CN101484761A - 空调装置 - Google Patents

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Abstract

一种空调装置，在室外热交换器与室内热交换器之间设置有相互朝向相反方向地并列连接的第1电子膨胀阀和第2电子膨胀阀。第1电子膨胀阀，不工作时的全闭时，在室内热交换器侧的制冷剂压力比室外热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上的情况下，受到该室内热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭。第2电子膨胀阀，在不工作时的全闭时，在室外热交换器侧的制冷剂压力比室内热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上时，受到该室外热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭。

Description

空调装置
技术领域
本发明涉及一种具备多个电子膨胀阀的空调装置。
背景技术
空调装置具备依次配管连接有压缩机、室外热交换器、减压器、室内热交换器等的制冷循环。作为该制冷循环所充填的制冷剂，已知有压力较高的R410制冷剂。在使用该R410制冷剂、并且进行大范围的制冷剂流量控制的大容量空调装置中，作为减压器需要采用大型的电子膨胀阀(PMV)。
然而，大型电子膨胀阀为高价而导致成本提高，所以已知使用相互并列连接的2个电子膨胀阀的空调装置(例如日本特开2003-214729号公报)。
在这种空调装置中，随着压缩机的停止，各个电子膨胀阀全闭。
然而，当压缩机停止而各个电子膨胀阀全闭时，室外热交换器侧的制冷剂流路容易成为被液态制冷剂充满的液封状态。当产生该液封状态时，由于外气温度上升等滞留在此处的制冷剂的压力可能异常上升。当制冷剂的压力异常上升时，最坏的情况下会损伤制冷循环的构成部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种可靠性优良的空调装置，可以避免液封状态导致的制冷剂压力的异常上升。
本发明的空调装置具备：
制冷循环，具有吸入制冷剂并将其压缩后排出的至少1台压缩机，从该压缩机排出的制冷剂通过室外热交换器、室内热交换器而返回到上述压缩机；
至少一个第1电子膨胀阀，设置在上述室外热交换器与上述室内热交换器之间，在不工作时的全闭时，在上述室内热交换器侧的制冷剂压力比上述室外热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上的情况下，受到该室内热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭；以及
至少一个第2电子膨胀阀，与上述第1电子膨胀阀并列连接，在不工作时的全闭时，在上述室外热交换器侧的制冷剂压力比上述室内热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上的情况下，受到该室外热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭。
附图说明
图1是表示一个实施方式的整体构成的图。
图2是表示一个实施方式的各电子膨胀阀的闭合状态的图。
图3是表示一个实施方式的各电子膨胀阀的开放状态的图。
图4是用于说明一个实施方式的作用的流程图。
图5是表示一个实施方式的液封状态下的制冷剂的流动的图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
如图1所示，空调装置1具备室外机组2以及室内机组3。室外机组2具备气管辅助阀(service valve)200A及液管辅助阀200B。这些辅助阀200A、200B通过气管100A和液管100B与室内机组3相连接。
