CN108139119B - 制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

制冷循环装置(1)具备制冷剂回路(RC)、制冷剂罐回路(12)和除气配管(30)。制冷剂回路(RC)通过连接压缩机(2)、流路切换装置(3)、第1热交换器(4)、减压装置(5)以及第2热交换器(6)而构成。制冷剂罐回路(12)以与减压装置(5)并联的方式连接于第1以及第2热交换器(4、6)。除气配管(30)具有第一端(30a)和第二端(30b)。流路切换装置(3)构成为将从压缩机(2)排出的制冷剂的流向切换到第1以及第2热交换器(4、6)中的任意一方。制冷剂罐回路(12)包括制冷剂罐(14)。除气配管(30)的第一端(30a)与制冷剂罐(14)连接，除气配管(30)的第二端(30b)与制冷剂回路(RC)以及制冷剂罐回路(12)中的至少一方连接。

Description

制冷循环装置
技术领域
本发明涉及制冷循环装置，尤其涉及具备流路切换装置的制冷循环装置，其中流路切换装置构成为将从压缩机排出的制冷剂的流向切换到第1以及第2热交换器中的任意一方。
背景技术
制冷循环装置存在以下构成：将从压缩机排出的制冷剂的流向切换到第1以及第2热交换器中的任意一方，从而切换制冷和制热。在该制冷循环装置中，一般来讲，相比第2热交换器(室内热交换器)，第1热交换器(室外热交换器)中的制冷剂流路的容积更大。此时，相比制热，制冷时的COP(Coefficient of performance：性能系数)最大的最佳制冷剂量更多，因而，相比制热，制冷时的制冷剂量更多。因此，对于制热而言，制冷的制冷剂量变得过多，因而提出了将在制热时多余的制冷剂回收到制冷剂罐中的制冷剂罐回路。这样的制冷剂罐回路已被例如日本特开2014-119153号公报(专利文献1)公开。在该公报所记载的空调机中，在制热时多余的制冷剂被积存到制冷剂罐回路的制冷剂罐(接收器)中。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-119153号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述公报所记载的空调机中，当在制冷时将制冷剂回收到制冷剂罐之际，制冷剂以气液二相的状态被回收到制冷剂罐中。因而，制冷剂罐内的气体制冷剂会妨碍液体制冷剂的流入。因此，制冷剂无法充分地被回收到制冷剂罐中，故而在制热时多余的制冷剂残存于制冷剂回路。因而，若空调机的运转从制冷被切换到制热，则产生液体制冷剂流入压缩机的回液的可能性很高。
另外，存在具备除霜模式的制冷循环装置，除霜模式用于使附着于在制热时作为蒸发器发挥功能的第1热交换器(室外热交换器)的霜融解。除霜模式按照与制冷相同的循环方式、即与制热相反的循环方式使制冷剂循环。因而，当运转从除霜模式被切换到制热时，与运转从制冷被切换到制热的情况同样，产生回液的可能性很高。
本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于提供能够抑制回液产生的制冷循环装置。
用于解决课题的方案
本发明的制冷循环装置具备制冷剂回路、制冷剂罐回路和除气配管。制冷剂回路通过连接压缩机、流路切换装置、第1热交换器、减压装置以及第2热交换器而构成。制冷剂罐回路以与减压装置并联的方式连接于第1以及第2热交换器。除气配管具有第一端和第二端。流路切换装置构成为将从压缩机排出的制冷剂的流向切换到第1以及第2热交换器中的任意一方。制冷剂罐回路包括制冷剂罐。除气配管的第一端与制冷剂罐连接，除气配管的第二端与制冷剂回路以及制冷剂罐回路中的至少一方连接。
发明的效果
根据本发明的制冷循环装置，制冷剂罐回路以与减压装置并联的方式连接于第1以及第2热交换器。因而，通过使制冷剂积存到制冷剂罐中，从而能够减少在制冷剂回路中流动的制冷剂量。由此，能够将在制热时多余的制冷剂回收到制冷剂罐中。并且，除气配管的第一端与制冷剂罐连接，除气配管的第二端与制冷剂回路以及制冷剂罐回路中的至少一方连接。因而，能够借助除气配管将制冷剂罐内的气体制冷剂排出。因此，可抑制制冷剂罐内的气体制冷剂对液体制冷剂流入的妨碍。为此，能够将液体制冷剂充分地回收到制冷剂罐中。由此，能够抑制在制冷剂回路内流动的液体制冷剂向压缩机流入。因而，能够抑制回液的产生。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的一例的回路构成图。
图2是示意性示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制冷剂罐的构成的立体图。
图3是本发明的实施方式1的制冷循环装置的其他例的回路构成图。
图4是用于说明本发明实施方式1的制冷循环装置的控制装置的构成的功能块图。
图5是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制冷模式的制冷剂流动的回路构成图。
图6是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制冷模式以及除霜模式的制冷剂回收运转的一例的制冷剂流动的回路构成图。
图7是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制冷剂罐的制冷回收运转时的制冷剂流动的剖视图。
