專利名稱：冷凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有液體熱交換器和空氣熱交換器的冷凍裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為同時供應(yīng)冷水和熱水的冷凍裝置，具有下列部件壓縮致冷劑的壓縮機(jī)、熱水熱交換器、膨脹器、冷水熱交換器、空氣熱交換器。在上述壓縮機(jī)的排出側(cè)設(shè)有排出三通閥，而在上述壓縮機(jī)的吸入側(cè)設(shè)有吸入三通閥(特開昭56-7955號公報)。
上述以往的冷凍裝置，在上述冷水熱交換器的熱負(fù)荷大于熱水熱交換器的熱負(fù)荷時，調(diào)節(jié)上述排出側(cè)三通閥的開度，一方面使上述壓縮機(jī)的排出側(cè)與上述熱水熱交換器和空氣熱交換器連通，另一方面調(diào)節(jié)上述吸入側(cè)三通閥的開度，使上述壓縮機(jī)的吸入側(cè)與上述冷水熱交換器連通。由此，使上述空氣熱交換器起冷凝器的作用，在熱負(fù)荷比較大的冷水熱交換器與熱負(fù)荷比較小的熱水熱交換器之間，進(jìn)行熱負(fù)荷的平衡。
另一方面，在上述熱水熱交換器的熱負(fù)荷大于冷水熱交換器的熱負(fù)荷時，調(diào)節(jié)上述排出側(cè)三通閥的開度，使上述壓縮機(jī)的排出側(cè)只與上述熱水熱交換器連通，另一方面，調(diào)節(jié)上述吸入側(cè)三通閥的開度，使上述壓縮機(jī)的吸入側(cè)與上述冷水熱交換器和空氣熱交換器連通。由此，使上述空氣熱交換器起蒸發(fā)器的作用，在熱負(fù)荷比較大的熱水熱交換器與熱負(fù)荷比較小的冷水熱交換器之間，進(jìn)行熱負(fù)荷的平衡。
可是，上述以往的冷凍裝置，在使上述空氣熱交換器起冷凝器的作用的情況下，通常，由于上述進(jìn)行空氣熱交換的空氣的溫度，要比在上述熱水熱交換器中進(jìn)行熱交換的熱水的溫度低，因此上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力，比上述熱水熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力低。從而，由于上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的流速，比上述熱水熱交換器內(nèi)的致冷劑的流速小，因此會產(chǎn)生致冷劑滯留在該空氣熱交換器內(nèi)的所謂睡眠現(xiàn)象。結(jié)果，上述以往的冷凍裝置與只有冷水熱交換器和空氣熱交換器的普通的冷凍裝置相比，存在著應(yīng)該保持在致冷劑回路中的致冷劑的量較大的問題。例如，當(dāng)室外溫度在-5°以下，且上述熱水熱交換器進(jìn)行溫度為45℃左右的熱水的熱交換時，存在著上述現(xiàn)有的冷凍裝置所需要的致冷劑的量大于等于上述普通冷凍裝置所使用的致冷劑量兩倍的問題。
此外，在改變上述熱水熱交換器與冷水熱交換器的熱負(fù)荷，使上述熱水熱交換器的熱負(fù)荷比冷水熱交換器的熱負(fù)荷大的情況下，調(diào)節(jié)上述排出側(cè)及吸入側(cè)三通閥，起上述冷凝器作用的空氣熱交換器改為起蒸發(fā)器的作用。此時，因上述睡眠現(xiàn)象而滯留在上述空氣熱交換器內(nèi)的大量液體致冷劑流入壓縮機(jī)中，存在著在該壓縮機(jī)中產(chǎn)生液體壓縮而導(dǎo)致故障發(fā)生的危險。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在空氣熱交換器中難以產(chǎn)生睡眠現(xiàn)象的冷凍裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明之一的冷凍裝置的特征在于，具有下列部件壓縮致冷劑的壓縮機(jī)；進(jìn)行上述致冷劑與第一液體載熱體的熱交換的第一液體熱交換器；使上述致冷劑膨脹的膨脹裝置；進(jìn)行上述致冷劑與第二液體載熱體的熱交換的第二液體熱交換器；進(jìn)行上述致冷劑與空氣的熱交換的空氣熱交換器；向上述空氣熱交換器送風(fēng)的送風(fēng)機(jī)；調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器、第二液體熱交換器以及空氣熱交換器的致冷劑流量的致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置；檢測上述空氣熱交換器的致冷劑壓力的壓力傳感器；目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置，按照上述第一液體載熱體的目標(biāo)溫度值，設(shè)定上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值；送風(fēng)機(jī)控制裝置，控制上述送風(fēng)機(jī)，以使上述壓力傳感器的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值。
