CN1158399A - 空调机 - Google Patents

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Abstract

旨在不影响舒适性、消除供暖运转中压缩机排出的制冷剂的压力为异常高压状态的空调机。当压力传感器1检测到大于指定的压力、需要选择制冷剂控制阀55的控制方式时，就将运转中的全部室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度减小为当前的1/2，压力降低时选择将制冷剂控制阀55的打开程度关小的方式的控制，压力上升时选择将制冷剂控制阀55的打开程度开大的方式的控制。这样来调整制冷剂控制阀55的打开程度，消除异常高压。

Description

空调机
本发明涉及通过使制冷剂反复压缩/膨胀构成制冷循环进行制冷及供暖的空调机。
在将多台室内机组与一台室外机组连接而构成的所谓多路式空调机的情况下，根据室内机组的运转台数不同，室外机组的容量与室内机组的运转容量之差可能很大。
另外，现在各台室内机组的容量呈现小容量化的倾向，有时室内机组与室外机组的容量比高达1∶20。因此，当将压缩机压缩的制冷剂直接供给室内机组进行供暖运转时，压缩机排出端的压力将异常地上升，从而成为容易陷入高负荷状态的状况。
如果高负荷状态的运转继续进行，室内机组的吹出温度将上升，从而将会影响舒适性。因此，先有技术就增加用于控制流入室内机组的制冷剂量的制冷剂控制阀的打开程度、增加冷凝量，用以消除高负荷状态。
虽然上述方法在起冷凝器作用的室内热交换器的容量小于起蒸发器作用的室外热交换器的容量(例如大于约75％小于100％)的情况下是有效的，但是当室内热交换器的容量大于室外热交换器的容量时，由于实现消除高负荷状态将增加室内机组放出的热量，所以，在实用上并不是一个好的方法。即，通过开大制冷剂控制阀，室内机组的吹出温度将上升，从而会影响舒适性，所以并不理想，需要解决这一课题。
本发明就是鉴于上述课题而提案的，在具有压缩机及室外热交换器的室外机组和具有室内热交换器及控制供给该室内热交换器的制冷剂的量的制冷剂控制阀的多台室内机组用管道连接而构成的空调机中，设有检测压缩机的排出端的制冷剂压力的压力检测装置和在进行供暖运转时当该压力检测装置检测到指定高的压力时控制制冷剂控制阀的打开程度以便减小压缩机的排出端的制冷剂压力的打开程度控制装置。在进行供暖运转时，当压力检测装置检测到指定高的压力时，打开程度控制装置就控制制冷剂控制阀向指定的方向变动一定的打开程度，根据其后压力检测装置的检测结果确定制冷剂控制阀的变动方向，在该方向上控制制冷剂控制阀的打开程度。
例如，在进行供暖运转时，当压力检测装置检测到指定高的压力时，打开程度控制装置就将制冷剂控制阀以指定的打开程度关闭，当压力检测装置检测到压力降低时，就控制制冷剂控制阀的打开程度向关小的方向变动，当检测到压力上升时，就控制向开大的方向变动。这样来降低压缩机的排出端的异常高压。在这样的通过减小制冷剂控制阀的打开程度使液态制冷剂滞留在室内热交换器内、减少制冷剂的循环量、可以消除排出制冷剂的异常高压时，就控制制冷剂控制阀向关小的方向变动。
此外，在同一室内机组运转并且压力检测装置检测到指定高的压力时，打开程度控制装置控制制冷剂控制阀向上次确定的变动方向变动。
另外，本发明的空调机还设有在进行供暖运转时检测从室内热交换器流出的制冷剂的温度的温度检测装置，当打开程度控制装置确定了制冷剂控制阀的变动方向时，就根据温度检测装置和压力检测装置的检测值计算过冷却度，控制制冷剂控制阀的打开程度以便使该过冷却度增加指定值。
图1是表示本发明的空调机的操作的流程图。
图2是表示本发明的空调机的操作的流程图。
图3是表示本发明的空调机的结构的图。
图4是表示本发明的控制器的结构的图。