图8是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制冷模式以及除霜模式的制冷剂回收运转的其他例的制冷剂流动的回路构成图。
图9是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的制热模式的制冷剂流动的回路构成图。
图10是用于说明本发明的实施方式1的制冷循环装置的除霜模式的流动的流程图。
图11是用于说明本发明的实施方式1的制冷循环装置的除霜模式下的致动器动作的时序图。
图12是说明本发明的实施方式1的除霜模式的高压饱和温度和压缩机的吸入侧过热度的状态的图。
图13是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的除霜模式的第1制冷剂放出运转的制冷剂流动的回路构成图。
图14是示出本发明的实施方式1的制冷循环装置的除霜模式的第2制冷剂放出运转的制冷剂流动的回路构成图。
图15是本发明的实施方式2的制冷循环装置的回路构成图。
图16是示出本发明的实施方式2的制冷循环装置的制冷剂回收运转的一例的制冷剂流动的回路构成图。
图17是本发明的实施方式3的制冷循环装置的回路构成图。
图18是示出本发明的实施方式3的制冷循环装置的制冷剂放出运转的一例的制冷剂流动的回路构成图。
图19是本发明的实施方式4的制冷循环装置的回路构成图。
图20是示出制冷剂流到本发明的实施方式4的制冷循环装置的第1管部的状态的回路构成图。
图21是示出制冷剂流到本发明的实施方式4的制冷循环装置的第2管部的状态的回路构成图。
图22是本发明的实施方式5的制冷循环装置的回路构成图。
图23是示出制冷剂流到本发明的实施方式5的制冷循环装置的第1管部的状态的回路构成图。
图24是示出制冷剂流到本发明的实施方式5的制冷循环装置的第2管部的状态的回路构成图。
图25是示出本发明的实施方式6的制冷循环装置的制冷剂罐的构成的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
首先，对本发明的实施方式1的制冷循环装置的构成进行说明。
参照图1，本实施方式的制冷循环装置1主要具备制冷剂回路RC、制冷剂罐回路12以及除气配管30。制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12构成制冷回路。
在制冷回路的内部循环着二氧化碳或R410A等伴随有相变的制冷剂。实施方式1所例示的制冷循环装置1作为制冷单元的一部分发挥功能，该制冷单元将在制冷剂回路RC的第2热交换器6被加热或者被冷却的水回路16的水应用于室内的空气调节等。
制冷剂回路RC通过利用配管依次连接压缩机2、流路切换装置3、第1热交换器4、减压装置5、第2热交换器6和储液器7而构成。
压缩机2吸入低压制冷剂并对其进行压缩，作为高压制冷剂排出。压缩机2是制冷剂的排出容量可变的例如变频压缩机。制冷循环装置1内的制冷剂循环量通过调整压缩机2的排出容量而得以控制。
流路切换装置3设置在压缩机2的排出侧。流路切换装置3构成为，将从压缩机2排出的制冷剂的流向切换到第1热交换器4以及第2热交换器6中的任意一方。流路切换装置3有选择性地进行以下动作：将压缩机2的排出侧与第1热交换器4连接，并且将压缩机2的吸入侧与第2热交换器6连接，使从压缩机2排出的制冷剂流向第1热交换器4这样的动作；将压缩机2的排出侧与第2热交换器6连接，并且将压缩机2的吸入侧与第1热交换器4连接，使从压缩机2排出的制冷剂流向第2热交换器6这样的动作。流路切换装置3是具有设置在供制冷剂流动的配管中的阀芯并通过切换该阀芯的开闭状态来进行上述那样的制冷剂流路的切换的装置。
第1热交换器4是具有供制冷剂流动的流路的制冷剂-空气热交换器。在第1热交换器4中，在流动于流路的制冷剂与流路的外部的空气之间进行热交换。在第1热交换器4的附近设有送风机11。送风机11是用于向第1热交换器4进行送风的装置。利用来自送风机11的空气促进第1热交换器4中的热交换。送风机11例如是转速可变的送风机，第1热交换器4中的制冷剂的吸热量通过调整送风机11的转速而得以调整。
减压装置5对高压制冷剂进行减压。作为减压装置5，可以使用具备能够调整开度的阀芯的装置，例如电子控制式膨胀阀。
第2热交换器6是具有供制冷剂流动的流路和供水回路16的水流动的流路的制冷剂-水热交换器。在第2热交换器6中，在制冷剂与水之间进行热交换。作为第2热交换器6，可以使用板式热交换器。
制冷循环装置1能够切换制冷和制热地进行运转。在制冷模式下，流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第1热交换器4连接。从压缩机2排出的制冷剂流向第1热交换器4。第1热交换器4作为冷凝器发挥功能，并且第2热交换器6作为蒸发器发挥功能。在制热模式下，流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第2热交换器6连接。从压缩机2排出的制冷剂流向第2热交换器6。第1热交换器4作为蒸发器发挥功能，并且第2热交换器6作为冷凝器发挥功能。第1热交换器4作为热源侧热交换器发挥功能，第2热交换器6作为利用侧热交换器发挥功能。若考虑制冷模式和制热模式所要求的负荷，则第1热交换器4的热交换容量比第2热交换器6的热交换容量大。
储液器7是在内部贮存制冷剂的容器，设置在压缩机2的吸入侧。在储液器7的上部连接供制冷剂流入的配管，在下部连接供制冷剂流出的配管，在储液器7内使制冷剂气液分离。气液分离后的气体制冷剂被吸入到压缩机2。
制冷剂罐回路12以与减压装置5并联的方式连接于第1热交换器4以及第2热交换器6。制冷剂罐回路12是将第1热交换器4和减压装置5之间以及减压装置5和第2热交换器6之间连接的回路。制冷剂罐回路12包括流量调整装置13、制冷剂罐14和阀15。制冷剂罐回路12通过从靠近第1热交换器4的一侧起利用配管依次串联地连接流量调整装置13、制冷剂罐14和阀15而构成。
流量调整装置13对高压制冷剂进行减压。作为流量调整装置13，可以使用具备能够调整开度的阀芯的装置，例如电子控制式膨胀阀。
制冷剂罐14是在内部贮存制冷剂的容器。制冷剂罐14例如可以构成为圆柱状。如图2所示那样，制冷剂罐14具有上表面US、下表面BS以及连接上表面US和下表面BS的侧面SS。
阀15具有设置在构成制冷剂罐回路12的配管中的阀芯，通过切换该阀芯的开闭状态来切换制冷剂的导通状态和非导通状态。作为阀15，可以使用例如双向电磁阀、能够调整开度的电子控制式膨胀阀、并联设有单向电磁阀和止回阀的阀单元。
参照图1以及图2，除气配管30用于从制冷剂罐14除去气体制冷剂。除气配管30可以使用毛细管。除气配管30也可以具有构成为螺旋状的部分。由此，能够吸收冲击，因而能够抑制破损。
除气配管30具有第一端30a和第二端30b。除气配管30的第一端30a与制冷剂罐14连接，除气配管30的第二端30b与制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12中的至少一方连接。除气配管30的第一端30a与制冷剂罐14的上部连接。在图2中，除气配管30的第一端30a与制冷剂罐14的上表面US连接。除气配管30的第一端30a也可以与制冷剂罐14的侧面SS连接。除气配管30的第一端30a只要配置在比制冷剂罐14的下表面BS更靠上方的高度位置即可。
除气配管30的第二端30b在制冷剂罐14和第2热交换器6之间与制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12中的至少一方连接。在图1中，除气配管30的第二端30b在制冷剂罐14和第2热交换器6之间与制冷剂罐回路12连接。除气配管30的第二端30b在制冷剂回路RC中连接在阀15的下游。另外，除气配管30也可以具有多个第二端30b。此时，也可以是多个第二端30b的一部分与制冷剂回路RC连接，多个第二端30b的另一部分与制冷剂罐回路12连接。
另外，连接流量调整装置13和制冷剂罐14的配管与制冷剂罐14的上表面US连接。连接阀15和制冷剂罐14的配管与制冷剂罐14的下表面BS连接。
另外，参照图3，本实施方式的制冷循环装置1也可以具有吸入压力传感器8、排出压力传感器9、吸入温度传感器10以及控制装置20。
在压缩机2的吸入部，设有对被吸入压缩机2的制冷剂、即低压侧的制冷剂的压力进行检测的吸入压力传感器8。吸入压力传感器8设置在能够对低压侧的制冷剂的压力进行检测的位置上，图示的吸入压力传感器8的位置是一例。
在压缩机2的排出部，设有对从压缩机2排出的制冷剂、即高压侧的制冷剂的压力进行检测的排出压力传感器9。排出压力传感器9设置在能够对高压侧的制冷剂的压力进行检测的位置上，图示的排出压力传感器9的位置是一例。
在压缩机2的吸入部，设有对被吸入压缩机2的制冷剂、即低压侧的制冷剂的温度进行检测的吸入温度传感器10。吸入温度传感器10设置在能够对低压侧的制冷剂的温度进行检测的位置上，图示的吸入温度传感器10的位置是一例。吸入温度传感器10例如设置在压缩机2的壳体的下部或者储液器7的入口侧的配管。
参照图3以及图4，控制装置20掌管制冷循环装置1整体的控制。吸入压力传感器8、排出压力传感器9以及吸入温度传感器10检测到的信息被输入给控制装置20。控制装置20对压缩机2、流路切换装置3、减压装置5、流量调整装置13、阀15以及送风机11的动作进行控制。
控制装置20作为功能块具有高压饱和温度检测部21、过热度检测部22以及制冷剂罐液量检测部23。另外，控制装置20具有存储器24。
高压饱和温度检测部21根据由排出压力传感器9检测的高压制冷剂的压力和被存储于存储器24的各种压力下的饱和温度的换算表，检测压缩机2的排出侧的高压制冷剂的饱和温度即高压饱和温度。
过热度检测部22根据由吸入压力传感器8检测的压缩机2的吸入侧的制冷剂压力和存储于存储器24的各种压力下的饱和温度的换算表，检测吸入侧的制冷剂的饱和温度。进而，过热度检测部22通过求算检测到的饱和温度与由吸入温度传感器10检测的压缩机2的吸入部的制冷剂温度之差，从而检测压缩机2的吸入部的过热度。
制冷剂罐液量检测部23基于由过热度检测部22检测的压缩机2的吸入部的过热度和存储于存储器24的制冷剂罐14满液状态时的基准过热度，检测制冷剂罐14内的液量。
控制装置20由执行被存储于存储器24的程序的CPU(Central Processing Unit，也称为中央处理装置、处理装置、演算装置、微处理器、微机、处理器)构成。
在控制装置20为CPU的情况下，控制装置20所执行的各功能通过软件、固件或者软件与固件的组合来实现。软件或固件作为程序被记述，并存储于存储器24。CPU通过读取及执行被存储于存储器24的程序，实现控制装置20的各功能。在此，存储器24例如是RAM、ROM、闪存存储器、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器。
