CN112752935B - 制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
制冷循环装置(1)具备压缩机(10)、作为第一热交换器的冷凝器(20)、储液器(42)、第一膨胀装置(50)、作为第二热交换器的蒸发器(60)、配管(80~84)、旁通配管(85)、以及设置于旁通配管(85)的第二膨胀装置(71)。配管(80~84)构成使非共沸混合制冷剂按照压缩机(10)、第一热交换器、储液器(42)、第一膨胀装置(50)、第二热交换器的顺序循环的制冷剂回路(110)。旁通配管(85)将非共沸混合制冷剂不经由第一膨胀装置(50)及第二热交换器而从储液器(42)向压缩机(10)的吸入口输送。在旁通配管(85)的***到储液器(42)的端部设置有制冷剂入口(D)。制冷剂入口(D)构成为,当储液器(42)的液面高度发生变化时,吸引气体状态的非共沸混合制冷剂的开口面积发生变化。
Description
技术领域
本发明涉及制冷循环装置,尤其涉及使用非共沸混合制冷剂的制冷循环装置。
背景技术
日本特开平6-201234号公报(专利文献1)公开了能够简单且准确地检测制冷循环内的制冷剂量的制冷循环装置。在该制冷循环装置中,在贮液器的容器设置具备减压部件的液面检测用配管,将该液面检测用配管与低压侧配管连接。在减压部件的出口侧和低压侧配管设置温度检测部件,根据检测出的制冷剂温度检测贮液器的液面高度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-201234号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在日本特开平6-201234号公报中,基于制冷剂温度判断从设置于贮液器(以下也称为储液器)的液面检测用配管吸引的制冷剂是液体状态还是气体状态,由此判断贮液器中的液面比液面检测用配管的吸引口是高还是低。
但是,液面检测用的配管的吸引口是固定位置。另一方面,若外部空气温度下降,则制冷循环中的制冷剂密度下降,因此,剩余制冷剂进入贮液器,贮液器的液面上升。因此,为了避免误检测,液面检测用的配管的吸引口设置在制冷剂相当不足的情况下的位置,即使在此之前由于泄漏等导致制冷剂减少也无法检测出。
本发明的目的在于提供一种能够与外部空气温度的变动无关地高精度地检测出制冷剂的不足的制冷循环装置。
用于解决课题的技术方案
本公开涉及使用非共沸混合制冷剂的制冷循环装置。制冷循环装置具备:压缩机;第一热交换器;储液器;第一膨胀装置;第二热交换器;制冷剂回路,使非共沸混合制冷剂按照压缩机、第一热交换器、储液器、第一膨胀装置、第二热交换器的顺序循环;旁通配管,将非共沸混合制冷剂不经由第一膨胀装置及第二热交换器而从储液器向压缩机的吸入口输送;以及第二膨胀装置,设置于旁通配管。在旁通配管的***到储液器的端部,设置有供非共沸混合制冷剂流入的制冷剂入口。制冷剂入口的开口面积构成为,当储液器的液面高度发生变化时,流入制冷剂入口的气体状态的非共沸混合制冷剂的量发生变化。
发明效果
根据本发明,即使在外部空气温度发生了变动的情况下,也能够提前且高精度地检测出相对于适当量的制冷剂的不足。
附图说明
图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的图。
图2是表示储液器和配管的详细情况的图。
图3是使用近共沸制冷剂的制冷循环的p-h线图。
图4是使用非共沸制冷剂的制冷循环的p-h线图。
图5是用于说明实施方式1的制冷剂不足检测的处理的流程图。
图6是表示设置于储液器的旁通配管的多个孔的图。
图7是表示干燥度Q与液面高度H1的关系的曲线图。
图8是表示冷凝温度与适当的液面高度的关系的曲线图。
图9是表示旁通配管的吸入端部的第一例的结构的图。
图10是用于说明在第一例中储液器中的制冷剂的液面发生了变化的情况下的吸引气体的开口的总面积的变化的图。
