空调装置 |
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| 申请号 | CN201080012905.0 | 申请日 | 2010-03-19 | 公开(公告)号 | CN102356285B | 公开(公告)日 | 2014-11-12 |
| 申请人 | 大金工业株式会社; | 发明人 | 木下英彦; 山田刚; | ||||
| 摘要 | 一种 空调 装置，即便在对 压缩机 构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能在压缩机构的吸入制冷剂的 过热 度控制中进行考虑了对吸入制冷剂施加的热量后的控制。所述空调装置(1)至少包括压缩机(21)、室内 热交换器 (41)、室内 风 扇(42)、室外电动膨胀 阀 (24)及室外热交换器(23)以进行制冷循环，还包括线圈(68)、 电磁感应 热敏 电阻 (14)及控制部(11)。线圈(68)为了对在储罐管(F)中流动的制冷剂进行加热的目的，为对 磁性 体管(F2)进行 感应加热 而产生 磁场 。电磁感应 热敏电阻 (14)对因利用线圈(68)进行的感应加热而发热的磁性体管(F2)的 温度 进行检测。在电磁感应热敏电阻(14)检测出的温度的上升速度较快的情况下，控制部(11)进行增加电动膨胀阀(24)的开度的控制。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种空调装置(1)，其至少包括压缩机构(21)、制冷剂冷却器(41)、膨胀机构(24)、制冷剂加热器(23)及制冷剂配管(F)，所述制冷剂配管(F)用于使所述制冷剂在所述压缩机构(21)、所述制冷剂冷却器(41)、所述膨胀机构(24)及所述制冷剂加热器(23)中循环，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 空调装置技术领域[0001] 本发明涉及一种空调装置。 背景技术[0003] 例如，在专利文献1(日本专利特开平7-120083号公报)所记载的空调装置中，通过根据压缩机的吸入制冷剂的温度以增加电动膨胀阀的阀开度的方式进行控制，来提高制冷剂循环量，从而能控制压缩机的吸入制冷剂的过热度。 发明内容[0004] 发明所要解决的技术问题 [0005] 在压缩机的吸入侧，有时会通过用外部加热装置对与制冷剂热接触的制冷剂配管等进行加热，来间接地对压缩机的吸入制冷剂进行加热。 [0006] 在上述这种使用外部加热装置的情况下，例如，若将压缩机的吸入制冷剂温度传感器配置在外部加热装置的加热对象部分与压缩机的吸入侧之间，则通过外部加热装置施加到加热对象部分的热会传递至下游侧的吸入制冷剂温度传感器的安装装置附近，从而很难正确地进行吸入制冷剂温度的检测。这样，在这种基于配置在外部加热装置的加热对象部分与压缩机的吸入侧之间的压缩机的吸入制冷剂温度传感器的检测值的电动膨胀阀的阀开度控制中，会过度增加阀开度而使制冷剂循环量过度增大，不仅会抑制压缩机吸入制冷剂的过热度的过度增加，还可能产生对液体进行压缩的情况。 [0007] 此外，例如，当外部加热装置的加热对象部分设置在压缩机的吸入制冷剂温度传感器的检测位置的下游侧、压缩机的吸入侧的上游侧时，无法把握因经过加热对象部分而被加热的吸入制冷剂的温度。这样，在这种基于配置于外部加热装置的加热对象部分的上游侧的吸入制冷剂温度传感器的检测值的电动膨胀阀的阀开度控制中，会使阀开度过度降低而使制冷剂循环量过度减少，因而可能会使压缩机吸入制冷剂的过热度过度上升。 [0008] 本发明基于上述情况而作，本发明的技术问题在于提供一种空调装置，其能在对压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，在压缩机构的吸入制冷剂的过热度控制中进行考虑了对吸入制冷剂施加的热量的控制。 [0009] 解决技术问题所采用的技术方案 [0010] 第一方面的空调装置至少包括压缩机构、制冷剂冷却器、膨胀机构及制冷剂加热器，还包括磁场产生部、发热温度检测部及控制部。磁场产生部为了对用于使制冷剂在压缩机构、制冷剂冷却器、膨胀机构及制冷剂加热器中循环的制冷剂配管和/或与在制冷剂配管中流动的制冷剂热接触的构件进行感应加热而产生磁场。发热温度检测部对因利用磁场产生部进行的感应加热而发热的部分的温度进行检测。在发热温度检测部检测到的温度处于规定的发热温度以上时、或是发热温度检测部检测到的温度的上升速度处于规定的上升速度以上时，控制部进行增加膨胀机构的开度的过热保护控制。 [0011] 在该空调装置中，由于设有发热温度检测部，因此能对因利用磁场产生部进行的感应加热而发热的部分的温度状况进行把握。此外，控制部通过进行过热保护控制，从而在发热温度检测部检测到的温度处于规定的发热温度以上时、或是发热温度检测部检测到的温度的上升速度处于规定的上升速度以上时，增加膨胀机构的开度，从而使供给至压缩机构的吸入侧的制冷剂量增大。因此，能抑制压缩机构的吸入制冷剂的过热度异常上升。藉此，在对压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能进行考虑了对吸入制冷剂施加的热量后的压缩机构的吸入制冷剂的过热度控制。 [0012] 第二方面的空调装置是在第一方面的空调装置的基础上，磁场产生部产生用于对制冷剂配管中压缩机构吸入侧的吸入制冷剂配管和/或与在吸入制冷剂配管中流动的制冷剂热接触的构件进行感应加热的磁场。 [0013] 在该空调装置中，使即将被吸入压缩机构的制冷剂而不是在距压缩机构很远的制冷剂配管中流动的制冷剂迅速加热。