CN101821560A - 空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在使用条件不同的情况下也能够使COP最佳化的空气调节装置。制冷剂回路(10)通过连接压缩机(21)、室外热交换器(23)、室内膨胀阀(41、51)和室内热交换器(42、52)而构成，使得制冷剂能够流通。室外风扇(28)向室外热交换器(23)输送流体。热交换温度传感器(33)检测制冷剂的冷凝温度。室外温度传感器(36)检测与室外热交换器(23)内的制冷剂进行热交换的室外空气的温度。控制部(8)以室外热交换器(23)出口附近的制冷剂的过冷却度除以由热交换温度传感器(33)获知的冷凝温度与由室外温度传感器(36)获知的室外温度的差所得的值作为目标值，控制压缩机(21)、室内膨胀阀(41、51)和室外风扇(28)中的至少一个。

Description

空气调节装置

技术领域

本发明涉及空气调节装置的性能系数的最佳化运转控制。

背景技术

一直以来，在具有连接压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器而构成的制冷剂回路的冷冻装置中，实施控制以提高性能系数(COP)。

与此相对，例如，在以下的专利文献1所示的空气调节装置中，控制制冷剂回路内的各个构成部分，以使过冷却度在目标值达到一定，由此提高COP。

专利文献1：日本特开2001-263831号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1所述的空气调节装置的控制中，由于供冷运转与供暖运转的不同，或者由于各个运转时的输出，作为目标的过冷却度存在差异，无法使COP在各种使用条件下最佳化。

本发明鉴于上述这一点而提出，本发明的目的在于提供一种在使用条件不同的情况下也能够使COP最佳化的空气调节装置。

第一发明的空气调节装置包括制冷剂回路、流体输送机构、冷凝温度获知机构、流体温度获知机构和控制部。制冷剂回路通过连接压缩机、冷凝器、膨胀机构和蒸发器而构成，使得制冷剂能够流通。流体输送机构向冷凝器输送流体。冷凝温度获知机构检测用于求取制冷剂的冷凝温度的物理量。流体温度获知机构检测用于求取与冷凝器内的制冷剂进行热交换的流体的温度的物理量。控制部以冷凝器出口附近的制冷剂的过冷却度除以根据冷凝温度获知机构的检测值所获知的冷凝温度与根据流体温度获知机构的检测值所获知的流体温度的差所得的值作为目标值，控制压缩机、膨胀机构和流体输送机构中的至少一个。

其中，作为此处的检测物理量的机构，例如，不仅可以是由温度传感器直接检测温度的机构，也包括对由压力传感器等检测出的压力进行温度换算的机构等。

此处，即使在空气调节装置的使用条件发生变化的情况下，也能够通过简单的控制提高COP。

第二发明的空气调节装置，在第一发明的空气调节装置中具有第一流体温度获知机构和第二流体温度获知机构。第一流体温度获知机构检测用于求取与冷凝器内的制冷剂进行热交换之前的流体的温度的物理量。第二流体温度获知机构检测用于求取与冷凝器内的制冷剂进行热交换后的流体的温度的物理量。控制部计算出根据第一流体温度获知机构的检测值和第二流体温度获知机构的检测值的平均值所获知的温度，作为冷凝温度。

