JPH0268461A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

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〕 本発明は空気調和機の制御方法に係り、特に回転数制御
圧縮機を用いた冷凍サイクルの減圧装置に電子式膨張弁
を組込んだ時の流量制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子式膨張弁の制御法として、実開昭５９−５４
０６３号のように冷房は圧縮機吸込温度、暖房は圧縮機
吸込温度と室外熱交換器温度との差を制御するとの記載
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、冷房においては回転数制御圧縮機を用
いた場合、各回転数及び外気温度等で適正吸込温度が異
なるため、目標吸込温度を圧縮機回転数、外気温度に対
応して変える必要があるが７この点が考慮されていない
。

また、圧縮機が高速運転あるいは、外気温度が高い時な
ど圧縮機が高温となった場合に信頼性を確保するため、
圧縮機温度を所定温度以下に抑制する必要がある。この
点の配慮もされていない。

本発明の目的は、高効率で信頼性を向上させた電子式膨
張弁の制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的は、冷房時は目標の圧縮機吸込温度を圧縮機回
転数と外気温度から最も高効率となるよう設定し、暖房
時は目標の圧縮機吸込温度と室外熱交換器温度の差を圧
縮機回転数から設定することにより、圧縮機回転数、空
気条件が変化しても常に高効率運転となり、また、圧縮
機起動時には圧縮機温度、外気温度、圧縮機回転数によ
って、膨張弁開度、保持時間を強制的に制御することに
より、冷凍サイクルを短時間に適正化でき、更に圧縮機
が高温となった場合は、モータの巻線温度等を考慮した
適当値に圧縮機温度を制御することにより、圧縮機の信
頼性が向上し、達成できる。

〔作　用〕

電子式膨張弁の開度は、冷房運転の場合は圧縮機吸込温
度が、暖房運転の場合は吸込温度と熱交換器温度との差
がそれぞれ目標値より小さい時は閉弁し、大きい時は逆
に開弁する。圧縮機温度制御時も同様に、目標値より低
い時は閉弁じ、大きい時は開弁じ目標温度に到達させる
。

制御の切換えは、通常圧縮機温度が低い状態から運転さ
れるため、当初は冷房が圧縮機吸込温度制御、暖房が圧
縮機吸込と室外熱交換器の温度差制御で始まり、圧縮機
が高温側所定温度を超えると圧縮機温度自身を制御する
。その後、圧縮機回転数の低下等により低温側所定温度
以下になった場合や、回転数低下が緩やかな場合、圧縮
機を目標温度に保とうとすると、吸込温度あるいは吸込
温度と熱交換器温度との差が太き（なり、この温度を感
知して当初の制御に戻す。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第９図により説明
する。第１図は冷凍サイクル構成図であり、１は回転数
制御圧縮機、２は冷房、暖房の冷媒流路を切換える四方
弁、３は室外、４は室内側の熱交換器、５は冷凍サイク
ルを適正に保つ電子式膨張弁である。６乃至９は温度検
出用のサーミスタで、６は圧縮機吸込温度、７は圧縮機
温度、８は室外熱交換器温度、９は外気温度を検出する
。

このように構成された冷凍サイクルを高効率、高信頼に
制御するための、ブロック図を第２図、フロー図を第３
図および第４図（と示す。先づ運転モードの選択により
冷房あるいは暖房運転を行う。

いづれの場合も圧縮機起動時は、圧縮機温度、外気温度
、および圧縮機回転数により膨張弁の開度、保持時間を
第５図（ｂ）　　　（ｃ）に示すテーブル値から選び強
制制御を行う。

強制制御の最終開度Ｐ３　　は圧縮機回転数、外気温度
を変数とした演算式から算出する。

強制制御が終了すると、次に、冷房時では圧縮機回転数
、外気温度から第６図に示す適正な圧縮機吸込温度即ち
目標温度を演算式より算出する。

次に圧縮機吸込温度、圧縮機温度から、圧縮機温度が第
７図（ｂ）　　　（ｄ）に示す高温側所定値を超えない
時は吸込温度を目標値になるように膨張弁の開度を制御
し、超えた場合は圧縮機温度を目標値にそれぞれ膨張弁
の開度を制御する。

