本發(fā)明涉及一種空調(diào)機(jī)。
背景技術(shù):
近年來,提高運(yùn)行效率從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能化的空調(diào)機(jī)已得到廣泛普及。例如在專利文獻(xiàn)1(特開2011-257126號公報)所記載的空氣調(diào)節(jié)裝置中,在運(yùn)算由室內(nèi)機(jī)對室外機(jī)發(fā)送的蒸發(fā)溫度的請求值時,使用以室內(nèi)溫度與蒸發(fā)溫度的差、風(fēng)量以及過熱度為參數(shù)的熱交換函數(shù)來進(jìn)行能力運(yùn)算,并在其中加入風(fēng)量以及過熱度的控制余量來實(shí)現(xiàn)節(jié)能化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
然而,在多聯(lián)式空調(diào)機(jī)中,由多個室內(nèi)機(jī)分別檢測液管溫度,并向室外機(jī)請求適合自身情況的蒸發(fā)溫度。若假設(shè)某個室內(nèi)機(jī)基于自身所檢測到的液管溫度來進(jìn)行能力控制,則其他室內(nèi)機(jī)在每次進(jìn)行熱開啟和熱關(guān)閉時,自身的液管溫度會變動,每次都頻繁地切換風(fēng)量,因此可能無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的空調(diào)運(yùn)行。
本發(fā)明的課題在于提供一種室內(nèi)機(jī)能與其他室內(nèi)機(jī)的狀況無關(guān)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的空調(diào)運(yùn)行的空調(diào)機(jī)。
用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
本發(fā)明第一觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)包括室外機(jī)以及與該室外機(jī)相連的多個室內(nèi)機(jī),由室外機(jī)來設(shè)定的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度有時與由任意的室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)請求的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的值不同,其中,室內(nèi)機(jī)具有室內(nèi)側(cè)控制部。室內(nèi)側(cè)控制部進(jìn)行能力控制。能力控制是如下控制:運(yùn)算由當(dāng)前室溫和設(shè)定溫度決定的請求能力,并基于過熱度或過冷卻度、風(fēng)量、或者蒸發(fā)溫度或冷凝溫度來調(diào)節(jié)能力。室內(nèi)側(cè)控制部在能力控制中基于由室外機(jī)設(shè)定的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度來決定過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、以及/或者風(fēng)量。
該空調(diào)機(jī)中,基于由室外機(jī)設(shè)定的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度決定過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、以及/或者風(fēng)量,因此各室內(nèi)機(jī)中,過熱度或過冷卻度、以及/或者風(fēng)量穩(wěn)定,而與其他室內(nèi)機(jī)的狀況無關(guān)。其結(jié)果,能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的空調(diào)運(yùn)行。
本發(fā)明第二觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)在于,在第一觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部從能力控制中實(shí)現(xiàn)請求能力的過熱度或過冷卻度以及風(fēng)量的組合中選擇最節(jié)能的組合。
該空調(diào)機(jī)中,在防止室溫脫離目標(biāo)值的基礎(chǔ)上,由于過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化使得制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變得更高,因此能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
本發(fā)明第三觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)在于,在第一觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部在能力控制中無法確保請求能力時,向室外機(jī)請求降低蒸發(fā)溫度或增大冷凝溫度。
例如,室內(nèi)側(cè)控制部向室外機(jī)發(fā)送請求蒸發(fā)溫度。然而,由于室外機(jī)將由各室內(nèi)側(cè)控制部請求的蒸發(fā)溫度中最需要使壓縮機(jī)運(yùn)行頻率上升的蒸發(fā)溫度設(shè)為目標(biāo)蒸發(fā)溫度,因此不會達(dá)到所有室內(nèi)側(cè)控制部所請求的溫度。
然而,若某一室內(nèi)側(cè)控制部為了消除能力不足而請求苛刻的(較低的)蒸發(fā)溫度,其結(jié)果,在比其他室內(nèi)側(cè)控制部所請求的蒸發(fā)溫度低的情況下,請求蒸發(fā)溫度成為目標(biāo)蒸發(fā)溫度,能進(jìn)行該室內(nèi)側(cè)控制部所期望的能力控制。
本發(fā)明的第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)在于,在第一觀點(diǎn)至第三觀點(diǎn)的任一空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部定期運(yùn)算請求能力并進(jìn)行能力控制。而且,室內(nèi)側(cè)控制部在過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、風(fēng)量的設(shè)定值或蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值存在變化時,進(jìn)行中斷能力控制,即,在不等待能力控制所涉及的定期運(yùn)算的情況下進(jìn)行中斷來運(yùn)算并更新請求能力。
例如,若在過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、風(fēng)量的設(shè)定值、或者蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值存在變化時仍舊繼續(xù)以往的控制來等待定期的能力運(yùn)算,則室溫會脫離目標(biāo)值。
然而,該空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部在過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、風(fēng)量的設(shè)定值、或者蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值存在變化時,在不等待定期運(yùn)算的情況下進(jìn)行中斷來運(yùn)算并更新合適的請求能力,因此能防止室溫脫離目標(biāo)值。
本發(fā)明第五觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)在于,在第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,從實(shí)現(xiàn)更新后的請求能力的過熱度或過冷卻度以及風(fēng)量的組合中選擇最節(jié)能的組合。
該空調(diào)機(jī)中,能防止室溫脫離目標(biāo)值,而且由于過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化使得制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變得更高,因此能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
本發(fā)明第六觀點(diǎn)的空調(diào)室內(nèi)機(jī)于,在第四觀點(diǎn)或第五觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部為了在中斷能力控制中,實(shí)現(xiàn)當(dāng)前室溫與蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的溫度差的最小化,因此運(yùn)算應(yīng)向室外機(jī)請求的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度。
該空調(diào)機(jī)中,自身的室內(nèi)側(cè)控制部向空調(diào)室外機(jī)要求的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度不一定會反映到下一個目標(biāo)蒸發(fā)溫度或目標(biāo)冷凝溫度,也可能反映出其他室內(nèi)側(cè)控制部所要求的請求蒸發(fā)溫度或請求冷凝溫度,但通過使任意室內(nèi)側(cè)控制部所要求的請求蒸發(fā)溫度或請求冷凝溫度反映到下一個目標(biāo)蒸發(fā)溫度或目標(biāo)冷凝溫度,從而實(shí)現(xiàn)包含室外機(jī)在內(nèi)的整個系統(tǒng)的節(jié)能。
本發(fā)明第七觀點(diǎn)的空調(diào)在于,在第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部在定期運(yùn)算能力控制中的請求能力時,運(yùn)算應(yīng)向室外機(jī)請求的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的請求值。進(jìn)一步地,室內(nèi)側(cè)控制部在從室外機(jī)接收到蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值的輸入時,無論該目標(biāo)值與向室外機(jī)輸出的請求值是否一致,都執(zhí)行中斷能力控制。
在多聯(lián)式空調(diào)機(jī)中,設(shè)定了與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的請求不同的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值。
為此,在該空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部進(jìn)行在設(shè)定蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
本發(fā)明第八觀點(diǎn)的空調(diào)室內(nèi)機(jī)在于,在第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部在能力控制以外的控制中,過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值發(fā)生變更時,或從室外機(jī)接收到過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值的輸入時,執(zhí)行中斷能力控制。
空調(diào)機(jī)中,有時因室內(nèi)機(jī)的保護(hù)機(jī)制、來自室外機(jī)的強(qiáng)制等而設(shè)定與室內(nèi)機(jī)的請求不同的過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值。
為此,在該空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部進(jìn)行在設(shè)定過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
本發(fā)明第九觀點(diǎn)的空調(diào)室內(nèi)機(jī)在于,在第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部經(jīng)由自動設(shè)定風(fēng)量的風(fēng)量自動模式以及手動設(shè)定風(fēng)量的風(fēng)量手動模式中的任一種接受風(fēng)量的設(shè)定值的輸入。并且,室內(nèi)側(cè)控制部在接收到通過風(fēng)量手動模式輸入的風(fēng)量的設(shè)定值時,執(zhí)行中斷能力控制。
為此,在該空調(diào)機(jī)中,例如室內(nèi)側(cè)控制部通過在存在由用戶的遙控器操作進(jìn)行的風(fēng)量設(shè)定的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
發(fā)明效果
在本發(fā)明第一觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,基于由室外機(jī)設(shè)定的蒸發(fā)溫度或冷凝溫度決定過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、以及/或者風(fēng)量,因此各室內(nèi)機(jī)中,過熱度或過冷卻度、以及/或者風(fēng)量穩(wěn)定,而與其他室內(nèi)機(jī)的狀況無關(guān)。其結(jié)果,能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的空調(diào)運(yùn)行。
在本發(fā)明第二觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,在防止室溫脫離目標(biāo)值的基礎(chǔ)上,由于過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化使得制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變得更高,因此能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
在本發(fā)明第三觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,若某一室內(nèi)側(cè)控制部為了消除能力不足而請求苛刻的(較低的)蒸發(fā)溫度,其結(jié)果,在比其他室內(nèi)側(cè)控制部所請求的蒸發(fā)溫度低的情況下,請求蒸發(fā)溫度成為目標(biāo)蒸發(fā)溫度,能進(jìn)行該室內(nèi)側(cè)控制部所期望的能力控制。
