КОНДИЦИОНЕР
AIR CONDITIONER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к кондиционеру.
Уровень техники
Среди кондиционеров, обеспечивающих осуществление нагревания воздуха, были предложены способы, такие как способы, раскрытые в патентной литературе, приведенной ниже, с целью устранения недостатков, которые могут возникнуть во время запуска нагревания воздуха.
Например, в кондиционере, раскрытом в патентной литературе 1 (опубликованная заявка на патент Японии № 2000-111126), угол жалюзи изменяют для регулирования направления потока воздуха во время запуска нагревания воздуха, предотвращая пользователя от ощущения сквозняка от ненагретого воздуха помещения.
В кондиционере, раскрытом в патентной литературе 2 (опубликованная заявка на патент Японии № 2000-105015), во время запуска нагревания воздуха процесс осуществляется для быстрого повышения температуры хладагента посредством блокирования подачи хладагента на сторону внутреннего узла и обеспечения циркуляции хладагента между компрессором и наружным теплообменником. Таким образом, температура хладагента может быстро повыситься, и, следовательно, нагретый воздух может подаваться пользователю через короткий период времени после запуска нагревания воздуха.
Кроме того, в кондиционере, раскрытом в патентной литературе 3 (опубликованная заявка на патент Японии № 11-101522), предложено осуществлять управление для повышения объема воздуха внутреннего вентилятора в окружающей среде с температурой помещения 25°C или выше для устранения любого недостатка, который возникает в окружающей среде, в которой процесс нагревания воздуха перегружен, что означает, что высокое конечное давление холодильного цикла чрезмерно повышается в начале процесса нагревания воздуха.
Краткое описание изобретения
<Техническая проблема>
В способах, раскрытых в вышеупомянутой патентной литературе 1 и 3, нагретый воздух не может быстро подаваться пользователю во время запуска нагревания воздуха. Конкретно, в соответствии со способом, раскрытым в патентной литературе 1, так как направление потока воздуха устанавливается при помощи жалюзи, если воздух, окружающий пользователя, еще не нагрелся, невозможно согреть самого пользователя. При использовании способа, раскрытого в патентной литературе 3, помещением является окружающая среда, в которой процесс нагревания воздуха перегружена. Кроме того, возникает состояние, в котором высокое конечное давление повышено почти до чрезмерно высокого давления, поток воздуха внутреннего вентилятора, в конце концов, увеличивается, и, следовательно, невозможно быстро подавать нагретый воздух пользователю во время запуска нагревания воздуха.
Для способа, раскрытого в патентной литературе 2, требуется конфигурация схемы и управление, при помощи которых хладагент может циркулировать между компрессором и наружным теплообменником, что является сложным.
Настоящее изобретение было задумано с учетом обстоятельств, описанных выше, и его целью является создание кондиционера, способного быстро подавать нагретый воздух во время запуска нагревания воздуха с помощью простой конфигурации.
<Решение проблемы>
Кондиционером в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения является кондиционер, который включает в себя, по меньшей мере, компрессионный механизм, внутренний теплообменник, внутренний вентилятор, расширительный механизм и наружный теплообменник, причем кондиционер содержит узел определения давления хладагента и блок управления. Узел определения давления хладагента определяет давление хладагента, направляемого из компрессионного механизма во внутренний теплообменник. Блок управления осуществляет управление вентилятором при запуске. При управлении вентилятором при запуске внутренний вентилятор остается остановленным до тех пор, пока компрессионный механизм не перейдет из состояния покоя к запуску, и давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигнет или не превысит заданной пороговой величины высокого давления. Кроме того, при управлении вентилятором при запуске внутренний вентилятор приводится в действие, когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, достигает или превышает заданную пороговую величину высокого давления, после чего повторяются нижеследующие действия: действие уменьшения или остановки объема воздуха внутреннего вентилятора, когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, уменьшается или падает ниже заданной пороговой величины низкого давления, и действие увеличения объема воздуха или запуска приведения в действие внутреннего вентилятора, когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, достигает или превышает заданную пороговую величину давления. Заданная пороговая величина низкого давления является более низкой величиной, чем заданная пороговая величина высокого давления. Заданная пороговая величина давления является более высокой величиной, чем заданная пороговая величина низкого давления. Эта заданная пороговая величина давления может быть или величиной равной или меньшей заданной пороговой величины высокого давления, или, например, величиной, меньшей заданной пороговой величины высокого давления.
В данном кондиционере при управлении вентилятором при запуске, так как запуск приведения в действие внутреннего вентилятора зависит от достижения или превышения пороговой величины высокого давления, пока не прекратится подача воздуха внутренним вентилятором во внутренний теплообменник. Следовательно, при остановке внутреннего вентилятора низкая эффективность конденсации может поддерживаться во внутреннем теплообменнике, и можно намного сократить временной интервал от начала запуска компрессионного механизма до того, как давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, не достигнет, или не превысит заданную пороговую величину высокого давления. Когда хладагент, который был отрегулирован до высокого давления и приведен к высокой температуре, находится во внутреннем теплообменнике, внутренний вентилятор начинает приводиться в действие, и, следовательно, воздух, вначале подаваемый пользователю при запуске процесса нагревания воздуха, может быть нагретым воздухом. Кроме того, так как данное управление может быть легко достигнуто посредством регулирования состояния запуска внутреннего вентилятора, нет необходимости в другой сложной конфигурации. Следовательно, используя простую конфигурацию, можно быстро обеспечить нагретый воздух для пользователя в начале нагревания воздуха.
Кроме того, учитывается тот факт, что после приведения в действие внутреннего вентилятора в первый раз после запуска, когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, достигает или превышает заданную пороговую величину высокого давления, уменьшается и достигает или падает ниже заданной пороговой величины низкого давления, внутренний теплообменник не может быть приведен к достаточно высокой температуре, и нагретый воздух, желаемый пользователем, не может подаваться в достаточной мере. В противоположность этому, в кондиционере посредством осуществления управления для обеспечения уменьшения или прекращения объема воздуха внутреннего вентилятора давление конденсации может быть вновь быстро повышено. Кроме того, после того, как давление конденсации было вновь быстро повышено, когда заданная пороговая величина высокого давления снова достигнута или превышена, подача нагретого воздуха пользователю может быть возобновлена посредством осуществления управления для обеспечения повышения объема воздуха внутреннего вентилятора или начала приведения в действие.
Кондиционером в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с первым аспектом, дополнительно содержащий детектор температуры наружного воздуха для определения температуры наружного воздуха и детектор температуры воздуха в помещении для определения температуры воздуха в помещении. Блок управления осуществляет управление вентилятором при запуске, только когда условие заданной температуры окружающего воздуха удовлетворяется за счет зависимости между температурой, определяемой детектором температуры наружного воздуха, и температурой, определяемой детектором температуры воздуха в помещении, или когда компрессионный механизм не запущен, или когда компрессионный механизм запущен.
В данном кондиционере управление вентилятором при запуске может осуществляться в предпочитаемой окружающей среде пользователя только посредством установки условия заданной температуры окружающего воздуха, когда компрессионный механизм не был запущен, или когда компрессионный механизм был запущен.
Кондиционером в соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии со вторым аспектом, в котором температурным диапазоном, в котором удовлетворяется условие заданной температуры окружающего воздуха, является температурный диапазон, который удовлетворяет условию температурного диапазона, обеспечивающего процесс нагревания воздуха, и также температурный диапазон, который удовлетворяет температурным условиям, являясь или ниже заданной предельной температуры воздуха в помещении, которая является температурой воздуха в помещении в пределах температурного диапазона, обеспечивающего процесс нагревания воздуха, или равной или меньше заданной предельной температуры воздуха в помещении, и являясь или ниже заданной предельной температуры наружного воздуха, которая является температурой наружного воздуха в пределах температурного диапазона, обеспечивающего процесс нагревания воздуха, или равной или меньше заданной предельной температуры наружного воздуха. Температурным диапазоном, обеспечивающим процесс нагревания воздуха, является температурный диапазон, в котором температура воздуха, который прошел через внутренний теплообменник, выше температуры воздуха, который еще не прошел через него.
В данном кондиционере управление вентилятором при запуске не осуществляется постоянно при удовлетворении условия температурного диапазона, обеспечивающего процесс нагревания воздуха, и, кроме того, управление вентилятором при запуске осуществляется, только когда условие заданной температуры окружающего воздуха было удовлетворено. Таким образом, можно предотвратить ненужное осуществление управления вентилятором при запуске.
Кондиционером в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с третьим аспектом, дополнительно содержащий узел определения температуры внутреннего теплообмена для определения температуры хладагента, проходящего через внутренний теплообменник. Блок управления не осуществляет управление вентилятором при запуске, когда удовлетворено условие температурного диапазона, обеспечивающего процесс нагревания воздуха, и не удовлетворено условие заданной температуры окружающего воздуха. Блок управления осуществляет регулирование температуры внутреннего теплообмена, при котором внутренний вентилятор остается остановленным до тех пор, пока компрессионный механизм не перейдет из состояния покоя в запуск, и температура, определяемая узлом определения температуры внутреннего теплообмена, не достигнет или не превысит заданную температуру внутреннего теплообмена, и внутренний вентилятор приводится в действие с момента времени, когда температура, определяемая узлом определения температуры внутреннего теплообмена, достигает или превышает заданную температуру внутреннего теплообмена.
В данном кондиционере управление вентилятором при запуске и управление температурой внутреннего теплообмена, которые являются управлениями во время начала процесса нагревания воздуха, могут осуществляться раздельно между моментами времени, когда условие заданной температуры окружающего воздуха удовлетворено, и моментами времени, когда оно не удовлетворено. Следовательно, можно обеспечить пользователя уровнем комфорта, соответствующего температурному условию, за счет управления во время начала процесса нагревания воздуха.
Кондиционером в соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-четвертого аспектов, в котором блок управления ограничивает состояние приведения в действие компрессионного механизма, когда давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма в наружный теплообменник, достигает заданную контрольную величину, выдерживающую давление, которая выше заданной пороговой величины высокого давления.
В данном кондиционере заданной пороговой величиной высокого давления является более низкое давление, чем заданная контрольная величина, выдерживающая давление. Следовательно, при управлении вентилятором при запуске блок управления не ждет, чтобы была достигнута заданная контрольная величина, выдерживающая давление, а начинает приведение в действие внутреннего вентилятора, только когда достигнута заданная пороговая величина высокого давления. Следовательно, нагретый воздух может подаваться пользователю раньше.
Кондиционером в соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-пятого аспектов, дополнительно содержащий детектор температуры пункта назначения подачи, в который поток воздуха, создаваемый внутренним вентилятором, должен подаваться. Блок управления принимает информацию относительно температуры, установленной пользователем, и в состоянии, в котором или хладагент не проходит из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, или компрессионный механизм приводится в действие при заданной минимальной частоте, блок управления осуществляет «включение термоуправления» для создания потока хладагента из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, когда зависимостью между температурой, определяемой детектором температуры пункта назначения подачи, и информацией относительно установленной температуры является зависимость при «включении термоуправления». Блок управления не осуществляет управление вентилятором при запуске, когда запущено «включение термоуправления».
После того, как начат процесс нагревания воздуха, и компрессионный механизм прекращает процесс вследствие достижения внутренней части помещения установленной температуры, и поток хладагента останавливается, например, или поток хладагента останавливается по другой причине, имеются случаи, в которых температура воздуха в помещении уменьшается, и процесс для обеспечения повышения температуры воздуха в помещении до установленной температуры осуществляется снова. В таких случаях, так как область пункта назначения подачи уже нагрета до определенной степени, нет необходимости в высокотемпературном воздухе, таком, как например, ожидается при температурных условиях в помещении, которое имеет довольно низкую температуру по сравнению с заданной температурой, когда процесс не был осуществлен заранее (или таком, как например, ожидается в первый раз при запуске процесса нагревания воздуха).
В данном кондиционере вследствие ограничения, при котором управление вентилятором при запуске не осуществляется, когда начато «включено термоуправление», или уже не нужно ждать приведения в действие вентилятора, пока давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигнет или не превысит заданную пороговую величину высокого давления, или уже не нужно повышать давление, пока давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигнет или не превысит заданную пороговую величину высокого давления.
Кондиционером в соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-шестого аспектов, дополнительно содержащий таймер для определения времени, использованного с момента времени, когда компрессионный механизм начал приводиться в действие, и был создан поток хладагента. Блок управления начинает приводить в действие внутренний вентилятор, когда использованное время, определенное таймером, достигло заданного фиксированного временного интервала при запуске, даже когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигло или не превысило заданную пороговую величину высокого давления.
В зависимости от температуры воздуха в помещении или температуры наружного воздуха иногда будет происходить увеличение временного интервала, необходимого для того, чтобы давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, достигло заданной пороговой величины высокого давления.
В данном кондиционере даже в таких случаях, хотя нагретый воздух высокой температуры, которая соответствует заданной пороговой величине высокого давления, не может быть достигнут, можно быстро начать подачу нагретого до некоторой степени воздуха пользователю.
Кондиционером в соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-седьмого аспектов, дополнительно содержащий детектор температуры на выходе для определения температуры хладагента, выходящего из компрессионного механизма. Блок управления начинает приведение в действие внутреннего вентилятора, когда температура, определяемая детектором температуры на выходе, достигла или превысила заданной температуры на выходе, даже когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигло или не превысило заданную пороговую величину высокого давления.
