CN100529602C - 能力可变式空气调节器 - Google Patents

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Abstract

一种能力可变式空气调节器，包括：压缩制冷剂的压缩机，与压缩机结合的室内侧热交换器，与压缩机结合的室外侧热交换器，使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管，设置于配管中的第一毛细管，设置于配管中与第一毛细管直列连接的第二毛细管，与第二毛细管并行连接的旁路配管，打开关闭旁路配管的阀，和控制压缩机和阀的控制装置。压缩机能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂。在该能力可变式空气调节器中，能够使适当流量的制冷剂在冷冻循环中循环，而不使压缩机陷入过负荷状态。

Description

能力可变式空气调节器
技术领域
本发明涉及一种搭载有可改变能力的压缩机的能力可变式空气调节器。
背景技术
现有的能力可变式空气调节器通过用变压器改变压缩机的运转转数，从而使制冷剂的排出量发生变化。日本特开平6-281296号公报和日本特开2002-89976号公报分别公开了为了得到最为适当的排出量，检测冷冻循环中的压力和温度、调整缩小制冷剂通路的节流量的机械式膨胀阀，或电子控制式膨胀阀。
机械式膨胀阀通过检测冷冻循环中的压力和温度，对节流量进行两次调整。如压缩机起动时，在伴有驱动压缩机的电动机的负荷剧烈变动的情况下，由于动作延迟，压缩机的排出压力急剧上升，电动机陷入过负荷状态。由于这种过负荷，有时会引起被称为所谓击穿(breakdown)的电动机的强制停止，或由于过负荷继电器的动作而引起压缩机的停止。
电子控制式膨胀阀可以控制避免上述过负荷，但是，其结构复杂，且成本高。
发明内容
本发明的能力可变式空气调节器包括：能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；与压缩机结合的室内侧热交换器；与压缩机结合的室外侧热交换器；使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管；设置于配管中的第一毛细管；设置于配管中、与第一毛细管串行连接的第二毛细管；与第二毛细管并行连接的旁路配管；打开关闭旁路配管的阀；控制压缩机和阀的控制装置；和检测向压缩机供给的电压的电压检测部，控制装置进行动作，使得：在使压缩机以第一能力动作时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的电压在规定值以下时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的电压在规定值以上时，关闭阀。
本发明的另一种能力可变式空气调节器包括：能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；与压缩机结合的室内侧热交换器；与压缩机结合的室外侧热交换器；使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管；设置于配管中的第一毛细管；设置于配管中、与第一毛细管串行连接的第二毛细管；与第二毛细管并行连接的旁路配管；打开关闭旁路配管的阀；控制压缩机和阀的控制装置；和温度检测部，检测在室内侧热交换器中的制冷剂的温度，当能力可变式空气调节器在供暖运转动作时，控制装置进行动作，使得使压缩机以第二能力动作时检测的温度在规定值以上时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的温度在规定值以下时，关闭阀。
本发明的另一种能力可变式空气调节器包括：能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；与压缩机结合的室内侧热交换器；与压缩机结合的室外侧热交换器；使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管；设置于配管中的第一毛细管；设置于配管中、与第一毛细管串行连接的第二毛细管；与第二毛细管并行连接的旁路配管；打开关闭旁路配管的阀；控制压缩机和阀的控制装置；和温度检测部，检测在室外侧热交换器中的制冷剂的温度，当能力可变式空气调节器在制冷运转动作时，控制装置进行动作，使得使压缩机以第二能力动作时检测的温度在规定值以上时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的温度在规定值以下时，关闭阀。
本发明的另一种能力可变式空气调节器包括：能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；与压缩机结合的室内侧热交换器；与压缩机结合的室外侧热交换器；使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管；设置于配管中的第一毛细管；设置于配管中、与第一毛细管串行连接的第二毛细管；与第二毛细管并行连接的旁路配管；打开关闭旁路配管的阀；控制压缩机和阀的控制装置；和压力检测部，检测压缩机排出制冷剂时的排出压力，控制装置进行动作，使得使压缩机以第二能力动作时检测的排出压力在规定值以上时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的排出压力在规定值以下时，关闭阀。
本发明的另一种能力可变式空气调节器包括：能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；与压缩机结合的室内侧热交换器；与压缩机结合的室外侧热交换器；使压缩机、室内侧热交换器和室外侧热交换器结合的配管；设置于配管中的第一毛细管；设置于配管中、与第一毛细管串行连接的第二毛细管；与第二毛细管并行连接的旁路配管；打开关闭旁路配管的阀；控制压缩机和阀的控制装置；和检测向压缩机供给的电流的电流检测部，控制装置进行动作，使得：在使压缩机以第一能力动作时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的电流在规定值以上时，打开阀；使压缩机以第二能力动作时检测的电流在规定值以下时，关闭阀。
