JPH10318612A - 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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JPH10318612A
JPH10318612A JP9144761A JP14476197A JPH10318612A JP H10318612 A JPH10318612 A JP H10318612A JP 9144761 A JP9144761 A JP 9144761A JP 14476197 A JP14476197 A JP 14476197A JP H10318612 A JPH10318612 A JP H10318612A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機のスーパーヒート制御において、
(S−H)量を速やかに目標(S−H)値に近づけ、冷
凍サイクルの安定化を図る。 【解決手段】 圧縮機1の吸入温度(サクション温度)
と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)を目標
(S−H)値に合わせるスーパーヒート制御において、
室外機制御部11は目標(S−H)値に対して(S−
H)量が所定値未満であると、吐出温度サーミスタ12
からの検出信号により吐出温度を検出するとともに、タ
イマ部11aをスタートする。そのタイマ部11aのタ
イムアップで再度吐出温度を検出し、前回と今回の検出
吐出温度により吐出温度変化算出部11bでその変化を
算出するが、そのタイマアップまでの間目標(S−H)
値に対して(S−H)量が所定値未満のままであれば、
電子膨張弁5の開閉度合の1回の変化量をパルス変化量
可変部1cで大きい値に変え、つまり電子膨張弁5の開
閉度合の1回の変化量を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はインバータ式空気
調和機の冷凍サイクルを構成する膨張弁(電子膨張弁)
の開度制御技術に係り、特に詳しくは圧縮機の吸入冷媒
温度(サクション温度)と蒸発器の熱交温度との温度差
((S−H)量)を目標(S−H)値に合わせる、いわ
ゆるスーパーヒート制御を行う空気調和機の制御方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この空気調和機は、例えば図4に示すよ
うに、圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器3、室外熱交
換器4および電子膨張弁5等からなる冷凍サイクルを有
する。
【0003】冷房運転時には、四方弁2の切り替えによ
り冷媒を図4の波線矢印にしたがって室内熱交換器3か
ら圧縮機1に、さらに圧縮機1から室外熱交換器4、電
子膨張弁5を介して室内熱交換器3に戻す一方、リモコ
ンの設定風量等に応じて室内側ファンを回転制御し、室
内熱交換器3で熱交換した冷風を室内に吹き出し、室内
温度とリモコンの設定温度との差に応じた所定運転周波
数で圧縮機1を運転して室温をコントロールする。
【0004】暖房運転時には、冷房運転時と逆に冷媒を
室外熱交換器4から圧縮機1に、さらに圧縮機1から室
内熱交換器3、電子膨張弁5を介して室外熱交換器4に
戻す一方(図4の実線矢印参照)、リモコンの設定風量
等に応じて室内ファンを回転制御し、室内熱交換器3で
熱交換した温風を室内に吹き出し、室内温度とリモコン
の設定温度との差に応じた所定運転周波数で圧縮機1を
運転して室温をコントロールする。
【0005】そのため、図5に示すように、マイクロコ
ンピュータやドライブ回路等からなる室内機制御部6お
よび室外機制御部7を備え、室内機制御部6はリモコン
による指示にしたがって室内ファンを制御するととも
に、室外機制御部7に所定指令(室温と設定値の差に応
じた運転周波数等)を転送し、室外機制御部7はその指
令により圧縮機1等を制御する。
【0006】また、この空気調和機は、室内熱交換器3
の熱交温度を検出する室内熱交サーミスタ8、圧縮機1
のサクション温度を検出するサクションサーミスタ9お
よび室外熱交換器4の熱交温度を検出する室外熱交サー
ミスタ10を備えている。そして、室外機制御部7にお
いては、圧縮機1のサクション温度と蒸発器の温度(熱
交温度)との差((S−H)量)を一定(目標(S−
H)値;例えば5deg)にするスーパーヒート制御を
行う、つまり電子膨張弁5の開度を所定に制御し、冷凍
サイクルの安定化を図る。例えば、1分毎に(S−H)
量を検出し、この(S−H)量と目標(S−H)値との
差に応じて電子膨張弁5を駆動し、その電子膨張弁5の
開度を調節する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記空
気調和機の制御方法において、圧縮機1の運転周波数が
特に低い場合(特に最低周波数運転時)には(S−H)
量が目標(S−H)値になかなか近づかず、その間冷凍
サイクルが安定せず、ひいては室内環境の悪化を招くこ
とがあった。
【0008】図6に示すように、例えば低周波数運転時
において(S−H)量と目標(S−H)値(5deg)
との差が大きく、目標(S−H)値に対して(S−H)
量が0deg未満にあると、1分毎に電子膨張弁5の開
閉度合を調節するための変化量が小さいために(1回の
変化量が6パルスであるために)、電子膨張弁5の絞り
が遅く、(S−H)量が目標(S−H)値に近づくまで
時間(同図ta参照)がかかる。
【0009】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は電子膨張弁の開閉度合の変化量を最適
な値に変え、特に低周波数運転時に(S−H)量を短時
間で目標(S−H)値に近づけることができ、冷凍サイ
クルを速やかに安定化し、ひいては室内環境の悪化を抑
えることができるようにした空気調和機の制御方法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
を目標(S−H)値に合わせるように、スーパーヒート
制御を行うために前記冷凍サイクルを構成する膨張弁の
開度を調節する空気調和機の制御方法において、前記目
標(S−H)値に対して前記(S−H)量が大きく異な
った値であるときには少なくとも前記圧縮機の吐出冷媒
温度の変化を監視し、該変化の大きさに応じて前記膨張
弁の開閉度合の1回の変化量を変えるようにしたことを
特徴としている。
【0011】この発明の空気調和機の制御方法は、前記
圧縮機の運転周波数が低く、前記目標(S−H)値に対
して前記(S−H)量が所定値未満にあるときには、前
記圧縮機の吐出冷媒温度を監視し、該吐出冷媒温度の変
化の大きさが所定値未満であれば前記膨張弁の開閉度合
の1回の現変化量を大きくするようにしたことを特徴と
している。
【0012】この場合、前記目標(S−H)値に対して
前記(S−H)量が所定値未満でなくなったとき、ある
いは前記変化の大きさが所定値未満でなくなったときに
は前記1回の変化量をもとに戻すとよい。また、前記圧
縮機の運転周波数が変化し、かつ安定したときには前記
1回の変化量をもとに戻すとよい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図3を参照して説明する。なお、図1中、図5
と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
また、冷凍サイクルについては図4を参照されたい。
【0014】この発明の空気調和機の制御方法は、電子
膨張弁5の開閉によっても圧縮機の吐出冷媒温度(吐出
温度)が変化することに着目し、目標(S−H)値に対
して(S−H)量が所定値未満であるとき、吐出温度の
変化が小さければ膨張弁の開閉度合の1回の変化量を大
きくして(S−H)量を速やかに目標(S−H)値に近
づけ、その吐出温度の変化が大きくなったときにはその
1回の変化量をもとに戻してスーパーヒート制御を行
う。
【0015】そのために、図1に示すように、この発明
の空気調和機の制御方法を適用した制御装置は、図5に
示す室外機制御部7の機能の他に、所定時間(例えば5
分)を計時するためのタイマ部11aと、吐出温度サー
ミスタ12を用いてその所定時間前後の吐出温度を検出
