JPS6057143A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

空気調和装置の運転制御装置

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JPS6057143A
JPS6057143A JP58165697A JP16569783A JPS6057143A JP S6057143 A JPS6057143 A JP S6057143A JP 58165697 A JP58165697 A JP 58165697A JP 16569783 A JP16569783 A JP 16569783A JP S6057143 A JPS6057143 A JP S6057143A
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Motoshi Nishio
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、回転数可変型圧縮機を備えた空気調和装置に
おいて、実際室温を設定値に収束させるよう上記回転数
可変型圧縮機を回転数制御するようにした空気調和装置
の運転制御装置の改良に関するものである。
(従来技術) 従来より、この種の空気調和@置の運転制御装置として
、例えば特開昭57−67735号公報に開示されたも
のが知られている。このものは、−2− 第10図に示すように、室温目標値との偏差h〜0゜5
℃増す毎に区分した高温側ゾーン(A)〜(C)および
低温側ゾーン(’D)〜(F)を各々設定するとともに
、実際室温が室温目標値に漸次収束するJ:う該各ゾー
ン(Δ)〜(F)に対して回転数可変型圧縮機への周波
数設定信号(例えば「751−IZ J 、r651−
lz J・・・r35l−1z J 、rot−1z 
J)をそれぞれ対応させ、例えば冷房運転時には、実際
室温が当初属するゾーン(例えば(A))から順次設定
値近傍のゾーン(C)に移行する旬に周波数設定信号を
各ゾーンに対応する周波数として圧縮機の回転数を1ス
テツプづつ漸次低下させることにより、実際室温を設定
値に収束させるようになされている。
しかしながら、上記従来のものでは、周波数設定信号す
なわち圧縮機の回転数は実際室温と室温目標値との温度
偏差に対応して予め設定されており、また上記調度偏差
が隣りの温度領域に移行した時点で圧縮機が回転数を増
減変化させる程度は、温m偏差に拘らず常に1ステツプ
づつであるため、−3− 冷房又は暖房運転時に大きな負荷変動があった場合には
室温目標値への収束に時間を要して応答十11が悪く、
快適冷(暖)房を行い得ないという欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、圧縮機の回転数を室温目標値との温度
偏差に対応させずに、圧縮機がその回転数を増減変化さ
せるステップ幅を温度偏差に応じて異ならせ、室温目標
値との温度偏差が大きいときほどステップ幅を大きくす
るJ:うにすることにより、冷房又は暖房運転時に大き
な負荷変動があった場合にも、実際室温が室温目標値に
収束する時間を短縮して、その応答性の向上を図ること
にある。
(発明の構成) 上記目的達成のため、本発明の構成は、第1図に示すよ
うに、回転数可変型圧縮機(3)を備えた空気調和装置
において、室内温庶を検出する室温検出手段(11)と
、室温目標値(TV )を設定する室温設定手段(17
)と、実際室温(TS )−4− と室温目標値(Tv )との温度偏差(Δ丁)に対応し
た温度領域(Zl)〜(Zl)が予め記憶された渇戊領
域記憶手段(15)と、上記室温検出手段(11)の実
際室温信号および室温設定手段(17)の設定値信号並
びに温度領域記憶手段く15)の温度領域(Zl)〜(
Zl)に基づいて現在の温度偏差くΔT)が何れの温度
領域にあるかを経時的に判別して現在の温度偏差〈ΔT
)が隣りの温度領域に移行した時点を検出する温度領域
判別手段(20)と、該温度領域判別手段(20)によ
り現在の温度偏差(Δ丁)が隣りの温度領域に移行した