В зависимости от температуры воздуха в помещении или температуры наружного воздуха, существует опасность того, что до того как давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, достигнет заданной пороговой величины высокого давления, температура на выходе будет чрезмерно повышаться и хладагент будет портиться.
В данном кондиционере даже когда давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, не достигает или не превышает заданной пороговой величины высокого давления, приведение в действие внутреннего вентилятора начинается, когда температура на выходе повысилась до заданной температуры на выходе. Таким образом, можно быстро начать подачу до некоторой степени нагретого воздуха пользователю при предотвращении порчи хладагента.
Кондиционером в соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-восьмого аспектов, дополнительно содержащий блок питания для подачи тока на компрессионный механизм и детектор величины тока компрессора для определения величины тока, связанной с блоком питания. Компрессионный механизм может управляться инвертором. Блок управления начинает приведение в действие внутреннего вентилятора, когда величина тока, определяемая детектором величины тока компрессора, достигла или превысила заданную величину тока, даже когда давление, определяемое узлом определения давления хладагента, не достигло или не превысило заданную пороговую величину высокого давления.
В зависимости от температуры воздуха в помещении или температуры наружного воздуха существует опасность того, что до того как давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, достигнет заданной пороговой величины высокого давления, подаваемый объем воздуха будет чрезмерно повышаться и блок питания будет неправильно работать.
В данном кондиционере даже когда давление хладагента, проходящего из компрессионного механизма во внутренний теплообменник, не достигает или не превышает заданную пороговую величину высокого давления, приведение в действие внутреннего вентилятора начинается, когда величина подаваемого тока увеличилась до заданной величины тока. Таким образом, можно быстро начать подачу до некоторой степени нагретого воздуха пользователю при предотвращении неправильной работы блока питания.
Кондиционером в соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения является кондиционер в соответствии с любым из первого-девятого аспектов, дополнительно содержащий генератор магнитного поля. Генератор магнитного поля генерирует магнитное поле, используемое для индукционного нагрева трубки для хладагента на стороне впуска компрессионного механизма и/или элемента в тепловом контакте с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента. Блок управления осуществляет индукционный нагрев, по меньшей мере, когда осуществляется управление вентилятором при запуске.
В данном кондиционере, поскольку электромагнитный индукционный нагрев осуществляется во время управления вентилятором при запуске, временной интервал, необходимый для достижения заданной пороговой величины высокого давления, может быть сокращен.
<Преимущества изобретения>
В кондиционере в соответствии с первым аспектом можно быстро подавать нагретый воздух в начале нагревания воздуха пользователю с помощью простой конфигурации. Даже после приведения в действие внутреннего вентилятора давление конденсации может быть снова повышено, и подача нагретого воздуха пользователю может быть возобновлена.
В кондиционере в соответствии со вторым аспектом можно осуществлять управление вентилятором при запуске только в предпочитаемой окружающей среде пользователя.
В кондиционере в соответствии с третьим аспектом можно предотвратить ненужное осуществление управления вентилятором при запуске.
В кондиционере в соответствии с четвертым аспектом можно обеспечить пользователя уровнем комфорта, соответствующего температурному условию, посредством управления во время начала процесса нагревания воздуха.
В кондиционере в соответствии с пятым аспектом нагретый воздух можно начинать подавать пользователю раньше.
В кондиционере в соответствии с шестым аспектом или может быть исключено время работы в режиме ожидания, или может быть уменьшено давление хладагента, необходимое для начала приведения в действие внутреннего вентилятора.
В кондиционере в соответствии с седьмым аспектом можно быстро начать подачу нагретого до некоторой степени воздуха пользователю.
В кондиционере в соответствии с восьмым аспектом можно быстро начать подачу нагретого до некоторой степени воздуха пользователю при предотвращении порчи хладагента.
В кондиционере в соответствии с девятым аспектом можно быстро начать подачу нагретого до некоторой степени воздуха пользователю при предотвращении неправильной работы блока питания.
В кондиционере в соответствии с десятым аспектом, поскольку электромагнитный индукционный нагрев осуществляется во время управления вентилятором при запуске, временной интервал, необходимый для достижения заданной пороговой величины высокого давления, может быть сокращен.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема контура хладагента кондиционера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - внешний перспективный вид, включающий в себя переднюю сторону наружного узла.
Фиг.3 - перспективный вид внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.4 - внешний перспективный вид, включающий в себя заднюю сторону внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.5 - общий перспективный вид спереди, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного узла.
Фиг.6 - перспективный вид, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного узла.
Фиг.7 - перспективный вид нижней пластины и наружного теплообменника наружного узла.
Фиг.8 - вид сверху, на котором удален механизм нагнетания воздуха наружного узла.
Фиг.9 - вид сверху, показывающий взаимное расположение между нижней пластиной наружного узла и перепускным контуром горячего газа.
Фиг.10 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.11 - внешний перспективный вид, показывающий состояние, в котором защитная крышка удалена из электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.12 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного терморезистора.
Фиг.13 - внешний перспективный вид плавкого предохранителя.
Фиг.14 - схематичный вид в разрезе, показывающий закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора и плавкого предохранителя.
Фиг.15 - вид в разрезе конструкции электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.16 - вид в разрезе, показывающий подробности магнитного потока.
Фиг.17 - вид, показывающий временную диаграмму управления электромагнитным индукционным нагревом.
Фиг.18 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса оценки условия потока.
Фиг.19 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса определения отделения датчика.
Фиг.20 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса быстрого повышения давления.
Фиг.21 - вид, показывающий схему последовательности операций устойчивого выходного процесса.
Фиг.22 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса размораживания.
Фиг.23 - график, показывающий условия температурного диапазона, при которых осуществляется управление выпуском высокотемпературного воздуха.
Фиг.24 - вид, показывающий схему последовательности операций управления введенной оценкой.
Фиг.25 - вид, показывающий схему последовательности операций управления доведением до максимума способности запуска.
Фиг.26 - вид, показывающий схему последовательности операций (первая часть) управления началом выпуска высокотемпературного воздуха.
Фиг.27 - вид, показывающий схему последовательности операций (вторая часть) управления началом выпуска высокотемпературного воздуха.
Фиг.28 - вид, показывающий схему последовательности операций управления процессом нагревания воздуха после запуска.
Фиг.29 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта осуществления (F).
Фиг.30 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта осуществления (G).
Фиг.31 - вид, показывающий пример расположения обмотки и трубки для хладагента другого варианта осуществления (H).
Фиг.32 - вид, показывающий пример расположения крышек катушки другого варианта осуществления (H).
Фиг.33 - вид, показывающий пример расположения ферритовых кожухов другого варианта осуществления (H).
Описание вариантов осуществления изобретения
Кондиционер 1, содержащий электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 в одном варианте осуществления настоящего изобретения, описан в примере ниже со ссылкой на чертежи.
<1-1> Кондиционер 1
Фиг.1 - схема контура хладагента, показывающая контур 10 хладагента кондиционера 1.
В кондиционере 1 наружный узел 2 в качестве устройства на стороне источника тепла и внутренний узел 4 в качестве устройства на стороны использования соединены при помощи трубок для хладагента, и кондиционирование воздуха осуществляется в пространстве, в котором расположено устройство на стороне использования, причем кондиционер 1 содержит компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, наружные вентиляторы 26, внутренний теплообменник 41, внутренний вентилятор 42, перепускной клапан 27 для горячего газа, капиллярную трубку 28, электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 и другие элементы.
Компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, наружные вентиляторы 26, перепускной клапан 27 для горячего газа, капиллярная трубка 28 и электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 размещены в наружном узле 2. Внутренний теплообменник 41 и внутренний вентилятор 42 размещены во внутреннем узле 4.
Контур 10 хладагента содержит выпускную трубку A, трубку B на внутренней стороне, трубку C для жидкости на внутренней стороне, трубку D для жидкости на наружной стороне, газовую трубку E на наружной стороне, накопительную трубку F, впускную трубку G, перепускной контур H для горячего газа, разветвленную трубку K и трубку J с сужением. Большие объемы газообразного хладагента проходят через газовую трубку B на внутренней стороне и газовую трубку E на наружной стороне, но проходящий хладагент не ограничивается газообразным хладагентом. Большие объемы хладагента в жидком состоянии проходят через трубку C для жидкости на внутренней стороне и трубку D для жидкости на наружной стороне, но проходящий холодильный агент не ограничивается жидким хладагентом.
Выпускная трубка A соединяет компрессор 21 и четырехходовой переключающий клапан 22. Выпускная трубка A содержит датчик 29d температуры на выходе для определения температуры проходящего хладагента. Блок 21e питания подает ток на компрессор 21. Величина тока, подаваемого на блок 21e питания, определяется детектором 29f значения тока компрессора.
Газовая трубка B на внутренней стороне соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и внутренний теплообменник 41. Датчик 29a давления для измерения давления проходящего холодильного агента расположен в некоторой точке вдоль газовой трубки B на внутренней стороне.
Трубка C для жидкости на внутренней стороне соединяет внутренний теплообменник 41 и наружный электрический расширительный клапан 24.
Трубка D для жидкости на наружной стороне соединяет наружный электрический расширительный клапан 24 и наружный теплообменник 23.
Газовая трубка E на наружной стороне соединяет наружный теплообменник 23 и четырехходовой переключающий клапан 22.
Накопительная трубка F соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и накопитель 25 и проходит в вертикальном направлении при установке наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 закреплено на части накопительной трубки F. Участок генерации тепла накопительной трубки F, периметр которой закрыт, по меньшей мере, обмоткой 68, описанной ниже, состоит из медной трубки F1, через которую проходит хладагент, и магнитной трубки F2, расположенной для того, чтобы закрывать периферию медной трубки F1 (см. фиг.15). Эта магнитная трубка F2 состоит из нержавеющей стали 430. Нержавеющая сталь 430 является ферромагнитным материалом, который создает вихревые токи при размещении в магнитном поле и который генерирует тепло за счет джоулева тепла, создаваемого своим собственным электрическим сопротивлением. В стороне от магнитной трубки F2, трубки, образующие контур 10 хладагента, состоят из медных трубок из того же материала, что и медная трубка F1. Материал трубок, закрывающих периферию медной трубки F1, не ограничивается нержавеющей сталью 430 и может, например, быть железом, медью, алюминием, хромом, никелем, другими проводниками, а также сплавами и им подобными, содержащими, по меньшей мере, два или более металлов, выбранных их этих перечисленных материалов. Пример магнитного материала, представленного в данном документе, содержит феррит, мартенсит или сочетание этих двух, но предпочтительно, использовать ферромагнитный материал, который имеет относительно высокое электрическое сопротивление, и который имеет более высокую температуру Кюри, чем его температурный диапазон использования. Накопительная трубка F в данном документе требует больше электроэнергии, но она необязательно содержит магнитный материал и материал, содержащий магнитный материал, или она может включать в себя материал, который будет мишенью индукционного нагрева. Магнитный материал может составлять всю накопительную трубку F, он может быть образован только на внутренней поверхности накопительной трубки F, или он может присутствовать только вследствие включения в материал, составляющий, например, накопительную трубку F. Посредством осуществления электромагнитного индукционного нагрева таким образом, накопительная трубка F может нагреваться за счет электромагнитной индукции, и хладагент, подаваемый в компрессор 21 через накопитель 25, может нагреваться. Нагревательная способность кондиционера 1 может, таким образом, быть повышена. Даже в случаях, в которых компрессор 21 недостаточно нагрет, например, в начале процесса нагревания воздуха, отсутствие способности при запуске может компенсироваться посредством быстрого нагревания при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Кроме того, когда четырехходовой переключающий клапан 22 переключен в состояние процесса охлаждения воздуха, и процесс размораживания осуществляется для удаления инея, отложенного на наружном теплообменнике 23 или других элементах, компрессор 21 может быстро сжимать нагретый хладагент в качестве мишени вследствие быстрого нагревания при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 накопительной трубки F. Следовательно, температура горячего газа, выходящего из компрессора 21, может быстро повышаться. Таким образом, время, необходимое для оттаивания инея за счет процесса размораживания, может быть сокращено. Следовательно, даже когда процесс размораживания должен осуществляться в нужное время во время процесса нагревания воздуха, процесс нагревания воздуха может быть возобновлен как можно быстрее, и комфорт пользователя может быть повышен.
Впускная трубка G соединяет накопитель 25 и сторону впуска компрессора 21.
Перепускной контур H горячего газа соединяет точку A1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль выпускной трубки A, и точку D1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль трубки D для жидкости. В некоторой точке в перепускном контуре H горячего газа расположен перепускной клапан 27 горячего газа, который может переключать между состоянием разрешения прохождения хладагента и состоянием неразрешения прохождения хладагента. Между перепускным клапаном 27 горячего газа и точкой D1 разветвления перепускной контур H горячего газа содержит капиллярную трубку 28 для понижения давления проходящего хладагента. Эта капиллярная трубка 28 делает возможным приближение давления, которое следует за уменьшением давления хладагента за счет наружного электрического расширительного клапана 24 во время процесса нагревания воздуха и, следовательно, делает возможным предотвращение повышения давления хладагента в трубке D для жидкости на наружной стороне, обусловленного подачей горячего газа через перепускной контур H горячего газа в трубку D для жидкости на наружной стороне.
