空氣調節機以及空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法
【專利摘要】本發明的目的是提供能夠實現理想的制冷循環狀態的空氣調節機以及空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法。在本發明中，計算壓縮機的排出溫度與冷凝器在冷凝過程的冷凝溫度的溫度差作為實際的排出溫度差，并調整控制制冷循環的膨脹閥的開度，以使該實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差。此時，基于室內風扇的轉速信息設定變更目標排出溫度差。例如，在室內風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。由此，能夠將膨脹閥控制為適當的開度，從而能夠得到目標過熱度。
【專利說明】空氣調節機以及空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空氣調節機、膨脹閥的開度控制方法以及程序，特別是涉及通過控制膨脹閥的開度來調整制冷劑流量的空氣調節機以及空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法。
【背景技術】
[0002]通常，空氣調節機連接壓縮機、切換閥(四通閥)、室外熱交換器、在進行減壓時調節制冷劑流量的膨脹閥、室內熱交換器等部件，從而構成制冷循環。在這樣的空氣調節機中，能夠通過對切換閥進行切換而將制冷循環切換成制冷運轉循環和制熱運轉循環中的任一方。在制冷運轉循環中，制冷劑按照壓縮機、四通閥、室外熱交換器(冷凝器)、膨脹閥、室內熱交換器(蒸發器)、四通閥、壓縮機的順序循環，由此，通過室外熱交換器向室外送出由室內熱交換器吸收的熱量。
[0003]并且，在制熱運轉循環中，制冷劑按照壓縮機、四通閥、室內熱交換器(冷凝器)、膨脹閥、室外熱交換器(蒸發器)、四通閥、壓縮機的順序循環，由此，通過室內熱交換器向室內送出由室外熱交換器吸收的室外的熱量。
[0004]在形成上述的熱交換循環時，一般通過檢測蒸發器的溫度和蒸發器的出口溫度計算過熱度，并使用該過熱度控制膨脹閥的開度。
[0005]作為膨脹閥的其他控制方法，在專利文獻I中公開了一種空氣調節機，利用第一溫度傳感器檢測壓縮機的排出溫度，利用第二溫度傳感器檢測冷凝器在冷凝過程的溫度，并計算兩者的溫度差作為排出溫度差，且基于計算出的排出溫度差和根據壓縮機的轉速計算出的、被設定為目標過熱度的目標排出溫度差，設定通常控制中的膨脹閥的開度作為基本開度，當計算出的排出溫度差在第一閾值以上時，比通常控制中的基本開度向打開方向控制膨脹閥的開度，當計算出的排出溫度差在第二閾值以下時，比通常控制中的基本開度向節流方向控制膨脹閥的開度。
[0006]專利文獻1:日本專利公開公報特開2011-122756號
[0007]然而，如專利文獻I所示，在根據壓縮機的排出溫度與冷凝器的溫度的溫度差控制膨脹閥的情況下，雖然能夠削減熱敏電阻等溫度傳感器的數量，但是理想的循環狀態還是受到向室內熱交換器和室外熱交換器送風的風扇的送風狀態的影響。
[0008]并且，當壓縮機啟動時等，在壓縮機的排出溫度低且很難升溫的狀態下，為了接近目標排出溫度差而對膨脹閥進行節流控制時，存在因膨脹閥的極端過度節流引起制冷劑不能循環從而陷入閉塞狀態的問題。
【發明內容】
[0009]鑒于上述問題，本發明的目的在于提供能夠進一步改善專利文獻I所示的膨脹閥的開度控制，從而實現理想的制冷循環狀態的空氣調節機以及空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法。
[0010]為了實現上述目的，本發明的空氣調節機依次連接壓縮機、室外熱交換器、室內熱交換器和膨脹閥來構成使制冷劑循環的制冷循環，所述壓縮機壓縮所述制冷劑并排出所述制冷劑，所述室外熱交換器用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，所述膨脹閥介于所述室外熱交換器與所述室內熱交換器之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量，所述室內熱交換器用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，所述空氣調節機設置有用于向所述室內熱交換器送風的室內風扇和用于向所述室外熱交換器送風的室外風扇，并進行制冷運轉循環和制熱運轉循環中的雙方或者一方，所述空氣調節機的特征在于，在制冷運轉循環中將所述室外熱交換器作為冷凝器，在制熱運轉循環中將所述室內熱交換器作為冷凝器，所述空氣調節機包括:第一溫度傳感器，用于檢測所述壓縮機的排出溫度；第二溫度傳感器，用于檢測所述冷凝器的溫度；風扇轉速檢測部，檢測所述室內風扇的轉速；以及控制部，用于根據來自各所述溫度傳感器和所述室內風扇轉速檢測部的檢測信息控制所述膨脹閥的開度，所述控制部計算由所述第一溫度傳感器檢測出的所述排出溫度與由所述第二溫度傳感器檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差，并且以使所述實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的方式，調整所述膨脹閥的開度，此時基于所述風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
