專利名稱：熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵裝置，它把貯存液態(tài)致冷劑的儲蓄器配置在壓縮機的上游而形成。
在熱泵裝置中，為了防止液態(tài)致冷劑向壓縮機的流入，把貯存液態(tài)致冷劑的儲蓄器配置在壓縮機的上游。
然而，上述儲蓄器內(nèi)的液態(tài)的致冷劑液面的上限和下限例如通過分別設(shè)在儲蓄器的上部和下部的液面檢測裝置進行檢測，為了使該液面在上限和下限之間的所定范圍內(nèi)而進行維持管理(例如，參看特開平5-180529號公報)。也就是說，例如在液態(tài)致冷劑的上限液面管理中，如果儲蓄器內(nèi)的致冷劑的液面超過上限并且液面檢測裝置檢測到這一情況，則減小儲蓄器上游側(cè)的致冷劑回路的通路截面積(例如減小膨脹閥的開度)，進行把流入儲蓄器中的致冷劑的液面抑制在上限值以下的控制。
然而，在熱泵裝置中，由于起動時從膨脹閥至壓縮機吸入口的低壓側(cè)致冷劑回路的壓力一時很大地下降，所以發(fā)生低壓側(cè)致冷劑回路中的液態(tài)致冷劑急劇沸騰的所謂發(fā)泡現(xiàn)象。
如果發(fā)生上述發(fā)泡現(xiàn)象，由于在儲蓄器內(nèi)液態(tài)致冷劑急劇沸騰，致冷劑變成泡狀、其容積急刷增大，所以如上所述即使流入儲蓄器中的致冷劑量減少，儲蓄器內(nèi)的泡狀致冷劑將超過上限液面面被吸引到壓縮機中，這樣將產(chǎn)生短期或長期地損傷壓縮機這樣的問題。
另外如果發(fā)生發(fā)泡現(xiàn)象，上限液面檢測裝置檢測泡狀的致冷劑并減少流入儲蓄器內(nèi)的致冷劑量，這樣儲蓄器內(nèi)的壓力進一步下降，產(chǎn)生更劇烈地變?yōu)榕菽?、被吸引到壓縮機中的泡狀致冷劑量更加增加的問題。
本發(fā)明就是針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種熱泵裝置，它可以確實地防止液態(tài)致冷劑向壓縮機的流入并提高壓縮機的耐久性。
為了實現(xiàn)上述目的，如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置，如果該液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小儲蓄器或/和分儲蓄器的上游側(cè)的致冷劑回路的通路截面積。
如權(quán)利要求2所述的本發(fā)明，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述儲蓄器或/和分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路和低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路上設(shè)置旁路閥，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開上述旁路閥。
如權(quán)利要求3所述的本發(fā)明，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述儲蓄器或/和分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路和低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路上設(shè)置旁路閥，在壓縮機起動后所定時間之間或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以下的情況下，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開上述旁路閥；在壓縮機起動后所定時間經(jīng)過之后或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以上的情況下，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小上述膨脹閥的開度或/和關(guān)閉上述開閉閥。
如權(quán)利要求4所述的本發(fā)明，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述儲蓄器或/和分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路和低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路上設(shè)置旁路閥；在壓縮機起動后所定時間之間或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以下的情況下，如果設(shè)置在上述儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