CN102523753A - 制冷循环装置 - Google Patents
制冷循环装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102523753A CN102523753A CN2011800038944A CN201180003894A CN102523753A CN 102523753 A CN102523753 A CN 102523753A CN 2011800038944 A CN2011800038944 A CN 2011800038944A CN 201180003894 A CN201180003894 A CN 201180003894A CN 102523753 A CN102523753 A CN 102523753A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold
- producing medium
- pressure
- throttling arrangement
- aperture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
- F25B2313/02741—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/19—Calculation of parameters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/28—Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2513—Expansion valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2101—Temperatures in a bypass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明提供一种制冷循环装置。本发明的制冷循环装置(100)具备:包括压缩机(101)、冷凝器(102或106)、第一节流装置(103或105)、气液分离器(104)、第二节流装置(105或103)及蒸发器(106或102)的制冷剂回路(160);在压缩过程的中途向压缩机(101)供给由气液分离器(104)分离的气相制冷剂的喷射路(170);对存在于制冷剂回路(160)的比第一节流装置靠下游侧且比第二节流装置靠上游侧处、或喷射路(170)内的制冷剂的温度或压力进行检测的检测机构(130);在起动运行、除霜运行或停止运行时,在通过检测机构(130)检测到流入气液分离器(104)的制冷剂的压力超过比饱和蒸气压低的规定压力的情况下,使第一节流装置的开度减小的控制装置(108)。
Description
技术领域
本发明涉及在压缩过程的中途向压缩机喷射制冷剂的制冷循环装置。
背景技术
以往,已知有在压缩过程的中途向压缩机喷射制冷剂的制冷循环装置。根据这种制冷循环装置,能够提高加热能力。
例如在专利文献1中公开有图22所示那样的制冷循环装置850。在该制冷循环装置850中,利用气液分离器855分离的气相制冷剂经由喷射路859向压缩机851的喷射用工作缸851a喷射。另外,在喷射路859中设置有喷射节流装置860。此外,若进行通过了喷射路859的喷射,则在冷凝器852的加热能力会得到提高。
另外,专利文献2中公开有图23所示那样的与专利文献1的制冷循环装置850类似的制冷循环装置900。在制冷循环装置900中,作为制冷剂使用二氧化碳,在用于向压缩机901喷射的喷射路902中未设置有节流装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-197960号公报
专利文献2:日本特开平11-173687号公报
发明的概要
发明要解决的问题
另外,理想的情况是利用气液分离器将气相制冷剂和液相制冷剂完全分离,但是在起动运行时这样的过渡期,在气液分离器中气相制冷剂与液相制冷剂未被完全分离,有时在气相制冷剂中混入有液相制冷剂。气液分离器内的压力越接近饱和蒸气压,则这种现象越显著发生。因此,液相制冷剂可能与气相制冷剂一起通过喷射路向压缩机喷射。若这种向压缩机喷射液相制冷剂的情况过度发生,则在压缩机中的液体压缩会成为问题。
因此,可以想到的是,在起动运行时,如专利文献1所公开的那样将设置在喷射路859中的节流装置860关闭,但是这样一来,在起动运行时,无法获得基于喷射的加热能力提高的效果。
另外,上述那样的在气相制冷剂中混入液相制冷剂的现象在除霜运行及停止运行中也同样发生。
在专利文献2的制冷循环装置900中,作为制冷剂使用在高压侧成为超临界状态的二氧化碳,因此,上述那样的现象不易成为问题。即,在专利文献2中,防止通过喷射路向压缩机喷射液相制冷剂的情况的这种技术思想既未被公开也未被给出启示。
发明内容
本发明是基于这种情况而完成的,其目的在于提供一种即使在使用高压侧不成为超临界状态的制冷剂的情况下也能够不阻断喷射路地抑制液体压缩的制冷循环装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明提供一种制冷循环装置,该制冷循环装置具备:制冷剂回路,其包括:压缩制冷剂的压缩机、使由所述压缩机压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使由所述冷凝器冷凝后的制冷剂膨胀的第一节流装置、将通过所述第一节流装置膨胀后的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂的气液分离器、使由所述气液分离器分离后的液相制冷剂膨胀的第二节流装置、以及使通过所述第二节流装置膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器,并且该制冷剂回路使在由所述压缩机压缩后不成为超临界状态的制冷剂循环;喷射路,其在压缩过程的中途向所述压缩机供给由所述气液分离器分离的气相制冷剂;检测机构,其对存在于所述制冷剂回路中的比所述第一节流装置靠下游侧且比所述第二节流装置靠上游侧处、或所述喷射路内的制冷剂的温度或压力进行检测;控制装置,其在起动运行、除霜运行或停止运行时通过所述检测机构检测到流入所述气液分离器的制冷剂的压力超过比饱和蒸气压低的规定压力的情况下,使所述第一节流装置的开度减小。
发明效果
根据本发明的制冷循环装置,通过调整第一节流装置的开度而使流入气液分离器中的制冷剂的压力成为比饱和蒸气压低的规定压力以下,从而能够将向压缩机喷射的液相制冷剂的量抑制到液体压缩不会成为问题的程度。由此,即使不阻断喷射路,也能够在起动运行、除霜运行或停止运行时抑制液体压缩。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的结构图。
图2是本发明的实施方式1的制冷循环的莫里尔图。
图3是表示本发明的实施方式1的控制方法的流程图。
图4是用于说明本发明的实施方式1的控制的效果的莫里尔图。
图5是用于说明流入气液分离器的制冷剂的压力与向压缩机喷射的气相制冷剂的流量的关系的曲线图。
图6是本发明的实施方式2的制冷循环装置的结构图。
图7是表示本发明的实施方式2的控制方法的流程图。
图8是本发明的实施方式3的制冷循环装置的结构图。
图9是表示本发明的实施方式3的控制方法的流程图。
图10是表示本发明的另一实施方式的控制方法的流程图。
图11是表示本发明的另一实施方式的控制方法的流程图。
图12是用于说明第一通常运行的制冷循环装置的结构图。
图13是第一通常运行的制冷循环的莫里尔图。
图14是表示第一通常运行的控制方法的流程图。
图15是用于说明第一通常运行的控制的效果的莫里尔图。
图16是用于说明第二通常运行的制冷循环装置的结构图。
图17是表示第二通常运行的控制方法的流程图。
图18是用于说明第三通常运行的制冷循环装置的结构图。
图19是表示第三通常运行的控制方法的流程图。
图20是用于说明第四通常运行的制冷循环装置的结构图。
图21是表示第四通常运行的控制方法的流程图。
图22是以往的制冷循环装置的结构图。
图23是以往的制冷循环装置的结构图。
具体实施方式
以下,参照附图说明用于实施本发明的方式。
(实施方式1)
利用图1说明本发明的实施方式1的制冷循环装置100的结构。在本实施方式中,虽然对构成作为空气调节装置的制冷循环装置100进行说明,但是本发明的制冷循环装置也可适用于热水供给装置等。图1为用于抑制起动运行时的液体压缩的结构。如图1所示,本实施方式的制冷循环装置100具备使制冷剂循环的制冷剂回路160和喷射路170。
