JPS6011075A - 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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JPS6011075A
JPS6011075A JP11919383A JP11919383A JPS6011075A JP S6011075 A JPS6011075 A JP S6011075A JP 11919383 A JP11919383 A JP 11919383A JP 11919383 A JP11919383 A JP 11919383A JP S6011075 A JPS6011075 A JP S6011075A
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    • 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

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • 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、減圧制御用電気信号により、その減圧fiを
変え得る減圧弁駆動部(=1減圧装置を備えた空気調和
機の冷媒流量制御装置に関する。
く従来技術〉 従来の空気調和機は、第1図のごとく電動式冷媒圧縮機
1、冷媒凝縮器2、冷媒減圧装置3、冷媒蒸発器4、及
び前記減圧装置3の冷媒流量制御装置5を1)11えて
いた。そして減圧装置3とし′〔は、電動早−夕やソレ
ノイド、あるいはヒータとバイメタルを組合せて減圧弁
3Aを駆動する減圧弁駆動部3Bを設けたものを用いる
ことかでた、蒸発器4の人口と出口にそれぞれ設けられ
た第一、第二温度検出器5A、5Bによって検出される
蒸発器4の入口温度と出1コ温度の差δI−1が適切な
値となるよう制御装置5が減圧装置3に減圧量を変える
制御信号を出力していた。第2図は減圧装置3の減圧弁
の揚程11と、減圧弁を駆動するステツビングモータの
回転角θとの関係を示す。
第3図は制御装置5の一例であり、これは、蒸発器11
の人口と出−1]の温度検出器5A、’、>Bと、該温
度検出器SA、5Bの出力をデン゛タル暇に変えるA/
D変換器5Cと、A / I)変換器5Cの出力から前
記温度差δ)4を適切な値δl−1o lこ保っよう減
圧装置3を制御する制御回路(マイクロコンピュータ)
5I)と、制御回路51)から出される演算結果を減圧
装置3に合わせて出力する出力変換器5Eとから構成さ
れたものである。
従来の制御装置5か、減圧装置3を制御する手法は、前
記温度差δ11の変化に対応して、温度差δI−1か増
大するとぎには減圧装置3の弁揚程11を増加させ、温
度差δ1−1が低下するとぎには弁揚程11をj成少さ
ぜるように制御用電気信号を出力するいわゆる比例制御
と、温度差δI−1と目標値δH。
との偏差を補j「するような、例えば、一定時間毎に偏
差を計算し、これが3′1容範囲外であれば、そのi扁
よI)を補正する方向に弁揚程11を変化さぜる制御用
電気信号を出力する積分制御の311合せであっだ。こ
のような手法での制御結果の一例を第・1図に示す。図
中1’ HIは第一温度検出器5Aによって(((−ら
れた蒸発器・1の人に17副女、TI2は第二温度検出
器5Bによって彷られた蒸発器4の出1」温度、11は
減圧装置3の弁揚程、Pは蒸発器4の人1−1部分の冷
媒圧力である。この例では、蒸発器・1の入口、出口の
温度は持続振動となっており、したかつて、温度差δI
]も同様に振動していることは明白であり、冷凍サイク
ルを適切な状態に糸[持しているとはいい難い。このよ
うな現象(〕八シンチング象)の生じる原因は、減圧弁
3の弁揚稈11の変化に刑する冷凍サイクルの応答か遅
いためである。即もこれは、弁掲程11が変化して冷媒
流蓋か変化しても蒸発器4内の冷媒か新しい状態に安定
するまでに時間か必要であ1)、そのため蒸発器・1の
出口部分の温度の応答が遅れるためである。
従ってこの応答を第一、第二温度検出器SA、S■3で
とらえて新たな減圧弁制御信号を減圧弁制御装置5が出