根據(jù)本發(fā)明之一的冷凍裝置，在上述壓縮機(jī)壓縮的致冷劑，通過上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)各個熱交換器的流量，并且上述致冷劑依次在上述第一液體熱交換器、上述膨脹裝置和上述第二液體熱交換器循環(huán)。在這種情況下，上述第一液體熱交換器起冷凝器的作用而加熱上述第一液體載熱體，上述第二液體熱交換器起蒸發(fā)器的作用而冷卻上述第二液體載熱體。此外，通過上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)流向上述空氣熱交換器的致冷劑流量，這種空氣熱交換器起到冷凝器或者蒸發(fā)器的作用。由此，調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器和第二液體熱交換器之間的熱負(fù)荷的平衡。上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值按照上述第一液體載熱體的目標(biāo)溫度值，由上述目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置來設(shè)定。并且，通過上述送風(fēng)機(jī)控制裝置控制上述送風(fēng)機(jī)的、例如風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和運轉(zhuǎn)臺數(shù)等，以使上述壓力傳感器的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值。由此，就能防止上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力相對于上述第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力，大幅度地降低。即，防止了上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力相對于上述第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力，大幅度地降低。因此，致冷劑不易滯留在上述空氣熱交換器內(nèi)，不易發(fā)生致冷劑的所謂睡眠現(xiàn)象。結(jié)果，這種冷凍裝置就能大幅度地減少應(yīng)該保持在致冷劑回路內(nèi)的致冷劑，此外，還能避免上述壓縮機(jī)壓縮液體的危險。
此外，例如，在上述第一液體熱交換器的目標(biāo)溫度比較低，以及上述第一液體熱交換器的冷凝壓力和空氣熱交換器的冷凝壓力都比較低的情況下，通過適當(dāng)增大上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，就能減少流向任何熱交換器的致冷劑流量，所以能將上述壓縮機(jī)的致冷劑排出量控制為必要最小限度。因此，這種冷凍裝置能有效地減少驅(qū)動上述壓縮機(jī)的、例如電動機(jī)所消耗的電力。
此外，由于上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力被調(diào)節(jié)為，對應(yīng)于上述第一液體載熱體的目標(biāo)溫度值的壓力，因此，向上述空氣熱交換器供應(yīng)致冷劑的上述壓縮機(jī)的排出壓力，只要與上述第一液體載熱體的目標(biāo)溫度值相當(dāng)?shù)膲毫涂梢粤?。因此，例如，不用把壓縮機(jī)的排出壓力固定在與對上述第一液體載熱體能夠設(shè)定的目標(biāo)溫度值的最大值相對應(yīng)的排出壓力，而是根據(jù)上述目標(biāo)溫度值，能夠降低壓縮機(jī)的排出壓力。結(jié)果，就能有效地減少驅(qū)動上述壓縮機(jī)的、例如電動機(jī)所消耗的電力。
此外，由于控制送入上述空氣熱交換器的送風(fēng)量，以達(dá)到上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值，因此防止了上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力相對于第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力大幅度地降低，進(jìn)而，能把供應(yīng)給上述空氣熱交換器的致冷劑流量減少到必要最小限度。因此，通過上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置，把比以往更多流量的致冷劑供應(yīng)給與空氣熱交換器一起被供給致冷劑的第一液體熱交換器中，因而借助于第一液體熱交換器，能以比以往高的精度來控制第一液體載熱體的溫度。
