Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для осуществления холодильного цикла, способному работать в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания.
Уровень техники
[0002] В 1-м патентном документе на фиг.1 показан кондиционер воздуха. Данный кондиционер воздуха включает наружный теплообменник, включающий первый теплообменник и второй теплообменник. В данном кондиционере воздуха наружный теплообменник может подвергаться размораживанию без прекращения обогрева посредством размораживания попеременно первого теплообменника и второго теплообменника. Данный кондиционер воздуха снабжен двумя клапанами переключения потока, чтобы позволять высокотемпературному хладагенту высокого давления протекать из компрессора в первый теплообменник и второй теплообменник. Упомянутые клапаны переключения потока образованы посредством трехходовых клапанов с использованием четырехходовых клапанов.
Перечень ссылок
Патентные документы
[0003]
1-й патентный документ: WO 2017/094148
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0004] В кондиционере воздуха в качестве клапана переключения потока обычно используется дифференциальный клапан. Дифференциальный клапан содержит, например, отверстие высокого давления, соединенное со стороной нагнетания компрессора, и отверстие низкого давления, соединенное со стороной всасывания компрессора, и работает, используя разность давлений между высоким давлением и низким давлением. Для дифференциального клапана установлено минимальное рабочее дифференциальное давление для надежного срабатывания клапана. Если разность давлений между высоким давлением и низким давлением становится меньше или равной минимальному рабочему дифференциальному давлению, то клапан не срабатывает нормально и не осуществляет переключение пути потока.
[0005] Настоящее изобретение придумано для решения вышеописанной проблемы, и целью настоящего изобретения является создание устройства для осуществления холодильного цикла, которое позволяет клапану переключения потока, управляемому дифференциальным давлением, нормально работать в контуре хладагента, который способен работать в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания.
Решение проблемы
[0006] Устройство для осуществления холодильного цикла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает первый клапан переключения потока, включающий первое отверстие, второе отверстие, третье отверстие и четвертое отверстие, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока, каждый включающий пятое отверстие, шестое отверстие и седьмое отверстие, причем упомянутый второй клапан переключения потока и упомянутый третий клапан переключения потока работают при помощи дифференциального давления, компрессор, включающий всасывающее отверстие для всасывания хладагента и выпускное отверстие для выпуска хладагента, выпускную трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым выпускным отверстием и первым отверстием, всасывающую трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым всасывающим отверстием и вторым отверстием, первую трубу высокого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой выпускной трубой и пятым отверстием второго клапана переключения потока и пятым отверстием третьего клапана переключения потока, вторую трубу высокого давления, соединяющую третье отверстие с разветвлением, расположенным в первой трубе высокого давления, перепускной расширительный клапан, предусмотренный на участке первой трубы высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между упомянутой выпускной трубой и упомянутым разветвлением, клапан, предусмотренный во второй трубе высокого давления, трубу низкого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой всасывающей трубой и шестым отверстием второго клапана переключения потока и шестым отверстием третьего клапана переключения потока, первый наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием второго клапана переключения потока, второй наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием третьего клапана переключения потока, внутренний теплообменник, соединенный с четвертым отверстием, и контроллер, выполненный с возможностью управления рабочей частотой компрессора и степенью открытия перепускного расширительного клапана. Упомянутый контроллер выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана переключения потока или третьего клапана переключения потока. В упомянутом процессе гарантирования дифференциального давления, контроллер выполнен так, чтобы устанавливать рабочую частоту компрессора на первую частоту, и устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана на первую степень, если первое условие не выполнено, и устанавливать рабочую частоту компрессора на вторую частоту, которая выше, чем упомянутая первая частота, или устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана на вторую степень, которая выше, чем упомянутая первая степень, если упомянутое первое условие выполнено.
Устройство для осуществления холодильного цикла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает первый клапан переключения потока, включающий первое отверстие, второе отверстие, третье отверстие и четвертое отверстие, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока, каждый включающий пятое отверстие, шестое отверстие и седьмое отверстие, причем упомянутый второй клапан переключения потока и упомянутый третий клапан переключения потока работают при помощи дифференциального давления, компрессор, включающий всасывающее отверстие для всасывания хладагента и выпускное отверстие для выпуска хладагента, выпускную трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым выпускным отверстием и первым отверстием, всасывающую трубу, обеспечивающую соединение между упомянутым всасывающим отверстием и вторым отверстием, первую трубу высокого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой выпускной трубой и пятым отверстием второго клапана переключения потока и пятым отверстием третьего клапана переключения потока, вторую трубу высокого давления, соединяющую третье отверстие с разветвлением, расположенным в первой трубе высокого давления, перепускной расширительный клапан, предусмотренный на участке первой трубы высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между упомянутой выпускной трубой и упомянутым разветвлением, клапан, предусмотренный во второй трубе высокого давления, трубу низкого давления, обеспечивающую соединение между упомянутой всасывающей трубой и шестым отверстием второго клапана переключения давления и шестым отверстием третьего клапана переключения давления, первый наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием второго клапана переключения давления, второй наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием третьего клапана переключения давления, и внутренний теплообменник, соединенный с четвертым отверстием. Упомянутый перепускной расширительный клапан содержит путь потока, позволяющий хладагенту протекать через него даже в том случае, если перепускной расширительный клапан находится в закрытом положении.
Полезные эффекты изобретения
[0007] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, минимальные рабочие дифференциальные давления второго клапана переключения потока и третьего клапана переключения потока, которые приводятся в действие дифференциальным давлением, могут быть гарантированы посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана переключения потока или третьего клапана переключения потока. Следовательно, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока могут нормально срабатывать при любых условиях.
Краткое описание чертежей
[0008]
Фиг.1 представляет собой схему контура хладагента, показывающую конфигурацию устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.
Фиг.2 представляет собой функциональную блок-схему контроллера в соответствии с 1-м вариантом осуществления.
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, показывающий схематическую конфигурацию четырехходового клапана устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.
Фиг.4 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме обогрева.
Фиг.5 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме размораживания.
Фиг.6 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания.
Фиг.7 представляет собой схему, показывающую работу устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания.
Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм работы устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления.
Фиг.9 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и температурой наружного воздуха в 1-м варианте осуществления.
Фиг.10 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и рабочей частотой компрессора в 1-м варианте осуществления.
Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм процесса гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления.
Фиг.12 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и температурой наружного воздуха во 2-м варианте осуществления.
Фиг.13 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане переключения потока и рабочей частотой компрессора во 2-м варианте осуществления.
Фиг.14 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм режима одновременного обогрева-размораживания 2-го варианта осуществления.
Фиг.15 представляет собой схематический чертеж перепускного расширительного клапана устройства для осуществления холодильного цикла в соответствии с 3-м вариантом осуществления.
Фиг.16 представляет собой вид сверху седла перепускного расширительного клапана в соответствии с 3-м вариантом осуществления.
Фиг.17 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с 3-м вариантом осуществления.
Фиг.18 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка в случае, когда перепускной расширительный клапан в соответствии с 3-м вариантом осуществления находится в закрытом положении.
Фиг.19 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с модификацией 3-го варианта осуществления.
Фиг.20 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана в соответствии с другой модификацией 3-го варианта осуществления.
Фиг.21 представляет собой график, показывающий зависимость между степенью открытия и пропускной способностью Cv в перепускном расширительном клапане.
Описание вариантов осуществления
[0009]
1-й вариант осуществления
Ниже будет описано устройство 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Фиг.1 представляет собой схему контура хладагента, показывающую конфигурацию устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. В 1-м варианте осуществления, в качестве примера устройства 1 для осуществления холодильного цикла показан кондиционер воздуха. Как показано на фиг.1, устройство 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления включает контур 10 хладагента и контроллер 50, который управляет контуром 10 хладагента. В соответствии с 1-м вариантом осуществления контур 10 хладагента включает компрессор 11, первый клапан 12 переключения потока, внутренний теплообменник 13, расширительный клапан 14, первый наружный теплообменник 15а, второй наружный теплообменник 15b, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока. Как будет описано ниже, контур 10 хладагента способен работать в по меньшей мере режиме обогрева, режиме размораживания реверсивным циклом (в дальнейшем называемом просто режимом размораживания) и режиме одновременного обогрева-размораживания. Контур 10 хладагента может быть также выполнен с возможностью работы в режиме охлаждения. В режиме охлаждения первый клапан 12 переключения потока, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока устанавливаются в положение, которое по существу соответствует положению для режима размораживания.
[0010] Устройство 1 для осуществления холодильного цикла включает наружный блок, расположенный за пределами помещения, и внутренний блок, расположенный внутри помещения. Наружный блок включает компрессор 11, первый клапан 12 переключения потока, расширительный клапан 14, первый наружный теплообменник 15а, второй наружный теплообменник 15b, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока. Внутренний блок включает внутренний теплообменник 13.
[0011] Компрессор 11 представляет собой пневматическую машину, которая всасывает и сжимает газообразный хладагент низкого давления, чтобы выпускать газообразный хладагент высокого давления. В качестве компрессора 11 используется инверторный компрессор, способный регулировать рабочую частоту. Диапазон рабочей частоты в компрессоре 11 задан. Компрессор 11 выполнен так, чтобы работать в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50, с рабочей частотой, которая может быть изменена в пределах упомянутого диапазона рабочей частоты. Компрессор 11 включает всасывающее отверстие 11а для всасывания хладагента и выпускное отверстие 11b для выпуска сжатого хладагента. Всасывающее отверстие 11а поддерживается при давлении всасывания, то есть низком давлении. Выпускное отверстие 11b поддерживается при давлении нагнетания, то есть высоком давлении.
[0012] Первый клапан 12 переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия E, F, G и H. В приведенном ниже описании отверстие G, отверстие Е, отверстие F и отверстие H могут также называться первым отверстием G, вторым отверстием Е, третьим отверстием F и четвертым отверстием Н, соответственно. Первое отверстие G представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Второе отверстие Е представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Первый клапан 12 переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Во втором положении первое отверстие G сообщается с третьим отверстием F, а второе отверстие Е сообщается с четвертым отверстием Н. Первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева и в режиме одновременного обогрева-размораживания и во второе положение в режиме размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.
[0013] Внутренний теплообменник 13 представляет собой теплообменник, который осуществляет теплообмен между протекающим внутри него хладагентом и воздухом, подаваемым внутренним вентилятором (не показанным), заключенным во внутреннем блоке. Внутренний теплообменник 13 в режиме обогрева выступает в качестве конденсатора, а в режиме охлаждения в качестве испарителя.
[0014] Расширительный клапан 14 представляет собой клапан, который уменьшает давление хладагента. В качестве расширительного клапана 14 используется электронный расширительный клапан, который способен изменять степень своего открытия в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.
