КОНДИЦИОНЕР
AIR CONDITIONER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к кондиционеру.
Предпосылки изобретения
Среди кондиционеров, обеспечивающих процесс нагревания воздуха, были предложены кондиционеры, которые включают в себя функцию нагревания хладагента, предназначенную для повышения способности нагревания воздуха.
Например, в кондиционере, раскрытом в патентной литературе 1, приведенной ниже (японская выложенная заявка № 2000-97510 на патент), способность нагревания воздуха повышена благодаря хладагенту, проходящему в устройство для нагревания хладагента и нагреваемому газовой горелкой.
в кондиционере, раскрытом в патентной литературе 1 (японская выложенная заявка № 2000-97510 на патент), предложен способ, в котором скорость горения газовой горелки регулируется на основании величины определения терморезистора для предотвращения слишком высокого повышения температуры хладагента и слишком частого осуществления защитного действия во время процесса нагревания воздуха.
Краткое описание изобретения
Техническая проблема
В способе, раскрытом в вышеупомянутом патентном документе 1 (японская выложенная заявка № 2000-97510 на патент), так как величина определения терморезистора используется в качестве контрольной величины определения, когда температура хладагента чрезмерно повышается независимо от величины определения терморезистора в пределах соответствующего диапазона, такое чрезмерное повышение температуры не может быть уменьшено.
Так как скорость нагревания является высокой, когда системой нагревания хладагента является электромагнитная индукционная нагревательная система, предотвращение чрезмерных повышений температуры хладагента особенно необходимо.
Настоящее изобретение было задумано с учетом обстоятельств, описанных выше, и его целью является создание кондиционера, способного предотвратить слишком высокое повышение температуры хладагента, даже когда хладагент нагревается электромагнитной индукционной нагревательной системой.
Решение проблемы
Кондиционером в соответствии с первым аспектом является кондиционер, который использует холодильный цикл, включающий в себя компрессионный механизм для осуществления циркуляции хладагента, трубку для хладагента, которая устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, и/или элемент для генерации тепла, который устанавливает тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, причем кондиционер содержит генератор магнитного поля, детектор и блок управления. Элемент для генерации тепла может устанавливать тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента при установке теплового контакта с трубкой для хладагента, элемент для генерации тепла не обязательно находится в непосредственном контакте с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента при тепловом контакте с трубкой для хладагента, или элемент для генерации тепла может устанавливать тепловой контакт с хладагентом, проходящим через трубку для хладагента, несмотря на отсутствие теплового контакта с трубкой для хладагента. Генератор магнитного поля генерирует магнитное поле для индукционного нагрева элемента для генерации тепла. Детектор либо определяет температуру или изменение температуры, либо определяет давление или изменение давления хладагента, проходящего через заданный участок, который является, по меньшей мере, одной частью холодильного цикла. Блок управления разрешает генератору магнитного поля генерировать магнитное поле, когда условие разрешения генерации магнитного поля удовлетворено. Условием разрешения генерации магнитного поля является условие, при котором или величины, определяемые детектором, изменяются в первом состоянии компрессионного механизма и втором состоянии компрессионного механизма, или изменение, определяемое между величиной определения детектора в первом состоянии компрессионного механизма и величиной определения детектора во втором состоянии компрессионного механизма, когда компрессионный механизм реализует два состояния компрессионного механизма при разных выходных сигналах компрессионного механизма, причем одним состоянием является первое состояние компрессионного механизма и другим является более высокое второе состояние компрессионного механизма. Вторым состоянием компрессионного механизма является состояние более высокого выходного уровня, чем первое состояние компрессионного механизма. Первое состояние компрессионного механизма также включает в себя остановку компрессионного механизма.
В данном кондиционере, когда условие разрешения генерации магнитного поля не удовлетворено, можно определить, что количество хладагента, проходящего через заданные участки, обеспечивается не полностью, и блок управления не разрешает работать генератору магнитного поля. Следовательно, электромагнитное индукционное нагревание может быть предотвращено в состоянии, сходном с нагреванием пустой емкости, и чрезмерное повышение температуры хладагента может быть предотвращено. С другой стороны, генератор магнитного поля может генерировать магнитное поле, когда условие разрешения генерации магнитного поля удовлетворено. Таким образом, можно быстро нагревать хладагент при предотвращении чрезмерных повышений температуры хладагента.
Кондиционером в соответствии со вторым аспектом является кондиционер первого аспекта, в котором детектором является детектор температуры для определения температуры или изменения температуры.
В данном кондиционере, так как детектор температуры определяет температуру или изменение температуры, хладагент может быстро нагреваться при предотвращении чрезмерных повышений температуры хладагента за счет непосредственного определения температуры или изменения температуры.
Кондиционером в соответствии с третьим аспектом является кондиционер первого или второго аспекта, в котором элемент для генерации тепла содержит магнитный материал.
В данном кондиционере, так как генератор магнитного поля генерирует магнитное поле с использованием участка, содержащего магнитный материал в качестве мишени, генерация тепла за счет электромагнитной индукции может выполняться эффективно.
Кондиционером в соответствии с четвертым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-третьего аспектов, в котором холодильный цикл дополнительно содержит теплообменник на стороне впуска, обеспечивающий соединение со стороной впуска компрессионного механизма, теплообменник на стороне выпуска, обеспечивающий соединение со стороной выпуска компрессионного механизма, и расширительный механизм, обеспечивающий понижение давления хладагента, проходящего из теплообменника на стороне выпуска в теплообменник на стороне впуска. Когда компрессионный механизм находится во втором состоянии компрессионного механизма, блок управления осуществляет регулирование степени открытия при запуске. При данном регулировании степени открытия при запуске степень открытия расширительного механизма уменьшается, так что степень открытия будет меньше, чем степень открытия расширительного механизма при тех же условиях, что и непрерывное регулирование степени переохлаждения. При данном непрерывном регулировании степени переохлаждения, степень переохлаждения установлена постоянной в хладагенте, проходящем к стороне расширительного механизма теплообменника на стороне выпуска. Возможные примеры, которыми могут быть эти те же самые условия, включают в себя частоту компрессионного механизма, температуру наружного воздуха, тепловую нагрузку и другие факторы.