图11是表示与第一例中的气体部的孔的面积的变化对应的干燥度的曲线图。
图12是表示第一例中的旁通配管的入口干燥度与旁通配管的出口温度的关系的曲线图。
图13是表示旁通配管的吸入端部的第二例的结构的图。
图14是表示旁通配管的吸入端部的第三例的结构的图。
图15是表示将旁通配管的端部从下方***到储液器的第四例的结构的图。
图16是表示第四例的旁通配管的吸入端部的结构的图。
图17是用于说明在第四例中储液器中的制冷剂的液面发生了变化的情况下的吸引气体的开口的总面积的变化的图。
图18是表示与第四例中的气体部的孔的面积的变化对应的干燥度的曲线图。
图19是用于说明实施方式2的制冷剂不足检测的处理的流程图。
图20是用于说明过热度SH的p-h线图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下,对多个实施方式进行说明,但从申请最初起预定将各实施方式中说明的结构适当组合。另外,对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。
实施方式1
近年来,从防止地球温室效应的观点出发,在空气调节装置中,有时使用在由单一成分构成的制冷剂中混入地球温室效应系数(GWP:Global Warming Potential)较低的其他制冷剂而使GWP降低的混合制冷剂。在混合制冷剂中,存在共沸制冷剂和非共沸制冷剂。
对于共沸制冷剂,当以某一定的比率混合多种成分的制冷剂时,显示出一定的沸点,气相、液相下的成分相同,表现出好像是一个成分那样的相变化。共沸制冷剂在作为二相状态的相变化中,在同一压力下温度相等,但非共沸制冷剂具有在同一压力下的相变化中温度发生变化这样的特性。
在使用非共沸制冷剂的制冷循环装置的情况下,能够利用非共沸制冷剂的特性高精度地检测出制冷剂不足。以下,对制冷循环装置的结构进行说明。
图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的图。该制冷循环装置使用非共沸混合制冷剂。另外,在图1中,制冷装置中的各设备的连接关系及配置结构被功能性地表示,未必表示物理空间中的配置。
参照图1,制冷循环装置1具备室外机2和室内机3。室外机2包括压缩机10、冷凝器20、风扇22、储液器(贮液器)42以及配管80~84。另外,室外机2还包括旁通配管85、第二膨胀装置71、温度传感器73、第一压力传感器90及第二压力传感器92、和控制装置100。第二膨胀装置71例如是毛细管。室内机3包括第一膨胀装置50、蒸发器60、风扇62和配管83。第一膨胀装置50例如是电子膨胀阀。室内机3通过配管82、84与室外机2连接。制冷剂在制冷剂回路110中循环,并且制冷剂不经由第一膨胀装置50及蒸发器60而通过旁通配管85被旁通。
配管80将压缩机10的排出口与冷凝器20连接。配管81将冷凝器20与储液器42连接。配管82将储液器42与第一膨胀装置50连接。配管83将第一膨胀装置50与蒸发器60连接。配管84将蒸发器60与压缩机10的吸入口连接。旁通配管85由旁通配管86、87构成。旁通配管86将储液器42与第二膨胀装置71连接。旁通配管87将第二膨胀装置71与配管84连接。
压缩机10从配管84吸入制冷剂,将吸入的制冷剂压缩而向配管80排出。压缩机10构成为根据来自控制装置100的控制信号来调整旋转速度。通过调整压缩机10的运转频率或旋转速度来调整制冷剂的循环量,能够调整制冷循环装置1的能力。压缩机10可采用各种类型的压缩机,例如可采用涡旋型、旋转型、螺杆型等的压缩机。
冷凝器20将从压缩机10排出到配管80的制冷剂冷凝。冷凝后的制冷剂被送出到配管81。冷凝器20构成为,从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂与外部空气进行热交换(散热)。通过该热交换,制冷剂被冷凝而变化为液相。风扇22将在冷凝器20中供制冷剂进行热交换的外部空气向冷凝器20供给。通过调整风扇22的旋转速度,能够调整压缩机10的排出侧的制冷剂压力(高压侧压力)。