開上述旁路閥；接著如果設(shè)在上述分儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則更加增大上述膨脹閥的開度或/和全部打開上述旁路閥；左壓縮機起動后所定時間經(jīng)過之后或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以上的情況下，如果設(shè)在上述儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小上述膨脹閥的開度或/和關(guān)閉上述旁路閥；接著如果設(shè)在上述分儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則更加減小上述膨脹閥的開度或/和更加減小上述流量控制閥。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明，即使儲蓄器內(nèi)的致冷劑由于發(fā)泡而氣泡化并從儲蓄器流出，此氣泡化的致冷劑也能蓄積在分儲蓄器中，防止了向壓縮機的流入。而且，如果液面檢測裝置檢測到分儲蓄器內(nèi)氣泡化的致冷劑的上限液面，則減小致冷劑向儲蓄器或/和分儲蓄器的新流入量，同時儲蓄器及分儲蓄器內(nèi)的致冷劑充分氣泡化，即使沒有流入量，壓力也不會進一步下降，由于氣泡更加膨脹且泡狀致冷劑不會超過上限液面，所以防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機的吸引。
根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明，如果液面檢測裝置檢測到儲蓄器或/和分儲蓄器內(nèi)的致冷劑的上限液面，則由于增大了膨脹閥的開度或/和打開了旁路閥，所以儲蓄器和分儲蓄器內(nèi)的壓力上升，抑制了液態(tài)致冷劑的沸騰，防止了發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生，并防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機的吸引。
根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明，在發(fā)泡現(xiàn)象易發(fā)生的壓縮機起動初期或致冷劑低壓側(cè)壓力下降到所定值以下的情況下，提高了儲蓄器及分儲蓄器內(nèi)的壓力、防止了發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生，然后由于發(fā)泡現(xiàn)象消失后減少流入儲蓄器的致冷劑流量，這樣儲蓄器及分儲蓄器內(nèi)的致冷劑液面下降，因此防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機的吸引并提高了壓縮機的耐久性。
根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)明，在壓縮機的起動初期或致冷劑的低壓側(cè)壓力下降到所定值以下而容易產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象的情況下，增大膨脹閥的開度或/和打開旁路閥，其后如果通過液面檢測裝置檢測到分儲蓄器內(nèi)的致冷劑的上限液面，由于更加增大膨脹閥的開度或/及全部打開旁路閥，這樣更加提高了儲蓄器及分儲蓄器內(nèi)的壓力，因此更加確實地抑制了發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生。
接著，如果起動壓縮機后經(jīng)過所定時間，或者致冷劑的低壓側(cè)壓力上升到所定值以上，則發(fā)泡現(xiàn)象消失，在這種狀態(tài)下減小膨脹閥的開度或/和關(guān)閉旁路閥，同時減小流量控制閥的開度，其后如果通過液面檢測裝置檢測到分儲蓄器的致冷劑的上限液面，由于更加減小膨脹閥的開度，因此更加減小致冷劑向儲蓄器的流量并進一步降低了儲蓄器及分儲蓄器內(nèi)的致冷劑液面，這樣更加確實地防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機的吸引并提高了壓縮機的耐久性。
圖1是表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本構(gòu)成的回路圖。
圖2是表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的控制系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。
圖3是測溫切換閥的特性圖。
圖4是莫里爾熱力學計算圖。
圖5是表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的致冷劑液面的控制順序的流程圖。
