機(jī)1的壓縮工序被假定為多方指數(shù)n的多方變化。
(1)
[005引此處,Ts、Td是溫度比],Ps、Pd是壓力[MPa],n是多方指數(shù)[-]。多方指數(shù)可W是恒 定值(例如n = l. 2),但通過定義成Ps、Pd的函數(shù),能夠更高精度地推測壓縮機(jī)1的吸入溫度 Tso
[0059] 另外,在上述說明中,根據(jù)制冷劑的冷凝溫度Tc W及蒸發(fā)溫度Te來換算壓力PdW 及壓力Ps,但也可W在各熱交換器直接追加壓力傳感器,求出各壓力。此外,對于吸入溫度 Ts,也可W在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)直接追加溫度傳感器或者壓力傳感器來求出。
[0060] 在W上述方式調(diào)節(jié)節(jié)流裝置5的狀態(tài)下,若起動壓縮機(jī)1、室外送風(fēng)機(jī)4W及室內(nèi)送 風(fēng)機(jī)8,則低壓的氣體制冷劑被吸入壓縮機(jī)1并被壓縮而成為高壓的氣體制冷劑。之后,高壓 的氣體制冷劑經(jīng)由流路切換裝置2被輸送至熱源側(cè)熱交換器3,與由室外送風(fēng)機(jī)4供給的室 外空氣進(jìn)行熱交換而冷凝,從而成為高壓的液體制冷劑。
[0061] 然后,該高壓的液體制冷劑由節(jié)流裝置5減壓而成為低溫低壓的氣液二相制冷劑, 經(jīng)由液體連接配管6被輸送至利用單元302,并在利用側(cè)熱交換器7與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換 而蒸發(fā),從而成為低壓的氣體制冷劑。此時(shí),與利用側(cè)熱交換器7熱交換后的空氣被冷卻。此 處,節(jié)流裝置5對在利用側(cè)熱交換器7內(nèi)流動的制冷劑的流量進(jìn)行控制,W使得壓縮機(jī)1的吸 入側(cè)的過熱度成為預(yù)定值。因此,在利用側(cè)熱交換器7中蒸發(fā)后的低壓的氣體制冷劑成為具 有預(yù)定的過熱度的狀態(tài)。運(yùn)樣,在利用側(cè)熱交換器7流動有與在利用單元302所被設(shè)置的空 氣調(diào)節(jié)空間中要求的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷相應(yīng)的流量的制冷劑。在利用側(cè)熱交換器7中蒸發(fā)后的低壓 的氣體制冷劑經(jīng)由氣體連接配管9被輸送至熱源單元301,并經(jīng)由流路切換裝置2再次被吸 入壓縮機(jī)1。
[0062] 下面對通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說明。制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),流路切換裝置2成為圖 1的實(shí)線所示的狀態(tài),即壓縮機(jī)1的排出側(cè)與利用側(cè)熱交換器7連接、且壓縮機(jī)1的吸入側(cè)與 熱源側(cè)熱交換器3連接的狀態(tài)。此外,利用控制部110的通常運(yùn)轉(zhuǎn)部111對節(jié)流裝置5進(jìn)行開 度調(diào)節(jié),W使得壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度成為預(yù)定值。在本實(shí)施方式中,通過從 壓縮機(jī)1的吸入溫度Ts減去由氣體側(cè)溫度傳感器202檢測到的制冷劑的蒸發(fā)溫度Te,求出壓 縮機(jī)1的吸入側(cè)的制冷劑的過熱度。此處,吸入溫度Ts能夠利用上述式(1)計(jì)算。在上述式 (1)中,Ps是根據(jù)由氣體側(cè)溫度傳感器202檢測到的制冷劑的蒸發(fā)溫度Te換算出的低壓的飽 和壓力,Pd是根據(jù)由氣體側(cè)溫度傳感器207檢測到的制冷劑的冷凝溫度Tc換算出的高壓的 飽和壓力。此外,Td是由壓縮機(jī)1的排出溫度傳感器201檢測到的制冷劑的排出溫度,壓縮機(jī) 1的壓縮工序被假定為多方指數(shù)n的多方變化。
[0063] 另外,與制冷運(yùn)轉(zhuǎn)相同,也可W在各熱交換器直接追加壓力傳感器來求出壓力Pd W及壓力Ps。此外,對于吸入溫度Ts,也可W在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)直接追加溫度傳感器或者 壓力傳感器來求出。