在本发明的能力可变式空气调节器中，压缩机不会陷入过负荷状态，适当流量的制冷剂在冷冻循环内循环。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的能力可变式空气调节器的框图。
图2是表示第一实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。
图3是表示第一实施方式的能力可变式空气调节器的起动动作的流程图。
图4是表示第一实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置的框图。
图5是表示第一实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。
图6是本发明的第二实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置的框图。
图7是表示第二实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。
图8是本发明的第三实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置的框图。
图9是表示第三实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。
图10是本发明的第四实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置的框图。
图11是表示第四实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。
具体实施方式
第一实施方式
图1是本发明的第一实施方式的能力可变式空气调节器1001的冷冻循环2001的框图。冷冻循环2001包括：压缩机1、室内侧热交换器2、室外侧热交换器3、节流装置4、四通阀5和连接它们的配管6，制冷剂在冷冻循环2001中循环。控制装置11控制压缩机1和锁定阀10。节流装置4包括：第一毛细管7、与第一毛细管7串行配置的第二毛细管8、与第二毛细管8并行配置的旁路配管9、和配置于旁路配管9中的锁定阀10。在第一实施方式中，旁路配管9和锁定阀10与第二毛细管8并行设置，但是，也可以与第一毛细管7并行设置。压缩机1包括压缩制冷剂的压缩元件1A和驱动压缩元件1A的电动部件1B。
锁定阀10开启时，将在第一毛细管7中通过的制冷剂的量选定为与压缩机1排出的制冷剂的容积为最大的第一量(FULL)时相适应的量。将锁定阀10关闭时通过第一毛细管7和第二毛细管8的制冷剂的量选定为与压缩机1排出的制冷剂的容积为小于第一量的第二量(SAVE)时相适应的量。
图2是表示能力可变式空气调节器1001的动作的流程图。当压缩机1的制冷剂的排出量为最大(FULL)、以作为最大能力的第一能力动作时，控制装置11打开锁定阀10，将制冷剂导入旁路配管9，增大制冷剂的流量。在这种情况下，制冷剂的流量仅由第一毛细管7决定，为与制冷剂的最大排出量相适应的流量。当压缩机1以小于最大能力的第二能力动作时，控制装置11关闭锁定阀10，将制冷剂导入第一毛细管7和第二毛细管8，将冷冻循环2001中的制冷剂的流量限制为与排出量对应的量。即，在这种情况下，制冷剂的流通量为第一毛细管7和第二毛细管8的总流量，在冷冻循环2001中的制冷剂的流量为与比对应最大能力的第一量小的第二量相适应的流量。压缩机1的制冷剂的第二量为与第二能力相适应的量。
图3是表示使能力可变式空气调节器1001的压缩机1开始动作的流程图。压缩机1开始动作时，压缩元件1A承受大的排出压力，所以电动元件1B承受急剧的负荷变动。启动压缩机1时，与制冷剂的排出量无关，控制装置11打开锁定阀10，将制冷剂导入旁路配管9，能够增加制冷剂的流通量。由此，对应于压缩机1启动时的负荷的急剧变动，能够避免压缩机1的电动元件1B陷入过负荷的状态。在第一实施方式中，将压缩机1启动时的锁定阀10持续打开规定的时间，例如5分钟。根据冷冻循环2001的结构，该时间不局限于5分钟。
图4是控制装置11的框图。控制装置11包括：由微机等电子部件组成的演算装置12、电压检测部13、切换压缩机1的制冷剂排出量即能力的能力切换部14、和控制打开关闭锁定阀10的开闭切换部15。演算装置12通过能力切换部14切换压缩机1的能力，即制冷剂的排出量。
图5是表示能力可变式空气调节器1001的动作的流程图。该流程图表示从控制装置11使压缩机1起动开始经过上述规定时间(5分钟)后的动作。电压检测部13检测向压缩机1的电动元件1B供给的电压值。将检测的电压值传送至演算装置12。控制使得压缩机1的排出量为最大的上述第一量时，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大量的上述第二量时，在由电压检测部13检测的值在规定值以下的情况下，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大量的上述第二量时，在由电压检测部13检测的值在规定值以上的情况下，演算装置12通过开闭切换部15关闭锁定阀10。由此，不将制冷剂导入旁路配管9，而通过毛细管7、8，制冷剂的流量减少。因此，即使在压缩机1容易受到过负荷的状态下，也能够避免压缩机1受到过负荷。
第二实施方式
图6是本发明的第二实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置51的框图。在图6中，与图4所示的部分相同的部分用相同的参照符号表示，并省略其说明。此外，第二实施方式的能力可变式空气调节器包括代替图1所示的控制装置11的控制装置51。控制装置51包括电流检测部16，代替图4所示的控制装置11的电压检测部13，检测向压缩机1的电动元件1B供给的电流值。