[0011]根據本發明，基于壓縮機的排出溫度與冷凝器的溫度之差(排出溫度差)，以及被設定為目標過熱度的目標排出溫度差，設定膨脹閥的開度，此時，由于增加室內風扇的轉速作為目標排出溫度差的設定參數，所以能夠適當地進行膨脹閥的開度控制以形成理想的制冷循環。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實施方式的具有室內機和室外機的空氣調節機的外觀圖。
[0013]圖2是本實施方式的 制冷循環的示意圖。
[0014]圖3是表示本實施方式的空氣調節機的功能結構的功能框圖。
[0015]圖4是表示壓焓圖(Ρ-h圖)的一例的圖。
[0016]圖5是表示本實施方式的目標排出溫度差與壓縮機的轉速之間關系的圖。
[0017]圖6是表示本實施方式的膨脹閥的控制的流程圖。
[0018]附圖標記說明
[0019]I室內機
[0020]2室外機
[0021]3 配管
[0022]4室內熱交換器
[0023]5室內風扇
[0024]6壓縮機
[0025]7室外熱交換器
[0026]8室外風扇
[0027]9切換閥
[0028]10膨脹閥
[0029]12溫度傳感器[0030]13溫度傳感器
[0031]14溫度傳感器
[0032]15轉速檢測傳感器
[0033]16轉速檢測傳感器
[0034]21溫度傳感器
[0035]22溫度傳感器
[0036]23步進電機
[0037]24控制部
[0038]25操作部
[0039]26處理器
[0040]27存儲器
[0041]28存儲介質
[0042]29界面部
【具體實施方式】
[0043]基于附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是具有室內機和室外機的空氣調節機的外觀圖。本例的空氣調節機利用配管3連接設置于室內的室內機I和設置于室外的室外機2，從而構成制冷循環。
[0044]室外機I內置有室內熱交換器4和室內風扇5,室內熱交換器4用于在室內空氣與制冷循環中流動的制冷劑之間進行熱交換，室內風扇5向室內熱交換器送風，室內機I使從吸入口吸入的室內空氣通過室內熱交換器4來進行熱交換，并利用室內風扇5從吹出口向室內送出熱交換后的空氣。
[0045]另一方面，室外機2內置有壓縮機6、室外熱交換器7、室外風扇8、切換閥9和膨脹閥10，壓縮機6壓縮制冷劑，室外熱交換器7用于在室外空氣與制冷循環中流動的制冷劑之間進行熱交換，室外風扇8向室外熱交換器送風，切換閥9用于在制冷循環中將制冷劑的循環方向切換成制冷運轉循環或者制熱運轉循環，膨脹閥10介于室外熱交換器7與室內熱交換器4之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量。
[0046]圖2是制冷循環的示意圖。在圖2中，制冷循環具有壓縮機6、室外熱交換器7、室內熱交換器4和膨脹閥10，壓縮機6壓縮制冷劑并排出制冷劑，室外熱交換器7用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，室內熱交換器4用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，膨脹閥10介于所述室外熱交換器7與室內熱交換器4之間，用于調整所述制冷劑的流量。
[0047]并且，設置有與室內熱交換器4對置的室內風扇5，且設置有與室外熱交換器7對置的室外風扇8。而且，通過對切換閥9進行切換，制冷劑在制冷運轉循環中按照壓縮機6、切換閥9、室外熱交換器7、膨脹閥10、室內熱交換器4、切換閥9、壓縮機6的順序循環。在這種情況下，室外熱交換器7作為冷凝器發揮功能，冷凝器用于使壓縮后的高溫的制冷劑冷凝并液化，室內熱交換器4作為蒸發器發揮功能，蒸發器通過使液化后的制冷劑蒸發而使制冷劑變成低溫的氣體。
[0048]在制熱運轉循環中，制冷劑按照壓縮機6、切換閥9、室內熱交換器4、膨脹閥10、室外熱交換器7、切換閥9、壓縮機6的順序循環。在這種情況下，室外熱交換器7作為蒸發器發揮功能，室內熱交換器4作為冷凝器發揮功能。
[0049]另外，雖然在本例中說明了能夠切換制熱運轉循環與制冷運轉循環，但是空氣調節機也可以不設置切換閥，而只能夠進行制熱運轉循環和制冷運轉循環中的一方。這種情況下，室外熱交換器7和室內熱交換器4的功能被固定為冷凝器或蒸發器。