下面，参照附图说明本发明的一个实施例。图3是表示热泵式空调机结构的图，利用制冷剂管道将多个室内机组80与室外机组70并联连接而构成。室外机组70包括未图示的内燃机或电动机等驱动的压缩机51、四通阀52、室外热交换器53、储液箱54、储液器57、膨胀阀58、止回阀61和室外送风机59。各室内机组60包括制冷剂控制阀55、室内热交换器56和室内送风机60。制冷剂控制阀55在其制冷剂通路内设置由步进电机上下驱动的探针，接收脉冲信号，探针根据脉冲信号数上下移动，分级(例如，分为480级)地改变其打开程度。
这些制冷机和先有的众所周知的制冷机没有特别的变化，顺序连接后，将四通阀52切换为实线所示的那样，就形成供暖回路，切换为虚线所示的那样，就形成制冷回路。
在本实施例中，在压缩机51的排出管处设有用于检测压缩机51排出的制冷剂的压力的压力传感器1(压力检测装置)。另外，还设有在进行供暖运转时检测从室内热交换器56流出的制冷剂的温度的温度传感器2(温度检测装置)。
3是控制器，输入压力传感器1或温度传感器2的检测信号D，向制冷剂控制阀55输出控制信号C。如图4所示，控制器3具有将压力传感器1或温度传感器2输出的检测信号进行信号变换并向中央运算处理装置(以后，称为CPU)3B输出的输入接口3A、存储指定的运算式及运算程序等的存储装置(以后，称为ROM)3C、输入CPU3B的信号并向制冷剂控制阀55等输出控制信号的输出接口3D、每隔指定时间输出信号并具有可以定时所需时间的定时器功能的时钟电路3E以及存储压力传感器1或温度传感器2输入的信息和时钟电路3E定时的时间等可读/可擦除的存储装置(以后，称为RAM)3F。
用于根据由压力传感器1或温度传感器2输入的压力及温度的信息控制制冷剂控制阀55的打开程度的控制程序存储在ROM3C内。该控制程序的控制流程示于图1和图2。
在主控制中根据空调负荷进行常规的运转控制，当压力传感器1检测到指定的压力例如检测到大于2.3MPa的压力时，就执行该控制流程。
首先，检查多个室内机组80中哪个室内机组80在运转中(S11)。其次，判断制冷剂控制阀55的控制方式是否已选择(S12)，如果还未选择，就执行S1以下的选择处理。如果已选择，就判断与上次运转的室内机组80是否为同一机组(S13)，如果是同一机组，就选择上次选择的阀控制方式(S14)，并转移到S41。如果不是同一机组，就执行S1以下的选择处理。这样，阀控制选择处理在已选择了阀控制方式并且是和上次运转相同的室内机组80运转时，就可以省略选择处理，使用上次的阀控制方式。
当选择阀控制方式时(在S12或S13判定为“否”时)，就将压力传感器1检测的制冷剂排出压力作为高压PH存储到RAM3F内(S1)，将运转的全部室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度减小为当前打开程度的1/2(S2)。
其次，起动时钟电路3E的定时器功能，开始进行计时(S3)，如果计时时间T1超过指定时间(例如1分钟)或RAM3F存储的高压PH与压力传感器1当前检测的制冷剂的压力P的压力差超过0.1MPa，就将高压PH和压力P进行比较(S4、S5、S6)。当前的压力P低于RAM3F存储的高压PH时，就选择关小制冷剂控制阀55的打开程度的方式的控制(S7)，当前的压力P高于RAM3F存储的高压PH时，就选择开大制冷剂控制阀55的打开程度的方式的控制(S8)，并将该选择结果存储到RAM3F内。
选择了阀控制方式后，就使运转的全部室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度成为当前的打开程度的2倍，之后复原(S9)，并转移到图2所示的S41以下的阀打开程度控制处理。