另外，在本說明書中，所謂上述空氣熱交換器的致冷劑壓力的含義，是指該空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的壓力、該空氣熱交換器的入口附近致冷劑的壓力、或者該空氣熱交換器的出口附近致冷劑的壓力這三種壓力中的任何一種。
此外，上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置，可以是三通閥，或者是多個兩通閥的組合。
本發(fā)明之2的冷凍裝置是在本發(fā)明之1的冷凍裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，具有溫度傳感器，檢測在上述第一液體熱交換器中與致冷劑進(jìn)行熱交換后的上述第一液體載熱體的溫度；目標(biāo)壓力值修正裝置，根據(jù)上述溫度傳感器的檢測值，修正上述目標(biāo)壓力值。
根據(jù)本發(fā)明之2的冷凍裝置，根據(jù)由上述溫度傳感器檢測到的上述第一液體載熱體的實際溫度，修正上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值。因此，根據(jù)上述第一液體熱交換器中的致冷劑的實際冷凝壓力，能夠可靠地防止上述空氣熱交換器的致冷劑的冷凝壓力大幅度下降。結(jié)果，能夠有效地防止致冷劑滯留在這種空氣熱交換器內(nèi)，從而有效地防止了致冷劑的睡眠現(xiàn)象。
此外，由于上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的壓力調(diào)節(jié)為對應(yīng)于上述第一液體載熱體的實際溫度的壓力，因此向上述空氣熱交換器供應(yīng)致冷劑的上述壓縮機(jī)的排出壓力，只要與上述第一液體載熱體的實際溫度相對應(yīng)就可以了。因此，根據(jù)上述第一液體載熱體的實際溫度，能夠降低上述壓縮機(jī)的排出壓力，從而就能有效地減少驅(qū)動上述壓縮機(jī)的、例如電動機(jī)所消耗的電力。
本發(fā)明之3的冷凍裝置的特征在于，它具有壓縮致冷劑的壓縮機(jī)；進(jìn)行上述致冷劑與第一液體載熱體的熱交換的第一液體熱交換器；使上述致冷劑膨脹的膨脹裝置；進(jìn)行上述致冷劑與第二液體載熱體的熱交換的第二液體熱交換器；進(jìn)行上述致冷劑與空氣的熱交換的空氣熱交換器；向上述空氣熱交換器送風(fēng)的送風(fēng)機(jī)；調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器、第二液體熱交換器和空氣熱交換器的致冷劑流量的致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置；檢測上述空氣熱交換器的致冷劑壓力的壓力傳感器；溫度傳感器，檢測在上述第一液體熱交換器中與致冷劑進(jìn)行熱交換的上述第一液體載熱體的溫度；目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置，按照上述溫度傳感器的檢測值，設(shè)定上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值；送風(fēng)機(jī)控制裝置，控制上述送風(fēng)機(jī)，以使上述壓力傳感器的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值。
根據(jù)本發(fā)明之3的冷凍裝置，在上述壓縮機(jī)中壓縮的致冷劑，通過上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)各個熱交換器的流量，并且上述致冷劑依次在上述第一液體熱交換器、上述膨脹裝置和上述第二液體熱交換器循環(huán)。在這種情況下，上述第一液體熱交換器起冷凝器的作用而加熱上述第一液體載熱體，上述第二液體熱交換器起蒸發(fā)器的作用而冷卻上述第二液體載熱體。此外，通過上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)流向上述空氣熱交換器的致冷劑流量，這種空氣熱交換器起冷凝器或者蒸發(fā)器的作用。由此，調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器和第二液體熱交換器之間的熱負(fù)荷的平衡。上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值，是按照用上述溫度傳感器檢測到的上述第一液體載熱體的溫度，通過上述目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置來設(shè)定的。并且，通過上述送風(fēng)機(jī)控制裝置控制上述送風(fēng)機(jī)的、例如風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和運轉(zhuǎn)臺數(shù)等，以使上述壓力傳感器的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值。