[0050]在圖2中，具有用于測量室外熱交換器7的溫度的溫度傳感器12、用于測量壓縮機6的排出溫度的溫度傳感器13和用于測量室內熱交換器4的溫度的溫度傳感器14。這些溫度傳感器12、13、14例如由熱敏電阻構成。
[0051]并且，在圖2中，具有檢測室內風扇5的轉速的轉速檢測傳感器15和檢測室外風扇8的轉速的轉速檢測傳感器16。這些轉速檢測傳感器15、16例如由旋轉編碼器構成。
[0052]也可以替代以硬件方式檢測風扇轉速的轉速檢測傳感器15、16，而是在進行空氣調節機整體控制的控制部24中，利用來自驅動控制室內風扇5和室外風扇8的驅動部的信號，以軟件方式檢測轉速。
[0053]圖3是表示空氣調節機的功能結構的功能框圖。在圖3中，除了圖1和圖2所示的結構以外，空氣調節機還具有檢測外部氣溫的溫度傳感器21、檢測室溫的溫度傳感器22、用于調整膨脹閥10的開度而被驅動的步進電機23、用于進行空氣調節機整體控制的控制部24和用于接收來自用戶的指令的操作部25。
[0054]外部氣溫檢測傳感器21例如配置于室外機2。室溫用溫度傳感器22例如配置于室內機I的前面板部。操作部25例如是圖1所示的遙控器，遙控器25具有電源開關、溫度調節鍵、風量調節鍵和計時設定鍵等。
[0055]控制部24例如內置于室內機1，并具有用于進行各種運算處理的處理器26以及用于存儲各種程序和數據的存儲器27。處理器26例如由CPU (Central Processing Unit)構成。處理器26通過執行存儲在存儲器27內的程序來進行膨脹閥10的開度控制。存儲器27例如可以是閃存器等非易失性的存儲器。
[0056]空氣調節機還可以具有界面部29，界面部29用于從計算機可讀取的非臨時性(non-transitory)存儲介質28進行數據和程序的讀取和寫入。
[0057]處理器26也可以通過將界面部29從存儲介質28讀取的程序存儲于存儲器27 (或者更新原有的程序)，從而進行膨脹閥10的開度控制(開度計算處理)。
[0058]存儲介質28例如包括⑶-ROM(Compact Disc-ROM)等光學介質和存儲卡等磁存儲介質等。[0059]在本例中，膨脹閥10的開度是作為步進電機23中的相的勵磁步數而被計算的。膨脹閥10不限于利用步進電機23來調整開度，例如也可以是溫度式膨脹閥。即，也可以在將封入了制冷劑的感溫筒與膨脹閥連接，并在膨脹閥內部利用隔膜分離的結構中，通過控制感溫筒溫度來對隔膜施加壓力，從而控制膨脹閥的開閉。
[0060]接著，對控制部24 (處理器26)所執行的膨脹閥10的控制(開度控制)進行說明。通常，為了進行循環效率高的熱交換，大多利用由蒸發器的出口溫度換算來的過熱度，進行膨脹閥的開度控制。實際上是檢測蒸發器溫度和蒸發器出口溫度，并使這兩者的溫度差成為目標過熱度的方式進行控制。“過熱度”表示某壓力下的過熱蒸汽溫度與干飽和蒸汽溫度之間的溫度差。[0061]在本例中也一樣，雖然也利用過熱度來進行膨脹閥10的控制，但是利用壓縮機6的排出溫度(TEMP to)與冷凝器在冷凝過程的冷凝溫度(TEMP co)的溫度差(TEMP dif)來推斷目標過熱度。這樣的推斷有效的理由可以從圖4所示的壓焓圖得知。
[0062]即，雖然通常根據蒸發器溫度和蒸發器的出口溫度而算出過熱度，但是從圖4所示的壓焓圖明顯可知，在線LI~L4所示的閉循環中，因為壓縮機6的線LI由壓縮機6的壓力(轉速)決定，因此也能夠替換使用排出溫度與冷凝溫度的差(以下稱為“排出溫度差”)，進行與蒸發器的溫度差相同的控制。對此，使用圖4的壓焓圖進行詳述。
[0063]圖4是表示壓焓圖(Ρ-h圖)的一例的圖。在壓焓圖中，表示了壓力(kg/dm2)與焓(kcal/kg)的關系。在圖4中，線LI~L4所示的閉循環表示熱泵循環。線LI表示與等熵線74并行的壓縮機6的線。線L2表示冷凝器的線。線L3是膨脹閥10的線。線L4表示蒸發器的線。冷凝器的線L2和蒸發器的線L4分別由冷凝器的熱敏電阻和蒸發器的熱敏電阻檢測出的溫度而決定。
[0064]位于比飽和液線76更靠左側(焓小的一側)的區域中的等溫線71表示過冷液體的等溫線。位于由飽和液線76與飽和蒸汽線77包圍的區域中的等溫線72表示濕蒸汽的等溫線。位于比飽和蒸汽線77更靠右側(焓大的一側)的區域中的等溫線73表示過熱蒸汽的等溫線。在臨界點75區分飽和液線76與飽和蒸汽線77。
[0065]因為壓縮機的線LI是壓縮機6所固有的，所以壓縮機的線LI被決定。因此，根據檢測冷凝器的壓力(溫度)的冷凝器熱敏電阻和檢測蒸發器的壓力(溫度)的蒸發器熱敏電阻可知壓力差。
[0066]在此，以往如果不知道蒸發器的壓力(溫度)和被吸入壓縮機的制冷劑溫度(干飽和蒸汽溫度)，則無法求出過熱度(過熱蒸汽溫度與干飽和蒸汽溫度之間的溫度差)，但是由過熱度被保持為固定時的排出溫度熱敏電阻(相當于本例的溫度傳感器13)和冷凝器熱敏電阻(相當于本例的溫度傳感器12或者14)求得的過熱度Ah2由壓縮機6的壓力(轉速)決定。
