Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к кондиционеру.
Предпосылки изобретения
Среди кондиционеров, обеспечивающих процесс нагревания воздуха, были предложены кондиционеры, которые включают в себя функцию нагревания хладагента, предназначенную для повышения способности нагревания воздуха.
Например, в кондиционере, раскрытом в патентной литературе 1, приведенной ниже (японская выложенная заявка №2009-97510 на патент), способность нагревания воздуха повышена благодаря хладагенту, проходящему в устройство для нагревания хладагента и нагреваемому газовой горелкой.
В кондиционере, раскрытом в патентной литературе 1 (японская выложенная заявка №2009-97510 на патент), предложен способ, в котором скорость горения газовой горелки регулируется на основании величины определения терморезистора для предотвращения слишком высокого повышения температуры хладагента и слишком частого осуществления защитного действия во время процесса нагревания воздуха.
Краткое описание изобретения
<Техническая проблема>
В способе, раскрытом в вышеупомянутом патентном документе 1, только частота защитного действия уменьшена, и управление не предложено для учета разности нагрузок между запуском и после запуска.
Например, в некоторых случаях существует большая разность между температурой окружающего воздуха и установленной температурой при запуске кондиционера, и желательно, чтобы установленная температура была быстро достигнута, в то время как существует также разность нагрузок во время запуска и после запуска, в этом случае существует опасность отклонения, при котором целевая величина слишком превышена.
Когда системой для нагревания хладагента является электромагнитная индукционная нагревательная система, вышеупомянутое отклонение, в частности, вероятно является проблемой из-за высокой скорости нагрева.
Настоящее изобретение было задумано с учетом обстоятельств, описанных выше, и его целью является создание кондиционера, способного быстро обеспечить работу при запуске и сохранении отклонения после запуска на минимуме.
<Решение проблемы>
Кондиционером в соответствии с первым аспектом является кондиционер, который использует холодильный цикл, включающий в себя компрессионный механизм для циркуляции хладагента, трубку для хладагента, которая устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, и/или элементом для генерации тепла, который устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, причем кондиционер содержит генератор магнитного поля, детектор параметра состояния хладагента и блок управления. Элемент для генерации тепла генерирует магнитное поле для индукционного нагрева участка, который должен нагреваться за счет индукционного нагрева. Детектор параметра состояния хладагента определяет параметр состояния, относящийся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния, который является, по меньшей мере, частью холодильного цикла. Параметр состояния в данном примере включает в себя, по меньшей мере, один из, например, температуры и давления. Блок управления осуществляет управление генерацией магнитного поля при запуске и управление генерацией магнитного поля после запуска. При управлении генерацией магнитного поля при запуске, во время запуска, включающего в себя осуществление процесса нагревания воздуха в холодильном цикле, блок управления начинает состояние, в котором выходной сигнал генератора магнитного поля является заданным максимальным выходным сигналом с момента времени, когда предполагается, что компрессионный механизм находится в состоянии приведения в действие, и заканчивает это состояние, когда параметр состояния, определенный детектором параметра состояния хладагента, достигает первого заданного целевого параметра состояния. При управлении генерацией магнитного поля после запуска после завершения управления генерацией магнитного поля при запуске, блок управления осуществляет состояние применения ограничения, в котором первая предельная контрольная величина магнитного поля, меньшая заданного максимального выходного сигнала, является верхним пределом выходного сигнала генератора магнитного поля. Фраза «когда холодильный цикл осуществляет процесс нагревания воздуха» здесь не включает в себя процессы, такие как процесс размораживания. Нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства здесь включает в себя, по меньшей мере, например, электромагнитный индукционный нагрев элемента для генерации тепла в тепловом контакте с трубкой для хладагента, электромагнитный индукционный нагрев элемента для генерации тепла в тепловом контакте с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, и электромагнитный индукционный нагрев элемента для генерации тепла, составляющего, по меньшей мере, часть холодильного цикла.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, за счет осуществления управления генерацией магнитного поля при запуске, так что выходной сигнал генератора магнитного поля во время запуска достигает максимума, время, необходимое для нагревания воздуха, которое должно быть обеспечено для пользователя после начала запуска процесса нагревания воздуха, может быть сокращено. Кроме того, можно минимизировать отклонение при управлении, обусловленное выходным сигналом генератора магнитного поля, являющееся слишком увеличенным во время управления генерацией магнитного поля после запуска. Таким образом, можно минимизировать отклонение при управлении, в то время как подача нагретого воздуха пользователю быстро начинается.
Кондиционером в соответствии со вторым аспектом является кондиционер первого аспекта, в котором участок, нагреваемый за счет индукционного нагрева, включает в себя магнитный материал.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как генератор магнитного поля генерирует магнитное поле с использованием участка, содержащего магнитный материал в качестве мишени, генерация тепла за счет электромагнитной индукции может эффективно осуществляться.
Кондиционером в соответствии с третьим аспектом является кондиционер первого или второго аспекта, в котором заданным участком для определения параметра состояния является участок, на котором магнитное поле генерируется генератором магнитного поля.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как быстрые изменения температуры, вызванные электромагнитным индукционным нагревом, могут быть определены, чувствительность управления может быть повышена.
Кондиционером в соответствии с четвертым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-третьего аспектов, в котором параметр состояния, определяемый детектором параметра состояния хладагента, включает в себя, по меньшей мере, или температуру или давление, относящиеся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, различные датчики, используемые для управления состоянием холодильного цикла, могут использоваться здесь для выполнения определений.
Кондиционером в соответствии с пятым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-четвертого аспектов, в котором детектором параметра состояния хладагента является детектор температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния. При управлении генерацией магнитного поля после запуска блок управления осуществляет пропорционально-интегральное регулирование для осуществления пропорционально-интегрального регулирования величины или частоты, относящихся к выходному сигналу генератора магнитного поля, так что температура, определяемая детектором температуры, поддерживается при целевой температуре поддержания. Целевой температурой поддержания может быть та же температура, что и первая заданная целевая температура.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, изменения температуры, вызванные электромагнитным индукционным нагревом, обычно являются более резкими, чем изменения температуры, обусловленные изменениями состояния хладагента, проходящего через заданный участок для определения параметра состояния. Даже когда температура резко изменяется вследствие электромагнитного индукционного нагрева таким образом, температура, определяемая детектором температуры, может стабилизироваться при второй заданной целевой температуре за счет пропорционально-интегрального регулирования величины магнитного поля, генерируемого генератором магнитного поля, и/или частоты, при которой генератор магнитного поля генерирует магнитное поле.
Кондиционером в соответствии с шестым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-пятого аспектов, в котором детектором параметра состояния хладагента является детектор температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния. Блок управления осуществляет управление генерацией магнитного поля при запуске после выполнения условия повышения уровня магнитного поля. Этим условием повышения уровня магнитного поля является условие, при котором происходит изменение температуры, определенной детектором температуры, или условие, при котором детектор температуры определяет изменение температуры вследствие процесса изменения уровня магнитного поля, осуществляемого для повышения или понижения уровня магнитного поля, генерируемого генератором магнитного поля в пределах диапазона ниже заданного максимального выходного сигнала.
Когда детектор температуры не способен определить изменение температуры, даже если осуществлялся электромагнитный индукционный нагрев, существует опасность того, что состояние закрепления детектора температуры становится нестабильным или он отсоединяется.
В качестве защиты от этого в кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, когда состояние закрепления детектора температуры становится нестабильным, или детектор температуры отсоединяется, изменение температуры является недостаточным, и условие повышения уровня магнитного поля не выполняется. Следовательно, блок управления ограничивает генерацию магнитного поля до уровня, более низкого, чем заданный максимальный выходной сигнал, и не осуществляет генерацию магнитного поля при высоком уровне, и, следовательно, надежность устройства может быть повышена. При выполнении условия повышения уровня магнитного поля можно определить, что участок, который должен нагреваться за счет индукционного нагрева, генерирует тепло вследствие генерации магнитного поля генератором магнитного поля, состояние установки детектора температуры является удовлетворительным, и температура целевого участка для нагревания за счет индукционного нагрева успешно и точно подтверждается. Таким образом, можно предотвратить повреждение устройств, вызванное чрезмерными повышениями температуры из-за электромагнитного индукционного нагрева, и повысить надежность устройств.
Кондиционером в соответствии с седьмым аспектом является кондиционер шестого аспекта, в котором максимальным уровнем магнитного поля, выдаваемым в процессе изменения уровня магнитного поля, является величина, меньшая первой предельной контрольной величины магнитного поля.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, можно предотвратить электромагнитный индукционный нагрев, вызванный магнитным полем величины, приблизительно равной первой предельной контрольной величине магнитного поля на стадиях, на которых состояние закрепления детектора температуры еще не подтверждено как удовлетворительное.
Кондиционером в соответствии с восьмым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-седьмого аспектов, в котором детектором параметра состояния хладагента является детектор температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния. Блок управления осуществляет определение условия повышения уровня магнитного поля после выполнения условия потока. Условием потока является условие, при котором возникает изменение температуры, измеренной детектором температуры между первым состоянием компрессионного механизма и вторым состоянием компрессионного механизма, когда компрессионный механизм принудительно выполняет два состояния компрессионного механизма разных выходных сигналов компрессионного механизма, причем одним является первое состояние компрессионного механизма, и другим является второе состояние компрессионного механизма с более высоким уровнем выходного сигнала, чем первое состояние компрессионного механизма. Состояние, в котором компрессионный механизм отключен, включено в первое состояние компрессионного механизма.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, существует опасность того, что поток хладагента является недостаточным, когда условие потока не выполняется, и существует опасность вызывания чрезмерного повышения температуры даже в случае выходного сигнала генератора магнитного поля при уровне для определения условия повышения уровня магнитного поля. В качестве защиты от этого в кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как условие повышения уровня магнитного поля может быть определено при обеспечении потока хладагента, проходящего через заданный участок для определения параметра состояния, может быть выполнено определение условия повышения уровня магнитного поля при поддержании надежности устройств.
