热泵装置的利记博彩app

专利名称：热泵装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种热泵装置，诸如热泵式地板加热器、热水器等，以及，更具体地，涉 及执行适用于产生热水的有效操作控制的热泵装置。
背景技术：
通常，作为热泵装置，空调器是一种典型装置。即使在室外气温较低的情况下，空 调器在较高性能系数(coefficient of performance,COP)可以发挥较高的制热能力，已经 提出了一种现有技术空调器，其设有用于向压缩机注入液体制冷剂的制冷剂回路(例如， 参见日本专利NO. 3080558)。
在日本专利No. 3080558所披露的现有技术空调器中，连接压缩机、利用侧热交换 器、膨胀阀、和室外热交换器，并将设有用于液体注入的膨胀阀的注入配管与压缩机的机械 部分相连接。在现有技术空调器中，当室外气温较低时，在制热操作期间，空调器根据室内 气温与所要控制的目标室内气温(设定温度)之差控制压缩机转数，同时，向压缩机的机 械部分注入利用侧热交换器中已经冷凝的部分液体制冷剂，从而，根据压缩机排出温度与 目标排出温度之差，控制用于液体注入的膨胀阀。以这种方式，即使在室外气温较低的情况 下，也能够增加利用侧热交换器中制冷剂的流量，并且可以发挥较高的制热能力。
另一方面，存在一种热泵装置如热泵式地板加热器，其为另一类型的热泵装置，其 中在利用侧热交换器之中，通过在水与制冷剂之间交换热而产生热水。在这类热泵装置中， 如果室外气温较低，并要求具有较高温度的出水，也向压缩机注入液体制冷剂，从而增加利 用侧热交换器中制冷剂的流量。以这种方式，即使在室外气温较低的情况下，也可实现具有 较高温度的出水。
与在空气和制冷剂之间执行热交换的空调器相比，在水与制冷剂之间执行热交换 的热泵装置中，过冷度的变化对COP影响更大。所以，在这类热泵装置中，为了实现在较高 性能系数处的运转，需要适当控制过冷度。作为用于控制过冷度的措施，将特定运转条件 (压缩机转数、冷凝压力等)下最高COP处的过冷度设定为在相关运转中的最优过冷度(下 文称为最优SC值)，并将此最优过冷度设定作为目标过冷度(下文称为目标SC值)。然 后，通过控制膨胀阀来运转热泵装置，使得在运转此装置的各运转条件下，过冷度都可以达 到目标SC值。
然而，在注入液体制冷剂的情况下，在利用侧热交换器中，制冷剂的流速增加，并 且，由于流速的增大或其他因素所致，改变了目标SC值。而此时，如果控制膨胀阀以实现在 没有执行注入液体制冷剂时的目标SC值时，会劣化C0P，而且，在较高性能系数的运转不能继续。发明内容
本发明用作示例说明的各方面，提供了一种热泵装置，无论是否注入液体制冷剂， 可以发挥较高制热能力，并且可以在较高性能系数运转。
根据本发明的第一方面，提供一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利 用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器；注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀 阀；以及，目标过冷度表，其按照制冷剂回路中的冷凝压力和压缩机转数存储目标过冷度。 在本热泵装置中，经由注入配管向压缩机注入液体制冷剂。本热泵装置在向压缩机注入液 体制冷剂的第一情形、与不注入液体制冷剂的第二情形之间切换，以及，在第一情形与第二 情形之间，改变目标过冷度的值，以基于该目标过冷度的值控制第一膨胀阀。
根据本发明的第二方面，提供一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利 用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器；注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀 阀；以及，目标过冷度表，其按照制冷剂回路中的冷凝压力和压缩机转数存储目标过冷度。 在本热泵装置中，经由注入配管向压缩机注入液体制冷剂。本热泵装置在向压缩机注入液 体制冷剂的第一情形与不注入液体制冷剂的第二情形之间切换。在第二情形下，控制第一 膨胀阀使其打开或关闭，使得在从目标过冷度表中提取出的目标过冷度处继续运转。在第 一情形下，用确定值对从目标过冷度表中提取出的目标过冷度进行修正，并控制第一膨胀 阀，使得在经修正过冷度处继续运转。
