CN105229393A - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
一种制冷装置,其具有如下功能:即使在设定温度与工作对象温度的温差小、且制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧与制冷剂排出侧基本没有温差的情况下,也不会使电动式压缩机102过载,能够稳定地进行保温工作,在所述制冷装置中,在设定温度与工作对象温度的温差小的保温设定时,电路板(PCB2)106对由制冷剂循环200中的加热装置202的制冷剂流入侧前端的温度传感器T2检测的制冷剂检测温度进行PID运算,电路板(PCB1)105对基于该PID运算的结果生成的针对变频器107的驱动控制信号进行串行通信,根据工作对象温度在固定的范围内控制压缩机102的转数,此外,电路板106对由温度传感器T1检测的工作对象温度进行PID运算,电路板105根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动步进电机SM1,由此控制电子控制阀EV1的开闭来控制制冷剂流量。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷装置,该制冷装置将成为保温对象的各种装置作为工作对象,由使用者(用户)在规定的温度范围(例如,-20℃~60℃)内选择性地设定温度来进行保温,具体地说,涉及一种具有如下功能的制冷装置,即,根据设定温度与工作对象温度的温差,用控制装置来控制冷却用的制冷循环所包括的电动式压缩机的转数和加热用的制冷剂循环所包括的加热装置的加热温度。
背景技术
一直以来,这种制冷装置具有如下的线路结构,即,通过冷却用的制冷循环和加热用的制冷剂循环使制冷剂在管内循环,并在制冷剂循环的局部接入有成为保温对象的负载的工作对象。制冷循环构成为如下线路结构的一次温度调整线路,即,通过电动式压缩机将制冷气体压缩成高压气体并输送到排出侧的冷凝器,在冷凝器中对高压气体进行冷凝并经由减压机构的膨胀阀使其减压,然后输送到蒸发器,在蒸发器中使减压后的低压的气液混合状态的制冷剂蒸发而被吸入到压缩机的吸入侧,由此再次重复进行压缩。制冷剂循环构成为如下线路结构的二次温度调整线路,即,与制冷循环共用蒸发器,用制冷剂罐回收并储存低压的液体状态的制冷液,并且用安装在制冷剂罐的加热装置(加热器)对制冷液进行适当加热或者不进行加热而使利用泵从制冷剂罐吸入的制冷液经由工作对象返回到蒸发器。
在此,制冷循环所包括的压缩机的转数和制冷剂循环所包括的加热装置的加热温度由控制装置根据设定温度与工作对象温度的温差来进行控制,该控制装置面向使用者在规定的温度范围(例如-20℃~60℃)内提供选择性的温度设定。在制冷循环和制冷剂循环中分别设置有温度传感器,由设置在制冷剂循环的泵的工作对象侧的位置的温度传感器来检测工作对象温度。在此,工作对象温度通常可认为在多数情况下与室温左右的环境温度(例如,设为大约20℃~25℃左右)接近,但是也有例外的情况,因此设为与环境温度无关的温度。
在控制装置中,根据初始的设定温度与工作对象温度的温差来进行不同的工作模式的控制。例如,在设定温度比工作对象温度高得多(例如,温差超过10℃)的高温设定时,不需要制冷循环的冷却功能,因此将压缩机的转数抑制得低,将制冷剂循环的加热装置的加热温度设定得高,实施优先加热功能的工作模式,使得消除温差。此外,在设定温度比工作对象温度低得多(例如,温差超过10℃)的低温设定时,不需要制冷剂循环的加热装置的加热功能,因此不进行加热装置的加热设定,将制冷循环的压缩机的转数设定得高,实施优先冷却功能的工作模式,使得消除温差。进而,在设定温度与工作对象温度接近而温差(例如,5℃~10℃)小的保温设定时(包括持续实施上述的优先加热功能的工作模式、优先冷却功能的工作模式而使温差变小的情况、预先没有初始的温差的情况),实施加热装置的加热功能和制冷循环的冷却功能这两者,具体地,为了消除温差而使压缩机的转数从规定值进行一些增减变化,或者使加热装置的加热从规定值进行一些增减变化,从而实施对加热功能、冷却功能进行切换的工作模式。
此外,作为与这样的制冷装置的保温功能相关的公知技术,例如可举出能够跨越宽的温度范围而稳定地运转、能够高精度地控制冷却剂的温度的“制冷装置”(参照专利文献1)、不需要大型的加热器且能够高精度地控制冷却剂的温度的“制冷装置”(参照专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-75919号公报;
