CN101512245B - 制冷装置 - Google Patents

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Abstract

一种制冷装置，包括将压缩机、散热器、第一膨胀阀、受液器、第二膨胀阀和蒸发器依次连接的制冷剂回路，可实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。本发明的制冷装置(1、101)包括：压缩机构(11)、散热器(13)、第一膨胀机构(15)、受液器(16)、第二膨胀机构(17、33a、33b)、蒸发器(31、31a、31b)、压力检测部(21)、温度检测部(22)、以及控制部(23)。压力检测部设置在压缩机构的制冷剂排出侧与第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间。温度检测部设置在散热器的出口侧与第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间。控制部利用由压力检测部检测出的压力和由温度检测部检测出的温度，对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的状态成为饱和状态。

Description

制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷装置，尤其涉及制冷剂在制冷循环中成为超临界状态的制冷装置。
背景技术
以往，公知有一种包括将压缩机、散热器、第一膨胀阀、受液器、第二膨胀阀和蒸发器依次连接的制冷剂回路的制冷装置(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开平10-115470号公报(第4页第5栏第12行～第5页第7栏第39行，图3)
在这种制冷装置的制冷剂回路中，若使从第一膨胀阀朝第二膨胀阀流动的制冷剂的压力(下面称作中间压力)明显低于饱和压力，则常常会产生气体制冷剂，从而很难进行受液器的制冷剂液面控制。
发明内容
本发明的目的在于，在如上所述的制冷剂装置中，实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
解决技术问题所采用的技术方案
第一发明的制冷装置包括：压缩机构、散热器、第一膨胀机构、受液器、第二膨胀机构、蒸发器、压力检测部、温度检测部、以及控制部。压缩机构对制冷剂进行压缩。散热器与压缩机构的制冷剂排出侧连接。第一膨胀机构与散热器的出口侧连接。受液器与第一膨胀机构的制冷剂流出侧连接。第二膨胀机构与受液器的出口侧连接。蒸发器与第二膨胀机构的制冷剂流出侧连接，并与压缩机构的制冷剂吸入侧连接。压力检测部设置在压缩机构的制冷剂排出侧与第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间。温度检测部设置在散热器的出口侧与第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间。控制部利用由压力检测部检测出的压力和由温度检测部检测出的温度，对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的状态成为饱和状态。在此提到的“饱和状态”，是指在受液器中实质上能储藏大致一定量的液体制冷剂的状态，可以有小幅度的变动。
在该制冷装置中，控制部利用由压力检测部检测出的压力和由温度检测部检测出的温度，对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的状态成为饱和状态。因此，在该制冷装置中，从第一膨胀机构流出的制冷剂中几乎不产生气体制冷剂。因此，在该空调装置中，可实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
第二发明的制冷装置是在第一发明的制冷装置中，控制部根据压力和温度来计算饱和压力，并对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为饱和压力。
在该制冷装置中，控制部根据压力和温度来计算饱和压力，并对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为饱和压力。因此，在该制冷装置中，从第一膨胀机构流出的制冷剂中几乎不产生气体制冷剂。因此，在该空调装置中，可实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
第三发明的制冷装置是在第二发明的制冷装置中，控制部根据压力和温度来计算焓，并计算与该焓对应的饱和压力。
在该空调装置中，控制部根据压力和温度来计算焓，并计算与该焓对应的饱和压力。即，在该空调装置中，在焓-熵图上使曲线从第一膨胀机构的制冷剂流出点朝正下方笔直下降，由此求出该曲线与饱和线之间的交点上的压力。因此，在该制冷装置中，在第一膨胀机构是膨胀阀时，可简单地求出目标饱和压力。