時点が検出される毎に、現在の渇rfi偏差゛(ΔT)
が大きいほど上記回転数可変型圧縮機(3)の回転数を
大きく変位させるような周波数設定信号を発生する周波
数設定信号発生手段(21)と、該周波数設定信号発生
手段(21)の周波数設定信号に基づき上記回転数可変
型圧縮m(3)を回転駆動する周波数変換装置(16)
とを備えて、実際室温が設定値(室温目標値)より大き
く相違するときほど回転数可変圧縮機の−5− 回転数を大きく増減変化させるようにしたものである。
(発明の効果) したがって、本発明にJ:れば、圧縮機がその回転数を
増減変化させるステップ幅を、設定値との温度偏差が大
きいときほど大きく設定したので、冷房又は暖房運転時
において大きな負荷変動があった場合にも実際室温を設
定値に応答性良く収束させることができ、よって、より
一層の快適冷暖房を可能にするものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第2図は本発明をヒートポンプ式冷暖房装置に適用した
実施例を示し、(1)は室外機、(2)は室内機であっ
て、室外機(1)はその内部に回転数可変型の圧縮機(
3)、四路切換弁(8)、暖房用膨張機構(4a)およ
び室外熱交換器(5)を備え、室内a(2)はその内部
に室内熱交換器(6)および冷房用膨張機構(411)
を備えてい−6− る。そして、該各機器(3)〜(6)はそれぞれ冷媒配
管(7)・・・により連結されて閉回路が形成されてお
り、冷房運転時には四路切換弁(8)を図中実線の如く
切換えて冷媒を図中実線矢印の如く循環させることによ
り、冷媒が有Jる熱量を室外熱交換器(5)で室外空気
に放熱したのち、室内熱交換器(6)で室内空気から熱
量を吸熱することを繰返して室内の冷房を行う一方、暖
房運転時には四路切換弁(8)を図中破線の如く切換え
て冷媒を図中破線矢印の如く循環させることにより、熱
量の授受を逆にして室内の暖房を行うようになされてい
る。
そして、上記回転数可変型圧縮機(3)は第3図に示す
制御装置1(10)により回転数制御されるものである
。tなわち、第3図の制御@置(10)において、(1
1)は室温を検出する負の抵抗温度特性のサーミスタ等
で構成された室温センサ、(12)は該室温センサ(1
1) hsらの実際室温信号をアナログ−デジタル変操
するA/D変換器、(13)は室温目標値を設定するた
めの操−7− 作スイッチ、(14)は該操作スイッチ(13)により
設定した設定値(Tv ) (室温目標値)を点灯表示
する複数個の発光ダイオード(14a)・・・から成る
設定値表示器、(15)は上記室温センサ(11)から
の実際室温信号および操作スイッチ(13)からの操作
信号を受け、上記設定値表示器(14)に設定値(TV
 )を点灯表示するとともに、第8図(イ)おJ:び(
ロ)のフローヂャートに基づいた周波数設定信号を発生
ずるマイクロコンピュータ、(16)は該マイクロコン
ピュータ(15)からの周波数設定信号に基づいて上記
回転数可変型圧縮機(3〉を回転駆動するインバータで
ある。よって、室温センサ(11)により室温検出手段
が、また操作スイッチ(13)および設定値表示器(1
4)により室温設定手段(17)が、さらにインバータ
(16)により周波数変換装置がそれぞれ構成されてい
る。
また、上記マイクロコンピュータ(15)の内部には、
第4図に示すように実際室温(Ts )と設定値(TV
 )との偏差ΔT (=Ts −Tv )に−8一 対応する高温側領域(Z+ )、(Z2 >、(Za 
)、安定領域(74)および低温側領域(Zs)。
(Zs )、(Z7 )からなる温度領域が予め入力記
憶されており、該マイクロコンピュータ(15)により
温度領域記憶手段を構成している。さらに、該マイクロ
コンピュータ(15)内には第5図に示すように、回転
数可変型圧縮機(3)の運転周波数を7種(0,30,
40,50,60,70゜7511z)に区分したステ
ップN (N=1〜7)が予め入力記憶されている。
次に、上記マイクロコンピュータ(15)の作動につい