根据本发明的第三方面，提供一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利 用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器；注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀 阀；目标过冷度表，其按照制冷剂回路中的冷凝压力和压缩机转数存储目标过冷度；以及， 修正目标过冷度表，其按照制冷剂回路中的冷凝压力和压缩机转数存储过冷度，该过冷度 通过对存储在目标过冷度表中的各过冷度统一修正而得到。在本热泵装置中，经由注入配 管向压缩机注入液体制冷剂。本热泵装置在向压缩机注入液体制冷剂的第一情形、与不注 入液体制冷剂的第二情形之间切换。在第二情形中，控制第一膨胀阀使其打开或关闭，使得 在从目标过冷度表中提取的目标过冷度处继续运转。在第一情形下，控制第一膨胀阀，使得 在从修正目标过冷度表中提取的过冷度处继续运转。
根据以下说明、附图和所附权利要求，本发明的其他方面和优点将更为明了。


图1是图示根据本发明示范实施例中的热泵装置的结构图2是根据本发明的示范实施例中的目标SC值表；
图3是示范实施例中的第二膨胀阀的脉冲数表；
图4A和图4B是图示示范实施例中关于是否执行目标SC值修正的COP比较结果 的对比图5A和图5B是说明示范实施例中的控制流程图6是根据本发明的另一示范实施例中的修正目标SC值表；以及
图7A和图7B是说明另一示范实施例中的控制流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，具体说明根据本发明的示范实施例。在本示范实施例中，作为示 例，说明一种热泵装置，诸如地板加热器、热水器等，其具有室内单元，并在利用侧热交换器 中进行水与制冷剂之间的热交换。本发明并不局限于下文所述的示范实施例，而是可以在不脱离本发明精神的范围内，对本发明进行不同更改。
[示范实施例1]
图1示出根据本发明的热泵装置的结构。热泵装置100包括制冷剂回路，其中利 用制冷剂配管12，顺序连接压缩机1、四通阀2、利用侧热交换器3 (用于在制冷剂与水之间 进行热交换)、第一膨胀阀4、室外热交换器5、以及蓄液器6，并且这样构造，使得循环制冷 剂的方向通过切换四通阀2而转变。此外，利用具有第二膨胀阀15和电磁开关阀16的注 入配管14，在利用侧热交换器3与第一膨胀阀4之间的点处，将压缩机1的制冷剂进口(未 示出)与制冷剂配管12相连接。
利用侧热交换器3设有热交换温度传感器20，用于检测流过制冷剂配管12的制冷 剂温度，以及，室外热交换器5设有室外气温传感器21，用于检测室外气温。此外，靠近于压 缩机1的排出口，设置排出温度传感器22，用于检测制冷剂的排出温度，并在利用侧热交换 器3与第一膨胀阀4之间，设置制冷剂温度传感器23，用于检测靠近第一膨胀阀4的制冷 剂的温度。此外，在压缩机1的排出侧(位于制冷剂从四通阀2流进制冷剂配管12的位置 处)，制冷剂配管12设有压力传感器30，用于检测压缩机1的排出压力。
制冷剂配管12和水管13与利用侧热交换器3相连接。此外，室内单元11和用于 循环水的热水泵17与水管13相连接，从而，在水与制冷剂之间进行热交换之后，使水循环。 另外，在利用侧热交换器3中出水口附近设置排出热水温度传感器M。
热泵装置100设有控制装置10，用于根据由各温度传感器检测出的温度和排出压 力传感器30检测出的压力，或者根据用户通过遥控器(未示出)等发出的操作要求，通过 启动并控制压缩机1、四通阀2、热水泵17、电磁开关阀16、第一膨胀阀4、以及第二膨胀阀 15，来控制热泵装置100。通过控制换流器的输出频率(未示出)，控制装置10控制压缩机 1的转数，从而运转压缩机1。压缩机1的转数，定期存储在控制装置10的存储部(未示 出)中，作为转动控制数据。
图1中，分别用箭头标示制热运转期间制冷剂流动的方向、打开第二膨胀阀15和 电磁开关阀16且制冷剂流进注入配管14的情况下(下文，此状态称为“注入接通”，而另一 状态则称为“注入断开”)制冷剂流动的方向、以及水管13中热水流动的方向。尽管制冷运 转期间制冷剂流动的方向与制热运转期间制冷剂流动的方向相反，但图1中未用箭头标示 这种制冷运转期间的制冷剂流动方向。
