專利名稱：制冷循環(huán)裝置及空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)等的制冷循環(huán)裝置，特別涉及儲留液體制冷劑的受液器通過配管與室內(nèi)熱交換器及室外熱交換器連接的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
在制冷循環(huán)的起動時及除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的切換時等過渡運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，液體制冷劑容易返回壓縮機(jī)的吸入側(cè)，為此，已往的制冷循環(huán)中，在壓縮機(jī)的跟前側(cè)，配置了儲液器，使液體制冷劑儲留在儲液器內(nèi)，將返回壓縮機(jī)吸入側(cè)的液體制冷劑減少到一定量以下，防止液壓縮。但是，配置了儲液器后，壓力損失增大，引起性能降低，并且，也存在著油與液體制冷劑二相分離的問題，所以實(shí)際上希望無儲液器的構(gòu)造。但是，如果沒有儲液器，則在制冷循環(huán)的起動時及除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的切換時，制冷劑不能由蒸發(fā)器充分氣化，容易作為液體制冷劑返回壓縮機(jī)吸入側(cè)，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的可靠性降低。
對此，專利文獻(xiàn)1提出了成立無儲液器的制冷循環(huán)結(jié)構(gòu)的方法。根據(jù)專利文獻(xiàn)1的方法，在把壓縮機(jī)、冷凝器、受液器、減壓閥及蒸發(fā)器連接而成的制冷劑回路中，并且在無論何種運(yùn)轉(zhuǎn)模式時上述減壓閥都位于受液器下游側(cè)的制冷循環(huán)中，設(shè)置將受液器上部的氣體空間與減壓閥下游側(cè)的液體管線連接的旁通回路、以及開閉該旁通回路的、常時關(guān)閉著的開閉閥，在壓縮機(jī)起動時或除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的切換時，將上述開閉閥打開，使受液器上部的氣體制冷劑流到減壓閥下游側(cè)即蒸發(fā)器的入口側(cè)，這樣，使冷凝器內(nèi)的液體制冷劑在受液器內(nèi)移動并被儲留，同時，可加大從蒸發(fā)器返回的制冷劑的干度，即使沒有儲液器，也能抑制返回壓縮機(jī)吸入側(cè)的液體制冷劑量，可防止液壓縮。
另外，專利文獻(xiàn)2提出的方法是，在受液器上設(shè)置作為氣液流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旁通管，該旁通管從受液器的上部旁通到受液器前后的配管，在各配管上設(shè)有開閉閥，從受液器的上部將各配管與各旁通管連接的配管的途中，設(shè)置了氣體流量調(diào)節(jié)裝置，該氣體流量調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)從受液器流出的氣體流量。
專利文獻(xiàn)1日本特開平5-332644號公報(圖2)專利文獻(xiàn)2日本特許第3331102號(第0027段和圖1)專利文獻(xiàn)1記載的方法，由于將受液器頂部的氣體制冷劑旁通到膨脹閥的下游側(cè)，所以，當(dāng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)容量小時、或蒸發(fā)溫度低時等制冷循環(huán)內(nèi)的制冷劑循環(huán)量少的情況下，會產(chǎn)生以下的問題。即，由于流入膨脹閥上游側(cè)的制冷劑，是從受液器流出的液體制冷劑，所以，在制冷劑循環(huán)量少的情況下，不得不有些節(jié)制膨脹閥的開度。為此，進(jìn)行膨脹閥的開度調(diào)節(jié)時，由于使用流量特性相對于開度敏感的部位，所以，在膨脹閥的開度調(diào)節(jié)中，開度調(diào)節(jié)有時不能妥善調(diào)節(jié)，液體制冷劑容易返回，不僅導(dǎo)致制冷循環(huán)不穩(wěn)定，而且增加了對壓縮機(jī)的返回量，導(dǎo)致液壓縮。
專利文獻(xiàn)2的方法中，在制冷、供暖中，都是從受液器抽出氣體制冷劑，使用2個開閉閥，循環(huán)的構(gòu)造復(fù)雜化。另外，制冷或供暖運(yùn)轉(zhuǎn)中，與流動方向相反地，壓力作用在為了將氣體制冷劑從受液器抽出而進(jìn)行打開動作的開閉閥以外的開閉閥上，從而會產(chǎn)生振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，用簡單的構(gòu)造抑制在制冷循環(huán)的起動時、除霜時、停止時等的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下返回壓縮機(jī)的液體量，減少由液壓縮引起的故障。
為了解決上述課題，本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)裝置，用制冷劑配管將壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室內(nèi)膨脹閥、室外熱交換器連接而成，其特征在于，備有受液器、旁通管、受液器開閉閥；上述受液器，用制冷劑配管與上述室內(nèi)熱交換器及室外熱交換器連接；上述旁通管，使受液器上部的氣體制冷劑通過，并使其與從受液器出口流出的制冷劑混合；上述受液器開閉閥，調(diào)節(jié)通過旁通管的氣體制冷劑量；還設(shè)置了切換部，該切換部把通過了旁通管的氣體制冷劑、與從受液器出口流出的制冷劑混合后的制冷劑，切換到上述室內(nèi)膨脹閥的上游或室外膨脹閥的上游。
