专利名称：空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调装置，尤其涉及包括对构成制冷剂回路的冷凝器供给作为热 源的空气的送风扇、并能对送风扇的风量进行控制以使制冷循环运转中的高压成为目标高 压的空调装置。
背景技术：
一直以来，有着如下所述的空调装置其包括对构成制冷剂回路的冷凝器供给作 为热源的空气的送风扇，并能对送风扇的风量进行控制以使制冷循环运转中的高压成为目 标高压(参照作为专利文献1的日本专利特开平1-225852号公报)。
发明内容
然而，在上述空调装置中，希望能进一步极为精细地对高压进行控制。尤其是，在 外部气体温度较高时，由于冷凝器中的制冷剂的饱和温度与空气温度的温度差变小，因此， 冷凝器中的热交换效率降低，因而可能无法实现装置整体的运转效率的最优化。对此，为了 提高制冷循环运转中的高压，考虑降低送风扇的风量，这样做虽然能使冷凝器中的制冷剂 的饱和温度提高，并增大其与空气的温度差，但由于减少了与制冷剂进行热交换的风量，因 此很难增加冷凝器中交换热量本身。此外，在外部气体温度较低时，为了维持制冷循环运转 中的高压，考虑通过降低送风扇的风量来减少冷凝器中的热交换量，但由于使风量线性变 化会在结构上出现共振且控制复杂，因此，需要以多个阶段逐级地对风量进行控制。然而， 在以多个阶段逐级地对风量进行控制时，由于各步骤之间的平衡的高压不同，因此，结果会 在步骤之间来回跳动，而不易得到控制的稳定性。本发明的技术问题在于，在包括对构成制冷剂回路的冷凝器供给作为热源的空气 的送风扇、并能对送风扇的风量进行控制以使制冷循环运转中的高压成为目标高压的空调 装置中，实现极为精细的高压控制。第一发明的空调装置包括制冷剂回路，该制冷剂回路是将压缩机、冷凝器、第一 膨胀阀、第二膨胀阀以及蒸发器依次连接而构成的；以及送风扇，该送风扇对冷凝器供给作 为热源的空气，对送风扇的风量和第一膨胀阀的开度进行控制，以使制冷剂回路的制冷循 环运转中的高压成为目标高压。在此，“制冷循环运转中的高压”是指在从压缩机的喷出侧 经由冷凝器到流入第一膨胀阀为止的范围内流动的制冷剂的压力。此外，“目标高压”不单 是指一个压力值，还指在高压的下限值与高压的上限值之间的压力范围等。在上述空调装置中，由于通过对第一膨胀阀的开度进行控制来调节积存于冷凝器 的制冷剂量，藉此能进行高压的控制，因此，例如像在外部气体温度较高的情况这样的冷凝 器的制冷剂的饱和温度与空气温度的温度差较小而使冷凝器中的热交换效率易于下降的 运转条件下，也能增加高压来抑制冷凝器中热交换效率降低。此外，对于外部气体温度较低 时送风扇的风量的步骤间的来回跳动而言，当在风量较大的步骤中高压处于过度下降的状 况时，能通过将制冷剂积存于冷凝器来维持高压，当在风量较小的步骤中高压处于过度上升状况时，能通过减少积存于冷凝器的制冷剂来维持高压。这样，在上述空调装置中，由于不只是进行送风扇的风量控制，还同时使用第一膨 胀阀的开度控制，因此能极为精细地对高压进行控制。第二发明的空调装置是在第一发明的空调装置的基础上，在进行送风扇的风量控 制以达到规定风量的状态下，对第一膨胀阀的开度进行控制，以使高压成为目标高压，在通 过第一膨胀阀的开度控制没有使高压成为目标高压时，通过送风扇的风量控制来改变规定风量。在上述空调装置中，通过第一膨胀阀的开度控制来将高压控制成目标高压，在只 依靠第一膨胀阀的开度控制不能使高压成为目标高压时改变送风扇的规定风量，因而基本 上能使第一膨胀阀的开度控制比送风扇的风量控制优先进行，因此能进一步极为精细地对 高压进行控制。第三发明的空调装置是在第二发明的空调装置的基础上，将能积存制冷剂的储罐 连接在第一膨胀阀与第二膨胀阀之间。在上述空调装置中，第一膨胀阀的开度控制会使积存于冷凝器的制冷剂量变动， 但由于该制冷剂量的变动可通过积存于储罐的制冷剂量变动而被吸收，被送至蒸发器的制 冷剂的状态稳定，因此，例如能抑制蒸发器中制冷剂量的变动、或被吸入压缩机的制冷剂状 态的变动。