DE602005001830T2 - Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes und Kühlgerät dafür - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren eines Kühlgerätes, welches einen Expansionsmechanismus zum Wiedergewinnen von Energie aufweist, und ein Kühlgerät, welches das Regelungsverfahren verwendet.
  • Hintergrundtechnik
  • Es ist ein Kühlgerät vorgeschlagen worden, in welchem ein Expansionsmechanismus anstelle eines Dekompressors vorgesehen ist, wobei Druckenergie, welche zu dem Zeitpunkt der Expansion erzeugt wird, als Energie wiedergewonnen wird, wodurch COP verbessert wird (siehe z. B. Patentdokumente 1 und 2). Der Expansionsmechanismus, welcher in solch einer Kühlvorrichtung verwendet wird, wird durch einen Druckunterschied zwischen einem hohen Druck (Drücke in einem Auslass des Kompressionsmechanismus, einem Kühler und einem Einlass des Expansionsmechanismus) und einem niedrigen Druck (Drücke in dem Auslass des Expansionsmechanismus, dem Verdampfer und einem Einlass des Kompressionsmechanismus) gedreht. Gewöhnlich, wenn das Kühlgerät angehalten wird, werden der hohe Druck und der niedrige Druck ausgeglichen, und ein Druckunterschied wird nicht zwischen dem hohen Druck und dem niedrigen Druck erzeugt, bis der Kompressionsmechanismus gestartet wird.
    • [Patentdokument 1] Japanische offen gelegte Patentanmeldung Nr. S51-65456
    • [Patentdokument 2] Japanische offen gelegte Patentanmeldung Nr. S56-12896
  • Bei den konventionellen Techniken besteht jedoch, da der Expansionsmechanismus durch den Druckunterschied zwischen dem hohen Druck und dem niedrigen Druck gedreht wird und die Energie wiedergewonnen wird, ein Problem, dass es schwierig ist, den Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startens des Betriebes des Expansionsmechanismus zu erzeugen, wobei der Betrieb oder das Verhalten des Expansionsmechanismus instabil wird und es eine lange Zeit dauert, das Kühlgerät zu starten.
  • EP-A-1 416 232 offenbart ein Kühlgerät mit einem Expansionsmechanismus zum Wiedergewinnen von Energie und einen Bypass-Strömungspfad zum Umgehen des Expansionsmechanismus.
  • Um das obige Problem bei einem Kühlgerät, welches einen Expansionsmechanismus aufweist, zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, schnell einen Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus zu erzeugen, wodurch die Startleistung des Kühlgerätes verbessert wird.
  • Gemäß einem Regelungsverfahren des Kühlgerätes der vorliegenden Erfindung ist es bei dem Kühlgerät, welches den Expansionsmechanismus aufweist, möglich, schnell einen Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus zu erzeugen, wodurch die Startleistung des Kühlgerätes verbessert wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Regelungsverfahren eines Kühlgerätes vor, welches zumindest einen Kompressionsmechanismus, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, einen Expansionsmechanismus zum Wiedergewinnen von Energie, einen verwendungsseitigen Wärmetauscher, einen Bypass-Strömungspfad zum Umgehen des Expansionsmechanismus und ein Bypass-Ventil umfasst, welches auf dem Bypass-Strömungspfad vorgesehen ist, wobei während einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Kompressionsmechanismus gestartet wurde, eine Öffnung des Bypass-Ventils kleiner als eine Zielöffnung gemacht wird. Gemäß diesem Aspekt kann die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus für eine kurze Zeit erzeugt werden, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus nicht instabil wird, Vibration und Geräusche vermieden werden können und das Kühlgerät schnell gestartet werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Regelungsverfahren eines Kühlgerätes vor, welches zumindest einen Kompressionsmechanismus, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, einen Expansionsmechanismus zum Wiedergewinnen von Energie, einen verwendungsseitigen Wärmetauscher, einen Bypass-Strömungspfad zum Umgehen des Expansionsmechanismus, ein Bypass-Ventil, welches auf dem Bypass-Strömungspfad vorgesehen ist, und eine Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung umfasst zum Bestimmen der Größe des Druckunterschieds, welcher stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus erzeugt wird, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, wobei, wenn die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Druckdifferenz geringer ist als ein vorbestimmter Wert, eine Öffnung des Bypass-Ventils kleiner als eine Zielöffnung während einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Kompressionsmechanismus gestartet wird, gemacht wird. Gemäß diesem Aspekt kann, sogar wenn der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus gering ist, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus für eine kurze Zeit erzeugt werden, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus nicht instabil wird, Vibration und Geräusche vermieden werden können, und das Kühlgerät schnell gestartet werden kann.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt in dem Regelungsverfahren des Kühlgerätes des zweiten Aspekts die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung basierend auf einem Detektionswert von einer Wärmequellenfluidtemperaturdetektionseinrichtung, welche eine Temperatur eines Wärmequellenfluids detektiert, welches zu dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher transferiert wird. Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, kostengünstig zu bestimmen, ob der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus gering ist, ohne einen teuren Drucksensor zu benutzen.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt in dem Regelungsverfahren des Kühlgerätes des zweiten Aspekts die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung basierend auf einem Detektionswert einer Verwendungsfluidtemperaturdetektionseinrichtung, welche eine Temperatur eines Verwendungsfluids detektiert, welches zu dem verwendungsseitigen Wärmetauscher transferiert wird. Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, kostengünstig zu bestimmen, ob der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus gering ist, ohne einen teuren Drucksensor zu benutzen.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem Regelungsverfahren des Kühlgerätes gemäß irgendeinem von dem ersten bis vierten Aspekt der Expansionsmechanismus ein Expansionsmechanismus des Scroll-Typs. Gemäß diesem Aspekt, sogar, wenn der Expansionsmechanismus ein Expansionsmechanismus des Scroll-Typs ist, dessen Betrieb leicht instabil wird, und welcher Geräusche erzeugt, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, kann der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus für eine kurze Zeit erzeugt werden, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus nicht instabil wird, Vibration und Geräusche vermieden werden können und das Kühlgerät schnell gestartet werden kann.
  • Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Kühlgerät vor, welches das Regelungsverfahren des Kühlgerätes gemäß irgendeinem der ersten bis fünften Aspekte verwendet. Gemäß diesem Aspekt kann der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus für eine kurze Zeit erzeugt werden, wenn der Kompressionsmechanismus gestartet wird, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus nicht instabil wird, Vibration und Geräusche vermieden werden können und das Kühlgerät schnell gestartet werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein erstes Kühlgerät zeigt, welches nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist;
  • 2 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der 1 zeigt;
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches das Regelungsverfahren des Kühlgerätes der 1 zeigt;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches ein zweites Kühlgerät zeigt, welches nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist;
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der 4 zeigt;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Kühlgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches das Regelungsverfahren des Kühlgerätes der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ist ein Blockdiagramm, welches ein drittes Kühlgerät zeigt, welches nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist; und
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der 9 zeigt.
  • Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden. Di Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Kühlgerät gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, und 2 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform zeigt.
  • Das Kühlgerät, welches in 1 gezeigt ist, enthält einen Kühlkreislauf A, in welchem Kohlendioxid-Kühlmittel als Kühlmittel geladen wird, und einen Fluidkreislauf B, durch welchen Verwendungsfluid fließt. Der Kühlkreislauf A enthält einen Kompressionsmechanismus 2, welcher durch einen elektrischen Motor 1, einen Kühlmittel-Strömungspfad eines Kühlers 3, als einen verwendungsseitigen Wärmetauscher, einen Expansionsmechanismus 5, von welchem Energie durch einen Stromerzeuger 4 zurückgewonnen wird, einen Verdampfer 6 als ein wärmequellenseitiger Wärmetauscher und dergleichen angetrieben wird. Der Fluidkreislauf B enthält eine Förderpumpe 7 als Verwendungsfluidtransfereinrichtung, einen Fluid-Strömungspfad des Kühlers 3, einen Dampferzeuger 8 und dergleichen.
  • Das Kühlgerät dieser Ausführungsform enthält ein Luftgebläse 9 als Wärmequellenfluidtransfereinrichtung zum Senden von Wärmequellenfluid (z. B. Außenluft) zu dem Verdampfer 6, eine Außenlufttemperaturdetektionseinrichtung 10 als Wärmequellenfluidtemperaturdetektionseinrichtung zum Detektieren der Außenlufttemperatur, eine Temperaturdetektionseinrichtung für hereinkommendes Wasser 11 als Verwendungsfluidtemperaturdetektionseinrichtung zum Detektieren der Temperatur des Verwendungsfluids (z. B. Wasser), mit welchem Wärme durch ein Kühlmittel durch den Kühler 3 ausgetauscht wird, eine Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 zum Bestimmen, ob ein Druckunterschied zu der Zeit des Startbetriebs des Kompressionsmechanismus 2 gering ist, und eine Lufgebläseumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung 13 als Wärmequellenfluidtransfermengebetriebseinrichtung zum Berechnen und Betreiben der Anzahl der Umdrehungen (im Folgenden Umdrehungsanzahl) des Luftgebläses 9 basierend auf Signalen von der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 und dergleichen.
  • Das Verfahren, wenn das Kühlgerät, welches die oben beschriebene Struktur aufweist, betrieben wird, wird als nächstes erläutert werden.
  • Bei dem Kühlkreislauf A wird das Kohlenstoffdioxidkühlmittel durch den Kompressionsmechanismus 2 auf einen Druck komprimiert, welcher einen kritischen Druck überschreitet. Das komprimierte Kühlmittel wird auf eine hohe Temperatur und einen hohen Druckzustand gebracht, und das Kühlmittel strahlt Wärme an Wasser ab, welches durch den Fluidströmungspfad des Kühlers 3 fließt, wenn das Kühlmittel durch den Kühlmittelströmungspfad des Kühlers 3 fließt, und das Kühlmittel wird gekühlt. Danach wird das Kühlmittel durch den Expansionsmechanismus 5 dekomprimiert und in einen Niedrigtemperatur- und Niedrigdruck-Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand gebracht. Die Druckenergie, welche durch den Expansionsmechanismus 5 zu dem Zeitpunkt der Expansion wiedergewonnen wird, wird an den Stromgenerator 4 übertragen und in Elektrizität umgewandelt. Das Kühlmittel, welches durch den Expansionsmechanismus 5 dekomprimiert wird, wird dem Verdampfer 6 zugeführt. In dem Verdampfer 6 wird das Kühlmittel durch Außenluft erwärmt, welche durch das Luftgebläse 9 gesendet wird, und wird auf einen Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand oder einen Gaszustand gebracht. Das Kühlmittel, welches aus dem Verdampfer 6 heraus fließt, wird wieder durch den Kompressionsmechanismus 2 aufgesaugt.