另外，上述切換部，最好是由止回閥構(gòu)成的橋回路或者是四通閥。
另外，受液器的下游，最好用制冷劑配管連接著過冷卻器；該過冷卻器的主流部入口與受液器的出口配管連接；該過冷卻器的主流部出口與上述切換部連接；該過冷卻器的副流部入口與連接上述四通閥和壓縮機(jī)吸入側(cè)的配管連接；該過冷卻器的副流部出口，與受液器出口配管連接。另外，最好從上述壓縮機(jī)起動時，將受液器開閉閥打開預(yù)定時間。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以用簡單的構(gòu)造，減少制冷循環(huán)裝置的液壓縮引起的故障，提高制冷循環(huán)裝置的可靠性。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)的框圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的莫里爾圖。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)中使用的膨脹閥的流量特性圖。
圖4是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。
圖5是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。
圖6是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。
圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。
圖8是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。
圖9表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
〔實(shí)施例1〕圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)的框圖。圖1所示的制冷循環(huán)，是用配管通過液體阻止閥7和氣體阻止閥10將室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)連接而構(gòu)成的。室外機(jī)由壓縮機(jī)1、主四通閥2、室外熱交換器3、室外膨脹閥4構(gòu)成。室內(nèi)機(jī)由室內(nèi)膨脹閥8、室內(nèi)熱交換器9構(gòu)成。在室外膨脹閥4與室內(nèi)膨脹閥8之間，設(shè)有由4個止回閥構(gòu)成的橋回路(切換部)5，橋回路5中，在制冷劑朝一個方向流的回路內(nèi)，設(shè)有用于儲留制冷循環(huán)剩余的液體制冷劑的受液器6。在連接受液器6的出口側(cè)與橋回路5的配管途中，設(shè)有具有一定減壓效果的減壓裝置11。在連接減壓裝置11與橋回路5的配管途中，設(shè)有用于從受液器6頂部流出氣體制冷劑的受液器旁通回路12。在受液器旁通回路12的途中，設(shè)有常時關(guān)閉著的受液器開閉閥13。這里所說的橋回路，是指用配管等將并排配置的制冷劑回路的中點(diǎn)相互連接起來的制冷劑回路。另外，在壓縮機(jī)1上，設(shè)有用于控制壓縮1的起動及停止的起動停止控制機(jī)構(gòu)21。在主四通閥2上，設(shè)有除霜控制機(jī)構(gòu)22，當(dāng)霜附著在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上時，該除霜控制機(jī)構(gòu)21切換到使熱交換器的霜融解的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在受液器開閉閥13上，設(shè)有根據(jù)起動停止控制機(jī)構(gòu)21及除霜控制機(jī)構(gòu)22的信號，任意開閉閥的開閉閥控制機(jī)構(gòu)23。
下面，說明本發(fā)明制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。本圖中，實(shí)線箭頭表示供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷劑流向，虛線箭頭表示制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷劑流向。供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時，被壓縮機(jī)1壓縮后的高溫高壓制冷劑，通過主四通閥2、氣體阻止閥10，流入室內(nèi)熱交換器9，與通過室內(nèi)熱交換器9的空氣進(jìn)行熱交換，冷凝液化后，流入室內(nèi)膨脹閥8。在室內(nèi)膨脹閥8中，將室內(nèi)熱交換器9出口的制冷劑過冷卻量調(diào)節(jié)為一定值，再通過液體阻止閥7，流入橋回路5。流入到橋回路5內(nèi)的液體制冷劑，被送到受液器6，制冷循環(huán)中不需要的液體制冷劑被儲留，吸出受液器6下部的液體制冷劑，送到減壓裝置11。送到減壓裝置11的制冷劑，被減壓一定量，再流入橋回路5，送到室外膨脹閥4。送到室外膨脹閥4的制冷劑，被減壓到能在室外熱交換器3蒸發(fā)的壓力后，流入室外熱交換器3，與通過室外熱交換器3的空氣進(jìn)行熱交換，作為蒸發(fā)氣體流出，再通過主四通閥2返回壓縮機(jī)1，這樣形成一個制冷循環(huán)。