圖6是表示有關(guān)本發(fā)明第二實施例的的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本構(gòu)成的回路圖。
圖7是表示有關(guān)本發(fā)明第二實施例的致冷劑液面的控制順序的流程圖。
圖8是表示有關(guān)本發(fā)明第三實施例的的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵的裝置的基本構(gòu)成的回路圖。
圖9是表示有關(guān)本發(fā)明第三實施例的致冷劑液面的控制順序的流程圖。
下面參照


具體實施例方式第一實施例圖1是表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本構(gòu)成的回路圖，圖2是表示所說熱泵裝置的控制系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖，圖3是測溫切換閥的特性圖，圖4是莫里爾熱力學計算圖，圖5是表示致冷劑液面的控制裝置的流程圖。
圖1中，1為水冷式氣體發(fā)動機，2(2A、2B)為通過發(fā)動機1轉(zhuǎn)動驅(qū)動的二臺壓縮機，在此熱泵裝置中設(shè)置了包含壓縮機2而構(gòu)成閉環(huán)的致冷劑回路3以及使冷卻上述發(fā)動機1的冷卻水循環(huán)的冷卻水回路4。
上述致冷劑回路3是通過壓縮機2使氟利昂等的致冷劑循環(huán)的回路，其構(gòu)成包括從壓縮機2A、2B的各吐出側(cè)至油分離器5的致冷劑管路3a；從油分離器5至四通閥6的致冷劑管路3b；從取暖四通閥6經(jīng)過流量控制閥7至室內(nèi)熱交換器8(以下稱為室內(nèi)機)的致冷劑管路3C；從室內(nèi)機8經(jīng)過膨脹閥9在中途通過儲蓄器10內(nèi)部而至二臺室外熱交換器11(以下稱為室外機)的致冷劑管路3d；從室外機11至上述四通閥6的致冷劑管路3e；不管冷卻從四通閥6至上述儲蓄器10的致冷劑管路3f；從儲蓄器10至分儲蓄器12的致冷劑管路3g；從分儲蓄器12至壓縮機2A、2B的各吸入口的致冷劑管路3i。
另外，從上述油分離器5導出油返回管路13和旁路管路3g，油返回管路13與上述致冷劑管路3g相連，旁路管路3j與上述致冷劑管路3f相連，在該旁路管路3j上連接著旁路閥14。另外，壓縮機2的吐出側(cè)的上述致冷劑管路(高壓管路)3a與壓縮機2的吸入倒的上述致冷劑管路(低壓管路)3i通過旁路管路3m相互連通，在該旁路管路3m上設(shè)置了旁路閥15。
在本實施例中，在壓縮機2的上游側(cè)配置了儲蓄器10，在壓縮機2和儲蓄器10之間設(shè)置了分儲蓄器12；在儲蓄器10的下部、分儲蓄器12的上部分別設(shè)置了檢測貯留在其中的液態(tài)致冷劑的液面的下限和上限的液面?zhèn)鞲衅?6、17，在儲蓄器10的底部主要通過油返回旁路管路3k與上述致冷劑管路3g相連接，在旁路管路3k上設(shè)置了旁路閥18。
另外，在上述的致冷劑回路3的上述致冷劑管路3b上設(shè)置了檢測致冷劑的高壓側(cè)壓力的高壓側(cè)壓力傳感器19，在致冷劑管路3i上設(shè)置了檢測致冷劑低壓側(cè)壓力的低壓側(cè)壓力傳感器20。此外，上述液面?zhèn)鞲衅?6、17，高壓側(cè)壓力傳感器19及低壓側(cè)壓力傳感器20如圖2所示連接在控制裝置21上。另外如圖2所示，在控制裝置2上連接著起動狀態(tài)檢測傳感器22，開關(guān)上述膨脹閥9的膨脹閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)23，分別開關(guān)上述旁路閥14，15的旁路閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)24、25，以及開關(guān)流量控制閥7的流量控制閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)50。
另一方面，上述冷卻水回路4是通過水泵26使冷卻發(fā)動機1的冷卻水循環(huán)的回路，其構(gòu)成包括從水泵26的吐出側(cè)通過排氣氣體熱交換器27至發(fā)動機1的冷卻水入口的冷卻水管路4a；從發(fā)動機1的冷卻水出口導出至測溫切換閥28的冷卻水管路4b；從測溫切換閥28至流量控制閥29的冷卻水管路4c；從流量控制閥29通過上述儲蓄器10內(nèi)而與水泵26的吸入側(cè)相連的冷卻水管路4d；從上述測溫切換閥28、冷卻水管路4b分別導出與上述冷卻水管路4d相連的冷卻水管路4e、4f。在冷卻水管路4f上設(shè)置了放熱用熱交換器30。
