JPH11159892A - 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Info
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- JPH11159892A JPH11159892A JP9327863A JP32786397A JPH11159892A JP H11159892 A JPH11159892 A JP H11159892A JP 9327863 A JP9327863 A JP 9327863A JP 32786397 A JP32786397 A JP 32786397A JP H11159892 A JPH11159892 A JP H11159892A
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Abstract
時に、センサ数の低減を図る。 【解決手段】 多変数制御器(53)は、第1偏差算出部
(55)が算出した吐出温度の偏差ΔT2と、第2偏差算出
部(56)が算出した冷媒温度の偏差ΔTn(ΔTe,ΔTc)
を2入力としている。更に、多変数制御器(53)は、圧
縮機容量及び膨張弁開度を制御入力とし、且つ吐出温度
T2及び冷媒温度Tnを制御出力とする冷媒回路(12)のダ
イナミックモデルに基づいて圧縮機容量と電動膨張弁開
度の制御量ΔHz,ΔEvを導出し、圧縮機容量及び電動膨
張弁開度を2出力とし、圧縮機に周波数指令信号を、電
動膨張弁に開度指令信号をそれぞれ出力する。
Description
転制御装置に関し、特に、多変数制御を行う運転制御装
置に係るものである。
特公平8−6952号公報に開示されているように、圧
縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが順に接続されて冷房
運転を行う冷媒回路を備え、蒸発器で室内に供給する空
気を所定温度に冷却するようにしているものがある。
蒸発器の出口における冷媒の過熱度とを検出し、この空
気温度と過熱度とが目標値になるようにコントローラが
圧縮機容量と膨張弁開度とを制御している。
開度を制御入力とし、且つ空気温度と冷媒過熱度を制御
出力とする冷媒回路の動的モデルに基づいて、空気温度
と冷媒過熱度と該空気温度及び冷媒過熱度の各目標値に
対する偏差の累積値とを入力とし、圧縮機容量と膨張弁
開度とを出力とする最適レギュレータとして構成され、
上記空気温度と冷媒過熱度が目標値になるように圧縮機
及び膨張弁を制御している。
においては、多変数制御を適用しているものの、吹き出
し空気温度と冷媒の過熱度とを目標値に設定しているた
め、制御の信頼性に劣るという問題があった。
deg になるように制御している場合(図12A参照)、
本来、圧縮機の冷媒吐出温度が100℃(図12B参
照)になるように圧縮機及び膨張弁が制御されることに
なる。しかしながら、圧縮機モータを加速して圧縮機容
量を増大した場合など、運転条件によっては、過熱度が
5deg の一定状態に制御されているものの、圧縮機の冷
媒吐出温度が異常に上昇し、例えば、130℃にまで上
昇する場合がある(図12C参照)。
することになり、快適な空調運転が継続されず、制御の
信頼性に劣るという問題があった。
度とを検出する必要があるため、空気温度センサの他、
蒸発器の入口側と出口側の2つの冷媒温度センサ又は冷
媒温度センサと冷媒圧力センサを設ける必要があった。
したがって、センサ数が多く、高価になるという問題が
あった。
で、圧縮機における冷媒吐出温度の異常上昇を防止する
と同時に、センサ数の低減を図ることを目的とするもの
である。
用側熱交換器(31)の検出冷媒温度と目標冷媒温度との
偏差を2入力とし、圧縮機容量及び膨張弁開度を2出力
とする多変数制御を行い、圧縮機(21)に容量指令信号
を、膨張弁(EV)に開度指令信号をそれぞれ出力するよ
うにしている。
決手段は、先ず、運転容量の可変な圧縮機(21)と熱源
側熱交換器(23)と開度の可変な膨張弁(EV)と利用側
熱交換器(31)とが順に接続された冷媒回路(12)を備
え、冷房運転を行う空気調和装置を前提としている。そ
して、上記圧縮機(21)における冷媒の吐出温度を検出
して出力する第1検出手段(Th-2)と、上記利用側熱交
換器(31)における冷媒蒸発に関する物理量を検出して
出力する第2検出手段(Th-n)とが設けられている。更
に、上記圧縮機(21)の目標吐出温度を導出して出力す
