專利名稱：制冷循環(huán)裝置和具備該裝置的溫水供暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種制冷循環(huán)裝置，將從散熱器流出的制冷劑的一部分進(jìn)行旁路分流，在主流制冷劑和旁路分流制冷劑之間進(jìn)行熱交換，由此對(duì)主流制冷劑進(jìn)行過冷卻。
背景技術(shù)：
歷來，這種制冷循環(huán)裝置和具備該裝置的溫水供暖裝置，在制冷劑回路的散熱器的下游側(cè)設(shè)有過冷卻熱交換器，通過使膨脹的制冷劑流入該過冷卻熱交換器，對(duì)從散熱器流出的制冷劑進(jìn)行過冷卻(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。圖6是表示專利文獻(xiàn)I中記載的現(xiàn)有制冷循環(huán)裝置的圖。 如圖6所示，制冷循環(huán)裝置100包括使制冷劑循環(huán)的制冷劑回路110和旁路120。制冷劑回路110是壓縮機(jī)111、散熱器112、過冷卻熱交換器113、主膨脹閥114和蒸發(fā)器115分別通過配管連接為環(huán)狀而構(gòu)成的。制冷循環(huán)裝置100所具備的旁路120，在過冷卻熱交換器113和主膨脹閥114之間從制冷劑回路110分支，經(jīng)由過冷卻熱交換器113在蒸發(fā)器115和壓縮機(jī)111之間與制冷齊IJ回路110相連接。另外，在旁路120中，在比過冷卻熱交換器113更靠上游側(cè)設(shè)有旁路膨脹閥121。另外，在制冷循環(huán)裝置100中，具備檢測(cè)從壓縮機(jī)111排出的制冷劑的溫度(壓縮機(jī)排出管溫度)Td的溫度傳感器141 ;檢測(cè)流入蒸發(fā)器115的制冷劑的溫度(蒸發(fā)器入口溫度)Te的溫度傳感器142 ;在旁路120中檢測(cè)流入過冷卻熱交換器113的制冷劑的溫度(旁路側(cè)入口溫度)Tbi的溫度傳感器143 ;和在旁路120中檢測(cè)從過冷卻熱交換器113流出的制冷劑的溫度(旁路側(cè)出ロ溫度)Tbo的溫度傳感器144。壓縮機(jī)的排出管的目標(biāo)溫度Td (target)，根據(jù)由溫度傳感器142檢測(cè)的蒸發(fā)器入口溫度Te來設(shè)定。而且，主膨脹閥控制部控制主膨脹閥114，使得由溫度傳感器141檢測(cè)的排出管溫度Td成為上述目標(biāo)溫度Td (target)。另外，旁路膨脹閥控制部控制旁路膨脹閥121，使得在過冷卻熱交換器113中的旁路側(cè)出ロ溫度Tbo和旁路側(cè)入口溫度Tbi的差(Tbo 一 Tbi)成為規(guī)定的目標(biāo)值?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平10 — 68553號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在所述現(xiàn)有裝置的構(gòu)成中，設(shè)于旁路120的旁路膨脹閥121，進(jìn)行動(dòng)作以控制旁路120的入口側(cè)和出ロ側(cè)的溫度差、即旁路120出口的過熱度，所以不能將旁路120出ロ的制冷劑狀態(tài)控制在濕潤(rùn)狀態(tài)。因此，在大氣溫度為ー 20°C那樣的極低溫時(shí)的供暖運(yùn)行時(shí)，在打開了旁路膨脹閥121的情況下，直到旁路側(cè)的制冷劑流量増加到適當(dāng)量期間，流過旁路120的制冷劑在過冷卻熱交換器113中被極端地加熱。因此，壓縮機(jī)111的吸入制冷劑狀態(tài)成為過度的過熱狀態(tài)，壓縮機(jī)111排出溫度有可能異常上升。因此，在這種極低溫的大氣溫度時(shí)，不能使用旁路120，不能獲得使用旁路120起到的運(yùn)行效率提高的效果。因此，在該現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，具有效率差、不能確保足夠的加熱能力這種課題。本發(fā)明是為解決現(xiàn)有裝置的課題而完成的，其目的在于提供ー種通過將該制冷循環(huán)裝置控制為適當(dāng)?shù)闹评溲h(huán)狀態(tài)，即使在低大氣溫度下也能夠確保高效的、充分的加熱能力的制冷循環(huán)裝置喝和具備該裝置的溫水供暖裝置。