由此，就能防止上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力相對于上述第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力大幅度地降低。即，防止了上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力相對于上述第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑的冷凝壓力大幅度地降低。因此，致冷劑不易滯留在上述空氣熱交換器內(nèi)，也不易發(fā)生致冷劑的所謂睡眠現(xiàn)象。結(jié)果，這種冷凍裝置就能大幅度地減少應(yīng)該保持在致冷劑回路內(nèi)的致冷劑，此外，還能避免上述壓縮機(jī)壓縮液體的危險。
此外，例如，在上述第一液體載熱體的溫度比較低，并且上述第一液體熱交換器的冷凝壓力和空氣熱交換器的冷凝壓力都比較低的情況下，由于通過適當(dāng)增大上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，就能減少流向所有熱交換器的致冷劑的流量，所以，能將上述壓縮機(jī)的致冷劑排出量控制為必要最小限度。因此，這種冷凍裝置能有效地減少驅(qū)動上述壓縮機(jī)的、例如電動機(jī)所消耗的電力。
此外，由于上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力被調(diào)節(jié)為，與用上述溫度傳感器檢測到的上述第一液體載熱體的實際溫度相對應(yīng)的壓力，因此向上述空氣熱交換器供應(yīng)致冷劑的上述壓縮機(jī)的排出壓力，只要與上述第一液體載熱體的實際溫度相對應(yīng)的壓力就可以了。從而根據(jù)上述第一液體載熱體的實際溫度，能夠降低上述壓縮機(jī)的排出壓力，所以就能有效地減少驅(qū)動上述壓縮機(jī)用的、例如電動機(jī)所消耗的電力。
此外，由于控制送入上述空氣熱交換器中的送風(fēng)量，以便達(dá)到上述空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力值，從而防止了上述空氣熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力相對于第一液體熱交換器內(nèi)的致冷劑壓力大幅度降低，進(jìn)而，能把供應(yīng)給上述空氣熱交換器的致冷劑流量減少到必要最小限度。從而，把比以往更多流量的致冷劑供應(yīng)給與空氣熱交換器一起由上述致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置被供給致冷劑的第一液體熱交換器，因而能夠通過第一液體熱交換器，以比以往高的精度來控制第一液體載熱體的溫度。


圖1是表示本發(fā)明實施例的冷凍裝置的概略圖；圖2是表示冷凍裝置在進(jìn)行冷卻主體模式運轉(zhuǎn)時的致冷劑回路的圖。
具體實施例方式
下面，通過附圖中的實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明實施例的冷凍裝置的概略圖。
這種冷凍裝置是同時供應(yīng)冷水和熱水的冷凍裝置，它具有壓縮致冷劑的壓縮機(jī)1；作為第一液體熱交換器的熱水熱交換器3；作為第二液體熱交換器的冷水熱交換器4；空氣熱交換器6。作為上述致冷劑，使用例如R407C之類的HFC(氫氟碳化合物)致冷劑。
排出三通閥8連接在上述壓縮機(jī)1的排出配管上，通過改變該排出三通閥8的開度，把來自上述壓縮機(jī)1的高壓致冷劑，改變流量的比例供應(yīng)給上述熱水熱交換器3和空氣熱交換器6。另一方面，吸入三通閥9連接在上述壓縮機(jī)1的吸入配管上，通過改變該吸入三通閥9的開度，把來自上述空氣熱交換器6的低壓致冷劑和來自上述冷水熱交換器4的低壓致冷劑，改變流量的比例后供應(yīng)給壓縮機(jī)1。即，上述排出三通閥8和吸入三通閥9作為致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置而發(fā)揮作用。
上述熱水熱交換器3，對來自上述壓縮機(jī)1的高溫·高壓致冷劑與作為第一液體載熱體的水進(jìn)行熱交換，以加熱該水。上述冷水熱交換器4，對用作為膨脹裝置的第一電子膨脹閥11膨脹后的低溫·低壓致冷劑與作為第二液體載熱體的水進(jìn)行熱交換，以冷卻該水。
上述空氣熱交換器6根據(jù)上述排出三通閥8和吸入三通閥9的開度，起冷凝器或者蒸發(fā)器的作用。在該空氣熱交換器6起冷凝器作用的情況下，從上述壓縮機(jī)1經(jīng)由排出三通閥8供應(yīng)高溫·高壓致冷劑，使這些致冷劑與空氣進(jìn)行熱交換。進(jìn)行了熱交換后的該致冷劑，通過設(shè)有止回閥的致冷劑配管導(dǎo)入儲液器14。另一方面，在上述空氣熱交換器6起蒸發(fā)器作用的情況下，從上述熱水熱交換器3導(dǎo)入上述儲液器14的致冷劑，用作為膨脹裝置的第二電子膨脹閥12膨脹·減壓后被供應(yīng)，使該致冷劑與空氣進(jìn)行熱交換。進(jìn)行了熱交換的該致冷劑，經(jīng)由上述吸入三通閥9被吸入上述壓縮機(jī)1。