る第1導出手段(51)と、上記利用側熱交換器(31)に
おける冷媒蒸発に関する目標物理量を導出して出力する
第2導出手段(52)とが設けられている。
吐出温度と第1導出手段(51)の目標吐出温度との偏差
及び、上記第2検出手段(Th-n)の検出物理量と第2導
出手段(52)の目標物理量との偏差を2入力とする一
方、圧縮機容量と膨張弁開度とを制御入力とし、且つ吐
出温度と冷媒蒸発に関する物理量とを制御出力とする冷
媒回路(12)のダイナミックモデルに基づいて圧縮機容
量と膨張弁開度の制御量を導出し、該圧縮機容量及び膨
張弁開度を2出力とし、上記圧縮機(21)に容量指令信
号を、上記膨張弁(EV)に開度指令信号をそれぞれ出力
する多変数制御手段(53)が設けられている。
する物理量は蒸発温度であり、冷媒蒸発に関する目標物
理量は目標蒸発温度である。
における冷房運転を行う空気調和装置に代えて、暖房運
転を行う空気調和装置を前提としている。そして、第2
の解決手段は、第1の解決手段の第2検出手段(Th-n)
と第2導出手段(52)に代えて、利用側熱交換器(31)
における冷媒凝縮に関する物理量を検出して出力する第
2検出手段(Th-n)と、利用側熱交換器(31)における
冷媒凝縮に関する目標物理量を導出して出力する第2導
出手段(52)とが設けられている。
段の多変数制御手段(53)に代えて、第1検出手段(Th
-2)の検出吐出温度と第1導出手段(51)の目標吐出温
度との偏差及び、上記第2検出手段(Th-n)の検出物理
量と第2導出手段(52)の目標物理量との偏差を2入力
とする一方、圧縮機容量と膨張弁開度とを制御入力と
し、且つ吐出温度と冷媒凝縮に関する物理量とを制御出
力とする冷媒回路(12)のダイナミックモデルに基づい
て圧縮機容量と膨張弁開度の制御量を導出し、該圧縮機
容量及び膨張弁開度を2出力とし、上記圧縮機(21)に
容量指令信号を、上記膨張弁(EV)に開度指令信号をそ
れぞれ出力する多変数制御手段(53)が設けられてい
る。
する物理量は凝縮温度であり、冷媒凝縮に関する目標物
理量は目標凝縮温度である。
における冷房運転を行う空気調和装置に代えて、冷房運
転と暖房運転とを行う空気調和装置を前提としている。
そして、第3の解決手段は、第1の解決手段の第2検出
手段(Th-n)と第2導出手段(52)に代えて、利用側熱
交換器(31)における冷房運転時の冷媒蒸発及び暖房運
転時の冷媒凝縮に関する物理量を検出して出力する第2
検出手段(Th-n)と、利用側熱交換器(31)における冷
房運転時の冷媒蒸発及び暖房運転時の冷媒凝縮に関する
目標物理量を導出して出力する第2導出手段(52)とが
設けられている。
段の多変数制御手段(53)に代えて、第1検出手段(Th
-2)の検出吐出温度と第1導出手段(51)の目標吐出温
度との偏差及び、上記第2検出手段(Th-n)の検出物理
量と第2導出手段(52)の目標物理量との偏差を2入力
とする一方、圧縮機容量と膨張弁開度とを制御入力と
し、且つ吐出温度と冷房運転時の冷媒蒸発及び暖房運転
時の冷媒凝縮に関する物理量とを制御出力とする冷媒回
路(12)のダイナミックモデルに基づいて圧縮機容量と
膨張弁開度の制御量を導出し、該圧縮機容量及び膨張弁
開度を2出力とし、上記圧縮機(21)に容量指令信号
を、上記膨張弁(EV)に開度指令信号をそれぞれ出力す
る多変数制御手段(53)が設けられている。
冷媒凝縮に関する物理量は蒸発温度及び凝縮温度であ
り、冷媒蒸発及び冷媒凝縮に関する目標物理量は目標蒸
発温度及び目標凝縮温度である。
段(Th-2)及び第2検出手段(Th-n)が出力する検知信
号を取り込み、冷房運転を行っている場合、第1導出手
段(51)及び第2導出手段(52)が、例えば、目標吐出
温度及び目標蒸発温度を算出する。そして、この目標吐
出温度と第1検出手段(Th-2)の検出吐出温度との偏差
を算出すると共に、例えば、目標冷媒温度と第2検出手
段(Th-n)が検出する利用側熱交換器(31)の蒸発温度
との偏差を算出する。
容量及び膨張弁開度を制御入力とし、且つ吐出温度及び
蒸発温度(物理量)を制御出力とする冷媒回路(12)の
ダイナミックモデルに基づき、吐出温度の偏差と蒸発温
度(物理量)の偏差を2入力とし、圧縮機容量と膨張弁
開度の制御量を導出する。そして、多変数制御手段(5
3)は、圧縮機容量及び膨張弁開度を2出力とし、圧縮
機(21)に容量指令信号を、膨張弁(EV)に開度指令信
号をそれぞれ出力して冷房運転を制御する。
(51)及び第2導出手段(52)が、目標吐出温度及び目