В данном кондиционере, когда блок управления устанавливает компрессионный механизм во второе состояние компрессионного механизма, так как степень открытия расширительного механизма регулируется, чтобы быть меньше, давление хладагента на стороне впуска быстро понижается. Таким образом, детектор может подтверждать, что хладагент проходит, посредством определения уменьшения температуры хладагента на стороне впуска, например, при определении температуры. Детектор также может подтверждать, что хладагент проходит, посредством определения уменьшения температуры хладагента на стороне впуска при изменении температуры при определении, например, изменений температуры. Детектор также может подтверждать, что холодильный агент проходит, посредством определения повышения давления на выходе хладагента, выходящего из компрессионного механизма, например, при определении давления. Детектор также может подтверждать, что хладагент проходит, посредством определения изменения, когда давление на выходе хладагента, выходящего из компрессионного механизма, повышается при определении, например, изменений давления.
Так как состояние потока хладагента обеспечивается на заданных участках, даже когда осуществляется электромагнитное индукционное нагревание, тепло, создаваемое за счет индукционного нагрева, таким образом, задерживается в результате аккумулирования и можно предотвратить чрезмерное повышение температуры хладагента при осуществлении электромагнитного индукционного нагрева.
Кондиционером в соответствии с пятым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-четвертого аспектов, в котором блок управления разрешает генератору магнитного поля генерировать магнитное поле при удовлетворении как условия разрешения генерации магнитного поля, так и условия обеспечения потока. Условием обеспечения потока является рабочее условие, при котором, по меньшей мере, уровень выходного сигнала компрессионного механизма поддерживается или при более высоком уровне выходного сигнала, чем второе состояние компрессионного механизма, или поддерживается при втором состоянии компрессионного механизма.
В данном кондиционере, когда удачно подтверждено, что хладагент проходит вследствие удовлетворения условия разрешения генерации магнитного поля, можно более надежно подтверждать, что поток обеспечивается тогда, когда условие разрешения генерации магнитного поля удовлетворяется за счет дополнительного определения того, что удовлетворяется условие обеспечения потока. Следовательно, чрезмерные повышения температуры хладагента могут быть более надежно предотвращены.
Кондиционером в соответствии с шестым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-пятого аспектов, в котором первым состоянием компрессионного механизма является состояние, в котором обеспечивается определяемый минимальный объем потока хладагента. Вторым состоянием компрессионного механизма является состояние, которое продолжается после первого состояния компрессионного механизма, в котором обеспечивается объем потока хладагента, который превышает определяемый минимальный объем потока.
В данном кондиционере, когда удовлетворяется условие разрешения генерации магнитного поля, успешно подтверждается, что изменение температуры хладагента или изменение давления хладагента было определено в состоянии, в котором объем потока хладагента был дополнительно увеличен по сравнению с состоянием, обеспечивающим определенный минимальный объем потока. Таким образом, за счет увеличения объема потока хладагента таким образом, можно не только просто определять, что хладагент проходит, но также можно подтвердить, что состояние является действительным, которое препятствует чрезмерному повышению температуры хладагента, даже если объем потока хладагента был дополнительно увеличен.
Кондиционером в соответствии с седьмым аспектом является кондиционер второго аспекта, в котором холодильный цикл дополнительно включает в себя теплообменник на стороне впуска, обеспечивающий соединение со стороной впуска расширительного механизма, теплообменник на стороне выпуска, обеспечивающий соединение со стороной выпуска компрессионного механизма, и расширительный механизм, обеспечивающий понижение давления хладагента, проходящего из теплообменника на стороне выпуска в теплообменник на стороне впуска. Заданным участком является, по меньшей мере, один из следующих: теплообменник на стороне впуска, окрестность выше по потоку от теплообменника на стороне впуска и окрестность ниже по потоку теплообменника на стороне впуска.
В данном кондиционере детектор температуры может точно определять температуру или понижение температуры хладагента, проходящего через, по меньшей мере, любой из участков, включающих в себя теплообменник на стороне впуска, окрестность выше по потоку от теплообменника на стороне впуска и окрестность ниже по потоку от теплообменника на стороне впуска.
Кондиционером в соответствии с восьмым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-седьмого аспектов, в котором после падения уровня выходного сигнала компрессионного механизма до или ниже первого состояния компрессионного механизма, блок управления разрешает генератору магнитного поля генерировать магнитное поле при условии, что условие разрешения генерации магнитного поля снова удовлетворяется.
В данном кондиционере можно поддерживать надежность устройств за счет повторного определения условия разрешения генерации магнитного поля, даже когда существует опасность изменения условия циркуляции хладагента вследствие изменения условия холодильного цикла.
Кондиционером в соответствии с девятым аспектом является кондиционер согласно любому из первого-восьмого аспектов, дополнительно содержащий блок связи для информирования о том, что хладагент не подается соответствующим образом. Блок управления заставляет блок связи передавать сообщение, когда не удовлетворяется условие разрешения генерации магнитного поля.
В данном кондиционере можно уведомлять расположенных рядом пользователей, что нет гарантии того, что количество для циркуляции хладагента является достаточным для уменьшения скорости повышения температуры хладагента, вызванного электромагнитным индукционным нагревом, из-за неудовлетворения условия разрешения генерации магнитного поля.
Кондиционером в соответствии с десятым аспектом является кондиционер первого или второго аспекта, в котором блок управления способен регулировать величину магнитного поля генератора магнитного поля. Блок управления разрешает генератору магнитного поля генерировать магнитное поле при максимальном выходном сигнале, только когда все из нижеследующего удовлетворяется: условие разрешения генерации магнитного поля, условие обеспечения потока и условие разрешения максимального выходного сигнала магнитного поля. Условием обеспечения потока является условие, при котором уровень выходного сигнала компрессионного механизма поддерживается или при более высоком уровне выходного сигнала, чем второе состояние компрессионного механизма, или при втором состоянии компрессионного механизма. Условием разрешения максимального выходного сигнала магнитного поля является условие, при котором разность результатов определения детектора до и после генерации магнитного поля генератором магнитного поля меньше заданной определяемой разности, в то время как уровень выходного сигнала компрессионного механизма поддерживается или при постоянном уровне, или при постоянном уровне диапазона.
В данном кондиционере можно подтверждать, что состояние определения детектора и объем потока хладагента на заданном участке полностью обеспечены, до того как выходной сигнал генератора магнитного поля достигнет максимума. Таким образом, надежность устройства может быть повышена, даже в случаях, в которых выходной сигнал генератора магнитного поля достигает максимума.
Кондиционером в соответствии с одиннадцатым аспектом является кондиционер второго аспекта, дополнительно содержащий упругий элемент для приложения упругой силы к детектору температуры. Детектор температуры прижат к заданному участку при помощи упругой силы упругих элементов.
