CN101688700B - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷装置。是在进行超临界循环的该制冷装置中提高了能力控制的收敛性。空调装置(10)包括按照压缩机(21)、室外热交换器(23)、室外膨胀阀(24)和室内热交换器(27)的顺序连接的进行高压在制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环的制冷剂回路(20)和控制至少包含压缩机(21)及室外膨胀阀(24)的控制对象的控制器(40)。控制器(40),一起控制多个控制对象,由此来一起控制成为制冷装置能力指标的规定物理量和制冷循环的高压。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括进行超临界循环的制冷剂回路的制冷装置。
背景技术
在包括压缩机构、热源侧热交换器、膨胀机构及利用侧热交换器按顺序连接的制冷剂回路的制冷装置中,通过控制压缩机构与膨胀机构来控制该制冷装置的能力是一般的做法。作为相关的制冷装置的一例,公开在专利文献1中。
这个专利文献1所揭示的制冷装置,包括控制作为压缩机构的压缩机容量的压缩机容量控制装置、及控制作为膨胀机构的膨胀阀开度的膨胀阀开度控制装置。该压缩机容量控制装置,基于制冷剂回路的制冷剂低压来控制压缩机容量。还有,膨胀阀开度控制装置,基于蒸发器出口的制冷剂温度来控制膨胀阀的开度。这时,膨胀阀开度控制装置的控制量,基于压缩机容量进行修正。
专利文献1:日本公开专利公报特开2002-22242号公报
然而,即便是由膨胀阀开度控制装置基于压缩机容量修正膨胀阀的阀开度的控制量,但若改变膨胀阀的阀开度,就会改变制冷剂的循环状态,因而制冷剂的低压也会发生变化。再若制冷剂的低压发生变化,则由压缩机容量控制装置调节压缩机构的容量。这样,若压缩机的容量发生变化,就有必要再一次由膨胀阀开度控制装置修正控制量。其结果,就像膨胀阀开度控制装置的控制量的修正、制冷剂低压的变化、压缩机容量的变化、再一次由膨胀阀开度控制装置进行控制量的修正……那样的循环,难以收敛由压缩机进行的低压控制以及由膨胀阀进行的过热度控制,这成为问题。
特别是,在进行高压在制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环的制冷装置中,该控制的收敛性差,成为问题。
发明内容
本发明是鉴于以上各点而发明的,其目的在于:提高进行超临界循环的制冷装置中能力控制的收敛性。
本发明是着眼于超临界循环中对应于高压的变化气体冷却器出口的制冷剂的焓的变化量大而发明的。详细地说,超临界循环中,由于制冷运转的低压变动而引起高压改变时,就会有因此引起气体冷却器出口的制冷剂的焓的大幅度改变的情况。其结果,室内热交换器入口的制冷剂的焓发生变化,由此又增加了使室内热交换器出口的过热度发生变化的亚临界制冷剂所没有的作用,更使控制的收敛性变坏。即便是在制热时的高压发生了变化时,也因此会有气体冷却器出口的制冷剂的焓产生大变化的情况,其结果,室内能力的增减变大室温产生变动,更由于受到这个影响使得气体冷却器出口温度的目标值产生变化,而又由于这个恶性循环使得控制的收敛性变坏。还有,超临界制冷剂的二氧化碳(CO2)与氟利昂等的相比,当处于过热度时制冷剂的密度变化大(例如将蒸发温度为5℃的过热度从0℃变化到5℃时进行比较,相对于R410A中气体密度只减少3.5%而言,二氧化碳要减少6.5%),由于过热度的变化循环量以及能力的变化也变大,就更对控制性产生大的影响。鉴于此,本发明是一起控制制冷循环的高压和通过能力控制来控制规定的物理量的。
具体地讲,第一方面的发明,是以按照压缩机构21、热源侧热交换器23、膨胀机构24和利用侧热交换器27的顺序连接的进行高压在制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环的制冷剂回路20、以及控制至少包含该压缩机构21及该膨胀机构24的控制对象的控制装置40的制冷装置为对象的。并且,所述控制装置40,一起控制多个所述控制对象,由此来一起控制成为制冷装置能力指标的规定物理量和制冷循环的高压,制冷运转时的所述规定物理量是利用侧热交换器27中制冷剂的蒸发温度和所述利用侧热交换器27出口的制冷剂过热度,所述控制装置40以所述规定物理量与制冷循环的高压作为输入,在该物理量和该高压之间附加相互关联生成分别控制多个所述控制对象的控制信号,并将该控制信号输出给所述各控制对象,由此来一起控制所述规定物理量及制冷循环的高压。
所述构成的情况下,制冷剂回路20中控制制冷循环的高压的同时进行规定物理量的控制。也就是说,在考虑了已调节控制对象时的制冷循环高压的变化,进而在气体冷却器出口的制冷剂的焓的变化的基础上,就能够进行其它的物理量的控制。这样,通过一起控制多个控制对象来一起控制制冷循环的高压和规定物理量,再加上成为相互变化原因的高压以及规定物理量的影响就能够控制该控制对象,所以分别控制各个控制对象,使得对应的制冷循环的高压以及规定物理量各自分别变化而相互影响,就能够防止非常不容易收敛的事态。其结果,就能够提高制冷装置中规定物理量以及高压控制的收敛性。
此外,所述构成的情况下,以规定的物理量和制冷循环的高压为输入,在它们之间附加相互关联而生成控制所述多个控制对象的每一个的控制信号,由此,不是以规定的物理量以及高压中的任何一个为输入来控制控制对象,而是在规定的物理量和高压的双方附加相互相关才能够控制各控制对象。再有,如前所述,因为是一起控制多个控制对象,所以在生成一个控制对象的控制信号之际,通过其他的控制对象的调节也考虑了对规定物理量以及高压的影响就能够生成控制信号。
第二方面的发明,是在第一方面的发明中,还包括供给使制冷剂与空气热交换的所述热源侧热交换器23空气的热源侧风扇28,当制冷运转时,所述控制对象中还包含所述热源侧风扇28,所述控制装置40,以制冷剂的所述蒸发温度、所述过热度及制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构21、膨胀机构24及热源侧风扇28,由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度及制冷剂的所述过热度及制冷循环的高压。
所述构成的情况下,在制冷运转时,通过一起控制压缩机构21、膨胀机构24以及热源侧风扇28的三个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度和过热度,将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的蒸发温度和过热度,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度以及过热度。
第三方面的发明,是在第一方面的发明中,制热运转时,所述规定物理量是所述热源侧热交换器23出口的制冷剂过热度,所述控制装置40,以制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构21及膨胀机构24,由此来一起控制制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压。
所述构成的情况下,制热运转时,通过一起控制压缩机构21及膨胀机构24两个控制对象在控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的过热度,就能够将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的过热度,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压及制冷剂的过热度。
第四方面的发明,是在第一方面的发明中,所述压缩机构,具有吸入并压缩低压制冷剂的第一压缩机21a和进一步压缩从该第一压缩机21a喷出的制冷剂后喷出的第二压缩机21b,所述膨胀机构,具有使高压制冷剂膨胀的第一膨胀机构24和进一步膨胀由该第一膨胀机构24膨胀后成为中间压的制冷剂的第二膨胀机构26,制冷运转时,所述规定物理量,是所述利用侧热交换器27中制冷剂的蒸发温度和所述利用侧热交换器27出口的制冷剂过热度和制冷循环的中间压,所述控制装置240,以制冷剂的所述蒸发温度、所述过热度、制冷循环的中间压和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述第一及第二压缩机21a、21b以及第一及第二膨胀机构24、26,由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度及制冷循环的中间压和制冷循环的高压。
所述构成的情况下,在制冷运转时,通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b以及第一及第二膨胀机构24、26的四个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度、过热度和中间压,将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的蒸发温度、过热度和制冷循环的中间压,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、过热度以及制冷循环的中间压。
第五方面的发明,是在第一方面的发明中,所述压缩机构,具有吸入并压缩低压制冷剂的第一压缩机21a和进一步压缩从该第一压缩机21a喷出的制冷剂后喷出的第二压缩机21b,所述膨胀机构,具有使高压制冷剂膨胀的第一膨胀机构24和进一步膨胀由该第一膨胀机构24膨胀后成为中间压的制冷剂的第二膨胀机构26,制热运转时,所述规定物理量,是所述热源侧热交换器23的制冷剂蒸发温度和所述热源侧热交换器23出口的制冷剂过热度和所述利用侧热交换器27出口的制冷剂温度即气体冷却器出口温度,所述控制装置240,以制冷剂的所述过热度、制冷剂的所述过热度、制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述第一及第二压缩机21a、21b以及第一及第二膨胀机构24、26,由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度及制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压。
所述构成的情况下,制热运转时,通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b以及第一及第二膨胀机构24、26的四个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度、过热度和气体冷却器出口温度,将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的蒸发温度、过热度和气体冷却器出口温度,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、过热度以及气体冷却器出口温度。
第六方面的发明,是在第一方面的发明中,所述利用侧热交换器27a、27b设置有多个且相互并联,所述膨胀机构,具有分别对应所述各利用侧热交换器27a、27b设置的多个利用侧膨胀机构26a、26b、以及设置在该利用侧热交换器27a、27b及该利用侧膨胀机构26a、26b和所述热源侧热交换器23之间的热源侧膨胀机构24,制冷运转时,所述规定物理量,是所述利用侧热交换器27a、27b中制冷剂的蒸发温度和所述利用侧热交换器27a、27b出口的制冷剂过热度,所述控制装置340,以制冷剂的所述蒸发温度及该各利用侧热交换器27a、27b的制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构21、多个所述利用侧膨胀机构26a、26b及所述热源侧膨胀机构24,由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度及该各利用侧热交换器27a、27b的制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压。
所述构成的情况下,在制冷运转时,通过一起控制压缩机21、热源侧膨胀机构24及多个利用侧膨胀机构26a、26b的多个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度、以及各利用侧热交换器27a、27b的过热度,将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的蒸发温度和多个各利用侧热交换器27a、27b的过热度,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、以及各利用侧热交换器27a、27b的过热度。