[0067]因此，能夠利用由排出溫度熱敏電阻(相當于本例的溫度傳感器13)和冷凝器熱敏電阻(相當于本例的溫度傳感器12或者14)求得的過熱度Λ1ι2，代替以往由蒸發器溫度和蒸發器出口溫度檢測出的過熱度Λ hi。
[0068]根據以上的理由，在本例中，利用對壓縮機6內的壓力進行概略計算的壓縮機6的轉速(F)，計算成為目標過熱度的目標排出溫度差(TEMP aim)。
[0069]TEMP aim = f (F)
[0070]另外，壓縮機6的轉速也可以由公知的算法確定。例如由操作部25設定的室內溫度與當前的室內溫度(溫度傳感器22)之差來確定。即，設定溫度與室內溫度的差越大，壓縮機6的轉速越高。
[0071]以往，能夠根據蒸發溫度和吸入壓縮機的制冷劑溫度計算過熱度，但是在本例中，為了減少熱敏電阻等溫度傳感器的數量，基于由實驗決定的適當的循環狀態下的壓縮機轉速與排出溫度差的關系進行控制，排出溫度差是制冷劑的排出溫度與冷凝器中的制冷劑的冷凝溫度的溫度差。
[0072] 在此通過計算決定目標排出溫度差，但是也可以使用預先存儲于存儲器27內的數據表決定目標排出溫度差。即，也可以預先在蒸發器和蒸發器出口設置熱敏電阻(溫度傳感器)來進行過熱度控制，并測量成為目標過熱度時的排出溫度和冷凝器溫度，從而以實驗方式決定目標排出溫度差。
[0073]在此，可認為目標排出溫度差、即目標過熱度也根據向熱交換器4、7送風的風扇
5、8的轉速而變化。例如，送風是相對于弱風的強風時，熱交換器的熱交換效率增大，制冷劑循環量變化，從而壓縮機轉速與理想的目標排出溫度差的關系變化。特別是在冷凝器(制熱時)中，由于提高室內風扇5的轉速時冷凝壓力下降而過冷，因此即使在相同的壓縮機中制冷劑循環量也會變化。在蒸發器(制冷時)中，由于提高室內風扇5的轉速時蒸發壓力上升，因此制冷劑循環量同樣也會變化。
[0074]因此，在本例中，進行根據風扇的轉速修正目標排出溫度差的控制。為了進行修正而被考慮的風扇既可以是室內風扇也可以是室外風扇，但是優選以能夠利用遙控器等的設定來變更轉速的室內風扇為對象，并且以風扇轉速為修正參數來變更目標排出溫度差。另夕卜，對于室外風扇，在加入室外風扇控制的狀態下決定目標的排出溫度差。
[0075]在壓縮機的某一轉速下，能夠根據風扇的轉速將目標排出溫度差的修正值設定為多個階段(例如五個階段)，但是在本例中，如圖5所示，將目標排出溫度差設定為弱風時和強風時這兩個階段。
[0076]在圖5中，(a)是無修正時的膨脹閥控制線。(b)是根據風扇旋轉而有修正時的膨脹閥控制線。在同一圖(b)中，用實線表示無修正的膨脹閥控制線，用虛線表示有修正的膨脹閥控制線。
[0077]在室內風扇為弱風時，控制部24不修正目標排出溫度差。在強風時，控制部24對目標排出溫度差進行修正，將目標排出溫度差設定為比弱風時的目標排出溫度差低2°C。在此，修正值與壓縮機的轉速無關，而被設定為固定值(2°C)。但不限于此，也可以與壓縮機的轉速相應，例如壓縮機的轉速越高則修正值越大。
[0078]接著，對從何時開始膨脹閥的控制進行說明，因為壓縮機在運轉開始初期不穩定。在膨脹閥10的控制中，為了在剛剛驅動壓縮機6之后使循環穩定，通常預先設定膨脹閥10的初始開度，并在一定程度的時間內掩蔽基于溫度差的開度控制。在制冷運轉循環時和制熱運轉循環時，一般還通過使該初始開度在外部氣溫高時和外部氣溫低時等具有不同的值，來縮短使循環穩定的時間。
[0079]經過設定為初始開度的一定時間的掩蔽時間(mask time)后，以成為由壓縮機6的轉速決定的開度的方式控制膨脹閥10的開度。之后，基于由壓縮機6的各轉速決定的過熱度，以使排出溫度差成為壓縮機6的各轉速下的目標溫度差的方式，控制膨脹閥10的開度。
[0080]利用一般的反饋控制來進行使實際的溫度差接近目標排出溫度差的控制。可以列舉 PID 控制(比例控制(Proportional Control)、積分控制(Integral Control)、微分控制(Derivative Control))。除了 PID控制以外，也可以只進行比例控制或者積分控制,但是優選的是進行盡可能地減少超調而接近目標溫度差的控制。
[0081]特別是由于膨脹閥10的開度對排出溫度變化的影響顯現得非常遲緩，因此優選的是利用前饋控制進行開度控制，前饋控制從由膨脹閥10的開度變更引起的排出溫度變化顯現的時刻的溫度變化傾向預測穩定的排出溫度。并且，也可以在進行了一次開度變更之后到進行下一次開度變更之前設置掩蔽時間的控制方法。優選結果是防止排出溫度的超調并及時使排出溫度穩定的控制方法。
[0082]接著，基于圖6對為了控制膨脹閥10的開度而由處理器26執行的目標開度的計算處理進行說明。圖6是表示本例的膨脹閥10的目標開度計算處理的流程圖。圖6的流程圖中的處理例如在直至發生了運轉停止指令等結束事件的期間定期執行。并且，預先將圖6的流程圖所示的處理作為程序存儲于存儲器27，且通過處理器26讀取并執行該程序來實現目標開度計算處理的功能。