Разветвленной трубкой K, которая составляет часть наружного теплообменника 23, является трубка для хладагента, проходящая от впуска/выпуска 23e со стороны газа наружного теплообменника 23 и разветвляющаяся на множество трубок в точке 23k разветвления/схождения, описанной ниже, для увеличения эффективной площади поверхности для теплообмена. Разветвленная трубка K содержит первую разветвленную трубку K1, вторую разветвленную трубку K2 и третью разветвленную трубку K3, которые проходят независимо от точки 23k разветвления/схождения к точке 23j схождения/разветвления, и эти разветвляющиеся трубки K1, K2, K3 сходятся в точке 23j схождения/разветвления. Если смотреть со стороны трубки J с сужением, разветвленная трубка K разветвляется и проходит от точки 23j схождения/разветвления.
Трубкой J с сужением, которая составляет часть наружного теплообменника 23, является трубка, проходящая от точки 23j схождения/разветвления к впуску/выпуску 23d со стороны жидкости наружного теплообменника 23. Трубка J с сужением способна уравнивать степень переохлаждения хладагента, выходящего из наружного теплообменника 23 во время процесса охлаждения воздуха, и также способна растапливать лед, отложенный в окрестности нижнего конца наружного теплообменника 23 во время процесса нагревания воздуха. Трубка J с сужением имеет площадь поперечного сечения приблизительно в три раза больше каждой из площадей поперечного сечения разветвляющихся трубок K1, K2, K3, и объем проходящего хладагента приблизительно в три раза больше объема проходящего хладагента в каждой из разветвляющихся трубок K1, K2, K3.
Четырехходовой переключающий клапан 22 способен переключать между циклом процесса охлаждения воздуха и циклом процесса нагревания воздуха. На фиг.1 состояние соединения во время процесса нагревания воздуха показано сплошными линиями, и состояние соединения во время процесса охлаждения воздуха показано пунктирными линиями. Во время процесса нагревания воздуха внутренний теплообменник 41 выполняет функцию охлаждающего устройства хладагента, и наружный теплообменник 23 выполняет функцию нагревательного устройства хладагента. Во время процесса охлаждения воздуха наружный теплообменник 23 выполняет функцию охлаждающего устройства хладагента, и внутренний теплообменник 41 выполняет функцию нагревательного устройства холодильного агента.
Наружный теплообменник 23 содержит впуск/выпуск 23e со стороны газа, впуск/выпуск 23d со стороны жидкости, точку 23k разветвления/схождения, точку 23j схождения/разветвления, разветвленную трубку K, трубку J с сужением и теплообменные ребра 23z. Впуск/выпуск 23e со стороны газа расположен в конце наружного теплообменника 23 рядом с газовой трубкой E с наружной стороны и соединен с газовой трубкой E с наружной стороны. Впуск/выпуск 23d со стороны жидкости расположен в конце наружного теплообменника 23 рядом с трубкой D для жидкости с наружной стороны и соединен с трубкой D для жидкости с наружной стороны. Точкой 23k разветвления/схождения является точка, где трубка, проходящая от впуска/выпуска 23e со стороны газа, разветвляется, и хладагент может отводиться или сходиться в зависимости от направления, в котором проходит хладагент. Разветвленная трубка K проходит в виде множества трубок от каждого из разветвленных участков в точке 23k разветвления/схождения. Точкой 23j схождения/разветвления является точка, в которой разветвленная трубка K сходится, и хладагент может сходиться или отводиться в зависимости от направления, в котором проходит хладагент. Трубка J с сужением проходит от точки 23j схождения/разветвления к впуску/выпуску 23d со стороны жидкости. Теплообменные ребра 23z состоят из множества пластинчатых алюминиевых ребер, спрямленных в направлении толщины их пластин и расположенных на заданном расстоянии друг от друга. Разветвленная трубка K и трубка J с сужением проходят через теплообменные ребра 23z. Конкретно, разветвленная трубка K и трубка J с сужением расположены, чтобы проходить в направлении толщины пластин через разные части одних и тех же теплообменных ребер 23z. С наветренной стороны наружных вентиляторов 26 в направлении потока воздуха, наружный теплообменник 23 содержит датчик 29b температуры наружного воздуха для измерения температуры наружного воздуха. Наружный теплообменник 23 также содержит датчик 29c температуры наружного теплообмена для измерения температуры хладагента, проходящего через разветвленную трубку кондиционера.
Датчик 43 температуры внутри помещения для измерения температуры внутри помещения расположен во внутреннем узле 4. Внутренний теплообменник 41 также содержит датчик температуры 44 внутреннего теплообмена для измерения температуры хладагента стороны рядом с трубкой C для жидкости с внутренней стороны, где соединен наружный электрический расширительный клапан 24.
Наружный блок 12 управления для управления устройствами, расположенными в наружном узле 2, и внутренний блок 13 управления для управления устройствами, расположенными во внутреннем узле 4, соединены при помощи линии 11a связи, таким образом образуя блок 11 управления. Этот блок 11 управления осуществляет различные управления в кондиционере 1.
Наружный блок 12 управления также содержит таймер 95 для отсчета использованного времени при осуществлении различных управлений.
Блок 11 управления содержит контроллер 90 для приема установочных входных данных от пользователя.
<1-2> Наружный узел 2
Фиг.2 - внешний перспективный вид передней стороны наружного узла 2. Фиг.3 - перспективный вид, показывающий взаимное расположение между наружным теплообменником 23 и наружными вентиляторами 26. Фиг.4 - перспективный вид задней стороны наружного теплообменника 23.
Наружные поверхности наружного узла 2 образуют, по существу, кожух наружного узла в форме прямоугольного параллелепипеда, который состоит из потолочной пластины 2a, нижней пластины 2b, передней панели 2c, левой боковой панели 2d, правой боковой панели 2f и задней боковой панели 2e.
Наружный узел 2 разделен при помощи перегородки 2H на камеру нагнетательного вентилятора рядом с левой боковой панелью 2d, в которой расположены наружный теплообменник 23, наружные вентиляторы 26 и другие элементы, и машинную камеру рядом с правой боковой панелью 2f, в которой расположены компрессор 21 и/или электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6. Наружный узел 2 закрепляется на месте посредством крепления винтами на нижней пластине 2b, и наружный узел 2 содержит поддерживающую стойку 2G, образующую левую и правую стороны самого нижнего конца наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 расположено в машинной камере в верхнем положении вблизи от правой боковой панели 2f и потолочной пластины 2a. Теплообменные ребра 23z наружного теплообменника 23, описанного выше, расположены, чтобы быть спрямленными в направлении толщины пластины, в то время как направление толщины пластины проходит обычно горизонтально. Трубка J с сужением расположена в самых нижних частях теплообменных ребер 23z наружного теплообменника 23 посредством прохождения через теплообменные ребра 23z в направлении толщины. Перепускной контур H горячего газа расположен, чтобы проходить под наружными вентиляторами 26 и наружным теплообменником 23.
<1-3> Внутренняя конфигурация наружного узла 2
Фиг.5 - общий перспективный вид спереди, показывающий внутреннее устройство машинной камеры наружного узла 2. Фиг.6 - перспективный вид, показывающий внутреннее устройство машинной камеры наружного узла 2. Фиг.7 - перспективный вид, показывающий взаимное расположение между наружным теплообменником 23 и нижней пластиной 2b.
Перегородка 2H разделяет наружный узел 2 спереди назад от верхнего конца к нижнему концу, чтобы разделить наружный узел 2 на камеру нагнетательного вентилятора, в которой расположены наружный теплообменник 23, наружные вентиляторы 26 и другие элементы, и машинную камеру, в которой расположены электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, компрессор 21, накопитель 25 и другие элементы. Компрессор 21 и накопитель 25 расположены в пространстве внизу машинной камеры наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, четырехходовой переключающий клапан 22 и наружный блок 12 управления расположены в верхнем пространстве машинной камеры наружного узла 2, которое также является пространством сверху компрессора 21, накопителя 25 и других элементов. Функциональные элементы, составляющие наружный узел 2 и расположенные в машинной камере, которыми являются компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, перепускной клапан 27 горячего газа, капиллярная трубка 28 и электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, соединены при помощи выпускной трубки A, газовой трубки B с внутренней стороны, трубки D для жидкости с наружной стороны, газовой трубки E с наружной стороны, накопительной трубки F, перепускного контура H горячего газа и других элементов, так что холодильный цикл осуществляется контуром 10 хладагента, изображенным на фиг.1. Перепускной контур H горячего газа выполнен из девяти соединенных участков, которыми являются первый перепускной участок H1-девятый перепускной участок H9, как описано ниже, и когда хладагент проходит через перепускной контур H горячего газа, хладагент последовательно проходит с первого перепускного участка H1 на девятый перепускной участок H9.
<1-4> Трубка J с сужением и разветвленная трубка K
Трубка J с сужением, изображенная на фиг.7, имеет площадь поперечного сечения, равную площадям поперечного сечения первой разветвленной трубки K1, разветвленной второй трубки K2 и разветвленной третьей трубки K3, как описано выше, и внутри наружного теплообменника 23 участок, содержащий первую разветвленную трубку K1, вторую разветвленную трубку K2 и третью трубку K3, может быть увеличен по теплообменной эффективной площади поверхности по сравнению с теплообменной эффективной площадью поверхности трубки J с сужением. На участке трубки J с сужением собирается большое количество хладагента и проходит интенсивно по сравнению с участком первой разветвленной трубки K1, второй разветвленной трубки K2 и третьей разветвленной трубки K3, и, следовательно, может быть более эффективно предотвращено образование льда под наружным теплообменником 23. Трубка J с сужением в данном документе состоит из первого участка J1 трубки с сужением, второго участка J2 трубки с сужением, третьего участка J3 трубки с сужением и четвертого участка J4 трубки с сужением, соединенных друг с другом, как показано на фиг.7. Хладагент, который прошел в наружный теплообменник 23 через разветвленную трубку K, сходится в точке 23j схождения/разветвления, и данная конфигурация обеспечивает прохождение хладагента в контуре 10 хладагента через самый нижний конец наружного теплообменника 23 после сбора в один поток. Первый участок J1 трубки с сужением проходит от точки 23j схождения/разветвления к теплообменным ребрам 23z, расположенным на наиболее удаленном крае наружного теплообменника 23. Второй участок J2 трубки с сужением проходит от конца первого участка J1 трубки с сужением, чтобы проходить через множество теплообменных ребер 23z. Подобно второму участку J2 трубки с сужением четвертый участок J4 трубки с сужением также проходит, чтобы проходить через множество теплообменных ребер 23z. Третьим участком J3 трубки с сужением является U-образная трубка, которая соединяет второй участок J2 трубки с сужением и четвертый участок J4 трубки с сужением в конце наружного теплообменника 23. Во время процесса охлаждения воздуха, так как поток хладагента в контуре 10 хладагента собирается из множества разделенных потоков в разветвленной трубке K в один поток в трубке J с сужением, хладагент может собираться в один поток в трубке J с сужением, даже если степень переохлаждения хладагента, проходящего через разветвленную трубку K на участке непосредственно перед точкой 23j схождения/разветвления, отличается при каждой установке хладагента, проходящего через отдельные трубки, образующие разветвленную трубку K, и, следовательно, степень переохлаждения на выходе наружного теплообменника 23 может регулироваться. При осуществлении процесса размораживания во время процесса нагревания воздуха перепускной клапан 27 горячего газа открывается, и высокотемпературный хладагент, выходящий из компрессора 21, может подаваться в трубку J с сужением, расположенную на нижнем конце наружного теплообменника 23 перед подачей на другие участки наружного теплообменника 23. Следовательно, лед, осажденный в нижней окрестности наружного теплообменника 23, может эффективно растапливаться.
<1-5> Перепускной контур H горячего газа
Фиг.8 - вид сверху, на котором удален механизм нагнетания воздуха наружного узла 2. Фиг.9 - вид сверху взаимного расположения между нижней пластиной наружного узла 2 и перепускным контуром H горячего газа.
Перепускной контур H горячего газа содержит первый перепускной участок H1-восьмой перепускной участок H8, как показано на фиг.8 и 9, а также девятый перепускной участок H9, который не показан. В перепускном контуре H горячего газа участок, который разветвляется в точке A1 разветвления от выпускной трубки A, проходит к перепускному клапану 27 горячего газа и дополнительно проходит от перепускного клапана 27 горячего газа, является первым перепускным участком H1. Второй перепускной участок H2 проходит от конца первого перепускного участка H1 по направлению к камере нагнетательного вентилятора рядом с задней стороной. Третий перепускной участок H3 проходит к передней стороне от конца второго перепускного участка H2. Четвертый перепускной участок H4 проходит в противоположном направлении машинной камеры влево от конца третьего перепускного участка H3. Пятый перепускной участок H5 проходит к задней стороне от конца четвертого перепускного участка H4 до участка, где может быть обеспечен зазор с задней боковой панелью 2e кожуха наружного узла. Шестой перепускной участок H6 проходит от конца пятого перепускного участка H5 к машинной камере справа и к задней стороне. Седьмой перепускной участок H7 проходит от конца шестого перепускного участка H6 к машинной камере справа и через внутреннюю часть камеры нагнетательного вентилятора. Восьмой перепускной участок H8 проходит через внутреннюю часть машинной камеры от конца седьмого перепускного участка H7. Девятый перепускной участок H9 проходит от конца восьмого перепускного участка H8, пока он не достигнет капиллярной трубки 28. При открытии перепускного клапана 27 горячего газа хладагент проходит через перепускной контур H горячего газа последовательно с первого перепускного участка H1 на девятый перепускной участок H9, как описано выше. Следовательно, хладагент, который отводится в точке A1 разветвления выпускной трубки A, проходящей от компрессора 21, проходит на первый перепускной участок H1 перед прохождением хладагента через девятый перепускной участок H9. Следовательно, рассматривая прохождение хладагента через перепускной контур H горячего газа в целом, хладагент, который прошел через четвертый перепускной участок H4, затем продолжает проходить на пятый-восьмой перепускные участки H8, температура хладагента, проходящего через четвертый перепускной участок H4, быстро становится выше температуры хладагента, проходящего через пятый-восьмой перепускные участки H8.