[0015] Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b каждый из которых представляет собой теплообменник, который осуществляет теплообмен между протекающим внутри него хладагентом и воздухом, подаваемым наружным вентилятором (не показанным), заключенным в наружном блоке. Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b в режиме обогрева служат в качестве испарителя, а в режиме охлаждения в качестве конденсатора. В контуре 10 хладагента первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b соединены параллельно друг другу. Первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b образованы, например, посредством разделения одного теплообменника на две части, верхнюю и нижнюю. Например, первый теплообменник 15а расположен под вторым теплообменником 15b. В этом случае первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b также расположены параллельно друг другу относительно воздушного потока.
[0016] Второй клапан 21а переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия I, J, K и L. В приведенном ниже описании отверстие К, отверстие I, отверстие L и отверстие J могут также называться пятым отверстием К, шестым отверстием I, седьмым отверстием L и восьмым отверстием J, соответственно. Пятое отверстие К представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Шестое отверстие I представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Восьмое отверстие J закрыто, так что хладагент не вытекает из восьмого отверстия J. Второй клапан 21а переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J, а шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L. Во втором положении пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева, во второе положение в режиме размораживания и в первое положение или второе положение в режиме одновременного обогрева-размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.
[0017] Третий клапан 21b переключения потока представляет собой четырехходовой клапан и содержит четыре отверстия М, N, O и P. В приведенном ниже описании отверстие О, отверстие М, отверстие Р и отверстие N могут также называться пятым отверстием O, шестым отверстием M, седьмым отверстием P и восьмым отверстием N, соответственно. Пятое отверстие О представляет собой отверстие высокого давления, давление в котором поддерживается высоким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Шестое отверстие М представляет собой отверстие низкого давления, давление в котором поддерживается низким в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева размораживания. Восьмое отверстие N закрыто, так что хладагент не вытекает из восьмого отверстия N. Третий клапан 21b переключения потока может находиться в первом положении, на фиг.1 показанном сплошной линией, и втором положении, на фиг.1 показанном пунктирной линией. В первом положении пятое отверстие О сообщается с восьмым отверстием N, а шестое отверстие M сообщается с седьмым отверстием P. Во втором положении пятое отверстие O сообщается с седьмым отверстием P, а шестое отверстие M сообщается с восьмым отверстием N. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение в режиме обогрева, во второе положение в режиме размораживания и в первое положение или второе положение в режиме одновременного обогрева-размораживания в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50.
[0018] Первый клапан 12 переключения потока, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока каждый представляет собой четырехходовой клапан, управляемый дифференциальным давлением, причем упомянутый четырехходовой клапан работает с использованием разности давлений между давлением на стороне нагнетания и давлением на стороне всасывания компрессора 11. В качестве первого клапана 12 переключения потока, второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока могут быть использованы четырехходовые клапаны, имеющие одинаковую конфигурацию.
[0019] Выпускное отверстие 11b компрессора 11 и первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока соединены выпускной трубой 61. Хладагент высокого давления, выпускаемый из выпускного отверстия 11b компрессора 11, перемещается через выпускную трубу 61 в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания. Всасывающее отверстие 11а компрессора и второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока соединены всасывающей трубой 62. Хладагент низкого давления, всасываемый во всасывающее отверстие 11а компрессора 11, перемещается через всасывающую трубу 62 в любом из режима обогрева, режима размораживания и режима одновременного обогрева-размораживания.
[0020] Один конец первой трубы 67 высокого давления соединен с разветвлением 63, расположенным частично вдоль выпускной трубы 61. Другой конец первой трубы 67 высокого давления в разветвлении 68 разделяется на первую трубу 67а высокого давления и первую трубу 67b высокого давления. Первая труба 67а высокого давления соединена с пятым отверстием К, которое является отверстием высокого давления, второго клапана 21а переключения потока. Первая труба 67b высокого давления соединена с пятым отверстием О, которое является отверстием высокого давления, третьего клапана 21b переключения потока.
[0021] Первая труба 67 высокого давления содержит другое разветвление 65, расположенное между разветвлением 63 и разветвлением 68. Разветвление 65 первой трубы 67 высокого давления и третье отверстие F первого клапана 12 переключения потока соединены второй трубой 64 высокого давления.
[0022] Первая труба 67 высокого давления содержит перепускной расширительный клапан 18, расположенный между разветвлением 63 и разветвлением 65. Перепускной расширительный клапан 18 представляет собой электронный расширительный клапан, степень открытия которого устанавливается в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. Перепускной расширительный клапан 18 выполняет также функцию снижения давления хладагента. Работа перепускного расширительного клапана 18 будет описана ниже.
[0023] Вторая труба 64 высокого давления содержит запорный клапан 22. Запорный клапан 22 выполнен так, чтобы позволять хладагенту перемещаться в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления и препятствовать перемещению хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F. Вместо запорного клапана 22 может быть использован двухпозиционный клапан, такой как соленоидный клапан или клапан с электроприводом, который открывается и закрывается в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. Работа в случае использования двухпозиционного клапана вместо запорного клапана 22 будет описана ниже.
[0024] Один конец трубы 70 низкого давления соединен с разветвлением 69, расположенным частично вдоль всасывающей трубы 62. Другой конец трубы 70 низкого давления в разветвлении 71 разделяется на трубу 70а низкого давления и трубу 70b низкого давления. Труба 70а низкого давления соединена с шестым отверстием I, которое является отверстием низкого давления, второго клапана 21а переключения потока. Труба 70b низкого давления соединена с шестым отверстием М, которое является отверстием низкого давления, третьего клапана 21b переключения потока.
[0025] Четвертое отверстие Н первого клапана 12 переключения потока соединено с одним входом-выходом внутреннего теплообменника 13 трубой 80 хладагента, расположенной между ними. Часть трубы 80 хладагента образована за счет удлинительной трубы, соединяющей наружный блок с внутренним блоком. Труба 80 хладагента содержит стопорный клапан, который не показан, расположенный между упомянутой удлинительной трубой и наружным блоком.
[0026] Другой вход-выход внутреннего теплообменника 13 соединен с одним входом-выходом расширительного клапана 14 трубой 81 хладагента, расположенной между ними. Часть трубы 81 хладагента образована за счет удлинительной трубы, соединяющей наружный блок с внутренним блоком. Труба 81 хладагента содержит стопорный клапан, который не показан, расположенный между упомянутой удлинительной трубой и наружным блоком.
[0027] Один конец трубы 82 хладагента соединен с другим входом-выходом расширительного клапана 14. Другой конец трубы 82 хладагента в разветвлении 84 разделяется на трубу 82а хладагента и трубу 82b хладагента. Труба 82а хладагента содержит устройство, понижающее давление, такое как капиллярная трубка 17а. Труба 82а соединена с одним входом-выходом первого наружного теплообменника 15а. Труба 82b хладагента содержит устройство, понижающее давление, такое как капиллярная трубка 17b. Труба 82b хладагента соединена с одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b. То есть другой вход-выход расширительного клапана 14 соединен с одним входом-выходом первого наружного теплообменника 15а и одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b при помощи трубы 82 хладагента, расположенной между ними. Один вход-выход первого наружного теплообменника 15а соединен с одним входом-выходом второго наружного теплообменника 15b при помощи трубы 82а хладагента и трубы 82b хладагента, расположенными между ними.
[0028] Другой вход-выход первого наружного теплообменника 15а соединен с седьмым отверстием L второго клапана 21а переключения потока трубой 83а хладагента, расположенной между ними. Другой вход-выход второго наружного теплообменника 15b соединен с седьмым отверстием Р третьего клапана 21b переключения потока трубой 83b хладагента, расположенной между ними. По меньшей мере в режиме обогрева и в режиме размораживания, в контуре 10 хладагента первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b соединены параллельно друг другу.
[0029] Кожух наружного блока снабжен датчиком 91 температуры наружного воздуха, который выполнен с возможностью измерения температуры атмосферного воздуха вокруг наружного блока. Если наружный блок расположен внутри помещения, то температура атмосферного воздуха означает температуру воздуха вокруг наружного блока. Первый наружный теплообменник 15а снабжен датчиком 92а температуры теплообменника, который выполнен с возможностью измерения температуры первого наружного теплообменника 15а. Второй наружный теплообменник 15b снабжен датчиком 92b температуры теплообменника, который выполнен с возможностью измерения температуры второго наружного теплообменника 15b. Датчик 91 температуры наружного воздуха, датчик 92а температуры теплообменника и датчик 92b температуры теплообменника представляют собой, например, терморезисторы. Результаты измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника передаются в контроллер 50 и используются контроллером 50 для осуществления управления. Контур 10 хладагента может включать датчик температуры или датчик давления, помимо вышеописанных датчиков.
[0030] Контроллер 50 включает микрокомпьютер, включающий, например, центральный процессор (central processing unit - CPU), постоянное запоминающее устройство (read-only memory - ROM), оперативное запоминающее устройство (random access memory - RAM) и порт ввода-вывода (input/output - I/O). Фиг.2 представляет собой функциональную блок-схему контроллера 50 в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Как показано на фиг.2, контроллер 50 принимает результаты измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника. Контроллер 50 может также принимать сигнал измерения из упомянутого другого датчика температуры и упомянутого другого датчика давления, предусмотренных в контуре 10 хладагента, и сигнал оперативного управления из операционного блока, который принимает воздействие, осуществляемое пользователем.
[0031] Контроллер 50 включает блок 501 оперативного управления, блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления в виде функциональных блоков, реализуемых посредством выполнения программ. Контроллер 50 дополнительно включает блок 504 памяти, включающий запоминающее устройство, такое как ROM или RAM. Блок 501 оперативного управления управляет работой всего устройства 1 для осуществления холодильного цикла на основе входных сигналов и работает в режиме обогрева, режиме размораживания и режиме одновременного обогрева-размораживания. Конкретно, блок 501 оперативного управления управляет рабочей частотой компрессора 11, степенью открытия расширительного клапана 14, переключением первого клапана 12 переключения потока, переключением второго клапана 21а переключения потока и переключением третьего клапана 21b переключения потока, степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 и вентилятором.
[0032] Блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие, на основе результатов измерений из датчика 91 температуры наружного воздуха, датчика 92а температуры теплообменника и датчика 92b температуры теплообменника при переключении второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. Если блок 502 определения условия определяет, что первое условие выполнено, то блок 503 гарантирования дифференциального давления управляет степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 так, чтобы гарантировать некоторую разность давлений. Блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления будут подробно описаны ниже. Блок 504 памяти хранит разные виды данных и программ, используемых в обработке, осуществляемой блоком 501 оперативного управления, блоком 502 определения условия и блоком 503 гарантирования дифференциального давления.
[0033] Фиг.3 представляет собой вид в разрезе, показывающий схематическую конфигурацию второго клапана 21а переключения потока устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Как показано на фиг.3, второй клапан 21а переключения потока включает корпус 100 клапана и вспомогательный соленоидный клапан 120. Второй клапан 21а переключения потока представляет собой четырехходовой клапан, управляемый дифференциальным давлением.