第七方面的发明,是在第一方面的发明中,所述利用侧热交换器27a、27b设置有多个且相互并联,所述膨胀机构,具有分别对应所述各利用侧热交换器27a、27b设置的多个利用侧膨胀机构26a、26b、以及设置在该利用侧热交换器27a、27b及该利用侧膨胀机构26a、26b和所述热源侧热交换器23之间的热源侧膨胀机构24,制热运转中,所述规定物理量,是所述热源侧热交换器23出口的制冷剂过热度和所述各利用侧热交换器27a、27b出口的制冷剂温度即气体冷却器出口温度,所述控制装置340,以制冷剂的所述过热度及所述各利用侧热交换器27a、27b的制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构21、多个所述利用侧膨胀机构26a、26b及所述热源侧膨胀机构24,由此来一起控制制冷剂的所述过热度及所述各利用侧热交换器27a、27b的制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压。
所述构成的情况下,制热运转时,通过一起控制压缩机构21、热源侧热交换器24、以及多个利用侧膨胀机构26a、26b的多个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的过热度和各利用侧热交换器27a、27b中制冷剂的气体冷却器出口温度,将制冷循环的高压安定地控制在希望的目标值的状态下控制制冷剂的过热度和各利用侧热交换器27a、27b中的制冷剂的气体冷却器出口温度,因此,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的过热度以及各利用侧热交换器27a、27b中的制冷剂的气体冷却器出口温度。
根据本发明,通过一起控制多个控制对象来一起控制制冷装置中的规定物理量和制冷循环的高压,一起考虑规定物理量和冷冻循环的高压的同时,考虑多个控制对象的相互影响,能够一起控制规定物理量和冷冻循环的高压,因此,就能够提高制冷装置中规定物理量以及高压的控制的收敛性。
此外,将各自控制所述多个控制对象的控制信号、与规定的物理量和制冷循环的高压一起输入,通过在它们上附加相互的关联而生成,在生成一个控制对象的控制信号之际,加上一起考虑了规定物理量以及制冷循环的高压,通过其他的控制对象的调节也考虑了对规定物理量以及高压的影响就能够生成控制信号,就能够提高制冷装置中规定物理量以及高压的控制的收敛性。
根据第二方面的发明,在制冷运转时,通过一起控制压缩机构21、膨胀机构24以及热源侧风扇28的三个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度和过热度,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度以及过热度。
根据第三方面的发明,在制热运转时,通过一起控制压缩机构21及膨胀机构24两个控制对象在控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的过热度,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压及制冷剂的过热度。
根据第四方面的发明,在进行两级式压缩制冷循环的制冷装置中,制冷运转时,通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b、以及第一及第二膨胀机构24、26的四个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度、过热度和制冷循环的中间压,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、过热度及制冷循环的中间压。
根据第五方面的发明,在进行两级式压缩制冷循环的制冷装置中,制热运转时,通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b、以及第一及第二膨胀机构24、26的四个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度、过热度和气体冷却器出口温度,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、过热度及气体冷却器出口温度。
根据第六方面的发明,在设置有多台室内机的所谓多重(multi)机中,制冷运转时,通过一起控制压缩机21、热源侧膨胀机构24及多个利用侧膨胀机构26a、26b的多个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的蒸发温度和各利用侧热交换器27a、27b的过热度,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的蒸发温度、以及各利用侧热交换器27a、27b的过热度。
根据第七方面的发明,在设置有多台室内机的所谓多重机中,制热运转时,通过一起控制压缩机21、热源侧膨胀机构24及多个利用侧膨胀机构26a、26b的多个控制对象控制制冷循环的高压的同时一起控制制冷剂的过热度和各利用侧热交换器27a、27b中制冷剂的气体冷却器出口温度,就能够高收敛性地控制制冷循环的高压、制冷剂的过热度以及各利用侧热交换器27a、27b中的制冷剂的气体冷却器出口温度。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的空调装置构成的配管系统图。
图2是制冷运转时控制器的控制方框图。
图3是制热运转时控制器的控制方框图。
图4是表示第二实施方式所涉及的空调装置构成的配管系统图。
图5是制冷运转时控制器的控制方框图。
图6是制热运转时控制器的控制方框图。
图7是表示第三实施方式所涉及的空调装置构成的配管系统图。
图8是制冷运转时控制器的控制方框图。
图9是制热运转时控制器的控制方框图。
图10是表示其他实施方式所涉及的空调装置构成的配管系统图。
图11是表示别的其他实施方式所涉及的空调装置构成的配管系统图。
符号说明
20 制冷剂回路
21 压缩机(压缩机构)
21a 第一压缩机(压缩机构)
21b 第二压缩机(压缩机构)
23 室外热交换器(热源侧热交换器)
24 室外膨胀阀(膨胀机构、第一膨胀机构、热源侧膨胀机构)
26 室内膨胀阀(膨胀机构、第二膨胀机构)
26a 第一室内膨胀阀(利用侧膨胀机构)
26b 第二室内膨胀阀(利用侧膨胀机构)
27 室内热交换器(利用侧热交换器)
27a 第一室内热交换器(利用侧热交换器)
27b 第二室内热交换器(利用侧热交换器)
28 室外风扇(热源侧风扇)
40、240、340 控制器(控制装置)
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。
(发明的第一实施方式)
基于附图详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,本实施方式的空调装置10包括制冷剂回路20和控制器40。
所述制冷剂回路20,是填充了作为制冷剂的二氧化碳(CO2)的封闭回路。制冷剂回路20是循环制冷剂进行蒸气压缩式的制冷循环的结构。还有,该制冷剂回路20是进行设定为高压在二氧化碳的临界压力以上的值的超临界制冷循环(即,包含二氧化碳的临界温度以上的蒸气压区域的制冷循环)的结构。
所述制冷剂回路20中连接着压缩机21、四通换向阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24和室内热交换器27。
具体地讲,所述制冷剂回路20中,压缩机21,喷出侧连接于四通换向阀22的第一阀口,吸入侧连接于四通换向阀22的第二阀口。还有,制冷剂回路20中,按照从四通换向阀22的第三阀口向着第四阀口的顺序设置有室外热交换器23、室外膨胀阀24和室内热交换器27。
所述压缩机21是可变容量型即所谓全封闭型的结构。该压缩机21,吸入并压缩制冷剂(二氧化碳)达到其临界压力以上后喷出。通过改变供给压缩机21马达(省略图示)的交流频率,就可以改变压缩机21的旋转速度,也就是容量。这个压缩机21构成压缩机构。
所述室外热交换器23中,由室外风扇28取入的室外空气与制冷剂进行热交换。所述室内热交换器27中,由室内风扇29取入的室内空气与制冷剂进行热交换。该室外热交换器23构成热源侧热交换器,室内热交换器27构成利用侧热交换器。还有,室外风扇28构成热源侧风扇。
所述室外膨胀阀24是由阀体(省略图示)为脉冲马达(省略图示)驱动的开度可变的电子膨胀阀构成。该室外膨胀阀24构成膨胀机构。
所述四通换向阀22能够切换为第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中实线所示状态)、以及第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中虚线所示状态)。
也就是说,该空调装置10,通过四通换向阀22的切换能够切换为制冷运转和制热运转。
制冷运转时,四通换向阀22设定为第一状态。若在这种状态下使压缩机21运转,则室外热交换器23成为放热器(气体冷却器)、室内热交换器27成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从压缩机21喷出的超临界状态制冷剂,流过室外热交换器23向室外空气放热。放热后的制冷剂,在通过室外膨胀阀24之际膨胀(减压),流向室内热交换器27。室内热交换器27中,制冷剂从室内空气吸热蒸发,冷却后的室内空气供给室内。蒸发后的制冷剂被吸入压缩机21压缩。
制热运转时,四通换向阀22设定为第二状态。若在这种状态下使压缩机21运转,则室内热交换器27成为放热器(气体冷却器)、室外热交换器23成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从压缩机21喷出的超临界状态制冷剂,流过室内热交换器27向室内空气放热。由此,加热后的室内空气供给室内。放热后的制冷剂,在通过室外膨胀阀24之际膨胀(减压)。在室外膨胀阀24膨胀后的制冷剂,流过室外热交换器23从室外空气吸热蒸发。蒸发后的制冷剂被吸入压缩机21压缩。
在这样构成的空调装置10中,所述制冷剂回路20中,设置有外气温度传感器30、室内温度传感器31、低压传感器32、喷出温度传感器33、高压传感器34、制热时气体冷却器出口温度传感器37和制冷时气体冷却器出口温度传感器39。
外气温度传感器30是检测取入室外热交换器23的室外空气的温度的温度检测装置。室内温度传感器31,是检测取入室内热交换器27的室内空气的温度的温度检测装置。低压传感器32,是检测吸入压缩机21的制冷剂的压力,即制冷剂回路20中制冷循环低压的压力检测装置。喷出温度传感器33,是检测从压缩机21喷出的制冷剂温度的温度检测装置。高压传感器34,是检测从压缩机21喷出的制冷剂的压力,即制冷剂回路20中制冷循环高压的压力检测装置。制热时气体冷却器出口温度传感器37,是在制冷剂回路20中制冷剂进行制热循环时,检测室内热交换器27的出口制冷剂温度的温度检测装置。制冷时气体冷却器出口温度传感器39,是在制冷剂回路20中制冷剂进行制冷循环时,检测室外热交换器23的出口制冷剂温度的温度检测装置。
所述控制器40构成为当输入所述室内温度传感器31、低压传感器32、喷出温度传感器33及高压传感器34的输出信号时,控制所述压缩机21的运转频率、室外膨胀阀24的开度及室外风扇28的运转频率。该控制器40构成控制装置。
如图2、图3所示,所述控制器40,具有算出制冷循环的低压目标值的目标低压PIs的目标低压算出部41、算出制冷循环的高压目标值的目标高压Phs的目标高压算出部42、算出制冷剂的喷出温度目标值的目标喷出温度T1s的目标喷出温度算出部43和生成控制压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28的控制信号的控制信号生成部49。另外,控制器40,在制冷运转和制热运转中的控制内容不同,即起作用的要素不同,为此,将制冷运转时的控制流程图表示在图2中,将制热运转时的控制流程图表示在图3中。
所述目标低压算出部41基于设定温度Ts和从室内温度传感器31的输出信号(即室内温度Ta)的温度偏差et算出目标低压PIs。
所述目标高压算出部42基于制冷运转时从外气温度传感器30的输出信号(即外气温度T0)及制冷时气体冷却器出口温度传感器39的输出信号(即气体冷却器出口温度T4)、还基于制热运转时所述温度偏差et及从制热时气体冷却器出口温度传感器37的输出信号(即气体冷却器出口温度T4),算出目标高压Phs。