在本發(fā)明第四觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部在過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值、風(fēng)量的設(shè)定值、或者蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值存在變化時,在不等待定期運(yùn)算的情況下進(jìn)行中斷來運(yùn)算并更新合適的請求能力,因此能防止室溫脫離目標(biāo)值。
在本發(fā)明第五觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,在防止室溫脫離目標(biāo)值的基礎(chǔ)上,由于過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化使得制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變得更高,因此能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
本發(fā)明第六觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,通過使任意室內(nèi)側(cè)控制部所要求的請求蒸發(fā)溫度或請求冷凝溫度反映到下一個目標(biāo)蒸發(fā)溫度或目標(biāo)冷凝溫度,從而實(shí)現(xiàn)包含室外機(jī)在內(nèi)的整個系統(tǒng)的節(jié)能。
本發(fā)明第七觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部進(jìn)行在設(shè)定蒸發(fā)溫度或冷凝溫度的目標(biāo)值的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
本發(fā)明第八觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,室內(nèi)側(cè)控制部進(jìn)行在設(shè)定過熱度或過冷卻度的目標(biāo)值的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
本發(fā)明第九觀點(diǎn)的空調(diào)機(jī)中,例如室內(nèi)側(cè)控制部通過在存在由用戶的遙控器操作進(jìn)行的風(fēng)量設(shè)定的時刻運(yùn)算并更新合適的請求能力的中斷能力控制,從而防止室溫脫離目標(biāo)值。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的空調(diào)機(jī)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示空調(diào)機(jī)的控制部的框圖。
圖3是表示用于使室內(nèi)溫度逼近設(shè)定溫度的處理的框圖。
圖4是能力控制的流程圖。
圖5是圖4的步驟s2中制冷運(yùn)行時的詳細(xì)流程圖。
圖6是圖4的步驟s2中制熱運(yùn)行時的詳細(xì)流程圖。
圖7是其他實(shí)施方式1的能力控制的流程圖。
圖8是其他實(shí)施方式2的能力控制的流程圖。
圖9a是表示系統(tǒng)的能力不足時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
圖9b是表示從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)、實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的理想狀態(tài)時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
圖10a是表示系統(tǒng)的能力過剩時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
圖10b是表示從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)、實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的理想狀態(tài)時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,以下實(shí)施方式是本發(fā)明的具體例,并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍進(jìn)行限定。
(1)空調(diào)機(jī)10的結(jié)構(gòu)
圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的空調(diào)機(jī)的簡要結(jié)構(gòu)圖??照{(diào)機(jī)10是通過蒸汽壓縮式的冷凍循環(huán)運(yùn)行來進(jìn)行大樓等的室內(nèi)的制冷制熱的裝置。空調(diào)機(jī)10包括一臺空調(diào)室外機(jī)20、與其并行連接的多臺(本實(shí)施方式中為4臺)空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70、以及將空調(diào)室外機(jī)20和空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70連接起來的液體制冷劑連通管81及氣體制冷劑連通管82。
空調(diào)機(jī)10的制冷劑回路11由空調(diào)室外機(jī)20、空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70、液體制冷劑連通管81及氣體制冷劑連通管82連接而構(gòu)成。
(1-1)空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70
空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70通過埋入或懸掛于大樓等的室內(nèi)的天花板等,或者通過掛在室內(nèi)的壁面上等來設(shè)置。
空調(diào)室內(nèi)機(jī)40和空調(diào)室內(nèi)機(jī)50、60、70為相同的結(jié)構(gòu),因此,在此僅說明空調(diào)室內(nèi)機(jī)40的結(jié)構(gòu),對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)50、60、70的結(jié)構(gòu)則分別標(biāo)注50號段、60號段或70號段的標(biāo)號來代替表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)40各部分的40號段的標(biāo)號,并省略各部分的說明。
空調(diào)室內(nèi)機(jī)40具有構(gòu)成制冷劑回路11的一部分的室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11a(空調(diào)室內(nèi)機(jī)50中為室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11b,空調(diào)室內(nèi)機(jī)60中為室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11c,空調(diào)室內(nèi)機(jī)70中為室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11d)。該室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11a中包含室內(nèi)膨脹閥41以及室內(nèi)熱交換器42。另外,本實(shí)施方式中,在空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70中分別設(shè)置有室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71,但并不限于此,也可以將膨脹機(jī)構(gòu)(包括膨脹閥)設(shè)置在空調(diào)室外機(jī)20中,還可以設(shè)置在獨(dú)立于空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70以及空調(diào)室外機(jī)20的連接單元中。
(1-1-1)室內(nèi)膨脹閥41
室內(nèi)膨脹閥41是電動式膨脹閥。室內(nèi)膨脹閥41為了對在室內(nèi)側(cè)制冷劑回路11a內(nèi)流動的制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)等而與室內(nèi)熱交換器42的液體側(cè)相連。此外,室內(nèi)膨脹閥41也能切斷制冷劑的通過。
(1-1-2)室內(nèi)熱交換器42
室內(nèi)熱交換器42是由導(dǎo)熱管以及多個翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅片管型熱交換器。室內(nèi)熱交換器42在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用而對室內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻,在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮作用而對室內(nèi)空氣進(jìn)行加熱。
另外,本實(shí)施方式中,室內(nèi)熱交換器42為交叉翅片式的翅片管型熱交換器,但并不限于此,也可以是其他類型的熱交換器。
(1-1-3)室內(nèi)風(fēng)扇43
空調(diào)室內(nèi)機(jī)40具有室內(nèi)風(fēng)扇43。室內(nèi)風(fēng)扇43將室內(nèi)空氣吸入到空調(diào)室內(nèi)機(jī)40內(nèi),使其在室內(nèi)熱交換器42中與制冷劑進(jìn)行熱交換后,作為供給空氣提供給室內(nèi)。此外,室內(nèi)風(fēng)扇43能在規(guī)定風(fēng)量范圍內(nèi)對提供給室內(nèi)熱交換器42的空氣的風(fēng)量進(jìn)行變更。
本實(shí)施方式中,室內(nèi)風(fēng)扇43是由利用dc風(fēng)扇電機(jī)等構(gòu)成的電動機(jī)43m進(jìn)行驅(qū)動的離心風(fēng)扇、多葉片風(fēng)扇等。此外,室內(nèi)風(fēng)扇43中,能經(jīng)由遙控器等輸入裝置來選擇風(fēng)量固定模式和風(fēng)量自動模式。
這里,風(fēng)量固定模式是設(shè)定為風(fēng)量最小的弱風(fēng)、風(fēng)量最大的強(qiáng)風(fēng)以及弱風(fēng)與強(qiáng)風(fēng)的中間程度的中風(fēng)這三種固定風(fēng)量的模式。風(fēng)量自動模式是根據(jù)過熱度sh、過冷卻度sc等在弱風(fēng)到強(qiáng)風(fēng)之間自動進(jìn)行變更的模式。
例如,在使用者選擇了“弱風(fēng)”、“中風(fēng)”及“強(qiáng)風(fēng)”中的任一個的情況下,變?yōu)轱L(fēng)量固定模式,在選擇“自動”的情況下,變?yōu)楦鶕?jù)運(yùn)行狀態(tài)來自動變更風(fēng)量的風(fēng)量自動模式。
另外,本實(shí)施方式中,室內(nèi)風(fēng)扇43的風(fēng)量的風(fēng)級在“弱風(fēng)”、“中風(fēng)”以及“強(qiáng)風(fēng)”這3級間切換。這里,該切換級數(shù)不限于3級,也可以是例如10級等。
此外,室內(nèi)風(fēng)扇43的風(fēng)量ga通過電動機(jī)43m的轉(zhuǎn)速來運(yùn)算。這里,風(fēng)量ga的運(yùn)算可以基于電動機(jī)43m的電流值來運(yùn)算,也可以基于所設(shè)定的風(fēng)級來運(yùn)算。
(1-1-4)各種傳感器
空調(diào)室內(nèi)機(jī)40中設(shè)有各種傳感器。首先,液體側(cè)溫度傳感器44設(shè)置于室內(nèi)熱交換器42的液體側(cè)。液體側(cè)溫度傳感器44對制熱運(yùn)行下的冷凝溫度tc所對應(yīng)的制冷劑溫度或制冷運(yùn)行下的蒸發(fā)溫度te所對應(yīng)的制冷劑溫度進(jìn)行檢測。
此外,氣體側(cè)溫度傳感器45設(shè)置于室內(nèi)熱交換器42的氣體側(cè)。氣體側(cè)溫度傳感器45對制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。
室內(nèi)溫度傳感器46設(shè)置于空調(diào)室內(nèi)機(jī)40的室內(nèi)空氣的吸入口側(cè)。室內(nèi)溫度傳感器46對流入到空調(diào)室內(nèi)機(jī)40內(nèi)的室內(nèi)空氣的溫度(即室內(nèi)溫度tr)進(jìn)行檢測。
本實(shí)施方式中,液體側(cè)溫度傳感器44、氣體側(cè)溫度傳感器45以及室內(nèi)溫度傳感器46由熱敏電阻構(gòu)成。
(1-1-5)室內(nèi)側(cè)控制部47
圖2是表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)的控制部的框圖。圖2中,空調(diào)室內(nèi)機(jī)40具有室內(nèi)側(cè)控制部47。室內(nèi)側(cè)控制部47對構(gòu)成空調(diào)室內(nèi)機(jī)40的各部分的動作進(jìn)行控制。室內(nèi)側(cè)控制部47包含空調(diào)能力運(yùn)算部47a、請求溫度運(yùn)算部47b以及存儲器47c。
空調(diào)能力運(yùn)算部47a對空調(diào)室內(nèi)機(jī)40的當(dāng)前空調(diào)能力等進(jìn)行運(yùn)算。此外,請求溫度運(yùn)算部47b基于當(dāng)前的空調(diào)能力來運(yùn)算接下來發(fā)揮能力所需的請求蒸發(fā)溫度ter或請求冷凝溫度tcr。存儲器47c、57c、67c、77c儲存各種數(shù)據(jù)。
此外,室內(nèi)側(cè)控制部47與用于對空調(diào)室內(nèi)機(jī)40進(jìn)行單獨(dú)操作的遙控器(未圖示)之間進(jìn)行控制信號等的通信,進(jìn)一步地,經(jīng)由傳輸線80a來與空調(diào)室外機(jī)20之間進(jìn)行控制信號等的通信。
(1-2)空調(diào)室外機(jī)20
空調(diào)室外機(jī)20設(shè)置于大樓等的室外,且經(jīng)由液體制冷劑連通管81以及氣體制冷劑連通管82連接于空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70,與空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70一起構(gòu)成制冷劑回路11。
空調(diào)室外機(jī)20具有構(gòu)成制冷劑回路11的一部分的室外側(cè)制冷劑回路11e。該室外側(cè)制冷劑回路11e具有壓縮機(jī)21、四通切換閥22、室外熱交換器23、室外膨脹閥38、儲罐24、液體側(cè)截止閥26及氣體側(cè)截止閥27。
