專利名稱：空氣調(diào)節(jié)器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一臺(tái)室外裝置上接有多臺(tái)室內(nèi)裝置的空氣調(diào)節(jié)器中對(duì)各室內(nèi)裝置致冷劑供給量的控制。
例如在日本特許公開(kāi)公報(bào)平2-8231號(hào)中揭示了這種先有控制技術(shù)。
這種先有控制技術(shù)調(diào)節(jié)致冷劑的節(jié)流閥開(kāi)度，把各室內(nèi)裝置的熱交換器出入口之間溫度差控制在給定值上。
但是，采用這種先有技術(shù)時(shí)，按采暖方式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若送往某室內(nèi)裝置的致冷劑供給量過(guò)大，則會(huì)出現(xiàn)該室內(nèi)裝置的熱交換器溫度上升過(guò)高的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于防止按采暖方式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的過(guò)負(fù)荷。
本發(fā)明的特征在于，在一臺(tái)室外裝置上用致冷劑管道接有多臺(tái)室內(nèi)裝置，構(gòu)成冷凍循環(huán)，并備有調(diào)節(jié)送往各室內(nèi)裝置的致冷劑量用的電動(dòng)閥門的空氣調(diào)節(jié)器上，具有根據(jù)由基于冷凍循環(huán)中蒸發(fā)器溫度或冷凝器溫度與目標(biāo)溫度的溫度差以及此溫度差的時(shí)間變化量進(jìn)行模糊邏輯推理面得出的值，修正電動(dòng)閥開(kāi)度的過(guò)程，和以采暖方式運(yùn)行時(shí)，若室內(nèi)裝置的室內(nèi)側(cè)熱交換器的溫度超過(guò)規(guī)定值則不按模糊邏輯推理得出的值而按規(guī)定值修正電動(dòng)閥門開(kāi)度的過(guò)程。
另外，本發(fā)明的特點(diǎn)是，在一臺(tái)室外裝置上用致冷管道連接多臺(tái)室內(nèi)裝置構(gòu)成冷凍循環(huán)，備有用于調(diào)節(jié)送往各室內(nèi)裝置的致冷劑量的電動(dòng)閥的空氣調(diào)節(jié)器上，具有根據(jù)由基于冷凍循環(huán)中的蒸發(fā)器的溫度或冷凝器溫度與目標(biāo)溫度的溫度差以及該溫度差的時(shí)間變化量進(jìn)行模糊邏輯推理而得出的值，修正電動(dòng)閥開(kāi)度的過(guò)程，和以采暖方式進(jìn)行時(shí)若室內(nèi)裝置的室內(nèi)側(cè)熱交換器溫度超過(guò)規(guī)定溫度，則按模糊邏輯推理得出的值加上規(guī)定值所得的值修正電動(dòng)閥開(kāi)度的過(guò)程。
以采暖方式進(jìn)行時(shí)，室內(nèi)熱交換器的溫度超過(guò)規(guī)定的基準(zhǔn)值時(shí)，強(qiáng)制地將用于調(diào)節(jié)致冷劑供給量的電動(dòng)閥向關(guān)閉的方向進(jìn)行控制。這種控制可以獨(dú)立于其他目的的電動(dòng)閥控制，也可以與之結(jié)合進(jìn)行。


如下圖1是流程圖，表示在本發(fā)明控制方法第一實(shí)施例中，按采暖方式運(yùn)行時(shí)各室內(nèi)裝置的運(yùn)作。
圖2是流程圖，表示在本發(fā)明控制方法的第二個(gè)實(shí)施例中，按采暖方式運(yùn)行時(shí)各室內(nèi)裝置的動(dòng)作。
圖3是適用于圖1和圖2實(shí)施例的空氣調(diào)節(jié)器的冷凍循環(huán)。
圖4表示圖3的空氣調(diào)節(jié)器的各裝置之間的電氣接線圖。
圖5是表示圖1的實(shí)施例中室內(nèi)熱交換器的溫度E0的變化及室內(nèi)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的變化的圖。
圖6說(shuō)明按致冷方式運(yùn)行時(shí)各室內(nèi)裝置的動(dòng)作示例圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明統(tǒng)一說(shuō)明如下1.室外裝置 6.致冷劑壓縮機(jī)2.室內(nèi)裝置 7.四通閥3.室內(nèi)裝置 8.室外側(cè)熱交換器4.室內(nèi)裝置 11.室內(nèi)側(cè)熱交換器5.室內(nèi)裝置 12.電動(dòng)閥21.溫度傳感器22.溫度傳感器23.溫度傳感器24.溫度傳感器25.信號(hào)線現(xiàn)參照?qǐng)D3，說(shuō)明本發(fā)明適用的冷凍循環(huán)例子。圖3是一臺(tái)室外裝置1接有四臺(tái)室內(nèi)裝置2～5的情況下的致冷劑回路圖。
