制冷裝置制造方法
【專利摘要】在使用R32作為制冷劑的制冷裝置中，不使用熱氣，就能恰當?shù)叵后w制冷劑和冷凍機油在儲罐內(nèi)的兩層分離狀態(tài)。使用R32制冷劑的空調(diào)裝置(10)包括：壓縮機(20)、室內(nèi)熱交換器(50)、室外膨脹閥(41)、室外熱交換器(30)、對制冷劑進行氣液分離且對剩余制冷劑進行積存的儲罐(70)、分支管(62)、注入用的電動閥(63)、熱交換器(64)、第一注入流路(65)等。注入用熱交換器(64)使在主制冷劑流路(11a)中流動的制冷劑與流過分支管(62)的注入用電動閥(63)的制冷劑進行熱交換。第一注入流路(65)是將在分支管(62)中流動并從注入用熱交換器(64)流出的制冷劑引導(dǎo)至儲罐(70)的流路，其前端位于從儲罐(70)的內(nèi)部空間的底部離開內(nèi)部空間的高度尺寸的0～0.3倍的尺寸的高度位置。
【專利說明】制冷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷裝置，特別地，涉及使用R32作為制冷劑并包括儲罐的制冷裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]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。使用R32等制冷劑的空調(diào)裝置例如在專利文獻I (日本專利特開2004-263995號公報)中有記載。在該空調(diào)裝置中，作為在儲罐中發(fā)生冷凍機油和液體制冷劑的兩層分離的情況的對策，設(shè)置將從壓縮機排出的熱氣的一部分分流并導(dǎo)入儲罐的熱氣旁通回路及自動開閉閥。此外，根據(jù)熱氣的溫度等條件，打開自動開閉閥，將熱氣引導(dǎo)至儲罐的底部，對兩層分離的液體制冷劑和冷凍機油進行攪拌，使冷凍機油從儲罐返回至壓縮機。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0004]如上所述，在專利文獻I (日本專利特開2004-263995號公報)的空調(diào)裝置中，設(shè)置有用于將熱氣引導(dǎo)至儲罐的底部的熱氣旁通回路及自動開閉閥，但在制熱運轉(zhuǎn)時等使一部分熱氣旁通至儲罐，因此，可能會使流動至冷凝器的熱氣的量減小而導(dǎo)致能力大幅降低。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)問題在于，在使用R32作為制冷劑并包括儲罐的制冷裝置中，不使用熱氣，就能恰當?shù)叵后w制冷劑和冷凍機油在儲罐內(nèi)的兩層分離狀態(tài)。
[0006]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0007]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、儲罐、分支流路、開度調(diào)節(jié)閥、注入用熱交換器、第一注入流路。壓縮機從吸入流路吸入制冷劑，并進行制冷劑的壓縮。冷凝器使從壓縮機排出的制冷劑冷凝。膨脹機構(gòu)使從冷凝器流出的制冷劑膨脹。蒸發(fā)器使膨脹機構(gòu)中膨脹后的制冷劑蒸發(fā)。儲罐設(shè)于吸入流路，并形成有用于對從蒸發(fā)器流出的制冷劑進行氣液分離且對剩余制冷劑進行積存的內(nèi)部空間，儲罐將分離后的氣體制冷劑輸送至壓縮機。分支流路從連接冷凝器和蒸發(fā)器的主制冷劑流路分支。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開度調(diào)節(jié)閥的制冷劑進行熱交換。第一注入流路是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)至儲罐的內(nèi)部空間的流路。第一注入流路的前端位于從儲罐的內(nèi)部空間的底部離開儲罐的內(nèi)部空間的高度尺寸的O?0.3倍的尺寸的高度位置。
[0008]在該使用R32作為制冷劑的制冷裝置中，在吸入流路配置具有積存剩余制冷劑的功能的儲罐，因此，在低溫條件時液體制冷劑和冷凍機油有可能在儲罐的內(nèi)部空間中分離成兩層。但是，以將在從主制冷劑流路分支的分支流路中流動的制冷劑經(jīng)由注入用熱交換器從第一注入流路引導(dǎo)至儲罐的內(nèi)部空間的方式構(gòu)成制冷裝置，將第一注入流路的前端配置于距儲罐的內(nèi)部空間的底部較近的高度位置，因此，能利用從第一注入流路流入儲罐的制冷劑對積存于儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑及冷凍機油進行攪拌。藉此，即便在儲罐的內(nèi)部空間中液體制冷劑和冷凍機油分離成兩層時，也能通過攪拌抑制分離現(xiàn)象。
[0009]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，還包括第二注入流路和切換機構(gòu)。第二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)至位于儲罐與壓縮機之間的吸入流路。切換機構(gòu)在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間進行切換。第一狀態(tài)是使在分支流路中流動并從注入用熱交換器流出的制冷劑流入儲罐的內(nèi)部空間的狀態(tài)。第二狀態(tài)是使在分支流路中流動并從注入用熱交換器流出的制冷劑流入位于儲罐與壓縮機之間的吸入流路的狀態(tài)。