专利文献2:日本特开2008-75920号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在上述的现有的制冷装置的情况下,是如下的结构,即,在设定温度与工作对象温度接近而温差小的保温设定时,特别是在制冷循环中的蒸发器的制冷剂吸入侧和制冷剂排出侧的制冷剂基本没有温差的状态下,尽管不需要使制冷剂流过蒸发器,但是压缩机仍会继续工作,因此在这种情况下,不仅存在对压缩机造成异常的过载(压力)而使压缩机产生故障的危险,还存在制冷循环中的冷却功能变得不稳定而不能稳定地维持保温工作的问题(即使应用专利文献1、专利文献2所公开的技术,这样的问题也基本上不能消除)。
本发明是为了解决这样的问题点而完成的,其技术课题是提供一种具有如下功能的制冷装置,即,即使在设定温度与工作对象温度的温差小、且制冷循环中的蒸发器的制冷剂吸入侧和制冷剂排出侧基本没有温差的情况下,也不会使压缩机过载,能够稳定地进行保温工作。
用于解决课题的方案
为了解决上述技术课题,本发明的制冷装置包括:冷却用的制冷循环;加热用的制冷剂循环,其与制冷循环共用蒸发器;以及控制装置,将接入到制冷剂循环中而成为保温对象的各种装置作为工作对象,面向使用者在规定的温度范围内提供选择性的温度设定,并且根据设定温度与工作对象温度的温差来控制制冷循环所包括的电动式压缩机的转数以及该制冷剂循环所包括的用于对制冷剂进行加热的加热装置的加热温度,其中,所述设定温度由使用者设定,所述工作对象温度由设置在该制冷剂循环的靠近该工作对象侧位置的第1温度传感器检测,所述制冷装置的特征在于,制冷剂循环包括第2温度传感器,所述第2温度传感器检测制冷剂温度,设置在蒸发器的制冷剂排出侧,且相对于加热装置设置在制冷剂流入侧的前端,控制装置在设定温度与工作对象温度的温差小的保温设定时,对由第2温度传感器检测的制冷剂循环侧的制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并对基于该PID运算的结果生成的驱动控制信号进行串行通信,根据该工作对象温度在固定的范围内控制该电动式压缩机的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动电动式压缩机的变频器的驱动控制信号。
发明效果
根据本发明的制冷装置,控制装置在设定温度与工作对象温度的温差小的保温设定时,对由第2温度传感器检测的制冷剂循环侧的制冷剂温度进行PID运算,并对基于该PID运算的结果生成的驱动控制信号进行串行通信,根据工作对象温度在固定的范围内控制电动式压缩机的压缩机转数,其中,所述第2温度传感器用于检测制冷剂温度,设置在作为制冷剂循环中的热交换功能的主要部分的蒸发器的制冷剂排出侧,且相对于加热装置设置在制冷剂流入侧的前端,所述驱动控制信号是针对用于驱动电动式压缩机的变频器的驱动控制信号,因此可得到如下功能,即,即使在设定温度与工作对象温度的温差小、且在制冷循环中的蒸发器的制冷剂吸入侧和制冷剂排出侧基本没有温差的情况下,也不会使电动式压缩机过载,能够稳定地进行保温工作。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的制冷装置的基本结构的整体概略图,其中包括制冷剂循环中的工作对象的连接和在制冷循环中对冷凝器进行冷却的冷却装置。
具体实施方式
以下,举出实施例并参照附图对本发明的制冷装置进行详细说明。
实施例
图1是示出本发明的实施例的制冷装置的基本结构的整体概略图,其中包括制冷剂循环200中的工作对象W的连接和在制冷循环100中对冷凝器103进行冷却的冷却装置300。
参照图1,该制冷装置具有如下功能,即,将成为保温对象的各种装置作为工作对象W,由使用者(用户)在规定的温度范围(例如,-20℃~60℃)内选择性地设定温度来进行保温,这一点与现有技术相同。在此,制冷装置包括:冷却用的制冷循环100;加热用的制冷剂循环200,其与制冷循环100共用蒸发器(热交换器)101;以及控制装置,其包括具有CPU、ROM、RAM、IO等的第1印刷电路板(PCB1)105和第2印刷电路板(PCB2)106,所述控制装置将接入到制冷剂循环200中而成为保温对象的各种装置(负载)作为工作对象W,面向使用者在规定的温度范围内提供选择性的温度设定,并且根据设定温度与工作对象温度的温差来控制制冷循环100所包括的电动式压缩机102的转数以及制冷剂循环200所包括的用于对制冷剂进行加热的加热装置(加热器)202的加热温度,其中,所述设定温度由使用者通过未图示的面向使用者的操作部进行设定,所述工作对象温度由设置在制冷剂循环200的靠近工作对象W侧位置的第1温度传感器T1检测,所述制冷装置具有如下功能,即,通过制冷循环100和制冷剂循环200使制冷剂在管内循环,从而对工作对象W进行保温。
