冷冻循环装置和冷冻循环装置的控制方法_2

文档序号:9252214阅读:来源:国知局
[0052] 室内机62具备与室内空气等热介质进行热交换的室内热交换器6和作为输送室 内空气等热介质的装置的室内风扇32。以下,对构成室内机62的各设备依次进行说明。
[0053] (室内热交换器)
[0054] 室内热交换器6例如由翅片管型热交换器构成,进行作为从室内风扇32供给的热 介质的室内空气和制冷剂的热交换。另外,在室内热交换器6中与制冷剂进行热交换的热 介质,不限于室内空气,例如也能够将水、防冻液等利用为热源。在该情况下,室内热交换器 6使用板式热交换器,负荷侧输送装置使用泵而不是室内风扇32。
[0055] (连接配管)
[0056] 液管5和气管7是连接室外机61和室内机62的连接配管,具有连接所必要的规 定的长度。此外,一般来说,气管7的配管直径比液管5大。液管5连接于室外机61的膨 胀阀3与室内机62的室内热交换器6之间。此外,气管7连接于室外机61的四通阀8与 室内机62的室内热交换器6之间。通过这样地由液管5和气管7连接室外机61和室内机 62,构成供制冷剂依次在压缩机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中进行循环的制冷剂回路20。
[0057] <传感器类和控制装置>
[0058] 接着,对冷冻循环装置100所具备的传感器类和控制装置50进行说明。
[0059] 在压缩机1的排出侧,设有检测从压缩机1被排出的制冷剂的温度(以下称为排 出温度Td)的排出温度传感器41。在压缩机1的排出侧,设有检测从压缩机1被排出的制 冷剂的压力(以下称为排出压力Pd)的排出压力传感器42。在压缩机1的吸入侧,设有检 测从压缩机1被排出的制冷剂的压力(以下称为吸入压力Ps)的吸入压力传感器43。
[0060] 在室外机61中设有检测与室外热交换器2内的制冷剂进行热交换的空气(室外 空气)的温度的室外温度传感器44。在室内机62中设有检测与室内热交换器6内的制冷 剂进行热交换的空气(室内空气)的温度的室内温度传感器45。
[0061] 即,在制热运转时,室外温度传感器44检测被蒸发器吸入的空气的温度(蒸发器 吸入空气温度Tae),室内温度传感器45检测被冷凝器吸入的空气的温度(冷凝器吸入空气 温度Tac)。此外,在制冷运转时,室外温度传感器44检测被冷凝器吸入的空气的温度(冷 凝器吸入空气温度Tac),室内温度传感器45检测被蒸发器吸入的空气的温度(蒸发器吸入 空气温度Tae)。
[0062] 另外,室外温度传感器44或室内温度传感器45当中的、检测冷凝器吸入空气温度 Tac的传感器,相当于本发明的"第1温度传感器"。
[0063] 此外,室外温度传感器44或室内温度传感器45当中的、检测蒸发器吸入空气温度 Tae的传感器,相当于本发明的"第2温度传感器"。
[0064] 此外,排出温度传感器41相当于本发明的"第3温度传感器"。
[0065] 控制装置50由微型计算机构成,具备CPU、RAM和ROM等,在ROM中存储有控制程 序和与后述的流程图相对应的程序等。控制装置50基于来自各传感器的检测值,控制压缩 机1、膨胀阀3、室外风扇31和室内风扇32。此外,控制装置50通过四通阀8的切换而进行 制冷运转或制热运转。另外,控制装置50既可以设于室外机61,也可以设于室内机62,此 外,还可以分为室内控制装置和室外控制装置地构成,并形成为彼此进行合作处理的结构。
[0066] 接着,对制冷剂回路20中的制热运转和制冷运转进行说明。
[0067] <制热运转时的制冷剂的动作>
[0068] 制热运转时,四通阀8被切换成图1的实线所示的状态。并且,从压缩机1排出的 高温高压的制冷剂,通过四通阀8流入气管7。之后,制冷剂流入室内机62的室内热交换器 6。由于室内热交换器6在制热运转时作为冷凝器而工作,所以流入到室内热交换器6的制 冷剂与来自室内风扇32的室内空气进行热交换而散热,温度降低成为过冷却状态的液态 制冷剂,从室内热交换器6流出。
[0069] 从室内热交换器6流出的制冷剂流入液管5。之后,制冷剂流入室外机61。并且, 流入了室外机61的制冷剂被膨胀阀3减压,成为气液二相制冷剂,流入室外热交换器2。由 于室外热交换器2在制热运转时作为蒸发器而工作,所以流入了室外热交换器2的制冷剂 与来自室外风扇31的室外空气进行热交换而吸热、蒸发,成为气体状态的制冷剂,从室外 热交换器2流出。从室外热交换器2流出了的制冷剂,通过四通阀8,被吸入压缩机1。
[0070] <制冷运转时的制冷剂的动作>
