CN112368518A - 空调装置以及空调方法 - Google Patents

Abstract

空调装置具备：室温传感器(106)；室温设定单元(107)；使制冷剂在室外热交换器(103)、电动膨胀阀(104)、室内热交换器(105)中循环的可变容量型压缩机(101)；包括温度偏差的积分器的要求能力运算部(4)；输出总开度的电动膨胀阀总开度输出部(2)；使用要求能力及总开度的暂定电动膨胀阀开度运算部(5)；将阀的开度与暂定阀开度的距离函数作为评价函数的评价函数导出部(201)；使作为变量的开度的合计与总开度相等的等式限制导出部(202)；运算开度的上限值及下限值的阀开度上下限值运算部(3)；开度满足上限值及下限值的不等式限制导出部(203)；根据评价函数、等式限制及不等式限制计算开度的最佳化问题计算部(204)，从而能够使室温偏差收敛为最小值。

Description

空调装置以及空调方法

技术领域

本发明涉及具备向多个室内热交换器供给制冷剂的室外机的空调装置以及空调方法。

背景技术

在现有的具备向多个室内热交换器供给制冷剂的室外机的空调装置中，为了将制冷循环内的制冷剂状态保持为适当的状态并且将各室的室温控制为目标室温，而根据负荷、制冷剂温度、运转状况来决定电动膨胀阀的开度。

例如在专利文献1中，通过与各室内热交换器连接的各电动膨胀阀的总开度来控制排出温度。基于相对于根据目标室温与室温的偏差而决定的目标空调能力的现空调能力的比率，将各电动膨胀阀的总开度的变化量向各电动膨胀阀分配。

另外，在专利文献2中为了适当地保持压缩机的吸入制冷剂状态，根据运转状况而使电动膨胀阀开度的上下限值变化。

此外，在专利文献3中以室外机的过冷却度成为目标过冷却度的方式决定各电动膨胀阀的总开度，利用各室内热交换器的过热度与目标过热度之差来修正以室内热交换器的容量比分配的各开度。

专利文献1：日本特开平8-28983

专利文献2：日本特开2005-147541

专利文献3：日本特开2002-54836

这样的空调装置，因连接的室内热交换器的种类或者设置条件的不同，而无法保证室温与目标室温的偏差为最小。例如在专利文献1中，当吸入温度与排出温度之差或者过热度在各室内热交换器中全部相等时，除了室温与目标室温一致的情况以外，室温偏差未收敛。另外，如专利文献2那样，为了适当地保持制冷剂状态在增加限制电动膨胀阀开度的驱动范围的要素的情况下，存在室温、排出温度的控制性能降低，无法同时进行各控制这样的课题。此外，如专利文献3那样，在控制过热度的情况下，无法控制压缩机吸入过热度，因而存在节能性恶化、运转范围受限的悬念。

发明内容

本发明正是为了解决上述那样的问题所做出的，目的在于即使在对电动膨胀阀开度的驱动范围加以限制的情况下、在设置条件等存在差异的情况下，也能够实现高效率运转并且使室温偏差收敛为最小值。

本发明的空调装置具备：室温传感器，其检测多个室的室温；目标室温设定单元，其设定室的目标室温；可变容量型压缩机，其使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；要求能力运算部，其使用将室温与目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以室为单位进行运算；电动膨胀阀总开度输出部，其输出与室内热交换器连接的电动膨胀阀的总开度；暂定电动膨胀阀开度运算部，其使用要求能力以及总开度，对暂定电动膨胀阀开度以室为单位进行运算；评价函数导出部，其将电动膨胀阀的开度作为变量并将与暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；等式限制导出部，其导出使作为变量的开度的合计与总开度相等的等式限制；电动膨胀阀开度上下限值运算部，其对开度的上限值以及下限值进行运算；不等式限制导出部，其导出开度满足上限值以及下限值的不等式限制；以及最佳化问题计算部，其根据评价函数、等式限制以及不等式限制求解最佳化问题来计算开度。