此外，在压缩机构的吸入侧流动的制冷剂处于干燥度较大或过热状态，因此，与在更上游侧流动的气液两相状态等的制冷剂发生潜热变化的情形相比，容易进行显热变化，温度容易上升。 [0014] 对此，在该空调装置中，由于在发热温度检测部所检测出的温度处于规定的发热温度以上、或是发热温度检测部所检测出的温度的上升速度已超过规定的上升速度时进行过热保护控制，因此能防止经过压缩机构吸入侧的制冷剂被过度感应加热。藉此，即便在对容易产生温度上升的经过压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能抑制对感应加热部分过度加热。 [0015] 第三方面的空调装置是在第一方面或第二方面的空调装置的基础上，控制部进行启动时控制及启动后控制。在启动时控制中，一边使压缩机构从压缩机构停止的状态开始驱动，一边使磁场产生部产生磁场，以使因利用磁场产生部进行的感应加热而发热的部分的温度达到规定的启动时目标温度。启动后控制在结束启动时控制之后进行。在进行启动后控制时同时进行过热保护控制的情况下，当发热温度检测部检测到的温度处于启动后规定发热温度以上时，控制部增加膨胀机构的开度。上述启动后规定发热温度是规定的启动时目标温度以上的温度。启动后规定发热温度是与规定的启动时目标温度相等的温度。 [0016] 在该空调装置中，在启动后控制中，当因感应加热而发热的部分的温度上升到启动后规定发热温度以上时，通过增加膨胀机构的开度，就能降低因感应加热而发热的部分的温度。因此，在启动后控制中，能抑制因感应加热而发热的部分的异常温度上升。 [0017] 在启动后规定发热温度不是与规定的启动时目标温度相等的温度而是比规定的启动时目标温度高的温度时，即便在因感应加热而发热的部分的温度过度上升时进行使来自磁场产生部的磁场供给停止或减弱等处理，也能进一步增长通过感应加热将制冷剂温度维持在高温的时间。 [0018] 第四方面的空调装置是在第三方面的空调装置的基础上，在进行启动后控制时同时进行过热保护控制的情况下，当在达到规定的启动时目标温度时发热温度检测部检测到的温度的上升速度处于规定的上升速度以上时，控制部增加膨胀机构的开度。 [0019] 在该空调装置中，在启动时控制中，在发热温度检测部的检测温度以温度上升速度处于规定的上升速度以上这样快的速度上升时，增加膨胀机构的开度。此外，在启动后控制中，关于发热温度检测部的检测温度，在检测温度处于规定的发热温度以上时，增加膨胀机构的开度。因此，在启动后控制中是基于检测温度进行判断的，而启动时控制中则是基于温度上升速度进行判断的，所以，即便是欲在启动时使温度急剧上升的情况，也会在规定的上升速度以上时增加膨胀机构的开度，因此，在达到规定的发热温度之前就会成为规定的上升速度以上的情况下，不需要等待增加膨胀机构开度的处理直至达到规定的发热温度。因此，能更可靠地对因感应加热而发热的部分供给较多的制冷剂。藉此，能抑制因感应加热而发热的部分的温度迅猛上升的程度。 [0020] 第五方面的空调装置是在第四方面的空调装置的基础上，在判断为处于规定的上升速度以上的情况下，只在压缩机构的转速为规定的转速以上时，增加膨胀机构的开度。 [0021] 在该空调装置中，在确保了压缩机构的转速为规定的转速以上的状态时，有时因感应加热而发热的部分的温度上升速度会成为规定的上升速度以上。即便在这种情况下，通过在确保了压缩机构的驱动状态的状态下增加膨胀机构的开度，也能更可靠地增大制冷剂循环量。 [0022] 第六方面的空调装置是在第三方面至第五方面中任一方面的空调装置的基础上，还包括冷却器侧制冷剂状态把握部，该冷却器侧制冷剂状态把握部对经过制冷剂冷却器与膨胀机构之间的制冷剂的状态进行把握。在结束启动时控制时，控制部开始过冷度恒定控制，在该过冷度恒定控制中，对膨胀机构的开度进行控制，以使利用冷却器侧制冷剂状态把握部把握的值而把握的制冷剂的过冷度在规定的目标过冷度上保持恒定。另外，在进行过冷度恒定控制时同时进行过热保护控制的情况下，当发热温度检测部检测到的温度处于规定的过冷度恒定控制时发热温度以上时，控制部将膨胀机构的开度增加到比通过过冷度恒定控制进行控制的开度大。在此，规定的过冷度恒定控制时发热温度是规定的启动时目标温度以上的温度。 [0023] 在该空调装置中，即便在进行过冷度恒定控制的情况下，也能抑制因感应加热而发热的部分的温度异常上升。 [0024] 发明效果 [0025] 在第一方面的空调装置中，在对压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能进行考虑了对吸入制冷剂施加的热量后的压缩机构的吸入制冷剂的过热度控制。 [0026] 在第二方面的空调装置中，即便在对容易产生温度上升的经过压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能抑制对感应加热部分过度加热。 [0027] 在第三方面的空调装置中，在启动后控制中，能抑制因感应加热而发热的部分的异常温度上升。 [0028] 在第四方面的空调装置中，能抑制因感应加热而发热的部分的温度迅猛上升的程度。 [0029] 在第五方面的空调装置中，能更可靠地增大制冷剂循环量。 [0031] 图1是本发明一实施方式的空调装置的制冷剂回路图。 [0032] 图2是电磁感应加热单元的外观立体图。 [0033] 图3是表示从电磁感应加热单元拆下了屏蔽盖后的状态的外观立体图。 [0034] 图4是电磁感应热敏电阻的外观立体图。 [0035] 图5是保险丝的外观立体图。 [0036] 图6是表示电磁感应热敏电阻及保险丝的安装状态的示意剖视图。 [0037] 图7是电磁感应加热单元的截面结构图。 [0038] 图8是表示磁通的状态的图。 [0039] 图9是表示过热保护控制中的各种状态变化的图。 [0040] 图10是表示启动时过热保护控制的流程图的图。 [0041] 图11是表示通常时过热保护控制的流程图的图。 [0042] 图12是另一实施方式(E)的制冷剂配管的说明图。 [0043] 图13是另一实施方式(F)的制冷剂配管的说明图。 [0044] 图14是表示另一实施方式(G)的线圈与制冷剂配管的配置例的图。 [0045] 图15是表示另一实施方式(G)的绕线管盖的配置例的图。 具体实施方式[0047] 以下，参照附图并以本发明一实施方式的具有电磁感应加热单元6的空调装置1为例进行说明。 [0048] <1-1>空调装置1 [0049] 在图1中，示出了表示空调装置1的制冷剂回路10的制冷剂回路图。 [0050] 在空调装置1中，作为热源侧装置的室外机2与作为利用侧装置的室内机4由制冷剂配管连接，以进行配置有利用侧装置的空间的空气调节，空调装置1包括：压缩机21、四通切换阀22、室外热交换器23、室外电动膨胀阀24、储罐25、室外风扇26、室内热交换器41、室内风扇42、热气旁通阀27、毛细管28及电磁感应加热单元6等。 [0051] 压缩机21、四通切换阀22、室外热交换器23、室外电动膨胀阀24、储罐25、室外风扇26、热气旁通阀27、毛细管28及电磁感应加热单元6收容于室外机2内。室内热交换器41及室内风扇42收容于室内机4内。 [0052] 制冷剂回路10具有排出管A、室内侧气体管B、室内侧液体管C、室外侧液体管D、室外侧气体管E、储罐管F、吸入管G及热气旁通回路H。室内侧气体管B及室外侧气体管E中有大量的气体状态的制冷剂流过，但并不将流过的制冷剂限定于气体制冷剂。室内侧液体管C及室外侧液体管D中有大量的液体状态的制冷剂流过，但并不将流过的制冷剂限定于液体制冷剂。 [0053] 排出管A将压缩机21与四通切换阀22连接。在排出管A上设有排出温度传感器29d，该排出温度传感器29d对流过的制冷剂的温度进行检测。电流供给部21e对压缩机21供给电流。压缩机电力检测部29f对该电流供给部21e的供给电能进行检测。转速把握部 29r对压缩机21的活塞的驱动转速进行检测。室内侧气体管B将四通切换阀22与室内热交换器41连接。在该室内侧气体管B的中途设有第一压力传感器29a，该第一压力传感器 29a对流过的制冷剂的压力进行检测。室内侧液体管C将室内热交换器41与室外电动膨胀阀24连接。室外侧液体管D将室外电动膨胀阀24与室外热交换器23连接。室外侧气体管E将室外热交换器23与四通切换阀22连接。在该室外侧气体管E的中途设有第二压力传感器29g，该第二压力传感器29g对流过的制冷剂的压力进行检测。 [0054] 储罐管F将四通切换阀22与储罐25连接，在室外机2的设置状态下沿铅垂方向延伸。在储罐管F的一部分上安装有电磁感应加热单元6。储罐管F中的至少被后述线圈68覆盖周围的发热部分由在内侧有制冷剂流动的铜管F1和以覆盖铜管F1的周围的方式设置的磁性体管F2构成。该磁性体管F2由SUS(Stainless Used Steel：不锈钢)430构成。该SUS430是强磁性体材料，当被置于磁场中时，会产生涡电流，并因自己的电阻产生的焦耳热而发热。构成制冷剂回路10的配管中的除了磁性体管F2以外的部分都由材料与铜管F1的材料相同的铜管构成。通过这样进行电磁感应加热，能利用电磁感应来加热储罐管F，从而能加热经由储罐25被吸入压缩机21的制冷剂。藉此，能提高空调装置1的制热能力。另外，例如在制热运转启动时，即使在压缩机21未充分变热的情况下，也能通过电磁感应加热单元6的迅速加热来弥补启动时的能力不足。此外，在将四通切换阀22切换至制冷运转用的状态，以进行将附着于室外热交换器23等的霜去除的除霜运转的情况下，通过使电磁感应加热单元6迅速地加热储罐管F，压缩机21能以迅速被加热的制冷剂作为对象进行压缩。因此，能迅速提高从压缩机21排出的热气的温度。藉此，能缩短利用除霜运转使霜解冻所需的时间。藉此，即使在制热运转中需要适时地进行除霜运转，也能尽快回到制热运转，从而能提高用户的舒适性。 [0055] 吸入管G将储罐25与压缩机21的吸入侧连接。 [0056] 热气旁通回路H将设于排出管A中途的分支点A1与设于室外侧液体管D中途的分支点D1连接。在热气旁通回路H的中途配置有能切换允许制冷剂流过的状态和不允许制冷剂流过的状态的热气旁通阀27。热气旁通回路H在热气旁通阀27与分支点D1之间设有毛细管28，该毛细管28使流过的制冷剂的压力降低。由于该毛细管28能使制冷剂的压力接近制热运转时利用室外电动膨胀阀24使制冷剂压力降低后的压力，因此，能抑制因热气经由热气旁通回路H朝室外侧液体管D供给而引起的室外侧液体管D的制冷剂压力上升。 [0057] 四通切换阀22能切换制冷运转循环和制热运转循环。在图1中，以实线表示进行制热运转时的连接状态，以虚线表示进行制冷运转时的连接状态。在制热运转时，室内热交换器41作为制冷剂的冷却器起作用，室外热交换器23作为制冷剂的加热器起作用。在制冷运转时，室外热交换器23作为制冷剂的冷却器起作用，室内热交换器41作为制冷剂的加热器起作用。 [0058] 室外热交换器23的一端与室外热交换器23的室外侧气体管E侧的端部连接，另一端与室外热交换器23的室外侧液体管D侧的端部连接。另外，室外热交换器23设有室外热交换温度传感器29c，该室外热交换温度传感器29c对在空调装置1中流动的制冷剂的温度进行检测。此外，相对于室外热交换器23，在气流方向上游侧设有室外温度传感器29b，该室外温度传感器29b对室外的气温进行检测。 [0059] 在室内机4内设有室内温度传感器43，该室内温度传感器43对室内温度进行检测。