另外，制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時，被壓縮機(jī)1壓縮后的高溫高壓制冷劑，通過主四通閥2，流入室外熱交換器3，與通過室外熱交換器3的空氣進(jìn)行熱交換，冷凝液化后，流入室外膨脹室4。在室外膨脹室4中，將室外熱交換器3出口的制冷劑過冷卻量調(diào)節(jié)為一定值，再流入橋回路5。流入到橋回路5內(nèi)的液體制冷劑，被送到受液器6，制冷循環(huán)中不需要的液體制冷劑被儲留，吸出受液器6下部的液體制冷劑，送到減壓裝置11。送到減壓裝置11的制冷劑，被減壓一定量，再流入橋回路5，通過液體阻止閥7送到室內(nèi)膨脹閥8。送到室內(nèi)膨脹閥8的制冷劑，被減壓到能在室內(nèi)熱交換器9蒸發(fā)的壓力后，流入室內(nèi)熱交換器9，與通過室內(nèi)熱交換器9的空氣進(jìn)行熱交換，作為蒸發(fā)氣體流出，再通過氣體阻止閥10、主四通閥2返回壓縮機(jī)1，這樣形成一個制冷循環(huán)。
制冷運(yùn)轉(zhuǎn)和供暖運(yùn)轉(zhuǎn)中，在壓縮機(jī)1的起動時及停止時、或切換到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時、或從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)切換到通常運(yùn)轉(zhuǎn)時，打開受液器開閉閥13，使受液器6頂部的氣體制冷劑流到受液器旁通回路12。受液器6內(nèi)的壓力和受液器旁通回路12的出口壓力之中，受液器旁通回路12的出口壓力降低了，其降低的量相當(dāng)于從受液器6出口流出的液體制冷劑流過減壓裝置11時產(chǎn)生的壓力損失。借助該壓力差，受液器6頂部的氣體制冷劑流到受液器旁通回路12，與從減壓裝置11流出的氣液二相狀態(tài)的制冷劑合流，成為氣體量多的制冷劑干度，可使其通過橋回路5，流入附設(shè)在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥。
下面，用圖2所示的莫里爾圖，說明將受液器開閉閥13打開時及關(guān)閉時的制冷循環(huán)狀態(tài)。圖2中，實(shí)線所示的制冷循環(huán)，表示將受液器開閉閥13關(guān)閉的情況。虛線所示的制冷循環(huán)，表示將受液器開閉閥13打開的情況。將受液器開閉閥13關(guān)閉時，被壓縮機(jī)1壓縮的高溫高壓氣體制冷劑，是點(diǎn)a。在冷凝器冷凝液化后，成為點(diǎn)b。被附設(shè)在起冷凝器作用的熱交換器下游側(cè)的膨脹閥減壓，成為點(diǎn)c的飽和液狀態(tài)，流入受液器。從受液器6流出的制冷劑，被減壓裝置11及附設(shè)在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥減壓，成為點(diǎn)d的狀態(tài)，在蒸發(fā)器蒸發(fā)為氣體后，成為點(diǎn)e的狀態(tài)，再被壓縮機(jī)1壓縮。這時，流入蒸發(fā)器的點(diǎn)e的制冷劑的干度X1，小于壓縮機(jī)1的防止液壓縮界限干度。另一方面，打開受液器開閉閥13時，由于從受液器6頂部抽出氣體制冷劑，所以，儲留在受液器6內(nèi)的液體制冷劑量增加，由于在制冷循環(huán)內(nèi)流動的有效制冷劑量減少，所以，與關(guān)閉受液器開閉閥13時相比，高壓側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力降低。即，被壓縮機(jī)1壓縮的高溫高壓氣體制冷劑，是點(diǎn)a′。在冷凝器冷凝液化后，成為點(diǎn)b′。被附設(shè)在起冷凝器作用的熱交換器下游側(cè)的膨脹閥減壓，成為點(diǎn)c′的氣液二相狀態(tài)，流入受液器6。點(diǎn)c′的制冷劑狀態(tài)，成為在受液器旁通回路12中流動的氣體制冷劑量、和從受液器6出口流出并流到減壓裝置11中流動的液體制冷劑量的比相當(dāng)?shù)闹评鋭└啥?。然后，從受液?流出的制冷劑，被減壓裝置11及附設(shè)在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥減壓，成為點(diǎn)d′的狀態(tài)，在蒸發(fā)器蒸發(fā)為氣體后，成為點(diǎn)e′的狀態(tài)，再被壓縮機(jī)1壓縮。這時，為了使流入蒸發(fā)器的點(diǎn)e′的制冷劑的干度X2，大于關(guān)閉受液器開閉閥13時的點(diǎn)e的制冷劑干度X1、及壓縮機(jī)1的防止液壓縮界限干度，調(diào)節(jié)在受液器旁通回路12中流動的氣體制冷劑量，調(diào)節(jié)減壓裝置11的減壓量。