在圖3的室外裝置1上，6是致冷劑壓縮機(jī)，7是四通閥，8是室外側(cè)熱交換器，9是減壓裝置，10是儲(chǔ)能器。室內(nèi)裝置2～5分別用致冷劑管道13～16，17～20與室外裝置1相連。室內(nèi)裝置2～5的結(jié)構(gòu)相同，故僅以室內(nèi)裝置5為例加以說(shuō)明，11是室內(nèi)側(cè)熱交換器，12是致冷劑分流量控制用的電動(dòng)閥。
電動(dòng)閥12用圖中未示出的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其開(kāi)度(打開(kāi)的量)由步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角決定。作為一例，使用步進(jìn)電機(jī)的可變步數(shù)范圍為0～500的電動(dòng)閥時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)即可改變電動(dòng)閥的開(kāi)度。
在圖2中，21～24為溫度傳感器。傳感器21檢測(cè)按致冷方式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從四通閥7流出的致冷劑溫度。傳感器22檢測(cè)按采暖方式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由四通閥7流出的致冷劑溫度。另外傳感器23檢測(cè)室外側(cè)熱交換器8的溫度，傳感器24檢測(cè)室內(nèi)側(cè)熱交換器11的溫度。
在該致冷劑循環(huán)中，在四通閥7為實(shí)線所示狀態(tài)時(shí)，室內(nèi)側(cè)熱交換器11以致冷方式運(yùn)行。就是說(shuō)，經(jīng)壓縮機(jī)6壓縮的高溫高壓致冷劑由室外側(cè)熱交換器8流向室內(nèi)側(cè)熱交換器11，致冷劑在室外側(cè)熱交換器8處發(fā)生冷凝作用，而在室內(nèi)側(cè)熱交換器11處發(fā)生蒸發(fā)作用。四通閥7切換至虛線所示狀態(tài)時(shí)，室內(nèi)側(cè)熱交換器11以采暖方式運(yùn)轉(zhuǎn)，即經(jīng)壓縮機(jī)6壓縮的高溫高壓的致冷劑由室內(nèi)側(cè)熱交換器11流向室外側(cè)交換器8，致冷劑在室內(nèi)側(cè)熱交換器11處發(fā)生冷凝，而在室外側(cè)熱交換器處蒸發(fā)。
圖4表示在該空氣調(diào)節(jié)器中，室外裝置1用信號(hào)線25與四臺(tái)室內(nèi)裝置2～5相連的狀態(tài)。通過(guò)該信號(hào)線25，這些裝置1～5相互之間可以收發(fā)信號(hào)。從各室內(nèi)裝置2～5均輸出運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)、致冷方式運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)、采暖方式運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)、需要的致冷能力信號(hào)、室溫信號(hào)，室內(nèi)側(cè)熱交換器溫度信號(hào)、按能力修正閥門開(kāi)度的信號(hào)(變成主機(jī)的室內(nèi)裝置的輸出)、異常信號(hào)等。另外，由室外裝置1輸出最大室溫信號(hào)、溫度傳感器21～23的溫度信號(hào)、致冷方式運(yùn)行信號(hào)、采暖方式運(yùn)行信號(hào)、除霜運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)、異常信號(hào)等。各裝置1～5根據(jù)這些信號(hào)控制各自的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1是流程圖，說(shuō)明按本發(fā)明，以采暖方式運(yùn)行時(shí)室內(nèi)裝置2～5主要控制的一個(gè)實(shí)施例。下面按步驟加以說(shuō)明。
步驟S1測(cè)定室內(nèi)裝置(例如室內(nèi)裝置5)設(shè)置空間(多個(gè)室內(nèi)裝置在一個(gè)房間內(nèi)或不同房間內(nèi)均可)的溫度(室溫)E和該室內(nèi)裝置5的熱交換器11的溫度E0，并存于室內(nèi)裝置5的存儲(chǔ)器(圖中未示出)中。
