CN104024764B - 制冷装置 - Google Patents

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Abstract

能恰当地进行在蒸发器的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的制冷装置的过热度控制。制冷装置(10)的室内膨胀阀(41)在制冷时根据低压目标值及室内热交换器(42)的流出侧的过热度目标值对流入室内热交换器(42)的制冷剂的膨胀进行控制。利用室内液体管温度传感器(44)及吸入压力传感器(33)对室内热交换器(42)流入侧的制冷剂的过冷状态进行检测。在根据室内液体管温度传感器(44)及吸入压力传感器(33)的检测结果判断出室内热交换器(42)的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，室内控制装置(47)进行将过热度目标值从第一过热度目标值(Tsh1)提高至第二过热度目标值(Tsh2)的设定变更。

Description

制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷装置，尤其涉及具有包括蒸发器在内的制冷回路的制冷装置。
背景技术
目前，已知有一种空调装置，其应用了包括使制冷剂循环的制冷回路、并在制冷回路的室内热交换器与室外热交换器之间移送热量的制冷装置。在这种空调装置中，为了用室内热交换器、室外热交换器进行恰当的热交换，例如像专利文献1(日本专利特开2004－271066号公报)记载的那样，进行过热度控制，对蒸发器的出口的制冷剂的过热度进行控制。
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，近年来，空调装置也提高了对抑制消耗电力的节能的要求。例如，作为对此的一个对策，有时采用制冷循环中的高压和低压的差较小的低差压。在这种空调装置中，在制冷剂填充量较多且外部气体温度较低的情况下进行提高蒸发温度的运转时，在作为蒸发器起作用的室内热交换器的跟前侧，制冷剂有时处于过冷状态。这样在室内热交换器中产生过冷状态时，产生无法进行室内热交换器的过热度控制这样的问题。
本发明的技术问题在于能恰当地进行在蒸发器的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的制冷装置的过热度控制。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明第一技术方案的制冷装置将压缩机、散热器、蒸发器依次连接在一起而形成供制冷剂循环的制冷回路，其包括：膨胀机构，该膨胀机构设于蒸发器的流入侧，并用于根据制冷剂回路的高压目标值、制冷剂回路的低压目标值及蒸发器的流出侧的过热度目标值中的至少一个目标值对流入蒸发器的制冷剂的膨胀进行控制；检测器，该检测器用于对蒸发器的流入侧的制冷剂的过冷状态进行检测；以及控制部，在根据检测器的检测结果判断出蒸发器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，该控制部能进行提高高压目标值的设定变更、降低低压目标值的设定变更及提高过热度目标值的设定变更中的至少一个设定变更。
在第一技术方案的制冷装置中，在判断为蒸发器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，能进行提高高压目标值、降低低压目标值及提高过热度目标值的设定变更中的至少一个设定变更以避免无法进行蒸发器的过热度控制的状况，因此，能恰当地进行蒸发器的过热度的控制。
本发明第二技术方案的制冷装置是在第一技术方案的制冷装置的基础上，蒸发器是利用侧热交换器，在根据检测器的检测结果判断出利用侧热交换器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，控制部能进行降低低压目标值的设定变更及提高过热度目标值的设定变更中的至少一个设定变更。
