控制装置及空调装置转让专利
申请号 : CN201880019142.9
文献号 : CN111512102B
文献日 : 2022-01-28
发明人 : 金子裕昭 , 山本章太郎
申请人 : 日立江森自控空调有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种控制装置,其为具有多个室外单元和通过配管与上述多个室外单元连接的室内单元的空调装置的控制装置,其特征在于,具有控制机构,其在完成向包括上述多个室外单元和上述室内单元的制冷剂回路的制冷剂填充之前,基于对通过了各室外单元具有的过冷却回路的制冷剂的温度进行检测的第一温度传感器检测到的温度和对通过各室外单元的上述过冷却回路之前的制冷剂的温度进行检测的第二温度传感器检测到的温度,求出上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差,且基于求出的多个制冷剂的温度差求出温度差的目标值,并以使温度差比上述目标值大的上述室外单元的压缩机的转速增加且使过温度差比上述目标值小的上述室外单元的压缩机的转速减少的方式进行控制,以缩小上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差的差。
2.一种控制装置,其为具有多个室外单元和通过配管与上述多个室外单元连接的室内单元的空调装置的控制装置,其特征在于,具有控制机构,其在完成向包括上述多个室外单元和上述室内单元的制冷剂回路的制冷剂填充之前,基于对通过了各室外单元具有的过冷却回路的制冷剂的温度进行检测的第一温度传感器检测到的温度和对通过各室外单元的上述过冷却回路之前的制冷剂的温度进行检测的第二温度传感器检测到的温度,求出上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差,且基于求出的多个制冷剂的温度差求出温度差的目标值,并以使温度差比上述目标值大的上述室外单元的热交换器的风扇的转速减少且使温度差比上述目标值小的上述室外单元的热交换器的风扇的转速增加的方式进行控制,以缩小上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差的差。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,上述控制之后,上述控制机构判断向上述制冷剂回路填充制冷剂的填充量是否合适。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,上述控制机构基于上述求出的多个温度差求出温度差的平均值作为上述目标值。
5.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,上述控制机构判断上述求出的多个温度差是否存在差分为阈值以上的温度差,在上述求出的多个温度差中存在差分为阈值以上的温度差的情况下,基于上述求出的多个温度差求出上述温度差的目标值。
6.一种空调装置,其具有多个室外单元和通过配管与上述多个室外单元连接的室内单元,上述空调装置特征在于,
具有控制机构,其在完成向包括上述多个室外单元和上述室内单元的制冷剂回路的制冷剂填充之前,基于对通过了各室外单元具有的过冷却回路的制冷剂的温度进行检测的第一温度传感器检测到的温度和对通过各室外单元的上述过冷却回路之前的制冷剂的温度进行检测的第二温度传感器检测到的温度,求出上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差,且基于求出的多个制冷剂的温度差求出温度差的目标值,并以使温度差比上述目标值大的上述室外单元的压缩机的转速增加且使温度差比上述目标值小的上述室外单元的压缩机的转速减少的方式进行控制,以缩小上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差的差。