储液器42贮存由冷凝器20冷凝后的高压的液体制冷剂。第一膨胀装置50对从储液器42向配管82送出的制冷剂进行减压。减压后的制冷剂向配管83送出。当使第一膨胀装置50的开度向关闭方向变化时,第一膨胀装置50的低压侧的制冷剂压力降低,制冷剂的干燥度上升。当使第一膨胀装置50的开度向打开方向变化时,第一膨胀装置50的低压侧的制冷剂压力上升,制冷剂的干燥度降低。
蒸发器60使从第一膨胀装置50向配管83送出的制冷剂蒸发。通过了蒸发器60的制冷剂向配管84流通。蒸发器60构成为,由第一膨胀装置50减压后的制冷剂与室内机3内的空气进行热交换(吸热)。制冷剂通过蒸发器60蒸发而成为过热蒸气。风扇62将在蒸发器60中供制冷剂进行热交换的空气向蒸发器60供给。
作为检测制冷剂不足的结构,设置有旁通配管86、87、设置于旁通配管86、87之间的第二膨胀装置71、和温度传感器73。旁通配管86、第二膨胀装置71和旁通配管87构成使通过了冷凝器20的制冷剂的一部分不经由室内机3而返回压缩机10的旁通流路。第二膨胀装置71例如是毛细管。第二膨胀装置71连接在旁通配管86与旁通配管87之间,对在旁通回路中流动的制冷剂的流量进行调整。制冷剂通过第二膨胀装置71,由此制冷剂的压力降低。
温度传感器73设置于旁通配管87。温度传感器73检测通过了第二膨胀装置71的制冷剂的温度T1,并将其检测值向控制装置100输出。温度传感器73为了可靠地检测制冷剂的温度而设置于旁通配管87的内部。关于使用上述设备的制冷剂不足检测的原理及方法,将在后面详细说明。
第一压力传感器90检测配管84内的制冷剂的压力LP,并将其检测值向控制装置100输出。即,第一压力传感器90检测压缩机10的吸入侧的制冷剂压力(低压侧压力)。第二压力传感器92检测配管80内的制冷剂的压力HP,并将其检测值向控制装置100输出。即,第二压力传感器92检测压缩机10的排出侧的制冷剂压力(高压侧压力)。
控制装置100构成为包括CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)102、存储器104(ROM(Read Only Memory:只读存储器)及RAM(Random Access Memory:随机存储器))、和用于输入输出各种信号的输入输出缓冲存储器(未图示)等。CPU102将存储在ROM中的程序在RAM等中展开并执行。存储在ROM中的程序是记录有控制装置100的处理步骤的程序。控制装置100按照这些程序来执行制冷循环装置1的各设备的控制。关于该控制,并不限定于基于软件的处理,也能够通过专用的硬件(电子电路)进行处理。
图2是表示储液器和配管的详细情况的图。参照图2,在储液器42中贮存有气体制冷剂和液体制冷剂。由冷凝器20冷凝后的制冷剂从配管81流入。来自储液器42的底部的液体制冷剂从配管82流出。配管82的端部开口设置在比配管81的端部开口低的位置,以便即使从配管81流入混合有气体的制冷剂,液体制冷剂也从储液器42优先流出。旁通配管86从储液器42的上部向内部***。旁通配管86在储液器42的内部在侧面设置有多个开口。通过设为这样的结构,被旁通配管86吸引的制冷剂的干燥度根据储液器42内的制冷剂的液面高度而变化。
但是,为了防止制冷剂不足而气体制冷剂从配管82流出、制冷循环的能力降低,需要将旁通配管86的下端设置在比配管82高的位置。即,在考虑了以储液器42的底面为基准的高度的情况下,为了在液体制冷剂的液面高度H1低于出口配管的高度Hout1之前检测出制冷剂不足,使旁通配管86的下端的高度Hout2高于Hout1。
接着,对本实施方式中使用的非共沸制冷剂与共沸制冷剂或近共沸制冷剂的差异进行说明。
图3是使用近共沸制冷剂的制冷循环的p-h线图。图4是使用非共沸制冷剂的制冷循环的p-h线图。
