[发明专利]空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用在超临界域内工作的超临界制冷剂、且容易调整制冷能力的空调装置。

背景技术

以往，已知有一种使制冷剂循环来进行蒸汽压缩式制冷循环的制冷装置，其作为空调装置等得到了广泛利用。作为这种制冷装置，例如像专利文献1披露的那样，有一种将二氧化碳作为制冷剂并将制冷循环的高压设定成制冷剂的临界压力以上的、进行所谓的超临界制冷循环的制冷装置。

专利文献1：日本专利特开平10-54617号公报

然而，在使用二氧化碳制冷剂等超临界制冷剂的冷冻机中，由于高压侧的制冷剂处于超临界状态而不是液态，因此即便设置储液罐也很难积存制冷剂。因此，对制冷剂的蒸发量进行调整的功能几乎不起作用，能力控制和COP(性能系数)最佳控制等很难奏效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超临界制冷剂并容易对制冷剂的循环量进行调整的空调装置。

解决技术问题所采用的技术方案

第一发明的制冷装置是一种利用在超临界区域内工作的制冷剂的制冷装置，包括：压缩机、第一热交换器、第一膨胀机构、过冷却热交换器、第二膨胀机构、第二热交换器、以及控制部。压缩机对制冷剂进行压缩。第一热交换器对被压缩机压缩后的高压的制冷剂进行冷却。第一膨胀机构使制冷剂减压至临界压力以下。过冷却热交换器对被第一膨胀机构减压后的制冷剂进行过冷却。第二膨胀机构使被过冷却热交换器冷却后的制冷剂减压至低压。第二热交换器对被第二膨胀机构减压后的制冷剂进行加热。控制部进行第一控制，该第一控制是对第一膨胀机构和第二膨胀机构进行调整，以在过冷却热交换器内积存液体制冷剂的控制。

在本发明中，在作为气体冷却器起作用的第一热交换器的出口侧追加设置过冷却热交换器，并在它们之间追加设置使制冷剂减压至临界压力以下的第一膨胀机构。

因此，可控制第一膨胀机构的开度，并调整中间压力。因此，可在过冷却热交换器中积存液体制冷剂，并调整制冷剂量。由此，可将高压控制成最佳值，并进行高效的运行。

第二发明的制冷装置是在第一发明的制冷装置中，还包括过冷信息获取装置。过冷信息获取装置能获得可计算出过冷却热交换器中的制冷剂的过冷度的过冷信息。控制部基于过冷信息来计算过冷度。第一控制是基于过冷度来进行的。

在本发明中，还包括能获得过冷信息的过冷信息获取装置，控制部基于根据过冷信息计算出的过冷度来进行第一控制。因此，可对第一膨胀机构和第二膨胀机构进行控制，以使过冷却热交换器内的制冷剂处于过冷状态，可控制成使过冷却热交换器内的制冷剂成为液体制冷剂。因此，可对制冷剂量进行调整。

第三发明的制冷装置是在第二发明的制冷装置中，过冷信息获取装置包括入口温度传感器和出口温度传感器。在过冷却热交换器中，入口温度传感器可检测出制冷剂入口温度。出口温度传感器可检测出制冷剂出口温度。

在本发明中，用入口温度传感器来检测过冷却热交换器的入口温度，并用出口温度传感器来检测过冷却热交换器的出口温度。由于是气液两相状态的制冷剂，因此用入口温度传感器检测出的温度与饱和液温度相等。因此，可根据获得的饱和液温度和出口温度来计算过冷度。

第四发明的制冷装置是在第二发明的制冷装置中，过冷信息获取装置包括入口压力传感器和出口温度传感器。入口压力传感器可检测出过冷却热交换器的制冷剂入口压力。出口温度传感器可检测出过冷却热交换器的制冷剂出口温度。

在本发明中，用入口压力传感器来检测过冷却热交换器的入口压力，并用出口温度传感器来检测过冷却热交换器的出口温度。因此，可根据检测出的入口压力来计算饱和液温度，并根据饱和液温度和出口温度来计算过冷度。