專利名稱：空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用可全閉合的電動(dòng)膨脹閥使制冷劑的節(jié)流量發(fā)生變化以控制制冷循環(huán)的空調(diào)機(jī)。
電動(dòng)膨脹閥具有廣泛的使用范圍。

圖11是表示該電動(dòng)膨脹閥概略結(jié)構(gòu)的斷面圖。圖中，51是閥本體，在下部和側(cè)面各方向有制冷劑出入口，在上方有和驅(qū)動(dòng)軸53螺合的陰螺紋部分52。驅(qū)動(dòng)軸53的中間部位有陽螺紋部分54，它還具有伸向閥本體部分51的內(nèi)側(cè)的、向內(nèi)的端部和伸向閥本體部分51的外側(cè)的、向外的端部。其中，在驅(qū)動(dòng)軸53的向內(nèi)的端部上插入了由彈簧55向下側(cè)按壓的、可沿軸向移動(dòng)的閥桿56。閥桿56的前端為針狀，接觸在閥本體部分51下方有出入口的閥座57上。另一方面，在驅(qū)動(dòng)軸53的向外的端部的外周部安裝著永久磁鐵58。另外，在與這些永久磁鐵的外周部對應(yīng)的定子的內(nèi)側(cè)安裝著線圈59。這里，安裝了永久磁鐵的驅(qū)動(dòng)軸53相當(dāng)于脈沖電機(jī)的轉(zhuǎn)子，通過在線圈59上施加驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)軸53旋轉(zhuǎn)，利用螺旋部分將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)檠剌S向運(yùn)動(dòng)，使閥桿56離開或接觸閥座57，即，能夠開、關(guān)該閥。
另外，圖11所示的電動(dòng)膨脹閥使驅(qū)動(dòng)軸53轉(zhuǎn)動(dòng)并移向下方，閥桿56的針狀部分接觸到閥座后，在壓縮彈簧55的同時(shí)僅使驅(qū)動(dòng)軸53移動(dòng)。而且在永久磁鐵58接觸到止動(dòng)塊60的狀態(tài)下停止。由于是這樣的結(jié)構(gòu)，故在驅(qū)動(dòng)軸53的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和閥桿56的針狀部分離開閥座之點(diǎn)，即，開閥點(diǎn)隨各電動(dòng)膨脹閥而不同。
圖12是表示具有代表性的電動(dòng)膨脹閥的閥開度和制冷劑流量之間關(guān)系的曲線圖，示出了用從閥全閉位置施加的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)表示閥開度時(shí)，對于同一個(gè)閥開度，流量為最大的Max流量級、流量最小的Min流量級、流量居中的Mean流量級等3種。這時(shí)，由于能夠用直到500脈沖控制閥開度，故使用范圍廣泛。
然而，由于在全閉合附近產(chǎn)生流量的閥開度即開閥點(diǎn)處具有分散性，故要在閥開度的使用范圍上設(shè)置限制，以便在未全閉合下使用。為此，為確保制冷劑的最小流量，就必須使用閥口徑小的電動(dòng)膨脹閥設(shè)定開度。
這樣，在使用閥口徑小的電動(dòng)膨脹閥時(shí)，全開一側(cè)的流量被抑制得較小，限制了制冷循環(huán)中的最大流量，存在可變使用范圍變窄的問題。
另外，在不考慮全閉合附近產(chǎn)生流量的閥開度方面具有分散性而反饋控制電動(dòng)膨脹閥時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生循環(huán)阻塞(電動(dòng)膨脹閥全閉合)，不僅不能夠進(jìn)行空調(diào)機(jī)的空調(diào)效率控制，還存在由于從壓縮機(jī)排出的制冷機(jī)油不返回壓縮機(jī)而形成潤滑不良，或者壓縮機(jī)中具有冷卻作用的氣態(tài)制冷劑不循環(huán)而使壓縮機(jī)的溫度異常高等制冷循環(huán)的可靠性降低等問題。
另一方面，在需要低流量時(shí)，如圖13(a)所示，在電動(dòng)膨脹閥5上連接二通換向閥21，再在二通換向閥21上連接分流用的毛細(xì)管22，流量控制時(shí)打開二通換向閥21，低流量時(shí)關(guān)閉二通換向閥21，或者如圖13(b)所示，在電動(dòng)膨脹閥5上連接分流用的毛細(xì)管22。但是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，存在由于增加制冷循環(huán)部件而引起裝置成本增加和導(dǎo)致室外機(jī)增大的問題。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而開發(fā)的，目的在于提供具有即使是在全閉合附近的閥開點(diǎn)有分散性的電動(dòng)膨脹閥、在制冷劑小流量控制時(shí)也沒有全閉合危險(xiǎn)的有控制部的空調(diào)機(jī)。
