空調裝置的制造方法
【專利說明】空調裝置
[0001 ] 本發明專利申請是國際申請號為PCT/JP2013/061596，國際申請日為2013年4月19日，進入中國國家階段的申請號為201380026354.7，名稱為“制冷裝置”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及制冷裝置，特別地涉及使用R32作為制冷劑的制冷裝置。
【背景技術】
[0003]目前，提出了一種空調裝置等制冷裝置、即使用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制冷劑、一邊實現制冷劑排出溫度的降低的空調裝置記載在專利文獻1(日本專利特開2009-127902號公報)中。在該空調裝置中，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，并利用內部熱交換器將該旁通制冷劑改變為閃蒸氣體的狀態。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的制冷劑的焓，并降低壓縮機的制冷劑排出溫度。
【發明內容】
[0004 ]發明要解決的技術問題
[0005]在專利文獻1(日本專利特開2009-127902號公報)的空調裝置中，將成為閃蒸氣體的旁通制冷劑注入壓縮機中的中壓制冷劑，降低壓縮機的排出溫度并實現運轉能力的提高，但有時根據運轉條件的不同中間注入引起的運轉能力提高會使運轉效率惡化。在這種情況下，可考慮停止中間注入，但這樣的話，有時會使排出溫度上升而產生難以繼續運轉的狀況。
[0006]本發明的技術問題在于提供一種制冷裝置，其使用R32作為制冷劑，且即便在中間注入會使運轉效率惡化的情況下也能進行用于抑制排出溫度的注入。
[0007]解決技術問題所采用的技術方案
[0008]本發明第一技術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、蒸發器、中間注入流路、吸入注入流路。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。膨脹機構使從冷凝器流出的高壓制冷劑膨脹。蒸發器使膨脹機構中膨脹后的制冷劑蒸發。中間注入流路將從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑引導至壓縮機，并使該一部分制冷劑與壓縮機的中壓制冷劑合流。吸入注入流路將從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑引導至吸入流路，并使該一部分制冷劑與吸入至壓縮機的低壓制冷劑合流。
[0009]在本發明的制冷裝置中，能使用中間注入流路使從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑與壓縮機的中壓制冷劑合流，也能使用吸入注入流路使從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑與在吸入流路中被吸入至壓縮機的低壓制冷劑合流。因此，即便在使用中間注入流路時運轉效率惡化的情況下，也能使用吸入注入流路降低壓縮機的排出溫度。
[0010]本發明第二技術方案的制冷裝置是在第一技術方案的制冷裝置的基礎上，制冷裝置還包括切換機構。切換機構在中間注入狀態與吸入注入狀態之間進行切換，其中，上述中間注入狀態是指制冷劑在中間注入流路中流動的狀態，上述吸入注入狀態是指制冷劑在吸入注入流路中流動的狀態。
[0011 ]此處，在中間注入狀態時，從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑經由中間注入流路而與壓縮機的中壓制冷劑合流。另一方面，在吸入注入狀態時，從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑經由吸入注入流路而與在吸入流路中被吸入至壓縮機的低壓制冷劑合流。此外，能利用切換機構對上述中間注入狀態和吸入注入狀態進行切換，因此，即便在中間注入會使運轉效率惡化的情況下，也能從中間注入狀態切換至吸入注入狀態以降低壓縮機的排出溫度。
[0012]本發明第三技術方案的制冷裝置是在第二技術方案的制冷裝置的基礎上，制冷裝置還包括分支流路、開度調節閥及注入用熱交換器。分支流路是從將冷凝器與蒸發器連接的主制冷劑流路分支的流路。開度調節閥設于分支流路，并能進行開度調節。注入用熱交換器使在主制冷劑流路中流動的制冷劑與在分支流路的開度調節閥的下游流動的制冷劑進行熱交換。此外，在該制冷裝置中，從注入用熱交換器流出并在分支流路中流動的制冷劑流動至中間注入流路或吸入注入流路。
[0013]此處，經由中間注入流路或吸入注入流路朝壓縮機流動的制冷劑為在設于分支流路的開度調節閥中被減壓并在注入用熱交換器中進行熱交換后的制冷劑。因此，通過對開度調節閥的開度進行調節控制，能使與壓縮機的中壓制冷劑或被吸入至壓縮機的低壓制冷劑合流的制冷劑成為過熱氣體或成為閃蒸氣體。
[0014]藉此，例如，通常能以過熱的制冷劑氣體進行注入，而當壓縮機的排出溫度升高時則能利用濕潤的氣液兩相的閃蒸氣體進行注重冷卻的注入。
