RU2774135C1 - Refrigeration cycle device - Google Patents
Refrigeration cycle device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774135C1 RU2774135C1 RU2022100123A RU2022100123A RU2774135C1 RU 2774135 C1 RU2774135 C1 RU 2774135C1 RU 2022100123 A RU2022100123 A RU 2022100123A RU 2022100123 A RU2022100123 A RU 2022100123A RU 2774135 C1 RU2774135 C1 RU 2774135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- port
- valve
- flow switching
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 188
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 84
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 52
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для осуществления холодильного цикла, способному работать в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания. [0001] The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus capable of operating in a heating mode, a defrosting mode, and a simultaneous heating-defrosting mode.
Уровень техникиState of the art
[0002] В 1-м патентном документе на фиг.1 показан кондиционер воздуха. Данный кондиционер воздуха включает наружный теплообменник, включающий первый теплообменник и второй теплообменник. В данном кондиционере воздуха наружный теплообменник может подвергаться размораживанию без прекращения обогрева посредством размораживания попеременно первого теплообменника и второго теплообменника. Данный кондиционер воздуха снабжен двумя клапанами переключения потока, чтобы позволять высокотемпературному хладагенту высокого давления протекать из компрессора в первый теплообменник и второй теплообменник. Упомянутые клапаны переключения потока образованы посредством трехходовых клапанов с использованием четырехходовых клапанов.[0002] In the 1st patent document, Fig. 1 shows an air conditioner. This air conditioner includes an outdoor heat exchanger including a first heat exchanger and a second heat exchanger. In this air conditioner, the outdoor heat exchanger can be subjected to defrosting without stopping heating by alternately defrosting the first heat exchanger and the second heat exchanger. This air conditioner is provided with two flow switching valves to allow the high temperature high pressure refrigerant to flow from the compressor to the first heat exchanger and the second heat exchanger. Said flow switching valves are formed by three-way valves using four-way valves.
Перечень ссылокLink List
Патентные документыPatent Documents
[0003][0003]
1-й патентный документ: WO 2017/0941481st patent document: WO 2017/094148
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая проблемаTechnical problem
[0004] В кондиционере воздуха в качестве клапана переключения потока обычно используется дифференциальный клапан. Дифференциальный клапан содержит, например, отверстие высокого давления, соединенное со стороной нагнетания компрессора, и отверстие низкого давления, соединенное со стороной всасывания компрессора, и работает, используя разность давлений между высоким давлением и низким давлением. Для дифференциального клапана установлено минимальное рабочее дифференциальное давление для надежного срабатывания клапана. Если разность давлений между высоким давлением и низким давлением становится меньше или равной минимальному рабочему дифференциальному давлению, то клапан не срабатывает нормально и не осуществляет переключение пути потока. [0004] In an air conditioner, a differential valve is typically used as a flow switching valve. The differential valve includes, for example, a high pressure port connected to the discharge side of the compressor and a low pressure port connected to the suction side of the compressor, and operates using a pressure difference between high pressure and low pressure. The differential valve is set to a minimum operating differential pressure for reliable valve operation. If the pressure difference between high pressure and low pressure becomes less than or equal to the minimum operating differential pressure, the valve does not operate normally and does not switch the flow path.
[0005] Настоящее изобретение придумано для решения вышеописанной проблемы, и целью настоящего изобретения является создание устройства для осуществления холодильного цикла, которое позволяет клапану переключения потока, управляемому дифференциальным давлением, нормально работать в контуре хладагента, который способен работать в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания.[0005] The present invention has been made to solve the above problem, and it is an object of the present invention to provide a device for performing a refrigeration cycle that allows a differential pressure controlled flow switching valve to operate normally in a refrigerant circuit that is capable of operating in heating mode, defrost mode, and simultaneous heating and defrosting.
Решение проблемыSolution
[0006] Устройство для осуществления холодильного цикла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает первый клапан переключения потока, включающий первое отверстие, второе отверстие, третье отверстие и четвертое отверстие, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока, каждый включающий пятое отверстие, шестое отверстие и седьмое отверстие, причем упомянутый второй клапан переключения потока и упомянутый третий клапан переключения потока работают при помощи дифференциального давления, компрессор, включающий всасывающее отверстие для всасывания хладагента и выпускное отверстие для выпуска хладагента, выпускную трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым выпускным отверстием и первым отверстием, всасывающую трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым всасывающим отверстием и вторым отверстием, первую трубу высокого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой выпускной трубой и пятым отверстием второго клапана переключения потока и пятым отверстием третьего клапана переключения потока, вторую трубу высокого давления, соединяющую третье отверстие с разветвлением, расположенным в первой трубе высокого давления, перепускной расширительный клапан, предусмотренный на участке первой трубы высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между упомянутой выпускной трубой и упомянутым разветвлением, клапан, предусмотренный во второй трубе высокого давления, трубу низкого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой всасывающей трубой и шестым отверстием второго клапана переключения потока и шестым отверстием третьего клапана переключения потока, первый наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием второго клапана переключения потока, второй наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием третьего клапана переключения потока, внутренний теплообменник, соединенный с четвертым отверстием, и контроллер, выполненный с возможностью управления рабочей частотой компрессора и степенью открытия перепускного расширительного клапана. Упомянутый контроллер выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана переключения потока или третьего клапана переключения потока. В упомянутом процессе гарантирования дифференциального давления, контроллер выполнен так, чтобы устанавливать рабочую частоту компрессора на первую частоту, и устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана на первую степень, если первое условие не выполнено, и устанавливать рабочую частоту компрессора на вторую частоту, которая выше, чем упомянутая первая частота, или устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана на вторую степень, которая выше, чем упомянутая первая степень, если упомянутое первое условие выполнено.[0006] An apparatus for performing a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention includes a first flow switch valve, including a first port, a second port, a third port, and a fourth port, a second flow switch valve, and a third flow switch valve, each including a fifth port, a sixth an orifice and a seventh orifice, wherein said second flow switching valve and said third flow switching valve operate by means of differential pressure, a compressor including a refrigerant suction inlet and a refrigerant outlet, an outlet pipe providing a connection between said outlet and the first orifice , a suction pipe providing a connection between said suction hole and a second hole, a first high pressure pipe providing a connection between said exhaust pipe and the fifth hole of the second switch valve flow and the fifth hole of the third flow switching valve, a second high pressure pipe connecting the third hole with a branch located in the first high pressure pipe, a bypass expansion valve provided in the section of the first high pressure pipe, and the said section extends between the said outlet pipe and the mentioned branching, a valve provided in the second high pressure pipe, a low pressure pipe providing connection between said suction pipe and the sixth hole of the second flow switch valve and the sixth hole of the third flow switch valve, the first external heat exchanger connected to the seventh hole of the second flow switch valve, the second an outdoor heat exchanger connected to the seventh port of the third flow switching valve, an indoor heat exchanger connected to the fourth port, and a controller configured to control the compressor operating frequency and opening degree of the bypass expansion valve. Said controller is configured to perform a differential pressure guarantee process upon switching of the second flow switching valve or the third flow switching valve. In the above differential pressure guarantee process, the controller is configured to set the compressor operation frequency to the first frequency, and set the opening degree of the bypass expansion valve to the first degree if the first condition is not met, and set the compressor operation frequency to the second frequency which is higher than said first frequency, or setting the opening degree of the bypass expansion valve to a second degree which is higher than said first degree if said first condition is met.
Устройство для осуществления холодильного цикла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает первый клапан переключения потока, включающий первое отверстие, второе отверстие, третье отверстие и четвертое отверстие, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока, каждый включающий пятое отверстие, шестое отверстие и седьмое отверстие, причем упомянутый второй клапан переключения потока и упомянутый третий клапан переключения потока работают при помощи дифференциального давления, компрессор, включающий всасывающее отверстие для всасывания хладагента и выпускное отверстие для выпуска хладагента, выпускную трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым выпускным отверстием и первым отверстием, всасывающую трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым всасывающим отверстием и вторым отверстием, первую трубу высокого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой выпускной трубой и пятым отверстием второго клапана переключения потока и пятым отверстием третьего клапана переключения потока, вторую трубу высокого давления, соединяющую третье отверстие с разветвлением, расположенным в первой трубе высокого давления, перепускной расширительный клапан, предусмотренный на участке первой трубы высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между упомянутой выпускной трубой и упомянутым разветвлением, клапан, предусмотренный во второй трубе высокого давления, трубу низкого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой всасывающей трубой и шестым отверстием второго клапана переключения давления и шестым отверстием третьего клапана переключения давления, первый наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием второго клапана переключения давления, второй наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием третьего клапана переключения давления, и внутренний теплообменник, соединенный с четвертым отверстием. Упомянутый перепускной расширительный клапан содержит путь потока, позволяющий хладагенту протекать через него даже в том случае, если перепускной расширительный клапан находится в закрытом положении.The refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first flow switching valve, including a first port, a second port, a third port, and a fourth port, a second flow switching valve, and a third flow switching valve, each including a fifth port, a sixth port, and a seventh port. an orifice, wherein said second flow switching valve and said third flow switching valve operate by differential pressure, a compressor including a refrigerant suction inlet and a refrigerant outlet, an exhaust pipe providing a connection between said outlet and the first orifice, a suction pipe , providing a connection between said suction port and the second port, a first high pressure pipe providing a connection between said outlet pipe and the fifth port of the second switching valve outlet and the fifth opening of the third flow switching valve, a second high pressure pipe connecting the third opening with a branch located in the first high pressure pipe, a bypass expansion valve provided in the section of the first high pressure pipe, said section extending between said outlet pipe and said branch , a valve provided in the second high pressure pipe, a low pressure pipe providing connection between said suction pipe and the sixth hole of the second pressure switch valve and the sixth hole of the third pressure switch valve, the first outdoor heat exchanger connected to the seventh hole of the second pressure switch valve, the second outdoor a heat exchanger connected to the seventh port of the third pressure switching valve; and an internal heat exchanger connected to the fourth port. Said bypass expansion valve includes a flow path allowing refrigerant to flow through it even if the bypass expansion valve is in the closed position.
Полезные эффекты изобретенияUseful effects of the invention
[0007] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, минимальные рабочие дифференциальные давления второго клапана переключения потока и третьего клапана переключения потока, которые приводятся в действие дифференциальным давлением, могут быть гарантированы посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана переключения потока или третьего клапана переключения потока. Следовательно, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока могут нормально срабатывать при любых условиях.[0007] According to an embodiment of the present invention, the minimum operating differential pressures of the second flow switching valve and the third flow switching valve, which are driven by the differential pressure, can be guaranteed by performing a differential pressure guarantee process when switching the second flow switching valve or the third valve flow switching. Therefore, the second flow switching valve and the third flow switching valve can operate normally under any condition.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
[0008][0008]
Фиг.1 представляет собой схему контура хладагента, показывающую конфигурацию устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.Fig. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration of a refrigeration cycle apparatus according to the 1st embodiment.
Фиг.2 представляет собой функциональную блок-схему контроллера в соответствии с 1-м вариантом осуществления.2 is a functional block diagram of a controller according to the 1st embodiment.
