热泵装置的制作方法

本公开涉及一种使用非共沸混合制冷剂的热泵装置。

背景技术：

1、在现有的热泵装置中,如专利文献1(日本特许第6390431号公报)中所述,是通过使用非共沸混合制冷剂来实施蒸气压缩冷冻循环。专利文献1中所述的非共沸混合制冷剂是由2,3,3,3-四氟丙烯(以下有时标记为hfo-1234yf)和二氟甲烷(以下有时标记为r32)混合的制冷剂。

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在专利文献1的非共沸混合制冷剂中，hfo-1234yf的沸点是-29.5℃，r32的沸点是-51.7℃。然而，本公开说明中所用的沸点是一个大气压下的标准沸点。因此，hfo-1234yf的沸点比r32的沸点高。

3、若沸点低的r32的比例低的液态非共沸混合制冷剂在热泵装置的制冷剂回路中积存，则在制冷剂回路中循环的循环制冷剂中，r32的比例上升。然而，由于具有容易引起歧化反应的碳-碳不饱和键的化合物是hfo-1234yf，因此，即使循环制冷剂中的r32的比例升高，循环制冷剂中的歧化反应的风险也反而降低。

4、然而，即使同样是非共沸混合制冷剂，沸点低的制冷剂是具有碳-碳不饱和键的化合物的情况下，若包括很多沸点高的制冷剂的液态非共沸混合制冷剂在制冷剂回路中积存，则循环制冷剂中的具有碳-碳不饱和键的化合物的比例变高。若循环制冷剂中的具有碳-碳不饱和键的化合物的比例变高，则歧化反应的风险变高。

5、如此，在使用非共沸混合制冷剂的热泵装置中，非共沸混合制冷剂所包括的多个制冷剂之中的沸点低的制冷剂是具有碳-碳不饱和键的化合物的情况下，存在由于非共沸混合制冷剂的组成的变化导致的歧化反应的风险升高的问题。

6、解决技术问题所采用的技术方案

7、第一观点的热泵装置包括制冷剂回路、压缩机以及组成调节机构。制冷剂回路中，包括第一制冷剂与沸点比第一制冷剂的沸点高的第二制冷剂的非共沸混合制冷剂在循环。压缩机设置于制冷剂回路，压缩非共沸混合制冷剂。组成调节机构与制冷剂回路相连接，抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂中所包括的第一制冷剂的比例增加。第一制冷剂是以具有一个以上的碳-碳不饱和键的分子式表示的化合物。

8、在第一观点的热泵装置中，组成调节机构抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例的增加。其结果是，从压缩机排出的非共沸混合制冷剂中，以具有一个以上碳-碳不饱和键的分子式表示的化合物的增加被抑制，因此，能降低歧化反应发生的风险。

9、第二观点的热泵装置是在第一观点的热泵装置的基础上,包括设置于制冷剂回路的储罐。储罐具有与压缩机的吸入口相连的第一流路以及与第一流路相连的出口。储罐具有供液态非共沸混合制冷剂积存的储液部。组成调节机构抑制与进入储罐的非共沸混合制冷剂所包含的第一制冷剂的比例相比，进入吸入口的第一制冷剂的比例增加。

10、在第二观点的热泵装置中，组成调节机构能抑制与进入储罐的非共沸混合制冷剂所包含的第一制冷剂的比例相比，进入压缩机吸入口的第一制冷剂的比例增加。其结果是，从压缩机排出的非共沸混合制冷剂中，以具有一个以上碳-碳不饱和键的分子式表示的化合物的增加被抑制，因此，能降低歧化反应发生的风险。

11、第三观点的热泵装置是在第二观点的热泵装置的基础上，组成调节机构使第一流路与储液部连通，将液态非共沸混合制冷剂从储液部取出并使其向第一流路流出的取出机构。

12、第三观点的热泵装置通过取出机构，能够将液态非共沸混合制冷剂从储罐的储液部取出并使其向第一流路流出。其结果是，能减少储罐中积存的液态非共沸混合制冷剂，能抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例的增加。

13、第四观点的热泵装置是在第三观点的热泵装置的基础上，取出机构包括使在取出机构中流动的液态非共沸混合制冷剂膨胀的膨胀机构。

14、在第四观点的热泵装置中，通过节流机构产生的阻力，能防止液态非共沸混合制冷剂过量流向取出机构。其结果是，能防止由液态非共沸混合制冷剂向压缩机过量返回所产生的压缩机的故障。

15、第五观点的热泵装置是在第三观点或第四观点的热泵装置的基础上，取出机构包括设置于第一流路的小径部和连接储液部和小径部的细径管。小径部具有比小径部的上游的第一流路的内径以及小径部的下游的第一流路的内径小的内径。细径管具有比小径部的内径小的内径。

16、在第五观点的热泵装置中，第一流路中，小径部的非共沸混合制冷剂的流速比其上游侧以及下游侧的流速更快，因此，产生了文丘里效应。由于其文丘里效应，小径部的压力降低，从而储罐的储液部中积存的液态非共沸混合制冷剂通过细径管被稳定地取出。

17、第六观点的热泵装置是在第三观点至第五观点中任一热泵装置的基础上，储罐具有设置于出口且与第一流路相连的出口管。出口管具有与压缩机的吸入口相连的出口端以及位于储罐内部的入口端。取出机构是形成于位于储液部中的出口管的规定部位的开口。