步驟S2通過(guò)信號(hào)線25，把步驟S1存入存儲(chǔ)器的室溫E和室內(nèi)側(cè)熱交換器溫度E0送往室外裝置1。
步驟S3室外裝置1把全部室內(nèi)裝置2～5送來(lái)的室溫E的最大值作為最大室溫Emax，并把該最大室溫Emax和溫度傳感器22測(cè)得的致冷劑溫度DTC送往信號(hào)線25，室內(nèi)裝置接收該最大室溫Emax和致冷劑溫度DTC并將其存入存儲(chǔ)器。
步驟S4進(jìn)行正常的運(yùn)行控制，亦即進(jìn)行室內(nèi)側(cè)送風(fēng)機(jī)的風(fēng)速設(shè)定及顯示的控制。
步驟S5判斷存于存儲(chǔ)器中的室內(nèi)熱交換器溫度E0是否超過(guò)給定值，例如是否超過(guò)60。若結(jié)果為否則進(jìn)入步驟S6，若E0≥60則進(jìn)至步驟S7。
步驟S6使用30秒的計(jì)時(shí)器，一面反復(fù)進(jìn)行步驟S1～步驟S5的控制，同時(shí)每30秒進(jìn)行一次步驟S8以下的控制。
步驟S7在步驟S5處判斷，若E0≥60，則在30秒間以50個(gè)脈沖的比例向電動(dòng)閥的驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)脈沖，強(qiáng)制地關(guān)閉電動(dòng)閥。就是說(shuō)，強(qiáng)制地抑制致冷劑供給量過(guò)大。這個(gè)動(dòng)作一直繼續(xù)到解除E0≥60的狀態(tài)為止。在此期間不進(jìn)行步驟S8以下的控制。
步驟S8當(dāng)E0＜60時(shí)，每30秒進(jìn)行一次步驟S8以下的動(dòng)作。在該步驟S8處，由存于存儲(chǔ)器的最大室溫Emax和室溫E算出室溫差X(＝Emax-E)，并把X值存入存儲(chǔ)器。另外，將室溫差取整，小數(shù)點(diǎn)以下四舍五入。
步驟S9判斷是否X＞Y，該條件滿足時(shí)，亦即室溫差X比較大時(shí)，進(jìn)至步驟S11，不滿足該條件亦即室溫差比較小時(shí)，進(jìn)至步驟S10。另外，Y值是為判斷室溫差的大小程度而設(shè)定的基準(zhǔn)值。
步驟S10室溫差比較小時(shí)，進(jìn)行按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正。該控制在后面詳述。
步驟S11在室溫差比較大時(shí)，判斷標(biāo)志F。F≠1時(shí)，進(jìn)行步驟S12及步驟S13，F(xiàn)＝1時(shí)進(jìn)行步驟S14。另外，在步驟S10進(jìn)行閥門開(kāi)度修正后在步驟S15將標(biāo)志F清零。
步驟S12把電動(dòng)閥的開(kāi)度關(guān)至1/2X。
步驟S13設(shè)置標(biāo)志F＝1。因而，當(dāng)室溫差X小于基準(zhǔn)值Y時(shí)，進(jìn)行一次步驟S12的控制，以后不再進(jìn)行該步驟S12的控制。
步驟S14交替地進(jìn)行調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正和按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正。因而，當(dāng)室溫差X小于基準(zhǔn)值Y時(shí)每30秒交替進(jìn)行這兩種修正。
就是說(shuō)，按圖1的運(yùn)行方法，當(dāng)室內(nèi)側(cè)熱交換器溫度E0高時(shí)，不進(jìn)行調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正和按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正，而朝強(qiáng)制關(guān)閉電動(dòng)閥的方向進(jìn)行修正。
圖2是一個(gè)流程圖，表示另一個(gè)按采暖方式運(yùn)行時(shí)室內(nèi)裝置主要控制的實(shí)施例。下面僅就與圖1按致冷方式運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖的不同點(diǎn)作一說(shuō)明。在步驟S5處，若判斷出E0≥60則進(jìn)至步驟S7，在這里朝強(qiáng)制關(guān)閉該閥門開(kāi)度方向進(jìn)行修正后，進(jìn)至步驟S6。就是說(shuō)，在該圖2的控制中，當(dāng)E0≥60時(shí)，每30秒進(jìn)行一次步驟S8以下的控制。就是說(shuō)，當(dāng)室僅側(cè)熱交換器溫度E0高時(shí)，進(jìn)行調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正，另外再進(jìn)行按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正，朝強(qiáng)制關(guān)閉電動(dòng)閥的方向進(jìn)行修正。