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, показывающий схематическую конфигурацию четырехходового клапана устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.Fig. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a four-way valve of a refrigeration cycle apparatus according to the 1st embodiment.
Фиг.4 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме обогрева.4 is a diagram showing the operation of the refrigeration cycle apparatus according to
Фиг.5 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме размораживания.5 is a diagram showing the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the 1st embodiment in a defrosting mode.
Фиг.6 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания.Fig. 6 is a diagram showing the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the 1st embodiment during the first operation in the simultaneous heating-defrosting mode.
Фиг.7 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания.Fig. 7 is a diagram showing the operation of the refrigeration cycle apparatus according to the 1st embodiment during the second operation in the simultaneous heating-defrosting mode.
Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм работы устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.Fig. 8 is a flowchart showing the operation of the apparatus for performing the refrigeration cycle according to the 1st embodiment.
Фиг.9 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и температурой наружного воздуха в 1-м варианте осуществления.Fig. 9 is a table showing an example of the relationship between the second flow switching valve pressure and the outside air temperature in the 1st embodiment.
Фиг.10 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и рабочей частотой компрессора в 1-м варианте осуществления.Fig. 10 is a table showing an example of the relationship between the second flow switching valve pressure and the compressor operating frequency in the 1st embodiment.
Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм процесса гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления.Fig. 11 is a flowchart showing a differential pressure guarantee process flow of the 1st embodiment.
Фиг.12 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и температурой наружного воздуха во 2-м варианте осуществления.12 is a table showing an example of the relationship between the second flow switching valve pressure and the outside air temperature in the 2nd embodiment.
Фиг.13 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и рабочей частотой компрессора во 2-м варианте осуществления.Fig. 13 is a table showing an example of the relationship between the second flow switching valve pressure and the compressor operating frequency in the 2nd embodiment.
Фиг.14 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм режима одновременного обогрева-размораживания 2-го варианта осуществления.Fig. 14 is a flowchart showing the flow of the simultaneous heating-defrosting mode of the 2nd embodiment.
Фиг.15 представляет собой схематический чертеж перепускного расширительного клапана устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 3-м вариантом осуществления.15 is a schematic drawing of a bypass expansion valve of the refrigeration cycle apparatus according to the 3rd embodiment.
Фиг.16 представляет собой вид сверху седла перепускного расширительного клапана в соответствии с 3-м вариантом осуществления.Fig. 16 is a plan view of a bypass expansion valve seat according to the 3rd embodiment.
Фиг.17 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с 3-м вариантом осуществления.17 is a sectional view of a restriction portion of the bypass expansion valve according to the 3rd embodiment.
Фиг.18 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка в случае, когда перепускной расширительный клапан в соответствии с 3-м вариантом осуществления находится в закрытом положении.Fig. 18 is a sectional view of the restriction portion in the case where the bypass expansion valve according to the 3rd embodiment is in the closed position.
Фиг.19 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с модификацией 3-го варианта осуществления.Fig. 19 is a sectional view of a restriction portion of the bypass expansion valve according to the modification of the 3rd embodiment.
Фиг.20 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с другой модификацией 3-го варианта осуществления.20 is a sectional view of a restriction portion of a bypass expansion valve according to another modification of the 3rd embodiment.
Фиг.21 представляет собой график, показывающий зависимость между степенью открытия и пропускной способностью Cv в перепускном расширительном клапане. Fig. 21 is a graph showing the relationship between the opening degree and the capacity Cv in the bypass expansion valve.
Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments
[0009] [0009]
1-й вариант осуществления1st Embodiment
Ниже будет описано устройство 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Фиг.1 представляет собой схему контура хладагента, показывающую конфигурацию устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. В 1-м варианте осуществления, в качестве примера устройства 1 для осуществления холодильного цикла показан кондиционер воздуха. Как показано на фиг.1, устройство 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления включает контур 10 хладагента и контроллер 50, который управляет контуром 10 хладагента. В соответствии с 1-м вариантом осуществления контур 10 хладагента включает компрессор 11, первый клапан 12 переключения потока, внутренний теплообменник 13, расширительный клапан 14, первый наружный теплообменник 15а, второй наружный теплообменник 15b, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока. Как будет описано ниже, контур 10 хладагента способен работать в по меньшей мере режиме обогрева, режиме размораживания реверсивным циклом (в дальнейшем называемом просто режимом размораживания) и режиме одновременного обогрева-размораживания. Контур 10 хладагента может быть также выполнен с возможностью работы в режиме охлаждения. В режиме охлаждения первый клапан 12 переключения потока, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока устанавливаются в положение, которое по существу соответствует положению для режима размораживания. The
[0010] Устройство 1 для осуществления холодильного цикла включает наружный блок, расположенный за пределами помещения, и внутренний блок, расположенный внутри помещения. Наружный блок включает компрессор 11, первый клапан 12 переключения потока, расширительный клапан 14, первый наружный теплообменник 15а, второй наружный теплообменник 15b, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока. Внутренний блок включает внутренний теплообменник 13.[0010] The
[0011] Компрессор 11 представляет собой пневматическую машину, которая всасывает и сжимает газообразный хладагент низкого давления, чтобы выпускать газообразный хладагент высокого давления. В качестве компрессора 11 используется инверторный компрессор, способный регулировать рабочую частоту. Диапазон рабочей частоты в компрессоре 11 задан. Компрессор 11 выполнен так, чтобы работать в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50, с рабочей частотой, которая может быть изменена в пределах упомянутого диапазона рабочей частоты. Компрессор 11 включает всасывающее отверстие 11а для всасывания хладагента и выпускное отверстие 11b для выпуска сжатого хладагента. Всасывающее отверстие 11а поддерживается при давлении всасывания, то есть низком давлении. Выпускное отверстие 11b поддерживается при давлении нагнетания, то есть высоком давлении. [0011] The
[0012] Первый клапан 12 переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия E, F, G и H. В приведенном ниже описании отверстие G, отверстие Е, отверстие F и отверстие H могут также называться первым отверстием G, вторым отверстием Е, третьим отверстием F и четвертым отверстием Н, соответственно. Первое отверстие G представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Второе отверстие Е представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Первый клапан 12 переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Во втором положении первое отверстие G сообщается с третьим отверстием F, а второе отверстие Е сообщается с четвертым отверстием Н. Первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева и в режиме одновременного обогрева-размораживания и во второе положение в режиме размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.[0012] The first
[0013] Внутренний теплообменник 13 представляет собой теплообменник, который осуществляет теплообмен между протекающим внутри него хладагентом и воздухом, подаваемым внутренним вентилятором (не показанным), заключенным во внутреннем блоке. Внутренний теплообменник 13 в режиме обогрева выступает в качестве конденсатора, а в режиме охлаждения в качестве испарителя.[0013] The
[0014] Расширительный клапан 14 представляет собой клапан, который уменьшает давление хладагента. В качестве расширительного клапана 14 используется электронный расширительный клапан, который способен изменять степень своего открытия в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.[0014] The
[0015] Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b каждый из которых представляет собой теплообменник, который осуществляет теплообмен между протекающим внутри него хладагентом и воздухом, подаваемым наружным вентилятором (не показанным), заключенным в наружном блоке. Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b в режиме обогрева служат в качестве испарителя, а в режиме охлаждения в качестве конденсатора. В контуре 10 хладагента первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b соединены параллельно друг другу. Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b образованы, например, посредством разделения одного теплообменника на две части, верхнюю и нижнюю. Например, первый теплообменник 15а расположен под вторым теплообменником 15b. В этом случае первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b также расположены параллельно друг другу относительно воздушного потока.[0015] The first
[0016] Второй клапан 21а переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия I, J, K и L. В приведенном ниже описании отверстие К, отверстие I, отверстие L и отверстие J могут также называться пятым отверстием К, шестым отверстием I, седьмым отверстием L и восьмым отверстием J, соответственно. Пятое отверстие К представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Шестое отверстие I представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Восьмое отверстие J закрыто, так что хладагент не вытекает из восьмого отверстия J. Второй клапан 21а переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J, а шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L. Во втором положении пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева, во второе положение в режиме размораживания и в первое положение или второе положение в режиме одновременного обогрева-размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. [0016] The second
[0017] Третий клапан 21b переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия М, N, O и P. В приведенном ниже описании отверстие О, отверстие М, отверстие Р и отверстие N могут также называться пятым отверстием O, шестым отверстием M, седьмым отверстием P и восьмым отверстием N, соответственно. Пятое отверстие О представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Шестое отверстие М представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева размораживания. Восьмое отверстие N закрыто, так что хладагент не вытекает из восьмого отверстия N. Третий клапан 21b переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении пятое отверстие О сообщается с восьмым отверстием N, а шестое отверстие M сообщается с седьмым отверстием P. Во втором положении пятое отверстие O сообщается с седьмым отверстием P, а шестое отверстие M сообщается с восьмым отверстием N. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева, во второе положение в режиме размораживания и в первое положение или второе положение в режиме одновременного обогрева-размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. [0017] The third
[0018] Первый клапан 12 переключения потока, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока каждый представляет собой четырехходовой клапан, управляемый дифференциальным давлением, причем упомянутый четырехходовой клапан работает с использованием разности давлений между давлением на стороне нагнетания и давлением на стороне всасывания компрессора 11. В качестве первого клапана 12 переключения потока, второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока могут быть использованы четырехходовые клапаны, имеющие одинаковую конфигурацию. [0018] The first
[0019] Выпускное отверстие 11b компрессора 11 и первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока соединены выпускной трубой 61. Хладагент высокого давления, выпускаемый из выпускного отверстия 11b компрессора 11, перемещается через выпускную трубу 61 в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Всасывающее отверстие 11а компрессора и второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока соединены всасывающей трубой 62. Хладагент низкого давления, всасываемый во всасывающее отверстие 11а компрессора 11, перемещается через всасывающую трубу 62 в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания.[0019] The
[0020] Один конец первой трубы 67 высокого давления соединен с разветвлением 63, расположенным частично вдоль выпускной трубы 61. Другой конец первой трубы 67 высокого давления в разветвлении 68 разделяется на первую трубу 67а высокого давления и первую трубу 67b высокого давления. Первая труба 67а высокого давления соединена с пятым отверстием К, которое является отверстием высокого давления, второго клапана 21а переключения потока. Первая труба 67b высокого давления соединена с пятым отверстием О, которое является отверстием высокого давления, третьего клапана 21b переключения потока. [0020] One end of the first
[0021] Первая труба 67 высокого давления содержит другое разветвление 65, расположенное между разветвлением 63 и разветвлением 68. Разветвление 65 первой трубы 67 высокого давления и третье отверстие F первого клапана 12 переключения потока соединены второй трубой 64 высокого давления.[0021] The first
[0022] Первая труба 67 высокого давления содержит перепускной расширительный клапан 18, расположенный между разветвлением 63 и разветвлением 65. Перепускной расширительный клапан 18 представляет собой электронный расширительный клапан, степень открытия которого устанавливается в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. Перепускной расширительный клапан 18 выполняет также функцию снижения давления хладагента. Работа перепускного расширительного клапана 18 будет описана ниже.[0022] The first
[0023] Вторая труба 64 высокого давления содержит запорный клапан 22. Запорный клапан 22 выполнен так, чтобы позволять хладагенту перемещаться в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления и препятствовать перемещению хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F. Вместо запорного клапана 22 может быть использован двухпозиционный клапан, такой как соленоидный клапан или клапан с электроприводом, который открывается и закрывается в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. Работа в случае использования двухпозиционного клапана вместо запорного клапана 22 будет описана ниже.[0023] The second
