空氣調節(jié)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣調節(jié)器。
【背景技術】
[0002]在空氣調節(jié)器中設置有壓縮機和作為膨脹機構的膨脹閥。壓縮機的排出溫度通過調整膨脹閥的開度而被控制為預先確定的目標溫度?？諝庹{節(jié)器的運轉功率達到峰值時的壓縮機的排出溫度因壓縮機的轉速不同而存在差別。
[0003]在專利文獻I中記載有一種空氣調節(jié)器，該空氣調節(jié)器以如下方式進行控制，即，將壓縮機的針對各頻帶的最佳閥開度、最佳排出溫度預先存儲于控制部，若壓縮機的頻率變化，則利用控制部選擇與變化后的頻率對應的最佳閥開度，從控制部輸出與選擇值相應的閥開度指令信號，借助閥驅動部使電子控制式膨脹閥的開度與目標值一致。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2005-69683號公報
[0007]發(fā)明概要
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]對于專利文獻I所記載的空氣調節(jié)器，排出溫度目標值相對于壓縮機的轉速(頻率)的斜率為一個，無論壓縮機的轉速處于高速區(qū)域還是低速區(qū)域，轉速的不同所帶來的排出溫度的變化的靈敏度都是相同的。
[0010]如圖2所示，壓縮機的各轉速下的最佳排出溫度、即能夠最高效地運轉的理想的排出溫度目標值(以下稱作“理想Td”。)與壓縮機的排出溫度的目標值(以下稱作“目標Td”。)之差Ta從低速區(qū)域到高速區(qū)域都較小。因此，在采用R410A作為制冷劑的情況下，即使轉速的不同所帶來的排出溫度的變化的靈敏度相同，也能夠使壓縮機的轉速達到接近理想Td的值。
[0011]然而，如圖2所示，在采用R32作為制冷劑的情況下，與R410A相比，理想Td與目標Td之差Tb增大。因此，在轉速的不同所帶來的排出溫度的變化的靈敏度相同的情況下，存在無法使壓縮機的轉速達到接近理想Td的值的區(qū)域。
[0012]換句話說，在采用R32作為制冷劑的情況下，與R410A相比，理想Td與目標Td之差增大，對于使用R410A的裝置，若只是將制冷劑更換為R32，則存在性能降低并且引發(fā)控制不穩(wěn)定的可能。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供能夠避免控制不穩(wěn)定并且能夠實現(xiàn)節(jié)能的空氣調節(jié)器。
[0014]解決方案
[0015]本發(fā)明的空氣調節(jié)器具備:制冷循環(huán)，其具有壓縮機、室內熱交換器、膨脹機構以及室外熱交換器；以及第一控制機構，壓縮機的排出溫度根據(jù)壓縮機的轉速相應地變化，該第一控制機構使壓縮機的轉速小于規(guī)定的轉速的情況下的壓縮機的排出溫度的變化相對于壓縮機的轉速的變化的幅度比壓縮機的轉速大于規(guī)定的轉速的情況下的壓縮機的排出溫度的變化相對于壓縮機的轉速的變化的幅度大，該空氣調節(jié)器使用R32單質或者R32超過50重量％的混合制冷劑。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能避免控制不穩(wěn)定并且能夠實現(xiàn)節(jié)能的空氣調節(jié)器。
【附圖說明】
[0018]圖1是第一實施方式的空氣調節(jié)器的制冷劑回路結構圖。
