空调装置的制作方法

文档序号:4791921阅读:217来源:国知局
专利名称:空调装置的制作方法
技术领域
本发明涉及在致冷运转循环和取暖运转循环之间能可逆运转的空调装置,尤其是涉及简化致冷剂循环回路的对策。
一般如特开平4-251158号公报公开的那样,空调装置备有将压缩机、四通转换阀、室外换热器、整流回路、室内换热器和蓄液器依次连接并在致冷运转循环和取暖运转循环中能可逆运转的致冷剂循环回路,该整流回路备有4个单向阀、电动膨胀阀和位于电动膨胀阀上游侧的收液罐。
而且,上述致冷剂循环回路在致冷运转循环时用室外换热器使从压缩机来的致冷剂凝结,经电动膨胀阀减压后由室内换热器蒸发,另外在取暖运转循环时转换四通转换阀,用室内换热器使从压缩机来的致冷剂凝结,经电动膨胀阀减压后由室外换热器蒸发。
在上述空调装置中,在高压致冷剂经常流过的高压管中设置收液罐,在压缩机吸入侧设置蓄液器,在上述收液罐中贮存着取暖运转循环时的剩余致冷剂,在致冷运转循环和取暖运转循环的过渡时间等用蓄液器除去返回压缩机的液体致冷剂,防止液体回流。
但是,在该空调装置中由于在致冷剂循环回路上设置蓄液器,所以有机器种类多的问题,同样由于蓄液器中的压力损失,所以还有运转能力下降的问题。
另外,若仅去掉蓄液器,由于储液罐只有致冷剂的贮存机能,不能调节致冷剂循环量,所以有减小致冷剂充填量的允许幅度的问题。
同样,由于在高压管路中经常设置上述收液罐,所以在设计整流回路需要4个单向阀,就有零件多、价格高的问题。
而且,若在上述电动膨胀阀中使致冷剂双向流动,则在收液罐位于低压管的运转循环时,例如在电动膨胀阀和室内热交换器之间设置收液罐场合,由于在致冷运转循环时高压液体致冷剂不能贮存在收液罐内,所以有不能对应高压致冷剂压力上升的问题。
本发明的目的是鉴于上述这样几点,在谋求减少零件数量的同时,增加致冷剂充填量的允许幅度,且能与高压致冷剂压力的上升相对应。
为了完成上述目的,构成本发明的装置是在致冷运转循环时形成低压管路和取暖运转循环时形成高压管的液体管路中设置致冷剂调节器,或者在取暖运转循环时形成低压管路和致冷运转循环时形成高压管路的液体管路中设置致冷剂调节器。
具体的如

图1所示,有关权利要求1的构成发明的装置是将压缩机(21)、热源侧换热器(23)、致冷剂能双向流动的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)依次连接并形成在致冷运转循环和取暖运转循环中能可逆运转封闭回路的致冷剂循环回路(1)。在该致冷剂循环回路(1)的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)之间,设置了在致冷运转循环时将贮存的液体致冷剂以与该液体致冷剂的贮留量相对应的液体致冷剂量供给利用侧换热器(31)另外在取暖运转循环时贮存液体致冷剂的致冷调节器(4)。
同样,如图2所示,有关权利要求2的构成发明的装置是将压缩机(21)、热源侧换热器(23)、致冷剂双向流动的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)依次连接并形成在致冷运转循环和取暖运转循环中能可逆运转封闭回路的致冷剂循环回路(1)。在该致冷剂循环回路(1)的膨胀机构(25)和热源侧换热器(23)之间,设置在取暖运转循环时将贮存的液体致冷剂以与液体致冷剂贮存量相对应的致冷剂量供给热源侧换热器(23),另外在致冷运转循环时贮存液体致冷剂的致冷剂调节器(4)。
另外,有关权利要求3的构成发明的装置是在上述权利要求1的发明中,致冷剂调节器(4)备有贮存箱(41)、一端通过膨胀机构(25)连接在热源侧换热器(23)而另一端连接贮存箱(41)的第1流出入管(42)、一端连接在利用侧换热器(31)而另一端导入贮存箱(41)的第2流出入管(43)。该第2流出入管(43)中,形成第2流出入管(43)的内部和贮存箱(41)的内部的连通面积与液体致冷剂的贮存量增减相对应地增减的开口。
又,有关权利要求4的构成发明的装置,在上述权利要求2的发明中,致冷剂调节器(4)备有贮存箱(41)、一端通过膨胀机构(25)连接利用侧换热器(31)而另一端连接贮存箱(41)的第1流出入管(42)和一端连接热源侧换热器(23)而另一端导入贮存箱(41)的第2流出入管(43)。该第2流出入管(43)中,形成第2流出入第(43)的内部和贮存箱(41)的内部的连通面积与液体致冷剂贮存量和增减相对应地增减的开口。
构成权利要求5的构成发明的装置是在上述权利要求3或4的发明中使其开口是用与第2流出入管(43)上下方向并列形成的多个致冷剂孔(45、45…)而构成的,同样有关权利要求6的构成发明的装置中,其开口中用与第2流出入管(43)上下方向并列形成的长孔而构成的。
有关权利要求7的构成发明的装置是,在上述权利要求1~6中任何1个发明中,其膨胀机构(25)由开度能调整的电动膨胀阀(25)构成,另外还备有检测致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力的高压检测机构(HPS2)和在基准控制开度内根据致冷剂循环回路(1)的致冷剂状态调节上述电动膨胀阀(25)的膨胀阀控制机构(72)。
构成有关权利要求8的发明的装置是,在上述权利要求7的发明中,若高压检测机构(HPS2),检测的在致冷运转循环时的致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力变为所定值,则上述膨胀阀控制机构(72)还备有开动控制机构(73),该机构(73)将开动信号输出到膨胀阀控制机构(72)中以便上述膨胀阀控制机构在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度。
构成有关权利要求9的发明的装置是在上述权利要求7的发明中备有能判别致冷运转循环时的热源侧换热器(23)的致冷剂过冷却度的过冷却判别机构(75)和将开度信号输出给上述膨胀阀控制机构(72)的开度修正机构(76),若高压检测机构(HPS2)检测的在致冷运转循环时的致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力变为所定值,则该开度信号使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度并与上述过冷却判别机构(75)判别过的过冷却度的上升相对应地使该修正开度变大地进行控制。
构成有关权利要求10的发明所谋求的装置是在上述权利要求9的发明中,其过冷却判别机构(75),是以能由外界温度来判别过冷却度那样地构成的;同样构成有关权利要求11的发明的装置,其过冷却判别机构(75)是以能由外界温度和热源侧换热器(23)的致冷剂的凝结温度判别过冷却度那样地构成的;构成有关构成权利要求12的发明的装置,其过冷却判别机构(75)是以能由外界温度和压缩机(21)出口侧的致冷剂温度和热源侧换热器(23)的致冷剂的凝结温度判别过冷却度那样地构成的。
有关权利要求13的发明所谋求的装置,是在上述权利要求1、3、5~12中的任何一个发明中,备有一端连接致冷剂调节器(4)而另一端连接在致冷剂调节器(4)和利用侧换热器(31)之间的同时装有闭锁阀(SV)的付通路(12)。
又,构成有关权利要求14的发明的装置,是在上述权利要求13的发明中,备有付通路控制机构(74),该控制机构(74)能在取暖运转循环时闭锁闭锁阀(SV),在致冷运转循环中打开闭锁阀(SV),同时在该致冷运转循环时当致冷剂循环回路(1)的高压致冷压力达到所定高压时闭锁闭锁阀(SV)直至该高压低于所定值;构成有关权利要求15的发明的装置中,在上述权利要求13或14的发明中,还备有付通控制机构(74),该控制机构(74)能在取暖运转循环时闭锁闭锁阀(SV),在致冷运转循环时打开闭锁阀(SV),同时在致冷运转循环时当压缩机(21)出口侧的致冷剂温度变成所定低温时在所定时间内闭锁闭锁阀(SV)。