在第二技术方案的制冷装置中，在判断出利用侧热交换器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，能进行降低低压目标值的设定变更及提高过热度目标值的设定变更中的至少一个设定变更以避免过冷状态，因此，针对制冷剂量较多、在作为蒸发器起作用的利用侧热交换器的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的情况，能充分地进行应对。
本发明第三技术方案的制冷装置是在第二技术方案的制冷装置的基础上，检测器包括第一检测器和第二检测器，或包括第一检测器和第三检测器，其中，上述第一检测器用于对利用侧热交换器的流入侧的压力饱和温度进行检测，上述第二检测器用于对利用侧热交换器的流入侧的制冷剂的温度进行检测，上述第三检测器用于对膨胀机构的流入侧的制冷剂的温度进行检测，控制部能根据第一检测器和第二检测器的检测结果的比较或第一检测器和第三检测器的检测结果的比较判断出利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态。
在第三技术方案的制冷装置中，根据第一检测器与第二检测器的检测结构的比较或第一检测器与第三检测器的检测结果的比较来进行利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的判断，因此，即便利用侧热交换器的流入侧的制冷剂处于过冷，也能正确地进行过冷状态的判断。
本发明第四技术方案的制冷装置是在第二技术方案或第三技术方案的制冷装置的基础上，第三检测器是设于散热器的流出侧的液体管温度传感器，控制部能将以下温度用作膨胀机构的流入侧的制冷剂的温度来判断出利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态，该温度是将从液体管温度传感器的检测温度减去与由液体管温度传感器的安装位置到膨胀机构为止的热损失相当的修正值之后获得的温度。
在第四技术方案的制冷装置中，能使用现有的热源侧液体管温度传感器进行利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的判断。
本发明第五技术方案的制冷装置是在第二技术方案或第三技术方案的制冷装置的基础上，第一检测器是对压缩机的吸入侧的压力进行检测的吸入压力传感器，控制部能从由吸入压力传感器检测出的压力算出压力饱和温度。
在第五技术方案的制冷装置中，控制部能根据由吸入压力传感器检测出的压力算出压力饱和温度，因此，能使用现有的吸入压力传感器。
发明效果
在第一技术方案的制冷装置中，能避免无法进行蒸发器的过热度控制的状况以恰当地进行蒸发器的过热度的控制，并能恰当地进行在蒸发器的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的制冷装置的过热度控制。
在第二技术方案的制冷装置中，能避免无法进行利用侧热交换器的过热度控制的状况以恰当地进行利用侧热交换器的过热度的控制，并能恰当地进行在利用侧热交换器的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的制冷装置的过热度控制。
在第三技术方案的制冷装置中，能正确地进行过冷状态的判断，并能恰当地进行在蒸发器的跟前侧制冷剂处于过冷状态的制冷装置的过热度控制。
在第四技术方案的制冷装置中，能使用现有的热源侧液体管温度传感器，因此，能抑制成本的上升。
在第五技术方案的制冷装置中，能使用现有的吸入压力传感器，因此，能抑制成本的上升。
附图说明
图1是表示包括一实施方式的制冷装置在内的空调装置的制冷剂配管系统的图。
图2是表示图1的空调装置的控制系统的框图。
图3是用于说明制冷回路的动作的图表。
具体实施方式
(1)空调装置的整体结构
图1示出了包括本发明一实施方式的制冷装置在内的空调装置的制冷剂配管系统。空调装置1是制冷剂配管方式为分散型的空调装置，且是通过进行蒸汽压缩式的制冷循环运转来进行建筑物内的各室的制冷、制热的装置。空调装置1包括：作为热源单元的空调室外机2；作为利用单元的多台(图1中为空调室内机4a及空调室内机4b这两台)空调室内机4；以及作为将空调室外机2与空调室内机4连接的制冷剂配管的第一制冷剂连通管6及第二制冷剂连通管7。
