制冷装置的制造方法_3

文档序号:8287660阅读:来源:国知局
膨胀阀126减压,从而从室内膨胀阀126到压缩机121的吸入侧为止便都处于低压状态。在室外热交换器123中,气态制冷剂朝室外空气放热而冷凝。在各个室内热交换器125中,液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发,使得室内空气被冷却。已在室外热交换器123中冷凝了的液态制冷剂的一部分经分流而流入注入管131。已分流到注入管131中的液态制冷剂由注入阀132减压后,流入过冷却热交换器127的低温流路127b。在过冷却热交换器127中,高温流路127a中的液态制冷剂与低温流路127b中的制冷剂进行热交换而被过冷却,从而低温流路127b中的制冷剂蒸发。已蒸发的制冷剂被注入吸入管道1lb中。
[0073]在处于制热运转过程中的制冷剂回路120中,在将四通换向阀122设定成第二状态的状态下进行制冷循环。在该状态下,制冷剂从压缩机121开始按照各个室内热交换器125、各个室内膨胀阀126、过冷却热交换器127、室外膨胀阀124及室外热交换器123的顺序进行循环,使室内热交换器125起冷凝器(散热器)的作用,并使室外热交换器123起蒸发器的作用。各个室内膨胀阀126被设定成全开状态,或者按照制热能力对各个室内膨胀阀126的开度进行控制。对室外膨胀阀124的开度进行控制,以使从室外热交换器123中流出的制冷剂的过热度(压缩机121的吸入过热度)成为规定值。也就是说,在制热运转下,制冷剂由室外膨胀阀124减压,因而整个室内回路112a就都处于高压状态。在室外热交换器123中,液态制冷剂从室外空气中吸热而蒸发。在各个室内热交换器125中,气态制冷剂朝室内空气放热而冷凝,使得室内空气被加热。此外,注入阀132被设定成全关状态。
[0074]—异常时运转一
[0075]当在上述正常运转时检漏部141检测出制冷剂泄漏的时候,就进行异常时运转。在此,对在制热运转时检漏部141检测出制冷剂泄漏的情况进行说明。
[0076]在制热运转时,当在室内回路112a的管道上因受到腐蚀而形成孔,且发生了制冷剂泄漏之际,压力传感器135的检测值就会急剧下降。这样一来,检漏部141就检测出制冷剂泄漏。在制热运转时,因为室内回路112a处于高压状态,所以室内回路112a与室内之间的压力差会很大。为此,制冷剂的泄漏速度加快,制冷剂不能借助室内的自然换气被充分地排到室外,从而导致室内的制冷剂浓度超过界限值。
[0077]因此,在本实施方式中,当检漏部141检测出制冷剂泄漏时就进行异常时运转。在异常时运转下,制冷剂回路120中的制冷剂循环方向与制冷运转相同。也就是说,四通换向阀122被设定成第一状态。并且,各个室内膨胀阀126被设定成全开状态,室外膨胀阀124的开度减小。也就是说,在异常时运转下,制冷剂由室外膨胀阀124减压,使得整个室内回路112a都处于低压状态。由此,室内回路112a中的制冷剂与室内之间的压力差减小,制冷剂从室内回路112a中泄漏出去的泄漏速度降低。
[0078]对室外膨胀阀124的开度进行控制,以使室内回路112a的压力在不低于大气压的范围内尽可能地降低。进而,在异常时运转下,在控制部142的控制下室内风扇116的风量降低。进而,在异常时运转下,在控制部142的控制下注入阀132被设定成全开状态。
[0079]在此,对制冷剂的泄漏速度(kg/h)进行说明。如图3和图4所示,若泄漏制冷剂的孔的尺寸增大,制冷剂的泄漏速度(kg/h)亦会增快。若制冷剂的饱和温度降低,即,制冷剂的压力降低,制冷剂的泄漏速度(kg/h)亦会减慢。在室内回路112a中,有的泄漏部位会泄漏液态制冷剂,而有的泄漏部位会泄漏气态制冷剂。
[0080]在为最常见的导致制冷剂泄漏的原因即由于腐蚀而形成了孔的情况下,孔径最大时为0.2mm。如图4所示,在气态制冷剂从孔径为0.2mm的孔泄漏出来的情况下,当处于在图4所示的范围内最大压力下的饱和温度即63°C时泄漏速度为2.00 (kg/h),当饱和温度为_50°C时泄漏速度为0.026 (kg/h)。