这样，在上述空调装置中，尽管同时使用送风扇的风量控制和第一膨胀阀的开度 控制来进行控制以使高压成为目标高压，由于将可积存制冷剂的储罐连接在第一膨胀阀与 第二膨胀阀之间，因此，制冷剂回路的从第二膨胀阀经由蒸发器至压缩机的部分的制冷剂 量不易变动，藉此，能不易对蒸发器和压缩机的运转状态带来影响。第四发明的空调装置是在第三发明的空调装置的基础上，对第二膨胀阀的开度进 行控制，以使蒸发器的出口处的制冷剂的过热度或与过热度等价的状态量成为目标过热度 或与目标过热度等价的目标状态量。在此，“与过热度等价的状态量”和“与目标过热度等 价的目标状态量”不单是指蒸发器的出口处的制冷剂的过热度，还指压缩机的喷出时的制 冷剂的过热度这样的与蒸发器出口处的制冷剂的过热度等价的状态量。在上述空调装置中，由于通过储罐来使制冷剂回路的从第二膨胀阀经由蒸发器至 压缩机的部分的制冷剂量不易变动，并通过第二膨胀阀的开度控制来使蒸发器中的制冷剂 量和蒸发器的出口处的制冷剂的状态稳定，因此，能实现装置整体的运转效率的最优化和 压缩机的可靠性提高(例如防止在气体不够的情况下运转或在潮湿的情况下压缩)。
图1是本发明一实施方式的空调装置的示意结构图。图2是空调装置的控制框图。图3是主要表示本发明一实施方式的空调装置的室外膨胀阀的控制的流程图。图4是主要表示本发明一实施方式的空调装置的室外风扇的控制的流程图。图5是表示本发明一实施方式的空调装置的高压在标准的压力下稳定时的液体 制冷剂的分布(除配管内)的图。图6是表示本发明一实施方式的空调装置的高压在较高的压力下稳定时的液体制冷剂的分布(除配管内)的图。图7是表示本发明一实施方式的空调装置的高压在较低的压力下稳定时的液体 制冷剂的分布(除配管内)的图。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的空调装置的实施方式进行说明。(1)空调装置的结构图1是本发明一实施方式的空调装置1的示意结构图。空调装置1是通过进行蒸 汽压缩式的制冷循环运转来进行高楼等的室内的制冷的装置。空调装置1主要包括室外 单元2 ；室内单元4 ；以及连接室外单元2与室内单元4的液体制冷剂连通管5和气体制冷 剂连通管6。即，本实施方式的空调装置1的蒸汽压缩式的制冷剂回路10通过连接室外单 元2、室内单元4、液体制冷剂连通管5和气体制冷剂连通管6而构成。(室内单元)通过埋入或悬挂于高楼等的室内的天花板等方式或者通过挂在室内的壁面上等 方式来设置室内单元4。室内单元4经由液体制冷剂连通管5及气体制冷剂连通管6与室 外单元2连接，构成制冷剂回路10的一部分。接着，对室内单元4的结构进行说明。室内单元4主要具有构成制冷剂回路10的 一部分的室内侧制冷剂回路10a。该室内侧制冷剂回路IOa主要具有作为第二膨胀阀的室 内膨胀阀EV2和室内热交换器41。在本实施方式中，室内膨胀阀EV2是为了进行流过室内侧制冷剂回路IOa内的制 冷剂的流量的调节等而与室内热交换器41的液体侧连接的电动膨胀阀。在本实施方式中，室内热交换器41是由导热管和许多翅片构成的交叉翅片式的 翅片管热交换器，其是起到制冷剂的蒸发器作用来对室内空气进行冷却的热交换器。在本实施方式中，室内单元4具有室内风扇42，该室内风扇42用于将室内空气吸 入单元内，并在使该室内空气在室内热交换器41中与制冷剂热交换后，将其作为供给空气 供给到室内。在本实施方式中，室内风扇42是由室内风扇用电机4 驱动的离心风扇和多 叶风扇等。此外，室内单元4具有对构成室内单元4的各部分的动作进行控制的室内侧控制 部43。此外，室内侧控制部43具有为了进行室内单元4的控制而设的微型计算机、存储器 等，能与用于个别操作室内单元4的遥控器(未图示)之间进行控制信号等的交换，或与室 外单元2之间经由传送线7a进行控制信号等的交换。(室外单元)室外单元2设置于高楼等的室外，经由液体制冷剂连通管5及气体制冷剂连通管 6与室内单元4连接，从而在室外单元2与室内单元4之间构成制冷剂回路10。接着，对室外单元2的结构进行说明。