CN205403218U - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于得到一种能够抑制消耗电力并将室温保持恒定的空调系统。具备：通过压缩机、热源侧热交换器、节流装置以及负载侧热交换器经由配管依次连接而构成的制冷剂回路；驱动压缩机的变频器；检测室内温度的室内温度检测器；以及接收调温器接通信号以及调温器截止信号，并根据调温器接通信号以及调温器截止信号来控制逆变器的控制装置，控制装置当接收到调温器截止信号时，将此时的室内温度推定为设定温度，并以使得室内温度与设定温度之差被保持在基准范围内的方式控制变频器的输出频率。

Description

空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调系统。

背景技术

以往，公知有构成为以使得室内的温度接近最佳温度的方式对压缩机进行变频器控制的空调系统。在这样的空调系统中，构成为在设定了设定温度的基础上，基于室内温度、排出温度、压缩机的吸入压力以及排出压力等，进行压缩机的运转控制。即，在一般的空调系统中，构成为除了检测室内温度之外，还检测上述的排出温度、压缩机的吸入压力以及排出压力等中的至少一个，并以使得它们的检测值接近预先设定的目标值的方式进行压缩机的运转控制。此外，一般构成为通过遥控器操作来进行上述设定温度的设定，并且在空调系统的控制装置内对设定温度、室内温度、排出温度、压缩机的吸入压力以及排出压力进行信号处理后，从控制装置对压缩机输出变频器控制信号。

这样，在日本等普及的空调系统中，公知有进行压缩机的变频器控制的结构，但在北美等普及的空调系统中，一般设置相对于空调系统另行销售的遥控器附加了控制器的功能的调温器(以下称为本地调温器)。该本地调温器构成为检测室内温度，并且对检测到的室内温度与设定温度进行比较，根据该比较结果而向控制装置输出指示压缩机的接通或者截止的信号。

然而，在如上所述那样具备本地调温器的北美的空调系统中，从本地调温器输出的信号仅为指示压缩机的接通或者截止的信号，因此无法进行压缩机的适当的控制。因此，以往，提出有根据从本地调温器输出的压缩机的接通或者截止的信号的切换频率而进行压缩机的控制的空调系统(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008－116068号公报

在专利文献1所公开的空调系统中，本地调温器仅将压缩机的接通或者截止的信号向进行压缩机的运转控制的控制装置发送。因此，本地调温器为了使室温接近设定温度而频繁地发送压缩机的接通或者截止的信号，反复进行压缩机的运转以及停止，由此存在空调系统的消耗电力增大的问题。另外，反复进行压缩机的运转以及停止，由此存在难以将室温保持恒定、舒适性受损的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于得到一种能够抑制消耗电力并将室温保持恒定的空调系统。

本实用新型的技术方案1所涉及的空调系统的特征在于，具备：通过压缩机、热源侧热交换器、节流装置以及负载侧热交换器经由配管依次连接而构成的制冷剂回路；驱动上述压缩机的变频器；检测室内温度的室内温度检测器；根据来自上述室内温度检测器的室内温度而利用上述变频器控制上述压缩机的输出频率，当接收到来自本地调温器的调温器截止信号时，将此时的利用上述室内温度检测器检测到的室内温度推定为设定温度，并以使得上述室内温度与上述设定温度之差被保持在基准范围内的方式控制上述变频器的输出频率的控制装置；以及对室温与上述设定温度进行比较而朝上述控制装置发送调温器接通信号以及调温器截止信号的本地调温器制冷剂回路。

本实用新型的技术方案2所涉及的空调系统的特征在于，在技术方案1所涉及的空调系统中，上述控制装置在上述室内温度超过相对于上述设定温度的允许温度差时结束基于上述输出频率进行的上述变频器的控制，使上述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制上述压缩机。

本实用新型的技术方案3所涉及的空调系统的特征在于，在技术方案1所涉及的空调系统中，上述控制装置在被输入了上述调温器接通信号时结束基于上述输出频率进行的上述变频器的控制，使上述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制上述压缩机。