空调装置1的制冷装置10是通过将空调室外机2、空调室内机4及制冷剂连通管6、7连接在一起而构成的。此外，在该制冷装置10内封入有制冷剂，如后所述，进行制冷剂在被压缩、冷却、减压并加热、蒸发之后再次被压缩这样的制冷循环运转。作为制冷剂，例如使用选自R410A、R407C、R22、R134a、二氧化碳等的制冷剂。
(2)空调装置的详细结构
(2－1)空调室内机
通过埋入或悬挂于高楼等的室内的天花板等方式或者通过挂在室内的壁面上等方式来设置空调室内机。空调室内机4通过制冷剂连通管6、7与空调室外机2连接，并构成制冷装置10的一部分。
接着，对空调室内机4的结构进行说明。另外，作为空调室内机4，图1中示出了空调室内机4a、4b这两台，但无论哪个空调室内机4都采用大致相同的结构，因此，此处仅说明空调室内机4a的结构。
空调室内机4a具有构成制冷装置10的一部分的室内侧主制冷剂回路10a。室内侧主制冷剂回路10a主要具有减压器即室内膨胀阀41和作为利用侧热交换器的室内热交换器42。
室内膨胀阀41是用于将制冷剂减压的机构，其是能进行开度调节的电动阀。室内膨胀阀41的一端与第一制冷剂连通管6连接，其另一端与室内热交换器42连接。
室内热交换器42是例如由导热管和许多个翅片构成的交叉翅片式的翅片管热交换器，其是在制冷运转时作为制冷剂的蒸发器起作用而对室内空气进行冷却，并在制热运转时作为制冷剂的冷凝器起作用而对室内空气进行加热的热交换器。室内热交换器42的一端与室内膨胀阀41连接，其另一端与第二制冷剂连通管7连接。
空调室内机4a包括用于将室内空气吸入至单元内并再次供给至室内的室内风扇43，使室内空气与在室内热交换器42中流动的制冷剂彼此进行热交换。室内风扇43是能改变供给至室内热交换器42的空气风量的风扇，并被由直流风扇电动机等构成的室内风扇用电动机43a驱动而旋转。在室内风扇43中，为了朝室内热交换器42进行送风而利用室内风扇用电动机43a驱动例如离心风扇、多翼风扇等。
另外，在空调室内机4a中设有各种传感器。具体而言，设有由热敏电阻构成的室内液体管温度传感器44、室内气体管温度传感器45，由靠近室内热交换器42的制冷剂配管的温度测定出制冷剂的温度。另外，设有室内温度传感器46，该室内温度传感器46对在进行热交换之前的被吸入至空调室内机4的室内空气的温度进行检测。另外，空调室内机4a具有对构成空调室内机4a的各部分的动作进行控制的室内控制装置47。室内控制装置47具有为了进行空调室内机4a的控制而设的微型计算机、存储器等，其与用于个别操作空调室内机4a的遥控器(未图示)之间进行控制信号等的交换，或与后述空调室外机2的室外控制装置30之间经由传送线8a进行控制信号等的交换。
(2－2)空调室外机
空调室外机2设置于高楼等的室外，其通过第一制冷剂连通管6及第二制冷剂连通管7与空调室内机4a、4b连接。空调室外机2具有构成制冷装置10的一部分的室外侧主制冷剂回路10c和从制冷装置10分支出的过冷用制冷剂流路61。
(2－2－1)室外侧主制冷剂回路
室外侧主制冷剂回路10c主要具有压缩机21、切换机构22、室外热交换器23、室外第一膨胀阀25、气液热交换器27、液体侧截止阀28a、气体侧截止阀28b及储罐29。该室外侧主制冷剂回路10c主要具有压缩机21、切换机构22、作为热源侧热交换器的室外热交换器23、作为第二阻断机构或热源侧膨胀机构的室外第一膨胀阀25、作为温度调节机构的气液热交换器27、作为第一阻断机构的液体侧截止阀28a及气体侧截止阀28b。
压缩机21是由压缩机用电动机21a驱动的密闭式压缩机。压缩机用电动机21a例如由逆变器控制转速，压缩机21能改变运转容量。
切换机构22是用于切换制冷剂的流动方向的机构。在制冷运转时，使室外热交换器23作为由压缩机21压缩的制冷剂的散热器起作用，且使室内热交换器42作为在室外热交换器23中冷却后的制冷剂的蒸发器起作用。因此，切换机构22将压缩机21的排出侧的制冷剂配管与室外热交换器23的一端连接，并将压缩机吸入侧配管29a(包括储罐29)与气体侧截止阀28b连接(参照图1的切换机构22的实线)。另外，在制热运转时，切换机构22使室内热交换器42作为由压缩机21压缩的制冷剂的散热器起作用，且使室外热交换器23作为在室内热交换器42中冷却后的制冷剂的蒸发器起作用。因此，切换机构22将压缩机21的排出侧的制冷剂配管与气体侧截止阀28b连接，并将压缩机吸入侧配管29a与室外热交换器23的一端连接(参照图1的切换机构22的虚线)。切换机构22例如是四通切换阀。