[0024] Один конец трубы 70 низкого давления соединен с разветвлением 69, расположенным частично вдоль всасывающей трубы 62. Другой конец трубы 70 низкого давления в разветвлении 71 разделяется на трубу 70а низкого давления и трубу 70b низкого давления. Труба 70а низкого давления соединена с шестым отверстием I, которое является отверстием низкого давления, второго клапана 21а переключения потока. Труба 70b низкого давления соединена с шестым отверстием М, которое является отверстием низкого давления, третьего клапана 21b переключения потока. [0024] One end of the
[0025] Четвертое отверстие Н первого клапана 12 переключения потока соединено с одним входом-выходом внутреннего теплообменника 13 трубой 80 хладагента, расположенной между ними. Часть трубы 80 хладагента образована за счет удлинительной трубы, соединяющей наружный блок с внутренним блоком. Труба 80 хладагента содержит стопорный клапан, который не показан, расположенный между упомянутой удлинительной трубой и наружным блоком. [0025] The fourth port H of the first
[0026] Другой вход-выход внутреннего теплообменника 13 соединен с одним входом-выходом расширительного клапана 14 трубой 81 хладагента, расположенной между ними. Часть трубы 81 хладагента образована за счет удлинительной трубы, соединяющей наружный блок с внутренним блоком. Труба 81 хладагента содержит стопорный клапан, который не показан, расположенный между упомянутой удлинительной трубой и наружным блоком. [0026] The other inlet/outlet of the
[0027] Один конец трубы 82 хладагента соединен с другим входом-выходом расширительного клапана 14. Другой конец трубы 82 хладагента в разветвлении 84 разделяется на трубу 82а хладагента и трубу 82b хладагента. Труба 82а хладагента содержит устройство, понижающее давление, такое как капиллярная трубка 17а. Труба 82а соединена с одним входом-выходом первого наружного теплообменника 15а. Труба 82b хладагента содержит устройство, понижающее давление, такое как капиллярная трубка 17b. Труба 82b хладагента соединена с одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b. То есть другой вход-выход расширительного клапана 14 соединен с одним входом-выходом первого наружного теплообменника 15а и одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b при помощи трубы 82 хладагента, расположенной между ними. Один вход-выход первого наружного теплообменника 15а соединен с одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b при помощи трубы 82а хладагента и трубы 82b хладагента, расположенными между ними. [0027] One end of the
[0028] Другой вход-выход первого наружного теплообменника 15а соединен с седьмым отверстием L второго клапана 21а переключения потока трубой 83а хладагента, расположенной между ними. Другой вход-выход второго наружного теплообменника 15b соединен с седьмым отверстием Р третьего клапана 21b переключения потока трубой 83b хладагента, расположенной между ними. По меньшей мере в режиме обогрева и в режиме размораживания, в контуре 10 хладагента первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b соединены параллельно друг другу.[0028] The other inlet/outlet of the first
[0029] Кожух наружного блока снабжен датчиком 91 температуры наружного воздуха, который выполнен с возможностью измерения температуры атмосферного воздуха вокруг наружного блока. Если наружный блок расположен внутри помещения, то температура атмосферного воздуха означает температуру воздуха вокруг наружного блока. Первый наружный теплообменник 15а снабжен датчиком 92а температуры теплообменника, который выполнен с возможностью измерения температуры первого наружного теплообменника 15а. Второй наружный теплообменник 15b снабжен датчиком 92b температуры теплообменника, который выполнен с возможностью измерения температуры второго наружного теплообменника 15b. Датчик 91 температуры наружного воздуха, датчик 92а температуры теплообменника и датчик 92b температуры теплообменника представляют собой, например, терморезисторы. Результаты измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника передаются в контроллер 50 и используются контроллером 50 для осуществления управления. Контур 10 хладагента может включать датчик температуры или датчик давления, помимо вышеописанных датчиков. [0029] The casing of the outdoor unit is provided with an outdoor
[0030] Контроллер 50 включает микрокомпьютер, включающий, например, центральный процессор (central processing unit - CPU), постоянное запоминающее устройство (read-only memory - ROM), оперативное запоминающее устройство (random access memory - RAM) и порт ввода-вывода (input/output - I/O). Фиг.2 представляет собой функциональную блок-схему контроллера 50 в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Как показано на фиг.2, контроллер 50 принимает результаты измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника. Контроллер 50 может также принимать сигнал измерения из упомянутого другого датчика температуры и упомянутого другого датчика давления, предусмотренных в контуре 10 хладагента, и сигнал оперативного управления из операционного блока, который принимает воздействие, осуществляемое пользователем. [0030] The
[0031] Контроллер 50 включает блок 501 оперативного управления, блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления в виде функциональных блоков, реализуемых посредством выполнения программ. Контроллер 50 дополнительно включает блок 504 памяти, включающий запоминающее устройство, такое как ROM или RAM. Блок 501 оперативного управления управляет работой всего устройства 1 для осуществления холодильного цикла на основе входных сигналов и работает в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания. Конкретно, блок 501 оперативного управления управляет рабочей частотой компрессора 11, степенью открытия расширительного клапана 14, переключением первого клапана 12 переключения потока, переключением второго клапана 21а переключения потока и переключением третьего клапана 21b переключения потока, степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 и вентилятором. [0031] The
[0032] Блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие, на основе результатов измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника при переключении второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. Если блок 502 определения условия определяет, что первое условие выполнено, то блок 503 гарантирования дифференциального давления управляет степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 так, чтобы гарантировать некоторую разность давлений. Блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления будут подробно описаны ниже. Блок 504 памяти хранит разные виды данных и программ, используемых в обработке, осуществляемой блоком 501 оперативного управления, блоком 502 определения условия и блоком 503 гарантирования дифференциального давления.[0032] The condition determining unit 502 determines whether the first condition is met based on the measurement results from the outdoor
[0033] Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, показывающий схематическую конфигурацию второго клапана 21а переключения потока устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Как показано на фиг.3, второй клапан 21а переключения потока включает корпус 100 клапана и вспомогательный соленоидный клапан 120. Второй клапан 21а переключения потока представляет собой четырехходовой клапан, управляемый дифференциальным давлением. [0033] FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of the second
[0034] Корпус 100 клапана включает цилиндр 101, золотниковое зеркало 102, образованное на участке внутренней стенки цилиндра 101, и золотниковый распределитель 103, который скользит по золотниковому зеркалу 102 вдоль направления центральной оси цилиндра 101. Центральная часть золотникового зеркала 102 в направлении центральной оси цилиндра 101 содержит шестое отверстие I, которое является отверстием низкого давления. Седьмое отверстие L и восьмое отверстие J расположены по обе стороны от шестого отверстия I так, что шестое отверстие I расположено между седьмым отверстием L и восьмым отверстием J в направлении центральной оси цилиндра 101. Пятое отверстие К, которое является отверстием высокого давления, расположено напротив шестого отверстия I поперек центральной оси цилиндра 101. [0034] The
[0035] Золотниковый распределитель 103 имеет форму полусферы, которая является открытой около золотникового зеркала 102. На одной концевой стороне золотникового распределителя 103 в направлении центральной оси цилиндра 101 расположен поршень 104, соединенный с золотниковым распределителем 103. Между одним концом цилиндра 101 и поршнем 104 образована первая полость 106. На другой концевой стороне золотникового распределителя 103 в направлении центральной оси цилиндра 101 расположен поршень 105, соединенный с золотниковым распределителем 103. Между другим концом цилиндра 101 и поршнем 105 образована вторая полость 107. Поршни 104 и 105 выполнены с возможностью скольжения вдоль поверхности внутренней стенки цилиндра 101. Поршни 104 и 105 перемещаются вместе с золотниковым распределителем 103 вдоль направления центральной оси цилиндра 101. [0035] The
[0036] Вспомогательный соленоидный клапан 120 соединен с корпусом 100 клапана четырьмя отдельными вспомогательными трубопроводами 110, 111, 112 и 113, расположенными между ними. Вспомогательный трубопровод 110 соединен с пятым отверстием К корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 111 соединен с шестым отверстием I корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 112 соединен с первой полостью 106 корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 113 соединен со второй полостью 107 корпуса 100 клапана.[0036] The
[0037] Вспомогательный соленоидный клапан 120 переключается между первым положением и вторым положением в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. В первом положении вспомогательный трубопровод 110 сообщается с вспомогательным трубопроводом 113 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120, и вспомогательный трубопровод 111 сообщается с вспомогательным трубопроводом 112 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120. Таким образом, в первом положении пятое отверстие К сообщается с второй полостью 107, так что давление во второй полости 107 становится высоким, а шестое отверстие I сообщается с первой полостью 106, так что давление в первой полости 106 становится низким. Золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений между первой полостью 106 и второй полостью 107 перемещается в сторону первой полости 106 и приходит в положение, показанное на фиг.3. В результате шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L, а пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J.[0037] The
[0038] Во втором положении вспомогательный трубопровод 110 сообщается с вспомогательным трубопроводом 112 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120, и вспомогательный трубопровод 111 сообщается с вспомогательным трубопроводом 113 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120. Таким образом, во втором положении пятое отверстие К сообщается с первой полостью 106, так что давление в первой полости 106 становится высоким, а шестое отверстие I сообщается со второй полостью 107, так что давление во второй полости 107 становится низким. Золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений между первой полостью 106 и второй полостью 107 перемещается в сторону второй полости 107. В результате шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J, а пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L.[0038] In the second position, the
[0039] В любом из первого положения и второго положения, давление в пятом отверстии К выше, чем давление в шестом отверстии I, и таким образом золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений поджимается к золотниковому зеркалу 102. В результате предотвращается утечка хладагента из золотникового распределителя 103. [0039] In either of the first position and the second position, the pressure in the fifth port K is higher than the pressure in the sixth port I, and thus the
[0040] Хотя это не показано и не описано, третий клапан 21b переключения потока и первый клапан 12 переключения потока каждый имеет по существу такую же конфигурацию, как и конфигурация второго клапана 21а переключения потока. [0040] Although not shown or described, the third
[0041] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме обогрева. Фиг.4 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме обогрева. Как показано на фиг.4, в режиме обогрева первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение, в котором первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J, а шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие О сообщается в восьмым отверстием N, а шестое отверстие М сообщается с седьмым отверстием Р.[0041] The operation of the
[0042] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение. В данном случае степень открытия перепускного расширительного клапана 18 соответствует «полностью открытой». Когда перепускной расширительный клапан 18 находится в открытом положении, давление в пятом отверстии К второго клапана 21а переключения потока и давление в пятом отверстии О третьего клапана 21b переключения потока поддерживается на уровне высокого давления или промежуточного давления. В данном случае промежуточное давление - это давление, которое выше давления всасывания компрессора 11 и ниже давления нагнетания компрессора 11. Если перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение, то концевая сторона первой трубы 67 высокого давления перекрыта восьмым отверстием J второго клапана 21а переключения потока и восьмым отверстием N третьего клапана 21b переключения потока. Таким образом, хладагент не вытекает из других отверстий второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. Перепускной расширительный клапан 18 может устанавливаться в закрытое положение. Давление в шестом отверстии I второго клапана 21а переключения потока и давление в шестом отверстии М третьего клапана 21b переключения потока поддерживается на уровне низкого давления. Таким образом, даже когда перепускной расширительный клапана 18 устанавливается в закрытое положение, давление в пятом отверстии К второго клапана 21а переключения потока поддерживается выше, чем давление в шестом отверстии I, и давление в пятом отверстии О третьего клапана 21b переключения потока поддерживается выше, чем давление в шестом отверстии М.[0042] The
[0043] Перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в закрытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано двухпозиционным клапаном. [0043] The movement of the refrigerant in the direction from the first
[0044] Газообразный хладагент высокого давления, выпускаемый из компрессора 11, перемещается во внутренний теплообменник 13 через выпускную трубу 61, первый клапан 12 переключения потока и трубу 80 хладагента. В режиме обогрева внутренний теплообменник 13 выступает в качестве конденсатора. То есть во внутреннем теплообменнике 13 происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во внутреннем теплообменнике 13, и воздухом помещения, подаваемым внутренним вентилятором, и теплота конденсации хладагента передается воздуху помещения. В результате газообразный хладагент, который втекает во внутренний теплообменник 13, превращается в жидкий хладагент высокого давления. Воздух помещения, подаваемый внутренним вентилятором, подвергается нагреванию посредством тепла, получаемого от хладагента. [0044] The high-pressure refrigerant gas discharged from the