[0010]此處，除了第一注入流路之外，還設(shè)置第二注入流路，利用切換機構(gòu)對使用哪個注入流路使從注入用熱交換器流出的制冷劑返回至壓縮機的吸入側(cè)的吸入流路進行切換。因此，當液體制冷劑和冷凍機油在儲罐的內(nèi)部空間中分離成兩層時，使用第一注入流路將制冷劑經(jīng)由儲罐及吸入流路返回至壓縮機，當不是這樣時，通過使用第二注入流路將制冷劑經(jīng)由吸入流路返回至壓縮機，能抑制儲罐的內(nèi)部空間中的發(fā)泡(氣泡現(xiàn)象)。另外，當壓縮機的排出溫度超過上限值而處于高溫這樣的狀況時，并不使用第一注入流路，而是使用第二注入流路使制冷劑直接從注入用熱交換器流動至距壓縮機較近的吸入流路，從而也能提早獲得壓縮機的冷卻效果。
[0011]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，還包括控制部。當外部氣體溫度為閾值以下時，控制部進行使切換機構(gòu)處于第一狀態(tài)的第一控制。另外，在外部氣體溫度超過閾值的情況下，控制部進行使切換機構(gòu)處于第二狀態(tài)的第二控制。
[0012]此處，當外部氣體溫度為閾值以下時，液體制冷劑和冷凍機油在儲罐的內(nèi)部空間中分離為兩層的可能性較高，因此，進行使切換機構(gòu)處于第一狀態(tài)的第一控制，并對積存于儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑及冷凍機油進行攪拌。另一方面，在外部氣體溫度超過閾值的情況下，無需對儲罐的內(nèi)部空間進行攪拌，防止發(fā)泡的產(chǎn)生或用注入用熱交換器對在主制冷劑流路中流動的制冷劑進行冷卻是較為理想的，因此，進行使切換機構(gòu)處于第二狀態(tài)的第二控制。
[0013]本發(fā)明第四技術(shù)方案的制冷裝置是在第一技術(shù)方案至第三技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，第一注入流路的前端的制冷劑出口朝向沿著儲罐的內(nèi)側(cè)面的方向。
[0014]此處，從第一注入流路流入儲罐的內(nèi)部空間的制冷劑沿著儲罐的內(nèi)側(cè)面流動，因此，即便產(chǎn)生儲罐的內(nèi)部空間中的發(fā)泡(氣泡現(xiàn)象)也能抑制得比較小。
[0015]本發(fā)明第五實施方式的制冷裝置是在第一技術(shù)方案至第四技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，第一注入流路的前端的制冷劑出口朝向上方或朝向斜上方。
[0016]此處，從第一注入流路流入儲罐的內(nèi)部空間的制冷劑具有朝上的矢量，因此，欲分離成上下兩層的儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑和冷凍機油不易分離。即，流入儲罐的內(nèi)部空間的制冷劑在儲罐的內(nèi)部空間中生成上下的流動，因此，即便在低溫時也更不容易產(chǎn)生液體制冷劑和冷凍機油的兩層分離。
[0017]本發(fā)明第六實施方式的制冷裝置是在第一技術(shù)方案至第五技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的制冷裝置的基礎(chǔ)上，儲罐具有:殼體，該殼體形成內(nèi)部空間；入口管，該入口管用于將在蒸發(fā)器中蒸發(fā)后的制冷劑引入內(nèi)部空間；以及出口管，該出口管用于使分離后的氣體制冷劑流向壓縮機。殼體包括:上下開口的筒狀主體；將筒狀主體的上方的開口堵塞的上部蓋體；以及將筒狀主體的下方的開口堵塞的下部蓋體。此外，第一注入流路的前端的高度位置比下部蓋體的上端的高度位置低。
[0018]此處，使第一注入流路的前端位于比構(gòu)成殼體的零件中的下部蓋體的上端高度位置低的部位，因此，能有效地對積存于儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑和冷凍機油進行攪拌。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明第一技術(shù)方案的制冷裝置，將第一注入流路的前端配置于距儲罐的內(nèi)部空間的底部較近的高度位置，因此，能利用從第一注入流路流入儲罐的制冷劑對積存于儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑及冷凍機油進行攪拌。
[0021]根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的制冷裝置，當液體制冷劑和冷凍機油在儲罐的內(nèi)部空間中分離成兩層時，使用第一注入流路將制冷劑經(jīng)由儲罐及吸入流路返回至壓縮機，當不是這樣時，通過使用第二注入流路將制冷劑經(jīng)由吸入流路返回至壓縮機，能抑制儲罐的內(nèi)部空間中的發(fā)泡。
[0022]根據(jù)本發(fā)明第三技術(shù)方案的制冷裝置，當液體制冷劑和冷凍機油在儲罐內(nèi)分離成兩層的可能性較高時，進行第一控制，從而能對儲罐內(nèi)進行攪拌，當無需該攪拌時，進行第二控制，從而能防止發(fā)泡的發(fā)生，并能利用注入用熱交換器對在主制冷劑流路中流動的制冷劑進行冷卻。
