制冷裝置的制造方法
【專利說明】制冷裝置
[0001 ] 本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/JP2013/061597，國際申請日為2013年4月19日，進入中國國家階段的申請?zhí)枮?01380027582.6，名稱為“制冷裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及制冷裝置，特別地涉及使用R32作為制冷劑的制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，作為空調(diào)裝置等制冷裝置，存在一種使用R32作為制冷劑的裝置。在使用R32作為制冷劑的情況下，與使用R410A、R22作為制冷劑的情況相比，存在壓縮機的排出溫度升高的傾向。認識到該問題而一邊使用R32、一邊實現(xiàn)制冷劑排出溫度的降低的空調(diào)裝置記載在專利文獻I (日本專利特開2009-127902號公報)中。在該空調(diào)裝置中，使從配置于高壓線路的氣液分離器流出的一部分液體制冷劑朝壓縮機旁通，并利用內(nèi)部熱交換器將該旁通制冷劑改變?yōu)殚W蒸氣體的狀態(tài)。此外，對成為閃蒸氣體的旁通制冷劑進行注入，以降低壓縮機的中壓狀態(tài)的制冷劑的焓，并降低壓縮機的制冷劑排出溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004 ]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005]若使制冷劑從高壓的主制冷劑流路旁通并進行減壓，并使該制冷劑在內(nèi)部熱交換器中蒸發(fā)而供給至壓縮機，則確實能降低壓縮機的排出溫度。
[0006]但是，在空調(diào)裝置的室外單元與室內(nèi)單元相比位于較高處這樣的情況下，在制熱運轉(zhuǎn)時從室外單元的氣液分離器流出的制冷劑的壓力有時會降低。另外，在將室外單元和室內(nèi)單元連接的制冷劑連通管較長的情況下，也可想象出從氣液分離器流出的制冷劑的壓力降低的情況。在這樣旁通的制冷劑的壓力較低的情況下，進入內(nèi)部熱交換器之前的旁通制冷劑的減壓余地減小，在內(nèi)部熱交換器中的主制冷劑流路內(nèi)流動的制冷劑與旁通制冷劑的溫度差變小，可能無法確保閃蒸氣體的量或干燥度。為了防止上述情況，需要增大內(nèi)部熱交換器的尺寸，從而導(dǎo)致制造成本增大、室外單元的尺寸變大。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)問題在于，在包括使在主制冷劑流路中流動的制冷劑與從主制冷劑流路分支的制冷劑進行熱交換的熱交換器，并將從主制冷劑流路分支后的制冷劑供給至壓縮機或吸入配管以降低壓縮機的排出溫度的制冷裝置中，能抑制熱交換器的尺寸變大并能確保壓縮機的排出溫度的降低功能。
[0008]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明第一技術(shù)方案的制冷裝置是使用R32作為制冷劑的制冷裝置，其包括壓縮機、冷凝器、膨脹機構(gòu)、蒸發(fā)器、分支流路、第一開度調(diào)節(jié)閥、注入用熱交換器、第一注入流路、制冷劑貯存箱和第二注入流路。壓縮機從吸入流路吸入低壓制冷劑，并進行制冷劑的壓縮以排出高壓制冷劑。冷凝器使從壓縮機排出的高壓制冷劑冷凝。膨脹機構(gòu)使從冷凝器流出的高壓制冷劑膨脹。蒸發(fā)器使膨脹機構(gòu)中膨脹后的制冷劑蒸發(fā)。分支流路是從將冷凝器與蒸發(fā)器連接的主制冷劑流路分支的流路。第一開度調(diào)節(jié)閥設(shè)于分支流路，并能進行開度調(diào)節(jié)。注入用熱交換器使在主制冷劑流路中流動的制冷劑與流過分支流路的第一開度調(diào)節(jié)閥的制冷劑進行熱交換。第一注入流路將在分支流路中流動并從注入用熱交換器流出的制冷劑引導(dǎo)至壓縮機或吸入配管。制冷劑貯存箱設(shè)于主制冷劑流路。第二注入流路將積存于制冷劑貯存箱內(nèi)部的制冷劑的氣體成分朝壓縮機或吸入配管引導(dǎo)。
