复合式空调装置的控制装置、具备该控制装置的复合式空调系统及复合式空调装置的控制方法和控制程序 |
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| 申请号 | CN201580009215.2 | 申请日 | 2015-04-13 | 公开(公告)号 | CN106030216A | 公开(公告)日 | 2016-10-12 |
| 申请人 | 三菱重工业株式会社; | 发明人 | 加藤隆博; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种复合式 空调 装置的控制装置，其能够确保节能控制中 压缩机 起动时的感官舒适度。具有：第1起动模式，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制压缩机(21)，直至到达室内机(7)设定的设定 温度 ；第2起动模式，所述第2起动模式，相对于普通模式，通过设置压缩机(21)的控制量上限的节能模式控制压缩机(21)，直至到达室内机(7)设定的设定温度，并且其具备：选择部(41)，所述选择部选择第1起动模式及第2起动模式中的任一个；控制部(42)，所述控制部在压缩机(21)起动后，通过由选择部(41)选择的第1起动模式及第2起动模式中的任一个控制压缩机(21)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种复合式空调装置的控制装置，其配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机， |
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| 说明书全文 | 复合式空调装置的控制装置、具备该控制装置的复合式空调系统及复合式空调装置的控制方法和控制程序 技术领域[0001] 本发明涉及一种复合式空调装置的控制装置、具备该控制装置的复合式空调系统及复合式空调装置的控制方法和控制程序。 背景技术[0002] 复合式空调装置将多台室内机连接至1台室外机并进行以下控制：将运转压力设为与室内负荷无关的固定值，确保与多台室内机各自的负荷相应的必要性能。 [0004] 下述专利文献2中公开了一种技术，即：根据室内运转容量设定压缩机的最高频率并进行控制，以不超过上限频率，降低消耗电量。 [0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献 [0007] 专利文献1：日本专利特开2011-202913号公报 [0008] 专利文献2：日本专利特许第5132757号公报 发明内容[0009] 发明要解决的课题 [0010] 然而，上述专利文献1的方法中，复合式空调装置通过室外机统一改变目标压力并抑制性能，从而形成吸入温度和设定温度之差(室内负荷)较小的房间、吸入温度和设定温度之差(室内负荷)较大的房间混杂的状态，室内负荷较高的房间中存在性能不足的问题。此外，上述专利文献2中，由于设定了上限频率，因此与专利文献1相同，室内负荷较高的房间存在性能不足的问题。 [0011] 本发明鉴于上述情况而研究完成，目的在于提供一种复合式空调装置的控制装置、具备该控制装置的复合式空调系统及复合式空调装置的控制方法和控制程序，其能够确保节能控制状态下压缩机起动时的感官舒适度。 [0012] 技术方案 [0013] 本发明的第1方式为复合式空调装置的控制装置，其配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机，具有：第1起动模式，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；第2起动模式，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，并且其具备：选择单元，所述选择单元选择所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个；控制单元，所述控制单元在所述压缩机起动后，通过由所述选择单元选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0014] 根据本发明的第1方式，在配备室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制装置中，可切换普通模式和对普通模式设置压缩机的控制量上限的节能模式，选择第1起动模式时，压缩机起动后，通过普通模式在规定期间内控制压缩机，直至到达室内机设定的设定温度；选择第2起动模式时，压缩机起动后，通过节能模式控制压缩机，直至到达室内机设定的设定温度。 [0015] 希望优先使用节能模式的用户可通过选择第2起动模式来运行节能模式，直至到达设定温度。此外，与节能模式中通过对控制量设置上限以放缓到达设定温度为止的控制相比，更希望快速到达设定温度、优先享受舒适性的用户可选择第1起动模式，从而提升复合式空调装置的起动性能、获得舒适性。 [0016] 另外，压缩机起动后是指从所有室内机、室外机停止的状态开始进行运转后。 [0017] 本发明的第2方式为复合式空调装置的控制装置，其配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机，具有：第1起动模式，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；第2起动模式，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，并且其具备：选择单元，所述选择单元选择所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个；控制单元，所述控制单元在所述压缩机起动且所述室内机变为恒温器打开状态后，通过由所述选择单元选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0018] 根据本发明的第2方式，在配备室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制装置中，可切换普通模式和对普通模式设置压缩机的控制量上限的节能模式，选择第1起动模式时，压缩机起动且室内机变为恒温器打开状态后，通过普通模式在规定期间内控制压缩机，直至到达室内机设定的设定温度；选择第2起动模式时，压缩机起动且室内机变为恒温器打开状态后，通过节能模式控制压缩机，直至到达室内机设定的设定温度。 [0019] 希望优先使用节能模式的用户可通过选择第2起动模式来运行节能模式，直至到达设定温度。此外，与节能模式中通过对控制量设置上限以放缓到达设定温度为止的控制相比，更希望快速到达设定温度、优先享受舒适性的用户可选择第1起动模式，从而提升复合式空调装置的起动性能、获得舒适性。 [0020] 另外，压缩机起动且室内机变为恒温器打开状态后是指室外机运转期间加入其它室内机的情况。 [0021] 上述任一控制装置中，优选可更改所述规定期间的设定。 [0022] 通过将第1起动模式中应用的规定期间设定为可更改，可调整为与环境和经验相符的值。另外，关于规定期间的设定，例如，根据用户的经验值设定。 [0023] 本发明的第3方式为复合式空调系统，其具备上述任一复合式空调装置的控制装置、以及复合式空调装置，所述复合式空调装置具备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机。 [0024] 本发明的第4方式为配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制方法，其具有：选择过程，所述选择过程选择第1起动模式和第2起动模式中的任一个，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；控制过程，所述控制过程在所述压缩机起动后，通过由所述选择过程选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0025] 本发明的第5方式为配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制程序，其具有：第1起动模式，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；第2起动模式，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，并且其通过计算机执行选择处理和控制处理，所述选择处理选择所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个，所述控制处理在所述压缩机起动后，通过由所述选择处理选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0026] 本发明的第6方式为配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制方法，其具有：选择过程，所述选择过程选择第1起动模式和第2起动模式中的任一个，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；控制过程，所述控制过程在所述压缩机起动且所述室内机变为恒温器打开状态后，通过由所述选择过程选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0027] 