Кондиционером в соответствии с девятым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-восьмого аспектов, в котором детектором параметра состояния хладагента является детектор температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния. Блок управления осуществляет управление выходным сигналом процесса размораживания для управления выходным сигналом генератора магнитного поля на основании температуры, определенной детектором температуры, причем верхним пределом выходного сигнала генератора магнитного поля является заданный максимальный выходной сигнал, когда холодильный цикл осуществляет процесс размораживания, отличающийся от процесса нагревания воздуха, после начала управления генерацией магнитного поля после запуска.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как выходной сигнал генератора магнитного поля может быть увеличен подобным образом относительно управления генерацией магнитного поля при запуске, процесс размораживания может быть ускорен.
Кондиционером в соответствии с десятым аспектом является кондиционер девятого аспекта, в котором во время управления выходным сигналом при процессе размораживания блок управления осуществляет пропорционально-интегральное управление размораживанием, при котором пропорционально-интегральное управление осуществляется таким образом, что температура, определенная детектором температуры, поддерживается при второй заданной целевой температуре, которая ниже первой заданной целевой температуры.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как чрезмерные повышения температуры не происходят быстро во время процесса размораживания по сравнению с тем, когда осуществляется управление генерацией магнитного поля при запуске, отклонение во время процесса размораживания может быть уменьшено посредством использования температуры, измеренной детектором температуры, в качестве второй заданной целевой температуры, которая ниже первой заданной целевой температуры управления генерацией магнитного поля при запуске.
Кондиционером в соответствии с одиннадцатым аспектом является кондиционер любого из первого-десятого аспектов, в котором детектором параметра состояния хладагента является детектор температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок для определения параметра состояния. Кондиционер дополнительно содержит упругий элемент для приложения упругой силы к детектору температуры. Детектор температуры прижат к заданному участку для определения параметра состояния при помощи упругой силы упругого элемента.
В кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, обычно более быстро происходят резкие повышения температуры при осуществлении электромагнитного индукционного нагрева, чем повышения температуры, вызванные изменениями условия циркуляции хладагента в холодильном цикле.
В качестве защиты от этого в кондиционере в соответствии с аспектом, описанным выше, так как детектор температуры удерживается прижатым к заданному участку для определения параметра состояния при помощи упругого элемента, чувствительность детектора температуры может быть повышена. Таким образом, может осуществляться управление с повышенной чувствительностью.
<Благоприятные результаты изобретения>
В кондиционере в соответствии с первым аспектом отклонение при управлении может поддерживаться минимальным, в то время как быстро начинается подача нагретого воздуха пользователю.
В кондиционере в соответствии со вторым аспектом генерация тепла за счет электромагнитной индукции может выполняться эффективно.
В кондиционере в соответствии с третьим аспектом чувствительность управления может быть повышена.
В кондиционере в соответствии с четвертым аспектом различные датчики, используемые для управления состоянием холодильного цикла, могут использоваться здесь для выполнения определений.
В кондиционере в соответствии с пятым аспектом температура, измеренная детектором температуры, может быть стабилизирована при второй заданной целевой температуре.
В кондиционере в соответствии с шестым аспектом можно предотвратить повреждение устройств, вызванное чрезмерными повышением температуры вследствие электромагнитного индукционного нагрева, и надежность устройств может быть повышена.
В кондиционере в соответствии с седьмым аспектом можно предотвратить электромагнитный индукционный нагрев, вызванный магнитным полем, приблизительно при величине первой предельной контрольной величины магнитного поля на стадиях, на которых состояние закрепление детектора температуры еще не подтверждено как удовлетворительное.
В кондиционере в соответствии с восьмым аспектом определение условия повышения уровня магнитного поля может осуществляться, в то время как надежность устройств сохраняется.
В кондиционере в соответствии с девятым аспектом процесс размораживания может быть ускорен.
В кондиционере в соответствии с десятым аспектом отклонение во время процесса размораживания может быть уменьшено.
В кондиционере в соответствии с одиннадцатым аспектом может осуществляться управление с повышенной чувствительностью.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема контура хладагента кондиционера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - внешний перспективный вид, включающий в себя переднюю сторону наружного узла.
Фиг.3 - перспективный вид внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.4 - внешний перспективный вид, включающий в себя заднюю сторону внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.5 - общий перспективный вид спереди, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного узла.
Фиг.6 - перспективный вид, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного устройства.
Фиг.7 - перспективный вид нижней пластины и наружного теплообменника наружного узла.
Фиг.8 - вид сверху, на котором удален механизм нагнетания воздуха наружного узла.
Фиг.9 - вид сверху, показывающий взаимное расположение между нижней пластиной наружного узла и перепускным контуром горячего газа.
Фиг.10 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.11 - внешний перспективный вид, показывающий состояние, в котором защитная крышка удалена из электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.12 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного терморезистора.
Фиг.13 - внешний перспективный вид плавкого предохранителя.
Фиг.14 - схематичный вид в разрезе, показывающий закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора и плавкого предохранителя.
Фиг.15 - вид в разрезе конструкции электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.16 - вид, показывающий временную диаграмму управления электромагнитным индукционным нагревом.
Фиг.17 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса оценки условия потока.
Фиг.18 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса определения отделения датчика.
Фиг.19 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса быстрого повышения давления.
Фиг.20 - вид, показывающий схему последовательности операций стабильного выходного процесса.
Фиг.21 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса размораживания.
Фиг.22 - вид, показывающий закрепленное положение электромагнитного индукционного терморезистора в соответствии с другим вариантом (A) осуществления.
Фиг.23 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта (F) осуществления.
Фиг.24 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта (G) осуществления.
Фиг.25 - вид, показывающий пример расположения обмоток и трубки хладагента другого варианта (H) осуществления.
Фиг.26 - вид, показывающий пример расположения крышек катушки другого варианта осуществления (H).
Фиг.27 - вид, показывающий пример расположения ферритовых кожухов другого варианта осуществления (H).
Описание вариантов осуществления
Кондиционер 1, содержащий электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 в одном варианте осуществления настоящего изобретения, описан в примере ниже со ссылкой на чертежи.
<1-1> Кондиционер 1
Фиг.1 - схема контура хладагента, показывающая контур 10 хладагента кондиционера 1.
В кондиционере 1 наружный узел 2 в качестве устройства на стороне источника тепла и внутренний узел 4 в качестве устройства на стороне использования соединены при помощи трубок для хладагента, и кондиционирование воздуха осуществляется в пространстве, в котором расположено устройство на стороне использования, причем кондиционер 1 содержит компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, наружные вентиляторы 26, внутренний теплообменник 41, внутренний вентилятор 42, перепускной клапан 27 горячего газа, капиллярную трубку 28, электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 и другие элементы.
Компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, наружные вентиляторы 26, перепускной клапан 27 горячего газа, капиллярная трубка 28 и электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 размещены в наружном узле 2. Внутренний теплообменник 41 и внутренний вентилятор 42 размещены во внутреннем узле 4.
Контур 10 хладагента содержит выпускную трубку A, газовую трубку B на внутренней стороне, трубку C для жидкости на внутренней стороне, трубку D для жидкости на наружной стороне, газовую трубку E на наружной стороне, накопительную трубку F, впускную трубку G, перепускной контур H для горячего газа, разветвленную трубку K и трубку J с сужением. Большие объемы газообразного хладагента проходят через газовую трубку B на внутренней стороне и газовую трубку E на наружной стороне, но проходящий хладагент не ограничивается газообразным хладагентом. Большие объемы хладагента в жидком состоянии проходят через трубку C для жидкости на внутренней стороне и трубку D для жидкости на наружной стороне, но проходящий хладагент не ограничивается жидким хладагентом.
Выпускная трубка A соединяется с компрессором 21 и четырехходовым переключающим клапаном 22.
Газовая трубка B на внутренней стороне соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и внутренний теплообменник 41. Датчик 29a давления для измерения давления проходящего хладагента расположен в некоторой точке вдоль газовой трубки B на внутренней стороне.
Трубка C для жидкости на внутренней стороне соединяет внутренний теплообменник 41 и наружный электрический расширительный клапан 24.
Трубка D для жидкости на наружной стороне соединяет наружный электрический расширительный клапан 24 и наружный теплообменник 23.
Газовая трубка E на наружной стороне соединяет наружный теплообменник 23 и четырехходовой переключающий клапан 22.
Накопительная трубка F соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и накопитель 25 и проходит в вертикальном направлении при установке наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 закреплено на части накопительной трубки F. Участок для генерации тепла накопительной трубки F, периметр которой закрыт, по меньшей мере, обмоткой 68, описанной ниже, состоит из медной трубки F1, через которую проходит хладагент, и магнитной трубки F2, расположенной для того, чтобы закрывать периферию медной трубки F1 (см. фиг.15). Эта магнитная трубка F2 состоит из нержавеющей стали 430. Нержавеющая сталь 430 является ферромагнитным материалом, который создает вихревые токи при размещении в магнитном поле и который генерирует тепло за счет джоулева тепла, создаваемого своим собственным электрическим сопротивлением. В стороне от магнитной трубки F2 трубки, образующие контур 10 хладагента, состоят из медных трубок того же материала, что и медная трубка F1. Материал трубок, закрывающих периферии этих медных трубок, не ограничивается нержавеющей сталью 430 и может, например, быть железом, медью, алюминием, хромом, никелем, другими проводниками, а также сплавами, содержащими, по меньшей мере, два или более металлов, выбранных их этих перечисленных материалов. Возможные примеры магнитного материала включают в себя феррит, мартенсит или их сочетание, но предпочтительно использовать ферромагнитный материал, который имеет относительно высокое электрическое сопротивление и который имеет более высокую температуру Кюри, чем его температурный диапазон использования. Накопительная трубка F в данном документе требует больше электроэнергии, но может не содержать магнитный материал и материал, содержащий магнитный материал, или может включать в себя материал, который будет мишенью индукционного нагрева. Магнитный материал может составлять всю накопительную трубку F, или может быть образован только на внутренней поверхности накопительной трубки F, или он может присутствовать только вследствие включения в материал, составляющий, например, накопительную трубку F. Посредством осуществления электромагнитного индукционного нагрева таким образом накопительная трубка F может нагреваться за счет электромагнитной индукции, и хладагент, подаваемый в компрессор 21 через накопитель 25, может нагреваться. Нагревательная способность кондиционера 1 может, таким образом, быть повышена. Даже в случаях, в которых компрессор 21 недостаточно нагрет, например при запуске процесса нагревания воздуха, отсутствие способности при запуске может компенсироваться посредством быстрого нагревания при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Кроме того, когда четырехходовой переключающий клапан 22 переключен в состояние процесса охлаждения воздуха, и процесс размораживания осуществляется для удаления инея, отложенного на наружном теплообменнике 23 или других элементах, компрессор 21 может быстро сжимать нагретый хладагент вследствие быстрого нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 накопительной трубки F. Следовательно, температура горячего газа, выходящего из компрессора 21, может быстро повышаться. Таким образом, время, необходимое для растапливания инея за счет процесса размораживания, может быть сокращено. Следовательно, даже когда процесс размораживания должен осуществляться в нужное время во время процесса нагревания воздуха, возврат к процессу нагревания воздуха может быть осуществлен как можно быстрее, и комфорт пользователя может быть повышен.
