空调装置的制造方法
【专利说明】空调装置
[0001 ] 本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2013/061596，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201380026354.7，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，提出了一种空调装置等制冷装置、即使用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制冷剂、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1(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]在专利文献1(日本专利特开2009-127902号公报)的空调装置中，将成为闪蒸气体的旁通制冷剂注入压缩机中的中压制冷剂，降低压缩机的排出温度并实现运转能力的提高，但有时根据运转条件的不同中间注入引起的运转能力提高会使运转效率恶化。在这种情况下，可考虑停止中间注入，但这样的话，有时会使排出温度上升而产生难以继续运转的状况。
[0006]本发明的技术问题在于提供一种制冷装置，其使用R32作为制冷剂，且即便在中间注入会使运转效率恶化的情况下也能进行用于抑制排出温度的注入。
[0007]解决技术问题所采用的技术方案
[0008]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、中间注入流路、吸入注入流路。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。中间注入流路将从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂引导至压缩机，并使该一部分制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流。吸入注入流路将从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂引导至吸入流路，并使该一部分制冷剂与吸入至压缩机的低压制冷剂合流。
[0009]在本发明的制冷装置中，能使用中间注入流路使从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂与压缩机的中压制冷剂合流，也能使用吸入注入流路使从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂与在吸入流路中被吸入至压缩机的低压制冷剂合流。因此，即便在使用中间注入流路时运转效率恶化的情况下，也能使用吸入注入流路降低压缩机的排出温度。
[0010]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，制冷装置还包括切换机构。切换机构在中间注入状态与吸入注入状态之间进行切换，其中，上述中间注入状态是指制冷剂在中间注入流路中流动的状态，上述吸入注入状态是指制冷剂在吸入注入流路中流动的状态。
[0011 ]此处，在中间注入状态时，从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂经由中间注入流路而与压缩机的中压制冷剂合流。另一方面，在吸入注入状态时，从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂经由吸入注入流路而与在吸入流路中被吸入至压缩机的低压制冷剂合流。此外，能利用切换机构对上述中间注入状态和吸入注入状态进行切换，因此，即便在中间注入会使运转效率恶化的情况下，也能从中间注入状态切换至吸入注入状态以降低压缩机的排出温度。
[0012]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，制冷装置还包括分支流路、开度调节阀及注入用热交换器。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。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在分支流路的开度调节阀的下游流动的制冷剂进行热交换。此外，在该制冷装置中，从注入用热交换器流出并在分支流路中流动的制冷剂流动至中间注入流路或吸入注入流路。
[0013]此处，经由中间注入流路或吸入注入流路朝压缩机流动的制冷剂为在设于分支流路的开度调节阀中被减压并在注入用热交换器中进行热交换后的制冷剂。因此，通过对开度调节阀的开度进行调节控制，能使与压缩机的中压制冷剂或被吸入至压缩机的低压制冷剂合流的制冷剂成为过热气体或成为闪蒸气体。
[0014]藉此，例如，通常能以过热的制冷剂气体进行注入，而当压缩机的排出温度升高时则能利用湿润的气液两相的闪蒸气体进行注重冷却的注入。
[0015]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，制冷装置还包括排出温度传感器和控制部，其中，上述排出温度传感器对从压缩机排出的制冷剂的温度进行检测。控制部选择性地执行中间注入控制和吸入注入控制。中间注入控制是将切换机构设为中间注入状态以使制冷剂流动至中间注入流路的控制。吸入注入控制是将切换机构设为吸入注入状态以使制冷剂流动至吸入注入流路的控制。此外，当排出温度传感器检测出的排出温度比温度阈值高、且压缩机的转速比转速阈值低时，控制部进行吸入注入控制。