此处，由于能够获得适于计算COP的冷凝温度，因此能够进一步提高COP。

第三发明的空气调节装置，在第一发明或者第二发明的空气调节装置中，目标值是0.15以上、低于0.75。

此处，即使在运转时的周围环境条件发生变化的情况下，也能够进一步可靠地提高COP。

第四发明的空气调节装置，在第一发明或者第二发明的空气调节装置中，目标值是0.4以上、低于0.6。

此处，即使在运转时的周围环境条件发生变化的情况下，也能够进一步可靠地提高COP。

第五发明的空气调节装置，在第一发明～第三发明中任意一项的空气调节装置中，流体温度获知机构在制冷剂回路为供冷运转循环的状态下，检测外部气体的温度。

此处，在供冷运转时室外热交换器作为制冷剂的冷凝器起作用，液体温度获知机构检测室外温度，由此能够检测出通过该作为冷凝器起作用的室内热交换器的空气的温度。

第六发明的空气调节装置，在第一发明～第五发明中任意一项的空气调节装置中，流体温度获知机构在制冷剂回路为供暖运转循环的状态下，检测室内温度。

此处，在供暖运转时室内热交换器作为制冷剂的冷凝器起作用，流体温度获知机构检测室内温度，由此能够检测出通过该作为冷凝器起作用的室内热交换器的空气的温度。

在第一发明的空气调节装置中，即使在空气调节装置的使用条件发生变化的情况下，也能够通过简单的控制提高COP。

在第二发明的空气调节装置中，能够得到适于计算COP的冷凝温度，因此能够进一步提高COP。

在第三发明的空气调节装置中，即使在运转时的周围环境条件发生变化的情况下，也能够进一步可靠地提高COP。

在第四发明的空气调节装置中，即使在运转时的周围环境条件发生变化的情况下，也能够进一步可靠地提高COP。

在第五发明的空气调节装置中，能够检测出通过作为冷凝器起作用的室内热交换器的空气的温度。

在第六发明的空气调节装置中，能够检测出通过作为冷凝器起作用的室内热交换器的空气的温度。

附图说明

图1是本发明的一实施方式中的空气调节装置的概略结构图。

图2是空气调节装置的控制方块图。

图3是进行最佳COP控制运转时的控制流程图。

图4是表示性能系数与过冷却度除以冷凝温度与空气温度的差值所得的值的关系的图。

图5是表示满足规定的关系的过冷却度与冷凝温度的关系的图。

图6是变形例(C)中的空气调节装置的概略结构图。

图7是变形例(C)中的空气调节装置的控制方块图。

图8是表示在变形例(G)中的空气调节装置中，APF比与过冷却度除以冷凝温度与空气温度的差值所得的值的关系的图。

图9是表示现有的过冷却度与性能系数的关系的图。

符号说明

1空气调节装置

8控制部

10制冷剂回路

21压缩机

23室外热交换器(冷凝器)

28室外风扇(流体输送机构)

33热交换温度传感器(冷凝温度获知机构)

36室外温度传感器(流体)

361通过前室外温度传感器(第一流体温度获知机构)

362通过后室外温度传感器(第二流体温度获知机构)

41、51室内膨胀阀(膨胀机构)

42、52室内热交换器(蒸发器)

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的空气调节装置的实施方式进行说明。

(空气调节装置1的结构)

图1是本发明的一实施方式中的空气调节装置1的概略结构图。

空气调节装置1是通过进行蒸汽压缩式的冷冻循环运转，在建筑物等的室内供冷供暖中使用的装置。空气调节装置1主要包括：作为热源单元的一台室外单元2；与其并联连接的作为使用机的多台(在本实施方式中为2台)室内单元4、5；作为连接室外单元2和室内单元4、5的制冷剂连接配管的液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7。即，本实施方式的空气调节装置1的蒸汽压缩式的制冷剂回路10通过连接室外单元2、室内单元4、5、液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7而构成。

(室内单元4、5)

室内单元4、5以嵌入或者悬挂在建筑物等的室内顶部等方式、或者壁挂在室内的墙壁表面的方式被设置。室内单元4、5经由液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7与室外单元2连接，构成制冷剂回路10的一部分。

下面，对室内单元4、5的结构进行说明。此外，室内单元4和室内单元5为相同的结构，因此，此处仅说明室内单元4的结构，对于室内单元5的结构，将表示室内单元4的各个部分的四十几的符号替换成五十几的符号，省略各个部分的说明。

室内单元4主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室内侧制冷剂回路10a(在室内单元5中为室内侧制冷剂回路10b)。该室内侧制冷剂回路10a主要具有作为膨胀机构的室内膨胀阀41和作为使用侧热交换器的室内热交换器42。

在本实施方式中，室内膨胀阀41是为了对流经室内侧制冷剂回路10a内的制冷剂的流量进行调节等，与室内热交换器42的液体侧连接的电动膨胀阀，根据脉冲信号进行开合控制。该室内膨胀阀41、51在后述的最佳COP控制运转中，为了使冷冻循环的COP最佳化，利用控制部8进行开度调整的控制、固定开度的控制等。

在本实施方式中，室内热交换器42是由传热管和多个鳍片构成的交叉鳍片式的鳍管型热交换器，在供冷运转时作为制冷剂的蒸发器起作用，冷却室内空气，在供暖运转时作为制冷剂的冷凝器起作用，加热室内空气。

在本实施方式中，室内单元4具有将室内空气吸入单元内，使其在室内热交换器42中与制冷剂进行热交换后，作为供给空气供给室内的作为送风扇的室内风扇43。室内风扇43能够改变供给室内热交换器42的空气的风量，在本实施方式中，是被由直流风扇电动机构成的电动机43a驱动的离心风扇、多翼风扇等。

