制冷装置的制造方法
【专利说明】制冷装置
[0001 ] 本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2013/061597，国际申请日为2013年4月19日，进入中国国家阶段的申请号为201380027582.6，名称为“制冷装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及制冷装置，特别地涉及使用R32作为制冷剂的制冷装置。
【背景技术】
[0003]目前，作为空调装置等制冷装置，存在一种使用R32作为制冷剂的装置。在使用R32作为制冷剂的情况下，与使用R410A、R22作为制冷剂的情况相比，存在压缩机的排出温度升高的倾向。认识到该问题而一边使用R32、一边实现制冷剂排出温度的降低的空调装置记载在专利文献I (日本专利特开2009-127902号公报)中。在该空调装置中，使从配置于高压线路的气液分离器流出的一部分液体制冷剂朝压缩机旁通，并利用内部热交换器将该旁通制冷剂改变为闪蒸气体的状态。此外，对成为闪蒸气体的旁通制冷剂进行注入，以降低压缩机的中压状态的制冷剂的焓，并降低压缩机的制冷剂排出温度。
【发明内容】
[0004 ]发明要解决的技术问题
[0005]若使制冷剂从高压的主制冷剂流路旁通并进行减压，并使该制冷剂在内部热交换器中蒸发而供给至压缩机，则确实能降低压缩机的排出温度。
[0006]但是，在空调装置的室外单元与室内单元相比位于较高处这样的情况下，在制热运转时从室外单元的气液分离器流出的制冷剂的压力有时会降低。另外，在将室外单元和室内单元连接的制冷剂连通管较长的情况下，也可想象出从气液分离器流出的制冷剂的压力降低的情况。在这样旁通的制冷剂的压力较低的情况下，进入内部热交换器之前的旁通制冷剂的减压余地减小，在内部热交换器中的主制冷剂流路内流动的制冷剂与旁通制冷剂的温度差变小，可能无法确保闪蒸气体的量或干燥度。为了防止上述情况，需要增大内部热交换器的尺寸，从而导致制造成本增大、室外单元的尺寸变大。
[0007]本发明的技术问题在于，在包括使在主制冷剂流路中流动的制冷剂与从主制冷剂流路分支的制冷剂进行热交换的热交换器，并将从主制冷剂流路分支后的制冷剂供给至压缩机或吸入配管以降低压缩机的排出温度的制冷装置中，能抑制热交换器的尺寸变大并能确保压缩机的排出温度的降低功能。
[0008]解决技术问题所采用的技术方案
[0009]本发明第一技术方案的制冷装置是使用R32作为制冷剂的制冷装置，其包括压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器、分支流路、第一开度调节阀、注入用热交换器、第一注入流路、制冷剂贮存箱和第二注入流路。压缩机从吸入流路吸入低压制冷剂，并进行制冷剂的压缩以排出高压制冷剂。冷凝器使从压缩机排出的高压制冷剂冷凝。膨胀机构使从冷凝器流出的高压制冷剂膨胀。蒸发器使膨胀机构中膨胀后的制冷剂蒸发。分支流路是从将冷凝器与蒸发器连接的主制冷剂流路分支的流路。第一开度调节阀设于分支流路，并能进行开度调节。注入用热交换器使在主制冷剂流路中流动的制冷剂与流过分支流路的第一开度调节阀的制冷剂进行热交换。第一注入流路将在分支流路中流动并从注入用热交换器流出的制冷剂引导至压缩机或吸入配管。制冷剂贮存箱设于主制冷剂流路。第二注入流路将积存于制冷剂贮存箱内部的制冷剂的气体成分朝压缩机或吸入配管引导。
