空调机以及空调机的运转方法_2

文档序号:9354869阅读:来源:国知局
410A相比比热比大,所以,在由压缩机14压缩时(点Al—A2),压缩机14的出口侧的制冷剂的温度(排出温度Td)高(Tdl) ο例如,排出温度Td与R410A相比高10?15°C左右。据此,存在被压缩了的制冷剂的排出温度Td超过压缩机14的允许上限温度,向压缩机14施加过大的负荷的情况。因此,在制冷剂使用R32时,要求使压缩机14的出口侧的排出温度Td低(例如,Tdl — Td2) ο
[0042]例如,若室外膨胀阀13的阀开度变大,则促进室外膨胀阀13中的温度降低,若图2中虚线所示,能够使压缩机14的入口侧的制冷剂的温度或干度变低(点Al’ )。据此,压缩机14的出口侧的制冷剂的排出温度Td变低(点A2 — A2’)。
[0043]但是,若压缩机14的入口侧的制冷剂的状态(点Al’)成为比饱和线ClOO低的温度(或比焓),则压缩机14的入口侧的制冷剂的干度比1.00低。
[0044]干度低的制冷剂的液体成分的含有率多,若干度低的制冷剂流入压缩机14,则由该制冷剂所含的液体成分将压缩机14的冷冻机油稀释,产生促进机构部的磨损等影响。也就是说,若干度低的制冷剂流入压缩机14,则相对于压缩机14的负荷变大。由此,压缩机14的入口侧的制冷剂的干度过剩地低的状态并不好。
[0045]因此,根据调查压缩机14的机械性能的变化(促进磨损的状态等)、压缩机14的入口侧的制冷剂的干度(下面称为“吸入干度Xs”)和压缩机14中的冷冻机油的粘度降低的相关关系的实验,使不使压缩机14的机械性能劣化(或者,劣化在允许范围)的吸入干度Xs的边界值为0.85。换言之,知道了若吸入干度Xs高于0.85 (Xs > 0.85),则在能够允许给予压缩机14影响的范围,能够使相对于压缩机14的负荷小。
[0046]因此,本实施例的空调机I做成在吸入干度Xs比0.85高的状态下运转的结构。另夕卜,图2所示的双点划线表示干度为0.85的“等干度线C85”。
[0047]图3是压缩机的入口侧的制冷剂的压力(吸入压力Ps)和出口侧的制冷剂的压力(排出压力Pd)变化的情况下的莫里尔线图。
[0048]例如,如图3所示,在将压缩机14的出口侧的制冷剂的排出温度Td维持在压缩机14的允许上限温度以下的上限温度(Tdmax)的情况下,表示压缩机14的出口侧的制冷剂的状态的点(点A2-n:n = 1、2、3、…)发生状态变化,以便排出温度Td在表示上限温度(Tdmax)的等温线上(单点划线)。
[0049]例如,在压缩机14的允许上限温度为120°C的情况下,将制冷剂的排出温度Td的上限温度设定为100°C左右(“Tdmax = 100 [°C ],,)。
[0050]另外,饱和线ClOO是干度成为1.00的线,表示干度0.85的“等干度线C85”与饱和线ClOO相比,比焓低(用双点划线来图示)。而且,欲使吸入干度Xs为0.85,只要使压缩机14的入口的制冷剂的温度(比焓)成为在表示干度0.85的等干度线C85上成为吸入压力Ps的点(点Al-n:n = 1、2、3、…)所示的温度即可。
[0051]从这样决定的点Al-n和点A2_n来决定压缩机14的压力比ε (排出压力Pd/吸入压力Ps)。也就是说,决定相对于吸入压力Ps的压力比ε。
[0052]如图3所示,虽然吸入压力Ps越高(Psl — Ps2 — Ps3),越能够使排出压力Pd高(Pdl — Pd2 — Pd3),但是与吸入压力Ps上升的比例相比,排出压力Pd上升的比例小。也就是说,吸入压力Ps越高,越有必要使压力比ε小。
[0053]图4是表示吸入干度成为0.85的吸入压力和压力比的关系的曲线图,横轴表示吸入压力Ps,纵轴表示压力比ε (排出压力Pd/吸入压力Ps)。
[0054]另外,图4所示的“ eU”是压力比ε的最大值。另外,实线表示吸入干度Xs比
0.85高的压力比ε的上限值(压力比上限emax)。压力比上限^max是限制压力比ε,以便使吸入干度Xs比0.85高的上限值,限制制冷剂的压缩(压缩机14的旋转速度Fr),以便使压力比ε成为压力比上限emax以下,据此,吸入干度Xs比0.85高。
[0055]而且,“PsL”是使吸入干度Xs为0.85的压力比ε成为最大值“ ε U”的吸入压力Ps0也就是说,吸入压力Ps“PsL”以下的区域是用于使吸入干度Xs成为0.85的压力比ε超过最大值“ ευ”的区域。