Впускная трубка G соединяет накопитель 25 и сторону впуска компрессора 21.
Перепускной контур H горячего газа соединяет точку A1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль выпускной трубки A, и точку D1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль трубки D для жидкости на наружной стороне. В некоторой точке в перепускном контуре H горячего газа расположен перепускной клапан 27 горячего газа, который может переключаться между состоянием разрешения прохождения хладагента и состоянием не разрешения прохождения хладагента. Между перепускным клапаном 27 горячего газа и точкой D1 разветвления перепускной контур H горячего газа содержит капиллярную трубку 28 для понижения давления проходящего хладагента. Эта капиллярная трубка 28 делает возможным приближение давления, которое следует за уменьшением давления хладагента за счет наружного электрического расширительного клапана 24 во время процесса нагревания воздуха и, следовательно, делает возможным предотвращение повышения давления хладагента в трубке D для жидкости на наружной стороне, обусловленного подачей горячего газа через перепускной контур H горячего газа в трубку D для жидкости на наружной стороне.
Разветвленная трубка K, которая составляет часть наружного теплообменника 23, состоит из трубки для хладагента, проходящей от впуска/выпуска 23e со стороны газа наружного теплообменника 23 и разветвляющейся на множество трубок в точке 23k разветвления/схождения, описанной ниже, для увеличения эффективной площади поверхности для теплообмена. Разветвленная трубка K содержит первую разветвленную трубку K1, вторую разветвленную трубку K2 и третью разветвленную трубку K3, которые проходят независимо от точки 23k разветвления/схождения к точке 23j схождения/разветвления, и эти разветвляющиеся трубки K1, K2, K3 сходятся в точке 23j схождения/разветвления. Если смотреть со стороны трубки J с сужением, разветвленная трубка K разветвляется и проходит от точки 23j схождения/разветвления.
Трубкой J с сужением, которая составляет часть наружного теплообменника 23, является трубка, проходящая от точки 23j схождения/разветвления к впуску/выпуску 23d со стороны жидкости наружного теплообменника 23. Трубка J с сужением способна уравнивать степень переохлаждения хладагента, выходящего из наружного теплообменника 23 во время процесса охлаждения воздуха, и также способна растапливать лед, отложенный в окрестности нижнего конца наружного теплообменника 23 во время процесса нагревания воздуха. Трубка J с сужением имеет площадь поперечного сечения приблизительно в три раза больше каждой из площадей поперечного сечения разветвляющихся трубок K1, K2, K3, и количество проходящего хладагента приблизительно в три раза больше количества проходящего хладагента в каждой из разветвляющихся трубок K1, K2, K3.
Четырехходовой переключающий клапан 22 способен переключаться между циклом процесса охлаждения воздуха и циклом процесса нагревания воздуха. На фиг.1 состояние соединения во время процесса нагревания воздуха показано сплошными линиями, и состояние соединения во время процесса охлаждения воздуха показано пунктирными линиями. Во время процесса нагревания воздуха внутренний теплообменник 41 выполняет функцию охлаждающего устройства хладагента, и наружный теплообменник 23 выполняет функцию нагревательного устройства хладагента. Во время процесса охлаждения воздуха наружный теплообменник 23 выполняет функцию охлаждающего устройства хладагента, и внутренний теплообменник 41 выполняет функцию нагревательного устройства хладагента.
Наружный теплообменник 23 содержит впуск/выпуск 23e со стороны газа, впуск/выпуск 23d со стороны жидкости, точку 23k разветвления/схождения, точку 23j схождения/разветвления, разветвленную трубку K, трубку J с сужением и теплообменные ребра 23z. Впуск/выпуск 23e со стороны газа расположен в конце наружного теплообменника 23 рядом с газовой трубкой E на наружной стороне и соединен с газовой трубкой E на наружной стороне. Впуск/выпуск 23d со стороны жидкости расположен в конце наружного теплообменника 23 рядом с трубкой D для жидкости на наружной стороне и соединен с трубкой D для жидкости на наружной стороне. Точкой 23k разветвления/схождения является точка, где трубка, проходящая от впуска/выпуска 23e со стороны газа, разветвляется, и хладагент может отводиться или сходиться в зависимости от направления, в котором проходит хладагент. Разветвленная трубка K проходит в виде множества трубок от каждого из разветвленных участков в точке 23k разветвления/схождения. Точкой 23j схождения/разветвления является точка, в которой разветвленная трубка K сходится, и хладагент может сходиться или отводиться в зависимости от направления, в котором проходит хладагент. Трубка J с сужением проходит от точки 23j схождения/разветвления к впуску/выпуску 23d со стороны жидкости. Теплообменные ребра 23z состоят из множества пластинчатых алюминиевых ребер, спрямленных в направлении толщины их пластин и расположенных на заданном расстоянии друг от друга. Разветвленная трубка K и трубка J с сужением проходят через теплообменные ребра 23z. Конкретно, разветвленная трубка K и трубка J с сужением расположены, чтобы проходить в направлении толщины пластин через разные части одних и тех же теплообменных ребер 23z. С наветренной стороны наружных вентиляторов 26 в направлении потока воздуха наружный теплообменник 23 содержит датчик 29b температуры наружного воздуха для измерения температуры наружного воздуха. Наружный теплообменник 23 также содержит датчик 29c температуры наружного теплообмена для измерения температуры хладагента, проходящего через разветвленную трубку кондиционера.
Датчик 43 температуры внутри помещения для измерения температуры внутри помещения расположен во внутреннем узле 4. Внутренний теплообменник 41 также содержит датчик температуры 44 внутреннего теплообмена для измерения температуры хладагента стороны рядом с трубкой C для жидкости на внутренней стороне, где соединен наружный электрический расширительный клапан 24.
Наружный блок 12 управления для управления устройствами, расположенными в наружном узле 2, и внутренний блок 13 управления для управления устройствами, расположенными во внутреннем узле 4, соединены при помощи линии 11a связи, таким образом, образуя блок 11 управления. Этот блок 11 управления осуществляет различные управления кондиционером 1.
Наружный блок 12 управления также содержит таймер 95 для отсчета использованного времени при осуществлении различных управлений.
Контроллер 90 для приема установочных входных данных от пользователя соединен с блоком 11 управления.
<1-2> Наружный узел 2
Фиг.2 - внешний перспективный вид передней стороны наружного узла 2. Фиг.3 - перспективный вид, показывающий взаимное расположение между наружным теплообменником 23 и наружными вентиляторами 26. Фиг.4 - перспективный вид задней стороны наружного теплообменника 23.
Наружные поверхности наружного узла 2 образуют, по существу, кожух наружного узла в форме прямоугольного параллелепипеда, который состоит из потолочной пластины 2a, нижней пластины 2b, передней панели 2c, левой боковой панели 2d, правой боковой панели 2f и задней боковой панели 2e.
Наружный узел 2 разделен при помощи перегородки 2H на камеру нагнетательного вентилятора рядом с левой боковой панелью 2d, в которой расположены наружный теплообменник 23, наружные вентиляторы 26 и другие элементы, и машинную камеру рядом с правой боковой панелью 2f, в которой расположены компрессор 21 и/или электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6. Наружный узел 2 закрепляется на месте посредством крепления винтами на нижней пластине 2b, и наружный узел 2 содержит поддерживающую стойку 2G, образующую левую и правую стороны самого нижнего конца наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 расположено в машинной камере в верхнем положении вблизи от правой боковой панели 2f и потолочной пластины 2a. Теплообменные ребра 23z наружного теплообменника 23, описанного выше, расположены, чтобы быть спрямленными в направлении толщины пластины, в то время как направление толщины пластины проходит обычно горизонтально. Трубка J с сужением расположена в самых нижних частях теплообменных ребер 23z наружного теплообменника 23 посредством прохождения через теплообменные ребра 23z в направлении толщины. Перепускной контур H горячего газа расположен, чтобы проходить под наружными вентиляторами 26 и наружным теплообменником 23.
<1-3> Внутренняя конфигурация наружного узла 2
Фиг.5 - общий перспективный вид спереди, показывающий внутреннее устройство машинной камеры наружного узла 2. Фиг.6 - перспективный вид, показывающий внутреннее устройство машинной камеры наружного узла 2. Фиг.7 - перспективный вид, показывающий взаимное расположение между наружным теплообменником 23 и нижней пластиной 2b.
Перегородка 2H разделяет наружный узел 2 спереди назад от верхнего конца к нижнему концу, чтобы разделить наружный узел 2 на камеру нагнетательного вентилятора, в которой расположены наружный теплообменник 23, наружные вентиляторы 26 и другие элементы, и машинную камеру, в которой расположены электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, компрессор 21, накопитель 25 и другие элементы. Компрессор 21 и накопитель 25 расположены в пространстве внизу машинной камеры наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, четырехходовой переключающий клапан 22 и наружный блок 12 управления расположены в верхнем пространстве машинной камеры наружного узла 2, которое также является пространством сверху компрессора 21, накопителя 25 и других элементов. Функциональные элементы, составляющие наружный узел 2 и расположенные в машинной камере, которыми являются компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, перепускной клапан 27 горячего газа, капиллярная трубка 28 и электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, соединены при помощи выпускной трубки A, газовой трубки B с внутренней стороны, трубки D для жидкости с наружной стороны, газовой трубки E с наружной стороны, накопительной трубки F, перепускного контура H горячего газа и других элементов, так что холодильный цикл осуществляется контуром 10 хладагента, изображенным на фиг.1. Перепускной контур H горячего газа выполнен из девяти соединенных участков, которыми являются первый перепускной участок H1-девятый перепускной участок H9, как описано ниже, и когда хладагент проходит через перепускной контур H горячего газа, хладагент последовательно проходит с первого перепускного участка H1 на девятый перепускной участок H9.