具有上述结构的热泵装置100如下运转。当用户通过操作室内单元11的遥控器 等接通开关时，开始热泵装置100的运转，以及，控制装置10使热水泵17转动，从而使水在 利用侧热交换器3与室内单元11之间循环。
同时，控制装置10使压缩机1运转，使得由排出热水温度传感器M检测出的当前 排出热水温度，也就是经过利用侧热交换器3加热的水的温度，可以达到预先设定的目标 温度(设定温度)。压缩机1中成为高温高压气体的制冷剂，经过四通阀2，并在利用侧热 交换器3中放热而液化。然后，由第一膨胀阀4使液化的制冷剂在压力上减小，通过与室外 空气进行热交换，在室外热交换器5中使制冷剂蒸发而气化，并再次由压缩机1进行压缩。 重复此过程。四通阀2用于在制冷和除霜运转时反转循环制冷剂的方向。
接着，说明控制过冷度的方法。基于由压力传感器30检测出的排出压力、以及制 冷剂温度传感器23检测出的制冷剂温度，控制装置10计算当前过冷度。此外，控制装置10把由压力传感器30周期性检测出的排出压力作为冷凝压力(因为冷凝压力与由压力传感 器30检测出的排出压力大致相同)来处理，并将冷凝压力的数据存储在控制装置10的存 储部(未示出)中，作为冷凝压力控制数据。控制装置10从冷凝压力控制数据中提取当前 冷凝压力数据，此外，从转动控制数据中提取压缩机1的当前转数。
在控制装置10的存储部中，存储如图2所示的目标SC值⑴表。此目标SC值⑴ 表包含注入断开各条件下的目标SC值(单位°c )。左栏中的项从上到下表示“冷凝压 力状态”、“冷凝压力门限值”(单位MPaG(兆帕表压))、以及“压缩机转数”(单位:rpS) 0 图2中，P是冷凝压力的值，F是压缩机转数的值，而T是目标SC值，以及，这些符号所附数 字越小，则意味着相关数值越小。
“压缩机转数”分成三个区域，具体而言，低于F1、F1至F2、以及高于F2。此外，在 “冷凝压力状态”中，区分冷凝压力是自“冷凝压力门限值”上升还是下降。例如，图2中，在 冷凝压力P从低于P2的值上升至高于P2的值的情况下，“冷凝压力状态”认为是上升中。 在冷凝压力P从高于Pl的值下降到低于Pl的值的情况下，“冷凝压力状态”认为是下降中。
控制装置10判断冷凝压力的最新状态是正在上升还是下降，并分别从冷凝压力 控制数据中提取最新冷凝压力数据、从压缩机1转动控制数据中提取压缩机1的最新转数。 此外，控制装置(10)还在目标SC值(T)表中根据“冷凝压力状态”和“冷凝压力门限值”、 并根据“压缩机转数”的各区域提取目标SC值。
然后，控制装置10计算当前过冷度，以及，将此计算出的过冷度与目标SC值进行 比较，并根据它们之差调节第一膨胀阀4的开度。例如，通过从根据当前冷凝压力(排出压 力)计算出的液化温度中减去由制冷剂温度传感器23检测出的当前温度，得到当前过冷度。
控制装置10从当前过冷度中减去目标SC值。当此减除的结果为正时，控制装置 10控制第一膨胀阀4的开度，以根据此减除的结果值打开第一膨胀阀4，而当此减除的结果 为负时，控制装置10控制第一膨胀阀4的开度，以根据此减除的结果值关闭第一膨胀阀4。 通过以这种方式控制开度，总是控制当前过冷度，以使其达到目标SC值，因此，COP维持在 较高水平。
作为通常控制，控制装置10转动压缩机1，使得由排出热水温度传感器M检测出 的排出热水的当前温度，也就是利用侧热交换器3中经过加热的水的温度，可以达到预先 设定的排出热水的目标温度。在这种情形下，控制第一膨胀阀4，以使其与压缩机1的转数 相对应。另一方面，通过在相对较小范围内控制开度，执行第一膨胀阀4按照过冷度控制的 调节。具体地，第一膨胀阀4开度的相对较大控制，与排出热水的当前温度和排出热水的目 标温度之差所确定的压缩机1转数相对应。执行第一膨胀阀4根据过冷度控制的调节，以 对开度进行修正。
接着，说明控制注入接通/断开的方法。在由室外气温传感器21检测出的室外气 温低于预定温度(例如低于10°c )的情况下，参照如图3所示的第二膨胀阀15的脉冲数 表，控制装置10确定注入是否接通或断开。
根据从控制装置10向步进电机输出的用于打开或关闭阀的控制信号脉冲数，确 定布置在注入配管14中的第二膨胀阀15的开度，并以这样一种方式进行控制，使得随着脉 冲数变大，第二膨胀阀15的开度也相应变大。