下面，詳細(xì)說(shuō)明上述調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正和按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正。
首先，說(shuō)明調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正。換句話說(shuō)，這是根據(jù)全部室內(nèi)裝置2～5測(cè)得的室溫最大值Emax與各室內(nèi)裝置測(cè)得的室溫E之差X來(lái)改變各由動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行的控制。
參閱圖1，將與在步驟S8求出的室溫差X對(duì)應(yīng)步長(zhǎng)數(shù)的脈沖加到電動(dòng)閥的步進(jìn)電機(jī)上，使電動(dòng)閥的開(kāi)度僅開(kāi)閉與室溫差X相對(duì)應(yīng)的量。室溫差X與規(guī)定的基準(zhǔn)相比較大時(shí)，發(fā)送打開(kāi)脈沖使電動(dòng)閥打開(kāi)，較小時(shí)，則發(fā)送關(guān)閉脈沖使電動(dòng)閥關(guān)閉。
下面再說(shuō)明按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正。換句話說(shuō)，這是改變電動(dòng)閥開(kāi)度，使冷凍循環(huán)中的致冷劑的冷凝溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的控制。
就是說(shuō)，利用溫度傳感器22測(cè)得的致冷劑冷凝溫度與其目標(biāo)溫度的偏差e以及上次溫度差e與本次溫度差e的差△e，進(jìn)行模糊邏輯推理，算出閥門開(kāi)度的修正值，然后根據(jù)該算出值，輸出脈沖，對(duì)電動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行修正。
另外，該修正用的脈沖個(gè)數(shù)，對(duì)于全部室內(nèi)裝置2～5都是相同的。就是說(shuō)，不論是室內(nèi)裝置2～5之中的任何一臺(tái)算出的該修正用的脈沖數(shù)可以提供給其它室內(nèi)裝置。其它室內(nèi)裝置根據(jù)這個(gè)修正用脈沖數(shù)，對(duì)電動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行修正。因此，全部室內(nèi)裝置2～5的電動(dòng)閥開(kāi)度都是同時(shí)進(jìn)行修正的。
模糊邏輯推理可使用通用的規(guī)則，故此不再詳述。前件部的隸屬函數(shù)及后件部的隸屬函數(shù)設(shè)置得能得到最優(yōu)閥門開(kāi)度修正值。另外，模糊推理的輸出按+4～-4的范圍來(lái)設(shè)定后件部的隸屬函數(shù)。
算出該閥門開(kāi)度修正值的方法不限于模糊推理，采用PID控制或人工智利(AI)技術(shù)亦可。
圖5表示以圖實(shí)施例為例，相對(duì)于室內(nèi)熱交換器溫度E0的變化，室內(nèi)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)變化。
當(dāng)室內(nèi)熱交換器的溫度E0超過(guò)60°時(shí)不進(jìn)行模糊推理，而是向電動(dòng)閥輸出+50個(gè)修正脈沖(使電動(dòng)閥關(guān)閉的方向)。這時(shí)安全閥(為降低壓縮機(jī)負(fù)荷而設(shè)的旁通閥)保持原來(lái)的關(guān)(OFF)狀態(tài)?？刂剖彝庋b置的風(fēng)速(往室外裝置的室外側(cè)熱交換器送風(fēng))為H(高)或L(低)。
另外，室外裝置的風(fēng)速，根據(jù)室外氣溫，在H/L之間變化，控制室外側(cè)熱交換器的熱交換量。
即使發(fā)出了上述+50個(gè)修正脈沖，還不能把室內(nèi)熱交換器溫度E0降低時(shí)，連續(xù)地每30秒發(fā)送+50脈沖，把電動(dòng)閥關(guān)閉。
另外，室內(nèi)熱交換器溫度E0進(jìn)一步上升至64°時(shí)，把安全閥打開(kāi)，降低壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，再則停止室外裝置送風(fēng)，減少室外側(cè)熱交換器的熱交換量。