上述空氣熱交換器6接受來自送風(fēng)機(jī)16的風(fēng)，以調(diào)節(jié)內(nèi)部致冷劑的冷凝壓力。上述送風(fēng)機(jī)16具有風(fēng)扇，和驅(qū)動該風(fēng)扇的可變速電動機(jī)，通過控制這種可變速電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，來控制對上述空氣熱交換器6的送風(fēng)量。
上述冷凍裝置具有控制裝置19，控制裝置19根據(jù)在上述熱水熱交換器3加熱的水的目標(biāo)溫度，和在上述冷水熱交換器4冷卻的水的目標(biāo)溫度來控制冷凍裝置的工作。這種控制裝置19分別與下列各種傳感器連接熱水溫度傳感器17，檢測從上述熱水熱交換器3排出的水的溫度；冷水溫度傳感器，檢測從上述冷水熱交換器4排出的水的溫度；壓力傳感器18，檢測上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力。這種控制裝置19根據(jù)上述各種傳感器發(fā)來的信號，控制上述排出三通閥8的開度、上述吸入三通閥9的開度、上述第一電子膨脹閥11的開度、以及上述第二電子膨脹閥12的開度。
即，上述排出三通閥8和吸入三通閥9具備具有三個端口(port)的殼體；閥芯，收容在上述殼體內(nèi)，與上述三個端口中的兩個端口或者與所有端口相互連通；驅(qū)動該閥芯的電磁線圈或者電動機(jī)。上述電磁線圈或者電動機(jī)由驅(qū)動裝置8a、9a供應(yīng)驅(qū)動電力。上述驅(qū)動裝置8a、9a根據(jù)來自上述控制裝置19的信號，改變供給上述電磁線圈或者電動機(jī)的電力，控制上述閥芯相對于殼體的位置。由此，就能控制上述三個端口之間的連通，和在上述連通的端口之間的流體流量。
此外，上述第一和第二電子膨脹閥11、12具有下列部分針閥；流體通道，形成于流入口與流出口之間，并用于容納上述針閥；以及驅(qū)動上述針閥在軸向進(jìn)退的電磁線圈。上述電磁線圈由驅(qū)動裝置11a、12a供應(yīng)驅(qū)動電力。上述驅(qū)動裝置11a、12a根據(jù)來自上述控制裝置19的信號改變供應(yīng)給上述電磁線圈的電力，控制上述針閥相對于流體通道的位置。由此，就改變了上述針閥的外圓周面與上述流體通道的內(nèi)圓周面之間的距離，從而控制上述流入口與流出口之間的流體壓力差。
此外，上述控制裝置19連接在向上述壓縮機(jī)1供應(yīng)電力的變換器(inverter)1a上，控制該變換器1a的工作頻率，改變該變換器1a向上述壓縮機(jī)1的電動機(jī)供應(yīng)的電力的頻率。由此，控制上述壓縮機(jī)1的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并控制由該電動機(jī)驅(qū)動的壓縮元件的轉(zhuǎn)速，以此來控制從該壓縮機(jī)1排出的致冷劑排出量。
此外，上述控制裝置19還連接在向上述送風(fēng)機(jī)16供應(yīng)驅(qū)動電力的變換器16a上，控制該變換器16a的工作頻率，改變從該變換器16a向上述送風(fēng)機(jī)16的電動機(jī)供應(yīng)的電力的頻率。由此，控制上述送風(fēng)機(jī)16的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制用該電動機(jī)所驅(qū)動的送風(fēng)機(jī)16的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而控制從該送風(fēng)機(jī)16向空氣熱交換器6輸送的風(fēng)量。即，這種控制裝置19也可以起到送風(fēng)機(jī)控制裝置的作用。
上述控制裝置19根據(jù)上述熱水熱交換器3的目標(biāo)溫度和熱負(fù)荷，以及上述冷水熱交換器4的目標(biāo)溫度和熱負(fù)荷，進(jìn)行大致五個模式的運轉(zhuǎn)。
首先，第一種模式是冷卻專用模式，是只有在上述冷水熱交換器4設(shè)定有目標(biāo)溫度的情況下的運轉(zhuǎn)模式。在這種模式中，上述排出三通閥8的開度為，使上述壓縮機(jī)1的排出致冷劑全部都供應(yīng)給空氣熱交換器6的開度。此外，上述吸入三通閥9的開度為，只有從上述冷水熱交換器4向壓縮機(jī)1供應(yīng)致冷劑的開度。這樣，便形成了在上述壓縮機(jī)1、空氣熱交換器6、儲液器14、第一電子膨脹閥11和冷水熱交換器4之間循環(huán)的致冷劑循環(huán)，只有上述空氣熱交換器6起冷凝器的作用，只有在上述冷水熱交換器4中進(jìn)行水的冷卻。
