熱泵式制冷制熱裝置、制冷劑以及換熱器的制作方法

本發(fā)明涉及一種熱泵式制冷制熱裝置、制冷劑以及換熱器，更具體地涉及一種選擇性地進行制冷運轉和制熱運轉的熱泵式制冷制熱裝置、用于熱泵式制冷制熱裝置的制冷劑、以及用于熱泵式制冷制熱裝置的換熱器。

背景技術：

以往，有各種眾所周知的選擇性地進行制冷運轉和制熱運轉的熱泵式制冷制熱裝置。

在以往的熱泵式制冷制熱裝置中，當進行制冷運轉時由壓縮機壓縮的處于氣體狀態(tài)的制冷劑在室外的換熱器凝結。此后，室內(nèi)側的毛細管對來自室外的換熱器的制冷劑進行減壓。由室內(nèi)側的毛細管進行減壓的制冷劑在室內(nèi)的換熱器蒸發(fā)。之后，在室內(nèi)的換熱器蒸發(fā)的制冷劑返回壓縮機。

另一方面，在制熱運轉時，由壓縮機壓縮的處于氣體狀態(tài)的制冷劑在室內(nèi)的換熱器凝結。此后，室外側的毛細管對來自室內(nèi)的換熱器的制冷劑進行減壓。由室外側的毛細管進行減壓的制冷劑在室外的換熱器蒸發(fā)。之后，在室外的換熱器蒸發(fā)的制冷劑返回壓縮機。

然而，在以往的熱泵式制冷制熱裝置中，若室外的換熱器在制冷運轉時的凝結能力下降，就不能將來自壓縮機的所有的制冷劑從氣體狀態(tài)變成液體狀態(tài)。因此，在以往的熱泵式制冷制熱裝置中，存在運轉壓力上升并且熱泵式制冷制熱裝置在運轉時所消耗的電量增大的問題。

針對如上所述的制冷運轉時的凝結能力的下降，為了改善制冷運轉時的凝結能力可以設想到增設室外的換熱器。

然而，在進行制冷運轉和制熱運轉的兩種運轉的熱泵式制冷制熱裝置中，當進行制冷運轉時室外的換熱器使制冷劑凝結而室內(nèi)的換熱器使制冷劑蒸發(fā)，相對于此，當進行制熱運轉時室內(nèi)的換熱器使制冷劑凝結而室外的換 熱器使制冷劑蒸發(fā)。因此，當只增設室外的換熱器時，在制冷運轉時和制熱運轉時之間凝結和蒸發(fā)將失去平衡。

還有，在以往的熱泵式制冷制熱裝置中，作為制冷劑使用了臭氧消耗潛能(ODP：Ozone Depletion Potential)以及全球變暖潛能(GWP：Global Warning Potential)較高的一氯二氟甲烷(R22)，具有破壞環(huán)境的擔憂。

并且，在以往的熱泵式制冷制熱裝置中，由于作為制冷劑使用了R22，還存在熱泵式制冷制熱裝置在運轉時所消耗的電量增大的問題。

近年來，不僅在幾個國家而是在全球范圍內(nèi)要求減少二氧化碳(CO₂)的排放量。并且，還要求提高能效比(EER：Energy Efficiency Ratio)和性能系數(shù)(COP：Coefficient Of Performance)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供能夠在制冷運轉時和制熱運轉時之間保持凝結和蒸發(fā)的平衡的同時改善凝結能力，并且能夠降低運轉時所消耗的電量的熱泵式制冷制熱裝置、制冷劑以及換熱器。

本發(fā)明的熱泵式制冷制熱裝置具備壓縮機、四通閥、第一換熱器、第二換熱器、第一減壓機構、第二減壓機構以及增設冷凝器。所述壓縮機對制冷劑進行壓縮。所述四通閥在制冷運轉時和制熱運轉時切換使所述制冷劑循環(huán)的循環(huán)方向。所述第一換熱器在所述制冷運轉時使所述制冷劑凝結而在所述制熱運轉時使所述制冷劑蒸發(fā)。所述第二換熱器在所述制熱運轉時使所述制冷劑凝結而在所述制冷運轉時使所述制冷劑蒸發(fā)。所述第一減壓機構在所述制冷運轉時對所述制冷劑進行減壓。所述第二減壓機構在所述制熱運轉時對所述制冷劑進行減壓。所述增設冷凝器使所述制冷劑凝結。在所述制冷運轉時，所述四通閥切換所述循環(huán)方向以使由所述壓縮機壓縮且經(jīng)由排出管從所述壓縮機流入所述四通閥的所述制冷劑按所述第一換熱器、所述增設冷凝器、所述第一減壓機構以及所述第二換熱器的順序流動并返回所述壓縮機。所述排出管連接所述壓縮機和所述四通閥。所述第一換熱器使由壓縮機壓縮的所述制冷劑凝結。所述增設冷凝器使來自所述第一換熱器的所述制冷劑進一步凝結。所述第一減壓機構對由所述第一換熱 器以及所述增設冷凝器凝結的所述制冷劑進行減壓。所述第二換熱器使由所述第一減壓機構減壓的所述制冷劑蒸發(fā)。在所述制熱運轉時，所述四通閥切換所述循環(huán)方向以使由所述壓縮機壓縮且經(jīng)由所述排出管從所述壓縮機流入所述四通閥的所述制冷劑按所述第二換熱器、所述增設冷凝器、所述第二減壓機構以及所述第一換熱器的順序流動并返回所述壓縮機。所述第二換熱器使由所述壓縮機壓縮的所述制冷劑凝結。所述增設冷凝器使來自所述第二換熱器的所述制冷劑進一步凝結。所述第二減壓機構對由所述第二換熱器以及所述增設冷凝器凝結的所述制冷劑進行減壓。所述第一換熱器使由所述第二減壓機構減壓的所述制冷劑蒸發(fā)。所述增設冷凝器中的所述制冷劑流過的管道的截面積小于所述排出管的截面積，以便所述增設冷凝器在所述制冷運轉時和所述制熱運轉時均防止所述制冷劑蒸發(fā)。所述制冷劑含有一氯二氟甲烷或二氟甲烷、以及1,1,1,2-四氟乙烷。