(1-2-1)壓縮機(jī)21
壓縮機(jī)21為容量可變式壓縮機(jī),其電動機(jī)21m的驅(qū)動的轉(zhuǎn)速利用逆變器來進(jìn)行控制。本實(shí)施方式中,壓縮機(jī)21僅為1臺,但并不限于此,也可以根據(jù)空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連接臺數(shù)等來并行連接2臺以上的壓縮機(jī)。
(1-2-2)四通切換閥22
四通切換閥22是對制冷劑的流動方向進(jìn)行切換的閥。制冷運(yùn)行時,四通切換閥22將壓縮機(jī)21的排出側(cè)與室外熱交換器23的氣體側(cè)連接,并將壓縮機(jī)21的吸入側(cè)(具體而言,儲罐24)與氣體制冷劑連通管82一側(cè)連接(制冷運(yùn)行狀態(tài):參照圖1的四通切換閥22的實(shí)線)。
其結(jié)果,室外熱交換器23作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮作用,室內(nèi)熱交換器42、52、62、72作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用。
制熱運(yùn)行時,四通切換閥22將壓縮機(jī)21的排出側(cè)與氣體制冷劑連通管82一側(cè)連接,并將壓縮機(jī)21的吸入側(cè)與室外熱交換器23的氣體側(cè)連接(制熱運(yùn)行狀態(tài):參照圖1的四通切換閥22的虛線)。
其結(jié)果,室內(nèi)熱交換器42、52、62、72作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮作用,室外熱交換器23作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用。
(1-2-3)室外熱交換器23
室外熱交換器23例如是交叉翅片式的翅片管型熱交換器。但并不限于此,也可以是其他類型的熱交換器。
室外熱交換器23在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮作用,在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用。室外熱交換器23的氣體側(cè)與四通切換閥22連接,室外熱交換器23的液體側(cè)與室外膨脹閥38連接。
(1-2-4)室外膨脹閥38
室外膨脹閥38是電動膨脹閥,對在室外側(cè)制冷劑回路11e內(nèi)流動的制冷劑的壓力、流量等進(jìn)行調(diào)節(jié)。室外膨脹閥38在制冷運(yùn)行時的制冷劑回路11中制冷劑的流動方向上配置于室外熱交換器23的下游側(cè)。
(1-2-5)室外風(fēng)扇28
室外風(fēng)扇28將吸入的室外空氣輸送到室外熱交換器23來與制冷劑進(jìn)行熱交換。室外風(fēng)扇28能使輸送到室外熱交換器23時的風(fēng)量可變。室外風(fēng)扇28是螺旋槳式風(fēng)扇等,由利用dc風(fēng)扇電機(jī)等構(gòu)成的電動機(jī)28m來驅(qū)動。
(1-2-6)液體側(cè)截止閥26以及氣體側(cè)截止閥27
液體側(cè)截止閥26及氣體側(cè)截止閥27是設(shè)于與液體制冷劑連通管81及氣體制冷劑連通管82的連接口的閥。
液體側(cè)截止閥26在制冷運(yùn)行時的制冷劑回路11中制冷劑的流動方向上配置于室外熱交換器38的下游側(cè),且配置于液體制冷劑連通管81的上游側(cè)。氣體側(cè)截止閥27與四通切換閥22相連。液體側(cè)截止閥26以及氣體側(cè)截止閥27能切斷制冷劑的通過。
(1-2-7)各種傳感器
空調(diào)室外機(jī)20中設(shè)有吸入壓力傳感器29、排出壓力傳感器30、吸入溫度傳感器31、排出溫度傳感器32以及室外溫度傳感器36。
吸入壓力傳感器29對壓縮機(jī)21的吸入壓力進(jìn)行檢測。吸入壓力是制冷運(yùn)行時的蒸發(fā)壓力pe所對應(yīng)的制冷劑壓力。
排出壓力傳感器30對壓縮機(jī)21的排出壓力進(jìn)行檢測。排出壓力是制熱運(yùn)行時的冷凝壓力pc所對應(yīng)的制冷劑壓力。
吸入溫度傳感器31對壓縮機(jī)21的吸入溫度進(jìn)行檢測。此外,吸入溫度傳感器32對壓縮機(jī)21的排出溫度進(jìn)行檢測。室外溫度傳感器36在空調(diào)室外機(jī)20的室外空氣的吸入口側(cè)對流入空調(diào)室外機(jī)20內(nèi)的室外空氣的溫度(下面稱為室外溫度)進(jìn)行檢測。
吸入溫度傳感器31、排出溫度傳感器32以及室外溫度傳感器36由熱敏電阻構(gòu)成。
(1-2-8)室外側(cè)控制部37
此外,如圖2所示,空調(diào)室外機(jī)20具有室外側(cè)控制部37。室外側(cè)控制部37具有目標(biāo)值決定部37a、存儲器37b以及逆變器電路(未圖示)等。目標(biāo)值決定部37a決定目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct。存儲器37b儲存各種數(shù)據(jù)。
室外側(cè)控制部37經(jīng)由傳輸線80a來與空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77之間進(jìn)行控制信號等的通信。
(1-3)控制部80
控制部80由室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77、室外側(cè)控制部37以及傳輸線80a構(gòu)成。控制部80與各種傳感器相連,基于來自各種傳感器的檢測信號等來控制各種設(shè)備。
(1-4)制冷劑連通管81、82
制冷劑連通管81、82是在將空調(diào)機(jī)10設(shè)置于大樓等設(shè)置場所時在現(xiàn)場進(jìn)行施工的制冷劑管。制冷劑連通管81、82根據(jù)設(shè)置場所、空調(diào)室外機(jī)與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的組合等設(shè)置條件而使用具有各種長度、管徑的連通管,因此在安裝空調(diào)機(jī)10時,能填充與制冷劑連通管81、82的長度、管徑等設(shè)置條件相對應(yīng)的合適量的制冷劑。
(2)控制方式
在空調(diào)機(jī)10中,在制冷運(yùn)行以及制熱運(yùn)行時,對各空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70進(jìn)行以下控制:使室內(nèi)溫度tr接近由使用者通過遙控器等輸入裝置設(shè)定的設(shè)定溫度ts。這里,對控制方式的概要進(jìn)行說明。
圖3是表示用于使室內(nèi)溫度逼近設(shè)定溫度的處理的框圖。圖2和圖3中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在能力控制中決定過熱度sh或過冷卻度sc的目標(biāo)值,使得室內(nèi)溫度tr達(dá)到設(shè)定溫度ts。具體而言,運(yùn)算用于節(jié)能地實(shí)現(xiàn)所需空調(diào)能力的過熱度sh的目標(biāo)值(以下稱為過熱度目標(biāo)值sht)或過冷卻度sc的目標(biāo)值(下面稱為過冷卻度目標(biāo)值sct)。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77基于上述過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct來運(yùn)算室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度,并進(jìn)行控制,使得室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度達(dá)到運(yùn)算所求出的開度。
并且,根據(jù)室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度對過熱度sh或過冷卻度sc進(jìn)行增減,并對從室內(nèi)熱交換器42、52、62、72提供給空調(diào)空間的能量(熱交換量)進(jìn)行增減,從而呈現(xiàn)室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度的變化。室內(nèi)溫度tr的檢測值輸入到能力控制的“能力運(yùn)算”的處理中。
此外,本實(shí)施方式中,采用能力控制-膨脹閥開度控制的雙重環(huán)路結(jié)構(gòu)的級聯(lián)控制方式。
(2-1)能力控制
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在例如經(jīng)由遙控器(未圖示)接受到表示選擇了制冷運(yùn)行等特定運(yùn)行模式意思的輸入時,向室外側(cè)控制部37請求啟動壓縮機(jī)21,開始能力控制。下面,參照附圖對能力控制進(jìn)行說明。
圖4是能力控制的流程圖。圖4中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在開始能力控制后,在步驟s1中打開定時器并進(jìn)入步驟s2。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s2中運(yùn)算請求空調(diào)能力q。請求空調(diào)能力q通過以下方法算出:運(yùn)算空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的當(dāng)前時刻的空調(diào)能力,基于室內(nèi)溫度tr與設(shè)定溫度ts的溫度差來運(yùn)算表示當(dāng)前時刻空調(diào)能力的過多或不足的能力差δq,并將其與當(dāng)前時刻的空調(diào)能力相加。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s3中將之前的請求空調(diào)能力q更新為新算出的請求空調(diào)能力q。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s4中基于請求空調(diào)能力q以及從室外側(cè)控制部37獲取到的最近的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct來決定規(guī)定的特性值cq以及發(fā)送給室外側(cè)控制部37的請求δtec。
這里,對特性值cq和請求δtec進(jìn)行說明。請求空調(diào)能力q是由δt決定的項f(δt)、由風(fēng)量g決定的項g(g)、以及由過熱度sh或過冷卻度sc決定的項h(sch)的積、即q=f(δt)·g(g)·h(sch),將其稱為“熱交換函數(shù)”,其中,δt是室內(nèi)溫度tr與由室外側(cè)控制部37提供的最近的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct的差。該熱交換函數(shù)中,將表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70能自由控制的項g(g)與項h(sch)的積的值、即g(g)·h(sch)稱為特性值cq。
此外,雖然空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70無法自由控制目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct,但為了更節(jié)能地實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q,運(yùn)算與由室外側(cè)控制部37提供的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct不同的蒸發(fā)溫度te或冷凝溫度tc。此時,將室內(nèi)溫度tr與運(yùn)算出的蒸發(fā)溫度te或冷凝溫度tc的差決定為請求δtec,并發(fā)送給室外側(cè)控制部37。另外,請求δtec的決定方法在“背景技術(shù)”部分所應(yīng)用的專利文獻(xiàn)1(特開2011-257126號公報)中有詳細(xì)記載,因此本申請中省略其說明。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟st5中從滿足特性值cq的項g(g)與項h(sch)的組合中決定制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率最高的項h(sch),將此時的過熱度sh或過冷卻度sc設(shè)為過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct。剩余的項g(g)根據(jù)特性值cq和之前決定的項h(sch)來自動決定。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s6中,判定從開始計時后的經(jīng)過時間t是否達(dá)到規(guī)定時間t1(例如3分鐘),在t≥t1時進(jìn)入步驟s7,在t<t1時進(jìn)入步驟s61。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s7中對定時器進(jìn)行復(fù)位,進(jìn)入步驟s8。
并且,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s8中判定是否有運(yùn)行的停止指令,在沒有停止指令時返回到步驟s1。
如上所述,能力控制定期(例如每隔3分鐘)更新請求空調(diào)能力來使室內(nèi)溫度tr逼近設(shè)定溫度ts的控制。
(2-2)中斷能力控制
然而,在目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct、過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct、或者風(fēng)量設(shè)定值變更為室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77的非預(yù)期的值的情況下,若僅進(jìn)行上述那樣定期更新請求空調(diào)能力q的控制,則在到更新請求空調(diào)能力q為止的期間,室內(nèi)溫度tr可能脫離目標(biāo)值,導(dǎo)致舒適性降低,控制的穩(wěn)定性降低。
為此,本實(shí)施方式中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct、過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct、或風(fēng)量設(shè)定值存在變化時,采用中斷能力控制,即,在不等待定期的請求空調(diào)能力q的運(yùn)算的情況下進(jìn)行中斷來運(yùn)算并更新合適的請求空調(diào)能力q。這是在步驟s61之后。
圖4中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s6中判斷為經(jīng)過時間t尚未達(dá)到規(guī)定時間t1(例如3分鐘)時,進(jìn)入步驟s61,并判定是否有控制參數(shù)的目標(biāo)值變更。
