JPS59122860A - 空気調和機の冷媒流量制御装置 - Google Patents

空気調和機の冷媒流量制御装置

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JPS59122860A
JPS59122860A JP22939282A JP22939282A JPS59122860A JP S59122860 A JPS59122860 A JP S59122860A JP 22939282 A JP22939282 A JP 22939282A JP 22939282 A JP22939282 A JP 22939282A JP S59122860 A JPS59122860 A JP S59122860A
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JP
Japan
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refrigerant
temperature
compressor
capacity
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP22939282A
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English (en)
Inventor
諭史 高橋
日吉 孝蔵
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

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】 く技術分野〉 本発明は、容量可変型冷媒圧縮機と、減圧制御用電気信
号によりその減圧量を変え得る減圧弁駆動部付減圧装置
とを用いた空気調和機の冷媒i量制御装置に関する。
〈従来技術〉 従来のこの種の制御、装置は、演算項11器等を利用し
たいわゆるリニア回路による制御方式であったため、−
制御回路が複雑になるという欠点があった。
く目的〉 本発明は、簡単な装置回路で広範囲に変化する冷媒圧縮
機容量に対しても冷凍サイクルを適当な状態に保つこと
ができる冷媒流量制御装置の提供を目的としている。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1,2図において、1は容量可変型の電動式冷媒圧縮
機、2は冷媒凝縮器、3は冷媒減圧装置、4は冷媒蒸発
器、5は前記減圧装置の冷媒流量制御装置、6は負荷状
態によって前記容量可変型圧縮機の容量を制御する圧縮
機容量制御装置、6Aはその感温素子で、室内空気吸込
口に設けである。
そして減圧装置3としては、電動モータやツレ/イド、
あるいはヒータとバイメタルを組み合せて減圧弁を駆動
する減圧弁駆動部を具えたものを用いることができ、蒸
発器4の入口と出口にそれぞれ設けられた第一温度検出
器5Aと第二温度検出器5Bによって検出される蒸発器
4の入口温度T1と出口温度T2との間の温度差δH=
T 2−T1が設定された温度差目標値Δ14となるよ
う冷媒流量制御装置5により冷媒減圧装置3の減圧量を
制御する。
5Cは温度検出器5A、5Bで検出された温度Tl、T
2のアナログ量をそれぞれデジタル量に変えるA/D変
換器であり、5Dはマイクロコンピュータ主体の制御回
路で、デジタル量に変換された温度検出器5A、5Bの
出力と、圧縮機容量制御装置6からの圧縮機1の運転容
量を示す容量信号出力とから、あらh叱め設定されたプ
ログラムに基づき冷媒減圧装置3の減圧弁駆動部に通電
する減圧制御信号の値を演算処理し、出力変換器5Eへ
その処理結果をデジタル量で出力する。そして前記出力
変換器5Eは、制御回路5Dからのデジタル信号を使用
する冷媒減圧装置3の減圧弁駆動部を駆動するに適当な
信号に変換する。
次に第3〜7図を参照して制御回路5Dの演算処理につ
いて詳細に説明する。
第3図は、第2図の冷凍サイクルにおいて、圧縮fit
の運転容量を変化させ、それぞれ容量が小番い場合A1
、中間の場合A2、大きい場合A3において、冷媒減圧
装置3の減圧量を変えたと外の温度検出器5A、5Bに
よって検出された冷媒蒸発器4前後の温度差δHを示し
ている。そしてこの図ではどの容量においても減圧量が
十分少ないと、冷媒の循環量が多く、冷媒蒸発器4の熱
交換能力を上まわるため、冷媒は冷媒蒸発器4内で蒸発
しきれず、液状態のまま圧縮機1へ流入する。
この時、温度差δHは、設置された第一、第二の温度検
出器5A、5B間の配管での圧力降下により冷媒の温度
が低下するため、ある負の値δHOとなり、ある減圧量
までほぼ一定である。また圧縮機1の運転容量を小さく
するに従って前記圧力降下分が小さくなるため、前記δ
HOは負の値ではあるがOに近づく。
また減圧量を増加させると、次第に冷媒循環量が減少し
、冷媒のもつ冷凍能力と冷媒蒸発器4の熱交換能力とが
釣り合う最適な減圧量が存在する。
そして、前記温度差目標値ΔHは、この減圧量の時の温
度差δHOを中心に実用上杵される範囲内に設定される
第4図は圧縮機容量に比例する値Qと、上記最適減圧量
での温度差δHOの関係Bと制御回路、5D内で設定さ
れる温度差目標値ΔHの関係Aを示す。温度差目標値Δ
Hは圧縮機容量制御装置6h−ら1、制御回路5Dに送
られてくる圧縮機容量に比例する値Qの一次関数として
最適温度差δHOを近似するように定められた定数a+
bを用いてΔH=a−bQの形で制御回路5D内で設定
される。したがって減圧量は、第一、第二の温度検出器
5A。
5Bに上り検出される温度差δHが圧縮tlllの運転
容量によって定まる温度差目標値ΔH=a−bQとなる
よう調節される。
そして、上記の本発明を達成する手段は次の様に構成で
きる。即ち、温度差目標値ΔHと検出される温度差δH
の差(以下偏差と呼ぶ)を複数のゾーンに分け、各ゾー
ン間を偏差が横断した時、その横断の方向から状態の移
行を抑制するように減圧装置3の減圧弁駆動部へ通電す
る減圧制御信号を加減し、また同一のゾーン内に所定の
時間を超えてとどまる時、偏差を無くす方向に減圧装置
3の減圧弁駆動部へ通電する減圧制御信号を加減するこ
とによって冷凍サイクルの状態を最適に保つことができ
る。
第5図はこの偏差(δH−ΔH)のゾーン分けの実施例