另外，本发明的空调方法具备以下步骤：室温检测步骤，检测多个室的室温；目标室温设定步骤，设定室的目标室温；循环步骤，使用可变容量型压缩机使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；要求能力运算步骤，使用将室温与目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以室为单位进行运算；电动膨胀阀总开度输出步骤，输出与室内热交换器连接的电动膨胀阀的总开度；暂定电动膨胀阀开度运算步骤，使用要求能力以及总开度，对暂定电动膨胀阀开度以室为单位进行运算；评价函数导出步骤，将电动膨胀阀的开度作为变量并将与暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；等式限制导出步骤，导出使作为变量的开度的合计与总开度相等的等式限制；电动膨胀阀开度上下限值运算步骤，对开度的上限值以及下限值进行运算；不等式限制导出步骤，导出开度满足上限值以及下限值的不等式限制；以及最佳化问题计算步骤，根据评价函数、等式限制以及不等式限制求解最佳化问题来计算开度的空调方法。

根据本发明，能够在允许的电动膨胀阀开度的驱动范围内，实现高效率运转并且使室温偏差收敛为最小值。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的空调装置的简略图。

图2是表示本发明的实施方式1的控制装置的结构的图。

图3是表示本发明的实施方式1的控制流程的图。

图4是表示本发明的实施方式1的对频率输出部输出的频率进行运算的单元的框图。

图5是本发明的实施方式1的对电动膨胀阀开度进行运算的制冷运转时的框图。

图6是本发明的实施方式1的对电动膨胀阀开度进行运算的制热运转时的框图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1的空调装置1的简略图。空调装置1通过用配管依次连接可变容量型压缩机101、四通阀102、室外热交换器103、电动膨胀阀104a、104b、室内热交换器105a、105b而构成。在该图中，在实施方式1中虽将室内热交换器105a、105b设为两台，但也可以连接三台以上。另外，下标a、b也使用其以后的其他符号，用a附图标记、b附图标记分别将一个室作为对象。在该实施方式中，对具有两室的情况进行说明。

在制冷循环中，从压缩机101排出的制冷剂通过四通阀102的实线，在室外热交换器103散热。通过室外热交换器后的制冷剂被电动膨胀阀104a、104b减压而成为低温的两相状态，在室内热交换器105a、105b吸热。在室内热交换器105a、105b吸热后的制冷剂被压缩机101吸入。

在制热循环中，从压缩机101排出的制冷剂通过四通阀102的虚线，在室内热交换器105a、105b散热。在室内热交换器105a、105b散热后的制冷剂被电动膨胀阀104a、104b减压而成为低温的两相状态，在室外热交换器103吸热。通过室外热交换器后的制冷剂被压缩机101吸入。

作为结构储能器也可以连接在压缩机101的吸入侧。另外，也可以在室外热交换器103与电动膨胀阀104之间连接接收器，在接收器与室外热交换器103之间连接有电动膨胀阀。

空调装置1具备控制装置10。控制装置10取得室温传感器106a、106b、排出温度传感器108、过热度传感器109a、109b、过冷却度传感器110a、110b等各种传感器的传感器值。另外，用户从能够设定所希望的室温的遥控器等目标室温设定单元107a、107b取得针对室内热交换器105a、105b的目标室温。室温的设定也可以不是用户，而是上位系统的控制系统设定的值等。

控制装置10根据上述的各种传感器的传感器值以及由目标室温设定单元107a、107b设定的目标室温，来决定压缩机101的频率以及电动膨胀阀104a、104b的操作量。

图2是表示本发明的实施方式1的控制装置的结构的图。控制装置10具备存储器等存储装置11和处理器等运算装置12。存储装置11存储由各室(在本实施方式中是室a、室b)的目标室温设定单元107设定的目标室温(设定室温)。另外，存储装置11存储计测制冷剂的排出温度的排出温度传感器108、计测各室的室温的室温传感器106、计测各室的室内热交换器过热度的过热度传感器109、计测各室的室内热交换器过冷却度的过冷却度传感器110的各传感器值。此外，存储装置11存储控制增益、过热度的上限值、过冷却度的下限值。

运算装置12使用存储于存储装置11的数值进行运算，输出电动膨胀阀开度、压缩机频率、目标排出温度。运算装置12输出的电动膨胀阀开度、压缩机频率、目标排出温度存储于存储装置11，驱动空调装置1的电动膨胀阀104以及压缩机101。

