制冷循环装置制造方法及图纸

一种具备容量可变的压缩机和与R410A对应的配管的制冷循环装置，在所述压缩机，设定制热运转时的体积流量的下限值即制热时下限制冷剂体积流量值，以使压缩机的转速达到制热时下限制冷剂体积流量值以上的方式运转，制热时下限制冷剂体积流量值具有：第一下限值，其为使用R410A制冷剂时设定的值；以及第二下限值，其为在与R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂时设定的比第一下限值大的值，在与R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂进行制热运转时，压缩机的转速从第一下限值增加到第二下限值地运转。

【技术实现步骤摘要】
制冷循环装置
本专利技术涉及取代R410A制冷剂而封入R32制冷剂使用的制冷循环装置。
技术介绍
作为现有的技术，在作为冷冻机油采用与制冷剂为非相溶性或弱相溶性的冷冻机油的制冷循环装置中，控制压缩机转速或者控制膨胀阀开度以使得制冷剂从气体配管的下方向上方流动的上升气体管的制冷剂流速比使附着于气体配管的内壁的油上升的流速(零透穿速度)大。通过如此控制压缩机转速或者膨胀阀开度，能够防止冷冻机油滞留在气体配管内部，因此能够确保压缩机的必要油量，能够防止压缩机润滑不良而导致故障(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-272117号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题当前一般使用的制冷剂为R410A。该制冷剂的特征为臭氧层破坏系数为零，不过地球变暖系数为2090，仍然属于高水平。因此，关注于R32，其臭氧层破坏系数也是零，但地球变暖系数为675，相对于R410A为大约1/3。而且，R410A和R32在饱和温度和饱和压力的关系中彼此的物理性质近似，在与R410A对应的制冷循环装置中，能够进行填充R32使用的所谓制冷剂更换。然而，将制冷剂从R410A变更为R32的话，考虑到以往的回油性能的气体制冷剂速度即零透穿速度也改变了，在与R410A对应的制冷循环装置中，存在着特别是在向上的气体制冷剂流路中无法确保回油性能的课题。本专利技术正是为了解决以上的课题而完成的，其目的在于，在与R410A对应的制冷循环装置中将制冷剂从R410A变更为R32时，通过改变压缩机的下限体积流量的值，来确保向上的气体制冷剂流路的回油性能。用于解决课题的方案本专利技术涉及的制冷循环装置为具备容量可变的压缩机和与R410A对应的配管的制冷循环装置，在压缩机，设定制热运转时的体积流量的下限值即制热时下限制冷剂体积流量值，以使压缩机的转速达到制热时下限制冷剂体积流量值以上的方式运转，制热时下限制冷剂体积流量值具有：第一下限值，其为使用R410A制冷剂时设定的值；以及第二下限值，其为在与R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂时设定的比第一下限值大的值，在与R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂进行制热运转时，压缩机的转速从第一下限值增加到第二下限值地运转。专利技术效果根据本专利技术涉及的制冷循环装置，在与R410A对应的制冷循环装置中，在将制冷剂从R410A变更为R32的时候，通过改变制热运转时的下限体积流量的值，能够确保向上的气体制冷剂流路的回油性能，能够防止压缩机润滑不良而导致故障。附图说明图1是本专利技术涉及的与R410A对应的制冷循环装置100的结构图。图2是示出本专利技术涉及的R410A和R32的物理性质的差异的比较图。图3是示出本专利技术的实施方式1涉及的R410A与R32的饱和温度和与零透穿速度对应的压缩机的下限频率的关系的比较图。图4是表示本专利技术涉及的R410A和R32的气体制冷剂密度的比率的图。图5是本专利技术的实施方式涉及的零透穿速度与配管口径的关系图。图6是示出本专利技术的实施方式1涉及的R410A与R32的饱和温度和与零透穿速度对应的压缩机的下限体积流量的关系的比较图。图7是示出本专利技术的实施方式2涉及的冷冻机油与R32的混合密度比和R32相对于R410A的下限频率的增加率的关系的比较图。图8是示出本专利技术的实施方式3涉及的使用R32的情况下满足零透穿速度的油密度比率的图。图9是示出本专利技术的实施方式4涉及的R410A与R32的饱和温度和与零透穿速度对应的压缩机的下限体积流量的关系的比较图。具体实施方式下面，基于附图说明本专利技术的实施方式。另外，并不通过以下说明的实施方式来限定本专利技术。实施方式1图1是与R410A对应的制冷循环装置100的结构图。如图1所示，室外机61和室内机62由液体管5和气体管7连接起来。室外机61将压缩机1、室外热交换器2、开度可变的膨胀阀3、作为制冷剂容器的气液分离器9、四通阀8以配管连接起来，并且在压缩机出口温度部具备排出温度传感器41，并且具备控制压缩机1、膨胀阀3、室外风扇31的控制基板50。室内机62具备室内热交换器6、室内风扇32、控制室内风扇的控制基板(未图示)。