<1-4> Трубка J с сужением и разветвленная трубка K
Трубка J с сужением, изображенная на фиг.7, имеет площадь поперечного сечения, равную площадям поперечного сечения первой разветвленной трубки K1, второй разветвленной трубки K2 и третьей разветвленной трубки K3, как описано выше, и внутри наружного теплообменника 23 участок, содержащий первую разветвленную трубку K1, вторую разветвленную трубку K2 и третью разветвленную трубку K3, может быть увеличен с точки зрения его теплообменной эффективной площади поверхности по сравнению с теплообменной эффективной площадью поверхности трубки J с сужением. На участке трубки J с сужением собирается большое количество хладагента и проходит интенсивно по сравнению с участком первой разветвленной трубки K1, второй разветвленной трубки K2 и третьей разветвленной трубки K3, и, следовательно, может быть более эффективно предотвращено образование льда под наружным теплообменником 23. Трубка J с сужением в данном документе состоит из первого участка J1 трубки с сужением, второго участка J2 трубки с сужением, третьего участка J3 трубки с сужением и четвертого участка J4 трубки с сужением, соединенных друг с другом, как показано на фиг.7. Хладагент, который прошел в наружный теплообменник 23 через разветвленную трубку K, сходится в точке 23j схождения/разветвления, и в этом положении хладагент в контуре 10 хладагента может проходить через самый нижний конец наружного теплообменника 23 после сбора в один поток. Первый участок J1 трубки с сужением проходит от точки 23j схождения/разветвления к теплообменным ребрам 23z, расположенным на наиболее удаленном крае наружного теплообменника 23. Второй участок J2 трубки с сужением проходит от конца первого участка J1 трубки с сужением, чтобы проходить через множество теплообменных ребер 23z. Как и в случае второго участка J2 трубки с сужением, четвертый участок J4 трубки с сужением также проходит, чтобы проходить через множество теплообменных ребер 23z. Третьим участком J3 трубки с сужением является U-образная трубка, которая соединяет второй участок J2 трубки с сужением и четвертый участок J4 трубки с сужением в конце наружного теплообменника 23. Во время процесса охлаждения воздуха, так как поток хладагента в контуре 10 хладагента собирается из множества разделенных потоков в разветвленной трубке K в один поток в трубке J с сужением, хладагент может собираться в один поток в трубке J с сужением, даже если степень переохлаждения хладагента, проходящего через разветвленную трубку K на участке непосредственно перед точкой 23j схождения/разветвления, отличается при каждой установке хладагента, проходящего через отдельные трубки, образующие разветвленную трубку K, и, следовательно, степень переохлаждения на выходе наружного теплообменника 23 может регулироваться. При осуществлении процесса размораживания во время процесса нагревания воздуха перепускной клапан 27 горячего газа открывается, и высокотемпературный хладагент, выходящий из компрессора 21, может подаваться в трубку J с сужением, расположенную на нижнем конце наружного теплообменника 23 перед подачей на другие участки наружного теплообменника 23. Следовательно лед, осажденный в нижней окрестности наружного теплообменника 23, может эффективно растапливаться.
<1-5> Перепускной контур H горячего газа
Фиг.8 - вид сверху, на котором удален механизм нагнетания воздуха наружного узла 2. Фиг.9 - вид сверху взаимного расположения между нижней пластиной наружного узла 2 и перепускным контуром H горячего газа.
Перепускной контур H горячего газа содержит первый перепускной участок H1-восьмой перепускной участок H8, как показано на фиг.8 и 9, а также девятый перепускной участок H9, который не показан. В перепускном контуре H горячего газа участок, который разветвляется в точке A1 разветвления от выпускной трубки A, проходит к перепускному клапану 27 горячего газа и дополнительно проходит от перепускного клапана 27 горячего газа, является первым перепускным участком H1. Второй перепускной участок H2 проходит от конца первого перепускного участка H1 по направлению к камере нагнетательного вентилятора рядом с задней стороной. Третий перепускной участок H3 проходит к передней стороне от конца второго перепускного участка H2. Четвертый перепускной участок H4 проходит в противоположном направлении машинной камеры влево от конца третьего перепускного участка H3. Пятый перепускной участок H5 проходит к задней стороне от конца четвертого перепускного участка H4 до участка, где может быть обеспечен зазор с задней боковой панелью 2e кожуха наружного узла. Шестой перепускной участок H6 проходит от конца пятого перепускного участка H5 к машинной камере справа и к задней стороне. Седьмой перепускной участок H7 проходит от конца шестого перепускного участка H6 к машинной камере справа и через внутреннюю часть камеры нагнетательного вентилятора. Восьмой перепускной участок H8 проходит через внутреннюю часть машинной камеры от конца седьмого перепускного участка H7. Девятый перепускной участок H9 проходит от конца восьмого перепускного участка H8, пока он не достигнет капиллярной трубки 28. При открытии перепускного клапана 27 горячего газа хладагент проходит через перепускной контур H горячего газа последовательно с первого перепускного участка H1 на девятый перепускной участок H9, как описано выше. Следовательно, хладагент, который отводится в точке A1 разветвления выпускной трубки A, проходящей от компрессора 21, проходит на первый перепускной участок H1 перед прохождением хладагента через девятый перепускной участок H9. Следовательно, рассматривая прохождение хладагента через перепускной контур H горячего газа в целом, хладагент, который прошел через четвертый перепускной участок H4, затем продолжает проходить на пятый-восьмой перепускные участки H8, температура хладагента, проходящего через четвертый перепускной участок H4, быстро становится выше температуры хладагента, проходящего через пятый-восьмой перепускные участки H8.
Таким образом, перепускной контур H горячего газа расположен на нижней пластине 2b кожуха наружного узла, чтобы проходить рядом с участком под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23. Следовательно, окрестность участка, где проходит перепускной контур H горячего газа, может нагреваться высокотемпературным хладагентом, отведенным и поданным из выпускной трубки A компрессора 21 без использования нагревательного устройства или другого отдельного источника тепла. Поэтому, даже если верхняя сторона нижней пластины 2b смачивается дождевой водой или дренажной водой, образуемой в наружном теплообменнике 23, образование льда может быть предотвращено на нижней пластине 2b под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23. Таким образом, можно предотвратить ситуации, в которых приведение в действие наружных вентиляторов 26 блокируется льдом, или ситуации, в которых поверхность наружного теплообменника 23 покрывается льдом, уменьшая эффективность теплообмена. Перепускной контур H горячего газа расположен, чтобы проходить под наружными вентиляторами 26 после разветвления в точке A1 разветвления выпускной трубки A и перед прохождением под наружным теплообменником 23. Следовательно, образование льда под наружными вентиляторами 26 может быть предотвращено с большим преимуществом.
<1-6> Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6
Фиг.10 - схематичный перспективный вид электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, закрепленного на накопительной трубке F. Фиг.11 - внешний перспективный вид, на котором защитная крышка 75 снята с электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Фиг.12 - вид в разрезе электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, закрепленного на накопительной трубке F.
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 расположено, чтобы закрывать магнитную трубку F2 с радиальной наружной стороны, причем магнитной трубкой F2 является участок генерации тепла накопительной трубки F, и магнитная трубка F2 выполнена для генерации тепла за счет электромагнитного индукционного нагрева. Этот участок генерации тепла накопительной трубки F имеет двухслойную трубчатую конструкцию, включающую в себя медную трубку F1 на внутренней стороне и магнитную трубку F2 на наружной стороне.
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 содержит первую шестигранную гайку 61, вторую шестигранную гайку 66, первую крышку 63 катушки, вторую крышку 64 катушки, основной корпус 65 катушки, первый ферритовый кожух 71, второй ферритовый кожух 72, третий ферритовый кожух 73, четвертый ферритовый кожух 74, первый магнитодиэлектрик 98, второй магнитодиэлектрик 99, обмотку 68, защитную крышку 75, электромагнитный индукционный терморезистор 14, плавкий предохранитель 15 и другие элементы.