另外，室内热交换器41设有室内热交换温度传感器44，该室内热交换温度传感器44对连接有室外电动膨胀阀24的室内侧液体管C侧的制冷剂温度进行检测。 [0060] 通过使对配置于室外机2内的设备进行控制的室外控制部12与对配置于室内机4内的设备进行控制的室内控制部13由通信线11a连接来构成控制部11。该控制部11进行以空调装置1作为对象的各种控制。 [0061] 另外，在室外控制部12上设有计时器95，该计时器95在进行各种控制时对经过时间进行计数。 [0062] 在控制部11上连接有用于接收来自用户的设定输入的控制器90。 [0063] <1-2>电磁感应加热单元6 [0064] 在图2中，表示安装于储罐管F的电磁感应加热单元6的示意立体图。在图3中，表示从电磁感应加热单元6拆下屏蔽盖75后的状态的外观立体图。在图4中，表示电磁感应热敏电阻14的示意立体图。在图5中，表示保险丝15的示意立体图。在图6中，表示电磁感应热敏电阻14及保险丝15朝储罐管F安装的状态的剖视图。在图7中，表示安装于储罐管F的电磁感应加热单元6的剖视图。在图8中，表示用于说明由线圈68产生磁场的状态的说明图。 [0065] 电磁感应加热单元6被配置成将储罐管F中的发热部分即磁性体管F2从径向外侧覆盖，通过电磁感应加热使磁性体管F2发热。该储罐管F的发热部分成为具有内侧的铜管F1和外侧的磁性体管F2的双重管结构。 [0066] 电磁感应加热单元6包括第一六角螺母61、第二六角螺母66、第一绕线管盖63、第二绕线管盖64、绕线管主体65、第一铁氧体壳体71、第二铁氧体壳体72、第三铁氧体壳体73、第四铁氧体壳体74、第一铁氧体98、第二铁氧体99、线圈68、屏蔽盖75、电磁感应热敏电阻14及保险丝15等。 [0067] 第一六角螺母61及第二六角螺母66是树脂制的，使用未图示的C型环，使电磁感应加热单元6与储罐管F之间的固定状态稳定。第一绕线管盖63及第二绕线管盖64是树脂制的，分别在上端位置及下端位置从径向外侧将储罐管F覆盖。该第一绕线管盖63及第二绕线管盖64具有用于通过螺钉69使后述第一铁氧体壳体71～第四铁氧体壳体74螺合的四个螺钉69用的螺合孔。此外，第二绕线管盖64具有电磁感应热敏电阻插入开口64f，该电磁感应热敏电阻插入开口64f用于供热敏电阻14插入并将其安装于磁性体管F2的外表面。此外，第二绕线管盖64具有保险丝插入开口64e，该保险丝插入开口64e用于供保险丝15插入并将其安装于磁性体管F2的外表面。如图4所示，电磁感应热敏电阻14具有电磁感应热敏电阻检测部14a、外侧突起14b、侧面突起14c及将电磁感应热敏电阻检测部14a的检测结果作为信号而传递至控制部11的电磁感应热敏电阻配线14d。电磁感应热敏电阻检测部14a具有沿着储罐管F的外表面的弯曲形状那样的形状，具有实质的接触面积。 如图5所示，保险丝15具有保险丝检测部15a、非对称形状15b及将保险丝检测部15a的检测结果作为信号而传递至控制部11的保险丝配线15d。从保险丝15接收到表示检测出超过规定限制温度的温度这一信息的控制部11进行使朝线圈68的电力供给停止的控制，以避免设备的热损伤。绕线管主体65是树脂制的，卷绕有线圈68。线圈68在绕线管主体65的外侧以储罐管F的延伸方向作为轴向被卷绕成螺旋状。线圈68与未图示的控制用印刷基板连接，接受高频电流的供给。控制用印刷基板的输出被控制部11控制。如图6所示，在绕线管主体65与第二绕线管盖64卡合的状态下安装着电磁感应热敏电阻14及保险丝 15。在此，在电磁感应热敏电阻14的安装状态下，通过被板簧16朝磁性体管F2的径向内侧按压，以维持该电磁感应热敏电阻14与磁性体管F2的外表面之间的良好的按压接触状态。另外，保险丝15的安装状态也相同，通过被板簧17朝磁性体管F2的径向内侧按压，以维持该保险丝15与磁性体管F2的外表面之间的良好的按压接触状态。这样，由于将电磁感应热敏电阻14及保险丝15与储罐管F的外表面之间的紧贴性保持得良好，因而能提高响应性，也能迅速地检测出因电磁感应加热而引起的急剧的温度变化。第一铁氧体壳体71从储罐管F的延伸方向将第一绕线管盖63和第二绕线管盖64夹住，并被螺钉69螺合固定。 第一铁氧体壳体71～第四铁氧体壳体74收容由导磁率较高的材料即铁氧体构成的第一铁氧体98及第二铁氧体99。如图7的储罐管F和电磁感应加热单元6的剖视图及图8的磁通说明图中所示，第一铁氧体98及第二铁氧体99围住由线圈68产生的磁场而形成磁通的通道，从而使磁场不易朝外部漏出。屏蔽盖75配置于电磁感应加热单元6的最外周部分，以使仅靠第一铁氧体98及第二铁氧体99无法完全聚集的磁通会聚。能在该屏蔽盖75的外侧几乎不产生漏磁通地自己决定产生磁通的场所。 [0068] <1-3>电磁感应加热控制 [0069] 上述电磁感应加热单元6进行以下控制：在使制冷循环进行制热运转的情况下开始制热运转的启动时、在辅助制热能力时及在进行除霜运转时，使储罐管F的磁性体管F2发热。 [0070] 以下，特别进行与启动时相关的说明。在图9中，表示各状态变化的情况。 [0071] (启动时的初期处理) [0072] 启动时的初期处理是在开始制热运转之后至第一压力传感器29a所检测出的压力达到目标高压压力为止进行的处理。 [0073] 在用户将制热运转指示输入了控制器90的情况下，控制部11使制热运转开始。制热运转开始后，控制部11在压缩机21启动后等待第一压力传感器29a所检测出的压力上2 升至规定的目标高压压力即39kg/cm(图9中用点h表示)，以驱动室内风扇42。藉此，在流过室内热交换器41的制冷剂尚未变暖的阶段，防止因在尚未变暖的室内产生气流而使用户感到不舒适。 [0074] 在此，为了缩短压缩机21启动直至第一压力传感器29a所检测出的压力上升至2 39kg/cm 的时间，在将室外电动膨胀阀24的开度维持在固定开度的同时，使用电磁感应加热单元6进行电磁感应加热。在确认了压缩机21启动后已确保储罐管F中有足够的制冷剂流动之后，控制部11开始急速高压化处理。在急速高压化处理中，为了缩短电磁感应热敏电阻14的检测温度达到启动时目标储罐管温度即80℃所需要的时间，控制部11将对电磁感应加热单元6的线圈68进行的电流供给设定为规定的最大供给电力(2kW)。在此，电磁感应加热单元6以规定的最大供给电力输出的输出状态持续到电磁感应热敏电阻14的检测温度达到启动时目标储罐管温度即80℃。 [0075] 如上所述，进行了为缩短达到启动时的规定目标高压压力所需要的时间而将室外电动膨胀阀24的开度维持在固定开度、或为缩短电磁感应热敏电阻14的检测温度达到启动时目标储罐管温度所需要的时间而将电磁感应加热单元6的输出设定为最大供给电力的控制，但是，有可能会因上述感应加热而使压缩机21的吸入制冷剂的过热度异常上升。因此，为了防止这种吸入制冷剂的过热度的异常上升，在启动时，利用控制部11来进行启动时过热保护控制(如后所述)。 [0076] (启动时的初期之后的处理) [0077] 启动时的初期之后的处理是在第一压力传感器29a所检测出的压力达到目标高压压力之后进行的启动时的处理。 [0078] 在上述启动时的初期之后的处理中，当第一压力传感器29a所检测出的压力达到2 规定的目标高压压力即39kg/cm 之后，进行稳定输出控制，在该稳定输出控制中，使压缩机 21的转速进一步增大，并增加室外电动膨胀阀24的阀开度，从而使制冷循环的制冷剂循环量增大，并增加能力。 [0079] 在制热运转开始之后，在暂时达到启动时目标储罐管温度80℃而结束了启动时的初期动作之后，控制部11对电磁感应加热单元6的输出进行控制，以将输出抑制为规定的最大供给电力(2kW)以下的输出即稳定供给电力(1.4kW)，并将电磁感应热敏电阻14的检测温度维持在与启动时目标储罐管温度相同的目标温度即80℃附近。在此，在维持80℃附近的控制中，控制部11进行以下处理：在电磁感应热敏电阻14的检测温度为60℃以下时，使电磁感应加热单元6以上述稳定供给电力(1.4kW)的输出开始感应加热，在电磁感应热敏电阻14的检测温度达到80℃时，使电磁感应加热单元6停止感应加热。 [0080] (启动时的处理结束之后的通常时的处理) [0081] 继续进行稳定输出控制，使压缩机21的转速增大，并使室外电动膨胀阀24的开度增加，从而使制冷循环的制冷剂循环量增大，在达到与运转状态相应的循环量时，结束启动时的处理，然后进行通常运转。在上述通常运转中，控制部11进行对室外电动膨胀阀24的开度进行控制的过冷度恒定控制，以使在制热运转回路中流过室内热交换器41出口侧的制冷剂的过冷度为规定值且维持恒定。该过冷度是通过控制部11对与第二压力传感器29g的检测压力相当的饱和温度与室内热交换温度传感器44检测到的温度的差进行计算而得出的。 [0082] (启动时过热保护控制) [0083] 启动时过热保护控制是以下控制：为了防止因电磁感应加热单元6以启动时初期的最大供给电力(2kW)进行感应加热而导致压缩机21的吸入制冷剂的过热度异常上升，增加室外电动膨胀阀24的开度。 [0084] 在图10中，表示启动时过热保护控制的流程图。 [0085] 在步骤S11中，当控制部11确认在压缩机21的启动开始后电磁感应热敏电阻14的检测温度降低时(图9中用点a表示)，转移至步骤S12。 [0086] 在步骤S12中，控制部11在将电磁感应加热单元6的输出从0的状态切换至最大供给电力(2kW)(图9中表示为从点b向点c的变化)的同时，利用计时器95开始对经过时间进行计数。 [0087] 在步骤S13中，控制部11判断电磁感应热敏电阻14的检测温度是否达到启动时目标储罐管温度即80℃。在达到启动时目标储罐管温度即80℃的情况下(图9中用点d表示)，转移至步骤S14。 [0088] 在步骤S14中，控制部11暂时停止电磁感应加热单元6的感应加热(图9中用e表示)，并结束在步骤S12中开始计数的计时器95的计数。 [0089] 在步骤S15中，控制部11判断转速把握部29r所检测出的转速是否处于比过热抑制推定转速即82rps(一秒钟82转)大的状态。上述过热抑制推定转速是基于制冷循环的各设计条件预先设定的转速，在该转速下，压缩机21吸入的制冷剂的过热度不易异常上升。在不足上述过热抑制推定转速的情况下，由于吸入压力不易大幅降低，因此，推定为压缩机21的吸入制冷剂的过热度不可能异常上升，从而结束启动时过热保护控制。在超过过热抑制推定转速的情况下，转移至步骤S16。 [0090] 在步骤S16中，控制部11判断步骤S14中结束计数的计时器95的值是否不足升温速度判定时间即20秒。上述升温速度判定时间是基于制冷循环的各设计条件预先设定的时间，该时间与压缩机21吸入的制冷剂的过热度不易异常上升的升温速度相对应。即，在从电磁感应加热单元6开始感应加热之后直至达到启动时目标储罐管温度即80℃所需要的时间不足升温速度判定时间(20秒)的情况下，电磁感应热敏电阻14的检测温度的升温速度过快，压缩机21的吸入制冷剂的过热度可能会异常上升，从而转移至步骤S17来进行保护处理。相反，在需要升温速度判定时间以上的时间的情况下，推定为压缩机21的吸入制冷剂的过热度不可能异常上升，从而结束启动时过热保护控制。 [0091] 在步骤S17中，控制部11通过进行使室外电动膨胀阀24的开度增大来使流过储罐管F的制冷剂流量增大的阀开度增大处理，从而防止因电磁感应加热单元6进行感应加热而使储罐管F的温度上升过快。在此，在阀开度增大处理中，室外电动膨胀阀24的开度每20秒增大20个脉冲量。