[0056]另外,“PsU”是空调机I中的吸入压力Ps的上限值。而且,图4所示的吸入压力Ps的下限值“PsL”以及上限值“PsU”、压力比ε的最大值“eU”是空调机I的特性值,是根据每个空调机I决定的设计值。
[0057]如图4所示,压力比上限ε max在吸入压力Ps为下限值“PsL”以下的区域(Ps ^ PsL)成为压力比的最大值“ ε U”( ε max = ε U),在吸入压力Ps比下限值“PsL”高的区域(Ps > PsL),由下述式(I)表示。
[0058]ε max = ε U_( ε U- ε L)/ (PsU-PsL) X (Ps-PsL)…(I)
[0059]如图3所示,由于吸入压力Ps越高,压力比ε越小,所以,如图4所示,压力比上限ε max也是吸入压力Ps越高而越低。
[0060]而且,在本实施例的空调机I (参见图1)中,控制装置Ia (参见图1)以压缩制冷剂(R32),以便使压力比ε比由式⑴所示的压力比上限ε max小的旋转速度Fr,运转压缩机14(参见图1)。也就是说,控制装置Ia调节压缩机14的旋转速度Fr,以便使压力比ε比压力比上限ε max小。据此,将空调机I的吸入干度Xs维持得比0.85高。
[0061]另外,控制装置la(参见图1)也可以是调节压缩机14的旋转速度Fr,以便使压力比ε接近压力比上限ε max的结构。例如,在压力比ε比压力比上限ε max小,且要求增加空调能力时,控制装置Ia也可以是使压缩机14的旋转速度Fr上升,提高压力比ε的结构。在这样构成控制装置Ia的情况下,空调机I (参见图1)在吸入干度Xs接近0.85的状态下运转。
[0062]在图1所示的空调机I中,排出压力传感器1pa计量排出压力Pd,且吸入压力传感器1pb计量吸入压力Ps。而且,控制装置Ia调节压缩机14的旋转速度Fr,使空调机I制热运转,以便使从吸入压力传感器1pb计量的吸入压力Ps的计量值和排出压力传感器1pa计量的排出压力Pd的计量值演算的压力比ε (排出压力Pd(计量值)/吸入压力Ps(计量值))成为由式⑴演算的压力比上限emax。
[0063]这里,也可以是替代排出压力传感器1pa以及吸入压力传感器1pb的一方或者双方,而具备计量冷凝温度Tc以及蒸发温度Te的传感器(温度传感器)的结构。
[0064]在制热运转时,冷凝温度Tc可由室内热交换器21具备的温度传感器20ta(参见图1)计量,蒸发温度Te可由室外热交换器11具备的温度传感器1tb (参见图1)计量。
[0065]一般来说,温度传感器比压力传感器廉价,通过替代压力传感器(排出压力传感器10pa、吸入压力传感器1pb),使用温度传感器(温度传感器10tb、温度传感器20ta),能够得到廉价的空调机I。
[0066]另外,本实施例的空调机I (参见图1)也可以构成为控制装置la(参见图1)通过演算来推定吸入干度Xs。而且,控制装置Ia也可以是控制压缩机14(参见图1),以便使推定的吸入干度Xs比0.85高的结构。
[0067]图5是表示使用于吸入干度的推定的变量的图,图6是表示控制装置通过演算来推定吸入干度的程序的流程图。
[0068]在本实施例的空调机I所具备的控制装置Ia推定吸入干度Xs的情况下,按照图6所示的程序,通过以排出温度Td、排出压力Pd、吸入压力Ps、压缩机14的旋转速度Fr和制冷剂(R32)的物理性质值为基础的演算,推定吸入干度Xs。而且,控制装置Ia使空调机I运转(例如,制热运转),以便使推定的吸入干度Xs比0.85高。另外,控制装置Ia被构成为在使空调机I运转时,在规定的循环,推定(演算)吸入干度Xs。
[0069]参见图6,说明控制装置Ia通过演算来推定吸入干度Xs的程序(适当地参考图1 ?5) ο
[0070]控制装置Ia根据排出温度传感器1ta计量的排出温度Td的计量值、排出压力传感器1pa计量的排出压力Pd的计量值、吸入压力传感器1pb计量的吸入压力Ps的计量值和压缩机14所具备的未图示出的旋转速度计计量的旋转速度Fr的计量值,取得排出温度Td、排出压力Pd、吸入压力Ps和压缩机14的旋转速度Fr
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