標凝縮温度を算出する。そして、この目標吐出温度と第
1検出手段(Th-2)の検出吐出温度との偏差を算出する
と共に、例えば、目標冷媒温度と第2検出手段(Th-n)
が検出する利用側熱交換器(31)の凝縮温度との偏差を
算出する。
容量及び膨張弁開度を制御入力とし、且つ吐出温度及び
凝縮温度(物理量)を制御出力とする冷媒回路(12)の
ダイナミックモデルに基づき、吐出温度の偏差と凝縮温
度(物理量)の偏差を2入力とし、圧縮機容量と膨張弁
開度の制御量を導出する。そして、多変数制御手段(5
3)は、圧縮機容量及び膨張弁開度を2出力とし、圧縮
機(21)に容量指令信号を、膨張弁(EV)に開度指令信
号をそれぞれ出力して暖房運転を制御する。
出力の多変数制御手段(53)が、圧縮機(21)の吐出温
度と利用側熱交換器(31)の冷媒の物理量とを目的変数
とし、圧縮機(21)の容量と膨張弁(EV)の開度とを制
御変数として該圧縮機(21)及び膨張弁(EV)を制御す
るようにしたために、圧縮機(21)の吐出温度の異常上
昇を確実に防止することができる。この結果、制御の信
頼性を向上させることができる。
の目標冷媒温度である目標蒸発温度の変化(図11のN
1参照)に対して、実際の蒸発温度が図11のN2のよ
うに変化した場合、膨張弁(EV)の開度は、従来、図1
1のN6のように開口量が小さくなるが、本発明におい
ては、図11のN7のように、開口量が大きくなる。こ
の結果、圧縮機(21)の吐出温度は、従来、図11のN
8のように大きく上昇したのに対し、本発明において
は、図11のN9のように、過上昇を抑制することがで
きる。これにより、異常停止などの保護機構の作動を防
止することができるので、快適な空調運転を行うことが
できる。
利用側熱交換器(31)の冷媒温度とを検出するようにす
ると、センサ数の低減を図ることができ、安価にするこ
とができる。
基づいて詳細に説明する。
気調和装置(10)は、一台の室外ユニット(20)に対し
て一台の室内ユニット(30)が接続されたいわゆるセパ
レートタイプの空気調和装置である。
(2v)により運転周波数(運転容量)を可変に調節され
るスクロールタイプなどの圧縮機(21)と、冷房運転時
に図中実線の如く、暖房運転時に図中破線の如く切換わ
る四路切換弁(22)と、冷房運転時に凝縮器として、暖
房運転時に蒸発器として機能する熱源側熱交換器である
室外熱交換器(23)と、冷媒を減圧するための膨張回路
(24)とを備えており、上記室外熱交換器(23)には室
外ファン(Fo)が設けられている。
に蒸発器として、暖房運転時に凝縮器として機能する利
用側熱交換器である室内熱交換器(31)が配置され、上
記室内熱交換器(31)には室内ファン(Fr)が設けられ
ている。
(22)と室外熱交換器(23)と膨張回路(24)と室内熱
交換器(31)とは、冷媒配管(11)により順次接続さ
れ、冷媒が循環して熱移動を行う冷媒回路(12)が構成
されている。
回路(2a)と、該整流回路(2a)に接続された一方向通
路(2b)とを備え、該一方向通路(2b)には、上流側に
位置して液冷媒を貯溜する受液器(2c)と、下流側に位
置する開度調整自在な電動膨張弁(EV)とが直列に配置
されている。
れぞれ備えた第1流入路(2d)と第1流出路(2e)と第
2流入路(2f)と第2流出路(2g)とがブリッジ状に接
続されて構成されている。
(23)から一方向通路(2b)に向う冷媒流れを形成し、
また、第1流出路(2e)は、一方向通路(2b)から室内
熱交換器(31)に向う冷媒流れを形成している。上記第
2流入路(2f)は、室内熱交換器(31)から一方向通路
(2b)に向う冷媒流れを形成し、また、第2流出路(2
g)は、一方向通路(2b)から室外熱交換器(23)に向
う冷媒流れを形成している。
(2b)の接続点の間には、キャピラリチューブ(CP)を
有する液封防止通路(2h)が設けられ、該液封防止通路
(2h)は、圧縮機(21)の停止時における液封を防止し
ている。尚、上記キャピラリチューブ(CP)の減圧度
は、電動膨張弁(EV)よりも十分大きくなるように設定
され、通常運転時における電動膨張弁(EV)による冷媒
流量調節機能を維持するように構成されている。
インとなる一方向通路(2b)における電動膨張弁(EV)
より下流側との間には、開閉弁(SV)が設けられて受液
器(2c)内のガス冷媒を抜くバイパス通路(2i)が電動
膨張弁(EV)をバイパスするように接続されている。
けられている。つまり、上記圧縮機(21)の吐出管に
は、該圧縮機(21)の吐出側の冷媒吐出温度T2を検出す