用于解決課題的方法 為了解決現(xiàn)有裝置的課題，本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置具備制冷劑回路，其將壓縮機(jī)、散熱器、過冷卻熱交換器、主膨脹機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器被連接為環(huán)狀；旁路，其在所述散熱器和所述主膨脹機(jī)構(gòu)之間從所述制冷劑回路分支，經(jīng)由所述過冷卻熱交換器與所述壓縮機(jī)連接或者與所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的所述制冷劑回路連接；旁路膨脹機(jī)構(gòu)，其設(shè)于比所述過冷卻熱交換器更靠上游側(cè)的所述旁路上；第一溫度傳感器，其檢測(cè)從所述過冷卻熱交換器流出的制冷劑的溫度；飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)被吸入所述壓縮機(jī)的制冷劑的飽和溫度；和控制裝置，所述制冷循環(huán)裝置的特征為，所述控制機(jī)構(gòu)，從所述壓縮機(jī)的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為止，控制所述旁路膨脹機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使得由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度成為由所述飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的飽和溫度，并且在由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度達(dá)到所述飽和溫度時(shí)，使所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升。根據(jù)該制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成，在壓縮機(jī)的壓縮比小的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，進(jìn)行控制使旁路出ロ的冷卻劑狀態(tài)從過熱狀態(tài)成為飽和狀態(tài)后，由于ー邊使氣液兩相冷卻劑旁路分流一邊階段性地使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，所以能夠抑制壓縮機(jī)排出溫度的異常上升。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供ー種通過將制冷循環(huán)裝置控制為適當(dāng)?shù)闹评溲h(huán)狀態(tài)，即使在低大氣溫度下也能夠確保高效的、充分的加熱能力的制冷循環(huán)裝置和具備該裝置的溫水供暖裝置。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式一的制冷循環(huán)裝置的概略構(gòu)成圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式一的制冷循環(huán)裝置的不同的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的莫里爾圖。圖3是表示同一制冷循環(huán)裝置的旁路時(shí)的制冷循環(huán)時(shí)效的圖。圖4是用功能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)表示同一制冷循環(huán)裝置的控制載置的方塊圖。圖5是同一制冷循環(huán)裝置的運(yùn)行控制的流程圖。圖6是現(xiàn)有的制冷循環(huán)裝置的概略構(gòu)成圖。圖7是表示現(xiàn)有的制冷循環(huán)裝置的旁路分流時(shí)的制冷循環(huán)的時(shí)效的圖。圖8是現(xiàn)有的制冷循環(huán)裝置的莫里爾圖。符號(hào)說明1A、制冷循環(huán)裝置
2、制冷劑回路3、旁路4、控制裝置21、壓縮機(jī)22、散熱器23、過冷卻熱交換器24、主膨脹閥(主膨脹機(jī)構(gòu))25、蒸發(fā)器 31、旁路膨脹閥(旁路膨脹機(jī)構(gòu))51、壓カ傳感器(飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu))61、第一溫度傳感器62、第二溫度傳感器
具體實(shí)施例方式發(fā)明的第一方面提供ー種制冷循環(huán)裝置，具備制冷劑回路，其將壓縮機(jī)、散熱器、過冷卻熱交換器、主膨脹機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器連接為環(huán)狀；旁路，其在所述散熱器和所述主膨脹機(jī)構(gòu)之間從所述制冷劑回路分支，經(jīng)由所述過冷卻熱交換器與所述壓縮機(jī)連接或者與所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的所述制冷劑回路連接；旁路膨脹機(jī)構(gòu)，其設(shè)于比所述過冷卻熱交換器靠上游側(cè)的旁路上；第一溫度傳感器，其檢測(