[0083]該膨脹閥10的開度控制包括:計算由第一溫度傳感器13檢測出的排出溫度與由第二溫度傳感器12或者14檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差的步驟；調整所述膨脹閥10的開度以使實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的步驟；以及在調整所述膨脹閥10的開度時，基于風扇轉速信息在風扇轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差的步驟。
[0084]具體而言，進行以下的控制。首先，壓縮機開始旋轉(步驟SI)。此時，設定與壓縮機6相應的膨脹閥的初始開度。接著，決定基于壓縮機轉速的目標排出溫度差(TEMP aim)
(S2)。接著，根據室內風扇5的轉速決定目標排出溫度差的修正值A，并根據下式(I)修正目標排出溫度差(S3)。
[0085]TEMP aim = TEMP aim_A…(I)
[0086]例如，在無修正的目標排出溫度差與壓縮機轉速之間關系是900rpm時10°C、2000rpm時20°C、3500rpm時35°C的膨脹閥控制線的情況下，根據風扇的轉速，例如修正為圖5所示的900rpm時8°C、2000rpm時18°C、3500rpm時33°C的膨脹閥控制線。 [0087]而且，將膨脹閥積分變量I復位為O (S4)，并測量當前的壓縮機6的排出溫度、冷凝溫度，從而根據下式計算出當前的排出溫度差(S5)。
[0088]TEMP dif (排出溫度差)=TEMP to (排出溫度)-TEMP co (冷凝溫度)…(2)
[0089]如果計算出當前的排出溫度差，則與目標排出溫度差進行比較(S6)。
[0090]目標排出溫度差(TEMP aim)-排出溫度差(TEMP dif)〈0…(3)
[0091]在排出溫度差大于目標排出溫度差的情況下(S6:是)，根據目標排出溫度差(TEMP aim)與排出溫度差(TEMP dif)的差決定加法值X (S8)，并將膨脹閥積分變量I設為I = 1-X(S14)，且加上積分執行判斷加法值(S15)，從而增大膨脹閥10的開度，進而增加制冷劑的流量(S16)。
[0092]相反地，在目標排出溫度差(TEMP aim)大于實際的排出溫度差(TEMP dif)的情況下(S6:否)，根據目標排出溫度差(TEMP aim)與排出溫度差(TEMP dif)的差決定加法值X(SlO)，并將膨脹閥積分變量I設為I = I+X(S11)，且加上積分執行判斷加法值(S12)，從而減小膨脹閥10的開度，進而減少制冷劑的流量(S13)。
[0093]此時，在TEMP to (排出溫度)低于規定溫度Al (例如Al = 50°C )的情況下(S7:是)，通過這樣的控制存在排出溫度超調的可能性。因此，在進行了一次開度變更之后到進行下一次開度變更之前設置掩蔽時間(等待一定時間)、或者選擇非常小的加法值X(S9)，從而防止排出溫度的超調。
[0094]如此，根據本例，利用通常設置于空氣調節機的排出溫度熱敏電阻(溫度傳感器13)和成為冷凝器的熱交換器用的熱敏電阻(溫度傳感器12、14)來推斷過熱度，因此能夠不增加用于過熱度計算的溫度傳感器的個數就可以控制膨脹閥10的開度。此時，因為將室內風扇的轉速作為參數來進行目標排出溫度差的設定變更，所以能夠使目標排出溫度差的設定進一步接近理想的排出溫度差。
[0095]從以上的實施方式的說明可知，本發明的空氣調節機依次連接壓縮機、室外熱交換器、室內熱交換器和膨脹閥來構成使制冷劑循環的制冷循環，所述壓縮機壓縮制冷劑并排出制冷劑，所述室外熱交換器用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，所述膨脹閥介于所述室外熱交換器與所述室內熱交換器之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量，所述室內熱交換器用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，所述空氣調節機設置有用于向所述室內熱交換器送風的室內風扇和用于向所述室外熱交換器送風的室外風扇，并進行制冷運轉循環和制熱運轉循環中的雙方或者一方，所述空氣調節機的特征在于，在制冷運轉循環中將所述室外熱交換器作為冷凝器，在制熱運轉循環中將所述室內熱交換器作為冷凝器，所述空氣調節機還包括:第一溫度傳感器，用于檢測所述壓縮機的排出溫度；第二溫度傳感器，用于檢測所述冷凝器的溫度；風扇轉速檢測部，檢測所述室內風扇的轉速；以及控制部，用于根據來自各所述溫度傳感器和所述室內風扇轉速檢測部的檢測信息控制所述膨脹閥的開度，所述控制部計算由所述第一溫度傳感器檢測出的所述排出溫度與由所述第二溫度傳感器檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差，并以使所述實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的方式，調整所述膨脹閥的開度，此時基于所述風扇的轉速信息在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