して吐出温度変化の大きさを算出する吐出温度変化算出
部11bと、この吐出温度の変化の大きさにより電子膨
張弁5の開閉度合の1回の変化量を可変するパルス変化
量可変部11cとを有し、目標(S−H)値に対して
(S−H)量が所定値未満であるとき、前記吐出温度変
化の大きさに応じて1回の変化量を変えて電子膨張弁5
の開度を調節する室外機制御部11を備えている。な
お、タイマ部11a、吐出温度変化算出部11bおよび
パルス変化量可変部11cは当該室外機制御部11のマ
イクロコンピュータで実現する。また、吐出温度サーミ
スタ12は当該空気調和機の過負荷保護を目的として備
えてられているものを利用するとよい。
【0016】次に、前記構成の空気調和機の制御装置の
動作を図2のフローチャート図および図3のグラフ図を
参照して説明すると、まずリモコンによって運転操作が
行われると、室内機制御部6は当該室温調節に必要な信
号(運転周波数等)を室外機制御部11に転送する。室
外機制御部11は少なくとも圧縮機1を所定に駆動し、
電子膨張弁5を所定の開度とし、冷凍サイクルを作動す
る。なお、従来同様に、室内機制御部6および室外機制
御部11は他の必要な制御(ファンの回転制御等)を行
って室温調節を行う。
【0017】この場合、暖房運転であれば、室外機制御
部11は、室外熱交温度とサクション温度との温度差
((S−H)量)を検出し、この(S−H)量を目標
(S−H)値(5deg)に合わせるようにスーパーヒ
ート制御を行う。なお、冷房運転であれば、室内機制御
部6は室内熱交温度を室外機制御部11に転送し、室外
機制御部11は圧縮機1の吸入温度(サクション温度)
と室内熱交温度との温度差((S−H)量)を検出し、
この(S−H)量を目標(S−H)値に合わせるように
スーパーヒート制御を行う。
【0018】このとき、室外機制御部11は、目標(S
−H)値(5deg)に対して(S−H)量が大きく異
なった値であるか否か、例えば(S−H)量が所定値
(0deg)未満であるか否かを判断する(ステップS
T1)。(S−H)量が目標(S−H)値の5degに
近いときには、ステップST2に進み電子膨張弁5の開
閉度合の1回の変化量を通常の値(従来と同じ1回の変
化量を6パルス)とする。
【0019】しかし、目標(S−H)値に対して(S−
H)量が所定値(0deg)未満であれば、ステップS
T1からST3に進み、吐出温度サーミスタ12からの
検出信号により吐出温度(Tcn)を検出し、また圧縮
機1の現運転周波数H1を検出し(ステップST4)、
さらにタイマ部11aをスタートする(ステップST
5)。なお、前記検出された現運転周波数H1は例えば
最低運転周波数であり、つまり圧縮機1が低周波数運転
になっているものとする。
【0020】続いて、タイマ部11aのタイムアップを
判断し(ステップST6)、このタイムアップまで運転
周波数の変化および(S−H)量を監視し、運転周波数
が変わらず、例えばH1±5(Hz)以上でなければ、
つまり圧縮機1が低い運転周波数のままであるときには
ステップST7からST8に進み、さらに(S−H)量
がまだ所定値(0deg)未満であればステップST6
に戻り、前述した処理を繰り返す。運転周波数が低く、
かつ(S−H)量が所定値(0deg)未満の状態で前
記タイマ部11aがタイムアップすると、ステップST
6からST9に進み、再度吐出温度サーミスタ12から
の検出信号により吐出温度(Tcn1)を検出し、前回
の吐出温度(Tcn)と今回の吐出温度(Tcn1)と
の差(つまり変化の大きさ)を吐出温度変化算出部11
bで算出する。
【0021】続いて、吐出温度の変化の大きさ(Tcn
−Tcn1)が所定値(例えば4deg)以上であるか
否かを判断する(ステップST10)。その変化の大き
さが4deg以上でないときには、電子膨張弁5の開閉
度合の1回の変化量が適切でないと判断し、パルス変化
量可変部11cにおいて現変化量を2倍にする(ステッ
プST11)。
【0022】例えば、現変化量が6パルスであれば12
パルスにすると、図3に示すように、1分毎の電子膨張
弁5の開閉度合の調節が大きくなり、これに伴って吐出
温度にも変化が現れ、また(S−H)量が目標(S−