[0010]在本发明的制冷装置中，配置注入用热交换器及第一注入流路，使从连接冷凝器和蒸发器的主制冷剂流路分支的制冷剂在分支流路的第一开度调节阀中被减压，并在注入用热交换器中被加热。此外，使被减压、加热而成为气液两相的闪蒸气体、饱和气体或过热气体的制冷剂经由第一注入流路朝压缩机或吸入配管流动，以降低压缩机的排出温度。另一方面，还配置制冷剂贮存箱及第二注入流路，因此，也能使积存于制冷剂贮存箱内部的制冷剂的气体成分(饱和气体)经由第二注入流路朝压缩机或吸入配管流动，以降低压缩机的排出温度。这样，具有两个注入的路径，因此，在本发明的制冷装置中，从主制冷剂流路分支的制冷剂的压力较低，即便在注入用热交换器中进行加热都不能确保流动至压缩机的制冷剂的量或干燥度这样的情况下，也能利用来自制冷剂贮存箱的制冷剂降低压缩机的排出温度。另外，能使用任意一种路径，因此，无需增大注入用热交换器的尺寸以便无论是哪种制冷剂状态都可确保流动至压缩机的制冷剂的干燥度，从而能抑制热交换器的尺寸变大，并能确保压缩机的排出温度降低功能。
[0011]本发明第二技术方案的制冷装置是在第一技术方案的制冷装置的基础上，制冷装置还包括控制部。控制部在第一注入控制与第二注入控制之间进行切换，其中，上述第一注入控制是主要使制冷剂流过第一注入流路的控制，上述第二注入控制是主要使制冷剂流过第二注入流路的控制。
[0012]此处，当进行第一注入控制时，从连接冷凝器与蒸发器的主制冷剂流路分支的制冷剂在分支流路的第一开度调节阀中被减压，并在注入用热交换器中被加热。此外，使被减压、加热而成为气液两相的闪蒸气体、饱和气体或过热气体的制冷剂经由第一注入流路朝压缩机或吸入配管流动，以起到降低压缩机的排出温度的作用。另一方面，当进行第二注入控制时，积存于制冷剂贮存箱内部的制冷剂的气体成分(饱和气体)经由第二注入流路朝压缩机或吸入配管流动，以起到降低压缩机的排出温度的作用。这样，本发明的制冷装置能在第一注入控制与第二注入控制之间进行切换，其中，上述第一注入控制是主要使制冷剂流过第一注入流路的控制，上述第二注入控制是主要使制冷剂流过第二注入流路的控制。因此，从主制冷剂流路分支的制冷剂的压力较低，即便在注入用热交换器中进行加热都不能确保流动至压缩机的制冷剂的量或干燥度这样的情况下，也能切换至第二注入控制来降低压缩机的排出温度。另外，除了第一注入控制之外，还能进行第二注入控制，因此，无需增大注入用热交换器的尺寸以便无论是哪种制冷剂状态都可确保流动至压缩机的制冷剂的干燥度，从而能抑制热交换器的尺寸变大，并能确保压缩机的排出温度降低功能。
[0013]另外，第一注入控制是主要利用在第一注入流路中流动的制冷剂降低压缩机的排出温度的控制。在第一注入控制中，制冷剂几乎不流动至第二注入流路，或者量比第一注入流路少的制冷剂流动至第二注入流路。第二注入控制是主要利用在第二注入流路中流动的制冷剂降低压缩机的排出温度的控制。在第二注入控制中，制冷剂几乎不流动至第一注入流路，或者量比第二注入流路少的制冷剂流动至第一注入流路。
[0014]本发明第三技术方案的制冷装置是在第二技术方案的制冷装置的基础上，控制部根据冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂流路的制冷剂压力在第一注入控制与第二注入控制之间进行切换。
[0015]此处，在经由第一开度调节阀及注入用热交换器流动至压缩机或吸入配管的制冷剂的压力较低的情况下，不能确保从注入用热交换器流出的制冷剂的量或干燥度，鉴于这点，根据分支流路分支的主制冷剂流路的制冷剂的压力(具体而言为冷凝器与膨胀机构之间的制冷剂的压力)进行第一注入控制与第二注入控制的切换。藉此，即便在几乎不能进行使用第一注入流路的注入的情况下，也能降低压缩机的排出温度。
[0016]另外，例如，能通过设置压力计，直接检测出冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂的制冷剂压力。另外，还可根据从压缩机排出的高压制冷剂的压力、吸入流路的低压制冷剂的压力、压缩机的频率求出制冷剂循环量，以运算出主制冷剂流路的膨胀机构中的减压量，并由高低压差和膨胀机构的减压量运算出主制冷剂流路的制冷剂的压力。既可以利用压力计检测出高压制冷剂或低压制冷剂的压力，也能由制冷剂饱和温度等运算出高压制冷剂或低压制冷剂的压力。