Таким образом, перепускной контур H горячего газа расположен на нижней пластине 2b кожуха наружного узла, чтобы проходить рядом с участком под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23. Следовательно, окрестность участка, где проходит перепускной контур H горячего газа, может нагреваться высокотемпературным хладагентом, отведенным и поданным из выпускной трубки A компрессора 21 без использования нагревательного устройства или другого отдельного источника тепла. Поэтому, даже если верхняя сторона нижней пластины 2b смачивается дождевой водой или дренажной водой, образуемой в наружном теплообменнике 23, образование льда может быть предотвращено на нижней пластине 2b под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23. Таким образом можно предотвратить ситуации, в которых приведение в действие наружных вентиляторов 26 блокируется льдом, или ситуации, в которых поверхность наружного теплообменника 23 покрывается льдом, уменьшая эффективность теплообмена. Перепускной контур H горячего газа расположен, чтобы проходить под наружными вентиляторами 26 после разветвления в точке A1 разветвления выпускной трубки A и перед прохождением под наружным теплообменником 23. Следовательно, образование льда под наружными вентиляторами 26 может быть предотвращено с большим преимуществом.
<1-6> Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6
Фиг.10 - схематичный перспективный вид электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, закрепленного на накопительной трубке F. Фиг.11 - внешний перспективный вид, на котором защитная крышка 75 снята с электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Фиг.12 - вид в разрезе электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, закрепленного на накопительной трубке F.
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 расположено, чтобы закрывать магнитную трубку F2 с радиальной наружной стороны, причем магнитной трубкой F2 является участок генерации тепла накопительной трубки F, и магнитная трубка F2 выполнена для генерации тепла за счет электромагнитного индукционного нагрева. Этот участок генерации тепла накопительной трубки F имеет двухслойную трубчатую конструкцию, включающую в себя медную трубку F1 на внутренней стороне и магнитную трубку F2 на наружной стороне.
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 содержит первую шестигранную гайку 61, вторую шестигранную гайку 66, первую крышку 63 катушки, вторую крышку 64 катушки, основной корпус 65 катушки, первый ферритовый кожух 71, второй ферритовый кожух 72, третий ферритовый кожух 73, четвертый ферритовый кожух 74, первый магнитодиэлектрик 98, второй магнитодиэлектрик 99, обмотку 68, защитную крышку 75, электромагнитный индукционный терморезистор 14, плавкий предохранитель 15 и другие элементы.
Первая шестигранная гайка 61 и вторая шестигранная гайка 66 выполнены из смолы и используются для обеспечения устойчивости закрепленного состояния между электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6 и накопительной трубкой F при помощи кольца C (не показано). Первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки выполнены из смолы и используются для закрытия накопительной трубки F с радиальной наружной стороны в верхнем конечном положении и нижнем конечном положении соответственно. Первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки содержат четыре винтовых отверстия для винтов 69, в результате чего первый-четвертый ферритовые кожухи 71-74, описанные ниже, закрепляются при помощи винтов 69. Кроме того, вторая крышка 64 катушки содержит отверстие 64F для вставки электромагнитного индукционного терморезистора для вставки электромагнитного индукционного терморезистора 14, изображенного на фиг.12, и закрепления его на наружной поверхности магнитной трубки F2. Вторая крышка 64 катушки также содержит отверстие 64E для вставки плавкого предохранителя для вставки плавкого предохранителя 15, изображенного на фиг.13, и закрепления его на наружной поверхности магнитной трубки F2. Электромагнитный индукционный терморезистор 14 содержит детектор 14A электромагнитного индукционного терморезистора, наружный выступ 14B, боковой выступ 14C и провода 14В электромагнитного индукционного терморезистора для преобразования результата определения детектора 14A электромагнитного индукционного терморезистора в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.12. Детектор 14A электромагнитного индукционного терморезистора имеет форму, которая соответствует криволинейной форме наружной поверхности накопительной трубки F и имеет большую контактную площадь поверхности. Плавкий предохранитель 15 содержит детектор 15A, имеет асимметричную форму и провода 15D плавкого предохранителя для преобразования результата определения датчика 15A плавкого предохранителя в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.13. Получив уведомление с плавкого предохранителя 15 о том, что определена температура, превышающая заданную предельную температуру, блок 11 управления осуществляет управление для прекращения подачи электроэнергии на обмотку 68, предотвращая повреждение оборудования теплом. Основной корпус 65 катушки выполнен из смолы, обмотка 68 намотана на основной корпус 65 катушки. Обмотка 68 намотана в форме спирали на наружной стороне основного корпуса 65 катушки, причем осевым направлением является направление, в котором проходит накопительная трубка F. Обмотка 68 соединена с управляющей печатной платой (не показана) и на обмотку подается электрический ток высокой частоты. Выходной сигнал управляющей печатной платы регулируется блоком 11 управления. Электромагнитный индукционный терморезистор 14 и плавкий предохранитель 15 закреплены в состоянии, в котором основной корпус 65 катушки и вторая крышка 64 катушки соединены вместе, как показано на фиг.14. При закреплении электромагнитного индукционного терморезистора 14 поддерживается удовлетворительное состояние давления с наружной поверхностью магнитной трубки F2 за счет прижима радиально внутрь пластинчатой пружины 16 к магнитной трубке F2. Подобным образом, при закреплении плавкого предохранителя 15, удовлетворительное состояние давления с наружной поверхностью магнитной трубки F2 поддерживается за счет прижима радиально внутрь пластинчатой пружины 17 к магнитной трубке F2. Таким образом, так как электромагнитный индукционный терморезистор 14 и плавкий предохранитель 15 удовлетворительно удерживаются в прочном контакте с наружной поверхностью накопительной трубки F, реакция повышена, и внезапные изменения температуры, вызванные электромагнитным индукционным нагревом, могут быть быстро определены. За счет первого ферритового кожуха 71 первая крышка 63 катушки и вторая крышка 64 катушки удерживаются в направлении, в котором проходит накопительная трубка F, и закрепляются на месте с помощью винтов 69. Первый ферритовый кожух 71-четвертый ферритовый кожух 74 вмещают первый магнитодиэлектрик 98 и второй магнитодиэлектрик 99, которые выполнены из высокомагнитнопроницаемого материала. Первый магнитодиэлектрик 98 и второй магнитодиэлектрик 99 поглощают магнитное поле, создаваемое обмоткой 68 и образуют канал для магнитного потока, таким образом задерживая утечку магнитного поля на наружную сторону, как показано на виде в разрезе накопительной трубки F и электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 на фиг.15 и на пояснительном виде магнитного потока на фиг.16. Защитная крышка 75 расположена вокруг наружной периферии электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и собирает непритягиваемый магнитный поток только первым магнитодиэлектриком 98 и вторым магнитодиэлектриком 99. Магнитный поток в основном не рассеивается через защитную крышку 75, и местоположение, где создается магнитный поток, может определяться произвольно.
<1-7> Управление электромагнитным индукционным нагревом
Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, описанное выше, осуществляет управление для принудительной генерации тепла магнитной трубкой F2 накопительной трубки F во время запуска, при котором начинается процесс нагревания воздуха, когда холодильный цикл принудительно осуществляет процесс нагревания воздуха, во время обеспечения способности нагревания воздуха и во время осуществления процесса размораживания. Будет дано описание (i) процесса оценки условия потока, (ii) процесса определения отделения датчика, (iii) процесса быстрого повышения давления, (iv) устойчивого выходного процесса и (v) процесса размораживания в качестве управлений, сосредоточенных на электромагнитном индукционном нагревательном устройстве 6.
Описание, приведенное ниже, в частности, относится ко времени запуска.
2
2
При введении пользователем команды осуществления процесса нагревания воздуха в контроллер 90 блок 11 управления начинает процесс нагревания воздуха. При запуске процесса нагревания воздуха блок 11 управления заставляет таймер 95 начинать отсчет использованного времени с начала нагревания воздуха, затем ждет, пока компрессор 21 не будет запущен, и давление, определенное датчиком 29a, не поднимется до 39 кг/см, и затем заставляет внутренний вентилятор 42 приводиться в действие. Это предотвращает дискомфорт для пользователя из-за ненагретого воздуха, проходящего в помещение в стадии, в которой хладагент, проходящий через внутренний теплообменник 41, еще не был нагрет. Электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется в данном документе, чтобы сократить время для запуска компрессора 21 и достижения давления 39 кг/см, определенного датчиком 29a давления. Во время этого электромагнитного индукционного нагрева, так как температура накопительной трубки F повышается быстро, перед началом электромагнитного индукционного нагрева блок 11 управления осуществляет управление для определения, пригодны или нет условия для начала электромагнитного индукционного нагрева. Примеры такого определения включают в себя процесс оценки условия потока, процесс определения отделения датчика, процесс быстрого повышения давления и им подобное, как показано на временной диаграмме на фиг.17.
(i) Процесс оценки условия потока
При осуществлении электромагнитного индукционного нагрева тепловой нагрузкой является только хладагент, накапливающийся на участке накопительной трубки F, где закреплено электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6, в то время как хладагент не проходит в накопительную трубку F. Таким образом, при осуществлении электромагнитного индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, в то время как холодильный агент не проходит в накопительную трубку F, температура накопительной трубки чрезмерно повышается до такой степени, что хладагент портится. Температура самого электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 также повышается и надежность устройства уменьшается. Следовательно, процесс определения условия потока осуществляется здесь и обеспечивает то, что хладагент проходит в накопительную трубку F во время этапа перед началом электромагнитного индукционного нагрева, так что электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не выполняется, в то время как хладагент еще не проходит в накопительную трубку F.
В процессе определения условия потока осуществляются нижеследующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.18.
На этапе S11 блок 11 управления определяет, получил или нет контроллер 90 команду от пользователя для осуществления процесса нагревания воздуха, а не для осуществления процесса охлаждения воздуха. Такое определение выполняется, так как хладагент должен нагреваться при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в соответствии с условиями, в которых осуществляется процесс нагревания воздуха.
На этапе S12 блок 11 управления начинает запуск компрессора 21 и постепенно увеличивает частоту компрессора 21.
На этапе S13 блок 11 управления определяет, достигла или нет частота компрессора 21 заданной минимальной частоты Qmin, и переходит к этапу S14, когда определено, что минимальная частота была достигнута.
На этапе S14 блок 11 управления начинает процесс определения условия потока, сохраняет определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенные данные температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена на тот момент времени, когда частота компрессора 21 достигла заданной минимальной частоты Qmin (см. точку a на фиг.17), и начинает отсчет временного интервала определения потока при помощи таймера 95. Когда частота компрессора 21 еще не достигла заданной минимальной частоты Qmin, хладагент, проходящий через накопительную трубку F и наружный теплообменник 23, находится в газожидкостной двойной фазе и поддерживает постоянную температуру при температуре насыщения, и, следовательно, температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообмена, являются постоянными и не изменяются при температуре насыщения. Однако частота компрессора 21 продолжает увеличиваться спустя некоторое время, давления хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F продолжают дополнительно понижаться, и температура насыщения начинает падать, в результате чего температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообмена, начинают понижаться. Так как наружный теплообменник 23 в данном документе расположен дальше вниз по потоку, чем накопительная трубка F относительно стороны впуска компрессора 21, момент времени, при котором температура хладагента в наружном теплообменнике 23 начинает понижаться, наступает раньше момента времени, при котором температура хладагента в накопительной трубке F начинает понижаться (см. точки b и c на фиг.17).
На этапе S15 блок 11 управления определяет, истек или нет временной интервал определения потока, равный 10 секундам, так как таймер 95 начал отсчет, и переходит к этапу S16 по истечению временного интервала определения потока. Если временной интервал определения потока еще не истек, этап S15 повторяется.
На этапе S16 блок 11 управления получает определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенные данные температуры наружного теплообменника 23 на тот момент, когда временной интервал определения потока истек и температуры хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F понизились, и затем переходит к этапу S17.