在該熱泵式制冷制熱裝置中，優(yōu)選為，所述制冷劑含有二氟甲烷以及1,1,1,2-四氟乙烷，并且1,1,1,2-四氟乙烷與二氟甲烷的重量比為2.33以上且5.67以下。

在該熱泵式制冷制熱裝置中，優(yōu)選為，所述制冷劑含有氯二氟甲烷以及1,1,1,2-四氟乙烷，并且1,1,1,2-四氟乙烷與一氯二氟甲烷的重量比為0.67以上且1.86以下。

在該熱泵式制冷制熱裝置中，優(yōu)選為，所述增設冷凝器的所述管道的截面積為所述排出管的截面積的45％以下。

在該熱泵式制冷制熱裝置中，優(yōu)選為，所述增設冷凝器的所述管道形成有并列設置的多個空洞。

在該熱泵式制冷制熱裝置中，優(yōu)選為，所述增設冷凝器被設置為使其位于所述第一換熱器吸入空氣的一側。

本發(fā)明的制冷劑，其用于所述熱泵式制冷制熱裝置，并含有一氯二氟甲烷或二氟甲烷、以及1,1,1,2-四氟乙烷。

該制冷劑，優(yōu)選為，含有二氟甲烷以及1,1,1,2-四氟乙烷，并且1,1,1,2-四氟乙烷與二氟甲烷的重量比為2.33以上且5.67以下。

該制冷劑，優(yōu)選為，含有氯二氟甲烷以及1,1,1,2-四氟乙烷，并且1,1,1,2- 四氟乙烷與一氯二氟甲烷的重量比為0.67以上且1.86以下。

本發(fā)明的換熱器，其在所述熱泵式制冷制熱裝置中用作所述增設冷凝器。所述換熱器中的所述制冷劑流過的管道的截面積小于所述排出管的截面積，以便所述換熱器在所述制冷運轉時和所述制熱運轉時均防止所述制冷劑蒸發(fā)。

根據(jù)本發(fā)明，在制冷運轉時和制熱運轉時之間保持凝結和蒸發(fā)的平衡的同時能夠改善凝結能力，并且在熱泵式制冷制熱裝置中能夠降低運轉時所消耗的電量。還有，根據(jù)本發(fā)明，可減少CO₂的排放量，并提高EER以及COP。

附圖說明

圖1是實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置的制冷運轉時的運轉示意圖。

圖2是實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置的制熱運轉時的運轉示意圖。

圖3是實施方式所涉及的增設冷凝器的主要部分的截面圖。

圖4是用于說明實施方式所涉及的在第一換熱上器安裝增設冷凝器的示意圖。

[符號說明]

1-熱泵式制冷制熱裝置 2-壓縮機 3-四通閥 4-第一換熱器 5-第二換熱器 61-第一毛細管(第一減壓機構) 71-第二毛細管(第二減壓機構) 8-增設冷凝器 81-管道 811-空洞

具體實施方式

下面參照附圖對實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1具備壓縮機2、四通閥3、第一換熱器4、第二換熱器5、第一減壓部6、第二減壓部7以及增設冷凝器8。在熱泵式制冷制熱裝置1中，壓縮機2、四通閥3、第 一換熱器4以及第二減壓部7作為室外機11被匯總為一個裝置而設置在室外。另一方面，第二換熱器5和第一減壓部6作為室內(nèi)機12被匯總為一個裝置而設置在室內(nèi)。