[0045] Жидкий хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, через трубу 81 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, проходит через трубу 82 хладагента и разделяется, перемещаясь в трубу 82а хладагента и трубу 82b хладагента. Двухфазный хладагент, отведенный в трубу 82а хладагента, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а и затем перемещается в первый наружный теплообменник 15а. Двухфазный хладагент, отведенный в трубу 82b хладагента, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b и затем перемещается во второй наружный теплообменник 15b. [0045] The liquid refrigerant that flows out of the
[0046] В режиме обогрева как первый наружный теплообменник 15а, так и второй наружный теплообменник 15b выступают в качестве испарителя. То есть в каждом из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b происходит теплообмен между хладагентом, протекающим в наружном теплообменнике, и наружным воздухом, подаваемым наружным вентилятором, и теплота испарения хладагента поглощается из наружного воздуха. В результате двухфазный хладагент, который втекает в каждый из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления.[0046] In the heating mode, both the first
[0047] Газообразный хладагент, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, перемещается через трубу 83а хладагента, второй клапан 21а переключения потока, трубу 70а низкого давления, трубу 70 низкого давления и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. Газообразный хладагент, который выходит из второго наружного теплообменника 15b, перемещается через трубу 83b хладагента, третий клапан 21b переключения потока и трубу 70b низкого давления, соединяется с газообразным хладагентом, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, и всасывается в компрессор 11. То есть газообразный хладагент, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, и газообразный хладагент, который выходит из второго наружного теплообменника 15b, всасываются в компрессор 11, не проходя через первый клапан 12 переключения потока. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. В режиме обогрева вышеописанный цикл непрерывно повторяется.[0047] The refrigerant gas that exits the first
[0048] В режиме обогрева первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. В режиме обогрева второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении. [0048] In the heating mode, the first port G of the first
[0049] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме размораживания. Фиг.5 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 цикла для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме размораживания. Как показано на фиг.5, в режиме размораживания первый клапан 12 переключения потока устанавливается во второе положение, в котором первое отверстие G сообщается с третьим отверстием F, а второе отверстие Е сообщается с четвертым отверстием Н. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие О сообщается с седьмым отверстием Р, а шестое отверстие М сообщается с восьмым отверстием N.[0049] The operation of the
[0050] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается, например, в закрытое положение. Перемещение хладагента в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления разрешено запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в открытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления разрешено двухпозиционным клапаном. [0050] The
[0051] Газообразный хладагент, выпускаемый из компрессора 11, перемещается через выпускную трубу 61, первый клапан 12 переключения потока, вторую трубу 64 высокого давления и первую трубу 67 высокого давления и разделяется, перемещаясь в первую трубу 67а высокого давления и первую трубу 67b высокого давления. Газообразный хладагент, отведенный в первую трубу 67а высокого давления, перемещается в первый наружный теплообменник 15а через второй клапан 21а переключения потока и трубу 83а хладагента. Газообразный хладагент, отведенный в первую трубу 67b высокого давления, перемещается во второй наружный теплообменник 15b через третий клапан 21b переключения потока и трубу 83b хладагента. В режиме размораживания как первый наружный теплообменник 15а, так и второй наружный теплообменник 15b выступают в качестве конденсатора. То есть в первом наружном теплообменнике 15а и втором наружном теплообменнике 15b тепло, передаваемое от хладагента, протекающего в каждом из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b, расплавляет наледь, образовавшуюся на соответствующем одном из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b. В результате первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b подвергаются размораживанию. Газообразный хладагент, который втекает в первый наружный теплообменник 15а, и газообразный хладагент, который втекает во второй наружный теплообменник 15b, в результате конденсации превращается в жидкий хладагент.[0051] The gaseous refrigerant discharged from the
[0052] Жидкий хладагент, который вытекает из первого наружного теплообменника 15а, подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а и через трубу 82а хладагента и трубу 82 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b, перемещается через трубу 82b хладагента, соединяется с жидким хладагентом, который вытекает из первого наружного теплообменника 15а, и перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, через трубу 81 хладагента перемещается во внутренний теплообменник 13. В режиме размораживания внутренний теплообменник 13 выступает в качестве испарителя. То есть во внутреннем теплообменнике 13 теплота испарения хладагента, протекающего во внутреннем теплообменнике 13, поглощается из воздуха помещения. В результате двухфазный хладагент, который втекает во внутренний теплообменник 13, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления. Газообразный хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, проходит через трубу 80 хладагента, первый клапан 12 переключения потока и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. В режиме размораживания вышеописанный цикл непрерывно повторяется.[0052] The liquid refrigerant that flows out of the first
[0053] В режиме размораживания первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении. В режиме размораживания второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении. [0053] In the defrosting mode, the first port G of the first
[0054] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме одновременного обогрева-размораживания. Режим одновременного обогрева-размораживания включает первую операцию и вторую операцию. Во время первой операции, первый наружный теплообменник 15а и внутренний теплообменник 13 выступают в качестве конденсатора, а второй наружный теплообменник 15b выступает в качестве испарителя. В результате первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Во время второй операции, второй наружный теплообменник 15b и внутренний теплообменник 13 выступают в качестве конденсатора, а первый наружный теплообменник 15а выступает в качестве испарителя. В результате второй наружный теплообменник 15b подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Фиг.6 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления по время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания. [0054] The operation of the
[0055] Как показано на фиг.6, во время первой операции, первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение, в котором первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие О сообщается с восьмым отверстием N, а шестое отверстие М сообщается седьмым отверстием Р.[0055] As shown in Fig. 6, during the first operation, the first
[0056] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение при заданной степени открытия. Перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в закрытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано двухпозиционным клапаном.[0056] The
[0057] Часть газообразного хладагента высокого давления, выпускаемого из компрессора 11, из выпускной трубы 61 отводится в первую трубу 67 высокого давления. Газообразный хладагент, который отведен в первую трубу 67 высокого давления, подвергается снижению давления в перепускном расширительном клапане 18, чтобы находиться при промежуточном давлении, и через первую трубу 67а высокого давления, второй клапан 21а переключения потока и трубу 83а хладагента перемещается в первый наружный теплообменник 15а. В первом наружном теплообменнике 15а, тепло, передаваемое от хладагента, протекающего в первом наружном теплообменнике 15а, расплавляет наледь, образовавшуюся на первом наружном теплообменнике 15а. В результате первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию. Газообразный хладагент, который перемещается в первый наружный теплообменник 15а, в результате конденсации превращается в жидкий или двухфазный хладагент промежуточного давления, вытекает из первого наружного теплообменника 15а и подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а. [0057] Part of the high pressure refrigerant gas discharged from the
[0058] Газообразный хладагент высокого давления, выпускаемый из компрессора 11, часть которого отводится в первую трубу 67 высокого давления, перемещается во внутренний теплообменник 13 через первый клапан 12 переключения потока и трубу 80 хладагента. Во внутреннем теплообменнике 13 происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во внутреннем теплообменнике 13, и воздухом помещения, подаваемым внутренним вентилятором, и теплота конденсации хладагента передается воздуху помещения. В результате газообразный хладагент, который перемещается во внутренний теплообменник 13, в результате конденсации превращается в жидкий хладагент высокого давления. Воздух помещения, подаваемый внутренним вентилятором, подвергается нагреванию посредством тепла, получаемого от хладагента.[0058] The high-pressure refrigerant gas discharged from the
[0059] Жидкий хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, через трубу 81 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, проходит через трубу 82 хладагента, соединяется с жидким или двухфазным хладагентом, подвергающимся снижению давления в капиллярной трубке 17а, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b и перемещается во второй наружный теплообменник 15b. Во втором наружном теплообменнике 15b происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во втором наружном теплообменнике 15b, и наружным воздухом, подаваемым наружным вентилятором, и теплота испарения хладагента поглощается из наружного воздуха. В результате двухфазный хладагент, который перемещается во второй наружный теплообменник 15b, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления. Газообразный хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, перемещается через трубу 83b хладагента, третий клапан 21b переключения потока, трубу 70b низкого давления, трубу 70 низкого давления и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. То есть газообразный хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, всасывается в компрессор 11, не проходя через первый клапан 12 переключения потока. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. Во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию, и обогрев продолжается посредством непрерывного повторения вышеописанного цикла. [0059] The liquid refrigerant that flows out of the
[0060] Во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. Во время первой операции, второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении.[0060] During the first operation in the simultaneous heating-defrosting mode, the first port G of the first
[0061] Фиг.7 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания. Как показано на фиг.7, во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, в отличие от первой операции, второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение, а третий клапан 21b переключения потока устанавливается во второе положение. Первый клапан 12 переключения потока и перепускной расширительный клапан 18 устанавливаются в такие же положения, как и в первой операции. В результате во время второй операции второй наружный теплообменник 15b подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Во время второй операции первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. Во время второй операции второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока поддерживаются при низком давлении.[0061] FIG. 7 is a diagram showing the operation of the
[0062] Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм работы устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Блок 501 оперативного управления контроллера 50 запускает режим обогрева на основе, например, сигнала запуска режима обогрева из оперативного блока (S1). При запуске режима обогрева блок 501 оперативного управления определяет, выполнено ли условие определения размораживания (S2). Упомянутым условием определения размораживания может быть, например, когда период времени, прошедший от запуска режима обогрева, превышает предельный период времени (например, 20 минут). Если установлено, что условие определения размораживания выполнено (S2: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S3. Если же установлено, что условие определения размораживания не выполнено (S2: НЕТ), то обработка на этапе S2 периодически повторяется. [0062] FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the
[0063] На этапе S3 блок 501 оперативного управления принимает в качестве рабочей частоты f значение рабочей частоты компрессора 11 в данный момент времени или среднее значение рабочей частоты компрессора 11 от запуска режима обогрева до данного момента времени. Затем контроллер 50 определяет, действительно ли значение разности частот (fmax - f) больше или равно предельному значению fth, при этом упомянутое значение разности частот получается при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax компрессора 11 (S3). В данном случае максимальная рабочая частота fmax - это верхнее предельное значение диапазона рабочих частот компрессора 11. Значение максимальной рабочей частоты fmax и предельное значение fth предварительно заложены в ROM контроллера 50. Управление компрессором 11 осуществляется таким образом, что чем выше тепловая нагрузка, тем выше рабочая частота, и, следовательно, рабочая частота компрессора 11 обычно пропорциональна тепловой нагрузке. [0063] In step S3, the operating control unit 501 takes as the operating frequency f the operating frequency value of the
[0064] Если значение, полученное при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax, больше или равно предельному значению fth (fmax-f≥fth)(S3:ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S4. Если же значение, полученное при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax, меньше предельного значения fth (fmax-f˂fth)(S3:НЕТ), то процесс переходит к обработке на этапе S7. [0064] If the value obtained by subtracting the operating frequency f from the maximum operating frequency fmax is greater than or equal to the limit value fth (fmax-f≥fth)(S3:YES), then the process proceeds to the processing in step S4. On the other hand, if the value obtained by subtracting the operating frequency f from the maximum operating frequency fmax is smaller than the limit value fth (fmax-f˂fth)(S3:NO), the process proceeds to the processing in step S7.