如图3所示的第二膨胀阀15的脉冲数表存储在控制装置10的存储部中，以及，从 控制装置10输出的控制信号脉冲数L存储在第二膨胀阀脉冲数表格中。在第二膨胀阀脉 冲数表中，根据“冷凝压力”(单位MPaG)和“压缩机转数”(单位rps)值的状态以及门限 值，确定从控制装置10输出的控制信号脉冲数。此外，假设冷凝压力为P、压缩机转数为F、 以及脉冲数为L，该符号所附标记越小，则意味着相关数值越小。
冷凝压力上升时，“冷凝压力”分成四个区域，具体地，低于P11、P11至P13、P13至 P15、和高于P15，以及，冷凝压力下降时，“冷凝压力”也分成四个区域，具体地，低于P10、P10 至P12、P12至P14、和高于P14。此外，转数上升时，“压缩机转数”分成三个区域，具体地， 低于Fll、Fll至F13、和高于F13，以及，转数下降时，“压缩机转数”也分成三个区域，具体 地，低于F10, FlO至F12、和高于F12。
此外，冷凝压力的上升/下降用于区分冷凝压力是否自冷凝压力门限值上升或下 降。例如，图3中，在冷凝压力P自低于Pll的值上升至高于Pll的值的情况下，认为冷凝 压力正在上升。在冷凝压力P从高于Pio的值下降到低于PlO的值情况下，认为冷凝压力 正在下降。此外，压缩机转数的上升/下降用于区分压缩机转数是否自门限值上升或下降。 例如，图3中，在压缩机转数F从低于Fll的值上升至高于Fll的值的情况下，认为转数正 在上升，而在压缩机转数F从高于FlO的值下降至低于FlO的值的情况下，则认为转数正在 下降。
图3中示出“断开”的情况下，意味着当压缩机转数F低于Fll (上升)或低于 FlO (下降)、而冷凝压力P低于Pll (上升)或低于PlO (下降)时，控制装置10不向第二 膨胀阀15输出控制信号，所以，关闭第二膨胀阀15，也就是，注入断开。在图3中示出“Li 至L4”的情况下，意味着控制装置10向第二膨胀阀15输出控制信号，并以根据所输入控制 信号脉冲数的开度打开第二膨胀阀15，也就是，注入接通。应当注意到，当从控制装置10向 第二膨胀阀15输出控制信号时，同时也打开电磁开关阀16，而在没有输出控制信号的情况 下，则关闭电磁开关阀16。
控制装置10判断最新冷凝压力和压缩机转数的上升或下降状态，并分别从冷凝 压力控制数据中提取最新冷凝压力数据、以及从压缩机1转动控制数据中提取压缩机1的 最新转数。然后，控制装置10从“冷凝压力”和“压缩机转数”项的各区域中提取“断开”(不 向第二膨胀阀15输出控制信号)、或者要输出脉冲数Ll至L4中的任一个。
当控制装置10提取Ll至L4的脉冲数时，打开电磁开关阀16，同时，向第二膨胀 阀15输出具有Ll至L4脉冲数的控制信号，从而，以与脉冲数相对应的开度打开第二膨胀 阀15，以接通注入。当注入接通时，向压缩机1的机械部分注入液体制冷剂，藉此，降低压缩 机1的排出温度，并增加在利用侧热交换器3中循环的制冷剂量。结果，即使在室外气温较 低、并要求较高温度的排出热水的情况下，也增加利用侧热交换器中制冷剂的流量，并且可 以发挥较高的制热能力。
接着，说明注入接通时修正目标SC值的方法。当注入断开时，控制装置10从图2 的目标SC值(T)表中提取目标SC值，目标SC值与冷凝压力上升/下降的最新状态、最新 冷凝压力数据、以及压缩机1的最新转数相对应，并基于此目标SC值与当前过冷度之差调 节第一膨胀阀4的开度，从而控制过冷度。
当室外气温低于确定温度(例如低于10°C )时，参照图3中的第二膨胀阀脉冲数表，控制装置10提取Ll至L4的脉冲数，并向第二膨胀阀15输出控制信号，该控制信号具 有与Ll至L4对应的脉冲数，从而打开第二膨胀阀15。于是，注入接通，并向压缩机1的机 械部分注入液体制冷剂。
当注入接通时，增加了在利用侧热交换器3中流动的制冷剂量，以及，由于制冷剂 的量增加而改变了最优SC值也就是目标SC值。所以，在注入接通时，控制装置10判断冷 凝压力关于上升/下降的状态。此外，控制装置10分别从冷凝压力控制数据中提取最新冷 凝压力数据、以及从压缩机ι转动控制数据中提取压缩机1最新转数，并参照图2中的目标 SC值(T)表提取目标SC值。然后，按预先存储在存储部中的确定值(例如-2°C)，控制装 置10修正所有提取出的目标SC值。然后，基于修正目标SC值与当前过冷度之差，控制装 置10调节第一膨胀阀4的开度，从而控制过冷度。