На этапе S17 блок 11 управления определяет, упала или нет определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14, полученная на этапе S16, на 3°C или намного ниже определенных данных температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14, сохраненных на этапе S14, и также определяет, упала или нет определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена, полученная на этапе S16, на 3°C или намного ниже определенных данных температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена, сохраненных на этапе S14. Конкретно, определяется, было или нет успешно определено понижение температуры хладагента в течение временного интервала определения потока. Когда или определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14, или определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена упала на 3°C или больше, определяется, что хладагент проходит через накопительную трубку F, и поток хладагента был обеспечен, процесс определения условия потока завершается, и выполняется переход или к процессу быстрого повышения давления во время запуска, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его максимальном пределе, к процессу определения отделения датчика или к другому процессу.
С другой стороны, когда ни определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14, ни определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена не упала на 3°C или больше, процесс переходит к этапу S18.
На этапе S18 блок 11 управления устанавливает, что объем хладагента, проходящего через накопительную трубку F, является недостаточным для индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, и блок 11 управления выдает изображение ненормального состояния потока на дисплейном экране контроллера 90.
(ii) Процесс определения отделения датчика
Процесс определения отделения датчика является процессом для подтверждения закрепленного состояния электромагнитного индукционного терморезистора 14 и осуществляется после закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F, и установки кондиционера 1 (после завершения установки, в том числе, после отключения защиты от подачи питания на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6), когда сначала начинается процесс нагревания воздуха. Конкретно, блок 11 управления осуществляет процесс определения отделения датчика, после того как было определено в процессе оценки условия потока, что объем потока хладагента в накопительной трубке F был обеспечен, и перед осуществлением процесса быстрого повышения давления во время запуска, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его максимальном пределе.
При транспортировке кондиционера 1 непредусмотренные вибрации и им подобное могут сделать неустойчивой закрепленную сторону электромагнитного индукционного терморезистора 14 или стать причиной ее отсоединения, и при приведении в действие недавно перевезенного электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в первый раз его надежность особенно необходима. Когда недавно перевезенное электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 приводится в действие в первый раз соответствующим образом, можно оценить до некоторой степени, что последующие процессы будут стабильными. Следовательно, процесс определения отделения датчика осуществляется при определении момента времени, описанном выше.
В процессе определения отделения датчика осуществляются нижеследующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.19.
На этапе S21 блок 11 управления обеспечивает или объем потока хладагента в накопительной трубке F, который был подтвержден при помощи процесса определения условия потока, или больший объем потока хладагента, сохраняет определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 (см. точку d на фиг.17) на момент окончания временного интервала определения потока (= исходной точке временного интервала определения отделения датчика) и начинает подачу электроэнергии на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Электроэнергия подается на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 здесь в течение временного интервала определения отделения датчика, равного 20 секундам, при отдельной определенной подаваемой электроэнергии M1 (1 кВт) с 50% выходного сигнала, меньшего заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт). На этом этапе, так как закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 еще не подтверждено как удовлетворительное, выходной сигнал уменьшен до 50% независимо от любого чрезмерного повышения температуры в накопительной трубке F, так что плавкий предохранитель 15 не будет повреждаться и смолистые элементы электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не будут плавиться из-за электромагнитного индукционного терморезистора 14, не способного определить это чрезмерное повышение температуры. Одновременно временной интервал непрерывного нагревания электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 устанавливается заранее, чтобы не превышать временной интервал в 10 минут максимального непрерывного выходного сигнала, и, следовательно, блок 11 управления заставляет таймер 95 начинать отсчет использованного временного интервала, в котором электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 продолжает выдавать выходной сигнал. Подача электропитания на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и величина магнитного поля, генерируемого обмоткой 68 вокруг себя, являются взаимосвязанными величинами.
На этапе S22 блок 11 управления определяет, закончился или нет временной интервал определения отделения датчика. По истечению временного интервала определения отделения датчика процесс переходит к этапу S23. Если временной интервал определения отделения датчика еще не закончился, повторяется этап S22.
На этапе S23 блок 11 управления получает определенную температуру электромагнитного индукционного терморезистора 14 в момент времени, когда временной интервал определения отделения датчика закончился (точка e на фиг.17), и процесс переходит к этапу S24.
На этапе S24 блок 11 управления определяет, повысилась или нет определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 в конце временного интервала определения отделения датчика, полученного на этапе S23, на 10°C или намного больше относительно определенных данных температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 в начале временного интервала определения отделения датчика, сохраненного на этапе S21. Конкретно, определяется, поднялась или нет температура хладагента на 10°C или больше вследствие индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в течение временного интервала определения отделения датчика. При повышении определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 на 10°C или больше определяется, что было успешно подтверждено, что закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является удовлетворительным и что накопительная трубка F соответственно нагрета за счет индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, процесс определения отделения датчика завершен, и процесс переходит к процессу быстрого повышения давления при запуске, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его максимальном пределе. Если определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 не повысилась на 10°C или больше, процесс переходит к этапу S25.
На этапе S25 блок 11 управления считает число раз, при котором осуществлялся процесс повторения отделения датчика. Когда число повторений меньше десяти, процесс переходит к этапу S26, и когда число повторений превышает десять, процесс переходит к этапу S27 без перехода к этапу S26.
На этапе S26 блок 11 управления осуществляет процесс повторения отделения датчика. В данном документе определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 по истечению 30 или более секунд (не показано на фиг.17) сохраняются, электроэнергия подается при отдельной определенной подаваемой электроэнергии M1 на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в течение 20 секунд, осуществляются те же процессы этапов S22 и S23, процесс определения отделения датчика завершается, когда определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 повысилась на 10°C или больше, и процесс переходит к процессу быстрого повышения давления при запуске, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используются при его максимальном пределе. Если определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 не повысилась на 10°C или больше, процесс возвращается к этапу S25.
На этапе S27 блок 11 управления определяет, что закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является неустойчивым или неудовлетворительным и выдает изображение ненормального состояния отделения датчика на дисплейном экране контроллера 90.
(iii) Процесс быстрого повышения давления
Блок 11 управления начинает процесс быстрого повышения давления в состоянии, в котором процесс определения условия потока и процесс определения отделения датчика закончились, было определено, что достаточный поток хладагента в накопительной трубке F был обеспечен, закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F является удовлетворительным, и накопительная трубка F была соответственно нагрета при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
Даже если индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 выполняется здесь при высоком выходном сигнале, надежность кондиционера 1 успешно повышена, так как подтверждено, что нет чрезмерного повышения температуры в накопительной трубке F.
В процессе быстрого повышения давления осуществляются нижеследующие процессы, как показано на фиг.20.
На этапе S31 блок 11 управления устанавливает подачу электроэнергии на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не для отдельной определенной подаваемой электроэнергии M1, ограниченной до 50% выходного сигнала, как это было во время процесса определения отделения датчика, описанного выше, а скорее для заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2кВт). Этот выходной сигнал, обеспечиваемый электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6, продолжается до тех пор, пока датчик 29a давления не достигнет заданного целевого высокого давления Ph.
Для предотвращения чрезмерных повышений высокого давления в холодильном цикле кондиционера 1 блок 11 управления принудительно останавливает компрессор 21, когда датчик 29a давления определяет чрезмерно высокое давление Pr. Заданное целевое высокое давление Ph во время этого процесса быстрого повышения давления обеспечивается в качестве отдельной пороговой величины, которая является величиной давления, меньшей чрезмерно высокого давления Pr.
На этапе S32 блок 11 управления определяет, истек или нет временной интервал максимального непрерывного выходного сигнала, равный 10 минутам, электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 с начала отсчета на этапе S21 процесса определения отделения датчика. Если временной интервал максимального непрерывного выходного сигнала не истек, процесс переходит к этапу S33. Если временной интервал максимального непрерывного выходного сигнала истек, процесс переходит к этапу S34.
На этапе S33 блок 11 управления определяет, достигло или нет определенное давление датчика 29a давления целевого высокого давления Ph. Если целевое высокое давление Ph было достигнуто, процесс переходит к этапу S34. Если целевое высокое давление Ph не было достигнуто, повторяется этап S32.
На этапе S34 блок 11 управления начинает приведение в действие внутреннего вентилятора 42, завершает процесс быстрого повышения давления и переходит к устойчивому выходному процессу.
Когда процесс в данном документе переходит от этапа S33 к этапу S34, внутренний вентилятор 42 начинает работать при условиях, при которых достаточно нагретый кондиционированный воздух может успешно подаваться пользователю. Когда процесс переходит от этапа S32 к этапу S34, состояние успешной подачи достаточно нагретого кондиционированного воздуха пользователю не было достигнуто, и кондиционированный воздух, который является отчасти нагретым, может подаваться, и подача нагретого воздуха может начинаться в диапазоне, в соответствии с которым использованное время с начала процесса нагревания воздуха не является слишком длительным.
(iv) Устойчивый выходной процесс
При устойчивом выходном процессе устойчиво подаваемая электроэнергия M2 (1,4 кВт), которая равна или больше отдельной определенной подаваемой электроэнергии M1 (1 кВт) и равна или меньше максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт), обозначена как фиксированная выходная величина, и частота подачи электроэнергии на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 является регулируемой по отклонению и интегралу, так что определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 поддерживается при целевой температуре 80°C накопительной трубки при запуске.
При устойчивом выходном процессе нижеследующие процессы осуществляются, как показано в схеме последовательности операций на фиг.21.
На этапе S41 блок 11 управления сохраняет определенную температуру электромагнитного индукционного терморезистора 14 и переходит к этапу S42.
На этапе S42 блок 11 управления сравнивает определенную температуру электромагнитного индукционного терморезистора 14, сохраненную на этапе S41, с целевой температурой 80°C накопительной трубки при запуске и определяет, равна или нет или меньше определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 заданной поддерживаемой температуры, которая ниже целевой температуры 80°C накопительной трубки при запуске на заданную температуру. Если определенная температура равна или меньше заданной поддерживаемой температуры, процесс переходит к этапу S43. Если определенная температура не равна или не меньше заданной поддерживаемой температуры, процесс непрерывно ждет, пока определенная температура не будет равна или меньше заданной поддерживаемой температуры.
На этапе S43 блок 11 управления определяет использованное время с конца самой последней подачи электроэнергии на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
На этапе S44 блок 11 управления определяет одну установку в качестве непрерывной подачи электроэнергии на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 при постоянном поддержании устойчиво подаваемой электроэнергии M2 (1,4 кВт) в течение 30 секунд и осуществляет регулирование по отклонению и интегралу, при котором частота этой установки повышается до более высокой частоты, чем длиннее использованное время, определенное на этапе S43.
(v) Процесс размораживания
Когда устойчивый выходной процесс, описанный выше, продолжается, и определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена наружного теплообменника 23 является заданной величиной или ниже, осуществляется процесс размораживания, который является процессом для растапливания инея, прилипшего к наружному теплообменнику 23. Конкретно, как и в случае установки состояния соединения четырехходового переключающего клапана 22 в процессе охлаждения воздуха (состояние соединения, показанное пунктирными линиями на фиг.1), высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления, выходящий из компрессора 21, подается в наружный теплообменник 23 перед прохождением через внутренний теплообменник 41 и теплота конденсации хладагента используется для растапливания инея, прилипшего к наружному теплообменнику 23.
В процессе размораживания осуществляются следующие процессы.
На этапе S51 блок 11 управления подтверждает, что частота компрессора 21 равна или выше заданной минимальной частоты Qmin, которая обеспечивает заданный объем хладагента для циркуляции, которая обеспечивает заданный объем циркулирующего хладагента, объем потока хладагента обеспечивается за счет процесса оценки условия потока до некоторой степени так, что может выполняться электромагнитный индукционный нагрев, и состояние закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 является надлежащим в соответствии с процессом определения отделения датчика и переходит к этапу S52.
На этапе S52 блок 11 управления определяет, меньше или нет определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена 10°C. Если она меньше 10°C, процесс переходит к этапу S53. Если она не меньше 10°C, повторяется этап S52.
На этапе S53 блок 11 управления приводит индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 к остановке и передает сигнал размораживания.
На этапе S54 после передачи сигнала размораживания блок 11 управления устанавливает состояние соединения четырехходового клапана 22 в состояние соединения процесса охлаждения воздуха и также выполняет отсчет при помощи таймера 95 времени, истекшего после начала размораживания, когда состояние соединения четырехходового клапана 22 стало состоянием соединения процесса охлаждения воздуха.
На этапе S55 блок 11 управления определяет, истекли или нет 30 секунд с начала размораживания. Если 30 секунд истекли, процесс переходит к этапу S56. Если 30 секунд не истекли, повторяется этап S55.
На этапе S56 блок 11 управления приводит электроэнергию, подаваемую на обмотку 68 электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, к заданной максимальной подаваемой электроэнергии Mmax (2 кВт) и выполняет пропорционально-интегральное регулирование частоты индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, так что определенная температура электромагнитного индукционного терморезистора 14 достигает целевой температуры размораживания, которая составляет 40°C (в отличие от целевой температуры накопительной трубки при запуске во время устойчивого выходного процесса). Когда определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена опускается ниже 0°C, тогда перепускной клапан 27 горячего газа перепускного контура H горячего газа открывается, высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления подается в область под наружными вентиляторами 26 и под наружным теплообменником 23 на верхнюю поверхность нижней пластины 2b наружного узла 2, и лед, образовавшийся на верхней поверхности нижней пластины 2b, удаляется. Так как состояние соединения четырехходового клапана 22 переключается в состояние процесса охлаждения воздуха, высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления, выходящий из компрессора 21, проходит от точки 23k разветвления/схождения наружного теплообменника 23 к точке 23j схождения/разветвления и сходится в один поток в точке 23j схождения/разветвления, в результате чего хладагент с объемом в три раза больше объема разветвленной трубки K в совокупности проходит через трубку J с сужением. Так как трубка J с сужением расположена в окрестности нижнего конца наружного теплообменника 23, большое количество теплоты конденсата может в совокупности подаваться в окрестность нижнего конца наружного теплообменника 23. Таким образом размораживание может быть ускорено.
На этапе S57 блок 11 управления определяет, превысило или нет использованное время начала размораживания 10 минут. Если оно не превысило 10 минут, процесс переходит к этапу S58. Если оно превысило 10 минут, процесс переходит к этапу S59. Таким образом, состояние соединения четырехходового клапана 22 может быть предотвращено от пребывания в течение 10 минут или больше в состоянии охлаждения воздуха, делая маловероятным, что пользователь будет испытывать дискомфорт от понижения температуры в помещении.
На этапе S58 блок 11 управления определяет, превышает или нет определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена 10°C. Если она превышает, процесс переходит к этапу S59. Если она не превышает, процесс возвращается и повторяет этап S56.
На этапе S59 блок 11 управления останавливает компрессор 21 для уравнивания высокого и низкого давлений в холодильном цикле и завершает индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
На этапе S60 блок 11 управления переключает состояние соединения четырехходового клапана 22 на состояние соединения процесса нагревания воздуха.
Затем, блок 11 управления передает сигнал, который завершает размораживание. Кроме того, блок 11 управления постепенно повышает частоту компрессора 21 до заданной минимальной частоты Qmin или выше и осуществляет устойчивый выходной процесс до тех пор, пока не будет достигнуто условие, при котором процесс размораживания будет осуществляться снова. Перепускной клапан 27 горячего газа перепускного контура H горячего газа закрывается спустя 5 секунд после передачи сигнала, который завершает размораживание.
<1-8> Управление запуском кондиционирования воздуха
В вышеупомянутом управлении электромагнитным индукционным перегревом были описаны (i) процесс оценки условия потока, (ii) процесс определения отделения датчика, (iii) процесс быстрого повышения давления, (iv) устойчивый выходной процесс и (v) процесс размораживания с акцентом на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
Управление запуском кондиционирования воздуха для обеспечения быстрого выпуска высокотемпературного воздуха осуществляется здесь за счет использования преимущества осуществляемого управления электромагнитным индукционным перегревом.
Это управление запуском кондиционирования воздуха включает в себя выполнение (vi) управления введенной оценкой, (vii) управление доведением до максимума способности запуска, (viii) управление началом выпуска высокотемпературного воздуха и (ix) управление процессом нагревания воздуха после запуска, как показано на временной диаграмме на фиг.22.
(vi) Управления введенной оценкой
При управлении введенной оценкой или осуществляется управление выпуском воздуха умеренной температуры в условиях, при которых осуществляется незначительное понижение температуры окружающего воздуха, и нет особой необходимости в подаче особенно нагретого воздуха пользователю, или осуществляется управление выпуском высокотемпературного воздуха для подачи более нагретого кондиционированного воздуха пользователю, когда температура окружающего воздуха является низкой. Блок 11 управления определяет, будет ли осуществляться или управление выпуском воздуха умеренной температуры или управление выпуском высокотемпературного воздуха на основании температуры окружающего воздуха.
В управлении введенной оценкой осуществляются следующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.24.
На этапе S61, когда пользователь вводит установленную температуру и вводит команду для запуска процесса нагревания воздуха при помощи кнопки ввода (не показана) контроллера 90, блок 11 управления получает информацию об этой команде для осуществления процесса нагревания воздуха и получает определенную температуру датчика 43 температуры в помещении и определенную температуру датчика 29b температуры наружного воздуха во время запуска.
На этапе S62 блок 11 управления определяет, позволяют или нет температурные условия осуществлять процесс нагревания воздуха на основании температуры внутри помещения и температуры наружного воздуха, полученных на этапе S61. Конкретно, когда зависимость между температурой внутри помещения и температурой наружного воздуха удовлетворяется, как показано на фиг.23, определяется, что процесс нагревания воздуха может осуществляться, и процесс переходит к этапу S63. Диапазон, обеспечивающий процесс нагревания воздуха, устанавливается заранее в качестве диапазона температурных условий так, что температура наружного воздуха холоднее температуры внутри помещения, и можно, чтобы холодильный цикл кондиционера 1 осуществлял процесс нагревания воздуха. Блок 11 управления предварительно сохраняет данные, представляющие собой зависимость между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения, такие как показано на фиг.23.
На этапе S63 блок 11 управления определяет, позволяют или нет температурные условия осуществлять управление выпуском высокотемпературного воздуха на основании температуры внутри помещения и температуры наружного воздуха, полученных на этапе S61, а также данных о зависимости между температурой внутри помещения и температурой наружного воздуха, показанных на фиг.23. Конкретно, когда температурный диапазон управления выпуском высокотемпературного воздуха, показанный посредством штриховки на фиг.23, является удовлетворительным, определяется, что будет осуществляться управление выпуском высокотемпературного воздуха, и процесс переходит к этапу S65. Когда определено, что управление выпуском высокотемпературного воздуха не будет осуществляться, определяется, что будет осуществляться управление выпуском воздуха умеренной температуры, и процесс переходит к этапу S64.
На этапе S64 блок 11 управления начинает управление выпуском воздуха умеренной температуры. Хотя его подробное описание не дано, это управление выпуском воздуха умеренной температуры является управлением, в котором во время запуска после начала процесса нагревания воздуха внутренний вентилятор 42 не запускается до тех пор, пока определенная температура датчика 44 температуры внутреннего теплообмена не достигнет заданной температуры, и запуск внутреннего вентилятора 42 начинается после достижения определенной температуры заданной температуры. При этом управлении выпуском воздуха умеренной температуры управление осуществляется для обеспечения постепенного увеличения объема воздуха внутреннего вентилятора 42 до тех пор, пока он не достигнет установленного объема воздуха.
На этапе S65 блок 11 управления определяет, начинать или нет процесс после процесса размораживания. Если процесс должен начинаться после процесса размораживания, процесс переходит к этапу S66. Если процесс не должен начинаться после процесса размораживания, процесс переходит к этапу S67.
На этапе S66 блок 11 управления начинает «включение термоуправления», описанного ниже.
На этапе S67 блок 11 управления определяет, действительна или нет ситуация, в которой нагрузка больше нагрузки в ситуации, которая удовлетворяет условию «включения термоуправления» для начала управления «включением термоуправления». Ситуация, в которой нагрузка больше нагрузки в ситуации, которая удовлетворяет условию «включение термоуправления», является ситуацией, которая удовлетворяет условию, при котором установленная температура меньше определенной температуры датчика 43 температуры внутри помещения меньше 0,5°C, которая должна быть выше 1. Конкретно, управлением «включение термоуправления» является процесс осуществления повторного запуска процесса в ситуации, в которой температура внутри помещения отчасти была нагрета. С другой стороны, в начале процесса нагревания воздуха процесс начала работы осуществляется в окружающей среде, в которой температура внутри помещения является низкой, степень отклонения от установленной температуры является высокой, и пользователь хочет, чтобы подавался более теплый кондиционированный воздух. Когда определено, что существует ситуация, в которой нагрузка больше нагрузки в ситуации, которая удовлетворяет условию «включение термоуправления», процесс переходит к этапу S68. Когда определено, что существует ситуация, в которой нагрузка равна или меньше нагрузки ситуации, которая удовлетворяет условию «включение термоуправления», процесс переходит к этапу S66.
На этапе S68 блок 11 управления начинает управление выпуском высокотемпературного воздуха и завершает процесс введенной оценки. Это управление выпуском высокотемпературного воздуха является управлением, в котором во время запуска после начала процесса нагревания воздуха внутренний вентилятор 42 не запускается до тех пор, пока определенное давление датчика 29c давления не достигнет целевого высокого давления Ph, и запуск внутреннего вентилятора 42 начинается после достижения давлением целевого высокого давления Ph, как было описано при управлении электромагнитным индукционным перегревом.
(vii) Управление доведением до максимума способности запуска
В процессе быстрого повышения давления, описанном выше, было дано описание управления для обеспечения сокращения временного интервала, необходимого для достижения определенным давлением датчика 29c давления целевого высокого давления Ph после начала процесса нагревания воздуха. Управление доведением до максимума способности запуска является управлением, при котором степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 постепенно увеличивается наряду с повышением частоты компрессора 21 после осуществления управления фиксированной степенью открытия при запуске для уменьшения степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 для сокращения временного интервала для достижения целевого высокого давления Ph при запуске управления выпуском высокотемпературного воздуха.
При управлении доведением до максимума способности запуска осуществляются следующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.25.
На этапе S71 при степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24, остающейся фиксированной при фиксированной степени DS открытия (см. точку g на фиг.22), блок 11 управления осуществляет управление фиксированной степенью открытия при запуске для приведения частоты компрессора 21 к заданной минимальной частоте Qmin в пределах заданного временного интервала, равного 2 минутам, после начала процесса нагревания воздуха.
Фиксированной степенью DS открытия является степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24, уменьшенная для того, чтобы быть меньше степени открытия, соответствующей состоянию хладагента. Этим состоянием хладагента, соответствующем степени открытия, является степень открытия управляемого наружного электрического расширительного клапана 24, когда предполагается, что управление процессом нагревания воздуха после запуска, описанное ниже, было осуществлено при тех условиях, что и каждое из действующих условий при осуществлении управления фиксированной степенью открытия при запуске. Условия, действующие при осуществлении управления фиксированной степенью открытия при запуске, включают в себя условия работы холодильного цикла (частоту компрессора 21, объем воздуха внутреннего вентилятора 42, объем воздуха наружных вентиляторов 26 и им подобное), а не степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24, и температурные условия окружающего воздуха холодильного цикла (условия температуры наружного воздуха, условия температуры внутри помещения и им подобное). Управлением процессом нагревания воздуха после запуска является управление для обеспечения регулирования степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 так, что состояние хладагента холодильного цикла стабилизируется так, что степень переохлаждения хладагента, проходящего через сторону внутреннего теплообменника 41 рядом с наружным электрическим расширительным клапаном 24, является постоянной при заданной величине.
На этапе S72 при частоте компрессора 21, достигшей заданной минимальной частоты Qmin, блок 11 управления определяет, истекло или нет использованное время, равное двум минутам, начала нагревания воздуха, как отсчитано таймером 95 после начала процесса нагревания воздуха. Когда заданная минимальная частота Qmin была достигнута и использованное время начала нагревания воздуха, равное двум минутам, истекло после начала процесса нагревания воздуха, процесс переходит к этапу S73. Когда ни заданная минимальная частота Qmin не была достигнута, ни использованное время начала нагревания воздуха, равное двум минутам, не истекло после начала процесса нагревания воздуха, повторяется этап S72.
На этапе S73 блок 11 управления начинает увеличивать частоту компрессора 21 до первой частоты R1 при одновременном увеличении степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 до первой степени D1 открытия, большей фиксированной степени DS открытия.
На этапе S74 при регулировании частоты компрессора 21 до первой частоты R1 блок 11 управления регулирует степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 так, что степень переохлаждения хладагента, проходящего через сторону внутреннего теплообменника 41 рядом с наружным электрическим расширительным клапаном 24, является постоянной при заданной величине.
На этапе S75 блок 11 управления определяет, достигла или нет частота компрессора 21 первой частоты R1. Если частота достигла первой частоты R1, процесс переходит к этапу S76. Если частота не достигла первой частоты R1, процесс ждет до тех пор, пока она не достигнет первой частоты R1.
На этапе S76 блок 11 управления начинает увеличивать частоту компрессора 21 до второй частоты R2 при одновременном увеличении степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 до второй степени D2 открытия, большей первой степени D1 открытия. Этот тип управления в дальнейшем повторяется до тех пор, пока частота компрессора 21 не достигнет максимальной частоты Rmax, и степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 не достигнет максимальной степени Dmax открытия (см. точку m на фиг.22). Когда частота компрессора 21 достигла максимальной частоты Rmax, и степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 достигла максимальной степени Dmax открытия, процесс переходит к этапу S77. Когда ни частота компрессора 21 не достигла максимальной частоты Rmax, ни степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 не достигла максимальной степени Dmax открытия, повторяется этап S76.
На этапе S77 в то время как частота компрессора 21 поддерживается на максимальной частоте Rmax, блок 11 управления регулирует степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 так, что степень переохлаждения хладагента, проходящего через сторону внутреннего теплообменника 41 рядом с наружным электрическим расширительным клапаном 24, является постоянной при заданной величине.
Вышеописанное управление доведением до максимума способности запуска выполняется до тех пор, пока определенная температура датчика 43 температуры внутри помещения не достигнет установленной температуры в первый раз после начала процесса нагревания воздуха, и в то время как осуществляется управление процессом нагревания воздуха после запуска, после достижения установленной температуры, управление доведением до максимума способности запуска не осуществляется до тех пор, пока запуск процесса нагревания воздуха не будет осуществляться снова.