  • In dem Fluidkreislauf B wird Verwendungsfluid (z. B. Wasser) von einem Boden des Dampferzeugers 8 zu dem Fluidströmungspfad des Kühlers 3 durch die Förderpumpe 7 gesendet, wobei das Verwendungsfluid durch ein Kühlmittel erwärmt wird, welches durch den Kühlmittelströmungspfad des Kühlers 3 fließt, und wird ein Hochtemperaturfluid (z. B. heißes Wasser). Das Hochtemperaturfluid wird in dem Dampferzeuger 8 von seiner Oberseite gelagert. Durch Wiederholen eines solchen Zyklus kann das Kühlgerät der Ausführungsform als Wassererhitzer verwendet werden.
  • Hier, wenn das Kühlgerät gestartet wird, oder wenn die Temperatur der Außenluft (Außenlufttemperatur), mit welcher Wärme in einem Kühlmittel durch den Verdampfer 6 ausgetauscht wird, hoch ist, oder wenn die Temperatur des Wassers (Temperatur des hereinkommenden Wassers), mit welcher Wärme in dem Kühlmittel durch den Kühler 3 ausgetauscht wird, gering ist, wird es unwahrscheinlicher, dass ein Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 erzeugt wird, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus 5 instabil wird, Vibration oder Lärm erzeugt wird, und es Zeit braucht, das Kühlgerät zu starten. Insbesondere, wenn der Expansionsmechanismus 5 des Scroll-Typs ist, tritt ein Kühlmittel von einem Spalt aus, welcher zwischen einem umlaufenden Scroll und einem fixierten Scroll erzeugt wird, wobei das Kühlmittel nicht ausreichend expandiert werden kann und eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Vibration oder Geräusche erzeugt werden, und dass es Zeit dauert, das Kühlgerät zu starten.
  • Gemäß dem Kühlgerät der Ausführungsform wird jedoch, wenn die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 bestimmt, dass ein Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering wird, die Luftgebläseumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung 13 entsprechend geregelt.
  • D. h., wie in dem Zeitdiagramm in 2 gezeigt ist, das Luftgebläse 9 wird gestartet, wenn eine vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, nachdem der Kompressionsmechanismus 2 gestartet wird. Nachdem die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, wird die Umdrehungsanzahl des Luftgebläses 9 auf die Zielumdrehungsanzahl gebracht, welche durch die Betriebsfrequenz des Kompressionsmechanismus 2 bestimmt wird. Somit wird der Druck in dem Verdampfer 6 (d. h. niedriger Druck) schneller reduziert, und ein Druckunterschied kann stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 für eine kurze Zeit erzeugt werden. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 5 nicht instabil, Vibration und Geräusche können vermieden werden, und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Als nächstes wird ein weiteres konkretes Regelungsverfahren erläutert werden. Das Regelungsverfahren des Kühlgerätes in der Ausführungsform wird basierend auf einem Flussdiagramm, welches in 3 gezeigt ist, erläutert werden.
  • Wenn das Kühlgerät gestartet wird, wird ein Detektionswert (Außenlufttemperatur Ta) von der Außenlufttemperaturdetektionseinrichtung 10 erhalten) (Schritt 100). Ein Detektionswert (Temperatur Tw des hereinkommenden Wassers) von der Temperaturdetektionseinrichtung für hereinkommendes Wasser 11 wird erhalten (Schritt 110). Eine vorbestimmte Außenlufttemperatur (vorbestimmte Ta), welche zuvor in einem ROM oder dergleichen gespeichert wurde, wird mit der Außenlufttemperatur verglichen, welche in Schritt 100 erhalten wird (Schritt 120) und/oder eine vorbestimmte Temperatur hereinkommenden Wassers (vorbestimmte Tw), welche in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist, wird mit der Temperatur hereinkommenden Wassers verglichen, welche in Schritt 110 (Schritt 120) erhalten wird.
  • Wenn die Außenlufttemperatur höher als eine vorbestimmte Außenlufttemperatur ist und/oder wenn die Temperatur hereinkommenden Wassers niedriger als eine vorbestimmte Temperatur hereinkommenden Wassers ist, wird das Luftgebläse 9 gestartet, wenn die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, nachdem der Kompressionsmechanismus 2 gestartet wird (Schritt 130). In anderen Fällen wird das Luftgebläse 9 direkt gestartet nachdem der Kompressionsmechanismus 2 in Übereinstimmung mit einem normalen Startverfahren gestartet wird (Schritt 140).
  • Gemäß dem Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform, sogar wenn die Außenlufttemperatur hoch ist oder die Temperatur hereinkommenden Wassers niedrig ist, wird ein Druck (d. h. niedriger Druck) in dem Verdampfer 6 schneller reduziert, und es ist möglich, einen Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 für eine kurze Zeit zu erzeugen. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 5 nicht instabil, Vibration und Geräusche können vermieden werden, und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 bestimmt den Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Temperatur hereinkommenden Wassers. Daher ist es möglich, kostengünstig zu bestimmen, ob der Druckunterschied zwischen stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 gering ist, ohne einen teuren Drucksensor zu benutzen.
  • Obwohl das Luftgebläse 9 für die vorbestimmte Zeit (T) in der Ausführungsform gestoppt wird, kann der gleiche Effekt auch erhalten werden, sogar, wenn die Umdrehungszahl abgesenkt wird (reduziert) auf einen Wert, welcher geringer ist als die Zielumdrehungsanzahl für die vorbestimmte Zeit (T). Weiterhin kann die vorbestimmte Zeit (T) in Übereinstimmung mit der Außenlufttemperatur oder der Temperatur hereinkommenden Wassers variiert werden.