室外单元2主要具有构成制冷剂回路10的 一部分的室外侧制冷剂回路10b。该室外侧制冷剂回路IOb主要具有压缩机21、室外热交 换器22、作为第一膨胀阀的室外膨胀阀EV1、储罐23、液体侧截止阀M以及气体侧截止阀 25。在本实施方式中，压缩机21是由压缩机用电机21a驱动的容积式压缩机。压缩机用电机21a是经由逆变器装置(未图示)接受供电来驱动的，通过使频率(即转速)可变， 从而能使运转容量可变。在本实施方式中，室外热交换器22是由导热管和许多翅片构成的交叉翅片式的 翅片管热交换器，其是起到制冷剂的冷凝器作用的热交换器。室外热交换器22的气体侧与 压缩机21连接，其液体侧与室外膨胀阀EVl连接。在本实施方式中，室外单元2具有室外风扇26，该室外风扇沈作为送风扇用于将 室外空气吸入单元内，并在使该室外空气在室外热交换器22中与制冷剂热交换后，将其排 出到室外。该室外风扇沈是能使供给到室外热交换器22的作为热源的室外空气的风量可 变的风扇，在本实施方式中，其是被由直流风扇电机等构成的室外风扇用电机26a驱动的 螺旋桨风扇等。室外风扇用电机26a是经由逆变器装置(未图示)接受供电来驱动的，通 过使频率(即转速)逐级地可变，从而能使室外风扇沈的风量可变。储罐23是连接在室外膨胀阀EVl与液体侧截止阀M之间的能积存制冷剂的容 器，其能吸收制冷剂回路10中的制冷剂量分布的变动。液体侧截止阀M和气体侧截止阀25是设于与外部的设备、配管(具体而言，是液 体制冷剂连通管5和气体制冷剂连通管6)连接的连接口的阀。液体侧截止阀M与储罐23 连接。气体侧截止阀25与压缩机21连接。此外，在室外单元2中设有各种传感器。具体而言，室外单元2设有对压缩机21 的吸入压力进行检测的吸入压力传感器27 ；对压缩机21的喷出压力进行检测的喷出压力 传感器观；对压缩机21的吸入温度进行检测的吸入温度传感器四；以及对压缩机21的喷 出温度进行检测的喷出温度传感器30。在本实施方式中，吸入温度传感器四和喷出温度传 感器30由热敏电阻组成。此外，室外单元2具有对构成室外单元2的各部分的动作进行控 制的室外侧控制部31。此外，室外侧控制部31具有为了进行室外单元2的控制而设的微 型计算机、存储器、对压缩机用电机21a进行控制的逆变器回路等，其能与室内单元4的室 内侧控制部43之间经由传送线7a来进行控制信号等的交换。即，利用将室内侧控制部43 与室外侧控制部31之间连接的传送线7a来构成进行空调装置1整体的运转控制的控制部 7。如图2所示，控制部7被连接成可接受各种传感器27 30的检测信号，并被连接 成能基于这些检测信号等来对各种设备和阀21aJ6a、42a、EVU EV2进行控制。在此，图2 是空调装置1的控制框图。(制冷剂连通管)制冷剂连通管5、6是在将空调装置1设置在高楼等设置场所时在现场进行施工的 制冷剂管，其能根据设置场所、室外单元与室内单元的组合等设置条件而使用具有各种长 度和管径的制冷剂管。如上所述，通过将室内侧制冷剂回路10a、室外侧制冷剂回路IOb和制冷剂连通管 5、6连接，即通过将压缩机21、作为冷凝器的室外热交换器22、作为第一膨胀阀的室外膨胀 阀EV1、储罐23、液体制冷剂连通管5、作为第二膨胀阀的室内膨胀阀EV2、作为蒸发器的室 内热交换器41依次连接，来构成空调装置1的制冷剂回路10。此外，本实施方式的空调装 置1利用由室内侧控制部43和室外侧控制部31构成的控制部7而能进行室外单元2和室 内单元4的各设备的控制。