第四发明的制冷装置是在第二发明或者第三发明的制冷装置中，控制部对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为在比饱和压力高的压力上限值以下、且在比饱和压力低的压力下限值以上的值。在此提到的“压力上限值”和“压力下限值”根据使受液器中实质上储藏大致一定量的液体制冷剂来确定。
在该空调装置中，控制部对第一膨胀机构进行控制，以使从第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为在比饱和压力高的压力上限值以下、且在比饱和压力低的压力下限值以上的值。因此，在该空调装置中，从第一膨胀机构流出的制冷剂中几乎不产生气体制冷剂。因此，在该空调装置中，可实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
第五发明的制冷装置是在第一发明至第四发明的任一个制冷装置中，第一膨胀机构是第一膨胀阀。第二膨胀机构是第二膨胀阀。控制部对第一膨胀阀的开度和第二膨胀阀的开度的分配进行控制。
在该空调装置中，控制部对第一膨胀阀的开度和第二膨胀阀的开度的分配进行控制。因此，在该空调装置中，可在考虑到压缩机的吸入口附近的制冷剂的过热度等的同时，实现稳定的受液器的制冷剂液面控制
发明效果
在第一发明至第三发明的制冷装置中，从第一膨胀机构流出的制冷剂中几乎不产生气体制冷剂。因此，在该空调装置中，可实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
在第四发明的制冷装置中，可在考虑到压缩机的吸入口附近的制冷剂的过热度等的同时，实现稳定的受液器的制冷剂液面控制。
附图说明
图1是本发明实施方式的空调装置的制冷剂回路图。
图2是用于说明由本发明实施方式的空调装置的控制装置进行的制冷剂冷却控制的图。
图3是变形例(A)的空调装置的制冷剂回路图。
图4是用于说明由变形例(B)的空调装置的控制装置进行的控制的图。
(符号说明)
1、101空调装置(制冷装置)
11压缩机(压缩机构)
13室外热交换器(散热器)
15第一电动膨胀阀(第一膨胀机构)
16受液器
17、33a、33b第二电动膨胀阀(第二膨胀机构)
21高压压力传感器(压力检测部)
22温度传感器(温度检测部)
23控制装置
31、31a、31b室内热交换器(蒸发器)
具体实施方式
<空调装置的结构>
图1表示了本发明实施方式的空调装置1的概略制冷剂回路2。
该空调装置1是将二氧化碳作为制冷剂、并能进行制冷运行和供暖运行的空调装置，主要包括：制冷剂回路2；送风风扇26、32；控制装置23；高压压力传感器21；温度传感器22；以及中间压压力传感器24等。
在制冷剂回路2中主要配备有：压缩机11、四通切换阀12、室外热交换器13、第一电动膨胀阀15、受液器16、第二电动膨胀阀17、以及室内热交换器31，如图1所示，各装置通过制冷剂配管连接。
在本实施方式中，空调装置1是分体型的空调装置，也可以说包括：主要具有室内热交换器31和室内风扇32的室内单元30；主要具有压缩机11、四通切换阀12、室外热交换器13、第一电动膨胀阀15、受液器16、第二电动膨胀阀17、高压压力传感器21、温度传感器22和控制装置23的室外单元10；将室内单元30的制冷剂液体管等配管与室外单元10的制冷剂液体管等配管彼此连接的第一连通配管41；以及将室内单元30的制冷剂气体管等配管与室外单元10的制冷剂气体管等配管彼此连接的第二连通配管42。另外，室外单元10的制冷剂液体管等配管与第一连通配管41通过室外单元10的第一截止阀18连接，室外单元10的制冷剂气体管等配管与第二连通配管42通过室外单元10的第二截止阀19连接。
(1)室内单元
室内单元30主要具有室内热交换器31和室内风扇32等。
室内热交换器31是用于使空调室内的空气即室内空气与制冷剂彼此进行热交换的热交换器。
室内风扇32是用于将空调室内的空气吸入单元30内、并将通过室内热交换器31与制冷剂进行了热交换后的空气即调节空气再次朝空调室内送出的风扇。
通过采用这种结构，该室内单元30能在制冷运行时使由室内风扇32吸入内部的室内空气与在室内热交换器31中流动的液体制冷剂进行热交换来生成调节空气(冷气)，并在供暖运行时使由室内风扇32吸入内部的室内空气与在室内热交换器31中流动的超临界制冷剂进行热交换来生成调节空气(暖气)。
(2)室外单元
室外单元10主要具有：压缩机11、四通切换阀12、室外热交换器13、第一电动膨胀阀15、受液器16、第二电动膨胀阀17、室外风扇26、控制装置23、高压压力传感器21、温度传感器22、以及中间压压力传感器24等。
压缩机11是用于将在吸入管中流动的低压的气体制冷剂吸入并压缩成超临界状态、之后将其朝排出管排出的装置。
四通切换阀12是对应各运行来切换制冷剂的流动方向的阀，在制冷运行时，能将压缩机11的排出侧与室外热交换器13的高温侧彼此连接，并将压缩机11的吸入侧与室内热交换器31的气体侧彼此连接，在供暖运行时，能将压缩机11的排出侧与第二截止阀19彼此连接，并将压缩机11的吸入侧与室外热交换器13的气体侧彼此连接。
室外热交换器13在制冷运行时能将空调室外的空气作为热源使从压缩机11排出的高压的超临界制冷剂冷却，在供暖运行时能使从室内热交换器31返回的液体制冷剂蒸发。
