能力可變式空氣調節器的製作方法
2023-05-27 13:45:11 1
專利名稱：能力可變式空氣調節器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載有可改變能力的壓縮機的能力可變式空氣調節器。
背景技術：
現有的能力可變式空氣調節器通過用變壓器改變壓縮機的運轉轉數，從而使製冷劑的排出量發生變化。日本特開平6-281296號公報和日本特開2002-89976號公報分別公開了為了得到最為適當的排出量，檢測冷凍循環中的壓力和溫度、調整縮小製冷劑通路的節流量的機械式膨脹閥，或電子控制式膨脹閥。
機械式膨脹閥通過檢測冷凍循環中的壓力和溫度，對節流量進行兩次調整。如壓縮機起動時，在伴有驅動壓縮機的電動機的負荷劇烈變動的情況下，由於動作延遲，壓縮機的排出壓力急劇上升，電動機陷入過負荷狀態。由於這種過負荷，有時會引起被稱為所謂擊穿(breakdown)的電動機的強制停止，或由於過負荷繼電器的動作而引起壓縮機的停止。
電子控制式膨脹閥可以控制避免上述過負荷，但是，其結構複雜，且成本高。
發明內容
本發明的能力可變式空氣調節器包括壓縮製冷劑的壓縮機，與壓縮機結合的室內側熱交換器，與壓縮機結合的室外側熱交換器，使壓縮機、室內側熱交換器和室外側熱交換器結合的配管，設置於配管中的第一毛細管，設置於配管中與第一毛細管串行連接的第二毛細管，與第二毛細管並行連接的旁路配管，打開關閉旁路配管的閥，和控制壓縮機和閥的控制裝置。壓縮機能夠以第一能力和小於第一能力的第二能力動作，壓縮製冷劑。
在該能力可變式空氣調節器中，壓縮機不會陷入過負荷狀態，適當流量的製冷劑在冷凍循環內循環。
圖1是本發明的第一實施方式的能力可變式空氣調節器的框圖。
圖2是表示第一實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。
圖3是表示第一實施方式的能力可變式空氣調節器的起動動作的流程圖。
圖4是表示第一實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置的框圖。
圖5是表示第一實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。
圖6是本發明的第二實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置的框圖。
圖7是表示第二實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。
圖8是本發明的第三實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置的框圖。
圖9是表示第三實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。
圖10是本發明的第四實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置的框圖。
圖11是表示第四實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。
具體實施例方式
第一實施方式圖1是本發明的第一實施方式的能力可變式空氣調節器1001的冷凍循環2001的框圖。冷凍循環2001包括壓縮機1、室內側熱交換器2、室外側熱交換器3、節流裝置4、四通閥5和連接它們的配管6，製冷劑在冷凍循環2001中循環。控制裝置11控制壓縮機1和鎖定閥10。節流裝置4包括第一毛細管7、與第一毛細管7串行配置的第二毛細管8、與第二毛細管8並行配置的旁路配管9、和配置於旁路配管9中的鎖定閥10。在第一實施方式中，旁路配管9和鎖定閥10與第二毛細管8並行設置，但是，與可以與第一毛細管7並行設置。壓縮機1包括壓縮製冷劑的壓縮元件1A和驅動壓縮元件1A的電動部件1B。
將在第一毛細管7中通過的製冷劑的量選定為與壓縮機1排出的製冷劑的容積為最大的第一量(FULL)時相適應的量。將鎖定閥10關閉時通過第一毛細管7和第二毛細管8的製冷劑的量選定為與壓縮機1排出的製冷劑的容積為小於第一量的第二量(SAVE)時相適應的量。
圖2是表示能力可變式空氣調節器1001的動作的流程圖。當壓縮機1的製冷劑的排出量為最大(FULL)、以作為最大能力的第一能力動作時，控制裝置11打開鎖定閥10，將製冷劑導入旁路配管9，增大製冷劑的流量。在這種情況下，製冷劑的流量僅由第一毛細管7決定，為與製冷劑的最大排出量相適應的流量。當壓縮機1以小於最大能力的第二能力動作時，控制裝置11關閉鎖定閥10，將製冷劑導入第一毛細管7和第二毛細管8，將冷凍循環2001中的製冷劑的流量限制為與排出量對應的量。即，在這種情況下，製冷劑的流通量為第一毛細管7和第二毛細管8的總流量，在冷凍循環2001中的製冷劑的流量為與比對應最大能力的第一量小的第二量相適應的流量。壓縮機1的製冷劑的第二量為與第二能力相適應的量。
圖3是表示使能力可變式空氣調節器1001的壓縮機1開始動作的流程圖。壓縮機1開始動作時，壓縮元件1A承受大的排出壓力，所以電動元件1B承受急劇的負荷變動。啟動壓縮機1時，與製冷劑的排出量無關，控制裝置11打開鎖定閥10，將製冷劑導入旁路配管9，能夠增加製冷劑的流通量。由此，對應於壓縮機1啟動時的負荷的急劇變動，能夠避免壓縮機1的電動元件1B陷入過負荷的狀態。在第一實施方式中，將壓縮機1啟動時的鎖定閥10持續打開規定的時間，例如5分鐘。根據冷凍循環2001的結構，該時間不局限於5分鐘。
圖4是控制裝置11的框圖。控制裝置11包括由微機等電子部件組成的演算裝置12、電壓檢測部13、切換壓縮機1的製冷劑排出量即能力的能力切換部14、和控制打開關閉鎖定閥10的開閉切換部15。演算裝置12通過能力切換部14切換壓縮機1的能力，即製冷劑的排出量。