(2)空调装置的基本动作接着，采用图1对空调装置1的基本动作(除后述的高压控制之外的动作)进行 说明。当启动压缩机21、作为送风扇的室外风扇沈和室内风扇42时，低压的气体制冷 剂被吸入压缩机21并被压缩，从而形成高压的气体制冷剂。此后，高压的气体制冷剂被送 至作为冷凝器的室外热交换器22，在室外热交换器22中，通过与由作为送风扇的室外风扇 26供给的室外空气进行热交换来冷却，从而冷凝后成为高压的液体制冷剂。此外，在室外 热交换器21中冷凝而成的高压的液体制冷剂经由作为第一膨胀阀的室外膨胀阀EVl (在此 设定成全开状态)、储罐23、液体侧截止阀M和液体制冷剂连通管5而被送至室内单元4。 被送至上述室内单元4的高压液体制冷剂在通过作为第二膨胀阀的室内膨胀阀EV2减压而 成为低压的气液两相状态的制冷剂后被送至室内热交换器41，在室内热交换器41中，通过 与由室内风扇42供给的室内空气进行热交换来加热，从而蒸发后成为低压的气体制冷剂。 在上述室内热交换器41中蒸发而成的低压的气体制冷剂经由气体制冷剂连通管6和气体 侧截止阀25被送至室外单元2，然后再次被压缩机21吸入。这样，在本实施方式的空调装 置1的制冷剂回路10中，运行进行室内制冷的制冷循环运转。然而，在这种基本动作中，由于室外热交换器22中的制冷剂的饱和温度与空气的 温度差会随着外部气体温度的变动而变动，因此会使室外热交换器22中的热交换效率变 动。对此，一直以来，有对室外风扇沈的风量进行控制，以使制冷循环运转的高压(在本实 施方式中，是在从压缩机21的喷出侧经由室外热交换器22到流入室外膨胀阀EVl为止的 范围内流动的制冷剂的压力)成为目标高压，但只进行室外风扇沈的风量控制时，由于只 能逐级地改变风量，因而很难极为精细地对高压进行控制，尤其是在外部气体温度较高时， 由于室外热交换器22中制冷剂的饱和温度与空气温度的温度差变小，因此，室外热交换器 22中的热交换效率较低，因而可能无法实现空调装置1整体的运转效率的最优化。因此，在本实施方式中，主要是不仅仅控制室外风扇沈的风量，还通过同时使用 室外膨胀阀EVl的开度控制，藉此能极为精细地对高压进行控制。(3)关于室外膨胀阀、室外风扇以及室内膨胀阀的控制接着，采用图1 图7对本实施方式中的作为第一膨胀阀的室外膨胀阀EVlJtS 送风扇的室外风扇沈和作为第二膨胀阀的室内膨胀阀EV2的控制进行说明。在此，图3是 主要表示本实施方式的空调装置1的室外膨胀阀EVl的控制的流程图，图4是主要表示本 实施方式的空调装置1的室外风扇26的控制的流程图，图5是表示本实施方式的空调装 置1的高压在标准的压力下稳定时的液体制冷剂的分布(除配管内)的图，图6是表示本 实施方式的空调装置1的高压在较高的压力下稳定时的液体制冷剂的分布(除配管内)的 图，图7是表示本实施方式的空调装置1的高压在较低的压力下稳定时的液体制冷剂的分 布(除配管内)的图。(关于室外膨胀阀的动作)首先，采用图3以室外膨胀阀EVl的动作为中心对本实施方式的控制进行说明。在步骤S 1中，将室外膨胀阀EVl设定成全开状态，在步骤S2中，判定作为送风扇 的室外风扇沈是否达到规定风量。在此，室外风扇沈的风量改变的步骤被分割成多个阶 段，规定风量是指这些多个风量改变的步骤中的任意一个。此外，在从步骤Sl转移至步骤S2时，室外风扇沈的规定风量被设定成预先确定的初始风量。这样，由于步骤S2、步骤S3 的处理，在达到室外风扇沈的规定风量之前，进行步骤S3的室外风扇沈的风量改变，之后 转移至步骤S4的处理。接着，在步骤S4中，判定室外膨胀阀EVl的开度是否比最小开度+ α小。在此，α 是指随着室外风扇26的规定风量的改变而在制冷剂回路10内稳定之前所需要的室外膨胀 阀EVl的开度的变动量。此外，在初次从步骤S2转移至步骤S4时，室外膨胀阀EVl为全开 状态，由于其没有比最小开度+ α小，因此转移至步骤S5的处理。接着，在步骤S5中，判定制冷循环运转中的高压是否比目标高压的下限值大。在 此，高压使用由喷出压力传感器观检测出的喷出压力。此外，目标高压被设置在下限值与 上限值之间的压力范围，在后述的步骤S13中，基于压缩机21的运转容量、外部气体温度等 条件来设定下限值和上限值。此外，当步骤S5中判定出制冷循环运转的高压没有比目标高 压的下限值大时，转移至步骤S6的处理，来进行减小室外膨胀阀EVl的开度的关闭操作，并 返回步骤S4的处理，在步骤S4中判定为室外膨胀阀EVl的开度比最小开度+ α小之前，或 在步骤S5中判定为制冷循环运转中的高压比目标高压的下限值大之前，反复进行步骤S6 的室外膨胀阀EVl的关闭操作。