构成有关权利要求16的发明的装置是在上述权利要求7的发明中,备有开动控制机构(73a),该机构(73a)当在高压检测机构(HPS2)检测取暖运转循环时的致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力变成所定值时能开动信号输出给膨胀阀控制机构(72),经便使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度。
构成有关权利要求17的发明的装置是在上述权利要求7的发明中,备有判别取暖运转循环时利用侧换热器(31)的致冷剂过冷却度的过冷却判别机构(75a)和将开动信号在输出给膨胀控制机构(72)的开度修正机构(76a),当高压检测机构(HPS2)检测的取暖运转循环时的致冷循环回路(1)的高压致冷剂压力变成所定值时,该开度信号使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度并将与上述过冷却判别机构(75)判别过的过冷却度的上升相对应地使该修正开度变大那样地进行控制。
同样,构成有关权利要求18的发明的装置是在上述权利要求17的发明中,其过冷却判别机构(75a)是能由室内温度判别过冷却那样地构成的;构成有关权利要求19的发明的装置,其过冷却判别机构(75a)是能由上述室内温度和利用侧换热器(31)的致冷剂的凝结温度判别过冷却度那样地构成的;同样构成有关权利要求20的发明的装置,其过冷却判别机构(75a)是由上述室内温度和压缩机(21)出口侧的致冷剂温度和利用换热器(31)的致冷剂的凝结温能判别过冷却度那样地构成的。
构成有关权利要求21的发明的装置是在上述权利要求2、4~7、10~20中的任何一个发明中还备有一端连接致冷剂调节器(4)而另一端连接在致冷剂调节器(4)和热源侧换热器(23)之间同时装有闭锁阀(SV)的付通路(12)。
构成有关权利要求22的发明的装置是在上述权利要求21的发明中备有付通路控制机构(74a),该控制机构(74a)在致冷运转循环时闭锁闭锁阀(SV),且在取暖运转循环时打开闭锁阀(SV),同时当在该取暖运转循环时致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力变成所定高压时间闭锁闭锁阀(SV)直到该高压低于所定值;同样构成有关权利要求23的发明的装置是在上述权利要求21或22的发明中还备有付通路控制机构(74a),该机构(74a)在致冷运转循环时闭锁闭锁阀(SV),且在取暖运转循环时打开闭锁阀(SV),同时当在该取暖运转循环时压缩机(21)出口侧的致冷剂温度变成所定的低温时在所定时间内闭锁闭锁阀(SV)。
根据上述的结构,在有关权利要求1、3、5和6的发明中,首先在致冷运转循环时,从压缩机(21)吐出的高压致冷剂由热源换热器(23)凝结并液化,该液体致冷剂用膨胀机构(25)例如电动膨胀阀(25)减压后,流入致冷剂调节器(4),然后用利用侧换热器蒸发,返回压缩机(21)形成循环。
另外,在取暖运转循环时,从压缩机(21)吐出的高压致冷剂由利用侧换热器(31)凝结并液化,该液体致冷剂流入致冷剂调节器(4)后,用电动膨胀阀(25)减压,然后用热源侧换热器(23)蒸发并返回压缩机(21)形成循环。
而且,在上述致冷运转循环时,与利用侧换热器(31)的要求负荷相对应的致冷剂,根据上述致冷剂调节器(4)的开口,具体地是根据多个致冷剂孔(45、45、…)或一个长孔来调节,将所定的致冷剂量供给利用侧换热器(31);同样在上述致冷运转循环时,积存在致冷剂调节器(4)内的润滑油从致冷剂孔(45、45、…)或长孔流出并从利用侧换热器(31)返回压缩机(21)。
另外,在上述取暖运转循环时剩余的致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内。
在有关权利要求2和4~6的发明中,首先在致冷运转循环时,从压缩机(21)吐出的高压致冷剂由热源侧换热器(23)凝结并液化,该液体致冷剂流入致冷剂调节器(4)后用膨胀机构(25)例如电动膨胀阀(25)减压,然后用利用侧换热器(31)蒸发,返回压缩机形成循环。
另外,在取暖运转循环时,从压缩机吐出的高压致冷剂由利用侧换热器(31)凝结并液化,该液体致冷剂用电动膨胀阀(25)减压后,流入致冷剂调节器(4),然后用热源侧换热器(23)蒸发并返回压缩机(21),形成循环。
而且,在上述取暖运转循环时,与利用侧换热器(31)的要求负荷相对应的致冷剂用上述致冷剂调节器(4)的开口,具体地是,用多个致冷剂孔(45、45…)或1个长孔进行调节,将所定的致冷剂量供给热源侧换热器(23);同样在上述取暖运转循环时,积存在致冷剂调节器(4)的润滑油从致冷剂孔(45、45…)流出,从热源侧换热器(23)返回压缩机(21)。
另外,在上述致冷运转循环时剩余的致冷剂积存在致冷器调节器(4)内。
同样在有关权利要求7和8的发明中,,在上述致冷运转循环时的过渡时期中,在高压致冷剂压力上升的情况下,当该高压致冷剂压力上升到所定值时,高压检测机构(HPS2)输出高压信号,开动控制机构(73)接受该高压信号并输出开动信号,使膨胀阀控制机构(72)打开电动膨胀阀(25)。其结果是在高压致冷剂压力上升时积存在热源侧换热器(23)内的液体致冷流入致冷器调节器(4),在高压致冷剂压力下降的同时,液体致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内,不产生液体回流。
在有关权利要求16的发明中,在上述取暖运转循环时的过渡时期中,在高压致冷剂压力上升的情况下,当该高压致冷剂压力上升到所定值时,由于高压检测机构(HPS2)输出高压信号,所以开动控制机构(73a)接受该高压信号并输出开动信号,使上述膨胀阀控制机构(72)打开电动膨胀阀(25)。其结果是在高压致冷剂压力上升时积存在利用侧换热器(31)处的液体致冷剂流入致冷剂调节器(4)内,在高压致冷剂压力下降的同时液体致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内,不产生液体回流。
同样在有关权利要求9的发明中,在上述致冷运转循环时的过渡时期中,在高压致冷剂压力上升的情况下,开度修正机构(76)输出与过冷却判别机构(75)判别的过冷却度相对应的并比基准控制开度大修正开度的开度信号,具体地说,在权利要求10的发明中由室外温度来判别过冷却度,且在权利要求11的发明中,由室外温度和凝结温度来判别过冷却度,在权利要求12发明中,由室外温度、压缩机(21)出口侧温度和凝结温度来判别过冷却度,膨胀阀控制机构(72)对应于过冷却度的状态来确定电动膨胀阀(25)的打开状态。这样,高压致冷剂的压力上升时,积存在热源侧换热器(23)内的致冷剂流入致冷剂调节器(4)中,高压致冷剂压力就降了下来。
且,在权利要求17的发明中,在上述取暖运转循环时的过滤期中,在高压致冷剂压力上升的情况下,开度修正机构(76)输出一个与过冷却判别机构(75a)判别的过冷却度相对应的比基准控制开度大的修正开度的开度信号,具体地说有关权利要求18的发明从室内温度判别过冷却度,而有关权利要求19的发明众室内温度和凝结温度判别过冷却度,有关权利要求20的发明则从室内温度、压缩机(21)出口侧温度和凝结温度判别过冷却度,膨胀阀控制机构(72)将电动膨胀阀(25)处于与过冷却度相对应的打开状态。其结果是在高压致冷剂压力上升时积存在利用侧换热器(31)内的液体致冷剂流入致冷剂调节器(4),高压致冷却压力下降。
在权利要求13~15和21~23的发明中,付通路控制机构(74、74a)当高压致冷剂压力上升到所定值以上时闭锁闭锁阀(SV),将液体致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内并使高压致冷剂压力下降,另外当压缩机(21)出口侧的致冷剂温度下降时,使闭锁阀(SV)闭锁并将液体致冷剂积存在致冷剂调节器(4)中,以防止湿运转。