[0019]圖2是示出針對壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0020]圖3是示出針對第一實施方式的壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0021]圖4是示出針對第二實施方式的壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0022]圖5是示出針對另一實施方式的壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0023]圖6是示出針對另一實施方式的壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0024]附圖標記說明如下:
[0025]I…空氣調節(jié)器；2…壓縮機；3…流路切換閥；4…室外熱交換器；5…膨脹閥；6…室內熱交換器；7…吸入罐；50...控制部；51…溫度檢測機構
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。需要說明的是，在各圖中對共用的部分標注相同的附圖標記，并省略重復的說明。
[0027](第一實施方式)
[0028]對與第一實施方式的空氣調節(jié)器I的結構、功能以及動作相關的概要進行說明。圖1是表示構成第一實施方式的空氣調節(jié)器I的各結構要素和彼此之間的連接關系的基本結構圖。
[0029]空氣調節(jié)器I由將壓縮機2、流路切換閥(例如四通閥)3、室外熱交換器4、膨脹閥
5、室內熱交換器6以及吸入罐7連接為環(huán)狀而得到的回路10構成。另外，為了控制空氣調節(jié)器I而具備控制部50和熱敏電阻等溫度檢測機構51。
[0030]溫度檢測機構51為了檢測壓縮機2的排出溫度而設置在壓縮機2的上部。需要說明的是，也可以將溫度檢測機構51設置于壓縮機2的排出配管。
[0031]使用圖1對空氣調節(jié)器I的各設備的動作進行說明。在空氣調節(jié)器I的運轉模式為“制冷”的情況下，通過切換四通閥3，制冷劑向圖2的實線箭頭的方向流動。從壓縮機2排出的制冷劑經由四通閥3的實線所示的流路供給至室外熱交換器4。然后，從室外熱交換器4排出的制冷劑由膨脹閥5減壓膨脹并供給至室內熱交換器6。接下來，從室內熱交換器6排出的制冷劑經由四通閥3的實線所示的流路返回至吸入罐7以及壓縮機2。
[0032]另外，在空氣調節(jié)器I的運轉模式為“供暖”的情況下，通過切換四通閥3，制冷劑向圖2的虛線箭頭的方向流動。從壓縮機2排出的制冷劑經由四通閥3的虛線所示的流路供給至室內熱交換器6。然后，從室外熱交換器6排出的制冷劑由膨脹閥5減壓膨脹并供給至室外熱交換器4。從室外熱交換器4排出的制冷劑經由四通閥3的虛線所示的流路返回至吸入罐7以及壓縮機2。
[0033]例如，室外熱交換器4以及室內熱交換器6以鰭片管形式構成，利用軸流風機、橫流風機等使空氣在鰭片側流通，在管側使制冷劑通流，由此進行熱量的交換。
[0034]控制部50控制四通閥3的切換、膨脹閥5的閥開度、壓縮機2的轉速、室外熱交換器4以及室內熱交換器6，除了從溫度檢測機構51獲得排出溫度的信息之外，還由未圖示的溫度檢測機構獲得室內溫度以及室外溫度，從而控制室外熱交換器4與室內熱交換器6的空氣側的交換熱量。
[0035]溫度檢測機構51的溫度精度是大體上不會對循環(huán)帶來影響的精度。例如，上限為+1°C，下限為-l°c。在該范圍內，由溫度檢測機構51檢測到的溫度是相同的值。
[0036]如后所述，以根據(jù)由壓縮機2的轉速計算出的目標Td與利用溫度檢測機構51檢測到的排出溫度的溫度差而確定的開度差，在每個控制步驟中控制膨脹閥5的開度。
[0037]吸入罐7為了防止在運轉開始時等制冷劑以液狀被壓縮機2壓縮而有損可靠性而設置。
[0038]壓縮機2是容積型的壓縮機，在本實施方式中采用轉速可變的壓縮機。