cè)從所述過冷卻熱交換器流出的制冷劑的溫度；飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)被吸入所述壓縮機(jī)的制冷劑的飽和溫度；和控制裝置，所述制冷循環(huán)裝置的特征為，在控制機(jī)構(gòu)中，從所述壓縮機(jī)的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為止，控制所述旁路膨脹機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使得由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度成為由所述飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的飽和溫度，并且在由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度達(dá)到所述飽和溫度吋，使所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升。根據(jù)發(fā)明第一方面的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成，在壓縮機(jī)的壓縮比小的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，進(jìn)行控制使得旁路出ロ的冷卻劑狀態(tài)從過熱狀態(tài)成為飽和狀態(tài)之后，一邊使氣液兩相冷卻劑旁路分流，一邊階段性地使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，所以能夠抑制壓縮機(jī)排出溫度的異
常上升。因此，即使在大氣溫度為_20°C那樣的極低溫吋，也能夠靈活運(yùn)用旁路引起的利用過冷卻熱交換器中的主流制冷劑和旁路制冷劑的熱交換所產(chǎn)生的蒸發(fā)器中的熱函差增大效果、和制冷劑的旁路起到的低壓側(cè)冷卻劑路徑的壓カ損失降低效果。由此，在該制冷循環(huán)裝置中，能夠獲得更高的運(yùn)行效率和充分的加熱能力。發(fā)明第二方面的制冷循環(huán)裝置，其特征為，在第一方面的基礎(chǔ)上，具備檢測(cè)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑的溫度的第二溫度傳感器，在控制機(jī)構(gòu)中，在由所述第二溫度傳感器檢測(cè)出的溫度成為規(guī)定溫度以上時(shí)，使所述主膨脹機(jī)構(gòu)的開度向閉方向動(dòng)作。根據(jù)發(fā)明第二方面的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成，在旁路中流過制冷劑時(shí)，判斷為排出溫度上升，將主膨脹機(jī)構(gòu)關(guān)閉規(guī)定量。因此，流向旁路側(cè)的制冷劑流量迅速地増加，能夠以更短的時(shí)間將旁路出ロ制冷劑的過度的過熱狀態(tài)控制在飽和狀態(tài)。因此，能夠減輕與制冷劑回路連接的壓縮機(jī)的排出溫度超出(overshoot)目標(biāo)的情況，除上述發(fā)明第一方面的效果以外，進(jìn)ー步提高制冷循環(huán)的控制性、壓縮機(jī)的可靠性。發(fā)明第三方面提供ー種溫水供暖裝置，通過設(shè)定為具備發(fā)明的第一或第二方面的制冷循環(huán)裝置，不僅適用于散熱器是制冷劑對(duì)空氣熱交換器的情況下，而且還適用于是制冷劑對(duì)水熱交換器的情況。進(jìn)而能夠獲得與發(fā)明第一或第二方面同樣的效果。下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說明。而且，本發(fā)明不被該實(shí)施方式限定。(實(shí)施方式)圖I是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置的溫水供暖裝置的概略構(gòu)成圖。在圖I中，制冷循環(huán)裝置IA包括使制冷劑循環(huán)的制冷劑回路2、與該制冷劑回路2連接的旁路3、和控制該制冷劑回路2及旁路3的控制裝置4。 作為本發(fā)明中使用的制冷劑，例如，能夠使用R407C等非共沸混合制冷劑、R410A等近共沸混合制冷劑或單一制冷劑等。制冷循環(huán)裝置IA具備的制冷劑回路2構(gòu)成為將壓縮機(jī)21、散熱器22、過冷卻熱交換器23、主膨脹閥(主膨脹機(jī)構(gòu))24和蒸發(fā)器25通過配管連接成環(huán)狀。在本實(shí)施方式中，在利用配管連接為環(huán)狀的蒸發(fā)器25和壓縮機(jī)21之間，設(shè)有進(jìn)行氣液分離的輔助蓄能器(Accumlator) 26和主蓄能器27。