因而,若根据有关权利要求1的发明,在膨胀机构(25)和利用侧换热器(34)之间设置致冷剂调节器(4),该致冷剂调节器(4)在致冷运转循环时贮存致冷剂并将与贮存量相对应的致冷剂量供给利用侧换热器(31),同时在取暖运转循环时贮存致冷剂。同样若根据有关权利要求2的发明,在膨胀机构(25)和热源侧换热器(23)之间设置致冷剂调节器(4),该致冷剂调节器(4)在取暖运转循环时贮存致冷剂并将与贮存量相对应的致冷剂量供给热源侧换热器(23),同时在致冷器运转周期时贮存致冷剂,由于没有必要像以前那样用蓄液器来贮存液体致冷,所以能使蓄液器极其小型化,或者能省略蓄液器。其结果是能减少机器种类,同时由于能使压力损失减少,所以能提高运转能力、降低价格。
同样由于用上述致冷剂调节器(4)调节致冷剂循环量,所以能增大在致冷剂循环回路(1)中的致冷剂填充量的允许幅度。其结果是不必因管路长度变化而增减致冷剂的充填量。
由于不必要设置已有技术的整流回路,所以能不要单向阀,由于能减少另件数量,因而价格低廉。
若根据有关权利要求3~6的发明,在上述致冷剂调节器(4)的第2流出入管(43)上形成多个致冷剂孔(45、45…)或1个长孔等的开口,由于能用该致冷剂孔(45、45…)或长孔等的开口高精度地控制致冷剂循环量,所以能提高运转精度。
若根据有关权利要求7、8和16的发明,在上述高压致冷剂压力上升时开动膨胀阀(25),使热源侧换热器(23)或利用侧换热器(31)内的液体致冷剂流向致冷剂调节器(4)并贮存在其中,能确实地降低该高压致冷剂压力的上升,另外由于能确实地防止液体回流和湿运转,所以能进行可靠性的运转控制,同时还能扩大运转范围。
若根据有关权利要求9和17的发明,由于根据过冷却度来变化修正开度并防止高压致冷剂压力的上升,所以能进行更高精度的运转,使能量有效率(EER)提高的同时还能扩大运转范围。
若根据有关权利要求10~12和18~20的发明,由于在过冷却度的判别中不要去用传感器,所以结构不复杂,能防止高压致冷剂压力的上升。
若根据有关权利要求13、14、21和22的发明,在致冷剂调节器(4)上连接有闭锁阀(SV)的付通路(12),当致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力上升到所定高压时,付通控制机构(74、74a)闭锁闭锁阀(SV),由于在高压致冷剂压力上升时将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内并使高压致冷剂压力下降,所以能防止该高压致冷剂压力的上升,在能进行可靠性高的运转控制的同时,能扩大运转范围。
若根据有关权利要求15和23的发明,在致冷剂调节(4)上连接有闭锁阀(SV)的付通路(12),当压缩机(21)的出口管温度下降时,付通路控制机构(74、74a)闭锁闭锁阀(SV),由于在出口管温度下降时将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内并能防止湿运转,所以能进行可靠性高的运转控制。
图1是表示有关权利要求1、3和5~15的发明结构的方框图。图2是表示有关权利要求2、4~7和权利要求16~23的发明结构的方框图。
图3是表示第1实施例致冷剂循环回路的致冷剂管路系统图,图4是表示致冷剂调节器的扩大断面图,图5是表示其它致冷剂调节器的扩大断面图。
图6是表示第2实施例致冷剂循环回路的致冷剂管路系统图。图7是表示第3实施例的电动膨胀阀的控制流程图,图8是表示电动膨胀阀控制的变形例的控制流程图,图9是表示其它电动膨胀阀控制的变形例的控制流程图。
图10是表示第4实施例的致冷剂循环回路的致冷剂管路系统图,图11是表示第5实施例的致冷剂循环回路的致冷剂管路系统图,图12是表示第6实施例的电动膨胀阀的控制流程图,图13是表示电动膨胀阀的变形例的控制流程图,图14是表示其它电动膨胀阀控制的变形例的控制流程图。
下面,根据图面详细地说明本发明的实施例。
图3表示着有关权利要求1、3、5、7和8的发明的空调装置的致冷剂管路系统图,致冷剂循环回路(1)由一台室外单元(2)相对连接一台室内单元(3)的所谓分离型形式构成的。
在上述室外单元(2)中设置着由变频器可变地调节运转频率的埚壳式压缩机(21),在致冷运转时如图中实线所示而在取暖运转时如图中虚线所示那样转换的四通转换阀(22),和在致冷运转时作为凝结器而在取暖运转作为蒸发器功能的热源侧换热器即室外换热器(23),和该室外换热器(23)的辅助换热器(24),和用于致冷剂减压的膨胀机构即电动膨胀阀(25),和作为本发明特征的致冷剂调节器(4)。另外,在上述室内单元(3)中设置着在致冷运转时作为蒸发器而在取暖运转时作为凝结器功能的利用侧换热器即室内换热器(31)。
而且,将上述压缩机(21)和四通转换阀(22)和室外换热器(23)和辅助换热器(24)和电动膨胀阀(25)和致冷剂调节器(4)和室内换热器(31)依次用致冷剂管路(11)连接,上述致冷剂循环回路(1)构成了由致冷剂的循环产生热移动而能可逆运转致冷运转循环和取暖运转循环的封闭回路。
上述致冷剂循环回路(1),作为本发明的1个特征,是使致冷剂能双向流动地配置着上述电动膨胀阀(25),即电动膨胀阀的结构能在致冷运转循环和取暖运转循环中使致冷剂逆向流动并减压(图3的实线表示致冷,虚线表示取暖)。还有上述致冷剂循环回路(1)构成没有装备蓄液器的回路,上述室内换热器(31)的一端,具体地是在致冷运转循环时致冷剂出口侧、在取暖运转循环时的致冷剂入口侧通过四通转换阀(22)与压缩机(21)直接连接。
作为本发明特征的致冷剂调节器(4),如图4所示是由在贮存箱(41)上连接第1流出入管(42)和第2流出主管(43)而构成,并在致冷运转循环时形成低压液体管路而在取暖运转循环时形成高压液体管路的致冷剂管路(11)之间设置。该贮存箱(41)以能贮存液体致冷剂那样地形成,并以相对应于上述致冷剂循环回路(1)致冷剂填充量的容量来构成。
上述第1流出入管(42)是这样构成的,其一端连接在贮存箱(41)的底面而另一端连接室外换热器(23)侧的致冷剂管路(11),在致冷运转循环时使液体致冷剂从室外换热器(23)导入到贮存箱(41)中,另外在取暖运转循环时使液体致冷剂从上述贮存箱(41)导出到室外换热器(23)(图4的实线表示致冷、虚线表示取暖)。
同样上述第2流出入管(43)的一端部是从贮存箱(41)的上部并导入到该贮存箱(41)内的内管部(44)地形成,同时另一端与室内换热器(31)侧的致冷剂管路(11)连接。而且上述第2流出入管(43)是这样构成的,即在致冷运转循环时使液体致冷剂从贮存箱(41)导出到室内换热器(31),相反在取暖运转循环使液体致冷剂从室内换热器(31)导入到贮存箱(41)。上述第2流出入管(43)的内管部(44)是这样构成的,在形成U字形的同时形成多个致冷剂孔(45、45…)即开口,该各致冷剂孔被设定成相同直径或不同直径,在取暖运转循环时流入液体致冷剂的同时,特别是在致冷运转循环时流出液体致冷剂,同时能使在上述贮存箱(41)贮存的润滑油流出。
上述致冷剂调节器(4)上这样构成的,即在致冷剂运转循环时贮存液体致冷剂且用致冷剂孔(45、45…)将对应地贮存量的致冷剂量供给室内换热器(31),从而调节致冷剂循环量,在取暖运转循环时贮存剩余致冷剂。
又,在图3中(F1~F3)是除去致冷剂中尘埃的过滤器,(ER)是降低压缩机(21)运转声音的消音器。
上述空调装置中也设置着传感器类,在上述压缩机(21)的出口管配置了检测出口管温度Td的出口管传感器(Thd),在上述室外单元(2)的空气吸入口配置了检测外界温度即室外空气温度Ta的外界温度传感器(Tha),在上述室外换热器(23)上配置着检测在致冷器运转时变为凝结温度而在取暖运转时变为蒸发温度的室外换热温度Tc的室外换热传感(Thc),在上述室内部件(3)的空气吸入口配置着检测室内温度即室内空气温度Tr的室温传感器,在上述室内换热器(31)上配置着检测在致冷运转时变为蒸发温度而取暖运转时变为凝结温度的室内换热温度Te室内换热传感器(The)。