制冷剂回路160为用于使制冷剂循环的回路。制冷剂回路160包括:压缩机101、室内热交换器102、室内侧节流装置103、气液分离器104、室外侧节流装置105、室外热交换器106及四通阀1240(相当于权利要求书中的切换装置)。四通阀120用于对供暖运行和制冷运行进行切换。四通阀120的第一口通过配管与压缩机101的喷出口连接,四通阀120的第四口通过配管与压缩机101的吸入口连接。四通阀120的第二口通过配管经由室内热交换器102、室内侧节流装置103、气液分离器104、室外侧节流装置105及室外热交换器106与第三口连接。
喷射路170是用于在压缩过程的中途向压缩机101供给在气液分离器104被分离的气相制冷剂的通路。在喷射路170中设置有对在喷射路170流动的制冷剂的温度进行检测的温度传感器130(相当于权利要求书中的检测机构)。
在本实施方式中,作为制冷剂,使用在利用压缩机101压缩后不成为超临界状态的制冷剂。作为这种制冷剂,可以列举出例如氟利昂系的制冷剂。
进一步而言,制冷循环装置100具备控制装置108。控制装置108主要控制压缩机101的转速、室内侧节流装置103的开度及室外侧节流装置105的开度、以及四通阀120。本实施方式的特征在于,控制装置108根据温度传感器130的检测值控制室内侧节流装置103的开度及室外侧节流装置105的开度。关于控制的详细内容将进行后述。
接下来,对制冷剂回路160的制冷剂的流动进行说明。在供暖运行时,四通阀120被切换成制冷剂朝向图1所示的实线所表示的方向流动的状态,在制冷运行时,四通阀被切换成制冷剂朝向图1所示的虚线所表示的方向流动的状态。
在供暖运行时,由压缩机101压缩的制冷剂在室内热交换器102冷凝。在室内热交换器102冷凝后的制冷剂在室内侧节流装置103中膨胀。在室内侧节流装置103中膨胀的制冷剂在气液分离器104分离为气相制冷剂和液相制冷剂。在气液分离器104分离的液相制冷剂在室外侧节流装置105膨胀。在室外侧节流装置105膨胀的制冷剂在室外热交换器106蒸发。在室外热交换器106蒸发的制冷剂被吸入到压缩机101中。在这种情况下,室内热交换器102作为冷凝器发挥作用,室外热交换器106作为蒸发器发挥作用。
在制冷运行时,制冷剂按照压缩机101、室外热交换器106、室外侧节流装置105、气液分离器104、室内侧节流装置103、室内热交换器102的顺序循环。在这种情况下,室内热交换器102作为蒸发器发挥作用,室外热交换器106作为冷凝器发挥作用。
接下来,使用图2的莫里尔图说明在制冷剂回路160及喷射路170中流动的制冷剂的状态。以下,将供暖运行时的室内热交换器102或制冷运行时的室外热交换器106作为冷凝器进行说明,将制冷运行时的室内热交换器102或供暖运行时的室外热交换器106作为蒸发器进行说明。另外,将供暖运行时的室内侧节流装置103或制冷运行时的室外侧节流装置105(即,气液分离器104的上游侧的节流装置)作为第一节流装置进行说明,将制冷运行时的室内侧节流装置103或供暖运行时的室外侧节流装置105(即,气液分离器104的下游侧的节流装置)作为第二节流装置进行说明。这一点在后述的实施方式2、3及其他实施方式中也相同。
被吸入到压缩机101中的低压制冷剂(状态A)被压缩而成为中间压(状态B),并与从喷射路170供给的制冷剂合流(状态C),然后进一步被压缩而成为高温高压(状态D)。从压缩机101喷出的高温高压的制冷剂流入冷凝器,并在此冷却而冷凝(状态E)。流出冷凝器的高压制冷剂通过第一节流装置膨胀而成为中间压(状态F)。该制冷剂在气液分离器104分离成以气相制冷剂为主要成分的制冷剂(状态I)和液相制冷剂(状态G)。以气相制冷剂为主要成分的制冷剂流入喷射路170。液相制冷剂流入第二节流装置。流入第二节流装置的液相制冷剂进一步膨胀而成为低压制冷剂(状态H)。然后,低压制冷剂在蒸发器蒸发而成为气体状之后(状态A),通过四通阀120并被再度吸入到压缩机101中。另外,以在气液分离器104分离的气相制冷剂为主要成分的制冷剂通过喷射路170并在压缩过程的中途被吸入到压缩机101中。
需要说明的是,对于在气液分离器104分离而流入喷射路170的制冷剂而言,理想的情况是不含液相成分(即,成为图2的状态J),但是有时无法将气相成分和液相成分完全分离。即,在图2中,存在状态I向比饱和蒸气线靠左侧移动的情况。在本实施方式这样的起动运行时,该问题显著发生。
图2的状态F所示的流入气液分离器104的制冷剂的压力越接近饱和蒸气压,则在气液分离器104中向气相制冷剂混入液相制冷剂的情况越显著地发生。因此,为了抑制以在气液分离器104分离的气相制冷剂为主要成分的制冷剂中的液相成分的量,将图2的状态F的压力保持成比饱和蒸气压(图2的线段EF与饱和液线的交点的压力)低的规定压力(例如,1.25MPa(制冷剂为R410A时))以下是有效的。如此,在喷射路170中流动的制冷剂(状态I)的气相成分增加,液相成分减少(图2中状态I向右移动)。由此,压缩机101的液体压缩得到抑制。
在本实施方式中,当在起动运行时通过温度传感器130检测到流入气液分离器104的制冷剂的压力超过规定压力时,控制装置108使第一节流装置的开度减小且同时使第二节流装置的开度增大。以下,使用图3的流程图说明其具体情况。需要说明的是,本控制可以在压缩机101的输出保持固定的同时来进行,也可以在压缩机101的输出变更的同时来进行。另外,还可以与其他设备的控制并行地来进行控制。
控制装置108在将第一节流装置的开度及第二节流装置的开度设定为规定的开度之后,开始运行而进行起动运行。
首先,控制装置108判定从运行开始经过的时间T和阈值T1(例如5分钟)的大小关系(步骤S201)。若T>T1的关系成立(在步骤S201中为是),则进入步骤S202而结束起动运行。若T>T1的关系不成立(在步骤S201中为否),则进入到步骤S211而继续起动运行。需要说明的是,从运行开始经过的时间T能够通过附属于控制装置108的计时器109来测定。
在步骤S202中,进行移行运行,使第一节流装置的开度及第二节流装置的开度成为适于通常运行的开度,然后移向步骤S203而进行通常运行。
在步骤S211中,通过温度传感器130检测在喷射路170中流动的制冷剂的温度Ti。
接下来,控制装置108判定温度Ti与预先确定的阈值Ti1(例如10℃)的大小关系(步骤S212)。在本实施方式中,若Ti>Ti1的关系成立,则控制装置108判定为流入气液分离器104的制冷剂的压力超过比饱和蒸气压低的规定压力。此外,若Ti>Ti1的关系成立(在步骤S212中为是),则使第一节流装置的开度减小ΔA1且同时使第二节流装置的开度增大ΔA2(步骤S213),而后返回到步骤S201。若Ti>Ti1的关系不成立(在步骤S212中为否),返回到步骤S201。即,控制装置108监视起动运行期间的Ti,若Ti比Ti1大,则使第一节流装置的开度逐渐减小且使第二节流装置的开度逐渐增大直至Ti成为Ti1以下。
通过基于图3的流程图的控制,能够根据喷射路170的制冷剂的温度使第一节流装置的开度减小且同时使第二节流装置的开度增大。由此,能够使流入气液分离器104的制冷剂的压力下降。
使用图4的莫里尔图说明基于图3的流程图进行控制的效果。在起动运行中进行本控制之前,制冷循环装置100中的制冷剂的状态按照图4的A、B、C、D、E、F、G、H、A的顺序变化。另外,在基于图3的流程图进行控制后,流入气液分离器104的制冷剂的压力下降。即,制冷循环装置100中的制冷剂的状态按照A、B’、C’、D’、E、F’、G’、H’、A的顺序变化。
如图4所示,进行了上述控制后的流入气液分离器104的制冷剂的状态(状态F’)与进行上述控制前的状态(状态F)相比,其压力较低。如图5所示,在本实施方式假定的状況下,若流入气液分离器104的制冷剂的压力下降,则向压缩机101喷射的气相制冷剂的流量增加(动作点从图5的点X向点Y移动)。即,具有状态F’的制冷剂的液相成分比具有状态F的制冷剂的液相成分少。在起动运行时这样的过渡期,容易产生在气液分离器104中气相制冷剂与液相制冷剂未完全分离,液相制冷剂混入气相制冷剂中的现象,若流入气液分离器104中的液相制冷剂减少,则该现象减轻。因此,在本实施方式中,能够根据Ti1将喷射的制冷剂中的液相成分的量抑制到可以允许的程度。由此,液体压缩受到抑制。