在此需要说明的是，关于控制装置20的高压饱和温度检测部21、过热度检测部22以及制冷剂罐液量检测部23，也可以利用专用硬件来实现它们的一部分，利用软件或者固件来实现一部分。在利用硬件实现的情况下，例如使用单一电路、复合电路、ASIC、FPGA或者它们的组合。
接着，对本实施方式的制冷循环装置的运转模式进行说明。各图中适当地以粗线示出制冷剂流动的路径，并且以箭头示出制冷剂流动的方向。
[制冷模式]
参照图5，对制冷模式时的制冷剂流动进行说明。从压缩机2排出来的高温高压的制冷剂经由流路切换装置3而流入第1热交换器4。高温高压的制冷剂在第1热交换器4中与从送风机11送来的空气进行热交换，温度降低而从第1热交换器4流出。从第1热交换器4流出来的制冷剂在减压装置5被减压，成为低温低压的制冷剂而流入第2热交换器6。低温低压的制冷剂在第2热交换器6中与在水回路16流动的水进行热交换，温度上升而从第2热交换器6流出。流出第2热交换器6的制冷剂经由流路切换装置3而流入储液器7，在储液器7内进行气液分离。储液器7内的气体制冷剂被吸入压缩机2。
这样，在制冷模式下，由在利用侧热交换器即第2热交换器6流动的制冷剂冷却在水回路16流动的水，将该冷却的水用于室内的制冷。
制冷模式下的额定运转时的最佳制冷剂量比制热模式下的额定运转时的最佳制冷剂量多。因而，在制冷模式时，制冷剂罐14内没有制冷剂滞留，构成为制冷剂的总量在制冷循环装置1内循环。在制冷模式时，流量调整装置13以及阀15为完全关闭或者接近完全关闭的状态，制冷剂罐回路12内没有制冷剂流入流出。
[制冷模式-制冷剂回收运转]
制热模式下的额定运转时的最佳制冷剂量比制冷模式下的额定运转时的最佳制冷剂量少。因而，当运转模式从制冷模式切换到制热模式时，在制冷模式下，进行将制热模式下多余的制冷剂回收到制冷剂罐14中的制冷剂回收运转。
参照图6，在制冷剂回收运转中，流量调整装置13以及阀15是打开状态。流路切换装置3维持将压缩机2的排出侧与第1热交换器4连接的状态。从第1热交换器4流过来的制冷剂的一部分在减压装置5的上游侧分支而流入流量调整装置13。制冷剂在流量调整装置13被减压，制冷剂的一部分成为液体制冷剂。该液体制冷剂滞留在制冷剂罐14内。
另外，参照图6以及图7，在制冷剂罐14有液体制冷剂和气体制冷剂一起流入。气体制冷剂从制冷剂罐14经过除气配管30而流出。气体制冷剂经过除气配管30而朝向第2热交换器6流动。由于制冷剂罐14内的气体制冷剂从除气配管30排出，所以，能够在制冷剂罐14充分地滞留液体制冷剂。当制冷剂罐14内由液体制冷剂形成满液状态时，制冷剂回收运转结束。在此需要说明的是，所谓满液状态，是指制冷剂罐14内的容量的八成以上由液体制冷剂充填的状态。
在此需要说明的是，参照图8，在制冷剂回收运转中，也可以是流量调整装置13为打开状态而阀15为关闭状态。此时，由于阀15关闭，所以在制冷剂罐14内容易滞留液体制冷剂。
[制热模式]
参照图9，对制热模式时的制冷剂流动进行说明。从压缩机2排出来的高温高压的制冷剂经由流路切换装置3而流入第2热交换器6。高温高压的制冷剂在第2热交换器6中与在水回路16流动的水进行热交换，温度降低而从第2热交换器6流出。从第2热交换器6流出的制冷剂在减压装置5被减压，成为低温低压的制冷剂而流入第1热交换器4。低温低压的制冷剂在第1热交换器4中与从送风机11送来的空气进行热交换，温度上升而从第1热交换器4流出。流出第1热交换器4的制冷剂经由流路切换装置3而流入储液器7，在储液器7内进行气液分离。储液器7内的气体制冷剂被吸入压缩机2。
这样，在制热模式下，由在利用侧热交换器即第2热交换器6流动的制冷剂加热在水回路16流动的水，该加热的水被用于室内的制热。
在制热模式时，流量调整装置13是完全关闭或者接近完全关闭的状态，阀15成为完全打开状态。如上述那样，制热模式下进行运转时的多余制冷剂滞留于制冷剂罐14，制热模式下在制冷剂回路RC循环的制冷剂量比制冷模式下在制冷剂回路RC循环的制冷剂量少。
在本实施方式中，在上述的制冷模式以及制热模式双方，控制装置20对减压装置5进行过热度控制。更具体来讲，控制装置20的过热度检测部22对作为冷凝器发挥功能的热交换器的出口侧、即压缩机2的吸入侧的制冷剂的过热度进行检测，控制装置20控制减压装置5的开度以使被检测到的过热度接近目标值。
[除霜模式]
当以制热模式进行运转时，由于有时会在作为蒸发器发挥功能的第1热交换器4的配管的外表面上附着有霜，所以为了融化该附着的霜，制冷循环装置1以除霜模式进行运转。在除霜模式时，与制冷模式同样，流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第1热交换器4连接，从压缩机2排出来的高温制冷剂流到第1热交换器4而利用制冷剂的热将霜融化。在该除霜模式下，在利用侧热交换器即第2热交换器6有低温的制冷剂流入，所以优选的是尽量以短时间结束除霜模式。
在此，如上述那样在制冷模式和制热模式下最佳制冷剂量是存在差异的，因而，在制热模式时将多余的制冷剂贮存在制冷剂罐14中而使制冷循环装置1运转。另一方面，为了以短时间使除霜模式结束，优选的是提高除霜模式下的能力。于是，在本实施方式中，在除霜模式时，将制冷剂罐14内的制冷剂从制冷剂罐14放出并使其循环，提高除霜能力。因而，当运转模式从除霜模式返回到制热模式时，进行将制热模式下多余的制冷剂回收到制冷剂罐14中的制冷剂回收运转。该除霜模式的制冷剂回收运转与上述的制冷模式的制冷剂回收运转相同。
接下来，对除霜模式进行更为详细的说明。