[0034] Корпус 100 клапана включает цилиндр 101, золотниковое зеркало 102, образованное на участке внутренней стенки цилиндра 101, и золотниковый распределитель 103, который скользит по золотниковому зеркалу 102 вдоль направления центральной оси цилиндра 101. Центральная часть золотникового зеркала 102 в направлении центральной оси цилиндра 101 содержит шестое отверстие I, которое является отверстием низкого давления. Седьмое отверстие L и восьмое отверстие J расположены по обе стороны от шестого отверстия I так, что шестое отверстие I расположено между седьмым отверстием L и восьмым отверстием J в направлении центральной оси цилиндра 101. Пятое отверстие К, которое является отверстием высокого давления, расположено напротив шестого отверстия I поперек центральной оси цилиндра 101.
[0035] Золотниковый распределитель 103 имеет форму полусферы, которая является открытой около золотникового зеркала 102. На одной концевой стороне золотникового распределителя 103 в направлении центральной оси цилиндра 101 расположен поршень 104, соединенный с золотниковым распределителем 103. Между одним концом цилиндра 101 и поршнем 104 образована первая полость 106. На другой концевой стороне золотникового распределителя 103 в направлении центральной оси цилиндра 101 расположен поршень 105, соединенный с золотниковым распределителем 103. Между другим концом цилиндра 101 и поршнем 105 образована вторая полость 107. Поршни 104 и 105 выполнены с возможностью скольжения вдоль поверхности внутренней стенки цилиндра 101. Поршни 104 и 105 перемещаются вместе с золотниковым распределителем 103 вдоль направления центральной оси цилиндра 101.
[0036] Вспомогательный соленоидный клапан 120 соединен с корпусом 100 клапана четырьмя отдельными вспомогательными трубопроводами 110, 111, 112 и 113, расположенными между ними. Вспомогательный трубопровод 110 соединен с пятым отверстием К корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 111 соединен с шестым отверстием I корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 112 соединен с первой полостью 106 корпуса 100 клапана. Вспомогательный трубопровод 113 соединен со второй полостью 107 корпуса 100 клапана.
[0037] Вспомогательный соленоидный клапан 120 переключается между первым положением и вторым положением в соответствии с управлением, осуществляемым контроллером 50. В первом положении вспомогательный трубопровод 110 сообщается с вспомогательным трубопроводом 113 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120, и вспомогательный трубопровод 111 сообщается с вспомогательным трубопроводом 112 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120. Таким образом, в первом положении пятое отверстие К сообщается с второй полостью 107, так что давление во второй полости 107 становится высоким, а шестое отверстие I сообщается с первой полостью 106, так что давление в первой полости 106 становится низким. Золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений между первой полостью 106 и второй полостью 107 перемещается в сторону первой полости 106 и приходит в положение, показанное на фиг.3. В результате шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L, а пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J.
[0038] Во втором положении вспомогательный трубопровод 110 сообщается с вспомогательным трубопроводом 112 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120, и вспомогательный трубопровод 111 сообщается с вспомогательным трубопроводом 113 во внутренней части вспомогательного соленоидного клапана 120. Таким образом, во втором положении пятое отверстие К сообщается с первой полостью 106, так что давление в первой полости 106 становится высоким, а шестое отверстие I сообщается со второй полостью 107, так что давление во второй полости 107 становится низким. Золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений между первой полостью 106 и второй полостью 107 перемещается в сторону второй полости 107. В результате шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J, а пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L.
[0039] В любом из первого положения и второго положения, давление в пятом отверстии К выше, чем давление в шестом отверстии I, и таким образом золотниковый распределитель 103 за счет разности давлений поджимается к золотниковому зеркалу 102. В результате предотвращается утечка хладагента из золотникового распределителя 103.
[0040] Хотя это не показано и не описано, третий клапан 21b переключения потока и первый клапан 12 переключения потока каждый имеет по существу такую же конфигурацию, как и конфигурация второго клапана 21а переключения потока.
[0041] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме обогрева. Фиг.4 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме обогрева. Как показано на фиг.4, в режиме обогрева первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение, в котором первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие К сообщается с восьмым отверстием J, а шестое отверстие I сообщается с седьмым отверстием L. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие О сообщается в восьмым отверстием N, а шестое отверстие М сообщается с седьмым отверстием Р.
[0042] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение. В данном случае степень открытия перепускного расширительного клапана 18 соответствует «полностью открытой». Когда перепускной расширительный клапан 18 находится в открытом положении, давление в пятом отверстии К второго клапана 21а переключения потока и давление в пятом отверстии О третьего клапана 21b переключения потока поддерживается на уровне высокого давления или промежуточного давления. В данном случае промежуточное давление - это давление, которое выше давления всасывания компрессора 11 и ниже давления нагнетания компрессора 11. Если перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение, то концевая сторона первой трубы 67 высокого давления перекрыта восьмым отверстием J второго клапана 21а переключения потока и восьмым отверстием N третьего клапана 21b переключения потока. Таким образом, хладагент не вытекает из других отверстий второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. Перепускной расширительный клапан 18 может устанавливаться в закрытое положение. Давление в шестом отверстии I второго клапана 21а переключения потока и давление в шестом отверстии М третьего клапана 21b переключения потока поддерживается на уровне низкого давления. Таким образом, даже когда перепускной расширительный клапана 18 устанавливается в закрытое положение, давление в пятом отверстии К второго клапана 21а переключения потока поддерживается выше, чем давление в шестом отверстии I, и давление в пятом отверстии О третьего клапана 21b переключения потока поддерживается выше, чем давление в шестом отверстии М.
[0043] Перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в закрытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано двухпозиционным клапаном.
[0044] Газообразный хладагент высокого давления, выпускаемый из компрессора 11, перемещается во внутренний теплообменник 13 через выпускную трубу 61, первый клапан 12 переключения потока и трубу 80 хладагента. В режиме обогрева внутренний теплообменник 13 выступает в качестве конденсатора. То есть во внутреннем теплообменнике 13 происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во внутреннем теплообменнике 13, и воздухом помещения, подаваемым внутренним вентилятором, и теплота конденсации хладагента передается воздуху помещения. В результате газообразный хладагент, который втекает во внутренний теплообменник 13, превращается в жидкий хладагент высокого давления. Воздух помещения, подаваемый внутренним вентилятором, подвергается нагреванию посредством тепла, получаемого от хладагента.
[0045] Жидкий хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, через трубу 81 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, проходит через трубу 82 хладагента и разделяется, перемещаясь в трубу 82а хладагента и трубу 82b хладагента. Двухфазный хладагент, отведенный в трубу 82а хладагента, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а и затем перемещается в первый наружный теплообменник 15а. Двухфазный хладагент, отведенный в трубу 82b хладагента, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b и затем перемещается во второй наружный теплообменник 15b.
[0046] В режиме обогрева как первый наружный теплообменник 15а, так и второй наружный теплообменник 15b выступают в качестве испарителя. То есть в каждом из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b происходит теплообмен между хладагентом, протекающим в наружном теплообменнике, и наружным воздухом, подаваемым наружным вентилятором, и теплота испарения хладагента поглощается из наружного воздуха. В результате двухфазный хладагент, который втекает в каждый из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления.
[0047] Газообразный хладагент, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, перемещается через трубу 83а хладагента, второй клапан 21а переключения потока, трубу 70а низкого давления, трубу 70 низкого давления и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. Газообразный хладагент, который выходит из второго наружного теплообменника 15b, перемещается через трубу 83b хладагента, третий клапан 21b переключения потока и трубу 70b низкого давления, соединяется с газообразным хладагентом, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, и всасывается в компрессор 11. То есть газообразный хладагент, который выходит из первого наружного теплообменника 15а, и газообразный хладагент, который выходит из второго наружного теплообменника 15b, всасываются в компрессор 11, не проходя через первый клапан 12 переключения потока. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. В режиме обогрева вышеописанный цикл непрерывно повторяется.
[0048] В режиме обогрева первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. В режиме обогрева второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении.
[0049] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме размораживания. Фиг.5 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 цикла для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления в режиме размораживания. Как показано на фиг.5, в режиме размораживания первый клапан 12 переключения потока устанавливается во второе положение, в котором первое отверстие G сообщается с третьим отверстием F, а второе отверстие Е сообщается с четвертым отверстием Н. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие О сообщается с седьмым отверстием Р, а шестое отверстие М сообщается с восьмым отверстием N.
[0050] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается, например, в закрытое положение. Перемещение хладагента в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления разрешено запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в открытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от третьего отверстия F первого клапана 12 переключения потока к первой трубе 67 высокого давления разрешено двухпозиционным клапаном.
[0051] Газообразный хладагент, выпускаемый из компрессора 11, перемещается через выпускную трубу 61, первый клапан 12 переключения потока, вторую трубу 64 высокого давления и первую трубу 67 высокого давления и разделяется, перемещаясь в первую трубу 67а высокого давления и первую трубу 67b высокого давления. Газообразный хладагент, отведенный в первую трубу 67а высокого давления, перемещается в первый наружный теплообменник 15а через второй клапан 21а переключения потока и трубу 83а хладагента. Газообразный хладагент, отведенный в первую трубу 67b высокого давления, перемещается во второй наружный теплообменник 15b через третий клапан 21b переключения потока и трубу 83b хладагента. В режиме размораживания как первый наружный теплообменник 15а, так и второй наружный теплообменник 15b выступают в качестве конденсатора. То есть в первом наружном теплообменнике 15а и втором наружном теплообменнике 15b тепло, передаваемое от хладагента, протекающего в каждом из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b, расплавляет наледь, образовавшуюся на соответствующем одном из первого наружного теплообменника 15а и второго наружного теплообменника 15b. В результате первый наружный теплообменник 15а и второй наружный теплообменник 15b подвергаются размораживанию. Газообразный хладагент, который втекает в первый наружный теплообменник 15а, и газообразный хладагент, который втекает во второй наружный теплообменник 15b, в результате конденсации превращается в жидкий хладагент.
[0052] Жидкий хладагент, который вытекает из первого наружного теплообменника 15а, подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а и через трубу 82а хладагента и трубу 82 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b, перемещается через трубу 82b хладагента, соединяется с жидким хладагентом, который вытекает из первого наружного теплообменника 15а, и перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, через трубу 81 хладагента перемещается во внутренний теплообменник 13. В режиме размораживания внутренний теплообменник 13 выступает в качестве испарителя. То есть во внутреннем теплообменнике 13 теплота испарения хладагента, протекающего во внутреннем теплообменнике 13, поглощается из воздуха помещения. В результате двухфазный хладагент, который втекает во внутренний теплообменник 13, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления. Газообразный хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, проходит через трубу 80 хладагента, первый клапан 12 переключения потока и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. В режиме размораживания вышеописанный цикл непрерывно повторяется.