需要说明的是,在本实施方式中,根据喷射路170的制冷剂的温度Ti进行控制,但是也可以根据其他的值进行控制。例如,也可以根据制冷剂回路160中的第一节流装置与气液分离器104之间或者气液分离器104与第二节流装置之间或气液分离器104内的制冷剂的温度来控制第一节流装置的开度及第二节流装置的开度。
另外,也可以替代温度传感器而使用压力传感器,对存在于喷射路170内或存在于制冷剂回路160中的比第一节流装置靠下游侧且在第二节流装置的上游侧处的制冷剂的压力进行检测,并根据该值控制第一节流装置的开度及第二节流装置的开度。
需要说明的是,在本实施方式中,控制第一节流装置的开度和第二节流装置的开度这双方。由此,能够抑制制冷循环的高压侧的压力与低压侧的压力间的压力差的变动。另外,若控制第一节流装置的开度和第二节流装置的开度这双方,则能够将经由蒸发器流入压缩机101的制冷剂的干燥度调整为适当的值。如此,能够使制冷循环装置100的加热能力得到改善。但是,控制装置108也可以使第二节流装置的开度固定而仅使第一节流装置的开度逐渐减小。这样一来,也能够抑制液体压缩。
另外,也可以省略四通阀(切换装置)120。由此,能够使结构简化,因此能够获得从维护的观点及成本的观点来看有利的结构。另外,在省略四通阀120而如构成热水供给装置等的制冷循环装置那样使制冷剂的流动方向固定的情况下,可以使第二节流装置形成为固定节流。由此,能够使结构进一步简化。
另外,在本实施方式中,在喷射路170中未设置有喷射节流装置。由此,能够获得从成本的观点来看有利的结构。但是,即使在(为了紧急时等)设置有喷射节流装置的情况下,也可以保持打开喷射节流装置的状态而进行上述的控制。
(实施方式2)
图6表示本发明的实施方式2的制冷循环装置200。本实施方式的制冷循环装置200在下述一点与实施方式1的制冷循环装置100相区别,即,本实施方式的制冷循环装置200设置有温度传感器131(相当于权利要求书中的冷凝器温度传感器),该温度传感器131能够测定在供暖运行时作为冷凝器发挥作用的室内热交换器102内流动的制冷剂的温度。除了上述以外没有不同点,本实施方式的制冷循环装置200的动作除了下述说明的控制之外均与实施方式1的制冷循环装置100的动作相同。需要说明的是,在图6所示的冷循环装置200中,虽然在供暖运行时以下述方式控制室内侧节流装置103及室外侧节流装置105,但为了在制冷循环装置的制冷运行时实施与本实施方式同样的控制,将温度传感器131设置在室外热交换器106上并使室内侧节流装置103的作用与室外侧节流装置105的作用颠倒即可。
在本实施方式中,控制装置108根据在冷凝器内流动的制冷剂的温度Tc的时间变化率ΔTc判定是否使起动运行结束。
参照图7所示的流程图说明控制装置108进行的室内侧节流装置103(第一节流装置)及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度的控制。
图7所示的流程图中将图3所示的流程图的步骤S201置换为步骤S401~步骤S403。
首先,在步骤S401中,通过温度传感器131检测在冷凝器内流动的制冷剂的温度Tc,然后进入到步骤S402。需要说明的是,Tc每次都收纳在控制装置108中。
在步骤S402,根据检测到的温度Tc、收纳在控制装置108中的在一次计时步骤(one time step)前检测到的温度Tc’及计时步骤Δt算出在冷凝器内流动的制冷剂的温度的时间变化率ΔTc。
在步骤S403,对算出的温度的时间变化率ΔTc和阈值ΔTc1的大小关系进行判定。若ΔTc<ΔTc1的关系成立(在步骤S403中为是),则进入到步骤S202。若ΔTc<ΔTc1的关系不成立(在步骤S403中为否),则进入到步骤S211。
根据基于图7的流程图的控制,能够根据在冷凝器中流动的制冷剂的状态确定进入移行运行的时刻(即结束起动运行的时刻)。由此,与实施方式1的控制相比,能够在更加适当的时刻进入移行运行。
(实施方式3)
图8表示本发明的实施方式3的制冷循环装置300。本实施方式的制冷循环装置300在下述这一点与实施方式1的制冷循环装置100相区别,即,本实施方式的制冷循环装置300设置有温度传感器133(相当于权利要求书中的蒸发器温度传感器),该温度传感器133能够测定在供暖运行时作为蒸发器发挥作用的室外热交换器106内流动的制冷剂的温度。除了上述以外没有其他不同点,本实施方式的制冷循环装置300的动作除了下述的控制之外均与实施方式1的制冷循环装置100的动作相同。需要说明的是,在图8所示的制冷循环装置300中,在供暖运行时以如下方式对室内侧节流装置103及室外侧节流装置105进行控制,但为了在制冷循环装置的制冷运行时实施与本实施方式同样的控制,只要在室内热交换器102上设置温度传感器133,使室内侧节流装置103的作用与室外侧节流装置105的作用颠倒即可。
在本实施方式中,控制装置108根据在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te的时间变化率ΔTe判定是否使起动运行结束。
关于控制装置108进行的室内侧节流装置103(第一节流装置)的开度及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度的控制,参照图9所示的流程图进行说明。
图9所示的流程图中将图3所示的流程图的步骤S201置换为步骤S501~步骤S503。
首先,在步骤S501,通过温度传感器133检测在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te而进入到步骤S502。需要说明的是,Te每次都收纳于控制装置108内。
在步骤S502,根据检测到的温度Te、收纳于控制装置108中的在一次计时步骤前检测到的温度Te’及计时步骤Δt算出在冷凝器内流动的制冷剂的温度的时间变化率ΔTe。
在步骤S503,判定算出的温度的时间变化率ΔTe与阈值ΔTe1的大小关系。若ΔTe<ΔTe1的关系成立(在步骤S503中为是),则进入到步骤S202。若ΔTe<ΔTe1的关系不成立(在步骤S503中为否),则进入到步骤S211。
根据基于图9的流程图的控制,能够根据在蒸发器中流动的制冷剂的状态确定进入移行运行的时刻(即使起动运行结束的时刻)。由此,与实施方式1的控制相比,能够在更适当的时刻进入移行运行。
(其他实施方式)
在上述的实施方式说明的控制是为了防止起动运行时的液体压缩,但是也可以应用于防止其他运行时的液体压缩。
例如,当进行除霜运行时,容易向压缩机101喷射液相制冷剂。另外,当进行停止运行时,压缩机101的吸入温度下降,制冷剂的液相成分增加,容易发生液体压缩。在进行这些运行时,也能够利用与图1的制冷循环装置100同样的结构来抑制液体压缩。
用于在进行除霜运行时防止液体压缩的流程图如图10所示。
控制装置108例如在室外热交换器106的温度成为规定的温度(例如-5℃)以下时开始除霜运行。
首先,在步骤S601,判定从除霜运行开始经过了的时间T与阈值T2(例如10分钟)的大小关系。若T>T2的关系成立(在步骤S601中为是),则进入到步骤S602而结束除霜运行。若T>T2的关系不成立(在步骤S601中为否),则进入到步骤S611而继续除霜运行。需要说明的是,从运行开始经过的时间T可以通过附属于控制装置108的计时器109测定。
在步骤S602,进行移行运行,然后移转到步骤S603而进行通常运行。
在步骤S611,通过温度传感器130检测喷射路170的制冷剂的温度Ti。
接下来,判定温度Ti与预先确定的阈值Ti1的大小关系(步骤S612)。若Ti>Ti1的关系成立(在步骤S612中为是),则使第一节流装置的开度减小ΔA1且同时使第二节流装置的开度增大ΔA2(步骤S613),然后返回步骤S601。若Ti>Ti1的关系不成立(在步骤S612中为否),则返回到步骤S601。
通过基于图10的流程图的控制,能够根据喷射路170的制冷剂的温度使第一节流装置的开度减小且同时使第二节流装置的开度增大。由此,在除霜运行时,能够使流入气液分离器104中的制冷剂的压力下降。即,由于能够使通过喷射路170的制冷剂的液相成分减少,因此能够抑制液体压缩。
需要说明的是,在图10的流程图中,虽然控制成从除霜运行开始经过规定的时间T2后使除霜运行结束,但是也可以例如在室外热交换器106的温度超过某一温度时使除霜运行结束。
接下来,图11示出停止运行时用于防止液体压缩的流程图。
首先,在步骤S701,判定从停止运行开始经过了的时间T与阈值T3(例如3分钟)的大小关系。若T>T3的关系成立(在步骤S701中为是),则进入到步骤S702而停止运行。若T>T3的关系不成立(在步骤S701中为否),则进入到步骤S711而继续停止运行。需要说明的是,从运行开始经过了的时间T能够通过附属于控制装置108的计时器109测定。