控制基板50具备：存储部，其存储由排出温度传感器41检测出的排出温度、膨胀阀3的开度、压缩机1的转速；运算部，其运算膨胀阀3的开度、压缩机1的转速；以及控制部，其操作膨胀阀3的开度、压缩机1的转速。图2是示出本专利技术的实施方式涉及的R410A和R32的物理性质的差异的比较图。对R410A与R32的相对于制冷剂饱和温度的饱和压力进行比较的话，R32比R410A在同一饱和温度的压力上升幅度小(在整个区域为大致+0.1MPa)，在进行从R410A向R32的制冷剂转换的时候，存在着能够采用与跟R410A对应的制冷循环装置同等的规格的优点。接着，对回油的界限制冷剂流速即零透穿速度进行说明。在气体配管部，制冷剂和油为气液二相流的流动状态，特别是在上升流中，存在着通过气体流速使液体(油)的流动状态变化的情况。在气体流速大的情况下，液体也在气体流中相伴地上升，当气体流速减小时，液体产生沿管壁下降的现象。将气体流速快而下降液膜减少的状态称为零透穿，将此时的流速称为零透穿速度。零透穿速度形成为实际的制冷剂流速>零透穿流速的话，冷冻机油不会滞留在向上方向的气体制冷剂配管内，而是顺畅地在制冷剂回路内循环并回油到压缩机1。一般来说，零透穿速度以下述的算式(1)表示。[算式1]C：实机比对的修正系数uG：零透穿速度[m/s]g：重力加速度[m/s2]Dh：管内径[m]ρL：液体密度[kg/m3]ρG：气体密度[kg/m3]在此，C为零透穿速度的修正系数。由于零透穿速度的算出式本来采用利用水、空气系统的实验，因此C是与流体(本实施方式为制冷剂、油类)和实机配管内面形状相对照的系数。因此，以上式求得的零透穿速度成为实际的制冷剂流速>零透穿流速的话，冷冻机油不会滞留在垂直气体配管内，而是顺畅地在制冷剂回路内循环并回油到压缩机。接下来，对零透穿速度与压缩机下限频率的关系进行说明。首先，对达到零透穿速度以上的压缩机频率的算出方法进行说明。从压缩机排出的制冷剂流量Qcomp[kg/s]使用冲程容积Vst[cc]、转速F[r/s]、体积效率ηv、压缩机吸入密度ρs[kg/m3]以下述的算式(2)表示。[算式2]Qcomp=Vst×10-6×F×ηv×ρs而且，通过制冷剂回路内的配管截面积Ai(＝π/4×di2)[m2]的气体配管内的气体制冷剂流速ur[m/s]能够根据配管的气体制冷剂密度ρr以下述的算式(3)求得。[算式3]根据算式(2)、算式(3)，气体制冷剂流速ur与转速F的关系如下述的算式(4)。[算式4]根据算式(1)和算式(4)，能够求得零透穿速度uG时的压缩机1的转速F。接着，求得的转速作为压缩机1的“下限频率F*”。若为该下限频率F*以上，则能够确保向上的气体配管内的回油性。将算式(4)变形得到下述的算式(5)。算式(5)的左边表示压缩机1的下限频率F*时的压缩机1的体积流量[m3/s]，右边表示配管内的体积流量[m3/s]。[算式5]压缩机1的下限频率F*与零透穿速度uG、配管截面积Ai成正比例，与冲程容积Vst和体积效率ηv成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷循环装置，是具备容量可变的压缩机和与R410A对应的配管的制冷循环装置，其特征在于，对所述压缩机，设定制热运转时的体积流量的下限值即制热时下限制冷剂体积流量值，以使所述压缩机的转速达到所述制热时下限制冷剂体积流量值以上的方式运转，所述制热时下限制冷剂体积流量值具有：第一下限值，其为使用所述R410A制冷剂时设定的值；以及第二下限值，其为在与所述R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂时设定的、比第一下限值大的值，在与所述R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用所述R32制冷剂进行制热运转时，所述压缩机的转速从所述第一下限值增加到所述第二下限值地运转。

【技术特征摘要】
2013.06.06 JP PCT/JP2013/0656431.一种制冷循环装置，是具备容量可变的压缩机和与R410A对应的配管的制冷循环装置，其特征在于，对所述压缩机，设定制冷运转时和制热运转时中的、制热运转时的体积流量的下限值即制热时下限制冷剂体积流量值，以使所述压缩机的转速达到所述制热时下限制冷剂体积流量值以上的方式运转，所述制热时下限制冷剂体积流量值具有：第一下限值，其为使用所述R410A制冷剂时设定的值；以及第二下限值，其为在与所述R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用R32制冷剂时设定的、比第一下限值大的值，在制冷运转时和制热运转时中的、与所述R410A制冷剂对应的制冷循环装置使用所述R32制冷剂进行制热运转时，所述压缩机的转速从所述第一下限值增加到所述第二下限值地运转。2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，所述制热时下限制冷剂体积流量值通过规定所述压缩机的下限转...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤央平，青木正则，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP