空气调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空气调节器。
【背景技术】
[0002]在空气调节器中设置有压缩机和作为膨胀机构的膨胀阀。压缩机的排出温度通过调整膨胀阀的开度而被控制为预先确定的目标温度。空气调节器的运转功率达到峰值时的压缩机的排出温度因压缩机的转速不同而存在差别。
[0003]在专利文献I中记载有一种空气调节器，该空气调节器以如下方式进行控制，即，将压缩机的针对各频带的最佳阀开度、最佳排出温度预先存储于控制部，若压缩机的频率变化，则利用控制部选择与变化后的频率对应的最佳阀开度，从控制部输出与选择值相应的阀开度指令信号，借助阀驱动部使电子控制式膨胀阀的开度与目标值一致。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2005-69683号公报
[0007]发明概要
[0008]发明要解决的课题
[0009]对于专利文献I所记载的空气调节器，排出温度目标值相对于压缩机的转速(频率)的斜率为一个，无论压缩机的转速处于高速区域还是低速区域，转速的不同所带来的排出温度的变化的灵敏度都是相同的。
[0010]如图2所示，压缩机的各转速下的最佳排出温度、即能够最高效地运转的理想的排出温度目标值(以下称作“理想Td”。)与压缩机的排出温度的目标值(以下称作“目标Td”。)之差Ta从低速区域到高速区域都较小。因此，在采用R410A作为制冷剂的情况下，即使转速的不同所带来的排出温度的变化的灵敏度相同，也能够使压缩机的转速达到接近理想Td的值。
[0011]然而，如图2所示，在采用R32作为制冷剂的情况下，与R410A相比，理想Td与目标Td之差Tb增大。因此，在转速的不同所带来的排出温度的变化的灵敏度相同的情况下，存在无法使压缩机的转速达到接近理想Td的值的区域。
[0012]换句话说，在采用R32作为制冷剂的情况下，与R410A相比，理想Td与目标Td之差增大，对于使用R410A的装置，若只是将制冷剂更换为R32，则存在性能降低并且引发控制不稳定的可能。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供能够避免控制不稳定并且能够实现节能的空气调节器。
[0014]解决方案
[0015]本发明的空气调节器具备:制冷循环，其具有压缩机、室内热交换器、膨胀机构以及室外热交换器；以及第一控制机构，压缩机的排出温度根据压缩机的转速相应地变化，该第一控制机构使压缩机的转速小于规定的转速的情况下的压缩机的排出温度的变化相对于压缩机的转速的变化的幅度比压缩机的转速大于规定的转速的情况下的压缩机的排出温度的变化相对于压缩机的转速的变化的幅度大，该空气调节器使用R32单质或者R32超过50重量％的混合制冷剂。
[0016]发明效果
[0017]根据本发明，能够提供能避免控制不稳定并且能够实现节能的空气调节器。
【附图说明】
[0018]图1是第一实施方式的空气调节器的制冷剂回路结构图。
[0019]图2是示出针对压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0020]图3是示出针对第一实施方式的压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0021]图4是示出针对第二实施方式的压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0022]图5是示出针对另一实施方式的压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0023]图6是示出针对另一实施方式的压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0024]附图标记说明如下:
[0025]I…空气调节器；2…压缩机；3…流路切换阀；4…室外热交换器；5…膨胀阀；6…室内热交换器；7…吸入罐；50...控制部；51…温度检测机构
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在各图中对共用的部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0027](第一实施方式)
[0028]对与第一实施方式的空气调节器I的结构、功能以及动作相关的概要进行说明。图1是表示构成第一实施方式的空气调节器I的各结构要素和彼此之间的连接关系的基本结构图。
[0029]空气调节器I由将压缩机2、流路切换阀(例如四通阀)3、室外热交换器4、膨胀阀
5、室内热交换器6以及吸入罐7连接为环状而得到的回路10构成。另外，为了控制空气调节器I而具备控制部50和热敏电阻等温度检测机构51。
[0030]温度检测机构51为了检测压缩机2的排出温度而设置在压缩机2的上部。需要说明的是，也可以将温度检测机构51设置于压缩机2的排出配管。
[0031]使用图1对空气调节器I的各设备的动作进行说明。在空气调节器I的运转模式为“制冷”的情况下，通过切换四通阀3，制冷剂向图2的实线箭头的方向流动。从压缩机2排出的制冷剂经由四通阀3的实线所示的流路供给至室外热交换器4。然后，从室外热交换器4排出的制冷剂由膨胀阀5减压膨胀并供给至室内热交换器6。接下来，从室内热交换器6排出的制冷剂经由四通阀3的实线所示的流路返回至吸入罐7以及压缩机2。