另外，运算装置12例如具备：电动膨胀阀总开度输出部2、电动膨胀阀开度上下限值运算部3、要求能力运算部4、暂定电动膨胀阀开度运算部5、评价函数导出部201、等式限制导出部202、不等式限制导出部203、最佳化问题计算部204。上述名称以及各部的划分也能够用更大的单位来把握，只不过是为了便于说明。

图3是表示本发明的实施方式1的控制流程的图。例如，要求能力运算部4供目标室温设定单元107a和室温传感器106a输入，并输出室内热交换器105a的要求能力。对于其他室也同样，要求能力运算部4供目标室温设定单元107b和室温传感器106b输入，并输出室内热交换器105b的要求能力。另外，暂定电动膨胀阀开度运算部5输入从电动膨胀阀总开度输出部2输出的电动膨胀阀总开度、和各室内热交换器105的各要求能力，并输出各暂定电动膨胀阀开度。此外，电动膨胀阀开度上下限值运算部3输出各室的电动膨胀阀开度的上下限值。

电动膨胀阀开度运算部6由评价函数导出部201、等式限制导出部202、不等式限制导出部203构成。评价函数导出部201根据暂定电动膨胀阀开度运算部5输出的各暂定电动膨胀阀开度导出并输出评价函数。另外，等式限制导出部202根据电动膨胀阀总开度输出部2输出的电动膨胀阀总开度导出并输出等式限制。此外，不等式限制导出部203从电动膨胀阀开度上下限值运算部3输出的各电动膨胀阀开度上下限值导出并输出不等式限制。

最佳化问题计算部204作为由评价函数、等式限制、不等式限制构成的最佳化问题的解，计算各电动膨胀阀开度，并作为电动膨胀阀开度运算部6的输出进行输出。

图4是表示本发明的实施方式1的运算频率输出部输出的频率的单元的框图。首先，将各室温偏差作为输入，根据公式1输出暂定部分频率。另外，各室温偏差是各室的室温与目标室温(设定室温)之差。

[公式1]

在此，k是离散的时刻，i是房间编号，以两个房间为例，F_{p_tmp}是暂定部分频率，K_pF是比例增益，K_iF是积分增益，T_rtgt是目标室温，T_r是室温，T_s是控制周期。

这样利用包括积分器的控制器来计算暂定部分频率，由此能够抑制由室内的热负荷的变化、设置条件的差、硬件的差别等引起的干扰，并且求出各室内热交换器105要求的频率，在各促动器在上下限值内动作的情况下，能够保证室温收敛于目标室温。另外，这样在各室内热交换器105中具备部分频率，从而能够自动地提供室内机的台数变化时的频率变化量。

接下来，暂定部分频率通过1次F限幅器，根据公式2输出部分频率。

[公式2]

在此，F_{pmax_c}是预先设定的常量。通过设置上下限，能够避免要求频率成为负的值、或成为过大的值。F_pmin根据频率、电动膨胀阀开度下限值以及电动膨胀阀总开度，如公式3那样计算。

[公式3]

在此，F是频率，C_pmin是电动膨胀阀开度下限值，C是电动膨胀阀总开度，关于该计算方法详见后述。通过这样计算1次F限幅器的下限值，从而在某电动膨胀阀开度以电动膨胀阀开度下限值动作的情况下，与该电动膨胀阀对应的暂定部分频率取1步骤前的暂定部分频率以上的值。由此能够在制冷时避免不冷，在制热时避免不热。

接着，暂定频率根据公式4以部分频率的总和来计算。

[公式4]

在此，F_{_tmp}是暂定频率。最后将暂定频率作为输入，利用公式5输出频率。

[公式5]

在此，F是频率，F_{max_c}是预先设定的频率最大值，F_{min_c}是预先设定的频率最小值。

在图4的例子中，为了运算F_{p_tmp}虽使用了PI控制器，但并不限定于PI控制，也可以是I控制、PID控制、LQI控制、带积分器的模型预测控制、2自由度控制等控制方式，除了上述基本结构之外，也可以是包括上下限限制、积分器的反置复位过度处理的控制方式。