[0053] В режиме размораживания первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении. В режиме размораживания второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении.
[0054] Ниже будет описана работа устройства 1 для осуществления холодильного цикла в режиме одновременного обогрева-размораживания. Режим одновременного обогрева-размораживания включает первую операцию и вторую операцию. Во время первой операции, первый наружный теплообменник 15а и внутренний теплообменник 13 выступают в качестве конденсатора, а второй наружный теплообменник 15b выступает в качестве испарителя. В результате первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Во время второй операции, второй наружный теплообменник 15b и внутренний теплообменник 13 выступают в качестве конденсатора, а первый наружный теплообменник 15а выступает в качестве испарителя. В результате второй наружный теплообменник 15b подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Фиг.6 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления по время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания.
[0055] Как показано на фиг.6, во время первой операции, первый клапан 12 переключения потока устанавливается в первое положение, в котором первое отверстие G сообщается с четвертым отверстием Н, а второе отверстие Е сообщается с третьим отверстием F. Второй клапан 21а переключения потока устанавливается во второе положение, в котором пятое отверстие К сообщается с седьмым отверстием L, а шестое отверстие I сообщается с восьмым отверстием J. Третий клапан 21b переключения потока устанавливается в первое положение, в котором пятое отверстие О сообщается с восьмым отверстием N, а шестое отверстие М сообщается седьмым отверстием Р.
[0056] Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение при заданной степени открытия. Перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано запорным клапаном 22. Если вместо запорного клапана 22 используется двухпозиционный клапан, то двухпозиционный клапан устанавливается в закрытое положение. В результате перемещение хладагента в направлении от первой трубы 67 высокого давления к третьему отверстию F первого клапана 12 переключения потока заблокировано двухпозиционным клапаном.
[0057] Часть газообразного хладагента высокого давления, выпускаемого из компрессора 11, из выпускной трубы 61 отводится в первую трубу 67 высокого давления. Газообразный хладагент, который отведен в первую трубу 67 высокого давления, подвергается снижению давления в перепускном расширительном клапане 18, чтобы находиться при промежуточном давлении, и через первую трубу 67а высокого давления, второй клапан 21а переключения потока и трубу 83а хладагента перемещается в первый наружный теплообменник 15а. В первом наружном теплообменнике 15а, тепло, передаваемое от хладагента, протекающего в первом наружном теплообменнике 15а, расплавляет наледь, образовавшуюся на первом наружном теплообменнике 15а. В результате первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию. Газообразный хладагент, который перемещается в первый наружный теплообменник 15а, в результате конденсации превращается в жидкий или двухфазный хладагент промежуточного давления, вытекает из первого наружного теплообменника 15а и подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17а.
[0058] Газообразный хладагент высокого давления, выпускаемый из компрессора 11, часть которого отводится в первую трубу 67 высокого давления, перемещается во внутренний теплообменник 13 через первый клапан 12 переключения потока и трубу 80 хладагента. Во внутреннем теплообменнике 13 происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во внутреннем теплообменнике 13, и воздухом помещения, подаваемым внутренним вентилятором, и теплота конденсации хладагента передается воздуху помещения. В результате газообразный хладагент, который перемещается во внутренний теплообменник 13, в результате конденсации превращается в жидкий хладагент высокого давления. Воздух помещения, подаваемый внутренним вентилятором, подвергается нагреванию посредством тепла, получаемого от хладагента.
[0059] Жидкий хладагент, который вытекает из внутреннего теплообменника 13, через трубу 81 хладагента перемещается в расширительный клапан 14. Жидкий хладагент, который втекает в расширительный клапан 14, в результате снижения давления превращается в двухфазный хладагент низкого давления. Двухфазный хладагент, который вытекает из расширительного клапана 14, проходит через трубу 82 хладагента, соединяется с жидким или двухфазным хладагентом, подвергающимся снижению давления в капиллярной трубке 17а, дополнительно подвергается снижению давления в капиллярной трубке 17b и перемещается во второй наружный теплообменник 15b. Во втором наружном теплообменнике 15b происходит теплообмен между хладагентом, протекающим во втором наружном теплообменнике 15b, и наружным воздухом, подаваемым наружным вентилятором, и теплота испарения хладагента поглощается из наружного воздуха. В результате двухфазный хладагент, который перемещается во второй наружный теплообменник 15b, испаряется, превращаясь в газообразный хладагент низкого давления. Газообразный хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, перемещается через трубу 83b хладагента, третий клапан 21b переключения потока, трубу 70b низкого давления, трубу 70 низкого давления и всасывающую трубу 62 и всасывается в компрессор 11. То есть газообразный хладагент, который вытекает из второго наружного теплообменника 15b, всасывается в компрессор 11, не проходя через первый клапан 12 переключения потока. Газообразный хладагент, всасываемый в компрессор 11, подвергается сжатию, превращаясь в газообразный хладагент высокого давления. Во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, первый наружный теплообменник 15а подвергается размораживанию, и обогрев продолжается посредством непрерывного повторения вышеописанного цикла.
[0060] Во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. Во время первой операции, второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при низком давлении.
[0061] Фиг.7 представляет собой схему, показывающую работу устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания. Как показано на фиг.7, во время второй операции в режиме одновременного обогрева-размораживания, в отличие от первой операции, второй клапан 21а переключения потока устанавливается в первое положение, а третий клапан 21b переключения потока устанавливается во второе положение. Первый клапан 12 переключения потока и перепускной расширительный клапан 18 устанавливаются в такие же положения, как и в первой операции. В результате во время второй операции второй наружный теплообменник 15b подвергается размораживанию, в то же время продолжая обогрев. Во время второй операции первое отверстие G первого клапана 12 переключения потока, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока все поддерживаются при высоком давлении или промежуточном давлении. Во время второй операции второе отверстие Е первого клапана 12 переключения потока, шестое отверстие I второго клапана 21а переключения потока и шестое отверстие М третьего клапана 21b переключения потока поддерживаются при низком давлении.
[0062] Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм работы устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 1-м вариантом осуществления. Блок 501 оперативного управления контроллера 50 запускает режим обогрева на основе, например, сигнала запуска режима обогрева из оперативного блока (S1). При запуске режима обогрева блок 501 оперативного управления определяет, выполнено ли условие определения размораживания (S2). Упомянутым условием определения размораживания может быть, например, когда период времени, прошедший от запуска режима обогрева, превышает предельный период времени (например, 20 минут). Если установлено, что условие определения размораживания выполнено (S2: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S3. Если же установлено, что условие определения размораживания не выполнено (S2: НЕТ), то обработка на этапе S2 периодически повторяется.
[0063] На этапе S3 блок 501 оперативного управления принимает в качестве рабочей частоты f значение рабочей частоты компрессора 11 в данный момент времени или среднее значение рабочей частоты компрессора 11 от запуска режима обогрева до данного момента времени. Затем контроллер 50 определяет, действительно ли значение разности частот (fmax - f) больше или равно предельному значению fth, при этом упомянутое значение разности частот получается при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax компрессора 11 (S3). В данном случае максимальная рабочая частота fmax - это верхнее предельное значение диапазона рабочих частот компрессора 11. Значение максимальной рабочей частоты fmax и предельное значение fth предварительно заложены в ROM контроллера 50. Управление компрессором 11 осуществляется таким образом, что чем выше тепловая нагрузка, тем выше рабочая частота, и, следовательно, рабочая частота компрессора 11 обычно пропорциональна тепловой нагрузке.
[0064] Если значение, полученное при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax, больше или равно предельному значению fth (fmax-f≥fth)(S3:ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S4. Если же значение, полученное при вычитании рабочей частоты f из максимальной рабочей частоты fmax, меньше предельного значения fth (fmax-f˂fth)(S3:НЕТ), то процесс переходит к обработке на этапе S7.
[0065] На этапе S4, перед переключением с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания, блок 502 определения условия и блок 503 гарантирования дифференциального давления осуществляют процесс (S4) гарантирования дифференциального давления. Содержание процесса гарантирования дифференциального давления будет подробно описано ниже. После процесса гарантирования дифференциального давления блок 501 оперативного управления работает в режиме одновременного обогрева-размораживания в течение заданного периода времени (S5). В режиме одновременного обогрева-размораживания, вначале осуществляется первая операция, в которой подвергается размораживанию первый наружный теплообменник 15а, а затем осуществляется вторая операция, в которой подвергается размораживанию второй наружный теплообменник 15b. В данном случае блок 501 оперативного управления содержит счетчик, который хранит число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания. Первоначальное значение счетчика равно нулю. Если осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, то блок 501 оперативного управления прибавляет единицу к числу раз N, хранящемуся в счетчике.
[0066] Затем блок 501 оперативного управления определяет, действительно ли число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, больше или равно предельному значению Nth, соответствующему числу раз (S6). Если число раз N больше или равно предельному значению Nth, соответствующему числу раз (N≥Nth)(S6:ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S8. Перед переходом к обработке на этапе S8 может быть осуществлена работа в режиме обогрева. Если же число раз N меньше предельного значения Nth, соответствующего числу раз (N˂Nth)(S6:НЕТ), то процесс возвращается к этапу S1, и повторно запускается режим обогрева.
[0067] На этапе S7, блок 501 оперативного управления продолжает режим обогрева в течение заданного периода времени. Затем процесс переходит к обработке на этапе S8. На этапе S8, контроллер 50 завершает режим обогрева или режим одновременного обогрева-размораживания и осуществляет режим размораживания в течение заданного периода времени. Как правило, период, в течение которого осуществляется работа в режиме размораживания, короче, чем период, в течение которого осуществляется работа в режиме одновременного обогрева-размораживания. Кроме того, если блок 501 оперативного управления осуществил работу в режиме размораживания, то блок 501 оперативного управления включает счетчик и устанавливает число раз N, сколько осуществлена работа в режиме одновременного обогрева-размораживания, на нуль. После того как блок 501 оперативного управления завершил работу в режиме размораживания, процесс возвращается к этапу S1, и блок 501 оперативного управления повторно запускает режим обогрева.
[0068] Ниже будет описан процесс гарантирования дифференциального давления в 1-м варианте осуществления. В дальнейшем в качестве примера клапана, управляемого дифференциальным давлением, будет описан второй клапан 21а переключения потока, однако первый клапан 12 переключения потока и третий клапан 21b переключения потока имеют такую же конфигурацию, как и второй клапан 21а переключения потока. Для второго клапана 21а переключения потока задано минимальное рабочее дифференциальное давление, необходимое для срабатывания. Если разность между давлением хладагента в пятом отверстии К, которое является отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока, и давлением хладагента в шестом отверстии I, которое является отверстием низкого давления второго клапана 21а переключения потока, становится меньше или равной минимальному рабочему дифференциальному давлению, то второй клапан 21а переключения потока не работает. Выражение «второй клапан 21 переключения потока не работает» означает, что переключение отверстий не происходит или возникает застопоривание, когда переключение отверстий останавливается на полпути. Минимальное рабочее дифференциальное давление варьируется в зависимости от технических характеристик второго клапана 21а переключения потока и находится, например, в пределах от 0,1 МПа до 0,2 МПа. В нормальных рабочих условиях минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока гарантировано, однако существует случай, когда минимальное рабочее дифференциальное давление не может быть гарантировано при конкретных условиях.