所述目标喷出温度算出部43基于所述温度偏差et、低压传感器32的输出信号(即实际的低压PI)、高压传感器34的输出信号(即实际的高压Ph)、压缩机21的运转频率fc及外气温度T0,算出目标喷出温度T1s。详细地说,目标喷出温度算出部43,基于温度偏差et、实际低压PI、实际高压Ph、压缩机21的运转频率fc及外气温度T0,算出作为对应于目标的过热度的目标喷出温度T1s。
这些,目标低压算出部41、目标高压算出部42及目标喷出温度算出部43的每一个,构成为具有变换(map)和相关系数,对应于各输入输出相应的输出值(目标值)。
所述控制信号生成部49构成为在制冷运转和制热运转中输入不同的信号。还有,控制信号生成部49,包括具有对应于输入信号的控制参数的多个PID控制部(p1a、p2a、…p1b、p2b、…)。
制冷运转时,由目标低压算出部41算出的目标低压PIs和来自低压传感器32的实际低压PI的低压偏差e1、由目标高压算出部42算出的目标高压Phs和来自高压传感器34的实际高压Ph的高压偏差e2、以及由目标喷出温度算出部43算出的目标喷出温度T1s和来自喷出温度传感器33的输出信号(即实际喷出温度T1)的喷出温度偏差e3被输入控制信号生成部49。
还有,制冷运转时,控制信号生成部49中的九个PID控制部p1a、p2a…起作用。也就是说,输入控制信号生成部49的低压偏差e1输入三个第一至第三PID控制部p1a、p2a、p3a,高压偏差e2输入另外三个第四至第六PID控制部p4a、p5a、p6a,喷出温度偏差e3输入再另外三个第七至第九PID控制部p7a、p8a、p9a。
第一至第九PID控制部p1a、p2a、…的每一个,在输入的偏差上编入规定的控制参数。其结果,控制信号生成部49,求出从第一PID控制部p1a、第四PID控制部p4a以及第七PID控制部p7a的输出信号的和生成压缩机频率控制信号Δfc,求出从第二PID控制部p2a、第五PID控制部p5a以及第八PID控制部p8a的输出信号的和生成膨胀阀开度控制信号Δev,求出从第三PID控制部p3a、第六PID控制部p6a以及第九PID控制部p9a的输出信号的和生成风扇频率控制信号Δff。
这样生成的压缩机频率控制信号Δfc、膨胀阀开度控制信号Δe v以及风扇频率控制信号Δff,输出给空调装置10。
在空调装置10中,向压缩机21的马达供给的交流频率(即运转频率)设定为对应于压缩机频率控制信号Δfc的值,压缩机21的旋转速度发生变化。其结果,该压缩机21的容量对应于压缩机频率控制信号Δfc而变化。
还有,向室外膨胀阀24的脉冲马达供给的信号的脉冲数对应于膨胀阀开度控制信号Δev的值设定。其结果,室外膨胀阀24的脉冲马达只旋转对应于该脉冲数的角度,阀开度对应于膨胀阀开度控制信号Δev被调节。
再有,向室外风扇28的马达供给的交流频率(即运转频率)对应于风扇频率控制信号Δff的值而设定室外风扇28的旋转速度变化。其结果,从该室外风扇28向室外热交换器23供给的空气流量对应于风扇频率控制信号Δff而变化。
并且,在相关的运转状态下运转的空调装置10的低压PI、喷出温度T1及该压Ph通过低压传感器32、喷出温度传感器33及高压传感器34反馈给控制器40。这样,控制器40,进行反馈控制使得低压PI(进而蒸发温度)、喷出温度T1(进而过热度)及高压Ph对应于运转状态。
正如以上说明的那样,压缩机频率控制信号Δfc、膨胀阀开度控制信号Δev以及风扇频率控制信号Δff的各自,附加上相互相关性生成低压偏差e1、高压偏差e2及喷出温度偏差e3。也就是说,例如,用压缩机21控制制冷循环的低压,用室外膨胀阀24控制制冷剂的喷出温度,用室外风扇28控制制冷循环的高压的构成,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28,一起也就是同时控制高压、低压及喷出温度。也就是说,低压、高压及喷出温度的每一个,不是只由压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28中的任何一个控制,而是由压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28的每一个,不只是其本身被驱动时的低压、高压及喷出温度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的低压、高压及喷出温度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第九PID控制部p1a、p2a、…的控制参数)。
另一方面,制热运转时,由目标高压算出部42算出的目标高压Phs与来自高压传感器34的的实际高压Ph的高压偏差e2、以及由目标喷出温度算出部43算出的目标喷出温度T1s与来自喷出温度传感器33的实际喷出温度T1的喷出温度偏差e3被输入控制信号生成部49。
还有,制热运转时,控制信号生成部49中的四个PID控制部p1b、p2b、…起作用。也就是说,输入控制信号生成部49的喷出温度偏差e3输入两个即第一第二PID控制部p1b、p2b,高压偏差e2输入另外两个即第三第四PID控制部p3b、p4b。
第一至第四PID控制部p1b、p2b、…的每一个,在输入的偏差中编入规定控制参数输出。其结果,控制信号生成部49,求出来自第一PID控制部p1b与第三PID控制部p3b的输出信号的和生成压缩机频率控制信号Δfc,求出来自第二PID控制部p2b与第四PID控制部p4b的输出信号的和生成膨胀阀开度控制信号Δev。
这样生成的压缩机频率控制信号Δfc及膨胀阀开度控制信号Δev输出给空调装置10。
空调装置10中,压缩机21的容量对应于压缩机频率控制信号Δfc而变化,室外膨胀阀24对应于膨胀阀开度控制信号Δev调节阀开度。
并且,相关运转状态下空调装置10中的喷出温度T1及高压Ph通过喷出温度传感器33及高压传感器34反馈给控制器40。这样,控制器40进行反馈控制使得喷出温度T1(进而过热度)及高压Ph对应运转状态成为目标值。
这样,压缩机频率控制信号Δfc、以及膨胀阀开度控制信号Δev的各自,附加上相互相关性生成高压偏差e2及喷出温度偏差e3。也就是说,例如,用压缩机21控制制冷循环的高压,用室外膨胀阀24控制制冷剂的喷出温度,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制压缩机21、及室外膨胀阀24,一起也就是同时控制高压、低压及喷出温度。也就是说,高压及喷出温度的每一个,不是只由压缩机21、及室外膨胀阀24中的任何一个控制,而是由压缩机21、及室外膨胀阀24所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的压缩机21、及室外膨胀阀24的每一个,不只是其本身被驱动时的高压及喷出温度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的低压、高压及喷出温度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第四PID控制部p1b、p2b、…的控制参数)。
因此,根据本第一实施方式,同时控制驱动多个控制对象(例如压缩机21或者室外膨胀阀24等)使得空调装置10的规定物理量加上制冷循环的高压成为对应运转状态的规定目标值的同时,在考虑了控制多个控制对象之际的该物理量及制冷循环的高压变化的同时通过驱动控制各控制对象,在对应于运转状态安定地保持高压为目标值的状态下,能够进行空调装置10的能力控制(例如,制冷运转时为低压或过热度)。其结果,通过调节某一个物理量,另外的物理量也变化,若为纠正这个变化而调节该另外的物理量,还会有另外的物理量或者是先调节了的某一个物理量变化,又产生再一次调节的必要,这样就能够防止要控制的物理量不收敛的事态,也就可以提高空调装置10的能力控制及高压控制的收敛性。
另外,本实施方式中,制冷运转时,用低压、高压及喷出温度三个物理量在压缩机21、室外膨胀阀24及室外风扇28三个控制对象中进行控制的同时,而制热运转时,用高压及喷出温度两个物理量在压缩机21及室外膨胀阀24两个控制对象中进行控制,根据控制对象的不同有容易对各物理量影响的,以及不容易影响的。即,即便是改变任何一个控制对象,也会有不发生变化的物理量。本实施方式中,是输入全部控制的物理量的同时在这些全部每个上生成附加了相互相关性的控制对象的控制信号,但是在不容易影响的物理量生成某个控制对象的控制信号之际,减小不容易给予该影响的物理量的相关性,还可以消除相关性(具体地讲,不容易给予影响的物理量生成某个控制对象的控制信号的PID控制部p1a、…p1b、…中减小不容易给予该影响的物理量的PID控制部的控制参数,或者还可以使其为零)。
(发明的第二实施方式)
接下来,说明本发明的第二实施方式。
第二实施方式所涉及的空调装置210,在制冷剂回路220中,在室外热交换器23和室内热交换器27之间设置有两个膨胀阀24、26的同时,还设置有两个压缩机21a、21b,在进行两级压缩制冷循环这一点上与第一实施方式所涉及的空调装置10不同。
详细地说,如图4所示,空调装置210,包括制冷剂回路220和控制器240。
所述制冷剂回路220中,连接着低级侧第一压缩机21a、高级侧第二压缩机21b、四通换向阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、气液分离器25、室内膨胀阀26以及室内热交换器27。
具体地讲,在所述制冷剂回路220中,第二压缩机21b的喷出侧连接着四通换向阀22的第一阀口,第一压缩机21a的吸入侧连接着四通换向阀22的第二阀口。所谓的第一压缩机21a与第二压缩机21b,是配管连接成在第一压缩机21a中压缩喷出了的制冷剂被第二压缩机21b吸入再一次压缩的形式。还有,制冷剂回路220中,从四通换向阀22的第三阀口向第四阀口的顺序,按顺序配置着室外热交换器23、室外膨胀阀24、气液分离器25、室内膨胀阀26及室内热交换器27。并且,气液分离器25,通过第一中间压制冷剂配管25a连接于连接第一压缩机21a和第二压缩机21b的配管。
所述第一及第二压缩机21a、21b是与第一实施方式相同的压缩机。这些第一及第二压缩机21a、21b构成压缩机构。
所述室外膨胀阀24及室内膨胀阀26,都是由阀体(省略图示)为脉冲马达(省略图示)所驱动的开度可变的电子膨胀阀构成。这个室外膨胀阀24构成第一膨胀机构,室内膨胀阀26构成第二膨胀机构。
所述气液分离器25是纵长的圆筒状密闭容器。该气液分离器25,通过桥式回路50分别连接于室外膨胀阀24及室内膨胀阀26。
详细地讲,所述室外膨胀阀24通过第二中间压制冷剂配管25b与桥式回路50的一个端子连接。还有,所述室内膨胀阀26通过第三中间压制冷剂配管25c与桥式回路50的另一个端子连接。再有,桥式回路50的还有另一个端子上连接着制冷剂流入配管25d的一端部,这个制冷剂流入配管25d的另一端部连接于气液分离器25。制冷剂流入配管25d的另一端部,贯通该气液分离器25的密闭容器的上表面位于该上部空间。另外再有,桥式回路50的再有另一个端子上连接着制冷剂流出配管25e的一端,该制冷剂流出配管25e的另一端部,连接于气液分离器25。制冷剂流出配管25e的另一端部,贯通该气液分离器25的密闭容器的上表面位于它的下部空间。
并且,所述第一中间压制冷剂配管25a的气液分离器25侧的端部,贯通该气液分离器25的密闭容器的上部侧面位于它的上部空间。
该空调装置210,与第一实施方式一样,通过四通换向阀22的切换,能够切换成制冷运转和制热运转。
制冷运转时,四通换向阀22设定为第一状态。若在这种状态下使第一及第二压缩机21a、21b运转,则室外热交换器23成为放热器(气体冷却器)、各室内热交换器27成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从第一压缩机21a喷出的中间压制冷剂在第二压缩机21b中压缩至超临界状态制冷剂。成为了超临界状态的制冷剂,流过室外热交换器23向室外空气放热。放热后的高压制冷剂,在通过室外膨胀阀24被减压成气液两相状态的中间压制冷剂,通过第二中间压制冷剂配管25b、桥式回路50及制冷剂流入配管25d流入气液分离器25。流入了气液分离器25的中间压制冷剂,被分离成液态制冷剂和气态制冷剂。并且,中间压的气态制冷剂,从气液分离器25的上部空间通过第一中间压制冷剂配管25a流向第二压缩机21b的吸入侧,与从第一压缩机21a喷出的中间压气态制冷剂汇合,被吸入第二压缩机21b。另一方面,中间压的液态制冷剂,一旦储留在气液分离器25的下部空间之后,从下部空间通过制冷剂流出配管25e、桥式回路50及第三中间压制冷剂配管25c流出在室内膨胀阀26再一次膨胀(减压)成为气液两相状态的低压制冷剂,流向室内热交换器27。室内热交换器27中,制冷剂从室内空气吸热蒸发,冷却后的室内空气供给室内。蒸发后的制冷剂,被吸入第一压缩机21a压缩。