在步骤S711,通过温度传感器130检测喷射路170的制冷剂的温度Ti。
接下来,判定温度Ti与预先确定的阈值Ti1的大小关系(步骤S712)。若Ti>Ti1的关系成立(在步骤S712中为是),则使第一节流装置的开度减小ΔA1且同时使第二节流装置的开度增大ΔA2(步骤S713),然后返回步骤S701。若Ti>Ti1的关系不成立(在步骤S712中为否),则返回步骤S701。
通过基于图11的流程图的控制,能够根据喷射路170的制冷剂的温度使第一节流装置的开度减小且同时使第二节流装置的开度增大。由此,在停止运行时,能够使流入气液分离器104的制冷剂的压力下降。即,由于能够使通过喷射路170的制冷剂的液相成分减少,从而能够抑制液体压缩。
另外,在除霜运行及停止运行中的任意一种情况下,都可以替代根据喷射路170的制冷剂的温度Ti进行控制而根据其他值来进行控制。例如,也可以根据制冷剂回路160中的第一节流装置与气液分离器104之间或者气液分离器104与第二节流装置之间或气液分离器104内的制冷剂的温度,对第一节流装置的开度及第二节流装置的开度进行控制。即,可以根据存在于制冷剂回路160中的比第一节流装置靠下游侧且在第二节流装置的上游侧处或存在于喷射路107内存在的制冷剂的温度,对第一节流装置的开度及第二节流装置的开度进行控制。
另外,可以替代温度传感器而使用压力传感器,对存在于喷射路170内或存在于制冷剂回路160的比第一节流装置靠下游侧且在第二节流装置的上游侧处的制冷剂的压力进行检测,并根据该值对第一节流装置的开度及第二节流装置的开度进行控制。
另外,控制装置108可以使第二节流装置的开度固定且仅使第一节流装置的开度逐渐减小。另外,可以省略四通阀(切换装置)120,也可以在省略四通阀120的同时使得第二节流装置成为固定节流。
(通常运行时的控制)
若以上述方式控制制冷循环装置,则在起动运行时、除霜运行时及停止运行时,能够在发挥喷射效果的同时进行难以发生液体压缩的运行。制冷循环装置在通常运行时优选如以下的第一通常运行~第四通常运行中说明的那样来运行。如此,能够抑制通常运行时的制冷循环中的高压侧的制冷剂的压力的异常上升,且能够在防止液体制冷剂向压缩机喷射的同时获得通过喷射产生的加热能力的提高效果。
(第一通常运行)
关于第一通常运行,参照能够实施第一通常运行的制冷循环装置150(图12)进行说明。
在制冷循环装置150中,作为制冷剂也使用氟利昂系的制冷剂。但是,在作为制冷剂使用通过压缩机101压缩后而成为超临界状态的二氧化碳等制冷剂的情况下也能够发挥第一通常运行的效果。因此,以下,替代冷凝器这一用语而使用散热器这一用语。
关于第一通常运行时在制冷循环装置150中的制冷剂回路160及喷射路170中流动的制冷剂的状态,使用图13的莫里尔图进行说明。以下,将供暖运行时的室内热交换器102或制冷运行时的室外热交换器106作为散热器进行说明,将制冷运行时的室内热交换器102或供暖运行时的室外热交换器106作为蒸发器进行说明。另外,将供暖运行时的室内侧节流装置103或制冷运行时的室外侧节流装置105(即,气液分离器104的上游侧的节流装置)作为第一节流装置进行说明,将制冷运行时的室内侧节流装置103或供暖运行时的室外侧节流装置105(即,气液分离器104的下游侧的节流装置)作为第二节流装置进行说明。这一点在后述的第二通常运行~第四通常运行中也是同样的。
被吸入到压缩机101中的低压制冷剂(状态O)被压缩而成为中间压(状态P),然后与从喷射路170供给的制冷剂合流(状态Q),然后进一步被压缩而成为高温高压(状态R)。从压缩机101喷出的高温高压的制冷剂流入散热器,在此被冷却而散热(状态S)。在散热器流出的高压制冷剂通过第一节流装置膨胀而成为中间压(状态T)。该制冷剂在气液分离器104分离为气相制冷剂和液相制冷剂(状态U)。气相制冷剂流入喷射路170。液相制冷剂流入第二节流装置。流入第二节流装置的液相制冷剂进一步膨胀而成为低压制冷剂(状态V)。然后,低压制冷剂在蒸发器蒸发而成为气体状(状态O),然后通过四通阀120再度被吸入到压缩机101中。另外,在气液分离器104分离的气相制冷剂通过喷射路170,在压缩过程的中途被吸入到压缩机101中。
控制装置108在第一通常运行时根据例如使用者要求的负载而控制压缩机102的转速,将第一节流装置和第二节流装置的开度调整成流入气液分离器104的制冷剂的压力成为预先存储的规定压力。
另外,在第一通常运行时,存在在稳定运行时因某种原因(例如,外部气体温度上升的情况及散热器的鼓风扇因故障而停止的情况等)导致制冷循环的高压侧的制冷剂的压力(图13的状态R及状态S中所示的压力)变得过高的情况。在这种情况下,控制装置108从稳定运行移向高压侧异常消除运行,将第一节流装置和第二节流装置的开度调整成使制冷循环的高压侧的压力下降且将流入气液分离器104的制冷剂(状态T)的压力保持为饱和蒸气压(图13的线段ST与饱和液线的交点的压力)以下。
在第一通常运行中,控制装置108根据能够对在供暖运行时作为散热器发挥作用的室内热交换器102内流动的制冷剂的温度进行测定的温度传感器131(高压侧检测机构)的检测值控制室内侧节流装置103的开度及室外侧节流装置105的开度。需要说明的是,本控制可以在压缩机101的输出保持固定的同时进行,也可以在压缩机101的输出变更的同时进行。另外还可以与其他设备的控制并行地进行控制。需要说明的是,在图12所示的制冷循环装置150中,在供暖运行时可以通过如下方式控制室内侧节流装置103及室外侧节流装置105。为了在制冷循环装置的制冷运行时实施与第一通常运行同样的控制,在室外热交换器106上设置温度传感器131,并使室内侧节流装置103的作用与室外侧节流装置105的作用颠倒即可。
以下,关于控制装置108进行的室内侧节流装置103(第一节流装置)及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度的控制,参照图14所示的流程图进行说明。
首先,在步骤S261,通过温度传感器131检测在散热器内流动的制冷剂的温度Th。
接下来,控制装置108判定在步骤S261中检测到的温度Th与预先确定的阈值Th1(例如55℃)的大小关系(步骤S262)。若Th>Th1的关系成立(在步骤S262中为是),则进入到步骤S263,从稳定运行移向高压侧异常消除运行。若Th>Th1的关系不成立(在步骤S262中为否),则返回步骤S261。即,在第一通常运行中,通过比较Th和Th1的大小判定是否移向高压侧异常消除运行。需要说明的是,步骤S261及步骤S262是稳定运行的流程(flow)。
在步骤S263(主工序)中,控制装置108使第一节流装置的开度增大ΔA3且同时使第二节流装置的开度增大ΔA4,然后进入到步骤S264。在此,ΔA3和ΔA4被设定成即使进行步骤S263气液分离器104内的制冷剂的压力也不上升的值。这样的ΔA3和ΔA4可以通过预先进行的实验等确定。
在步骤S264,再次通过温度传感器131检测在散热器内流动的制冷剂的温度Th。在步骤S265,判定在步骤S264检测到的温度Th和预先确定的阈值Th1的大小关系。若Th>Th1的关系成立(在步骤S265中为是),则返回步骤S263,继续高压侧异常消除运行。若Th>Th1的关系不成立(在步骤S265中为否),则返回步骤S261(恢复稳定运行),结束高压侧异常消除运行。即,在第一通常运行中,通过对Th和Th1的大小进行比较来确定是否结束高压侧异常消除运行。
如上所述,在第一通常运行中,对稳定运行中在散热器内流动的制冷剂的温度Th进行监视,若Th>Th1的关系成立则移向高压侧异常消除运行,然后,使第一节流装置的开度逐渐增大且使第二节流装置的开度逐渐增大,直到Th>Th1的关系变得不成立。
通过基于图14的流程图的控制,根据在散热器内流动的制冷剂的温度Th,能够使第一节流装置的开度增大且使第二节流装置的开度增大。由此,能够抑制在散热器内流动的制冷剂的温度Th的过度上升。
关于基于图14的流程图的控制的效果,使用图15的莫里尔图进行说明。在进行本控制之前,制冷循环装置150中的制冷剂的状态按照图15的O、P、Q、R、S、T、U、V、O的顺序变化。相对于此,在进行本控制之后,制冷循环装置150中的制冷剂的状态按照O’、P、Q、R’、S’、T、U、V’、O’的顺序变化。
在制冷循环的高压侧的制冷剂的压力变得过高的情况下,可以考虑仅使气液分离器的上游侧的节流装置的开度变大的应对方式。若如此应对,能够使高压侧的制冷剂的压力降低。然而,若如此应对,则会造成气液分离器内的制冷剂的压力上升。此外,若气液分离器内的制冷剂的压力超过饱和蒸气压,则液体制冷剂向压缩机喷射。
另外,如例如日本特开2009-180427号公报所记载的那样,若在喷射路170中设置有开闭阀,则可以通过关闭开闭阀防止液体制冷剂向压缩机喷射。然而,这样一来,无法获得通过喷射产生的加热能力的提高效果。
与此相对,通过本控制,在制冷循环的高压侧的压力超过规定值的情况下,能够使制冷循环的高压侧的压力下降。进一步而言,在第一通常运行中,由于使第一节流装置的开度增大且同时使第二节流装置的开度增大,所以能够防止气液分离器104内的制冷剂(图15的状态T)的压力的上升。即,通过在第一通常运行中进行的控制,能够使在散热器内流动的高压制冷剂的压力(换而言之为温度)下降到规定值以下,并且将气液分离器104内的制冷剂的压力保持为饱和蒸气压以下,从而能够获得通过喷射产生的加热能力的提高效果。
(第二通常运行)
图16表示能够实施第二通常运行的制冷循环装置250。制冷循环装置250替代温度传感器131而设置能够对从压缩机101喷出的喷出制冷剂的温度Tcom进行测定的温度传感器132(高压侧检测机构),这一点与制冷循环装置150不同。除了上述以外没有其他不同点,第二通常运行时的制冷循环装置250的动作除了下述的控制之外均与第一通常运行时的制冷循环装置150的动作相同。
在第二通常运行中,与第一通常运行同样,在制冷循环的高压侧的制冷剂的压力变得过高的情况下,以使制冷循环的高压侧的压力下降且同时将流入气液分离器104的制冷剂的压力保持为饱和蒸气压以下的方式进行高压侧异常消除运行。
在第二通常运行中的高压侧异常消除运行中,控制装置108根据温度传感器132检测到的温度Tcom控制第一节流装置的开度及第二节流装置的开度。以下,关于控制装置108进行的室内侧节流装置103(第一节流装置)及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度的控制(高压侧异常消除运行),参照图17所示的流程图进行说明。
首先,在步骤S361,通过温度传感器132检测压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom。
接下来,控制装置108判定在步骤S361检测到的温度Tcom与预先确定的阈值Tcom1(例如120℃)的大小关系(步骤S362)。若Tcom>Tcom1的关系成立(在步骤S362中为是),则进入到步骤S363,从稳定运行移向高压侧异常消除运行。若Tcom>Tcom1的关系不成立(在步骤S362中为否),则返回步骤S361。即,在第二通常运行中,通过对Tcom与Tcom1的大小进行比较来确定是否移向高压侧异常消除运行。
在步骤S363中,控制装置108使第一节流装置的开度增大ΔA3且同时使第二节流装置的开度增大ΔA4,然后进入到步骤S364。需要说明的是,关于ΔA3与ΔA4与第一通常运行是同样的。在步骤S364,再次通过温度传感器132检测压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom。在步骤S365,判定在步骤S364检测到的温度Tcom与预先确定的阈值Tcom1的大小关系。若Tcom>Tcom1的关系成立(在步骤S365中为是),则返回步骤S363,继续高压侧异常消除运行。若Tcom>Tcom1的关系不成立(在步骤S365中为否),则返回步骤S361(恢复为稳定运行),并结束高压侧异常消除运行。即,在第二通常运行中,通过对Tcom与Tcom1的大小进行比较来确定是否结束高压侧异常消除运行。
如上所述,在第二通常运行中,在稳定运行中对压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom进行监视,若Tcom>Tcom1的关系成立,则移向高压侧异常消除运行,然后使第一节流装置的开度逐渐增大且同时使第二节流装置的开度逐渐增大直至Tcom>Tcom1的关系不再成立。
通过基于图17的流程图的控制,根据压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom,能够使第一节流装置的开度增大且同时使第二节流装置的开度增大。由此,能够将气液分离器104内的制冷剂的压力保持为饱和蒸气压以下,且能够使压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom下降到规定值以下。
需要说明的是,在第一通常运行中,根据在散热器内流动的制冷剂的温度Th判定是否移向高压侧异常消除运行及是否结束高压侧异常消除运行,在第二通常运行中,根据压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom判定是否移向高压侧异常消除运行及是否结束高压侧异常消除运行,但也可以根据其他值进行判定。例如,可以根据制冷剂回路160中散热器与第一节流装置之间的制冷剂的温度进行判定。
另外,可以替代温度传感器而使用压力传感器,对存在于制冷剂回路160中的比压缩机101靠下游侧且比第一节流装置靠上游侧处的制冷剂的压力进行检测,并根据该值进行判定。
另外,可以使用温度传感器131及温度传感器132这双方来参照在散热器内流动的制冷剂的温度Th及压缩机101的喷出制冷剂的温度Tcom这双方。例如,也可以根据Th>Th1的关系和Tcom>Tcom1的关系中的任意一种关系的成立与否,来判定是否移向高压侧异常消除运行及是否结束高压侧异常消除运行。如此,与第一通常运行及第二通常运行相比,能够实现安全性更高的运行。
另外,在第一通常运行及第二通常运行中,在制冷循环装置150及制冷循环装置250用于空气调节装置以外的用途的情况下,可以省略四通阀(切换装置)120。由此,使结构简化,从而从维护的观点及成本的观点而言能够获得有利的结构。
(第三通常运行)
图18表示能够实施第三通常运行的制冷循环装置350。制冷循环装置350在下述这一点与制冷循环装置150构成区别,即,除了设置能够测定在供暖运行时作为散热器发挥作用的室内热交换器102内流动的制冷剂的温度Th的温度传感器131(高压侧检测机构)之外,还设置有温度传感器133(低压侧检测机构),该温度传感器133能够测定在供暖运行时作为蒸发器发挥作用的热交换器即室外热交换器106内流动的制冷剂的温度Te。除了上述以外没有其他不同点,第三通常运行时的制冷循环装置350的动作除了下述的控制之外均与第一通常运行时的制冷循环装置150的动作相同。需要说明的是,在图18所示的制冷循环装置350中,在供暖运行时以如下的方式对室内侧节流装置103及室外侧节流装置105进行控制。为了在制冷循环装置的制冷运行时实施与第三通常运行同样的控制,使温度传感器131的作用与温度传感器133的作用、以及室内侧节流装置103的作用与室外侧节流装置105的作用分别颠倒即可。
在第三通常运行中,与第一通常运行及第二通常运行同样,在制冷循环的高压侧的制冷剂的压力变得过高的情况下,也以使制冷循环的高压侧的压力下降且将流入气液分离器104的制冷剂的压力保持成饱和蒸气压以下的方式进行高压侧异常消除运行。在第三通常运行中的高压侧异常消除运行中,控制装置108根据利用温度传感器131检测到的温度Th控制室内侧节流装置103(第一节流装置)的开度及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度。
另外,若在蒸发器内流动的制冷剂的压力(换而言之为温度)过度下降,则可能因向蒸发器的结霜等造成蒸发器的作用得不到充分发挥。因此,在第三通常运行中,即使在判定为不进行高压侧异常消除运行的情况下,在判断为在蒸发器内流动的制冷剂的压力比规定值低时,也进行使在蒸发器内流动的制冷剂的压力上升的低压侧异常消除运行。在第三通常运行中的低压侧异常消除运行中,控制装置108根据利用温度传感器133检测到的温度Te控制第二节流装置的开度。
以下,关于控制装置108进行的高压侧异常消除运行及低压侧异常消除运行,参照图19所示的流程图进行说明。需要说明的是,由于第三通常运行的高压侧异常消除运行与第一通常运行的高压侧异常消除运行相同,因此对实现它的步骤赋予与图14相同的符号而省略对其说明。
在步骤S262,若Th>Th1的关系不成立(在步骤S262中为否),则进入到步骤S471。
在步骤S471,通过温度传感器133检测在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te。
接下来,在步骤S472,判定温度Te与预先确定的阈值Te2(例如5℃)的大小关系。若Te<Te2的关系成立(在步骤S472中为是),则进入到步骤S473,并移向低压侧异常消除运行。若Te<Te2的关系不成立(在步骤S472中为否),则返回步骤S261。如此,在第三通常运行中,通过对Te与Te2的大小进行比较而确定是否移向低压侧异常消除运行。
在步骤S473中,控制装置108使第二节流装置的开度增大ΔA5,并进入到步骤S474。在此,可以使ΔA5为任意值。在步骤S474,再次通过温度传感器133检测在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te。在步骤S475,判定在步骤S474中检测到的温度Te与预先确定的阈值Te2的大小关系。若Te<Te2的关系成立(在步骤S475中为是),则返回步骤S473,继续低压侧异常消除运行。若Te<Te2的关系不成立(在步骤S475中为否),则返回步骤S261(恢复稳定运行),并结束低压侧异常消除运行。即,在第三通常运行中,通过对Te和Te2的大小进行比较来确定是否结束低压侧异常消除运行。
通过基于图19的流程图的控制,即使在判定为不进行高压侧异常消除运行的情况下,也能够通过低压侧异常消除运行抑制在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te的过度下降。
需要说明的是,在第三通常运行中,根据在散热器内流动的制冷剂的温度Th来判定是否移向高压侧异常消除运行以及是否结束高压侧异常消除运行,但是可以如第二通常运行那样根据从压缩机101喷出的制冷剂的温度来进行判定。
另外,在第三通常运行中,根据在蒸发器内流动的制冷剂的温度Te判定是否进行低压侧异常消除运行,但是也可以根据其他值进行判定。例如可以利用温度传感器测定被吸入到压缩机101中的制冷剂的温度,对检测到的温度与其他阈值进行比较,并据此进行判定。即,只要为制冷剂成为低压的、比第二节流装置靠下游侧且比压缩机101靠上游侧的位置,则可以在任意位置设置温度传感器。
另外,也可以替代温度传感器而使用压力传感器,对存在于制冷剂回路160中的比第二节流装置靠下游侧且比压缩机101靠上游侧处的制冷剂的压力进行检测,并根据该值判定是否进行低压侧异常消除运行。
(第四通常运行)
图20表示能够实施第四通常运行的制冷循环装置450。制冷循环装置450在下述这一点与制冷循环装置150构成区别,即,除了能够测定在供暖运行时作为散热器发挥作用的室内热交换器102内流动的制冷剂的温度Th的温度传感器131,还设置有对气液分离器104内的制冷剂的压力进行测定的压力传感器140(中间压侧压力传感器)及对从室内热交换器102流出的制冷剂的温度进行检测的温度传感器134(散热器出口温度传感器)。除了上述以外没有其他不同点,第四通常运行时的制冷循环装置450的动作除了下述的控制之外均与第一通常运行时的制冷循环装置150的动作相同。需要说明的是,在图20所示的制冷循环装置450中,在供暖运行时以如下方式对室内侧节流装置103及室外侧节流装置105进行控制。为了在制冷循环装置的制冷运行时实施与第四通常运行同样的控制,将温度传感器131设置于室外热交换器106,将温度传感器134设置于室外侧节流装置105与室外热交换器106之间,并使室内侧节流装置103的作用与室外侧节流装置105的作用颠倒即可。
在第四通常运行中,与第一通常运行~第三通常运行同样,在制冷循环的高压侧的制冷剂的压力变得过高的情况下,也以使制冷循环的高压侧的压力降低且将流入气液分离器104的制冷剂的压力保持成饱和蒸气压以下的方式进行高压侧异常消除运行。在第四通常运行中的高压侧异常消除运行中,控制装置108根据利用温度传感器131检测到的温度Th、利用温度传感器134检测到的温度Tec及利用压力传感器140检测到的压力Pi控制第一节流装置的开度及第二节流装置的开度。
以下,关于控制装置108进行的室内侧节流装置103(第一节流装置)及室外侧节流装置105(第二节流装置)的开度的控制(高压侧异常消除运行),参照图21所示的流程图进行说明。
在图21所示的流程图中,在图14所示的流程图的步骤S263与步骤S264之间追加了步骤S564~步骤S568。以下,对与图14的流程图不同的部分进行说明。
在第四通常运行中,在步骤S263,使第一节流装置的开度增大ΔA3且使第二节流装置的开度增大ΔA4,然后进入到步骤S564。在第四通常运行中,可以使ΔA3、ΔA4的值成为任意值。
在步骤S564,通过温度传感器134对从散热器流出的制冷剂的温度Tec进行检测,然后进入到步骤S565。
在步骤S565,根据在步骤S261检测到的温度Th及在步骤S564检测到的温度Tec确定饱和蒸气压Pi6。在确定饱和蒸气压Pi6时可以使用表格(table)等。
接下来,在步骤S566,通过压力传感器140检测气液分离器104内的制冷剂的压力Pi而进入到步骤S567。
在步骤S567,控制装置108判定压力Pi与饱和蒸气压Pi6的大小关系。若Pi>Pi6的关系成立(在步骤S567中为是),则进入到步骤S568,使第一节流装置的开度减小ΔA6且同时使第二节流装置的开度增大ΔA7,然后进入到步骤S264。若Pi>Pi6的关系不成立(在步骤S567为否),则进入到步骤S264。需要说明的是,由于ΔA6比ΔA3小,因此即使在实施步骤S263与步骤S568的控制这双方的情况下,在散热器内流动的制冷剂的(即高压侧的)压力也下降。
通过基于图21的流程图的控制,能够使在散热器内流动的高压制冷剂的压力下降到规定值以下。
进一步而言,通过本控制,能够对气液分离器104内的制冷剂的压力进行监视,并根据需要使其下降。由此,与第一通常运行~第三通常运行的制冷循环装置相比,在第四通常运行中,能够更加可靠地使气液分离器104内的制冷剂的压力成为饱和蒸气压以下。
另外,在第一通常运行~第三通常运行中,必须仅通过步骤S263(或步骤S363)可靠地使流入气液分离器104的制冷剂的压力成为饱和蒸气压以下。因此,第二节流装置的开度的变化量ΔA4优选比通过实验等确定的变化量ΔA4大出一定程度。即,流入气液分离器104的制冷剂的压力可能会降低必要限度以上。相对于此,在第四通常运行中,可以通过步骤S564~步骤S568,将流入气液分离器104的制冷剂的压力可靠地保持为饱和蒸气压以下。因此,可以使步骤S263时的变化量ΔA4比第一通常运行~第三通常运行时小。由此,能够将第二节流装置的开度控制成使流入气液分离器104的制冷剂的压力为饱和蒸气压以下且成为接近饱和蒸气压的值,从而能够构成可以更高效率地运行的制冷循环装置。
另外,可以替代通过温度传感器131检测在散热器内流动的制冷剂的温度Th的方式,而对存在于制冷剂回路160中的比压缩机101靠下游侧且比第一节流装置靠上游侧处的制冷剂的压力进行检测,并根据该值判定是否移向高压侧异常消除运行及是否结束高压侧异常消除运行。如此,能够根据该值及温度Tec来确定饱和蒸气压。
另外,在第四通常运行中,通过设置在气液分离器104内的压力传感器140直接检测气液分离器104内的制冷剂的压力Pi,但是并非必须直接检测。例如,也可以根据制冷剂回路160中的第一节流装置与气液分离器104之间或者气液分离器104与第二节流装置之间或喷射路170的制冷剂的压力或温度间接地确定气液分离器104内的制冷剂的压力Pi。
另外,在第四通常运行中,虽然由检测到的温度Th及温度Tec确定饱和蒸气压Pi6,但是作为饱和蒸气压Pi6可以使用例如对应于温度传感器131的检测值的值。由此,能够使控制装置108进行的控制得到简化,能够获得从计算机资源的观点考虑有益的结构。
若对上述说明的第一通常运行~第四通常运行进行总结,则可以得出以下的描述。
即,能够实施通常运行的制冷循环装置优选具备:制冷剂回路,其包括:压缩制冷剂的压缩机、使由所述压缩机压缩后的制冷剂散热的散热器、使由所述散热器散热后的制冷剂膨胀的第一节流装置、将通过所述第一节流装置膨胀后的制冷剂分离为气相制冷剂和液相制冷剂的气液分离器、使由所述气液分离器分离后的液相制冷剂膨胀的第二节流装置、以及使通过所述第二节流装置膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器;喷射路,其在压缩过程的中途向所述压缩机供给由所述气液分离器分离的气相制冷剂;高压侧检测机构,其对存在于所述制冷剂回路中的比所述压缩机靠下游侧且比所述第一节流装置靠上游侧处的制冷剂的温度或压力进行检测;控制装置,其在所述高压侧检测机构的检测值超过规定值时,通过使所述第一节流装置的开度增大并使所述第二节流装置的开度增大,从而进行将所述气液分离器内的制冷剂的压力保持为饱和蒸气压以下且使制冷循环的高压降低的高压侧异常消除运行。