然而，如圖3所示上述測溫切換閥28通過設(shè)在其中的恒溫器的作用在冷卻水溫度例如是60℃以下時全部關(guān)閉冷卻水管路4c、同時全部打開冷卻水管路4e而使冷卻水只流向冷卻水管路4e；在冷卻水溫度超過60℃時開始打開冷卻水管路4c、同時開始關(guān)閉冷卻水管路4e而使冷卻水流向兩個冷卻水管4c、4e；冷卻水溫度超過例如75℃時，全部打開冷卻水管路4c，同時全部關(guān)閉冷卻水管路4e而使冷卻水只流向冷卻水管路4c。另外在圖3中，I1、I2分別表示在冷卻水管路4c、4e中流動的冷卻水流量。
下面參照圖4所示的莫里爾熱力學計算圖說明有關(guān)本實施例的熱泵裝置的取暖運行時的作用。
如果通過發(fā)動機1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機2A、2B，在圖4的①所示的狀態(tài)(壓力P1、焓i1)的氣態(tài)致冷劑從致冷劑管路3i吸引到壓縮機2A、2B中而被壓縮，然后變成圖4的②所示的狀態(tài)(壓力P2、焓i2)的高溫高壓致冷劑。另外，此時的壓縮機2A、2B的所需動力(壓縮熱量)AL由(i2-i1)所表示。此外，被吸引到壓縮機2A、2B中的氣態(tài)致冷劑的壓力P1通過上述低壓側(cè)壓力傳感器20輸出并輸入到上述控制裝置21中。
上述高溫高壓的氣態(tài)致冷劑通過致冷劑管路3a而導入油分離器5，通過油分離器5除去油分。然后，除去油分的氣態(tài)致冷劑通過致冷劑管路3b送至四通閥6。另外，在油分離器5中從致冷劑分離出的油通過上述油返回管路13回到上述致冷劑管路3g中。此外，在致冷劑管路3b中流動的高溫高壓致冷劑的壓力P2(忽視壓力損失)通過上述高壓側(cè)壓力傳感器19檢測并輸入到上述控制裝置21中。
然而，在取暖運行時，四通閥6的出口a和出口c以及出口b和出口d分別連通，高溫高壓的氣態(tài)致冷劑通過四通閥6流向致冷劑管路3c側(cè)，并被導入具有冷凝器功能的室內(nèi)機8。然后，被導入室內(nèi)機8中的高溫高壓氣態(tài)致冷劑把冷凝熱放出至室內(nèi)空氣中并液化，變成如圖4所示的③狀態(tài)(壓力P2、焓i3)的液態(tài)致冷劑，通過此時的放熱量Q2(＝i2-i3)進行室內(nèi)的取暖。
接著，在室內(nèi)機8中液化的高壓液態(tài)致冷劑通過膨脹閥9而減壓并變成如圖4所示的④狀態(tài)(壓力P1、焓i3)，其中一部分氣化，并朝室外機11在致冷劑3d中流動。
另一方面，通過水泵26的驅(qū)動而在冷卻回路4中循環(huán)的冷卻水從水泵26吐出并在冷卻水管路4a中流動，其途中在排氣氣體熱交換器27中回收由發(fā)動機1排出的排氣氣體熱而被加熱后，通過發(fā)動機1的冷卻水套管冷卻該發(fā)動機1。然后，供給發(fā)動機1冷卻的冷卻水流向冷卻水管路4b并送至測溫切換閥28。
發(fā)動機1起動時冷卻水溫度低，其值在60℃以下時，如上所述(參看圖4)由于測溫切換閥28全部關(guān)閥冷卻水管路4c，并全部打開冷卻水管路4e，冷卻水全部在冷卻水管路4e中流動而返回水泵26。因此，冷卻水的溫度順序上升，通過其溫度上升的冷卻水快速進行，冷卻狀態(tài)下的發(fā)動機1的暖機。
然后，如果冷卻水溫度超過60℃，冷卻水管路4c開始打開，同時冷卻水管路4e開始關(guān)閉，在冷卻水溫度超過75℃時，由于冷卻水管路4c全部打開，冷卻水管路4e全部關(guān)閉，因而全部冷卻水通過冷卻水管路4c及4d流入儲蓄器10內(nèi)。
因此，在儲蓄器10中，通過在冷卻水管路4d中流動的冷卻水，把在上述致冷劑管路3d中流動的致冷劑和貯存在儲蓄器10中的液態(tài)致冷劑加熱，并把發(fā)動機1的廢熱(通過排氣氣體給予的熱與由發(fā)動機1奪取的熱)給到致冷劑中。
因而，在上述致冷劑管路3d中流動的致冷劑如上所述在儲蓄器10中由發(fā)動機1的一部分廢熱加熱后，送至具有蒸發(fā)器功能的室外機11，在此從外氣中奪取蒸發(fā)熱而氣化。另外，外氣溫度是所定值以上時，驅(qū)動室外機11的風扇11a，如上所述在室外機11中致冷劑從外氣中奪取熱而蒸發(fā)。
然后，致冷劑從室外機11通過致冷劑管路3e送至四通閥6，如上所述在取暖運行時由于四通閥6的出口b和出口d相連通，所以致冷劑通過四通閥6流向致冷劑管路3f側(cè)，而被導入儲蓄器10內(nèi)。
在上述儲蓄器10中分離致冷劑的氣液，通過在冷卻水管路4b水管路4d中流動的冷卻水把發(fā)動機1的一部分廢熱給予液態(tài)致冷劑，通過此熱液態(tài)致冷劑的一部分蒸發(fā)并氣化。
另外，儲蓄器10內(nèi)的氣態(tài)致冷劑通過致冷劑管路3g送至分儲蓄器12，進而通過致冷劑管路3i被吸引至壓縮機2A、2B中，由壓縮機2A、2B吸引的氣態(tài)致冷劑的狀態(tài)回復到如圖4所示的①狀態(tài)(壓力P1、焓i1)，該氣態(tài)致冷劑通過壓縮機2A、2B再度壓縮而反復與上述一樣的作用。