本发明的第7方式为配备具有压缩机的室外机和与所述室外机并联的多台室内机的复合式空调装置的控制程序，其具有：第1起动模式，所述第1起动模式通过普通模式在规定期间内控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度；第2起动模式，所述第2起动模式，相对于所述普通模式，通过设置所述压缩机的控制量上限的节能模式控制所述压缩机，直至到达所述室内机设定的设定温度，并且其通过计算机执行选择处理和控制处理，所述选择处理选择所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个，所述控制处理在所述压缩机起动且所述室内机变为恒温器打开状态后，通过由所述选择处理选择的所述第1起动模式及所述第2起动模式中的任一个控制所述压缩机。 [0028] 有益效果 [0030] 图1是表示本发明涉及的复合式空调装置的制冷剂回路的概要结构的图。 [0031] 图2是本发明涉及的控制装置的概要结构图。 [0032] 图3是用于说明相对于室内运转容量的压缩机运转转速控制的一个示例的图。 [0033] 图4是用于说明通过本发明涉及的复合式空调装置的控制装置进行控制时的控制过程的图。 具体实施方式[0034] 下面参照附图对本发明涉及的复合式空调装置的控制装置、具备该控制装置的复合式空调系统及复合式空调装置的控制方法和控制程序的实施方式进行说明。 [0035] 图1表示本实施方式涉及的复合式空调系统1的制冷剂回路的概要结构。 [0036] 此处，复合式空调系统1具备1台室外机2、从室外机2导出的气体侧配管4及液体侧配管5、在该气体侧配管4及液体侧配管5之间经过分支器6并联的多台室内机7A、7B和控制装置10。图1中，室内机以2台室内机7A、7B为例进行表示。下面，未作特别标示时，室内机以室内机7进行说明。 [0037] 室外机2具有：压缩机21，其压缩制冷剂且由变频器驱动；油分离器22，其从制冷剂气体中分离出冷冻机油；四通切换阀23，其切换制冷剂的循环方向；室外换热器24，其使制冷剂与外气进行热交换；过冷线圈25，其与室外换热器24一体构成；制暖用室外电子膨胀阀(EEVH)26；储液罐27，其储藏液态制冷剂；过冷热交换器28，其对液态制冷剂施加过冷；过冷用电子膨胀阀(EEVSC)29，其对分流至过冷热交换器28的制冷剂量进行控制；蓄积器30，其从吸入压缩机21的制冷剂气体中分离出液体部分，并仅将气体部分吸入至压缩机21；气体侧操作阀31；以及液体侧操作阀32。 [0038] 室外机2侧的上述各设备经过排出配管33A、气体配管33B、液体配管33C、气体配管33D、吸入配管33E及过冷用分支配管33F等的制冷剂配管以众所周知的方式连接，构成室外侧制冷剂回路34。此外，室外机2上还设有对室外换热器24供给室外空气的室外风扇35。 [0039] 并且，在油分离器22与压缩机21的吸入配管33E之间连接有具有毛细管等的固定节流阀(节流阀)36的第1回油回路37和具有电磁阀38及毛细管等的固定节流阀(节流阀)39的第2回油回路40的并联回路，以使在油分离器22内从排出制冷剂气体中分离出的冷冻机油按规定量逐次返回压缩机21侧。 [0040] 气体侧配管4和液体侧配管5是连接至室外机2的气体侧操作阀31和液体侧操作阀32的制冷剂配管，在现场的安装施工时，可根据室外机2和与其相连的室内机7A、7B之间的距离，相应设定其长度。气体侧配管4和液体侧配管5的中途设有适当数量的分支器6，透过该分支器6分别连接着适当台数的室内机7A、7B。因此，构成封闭的单系统的制冷循环3。 [0041] 室内机7A、7B具有：室内换热器71，其使制冷剂与室内空气进行热交换，并用于室内的空调；制冷用室内电子膨胀阀(EEVC)72；室内风扇73，其透过室内换热器71使室内空气循环，并透过室内侧的气体分支配管4A、4B和液体分支配管5A、5B连接至分支器6。 [0042] 控制装置10，例如，如图2所示，由微型计算机构成，所述微型计算机以以下设备为主体：执行程序的CPU(中央计算处理装置)11；暂时存储CPU11的计算结果的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的主存储装置12；对通过CPU11执行的程序进行存储的辅助存储装置13；数字I/O等的输入/输出接口14以及通信接口15。 [0043] 控制装置10可对以下控制模式进行切换：普通模式；相对于普通模式，设置压缩机21的控制量上限的节能模式。此外，控制装置10可透过输入/输出接口14等对各室内机7的设定温度进行设定。 [0044] 具体而言，控制装置10具有选择部(选择单元)41和控制部(控制单元)42。 [0045] 选择部41具有第1起动模式，其通过普通模式在规定期间内控制压缩机21，直至达到室内机7设定的设定温度；以及第2起动模式，其相对于普通模式，通过设置压缩机21的控制量上限的节能模式控制压缩机21，直至到达室内机7设定的设定温度。可选择第1起动模式和第2起动模式中的任一个。另外，规定期间的值可更改，例如，根据用户的经验值适当地进行手动设定。本实施方式中，选择第1起动模式时的规定期间为起动压缩机21后30分钟，但并不限定于此。 [0046] 例如，选择部41通过切换节能模式有效/无效的切换按钮可进行选择操作。选择部41将节能模式设为有效(即选择第2起动模式)时，压缩机21起动后，通过节能控制对普通模式的控制量设置上限，放缓至设定温度为止的控制。选择部41将节能模式设为无效(即选择第1起动模式)时，压缩机21起动后，取消适用于节能模式的控制量上限，至设定温度为止的起动时的性能得到提升，可获得舒适性。如此，第1起动模式控制压缩机21起动后的压缩机 21的控制量，例如，与增大吸入及吹出风量的急速(Turbo)模式不同。 [0047] 另外，可通过选择部41切换的节能模式的有效/无效为压缩机21起动后至设定温度为止的起动时的控制，即使通过第1起动模式取消节能模式后运转压缩机21，经过规定期间后，也可节能运转复合式空调系统1。 [0048] 控制部42在压缩机21起动后，通过由选择部41选择的第1起动模式及第2起动模式中的任一个控制压缩机21。此外，压缩机21起动后是指从所有室内机7和室外机2停止的状态开始进行运转后。 [0049] 选择第1起动模式时，控制部42取消以节能为目的调整的参数并进行性能优先的控制。 [0050] 具体而言，选择第1起动模式时，控制部42使目标压力恢复至无限制的值，废弃所设定的控制方面的上限转速，以设备本身的最大运转转速作为上限转速使其进行运转。图3以横轴表示室内运转容量(≒负荷)，以纵轴表示压缩机运转转速，虚线为设备的上限转速，实线为控制方面的上限转速。例如，选择第1起动模式且压缩机21为ON状态时，判断为与条件一致，如箭头所示提升控制方面的上限转速，进行性能优先的控制。 [0051] 上述复合式空调系统1中，如下实施制冷运转。 [0052] 经压缩机21压缩的高温高压的制冷剂气体从排出配管33A排出，在油分离器22中分离出制冷剂中含有的冷冻机油。然后，制冷剂气体通过四通切换阀23循环至气体配管33B侧，利用室外换热器24与来自室外风扇35的外部空气进行热交换，实施凝缩液化。该液态制冷剂经过过冷线圈25进一步冷却后，通过室外电子膨胀阀26，暂时储藏在储液罐27内。 [0053] 在储液罐27中调整过循环量的液态制冷剂在经过液体配管33C流通于过冷热交换器28的过程中，一部分会分流至过冷用分支配管33F，并与经过冷用电子膨胀阀(EEVSC)29实施过隔热膨胀的制冷剂进行热交换，赋予过冷度。该液态制冷剂经过液体侧操作阀32从室外机2导出至液体侧配管5，导出至液体侧配管5的液态制冷剂透过分支器6分流至各室内机7A、7B的液体分支配管5A、5B。 [0054] 分流至液体分支配管5A、5B的液态制冷剂会流入各室内机7A、7B，并经室内电子膨胀阀(EEVC)72实施隔热膨胀，成为气液二相流，流入室内换热器71。室内换热器71中，将利用室内风扇73进行循环的室内空气与制冷剂进行热交换，室内空气冷却后被用于室内的制冷。另一方面，制冷剂被气化，经过气体分支配管4A、4B到达分支器6，在气体侧配管4与来自其他室内机的制冷剂气体进行合流。 [0055] 在气体侧配管4合流的制冷剂气体返回室外机2侧，经过气体侧操作阀31、气体配管33D、四通切换阀23到达吸入配管33E，与来自分支配管33F的制冷剂气体合流，然后导入蓄积器30。蓄积器30中，分离出制冷剂气体中含有的液体部分，并仅将气体部分吸入至压缩机21。通过将该制冷剂在压缩机21中再次压缩，并重复以上循环，实施制冷运转。 [0056] 另一方面，如下实施制暖运转。 [0057] 经压缩机21压缩的高温高压的制冷剂气体从排出配管33A排出，在油分离器22中分离出制冷剂中含有的冷冻机油后，通过四通切换阀23循环至气体配管33D侧。该制冷剂经过气体侧操作阀31、气体侧配管4从室外机2导出，并经过分支器6、室内侧的气体分支配管4A、4B，导入室内机7A、7B。 [0058] 导入至室内机7A、7B的高温高压的制冷剂气体在室内换热器71中与透过室内风扇73进行循环的室内空气进行热交换，加热后的室内空气用于室内制暖。经室内换热器71实施凝缩液化后的液态制冷剂经过室内电子膨胀阀(EEVC)72、液体分支配管5A、5B到达分支器6，与来自其他室内机的制冷剂合流后，经过液体侧配管5返回室外机2。 [0059] 返回室外机2的制冷剂经过液体侧操作阀32、液体配管33C到达过冷热交换器28，与制冷时同样地施加过冷后，流入储液罐27，通过暂时储藏来调整循环量。