本实用新型的技术方案4所涉及的空调系统的特征在于，在技术方案1所涉及的空调系统中，上述控制装置在控制上述变频器的时间超过设定运转时间时结束基于上述输出频率进行的上述变频器的控制，使上述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制上述压缩机。

本实用新型的技术方案5所涉及的空调系统的特征在于，在技术方案4所涉及的空调系统中，还具备检测室外温度并向上述控制装置发送上述室外温度的室外温度检测器，上述控制装置根据上述室内温度和上述室外温度之差来决定上述设定运转时间的长短。

根据本实用新型，空调系统的对压缩机进行控制的控制装置在接收到调温器截止信号时，将室内温度推定为设定温度，并以使得室内温度与设定温度之差被保持在一定范围内的方式控制变频器的输出频率，由此能够得到能够抑制消耗电力并将室温保持恒定的空调系统。

附图说明

图1是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的回路结构的一个例子的概略回路结构图。

图2是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图3是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图4是表示现有的本地调温器控制中的室温变化的图表。

图5是示出图4的本地调温器控制时的控制装置的控制动作的流程图。

图6是表示本实用新型的实施方式1所涉及的本地调温器控制以及变频器控制中的室温变化的图表。

图7是示出图6的本地调温器控制时以及变频器控制时的控制装置的控制动作的流程图。

图8是示出本实用新型的实施方式2所涉及的室外温度和室内温度之差与设定运转时间之间的关系的图表。

标号说明

1：室外机；2：室内机；3：制冷剂主管；4：制冷剂配管；5：压缩机；6：热源侧热交换器；7：制冷剂主管；8：切换阀；8a：第一阀口；8b：第二阀口；8c：第三阀口；8d：第四阀口；9：送风机；10：负载侧热交换器；11：节流装置；12：送风机；13：控制装置；14：室内温度检测器；15：室外温度检测器；16：变频器；20：本地调温器；100：空调系统。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的空调系统的实施方式进行说明。此外，附图的形态是一个例子，并不对本实用新型进行限定。另外，在各图中标注相同标号的是相同或者相当的部分，这在说明书全文中是通用的。并且，在以下附图中，有时各构成部件的大小关系与实际情况不同。

实施方式1.

[空调系统100的结构]

图1是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的回路结构的一个例子的概略回路构成图。如图1所示，空调系统100具有室外机1以及室内机2，并利用本地调温器20来控制压缩机5。室外机1与室内机2利用制冷剂主管3以及制冷剂主管7连接。

[室外机1的结构]

在室外机1，压缩机5、四通阀等切换阀8、热源侧热交换器6通过制冷剂配管4连接并被搭载。另外，在室外机1搭载有送风机9以及室外温度检测器15。压缩机5吸入低温低压的制冷剂并对该制冷剂进行压缩而使之成为高温高压的状态，例如由能够进行容量控制的变频压缩机等构成。在热源侧热交换器6的附近设置有送风机9，送风机9向热源侧热交换器6送出空气。热源侧热交换器6在制冷运转时作为冷凝器发挥功能，在制热运转时作为蒸发器发挥功能，例如使从风扇等送风机9供给的空气与制冷剂之间进行热交换。切换阀8是对后述的制冷运转模式时的制冷剂的流动与制热运转模式时的制冷剂的流动进行切换的装置。室外温度检测器15例如由热敏电阻等构成，检测室外的空气温度。

[室内机2的结构]

在室内机2搭载有送风机12、负载侧热交换器10、节流装置11、控制装置13、室内温度检测器14、变频器16。室内机2经由制冷剂主管3以及制冷剂主管7与室外机1连接，供制冷剂流入或者流出。这样，压缩机5、热源侧热交换器6、节流装置11以及负载侧热交换器10经由配管依次连接而构成空调系统100的制冷剂回路。