上述压缩机(21)的出口管配置着检测高压致冷剂压力HP并在该高致冷剂压力HP太高时启动从而输出高压保护信号的高压保护压力开关(HPS1)和检测上述高压致冷剂压力HP并当该高致冷剂压力HP为所定值时启动从而输出高压控制信号的高压检测机构即高压控制压力开关(HPS2),在上述压缩机(21)的吸入管上配置着检测低压致冷剂压力并因该低压致冷剂压力太低而启动输出低压保护信号的低压保护压力开关(LPS1)。
而且,将上述各传感器(Thd~The)和各开关(HPS1、HPS2-LPS1)的输出信号输入到调节器(7),该调节器(7)是根据输入信号来控制空调运转那样构成的,并设置有压缩机的容量控制机构(71)、膨胀阀控制机构(72)和开动控制机构(73)。
该容量控制机构(71)是通过将变频器的运转频率从零到最大频率区分为20段,与此同时,例如从由室外换热传感器(Thc)和室内换热传感器(The)检测的凝结温度和蒸发温度算出能给予最佳冷冻效果的出口管温度Td的最佳值Tk,通过控制压缩机容量设定在能使该出口管温度Td为最佳值Tk的频率段N上,构成所谓的吐出管温度控制。
且上述膨胀阀控制机构(72)与如容量控制机构(71)相同的那样由出口管温度控制构成,例如,通过室外换热传感器(Thc)和室内换热传感器(The)检出的凝结温度和蒸发度计算出能给出最佳冷冻效果的出口管温度Td的最佳值Tk,通过把电动膨胀阀(25)的基准控制开度设定在能使出口管温度Td为最佳值Tk的开度上进行控制。
同样上述开动控制机构(73)是这样构成的,当高压控制压力开关(HPS2)输出高压控制信号时由该膨胀阀控制机构(72)接受开动机机构(73)的开动信号到比基准控制开度大的修正开度来控制电动膨胀阀(25)的开度。
下面,对上述空调装置的致冷运转和取暖运转的动作进行说明。
首先,在上述致冷剂循环回路(1)中,在致冷运转时,由压缩机(21)吐出的高压致冷剂由室外换热器(23)凝结并液化,该流体致冷剂由电动膨胀阀(25)减压后流入致冷剂调节(4),然后由室内换热器(31)蒸发并返回压缩机(21)形成循环。另外在取暖运转周期,由压缩机(21)吐出的高压致冷剂用室内换热器(31)凝结并液化,该液体致冷剂流入致冷剂调节器(4)后,由电动膨胀阀(25)减压,然后由室外换热器(23)蒸发并返回压缩机(21)形成循环。
在各运转循环时,容量控制机构(71)从室外换热传感器(Thc)和室内换热传感器(The)检测的凝结温度和蒸发温度算出能给予最佳冷冻效果的出口管温度Td的最佳值Tk,设定频率段N以便使该出口管温度Td是最佳值Tk从而控制压缩机(21)的容量,与此同时,膨胀阀控制机构(72)和上述容量控制机构(71)相同,设定基准控制开度以使出口管温度Td是最佳值Tk,从而控制电动膨胀阀(25)的开度,进行与室内负荷相对应的空调运转。
在上述致冷运转循环时与室内换热器(31)的要求负荷相对应的致冷剂用上述电动膨胀阀(25)的开度和致冷剂调节器(4)的致冷剂孔(45、45…)进行调节,将所定的致冷剂量供给上述室内换热器(31)。
同样在上述致冷剂运转循环时的过渡时期中,在高压致冷剂压力HP上升的场合,当该高压致冷剂压力HP上升到所定值时,高压控制压力开关(HPS2)输出高压控制信号,开动控制机构(73)接受该高压控制信号并输出开动信号,使膨胀阀控制机构(72)以比基控制开度大的修正开度打开电动膨胀阀(25)。其结果是在高压致冷剂压力HPS2上升时积存在室外换热器(23)内的液体致冷剂流入致冷剂调节器(4),在高压致冷剂压力HP下降的同时液致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内。因而,由于不会将比所需致冷剂多的液体致冷剂供给室内换热器(31),所以即使不备有蓄液器,也不会产生液体回流。
在上述致冷剂运转循环时,积存在致冷剂调节器(4)的润滑油,即液体致冷剂上的润滑油从致冷剂孔(45、45…)流出,从室内换热器(31)返回压缩机(21)。
在上述取暖运转循环时,剩余的致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内,由于将致冷剂积存在该致冷剂调节器(4),所以就能防止高压致冷剂压力HP的上升。
如以上所示那样,根据本实施例,在上述膨胀机构(25)和室内换热器(31)之间设置致冷剂调节器(4),用该致冷剂调节器(4)在致冷运转循环时贮存液体致冷剂并将与贮存量对应的致冷剂量供给室内换热器(31),同时由于在取暖运转循环时贮存流体致冷剂,不要像以前那样用蓄液器来贮存液体致冷剂,所以能将蓄液器极小型化,或者能省略蓄液器。其结果是能减少机器种类,同时由于能使压力损失减小,所以能提高运转能力、价格低廉。
且,由于上述致冷剂调节器(4)调节了致冷剂的循环量,能够增大致冷剂循环回路(1)中所充致冷剂量的容许幅度。结果,就不必因管路的长度而增减致冷剂的填充量。
而且,由于可以不设计已有技术中的整流回路,也不用单向阀,可以减少部件的个数,使价格低廉。
同样,由于在上述致冷剂调节器(4)的第2流出入管(43)上形成多个致冷剂孔(45、45…),用该致冷剂孔(45、45…)就能高精度控制致冷剂循环量,所以能提高运转精度。
在上述高压致冷剂压力HP上升时开动电动膨胀阀(25),使室外换热器(23)内的流体致冷剂流入并贮存在致冷剂调节器(4)内,能确实地降低该高压致冷剂压力HP的上升,另外由于能确实地防止液体回流及湿运转,所以能进行高可靠性的运转控制,同时还能扩大运转范围。
图5是表示上述致冷剂调节器(4)的其它实施例,第2流出入管(43)的内管部(46)形成直管。
即,上述第2流出入管(43)从贮存箱(41)的底部导入该贮存箱(41)的内部,另外在上述内管部(46)上和前实施例相同那样地形成着多个致冷剂孔(45、45…)。因而,根据本实施例,由于用直管构成第2流出入管(43),所以能简易地进行制作。该实施例的其它结构和作用及效果和前实施例相同。
上述致冷剂调节器(4)的开口,如图4和图5所示的那样,由多个致冷剂孔(45、45…)构成,但在第2流出入管(43)上具有上下长度方向形成的长孔构成,也可以与液体致冷剂贮存量的增减相对地增减第2流入管(43)的内部和贮存箱(41)的内部的连通面积。
图6表示有关权利要求13~15的发明的第2实施例,付通路(12)被连接到上述致冷剂调节器(4)上。
该付通路(12)备有闭锁阀(SV),其一端连接到致冷剂调节器(4)的底部,另一端连接到贮存箱(41)和室内换热器(31)之间的致冷剂管路(11)上。
在调节器(7)中设置着控制上述闭锁阀(SV)的付通路控制机构(74),该付通路控制机构(74)在取暖运转循环时控制闭锁(SV),使其完全关闭,且在通常的致冷运转循环控制闭锁阀(SV),使其完全打开。另外在致冷剂运转循环时,当高压控制压力形状(HPS2)输出高压控制信号时将闭锁阀闭锁,同时当出口管传感器(Thd)检测的出口温度低于所定温度时在所定时间内闭锁闭锁阀(SV)。
具体地说,例如上述高压控制压力开关(HPS2)当高压致冷剂压力HP为27Kg/cm2时启动并输出高压控制信号、而当高压致冷剂压力HP为24Kg/cm2时断开并停止高压控制信号的输出,所以付通路控制机构(74)在高压致冷剂压力HP为27Kg/cm2时闭锁闭锁阀(SV),而在高压致冷剂压力HP为24Kg/cm2时打开闭锁阀(SV),当出口管温度Td低于60℃时闭锁闭锁阀(SV)10分钟。
因而,当致冷运转时高压致冷剂压力HP上升到所定的高压时,开动电动膨胀阀(25),同时闭锁闭锁阀(SV),将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内关使高压致冷剂压力下降。当上述出口管温度Td下降时使闭锁闭锁并将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内以防止湿运转。