  • In der Ausführungsform bestimmt die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 den Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5, basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Temperatur hereinkommenden Wassers. Alternativ kann die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 das gleiche bestimmen basierend auf einem Detektionswert des Drucksensors, welcher stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 vorgesehen ist oder auf einem Detektionswert eines Temperatursensors, welcher die Temperatur des Kühlers 3 oder des Verdampfers 6 detektiert. Alternativ kann das Luftgebläse 9 immer für die vorbestimmte Zeit (T) zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gestoppt werden, ohne von der Bestimmung der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 abhängig zu sein.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches ein Kühlgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt und 5 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform zeigt.
  • Bei dem Kühlgerät der zweiten Ausführungsform, welches in 4 gezeigt ist, sind die gleichen Bestandteilelemente wie diejenigen der ersten Ausführungsform, welche in 1 gezeigt ist, mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, eine Erläuterung davon wird weggelassen werden und die unterschiedliche Struktur und ihr Betrieb von denjenigen der ersten Ausführungsform wird erläutert werden.
  • In der zweiten Ausführungsform ist die Luftgebläseumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung 13 der ersten Ausführungsform nicht vorgesehen. Stattdessen ist in der zweiten Ausführungsform eine Pumpenumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung 14 vorgesehen als die Verwendungsfluidtransfermengebetriebseinrichtung, welche die Umdrehungsanzahl der Förderpumpe 7 basierend auf Signalen von der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 und anderen Elementen berechnet und beschreibt.
  • Bei dem Kühlgerät der Ausführungsform, wenn die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 bestimmt, dass der Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering ist, wird die Pumpenumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung 14 entsprechend geregelt.
  • D. h., wie in dem Zeitdiagramm in 5 gezeigt ist, dass die Förderpumpe 7 gestartet wird, wenn die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, nachdem der Kompressionsmechanismus 2 gestartet wird. Nachdem die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, wird die Umdrehungsanzahl der Förderpumpe 7 auf eine Zielumdrehungsanzahl gebracht, welche durch eine Wassertemperatur (Heißwasserauslasstemperatur) an dem Auslass des Kühlers 3 bestimmt wird. Somit steigt der Druck in dem Kühler 3 (d. h. hoher Druck) schneller an, und der Druckunterschied kann stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 für eine kurze Zeit erzeugt werden. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 5 nicht instabil, Vibration und Geräusche können vermieden werden, und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Obwohl die Förderpumpe 7 für die vorbestimmte Zeit (T) in dieser Ausführungsform gestoppt wird, kann der gleiche Effekt auch erhalten werden, sogar wenn die Umdrehungsanzahl für die vorbestimmte Zeit (T) auf einen Wert abgesenkt (reduziert) wird, der geringer als die Zielumdrehungsanzahl ist. Weiterhin kann die vorbestimmte Zeit (T) in Übereinstimmung mit der Außenlufttemperatur oder der Temperatur hereinkommenden Wassers variiert werden.
  • In der Ausführungsform bestimmt die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12, ob der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 gering ist basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Temperatur hereinkommenden Wassers. Alternativ kann die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 12 das gleiche bestimmen basierend auf einem Detektionswert von Drucksensoren, welche stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 vorgesehen sind, oder einem Detektionswert eines Temperatursensors, welcher die Temperatur des Kühlers 3 oder des Verdampfers 6 detektiert. Alternativ kann die Förderpumpe 7 immer für die vorbestimmte Zeit (T) zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gestoppt werden.
  • Die erste und zweite Ausführungsform sind erläutert worden, während der Fall des Wassererhitzers angenommen wurde, jedoch sind diese Ausführungsformen nicht auf den Wassererhitzer beschränkt und sie können auf eine Klimaanlage angewandt werden. Obwohl die Druckenergie zu dem Zeitpunkt der Expansion durch den Expansionsmechanismus 5 durch den Stromgenerator 4 in der obigen Erläuterung elektrisch wiedergewonnen wird, können der Kompressionsmechanismus 2 und der Expansionsmechanismus 5 miteinander durch einen Schaft verbunden sein, und der Antriebsbetrieb des Kompressionsmechanismus 2 kann unter Verwendung der wiedergewonnenen Energie unterstützt werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Kühlgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und 7 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das erfindungsgemäße Kühlgerät, welches in 6 gezeigt ist, weist einen Kühlzyklus auf. Der Kühlzyklus enthält einen Kompressionsmechanismus 22, welcher durch einen elektrischen Motor 21, ein erstes Vierwegeventil 23 zum Schalten zwischen einem Kühlbetrieb und einem Heizbetrieb, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24, ein zweites Vierwegeventil 25, einen Expansionsmechanismus 27, welcher mit dem Kompressionsmechanismus 22 verbunden ist, und den elektrischen Motor 21, über einen Schaft zum Wiedergewinnen von Energie angetrieben wird, und einen verwendungsseitigen Wärmetauscher 28. Als Kühlmittel wird R410A in den Kühlzyklus gefüllt.
  • Das Kühlgerät enthält einen Bypass-Strömungspfad 31 zum Umgehen des Expansionsmechanismus 27, ein Bypass-Ventil 32 zum Einstellen einer Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, welches in den Expansionsmechanismus 27 fließt, und eine Außenlufttemperaturdetektionseinrichtung 40 als Wärmequellenfluidtemperaturdetektionseinrichtung zum Detektieren der Außenlufttemperatur.