る第1検出手段である吐出管センサ(Th-2)が配置さ
れ、室外ユニット(20)の空気吸込口には、室外空気温
度である外気温度Taを検出する外気温センサ(Th-a)が
配置され、室外熱交換器(23)には、冷房運転時には冷
媒凝縮温度Tcとなり、暖房運転時には冷媒蒸発温度Teと
なる室外冷媒温度Tgを検出する室外熱交換センサ(Th-
g)が配置されている。
口には、室内空気温度(吸込空気温度)である室内温度
Trを検出する室温センサ(Th-r)が配置され、室内熱交
換器(31)には、冷房運転時には冷媒蒸発温度Teとな
り、暖房運転時には冷媒凝縮温度Tcとなる室内冷媒温度
Tnを検出する第2検出手段である室内熱交換センサ(Th
-n)が配置されている。
圧冷媒圧力が過上昇すると動作する高圧カット用の高圧
圧力スイッチ(HS)が配置され、上記圧縮機(21)の吸
入管には、低圧冷媒圧力が過低下すると動作する低圧カ
ット用の低圧圧力スイッチ(LS)が配置されている。
各スイッチ(HS,LS)の出力信号は、コントローラ(5
0)に入力され、該コントローラ(50)は、圧縮機(2
1)、室外ファン(Fo)、電動膨張弁(EV)及び室内フ
ァン(Fr)等を入力信号に基づいて制御し、空調運転を
実行するように構成されている。
転時には、室外熱交換器(23)で凝縮して液化した液冷
媒が第1流入路(2d)を通って受液器(2c)に貯溜さ
れ、電動膨張弁(EV)で減圧した後、第1流出路(2e)
を経て室内熱交換器(31)で蒸発して圧縮機(21)に戻
る循環となる一方、暖房運転時には、室内熱交換器(3
1)で凝縮して液化した液冷媒が第2流入路(2f)を通
って受液器(2c)に貯溜され、電動膨張弁(EV)で減圧
した後、第2流出路(2g)を経て室外熱交換器(23)で
蒸発して圧縮機(21)に戻る循環となる。
の特徴として、第1導出手段である第1温度算出部(5
1)と第2導出手段である第2温度算出部(52)と多変
数制御手段である多変数制御器(53)とを備えている。
1)の目標吐出温度Tkを導出して出力するように構成さ
れている。つまり、該第1温度算出部(51)は、室内熱
交換センサ(Th-n)が検出する室内冷媒温度Tnと、室外
熱交換センサ(Th-g)が検出する室外冷媒温度Tgと、圧
縮機(21)の運転周波数Hzと、外気温センサ(Th-a)が
検出する外気温度Taとが入力し、次式に基づいて目標吐
出温度Tkを導出している。
器(31)における冷房運転時の目標蒸発温度及び暖房運
転時の目標凝縮温度を導出して目標冷媒温度Tn-setを出
力するように構成されている。つまり、加算器(54)が
室温の設定温度Tsと室温センサ(Th-r)が検出する室内
(13)の空気温度である室内温度Trとより室温偏差ΔTr
を算出している。そして、上記第2温度算出部(52)
は、加算器(54)が算出した室温偏差ΔTrが入力し、冷
房運転時は次式に基づいて目標蒸発温度である目標冷媒
温度Tn-setを導出している。
偏差ΔTrに基づき、暖房運転時は次式に基づいて目標凝
縮温度である目標冷媒温度Tn-setを導出している。
吐出温度Tkは第1偏差算出部(55)に入力されてい
る。該第1偏差算出部(55)は、吐出管センサ(Th-
2)が検出する吐出温度T2が入力して目標吐出温度Tkと
検出吐出温度T2との偏差ΔT2を導出するように構成され
ている。
た目標冷媒温度Tn-setは第2偏差算出部(56)に入力さ
れている。該第2偏差算出部(56)は、室内熱交換セン
サ(Th-n)が検出する室内冷媒温度Tnが入力して目標冷
媒温度Tn-setと検出冷媒温度Tnとの偏差ΔTnを導出する
ように構成されている。
差算出部(55)が算出した吐出温度T2の偏差ΔT2と、上
記第2偏差算出部(56)が算出した室内冷媒温度Tnの偏
差ΔTn(ΔTe,ΔTc)を2入力としている。更に、該多
変数制御器(53)は、圧縮機容量及び膨張弁開度を制御
入力とし、且つ吐出温度T2及び室内冷媒温度Tnを制御出
力とする冷媒回路(12)のダイナミックモデルに基づい
て圧縮機容量と電動膨張弁開度の制御量ΔHz,ΔEvを導
出する。その上、該多変数制御器(53)は、圧縮機容量
及び電動膨張弁開度を2出力とし、上記圧縮機(21)に
容量指令信号である周波数指令信号を、電動膨張弁(E
V)に開度指令信号をそれぞれ出力するように構成され
ている。
運転時において、次式に基づいて圧縮機(21)の周波数
制御量ΔHzと電動膨張弁(EV)の開度制御量ΔEvを導出
している。
転時において、次式に基づいて圧縮機(21)の周波数制