[0064] 在W上述方式調(diào)節(jié)節(jié)流裝置5的狀態(tài)下,若起動壓縮機(jī)1、室外送風(fēng)機(jī)4W及室內(nèi)送 風(fēng)機(jī)8,則低壓的氣體制冷劑被吸入壓縮機(jī)1并被壓縮而成為高壓的氣體制冷劑,并經(jīng)由流 路切換裝置2W及氣體連接配管9被輸送至利用單元302。
[0065] 然后,被輸送至利用單元302后的高壓的氣體制冷劑在利用側(cè)熱交換器7中與室內(nèi) 空氣進(jìn)行熱交換而冷凝,從而成為高壓的液體制冷劑,之后,經(jīng)由液體連接配管6由節(jié)流裝 置5減壓而成為低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑。此時(shí),與利用側(cè)熱交換器7熱交換后的空氣 被加熱。此處,節(jié)流裝置5對在利用側(cè)熱交換器7內(nèi)流動的制冷劑的流量進(jìn)行控制,W使得壓 縮機(jī)1的吸入側(cè)的過熱度成為預(yù)定值。因此,在利用側(cè)熱交換器7中冷凝后的高壓的液體制 冷劑成為具有預(yù)定的過冷卻度的狀態(tài)。運(yùn)樣,在利用側(cè)熱交換器7流動有與在利用單元302 所被設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)空間中要求的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷相應(yīng)的流量的制冷劑。
[0066] 由節(jié)流裝置5減壓后的低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑流入熱源單元301的熱源側(cè) 熱交換器3。然后,流入熱源側(cè)熱交換器3后的低壓的氣液二相狀態(tài)的制冷劑與由室外送風(fēng) 機(jī)4供給的室外空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝,從而成為低壓的氣體制冷劑,并經(jīng)由流路切換裝 置2再次被吸入壓縮機(jī)1。
[0067] <制冷劑量判定模式>
[0068] 下面對包含制冷劑量判定模式中的制冷劑量判定處理的動作進(jìn)行說明。W下,W 設(shè)定為制熱流路的情況為例進(jìn)行說明。在設(shè)定為制熱流路的情況下,熱源單元301的流路切 換裝置2將制冷劑回路切換至圖1的實(shí)線所示的狀態(tài)。然后,朝從壓縮機(jī)1到利用側(cè)熱交換器 7的流路供給在壓縮機(jī)1中被壓縮并被排出后的高壓的氣體制冷劑。該高壓的氣體制冷劑經(jīng) 過氣體連接配管9,并在通過作為冷凝器發(fā)揮功能的利用側(cè)熱交換器7內(nèi)的期間借助與室內(nèi) 空氣之間的熱交換而成為從氣體狀態(tài)相變化為液體狀態(tài)的高壓的制冷劑。然后,作為高壓 的液體制冷劑在包含從利用側(cè)熱交換器7到節(jié)流裝置5的液體連接配管6在內(nèi)的流路流動。 該高壓的液體制冷劑在從節(jié)流裝置5通過作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的熱源側(cè)熱交換器3內(nèi)的期 間,借助與室外空氣之間的熱交換而從氣液二相狀態(tài)相變化為氣體狀態(tài),作為低壓的氣體 制冷劑在從熱源側(cè)熱交換器3到壓縮機(jī)1的流路流動。
[0069] 接著,測定外部氣溫或室內(nèi)空氣溫度等環(huán)境條件、熱源單元301W及利用單元302 的各部的溫度、壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率W及節(jié)流裝置5的開度等冷凍循環(huán)裝置10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 量。
[0070]制冷劑量判定模式時(shí),進(jìn)行使在制冷劑回路內(nèi)循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)穩(wěn)定的制冷劑 量判定運(yùn)轉(zhuǎn)。具體而言,進(jìn)行使壓縮機(jī)1的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速在預(yù)定值恒定的轉(zhuǎn)速恒定控制、W及 使作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的熱源側(cè)熱交換器3的過熱度SH在預(yù)定值恒定的過熱度恒定控制。 此處,之所W進(jìn)行轉(zhuǎn)速恒定控制,是為了使由壓縮機(jī)1吸入W及排出的制冷劑的流量穩(wěn)定。 此外,之所W進(jìn)行過熱度控制,是為了使熱源側(cè)熱交換器3的制冷劑量恒定。由此,在制冷劑 回路內(nèi)循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)穩(wěn)定,利用側(cè)熱交換器7W外的設(shè)備W及配管的制冷劑量大致 恒定。