另外，在制冷劑回路2中，設(shè)有用于切換制冷循環(huán)裝置的通常運(yùn)行和除霜運(yùn)行的四通閥28。在本實(shí)施方式中，制冷循環(huán)裝置IA構(gòu)成將由加熱機(jī)構(gòu)生成的溫水用于供暖的溫水供暖裝置的加熱機(jī)構(gòu)，制冷劑回路2具備的散熱器22，成為在制冷劑和水之間進(jìn)行熱交換而將水加熱的熱交換器。具體而言，在散熱器22連接有供給管71和回收管72，通過供給管71向散熱器22供水，在散熱器22被加熱的水(溫水)通過回收管72被回收。由與散熱器22連接的回收管72所回收的溫水，例如直接或經(jīng)由儲(chǔ)液罐輸送至散熱器(radiator)等供曖機(jī)，由此進(jìn)行供曖。在本實(shí)施方式中，與制冷劑回路2連接的旁路3，在過冷卻熱交換器23和主膨脹閥(主膨脹機(jī)構(gòu))24之間從制冷劑回路2分支，經(jīng)由過冷卻熱交換器23與蒸發(fā)器25和壓縮機(jī)21之間的、輔助蓄能器26和主蓄能器27之間的制冷劑回路2相連。而且，旁路3也可以在過冷卻熱交換器23和主膨脹閥(主膨脹機(jī)構(gòu))24之間從制冷劑回路2分支，經(jīng)由過冷卻熱交換器23與壓縮機(jī)21的壓縮室吸入ロ連接。另外，在旁路3中，在比過冷卻熱交換器23靠上游側(cè)，設(shè)有旁路膨脹閥(旁路膨脹機(jī)構(gòu))31。在制冷循環(huán)裝置的通常運(yùn)行(溫水供暖運(yùn)行)中，從壓縮機(jī)21排出的制冷劑經(jīng)由四方閥28被送到散熱器22，在除霜運(yùn)行中，從壓縮機(jī)21排出的制冷劑經(jīng)由四通閥28被送至蒸發(fā)器25。在圖I中，用箭頭表示通常運(yùn)行時(shí)的冷卻劑的流動(dòng)方向。下面，說明制冷循環(huán)裝置的通常運(yùn)行(溫水供暖運(yùn)行)中的制冷劑的狀態(tài)變化。從構(gòu)成制冷劑回路2的壓縮機(jī)21排出的高壓制冷劑流入散熱器22，向通過散熱器22的水散熱。從散熱器22流出的高壓制冷劑流入過冷卻熱換器23，由在旁路膨脹閥31中被減壓后的低壓制冷劑I進(jìn)行過冷卻。從過冷卻熱交換器23流出的高壓制冷劑，被分配到主膨脹閥24側(cè)和旁路膨脹閥31側(cè)。被分配到主膨脹閥(主膨脹機(jī)構(gòu))24側(cè)的高壓制冷劑，由主膨脹閥24減壓而膨脹之后，流入蒸發(fā)器25。流入了蒸發(fā)器25的低壓制冷劑，在此從空氣中吸熱。另ー方面，被分配到旁路膨脹閥(旁路膨脹機(jī)構(gòu))31側(cè)的高壓制冷劑，由旁路膨脹閥31減壓而膨脹之后，流入過冷卻熱交換器23。流入了過冷卻熱交換器23的低壓制冷劑，由從散熱器22流出的高壓制冷劑加熱。之后，從過冷卻熱交換器23流出的低壓制冷劑，與從蒸發(fā)器25流出的低壓制冷劑匯合，再一次被吸入壓縮機(jī)21。本實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置IA的構(gòu)成，在低大氣溫度時(shí)被吸入壓縮機(jī)21的制冷劑的壓力降低，制冷劑循環(huán)量減少，由此用于防止散熱器22的加熱能力降低。為了實(shí)現(xiàn)散熱器22的散熱能力的降低防止，通過過冷卻使在蒸發(fā)器25中的熱函差増大。另外，同時(shí)通過利用旁路3使制冷劑向旁路3流通，來抑制流過制冷劑回路2的低 壓側(cè)部分的吸熱效果小的氣相制冷劑的量。由此，使在制冷劑回路2的低壓側(cè)部分中的壓力損失降低是很重要的。如果在制冷循環(huán)裝置IA具備的制冷劑回路2的低壓側(cè)部分中的壓カ損失降低，那么那部分被吸入壓縮機(jī)21的制冷劑的壓力上升比容(體積度)減少，因此制冷劑循環(huán)量增カロ。另外，只要使構(gòu)成制冷劑回路2的蒸發(fā)器25中的熱函差増大，通過使制冷劑在旁路3中流通，即使通過蒸發(fā)器25的制冷劑的質(zhì)量流量下降，也能夠確保蒸發(fā)器25中的吸熱量。S卩，如果將制冷劑的過冷卻度和旁路3的制冷劑的質(zhì)量流量設(shè)為最大，能夠獲得最大限度的散熱器22的加熱能力提高效果和制冷循環(huán)裝置IA的成績(jī)(制冷)系數(shù)提高效
