制冷循环装置制造方法及图纸

在将二氧化碳作为制冷剂的制冷循环装置中，将储气筒设成低压，存在有为了确保安全性的耐压设计等导致成本和容积增大的问题。通过使第１减压器（１２）和第２减压器（１５）发挥作用，改变第１热交换器（１３）的制冷剂压力，调节所述第１热交换器的制冷剂保有量，可缓和冷却时和暖气除湿时的制冷剂量不平衡，使储气筒小型化或不设置，能执行高效率的制冷循环装置的运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为工作介质使用二氧化碳(以下称为CO2制冷剂)的制冷循环装置。
技术介绍
近年来的制冷循环装置的工作流体，从传统的对臭氧层有不良影响的CFC制冷剂和HCFC制冷剂，逐渐转变为作为替代制冷剂的对臭氧破坏系数为0的HFC制冷剂和HC制冷剂。但是，作为物质特性，HFC制冷剂具有地球温室化系数大的缺点，另一方面，HC制冷剂虽然地球温室化系数小，但具有强燃性这样的缺点。另外，以往所使用的氨制冷剂虽然地球温室化系数为0，但具有弱燃性且带有毒性这样的缺点。因此，作为物质的地球温室化系数几乎为0、非燃性且无毒的低成本的CO2制冷剂得到关注。但是，CO2制冷剂的临界温度低，为31.1℃，在通常的制冷循环装置的高压侧，CO2制冷剂不会冷凝。因此，日本专利第2132329号公报如附图说明图19所示，通过具有与高压侧的冷却器102的出口管道和压缩机101的吸入管道进行热交换的内部热交换器103，使冷却器102的出口过冷却，作为制冷剂量调节的能力管理装置，设置了低压分离罐106。这里通过直接引用(参照)专利第2132329号公报的文献全部内容，成为了一体化。冷暖气的室内空调器和汽车空调器等的场合，室内侧热交换器要求小型化，另一方面，室外侧热交换器因冷凝能力提高带来的冷气时的节能化和吸热能力提高带来的暖气时的高能力化，与室内热交换器相比大型化。因此，大容积的室外侧热交换器成为高压侧，执行高密度制冷剂冷凝的冷气运行时以高效率运行的最佳制冷剂量，比暖气运行时的最佳制冷剂量大，因而使用同时具有缓冲功能的储气筒是有效的。另外，专利第2931668号公报如图19所示，对于规定的能力要求，为了使装置的能源消耗最小，按预定的设定值调整节流阀4的开度。即，如图20所示，从高压为P的制冷循环变化为高压为P1的制冷循环的场合，制冷能量Q的焓差的增加要大于输入W的焓差的增加，因此COP增大，但当高压为P1的制冷循环变为高压为P2的制冷循环时则相反，制冷能量Q的焓差的增加小于输入W的焓差的增加，因此COP下降。即，如图20的高压为P1的制冷循环所示，CO2制冷剂中理论上存在COP成为最大的高压。另外，热泵循环COP是在制冷循环COP上加上1，因此即使是热泵循环的场合，COP成为最大的高压(以下称为高侧压力)的值与制冷循环同值。图19所示的制冷循环，比如可作为制冷装置使用。但是，在低压设置储气筒时，存在成本和容积增大的缺点，在实际使用运行范围中，对于传统的制冷循环装置中使用的HCFC制冷剂和HFC制冷剂，考虑到CO2制冷剂的压力非常高，为了确保安全性，耐压设计更为严格。尤其是汽车空调器的场合，进一步要求节省容量化及轻量化。另外，通常，冷暖气除湿的装置与冷气装置相比，其压缩机需要将制冷剂压缩成更高的高压，而且，由压缩机压缩的制冷剂温度更高。即，在传统的图19的制冷循环中附加温水循环、作为执行冷暖气除湿的除湿装置使用的场合，需要在更高侧压力下运行，而且，散热器的温度也更高，压缩比也更大。因此，在传统的图19的制冷循环中附加温水循环、作为执行冷暖气除湿的除湿装置使用的场合，存在以下问题。即，能源消耗最小的高侧压力下运行时，其缺点是在散热器温度高的场合、即散热器环境温度高的场合和使用小型散热器的场合，因压缩比增大，故有可能会使压缩机效率大幅度下降以及有损于压缩机可靠性，而且，因高侧压力高，为了确保安全性，耐压设计更为严格。另外，暖气除湿与冷气时，制冷循环装置的高压侧的制冷剂保有量不同，最佳制冷剂量产生不平衡。因此，第1热交换器13内的制冷剂保有量需要通过改变中间压力进行调节，以消除冷气时和暖气除湿时的制冷剂量的不平衡。针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种在使用CO2制冷剂的制冷循环装置中，发挥CO2制冷系统的特征，使低压储气筒小型化或不进行使用，可确保可靠性、高效率运行的制冷循环装置及制冷循环装置的运行方法。另外，本专利技术针对上述问题，其目的在于提供一种在使用CO2制冷剂的除湿装置中，发挥CO2制冷系统的特征，不使高侧压力增大，通过调节中间压力来消除冷气时和暖气除湿时的最佳制冷剂量的不平衡，同时可确保可靠性、高效率运行的除湿装置及在除湿方法。本