暖房でも同様に、圧縮機回転数から目標の吸込温度と熱
交換器温度との温度差を決定し、圧縮機吸込温度、熱交
換器温度および、圧縮機温度から、圧縮機温度が高温側
所定値を超えない時は吸込温度と熱交換器温度との温度
差を目標値に、超えた時は圧縮機温度を目標値になるよ
うにそれぞれ膨張弁の開度を制御する。

また、圧縮機温度制御から通常の制御へ戻す判定は第７
図（ｂ）　　　（ｄ）に示す如く、圧縮機温度が８８°
Ｃ以下になった時と８８℃以上でも、吸込温度あるいは
温度差（吸込−熱交換器）が目標値より３℃高い場合で
ある。

第８図は、暖房時に圧縮機回転数が急激に変化した時、
膨張弁を一定量開閉するためのテーブルデータである。

第９図は室外熱交換器温度が低温となった時、即ち、熱
交換器に霜が付着した時、圧縮機温度の目標値、および
判定値を低くするテーブルデータである。

以」二のような制御構成により、圧縮機起動時は圧縮機
温度と外気温度の差、即ち、圧縮機が停止した直後か、
圧縮機停止してから長時間経過後かを判断し、更に圧縮
機回転数から膨張弁の開度と保持時間を選定し、最終開
度を安定時の適正開度とすることにより、冷凍サイクル
を短時間に適正化できる。また、運転時間の多い安定時
の中低速運転域は冷凍サイクルを最高効率で運転し、圧
縮機温度が高温となった時はこれを抑制し、信頼性を確
保できる。

また、圧縮機回転数が急変した時に、膨張弁を一定量開
閉するため冷凍サイクルの追従性が良好である。更に室
外熱交換器に着霜した時は圧縮機温度の目標値を低くす
るため、膨張弁の絞り過ぎによる吸込圧力の低下、即ち
熱交換器温度の低下による着霜速度の増加を防止し、こ
れによって暖房能力を維持できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷凍サイクル中に流れる冷媒循環量を
圧縮機の起動時から安定時まで常に適正に保つよう弁の
開度を制御する他、空気条件や圧縮機回転数の変化に対
して追従性に優れ、経済的な空気調和を行える効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍サイクル構成図、第２図は冷凍サ
イクルを制御するブロック図、第３図、第４図はフロー
図である。第５図（ａ）　　　（ｂ）（ｃ）は圧縮機起
動時の膨張弁強制制御を説明する図、第６図は通常制御
時の目標値、第７図（ａ）　　　（ｂ）　　　（ｃ）　
　　（ｄ）は制御切換仕様を説明する図、第８図は圧縮
機回転数急変時の一定開閉量、第９図は室外熱交換器低
温時の圧縮機温度目標値である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転数制御圧縮機、四方弁、熱交換器、電子式膨張
   弁等から冷凍サイクルを構成する空気調和機において冷
   房時は圧縮機の回転数と外気温度に応じた圧縮機吸込温
   度に制御し、暖房時は圧縮機の回転数に応じた圧縮機吸
   込温度と室外熱交換器温度との差を制御し、圧縮機温度
   が所定温度を越えると圧縮機温度の制御に切換えること
   を特徴とする空気調和機の制御方法。 ２、圧縮機起動時は、圧縮機温度と外気温度の差及び圧
   縮機回転数に応じた膨張弁固定開度、保持時間を経過時
   間と共に２段階以上選定し、固定開度の最終値は圧縮機
   回転数、外気温度に応じて決定する特許請求の範囲第１
   項記載の空気調和機の制御方法。 ３、圧縮機回転数が所定時間内に所定回転数以上変化し
   た時、膨張弁の開度を一定量増減させる特許請求の範囲
   第１項記載の空気調和機の制御方法。 ４、室外熱交換器の温度が所定値より低下した時は圧縮
   機温度の目標値を低くする特許請求の範囲第１項記載の
   空気調和機の制御方法。