H)値に近づく。なお、図2に示すルーチンを繰り返し
実行するために、目標(S−H)値に対して(S−H)
量が所定値未満である限り、1回の変化量がさらに大き
い値となる。
【0023】そして、開閉度合の1回の変化量を大きく
したことにより吐出温度の変化が大きくなり、その変化
の大きさが4deg以上になると(図3参照)、ステッ
プST10からST2に進み、パルス変化量可変部11
cにおいてその開閉度合の1回の変化量を元の値(6パ
ルス)に戻す。したがって、(S−H)量が目標(S−
H)値から大きくずれこともなく、つまり冷凍サイクル
の安定化が損なわれることもなく、以後のスーパーヒー
ト制御を適切に行うことができる。
【0024】なお、目標(S−H)値に対して(S−
H)量が0deg以上になれば、ステップST1からS
T2に進み、あるいは5分タイマのタイムアップ間に目
標(S−H)値に対して(S−H)量が0deg以上に
なれば、ステップST8からST2に進み、1回の変化
量をもとの値(例えば6パルス)に戻す。したがって、
冷凍サイクルに影響を与えることもなく、スーパーヒー
ト制御を行うことができる。
【0025】また、前記5分のタイムアップの間に、運
転周波数が所定値アップしたときにはステップST7か
らST12に進み、運転周波数の安定状態を判断する。
運転周波数が上昇したままで所定時間変わらなければ、
つまり低い運転周波数でなければ、ステップST12か
らST2に進み、電子膨張弁5の開閉度合の1回の変化
量を元の値(例えば6パルス)に戻す。すなわち、圧縮
機1の運転周波数が高くなれば、(S−H)量が目標
(S−H)値に近づき易くなり、しかもその1回の変化
量を大きい値のままにしていると、(S−H)量が目標
(S−H)値から大きくずれることになり(オーバーシ
ュートやアンダーシュートが起こり)、ひいては冷凍サ
イクルの安定化が損なわれるからである。
【0026】このように、目標(S−H)値に対して
(S−H)量が大きくずれているときに、吐出温度の変
化が小さければ電子膨張弁5の開閉度合の1回の変化量
を大きくし、その吐出温度の変化が大きくなったときに
はその1回の変化量を元の大きさに戻す。したがって、
(S−H)量を短時間で目標(S−H)値に近づけるこ
とができ、また(S−H)量が目標(S−H)値に近づ
いたときには、通常の変化量によるスーパーヒート制御
を行うことから、(S−H)量が目標(S−H)値に対
してオーバーシュートやアンダーシュートとならず、安
定したスーパーヒート制御を行うことができる。
【0027】なお、前述した実施の形態では、圧縮機1
の吐出温度の変化に応じて電子膨張弁5の開閉度合の1
回の変化量を変えているが、その吐出温度に変えて凝縮
器の入口温度を利用しても、全く同様の効果を得ること
ができるは明かである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この空気調和機の
制御方法の請求項1記載の発明によると、スーパーヒー
ト制御において目標(S−H)値に対して(S−H)量
が大きく異なった値であるときには少なくとも圧縮機の
吐出冷媒温度の変化を監視し、この変化の大きさに応じ
て冷凍サイクルを構成する膨張弁の開閉度合の1回の変
化量を変えるようにしたので、膨張弁の開閉度合の変化
量を最適な値に変え、(S−H)量を短時間で目標(S
−H)値に近づけることができ、冷凍サイクルを速やか
に安定化し、ひいては室内環境の悪化を抑えることがで
きるという効果がある。
【0029】請求項2記載の発明によると、スーパーヒ
ート制御において圧縮機の運転周波数が低く、目標(S
−H)値に対して(S−H)量が所定値未満にあるとき
には、前記圧縮機の吐出冷媒温度を監視し、この吐出冷
媒温度の変化の大きさが所定値未満であれば前記膨張弁
の開閉度合の1回の現変化量を大きくするようにしたの
で、膨張弁の開閉度合の変化量を最適な値に変え、特に
低周波数運転時に(S−H)量を短時間で目標(S−
H)値に近づけることができ、冷凍サイクルを速やかに
安定化し、ひいては室内環境の悪化を抑えることができ
るという効果がある。
【0030】請求項3記載の発明によると、請求項2に