此外，在室内单元4中设置有各种传感器。在室内热交换器42的液体侧设置有检测制冷剂的温度(即，与供暖运转时的冷凝温度或者供冷运转时的蒸发温度对应的制冷剂温度)的液体侧温度传感器44。在室内热交换器42的气体侧设置有检测制冷剂的温度的气体侧温度传感器45。在室内单元4的室内空气的吸入口侧设置有检测流入单元内的室内空气的温度(即，室内温度)的室内温度传感器46。在本实施方式中，液体侧温度传感器44、气体侧温度传感器45和室内温度传感器46由热敏电阻构成。此外，室内单元4具有控制构成室内单元4的各个部分的动作的室内侧控制部47。而且，室内侧控制部47具有为了进行室内单元4的控制而设置的微型计算机、存储器等，能够在与用来单独操作室内单元4的遥控器(未图示)之间进行控制信号等的交换，在与室外单元2之间经由传送线8a进行控制信号等的交换。

(室外单元2)

室外单元2被设置在建筑物等的室外，通过液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7与室内单元4、5连接，在室内单元4、5之间构成制冷剂回路10。

下面，对室外单元2的结构进行说明。室外单元2主要具有构成制冷剂回路10的一部分的室外侧制冷剂回路10c。该室外侧制冷剂回路10c主要具有压缩机21、四路切换阀22、作为热源侧热交换器的室外热交换器23、作为膨胀机构的室外膨胀阀38、储液器24、作为温度调节机构的过冷却器25、液体侧截止阀26和气体侧截止阀27。

压缩机21是能够改变运转容量的压缩机，在本实施方式中，是被通过逆变器控制转数的电动机21a驱动的容积式压缩机。在本实施方式中，只有一台压缩机21，但是并非局限于此，也可以根据室内单元的连接台数等，并联连接2台以上的压缩机。

四路切换阀22是用于切换制冷剂的流动方向的阀，为了在供冷运转时，使室外热交换器23作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器起作用，并且使室内热交换器42、52作为在室外热交换器23中被冷凝的制冷剂的蒸发器起作用，连接压缩机21的排出侧和室外热交换器23的气体侧，并且连接压缩机21的吸入侧(具体地说，是储液器24)和气体制冷剂连接配管7侧(参照图1的四路切换阀22的实线)；为了在供暖运转时，使室内热交换器42、52作为被压缩机21压缩的制冷剂的冷凝器起作用，并且使室外热交换器23作为在室内热交换器42、52中被冷凝的制冷剂的蒸发器起作用，连接压缩机21的排出侧和气体制冷剂连接配管7侧，并且连接压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的气体侧(参照图1的四路切换阀22的虚线)。

在本实施方式中，室外热交换器23是由传热管和多个鳍片构成的交叉鳍片式的鳍管型热交换器，能够在供冷运转时作为制冷剂的冷凝器起作用，在供暖运转时作为制冷剂的蒸发器起作用。室外热交换器23的气体侧与四路切换阀22连接，其液体侧与液体制冷剂连接配管6连接。

在本实施方式中，室外膨胀阀38是为了对流过室外侧制冷剂回路10c内的制冷剂的压力、流量等进行调节，而与室外热交换器23的液体侧连接的电动膨胀阀。

在本实施方式中，室外单元2具有将室外空气吸入单元内，在室外热交换器23中使其与制冷剂进行热交换，之后排出室外的作为送风扇的室外风扇28。该室外风扇28是能够改变供给室外热交换器23的空气的风量Wo的风扇，在本实施方式中，是被由直流风扇电动机构成的电动机28a驱动的螺旋桨风扇等。

储液器24是连接在四路切换阀22与压缩机21之间，能够根据室内单元4、5的运转负载的变动等，储存在制冷剂回路10内产生的剩余制冷剂的容器。

在本实施方式中，过冷却器25是二重管式的热交换器，为了对在室外热交换器23中被冷凝后，被送至室内膨胀阀41、51的制冷剂进行冷却而设置。在本实施方式中，过冷却器25连接在室外膨胀阀38与液体侧截止阀26之间。

在本实施方式中，设置作为过冷却器25的冷却源的旁通制冷剂回路61。此外，在以下的说明中，方便起见，将制冷剂回路10中除去旁通制冷剂回路61之外的部分称作主制冷剂回路。