7.一种空调装置,其具有多个室外单元和通过配管与上述多个室外单元连接的室内单元,上述空调装置特征在于,
具有控制机构,其在完成向包括上述多个室外单元和上述室内单元的制冷剂回路的制冷剂填充之前,基于对通过了各室外单元具有的过冷却回路的制冷剂的温度进行检测的第一温度传感器检测到的温度和对通过各室外单元的上述过冷却回路之前的制冷剂的温度进行检测的第二温度传感器检测到的温度,求出上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差,且基于求出的多个制冷剂的温度差求出温度差的目标值,并以使温度差比上述目标值大的上述室外单元的热交换器的风扇的转速减少且使温度差比上述目标值小的上述室外单元的热交换器的风扇的转速增加的方式进行控制,以缩小上述各室外单元的上述过冷却回路的入口与出口的制冷剂的温度差的差。
说明书 :
控制装置及空调装置
技术领域
背景技术
量。
侧的压缩机转速小的例、以及使过冷却度小的一侧的风扇转速比过冷却度大的一侧的风扇
转速大的例。
发明内容
单元的冷凝器出口的制冷剂在二相状态下温度不变化。因此,即使存在制冷剂比焓变化,也
无法判断该制冷剂比焓变化,无法合适地求出室外单元的冷凝器出口的过冷却度。其结果,
存在无法合适地判断制冷剂填充运转时的制冷剂量的问题。
多个室外单元和上述室内单元的制冷剂回路的制冷剂填充之前,基于对各室外单元具有的
通过了过冷却回路的制冷剂的温度进行检测的温度传感器检测到的温度,求出上述各室外
单元的上述过冷却回路的出口处的过冷却度,且基于求出的多个过冷却度求出过冷却度的
目标值,并以使过冷却度比上述目标值大的上述室外单元的压缩机的转速增加且使过冷却
度比上述目标值小的上述室外单元的压缩机的转速减少的方式进行控制,以缩小上述各室
外单元的上述过冷却回路的出口处的过冷却度的差。
附图说明
具体实施方式
而构成闭回路。在该闭回路中封入有制冷剂,通过制冷剂循环,实现冷冻循环。在此,室外单
元10的连接台数只要是多台,也可以比两台多。室内单元40的连接台数也可以为一台。室外
单元10a是空调装置的控制装置的一例。
外热交换器13a、为了调整室外热交换器13a的制冷剂流量而由电子膨胀阀等构成的室外膨
胀阀14a、过冷却回路20a、气闸阀16a、以及液闸阀17a等。另外,在室外单元10a设有作为过
冷却回路20a的冷却源的过冷却旁通管22a。过冷却旁通管22a设置成将从室外膨胀阀14a送
向液管31的制冷剂的一部分返回压缩机11a。更具体而言,过冷却旁通管22a设置成从室外
膨胀阀14a与过冷却回路20a之间通过过冷却回路20a而连接于压缩机11a的吸入口侧。进一
步地,在过冷却旁通管22a设有用于调节流通于过冷却旁通管22a的制冷剂的流量的过冷却
膨胀阀23a。
外,在过冷却旁通管22a设有作为制冷剂填充口的制冷剂填充口81a,在制冷剂填充口81a的
下游设有制冷剂填充用的制冷剂填充用电磁阀80a。填充时,在制冷剂填充口81a经由填充
用软管连接封入有制冷剂的制冷剂高压瓶。另外,在压缩机11a的吐出侧的配管设有检测从
压缩机11a吐出的气体制冷剂的压力的高压压力传感器62a。
传感器60a、压缩机11a、制冷剂填充用电磁阀80a、室外单元10b的控制部70b经由信号线以
能够发送信号、接收信号的方式连接。室外单元10b的结构也与室外单元10a的结构同样。以
下,说明控制部70a对控制部70b发送信号,并经由控制部70b控制室外单元10b的例子。
由电子膨胀阀等构成的室内膨胀阀42a。室内单元40b、室内单元40c、室内单元40d的结构也
与室内单元40a的结构同样。
存储部202用作CPU201执行处理时的主存储器、工作区等一次存储区域,并且存储CPU201执
行处理时使用的数据(例如,后述的各阈值)、程序等。存储部202是存储介质的一例。输入部
203是例如按钮等,接受用户的操作,并向CPU201输入。显示部204是例如显示器等,显示