在發(fā)明的第1方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于當(dāng)閥開度在規(guī)定開度以下時(shí)把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下，因此，即使是在全閉合附近的閥開點(diǎn)有分散性的電動(dòng)膨脹閥，在制冷劑的小流量控制時(shí)也沒有全閉合的危險(xiǎn)。
在發(fā)明的第2方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于當(dāng)閥開度在規(guī)定開度以下時(shí)僅在把閥開度向閉合方向變更的情況下把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下，因此，在制冷劑的小流量控制時(shí)沒有全閉合危險(xiǎn)，同時(shí)，能在不限制增加量的部分縮短達(dá)到最佳開度的時(shí)間。
在發(fā)明的第3方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于在過熱控制時(shí)的閥開度為規(guī)定開度以下時(shí)，把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下，在控制基于壓縮機(jī)的效率變更的電動(dòng)膨脹閥的開度時(shí)，閥開度為規(guī)定開度以下，而且，僅在把閥開度向閉合方向變更的情況下把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下，因此，在制冷劑的小流量控制時(shí)沒有全閉合的危險(xiǎn)，同時(shí)還具有在壓縮機(jī)的效率變更大時(shí)也能夠適應(yīng)的效果。
在發(fā)明的第4方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于在每隔規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行過熱控制而將電動(dòng)膨脹閥的開度降低到規(guī)定開度以下、開始對閥開度沿打開方向控制之后，把上述電動(dòng)膨脹閥的開度向閉合方向控制時(shí)，把閥開度的減少量限制在規(guī)定值以下，因此，在制冷劑的小流量控制時(shí)沒有全閉合的危險(xiǎn)，同時(shí)，能夠縮短到達(dá)最佳開度的時(shí)間。
在發(fā)明的第5方面所述的空調(diào)機(jī)中，與發(fā)明的第4方面所述的空調(diào)機(jī)不同，當(dāng)再次對電動(dòng)膨脹閥的開度沿打開的方向控制時(shí)，把閥開度的增加量限制在規(guī)定值以下，因此，在制冷劑的小流量控制時(shí)沒有全閉合的危險(xiǎn)，同時(shí)，能夠縮短到達(dá)最佳開度的時(shí)間。
在發(fā)明的第6方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于在閥開度大于規(guī)定開度的位置向規(guī)定開度以下降低時(shí)，暫時(shí)把電動(dòng)膨脹閥的閥開度保持在規(guī)定開度，因此，能夠防止控制的波動(dòng)，進(jìn)行臨界控制。
在發(fā)明的第7方面所述的空調(diào)機(jī)中，由于在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)把電動(dòng)膨脹閥的開度固定在規(guī)定開度以上，因此能夠依據(jù)制冷循環(huán)狀態(tài)穩(wěn)定后的溫度傳感器的輸出進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的總體處理順序的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)的制冷循環(huán)系統(tǒng)圖。
圖3是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室內(nèi)微機(jī)及室外微機(jī)的信號輸入輸出狀態(tài)的框圖。
圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖6是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖9是表示構(gòu)成本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的室外微機(jī)的部分詳細(xì)處理順序的流程圖。
圖10是說明本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作用的、表示閥開度和時(shí)間的關(guān)系的曲線圖。