圖5是表示能力可變式空氣調節器1001的動作的流程圖。該流程圖表示從控制裝置11使壓縮機1起動開始經過上述規定時間(5分鐘)後的動作。電壓檢測部13檢測向壓縮機1的電動元件1B供給的電壓值。將檢測的電壓值傳送至演算裝置12。控制使得壓縮機1的排出量為最大的上述第一量時，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大量的上述第二量時，在由電壓檢測部13檢測的值在規定值以下的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大量的上述第二量時，在由電壓檢測部13檢測的值在規定值以上的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15關閉鎖定閥10。由此，不將製冷劑導入旁路配管9，而通過毛細管7、8，製冷劑的流量減少。因此，即使在壓縮機1容易受到過負荷的狀態下，也能夠避免壓縮機1受到過負荷。
第二實施方式圖6是本發明的第二實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置51的框圖。在圖6中，與圖4所示的部分相同的部分用相同的參照符號表示，並省略其說明。此外，第二實施方式的能力可變式空氣調節器包括代替圖1所示的控制裝置11的控制裝置51。控制裝置51包括電流檢測部16，代替圖4所示的控制裝置11的電壓檢測部13，檢測向壓縮機1的電動元件1B供給的電流值。
圖7是表示第二實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。該流程圖表示從控制裝置51使壓縮機1起動開始經過上述規定時間(5分鐘)後的動作。控制裝置51從起動壓縮機1開始到上述規定時間為止，與壓縮機1的動作能力無關，打開鎖定閥10。電流檢測部16檢測向壓縮機1的電動元件1B供給的電流值。將檢測的值傳送至演算裝置12。控制使得壓縮機1的排出量為最大的上述第一量時，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由電流檢測部16檢測的值在規定值以上的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由電流檢測部16檢測的值在規定值以下的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15關閉鎖定閥10。由此，製冷劑通過毛細管7、8，製冷劑的流量減少。因此，即使在壓縮機1容易受到過負荷的狀態下，也能夠避免壓縮機1受到過負荷。
第三實施方式圖8是本發明的第三實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置61的框圖。在圖8中，與圖4所示的部分相同的部分用相同的參照符號表示，並省略其說明。此外，第三實施方式的能力可變式空氣調節器包括代替圖1所示的控制裝置11的控制裝置61。控制裝置61包括溫度檢測部17A、17B，以代替圖4所示的控制裝置11的電壓檢測部13。溫度檢測部17A設置在室外側熱交換器3中，當空氣調節器以製冷運轉動作時，檢測在室外側熱交換器3中流動的製冷劑的溫度值。溫度檢測部17B設置在室內側熱交換器2中，當空氣調節器以供暖運轉動作時，檢測在室內側熱交換器2中流動的製冷劑的溫度值。
圖9是表示第三實施方式的能力可變式空氣調節器動作的流程圖。該流程圖表示從控制裝置61使壓縮機1起動開始經過上述規定時間(5分鐘)後的動作。從控制裝置61使壓縮機1起動開始到上述規定的時間為止，與壓縮機1的動作能力無關，打開鎖定閥10。將由溫度檢測部17A、17B檢測的溫度值傳送至演算裝置12。控制使得壓縮機1的排出量為最大的上述第一量時，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。
製冷運轉時，控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由溫度檢測部17A檢測的值在規定值以上的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由溫度檢測部17A檢測的值在規定值以下的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15關閉鎖定閥10。由此，製冷劑通過毛細管7、8，製冷劑的流量減少。因此，即使在壓縮機1容易受到過負荷的狀態下，也能夠避免壓縮機1受到過負荷。
供暖運轉時，控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由溫度檢測部17B檢測的值在規定值以上的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由溫度檢測部17B檢測的值在規定值以下的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15關閉鎖定閥10。由此，製冷劑通過毛細管7、8，製冷劑的流量減少。因此，即使在壓縮機1容易受到過負荷的狀態下，也能夠避免壓縮機1受到過負荷。
第四實施方式圖10是本發明的第四實施方式的能力可變式空氣調節器的控制裝置71的框圖。在圖10中，與圖4所示的部分相同的部分用相同的參照符號表示，並省略其說明。此外，第四實施方式的能力可變式空氣調節器包括代替圖1所示的控制裝置11的控制裝置71。控制裝置71包括壓力檢測部18，代替圖4所示的控制裝置11的電壓檢測部13，檢測壓縮機1的製冷劑的排出壓力值。