图5是本发明的实施方式1的运算电动膨胀阀开度的框图，是制冷运转时的控制装置10。首先，电动膨胀阀总开度输出部2将排出温度偏差作为输入，利用公式6输出电动膨胀阀总开度。

[公式6]

在此，k是离散的时刻，C是电动膨胀阀总开度，K_pC是比例增益，K_iC是积分增益，T_dtgt是目标排出温度，T_d是室温，T_s是控制循环。

这样利用包括积分器的控制器进行排出温度控制，从而能够保证将排出温度收敛于目标排出温度。这样精度良好地控制排出温度，从而能够提高节能性，降低压缩机的故障率。

在图5的电动膨胀阀总开度输出部2中虽使用了PI控制器，但并不限定于PI控制，也可以是I控制、PID控制、LQI控制、带积分器的模型预测控制、2自由度控制等控制方式，除了上述基本结构之外，也可以是包括上下限限制、积分器的反置复位过度处理的控制方式。另外，也可以代替排出温度控制，控制压缩机的吸入过热度、压缩机排出过热度、作为代表的室内热交换器105的出口过热度、过冷却度等。

电动膨胀阀开度上下限值运算部3，首先输入预先设定的室内热交换器105的过热度最大值与室内热交换器105的当前时刻的过热度之差，通过公式7输出暂定电动膨胀阀下限开度。

[公式7]

在此，k是离散的时刻，i是房间编号，以两室为例，C_{pmin_tmp}是暂定电动膨胀阀下限开度，K_pcpmin是比例增益，K_icpmin是积分增益，T_shmaxc是室内热交换器105的过热度最大值，T_sh是室内热交换器105的过热度，T_s是控制循环。

这样根据过热度与过热度最大值来计算电动膨胀阀开度下限值，从而能够防止过热度过大，能够避免结露现象以及热交换效率的降低。另外，根据条件要求以最大值运转过热度。在该观点中，通过成为包括积分器的结构，从而能够进行将过热度收敛于最大值的运转，因此能够实现非保守的控制。过热度T_sh也可以作为设置于各室内热交换器105的出入口附近的温度传感器之差而求出，也可以作为从压力传感器转换来的蒸发温度与设置于室内热交换器105的出口附近的温度传感器之差而求出。

另外，在图5的电动膨胀阀开度上下限值运算部3中虽然使用了PI控制器，但并不限定于PI控制，也可以是I控制、PID控制、LQI控制、带积分器的模型预测控制、2自由度控制等控制方式，除了上述基本结构之外，也可以是包括上下限限制、积分器的反置复位过度处理的控制方式。另外，在不需要设定过热度的最大值的情况下，不需要使用PI控制那样的控制器，只要设为C_pmin(k，i)＝C_{pmin_c}即可。

室内热交换器105具备检测过热度的过热度传感器109，电动膨胀阀开度上下限值运算部3在制冷循环的情况下，通过使用了过热度上限值与过热度的偏差的积分器来导出下限值。

接下来，将暂定电动膨胀阀下限开度作为输入，通过公式8输出电动膨胀阀下限开度。

[公式8]

在此，C_{pmin_c}、C_{pmax_c}是预先设定的常量。据此，电动膨胀阀开度上下限值运算部3输出C_{pmin_c}作为电动膨胀阀开度下限值，输出C_{pmax_c}作为电动膨胀阀开度上限值。

要求能力运算部4是根据室温偏差运算要求能力的要素。更具体而言，要求能力运算部4使用对室温与目标室温的偏差进行积分而得到的值以室为单位对要求能力进行运算。上述部分频率也是根据室温偏差运算的量，能够视为对应的室内热交换器105的要求能力，因此作为要求能力运算部4的输出能够直接使用部分频率F_p。由于在运算部分频率的单元中包括积分器，因此要求能力输出与实际运转时的负荷对应的值。因此在抑制干扰的影响且各促动器在上下限内动作的情况下，能够保证将各室温收敛于各自目标室温。

另外，压缩机101的频率是要求能力的总和。由此，通过压缩机101的频率与电动膨胀阀开度进行联动，提高各室温控制的快速反应性。

此外，要求能力运算部4根据电动膨胀阀总开度、各电动膨胀阀开度下限值以及当前步骤的要求能力，来运算下一步骤的要求能力的下限值。

暂定电动膨胀阀开度运算部5将要求能力与电动膨胀阀总开度作为输入，通过公式9输出暂定电动膨胀阀开度。即使在无法在允许运转范围内将全部的室温收敛于目标室温的情况下，也能够使负荷最大的房间的室温追随目标室温，能够避免在制冷时不冷，在制热时不热的情况。