圖11是表示在空調(diào)機(jī)中采用的一般電動(dòng)膨脹閥的結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖12是表示空調(diào)機(jī)中采用的各種電動(dòng)膨脹閥的流量和開度的關(guān)系的曲線圖。
圖13是為防止空調(diào)機(jī)的循環(huán)阻塞而在電動(dòng)膨脹閥上添加了部件的結(jié)構(gòu)圖。
以下，根據(jù)最佳實(shí)施形態(tài)說明本發(fā)明。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)的制冷循環(huán)系統(tǒng)圖。圖中，1是壓縮機(jī)，由四通閥2、室內(nèi)熱交換器3、室內(nèi)風(fēng)扇4、電動(dòng)膨脹閥5、毛細(xì)管6a、6b、室外熱交換器7及室外風(fēng)扇8構(gòu)成眾所周知的制冷循環(huán)。這些構(gòu)成要素中，室內(nèi)熱交換器3及室內(nèi)風(fēng)扇4設(shè)在室內(nèi)機(jī)組10中，壓縮機(jī)1、四通閥2、電動(dòng)膨脹閥5、毛細(xì)管6a、6b、室外熱交換器7及室外風(fēng)扇8設(shè)在室外機(jī)組20中。
為控制壓縮機(jī)1及電動(dòng)膨脹閥5，設(shè)有檢測室外熱交換器7的入口一側(cè)制冷劑溫度TE的溫度傳感器9a、檢測外部空氣溫度T0的溫度傳感器9b、檢測壓縮機(jī)1吸入一側(cè)制冷劑溫度Ts的溫度傳感器9c、檢測室內(nèi)熱交換器溫度Tc的溫度傳感器9d，以及，檢測室內(nèi)溫度Ta的溫度傳感器9e。這些溫度傳感器的輸出信號如圖3所示，被送給設(shè)于室內(nèi)機(jī)組10中的室內(nèi)微型電子計(jì)算機(jī)(以下簡記為微機(jī))11和設(shè)于室外機(jī)組20中的室外微機(jī)21。室內(nèi)微機(jī)11和室外微機(jī)21互相收發(fā)溫度檢測值。另外，室內(nèi)微機(jī)11運(yùn)算驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1的電源頻率(以下，稱為壓縮機(jī)頻率)，把壓縮機(jī)頻率信號發(fā)送給室外微機(jī)21，同時(shí)，把在遙控裝置等中設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)模式信號發(fā)送給室外微機(jī)21，進(jìn)而控制室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)的速度。另一方面，室外微機(jī)21運(yùn)算電動(dòng)膨脹閥5的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)，控制電動(dòng)膨脹閥5的開度。同時(shí)，根據(jù)壓縮機(jī)頻率信號控制壓縮機(jī)1的速度，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制四通閥2的通電，進(jìn)而控制室外風(fēng)扇電機(jī)的速度。
在上述種種控制中，關(guān)于壓縮機(jī)頻率的運(yùn)算、室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)的速度控制、壓縮機(jī)和室外風(fēng)扇電機(jī)的速度控制等已提出了各種方案并已為人們熟知，因此省略它們的說明，以下對電動(dòng)膨脹閥5的開度控制進(jìn)行說明。
首先，室外微機(jī)21在進(jìn)行電動(dòng)膨脹閥5的開度控制時(shí)，運(yùn)算驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)，以便使制冷循環(huán)的過熱量與由運(yùn)轉(zhuǎn)條件決定的設(shè)定值相等。一般，過熱量定義為壓縮機(jī)1吸入一側(cè)的制冷劑溫度Ts和作為蒸發(fā)器使用的熱交換器溫度即本實(shí)施形態(tài)中室外熱交換器7的溫度TE之差，而作為蒸發(fā)器的溫度有時(shí)使用電動(dòng)膨脹閥5的出口一側(cè)的溫度。另外，在把室內(nèi)熱交換器3的一部分用作蒸發(fā)器進(jìn)行除濕的空調(diào)機(jī)中，也可以把室內(nèi)輔助熱交換器和主熱交換器的溫度差定義為過熱量。而過熱控制無非是控制電動(dòng)膨脹閥5的開度，使過熱量與由運(yùn)轉(zhuǎn)條件決定的設(shè)定值相等。