负载侧热交换器10例如使从风扇等送风机12供给的空气与制冷剂之间进行热交换，生成用于向室内空间供给的制热用空气或者制冷用空气。另外，节流装置11具有作为减压阀或者膨胀阀的功能，是对制冷剂进行减压而使之膨胀的装置，可以由能够可变地控制开度的装置、如电子式膨胀阀等构成。室内温度检测器14例如由热敏电阻等构成，检测室内的空气温度。

控制装置13例如由微型计算机构成，从室内温度检测器14读取室内的温度信息、并且从室外温度检测器15读取室外的温度信息。并且，控制装置13基于来自后述的本地调温器20的指示，对变频器16进行控制，控制压缩机5的输出频率、热源侧热交换器6的送风机9的转速。并且，控制装置13对切换阀8的切换、节流装置11的开度等进行控制，执行后述的制冷运转模式以及制热运转模式。变频器16基于来自控制装置13的指令而驱动压缩机5。

[本地调温器20]

首先，对空调系统代替本地调温器20而使用现有的遥控器的情况进行说明。现有的遥控器若被启动，则将遥控器所设定的设定温度向控制装置发送。控制装置求出由室内温度检测器检测到的室内的温度与设定温度之差，并以使得室内的温度接近设定温度的方式控制变频器，从而控制压缩机的输出频率。以下将像这样控制装置根据设定温度来控制压缩机的运转频率的动作称为变频器控制。此外，也可以在构成空调系统的一部分的室外机设置对压缩机进行控制的控制装置以及变频器，并使室外机的控制装置与室内机的控制装置进行通信。

另一方面，本地调温器20是对遥控器附加了调温器以及压缩机5的控制功能的设备。若用户在本地调温器20设定了室温的设定温度，则本地调温器20对由调温器检测到的室温与设定温度进行比较。然后，根据比较的结果，向控制装置13发送压缩机5的接通或者截止的信号。控制装置13在接收到压缩机5的接通的信号的情况下使压缩机5运转，在接收到压缩机5的截止的信号的情况下使压缩机5停止。以下，将上述的利用本地调温器20进行的压缩机5的运转或者停止的控制动作称为本地调温器控制。

在本地调温器控制中，本地调温器20并不将室温的设定温度的信息向控制装置13发送，因此控制装置13无法接收到空调负载的大小的信息。因此，控制装置13在接收到压缩机5的接通的信号的情况下，对压缩机5实施最大频率运转(MAX－Hz运转)下的控制，在接收到压缩机5的截止的信号的情况下，只能对压缩机5实施命令其停止的控制。此外，压缩机5的接通的信号相当于本实用新型的“调温器接通信号”。另外，压缩机5的截止的信号相当于本实用新型的“调温器截止信号”。

[制冷运转模式]

图2是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。如图2所示，在制冷运转模式中，切换阀8成为第一阀口8a与第二阀口8b相互连通、且第三阀口8c与第四阀口8d相互连通的状态。这样，制冷剂沿图2的实线箭头所示的方向流动。

在制冷运转模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机5压缩而成为高温高压的气态制冷剂并被排出。从压缩机5被排出后的高温高压的气态制冷剂经由切换阀8流入热源侧热交换器6。流入热源侧热交换器6后的高温高压气态制冷剂边向室外空气散热边冷凝而成为高压的液态制冷剂。然后，从热源侧热交换器6流出后的高压的液态制冷剂从室外机1流出，并通过制冷剂主管7而流入室内机2。

流入室内机2后的高压的液态制冷剂在被节流装置11减压为低温低压的二相制冷剂后，流入作为蒸发器发挥作用的负载侧热交换器10。然后，低温低压的二相制冷剂从室内空气吸热而对室内空气进行冷却，成为低温低压的气态制冷剂。从负载侧热交换器10流出后的低温低压的气态制冷剂通过制冷剂主管3而流入室外机1。流入室外机1后的制冷剂通过切换阀8而被吸入压缩机5。通过这样使制冷剂循环，进行制冷运转模式。

[制热运转模式]