如果采取這些保護(hù)動(dòng)作的結(jié)果，使室內(nèi)熱交器溫度E0降下了，則分別解除保護(hù)動(dòng)作。
以上說(shuō)明的是按采暖方式運(yùn)行的情況，而按致冷方式運(yùn)行時(shí)，室內(nèi)裝置的控制動(dòng)作一實(shí)例示于圖6。以致冷方式運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室溫差X大于預(yù)先設(shè)定的第一基準(zhǔn)值Y1，小于第二基準(zhǔn)值Y2(Y1＞Y2)，或處于兩者之間，而選擇調(diào)整分流比的閥門開(kāi)度修正、按能力進(jìn)行的閥門開(kāi)度修正或兩個(gè)修正交替進(jìn)行。
如以上說(shuō)明的，若按本發(fā)明，則在室內(nèi)熱交換器溫度高時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)制性地關(guān)閉冷致劑流量閥的修正，所以可以防止向室內(nèi)熱交換器供給過(guò)量的致冷劑。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)器的控制方法，該空氣調(diào)節(jié)器在一臺(tái)室外裝置上用致冷劑管道接有多臺(tái)室內(nèi)裝置以構(gòu)成冷凍循環(huán)，并備有分別調(diào)整送往各室內(nèi)裝置的致冷劑量用的電動(dòng)閥，所述控制方法的特征在于含有根據(jù)基于上述冷凍循環(huán)中的蒸發(fā)器溫度或冷凝器溫度與目標(biāo)溫度的溫度差以及該溫度差的時(shí)間變化量進(jìn)行模糊邏輯推理求出的值，對(duì)上述電動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行修正的過(guò)程，和按采暖方式運(yùn)行時(shí)，當(dāng)上述室內(nèi)裝置的室內(nèi)側(cè)熱交換器溫度超過(guò)規(guī)定的溫度時(shí)，不按上述模糊邏輯推理求出的值，而按規(guī)定值，對(duì)上述電動(dòng)閥開(kāi)度進(jìn)行修正的過(guò)程。
2.一種空氣調(diào)節(jié)器的控制方法，該空氣調(diào)節(jié)器在一臺(tái)室外裝置上以致冷劑管道接有多臺(tái)室內(nèi)裝置，構(gòu)成冷凍循環(huán)，并備有分別對(duì)供給各室內(nèi)裝置的致冷劑用量進(jìn)行調(diào)整的電動(dòng)閥，所述控制方法的特征在于含有根據(jù)基于上述冷凍循環(huán)中蒸發(fā)器溫度或冷凝器溫度與目標(biāo)溫度的溫度差，以及該溫度差的時(shí)間變化量進(jìn)行模糊邏輯推理而求出的值，對(duì)上述電動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行修正的過(guò)程和按采暖方式運(yùn)行時(shí)，當(dāng)上述室內(nèi)裝置的室內(nèi)側(cè)熱交換器的溫度超過(guò)規(guī)定的溫度時(shí)，按上述模糊邏輯推理得出的值，再加上規(guī)定值對(duì)上述電動(dòng)閥的開(kāi)度進(jìn)行修正的過(guò)程。
全文摘要
在一臺(tái)室外裝置上接有多臺(tái)室內(nèi)裝置的空氣調(diào)節(jié)器上用于防止送往室內(nèi)裝置的致冷劑供給量過(guò)大的控制方法。測(cè)定各室內(nèi)裝置的熱交換器溫度E0(步驟S1)，若室內(nèi)熱交換器的溫度E0大于規(guī)定值(步驟S5)，則將調(diào)節(jié)致冷劑供給量用的電動(dòng)閥的開(kāi)度朝強(qiáng)制關(guān)小的方向進(jìn)行修正(步驟S7)。這項(xiàng)修正可以與為其他目的而進(jìn)行的電動(dòng)閥開(kāi)度修正(步驟S10，步驟S14)相獨(dú)立地進(jìn)行，也可以與之結(jié)合進(jìn)行。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1085310SQ9211126
公開(kāi)日1994年4月13日 申請(qǐng)日期1992年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月26日
發(fā)明者熊倉(cāng)正行 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社