[0096]根據上述結構，因為在調整膨脹閥的開度時，基于室內風扇的轉速信息，在室內風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差，所以能夠將膨脹閥控制為適當的開度，從而能夠得到目標過熱度。特別是能夠利用遙控器等變更室內風扇的轉速，因此優選的是與變化的室內風扇的轉速相應地變更目標排出溫度差。
[0097]此時，在所述排出溫度低于規定溫度的情況下，所述控制部也可以采用減慢所述膨脹閥的變化速度的結構。特別是，在排出溫度低于規定溫度的情況下，控制部也可以采用減慢膨脹閥在節流方向上的變化速度的結構。在上述結構中，如果減慢膨脹閥在節流方向上的變化速度，則能夠改善由膨脹閥的極端過度節流引起的不良現象。
[0098]所述控制部也可以與室內風扇的轉速相應地將目標排出溫度差的修正值設定為多個階段。根據室內風扇的轉速，制冷劑循環量發生變化，且壓縮機的轉速與理想的目標排出溫度差的關系發生變化，因此能夠調整為與此對應的膨脹閥的開度。
[0099]并且，所述控制部也可以將目標排出溫度差的修正值設定為室內風扇為弱風時和強風時這兩個階段，在室內風扇為弱風時不修正目標排出溫度差，在室內風扇為強風時以相比于弱風時降低規定溫度的方式設定目標排出溫度差。能夠通過兩個階段的修正，在室內風扇為弱風時和強風時分別設定適當的目標排出溫度差。
[0100]所述修正值也可以與壓縮機的轉速無關而被設定為固定值。由此，目標排出溫度差的設定變得簡單。
[0101]所述修正值也可以被設定為隨著壓縮機的轉速變高而變大。由此，因為隨著壓縮機的轉速變高，壓縮機的排出溫度變高，所以能夠進行與目標排出溫度差相應的膨脹閥開度調整。
[0102]所述控制部也可以采用以下結構:在從壓縮機開始運轉的規定時間內以規定的初始開度驅動控制所述膨脹閥，經過規定時間后基于由壓縮機的各轉速決定的過熱度，以使排出溫度成為壓縮機的各轉速下的目標值的方式控制膨脹閥的開度，此時基于室內風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
[0103]根據上述結構，因為在壓縮機開始運轉初期制冷循環不穩定，因此優選的是，經過規定時間后的制冷循環穩定之后，進行膨脹閥的開度控制。
[0104]并且，本發明提供一種空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，所述空氣調節機依次連接壓縮機、室外熱交換器、室內熱交換器和膨脹閥來構成使制冷劑循環的制冷循環，所述壓縮機壓縮制冷劑并排出制冷劑，所述室外熱交換器用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，所述膨脹閥介于所述室外熱交換器與所述室內熱交換器之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量，所述室內熱交換器用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，所述空氣調節機設置有用于向所述室內熱交換器送風的室內風扇和用于向所述室外熱交換器送風的室外風扇，并進行制冷運轉循環和制熱運轉循環中的雙方或者一方，在制冷運轉循環中將所述室外熱交換器作為冷凝器，在制熱運轉循環中將所述室內熱交換器作為冷凝器，所述空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法根據來自第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和風扇轉速檢測部的檢測信息控制所述膨脹閥的開度，所述第一溫度傳感器用于檢測所述壓縮機的排出溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述冷凝器的溫度，所述風扇轉速檢測部檢測所述室內風扇的轉速，所述空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法的特征在于包括:計算由所述第一溫度傳感器檢測出的所述排出溫度與由所述第二溫度傳感器檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差的步驟；以使所述實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的方式，調整所述膨脹閥的開度的步驟；以及在調整所述膨脹閥的開度時，基于所述風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差的步驟。