御量ΔHzと電動膨張弁(EV)の開度制御量ΔEvを導出し
ている。
に、室内冷媒温度Tnが目標冷媒温度Tn-setにそれぞれな
るように、圧縮機(21)の運転周波数が周波数指令信号
に基づき変更されると共に、電動膨張弁(EV)の開度が
開度指令信号に基づき変更される。
明する。尚、この設計手順については、冷房運転を対象
に説明し、室内冷媒温度Tnは室内熱交換器(31)の蒸発
温度Teで示している。
り、冷媒回路(12)の特性は、次式で表される。
列、Cは2×4の行列、Dは2×2の行列、xは状態ベ
クトル、uは[ Hz,Ev ]T 、yは[ Te,T2 ]T である。
積分器を追加すると、仮想的な空気調和装置の特性は、
次式で表される。
で表される。
る。
関数Jを最小にする入力uは、次式で与えられることが
知られている。
ルxaは、直接に測定することができないため、カルマ
ンフィルタによって次式から求める。
調和装置の特性が次式で表されるとすると、
る。
で、
在しないため、制御器側で実装する必要がある。このた
め、上記式に積分器を追加すると、次式の通りとな
る。
リング時間で離散化し、また、入力と出力とをそれぞれ
摂動分に変更すると、上記及び′に対応する次式が
得られる。
に構築されたダイナミックモデルに基づいて圧縮機(2
1)の運転周波数Hzと電動膨張弁(EV)の開度Evとを制
御することになる。
と、8次になる。つまり、上記式で表される仮想的な
空調機は、図4に示すように、積分器も含めて6つの変
数で表されて6次となる。したがって、この場合の制御
器も6次となる。
や計算容量が大きくなる。そこで、図5に示すように、
制御器を2次に減少するようにしてもよい。つまり、図
6及び図7に示すように、図5の空調機の入力uに対し
て空調機の出力yが変動する場合、図6及び図7の
(b)におけるMに示すように、安定状態の定常ゲイン
のみに基づいて制御するようにすると、制御器である多
変数制御器(53)を2次とすることができる。
式で表される。
(53)を4次にすることが可能となる。
図8〜図10の制御フローに基づき説明する。
ップST1において、初期設定を行った後、ステップST2
に移り、室内制御タイマをリセットしてスタートさせ
る。その後、ステップST3に移り、サブルーチンにおけ
る圧縮機(21)の運転等を行って室内温度Trを制御した
後、ステップST4に移り、室温制御タイマがタイムアッ
プしたか否かを判定する。
で、上記ステップST4からステップST5に移り、所定時
間待機した後、上記ステップST4に戻り、上述の判定を
行う。そして、上記室温制御タイマがタイムアップする
と、上記ステップST4からステップST2に戻り、室内制
御タイマをリセットしてスタートさせた後、ステップST
3の室内温度Trを制御し、この動作を繰り返す。
制御動作について図9に基づき説明すると、先ず、ステ
ップST21において、吐出管センサ(Th-2)や室温セン
サ(Th-r)や室内熱交換センサ(Th-n)などが出力する
検知信号を取り込み、ステップST22において、現在冷
房運転を実行しているか否かを判定する。
ST22からステップST23に移り、目標吐出温度Tk及び
目標蒸発温度である目標冷媒温度Tn-setを算出する。つ
まり、第1温度算出部(51)が、式に基づいて目標吐
出温度Tkを算出する。また、加算器(52)が室温の設定
温度Tsと室温センサ(Th-r)が検出する室内温度Trとよ
り室温偏差ΔTrを算出し、この室温偏差ΔTrが第2温度
算出部(52)に入力しているので、該第2温度算出部
(52)が、式に基づいて目標蒸発温度である目標冷媒
温度Tn-setを算出する。
算出部(55)が、目標吐出温度Tkと、吐出管センサ(Th
-2)が検出する吐出温度T2との偏差ΔT2を算出すると共
に、第2偏差算出部(56)が、目標冷媒温度Tn-setと、
室内熱交換センサ(Th-n)が検出する室内冷媒温度Teと
の偏差ΔTeを算出する。
御器(53)は、式又は式で表されるダイナミックモ
デルに基づき、第1偏差算出部(55)が算出した吐出温
度の偏差ΔT2と、第2偏差算出部(56)が算出した室内
冷媒温度Teの偏差ΔTeを2入力とし、圧縮機容量と電動
膨張弁開度の制御量ΔHz,ΔEvを導出する。そして、ス
テップST26に移り、上記多変数制御器(53)は、圧縮
機容量及び電動膨張弁開度を2出力とし、圧縮機(21)
に周波数指令信号を、電動膨張弁(EV)に開度指令信号
をそれぞれ出力して図8のメインルーチンに戻り、上述
の動作を繰り返して冷房運転を制御する。