其结果是能防止上述高压致冷剂压力的上升,同时由于能确实地防止湿运转,所以能进行可靠性的运转控制,同时还能扩大运转范围。其它的结构、作用和效果和前实施例相同。
图7是表示有关权利要求9和12的发明的第3实施例的控制流程图,在图3中的调节器(7)中,如1点划线所示,为代替开动控制机构(73)而设置过冷却判别机构(75)和开度修正机构(76)。
该过冷却判别机构(75)判别致冷运转时的室外换热器(23)的致冷剂的过冷却度,形成当上述高压控制压力开关(HPS2)检测的高压致冷剂压力HP从所定值上升,且当外界温度传感器(Tha)检测的室外空气温度Ta为所定温度时,例如在30℃以下时,作出过冷却度大的判别;同样当上述高压控制压为开关(HPS2)检测的高压致冷剂压力HP从所定值上升,且当外换热传感器(Thc)检测的室外换热温度Tc为所定温度时,例如在45℃以下时,作出过冷却度大的判别。上述过冷却度判别机构(75),形成有当出口管传感器(Thd)检测的出口管温度Td为所定温度时,例如在70℃或80℃以下时,就判别为湿状态的加进湿状态来判别过冷却度的判别。
上述开度修正机构(76),当高压控制压力开关(HPS2)检测的高压致冷剂压力HP为所定值时,例如在15Kg/cm2以上时,使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度,且将与上述冷却判别机构(75)判别的过冷却度的上升相对应的加大修正开度的控制开度信号输出到该膨胀控制机构(72)。
即,该开度修正机构(76)预先储存着比基准控制开度大的3个修正开度,与上述过冷却判别机构(75)判别的过冷却度相对应,将比基准控制开度A开得大的开度量为最大的第1修正开度D和开度量为中等的第2修正开度C和开度量为最小的第3修正开度B的开度信号输出给膨胀阀控制机构(72)。
下面,根据图7的控制流程,对上述电动膨胀阀(25)的致冷运转循环时的开度修正动作进行说明。
首先,当上述电动膨胀阀(25)的开度修正程序起动时,在ST1步,判断高压控制压力开关(HPS2)是否起动,该高压控制压力开关(HPS2)在,例如当高压致冷剂压力HP在15Kg/cm2以上时就启动,所以直到该高压控制压力开关(HPS2)启动之前,判断为No,转移到ST2,膨胀阀控制机构(72)在基准开度A内控制电动膨胀阀(25)的开度以便使出口管温度Td为最佳值,从而返回。
另外,当上述高压控制压力开关(HPS2)启动时,从上述ST1移到ST3,外界温度传感器(Tha)检测的室外空气温度Ta,例如判断其是否比30℃高,在30℃以下时就转移到ST4,在比30℃高时则转移到ST5。在ST4,判断出口管温度传感器(Thd)检测的吐出管温度,例如其是否是70℃以上的高温,在70以上时就认为不是湿状态而转移到ST6,在不到70℃时就认为是湿状态而转移到ST7。
同样,在上述ST5中,判断出口管传热器(Thd)检测吐出管温度Td,例如其是否是80℃以上的高温,在80℃以上时就认为不是湿状态而转移到ST8,在不到80℃时就认为是湿状态而转移到ST9。
在上述ST6和ST7中,判断室外换热传感器(Thc)检测的室外换热温度Tc,例如其是否高于40℃,在40℃以下就转移到ST10或ST12,在40℃以上时就转移到ST11或ST12,并返回。在上述ST8和ST9中,判断室外换热传感器(Thc)检测的室外换热温度Tc,例如其是否高于45℃,在45℃以下时就转移到ST14或ST16,在45℃以上时就转移到ST15或ST17,并返回。
在ST10~ST13中,由于室外空气温度Ta低,由于要考虑因过冷却度度大而使高压致冷剂压力HP的上升,将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的开度量为最大的第1修正开度D内。
在上述ST14~ST17中,由于室外空气温度Ta不那样低,用室外换热温度判断过冷却度,当室外换热温度Tc比45℃高时,在上述ST15和ST17中,则于因过冷却度是较小的状态而使高压致冷剂压力HP上升,所以电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的开度量的最小的第3修正开度B内。在加入了湿的状态下,在出口管温度Td不到80℃、室外换热温度Tc在45℃以下时,由于能判别湿状态,在ST16中,由于高压致冷剂压力HP上升,将电动膨胀阀(25)的开度设定在比基准控制开来A打开得大的中等的第2修正开度C内。出口管温度Td在80℃以上而室外换热温度Tc在45℃以下时,由于考虑到因过冷却度变大而使高压致冷剂压力HP上升,在ST14步,将电动膨胀阀(25)的开度设定在比基准控制开度A大的开度为最大的第1修正开度D内。
而且,由上述ST1和ST3~ST9构成过冷却判别机构(75),同样由ST10~ST17构成开度修正机构(76)。
其结果是在高致冷剂压力HP上升时积存在室外换热器(25)内液体致冷剂流到致冷剂调节器(4),在与高压致冷剂压力HP下降的同时液体致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内。
因而,如根据本实施例,与上述室外换热器(23)中积存的液体致冷剂量相对应,即由于与过冷却度相对地将电动膨胀阀(25)的开度开大而能防止高压致冷剂压力HP的上升,所以能进行更高精度的运转,能使能量有效率(EER)提高,同时还能扩大运转范围。
在上述过冷却度判别中由于不要专用传感器所以结构不复杂还能防止高压致冷剂压力HP的上升。
图8表示有关权利要求11的发明的实施例,由于省略了上述图7的实施例的ST4和ST4,所以对出口管温度Td不作判别。
因而,从ST3步转移到ST6或ST9,在ST6中,判断室外换热传感器(Thc)检测的室外换热温度Tc,例如其是否比40℃高,在40℃以下转移到ST10,同样在比40℃高时就转移到ST11,从而返回。在上述ST9,室内换热传感器(Thc)检测的室内换热温度Tc,例如判断其是否比45℃高,在45℃以下时转移到ST16,在比45℃高时转移到ST17,从而返回。
而且,在ST10和ST11中,由于室外空气温度Ta低,因为考虑到过冷却度变大而使高压致冷剂压力HP上升,所以电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的开度量为最大的第1修正开度D内。
同样在上述ST16和ST17中,由于室外空气温度Ta不那样低,用室外换热温度Tc判别过冷却度,当室外换热Tc比45℃高时,在上述ST17中,由于过冷却度在较小的状态下而使高压致冷剂压力HP上升,所以将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的最小开度量的第3修正开度B内。上述室外换热温度Tc在45℃以下时,由于能判别为湿状态,在ST16中将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基控制开度A大的开度量为中等的第2修正开度C内。
其它的结构、作用和效果与图7表示的实施例相同。
图9表示有关权利要求10的发明的实施例,由于省略了上述图7的实施例中的ST4~ST9步,所以仅能判别上述室外空气温度Ta,对出口管温度Td和室外换热温度Tc不作判别。
因而,从ST3转移到ST10和ST15。即判断外界温度传感器(Tha)检测的室外空气温度Ta是否高于30℃,在30℃以下时转移到ST10,在比30℃高时转移到ST15,然后返回。在ST10中由于室外空气温度Ta低,就应考虑过冷却度变大而引起高压致冷剂压力HP的上升,将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的,开度量为最大的第1修正开度D内。
且在上述ST15中,由于室外空气Ta不那么低,将电动膨胀阀(25)的开度门定在比基控制开度A大,但开度量较低的第3修正开度B内。