此外,这里的用于检测工作对象温度的第1温度传感器T1设置在制冷剂循环200所包括的从制冷剂罐201吸入制冷剂的泵203的制冷剂排出侧,且设置在靠近工作对象W的制冷剂流入侧,所述第1温度传感器T1检测制冷剂循环侧的制冷剂温度并将其传送到第2印刷电路板(PCB2)106,除此以外,也可以将来自第4温度传感器T4的制冷剂检测温度输入到第2印刷电路板(PCB2)106,一起使用这两者的检测结果来检测工作对象温度,所述第4温度传感器T4设置在蒸发器101的制冷剂吸入侧,且设置在靠近工作对象W的制冷剂流出侧。此处的第1温度传感器T1要求高的温度检测精度,因此优选使用Pt传感器,所述Pt传感器使用了电阻值从100欧姆至0欧姆可调的铂电阻带。相对于此,第4温度传感器T4并不要求第1温度传感器T1程度的检测精度,因此考虑到制造成本,优选使用一般的使用了热电偶的热电偶传感器。
其中,制冷循环100构成为如下线路结构的一次温度调整线路,即,利用电动式压缩机102将制冷气体压缩成高压气体并输送到排出侧的冷凝器103,在冷凝器103中对高压气体进行冷凝并经由减压机构的膨胀阀104使其减压,然后输送到蒸发器101,在蒸发器101中使减压后的低压气体蒸发而被吸入到电动式压缩机102的吸入侧,由此再次重复进行压缩。此外,在此配备有如下结构的冷却装置300,即,对冷凝器103以返回的方式连接有配管,经由设置在入口侧的管的阀V5导入冷却水对冷凝器103内进行冷却,然后经由设置在出口侧的管的阀V7、V8返回到外部,在压力开关PSW导通的状态下,根据由连接在冷凝器103的排出侧的压力传感器P2检测的结果来控制阀V7的开闭,从而控制在配管内流动的冷却水的流量。另外,设置在阀V7的吸入侧的阀V6是排水用的阀。此外,关于在此说明的冷却装置300对冷凝器103的冷却功能,也可以设为使用冷却风扇以冷风进行冷却的结构。
制冷剂循环200构成为如下线路结构的二次温度调整线路,即,与制冷循环100共用蒸发器101,用制冷剂罐201回收并储存制冷液,并且用安装在制冷剂罐201的加热装置(加热器)201对制冷液进行适当加热或者不进行加热而使利用泵203从制冷剂罐201吸入的制冷液经由工作对象W返回到蒸发器101。
此外,与第1印刷电路板(PCB1)105连接的加热控制装置207根据设定温度与由第1温度传感器T1检测的工作对象温度的温差接受第1印刷电路板(PCB1)105的控制,从而控制加热装置202的加热温度。
进而,在泵203的制冷液的流出侧的配管设置有流量检测传感器204,由该流量检测传感器204检测的制冷液的流量被输入到第1印刷电路板(PCB1)105,第1印刷电路板(PCB1)105驱动变频器206来控制泵203对制冷液的吸入量。由此,在制冷剂罐201内,制冷液通过逻辑电路(LG)大体上保持为固定量。
除此以外,设置在蒸发器101的制冷剂排出侧的管的阀V1和设置在与制冷剂罐201连接的管的阀V2连接到共同的配管,并连接到排液处理用的排液装置D而用于排液。另外,设置在工作对象W中的制冷液的流入侧的配管的阀V3和设置在流出侧的配管的阀V4主要用于在将工作对象W与制冷剂循环200的局部进行配管连接时防止制冷液泄漏。
以上说明的制冷装置的详细结构与现有产品是通用的,在以下的方面相同,即,通过包括第1印刷电路板(PCB1)105和第2印刷电路板(PCB2)106的控制装置根据初始的设定温度与工作对象温度的温差来进行不同的工作模式的控制,在设定温度比工作对象温度高得多(例如,温差超过10℃)的高温设定时,不需要制冷循环100的冷却功能,因此将电动式压缩机102的转数抑制得低、将制冷剂循环200的加热装置202的加热温度设定得高,实施优先加热功能的工作模式,使得温差消除,在设定温度比工作对象温度低得多(例如,温差超过10℃)的低温设定时,不需要制冷剂循环200的加热装置202的加热功能,因此不进行加热装置202的加热设定,将制冷循环100的电动式压缩机102的转数设定得高,实施优先冷却功能的工作模式,使得温差消除。
但是,在本实施例中对以下结构和功能进行了改善,即,在设定温度与工作对象温度接近而温差(例如,5℃~10℃)小的保温设定时,特别是在制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧与制冷剂排出侧的制冷剂基本没有温差的状态下,尽管不需要使制冷剂流过蒸发器101,但是压缩机102仍继续工作。