旁通制冷剂回路61与主制冷剂回路连接，使得从室外热交换器23送向室内膨胀阀41、51的制冷剂的一部分从主制冷剂回路分支，并返回压缩机21的吸入侧。具体来讲，旁通制冷剂回路61具有：以使从室外膨胀阀38被送往室内膨胀阀41、51的制冷剂的一部分从室外热交换器23与过冷却器25之间的位置分支的方式连接的分流回路61a；和以从过冷却器25的旁通制冷剂回路侧的出口返回压缩机21的吸入侧的方式与压缩机21的吸入侧连接的汇流回路61b。而且，在分支回路61a设置有用于调节流过旁通制冷剂回路61的制冷剂的流量的旁通膨胀阀62。此处，旁通膨胀阀62由电动膨胀阀构成。由此，从室外热交换器23被送至室内膨胀阀41、51的制冷剂，在过冷却器25中，被由旁通膨胀阀62减压后的流过旁通制冷剂回路61的制冷剂被却。即，过冷却器25通过旁通膨胀阀62的开度调节进行能力控制。此外，关于该旁通膨胀阀62，在后述的最佳COP控制运转中，为了使冷冻循环的COP最佳化，也由控制部8进行开度调整的控制、固定开度的控制等。

液体侧截止阀26和气体侧截止阀27是在与外部设置、配管(具体来说，是液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7)的连接口设置的阀。液体侧截止阀26与室外热交换器23连接。气体侧截止阀27与四路切换阀22连接。

此外，在室外单元2设置有各种传感器。具体而言，在室外单元2设置有检测压缩机21的吸入压力的吸入压力传感器29、检测压缩机21的排出压力的排出压力传感器30、检测压缩机21的吸入温度Ts的吸入温度传感器31、和检测压缩机21的排出温度Td的排出温度传感器32。吸入温度传感器31被设置在储液器24与压缩机21之间的位置。在室外热交换器23设置有检测流过室外热交换器23内的制冷剂的温度(即，与供冷运转时的冷凝温度或者供暖运转时的蒸发温度对应的制冷剂温度)的热交换温度传感器33。在室外热交换器23的液体侧设置有检测制冷剂的温度的液体侧温度传感器34。在过冷却器25的主制冷剂回路侧的出口设置有检测制冷剂的温度(即，液管温度)的液管温度传感器35。在旁通制冷剂回路61的汇流回路61b设置有用于检测流经过冷却器25的旁通制冷剂回路侧的出口的制冷剂的温度的旁通温度传感器63。在室外单元2的室外空气的吸入口侧设置有检测流入单元内的室外空气的温度(即，室外温度)的室外温度传感器36。

在本实施方式中，吸入温度传感器31、排出温度传感器32、热交换温度传感器33、液体侧温度传感器34、液管温度传感器35、室外温度传感器36和旁通温度传感器63由热敏电阻构成。

此外，室外单元2具有控制构成室外单元2的各个部分的动作的室外侧控制部37。而且，室外侧控制部37具有为了进行室外单元2的控制而设置的微型计算机、存储器、控制电动机21a的逆变电路等，能够在与室内单元4、5的室内侧控制部47、57之间经由传送线8a进行控制信号等的交换。即，由室内侧控制部47、57、室外侧控制部37和连接控制部37、47、57间的传送线8a，构成对空气调节装置1整体进行运转控制的控制部8。

如作为空气调节装置1的控制方块图的图2所示，控制部8以能够接收各种传感器29～36、44～46、54～56、63的检测信号的方式被连接，并且以根据这些检测信号等能够控制各种设备和阀21、22、24、28a、38、41、43a、51、53a、62的方式被连接。

(制冷剂连接配管6、7)

在建筑物等设置场所设置空气调节装置1时，制冷剂连接配管6、7是在现场进行施工的制冷剂配管，根据设置场所、室外单元与室内单元的组合等设置条件，使用具有各种长度和管径的配管。

如上所述，本实施方式的空气调节装置1，利用由室内侧控制部47、57和室外侧控制部37构成的控制部8，由四路切换阀22切换供冷运转和供暖运转而进行运转，并且根据各个室内单元4、5的运转负载，进行室外单元2和室内单元4、5的各个设备的控制。

(最佳COP控制运转)

(供冷运转时的最佳COP控制)

首先，使用图1和图2，对供冷运转时的最佳COP控制运转进行说明。

控制部8(更具体地说，室内侧控制部47、57、室外侧控制部37和连接控制部37、47、57间的传送线8a)，在从外部的遥控器(未图示)等接收到进行供冷运转的指令时，对于冷冻循环来说，控制四路切换阀22的连接状态，使得四路切换阀22成为图1的实线所示的状态，即，压缩机21的排出侧与室外热交换器23的气体侧连接、并且压缩机21的吸入侧经由气体侧截止阀27和气体制冷剂连接配管7与室内热交换器42、52的气体侧连接的状态。