在该室外机组2和室内机组3中设置有热泵式的制冷循环。该制冷循环具有吸入制冷剂并将其压缩后排出的至少一台压缩机4，在供冷时形成如下的供冷循环：从压缩机4排出的制冷剂经过止回阀15、四通阀5、室外热交换器6、分流器7、储液器(receiver tank)8、减压装置9、上述液管辅助阀200B、上述液管100B、室内热交换器12、上述气管100A、上述气管辅助阀200A、上述四通阀5、储气器(accumulator)13、以及副储气器14而返回到压缩机4。在供暖时，通过切换四通阀而形成如下的供暖循环：从压缩机4排出的制冷剂经过止回阀15、四通阀5、气管辅助阀200A、气管100A、室内热交换器12、液管100B、液管辅助阀200B、减压装置9、储液器8、分流器7、室外热交换器6、四通阀5、储气器13、以及副储气器14而返回到压缩机4。
作为上述制冷剂使用了压力较高的R410制冷剂。
上述减压装置9由相互朝向相反方向地并列连接的第1电子膨胀阀10和第2电子膨胀阀11构成。
电子膨胀阀10、11是开度根据输入的驱动脉冲数量而连续变化的脉冲马达阀(PMV；pulse motor valve)，如图2和图3所示，具有第1连接管31、与该第1连接管31连通的阀座32、开闭阀座32的针阀33、对该针阀33赋予向阀座32侧的偏移力的螺旋弹簧34、在上述阀座32开放时与该阀座32连通的第2连接管35、通过转动而使上述针阀33上下动的杆(未图示)、和使该杆转动的脉冲马达(未图示)等。随着该脉冲马达的转动，上述杆边转动边上下动，由此针阀33与阀座32之间的间隙即开度变化。
在上述脉冲马达不工作时，如图2所示，针阀33受到螺旋弹簧34的偏移力而与阀座32抵接，阀座32被封闭而成为全闭。但是，在该不工作时的全闭时，当第2连接管35侧的制冷剂压力比第1连接管31侧的制冷剂压力大预定值以上时，如图3所示，针阀33反抗螺旋弹簧34的偏移力而离开阀座32，阀座32打开，全闭被解除。由此，产生从第2连接管35侧向第1连接管31侧的制冷剂流动。
并且，室外机组2具备室外风扇16。室外风扇16将室外空气吸入，并将该吸入空气通过室外热交换器6而排出到室外。室内机组3具备室内风扇17。室内风扇17将室内空气吸入，并将该吸入空气通过室内热交换器12而排放到室内。在该室内风扇17的室内空气的吸入风路上，设置有检测室内温度Ta的室内温度传感器21。并且，在室内热交换器12上，安装有检测热交换器温度的热交换器温度传感器22。
在室外机组2中，在压缩机4的排出口和四通阀5之间的高压侧配管上，安装有检测从压缩机4排出的制冷剂的温度的制冷剂温度传感器23。在四通阀5和储气器13之间的低压侧配管上，安装有检测被压缩机4吸入的制冷剂的温度的制冷剂温度传感器24。在室外风扇16的室外空气的吸入风路上，设置有检测外气温度的外气温度传感器25。在室外热交换器6与分流器7之间，安装有检测热交换器温度的热交换器温度传感器26。
控制器20与上述压缩机4、四通阀5、电子膨胀阀10、11、室外风扇16、室内风扇17、温度传感器21～26相连接。
控制器20具有向压缩机4输出驱动电力的变换器，并且作为主要功能，具有如下(1)～(7)的部分。
(1)第1控制部，在供冷时形成上述供冷循环，在供暖时形成上述供暖循环。
(2)第1检测部，检测出室内温度传感器25的检测温度Ta与预先设定的设定温度Ts之间的差作为空调负荷。
(3)第2控制部，根据由上述第1检测部检测出的空调负荷，控制上述变换器的输出频率。由于变换器的输出频率变化，压缩机4的转速(能力)变化。
(4)第2检测部，在供冷时检测室内热交换器12中的制冷剂的过热度SH。
(5)第3检测部，在供暖时检测室外热交换器6中的制冷剂的过热度SH。
(6)第3控制部，控制电子膨胀阀10、11的开度，以使由上述第2检测部或者第3检测部检测出的过热度SH成为预先设定的目标过热度SHs。
(7)第4控制部，在压缩机4停止时(变换器的输出为零)，使电子膨胀阀10、11停止工作而全闭。
下面，说明作用。
在供冷时，四通阀5的流路被设定为图1的实线的状态，形成室外热交换器6作为冷凝器、室内热交换器12作为蒸发器起作用的供冷循环。在供热时，四通阀5的流路被切换为图1的虚线的状态，形成室内热交换器12作为冷凝器、室外热交换器6作为蒸发器起作用的供热循环。
并且，在供冷时以及供热时，检测出室内温度传感器21的检测温度Ta与预先设定的设定温度T之间的差作为空调负荷，并根据该空调负荷控制变换器的输出频率。即，如果空调负荷小则变换器的输出频率被设定得较低，变换器的输出频率随着空调负荷的增大而上升。当空调负荷减小时，变换器的输出频率下降。随着该输出频率的变化，压缩机4的转速(能力)变化。当空调负荷为零时，变换器的输出频率也成为零，压缩机4停止。