力する時には、すでに遅く、常に行き過ぎの制御となる
。第・1図で説明すると、蒸発器・・1の出口温度T 
I−12力弓、、Jl、l、温度差δ11と1」標値δ
l−1oとの差か天外く、即ち蒸発器4出口の冷媒過熱
度か火さくなり、減圧弁揚程11を増大させるよう積分
による制御用電気信号を出力するときは、そのBiJ、
niiまで゛の比例制御によって、すでに減圧弁揚程は
増加しており、蒸発器4内の冷媒圧力F’は既ににy1
化でいる。このような行ぎ過ぎの制御により、制御結果
か振動的となる。
従来の手法で制御を安定なものにするには、積分制御、
比例制御の両者による弁揚程操作量を小さくすることか
考えられる。と、二ろが、そうすることによって、制a
++か緩やかにな−〕て安定ヤ(、は増すものの、負荷
の変化に対して迅速なメ1j応か困ff1i1となる。
このように従来の手法では、制御の連出・四と安定%l
の両立か困難であ−)だ。
〈目的〉 本発明は、このような欠点を解消するためになされたも
ので、簡単な構成の追加により、制御の位相をj、+j
め、冷凍ガイクルを迅速かつ安定に適切な状態に制御し
行る制御装置を提供するものであ11ち本発明は、温度
差の時間的変化の(むの反ik を検出し′C減圧弁の
揚程を調節することにより制御の位相を早め、制御の連
応性を14 、、ことなく、安定性を保持しようとする
ものである。
〈実施例〉 以下に本発明の一冥施例を詳述する。なお本例では、従
来と同一(代能を有する構成部品は同一符号を刊して示
す。本発明に係る制御装置は、電動圧縮(1、冷媒i疑
縮器2、冷媒蒸発器?l、及び該凝縮器2と蒸発器4の
間に配設した冷媒減圧装置3を備えた空気調和(罠にお
いて、前記冷ハ、蒸発器4の人口側に第一温度検出器5
Aか設けられ、該蒸発器4の出「1側に第二温度検出器
5Bか設けらオ尤、前記冷1ilJ2蒸発器4の人口温
度1゛旧と1−I+、1“]?詰度′冊I2の温度差δ
l−1を、最適冷凍サイクル状態にする温度差目標値δ
Hoに保つよう前記減圧装置:(の減圧弁部4す1部3
 Bへ)或)11制ね1]信号を)j−ノ月−る制御回
路5Dか設けられ、該制御回路51)は、前記71x度
差δ14と前記目標値δHOとの偏差δl−1−δHo
と、11j記温度差δl−1の時間的変化のうちその傾
きの反転を検出することとにより前記減圧弁!枢動部3
+4へ出力する1成圧弁制御信号を調節するようにされ
たものである。
そしてこの制御装置5は、従来と同様に、111j記第
−1第二温度検出器5A、5Bと、該両温度検出器5 
A 、5 Bの出力をデジタル量に変えるA/D変換器
5Cと、l\/D変換器5Cの出力から11汀記温度差
δ11を適切な温度差目標値δNoに保つよう減圧′4
A1“Ml!3を制■1するjlil制御回路(マイク
ロコンピュータ)5I)と、制御回路5「)から出され
る演算結果を減圧装置3(二合わせて出力する出力変換
器131艶とから構成されたもので゛ある。
次に減圧弁の制御方法を主に第13図に基いで説明する
と、第5図は制御装置5内のマイクロコンピュータ5D
に糺込まれた制御の流れ図を示す。
なおfl’s 5図で点線で囲まれた部分は従来と同様
の制御である。減圧弁の制御は、まず所定時間へT1か
経過したがどうか判断し、経過したときは積分制御を行
ない、経過していないときには比例制御を行なう。積分
制御は、一定時間Δ′I゛1毎(例えば30秒毎)に第
一、第二温度検出器5A、5Bにより一温度差δI−1
を計算し、その値と11標温度差δI−1oとの差(以
下偏差と呼ぶ゛)の大トさにより、例えば、第6図に示
す如く、減圧装置3へ制御用電気信号を出力する。更に
簡易な方法としては、偏差が許容範囲外であれば、一定
のステップ数たけ減圧装置3を駆動してもよい。
また比例制御は、例えば温度差δ1.(か増大し、出1
.TI温度1’l+2が火のときは、蒸発器4 、’1
.’lZlの冷媒の過熱が太き(なりつつあるか呟減圧
装置3の減圧量を低下させて冷媒流量を増し、過熱度を
低下するよう弁揚程11を増加させる制御信号を出力す
る。更にこの比例制御に加えて、あるいはこれの代りに
、第一温度検出器5Aと第74温度検出器5Bによって
得られた出入口温度TIII、Tl12の温度差か時間