При осуществлении электромагнитного индукционного нагрева обычно внезапное повышение температуры на заданном участке возникает быстрее, чем повышение температуры, вызванное изменениями условия циркуляции хладагента в холодильном цикле.
В данном кондиционере, так как детектор температуры остается прижатым к заданному участку при помощи упругого элемента, реакция детектора температуры может быть повышена. Таким образом, может осуществляться управление с повышенной реакцией.
Благоприятные результаты изобретения
В кондиционере в соответствии с первым аспектом можно быстро нагреть хладагент при предотвращении чрезмерных повышений температуры хладагента.
В кондиционере в соответствии со вторым аспектом можно быстро нагреть хладагент при предотвращении чрезмерных повышений температуры хладагента за счет непосредственного определения температуры или изменений температуры.
В кондиционере в соответствии с третьим аспектом генерация тепла за счет электромагнитной индукции может осуществляться эффективно.
В кондиционере в соответствии с четвертым аспектом можно предотвращать чрезмерные повышения температуры хладагента при осуществлении электромагнитного индукционного нагрева.
В кондиционере в соответствии с пятым аспектом чрезмерные повышения температуры хладагента могут быть предотвращены более надежно.
В кондиционере в соответствии с шестым аспектом не только можно просто определять, что хладагент проходит, но также можно подтверждать, что состояние является действительным, которое препятствует чрезмерным повышениям температуры хладагента, даже если объем потока хладагента был дополнительно увеличен.
В кондиционере в соответствии с седьмым аспектом детектор температуры может точно определять температуру или уменьшение температуры хладагента, проходящего через, по меньшей мере, любой из участков, включающих в себя теплообменник на стороне впуска, окрестность выше по потоку от теплообменника на стороне впуска и окрестность ниже по потоку от теплообменника на стороне впуска.
В кондиционере в соответствии с восьмым аспектом надежность устройств может поддерживаться.
В кондиционере в соответствии с девятым аспектом можно информировать близстоящих пользователей о том, что нет гарантии, что количество для циркуляции хладагента достаточно для уменьшения скорости повышения температуры хладагента, обусловленного электромагнитным индукционным нагревом.
В кондиционере в соответствии с десятым аспектом надежность устройств может быть повышена даже в случаях, в которых выходной сигнал генератора магнитного поля достигает максимума.
В кондиционере в соответствии с одиннадцатым аспектом может осуществляться управление с повышенной реакцией.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема контура хладагента кондиционера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - внешний перспективный вид, включающий в себя переднюю сторону наружного узла.
Фиг.3 - перспективный вид внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.4 - внешний перспективный вид, включающий в себя заднюю сторону внутреннего устройства и конфигурации наружного узла.
Фиг.5 - общий перспективный вид спереди, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного узла.
Фиг.6 - перспективный вид, показывающий внутреннюю конструкцию машинной камеры наружного устройства.
Фиг.7 - перспективный вид нижней пластины и наружного теплообменника наружного узла.
Фиг.8 - вид сверху, на котором удален механизм нагнетания воздуха наружного узла.
Фиг.9 - вид сверху, показывающий взаимное расположение между нижней пластиной наружного узла и перепускным контуром горячего газа.
Фиг.10 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.11 - внешний перспективный вид, показывающий состояние, в котором защитная крышка удалена из электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.12 - внешний перспективный вид электромагнитного индукционного терморезистора.
Фиг.13 - внешний перспективный вид плавкого предохранителя.
Фиг.14 - схематичный вид в разрезе, показывающий закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора и плавкого предохранителя.
Фиг.15 - вид в разрезе конструкции электромагнитного индукционного нагревательного устройства.
Фиг.16 - вид, показывающий подробности магнитного потока.
Фиг.17 - вид, показывающий временную диаграмму управления электромагнитным индукционным нагревом.
Фиг.18 - вид, показывающий схему последовательности операций процесса определения 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 стабильного выходного процесса.
Фиг.22 - схема последовательности операций, показывающая пример, в котором поток хладагента определяется с использованием датчика давления другого варианта осуществления (H).
Фиг.23 - схема последовательности операций, показывающая пример, в котором поток хладагента определяется во время процесса размораживания другого варианта осуществления (I).
Фиг.24 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта осуществления (J).
Фиг.25 - пояснительный вид трубки для хладагента другого варианта осуществления (K).
Фиг.26 - вид, показывающий пример расположения обмоток и трубки для хладагента другого варианта осуществления (L).
Фиг.27 - вид, показывающий пример или расположение крышек катушки другого варианта осуществления (L).
Фиг.28 - вид, показывающий пример расположения ферритовых кожухов другого варианта осуществления (L).
Описание вариантов осуществления
Кондиционер 1, содержащий электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 в одном варианте осуществления настоящего изобретения, описан в примере ниже со ссылкой на чертежи.
<1-1> Кондиционер 1
Фиг.1 - схема контура хладагента, показывающая контур 10 хладагента кондиционера 1.
В кондиционере 1 наружный узел 2 в качестве устройства на стороне источника тепла и внутренний узел 4 в качестве устройства на стороне использования соединены при помощи трубок для хладагента, и кондиционирование воздуха осуществляется в пространстве, в котором расположено устройство на стороне использования, причем кондиционер 1 содержит компрессор 21, четырехходовой переключающий клапан 22, наружный теплообменник 23, наружный электрический расширительный клапан 24, накопитель 25, наружные вентиляторы 26, внутренний теплообменник 41, внутренний вентилятор 42, перепускной клапан 27 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, газовую трубку B на внутренней стороне, трубку C для жидкости на внутренней стороне, трубку D для жидкости на наружной стороне, газовую трубку E на наружной стороне, накопительную трубку F, впускную трубку G, перепускной контур H для горячего газа, разветвленную трубку K и трубку J с сужением. Большие объемы газообразного хладагента проходят через газовую трубку B на внутренней стороне и газовую трубку E на наружной стороне, но проходящий хладагент не ограничивается газообразным хладагентом. Большие объемы хладагента в жидком состоянии проходят через трубку C для жидкости на внутренней стороне и трубку D для жидкости на наружной стороне, но проходящий хладагент не ограничивается жидким хладагентом.
Выпускная трубка A соединяется с компрессором 21 и четырехходовым переключающим клапаном 22.
Газовая трубка B на внутренней стороне соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и внутренний теплообменник 41. Датчик 29a давления для измерения давления проходящего хладагента расположен в некоторой точке вдоль газовой трубки B на внутренней стороне.
Трубка C для жидкости на внутренней стороне соединяет внутренний теплообменник 41 и наружный электрический расширительный клапан 24.