反复进行上述每20秒增大20个脉冲量的处理，直至由感应加热引起的电磁感应热敏电阻14的检测温度上升速度处于规定速度以下。即，在进行使室外电动膨胀阀24的开度增加的动作的同时，也进行判断电磁感应热敏电阻14所检测出的温度上升的速度是否超过规定速度的判断处理，在室外电动膨胀阀24的开度增加至不再超过上述规定速度的情况下，判断为储罐管F的温度不可能过度上升，从而结束阀开度增大处理。 [0092] 至此，结束启动时过热保护控制。 [0093] 在第一压力传感器29a所检测出的压力达到目标高压压力之后，如上所述，通过进行稳定输出控制，使压缩机21的频率增大，并使室外电动膨胀阀24的开度进一步增加，从而使在制冷循环中循环的制冷剂量进一步增大，并使制冷循环的能力增大。 [0094] (通常时过热保护控制) [0095] 通常时过热保护控制是以下控制：在进行过冷度恒定控制时，在室外电动膨胀阀24的开度增加后检测到电磁感应热敏电阻14的检测温度暂时降低而进行电磁感应加热单元6的感应加热的情况下，用于防止因上述感应加热而使过热度异常上升。 [0096] 在图11中，表示通常时过热保护控制的流程图。 [0097] 在步骤S21中，当电磁感应热敏电阻14的检测温度为80℃以下时，控制部11将电磁感应加热单元6的输出从0的状态增加至稳定供给电力(1.4kW)的输出(稳定水平)。 [0098] 在步骤S22中，控制部11判断电磁感应热敏电阻14的检测温度是否达到80℃。在达到80℃的情况下，转移至步骤S23。 [0099] 在步骤S23中，控制部11暂时停止电磁感应加热单元6的感应加热。 [0100] 在步骤S24中，控制部11在停止电磁感应加热单元6的感应加热之后，继续检测电磁感应热敏电阻14的检测温度的上升情况，判断其是否超过异常上升温度即110℃。即，判断是否产生如下的过调节：尽管结束了电磁感应加热单元6的感应加热，电磁感应热敏电阻14的检测温度却仍然超过80℃并继续上升。作为异常上升温度的110℃是基于制冷循环的各设计条件预先设定的温度，超过该值就会产生压缩机21的吸入制冷剂的过热度的异常上升。在判断为超过上述异常上升温度的情况下，转移至步骤S25。在判断为没有超过异常上升温度的情况下，推定为压缩机21的吸入制冷剂的过热度不可能异常上升，从而结束启动时过热保护控制。 [0101] 在步骤S25中，控制部11进行使通过过冷度恒定控制而被控制的室外电动膨胀阀24的开度的脉冲值进一步增大50个脉冲量这样的增加开度的调整(阀开度调整处理)。在此，作为比上述启动时过热保护控制中室外电动膨胀阀24的开度一次的上升幅度即20个脉冲量大的脉冲量，增大50个脉冲量。藉此，即便在通常时过热保护控制中将要产生异常状态，也能更迅速地防止储罐管F的异常温度上升。 [0102] 至此，结束通常时过热保护控制。 [0103] 在通常时过热保护控制中，由于压缩机21的驱动转速已经超过82rps，因此不需要进行启动时过热保护控制中的判断。 [0104] <本实施方式的空调装置1的特征> [0105] (1) [0106] 在电磁感应加热单元6的感应加热中，使制冷循环中的在吸入压缩机21之前的储罐管F中流动的制冷剂的温度迅速上升，而不是使在远离压缩机21的部分中流动的制冷剂的温度迅速上升。此外，在压缩机21的吸入侧流动的制冷剂处于干燥度较大或过热状态，因此，与在更上游侧流动的气液两相状态等的制冷剂发生潜热变化的情形相比，容易发生显热变化，温度容易上升。此外，由于压缩机21的吸入制冷剂被加热，而使得磁性体管F2所发出的热受到热传导等的影响，因此，实际上很难把握吸入压缩机21的制冷剂的温度。 [0107] 在这种状况下，在本实施方式的空调装置1所进行的控制中，是利用电磁感应热敏电阻14来把握因感应加热而发热的储罐管F的磁性体管F2的温度状况，而不是实际吸入压缩机21的制冷剂的温度。此外，能基于电磁感应热敏电阻14的检测温度来增加室外电动膨胀阀24的开度，使供给至压缩机21吸入侧的制冷剂量增大，以使压缩机21的吸入制冷剂的过热度不会异常上升。藉此，在对压缩机21吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，即便在很难把握实际的吸入制冷剂的温度时，也能根据电磁感应热敏电阻14的检测温度来考虑对吸入制冷剂施加的热量，从而能抑制压缩机21的吸入制冷剂的过热度异常上升。 [0108] (2) [0109] 此外，在本实施方式的启动时过热保护控制中，在启动时的感应加热会使储罐管F的磁性体管F2的温度急剧上升的情况下，通过增加室外电动膨胀阀24的开度来供给较多的制冷剂，能抑制压缩机21的吸入制冷剂的过热度异常上升。此外，在上述启动时过热保护控制中，考虑压缩机21的驱动转速来选定作为一般不会产生异常温度上升的转速而被预先确定的过热抑制推定转速，藉此，只有在即便是上述这种确保了压缩机21的驱动状态的状况磁性体管F2的温度仍旧会急剧上升的情况下，才增加室外电动膨胀阀24的开度。因此，能避免在启动时压缩机21的驱动转速还没怎么上升的阶段增加室外电动膨胀阀24的开度。藉此，能防止以下情况：由于过度增加室外电动膨胀阀24的开度，因此很难产生高低2 压差，从而使第一压力传感器29a的检测压力达到规定的目标高压压力即39kg/cm 所需要的时间变长或无法将高温的制冷剂供给至室内热交换器41。 [0110] 此外，启动时过热保护控制中增加室外电动膨胀阀24的开度的时刻是以温度上升速度作为判断基准的，而不是将电磁感应热敏电阻14的检测温度是否超过某一温度作为判断基准。因此，不需要新设置温度比启动时目标储罐管温度更高的别的判定温度等，并进行是否超过该判定温度这样的判断。