[0069] Фиг.9 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и температурой наружного воздуха в 1-м варианте осуществления. В таблице на фиг.9 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока в режиме обогрева в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Предполагается, что минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Давление насыщения наружного воздуха - это давление насыщения, соответствующее температуре наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления насыщения наружного воздуха из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если упомянутое отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же упомянутое отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно.
[0070] Как показано на фиг.9, очевидно, что чем ниже температура наружного воздуха, тем больше упомянутое отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 5°С, то отклонение равно 0,062 МПа. Если же температура наружного воздуха равна -15°С, то отклонение равно 0,118 МПа. То есть если температура наружного воздуха равна -15°С, по сравнению со случаем, в котором температура наружного воздуха равна 5°С, то если не увеличить давление в отверстии высокого давления, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно.
[0071] Фиг.10 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и рабочей частотой компрессора 11 в 1-м варианте осуществления. В таблице на фиг.10 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока в режиме обогрева в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Предполагается, что минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Управление компрессором 11 осуществляется так, что чем выше тепловая нагрузка, тем выше рабочая частота, и соответственно рабочая частота компрессора 11 обычно пропорциональна тепловой нагрузке. Тепловая нагрузка обычно пропорциональна разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника. Температура теплообмена представляет собой, например, среднее значение температуры первого наружного теплообменника 15а, измеряемая датчиком 92а температуры теплообменника, и температуры второго наружного теплообменника 15b, измеряемая датчиком 92b температуры теплообменника. Отмечается, что температура теплообменника может представлять собой либо температуру первого наружного теплообменника 15а, либо температуру второго наружного теплообменника 15b. На фиг.10, предполагается, что разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника представляет рабочую частоту компрессора 11.
[0072] Давление насыщения наружного воздуха - это давление насыщения, соответствующее температуре наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Отклонение соответствует разности между предельным давлением перепуска и давлением насыщения наружного воздуха. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если упомянутое отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же упомянутое отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно.
[0073] Как показано на фиг.10, очевидно, что чем меньше разность между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, то есть чем ниже рабочая частота компрессора 11, тем больше отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 2°С и разность температур равна 15°С, то отклонение равно -0,142 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же разность температур равна 5°С, то отклонение равно 0,072 МПа, и гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. То есть если температура наружного воздуха равна 2°С и разность температур равна 5°С, по сравнению со случаем, в котором разность температур равна 15°С, то если не увеличить давление в отверстии высокого давления, то обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно.
[0074] Исходя из вышеизложенного, если температура наружного воздуха низкая или если разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть если рабочая частота компрессора 11 низкая, то может быть случай, когда гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно. В 1-м варианте осуществления, случай, когда температура наружного воздуха низкая, или случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть случай, когда рабочая частота компрессора 11 низкая, рассматривается как первое условие. Если упомянутое первое условие выполнено, то управление степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 осуществляется таким образом, чтобы увеличить давление в отверстии высокого давления.
[0075] Фиг.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм процесса гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления. Данный процесс осуществляется посредством блока 502 определения условия и блока 503 гарантирования дифференциального давления контроллера 50. В данном алгоритме, вначале определяется температура наружного воздуха посредством датчика 91 температуры наружного воздуха (S101). Разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника вычисляется посредством блока 502 определения условия (S102). Конкретно, температура первого наружного теплообменника 15а измеряется датчиком 92а температуры теплообменника, а температура второго наружного теплообменника 15b измеряется датчиком 92b температуры теплообменника. Температура теплообменника вычисляется как среднее значение данных температур. Затем вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника.
[0076] Затем блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие (S103). Первое условие соответствует, например, случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, или случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Первое предельное значение и второе предельное значение устанавливаются заранее и хранятся в блоке 504 памяти контроллера 50. Например, первое предельное значение равно 0°С. Как показано на фиг.9, если температура наружного воздуха меньше или равна 5°С, то отклонение имеет положительное значение. Таким образом, температура, которая установлена произвольно и меньше или равна 5°С, может рассматриваться как первое предельное значение. Второе предельное значение равно, например, 8,05°С. Как показано на фиг.10, если температура наружного воздуха равна 2°С при разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, равной 8,05°С, то отклонение равно нулю. В результате, даже если температура наружного воздуха выше 0°С при разности температур меньше 8,05°С, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Таким образом, второе предельное значение установлено равным 8,05°С.
[0077] Отмечается, что первое условие не ограничено вышеуказанным. Например, первое условие может соответствовать только случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению. Как вариант, первое условие может соответствовать только случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Кроме того, первое условие может соответствовать случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, а разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению. Кроме того, когда первое условие включает случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению, множество вторых предельных значений могут быть установлены в соответствии с температурой наружного воздуха. Например, в примере, показанном на фиг.10, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0°С до 5°С, второе предельное значение может быть равно 8°С, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0°С до -5°С, второе предельное значение может быть равно 9,85°С, и когда температура наружного воздуха находится в пределах от -5°С до -10°С, второе предельное значение может быть равно 11,55°С. Любое из упомянутых вторых предельных значений может быть выбрано в соответствии с температурой наружного воздуха. Первое предельное значение и второе предельное значение устанавливаются надлежащим образом в соответствии с минимальным рабочим дифференциальным давлением второго клапана 21а переключения потока и техническими характеристиками и рабочими условиями устройства 1 для осуществления холодильного цикла и не ограничены вышеописанными примерами.
[0078] Если первое условие не выполнено (S103:НЕТ), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной заданной первой степени (S104). Если же первое условие выполнено (S103:ДА), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем упомянутая первая степень, посредством блока 503 гарантирования дифференциального давления (S105). Например, вторая степень в 1,5 раз больше чем первая степень. В результате процесс гарантирования дифференциального давления завершается, второй клапан 21а переключения потока переключается, и осуществляется первая операция режима одновременного обогрева-размораживания на этапе S6 в соответствии с фиг.8. В данном случае, в ситуациях, когда первое условие выполнено, то есть в ситуациях, когда минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока не гарантировано, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем первая степень. В результате давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и гарантируется разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока.
[0079] Как отмечено выше, в соответствии с 1-м вариантом осуществления, когда режим обогрева переключается на режим одновременного обогрева-размораживания, минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока может быть гарантировано посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления. Следовательно, второй клапан 21а переключения потока может нормально работать при любых условиях.
[0080]
2-й вариант осуществления
Ниже будет описан 2-й вариант осуществления. 2-й вариант осуществления отличается от 1-го варианта осуществления тем, что процесс гарантирования дифференциального давления осуществляется при переключении с первой операции на вторую операцию в режиме одновременного обогрева-размораживания. Другая конфигурация и управление, осуществляемое в устройстве 1 для осуществления холодильного цикла, такие же, как в 1-м варианте осуществления.
[0081] Фиг.12 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и температурой наружного воздуха во 2-м варианте осуществления. В таблице на фиг.12 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Отмечается, что температура теплообменника в соответствии с 2-м вариантом осуществления представляет собой температуру второго наружного теплообменника 15b, измеряемую датчиком 92b температуры теплообменника. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока.
[0082] Давление перепуска - это давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока и представляет собой давление в первом наружном теплообменнике 15а во 2-м варианте осуществления. Во 2-м варианте осуществления, первый наружный теплообменник 15а работает в режиме размораживания и таким образом в первом теплообменнике температура насыщения хладагента находится в пределах от 0°С до 5°С, а давление хладагента находится в пределах от 0,813 МПа до 0,951 МПа. В примере, показанном на фиг.12, давление перепуска установлено равным 0,813 МПа (температура насыщения=0°С). Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления перепуска из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно.
[0083] Как показано на фиг.12, во 2-м варианте осуществления, очевидно, что чем выше температура наружного воздуха, тем больше отклонение. Конкретно, когда температура наружного воздуха становится выше 1,45°С, отклонение имеет положительное значение, и гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Отмечается, что если давление перепуска установлено равным 0,951 МПа (температура насыщения=5°С), то даже когда температура наружного воздуха равна 7°С, отклонение имеет отрицательное значение (0,938 МПа - 0,951 МПа = -0,013 МПа), и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Таким образом, устанавливая давление перепуска равным 0,951 МПа или ниже, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока надежно срабатывают при температуре наружного воздуха, при которой образуется наледь. Таким образом, ниже описание будет приведено при использовании в качестве давления перепуска давления, равного 0,813 МПа.
[0084] Фиг.13 представляет собой таблицу, показывающую пример зависимости между давлением во втором клапане 21а переключения потока и рабочей частотой компрессора 11 во 2-м варианте осуществления. В таблице на фиг.13 показаны давления во втором клапане 21а переключения потока во время первой операции в режиме одновременного обогрева-размораживания в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 закрыт. Минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока равно 0,20 МПа. Так же как и в 1-м варианте осуществления, предполагается, что разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника представляет рабочую частоту компрессора 11. Отмечается, что температура теплообменника в соответствии с 2-м вариантом осуществления - это температура второго наружного теплообменника 15b, измеряемая датчиком 92b температуры теплообменника. Давление всасывания - это давление, соответствующее температуре насыщения при всасывании, получаемой при вычитании разности температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника из температуры наружного воздуха, и соответствует давлению хладагента в отверстии низкого давления (шестом отверстии I) второго клапана 21а переключения потока. Предельное давление перепуска получается при сложении минимального рабочего дифференциального давления с давлением всасывания и представляет собой давление в отверстии высокого давления, необходимое для срабатывания второго клапана 21а переключения потока. Давление перепуска - это давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока и представляет собой давление в первом наружном теплообменнике 15а во 2-м варианте осуществления. В примере, показанном на фиг.12, давление перепуска установлено равным 0,813 МПа (температура насыщения=0°С). Отклонение соответствует значениям, получаемым при вычитании давления перепуска из предельного давления перепуска. Другими словами, отклонение представляет собой разность между давлением в отверстии высокого давления, необходимым для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления второго клапана 21а переключения потока, и реальным давлением в отверстии высокого давления. Если отклонение имеет отрицательное значение, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Если же отклонение имеет положительное значение, то гарантировать минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно.