根据该结构,在制冷循环的高压侧的制冷剂的压力变得过高的情况下,可以使第一节流装置的开度增大,使制冷循环的高压侧的制冷剂的压力下降。进而,根据上述的制冷循环装置,不仅使第一节流装置的开度增大,而且也使第二节流装置的开度增大。若使第二节流装置的开度增大,则气液分离器内的制冷剂的压力下降。即,若使第一节流装置的开度增大且同时使第二节流装置的开度也增大,则制冷循环的高压侧的制冷剂的压力下降,并且能够抑制气液分离器内的制冷剂的压力的上升而保持为饱和蒸气压以下。因此,能够抑制制冷循环的高压侧的压力的异常上升,并且能够在防止向压缩机喷射液体制冷剂的同时向压缩机喷射制冷剂。
上述的制冷循环装置优选还具备对存在于所述制冷剂回路中的比所述第二节流装置靠下游侧且比所述压缩机靠上游侧的制冷剂的温度或压力进行检测的低压侧检测机构,即使在不进行所述高压侧异常消除运行时,当所述低压侧检测机构的检测值比规定值小的情况下,所述控制装置也进行使所述第二节流装置的开度逐渐增大的低压侧异常消除运行。
另外,在上述的制冷循环装置中,优选所述控制装置在所述高压侧异常消除运行时反复进行主工序直至所述高压侧检测机构的检测值小于所述规定值,所述主工序是使所述第一节流装置的开度增大规定量ΔA3且使所述第二节流装置的开度增大规定量ΔA4的工序。
在上述的制冷循环装置中,优选所述高压侧检测机构是对在所述散热器内流动的制冷剂的温度进行检测的散热器温度传感器,所述制冷循环装置还具备对所述气液分离器内的制冷剂的压力进行检测的压力传感器、对从所述散热器流出的制冷剂的温度进行检测的散热器出口温度传感器,所述控制装置在执行所述主工序时根据所述散热器温度传感器及所述散热器出口温度传感器的检测值算出流入所述气液分离器的制冷剂的饱和蒸气压,并且判定所述压力传感器检测到的压力是否超过所述饱和蒸气压,当所述压力传感器检测到的压力超过所述饱和蒸气压时,以比所述规定量ΔA3小的范围使所述第一节流装置的开度减小,且使所述第二节流装置的开度进一步增大。
产业上的可利用性
本发明的制冷循环装置可以用作热水供给用、空气调节用等各种用途的制冷循环装置。
Claims (8)
1.一种制冷循环装置,其具备:
制冷剂回路,其包括:压缩制冷剂的压缩机、使由所述压缩机压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使由所述冷凝器冷凝后的制冷剂膨胀的第一节流装置、将通过所述第一节流装置膨胀后的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂的气液分离器、使由所述气液分离器分离后的液相制冷剂膨胀的第二节流装置、以及使通过所述第二节流装置膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器,并且该制冷剂回路使在由所述压缩机压缩后不成为超临界状态的制冷剂循环;
喷射路,其在压缩过程的中途向所述压缩机供给由所述气液分离器分离的气相制冷剂;
检测机构,其对存在于所述制冷剂回路中的比所述第一节流装置靠下游侧且比所述第二节流装置靠上游侧处、或所述喷射路内的制冷剂的温度或压力进行检测;
控制装置,其在起动运行、除霜运行或停止运行时通过所述检测机构检测到流入所述气液分离器的制冷剂的压力超过比饱和蒸气压低的规定压力的情况下,使所述第一节流装置的开度减小。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述控制装置在所述起动运行、所述除霜运行或所述停止运行时通过所述检测机构检测到流入所述气液分离器的制冷剂的压力超过所述规定压力的情况下,使所述第一节流装置的开度减小并使所述第二节流装置的开度增大。
3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述检测机构为温度传感器,
所述控制装置在所述起动运行、除霜运行或停止运行时对由所述温度传感器检测到的温度Ti与阈值Ti1进行对比,若Ti>Ti1的关系成立,则判定为流入所述气液分离器的制冷剂的压力超过所述规定压力。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述控制装置至少在所述起动运行时通过所述检测机构检测到流入所述气液分离器的制冷剂的压力超过所述规定压力的情况下,使所述第一节流装置的开度减小或者使所述第一节流装置的开度减小并使所述第二节流装置的开度增大。
5.根据权利要求4所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述控制装置在从起动开始起经过规定的时间后使所述起动运行结束。
6.根据权利要求4所述的制冷循环装置,其特征在于,
还具备对在所述冷凝器内流动的制冷剂的温度进行检测的冷凝器温度传感器,所述控制装置对根据由所述冷凝器温度传感器检测到的温度算出的时间变化率ΔTc与阈值ΔTc1进行对比,若ΔTc>ΔTc1的关系成立,则使所述起动运行结束。
7.根据权利要求4所述的制冷循环装置,其特征在于,
还具备对在所述蒸发器内流动的制冷剂的温度进行检测的蒸发器温度传感器,所述控制装置对根据由所述蒸发器温度传感器检测到的温度算出的时间变化率ΔTe与阈值ΔTe1进行对比,若ΔTe>ΔTe1的关系成立,则使所述起动运行结束。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的制冷循环装置,其特征在于,
还具备能够对供暖运行和制冷运行进行切换的切换装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010200745 | 2010-09-08 | ||
JP2010200744 | 2010-09-08 | ||
JP2010-200744 | 2010-09-08 | ||
JP2010-200745 | 2010-09-08 | ||
PCT/JP2011/003578 WO2012032699A1 (ja) | 2010-09-08 | 2011-06-23 | 冷凍サイクル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102523753A true CN102523753A (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=45810312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011800038944A Pending CN102523753A (zh) | 2010-09-08 | 2011-06-23 | 制冷循环装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120167604A1 (zh) |
JP (1) | JPWO2012032699A1 (zh) |
CN (1) | CN102523753A (zh) |
WO (1) | WO2012032699A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108463676A (zh) * | 2016-03-25 | 2018-08-28 | 三菱重工制冷空调***株式会社 | 制冷循环装置 |
CN108895730A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-27 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调节流机构及空调器、空调节流控制方法及装置 |
CN109959120A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-02 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 空调器的除霜方法及空调器 |
CN109983287A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-05 | 株式会社电装 | 制冷循环装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6029879B2 (ja) * | 2012-07-10 | 2016-11-24 | シャープ株式会社 | ヒートポンプ式加熱装置 |