第一电动膨胀阀15用于对从室外热交换器13的低温侧流出的超临界制冷剂(制冷运行时)或者经由受液器16流入的液体制冷剂(供暖运行时)进行减压。
受液器16用于储藏根据运行模式和空调负载而剩余的制冷剂。
第二电动膨胀阀17用于对经由受液器16流入的液体制冷剂(制冷运行时)或者从室内热交换器31的低温侧流出的超临界制冷剂(供暖运行时)进行减压。
室外风扇26是用于将室外的空气吸入单元10内、并将通过室外热交换器13与制冷剂进行了热交换后的空气排出的风扇。
高压压力传感器21设置在压缩机11的排出侧。
温度传感器22设置在第一电动膨胀阀15的室外热交换器侧。
中间压压力传感器24设置在第一电动膨胀阀15与受液器16之间。
控制装置23与高压压力传感器21、温度传感器22、中间压压力传感器24、第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17等进行通信连接，根据从温度传感器22送来的温度信息、从高压压力传感器21送来的高压压力信息、从中间压压力传感器24送来的中间压压力信息，对第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度进行控制。此处，利用焓-熵图来详细说明第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度控制。在图2中，在二氧化碳的焓-熵图上表示了本实施方式的空调装置1的制冷循环。在图2中，A→B表示压缩过程，B→C表示冷却过程，C→D1、D2表示第一膨胀过程(利用第一电动膨胀阀15进行减压)，D1、D2→E表示第二膨胀过程(利用第二电动膨胀阀17进行减压)，E→A表示蒸发过程。另外，K表示临界点。Tm是等温线。此处，观察A→B→C→D2→E→A的制冷循环可知，从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂成为气液两相状态，产生气体制冷剂。不过，在本实施方式的空调装置1中，在压缩机11的排出侧配置有高压压力传感器21，在第一电动膨胀阀15的室外热交换器侧配置有温度传感器22，因此，可利用焓-熵图来求出从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂的饱和压力。因此，在该空调装置1中，控制装置23对第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度进行适当调节，以使从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂成为D1点的状态，即，使中间压压力传感器24显示的值与上面求出的饱和压力一致。这样一来，上述制冷循环便成为A→B→C→D1→E→A的制冷循环。即，可使从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂成为D1点的状态、即饱和状态。
<空调装置的动作>
参照图1来说明空调装置1的运行动作。如上所述，该空调装置1可进行制冷运行和供暖运行。
(1)制冷运行
在制冷运行时，四通切换阀12成为图1中实线所示的状态，即成为将压缩机11的排出侧与室外热交换器13的高温侧连接、并将压缩机11的吸入侧与第二截止阀19连接的状态。此时，第一截止阀18和第二截止阀19成为打开状态。
当在该制冷剂回路2的状态下启动压缩机11时，气体制冷剂被压缩机11吸入而压缩成超临界状态，之后，经由四通切换阀12送往室外热交换器13，在室外热交换器13中被冷却。
接着，该被冷却的超临界制冷剂被送往第一电动膨胀阀15。此时，送往第一电动膨胀阀15的超临界制冷剂被减压成饱和状态，之后，经由受液器16送往第二电动膨胀阀17。送往第二电动膨胀阀17的饱和状态的制冷剂被减压成液体制冷剂，之后，经由第一截止阀18朝室内热交换器31供给，对室内空气进行冷却，并蒸发成气体制冷剂。
接着，该气体制冷剂经由第二截止阀19和四通切换阀12，再次被压缩机11吸入。像这样，来进行制冷运行。控制装置23在该制冷运行中执行上述控制。
(2)供暖运行
在供暖运行时，四通切换阀12成为图1中虚线所示的状态，即成为将压缩机11的排出侧与第二截止阀19连接、并将压缩机11的吸入侧与室外热交换器13的气体侧连接的状态。此时，第一截止阀18和第二截止阀19成为打开状态。
当在该制冷剂回路2的状态下启动压缩机11时，气体制冷剂被压缩机11吸入而压缩成超临界状态，之后，经由四通切换阀12和第二截止阀19而朝室内热交换器31供给。
接着，该超临界制冷剂在室内热交换器31中对室内空气进行加热并被冷却。被冷却后的超临界制冷剂经由第一截止阀送往第二电动膨胀阀17。送往第二电动膨胀阀17的超临界制冷剂被减压成饱和状态，之后，经由受液器16送往第一电动膨胀阀15。送往第一电动膨胀阀15的饱和状态的制冷剂被减压而成为液体制冷剂，之后，送往室外热交换器13，在室外热交换器13中蒸发而成为气体制冷剂。然后，该气体制冷剂经由四通切换阀12，再次被压缩机11吸入。像这样，来进行供暖运行。
<空调装置的特征>
(1)在本实施方式的空调装置1中，控制装置23与高压压力传感器21、温度传感器22、第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17等进行通信连接，根据从温度传感器22送来的温度信息、从高压压力传感器21送来的高压压力信息，对第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度进行控制，以使从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂成为饱和状态。因此，在该空调装置1中，从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂中几乎不产生气体制冷剂。因此，在该空调装置1中，可实现稳定的受液器16的制冷剂液面控制。
(2)在本实施方式的空调装置1中，例如可考虑预先将第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的总开度表示成以压缩机11的吸入管的过热度为变量的函数、或者生成表示该总开度与过热度之间的关系的控制表格等，再将第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度比表示成以高压压力和第一电动膨胀阀入口温度为变量的函数等方法。因此，在该空调装置1中，可在考虑到压缩机11的吸入口附近的制冷剂的过热度等的同时，实现稳定的受液器16的制冷剂液面控制。
<变形例>
(A)在上述实施方式中，是将本申请的发明应用于对一个室外单元10设置一个室内单元30的分体式空调装置1，但也可将本申请的发明应用于对图3所示的一个室外单元设置多个室内单元的多联式空调装置101。图3中，与上述实施方式的空调装置1的构成零件相同的零件使用了相同的符号。图3中，符号102表示制冷剂回路，符号110表示室外单元，符号130a、130b表示室内单元，符号31a、31b表示室内热交换器，符号32a、32b表示室内风扇，符号33a、33b表示第二电动膨胀阀，符号34a、34b表示室内控制装置，符号141、142表示连通配管。这种情况下，控制装置23通过室内控制装置34a、34b对第二电动膨胀阀33a、33b进行控制。另外，在本变形例中，第二电动膨胀阀33a、33b收容在室内单元130a、130b中，但第二电动膨胀阀33a、33b也可收容在室外单元110中。
(B)在上述实施方式的空调装置1中，虽未特别提及，但也可在受液器16与第二电动膨胀阀17之间设置过冷却热交换器(也可以是内部热交换器)。这种情况下，焓-熵图上的制冷循环成为如图4所示。在图4中，A→B表示压缩过程，B→C表示第一冷却过程，C→D表示第一膨胀过程，D→F表示第二冷却过程(利用过冷却热交换器进行的冷却)，F→E表示第二膨胀过程，E→A表示蒸发过程。
(C)在上述实施方式的空调装置1中，第一电动膨胀阀15、受液器16、第二电动膨胀阀17等是配置在室外单元10中，但它们的配置没有特别的限定。例如，第二电动膨胀阀17也可配置在室内单元30中。
(D)在上述实施方式的空调装置1中，采用电动膨胀阀来作为制冷剂的减压装置，但作为替代，也可采用膨胀机等。
(E)在上述实施方式的空调装置1中，虽未特别提及，但也可将受液器16与压缩机11的吸入管连接，形成排气回路。这种情况下，最好在排气回路上设置电动膨胀阀和电磁阀等。
(F)在上述实施方式的空调装置1中，控制装置23对第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度进行适当调节，以使中间压压力传感器24显示的值与计算出的目标饱和压力一致，但控制装置23也可根据该目标饱和压力求出目标压力上限值和目标压力下限值，并对第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度进行适当调节，以使中间压压力传感器24显示的值成为上述目标压力上限值以下、目标压力下限值以上。
(G)在上述实施方式的空调装置1中，设置有中间压压力传感器24，但也可拆除中间压压力传感器24。这种情况下，例如可考虑预先将第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的总开度表示成以压缩机11的吸入管的过热度为变量的函数、或者生成表示该总开度与过热度之间的关系的控制表格等，再将第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度比表示成以高压压力和第一电动膨胀阀入口温度为变量的函数等方法。这样一来，第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度可唯一确定。
(H)在上述实施方式中虽未特别提及，但本发明也可应用于两级压缩。
(I)在上述实施方式的空调装置1中，设置有中间压压力传感器24，但在高压压力和第一电动膨胀阀15的入口温度已确定时，也可拆除中间压压力传感器24。这种情况下，可在第一电动膨胀阀15的制冷剂流出侧与第二电动膨胀阀17的制冷剂流入侧之间设置温度传感器来测定饱和温度。