[0065] На этапе S4, перед переключением с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания, блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления осуществляют процесс (S4) гарантирования дифференциального давления. Содержание процесса гарантирования дифференциального давления будет подробно описано ниже. После процесса гарантирования дифференциального давления блок 501 оперативного управления работает в режиме одновременного обогрева-размораживания в течение заданного периода времени (S5). В режиме одновременного обогрева-размораживания, вначале осуществляется первая операция, в которой подвергается размораживанию первый наружный теплообменник 15а, а затем осуществляется вторая операция, в которой подвергается размораживанию второй наружный теплообменник 15b. В данном случае блок 501 оперативного управления содержит счетчик, который хранит число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания. Первоначальное значение счетчика равно нулю. Если осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, то блок 501 оперативного управления прибавляет единицу к числу раз N, хранящемуся в счетчике. [0065] In step S4, before switching from the heating mode to the simultaneous heating-defrosting mode, the condition determination unit 502 and the differential pressure assurance unit 503 carry out the differential pressure assurance process (S4). The contents of the differential pressure assurance process will be described in detail below. After the differential pressure guarantee process, the operating control unit 501 operates in the simultaneous heating-defrosting mode for a predetermined period of time (S5). In the simultaneous heating-defrosting mode, first, a first operation is performed in which the first
[0066] Затем блок 501 оперативного управления определяет, действительно ли число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, больше или равно предельному значению Nth, соответствующему числу раз (S6). Если число раз N больше или равно предельному значению Nth, соответствующему числу раз (N≥Nth)(S6:ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S8. Перед переходом к обработке на этапе S8 может быть осуществлена работа в режиме обогрева. Если же число раз N меньше предельного значения Nth, соответствующего числу раз (N˂Nth)(S6:НЕТ), то процесс возвращается к этапу S1, и повторно запускается режим обогрева.[0066] Then, the operation control unit 501 determines whether the number of times N, how many simultaneous heating-defrost operations have been performed, is greater than or equal to the limit value Nth corresponding to the number of times (S6). If the number of times N is greater than or equal to the limit value Nth corresponding to the number of times (N≥Nth)(S6:YES), then the process proceeds to the processing in step S8. Before proceeding to the processing in step S8, heating operation may be performed. If, on the other hand, the number of times Nth is less than the limit value Nth corresponding to the number of times (N˂Nth)(S6:NO), the process returns to step S1 and the heating operation is restarted.
[0067] На этапе S7, блок 501 оперативного управления продолжает режим обогрева в течение заданного периода времени. Затем процесс переходит к обработке на этапе S8. На этапе S8, контроллер 50 завершает режим обогрева или режим одновременного обогрева-размораживания и осуществляет режим размораживания в течение заданного периода времени. Как правило, период, в течение которого осуществляется работа в режиме размораживания, короче, чем период, в течение которого осуществляется работа в режиме одновременного обогрева-размораживания. Кроме того, если блок 501 оперативного управления осуществил работу в режиме размораживания, то блок 501 оперативного управления включает счетчик и устанавливает число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, на нуль. После того как блок 501 оперативного управления завершил работу в режиме размораживания, процесс возвращается к этапу S1, и блок 501 оперативного управления повторно запускает режим обогрева.[0067] In step S7, the operating control unit 501 continues the heating mode for a predetermined period of time. Then, the process proceeds to the processing in step S8. In step S8, the
[0068] Ниже будет описан процесс гарантирования дифференциального давления в 1-м варианте осуществления. В дальнейшем в качестве примера клапана, управляемого дифференциальным давлением, будет описан второй клапан 21а переключения потока, однако первый клапан 12 переключения потока и третий клапан 21b переключения потока имеют такую же конфигурацию, как и второй клапан 21а переключения потока. Для второго клапана 21а переключения потока задано минимальное рабочее дифференциальное давление, необходимое для срабатывания. Если разность между давлением хладагента в пятом отверстии К, которое является отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока, и давлением хладагента в шестом отверстии I, которое является отверстием низкого давления второго клапана 21а переключения потока, становится меньше или равной минимальному рабочему дифференциальному давлению, то второй клапан 21а переключения потока не работает. Выражение «второй клапан 21 переключения потока не работает» означает, что переключение отверстий не происходит или возникает застопоривание, когда переключение отверстий останавливается на полпути. Минимальное рабочее дифференциальное давление варьируется в зависимости от технических характеристик второго клапана 21а переключения потока и находится, например, в пределах от 0,1 МПа до 0,2 МПа. В нормальных рабочих условиях минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока гарантировано, однако существует случай, когда минимальное рабочее дифференциальное давление не может быть гарантировано при конкретных условиях. [0068] The differential pressure assurance process in the 1st embodiment will be described below. In the following, the second
[0069] Фиг.9 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и температурой наружного воздуха в 1-м варианте осуществления. В таблице на фиг.9 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока в режиме обогрева в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Предполагается, что минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Давление насыщения наружного воздуха - это давление насыщения, соответствующее температуре наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления насыщения наружного воздуха из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если упомянутое отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же упомянутое отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. [0069] FIG. 9 is a table showing an example of the relationship between the pressure in the second
[0070] Как показано на фиг.9, очевидно, что чем ниже температура наружного воздуха, тем больше упомянутое отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 5°С, то отклонение равно 0,062 МПа. Если же температура наружного воздуха равна -15°С, то отклонение равно 0,118 МПа. То есть если температура наружного воздуха равна -15°С, по сравнению со случаем, в котором температура наружного воздуха равна 5°С, то если не увеличить давление в отверстии высокого давления, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно. [0070] As shown in Fig. 9, it is obvious that the lower the outside air temperature, the greater this deviation. Specifically, if the outdoor air temperature is 5°C, then the deviation is 0.062 MPa. If the outside air temperature is -15°C, then the deviation is 0.118 MPa. That is, if the outdoor air temperature is -15°C, compared with the case in which the outdoor air temperature is 5°C, if the pressure in the high pressure port is not increased, the minimum operating differential pressure of the second
[0071] Фиг.10 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и рабочей частотой компрессора 11 в 1-м варианте осуществления. В таблице на фиг.10 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока в режиме обогрева в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Предполагается, что минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Управление компрессором 11 осуществляется так, что чем выше тепловая нагрузка, тем выше рабочая частота, и соответственно рабочая частота компрессора 11 обычно пропорциональна тепловой нагрузке. Тепловая нагрузка обычно пропорциональна разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника. Температура теплообмена представляет собой, например, среднее значение температуры первого наружного теплообменника 15а, измеряемая датчиком 92а температуры теплообменника, и температуры второго наружного теплообменника 15b, измеряемая датчиком 92b температуры теплообменника. Отмечается, что температура теплообменника может представлять собой либо температуру первого наружного теплообменника 15а, либо температуру второго наружного теплообменника 15b. На фиг.10, предполагается, что разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника представляет рабочую частоту компрессора 11. [0071] FIG. 10 is a table showing an example of the relationship between the pressure in the second
[0072] Давление насыщения наружного воздуха - это давление насыщения, соответствующее температуре наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Отклонение соответствует разности между предельным давлением перепуска и давлением насыщения наружного воздуха. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если упомянутое отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же упомянутое отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. [0072] The outside air saturation pressure is the saturation pressure corresponding to the outside air temperature and corresponds to the refrigerant pressure at the high pressure port (fifth port K) of the second
[0073] Как показано на фиг.10, очевидно, что чем меньше разность между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, то есть чем ниже рабочая частота компрессора 11, тем больше отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 2°С и разность температур равна 15°С, то отклонение равно -0,142 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же разность температур равна 5°С, то отклонение равно 0,072 МПа, и гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. То есть если температура наружного воздуха равна 2°С и разность температур равна 5°С, по сравнению со случаем, в котором разность температур равна 15°С, то если не увеличить давление в отверстии высокого давления, то обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно. [0073] As shown in FIG. 10, it is clear that the smaller the difference between the outside air temperature and the heat exchanger temperature, that is, the lower the operating frequency of the
[0074] Исходя из вышеизложенного, если температура наружного воздуха низкая или если разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть если рабочая частота компрессора 11 низкая, то может быть случай, когда гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно. В 1-м варианте осуществления, случай, когда температура наружного воздуха низкая, или случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть случай, когда рабочая частота компрессора 11 низкая, рассматривается как первое условие. Если упомянутое первое условие выполнено, то управление степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 осуществляется таким образом, чтобы увеличить давление в отверстии высокого давления. [0074] Based on the above, if the outdoor air temperature is low or if the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is small, that is, if the operating frequency of the
[0075] Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм процесса гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления. Данный процесс осуществляется посредством блока 502 определения условия и блока 503 гарантирования дифференциального давления контроллера 50. В данном алгоритме, вначале определяется температура наружного воздуха посредством датчика 91 температуры наружного воздуха (S101). Разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника вычисляется посредством блока 502 определения условия (S102). Конкретно, температура первого наружного теплообменника 15а измеряется датчиком 92а температуры теплообменника, а температура второго наружного теплообменника 15b измеряется датчиком 92b температуры теплообменника. Температура теплообменника вычисляется как среднее значение данных температур. Затем вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника. [0075] Fig. 11 is a flowchart showing a differential pressure guarantee process flow of the 1st embodiment. This process is carried out by the condition determination unit 502 and the differential pressure assurance unit 503 of the
[0076] Затем блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие (S103). Первое условие соответствует, например, случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, или случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Первое предельное значение и второе предельное значение устанавливаются заранее и хранятся в блоке 504 памяти контроллера 50. Например, первое предельное значение равно 0°С. Как показано на фиг.9, если температура наружного воздуха меньше или равна 5°С, то отклонение имеет положительное значение. Таким образом, температура, которая установлена произвольно и меньше или равна 5°С, может рассматриваться как первое предельное значение. Второе предельное значение равно, например, 8,05°С. Как показано на фиг.10, если температура наружного воздуха равна 2°С при разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, равной 8,05°С, то отклонение равно нулю. В результате, даже если температура наружного воздуха выше 0°С при разности температур меньше 8,05°С, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Таким образом, второе предельное значение установлено равным 8,05°С.[0076] Then, the condition determination block 502 determines whether the first condition is met (S103). The first condition corresponds, for example, to the case where the outdoor air temperature is less than or equal to the first limit value, or to the case where the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the second limit value. The first limit value and the second limit value are set in advance and stored in the