室外热交换器23是由导热管和许多个翅片构成的交叉翅片式的翅片管热交换器，其一端与切换机构22连接，其另一端与室外第一膨胀阀25连接。
空调室外机2具有用于将室外空气吸入至单元内并再次排出至室外的室外风扇26。室外风扇26使室外空气与在室外热交换器23中流动的制冷剂彼此进行热交换。
室外第一膨胀阀25是用于在制冷装置10中将制冷剂减压的机构，其是能进行开度调节的电动阀。室外第一膨胀阀25为了对在室外侧主制冷剂回路10c内流动的制冷剂的压力、流量等进行调节而在进行制冷运转时的制冷装置10中的制冷剂流动方向上配置于室外热交换器23的下游侧且配置于气液热交换器27的上游侧，也能阻断制冷剂的流过。室外第一膨胀阀25的一端与室外热交换器23连接，其另一端经由气液热交换器27与液体侧截止阀28a连接，并与室内热交换器42的液体侧连接。
空调室外机2具有室外风扇26，该室外风扇26作为送风风扇用于将室外空气吸入至单元内，并在使该室外空气在室外热交换器23中与制冷剂进行完热交换之后，将其排出到室外。该室外风扇26是能改变供给到室外热交换器23的空气风量的风扇，例如是被由直流风扇电动机等构成的电动机26a驱动的螺旋桨风扇等。
气液热交换器27连接在室外第一膨胀阀25与液体侧截止阀28a之间。气液热交换器27是具有使供在热源侧热交换器中冷凝后的制冷剂流动的制冷剂管与后述分支管64接触的二重管构造的配管热交换器。气液热交换器27使在制冷装置10中从室外热交换器23朝空调室内机4流动的制冷剂与在过冷用制冷剂流路61中从室外第二膨胀阀62朝压缩机吸入侧配管29a流动的制冷剂彼此进行热交换。藉此，气液热交换器27通过该热交换而进一步对制冷运转时在室外热交换器23中冷凝后的制冷剂进行冷却，并增大流向空调室内机4的制冷剂的过冷度。
储罐29配置于切换机构22与压缩机21之间的压缩机吸入侧配管29a。
(2－2－2)过冷用制冷剂流路
过冷用制冷剂流路61由从室外第二膨胀阀62经由气液热交换器27朝向切换机构22与储罐29之间的压缩机吸入侧配管29a的制冷剂管构成。室外第二膨胀阀62是用于在过冷用制冷剂流路61中将制冷剂减压的机构，其是能进行开度调节的电动阀。室外第二膨胀阀62设于过冷用制冷剂流路61，并在过冷用制冷剂流路61中配置于从由室外第一膨胀阀25连接至液体侧截止阀28a的配管分支并进入气液热交换器27之间的部分。
在气液热交换器27设有作为冷却源的分支管64。另外，从制冷装置10去除了过冷用制冷剂流路61之后的部分是主制冷剂回路。过冷用制冷剂流路61以使在气液热交换器27与室外第一膨胀阀25之间分支出的制冷剂返回至压缩机21的吸入侧的方式与主制冷剂回路连接。过冷用制冷剂流路61中分支出的制冷剂在被减压之后，导入至气液热交换器27。此外，过冷用制冷剂流路61中分支出的制冷剂在与从室外热交换器23经由第一制冷剂连通管6而被输送至室内膨胀阀41的制冷剂进行完热交换之后，返回至压缩机21的吸入侧。
当进一步详细地观察时，过冷用制冷剂流路61具有分支管64、合流管65及室外第二膨胀阀62。分支管64以将由室外第一膨胀阀25输送至室内膨胀阀41的一部分制冷剂从室外热交换器23与气液热交换器27之间的位置分支的方式进行连接。合流管65以从气液热交换器27的过冷用制冷剂流路侧的出口返回至压缩机21的吸入侧的方式与压缩机21的吸入侧连接。室外第二膨胀阀62由电动膨胀阀构成，其作为用于对在过冷用制冷剂流路61中流动的制冷剂的流量进行调节的连通管膨胀机构起作用。藉此，从室外热交换器23输送至室内膨胀阀41的制冷剂在气液热交换器27中因由室外第二膨胀阀62减压后的在过冷用制冷剂流路61中流动的制冷剂而被冷却。即，利用室外第二膨胀阀62的开度调节进行气液热交换器27的能力控制。
另外，如后所述，过冷用制冷剂流路61也作为将制冷装置10中的液体侧截止阀28a与室外第一膨胀阀25之间的部分和压缩机21的吸入侧的部分连接的连通管起作用。