该其它的结构、作用和效果与图7表示的实施例相同。
图10是表示有关权利要求2、4、5、7和16的发明的第4实施例的空调装置的致冷剂管路系统,逆向地配置着图3所示的第1实施例的电动膨胀阀(25)和致冷剂调节器(4)。
即,上述致冷剂调节器(4)在致冷运转循环时是在形成高压液体管路的致冷剂管路上,在取暖运转循环中是在低压液体管路的致冷剂管路上,并被配设在室外换热器(23)的辅助换热器(24)和电动膨胀阀(25)之间的致冷剂管路(11)中。而且,图4所示的致冷剂调节器(4)的第1流出入管(42)与室内换热器(31)侧的致冷剂管路(11)连接,第2流出入管(43)与室外热交换器(23)侧的致冷剂管路(11)连接。
上述致冷剂调节器(4)在致冷运转循环时贮存剩余致冷剂,另外在取暖运转循环时贮存液体致冷剂,同时通过致冷剂孔(45、45…)将与贮存量对应的致冷剂量供给室外换热器(23)(图4的实线表示取暖时,虚线表示致冷剂时)。
因而,在上述致冷剂循环回路(1)中,在致冷剂运转时,如图10中用实线表示的那样,从压缩机(21)吐出的高压致冷剂在室外换热器(23)中凝结并液化,该液体致冷剂流入致冷剂调节器(4)后,由电动膨胀阀(25)减压然后用室内换热器(31)蒸发返回压缩机,形成循环。
在取暖运转循环时如图10虚线表示那样,形成由压缩机(21)吐出的高压致冷剂由室内换热器(31)凝结并液化,该液体致冷剂由电动膨胀阀(25)减压,然后流入致冷剂调节器(4)后室外换热器(23)蒸发,返回压缩机的循环。
在调节器(7)中,如图3的实施例相同,也设置着容量控制机构(71)、膨胀阀控制机构(72)和开动控制机(73a)。
即,在取暖运转循环时的过渡时间内,在高压致冷剂压力HP上升时场合下,当高压致冷剂压力HP上升到所定值时,高压控制压力开关(HPS2)输出高压控制信号,开动控制机构(73a)接受该高压控制信号并输出开动信号,膨胀阀控制机构(72)以比基准控制开度大的修正开度打开电动膨胀阀(25)。其结果是在高压致冷剂压力HP上升时,积存在室外换热器(23)内的液体致冷剂流入致冷剂调节器(4),在高压致冷剂压力HP下降的同时液体致冷剂就积存在致冷剂调节器(4)内。因而,不必将比所要的还多的液体致冷剂供给室外换热器(23),即使不备有蓄液器也不会产生液体回流。
在上述取暖运转循环时,积存在致冷剂调节器(4)内的润滑油,即致冷剂中的润滑油从致冷剂孔(45、45…)流出后再从室外换热器(21)返回压缩机(21)。
另外在上述致冷运转循环时,剩余的致冷剂积存在致冷剂调节器(4)内,由于在该致冷剂调节(4)内积存致冷剂,所以能防止高压致冷剂压力HP的上升,其它结构、作用和效果与图3的第1实施例相同。
如以上那样,若根据本实施例,和图3表示的第1实施例相同,能使蓄液器极小型化,或者能省略蓄液器。其结果是在能减少机器种类的同时,由于能使压力损失减少,所以能提高运转能力,能价格低廉。
同样,由于用上述致冷剂调节器(4)调节致冷剂循环量,所以能增大致冷剂循环回路(1)的致冷剂充填量的允许幅度。其结果是不必因管路长度变化而对致冷剂充填量进行增减。
由于不必要设置像以有技术那样的整流回路,所以能不要单向阀,能减少零件件数,使价格低廉。
在上述致冷剂调节器(4)的第2流出入管(43)上形成多个致冷剂孔(45、45…),由于能用该致冷剂孔((45、45…)来高精度控制致冷剂循环量,所以能提高运转精度。
由于在上述高压致冷剂压力HP上升时开动电动膨胀阀(25),使室外换热器(23)内的液体致冷剂流入并贮存在致冷剂调节器(4),确实能降低该高压致冷剂压力HP的上升,另外由于能防止液体回流和湿运转,所以能可靠性地进行运转控制,同时还能扩大运转范围。
又,在本实施例中在上述致冷剂调节器(4)的第2流出入管(43)处形成多个致冷剂孔(45、45…),但也可以是长孔等的开口。
图11表示有关权利要求21、22和23的发明的第五实施例,与图6表示的第2实施例相对应,只是在上述致冷剂调节器(4)上连接着付通路(12)。
该付通路(12)备有闭锁阀(SV),其一端与致冷剂调节器(4)的底部连接,另一端与贮存箱(41)和室外换热器(23)之间的致冷剂管路(11)连接。
上述调节器(7)是这样构成的,在其内部设置着能控制上述闭锁阀(SV)的付通路控制机构(74a),该付通路控制机构(74a)在致冷运转循环时全封闭地控制闭锁阀,而且在通常的取暖运转时也可全开地控制闭锁阀(SV)。另外在取暖运转循环时,当高压控制压力开关(HPS2)输出高压控制信号时闭锁闭锁阀(SV),同时当吐出管传感器(Thd)检测的吐出管温度低于所定温度时以所定时间闭锁闭锁阀(SV)。
因而,当在上述取暖运转循环时的高压致冷剂压力上升到所定的高压时,开动电动膨胀阀(25),同时闭锁闭锁阀(SV),将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内,并使高压致冷剂压力HP下降。同样当上述吐出管温度Td下降时,使闭锁阀闭锁,将液体致冷剂贮存在致冷剂调节器(4)内,以防止湿运转。
其结果是能防止上述高压致冷剂压力HP的上升,同时由于能确实地防止湿运转,所以能进行可靠性高的运转控制,同时还能扩大运转范围。其它的结构、作用和效果与前实施例相同。
图12是表示有关权利要求17和20的发明的第6实施例的控制流程图,并与图7的第3实施例相对应,在图10的调节器(7)中,如1点划线那样,设置过冷却判别机构(75a)和开度修正机构(76a)以代替开动控制机构(73a)。
该过冷却判别机构(75a)是这样构成的,是判别取暖运转时的室内换热器(31)的过冷却度的机构,当上述高压控制压力开关(HPS2)检测的高压致冷剂压力HP从所定值上升,且当室温传感器(Thr)检测的室内空气温度Tr达到所定温度时,判别为过冷却度大,同样上述高压控制压力开关开关(HPS2)检测的高压致冷剂压力HP从所定值上升,且当室内换热传感器(Thc)检测的室内换热温度Te达到所定温度时,判别为过冷却度大。而且,上述过冷却判别机构(75a)在出口管传感器(Thd)检测的出口管温度Td达到所定温度时判别为湿状态,用加进了湿状态来判别冷却度。
上述开度修正机构(76a)在当高压控制压力开关(HPS)检测出的高压致冷剂的压力为所定值时,向该膨胀阀控制机构(72)输出与上述过冷却判别机构(75a)所判别的过冷却度的上升相对应的加大修正开度的控制开度信号,使上述膨胀阀机构(72a)以比基准控制开度大的修正开度来控制电动膨胀阀(25)的开度。
即,该开度修正机构(76a)是这样构成的,预先储存着比基准控制开度大的3个修正开度,与上述过冷却判别机构(75a)判别的过冷却度相对应,将比基准控制开度A开得大的开度量为最大的第1修正开度D和开度为中等的第2修正开度C和开度量为最小的第3修正开度B的开度信号输出给膨胀阀控制机构(72)。
下面,根据图12的控制流程,对上述电动膨胀阀(25)的取暖运转循环时的开度修正动作进行说明。
首先,当上述电动膨胀阀(25)的开度修正程序起动时,在ST21,判断高压控制压力开关(HPS2)是否启动,直到该高压控制压力开关(HPS2)启动之前,判断变为NO,转移到ST22,膨胀阀控制机构(72)在基准控制开度内控制电动膨胀阀(25)的开度以便使出口管温度Td为最佳值,从而返回。
另外,当上述高压控制压力开关(HPS2)启动时,从上述ST21转移到ST23步判断室温传感器(Thr)检测的室内空气温度Tr是否比所定温度高,在所定温度以下时转移到ST24,比所定温度高时就转移至ST25。因而,在ST24中,判断出口管传感器(Thd)检测的出口管温度是否是所定温度以上的高温,在所定温度以上时就认为不是湿状态而转移到ST26,不到所定温度时就是湿状态而转移到ST27。同样在上述ST25中,判断出口管传感器检测的出口管温度Td是否是所定温度以上的高温,在所定温度以上时就认为不是湿状态而转移到ST28,不到所定温度时就是湿状态而转移到ST29。