果O但是，在大氣溫度為_20°C那樣的極低溫時(shí)和/或利用側(cè)負(fù)荷小的情況下，靈活運(yùn)用使制冷劑在旁路3中流動(dòng)的效果的情況，也存在直到流過旁路3的制冷劑的流量成為適當(dāng)?shù)钠陂g，壓縮機(jī)的排出溫度異常上升這樣的問題。該問題的起因是因?yàn)?，在供暖運(yùn)行開始后打開旁路膨脹閥而開始旁路分流時(shí)，之后不馬上使制冷劑急劇地向旁路3流動(dòng)，如圖7的a點(diǎn)至a’點(diǎn)所示，制冷劑質(zhì)量流量逐漸增加。因此，當(dāng)在與制冷劑回路2連接的旁路3中流動(dòng)的制冷劑質(zhì)量流量少時(shí)，通過在過冷卻熱交換器23中的熱交換，旁路3出口的冷卻劑狀態(tài)成為如圖8的a點(diǎn)所示的過度的過熱狀態(tài)，排出溫度如圖8的b點(diǎn)所示那樣異常上升。為了在寬泛的條件下靈活運(yùn)用使制冷劑在旁路3中流通所帯來的性能提高效果，并且提高上述這些設(shè)備的效率，重要的是抑制該排出溫度的異常上升。在本實(shí)施方式中，詳細(xì)情況如后述，但控制制冷劑回路2和旁路3的控制裝置4，在從壓縮機(jī)21的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為止的區(qū)間內(nèi)，使旁路膨脹閥31動(dòng)作，使得旁路3的出ロ制冷劑成為飽和狀態(tài)。另外，同時(shí)進(jìn)行控制使得當(dāng)旁路3的出口制冷劑成為飽和狀態(tài)時(shí)上升到下ー階段的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，在壓縮機(jī)21的排出溫度成為規(guī)定的溫度以上的情況下，控制裝置4進(jìn)行控制使得主膨脹閥24向開度關(guān)閉方向動(dòng)作規(guī)定開度。由此，制冷劑在旁路3開始了流通時(shí)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變低。因此，例如，如圖2的c點(diǎn)所示，40Hz運(yùn)行時(shí)與80Hz運(yùn)行時(shí)相比較，壓縮比變小，排出溫度變低，因此能夠減少排出
溫度上升。另外，如圖3所示，當(dāng)制冷劑在旁路3中開始了流通后，主膨脹閥24的開度比通常的控制更快地關(guān)閉，因此，向旁路3側(cè)的制冷劑質(zhì)量流量快速増加，旁路3出口的制冷劑狀態(tài)如圖6中的a”點(diǎn)那樣在短時(shí)間內(nèi)被控制為飽和狀態(tài)。因此，壓縮機(jī)21的排出溫度的異常上升得以抑制。下面，對(duì)本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置的運(yùn)行控制的動(dòng)作進(jìn)行說明。在構(gòu)成制冷循環(huán)裝置的制冷劑回路2中，設(shè)有檢測(cè)被吸入壓縮機(jī)21的制冷劑的壓 力(吸入壓力)Ps的壓カ傳感器51和檢測(cè)從壓縮機(jī)21排出的制冷劑的溫度(排出溫度)Td的第二溫度傳感器62。另ー方面，在與制冷劑回路2連接的旁路3中，設(shè)有檢測(cè)從過冷卻熱交換器23流出的制冷劑的溫度(旁路出ロ溫度)Tbo的第一溫度傳感器61?？刂蒲b置4基于由各種傳感器51、61、62檢測(cè)的檢測(cè)值等，使壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速、四通閥28的切換以及主膨脹閥24和旁路膨脹閥31的開度動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，控制裝置4在制冷循環(huán)裝置的通常運(yùn)行時(shí)，使旁路膨脹閥31動(dòng)作，使得旁路出ロ溫度Tbo成為基于吸入壓カPs所計(jì)算的吸入飽和溫度Ts。另外，控制裝置4在制冷循環(huán)裝置的運(yùn)行開始時(shí)，使壓縮機(jī)21以比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt低的起動(dòng)轉(zhuǎn)速Hzi運(yùn)行，在旁路出ロ溫度Tbo成為吸入飽和溫度Ts時(shí)，使壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速上升規(guī)定量而運(yùn)行。重復(fù)該動(dòng)作，直到成為壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt。另外，控制裝置4，在從壓縮機(jī)21排出的制冷劑的溫度即排出溫度Td比預(yù)先規(guī)定的規(guī)定目標(biāo)排出溫度高的情況下，使主膨脹閥24向開度閉方向動(dòng)作規(guī)定開度。圖4表示用功能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)表示的控制裝置的方塊圖。為了操作主膨脹閥24，控制裝置4具有排出溫度比較機(jī)構(gòu)40和主閥操作決定機(jī)構(gòu)41。另外，為了操作旁路膨脹閥31，控制裝置4具有吸入飽和溫度計(jì)算機(jī)構(gòu)42、飽和溫度比較機(jī)構(gòu)43、旁路閥操作決定機(jī)構(gòu)44。