对于近共沸制冷剂,当以某一定的比率混合多种成分的制冷剂时,显示出一定的沸点,气相、液相下的成分相同,表现出好像是一个成分那样的相变化。作为近共沸制冷剂的一例,能够举出R410A。如图3所示,近共沸制冷剂在被夹在饱和液线与饱和蒸气线之间的二相区域中,等温线的倾斜度极小,设计上能够视为零。因此,可以认为冷凝器中的二相区域的温度以及蒸发器中的二相区域的温度没有梯度。
与此相比,非共沸制冷剂在同一压力下的相变化中温度发生变化。作为非共沸制冷剂的一例,能够举出R463A。如图4所示,共沸制冷剂在被夹在饱和液线与饱和蒸气线之间的二相区域中,等温线产生梯度。因此,冷凝器中的二相区域的温度以及蒸发器中的二相区域的温度即使在同一压力下也根据干燥度而变化。
在图4中,线段A-B表示流经图1的点A~点B的旁通流路的情况下的制冷剂的状态变化。线段A-B表示液面高的情况、即干燥度小的情况,线段A′-B′表示液面低的情况、即干燥度大的情况。
在制冷剂为非共沸制冷剂的情况下,通过测定图1的点B的温度T1和压力LP,能够确定点B的制冷剂的焓。由于在第二膨胀装置71中进行绝热膨胀,因此焓不变化。因此,能够认为点A的焓与点B的焓相等。这样,能够确定点A的焓。
另外,通过第二压力传感器92也测定了点A的压力HP。如果知道压力HP,则能够以图4的p-h线图确定同一压力下的饱和液线、饱和蒸气线的各焓。
如果图4的点A的位置在饱和液线上,则干燥度为0,如果在饱和蒸气线上,则干燥度为1,干燥度在饱和液线与饱和蒸气线之间由点A的位置决定。由此,在非共沸制冷剂的情况下,能够根据温度T1、压力LP、HP求出点A的干燥度。因此,能够预先准备根据温度T1、压力LP、HP求出点A的干燥度的映射(日文:マップ)。
[制冷剂不足检测的说明]
以下,对本实施方式中的制冷剂不足的检测方法进行说明。需要说明的是,关于制冷剂不足,是在制冷剂向制冷剂回路的初始填充量不足、或在使用开始后产生制冷剂泄漏的情况下等产生。
图5是用于说明实施方式1的制冷剂不足检测的处理的流程图。该流程图的处理从制冷循环装置的控制的主程序反复调用来检查制冷剂量。
参照图5,在步骤S1中,控制装置100检测作为毛细管出口的点B的温度T1和压力LP。接着,在步骤S2中,控制装置100计算点B的焓。在此计算出的焓与作为毛细管入口的点A的焓相等。
接着,能够在步骤S3中检测压力HP,并且根据在步骤S2中求出的焓来计算点A的干燥度。以上的处理如图4中说明的那样,也可以根据预先准备好的映射,通过温度T1、压力LP、HP求出点A的干燥度。
接着,在步骤S4中,控制装置100根据点A的干燥度计算储液器液面高度H1。
图6是表示设置于储液器的旁通配管的多个孔的图。图7是表示干燥度Q与液面高度H1的关系的曲线图。液面高度越高,孔被液体制冷剂堵塞的程度越高,因此气体制冷剂难以被吸引,干燥度Q越小。相反,液面高度越低,吸入气体制冷剂的孔的数量越增加,因此干燥度Q越大。图7那样的干燥度Q与液面高度H1的关系能够预先求出并制成映射。
再次返回图5,在步骤S4中计算出液面高度H1之后,控制装置100在步骤S5中计算出相对于冷凝温度的适当的液面高度H2。
图8是表示冷凝温度与适当的液面高度的关系的曲线图。冷凝温度能够通过测定压力HP来获知。另外,也可以将图8的横轴设为压力HP来代替冷凝温度。冷凝温度t是冷凝器20与外部空气进行热交换时的冷凝温度,根据外部空气温度、风扇22的旋转、压缩机10的运转频率而变动。
若外部空气温度变化,则冷凝器20内部的制冷剂密度发生变化,因此剩余制冷剂量也发生变化,因此,适当的储液器42内的制冷剂的液面高度也发生变化。因此,若想要在泄漏初期的阶段精度良好地检测制冷剂不足,则需要使对图7中求出的当前的储液器42内的液面高度H1进行比较的基准高度根据外部空气温度而变化。在本实施方式中,根据图7使基准值变动,因此,即使外部空气温度变动,也能够准确地判定制冷剂相对于适当量不足。