[0023]根據(jù)本發(fā)明第四技術(shù)方案的制冷裝置，儲罐內(nèi)的發(fā)泡被抑制得較小。
[0024]根據(jù)本發(fā)明第五技術(shù)方案的制冷裝置，流入儲罐的內(nèi)部空間的制冷劑在儲罐的內(nèi)部空間中生成上下的流動，因此，即便在低溫時也更不容易產(chǎn)生液體制冷劑和冷凍機油的兩層分離。
[0025]根據(jù)本發(fā)明第六技術(shù)方案的制冷裝置，能有效地對積存于儲罐的內(nèi)部空間的液體制冷劑和冷凍機油進行攪拌。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明一實施方式的空調(diào)裝置的制冷劑配管系統(tǒng)的圖。
[0027]圖2是儲罐的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖3是表示液體制冷劑和冷凍機油在內(nèi)部空間發(fā)生兩層分離的儲罐的圖。
[0029]圖4是表示利用來自第一注入流路的制冷劑對內(nèi)部空間進行攪拌的儲罐的圖。
[0030]圖5是變形例的儲罐的示意結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0031](I)空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)
[0032]圖1是表示本發(fā)明一實施方式的制冷裝置即空調(diào)裝置10的制冷劑配管系統(tǒng)的圖?？照{(diào)裝置10是制冷劑配管方式的分體式空調(diào)裝置，且通過進行蒸汽壓縮式的制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)來對建筑物內(nèi)的各室進行制冷、制熱。空調(diào)裝置10包括:作為熱源單元的室外單元11 ；多個作為利用單元的室內(nèi)單元12 ;以及將室外單元11和室內(nèi)單元12連接的作為制冷劑連通管的液體制冷劑連通管13及氣體制冷劑連通管14。S卩，圖1所示的空調(diào)裝置10的制冷劑回路是通過連接室外單元11、室內(nèi)單元12、制冷劑連通管13、14而構(gòu)成的。此外，在圖1所示的制冷劑回路內(nèi)封入有制冷劑，如后所述，進行制冷劑在被壓縮、冷卻、冷凝、減壓并加熱、蒸發(fā)之后再次被壓縮這樣的制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)。作為制冷劑，使用R32。R32是變暖潛能值較小的低GWP制冷劑，其是HFC類制冷劑的一種。另外，作為冷凍機油，使用相對于R32具有稍許相溶性的醚類合成油。在該空調(diào)裝置10中，使用R32作為制冷劑，因此，雖然也取決于油的比率，但在低溫條件(例如(TC以下)下，存在為了潤滑壓縮機20而與制冷劑一起封入的冷凍機油的溶解度變得非常小的傾向。
[0033](2)空調(diào)裝置的詳細結(jié)構(gòu)
[0034](2— I)室內(nèi)單元
[0035]室內(nèi)單元12設(shè)置于各室的天花板或側(cè)壁，并通過制冷劑連通管13、14與室外單元11連接。室內(nèi)單元12主要具有減壓器即室內(nèi)膨脹閥42和作為利用側(cè)熱交換器的室內(nèi)熱交換器50。
[0036]室內(nèi)膨脹閥42是用于將制冷劑減壓的膨脹機構(gòu)，其是能進行開度調(diào)節(jié)的電動閥。室內(nèi)膨脹閥42的一端與液體制冷劑連通管13連接，其另一端與室內(nèi)熱交換器50連接。
[0037]室內(nèi)熱交換器50是作為制冷劑的蒸發(fā)器或冷凝器起作用的熱交換器。室內(nèi)熱交換器50的一端與室內(nèi)膨脹閥42連接，其另一端與氣體制冷劑連通管14連接。
[0038]室內(nèi)單元12包括用于將室內(nèi)空氣吸入至單元內(nèi)并再次供給至室內(nèi)的室內(nèi)風扇55，使室內(nèi)空氣與在室內(nèi)熱交換器50中流動的制冷劑彼此進行熱交換。
[0039]另外，室內(nèi)單元12具有各種傳感器、室內(nèi)控制部92，該室內(nèi)控制部92對構(gòu)成室內(nèi)單元12的各部分的動作進行控制。此外，室內(nèi)控制部92具有為了進行室內(nèi)單元12的控制而設(shè)的微型計算機、存儲器等，能與用于個別操作室內(nèi)單元12的遙控器(未圖示)之間進行控制信號等的交換，或與后述室外單元11的室外控制部91之間經(jīng)由傳送線90a進行控制信號等的交換。
[0040](2 — 2)室外單元
[0041]室外單元11設(shè)置于存在有供室內(nèi)單元12配置的各室的建筑物的外部或建筑物的地下室等，并經(jīng)由制冷劑連通管13、14與室內(nèi)單元12連接。室外單元11主要具有壓縮機20、四通切換閥15、室外熱交換器30、室外膨脹閥41、注入用電動閥63、注入用熱交換器64、液體側(cè)截止閥17、氣體側(cè)截止閥18及儲罐70。
[0042]壓縮機20是由壓縮機用電動機驅(qū)動的密閉式壓縮機。在本實施方式中，壓縮機20僅有一臺，但并不限定于此，也可按照室內(nèi)單元12的連接臺數(shù)等并列連接兩臺以上的壓縮機。壓縮機20通過壓縮機附屬容器28吸入氣體制冷劑。
[0043]四通切換閥15是用于切換制冷劑的流動方向的機構(gòu)。在制冷運轉(zhuǎn)時，為了使室外熱交換器30作為由壓縮機20壓縮后的制冷劑的冷凝器起作用，且使室內(nèi)熱交換器50作為在室外熱交換器30中冷卻后的制冷劑的蒸發(fā)器起作用，四通切換閥15連接壓縮機20的排出側(cè)的制冷劑配管29和室外熱交換器30的一端，并連接壓縮機20的吸入側(cè)的吸入流路27(包括儲罐70)和氣體側(cè)截止閥18(參照圖1的四通切換閥15的實線)。另外，在制熱運轉(zhuǎn)時，為了使室內(nèi)熱交換器50作為由壓縮機20壓縮的制冷劑的冷凝器起作用，且使室外熱交換器30作為在室內(nèi)熱交換器50中冷卻后的制冷劑的蒸發(fā)器起作用，四通切換閥15連接壓縮機20的排出側(cè)的制冷劑配管29和氣體側(cè)截止閥18，并連接吸入流路27和室外熱交換器30的一端(參照圖1的四通切換閥15的虛線)。在本實施方式中，四通切換閥15是與吸入流路27、壓縮機20的排出側(cè)的制冷劑配管29、室外熱交換器30及氣體側(cè)截止閥18連接的四通切換閥。
[0044]室外熱交換器30是作為制冷劑的冷凝器或蒸發(fā)器起作用的熱交換器。室外熱交換器30的一端與四通切換閥15連接，其另一端與室外膨脹閥41連接。
[0045]室外單元11具有用于將室外空氣吸入至單元內(nèi)并再次排出至室外的室外風扇35。室外風扇35使室外空氣與在室外熱交換器30中流動的制冷劑彼此進行熱交換，其由室外風扇用電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。另外，室外熱交換器30的熱源并不限定于室外空氣，也可以是水等其它熱介質(zhì)。
[0046]室外膨脹閥41是用于將制冷劑減壓的膨脹機構(gòu)，其是能進行開度調(diào)節(jié)的電動閥。室外膨脹閥41的一端與室外熱交換器30連接，其另一端與注入用熱交換器64連接。分支管62從連接室外膨脹閥41和注入用熱交換器64的主制冷劑流路Ila的一部分分支。主制冷劑流路Ila是連接室外熱交換器30和室內(nèi)熱交換器50的液體制冷劑的主流路。
[0047]在分支管62設(shè)有能調(diào)節(jié)開度的注入用電動閥63。另外，分支管62與注入用熱交換器64的第二流路64b連接。即，從主制冷劑流路Ila朝分支管62分支的制冷劑在注入用電動閥63中減壓，并流動至注入用熱交換器64的第二流路64b。
[0048]注入用電動閥63中減壓而流動至注入用熱交換器64的第二流路64b的制冷劑與在注入用熱交換器64的第一流路64a中流動的制冷劑進行熱交換。注入用熱交換器64的第一流路64a構(gòu)成主制冷劑流路Ila的一部分。在該注入用熱交換器64中的熱交換之后、流過分支管62及第二流路64b的制冷劑被第一注入流路65朝儲罐70輸送。
[0049]注入用熱交換器64是采用二重管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部熱交換器，如上所述，其使在主流路即主制冷劑流路Ila中流動的制冷劑與用于注入的從主制冷劑流路Ila分支的制冷劑彼此進行熱交換。注入用熱交換器64的第一流路64a的一端與室外膨脹閥41連接，另一端與液體側(cè)截止閥17連接。
[0050]液體側(cè)截止閥17是與用于在室外單元11與室內(nèi)單元12之間交換制冷劑的液體制冷劑連通管13連接的閥。氣體側(cè)截止閥18是與用于在室外單元11與室內(nèi)單元12之間交換制冷劑的氣體制冷劑連通管14連接的閥，其與四通切換閥15連接。此處，液體側(cè)截止閥17及氣體側(cè)截止閥18是包括維修端口的三通閥。
[0051]儲罐70配置于四通切換閥15與壓縮機20之間的吸入流路27，其對從作為蒸發(fā)器起作用的室內(nèi)熱交換器50或室外熱交換器30經(jīng)由與四通切換閥15連接的吸入流路27的第一配管27a而返回的制冷劑進行氣液分離。氣液分離后的制冷劑中的氣體制冷劑被輸送至壓縮機20。如圖1及圖2所示，儲罐70具有形成內(nèi)部空間IS的殼體71、入口管72、出口管73。殼體71主要由上下開口的圓筒狀的主體71a、將主體71a的上方開口堵塞的碗狀的上部蓋體71b、將主體71a的下方開口堵塞的碗狀的下部蓋體71c構(gòu)成。入口管72將經(jīng)由吸入流路27的第一配管27a而來的制冷劑導(dǎo)入至內(nèi)部空間IS。入口管72貫穿上部蓋體71b，其下端(前端)的流入口 72a的高度位置位于內(nèi)部空間IS的上部。出口管73將在內(nèi)部空間IS中分離出的氣體制冷劑朝與壓縮機附屬容器28連接的吸入流路27的第二配管27b輸送。出口管73是J字狀的管，其貫穿上部蓋體71b，并在內(nèi)部空間IS的下部U形折返，其上端(前端)的流出口 73a的高度位置位于內(nèi)部空間IS的上部。在出口管73的內(nèi)部空間IS的下部的U形折返部分形成有回油孔73b?；赜涂?3b是用于將與液體制冷劑一起積存于殼體71的內(nèi)部空間IS的下部的冷凍機油朝壓縮機20返回的孔。
