送到四通閥57，經(jīng)過四通閥57后的主制冷劑回路56j的制冷劑被輸送到接收器52，并在接收器52中進(jìn)一步被加熱(圖11的點(diǎn)H)，加熱后的主制冷劑回路56k的制冷劑被輸送到壓縮機(jī)49。
[0099]另一方面，在點(diǎn)P分支的注入回路60a中的制冷劑(注入制冷劑(圖11的點(diǎn)D))在膨脹機(jī)構(gòu)59中減壓(圖11的點(diǎn)I)，減壓后的注入回路60b中的制冷劑在內(nèi)部熱交換器53中進(jìn)行熱交換，成為氣液兩相狀態(tài)(圖11的點(diǎn)J)。在內(nèi)部熱交換器53中進(jìn)行了熱交換的注入回路60c的制冷劑從壓縮機(jī)49的注入管被輸送到壓縮機(jī)49內(nèi)。
[0100]在壓縮機(jī)49中，來自主制冷劑回路56k的制冷劑(圖11的點(diǎn)H)被壓縮到中間壓力并被加熱(圖11的點(diǎn)K)。被壓縮到中間壓力且被加熱的來自主制冷劑回路56k的制冷劑與注入回路60c的制冷劑(圖11的點(diǎn)J)合流，來自主制冷劑回路56k的制冷劑的溫度下降(圖11的點(diǎn)L)。然后，溫度下降后的制冷劑(圖11的點(diǎn)L)進(jìn)一步被壓縮機(jī)49壓縮并被加熱，成為高溫高壓(圖11的點(diǎn)A)，從壓縮機(jī)49排出到主制冷劑回路56a。
[0101]此外，本發(fā)明的熱泵裝置10也可以不進(jìn)行注入運(yùn)轉(zhuǎn)。在不進(jìn)行注入運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，關(guān)閉膨脹機(jī)構(gòu)59，不使制冷劑流入壓縮機(jī)49的注入管即可。此外，通過微機(jī)等控制膨脹機(jī)構(gòu)59的開度即可。
[0102]接著，參照圖10-2來說明熱泵裝置10在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(作為制冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時)的動作。
[0103]首先，通過壓縮機(jī)49壓縮氣相狀態(tài)的制冷劑，使其成為高溫高壓(圖11的點(diǎn)A)。
[0104]然后，將高溫高壓狀態(tài)的制冷劑從壓縮機(jī)49排出到主制冷劑回路56a并經(jīng)過四通閥57，經(jīng)過四通閥57后的主制冷劑回路56b中的制冷劑被輸送到熱交換器55。被輸送的主制冷劑回路56b的制冷劑在熱交換器55中進(jìn)行熱交換，被冷卻而液化(圖11的點(diǎn)B)。即，熱交換器55在主制冷劑回路中作為冷凝器和散熱器發(fā)揮功能。
[0105]通過熱交換器55液化的主制冷劑回路56c中的制冷劑被輸送到膨脹機(jī)構(gòu)54，減壓而成為氣液兩相狀態(tài)(圖11的點(diǎn)C)。
[0106]成為氣液兩相狀態(tài)的主制冷劑回路56d中的制冷劑被輸送到內(nèi)部熱交換器53，在內(nèi)部熱交換器53中與從注入回路60b被輸送到注入回路60c的制冷劑進(jìn)行熱交換，被冷卻而液化(圖11的點(diǎn)D)。這里，從注入回路60b被輸送的制冷劑在膨脹機(jī)構(gòu)59中減壓而成為氣液兩相狀態(tài)(圖11的點(diǎn)I)。在內(nèi)部熱交換器53中進(jìn)行了熱交換的主制冷劑回路56e中的制冷劑(圖11的點(diǎn)D)在圖10-2的點(diǎn)P分流成主制冷劑回路56f和注入回路60a。
[0107]主制冷劑回路56f的制冷劑在接收器52中與從主制冷劑回路56j被輸送到主制冷劑回路56k的制冷劑進(jìn)行熱交換，被進(jìn)一步冷卻(圖11的點(diǎn)E)。
[0108]在接收器52中被冷卻的主制冷劑回路56g中的制冷劑在膨脹機(jī)構(gòu)51中減壓，成為氣液兩相狀態(tài)(圖11的點(diǎn)F)。
[0109]在膨脹機(jī)構(gòu)51中成為氣液兩相狀態(tài)的主制冷劑回路56h中的制冷劑在熱交換器50中進(jìn)行熱交換而被加熱(圖11的點(diǎn)G)。此時，水回路61a中的水被冷卻，被冷卻后的水回路61b中的水用于制冷或冷凍。即，熱交換器50在制冷劑回路中作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能。
[0110]然后，在熱交換器50中被加熱的主制冷劑回路56i中的制冷劑經(jīng)過四通閥57，經(jīng)過四通閥57后的主制冷劑回路56j中的制冷劑流入接收器52，進(jìn)一步被加熱(圖11的點(diǎn)H)。在接收器52中加熱后的主制冷劑回路56k中的制冷劑被輸送到壓縮機(jī)49。
[0111]另一方面，在圖10-2的點(diǎn)P分支的注入回路60a中的制冷劑在膨脹機(jī)構(gòu)59中減壓(圖11的點(diǎn)I)。在膨脹機(jī)構(gòu)59中減壓后的注入回路60b中的制冷劑在內(nèi)部熱交換器53中進(jìn)行熱交換，成為氣液兩相狀態(tài)(圖11的點(diǎn)J)。然后，在內(nèi)部熱交換器53中進(jìn)行了熱交換的注入回路60c中的制冷劑從壓縮機(jī)49的注入管被輸送到壓縮機(jī)49內(nèi)。之后的壓縮機(jī)49的壓縮動作與制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時相同。即，被壓縮并加熱而成為高溫高壓的制冷劑(圖11的點(diǎn)A)從壓縮機(jī)49排出到主制冷劑回路56a。
[0112]此外，在不進(jìn)行注入運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，關(guān)閉膨脹機(jī)構(gòu)59，不使制冷劑流入壓縮機(jī)49的注入管即可。此外，通過微機(jī)等控制膨脹機(jī)構(gòu)59的開度即可。