  • In dieser Ausführungsform enthält das Kühlgerät weiterhin ein wärmequellenseitiges Luftgebläse 29 als Wärmequellenfluidtransfereinrichtung zum Senden von Wärmequellenfluid (z. B. Außenluft) zu dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24, ein verwendungsseitiges Luftgebläse 30 als die Verwendungsfluidtransfereinrichtung zum Senden von Verwendungsfluid (z. B. Luft in einem Raum) zu dem verwendungsseitigen Wärmetauscher 28, eine Innenraumtemperaturdetektionseinrichtung 41 als die Verwendungsfluidtemperaturdetektionseinrichtung, eine Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 zum Bestimmen, ob ein Druckunterschied gering ist, wenn das Kühlgerät gestartet wird, eine Ausgabetemperaturdetektionseinrichtung 43 zum Detektieren der Temperatur eines Kühlmittels, welches von dem Kompressionsmechanismus 22 ausgegeben wird, und eine Bypass-Ventilöffnungsbetriebseinrichtung 44 zum Berechnen und Betreiben des Öffnens des Bypass-Ventils 32 basierend auf Signalen von der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 und der Ausgabetemperaturdetektionseinrichtung 43.
  • In dieser Ausführungsform enthält das Kühlgerät eine Außeneinheit C und eine Inneneinheit D. Die Außeneinheit C weist darin untergebracht Hauptbestandteilelemente auf, wie beispielsweise den Kompressionsmechanismus 22, das erste Vierwegeventil 23, den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24, den Expansionsmechanismus 27, die Wärmequellenfluidtemperaturdetektionseinrichtung 40 und die Bypass-Ventilöffnungsbetriebseinrichtung 44. Die Inneneinheit D weist darin untergebracht den verwendungsseitigen Wärmetauscher 28, das verwendungsseitige Luftgebläse 30 und die Verwendungsfluidtemperaturdetektionseinrichtung 41 auf.
  • Als nächstes wird der Betrieb erläutert werden, wenn das Kühlgerät, welches die oben beschriebene Struktur aufweist, betrieben wird.
  • Als erstes wird der Kühlbetrieb erläutert werden. Ein Kühlmittel, welches durch den Kompressionsmechanismus 22 komprimiert wird, wird in einen Hochtemperatur- und Hochdruck-Zustand gebracht, und fließt in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 durch das erste Vierwegeventil 23, welches in der Richtung der durchgezogenen Linie in der Zeichnung geschaltet ist. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 24 funktioniert als Kühler, und das Kühlmittel wird durch ein Wärmequellenfluid (z. B. Außenluft) gekühlt, welches durch das wärmequellenseitige Luftgebläse 29 gesendet wird. Das Kühlmittel fließt durch das zweite Vierwegeventil 25, welches in der Richtung der durchgezogenen Linie in der Zeichnung geschaltet ist, und dann wird das Kühlmittel durch einen Vor- Dekompressor 26 auf einen intermediären Druck dekomprimiert, so dass die Dichte des Kühlmittels eine geeignete Dichte annimmt und das Kühlmittel fließt in den Expansionsmechanismus 27. Dann wird das Kühlmittel durch den Expansionsmechanismus 27 dekomprimiert und wird in einen Niedrigtemperatur- und Niedrigdruck-Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand gebracht. Die Druckenergie, wenn die Leistung durch den Expansionsmechanismus 27 zu dem Zeitpunkt der Expansion wiedergewonnen wird, unterstützt den Betrieb des Kompressionsmechanismus 22 durch den verbundenen Schaft.
  • Das Kühlmittel, welches durch den Expansionsmechanismus 27 dekomprimiert wird, wird dem verwendungsseitigen Wärmetauscher 28 zugeführt. Der verwendungsseitige Wärmetauscher 28 wirkt als Verdampfer. Das Kühlmittel wird durch ein Verwendungsfluid (z. B. Luft in einem Raum) erwärmt, welches durch das verwendungsseitige Luftgebläse 30 gesendet wird, und wird in einen Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand oder einen Gaszustand gebracht. Das Kühlmittel, welches aus dem verwendungsseitigen Wärmetauscher 28 heraus fließt, wird wieder durch den Kompressionsmechanismus 22 angesaugt. Durch Wiederholen eines solchen Zyklus kann das Kühlgerät der Ausführungsform einen Raum kühlen, in welchem eine Inneneinheit C angeordnet ist.
  • Als nächstes wird der Heizbetrieb erläutert werden. Das Kühlmittel, welches durch den Kompressionsmechanismus 22 komprimiert wird, wird in einen Hochtemperatur- und Hochdruckzustand gebracht und fließt in den verwendungsseitigen Wärmetauscher 28 durch das erste Vierwegeventil 23, welches in der Richtung der unterbrochenen Linie in der Zeichnung geschaltet ist. Der verwendungsseitige Wärmetauscher 28 wirkt als Kühler, und das Kühlmittel wird durch ein Verwendungsfluid (z. B. Luft in einem Raum) gekühlt, welches durch das verwendungsseitige Luftgebläse 30 gesendet wird. Das Kühlmittel fließt durch das zweite Vierwegeventil 25, welches in der Richtung der unterbrochenen Linie in der Zeichnung geschaltet ist, und dann wird das Kühlmittel durch einen Vor-Dekompressor 26 auf einen intermediären Druck dekomprimiert, so dass die Dichte des Kühlmittels eine geeignete Dichte annimmt, und das Kühlmittel fließt in den Expansionsmechanismus 27. Dann wird das Kühlmittel durch den Expansionsmechanismus 27 dekomprimiert und wird in einen Niedrigtemperatur- und Hochdruck-Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand gebracht. Die Druckenergie, wenn die Leistung durch den Expansionsmechanismus 27 zu dem Zeitpunkt der Expansion wiedergewonnen wird, unterstützt den Betrieb des Kompressionsmechanismus 22 durch den verbundenen Schaft.
