[发明专利]冷冻循环装置以及水暖装置

说明书

技术领域

本发明涉及使制冷剂过冷却的冷冻循环装置以及使用了该冷冻循环装置的水暖装置。

背景技术

以往，已知的冷冻循环装置在制冷剂回路的冷凝器的下游侧设有过冷却热交换器，通过使膨胀的制冷剂流入该过冷却热交换器，对流出冷凝器的制冷剂进行过冷却。例如，在专利文献1中，披露了如图6所示的冷冻循环装置100。

该冷冻循环装置100设有使制冷剂循环的制冷剂回路110、旁通流路120。制冷剂回路110的结构为：通过配管、以环状连接压缩机111、冷凝器112、过冷却热交换器113、主膨胀阀114以及蒸发器115。旁通流路120在冷凝器112与过冷却热交换器113之间，从制冷剂回路110分支，并经过冷却热交换器113在蒸发器115与压缩机111之间与制冷剂回路110连接。另外，在旁通流路120上，在过冷却热交换器113的上游侧设有旁通膨胀阀121。

在专利文献1中，记载了为了实现冷冻能力的提高，控制旁通膨胀阀121以使流过旁通流路120的旁通制冷剂流量与流过冷凝器112的全部制冷剂流量之比(旁通比)达到1％以上且25％以下的范围。

专利文献1：日本特许第4036288号公报

发明内容

但是，在所述冷冻循环装置中实现高效运转时，在过冷却热交换器中，最好不使流经旁通流路的制冷剂过热，并且，最好将流经制冷剂回路的制冷剂过冷却至规定状态。在实现这种情况时，必须适当地构成过冷却热交换器。就这一点，在专利文献1中，没有特别记载过冷却热交换器的结构。

本发明是针对这种情况作出的，其目的在于提供设有以适当方式构成的过冷却热交换器可以高效运转的冷冻循环装置以及使用了该冷冻循环装置的水暖装置。

本发明的发明人根据专心研究的结果发现：若在旁通流路中将从过冷却热交换器流出的制冷剂的干度保持在0.8以上但不足1.0，则能够获得高COP(性能系数)。但是，在以处于该范围内的方式控制干度的情况下，由于过冷却热交换器的容量，在外界气体温度较低并且冷凝器要求的加热能力增大时，存在流经制冷剂回路的制冷剂的过冷却不充分或者过剩。本发明是由这种观点出发作出的。

即，本发明提供了冷冻循环装置，其设有：以环状连接压缩机、冷凝器、过冷却热交换器、主膨胀装置以及蒸发器的制冷剂回路；旁通流路，其在所述过冷却热交换器与所述主膨胀装置之间或者在所述冷凝器与所述过冷却热交换器之间，从所述制冷剂回路分支，并经所述过冷却热交换器，在所述蒸发器与所述压缩机之间与所述制冷剂回路相连；设置在所述旁通流路中位于所述过冷却热交换器上游侧的旁通膨胀装置，所述过冷却热交换器当在所述旁通流路中调整所述旁通膨胀装置的开度以使从该过冷却热交换器流出的制冷剂的干度达到0.8以上但不足1.0时，所述过冷却热交换器中由所述旁通膨胀装置减压的制冷剂与从所述冷凝器流出的制冷剂之间的热交换量相对于所述冷凝器中流入该冷凝器的制冷剂与被加热流体之间的热交换量的比率为0.2以上但0.8以下。

本发明还提供了水暖装置，其为利用由加热装置生成的热水进行供暖的装置，作为所述加热装置该装置设有冷冻循环装置。

如上所述，由于过冷却热交换器采用了适当的结构，因此，在旁通流路中将从过冷却热交换器流出的制冷剂的干度保持在0.8以上但不足1.0时，即使外界气体温度较低并且冷凝器要求的加热能力增大，仍能以适合的状态对流经制冷剂回路的制冷剂进行过冷却。因此，根据本发明，能够实现高效运转。

附图说明

图1显示了涉及本发明一个实施例的冷冻循环装置的概括结构图。

图2为在蒸发器入口的制冷剂的干度与热交换比率的关系图，(a)显示了将R407C用作制冷剂的情况，(b)显示了将R410A用作制冷剂的情况。

图3为将R407C用作制冷剂时的冷冻循环装置的莫利尔线图(a)显示了在蒸发器的入口处的制冷剂的干度为0.55时的情况，(b)显示了在蒸发器的入口处的制冷剂的干度为0时的情况。

图4为将R410A用作制冷剂时的冷冻循环装置的莫利尔线图，(a)显示了在蒸发器的入口处的制冷剂的干度为0.45时的情况，(b)显示了在蒸发器的入口处的制冷剂的干度为0时的情况。

图5为外界气体温度与热交换比率的在冷凝器中制冷剂的每种冷凝温度下的关系图。

图6显示了以往的冷冻循环装置的概况结构图。

符号说明

1  冷冻循环装置

2  制冷剂回路

21 压缩机

22 冷凝器

23 过冷却热交换器

24 主膨胀阀(主膨胀装置)