與該過熱控制有關(guān)的室外微機(jī)21的具體處理順序示于圖1的流程圖。這里，一旦在步驟101中依據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)指令起動(dòng)，則在下面的步驟102中給電動(dòng)膨脹閥5施加540脈沖，使其全閉合。電動(dòng)膨脹閥5由脈沖數(shù)控制閥開度，從圖12可知，對應(yīng)于全開的脈沖數(shù)是500。從而，如果向閉合方向施加540脈沖，則能夠在起始時(shí)刻控制所有閥開度，使電動(dòng)膨脹閥5全閉合。而且，在接著的步驟103中，例如向打開方向施加60脈沖，設(shè)定圖12所示的初始開度A。該初始開度A是即使隨流量級的不同而在開閥點(diǎn)處有分散，也能夠確保制冷循環(huán)中所需最低流量以上的開度。于是，在接著的步驟104中使壓縮機(jī)起動(dòng)，進(jìn)而，在步驟105中保持3分鐘初始開度A的狀態(tài)，等待制冷循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)穩(wěn)定。
而且，經(jīng)過3分鐘后，在步驟106中開始閥開度的調(diào)整。這時(shí)，運(yùn)算脈沖數(shù)，使過熱量與設(shè)定值相等，僅把該脈沖數(shù)加到電動(dòng)膨脹閥5上。這時(shí)，控制閥開度后，由于實(shí)際上溫度傳感器出現(xiàn)反應(yīng)有時(shí)間延遲，因此，每隔一定時(shí)間計(jì)算向電動(dòng)膨脹閥5輸出的脈沖數(shù)，并進(jìn)行輸出。另外，在過熱控制中，需要根據(jù)壓縮機(jī)頻率修正開度，由于有時(shí)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件陷入過節(jié)流狀態(tài)，因此還需要用于防止這種狀態(tài)的開度修正。于是，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中當(dāng)壓縮機(jī)頻率發(fā)生變化時(shí)，通過步驟310的中斷處理，對應(yīng)于壓縮機(jī)頻率的變化計(jì)算開度修正用的脈沖數(shù)，在從溫度傳感器9c或9d的檢測位置檢測出制冷循環(huán)呈加熱過節(jié)流狀態(tài)時(shí)，計(jì)算用于開度修正的脈沖，以便在步驟320的中斷處理中消除過節(jié)流，即防止中間加熱，在步驟106的處理中增加該開度修正脈沖數(shù)，適宜地選擇脈沖數(shù)。在這樣的開度控制中，例如若室內(nèi)溫度Ta和設(shè)定室溫一致時(shí)，則停止控制壓縮機(jī)。于是，在根據(jù)溫度傳感器的輸出使壓縮機(jī)停止時(shí)，在步驟109，保持與壓縮機(jī)停止?fàn)顟B(tài)對應(yīng)的規(guī)定開度，執(zhí)行步驟103以下的處理。而且，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，例如從遙控裝置給出運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，在步驟107中使其處于全開位置、即達(dá)到500脈沖的開度，在步驟108中關(guān)斷電源結(jié)束控制。
其次，參照圖4至圖9說明上述步驟106的詳細(xì)處理如下。
在過熱控制過程中，在閥開度接近圖12中的初始開度A的狀態(tài)下，若計(jì)算出換算成脈沖數(shù)的閥開度的變化量并且直接輸出，則存在產(chǎn)生循環(huán)阻塞的危險(xiǎn)，圖4示出了把每隔規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行控制的閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下并輸出時(shí)的處理順序。這種情況下，在最初的步驟201中計(jì)算過熱控制的變化量ΔPLS2(打開一側(cè)為正，閉合一側(cè)為負(fù))，在步驟203中加上這些值計(jì)算閥開度的變化量ΔPLS。而且，在接著的步驟204中，確定比圖12所示的初始開度A大某種程度的位置對限制開度和當(dāng)前的開度進(jìn)行比較。如果當(dāng)前開度小于限制開度，則進(jìn)入步驟205的處理，限制變化量ΔPLS的大小。即，在變化量ΔPLS比在閥的開放一側(cè)預(yù)先設(shè)定的限制值ΔPLSMAx(＞0)大時(shí)限制為ΔPLS＝ΔPLSMAX，反之，在變化量ΔPLS比在閥的閉合一側(cè)預(yù)先設(shè)定的限制值ΔPLSMIN(＜0)小時(shí)(絕對值大)限制為ΔPLS＝ΔPLSMIN。另外，在計(jì)算的變化量ΔPLS與這2個(gè)限制值ΔPLSMAX或ΔPLSMIN相等的情況下，或者處于這2個(gè)限制值之間的情況下，對計(jì)算的變化量ΔPLS不加限制。于是，在接著的步驟206中，執(zhí)行把閥開度的變化量ΔPLS加到當(dāng)前開度的結(jié)果作為目標(biāo)開度的處理，接著，在步驟207中執(zhí)行用于達(dá)到目標(biāo)開度的脈沖輸出處理。如果在步驟204中當(dāng)前開度大于限制開度，則轉(zhuǎn)向步驟206的處理，從計(jì)算的閥開度的變化量ΔPLS直接運(yùn)算目標(biāo)開度。這種情況下，認(rèn)為使閉合一側(cè)的下限值ΔPLSMIN的絕對值小于打開一側(cè)的限制值△PLSMAX的絕對值亦有效。