[0105]根據上述控制方法，因為在調整膨脹閥的開度時，基于室內風扇的轉速信息，在室內風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差，所以能夠將膨脹閥控制為適當的開度，從而能夠得到目標過熱度。特別是能夠利用遙控器等變更室內風扇的轉速，因此優選的是與變化的室內風扇的轉速相應地變更目標排出溫度差。
[0106]而且，在調整所述膨脹閥的開度的步驟中，在所述排出溫度低于規定溫度的情況下，也可以采用減慢所述膨脹閥在節流方向上的變化速度的膨脹閥開度控制方法。在該控制方法中，如果減慢膨脹閥在節流方向上的變化速度，則能夠改善由膨脹閥的極端過度節流引起的不良現象。
[0107]在修正所述目標排出溫度差的步驟中，也可以采用與室內風扇的轉速相應地將目標排出溫度差的修正值設定為多個階段的膨脹閥開度控制方法。根據該控制方法，制冷劑循環量與室內風扇的轉速相應地變化，且壓縮機的轉速與理想的目標排出溫度差的關系發生變化，因此能夠調整為與此對應的膨脹閥開度。
[0108]在修正所述目標排出溫度差的步驟中，也可以采用以下的膨脹閥開度控制方法:將目標排出溫度差的修正值設定為室內風扇為弱風時和強風時這兩個階段，在室內風扇為弱風時不修正目標排出溫度差，在室內風扇為強風時以相比于弱風時降低規定溫度的方式設定目標排出溫度差。根據該控制方法，能夠通過兩個階段的修正，在室內風扇為弱風時和強風時分別設定適當的目標排出溫度差。[0109]并且，也可以采用所述修正值與壓縮機的轉速無關而被設定為固定值的膨脹閥開度控制方法。由此，目標排出溫度差的設定變得簡單。
[0110]所述修正值也可以被設定為隨著壓縮機的轉速變高而變大。根據該控制方法，因為壓縮機的轉速越高，壓縮機的排出溫度越高，所以能夠進行與目標排出溫度差相應的膨脹閥開度調整。
[0111]在調整所述膨脹閥的開度的步驟中，也可以采用以下的膨脹閥開度控制方法:在從壓縮機開始運轉的規定時間內以規定的初始開度驅動控制所述膨脹閥，經過規定時間后基于由壓縮機的各轉速決定的過熱度，以使排出溫度成為壓縮機的各轉速下的目標值的方式調整膨脹閥的開度，此時基于室內風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
[0112]根據上述控制方法，由于在壓縮機開始運轉初期制冷循環不穩定，所以通過在經過規定時間后的制冷循環穩定之后進行膨脹閥的開度控制，能夠進行精度更高的膨脹閥開度控制。
[0113]另外，本發明不限于上述各實施方式，可以在權利要求所示的范圍內進行各種變更，本發明的技術范圍也包括適當地組合不同的實施方式中分別公開的技術手段而得到的實施方式。
【權利要求】
1.一種空氣調節機，依次連接壓縮機、室外熱交換器、室內熱交換器和膨脹閥來構成使制冷劑循環的制冷循環，所述壓縮機壓縮所述制冷劑并排出所述制冷劑，所述室外熱交換器用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，所述膨脹閥介于所述室外熱交換器與所述室內熱交換器之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量，所述室內熱交換器用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，所述空氣調節機設置有用于向所述室內熱交換器送風的室內風扇和用于向所述室外熱交換器送風的室外風扇，并進行制冷運轉循環和制熱運轉循環中的雙方或者一方， 所述空氣調節機的特征在于， 在制冷運轉循環中將所述室外熱交換器作為冷凝器，在制熱運轉循環中將所述室內熱交換器作為冷凝器， 所述空氣調節機包括:第一溫度傳感器，用于檢測所述壓縮機的排出溫度；第二溫度傳感器，用于檢測所述冷凝器的溫度；風扇轉速檢測部，檢測所述室內風扇的轉速；以及控制部，用于根據來自各所述溫度傳感器和所述室內風扇轉速檢測部的檢測信息控制所述膨脹閥的開度， 所述控制部計算由所述第一溫度傳感器檢測出的所述排出溫度與由所述第二溫度傳感器檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差，并且以使所述實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的方式，調整所述膨脹閥的開度，此時基于所述風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
2.根據權利要求1所述的空氣調節機，其特征在于，在所述排出溫度低于規定溫度的情況下，所述控制部減慢所述膨脹閥的變化速度。
3.根據權利要求2所述的空氣調節機，其特征在于，在排出溫度低于規定溫度的情況下，所述控制部減慢膨脹閥在節流方向上的變化速度。
4.根據權利要求1所述的空氣調節機，其特征在于，所述控制部與室內風扇的轉速相應地將目標排出溫度差的修正值設定為多個階段。