因此，在通過膨脹閥9減壓的致冷劑被吸引到壓縮機2A、2B為止之間，在儲蓄器10中發(fā)動機1的廢熱給予致冷劑，同時在室外機11中從外氣把熱給予致冷劑，結(jié)果是，致冷劑接受熱量Q1而蒸發(fā)，被更進一步加熱。
如上所述，在取暖運行時，由于把通過冷卻水回收的廢熱給予致冷劑、并上乘為室內(nèi)機8的放熱量Q2，所以提高了取暖能力。
以上對有關(guān)取暖運行時的作用進行了描述，而在冷卻運行時，室內(nèi)機8具有蒸發(fā)器的功能，室外機11具有冷凝器的作用，致冷劑按照和取暖運行時同樣的循環(huán)在圖4所示的莫里爾熱力學計算圖上循環(huán)，在室內(nèi)機8中從室內(nèi)空氣奪取蒸發(fā)潛熱而冷卻室內(nèi)。
而且，在本實施例中，如上所述在壓縮機2和儲蓄器10之間另外配置了分儲蓄器12，在儲蓄器10的下部設(shè)置了檢測該儲蓄器10內(nèi)的液態(tài)致冷劑的下限液面的液面?zhèn)鞲衅?6，在分儲蓄器12的上部設(shè)置了檢測該分儲蓄器12內(nèi)的上限液面的液面?zhèn)鞲衅?7。
然而，在本實施例中，為了防止液態(tài)致冷劑向壓縮機2的吸引，檢測分儲蓄器12內(nèi)的液態(tài)致冷劑的上限液面，這樣把分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面控制在所定值以下，下面參照圖5來說明其控制順序。
如果熱泵裝置起動，判斷是否發(fā)出了停止信號(圖5的步驟1)，停止信號沒發(fā)出之間通過液面?zhèn)鞲衅?7判斷是否檢測到了分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑上限液面(圖5的步驟2)。
分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面超過上限值，且起動壓縮機2后，判斷所定時間是否已過、或者通過低壓側(cè)壓力傳感器20檢測的低壓致冷劑管路3i的壓力是在所定值以下(圖5的步驟3)。在起動壓縮機2之后直到經(jīng)過所定時間之間(起動初期)或低壓致冷劑管路3i的壓力是所定值以下的情況下，由于儲蓄器10及分儲蓄器12內(nèi)的壓力下降、容易發(fā)生液態(tài)致冷劑急劇沸騰的上述發(fā)泡現(xiàn)象，所以控制裝置21把控制信號送到上述膨脹閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)23中來增大膨脹閥9的開度，或者以及把控制信號送到上述旁路閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)24、25中以打開旁路管路3j、3m的旁路閥14、15(圖5的步驟4)。這樣，儲蓄器10及分儲蓄器12內(nèi)的壓力上升，控制了液態(tài)致冷劑的沸騰，防止了發(fā)泡現(xiàn)象的發(fā)生，且防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機2的吸引。
然后，如果起動壓縮機2之后經(jīng)過所定時間、或者低壓致冷劑管路3i的壓力上升至所定值以上，由于消除了發(fā)泡現(xiàn)象，所以在分儲蓄器的上限液面檢測狀態(tài)下，通過膨脹閥開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)23縮小膨脹閥9的開度或者/以及關(guān)閉旁路管路3j、3m的旁路閥14、15，同時在冷卻運行的起動時減小設(shè)在儲蓄器10的上游的上述流量控制閥7的開度(圖5的步驟5)，這樣，由于減小了致冷劑向儲蓄器10的流入量，所以分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面下降，防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機2的吸引。另外，在取暖狀態(tài)下，流量控制閥經(jīng)常取所定開度。不是在圖2中的致冷劑管路3c、而是在致冷劑管路3f中配置了流量控制閥7的情況下，在冷暖兩方，進行圖5的步驟4、5、6的流量控制閥的控制。
由于分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面下降，如果液面?zhèn)鞲衅?7沒有檢測到致冷劑的上限液面，也就是說致冷劑的液面下降到上限值以下，膨脹閥根據(jù)9其他的運行條件設(shè)定所定開度或者/以及旁路閥14、15仍被關(guān)閉而打開流量控制閥7，進行通常的運行(圖5的步驟6)。
接著，在其后如果發(fā)出了停止信號，就進行停止處理(圖5的步驟7)，結(jié)束控制操作(圖5的步驟8)。