下面，說明附設(shè)在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥的開度和流量的特性。圖3是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)中使用的膨脹閥的流量特性圖。橫軸表示膨脹閥開度，縱軸表示流量。圖中，實(shí)線表示受液器開閉閥13關(guān)閉狀態(tài)時的流量特性，虛線表示受液器開閉閥13打開狀態(tài)時的流量特性。流量為Q1時的膨脹閥開度，在受液器開閉閥13關(guān)閉時為V1，在受液器開閉閥13打開時為V3，V1＜V3。流量增加到Q2時，在受液器開閉閥13關(guān)閉時為V2，在受液器開閉閥13打開時為V4，V2＜V4。這里，將流過膨脹閥的流量從Q1變化到Q2，所需的膨脹閥開度的差，在受液器開閉閥13關(guān)閉時為(V2-V1)，在受液器開閉閥13打開時為(V4-V3)，(V2-V1)＜(V4-V2)。即，受液器開閉閥13打開時，與受液器開閉閥13關(guān)閉時相比，為了流過相同的流量，必須加大膨脹閥的開度，而且，為了增加相同的流量，必須加大膨脹閥開度的變化幅度。即，受液器開閉閥13打開時，與受液器開閉閥13關(guān)閉時相比，可在膨脹閥的流量特性平緩處控制，相對于膨脹閥的控制，制冷循環(huán)的變動小，容易穩(wěn)定。
下面，說明本發(fā)明制冷循環(huán)的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式中受液器開閉閥13的動作。
圖4是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。壓縮機(jī)起動前的主四通閥2，在圖1所示的制冷循環(huán)中，是虛線所示的狀態(tài)。在壓縮機(jī)起動前或起動的同時，將受液器開閉閥13打開，將室內(nèi)膨脹閥8全開，將室外膨脹閥4設(shè)定為起動時的預(yù)定開度。制冷循環(huán)起動時，首先，壓縮機(jī)1用預(yù)定頻率Hz1起動，由于受液器開閉閥13打開著，所以，起動時，流入起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器9內(nèi)的制冷劑的干度，在壓縮機(jī)1的液壓縮界限干度以上，返回壓縮機(jī)1，所以，不產(chǎn)生液壓縮，可順利地起動。接著，經(jīng)過T1秒后，切換主四通閥2，在圖1所示的制冷循環(huán)中，成為實(shí)線所示的狀態(tài)，供暖運(yùn)轉(zhuǎn)開始，這時，由于受液器開閉閥13也打開著，在切換主四通閥2前，起冷凝器作用的室外熱交換器3內(nèi)的液體制冷劑量少，所以，在切換了主四通閥2后，也不產(chǎn)生液壓縮，可順利地運(yùn)轉(zhuǎn)。接著，壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率上升到Hz2，在經(jīng)過了壓縮機(jī)1和熱交換器等的溫度和壓力充分穩(wěn)定的T2秒時，將受液器開閉閥13關(guān)閉。這時，在關(guān)閉受液器開閉閥13前或關(guān)閉的同時，把起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器3上游側(cè)的室外膨脹閥4收縮預(yù)定量，這樣，可避免在關(guān)閉受液器開閉閥13時產(chǎn)生的液體回流。然后，根據(jù)制冷循環(huán)的負(fù)荷，壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率被調(diào)節(jié)，在室內(nèi)膨脹閥8，室內(nèi)熱交換器9的制冷劑過冷卻量被調(diào)節(jié)，繼續(xù)供暖運(yùn)轉(zhuǎn)。接著，制冷循環(huán)停止時，進(jìn)行回收運(yùn)轉(zhuǎn)，該回收運(yùn)轉(zhuǎn)，把積存在起冷凝器作用的室內(nèi)熱交換器9內(nèi)的液體制冷劑回收到受液器6內(nèi)。該回收運(yùn)轉(zhuǎn)的方法是，將壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率降到Hz3，將室內(nèi)膨脹閥8全開，將受液器開閉閥13打開，將室外膨脹閥4全閉，這樣，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)壓力漸漸降低，在該壓力不成為大氣壓以下的時刻，將壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率設(shè)為0，將其停止。這樣，起冷凝器作用的室內(nèi)熱交換器9內(nèi)的多余液體制冷劑，被回收到受液器6內(nèi)，同時，由于室外膨脹閥4關(guān)閉著，制冷劑不供給到起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器3內(nèi)，所以，室外膨脹閥4下游側(cè)的制冷劑，全部被回收到受液器6內(nèi)，下一次起動時，在低壓側(cè)幾乎沒有液體制冷劑，所以可防止液壓縮。