当在步骤S5中制冷剂量适当时的液面高度H2的计算结束时,控制装置100在步骤S6中判断当前的液面高度H1是否低于液面高度H2。
在H1<H2的情况下(在步骤S6中为是),控制装置100在步骤S7中判定为制冷剂不足,在步骤S8中输出警报。警报例如通过点亮灯或LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等、或在液晶显示器显示制冷剂不足等来进行。这样,在实施方式1中,控制装置100在从温度传感器73检测出的温度T1、第一压力传感器90检测出的压力LP、以及第二压力传感器92检测出的压力HP导出的第一液面高度H1比与第二压力传感器92检测出的压力对应的第二液面高度H2低的情况下,判断为非共沸混合制冷剂的封入量不足。
另一方面,在H1≥H2的情况下(在步骤S6中为否),控制装置100不进行步骤S7、S8的处理,而在步骤S9中使处理返回到主程序。
另外,在图5的步骤S6中,仅比较液面高度H1与液面高度H2的大小,但若计算液面高度H1与液面高度H2之差,则也能够根据差的大小报告制冷剂不足量。在该情况下,控制装置100基于从温度传感器73检测出的温度T1、第一压力传感器90检测出的压力LP、以及第二压力传感器92检测出的压力HP导出的第一液面高度H1同与第二压力传感器92检测出的压力HP对应的第二液面高度H2之差,判断非共沸混合制冷剂的封入量的不足量。具体而言,当设为ΔH=H2-H1时,也可以预先制作表示ΔH与制冷剂不足量的关系的映射,在步骤S6中计算ΔH,根据映射读出与ΔH对应的不足量,在步骤S8中代替警报或者与警报一起向用户报告不足量。不足量既可以用数值表示,也可以用LED的闪烁次数、颜色等阶段性地表示。
[旁通配管的详细构造]
对于***到储液器42的旁通配管86的吸入端部的结构,能够考虑各种变形例,因此在此说明几个变形例。
图9是表示旁通配管的吸入端部的第一例的结构的图。在第一例中,如图9所示,在旁通配管86的端部设置有多个开口D1~D5。开口D1~D5以均等的间隔L沿着吸引制冷剂的流动方向配置。开口D5设置于旁通配管的被闭塞的端部,但也可以将端部完全闭塞,与开口D1~D4同样地设置于配管的侧面。
图10是用于说明在第一例中储液器中的制冷剂的液面发生了变化的情况下的吸引气体的开口的总面积的变化的图。在图10中,记载了将开口D1~D5的合计面积设为1时的、开口D1~D5中的位于比液面靠上方的气体部的开口的合计面积比。
在液面堵塞开口D1的情况下,面积比为零。在液面位于开口D1与开口D2之间的情况下,面积比为0.6。在液面位于开口D2与开口D3之间的情况下,面积比为0.76。在液面位于开口D3与开口D4之间的情况下,面积比为0.88。在液面位于开口D4与开口D5之间的情况下,面积比为0.95。在液面位于比开口D5靠下方的位置的情况下,面积比为1.0。
以这样位于气体部的开口的合计面积变化的方式决定开口D1~D5的大小。以下对这样决定了开口D1~D5的大小的理由进行说明。
图11是表示与第一例中的气体部的孔的面积的变化对应的干燥度的曲线图。在图11中,横轴表示位于气体部的开口的总面积比,纵轴表示从旁通配管86吸引的制冷剂在第二膨胀装置71的入口处的干燥度。图12是表示第一例中的旁通配管的入口干燥度与旁通配管的出口温度的关系的曲线图。
如图12所示,第二膨胀装置71的入口干燥度和出口温度(温度T1)处于大致线性关系。另一方面,如图11所示,相对于气体部的开口总面积,入口干燥度显示出二次曲线那样的形状,不是直线。因此,若将开口D1~D5设为相同的大小,则入口干燥度在开口总面积比小的情况下不怎么变化,随着开口总面积比接近1而变化量变大。如果是这样说的话,由于干燥度的变化量及温度T1的变化量根据液面的位置而变化,因此,作为检测制冷剂量的装置难以使用。