おいて前記目標(S−H)値に対して前記(S−H)量
が所定値未満でなくなったとき、あるいは前記変化の大
きさが所定値未満でなくなったときには前記1回の変化
量をもとに戻すようにしたので、請求項2の効果に加
え、(S−H)量が目標(S−H)値に対してオーバー
シュートやアンダーシュートとにならず、安定したスー
パーヒート制御、つまり冷凍サイクルの安定化が図れる
という効果がある。
【0031】請求項4記載の発明によると、請求項1ま
たは2において前記圧縮機の運転周波数が変化し、かつ
安定したときには前記1回の変化量をもとに戻すように
したので、請求項1または2の効果に加え、(S−H)
量が目標(S−H)値に対してオーバーシュートやアン
ダーシュートとにならず、安定したスーパーヒート制
御、つまり冷凍サイクルの安定化が図れるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示し、空気調和機の
制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。
【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。
【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的グラフ図。
【図4】空気調和機の冷凍サイクルを説明するための概
略的構成図。
【図5】従来の空気調和機の制御装置を説明するための
概略的ブロック線図。
【図6】図5に示す制御装置の動作を説明するための概
略的グラフ図。
【符号の説明】
1 圧縮機 3 室内熱交換器 4 室外熱交換器 5 膨張弁(電子膨張弁) 6 室内機制御部 7,11 室外機制御部 8 室内熱交サーミスタ 9 サクションサーミスタ(圧縮機吸入温度センサ) 10 室外熱交サーミスタ 11a タイマ部 11b 吐出温度変化算出部 11c パルス変化量可変部 12 吐出温度サーミスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
    媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
    を目標(S−H)値に合わせるように、スーパーヒート
    制御を行うために前記冷凍サイクルを構成する膨張弁の
    開度を調節する空気調和機の制御方法において、前記目
    標(S−H)値に対して前記(S−H)量が大きく異な
    った値であるときには少なくとも前記圧縮機の吐出冷媒
    温度の変化を監視し、該変化の大きさに応じて前記膨張
    弁の開閉度合の1回の変化量を変えるようにしたことを
    特徴とする空気調和機の制御方法。
  2. 【請求項2】 冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入冷
    媒温度と蒸発器の熱交温度との温度差((S−H)量)
    を目標(S−H)値に合わせるように、スーパーヒート
    制御を行うために前記冷凍サイクルを構成する膨張弁の
    開度を調節する空気調和機の制御方法において、前記圧
    縮機の運転周波数が低く、前記目標(S−H)値に対し
    て前記(S−H)量が所定値未満にあるときには、前記
    圧縮機の吐出冷媒温度を監視し、該吐出冷媒温度の変化
    の大きさが所定値未満であれば前記膨張弁の開閉度合の
    1回の現変化量を大きくするようにしたことを特徴とす
    る空気調和機の制御方法。
  3. 【請求項3】 前記目標(S−H)値に対して前記(S
    −H)量が所定値未満でなくなったとき、あるいは前記
    変化の大きさが所定値未満でなくなったときには前記1
    回の変化量をもとに戻すようにした請求項2記載の空気
    調和機の制御方法。
  4. 【請求項4】 前記圧縮機の運転周波数が変化し、かつ
    安定したときには前記1回の変化量をもとに戻すように
    した請求項1または2記載の空気調和機の制御方法。
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