具体而言,本实施例的制冷装置的第1个特征在于,包括检测制冷剂温度的第2温度传感器T2,该第2温度传感器T2设置在制冷剂循环200中的蒸发器101的制冷剂排出侧,且相对于加热装置202设置在制冷剂流入侧的前端,在设定温度与工作对象温度的温差(例如,5℃~10℃)小的保温设定时,第2印刷电路板(PCB2)106对由第2温度传感器T2检测的制冷剂循环侧的制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,第1印刷电路板(PCB1)105对基于这样的PID运算的结果生成的驱动控制信号进行串行通信,根据工作对象温度在固定的范围内控制电动式压缩机102的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动电动式压缩机102的变频器107的驱动控制信号。此外,这里的第2温度传感器T2也要求高的温度检测精度,因此优选使用Pt传感器,所述Pt传感器使用了电阻值从100欧姆至0欧姆可调的铂电阻带。
根据这样的功能结构,可得到如下功能,即,即使在设定温度与工作对象温度的温差小、且在制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧与制冷剂排出侧基本没有温差的情况下,也能够使电动式压缩机102在不过载的情况下进行运作,合理地保持流入到蒸发器101的制冷剂量,稳定地进行保温工作。
此外,本实施例的第2个特征在于,包括第1电子膨胀阀EV1,该第1电子膨胀阀EV1接入到制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧,由第1步进电机SM1驱动,第2印刷电路板(PCB2)106对由第1温度传感器T1检测的工作对象温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,第1印刷电路板(PCB2)105根据基于这样的PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动第1步进电机SM1,由此控制第1电子控制阀EV1的开闭,从而控制制冷剂流量。
根据这样的功能结构,除了前述的对电动式压缩机102的转数控制以外,还能够在制冷循环100中对吸入到蒸发器101的制冷剂量进行独立、适当的控制,因此可得到更稳定地进行保温工作的功能。此外,在第2印刷电路板(PCB2)106中,优选基于由第1温度传感器T1和上述的第4温度传感器T4(设置在制冷剂循环200中的蒸发器101的制冷剂吸入侧且相对于工作对象W设置在制冷剂流出侧,检测制冷剂温度)检测的制冷剂温度的差值来计算工作对象W侧的热负荷量,使用热负荷量的计算结果对基于由第2温度传感器T2检测的制冷剂温度进行的PID运算的结果进行校正,然后进行用于提高第1电子膨胀阀EV1的开度控制的响应性的前馈控制(对热输入的前馈控制)。添加这样的功能结构,就能够根据制冷循环100中的工作对象W侧的热负荷量准确地控制制冷剂流量。
进而,本实施例的第3个特征在于,包括第3温度传感器T3和制冷剂旁路用的第1旁路流路108,所述第3温度传感器T3设置在电动式压缩机102的制冷剂吸入侧,且设置在蒸发器101的制冷剂排出侧,用于检测制冷剂循环100中的制冷剂温度,所述第1旁路流路108对位于蒸发器101的制冷剂吸入侧且位于第1电子膨胀阀EV1的制冷循环100所包括的冷凝器103侧的位置和蒸发器101的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第2步进电机SM2驱动的第2电子膨胀阀EV2,第2印刷电路板(PCB2)106对由第3温度传感器T3检测的制冷循环侧的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,第1印刷电路板(PCB2)105根据基于这样的PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动第2步进电机SM2,由此控制第2电子控制阀EV2的开闭来控制第1旁路流路108中的制冷剂流量。此外,此处的第3温度传感器T3不要求第2温度传感器T2程度的高的检测精度,因此考虑到制造成本,优选使用一般的使用了热电偶的热电偶传感器。
根据这样的功能结构,除了前述的电动式压缩机102的转数控制、吸入到蒸发器101的制冷剂量的控制以外,还能够在制冷循环100中独立地控制使用了第1旁路流路108的制冷剂的旁路流量,因此能够更精细地控制对蒸发器101的制冷剂的流入量,保温工作的功能有显著提高。
