CN101266083B - 制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即便在设置有热源热交换器时,也可以良好地检测到空气热交换器中的结霜的制冷循环装置。制冷循环装置具备压缩机(1)、进行冷凝工序的冷凝用热交换器(2)、使制冷剂膨胀的膨胀阀(3)、进行蒸发工序的蒸发用热交换器(4)。蒸发用热交换器(4)具备与空气进行热交换的空气热交换器(41)、和热源热交换器(42)。控制部(6)执行通常运转模式和结霜判定模式。在通常运转模式中,制冷剂流向空气热交换器(41)以及热源热交换器(42)。在结霜判定模式中,将制冷剂流向空气热交换器(41)而在空气热交换器(41)中进行热交换,并且在热源热交换器(42)中,使从热源向制冷剂传递的每单位时间的传热量比通常运转模式的情况减少。
Description
技术领域
本发明涉及制冷循环装置,制冷循环装置意思是指进行制冷剂的压缩工序、冷凝工序、膨胀工序和蒸发工序的装置。
背景技术
作为制冷循环装置,已知如图16所示的如下装置,其具备进行使制冷剂压缩的压缩工序的压缩机1Y、进行使经过了压缩机1Y的制冷剂冷凝的冷凝工序的热交换器2Y、使经过了冷凝工序的制冷剂膨胀的膨胀阀3Y、和进行使经过了膨胀阀3Y的制冷剂蒸发的蒸发工序的空气热交换器41Y。专利文献1~4中举出了这样的制冷循环装置。
根据这样的装置,经过了压缩机1Y的高温高压的制冷剂,在冷凝用热交换器2Y中进行冷凝工序,而释放冷凝热来进行供暖。经过了冷凝工序的制冷剂通过膨胀阀3Y膨胀而低压化。通过膨胀阀3Y而被低压化了的制冷剂,送至作为蒸发器的空气热交换器41Y进行蒸发工序,进行制冷剂的气体化。其后,使制冷剂返回到压缩机1Y而被再压缩。这里,若上述的运转继续进行下去,则空气热交换器41Y附近的空气通过空气热交换器41Y而被冷却,根据条件的不同,有时空气中的水分在空气热交换器41Y的表面上生成霜。若如上所述在空气热交换器41Y的表面上的结霜增加,则空气热交换器41Y的热交换能力降低,因此会对制冷循环装置的运转造成影响。
在如上所述在空气热交换器41Y的表面上发生结霜时,空气热交换器41Y的热交换效率降低,供暖运转能力降低。在该情况下,空气热交换器41Y中的蒸发温度逐渐降低。从而,空气热交换器41Y中的蒸发温度T2与空气温度T1的温度差(ΔT=T1-T2)增加。专利文献1公开了一种基于ΔT检测出在空气热交换器41Y的表面上发生结霜的情况的技术。
专利文献1:日本实开昭61-58433号公报
专利文献2:日本特开2002-89992号公报
专利文献3:日本特开平8-291950号公报
专利文献4:日本特开平5-319077号公报
在上述的制冷循环装置中提供了如下装置,即如图17所示,将与来自外部的热源(加热水)进行热交换的热源热交换器42Y附设在空气热交换器41Y中的装置。根据这样的装置,进行蒸发工序的热交换器,如图17所示,具备与空气进行热交换的空气热交换器41Y、和与冷却了发动机的加热水的热进行热交换的热源热交换器42Y。在该情况下,制冷剂的蒸发工序是在空气热交换器41Y与热源热交换器42Y的双方之间进行的。
在该情况下,若继续运转,则存在因来自热源热交换器42Y的热的传递,而使空气热交换器41Y的制冷剂的温度上升的危险。在该情况下,在空气热交换器41Y中无论是否发生结霜,都存在空气热交换器41Y中的蒸发温度T2与空气温度T1的温度差(ΔT=T1-T2)减小而变小的倾向,因此存在基于ΔT而无法良好地检测出结霜的危险。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而形成的,其目的在于提供如下制冷循环装置,即:即便是进行蒸发工序的蒸发用热交换器具备与空气进行热交换的空气热交换器、和与作为热源的加热液的热进行热交换的热源热交换器时,也可以良好地检测出在空气热交换器中是否发生结霜的情况。
(1)方式1涉及的制冷循环装置,具备进行将制冷剂压缩的压缩工序的压缩机、进行将经过了压缩机的制冷剂冷凝的冷凝工序的冷凝用热交换器、将经过了冷凝工序的制冷剂膨胀的膨胀阀、进行将经过了膨胀阀的制冷剂蒸发的蒸发工序的蒸发用热交换器、控制膨胀阀的控制部,该制冷循环装置的特征在于,
(i)进行蒸发工序的蒸发用热交换器具备:与空气进行热交换的空气热交换器、与来自作为热源的加热液的热进行热交换的热源热交换器,
(ii)控制部实施下述模式,即,(a)通过将经过了膨胀阀的制冷剂流向空气热交换器和热源热交换器,而在空气热交换器和热源热交换器中进行热交换的通常运转模式;(b)通过将经过了膨胀阀的制冷剂流向空气热交换器并在空气热交换器中进行热交换,而且进行将每单位时间的从热源热交换器向制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少的操作的结霜判定模式。
在通常运转模式中,控制部通过使经过了膨胀阀的制冷剂流向空气热交换器和热源热交换器的双方当中,在空气热交换器和热源热交换器中进行热交换。由此可以实施制冷剂的蒸发工序。
控制部定期或不定期地执行结霜判定模式。在结霜判定模式中,控制部将经过了膨胀阀的制冷剂流向空气热交换器,并在空气热交换器中进行热交换,并且将每单位时间的从热源热交换器向制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少。在该情况下,可以抑制热源热交换器的热被传递到空气热交换器。
这里,当在空气热交换器的表面上发生了结霜的情况下,空气热交换器中的热交换效率降低,空气热交换器中的蒸发能力降低。故而,空气热交换器中的制冷剂的蒸发工序受损,空气热交换器中的制冷剂的压力逐渐降低。在该情况下,空气热交换器中的蒸发温度逐渐降低,空气热交换器中的蒸发温度T2逐渐降低。从而,空气温度T1与空气热交换器中的蒸发温度T2之间的温度差(ΔT=T1-T2)增加。这样由于温度差ΔT增加,所以可以基于ΔT而有效地检测到空气热交换器中发生结霜的情况。
根据方式1,当执行结霜判定模式时,进行每单位时间的从热源热交换器向制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少的操作。因此结霜判定模式中,可以抑制从热源热交换器向空气热交换器传递的传热量。其结果是,空气热交换器中的蒸发温度T2降低。从而,可以使空气温度T1与空气热交换器中的蒸发温度T2之间的温度差(ΔT=T1-T2)增加。这样由于温度差ΔT增加,因此可以基于ΔT而有效地检测到空气热交换器中发生结霜的情况。