因此,如图11的纵轴所示,将入口干燥度5等分,以成为与各干燥度对应的开口总截面积比的方式决定开口D1~D5的面积。这样,由于温度T1的变化能够线性地表示液面的高度的变化,因此在检测制冷剂不足的方面是便利的。
图13是表示旁通配管的吸入端部的第二例的结构的图。如图13所示,也可以在旁通配管86的端部的侧面设置高度方向为长度方向的狭缝。关于狭缝,如图11所示,若使狭缝的宽度根据高度方向的位置而变化,以使干燥度相对于气体部的开口总面积呈二次曲线地变化,则温度T1的变化也能够线性地表示液面的高度的变化。
图14是表示旁通配管的吸入端部的第三例的结构的图。如图14所示,也可以设置多个改变了吸引口的高度的配管。在设置多个配管的情况下,如图11所示,若使配管的直径根据高度方向的开口端位置而变化,以使干燥度相对于气体部的开口总面积呈二次曲线地变化,则温度T1的变化也能够线性地表示液面的高度的变化。
图15是表示将旁通配管的端部从下方***到储液器的第四例的结构的图。图16是表示第四例的旁通配管的吸入端部的结构的图。在第四例中,与第一例同样地,如图16所示,在旁通配管86的端部设置有多个开口D1~D5。开口D1~D5以均等的间隔L沿着吸引制冷剂的流动方向配置。开口D1设置于顶端侧(上方),开口D5设置于下方侧。
图17是用于说明在第四例中储液器中的制冷剂的液面发生了变化的情况下的吸引气体的开口的总面积的变化的图。记载了将开口D1~D5的合计面积设为1时的、开口D1~D5中的位于比液面靠上方的气体部的面积比。
在液面堵塞开口D1的情况下,面积比为零。在液面位于开口D1与开口D2之间的情况下,面积比为0.6。在液面位于开口D2与开口D3之间的情况下,面积比为0.76。在液面位于开口D3与开口D4之间的情况下,面积比为0.88。在液面位于开口D4与开口D5之间的情况下,面积比为0.95。在液面位于比开口D5靠下方的位置的情况下,面积比为1.0。
以这样位于气体部的开口的合计面积变化的方式决定开口D1~D5的大小。
图18是表示与第四例中的气体部的孔的面积的变化对应的干燥度的曲线图。在图18中,横轴表示位于气体部的开口的总面积比,纵轴表示从旁通配管86吸引的制冷剂在第二膨胀装置71的入口处的干燥度。
已如图12所示,第二膨胀装置71的入口干燥度和温度T1处于大致线性关系。因此,如图18的纵轴所示,将入口干燥度5等分,以成为与各干燥度对应的开口总截面积比的方式决定开口D1~D5的面积。
这样,由于温度T1的变化能够线性地表示液面的高度的变化,因此在检测制冷剂不足的方面是便利的。
另外,关于如第四例所示的从储液器42的下方***旁通配管86的结构,也可以如第二例那样在侧面设置狭缝,或者如第三例那样设置多个吸入口高度不同的分支管。
再次参照图1等对实施方式1进行总结。制冷循环装置1具备压缩机10、作为第一热交换器的冷凝器20、储液器42、第一膨胀装置50、作为第二热交换器的蒸发器60、配管80~84、旁通配管85、以及设置于旁通配管85的第二膨胀装置71。配管80~84构成使非共沸混合制冷剂按照压缩机10、第一热交换器、储液器42、第一膨胀装置50、第二热交换器的顺序循环的制冷剂回路110。旁通配管85将非共沸混合制冷剂不经由第一膨胀装置50及第二热交换器而从储液器42向压缩机10的吸入口输送。在旁通配管85的***到储液器42的端部设置有制冷剂入口D。制冷剂入口D构成为,当储液器42的液面高度变化时,吸引气体状态的非共沸混合制冷剂的开口面积发生变化。
优选的是,制冷剂入口D构成为,当储液器42的液面高度变化时,开口面积在零以上且旁通配管的截面积以下的范围内变化。
通过设置这样的结构的制冷剂入口,当液面高度发生变化时,在旁通配管85中流动的制冷剂的干燥度发生变化。因此,能够基于图7所示的关系根据干燥度Q求出液面高度H1。
更优选的是,如图2、图6、图9、图10所示,在旁通配管85的***到储液器42的端部,作为制冷剂入口,设置有在储液器42的液面高度的变化方向上设置于相互不同的位置的多个开口D1~D5。