除此以外,本实施例的第4个特征在于,包括压力传感器P1和制冷剂旁路用的第2旁路流路109,所述压力传感器P1设置在制冷循环100中的电动式压缩机102的制冷剂吸入侧,检测制冷剂压力,所述制冷剂旁路用的第2旁路流路109对位于第1电子膨胀阀EV1的蒸发器101的制冷剂吸入侧的位置和电动式压缩机102的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第3步进电机SM3驱动的第3电子膨胀阀EV3,第2印刷电路板(PCB2)106对由压力传感器P1检测的制冷剂压力进行包括比例、积分、微分的PID运算,第1印刷电路板(PCB2)105根据基于这样的PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动第3步进电机SM3,由此控制第3电子控制阀EV3的开闭来控制第2旁路流路109中的制冷剂流量。
根据这样的功能结构,除了前面的电动式压缩机102的转数控制、吸入到蒸发器101的制冷剂量的控制、使用了第1旁路流路108的制冷剂的旁路流量的控制以外,还能够在制冷循环100中独立地对使用了第2旁路流路109的制冷剂的旁路流量进行控制,因此能够极精细地控制对蒸发器101的制冷剂的流入量,保温工作的功能变得极其良好。此外,第2旁路流路109用于在冷却负荷小的情况下防止制冷剂不完全汽化而以液体状态被吸入到电动式压缩机102,通过对高温、高压状态的制冷气体(热气体)进行旁路,从而发挥降低冷却量的热气体旁路线路的作用。另外,在像这里的制冷循环100那样包括制冷剂旁路用的第2旁路流路109的情况下,优选第2印刷电路板(PCB2)106对由上述的第3温度传感器T3(设置在制冷循环100中的电动式压缩机102的制冷剂吸入侧,且相对于冷凝器103设置在制冷剂排出侧,检测制冷剂温度)检测的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动第3步进电机SM3,由此控制第3电子控制阀EV3的开闭,并且对为了将第3电子控制阀EV3的开度保持为规定量而生成的驱动控制信号进行串行通信,根据工作对象温度在固定的范围内控制电动式压缩机102的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动电动式压缩机102的变频器的驱动控制信号。添加这样的功能结构,便可根据制冷循环100中的热负荷高精度地实施对电动式压缩机102的压缩机转数的控制,因此能够可信度更高地对制冷循环100中的制冷剂流量进行控制。
可是,关于第4个特征,也可以在由第2印刷电路板(PCB2)106进行PID运算时,用近似曲线进行置换而计算与由压力传感器P1检测的制冷剂压力对应的制冷循环100侧的制冷剂饱和温度,通过使用者进行的设定变更使计算出的制冷循环100侧的制冷剂温度比设定温度低规定的温度范围(例如-4℃~-50℃)的量,从而对初始的设定温度进行自动温度设定控制,作为这样的自动温度设定控制,可以控制第3电子控制阀EV3的开闭来控制第2旁路流路109中的制冷剂流量。此外,在此与制冷剂压力对应的制冷剂饱和温度的近似曲线能够作为表格形式的变换值预先储存在第2印刷电路板(PCB2)106所包括的ROM等中,能够由CPU等读取。
根据这样的功能结构,在设定温度与工作对象温度接近而温差(例如,5℃~10℃)小的保温设定时,使用者进行设定变更时的自动温度设定控制是与上述的第1印刷电路板(PCB1)105对电动式压缩机102的压缩机转数的PID运算结果的控制、控制第2电子控制阀EV2的开闭来控制第1旁路流路108中的PID运算结果的制冷剂流量、以及控制第3电子控制阀EV3的开闭来控制第2旁路流路109中的PID运算结果的制冷剂流量相独立的功能,能够将它们组合起来进行控制。在这样的情况下,特别是能够从电动式压缩机102的高压排出侧经由第2旁路流路109通过控制第3电子控制阀EV3的开闭来高效地向蒸发器101的制冷剂吸入侧流入制冷剂,因此在需要对工作对象W进行骤冷的情况下,能够单独提高制冷循环100中的制冷功能,其结果是,作为面向用户的功能能够以前所未有的高效率冷却工作对象W。
在以上说明的实施例的制冷装置的详细结构中,对于冷却装置300、制冷剂循环200或者控制装置的任一个都能够进行各种变更,例如构成控制装置的第1印刷电路板(PCB1)105和第2印刷电路板(PCB2)106可以由单个印刷电路板(PCB)构成,或者也可以做成为功能分为3个以上电路板的结构,因此本发明的制冷装置不限定于在实施例所公开的制冷装置。
附图标记说明
100:制冷循环;
101:蒸发器(热交换器);
102:电动式压缩机;
103:冷凝器;
104:膨胀阀;
105:第1印刷电路板(PCB1);
106:第2印刷电路板(PCB2);
107、206:变频器;
108:第1旁路流路;
109:第2旁路流路;
200:制冷剂循环;
201:制冷剂罐;
202:加热装置(加热器);
203:泵;
204:流量检测传感器;
207:加热控制装置;