[0052]另外，儲罐70的內(nèi)部空間IS經(jīng)由第一注入流路65的前端開口 65a與第一注入流路65連通。即，制冷劑從第一注入流路65流入儲罐70的內(nèi)部空間IS。如上所述，第一注入流路65是將從主制冷劑流路Ila分支并流過注入用熱交換器64之后的制冷劑供給至儲罐70的內(nèi)部空間IS的流路。第一注入流路65的前端部分從下往上貫穿儲罐70的下部蓋體71c，其前端開口 65a位于儲罐70的內(nèi)部空間IS的下部。第一注入流路65的前端開口65a的高度位置比下部蓋體71c的上端71d的高度位置低(參照圖2)。另外，第一注入流路65的前端開口 65a位于從儲罐70的內(nèi)部空間IS的底部離開高度尺寸Hl的位置。該高度尺寸Hl是儲罐70的內(nèi)部空間IS的高度尺寸H的O?0.3倍。在圖2所示的構(gòu)件中，高度尺寸Hl為高度尺寸H的五分之一以下。第一注入流路65的前端開口 65a大致朝向上方，但詳細而言，朝向斜上方。第一注入流路65的前端部分貫穿儲罐70的下部蓋體71c的周緣部，第一注入流路65的前端開口 65a朝向沿著儲罐70的內(nèi)側(cè)面71e的方向。
[0053]儲罐70的出口管73和壓縮機附屬容器28由吸入流路27的第二配管27b連接，壓縮機附屬容器28和壓縮機20由吸入流路27的第三配管27c連接。
[0054]如圖1所示，吸入流路27的第三配管27c與第二注入流路67連接。第二注入流路67是用于將從主制冷劑流路I Ia分支并流過注入用熱交換器64的制冷劑朝與壓縮機20的吸入部連接的第三配管27c供給的流路。另外，第二注入流路67是從由注入用熱交換器64延伸的第一注入流路65的中途分支的流路。在其分支點與儲罐70之間，在第一注入流路65中設(shè)有第一開閉閥66。另外，在第二注入流路67中設(shè)有第二開閉閥68。上述第一開閉閥66及第二開閉閥68如后所述作為在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間進行切換的切換機構(gòu)起作用，其中，上述第一狀態(tài)是利用第一注入流路65將制冷劑朝儲罐70供給的狀態(tài)，上述第二狀態(tài)是利用第二注入流路67將制冷劑朝與壓縮機20的吸入部連接的第三配管27c供給的狀態(tài)。
[0055]另外，也可在第一注入流路65與第二注入流路67的分支點設(shè)置三通閥，以代替設(shè)置第一注入流路65的第一開閉閥66及第二注入流路67的第二開閉閥68。該三通閥也能進行第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換。
[0056]另外，室外單元11具有包括對外部氣體溫度進行檢測的外部氣體溫度傳感器95在內(nèi)的各種傳感器、室外控制部91。室外側(cè)控制部91具有為了對室外單元11進行控制而設(shè)的微型計算機、存儲器等，從而能在其與室內(nèi)單元12的室內(nèi)控制部92之間經(jīng)由傳送線8a進行控制信號等的交換。由這些室外控制部91及室內(nèi)控制部92構(gòu)成空調(diào)裝置10的控制部90。
[0057](2 - 3)制冷劑連通管
[0058]制冷劑連通管13、14是當將室外單元11及室內(nèi)單元12設(shè)置于設(shè)置部位時在現(xiàn)場進行布設(shè)的制冷劑配管。
[0059](2 — 4)控制部
[0060]如圖1所示，作為進行空調(diào)裝置10的各種運轉(zhuǎn)控制的控制元件的控制部90由如圖1所示經(jīng)由傳送線90a而連接的室外控制部91及室內(nèi)控制部92構(gòu)成?？刂撇?0收到各種傳感器的檢測信號，并根據(jù)上述檢測信號等控制各種設(shè)備。
[0061]在控制部90中，作為功能部，具有用于試運轉(zhuǎn)的試運轉(zhuǎn)控制部、用于對制冷運轉(zhuǎn)等通常運轉(zhuǎn)進行控制的通常運轉(zhuǎn)控制部，在各運轉(zhuǎn)控制中也進行注入的控制。
[0062](3)空調(diào)裝置的動作
[0063]接著，對本實施方式的空調(diào)裝置10的動作進行說明。另外，以下說明的各種運轉(zhuǎn)中的控制由作為運轉(zhuǎn)控制元件起作用的控制部90進行。
[0064](3 -1)制冷運轉(zhuǎn)的基本動作
[0065]在制冷運轉(zhuǎn)時，四通切換閥15處于圖1的實線所示的狀態(tài)，即處于來自壓縮機20的排出氣體制冷劑流動至室外熱交換器30且吸入流路27與氣體側(cè)截止閥18連接的狀態(tài)。室外膨脹閥41處于全開狀態(tài)，室內(nèi)膨脹閥42進行開度調(diào)節(jié)。另外，截止閥17、18處于打開狀態(tài)。
[0066]在該制冷劑回路的狀態(tài)下，從壓縮機20排出的高壓氣體制冷劑經(jīng)由四通切換閥15而被輸送至作為制冷劑的冷凝器起作用的室外熱交換器30，并與由室外風扇35供給來的室外空氣進行熱交換而被冷卻。室外熱交換器30中冷卻而液化的高壓制冷劑在注入用熱交換器64中變?yōu)檫^冷卻狀態(tài)，并經(jīng)由液體制冷劑連通管13而被輸送至各室內(nèi)單元12。輸送至各室內(nèi)單元12的制冷劑由室內(nèi)膨脹閥42分別減壓而成為低壓的氣液兩相狀態(tài)，在作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的室內(nèi)熱交換器50中與室內(nèi)空氣進行熱交換、蒸發(fā)而成為低壓的氣體制冷劑。此外，室內(nèi)熱交換器50中加熱后的低壓氣體制冷劑經(jīng)由氣體制冷劑連通管14而被輸送至室外單元11，并經(jīng)由四通切換閥15、流過儲罐70而再次被吸入至壓縮機
20。這樣，進行室內(nèi)的制冷。