在该情况下,例示了控制部具备下述机构的方式,即:(i)传热量减少机构,其在结霜判定模式中,使每单位时间的从热源热交换器向制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少;(ii)温度差机构,其在结霜判定模式中,测定空气热交换器中的蒸发温度与空气温度的温度差;结霜判定机构,其在结霜判定模式中基于温度差进行结霜状态的判定。通过结霜判定机构,可以基于上述的温度差ΔT而良好地进行空气热交换器中的结霜状态的判定。
方式2涉及的制冷循环装置,其特征在于,在上述方式中,控制部将每单位时间的流向热源热交换器的制冷剂流量停止或比通常运转模式的情况减少。控制部将每单位时间的流向热源热交换器的制冷剂流量停止或减少。因此,可以抑制热源热交换器的热传递到空气热交换器中。从而,通过来自热源热交换器的热的传递,可以抑制空气热交换器的制冷剂压力增加。进而,可以抑制空气热交换器的制冷剂的温度过度地上升。其结果是,在热源热交换器中发生结霜时,可以确保空气温度T1与空气热交换器中的蒸发温度T2之间的温度差(ΔT=T1-T2)。因此可以基于温度差ΔT而良好地检测到结霜。
方式3涉及的制冷循环装置,其特征在于,在上述方式中,膨胀阀具备设置在冷凝用热交换器与空气热交换器之间的第一膨胀阀、和设置在冷凝用热交换器与热源热交换器之间的第二膨胀阀,控制部在结霜判定模式中将第二膨胀阀的开度设为0或者将第二膨胀阀的开度比通常运转模式的情况减少。由此,将每单位时间的流向热源热交换器的制冷剂流量停止或比通常运转模式的情况减少。其结果是,在结霜判定模式中,可以将每单位时间的从热源热交换器到制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少。从而,可以确保上述的温度差ΔT。因此可以基于温度差ΔT而良好地检测到结霜。
根据本发明,在实施结霜判定模式时,每单位时间的从热源热交换器向制冷剂传递的传热量比通常运转模式的情况减少。因此在实施结霜判定模式时,可以增大成为结霜判定的基准的温度差ΔT。从而,可以提高结霜判定的精度。故,即便是在进行蒸发工序的蒸发用热交换器具备与空气进行热交换的空气热交换器、和与作为热源的加热液的热进行热交换的热源热交换器之时,也可以控制从热源热交换器向空气热交换器传递的热量。因而也可以良好地判定在结霜判定模式中的结霜。
附图说明
图1是表示实施例1涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图2是表示实施例2涉及的试验数据的曲线图。
图3是表示实施例2涉及的试验数据的曲线图。
图4是表示实施例3涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图5是表示实施例4涉及的控制部执行的控制方式A的流程图。
图6是表示实施例4涉及的控制部执行的控制方式B的流程图。
图7是表示实施例4涉及的控制部执行的控制方式C的流程图。
图8是表示实施例5涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图9是表示实施例6涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图10是表示实施例9涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图11是表示实施例10涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图12是表示实施例11涉及的控制部执行的流程图。
图13是表示实施例12涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图14是表示实施例13涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图15是表示实施例14涉及的空调装置的概念的构成图。
图16是表示以往例涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图17是表示其他的以往例涉及的制冷循环装置的概念的构成图。
图中符号说明如下:1-压缩机、2-冷凝用热交换器、3-膨胀阀、31-第一膨胀阀、32-第二膨胀阀、4-蒸发用热交换器、41-空气热交换器、42-热源热交换器、51-空气温度传感器、52-热交换温度传感器、6-控制部。
具体实施方式
制冷循环装置是实施制冷剂的压缩工序、制冷剂的冷凝工序、制冷剂的膨胀工序、制冷剂的蒸发工序的制冷循环的装置,且具有加热功能和/或冷却功能。作为加热功能,可以举出供暖功能。作为冷却功能,可以举出冷气功能。
在实施通常运转模式时,根据需要也可以将运转模式切换到结霜判定模式。向结霜判定模式的切换,也可以从通常运转模式的开始经过设定时间后进行,也可以按照每隔设定时间反复进行、也可以从后述的除霜模式结束时开始经过设定时间后进行。
在结霜判定模式中,有时将每单位时间的流向热源热交换器的制冷剂流量停止或比通常运转模式的情况减少。在该情况下,制冷循环装置中的制冷剂循环量降低。故而,制冷剂的每单位时间的流向蒸发用热交换器的流量降低,存在进行蒸发工序的蒸发用热交换器中的蒸发量降低的危险。在该情况下,每单位时间的来自进行冷凝工序的冷凝用热交换器的冷凝热的释放量降低,存在制冷循环装置的能力降低的危险。
于是,例示出在这样的情况下控制部实施第一控制方式、第二控制方式的例子。根据第一控制方式,在结霜判定模式中,将连接于空气热交换器的第一膨胀阀的开度比通常运转模式的情况增加。由此,每单位时间的流过空气热交换器的制冷剂流量比通常运转模式的情况增加。进而,可以确保每单位时间的流过进行蒸发工序的蒸发用热交换器的制冷剂的流量。因而可以确保进行蒸发工序的蒸发用热交换器中的蒸发量。在该情况下,可以抑制来自进行冷凝工序的冷凝用热交换器的冷凝热的释放量降低。因而,可以抑制制冷循环装置的能力降低。
在如上述的结霜判定模式中,有时制冷循环装置中的制冷剂循环量降低。于是根据第二控制方式,控制部在结霜判定模式中将压缩机的每单位时间的转速(驱动量)比通常运转模式的情况增加。在该情况下,可以确保制冷循环装置中的制冷剂循环量,因此可以抑制制冷循环装置的能力降低。
上述的温度差越小,空气热交换器中的结霜度越小。上述的温度差越大,空气热交换器中的结霜度则越大。于是,例示了控制部具备结霜增加判定机构的方式,该结霜增加判定机构在结霜判定模式下,在时间上错开而检测出上述温度差,若检测出上述温度差随着时间而增加的情况,则判定为结霜增加。优选地,在判定为结霜增加时控制部提高将除霜处理中的除霜时间和/或除霜能力增加的除霜能力。
