[發(fā)明專利]冷凍循環(huán)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110289736.1
• 申請(qǐng)日: 2008-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102425872A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡崎多佳志;畝崎史武;大林誠(chéng)善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F25B1/00
• 分類號(hào): F25B1/00;F25B49/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉日華

本申請(qǐng)是三菱電機(jī)株式會(huì)社于2010年04月29日提出的發(fā)明名稱為“冷凍循環(huán)裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮?00880114114.1的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用內(nèi)部熱交換器的冷凍循環(huán)裝置，特別是涉及用于穩(wěn)定地確保性能的制冷劑控制。

背景技術(shù)

下面，說(shuō)明現(xiàn)有例。

以往，作為裝有冷凍循環(huán)裝置的供熱水裝置，例如提出有這樣的供熱水裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，“該供熱水裝置具有制冷劑循環(huán)和供熱水循環(huán)，該制冷劑循環(huán)由壓縮機(jī)、供熱水用熱交換器、電子膨脹閥及以外氣為熱源的熱源側(cè)熱交換器構(gòu)成；該供熱水循環(huán)由供水泵、供熱水用熱交換器及供熱水箱構(gòu)成；其中：使用能力可變類型的壓縮機(jī)，同時(shí)，附設(shè)對(duì)應(yīng)于熱源側(cè)熱交換器的外部環(huán)境條件的變化進(jìn)行壓縮機(jī)的能力控制的能力控制單元，另外，附設(shè)有膨脹閥開(kāi)度控制單元和轉(zhuǎn)速控制單元；該膨脹閥開(kāi)度控制單元對(duì)應(yīng)于熱源側(cè)熱交換器的外部環(huán)境條件(例如，外氣溫度)的變化，以使壓縮機(jī)的排出溫度成為目標(biāo)值的方式進(jìn)行電子膨脹閥的開(kāi)度控制；該轉(zhuǎn)速控制單元對(duì)應(yīng)于熱源側(cè)熱交換器的外部環(huán)境條件的變化，以使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速成為目標(biāo)值的方式進(jìn)行控制；由于對(duì)應(yīng)于熱源側(cè)熱交換器的外部環(huán)境條件(例如，外氣溫度)的變化、以使壓縮機(jī)的排出溫度成為目標(biāo)值的方式控制電子膨脹閥的開(kāi)度，同時(shí)，對(duì)應(yīng)于熱源側(cè)熱交換器的外部環(huán)境條件的變化、以使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速成為目標(biāo)值的方式進(jìn)行控制，所以，能夠獲得供熱水能力與供熱水負(fù)荷更匹配的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠提高制冷系數(shù)(COP)，同時(shí)，能夠使熱交換器等的元件小型化...”。

另外，提出有這樣的供熱水器(例如，參照專利文獻(xiàn)2)，“該供熱水器使用高壓側(cè)的制冷劑壓力在制冷劑臨界壓力以上的超臨界熱泵循環(huán)加熱供熱水用流體，其特征在于：具有壓縮機(jī)、散熱器、減壓器、蒸發(fā)器；該散熱器使從壓縮機(jī)排出的制冷劑與供熱水用流體進(jìn)行熱交換，并且以使制冷劑流動(dòng)與供熱水用流體流動(dòng)相向的方式構(gòu)成；該減壓器對(duì)從散熱器流出的制冷劑進(jìn)行減壓；該蒸發(fā)器使從減壓器流出的制冷劑蒸發(fā)，使制冷劑吸收熱量，并且使制冷劑朝壓縮機(jī)的吸入側(cè)流出；以使從散熱器流出的制冷劑與流入到散熱器的供熱水用流體的溫差(ΔT)成為規(guī)定溫差(ΔTo)的方式控制高壓側(cè)的制冷劑壓力”。在該現(xiàn)有技術(shù)例中，能夠提高散熱器的熱交換效率、提高熱泵的效率。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3601369號(hào)公報(bào)(第6頁(yè)，圖1)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3227651號(hào)公報(bào)(第1-3頁(yè)，圖2)

發(fā)明內(nèi)容

在上述所示的2個(gè)現(xiàn)有技術(shù)例中，都是以使壓縮機(jī)的排出溫度或從散熱器流出的制冷劑與流入到散熱器的供熱水用流體的溫差(ΔT)成為目標(biāo)值的方式控制制冷劑狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)效率良好的運(yùn)轉(zhuǎn)，但存在這樣的問(wèn)題，即，在冷凍循環(huán)的效率(COP)成為最大的附近，在僅基于散熱器的入口側(cè)(上述排出溫度)或散熱器的出口側(cè)(上述的溫差ΔT)的控制中，排出溫度或溫差ΔT的變化小，難以穩(wěn)定地控制為效率良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另外，還存在這樣的問(wèn)題，即，未考慮在制冷劑回路中存在內(nèi)部熱交換器的場(chǎng)合的動(dòng)作，所以，難以穩(wěn)定地控制為效率良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

本發(fā)明就是為了解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而作出的，其目的在于獲得這樣的冷凍循環(huán)裝置，該冷凍循環(huán)裝置將基于散熱器的基準(zhǔn)狀態(tài)和散熱器出口狀態(tài)的運(yùn)算值控制為目標(biāo)值，從而能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)效率良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

為了解決上述那樣的問(wèn)題，本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置至少包括壓縮機(jī)、散熱器、開(kāi)度能夠改變的減壓?jiǎn)卧⑽鼰崞鳌?nèi)部熱交換器，該內(nèi)部熱交換器使散熱器出口部的制冷劑與吸熱器出口部的制冷劑進(jìn)行熱交換；其特征在于：至少具有檢測(cè)散熱器的基準(zhǔn)狀態(tài)的第一制冷劑狀態(tài)檢測(cè)單元和檢測(cè)從散熱器的出口到內(nèi)部熱交換器的高壓側(cè)入口之間的制冷劑狀態(tài)的第二制冷劑狀態(tài)檢測(cè)單元，以使根據(jù)第一制冷劑狀態(tài)檢測(cè)單元的輸出和第二制冷劑狀態(tài)檢測(cè)單元的輸出運(yùn)算的運(yùn)算值成為目標(biāo)值的方式控制減壓?jiǎn)卧拈_(kāi)度。

發(fā)明的效果

在本發(fā)明中，根據(jù)散熱器的基準(zhǔn)狀態(tài)與散熱器出口部的制冷劑狀態(tài)以使COP最大的方式控制膨脹閥開(kāi)度，所以，能夠獲得穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)的冷凍循環(huán)裝置。

附圖說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的冷凍循環(huán)裝置的構(gòu)成的圖。

圖2為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的P-h線圖上的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作的圖。

圖3為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的水熱交換器內(nèi)的制冷劑與水的溫度分布的圖。

圖4為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的相對(duì)于膨脹閥開(kāi)度而言的循環(huán)狀態(tài)的圖。

圖5為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的相對(duì)于膨脹閥開(kāi)度而言的各運(yùn)算值、加熱能力、COP的變化的圖。