圖11是表示第四實施方式的能力可變式空氣調節器的動作的流程圖。該流程圖表示從控制裝置71使壓縮機1起動開始經過上述規定時間(5分鐘)後的動作。從控制裝置71使壓縮機1起動開始到上述規定的時間為止，與壓縮機1的動作能力無關，打開鎖定閥10。將壓力檢測部18檢測的排出壓力值傳送至演算裝置12。控制使得壓縮機1的排出量為最大的上述第一量時，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由壓力檢測部18檢測的值在規定值以上的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15打開鎖定閥10。由此，將製冷劑導入旁路配管9，製冷劑的流量增多。控制使得壓縮機1的排出量為小於最大的第一量的上述第二量時，在由壓力檢測部18檢測的值在規定值以下的情況下，演算裝置12通過開閉切換部15關閉鎖定閥10。由此，製冷劑通過毛細管7、8，製冷劑的流量減少。因此，即使在壓縮機1容易受到過負荷的狀態下，也能夠避免壓縮機1受到過負荷。
如上所述，在第一～第四實施方式的能力可變式空氣調節器中，能夠將冷凍循環中的製冷劑的流量設定與壓縮機1的運轉狀態相適應的量。由此，能夠避免壓縮機1的過負荷，這種能力可變式空氣調節器不僅能夠適用於空氣調節器，也能夠適用於除溼機或乾燥機等應用冷凍循環的機器中。
此外，本發明不局限於第一～第四實施方式。
權利要求
1.一種能力可變式空氣調節器，其特徵在於，包括能夠以第一能力和小於第一能力的第二能力動作，壓縮製冷劑的壓縮機；與所述壓縮機結合的室內側熱交換器；與所述壓縮機結合的室外側熱交換器；使所述壓縮機、所述室內側熱交換器和所述室外側熱交換器結合的配管；設置於所述配管中的第一毛細管；設置於所述配管中、與所述第一毛細管串行連接的第二毛細管；與所述第二毛細管並行連接的旁路配管；打開關閉所述旁路配管的閥；和控制所述壓縮機和所述閥的控制裝置。
2.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於所述控制裝置進行動作，使得在使所述壓縮機以所述第一能力動作時，打開所述閥；在使所述壓縮機以所述第二能力動作時，關閉所述閥。
3.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於所述控制裝置進行動作，使得在起動所述壓縮機時，與所述壓縮機的動作能力無關，打開所述閥。
4.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於所述控制裝置進行動作，使得在從起動所述壓縮機開始的規定的時間內，與所述壓縮機的動作能力無關，打開所述閥；從起動所述壓縮機開始的所述規定的時間後，使所述壓縮機以所述第一能力動作時，打開所述閥；從起動所述壓縮機開始的所述規定的時間後，使所述壓縮機以所述第二能力動作時，關閉所述閥。
5.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於還包括電壓檢測部，檢測向所述壓縮機供給的電壓，所述控制裝置進行動作，使得使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的電壓在規定值以下時，打開所述閥；使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的電壓在規定值以上時，關閉所述閥。
6.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於還包括電流檢測部，檢測向所述壓縮機供給的電流，所述控制裝置進行動作，使得使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的電流在規定值以上時，打開所述閥；使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的電流在規定值以下時，關閉所述閥。
7.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於還包括溫度檢測部，檢測在所述室內側熱交換器中的所述製冷劑的溫度，所述控制裝置進行動作，使得使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的溫度在規定值以上時，打開所述閥；使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的溫度在規定值以下時，關閉所述閥。
8.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於還包括溫度檢測部，檢測在所述室外側熱交換器中的所述製冷劑的溫度，所述控制裝置進行動作，使得使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的溫度在規定值以上時，打開所述閥；使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的溫度在規定值以下時，關閉所述閥。
9.如權利要求1所述的能力可變式空氣調節器，其特徵在於還包括壓力檢測部，檢測所述壓縮機排出所述製冷劑時的排出壓力，所述控制裝置進行動作，使得使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的排出壓力在規定值以上時，打開所述閥；使所述壓縮機以所述第二能力動作時，所述檢測的排出壓力在規定值以下時，關閉所述閥。
全文摘要
一種能力可變式空氣調節器，包括壓縮製冷劑的壓縮機，與壓縮機結合的室內側熱交換器，與壓縮機結合的室外側熱交換器，使壓縮機、室內側熱交換器和室外側熱交換器結合的配管，設置於配管中的第一毛細管，設置於配管中與第一毛細管直列連接的第二毛細管，與第二毛細管並行連接的旁路配管，打開關閉旁路配管的閥，和控制壓縮機和閥的控制裝置。壓縮機能夠以第一能力和小於第一能力的第二能力動作，壓縮製冷劑。在該能力可變式空氣調節器中，能夠使適當流量的製冷劑在冷凍循環中循環，而不使壓縮機陷入過負荷狀態。
文檔編號F24F11/00GK1995875SQ20071000152
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月4日 優先權日2006年1月5日
發明者波多野弘司, 神崎秀幸, 山田吉人 申請人:松下電器產業株式會社