[0015]本發明第四技術方案的制冷裝置是在第二技術方案或第三技術方案的制冷裝置的基礎上，制冷裝置還包括排出溫度傳感器和控制部，其中，上述排出溫度傳感器對從壓縮機排出的制冷劑的溫度進行檢測。控制部選擇性地執行中間注入控制和吸入注入控制。中間注入控制是將切換機構設為中間注入狀態以使制冷劑流動至中間注入流路的控制。吸入注入控制是將切換機構設為吸入注入狀態以使制冷劑流動至吸入注入流路的控制。此外，當排出溫度傳感器檢測出的排出溫度比溫度閾值高、且壓縮機的轉速比轉速閾值低時，控制部進行吸入注入控制。
[0016]當由排出溫度傳感器檢測出的排出溫度比溫度閾值高時，以排出溫度低于溫度閾值的方式將從冷凝器朝蒸發器流動的一部分制冷劑直接或經由吸入流路注入至壓縮機是較為理想的。但是，如外部氣體溫度較高時的制熱運轉等，在進行熱負載較小而將壓縮機的轉速降低的運轉時，若進行中間注入，則能力提高，壓縮機排出的制冷劑的壓力(高壓)會提高。因此，在本發明第四技術方案的制冷裝置中，當排出溫度傳感器檢測出的排出溫度比溫度閾值高、且壓縮機的轉速比轉速閾值低時，進行吸入注入控制。藉此，即便在低負載的情況下，也能抑制無用的能力提高以確保運轉效率，并能通過吸入注入控制降低排出溫度。
[0017]本發明第五技術方案的制冷裝置是在第三技術方案的制冷裝置的基礎上，制冷裝置還包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器及控制部。第一溫度傳感器對從壓縮機排出的制冷劑的溫度進行檢測。第二溫度傳感器對從注入用熱交換器流出而在分支流路中流動的制冷劑的溫度進行檢測。控制部選擇性地執行中間注入控制和吸入注入控制。中間注入控制是將切換機構設為中間注入狀態以使制冷劑流動至中間注入流路的控制。吸入注入控制是將切換機構設為吸入注入狀態以使制冷劑流動至吸入注入流路的控制。在中間注入控制中，當第一溫度傳感器檢測出的溫度比第一閾值低時，控制部根據第二溫度傳感器的檢測溫度進行開度調節閥的開度調節。另外，在中間注入控制中，當第一溫度傳感器檢測出的溫度比第一閾值高時，控制部根據第一溫度傳感器的檢測溫度進行開度調節閥的開度調節。
[0018]通過進行中間注入控制，能實現能力提高、效率提高，但當壓縮機的排出溫度上升至難以繼續運轉的程度時，需要進行強制降低壓縮機的轉速這樣的下降控制。為了對此進行抑制，在本發明第五技術方案的制冷裝置中，當對從壓縮機排出的制冷劑的溫度進行檢測的第一溫度傳感器的檢測溫度比第一閾值高時，并不根據第二溫度傳感器的檢測溫度，而是根據第一溫度傳感器的檢測溫度進行開度調節閥的開度調節。因此，例如能增大開度調節閥的開度以將濕潤制冷劑氣體注入至壓縮機來提高冷卻效果，以使壓縮機的排出制冷劑溫度即第一溫度傳感器的檢測溫度降低。另一方面，當第一溫度傳感器檢測出的溫度比第一閾值低時，能根據對從注入用熱交換器流出的制冷劑的溫度進行檢測的第二溫度傳感器的檢測溫度進行開度調節，從而能確保運轉效率。
[0019]本發明第六技術方案的制冷裝置是在第一技術方案或第二技術方案的制冷裝置的基礎上，制冷裝置還包括制冷劑貯存箱和旁通流路。制冷劑貯存箱設于將冷凝器與蒸發器連接的主制冷劑流路。此外，還將積存于制冷劑貯存箱內部的制冷劑的氣體成分引導至中間注入流路及吸入注入流路。
[0020]此處，經由中間注入流路或吸入注入流路朝壓縮機流動的制冷劑為積存于制冷劑貯存箱內部的制冷劑的氣體成分。即，制冷劑貯存箱中的制冷劑的飽和氣體朝壓縮機流動。在采用上述結構的情況下，無需其它用于將注入用液體制冷劑變換為閃蒸氣體、過熱氣體的熱交換器等，能抑制制冷裝置的制造成本。
[0021]本發明第七技術方案的制冷裝置是在第二技術方案的制冷裝置的基礎上，切換機構具有:第一開閉機構，該第一開閉機構設于中間注入流路；以及第二開閉機構，該第二開閉機構設于吸入注入流路。
[0022]此處，能利用第一開閉機構關閉中間注入流路，并能利用第二開閉機構關閉吸入注入流路，因此，能可靠地獲得中間注入狀態和吸入注入狀態的切換效果。
[0023]另外，第一開閉機構及第二開閉機構既可以是相互分開的兩個開閉閥，也可以是三通閥這樣的一個機構。
[0024]本發明第八技術方案的制冷裝置是在第四技術方案的制冷裝置的基礎上，切換機構是在中間注入狀態、吸入注入狀態及非注入狀態之間進行切換的機構。非注入狀態是指制冷劑既未在中間注入流路中流動、也未在吸入注入流路中流動的狀態。此外，控制部選擇性地執行中間注入控制、吸入注入控制及非注入控制。非注入控制是將切換機構設為非注入狀態而使制冷劑既未在中間注入流路中流動、也未在吸入注入流路中流動的控制。此外，當排出溫度傳感器檢測出的排出溫度比溫度閾值低、且壓縮機的轉速比轉速閾值低時，控制部進行非注入控制。
[0025]此處，在因排出溫度較低而無需利用吸入注入、中間注入降低壓縮機溫度，且因要求低能力而降低壓縮機的轉速的情況下，選擇、執行非注入控制。藉此，能抑制因吸入注入或中間注入而產生的能力提高及運轉效率的降低，從而能確保運轉效率并能滿足低能力的要求。
[0026]本發明第九技術方案的制冷裝置是在第二技術方案或第七技術方案的制冷裝置的基礎上，切換機構是在中間注入狀態、吸入注入狀態及非注入狀態之間進行切換的機構。非注入狀態是指制冷劑既未在中間注入流路中流動、也未在吸入注入流路中流動的狀態。
[0027]此處，在因排出溫度較低而無需利用吸入注入、中間注入降低壓縮機溫度，且因要求低能力而降低壓縮機的轉速的情況下，能切換至非注入狀態。當這樣進行切換時，能抑制因吸入注入或中間注入而產生的能力提高及運轉效率的降低，從而能確保運轉效率并能滿足低能力的要求。
[0028]發明效果
[0029]根據本發明第一技術方案的制冷裝置，即便在使用中間注入流路時運轉效率惡化的情況下，也能使用吸入注入流路降低壓縮機的排出溫度。
[0030]根據本發明第二技術方案