Таким образом, можно постепенно повышать способность охлаждения посредством постепенного увеличения объема циркулирующего хладагента холодильного цикла. Посредством постепенного повышения способности охлаждения, а не сразу повышения ее до максимума, можно предотвратить ситуации, в которых компрессор 21 засасывает хладагент в жидком состоянии, или определенное давление датчика 29a давления чрезмерно повышается.
(vii) Управление началом выпуска высокотемпературного воздуха
Так как температура внутри помещения в начале процесса нагревания воздуха является низкой, когда внутренний вентилятор 42 впервые приводится в действие при запуске, часто образуется поток холодного воздуха, входящего в помещение. Следовательно, за счет осуществления управления началом выпуска высокотемпературного воздуха температура кондиционированного воздуха, подаваемого сначала из внутреннего узла 4 в помещение после начала процесса нагревания воздуха, является до некоторой степени высокой температурой, и дискомфорт, испытываемый пользователем, уменьшен.
Кроме того, приведение в действие внутреннего вентилятора 42 поддерживается в остановленном состоянии, и способность конденсации во внутреннем теплообменнике 41 поддерживается низкой, так что период времени, в течение которого достаточно высокотемпературный кондиционированный воздух начинает подаваться в помещение, может быть реализован на самой ранней стадии, возможно, после начала процесса нагревания воздуха. Таким образом, давление хладагента, проходящего из компрессора 21 к внутреннему теплообменнику 41, быстро повышается, и температура и давление хладагента повышаются.
При управлении началом выпуска высокотемпературного воздуха осуществляются следующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.26 и 27.
На этапе S81 блок 11 управления подтверждает, что внутренний вентилятор 42 был остановлен и удерживает вентилятор в этом остановленном состоянии.
На этапе S82 блок 11 управления определяет, достигло или нет определенное давление датчика 29a давления целевого высокого давления Ph. Если целевое высокое давление Ph было достигнуто (см. точку f на фиг.22), процесс переходит к этапу S86. Если целевое высокое давление Ph не было достигнуто, процесс переходит к этапу S83.
На этапе S83 блок 11 управления определяет, истек или нет заданный фиксированный временной интервал Tx при запуске, который равен 2 минутам 30 секундам, после начала процесса нагревания воздуха. Если заданный фиксированный временной интервал Tx при запуске истек, процесс переходит к этапу S86, даже если определенное давление датчика 29a давления не достигло целевого высокого давления Ph. Если заданный фиксированный временной интервал Tx при запуске не истек, процесс переходит к этапу S84. Таким образом можно предотвратить случаи, когда нагретый воздух продолжает не выпускаться в течение длительного времени после начала процесса нагревания воздуха.
На этапе S84 блок 11 управления определяет, превысила или нет температура хладагента, проходящего через выпускную трубку A, определяемая датчиком 29d температуры на выходе, заданную температуру Tp на выходе, равную 110°C. Если заданная температура Tp на выходе была превышена, процесс переходит к этапу S86, даже если определенное давление датчика 29a давления не достигло целевого высокого давления Ph. Если заданная температура Tp на выходе не была превышена, процесс переходит к этапу S85. Таким образом, чрезмерное повышение высокого давления может быть предотвращено и порчу хладагента можно избежать при предотвращении нагрузок, приложенных к оборудованию.
На этапе S85 блок 11 управления определяет, была или нет превышена заданная величина Eh тока на величину тока, подаваемого блоком 21e питания, определяемая детектором 29f величины тока компрессора. Если заданная величина Eh тока была превышена, процесс переходит к этапу S86, даже если определенное давление датчика 29a давления не достигло целевого высокого давления Ph. Если заданная величина Eh тока не была превышена, процесс возвращается к этапу S82. Таким образом может быть предотвращено повреждение электрических элементов.
Объем воздуха внутреннего вентилятора 42 может быть установлен последовательно для четырех уровней: сверхнизкий объем “LL” воздуха, низкий объем “L” воздуха, средний объем “M” воздуха и максимальный объем “H” воздуха.
На этапе S86 блок 11 управления приводит в действие внутренний вентилятор 42 при сверхнизком объеме “LL” воздуха, в то время как одновременно таймер начинает отсчет времени после запуска внутреннего вентилятора (см. точку h или l на фиг.22). Запуск в данном документе начинается при самом низком объеме “LL” воздуха. Таким образом, так как только самый низкий объем “LL” воздуха подается во внутренний теплообменник 41, нагретый воздух может непрерывно подаваться в помещение без внезапного падения давления, определяемого датчиком 29a давления.
На этапе S87 блок 11 управления или определяет, истек ли отсчет таймера, равный 30 или более секундам, после запуска внутреннего вентилятора, и поддерживалось ли состояние превышения заданного порогового значения Pm обратного высокого давления в течение 10 или более секунд (см. точки n и o на фиг.22), или определяет, истекли или нет 10 минут после начала процесса нагревания воздуха. Если определено, или что отсчет таймера, равный 30 или более секундам, истек после запуска внутреннего вентилятора, и целевое высокое давление поддерживалось в течение 10 или более секунд, или что 10 минут истекли после начала процесса нагревания воздуха, процесс переходит к этапу S91. Если определено, что или отсчет таймера, равный 30 или более секундам, не истек после запуска внутреннего вентилятора, или целевое высокое давление не поддерживалось в течение 10 или более секунд и 10 минут не истекли после начала процесса нагревания воздуха, процесс переходит к этапу S88. Непосредственное отклонение от управления предотвращено в данном документе посредством ожидания истечения отсчета таймера, равного 30 или более секундам, после запуска внутреннего вентилятора.
2
На этапе S88 блок 11 управления или определяет, меньше ли определенное давление датчика 29a давления заданной пороговой величины P1 низкого давления, равной 36 кг/см, до истечения отсчета таймера, равного 5 секундам, после запуска внутреннего вентилятора, или определяет, истек ли предварительно установленный период времени, равный 10 секундам. Если или давление меньше заданной пороговой величины P1 низкого давления (см. точку i на фиг.22), или истекли 10 секунд, процесс переходит к этапу S89. Если давление не меньше заданной пороговой величины P1 низкого давления и 10 секунд не истекли, повторяется этап S88.
На этапе S89 блок 11 управления останавливает внутренний вентилятор 42, приводит объем воздуха к «0» и повторно устанавливает таймер после запуска внутреннего вентилятора (см. точку j на фиг.22).
2
На этапе S90 блок 11 управления или определяет, больше ли определенное давление датчика 29a давления заданной пороговой величины Pm обратного высокого давления, равной 37 кг/см (см. точку k на фиг.22), или определяет, истек или нет предварительно установленный период времени, равный 10 секундам, после остановки внутреннего вентилятора 42. Если давление выше заданной пороговой величины Pm обратного высокого давления или 10 секунд истекли после остановки внутреннего вентилятора 42, процесс переходит к этапу S86. Если давление не выше заданной пороговой величины Pm обратного высокого давления и 10 секунд не истекли после остановки внутреннего вентилятора 42, повторяется этап S90.
На этапе S91 блок 11 управления завершает управление началом выпуска высокотемпературного воздуха, начинает управление процессом нагревания воздуха после запуска и создает состояние, в котором объем воздуха внутреннего вентилятора 42 не ограничивается “LL”, и объем “L” воздуха или больше может быть достигнут (см. точку p на фиг.22).
(ix) Управление процессом нагревания воздуха после запуска
Управлением процессом нагревания воздуха после запуска является управление для обеспечения регулирования степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 так, что состояние хладагента холодильного цикла стабилизируется за счет постоянного регулирования степени переохлаждения хладагента, проходящего через сторону внутреннего теплообменника 41 рядом с наружным электрическим расширительным клапаном 24.
При управлении процессом нагревания воздуха после запуска осуществляются следующие процессы, как показано в схеме последовательности операций на фиг.28.
На этапе S92 блок 11 управления определяет, получил или нет контроллер 90 команду от пользователя для остановки нагревания воздуха. Если определено, что команда для остановки нагревания воздуха была получена, управление процессом нагревания воздуха после запуска завершается. Если определено, что команда для остановки нагревания воздуха не была получена, процесс переходит к этапу S93.
На этапе S93 вместо ограничения объема воздуха внутреннего вентилятора до “LL” блок 11 управления обеспечивает объем “L” воздуха или больше в качестве заданного объема воздуха, установленного пользователем через контроллер 90.
На этапе S94 блок 11 управления определяет, удовлетворяется или нет условие «отключение термоуправления». Конкретно, блок 11 управления определяет, было или нет удовлетворено условие «отключение термоуправления», где заданная температура, меньшая определенной температуры датчика 43 температуры внутри помещения, меньшей 0,5°C, составляет 1 или меньше (состояние, в котором определенная температура датчика 43 температуры внутри помещения превышает Ty в точке q на фиг.22). Если условие «отключение термоуправления» удовлетворяется, процесс переходит к этапу S95. Если условие «отключение термоуправления» не удовлетворяется, повторяется этап S94.
На этапе S95 блок 11 управления уменьшает степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 также при уменьшении частоты компрессора 21 до минимальной частоты Qmin.
На этапе S96 блок 11 управления определяет, удовлетворяется или нет условие «включение термоуправления». Конкретно, блок 11 управления определяет, было или нет удовлетворено условие «включение термоуправления», где установленная температура, меньшая определенной температуры датчика 43 температуры внутри помещения, составляет 2°C или больше (состояние, в котором определенная температура датчика 43 температуры внутри помещения ниже Tz в точке s на фиг.22). Если условие «включение термоуправления» удовлетворяется, процесс переходит к этапу S97. Если условие «включение термоуправления» не удовлетворяется, повторяется этап S96.
На этапе S97 блок 11 управления осуществляет управление для непрерывного увеличения степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 при непрерывном повышении частоты компрессора 21 и возвращается и к этапу S92 и повторяет его. Процессы, такие как управление началом выпуска высокотемпературного воздуха, не осуществляются на данном этапе. Причина состоит в том, что внутренняя часть помещения уже почти имеет установленную температуру и достаточно нагрето.
<Характеристики кондиционера 1 настоящего варианта осуществления>
(1)
В кондиционере 1 настоящего изобретения время, необходимое для достижения целевого высокого давления Ph, может быть сокращено посредством осуществления управлением началом выпуска высокотемпературного воздуха для прекращения приведения в действие внутреннего вентилятора 42 до тех пор, пока целевое высокое давление Ph не будет достигнуто. Таким образом, нагретый воздух может быстро подаваться пользователю при запуске нагревания воздуха.
Такое управление для прекращения приведения в действие внутреннего вентилятора 42 осуществляется, чтобы не выполняться во время «включения термоуправления», и, следовательно, можно предотвратить неудобство, связанное с отсутствием подачи нагретого воздуха в течение некоторого времени во время «включения термоуправления».
Такое управление для прекращения приведения в действие внутреннего вентилятора 42 также осуществляется только при заданных температурных условиях, и управление ограничено условиями, при которых существует конкретная необходимость в нагретом воздухе при запуске процесса нагревания воздуха, и, следовательно, можно предотвратить начало более поздней подачи нагретого воздуха, чем необходимо (в ситуациях, в которых не требуется выпуск высокотемпературного воздуха).
(2)
Даже в известных кондиционерах при запуске процесса нагревания воздуха вентилятор внутреннего узла удерживается в остановленном состоянии без приведения в действие в течение некоторого времени после начала приведения в действие компрессора, чтобы воздух, выпускаемый сначала, имел до некоторой степени высокую температуру. Однако в таком известном кондиционере установлен датчик температуры для определения температуры хладагента, проходящего через внутренний теплообменник, и эта определенная температура, являющаяся до некоторой степени высокой температурой, является условием для начала приведения в действие вентилятора внутреннего узла. Конкретно, в известном кондиционере не делается акцент на давление хладагента, проходящего через внутренний теплообменник в качестве условия для начала приведения в действие вентилятора внутреннего узла.
В противоположность этому в кондиционере 1 варианта осуществления, описанного выше, осуществляется управление, при котором приведение в действие внутреннего вентилятора 42 начинается, когда определенное давление датчика 29a давления достигает целевого высокого давления Ph. Конкретно, условием для начала приведения в действие внутреннего вентилятора 42, когда начинается процесс нагревания воздуха, не является температура хладагента, а скорее, чтобы давление хладагента, проходящего во внутренний теплообменник 41, достигло целевого высокого давления Ph. Таким образом, так как делается акцент на давление хладагента, проходящего во внутренний теплообменник 41, определяемое датчиком 29a давления, когда целью является быстрое нагревание внутреннего теплообменника 41, когда начинается процесс нагревания воздуха, процесс для более быстрого повышения давления хладагента может осуществляться при обеспечении стабильности, так что чрезмерно высокое давление Pr не превышается за счет давления хладагента на участке высокого давления, где установлен датчик 29a давления (например, расчетное давление). Если делается попытка быстро повысить давление хладагента, проходящего во внутренний теплообменник 41, при осуществлении управления с акцентом на температуру хладагента, что и в известной практике, надежность подвергнута риску, поскольку существует опасность того, что давление хладагента будет чрезмерно повышено, так как акцент делается только на температуру хладагента, и при неучтенном чрезмерном повышении давления хладагента производительность компрессора 21 дополнительно повышается, чтобы повысить температуру хладагента. Так как скорость повышения давления хладагента выше скорости повышения температуры хладагента, когда предпринимается попытка обеспечить надежность при акценте только на температуру хладагента, что и в известных способах, нельзя выполнять действие быстрого повышения давления хладагента, поскольку не осуществляется управление, которое фокусируется на давлении хладагента. Как описано выше, в кондиционере 1 вышеупомянутого варианта осуществления можно достичь как можно быстрее повышение давления в пределах расчетного давления и других факторов при предотвращении чрезмерных давлений.