具體而言,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77判定目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct、過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct、或者風(fēng)量設(shè)定值是否存在變化,在任意一方存在變更時,返回到步驟s2,基于變更后的控制參數(shù)的目標(biāo)值運(yùn)算請求空調(diào)能力,在步驟s3中將之前的請求空調(diào)能力更新為新計算出的請求空調(diào)能力。
通過進(jìn)行上述那樣的中斷能力控制,從而能事先防止室內(nèi)溫度tr在到更新請求空調(diào)能力為止的期間內(nèi)脫離目標(biāo)值。
(3)空調(diào)機(jī)10的動作
這里,以制冷運(yùn)行以及制熱運(yùn)行為例,對能力控制所涉及的空調(diào)機(jī)10的動作進(jìn)行說明。
(3-1)制冷運(yùn)行
制冷運(yùn)行時,四通切換閥22將壓縮機(jī)21的排出側(cè)與室外熱交換器23的氣體側(cè)連接,并且將壓縮機(jī)21的吸入側(cè)與室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的氣體側(cè)連接(圖1的實(shí)線所示的狀態(tài))。
此外,室外膨脹閥38處于全開狀態(tài)。液體側(cè)截止閥26以及氣體側(cè)截止閥27處于打開狀態(tài)。對各室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使得室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的制冷劑出口處的制冷劑的過熱度sh為過熱度目標(biāo)值sht且保持恒定。
過熱度目標(biāo)值sht設(shè)定為最佳的值,以在規(guī)定的過熱度范圍內(nèi)使室內(nèi)溫度tr逼近設(shè)定溫度ts。本實(shí)施方式中,各室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的制冷劑出口處的制冷劑的過熱度sh通過從由氣體側(cè)溫度傳感器45、55、65、75的檢測值減去由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74的檢測值(對應(yīng)于蒸發(fā)溫度te)來計算。
這里,各室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的出口處的制冷劑的過熱度sh并不限于上述方法,也可通過將由吸入壓力傳感器29檢測出的壓縮機(jī)21的吸入壓力換算為對應(yīng)于蒸發(fā)溫度te的飽和溫度值,并從由氣體側(cè)溫度傳感器45、55、65、75的檢測值減去該飽和溫度值而算出。
此外,雖然在本實(shí)施方式中未采用,但也可設(shè)置對在各室內(nèi)熱交換器42、52、62、72內(nèi)流動的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器,并從由氣體側(cè)溫度傳感器45、55、65、75的檢測值減去由該溫度傳感器檢測出的蒸發(fā)溫度te所對應(yīng)的制冷劑溫度值,來分別檢測出各室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的出口處的制冷劑的過熱度sh。
當(dāng)以該制冷劑回路11的狀態(tài)使壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇28及室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73運(yùn)行時,低壓的氣體制冷劑被吸入至壓縮機(jī)21并被壓縮,從而成為高壓的氣體制冷劑。然后,高壓的氣體制冷劑經(jīng)由四通切換閥22被輸送到室外熱交換器23,與由室外風(fēng)扇28提供的室外空氣進(jìn)行熱交換而冷凝,從而成為高壓的液體制冷劑。然后,該高壓的液體制冷劑經(jīng)由液體側(cè)截止閥26以及液體制冷劑連通管81輸送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70。
該輸送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的高壓的液體制冷劑通過室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71被減壓到接近壓縮機(jī)21的吸入壓力而成為低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑后被輸送至室內(nèi)熱交換器42、52、62、72,并在室內(nèi)熱交換器42、52、62、72中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā),從而成為低壓的氣體制冷劑。
該低壓的氣體制冷劑經(jīng)由氣體制冷劑連通管82被輸送到空調(diào)室外機(jī)20,并經(jīng)由氣體側(cè)截止閥27及四通切換閥22流入儲罐24。然后,流入儲罐24的低壓的氣體制冷劑再次被吸入壓縮機(jī)21。
由此,在空調(diào)機(jī)10中,能進(jìn)行使室外熱交換器23作為制冷劑的冷凝器發(fā)揮作用并使室內(nèi)熱交換器42、52、62、72作為制冷劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用的制冷運(yùn)行。
另外,在空調(diào)機(jī)10中,由于在室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的氣體側(cè)沒有設(shè)置對制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整的機(jī)構(gòu),因此所有的室內(nèi)熱交換器42、52、62、72中的蒸發(fā)壓力pe為共通的壓力。
(3-1-1)制冷運(yùn)行的步驟s2的詳細(xì)內(nèi)容
這里,對制冷運(yùn)行時的請求空調(diào)能力的運(yùn)算處理進(jìn)行說明。圖5是圖4的步驟s2中制冷運(yùn)行時的詳細(xì)流程圖。下面,參照圖2~圖5進(jìn)行說明。
首先,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s201中經(jīng)由室內(nèi)溫度傳感器46、56、66、76獲取當(dāng)前時刻的室內(nèi)溫度tr。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s202中經(jīng)由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74獲取當(dāng)前時刻的蒸發(fā)溫度te。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s203中從氣體側(cè)溫度傳感器45、55、65、75的檢測值減去步驟s202中獲取到的對應(yīng)的蒸發(fā)溫度te,從而獲取當(dāng)前時刻的過熱度sh。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s204中獲取當(dāng)前時刻的室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73所產(chǎn)生的風(fēng)量ga。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s205中經(jīng)由空調(diào)能力運(yùn)算部47a、57a、67a、77a基于當(dāng)前時刻的室內(nèi)溫度tr與蒸發(fā)溫度te的溫度差即溫度差[δt]、室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73所產(chǎn)生的風(fēng)量ga以及過熱度sh來運(yùn)算空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的當(dāng)前時刻的空調(diào)能力q1。另外,空調(diào)能力q1也可以采用蒸發(fā)溫度te代替溫度差[δt]來進(jìn)行運(yùn)算。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s206中將上述空調(diào)能力q1存儲到存儲器47c、57c、67c、77c中。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s207中經(jīng)由空調(diào)能力運(yùn)算部47a、57a、67a、77a根據(jù)室內(nèi)溫度tr與當(dāng)前時刻的使用者通過遙控器等設(shè)定的設(shè)定溫度ts的溫度差來運(yùn)算表示室內(nèi)空間的空調(diào)能力q1的過多或不足的能力差δq。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s208中將所存儲的上述空調(diào)能力q1與能力差δq相加來求出請求空調(diào)能力q2。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s209中將上述請求空調(diào)能力q2存儲到存儲器47c、57c、67c、77c中。
在圖4的步驟s3中,之前的請求空調(diào)能力q2被更新為步驟s209中存儲的新的請求空調(diào)能力q2。并且,為了節(jié)能地實(shí)現(xiàn)更新后的請求空調(diào)能力q2,在圖4的步驟s4中決定特性值cq。
特性值cq取決于過熱度sh以及風(fēng)量,因此應(yīng)在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的基礎(chǔ)上決定最佳的組合,該決定在步驟s5中進(jìn)行。
(3-1-2)制冷運(yùn)行的步驟s5的詳細(xì)內(nèi)容
特性值cq是表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70能自由控制的項g(g)與項h(sch)的積的值,因此實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sh以及風(fēng)量的組合有無數(shù)個。空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70從其中決定制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率更高的組合。
過熱度sh與風(fēng)量之間并沒有優(yōu)先順位,制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率最佳的組合是低過熱度·低風(fēng)量。
例如,由于對過熱度sh預(yù)先決定了可設(shè)定范圍,因此室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在風(fēng)量自動模式的情況下,只要是能以過熱度可設(shè)定范圍內(nèi)的過熱度下限值shmin實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量,則與該風(fēng)量進(jìn)行組合[fa(1]。
另外,雖然過熱度sh的下限值shmin是最佳值,但若在保持下限值的狀態(tài)下風(fēng)量發(fā)生變動,則潮濕的風(fēng)險會變高,因此從可靠性的觀點(diǎn)考慮,有時在制冷運(yùn)行時也設(shè)定比下限高的過熱度。
此外,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在風(fēng)量自動模式的情況下,當(dāng)沒有能以過熱度可設(shè)定范圍內(nèi)的過熱度下限值shmin來實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量時,從過熱度可設(shè)定范圍中選擇并決定能以風(fēng)量下限實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sh,若存在能以該決定的過熱度sh實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量,則與該風(fēng)量進(jìn)行組合。
另一方面,在風(fēng)量固定模式的情況下,由于風(fēng)量的選擇自由度消失,因此以該固定的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sh唯一確定。
(3-1-3)制冷運(yùn)行下的中斷能力控制的詳細(xì)內(nèi)容
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77將步驟s5中決定的過熱度sh設(shè)為過熱度目標(biāo)值sht,來對各室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使得室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的制冷劑出口處的制冷劑的過熱度sh達(dá)到過熱度目標(biāo)值sht。
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接下來更新請求空調(diào)能力q2是在最近一次更新起的規(guī)定時間t1(例如3分鐘)之后,但在該規(guī)定時間t1內(nèi),目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet、過熱度目標(biāo)值sht或風(fēng)量設(shè)定值存在變化的情況下,在不等待經(jīng)過規(guī)定時間t1的情況下運(yùn)算并更新請求空調(diào)能力q2。這是制冷運(yùn)行下的中斷能力控制。
中斷能力控制中,在從室外側(cè)控制部37接收到目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet時,當(dāng)某種保護(hù)控制動作從而必須變更過熱度目標(biāo)值sht時,或者風(fēng)量被固定時,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77進(jìn)行圖4的步驟s2到步驟s4的處理,對能實(shí)現(xiàn)新決定的特性值qc的過熱度以及風(fēng)量進(jìn)行組合。
例如,在目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet產(chǎn)生變化時,即使更新前后的請求空調(diào)能力q2沒有實(shí)質(zhì)性變化,q2=f(δt)·g(g)·h(sch)的項f(δt)也會變化,因此g(g)·h(sch)即特性值cq也變化。