制热运转时,四通换向阀22设定为第二状态。若在这种状态下使第一及第二压缩机21a、21b运转,则室内热交换器27成为放热器(气体冷却器)、室外热交换器23成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从第一压缩机21a喷出的中间压气态制冷剂在第二压缩机21b中压缩至超临界状态。成为了超临界状态的制冷剂,流过室内热交换器27向室内空气放热。由此,加热后的室内空气供给室内。放热后的制冷剂,在室内膨胀阀26被减压成为气液两相状态的中间压制冷剂,通过第三中间压制冷剂配管25c、桥式回路50及制冷剂流入配管25d流入气液分离器25。流入了气液分离器25的中间压制冷剂,被分离成液态制冷剂和气态制冷剂。并且,中间压的气态制冷剂,从气液分离器25的上部空间通过第一中间压制冷剂配管25a流向第二压缩机21b的吸入侧,与从第一压缩机21a喷出的中间压制冷剂汇合,被吸入第二压缩机21b。另一方面,中间压的制冷剂,一旦储留在气液分离器25的下部空间之后,从下部空间通过制冷剂流出配管25e、桥式回路50及第二中间压制冷剂配管25b流入室外膨胀阀24。这个中间压的制冷剂,在通过室外膨胀阀24之际膨胀(减压)成为气液两相状态的低压制冷剂,流向室外热交换器23。室外热交换器23中,制冷剂从室外空气吸热蒸发。蒸发后的制冷剂,被吸入第一压缩机21a压缩。
在这样构成的空调装置210中,所述制冷剂回路220中,设置有室内温度传感器31、低压传感器32、喷出温度传感器33、高压传感器34、吸入温度传感器35、中间压饱和温度传感器36和制热时气体冷却器出口温度传感器37。
室内温度传感器31是检测取入室内热交换器27的室内空气的温度的温度检测装置。低压传感器32,是检测吸入第一压缩机21a的制冷剂的压力,即制冷剂回路220中制冷循环低压的压力检测装置。喷出温度传感器33,是检测从第二压缩机21b喷出的制冷剂温度的温度检测装置。高压传感器34,是检测从第二压缩机21b喷出的制冷剂的压力,即制冷剂回路220中制冷循环高压的压力检测装置。吸入温度传感器35,是检测吸入第一压缩机21a的制冷剂温度的温度检测装置。中间压饱和温度传感器36,设置在连接桥式回路50和气液分离器25的制冷剂流出配管25e上,检测中间压制冷剂温度,即检测制冷循环中间压饱和温度的温度检测装置。制热时气体冷却器出口温度传感器37,是在制冷剂回路220中制冷剂进行制热循环时,检测室内热交换器27的出口制冷剂温度的温度检测装置。
所述控制器240构成为当输入所述室内温度传感器31、低压传感器32、高压传感器34、吸入温度传感器35、中间压饱和温度传感器36及制热时看去气体冷却器出口温度传感器37的输出信号,控制所述第一及第二压缩机21a、21b的运转频率、以及室内及室外膨胀阀24、26的开度。
如图5、图6所示,所述控制器240具有算出制冷循环的低压目标值的目标低压PIs的目标低压算出部41、算出制冷循环的高压目标值的目标高压Phs的目标高压算出部42、算出制冷循环的过热度的目标值的目标过热度SHs的目标过热度算出部44、算出制冷剂实际的过热度的实际过热度SH的实际过热度算出部45、算出制冷剂中间压饱和温度的目标值的目标值中间压饱和温度T3s的目标中间压饱和温度算出部46、算出制热运转时制冷剂气体冷却器出口温度的目标值的目标气体冷却器出口温度T4s的目标气体冷却器出口温度算出部47和生成控制第一及第二压缩机21a、21b、室外及室内膨胀阀24、26的控制信号的控制信号生成部249。另外,控制器240,在制冷运转和制热运转中的控制内容不同,将制冷运转时的控制流程图表示在图5中,将制热运转时的控制流程图表示在图6中。
所述目标过热部算出部44基于制冷运转时设定温度Ts和来自室内温度传感器31的室内温度Ta的温度偏差et、基于制热运转时该温度偏差et及来自外气温度传感器30的外气温度T0,算出室外热交换器23及室内热交换器27中起蒸发器作用的热交换器的目标过热度SHs。
所述实际过热度算出部45基于来自低压传感器32的实际低压PI与来自吸入温度传感器35的实际吸入温度T2,算出室外热交换器23及室内热交换器27中起蒸发器作用的热交换器的出口的制冷剂实际过热度即实际过热度SH。
所述中间压饱和温度算出部46基于来自外气温度传感器30的外气温度T0、来自室内温度传感器31的室内温度Ta、来自高压传感器34的实际高压Ph、来自低压传感器32的实际低压PI、由目标高压算出部42算出的目标高压Phs及由目标低压算出部41算出的目标低压PIs中至少一个值算出目标中间压饱和温度T3s。
所述目标气体冷却器出口温度算出部47基于所述温度偏差et,算出室内热交换器27起放热器作用时的出口的制冷剂温度的目标值即目标气体冷却器出口温度T4s。
这些,目标过热度算出部44、实际过热度算出部45及目标中间饱和温度算出部46的每一个,构成为具有变换(map)和相关系数,对应于各输入输出相应的输出值(目标值)。
所述控制信号生成部249构成为在制冷运转和制热运转中输入不同的信号。还有,控制信号生成部249,包括具有对应于输入信号的控制参数的PID控制部(p1a、p2a、…p1b、p2b、…)。
制冷运转时,由目标低压算出部41算出的目标低压PIs和来自低压传感器32的实际低压PI的低压偏差e1、由目标高压算出部42算出的目标高压Phs和来自高压传感器34的实际高压Ph的高压偏差e2、由目标过热度算出部44算出的目标过热度SHs和由实际过热度算出部46算出的实际过热度SH的高压偏差e4及由目标中间饱和温度算出部46算出的目标中间压饱和温度与来自中间饱和温度传感器36的输出信号(即实际中间饱和温度T3)的中间饱和温度偏差e5被输入控制信号生成部249。
还有,制冷运转时,控制信号生成部249中的十六个PID控制部p1a、p2a…起作用。也就是说,输入控制信号生成部249的高压偏差e2输入四个第一至第四PID控制部p1c、p2c、p3c、p4c,中间饱和温度偏差e5输入另外五个第五至第八PID控制部p5c、p6c、p7c、p8c,低温偏差e1输入再另外四个第九至第十二PID控制部p9c、p10c、p11c、p12c,过热度偏差e4输入更另外四个第十三至第十六PID控制部p13c、p14c、p15c、p16c。
第一至第十六PID控制部p1c、p2c、…的每一个,在输入的偏差上编入规定的控制参数。其结果,控制信号生成部249,求出从第一PID控制部p1c、第五PID控制部p5c、第九PID控制部p9c以及第十三PID控制部p13c的输出信号的和生成第一压缩机频率控制信号Δfc1,求出从第二PID控制部p2c、第六PID控制部p6c、第十PID控制部p10c以及第十四PID控制部p14c的输出信号的和生成第二压缩机频率控制信号Δfc2,求出从第三PID控制部p3c、第七PID控制部p7c、第十一PID控制部p11c以及第十五PID控制部p15c的输出信号的和生成室外膨胀阀开度控制信号Δev1,求出从第四PID控制部p4c、第八PID控制部p8c、第十二PID控制部p12c以及第十六PID控制部p16c的输出信号的和生成室内膨胀阀开度控制信号Δev2。
这样生成的第一压缩机频率控制信号Δfc1、第二压缩机频率控制信号Δfc2、室外膨胀阀开度控制信号Δev1以及室内膨胀阀开度控制信号Δev2,输出给空调装置210。
在空调装置210中,第一压缩机21a的容量对应于第一压缩机频率控制信号Δfc1的值而变化,第二压缩机21b的容量对应于第二压缩机频率控制信号Δfc2而变化。
还有,室外膨胀阀24对应于室外膨胀阀开度控制信号Δev1调节阀开度,室内膨胀阀26也同样,对应于室内膨胀阀开度控制信号Δev2调节阀开度。
并且,在相关的运转状态下运转的空调装置210的低压PI、高压Ph、吸入温度T2及中间压饱和温度T3通过低压传感器32、高压传感器34、吸入温度传感器35及中间压饱和温度传感器36反馈给控制器240。这样,控制器240,进行反馈控制使得低压PI、高压Ph、过热度SH及中间压饱和温度T3对应于运转状态成为目标值。
这样,第一及第二压缩机频率控制信号Δfc1、Δfc2、以及室外及室内膨胀阀开度控制信号Δev1、Δev2的各自,附加上相互相关性生成低压偏差e1、高压偏差e2、过热度偏差e4及中间压饱和温度偏差e5。也就是说,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内室外膨胀阀24、26,一起也就是同时控制低压、高压、过热度及中间饱和温度。也就是说,低压、高压、过热度及中间饱和温度的每一个,不是只由第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26中的任何一个控制,而是由第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26的每一个,不只是其本身被驱动时的低压、高压、过热度及中间压饱和温度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的低压、高压、过热度及中间压饱和温度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第十六PID控制部p1c、p2c、…的控制参数)。
另一方面,制热运转时,由目标高压算出部42算出的目标高压Phs与来自高压传感器34的实际高压Ph的高压偏差e2、由目标过热度算出部44算出的目标过热度SHs与由实际过热度算出部45算出的实际过热度SH的过热度偏差e4、由目标中间压饱和温度算出部46算出的目标中间压饱和温度T3s与来自中间压饱和温度传感器36的实际中间压饱和温度T3的中间压饱和温度偏差e5及由目标气体冷却器出口温度算出部47算出的目标气体冷却器出口温度T4s与来自制热时气体冷却器出口温度传感器37的输出信号(即实际气体冷却器出口温度T4)的气体冷却器出口温度偏差e6被输入给控制信号生成部249。
还有,制热运转时,控制信号生成部249中,与制冷运转时不同的十六个PID控制部p1d、p2d、…起作用。也就是说,输入控制信号生成部249的高压偏差e2输入四个第一至第四PID控制部p1d、p2d、p3d、p4d,中间压饱和温度偏差e5输入四个第五至第八PID控制部p5d、p6d、p7d、p8d,气体冷却器出口温度偏差e6输入四个第九至第十二PID控制部p9d、p10d、p11d、p12d,过热度偏差e4输入四个第十三至第十六PID控制部p13d、p14d、p15d、p16d。
第一至第十六PID控制部p1d、p2d、…的每一个,在输入的偏差上附加规定的控制参数输出。其结果,控制信号生成部249,求出从第一PID控制部p1d、第五PID控制部p5d、第九PID控制部p9d以及第十三PID控制部p13d的输出信号的和生成第一压缩机频率控制信号Δfc1,求出从第二PID控制部p2d、第六PID控制部p6d、第十PID控制部p10d以及第十四PID控制部p14d的输出信号的和生成第二压缩机频率控制信号Δfc2,求出从第三PID控制部p3d、第七PID控制部p7d、第十一PID控制部p11d以及第十五PID控制部p15d的输出信号的和生成室外膨胀阀开度控制信号Δev1,求出从第四PID控制部p4d、第八PID控制部p8d、第十二PID控制部p12d以及第十六PID控制部p16d的输出信号的和生成室内膨胀阀开度控制信号Δev2。
这样生成的第一压缩机频率控制信号Δfc1、第二压缩机频率控制信号Δfc2、室外膨胀阀开度控制信号Δev1以及室内膨胀阀开度控制信号Δev2,输出给空调装置210。
在空调装置210中,第一压缩机21a的容量对应于第一压缩机频率控制信号Δfc1的值而变化,第二压缩机21b的容量对应于第二压缩机频率控制信号Δfc2而变化。还有,室外膨胀阀24对应于室外膨胀阀开度控制信号Δev1调节阀开度,室内膨胀阀26对应于室内膨胀阀开度控制信号Δev2调节阀开度。
并且,在相关的运转状态下运转的空调装置210的低压PI、高压Ph、吸入温度T2、中间压饱和温度T3及气体冷却器出口温度T4通过高压传感器34、吸入温度传感器35、中间压饱和温度传感器36及制热时气体冷却器出口温度传感器37反馈给控制器240。这样,控制器240,进行反馈控制使得高压Ph、过热度SH、中间压饱和温度T3及气体冷却器出口温度T4对应于运转状态成为目标值。
这样,第一及第二压缩机频率控制信号Δfc1、Δfc2、以及室外及室内膨胀阀开度控制信号Δev1、Δev2的各自,附加上相互相关性生成高压偏差e2、过热度偏差e4、中间压饱和温度偏差e5及气体冷却器出口温度偏差e6。也就是说,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内室外膨胀阀24、26,一起也就是同时控制高压、过热度、中间饱和温度及气体冷却器出口温度。也就是说,高压、过热度、中间饱和温度及气体冷却器出口温度的每一个,不是只由第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26中的任何一个控制,而是由第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26的每一个,不只是其本身被驱动时的高压、过热度、中间压饱和温度及气体冷却器出口温度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的高压、过热度、中间压饱和温度及气体冷却器出口温度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第十六PID控制部p1d、p2d、…的控制参数)。