[0085] Как показано на фиг.13, очевидно, что чем меньше разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника, то есть чем меньше частота компрессора 11, тем больше отклонение. Конкретно, если температура наружного воздуха равна 5°С и разность температур равна 15°С, то отклонение равно -0,03 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть обеспечено. Если же разность температур равна 10°С, то отклонение равно 0,078, и обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. То есть если температура наружного воздуха равна 5°С и разность температур равна 10°С, по сравнению с случаем, когда разность температур равна 15°С, тогда если не повысить давление отверстия высокого давления, то обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока невозможно.
[0086] Исходя из вышеизложенного, если температура наружного воздуха высокая или если разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть если рабочая частота компрессора 11 низкая, то возможен случай, когда обеспечить минимальное рабочее дифференциальное давление невозможно. Во 2-м варианте осуществления, случай, когда температура наружного воздуха высокая, или случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника мала, то есть случай, когда рабочая частота компрессора 11 низкая, рассматривается как первое условие. Если упомянутое первое условие выполнено, то управление степенью открытия перепускного расширительного клапана 18 осуществляется таким образом, чтобы увеличивать давление отверстия высокого давления.
[0087] Фиг.14 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую алгоритм режима одновременного обогрева-размораживания 2-го варианта осуществления. Данный процесс осуществляется посредством блока 501 оперативного управления, блока 502 определения условия и блока 503 гарантирования дифференциального давления контроллера 50. Во 2-м варианте осуществления, этапы S205-S209, показанные на фиг.14, соответствуют процессу гарантирования дифференциального давления. В режиме обогрева-размораживания, вначале осуществляется первая операция. Конкретно, посредством блока 501 оперативного управления второй клапан 21а переключения потока переключается во второе положение (S201). В данном случае третий клапан 21b переключения потока поддерживается в первом положении, как в случае режима обогрева. В соответствии с результатом процесса гарантирования дифференциального давления, перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение с первой степенью или второй степенью, и запускается размораживание первого наружного теплообменника 15а (S202). Затем определяется, прошло ли заданное время от запуска размораживания первого наружного теплообменника 15а (S203). Упомянутое заданное время представляет собой расчетное время для завершения размораживания первого теплообменника 15а, и устанавливается произвольно заданное время. Если заданное время прошло (S203: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S204. Если же заданное время не прошло (S203: НЕТ), то периодически повторяется обработка на этапе S203.
[0088] На этапе S204, блок 502 определения условия определяет, действительно ли температура первого наружного теплообменника 15а, измеряемая датчиком 92а температуры теплообменника, выше 5°С (S204). Если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С (S204: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S208. Если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С, давление перепуска равно 0,951 МПа, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано даже когда температура наружного воздуха равна 7°С. Таким образом, если температура первого наружного теплообменника 15а выше 5°С, то процесс гарантирования дифференциального давления не осуществляется, и процесс переходит к обработке на этапе S208.
[0089] Если же температура первого наружного теплообменника 15а меньше или равна 5°С (S204: ДА), то процесс переходит к обработке на этапе S205. На этапе S205, определяется температура наружного воздуха посредством датчика 91 температуры наружного воздуха (S205). Затем вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника (S206). Конкретно, вычисляется разность температур между температурой наружного воздуха и температурой второго наружного теплообменника 15b, измеряемой датчиком 92b температуры теплообменника.
[0090] Затем блок 502 определения условия определяет, выполнено ли первое условие (S207). Первое условие соответствует, например, случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Третье предельное значение и четвертое предельное значение установлены заранее и хранятся в памяти контроллера 50. Например, третье предельное значение равно 1,45°С. Четвертое предельное значение равно, например, 15,6°С. Как показано на фиг.13, если температура наружного воздуха равна 7°С при разности температур больше 15,6°С, то отклонение имеет отрицательное значение. В результате, даже если температура наружного воздуха больше или равна 1,45° при разности температур больше 15,6°С, то минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Таким образом, рассматривая в качестве первого условия случай, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, осуществление управления процессом гарантирования дифференциального давления может быть предотвращено без надобности, если процесс гарантирования дифференциального давления является необязательным.
[0091] Отмечается, что первое условие не ограничено вышеуказанным. Например, первое условие может соответствовать только случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению. Как вариант, первое условие может соответствовать только случаю, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Кроме того, первое условие может соответствовать случаю, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению или когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению. Кроме того, когда первое условие включает случай, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, множество четвертых предельных значений могут быть установлены в соответствии с температурой наружного воздуха. Например, в примере, показанном на фиг.13, если температура наружного воздуха равна 7°С, то четвертое предельное значение может быть равно 15,6°С, а если температура наружного воздуха равна 5°С, то четвертое предельное значение может быть равно 13,6°С. Любое из упомянутых четвертых предельных значений может быть выбрано в соответствии с температурой наружного воздуха. Третье предельное значение и четвертое предельное значение устанавливаются надлежащим образом в соответствии с минимальным рабочим дифференциальным давлением второго клапана 21а переключения потока и техническими характеристиками и рабочими условиями устройства 1 для осуществления холодильного цикла и не ограничены вышеописанными примерами.
[0092] Если первое условие не выполнено (S207:НЕТ), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной заданной первой степени (S208). Если же первое условие выполнено (S207:ДА), то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем упомянутая первая степень, посредством блока 503 гарантирования дифференциального давления (S209). Например, вторая степень в 1,5 раз больше чем первая степень. В результате процесс гарантирования дифференциального давления завершается, и осуществляется вторая операция режима одновременного обогрева-размораживания. Конкретно, второй клапан 21а переключения потока переключается в первое положение, а третий клапан 21b переключения потока переключается во второе положение (S210). Перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение с первой степенью или второй степенью, и запускается размораживание второго наружного теплообменника 15b (S211). В данном случае, в тех случаях, когда первое условие выполнено, то есть в тех случаях, когда минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока не гарантировано, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 устанавливается равной второй степени, которая больше, чем первая степень. В результате давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и гарантируется разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока. Отмечается, что так же, как в случае второго клапана 21а переключения потока, посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление третьего клапана 21b переключения потока.
[0093] Как описано выше, во 2-м варианте осуществления, когда первая операция режима одновременного обогрева-размораживания переключается на вторую операцию режима одновременного обогрева-размораживания, минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока может быть гарантировано посредством осуществления процесса гарантирования дифференциального давления. Следовательно, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока могут нормально работать при любых условиях.
[0094]
3-й вариант осуществления
Ниже будет описан 3-й вариант осуществления. 3-й вариант осуществления отличается от 1-го варианта осуществления тем, что перепускной расширительный клапан 18 содержит путь потока для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления. Другая конфигурация устройства 1 для осуществления холодильного цикла, является такой же, как конфигурация 1-го варианта осуществления.
[0095] Фиг.15 представляет собой схематический чертеж перепускного расширительного клапана 18 устройства 1 для осуществления холодильного цикла в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Перепускной расширительный клапан 18 представляет собой электронный расширительный клапан, управление степенью открытия которого осуществляется посредством контроллера 50. Как показано на фиг.15, перепускной расширительный клапан 18 содержит основной корпус 180, седло 181 и иглу 182, расположенные в основном корпусе 180, и приводное устройство 183, которое приводит в движение иглу 182.
[0096] Основной корпус 180 образован, например, посредством фрезерования и технологической обработки латунной отливки. В основном корпусе 180 образована клапанная камера 184, в которую втекает хладагент. В боковой поверхности основного корпуса 180 образован вход 185 хладагента для обеспечения втекания хладагента в клапанную камеру 184. Часть первой трубы 67 высокого давления на стороне разветвления 63 (фиг.1) соединена с входом 185 хладагента.
[0097] Седло 181 расположено так, что оно проходит через нижнюю часть основного корпуса 180. Седло 181 имеет трубчатую форму, и в центре седла 181 образован выход 186 хладагента, который проходит через седло 181 в осевом направлении седла 181. Часть первой трубы 67 высокого давления на стороне разветвления 65 (фиг.1) соединена с выходом 186 хладагента, и хладагент, давление которого уменьшается, вытекает из выхода 186 хладагента. В седле в верхнем по потоку конце выхода 186 хладагента образована скошенная часть 181а, которая расширяется вверх.
[0098] Игла 182 содержит наконечник 182а, имеющий коническую форму и расположенный в клапанной камере 184. Игла 182 расположена так, что наконечник 182а обращен к выходу 186 хладагента, образованному в седле 181, и выполнена с возможностью перемещения в направлении к седлу 181 и в направлении от седла 181. Наконечник 182а иглы 182 имеет форму, соответствующую форме скошенной части 181а седла 181, и выход 186 хладагента блокируется посредством вставки наконечника 182а иглы 182 в скошенную часть 181а седла 181. Перемещая иглу 182 для изменения расстояния до седла 181 можно изменять выход 186 хладагента и скорость вытекания хладагента. То есть седло 181 и игла 182 образуют ограничительный участок перепускного расширительного клапана 18.
[0099] Приводное устройство 183 предусмотрено в верхней части основного корпуса 180. Приводное устройство 183 включает, например, шаговый электродвигатель или электромагнитную катушку и вызывает возвратно-поступательное перемещение иглы 182 в направлении к седлу 181 и от седла 181 в соответствии с сигналом управления из контроллера 50.
[0100] Фиг.16 представляет собой вид сверху седла 181 перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Фиг.17 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления. Фиг.18 представляет собой увеличенный вид части седла 181 и иглы 182, размещенных в ограничительном участке, и представляет собой вид в разрезе по линии А-А в соответствии с фиг.16. Как показано на фиг.16 и 17, в соответствии с 3-м вариантом осуществления в ограничительном участке седла 181 образованы выемки 187. Каждая выемка 187 образована посредством вырезания части ограничительного участка 181а от верхнего конца до нижнего конца ограничительного участка 181а. В 3-м варианте осуществления четыре выемки 187 расположены с одинаковыми интервалами в окружном направлении.
[0101] Фиг.18 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка в случае, когда перепускной расширительный клапан 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления находится в закрытом положении. Случай, когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, соответствует положению, когда наконечник 182а иглы 182 примыкает к ограничительному участку 181а седла 181. При существующей технологии, в том случае, когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, зазор между седлом и иглой не предусмотрен, и хладагент не проходит к выходу 186 хладагента. В отличие от этого, в 3-м варианте осуществления ограничительный участок 181а седла 181 содержит выемки 187, и поэтому даже когда перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, между седлом 181 и иглой 182 образуются пути потока, показанные на фиг.18 пунктирными линиями. В результате, даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, хладагент внутри клапанной камеры 184 может вытекать из выхода 186 хладагента. Следовательно, заданное количество хладагента высокого давления может всегда перемещаться в пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока через первую трубу 67 высокого давления, соединенную с выходом 186 хладагента.
[0102] В результате, пятое отверстие К второго клапана 21а переключения потока и пятое отверстие О третьего клапана 21b переключения потока могут поддерживаться при высоком давлении, так что может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление между пятым отверстием К и шестым отверстием I, которое является отверстием низкого давления, и может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление между пятым отверстием О и шестым отверстием М, которое является отверстием низкого давления. Таким образом, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока могут нормально работать при любых условиях.