图4A和图4B是对比图，示出如上所述注入接通时执行目标SC值修正的情况与不 执行修正的情况之间COP的比较结果。图4A是表格，其中在注入接通及断开时，在每个目 标SC值处比较COP值。在本表中，左栏中的项示出目标SC值(单位°C )，以及，右栏中的 项示出注入接通及断开时的COP值。图4B是示出图4A中COP值的曲线图，其中Y轴表示 COP值，而X轴表示目标SC值(单位°C)。图4A和图4B中，作为示例，示出当室外气温 为-10°C、排出热水温度为60°C、压缩机1转数为74rps、以及冷凝压力为3. 90MPaG时，热泵 装置100的实际测量结果。
图4A和图4B中，可以看到，注入断开时COP值最高处目标SC值为7°C，而COP值 在此刻为1.82。另一方面，注入接通时COP值最高处目标SC值为5°C，而COP值在此刻为 1. 83。在图4A和图4B中，在注入接通时，如果控制热泵装置100保持目标SC值在7°C，COP 值为1.73。这意味着与目标SC值为5°C时COP值(1.83)相比，COP值劣化大约5. 5%。
在这种情形下，如上所述，当注入接通时，通过将目标SC值从7°C修正为5°C，最高 COP值为1. 83，这与注入断开时最高COP值1. 82大致相等。以这种方式，通过修正注入接 通时的目标SC值，在运转热泵装置100的过程中，可以将COP值维持在较高水平。
如上所述，在注入液体制冷剂的情况下，通过修正目标SC值，可以在最优SC值处 执行热泵装置100的连续运转，据此，能够在较高性能系数处连续运转，而不会劣化COP。此 外，为了修正目标SC值，按确定值对预先存储于控制装置10的目标SC值(T)表中的值统 一进行修正。所以，修正目标SC值表不需要单独存储，同时，控制可以简单执行。结果，可 以减少存储部上的负荷和控制装置10的处理。
示范实施例说明中所使用的数据值，诸如图2至图4B中所述的冷凝压力数据、压 缩机转数和目标SC值，是通过实验获得的值，或者基于这些值确定的值，以及，取决于制冷 剂回路的结构(配管长度、制冷剂类型等)，数据值是不同的。此外，尽管本示范实施例的说 明参照这样的情况进行说明，其中通过从图2目标SC值(T)表中的目标SC值统一减去相 同值而获得注入接通时的目标SC值，但本发明并不局限于这种情况。可选择地，可以通过 如下方式获得注入接通时的目标SC值从图2的目标SC值(T)表中的目标SC值减去、或 向图2的目标SC值⑴表中的目标SC值加上某值，此值在用于提取图2目标SC值⑴表 中的目标SC值的各种条件(冷凝压力门限值、压缩机转数等)下预先设定、并存储在控制 装置10的存储部中。
接着，参照图5A和图5B所示的用于控制热泵装置100的流程图，说明控制装置10中的处理流程。图5A示出热泵装置100的主程序。图5B示出根据示范实施例用于修正目 标SC值的程序。此目标SC值修正程序与主程序并行运行，并由定时中断每隔固定时间激 活，以精细调节(修正)由主程序控制的第一膨胀阀4的开度。
在图5A和图5B的流程图中，ST表示步骤，而跟在ST之后的数字表示步骤号。在 图5A和图5B中，主要说明根据示范实施例的处理，但相关通用处理诸如用户的设定操作、 排出热水温度的具体控制等的说明从略。
如图5A所示，当控制装置10开始控制时，热水泵17开始转动，从而使水在利用侧 热交换器3与室内单元11之间循环(STl)。然后，控制装置10输入来自排出热水温度传感 器M的循环水的温度，也就是排出热水的温度(ST2)。接着，控制装置10确定压缩机1的 转数，使得由排出热水温度传感器M所检测出的值可以达到预先设定的排出热水温度，使 压缩机1转动，从而使热泵装置100运转(ST3)。如上所述，根据压缩机1的转数，控制第一 膨胀阀4的开度。之后，跳转到ST2，重复上述处理。
另一方面，如图5B所示，与上述主程序并行，控制装置10输入来自制冷剂温度传 感器23的刚好在第一膨胀阀4之前的制冷剂的温度、以及来自室外气温传感器21的室外 气温(STlO)。然后，输入来自压力传感器30的压缩机1的排出压力(冷凝压力)(STll)。 接着，提取压缩机1的当前转数(STU)。控制装置10还控制压缩机1，使得当前转数可以 达到目标转数，所以，还存储当前转数。这里，提取此当前转数。