[0010]在本發(fā)明的制冷裝置中，配置注入用熱交換器及第一注入流路，使從連接冷凝器和蒸發(fā)器的主制冷劑流路分支的制冷劑在分支流路的第一開度調(diào)節(jié)閥中被減壓，并在注入用熱交換器中被加熱。此外，使被減壓、加熱而成為氣液兩相的閃蒸氣體、飽和氣體或過熱氣體的制冷劑經(jīng)由第一注入流路朝壓縮機或吸入配管流動，以降低壓縮機的排出溫度。另一方面，還配置制冷劑貯存箱及第二注入流路，因此，也能使積存于制冷劑貯存箱內(nèi)部的制冷劑的氣體成分(飽和氣體)經(jīng)由第二注入流路朝壓縮機或吸入配管流動，以降低壓縮機的排出溫度。這樣，具有兩個注入的路徑，因此，在本發(fā)明的制冷裝置中，從主制冷劑流路分支的制冷劑的壓力較低，即便在注入用熱交換器中進行加熱都不能確保流動至壓縮機的制冷劑的量或干燥度這樣的情況下，也能利用來自制冷劑貯存箱的制冷劑降低壓縮機的排出溫度。另外，能使用任意一種路徑，因此，無需增大注入用熱交換器的尺寸以便無論是哪種制冷劑狀態(tài)都可確保流動至壓縮機的制冷劑的干燥度，從而能抑制熱交換器的尺寸變大，并能確保壓縮機的排出溫度降低功能。
[0011]本發(fā)明第二技術(shù)方案的制冷裝置是在第一技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，制冷裝置還包括控制部?？刂撇吭诘谝蛔⑷肟刂婆c第二注入控制之間進行切換，其中，上述第一注入控制是主要使制冷劑流過第一注入流路的控制，上述第二注入控制是主要使制冷劑流過第二注入流路的控制。
[0012]此處，當進行第一注入控制時，從連接冷凝器與蒸發(fā)器的主制冷劑流路分支的制冷劑在分支流路的第一開度調(diào)節(jié)閥中被減壓，并在注入用熱交換器中被加熱。此外，使被減壓、加熱而成為氣液兩相的閃蒸氣體、飽和氣體或過熱氣體的制冷劑經(jīng)由第一注入流路朝壓縮機或吸入配管流動，以起到降低壓縮機的排出溫度的作用。另一方面，當進行第二注入控制時，積存于制冷劑貯存箱內(nèi)部的制冷劑的氣體成分(飽和氣體)經(jīng)由第二注入流路朝壓縮機或吸入配管流動，以起到降低壓縮機的排出溫度的作用。這樣，本發(fā)明的制冷裝置能在第一注入控制與第二注入控制之間進行切換，其中，上述第一注入控制是主要使制冷劑流過第一注入流路的控制，上述第二注入控制是主要使制冷劑流過第二注入流路的控制。因此，從主制冷劑流路分支的制冷劑的壓力較低，即便在注入用熱交換器中進行加熱都不能確保流動至壓縮機的制冷劑的量或干燥度這樣的情況下，也能切換至第二注入控制來降低壓縮機的排出溫度。另外，除了第一注入控制之外，還能進行第二注入控制，因此，無需增大注入用熱交換器的尺寸以便無論是哪種制冷劑狀態(tài)都可確保流動至壓縮機的制冷劑的干燥度，從而能抑制熱交換器的尺寸變大，并能確保壓縮機的排出溫度降低功能。
[0013]另外，第一注入控制是主要利用在第一注入流路中流動的制冷劑降低壓縮機的排出溫度的控制。在第一注入控制中，制冷劑幾乎不流動至第二注入流路，或者量比第一注入流路少的制冷劑流動至第二注入流路。第二注入控制是主要利用在第二注入流路中流動的制冷劑降低壓縮機的排出溫度的控制。在第二注入控制中，制冷劑幾乎不流動至第一注入流路，或者量比第二注入流路少的制冷劑流動至第一注入流路。
[0014]本發(fā)明第三技術(shù)方案的制冷裝置是在第二技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，控制部根據(jù)冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑流路的制冷劑壓力在第一注入控制與第二注入控制之間進行切換。
[0015]此處，在經(jīng)由第一開度調(diào)節(jié)閥及注入用熱交換器流動至壓縮機或吸入配管的制冷劑的壓力較低的情況下，不能確保從注入用熱交換器流出的制冷劑的量或干燥度，鑒于這點，根據(jù)分支流路分支的主制冷劑流路的制冷劑的壓力(具體而言為冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的制冷劑的壓力)進行第一注入控制與第二注入控制的切換。藉此，即便在幾乎不能進行使用第一注入流路的注入的情況下，也能降低壓縮機的排出溫度。