用于本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1的制冷劑含有一氯二氟甲烷(R22，下面稱為“R22”)或二氟甲烷(R32，下面稱為“R32”)、以及1,1,1,2-四氟乙烷(R134a，下面稱為“R134a”)。換句話說，在本實施方式中，作為制冷劑使用了R22和R134a的混合制冷劑或者R32和R134a的混合制冷劑。

壓縮機2對制冷劑進行壓縮。具體而言，壓縮機2經(jīng)由進氣管96從四通閥3吸進處于氣體狀態(tài)的制冷劑(氣體的制冷劑)，對吸進的制冷劑進行壓縮，并經(jīng)由排出管95將壓縮的制冷劑向四通閥3排出。根據(jù)上述的結構，壓縮機2不僅具有對制冷劑進行壓縮的功能，還具有使制冷劑循環(huán)的功能。由壓縮機2壓縮的制冷劑是處于高溫高壓且氣體狀態(tài)的制冷劑。排出管95是用于使制冷劑從壓縮機2流向四通閥3的管道。進氣管96是用于使制冷劑從四通閥3流向壓縮機2的管道。

四通閥3在制冷運轉時和制熱運轉時切換使制冷劑循環(huán)的循環(huán)方向。具體而言，在制冷運轉時，四通閥3使制冷劑按壓縮機2、第一換熱器4、增設冷凝器8以及第二換熱器5的順序進行循環(huán)。另一方面，在制熱運轉時，四通閥3使制冷劑按壓縮機2、第二換熱器5、增設冷凝器8以及第一換熱器4的順序進行循環(huán)。

第一換熱器4在制冷運轉時使制冷劑凝結而在制熱運轉時使制冷劑蒸發(fā)。即，第一換熱器4在制冷運轉時作為冷凝器運轉，而在制熱運轉時作為蒸發(fā)器運轉。具體而言，第一換熱器4與連接四通閥3和第一換熱器4的第一管道91相連接。即，第一換熱器4通過第一管道91與四通閥3相連接。還有，第一換熱器4與第二減壓部7相連接。第一換熱器4由例如銅、鋁等熱傳導率較高的材料制成。而且，第一換熱器4構成制冷劑流過的流路的一部分，并構成為在流入第一換熱器4的制冷劑和第一換熱器4的周圍的空氣之間進行熱交換。具體而言，在制冷運轉時，第一換熱器4使從壓縮機2經(jīng)由四通閥3以及第一管道91流入的處于氣體狀態(tài)的制冷劑 凝結。由此，制冷劑由氣體狀態(tài)變成液體狀態(tài)，并且制冷劑的體積變小。然而，例如，若因過濾網(wǎng)的網(wǎng)眼堵塞等而引起第一換熱器4的凝結能力下降，則制冷劑不能全部變成液體狀態(tài)而一部分制冷劑依然處于氣體狀態(tài)。即，從第一換熱器4輸出的制冷劑中處于氣體狀態(tài)的制冷劑和處于液體狀態(tài)的制冷劑混合在一起。另一方面，在制熱運轉時，第一換熱器4使經(jīng)由后述的第二毛細管71流入的制冷劑蒸發(fā)。由第一換熱器4進行蒸發(fā)的處于氣體狀態(tài)的制冷劑經(jīng)由第一管道91和四通閥3以及進氣管96流入壓縮機2。

第二換熱器5在制熱運轉時使制冷劑凝結而在制冷運轉時使制冷劑蒸發(fā)。即，第二換熱器5在制熱運轉時作為冷凝器運轉，而在制冷運轉時作為蒸發(fā)器運轉。具體而言，第二換熱器5與連接四通閥3和第二換熱器5的第二管道92相連接。即，第二換熱器5通過第二管道92與四通閥3相連接。還有，第二換熱器5與第一減壓部6相連接。第二換熱器5由例如銅、鋁等熱傳導率較高的材料制成。而且，第二換熱器5構成制冷劑流過的流路的一部分，并構成為在流入第二換熱器5的制冷劑和第二換熱器5的周圍的空氣之間進行熱交換。具體而言，在制熱運轉時，第二換熱器5使從壓縮機2經(jīng)由四通閥3以及第二管道92流入的處于氣體狀態(tài)的制冷劑凝結。由此，制冷劑由氣體狀態(tài)變成液體狀態(tài)，并且制冷劑的體積變小。然而，例如，若因過濾網(wǎng)的網(wǎng)眼堵塞等而引起第二換熱器5的凝結能力下降，則制冷劑不能全部變成液體狀態(tài)而一部分制冷劑依然處于氣體狀態(tài)。即，從第二換熱器5輸出的制冷劑中處于氣體狀態(tài)的制冷劑和處于液體狀態(tài)的制冷劑混合在一起。另一方面，在制冷運轉時，第二換熱器5使經(jīng)由后述的第一毛細管61流入的制冷劑蒸發(fā)。由第二換熱器5進行蒸發(fā)的處于氣體狀態(tài)的制冷劑經(jīng)由第二管道92和四通閥3以及進氣管96流入壓縮機2。