并且，如图4的流程图所示，在压缩机4运转时(步骤101的是)，蒸发器中的制冷剂的过热度SH被检测出(步骤102)。即，在供冷时，作为蒸发器起作用的室内热交换器12的入口侧的制冷剂的温度Tc由热交换器温度传感器22检测出，并且通过了室内热交换器12的制冷剂的温度Ts由温度传感器24检测出，该检测温度Tc与检测温度Ts的差被检测作为制冷剂的过热度SH。在供暖时，作为蒸发器起作用的室外热交换器6的入口侧的制冷剂的温度Te由热交换器温度传感器26检测出，并且通过了室外热交换器6的制冷剂的温度Ts由温度传感器24检测出，该检测温度Te与检测温度Ts的差被检测作为制冷剂的过热度SH。
所检测出的过热度SH与预先设定的目标过热度SHs(例如1～5k)比较，并控制电子膨胀阀10、11中的至少1个的开度，以使过热度SH成为目标过热度SHs(步骤103)。
即，在过热度SH比目标过热度SHs小的情况下，为了提高过热度SH，开度被向缩小方向调整，制冷剂流量被减少。在过热度SH比目标过热度SHs大的情况下，为了降低过热度SH，开度被向增大方向调整，制冷剂流量被增加。
特别是在供冷时，如果开度的调整范围在第1电子膨胀阀10的开度调整范围(例如500脉冲)内，则在第2电子膨胀阀11被设定为预先设定的最小开度(例如50脉冲)的状态下，调整第1电子膨胀阀10的开度。如果开度的调整范围超过第1电子膨胀阀10的开度调整范围，则在第1电子膨胀阀10被设定为最大开度(500脉冲)的状态下，调整第2电子膨胀阀11的开度。
在供暖时，如果开度的调整范围在第2电子膨胀阀11的开度调整范围(例如500脉冲)内，则在第1电子膨胀阀10被设定为预先设定的最小开度(例如50脉冲)的状态下，调整第2电子膨胀阀11的开度。如果开度的调整范围超过第2电子膨胀阀11的开度调整范围，则在第2电子膨胀阀11被设定为最大开度(500脉冲)的状态下，调整第1电子膨胀阀10的开度。
在压缩机4停止的情况下(步骤101的否)，电子膨胀阀10、11的停止工作，电子膨胀阀10、11都为全闭(0脉冲)。
在供冷时，当压缩机4停止而电子膨胀阀10、11全闭时，从止回阀15经由室外热交换器6而到达电子膨胀阀10、11的制冷剂流路容易成为被液态制冷剂充满的液封状态。当产生该液封状态而滞留在此处的制冷剂的压力升高时，通过该制冷剂压力而导通第1电子膨胀阀10，如图5的实线箭头所示，产生从第1电子膨胀阀10的第1连接管31(室外热交换器6侧)向第2连接管35(室内热交换器12侧)的制冷剂流动。通过该制冷剂的流通，回避制冷剂压力的异常上升。由此，能够防止室外热交换器6和储液器8等的损伤，可靠性提高。
另外，也可以在压缩机4停止后，直到经过预定时间为止将电子膨胀阀10、11都设定为最小开度(50脉冲)，并在制冷剂流向室内热交换器12侧之后，将电子膨胀阀10、11全闭。由此，难以产生液封状态，可靠性进一步提高。
在供暖时，当压缩机4停止而电子膨胀阀10、11全闭时，在四通阀5的流路恢复为通常状态(供冷时的状态)后，也与供冷时相同，容易成为室外热交换器6侧的制冷剂流路被液态制冷剂充满的液封状态。此时，也如上所述，第1电子膨胀阀10导通，产生从第1电子膨胀阀10的第1连接管31(室外热交换器6侧)向第2连接管35(室内热交换器12侧)的制冷剂流动。通过该制冷剂的流通，回避制冷剂压力的异常上升。由此，能够防止室外热交换器6和储液器8等的损伤，可靠性提高。
并且，在该装置的产品出厂时，电子膨胀阀10、11全闭，并且辅助阀200A、200B被截止，所以电子膨胀阀10、11与液管辅助阀200B之间的配管容易成为被液态制冷剂充满的液封状态。当产生该液封状态而滞留的制冷剂的压力升高时，通过该制冷剂压力导通第2电子膨胀阀11，如图5的虚线箭头所示，产生从第2电子膨胀阀11的第1连接管31(液管辅助阀200B侧)向第2连接管35(室外热交换器6侧)的制冷剂流动。通过该制冷剂的流通，回避制冷剂压力的异常上升。由此，能够防止室外热交换器6和储液器8等的损伤，可靠性提高。
另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明精神的范围内可实施各种变形。例如，不限于2个电子膨胀阀10、11，也可以使用3个以上的电子膨胀阀。
产业上的可利用性
本发明的空调装置可利用为在制冷循环中具备多个电子膨胀阀的制冷装置。

Claims (9)

1、一种空调装置，其特征在于，具备：
制冷循环，具有吸入制冷剂并将其压缩后排出的至少1台压缩机，从该压缩机排出的制冷剂通过室外热交换器、室内热交换器而返回到上述压缩机；
至少一个第1电子膨胀阀，设置在上述室外热交换器与上述室内热交换器之间，在不工作时的全闭时，在上述室内热交换器侧的制冷剂压力比上述室外热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上时，受到该室内热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭；以及
至少一个第2电子膨胀阀，与上述第1电子膨胀阀并列连接，在不工作时的全闭时，在上述室外热交换器侧的制冷剂压力比上述室内热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上时，受到该上述室外热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭。
2、如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，
上述制冷剂为压力高的R410制冷剂。
3、如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还具备：
变换器，向上述压缩机输出驱动电力；
室内温度传感器，检测室内温度；
第1检测部，检测上述室内温度传感器的检测温度与预先设定的设定温度的差作为空调负荷；
第2控制部，根据由上述第1检测部检测出的空调负荷，控制上述变换器的输出频率；
第2检测部，检测上述室内热交换器中的制冷剂的过热度；以及
控制部，控制上述各电子膨胀阀的开度，以使由上述第2检测部检测出的过热度成为预先设定的目标过热度。
4、如权利要求3所述的空调装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部在上述压缩机停止时，通过使上述各电子膨胀阀停止工作而使其全闭。
5、一种空调装置，其特征在于，具备：
热泵式制冷循环，具有吸入制冷剂并将其压缩后排出的至少1台压缩机，从该压缩机排出的制冷剂通过四通阀、室外热交换器、室内热交换器而返回到上述压缩机；
至少一个第1电子膨胀阀，设置在上述室外热交换器与上述室内热交换器之间，在不工作时的全闭时，在上述室内热交换器侧的制冷剂压力比上述室外热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上时，受到该室内热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭；以及
至少一个第2电子膨胀阀，与上述第1电子膨胀阀并列连接，在不工作时的全闭时，在上述室外热交换器侧的制冷剂压力比上述室内热交换器侧的制冷剂压力大预定值以上时，受到该上述室外热交换器侧的制冷剂压力而解除全闭。
6、如权利要求5所述的空调装置，其特征在于，
上述制冷剂为压力高的R410制冷剂。
7、如权利要求5所述的空调装置，其特征在于，
还具备第1控制部，该第1控制部，在供冷时形成如下的供冷循环：从上述压缩机排出的制冷剂通过上述四通阀、上述室外热交换器、上述各电子膨胀阀中的至少1个、以及上述室内热交换器而返回到上述压缩机；在供暖时形成如下的供暖循环：从上述压缩机排出的制冷剂通过上述四通阀、上述室内热交换器、上述各电子膨胀阀中的至少1个、以及上述室外热交换器而返回到上述压缩机。
8、如权利要求7所述的空调装置，其特征在于，还具备：
变换器，向上述压缩机输出驱动电力；
室内温度传感器，检测室内温度；
第1检测部，检测上述室内温度传感器的检测温度与预先设定的设定温度的差作为空调负荷；
第2控制部，根据由上述第1检测部检测出的空调负荷，控制上述变换器的输出频率；
第2检测部，在上述供冷时，检测上述室内热交换器中的制冷剂的过热度；
第3检测部，在上述供暖时，检测上述室外热交换器中的制冷剂的过热度；以及
第3控制部，控制上述各电子膨胀阀的开度，以使由上述第2检测部或第3检测部检测出的过热度成为预先设定的目标过热度。
9、如权利要求8所述的空调装置，其特征在于，
还具备第4控制部，该第4控制部在上述压缩机停止时，通过使上述各电子膨胀阀停止工作而使其全闭。
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