[0039]圖2是示出針對壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。示出橫軸為壓縮機2的轉速M且縱軸為壓縮機2的排出溫度T時的壓縮機2的排出溫度的變化。且示出使用R410A作為制冷劑的情況下的理想Td與目標Td以及使用R32作為制冷劑的情況下的理想Td與目標TcL
[0040]壓縮機2的排出溫度取決于吸入制冷劑的溫度壓力、吸入制冷劑的過熱度或者干度、壓縮機的壓力比以及來自壓縮機2的散熱量(熱損失)，越是壓縮機2以高速旋轉從而制冷劑循環(huán)量增加，壓縮機2的排出溫度越是上升。但是，對于排出溫度的變化率，由于運轉壓力比在低速側和高速側不同，并且壓縮機2的功率不同，因此變化率發(fā)生變化。
[0041]在壓縮機2的排出溫度比理想Td低的情況下，制冷循環(huán)成為略微潮濕的循環(huán)。在略微潮濕的循環(huán)的情況下，由于制冷劑液混入壓縮機2內，外觀的密度增加，壓縮機2所做的功增加，因此，因以理想Td運轉而導致功率降低。因此，為了防止功率降低，需要采用排出溫度的目標值略微過熱的循環(huán)。因此，在以直線構成目標Td的情況下，與R410A理想Td相比，需要將R410A目標Td設定在高溫側。在采用R410A作為制冷劑的情況下，如圖2所示，將R410A目標Td設定為與R410A理想Td相切。
[0042]在R32目標Td設定為與R32理想Td相切的情況下，如圖2所示，在高速旋轉區(qū)域中，R32的理想Td與目標Td之差Ta比R410A的理想Td與目標Td之差Tb大。如此，在采用R410A作為制冷劑的情況下，壓縮機2的功率的變化對排出溫度的變化率造成的影響輕微，但在采用R32作為制冷劑的情況下，結果是該影響明顯地顯現(xiàn)出來。
[0043]并且，如圖2所示，在制冷劑物理性質方面，R32的理想Td在高速旋轉區(qū)域中比R410A的理想Td高約15°C。
[0044]S卩，由于R32的理想Td比R410A的理想Td高，并且R32的目標Td與理想Td之差Ta比R410A的目標Td與理想Td之差Tb大，因此壓縮機2的排出溫度容易升高。若排出溫度過高，則存在壓縮機2的材料和制冷機油劣化、在壓縮機2的電動機中使用的永久磁鐵的去磁力降低的問題。
[0045]接下來，對用于解決此類問題的本實施方式的具體控制方法進行說明。圖3是示出針對圖3第一實施方式的壓縮機的轉速的理想Td與目標Td的曲線圖。
[0046]在壓縮機2起動后，計算分別與“制冷”、“供暖”的運轉模式相應的壓縮機2的目標Td，進行基于目標Td的控制。目標Td根據(jù)以下的式(I)計算。
[0047]目標Td(°C )=斜率AX壓縮機轉速MOnirT1) +截距C...式(I)
[0048]斜率A與截距C是預先通過實驗等確定以使得最佳制冷循環(huán)成立的值，且是因空氣調節(jié)器的能力、熱交換器的結構而不同的值。需要說明的是，圖1的實線也是根據(jù)式(I)獲得針對壓縮機2的轉速M的目標Td的曲線圖。
[0049]在圖2中，利用虛線表示圖中采用R32作為制冷劑的情況下的理想Td，利用實線表示目標Td。在本實施方式中，雖根據(jù)式(I)獲得針對壓縮機2的轉速M的目標Td，但斜率A設定為壓縮機2處于低速區(qū)域時的斜率A_L和處于高速區(qū)域時的斜率A_h這兩個值，以轉速M_c作為拐點切換兩個值。截距C也設定為壓縮機2處于低速區(qū)域時的截距C_L和處于高速區(qū)域時的截距C_h這兩個值，以轉速M_c作為拐點切換兩個值。
[0050]在本實施方式中，如圖3所示，對于低速區(qū)域的斜率A_L以及高速區(qū)域的斜率A_h，轉速M越高，目標Td越向變?yōu)楦邷氐姆较騼A斜。另外，在轉速M_c處，根據(jù)低速區(qū)域的斜率A_L、低速區(qū)域的截距C_L而由式(I)計算出的目標Td與根據(jù)高速區(qū)域的斜率A_h、高速區(qū)域的截距C_h而由式⑴計算出的目標Td—致。需要說明的是，也可以將目標Td