在上述ST26和ST27中,判断室内换热传感器(The)检测的室内换热温度Te是否比所定温度高,在所定温度以下时就转移到ST30或ST32,比所定温度高就转移到ST31或ST33,然后返回。在上述ST28和ST29中,判断室内换热传感器(The)检测的室内换热温度Te是否比所定温度高,在所定温度以下时转移到ST34或ST36,比所定温度高时转移到ST35或ST37,然后返回。
在ST30~ST33中,由于室内空气温度低,由于要考虑过冷却度变大而使高压致冷剂压力HP上升,所以将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量为最大的第1修正开度D内。
在上述ST34~ST37中,由于室内空气温度Tr不那么低,用室内换热温度Te判别过冷却度,当室内换热温度Te比所定温度高时,在上述ST35和ST37中,由于过冷却度是在较小的状态下使高压致冷剂压力HP上升,所以将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大且开度量为最小的第3修正开度B内。
加进湿状态后,在出口管温度Td不到所定温度而室内换热温度Te在所定温度以下时,由于能判别湿状态,在ST38中,由于高压致冷剂压力HP上升,将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量为中等的第2修正开度C内。出口管温度Ta在所定温度以上而室内换热温度Te在所定温度以下时,由于考虑到因过冷却度变大而使高压致冷剂压力HP上升,在ST34中,将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量为最大的第3修正开度D内。
而且,由上述ST21或ST23~ST29构成过冷却判别机构(75a),同样由ST30~ST37构成开度修正机构(76a)。
其结果是在高压致冷剂压力HP上升时积存在室内换热器(31)的液体致冷剂流入致冷剂调节器(4),与高压致冷剂压力HP下降的同时,液体致冷剂就积存在致冷剂调节器(4)内。
因而,若根据本实施例,由于与上述室内换热器(31)内积存的液体致冷剂量相对应,即与过冷却度相对应地将电动膨胀阀(25)的开度开得大而能防止高压致冷剂压力HP的上升,所以能进行更高精度的运转,能使能量有效率(EER)提高,同时还能扩大运转范围。
由于在上述过冷却度的判断中不要专用的传感器,所以结构不复杂,能防止高压致冷剂压力HP的上升。
图13表示有关权利要求19的发明的实施例,由于省略了上述图12实施例的ST24和ST25,所以不能判别出口管温度Td。
因而,从ST23转移到ST26或ST29,在该ST26中判断室内换热传感器(The)检测的室内换热温度Te是否比所定温度高,在所定温度以下时转移到ST30,同样比所定温度高时转移到ST31,然后返回。
在上述ST29中,判断室内换热传感器(The)检测的室内换热温度Te是否比所定温度高,在所定温度以下时转移到ST36,比所定温度高时转移到ST37,然后返回。
而且,在ST30步和ST32步中由于室内空气温度Ta低,就要考虑因过冷却度变大而使高压致冷剂压力HP的上升,要将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量为最大的第1修正开度D内。
在上述ST36或ST37中,由于室内空气温度Tr不那么低,所以用室内换热温度Te判别过冷却度,当室内换热温度Te比所定温度高时,在上述ST37中,由于因过冷却度是在较小状态下而导致高压致冷剂压力HP的上升,将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量为最小的第3修正开度B内。当上述室内换热温度Te在所定温度以下时,由于能判别湿状态,所以在ST36,虽然高压致冷剂压力HP上升,但也要将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准控制开度A大的且开度量中等的第2修正开度C内。
其它的结构、作用和效果都与图12表示的实施例相同。
图14表示有关权利要求18的发明的实施例,由于省略上述图12实施例的ST24~ST29,所以仅能判别上述室内空气温度Tr,不能判别出口管Td和室内换热温度Te。
因而,从ST23转移到ST30和ST35。即,判断室内传感器(ThR)检测的室内空气温度是否比所定温度高,在所定温度以下时就转移到ST30,当比所定温度高时就转移到ST35,然后返回。因而,在该ST30步,由于室内空气温度Tr低,要考虑由过度变大而致使高压致冷剂压力HP的上升,所以将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比上述基准控制开度大的且开度量的最大的第1修正开度D内。
在上述ST35,由于室内空气Tr不那末低,所以将电动膨胀阀(25)的开度设定在打开得比基准开度A大的且开度量为最小的第3修正开度B内。
其它的结构、作用和效果都和图12表示的实施例相同。
又,在上述实施例中,膨胀阀控制机构(72)如出口管温度控制那样地构成,但本本发明中也可以用室内换热器(31)的入口致冷剂温度和出口致冷剂温度来进行过热度控制。
同样上述付通路控制机构(74、74a)是根据高压控制压力开关(HPS2)的高压控制信号进行控制的,但也可以根据室外换热传感器(Thc)检测的室外换热温度Tc或室内换热传感器(The)检测的室内换热温度Te进行控制。即,也可以根据室外换热温度Tc或室内换热温度Te导出高压致冷剂压力HP。同样该付通路控制机构(74、74a)也可以仅仅根据高压致冷剂压力HP或出口管温度Ta中的任何1个来进行控制,即也可以仅仅进行高压控制或湿运转控制。
在图7和图8表示的实施例中在室外换热器(23)的液体侧湍部(致冷运转循环时的出口侧)设置液温传感器,也可以用该流传感器和室外换热传感器(The)直接检测过冷却度,同样在图12和图13表示的实施例中的室内换热器(31)的液体侧端部(取暖运转循环时的出口侧)设置液温传感器,也可以用该液温传感器和室内换热传感器(Thc)直接检测过冷却度。
如以上那样,若根据本发明的空调装置,用致冷剂调节器调节致冷剂循环量,同时由于能贮存剩余致冷剂,所以适用于作为结构简易化大楼用的空调装置等。
权利要求
1.一种空调装置,是将压缩机(21)、热源侧换热器(23)、使致冷剂能双向流动的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)依次连接并在致冷运转循环和取暖运转循环形成能可逆运转的封闭回路的致冷剂循环回路(1),其特征在于,在该致冷剂循环回路(1)的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)之间设置致冷剂调节器(4),该致冷剂调节器(4)在致冷运转循环时贮存液体致冷剂并将与该液体致冷剂的贮存量相对应的致冷剂量供给利用侧换热器(31),而在取暖运转循环时存积液体致冷剂。
2.一种空调装置,是将压缩机(21)、热源侧换热器(23)、使致冷剂能双向流动的膨胀机构(25)和利用侧换热器(31)依次连接并在致冷运转循环和取暖运转循环形成能可逆运转的封闭回路的致冷剂循环回路(1),其特征在于,在该致冷剂循环回路(1)的膨胀机构(25)和热源侧换热器(23)之间设置致冷剂调节器(4),该致冷剂调节器(4)在取暖运转循环时贮存液体致冷剂并将与该液体致冷剂的贮存量相对应的致冷剂量供给热源侧换热器(23),而在致冷运转循环时存积液体致冷剂。
3.如权利要求1所述的空调装置,其特征在于,致冷剂调节器(4)备有贮存箱(41)、一端通过膨胀机构(25)与热源侧换热器(23)相连而另一端连接在贮存箱(41)上的第1流出入管(42)和一端与利用侧换热器(31)连接而另一端导入贮存箱(41)的第2流出入管(43)。在第2流出入管(43)上形成开口,该开口能与流体致冷剂存积量的增减相对应地增减第2流出入管(43)的内部和贮存箱(41)的内部的连通面积。