图3是示出本实用新型的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。如图3所示，在制热运转模式中，切换阀8成为第一阀口8a与第三阀口8c相互连通、且第二阀口8b与第四阀口8d相互连通的状态。这样，制冷剂沿图3的实线箭头所示的方向流动。

在制热运转模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机5压缩而成为高温高压的气态制冷剂并被排出。从压缩机5被排出后的高温高压的气态制冷剂经由切换阀8而通过制冷剂主管3流入室内机2。流入室内机2后的高温高压气态制冷剂在负载侧热交换器10向室内空气散热，成为高压的液态制冷剂，并流入节流装置11。然后，在被节流装置11减压为低温低压的二相制冷剂后，从室内机2流出并通过制冷剂主管7而流入室外机1。

流入室外机1后的低温低压的二相制冷剂在热源侧热交换器6从室外空气吸热而成为低温低压的气态制冷剂。流出热源侧热交换器6后的低温低压的气态制冷剂通过切换阀8而被吸入压缩机5。通过这样使制冷剂循环，进行制热运转模式。

图4是表示现有的本地调温器控制中的室温变化的图表。在空调系统100存在制冷运转模式与制热运转模式，但以下作为例子而对制冷运转模式下的空调系统100的本地调温器控制进行说明。如图4所示，纵轴表示室温，横轴表示时间。另外，在本地调温器20设定有设定温度A1以及成为发送压缩机5的接通信号的基准的温度A2。

在从时间T0到时间T1的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的接通信号，因此使压缩机5实施最大频率运转。通过该压缩机5的运转，室温从A2向设定温度A1降低。接下来，在从时间T1到时间T2的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的截止信号，因此使压缩机5的运转停止。通过该压缩机5的运转停止，室温被外部空气等加热而从设定温度A1向A2上升。接下来，在从时间T2到时间T3的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的接通信号，因此使压缩机5实施最大频率运转。通过该压缩机5的运转，室温从A2向设定温度A1下降。

这样，在本地调温器控制的情况下，在室温达到设定温度A1后使压缩机5停止，因此会导致室温上升至A2。因此，无法将室温恒定地保持在设定温度A1。因此，在达到设定温度A1后，需要进行后述的变频器控制从而将室温保持在设定温度A1。

图5是示出图4的本地调温器控制时的控制装置13的控制动作的流程图。以下，参照图1并基于图5的各步骤而对控制装置13的控制动作进行说明。

(步骤S11)

控制装置13开始压缩机5的运转。之后，过渡至步骤S12。

(步骤S12)

控制装置13接收到压缩机5的接通信号，使压缩机5实施最大频率运转。之后，过渡至步骤S13。

(步骤S13)

控制装置13判断室温是否已达到设定温度A1。在室温已达到设定温度A1的情况下，过渡至步骤S14。除此之外，过渡至步骤S13。

(步骤S14)

控制装置13接收到压缩机5的截止信号，使压缩机5的运转停止。之后，过渡至步骤S15。

(步骤S15)

控制装置13判断室温是否已达到A2。在室温已达到A2的情况下，过渡至步骤S12。除此之外，过渡至步骤S15。

图6是表示本实用新型的实施方式1所涉及的本地调温器控制以及变频器控制中的室温变化的图表。在空调系统100中，存在制冷运转模式与制热运转模式，但是，以下作为例子对制冷运转模式下的空调系统100的本地调温器控制进行说明。如图6所示，图表的纵轴表示室温，横轴表示时间。另外，在本地调温器20设定有设定温度A1以及发送压缩机5的接通信号的温度A2。

在从时间T3到时间T4的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的接通信号，因此对变频器16进行控制而使压缩机5实施最大频率运转。通过该压缩机5的运转，室温从A2向设定温度A1降低。