Первая шестигранная гайка 61 и вторая шестигранная гайка 66 выполнены из смолы и используются для обеспечения устойчивости закрепленного состояния между электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6 и накопительной трубкой F при помощи кольца C (не показано). Первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки выполнены из смолы и используются для закрытия накопительной трубки F с радиальной наружной стороны в верхнем конечном положении и нижнем конечном положении, соответственно. Первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки содержат четыре винтовых отверстия для винтов 69, в результате чего первый-четвертый ферритовые кожухи 71-74, описанные ниже, закрепляются при помощи винтов 69. Кроме того, вторая крышка 64 катушки содержит отверстие 64f для вставки электромагнитного индукционного терморезистора для вставки электромагнитного индукционного терморезистора 14, изображенного на фиг.12, и закрепления его на наружной поверхности магнитной трубки F2. Вторая крышка 64 катушки также содержит отверстие 64e для вставки плавкого предохранителя (см. фиг.14) для вставки плавкого предохранителя 15, изображенного на фиг.13, и закрепления его на наружной поверхности магнитной трубки F2. Электромагнитный индукционный терморезистор 14 содержит детектор 14a электромагнитного индукционного терморезистора, наружный выступ 14b, боковой выступ 14c и провода 14d электромагнитного индукционного терморезистора для преобразования результата определения детектора 14a электромагнитного индукционного терморезистора в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.12. Детектор 14a электромагнитного индукционного терморезистора имеет форму, которая соответствует криволинейной форме наружной поверхности накопительной трубки F, и имеет большую контактную площадь поверхности. Плавкий предохранитель 15 содержит детектор 15a, имеет асимметричную форму и провода 15d плавкого предохранителя для преобразования результата определения детектора 15a плавкого предохранителя в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.13. Получив уведомление с плавкого предохранителя 15 о том, что определена температура, превышающая заданную предельную температуру, блок 11 управления осуществляет управление для прекращения подачи электроэнергии на обмотку 68, предотвращая повреждение оборудования теплом. Основной корпус 65 катушки выполнен из смолы, и обмотка 68 намотана на основной корпус 65 катушки. Обмотка 68 намотана в форме спирали на наружной стороне основного корпуса 65 катушки, причем осевым направлением является направление, в котором проходит накопительная трубка F. Обмотка 68 соединена с управляющей печатной платой (не показана), и на обмотку подается электрический ток высокой частоты. Выходной сигнал управляющей печатной платы регулируется блоком 11 управления. Электромагнитный индукционный терморезистор 14 и плавкий предохранитель 15 закреплены в состоянии, в котором основной корпус 65 катушки и вторая крышка 64 катушки соединены вместе, как показано на фиг.14. При закреплении электромагнитного индукционного терморезистора 14 поддерживается удовлетворительное состояние контакта, находящегося под давлением с наружной поверхностью магнитной трубки F2 за счет прижима радиально внутрь пластинчатой пружины 16 к магнитной трубке F2. Подобным образом при закреплении плавкого предохранителя 15 удовлетворительное состояние контакта, находящегося под давлением с наружной поверхностью магнитной трубки F2, поддерживается за счет прижима радиально внутрь пластинчатой пружины 17 к магнитной трубке F2. Таким образом, так как электромагнитный индукционный терморезистор 14 и плавкий предохранитель 15 удовлетворительно удерживаются в прочном контакте с наружной поверхностью накопительной трубки F, чувствительность повышена, и внезапные изменения температуры, вызванные электромагнитным индукционным нагревом, могут быть быстро определены. За счет первого ферритового кожуха 71, первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки удерживаются в направлении, в котором проходит накопительная трубка F, и закрепляются на месте с помощью винтов 69. Первый ферритовый кожух 71-четвертый ферритовый кожух 74 вмещают первый магнитодиэлектрик 98 и второй магнитодиэлектрик 99, которые выполнены из высокомагнитнопроницаемого материала. Первый магнитодиэлектрик 98 и второй магнитодиэлектрик 99 поглощают магнитное поле, создаваемое обмоткой 68, и образуют канал для магнитного потока, таким образом, задерживая утечку магнитного поля на наружную сторону, как показано на виде в разрезе накопительной трубки F и электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 на фиг.15. Защитная крышка 75 расположена вокруг наружной периферии электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и собирает магнитный поток, который не может удерживаться только первым магнитодиэлектриком 98 и вторым магнитодиэлектриком 99. Магнитный поток в основном не рассеивается за защитную крышку 75, и местоположение, где создается магнитный поток, может определяться произвольно.
<1-7> Управление электромагнитным индукционным нагревом
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, описанное выше, осуществляет управление для принудительной генерации тепла магнитной трубкой F2 накопительной трубки F во время запуска, при котором начинается процесс нагревания воздуха, когда холодильный цикл принудительно осуществляет процесс нагревания воздуха во время обеспечения способности нагревания воздуха и во время осуществления процесса размораживания.
Описание, приведенное ниже, относится ко времени запуска.
При вводе пользователем команды для осуществления процесса нагревания воздуха в контроллер 90 блок 11 управления начинает процесс нагревания воздуха. При запуске процесса нагревания воздуха блок 11 управления ждет, пока компрессор 21 не запустится и давление, определяемое датчиком 29a давления, не поднимется до 39 кг/см2, и затем заставляет внутренний вентилятор 42 приводиться в действие. Это предотвращает дискомфорт для пользователя, обусловленный ненагретым воздухом, проходящим в помещение на стадии, на которой хладагент, проходящий через внутренний теплообменник 41, еще не нагрелся. Электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется здесь для сокращения времени запуска компрессора 21 и достижения давления, определяемого датчиком 29a давления, 39 кг/см2. Во время электромагнитного индукционного нагрева, так как температура накопительной трубки F повышается быстро, перед началом электромагнитного индукционного нагрева блок 11 управления осуществляет управление для определения того, подходят или нет условия для начала электромагнитного индукционного нагрева. Примеры такого определения включают в себя процесс оценки условия потока, процесс определения отделения датчика, процесс быстрого повышения давления и им подобное, как показано на временной диаграмме на фиг.16.
<1-8> Процесс оценки условия потока
При осуществлении электромагнитного индукционного нагрева тепловой нагрузкой является только хладагент, накопленный на участке накопительной трубки F, где закреплено электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, в то время как хладагент не проходит в накопительную трубку F. Таким образом, при осуществлении электромагнитного индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, в то время как хладагент не проходит в накопительную трубку F, температура накопительной трубки F чрезмерно повышается до такой степени, что хладагент портится. Температура самого электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 также повышается, и надежность оборудования понижается. Следовательно, здесь осуществляется процесс оценки условия потока, который обеспечивает то, что хладагент проходит в накопительную трубку F во время этапа перед началом электромагнитного индукционного нагрева, так что электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не осуществляется, в то время как хладагент еще не проходит в накопительную трубку F.
В процессе оценки условия потока осуществляются нижеследующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.17.
На этапе S11 блок 11 управления определяет, получил или нет контроллер 90 команду от пользователя для осуществления процесса нагревания воздуха, а не для процесса охлаждения воздуха. Такое определение выполняется, так как хладагент должен быть нагрет электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6 в соответствии с условиями, при которых осуществляется процесс нагревания воздуха.
На этапе S12 блок 11 управления начинает запуск компрессора 21 и постепенно увеличивает частоту компрессора 21.
На этапе S13 блок 11 управления определяет, достигла или нет частота компрессора 21 заданной минимальной частоты Qmin, и переходит к этапу S14, когда определено, что минимальная частота достигнута.
На этапе S14 блок 11 управления начинает процесс оценки условия потока, сохраняет данные температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, и данные температуры, определенной датчиком 29c температуры наружного теплообмена, когда частота компрессора 21 достигла заданной минимальной частоты Qmin (см. точку a на фиг.16), и начинает отсчет времени определения потока при помощи таймера 95. Если частота компрессора 21 еще не достигла заданной минимальной частоты Qmin, хладагент, проходящий через накопительную трубку F и наружный теплообменник 23, находится в газожидкостной двойной фазе и сохраняет постоянную температуру при температуре насыщения, и, следовательно, температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообменника, являются постоянными и неизменными при температуре насыщения. Однако частота компрессора 21 продолжает увеличиваться спустя некоторое время, давления хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F продолжают дополнительно понижаться, и температура насыщения начинает понижаться, в результате чего температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообмена, начинают понижаться. Так как наружный теплообменник 23 в данном документе расположен дальше вниз по потоку, чем накопительная трубка F относительно стороны впуска компрессора 21, момент времени, при котором температура хладагента в наружном теплообменнике 23 начинает понижаться, наступает раньше момента времени, при котором температура хладагента в накопительной трубке F начинает понижаться (см. точки b и c на фиг.16).
На этапе S15 блок 11 управления определяет, истекло или нет время, равное 10 секундам, определения потока, так как таймер 95 начал отсчет, и процесс переходит к этапу S16 по истечении времени определения потока. Если время определения потока еще не истекло, повторяется этап S15.
На этапе S16 блок 11 управления получает данные температуры, измеренной электромагнитным индукционным терморезистором 14, и данные температуры, определенной датчиком 29c температуры наружного теплообмена, когда время определения потока истекло и температуры хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F понизились, и затем процесс переходит к этапу S17.
На этапе S17 блок 11 управления определяет, упала или нет температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, полученная на этапе S16, на 3°C или больше ниже данных температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, сохраненных на этапе S14, и также определяет, упала или нет температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, полученная на этапе S16, на 3°C или больше ниже данных температуры, определенной датчиком 29c температуры наружного теплообмена, сохраненных на этапе S14. Конкретно, определяется, было или нет успешно определено уменьшение температуры хладагента в течение времени определения потока. Когда или температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, или температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, упала на 3°C или больше, определяется, что хладагент проходит через накопительную трубку F, и поток хладагента обеспечен, процесс оценки условия потока завершается, и выполняется переход или к процессу быстрого повышения давления во время запуска, при котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его максимальном пределе, к процессу определения отделения датчика или к другому процессу.
С другой стороны, когда ни температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, ни температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, не упала на 3°C или больше, процесс переходит к этапу S18.
На этапе S18 блок 11 управления определяет, что количество хладагента, проходящего через накопительную трубку F, является недостаточным для индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, и блок 11 управления выдает изображение ненормального состояния потока на дисплейном экране контроллера 90.
<1-9> Процесс определения отделения датчика
Процесс определения отделения датчика является процессом для подтверждения состояния закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 и осуществляется после закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F, и кондиционер 1 готов, будучи установленным (после завершения установки, в том числе после отключения защиты от подачи питания на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6), когда сначала начинается процесс нагревания воздуха. Конкретно, блок 11 управления осуществляет процесс определения отделения датчика, после того как было определено в вышеупомянутом процессе оценки условия потока, что объем потока хладагента в накопительной трубке F был обеспечен, и перед осуществлением процесса быстрого повышения давления во время запуска, при котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его максимальном пределе.
При транспортировке кондиционера 1 непредусмотренные вибрации и другие факторы могут вызвать неустойчивое закрепленное состояние или отсоединенное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14, и когда недавно перевезенное электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 приводится в действие в первый раз, его надежность особенно необходима, и когда недавно перевезенное электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 приводится в действие в первый раз соответствующим образом, можно прогнозировать до некоторой степени, что последующие процессы будут стабильными. Следовательно, процесс определения отделения датчика осуществляется в момент времени, описанный выше.
В процессе определения отделения датчика осуществляются нижеследующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.18.