一般，過熱控制下的閥開度的變化量ΔPLS1例如每隔1分鐘進(jìn)行1次變化，中斷控制下的閥開度的變化量ΔPLS2在壓縮機(jī)頻率有變化或過節(jié)流的狀態(tài)下進(jìn)行變化。從而，步驟203中ΔPLS1和ΔPLS2的加法運(yùn)算僅在步驟201和步驟202的處理大致同時(shí)進(jìn)行的情況下進(jìn)行，在步驟205中分別對閥開度的變化量ΔPLS1及ΔPLS2進(jìn)行限制處理。
因此，若依據(jù)圖4所示的處理，當(dāng)閥開度低于規(guī)定開度時(shí)，能夠把每隔規(guī)定時(shí)間間隔控制的閥開度的變化量抑制在規(guī)定的限制值以下，這樣，能夠在可存在全閉合的區(qū)域中不產(chǎn)生由過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥。
如上所述，在開閥一側(cè)和閉閥一側(cè)分別進(jìn)行限制，對抑制控制的波動(dòng)動(dòng)作是有利的，但如果僅著眼于在制冷劑小流量控制時(shí)防止閥全閉合，則也可以在開閥一側(cè)不加限制而只在閉閥一側(cè)加以限制，圖5是表示僅在閉合方向限制閥開度的變化量即衰減量的室外微機(jī)21的具體處理順序的流程圖。這里，從步驟211到步驟214執(zhí)行了和圖4中的步驟201～204完全相同的處理后，在步驟205中僅對閉合方向的閥開度的變化量ΔPLS限制其大小。即，在變化量ΔPLS的絕對值大于閉合一側(cè)的限制值ΔPLSMIN的絕對值時(shí)，限制為ΔPLS＝ΔPLSMIN。以下，在步驟216及步驟217中，執(zhí)行和圖4中的步驟206及步驟207完全相同的處理。
這樣，若依據(jù)圖5所示的處理，僅在閥開度的變更是閉合方向時(shí)進(jìn)行把其變化量抑制在規(guī)定的限制值以下的控制，因此，也能夠消除在可以有全閉合的區(qū)域中由過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥。
如上所述，過熱控制下閥開度的變化量ΔPLS1例如每隔1分鐘進(jìn)行1次變化，中斷控制下閥開度的變化量ΔPLS2在壓縮機(jī)頻率有變化或者過節(jié)流狀態(tài)下進(jìn)行變化。如果這樣的話，代替限制閥開度的變化量ΔPLS1和ΔPLS2相加后的變化量，分別對閥開度的變化量ΔPLS1及ΔPLS2施加限制也可以得到相同的效果。
圖6是表示進(jìn)行這些控制的室外微機(jī)21的具體處理順序的流程圖。
這里，在最初的步驟221中計(jì)算過熱控制的變化量ΔPLS1，接著，在步驟222中把當(dāng)前開度和限制開度進(jìn)行比較。如果當(dāng)前開度在限制開度以下，則進(jìn)入步驟223，限制變化量ΔPLS1的大小。即，當(dāng)變化量ΔPLS1大于閥開放一側(cè)預(yù)先設(shè)定的限制值ΔPLSMAX時(shí)限制為ΔPLS1＝ΔPLSMAX，反之，當(dāng)變化量ΔPLS1的絕對值超過在閥閉合一側(cè)預(yù)先設(shè)定的限制值ΔPLSMIN的絕對值時(shí)限制為ΔPLS1＝ΔPLSMIN。而且，在步驟224中依據(jù)中斷處理計(jì)算防止壓縮機(jī)頻率的變更和/或過節(jié)流狀態(tài)用的變化量ΔPLS2。于是，在步驟225中再次比較當(dāng)前開度和限制開度。依據(jù)該比較，在當(dāng)前開度低于限制開度時(shí)，由步驟226把變化量ΔPLS2限制在閥閉合一側(cè)預(yù)先設(shè)定的限制值ΔPLSMIN，在步驟227中加上這個(gè)值來計(jì)算閥開度的變化量ΔPLS。于是，在接著的步驟228中，進(jìn)行把閥開度的變化量ΔPLS加到當(dāng)前開度的結(jié)果作為目標(biāo)開度的處理，接著，在步驟229中進(jìn)行用于形成目標(biāo)開度的脈沖輸出處理。另外，在步驟225中當(dāng)判定為當(dāng)前開度超過限制開度時(shí)對運(yùn)算的變化量ΔPLS2不加任何限制，轉(zhuǎn)向步驟227的處理。
這樣，依據(jù)圖6所示的處理，也能夠在可存在全閉合的區(qū)域消除由過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥。