Трубка D для жидкости на наружной стороне соединяет наружный электрический расширительный клапан 24 и наружный теплообменник 23.
Газовая трубка E на наружной стороне соединяет наружный теплообменник 23 и четырехходовой переключающий клапан 22.
Накопительная трубка F соединяет четырехходовой переключающий клапан 22 и накопитель 25 и проходит в вертикальном направлении при установке наружного узла 2. Электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 закреплено на части накопительной трубки F. Участок 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. Материал трубок, закрывающих периферии этих медных трубок, не ограничивается нержавеющей сталью 430 и может, например, быть железом, медью, алюминием, хромом, никелем, другими проводниками, а также сплавами, содержащими, по меньшей мере, два или более металлов, выбранных их этих перечисленных материалов. 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 может не содержать магнитный материал и материал, содержащий магнитный материал, или может включать в себя материал, который будет мишенью индукционного нагрева. Магнитный материал может составлять всю накопительную трубку F, или может быть образован только на внутренней поверхности накопительной трубки F, или он может присутствовать только вследствие включения в материал, составляющий, например, накопительную трубку F. Посредством осуществления электромагнитного индукционного нагрева таким образом, накопительная трубка F может нагреваться за счет электромагнитной индукции, и хладагент, подаваемый в компрессор 21 через накопитель 25, может нагреваться. Нагревательная способность кондиционера 1 может, таким образом, быть повышена. Даже в случаях, в которых компрессор 21 недостаточно нагрет, например, 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 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, возврат к процессу нагревания воздуха может быть осуществлен как можно быстрее и комфорт пользователя может быть повышен.
Впускная трубка G соединяет накопитель 25 и сторону впуска компрессора 21.
Перепускной контур H горячего газа соединяет точку A1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль выпускной трубки A, и точку D1 разветвления, расположенную в некоторой точке вдоль трубки D для жидкости. 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, второй разветвленной трубки K2 и третьей разветвленной трубки K3, как описано выше, и внутри наружного теплообменника 23 участок, содержащий первую разветвленную трубку K1, вторую разветвленную трубку K2 и третью 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 14D электромагнитного индукционного терморезистора для преобразования результата определения детектора 14A электромагнитного индукционного терморезистора в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.12. Детектор 14A электромагнитного индукционного терморезистора имеет форму, которая соответствует криволинейной форме наружной поверхности накопительной трубки F, и имеет большую контактную площадь поверхности. Плавкий предохранитель 15 содержит детектор 15A, имеет ассиметричную форму 15В и провода 15D плавкого предохранителя для преобразования результата определения детектора 15A плавкого предохранителя в сигнал и направления его в блок 11 управления, как показано на фиг.13. Получив уведомление с плавкого предохранителя 15 о том, что определена температура, превышающая заданную предельную температуру, блок 11 управления осуществляет управление для прекращения подачи электроэнергии на обмотку 68, предотвращая повреждение оборудования теплом. Основной корпус 65 катушки выполнен из смолы, 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 выполняется в процессе нагревания воздуха, во время обеспечения способности нагревания воздуха и во время осуществления процесса размораживания.
Описание, приведенное ниже, относится ко времени запуска.
2
2
При вводе пользователем команды для осуществления процесса нагревания воздуха в контроллер 90, блок 11 управления начинает процесс нагревания воздуха. При запуске процесса нагревания воздуха блок 11 управления ждет, пока компрессор 21 не запустится и давление, определяемое датчиком 29a давления, не поднимется до 39 кг/см, и, затем, заставляет внутренний вентилятор 42 приводиться в действие. Это предотвращает дискомфорт для пользователя, обусловленный ненагретым воздухом, проходящим в помещение в стадии, в которой хладагент, проходящий через внутренний теплообменник 41, еще не нагрелся. Электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется в данном документе, для того чтобы сократить время запуска компрессора 21 и достижения давления, определяемого датчиком 29a давления, 39 кг/см. Во время электромагнитного индукционного нагрева, так как температура накопительной трубки F поднимается быстро, перед началом электромагнитного индукционного нагрева блок 11 управления осуществляет управление для определения, подходят или нет условия для начала электромагнитного индукционного нагрева. Примеры такого определения включают в себя процесс определения условия потока, процесс определения отделения датчика, процесс быстрого повышения давления и тому подобное, как показано на временной диаграмме на фиг.17.
<1-8> Процесс определения 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 хладагент не проходит в накопительную трубку F, температура накопительной трубки F чрезмерно повышается до такой степени, что хладагент портится. Температура самого электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 также повышается и надежность оборудования понижается. Следовательно, в данном документе осуществляется процесс определения условия потока, который обеспечивает то, что хладагент проходит в накопительную трубку F во время этапа перед началом электромагнитного индукционного нагрева, так что электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не осуществляется, в то время как хладагент еще не проходит в накопительную трубку F.
В процессе определения условия потока нижеследующие процессы выполняются, как показано на 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 процесса охлаждения воздуха. Такое определение выполняется, так как хладагент должен быть нагрет электромагнитным индукционным нагревательным устройством 6 в соответствии с условиями, при которых осуществляется процесс нагревания воздуха.
На этапе S12 блок 11 управления начинает запуск компрессора 21 и постепенно увеличивает частоту компрессора 21.
На этапе S13 блок 11 управления определяет, достигла или нет частота компрессора 21 заданной минимальной частоты Qmin, и переходит к этапу S14, когда определено, что минимальная частота достигнута.
На этапе S14 блок 11 управления начинает процесс определения условия потока, сохраняет определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенные данные температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена, когда частота компрессора 21 достигла заданной минимальной частоты Qmin (см. точку на фиг.17), и начинает отсчет временного интервала определения потока при помощи таймера 95. Если частота компрессора 21 еще не достигла заданной минимальной частоты Qmin, хладагент, проходящий через накопительную трубку F и наружный теплообменник 23, находится в газожидкостной двойной фазе и сохраняет постоянную температуру при температуре насыщения, и, следовательно, температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообменника, являются постоянными и неизменными при температуре насыщения. Однако частота компрессора 21 продолжает увеличиваться спустя некоторое время, давления хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F продолжают дополнительно понижаться, и температура насыщения начинает понижаться, в результате чего температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообмена, начинают понижаться. Так как наружный теплообменник 23 в данном документе расположен дальше вниз по потоку, чем накопительная трубка F относительно стороны впуска компрессора 21, момент времени, при котором температура хладагента в наружном теплообменнике 23 начинает понижаться, наступает раньше момента времени, при котором температура хладагента в накопительной трубке F начинает понижаться (см. точки b и c на фиг.17).