因此,根据本第二实施方式,同时控制驱动多个控制对象(例如压缩机21或者室外膨胀阀24等)使得空调装置210的规定物理量加上制冷循环的高压成为对应运转状态的规定目标值的同时,在考虑了控制多个控制对象之际的该物理量及制冷循环的高压变化的同时通过驱动控制各控制对象,在对应于运转状态安定地保持高压为目标值的状态下,能够进行空调装置210的能力控制(例如,制冷运转时为低压或过热度)。其结果,通过调节某一个物理量,另外的物理量也变化,若为纠正这个变化而调节该另外的物理量,还会有另外的物理量或者是先调节了的某一个物理量变化,又产生再一次调节的必要,这样就能够防止要控制的物理量不收敛的事态,也就可以提高空调装置210的能力控制及高压控制的收敛性。
另外,本实施方式中,制冷运转时,用低压、高压、过热度及中间压饱和温度四个物理量在第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26四个控制对象中进行控制的同时,而制热运转时,用高压、过热度、中间压饱和温度及气体冷却器出口温度四个物理量在第一及第二压缩机21a、21b、以及室外及室内膨胀阀24、26四个控制对象中进行控制,根据控制对象的不同有容易对各物理量影响的,以及不容易影响的。也就是,即便是改变任何一个控制对象,也会有不发生变化的物理量。本实施方式中,是输入全部控制的物理量的同时生成在这些全部上附加了相互相关性的每个控制对象的控制信号,但是在不容易影响的物理量生成某个控制对象的控制信号之际,减小不容易给予该影响的物理量的相关性,还可以消除相关性(具体地讲,不容易给予影响的物理量生成某个控制对象的控制信号的PID控制部p1c、…p1d、…中减小不容易给予该影响的物理量的PID控制部的控制参数,或者还可以使其为零)。
(发明的第三实施方式)
接下来,说明本发明的第三实施方式。
第三实施方式所涉及的空调装置310,在制冷剂回路320中,在设置有多个室内热交换器27a、27b这一点上与第一实施方式所涉及的空调装置10不同。
详细地说,如图7所示,空调装置310包括制冷剂回路320和控制器340。
所述制冷剂回路320中,连接着压缩机21、四通换向阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、接收器25(receiver25)、第一及第二室内膨胀阀26a、26b以及第一及第二室内热交换器27a、27b。该制冷剂回路320中,多个(本实施方式中是两个)室内热交换器27a、27b相互并联,每个室内热交换器27a(27b)上连接室内膨胀阀26a(26b)。
具体地讲,在所述制冷剂回路320中,压缩机21的喷出侧连接着四通换向阀22的第一阀口,压缩机21的吸入侧连接着四通换向阀22的第二阀口。还有,制冷剂回路320中,从四通换向阀22的第三阀口向第四阀口的顺序,按顺序配置着室外热交换器23、室外膨胀阀24、接收器25、以及两组室内膨胀阀26a、26b及室内热交换器27a、27b。
室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b,都是由阀体(省略图示)为脉冲马达(省略图示)所驱动的开度可变的电子膨胀阀构成。这个室外膨胀阀24构成热源侧膨胀机构,第一及第二室内膨胀阀26a、26b构成利用侧膨胀机构。
第一及第二室内热交换器27a、27b上,各自分别设置有第一及第二室内风扇29a、29b。
该空调装置310,与第一实施方式一样,通过四通换向阀22,能够切换成制冷运转及制热运转。
制冷运转时,四通换向阀22设定为第一状态。若在这种状态下使压缩机21运转,则室外热交换器23成为放热器、第一及第二室内热交换器27a、27b成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从压缩机21喷出的超临界状态制冷剂,流过室外热交换器23向室外空气放热。放热后的制冷剂,在通过室外膨胀阀24之际膨胀(减压)。膨胀了的制冷剂,通过接收器25后,分支通过第一及第二压缩机26a、26b。这时,制冷剂再一次膨胀(减压),流向第一及第二室内热交换器27a、27b。也就是说,包含接收器25的室外膨胀阀24和室内膨胀阀26a、26b之间的制冷剂成为中间压状态。第一及第二室内热交换器27a、27b中,制冷剂从室内空气吸热蒸发,冷却后的室内空气供给室内。蒸发后的制冷剂,被吸入压缩机21压缩。
制热运转时,四通换向阀22设定为第二状态。若在这种状态下使压缩机21运转,则第一及第二室内热交换器27a、27b成为放热器,室外热交换器23成为蒸发器进行制冷循环。具体地讲,从压缩机21喷出的超临界状态制冷剂,分支流过第一及第二室内热交换器27a、27b向室内空气放热。由此,加热后的室内空气供给室内。放热了的制冷剂,在通过第一及第二室内膨胀阀26a、26b之际膨胀(减压)。膨胀了的制冷剂,通过接收器25后,在通过室外膨胀阀24之际再一次膨胀(减压)。也就是说,包含接收器25的室外膨胀阀24和室内膨胀阀26a、26b之间的制冷剂成为中间压状态。在室外膨胀阀24膨胀后的制冷剂,流过室外热交换器23从室外空气吸热蒸发。蒸发后的制冷剂,被吸入压缩机21压缩。
在这样构成的空调装置310中,所述制冷剂回路320中,设置有第一及第二室内温度传感器31a、31b、低压传感器32、高压传感器34、吸入温度传感器35、第一及第二制热时气体冷却器出口温度传感器37a、37b、第一及第二蒸发器出口温度传感器38a、38b和制冷时气体冷却器出口温度传感器39。
第一及第二室内温度传感器31a、31b,是检测取入第一及第二室内热交换器27a、27b的室内空气的温度的温度检测装置,设置在每个第一及第二室内热交换器27a、27b上。第一及第二制热时气体冷却器出口温度传感器37a、37b,是在制冷剂回路320中制冷剂进行制热循环时,分别检测第一及第二室内热交换器27a、27b的出口制冷剂温度的温度检测装置,设置在每个第一及第二室内热交换器27a、27b上。第一及第二蒸发器出口温度传感器38a、38b,是在制冷剂回路320中制冷剂进行制冷循环时,分别检测第一及第二室内热交换器27a、27b的出口制冷剂温度的温度检测装置,设置在每个第一及第二室内热交换器27a、27b上。
所述控制器340构成为当输入第一及第二室内温度传感器31a、31b、低压传感器32、高压传感器34、吸入温度传感器35、第一及第二制热时气体冷却器出口温度传感器37a、37b以及第一及第二蒸发器出口温度传感器38a、38b的输出信号,控制所述压缩机21的运转频率、室外以及第一及第二室内膨胀阀24、26a、26b的开度。
如图8、图9所示,所述控制器340,具有算出制冷循环的低压目标值的目标低压PIs的目标低压算出部41、算出制冷循环的高压目标值的目标高压Phs的目标高压算出部42、算出制冷剂的实际过热度即实际过热度SH的实际过热度算出部45、算出制冷运转时第一室内热交换器27a出口的制冷剂过热度的目标值即目标第一过热度SHas的目标第一过热度算出部44a、算出制冷运转时第二室内热交换器27b出口的制冷剂过热度的目标值即目标第二过热度SHbs的目标第二过热度算出部44b、算出制热运转时第一室内热交换器27a出口的制冷剂气体冷却器出口温度的目标值即目标第一气体冷却器出口温度T4as的目标第一气体冷却器出口算出部47a、算出制热运转时第二室内热交换器27b出口的制冷剂气体冷却器出口温度的目标值即目标第二气体冷却器出口温度T4as的目标第二气体冷却器出口算出部47b、算出制热运转时室外内热交换器23出口的制冷剂过热度的目标值即目标过热度SHs的目标过热度算出部44、和生成控制压缩机21、以及室外、第一及第二室内膨胀阀24、26a、26b的控制信号的控制信号生成部349。另外,控制器340,在制冷运转和制热运转中的控制内容不同,将制冷运转时的控制流程图表示在图8中,将制热运转时的控制流程图表示在图9中。
所述目标低压算出部41基于第一室内热交换器27a侧的设定温度Tsa和从第一室内温度传感器31a的室内温度Taa的温度偏差eta及第二室内热交换器27b侧的设定温度Tsb和从第二室内温度传感器31b的室内温度Tab的温度偏差etb,算出空调装置310整体的目标低压PIs。
所述目标高压算出部42基于制冷运转时从外气温度传感器30的外气温度T0及制冷时气体冷却器出口温度传感器39的气体冷却器出口温度T4,还基于制热运转时第一室内热交换器27a侧的温度偏差eta及第二室内热交换器27b侧的温度偏差etb,由目标第一气体冷却器出口温度算出部47a算出的目标第一气体冷却器出口温度T4as、由目标第二气体冷却器出口温度算出部47b算出的目标第二气体冷却器出口温度T4bs以及从第一及第二制热时气体冷却器出口温度传感器37a、37b的第一及第二气体冷却器出口温度T4a、T4b的至少一个,算出空调装置310整体的目标高压Phs。
所述目标第一过热度算出部44a基于第一室内热交换器27a侧温度偏差eta,算出目标第一过热度SHas。
所述目标第二过热度算出部44b基于第二室内热交换器27b侧温度偏差etb,算出目标第二过热度SHbs。
所述实际过热度算出部45,制冷运转时,基于从低压传感器32的实际低压PI和从第一或者第二蒸发器出口温度传感器38a、38b的第一或第二蒸发器出口温度T5a、T5b算出第一或第二室内热交换器27a、27b出口的制冷剂实际过热度即第一或第二过热度SHa、SHb,并且制热运转时,基于从低压传感器32的实际低压PI和从吸入温度传感器35的实际吸入温度T2算出室外热交换器23出口的制冷剂实际过热度即实际过热度SH。
所述目标第一气体冷却器出口温度算出部47a,基于第一室内热交换器27a侧的温度偏差eta,算出目标第一气体冷却器出口温度T4as。
所述目标第二气体冷却器出口温度算出部47b,基于第一室内热交换器27b侧的温度偏差etb,算出目标第二气体冷却器出口温度T4bs。
这些目标低压算出部41、目标高压算出部42、目标第一过热度算出部44a、目标第二过热度算出部44b、目标过热度算出部44、目标第一气体冷却器出口温度算出部47a及目标第二气体冷却器出口温度算出部47b的每一个,构成为具有变换(map)和相关系数,对应于各输入输出相应的输出值。
所述控制信号生成部349构成为在制冷运转和制热运转中输入不同的信号。还有,控制信号生成部349,包括具有对应于输入信号的控制参数的PID控制部(p1e、p2e、…p1f、p2f、…)。
制冷运转时,由目标低压算出部41算出的目标低压PIs和来自低压传感器32的实际低压PI的低压偏差e1、由目标高压算出部42算出的目标高压Phs和来自高压传感器34的实际高压Ph的高压偏差e2、由目标第一过热度算出部44a算出的目标过热度SHas和由实际过热度算出部45算出的第一室内热交换器27a侧实际第一过热度SHa的第一过热度偏差e4a、以及由目标第二过热度算出部44b算出的目标过热度SHbs和由实际过热度算出部45算出的第二室内热交换器27b侧实际第二过热度SHb的第二过热度偏差e4b被输入控制信号生成部349。
还有,制冷运转时,控制信号生成部349中的十六个PID控制部p1e、p2e…起作用。也就是说,输入控制信号生成部349的低压偏差e1输入四个第一至第四PID控制部p1e、p2e、p3e、p4e,高压偏差e2输入另外四个第五至第八PID控制部p5e、p6e、p7e、p8e,第一过热度偏差e4a输入再另外四个第九至第十二PID控制部p9e、p10e、p11e、p12e,第二过热度偏差e4b输入再另外四个第十三至第十六PID控制部p13e、p14e、p15e、p16e。
第一至第十六PID控制部p1e、p2e、…的每一个,在输入的偏差上编入规定的控制参数。详细地说,控制信号生成部349,求出从第一PID控制部p1e、第五PID控制部p5e、第九PID控制部p9e以及第十三PID控制部p13e的输出信号的和生成压缩机频率控制信号Δfc,求出从第二PID控制部p2e、第六PID控制部p6e、第十PID控制部p10e以及第十四PID控制部p14e的输出信号的和生成室外膨胀阀开度控制信号Δev1,求出从第三PID控制部p3e、第七PID控制部p7e、第十一PID控制部p11e以及第十五PID控制部p15e的输出信号的和生成第一室外膨胀阀开度控制信号Δev2a,求出从第四PID控制部p4e、第八PID控制部p8e、第十二PID控制部p12e以及第十六PID控制部p16e的输出信号的和生成第二室外膨胀阀开度控制信号Δev2b。