另一方面，在把室內(nèi)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器進(jìn)行除濕的空調(diào)機(jī)中，把作為蒸發(fā)器使用的輔助熱交換器和主熱交換器的溫度差作為過熱量進(jìn)行過熱控制。這種情況下，由于電動(dòng)膨脹閥被節(jié)流較大，因此通過過熱控制，容易使閥處于全閉合狀態(tài)。于是，在只進(jìn)行除濕運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對閥開度的變化量ΔPLS1加以限制，在冷風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)和暖風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對閥開度的變化量ΔPLS1不加限制的控制也是有效的。
圖7示出了把室內(nèi)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器進(jìn)行除濕時(shí)室外微機(jī)21的具體處理順序。
這里，在最初的步驟231中計(jì)算過熱控制的變化量ΔPLS1，接著，在步驟232中判定當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式是否是除濕模式。而且，僅在運(yùn)轉(zhuǎn)模式是除濕模式時(shí)才限制過熱控制下的變化量ΔPLS1的大小，在步驟233中比較當(dāng)前開度和限制開度。如果當(dāng)前開度在限制開度以下，則在步驟234中限制變化量ΔPLS1的大小后轉(zhuǎn)向步驟235以后的處理。在步驟235～240中進(jìn)行和圖6所示步驟224～229完全同樣的處理。
這樣，即使是把室內(nèi)熱交換器的一部分作為蒸發(fā)器進(jìn)行除濕的空調(diào)機(jī)，也能夠在可存在全閉合的區(qū)域消除由過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥。
然而，由于電動(dòng)膨脹閥的開閥點(diǎn)存在分散性，故設(shè)定限制閥開度變化量的區(qū)域的限制開度要以開閥點(diǎn)大的電動(dòng)膨脹閥為基準(zhǔn)。對于這樣設(shè)定的限制開度若假設(shè)使用了開閥點(diǎn)小的電動(dòng)膨脹閥，則到達(dá)最佳開度的時(shí)間加長，液體返回的恢復(fù)時(shí)間也加長。于是，一旦當(dāng)前開度超過最佳開度，則對閥開度的減少量不加任何限制，隨后，在把閥開度向開放方向變更后，僅對閥開度的減少量進(jìn)行限制，然后，在從打開轉(zhuǎn)向閉合時(shí)也對閥開度的增加量進(jìn)行限制，由此，能夠縮短到達(dá)最佳開度的時(shí)間。
圖8是表示使用閥開點(diǎn)小的電動(dòng)膨脹閥時(shí)進(jìn)行控制的室外微機(jī)21的具體處理順序的流程圖。這時(shí)，在閥開度降低到限制開度以下后閥開度的變化量從閉合一側(cè)變更為打開一側(cè)的條件下建立標(biāo)志FLG1，反之，在閥開度的變化量從開放一側(cè)變更為閉合一側(cè)的條件下建立標(biāo)志FLG2。以下，把標(biāo)志簡稱為FLG，并就建立該FLG為ON，取消標(biāo)志為OFF進(jìn)行說明。
首先，運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)在步驟241中把FLG1及FLG2取為OFF，接著，在步驟242中計(jì)算過熱控制下的閥開度的變化量ΔPLS1。接著，在步驟243中判斷當(dāng)前開度是否在限制開度以下。而且，若在限制開度以下，則在步驟244中判斷FLG1是否為ON，僅在ON時(shí)，在步驟245中當(dāng)閥開度的變化量ΔPLS1的絕對值超過閥閉合一側(cè)設(shè)定的限制值ΔPLSMIN的絕對值時(shí)進(jìn)行限制為ΔPLS＝ΔPLSMIN的處理。接著，在步驟246中判斷FLG2是否為ON，僅在ON時(shí)，在步驟247中當(dāng)閥開度的變化量ΔPLS1超過閥打開一側(cè)設(shè)定的限制值ΔPLSMAX時(shí)進(jìn)行限制為ΔPLS1＝ΔPLSMAX的處理。
接著，在步驟248中如果閥開度的變化量ΔPLS1是閥打開方向并且FLG1為OFF，則在步驟249中使FLG1為ON。進(jìn)而，在步驟250中如果閥開度的變化量ΔPLS1是閥閉合方向并且FLG1為ON，則在步驟251中使FLG2為ON。
然后，在步驟252中依據(jù)中斷處理計(jì)算防止壓縮機(jī)的頻率變更和/或過節(jié)流狀態(tài)用的變化量ΔPLS2，在接著的步驟253中比較限制開度和當(dāng)前開度。而且，僅在當(dāng)前開度在限制開度以下時(shí)，在步驟254中進(jìn)行把閥開度的變化量ΔPLS2抑制為限制值ΔPLSMIN的處理，在步驟255中把閥開度的變化量ΔPLS1和ΔPLS2相加來計(jì)算閥開度的變化量ΔPLS。于是，在接著的步驟256中，進(jìn)行把閥開度的變化量ΔPLS加到當(dāng)前開度上的結(jié)果作為目標(biāo)開度的處理，接著，在步驟257中進(jìn)行用于達(dá)到目標(biāo)開度的脈沖輸出處理。