て説明する。該マイクロコンピュータ(15)は第6図
に示す如く、実際室温(TS )が冷房運転により破線
矢印の如く下降し、図中符号■の如く設定値(TV )
に達して偏差(ΔT)が領域(Zs)に移行した時には
ステップNを1段下げるとともに、さらに下降して実際
室温(TS)が図中符号■の如<Tv−0,5°Cに達
してm差(Δ丁)が領域(Zs)から(Ze)に移行し
た時にはステップNを2段下げ、また実際室温−9− (Ts )が図中符号■の如<Tv−1,0℃に達して
領tifE(Ze)から(Z7)に移行した時にはステ
ップNを最小値の「2」に設定し、一方、実際室温(T
s )が実線矢印の如く上昇し、図中符号■の如<TV
 +0.5℃に達して偏差(Δ丁)が領域(Z4)から
領域(Za)に移行した時にはステップNを1段上げる
とともに、さらに上がして図中符号■の如<Tv +1
.0’Cに達して領域(Z2)に移行した時にはステッ
プNを2段上げ、また実際室温(Ts)が図中符号■の
如くTv+1.5℃に達して領域(Z+ )に移行した
時にはステップNを最大値の[7]にセットするよう作
動する第1機能と、上記各ステップNの変化時にはタイ
マ時間(t) (例えば3分間)のタイマを作動させ、
時間計測の開始時と完了時とで温度偏差(ΔT)の属す
る温度領域が同じで安定領域(Z4)にある場合はステ
ップNを変化させずそのまま維持し、高温側領域(Z、
)〜(73)にある場合には設定値(Tv )への収束
性をより向上すべ(1段上げ、低温側領域(Zs)〜(
7−10− 7)にある場合には1段下げるよう作動する第2機能と
、上記タイマの時間計測途中では第7図に示す如く前回
にお(プるステップNの変化処理(図中符号■参照)に
より実際室温が変化して再び前回処理と同一のステップ
処理を行う状況になった場合(図中符号■参照)にも、
このステップ処理を行わない第3機能とを有するもので
、これらの作動は具体的には第8図(イ)および(ロ)
の運転開始フlコーおよび周波数判別フ1]−に基づい
て行われる。
すなわら、第8図(イ)および(ロ)(S+□〜S34
はステップ番号を示す)のフローチャートにおいて、先
ずS+において後)ホする初回起動終了フラグFが「1
」か否かを判定し、Noの場合つまり初回起動時には、
S2において室温センサ(11)の実際室温信号と操作
スイッチ〈13)の操作信号に応じた設定値(TV )
とに基づいて温度偏差(ΔT)を稗出したのち、これを
所定の温痕値(T+ >(例えば1.5℃)と大小比較
づ゛る。そして、渇面値(T1)以上(TS−TV≧−
11− T+ )のYESの場合には急速冷房運転が必要である
と判断してS3においてステップNを最大値の「7」に
初期選定してインバータ(16)に最高周波数の周波数
設定信号を出力したのち、S4において初回起動終了フ
ラグFを「1」にセラ1〜してリターンする。一方、S
2において湿度偏K〈△丁)が所定温劇値(T1)より
小さいNOの場合にはさらにS5において温度偏差(Δ
T)がrOJより小さいか否かを判定し、「0」以上の
NOの場合には冷房運転を必要とげるが熱負荷が少なく
て急速冷房運転は必要でない状況であると判断してS6
においてステップNを中間値、例えば「4」に初期選定
してインバータ(16)に中間周波数(例えば50tl
Z)の周波数選定信号を出力し、且つS7においてタイ
マをセットして所定時間(1)の計測を開始したのち、
S4で初回起動終了フラグFを「1」にセットしてリタ
ーンする。また、S5において温度偏差(6丁)が「0
」より小さいYESの場合には冷房運転を要しないと判
断してS8においてステップNを最小−12− 値の「1」に、つまり圧m機(3)の停止状態を相持し
てS+に戻る。
一方、Slにおいて初回起動終了フラグFが「1」であ
るYESの場合つまり冷房運転起動が終了した後には、
S9において温度偏差(6丁)が「O」か否かつまり実
際室m(TS)が冷房運転により設定値(Tv >に達
したか否かを判定し、Noの場合にはさらに81Gにお
いて上記タイマ時間(1)の計測が完了したか否かを判
定し、計測を完了したYESの場合には設定値(Tv 