[0067]在室內(nèi)單元12中的僅一部分室內(nèi)單元進行運轉(zhuǎn)的情況下，停止的室內(nèi)單元的室內(nèi)膨脹閥42處于停止開度(例如全閉)。在該情況下，制冷劑幾乎不流過停止運轉(zhuǎn)的室內(nèi)單元12內(nèi)，僅運轉(zhuǎn)中的室內(nèi)單元12進行制冷運轉(zhuǎn)。
[0068](3 - 2)制熱運轉(zhuǎn)的基本動作
[0069]在制熱運轉(zhuǎn)時，四通切換閥15處于圖1的虛線所示的狀態(tài)，即處于壓縮機20的排出側(cè)的制冷劑配管29與氣體側(cè)截止閥18連接且吸入流路27與室外熱交換器30連接的狀態(tài)。室外膨脹閥41及室內(nèi)膨脹閥42進行開度調(diào)節(jié)。另外，截止閥17、18處于打開狀態(tài)。
[0070]在該制冷劑回路的狀態(tài)下，從壓縮機20排出的高壓氣體制冷劑經(jīng)由四通切換閥15及氣體制冷劑連通管14而被輸送至各室內(nèi)單元12。此外，輸送至各室內(nèi)單元12的高壓氣體制冷劑在作為制冷劑的冷凝器起作用的室內(nèi)熱交換器50中分別與室內(nèi)空氣進行熱交換而冷卻之后，流過室內(nèi)膨脹閥42，經(jīng)由液體制冷劑連通管13而輸送至室外單元11。在制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換而被冷卻時，室內(nèi)空氣被加熱。輸送至室外單元11的高壓制冷劑在注入用熱交換器64中變?yōu)檫^冷卻狀態(tài)，由室外膨脹閥41減壓而成為低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑，并流入作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的室外熱交換器30。流入室外熱交換器30的低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑與由室外風扇35供給來的室外空氣進行熱交換而被加熱、蒸發(fā)，進而成為低壓的制冷劑。從室外熱交換器30流出的低壓氣體制冷劑經(jīng)由四通切換閥15，流過儲罐70而再次被吸入至壓縮機20。這樣，進行室內(nèi)的制熱。
[0071]另外，特別是在制熱運轉(zhuǎn)時，剩余制冷劑會積存于儲罐70。
[0072](3 - 3)各運轉(zhuǎn)中的注入控制
[0073]如上所述，在該空調(diào)裝置10中，使用R32作為制冷劑，因此，在低溫條件(例如制冷劑溫度為0°c以下)下，為了潤滑壓縮機20而與制冷劑一起封入的冷凍機油的溶解度變得非常小。因此，當處于制冷循環(huán)的低壓時，因制冷劑溫度的降低而使冷凍機油的溶解度大幅降低，制冷劑即R32和冷凍機油在制冷循環(huán)中處于低壓的儲罐70內(nèi)分離成兩層，冷凍機油不易返回至壓縮機20。特別地，在制熱運轉(zhuǎn)、制熱運轉(zhuǎn)開始時，存在會有較多剩余制冷劑發(fā)生積存的傾向，此時，如圖3所示，殼體71的內(nèi)部空間IS的下部由液體制冷劑充滿，存在從液體制冷劑分離的冷凍機油匯聚于內(nèi)部空間IS的上部的傾向。當產(chǎn)生這種兩層分離時，儲罐70的出口管73的回油孔73b和冷凍機油分離，不能使積存于儲罐70的內(nèi)部空間IS的冷凍機油朝壓縮機20返回。
[0074]鑒于此，在空調(diào)裝置10中，在制冷劑溫度降低的條件時，具體而言，在外部氣體溫度為閾值或閾值以下時，控制部90進行使用第一注入流路65的第一控制。在該第一控制中，一邊打開第一注入流路65的第一開閉閥66，關(guān)閉第二注入流路67的第二開閉閥68，以進行注入用電動閥63的開度調(diào)節(jié)，一邊將從主制冷劑流路Ila分支并流過注入用熱交換器64的制冷劑噴出至儲罐70的內(nèi)部空間IS。藉此，如圖4所示，積存于儲罐70的內(nèi)部空間IS的液體制冷劑及冷凍機油以形成上下流動的方式被攪拌(參照圖4的粗線箭頭)，從而可消除或抑制儲罐70內(nèi)的兩層分離現(xiàn)象。
[0075]另一方面，當外部氣體溫度傳感器95檢測出的外部氣體溫度高于閾值時，空調(diào)裝置10的控制部90進行使用第二注入流路67的第二控制。在該第二控制中，一邊打開第二注入流路67的第二開閉閥68，關(guān)閉第一注入流路65的第一開閉閥66，以進行注入用電動閥63的開度調(diào)節(jié)，一邊將從主制冷劑流路Ila分支并流過注入用熱交換器64的制冷劑噴出至與壓縮機20的吸入部連接的第三配管27c。此時，注入用熱交換器64起到了對流過主制冷劑流路IIa的制冷劑進行過冷卻的作用，并且，從主制冷劑流路IIa分支的制冷劑并不流入儲罐70，而是流入吸入流路27的第三配管27c，因此，能抑制在儲罐70內(nèi)產(chǎn)生發(fā)泡。另外，外部氣體溫度高于閾值，因此，不會在儲罐70內(nèi)產(chǎn)生兩層分離現(xiàn)象。
[0076]另外，當壓縮機20的排出溫度超過上限值、無需立刻停止但需要抑制排出溫度時，即便是在進行使用第一注入流路65的第一控制的狀態(tài)下，空調(diào)裝置10的控制部90也切換至使用第二注入流路67的第二控制。此時，利用注入用電動閥63的開度調(diào)節(jié)以濕潤狀態(tài)的制冷劑從注入用熱交換器64經(jīng)由第三配管27c流入至壓縮機20的方式進行注入控制，從而降低壓縮機20的排出溫度。