液体侧截止阀28a及气体侧截止阀28b是设于与外部的设备、配管(具体而言是第一制冷剂连通管6及第二制冷剂连通管7)连接的连接口的阀。液体侧截止阀28a与气液热交换器27连接，气体侧截止阀28b与切换机构22连接，藉此，能阻断制冷剂的流过。
(2－2－3)室外控制装置和各种传感器
空调室外机2具有对构成空调室外机2的各部分的动作进行控制的室外控制装置30。此外，室外控制装置30具有为了进行空调室外机2的控制而设的微型计算机、存储器、对电动机26a进行控制的逆变器回路等，其能与空调室内机4a、4b的室内控制装置47之间经由传送线8a来进行控制信号等的交换。即，由室内控制装置47、室外控制装置30和将室内控制装置47之间连接的传送线8a来构成进行空调装置1整体的运转控制的空调控制装置8。
另外，在空调室外机2中设有各种传感器。在压缩机21的排出侧的制冷剂配管设有对压缩机排出压力进行检测的排出压力传感器31和对压缩机排出温度进行检测的排出温度传感器32。在压缩机吸入侧配管29a设有对吸入至压缩机21的气体制冷剂的温度进行检测的吸入温度传感器34和对压缩机吸入压力进行检测的吸入压力传感器33。室外控制装置30对压缩机21的运转容量进行控制，其具有制冷运转中的压缩机21的吸入压力的目标值即低压目标值以及制热运转中的压缩机21的排出压力的目标值即高压目标值。此外，在制冷运转时以吸入压力传感器33为低压目标值的方式对压缩机21的运转容量进行控制，并在制热运转时以排出压力传感器31为高压目标值的方式对压缩机21的运转容量进行控制。
另外，在气液热交换器27的主制冷剂回路侧的出口设有对制冷剂的温度(即液体管温度)进行检测的液体管温度传感器35。在空调室外机2的室外空气的吸入口侧设有对流入内部的室外空气的温度(即室外温度)进行检测的室外温度传感器36。在从气液热交换器27朝向切换机构22与储罐29之间的低压制冷剂配管的过冷用制冷剂流路61的合流管65设有旁通温度传感器63，该旁通温度传感器63用于对在气液热交换器27的过冷用制冷剂流路侧的出口流动的制冷剂的温度进行检测。上述排出温度传感器32、吸入温度传感器34、液体管温度传感器35、室外温度传感器36及旁通温度传感器63由热敏电阻构成。
(2－3)制冷剂连通管
制冷剂连通管6、7是当将空调室外机2及空调室内机4设置于设置部位时、在现场进行施工的制冷剂配管。第一制冷剂连通管6是这样的制冷剂管：与空调室外机2及空调室内机4a、4b连接，在制冷运转时将气液热交换器27中过冷度较大的液体制冷剂输送至室内膨胀阀41及室内热交换器42，并在制热运转时将室内热交换器42中冷凝后的液体制冷剂输送至空调室外机2的室外热交换器23。第二制冷剂连通管7是这样的制冷剂管：与空调室外机2及空调室内机4a、4b连接，在制冷运转时将室内热交换器42中蒸发后的气体制冷剂输送至空调室外机2的压缩机21，并在制热运转时将压缩机21中压缩后的气体制冷剂输送至空调室内机4a、4b的室内热交换器42。
(2－4)空调控制装置
图2中示出了空调装置1的控制框图。如图2所示，作为进行空调装置1的各种运转控制的控制元件的空调控制装置8由经由传送线8a而连接的室外控制装置30及室内控制装置47构成。空调控制装置8接收各种传感器31～36、44～46、63的检测信号，并根据上述检测信号等对各种设备21、22、25、26、41、43、62进行控制。
(3)空调装置的动作
接着，对本实施方式的空调装置1的基本动作进行说明。另外，以下说明的各种运转中的控制由空调控制装置8进行。
(3－1)制冷运转
在以制冷循环中的高压与低压的差较小的低差压进行运转的空调装置中，例如在制冷剂填充量较多且外部气体温度较低的情况下进行提高蒸发温度的运转时，在作为蒸发器起作用的室内热交换器42的跟前侧制冷剂有时会处于过冷状态。在以下的说明中，将在室内热交换器42的跟前侧未处于过冷状态时的运转称为通常时的制冷运转，并将处于过冷状态时的运转称为异常时的制冷运转，从而将两者区别说明。
(3－1－1)通常时的制冷运转
在制冷运转时，切换机构22成为图1的实线所示的状态，即成为压缩机21的排出侧与室外热交换器23的气体侧连接、且压缩机21的吸入侧经由气体侧截止阀28b及第二制冷剂连通管7与室内热交换器42的气体侧连接的状态。在制冷运转时，室外第一膨胀阀25处于全开状态，液体侧截止阀28a及气体侧截止阀28b处于打开状态。