を示す。縦軸に偏差(δH−ΔH)をデジタル化された
量として16進数で表しである。そして第5図(a)、
(b)の実施例では、ゾーン分けを等間隔としであるが
、マイクロコンピュータ−のプログラム中、ゾーンの判
定を容易にするため第5図(c)の実施例のように不等
lll1隔としてもよい。
また偏差(δH−ΔH)=0の線に対して上下非対称で
もよい。このようなゾーン分けによる制御回路51i!
の演算処理について第5図(c)の実施例を用いて説明
する。−例としてかかる制御装置5によって制御される
i威圧装置3は、第6図に示す如く通常開型で減圧弁駆
動部への減圧制御信号である印加電圧を増加するにした
がって冷媒通路断面積が減少し減圧量が増す特性を持つ
ものとする。
まず従来のいわゆるリニア回路による制御における比例
制御に相当する制御として、検出された偏差がゾーン間
を横断する場合の制御について説明する。検出された偏
差が前回はゾーンL1にあり、今回はゾーンL2にある
とすると、冷凍サイクルにおいて冷媒蒸発器4では、冷
媒流量が過大ではあるが減少の傾向にある。そこでこの
傾向を抑制する程度の減圧装置3の減圧弁駆動部への通
電変化量を八■2として、現在の通電量■から新しい通
電量v’ =v〜ΔV2としてこれを減圧装置3へ通電
する。
更に次回検出された偏差が、ゾーンL3になったならば
、同様に新しい通電量v’ =v−八■へとして更に減
圧装置3の減圧量を7減少させる。逆にゾーンL8の方
向からゾーンLOの方向へ横切る場合には、新しい通電
量v’ =v−ΔVnとして減圧装置3の減圧量を増加
させることにより、偏差の変化を抑制するよう制御を行
なう。この場合ΔVnは各々のゾーン間で値を変えても
よいし、どのゾーン間を横切っても同じ値としてもよい
検出された偏差が、例えばゾーンL1から途中のゾーン
を飛びこしてゾーンL4などになった場合には、これら
の距離を考慮して新しい通電量V′は、通電量v’=v
−(ΔV 2 +ΔV 3+ΔV4)とする必要がある
次に従来のいわゆるリニア制御回路における積分制御に
相当する制御を説明する。第5図(c)の実施例では、
ゾーンL4にある場合は、偏差が無いとみなして、通電
量は変えない。ゾーンLO〜L3にあるときは、偏差が
負であるから減圧装置3の減圧量が不足しており、減圧
量を増加させるべく通電量を増加させる必要がある。逆
にゾーンL5〜L8の場合には、通電量を減少させる必
要がある。この制御の方式には次の二通りが考えられる
ひとつは、同一のゾーン内に偏差が一定の時間を超えて
とどまる場合、通電量を変化させる方式であり、もうひ
とつはゾーンL4から離れるにしたがってゾーンに大ト
な重みをっけ、一定時間内の偏差の位置したゾーンの履
歴から重みを積算し、この値により一定時間毎に通電量
を変化させる方向である。
前者の場合の制御回路5Dの演算処理は、一定時間例え
ばゾーンL1に偏差がとどまっている場合、新しい通電
量V′をV’=V十Δv1とするものであり、ゾーンL
8にとどまっていればV′=V−Δ■8とするものであ
る。すなわち一定時間とどまっているのがゾーンLO〜
L3の場合にはv’ =v+ΔVn’であり、ゾーンL
5−L8の場合にはv’ =v−ΔVn’ とするもの
であり、各ゾーンにおける変化量ΔVn’は、ゾーンL
4から離れるにしたがって大きくする。
表1 16進数コード   M     ΔVn′o    
oooo      。
1   0001   4Δ■ 2    0010    3Δ■ 3   0011   2Δ■ 4   0100  −3ΔV 5   0101   2ΔV 6  0110     。
7    0111    2Δ■ 8    1000   −4Δ■ 9   1001     0 A     1010   −2ΔV B     1011    2ΔV C1100−3ΔV D     1101   −2Δ■ E     1110    L2Δ■F    11
11     0 後者について説明すると、一定時間内に偏差のゾーンを
監視し、例えば説明に用いている例では4ビツトのメモ
リMを用意し、冷凍サイクルの状態変化に対して十分速
い時間間隔(例えば5秒)で偏差を計算し、偏差が位置
したゾーンに対応して、第7図に示すように4ビツトの
メモリMの相当するビット番号を1とし、一定時間経過
後に、メモリMのビットパターンから定まる通電変化量
ΔVn’ (表1参照)を加え、通電量■を新しい通電
量v’ =v+ΔVn’ とする。このような方式によ
れば、短かいプログラムで、実用上十分な積分制御が得
られる。
く効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明の冷媒流量制御
装置は、冷媒蒸発器の入口側に第一温度検出器をまた出
口側に第二温度検出器がそれぞれ設けられ、これら第一
、二温度検出器による冷媒蒸発器の入口温度と出口温度
との間の温度差を、圧縮機容量制御装置の容量信号に基
づく温度差目標値に保つべく減圧装置の減圧弁駆動部へ
減圧制御信号を出力する制御回路が設けられたものであ
る。
したがって本発明によれば、温度差目標値ΔHを例えば
圧縮機容量に比例した値Qによる一次式ΔH=a−bQ
で表すことができ、簡単な制御回路でありながら、広範
囲に変化する圧縮機容量に対しても冷凍サイクルを適当
な状態に保つことができるのみならず、冷暖房兼用空気
調和機に用いる場合でも制御装置のうちプログラムを変
えることだけで可能であるなど、実用上の優れた効果が
期待できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は本発明を
適用した空気調和機の構成図、第2図は本発明の冷媒流
量制御装置の構成図、第3図は温度差と減圧量の間係を
示す線図、第4図は温度差と圧縮機容量との間係を示す
線図、第5図(a)、(b)、(C)はそれぞれ温度差
偏差のゾーン分けの異なる例を示す説明図、第6図は冷
媒減圧装置の減圧弁駆動部への通電量と冷媒流量との関
係を示す線図、第7図は4ビツトのメモリMと温度差偏
差ゾーンとの対応を示す図である。 1:冷媒圧縮機、2:冷媒凝縮器、3:冷媒減圧装置、
4:冷媒蒸発器、5:冷媒流量制御装置、5A:第一温
度検出器、5B:第二温度検出器、5D二副制御路、6
:圧縮機容量制御装置。 出 願 人  シャープ株式会社 代理人 中村恒久