如上所述，在本實施例中，發(fā)泡現(xiàn)象容易產(chǎn)生，在壓縮機2的起動初期或低壓致冷劑管路3i的壓力下降到所定值以下的情況下，增加儲蓄器10及分儲蓄器12內(nèi)的壓力以防止發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生，其后，由于減小流入儲蓄器10內(nèi)的致冷劑流量而降低分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面，所以防止了致冷劑向壓縮機2的吸引并可以到提高壓縮機的耐久性。
另外，在圖5的步驟4、5、6中，膨脹閥9、流量控制閥7、旁路閥14、15都進行控制，但是對其中一個式任意的幾個進行組合控制、而其他沒有變化的狀態(tài)下設(shè)定成所定開度也是可以的。在控制一個的情況下，旁路閥15的控制是有效的。
(第二實施例)下面，根據(jù)圖6和圖7說明本發(fā)明第二實施例。圖6是表示有關(guān)本發(fā)明第二實施例的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本構(gòu)成的回路圖，圖7是表示致冷劑液面的控制順序的流程圖。
在有關(guān)本實施例的熱泵中，廢止了在上述第一實施例中設(shè)在分儲蓄器12上部的液面?zhèn)鞲衅?7，而在儲蓄器10的上部設(shè)置了液面?zhèn)鞲衅?1，通過液面?zhèn)鞲衅?1檢測儲蓄器10內(nèi)的致冷劑液面的上限，其它的構(gòu)成和第一實施例完全一樣。因此，在圖6中和圖1所示的同一部件使用同一符號，并省略了有關(guān)這些部件的說明。
另外，在本實施例中，致冷劑液面的控制也和上述第一實施例同樣地進行，如果通過液面?zhèn)鞲衅?1檢測到儲蓄器10內(nèi)的致冷劑的上限液面，進行同第一實施例完全一樣的液面控制(參照圖7)，這防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機2的吸引并提高壓縮機2的耐久性。
另外，在本實施例中，膨脹閥9、流量控制閥7、旁路閥14、15的任一個或任意幾個組合的控制都是可以的。即使只是旁路閥15的控制，從高壓側(cè)流向低壓側(cè)的管路長也是最短的，這樣可以充分地防止發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，流量控制閥7的位置同步驟4、5、6的冷卻或取暖的運行狀態(tài)的關(guān)系和上述第一實施例一樣。
(第三實施例)下面根據(jù)圖8和圖9說明本發(fā)明的第三實施例。圖8是表示有關(guān)第三實施例的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本構(gòu)成的回路圖，圖9是表示致冷劑液面的控制順序的流程圖。
在有關(guān)本實施例的熱泵裝置中，在儲蓄器10的上下部分別設(shè)置了液面?zhèn)鞲衅?1、16，同時在分儲蓄器12的上部設(shè)置液面?zhèn)鞲衅?7，其他的構(gòu)成同第一及第二實施例的熱泵裝置全部相同。因此，在圖8中對于同如圖1及圖6所示的相同部件使用同一符號，并省略了有關(guān)這些部件的說明。
因而，在本實施例中按照圖9所示的次序控制儲蓄器10和分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑的上限液面。
也就是說，在圖9中步驟1～步驟4的控制是同第二實施例同樣的(參照圖6)，在壓縮機2的起動初期或低壓致冷劑管路3i的壓力是所定值以下而容易產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象的情況下，增大膨脹閥9的開度或者/以及關(guān)閉旁路閥14、15之后(圖9的步驟4)，通過液面?zhèn)鞲衅?7判斷是否檢測到分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑上限液面(圖9的步驟5)。如果分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑液面超過上限值，更加增大膨脹閥的開度或者/以及全部打開旁路閥14、15(圖9的步驟6)，這樣進一步提高儲蓄器10及分儲蓄器12內(nèi)的壓力，確實控制發(fā)泡現(xiàn)象的產(chǎn)生。
如果起動壓縮機2之后經(jīng)過所定時間，或者低壓致冷劑管路3i的壓力上升到所定值以上，減小膨脹閥9的開度或者/以及關(guān)閉旁路閥14、15，同時減小流量控制閥7的開度(圖9的步驟7)。然后，通過液面?zhèn)鞲衅?7判斷是否檢測到分儲蓄器12內(nèi)的致冷劑的上限液面(圖9的步驟8)，如果分儲蓄器12內(nèi)致冷劑液面超過上限值，進一步減小膨脹閥9的開度或者/以及進一步減小流量控制閥7(圖9的步驟9)，這樣進一步減小了向儲蓄器10的致冷劑流量，并進一步降低了儲蓄器10及分儲蓄器12內(nèi)致冷劑液面，更加確實地防止了液態(tài)致冷劑向壓縮機2的吸引，提高了壓縮機2的耐久性。另外，在流量控制閥7中步驟4、7、9、10的開閉控制，在冷卻狀態(tài)下的壓縮機2的起動時進行，而在流量控制閥7配置在致冷劑管路3f中的情況下，冷暖一樣在壓縮機2起動時進行。