)への温度低下が緩やかであると判断してS11におい
てステップNを最大値の「7」に上げたのちリターンす
る一方、計測が未だ完了しないNoの場合にはステップ
Nをそのまま保持して直ちにリターンする。また、S8
において実際室温(TS ”)が設定値(TV )に達
したYESの場合には、S12においてステップNを2
段下げたのち第8図(ロ)の周波数判別フローに進んで
実際室1111M (TS ’)に応じたステップNの
増減制御を開始する。
そして、S +3において現在の温度偏差(6丁)= 
13 − が第4図の温度領域(71)〜(Zl)のうち何れの領
域にあるかを判別したのち、現在の温度偏差(6丁)が
高温側領域(Zl)〜(73)にあるか否かを判定し、
高温側領域(Zl)〜(Z3)にあるYESの場合には
、さらに814においてタイマ時間(1)の計測が完了
したか否かを判定する。そして、計測を完了しないNo
の場合にはS15において現在の澗rei偏差(ΔT)
の属する温度領域(Zi )を前回処理でめた温度偏差
(ΔT′)の属する温度領域(Zt’)と比較して現在
の温度偏差〈ΔT)が初めて温度領域(Zi)から領域
(Z3)に移行したか否かを判定し、移行したYESの
場合にはS 16においてステップNを1段上げたのち
、S17でタイマをセットしてタイマ時間(1)の計測
を開始してリターンする。一方、S +sにおいて領域
(Z3)に移行しないN。
の場合には、さらにS +aにおいて現在の温度偏差(
6丁)が初めて領域(Z3)から領域(Z2)に移行し
たか否かを判定し、領域(Z2)に移行したYESの場
合にはS+sにおいてステップNを−14− 2段上げたのち817でタイマをセットしてリターンす
る。また、S+8で領域(Z2)に移行しないNoの場
合にはさらに820において現在の温石偏差(6丁)が
初めて領域(Z2)から領域(Z+ )に移行したか否
かを判定し、移行したYESの場合にはステップNを最
大値の「7]にセットしたのちS 17においてタイマ
をセットしてリターンする一方、移行しないNoの場合
には直ちにリターンする。
一方、Snにおいてタイマ時間(1)の計測が完了した
YESの場合には822においてステップNを1段上げ
、823においてタイマをセットしてタイマ時間(1)
の計測を開始したのちリターンする。
また、S +3において現在の温度偏差(6丁)が高温
側領域(Z+ )〜(Z3)にないNOの場合には、S
 24において現在の温度偏差(6丁)が安定領域(7
4)にあるか否かを判定し、安定領域(74)にあるY
ESの場合にはステップN′h<適正であると判断して
直ちにリターンする一方、安−15= 定領域(Z4)にないNOの場合には現在の温度偏差(
6丁)が低湿側領域(Z5)〜(Zl)にあると判断し
て825に進む。
続いて、S25においてタイマ時間(1)の削測が完了
したか否かを判定し、計測を完了しないNOの場合には
さらに83において温度偏差(6丁)が初めて領域(Z
4)から領域〈Z5)に移行したか否かを判定し、移行
したYESの場合にはS21においてステップNを1段
下げたのち、S28においてタイマをセットし、タイマ
時間(1)のR1測を開始してリターンする。一方、S
28において領域(Z5)に移行しないNOの場合には
829において現在の温度偏差(ΔT)が初めて領域〈
Z5)から領域(Z6)に移行したか否かを判定し、移
行したYESの場合にはS30においてステップNを2
段下げたのち、S28においてタイマをセットしてリタ
ーンする。また、829において領域(Z6)に移行し
ないNoの場合には、さらに831において現在の温度
偏差(ΔT)が初めで領域(z6)から領域(z7)に
移行したか否かを判−16一 定し、移行したYESの場合には832においてステッ
プNを最小値の「2」にセットしたのち、S囮において
タイマをセットしてリターンする一方、領1iili(
Zl)に移行しないNoの場合には直ちにリターンする
さらに、上記825においてタイマ時間(1)の計測が
完了したYESの場合には823においてステップNを