На этапе S15 блок 11 управления определяет, истек или нет временной интервал, равный 10 секундам, определения потока, так как таймер 95 начал отсчет, и переходит к этапу S16 по истечении временного интервала определения потока. Если временной интервал определения потока еще не истек, повторяется этап S15.
На этапе S16 блок 11 управления получает определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенные данные температуры наружного теплообменника 23, 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 3ºC или больше относительно 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 больше относительно определенных данных температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена, сохраненных на этапе S14. Конкретно, определяется, было или нет успешно определено уменьшение температуры хладагента во время 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 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 определяет, что количество хладагента, проходящего через накопительную трубку F, является недостаточным для индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, и блок 11 управления выдает изображение ненормального состояния потока на дисплейном экране контроллера 90.
<1-9> Процесс определения отделения датчика
Процесс определения отделения датчика является процессом для подтверждения закрепленного состояния электромагнитного индукционного терморезистора 14 и осуществляется после закрепления электромагнитного индукционного терморезистора 14 на накопительной трубке F, и кондиционер 1 готов, будучи установленным (после завершения установки, в том числе, после отключения защиты от подачи питания на электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6), когда сначала начинается процесс нагревания воздуха. Конкретно, блок 11 управления осуществляет процесс определения отделения датчика после того, как было определено в вышеупомянутом процессе определения 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 тому 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 соответствующим образом можно оценить до некоторой степени, что последующие процессы будут стабильными. Следовательно, процесс определения отделения датчика осуществляется при определении момента времени, описанного выше.
В процессе определения отделения датчика осуществляются нижеследующие процессы, как показано на 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 в данном случае 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, неспособного 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 истечении 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 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 истечении 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 используется 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.
<1-10> 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 в данном случае 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.
<1-11> 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 80ºC накопительной трубки при запуске.
При устойчивом выходном процессе нижеследующие процессы осуществляются, как показано на 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 80ºC накопительной трубки при запуске и определяет, равна или нет либо 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, длиннее, чем использованное время, определенное на этапе S43.
Характеристики кондиционера 1 настоящего варианта осуществления
В кондиционере 1 процесс определения состояния потока для подтверждения того, что хладагент проходит в накопительную трубку F, осуществляется до индукционного нагрева накопительной трубки F при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Затем выполняется индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 при сохранении объема потока, равного или больше объема потока хладагента, подтвержденного в процессе определения условия потока. Следовательно, индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного узла 6 предотвращен от осуществления, в то время как хладагент не проходит в накопительную трубку F, и можно минимизировать повреждение, обусловленное накопительной трубкой F, электромагнитным индукционным нагревательным узлом 6, плавким предохранителем 15, электромагнитным индукционным терморезистором 14 или другими элементами, подвергаемыми воздействию высоких температур, и, кроме того, минимизировать порчу хладагента.
В процессе определения условия потока можно подтверждать, что определенная температура уменьшилась. Следовательно, даже если индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 осуществляется после подтверждения потока при помощи процесса определения условия потока, целевой участок индукционного нагрева не подвергается дополнительному повышению температуры, обусловленному потоком хладагента, а скорее степень повышения температуры на этом участке уменьшена благодаря потоку хладагента. Надежность индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 кондиционера 1 также может быть повышена в этом смысле.
Обычно при выполнении электромагнитного индукционного нагрева внезапные повышения температуры происходят более быстро, чем повышения температуры, вызванные изменениями условий циркуляции хладагента в холодильном цикле. В качестве противодействия этому, 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 реакцию 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, реакция процесса определения условия потока может быть удовлетворительной, и необходимый временной интервал, пока процесс не закончится, может быть сокращен.
Другие варианты осуществления
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше на основании чертежей, но конкретная конфигурация не ограничивается этими вариантами осуществления, и модификации возможны в пределах диапазона, который не отклоняется от объема настоящего изобретения.
(A)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором на этапе S14 процесса определения условия потока блок 11 управления сохранил определенные данные температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенные данные температуры датчика 29a температуры наружного теплообмена, которые являются температурами насыщения, когда частота компрессора достигла заданной минимальной частоты Qmin (см. точку a на фиг.17), и было подтверждено, что был обеспечен поток при условии, когда было определено последующее уменьшение определенной температуры.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другом варианте, например, сравнение выполняется между определенной температурой электромагнитного индукционного терморезистора 14 или определенной температурой датчика 29c температуры наружного теплообмена, в то время как компрессор 21 приводится в действие при заданной первой частоте, большей заданной минимальной частоты Qmin, и определенными данными температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 и определенными данными температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена, в то время как частота компрессора 21 была повышена до второй частоты, большей первой частоты, и было подтверждено, что поток обеспечен при условии, что были определены уменьшения температуры. Компрессор 21, работающий на первой частоте в данном документе, может, например, также находится в остановленном состоянии.
(B)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором определялось, был или нет обеспечен поток хладагента, делая акцент на изменения определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14, который определял температуру магнитной трубки F2, образующей наружную сторону накопительной трубки F.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другом варианте, например, поток хладагента подтверждается при помощи устройства обнаружения из биметалла или тому подобного для определения, является ли температура выше заданной температуры или меньше заданной температуры, и установки заданной температуры устройства обнаружения на величину между температурой до процесса определения отдельным датчиком и последующей температурой. В этом случае, даже если нельзя определить конкретную температуру при осуществлении процесса определения условия потока, состояние потока может быть подтверждено посредством определения изменения температуры.
(С)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором было определено, что был подтвержден поток хладагента, и процесс определения условия потока был завершен, когда температура хладагента упала на 3°C или больше в течение временного интервала определения потока.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другом варианте, например, определяется, что поток хладагента был подтвержден, и процесс определения условия потока завершен не после ожидания истечения 10 секунд, которые были описаны как временной интервал определения потока, а в момент времени, когда было определено уменьшение заданной температуры (например, на 3°C). В этом случае процесс определения условия потока может быть закончен раньше, и нагретый кондиционированный воздух может начинать подаваться пользователю в более ранний момент времени без ожидания истечения временного интервала в 10 секунд определения потока.