图7是表示第二实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。该流程图表示从控制装置51使压缩机1起动开始经过上述规定时间(5分钟)后的动作。控制装置51从起动压缩机1开始到上述规定时间为止，与压缩机1的动作能力无关，打开锁定阀10。电流检测部16检测向压缩机1的电动元件1B供给的电流值。将检测的值传送至演算装置12。控制使得压缩机1的排出量为最大的上述第一量时，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由电流检测部16检测的值在规定值以上的情况下，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由电流检测部16检测的值在规定值以下的情况下，演算装置12通过开闭切换部15关闭锁定阀10。由此，制冷剂通过毛细管7、8，制冷剂的流量减少。因此，即使在压缩机1容易受到过负荷的状态下，也能够避免压缩机1受到过负荷。
第三实施方式
图8是本发明的第三实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置61的框图。在图8中，与图4所示的部分相同的部分用相同的参照符号表示，并省略其说明。此外，第三实施方式的能力可变式空气调节器包括代替图1所示的控制装置11的控制装置61。控制装置61包括温度检测部17A、17B，以代替图4所示的控制装置11的电压检测部13。温度检测部17A设置在室外侧热交换器3中，当空气调节器以制冷运转动作时，检测在室外侧热交换器3中流动的制冷剂的温度值。温度检测部17B设置在室内侧热交换器2中，当空气调节器以供暖运转动作时，检测在室内侧热交换器2中流动的制冷剂的温度值。
图9是表示第三实施方式的能力可变式空气调节器动作的流程图。该流程图表示从控制装置61使压缩机1起动开始经过上述规定时间(5分钟)后的动作。从控制装置61使压缩机1起动开始到上述规定的时间为止，与压缩机1的动作能力无关，打开锁定阀10。将由温度检测部17A、17B检测的温度值传送至演算装置12。控制使得压缩机1的排出量为最大的上述第一量时，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。
制冷运转时，控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由温度检测部17A检测的值在规定值以上的情况下，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由温度检测部17A检测的值在规定值以下的情况下，演算装置12通过开闭切换部15关闭锁定阀10。由此，制冷剂通过毛细管7、8，制冷剂的流量减少。因此，即使在压缩机1容易受到过负荷的状态下，也能够避免压缩机1受到过负荷。
供暖运转时，控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由温度检测部17B检测的值在规定值以上的情况下，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由温度检测部17B检测的值在规定值以下的情况下，演算装置12通过开闭切换部15关闭锁定阀10。由此，制冷剂通过毛细管7、8，制冷剂的流量减少。因此，即使在压缩机1容易受到过负荷的状态下，也能够避免压缩机1受到过负荷。
第四实施方式
图10是本发明的第四实施方式的能力可变式空气调节器的控制装置71的框图。在图10中，与图4所示的部分相同的部分用相同的参照符号表示，并省略其说明。此外，第四实施方式的能力可变式空气调节器包括代替图1所示的控制装置11的控制装置71。控制装置71包括压力检测部18，代替图4所示的控制装置11的电压检测部13，检测压缩机1的制冷剂的排出压力值。
图11是表示第四实施方式的能力可变式空气调节器的动作的流程图。该流程图表示从控制装置71使压缩机1起动开始经过上述规定时间(5分钟)后的动作。从控制装置71使压缩机1起动开始到上述规定的时间为止，与压缩机1的动作能力无关，打开锁定阀10。将压力检测部18检测的排出压力值传送至演算装置12。控制使得压缩机1的排出量为最大的上述第一量时，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由压力检测部18检测的值在规定值以上的情况下，演算装置12通过开闭切换部15打开锁定阀10。由此，将制冷剂导入旁路配管9，制冷剂的流量增多。控制使得压缩机1的排出量为小于最大的第一量的上述第二量时，在由压力检测部18检测的值在规定值以下的情况下，演算装置12通过开闭切换部15关闭锁定阀10。由此，制冷剂通过毛细管7、8，制冷剂的流量减少。因此，即使在压缩机1容易受到过负荷的状态下，也能够避免压缩机1受到过负荷。
如上所述，在第一～第四实施方式的能力可变式空气调节器中，能够将冷冻循环中的制冷剂的流量设定与压缩机1的运转状态相适应的量。由此，能够避免压缩机1的过负荷，这种能力可变式空气调节器不仅能够适用于空气调节器，也能够适用于除湿机或干燥机等应用冷冻循环的机器中。
此外，本发明不局限于第一～第四实施方式。

Claims (9)

1.一种能力可变式空气调节器，其特征在于，包括：
能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；
与所述压缩机结合的室内侧热交换器；
与所述压缩机结合的室外侧热交换器；
使所述压缩机、所述室内侧热交换器和所述室外侧热交换器结合的配管；
设置于所述配管中的第一毛细管；
设置于所述配管中、与所述第一毛细管串行连接的第二毛细管；
与所述第二毛细管并行连接的旁路配管；
打开关闭所述旁路配管的阀；
控制所述压缩机和所述阀的控制装置；和
检测向所述压缩机供给的电压的电压检测部，
所述控制装置进行动作，使得：