此外，当步骤S5中判定为制冷循环运转中的高压比目标高 压的下限值大时，转移至步骤S7的处理。接着，在步骤S7中，判定制冷循环运转中的高压是否比目标高压的上限值大。此 外，当在步骤S7中判定为制冷循环运转中的高压没有比目标高压的上限值大时，转移至步 骤S8的处理，并将室外膨胀阀EVl的开度维持在当前开度。此外，当在步骤S7中判定为制 冷循环运转中的高压比目标高压的上限值大时，转移至步骤S9的处理，进行增大室外膨胀 阀EVl的开度的打开操作，并转移至步骤SlO的处理。接着，在步骤SlO中，判定室外膨胀阀EVl的开度是否比全开-β大。在此，β是 指随着室外风扇26的规定风量的改变而在制冷剂回路10内稳定之前所需要的室外膨胀阀 EVl的开度的变动量。此外，当在步骤SlO中判定为室外膨胀阀EVl的开度没有比全开-β 大时，返回步骤S4的处理，经过步骤S4、步骤S5的处理，在步骤S7中判定为制冷循环运转 中的高压比目标高压的上限值大之前、或在步骤SlO中判定为室外膨胀阀EVl的开度比全 开-β大之前，反复进行步骤S9的室外膨胀阀EVl的打开操作。这样，在本实施方式中，室外膨胀阀EVl在室外风扇沈被设定成某规定风量的状 态下进行开度控制，以使制冷循环运转中的高压落入目标高压的下限值与上限值之间的压 力范围内。然而，当在步骤S5中未判定为制冷循环运转中的高压比目标高压的下限值大且 在步骤S4中判定为室外膨胀阀EVl的开度比最小开度+ α小时、或是当在步骤S7中未判 定为制冷循环运转中的高压没有比目标高压的上限值大且在步骤SlO中判定为室外膨胀 阀EVl的开度比全开-β大时，由于只依靠室外膨胀阀EVl的开度控制已不能使制冷循环 运转中的高压落入目标高压的下限值与上限值之间的压力范围内，因此，转移至步骤Sll 的处理，并在通过室外风扇沈的风扇控制来改变规定风量之后，返回步骤S2、步骤S3的处 理，再次进行由步骤S4 步骤SlO组成的室外膨胀阀EVl的开度控制。(关于室外风扇的动作)接着，采用图4以室外风扇沈的动作为中心对本实施方式的控制进行说明。
首先，在步骤S12中，基于蒸发温度等条件来确定压缩机21的运转容量，并利用压 缩机用电机21a的频率控制来设定压缩机21的运转容量。在此，蒸发温度使用将由吸入压 力传感器27检测出的吸入压力换算成饱和温度的值。此外，在步骤S13中，基于步骤S12 中确定的压缩机21的运转容量或外部气体温度等条件来设定目标高压(在此是下限值和 上限值)。接着，在步骤S14中，与上述步骤S7 —样，判定制冷循环运转中的高压是否比目标 高压的上限值大。此外，当在步骤S14中判定为制冷循环运转中的高压比目标高压的上限 值大时，转移至步骤S15的处理，与上述步骤SlO —样，判定室外膨胀阀EVl的开度是否比 全开-β大。此外，当在步骤S15中判定为室外膨胀阀EVl的开度没有比全开-β大时，在 步骤S16中，等待反映上述室外膨胀阀EVl的开度控制，之后返回步骤S12的处理。此外， 当在步骤S15中判定为室外膨胀阀EVl的开度比全开- β大时，在与上述步骤Sll相对应 的步骤S17中，改变成使室外风扇沈的规定风量增加的方向，返回至步骤S12的处理。此 外，当步骤S14中判定为制冷循环运转中的高压没有比目标高压的上限值大时，转移至步 骤S18的处理。接着，在与上述步骤S5相对应的步骤S18中，判定制冷循环运转中的高压是否比 目标高压的下限值小。此外，当在步骤S18中判定为制冷循环运转中的高压比目标高压的 下限值小时，转移至步骤S19的处理，与上述步骤SlO —样，判定室外膨胀阀EVl的开度是 否比最小开度+α小。此外，当在步骤S19中判定为室外膨胀阀EVl的开度没有比最小开 度+ α小时，在步骤S20中，等待反映上述室外膨胀阀EVl的开度控制，之后返回步骤S12 的处理。此外，当在步骤S 19中判定为室外膨胀阀EVl的开度比最小开度+ α小时，在与 上述步骤Sll相对应的步骤S21中，改变成使室外风扇沈的规定风量减少的方向，返回至 步骤S12的处理。