接著，在步驟258中判斷當(dāng)前開度是否在限制開度以下，如果當(dāng)前開度超過限制開度，則返回到步驟241的處理，在當(dāng)前開度低于限制開度時(shí)返回到步驟242的處理。另外，當(dāng)在步驟243中斷定為當(dāng)前開度超過限制開度時(shí)，對所計(jì)算的變化量ΔPLS1和ΔPLS2不加任何限制，而且不進(jìn)行FLG的ON、OFF操作，轉(zhuǎn)向步驟252以下的處理。
對進(jìn)行圖8所示處理的情況和僅在閥閉合方向上進(jìn)行限制的情況進(jìn)行比較，則如圖10(a)、(b)所示那樣不同?，F(xiàn)在，假設(shè)使用開閥點(diǎn)小的電動(dòng)膨脹閥，而且把閉合方向的限制值ΔPLSMIN設(shè)定得較小，則如圖10(b)所示，在限制開度以下階梯狀地一直降低，因此，到達(dá)最佳開度的時(shí)間加長。
另一方面，進(jìn)行圖8所示的處理時(shí)，如圖10(b)所示，即使是在閥開度的變化量的限制區(qū)域，由于最初沒有施加任何限制，因此相對于最佳開度來說多少呈過節(jié)流狀態(tài)，但由于在該時(shí)刻把閥開度從閉合方向向打開方向變更，因此在無限制的情況下直接向打開方向變化，從這個(gè)階段開始對閉合方向的變化量進(jìn)行限制，而且，在把閥開度從打開方向變更到閉合方向的時(shí)刻對打開方向的變化量也進(jìn)行限制，因此，到達(dá)最佳控制量的時(shí)間也比圖10(b)所示情況明顯縮短。
這樣，通過進(jìn)行圖8所示的處理，能夠在可存在全閉合的區(qū)域消除由過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥，而且，即使使用開閥點(diǎn)小的電動(dòng)膨脹閥也能夠縮短到達(dá)最佳開度的時(shí)間。
如上所述，能夠和限制開度建立關(guān)系，決定對閥開度的變化量的限制值。然而，若為了縮短到達(dá)最佳控制的時(shí)間而設(shè)定得較大，則易于產(chǎn)生波動(dòng)現(xiàn)象。如果在限制開度以下減小閥開度的減少量，則在閥開度比限制開度低的時(shí)刻，若把目標(biāo)開度作為限制開度，則隨后能夠臨界地接近最佳開度。
圖9是表示用于進(jìn)行這種控制的室外微機(jī)21的具體處理順序的流程圖。這里，從步驟261到268進(jìn)行和圖6所示相同的處理，接著，在步驟269中檢查目標(biāo)開度是否在限制開度以下，在目標(biāo)開度為限制開度時(shí)，在步驟270中把目標(biāo)開度確定為限制開度后，在步驟271中進(jìn)行用于達(dá)到目標(biāo)開度的脈沖輸出處理。
這樣，通過進(jìn)行圖8所示的處理，能夠在可存在全閉合的區(qū)域消除由于過節(jié)流引起的不理想狀況，穩(wěn)定地控制電動(dòng)膨脹閥，而且即使使用閥開點(diǎn)小的電動(dòng)膨脹閥也能夠縮短到達(dá)最佳開度的時(shí)間。
從以上說明可知，若采用本發(fā)明，則能夠提供這樣一種空調(diào)機(jī)，即它具有可全閉合的電動(dòng)膨脹閥，并有根據(jù)制冷循環(huán)狀態(tài)控制該閥的開度時(shí)、即使是在全閉合附近的閥開點(diǎn)存在分散性的電動(dòng)膨脹閥、在制冷劑的小流量控制時(shí)也沒有全閉合危險(xiǎn)的控制部分。另外，還能消除由于增加制冷循環(huán)部件引起的裝置成本上升以及導(dǎo)致室外機(jī)增大這樣的現(xiàn)有裝置中存在的問題。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)機(jī)，具有包含可全閉合的電動(dòng)膨脹閥的制冷循環(huán)系統(tǒng)、并在每個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔控制上述電動(dòng)膨脹閥的開度，其特征在于設(shè)有在閥開度為規(guī)定的開度以下時(shí)、把上述閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在從閥開度大于規(guī)定開度的位置使閥開度降低到規(guī)定開度以下時(shí)、把上述電動(dòng)膨脹閥的開度暫時(shí)保持在規(guī)定開度的閥開度保持裝置。
3.一種空調(diào)機(jī)，它具有包含可全閉合的電動(dòng)膨脹閥的制冷循環(huán)系統(tǒng)，并在每個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔控制上述電動(dòng)膨脹閥的開度，該空調(diào)機(jī)的特征在于設(shè)有在閥開度為規(guī)定的開度以下時(shí)、僅在把上述閥開度向閉合方向變更的情況下、把上述閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下的控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在從閥開度大于規(guī)定開度的位置使閥開度降低到規(guī)定開度以下時(shí)、把上述電動(dòng)膨脹閥的閥開度暫時(shí)保持在規(guī)定開度的閥開度保持裝置。