接下来，在时间T4，室温已达到设定温度A1，因此控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的截止信号。然后，控制装置13在接收到截止信号的同时，从本地调温器控制过渡至变频器控制，并持续进行变频器控制至时间T5。即，控制装置13对变频器16进行控制，在从时间T4到时间T5的期间，以使得室温与设定温度A1之差被保持在基准范围内的方式对压缩机5的输出频率进行控制。此外，将该基于输出频率进行的压缩机5的运转称为最小频率运转(min－Hz运转)。这里，控制装置13无法从本地调温器20接收到设定温度A1的信息，但通过从室内温度检测器14读取室内的温度信息、并将接收到压缩机5的截止信号时的室内温度推定为设定温度A1来进行变频器控制。

接下来，在时间T5，从变频器控制过渡至本地调温器控制。作为从变频器控制过渡至本地调温器控制的条件有三个。第一个条件是室温相对于设定温度A1超过允许温度差Δα的范围的情况。第二个条件是实施变频器控制的时间已经过了设定运转时间ΔT的情况。第三个条件是从本地调温器20向控制装置13发送了接通信号的情况。此外，允许温度差Δα以及设定运转时间ΔT预先存储于控制装置13。

如上所述，在时间T5，控制装置13从变频器控制过渡至本地调温器控制。控制装置13在过渡至本地调温器控制后，以如下方式进行控制：在接收到压缩机5的截止信号的情况下使压缩机5停止，在接收到压缩机5的接通信号的情况下使压缩机5以最大频率运转。这里，在从时间T5到时间T6的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的截止信号，因此对变频器16进行控制而使压缩机5的运转停止。通过该压缩机5的运转停止，室温从A1向A2上升，而且，在室温达到A2的时间T6时，本地调温器20向控制装置13发送压缩机5的接通信号。接下来，在从时间T6到时间T7的期间，控制装置13从本地调温器20接收到压缩机5的接通信号，因此对变频器16进行控制而实施压缩机5的最大频率运转。通过该压缩机5的运转，室温从A2向A1下降。

图7是示出图6的本地调温器控制时以及变频器控制时的控制装置13的控制动作的流程图。以下，参照图1并基于图7的各步骤对控制装置13的控制动作进行说明。

(步骤S21)

控制装置13开始压缩机5的运转。之后，过渡至步骤S22。

(步骤S22)

控制装置13接收到压缩机5的接通信号，使压缩机5实施最大频率运转(开始本地调温器控制)。之后，过渡至步骤S23。

(步骤S23)

控制装置13判断室温是否已达到设定温度A1。在室温已达到设定温度A1的情况下，过渡至步骤S24。除此之外，过渡至步骤S23。

(步骤S24)

控制装置13接收到压缩机5的截止信号，实施压缩机5的最小频率运转(开始变频器控制)。之后，过渡至步骤S25。

(步骤S25)

控制装置13判断室温相对于设定温度A1是否在允许温度差Δα的范围内。当室温相对于设定温度A1在允许温度差Δα的范围内的情况下，过渡至步骤S26。除此之外，过渡至步骤S28。

(步骤S26)

控制装置13使压缩机5的运转停止。之后，过渡至步骤S27。

(步骤S27)

控制装置13判断室温是否已达到A2。在室温已达到A2的情况下，过渡至步骤S22。除此之外，过渡至步骤S27。

(步骤S28)

控制装置13判断对变频器16进行控制的时间是否经过了设定运转时间ΔT。在对变频器16进行控制的时间经过了设定运转时间ΔT的情况下，过渡至步骤S26。除此之外，过渡至步骤S29。

(步骤S29)

控制装置13判断是否从本地调温器20向控制装置13发送接通信号。在从本地调温器20向控制装置13发送接通信号的情况下，过渡至步骤S22。除此之外，过渡至步骤S25。

综上，根据空调系统100，将从室内温度检测器14读取到的室内的温度信息推定为设定温度A1，从本地调温器控制过渡至变频器控制。通过这样做，能够防止频繁地反复进行压缩机5的运转以及停止，能够抑制消耗电力并将室温维持恒定，从而能够保持室内的舒适性。