[0071 ]下面對制冷劑量判定模式時(shí)的詳細(xì)的控制方法進(jìn)行說明。
[0072] <連接配管制冷劑密度恒定控制>
[0073] 對將液體連接配管6W及氣體連接配管9的制冷劑密度控制為恒定的連接配管制 冷劑密度恒定控制進(jìn)行說明。圖2是示出冷凍循環(huán)裝置10的連接配管的制冷劑密度恒定的、 冷凝器出口的液體溫度與冷凝溫度之間的關(guān)系的曲線圖。詳細(xì)來說,圖2示出當(dāng)固定液體連 接配管6的管徑并使氣體連接配管9的氣體管徑變化時(shí),液體連接配管6與氣體連接配管9的 制冷劑密度恒定的、冷凝溫度與冷凝器出口的液體溫度之間的關(guān)系。如圖2所示,在冷凝溫 度與液體溫度相等的情況(圖中W虛線的直線表示的情況)下,過冷卻度為零,無法確保過 冷卻度。相對于液體連接配管6的管徑,氣體連接配管9的管徑越大,則等密度的直線的斜率 越小。運(yùn)意味著:例如在液體溫度上升,液體連接配管6的制冷劑密度減少的情況下,需要使 氣體連接配管9的制冷劑密度增加,因此需要提高冷凝溫度而使壓力增加,但氣體連接配管 9的管徑相對于液體連接配管6的管徑相對地越大,則冷凝溫度的增加量可W越小。
[0074] 無論連接配管的長度、管徑如何冷凍循環(huán)都處于相同狀態(tài)運(yùn)一情況在提高制冷劑 量的判定精度的方面是不可或缺的,并且需要排除連接配管對制冷劑量的增減造成的影 響。為此,只要根據(jù)液體連接配管6W及氣體連接配管9的組合,如圖2那樣與冷凝器出口的 液體溫度相應(yīng)地進(jìn)行控制W使得冷凝溫度成為目標(biāo)值即可。此處,作為使冷凝溫度接近所 希望的冷凝溫度的方法,能夠?qū)嚎s機(jī)1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,在小于目標(biāo)值的情況下,使轉(zhuǎn)速 增加而使冷凝溫度增加,在高于目標(biāo)值的情況下,使壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速減少而使冷凝溫度下 降,由此來進(jìn)行控制。
[0075] 另外,此處形成為將與冷凝器出口的液體溫度相應(yīng)地決定的冷凝溫度作為目標(biāo)值 而對壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu),但也可W與冷凝器出口的液體溫度相應(yīng)地對氣體連 接配管9內(nèi)的制冷劑的高壓直接進(jìn)行控制。作為檢測高壓的方法,例如,只要在壓縮機(jī)1的排 出側(cè)設(shè)置壓力傳感器(未圖示)來檢測制冷劑的高壓的壓力即可。
[0076] <熱源單元制冷劑密度恒定控制>
[0077] 對將熱源單元301的存在制冷劑量控制為恒定的熱源單元制冷劑密度恒定控制進(jìn) 行說明。圖3是冷凍循環(huán)裝置10的p-h線圖。如果假設(shè)存在于液體連接配管6W及氣體連接 配管9的制冷劑是與配管的長度、管徑相應(yīng)地填充的,則如圖3所示,若將熱源單元301的內(nèi) 容積設(shè)為Voc,將利用單元302的內(nèi)容積設(shè)為Vic,則制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)下述式(2)成立。
[007引 Pe X Voc+pc X Vic=M(恒定) (2)
[0079]此處,Pe表示蒸發(fā)側(cè)平均制冷劑密度[kg/m3],pc表示冷凝側(cè)平均制冷劑密度比g/ m3],M表示冷凝側(cè)和蒸發(fā)側(cè)的合計(jì)制冷劑量[kg]。在式(2)中,M是由熱源單元301的內(nèi)容積 和利用單元302的內(nèi)容積的合計(jì)內(nèi)容積決定的值,只要合適的制冷劑量是確定的就是恒定 的值。Voe根據(jù)熱源單元301的容量而不同,但如果將Pe的值控制為恒定,并將存在于熱源單 元301的制冷劑量保持恒定,則即