[0071] 在制冷运转时,四通阀8被切换成图1的虚线所示的状态。从压缩机1排出的高 温高压的制冷剂,通过四通阀8,流入室外热交换器2。流入室外热交换器2的制冷剂,是与 从压缩机1排出的高温高压制冷剂大致相同的制冷剂状态。由于室外热交换器2在制冷运 转时作为冷凝器而工作,所以流入了室外热交换器2的制冷剂与来自室外风扇31的室外空 气(大气)进行热交换而散热,温度降低成为过冷却状态的液态制冷剂,从室外热交换器2 流出。
[0072] 从室外热交换器2流出了的制冷剂被膨胀阀3减压,成为气液二相制冷剂,流入液 管5。之后,制冷剂流入室内机62的室内热交换器6。由于室内热交换器6在制冷运转时 作为蒸发器而工作,所以流入了室内热交换器6的制冷剂与来自室内风扇32的室内空气进 行热交换而吸热、蒸发,成为气体状态的制冷剂,从室内热交换器6流出。从室内热交换器6 流出了的制冷剂流入气管7。流入到气管7的制冷剂流入室外机61。并且,流入了室外机 61的制冷剂,通过四通阀8,被压缩机1吸入。
[0073] 另外,本实施方式1的冷冻循环装置100构成为能够切换制热运转和制冷运转,但 是本发明不限定于此。也可以形成为仅实施制热运转或仅实施制冷运转的结构。在该情况 下也可以不设置四通阀8。
[0074] <控制动作>
[0075] 接着,说明设定膨胀阀3的开度的控制动作。
[0076] 设定膨胀阀3的开度的控制动作被大致分为基准开度运算、低压修正控制和Td修 正控制。控制装置50在起动压缩机1时或变更压缩机1的运转容量时,通过依次进行这些 运算和控制动作,设定膨胀阀3的开度。
[0077] 以下,在说明了整体控制流程之后,对运算和控制动作的详情进行说明。
[0078] (整体控制流程)
[0079] 图2是表示本发明的实施方式1的冷冻循环装置的整体控制流程的图。以下,基 于图2的各步骤进行说明。
[0080] (SlOl)
[0081] 控制装置50实施基准开度运算(LPbase)。
[0082] 在基准开度运算中,控制装置50运算起动了压缩机1后或变更了压缩机1的运转 容量后的、冷凝温度的预测值Tc *和蒸发温度的预测值Te 并且,基于冷凝温度的预测 值Tc *、蒸发温度的预测值Te *和压缩机1所设定的运转容量的设定值(以下称为压缩 机容量VP),运算膨胀阀3所设定的基准开度LPbase。详情后述。
[0083] (S102)
[0084] 控制装置50判断当前的蒸发温度的实测值Te是否低于蒸发温度的预测值Te * 减去规定温度(例如5°C )而得到的值。
[0085] 在这里,蒸发温度的实测值Te能够通过将吸入压力传感器43检测到的吸入压力 Ps换算为制冷剂饱和气体温度而求出。另外,也可以另外设置检测蒸发温度的温度传感器。
[0086] 另外,在这里,蒸发温度的预测值Te *减去了规定温度,但是本发明不限定于此。 也可以判断蒸发温度的实测值Te是否低于预测值Te *。
[0087] (S103)
[0088] 在当前的蒸发温度的实测值Te低于蒸发温度的预测值Te *减去了规定温度而得 到的值的情况下,控制装置50实施低压修正控制。
[0089] 在低压修正控制中,控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *和蒸发温度的预测 值Te *,运算冷凝器的冷凝压力与蒸发器的蒸发压力的压差的预测值ΛΡ *。并且,基于 冷凝器的冷凝压力与蒸发器的蒸发压力的压差的实测值ΔΡ和压差预测值ΔΡ *,运算修 正膨胀阀3的开度的低压修正开度Λ LPte。详情后述。
[0090] (S104)
[0091] 在当前的蒸发温度的实测值Te不低于蒸发温度的预测值Te *减去了规定温度而 得到的值的情况下,控制装置50将低压修正开度ALPte设定为零,进入步骤S106。
[0092] (S105)
[0093] 控制装置50判断蒸发温度的实测值Te是否大于蒸发温度的预测值Te *减去了 规定温度(例如3°C )而得到的值。或控制装置50判断膨胀阀3的设定开度LP与基准开 度LPbase的差值的绝对值是否小于基准开度LPbase的规定比率(例如30% )。在满足条 件的情况下进入步骤S106,控制装置50实施Td修正控制。另一方面,在不满足条件的情况 下进入步骤S107。
[0094] 即,蒸发温度的实测值Te与预测值Te *的偏差小的情况下,或当前的设定开度LP 与基准开度LPbase的偏差小的情况下,控制装置50实施Td修正控制。
[0095] (S106)
[0096] 控制装置50实施Td修正控制。
[0097] 在Td修正控制中,控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *、蒸发温度的预测值 Te *和压缩机容量VP,运算从压缩机1被排出的制冷剂的排出温度的目标值Tdm。并且,基 于排出温
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