JP2014119157A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Sharp Corp | ヒートポンプ式加熱装置 |
US10107514B2 (en) * | 2013-08-28 | 2018-10-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus including multiple expansion devices |
EP3199887B1 (en) * | 2014-09-22 | 2019-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle device |
CN105972852A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-09-28 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调*** |
CN106338118A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调***及其控制方法 |
CN106440273A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调***及其控制方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0237259A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-07 | Toshiba Corp | 2段圧縮冷凍サイクル |
JP3890870B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2007-03-07 | 株式会社日立製作所 | 空気調和機 |
JP2006177598A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | 冷凍サイクル装置 |
JP4408413B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2010-02-03 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷凍装置及びこれを用いた空気調和機 |
JP2007155230A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Hitachi Appliances Inc | 空気調和機 |
JP2008032336A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 二段膨張冷凍装置 |
-
2011
- 2011-06-23 CN CN2011800038944A patent/CN102523753A/zh active Pending
- 2011-06-23 US US13/496,126 patent/US20120167604A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-23 JP JP2012508712A patent/JPWO2012032699A1/ja active Pending
- 2011-06-23 WO PCT/JP2011/003578 patent/WO2012032699A1/ja active Application Filing
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108463676A (zh) * | 2016-03-25 | 2018-08-28 | 三菱重工制冷空调***株式会社 | 制冷循环装置 |
CN108463676B (zh) * | 2016-03-25 | 2020-06-23 | 三菱重工制冷空调***株式会社 | 制冷循环装置 |
CN109983287A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-05 | 株式会社电装 | 制冷循环装置 |
CN109983287B (zh) * | 2016-11-15 | 2021-06-11 | 株式会社电装 | 制冷循环装置 |
CN108895730A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-27 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调节流机构及空调器、空调节流控制方法及装置 |
CN108895730B (zh) * | 2018-08-20 | 2024-02-06 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调节流机构及空调器、空调节流控制方法及装置 |
CN109959120A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-02 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 空调器的除霜方法及空调器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120167604A1 (en) | 2012-07-05 |
WO2012032699A1 (ja) | 2012-03-15 |
JPWO2012032699A1 (ja) | 2013-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102523753A (zh) | 制冷循环装置 | |
CN101568776B (zh) | 具有膨胀器的节约制冷循环 | |
JP6576552B2 (ja) | 空気調和装置 | |
CN100557348C (zh) | 控制热泵***中过热度的设备和方法 | |
US6212892B1 (en) | Air conditioner and heat pump with dehumidification | |
US10527330B2 (en) | Refrigeration cycle device | |
CN103119377B (zh) | 制冷热水供给装置以及制冷热水供给方法 | |
US10082320B2 (en) | Air-conditioning apparatus | |
EP3205954B1 (en) | Refrigeration cycle device | |
CN203068769U (zh) | 空调*** | |
CN103807997A (zh) | 空调***及其控制方法 | |
CN106225278B (zh) | 制冷循环*** | |
CN101512248A (zh) | 空调装置 | |
CN102042724A (zh) | 冷媒控制部件、空调制冷***及冷媒循环控制方法 | |
CN105890108A (zh) | 空调*** | |
CN112050299B (zh) | 空调器 | |
US20130061614A1 (en) | Air conditioner and method for controlling the same | |
CN114151934B (zh) | 空调器 | |
CN103196250A (zh) | 冷冻装置和冷冻机单元 | |
CN101344335B (zh) | 冷冻循环装置 | |
CN105485992A (zh) | 空调***及其欠冷媒检测方法 | |
EP3249316A1 (en) | Refrigeration device | |
CN114017898B (zh) | 一种多联机*** | |
CN102620458A (zh) | 制冷循环装置 | |
EP3287715B1 (en) | Refrigeration cycle apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120627 |