CPU201的处理的结果。通信部205经由信号线与室外单元10b等进行通信。控制部70a的功能
及处理通过CPU201基于存储于存储部202的程序执行处理而实现。作为另一例,控制部70a
的功能及处理的一部分也可以使用硬件电路来实现。控制部70b的硬件结构也与控制部70a
的硬件结构同样。
在判断制冷剂量时,需要取得室外单元10a、10b间的制冷剂量的平衡。但是,有时由于外部
原因等而未取得室外单元间的制冷剂量的平衡。相对于此,本实施方式的空调装置通过控
制部70a的控制调整制冷剂量的平衡,在制冷剂量的平衡合适的状态下,判断制冷剂量是否
合适。
外,在室外单元10a、10b封入有预定量的制冷剂。在进行室内单元40a~40d侧的制冷剂配管
内的抽真空后,打开室外单元10a、10b气闸阀16a、16b及液闸阀17a、17b,向制冷剂回路内充
满封入于室外单元10a、10b的制冷剂。
状态下对输入部203进行用于开始制冷剂填充运转的操作。当对输入部203进行用于开始制
冷剂填充运转的操作时,根据CPU201的信号,室外单元10a、10b开始制冷剂填充运转。若判
断为在制冷剂填充运转中需要进行制冷剂填充,则CPU201向制冷剂填充用电磁阀80a发送
预定的信号。当制冷剂填充用电磁阀80a接受预定的信号时,打开电磁阀。在制冷剂高压瓶
的阀打开的状态下,若打开制冷剂填充用电磁阀80a,则制冷剂高压瓶的制冷剂向制冷剂回
路内填充。
12a、12b连接气管30和压缩机吸入配管,为连接室外热交换器13a、13b和压缩机吐出配管的
朝向。制冷剂流在室外单元10a、10b为相同方向,因此以室外单元10a为代表进行说明。被压
缩机11a压缩了的高压气体制冷剂向四通阀12a、室外热交换器13a被输送,与室外吸入空气
进行热交换而冷凝,成为高压液制冷剂,并通过室外膨胀阀14a。此时,由于膨胀阀的阻力,
液压力稍微降低。然后,被分送向过冷却旁通管22a和过冷却回路20a,旁通的液制冷剂与在
过冷却膨胀阀23a减压而未旁通的剩余的液制冷剂进行热交换而气化,并向压缩机吸入侧
输送。另一方面,未旁通的液制冷剂在过冷却回路20a被冷却,并被送向过冷却回路出口管
21a、以及液管31。同样地,从室外单元10b也向液管31输送高压液制冷剂并合流,在室内单
元40a、40b、40c、40d分别进行制冷运转而成为低压气体制冷剂。从各室内单元流出的低压
气体制冷剂通过气管30而分送至室外单元10a、10b的压缩机吸入侧,并再次被压缩而进行
再循环。
致稳定在固定开度(也可以是最大开度),使室外风扇15a、15b的转速(风量)大致稳定在与
循环状态匹配的值。更具体而言,CPU201进行一定时间待机。然后,CPU201在安定的状态下
进行空调装置的制冷剂量的判断。CPU201基于室外单元10a的由过冷却回路出口温度传感
器60a检测到的温度和由室外单元10b的过冷却回路出口温度传感器60b检测到的温度求出
平均温度,并基于平均温度是否为预先设定的阈值以下,判断空调装置的制冷剂量是否合
适。在平均温度为阈值以下的情况下,CPU201判断为空调装置的制冷剂量合适。另一方面,
在平均温度超过阈值的情况下,CPU201判断为空调装置的制冷剂量不合适。若CPU201判断
为空调装置的制冷剂量不合适(不足),则进入S303,若判断为空调装置的制冷剂量合适,则
进入S304。
内填充预定量的制冷剂。在此,预定的时间例如也可以根据外部空气温度由CPU201等决定。
另外,预定量不限于固定量,例如可以根据循环内的制冷剂的状态及高压瓶余量的任一方
或双方变动。然后,CPU201返回S301的处理,进行制冷剂量的平衡控制,然后执行S302,再次
进行制冷剂量的判断。
制处理结束时,制冷剂的填充完成。作业者在显示部204显示有所填充的制冷剂量合适的指
令的情况下,从制冷剂填充口81a拆除填充用软管等,结束制冷剂填充的作业。