[0077](4)空調(diào)裝置的特征
[0078](4 — I)
[0079]在本實施方式的空調(diào)裝置10中，使用R32作為制冷劑，在吸入流路27中配置了具有積存剩余制冷劑的功能的儲罐70，因此，在低溫條件時，液體制冷劑和冷凍機油有可能在儲罐70的內(nèi)部空間IS中分離為兩層。但是，此處，以將在從主制冷劑流路Ila分支的分支管62中流動的制冷劑經(jīng)由注入用熱交換器64從第一注入流路65引導(dǎo)至儲罐70的內(nèi)部空間IS的方式構(gòu)成空調(diào)裝置10，將第一注入流路65的前端開口 65a配置于距儲罐70的內(nèi)部空間IS的底部較低的高度位置。因此，能利用從第一注入流路65流入儲罐70的制冷劑對積存于儲罐70的內(nèi)部空間IS的液體制冷劑及冷凍機油進行攪拌。藉此，當如圖3所示液體制冷劑和冷凍機油在儲罐70的內(nèi)部空間IS中分離成兩層這樣的低溫條件時，也能利用攪拌抑制分離現(xiàn)象。
[0080](4 — 2)
[0081]在本實施方式的空調(diào)裝置10中，使第一注入流路65的前端開口 65a位于比構(gòu)成儲罐70的殼體71的零件中的下部蓋體71c的上端71d的高度位置低的部位。因此，如圖4所示，能有效地進行積存于儲罐70的內(nèi)部空間IS的液體制冷劑和冷凍機油的攪拌。
[0082](4 — 3)
[0083]在本實施方式的空調(diào)裝置10中，除了第一注入流路65之外，還設(shè)置第二注入流路67，利用切換機構(gòu)(第一開閉閥66及第二開閉閥68)對使用哪個注入流路65、67使從注入用熱交換器64流出的制冷劑返回至吸入流路27進行切換。因此，如圖3所示，當液體制冷劑和冷凍機油在儲罐70的內(nèi)部空間IS中分離成兩層時，使用第一注入流路65將制冷劑經(jīng)由儲罐70及吸入流路27的第二配管27b、第三配管27c返回至壓縮機20，當不是這樣的時候，使用第二注入流路67將制冷劑經(jīng)由吸入流路27的第三配管27c返回至壓縮機20，從而能抑制儲罐70的內(nèi)部空間IS中的發(fā)泡(起泡現(xiàn)象)。具體而言，當是制冷劑溫度降低的條件、即外部氣體溫度為閾值或該閾值以下時，控制部90進行使用第一注入流路65的第一控制，當外部溫度傳感器95檢測出的外部氣體溫度高于閾值時，控制部90進行使用第二注入流路67的第二控制。
[0084]另外，當壓縮機20的排出溫度超過上限值而達到高溫這樣的狀態(tài)時，并不使用第一注入流路65，而是使用第二注入流路67，使制冷劑直接從注入用熱交換器64流動至距壓縮機20較近的吸入流路27的第三配管27c，從而能提前獲得壓縮機20的冷卻效果。
[0085](4 — 4)
[0086]在本實施方式的空調(diào)裝置10中，第一注入流路65的前端開口 65a朝向沿著儲罐70的內(nèi)側(cè)面71e的方向。因此，從第一注入流路65流入儲罐70的內(nèi)部空間IS的制冷劑沿著儲罐70的內(nèi)側(cè)面71e流動，發(fā)泡(氣泡現(xiàn)象)被抑制得較小。
[0087]另外，在空調(diào)裝置10中，第一注入流路65的前端開口 65a朝向斜上方。因此，從第一注入流路65流入儲罐70的內(nèi)部空間IS的制冷劑具有朝上的矢量，欲分離成上下兩層的儲罐70的內(nèi)部空間IS的液體制冷劑和冷凍機油不易分離。即，從注入用熱交換器64流入儲罐70的內(nèi)部空間IS的制冷劑如圖4所示在儲罐70的內(nèi)部空間IS生成上下的流動，因此，即便在低溫時，也不易產(chǎn)生液體制冷劑和冷凍機油的兩層分離。
[0088](5)變形例
[0089]在上述實施方式中，如圖2所示，第一注入流路65的前端部分從下往上貫穿儲罐70的下部蓋體71c，但也可采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)。在圖5中，第一注入流路65的前端部分165從外側(cè)朝內(nèi)側(cè)貫穿儲罐70的圓筒狀的主體71a。此外，第一注入流路65的前端部分165的前端開口 165a沿著儲罐70的內(nèi)側(cè)面71e朝向斜上方。前端開口 165a位于從儲罐70的內(nèi)部空間IS的底部離開高度尺寸H2的位置。該高度尺寸H2是儲罐70的內(nèi)部空間IS的高度尺寸H的O?0.3倍。在圖5所示的構(gòu)件中，高度尺寸H2為高度尺寸H的四分之一以下。
[0090]與上述實施方式相同，在上述高度位置形成有朝向斜上方噴出制冷劑的前端開口165a的第一注入流路65也能有效地攪拌積存于儲罐70的內(nèi)部空間IS的液體制冷劑及冷凍機油，即便是在儲罐70的內(nèi)部空間IS中液體制冷劑和冷凍機油分離成兩層這樣的低溫條件時，也能通過攪拌抑制分離現(xiàn)象。
[0091]符號說明
[0092]10空調(diào)裝置(制冷裝置)
[0093]Ila主制冷劑流路
[0094]20壓縮機
[0095]27吸入流路
[0096]27c吸入流路的第三配管(位于儲罐的壓縮機之間的吸入流路)
[0097]30室外熱交換器(冷凝器、蒸發(fā)器)
[0098]41室外膨脹閥(膨脹機構(gòu))
[0099]42室內(nèi)膨脹閥(膨脹機構(gòu))
[0100]50室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器、冷凝器)