这样生成的压缩机频率控制信号Δfc、室外膨胀阀开度控制信号Δev1、第一室外膨胀阀开度控制信号Δev2a、以及第二室外膨胀阀开度控制信号Δev2b,输出给空调装置310。
在空调装置310中,压缩机21的容量对应于压缩机频率控制信号Δfc的值发生变化。
还有,室外膨胀阀24,对应于膨胀阀开度控制信号Δev1被调节,第一室内膨胀阀26a,对应于第一室内膨胀阀开度控制信号Δev2a被调节,第二室内膨胀阀26b,对应于第二室内膨胀阀开度控制信号Δev2b被调节。
并且,在相关的运转状态下运转的空调装置310的低压PI、高压Ph、第一室内热交换器27a侧的第一蒸发器出口温度T5a及第二室内热交换器27b侧的第二蒸发器出口温度T5b通过低压传感器32、高压传感器34以及第一及第二蒸发器出口温度传感器38a、38b反馈给控制器340。这样,控制器340,进行反馈控制使得低压PI、高压Ph以及第一及第二过热度SHa、SHb对应于运转状态成为目标值。
正如这样,压缩机频率控制信号Δfc、以及室外、第一及第二室内膨胀阀开度控制信号Δev1、Δev2a、Δev2b的各自,附加上相互相关性生成低压偏差e1、高压偏差e2、第一过热度偏差e4a及第二过热度偏差e4b。也就是说,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制压缩机21、室外膨胀阀24及第一室内膨胀阀26a和第二室内膨胀阀26b,一起也就是同时控制低压、高压、第一过热度及第二过热度。也就是说,低压、高压、第一过热度及第二过热度的每一个,不是只由压缩机21、室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b中的任何一个控制,而是由压缩机21、室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的压缩机21、室外膨胀阀24、以及第一及第二室内膨胀阀26a 26b的每一个,不只是其本身被驱动时的低压、高压、第一过热度及第二过热度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的低压、高压、第一过热度及第二过热度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第十六PID控制部p1e、p2e、…的控制参数)。
另一方面,制热运转时,由目标高压算出部42算出的目标高压Phs与来自高压传感器34的的实际高压Ph的高压偏差e2、由目标过热度算出部44算出的目标过热度SHs与由实际过热度算出部45算出的实际过热度SH的过热度偏差e4、由目标第一气体冷却器出口温度算出部47a算出的目标第一气体冷却器出口温度T4as与从第一制热时气体冷却器出口温度传感器37a的实际第一气体冷却器出口温度T4a的第一气体冷却器出口温度偏差e6a及由目标第二气体冷却器出口温度算出部47b算出的目标第二气体冷却器出口温度T4bs与从第二制热时气体冷却器出口温度传感器37b的实际第二气体冷却器出口温度T4b的第二气体冷却器出口温度偏差e6b被输入控制信号生成部349。
还有,制热运转时,控制信号生成部349中,与制冷运转时不同的十六个PID控制部p1f、p2f、…起作用。也就是说,输入控制信号生成部349的,高压偏差e2输入四个第一至第四PID控制部p1f、p2f、p3f、p4f,第一气体冷却器出口温度偏差e6a输入另外四个第五至第八PID控制部p5f、p6f、p7f、p8f,第二气体冷却器出口温度偏差e6b输入再另外四个第九至第十二PID控制部p9f、p10f、p11f、p12f,过热度偏差e4输入还有另外四个第十三至第十六PID控制部p13f、p14f、p15f、p16f。
第一至第十六PID控制部p1f、p2f、…的每一个,在输入的偏差上编入规定的控制参数。详细地说,控制信号生成部349,求出从第一PID控制部p1f、第五PID控制部p5f、第九PID控制部p9f以及第十三PID控制部p13f的输出信号的和生成压缩机频率控制信号Δfc,求出从第二PID控制部p2f、第六PID控制部p6f、第十PID控制部p10f以及第十四PID控制部p14f的输出信号的和生成室外膨胀阀开度控制信号Δev1,求出从第三PID控制部p3f、第七PID控制部p7f、第十一PID控制部p11f以及第十五PID控制部p15f的输出信号的和生成第一室内膨胀阀开度控制信号Δev2a,求出从第四PID控制部p4f、第八PID控制部p8f、第十二PID控制部p12f以及第十六PID控制部p16f的输出信号的和生成第二室内膨胀阀开度控制信号Δev2b。
这样生成的压缩机频率控制信号Δfc、室外膨胀阀开度控制信号Δev1、第一室外膨胀阀开度控制信号Δev2a、以及第二室外膨胀阀开度控制信号Δev2b,输出给空调装置310。
在空调装置310中,压缩机21的容量对应于压缩机频率控制信号Δfc的值发生变化。
室外膨胀阀24对应于膨胀阀开度控制信号Δev1被调节,第一室内膨胀阀26a对应于第一室内膨胀阀开度控制信号Δev2a被调节,第二室内膨胀阀26b对应于第二室内膨胀阀开度控制信号Δev2b被调节。
并且,在相关的运转状态下运转的空调装置310的低压PI、高压Ph、第一室内热交换器27a侧的第一气体冷却器出口温度T4a及第二室内热交换器27b侧的第二气体冷却器出口温度T4b通过低压传感器32、高压传感器34以及第一及第二制热时气体冷却器出口温度传感器37a、37b反馈给控制器340。这样,控制器340,进行反馈控制使得低压PI、高压Ph以及第一及第二过热度SHa、SHb对应于运转状态成为目标值。
正如这样,压缩机频率控制信号Δfc、以及室外、第一室内及第二室内膨胀阀开度控制信号Δev1、Δev2a、Δev2b的各自,附加上相互相关性生成高压偏差e2、过热度偏差e4、第一气体冷却器出口温度偏差e6a及第二气体冷却器出口温度偏差e6b。也就是说,不是分别控制对应于各个物理量的控制对象,而是通过一起控制压缩机21、室外膨胀阀24及第一室内膨胀阀26a和第二室内膨胀阀26b,一起也就是同时控制高压、过热度、第一气体冷却器出口温度及第二气体冷却器出口温度。也就是说,高压、过热度、第一气体冷却器出口温度及第二气体冷却器出口温度的每一个,不是只由压缩机21、室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b中的任何一个控制,而是由压缩机21、室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b所有的进行控制。更详细地讲,作为控制对象的压缩机21、室外膨胀阀24、以及第一及第二室内膨胀阀26a 26b的每一个,不只是其本身被驱动时的高压、过热度、第一气体冷却器出口温度及第二气体冷却器出口温度的变化,也考虑其以外的控制对象被驱动控制时的高压、过热度、第一气体冷却器出口温度及第二气体冷却器出口温度的变化而被驱动控制(换而言之,考虑这些来设定第一至第十六PID控制部p1f、p2f、…的控制参数)。
因此,根据本第三实施方式,同时控制驱动多个控制对象(例如压缩机21或者室外膨胀阀24等)使得空调装置310的规定物理量加上制冷循环的高压成为对应运转状态的规定目标值的同时,在考虑了控制多个控制对象之际的该物理量及制冷循环的高压变化的同时通过驱动控制各控制对象,在对应于运转状态安定地保持高压为目标值的状态下,能够进行空调装置310的能力控制(例如,制冷运转时为低压或过热度)。其结果,通过调节某一个物理量,另外的物理量也变化,若为纠正这个变化而调节该另外的物理量,还会有另外的物理量或者是先调节了的某一个物理量变化,又产生再一次调节的必要,这样就能够防止要控制的物理量不收敛的事态,也就可以提高空调装置310的能力控制及高压控制的收敛性。
另外,本实施方式中,制冷运转时,用低压、高压、第一过热度及第二过热度四个物理量在压缩机21、室外膨胀阀24及第一第二室内膨胀阀26a、26b四个控制对象中进行控制的同时,而制热运转时,用高压、第一气体冷却器出口温度、第二气体冷却器出口温度及过热度四个物理量在压缩机21、室外膨胀阀24以及第一及第二室内膨胀阀26a、26b四个控制对象中进行控制,但是,根据控制对象的不同有容易对各物理量影响的,以及不容易影响的。也就是,即便是改变任何一个控制对象,也会有不发生变化的物理量。本实施方式中,是输入全部控制的物理量的同时生成在这些全部上附加了相互相关性的每个控制对象的控制信号,但是在不容易影响的物理量生成某个控制对象的控制信号之际,减小不容易给予该影响的物理量的相关性,还可以消除相关性(具体地讲,不容易给予影响的物理量生成某个控制对象的控制信号的PID控制部p1e、…p1f、…中减小不容易给予该影响的物理量的PID控制部的控制参数,或者还可以使其为零)。
(其他实施方式)
本发明就所述的实施方式,还可以有以下的构成。
也就是说,本发明并不只限于所述实施方式所涉及的制冷剂回路,能够采用任意的制冷剂回路。例如图10所示,可以是进行两级压缩制冷循环且室内机设置多个的多重空调装置410。这种情况下,例如,可以输入高压、低压、第一蒸发器出口温度、第二蒸发器出口温度及中间饱和温度,使这多个物理量相互具有相关性而生成分别驱动控制第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b以及室外膨胀阀24的控制信号。其结果,第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b以及室外膨胀阀24的全部被调节的情况下,生成第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b以及室外膨胀阀24各自的控制信号,使得高压、低压、第一蒸发器出口温度、第二蒸发器出口温度及中间饱和温度的每一个成为规定的目标值,也就是驱动控制第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b以及室外膨胀阀24。
还有,例如图11所示,还可以是室外热交换器23和室外膨胀阀24之间设置了内部热交换器51,进行两级压缩制冷循环且室内机设置多台的多重机式空调装置510。
详细地说,在空调装置510中,从连接室外热交换器23和接收器25的连接配管52的中途分支,设置连接于连接第一压缩机21a与第二压缩机21b的配管的旁通配管53。在这个旁通配管53的中途,设置有旁通侧膨胀阀54,流过旁通配管53的制冷剂由该旁通侧膨胀阀54减压成为中间压制冷剂。
还有,在连接配管52中比旁通配管53的分支部更靠接收器25侧部分,设置有室外膨胀阀24。
并且,所述内部热交换器51跨过连接配管52中与旁通配管53的分支部和室外膨胀阀24之间的部分、以及旁通配管53中比旁通侧膨胀阀54更靠下游侧的部分而设置,使得在两部分流过的制冷剂进行热交换。也就是说,在制冷运转时,流过旁通配管53的制冷剂,由旁通侧膨胀阀54减压成为中间压的液态制冷剂或气液两相制冷剂后,通过流过内部热交换器51从流过连接配管52的制冷剂吸热成为过热状态的气态制冷剂流向第二压缩机21b的吸入侧。另一方面,流过连接配管52的制冷剂从室外热交换器23流出后,流过内部热交换器51向流过旁通配管53的制冷剂放热而成为过冷却状态,其后,由室外膨胀阀24减压成中间压流向接收器25。
连接配管52中比室外膨胀阀24更靠接收器25侧的部分,设置有接收器压饱和温度传感器55。还有,旁通配管53中比内部热交换器51更靠下游侧的部分设置有中间压饱和温度传感器36。
这样构成的空调装置510中,输入例如高压、低压、第一蒸发器出口温度、第二蒸发器出口温度、中间压饱和温度及由接收器压饱和温度传感器55检测到的接收器内压,使这多个物理量相互具有相关性而生成分别驱动控制第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b、室外膨胀阀24以及旁通侧膨胀阀54的控制信号。其结果,第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b、室外膨胀阀24以及旁通侧膨胀阀54的全部被调节的情况下,生成第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b、室外膨胀阀24以及旁通侧膨胀阀54各自的控制信号,使得高压、低压、第一蒸发器出口温度、第二蒸发器出口温度、中间饱和温度及接收器内压的每一个成为规定的目标值,也就是驱动控制第一及第二压缩机21a、21b、第一及第二室内膨胀阀26a、26b、室外膨胀阀24以及旁通侧膨胀阀54。
再有,所述第二实施方式中,构成为设置有两个压缩机21a、21b和两个膨胀阀24、26,进行两级压缩制冷循环,但是还可以是设置一个压缩机,可以是在该压缩机的压缩冲程中途进行气体喷射的结构。这种情况下,因为控制对象为一个压缩机和两个膨胀阀24、26计三个,所以控制物理量也最好的是三个(至少包含制冷循环的高压)。