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77為了實(shí)現(xiàn)新的特性值cq,在風(fēng)量自動模式的情況下,若存在能以過熱度可設(shè)定范圍內(nèi)的過熱度下限值shmin實(shí)現(xiàn)該特性值cq的風(fēng)量,則與該風(fēng)量進(jìn)行組合。在沒有能以過熱度下限值shmin實(shí)現(xiàn)該特性值cq的風(fēng)量的情況下,從過熱度可設(shè)定范圍中選擇能以風(fēng)量下限實(shí)現(xiàn)該特性值cq的過熱度sh。
在風(fēng)量固定模式的情況下,由于風(fēng)量的選擇自由度消失,因此以該固定的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)新的特性值cq的過熱度sh唯一確定。
另一方面,在保持風(fēng)量自動模式狀態(tài)下過熱度目標(biāo)值sht因保護(hù)控制而發(fā)生變更的情況下,更新前后的請求空調(diào)能力q2沒有實(shí)質(zhì)性變化,項f(δt)也沒有變化,因此特性值cq的值不變,能以變更后的過熱度目標(biāo)值sht實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量得以決定。
此外,即使在因為用戶而從風(fēng)量自動模式變更為風(fēng)量固定模式的情況下,更新前后的請求空調(diào)能力q2也沒有實(shí)質(zhì)性變化,項f(δt)也不產(chǎn)生變化,因此特性值cq的值不變,能在維持風(fēng)量固定的情況下實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sh得以決定,即為過熱度目標(biāo)值sht。
然而,風(fēng)量設(shè)定為下限風(fēng)量的結(jié)果是,即便選擇過熱度可設(shè)定范圍內(nèi)的過熱度下限值shmin,也可能無法實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q2。即,即便q2=f(δt)·g(g)·h(sh)中的項g(g)達(dá)到最小,項h(sh)達(dá)到最大(最佳),也可能無法實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q2。
此時,為了實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q2,需要增大項f(δt),因此室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77向室外側(cè)控制部37發(fā)送為了使項f(δt)達(dá)到所需大小而應(yīng)請求的蒸發(fā)溫度(請求蒸發(fā)溫度ter)。
由此,本實(shí)施方式中,通常,為了使室內(nèi)溫度tr逼近設(shè)定溫度ts而進(jìn)行每隔規(guī)定時間t1更新請求空調(diào)能力q2的能力控制,在規(guī)定時間t1內(nèi)目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet、過熱度目標(biāo)值sht或風(fēng)量設(shè)定值存在變更時進(jìn)行中斷能力控制,從而事先防止室內(nèi)溫度tr在到請求空調(diào)能力q2更新為止的期間內(nèi)脫離目標(biāo)值。
(3-2)制熱運(yùn)行
制熱運(yùn)行時,四通切換閥22將壓縮機(jī)21的排出側(cè)與室外熱交換器42、52、62、72的氣體側(cè)連接,并且將壓縮機(jī)21的吸入側(cè)與室內(nèi)熱交換器23的氣體側(cè)連接(圖1的虛線所示的狀態(tài))。
此外,對室外膨脹閥38的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使得將流入室外熱交換器23的制冷劑減壓到能使其在室外熱交換器23中蒸發(fā)的壓力(即蒸發(fā)壓力pe)。液體側(cè)截止閥26以及氣體側(cè)截止閥27處于打開狀態(tài)。對各室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使得室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的出口處的制冷劑的過冷卻度sc為過冷卻度目標(biāo)值sct且保持恒定。
過冷卻度目標(biāo)值sct設(shè)定成最佳的溫度值,用來使室內(nèi)溫度tr在根據(jù)此時的運(yùn)行狀態(tài)確定的過冷卻度范圍內(nèi)逼近設(shè)定溫度ts。本實(shí)施方式中,室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的出口處的制冷劑的過冷卻度sc是將由排出壓力傳感器30檢測出的壓縮機(jī)21的排出壓力pd換算成對應(yīng)于冷凝溫度tc的飽和溫度值,并從該制冷劑的飽和溫度值減去由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74檢測出的制冷劑溫度值來分別檢測的。
另外,雖然沒有在本實(shí)施方式中加以采用,但也可以通過設(shè)置對在各室內(nèi)熱交換器42、52、62、72內(nèi)流動的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器,并從由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74檢測出的制冷劑溫度值中減去由該溫度傳感器檢測出的對應(yīng)于冷凝溫度tc的制冷劑溫度值,來分別檢測出室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的出口處的制冷劑的過冷卻度sc。
當(dāng)以該制冷劑回路11的狀態(tài)使壓縮機(jī)21、室外風(fēng)扇28及室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73運(yùn)行時,低壓的氣體制冷劑被吸入壓縮機(jī)21而被壓縮,從而成為高壓的氣體制冷劑,并經(jīng)由四通切換閥22、氣體側(cè)截止閥27及氣體制冷劑連通管82而被輸送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70。
被輸送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的高壓的氣體制冷劑在室內(nèi)熱交換器42、52、62、72中與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并冷凝而成為高壓的液體制冷劑之后,在通過室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71時,根據(jù)室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的閥開度而被減壓。
通過該室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的制冷劑在經(jīng)由液體制冷劑連通管71而被輸送至空調(diào)室外機(jī)20并經(jīng)由液體側(cè)截止閥26及室外膨脹閥38而被進(jìn)一步減壓之后,流入室外熱交換器23。
流入室外熱交換器23的低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑與由室外風(fēng)扇28提供來的室外空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā),從而成為低壓的氣體制冷劑,并經(jīng)由四通切換閥22流入儲罐24。
流入儲罐24的低壓的氣體制冷劑再次被吸入壓縮機(jī)21。另外,在空調(diào)機(jī)10中,由于在室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的氣體側(cè)沒有設(shè)置對制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整的機(jī)構(gòu),因此所有的室內(nèi)熱交換器42、52、62、72中的冷凝壓力pc為共通的壓力。
(3-2-1)制熱運(yùn)行的步驟s2的詳細(xì)內(nèi)容
這里,對制熱運(yùn)行時的請求空調(diào)能力的運(yùn)算處理進(jìn)行說明。圖6是圖4的步驟s2中制熱運(yùn)行時的詳細(xì)流程圖。下面,參照圖2~圖4及圖6進(jìn)行說明。
首先,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s251中經(jīng)由室內(nèi)溫度傳感器46、56、66、76獲取當(dāng)前時刻的室內(nèi)溫度tr。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s252中經(jīng)由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74獲取當(dāng)前時刻的冷凝溫度tc。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s253中將排出壓力傳感器30的檢測值換算為與冷凝溫度tc相對應(yīng)的飽和溫度值,并從該飽和溫度值中減去液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74的檢測值,從而獲取當(dāng)前時刻的過冷卻度sc。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s254中獲取當(dāng)前時刻的室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73所產(chǎn)生的風(fēng)量ga。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s255中經(jīng)由空調(diào)能力運(yùn)算部47a、57a、67a、77a基于當(dāng)前時刻的室內(nèi)溫度tr與冷凝溫度tc的溫度差即溫度差[δt]、室內(nèi)風(fēng)扇43、53、63、73所產(chǎn)生的風(fēng)量ga以及過冷卻度sc來運(yùn)算空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70的當(dāng)前時刻的空調(diào)能力q3。另外,空調(diào)能力q3也可以采用冷凝溫度tc代替溫度差δt來進(jìn)行運(yùn)算。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s256中將上述空調(diào)能力q3存儲到存儲器47c、57c、67c、77c中。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s257中經(jīng)由空調(diào)能力運(yùn)算部47a、57a、67a、77a來根據(jù)室內(nèi)溫度tr與當(dāng)前時刻的使用者通過遙控器等設(shè)定的設(shè)定溫度ts的溫度差來運(yùn)算表示室內(nèi)空間的空調(diào)能力q3的過多或不足的能力差δq。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s258中將空調(diào)能力q3與能力差δq相加來求出請求空調(diào)能力q4。
接著,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在步驟s259中將上述請求空調(diào)能力q4存儲到存儲器47c、57c、67c、77c中。
在圖4的步驟s3中,之前的請求空調(diào)能力q4被更新為步驟s259中存儲的新的請求空調(diào)能力q4。并且,為了節(jié)能地實(shí)現(xiàn)更新后的請求空調(diào)能力q4,在圖4的步驟s4中決定特性值cq。
特性值cq取決于過熱度sc以及風(fēng)量,因此應(yīng)在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的基礎(chǔ)上決定最佳的組合,該決定在步驟s5中進(jìn)行。
(3-2-2)制熱運(yùn)行的步驟s5的詳細(xì)內(nèi)容
特性值cq是表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70能自由控制的項g(g)與項h(sc)的積的值,因此實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sc以及風(fēng)量的組合有無數(shù)個??照{(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70從其中決定制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率更高的組合。
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在風(fēng)量自動模式的情況下,與能以過冷卻度可設(shè)定范圍內(nèi)的過冷卻度最佳值實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量進(jìn)行組合。過冷卻度sc的最佳值依賴于δt等條件,因此總是會變動,因此每次都組合最佳風(fēng)量。
另一方面,在風(fēng)量固定模式的情況下,由于風(fēng)量的選擇自由度消失,因此以該固定的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)特性值cq的過熱度sc唯一確定。
(3-2-3)制熱運(yùn)行下的中斷能力控制的詳細(xì)內(nèi)容
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77將步驟s5中決定的最佳過冷卻度設(shè)為過冷卻度目標(biāo)值sct,來對各室內(nèi)膨脹閥41、51、61、71的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使得室內(nèi)熱交換器42、52、62、72的制冷劑出口處的制冷劑的過冷卻度sc達(dá)到過冷卻度目標(biāo)值sct。
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接下來更新請求空調(diào)能力q4是在最近一次更新起的規(guī)定時間(例如3分鐘)之后,但在該規(guī)定時間內(nèi),目標(biāo)冷凝溫度tct、過冷卻度目標(biāo)值sct或風(fēng)量設(shè)定值存在變化的情況下,在不等待經(jīng)過規(guī)定時間的情況下運(yùn)算并更新請求空調(diào)能力q4。這是制熱運(yùn)行下的中斷能力控制。
中斷能力控制中,在從室外側(cè)控制部37接收到目標(biāo)冷凝溫度tct時,當(dāng)某種保護(hù)控制動作從而必須變更過冷卻度目標(biāo)值sct時,或者風(fēng)量被固定時,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77進(jìn)行圖4的步驟s2到步驟s4的處理,對能實(shí)現(xiàn)新決定的特性值qc的過冷卻度以及風(fēng)量進(jìn)行組合。