对各室内膨胀阀41进行开度调节，以使室内热交换器42的出口(即室内热交换器42的气体侧)处的制冷剂的过热度恒定在第一过热度目标值Tsh1。例如在图3中，压力P1的点C在室内膨胀阀41的流入侧，压力P2的点B在室内膨胀阀41的流出侧。各室内热交换器42的出口处的制冷剂的过热度是通过在室内控制装置47中从由室内气体管温度传感器45检测出的制冷剂温度Th1减去由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2而检测出的。
此时，在室内热交换器42的跟前侧未处于过冷状态是通过在室内控制装置47中检测出室内机液体管压力饱和温度Tein并没有比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2高(Tein≤Th2)而判断出的。该室内机液体管压力饱和温度Tein能通过例如将由吸入压力传感器33检测出的压缩机21的吸入压力LP换算为对应于蒸发温度Te的饱和温度而获得。
另外，对室外第二膨胀阀62进行开度调节，以使气液热交换器27的过冷用制冷剂流路侧的出口处的制冷剂的过热度为过热度目标值(以下称为过热度控制)。气液热交换器27的过冷用制冷剂流路侧的出口处的制冷剂的过热度是通过将由吸入压力传感器33检测出的压缩机21的吸入压力换算为对应于蒸发温度的饱和温度，并从由旁通温度传感器63检测出的制冷剂温度减去该制冷剂的饱和温度而检测出的。
当以该制冷装置10的状态使压缩机21、室外风扇26及室内风扇43运转时，低压的气体制冷剂被吸入至压缩机21并被压缩，从而成为高压的气体制冷剂。然后，高压的气体制冷剂经由切换机构22被输送到室外热交换器23，与由室外风扇26供给来的室外空气进行热交换而冷凝，从而成为高压的液体制冷剂。此外，该高压的液体制冷剂在流过室外第一膨胀阀25之后，流入气液热交换器27，并与在过冷用制冷剂流路61中流动的制冷剂进行热交换，被进一步冷却而处于过冷状态。此时，在室外热交换器23中冷凝后的高压液体制冷剂的一部分被分支至过冷用制冷剂流路61，并在被室外第二膨胀阀62减压之后，返回至压缩机21的吸入侧。此处，流过室外第二膨胀阀62的制冷剂因被减压为压缩机21的吸入压力附近而使一部分蒸发。此外，从过冷用制冷剂流路61的室外第二膨胀阀62的出口朝压缩机21的吸入侧流动的制冷剂流过气液热交换器27，并与从主制冷剂回路侧的室外热交换器23输送至空调室内机4的高压液体制冷剂进行热交换。
此外，处于过冷状态的高压液体制冷剂经由液体侧截止阀28a及第一制冷剂连通管6而被输送至空调室内机4。
该输送至空调室内机4的高压液体制冷剂通过室内膨胀阀41被减压到压缩机21的吸入压力附近而成为低压的气液两相状态的制冷剂后，被输送至室内热交换器42，并在室内热交换器42中与室内空气进行热交换并蒸发，从而成为低压的气体制冷剂。
该低压的气体制冷剂经由第二制冷剂连通管7而被输送至空调室外机2，并经由气体侧截止阀28b及切换机构22而再次被吸入至压缩机21。这样，空调装置1能进行以下制冷运转：使室外热交换器23作为在压缩机21中被压缩的制冷剂的冷凝器起作用，且使室内热交换器42作为在室外热交换器23中被冷凝之后经由第一制冷剂连通管6及室内膨胀阀41而被输送来的制冷剂的蒸发器起作用。
(3－1－2)异常时的制冷运转
从通常时的制冷运转切换至异常时的制冷运转是在室内控制装置47中判断出室内热交换器42的跟前侧处于过冷状态时进行的。当室内机液体管压力饱和温度Tein比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2高时(Tein＞Th2)，室内控制装置47判断出室内热交换器42的跟前侧处于过冷状态。
室内机液体管压力饱和温度Tein比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2高的状态是指以如图3所示的制冷循环进行运转的状态。即，在图3中，是指由室内膨胀阀41膨胀后的点B的制冷剂的焓hB比饱和液体线L1与蒸发压力P2交叉的点A的焓hA低的状态。在这种状态下，流入室内热交换器42的制冷剂具有过冷度，因此，当以室内热交换器42前后的温度差为基础进行过热度控制时，会误检测出实际的过热度。其结果是，尽管室内热交换器42的出口处的制冷剂处于两相状态，也会误认为是过热状态，即便稍许调节室内膨胀阀41的开度，两相状态的制冷剂的温度也不会发生变化，有时会处于不能控制。