参照图10，对除霜模式的大体流动情形进行说明。控制装置20在开始除霜模式时，进行打开流量调整装置13和阀15中的一方并放出制冷剂罐14内制冷剂的制冷剂放出运转(S1)。在该制冷剂放出运转时，从压缩机2排出的制冷剂流到第1热交换器4。控制装置20在高压饱和温度成为阈值以上时(S2)，判断为除霜完成，进行打开流量调整装置13和阀15的双方并将制冷剂回收到制冷剂罐14内的制冷剂回收运转(S3)。控制装置20在制冷剂罐14的液量到达阈值时(S4)，结束除霜模式而返回到制热模式。
以下，参照图11～图15进一步对除霜模式的动作进行说明。
如图11所示那样，在制热模式时，压缩机2以根据空气调节负荷确定的容量进行运转。流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第2热交换器6连接。减压装置5是经过了过热度控制的开度。制冷剂罐回路12的流量调整装置13是完全关闭或者接近完全关闭的状态。阀15是打开状态。在此需要说明的是，流量调整装置13以及阀15只要是在制热模式时能够将制冷剂罐14内维持成满液状态的状态即可，并不限定于图11的例子。制热模式时的制冷循环装置1如图9所示那样。
[除霜模式-第1制冷剂放出运转]
当除霜模式开始时，首先，进行第1制冷剂放出运转。在第1制冷剂放出运转中，流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第1热交换器4连接，流量调整装置13被控制成打开状态，阀15被控制成关闭状态。流量调整装置13的开度既可以是完全打开，也可以是为了抑制向压缩机2的回液而比完全打开稍小的开度。在此需要说明的是，减压装置5在除霜模式期间也受到过热度控制。压缩机2在图11的例子中，为了提高除霜能力而提高了运转容量，但压缩机2的能力控制并没有限定。
如图12的点A所示那样，当开始第1制冷剂放出运转时，随着流路切换装置3的流路切换而使高低压反转，因而是高压饱和温度低的状态。低压饱和温度也随着高压饱和温度的降低而降低，但由于除霜模式开始前的制热模式的作用而使得在第2热交换器6流动的水回路16的水温高，所以成为低差压状态。因而，如点B所示那样，是压缩机2的吸入部的过热度大的状态。
如图13所示那样，通过关闭制冷剂罐回路12的阀15并打开流量调整装置13，在制冷剂回路RC的高压侧连接制冷剂罐14。制冷剂回路RC是低压和高压刚刚反转之后的状态，另外在刚刚反转之前一直与制热模式的高压侧连接的制冷剂罐14内是相对高压状态，因而从制冷剂罐14放出液体制冷剂。这样，如图12的点C所示那样，压缩机2的吸入侧过热度急减。另外，如图12的点D所示那样，随着第1制冷剂放出运转的经过，高压饱和温度上升到霜的融解温度(0℃)。滞留于制冷剂罐14的制冷剂也在制冷剂回路RC循环，从而除霜能力提高。
如图12的点E所示那样，当压缩机2的吸入侧过热度降低到液体放出结束判定阈值即阈值SH1时，控制装置20判断为制冷剂罐14内的制冷剂的放出完成，将第1制冷剂放出运转结束。如图11所示那样，若第1制冷剂放出运转结束，则流量调整装置13成为关闭状态。
[除霜模式-第2制冷剂放出运转]
在此，如前述那样在第1制冷剂放出运转中由于制冷剂罐14向制冷剂回路RC的高压侧放出制冷剂，所以与向低压侧放出制冷剂的情况相比，回液得到抑制，但若制冷剂罐14内与高压侧为均压，则会在制冷剂罐14内残留制冷剂。于是，为了进一步提高除霜能力，执行用于将残留在制冷剂罐14内的制冷剂放出的第2制冷剂放出运转。
如图11所示那样，在第2制冷剂放出运转中，流量调整装置13被控制成关闭状态，阀15被控制成打开状态。在此需要说明的是，压缩机2在图11的例子中维持运转容量高的状态，但压缩机2的能力控制并没有限定。另外，减压装置5继续过热度控制。
如图14所示那样，通过打开制冷剂罐回路12的阀15并关闭流量调整装置13，从而将制冷剂罐14与制冷剂回路RC的低压侧连接。由于制冷剂罐14内与阀15的下游侧(减压装置5的下游侧)的压力差，使得残留在制冷剂罐14内的制冷剂被放出。
如图12所示那样，当开始第2制冷剂放出运转时，残留在制冷剂罐14内的制冷剂被放出，压缩机2的吸入侧过热度降低。并且，如图12的点F所示那样，当压缩机2的吸入侧过热度降低到液体放出结束判定阈值即阈值SH2时，控制装置20判断为制冷剂罐14内的制冷剂的放出完成，将第2制冷剂放出运转结束。若第2制冷剂放出运转结束，则阀15变成关闭状态。
[除霜模式-除霜继续运转]
当来自制冷剂罐14的制冷剂的放出结束时，执行除霜继续运转。如图11所示那样，在除霜继续运转中，流量调整装置13以及阀15被控制成关闭状态。压缩机2以及减压装置5继续与此前同样的控制。
通过除霜模式下的运转，附着在第1热交换器4上的霜的融解继续，如图12所示那样高压饱和温度上升。并且，如图12的点G所示那样，当高压饱和温度到达除霜结束判定阈值即阈值T1时，控制装置20判断为除霜完成，结束除霜继续运转。
[除霜模式-制冷剂回收运转]
如上述那样，在除霜模式下使制冷剂罐14内的制冷剂循环而提高了除霜能力，而当返回到制热模式时进行将制热模式下多余的制冷剂回收到制冷剂罐14中的制冷剂回收运转。
如图11所示那样，在制冷剂回收运转中，流量调整装置13以及阀15被控制成打开状态。流路切换装置3维持将压缩机2的排出侧连接到第1热交换器4上的状态。减压装置5继续过热度控制。压缩机2相对地使运转容量降低。在本实施方式中由于在制冷剂回收运转中使压缩机2的运转能力降低，所以制冷剂的循环速度降低而容易使制冷剂滞留于制冷剂罐14内。