第一減壓部6具備第一毛細管61(第一減壓機構)和第一止回閥62。

第一毛細管61在制冷運轉時對制冷劑進行減壓。具體而言，第一毛細管61與第二換熱器5中的制冷運轉時的制冷劑的入口側相連接。并且，制熱運轉時，第一毛細管61使來自增設冷凝器8的制冷劑減壓并膨脹。

另外，在本實施方式中，作為第一減壓機構使用了第一毛細管61，然而第一減壓機構只要在制冷運轉時對制冷劑進行減壓即可，不限于第一毛細管61。作為第一減壓機構也可以替代第一毛細管61而使用電子膨脹閥等。

第一止回閥62在制熱運轉時使由第二換熱器5進行凝結的制冷劑通過。具體而言，第一止回閥62與第一毛細管61并列連接在第二換熱器5和第四管道94之間。并且，第一止回閥62在制熱運轉時打開。制冷劑流過時的阻力第一止回閥62小于第一毛細管61，因此來自第二換熱器5的制冷劑流過第一止回閥62。另一方面，第一止回閥62在制冷運轉時關閉。并且，作為在制熱運轉時由第二換熱器5進行凝結的制冷劑流過的構件也可以替代第一止回閥62而使用電磁閥等的開閉閥。

第二減壓部7具備第二毛細管71(第二減壓機構)和第二止回閥72。

第二毛細管71在制熱運轉時對制冷劑進行減壓。具體而言，第二毛細管71與第一換熱器4中的制熱運轉時的制冷劑的入口側相連接。并且，制熱運轉時,第二毛細管71使來自增設冷凝器8的制冷劑減壓并膨脹。

另外，在本實施方式中，作為第二加壓機構使用了第二毛細管71，然而第二減壓機構只要在制冷運轉時對制冷劑進行減壓即可，不限于第二毛細管71。作為第二減壓機構也可以替代第二毛細管71而使用電子膨脹閥等。

第二止回閥72在制冷運轉時使由第一換熱器4進行凝結的制冷劑通過。具體而言，第二止回閥72與第二毛細管71并列連接在第一換熱器4和第三管道93之間。并且，第二止回閥72在制冷運轉時打開。制冷劑流過時的阻力第二止回閥72小于第二毛細管71，因此來自第一換熱器4的制冷劑流過第二止回閥72。另一方面，第二止回閥72在制熱運轉時關閉。另外，作為在制冷運轉時由第一換熱器4進行凝結的制冷劑流過的構件也可以替代第二止回閥72而使用電磁閥等的開閉閥。

增設冷凝器8連接在第一換熱器4和第二換熱器5之間并使制冷劑凝結。增設冷凝器8在制冷運轉時和制熱運轉時均使制冷劑凝結。即，增設冷凝器8在制冷運轉時和制熱運轉時均作為冷凝器而運轉。具體而言，增設冷 凝器8在第一換熱器4和第二換熱器5之間通過第三管道93與第二減壓部7相連接，并通過第四管道94與第一減壓部6相連。增設冷凝器8的管道(換熱部)81(參照圖3)由例如銅、鋁等熱傳導率較高的材料制成。管道81構成制冷劑流過的流路的一部分并構成為在管道81中流過的制冷劑和管道81的周圍的空氣之間進行熱交換。

增設冷凝器8中的制冷劑流過的管道81的截面積小于排出管95的截面積，以便增設冷凝器8在制冷運轉時和制熱運轉時均防止所述制冷劑蒸發(fā)。增設冷凝器8的管道81的截面積被設定在制冷劑不蒸發(fā)且制冷劑的流動的阻力值不增加的范圍之內(nèi)。增設冷凝器8的管道81的截面積是指管道81內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。排出管95的截面積是指排出管95內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。在此，防止制冷劑蒸發(fā)的情況是指不僅包括所有的制冷劑一點也不蒸發(fā)的情況，而且還包括幾乎所有的制冷劑不蒸發(fā)的情況。

當流入起冷凝器作用的增設冷凝器8中的制冷劑處于氣體和液體混合在一起的狀態(tài)時，處于氣體和液體混合在一起的狀態(tài)的制冷劑由增設冷凝器8凝結為液體狀態(tài)。另一方面，當流入增設冷凝器8中的制冷劑處于液體狀態(tài)時，液體狀態(tài)的制冷劑不蒸發(fā)而以原有的液體狀態(tài)通過增設冷凝器8。如上所述，氣體和液體混合在一起的制冷劑通過增設冷凝器8全部變?yōu)橐后w狀態(tài)的制冷劑。

由此，即使處于氣體和液體混合在一起的狀態(tài)的制冷劑流入增設冷凝器8，也可在增設冷凝器8的管道81中使制冷劑有效地變?yōu)橐后w狀態(tài)。即，通過將增設冷凝器8的管道81的截面積設定為小于排出管95的截面積來抑制制冷劑的蒸發(fā)，并且因散熱制冷劑更進一步凝結，因此從增設冷凝器8流出的制冷劑全部變?yōu)橐后w狀態(tài)。