在使所述压缩机以所述第一能力动作时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电压在规定值以下时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电压在规定值以上时，关闭所述阀。
2.如权利要求1所述的能力可变式空气调节器，其特征在于：
所述控制装置进行动作，使得在起动所述压缩机时，与所述压缩机的动作能力无关地打开所述阀。
3.如权利要求1所述的能力可变式空气调节器，其特征在于：
所述控制装置进行动作，使得：
在从起动所述压缩机开始的规定的时间内，与所述压缩机的动作能力无关地打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第一能力动作时，打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电压在规定值以下时，打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电压在规定值以上时，关闭所述阀。
4.一种能力可变式空气调节器，其特征在于，包括：
能够以第一能力和小于所述第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；
与所述压缩机结合的室内侧热交换器；
与所述压缩机结合的室外侧热交换器；
使所述压缩机、所述室内侧热交换器和所述室外侧热交换器结合的配管；
设置于所述配管中的第一毛细管；
设置于所述配管中、与所述第一毛细管串行连接的第二毛细管；
与所述第二毛细管并行连接的旁路配管；
打开关闭所述旁路配管的阀；
控制所述压缩机和所述阀的控制装置；和
温度检测部，检测在所述室内侧热交换器中的所述制冷剂的温度，
当所述能力可变式空气调节器在供暖运转动作时，所述控制装置进行动作，使得使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的温度在规定值以上时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的温度在规定值以下时，关闭所述阀。
5.一种能力可变式空气调节器，其特征在于，包括：
能够以第一能力和小于所述第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；
与所述压缩机结合的室内侧热交换器；
与所述压缩机结合的室外侧热交换器；
使所述压缩机、所述室内侧热交换器和所述室外侧热交换器结合的配管；
设置于所述配管中的第一毛细管；
设置于所述配管中、与所述第一毛细管串行连接的第二毛细管；
与所述第二毛细管并行连接的旁路配管；
打开关闭所述旁路配管的阀；
控制所述压缩机和所述阀的控制装置；和
温度检测部，检测在所述室外侧热交换器中的所述制冷剂的温度，
当所述能力可变式空气调节器在制冷运转动作时，所述控制装置进行动作，使得使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的温度在规定值以上时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的温度在规定值以下时，关闭所述阀。
6.一种能力可变式空气调节器，其特征在于，包括：
能够以第一能力和小于所述第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；
与所述压缩机结合的室内侧热交换器；
与所述压缩机结合的室外侧热交换器；
使所述压缩机、所述室内侧热交换器和所述室外侧热交换器结合的配管；
设置于所述配管中的第一毛细管；
设置于所述配管中、与所述第一毛细管串行连接的第二毛细管；
与所述第二毛细管并行连接的旁路配管；
打开关闭所述旁路配管的阀；
控制所述压缩机和所述阀的控制装置；和
压力检测部，检测所述压缩机排出所述制冷剂时的排出压力，
所述控制装置进行动作，使得使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的排出压力在规定值以上时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的排出压力在规定值以下时，关闭所述阀。
7.一种能力可变式空气调节器，其特征在于，包括：
能够以第一能力和小于第一能力的第二能力动作，压缩制冷剂的压缩机；
与所述压缩机结合的室内侧热交换器；
与所述压缩机结合的室外侧热交换器；
使所述压缩机、所述室内侧热交换器和所述室外侧热交换器结合的配管；
设置于所述配管中的第一毛细管；
设置于所述配管中、与所述第一毛细管串行连接的第二毛细管；
与所述第二毛细管并行连接的旁路配管；
打开关闭所述旁路配管的阀；
控制所述压缩机和所述阀的控制装置；和
检测向所述压缩机供给的电流的电流检测部，
所述控制装置进行动作，使得：
在使所述压缩机以所述第一能力动作时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电流在规定值以上时，打开所述阀；
使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电流在规定值以下时，关闭所述阀。
8.如权利要求7所述的能力可变式空气调节器，其特征在于：
所述控制装置进行动作，使得在起动所述压缩机时，与所述压缩机的动作能力无关地打开所述阀。
9.如权利要求7所述的能力可变式空气调节器，其特征在于：
所述控制装置进行动作，使得：
在从起动所述压缩机开始的规定的时间内，与所述压缩机的动作能力无关地打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第一能力动作时，打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电流在规定值以上时，打开所述阀；
从起动所述压缩机开始经过所述规定的时间后，使所述压缩机以所述第二能力动作时所述检测的电流在规定值以下时，关闭所述阀。
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