(3)
В известном кондиционере, в котором объем воздуха вентилятора внутреннего узла может регулироваться среди множества уровней, чтобы температура воздуха, выпущенного вначале, была в некоторой степени высокой температурой, когда начинается процесс нагревания воздуха, вентилятор внутреннего узла удерживается в остановленном состоянии без приведения в действие в течение некоторого времени после начала приведения в действие компрессора, и приведение в действие вентилятора внутреннего узла начинается при уменьшении объема воздуха, когда удовлетворено определенное температурное условие. После приведения в действие вентилятора внутреннего узла осуществляется процесс для постепенного увеличения объема воздуха с целью приближения к установленному объему воздуха.
В отличие от этого в кондиционере 1 вышеупомянутого варианта осуществления после достижения определенным давлением датчика 29a давления целевого высокого давления Ph и приведения в действие в первый раз внутреннего вентилятора 42 вместо дополнительного увеличения объема воздуха, объем воздуха уменьшается, и внутренний вентилятор останавливается. Следовательно, в отличие от случая дополнительного увеличения объема воздуха вентилятора внутреннего узла, как и в известной практике, определенное давление датчика 29a давления может поддерживаться при высоком давлении приблизительно в диапазоне между заданной пороговой величиной Pm обратного высокого давления и заданной пороговой величиной Pl низкого давления.
(4)
В кондиционере 1 процесс определения отделения датчика осуществляется до того, как электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 достигнет большого выходного сигнала, такого как максимальная подаваемая электроэнергия Mmax (2 кВт). Следовательно, можно предотвратить ситуации, в которых выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 значительно увеличен, в то время как электромагнитный индукционный терморезистор 14 еще не определил фактическую температуру накопительной трубки F. Следовательно, смолистые элементы плавкого предохранителя и электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 могут быть предотвращены от расплавления.
Процесс определения отделения датчика осуществляется при первичном запуске процесса нагревания воздуха, даже после того как электромагнитный индукционный терморезистор 14 был закреплен на накопительной трубке F, и кондиционер 1 установлен (после завершения установки, в том числе после отключения защиты от подачи питания на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6). Следовательно, даже если закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 является неудовлетворительным во время транспортировки или установки, можно предотвратить большие увеличения выходного сигнала электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, в то время как закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 остается неудовлетворительным.
При осуществлении электромагнитного индукционного нагрева внезапные повышения температуры обычно возникают быстрее, чем повышения температуры, вызванные изменениями условий циркуляции хладагента в холодильном цикле. Для устранения данной проблемы в электромагнитном индукционном нагревательном устройстве 6 кондиционера 1 электромагнитный индукционный терморезистор 14, который прижат к магнитной трубке F2 при помощи упругой силы пластинчатой пружины 16, поддерживает удовлетворительную чувствительность к быстрым изменениям температуры, вызванным электромагнитным индукционным нагревом во время вышеописанного процесса определения отделения датчика, в котором определяются изменения температуры, вызванные электромагнитным индукционным нагревом. Следовательно, необходимый временной интервал, пока не закончится процесс определения отделения датчика, может быть сокращен.
Кроме того, процесс оценки условия потока осуществляется перед осуществлением процесса определения отделения датчика, и можно подтвердить, что определенная температура понизилась. Следовательно, даже если индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется после подтверждения потока при помощи этого процесса оценки условия потока, целевой участок индукционного нагрева не подвергается дополнительному повышению температуры за счет потока хладагента, и скорее степень повышения температуры на этом участке уменьшена за счет потока хладагента. Надежность индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 кондиционера 1 также может быть повышена в этом отношении.
<Другие варианты осуществления>
Вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше на основании чертежей, но конкретная конфигурация не ограничивается этим вариантом осуществления, и модификации возможны в пределах диапазона, который не отклоняется от объема настоящего изобретения.
(A)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором состояние хладагента в холодильном цикле было стабилизировано при помощи постоянного регулирования степени охлаждения.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, вместо поддержания степени охлаждения при определенной постоянной величине управление может осуществляться для удержания степени охлаждения в пределах определенного диапазона.
(B)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором состояние хладагента в холодильном цикле было стабилизировано при помощи постоянного регулирования степени охлаждения.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, управление может осуществляться для поддержания степени изменения в состоянии распределения хладагента в холодильном цикле в течение заданного временного интервала или при заданном состоянии распределения или в пределах заданного диапазона распределения. Для определения этого состояния распределения хладагента состояние распределения хладагента может быть определено, например, посредством обеспечения смотрового стекла в конденсаторе холодильного цикла для определения жидкой поверхности хладагента, и управление стабильностью может осуществляться таким образом, что состояние распределения достигает заданного состояния распределения или находится в пределах заданного диапазона распределения.
Кроме того, управление может осуществляться таким образом, что степень перегрева хладагента, проходящего через сторону впуска компрессора 21, поддерживается в течение заданного временного интервала при заданной величине или в пределах заданного диапазона.
(С)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором блок 11 управления понижает частоту компрессора 21 до минимальной частоты Qmin при удовлетворении условия «отключение термоуправления».
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, блок 11 управления может полностью остановить приведения в действие компрессора 21 при удовлетворении условия «отключение термоуправления».
(D)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором заданная пороговая величина Pm обратного высокого давления и целевое высокое давление Ph являются разными величинами давления.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, управление может осуществляться при заданной пороговой величине Pm обратного высокого давления и целевом высоком давлении Ph в качестве одних и тех же величин давления
(E)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором в контуре 10 хладагента электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 закреплено на накопительной трубке F.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 может быть закреплено на другой трубке для хладагента кроме накопительной трубки F. В этом случае магнитная трубка F2 или другой магнитный элемент расположены на участке трубки для хладагента, где расположено электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
(F)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан случай, в котором накопительная трубка F выполнена в виде двухслойной трубки, содержащей медную трубку F1 и магнитную трубку F2.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Магнитный элемент F2a и два ограничителя F1a, F1b могут быть расположены внутри накопительной трубки F и трубки для хладагента в качестве нагреваемого объекта, например, как показано на фиг.29. Магнитным элементом F2a является элемент, содержащий магнитный материал, в результате чего тепло генерируется за счет электромагнитного индукционного нагрева в варианте осуществления, описанном выше. Ограничители F1a, F1b расположены в двух местоположениях внутри медной трубки F1, непрерывно обеспечивающие прохождение хладагента, но не обеспечивающие прохождение магнитного элемента F2a. Таким образом, магнитный элемент F2a не перемещается, несмотря на поток хладагента. Следовательно, заданное положение нагревания в накопительной трубке F, например, может нагреваться. Кроме того, так как магнитный элемент F2a для генерации тепла и хладагент находятся в непосредственном контакте, эффективность передачи тепла может быть повышена.
(G)
Магнитный элемент F2a, описанный в другом варианте (F) осуществления, может быть расположен в трубке без использования ограничителей F1a, F1b.
Изогнутые участки FW могут быть образованы в двух местоположениях в медной трубке F1, и магнитный элемент F2a может быть расположен внутри медной трубки F1 между этими двумя изогнутыми участками FW, например, как показано на фиг.30. Перемещение магнитного элемента F2a таким образом может ограничиваться также при обеспечении прохождения хладагента.
(H)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором обмотка 68 была намотана вокруг накопительной трубки F с образованием спирали.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, обмотка 168, намотанная вокруг основного корпуса 165 катушки, может быть расположена вокруг периферии накопительной трубки F без намотки на накопительную трубку F, как показано на фиг.31. Основной корпус 165 катушки расположен таким образом, что его осевое направление является, по существу, перпендикулярным к осевому направлению накопительной трубки F. Два основных корпуса 165 катушки и обмотки 168 расположены отдельно для того, чтобы разместить посередине накопительную трубку F.
В этом случае первая крышка 163 катушки и вторая крышка 164 катушки, которые проходят через накопительную трубку F, могут быть расположены в состоянии установки над основным корпусом 165, как показано, например, на фиг.32.
Кроме того, первая крышка 163 катушки и вторая крышка 164 катушки могут быть закреплены на месте посредством размещения посередине между первым ферритовым кожухом 171 и вторым ферритовым кожухом 172, как показано на фиг.33. На фиг.33 показан пример случая, в котором два ферритовых кожуха расположены для того, чтобы разместить посередине накопительную трубку F, но они могут быть расположены в четырех направлениях подобно варианту осуществления, описанному выше. Магнитодиэлектрик может быть также размещен подобно варианту осуществления, описанному выше.
(I)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором кондиционер 1 содержит один внутренний узел 4 и один наружный узел 2.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, кондиционер может содержать множество внутренних узлов, соединенных параллельно или последовательно с одним наружным узлом. В этом случае приоритетность или ей подобное в отношении последовательности повышения температур воздуха на выходе может быть установлена для каждого внутреннего узла.
Кондиционер может также содержать множество наружных узлов, соединенных параллельно или последовательно с одним внутренним узлом. В этом случае целевое высокое давление Ph может быть достигнуто быстрее и производительность может быть дополнительно повышена.
Кроме того, кондиционер может содержать множество наружных узлов, соединенных параллельно или последовательно с множеством внутренних узлов.
(J)
Для различных управлений в варианте осуществления, описанном выше, были описаны примеры случаев, в которых процессы осуществляются при условии, что достигается определенная величина, случаев, в которых процессы осуществляются при условии, что определенная величина превышена, случаев, в которых процессы осуществляются при условии, что параметр равен определенной величине или меньше, и случаев, в которых процессы осуществляются при условии, что, например, параметр падает ниже определенной величины.
Однако настоящее изобретение не ограничивается условиями варианта осуществления, описанного выше, и может быть соответственно модифицировано в пределах диапазона, в котором условия являются взаимно согласующимися. Конкретно, управление, описанное в вышеприведенном варианте осуществления, при котором условие предполагает, что достигается определенная величина, может быть управлением, при котором условием в качестве альтернативы является условие, предполагающее, что определенная величина превышена. В других случаях в пределах диапазона, в котором условия являются взаимно согласующимися, вместо условия, при котором определенная величина превышена, условием может быть условие, при котором достигается определенная величина, вместо условия, при котором параметр равен определенной величине или меньше, условием может быть условие, при котором параметр падает ниже определенной величины, и вместо условия, при котором параметр падает ниже определенной величины, условием может быть условие, при котором параметр равен определенной величине или меньше.
<Прочее>
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше в нескольких примерах, но настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Например, настоящее изобретение также включает в себя комбинированные варианты осуществления, полученные посредством подходящего сочетания разных частей вышеупомянутых вариантов осуществления в пределах диапазона, которое может быть выполнено на основании вышеприведенных описаний специалистами в данной области техники.
Промышленная применимость
В соответствии с настоящим изобретением нагретый воздух в начале нагревания воздуха может быстро подаваться за счет простой конфигурации, следовательно, настоящее изобретение особенно полезно в кондиционере, в котором осуществляется процесс нагревания воздуха.
Список ссылочных позиций
1 - кондиционер
6 - электромагнитное индукционное нагревательное устройство
10 - контур хладагента
11 - блок управления
14 - электромагнитный индукционный терморезистор
15 - плавкий предохранитель
21 - компрессор (компрессионный механизм)
21e - блок питания
23 - наружный теплообменник
24 - наружный электрический расширительный клапан (расширительный механизм)
29a - датчик давления (узел определения давления хладагента)
29b - датчик температуры наружного воздуха (детектор температуры наружного воздуха)
29с - датчик температуры наружного теплообмена
29f - детектор величины тока компрессора
41 - внутренний теплообменник
42 - внутренний вентилятор
43 - датчик температуры внутри помещения (детектор температуры внутри помещения, детектор температуры пункта назначения подачи)
44 - датчик температуры внутреннего теплообмена (узел определения температуры внутреннего теплообмена)
68 - обмотка (генератор магнитного поля)
90 - контроллер
95 - таймер
DS - фиксированная степень открытия
Eh - заданная величина тока
F - накопительная трубка, трубка для хладагента
M1 - отдельная определенная подача электроэнергии
M2 - устойчиво подаваемая электроэнергия
Mmax - максимально подаваемая электроэнергия
Ph - целевое высокое давление
P1 - заданная пороговая величина низкого давления
Pm - заданная пороговая величина обратного высокого давления (заданная пороговая величина давления)
Pr - чрезмерно высокое давление (заданная контрольная величина, выдерживающая давление)
Qmin - заданная минимальная частота
R1 - первая частота
R2 - вторая частота
Rmax - заданная максимальная частота
Tp - заданная температура на выходе
Tx - заданный фиксированный временной период при запуске
Список патентной литературы
<Патентная литература 1> опубликованная заявка на патент Японии № 2000-111126.
<Патентная литература 2> опубликованная заявка на патент Японии № 2000-105015.
<Патентная литература 3> опубликованная заявка на патент Японии № 11-101522.