另外，由于其后的步驟10～12的控制同第一和第二實施例一樣(參看圖5及圖7的步驟6～8)，所以省略了對它們的說明。
通過以上說明可知，根據(jù)本發(fā)明，可以得到確實地防止液態(tài)致冷劑向壓縮機的流入并提高壓縮機的耐久性的效果。
權(quán)利要求
1.一種熱泵裝置，其特征是，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置，如果該液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小儲蓄器或/和分儲蓄器的上游側(cè)的致冷劑回路的通路截面積。
2.一種熱泵裝置，其特征是，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述儲蓄器或/和分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路同低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路設(shè)置旁路閥，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開上述旁路閥。
3.一種熱泵裝置，其特征是，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在上述儲蓄器或/和分儲蓄器的上部設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路同低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路上設(shè)置旁路閥，在壓縮機起動后所定時間之間或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以下的情況下，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開上述旁路閥，在壓縮機起動后所定時間經(jīng)過之后或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以上的情況下，如果上述液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小上述膨脹閥的開度或/和并閉上述開閉閥。
4.一種熱泵裝置，其特征是，在壓縮機和儲蓄器之間配置分儲蓄器，使致冷劑按照壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)同時在上述儲蓄器和分儲蓄器的各上部分別設(shè)置液面檢測裝置；把上述膨脹閥旁路并通過旁路把高壓側(cè)致冷劑回路和低壓側(cè)致冷劑回路連通起來，同時在該旁路上設(shè)旁路閥；在壓縮機起動后所定時間之間或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以下的情況下，如果設(shè)置在上述分儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則增大上述膨脹閥的開度或/和打開旁路閥；接著如果設(shè)在上述分儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則更加增大上述膨脹閥的開度或/和全部打開旁路閥；在壓縮機起動后所定時間經(jīng)過之后或/和低壓側(cè)致冷劑回路的壓力為所定值以上的情況下，如果設(shè)在上述儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則減小上述膨脹閥的開度或/和關(guān)閉上述旁路閥；接著如果設(shè)在上述分儲蓄器中的液面檢測裝置檢測到上限液面，則更加減小上述膨脹閥的開度。
全文摘要
熱泵裝置可確實防止液態(tài)致冷劑向壓縮機的流入并提高壓縮機耐久性。在壓縮機和儲蓄器間配置分儲蓄器，使致冷劑按壓縮機、冷凝器(室內(nèi)機或室外機)，儲蓄器、分儲蓄器的順序循環(huán)，同時在分儲蓄器上部設(shè)置液面檢測裝置，如果液面?zhèn)鞲衅鳈z測到上限液面，則減小儲蓄器或/和分儲蓄器的上游側(cè)的致冷劑通路的通路截面積。即使儲蓄器內(nèi)的致冷劑由于發(fā)泡而氣泡化從儲蓄器流出，氣泡化的致冷劑也能蓄積在分儲蓄器中。
文檔編號F25B30/00GK1156812SQ9610590
公開日1997年8月13日 申請日期1996年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月8日
發(fā)明者三澤誠, 吉原博文 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社