当由制冷剂回收运转使制冷剂罐14内成为满液状态时，液体制冷剂流入到第2热交换器6的下游侧，如图12的点H所示那样压缩机2的吸入侧过热度开始降低。利用该现象，如图12的点I所示那样压缩机2的吸入侧过热度降低到回收结束判定阈值即阈值SH3时，控制装置20判断为制冷剂罐14成为满液状态，结束制冷剂回收运转。
在此需要说明的是，在图11中，示出了在制冷剂放出运转与制冷剂回收运转之间进行除霜继续运转的例子，但根据第1热交换器4的着霜量，也有时在制冷剂放出运转过程中所有的霜融解。因此，若检测到在制冷剂放出运转过程中高压饱和温度到达除霜结束判定阈值即T1，则控制装置20停止制冷剂放出运转而转移到制冷剂回收运转。
[制热模式的再次开始]
如图11所示那样，当除霜模式结束时，再次开始制热模式。具体来讲，压缩机2根据所要求的负荷而受到能力控制。由于在除霜模式时利用侧热交换器即第2热交换器6被冷却，所以，一般来讲在再次开始制热模式时压缩机2以运转能力高的状态进行运转。流路切换装置3将压缩机2的排出侧与第2热交换器6连接。减压装置5继续过热度控制。制冷剂罐回路12的流量调整装置13是完全关闭或者接近完全关闭的状态的开度，阀15是打开状态。
如以上所述，根据本实施方式，由于在除霜模式下放出制冷剂罐14内的制冷剂，所以在制冷剂回路RC内循环的制冷剂量增加，能够使除霜能力上升。通过使除霜能力上升，能够缩短除霜运转的时间。
在此需要说明的是，基于第1热交换器4的出口的过冷度(过冷却度)，制冷剂回收运转也可以结束。也就是说，在第1热交换器4的出口的过冷度为规定值以下时，制冷剂回收运转也可以结束。具体来讲，第1热交换器4的出口的过冷度被测定，当过冷度降低到规定值时，制冷剂回收运转也可以结束。
接着，对本实施方式的制冷循环装置的作用效果进行说明。
根据本实施方式的制冷循环装置1，制冷剂罐回路12以与减压装置5并联的方式连接于第1热交换器4以及第2热交换器6。因而，通过使制冷剂滞留于制冷剂罐14而能够减少在制冷剂回路RC流动的制冷剂量。由此，能够将在制热时多余的制冷剂回收到制冷剂罐14中。并且，除气配管30的第一端30a与制冷剂罐14连接，除气配管30的第二端30b与制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12中的至少一方连接。因而，能够由除气配管30将制冷剂罐14内的气体制冷剂除去。因此，可抑制制冷剂罐14内的气体制冷剂妨碍液体制冷剂的流入。因而，能够将液体制冷剂充分地回收到制冷剂罐14。由此，能够抑制在制冷剂回路RC内流动的液体制冷剂流入压缩机2。因而，能够抑制回液的产生。因而，能够抑制因回液造成的压缩机2的故障。
另外，在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第二端30b在制冷剂罐14和第2热交换器6之间与制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12中的至少一方连接。因而，除气配管30的第二端30b与制冷剂回路RC的低压侧连接。由此，能够经过除气配管30将制冷剂罐14内的气体制冷剂朝制冷剂回路RC的低压侧排出。因此，能够将液体制冷剂可靠地回收到制冷剂罐14中。
另外，在本实施方式的制冷循环装置1中，制冷剂罐回路12的阀15配置在制冷剂罐14和第2热交换器6之间。因而，通过关闭阀15，能够容易使液体制冷剂滞留于制冷剂罐14。
另外，在本实施方式的制冷循环装置1中，能够减少在制冷剂回路RC流动的制冷剂量。因而，制冷循环装置1能够形成为不设置储液器7的构成。另外，制冷循环装置1即便在设有储液器7的情况下也能够使储液器7小型化。因而，能够使一般设置储液器7的制冷循环装置1的机械室小型化。因此，能够实现制冷循环装置1的省空间化。由此，能够减轻制冷循环装置1的重量。另外，能够减小制冷循环装置1的设置面积。进而，能够减少制冷循环装置1的制冷剂量。
(实施方式2)
参照图15，对本发明的实施方式2的制冷循环装置1的构成进行说明。以下，只要没有特别说明，就对与实施方式1相同的构成标注相同的附图标记而不重复说明。在此需要说明的是，在该点上实施方式3～6也相同。
在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第二端30b在第2热交换器6和压缩机2之间与制冷剂回路RC连接。在图15中，除气配管30的第二端30b在第2热交换器6和流路切换装置3之间与制冷剂回路RC连接。除气配管30的第二端30b连接在制冷剂回路RC中第2热交换器6的下游且制冷剂罐14的低压侧。
参照图16，在本实施方式的制冷循环装置中，除气配管30的第二端30b连接在制冷剂回路RC中第2热交换器6的下游且制冷剂罐14的低压侧。因而，制冷剂罐14内的气体制冷剂经由除气配管30向制冷剂回路RC的更低压侧被排出。
在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第二端30b在第2热交换器6和压缩机2之间与制冷剂回路RC连接。因而，除气配管30的第二端30b连接在制冷剂回路RC的更低压侧。由此，能够将制冷剂罐14内的气体制冷剂经由除气配管30向制冷剂回路RC的更低压侧排出。因此，能够将液体制冷剂更可靠地回收到制冷剂罐14中。进而，能够缩短液体制冷剂的回收时间。
(实施方式3)