此外，当步骤S18中判定为制冷循环运转中的高压没有比目标高压的下 限值小时，也返回步骤S12的处理。这样，在本实施方式中，在进行室外风扇沈的风量控制以达到规定风量的状态 下，控制室外膨胀阀EVl的开度以使高压成为目标高压，在通过室外膨胀阀EVl的开度控制 而没有使高压成为目标高压时，进行通过室外风扇26的风量控制来改变规定风量的控制。(关于室内膨胀阀的动作)在本实施方式中，与上述室外膨胀阀EVl的开度控制和室外风扇沈的风量控制一 起，对室内膨胀阀EV2的开度进行控制，以使作为蒸发器的室内热交换器41的出口处的制 冷剂的过热度成为目标过热度。在此，室内热交换器41的出口处的制冷剂的过热度是将由 吸入压力传感器27检测出的吸入压力换算成饱和温度，并将由吸入温度传感器四检测出 的吸入温度减去该饱和温度而得到的。(关于本实施方式的控制的具体例)接着，采用图3 图7对上述的室外膨胀阀EVl的开度控制、室外风扇沈的风量 控制以及室内膨胀阀EV2的开度控制的具体例进行说明。首先，在通过进行上述的室外膨胀阀EVl的开度控制、室外风扇沈的风量控制以 及室内膨胀阀EV2的开度控制而使制冷循环运转中的高压在标准压力下稳定了时，制冷剂 回路10的液体制冷剂的分布(除配管内)成为图5的状态(在室外热交换器22、储罐23 以及室内热交换器41中示出的阴影部分表示液体制冷剂的量)。
与此相对，在通过进行上述的室外膨胀阀EVl的开度控制、室外风扇沈的风量控 制以及室内膨胀阀EV2的开度控制而使制冷循环运转中的高压在较高的压力下稳定了时， 由于步骤S6的室外膨胀阀EVl的关闭操作使室外膨胀阀EVl的开度减小，因此，如图6所 示，积存于室外热交换器22的液体制冷剂的量增加，因而成为室外热交换器22的内容积减 小的状态。换言之，若室外膨胀阀EVl的关闭操作使室外膨胀阀EVl的开度减小，则积存于 室外热交换器22的液体制冷剂的量增加，而成为室外热交换器22的内容积减少的状态，因 此能将制冷循环运转中的高压控制为较高的压力。而且，在本实施方式中，由于储罐23被 连接在室外膨胀阀EVl与室内膨胀阀EV2之间，因此，如图6所示，因室外膨胀阀EVl的关 闭操作而引起的积存于室外热交换器22的液体制冷剂量的增加量随着积存于储罐23的液 体制冷剂量减少而被吸收。藉此，使从储罐23被送至室内热交换器41的制冷剂的状态稳 定，制冷剂回路10的从室内膨胀阀EV2经由室内热交换器41至压缩机21的部分的制冷剂 量不易变动。而且，在本实施方式中，由于进行室内膨胀阀EV2的开度控制，以使室内热交 换器41的出口处的制冷剂的过热度成为目标过热度，因此，如图6所示，室内热交换器41 的液体制冷剂量的增减变少，并能使室内热交换器41中的制冷剂量和室内热交换器41的 出口处的制冷剂的状态稳定。此外，在通过进行上述的室外膨胀阀EVl的开度控制、室外风扇沈的风量控制以 及室内膨胀阀EV2的开度控制而使制冷循环运转中的高压在较低的压力下稳定了时，由于 步骤S8的室外膨胀阀EVl的打开操作使室外膨胀阀EVl的开度增大，因此，如图7所示，积 存于室外热交换器22的液体制冷剂的量减少，因而成为室外热交换器22的内容积增加的 状态。换言之，若室外膨胀阀EVl的打开操作使室外膨胀阀EVl的开度增大，则积存于室外 热交换器22的液体制冷剂的量减少，而成为室外热交换器22的内容积增加的状态，因此能 将制冷循环运转中的高压控制为较低的压力。而且，在本实施方式中，由于储罐23被连接 在室外膨胀阀EVl与室内膨胀阀EV2之间，因此，如图7所示，因室外膨胀阀EVl的打开操 作而引起的积存于室外热交换器22的液体制冷剂量的减少量随着积存于储罐23的液体制 冷剂量增加而被吸收。藉此，使从储罐23被送至室内热交换器41的制冷剂的状态稳定，制 冷剂回路10的从室内膨胀阀EV2经由室内热交换器41至压缩机21的部分的制冷剂量不 易变动。