant perfectionnee
JP2010002090A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
WO2012027241A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Carrier Corporation Electric expansion valve control for a refrigeration system
US20130174591A1 (en) * 2010-09-13 2013-07-11 Carrier Corporation Superheat control for a refrigerant vapor compression system
WO2013005260A1 (ja) * 2011-07-07 2013-01-10 三菱電機株式会社 冷凍空調装置及び冷凍空調装置の制御方法
CN103688117A (zh) * 2011-07-07 2014-03-26 三菱电机株式会社 制冷空调装置及制冷空调装置的控制方法
JPWO2013005260A1 (ja) * 2011-07-07 2015-02-23 三菱電機株式会社 冷凍空調装置及び冷凍空調装置の制御方法
CN103688117B (zh) * 2011-07-07 2016-04-06 三菱电机株式会社 制冷空调装置及制冷空调装置的控制方法
US9453671B2 (en) 2011-07-07 2016-09-27 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating and air-conditioning apparatus and method for controlling refrigerating and air-conditioning apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100512281B1 (ko) 냉난방기의 제습 운전방법
KR100540808B1 (ko) 히트펌프 시스템의 과열도 제어 방법
JP4884365B2 (ja) 冷凍空調装置、冷凍空調装置の室外機および冷凍空調装置の制御装置
US20070068178A1 (en) Heat pump
US6874326B2 (en) Air conditioning system with two compressors and method for operating the same
JP4849095B2 (ja) 空気調和装置
US20030233837A1 (en) Air conditioning system and method for operating the same
JPH10325621A (ja) 空気調和装置
US6808119B2 (en) Heat pump air conditioning system comprising additional heater and method for operating the same
JPH10160273A (ja) 空気調和装置
JPH07332795A (ja) 多室型空気調和装置
JP3155645B2 (ja) 空気調和装置
JP2686371B2 (ja) 空気調和機
JP3661014B2 (ja) 冷凍装置
JP4288979B2 (ja) 空気調和装置、及び空気調和装置の運転制御方法
JP2001255024A (ja) 空気調和機およびその制御方法
JP2004116978A (ja) 多室形空気調和機の制御装置
KR100253183B1 (ko) 열펌프 공기조화기의 고온풍 토출제어장치
JP2003028536A (ja) 空気調和機
JP2001201198A (ja) 空気調和機の制御方法
KR20010065318A (ko) 열펌프 에어컨의 실외기 및 그 제어방법
JP2005037003A (ja) 空気調和機
JPH02171562A (ja) 冷凍サイクル装置
JPH08145482A (ja) 多室冷暖房装置
JPH0225103Y2 (ja)