(D)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором проходил или нет хладагент было подтверждено в процессе определения условия потока посредством определения уменьшения температуры на стороне впуска компрессора 21, причем частота компрессора 21 была повышена до заданной минимальной частоты Qmin или выше.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другой варианте, например, в процессе определения условия потока осуществляется управление для уменьшения степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24, причем частота компрессора 21 была повышена до заданной минимальной частоты Qmin или выше. В этом случае, так как объем хладагента, проходящего через наружный электрический расширительный клапан 24, минимизирован, давление хладагента наружного теплообменника 23 или накопительной трубки F уменьшается быстрее, и понижение температуры также происходит скорее. Следовательно, процесс определения условия потока, процесс определения отделения датчика и другие подтверждающие процессы могут быть завершены быстрее, и момент времени, при котором нагретый кондиционированный воздух подается пользователю, может наступить раньше.
Для уменьшенной степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 в данном документе может использоваться степень открытия, которая меньше степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 во время постоянного регулирования степени переохлаждения, такого как, например, описано ниже. При постоянном регулировании степени переохлаждения, когда управление при запуске процесса нагревания воздуха завершено и является действительным, например, обычное состояние, управление для регулирования степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 осуществляется для обеспечения постоянной степени переохлаждения хладагента, проходящего из наружного теплообменника 23 в наружный электрический расширительный клапан 24. Степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 при осуществлении процесса определения условия потока уменьшается, чтобы быть меньше степени открытия наружного электрического расширительного клапана 24 при осуществлении этого постоянного регулирования степени переохлаждения. Конкретно, степень открытия сравнивается и делается меньше степени открытия регулируемого наружного электрического расширительного клапана 24 при осуществлении постоянного регулирования степени переохлаждения при определенных рабочих условиях во время процесса определения условия потока, таких условиях, как температура внутри помещения и температура наружного воздуха, частоты наружных вентиляторов 26, внутреннего вентилятора 42 и компрессора 21 и т.д. Таким образом, можно достичь вышеописанного рабочего эффекта более быстрого уменьшения давления хладагента в наружном теплообменнике 23 и накопительной трубке F.
(E)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором или наружный теплообменник 23 или накопительная трубка F были целью для расположения, где определялось уменьшение температуры во время процесса определения условия потока.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
В другом варианте, например, относительно расположения, где определяется изменение температуры во время процесса определения условия потока, целью определения является окрестность выше по потоку от наружного теплообменника 23 (сторона наружного теплообменника 23, которая обращена к наружному электрическому расширительному клапану 24), или окрестность ниже по потоку от внутреннего теплообменника 41 (между компрессором 21 и внутренним теплообменником 41).
(F)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором осуществлялось управление для определения того, что было или нет изменение определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 или датчика 29c температуры наружного теплообмена в процессе определения условия потока.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, при осуществлении процесса определения условия потока мощность внутреннего теплообменника 41, мощность наружного теплообменника 23, степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 или любое другое условие могут быть установлены вместо осуществления управления для обеспечения повышения частоты компрессора 21, в результате чего причины, а не частота компрессора 21, могут быть максимально уменьшены и можно более точно определить, что изменения определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 или датчика 29c температуры наружного теплообмена вызваны изменениями частоты компрессора 21. Мощность внутреннего теплообменника 41, мощность наружного теплообменника 23, и степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 в данном документе не ограничиваются поддержанием при заданных величинах, и они также могут поддерживаться в пределах диапазонов, имеющих заданную ширину, достаточно небольшую, которой можно пренебречь при сравнении с результатами изменений частоты компрессора 21, например.
(G)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6 было закреплено на накопительной трубке F в контуре 10 хладагента.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, может использоваться другая трубка для хладагента, а не накопительная трубка F. В этом случае магнитная трубка F2 или другой магнитный элемент используются на участке трубки для хладагента, содержащем электромагнитное индукционное нагревательное устройство 6.
(H)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором был подтвержден поток хладагента на участке накопительной трубки F контура 10 хладагента посредством определения изменения определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14, закрепленного на накопительной трубке F, и индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 был начат после этого подтверждения.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, поток хладагента на участке накопительной трубки F контура 10 холодильного агента может быть подтвержден посредством определения изменения давления, определенного датчиком давления, или посредством определения того, что заданное давление было достигнуто или превышено. Возможным примером такого датчика давления является датчик давления, который определяет, по меньшей мере, одно из давлений хладагента на стороне выпуска или стороне впуска компрессора. При определении давления хладагента на стороне выпуска компрессора поток хладагента может быть подтвержден посредством определения того, что определенное давление хладагента повысилось после запуска компрессора. При определении давления хладагента на стороне впуска компрессора поток хладагента может быть подтвержден посредством определения того, что определенное давление хладагента уменьшилось после запуска компрессора.
В варианте осуществления, описанном выше, поток хладагента на участке накопительной трубки F может быть подтвержден или посредством определения величины определения датчика 29a давления, который определяет давление хладагента, проходящего через газовую трубку B на внутренней стороне (трубка для хладагента, соединяющая сторону выпуска компрессора 21 и внутренний теплообменник 41), или посредством определения изменения этой величины определения. Процесс, который использует такой датчик 29a давления, описан ниже с помощью схемы последовательности операций на фиг.22.
В данном документе дан пример, в котором процесс определения условия потока, подтверждающий поток хладагента в накопительной трубке F перед началом электромагнитного индукционного нагрева, осуществляется с использованием датчика 29a давления, так что электромагнитный индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 не осуществляется, в то время как хладагент не проходит в накопительную трубку F (этапы S113 и S117). Перед началом процесса определения условия потока осуществляется процесс начала приведения в действие компрессора 21, как показано ниже (этапы S111, S112).
На этапе S111 блок 11 управления определяет, получил или нет контроллер 90 от пользователя команду не для осуществления процесса охлаждения воздуха, а для осуществления процесса нагревания воздуха.
На этапе S112 блок 11 управления начинает запуск компрессора 21 и постепенно увеличивает частоту компрессора 21.
На этапе S113 блок 11 управления начинает процесс определения условия потока, сохраняет определенные данные давления датчика 29a давления и начинает отсчет временного интервала определения потока при помощи таймера 95.
На этапе S114 блок 11 управления определяет, истек или нет временной интервал определения потока, равный 10 секундам, с начала отсчета таймером 95 и переходит к этапу S115, если временной интервал определения потока истек. Если временной интервал определения потока еще не истек, повторяется этап S114.
На этапе S115 блок 11 управления получает определенные данные давления датчика 29a давления по истечении временного интервала определения потока и переходит к этапу S116.