第二種模式是冷卻主體模式，是對上述冷水熱交換器4和熱水熱交換器6都設(shè)定目標(biāo)溫度，并且在上述冷水熱交換器4的熱負(fù)荷比熱水熱交換器6的熱負(fù)荷大的情況下的運轉(zhuǎn)模式。在這種模式中，上述排出三通閥8的開度為，上述壓縮機(jī)1的排出致冷劑以規(guī)定的比例導(dǎo)入上述熱水熱交換器3和空氣熱交換器6的開度。此外，上述吸入三通閥9的開度為，只有來自上述冷水熱交換器4的致冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)1的開度。由此，上述熱水熱交換器3和空氣熱交換器6這兩個熱交換器都起冷凝器的作用，在上述熱水熱交換器3中進(jìn)行水的加熱，同時在上述冷水熱交換器4中進(jìn)行水的冷卻。上述排出三通閥8的開度被調(diào)節(jié)成，在上述空氣熱交換器6對熱水熱交換器6的熱負(fù)荷與冷水熱交換器4的熱負(fù)荷進(jìn)行平衡的開度。
第三種模式是冷卻加熱平均模式，是對上述冷水熱交換器4和熱水熱交換器6都設(shè)定目標(biāo)溫度，并且在上述冷水熱交換器4的熱負(fù)荷與熱水熱交換器6的熱負(fù)荷大致相同的情況下的運轉(zhuǎn)模式。在這種模式中，上述排出三通閥8的開度為，使上述壓縮機(jī)1的全部排出致冷劑供應(yīng)給熱水熱交換器3的開度。此外，上述吸入三通閥9的開度為，使只有來自上述冷水熱交換器4的致冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)1的開度。由此，便形成了在上述壓縮機(jī)1、熱水熱交換器3、儲液器14、第一電子膨脹閥11和冷水熱交換器4之間循環(huán)的致冷劑循環(huán)，在上述熱水熱交換器3中進(jìn)行水的加熱的同時，還在上述冷水熱交換器4中進(jìn)行水的冷卻。
第四種模式是加熱主體模式，是對上述冷水熱交換器4和熱水熱交換器6都設(shè)定目標(biāo)溫度，并且在上述冷水熱交換器4的熱負(fù)荷比熱水熱交換器6的熱負(fù)荷小的情況下的運轉(zhuǎn)模式。在這種模式中，上述排出三通閥8的開度為，使上述壓縮機(jī)1的全部排出致冷劑供應(yīng)給熱水熱交換器3的開度。此外，上述吸入三通閥9的開度為，使來自上述空氣熱交換器6的致冷劑，和來自上述冷水熱交換器4的致冷劑以規(guī)定的比例導(dǎo)入壓縮機(jī)1的開度。由此，上述冷水熱交換器4和空氣熱交換器6這兩個熱交換器起蒸發(fā)器的作用。上述吸入三通閥9的開度被調(diào)節(jié)成，在述空氣熱交換器6中對熱水熱交換器3的熱負(fù)荷與冷水熱交換器4的熱負(fù)荷進(jìn)行平衡的開度。
第五種模式是加熱專用模式，是只對上述熱水熱交換器3設(shè)定目標(biāo)溫度的情況下的運轉(zhuǎn)模式。在這種模式中，上述排出三通閥8的開度為，使上述壓縮機(jī)1的全部排出致冷劑供應(yīng)給熱水熱交換器3的開度。此外，上述吸入三通閥9的開度為，只有從上述空氣熱交換器6向壓縮機(jī)1供應(yīng)致冷劑的開度。由此，便形成了在上述壓縮機(jī)1、熱水熱交換器3、儲液器14、第二電子膨脹閥12和空氣熱交換器6之間循環(huán)的致冷劑循環(huán)，只有上述空氣熱交換器6起蒸發(fā)器的作用，在上述熱水熱交換器3中只進(jìn)行水的加熱。
圖2是對上述控制裝置19進(jìn)行第二種運轉(zhuǎn)模式，即進(jìn)行冷卻主體模式時，在該冷凍裝置中形成的致冷劑回路的圖。在這種冷卻主體模式中，從上述壓縮機(jī)1排出的高溫·高壓致冷劑，由上述排出三通閥8分流到上述熱水熱交換器3和空氣熱交換器6中，在上述熱水熱交換器3進(jìn)行水的加熱而降溫，同時在上述空氣熱交換器6與空氣進(jìn)行熱交換而降溫，然后在儲液器14合流。這種儲液器14的致冷劑，在上述第一電子膨脹閥11中進(jìn)行絕熱膨脹，成為低溫·低壓的致冷劑，而在上述冷水熱交換器中將水冷卻而使其升高溫度，然后，被吸入上述壓縮機(jī)1。
在上述冷卻主體模式中，在外部大氣的溫度比較低，而且供應(yīng)給上述熱水熱交換器3的水的溫度比較高的情況下，上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑的壓力要比上述熱水熱交換器3中的致冷劑的壓力低。此處，上述控制裝置19按照在上述熱水熱交換器3中進(jìn)行熱交換的水的目標(biāo)溫度Ts，制定上述空氣熱交換器6的致冷劑的目標(biāo)壓力值Ps。即，起目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置的作用。并且，對上述送風(fēng)機(jī)16的電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使由上述壓力傳感器18測得的空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力的檢測值Pm接近上述目標(biāo)壓力值Ps。由此，通過調(diào)節(jié)由上述送風(fēng)機(jī)16的風(fēng)扇對空氣熱交換器6的送風(fēng)量，縮小上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力與上述熱水熱交換器3內(nèi)的致冷劑壓力之間的差。因而，能避免上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力與上述熱水熱交換器3內(nèi)的致冷劑壓力相比大幅度降低。結(jié)果，就能有效地防止像以往那樣，因致冷劑積存在冷凝壓力大幅度降低的空氣熱交換器6中而產(chǎn)生的致冷劑的睡眠現(xiàn)象。