例如,在目標(biāo)蒸發(fā)溫度tct產(chǎn)生變化時,即使更新前后的請求空調(diào)能力q4沒有實(shí)質(zhì)性變化,q4=f(δt)·g(g)·h(sc)的項f(δt)也會變化,因此g(g)·h(sc)即特性值cq也變化。
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77為了實(shí)現(xiàn)新的特性值cq,在風(fēng)量自動模式的情況下,若存在能以過冷卻度可設(shè)定范圍內(nèi)的過冷卻度最佳值實(shí)現(xiàn)該特性值cq的風(fēng)量,則與該風(fēng)量進(jìn)行組合。由于過冷卻度sc的最佳值始終變動,因此每次都選擇并決定過冷卻最佳值與能以所決定的過冷卻度sc實(shí)現(xiàn)該特性值cq的風(fēng)量進(jìn)行組合。
在風(fēng)量固定模式的情況下,由于風(fēng)量的選擇自由度消失,因此以該固定的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)新的特性值cq的過冷卻度sc唯一確定。
另一方面,在保持風(fēng)量自動模式狀態(tài)下過冷卻度目標(biāo)值sct因保護(hù)控制而發(fā)生變更的情況下,更新前后的請求空調(diào)能力q4沒有實(shí)質(zhì)性變化,項f(δt)也沒有變化,因此特性值cq的值不會改變,能以變更后的過冷卻度目標(biāo)值sct實(shí)現(xiàn)特性值cq的風(fēng)量得以決定。
此外,即使在因為用戶而從風(fēng)量自動模式變更為風(fēng)量固定模式的情況下,更新前后的請求空調(diào)能力q4也沒有實(shí)質(zhì)性變化,項f(δt)也不產(chǎn)生變化,因此特性值cq的值不變,能在維持風(fēng)量固定的情況下實(shí)現(xiàn)特性值cq的過冷卻度sc得以決定,即為過冷卻度目標(biāo)值sct。
然而,風(fēng)量設(shè)定為下限風(fēng)量的結(jié)果是,即便選擇過冷卻度可設(shè)定范圍內(nèi)的過冷卻度最佳值,也可能無法實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q4。即,即便q2=f(δt)·g(g)·h(sh)中的項g(g)達(dá)到最小,項h(sh)達(dá)到最佳,也可能無法實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q4。
此時,為了實(shí)現(xiàn)請求空調(diào)能力q4,需要增大項f(δt),因此室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77向室外側(cè)控制部37發(fā)送為了使項f(δt)達(dá)到所需大小而應(yīng)請求的冷凝溫度(請求冷凝溫度tcr)。
由此,本實(shí)施方式中,通常,為了使室內(nèi)溫度tr逼近設(shè)定溫度ts而進(jìn)行每隔規(guī)定時間t1更新請求空調(diào)能力q4的能力控制,在規(guī)定時間t1內(nèi)目標(biāo)冷凝溫度tct、過冷卻度目標(biāo)值sct或風(fēng)量設(shè)定值存在變更時進(jìn)行中斷能力控制,從而事先防止室內(nèi)溫度tr在到請求空調(diào)能力q4更新為止的期間內(nèi)脫離目標(biāo)值。
(4)特征
(4-1)
空調(diào)機(jī)10中,空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70具有室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77。室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在能力控制中基于由空調(diào)室外機(jī)20設(shè)定的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct來決定過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct以及/或者風(fēng)量ga,因此各空調(diào)室內(nèi)機(jī)能與其他空調(diào)室內(nèi)機(jī)的狀況無關(guān)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的空調(diào)運(yùn)行。
(4-2)
空調(diào)機(jī)10中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在能力控制中進(jìn)行過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化,以使制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變高,因此不僅能防止室內(nèi)溫度tr脫離目標(biāo)值,還能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
(4-3)
空調(diào)機(jī)10中,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在能力控制中無法確保請求空調(diào)能力時,向空調(diào)室外機(jī)20請求降低蒸發(fā)溫度te或增大冷凝溫度tc。
例如,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77向空調(diào)室外機(jī)20發(fā)送請求蒸發(fā)溫度。然而,空調(diào)室外機(jī)20將由室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77請求的蒸發(fā)溫度te中最需要使壓縮機(jī)21的運(yùn)行頻率上升的蒸發(fā)溫度te設(shè)為目標(biāo)蒸發(fā)溫度,因此不會按照所有室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77所請求的那樣。
然而,若某一室內(nèi)側(cè)控制部為了消除能力不足而請求苛刻的(較低的)蒸發(fā)溫度te,其結(jié)果,在比其他室內(nèi)側(cè)控制部所請求的蒸發(fā)溫度te低的情況下,請求蒸發(fā)溫度達(dá)到目標(biāo)蒸發(fā)溫度,能進(jìn)行該室內(nèi)側(cè)控制部所期望的能力控制。
(4-4)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct、風(fēng)量的設(shè)定值或目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct存在變化時,進(jìn)行中斷能力控制,即,在不等待能力控制所涉及的定期運(yùn)算的情況下進(jìn)行中斷來運(yùn)算并更新請求能力。其結(jié)果,能防止室內(nèi)溫度tr脫離目標(biāo)值。
(4-5)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在中斷能力控制中進(jìn)行過熱度或過冷卻度的最優(yōu)化,以使制冷劑側(cè)熱傳導(dǎo)率變高,因此不僅能防止室內(nèi)溫度tr脫離目標(biāo)值,還能使風(fēng)量最小化,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
(4-6)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在中斷能力控制中,為了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度tr與蒸發(fā)溫度te或冷凝溫度tc的溫度差的最小化,運(yùn)算應(yīng)向空調(diào)室外機(jī)20請求的請求蒸發(fā)溫度ter或請求冷凝溫度tcr。
向空調(diào)室外機(jī)20要求的請求蒸發(fā)溫度ter或請求冷凝溫度tcr不一定要反映到下一個目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct,有時也會反映其他室內(nèi)側(cè)控制部所要求的請求蒸發(fā)溫度ter或請求冷凝溫度tcr,但對于包含室外機(jī)在內(nèi)的整個系統(tǒng)而言較為節(jié)能。
(4-7)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在從空調(diào)室外機(jī)20接收到目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct的輸入時,無論該目標(biāo)值與向室外機(jī)輸出的請求值是否一致,都執(zhí)行中斷能力控制。其結(jié)果,能防止室內(nèi)溫度tr脫離目標(biāo)值。
(4-8)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77在自身的能力控制以外的控制中,過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct發(fā)生變更時,或者從空調(diào)室外機(jī)20接收到過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct的輸入時,執(zhí)行中斷能力控制,防止室內(nèi)溫度脫離目標(biāo)值。
(4-9)
室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接收到風(fēng)量手動模式下輸入的風(fēng)量的設(shè)定值時,執(zhí)行中斷能力控制,防止室內(nèi)溫度tr脫離目標(biāo)值。
(5)變形例
(5-1)
上述實(shí)施方式中,在能力控制的參數(shù)中采用了過熱度sh、過冷卻度sc,但也可以使用相對過熱度rsh、相對過冷卻度rsc來代替過熱度sh、過冷卻度sc。
這里,相對過熱度rsh=過熱度sh/(室內(nèi)溫度tr-液管溫度th2),相對過冷卻度rsc=過冷卻度sc/(室內(nèi)溫度tr-液管溫度th2)。液管溫度th2由液體側(cè)溫度傳感器44、54、64、74的檢測值來代替。
(5-2)
也可以為了熱交換函數(shù)的誤差作準(zhǔn)備,能對動作量進(jìn)行調(diào)整,防止產(chǎn)生致動器的過度變動。從用戶的舒適性的觀點(diǎn)考慮,這是為了防止一次性大幅改變致動器。
例如,就熱交換函數(shù)(q=f(δt)·g(g)·h(sch))而言,僅使致動器動作完全維持能力所需的動作量的50%。具體而言,在計算方面,即使風(fēng)量為“強(qiáng)風(fēng)”,也停留在“中風(fēng)”。
(6)其他實(shí)施方式
(6-1)
上述實(shí)施方式中,在圖4中,在步驟s2的上一步插入了中斷能力控制,但并不限于此,也可以例如如圖7所示,在步驟s4的上一步插入中斷能力控制。
在從更新請求空調(diào)能力q到下一次定期更新期間,室內(nèi)溫度tr以及設(shè)定溫度ts幾乎不會變化,在目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet或目標(biāo)冷凝溫度tct、過熱度目標(biāo)值sht或過冷卻度目標(biāo)值sct、或風(fēng)量的設(shè)定值產(chǎn)生變化時,在步驟s4的上一步插入中斷能力控制,從而省去請求空調(diào)能力q的運(yùn)算而僅運(yùn)算特性值cq即可。
(6-2)
上述實(shí)施方式中,在從更新請求空調(diào)能力q到下一次定期更新期間,即使存在中斷能力控制也從上一次更新起等到規(guī)定時間t1后的更新,但并不限于此。例如也可以如圖8所示,在以往的步驟s61的下游側(cè)插入“定時器復(fù)位”的指令作為步驟s62,從而在從“通過中斷能力控制進(jìn)行的請求空調(diào)能力q的更新”起經(jīng)過規(guī)定時間t1后進(jìn)行下一次請求空調(diào)能力q的更新。
與圖4的流程相比,刪除了圖4中的步驟s7,圖4中的步驟8被上移并作為步驟s60。由此,在剛通過中斷能力控制更新請求空調(diào)能力q之后通過定期的能力控制進(jìn)行的請求空調(diào)能力q的更新這種無用動作得以省略。
(7)應(yīng)用例
這里,對在具體的條件設(shè)定下、系統(tǒng)的能力不足的情況以及系統(tǒng)的能力過剩的情況下的空調(diào)機(jī)的動作進(jìn)行說明。
(7-1)系統(tǒng)的能力不足的情況
(7-1-1)能力控制
圖9a是表示系統(tǒng)的能力不足時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。圖9b是表示從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)、實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的理想狀態(tài)時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
圖9a中,假設(shè)安裝了空調(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d相當(dāng)于圖1的空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70。空調(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d的設(shè)定溫度為27℃??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d在由室外側(cè)控制部37所決定的最近的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=10℃這一條件下,對各空調(diào)對象空間進(jìn)行冷卻。
這里,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77經(jīng)由空調(diào)能力運(yùn)算部47a、57a、67a、77a,并基于請求空調(diào)能力q和由室外側(cè)控制部37提供的最近的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet來決定規(guī)定的特性值cq以及發(fā)送給室外側(cè)控制部37的請求δte。
請求空調(diào)能力q是由室內(nèi)溫度tr與目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet的差δt決定的項f(δt)、由風(fēng)量g決定的項g(g)、以及由過熱度sh決定的項h(sh)的積、即q=f(δt)·g(g)·h(sh)(之后將其稱為“熱交換函數(shù)”)。
以下,為了便于說明,以僅以風(fēng)量g(熱交換函數(shù)的g(g)的項)進(jìn)行空調(diào)室內(nèi)機(jī)單獨(dú)的能力調(diào)整為前提來說明動作,但也可以與風(fēng)量相組合來使用過熱度sh的項,也可以單獨(dú)利用過熱度sh來進(jìn)行。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的動作)