На этапе S21 блок 11 управления начинает подачу электроэнергии на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 при обеспечении объема потока хладагента в накопительной трубке F, который был подтвержден при помощи процесса оценки условия потока, или большего объема потока хладагента, и при сохранении данных температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14 (см. точку d на фиг.16) на момент окончания времени определения потока (т.е. начальный момент времени определения отделения датчика). Здесь, электроэнергия подается на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в течение времени определения отделения датчика, равного 20 секундам, при отдельной определенной подаче электроэнергии M1 (1 кВт) при 50% выходном сигнале, меньшей заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт). На этом этапе, так как состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 еще не подтверждено как удовлетворительное, выходной сигнал уменьшен до 50%, так что плавкий предохранитель 15 не будет повреждаться, и смолистые элементы электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не будут плавиться из-за неспособности электромагнитного индукционного терморезистора 14 определять это чрезмерное повышение температуры независимо от любого чрезмерного повышения температуры в накопительной трубке F. Одновременно временной интервал непрерывного нагревания электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 установлен заранее, чтобы не превышать время максимального непрерывного выходного сигнала, равное 10 мин и, следовательно, блок 11 управления заставляет таймер 95 начинать отсчет использованного времени, в течение которого электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 продолжает выдавать выходной сигнал. Подача электроэнергии на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и величина магнитного поля, генерируемого обмоткой 68 вокруг себя, являются взаимосвязанными величинами.
На этапе S22 блок 11 управления определяет, закончилось или нет время определения отделения датчика. Если время определения отделения датчика закончилось, процесс переходит к этапу S23. Если время определения отделения датчика еще не закончилось, повторяется этап S22.
На этапе S23 блок 11 управления получает температуру, определенную электромагнитным индукционным терморезистором 14, в момент времени, когда время определения отделения датчика закончилось (точка e на фиг.16), и процесс переходит к этапу S24.
На этапе S24 блок 11 управления определяет, повысилась или нет температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, в конце времени определения отделения датчика, полученного на этапе S23, на 10°C или больше выше данных температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, в начале времени определения отделения датчика, сохраненного на этапе S21. Конкретно, определяется, поднялась или нет температура хладагента на 10°C или больше вследствие индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в течение времени определения отделения датчика. При повышении температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, на 10°C или больше, определяется, что могло быть подтверждено, что состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является удовлетворительным и что накопительная трубка F соответственно нагрета за счет индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, процесс определения отделения датчика завершается, и процесс переходит к процессу быстрого повышения давления при запуске, при котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используются при его максимальном пределе. С другой стороны, если температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, не повысилась на 10°C или больше, процесс переходит к этапу S25.
На этапе S25 блок 11 управления считает число раз, при котором осуществлялся процесс повторения отделения датчика. Когда число повторений меньше десяти, процесс переходит к этапу S26, и когда число повторений превышает десять, процесс переходит к этапу S27 без перехода к этапу S26.
На этапе S26 блок 11 управления осуществляет процесс повторения отделения датчика. В данном документе данные температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, по истечении 30 или более секунд (не показано на фиг.16) сохраняются, электроэнергия подается при отдельной определенной подаче электроэнергии M1 на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в течение 20 с, осуществляются те же процессы этапов S22 и S23, процесс определения отделения датчика завершается, когда температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, повысилась на 10°C или больше, и процесс переходит к процессу быстрого повышения давления при запуске, при котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используются при его максимальном пределе. С другой стороны, если температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, не повысилась на 10°C или больше, процесс возвращается к этапу S25.
На этапе S27 блок 11 управления определяет, что состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является неустойчивым или неудовлетворительным и выдает изображение ненормального состояния отделения датчика на дисплейном экране контроллера 90.
<1-10> Процесс быстрого повышения давления
Блок 11 управления начинает процесс быстрого повышения давления в состоянии, в котором процесс оценки условия потока и процесс определения отделения датчика закончились, было подтверждено, что достаточный поток хладагента в накопительной трубке F был обеспечен, состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является удовлетворительным, и накопительная трубка F была соответственно нагрета при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
Даже если индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 выполняется здесь при высоком выходном сигнале, надежность кондиционера 1 успешно повышена, так как подтверждено, что нет чрезмерного повышения температуры в накопительной трубке F.
В процессе быстрого повышения давления осуществляются нижеследующие процессы, как показано на фиг.19.
На этапе S31 блок 11 управления устанавливает подачу электроэнергии на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не для отдельной определенной подачи электроэнергии M1, ограниченной до 50% выходного сигнала, как это было во время процесса определения отделения датчика, описанного выше, а скорее для заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2кВт). Этот выходной сигнал, выдаваемый электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6, продолжается до тех пор, пока датчик 29a давления не достигнет заданного целевого высокого давления Ph.
Для предотвращения чрезмерных повышений высокого давления в холодильном цикле кондиционера 1 блок 11 управления принудительно отключает компрессор 21, когда датчик 29a давления определяет чрезмерно высокое давление Pr. Целевое высокое давление Ph во время этого процесса быстрого повышения давления обеспечивается в качестве отдельной пороговой величины, которая является величиной давления, меньшего чрезмерно высокого давления Pr.
На этапе S32 блок 11 управления определяет, истекло или нет время максимального непрерывного выходного сигнала, равное 10 мин, электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 с начала отсчета на этапе S21 процесса определения отделения датчика. Если время максимального непрерывного выходного сигнала не истекло, процесс переходит к этапу S33. Если время максимального непрерывного выходного сигнала истекло, процесс переходит к этапу S34.
На этапе S33 блок 11 управления определяет, достигло или нет давление, определенное датчиком 29a давления, целевого высокого давления Ph. Если целевое высокое давление Ph было достигнуто, процесс переходит к этапу S34. Если целевое высокое давление Ph не было достигнуто, повторяется этап S32.
На этапе S34 блок 11 управления начинает приведение в действие внутреннего вентилятора 42, завершает процесс быстрого повышения давления и переходит к устойчивому выходному процессу.
Когда процесс здесь переходит от этапа S33 к этапу S34, внутренний вентилятор 42 начинает работать при условиях, при которых достаточно нагретый кондиционированный воздух успешно подается пользователю. Когда процесс переходит от этапа S32 к этапу S34, состояние успешной подачи пользователю достаточно нагретого кондиционированного воздуха не было достигнуто, но кондиционированный воздух, который является отчасти нагретым, может подаваться, и подача нагретого воздуха может начинаться в диапазоне, в котором использованное время с начала процесса нагревания воздуха не является слишком длительным.
<1-11> Устойчивый выходной процесс
При устойчивом выходном процессе устойчиво подаваемая электроэнергия M2 (1,4 кВт), которая равна или больше отдельной определенной подачи электроэнергии M1 (1 кВт) и равна или меньше максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), обозначена как фиксированная величина выходного сигнала, и частота, при которой электроэнергия подается на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, является регулируемой по отклонению и интегралу, так что температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, поддерживается при целевой температуре 80°C накопительной трубки при запуске.
При устойчивом выходном процессе осуществляются нижеследующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.20.
На этапе S41 блок 11 управления сохраняет температуру, определенную электромагнитным индукционным терморезистором 14, и процесс переходит к этапу S42.
На этапе S42 блок 11 управления сравнивает температуру, определенную электромагнитным индукционным терморезистором 14, сохраненную на этапе S41, с целевой температурой 80°C накопительной трубки при запуске и определяет, равна или нет или меньше температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, заданной поддерживаемой температуры, которая ниже целевой температуры 80°C накопительной трубки при запуске на заданную температуру. Если определенная температура равна или меньше заданной поддерживаемой температуры, процесс переходит к этапу S43. Если определенная температура не равна или не меньше заданной поддерживаемой температуры, процесс непрерывно ждет, пока определенная температура не будет равна или меньше заданной поддерживаемой температуры.
На этапе S43 блок 11 управления определяет использованное время с конца самой последней подачи электроэнергии на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
На этапе S44 блок 11 управления определяет в качестве одной установки непрерывную подачу электроэнергии на закрепленное электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 при постоянно подаваемой электроэнергии M2 (1,4 кВт) в течение 30 с и осуществляет управление по отклонению и интегралу, при котором частота этой установки повышается в ответ на более продолжительный использованный период времени, определенный на этапе S43.
<1-12> Процесс размораживания
Когда устойчивый выходной процесс, описанный выше, продолжается и температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена наружного теплообменника 23, является заданной величиной или ниже, осуществляется процесс размораживания, который является процессом для растапливания инея, прилипшего к наружному теплообменнику 23. Конкретно, подобно установке состояния соединения четырехходового переключающего клапана 22 в процессе охлаждения воздуха (состояние соединения, показанное пунктирными линиями на фиг.1), высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления, выходящий из компрессора 21, подается в наружный теплообменник 23 перед прохождением через внутренний теплообменник 41, и теплота конденсации хладагента используется для растапливания инея, прилипшего к наружному теплообменнику 23.
В процессе размораживания осуществляются следующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.21.
На этапе S51 блок 11 управления подтверждает, что частота компрессора 21 равна или выше заданной минимальной частоты Qmin, что обеспечивает заданное количество хладагента для циркуляции, объем потока хладагента обеспечивается за счет процесса оценки условия потока до некоторой степени, так что может выполняться электромагнитный индукционный нагрев, и состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 является надлежащим в соответствии с процессом определения отделения датчика, и переходит к этапу S52.
На этапе S52 блок 11 управления определяет, меньше или нет температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, 10°C. Если она меньше 10°C, процесс переходит к этапу S53. Если она не меньше 10°C, повторяется этап S52.
На этапе S53 блок 11 управления прекращает индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и передает сигнал размораживания.
На этапе S54 после передачи сигнала размораживания блок 11 управления устанавливает состояние соединения четырехходового клапана 22 в состояние соединения процесса охлаждения воздуха и также выполняет отсчет при помощи таймера 95 времени, использованного после начала размораживания, когда состояние соединения четырехходового клапана 22 стало состоянием соединения процесса охлаждения воздуха.
На этапе S55 блок 11 управления определяет, истекли или нет 30 с с начала размораживания. Если 30 с истекли, процесс переходит к этапу S56. Если 30 с не истекли, повторяется этап S55.