此时，室外膨胀阀38成为全开状态。液体侧截止阀26和气体侧截止阀27成为开状态。

在供冷运转时的最佳COP控制中，控制部8首先如图3的流程图所示，计算过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值(步骤S10)。

接着，判断在步骤S10中计算出的值是否为0.5(步骤S20)。此处，如果在步骤S10中计算出的值是0.5，则继续原样实施该控制。

然后，在步骤S10计算出的值不是0.5时，作为修正控制，控制部8进行分别调节室内膨胀阀41、51的开度和旁通膨胀阀62的开度的控制，使得能够实现过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值为0.5的状态的冷冻循环。然后再次返回步骤S20。

此处，在本实施方式中，各值以下述方式进行检测。

首先，控制部8进行从由检测过冷却器25的主制冷剂回路侧的出口的制冷剂温度的液管温度传感器35所检测出的值减去由检测流过室外热交换器23内的制冷剂温度的热交换温度传感器33所检测出的值的运算，由此计算出室外热交换器23的出口的制冷剂的过冷却度SCr。另外，控制部8根据由室外交换器23中的热交换温度传感器33所检测出的值获知制冷剂的冷凝温度Tc。而且，控制部8根据由室外单元2的室外温度传感器36所检测出的值获知室外空气的温度Ta。

在该制冷剂回路10的状态下，控制部8启动压缩机21、室外风扇28和室内风扇43、53。由此，低压的气体制冷剂被吸入压缩机21并被压缩，成为高压的气体制冷剂。然后，高压的气体制冷剂经由四路切换阀22被送至室外热交换器23，与由室外风扇28供给的室外空气进行热交换而冷凝，成为高压的液体制冷剂。

然后，该高压的液体制冷剂通过室外膨胀阀38，流入过冷却器25，与流过旁通制冷剂回路61的制冷剂进行热交换，成为被进一步冷却的过冷却状态。此时，在室外热交换器23中冷凝的高压的液体制冷剂的一部分，分支于旁通制冷剂回路61，被旁通膨胀阀62减压后，返回压缩机21的吸入侧。此处，通过旁通膨胀阀62的制冷剂被减压至接近压缩机21的吸入压力，于是其一部分蒸发。然后，从旁通制冷剂回路61的旁通膨胀阀62的出口向压缩机21的吸入侧流动的制冷剂通过过冷却器25，与从主制冷剂回路侧的室外热交换器23被送向室内单元4、5的高压的液体制冷剂进行热交换。

然后，成为过冷却状态的高压的液体制冷剂经由液体侧截止阀26和液体制冷剂连接配管6，被送至室内单元4、5。该被送至室内单元4、5的高压的液体制冷剂，由室内膨胀阀41、51减压成接近压缩机21的吸入压力，成为低压的气液两相状态的制冷剂，被送至室内热交换器42、52，在室内热交换器42、52中与室内空气进行热交换并蒸发，成为低压的气体制冷剂。

该低压的气体制冷剂经由气体制冷剂连接配管7被送至室外单元2，经由气体侧截止阀27和四路切换阀22流入储液器24。然后，流入储液器24的低压的气体制冷剂再次被吸入压缩机21。

控制部8通过调节室内膨胀阀41、51和旁通膨胀阀62的开度，实现以上所述的供冷运转时的最佳COP控制运转，由此能够使供冷运转时的性能系数(COP)最佳化。

(供暖运转时的最佳COP控制运转)

下面，对供暖运转时的最佳COP控制运转进行说明。

控制部8(更具体地说，室内侧控制部47、57、室外侧控制部37和连接控制部37、47、57间的传送线8a)，在从外部的遥控器(未图示)等接收到进行供暖运转的指令时，对于冷冻循环来说，控制四路切换阀22的连接状态，使得四路切换阀22成为图1的虚线所示的状态，即，压缩机21的排出侧经由气体侧截止阀27和气体制冷剂连接配管7与室内热交换器42、52的气体侧连接、并且压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的气体侧连接的状态。