300:冷却装置;
D:排液装置;
EV1:第1电子膨胀阀;
EV2:第2电子膨胀阀;
EV3:第3电子膨胀阀;
P1、P2:压力传感器;
PSW:压力开关;
SM1:第1步进电机;
SM2:第2步进电机;
SM3:第3步进电机;
T1:第1温度传感器;
T2:第2温度传感器;
T3:第3温度传感器;
T4:第4温度传感器;
V1~V8:阀;
W:工作对象。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种制冷装置,包括:冷却用的制冷循环;加热用的制冷剂循环,与所述制冷循环共用蒸发器;以及控制装置,将接入到所述制冷剂循环中而成为保温对象的各种装置作为工作对象,面向使用者在规定的温度范围提供选择性的温度设定,并且根据设定温度与工作对象温度的温差来控制所述制冷循环所包括的电动式压缩机的转数以及该制冷剂循环所包括的用于对制冷剂进行加热的加热装置的加热温度,其中,所述设定温度由使用者设定,所述工作对象温度由设置在该制冷剂循环的靠近该工作对象侧位置的第1温度传感器检测,所述制冷装置的特征在于,
所述制冷剂循环包括:第2温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述蒸发器的制冷剂排出侧,且相对于所述加热装置设置在制冷剂流入侧的前端,
所述控制装置在所述设定温度与所述工作对象温度的温差小的保温设定时,对由所述第2温度传感器检测的制冷剂循环侧的制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并对基于该PID运算的结果生成的驱动控制信号进行串行通信,根据该工作对象温度在固定的范围内控制该电动式压缩机的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动所述电动式压缩机的变频器的驱动控制信号。
2.如权利要求1所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:第1电子膨胀阀,接入到所述蒸发器的制冷剂吸入侧,由第1步进电机驱动,
所述控制装置对由所述第1温度传感器检测的所述工作对象温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第1步进电机,由此控制所述第1电子控制阀的开闭来控制制冷剂流量。
3.(修改后)如权利要求1所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷剂循环包括:第4温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述蒸发器的制冷剂吸入侧,且相对于所述工作对象设置在制冷剂流出侧,
所述控制装置基于由所述第1温度传感器和所述第4温度传感器检测的制冷剂温度的差值来计算该工作对象侧的热负荷量,并且使用该热负荷量的计算结果对基于由所述第2温度传感器检测的制冷剂温度进行的所述PID运算的结果提供前馈控制。
4.如权利要求3所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:第3温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述电动式压缩机的制冷剂吸入侧,且设置在所述蒸发器的制冷剂排出侧;以及制冷剂旁路用的第1旁路流路,对位于所述蒸发器的制冷剂吸入侧且位于所述第1电子膨胀阀的该制冷循环所包括的冷凝器侧的位置和蒸发器的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第2步进电机驱动的第2电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述第3温度传感器检测的制冷循环侧的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第2步进电机,由此控制所述第2电子控制阀的开闭来控制所述第1旁路流路中的制冷剂流量。
5.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:压力传感器,检测制冷剂压力,设置在所述电动式压缩机的制冷剂吸入侧;以及制冷剂旁路用的第2旁路流路,对位于所述第1电子膨胀阀的所述蒸发器的制冷剂吸入侧的位置和所述电动式压缩机的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第3步进电机驱动的第3电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述压力传感器检测的所述制冷剂压力进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第3步进电机,由此控制所述第3电子控制阀的开闭来控制所述第2旁路流路中的制冷剂流量。