На этапе S56 блок 11 управления приводит электроэнергию, подаваемую на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, к заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт) и выполняет пропорционально-интегральное регулирование частоты индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, так что температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, достигает целевой температуры размораживания, которая составляет 40°C (в отличие от целевой температуры накопительной трубки при запуске во время устойчивого выходного процесса). Когда температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, опускается ниже 0°C, тогда перепускной клапан 27 горячего газа перепускного контура H горячего газа открывается, высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления подается в область под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23 на верхнюю поверхность нижней пластины 2b наружного узла 2, и лед, образовавшийся на верхней поверхности нижней пластины 2b, удаляется. Так как состояние соединения четырехходового клапана 22 переключается в состояние процесса охлаждения воздуха, высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления, выходящий из компрессора 21, проходит от точки 23k разветвления/схождения наружного теплообменника 23 к точке 23j схождения/разветвления и сходится в один поток в точке 23j схождения/разветвления, в результате чего хладагент с объемом, в три раза большим объема разветвленной трубки K, проходит в совокупности через трубку J с сужением. Так как трубка J с сужением расположена в окрестности нижнего конца наружного теплообменника 23, большое количество теплоты конденсации может в совокупности подаваться в окрестность нижнего конца наружного теплообменника 23. Таким образом, размораживание может быть дополнительно ускорено.
На этапе S57 блок 11 управления определяет, превысило или нет использованное время начала размораживания 10 минут. Если оно не превысило 10 минут, процесс переходит к этапу S58. Если оно превысило 10 минут, процесс переходит к этапу S59. Таким образом, состояние соединения четырехходового клапана 22 может быть предотвращено от пребывания в течение 10 минут или больше в состоянии охлаждения воздуха, делая маловероятным, что пользователь будет испытывать дискомфорт от понижения температуры внутри помещения.
На этапе S58 блок 11 управления определяет, превышает или нет температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, 10°C. Если она превышает, процесс переходит к этапу S59. Если она не превышает, процесс возвращается и повторяет этап S56.
На этапе S59 блок 11 управления отключает компрессор 21 для уравнивания высокого и низкого давлений в холодильном цикле и завершает индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
На этапе S60 блок 11 управления переключает состояние соединения четырехходового клапана 22 на состояние соединения процесса нагревания воздуха.
Затем, блок 11 управления передает сигнал, который завершает размораживание. Кроме того, блок 11 управления постепенно повышает частоту компрессора 21 до заданной минимальной частоты Qmin или выше и осуществляет устойчивый выходной процесс до тех пор, пока не будет достигнуто условие, при котором процесс размораживания будет осуществляться снова. Перепускной клапан 27 горячего газа перепускного контура H горячего газа закрывается спустя 5 секунд после передачи сигнала, который завершает размораживание.
<Характеристики кондиционера 1 настоящего варианта осуществления>
В кондиционере 1 процесс осуществление процесса быстрого повышения давления заставляет выполняться процесс, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 приведен к максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), и хладагент, проходящий к внутреннему теплообменнику 41, быстро доводится до высокой температуры и высокого давления. Таким образом, можно сократить время, необходимое для нагревания воздуха, который будет подаваться пользователю после запуска начала процесса нагревания воздуха. Кроме того, за счет выполнения устойчивого выходного процесса в состоянии, в котором внутренняя часть помещения была нагрета до некоторой степени, устойчиво подаваемая электроэнергия M2 (1,4 кВт), которая является выходным сигналом электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, ограниченным ниже максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), приводится к фиксированной величине выходного сигнала. Таким образом, можно минимизировать отклонение при управлении, вызванное чрезмерным повышением выходного сигнала электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
При осуществлении электромагнитного индукционного нагрева резкие повышения температуры обычно происходят быстрее, чем повышения температуры, вызванные изменениями условий циркуляции хладагента в холодильном цикле. В качестве защиты от этого в электромагнитном индукционном нагревательном устройстве 6 электромагнитный индукционный терморезистор 14, который прижат к магнитной трубке F2 при помощи упругой силы пластинчатой пружины 16, поддерживает удовлетворительную чувствительность к быстрым изменениям температуры, вызванным электромагнитным индукционным нагревом во время вышеописанного устойчивого выходного процесса, достигнутого за счет электромагнитного индукционного нагрева. Следовательно, чувствительность устойчивого выходного процесса является удовлетворительной, и отклонение при управлении может быть дополнительно минимизировано.
Так как индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется при максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), процесс размораживания может быть ускорен. Так как температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, приведена к целевой температуре размораживания 40°C и удерживается ниже целевой температуры накопительной трубки при запуске во время устойчивого выходного процесса, отклонение, вызванное управлением, поддерживается минимальным.
<Другие варианты осуществления>
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше на основании чертежей, но конкретная конфигурация не ограничивается этими вариантами осуществления, и модификации возможны в пределах диапазона, который не отклоняется от объема настоящего изобретения.
(A)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором процесс быстрого повышения давления, заставляющий электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 выдавать выходной сигнал при максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), завершается в момент времени, когда давление, определенное датчиком 29a давления, достигает целевого высокого давления Ph.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Процесс быстрого повышения давления, заставляющий электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 выдавать выходной сигнал при максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), может, например, быть завершен в момент времени, когда электромагнитный индукционный терморезистор 14 определяет температуру, установленную на основании температуры, соответствующей хладагенту целевого высокого давления Ph, проходящего через закрепленный участок датчика 29a давления.
В этом случае также, так как можно подтвердить, что хладагент, поданный во внутренний теплообменник 41, имеет достаточно высокую температуру, это подтверждение может быть использовано в качестве индикатора определения для начала подачи нагретого кондиционированного воздуха пользователю в начале процесса нагревания воздуха.
При использовании этого типа электромагнитного индукционного терморезистора 14 определение изменений температуры при определении времени окончания процесса быстрого повышения давления может быть сделано посредством определения температуры электромагнитного индукционного терморезистора 214 на стороне вниз по потоку, который определяет изменения температуры в окрестности вниз по потоку в направлении потока хладагента накопительной трубки F, содержащей магнитную трубку F2, как показано, например, на фиг.22, и определение изменений температуры не ограничивается определением температуры накопительной трубки F.
(B)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистор 14 подтверждено как удовлетворительное посредством определения изменения температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, в результате перехода электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 из отключенного состояния в состояние создания магнитного поля.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистор 14 может быть подтверждено посредством перехода электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 из состояния создания магнитного поля в состояние предотвращения создания магнитного поля. В этом случае состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 может быть подтверждено как удовлетворительное за счет изменений определенной температуры, при которых температура, определенная электромагнитным индукционным терморезистором 14, уменьшается.
Состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 может быть также подтверждено только посредством изменения электроэнергии, подаваемой на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, таким образом, изменяя напряженность созданного магнитного поля, и посредством получения результирующего изменения температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14.
(С)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором выполняется определение относительно того, является или нет состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 удовлетворительным с учетом изменения температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, который определяет температуру магнитной трубки F2, образующей наружную сторону накопительной трубки F.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другом варианте, например, изменения температуры в накопительной трубке F могут быть определены при помощи устройства определения, выполненного из биметалла или ему подобного для определения того, является ли температура выше заданной температуры или меньше заданной температуры, и посредством установки заданной температуры устройства определения на величину между температурой до процесса определения отделения датчика и последующей температурой. В этом случае, даже если нельзя определить конкретную температуру при осуществлении процесса определения отделения датчика, состояние закрепления датчика может быть подтверждено посредством определения изменений температуры.
(D)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 для электромагнитного индукционного нагрева установлен при 70% в устойчивом выходном процессе, в то время как частота его выходного сигнала регулируется.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, в устойчивом выходном процессе выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 может регулироваться на основании температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14, в то время как частота осуществления электромагнитного индукционного нагрева остается неизменной.
Другим вариантом является регулирование как частоты осуществления электромагнитного индукционного нагрева, так и выходного сигнала электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 на основании температуры, определенной электромагнитным индукционным терморезистором 14 в устойчивом выходном процессе.
(E)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 закреплено на накопительной трубке F в контуре 10 хладагента.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 может быть закреплено на трубке для хладагента, а не на накопительной трубке F. В этом случае магнитная трубка F2 или другой магнитный элемент расположены на участке трубки для хладагента, где закреплено электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
(F)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором накопительная трубка F выполнена в виде двухслойной трубки, содержащей медную трубку F1 и магнитную трубку F2.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, магнитный элемент F2a и два ограничителя F1a, F1b могут быть расположены внутри накопительной трубки F или трубки для хладагента в качестве нагреваемого объекта, как показано на фиг.23. Магнитным элементом F2a является элемент, содержащий магнитный материал, в результате чего тепло генерируется за счет электромагнитного индукционного нагрева в варианте осуществления, описанном выше. Ограничители F1a, F1b расположены в двух местоположениях внутри медной трубки F1, постоянно обеспечивающие прохождение хладагента, но не обеспечивающие прохождение магнитного элемента F2a. Таким образом, магнитный элемент F2 не перемещается, несмотря на поток хладагента. Следовательно, заданное положение для нагревания в накопительной трубке F или ей подобной может нагреваться. Кроме того, так как магнитный элемент F2a для генерации тепла и хладагент находятся в непосредственном контакте, эффективность передачи тепла может быть повышена.
(G)
Магнитный элемент F2a, описанный выше в другом варианте (F) осуществления, может быть расположен в трубке без использования ограничителей F1a, F1b.
Например, изогнутые участки FW могут быть образованы в двух местоположениях в медной трубке F1, и магнитный элемент F2a может быть расположен внутри медной трубки F1 между этими двумя изогнутыми участками FW, как показано на фиг.24. Таким образом, перемещение магнитного элемента F2a также может быть предотвращено, в то время как хладагент может проходить.
(H)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором обмотка 68 была намотана вокруг накопительной трубки F с образованием спирали.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, обмотка 168, намотанная вокруг основного корпуса 165 катушки, может быть расположена вокруг периферии накопительной трубки F без намотки на накопительную трубку F, как показано на фиг.25. Основной корпус 165 катушки расположен таким образом, что его осевое направление является, по существу, перпендикулярным к осевому направлению накопительной трубки F. Основной корпус 165 катушки и обмотка 168 расположены в двух отдельных частях, чтобы разместить посередине накопительную трубку F.
В этом случае, например, первая крышка 163 катушки и вторая крышка 164 катушки, которые проходят через накопительную трубку F, могут быть расположены в состоянии установки над основным корпусом 165, как показано, например, на фиг.26.