4.如权利要求2所述的空调装置,其特征在于,致冷剂调节器(4)备有贮存箱(41)、一端通过膨胀机构(25)与利用侧换热器(31)相连而另一端连接在贮存箱(41)上的第1流出入管(42)和一端与热源侧换热器(23)连接而另一端导入贮存箱(41)的第2流出入管(43)。在第2流出入管(43)上形成开口,该开口能与流体致冷剂存积量的增减相对应地增减第2流出入管(43)的内部和贮存箱(41)的内部的连通面积。
5.如权利要求3或4所述的空调装置,其特征在于,开口是由在第2流出入管(43)上以上下方向并列地形成的多个致冷剂孔(45、45…)构成的。
6.如权利要求3或4所述的空调装置,其特征在于,开口是由在第2流出入管(43)上以上下方向长形地形成的长孔构成的。
7.如权利要求1~6中的任何1个所述的空调装置,其特征在于,包括膨胀机构(25)是由能调整开度的电动膨胀阀(25)构成的,并备有能检测致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力的高压检测机构(HPS2)和在根据致冷剂循环回路(1)的致冷剂状态的基准控制开度内调节上述电动膨胀阀(25)的膨胀阀控制机构(72)。
8.如权利要求7所述的空调装置,其特征在于,该空调装置还备有开动控制机构(73),当高压检测机构(HPS2)检测的致冷运转循环时致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂达到所定值时,开动控制机构(73)将开动信号输出给膨胀阀控制机构(72)以便上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀的开度。
9.如权利要求7所述的空调装置,其特征在于,该空调装置备有能判别致冷运转循环时的热源侧换热器(23)的致冷剂过冷却度的过冷却判别机构(75)和将开度信号输出给膨胀阀控制机构(72)的开度修正机构(76a),当高压检测机构(HPS2)检测的致冷运转循环时致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力达到所定值时,使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度并且是以与上述过冷却判别机构(75)判别的过冷却度上升相对应地使该修正开度变大地进行控制。
10.如权利要求9所述的空调装置,其特征在于过冷却判别机构(75)是能从外界温度判别过冷却度的方式构成的。
11.如权利要求9所述的空调装置,其特征在于过冷却判别机构(75)是通过从外界温度和热源侧换热器(23)的致冷剂凝结温度判别过冷却度来形成的。
12.如权利要求9所述的空调装置,其特征在于,过冷却判别机构(75)是通过从外界温度和压缩机(21)的出口侧的致冷剂温度和热源侧换热器(23)的致冷剂凝结温度差别过冷却度来形成的。
13.如权利要求1、3、5~12中任何一个所述的空调装置,其特征在于,是备有付通路(12),该付通路(12)的一端与致冷剂调节器(4)连接,而另一端连接在致冷剂调节器(4)和利用侧换热器(31)之间,同时还装有闭锁阀(SV)。
14.如权利要求13所述的空调装置,其特征在于,还备有付通路控制机构(74),该控制机构(74)在取暖运转循环时闭锁闭锁阀(SV),而在致冷运转循环时使闭锁阀(SV)打开,同时在该致冷运转循环时若致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力达到所定高压,则就关闭闭锁阀(SV)直至该高压下降到所定值。
15.如权利要求13或14所述的空调装置,其特征在于,还装备着付通路控制机构(74),该机构(74)在取暖运转循环时闭锁闭锁阀(SV),而在致冷运转循环时使闭锁阀(SV)打开,同时当致冷运转循环时压缩机(21)的出口侧致冷剂温度达到所定低温时在所定时间内闭锁闭锁阀(SV)。
16.如权利要求7所述的空调装置,其特征在于,还备有开动控制机构(73),该机构(73a)当高压检测机构(HPS2)检测的取暖运转循环时致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力达到所定值时能将开动信号输出给该膨胀阀控制机构(72),以便使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度。
17.如权利要求7所述的空调装置,其特征在于,还备有能判别取暖运转循环时利用侧换热器(31)的致冷剂的过冷却度的过冷却判别机构(75a)和将开度信号输出膨胀阀控制机构(72)的开度修正机构(76a),该开度信号当高压检测机构(HPS2)检测的取暖运转循环时的致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力达到所定值时,使上述膨胀阀控制机构(72)在比基准控制开度大的修正开度内控制电动膨胀阀(25)的开度并且是以与上述冷却度判别机构(75)判别的过冷却度的上升相对应地使该修正开度变大地进行控制。
18.如权利要求17所述的空调装置,其特征在于,过冷却度判别机构(75a)是通过由室内温度判别过冷却度来构成的。
19.如权利要求17所述的空调装置,其特征在于,过冷却度判别机构(75a)是通过由室内温度和利用侧换热器(31)的致冷剂凝结温度判别过冷却度来构成的。
20.如权利要求17所述的空调装置,其特征在于,过冷却度判别机构(75a)是通过由室内温度和压缩面(21)的出口侧的致冷剂温度和利用侧换热器(31)的致冷剂凝结温度判别过冷却度来构成的。
21.如权利要求2、4~7、16~20中任何一个所述的空调装置,其特征在于,还备有付通路(12),该付通路(12)的一端与致冷剂调节器(4)连接,而另一端连接在致冷剂调节器(4)和热源侧换热器(23)之间,同时还备有闭锁阀(SV)。
22.如权利要求21所述的空调装置,其特征在于,还备有付通路控制机构(74a),该机构(74a)在致冷剂运转循环时闭锁阀(SV)而在取暖运转循环使闭锁阀(SV)打开,同时当取暖运转循环时致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力达到所定高压时能将闭锁阀闭锁直至该高压下降到所定值为止。
23.如权利要求21或22所述的空调装置,其特征在于,还备有付通路控制机构(74a),该机构(74a)在致冷剂运转循环时闭锁阀(SV)而在取暖运转循环使闭锁阀(SV)打开,同时当取暖运转循环时压缩机(21)出口侧的致冷剂温度达到所定低温时在所定时间内闭锁闭锁阀。
全文摘要
连接压缩机(21)和室外换热器(23)和能使致冷剂双向流动的电动膨胀阀(25)和室内换热器(31)并形成能可逆运转的致冷剂循环回路(1)。在电动膨胀阀(25)和室内换热器(31)之间设置着在致冷运转时能调节致冷剂循环量而在取暖动转时贮存液体致冷剂的致冷剂调节器(4)。同样上述致冷剂调节器(4)装置着连接室外换热器(23)的第1流出入管(42)和有多个致冷剂孔(45、45…)并连接室内换热器的第2流出入管(43)。还设置着当上述致冷剂循环回路(1)的高压致冷剂压力HP达到所定值时能控制电动膨胀阀(25)开度增大的控制机构(73)。因此,不要蓄液器,在使致冷剂充填量的允许幅度增大的同时还能防止高压致冷剂压力的上升。
文档编号F25B43/00GK1096577SQ93115348
公开日1994年12月21日 申请日期1993年11月19日 优先权日1992年11月20日
发明者宫田贤治, 辻井英树, 冈伸一, 竹上雅章, 植野武夫, 隅田哲也 申请人:尼切亚斯株式会社
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