另外，控制裝置4具有變更壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變更機(jī)構(gòu)45 ;判斷壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速是否與規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt相等的轉(zhuǎn)速比較機(jī)構(gòu)46 ;在壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速與規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt相等的情況下，判斷為起動(dòng)時(shí)的控制結(jié)束的起動(dòng)時(shí)控制結(jié)束判斷機(jī)構(gòu)。在吸入飽和溫度計(jì)算機(jī)構(gòu)42中，根據(jù)由壓力傳感器51檢測(cè)出的吸入壓カPs計(jì)算被吸入壓縮機(jī)21的制冷劑的壓力下的吸入飽和溫度Ts。在飽和溫度比較機(jī)構(gòu)43中，比較由吸入飽和溫度計(jì)算機(jī)構(gòu)42計(jì)算的吸入飽和溫度Ts和由第一溫度傳感器61檢測(cè)出的旁路出ロ溫度Tbo。在旁路閥操作決定機(jī)構(gòu)44中，用飽和溫度比較機(jī)構(gòu)43判斷為旁路出ロ溫度Tbo與吸入飽和溫度Ts不相等的情況下，以旁路出ロ溫度Tbo與吸入飽和溫度Ts相等的方式?jīng)Q定旁路膨脹閥31的開度，對(duì)旁路膨脹閥31輸出所決定的操作量。
在旁路出ロ溫度Tbo與吸入飽和溫度Ts大致相等的情況下，在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變更機(jī)構(gòu)45中，使壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速上升規(guī)定轉(zhuǎn)速。在轉(zhuǎn)速比較機(jī)構(gòu)46中，判斷壓縮機(jī)21的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速是否與規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt相等。在起動(dòng)時(shí)控制結(jié)束判斷機(jī)構(gòu)47中，在現(xiàn)在的壓縮機(jī)21的轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt相等的情況下，判斷為起動(dòng)時(shí)的控制結(jié)束，移向適當(dāng)?shù)目刂?。在轉(zhuǎn)速比較機(jī)構(gòu)46中，在壓縮機(jī)21的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速與規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt不相等的情況下，在排出溫度比較機(jī)構(gòu)40中對(duì)由第二溫度傳感器62檢測(cè)出的排出溫度Td和預(yù)先所設(shè)定的規(guī)定的溫度Tdt進(jìn)行比較。預(yù)先存儲(chǔ)目標(biāo)排出溫度Tdt。在主閥操作決定機(jī)構(gòu)41中，基于在排出溫度比較機(jī)構(gòu)40中的比較結(jié)果，以排出溫度Td與規(guī)定的溫度Tdt相等的方式?jīng)Q定主膨脹閥24的開度，對(duì)主膨脹閥24輸出所決定的 操作量。接著，參照?qǐng)D5所示的流程圖詳細(xì)地說明制冷循環(huán)裝置的通常運(yùn)行時(shí)的控制裝置4的控制。首先，控制裝置4使壓縮機(jī)21以規(guī)定的起動(dòng)轉(zhuǎn)速Hzi運(yùn)行(步驟SI)。接著，將旁路膨脹閥31設(shè)定為規(guī)定的初始開度(步驟S2)。接著，控制裝置4，由壓カ傳感器51檢測(cè)吸入壓カPs，并且由第一溫度傳感器61檢測(cè)旁路出口溫度Tbo (步驟S3)。另外，根據(jù)由壓力傳感器51檢測(cè)出的吸入壓カPs，計(jì)算在被吸入壓縮機(jī)21的制冷劑的壓力下的吸入飽和溫度Ts (步驟S4)。該吸入飽和溫度Ts的計(jì)算采用制冷劑物性式而進(jìn)行。之后，控制裝置4對(duì)旁路出ロ溫度Tbo和吸入飽和溫度Ts進(jìn)行比較，判斷Tbo和Ts是否相等(步驟S5)。在旁路出ロ溫度Tbo與吸入飽和溫度Ts不相等的情況下(步驟S5中為否(NO))，判斷為旁路出ロ制冷劑為過熱狀態(tài)。由此，以旁路出ロ溫度Tbo成為與吸入飽和溫度Ts相等的方式調(diào)節(jié)旁路膨脹閥31的開度(步驟S6)，向步驟S9推迸。另ー方面，在旁路出ロ溫度Tbo與吸入飽和溫度Ts大致相等的情況下(步驟S5中為是(YES))，判斷為旁路出ロ制冷劑為飽和狀態(tài)。