На этапе S116 блок 11 управления определяет, увеличено или нет определенное давление датчика 29a давления относительно определенных данных давления датчика 29a давления, сохраненных на этапе S113, на заданное давление (например, 5 МПa) или больше. Конкретно, блок управления определяет, было или нет успешно определено повышение давления хладагента в течение временного интервала определения потока. При успешном определении повышения давления блок управления определяет, что хладагент проходит в газовую трубку B на внутренней стороне и поток хладагента обеспечен, завершает процесс определения условия потока и переходит или к процессу быстрого повышения давления при запуске, в котором выходной сигнал электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 используется при его верхнем пределе, процессу определения отделения датчика, или к другому процессу, подобно варианту осуществления, описанному выше.
Если повышение давления не было определено успешно, блок управления переходит к этапу S117.
На этапе S117 блок 11 управления определяет, что объем хладагента, проходящего в газовую трубку B на внутренней стороне, является недостаточным для индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, и блок 11 управления выдает изображения ненормального состояния потока на дисплейном экране контроллера 90.
Таким образом, при осуществлении процесса определения условия потока с использованием датчика 29a давления процесс определения условия потока может начинаться непосредственно после начала приведения в действие компрессора 21. Конкретно, при осуществлении процесса определения условия потока с использованием электромагнитного индукционного терморезистора 14, как в варианте осуществления, описанном выше, процесс ожидания, пока частота компрессора 21 не достигнет заданной минимальной частоты Qmin, является лишним, и процесс определения условия потока может быть закончен раньше. Следовательно, вышеописанный временной интервал определения потока может быть установлен при более коротком временном интервале. Конкретно, в варианте осуществления, описанном выше, так как определяются изменения температуры хладагента в накопительной трубке F или наружном теплообменнике 23, хладагент будет иногда находиться в газожидкостном двухфазном состоянии, и его температура поддерживается постоянной при температуре насыщения в момент времени, когда начинается запуск компрессора 21. Причина состоит в том, что имеются случаи, когда температуры, определенные электромагнитным индукционным терморезистором 14 и датчиком 29c температуры наружного теплообмена, являются постоянными при температуре насыщения и не изменяются на какое-то время, пока компрессор 21 не будет приведен в действие и температура насыщения не начнет уменьшаться.
(I)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором процесс определения условия потока осуществлялся для определения потока хладагента в накопительной трубке F, когда был начат процесс нагревания воздуха из оперативно остановленного состояния кондиционера 1.
Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером.
Например, даже время от времени, в отличие от начала процесса нагревания воздуха, индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 может осуществляться при осуществлении процесса размораживания для удаления инея, отложенного на наружном теплообменнике 23, и условием для начала индукционного нагрева может быть условие, при котором процесс определения условия потока осуществляется одновременно с размораживанием. Такой процесс определения условия потока, происходящий одновременно с размораживанием, описан ниже с помощью схемы последовательности операций на фиг.23.
На этапе S211, в то время как осуществляется нормальный процесс нагревания воздуха, блок 11 управления определяет, удовлетворяет или нет температура, определенная датчиком 29c температуры наружного теплообмена, заданному условию размораживания. Этим условием размораживания может быть условие, при котором определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена может быть температурой ниже 10°C, например. Когда было определено, что условие размораживания удовлетворено, сигнал для осуществления размораживания передается в качестве внутреннего сигнала, временной интервал размораживания начинает отсчитываться таймером 95, и процесс переходит к этапу S212. В это время, если осуществляется индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6, индукционный нагрев прекращается. Приведение в действие внутреннего вентилятора 42 также прекращается, и степень открытия наружного электрического расширительного клапана 24 уменьшается.
Если условие размораживания не было удовлетворено, процесс этапа S211 повторяется.
На этапе S212 в качестве предварительной подготовки для начала процесса размораживания блок 11 управления ожидает в течение 40 секунд при поддержании скорости вращения компрессора 21 выше заданной минимальной частоты Qmin. Затем, процесс переходит к этапу S213.
На этапе S213 блок 11 управления переключает состояние соединения четырехходового переключающего клапана 22 из состояния соединения цикла нагревания воздуха в состояние соединения цикла охлаждения воздуха (переключает от сплошных линий к пунктирным линиям на фиг.1), и после уравнивания величин высокого давления и низкого давления блок 11 управления начинает подачу выходящего хладагента в наружный теплообменник 23 для начала размораживания и сохраняет исходную величину низкого давления во время уравнивания давления. Затем, таймер 95 начинает отсчет времени ожидания, равного 30 секундам, для начала индукционного нагрева при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6.
Кроме того, когда блок 11 управления начинает отсчет времени ожидания, равного 30 секундам, блок 11 управления подтверждает, что скорость вращения компрессора 21 поддерживается выше заданной минимальной частоты Qmin, и также подтверждает, что закрепленное состояние электромагнитного индукционного терморезистора 14 было подтверждено соответствующим при помощи процесса определения отделения датчика в начале процесса нагревания воздуха (см. вариант осуществления, описанный выше). Когда это подтверждение является успешным, начинается процесс определения условия потока, происходящий одновременно с размораживанием, и блок управления переходит к этапу S214.
На этапе S214 блок 11 управления определяет и сохраняет текущее значение низкого давления и текущее значение высокого давления и переходит к этапу S215.
2
На этапе S215 блок 11 управления определяет, является ли разность между исходным значением низкого давления во время уравнивания давления, сохраненным на этапе S213, и исходным значением низкого давления, сохраненным на этапе S214, больше заданной разности давлений (например, 3 кг/см), или является ли разность между исходным значением высокого давления, полученным на этапе S214, и исходным значением низкого давления, полученным на этапе S214, больше заданной разности давлений. Конкретно, после переключения четырехходового переключающего клапана 22 в цикл размораживания определяется, было или нет начато определение разности между высоким и низким давлениями. Процесс определения условия потока в начале процесса нагревания воздуха подтверждает поток хладагента за счет изменения определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14, но, так как это происходит непосредственно после переключения состояния соединения четырехходового переключающего клапана 22 во время размораживания, температура хладагента легко поддерживается постоянной, и трудно определить поток хладагента, как и изменение температуры. Следовательно, в процессе определения условия потока во время размораживания поток хладагента подтверждается за счет разности давлений.
Когда разность давлений больше заданной разности давлений, процесс переходит к этапу S216. С другой стороны, когда временной интервал определения потока еще не истек, повторяется этап S215. При повторении этого этапа, если пользователь вводит команду в конце процесса определения условия потока во время размораживания через контроллер 90, процесс определения условия потока во время размораживания заканчивается в это время.