[0081]另一方面,当所泄漏的制冷剂为液态制冷剂时,与所泄漏的制冷剂为气态制冷剂的情况相比,泄漏速度(kg/h)增快。如图3所示,在液态制冷剂从孔径为0.2_的孔泄漏出来的情况下,当饱和温度为63°C时泄漏速度为5.3 (kg/h),当饱和温度为_50°C时泄漏速度为0.32(kg/h)。这样一来,若降低压力以使饱和温度下降的话,泄漏速度(kg/h)就会大幅度降低。
[0082]在此,使制冷剂浓度不超过IS05149修订案中所规定的室内制冷剂浓度的界限值RCL = 0.061 (kg/m3)的必要换气量为必要换气量> 0.32 (kg/h) /0.061 (kg/m3) = 5.2 (m3/h)。若将设置有大约I马力的室内机组的房间的容积设为2.7mX2.7mX2.3m = 16.7m3,则必要换气次数就相当于5.2(m3/h)/16.7m3= 0.32次/h,该必要换气次数在日本国内住宅作为义务要履行的最低换气次数0.5次/h以下。可以认为:该0.32次/h左右的换气是即使借助自然换气也能够充分实现的换气。而且,若制冷剂的压力下降,则该制冷剂一般会成为气体状态,因而泄漏速度(kg/h)就会进一步降低。
[0083]如上所述,若进行异常时运转,就能够降低室内回路112a的压力以使制冷剂的泄漏速度(kg/h)下降,其结果是能够避免室内制冷剂浓度超过界限值的状态出现。
[0084]此外,当在制冷运转的过程中检漏部141检测出制冷剂泄漏时,控制部142就使四通换向阀122继续维持第一状态不变,将各个室内膨胀阀126设定成全开状态,并减小室外膨胀阀124的开度以切换到异常时运转。
[0085]一第一实施方式的效果一
[0086]根据本实施方式的空调装置110,当发生室内回路112a中的制冷剂泄漏时,由于进行使室内回路112a中的制冷剂成为低压的制冷循环,因而能够尽可能地减小室内回路112a中的制冷剂压力与室内压力之差。为此,能够使制冷剂的泄漏速度降低。由此,能够借助室内的自然换气将制冷剂充分地排出,其结果是能够抑制室内制冷剂浓度上升。因此,室内的制冷剂浓度就不会超过规定的界限值。而且,因为可以不另外设置用以截断制冷剂流的阀,所以以低成本就能够抑制制冷剂泄漏。
[0087]根据本实施方式,因为使室内回路112a中的制冷剂压力成为在大气压以上的低压,所以室内回路112a中的制冷剂压力不会低于室内压力。由此,能够可靠地防止室内空气从制冷剂的泄漏部位侵入到室内回路112a中。
[0088]根据本实施方式,在异常时运转下,通过减小室外膨胀阀124的开度而非减小室内膨胀阀126的开度以使室内回路112a中的制冷剂成为低压,因而能够可靠地使整个室内回路112a都处于低压状态,由此,不管制冷剂从室内回路112a中的哪个部位泄漏出去,都能够可靠地抑制该制冷剂泄漏。
[0089]根据本实施方式,由于在异常时运转下使室内风扇116的风量降低,因而能够使压缩机121的吸入制冷剂的过热度下降,其结果是能够使压缩机121的喷出制冷剂的温度降低。在本实施方式中,由于欲尽可能地减小室内回路112a中的制冷剂压力与室内压力之差以使制冷剂的泄漏速度降低,因而室内回路112a中的制冷剂压力就有比正常制冷运转时降低的趋势。这样一来,压缩机121的吸入制冷剂的过热度和喷出制冷剂的温度就有可能异常升高,不过根据本实施方式,能够防止该现象出现。
[0090]根据本实施方式,在异常时运转下,注入阀132处于全开状态。为此,已通过室外膨胀阀124的制冷剂的一部分被注入吸入管道1lb中,其注入量要比正常制冷运转时多。由此,能够可靠地使压缩机121的喷出制冷剂的温度下降。在本实施方式中,由于欲尽可能地减小室内回路112a中的制冷剂压力与室内压力之差以使制冷剂的泄漏速度降低,因而室外膨胀阀124的开度就有比正常运转时减小的趋势。这样一来,制冷循环的高压上升而有可能导致压缩机121的喷出制冷剂的温度异常升高,不过根据本实施方式能够防止该现象出现。