由此，使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升規(guī)定轉(zhuǎn)速而運(yùn)行(步驟S7)，判斷現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速與規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt是否相等(步驟S8)。在現(xiàn)在的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt相等的情況下(步驟S8中為是(YES))，判斷為起動(dòng)時(shí)的控制結(jié)束了，移向適當(dāng)?shù)目刂?。另ー方面，現(xiàn)在的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Hzt不相等的情況(步驟S8中為否(NO))，由第二溫度傳感器62檢測(cè)排出溫度Td (步驟S9)。由此，判斷排出溫度Td是否比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的溫度Tdt高(步驟S10)。排出溫度Td為規(guī)定溫度Tdt以下的情況(步驟SlO中為否(NO))，判斷為確保了旁路3的制冷劑流量，直接返回步驟S3。另ー方面，排出溫度Td比規(guī)定的溫度Tdt高的情況(步驟S10中為是(YES))，判斷為需要増加旁路3側(cè)的制冷劑流量，并且使主膨脹閥24向規(guī)定開度閉方向動(dòng)作。如上所述，在本實(shí)施方式中，在制冷劑回路21中，具備檢測(cè)被壓縮機(jī)21吸入的制冷劑的壓力的第一壓カ傳感器51、檢測(cè)從壓縮機(jī)21排出的制冷劑的溫度的第二溫度傳感器62、在旁路3中檢測(cè)從過冷卻熱交換器23流出的制冷劑的溫度的第一溫度傳感器61、和控制裝置4?？刂蒲b置4，在從壓縮機(jī)21的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為止的區(qū)間，使旁路膨脹閥31動(dòng)作，使得旁路3的出ロ制冷劑成為飽和狀態(tài)。另外，同時(shí)當(dāng)旁路3的出ロ制冷劑成為飽和狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行控制使得上升到下ー階段的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)制冷循環(huán)裝置的實(shí)施方式的構(gòu)成，在壓縮機(jī)的壓縮比小的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，進(jìn)行控制使得旁路出ロ的制冷劑狀態(tài)從過熱狀態(tài)成為飽和狀態(tài)后，一邊使氣液兩相制冷劑旁路分流，一邊階段性地使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升。由此，能夠抑制壓縮機(jī)排出溫度的異常上升。因此，即使在大氣溫度為_20°C那樣的極低溫吋，也能夠靈活運(yùn)用旁路引起的利用過冷卻熱交換器中的主流制冷劑和旁路制冷劑的熱交換所產(chǎn)生的蒸發(fā)器中的熱函差增大效果、和制冷劑的旁路引起的低壓側(cè)冷卻劑路徑的壓カ損失降低效果。由此，在本實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置中，能夠獲得更高的運(yùn)行效率和充分的加熱能力。另外，控制裝置4在旁路開始時(shí)，判斷排出溫度上升的情況，將主膨脹閥24關(guān)閉規(guī) 定量，因此向旁路3側(cè)的制冷劑流量迅速地増加。因此，能夠?qū)⑴月?出ロ制冷劑過度的過熱狀態(tài)在更短時(shí)間控制為飽和狀態(tài)。因此，能夠減輕與制冷劑回路2連接的壓縮機(jī)21的排出溫度超出目標(biāo)的情況，進(jìn)一步提高制冷循環(huán)的控制性、壓縮機(jī)的可靠性。另外，在圖I中，檢測(cè)壓縮機(jī)21的吸入制冷劑壓カ的第一壓カ傳感器51，設(shè)于制冷劑回路2中的連接有旁路3的位置和主蓄能器27之間，但第一壓カ傳感器51只要在蒸發(fā)器25和壓縮機(jī)21之間，能夠設(shè)于制冷劑回路2的任意位置?；蛘?，壓カ傳感器51也可以設(shè)于旁路3的比過冷熱交換器23靠下游的ー側(cè)。另外，在本實(shí)施方式中，根據(jù)第一壓カ傳感器51計(jì)算出吸入飽和溫度，但是吸入飽和溫度也可以檢測(cè)制冷劑回路2和旁路3中的低壓的兩相制冷劑流通的部分的溫度來代用。另外，旁路3不一定必須是在過冷卻熱交換器23和主膨脹閥24之間從制冷劑回路2分支，也可以在散熱器22和過冷熱交換器23之間從制冷劑回路2分支。