还有,所述实施方式中,输入了多个物理量,通过求得在各物理量上附加控制参数的和生成了某一控制对象的控制信号,但是并不只限于此。例如,还可以成为基于各制冷剂回路的制冷循环的动的模型,输入多个物理量,通过在它们上附加控制参数形成的行列,算出作为输出的多个控制信号。即便是这样的结构,在多个物理量的输入上附加相互的相关性,就能够生成控制对象的控制信号,通过一起控制多个控制对象,就能够一起控制多个物理量,也就可以提高各物理量的收敛性。
再有,所述实施方式中,作为膨胀机构选择了膨胀阀,但是并不限于此,也可以是膨胀机。
再有,只在所述第一实施方式中,以室外风扇28作为控制对象控制,但是在此以外的实施方式中也可以并用室外风扇28进行高压控制及能力控制。
另外,以上的实施方式,从本质上讲是优选的示例,并无意限制本发明的适用物或用途范围。
-产业上的实用性-
正如以上说明的那样,本发明,对于包括进行超临界循环的制冷剂回路的制冷装置是有用的。
Claims (7)
1.一种制冷装置,包括:按照压缩机构(21)、热源侧热交换器(23)、膨胀机构(24)和利用侧热交换器(27)的顺序连接的进行高压在制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环的制冷剂回路(20)、以及控制至少包含该压缩机构(21)及该膨胀机构(24)的控制对象的控制装置(40),其特征在于:
所述控制装置(40)一起控制多个所述控制对象,由此来一起控制成为制冷装置能力指标的规定物理量和制冷循环的高压,
制冷运转时的所述规定物理量是利用侧热交换器(27)中制冷剂的蒸发温度和所述利用侧热交换器(27)出口的制冷剂过热度,
所述控制装置(40)以所述规定物理量与制冷循环的高压作为输入,在该物理量和该高压之间附加相互关联生成分别控制多个所述控制对象的控制信号,并将该控制信号输出给所述各控制对象,由此来一起控制所述规定物理量及制冷循环的高压。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
还包括供给使制冷剂与空气热交换的所述热源侧热交换器(23)空气的热源侧风扇(28),
当制冷运转时,
所述控制对象中还包含所述热源侧风扇(28),
所述控制装置(40)以制冷剂的所述蒸发温度、所述过热度及制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构(21)、膨胀机构(24)及热源侧风扇(28),由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度及制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压。
3.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
制热运转时,
所述规定物理量是所述热源侧热交换器(23)出口的制冷剂过热度,
所述控制装置(40)以制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构(21)及膨胀机构(24),由此来一起控制制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压。
4.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述压缩机构具有吸入并压缩低压制冷剂的第一压缩机(21a)和进一步压缩从该第一压缩机(21a)喷出的制冷剂后喷出的第二压缩机(21b),
所述膨胀机构具有使高压制冷剂膨胀的第一膨胀机构(24)和进一步膨胀由该第一膨胀机构(24)膨胀后成为中间压的制冷剂的第二膨胀机构(26),
制冷运转时,
所述规定物理量是所述利用侧热交换器(27)中制冷剂的蒸发温度和所述利用侧热交换器(27)出口的制冷剂过热度及制冷循环的中间压,
所述控制装置(240)以制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度、以及制冷循环的中间压和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述第一及第二压缩机(21a、21b)以及第一及第二膨胀机构(24、26),由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度及制冷循环的中间压和制冷循环的高压。
5.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述压缩机构具有吸入并压缩低压制冷剂的第一压缩机(21a)和进一步压缩从该第一压缩机(21a)喷出的制冷剂后喷出的第二压缩机(21b),
所述膨胀机构具有使高压制冷剂膨胀的第一膨胀机构(24)和进一步膨胀由该第一膨胀机构(24)膨胀后成为中间压的制冷剂的第二膨胀机构(26),
制热运转时,
所述规定物理量是所述热源侧热交换器(23)的制冷剂蒸发温度和所述热源侧热交换器(23)出口的制冷剂过热度和所述利用侧热交换器(27)出口的制冷剂温度即气体冷却器出口温度,
所述控制装置(240)以制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度及制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述第一及第二压缩机(21a、21b)以及第一及第二膨胀机构(24、26),由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度、制冷剂的所述过热度及制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压。
6.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述利用侧热交换器(27a、27b)设置有多个且相互并联,
所述膨胀机构具有分别对应所述各利用侧热交换器(27a、27b)设置的多个利用侧膨胀机构(26a、26b)、以及设置在该利用侧热交换器(27a、27b)及该利用侧膨胀机构(26a、26b)和所述热源侧热交换器(23)之间的热源侧膨胀机构(24),
制冷运转时,
所述规定物理量是所述利用侧热交换器(27a、27b)中制冷剂的蒸发温度和所述各利用侧热交换器(27a、27b)出口的制冷剂过热度,
所述控制装置(340)以制冷剂的所述蒸发温度及该各利用侧热交换器(27a、27b)的制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构(21)、多个所述利用侧膨胀机构(26a、26b)及所述热源侧膨胀机构(24),由此来一起控制制冷剂的所述蒸发温度及该各利用侧热交换器(27a、27b)的制冷剂的所述过热度和制冷循环的高压。
7.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
所述利用侧热交换器(27a、27b),设置有多个且相互并联,
所述膨胀机构具有分别对应所述各利用侧热交换器(27a、27b)设置的多个利用侧膨胀机构(26a、26b)、以及设置在该利用侧热交换器(27a、27b)及该利用侧膨胀机构(26a、26b)和所述热源侧热交换器(23)之间的热源侧膨胀机构(24),
制热运转中,
所述规定物理量是所述热源侧热交换器(23)出口的制冷剂过热度和所述各利用侧热交换器(27a、27b)出口的制冷剂温度即气体冷却器出口温度,
所述控制装置(340)以制冷剂的所述过热度及所述各利用侧热交换器(27a、27b)的制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压作为输入,一起控制所述压缩机构(21)、多个所述利用侧膨胀机构(26a、26b)及所述热源侧膨胀机构(24),由此来一起控制制冷剂的所述过热度及所述各利用侧热交换器(27a、27b)的制冷剂的所述气体冷却器出口温度和制冷循环的高压。
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WO2013069044A1 (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-16 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
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CN104797897A (zh) * | 2012-08-24 | 2015-07-22 | 开利公司 | 跨临界制冷剂蒸气压缩系统高侧压力控制 |
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AU2014209299C1 (en) * | 2013-01-25 | 2017-02-02 | Emerson Climate Technologies Retail Solutions, Inc. | System and method for control of a transcritical refrigeration system |
DE102013213916A1 (de) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Steuern einer Lüftereinrichtung eines Verdampfers eines Wärmepumpenkreislaufs |
WO2015029160A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
CN105579787B (zh) * | 2013-09-24 | 2018-01-05 | 三菱电机株式会社 | 冷冻循环装置 |
KR101542171B1 (ko) * | 2013-10-29 | 2015-08-06 | 한국에너지기술연구원 | 히트펌프 시스템 |
JP2015178919A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | サンデンホールディングス株式会社 | 冷凍装置 |
JP5921776B1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-05-24 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
US20160109160A1 (en) * | 2014-10-15 | 2016-04-21 | General Electric Company | Packaged terminal air conditioner unit |
JP6548890B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2019-07-24 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷凍サイクルの制御装置、冷凍サイクル、及び冷凍サイクルの制御方法 |
US9638444B2 (en) * | 2014-11-01 | 2017-05-02 | Teppo Kullervo Jokinen | Filter less A/C system |
EP3023712A1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-25 | Danfoss A/S | A method for controlling a vapour compression system with a receiver |
CN105890268B (zh) * | 2015-02-13 | 2020-07-10 | 旺矽科技股份有限公司 | 具有除霜功能的冷却系统 |
CN107407506B (zh) * | 2015-03-02 | 2020-01-24 | 三菱电机株式会社 | 制冷循环装置的控制装置、制冷循环装置以及制冷循环装置的控制方法 |
JP2016186407A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 三菱重工業株式会社 | 制御値算出装置、制御値算出方法及びプログラム |
US11009250B2 (en) | 2015-06-30 | 2021-05-18 | Emerson Climate Technologies Retail Solutions, Inc. | Maintenance and diagnostics for refrigeration systems |