另外，控制部8使液体侧截止阀26和气体侧截止阀27为开状态，关闭旁通膨胀阀62。

进一步，为了将室外膨胀阀38减压至能够使流入室外热交换器23的制冷剂在室外热交换器23中蒸发的压力(即，蒸发压力)，控制部8进行开度的调节控制。

在供暖运转时的最佳COP控制中，与制冷同样，控制部8首先如图3的流程图所示，计算过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值(步骤S10)。

接着，判断在步骤S10中计算出的值是否为0.5(步骤S20)。此处，如果在步骤S10中计算出的值是0.5，则继续原样实施该控制。

然后，在步骤S10计算出的值不是0.5的情况下，作为修正控制，控制部8进行调节室内膨胀阀41、51的开度的控制，使得能够实现过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值为0.5的状态的冷冻循环。然后再次返回步骤S20。

此处，在本实施方式中，各个数值以下述方式进行检测。首先，控制部8进行将由排出压力传感器30检测出的压缩机21的排出压力换算成与冷凝温度对应的饱和温度值，并从该制冷剂的饱和温度值减去由液体侧温度传感器44、54检测出的制冷剂温度值的运算，由此检测出室内热交换器42、52的出口的制冷剂的过冷却度SCr。另外，控制部8根据由室内热交换器42、52中的液体侧温度传感器44、54所检测出的值获知制冷剂的冷凝温度Tc。而且，控制部8根据由室内单元4、5的室内温度传感器46、56所检测出的值获知室内空气的温度Ta。

在该制冷剂回路10的状态下，控制部8启动压缩机21、室外风扇28和室内风扇43、53，则低压的气体制冷剂被吸入压缩机21并被压缩，成为高压的气体制冷剂，经由四路切换阀22、气体侧截止阀27和气体制冷剂连接配管7，被送至室内单元4、5。

然后，被送至室内单元4、5的高压的气体制冷剂在室外热交换器42、52中与室内空气进行热交换并冷凝，成为高压的液体制冷剂，然后，在通过室内膨胀阀41、51时，根据室内膨胀阀41、51的阀开度被减压。

通过该室内膨胀阀41、51的制冷剂，经由液体制冷剂连接配管6被送至室外单元2，经由液体侧截止阀26、过冷却器25和室外膨胀阀38被进一步减压后，流入室外热交换器23。然后，流入室外热交换器23的低压的气液两相状态的制冷剂与由室外风扇28供给的室外空气进行热交换而蒸发，成为低压的气体制冷剂，经由四路切换阀22流入储液器24。然后，流入储液器24的低压的气体制冷剂再次被吸入压缩机21。

控制部8通过调节室内膨胀阀41、51的开度，实施上述的供暖运转时的最佳COP控制运转，由此能够使供暖运转时的性能系数(COP)最佳化。

(本实施方式的空气调节装置1的特征)

本实施方式的空气调节装置1具有以下特征。

在现有的空气调节装置中，决定能够使COP最佳化的过冷却度的指标，然后按照该指标值进行控制使得过冷却度一定。

但是，这样的话，例如图9所示，COP与过冷却度SC并不特别具有与使空气调节装置运转的状况对应的关系。即，供冷额定运转时的7度、供冷中间期运转时的3度、供暖额定运转时的9度、供暖中间期运转时的4度分别是最佳的过冷却度。于是，在将特定的值作为目标过冷却度而控制冷冻循环的情况下，根据各个条件的不同，会与最佳过冷却度产生差异，无法使COP最佳化。进一步，在分别根据状况确定目标过冷却度，以在该目标过冷却度保持一定的方式控制冷冻循环的情况下，不仅需要保持多个目标值，而且控制变得繁琐，未必能够使COP最佳化。此处，假设作为供冷中间期，例如外部空气温度为18～20℃的条件的情况；作为供暖中间期，例如外部空气温度为13～18℃的情况。

与此相对，在本实施方式的空气调节装置1中，控制部8进行调节室内膨胀阀41、51等的开度的控制，使得实现过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值为0.5的状态的冷冻循环。此处，如图4所示，如果研究COP与过冷却度除以冷凝温度与空气温度的差值所得的值的关系，则在供冷额定运转时、供冷中间期运转时、供暖额定运转时和供暖中间期运转时的任意一个情况下，各个条件下的COP的最佳值均是，过冷却度除以冷凝温度与空气温度的差值所得的值处于0.4～0.6的范围。

因此，如上所述，控制部8进行最佳COP控制，使得过冷却度除以冷凝温度与空气温度的差值所得的值成为0.5，由此即使不具有在各个条件下的目标值，也能够仅通过将0.5这一数值作为目标的简单控制使COP最佳化，在供冷额定运转、供冷中间期运转、供暖运转和供暖中间期运转的任意一个情况下，均能够实现节能。