[0032]另外，在空气调节器I的运转模式为“供暖”的情况下，通过切换四通阀3，制冷剂向图2的虚线箭头的方向流动。从压缩机2排出的制冷剂经由四通阀3的虚线所示的流路供给至室内热交换器6。然后，从室外热交换器6排出的制冷剂由膨胀阀5减压膨胀并供给至室外热交换器4。从室外热交换器4排出的制冷剂经由四通阀3的虚线所示的流路返回至吸入罐7以及压缩机2。
[0033]例如，室外热交换器4以及室内热交换器6以鳍片管形式构成，利用轴流风机、横流风机等使空气在鳍片侧流通，在管侧使制冷剂通流，由此进行热量的交换。
[0034]控制部50控制四通阀3的切换、膨胀阀5的阀开度、压缩机2的转速、室外热交换器4以及室内热交换器6，除了从温度检测机构51获得排出温度的信息之外，还由未图示的温度检测机构获得室内温度以及室外温度，从而控制室外热交换器4与室内热交换器6的空气侧的交换热量。
[0035]温度检测机构51的温度精度是大体上不会对循环带来影响的精度。例如，上限为+1°C，下限为-l°c。在该范围内，由温度检测机构51检测到的温度是相同的值。
[0036]如后所述，以根据由压缩机2的转速计算出的目标Td与利用温度检测机构51检测到的排出温度的温度差而确定的开度差，在每个控制步骤中控制膨胀阀5的开度。
[0037]吸入罐7为了防止在运转开始时等制冷剂以液状被压缩机2压缩而有损可靠性而设置。
[0038]压缩机2是容积型的压缩机，在本实施方式中采用转速可变的压缩机。
[0039]图2是示出针对压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。示出横轴为压缩机2的转速M且纵轴为压缩机2的排出温度T时的压缩机2的排出温度的变化。且示出使用R410A作为制冷剂的情况下的理想Td与目标Td以及使用R32作为制冷剂的情况下的理想Td与目标TcL
[0040]压缩机2的排出温度取决于吸入制冷剂的温度压力、吸入制冷剂的过热度或者干度、压缩机的压力比以及来自压缩机2的散热量(热损失)，越是压缩机2以高速旋转从而制冷剂循环量增加，压缩机2的排出温度越是上升。但是，对于排出温度的变化率，由于运转压力比在低速侧和高速侧不同，并且压缩机2的功率不同，因此变化率发生变化。
[0041]在压缩机2的排出温度比理想Td低的情况下，制冷循环成为略微潮湿的循环。在略微潮湿的循环的情况下，由于制冷剂液混入压缩机2内，外观的密度增加，压缩机2所做的功增加，因此，因以理想Td运转而导致功率降低。因此，为了防止功率降低，需要采用排出温度的目标值略微过热的循环。因此，在以直线构成目标Td的情况下，与R410A理想Td相比，需要将R410A目标Td设定在高温侧。在采用R410A作为制冷剂的情况下，如图2所示，将R410A目标Td设定为与R410A理想Td相切。
[0042]在R32目标Td设定为与R32理想Td相切的情况下，如图2所示，在高速旋转区域中，R32的理想Td与目标Td之差Ta比R410A的理想Td与目标Td之差Tb大。如此，在采用R410A作为制冷剂的情况下，压缩机2的功率的变化对排出温度的变化率造成的影响轻微，但在采用R32作为制冷剂的情况下，结果是该影响明显地显现出来。
[0043]并且，如图2所示，在制冷剂物理性质方面，R32的理想Td在高速旋转区域中比R410A的理想Td高约15°C。
[0044]S卩，由于R32的理想Td比R410A的理想Td高，并且R32的目标Td与理想Td之差Ta比R410A的目标Td与理想Td之差Tb大，因此压缩机2的排出温度容易升高。若排出温度过高，则存在压缩机2的材料和制冷机油劣化、在压缩机2的电动机中使用的永久磁铁的去磁力降低的问题。
[0045]接下来，对用于解决此类问题的本实施方式的具体控制方法进行说明。图3是示出针对图3第一实施方式的压缩机的转速的理想Td与目标Td的曲线图。
[0046]在压缩机2起动后，计算分别与“制冷”、“供暖”的运转模式相应的压缩机2的目标Td，进行基于目标Td的控制。目标Td根据以下的式(I)计算。
[0047]目标Td(°C )=斜率AX压缩机转速MOnirT1) +截距C...式(I)
[0048]斜率A与截距C是预先通过实验等确定以使得最佳制冷循环成立的值，且是因空气调节器的能力、热交换器的结构而不同的值。需要说明的是，图1的实线也是根据式(I)获得针对压缩机2的转速M的目标Td的曲线图。
[0049]在图2中，利用虚线表示图中采用R32作为制冷剂的情况下的理想Td，利用实线表示目标Td。在本实施方式中，虽根据式(I)获得针对压缩机2的转速M的目标Td，但斜率A设定为压缩机2处于低速区域时的斜率A_L和处于高速区域时的斜率A_h这两个值，以转速M_c作为拐点切换两个值。截距C也设定为压缩机2处于低速区域时的截距C_L和处于高速区域时的截距C_h这两个值，以转速M_c作为拐点切换两个值。
[0050]在本实施方式中，如图3所示，对于低速区域的斜率A_L以及高速区域的斜率A_h，转速M越高，目标Td越向变为高温的方向倾斜。另外，在转速M_c处，根据低速区域的斜率A_L、低速区域的截距C_L而由式(I)计算出的目标Td与根据高速区域的斜率A_h、高速区域的截距C_h而由式⑴计算出的目标Td—致。需要说明的是，也可以将目标Td