在如上所述的本实施例中，通过将制冷剂控制阀55减小1/2(S2)，使液态制冷剂滞留在室内热交换器56内，减少在制冷剂回路内循环的制冷剂量，使之成为欠气体状态，判断是否可以消除压缩机51的排出端的异常高压。如果压力降低了(S6的判断为“是”)，就控制向关小制冷剂控制阀55的方向变动；相反，当未能使液态制冷剂滞留在室内热交换器56内从而压力未降低时(在S6的判断为“否”)，就和以往一样，控制打开制冷剂控制阀55，消除高压。这样，在确定了制冷剂控制阀55的打开程度的变动方向后，就按照图2的S41以下的控制流程，在决定的方向进行制冷剂控制阀55的打开程度的控制。
在S41，判断选择了哪一种制冷剂控制阀的打开程度控制方式，当选择了开大制冷剂控制阀55的打开程度的方式时，就使当前运转的全部室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度成为全开(S42)，然后，返回到其后的主控制。另一方面，当选择了关小制冷剂控制阀55的打开程度的方式时，就将压力传感器1检测的制冷剂的压力存储到RAM3F内(S43)，根据RAM3F存储的压力值，利用ROM3C存储的运算式计算压缩机51排出的制冷剂的饱和温度(S44)。
其次，将运转的室内机组80的温度传感器2检测的制冷剂的温度全部存储到RAM3F内(S45)，以「SCi＝饱和温度-各室内机组的制冷剂出口温度(温度传感器2检测的温度)」计算各室内机组的过冷却度(SCi)(S46)。将该值加1摄氏度后的值赋予SCi，存储到RAM3F内(S47)。
然后，起动计时电路3E的定时器功能，开始进行计时(S48)，等待计时时间T2超过指定时间(例如10秒钟)(S49)，和S43～S46一样，以「SCi’＝饱和温度-各室内机组的制冷剂出口温度」计算各室内机组的过冷却度(SCi’)，并存储到RAM3F内(S50)。并且，将在S47求出的过冷却度(SCi)和在S50求出的过冷却度(SCi’)传送给运转的全部室内机组，顺序进行比较(S51)。
这里，SCi与SCi’相等时，就判定SCi-SCi’＝0，结束消除高压的处理，返回到主程序。因为SCi是在S47加了1摄氏度的值，所以通常SCi大于SCi’，因此，在S51的最初的判断就判定为「超过0(大于0)」，并转移到S52，向制冷剂控制阀55输入1个脉冲，使打开程度减小1级，再次进行S50的处理，计算过冷却度SCi’，在S51将其与SCi进行比较。然后，反复进行S50～S52的处理，当制冷剂控制阀55调整到指定的打开程度时，SCi’增大，从而SCi与SCi’相等，于是在S51就判定为「0」。此处的判断在运转的全部室内机组80中都为「0」时，就返回到主程序，结束消除高压的处理。另外，在S51，当SCi’大于SCi时，就将制冷剂控制阀55的打开程度开大1级(S53)，再次求SCi(S50)，与SCi’进行比较(S51)。
在S50～S52的制冷剂控制阀55的打开程度控制通过逐渐地关小制冷剂控制阀55，使液态制冷剂滞留在室内热交换器56内，降低制冷剂出口温度，使液态制冷剂在室内热交换器56内只滞留使过冷却度SCi’上升1摄氏度的量。在运转的所有的室内机组80中，通过进行该制冷剂控制阀55的打开程度控制动作，使液态制冷剂均匀地滞留在室内热交换器56内，减少在制冷剂回路中循环的气体制冷剂的流量，消除异常高压。
图1和图2的控制流程反复进行，直至压力传感器1检测不到指定的压力例如大于2.3MPa为止。因此，控制制冷剂控制阀55向关小的方向变动时，对于运转的所有的室内机组80，减小制冷剂控制阀55的打开程度以便过冷却度SCi1度1度地提高，使相应的液态制冷剂均匀地滞留在各室内热交换器56内，减少制冷剂的循环量，消除异常高压。
如上所述，当压力传感器1检测到指定高的压力时，就减小运转的室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度，通过检查其压力变化，判断将制冷剂控制阀55开大对消除高压(高负荷状态)有效还是关小有效，根据该判断控制室内机组的制冷剂控制阀55的打开程度。并且，当即使使制冷剂滞留在运转的室内机组内以减少循环的制冷剂的量时加热(冷凝)能力也不降低的、足够大容量的室内机组运转时，就减小制冷剂控制阀55的打开程度，消除高负荷状态。相反，当运转的室内机组的容量小、减小制冷剂控制阀55的打开程度使制冷剂滞留在室内机组内时，加热(冷凝)能力就降低，并且在压力进一步上升时，就将制冷剂控制阀55的打开程度开大，消除高负荷状态。按照这样的方式，对于每一运转的室内机组80的组合，选择最佳的用于消除高负荷的制冷剂控制阀55的变动方向，控制打开程度。