参照图17，对本发明的实施方式3的制冷循环装置1的构成进行说明。在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第二端30b在压缩机2和第1热交换器4之间与制冷剂回路RC连接。在图17中，除气配管30的第二端30b在压缩机2和流路切换装置3之间与制冷剂回路RC连接。除气配管30的第二端30b连接在制冷剂回路RC中压缩机2的下游且制冷剂罐14的高压侧。
参照图18，在本实施方式的制冷循环装置中，除气配管30的第二端30b连接在制冷剂回路RC中压缩机2的下游且制冷剂罐14的高压侧。因而，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由除气配管30被施加到制冷剂罐14内。流量调整装置13成为关闭状态，阀15成为打开状态。因此，在从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由除气配管30被施加到制冷剂罐14内的状态下，液体制冷剂从制冷剂罐14内被放出。
在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第二端30b在压缩机2和第1热交换器4之间与制冷剂回路RC连接。因而，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由除气配管30被施加到制冷剂罐14内。由此，在制冷模式下，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。另外，当在除霜模式下也同样从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。
(实施方式4)
参照图19，对本发明的实施方式4的制冷循环装置1的构成进行说明。在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30包括第1管部31、第2管部32以及阀部VP。第1管部31具有第一端31a以及第二端31b。第2管部32具有第一端32a以及第二端32b。
第1管部31的第一端31a与制冷剂罐14连接。第1管部31的第一端31a与制冷剂罐14的上表面连接。第1管部31的第二端31b在制冷剂罐14和第2热交换器6之间与制冷剂回路RC以及制冷剂罐回路12中的至少一方连接。在图19中，第1管部31的第二端31b在制冷剂罐14和第2热交换器6之间与制冷剂罐回路12连接。第1管部31的第二端31b连接在制冷剂罐回路12中阀15的下游。
第2管部32的第一端32a与制冷剂罐14连接。第2管部32的第一端32a与制冷剂罐14的上表面连接。第2管部32的第二端32b在压缩机2和第1热交换器4之间与制冷剂回路RC连接。在图19中，第2管部32的第二端30b在压缩机2和流路切换装置3之间与制冷剂回路RC连接。第2管部32的第二端32b连接在制冷剂回路RC中压缩机2的下游且制冷剂罐14的高压侧。
阀部VP构成为使制冷剂流向第1管部31以及第2管部32的一方而不流向另一方。阀部VP连接在第1管部31的第一端31a与第二端31b之间。另外，阀部VP还连接在第2管部32的第一端32a与第二端32b之间。阀部VP具有阀芯，通过切换该阀芯的开闭状态来切换制冷剂的导通状态和非导通状态。作为该阀部VP，例如可以使用双向电磁阀。阀部VP与控制装置20电连接。由控制装置20控制阀部VP的动作。
参照图20，与第1管部31连接的阀部VP被打开，与第2管部32连接的阀部VP被关闭，由此，在制冷剂回收运转中，能够将液体制冷剂充分地滞留在制冷剂罐14中。
另外，参照图21，与第1管部31连接的阀部VP被关闭，与第2管部32连接的阀部VP被打开，由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由第2管部32被施加到制冷剂罐14内。
在本实施方式的制冷循环装置1中，与第1管部31连接的阀部VP被打开，与第2管部32连接的阀部VP被关闭，由此，在制冷剂回收运转中能够将液体制冷剂充分地滞留在制冷剂罐14中。由此，能够抑制在制冷剂回路RC内流动的液体制冷剂流入压缩机2。另外，与第1管部31连接的阀部VP被关闭，与第2管部32连接的阀部VP被打开，由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由第2管部32被施加到制冷剂罐14内。由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。也就是说，通过切换阀部VP，能够抑制在制冷剂回收运转中在制冷剂回路RC内流动的液体制冷剂流入压缩机2，并且，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。
(实施方式5)
参照图22，对本发明的实施方式5的制冷循环装置1的构成进行说明。在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30包括第1管部31、第2管部32以及阀部VP。第1管部31具有第一端31a以及第二端31b。第2管部32具有第一端32a以及第二端32b。
第1管部31的第一端31a与制冷剂罐14连接。第1管部31的第一端31a与制冷剂罐14的上表面连接。第1管部31的第二端31b在第2热交换器6和压缩机2之间与制冷剂回路RC连接。在图22中，第1管部31的第一端31a在第2热交换器6和流路切换装置3之间与制冷剂回路RC连接。第1管部31的第二端31b连接在制冷剂回路RC中第2热交换器6的下游且制冷剂罐14的低压侧。
第2管部32的第一端32a与制冷剂罐14连接。第2管部32的第一端32a与制冷剂罐14的上表面连接。第2管部32的第二端32b在压缩机2和第1热交换器4之间与制冷剂回路RC连接。在图12中，第2管部32的第二端30b在压缩机2和流路切换装置3之间与制冷剂回路RC连接。第2管部32的第二端32b连接在制冷剂回路RC中压缩机2的下游且制冷剂罐14的高压侧。
阀部VP构成为使制冷剂流向第1管部31以及第2管部32中的一方而不流向另一方。阀部VP连接在第1管部31的第一端31a和第二端31b之间。另外，阀部VP还连接在第1管部31的第一端31a和第二端31b之间。阀部VP具有阀芯，通过切换该阀芯的开闭状态来切换制冷剂的导通状态和非导通状态。作为该阀部VP，例如可以使用双向电磁阀。阀部VP与控制装置20电连接。由控制装置20控制阀部VP的动作。
参照图23，与第1管部31连接的阀部VP被打开，与第2管部32连接的阀部VP被关闭，由此，能够经由第1管部31将制冷剂罐14内的气体制冷剂朝制冷剂回路RC的更低压侧排出。
另外，参照图24，与第1管部31连接的阀部VP被关闭，与第2管部32连接的阀部VP被打开，由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由第2管部32被施加到制冷剂罐14内。
在本实施方式的制冷循环装置1中，与第1管部31连接的阀部VP被打开，与第2管部32连接的阀部VP被关闭，由此，在制冷剂回收运转中，能够将制冷剂罐14内的气体制冷剂经过第1管部31朝制冷剂回路RC的更低压侧排出。由此，能够可靠地将液体制冷剂回收到制冷剂罐14中。另外，与第1管部31连接的阀部VP被关闭，与第2管部32连接的阀部VP被打开，由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，从压缩机2排出来的气体制冷剂的压力经由第2管部32被施加到制冷剂罐14内。由此，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。也就是说，通过切换阀部VP，能够在制冷剂回收运转中由制冷剂罐14可靠地回收液体制冷剂，并且，当从制冷剂罐14内放出液体制冷剂时，能够可靠地将制冷剂罐14内清空。
(实施方式6)
参照图25，对本发明的实施方式6的制冷循环装置1的制冷剂罐14的构成进行说明。
在本实施方式的制冷循环装置1中，制冷剂罐14包括主体部141和与主体部141连接的管状部142。管状部142相对于主体部141配置在图1所示的第1热交换器4侧。管状部142通过配管与第1热交换器4连接。主体部141经由管状部142与第1热交换器4连接。除气配管30的第一端30a与管状部142连接。作为管状部142，例如可以使用T字形管。管状部142的内径例如可以是25mm以上且35mm以下。该内径越大，则越能提高制冷剂的气液分离效率。
在本实施方式的制冷循环装置1中，除气配管30的第一端30a与管状部142连接。因而，除气配管30没有与主体部141连接。因而，无需在制冷剂罐14开设除气配管30用的孔。因此，制冷剂罐14与除气配管30的连接构造变简单。因而，能够削减成本。
应认为在此公开的实施方式在所有方面都为例示而非限制性构成。本发明的范围并不限于上述说明而应以权利要求书进行解释，也就是说包含了与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
1 制冷循环装置，2 压缩机，3 流路切换装置，4 第1热交换器，5 减压装置，6 第2热交换器，7 储液器，8 吸入压力传感器，9 排出压力传感器，10 吸入温度传感器，11 送风机，12 制冷剂罐回路，13 流量调整装置，14 制冷剂罐，15 阀，16 水回路，20 控制装置，21高压饱和温度检测部，22 过热度检测部，23 制冷剂罐液量检测部，24 存储器，30 除气配管，30a、31a、32a 第一端，30b、31b、32b 第二端，31 第1管部，32 第2管部，141 主体部，142管状部，RC 制冷剂回路，VP 阀部。

Claims (3)

1.一种制冷循环装置，具备：
制冷剂回路，该制冷剂回路通过连接压缩机、流路切换装置、第1热交换器、减压装置以及第2热交换器而构成；
制冷剂罐回路，该制冷剂罐回路以与上述减压装置并联的方式连接于上述第1热交换器以及第2热交换器；以及
除气配管，该除气配管具有第一端和第二端，
上述流路切换装置构成为将从上述压缩机排出的制冷剂的流向切换到上述第1热交换器以及第2热交换器中的任意一方，
上述制冷剂罐回路包括制冷剂罐，
上述除气配管的上述第一端与上述制冷剂罐连接，
上述除气配管的上述第二端在上述制冷剂罐和上述第2热交换器之间与上述制冷剂罐回路连接。
2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，
上述制冷剂罐包括主体部和与上述主体部连接的管状部，
上述管状部相对于上述主体部配置在上述第1热交换器侧，
上述除气配管的上述第一端与上述管状部连接。
3.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其特征在于，
上述制冷剂罐回路包括阀，
上述阀配置在上述制冷剂罐和上述第2热交换器之间。
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