下面，說明制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的情形。圖5是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。壓縮機(jī)起動前的主四通閥2，在圖1所示的制冷循環(huán)中，是虛線所示的狀態(tài)。在壓縮機(jī)起動前或起動的同時，將受液器開閉閥13打開，將室內(nèi)膨脹閥8設(shè)定為起動時的預(yù)定開度，將室外膨脹閥4全開。制冷循環(huán)起動時，首先，壓縮機(jī)1用預(yù)定頻率Hz4起動，由于受液器開閉閥13打開著，所以，起動時，流入起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器9的制冷劑的干度，在壓縮機(jī)1的液壓縮界限干度以上，返回壓縮機(jī)1，所以，不產(chǎn)生液壓縮，可順利地起動。接著，經(jīng)過T3秒后，壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率上升到Hz5，在經(jīng)過了壓縮機(jī)1和熱交換器等的溫度和壓力充分穩(wěn)定的T4秒時，將受液器開閉閥13關(guān)閉。這時，在關(guān)閉受液器開閉閥13前或關(guān)閉的同時，把起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器9上游側(cè)的室內(nèi)膨脹閥8收縮預(yù)定量，這樣，可避免在關(guān)閉受液器開閉閥13時產(chǎn)生的液體回流。然后，根據(jù)制冷循環(huán)的負(fù)荷，壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率被調(diào)節(jié)，在室內(nèi)膨脹閥8，室內(nèi)熱交換器9的制冷劑過熱量被調(diào)節(jié)，繼續(xù)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。接著，制冷循環(huán)停止時，進(jìn)行回收運(yùn)轉(zhuǎn)，該回收運(yùn)轉(zhuǎn)，把積存在起冷凝器作用的室外熱交換器3內(nèi)的液體制冷劑回收到受液器6內(nèi)。該回收運(yùn)轉(zhuǎn)的方法是，將壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率降到Hz6，將室內(nèi)膨脹閥8全閉，將受液器開閉閥13打開，這樣，壓縮機(jī)1的吸入側(cè)壓力漸漸降低，在該壓力不成為大氣壓以下的時刻，將壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率設(shè)為0，將其停止。這樣，起冷凝器作用的室外熱交換器3內(nèi)的多余液體制冷劑，被回收到受液器6內(nèi)，同時，由于室內(nèi)膨脹閥8關(guān)閉著，制冷劑不供給到起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器9內(nèi)，所以，室內(nèi)膨脹閥8下游側(cè)的制冷劑，全部被回收到受液器6內(nèi)，下一次起動時，在低壓側(cè)幾乎沒有液體制冷劑，所以可防止液壓縮。
下面，說明除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的情形。圖6是用本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的制冷循環(huán)進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時的時間圖。流入起蒸發(fā)器作用的熱交換器的空氣的溫度低時，蒸發(fā)溫度是負(fù)溫，霜就會附著在熱交換器的表面，使熱交換器性能顯著降低，所以要進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是制冷循環(huán)中，在與外氣接觸的室外熱交換器3起蒸發(fā)器作用的供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時，霜附著比較多，所以，本實(shí)施例中，說明供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在低溫下，使室內(nèi)熱交換器9起蒸發(fā)器作用時，雖然在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時也產(chǎn)生霜，但其基本運(yùn)轉(zhuǎn)方法與供暖運(yùn)轉(zhuǎn)相同。從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)開始，在T5秒前的時刻，將起冷凝器作用的室內(nèi)熱交換器9下游側(cè)的室內(nèi)膨脹閥8全開，將受液器開閉閥13打開，將積存在冷凝器內(nèi)的制冷劑回收到受液器6內(nèi)，進(jìn)行回收運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，將壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率降低，將主四通閥2從實(shí)線切換為虛線，進(jìn)行逆循環(huán)除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)上述的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)中起冷凝器作用、在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器9內(nèi)的液體制冷劑量，在主四通閥2的切換時，可以被減少，可以防止液體回流到壓縮機(jī)1。在與除霜運(yùn)轉(zhuǎn)開始的同時，將室內(nèi)膨脹閥8節(jié)制為預(yù)定的開度，在主四通閥2切換的同時或切換后，將受液器開閉閥13關(guān)閉，繼續(xù)除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。