(J)在上述实施方式的空调装置1中，设置有中间压压力传感器24，但在室内热交换器31的出口侧与压缩机11的吸入侧之间设置低压压力传感器，并在第一电动膨胀阀15的入口附近(也可以是室外热交换器13的低温侧(或液体侧)的口的附近)设置温度传感器时，也可拆除中间压压力传感器24。这种情况下，利用第一电动膨胀阀15和第二电动膨胀阀17的开度-差压特性来预测中间压力。
(K)在上述实施方式的空调装置1中，虽未特别提及，但也可在室外热交换器13的低温侧(或液体侧)与温度传感器22之间设置制冷剂冷却用热交换器(也可以是内部热交换器)。这种情况下，可防止从第一电动膨胀阀15流出的制冷剂成为临界点附近的状态。因此，在该空调装置1中，可稳定进行受液器16的液面控制。
工业上的可利用性
本发明的制冷装置具有可稳定地进行受液器的制冷剂液面控制的特征，特别适用于采用二氧化碳等作为制冷剂的制冷装置。

Claims (4)

1.一种制冷装置(1、101)，其特征在于，包括：
压缩机构(11)，该压缩机构(11)用于压缩制冷剂；
散热器(13)，该散热器(13)与所述压缩机构的制冷剂排出侧连接；
第一膨胀机构(15)，该第一膨胀机构(15)与所述散热器的出口侧连接；
受液器(16)，该受液器(16)与所述第一膨胀机构的制冷剂流出侧连接；
第二膨胀机构(17、33a、33b)，该第二膨胀机构(17、33a、33b)与所述受液器的出口侧连接；
蒸发器(31、31a、31b)，该蒸发器(31、31a、31b)与所述第二膨胀机构的制冷剂流出侧连接，并与所述压缩机构的制冷剂吸入侧连接；
压力检测部(21)，该压力检测部(21)设置在所述压缩机构的制冷剂排出侧与所述第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间；
温度检测部(22)，该温度检测部(22)设置在所述散热器的出口侧与所述第一膨胀机构的制冷剂流入侧之间；以及
控制部(23)，该控制部(23)利用由所述压力检测部检测出的压力和由所述温度检测部检测出的温度，对所述第一膨胀机构进行控制，以使从所述第一膨胀机构流出的制冷剂的状态成为饱和状态，
所述控制部根据所述压力和所述温度来计算饱和压力，并对所述第一膨胀机构进行控制，以使从所述第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为所述饱和压力。
2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述控制部根据所述压力和所述温度来计算焓，并计算与所述焓对应的饱和压力。
3.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，所述控制部对所述第一膨胀机构进行控制，以使从所述第一膨胀机构流出的制冷剂的压力成为在比所述饱和压力高的压力上限值以下、且在比所述饱和压力低的压力下限值以上的值。
4.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，
所述第一膨胀机构是第一膨胀阀，
所述第二膨胀机构是第二膨胀阀，
所述控制部对所述第一膨胀阀的开度和所述第二膨胀阀的开度的分配进行控制。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011112500A2 (en) 2010-03-08 2011-09-15 Carrier Corporation Capacity and pressure control in a transport refrigeration system
AU2012271769B2 (en) 2011-06-13 2015-10-22 Fred LINGELBACH Refrigeration system and methods for refrigeration
EP2718645A2 (en) * 2011-06-13 2014-04-16 Lingelbach, Fred Condenser evaporator system (ces) for a refrigeration system and method
WO2017029011A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Danfoss A/S A vapour compression system with at least two evaporator groups
CN108139131B (zh) 2015-10-20 2020-07-14 丹佛斯有限公司 用于控制蒸气压缩***长时间处于喷射器模式的方法
WO2017067858A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-27 Danfoss A/S A method for controlling a vapour compression system with a variable receiver pressure setpoint