[0101]62分支管(分支流路)
[0102]63注入用電動閥(開度調(diào)節(jié)閥)
[0103]64注入用熱交換器
[0104]65第一注入流路
[0105]65a第一注入流路的前端開口(前端的制冷劑出口)
[0106]66第一注入流路的第一開閉閥(切換機構(gòu))
[0107]67第二注入流路
[0108]68第二注入流路的第二開閉閥(切換機構(gòu))
[0109]70儲罐
[0110]71殼體
[0111]71a主體(筒狀主體)
[0112]71b上部蓋體
[0113]71c下部蓋體
[0114]71d下部蓋體的上端
[0115]71e儲罐的內(nèi)側(cè)面
[0116]72入口管
[0117]73出口管
[0118]90控制部
[0119]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0120]專利文獻
[0121]專利文獻1:日本專利特開2004-263995號公報
【權(quán)利要求】
1.一種制冷裝置(10)，使用R32作為制冷劑，其特征在于，包括: 壓縮機(20)，該壓縮機(20)從吸入流路(27)吸入制冷劑，并對制冷劑進行壓縮； 冷凝器(30、50)，該冷凝器(30、50)使從所述壓縮機排出的制冷劑冷凝； 膨脹機構(gòu)(42、41)，該膨脹機構(gòu)(42、41)使從所述冷凝器流出的制冷劑膨脹； 蒸發(fā)器(50、30)，該蒸發(fā)器(50、30)使在所述膨脹機構(gòu)中膨脹后的制冷劑蒸發(fā)； 儲罐(70)，該儲罐(70)設(shè)于所述吸入流路，并形成有用于對從所述蒸發(fā)器流出的制冷劑進行氣液分離且對剩余制冷劑進行積存的內(nèi)部空間，所述儲罐(70)將分離后的氣體制冷劑輸送至所述壓縮機； 分支流路(62)，該分支流路￠2)從連接所述冷凝器和所述蒸發(fā)器的主制冷劑流路(Ila)分支； 開度調(diào)節(jié)閥(63)，該開度調(diào)節(jié)閥(63)設(shè)于所述分支流路，并能進行開度調(diào)節(jié)； 注入用熱交換器(64)，該注入用熱交換器￠4)使在所述主制冷劑流路中流動的制冷劑與流過所述分支流路的所述開度調(diào)節(jié)閥的制冷劑進行熱交換；以及 第一注入流路(65)，該第一注入流路￠5)是將在所述分支流路中流動并從所述注入用熱交換器流出的制冷劑引導(dǎo)至所述儲罐的所述內(nèi)部空間的流路，所述第一注入流路(65)的前端位于從所述內(nèi)部空間的底部離開所述內(nèi)部空間的高度尺寸的O?0.3倍的尺寸的高度位置。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征在于，還包括: 第二注入流路(67)，該第二注入流路￠7)將在所述分支流路中流動并從所述注入用熱交換器流出的制冷劑引導(dǎo)至位于所述儲罐與所述壓縮機之間的所述吸入流路(27c);以及 切換機構(gòu)(66、68)，該切換機構(gòu)(66、68)在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間進行切換，其中，所述第一狀態(tài)是使在所述分支流路中流動并從所述注入用熱交換器流出的制冷劑流入所述儲罐(70)的所述內(nèi)部空間的狀態(tài)，所述第二狀態(tài)是使在所述分支流路中流動并從所述注入用熱交換器流出的制冷劑流入位于所述儲罐與所述壓縮機之間的所述吸入流路(27c)的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征在于， 所述制冷裝置還包括控制部(90)，當外部氣體溫度為閾值以下時，該控制部(90)進行使所述切換機構(gòu)處于所述第一狀態(tài)的第一控制，在外部氣體溫度超過所述閾值的情況下，該控制部(90)進行使所述切換機構(gòu)處于所述第二狀態(tài)的第二控制。
4.如權(quán)利要求1至3中所述的制冷裝置，其特征在于， 所述第一注入流路￠5)的所述前端的制冷劑出口(65a)朝向沿著所述儲罐(70)的內(nèi)側(cè)面(71e)的方向。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的制冷裝置，其特征在于， 所述第一注入流路￠5)的所述前端的制冷劑出口(65a)朝向上方或朝向斜上方。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的制冷裝置，其特征在于， 所述儲罐(70)具有: 殼體(71)，該殼體(71)形成所述內(nèi)部空間； 入口管(72)，該入口管(72)用于將在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)后的制冷劑引入所述內(nèi)部空間；以及 出口管(73)，該出口管(73)用于使分離后的氣體制冷劑流向所述壓縮機， 所述殼體包括:上下開口的筒狀主體；將所述筒狀主體的上方的開口堵塞的上部蓋體；以及將所述筒狀主體的下方的開口堵塞的下部蓋體， 所述第一注入流路￠5)的所述前端的高度位置比所述下部蓋體的上端的高度位置低。
【文檔編號】F25B43/02GK104285111SQ201380025140
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月23日
【發(fā)明者】河野聰, 松岡慎也 申請人:大金工業(yè)株式會社