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40,即使在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下設(shè)定為風(fēng)量100%,其空調(diào)能力q1a也低于空調(diào)負(fù)載qloa,相對于設(shè)定溫度27℃,實(shí)際的室溫為28℃??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a40為了對能力不足進(jìn)行補(bǔ)償,需要增大熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,即,降低蒸發(fā)溫度,應(yīng)當(dāng)請求的蒸發(fā)溫度為9℃。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部47為了實(shí)現(xiàn)請求蒸發(fā)溫度ter=9℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送僅降低蒸發(fā)溫度1deg的請求、即請求△te=-1deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50的動作)
另一方面,空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量為100%,則空調(diào)能力q1b不低于空調(diào)負(fù)載qlob,正好滿足所需能力。
因此,室內(nèi)側(cè)控制部57為了請求維持當(dāng)前的蒸發(fā)溫度10℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=±0deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60的動作)
另一方面,空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量為85%,則空調(diào)能力q1c不低于空調(diào)負(fù)載qloc,具有超出所需能力的潛在能力。
室內(nèi)側(cè)控制部67還為了節(jié)能地維持當(dāng)前的空調(diào)能力q1c,能嘗試將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的85%變更為100%,增加熱交換函數(shù)的項g(g)×項h(sh)的值,并相應(yīng)地減少項f(δt)的值。
減少項f(δt)的值即為提高蒸發(fā)溫度te,室內(nèi)側(cè)控制部67為了將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高1deg的11℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+1deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70的動作)
此外,空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量為80%,則空調(diào)能力q1d不低于空調(diào)負(fù)載qlod,具有超出所需能力的潛在能力。
室內(nèi)側(cè)控制部77還為了節(jié)能地維持當(dāng)前的空調(diào)能力q1d,利用與上述空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60同樣的思想,能嘗試將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的80%變更為100%,增加熱交換函數(shù)的項g(g)×項h(sh)的值,并相應(yīng)地減少項f(δt)的值。
因此,室內(nèi)側(cè)控制部77為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高2deg的12℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+2deg。
(空調(diào)室外機(jī)20的動作)
從各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接收到不同的請求△te的室外側(cè)控制部37為了滿足來自最大負(fù)載機(jī)即空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的請求△te=-1deg,向各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77發(fā)送設(shè)為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=9℃的指令。
(7-1-2)中斷能力控制
通常,室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接下來更新請求空調(diào)能力q是在最近一次更新起的規(guī)定時間t1(例如3分鐘)之后,但由于在該規(guī)定時間t1內(nèi)設(shè)定為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=9℃,因此在不等待經(jīng)過規(guī)定時間t1的情況下運(yùn)算并更新請求空調(diào)能力q。這是中斷能力控制。
下面,參照圖9b,對從室外側(cè)控制部37接收到目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=9℃的各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77之后如何動作進(jìn)行說明。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的動作)
將室外側(cè)控制部37設(shè)定為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=9℃的結(jié)果是,蒸發(fā)溫度te實(shí)際上降低到9℃,空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的空調(diào)能力q1a增加,能將風(fēng)量ga維持在100%并使室溫降低到設(shè)定溫度的27℃。
對于室內(nèi)側(cè)控制部47,若當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=9℃)、風(fēng)量100%,則空調(diào)能力q1a不低于空調(diào)負(fù)載qloa,正好滿足所需能力。
因此,室內(nèi)側(cè)控制部47為了請求維持當(dāng)前的蒸發(fā)溫度9℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=±0deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50的動作)
另一方面,空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50可能因蒸發(fā)溫度te降低到9℃而變得能力過剩。為此,室內(nèi)側(cè)控制部57與熱交換函數(shù)的項f(δt)的值的增加相應(yīng)地使風(fēng)量ga降低到90%來降低項g(g)×項h(sh)的值,實(shí)現(xiàn)空調(diào)能力q1b的穩(wěn)定維持。
此外,室內(nèi)側(cè)控制部57還為了節(jié)能地維持當(dāng)前能力,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的90%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部57為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的9℃進(jìn)一步高1deg的10℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+1deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60的動作)
另一方面,空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60也可能因蒸發(fā)溫度te降低到9℃而變得能力過剩。為此,室內(nèi)側(cè)控制部67與熱交換函數(shù)的項f(δt)的值的增加相應(yīng)地使風(fēng)量ga降低到75%來降低項g(g)×項h(sh)的值,實(shí)現(xiàn)空調(diào)能力q1c的穩(wěn)定維持。
此外,室內(nèi)側(cè)控制部67還為了節(jié)能地維持當(dāng)前能力,利用與上述空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50相同的思想,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的75%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部67為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的9℃進(jìn)一步高2deg的11℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+2deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70的動作)
空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70也可能因蒸發(fā)溫度te降低到9℃而變得能力過剩。為此,室內(nèi)側(cè)控制部77與熱交換函數(shù)的項f(δt)的值的增加相應(yīng)地使風(fēng)量ga降低到70%來降低項g(g)×項h(sh)的值,實(shí)現(xiàn)空調(diào)能力q1d的穩(wěn)定維持。
此外,室內(nèi)側(cè)控制部77還為了節(jié)能地維持當(dāng)前能力,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)×項h(sh)的值,并將風(fēng)量ga設(shè)為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部77為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的9℃進(jìn)一步高3deg的12℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+3deg。
(空調(diào)室外機(jī)20的動作)
從各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接收到不同的請求△te的室外側(cè)控制部37為了滿足來自最大負(fù)載機(jī)即空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的請求△te=±0deg,向各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77發(fā)送維持目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=9℃的指令。
(7-1-3)效果
如上所述,通過由室外側(cè)控制部37使蒸發(fā)溫度降低到9℃,從而空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的能力增加,通過將風(fēng)量維持在100%,使得室溫降低到設(shè)定溫度27℃。
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)b40、空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60以及空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70,在室外側(cè)控制部37使蒸發(fā)溫度降低到9℃后,中斷能力控制起作用,在變成能力過剩之前(室溫降低之前)降低風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)室溫的穩(wěn)定維持。同時,重新向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te。
該狀態(tài)、即空調(diào)室內(nèi)機(jī)中,額定能力所對應(yīng)的空調(diào)負(fù)載率達(dá)到最大的空調(diào)室內(nèi)機(jī)a達(dá)到風(fēng)量100%(項g(g)×項h(sh)的值最大的狀態(tài))并且在相同空調(diào)室內(nèi)機(jī)的請求下決定了tet的狀態(tài)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能理想狀態(tài)的狀態(tài)。
(7-2)系統(tǒng)的能力過剩的情況
(7-2-1)能力控制
圖10a是表示系統(tǒng)的能力過剩時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。圖10b是表示從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)、實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的理想狀態(tài)時的各空調(diào)對象空間的室溫、各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量以及蒸發(fā)溫度的表。
圖10a中,假設(shè)安裝了空調(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d相當(dāng)于圖1的空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d的設(shè)定溫度為27℃??照{(diào)室內(nèi)機(jī)a、b、c、d在由室外側(cè)控制部37所決定的最近的目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=10℃這一條件下,對各空調(diào)對象空間進(jìn)行冷卻。其他方面與(7-1-1)的能力控制的思想同樣。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的情況)
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量100%則會能力過剩,因此通過使風(fēng)量降低到90%,從而穩(wěn)定地維持空調(diào)能力q1a。