[0103] Например, даже если перепускной расширительный клапан 18 устанавливается в открытое положение, а затем вынужден перемещаться в закрытое положение вследствие отказа перепускного расширительного клапана 18 при осуществлении работы в режиме одновременного обогрева-размораживания, заданное количество хладагента высокого давления перемещается во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока через выемки 187. В результате может быть обеспечено минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, которое позволяет осуществлять переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока в случае необходимости.
[0104] Даже если перепускной расширительный клапан 18 зафиксирован в закрытом положении вследствие его отказа при переключении с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания, заданное количество хладагента высокого давления перемещается во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока через выемки 187. В результате, может быть гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, которое позволяет осуществлять переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока. В дальнейшем, поскольку перепускной расширительный клапан 18 остается в закрытом положении даже после переключения второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока, управление скоростью потока не может осуществляться в режиме одновременного обогрева-размораживания, так что обнаружена неисправность. В данном случае переключение второго клапана 21а переключения потока и третьего клапана 21b переключения потока осуществлено нормально, и поэтому легко установить, что неисправность возникла в перепускном расширительном клапане 18.
[0105] Отмечается, что в 3-м варианте осуществления процесс гарантирования дифференциального давления в 1-м или 2-м варианте осуществления может быть осуществлен или не должен быть осуществлен. Кроме того, пути потока в перепускном расширительном клапане 18 для гарантирования минимального рабочего дифференциального давления не ограничены путями, образованными посредством выемок 187. Ниже будет описана модификация 3-го варианта осуществления.
[0106] Фиг.19 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с модификацией 3-го варианта осуществления. Как показано на фиг.19, выемка 187А может быть образована не на седле 181, а на наконечнике 182а иглы 182. Выемка 187А представляет собой выемку, образованную посредством вырезания части наконечника 182а от верхнего конца до нижнего конца наконечника 182а. И в этой модификации, даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, между седлом 181 и иглой 182 образуется путь потока, по которому протекает хладагент. В результате даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, заданное количество хладагента высокого давления может перемещаться во второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано.
[0107] Фиг.20 представляет собой вид в разрезе ограничительного участка перепускного расширительного клапана 18 в соответствии с другой модификацией 3-го варианта осуществления. Как показано на фиг.20, вместо выемок 187 на скошенной части 181а седла 181 могут быть предусмотрены выступы 188. Наконечник 182а иглы 182 может быть снабжен выступами 188А. Выступы 188 и выступы 188А разнесены друг от друга в окружном направлении, так что хладагент протекает. Отмечается, что на фиг.20 седло 181 снабжено выступами 188, и игла 182 снабжена выступами 188А. Однако будет достаточно, чтобы по меньшей мере одно из седла 181 и иглы 182 содержало соответствующие выступы.
[0108] Если предусмотрены выступы 188 или выступы 188А, то положение, в котором седло 181 или игла 182 примыкает к выступам 188А или выступам 188, соответствует положению, в котором перепускной расширительный клапан 18 закрыт. В этом случае между седлом 181 и иглой 182 также образуются промежутки, и упомянутые промежутки превращаются в пути потока, и хладагент перемещается вдоль упомянутых путей потока. В результате даже если перепускной расширительный клапан 18 находится в закрытом положении, заданное количество хладагента высокого давления может протекать во второй клапан 21а переключения потока, и минимальное рабочее дифференциальное давление может быть гарантировано. Отмечается, что выступы 188 или выступы 188А могут быть выполнены за одно целое с седлом 181 или иглой 182, или другой элемент, такой как распорная деталь, может быть размещена на скошенной части 181а седла 181 или на наконечнике 182а иглы 182 и рассматриваться как выступы 188 или выступы 188А.
[0109] Рассматривая перепускной расширительный клапан 18 в соответствии с 3-м вариантом осуществления, выемки 187 и 187А и выступы 188 и 188А могут быть любого размера, и количество выемок 187 и 187А и выступов 188 и 188А может быть любым, если только гарантировано минимальное рабочее дифференциальное давление (например, от 0,1 МПа до 0,2 МПа), и данные размеры и количества не ограничены примерами, показанными на фиг.16-20. Например, достаточно, чтобы количество выемок 187 и 187А и количество выступов 188 и 188А было больше или равно одному. Отмечается, что если количество выемок 187 и 187А и количество выступов 188 и 188А слишком большое или если размеры выемок 187 и 187А и размеры выступов 188 и 188А слишком велики, то невозможно осуществлять управление перепускным расширительным клапаном 18 по требуемой величине пропускной способности Cv.
[0110] Фиг.21 представляет собой график, показывающий зависимость между степенью открытия и пропускной способностью Cv для перепускного расширительного клапана 18. Как показано на фиг.21, если степень открытия перепускного расширительного клапана 18 мала, то пропускная способность Cv остается постоянной. То есть если степень открытия перепускного расширительного клапана 18 мала, то регулировать пропускную способность Cv невозможно. При этом если перепускной расширительный клапан 18 снабжен выемками 187 и 187А и выступами 188 и 188А и образуются пути потока, то диапазон, в котором невозможно регулировать пропускную способность Cv, становится шире, как показано пунктирной линией на фиг.21. Таким образом, размеры и количество выемок 187 и 187А и выступов 188 и 188А выбраны так, чтобы находиться в диапазоне, в котором можно гарантировать минимальные рабочие дифференциальные давления и можно регулировать пропускную способность Cv.
[0111] Конфигурация перепускного расширительного клапана 18 не ограничена конфигурацией, показанной на фиг.15, и, например, формы основного корпуса 180, седла 181 и иглы 182 и положения входа 185 хладагента и выхода 186 хладагента могут быть измерены.
[0112] Варианты осуществления описаны выше. Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления и может быть модифицировано разными способами без отхода от сущности настоящего изобретения. Например, устройство 1 для осуществления холодильного цикла может осуществлять либо вышеописанный процесс гарантирования дифференциального давления 1-го варианта осуществления либо вышеописанный процесс гарантирования дифференциального давления 2-го варианта осуществления или может осуществлять оба процесса гарантирования дифференциального давления. Кроме того, второй клапан 21а переключения потока и третий клапан 21b переключения потока не ограничены четырехходовыми клапанами и могут представлять собой другие клапаны или комбинации клапанов, такие как трехходовые клапаны, управляемые дифференциальным давлением.
[0113] В процессах гарантирования дифференциального давления в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления, разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника используется в качестве индикатора рабочей частоты компрессора 11; однако использование данной разности температур не является обязательным. Например, измеряется рабочая частота компрессора 11, и случай, когда рабочая частота компрессора 11 вместо упомянутой разности температур меньше или равна пятому предельному значению, может рассматриваться как первое условие. Пятое предельное значение устанавливается заранее, например, на основе минимальных рабочих дифференциальных давлений, технических характеристик компрессора 11 и условий использования устройства 1 для осуществления холодильного цикла и хранится в памяти контроллера 50.
[0114] В вышеописанных вариантах осуществления, использованы конфигурации, при которых давления в отверстиях высокого давления увеличивают посредством регулирования степени открытия перепускного расширительного клапана 18 так, чтобы она была равна второй степени, которая больше, чем упомянутая заданная первая степень, если первое условие выполнено; однако то, что осуществляется при данных конфигурациях этим не ограничено. Вместо или в дополнение к изменению степени открытия перепускного расширительного клапана 18, может быть изменена рабочая частота компрессора 11. Конкретно, на этапе S103 в соответствии с фиг.11 и этапе S207 в соответствии с фиг.14, если первое условие не выполнено, то рабочая частота компрессора 11 устанавливается равной заданной первой частоте. Если же первое условие выполнено, то рабочая частота компрессора 11 устанавливается равной второй частоте, которая выше чем первая частота. Даже в этом случае давление в отверстии высокого давления (пятом отверстии К) второго клапана 21а переключения потока увеличивается, и разность давлений, больше или равная минимальному рабочему дифференциальному давлению, может быть гарантирована между отверстием высокого давления второго клапана 21а переключения потока и отверстием низкого давления (шестым отверстием I) второго клапана 21а переключения потока.
[0115] Кроме того, в вышеописанных вариантах осуществления или модификациях, если первое условие выполнено, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 постоянно установлена равной второй степени; однако степень открытия не ограничена этим. Например, если упомянутое первое условие соответствует случаю, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена в соответствии с температурой наружного воздуха. Конкретно, если первое предельное значение установлено равным 0°, то степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена равной второй степени, когда температура наружного воздуха находится в пределах от 0° до 15°С, и степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть установлена равной третьей степени открытия, которая больше упомянутой второй степени открытия, когда температура наружного воздуха находится в пределах от -5°С до -10°С. В качестве альтернативы, таблица или уравнение, в которых определена зависимость между температурой наружного воздуха и степенью открытия перепускного расширительного клапана 18, хранится в памяти или т.п., и степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть определена при помощи упомянутой таблицы или уравнения. Даже если первое условие соответствует другим примерам, степень открытия перепускного расширительного клапана 18 может быть определена аналогичным способом. Даже если вместо степени открытия перепускного расширительного клапана 18 изменяется рабочая частота компрессора 11, рабочую частоту компрессора 11 необязательно устанавливается постоянно равной второй частоте и может быть установлена, например, в соответствии с температурой наружного воздуха.