[公式9]

在此，C_{p_tmp}是暂定膨胀阀开度。这是指根据要求频率比来分配电动膨胀阀总开度。以往虽存在根据各室内热交换器105的容量比来分配电动膨胀阀总开度的方法，但无法控制实际运转时的干扰等的影响，因此无法保证室温收敛于目标室温。另外，虽存在按照能力来分配电动膨胀阀总开度的每一步骤的增减量的方法，但在电动膨胀阀总开度稳定、增减量小的区域中响应性方面存在问题。在本发明中按照根据实际运转而变化的要求能力来分配电动膨胀阀总开度整体。因此能够迅速收敛于目标室温。

电动膨胀阀开度运算部6是将最佳化问题公式化而求解的要素。最佳化问题的决定变量是电动膨胀阀开度。首先，评价函数导出部201根据暂定电动膨胀阀开度通过公式10输出评价函数。

[公式10]

在此，J是评价函数。这次作为最小化的指标，虽使用了作为电动膨胀阀开度与暂定电动膨胀阀开度的欧几里得距离的平方的欧几里得距离函数，但也可以使用L_p范数确定的距离或者Lp范数确定的距离的n次方(n是正数)，也可以使用带有正则化项的评价函数。评价函数导出部201将电动膨胀阀的开度作为变量并将与暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出。

接下来，等式限制导出部202根据电动膨胀阀总开度通过公式11输出等式限制。在此虽使用了等式限制，但也可以是允许某种程度的误差的限制，等式限制不仅是等式，也可以包括允许规定的误差的伪等式限制。

[公式11]

最后不等式限制导出部203根据电动膨胀阀开度上下限值，通过公式12输出不等式限制。

[公式12]

Cpmin(k，i)≤Cp(k，l)≤Cpmax_c，i＝1，2 (12)

根据以上所述，最佳化问题被公式化为公式13。

[公式13]

该最佳化问题成为二次规划问题，最佳化问题计算部204能够高效地求解。这样通过将最佳化问题公式化，从而能够将排出温度收敛于目标值，并且能够避免由过热度的过大引起的结露现象以及效率的降低，并且能够尽可能地使室温接近目标室温。另外，在解为上下限限制内时，即在上下限限制无效(inactive)时，能够将过热度保持在允许范围，并且能够保证排出温度和室温收敛于各自的目标值。在解中，在某要素为下限值时，成为如下的运转，即、对应的室内热交换器105的过热度收敛于最大值，排出温度收敛于目标排出温度，与下限值对应的室内热交换器105以外的室温收敛于目标室温，与下限值对应的室内热交换器105的室温虽低于目标室温，但尽可能地接近目标室温。

图6是本发明的实施方式1的运算电动膨胀阀开度的框图，是制热运转时的控制装置10。在图5中说明了制冷运转时的控制装置10，在图6中对制热运转时的控制装置10进行说明。不过，控制装置10只要在制冷运转时或者制热运转时，切换图5以及图6所示的框图，控制空调装置1即可。

电动膨胀阀开度上下限值运算部3以外的要素与图5等价。因此，以下以不同点为中心进行说明。电动膨胀阀开度上下限值运算部3将过冷却度最小值与过冷却度的差作为输入，通过公式14输出电动膨胀阀开度的上限值。

[公式14]

在此，k是离散的时刻，i是房间编号，以两室为例，C_{pmax_tmp}是暂定电动膨胀阀上限开度，K_pcpmax是比例增益，K_icpmax是积分增益，T_{scmin_c}是室内热交换器105的过冷却度最小值，T_sc是室内热交换器105的过冷却度，T_s是控制循环。

通过这样求出电动膨胀阀开度上限值，从而能够将过冷却度控制为下限值以上，能够避免因两相制冷剂通过电动膨胀阀而产生的制冷剂声。T_sc也可以作为设置于各室内热交换器105的出入口附近的温度传感器的差而求出，也可以作为从压力传感器转换过来的冷凝温度与设置于室内热交换器105的出口附近的温度传感器之差而求出。