の判定がNOとなって、図10のステップST31に移
り、上記ステップST23に対応して、目標吐出温度Tk及
び目標凝縮温度である目標冷媒温度Tn-setを算出する。
つまり、第1温度算出部(51)及び第2算出部が、式
及び′式に基づいて目標吐出温度Tk及び目標凝縮温度
である目標冷媒温度Tn-setを算出する。
ップST24に対応して、第1偏差算出部(55)が、目標
吐出温度Tkと、吐出管センサ(Th-2)が検出する吐出温
度T2との偏差ΔT2を算出すると共に、第2偏差算出部
(56)が、目標冷媒温度Tn-setと、室内熱交換センサ
(Th-n)が検出する室内冷媒温度Tcとの偏差ΔTcを算出
する。
ップST25に対応して、多変数制御器(53)は、′式
又は式で表されるダイナミックモデルに基づき、第1
偏差算出部(55)が算出した吐出温度の偏差ΔT2と、第
2偏差算出部(56)が算出した冷媒温度の偏差ΔTcを2
入力とし、圧縮機容量と電動膨張弁開度の制御量ΔHz,
ΔEvを導出する。そして、ステップST34に移り、上記
ステップST26に対応して、上記多変数制御器(53)
は、圧縮機容量及び電動膨張弁開度を2出力とし、圧縮
機(21)に周波数指令信号を、電動膨張弁(EV)に開度
指令信号をそれぞれ出力して図8のメインルーチンに戻
り、上述の動作を繰り返して暖房運転を制御する。
変数制御器(53)が、圧縮機(21)の吐出温度T2と室内
熱交換器(31)の冷媒温度Tnとを目的変数とし、圧縮機
(21)の運転周波数Hzと電動膨張弁(EV)の開度Evとを
制御変数として該圧縮機(21)及び電動膨張弁(EV)を
制御するようにしたために、圧縮機(21)の吐出温度T2
の異常上昇を確実に防止することができる。この結果、
制御の信頼性を向上させることができる。
房運転時の目標冷媒温度である目標蒸発温度Tn-setの変
化(図11のN1参照)に対して、実際の室内冷媒温度
である蒸発温度Teが図11のN2のように変化した場
合、室内熱交換器(31)の出口の冷媒過熱度SHは、従
来、図11のN3のように大きく変化したが、本実施形
態においては、図11のN4のように、過上昇が抑制さ
れる。更に、上記圧縮機(21)の運転周波数Hzは、図1
1のN5のように変化する一方、電動膨張弁(EV)の開
度Evは、従来、図11のN6のように開口量が小さくな
るのに対し、本実施形態においては、図11のN7のよ
うに、開口量が大きくなる。この結果、圧縮機(21)の
吐出温度T2は、従来、図11のN8のように大きく上昇
したが、本実施形態においては、図11のN9のよう
に、過上昇が抑制され、異常停止などの保護機構の作動
を防止することができるので、快適な空調運転を行うこ
とができる。
記室内熱交換器(31)の冷媒温度Tnとを検出すればよ
く、センサ数の低減を図ることができ、安価にすること
ができる。
ゆるセパレートタイプの空気調和装置(10)について説
明したが、本発明は、その他の各種の空気調和装置に適
用することができる。
の双方を行うようにしたが、本発明では、冷房専用機又
は暖房専用機であってもよい。その場合、冷房専用機に
あっては、室内熱交換センサ(Th-n)が室内熱交換器
(31)の冷媒蒸発温度Teを検出し、第2温度算出部(5
2)が室内熱交換器(31)の目標蒸発温度Tn-setを算出
する。また、暖房専用機にあっては、室内熱交換センサ
(Th-n)が室内熱交換器(31)の冷媒凝縮温度Tcを検出
し、第2温度算出部(52)が室内熱交換器(31)の目標
凝縮温度Tn-setを算出する。
における冷媒の物理量として、室内熱交換センサ(Th-
n)が検出する室内冷媒温度Tnである蒸発温度及び凝縮
温度を用いたが、本発明では、例えば、圧縮機(21)の
吐出側と吸入側とに圧力センサを設け、室内熱交換器
(31)の冷媒蒸発及び冷媒凝縮に関する物理量として蒸
発圧力及び凝縮圧力を用いてもよい。その際、第2温度
算出部(52)は、冷媒蒸発及び冷媒凝縮に関する目標物
理量として目標蒸発圧力及び目標凝縮圧力を算出する。
る。
である。
ある。
である。
である。
御フロー図である。
制御フロー図である。
る。
エル線図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 運転容量の可変な圧縮機(21)と熱源側
熱交換器(23)と開度の可変な膨張弁(EV)と利用側熱
交換器(31)とが順に接続された冷媒回路(12)を備
え、冷房運転を行う空気調和装置において、 上記圧縮機(21)における冷媒の吐出温度を検出して出