Перечень ссылочных позиций
[0116]
1 - устройство для осуществления холодильного цикла, 10 - контур хладагента, 11 - компрессор, 11а - всасывающее отверстие, 11b - выпускное отверстие, 12 - первый клапан переключения потока, 13 - внутренний теплообменник, 14 - расширительный клапан, 15а - первый наружный теплообменник, 15b - второй наружный теплообменник, 17а - капиллярная трубка, 17b - капиллярная трубка, 18 - перепускной расширительный клапан, 21а - второй клапан переключения потока, 21b - третий клапан переключения потока, 22 - запорный клапан, 50 - контроллер, 61 - выпускная труба, 62 - всасывающая труба, 63,65,68,69,71,84 - разветвление, 64 - вторая труба высокого давления, 67,67а,67b - первая труба высокого давления, 70,70а,70b - труба низкого давления, 80,81,82,82а,82b,83а,83b - труба хладагента, 91 - датчик температуры наружного воздуха, 92а,92b - датчик температуры теплообменника, 100 - корпус клапана, 101 - цилиндр, 102 - золотниковое зеркало, 103 - золотниковый распределитель, 104,105 - поршень, 106 - первая полость, 107 - вторая полость, 110,111,112,113 - вспомогательная труба, 120 - вспомогательный соленоидный клапан, 180 - основной корпус, 181 - седло, 181а - скошенная часть, 182 - игла, 182а - наконечник, 183 - приводное устройство, 184 - клапанная камера, 185 - вход хладагента, 186 - выход хладагента, 187,187А - выемка, 188,188А - выступ, 501 - блок оперативного управления, 502 - блок определения условия, 503 - блок гарантирования дифференциального давления, 504 - блок памяти.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНОГО ЦИКЛА | 2019 |
|
RU2790507C1 |
| УСТРОЙСТВО ХОЛОДИЛЬНОГО ЦИКЛА | 2018 |
|
RU2744114C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2487304C1 |
| СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН | 2014 |
|
RU2612995C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2486413C1 |
| ЭЖЕКТОРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОНТУР | 2015 |
|
RU2678787C1 |
| УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА | 2018 |
|
RU2742855C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2488047C2 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2479796C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2484390C1 |
Изобретение относится к холодильной технике. Устройство для осуществления холодильного цикла включает первый клапан переключения потока, включающий первое-четвертое отверстия, второй клапан переключения потока и третий клапан переключения потока, включающие пятое-седьмое отверстия, компрессор, выпускное отверстие которого соединено с первым отверстием, первую трубу высокого давления, обеспечивающую соединение между выпускной трубой и пятыми отверстиями, перепускной расширительный клапан, расположенный на участке первой трубы высокого давления, первый наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием второго клапана переключения потока, второй наружный теплообменник, соединенный с седьмым отверстием третьего клапана переключения потока, и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана переключения потока или третьего клапана переключения потока. Контроллер выполнен так, чтобы устанавливать рабочую частоту компрессора и устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана. Изобретение обеспечивает работу дифференциального клапана переключения потока при любых условиях. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.
1. Устройство для осуществления холодильного цикла, содержащее:
первый клапан (12) переключения потока, включающий первое отверстие (G), второе отверстие (E), третье отверстие (F) и четвертое отверстие (H);
второй клапан (21a) переключения потока и третий клапан (21b) переключения потока, каждый из которых включает пятое отверстие (K, O), шестое отверстие (I, M) и седьмое отверстие (L, P), причем второй клапан (21a) переключения потока и третий клапан (21b) переключения потока приводятся в действие дифференциальным давлением;
компрессор (11), включающий всасывающее отверстие (11a), выполненное с возможностью всасывания хладагента, и выпускное отверстие (11b), выполненное с возможностью выпуска хладагента;
выпускную трубу (61), обеспечивающую соединение между выпускным отверстием (11b) и первым отверстием (G);
всасывающую трубу (62), обеспечивающую соединение между всасывающим отверстием (11a) и вторым отверстием (E);
первую трубу (67) высокого давления, обеспечивающую соединение между выпускной трубой (61) и каждым из пятого отверстия (K) второго клапана (21a) переключения потока и пятого отверстия (O) третьего клапана (21b) переключения потока;
вторую трубу (64) высокого давления, обеспечивающую соединение между третьим отверстием (F) и разветвлением (65), расположенным в первой трубе (67) высокого давления;
перепускной расширительный клапан (18), предусмотренный на участке первой трубы (67) высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между выпускной трубой (61) и разветвлением (65);
клапан (22), расположенный во второй трубе (64) высокого давления;
трубу (70) низкого давления, обеспечивающую соединение между всасывающей трубой (62) и каждым из шестого отверстия (I) второго клапана (21a) переключения потока и шестого отверстия (M) третьего клапана (21b) переключения потока;
первый наружный теплообменник (15a), соединенный с седьмым отверстием (L) второго клапана (21a) переключения потока;
второй наружный теплообменник (15b), соединенный с седьмым отверстием (P) третьего клапана (21b) переключения потока;
внутренний теплообменник (13), соединенный с четвертым отверстием (H); и
контроллер (50), выполненный с возможностью управления рабочей частотой компрессора (11) и степенью открытия перепускного расширительного клапана (18),
причем контроллер (50) выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении второго клапана (21a) переключения потока или третьего клапана (21b) переключения потока,
причем в процессе гарантирования дифференциального давления контроллер (50) выполнен с возможностью
устанавливать рабочую частоту компрессора (11) на первую частоту и устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана (18) на первую степень, если первое условие не выполнено, и
устанавливать рабочую частоту компрессора (11) на вторую частоту, которая выше, чем первая частота, или устанавливать степень открытия перепускного расширительного клапана (18) на вторую степень, которая больше, чем первая степень, если первое условие выполнено.
2. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.1, дополнительно содержащее:
датчик (91) температуры наружного воздуха, выполненный с возможностью измерения температуры наружного воздуха; и
два датчика (92a, 92b) температуры теплообменника, выполненные с возможностью измерения температуры первого наружного теплообменника (15a) и температуры второго наружного теплообменника (15b), соответственно,
причем первое условие включает по меньшей мере любой из случая, когда температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению, случая, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению, случая, когда температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению, случая, когда разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, и случая, когда рабочая частота компрессора (11) меньше или равна пятому предельному значению,
причем температура теплообменника представляет собой температуру первого наружного теплообменника (15a), температуру второго наружного теплообменника (15b) или среднее значение температуры первого наружного теплообменника (15a) и температуры второго наружного теплообменника (15b).
3. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.2, в котором
контроллер (50) выполнен с возможностью работы
в режиме обогрева, в котором первый наружный теплообменник (15а) и второй наружный теплообменник (15b) выступают в качестве испарителя, а внутренний теплообменник (13) выступает в качестве конденсатора, и
в режиме одновременного обогрева-размораживания, в котором или первый наружный теплообменник (15a), или второй наружный теплообменник (15b) выступает в качестве испарителя, а другой из первого наружного теплообменника (15a) и второго наружного теплообменника (15b) и внутренний теплообменник (13) выступают в качестве конденсатора,
причем контроллер (50) осуществляет процесс гарантирования дифференциального давления при переключении с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания.
4. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.3,
в котором контроллер (50) выполнен с возможностью определения, что первое условие выполнено, если температура наружного воздуха меньше или равна первому предельному значению или если разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна второму предельному значению, при переключении с режима обогрева на режим одновременного обогрева-размораживания.
5. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.3 или 4,
в котором режим одновременного обогрева-размораживания включает первую операцию, в которой второй наружный теплообменник (15b) выступает в качестве испарителя, а первый наружный теплообменник (15a) и внутренний теплообменник (13) выступают в качестве конденсатора, и вторую операцию, в которой первый наружный теплообменник (15a) выступает в качестве испарителя, а второй наружный теплообменник (15b) и внутренний теплообменник (13) выступают в качестве конденсатора,
причем контроллер (50) выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении с первой операции на вторую операцию.
6. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.5,
в котором контроллер (50) выполнен с возможностью определения, что первое условие выполнено, если температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, при переключении с первой операции на вторую операцию.
7. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.2,
в котором контроллер (50) выполнен с возможностью работы
в режиме одновременного обогрева-размораживания, включающем первую операцию, в которой второй наружный теплообменник (15b) выступает в качестве испарителя, а первый наружный теплообменник (15a) и внутренний теплообменник (13) выступают в качестве конденсатора, и вторую операцию, в которой первый наружный теплообменник (15a) выступает в качестве испарителя, а второй наружный теплообменник (15b) и внутренний теплообменник (13) выступают в качестве конденсатора,
причем контроллер (50) выполнен с возможностью осуществления процесса гарантирования дифференциального давления при переключении с первой операции на вторую операцию.
8. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.7,
в котором контроллер (50) выполнен с возможностью определения, что первое условие выполнено, если температура наружного воздуха больше или равна третьему предельному значению и разность температур между температурой наружного воздуха и температурой теплообменника меньше или равна четвертому предельному значению, при переключении с первой операции на вторую операцию.
9. Устройство для осуществления холодильного цикла по любому из пп. 2-4,
в котором первое предельное значение, второе предельное значение, третье предельное значение, четвертое предельное значение и пятое предельное значение заранее установлены на основе минимального рабочего дифференциального давления второго клапана (21a) переключения потока или третьего клапана (21b) переключения потока.
10. Устройство для осуществления холодильного цикла, содержащее:
первый клапан (12) переключения потока, включающий первое отверстие (G), второе отверстие (E), третье отверстие (F) и четвертое отверстие (H);
второй клапан (21a) переключения потока и третий клапан (21b) переключения потока, каждый из которых включает пятое отверстие (K, O), шестое отверстие (I, M) и седьмое отверстие (L, P), причем второй клапан (21a) переключения потока и третий клапан (21b) переключения потока приводятся в действие дифференциальным давлением;
компрессор (11), включающий всасывающее отверстие (11a) для всасывания хладагента и выпускное отверстие (11b) для выпуска хладагента;
выпускную трубу (61), обеспечивающую соединение между выпускным отверстием (11b) и первым отверстием (G);
всасывающую трубу (62), обеспечивающую соединение между всасывающим отверстием (11a) и вторым отверстием (E);
первую трубу (67) высокого давления, обеспечивающую соединение между выпускной трубой (61) и каждым из пятого отверстия (K) второго клапана (21a) переключения потока и пятого отверстия (O) третьего клапана (21b) переключения потока;
вторую трубу (64) высокого давления, соединяющую третье отверстие (F) с разветвлением (65), расположенным в первой трубе (67) высокого давления;
перепускной расширительный клапан (18), предусмотренный на участке первой трубы (67) высокого давления, причем упомянутый участок продолжается между выпускной трубой (61) и разветвлением (65);
клапан (22), расположенный во второй трубе (64) высокого давления;
трубу (70) низкого давления, обеспечивающую соединение между всасывающей трубой (62) и каждым из шестого отверстия (L) второго клапана (21a) переключения потока и шестого отверстия (P) третьего клапана (21b) переключения потока;
первый наружный теплообменник (15a), соединенный с седьмым отверстием (L) второго клапана (21a) переключения потока;
второй наружный теплообменник (15b), соединенный с седьмым отверстием (P) третьего клапана (21b) переключения потока; и
внутренний теплообменник (13), соединенный с четвертым отверстием (H),
причем перепускной расширительный клапан (18) содержит путь потока, позволяющий хладагенту протекать через него, даже если перепускной расширительный клапан (18) находится в закрытом положении.
11. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.10, в котором
перепускной расширительный клапан (18) включает
седло (181), в котором образован выход хладагента, и
иглу (182), которая перемещается в направлении к седлу (181) и от седла (181) и изменяет степень открытия выхода хладагента, и
путь потока образуется между иглой (182) и седлом (181).
12. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.11,
в котором по меньшей мере любое одно из седла (181) и иглы (182) содержит выемку (187) или выступ (188), при помощи которого образуется путь потока.
13. Устройство для осуществления холодильного цикла по п.11 или 12,
в котором закрытое положение представляет собой положение, в котором седло (181) примыкает к по меньшей мере части иглы (182).
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2482402C1 |
| КОНДИЦИОНЕР | 2010 |
|
RU2487304C1 |
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