本发明不限于上述实施例的形式，可以根据权利要求的范围记述的内容进行各种变形实施。
例如，也可以构成为图1中的S2的操作从容量大的室内机组中选择，只对例如1/3的台数或一半的台数等适当的台数进行。
另外，还可以构成为图1中的S2的操作将制冷剂控制阀55的打开程度增加例如20％，检查其后的压力变化。这时，使S6的判断式的大于号反向来进行判断。
如上所述，在本发明的空调机中，当压力检测装置检测到指定高的压力时，通过将运转的室内机组的制冷剂控制阀减小为例如1/2的打开程度等并检测其压力变化来判断将制冷剂控制阀开大对消除高负荷状态有效还是关小有效，根据该判断控制室内机组的制冷剂控制阀的打开程度。因此，在具有即使使制冷剂滞留在运转的室内机组内、减少循环的制冷剂的量加热(冷凝)能力也不降低的、足够大的容量的室内机组运转时，就减小制冷剂控制阀的打开程度，消除高负荷状态，相反，在运转的室内机组的容量小、由于减小制冷剂控制阀的打开程度使制冷剂滞留在室内机组内而使加热(冷凝)能力降低并且制冷剂压力进一步上升时，就将制冷剂控制阀的打开程度开大，消除高负荷状态。按照这样的方式，对于每一运转的室内机组80的组合便可选择利用制冷剂控制阀的打开程度控制的最佳的消除高负荷的方法。
另外，在与上次选择时完全相同的室内机组运转时，制冷剂控制阀的阀控制方式(开闭方向)通过选择使用和上次相同的方式，便可迅速地消除高负荷状态。

Claims (4)

1.一种由具有压缩机及室外热交换器的室外机组和具有室内热交换器及控制供给该室内热交换器的制冷剂的量的制冷剂控制阀的多台室内机组用管道连接而构成的空调机，其特征在于：设有检测压缩机的排出端的制冷剂压力的压力检测装置和在进行供暖运转时当该压力检测装置检测到指定高的压力时控制制冷剂控制阀的打开程度以便减小压缩机的排出端的制冷剂压力的打开程度控制装置；在进行供暖运转时，当上述压力检测装置检测到指定高的压力时，打开程度控制装置就控制制冷剂控制阀向指定的方向变动一定的打开程度，根据其后压力检测装置的检测结果确定制冷剂控制阀的变动方向，在该方向上控制制冷剂控制阀的打开程度。
2.一种由具有压缩机及室外热交换器的室外机组和具有室内热交换器及控制供给该室内热交换器的制冷剂的量的制冷剂控制阀的多台室内机组用管道连接而构成的空调机，其特征在于：设有检测压缩机的排出端的制冷剂压力的压力检测装置和在进行供暖运转时当该压力检测装置检测到指定高的压力时控制制冷剂控制阀的打开程度以便减小压缩机的排出端的制冷剂压力的打开程度控制装置；在进行供暖运转时，当上述压力检测装置检测到指定高的压力时，打开程度控制装置就控制制冷剂控制阀向指定的方向变动一定的打开程度，结果，当上述压力检测装置检测到压力降低时，就控制上述制冷剂控制阀的打开程度向上述指定方向变动，当检测到压力上升时，就控制上述制冷剂控制阀的打开程度向与上述指定方向相反的方向变动。
3.权利要求1所述的空调机，其特征在于：在同一室内机组运转并且压力检测装置检测到指定高的压力时，上述打开程度控制装置就控制上述制冷剂控制阀向上次确定的变动方向变动。
4.权利要求1所述的空调机，其特征在于：设有在进行供暖运转时检测从上述室内热交换器流出的制冷剂的温度的温度检测装置，当上述打开程度控制装置确定了制冷剂控制阀的变动方向时，就根据上述温度检测装置和压力检测装置的检测值计算过冷却度，控制上述制冷剂控制阀的打开程度以便使该过冷却度增加指定值。
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