5.一種空調(diào)機(jī)，具有包含可全閉合的電動(dòng)膨脹閥和效率可變壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有控制裝置，用于在每個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔對上述電動(dòng)膨脹閥的開度進(jìn)行過熱控制時(shí)，當(dāng)閥開度在規(guī)定開度以下時(shí)，把上述閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下，在根據(jù)上述壓縮機(jī)的效率變更控制上述電動(dòng)膨脹閥的開度時(shí)，僅在閥開度為上述規(guī)定開度以下而且把上述閥開度向閉合方向變更的情況下，把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在從閥開度大于規(guī)定開度的位置使閥開度降低到規(guī)定開度以下時(shí)、把上述電動(dòng)膨脹閥的開度暫時(shí)保持在規(guī)定開度的閥開度保持裝置。
7.一種空調(diào)機(jī)，具有包含可全閉合的電動(dòng)膨脹閥和效率可變壓縮機(jī)的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有閥開度限制裝置，用于在每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔對上述電動(dòng)膨脹閥的開度進(jìn)行過熱控制時(shí)，在閥開度降低到規(guī)定開度后，最初對閥開度向打開方向進(jìn)行控制，之后再對上述電動(dòng)膨脹閥的開度向閉合方向控制時(shí)，把閥開度的減少量限制在規(guī)定值以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在從閥開度大于規(guī)定開度的位置使閥開度降低到規(guī)定開度以下時(shí)、把上述電動(dòng)膨脹閥的開度暫時(shí)保持在規(guī)定開度的閥開度保持裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于還設(shè)有第2閥開度限制裝置，用于在每個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔對上述電動(dòng)膨脹閥的開度進(jìn)行過熱控制時(shí)，在閥開度降低到規(guī)定開度后，最初對閥開度向打開方向進(jìn)行控制，之后再對上述電動(dòng)膨脹閥的開度向閉合方向控制的狀況下，然后再次把上述電動(dòng)膨脹閥的開度向打開方向控制時(shí)，把閥開度的增加量限制在規(guī)定值以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在從閥開度大于規(guī)定開度的位置使閥開度降低到規(guī)定開度時(shí)、把上述電動(dòng)膨脹閥的開度暫時(shí)保持在規(guī)定開度的閥開度保持裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于設(shè)有在空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)把上述電動(dòng)膨脹閥的開度在上述規(guī)定開度以上固定規(guī)定時(shí)間的初始開度控制裝置。
全文摘要
一種具有對即使在全閉合附近的閥開點(diǎn)存在分散性的電子膨脹閥進(jìn)行制冷劑的小流量控制時(shí)也沒有全閉合危險(xiǎn)的控制部分的空調(diào)機(jī)。在具有包含可全閉合的電動(dòng)膨脹閥的制冷循環(huán)系統(tǒng)并在各規(guī)定時(shí)間間隔控制電動(dòng)膨脹閥開度的空調(diào)機(jī)中，設(shè)有在閥開度為規(guī)定開度以下時(shí)把閥開度的變化量限制在規(guī)定值以下的控制裝置。當(dāng)閥開度為規(guī)定開度以下時(shí)也可僅在變更閥開度向閉合方向時(shí)把閥開度變化量限制在規(guī)定值以下。
文檔編號F25B1/00GK1156810SQ96112658
公開日1997年8月13日 申請日期1996年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者本鄉(xiāng)一郎, 安藤正和 申請人:株式會社東芝