  • Das Kühlmittel, welches durch den Expansionsmechanismus 27 dekomprimiert wird, wird dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 zugeführt. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 24 wirkt als Verdampfer, wobei das Kühlmittel durch ein Wärmequellenfluid erhitzt wird (z. B. Außenluft), welche durch das wärmequellenseitige Luftgebläse 29 gesendet wird, und das Kühlmittel wird in einen Flüssig-Gas-Zweiphasenzustand oder einen Gaszustand gebracht. Das Kühlmittel, welches aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24 heraus fließt, wird wieder durch den Kompressionsmechanismus 22 angesaugt. Durch Wiederholen eines solchen Zyklus kann das Kühlgerät der Ausführungsform den Raum aufheizen, wo die Inneneinheit C angeordnet ist.
  • Hier, wenn das Kühlgerät gestartet werden soll, oder wenn die Temperatur in dem Raum (Innentemperatur) zu der Zeit des Kühlbetriebs oder die Temperatur der Außenluft (Außenlufttemperatur) zu der Zeit des Heizbetriebs hoch ist, oder wenn die Temperatur der Außenluft (Außenlufttemperatur) zu der Zeit des Kühlbetriebs oder die Temperatur in dem Raum (Innentemperatur) zu der Zeit des Heizbetriebs gering ist, neigt ein Druckunterschied weniger dazu, stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 erzeugt zu werden, wobei der Betrieb des Expansionsmechanismus instabil wird, Vibration oder Geräusche erzeugt werden, und es Zeit braucht, das Kühlgerät zu starten.
  • Gemäß dem Kühlgerät der Ausführungsform wird jedoch die Bypass-Ventilöffnungsbetriebseinrichtung 44 geeignet geregelt, wenn die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 bestimmt, dass ein Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering wird.
  • D. h., wie in dem Zeitdiagramm in 7 gezeigt ist, das Kühlgerät wird gestartet, während eine Öffnung des Bypass-Ventils 32 verglichen mit einer Öffnung des Bypass-Ventils 32 zu der Zeit des normalen Betriebs für die vorbestimmte Zeit (T) nachdem der Kompressionsmechanismus 22 gestartet wird reduziert wird, und die Öffnung des Bypass-Ventils 32 wird auf die Zielöffnung eingestellt, nachdem die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist. Somit kann der Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 für eine kurze Zeit erzeugt werden. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 27 nicht instabil, Vibration und Geräusche können vermieden werden, und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Als nächstes wird ein weiteres konkretes Regelungsverfahren basierend auf einem Flussdiagramm in 8 erläutert werden, welches das Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform zeigt.
  • Wenn das Kühlgerät gestartet wird, wird ein Detektionswert (Außenlufttemperatur Tal) von der Außenlufttemperaturdetektionseinrichtung 40 erhalten (Schritt 200). Ein Detektionswert (Innentemperatur Ta2) wird von der Innentemperaturdetektionseinrichtung 41 erhalten (Schritt 210). Als nächstes wird bestimmt, ob der Betriebsmodus ein Kühlbetriebsmodus (Schritt 220) ist. Wenn der Betriebsmodus ein Kühlbetriebsmodus ist, geht das Verfahren zu Schritt 230 über, und wenn der Betriebsmodus ein Heizbetriebsmodus ist, geht das Verfahren zu Schritt 240 über.
  • Wenn der Betriebsmodus ein Kühlbetriebsmodus ist, werden eine vorbestimmte Außenlufttemperatur (vorbestimmte Ta1), welche zuvor in einem ROM oder dergleichen gespeichert wurde, und die Außenlufttemperatur, welche in Schritt 200 erhalten wird, miteinander verglichen (Schritt 230) und/oder die Innentemperatur (vorbestimmte Ta2), welche zuvor in dem ROM oder dergleichen gespeichert wurde und die Innentemperatur, welche in Schritt 210 erhalten wurde, werden miteinander verglichen (Schritt 230). Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Außenlufttemperatur ist und/oder wenn die Innentemperatur höher als die vorbestimmte Innentemperatur ist, geht das Verfahren zu Schritt 260 über.
  • Wenn der Betriebsmodus der Heizbetriebsmodus ist, werden die vorbestimmte Außenlufttemperatur (vorbestimmte Ta1) und die Außenlufttemperatur, welche in Schritt 200 erhalten wurde, miteinander verglichen (Schritt 240) und/oder die vorbestimmte Innentemperatur (vorbestimmte Ta2) und die Innentemperatur, welche in Schritt 210 erhalten wurde, werden miteinander verglichen (Schritt 240) und, wenn die Außenlufttemperatur höher als die vorbestimmte Außenlufttemperatur ist, und/oder, wenn die Innentemperatur niedriger als die vorbestimmte Innentemperatur ist, geht das Verfahren zu Schritt 250 über. In anderen Fällen geht das Verfahren zu Schritt 260 über.
  • Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Außenlufttemperatur in dem Kühlbetriebsmodus ist, und/oder wenn die Innentemperatur höher als die vorbestimmte Innentemperatur in dem Kühlbetriebsmodus ist, oder wenn die Außenlufttemperatur höher als die vorbestimmte Außenlufttemperatur in dem Heizbetriebsmodus ist, und/oder wenn die Innentemperatur niedriger als die vorbestimmte Innentemperatur in dem Heizbetriebsmodus ist, wird die Öffnung des Bypass-Ventils 32, welche durch die Regelung zu der Zeit des normalen Betriebs eingestellt ist (Zielöffnung, welche z. B. für die Ausgabetemperatur Td in dem Fall dieser Ausführungsform geeignet ist) für die vorbestimmte Zeit (T), nachdem der Kompressionsmechanismus 22 gestartet wird (Schritt 250), auf einen kleineren Wert als die Öffnung korrigiert. In anderen Fällen wird die Öffnung des Bypass-Ventils 32 auf eine Zielöffnung eingestellt, welche durch die Regelung zu der Zeit des normalen Betriebs eingestellt wird, und die Zielöffnung wird nicht korrigiert (Schritt 260).
  • Gemäß dem Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform, wenn die Innentemperatur zu der Zeit des Kühlbetriebs oder die Außenlufttemperatur zu der Zeit des Heizbetriebs hoch ist, oder wenn die Außenlufttemperatur zu der Zeit des Kühlbetriebs oder die Innentemperatur zu der Zeit des Heizbetriebs gering ist, kann ein Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 für eine kurze Zeit erzeugt werden. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 27 nicht instabil, Vibration und Geräusche können verhindert werden und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung 42 bestimmt den Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Innentemperatur. Daher ist es möglich, kostengünstig zu bestimmen, ob die Druckdifferenz zwischen stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 5 gering ist, ohne einen teuren Drucksensor zu verwenden.
  • Ein Korrekturwert zum Korrigieren der Zielöffnung des Bypass-Ventils 32 oder der vorbestimmten Zeit (T) kann in Übereinstimmung mit der Außenlufttemperatur oder der Innentemperatur variiert werden.
  • In dieser Ausführungsform bestimmt die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung 42, ob der Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering ist, basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Innentemperatur.
  • Alternativ kann die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 basierend auf anderen Detektionswerten, wie beispielsweise Detektionswerten von Drucksensoren, welche stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 vorgesehen sind, oder einem Detektionswert eines Temperatursensors, welcher die Temperatur des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 24 detektiert oder des verwendungsseitigen Wärmetauschers 28 bestimmen. Alternativ kann die Öffnung des Bypass-Ventils 32 immer für die vorbestimmte Zeit (T) reduziert werden, ohne von der Bestimmung der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 abhängig zu sein.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 9 ist ein Blockdiagramm, welches ein Kühlgerät gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt, und 10 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Regelungsverfahren des Kühlgerätes der Ausführungsform zeigt.
  • In dem Kühlgerät der vierten Ausführungsform, welches in 9 gezeigt ist, sind die gleichen Bestandteilelemente wie diejenigen der dritten Ausführungsform, welche in 6 gezeigt ist, mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, wobei eine Erläuterung davon weggelassen wird, und eine unterschiedliche Struktur und ihr Betrieb von denjenigen der dritten Ausführungsform werden erläutert werden.
  • Der Kühlzyklus der Ausführungsform enthält den Kompressionsmechanismus 22, das erste Vierwegeventil 23, den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 24, das zweite Vierwegeventil 25, den Vor-Dekompressor 26, welcher zuvor ein Kühlmittel dekomprimiert, welches in den Expansionsmechanismus 27 fließt, den Expansionsmechanismus 27 und den verwendungsseitigen Wärmetauscher 28.
  • In der vierten Ausführungsform ist die Bypass-Ventilöffnungsbetriebseinrichtung 44 der dritten Ausführungsform nicht vorgesehen. Stattdessen ist eine Vor-Dekompressoröffnungsbetriebseinrichtung 45 vorgesehen, welche die Öffnung des Vor-Dekompressors 26 basierend auf Signalen von der Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 und der Ausgabetemperaturdetektionseinrichtung 43 berechnet und betreibt.
  • Die Vor-Dekompressoröffnungsbetriebseinrichtung 45 wird entsprechend geregelt, wenn die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 bestimmt, dass ein Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering wird.
  • D. h., wie in dem Zeitdiagramm in 10 gezeigt ist, nachdem der Kompressionsmechanismus 22 gestartet wird, wird die Öffnung des Vor-Dekompressors 26 auf einen Wert reduziert, welcher für die vorbestimmte Zeit (T) kleiner als die Öffnung zu der Zeit des normalen Betriebs ist, und nachdem die vorbestimmte Zeit (T) vorüber gegangen ist, wird die Öffnung des Vor-Dekompressors 26 auf die Zielöffnung eingestellt. Somit kann ein Druckunterschied stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 für eine kurze Zeit erzeugt werden. Daher wird der Betrieb des Expansionsmechanismus 27 nicht instabil, Vibration und Geräusche können vermieden werden und das Kühlgerät kann schnell gestartet werden.
  • Ein Korrekturwert zum Korrigieren der Zielöffnung des Bypass-Ventils 32 oder der vorbestimmten Zeit (T) kann in Übereinstimmung mit der Außenlufttemperatur oder der Innentemperatur variiert werden.
  • In dieser Ausführungsform bestimmt die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42, ob der Druckunterschied zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs gering ist, basierend auf der Außenlufttemperatur oder der Innentemperatur. Alternativ kann die Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung 42 basierend auf anderen Detektionswerten, wie beispielsweise Detektionswerte von Drucksensoren, welche stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus 27 vorgesehen sind, oder einem Detektionswert von einem Temperatursensor, welcher die Temperatur des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 24 oder des verwendungsseitigen Wärmetauscher 28 detektiert, bestimmen. Weiterhin kann die Öffnung des Vor-Dekompressors 26 immer zu dem Zeitpunkt des Startbetriebs für die vorbestimmte Zeit (T) reduziert sein.