(其它实施方式)

以上根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但是具体的结构并非局限于这些实施方式，能够在不脱离发明主旨的范围内进行变更。

(A)

在上述实施方式中，举出控制部8控制室内膨胀阀41、51的开度，使得过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的数值成为0.5的情况为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，如图5所示，通过公式的变形求出满足SCr/(Tc-Ta)＝0.5的关系的Tc与SC的关系式，并用坐标图表示。具体地说，关系式为Tc＝2SC+Ta。

然后，例如，控制部8求出满足该关系式的坐标值中最接近现在状态的实测值的坐标值(P)的目标坐标值(S)，为了实现该目标坐标值(S)的过冷却度和冷凝温度，不仅是室内膨胀阀41、51、旁通膨胀阀62等的控制，对于室内风扇43的电动机43a的转数控制、对于压缩机21的电动机21a的转数控制、对于室外膨胀阀38的开度调整的控制、固定开度的控制、对于室外风扇28的电动机28a的转数控制等的各控制也可以由控制部8实现。

在此情况下，也能够获得与上述实施方式同样的效果。

(B)

在上述实施方式中，以下述情况为例进行了说明，在供暖运转时的最佳COP控制中，控制部8将由排出压力传感器30检测出的压缩机21的排出压力换算成与冷凝温度对应的饱和温度值，从该制冷剂的饱和温度值减去由液体侧温度传感器44、54检测出的制冷剂温度值，由此检测出过冷却度SCr。

但是，本发明并非局限于此，例如，也可以预先设置检测流过各室内热交换器42、52内的制冷剂的温度的温度传感器，关于供暖运转时的最佳COP控制的过冷却度SCr的计算，控制部8通过进行从由液体侧温度传感器44、54检测出的制冷剂温度值减去与由该温度传感器检测出的冷凝温度对应的制冷剂温度值的运算，进行室内热交换器42、52的出口的制冷剂的过冷却度SCr。

(C)

在上述实施方式中，关于空气温度，举出对于一个热交换器将由一个传感器(室外温度传感器36、室内温度传感器46、56)检测出的值用作空气温度Ta而进行最佳COP控制运转的情况为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，也可以是，对于一个热交换器将由两个温度传感器获得的值的平均值用作空气温度Ta，而进行最佳COP控制运转。

具体地说，例如，也可以是，如图6、图7所示，设置检测通过室外热交换器23前的室内温度的热交换前温度传感器361、和检测通过室外热交换器23并进行热交换后的空气的温度的热交换后温度传感器362，使用各个传感器的检测值的平均值作为空气温度Ta的值。

在此情况下，能够更加准确地获知进行热交换的空气的温度，能够使COP进一步优化，达到节能目的。

(D)

在上述实施方式中，举出在设置有旁通制冷剂回路61的制冷剂回路10中进行最佳COP控制的情况为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，对于不具有上述旁通制冷剂回路61，仅由主制冷剂回路构成的冷冻循环，也可以进行与上述实施方式同样的最佳COP控制。在此情况下，也能够获得本发明的节能效果。

(E)

在上述实施方式中，举出空冷式的空气调节装置为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，也可以是采用水作为通过热交换器的流体的水冷式的空气调节装置。

(F)

在上述实施方式中，举出控制部8控制室内膨胀阀41、51的开度，使得过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值成为0.5的情况为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，控制部8也可以控制室内膨胀阀41、51的开度等，使得过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值处于0.4以上、低于0.6的范围内。在此情况下，也能够获得与上述实施方式基本相同的效果。

(G)

在上述实施方式中，举出下述情况为例进行了说明，通过比较过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值(COP关联目标值)和COP比(令某个过冷却度(SC)下的COP为100％时的各个过冷却度(SC)下的COP的比)，确定能够改善COP比的COP关联目标值，控制室内膨胀阀41、51的开度，使得COP关联目标值处于特定的范围。

但是，本发明并非局限于此。例如，如图8所示，也可以是，通过比较过冷却度SCr除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值(APF关联目标值)和全年能耗效率(APF：Annual PerformanceFactor)，确定能够改善APF的APF关联目标值，进行控制室内膨胀阀41、51的开度等的控制，使得APF关联目标值处于特定的范围，而实施最佳APF控制。此处，在确定APF关联目标值的范围时，例如，也可以求取在图8中纵坐标所示的APF比为100％以上的范围。该APF比是指，在令某个过冷却度(SC)下的APF为100％时的各个过冷却度(SC)下的APF的比。