另外，虽在图6的电动膨胀阀开度上下限值运算部3中使用了PI控制器，但并不限定于PI控制，也可以是I控制、PID控制、LQI控制、带积分器的模型预测控制、2自由度控制等控制方式，除了上述基本结构之外，也可以是包括上下限限制、积分器的反置复位过度处理的控制方式。另外，在不需要设定过冷却度的最小值的情况下，不需要使用PI控制那样的控制器，只要设为C_pmax(k，i)＝C_{pmax_c}即可。

室内热交换器105具备检测过冷却度的过冷却度传感器110，电动膨胀阀开度上下限值运算部3在制热循环的情况下，通过使用了过冷却度下限值与过冷却度的偏差的积分器来导出上限值。

接下来，将暂定电动膨胀阀上限开度作为输入，通过公式15输出电动膨胀阀上限开度。

[公式15]

在此，C_{pmax_c}、C_{pmin_c}是预先设定的常量。据此，电动膨胀阀开度上下限值运算部3输出C_{pmax_c}作为电动膨胀阀开度上限值，输出C_{pmin_c}作为电动膨胀阀开度下限值。使用该电动膨胀阀开度上下限值将最佳化问题公式化为公式16。

[公式16]

将该最佳化问题的解设为电动膨胀阀开度，从而能够将排出温度收敛于目标值，并且能够避免由过冷却度的过小引起的制冷剂声、效率的降低，并且能够尽可能地使室温接近目标室温。另外，在解为上下限限制内时，即上下限限制无效(inactive)时，能够将过冷却度保持在允许范围并且能够保证排出温度和室温收敛于各自的目标值。在解中，在某要素为下限值时，成为如下的运转，即、对应的电动膨胀阀开度收敛于预先设定的最小开度，排出温度收敛于目标排出温度，与下限值对应的室内热交换器105以外的室温收敛于目标室温，与下限值对应的室内热交换器105的室温虽超过目标室温，但尽可能地接近目标室温。

如上所述，一种空调装置，室温传感器，其检测多个室的室温；目标室温设定单元，其设定室的目标室温；可变容量型压缩机，其使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；要求能力运算部，其使用将室温与目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以室为单位进行运算；电动膨胀阀总开度输出部，其输出与室内热交换器连接的电动膨胀阀的总开度；暂定电动膨胀阀开度运算部，其使用要求能力以及总开度，对暂定电动膨胀阀开度以室为单位进行运算；评价函数导出部，其将电动膨胀阀的开度作为变量并将与暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；等式限制导出部，其导出使作为变量的开度的合计与总开度相等的等式限制；电动膨胀阀开度上下限值运算部，其对开度的上限值以及下限值进行运算；不等式限制导出部，其导出开度满足上限值以及下限值的不等式限制；以及最佳化问题计算部，其根据评价函数、等式限制以及不等式限制求解最佳化问题来计算开度。

另外，一种空调方法，具备以下步骤：室温检测步骤，检测多个室的室温；目标室温设定步骤，设定室的目标室温；循环步骤，使用可变容量型压缩机使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；要求能力运算步骤，使用将室温与目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以室为单位进行运算；电动膨胀阀总开度输出步骤，输出与室内热交换器连接的电动膨胀阀的总开度；暂定电动膨胀阀开度运算步骤，使用要求能力以及总开度，对暂定电动膨胀阀开度以室为单位进行运算；评价函数导出步骤，将电动膨胀阀的开度作为变量并将与暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；等式限制导出步骤，导出使作为变量的开度的合计与总开度相等的等式限制；电动膨胀阀开度上下限值运算步骤，对开度的上限值以及下限值进行运算；不等式限制导出步骤，导出开度满足上限值以及下限值的不等式限制；以及最佳化问题计算步骤，根据评价函数、等式限制以及不等式限制求解最佳化问题来计算开度的空调方法。