[0077] Отмечается, что первое условие не ограничено вышеуказанным. Например, первое условие может соответствовать только случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению. Как вариант, первое условие может соответствовать только случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Кроме того, первое условие может соответствовать случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, а разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Кроме того, когда первое условие включает случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению, множество вторых предельных значений могут быть установлены в соответствии с температурой наружного воздуха. Например, в примере, показанном на фиг.10, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0°С до 5°С, второе предельное значение может быть равно 8°С, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0°С до -5°С, второе предельное значение может быть равно 9,85°С, и когда температура наружного воздуха находится в пределах от -5°С до -10°С, второе предельное значение может быть равно 11,55°С. Любое из упомянутых вторых предельных значений может быть выбрано в соответствии с температурой наружного воздуха. Первое предельное значение и второе предельное значение устанавливаются надлежащим образом в соответствии с минимальным рабочим дифференциальным давлением второго клапана 21а переключения потока и техническими характеристиками и рабочими условиями устройства 1 для осуществления холодильного цикла и не ограничены вышеописанными примерами. [0077] It is noted that the first condition is not limited to the above. For example, the first condition may only correspond to the case where the outdoor air temperature is less than or equal to the first limit value. Alternatively, the first condition may only correspond to the case where the temperature difference between the outside air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the second limit value. In addition, the first condition may correspond to the case where the outdoor air temperature is less than or equal to the first limit value, and the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the second limit value. In addition, when the first condition includes a case where the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the second limit value, a plurality of second limit values can be set in accordance with the outdoor air temperature. For example, in the example shown in FIG. 10, when the outdoor temperature is between 0°C and 5°C, the second limit value may be 8°C when the outdoor temperature is between 0°C and - 5°C, the second limit value may be 9.85°C, and when the outdoor air temperature is between -5°C and -10°C, the second limit value may be 11.55°C. Any of the mentioned second limit values can be selected according to the outside air temperature. The first limit value and the second limit value are appropriately set in accordance with the minimum operating differential pressure of the second
[0078] Если первое условие не выполнено (S103:НЕТ), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной заданной первой степени (S104). Если же первое условие выполнено (S103:ДА), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем упомянутая первая степень, посредством блока 503 гарантирования дифференциального давления (S105). Например, вторая степень в 1,5 раз больше чем первая степень. В результате процесс гарантирования дифференциального давления завершается, второй клапан 21а переключения потока переключается, и осуществляется первая операция режима одновременного обогрева-размораживания на этапе S6 в соответствии с фиг.8. В данном случае, в ситуациях, когда первое условие выполнено, то есть в ситуациях, когда минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока не гарантировано, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем первая степень. В результате давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и гарантируется разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока. [0078] If the first condition is not met (S103: NO), then the opening degree of the
[0079] Как отмечено выше, в соответствии с 1-м вариантом осуществления, когда режим обогрева переключается на режим одновременного обогрева-размораживания, минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока может быть гарантировано посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления. Следовательно, второй клапан 21а переключения потока может нормально работать при любых условиях. [0079] As noted above, according to the 1st embodiment, when the heating mode is switched to the simultaneous heating-defrosting mode, the minimum operating differential pressure of the second
[0080][0080]
2-й вариант осуществления2nd Embodiment
Ниже будет описан 2-й вариант осуществления. 2-й вариант осуществления отличается от 1-го варианта осуществления тем, что процесс гарантирования дифференциального давления осуществляется при переключении с первой операции на вторую операцию в режиме одновременного обогрева-размораживания. Другая конфигурация и управление, осуществляемое в устройстве 1 для осуществления холодильного цикла, такие же, как в 1-м варианте осуществления. The 2nd embodiment will be described below. The 2nd Embodiment differs from the 1st Embodiment in that the differential pressure guarantee process is carried out when switching from the first operation to the second operation in the simultaneous heating-defrosting mode. The other configuration and control carried out in the
[0081] Фиг.12 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и температурой наружного воздуха во 2-м варианте осуществления. В таблице на фиг.12 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Отмечается, что температура теплообменника в соответствии с 2-м вариантом осуществления представляет собой температуру второго наружного теплообменника 15b, измеряемую датчиком 92b температуры теплообменника. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока.[0081] FIG. 12 is a table showing an example of the relationship between the pressure in the second
[0082] Давление перепуска - это давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока и представляет собой давление в первом наружном теплообменнике 15а во 2-м варианте осуществления. Во 2-м варианте осуществления, первый наружный теплообменник 15а работает в режиме размораживания и таким образом в первом теплообменнике температура насыщения хладагента находится в пределах от 0°С до 5°С, а давление хладагента находится в пределах от 0,813 МПа до 0,951 МПа. В примере, показанном на фиг.12, давление перепуска установлено равным 0,813 МПа (температура насыщения=0°С). Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления перепуска из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно.[0082] The bypass pressure is the pressure in the high pressure port (fifth port I) of the second
[0083] Как показано на фиг.12, во 2-м варианте осуществления, очевидно, что чем выше температура наружного воздуха, тем больше отклонение. Конкретно, когда температура наружного воздуха становится выше 1,45°С, отклонение имеет положительное значение, и гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Отмечается, что если давление перепуска установлено равным 0,951 МПа (температура насыщения=5°С), то даже когда температура наружного воздуха равна 7°С, отклонение имеет отрицательное значение (0,938 МПа - 0,951 МПа = -0,013 МПа), и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Таким образом, устанавливая давление перепуска равным 0,951 МПа или ниже, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока надежно срабатывают при температуре наружного воздуха, при которой образуется наледь. Таким образом, ниже описание будет приведено при использовании в качестве давления перепуска давления, равного 0,813 МПа.[0083] As shown in FIG. 12, in the 2nd embodiment, it is obvious that the higher the outdoor temperature, the larger the deviation. Specifically, when the outside air temperature becomes higher than 1.45°C, the deviation is positive and the minimum operating differential pressure cannot be guaranteed. It is noted that if the bypass pressure is set to 0.951 MPa (saturated temperature=5°C), even when the outdoor temperature is 7°C, the deviation is negative (0.938 MPa - 0.951 MPa = -0.013 MPa), and the minimum operating differential pressure can be guaranteed. Thus, by setting the bypass pressure to 0.951 MPa or lower, the second
[0084] Фиг.13 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и рабочей частотой компрессора 11 во 2-м варианте осуществления. В таблице на фиг.13 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Так же как и в 1-м варианте осуществления, предполагается, что разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника представляет рабочую частоту компрессора 11. Отмечается, что температура теплообменника в соответствии с 2-м вариантом осуществления - это температура второго наружного теплообменника 15b, измеряемая датчиком 92b температуры теплообменника. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Давление перепуска - это давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока и представляет собой давление в первом наружном теплообменнике 15а во 2-м варианте осуществления. В примере, показанном на фиг.12, давление перепуска установлено равным 0,813 МПа (температура насыщения=0°С). Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления перепуска из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. [0084] FIG. 13 is a table showing an example of the relationship between the pressure in the second
[0085] Как показано на фиг.13, очевидно, что чем меньше разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, то есть чем меньше частота компрессора 11, тем больше отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 5°С и разность температур равна 15°С, то отклонение равно -0,03 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть обеспечено. Если же разность температур равна 10°С, то отклонение равно 0,078, и обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. То есть если температура наружного воздуха равна 5°С и разность температур равна 10°С, по сравнению с случаем, когда разность температур равна 15°С, тогда если не повысить давление отверстия высокого давления, то обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно.[0085] As shown in FIG. 13, it is clear that the smaller the temperature difference between the outside air temperature and the heat exchanger temperature, that is, the smaller the frequency of the
[0086] Исходя из вышеизложенного, если температура наружного воздуха высокая или если разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть если рабочая частота компрессора 11 низкая, то возможен случай, когда обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Во 2-м варианте осуществления, случай, когда температура наружного воздуха высокая, или случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть случай, когда рабочая частота компрессора 11 низкая, рассматривается как первое условие. Если упомянутое первое условие выполнено, то управление степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 осуществляется таким образом, чтобы увеличивать давление отверстия высокого давления. [0086] Based on the above, if the outdoor air temperature is high or if the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is small, that is, if the operating frequency of the
[0087] Фиг.14 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм режима одновременного обогрева-размораживания 2-го варианта осуществления. Данный процесс осуществляется посредством блока 501 оперативного управления, блока 502 определения условия и блока 503 гарантирования дифференциального давления контроллера 50. Во 2-м варианте осуществления, этапы S205-S209, показанные на фиг.14, соответствуют процессу гарантирования дифференциального давления. В режиме обогрева-размораживания, вначале осуществляется первая операция. Конкретно, посредством блока 501 оперативного управления второй клапан 21а переключения потока переключается во второе положение (S201). В данном случае третий клапан 21b переключения потока поддерживается в первом положении, как в случае режима обогрева. В соответствии с результатом процесса гарантирования дифференциального давления, перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение с первой степенью или второй степенью, и запускается размораживание первого наружного теплообменника 15а (S202). Затем определяется, прошло ли заданное время от запуска размораживания первого наружного теплообменника 15а (S203). Упомянутое заданное время представляет собой расчетное время для завершения размораживания первого теплообменника 15а, и устанавливается произвольно заданное время. Если заданное время прошло (S203: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S204. Если же заданное время не прошло (S203: НЕТ), то периодически повторяется обработка на этапе S203. [0087] Fig. 14 is a flowchart showing the flow of the simultaneous heating-defrosting mode of the 2nd embodiment. This process is carried out by the operation control unit 501, the condition determination unit 502, and the differential pressure assurance unit 503 of the
[0088] На этапе S204, блок 502 определения условия определяет, действительно ли температура первого наружного теплообменника 15а, измеряемая датчиком 92а температуры теплообменника, выше 5°С (S204). Если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С (S204: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S208. Если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С, давление перепуска равно 0,951 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано даже когда температура наружного воздуха равна 7°С. Таким образом, если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С, то процесс гарантирования дифференциального давления не осуществляется, и процесс переходит к обработке на этапе S208.[0088] In step S204, the condition determination unit 502 determines whether or not the temperature of the first