US10240836B2 (en) | 2015-06-30 | 2019-03-26 | Emerson Climate Technologies Retail Solutions, Inc. | Energy management for refrigeration systems |
US20170016659A1 (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Nortek Global Hvac Llc | Refrigerant charge and control method for heat pump systems |
WO2017029011A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-23 | Danfoss A/S | A vapour compression system with at least two evaporator groups |
CN108027176B (zh) * | 2015-09-15 | 2020-01-21 | 株式会社电装 | 多级压缩式制冷循环装置 |
KR102346627B1 (ko) * | 2015-09-30 | 2022-01-05 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 그 제어방법 |
US20170100985A1 (en) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | Ritchie Engineering Company, Inc. | Refrigeration efficiency monitoring system |
CN108139131B (zh) | 2015-10-20 | 2020-07-14 | 丹佛斯有限公司 | 用于控制蒸气压缩系统长时间处于喷射器模式的方法 |
WO2017067858A1 (en) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | Danfoss A/S | A method for controlling a vapour compression system with a variable receiver pressure setpoint |
TWI587107B (zh) * | 2016-02-18 | 2017-06-11 | Air Compressor Control Method | |
CN106123419B (zh) * | 2016-07-04 | 2019-04-23 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种控制空调器电子膨胀阀的方法 |
CN106196786B (zh) * | 2016-07-04 | 2019-05-31 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 调节空调室外机电子膨胀阀的方法 |
CN106052231B (zh) * | 2016-07-04 | 2019-05-31 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 调节空调器电子膨胀阀的方法 |
US10627146B2 (en) | 2016-10-17 | 2020-04-21 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Liquid slugging detection and protection |
US11486617B2 (en) * | 2017-10-27 | 2022-11-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
PL3628942T3 (pl) | 2018-09-25 | 2021-10-04 | Danfoss A/S | Sposób sterowania układem sprężania pary przy zmniejszonym ciśnieniu ssania |
PL3628940T3 (pl) | 2018-09-25 | 2022-08-22 | Danfoss A/S | Sposób sterowania systemem sprężania pary na podstawie szacowanego przepływu |
DK180146B1 (en) | 2018-10-15 | 2020-06-25 | Danfoss As Intellectual Property | Heat exchanger plate with strenghened diagonal area |
CN109855252B (zh) * | 2019-02-14 | 2022-02-22 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 多联机空调系统的冷媒控制方法 |
JP2021025670A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒サイクル装置 |
JP6904395B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-07-14 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置および熱源ユニット |
CN112856865A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-28 | 山东奇威特太阳能科技有限公司 | 一种制冷剂流量控制方法及制冷机组 |
CN114815927B (zh) * | 2022-05-24 | 2024-01-09 | 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 | 一种配电站大型电源温度控制系统 |
CN115523591B (zh) * | 2022-08-17 | 2023-07-21 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 室内机电子膨胀阀的控制方法、装置及中央空调器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1670450A (zh) * | 2004-03-19 | 2005-09-21 | 三洋电机株式会社 | 冷冻装置 |
CN1734209A (zh) * | 2004-08-12 | 2006-02-15 | 三洋电机株式会社 | 制冷剂循环装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6329155A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | 日本電信電話株式会社 | 空気調和機の制御方法 |
JPH06329155A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Mabuchi:Kk | 平パレット |
JPH08327124A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Toshiba Corp | 空気調和装置の制御方法および空気調和装置 |
JP4232212B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2009-03-04 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置の運転制御装置 |
JP4231149B2 (ja) * | 1999-04-14 | 2009-02-25 | ヤンマー株式会社 | ヒートポンプの制御装置 |
JP3679323B2 (ja) * | 2000-10-30 | 2005-08-03 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置およびその制御方法 |
JP2002327950A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
JP4613526B2 (ja) * | 2004-06-23 | 2011-01-19 | 株式会社デンソー | 超臨界式ヒートポンプサイクル装置 |
US7600390B2 (en) * | 2004-10-21 | 2009-10-13 | Tecumseh Products Company | Method and apparatus for control of carbon dioxide gas cooler pressure by use of a two-stage compressor |
WO2006062190A1 (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ヒートポンプ |
JP2006343017A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍装置 |
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007173372A patent/JP2009014210A/ja active Pending
-
2008
- 2008-06-11 WO PCT/JP2008/001493 patent/WO2009004761A1/ja active Application Filing
- 2008-06-11 ES ES08764088T patent/ES2784013T3/es active Active
- 2008-06-11 EP EP08764088.4A patent/EP2175212B1/en active Active
- 2008-06-11 AU AU2008272365A patent/AU2008272365B2/en not_active Ceased
- 2008-06-11 KR KR1020107001866A patent/KR20100036345A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-06-11 US US12/667,016 patent/US20100175400A1/en not_active Abandoned
- 2008-06-11 CN CN2008800227018A patent/CN101688700B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1670450A (zh) * | 2004-03-19 | 2005-09-21 | 三洋电机株式会社 | 冷冻装置 |
CN1734209A (zh) * | 2004-08-12 | 2006-02-15 | 三洋电机株式会社 | 制冷剂循环装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP昭63-29155A 1988.02.06 |
JP特开2000-297970A 2000.10.24 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2175212A4 (en) | 2014-10-08 |
WO2009004761A1 (ja) | 2009-01-08 |
US20100175400A1 (en) | 2010-07-15 |
KR20100036345A (ko) | 2010-04-07 |
CN101688700A (zh) | 2010-03-31 |
EP2175212B1 (en) | 2020-02-12 |
ES2784013T3 (es) | 2020-09-21 |
JP2009014210A (ja) | 2009-01-22 |
EP2175212A1 (en) | 2010-04-14 |
AU2008272365B2 (en) | 2011-07-28 |
AU2008272365A1 (en) | 2009-01-08 |
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