(实施例1)
以下,参照图1对本发明的实施例1进行说明。图1表示的是制冷循环装置(冷却循环装置)的系统图。制冷循环的蒸发温度不仅仅是指凝固点以下的形态而且还包括凝固点以上的形态。如图1所示,制冷循环装置具备:进行将制冷剂压缩而形成高温高压的压缩工序的压缩机1;进行将经过了压缩机1的高温高压的制冷剂冷凝的冷凝工序的冷凝用热交换器2;将经过了冷凝工序的制冷剂膨胀而使其低压化的膨胀阀3;进行将经过了膨胀阀3的制冷剂蒸发的蒸发工序的蒸发用热交换器4;控制膨胀阀3的开度的控制部6。控制部6具有存储器60和CPU61。
将冷凝用热交换器2配置在室内,作为室内热交换器发挥作用。冷凝用热交换器2具有送风机2f,其提高与室内的空气(介质)间的热交换性能。进行蒸发工序的蒸发用热交换器4具备:与空气进行热交换的空气热交换器41;与来自热源的热进行热交换的热源热交换器42。空气热交换器41被配置在室外,因此作为第一室外热交换器发挥作用。热源热交换器42被配置在室外,因此作为第二室外热交换器发挥作用。空气热交换器41具有送风机41f,且提高与室内的空气(介质)间的热交换性能。
热源热交换器42具有热水状态的加热水(加热液体)流过且连接于发热源45的加热水通路43(加热液体通路)。发热源45可以是发动机,也可以是电加热器,还可以是燃料电池系统、燃气发动机热电系统(发电和热利用)。加热水从发热源45受热而形成热水状态,因此在热源热交换器42中作为促进制冷剂的蒸发的热源而发挥作用。在加热水通路43上设置有供给阀44v(加热液供给部件)以及泵44p(加热液输送源)。供给阀44v的开度以及泵44p的驱动力,对传递到热源热交换器42的传热量造成影响。从而,供给阀44v以及泵44p作为调整传递到热源热交换器42中的传热量的热量调整机构而发挥作用。
再如图1所示,设置有用于检测配置有空气热交换器41的空气(外气)的温度T1的空气温度传感器51。设置有用于检测空气热交换器41中的蒸发温度T2的热交换传感器52。热交换传感器52考虑到空气热交换器41中的制冷剂的蒸发,而被设置在空气热交换器41的出口41o侧。但是并不限定于此,在将空气热交换器41中的热交换通路长度以100相对表示时,可以从空气热交换器41的出口41o朝向入口41i在70以内或50以内的位置上,配置热交换温度传感器52。空气温度传感器51以及热交换温度传感器52的温度信号被输入到控制部6。控制部6控制第一膨胀阀31、第二膨胀阀32、压缩机1、供给阀44v和泵44p。
如图1所示,空气热交换器41以及热源热交换器42相互并联,但相对冷凝用热交换器2而言被串联。在冷凝用热交换器2与空气热交换器41之间设置有第一膨胀阀31。在冷凝用热交换器2与热源热交换器42之间设置有第二膨胀阀32。第一膨胀阀31以及第二膨胀阀32可以采用其开度连续或可多级变化的可变阀,但也可以是开度100%以及0%地切换的开关阀。
根据通常运转模式,驱动压缩机1而生成高温高压的气体状的制冷剂。由压缩机1压缩的气体状的高温高压的制冷剂,从压缩机1的排出口1o排出,在冷凝用热交换器2中进行冷凝工序而放出冷凝热。由此实施供暖运转。通过送风机2f的旋转,可以确保冷凝热的释放。经过了冷凝工序的制冷剂,在分流点9a处被分流。被分流后的制冷剂,在由第一膨胀阀31膨胀而低压化后(气液混合状态),流向空气热交换器41而在空气热交换器41中进行热交换。另外,被分流后的制冷剂,在由第二膨胀阀32膨胀而低压化后(气液混合状态),流向热源热交换器42而在热源热交换器42中进行热交换。
由此,制冷剂的蒸发工序在空气热交换器41以及热源热交换器42的双方中实施。即,通过第一膨胀阀31被低压化了的制冷剂,到达作为蒸发器的空气热交换器41而进行蒸发工序,进行制冷剂的气体化。通过第二膨胀阀被低压化了的制冷剂,到达作为蒸发器的热源热交换器42而进行蒸发工序,进行制冷剂的气体化。其后,进行了蒸发的制冷剂,返回到压缩机1的吸入口1s,被再次压缩而从排出口1o朝向冷凝用热交换器2排出。由此进行通常运转模式的供暖运转。
这里,若上述的通常运转模式的供暖运转继续进行下去,则空气热交换器41附近的空气通过空气热交换器41被冷却。根据条件的不同,存在空气的水分在空气热交换器41的表面上生成霜的情况。若如此在空气热交换器41的表面上发生结霜,则因为空气热交换器41中的热交换效率降低,所以空气热交换器41中的蒸发能力降低。因此,空气热交换器41中的制冷剂的蒸发工序受损,制冷剂的蒸发量被抑制,空气热交换器41中的制冷剂的压力逐渐降低。在该情况下,空气热交换器41中的蒸发温度T2(热交换温度传感器52的检测温度)逐渐降低。从而,空气温度T1与空气热交换器41中的蒸发温度T2之间的温度差ΔT增加。因此,可以基于ΔT并通过控制部6检测出空气热交换器41中发生结霜的情况。
然而,根据本实施例,如图1所示设置有将热源(热水状态的加热水)的热与制冷剂的热进行热交换的热源热交换器42。在该情况下,制冷剂的蒸发工序,在与空气进行热交换的空气热交换器41、和与来自热源的热进行热交换的热源热交换器42的双方中进行。在该情况下,若继续进行运转,则通过来自热源热交换器42的热源(热水状态的加热水)的热的传递,空气热交换器41的制冷剂压力增加,有时导致空气热交换器41的制冷剂的温度上升。在该情况下,在空气热交换器41的表面上不论是否发生结霜,空气温度T1与空气热交换器41中的蒸发温度T2之间的温度差ΔT(ΔT=T1-T2)都减少。因此,尽管在空气热交换器41中发生结霜,都存在无法良好地检测到该结霜的危险。于是,根据本实施例,控制部6实施供暖运转,同时定期或不定期地进行结霜判定模式。在该情况下,在供暖运转中,控制部6将经过了第一膨胀阀31的制冷剂流向空气热交换器41而在空气热交换器41中进行热交换,并且关闭第二膨胀阀32而使制冷剂不会流向热源热交换器41。或者,通过将第二膨胀阀32的开度比通常运转模式的供暖运转的情况还小,而减少流向热源热交换器42的制冷剂量。在该情况下,热源热交换器42的热源(热水状态的加热水的热)的热无法积极地传递到空气热交换器41中。因此,每单位时间的从热源热交换器42向空气热交换器41传递的传热量,可以比通常运转模式的供暖运转的情况更进一步减少。