而且，在本实施方式中，由于进行室内膨胀阀EV2的开度控制，以使室内热交换器 41的出口处的制冷剂的过热度成为目标过热度，因此，如图7所示，室内热交换器41的液体 制冷剂量的增减变少，并能使室内热交换器41中的制冷剂量和室内热交换器41的出口处 的制冷剂的状态稳定。(4)本实施方式的特征在本实施方式的空调装置1中具有以下特征。(A)在本实施方式的空调装置1中，由于通过对作为第一膨胀阀的室外膨胀阀EVl的 开度进行控制来调节积存于作为冷凝器的室外热交换器22的制冷剂量，藉此能进行高压 的控制，因此，例如像在外部气体温度较高的情况这样的室外热交换器22的制冷剂的饱和 温度与空气温度的温度差较小而使室外热交换器22中的热交换效率易于下降的运转条件 下，也能增加高压来抑制室外热交换器22中热交换效率降低。此外，对于外部气体温度较 低时室外风扇沈的风量的步骤间的来回跳动(日文〃 > ★ > V )而言，当在风量较大的步骤中高压处于过度下降的状况时，能通过将制冷剂积存于室外热交换器22来维持高压， 当在风量较小的步骤中高压处于过度上升状况时，能通过减少积存于室外热交换器22的 制冷剂来维持高压。这样，在本实施方式的空调装置1中，由于不只是控制作为送风扇的室外风扇沈 的风量，还同时使用室外膨胀阀EVl的开度控制，因而能极为精细地对高压进行控制。在 使用像本实施方式的室外风扇26那样的只能逐级地改变风量的室外风扇的情况下特别有 效。(B)在本实施方式的空调装置1中，通过室外膨胀阀EVl的开度控制来将高压控制成 目标高压，在只依靠室外膨胀阀EVl的开度控制不能使高压成为目标高压时改变室外风扇 26的规定风量，因而基本上能使室外膨胀阀EVl的开度控制比室外风扇沈的风量控制优先 进行，因此能进一步极为精细地对高压进行控制。(C)在本实施方式的空调装置1中，室外膨胀阀EVl的开度控制使积存于室外热交换 器22的制冷剂量变动，但由于该制冷剂量的变动可通过积存于储罐23的制冷剂量变动而 被吸收，被送至作为蒸发器的室内热交换器41的制冷剂的状态稳定，因此，能抑制室内热 交换器41中制冷剂量的变动、或被吸入压缩机21的制冷剂状态的变动。这样，在本实施方式的空调装置1中，尽管同时使用室外风扇沈的风量控制和室 外膨胀阀EVl的开度控制来进行控制以使高压成为目标高压，由于将可积存制冷剂的储罐 23连接在室外膨胀阀EVl与作为第二膨胀阀的室内膨胀阀EV2之间，因此，制冷剂回路10 的从室内膨胀阀EV2经由室内热交换器41至压缩机21的部分的制冷剂量不易变动，藉此， 能不易对室内热交换器41和压缩机21的运转状态带来影响。(D)在本实施方式的空调装置1中，由于通过储罐23来使制冷剂回路10的从室内膨 胀阀EV2经由室内热交换器41至压缩机21的部分的制冷剂量不易变动，并通过室内膨胀 阀EV2的开度控制来使室内热交换器41中的制冷剂量和室内热交换器41的出口处的制冷 剂的状态稳定，因此，能实现空调装置1整体的运转效率的最优化和压缩机21的可靠性提 高(例如防止在气体不够的情况下运转或在潮湿的情况下压缩)。(5)其它实施方式以上，根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体结构并不限于上述实施 方式，在不脱离本发明的思想的范围内可适当改变。(A)在上述实施方式中，以将本发明应用于在室外单元2设有压缩机21和室外热交换 器22的分体式空调装置1为例进行了说明，但本发明不限定于此，也可以将本发明应用于 在室内单元4设有压缩机21的远端冷凝式(日文川 一卜二 >〒> 寸型)空调装置等其 它单元构成的空调装置。此外，在上述实施方式中，以将本发明应用于只进行制冷的制冷专用的空调装置1 为例进行了说明，但本发明不限定于此，也可以将本发明应用于可切换制冷与制热来进行 运转的冷暖切换型空调装置、或能使制冷和制热同时运转的冷暖同时型空调装置等其它类型的空调装置。(B)在上述实施方式中，使用由喷出压力传感器四检测出的喷出压力作为高压，但本 发明不限定于此，例如，在将温度传感器设于室外热交换器22的情况下，也可以如将由上 述温度传感器检测出的制冷剂温度换算成饱和压力来作为高压使用等这样使用由其它传 感器之类检测出的温度或压力。