另外，排出管95的截面積與第一管道91的截面積大致相同。因而，增設冷凝器8的管道81的截面積可以認為小于第一管道91的截面積。第一管道91的截面積是指第一管道91內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。還有，第一管道91的截面積與第一換熱器4中的制冷劑流過的管道的截面積大致相同。因而，增設冷凝器8的管道81的截面積可以認為小于第一換熱器4 的管道的截面積。第一換熱器4的管道的截面積是指第一換熱器4的管道內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。當?shù)谝粨Q熱器4具有多個管道時，第一換熱器4的管道的截面積是所有管道截面積的總和。

還有，排出管95的截面積與第二管道92的截面積大致相同。因而，增設冷凝器8的管道81的截面積可以認為小于第二管道92的截面積。第二管道92的截面積是指第二管道92內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。還有，第二管道92的截面積與第二換熱器5中的制冷劑流過的管道的截面積大致相同。因而，增設冷凝器8的管道81的截面積可以認為小于第二換熱器5的管道的截面積。第二換熱器5的管道的截面積是指第二換熱器5的管道內(nèi)的制冷劑流過的空洞的截面積。當?shù)诙Q熱器5具有多個管道時，第二換熱器5的管道的截面積是所有管道截面積的總和。

然而，為了更有效地使制冷劑從氣體和液體混合在一起的狀態(tài)變?yōu)橐后w狀態(tài)，即，為了提高換熱效率，優(yōu)選為，增設冷凝器8中的管道81的截面積設定為排出管95的截面積的45％以下。更優(yōu)選為，增設冷凝器8中的管道81的截面積設定為排出管95的截面積的40％以下。進一步更優(yōu)選為，增設冷凝器8中的管道81的截面積設定為排出管95的截面積的36％以下。

假設增設冷凝器8的管道81的截面以及排出管95的截面均為圓形時，優(yōu)選為，增設冷凝器8的管道81的內(nèi)經(jīng)為排出管95的內(nèi)經(jīng)的67.1％以下。更優(yōu)選為，增設冷凝器8的管道81的內(nèi)經(jīng)為排出管95的內(nèi)經(jīng)的63.2％以下。進一步更優(yōu)選為，增設冷凝器8的管道81的內(nèi)經(jīng)為排出管95的內(nèi)經(jīng)的60％以下。

另外，當增設冷凝器8的管道81的截面積在管道內(nèi)不恒定(即沿管道方向發(fā)生變化)時，至少最小的截面積滿足上述的條件即可。

增設冷凝器8的管道81的截面積(或內(nèi)經(jīng))的下限值可以設定為制冷劑流過管道81的阻力不超過熱泵式制冷制熱裝置1無法運轉的程度。例如，增設冷凝器8的管道81的截面積為排出管95的截面積的10％以上。當增設冷凝器8的管道81的截面以及排出管95的截面均為圓形時，增設冷凝器8的管道81的內(nèi)經(jīng)為排出管95的內(nèi)經(jīng)的31.2％以上。

然而，如圖3所示，在本實施方式的增設冷凝器8的管道81形成有并 列設置的多個空洞811。即，本實施方式的增設冷凝器8是制冷劑流過并列形成的多個空洞811的換熱器。當以這種方式在管道81中形成多個空洞811時，增設冷凝器8中的管道81的截面積為所有空洞811的截面積的總和。另外，增設冷凝器8也可以具備分別形成有至少一個空洞的多個管道。

如圖4所示，本實施方式的增設冷凝器8被設置為使其位于第一換熱器4吸入空氣的一側。即，本實施方式的增設冷凝器8以貼合在第一換熱器4的吸入空氣的一側的方式安裝在室外機11上。在室外機11中通過送風扇111吸入空氣以便通過第一換熱器4。具體而言，如圖4的箭頭A3所示，空氣通過增設冷凝器8的管道81的周圍之后再通過第一換熱器4的管道的周圍。

還有，由于在第一換熱器4的空氣吸入側設置增設冷凝器8，可使增設冷凝器8的安裝變得簡單容易，并且，沒有必要設置為第一換熱器4設置的送風扇111以外的另一個送風扇。

并且，例如即使在冬天等室外為低溫的情況下也可以抑制霜附著在制熱運轉時作為蒸發(fā)器而運轉的第一換熱器4上。

接著，對本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1的性能試驗進行說明。在此，對在株式會社日立制作所的制冷制熱機(型號：RAS100H-R22)上安裝了增設冷凝器8的熱泵式制冷制熱裝置1的性能進行了試驗。