[0089] Если же температура первого наружного теплообменника 15а меньше или равна 5°С (S204: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S205. На этапе S205, определяется температура наружного воздуха посредством датчика 91 температуры наружного воздуха (S205). Затем вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника (S206). Конкретно, вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой второго наружного теплообменника 15b, измеряемой датчиком 92b температуры теплообменника. [0089] On the other hand, if the temperature of the first
[0090] Затем блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие (S207). Первое условие соответствует, например, случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Третье предельное значение и четвертое предельное значение установлены заранее и хранятся в памяти контроллера 50. Например, третье предельное значение равно 1,45°С. Четвертое предельное значение равно, например, 15,6°С. Как показано на фиг.13, если температура наружного воздуха равна 7°С при разности температур больше 15,6°С, то отклонение имеет отрицательное значение. В результате, даже если температура наружного воздуха больше или равна 1,45° при разности температур больше 15,6°С, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Таким образом, рассматривая в качестве первого условия случай, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, осуществление управления процессом гарантирования дифференциального давления может быть предотвращено без надобности, если процесс гарантирования дифференциального давления является необязательным. [0090] Then, the condition determination block 502 determines whether the first condition is met (S207). The first condition corresponds, for example, to the case where the outdoor air temperature is greater than or equal to the third limit value and the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the fourth limit value. The third limit value and the fourth limit value are set in advance and stored in the memory of the
[0091] Отмечается, что первое условие не ограничено вышеуказанным. Например, первое условие может соответствовать только случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению. Как вариант, первое условие может соответствовать только случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Кроме того, первое условие может соответствовать случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению или когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Кроме того, когда первое условие включает случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, множество четвертых предельных значений могут быть установлены в соответствии с температурой наружного воздуха. Например, в примере, показанном на фиг.13, если температура наружного воздуха равна 7°С, то четвертое предельное значение может быть равно 15,6°С, а если температура наружного воздуха равна 5°С, то четвертое предельное значение может быть равно 13,6°С. Любое из упомянутых четвертых предельных значений может быть выбрано в соответствии с температурой наружного воздуха. Третье предельное значение и четвертое предельное значение устанавливаются надлежащим образом в соответствии с минимальным рабочим дифференциальным давлением второго клапана 21а переключения потока и техническими характеристиками и рабочими условиями устройства 1 для осуществления холодильного цикла и не ограничены вышеописанными примерами. [0091] It is noted that the first condition is not limited to the above. For example, the first condition may only correspond to the case where the outdoor air temperature is greater than or equal to the third limit value. Alternatively, the first condition may only correspond to the case where the temperature difference between the outside air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the fourth limit value. In addition, the first condition may correspond to the case when the outdoor air temperature is greater than or equal to the third limit value, or when the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the fourth limit value. In addition, when the first condition includes a case where the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is less than or equal to the fourth limit value, a plurality of fourth limit values can be set in accordance with the outdoor air temperature. For example, in the example shown in FIG. 13, if the outdoor temperature is 7°C, then the fourth limit value may be 15.6°C, and if the outdoor temperature is 5°C, then the fourth limit value may be 13.6°C. Any of the mentioned fourth limit values can be selected according to the outdoor temperature. The third limit value and the fourth limit value are appropriately set according to the minimum operating differential pressure of the second
[0092] Если первое условие не выполнено (S207:НЕТ), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной заданной первой степени (S208). Если же первое условие выполнено (S207:ДА), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем упомянутая первая степень, посредством блока 503 гарантирования дифференциального давления (S209). Например, вторая степень в 1,5 раз больше чем первая степень. В результате процесс гарантирования дифференциального давления завершается, и осуществляется вторая операция режима одновременного обогрева-размораживания. Конкретно, второй клапан 21а переключения потока переключается в первое положение, а третий клапан 21b переключения потока переключается во второе положение (S210). Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение с первой степенью или второй степенью, и запускается размораживание второго наружного теплообменника 15b (S211). В данном случае, в тех случаях, когда первое условие выполнено, то есть в тех случаях, когда минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока не гарантировано, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем первая степень. В результате давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и гарантируется разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока. Отмечается, что так же, как в случае второго клапана 21а переключения потока, посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление третьего клапана 21b переключения потока. [0092] If the first condition is not met (S207: NO), then the opening degree of the
[0093] Как описано выше, во 2-м варианте осуществления, когда первая операция режима одновременного обогрева-размораживания переключается на вторую операцию режима одновременного обогрева-размораживания, минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока может быть гарантировано посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления. Следовательно, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока могут нормально работать при любых условиях.[0093] As described above, in the 2nd embodiment, when the first operation of the simultaneous heating-defrost mode is switched to the second operation of the simultaneous heating-defrost mode, the minimum operating differential pressure of the second
[0094][0094]
3-й вариант осуществления3rd Embodiment
Ниже будет описан 3-й вариант осуществления. 3-й вариант осуществления отличается от 1-го варианта осуществления тем, что перепускной расширительный клапан 18 содержит путь потока для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления. Другая конфигурация устройства 1 для осуществления холодильного цикла, является такой же, как конфигурация 1-го варианта осуществления.The 3rd embodiment will be described below. The 3rd embodiment differs from the 1st embodiment in that the
[0095] Фиг.15 представляет собой схематический чертеж перепускного расширительного клапана 18 устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Перепускной расширительный клапан 18 представляет собой электронный расширительный клапан, управление степенью открытия которого осуществляется посредством контроллера 50. Как показано на фиг.15, перепускной расширительный клапан 18 содержит основной корпус 180, седло 181 и иглу 182, расположенные в основном корпусе 180, и приводное устройство 183, которое приводит в движение иглу 182. [0095] FIG. 15 is a schematic drawing of a
[0096] Основной корпус 180 образован, например, посредством фрезерования и технологической обработки латунной отливки. В основном корпусе 180 образована клапанная камера 184, в которую втекает хладагент. В боковой поверхности основного корпуса 180 образован вход 185 хладагента для обеспечения втекания хладагента в клапанную камеру 184. Часть первой трубы 67 высокого давления на стороне разветвления 63 (фиг.1) соединена с входом 185 хладагента. [0096] The
[0097] Седло 181 расположено так, что оно проходит через нижнюю часть основного корпуса 180. Седло 181 имеет трубчатую форму, и в центре седла 181 образован выход 186 хладагента, который проходит через седло 181 в осевом направлении седла 181. Часть первой трубы 67 высокого давления на стороне разветвления 65 (фиг.1) соединена с выходом 186 хладагента, и хладагент, давление которого уменьшается, вытекает из выхода 186 хладагента. В седле в верхнем по потоку конце выхода 186 хладагента образована скошенная часть 181а, которая расширяется вверх. [0097] The
[0098] Игла 182 содержит наконечник 182а, имеющий коническую форму и расположенный в клапанной камере 184. Игла 182 расположена так, что наконечник 182а обращен к выходу 186 хладагента, образованному в седле 181, и выполнена с возможностью перемещения в направлении к седлу 181 и в направлении от седла 181. Наконечник 182а иглы 182 имеет форму, соответствующую форме скошенной части 181а седла 181, и выход 186 хладагента блокируется посредством вставки наконечника 182а иглы 182 в скошенную часть 181а седла 181. Перемещая иглу 182 для изменения расстояния до седла 181 можно изменять выход 186 хладагента и скорость вытекания хладагента. То есть седло 181 и игла 182 образуют ограничительный участок перепускного расширительного клапана 18. [0098] The
[0099] Приводное устройство 183 предусмотрено в верхней части основного корпуса 180. Приводное устройство 183 включает, например, шаговый электродвигатель или электромагнитную катушку и вызывает возвратно-поступательное перемещение иглы 182 в направлении к седлу 181 и от седла 181 в соответствии с сигналом управления из контроллера 50.[0099] A
[0100] Фиг.16 представляет собой вид сверху седла 181 перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Фиг.17 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Фиг.18 представляет собой увеличенный вид части седла 181 и иглы 182, размещенных в ограничительном участке, и представляет собой вид в разрезе по линии А-А в соответствии с фиг.16. Как показано на фиг.16 и 17, в соответствии с 3-м вариантом осуществления в ограничительном участке седла 181 образованы выемки 187. Каждая выемка 187 образована посредством вырезания части ограничительного участка 181а от верхнего конца до нижнего конца ограничительного участка 181а. В 3-м варианте осуществления четыре выемки 187 расположены с одинаковыми интервалами в окружном направлении. [0100] FIG. 16 is a plan view of the
[0101] Фиг.18 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка в случае, когда перепускной расширительный клапан 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления находится в закрытом положении. Случай, когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, соответствует положению, когда наконечник 182а иглы 182 примыкает к ограничительному участку 181а седла 181. При существующей технологии, в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, зазор между седлом и иглой не предусмотрен, и хладагент не проходит к выходу 186 хладагента. В отличие от этого, в 3-м варианте осуществления ограничительный участок 181а седла 181 содержит выемки 187, и поэтому даже когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, между седлом 181 и иглой 182 образуются пути потока, показанные на фиг.18 пунктирными линиями. В результате, даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, хладагент внутри клапанной камеры 184 может вытекать из выхода 186 хладагента. Следовательно, заданное количество хладагента высокого давления может всегда перемещаться в пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока через первую трубу 67 высокого давления, соединенную с выходом 186 хладагента.[0101] FIG. 18 is a sectional view of a restrictive portion in the case where the
[0102] В результате, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока могут поддерживаться при высоком давлении, так что может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление между пятым отверстием К и шестым отверстием I, которое является отверстием низкого давления, и может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление между пятым отверстием О и шестым отверстием М, которое является отверстием низкого давления. Таким образом, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока могут нормально работать при любых условиях. [0102] As a result, the fifth port K of the second
[0103] Например, даже если перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение, а затем вынужден перемещаться в закрытое положение вследствие отказа перепускного расширительного клапана 18 при осуществлении работы в режиме одновременного обогрева-размораживания, заданное количество хладагента высокого давления перемещается во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока через выемки 187. В результате может быть обеспечено минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, которое позволяет осуществлять переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока в случае необходимости. [0103] For example, even if the
[0104] Даже если перепускной расширительный клапан 18 зафиксирован в закрытом положении вследствие его отказа при переключении с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания, заданное количество хладагента высокого давления перемещается во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока через выемки 187. В результате, может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, которое позволяет осуществлять переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. В дальнейшем, поскольку перепускной расширительный клапан 18 остается в закрытом положении даже после переключения второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, управление скоростью потока не может осуществляться в режиме одновременного обогрева-размораживания, так что обнаружена неисправность. В данном случае переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока осуществлено нормально, и поэтому легко установить, что неисправность возникла в перепускном расширительном клапане 18. [0104] Even if the