在该情况下,蒸发工序中的热源基本上依存于空气热交换器41。因此,当假设在空气热交换器41的表面上发生了结霜的情况下,空气热交换器41中的热交换效率降低。故而,空气热交换器41中的制冷剂的蒸发工序受损,制冷剂的蒸发量降低,空气热交换器41中的制冷剂的压力逐渐降低。在该情况下,空气热交换器41中的蒸发温度、即由热交换温度传感器52检测到的温度T2逐渐降低。这里,空气温度T2被推定为基本上未变动,因此空气温度T1与热交换温度传感器52的温度T2(空气热交换器41中的蒸发温度)之间的温度差ΔT增加。
这样,若在空气热交换器41的表面上发生结霜,则通过第二膨胀阀32向闭阀方向的动作,使上述的温度差ΔT增加。因此,空气热交换器41的表面上发生结霜的情况,可基于ΔT并由控制部6良好地检测到。这样实施通常运转模式的供暖运转,同时定期或不定期地进行结霜判定模式,而求出温度差ΔT,则可基于ΔT的大小来检测到空气热交换器41的表面上的结霜的有无。这里,若ΔT的大小在规定值以上,则可以判定为在空气热交换器41的表面上发生结霜。若ΔT的大小不到规定值,则可以判定为在空气热交换器41的表面上未发生结霜。优选地,在检测到空气热交换器41的结霜时,适当地进行减少或消除空气热交换器41的表面上的霜的除霜(defrost)处理。
而且,在压缩机1的转速降低,且制冷循环装置中的制冷剂循环量相对较少时,存在ΔT减小的倾向。因此,存在即便在空气热交换器41的表面上发生结霜,也难以检测到结霜的倾向。于是,根据本实施例,可以将制冷循环装置中的每单位时间的制冷剂循环量、与判定结霜的有无的ΔT的大小的关系,预先存储在搭载于控制部6的存储器60的规定区域中。而且,在结霜判定模式中,求出制冷循环装置中的每单位时间的制冷剂循环量,控制部6可以与求出的制冷剂循环量的大小相应地,设定与判定结霜的有无的ΔT相关的规定值的大小。
(实施例2)
图2以及图3表示的是实际中进行的试验例的数据。图2的横轴表示时间(相对表示),纵轴表示温度(相对表示)。空气温度T1的变化以特性线T10来表示。空气热交换器41的蒸发温度T2以特性线T20来表示。在时刻t0~时刻t1内,第一膨胀阀31以及第二膨胀阀32打开,实施由冷凝用热交换器2释放冷凝热的通常运转模式的供暖运转。在该情况下,由于受到流入热源热交换器42中的、加热水通路43的热水状态的加热水的热的影响,在时刻t1~时刻t2内,空气热交换器41的温度T2相对变为高温。在时刻t1~时刻t2内,实施结霜判定模式A。在结霜判定模式A中,在时刻t1时第一膨胀阀31打开,而第二膨胀阀32从打开状态切换到关闭状态。在结霜判定模式A中,由于第二膨胀阀32关闭,所以制冷剂基本上不会流向热源热交换器42。因此,空气热交换器41的制冷剂难以受到流入热源热交换器42中的热水状态的加热水(热源)的热的影响。故,在时刻t1~时刻t2之间,空气热交换器41的温度T2相对低温化。然而,由于在空气热交换器41的表面上还未发生结霜,所以可认为图2所示的温度差ΔT(ΔT=T1-T2)较小。
在时刻t2~时刻t3内,结霜判定模式A结束,实施通常运转模式的供暖运转。从而,第一膨胀阀31以及第二膨胀阀32打开,实施由冷凝用热交换器2释放冷凝热的供暖运转。在时刻t2~时刻t3之间,在空气热交换器41的表面上发生结霜。在时刻t3,虽然第一膨胀阀31打开,但第二膨胀阀32被关闭。即,在时刻t3~时刻t4内,实施结霜判定模式B。在结霜判定模式B中,如上所述,第二膨胀阀32被关闭,制冷剂基本上不会流向热源热交换器42。因此,空气热交换器41难以受到流入热源热交换器42中的热水状态的加热水(热源)的热的影响。因此,在时刻t3~时刻t4之间,如特性线T20所示,空气热交换器41的温度T2相对低温化。在该情况下,结霜判定模式B中的ΔTb(ΔTb=T1-T2),比结霜判定模式A中的ΔTa增加(ΔTb>ΔTa)。这样根据试验例,在空气热交换器41的表面上未发生结霜的情况下,控制部6检测到ΔT(ΔT=T1-T2)为较小的数值。由此可检测到结霜。相对于此,在空气热交换器41的表面上发生结霜的情况下,控制部6检测到ΔTb,即,ΔT(ΔT=T1-T2)为较大的数值。
图3的横轴表示时间(相对表示),纵轴表示温度(相对表示)以及制冷剂的压力(相对表示)。在图3中,特性线P1表示压缩机1的排出口1o侧的高压制冷剂的压力。特性线P2表示压缩机1的吸入口1s侧的低压制冷剂的压力。特性线T40表示来自冷凝用热交换器2的空气的温度(吹出温度)T4。如由图3可以理解那样,即便在供暖运转中实施了结霜判定模式A、B,来自冷凝用热交换器2的空气的温度也如特性线T40所示那样没有太多变化。即,是指即便在供暖运转中实施了结霜判定模式A、B,也可以抑制供暖运转能力的降低的意思。
在本实施例中,也可以采用下述的方式。
(i)上述的温度差的判定,在开始结霜判定模式后经过设定时间后进行。作为设定时间,例如例示出了3分、5分、7分。作为设定时间,优选是1~10分,更优选是2~7分,最佳是3~5分。若设定时间过短的话,温度差过小而判定精度降低,因而不优选。若设定时间过长的话,则通常运转模式的停止时间变长,在供暖运转方面是不优选的。
(ii)上述的温度差的测定,也可以在空气热交换器41的蒸发温度稳定了的时候进行。蒸发温度稳定之时是指,例如每隔设定时间(例如10秒钟)计测温度变化量,且每隔1分钟的温度变化量为正负1℃以内时。而且,两温度的计测时间间隔以远远短于设定时间的时间(例如0.1秒)进行。
(iii)代替通过空气温度与空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差进行判定,也可以通过结霜判定模式开始的空气热交换器41的蒸发温度、与从结霜判定模式开始经过设定时间后的空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差进行判断。该情况也同样地适用于上述的(i)(ii)。
(iv)代替通过空气温度与空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差进行判断,也可以求出结霜判定模式开始时的空气温度与空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差ΔTo,并求出从结霜判定模式开始经过设定时间后的空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差ΔT,通过判定两者的比(ΔT/ΔTo)是否比设定数值更大来进行判定。例如,若该比大于2,则控制部6判定为有结霜。该情况也同样地适用于上述的(i)(ii)。