另外，旁路3的連接部不一定必須是壓縮機(jī)21的吸入管，在噴射機(jī)構(gòu)的某壓縮機(jī)的情況下，例如與噴射孔(port)連接即可。另外，本發(fā)明的主膨脹機(jī)構(gòu)和旁路膨脹機(jī)構(gòu)不需要必須是膨脹閥，也可以是從膨脹的制冷劑回收動(dòng)カ的膨脹機(jī)。該情況下，例如利用與膨脹機(jī)連結(jié)的發(fā)電機(jī)使負(fù)荷發(fā)生變化，由此控制膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速即可。エ業(yè)上的可利用性本發(fā)明特別對(duì)通過制冷循環(huán)裝置生成溫水并且將該溫水用于供暖的溫水供暖裝
置有用。
權(quán)利要求
1.ー種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，具備 制冷劑回路，其將壓縮機(jī)、散熱器、過冷卻熱交換器、主膨脹機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器連接為環(huán)狀； 旁路，其在所述散熱器和所述主膨脹機(jī)構(gòu)之間從所述制冷劑回路分支，經(jīng)由所述過冷卻熱交換器與所述壓縮機(jī)連接或者與所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的所述制冷劑回路連接； 旁路膨脹機(jī)構(gòu)，其設(shè)于比所述過冷卻熱交換器靠上游側(cè)的所述旁路上； 第一溫度傳感器，其檢測(cè)從所述過冷卻熱交換器流出的制冷劑的溫度； 飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)被吸入所述壓縮機(jī)的制冷劑的飽和溫度；和 控制機(jī)構(gòu)， 在所述控制機(jī)構(gòu)中，從所述壓縮機(jī)的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為止，控制所述旁路膨脹機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使得由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度成為由所述飽和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的飽和溫度，并且在由所述第一溫度傳感器檢測(cè)出的溫度達(dá)到所述飽和溫度時(shí)，使所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升。
2.如權(quán)利要求I所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在干 具備檢測(cè)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑的溫度的第二溫度傳感器， 在所述控制機(jī)構(gòu)中，在由所述第二溫度傳感器檢測(cè)出的溫度成為規(guī)定溫度以上時(shí)，使所述主膨脹機(jī)構(gòu)的開度向閉方向動(dòng)作。
3.—種溫水供暖裝置，其特征在干 具備權(quán)利要求I或2所述的制冷循環(huán)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制冷循環(huán)裝置，其具備檢測(cè)旁路(3)出口的制冷劑溫度的第一溫度傳感器(61)、檢測(cè)壓縮機(jī)(21)的吸入制冷劑壓力的第一壓力傳感器(51)、檢測(cè)壓縮機(jī)(21)的排出溫度的第二溫度傳感器(62)、和控制裝置(4)，從壓縮機(jī)(21)的起動(dòng)開始直到達(dá)到規(guī)定的壓縮機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的區(qū)間內(nèi)，控制旁路膨脹閥(31)的動(dòng)作，使得旁路(3)出口溫度成為飽和溫度，并且在旁路(3)出口溫度達(dá)到飽和溫度時(shí)，使壓縮機(jī)(21)的轉(zhuǎn)速上升到下一階段的轉(zhuǎn)速，控制在適當(dāng)?shù)闹评溲h(huán)狀態(tài)，從而即使在低大氣溫度下，也能夠確保高效的足夠的加熱能力。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102829568SQ20121020035
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者森脅俊二, 青山繁男, 日下道美 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社