力する第1検出手段(Th-2)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷媒蒸発に関する物
理量を検出して出力する第2検出手段(Th-n)と、 上記圧縮機(21)における目標吐出温度を導出して出力
する第1導出手段(51)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷媒蒸発に関する目
標物理量を導出して出力する第2導出手段(52)と、 上記第1検出手段(Th-2)の検出吐出温度と第1導出手
段(51)の目標吐出温度との偏差及び、上記第2検出手
段(Th-n)の検出物理量と第2導出手段(52)の目標物
理量との偏差を2入力とする一方、圧縮機容量と膨張弁
開度とを制御入力とし、且つ吐出温度と冷媒蒸発に関す
る物理量とを制御出力とする冷媒回路(12)のダイナミ
ックモデルに基づいて圧縮機容量と膨張弁開度の制御量
を導出し、該圧縮機容量及び膨張弁開度を2出力とし、
上記圧縮機(21)に容量指令信号を、上記膨張弁(EV)
に開度指令信号をそれぞれ出力する多変数制御手段(5
3)とを備えていることを特徴とする空気調和装置の運
転制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の空気調和装置の制御装置
において、 冷媒蒸発に関する物理量は蒸発温度であり、冷媒蒸発に
関する目標物理量は目標蒸発温度であることを特徴とす
る空気調和装置の運転制御装置。 - 【請求項3】 運転容量の可変な圧縮機(21)と熱源側
熱交換器(23)と開度の可変な膨張弁(EV)と利用側熱
交換器(31)とが順に接続された冷媒回路(12)を備
え、暖房運転を行う空気調和装置において、 上記圧縮機(21)における冷媒の吐出温度を検出して出
力する第1検出手段(Th-2)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷媒凝縮に関する物
理量を検出して出力する第2検出手段(Th-n)と、 上記圧縮機(21)における目標吐出温度を導出して出力
する第1導出手段(51)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷媒凝縮に関する目
標物理量を導出して出力する第2導出手段(52)と、 上記第1検出手段(Th-2)の検出吐出温度と第1導出手
段(51)の目標吐出温度との偏差及び、上記第2検出手
段(Th-n)の検出物理量と第2導出手段(52)の目標物
理量との偏差を2入力とする一方、圧縮機容量と膨張弁
開度とを制御入力とし、且つ吐出温度と冷媒凝縮に関す
る物理量とを制御出力とする冷媒回路(12)のダイナミ
ックモデルに基づいて圧縮機容量と膨張弁開度の制御量
を導出し、該圧縮機容量及び膨張弁開度を2出力とし、
上記圧縮機(21)に容量指令信号を、上記膨張弁(EV)
に開度指令信号をそれぞれ出力する多変数制御手段(5
3)とを備えていることを特徴とする空気調和装置の運
転制御装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の空気調和装置の制御装置
において、 冷媒凝縮に関する物理量は凝縮温度であり、冷媒凝縮に
関する目標物理量は目標凝縮温度であることを特徴とす
る空気調和装置の運転制御装置。 - 【請求項5】 運転容量の可変な圧縮機(21)と熱源側
熱交換器(23)と開度の可変な膨張弁(EV)と利用側熱
交換器(31)とが順に接続されて冷媒循環方向の可逆な
冷媒回路(12)を備え、冷房運転と暖房運転とを行う空
気調和装置において、 上記圧縮機(21)における冷媒の吐出温度を検出して出
力する第1検出手段(Th-2)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷房運転時の冷媒蒸
発及び暖房運転時の冷媒凝縮に関する物理量を検出して
出力する第2検出手段(Th-n)と、 上記圧縮機(21)における目標吐出温度を導出して出力
する第1導出手段(51)と、 上記利用側熱交換器(31)における冷房運転時の冷媒蒸
発及び暖房運転時の冷媒凝縮に関する目標物理量を導出
して出力する第2導出手段(52)と、 上記第1検出手段(Th-2)の検出吐出温度と第1導出手
段(51)の目標吐出温度との偏差及び、上記第2検出手
段(Th-n)の検出物理量と第2導出手段(52)の目標物
理量との偏差を2入力とする一方、圧縮機容量と膨張弁
開度とを制御入力とし、且つ吐出温度と冷房運転時の冷