1段下げ、且つS 311においてタイマをセットした
のちリターンする。
よって、S13における現在の温度偏差(6丁)の属す
る温度領域(Zl)の判別と、S +s + S +a
 +S 201 S 261 S 29および831に
おいて現在の温度偏差(八T)が隣りの温度領域に移行
したか否かを判別することにより、現在の温度偏差が何
れの湯位領域にあるかを経時的に判別して、現在の温度
偏差が隣りの偏位領域に移行した時点を検出するように
した温度領域判別手段(20)を構成している。また、
実際室温<TS )が第6図の符号■の温度に達したと
きにはステップNを1段上げ(S+s 、 816 )
 、符号■の温度に達したときには−17− ステップNを2段上げ(Sza 、 819 > 、ま
た符号■の温度に達したときにはステップNを最大値の
「7」にセットしく820 、821 > 、一方、実
際室温<TS )が符号■の混織に達したときにはステ
ップNを1段下げ(826,827>、符号■の温度に
達したときには2段下げ(829,8311)、また符
号■の湿度に達したときには最小値の「2」にセットす
る(831,832>ことにより、現在の温度偏差が隣
りの温度領域に移行した時点が検出される旬に、現在の
温度偏差が大きいときほど回転数可変型圧縮機(3)の
回転数を大きく変化させるJ:うな周波数設定信号を発
生する周波数設定信号発生手段(21)を構成している
次に、上記実施例の作動を第9図に基づいて説明するに
、冷房運転時、当初はステップNを例2ば「6」として
圧縮機(3)を運転しながら実際室if!(TS)が下
降して設定値(TV)に達すると、ステップNが1段下
がって「5」になる(S27)(この時、タイマ時間(
1)の計測が開始される(Sza))ので、圧縮機の回
転数は若干低下−18− し、実際室温(Ts )の下降の程度は若干鈍くなる。
そして、実際室温(Ts )が温度(TV −0゜5℃
)に達するとステップNが2段下がって「3」になり(
83] )圧縮機〈3)の回転数は大きく低下する。こ
のことにより、実際室温(TS )が上昇し、その後タ
イマ時間(1)の計測が完了したときであっても実際室
温(Ts )が温度領域(74)にある場合にはステッ
プNは変化せず(824)、温度(Tv +0.5°C
)に達した時点でステップNが1段上がって「4」にな
り(S+6)、F度上昇の程度が緩やかになる。その後
、タイマ時間(1)が経過した時点で末だ温度領域(Z
3)にある場合にはステップNが1段上がって「5」に
なり(S22)、実際室温(TS )は設定値(TV 
)に向かって下降し始める。そして、タイマ時間(1)
を経過した時点で温度領域(Z4)にある場合にはステ
ップNは変化せず〈524)、実際室温(Ts >が設
定値(Tv )に達するとステップNは1段下がって「
4」になり(827>、字高下降の程度は緩やかになる
。そして、タイマ時間−19− (1)が経過した時点で未だ温度領域(Z5)にある場
合にはステップNが1段下がって「3」になる(833
)ので、実際室温(TS >は再び緩やかに上背し始め
て設定値(TV )に近づくことになる。このにうに、
冷房運転時には、高温側領域(Zl)〜(Z3)および
低温側頭1jIi(Z5)〜(Zl)において設定値(
Tv >との偏差(6丁)が大きい場合にはステップN
の変化幅が大きいので、大きな負荷変動があった場合に
は設定値(TV)に達する時間を大幅に短縮できるとと
もに、その後は、高温側領域(Zl)〜(Z3)および
低温側領域(Z5)〜〈Zl)のうち設定値(TV)と
の湿度偏差(6丁)が小さい湿度領域(Z3)、(Z5
)においてステップNの変化幅が小さいので、実際室温
(Ts )を安定性良く設定値(Tv)に収束させるこ
とができる。
尚、上記実施例ではヒートポンプ式冷暖房装置の冷房運
転に適用した場合について説明したが、本発明はその他
、その暖房運転あるいは暖房又は冷房専用装置に対して
も同様に適用することがで−20− きるのは勿論である。この場合、暖房運転における安定
領域は設定値(TV )の低温側領域の側に設定すれば
よく、またステップNの増減変化は冷房運転時の場合と