US10508850B2 (en) 2015-10-20 2019-12-17 Danfoss A/S Method for controlling a vapour compression system in a flooded state
US11060740B2 (en) * 2016-04-18 2021-07-13 Bertrand Michaud Air distribution system
CN110360729A (zh) * 2018-04-09 2019-10-22 珠海格力电器股份有限公司 一种机组高落差压力控制方法、装置及空调设备
DK180146B1 (en) 2018-10-15 2020-06-25 Danfoss As Intellectual Property Heat exchanger plate with strenghened diagonal area
WO2021255921A1 (ja) * 2020-06-19 2021-12-23 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124055A (zh) * 1994-03-03 1996-06-05 通用电气公司 双蒸发器两级致冷循环中冷冻剂流量液面的控制
CN1773191A (zh) * 2004-11-11 2006-05-17 日立家用电器公司 冷冻装置及空调机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62158954A (ja) * 1985-12-28 1987-07-14 富士重工業株式会社 冷凍機
JP2943613B2 (ja) * 1994-07-21 1999-08-30 三菱電機株式会社 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置
DE69732206T2 (de) * 1996-08-22 2005-12-22 Denso Corp., Kariya Kälteanlage des Dampfkompressionstyps
JP3813702B2 (ja) * 1996-08-22 2006-08-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP3484902B2 (ja) * 1996-11-20 2004-01-06 松下電器産業株式会社 冷凍装置の制御装置
JP2001004235A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Sanden Corp 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2002106959A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Sanyo Electric Co Ltd ヒートポンプ給湯機
JP2002168536A (ja) * 2000-11-29 2002-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和装置
JP2004100979A (ja) * 2002-09-05 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ装置
JP4363997B2 (ja) * 2004-01-27 2009-11-11 三洋電機株式会社 冷凍装置
JP2005226866A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Denso Corp 冷凍サイクル装置
JP2006343017A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
JP4811204B2 (ja) * 2006-09-11 2011-11-09 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124055A (zh) * 1994-03-03 1996-06-05 通用电气公司 双蒸发器两级致冷循环中冷冻剂流量液面的控制
CN1773191A (zh) * 2004-11-11 2006-05-17 日立家用电器公司 冷冻装置及空调机

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平10-115470A 1998.05.06
JP平10-148404A 1998.06.02
JP平8-35725A 1996.02.06

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Publication number Publication date
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JP4973078B2 (ja) 2012-07-11

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