[0091]如图2所示,R32、R1234yf、R1234ze及R744(省略图示)具有较低的全球变暖潜能值(GWP),因而是环保型制冷剂。而且,因为R32、R1234yf及R1234ze是具有可燃性的制冷剂(微燃性制冷剂),所以因制冷剂泄漏导致燃烧事故的可能性升高。R744虽然不具有可燃性(为不燃性制冷剂),但有可能因制冷剂泄漏导致窒息事故。不过,根据本实施方式,即使使用环保型制冷剂,也能可靠地防止因制冷剂泄漏引起的燃烧事故及窒息事故。
[0092]在本实施方式中,假设即使制冷剂从室内回路112a以外的部分发生泄漏,制冷剂也没有泄漏到室内。因此,本实施方式的检漏部141构成为:对室内回路112a中的制冷剂泄漏进行检测。在本实施方式的异常时运转下,因为将室外膨胀阀124的开度减小,所以不仅各个室内回路112a,而且液侧连接管道113及气侧连接管道114也同样处于低压状态。因此,只要使检漏部141构成为不仅对室内回路112a中的制冷剂泄漏进行检测,还对连接管道13、14中的制冷剂泄漏进行检测,便也能够抑制连接管道13、14中的制冷剂泄漏。
[0093](发明的第二实施方式)
[0094]对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的空调装置110是在所述第一实施方式的基础上改变了制冷剂回路120的结构。在此,对与所述第一实施方式的不同之处进行说明。
[0095]在本实施方式的室外回路11 Ia中,与四通换向阀122的第四阀口连接的室外气体管道1ld的端部一分为二后,分别与气侧截止阀118连接。在室外回路Illa中,室外液体管道1le的端部(即,室外回路Illa的液侧端部)由两根分支管道1lf构成。各根分支管道1lf与液侧截止阀117连接。在各根分支管道1lf上各设置有一个室外膨胀阀124。
[0096]在本实施方式中,液侧连接管道113和气侧连接管道114各设置有两根。各根液侧连接管道113与室外回路Illa的液侧截止阀117和室内回路112a的液侧截止阀117连接。各根气侧连接管道114与室外回路Illa的气侧截止阀118和室内回路112a的气侧截止阀118连接。也就是说,在本实施方式的制冷剂回路120中,室外回路Illa的液侧端部一分为二(与室内回路112a的数量相同)后与各个室内回路112a连接,并且室外回路Illa的气侧端部一分为二(与室内回路112a的数量相同)后与各个室内回路112a连接。并且,与各个室内回路112a相对应地各设置有一个室外膨胀阀124。
[0097]此外,在本实施方式的室外回路Illa中并未设置过冷却热交换器127和注入管131。在各个室内回路112a中并未设置室内膨胀阀126。
[0098]本实施方式的空调装置110切换地进行作为正常运转的制冷运转和作为正常运转的制热运转、以及异常时运转。
[0099]在处于制冷运转过程中的制冷剂回路120中,在将四通换向阀122设定成第一状态的状态下进行制冷循环。在该状态下,制冷剂从压缩机121开始按照室外热交换器123、各个室外膨胀阀124及各个室内热交换器125的顺序进行循环,使室外热交换器123起冷凝器(散热器)的作用,并使室内热交换器125起蒸发器的作用。对各个室外膨胀阀124的开度进行控制,以使从室内热交换器125中流出的制冷剂的过热度(压缩机121的吸入过热度)成为规定值。在室外热交换器123中,气态制冷剂朝室外空气放热而冷凝。在各个室内热交换器125中,液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发,使得室内空气被冷却。
[0100]在处于制热运转过程中的制冷剂回路120中,在将四通换向阀122设定成第二状态的状态下进行制冷循环。在该状态下,制冷剂从压缩机121开始按照各个室内热交换器125、各个室外膨胀阀124及室外热交换器123的顺序进行循环,使室内热交换器125起冷凝器(散热器)的作用,并使室外热交换器123起蒸发器的作用。对各个室外膨胀阀124的开度进行控制,以使从室外热交换器123中流出的制冷剂的过热度(压缩机121的吸入过热度)成为规定值。在室外热交换器123中,液态制冷剂从室外空气中吸热而蒸发。在各个室内热交换器125中,气态制冷
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