6.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:制冷剂旁路用的第2旁路流路,对位于所述第1电子膨胀阀的所述蒸发器的制冷剂吸入侧的位置和所述电动式压缩机的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第3步进电机驱动的第3电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述第3温度传感器检测的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第3步进电机,由此控制所述第3电子控制阀的开闭,并且对为了将该第3电子控制阀的开度保持为规定量而生成的驱动控制信号进行串行通信,根据所述工作对象温度在固定的范围内控制该电动式压缩机的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动所述电动式压缩机的变频器的驱动控制信号。
7.如权利要求5所述的制冷装置,其特征在于,
所述控制装置在进行所述PID运算时,用近似曲线进行置换来计算与由所述压力传感器检测的所述制冷剂压力对应的所述制冷循环侧的制冷剂饱和温度,通过使用者进行的设定变更使计算出的该制冷循环侧的制冷剂温度比所述设定温度低规定的温度范围的量,从而对该设定温度进行自动温度设定控制,作为这样的自动温度设定控制,控制所述第3电子控制阀的开闭来控制所述第2旁路流路中的所述制冷剂流量。
8.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述第1温度传感器和所述第2温度传感器是使用了铂电阻带的Pt传感器,所述第3温度传感器和所述第4温度传感器是使用了热电偶的热电偶传感器。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
修改后的权利要求3以修改前的权利要求3为基础,将引用基础变更为权利要求1。
此外,修改后权利要求3基于申请原说明书的段落[0013]‐[0033]以及图1的记载,将修改前的权利要求3的
“基于由所述第1温度传感器和所述第4温度传感器检测的制冷剂温度的差值来计算该工作对象侧的热负荷量,并且使用该热负荷量的计算结果对基于由所述第2温度传感器检测的制冷剂温度进行的所述PID运算的结果进行校正,然后进行用于提高所述第1电子膨胀阀的开度控制的响应性的前馈控制”的记载更改为
“基于由所述第1温度传感器和所述第4温度传感器检测的制冷剂温度的差值来计算该工作对象侧的热负荷量,并且使用该热负荷量的计算结果对基于由所述第2温度传感器检测的制冷剂温度进行的所述PID运算的结果提供前馈控制”的记载。
因此,可知根据19条进行修改后的权利要求3的发明的构成是清楚的。
Claims (8)
1.一种制冷装置,包括:冷却用的制冷循环;加热用的制冷剂循环,与所述制冷循环共用蒸发器;以及控制装置,将接入到所述制冷剂循环中而成为保温对象的各种装置作为工作对象,面向使用者在规定的温度范围提供选择性的温度设定,并且根据设定温度与工作对象温度的温差来控制所述制冷循环所包括的电动式压缩机的转数以及该制冷剂循环所包括的用于对制冷剂进行加热的加热装置的加热温度,其中,所述设定温度由使用者设定,所述工作对象温度由设置在该制冷剂循环的靠近该工作对象侧位置的第1温度传感器检测,所述制冷装置的特征在于,
所述制冷剂循环包括:第2温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述蒸发器的制冷剂排出侧,且相对于所述加热装置设置在制冷剂流入侧的前端,
所述控制装置在所述设定温度与所述工作对象温度的温差小的保温设定时,对由所述第2温度传感器检测的制冷剂循环侧的制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并对基于该PID运算的结果生成的驱动控制信号进行串行通信,根据该工作对象温度在固定的范围内控制该电动式压缩机的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动所述电动式压缩机的变频器的驱动控制信号。
2.如权利要求1所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:第1电子膨胀阀,接入到所述蒸发器的制冷剂吸入侧,由第1步进电机驱动,