首先，在制冷運轉時，對在室外溫度為35℃而室內(nèi)溫度為30℃的情況下的性能試驗進行說明。實施例1是具備增設冷凝器8，并作為制冷劑使用了R22和R134a的混合制冷劑的熱泵式制冷制熱裝置1。即，實施例1為本實施方式的熱泵式制冷制熱裝置1。另一方面，比較例1和比較例2是作為制冷劑使用了R22的熱泵式制冷制熱裝置。比較例1為不具備增設冷凝器的熱泵式制冷制熱裝置，比較例2為具備增設冷凝器的熱泵式制冷制熱裝置。

在性能試驗中所測量的項目有吸入溫度T1、吹出溫度T2以及電量。作為性能評價指標，由測得的吸入溫度T1和吹出溫度T2計算溫度差Δt1，并且由測得的電量計算電量的削減率。吸入溫度T1是吸進收納有第二換熱器的室內(nèi)機的空氣的溫度。吹出溫度T2是從室內(nèi)機吹出的空氣的溫度。溫度 差Δt1是吸入溫度和吹出溫度之間的差的絕對值。電量是熱泵式制冷制熱裝置在運轉時所消耗的電量。電量的削減率為以比較例1的電量為基準時的值。具體而言，電量的削減率是相比比較例1所削減的電量與比較例1的電量的比率。

如表1所示，實施例1與比較例1和比較例2相比，在保持溫度差Δt1的狀態(tài)下電量的削減率最大。即，在實施例1中，在不降低制冷運轉的性能的情況下可減少電量。

[表1]

接著，分別在制冷運轉時和制熱運轉時，對改變室外溫度時的性能試驗進行說明。對制冷運轉時室外溫度為40℃、35℃、26℃時和制熱運轉時室外溫度為7℃、2℃、-3℃時的性能進行了試驗。另外，制冷運轉時室內(nèi)溫度為30℃。制熱運轉時室內(nèi)溫度為10℃。

如表2所示，在制冷運轉時，在室外溫度為40℃、35℃、26℃中任一溫度的情況下，實施例1的電量的削減率均高于比較例1和比較例2的電量的削減率。還有，在制熱運轉時，在室外溫度為7℃、2℃、-3℃中任一溫度的情況下，實施例1的電量的削減率也均高于比較例1和比較例2的電量的削減率。

[表2]

其次，對在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中使用的制冷劑進行說明。

首先，對作為本實施方式的制冷劑的一例使用了將一氯二氟甲烷(R22)和1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)混合在一起的混合制冷劑的情況進行說明。

對改變R134a與R22的重量比時的性能進行了試驗。具體而言，對R134a與R22的重量比分別為0.43(R22為70重量％、R134a為30重量％)、0.54(R22為65重量％、R134a為35重量％)、0.67(R22為60重量％、R134a為40重量％)時的性能進行了試驗。還有，對R134a與R22的重量比分別為0.82(R22為55重量％、R134a為45重量％)、1.00(R22為50重量％、R134a為50重量％)時的性能進行了試驗。并且，對R134a與R22的重量比分別為1.22(R22為45重量％、R134a為55重量％)、1.50(R22為40重量％、R134a為60重量％)時的性能進行了試驗。另外，對R134a與R22的重量比分別為1.86(R22為35重量％、R134a為65重量％)、2.33(R22為30重量％、R134a為70重量％)時的性能進行了試驗。

在性能試驗中所測量的項目有電流值I1、排出壓力P1、吸入到收納第二換熱器的室內(nèi)機的空氣的溫度、以及從室內(nèi)機吹出的空氣的溫度。作為性能評價指標，由測得的上述兩個溫度計算溫度差Δt1。電流值I1是為驅動壓縮機所需要的電流的值。溫度差Δt1是吸入到收納第二換熱器的室內(nèi)機的空氣溫度和從室內(nèi)機吹出來的空氣的溫度之間的差的絕對值。排出壓力P1是從壓縮機排出的制冷劑的壓力。

表3 示出當改變R134a與R22的重量比時的性能試驗的結果。

[表3]

如表3所示，R134a與R22的重量比越大，電流值I1變得越小(排出壓力P1變低)，因此熱泵式制冷制熱裝置在運轉時所消耗的電量變得越小。因此，優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為0.67以上。更優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為0.82以上。進一步更優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為1.00以上。

另一方面，隨著R134a與R22的重量比變大，溫度差Δt1逐漸變小。因此，優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為1.86以下。更優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為1.50以下。進一步更優(yōu)選為，R134a與R22的重量比為1.22以下。

根據(jù)如上所述，優(yōu)選為，在本實施方式中所使用的制冷劑含有R22與R134a，并且R134a與R22的重量比為0.67以上且1.86以下。即，在本實施方式中，優(yōu)選為使用R134a與R22的重量比為0.67以上且1.86以下的混合制冷劑。

其次，對作為本實施方式的制冷劑使用了將二氟甲烷(R32)和1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)混合在一起的混合制冷劑的情況進行說明。