(v)代替通过空气温度与空气热交换器41的蒸发温度之间的温度差进行判定,也可以通过结霜判定模式开始时的空气热交换器41的蒸发温度的变化率来进行判定。例如,若变化率大于2℃/分,则判定为有结霜。该变化率可以采用从结霜判定模式开始后到经过设定时间为止的变化率。作为设定时间,可以通过比利用温度差进行判定时的时间更短的时间(例如1分钟)进行。
(实施例3)
图4表示实施例3。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同的部分为中心进行说明。如图4所示,将压缩机1的排出口1o与空气热交换器41的入口侧连接的旁通路71以迂回冷凝用热交换器2的方式被设置。旁通路71上设置有旁通阀72。旁通阀72也可以是开度连续或阶段性地可变的可变阀,或者也可以是开度可切换为100%或0%的开关阀。在实施通常运转模式的供暖运转时,关闭旁通阀72。故而,由压缩机1压缩了的高温高压的制冷剂无法经由旁通路71而供给到空气热交换器41。相对于此,在结霜判定模式中判定为有结霜后,控制部6以设定时间实施除霜模式。在执行除霜模式时,控制部6将旁通阀72的开度打开。开度可以是100%,也可以是微小的开度。故而,由压缩机1压缩的高温高压的气体状的制冷剂经由旁通路71以及旁通阀72而供给到空气热交换器41的入口41i侧。其结果是,由压缩机1压缩并穿过旁通路7的高温高压的气体状的制冷剂,与在冷凝用热交换器2中结束了冷凝工序的制冷剂在合流点9e合流。其结果是,结束了压缩工序的制冷剂,在被升温了的状态下供给到空气热交换器41的入口41i。由此,在空气热交换器41的表面上发生结霜的霜被减少或消除。若结霜结束,将旁通阀72关闭。
(实施例4)
图5表示实施例4的控制方式A。图5表示控制部6的CPU61执行的控制方式A的流程图。Y相当于是。N相当于否。如图6所示,首先,控制部6在接通电源的同时执行通常运转模式的供暖运转(步骤S2)。控制部6判定下述的情况,即,是否从供暖运转的开始经过了设定时间β1(例如30分)以上、或者从除霜模式结束经过了设定时间β1、或者从除霜判定模式(无结霜)结束经过了设定时间β1(例如30分)以上(步骤S4)。若经过了设定时间β1(步骤S4的是),则控制部6实施结霜判定模式(步骤S6)。在结霜判定模式中,控制部6打开第一膨胀阀31的同时,关闭第二膨胀阀32或者使开度比供暖通常模式中的开度小很多,并且读入由空气温度传感器51检测到的空气温度T1、和利用热交换温度传感器52检测到的温度T2。求出T1-T2的温度差ΔT。接着,判定ΔT是否比阈值温度α1(例如7℃)更大(步骤S8)。若温度差ΔT比阈值温度α1(例如7℃)更大,则控制部6推定为在空气热交换器41的表面上有结霜,并执行除霜模式(步骤S10)。在除霜模式结束后,返回到步骤S4。若ΔT(ΔT=T1-T2)在阈值温度α1(例如7℃)以下,则推定为空气热交换器41的表面上未发生结霜,控制部6不执行除霜模式而返回到步骤S4。步骤S8作为结霜判定方法而发挥作用。
图6表示实施例4的控制方式B。图6表示控制部6的CPU61执行的控制方式B的流程图。如图6所示,首先,控制部6在接通电源的同时实施通常运转模式的供暖运转(步骤SB2)。控制部6判定下述的情况,即,是否从供暖运转的开始经过了设定时间β1(例如30分)以上、或者从除霜模式结束经过了设定时间β1、或者从除霜判定模式(无结霜)结束经过了设定时间β1(例如30分)以上(步骤SB4)。若经过了设定时间β1,则控制部6实施结霜判定模式(步骤SB6)。在结霜判定模式中,控制部6打开第一膨胀阀31的同时关闭第二膨胀阀32或者使开度比供暖通常模式中的开度小很多。将执行结霜判定模式的次数进行计数,若结霜判定模式的连续执行次数小于阈值次数η1(步骤SB8的否),则推定为在空气热交换器41的表面上未发生结霜,因此控制部6不执行除霜模式而返回到步骤SB4。然而,若结霜判定模式连续执行次数在阈值次数η1以上(步骤SB8的是),则推定为在空气热交换器41的表面上发生结霜的可能性很高,因此控制部6执行除霜模式(步骤SB10)。若除霜模式结束,控制部6返回到步骤SB4。这里,若执行除霜模式,则将结霜判定模式的连续执行次数的计数复位(即便通过结霜判定模式判定结霜而执行除霜模式也进行复位)。进行该控制的理由是,即便通过结霜判定模式万一结霜被疏漏(例如制冷剂不足等情况下有可能发生结霜判定错误)的情况下也可以可靠地进行除霜。
图7表示实施例4的控制方式C。图7表示控制部6的CPU61执行的控制方式C的流程图。如图7所示,首先,控制部6在接通电源的同时执行通常运转模式的供暖运转(步骤SC2)。控制部6判定下述的情况,即,是否从供暖运转的开始经过了设定时间β1(例如30分)以上、或者从除霜模式结束经过了设定时间β1、或者从除霜判定模式(无结霜)结束经过了设定时间β1(例如30分)以上(步骤S4B)。若经过了设定时间β1,则控制部6实施结霜判定模式(步骤SC6)。在结霜判定模式中,控制部6打开第一膨胀阀31的同时关闭第二膨胀阀32或者使开度比供暖通常模式中的开度小很多。进一步关闭加热水通路43的供给阀44v(步骤SC7)。根据情况的不同,使供给阀44v的开度比通常运转模式的供暖运转的情况更小。由此,可以进一步抑制发动机等发热源45的加热水(热源)的热被传递到空气热交换器41。
再者,在上述的结霜判定模式中,读入空气温度T1与热交换温度传感器52的温度T2。若T1-T2即ΔT在阈值温度α1(例如7℃)以下(步骤SC8的否),则不执行除霜模式,继续进行通常运转模式的供暖运转,因此为使供给阀44v的开度恢复到通常运转模式的供暖运转的开度,而将供给阀44v打开(步骤SC12),返回到步骤SC4。相对于此,若ΔT比阈值温度α1(例如7℃)更大(步骤SC8的是),则推定为空气热交换器41的表面上发生结霜,控制部6执行除霜模式(步骤SC10)。而且,根据控制方式C,在步骤SC7中将供给阀44v关闭而在步骤SC12中打开供给阀44v,但并不限定于此,也可以维持供给阀44v的开度,并在步骤SC7中使加热水通路43的泵44p的通水量为0或者减少。在步骤SC12中使泵44p的通水量恢复到通常运转模式的供暖运转的通水量。
(实施例5)
图8表示实施例5。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。热源热交换器42具有在燃料电池系统46的储水槽中生成的热水流过的加热水流路46a。流过加热水流路46a的热水的热,在热源热交换器42中作为促进制冷剂的蒸发的热源而发挥作用。加热水流路46a上设置有热水供给阀47v以及泵47p。根据通常运转模式的供暖运转,将热水供给阀47v打开并且驱动泵47p,将热水供给到热源热交换器42,来促进热源热交换器42中的制冷剂的气化。根据结霜判定模式,将热水供给阀47v关闭的同时关闭泵47p。或者,将热水供给阀47v的开度以及泵47p的每单位时间的转速比通常运转模式的供暖运转的情况减少。由此在结霜判定模式中,可以抑制从热源热交换器42向空气热交换器41的传热。若如上所述抑制向空气热交换器41的传热,则使ΔT增加,提高结霜的检测精度。