這里，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)前使壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率降低的目的，是為了減低主四通閥2切換時的沖擊音。接著，除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時，在判定了除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，先降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，并且，打開受液器開閉閥13。這樣，把積存在室外熱交換器3內(nèi)的液體制冷劑回收到受液器6內(nèi)，同時，可減少流入室內(nèi)熱交換器9的液體制冷劑量，在切換主四通閥2時，減少返回壓縮機(jī)1的液體量，可防止液壓縮。接著，將主四通閥2從虛線切換為實(shí)線，進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)。這時，與主四通閥2切換的同時或切換后，將室內(nèi)膨脹閥8全開。然后，進(jìn)行與供暖運(yùn)轉(zhuǎn)的起動同樣的運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，借助橋回路5和受液器開閉閥13，可以把受液器6頂部的氣體制冷劑，導(dǎo)入在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)及供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時都起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥的上游側(cè)，由于可確保流入蒸發(fā)器的制冷劑有比較大的干度，使其在蒸發(fā)器蒸發(fā)，將制冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)1的吸入側(cè)，所以，可以抑制返回壓縮機(jī)1吸入側(cè)的液體制冷劑量，防止液壓縮。另外，即使在壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)容量小時、或蒸發(fā)溫度低時等情形產(chǎn)生的膨脹閥開度減小，也能積極地在膨脹閥前氣液二相化，所以，可以確保膨脹閥大的開度，進(jìn)行膨脹閥的開度調(diào)節(jié)時，由于可使用流量特性的平緩處，所以，制冷循環(huán)容易穩(wěn)定化，可提高制冷循環(huán)的可靠性。另外，設(shè)置橋回路，在供暖時將受液器上部的氣體制冷劑導(dǎo)入室外膨脹閥的前面，在制冷時導(dǎo)入室內(nèi)膨脹閥的前面，這樣，在供暖起動時和制冷起動時，都能防止液壓縮。
〔實(shí)施例2〕圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)之制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。圖中，與圖1相同的標(biāo)記表示同一部件。本發(fā)明的制冷循環(huán)中，設(shè)置備有與減壓裝置11同等壓力損失的主流部和副流部的過冷卻器14，代替圖1所示的減壓裝置11。過冷卻器14的主流部入口24，用配管與受液器6的出口配管連接。主流部出口25，用配管與橋回路5連接。另一方面，過冷卻器14的副流部入口26，從主流部入口24通過調(diào)節(jié)流過過冷卻旁通回路15的制冷劑量的過冷卻用膨脹閥16，與過冷卻旁通回路15連接。副流部出口27，通過配管進(jìn)行連接，以與連接主四通閥2和壓縮機(jī)1吸入側(cè)的配管合流。其余的構(gòu)造與圖1相同，其說明從略。
制冷循環(huán)起動時，將過冷卻用膨脹閥16的開度關(guān)閉，這樣，過冷卻器14處的壓力損失，與圖1的減壓裝置11相同，所以，在打開了受液器開閉閥13時，流過受液器旁通回路12的氣體制冷劑量相同，可以減低起冷凝器作用的熱交換器內(nèi)的液體制冷劑量，同時使流到起蒸發(fā)器作用的熱交換器的制冷劑干度，在防止液壓縮界限干度以上，所以，可確保壓縮機(jī)1的可靠性地起動制冷循環(huán)。
在受液器開閉閥13保持開狀態(tài)的情況下，有時因冷凝器的液量降低引起排出壓力降低，導(dǎo)致散熱量不足，或者因蒸發(fā)器入口的干度增加引起蒸發(fā)潛熱量降低，導(dǎo)致性能降低。為此，在制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)成為不液壓縮狀態(tài)的時刻，必須將受液器開閉閥13關(guān)閉，將制冷循環(huán)的性能恢復(fù)到預(yù)定值。但是，圖1所示的制冷循環(huán)中，關(guān)閉了受液器開閉閥13時，從受液器6頂部流過來氣體制冷劑供給消失，所以，在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥前的制冷劑狀態(tài)，從氣液二相狀態(tài)成為液單相狀態(tài)，從而，流過膨脹閥的制冷劑量極多，液體制冷劑容易返回壓縮機(jī)1，最壞的情形時，會導(dǎo)致液壓縮。為此，圖7所示的制冷循環(huán)中，在制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)成為不液壓縮狀態(tài)的時刻，將過冷卻用膨脹閥16打開，使流過過冷卻器14的副流部的低溫低壓制冷劑量增加，使過冷卻器14的主流部出口25的液體制冷劑成為過冷卻狀態(tài)，將受液器旁通回路12合流后的干度調(diào)節(jié)小，與過冷卻用膨脹閥16的開度符合。