更优选的是,如图13所示,在旁通配管85的***到储液器42的端部,作为制冷剂入口,设置有将储液器42的液面高度的变化方向作为长度方向的狭缝S。
优选的是,制冷循环装置1还具备:温度传感器73,检测通过了第二膨胀装置71的非共沸混合制冷剂的温度T1;第一压力传感器90,检测通过了第二膨胀装置71后的非共沸混合制冷剂的压力LP;第二压力传感器92,检测通过第二膨胀装置71前的非共沸混合制冷剂的压力HP;以及控制装置100,基于温度传感器72检测出的温度T1、第一压力传感器90检测出的压力LP、以及第二压力传感器92检测出的压力HP,判断非共沸混合制冷剂的封入量是否适当。
如以上说明的那样,在实施方式1的制冷循环装置中,在使用非共沸制冷剂的情况下,能够与外部空气温度无关地高精度地检测出制冷剂量比适当量少的情况。因此,能够提前检测制冷剂不足。
实施方式2
实施方式1中说明的制冷剂不足检测的方法利用非共沸制冷剂在二相状态下具有温度梯度这一点。因此,前提是第二膨胀装置71的出口为二相状态。但是,若第二膨胀装置71的入口的干燥度接近1,则存在第二膨胀装置71的出口的制冷剂成为气体状态的情况。在实施方式2中,也包括该情况,对能够检测制冷剂不足的制冷循环装置进行说明。制冷循环装置的主要结构如图1所示,因此不重复说明。
图19是用于说明实施方式2的制冷剂不足检测的处理的流程图。该流程图的处理从制冷循环装置的控制的主程序反复调用来检查制冷剂量。
参照图19,当开始制冷剂不足检测的处理时,在步骤S11中,判断点B的制冷剂的过热度SH是否大于零。在步骤S11中判断为SH>0的情况下,处理进入步骤S15,控制装置100判断为制冷剂不足,在步骤S16中输出警告。
图20是用于说明过热度SH的p-h线图。在将图20所示的点A和点B连结的路径中经由旁通配管85由第二膨胀装置71减压的情况下,点B位于饱和液线LL与饱和蒸气线LG之间,因此制冷剂为二相状态,能够通过实施方式1中说明的方法检测制冷剂不足。
另一方面,在将图20所示的点A′与点B′连结的路径中经由旁通配管由第二膨胀装置71减压的情况下,点B′位于比饱和蒸气线LG靠左侧的气体区域,因此制冷剂为气体状态,通过实施方式1中说明的方法无法检测出制冷剂不足。
然而,在点B′处SH>0的情况下,能够判断为是因为原本从储液器42吸入液体制冷剂的量较少,因此,不进行实施方式1的检测方法就能够判断为制冷剂不足。
在图19的步骤S11中,是否SH>0的判断能够基于压力LP以及温度T1来进行。预先准备表示压力LP与饱和气体温度Ts的关系的映射。首先,根据映射求出与压力LP对应的饱和气体温度Ts。然后,如果温度T1比饱和气体温度Ts高,则能够判断为SH>0,如果温度T1为饱和气体温度Ts以下,则能够判断为制冷剂不是过热状态。
在步骤S11中,如果不是SH>0,则在步骤S12中运算液面高度H1,在步骤S13中执行将液面高度H1与适当高度H2进行比较的处理。关于步骤S12、S13的处理,由于其详细情况在图5的步骤S1~S5中进行了说明,所以在此不重复说明。
在步骤S13中H1>H2的情况下(在S13中为是),在步骤S14中判断为制冷剂是适当量,处理返回到主程序。另一方面,在步骤S13中不是H1>H2的情况下(在S13中为否),在步骤S13中判断为制冷剂不足,进而在步骤S16中输出警报。
如以上说明的那样,在实施方式2中,也与实施方式1同样地,控制装置100在从温度传感器73检测出的温度T1、第一压力传感器90检测出的压力LP、以及第二压力传感器92检测出的压力HP导出的第一液面高度H1比与第二压力传感器92检测出的压力对应的第二液面高度H2低的情况下,判断为非共沸混合制冷剂的封入量不足。在此之前,在实施方式2中,控制装置100基于根据温度传感器73检测出的温度T1、第一压力传感器90检测出的压力LP确定的非共沸混合制冷剂的过热度SH,判断非共沸混合制冷剂的封入量的不足。因此,实施方式2的制冷循环装置能够得到与实施方式1的制冷循环装置相同的效果,并且即使在旁通配管中的制冷剂几乎成为气体状态的情况下,也能够检测出制冷剂不足。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式的说明表示,而是由权利要求书表示,意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