所述控制装置对由所述第1温度传感器检测的所述工作对象温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第1步进电机,由此控制所述第1电子控制阀的开闭来控制制冷剂流量。
3.如权利要求2所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷剂循环包括:第4温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述蒸发器的制冷剂吸入侧,且相对于所述工作对象设置在制冷剂流出侧,
所述控制装置基于由所述第1温度传感器和所述第4温度传感器检测的制冷剂温度的差值来计算该工作对象侧的热负荷量,并且使用该热负荷量的计算结果对基于由所述第2温度传感器检测的制冷剂温度进行的所述PID运算的结果进行校正,然后进行用于提高所述第1电子膨胀阀的开度控制的响应性的前馈控制。
4.如权利要求3所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:第3温度传感器,检测制冷剂温度,设置在所述电动式压缩机的制冷剂吸入侧,且设置在所述蒸发器的制冷剂排出侧;以及制冷剂旁路用的第1旁路流路,对位于所述蒸发器的制冷剂吸入侧且位于所述第1电子膨胀阀的该制冷循环所包括的冷凝器侧的位置和蒸发器的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第2步进电机驱动的第2电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述第3温度传感器检测的制冷循环侧的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第2步进电机,由此控制所述第2电子控制阀的开闭来控制所述第1旁路流路中的制冷剂流量。
5.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:压力传感器,检测制冷剂压力,设置在所述电动式压缩机的制冷剂吸入侧;以及制冷剂旁路用的第2旁路流路,对位于所述第1电子膨胀阀的所述蒸发器的制冷剂吸入侧的位置和所述电动式压缩机的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第3步进电机驱动的第3电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述压力传感器检测的所述制冷剂压力进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第3步进电机,由此控制所述第3电子控制阀的开闭来控制所述第2旁路流路中的制冷剂流量。
6.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述制冷循环包括:制冷剂旁路用的第2旁路流路,对位于所述第1电子膨胀阀的所述蒸发器的制冷剂吸入侧的位置和所述电动式压缩机的制冷剂排出侧进行连接,并且接入有由第3步进电机驱动的第3电子膨胀阀,
所述控制装置对由所述第3温度传感器检测的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算,并根据基于该PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动所述第3步进电机,由此控制所述第3电子控制阀的开闭,并且对为了将该第3电子控制阀的开度保持为规定量而生成的驱动控制信号进行串行通信,根据所述工作对象温度在固定的范围内控制该电动式压缩机的压缩机转数,其中,该驱动控制信号是针对用于驱动所述电动式压缩机的变频器的驱动控制信号。
7.如权利要求5所述的制冷装置,其特征在于,
所述控制装置在进行所述PID运算时,用近似曲线进行置换来计算与由所述压力传感器检测的所述制冷剂压力对应的所述制冷循环侧的制冷剂饱和温度,通过使用者进行的设定变更使计算出的该制冷循环侧的制冷剂温度比所述设定温度低规定的温度范围的量,从而对该设定温度进行自动温度设定控制,作为这样的自动温度设定控制,控制所述第3电子控制阀的开闭来控制所述第2旁路流路中的所述制冷剂流量。
8.如权利要求4所述的制冷装置,其特征在于,
所述第1温度传感器和所述第2温度传感器是使用了铂电阻带的Pt传感器,所述第3温度传感器和所述第4温度传感器是使用了热电偶的热电偶传感器。
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