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 容量可変型の電動式冷媒圧縮機、その運転容量を負荷状
    態に応じて変化させる圧縮機容量制御装置、冷媒凝縮器
    、冷媒蒸発器、及び該凝縮器と蒸発器との間に配設した
    冷媒減圧装置を兵えまた空気調和機!こおいて、前記冷
    媒蒸発器の入口側に第一温度検出器をまた出口側に第二
    温度検出器がそれぞれ設けられ、これら第一、二温度検
    出器による冷媒蒸発器の入口温度と出口温度との間の温
    度差を、前記圧縮機容量制御装置の容量信号に基づく温
    度差目標値に保つべく前記減圧装置の減圧弁部−動部へ
    減圧制御信号を出力する制御回路が設けられたことを特
    徴とする冷媒流量制御装置。
JP22939282A 1982-12-28 1982-12-28 空気調和機の冷媒流量制御装置 Pending JPS59122860A (ja)

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ID=16891476

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JP (1) JPS59122860A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61186756A (ja) * 1985-02-15 1986-08-20 Sharp Corp 太陽熱集熱装置
JPH0634184A (ja) * 1992-07-21 1994-02-08 Fujitsu General Ltd 空気調和機

Cited By (2)

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JPS61186756A (ja) * 1985-02-15 1986-08-20 Sharp Corp 太陽熱集熱装置
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