Кроме того, первая крышка 163 катушки и вторая крышка 164 катушки могут быть закреплены на месте посредством размещения посередине между первым ферритовым кожухом 171 и вторым ферритовым кожухом 172, как показано на фиг.27. На фиг.27, показан пример случая, в котором расположены два ферритовых кожуха, чтобы разместить посередине накопительную трубку F, но они могут быть расположены в четырех направлениях подобно варианту осуществления, описанному выше. Магнитодиэлектрик может быть также размещен, подобно варианту осуществления, описанному выше.
<Прочее>
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше в нескольких примерах, но настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Например, настоящее изобретение также включает в себя комбинированные варианты осуществления, полученные посредством подходящего сочетания различных частей вышеупомянутых вариантов осуществления в пределах диапазона, которое может быть выполнено на основании описаний специалистами в данной области техники.
Промышленная применимость
В соответствии с настоящим изобретением рабочие характеристики во время запуска могут быть быстро обеспечены, в то время как отклонение после запуска может поддерживаться на минимуме, следовательно, настоящее изобретение особенно используется в электромагнитном индукционном нагревательном устройстве и кондиционере, в которых хладагент нагревается за счет электромагнитной индукции.
Список ссылочных позиций
1 - кондиционер
6 - электромагнитное индукционное нагревательное устройство
10 - контур хладагента
11 - блок управления
14 - электромагнитный индукционный терморезистор (детектор параметра состояния хладагента, детектор температуры)
15 - плавкий предохранитель
16 - пластинчатая пружина (упругий элемент)
17 - пластинчатая пружина (упругий элемент)
21 - компрессор
22 - четырехходовой переключающий клапан
23 - наружный теплообменник
24 - электрический расширительный клапан
25 - накопитель
29a - датчик давления (детектор параметра состояния хладагента)
29b - датчик температуры наружного воздуха
29с - датчик температуры наружного теплообмена
41 - внутренний теплообменник
43 - датчик температуры внутри помещения
44 - датчик температуры внутреннего теплообмена
65 - основной корпус катушки
68 - обмотка (генератор магнитного поля)
71-74 - первый ферритовый корпус-четвертый ферритовый корпус
75 - защитная крышка
90 - контроллер
95 - таймер
98, 99 - первый магнитодиэлектрик, второй магнитодиэлектрик
F - накопительная трубка, трубка для хладагента (заданный участок для определения параметра состояния)
F2 - магнитная трубка (целевой участок для нагревания)
M1 - отдельная определенная подача электроэнергии (уровень магнитного поля)
M2 - устойчиво подаваемая электроэнергия (первая предельная контрольная величина магнитного поля)
Mmax - максимальная подаваемая электроэнергия (заданный максимальный выходной сигнал)
Ph - целевое высокое давление (первый заданный целевой параметр состояния)
Список патентной литературы
<Патентная литература 1> опубликованная японская выложенная заявка №2009-97510 на патент.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2487304C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2479796C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2482402C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2486413C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2488047C2 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2479800C1 |
| УСТРОЙСТВО ХОЛОДИЛЬНОГО ЦИКЛА | 2019 |
|
RU2774135C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНОГО ЦИКЛА | 2019 |
|
RU2790507C1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОНДИЦИОНЕРОМ | 2018 |
|
RU2722319C1 |
| СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН | 2014 |
|
RU2612995C1 |
Изобретение относится к системам кондиционирования. Кондиционер (1) использует холодильный цикл, который включает в себя компрессор (21) и трубку (F) для хладагента, внешняя периферия которой состоит из магнитной трубки (F2), причем кондиционер (1) содержит обмотку (68), датчик (29а) давления и блок (11) управления. Обмотка (68) генерирует магнитное поле для индукционного нагрева магнитной трубки (F2). Датчик (29а) давления определяет давление хладагента на стороне высокого давления, по меньшей мере, части холодильного цикла. Когда холодильный цикл осуществляет процесс нагревания воздуха, блок (11) управления запускает состояние, в котором генерация магнитного поля за счет обмотки (68) происходит при максимальной подаваемой электроэнергии (Mmax) с момента времени, когда частота компрессора (21) равна или выше заданной минимальной частоты (Qmin), и блок (11) управления осуществляет это состояние до тех пор, пока давление, определенное датчиком (29а) давления, не достигнет целевого высокого давления (Ph). Далее с момента времени, когда достигнуто целевое высокое давление, осуществляется процесс с ограничением того, что устойчиво подаваемая электроэнергия (М2), меньшая максимальной подаваемой электроэнергии (Mmax), является верхним пределом выходного сигнала. Использование изобретения обеспечивает характеристики во время запуска и поддерживает отклонение после запуска на минимуме. 10 з.п. ф-лы, 27 ил.
1. Кондиционер (1), который использует холодильный цикл, включающий в себя компрессионный механизм (21) для циркуляции хладагента, трубку (F) для хладагента, которая устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку (F) для хладагента, и/или элемент (F2) для генерации тепла, который устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку (F) для хладагента, причем кондиционер (1) содержит:
генератор (68) магнитного поля, который генерирует магнитное поле для индукционного нагрева участка (F2), подлежащего нагреву за счет индукционного нагрева;
детектор (14, 29а) параметра состояния хладагента для определения параметра состояния, относящегося к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния, который является, по меньшей мере, частью холодильного цикла; и
блок (11) управления для осуществления, по меньшей мере:
управления генерацией магнитного поля при запуске во время запуска, включающего в себя осуществления процесса нагревания воздуха в холодильном цикле, причем состояние, в котором выходным сигналом генератора (68) магнитного поля является заданный максимальный выходной сигнал (Mmax), начинается с момента времени, когда предположено, что компрессионный механизм находится в состоянии приведения в действие, и заканчивается, когда параметр состояния, определенный детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента, достигает первого заданного целевого параметра (Ph) состояния; и управления генерацией магнитного поля после запуска, при котором состояние, включающее в себя применение ограничения, чтобы первая предельная контрольная величина (М2) магнитного поля, которая ниже заданного максимального выходного сигнала (Mmax), была верхним пределом выходного сигнала генератора (68) магнитного поля, осуществляется после завершения управления генерацией магнитного поля при запуске.
2. Кондиционер (1) по п.1, в котором целевой участок (F2) для нагревания за счет индукционного нагрева содержит магнитный материал.
3. Кондиционер (1) по п.1, в котором заданным участком (F) для определения параметра состояния является участок, на котором магнитное поле генерируется генератором (68) магнитного поля.
4. Кондиционер (1) по п.1, в котором параметр состояния, определенный детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента, включает в себя температуру и/или давление, относящиеся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния.
5. Кондиционер (1) по п.1, в котором детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента является детектор (14) температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния; и
при управлении генерацией магнитного поля после запуска блок (11) управления осуществляет пропорционально-интегральное регулирование для пропорционально-интегрального регулирования величины магнитного поля, генерируемого генератором (68) магнитного поля, и/или частоты, при которой генератор (68) магнитного поля генерирует магнитное поле, так что температура, определенная детектором (14) температуры, поддерживается при целевой температуре поддержания.
6. Кондиционер (1) по п.1, в котором детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента является детектор (14) температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния; и
блок (11) управления осуществляет управление генерацией магнитного поля при запуске после выполнения условия повышения уровня магнитного поля, при котором происходит изменение температуры, определенной детектором (14) температуры, или при котором детектор (14) температуры определяет изменение температуры за счет процесса изменения уровня магнитного поля, осуществляемого для повышения или понижения уровня магнитного поля, генерируемого генератором (68) магнитного поля в пределах диапазона ниже заданного максимального выходного сигнала (Mmax).
7. Кондиционер (1) по п.6, в котором максимальным уровнем (M1) магнитного поля, выдаваемым в процессе изменения уровня магнитного поля, является величина, меньшая первой предельной контрольной величины (М2) магнитного поля.
8. Кондиционер (1) по любому из пп.1-7, в котором детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента является детектор (14) температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния; и
блок (11) управления осуществляет определение условия повышения уровня магнитного поля после выполнения условия потока, при котором происходит изменение температуры, определенной детектором (14) температуры, между первым состоянием компрессионного механизма и вторым состоянием компрессионного механизма, когда компрессионный механизм принудительно осуществляет два состояния компрессионного механизма с разными выходными сигналами компрессионного механизма, причем одним является первое состояние компрессионного механизма, и другим является второе состояние компрессионного механизма с более высоким уровнем выходного сигнала, чем первое состояние компрессионного механизма.
9. Кондиционер (1) по п.1, в котором детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента является детектор (14) температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния; и блок (11) управления осуществляет управление выходным сигналом процесса размораживания для управления выходным сигналом генератора (68) магнитного поля на основании температуры, определенной детектором (14) температуры, причем верхним пределом выходного сигнала является заданный максимальный выходной сигнал (Mmax), когда холодильный цикл осуществляет процесс размораживания, отличный от процесса нагревания воздуха после начала управления генерацией магнитного поля после запуска.
10. Кондиционер (1) по п.9, в котором во время управления выходным сигналом процесса размораживания блок (11) управления осуществляет пропорционально-интегральное управление размораживанием, при котором осуществляется пропорционально-интегральное управление, так что температура, определенная детектором (14) температуры, поддерживается при второй заданной целевой температуре, которая ниже первой заданной целевой температуры.
11. Кондиционер (1) по любому из пп.1-7, 9 или 10, в котором детектором (14, 29а) параметра состояния хладагента является детектор (14) температуры для определения температуры, относящейся к хладагенту, проходящему через заданный участок (F) для определения параметра состояния; и
кондиционер (1) дополнительно содержит упругий элемент (16, 17) для приложения упругой силы к детектору (14) температуры; и
детектор (14) температуры прижат к заданному участку (F) для определения параметра состояния при помощи упругой силы упругого элемента (16, 17).
| ЩИТОВОЙ ДЛЯ ВОДОЕМОВ ЗАТВОР | 1922 |
|
SU2000A1 |
| ПАРОКОМПРЕССИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ РАСХОДА ХЛАДАГЕНТА | 1992 |
|
RU2027125C1 |
| СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ КОНДИЦИОНЕРОВ И/ИЛИ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН | 2003 |
|
RU2241911C1 |