在受液器旁通回路12合流后的干度足夠小的時刻，將受液器開閉閥13關(guān)閉，這樣，在起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥前的制冷劑狀態(tài)幾乎沒有變化，所以，膨脹閥的流量特性幾乎不變，即使在受液器開閉閥13關(guān)閉著時，液體也不回流到壓縮機(jī)1，可提供穩(wěn)定的制冷循環(huán)。另外，將受液器開閉閥13關(guān)閉，將過冷卻用膨脹閥16控制為一定開度時，由于流過蒸發(fā)器的制冷劑量少，所以，蒸發(fā)器處的壓力損失減少，可提高制冷循環(huán)的性能。另外，設(shè)置橋回路并在橋回路內(nèi)與受液器下游側(cè)連接，可在供暖時和制冷時，都性能不降低地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
〔實(shí)施例3〕圖8是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)之制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。圖中，與圖1相同的標(biāo)記表示同一部件。本發(fā)明的制冷循環(huán)中，設(shè)置副四通閥17，代替圖1或圖7所示的用4個止回閥構(gòu)成的橋回路5。其余的構(gòu)造與圖1相同，其說明從略。
如實(shí)線所示地切換副四通閥17時，成為供暖運(yùn)轉(zhuǎn)。如虛線所示地切換時，成為制冷運(yùn)轉(zhuǎn)?？色@得與圖1所示用4個止回閥構(gòu)成的橋回路5同樣的作用。
用4個止回閥構(gòu)成橋回路5時，焊接部位共有12個，而采用副四通閥17時，焊接部位只有4個。所以，減少了制冷劑從焊接部位泄漏的發(fā)生頻度，可提供可靠性高的制冷循環(huán)。
〔實(shí)施例4〕
圖9是表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)之制冷循環(huán)的配管系統(tǒng)圖。圖中，與圖1相同的標(biāo)記表示同一部件。本發(fā)明的制冷循環(huán)中，與圖7所示制冷循環(huán)的不同點(diǎn)是，設(shè)置將氣體制冷劑從壓縮機(jī)的排出側(cè)配管旁通到吸入側(cè)配管的壓縮機(jī)旁通回路18，在壓縮機(jī)旁通回路18的途中，設(shè)置常時關(guān)閉著的壓縮機(jī)開閉閥19。其余與圖7相同，其說明從略。
本發(fā)明的制冷循環(huán)中，即使在液體制冷劑儲留在與起蒸發(fā)器作用的熱交換器及壓縮機(jī)1吸入側(cè)連接的配管內(nèi)的狀態(tài)下壓縮機(jī)1起動時，通過打開壓縮機(jī)開閉閥19，使流過壓縮機(jī)1排出側(cè)的氣體制冷劑的一部分，流向壓縮機(jī)1的吸入側(cè)，就可以使返回壓縮機(jī)1吸入側(cè)的制冷劑的狀態(tài)，成為液壓縮界限干度以上，所以，可防止壓縮機(jī)1的液壓縮，進(jìn)一步提高壓縮機(jī)1的可靠性。另外，由于把高溫的氣體制冷劑的一部分旁通到壓縮機(jī)1的吸入側(cè)，所以，可防止吸入壓力降低，并且可快速提高壓縮機(jī)1的溫度。這樣，可以使制冷循環(huán)快速開始。將本發(fā)明的制冷循環(huán)作為空調(diào)機(jī)使用時，可提高空調(diào)場的舒適性。
根據(jù)上述實(shí)施例，在至少將壓縮機(jī)、四通閥、室外熱交換器、室外減壓裝置、室內(nèi)減壓裝置、室內(nèi)熱交換器連接而成的制冷循環(huán)中，在室外減壓裝置與室內(nèi)減壓裝置之間，設(shè)置由止回閥構(gòu)成的橋回路。在橋回路的朝一個方向流的回路內(nèi)，依次連接受液器、減壓裝置。為了使受液器頂部的氣體制冷劑流向連接減壓裝置與橋回路的配管，設(shè)置了受液器旁通回路和開閉該旁通回路的常時關(guān)閉著的受液器開閉閥。還備有起動停止控制機(jī)構(gòu)、除霜控制機(jī)構(gòu)、開閉閥控制機(jī)構(gòu)。起動停止控制機(jī)構(gòu)，在接收到制冷循環(huán)的起動及停止指令時，進(jìn)行壓縮機(jī)的起動及停止。除霜控制機(jī)構(gòu)，在制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，按照除霜指令，切換四通閥，進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。開閉閥控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述起動停止控制機(jī)構(gòu)及除霜控制機(jī)構(gòu)的信號，任意地開閉受液器開閉閥。借助橋回路及受液器開閉閥，可以把受液器頂部的氣體制冷劑，導(dǎo)入在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)及供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時都起蒸發(fā)器作用的熱交換器上游側(cè)的膨脹閥的上游側(cè)，可以確保流入蒸發(fā)器的制冷劑有較大的干度，使其在蒸發(fā)器蒸發(fā)后，導(dǎo)入壓縮機(jī)的吸入側(cè)。因此，可以抑制返回壓縮機(jī)吸入側(cè)的液體制冷劑量，防止液壓縮。另外，即使在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)容量小時、或蒸發(fā)溫度低時等產(chǎn)生的膨脹閥的開度變小，也能積極地在膨脹閥前使氣液二相化，所以，可確保膨脹閥的較大開度，進(jìn)行膨脹閥的開度調(diào)節(jié)時，由于使用流量特性平緩處，所以，制冷循環(huán)容易穩(wěn)定，可提高制冷循環(huán)的可靠性。