接着，判断压缩机1的转数和冷凝压力的上升或下降(ST13)。如上所述，取决于在 多个时刻周期性获取的压力传感器30的值和压缩机1的转数在时间序列上是否变大或变 小，控制装置10对各值加以判断。然后，控制装置10判断室外气温是否低于确定温度(例 如 IO0C ) (ST14)。
如果室外气温低于确定温度(ST14 是)，利用STll至ST13中得到的冷凝压力、压 缩机1的转数、以及冷凝压力和压缩机1转数的上升或下降的各参数，控制装置10从如图 3所示的第二膨胀阀脉冲数表中提取要输出的脉冲数(ST15)。
接着，控制装置10判断ST15中所提取的脉冲数是否为Ll至L4中的任一个 (ST16)。如果所提取的脉冲数是Ll至L4中的任一个(ST16 是)，控制装置10向第二膨胀 阀15输出具有Ll至L4脉冲数的控制信号，从而打开第二膨胀阀15，并接通注入(ST17)。
接着，利用STll至ST13中得到的冷凝压力、压缩机1的转数、以及冷凝压力和压 缩机1转数的上升或下降的各参数，控制装置10从如图2所示的目标SC值(T)表中提取 目标SC值，以及，通过应用存储在存储部中的注入接通时的修正值，对所提取的目标SC值 进行修(ST18)。
然后，根据STlO中检测出的制冷剂温度、以及根据STll中检测出的排出压力所计 算出的冷凝压力，计算当前过冷度(ST19)。之后，根据ST18中提取并修正的目标SC值与 ST19中计算出的当前过冷度之差，精细调整第一膨胀阀4的开度(ST20)。
具体地，从当前过冷度中减去目标SC值，以及，当减除的结果为正时，控制第一膨 胀阀4打开，而减除的结果为负时，控制第一膨胀阀4关闭。然后，此处理返回至如图5A中 所示主程序中的步骤，该步骤处发生中断进行目标SC值修正程序。
在室外气温不低于确定温度的情况下(ST14 否)，以及，在ST16中没有提取Ll至 L4(提取“断开”)的情况下(ST16:否)，利用在STll至ST13中得到的冷凝压力、压缩机1转数、以及冷凝压力和压缩机1转数的上升或下降等各参数，控制装置10从如图2所示的 目标SC值(T)表中提取目标SC值(ST21)。然后，处理跳转至ST19。
[示范实施例2]
下面，说明根据本发明的热泵装置的第二示范实施例。在本示范实施例中，热泵装 置的结构、制冷剂回路、注入接通/断开的操作原理、注入断开时过冷度的控制、以及注入 接通时目标SC值修正的影响，都与第一示范实施例相同，所以，有关说明从略。第二示范实 施例与第一示范实施例的不同在于控制装置10的存储部具有修正目标SC值(Tc)表，其 中存储了注入接通时的目标SC值，并通过从此修正目标SC值(Tc)表中提取目标SC值，对 过冷度进行控制。
除了图2中的目标SC值⑴表，还将如图6所示的修正目标SC值(Tc)表存储在 控制装置10的存储部中。在此修正目标SC值(Tc)表中，存储注入接通时各条件下的修正 目标SC值(单位°〇，111至117)。图6中的项(左栏中的“冷凝压力状态”、“冷凝压力 门限值”、“压缩机转数”，以及冷凝压力P的门限值、压缩机转数的区域，以及冷凝压力状态 的“上升或下降”)与图2中大致相同，其具体说明在此从略。
修正目标SC值是根据存储在图2的目标SC值⑴表中的目标SC值(Tl至T7) 用确定值统一地进行修正的值。例如，在修正值为_2°C的情况下，修正目标SC值Tc是从目 标SC值T中减去2°C的值。此外，图6的修正目标SC值(Tc)表中的修正目标SC值Tll至 T17,以 Tll = Tl-2, T12 = T2-2，· · ·，T17 = T7-2 这样一种方式，与图 2 的目标 SC 值(T) 表中的目标SC值Tl至T7相对应。
当注入接通时，增加了流向利用侧热交换器3的制冷剂量，以及，由于制冷剂量增 加，改变了最优SC值也就是目标SC值。所以，控制装置10判断注入接通时冷凝压力关于 上升/下降的状态，以及，从冷凝压力控制数据中提取最新冷凝压力数据、并从压缩机1转 动控制数据中提取压缩机1的最新转数。然后，参照图6中的修正目标SC值(Tc)表，控制 装置10提取修正目标SC值。接着，通过基于修正目标SC值与当前过冷度之差调整第一膨 胀阀4的开度，控制装置10控制过冷度。
如上所述，在注入液体制冷剂的情况下，通过修正目标SC值，能够在最优SC值执 行热泵装置100的连续运转，据此，能以较高性能系数连续运转，而不会劣化COP。此外，通 过提取存储在修正目标SC值(Tc)表(该表预先存储在控制装置10中)中的修正目标SC 值，实施过冷度的控制。结果，控制可以简单地实施，因此，可以减少存储部的负荷和控制装 置10的处理。
