[发明专利]制冷循环及其控制方法

说明书

本发明涉及制冷循环及其控制方法和空调装置，特别是非常适合于在制冷循环内封入非共沸混合制冷剂时抑制在该制冷循环内循环的制冷剂组成的变化并且制冷剂量减少的制冷循环及其控制方法和具有该制冷循环的空调装置。

迄今，作为使用非共沸混合制冷剂的制冷循环的控制技术，已提出了各种调整在制冷循环内循环的混合制冷剂的组成比、进行制冷循环的容量控制的技术。

例如，按照特开平61-99066号公报所记载的热泵装置，通过经设置的可以将导入制冷剂精留塔的位置切换到该塔顶部或塔底部的三通阀将非共沸混合制冷剂导入制冷剂精留塔，可以使在主回路中流动的制冷剂的组成发生很大的变化，从而可以获得总是与负载相适应的最佳的制冷剂组成。

另外，按照特开昭1-58964号公报记载的加热泵系统，通过在室内热交换器与室外热交换器之间设置气液分离器、利用第1接续管将所设置的可与进气管进行热交换的制冷剂罐与气液分离器的上部连接，同时利用通过开闭阀的第2接续管将制冷剂罐与气液分离器的下部连接，构成非共沸混合制冷剂循环，在进行冷气运转时富含从上述气液分离器的上部流出的低混点制冷剂的气体制冷剂流入制冷剂罐内，通过在上述制冷剂罐内冷凝、作为液体制冷剂进行贮留，就可以使在制冷循环内循环的混合制冷剂的组成成为高沸点制冷剂较多的状态。

另一方面，为了提高制冷循环的可维修性，有的制冷循环系统一开始就将接续配管的最大延长部分的制冷剂封入到制冷循环内。在这种制冷循环系统中，如果接续配管短时，就会有多余的制冷剂，需要有贮存上述多余制冷剂的储罐。在先有的制冷循环中，作为这种多余制冷剂的贮留方法有两种。特开昭62-80471记载的方法，是将多余制冷剂贮留到在制冷循环的吸入部设置的储压器内的方法。

下面，说明将非共沸混合制冷剂封入上述贮留多余制冷剂的制冷循环内的情况。在受液器内贮留多余制冷剂时，从冷凝器流出的高压制冷剂流入受液器内，作为多余制冷剂进行贮留。流入受液器内的制冷剂是干度非常小的制冷剂，所以，对于封入组成，作为高沸点制冷剂多的组成进行贮留，于是在制冷循环内循环的混合制冷剂的组成成为低沸点制冷剂比封入组成多的组成。

然而，在上述改变封入混合制冷剂的制冷循环的循环制冷剂组成的方法及贮留封入混合制冷剂的制冷循环的多余制冷剂的方法中，由于没有考虑连接室内机组与室外机组的配管的长度变化的情况和地球环境保护的问题，所以，存在下面的问题。

即，在利用精留塔可以自由改变制冷循环的循环制冷剂组成的系统中，在接续配管长的情况下没有多余制冷剂时，为了改变组成，不能在保存制冷剂的储罐内贮留制冷剂，从而，不能改变混合制冷剂的循环制冷剂组成。另外，即使将制冷剂向储罐内存储使循环制冷剂组成改变，又会发生制冷循环内的有效制冷剂量减少，从而使制冷循环的效率降低的问题。并且，为了使制冷循环内的有效制冷剂量适当而增加制冷剂量时，当制冷剂从机器中向外泄漏，以及由于机器的维修等向大气中放出制冷剂时，又会发生使地球温室现象加剧等问题。

另外，在利用气液分离器改变制冷循环的循环制冷剂组成的方法中，在进行冷气运转时，可以形成使循环制冷剂组成成为高沸点制冷剂变多的状态。但是，在进行供暖运转时，由于制冷剂罐内的液体制冷剂蒸发、流入气液分离器内，所以，循环制冷剂组成成为低沸点制剂多的状态，如果运转模式不同，循环制冷剂组成便发生变化，当压缩机安装一定转速的电机时，在供暖时和供冷气时能力大不相同，从而运转压力将会超过制冷循环的耐压极限。

利用储压器贮留多余制冷剂的方法未考虑使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂的情况，所以，存在以下问题。

即，当冷暖负载改变时，循环制冷剂量也发生变化，所以，需要受液器，但是，对于非共沸混合制冷剂，如图12所示，由于在液相和气相下组成不同，所以，当受液器位于作为蒸发器的热交换器与压缩机之间时，如果流入受液器的制冷剂的干度大(图中的组成A)，则包含高沸点制冷剂的HFC-134a多的组成的制冷剂(图中的组成B)滞留在受液器内。成为稳定状态时，在制冷循环内进行循环的制冷剂HFC-32增多，进行循环的制冷剂的组成与封入时的组成不同了。由于该HFC-32是低沸点制冷剂，所以，如果循环组成比太大，则制冷循环的运转压力上升，运转极限将超过制冷循环的耐压极限，另外，由于HFC-32是可燃性的物质，如果气化后发生泄漏，则是非常危险的。

另外，为了提高现场的施工效率，在设置有已封入制冷剂的受液器等的装置中，当配管短时，必须将多余制冷剂贮留在受液器内，所以，也存在上述同样的问题。