此外，在上述实施方式中，作为目标高压，将其设置在高压的下限值与高压的上限 值之间的压力范围内，但本发明不限定于此，例如，也可以设置一个压力值。(C)在上述实施方式中，对作为第二膨胀阀的室内膨胀阀EV2的开度进行控制，以使 作为蒸发器的室内热交换器41的出口处的制冷剂的过热度成为目标过热度，但本发明不 限定于此，也可以对室内膨胀阀EV2的开度进行控制，以使压缩机21的喷出时的制冷剂的 过热度这样的与室内热交换器41的出口处的制冷剂的过热度等价的状态量成为与目标过 热度等价的目标状态量。在此，压缩机21的喷出时的制冷剂的过热度是从压缩机21的喷 出温度(由喷出温度传感器30检测出的喷出温度)减去将压缩机21的喷出压力(由喷出 压力传感器观检测出的喷出压力)换算成饱和温度后的值而得到的。(D)在上述实施方式中，记载了将室外膨胀阀EVl根据高压相对于目标高压是高还是 低来进行开闭动作的内容，但也可以根据高压与目标高压之差来使室外膨胀阀EVl的开闭 速度变化，此外，关于室外膨胀阀EVl的开闭速度的确定，也可以应用PI控制等。(E)在上述实施方式中，没有记载室外风扇沈的风量改变前及风量改变过程中的室 外膨胀阀EVl的控制，但也可以预先预测因室外风扇沈的风量改变而引起的高压变化量， 来进行前馈控制，在该前馈控制中，进行预先将室外膨胀阀EVl打开、关闭成规定开度的控 制，或进行预先将室外膨胀阀EVl在规定时间内以规定速度打开、关闭的控制。工业上的可利用性本发明能广泛地应用于包括对构成制冷剂回路的冷凝器供给作为热源的空气的 送风扇、并能对送风扇的风量进行控制以使制冷循环运转中的高压成为目标高压的空调装置。现有技术文献专利文献1 日本专利特开平1-225852号公报(符号说明)1空调装置10制冷剂回路21压缩机22室外热交换器(冷凝器)23 储罐沈室外风扇(送风扇)41室内热交换器(蒸发器)
EVl室外膨胀阀(第一膨胀阀)EV2室内膨胀阀(第二膨胀阀)
权利要求
1.一种空调装置(1)，其特征在于，所述空调装置包括制冷剂回路(10)，该制冷剂回路(10)是将压缩机(21)、冷凝器(22)、第一膨胀阀 (EVl)、第二膨胀阀(EV2)以及蒸发器Gl)依次连接而构成的；以及送风扇( )，该送风扇06)对所述冷凝器供给作为热源的空气，对所述送风扇的风量和所述第一膨胀阀的开度进行控制，以使所述制冷剂回路的制冷 循环运转中的高压成为目标高压。
2.如权利要求1所述的空调装置(1)，其特征在于，在进行所述送风扇06)的风量控制以达到规定风量的状态下，对所述第一膨胀阀 (EVl)的开度进行控制，以使所述高压成为所述目标高压，当通过所述第一膨胀阀的开度控制而没有使所述高压成为所述目标高压时，通过所述 送风扇的风量控制来改变所述规定风量。
3.如权利要求2所述的空调装置(1)，其特征在于，将能积存制冷剂的储罐03)连接 在所述第一膨胀阀(EVl)与所述第二膨胀阀(EV2)之间。
4.如权利要求3所述的空调装置(1)，其特征在于，对所述第二膨胀阀(EV2)的开度进 行控制，以使所述蒸发器Gl)的出口处的制冷剂的过热度或与所述过热度等价的状态量 成为目标过热度或与所述目标过热度等价的目标状态量。
全文摘要
一种空调装置(1)，其包括制冷剂回路(10)，该制冷剂回路(10)是将压缩机(21)、室外热交换器(22)、第一膨胀阀(EV1)、第二膨胀阀(EV2)以及室内热交换器(41)依次连接而构成的；以及室外风扇(26)，该室外风扇(26)对室外热交换器(22)供给作为热源的空气，对室外风扇(26)的风量和第一膨胀阀(EV1)的开度进行控制，以使制冷剂回路(10)的制冷循环运转中的高压(Ph)成为目标压力。
文档编号F24F11/02GK102105752SQ20098013063
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月23日 优先权日2008年7月29日
发明者小岛明治 申请人:大金工业株式会社