[0105] Отмечается, что в 3-м варианте осуществления процесс гарантирования дифференциального давления в 1-м или 2-м варианте осуществления может быть осуществлен или не должен быть осуществлен. Кроме того, пути потока в перепускном расширительном клапане 18 для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления не ограничены путями, образованными посредством выемок 187. Ниже будет описана модификация 3-го варианта осуществления. [0105] It is noted that in the 3rd embodiment, the differential pressure guarantee process in the 1st or 2nd embodiment may or may not be performed. In addition, the flow paths in the
[0106] Фиг.19 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с модификацией 3-го варианта осуществления. Как показано на фиг.19, выемка 187А может быть образована не на седле 181, а на наконечнике 182а иглы 182. Выемка 187А представляет собой выемку, образованную посредством вырезания части наконечника 182а от верхнего конца до нижнего конца наконечника 182а. И в этой модификации, даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, между седлом 181 и иглой 182 образуется путь потока, по которому протекает хладагент. В результате даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, заданное количество хладагента высокого давления может перемещаться во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. [0106] FIG. 19 is a sectional view of a restriction portion of the
[0107] Фиг.20 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с другой модификацией 3-го варианта осуществления. Как показано на фиг.20, вместо выемок 187 на скошенной части 181а седла 181 могут быть предусмотрены выступы 188. Наконечник 182а иглы 182 может быть снабжен выступами 188А. Выступы 188 и выступы 188А разнесены друг от друга в окружном направлении, так что хладагент протекает. Отмечается, что на фиг.20 седло 181 снабжено выступами 188, и игла 182 снабжена выступами 188А. Однако будет достаточно, чтобы по меньшей мере одно из седла 181 и иглы 182 содержало соответствующие выступы. [0107] FIG. 20 is a sectional view of a restrictive portion of the
[0108] Если предусмотрены выступы 188 или выступы 188А, то положение, в котором седло 181 или игла 182 примыкает к выступам 188А или выступам 188, соответствует положению, в котором перепускной расширительный клапан 18 закрыт. В этом случае между седлом 181 и иглой 182 также образуются промежутки, и упомянутые промежутки превращаются в пути потока, и хладагент перемещается вдоль упомянутых путей потока. В результате даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, заданное количество хладагента высокого давления может протекать во второй клапан 21а переключения потока, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Отмечается, что выступы 188 или выступы 188А могут быть выполнены за одно целое с седлом 181 или иглой 182, или другой элемент, такой как распорная деталь, может быть размещена на скошенной части 181а седла 181 или на наконечнике 182а иглы 182 и рассматриваться как выступы 188 или выступы 188А. [0108] If
[0109] Рассматривая перепускной расширительный клапан 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления, выемки 187 и 187А и выступы 188 и 188А могут быть любого размера, и количество выемок 187 и 187А и выступов 188 и 188А может быть любым, если только гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление (например, от 0,1 МПа до 0,2 МПа), и данные размеры и количества не ограничены примерами, показанными на фиг.16-20. Например, достаточно, чтобы количество выемок 187 и 187А и количество выступов 188 и 188А было больше или равно одному. Отмечается, что если количество выемок 187 и 187А и количество выступов 188 и 188А слишком большое или если размеры выемок 187 и 187А и размеры выступов 188 и 188А слишком велики, то невозможно осуществлять управление перепускным расширительным клапаном 18 по требуемой величине пропускной способности Cv. [0109] Considering the
[0110] Фиг.21 представляет собой график, показывающий зависимость между степенью открытия и пропускной способностью Cv для перепускного расширительного клапана 18. Как показано на фиг.21, если степень открытия перепускного расширительного клапана 18 мала, то пропускная способность Cv остается постоянной. То есть если степень открытия перепускного расширительного клапана 18 мала, то регулировать пропускную способность Cv невозможно. При этом если перепускной расширительный клапан 18 снабжен выемками 187 и 187А и выступами 188 и 188А и образуются пути потока, то диапазон, в котором невозможно регулировать пропускную способность Cv, становится шире, как показано пунктирной линией на фиг.21. Таким образом, размеры и количество выемок 187 и 187А и выступов 188 и 188А выбраны так, чтобы находиться в диапазоне, в котором можно гарантировать минимальные рабочие дифференциальные давления и можно регулировать пропускную способность Cv.[0110] FIG. 21 is a graph showing the relationship between the opening degree and the capacity Cv for the
[0111] Конфигурация перепускного расширительного клапана 18 не ограничена конфигурацией, показанной на фиг.15, и, например, формы основного корпуса 180, седла 181 и иглы 182 и положения входа 185 хладагента и выхода 186 хладагента могут быть измерены. [0111] The configuration of the
[0112] Варианты осуществления описаны выше. Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления и может быть модифицировано разными способами без отхода от сущности настоящего изобретения. Например, устройство 1 для осуществления холодильного цикла может осуществлять либо вышеописанный процесс гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления либо вышеописанный процесс гарантирования дифференциального давления 2-го варианта осуществления или может осуществлять оба процесса гарантирования дифференциального давления. Кроме того, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока не ограничены четырехходовыми клапанами и могут представлять собой другие клапаны или комбинации клапанов, такие как трехходовые клапаны, управляемые дифференциальным давлением.[0112] Embodiments are described above. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in many ways without departing from the gist of the present invention. For example, the
[0113] В процессах гарантирования дифференциального давления в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления, разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника используется в качестве индикатора рабочей частоты компрессора 11; однако использование данной разности температур не является обязательным. Например, измеряется рабочая частота компрессора 11, и случай, когда рабочая частота компрессора 11 вместо упомянутой разности температур меньше или равна пятому предельному значению, может рассматриваться как первое условие. Пятое предельное значение устанавливается заранее, например, на основе минимальных рабочих дифференциальных давлений, технических характеристик компрессора 11 и условий использования устройства 1 для осуществления холодильного цикла и хранится в памяти контроллера 50. [0113] In the differential pressure assurance processes according to the above-described embodiments, the temperature difference between the outdoor air temperature and the heat exchanger temperature is used as an indicator of the operating frequency of the
[0114] В вышеописанных вариантах осуществления, использованы конфигурации, при которых давления в отверстиях высокого давления увеличивают посредством регулирования степени открытия перепускного расширительного клапана 18 так, чтобы она была равна второй степени, которая больше, чем упомянутая заданная первая степень, если первое условие выполнено; однако то, что осуществляется при данных конфигурациях этим не ограничено. Вместо или в дополнение к изменению степени открытия перепускного расширительного клапана 18, может быть изменена рабочая частота компрессора 11. Конкретно, на этапе S103 в соответствии с фиг.11 и этапе S207 в соответствии с фиг.14, если первое условие не выполнено, то рабочая частота компрессора 11 устанавливается равной заданной первой частоте. Если же первое условие выполнено, то рабочая частота компрессора 11 устанавливается равной второй частоте, которая выше чем первая частота. Даже в этом случае давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, может быть гарантирована между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока. [0114] In the above-described embodiments, configurations are used in which the pressures in the high-pressure orifices are increased by adjusting the opening degree of the
[0115] Кроме того, в вышеописанных вариантах осуществления или модификациях, если первое условие выполнено, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 постоянно установлена равной второй степени; однако степень открытия не ограничена этим. Например, если упомянутое первое условие соответствует случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена в соответствии с температурой наружного воздуха. Конкретно, если первое предельное значение установлено равным 0°, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена равной второй степени, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0° до 15°С, и степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена равной третьей степени открытия, которая больше упомянутой второй степени открытия, когда температура наружного воздуха находится в пределах от -5°С до -10°С. В качестве альтернативы, таблица или уравнение, в которых определена зависимость между температурой наружного воздуха и степенью открытия перепускного расширительного клапана 18, хранится в памяти или т.п., и степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть определена при помощи упомянутой таблицы или уравнения. Даже если первое условие соответствует другим примерам, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть определена аналогичным способом. Даже если вместо степени открытия перепускного расширительного клапана 18 изменяется рабочая частота компрессора 11, рабочую частоту компрессора 11 необязательно устанавливается постоянно равной второй частоте и может быть установлена, например, в соответствии с температурой наружного воздуха. [0115] In addition, in the above-described embodiments or modifications, if the first condition is met, the opening degree of the
Перечень ссылочных позицийList of reference positions
[0116] [0116]
1 - устройство для осуществления холодильного цикла, 10 - контур хладагента, 11 - компрессор, 11а - всасывающее отверстие, 11b - выпускное отверстие, 12 - первый клапан переключения потока, 13 - внутренний теплообменник, 14 - расширительный клапан, 15а - первый наружный теплообменник, 15b - второй наружный теплообменник, 17а - капиллярная трубка, 17b - капиллярная трубка, 18 - перепускной расширительный клапан, 21а - второй клапан переключения потока, 21b - третий клапан переключения потока, 22 - запорный клапан, 50 - контроллер, 61 - выпускная труба, 62 - всасывающая труба, 63,65,68,69,71,84 - разветвление, 64 - вторая труба высокого давления, 67,67а,67b - первая труба высокого давления, 70,70а,70b - труба низкого давления, 80,81,82,82а,82b,83а,83b - труба хладагента, 91 - датчик температуры наружного воздуха, 92а,92b - датчик температуры теплообменника, 100 - корпус клапана, 101 - цилиндр, 102 - золотниковое зеркало, 103 - золотниковый распределитель, 104,105 - поршень, 106 - первая полость, 107 - вторая полость, 110,111,112,113 - вспомогательная труба, 120 - вспомогательный соленоидный клапан, 180 - основной корпус, 181 - седло, 181а - скошенная часть, 182 - игла, 182а - наконечник, 183 - приводное устройство, 184 - клапанная камера, 185 - вход хладагента, 186 - выход хладагента, 187,187А - выемка, 188,188А - выступ, 501 - блок оперативного управления, 502 - блок определения условия, 503 - блок гарантирования дифференциального давления, 504 - блок памяти. 1
Claims (68)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPPCT/JP2019/023858 | 2019-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774135C1 true RU2774135C1 (en) | 2022-06-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482402C1 (en) * | 2009-03-19 | 2013-05-20 | Дайкин Индастриз, Лтд. | Conditioner |
RU2487304C1 (en) * | 2009-03-19 | 2013-07-10 | Дайкин Индастриз, Лтд. | Air conditioner |
WO2014083867A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
WO2017094148A1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
WO2018008139A1 (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle apparatus and air-conditioning apparatus provided with same |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482402C1 (en) * | 2009-03-19 | 2013-05-20 | Дайкин Индастриз, Лтд. | Conditioner |
RU2487304C1 (en) * | 2009-03-19 | 2013-07-10 | Дайкин Индастриз, Лтд. | Air conditioner |
WO2014083867A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
WO2017094148A1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
WO2018008139A1 (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle apparatus and air-conditioning apparatus provided with same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6899928B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
AU2005277189B2 (en) | Compressor loading control | |
EP1707900A1 (en) | Refrigerator | |
US20090282849A1 (en) | Refrigeration System | |
US11927376B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
WO2005024313A1 (en) | Freezer device | |
JP6699216B2 (en) | Air conditioner | |
RU2774135C1 (en) | Refrigeration cycle device | |
US11193705B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
JP7069420B2 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP2017101857A (en) | Freezing device | |
RU2790507C1 (en) | Refrigeration cycle unit | |
WO2016084341A1 (en) | Heat pump cycle device | |
WO2018163422A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP7191914B2 (en) | refrigeration cycle equipment | |
JP2016211832A (en) | Use-side unit and freezer |