  • Obwohl die dritte und vierte Ausführungsform erläutert worden sind, während der Fall der Klimaanlage angenommen wurde, sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die Klimaanlage beschränkt sein, und die Erfindung kann auf einen Wassererhitzer angewandt werden. Obwohl die Druckenergie zu dem Zeitpunkt der Expansion durch den Expansionsmechanismus 27 zum Unterstützen des Betriebs des Kompressionsmechanismus 22 durch den verbundenen Schaft verwendet wird, kann die Druckenergie unter Verwendung eines Stromgenerators elektrisch wiedergewonnen werden.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Das Regelungsverfahren des Kühlgerätes und das Kühlgerät, welches das Regelungsverfahren verwendet, können die Startleistung in einem Dampferzeuger, einer Klimaanlage, einer Fahrzeugklimaanlage, welcher den Expansionsmechanismus aufweist, verbessern.
    • 1, 21
    elektrischer Motor
    2, 22
    Kompressionsmechanismus
    3, 24
    Kühler
    4
    Stromerzeuger
    5, 27
    Expansionsmechanismus
    6, 28
    Verdampfer
    7
    Förderpumpe
    8
    Dampferzeuger
    9
    Luftgebläse
    10, 40
    Außenlufttemperaturdetektionseinrichtung
    11
    Temperaturdetektionseinrichtung für hereinkommendes Wasser
    12, 42
    Startdruckunterschiedbestimmungseinrichtung
    13
    Luftgebläseumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung
    14
    Pumpenumdrehungsanzahlbetriebseinrichtung
    23
    erstes Vierwegeventil
    25
    zweites Vierwegeventil
    26
    Vor-Dekompressor
    29
    wärmequellenseitiges Luftgebläse
    30
    verwendungsseitiges Luftgebläse
    31
    Bypass-Strömungspfad
    32
    Bypass-Ventil
    41
    Innenraumtemperaturdetektionseinrichtung
    43
    Ausgabetemperaturdetektionseinrichtung
    44
    Bypass-Ventilöffnungsbetriebseinrichtung
    45
    Vor-Dekompressoröffnungsbetriebseinrichtung

Claims (6)

  1. Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes, welches zumindest einen Kompressionsmechanismus (22), einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24), einen Expansionsmechanismus (27) zum Wiedergewinnen von Energie, einen verwendungsseitigen Wärmetauscher (28), einen Bypass-Strömungspfad (31) zum Umgehen des Expansionsmechanismus (27), und ein Bypass-Ventil (32), welches auf dem Bypass-Strömungspfad (31) vorgesehen ist, umfasst, wobei während einer vorbestimmten Zeit nachdem der Kompressionsmechanismus (22) gestartet wurde, eine Öffnung des Bypass-Ventils (32) kleiner als eine Zielöffnung gemacht wird.
  2. Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes, welches zumindest einen Kompressionsmechanismus (22), einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24), einen Expansionsmechanismus (27) zum Wiedergewinnen von Energie, einen verwendungsseitigen Wärmetauscher (28), einen Bypass-Strömungspfad (31) zum Umgehen des Expansionsmechanismus (27), ein Bypass-Ventil (32), welches auf dem Bypass-Strömungspfad (31) vorgesehen ist, und eine Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung (42) zum Bestimmen der Größe eines Druckunterschieds, welcher stromaufwärts und stromabwärts des Expansionsmechanismus (27) erzeugt wird, wenn der Kompressionsmechanismus (22) gestartet wird, umfasst, wobei, wenn die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung (42) bestimmt, dass die Druckdifferenz geringer ist als ein vorbestimmter Wert, eine Öffnung des Bypass-Ventils (32) kleiner als eine Zielöffnung während einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Kompressionsmechanismus (22) gestartet wird, gemacht wird.
  3. Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes gemäß Anspruch 2, wobei die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung (42) basierend auf einem Detektionswert von einer Wärmequellenfluidtemperatur-Detektionseinrichtung (40), welche eine Temperatur eines Wärmemequellenfluids detektiert, welches zu dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24) transferiert wird, bestimmt.
  4. Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes gemäß Anspruch 2, wobei die Startdruckdifferenzbestimmungseinrichtung (42) basierend auf einem Detektionswert einer Verwendungsfluidtemperaturdetektionseinrichtung (41), welche eine Temperatur eines Verwendungsfluids detektiert, welches zu dem verwendungsseitigen Wärmetauscher (28) transferiert wird, bestimmt.
  5. Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Expansionsmechanismus (27) ein Expansionsmechanismus des Scroll-Typs ist.
  6. Kühlgerät, welches das Regelungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet, welches zumindest einen Kompressionsmechanismus (22), einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher (24), einen Expansionsmechanismus (27) zum Wiedergewinnen von Energie, einen verwendungsseitigen Wärmetauscher (28), einen Bypass-Strömungspfad (31) zum Umgehen des Expansionsmechanismus (27), ein Bypass-Ventil (32), welches auf dem Bypass-Strömungspfad (31) vorgesehen ist, und eine Steuereinrichtung umfasst, um die Öffnung des Bypass-Ventils (32) kleiner als eine Zielöffnung während einer vorbestimmten Zeit, nachdem der Kompressionsmechanismus (22) gestartet wird, zu machen.
DE602005001830T 2004-11-04 2005-10-27 Verfahren zur Regelung eines Kühlgerätes und Kühlgerät dafür Active DE602005001830T2 (de)

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