过以使热交换器出口比焓或过冷却度在多个室外单元大致同等的方式进行操作,能够保证
多个室外单元的制冷剂量的平衡。在此,作为对室外热交换器的出口的制冷剂状态产生影
响的要因,包括压缩机转速。室外膨胀阀的开度也对热交换器出口的制冷剂状态产生影响,
但实施方式1的控制部70a通过控制影响度更大的压缩机转速来使制冷剂量平衡。
感器62a检测到的压力的饱和温度的差求出室外单元10a的过冷却回路20a的出口的过冷却
度。另外,CPU201经由控制部70b接收室外单元10b的由过冷却回路出口温度传感器60b检测
到的温度和高压压力传感器62b检测到的压力的饱和温度。然后,CPU201基于由过冷却回路
出口温度传感器60b检测到的温度与由高压压力传感器62b检测到的压力的饱和温度的差
求出室外单元10b的过冷却回路20b的出口处的过冷却度。此外,控制部70b的CPU201也可以
求出室外单元10b的过冷却回路20b的出口处的过冷却度。而且,控制部70a的CPU201也可以
从控制部70b接收由控制部70b求出的过冷却回路20b的出口处的过冷却度。
值以上的情况下进入S403,在判断为差分低于阈值的情况下,结束制冷剂量的平衡控制处
理。
一例。
于原理,虽然后述,但是若使压缩机的转速减少,则室外单元的过冷却度增大,若使压缩机
的转速增加,则室外单元的过冷却度减小。因此,通过本处理,能够缩小多个室外单元间的
过冷却度的差。
的增加量相等的方式决定各压缩机11的转速。作为增加量及增加量的一例,为2赫兹(Hz)。
即,CPU201使过冷却度比平均值大的室外单元10的压缩机11的转速提高2赫兹,使过冷却度
比平均值小的室外单元10的压缩机11的转速降低2赫兹。基于CPU201的频率的变更量不管
平均值、过冷却度的差分如何,均恒定。S404的处理之后,CPU201进入S401。
Ho增大。由于室外热交换器入口制冷剂比焓Hi基本不变化,因此室外热交换器出口制冷剂
比焓Ho变小(参照式1)。也就是,由于过冷却回路入口制冷剂比焓变小(Hsi=Ho),因此,在
过冷却回路的能力Qsc恒定的情况下,过冷却回路出口制冷剂比焓Hso也变小(参照式2)。
即,过冷却度变大。相反地,若使压缩机的转速增加,则过冷却度变小。
出过冷却度的平均值,以使过冷却度比平均值大的室外单元10的压缩机11的转速增加且使
过冷却度比平均值小的室外单元10的压缩机11的转速减少的方式进行控制,从而能够取得
室外单元10间的制冷剂量的平衡。由此,根据实施方式1的空调装置,能够合适地判断填充
于制冷剂回路的制冷剂量。
速。实施方式2的控制部70a通过控制室外风扇转速来使制冷剂量平衡。
比平均值小的一侧的室外单元10的风扇转速增加且使过冷却度比平均值大的一侧的室外
单元10的风扇转速减少的控制。关于原理在后面进行叙述,但是当使风扇转速增加时,室外
单元的过冷却度变大,当使风扇转速减少时,室外单元的过冷却度变小。从而,根据本处理,
能够使多个室外单元间的过冷却度变小。
15的风扇转速的减少量相等的方式决定各室外风扇15的转速。
本不变,依次冷凝器出口制冷剂比焓Ho变小(参照式1)。也就是,过冷却回路入口制冷剂比
焓变小(Hsi=Ho),因此,在过冷却回路的能力Qsc恒定的情况下,过冷却回路出口制冷剂比
焓Hso也变小(参照式2)。即,过冷却度变大。相反地,若使室外风扇的转速减少,则过冷却度
变小。
于制冷剂回路的制冷剂量。
方式3的空调装置相对于实施方式1的空调装置对室外单元100a在过冷却回路20a的入口附
近的配管设有过冷却回路入口温度传感器61a。实施方式3的控制部70a与室外风扇15a、高
压压力传感器62a、室外膨胀阀14a、过冷却膨胀阀23a、过冷却回路出口温度传感器60a、过
冷却回路入口温度传感器61a、压缩机11a、制冷剂填充用电磁阀80a、室外单元100b的控制
部70b经由信号线以能够发送信号、接收信号的方式连接。过冷却回路入口温度传感器61a