На этапе S216 блок 11 управления определяет, истекло или нет время ожидания, равное 30 секундам, которое начало отсчитываться на этапе S213. Если время ожидания истекло, блок 11 управления переходит к этапу S217. Если время ожидания не истекло, блок управления ждет, пока время ожидание не истечет.
На этапе S217 блок 11 управления начинает индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6. Индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 в данном случае осуществляется при выходном сигнале 2 кВт, установленном в качестве максимального верхнего предельного выходного сигнала, и блок 11 управления осуществляет управление с целью доведения определенной температуры электромагнитного индукционного терморезистора 14 до 40°C. Вследствие этого индукционного нагрева количество тепла хладагента, проходящего в наружный теплообменник 23 во время процесса размораживания, может быть дополнительно увеличено, и время, необходимое для размораживания, может быть сокращено. Затем, процесс переходит к этапу S218.
На этапе S218 блок 11 управления определяет, было ли удовлетворено условие завершения размораживания, которое является или условием, при котором определенная температура датчика 29c температуры наружного теплообмена составляет 10°C или выше, или условием, при котором 10 или более минут истекло, после того как был передан сигнал для осуществления размораживания на этапе S211. Когда блок управления определяет, что условие завершения размораживания было удовлетворено, блок управления переходит к этапу S219. Когда блок управления определяет, что условие завершения размораживания не было удовлетворено, повторяется этап S218.
На этапе S219 блок 11 управления останавливает компрессор 21, завершает индукционный нагрев при помощи электромагнитного индукционного нагревательного устройства 6 и переходит к этапу S220.
На этапе S220 блок 11 управления возвращает четырехходовой переключающий клапан 22 в нормальный цикл нагревания воздуха, возобновляет приведение в действие компрессора 21 и возвращается к нормальному процессу нагревания воздуха.
Различные процессы, происходящие одновременно с процессом размораживания, были описаны выше, но вышеупомянутое низкое давление или высокое давление может быть давлением, определенным датчиком 29a давления, или давлением может быть значение, полученное посредством использования определенной температуры датчика 44 температуры внутреннего теплообмена в качестве температуры насыщения хладагента и преобразования ее в давление, значение, полученное посредством использования определенной температуры датчика 29c температуры наружного теплообмена в качестве температуры насыщения хладагента и преобразования ее в давление, или другое значение.
При возобновлении нормального процесса нагревания воздуха на этапе S220 может осуществляться тот же самый процесс определения условия потока, который выполнялся в начале процесса нагревания воздуха в вышеупомянутом варианте осуществления.
Другим вариантом предварительных подготовок для начала процесса размораживания вместо этапа S212 является уменьшение скорости вращения компрессора 21 до заданной скорости вращения и ожидание истечения 40 секунд, и вместо этапа S213 является увеличение скорости вращения компрессора 21 наряду с переключением четырехходового переключающего клапана 22. В этом случае, так как четырехходовой переключающий клапан 22 переключается после уменьшения скорости вращения компрессора 21, звук, который возникает при переключении, может быть минимизирован.
(J)
В варианте осуществления, описанном выше, был описан пример случая, в котором накопительная трубка F выполнена в виде двухслойной трубы, 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, как показано на фиг.24. Магнитным элементом F2a является элемент, содержащий магнитный материал, в результате чего тепло генерируется за счет электромагнитного индукционного нагрева в варианте осуществления, описанном выше. Ограничители F1A, F1B расположены в двух местоположениях внутри медной трубки F1, постоянно обеспечивающие прохождение хладагента, но не обеспечивающие прохождение магнитного элемента F2a. Таким образом, магнитный элемент F2а не перемещается, несмотря на поток хладагента. Следовательно, заданное положение нагрева 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.
(K)
Магнитный элемент F2a, описанный в другом варианте (I) осуществления, может быть расположен внутри трубки без использования ограничителей F1a, F1b.
Изогнутые участки FW могут быть образованы в двух местоположениях в медной трубке F1, магнитный элемент F2a может быть расположен внутри медной трубки F1 между этими двумя изогнутыми участками FW, например, как показано на фиг.25. Перемещение магнитного элемента F2a, таким образом, также может быть ограничено при обеспечении прохождения хладагента.
(L)
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.26. Основной корпус 165 катушки расположен таким образом, что его осевое направление является по существу перпендикулярным осевому направлению накопительной трубки F. Два основных корпуса 165 катушки и обмотки 168 расположены отдельно, 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.27.
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.28. На фиг.28, например, показан пример случая, в котором расположены два ферритовых кожуха, чтобы разместить посередине накопительную трубку F, но они могут быть расположены в четырех направлениях подобно варианту осуществления, описанному выше. Магнитодиэлектрик может быть также размещен подобно варианту осуществления, описанному выше.
Прочее
Варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше в нескольких примерах, но настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Например, настоящее изобретение также включает в себя комбинированные варианты осуществления, полученные посредством подходящего сочетания различных частей вышеупомянутых вариантов осуществления в пределах диапазона, которое может быть выполнено на основании описаний специалистами в данной области техники.
Промышленная применимость
Если используется настоящее изобретение, температура хладагента может быть предотвращена от слишком большого повышения, даже когда хладагент нагревается системой электромагнитного индукционного нагрева, и, следовательно, настоящее изобретение является особенно полезным в электромагнитном индукционном нагревательном устройстве и кондиционере, в котором хладагент нагревается за счет электромагнитной индукции.
Список ссылочных позиций
1 - кондиционер
6 - электромагнитное индукционное нагревательное устройство
10 - контур хладагента
11 - блок управления
14 - электромагнитный индукционный терморезистор (детектор, детектор температуры)
15 - плавкий предохранитель (детектор, детектор температуры)
16 - пластинчатая пружина (упругий элемент)
17 - пластинчатая пружина (упругий элемент)
21 - компрессор
23 - наружный теплообменник (теплообменник на стороне впуска)
24 - наружный электрический расширительный клапан (расширительный механизм)
29a - датчик давления (детектор)
29b - датчик температуры наружного воздуха
29с - датчик температуры наружного теплообмена
41 - внутренний теплообменник (теплообменник на стороне выпуска)
43 - датчик температуры внутри помещения
44 - датчик температуры внутреннего теплообмена
68 - обмотка (генератор магнитного поля)
90 - контроллер (блок связи)
B - газовая трубка на внутренней стороне (заданный участок)
F - накопительная трубка, трубка для хладагента (заданный участок, трубка для хладагента)
F2 - магнитная трубка (элемент для генерации тепла)
Список патентной литературы
<Патентная литература 1>
опубликованная японская выложенная заявка № 2000-97510 на патент.