[0017]此外，关于根据分支流路分支出的主制冷剂流路的制冷剂压力进行的第一注入控制与第二注入控制的切换，除了根据冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂流路的制冷剂压力自身的检测值或推测值进行切换之外，还包括根据与冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂流路的制冷剂压力相关联的检测值进行切换。
[0018]本发明第四技术方案的制冷装置是在第二技术方案或第三技术方案的制冷装置的基础上，制冷装置还包括第二开度调节阀。第二开度调节阀设于第二注入流路，并能调节开度。此外，第一注入流路及第二注入流路使制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流。控制部在第一注入控制中主要使来自第一注入流路的制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流，并在第二注入控制中主要使来自第二注入流路的制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流。
[0019]此处，使在各注入流路中流动的制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流，因此，能抑制压缩机的转速并能确保能力，从而能提高制冷装置的效率。另外，当第一注入控制时，调节第一开度调节阀，当第二注入控制时，调节第二开度调节阀，通过进行恰当的注入，能降低压缩机的排出温度。
[0020]本发明第五技术方案的制冷装置是在第二技术方案的制冷装置的基础上，控制部在第一注入控制、第二注入控制及第三注入控制之间进行切换，第三注入控制是使制冷剂在第一注入流路及第二注入流路这两个流路中流动的控制。
[0021]此处，除了主要使制冷剂在第一注入流路中流动的第一注入控制和主要使制冷剂在第二注入流路中流动的第二注入控制之外，还准备了第三注入流路控制。此外，控制部在第三注入控制中使制冷剂流动至第一注入流路和第二注入流路。即，在第三注入控制中，使制冷剂从注入用热交换器经由第一注入流路朝压缩机或吸入配管流动，并使制冷剂从制冷剂贮存箱经由第二注入流路朝压缩机或吸入配管流动。这样，准备第一注入控制、第二注入控制及第三注入控制，因此，能根据制冷装置的运转状况、设置状况等，选择恰当的注入控制来提高运转能力或降低压缩机的排出温度。
[0022]本发明第六技术方案的制冷装置是在第五技术方案的制冷装置的基础上，在第三注入控制中，控制部根据冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂流路的制冷剂的压力来改变在第一注入流路中流动的制冷剂的量与在第二注入流路中流动的制冷剂的量的比率。
[0023]当冷凝器与膨胀机构之间的主制冷剂流路的制冷剂压力降低时，根据注入用热交换器的大小不同，有时从注入用热交换器朝第一注入流路流动的制冷剂的量、干燥度不能达到期望的水平。另外，当主制冷剂流路的制冷剂压力降低时，在冷凝器的高度位置和蒸发位置的高度位置相差很大而使两者的高低差较大这样的情况下，进行在制冷剂贮存箱的内部积存制冷剂的气体成分的控制(会进一步降低压力的控制)有时不是理想的。
[0024]但是，在本发明第六技术方案的制冷装置中，在使制冷剂从注入用热交换器和制冷剂贮存箱同时流动至压缩机等的第三注入控制中，根据主制冷剂流路的制冷剂压力改变从注入用热交换器流动至第一注入流路的注入的制冷剂量与从制冷剂贮存箱流动至第二注入流路的