權(quán)利要求
1.制冷循環(huán)裝置，用制冷劑配管將壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室內(nèi)膨脹閥、室外膨脹閥、室外熱交換器連接而成，其特征在于，備有受液器、旁通管、受液器開閉閥；上述受液器，用制冷劑配管與上述室內(nèi)熱交換器及室外熱交換器連接，用于儲留制冷劑；上述旁通管，使上述受液器上部的氣體制冷劑通過，并使其與從上述受液器出口流出的制冷劑混合；上述受液器開閉閥，調(diào)節(jié)通過上述旁通管的氣體制冷劑量；還設(shè)置了切換部，該切換部把通過了上述旁通管的氣體制冷劑、與從上述受液器出口流出的制冷劑混合后的制冷劑，切換到上述室內(nèi)膨脹閥的上游或室外膨脹閥的上游。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述切換部，是由止回閥構(gòu)成的橋回路。
3.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述切換部是四通閥。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，在上述受液器的下游，用制冷劑配管連接著過冷卻器；該過冷卻器的主流部入口與上述受液器的出口配管連接；該過冷卻器的主流部出口與上述切換部連接；該過冷卻器的副流部入口與連接上述四通閥和上述壓縮機(jī)吸入側(cè)的制冷劑配管連接；該過冷卻器的副流部出口，與上述受液器出口連接。
5.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，從上述壓縮機(jī)起動時，將上述受液器開閉閥打開預(yù)定的時間。
6.空調(diào)機(jī)，其特征在于，在用制冷劑配管將壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室內(nèi)膨脹閥、室外膨脹閥、室外熱交換器連接而成的制冷循環(huán)裝置中，備有受液器、旁通管、受液器開閉閥；上述受液器，用制冷劑配管與上述室內(nèi)熱交換器及室外熱交換器連接，用于儲留制冷劑；上述旁通管，使上述受液器上部的氣體制冷劑通過，并使其與從上述受液器出口流出的制冷劑混合；上述受液器開閉閥，調(diào)節(jié)通過上述旁通管的氣體制冷劑的量；還設(shè)置了切換部，該切換部把通過了上述旁通管的氣體制冷劑、與從上述受液器出口流出的制冷劑混合后的制冷劑，切換到上述室內(nèi)膨脹閥的上游或室外膨脹閥的上游。
7.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于，上述切換部，是由止回閥構(gòu)成的橋回路。
8.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于，上述切換部是四通閥。
9.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于，在上述受液器的下游，用制冷劑配管連接著過冷卻器；該過冷卻器的主流部入口與上述受液器的出口配管連接；該過冷卻器的主流部出口與上述切換部連接；該過冷卻器的副流部入口與連接上述四通閥和上述壓縮機(jī)吸入側(cè)的配管連接；該過冷卻器的副流部出口，與上述受液器出口連接。
10.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于，從上述壓縮機(jī)起動時，將上述受液器開閉閥打開預(yù)定的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制冷循環(huán)，在制冷循環(huán)的起動時、除霜時、停止時等的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，抑制液體返回壓縮機(jī)，防止液壓縮，同時，實(shí)現(xiàn)小容量運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷循環(huán)穩(wěn)定化。制冷循環(huán)中，在室內(nèi)減壓裝置與室外減壓裝置之間，設(shè)置由止回閥構(gòu)成的橋回路(5)，在該橋回路的朝一個方向流的回路內(nèi)，依次連接受液器(6)、減壓裝置(11)，為了使受液器頂部的氣體制冷劑流向連接上述減壓裝置與橋回路的配管，設(shè)置了受液器旁通回路(12)、和開閉該受液器旁通回路的常時關(guān)閉著的受液器開閉閥(13)。
文檔編號F25B47/02GK101059288SQ200610128099
公開日2007年10月24日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者浦田和干, 中村憲一, 永松信一郎, 石神達(dá)也 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社