附图标记的说明
1制冷循环装置、2室外机、3室内机、10压缩机、20冷凝器、22、62风扇、42储液器、50、71膨胀装置、60蒸发器、73温度传感器、80、81、82、83、84、85配管、86、87旁通配管、90、92压力传感器、100控制装置、104存储器、110制冷剂回路。
Claims (7)
1.一种制冷循环装置,使用非共沸混合制冷剂,其中,
该制冷循环装置具备:
压缩机;
第一热交换器;
储液器;
第一膨胀装置;
第二热交换器;
制冷剂回路,使所述非共沸混合制冷剂按照所述压缩机、所述第一热交换器、所述储液器、所述第一膨胀装置、所述第二热交换器的顺序循环;
旁通配管,将所述非共沸混合制冷剂不经由所述第一膨胀装置及所述第二热交换器而从所述储液器向所述压缩机的吸入口输送;以及
第二膨胀装置,设置于所述旁通配管,
在所述旁通配管的***到所述储液器的端部,设置有供所述非共沸混合制冷剂流入的制冷剂入口,
所述制冷剂入口的开口面积构成为,当所述储液器的液面高度发生变化时,流入所述制冷剂入口的气体状态的所述非共沸混合制冷剂的量发生变化,
所述制冷循环装置还具备:
温度传感器,检测通过了所述第二膨胀装置的所述非共沸混合制冷剂的温度;
第一压力传感器,检测通过了所述第二膨胀装置后的所述非共沸混合制冷剂的压力;
第二压力传感器,检测通过所述第二膨胀装置前的所述非共沸混合制冷剂的压力;以及
控制装置,基于所述温度传感器检测出的温度、所述第一压力传感器检测出的压力以及所述第二压力传感器检测出的压力,判断所述非共沸混合制冷剂的封入量是否适当,
所述控制装置基于从所述温度传感器检测出的温度、所述第一压力传感器检测出的压力以及所述第二压力传感器检测出的压力导出的第一液面高度和与所述第二压力传感器检测出的压力对应的第二液面高度,判断所述非共沸混合制冷剂的封入量是否适当。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷剂入口构成为,当所述储液器的液面高度变化时,所述开口面积在零以上且所述旁通配管的截面积以下的范围内变化。
3.根据权利要求2所述的制冷循环装置,其中,
在所述旁通配管的***到所述储液器的端部,作为所述制冷剂入口,设置有在所述储液器的液面高度的变化方向上设置于相互不同的位置的多个开口。
4.根据权利要求2所述的制冷循环装置,其中,
在所述旁通配管的***到所述储液器的端部,作为所述制冷剂入口,设置有将所述储液器的液面高度的变化方向作为长度方向的狭缝。
5.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,
在所述第一液面高度比所述第二液面高度低的情况下,所述控制装置判断为所述非共沸混合制冷剂的封入量不足。
6.根据权利要求5所述的制冷循环装置,其中,
所述控制装置在根据所述第一液面高度及所述第二液面高度判断所述非共沸混合制冷剂的封入量的不足之前,基于根据所述温度传感器检测出的温度、所述第一压力传感器检测出的压力而确定的所述非共沸混合制冷剂的过热度,判断所述非共沸混合制冷剂的封入量的不足。
7.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,
所述控制装置基于所述第一液面高度同所述第二液面高度之差,判断所述非共沸混合制冷剂的封入量的不足量。
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