另外，通过设定上述的从变频器控制过渡至本地调温器控制的三个条件，能够得到以下的三个效果。第一个效果是：即便在室温相对于设定温度A1脱离允许温度差Δα的范围的情况下，也能够通过从变频器控制过渡至本地调温器控制而使室温迅速地回到设定温度A1。第二个效果是：即便在变频器控制中利用本地调温器20变更设定温度A1，也由于在经过了设定运转时间ΔT后过渡至本地调温器控制，因此能够以变更后的设定温度A1进行空调系统100的运转。第三个效果是：当在变频器控制中控制装置13接收到压缩机5的接通信号的情况下，认为设定温度A1产生了变更、或者室温相对于设定温度A1超过了允许温度差Δα的范围。因此，能够过渡至本地调温器控制而进行使室温接近设定温度A1的控制。

此外，在本实施方式1中，对空调系统100的制冷运转模式下的本地调温器控制以及变频器控制进行了说明，但本实用新型并不限定于此，即便在制热运转模式下也能够进行上述的控制。另外，在本实施方式1中，对进行制冷运转模式以及制热运转模式双方的空调系统100进行了说明，但本实用新型并不限定于此，对于仅进行制冷运转模式或者仅进行制热运转模式的空调系统100也能够进行上述的控制。这在后述的实施方式2中也相同。

实施方式2.

本实施方式2的空调系统100的基本结构与实施方式1的空调系统100相同，因此，以下以相对于实施方式1的不同点为中心对本实施方式2进行说明。实施方式1与本实施方式2的不同点在于使实施变频器控制的设定运转时间ΔT可变这点。

图8是示出本实用新型的实施方式2所涉及的室外温度和室内温度之差与设定运转时间之间的关系的图表。在空调系统100存在制冷运转模式与制热运转模式，但是，以下作为例子对制冷运转模式下的设定运转时间ΔT的设定进行说明。

如图8所示，图表的纵轴表示设定运转时间ΔT，横轴表示室外温度与室内温度之差。在由室外温度检测器15检测到的室外温度与由室内温度检测器14检测到的室内温度之差为C0时，设定运转时间ΔT被设定为B1。另一方面，在由室外温度检测器15检测到的室外温度与由室内温度检测器14检测到的室内温度之差为C1时，设定运转时间ΔT被设定为B2。这样，控制装置13以室外温度与室内温度之差越大则设定运转时间ΔT也越大的方式进行设定。但是，预先将设定运转时间的上限设置为B2，以便利用本地调温器20变更了设定温度A1的情况下能够适当地过渡至本地调温器控制。

如上，通过以室外温度与室内温度之差越大则进行变频器控制的设定运转时间ΔT越长的方式进行设定，能够抑制室外温度对室内温度造成的影响。

Claims (5)

1.一种空调系统，其特征在于，具备：

通过压缩机、热源侧热交换器、节流装置以及负载侧热交换器经由配管依次连接而构成的制冷剂回路；

驱动所述压缩机的变频器；

检测室内温度的室内温度检测器；

根据来自所述室内温度检测器的室内温度而利用所述变频器控制所述压缩机的输出频率，当接收到来自本地调温器的调温器截止信号时，将此时的利用所述室内温度检测器检测到的室内温度推定为设定温度，并以使得所述室内温度与所述设定温度之差被保持在基准范围内的方式控制所述变频器的输出频率的控制装置；以及

对室温与所述设定温度进行比较而朝所述控制装置发送调温器接通信号以及调温器截止信号的本地调温器。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，

所述控制装置在所述室内温度超过相对于所述设定温度的允许温度差时结束基于所述输出频率进行的所述变频器的控制，使所述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制所述压缩机。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，

所述控制装置在被输入了所述调温器接通信号时结束基于所述输出频率进行的所述变频器的控制，使所述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制所述压缩机。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，

所述控制装置在控制所述变频器的时间超过设定运转时间时结束基于所述输出频率进行的所述变频器的控制，使所述压缩机停止或者通过最大频率下的运转来控制所述压缩机。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，

还具备检测室外温度并向所述控制装置发送所述室外温度的室外温度检测器，

所述控制装置根据所述室内温度和所述室外温度之差来决定所述设定运转时间的长短。