该液态制冷剂通过液体配管33C供给至室外电子膨胀阀(EEVH)26并实施隔热膨胀后，经过过冷线圈25流入室外换热器24。 [0060] 室外换热器24中，由室外风扇35送来的室外空气与制冷剂进行热交换，制冷剂从室外空气中吸热，并蒸发汽化。该制冷剂从室外换热器24经过气体配管33B、四通切换阀23、吸入配管33E，与来自过冷用分支配管33F的制冷剂合流并导入蓄积器30。蓄积器30中，分离出制冷剂气体中含有的液体部分，并仅将气体部分吸入至压缩机21。通过将该制冷剂在压缩机21中再次压缩，并重复以上循环，实施制暖运转。 [0061] 上述制冷运转及制暖运转间，油分离器22中从排出制冷剂气体中分离的冷冻机油经过互相并列连接的具有固定节流阀36的第1回油回路37及具有电磁阀38和固定节流阀39的第2回油回路40返回至压缩机21侧。由此，在压缩机21内确保了一定量的冷冻机油，压缩机21内的滑动位置得到润滑。设在第2回油回路40的电磁阀38的结构如下：在正常的制冷运转时和制暖运转时，通过在合适的时间进行开关动作，可调整在油分离器22中分离的油返回至压缩机21侧的量。 [0062] 下面，使用图4对本实施方式所涉及的复合式空调系统1的控制装置10的作用进行说明。图4中，横轴表示时间，纵轴表示室温[℃]。 [0063] 时间为t0时，室温为初始室温T1，压缩机21停止。用户希望室温快速到达复合式空调系统1所设定的设定温度Tp时，操作控制装置10，选择第1起动模式。时间为t1时，复合式空调系统1开始运转，所有室内机7及室外机2从停止状态变为恒温器打开状态。压缩机21起动后，在规定期间(例如30分钟)内取消节能模式，节能模式中设置的压缩机21的控制量限制无效。 [0064] 时间为t2时，从时间t1经过规定期间(30分钟)后，从第1起动模式切换为普通运转且室温约为设定温度Tp时变为恒温器关闭状态。如果此时选择节能运转，则通过节能运转，控制复合式空调系统1。 [0065] 如上所述，本实施方式所涉及的复合式空调装置的控制装置10、具备该控制装置10的复合式空调系统1及复合式空调装置的控制方法和控制程序在压缩机21起动后选择第 1起动模式时，通过取消节能模式时的控制量上限的普通模式在规定期间内控制压缩机21，直至到达室内机7设定的设定温度；选择第2起动模式时，通过节能模式控制压缩机21，直至到达室内机7设定的设定温度。 [0066] 空调装置的舒适性因用户而异，例如，对于希望温度快速变化至设定温度的用户而言，可能会感觉节能模式中的缓慢温度变化不能给予舒适感。此时，与节能模式中通过对控制量设置上限以放缓到达设定温度为止的控制相比，更希望快速到达设定温度、优先享受舒适性的用户通过选择第1起动模式，可提升本发明的复合式空调装置的起动性能、获得舒适性。此外，希望优先使用节能模式的用户可通过选择第2起动模式来运行节能模式，直至到达设定温度。 [0067] 此外，起动时可使节能模式无效，从而可降低节能控制造成的性能不足的风险。 [0068] 〔改进例〕 [0070] 例如，压缩机21起动且室内机7变为恒温器打开状态后，换而言之，在室外机2运转期间加入其他的室内机7时，也可以选择是否选定节能模式。 [0071] 参照图4的t2以后的时间进行具体说明。此处，通过选择部41选择第1起动模式。 [0072] 时间为t2时，复合式空调系统1继续运转(也就是说，压缩机21为ON状态)，室温到达设定温度Tp，为恒温器关闭状态。之后，时间为t3时，如果室内机7的恒温器运转，则在其后的规定期间(例如10分钟)内进行控制，作为第1起动模式，取消节能模式并通过普通模式运转，使室温快速到达设定温度Tp。 [0073] 时间为t4时，如果从时间t3经过规定期间(10分钟)，室温约到达设定温度Tp，则恒温器关闭，从第1起动模式切换为普通运转。如果此时选择节能运转，则通过节能运转，控制复合式空调系统1。 [0074] 如此，即使在室外机运转期间加入其他的室内机时，也可以控制室温快速到达设定温度Tp。 [0075] 另外，本发明对选择第1起动模式时的规定期间进行了固定设定，因此，如图4的时间t4所示，如果在设定的规定期间内控制压缩机21，则也存在超过设定温度Tp的情况。此时，优选更改规定期间的时间间隔，在控制装置10中重新设定合适的时间间隔。 [0076] 本发明并不限定于上述实施方式，可在本发明的范围内进行适当变更。 [0077] 符号说明 [0078] 1 复合式空调装置 [0079] 2 室外机 [0080] 7 室内机 [0081] 10 控制装置 [0082] 41 选择部 [0083] 42 控制部 |
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