(实施例6)
图9表示实施例6。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。热源热交换器42具有加热器48。加热器48的热在热源热交换器42中,作为促进制冷剂的蒸发的热源而发挥作用。根据通常运转模式的供暖运转,使加热器48发热,促进热源热交换器42中的制冷剂的气化。根据结霜判定模式,将加热器48关闭,或者将加热器48的发热量比通常运转模式的供暖运转的情况减少。由此,在结霜判定模式中可以抑制从热源热交换器42向空气热交换器41的传热。
(实施例7)
利用图1对实施例7进行说明。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。在实施对在空气热交换器41的表面上是否发生结霜进行判定的结霜判定模式时,如图1所示,将第一膨胀阀31打开并且关闭或降低第二膨胀阀32的开度。在该情况下,将流向热源热交换器42的每单位时间的制冷剂流量停止或者比通常运转模式(通常供暖运转)的情况减少。在该情况下,有可能制冷循环装置中的制冷剂循环量降低。作为结果,流过蒸发用热交换器4的制冷剂的每单位时间的流量降低,存在进行蒸发工序的蒸发用热交换器4中的蒸发量较大地降低的危险。在该情况下,在实施结霜判定模式时,存在利用制冷循环装置的供暖能力降低的危险。
于是,根据本实施例,控制部6实施第一控制方式。根据第一控制方式,在结霜判定模式中,基本上维持压缩机1的转速,同时关闭第二膨胀阀32的开度或降低,并且将连接于空气热交换器41的第一膨胀阀31的开度比通常运转模式的供暖运转的情况增加。由此,在结霜判定模式中流过空气热交换器41的每单位时间的制冷剂流量,比通常运转模式的供暖运转的情况增加。这里,作为流过空气热交换器41的每单位时间的制冷剂流量,可以比通常运转模式的供暖运转的情况增加例如3~60%左右、5~30%左右。其结果是,可以确保流过进行蒸发工序的蒸发用热交换器4的空气热交换器41的制冷剂的每单位时间的流量。因而,可以确保进行蒸发工序的蒸发用热交换器4中的蒸发量。在该情况下,可以抑制来自进行冷凝工序的冷凝用热交换器2的冷凝热的释放量降低。因而,实施结霜判定模式的同时抑制制冷循环装置的供暖能力降低。
(实施例8)
利用图1对实施例8进行说明。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。在实施对在空气热交换器41的表面上是否发生结霜进行判定的结霜判定模式时,第二膨胀阀31的开度关闭或者使其降低。在该情况下,流向热源热交换器42的每单位时间的制冷剂流量停止或者比通常运转模式(通常供暖运转)减少。在该情况下,存在制冷循环装置中的制冷剂循环量降低的危险。作为结果,有可能流过冷凝用热交换器2的制冷剂的每单位时间的流量降低。在该情况下,来自进行冷凝工序的冷凝用热交换器2的冷凝热的每单位时间的热释放量降低,存在利用制冷循环装置的供暖能力降低的危险。
在如上述的结霜判定模式中,有时制冷循环装置中的制冷剂循环量降低。于是,根据本实施例,控制部6实施第二控制方式。根据第二控制方式,在结霜判定模式中,当压缩机1具有余力的情况下,控制部6将压缩机1的每单位时间的转速比通常运转模式的供暖运转的情况增加。作为压缩机1的每单位时间的转速,可以比通常运转模式的供暖运转的情况,增加例如3~60%左右、5~30%左右。在该情况下,可以确保制冷循环装置中的制冷剂循环量,可以抑制制冷循环装置的供暖能力的降低。在压缩机1被发动机驱动的情况下,使向发动机的每单位时间的燃料供给量以及吸气量增加。
(实施例9)
图10表示实施例9。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。其设置有兼备上述的第一膨胀阀以及第二膨胀阀的功能的作为三通阀的共用膨胀阀49。在共用膨胀阀49中,阀口49f连接于冷凝用热交换器2,阀口49s连接于空气热交换器41,阀口49t连接于热源热交换器42。在结霜判定模式中,通过调整共用膨胀阀49的开度,将连接于热源热交换器42的开度比通常运转模式(通常供暖运转)的情况减少,而且将连接于空气热交换器41的开度比通常运转模式(通常供暖运转)的情况增加。由此,流入热源热交换器42中的每单位时间的制冷剂流量减少,并且,流入空气热交换器41中的每单位时间的制冷剂流量减增加。其结果是,可以确保流过进行蒸发工序的空气热交换器41的制冷剂的每单位时间的流量。在该情况下,可以抑制来自进行冷凝工序的冷凝用热交换器2的冷凝热的释放量降低。因而,实施结霜判定模式的同时可以抑制制冷循环装置的供暖能力降低。
(实施例10)
图11表示实施例10。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。在进行结霜判定模式时,若将第二膨胀阀32的开度减小或将其设为0,则可以将流向热源热交换器42的制冷剂的每单位时间的流量,比通常运转模式的情况减少。同样地,可以将流向空气热交换器41的制冷剂的每单位时间的流量,比通常运转模式的情况增加。从而,在结霜判定模式中,可以将在热源热交换器42中从热源(流过加热水通路43的热水状态的加热水)传递向制冷剂的每单位时间的传热量,比通常运转模式的情况减少。其结果是,空气温度T1与热交换温度传感器52的温度T2(空气热交换器41中的蒸发温度)的温度差ΔT增加。其结果是,基于ΔT通过控制部6检测到空气热交换器41的表面上发生结霜的情况。实施如上述的通常运转模式的供暖运转,同时定期或不定期地进行结霜判定模式,求出温度差ΔT,基于温度差ΔT而良好地检测到空气热交换器41的表面上的结霜有无。若检测到结霜,优选进行使空气热交换器41的表面上的霜减少或消除的除霜处理。
(实施例11)
图12表示实施例11。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。根据图2所示的试验例涉及的数据,当在空气热交换器41的表面上未发生结霜的情况下,ΔT较小。相对于此,当在空气热交换器41的表面上发生结霜的情况下,ΔT较大。因此上述的温度差ΔT越小,空气热交换器41的结霜度越小。上述的温度差ΔT越大,空气热交换器41的结霜度越大。于是,根据本实施例,若控制部6检测到隔着时间间隔求出ΔT,而ΔT随着时间增加,则判定为结霜增加,增长实施除霜模式的时间。另外,若结霜未增加,则缩短执行除霜模式的时间。