對改變R134a與R32的重量比時的性能進行了試驗。具體而言，對R134a與R32的重量比分別為1.86(R32為35重量％、R134a為65重量％)、2.33(R32為30重量％、R134a為70重量％)時的性能進行了試驗。還有，對R134a與R32的重量比分別為3.00(R32為25重量％、R134a為75重量％)、 4.00(R32為20重量％、R134a為80重量％)時的性能進行了試驗。并且，對R134a與R32的重量比分別為5.67(R32為15重量％、R134a為85重量％)、9.00(R32為10重量％、R134a為90重量％)時的性能進行了試驗。另外，對只含有R134a(R32為0重量％、R134a為100重量％)時的性能進行了試驗。

在性能試驗中所測量的項目有電流值I1、排出壓力P1、吸入到收納第二換熱器的室內(nèi)機的空氣的溫度、以及從室內(nèi)機吹出的空氣的溫度。作為性能評價指標，由測得的上述兩個溫度計算溫度差Δt1。電流值I1是為驅動壓縮機所需要的電流的值。溫度差Δt1是吸入到收納第二換熱器的室內(nèi)機的空氣溫度和從室內(nèi)機吹出來的空氣的溫度之間的差的絕對值。排出壓力P1是從壓縮機排出的制冷劑的壓力。

表4 示出當改變R134a與R32的重量比時的性能試驗的結果。

[表4]

如表4所示，R134a與R32的重量比越大，電流值I1變得越小(排出壓力P1變低)，因此熱泵式制冷制熱裝置在運轉時所消耗的電量變得越小。因此，優(yōu)選為，R134a與R32的重量比為2.33以上。更優(yōu)選為，R134a與R32的重量比為3.00以上。

另一方面，隨著R134a與R32的重量比變大，溫度差Δt1逐漸變小。因此，優(yōu)選為，R134a與R32的重量比為5.67以下。更優(yōu)選為，R134a與R32 的重量比為4.00以下。

根據(jù)如上所述，優(yōu)選為，在本實施方式中所使用的制冷劑含有R32與R134a，并且R134a與R32的重量比為2.33以上且5.67以下。即，在本實施方式中，優(yōu)選為使用R134a與R32的重量比為2.33以上且5.67以下的混合制冷劑。

其次，參照圖1對本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置的運轉以及熱泵式制冷制熱裝置中制冷劑的流動進行說明。

首先，對制冷運轉的情況進行說明。四通閥3切換循環(huán)方向以使由壓縮機2壓縮的制冷劑從壓縮機2開始按第一換熱器4、增設冷凝器8、第一毛細管61以及第二換熱器5的順序流動并返回壓縮機2。

壓縮機2對制冷劑進行壓縮。由壓縮機2壓縮的處于氣體狀態(tài)的制冷劑從壓縮機2排出并通過四通閥3經(jīng)由第一管道91流入第一換熱器4。第一換熱器4使由壓縮機2壓縮且經(jīng)由第一管道91流入的制冷劑凝結。制冷劑經(jīng)由第二止回閥72以及第三管道93從第一換熱器4流向增設冷凝器8。之后，增設冷凝器8使來自第一換熱器4的制冷劑進一步凝結。增設冷凝器8使在第一換熱器4沒有變?yōu)橐后w狀態(tài)的氣體狀態(tài)的制冷劑凝結。處于液體狀態(tài)的制冷劑不蒸發(fā)而以原有的液體狀態(tài)通過增設冷凝器8。之后，第一毛細管61對由第一換熱器4以及增設冷凝器8凝結的液體狀態(tài)的制冷劑進行減壓。第二換熱器5使流過第一毛細管61的制冷劑蒸發(fā)。由第二換熱器5蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由第二管道92、四通閥3以及進氣管96流入壓縮機2。在制冷運轉時，制冷劑沿圖1的箭頭A1所示的方向流動。

接著，參照圖2對制熱運轉的情況進行說明。四通閥3切換循環(huán)方向以使由壓縮機2壓縮的制冷劑從壓縮機2開始按第二換熱器5、增設冷凝器8、第二毛細管71以及第一換熱器4的順序流動并返回壓縮機2。

壓縮機2對制冷劑進行壓縮。由壓縮機2壓縮的處于氣體狀態(tài)的制冷劑從壓縮機2排出并通過四通閥3經(jīng)由第二管道92流入第二換熱器5。第二換熱器5使由壓縮機2壓縮且經(jīng)由第二管道92流入的制冷劑凝結。制冷劑經(jīng)由第一止回閥62以及第四管道94從第二換熱器5流向增設冷凝器8。之后，增設冷凝器8使來自第二換熱器5的制冷劑進一步凝結。增設冷凝 器8使處于氣體和液體混合在一起的狀態(tài)的制冷劑凝結。處于液體狀態(tài)的制冷劑不蒸發(fā)而以原有的液體狀態(tài)通過增設冷凝器8。之后，第二毛細管71對由第二換熱器5以及增設冷凝器8凝結的液體狀態(tài)的制冷劑進行減壓。第一換熱器4使流過第二毛細管71的制冷劑蒸發(fā)。由第一換熱器4蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由第一管道91、四通閥3以及進氣管96流入壓縮機2。在制熱運轉時，制冷劑沿圖2的箭頭A2所示的方向流動。