检测过冷却回路20a的入口附近的配管的制冷剂的温度。室外单元100b的结构也与室外单
元100a的结构相同。
却回路出口温度传感器60a检测到的温度求出过冷却回路20a的入口与出口的温度差。另
外,CPU201经由控制部70b接收由室外单元100b的过冷却回路入口温度传感器61b检测到的
温度和室外单元100b的过冷却回路出口温度传感器60b检测到的温度。然后,CPU201基于室
外单元100b的过冷却回路入口温度传感器61b检测到的温度和室外单元100b的过冷却回路
出口温度传感器60b检测到的温度,求出过冷却回路20b的入口与出口的温度差。此外,控制
部70b的CPU201也可以基于室外单元100b的过冷却回路入口温度传感器61b检测到的温度
和室外单元100b的过冷却回路出口温度传感器60b检测到的温度求出过冷却回路20b的入
口与出口的温度差。而言,过冷却回路20a的CPU201也可以经由控制部70b接收由控制部70b
求出的过冷却回路20b的入口与出口的温度差。取代在实施方式1所示的过冷却回路20的出
口的过冷却度,在实施方式3中,使用过冷却回路20的入口与出口的温度差。
判断为差分为阈值以上的情况下,进入S703,在判断为差分低于阈值的情况下,结束图7所
示的制冷剂量的平衡控制的处理。
标值的一例。
CPU201以使温度差比平均值小的一侧的室外单元100的压缩机11的转速的减少量的合计量
和温度差比平均值大的一侧的室外单元100的压缩机11的转速的增加量的合计量相等的方
式决定各压缩机11的转速。S704的处理之后,CPU201进入S701。合计量是预设定的值,例如,
为2赫兹。
且无需为了求出过冷却度而利用高压压力传感器62测量压力,能够消除变换成饱和温度时
的误差。
平衡控制处理的一例的流程图。从S801到S803的处理与图7的从S701到S703的处理相同,因
此省略说明。在S804,CPU201进行使温度差比平均值小的一侧的室外单元100的风扇转速增
加且使温度差比平均值大的一侧的室外单元100的风扇转速减少的控制。
转速的减少量相等的方式决定各室外风扇15的转速。
且无需为了求出过冷却度而利用高压压力传感器62测量压力,能够消除变换成饱和温度时
的误差。
却度中的最大值与最小值的差分为阈值以上的情况下进入S403,在所有的室外单元10的过
冷却度中的最大值与最小值的差分低于阈值的情况下,结束图4所示的制冷剂量的平衡控
制的处理。
却度比平均值小的一侧的室外单元10的数除以预设定的减少量(2赫兹),从而决定较小的
一侧的各室外单元10的减少量。
始终保持作为2赫兹。
11的控制部70,也可以查询各压缩机11的行程容积,并将作为查询的结果所取得的各压缩
机11的行程容积存储于存储部202。即使在提高相同的变更量、压缩机的转速的情况下,
CPU201也进行如下控制:将压缩机的行程容积较小的一方的转速相比压缩机的行程容积较
大的一方的转速基于与成为基准的行程容积的比稍微提高,将压缩机的行程容积较大的一
方的转速相比压缩机的行程容积较小的一方的转速基于与成为基准的行程容积的比稍微
降低。例如,即使在要使两台压缩机的转速同样地提高1赫兹的情况下,CPU201控制为,使压
缩机的行程容积较小的一方的转速比1赫兹稍大,使压缩机的行程容积较大的一方的转速
比1赫兹稍小。该情况下,CPU201调整为使增加量的合计量及减少量的合计量分别通过基准
的行程容积换算成为2赫兹。
得到的多个指标值所得到的值即可,不限定于实施方式。更优选的是,目标值只要是多个指
标值中从最大值到最小值之间的值即可。例如,目标值可以是多个指标值的中央值。由此,
能够有效地取得制冷剂量的平衡。
等。但是,在空调装置还具有室内单元及进行室外单元的管理的管理装置的情况下,也可以
是管理装置进行制冷剂填充控制处理。因此,控制装置不限定于室外单元10a。另外,作为其
它例,在空调装置经由有线或无线也外部装置可通信地连接的情况下,外部装置可以进行
制冷剂填充控制处理。
热源。