的に変化してその傾きか逆転することを検出することに
より比例制御を行なう。
第6図に時間的変化に対する温度差δIIの変化の一例
を示す。制御回路(マイクロコンピュータ)SDは冷凍
サイクルの変化に対し十分早い時間間隔へしで温度差δ
I4を監視し、A1点において温度差δI−1の時間的
変化が−J二向きから下向きに変わったことを検出する
と、減圧装置j)による減圧量が既に過少となっている
として、弁揚程11を△I]たけ減少させるよう制御信
号を出力する。、去た1B1点では温度差δl−1の傾
きが負から正に変化した。−とを検出し、減圧量が既に
過大であるとして弁揚程11をΔ11だけ増加させて、
減圧量を低下させるよう働く。このような割切1を1・
j加することにより制御の位相を早め、冷凍サイクルの
応答jヱれを補1’i’fすることかでさる。
〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、電動圧縮敗、
冷媒凝縮器、冷媒蒸発器、及び該凝縮器と蒸発器の開に
配設した冷媒減圧装置dを備えた空気調和(筬において
、前記冷媒蒸発器の人1」側に第一・温度検出器か設け
られ、該蒸発器の出l二1側に第二温度検出器か設けら
れ、前記冷媒蒸発器の入口温度と出口温度の温度差を、
最適冷凍サイクル状態にする温度差1]標値に保つよう
nif記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、該制御回路は、前記温度差と
前記目標値との偏差と、前記温度差の時間的変化のうち
その反転を検出することとにより1iii記減圧昇減圧
弁駆動力する減圧弁制御信号を調筋するようにされたも
のである。
従って本発明によれば、簡単なプログラムの追加で、制
御の位相を早めることかでき、制御の連応性を損うこと
なく、安定性を確保でた、実用にの効果大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の空気調和機の構成図、第2図は同減圧弁
駆動用ステッピングモータの回11云角と減圧弁の揚程
との関係を示す図、第3図は同冷媒流量制御装置の構成
図、第・1図は同時間にス・]する蒸発器の出入口温度
、圧力、減圧弁の揚程との関係を示す図、第5図は本発
明の一実施例を示すi成)王弁の制御7tj−チャー)
・、第6図は同蒸発器の入口温度と出[1温度の温度差
の変化及びそのときの弁揚程との関係を示す図である。 1:圧縮(幾、2:凝縮器、3;減圧装置、4:蒸発器
、5A+5B:温度検出器、5:制御装置、5I):制
御回路。 出 願 人 シャープ株式会社 代理!(中村恒久

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電動1−1−縮(>眠1)、冷媒凝縮器(2)、冷媒蒸
    発器(4)、及び該凝縮器(2)と蒸発器(4)の間に
    配設した冷媒減圧装置に()を備えた空気調和機におい
    て、前記冷1/!7j蒸発器(=1. )の人口側に第
    一温度検出器(5A)か設けられ、該蒸発器(4)の出
    口側に第二温度検出器(5B)が設けられ、前記冷媒蒸
    発器(・1)の入口温度(i″l−1] )と出1コ温
    度(’I″l−12)の温度差(δl−1)を、最適冷
    凍サイクル状態にする?M度度目目標値δHo)に保つ
    よう前記減圧装置(3)の減圧弁駆動部(3B)へ減圧
    制御信号を出力する制御回路(5D)か設けられ、該制
    御回路(51,’) )は、前記温度差(δH)と前記
    目標値(δl−1o )との偏差(δI」−δHo)と
    、前記温度差(δ1−1)の時間的変化のうもその傾と
    の反転を検出することとにより前記減圧弁駆動部(3B
    )へ出力する減圧弁制御信号を調筋するようにされたこ
    とを14徴とする冷媒;嘉量11り御装置。
JP11919383A 1983-06-29 1983-06-29 Kukichowakinoreibairyuryoseigyosochi Expired - Lifetime JPH0232544B2 (ja)

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