由此，在允许的电动膨胀阀开度的驱动范围内，能够实现高效率运转并且能够使室温偏差收敛于最小值。

附图标记说明

1…空调装置；2…电动膨胀阀总开度输出部；3…电动膨胀阀开度上下限值运算部；4…要求能力运算部；5…暂定电动膨胀阀开度运算部；6…电动膨胀阀开度运算部；10…控制装置；11…存储装置；12…运算装置；101…压缩机；102…四通阀；103…室外热交换器；104、104a、104b…电动膨胀阀；105、105a、105b…室内热交换器；106、106a、106b…室温传感器；107、107a、107b…目标室温设定单元；108…排出温度传感器；109、109a、109b…过热度传感器；110、110a、110b…过冷却度传感器；201…评价函数导出部；202…等式限制导出部；203…不等式限制导出部；204…最佳化问题计算部。

Claims (8)

1.一种空调装置，其特征在于，具备：

室温传感器，其检测多个室的室温；

目标室温设定单元，其设定所述室的目标室温；

可变容量型压缩机，其使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；

要求能力运算部，其使用将所述室温与所述目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以所述室为单位进行运算；

电动膨胀阀总开度输出部，其输出与所述室内热交换器连接的所述电动膨胀阀的总开度；

暂定电动膨胀阀开度运算部，其使用所述要求能力以及所述总开度，对暂定电动膨胀阀开度以所述室为单位进行运算；

评价函数导出部，其将所述电动膨胀阀的开度作为变量并将与所述暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；

等式限制导出部，其导出使作为变量的所述开度的合计与所述总开度相等的等式限制；

电动膨胀阀开度上下限值运算部，其对所述开度的上限值以及下限值进行运算；

不等式限制导出部，其导出所述开度满足所述上限值以及所述下限值的不等式限制；以及

最佳化问题计算部，其根据所述评价函数、所述等式限制以及所述不等式限制求解最佳化问题来计算所述开度。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，

所述评价函数是欧几里得距离函数。

3.根据权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于，

所述室内热交换器具备检测过热度的过热度传感器，

所述电动膨胀阀开度上下限值运算部在制冷循环的情况下，通过使用了过热度上限值与所述过热度的偏差的积分器来导出所述下限值。

4.根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于，

所述室内热交换器具备检测过冷却度的过冷却度传感器，

所述电动膨胀阀开度上下限值运算部在制热循环的情况下，通过使用了过冷却度下限值与所述过冷却度的偏差的积分器来导出所述上限值。

5.根据权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于，

所述室内热交换器具备检测过热度的过热度传感器和检测过冷却度的过冷却度传感器，

所述电动膨胀阀开度上下限值运算部在制冷循环的情况下，通过使用了过热度上限值与所述过热度的偏差的积分器来导出所述下限值，在制热循环的情况下，通过使用了过冷却度下限值与所述过冷却度的偏差的积分器来导出所述上限值。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述压缩机的频率由所述要求能力的总和来决定。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述要求能力运算部根据所述总开度、所述下限值以及当前步骤的所述要求能力，运算下一步骤的要求能力下限值。

8.一种空调方法，其特征在于，具备以下步骤：

室温检测步骤，检测多个室的室温；

目标室温设定步骤，设定所述室的目标室温；

循环步骤，使用可变容量型压缩机使制冷剂依次在室外热交换器、电动膨胀阀、室内热交换器中循环；

要求能力运算步骤，使用将所述室温与所述目标室温的偏差积分而得到的值，对要求能力以所述室为单位进行运算；

电动膨胀阀总开度输出步骤，输出与所述室内热交换器连接的所述电动膨胀阀的总开度；

暂定电动膨胀阀开度运算步骤，使用所述要求能力以及所述总开度，以所述室为单位对暂定电动膨胀阀开度进行运算；

评价函数导出步骤，将所述电动膨胀阀的开度作为变量并将与所述暂定电动膨胀阀开度的距离函数作为评价函数导出；

等式限制导出步骤，导出使作为变量的所述开度的合计与所述总开度相等的等式限制；

电动膨胀阀开度上下限值运算步骤，对所述开度的上限值以及下限值进行运算；

不等式限制导出步骤，导出所述开度满足所述上限值以及所述下限值的不等式限制；以及

最佳化问题计算步骤，根据所述评价函数、所述等式限制以及所述不等式限制求解最佳化问题来计算所述开度。

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