[0016]另外，例如，能通過設(shè)置壓力計，直接檢測出冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑的制冷劑壓力。另外，還可根據(jù)從壓縮機排出的高壓制冷劑的壓力、吸入流路的低壓制冷劑的壓力、壓縮機的頻率求出制冷劑循環(huán)量，以運算出主制冷劑流路的膨脹機構(gòu)中的減壓量，并由高低壓差和膨脹機構(gòu)的減壓量運算出主制冷劑流路的制冷劑的壓力。既可以利用壓力計檢測出高壓制冷劑或低壓制冷劑的壓力，也能由制冷劑飽和溫度等運算出高壓制冷劑或低壓制冷劑的壓力。
[0017]此外，關(guān)于根據(jù)分支流路分支出的主制冷劑流路的制冷劑壓力進行的第一注入控制與第二注入控制的切換，除了根據(jù)冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑流路的制冷劑壓力自身的檢測值或推測值進行切換之外，還包括根據(jù)與冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑流路的制冷劑壓力相關(guān)聯(lián)的檢測值進行切換。
[0018]本發(fā)明第四技術(shù)方案的制冷裝置是在第二技術(shù)方案或第三技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，制冷裝置還包括第二開度調(diào)節(jié)閥。第二開度調(diào)節(jié)閥設(shè)于第二注入流路，并能調(diào)節(jié)開度。此外，第一注入流路及第二注入流路使制冷劑與壓縮機的中壓制冷劑合流?？刂撇吭诘谝蛔⑷肟刂浦兄饕箒碜缘谝蛔⑷肓髀返闹评鋭┡c壓縮機的中壓制冷劑合流，并在第二注入控制中主要使來自第二注入流路的制冷劑與壓縮機的中壓制冷劑合流。
[0019]此處，使在各注入流路中流動的制冷劑與壓縮機的中壓制冷劑合流，因此，能抑制壓縮機的轉(zhuǎn)速并能確保能力，從而能提高制冷裝置的效率。另外，當?shù)谝蛔⑷肟刂茣r，調(diào)節(jié)第一開度調(diào)節(jié)閥，當?shù)诙⑷肟刂茣r，調(diào)節(jié)第二開度調(diào)節(jié)閥，通過進行恰當?shù)淖⑷?，能降低壓縮機的排出溫度。
[0020]本發(fā)明第五技術(shù)方案的制冷裝置是在第二技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，控制部在第一注入控制、第二注入控制及第三注入控制之間進行切換，第三注入控制是使制冷劑在第一注入流路及第二注入流路這兩個流路中流動的控制。
[0021]此處，除了主要使制冷劑在第一注入流路中流動的第一注入控制和主要使制冷劑在第二注入流路中流動的第二注入控制之外，還準備了第三注入流路控制。此外，控制部在第三注入控制中使制冷劑流動至第一注入流路和第二注入流路。即，在第三注入控制中，使制冷劑從注入用熱交換器經(jīng)由第一注入流路朝壓縮機或吸入配管流動，并使制冷劑從制冷劑貯存箱經(jīng)由第二注入流路朝壓縮機或吸入配管流動。這樣，準備第一注入控制、第二注入控制及第三注入控制，因此，能根據(jù)制冷裝置的運轉(zhuǎn)狀況、設(shè)置狀況等，選擇恰當?shù)淖⑷肟刂苼硖岣哌\轉(zhuǎn)能力或降低壓縮機的排出溫度。
[0022]本發(fā)明第六技術(shù)方案的制冷裝置是在第五技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，在第三注入控制中，控制部根據(jù)冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑流路的制冷劑的壓力來改變在第一注入流路中流動的制冷劑的量與在第二注入流路中流動的制冷劑的量的比率。
[0023]當冷凝器與膨脹機構(gòu)之間的主制冷劑流路的制冷劑壓力降低時，根據(jù)注入用熱交換器的大小不同，有時從注入用熱交換器朝第一注入流路流動的制冷劑的量、干燥度不能達到期望的水平。另外，當主制冷劑流路的制冷劑壓力降低時，在冷凝器的高度位置和蒸發(fā)位置的高度位置相差很大而使兩者的高低差較大這樣的情況下，進行在制冷劑貯存箱的內(nèi)部積存制冷劑的氣體成分的控制(會進一步降低壓力的控制)有時不是理想的。
[0024]但是，在本發(fā)明第六技術(shù)方案的制冷裝置中，在使制冷劑從注入用熱交換器和制冷劑貯存箱同時流動至壓縮機等的第三注入控制中，根據(jù)主制冷劑流路的制冷劑壓力改變從注入用熱交換器流動至第一注入流路的注入的制冷劑量與從制冷劑貯存箱流動至第二注入流路的