這里,對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量90%,則空調(diào)能力q1a滿足所需能力,因此,室內(nèi)側(cè)控制部47能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的90%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值,以使空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40能更節(jié)能地維持當(dāng)前能力。
減少項f(δt)的值即為提高蒸發(fā)溫度te,室內(nèi)側(cè)控制部47為了將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高1deg的11℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+1deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50的情況)
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量100%則會能力過剩,因此通過使風(fēng)量降低到80%,從而穩(wěn)定地維持空調(diào)能力q1b。
這里,對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量80%,則空調(diào)能力q1b滿足所需能力,因此,室內(nèi)側(cè)控制部57能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的80%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值,以使空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50能更節(jié)能地維持當(dāng)前能力。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部57為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高2deg的12℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+2deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60的情況)
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量100%則會能力過剩,因此通過使風(fēng)量降低到70%,從而穩(wěn)定地維持空調(diào)能力q1c。
這里,對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量70%,則空調(diào)能力q1c滿足所需能力,因此,為了使空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60能更節(jié)能地維持當(dāng)前能力,室內(nèi)側(cè)控制部67能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的70%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部67為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高3deg的13℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+3deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70的情況)
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量100%則會能力過剩,因此通過使風(fēng)量降低到65%,從而穩(wěn)定地維持空調(diào)能力q1d。
這里,對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70,在當(dāng)前的蒸發(fā)溫度te(=10℃)的條件下,若風(fēng)量65%,則空調(diào)能力q1d滿足所需能力,因此,室內(nèi)側(cè)控制部77能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的65%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值,以使空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70能更節(jié)能地維持當(dāng)前能力。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部77為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的10℃進(jìn)一步高4deg的14℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+4deg。
(室外側(cè)控制部37的動作)
從各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接收到不同的請求△te的室外側(cè)控制部37為了滿足來自最大負(fù)載機(jī)即空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的請求△te=+1deg,向各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77發(fā)送設(shè)為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=11℃的指令。
(7-2-2)中斷能力控制
這里,參照圖10b,對從室外側(cè)控制部37接收到目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=11℃的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77的動作進(jìn)行說明。
對于室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77,由于設(shè)定為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=11℃,因此遵從上文所述的(7-1-2)中斷能力控制。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的動作)
室外側(cè)控制部37設(shè)定為目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=11℃的結(jié)果是,蒸發(fā)溫度te實(shí)際上升到11℃,因此室內(nèi)側(cè)控制部47為了維持空調(diào)能力q1a,使風(fēng)量從最近的90%提高到100%,從而能以項g(g)×項h(sh)的值補(bǔ)償熱交換函數(shù)的項f(δt)的值降低的量。若蒸發(fā)溫度te(=11℃)、風(fēng)量100%,則空調(diào)能力q1a不低于空調(diào)負(fù)載qloa,正好滿足所需能力。
因此,室內(nèi)側(cè)控制部47為了請求維持當(dāng)前的蒸發(fā)溫度11℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=±0deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)b50的動作)
由于蒸發(fā)溫度te實(shí)際上升到11℃,因此室內(nèi)側(cè)控制部57為了維持空調(diào)能力q1b,使風(fēng)量從最近的80%提高到90%,從而能以項g(g)×項h(sh)的值補(bǔ)償熱交換函數(shù)的項f(δt)的值降低的量。
另一方面,由于在蒸發(fā)溫度te(=11℃)、風(fēng)量90%的條件下,空調(diào)能力q1b滿足所需能力,因此室內(nèi)側(cè)控制部57為了更節(jié)能地維持當(dāng)前能力,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的90%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部57為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的11℃進(jìn)一步高1deg的12℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+1deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60的動作)
由于蒸發(fā)溫度te實(shí)際上升到11℃,因此室內(nèi)側(cè)控制部67為了維持空調(diào)能力q1c,使風(fēng)量從最近的70%提高到80%,從而能以項g(g)×項h(sh)的值補(bǔ)償熱交換函數(shù)的項f(δt)的值降低的量。
另一方面,由于空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60在蒸發(fā)溫度te(=11℃)、風(fēng)量80%的條件下,空調(diào)能力q1c滿足所需能力,因此室內(nèi)側(cè)控制部67為了更節(jié)能地維持當(dāng)前能力,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga從當(dāng)前時刻的80%變更為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部67為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的11℃進(jìn)一步高2deg的13℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+2deg。
(空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70的動作)
由于蒸發(fā)溫度te實(shí)際上升到11℃,因此室內(nèi)側(cè)控制部77為了維持空調(diào)能力q1d,使風(fēng)量從最近的65%提高到75%,從而能以項g(g)×項h(sh)的值補(bǔ)償熱交換函數(shù)的項f(δt)的值降低的量。
另一方面,由于空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70在蒸發(fā)溫度te(=11℃)、風(fēng)量75%的條件下,空調(diào)能力q1d滿足所需能力,因此室內(nèi)側(cè)控制部77為了更節(jié)能地維持當(dāng)前能力,能嘗試減少熱交換函數(shù)的項f(δt)的值,并將風(fēng)量ga設(shè)為100%來增加項g(g)×項h(sh)的值。
為此,室內(nèi)側(cè)控制部77為了請求將蒸發(fā)溫度設(shè)為比當(dāng)前的11℃進(jìn)一步高3deg的14℃,向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te=+3deg。
(空調(diào)室外機(jī)20的動作)
從各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77接收到不同的請求△te的室外側(cè)控制部37為了滿足來自最大的負(fù)載機(jī)即空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的請求△te=±0deg,向各空調(diào)室內(nèi)機(jī)的室內(nèi)側(cè)控制部47、57、67、77發(fā)送維持目標(biāo)蒸發(fā)溫度tet=11℃的指令。
(7-2-3)效果
如上所述,通過由室外側(cè)控制部37使蒸發(fā)溫度上升到11℃,從而空調(diào)室內(nèi)機(jī)a40的能力受到抑制,但通過將風(fēng)量維持在100%,使得室溫穩(wěn)定維持在設(shè)定溫度27℃。
對于空調(diào)室內(nèi)機(jī)b40、空調(diào)室內(nèi)機(jī)c60以及空調(diào)室內(nèi)機(jī)d70,在室外側(cè)控制部37使蒸發(fā)溫度上升到11℃后,中斷能力控制起作用,在室溫上升之前增加風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)室溫的穩(wěn)定維持。同時,重新向室外側(cè)控制部37發(fā)送請求△te。
該狀態(tài)、即空調(diào)室內(nèi)機(jī)中,額定能力所對應(yīng)的空調(diào)負(fù)載率達(dá)到最大的空調(diào)室內(nèi)機(jī)a達(dá)到風(fēng)量100%(項g(g)×項h(sh)的值最大的狀態(tài))并且在相同空調(diào)室內(nèi)機(jī)的請求下決定了tet的狀態(tài)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能理想狀態(tài)的狀態(tài)。
(7-3)與沒有cq調(diào)整功能的空調(diào)的差異
本發(fā)明的實(shí)施方式將熱交換函數(shù)中表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)40、50、60、70能自由控制的項g(g)與項h(sch)的積的值、即g(g)·h(sch)定義為特性值cq,能通過調(diào)整特性值cq來消除能力的過多和不足,實(shí)現(xiàn)節(jié)能理想狀態(tài)。
在沒有cq調(diào)整功能的情況下,也會產(chǎn)生能力的過多和不足,因此室溫會暫時變動(偏離設(shè)定溫度),通過對室溫的變動進(jìn)行反饋控制,即使沒有cq調(diào)整功能,也有可能達(dá)到“系統(tǒng)的節(jié)能理想狀態(tài)”。
然而,該情況下,在產(chǎn)生室溫的變動后通過反饋對例如風(fēng)量進(jìn)行控制,因此,這一點(diǎn)與在室溫變動前以前饋方式調(diào)整cq的本發(fā)明的實(shí)施方式的動作不同,并且作為其結(jié)果,可能造成控制不穩(wěn)定,且未穩(wěn)定在“系統(tǒng)的節(jié)能理想狀態(tài)”從而損失舒適性等。
工業(yè)上的實(shí)用性
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,通過在溫度(室溫)變動前調(diào)整特性值cq來實(shí)現(xiàn)溫度(室溫)的穩(wěn)定維持,因此不限于空調(diào)機(jī),廣泛適用于溫度控制裝置。
標(biāo)號說明
20空調(diào)室外機(jī)
40、50、60、70空調(diào)室內(nèi)機(jī)
47、57、67、77室內(nèi)側(cè)控制部
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2011-257126號公報