技术实现思路
为了解决上述问题，第1专利技术的制冷循环装置，包括压缩机10、制冷剂水热交换器11、第1减压器12、第1热交换器13、第2减压器15、第2热交换器16、内部热交换器14、温水循环系统17、18、19、20。所述温水循环系统17、18、19、20，在所述制冷剂水热交换器11的下游侧具有吸入热水的加热铁心19，所述压缩机10对二氧化碳即制冷剂进行压缩，所述制冷剂水热交换器11对经压缩的所述制冷剂与所述温水循环系统17、18、19、20的热水进行热交换，所述第1减压器12对经压缩的所述制冷剂进行减压或不进行减压，所述第1热交换器13对经所述第1减压器12减压后的所述制冷剂进行热交换，所述内部热交换器14由所述第1热交换器13热交换后的所述制冷剂和被所述压缩机10吸入的制冷剂进行热交换，所述第2减压器15对由所述内部热交换器14热交换的所述制冷剂进行减压，所述第2热交换器16对由所述第2减压器15减压后的所述制冷剂进行热交换，通过使所述第1减压器12及/或所述第2减压器15的作用，改变所述第1热交换器13的制冷剂压力，调节所述第1热交换器13的制冷剂保有量，使冷气时和暖气除湿时的制冷剂量的不平衡得到缓和。另外，第2的本专利技术，在第1本专利技术的制冷循环装置的基础上，还包括对所述压缩机10的排出温度进行检测的压缩机排出温度检测装置35、或对所述压缩机10的吸入温度进行检测的压缩机吸入温度检测装置、或对所述压缩机10的排出压力进行检测的压缩机排出压力检测装置，所谓改变所述第1热交换器13的制冷剂压力以调节所述第1热交换器13的制冷剂保有量，是指利用所述压缩机排出温度检测装置35或所述压缩机吸入温度检测装置或所述压缩机排出压力检测装置所检测到的值，对所述第2减压器15进行控制。另外，第3本专利技术，在第1本专利技术的制冷循环装置的基础上，还具有通过第1开闭阀21将所述压缩机10的排出侧与所述第1热交换器13的进口进行连接的第1旁通回路22。另外，第4的本专利技术，在第3本专利技术的制冷循环装置的基础上，具有对所述第1热交换器13的制冷剂温度进行检测的第1热交换器温度检测装置36，利用所述第1热交换器温度检测装置36检测到的值，对所述第1减压器12或所述第1开闭阀21进行控制。另外，第5的本专利技术，在第1的本专利技术的制冷循环装置的基础上，具有通过第2开闭阀23将所述第2热交换器16的进口与出口进行连接的第2旁通回路24。另外，第6的本专利技术，在第1本专利技术的制冷循环装置的基础上，具有通过第3开闭阀25将所述第1热交换器13的进口与出口进行连接的第3旁通回路26。另外，第7的本专利技术，在第1本专利技术的制冷循环装置的基础上，在所述第1热交换器13的进口处具有第4开闭阀27。另外，第8的本专利技术，在第1本专利技术的制冷循环装置的基础上，包括在所述制冷剂水热交换器11的出口与所述第1减压器12之间的第5开闭阀28；在所述第1热交换器13的出口与所述内部热交换器14的进口之间的第1三通阀30；将所述制冷剂水热交换器11的出口与所述第5开闭阀28进口之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷循环装置，其特征在于，包括压缩机、制冷剂水热交换器、第１减压器、第１热交换器、第２减压器、第２热交换器、内部热交换器、温水循环系统，所述温水循环系统，在所述制冷剂水热交换器的下游侧具有吸入热水的加热铁心，所述压缩机对 二氧化碳即制冷剂进行压缩，所述制冷剂水热交换器对经压缩的所述制冷剂与所述温水循环系统的热水进行热交换，所述第１减压器对经压缩的所述制冷剂进行减压或不进行减压，所述第１热交换器对经所述第１减压器减压后的所述制冷剂进行热 交换，所述内部热交换器由所述第１热交换器热交换后的所述制冷剂和被所述压缩机吸入的制冷剂进行热交换，所述第２减压器对由所述内部热交换器热交换的所述制冷剂进行减压，所述第２热交换器对由所述第２减压器减压后的所述制冷剂进行 热交换，通过使所述第１减压器及／或所述第２减压器作用，改变所述第１热交换器的制冷剂压力，通过调节所述第１热交换器的制冷剂保有量，对冷气时和暖气除湿时的制冷剂量不平衡予以缓和。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：药丸雄一，船仓正三，西胁文俊，冈座典穗，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]