制冷循环装置及制冷循环装置的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种由配管将压缩机、冷凝器、开度可变的膨胀阀及蒸发器连接成环 状，使制冷剂循环的制冷循环装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 在现有技术的制冷循环装置中，当压缩机的排出侧温度超过上限温度时使电动式 膨胀阀全开，并且，对全开之前的阀开度进行存储。其后，设定成与在排出侧温度下降到下 限温度时存储的开度相比打开一定开度的开度。由此，不会使压缩机的排出侧温度异常地 上升，可及时地设定成规定的开度（例如，参照专利文献1)。
[0003] 现有技术文献 [0004]专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开昭60-140075号公报（第2页）
【发明内容】
[0006] 发明所要解决的课题
[0007] 在现有技术中，比较由温度传感器检测的排出温度与上限温度，对膨胀阀进行控 制。然而，在由温度传感器检测的检测值有误差的情况下，存在不能恰当地对膨胀阀进行控 制这一问题点。在膨胀阀的开度没有被恰当地控制的情况下，存在COP(性能系数）及能力 降低这一问题点。
[0008] 虽然也可考虑温度传感器的检测值的误差对目标温度进行设定，但温度传感器的 检测值的误差在制造多个制冷循环装置的时候分别存在个体差。例如，在制造工序中，在将 温度传感器设置于制冷剂配管的时候，有时在安装的状态产生偏差。另外，温度传感器自身 的分辨率及精度也存在个体差。因此，难以考虑温度传感器的检测值的误差来在各装置个 别地设定目标温度。
[0009] 也可考虑通过在压缩机的排出温度的检测之外对冷凝器出口的过冷却度（SC:过 冷）进行检测来控制膨胀阀的开度。然而，在低负荷运转时等冷凝器出口的制冷剂不成为 过冷却状态的运转状态下，存在不能恰当地控制膨胀阀这一问题点。特别是因为对室外机 和室内机进行连接的配管变长相应地导致制冷剂量不足，所以，此问题点变得显著。
[0010] 本发明就是为了解决上述的那样的课题而做出的，其目的在于获得一种不论温度 传感器的检测值的误差及制冷循环装置的运转状态如何，都可提高COP及能力的制冷循环 装置及制冷循环装置的控制方法。
[0011] 用于解决课题的技术手段
[0012] 本发明的制冷循环装置由配管将压缩机、冷凝器、开度可变的膨胀阀及蒸发器连 接成环状，使制冷剂循环；在该制冷循环装置中，具备对从上述压缩机排出的上述制冷剂的 排出温度进行检测的温度传感器和对上述膨胀阀的开度进行控制的控制装置；上述控制装 置求出使上述膨胀阀的开度变化时的上述排出温度的变化量，求出上述排出温度的变化量 相对于上述膨胀阀的开度的变化量的比率；基于上述比率变化的上述膨胀阀的开度，决定 在上述膨胀阀设定的开度。
[0013] 发明的效果
[0014] 本发明不论温度传感器的检测值的误差及制冷循环装置的运转状态如何，都可提 高COP及能力。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的结构图。
[0016] 图2是表示膨胀阀3的开度与COP改善率及能力改善率的关系的图。
[0017] 图3是表示膨胀阀3的开度与排出温度及吸入SH的关系的图。
[0018] 图4是表示本发明的实施方式1的制冷循环装置的控制动作的流程图。
[0019] 图5是表示本发明的实施方式1的制冷循环装置的数据抽出处理的流程图。
[0020] 图6是在图3中表示第1区域及第2区域和近似直线及交点的图。
[0021] 图7是表示本发明的实施方式1的膨胀阀3的控制动作与排出温度的时间序列数 据的图。
[0022] 图8是表示膨胀阀3的开度与排出温度的预测值及实测值的关系、和膨胀阀3的 开度与COP的关系的图。
[0023] 图9是表示本发明的实施方式2的制冷循环装置的数据抽出处理的流程图。
[0024] 图10是表示本发明的实施方式1或2的制冷循环装置的另一结构例的图。
[0025] 图11是表示本发明的实施方式1或2的制冷循环装置的另一结构例的图。
[0026] 图12是图10及图11所示的制冷循环装置的Ph线图。
【具体实施方式】
[0027] 实施方式1.