[0113]此外，在上述說明中，設(shè)熱交換器50為使主制冷劑回路的制冷劑與水回路的水進(jìn)行熱交換的熱交換器(例如板式熱交換器)而進(jìn)行了說明。然而，熱交換器50不限定于此，也可以是使制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器。此外，在水回路中，流動的也可以不是水，而是其他流體。
[0114]如上所述，本發(fā)明的熱泵裝置能夠應(yīng)用于空調(diào)機(jī)、熱泵式熱水器、冰箱、制冷機(jī)等的使用了逆變器壓縮機(jī)的各種熱泵裝置。
【主權(quán)項】
1.一種熱泵裝置，其特征在于，包括: 壓縮機(jī)，其由電動機(jī)驅(qū)動，對制冷劑進(jìn)行壓縮； 逆變器部，其對所述電動機(jī)施加電壓； 電流傳感器，其檢測流過所述電動機(jī)的電流；以及 逆變器控制部，其向所述逆變器部輸出驅(qū)動信號，其中， 所述逆變器控制部包括: 電壓指令運(yùn)算部，其計算電壓指令值；以及 驅(qū)動信號生成部，其基于所述電壓指令值生成所述驅(qū)動信號， 所述驅(qū)動信號生成部具備振幅相位決定部，其根據(jù)來自所述電流傳感器的信號，決定所述壓縮機(jī)的所需制冷劑壓縮量，并且基于所述所需制冷劑壓縮量決定振幅和相位，使所述驅(qū)動信號生成部生成所述驅(qū)動信號， 所述電壓指令運(yùn)算部在所述電動機(jī)為設(shè)定值以下的轉(zhuǎn)速或負(fù)載狀態(tài)的情況下，使用根據(jù)該轉(zhuǎn)速或該負(fù)載狀態(tài)預(yù)先測量的相位補(bǔ)償量，對來自所述電流傳感器的信號進(jìn)行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述電壓指令運(yùn)算部使用與設(shè)置在所述電流傳感器的二次側(cè)的二次側(cè)電阻的電阻值對應(yīng)的校正信號，對來自所述電流傳感器的信號進(jìn)行校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述電壓指令運(yùn)算部具有校正控制部， 所述校正控制部在將來自所述電流傳感器的信號分離成d軸分量和q軸分量之后，根據(jù)所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述電壓指令運(yùn)算部在所述校正控制部具有存儲區(qū)域， 在所述存儲區(qū)域中，作為表數(shù)據(jù)存儲有與所述轉(zhuǎn)速或所述負(fù)載狀態(tài)對應(yīng)的相位補(bǔ)償量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述電壓指令運(yùn)算部具有存儲區(qū)域， 在所述存儲區(qū)域中，作為表數(shù)據(jù)存儲有與所述二次側(cè)電阻的電阻值對應(yīng)的校正信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述逆變器控制部具備模擬濾波器或數(shù)字濾波器，用于去除或減少來自所述電流傳感器的信號的諧波噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述逆變器部具備的開關(guān)元件中的至少I個開關(guān)元件由寬禁帶半導(dǎo)體形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的熱泵裝置，其特征在于: 構(gòu)成所述逆變器部具備的開關(guān)元件的二極管由寬禁帶半導(dǎo)體形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熱泵裝置，其特征在于: 所述寬禁帶半導(dǎo)體是碳化硅、氮化鎵類材料或金剛石。
10.一種空調(diào)機(jī)，其特征在于: 具備權(quán)利要求1至9中任一項所述的熱泵裝置。
11.一種制冷機(jī)，其特征在于:具備權(quán)利要求1至9中任一項所述的熱泵裝置。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有壓縮機(jī)的熱泵裝置，該壓縮機(jī)具備能夠抑制成本并且即使在低轉(zhuǎn)速或者低負(fù)載的情況下也能夠進(jìn)行無傳感器矢量控制的電動機(jī)。本發(fā)明的熱泵裝置包括：制冷劑的壓縮機(jī)（14），其由電動機(jī)（21）驅(qū)動；逆變器部（12），其對電動機(jī)（21）施加電壓；電動機(jī)電流的電流傳感器（26a、26b）；以及逆變器控制部（13），其向逆變器部（12）輸出驅(qū)動信號，逆變器控制部（13）包括：電壓指令運(yùn)算部（25）和驅(qū)動信號生成部（23），驅(qū)動信號生成部（23）具備振幅相位決定部（33），其根據(jù)來自電流傳感器（26a、26b）的信號，決定壓縮機(jī)（14）的所需制冷劑壓縮量，并且決定振幅和相位使驅(qū)動信號生成部（23）生成驅(qū)動信號，電壓指令運(yùn)算部（25）在電動機(jī)（21）為低轉(zhuǎn)速或低負(fù)載的情況下，根據(jù)該轉(zhuǎn)速或該負(fù)載對來自電流傳感器（26a、26b）的信號進(jìn)行校正。
【IPC分類】H02P23-00, F24F11-02, H02P27-02, H02P27-04, H02P21-00
【公開號】CN104641550
【申請?zhí)枴緾N201280075909
【發(fā)明人】神谷莊太, 畠山和德, 天野勝之, 伊藤典和, 富田雅史
【申請人】三菱電機(jī)株式會社
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2012年9月28日
【公告號】DE112012006959T5, WO2014049867A1