图12表示控制部6的CPU61实施的流程图的一个例子。首先,救出本次的结霜判定模式中的ΔT(步骤SF2)。将该ΔT存储在控制部6的存储器60的规定的区域(步骤SF4)。从储存器60读取上一次的结霜判定模式中的ΔT(步骤SF6)。将上一次的结霜判定模式中的ΔT与本次的结霜判定模式中的ΔT进行比较,求出ΔT的变化率(步骤SF8)。判定ΔT的变化率是否是比阈值ω高。即,判定ΔT是否在增加(步骤SF10)。若ΔT的变化率在阈值ω以上,则输出表示空气热交换器41的表面上结霜增加的内容的指令(步骤SF12)。输出将实施除霜模式的时间比通常时间增加的内容的指令(步骤SF14),返回到主程序。
相对于此,若ΔT的变化率小于阈值ω,则输出表示在空气热交换器41的表面上结霜不怎么增加的内容的指令(步骤SF22)。然后,输出将实施除霜模式的时间为通常时间(将除霜模式实施时间比结霜增加的情况缩短)的指令(步骤SF24),返回到主程序。而且,也可以代替将实施除霜模式的时间增加的操作,而输出将除霜能力增加的指令。为了使除霜能力增加,例如在图4所示的情况下,只要将旁通阀72的开度增加,将高温高压的气体状的制冷剂经由旁通阀72供给到空气热交换器41即可。
(实施例12)
图13表示实施例12。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。将构成蒸发用热交换器4的热源热交换器42以及空气热交换器41配置成串联的。热源热交换器42配置在比空气热交换器41更靠近上游侧(冷凝用热交换器2侧)。在作为迂回热源热交换器42的旁路而发挥作用的热源热交换器42上,并联地设置有并联流路42x,在并联流路42x上设置有第一膨胀阀31。根据情况的不同,也可以放弃第一膨胀阀31,而采用毛细管。在结霜判定模式中,也可以关闭或节流第二膨胀阀32。
(实施例13)
图14表示实施例13。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。以下,以不同部分为中心进行说明。将构成蒸发用热交换器4的热源热交换器42以及空气热交换器41配置成串联的。将热源热交换器42配置在比空气热交换器41更靠近压缩机1侧。在热源热交换器42上设置有并联的并联流路42y。并联流路42y是迂回热源热交换器42以及第二膨胀阀32的旁路。第一膨胀阀31配置在空气热交换器41与冷凝用热交换器2之间。第二膨胀阀32配置在热源热交换器42的上游(空气热交换器41侧)。在结霜判定模式中,可以关闭供给阀44v或者降低泵44p的转速。而且,上游及下游是以供暖运转时为前提。在结霜判定模式中,也可以关闭或节流第二膨胀阀32。根据情况的不同,也可以放弃第一膨胀阀31,而采用毛细管。
(实施例14)
图15表示实施例14。本实施例具有与实施例1基本上相同的构成以及作用效果。图15表示作为制冷循环装置的代表例的空调装置(燃气发动机热泵)的配管图。空调装置具备多个进行室内的空气调节的室内机80、和调整在室内进行空气调节的制冷剂的室外机81。如图15所示,室内机80配置在室内,具有下述基本部件,即:作为为了空气调节而进行制冷剂与室内的空气之间的热交换的冷凝用热交换器,在供暖运转时发挥作用的室内热交换器2x;使制冷剂膨胀的室内膨胀阀116。而且,室内机80的台数也可以是多台。
室外机81配置在室外。室外机81具有下述的基本部件,即:由气体燃料驱动的发动机100(驱动源);在将气体状的制冷剂与液态的制冷剂分离了的状态下收容制冷剂的蓄能器(accumulator)101;多个被发动机100驱动并随着驱动而吸入蓄能器101的气体状的制冷剂而将其压缩的压缩机1;作为为了空气调节而进行制冷剂的热交换的室外热交换器发挥作用的空气热交换器41;热源热交换器42。压缩机1通过发动机100经由同步带等动力传递部件102而连动。故,发动机100作为压缩机1的驱动源发挥作用。压缩机1具有:将气体状的制冷剂从蓄能器101吸入到压缩室的吸入口1s;排出由压缩室压缩的高压的气体状的制冷剂的排出口1o。
如后所述,在供暖运转时制冷剂从室内机80返回到室外机81的返回方向(箭头K1方向)上,在空气热交换器41的上游,并联地设置有作为电子调解阀的第一膨胀阀31以及止回阀103。止回阀103允许制冷剂从室外机81的空气热交换器41向室内机80的流入,但是截断制冷剂从室内机80向室外机81的空气热交换器41的流入。第一膨胀阀31通过电气控制可将开度连续或多级地调整。而且,设置有向空气热交换器41送风的送风机41f、和向室内热交换器2x送风的送风机2f。
在除霜模式时,从压缩机1排出的制冷剂,被送至油分离器105和四通阀111。制冷剂从四通阀111的第一阀口111f被送至空气热交换器41。通过被送至空气热交换器41的高温的制冷剂,将在空气热交换器41上结霜了的霜融化(制冷剂冷凝)。从空气热交换器41排出了的制冷剂,主要经过止回阀103,一部分经由膨胀阀116被送至室内热交换器2x,一部分经由第二膨胀阀32通过制冷剂流路9p被送至热源热交换器42。室内热交换器2x的送风机2f为了不使冷风流向室内而停止。此时,具有将膨胀阀116形成最大开度的情况和关闭的情况。在前者的情况下,将制冷剂按原样地经过室内热交换器2x,而不作为膨胀阀使用。在后者的情况下,制冷剂无法被送至室内热交换器2x。在任意的情况下,均没有发生室内热交换器2中的热交换。从热源热交换器42排出了的制冷剂,经由制冷剂流路9W被送至驱动器101。在制冷剂被送至室内热交换器2x的情况下,制冷剂经由制冷剂流路9i、9h、四通阀11、制冷剂流路9w被送至驱动器101。
(供暖运转时)
首先,对向室内供暖时进行说明。在以燃料气体作为燃料来驱动发动机100时,驱动压缩机1,蓄能器101的气体状的制冷剂从蓄能器101的吸入口101s、压缩机1的吸入口1s经过流路9e而被吸入,在压缩机1的压缩室中被压缩。被压缩而成为高温高压的气体状的制冷剂从压缩机1的排出口1o排出,到达流路9f、油分离器105。然后,油被分离了的高温高压的制冷剂,通过四通阀111的第三阀口111t,经过流路9h、阀115b、流路9i,而到达作为压缩机而发挥作用的室内热交换器2x,在室内热交换器2x中与室内的空气进行热交换而被冷凝(液化)。冷凝热被释放到室内,所以室内被加热。由此进行供暖运转。在供暖运转时,经过室内热交换器2x进行了液化的制冷剂,处于液相状态或气液两相状态,到达室内膨胀阀116,被室内机80的室内膨胀阀116膨胀而形成低压。再者,处于低压的制冷剂,经过阀115a、流路9m向箭头K1方向(供暖运转时,从室内机80返回到室外机81的方向)流动,到达第一膨胀阀31,被第一膨胀阀31膨胀而低压化,然后到达空气热交换器41。制冷剂被空气热交换器41蒸发并与空气进行热交换。从而,空气热交换器41在室内机80的供暖运转时作为蒸发器而发挥作用。