该APF是表示一年中在某个一定条件下运转空气调节装置时的每1kW电力消耗时的供制/供暖能力的值。此处，根据式子APF＝(供冷期间中发挥的能力的总和+供暖期间中发挥的能力的总和)/(供冷期间中的耗电量的总和+供暖期间中的耗电量的总和)，能够计算出APF。

此外，例如，能够根据日本冷冻空调工业会制定的标准JRA4048：2006(为了实施JIS B8616：2006的标准)的条件，更详细地计算APF。

在制作图8的坐标图时，首先，根据该标准的测定条件，通过逆运算计算出供冷额定运转时的COP比、供冷中间运转时的COP比、供暖额定运转时的COP比、供暖中间运转时的COP比和供暖低温运转时的COP比各自的加权系数。然后，将计算出的各个加权系数分别乘以对应的供冷额定运转时的COP比、供冷中间运转时的COP比、供暖额定运转时的COP比、供暖中间运转时的COP比和供暖低温运转时的COP比，通过对各个值进行合计，作为能够以供冷和供暖的总合评价的值，得到APF比。

而且，通过以改善该APF值为目标的最佳APF控制，与评价在某个一定的温度条件下运转时(额定条件)的性能的COP相比，能够进行接近实际使用的评价，可能获得更加节能的效果。

(H)

在上述实施方式中，举出控制部8控制室内膨胀阀41、51的开度，使得除以制冷剂的冷凝温度Tc与空气温度Ta的差值所得的值为0.5的情况为例进行了说明。

但是，本发明并非局限于此，例如，也可以根据季节、运转环境条件等进行改变COP关联目标值、APF关联目标值的控制，使得变形例(G)一栏中记载的COP关联目标值、APF关联目标值能够使用与季节、运转环境条件等对应的优选的值。

例如，作为这种COP关联目标值、APF关联目标值，也可以确定进行供冷运转的回路连接状态时的值和进行供暖运转的回路连接状态时的值这两个不同的COP关联目标值和APF关联目标值，而进行运转。

产业上的可利用性

通过利用本发明，在使用条件不同的情况下也能够使COP最佳化，因此，对于希望在不同的条件下也能够使空气调节装置节能运转的情况特别有用。

Claims (6)

1.一种空气调节装置(1)，其特征在于，包括：

制冷剂回路(10)，其通过连接压缩机(21)、冷凝器(23)、膨胀机构(41、51)和蒸发器(42、52)而构成，使得制冷剂能够流通；

向所述冷凝器(23)输送流体的流体输送机构(28)；

检测用于求取制冷剂的冷凝温度的物理量的冷凝温度获知机构(33)；

检测用于求取与所述冷凝器(23)内的制冷剂进行热交换的所述流体的温度的物理量的流体温度获知机构(36)；和

控制部(8)，其以所述冷凝器出口附近的制冷剂的过冷却度除以根据所述冷凝温度获知机构(33)的检测值所获知的冷凝温度与根据所述流体温度获知机构(36)的检测值所获知的流体温度的差所得的值作为目标值，控制所述压缩机(21)、所述膨胀机构(41、51)和所述流体输送机构(28)中的至少一个。

2.如权利要求1所述的空气调节装置(1)，其特征在于：

所述流体温度获知机构(36)具有：检测用于求取与所述冷凝器(23)内的制冷剂进行热交换之前的所述流体的温度的物理量的第一流体温度获知机构(36a)；和检测用于求取与所述冷凝器(23)内的制冷剂进行热交换后的所述流体的温度的物理量的第二流体温度获知机构(36b)，

所述控制部(8)计算出根据所述第一流体温度获知机构(36a)的检测值和所述第二流体温度获知机构(36b)的检测值的平均值所获知的温度，作为冷凝温度。

3.如权利要求1或2所述的空气调节装置(1)，其特征在于：

所述目标值是0.15以上、低于0.75。

4.如权利要求1或2所述的空气调节装置(1)，其特征在于：

所述目标值是0.4以上、低于0.6。

5.如权利要求1～3中任一项所述的空气调节装置(1)，其特征在于：

所述流体温度获知机构(36)，在所述制冷剂回路(10)为供冷运转循环的状态下，检测外部气体的温度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的空气调节装置(1)，其特征在于：

所述流体温度获知机构(36)，在所述制冷剂回路(10)为供暖运转循环的状态下，检测室内温度。

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