[0016]当由排出温度传感器检测出的排出温度比温度阈值高时，以排出温度低于温度阈值的方式将从冷凝器朝蒸发器流动的一部分制冷剂直接或经由吸入流路注入至压缩机是较为理想的。但是，如外部气体温度较高时的制热运转等，在进行热负载较小而将压缩机的转速降低的运转时，若进行中间注入，则能力提高，压缩机排出的制冷剂的压力(高压)会提高。因此，在本发明第四技术方案的制冷装置中，当排出温度传感器检测出的排出温度比温度阈值高、且压缩机的转速比转速阈值低时，进行吸入注入控制。藉此，即便在低负载的情况下，也能抑制无用的能力提高以确保运转效率，并能通过吸入注入控制降低排出温度。
[0017]本发明第五技术方案的制冷装置是在第三技术方案的制冷装置的基础上，制冷装置还包括第一温度传感器、第二温度传感器及控制部。第一温度传感器对从压缩机排出的制冷剂的温度进行检测。第二温度传感器对从注入用热交换器流出而在分支流路中流动的制冷剂的温度进行检测。控制部选择性地执行中间注入控制和吸入注入控制。中间注入控制是将切换机构设为中间注入状态以使制冷剂流动至中间注入流路的控制。吸入注入控制是将切换机构设为吸入注入状态以使制冷剂流动至吸入注入流路的控制。在中间注入控制中，当第一温度传感器检测出的温度比第一阈值低时，控制部根据第二温度传感器的检测温度进行开度调节阀的开度调节。另外，在中间注入控制中，当第一温度传感器检测出的温度比第一阈值高时，控制部根据第一温度传感器的检测温度进行开度调节阀的开度调节。
[0018]通过进行中间注入控制，能实现能力提高、效率提高，但当压缩机的排出温度上升至难以继续运转的程度时，需要进行强制降低压缩机的转速这样的下降控制。为了对此进行抑制，在本发明第五技术方案的制冷装置中，当对从压缩机排出的制冷剂的温度进行检测的第一温度传感器的检测温度比第一阈值高时，并不根据第二温度传感器的检测温度，而是根据第一温度传感器的检测温度进行开度调节阀的开度调节。因此，例如能增大开度调节阀的开度以将湿润制冷剂气体注入至压缩机来提高冷却效果，以使压缩机的排出制冷剂温度即第一温度传感器的检测温度降低。另一方面，当第一温度传感器检测出的温度比第一阈值低时，能根据对从注入用热交换器流出的制冷剂的温度进行检测的第二温度传感器的检测温度进行开度调节，从而能确保运转效率。
[0019]本发明第六技术方案的制冷装置是在第一技术方案或第二技术方案的制冷装置的基础上，制冷装置还包括制冷剂贮存箱和旁通流路。制冷剂贮存箱设于将冷凝器与蒸发器连接的主制冷剂流路。此外，还将积存于制冷剂贮存箱内部的制冷剂的气体成分引导至中间注入流路及吸入注入流路。
[0020]此处，经由中间注入流路或吸入注入流路朝压缩机流动的制冷剂为积存于制冷剂贮存箱内部的制冷剂的气体成分。即，制冷剂贮存箱中的制冷剂的饱和气体朝压缩机流动。在采用上述结构的情况下，无需其它用于将注入用液体制冷剂变换为闪蒸气体、过热气体的热交换器等，能抑制制冷装置的制造成本。
[0021]本发明第七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，切换机构具有:第一开闭机构，该第一开闭机构设于中间注入流路；以及第二开闭机构，该第二开闭机构设于吸入注入流路。
[0022]此处，能利用第一开闭机构关闭中间注入流路，并能利用第二开闭机构关闭吸入注入流路，因此，能可靠地获得中间注入状态和吸入注入状态的切换效果。
[0023]另外，第一开闭机构及第二开闭机构既可以是相互分开的两个开闭阀，也可以是三通阀这样的一个机构。
[0024]本发明第八技术方案的制冷装置是在第四技术方案的制冷装置的基础上，切换机构是在中间注入状态、吸入注入状态及非注入状态之间进行切换的机构。非注入状态是指制冷剂既未在中间注入流路中流动、也未在吸入注入流路中流动的状态。此外，控制部选择性地执行中间注入控制、吸入注入控制及非注入控制。非注入控制是将切换机构设为非注入状态而使制冷剂既未在中间注入流路中流动、也未在吸入注入流路中流动的控制。此外，当排出温度传感器检测出的排出温度比温度阈值低、且压缩机的转速比转速阈值低时，控制部进行非注入控制。
[0025]此处，在因排出温度较低而无需利用吸入注入、中间注入降低压缩机温度，且因要求低能力而降低压缩机的转速的情况下，选择、执行非注入控制。藉此，能抑制因吸入注入或中间注入而产生的能力提高及运转效率的降低，从而能确保运转效率并能满足低能力的要求。
[0026]本发明第九技术方案的制冷装置是在第二技术方案或第七技术方案的制冷装置的基础上，切换机构是在中间注入状态、吸入注入状态及非注入状态之间进行切换的机构。非注入状态是指制冷剂既未在中间注入流路中流动、也未在吸入注入流路中流动的状态。
[0027]此处，在因排出温度较低而无需利用吸入注入、中间注入降低压缩机温度，且因要求低能力而降低压缩机的转速的情况下，能切换至非注入状态。当这样进行切换时，能抑制因吸入注入或中间注入而产生的能力提高及运转效率的降低，从而能确保运转效率并能满足低能力的要求。
[0028]发明效果
[0029]根据本发明第一技术方案的制冷装置，即便在使用中间注入流路时运转效率恶化的情况下，也能使用吸入注入流路降低压缩机的排出温度。
[0030]根据本发明第二技术方案