再者,制冷剂经过流路9n、四通阀111的第一阀口111f、第二阀口111s、流路9w,返回到蓄能器101的返回阀口101r。返回后的制冷剂以由蓄能器101分离成液态的制冷剂和气体状的制冷剂的状态被收容。
如图15所示,相对于空气热交换器41并联地配置有热源热交换器42。这里,若第二膨胀阀32被打开,则制冷剂经由流路9p流向热源热交换器42。若第二膨胀阀32被关闭,则制冷剂不会经由流路9p而流向热源热交换器42。如图15所示,在连接于热源热交换器42的加热水通路43上,设置有作为输送源发挥作用的泵44p、发动机100、第一阀300、第二阀400。在将发动机100冷却的加热水通路43的发动机加热水的温度降低时,将第一阀300的阀口301以及阀口302连通,而关闭阀口303。在该情况下,加热水不会流向热源热交换器42以及散热器150。若加热水通路43的加热水的温度上升,则将第一阀300的阀口301以及阀口302连通,而将第一阀300的阀口301以及阀口303连通。但是,将第二阀400的阀口401以及阀口402连通,而未将第二阀400的阀口401以及阀口403连通。由此,温暖的加热水流向热源热交换器42的流路42w,但不会流向放热量较大的散热器150。热源热交换器42的流路42w作为将热源热交换器42中的制冷剂加热的热源发挥作用。若加热水通路43的加热水的温度进一步上升,则将第二阀400的阀口401以及阀口402连通,并且将阀口401以及阀口403连通。由此,温暖的加热水流向热源热交换器42中的流路42w,并且经由流路43r还流向散热器150,并经由流路43t返回到泵44p侧。而且,关于每单位时间的热交换量,散热器150比热源热交换器42更大。从而,散热器150的放热量比热源热交换器42更大。而且,若加热水通路43的加热水的温度过度上升,则散热器150侧的压力帽151打开,而贮存在储液器152中。若加热水的温度再次变冷,则散热器150侧的压力帽打开,将贮存在储液器152中的加热水返回到散热器150侧。
(室内机80的冷气运转时)
下面,对由室内机80进行室内的冷气运转时进行说明。在以燃料气体作为燃料驱动发动机100时,驱动压缩机1,蓄能器101的气体状的制冷剂从蓄能器101的吸入口101s、压缩机1的吸入口1s被吸入,在压缩机1的压缩室中被压缩。被压缩而成为高温高压的气体状的制冷剂从压缩机1的排出口1o被排出,到达流路9f、油分离器105。在油分离器105中将制冷剂从油分离。而且油被分离了的高温高压的制冷剂,通过流路9u、作为流路切换阀的四通阀111的第一阀口111f、流路9n,到达空气热交换器41。而且高温高压的制冷剂,在空气热交换器41中与空气进行热交换而被冷却、液化。进行液化了的制冷剂(液相状态或气液两相状态),经过止回阀103、流路9m,进而经过阀115a、流路9k而达到室内膨胀阀116,在室内膨胀阀116中被膨胀而成为低温。
进而,到达室内热交换器2x,在室内热交换器2x中与空气进行热交换而将室内冷却。进行,制冷剂经过流路9i、阀115b、流路9h、四通阀111的第三阀口111t、四通阀111的第二阀口111s、流路9w,返回到蓄能器101的返回阀口101r。返回到蓄能器101的制冷剂在用蓄能器101中以分离成液态的制冷剂和气体状的制冷剂的状态被收容。
(其他)
本发明并不限定于上述以及图示的各个实施例,在不脱离本发明主旨的范围内可以进行实施适当变更。空气热交换器41搭载有一个,但也可以搭载多个。热源热交换器42搭载有一个,但也可以搭载多个。
产业上的可利用性
本发明可以利用于空调装置等制冷循环装置。
Claims (6)
1.一种制冷循环装置,具备进行将制冷剂压缩的压缩工序的压缩机、进行将经过了上述压缩机的制冷剂冷凝的冷凝工序的冷凝用热交换器、将经过了上述冷凝工序的制冷剂膨胀的膨胀阀、进行将经过了上述膨胀阀的制冷剂蒸发的蒸发工序的蒸发用热交换器、控制上述膨胀阀的控制部,该制冷循环装置的特征在于,
(i)进行上述蒸发工序的蒸发用热交换器具备:与空气进行热交换的空气热交换器、与来自加热液的热进行热交换的热源热交换器,
(ii)上述控制部实施下述模式,即,
(a)通过将经过了上述膨胀阀的制冷剂流向上述空气热交换器和上述热源热交换器,而在上述空气热交换器和上述热源热交换器中进行热交换的通常运转模式;
(b)通过将经过了上述膨胀阀的制冷剂流向上述空气热交换器并在上述空气热交换器中进行热交换,而且进行将每单位时间从上述热源热交换器向制冷剂传递的传热量比上述通常运转模式的情况减少的操作的结霜判定模式。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其特征在于,在上述结霜判定模式中,上述控制部将流向上述热源热交换器的每单位时间的制冷剂流量停止或者比上述通常运转模式的情况减少。
3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其特征在于,上述膨胀阀具备:设置在上述冷凝用热交换器与上述空气热交换器之间的第一膨胀阀;设置在上述冷凝用热交换器与上述热源热交换器之间的第二膨胀阀,
在上述结霜判定模式中,上述控制部将上述第二膨胀阀的开度设为0或者将上述第二膨胀阀的开度设为比上述通常运转模式的情况减少。
4.根据权利要求3所述的制冷循环装置,其特征在于,在上述结霜判定模式中,上述控制部将上述第一膨胀阀的开度比上述通常运转模式的情况增加。
5.根据权利要求1、2或4所述的制冷循环装置,其特征在于,在上述结霜判定模式中,上述控制部将上述压缩机的每单位时间的转速比上述通常运转模式的情况增加。
6.根据权利要求1、2或4所述的制冷循环装置,其特征在于,上述控制部具有结霜增加判定机构,该机构在上述结霜判定模式中,当上述空气温度与上述空气热交换器的蒸发温度的温度差随着时间增加时,判定为结霜在增加,当判定为结霜在增加时,上述控制部将除霜时间和/或除霜能力增加。
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