[0028]〈制冷循环装置的结构〉
[0029] 图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的结构图。
[0030] 如图1所示的那样，制冷循环装置100具备室外机61和从室外机61分离的室内 机62。室外机61和室内机62由液体管5及气体管7连接，构成后述的制冷剂回路20。室 外机61相对于热源例如大气等进行散热或吸热。室内机62进行相对于负荷例如室内空气 的散热或吸热。再者，虽然图1中表示了仅具备1台室内机62的结构，但也可具备多台。
[0031] 〈室外机的结构〉
[0032] 室外机61具备压缩机1、作为流路切换装置的四通阀8、与热源侧介质进行热交换 的室外热交换器2、作为制冷剂缓冲容器的储液器9和作为减压装置的膨胀阀3,它们由制 冷剂配管进行连接。室外机61还具备作为向室外热交换器2输送大气、水等热源侧介质的 装置的室外风扇31。以下，依次对构成室外机61的各设备进行说明。
[0033] (压缩机）
[0034] 压缩机1例如是全密闭式压缩机，是可根据来自控制装置50的指令由变频器使得 转速可变的压缩机。通过对压缩机1进行转速控制，对在制冷剂回路20中循环的制冷剂流 量进行调整，可对室内机62中的散热或吸热量进行调整，例如在负荷侧是室内空气的情况 下，适当地保持室内空气温度。
[0035](四通阀）
[0036] 四通阀8用于对流路进行切换，以便使从压缩机1排出的气体制冷剂向室外热交 换器2或室内热交换器6流动。通过由四通阀8对流路进行切换，可将例如室外热交换器 2作为冷凝器（散热器）发挥作用，或作为蒸发器发挥作用。
[0037](室外热交换器）
[0038] 室外热交换器2例如是翅片管型热交换器，进行从室外风扇31供给的作为热源侧 介质的外部空气与制冷剂的热交换。再者，在室外热交换器2与制冷剂进行热交换的热源 侧介质不限于外部空气（空气），例如也可将水、防冻液等用作热源。在此情况下，在室外热 交换器2使用板式热交换器，在热源侧输送装置不使用室外风扇31，而是使用泵。另外，室 外热交换器2也可通过将热交换配管埋在地中利用地热，使得可全年供给稳定的温度的热 源。
[0039](膨胀阀）
[0040] 膨胀阀3是可根据来自控制装置50的指令使得开度可变的阀。膨胀阀3例如使 用电子控制式膨胀阀（线性膨胀阀：LEV)。膨胀阀3通过使开度变化，流路阻力发生变化。 对膨胀阀3的开度进行设定的动作后述。
[0041](储液器）
[0042] 储液器9具备对从蒸发器流出的气液二相制冷剂进行气液分离的功能。因此，通 过使制冷剂在流入到压缩机1之前通过储液器9,可对液体制冷剂被吸入到压缩机1进行抑 制。因此，储液器9有助于压缩机1中的液体压缩的防止、因压缩机1内的油浓度的降低所 导致的轴烧结（軸焼付U)防止等、可靠性提高。另一方面，储液器9对被应向压缩机1返 回的制冷机油也进行分离。因此，在储液器9内的吸入配管（未图示）配置用于将需要量 的制冷机油返回到压缩机1的孔、管，使得制冷机油返回到压缩机1，在制冷机油溶于制冷 剂的情况下，一些液体制冷剂与制冷机油一起返回到压缩机1。
[0043]〈室内机的结构〉
[0044] 室内机62具备室内热交换器6和室内风扇32。室内热交换器6与负荷侧介质进 行热交换。室内风扇32是输送作为负荷侧介质的室内空气的装置。以下，对于构成室内机 62的各设备依次进行说明。
[0045](室内热交换器）
[0046] 室内热交换器6例如由翅片管型热交换器构成，进行从室内风扇32供给的作为负 荷侧介质的室内空气与制冷剂的热交换。再者，在室内热交换器6与制冷剂进行热交换的 负荷侧介质不限于室内空气，例如也可将水、防冻液等用作热源。在此情况下，在室内热交 换器6使用板式热交换器，负荷侧输送装置不使用室内风扇32,而是使用泵。
[0047](连接配管）
[0048] 液体管5和气体管7是对室外机61和室内机62进行连接的连接配管，具有连接 所需要的规定的长度。另外，气体管7的配管直径一般比液体管5的大。液体管5被连接 在室外机61的室外机液体管连接部11与室内机62的室内机液体管连接部13之间，另外， 气体管7被连接在室外机61的室外机气体管连接部12与室内机62的室内机气体管连接 部14之间。通过这样地由液体管5及气体管7连接室外机61和室内机62,构成制冷剂按 照压缩机1、四通阀8、室内热交换器6、膨胀阀3、室外热交换器2、四通阀8、储液器9的顺 序循环的制冷剂回路20。
[0049]〈传感器类及控制装置〉
[0050] 接下来，对制冷循环装置100具备的传感器类及控制装置50进行说明。
[0051] 在室外机61中，对从压缩机1排出的制冷剂的温度（以下称为排出温度）进行检 测的排出温度传感器41被设置于压缩机1的排出侧。另外，在室外热交换器2中，设置对 在室外热交换器2中流动的制冷剂的温度（即，与制冷运