此外，与把握到超过上述判定温度这一情况的时间点相比，把握到超过某一温度上升速度这一情况的时间点之后的储罐管F的温度容易更迅速地上升，因此，在能把握容易产生这种温度的异常上升的情况的上述实施方式中，能使装置的可靠性提高。 [0111] 例如，在超过判定温度时增加室外电动膨胀阀24的开度的控制中，若考虑设定90℃作为比启动时目标储罐管温度高的温度的情况，则即便是以下情况，也会增加室外电动膨胀阀24的开度，上述情况是指：电磁感应热敏电阻14的检测温度从89℃到超过90℃需要几分钟，之后即便经过一段时间，预测温度只会上升几℃左右。与此相对，在上述实施方式的启动时过热保护控制中，由于只在检测出20秒钟就超过80℃这样的温度上升速度的情况下增加室外电动膨胀阀24的开度，因此能防止因不必要地增加室外电动膨胀阀24的开度而引起的排出制冷剂温度的降低。 [0112] (3) [0113] 另外，在通常时过热保护控制中，若因在进行过冷度恒定控制时进行感应加热而使电磁感应热敏电阻14的检测温度超过异常上升温度即110℃，则使通过过冷度恒定控制而被控制的室外电动膨胀阀24的开度进一步增加。因此，与在超过异常上升温度即110℃时只是将室外电动膨胀阀24的开度调节至某一程度的开度这样的控制相比，能更可靠地增大流过储罐管F的制冷剂量，因而能更可靠地抑制压缩机21的吸入制冷剂的过热度异常上升。 [0114] 上述通常时过热保护控制是在制冷循环的制冷剂循环量比启动时稳定的状态下进行的，由于不容易产生储罐管F的温度急剧上升，因此不需要根据温度上升速度进行判断，只要通过判断是否超过异常上升温度即110℃这样的简单判断方法，就能充分地确保可靠性。 [0115] 藉此，压缩机21的吸入制冷剂的量增大，因此，能增长通过电磁感应加热单元6的感应加热向磁性体管F2输入热量的时间。 [0116] 此外，直到电磁感应热敏电阻14检测到温度比使电磁感应加热元件6停止感应加热的80℃更高的异常上升温度即110℃为止，室外电动膨胀阀24的开度一直被维持在过冷度恒定控制的开度，而没有增加室外电动膨胀阀24的开度，因此，能进一步增长通过感应加热将制冷剂温度维持在高温的时间。 [0117] <其它实施方式> [0118] 以上，根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构并不局限于上述实施方式，能在不脱离本发明的思想的范围内加以改变。 [0119] (A) [0120] 在上述实施方式中，以使用SUS430作为磁性体管F2的材质的情形为例进行了说明。 [0123] 此处的储罐管F需要更多的电力，但也可不包括磁性体及含有磁性体的材料，还可含有成为感应加热对象的材质。 [0124] 磁性体材料例如既可构成储罐管F的全部，也可仅形成于储罐管F的内侧表面，还可通过包含于构成储罐管F配管的材料中而存在。 [0125] (B) [0126] 在上述实施方式中，以用于增加室外电动膨胀阀24的开度的条件在启动时过热保护控制和通常时过热保护控制中不同的情况为例进行了说明。 [0127] 然而，本发明并不局限于此。例如，也可使用于增加室外电动膨胀阀24的开度的条件在启动时过热保护控制和通常时过热保护控制中相同。 [0128] (C) [0129] 在上述实施方式中，以在结束启动时的控制之后进行将过冷度保持恒定的控制的情况为例进行了说明。 [0130] 然而，本发明并不局限于此。例如，也可进行使制冷循环中制冷剂的分布状态的变化程度在规定分布状态下或规定分布范围内维持规定时间的控制。对于该制冷剂分布状态的检测，例如也可在制冷循环的冷凝器上预先设置检视窗等来把握制冷剂的液面，从而把握制冷剂分布状态，并进行稳定化控制，以使该分布状态成为规定分布状态或处于规定分布范围内。 [0131] (D) [0132] 在上述实施方式中，说明了在制冷剂回路10中的储罐管F上安装电磁感应加热单元6的情况。 [0133] 然而，本发明并不局限于此。 [0134] 例如，电磁感应加热单元6也可设于储罐管F以外的其它制冷剂配管。在该情况下，在设置电磁感应加热单元6的制冷剂配管部分设置磁性体管F2等磁性体。 [0135] (E) [0136] 在上述实施方式中，以储罐管F构成为铜管F1与磁性管F2的双重管的情况为例进行了说明。 [0137] 然而，本发明并不局限于此。 [0138] 如图12所示，例如，也可将磁性体构件F2a和两个限位件F1a、F1b配置于储罐管F、成为加热对象的制冷剂配管的内部。在此，磁性体构件F2a含有磁性体材料，其是上述实施方式中的通过电磁感应加热而产生发热的构件。限位件F1a、F1b在铜管F1的内侧两处始终允许制冷剂通过，但不允许磁性体构件F2a通过。藉此，即使制冷剂流动，磁性体构件F2a也不会移动。因此，能加热储罐管F等的目标加热位置。此外，由于发热的磁性体构件F2a与制冷剂直接接触，因此能提高热传导效率。 [0139] (F) [0140] 上述另一实施方式(L)中说明的磁性体构件F2a也可在不使用限位件F1a、F1b的情况下将位置定位于配管。 [0141] 如图13所示，例如，可在铜管F1的两处设置弯曲部分FW，并使磁性体构件F2a配置于该两处弯曲部分FW之间的铜管F1的内侧。即使这样，也能使制冷剂流过，并能抑制磁性体构件F2a的移动。 [0142] (G) [0143] 在上述实施方式中，说明了线圈68螺旋状地卷绕于储罐管F的情况。 [0144] 然而，本发明并不局限于此。 [0145] 例如，可如图14所示，卷绕于绕线管主体165的线圈168未卷绕于储罐管F，而是配置于储罐管F的周围。在此，绕线管主体165以其轴向与储罐管F的轴向大致垂直的方式配置。另外，绕线管主体165及线圈168以夹住储罐管F的方式分为两个构件地配置。 [0146] 在该情况下，例如，如图15所示，供储罐管F贯穿的第一绕线管盖163及第二绕线管盖164也可在与绕线管主体165卡合的状态下配置。 [0147] 此外，如图16所示，第一绕线管盖163及第二绕线管盖164也可按被第一铁氧体壳体171及第二铁氧体壳体172夹住的方式固定。在图16中，例举了两个铁氧体壳体以夹住储罐管F的方式配置的情况，但与上述实施方式一样，铁氧体壳体也可配置在四个方向上。另外，与上述实施方式一样，也可收容铁氧体。 [0148] (H) [0149] 在上述实施方式中，对升温速度是否快，以将从电磁感应加热单元6开始感应加热至达到启动时目标储罐管温度即80℃所需要的时间是否不足升温速度判定时间(20秒)作为基准进行判断的情况为例进行了说明。 [0150] 但是，温度上升速度的把握方法不局限于上述把握方法。 [0151] 例如，也可以不实际把握温度上升速度，而是在控制器90中预先保存信息表，控制部11通过参照上述信息表来预测温度上升速度以进行增加室外膨胀阀24的阀开度等控制。 [0152] 作为上述信息表，例如有使当前的电磁感应热敏电阻14的检测温度、电磁感应加热元件6对储罐管F的加热量、流过储罐管F的制冷剂循环量、流过储罐管F的制冷剂的密度以及外部气体温度等各种条件与预先计算出的作为对应于上述条件的温度上升速度的值相对应的表等。在如上所述预先计算出温度上升速度的情况下，较为理想的是，根据磁性体管F2及铜管F1的热传导率、磁性体管F2与铜管F1之间的热传导率、铜管F1与制冷剂之间的热传导率等来进行计算。 [0153] 在此，电磁感应加热单元6对储罐管F的加热量能根据压缩机电力检测部29f所检测出的电流供给部21e的供电量来进行换算。流过储罐管F的制冷剂循环量或流过储罐管F的制冷剂的密度能根据转速把握部29r所把握的压缩机21的活塞的驱动转速、第一压力传感器29a所把握的高压压力、第二压力传感器所把握的低压压力等来进行换算。能将室外温度传感器29b的检测温度作为外部气体温度来把握外部气体温度。如上所述，在预先将信息表保存在控制器90中的情况下，能使控制部11的处理负载减少。 [0154] 也可以不将上述信息表保存在控制器90中，而是将规定的关系式保存在控制器90中，控制部11基于由上述各传感器把握的值来计算出所预测的温度上升速度。 [0155] 此外，在电流供给部21e向电磁感应加热单元6供给的供电量上，通过例如根据外部气体温度来预先确定采用规定的输出(例如2kW)的情况和采用另一规定的输出(例如1.4kW)的情况这两种情况，能使信息表和计算简单化。 [0156] 如上所述，控制部11不实际把握温度上升速度，而是通过根据信息表或规定的关系进行计算等方式来把握温度上升速度，这种情况下，由于不需要用于实际测定温度上升速度的时间，因此能进行更迅速的处理。 [0157] (I) [0158] 在上述实施方式中，以进行以下处理的情况为例进行了说明：在启动时的初期之后的稳定输出控制中，当电磁感应热敏电阻14的检测温度为60℃以下时，电磁感应加热单元6以上述稳定供给电力(1.4kW)的输出开始感应加热，在电磁感应热敏电阻14的检测温度达到80℃时，停止电磁感应加热单元6的感应加热，以使电磁感应热敏电阻14的检测温度维持在启动时目标储罐管温度即80℃附近。 [0159] 但是，上述稳定输出控制中将电磁感应热敏电阻14的检测温度维持在80℃附近的控制不局限于上述控制。 [0160] 例如，控制部11也可以基于电磁感应热敏电阻14的检测温度来对电磁感应加热单元6的电流供给频度进行PI控制，从而将电磁感应热敏电阻14的检测温度维持在80℃附近。在上述PI控制中，控制部11也可以进行以下控制：将连续30秒钟以稳定供给电力(1.4kW)恒定地对电磁感应加热单元6供给电流的情况作为一个周期，并根据电磁感应热敏电阻14的检测温度从最近的对电磁感应加热单元6进行的电流供给结束之时起至再次降低至80℃所经过的经过时间，来调节使上述周期反复的频度。即，也可以控制成上述经过时间越长，就增加使上述周期反复的频度。 [0161] <其它> [0162] 以上，举了若干例子对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于此。例如，在本领域技术人员能根据上述记载进行实施的范围内将上述实施方式的不同部分适当组合而获得的组合实施方式也包含于本发明中。 [0163] 工业上的可利用性 [0164] 利用本发明，由于在对压缩机构吸入侧的制冷剂进行加热的情况下，也能在压缩机构的吸入制冷剂的过热度控制中进行考虑了对吸入制冷剂施加的热量的控制，因此，在通过感应加热进行制冷剂的加热的空调装置中特别有用。 [0165] (符号说明) [0166] 1 空调装置 [0167] 11 控制部(冷却器侧制冷剂状态把握部) [0168] 14 电磁感应热敏电阻(发热温度检测) [0169] 21 压缩机(压缩机构) [0170] 23 室外热交换器(制冷剂加热器) [0171] 24 室外电动膨胀阀(膨胀机构) [0172] 29a 第一压力传感器(冷却器侧制冷剂状态把握部) [0173] 29g 第二压力传感器 [0174] 41 室内热交换器(制冷剂冷却器) [0175] 44 室内热交换温度传感器(冷却器侧制冷剂状态把握部) [0176] 68 线圈(磁场产生部) [0177] F 储罐管(制冷剂配管、吸入制冷剂配管) [0178] 现有技术文献 [0179] 专利文献 [0180] 专利文献1：日本专利特开平7-120083号公报 |
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