5.根據權利要求4所述的空氣調節機，其特征在于，所述控制部將目標排出溫度差的修正值設定為室內風扇為弱風時和強風時這兩個階段，在室內風扇為弱風時不修正目標排出溫度差，在室內風扇為強風時以相比于弱風時降低規定溫度的方式設定目標排出溫度差。
6.根據權利要求5所述的空氣調節機，其特征在于，所述修正值與壓縮機的轉速無關，被設定為固定值。
7.根據權利要求5所述的空氣調節機，其特征在于，所述修正值被設定為隨著壓縮機的轉速變高而變大。
8.根據權利要求1所述的空氣調節機，其特征在于，所述控制部在從壓縮機開始運轉的規定時間內以規定的初始開度驅動控制所述膨脹閥，并在經過規定時間后基于由壓縮機的各轉速決定的過熱度，以使排出溫度成為壓縮機的各轉速下的目標值的方式控制膨脹閥的開度，此時基于室內風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
9.一種空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，所述空氣調節機依次連接壓縮機、室外熱交換器、室內熱交換器和膨脹閥來構成使制冷劑循環的制冷循環，所述壓縮機壓縮所述制冷劑并排出所述制冷劑，所述室外熱交換器用于在所述制冷劑與室外空氣之間進行熱交換，所述膨脹閥介于所述室外熱交換器與所述室內熱交換器之間的制冷劑流路中，用于調整所述制冷劑的流量，所述室內熱交換器用于在所述制冷劑與室內空氣之間進行熱交換，所述空氣調節機設置有用于向所述室內熱交換器送風的室內風扇和用于向所述室外熱交換器送風的室外風扇，并進行制冷運轉循環和制熱運轉循環中的雙方或者一方，在制冷運轉循環中將所述室外熱交換器作為冷凝器，在制熱運轉循環中將所述室內熱交換器作為冷凝器， 所述空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法根據來自第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和風扇轉速檢測部的檢測信息控制所述膨脹閥的開度，所述第一溫度傳感器用于檢測所述壓縮機的排出溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述冷凝器的溫度，所述風扇轉速檢測部檢測所述室內風扇的轉速， 所述空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法的特征在于包括: 計算由所述第一溫度傳感器檢測出的所述排出溫度與由所述第二溫度傳感器檢測出的冷凝器在冷凝過程的溫度之差作為實際的排出溫度差的步驟； 以使所述實際的排出溫度差成為被設定為目標過熱度的目標排出溫度差的方式，調整所述膨脹閥的開度的步驟；以及 在調整所述膨脹閥的開度時，基于所述風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差的步驟。
10.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，在調整所述膨脹閥的開度的步驟中，在所述排出溫度低于規定溫度的情況下，減慢所述膨脹閥在節流方向上的變化速度。
11.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，在修正所述目標排出溫度差的步驟中，與室內風扇的轉速相應地將目標排出溫度差的修正值設定為多個階段。
12.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，在修正所述目標排出溫度差的步驟中，將目標排出溫度差的修正值設定為室內風扇為弱風時和強風時這兩個階段，在室內風扇為弱風時不修正目標排出溫度差，在室內風扇為強風時以相比于弱風時降低規定溫度的方式設定目標排出溫度差。
13.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，所述修正值與壓縮機的轉速無關，被設定為固定值。
14.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，所述修正值被設定為隨著壓縮機的轉速變高而變大。
15.根據權利要求9所述的空氣調節機的膨脹閥的開度控制方法，其特征在于，在調整所述膨脹閥的開度的步驟中，在從壓縮機開始運轉的規定時間內以規定的初始開度驅動控制所述膨脹閥，并在經過規定時間后基于由壓縮機的各轉速決定的過熱度，以使排出溫度成為壓縮機的各轉速下的目標值的方式調整膨脹閥的開度，此時基于室內風扇的轉速信息，在風扇的轉速大于規定值的情況下向低修正目標排出溫度差。
【文檔編號】F25B1/00GK104024763SQ201280053681
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年11月26日 優先權日:2011年11月30日
【發明者】六角雄一 申請人:夏普株式會社