此外，由于這種冷凍裝置能防止上述空氣熱交換器6中的致冷劑的睡眠現(xiàn)象，因此與以往相比，應(yīng)該保持在致冷劑回路中的致冷劑的量能夠大幅度降低。另外，當(dāng)從上述冷卻主體模式轉(zhuǎn)換為加熱主體模式時，還能有效地防止滯留在上述空氣熱交換器6內(nèi)的液體致冷劑流入壓縮機(jī)1中造成壓縮機(jī)1壓縮液體而引起故障的不良后果。
還有，由于這種冷凍裝置按照上述熱水熱交換器3的目標(biāo)溫度Ts，能以可變的方式制定空氣熱交換器的致冷劑的目標(biāo)壓力Ps，例如，在上述目標(biāo)溫度Ts比較低，上述熱水熱交換器3的冷凝壓力和空氣熱交換器6的冷凝壓力都比較低的情況下，能使上述送風(fēng)機(jī)16的送風(fēng)量適當(dāng)?shù)卦龃螅浣Y(jié)果，能把壓縮機(jī)1的致冷劑排出量控制為必要的最小限度。因此，這種冷凍裝置能有效地減少上述壓縮機(jī)1的電動機(jī)所消耗的電力。例如，與上述熱水熱交換器3的負(fù)荷為最大的最高目標(biāo)溫度Ts情況下的冷凝壓力相對應(yīng)，把上述空氣熱交換器6的目標(biāo)壓力Ps固定并設(shè)定在比較高的值的情況相比，能大幅度減少壓縮機(jī)1的電力消耗。
此外，由于上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力被調(diào)節(jié)為，與上述熱水熱交換器3的目標(biāo)溫度Ts相對應(yīng)的壓力，因此向上述空氣熱交換器6供應(yīng)致冷劑的上述壓縮機(jī)1的排出壓力，只要是與上述熱水熱交換器3的目標(biāo)溫度Ts相對應(yīng)的壓力就可以了。因此，就沒有必要把壓縮機(jī)的排出壓力固定在與對熱水熱交換器能夠設(shè)定的目標(biāo)溫度的最高值相對應(yīng)的排出壓力。結(jié)果，本實施例的冷凍裝置，因為能按照目標(biāo)溫度Ts，使上述壓縮機(jī)1的排出壓力達(dá)到必要最小限度，因而能有效地減少上述壓縮機(jī)1的電動機(jī)所消耗的電力。
此外，由于控制了上述送風(fēng)機(jī)16的送風(fēng)量，以使上述空氣熱交換器6的致冷劑成為目標(biāo)壓力PS，因此能防止上述空氣熱交換器6內(nèi)的致冷劑壓力相對于熱水熱交換器3內(nèi)的致冷劑壓力大幅度降低，進(jìn)而，還能將供應(yīng)給上述空氣熱交換器6的致冷劑流量減少到必要最少限度。因此，通過上述排出三通閥8，能夠把比以往流量大的致冷劑供應(yīng)給與空氣熱交換器6一起被供給致冷劑的熱水熱交換器3中。結(jié)果，與以往相比，能夠通過上述熱水熱交換器3更高精度地控制水的溫度。
在上述實施例中，上述控制裝置19是按照在上述熱水熱交換器3中進(jìn)行熱交換的水的目標(biāo)溫度值Ts，來確定上述空氣熱交換器6的致冷劑的目標(biāo)壓力值Ps的，但是也可以根據(jù)上述熱水溫度傳感器17的檢測值Tm，對上述目標(biāo)溫度值Ts進(jìn)行修正。由此，例如，在上述熱水熱交換器3的熱負(fù)荷變動的情況下，就能對應(yīng)于上述熱水熱交換器3的實際冷凝壓力，適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜隹諝鉄峤粨Q器6的壓力。結(jié)果，就能有效地縮小上述熱水熱交換器3的冷凝壓力與上述空氣熱交換器6的冷凝壓力的差，能可靠而穩(wěn)定地防止上述空氣熱交換器6中致冷劑的睡眠現(xiàn)象。此外，還能有效地減少上述壓縮機(jī)1的電力消耗。
此外，在上述實施例中，上述控制裝置19是按照在上述熱水熱交換器3中進(jìn)行熱交換的水的目標(biāo)溫度值Ts，來確定上述空氣熱交換器6的致冷劑的目標(biāo)壓力值Ps的，但是這個目標(biāo)壓力值Ps也可以按照上述熱水溫度傳感器17的檢測值Tm來設(shè)定。由此，就能按照上述熱水熱交換器3的實際的熱負(fù)荷，適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜隹諝鉄峤粨Q器6的壓力。結(jié)果，就能有效地縮小上述熱水熱交換器3的冷凝壓力與上述空氣熱交換器6的冷凝壓力的差，從而能可靠而穩(wěn)定地防止上述空氣熱交換器6中致冷劑的睡眠現(xiàn)象。此外，因為能使上述壓縮機(jī)1的排出壓力降低到必要的最小排出壓力，使其成為與上述熱水熱交換器3的實際的熱負(fù)荷相應(yīng)的壓力，從而能有效地減少上述壓縮機(jī)1的電力消耗。