逆になるように設定ければJ:い。
さらに、上記実施例では、ステップNを変化させない安
定領域(74)を設定したが、該安定領域(Z4)は設
定値(Tv )への収束を安定性良く行うことができる
点で好ましいものであるが、本発明では該安定領域(Z
4)は必ずしも設定する必要はなく、要は設定値との湿
度偏差(6丁)が大きいときほどステップNを太き(変
化させれば良い。
加えて、本発明は上記実施例の如くヒートポンプ式空気
調和装置に限定されるものでなく、その他種々の形式の
空気調和装置に対しても同様に適用することができるの
はいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図ないし
第9図は本発明の実施例を示し、第2図はヒートポンプ
式冷暖房装置に適用した場合の冷−21− 媒配管系統図、第3図は制御装置の内部構成を示すブロ
ック図、第4図および第5図はそれぞれマイクロコンピ
ュータの記憶内容を示す図、第6図おJ:び第7図はそ
れぞれマイクロコンピュータの作動説明図、第8図(イ
)および(ロ)はマイクロコンピュータの作動を説明す
るフローチャー1〜図、第9図は実際室温が設定値に収
束する様子を示す説明図、第10図は従来例を示すゾー
ンと周波数設定信号との対応を示す図である。 (3)・・・圧縮機、(11)・・・室温センサ(室温
検出手段)、(15)・・・マイクロコンピュータ(前
温度領域記憶手段)、(16)・・・インバータ(デジ
タル制御形周波数変換装置)、(17)・・・室温設定
手段、(20)・・・温度領域判別手段、(21)・・
・周波数設定信号発生手段。 −22−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転数可変型圧縮機(3)を備えた空気調和装置
    において、室内温償を検出する室温検出手段(11)と
    、室温目標値(Tv)を設定する室温設定手段(17)
    と、実際室m (TS )と室温目標値(Tv )との
    温度偏差(Δ丁)に対応した濡m領域〈Zl)〜(Zl
    )が予め記憶された温度領域記憶手段(15)と、上記
    室温検出手段(11)の実際室温信号および室温設定手
    段(17)の設定値信号並びに温度領域記憶手段(15
    )(7)1度領域(zl)〜(Zl)に基づいて現在の
    温度偏差(ΔT)が何れの温度領域にあるかを経時的に
    判別して現在の温度偏差(ΔT)が隣りの温度領域に移
    行した時点を検出する温度領域判別手段(20)と、該
    温度領域判別手段(20)により現在の渇i偏差(ΔT
    )が隣りの温度領域に移行した時点が検−1− 出される毎に、現在の温度偏差(ΔT)が大きいほど上
    記回転数可変型圧縮1a (’3 )の回転数を大きく
    変化させるような周波数設定信号を発生する周波数設定
    信号発生手段(21)と、該周波数設定信号発生手段(
    21)の周波数設定信号に基づき上記回転数可変型圧縮
    R(3)を回転駆動する周波数変換装置(16)とを備
    えたことを特徴とする空気調和装置の運転制御装置。
JP58165697A 1983-09-07 1983-09-07 空気調和装置の運転制御装置 Granted JPS6057143A (ja)

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JP58165697A JPS6057143A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 空気調和装置の運転制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS6057143A true JPS6057143A (ja) 1985-04-02
JPS6365859B2 JPS6365859B2 (ja) 1988-12-19

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