示范实施例的说明中所使用的数据值，诸如冷凝压力、压缩机1转数、以及图2和 图6中所述的目标SC值，是通过实验获得的值、或者基于这些值确定的值，取决于制冷剂回 路的结构(配管长度、制冷剂类型等)，数据值是不同的。此外，尽管参照以下情况说明本 示范实施例，其中图6的修正目标SC值(Tc)表中的修正目标SC值，是通过从图2的目标 SC值(T)表中的目标SC值统一减去相同值得到的，但本发明并不局限于这种情况。可选择 地，能够通过以下方式获得修正目标SC值通过从图2的目标SC值(T)表中的目标SC值 中减去、或向图2的目标SC值(T)表中的目标SC值中加上某值，该值在用于提取图2的目 标SC值(T)表中的目标SC值的各条件(冷凝压力门限值、压缩机转数等)下预先设定、并 存储在控制装置10的存储部中，以及，也可以在图6的修正目标SC值(Tc)表中存储修正目标SC值。
接着，参照如图7A和图7B所示的用于控制热泵装置100的流程图，说明控制装置 10中的处理流程。图7A示出热泵装置100的主程序。图7B示出根据示范实施例用于修正 目标SC值的程序。此目标SC值修正程序与主程序并行运行，并通过定时中断每隔固定时 间激活，以便精密调整(修正)由主程序控制的第一膨胀阀4的开度。
在图7A和图7B的流程图中，ST代表步骤，而跟在ST后面的数字则代表步骤号。 图7A和图7B中，主要说明根据示范实施例的处理，而相关通用处理诸如用户的设定操作、 排出热水温度的具体控制等的说明则从略。此外，图7A中的主程序的处理(ST30至ST32) 与图5A中说明的主程序的处理(STl至SB)相同，这里不再说明。下面只对图7B中目标 SC值修正程序进行说明。
如图7B所示，与图7A中的主程序并行，控制装置10输入来自制冷剂温度传感 器23的恰好在第一膨胀阀4之前的制冷剂温度、以及来自室外气温传感器21的室外气温 (ST40)。接着，输入来自压力传感器30的压缩机1的排出压力(冷凝压力)(ST41)。然后， 提取压缩机1的当前转数(ST4》。控制装置10还控制压缩机1，使得当前转数可以达到目 标转数，所以，还存储当前转数。这里，提取此转数。
然后，判断压缩机1的转数和冷凝压力的上升或下降(ST43)。如上所述，取决于在 多个时刻周期性取得的压力传感器30的值和压缩机1的转数在时间序列是变大还是变小， 控制装置10对各值进行判断。接着，控制装置10判断室外气温是否低于确定温度(例如 IO0C ) (ST44)。
如果室外气温低于确定温度(ST44 是)，利用在ST41至ST43中得到的冷凝压力、 压缩机1转数、以及冷凝压力和压缩机1转数的上升或下降等各参数，控制装置10从图3 中所述的第二膨胀阀脉冲数表中提取要输出的脉冲数(ST45)。
接着，控制装置10判断ST45中所提取的脉冲数是否为Ll至L4中的任一个 (ST46)。如果所提取的脉冲数是Ll至L4中的任一个(ST46 是)，控制装置10向第二膨胀 阀15输出具有Ll至L4脉冲数的控制信号，从而打开第二膨胀阀15，以接通注入(ST47)。
接着，利用在ST41至ST43中得到的冷凝压力、压缩机1转数、以及冷凝压力和压 缩机1转数的上升或下降等各参数，控制装置10从如图6所示的修正目标SC值(Tc)表中 提取修正目标SC值(Tc) (ST48)。
接着，根据ST40中检测出的制冷剂温度、以及根据ST41中检测出的排出压力计算 出的冷凝温度，计算当前过冷度(ST49)。之后，根据ST48中所提取的修正目标SC值与ST49 中计算出的当前过冷度之差，精密调节第一膨胀阀4的开度(ST50)。
具体而言，从当前过冷度中减去修正目标SC值，以及，当减除的结果为正时，控制 打开第一膨胀阀4，而减除结果为负时，控制关闭第一膨胀阀4。然后，此处理返回到图7A 中所示的主程序中发生目标SC值修正子程序中断的步骤。
在室外气温不低于确定温度的情况下(ST44 否)，以及在ST46中没有提取Ll至 L4(提取“断开”)的情况下(ST46 否)，利用在ST41至ST43中得到的冷凝压力、压缩机1 转数、以及冷凝压力和压缩机1转数的上升或下降等各参数，控制装置10从如图2所示的 目标SC值(T)表中提取目标SC值(ST51)，并跳转至ST49。