在上述實施例中，上述排出三通閥8和吸入三通閥9，只要具有使一個端口改變其開度而連通在其它兩個端口上的功能，就可以是任何形式的三通閥。此外，也可以把多個轉(zhuǎn)換閥等組合起來使用，以便能起到與三通閥相同的作用。
另外，在上述實施例中，上述第一液體載熱體和第二液體載熱體都使用水，但上述第一液體載熱體和第二液體載熱體中的任何一方，或者雙方，也可以使用水以外的物質(zhì)，例如乙二醇類液體等載冷劑。
權(quán)利要求
1.一種冷凍裝置，其特征在于，具有壓縮致冷劑的壓縮機(jī)(1)；進(jìn)行上述致冷劑與第一液體載熱體的熱交換的第一液體熱交換器(3)；使上述致冷劑膨脹的膨脹裝置(11、12)；進(jìn)行上述致冷劑與第二液體載熱體的熱交換的第二液體熱交換器(4)；進(jìn)行上述致冷劑與空氣的熱交換的空氣熱交換器(6)；向上述空氣熱交換器(6)送風(fēng)的送風(fēng)機(jī)(16)；調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器(3)、第二液體熱交換器(4)以及空氣熱交換器(6)的致冷劑流量的致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置(8、9)；檢測上述空氣熱交換器(6)的致冷劑壓力的壓力傳感器(18)；目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置(19)，按照上述第一液體載熱體的目標(biāo)溫度值(Ts)，設(shè)定上述空氣熱交換器(6)的致冷劑的目標(biāo)壓力值(Ps)；送風(fēng)機(jī)控制裝置(19)，控制上述送風(fēng)機(jī)(16)，以使上述壓力傳感器(18)的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值(Ps)。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，具有溫度傳感器(17)，檢測在上述第一液體熱交換器(3)中，與致冷劑進(jìn)行熱交換后的上述第一液體載熱體的溫度；目標(biāo)壓力值修正裝置(19)，根據(jù)上述溫度傳感器的檢測值(Tm)，修正上述目標(biāo)壓力值(Ps)。
3.一種冷凍裝置，其特征在于，具有壓縮致冷劑的壓縮機(jī)(1)；進(jìn)行上述致冷劑與第一液體載熱體的熱交換的第一液體熱交換器(3)；使上述致冷劑膨脹的膨脹裝置(11、12)；進(jìn)行上述致冷劑與第二液體載熱體的熱交換的第二液體熱交換器(4)；進(jìn)行上述致冷劑與空氣的熱交換的空氣熱交換器(6)；向上述空氣熱交換器(6)送風(fēng)的送風(fēng)機(jī)(16)；調(diào)節(jié)上述第一液體熱交換器(3)、第二液體熱交換器(4)和空氣熱交換器(6)的致冷劑流量的致冷劑流量調(diào)節(jié)裝置(8、9)；檢測上述空氣熱交換器(6)的致冷劑壓力的壓力傳感器(18)；溫度傳感器(17)，檢測在上述第一液體熱交換器(3)中，與致冷劑進(jìn)行熱交換后的上述第一液體載熱體的溫度；目標(biāo)壓力值設(shè)定裝置(19)，按照上述溫度傳感器的檢測值(Tm)，設(shè)定上述空氣熱交換器(6)的致冷劑的目標(biāo)壓力值(Ps)；送風(fēng)機(jī)控制裝置(19)，控制上述送風(fēng)機(jī)(16)，以使上述壓力傳感器(18)的檢測值成為上述目標(biāo)壓力值(Ps)。
全文摘要
一種冷凍裝置，具有使壓縮機(jī)(1)的排出側(cè)與熱水熱交換器(3)和空氣熱交換器(6)中的至少一個熱交換器連通的排出三通閥(8)；使壓縮機(jī)(1)的吸入側(cè)與空氣熱交換器(6)和冷水熱交換器(4)中的至少一個熱交換器連通的吸入三通閥(9)。在進(jìn)行冷卻主體運轉(zhuǎn)時，一方面，把壓縮機(jī)(1)的排出側(cè)與熱水熱交換器(3)和空氣熱交換器(6)連通，另一方面，把壓縮機(jī)(1)的吸入側(cè)與冷水熱交換器(4)連通，使空氣熱交換器(6)起冷凝器的作用?？刂蒲b置(9)按照在熱水熱交換器(3)進(jìn)行加熱的水的目標(biāo)溫度Ts，確定空氣熱交換器(6)內(nèi)的致冷劑的目標(biāo)壓力值Ps。控制向空氣熱交換器(6)送風(fēng)的送風(fēng)機(jī)(16)，以使檢測空氣熱交換器(6)內(nèi)壓力的壓力傳感器(18)的檢測值Pm，接近目標(biāo)壓力值Ps。能防止空氣熱交換器(6)的冷凝壓力大幅度下降，能減少致冷劑的睡眠現(xiàn)象。
文檔編號F25B5/02GK1788185SQ20048001320
公開日2006年6月14日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者林浩二, 紀(jì)之上憲嗣, 桃野俊之 申請人:大金工業(yè)株式會社