上述的本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1具備增設冷凝器8，該增設冷凝器8在制冷運轉時和制熱運轉時均使制冷劑凝結。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，例如，即使因過濾網(wǎng)的網(wǎng)眼堵塞等而引起第一換熱器4以及第二換熱器5的凝結能力下降，也能夠在制冷運轉時和制熱運轉時之間保持凝結和蒸發(fā)的平衡的同時改善凝結能力。其結果，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中可降低運轉時所消耗的電量。

還有，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，制冷劑含有一氯二氟甲烷(R22)或二氟甲烷(R32)、以及1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)。由此，本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1與使用R22的單一制冷劑的情況相比，可減少臭氧消耗潛能(ODP：Ozone Depletion Potential)以及全球變暖潛能(GWP：Global Warning Potential)。并且，本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1與使用R22的單一制冷劑的情況相比，可減少熱泵式制冷制熱裝置1的運轉時所消耗的電量。

還有，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，可減少CO₂的排出量，并提高能效比(EER：Energy Efficiency Ratio)以及性能系數(shù)(COP：Coefficient of Performance)。

然而，當使用由二氟甲烷(R32)和五氟乙烷(R125)構成的近共沸混合制冷劑(R410)時，需要昂貴的逆變器控制的壓縮機。另一方面，如本實施方式所示當使用含有一氯二氟甲烷(R22)或二氟甲烷(R32)、以及1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)的制冷劑時，不需要逆變器控制的壓縮機。由此，本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1即使具備增設冷凝器8，但是因不需要逆變器控制的壓縮機，與使用了近共沸混合制冷劑(R410)的熱泵式制冷制熱 裝置相比可降低成本。具體而言，購買新的熱泵式制冷制熱裝置時沒有必要購買高價的壓縮機(逆變器控制的壓縮機)，因此可以降低用戶的初期成本。另外，由制冷劑為R22的熱泵式制冷制熱裝置進行改造時沒有必要增加高價的壓縮機(逆變器控制的壓縮機)，因此可以降低用戶的初期成本。進一步，對于制造商來說，可以降低制造成本。

在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)與二氟甲烷(R32)的重量比為2.33以上且5.67以下。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，能夠在減少臭氧消耗潛能以及全球變暖潛能的同時充分地確保室內(nèi)的進氣溫度和排出溫度之間的溫度差。

還有，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，使用了二氟甲烷(R32)和1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)的混合制冷劑，因此與使用R32的單一制冷劑的情況相比可降低可燃性。

在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)與一氯二氟甲烷(R22)的重量比為0.67以上且1.86以下。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，能夠在減少臭氧消耗潛能以及全球變暖潛能的同時充分地確保室內(nèi)的進氣溫度和排出溫度之間的溫度差。

在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，增設冷凝器8中的所述管道81的截面積為排出管95的截面積的45％以下。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，例如當因過濾網(wǎng)的網(wǎng)眼堵塞等而引起第一換熱器4以及第二換熱器5的凝結能力下降時，能夠有效地改善凝結能力。

在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，增設冷凝器8作為制冷劑流過的管道81包括并列設置的多個空洞811。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，在增設冷凝器8中可增大換熱的面積，因此可提高凝結能力。

在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，增設冷凝器8被設置為使其位于第一換熱器4吸入空氣的一側。由此，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，由增設冷凝器8進行熱交換后的熱風從增設冷 凝器8吹送到第一換熱器4上。其結果，在本實施方式所涉及的熱泵式制冷制熱裝置1中，例如即使在冬天等室外處于低溫的情況也可抑制霜附著在制熱運轉時作為蒸發(fā)器而運轉的第一換熱器4上。

另外，在本實施方式中，對在第一換熱器4和第二換熱器5之間連接有一臺增設冷凝器8的情況進行了說明，然而也可以在第一換熱器4和第二換熱器5之間連接有多個增設冷凝器。在這種情況下，多個增設冷凝器進行并列連接。

作為本實施方式的變形例，增設冷凝器8可以與室外機11分開設置。即，增設冷凝器8可以如圖4所示安裝在室外機11的吸進空氣的一側，也可以與室外機11分開設置。例如，當室外機11設置在較熱的地方時，增設冷凝器8可設置在與室外機11不同的較涼爽的地方。當增設冷凝器8與室外機11分開設置時，用于增設冷凝器8的送風扇也與增設冷凝器8一起設置。

在本實施方式的變形例中，第一換熱器4以及增設冷凝器8均為空冷式換熱器，然而第一換熱器4以及增設冷凝器8中的至少一方也可以是水冷式換熱器。