18、在第六观点的热泵装置中，能通过出口管的开口将液态非共沸混合制冷剂吸出至第一流路。其结果是，能抑制大量的液态非共沸混合制冷剂在储罐的储液部积存。

19、第七观点的热泵装置是在第二观点至第六观点中任一热泵装置的基础上，组成调节机构包括搅拌储罐中的非共沸混合制冷剂的搅拌机构。

20、在第七观点的热泵装置中，搅拌机构通过在储罐中搅拌非共沸混合制冷剂来促进储罐中的液态第二制冷剂的蒸发。其结果是，液态第二制冷剂变得难以残留在储罐中，从而能抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例的增加。

21、第八观点的热泵装置是在第七观点的热泵装置的基础上，储罐在内壁的附近具有将非共沸混合制冷剂引入内部的入口管。搅拌机构是沿储罐内壁在与重力方向交叉的方向上将非共沸混合制冷剂喷出的所述入口管的结构。

22、第八观点的热泵装置沿储罐的内壁在与重力方向交叉的方向上将非共沸混合制冷剂从入口管的结构中喷出，因此，能使非共沸混合制冷剂的回旋流动沿储罐的内壁发生。通过此回旋流动促进液态非共沸混合制冷剂的蒸发，从而液态第二制冷剂变得难以在储罐中残留。

23、第九观点的热泵装置是在第七观点或第八观点的热泵装置的基础上，搅拌机构包括将喷出口连接于储罐，将引入口连接于与储罐中的压力相比压力高的制冷剂回路中的部位，并使非共沸混合制冷剂从引入口向喷出口流动的制冷剂导入流路。

24、在第九观点的热泵装置中，与储罐内部的压力相比压力高的高压非共沸混合制冷剂从制冷剂导入流路的引入口向喷出口流动并从喷出口喷出，因此，通过高压的非共沸混合制冷剂，储罐中的非共沸混合制冷剂被搅拌。其结果是，在储罐中促进液态非共沸混合制冷剂的蒸发，液态第二制冷剂变得难以在储罐中残留。

25、第十观点的热泵装置是在第二观点至第九观点中任一热泵装置的基础上，组成调节机构包括进行向第一流路流动的非共沸混合制冷剂的热交换，加热非共沸混合制冷剂的内部热交换器。

26、在第十观点的热泵装置中，内部热交换器中流向第一流路的非共沸混合制冷剂被加热，因此，在第一流路中流动的液态非共沸混合制冷剂的至少一部分被气化。由于液态非共沸混合制冷剂的至少一部分被气化，被吸入到压缩机的液态非共沸混合制冷剂的比例减少，因此，能降低压缩机吸入大量的液态非共沸混合制冷剂而发生故障的风险。

27、第十一观点的热泵装置是在第二观点至第十观点中任一热泵装置的基础上，制冷剂回路具有供进入储罐的非共沸混合制冷剂流动的第二流路。组成调节机构包括与第一流路和第二流路相连的绕过储罐的旁通流路，开关旁通流路的开闭阀，以及控制开闭阀的控制部。在储罐中进行与从第二流路流入的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例相比，向第一流路流出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例增加的规定的运转时，控制部进行打开开闭阀的控制。

28、在第十一观点的热泵装置中，通过控制部控制的结果是，在进行从储罐向第一流路流出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例增加的规定的运转时，非共沸混合制冷剂在不经过储罐的情况下，穿过旁通流路。因此，在规定的运转时防止第二制冷剂在储罐中积存，并能抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例的增加。

29、第十二观点的热泵装置是在第二观点至第十观点中任一热泵装置的基础上，组成调节机构包括控制部，所述控制部具有控制制冷剂回路中的非共沸混合制冷剂相关的设备而提高压缩机的吸入口处的吸入过热度的规定模式。控制部在液态非共沸混合制冷剂在储罐中积存时转移至规定模式。

30、在第十二观点的热泵装置中，当液态非共沸混合制冷剂在储罐中积存时，控制部转移到规定模式，从而提高压缩机的吸入口处的吸入过热度。由于吸入过热度的升高，在储罐中，液态非共沸混合制冷剂变得难以积存，热泵装置能抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例增加。

31、第十三观点的热泵装置是在第一观点的热泵装置的基础上，组成调节机构是配置于压力比压缩机的吸入口的压力高的制冷剂回路的高压部，并在不改变非共沸混合制冷剂中的第一制冷剂和第二制冷剂的比例的情况下使其通过的接收器。

32、在第十三观点的热泵装置中，能在接收器中积存液态非共沸混合制冷剂，因此，例如，能省去用于积存液态非共沸混合制冷剂的储罐。在接收器中，非共沸混合制冷剂中的第一制冷剂和第二制冷剂的比例的变化被抑制，因此，热泵装置能抑制从压缩机排出的非共沸混合制冷剂所包括的第一制冷剂的比例增加。

33、第十四观点的热泵装置是在第一观点至第十三观点中任一热泵装置的基础上，非共沸混合制冷剂作为第一制冷剂，包括反式-1,2-二氟乙烯。

34、第十五观点的热泵装置是在第一观点至第十四观点中任一热泵装置的基础上，非共沸混合制冷剂作为所述第一制冷剂，包括三氟乙烯。

35、第十六观点的热泵装置是在第一观点至第十五观点中任一热泵装置的基础上，包括设置于制冷剂回路，使从压缩机排出的非共沸混合制冷剂与电动汽车的车室内的空气进行热交换的室内热交换器。