媒蒸発及び暖房運転時の冷媒凝縮に関する物理量とを制
御出力とする冷媒回路(12)のダイナミックモデルに基
づいて圧縮機容量と膨張弁開度の制御量を導出し、該圧
縮機容量及び膨張弁開度を2出力とし、上記圧縮機(2
1)に容量指令信号を、上記膨張弁(EV)に開度指令信
号をそれぞれ出力する多変数制御手段(53)とを備えて
いることを特徴とする空気調和装置の運転制御装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の空気調和装置の制御装置
において、 冷媒蒸発及び冷媒凝縮に関する物理量は蒸発温度及び凝
縮温度であり、冷媒蒸発及び冷媒凝縮に関する目標物理
量は目標蒸発温度及び目標凝縮温度であることを特徴と
する空気調和装置の運転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32786397A JP4164889B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 空気調和装置の運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32786397A JP4164889B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 空気調和装置の運転制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11159892A true JPH11159892A (ja) | 1999-06-15 |
JP4164889B2 JP4164889B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
ID=18203822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32786397A Expired - Fee Related JP4164889B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 空気調和装置の運転制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4164889B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001075372A1 (fr) * | 2000-04-03 | 2001-10-11 | Daikin Industries, Ltd. | Climatiseur |
KR101339419B1 (ko) * | 2012-04-23 | 2014-01-14 | (주) 비지오텍코리아 | 오일 냉각 시스템 및 이의 오일 냉각 방법 |
JP2016080331A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 東芝キヤリア株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32786397A patent/JP4164889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2001075372A1 (fr) * | 2000-04-03 | 2001-10-11 | Daikin Industries, Ltd. | Climatiseur |
EP1271067A1 (en) * | 2000-04-03 | 2003-01-02 | Daikin Industries, Ltd. | Air conditioner |
EP1271067A4 (en) * | 2000-04-03 | 2009-11-11 | Daikin Ind Ltd | AIR CONDITIONER |
KR101339419B1 (ko) * | 2012-04-23 | 2014-01-14 | (주) 비지오텍코리아 | 오일 냉각 시스템 및 이의 오일 냉각 방법 |
JP2016080331A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 東芝キヤリア株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
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