如上所述，根据本发明的示范实施例，在运转热泵装置100的过程中注入液体制冷剂的情况下，当室外气温较低并要求以高温排出热水时，用确定值对没有注入液体制冷 剂时的目标SC值进行修正，从而控制运转。结果，无论是否注入液体制冷剂，发挥了较高的 制热能力，并且，可以在较高性能系数下连续运转。
尽管参照本发明的某些示范实施例图示并说明了本发明的概念，但本领域技术人 员应当理解，可以在形式和细节上对本发明进行不同的变更，而不脱离由所附权利要求限 定的本发明的精神及其范围。
权利要求
1.一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器； 注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀阀；以及目标过冷度表，其按照所述制冷剂回路中的冷凝压力和所述压缩机的转数存储目标过 冷度，其中经由所述注入配管向所述压缩机注入液体制冷剂，其中所述热泵装置在向所述压缩机注入所述液体制冷剂的第一情形、与不注入所述液 体制冷剂的第二情形之间切换，以及其中在所述第一情形与所述第二情形之间，改变目标过冷度的值，以基于所述目标过 冷度的值控制所述第一膨胀阀。
2.一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器； 注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀阀；以及目标过冷度表，其按照所述制冷剂回路中的冷凝压力和所述压缩机的转数存储目标过 冷度，其中经由所述注入配管向所述压缩机注入液体制冷剂，其中所述热泵装置在向所述压缩机注入所述液体制冷剂的第一情形、与不注入所述液 体制冷剂的第二情形之间切换，其中，在所述第二情形下，控制所述第一膨胀阀使其打开或关闭，使得在从所述目标过 冷度表中提取出的所述目标过冷度处继续运转，以及其中，在所述第一情形下，用确定值对从所述目标过冷度表提取出的所述目标过冷度 进行修正，并控制所述第一膨胀阀，使得在经修正的过冷度处继续运转。
3.根据权利要求2所述的热泵装置，其中用所述确定值对存储在所述目标过冷度表中 的各过冷度统一进行修正。
4.根据权利要求2所述的热泵装置，其中对存储在所述目标过冷度表中的各过冷度单 独进行修正。
5.一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器； 注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀阀；目标过冷度表，其按照所述制冷剂回路中的冷凝压力和所述压缩机的转数存储目标过 冷度；以及修正目标过冷度表，其存储通过对存储在所述目标过冷度表中的各过冷度进行统一修 正而得到的过冷度，该目标过冷度表中的各过冷度与所述制冷剂回路中的所述冷凝压力和 所述压缩机的转数对应，其中经由所述注入配管向所述压缩机注入液体制冷剂，其中所述热泵装置在向所述压缩机注入所述液体制冷剂的第一情形、与不注入所述液 体制冷剂的第二情形之间切换，其中，在所述第二情形下，控制所述第一膨胀阀打开或关闭，使得在从所述目标过冷度 表中提取的所述目标过冷度处继续运转，以及其中，在所述第一情形下，控制所述第一膨胀阀，使得在从所述修正目标过冷度表中提 取的过冷度处继续运转。
6.根据权利要求5所述的热泵装置，其中取代统一修正存储在所述目标过冷度表中的 各过冷度，存储单独修正的过冷度。
全文摘要
本发明公开了一种热泵装置，包括制冷剂回路，其包括压缩机、利用侧热交换器、第一膨胀阀、以及室外热交换器；注入配管，其包括电磁开关阀和第二膨胀阀；以及，目标过冷度表，其按照制冷剂回路中的冷凝压力和压缩机转数存储目标过冷度。在本热泵装置中，经由注入配管向压缩机注入液体制冷剂。热泵装置在向压缩机注入液体制冷剂的第一情形、与不注入液体制冷剂的第二情形之间切换，以及，在第一情形与第二情形之间改变目标过冷度的值，以基于目标过冷度的值控制第一膨胀阀。
文档编号F25B30/02GK102032714SQ20101029494
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月26日 优先权日2009年9月30日
发明者杉山隆, 板垣敦, 藤利行 申请人:富士通将军股份有限公司