因此，当判断出Tein＞Th2时，室内控制装置47将制冷剂的过热度的目标值从第一过热度目标值Tsh1切换为第二过热度目标值Tsh2而进行室内膨胀阀41的开度调节。此处，第二过热度目标值Tsh2比第一过热度目标值Tsh1大(Tsh2＞Tsh1)。
通过评价能产生的室内热交换器42入口处的过冷度，并改成设定为比第一过热度目标值Tsh1高的温度的第二过热度目标值Tsh2，能使进行过热度控制时的室内热交换器42的出口的制冷剂可靠地成为过热制冷剂，防止控制性的变差。
但是，将过热度的目标值改变为第二过热度目标值Tsh2进行运转会导致效率降低。因此，若形成返回至第一过热度目标值Tsh1的状态，则室内控制装置47使过热度的目标值返回至第一过热度目标值Tsh1。具体而言，例如，室内控制装置47在检测出室内机液体管压力饱和温度Tein比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2低预先设定的温度β(数度左右(例如3℃))的时间点，将过热度的目标值从第二过热度目标值Tsh2改变为第一过热度目标值Tsh1。即，在满足Tein＜Th2－β的条件的时间点对过热度的目标值进行切换。该温度β是用于防止振荡的余量。
(3－2)制热运转
在制热运转时，切换机构22成为图1的虚线所示的状态，即成为压缩机21的排出侧经由气体侧截止阀28b及第二制冷剂连通管7与室内热交换器42的气体侧连接、且压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的气体侧连接的状态。室外第一膨胀阀25进行开度调节，以将流入室外热交换器23的制冷剂减压到能使其在室外热交换器23中蒸发的压力(即蒸发压力)。另外，液体侧截止阀28a及气体侧截止阀28b处于打开状态。对室内膨胀阀41进行开度调节，以使室内热交换器42的出口处的制冷剂的过冷度恒定在过冷度目标值。室内热交换器42的出口处的制冷剂的过冷度是通过将由排出压力传感器31检测出的压缩机21的排出压力换算成对应于冷凝温度的饱和温度，并从该制冷剂的饱和温度减去由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度而检测出的。
当以该制冷装置10的状态使压缩机21、室外风扇26及室内风扇43运转时，低压的气体制冷剂被吸入至压缩机21而被压缩，从而成为高压的气体制冷剂，并经由切换机构22、气体侧截止阀28b及第二制冷剂连通管7而被输送至空调室内机4。
接着，被输送至空调室内机4的高压的气体制冷剂在室内热交换器42中与室内空气进行热交换并冷凝而成为高压的液体制冷剂之后，在流过室内膨胀阀41时，对应于室内膨胀阀41的阀开度而被减压。
该流过室内膨胀阀41的制冷剂经由第一制冷剂连通管6而被输送至空调室外机2，并在经由液体侧截止阀28a、气液热交换器27及室外第一膨胀阀25被进一步减压之后，流入室外热交换器23。接着，流入室外热交换器23的低压的气液两相状态的制冷剂与由室外风扇26供给来的室外空气进行热交换而蒸发，从而成为低压的气体制冷剂，并经由切换机构22而再次被吸入至压缩机21。
以上的运转控制是利用进行包括制冷运转及制热运转在内的通常运转的空调控制装置8(室内控制装置47、室外控制装置30及将室内控制装置47与室外控制装置30之间连接的传送线8a)而进行的。
(4)制冷装置的特征
(4－1)在本实施方式的制冷装置10中，在制冷运转时，压缩机21、室外热交换器23(散热器)及室内热交换器42(蒸发器)依次连接而形成供制冷剂循环的室内侧主制冷剂回路10a及室外侧主制冷剂回路10c(制冷回路)。设于室内热交换器42的流入侧的室内膨胀阀41(膨胀机构)根据室内热交换器42的流出侧的过热度目标值对流入至室内热交换器42的制冷剂的膨胀进行控制。利用室内液体管温度传感器44及吸入压力传感器33(检测器)对室内热交换器42流入侧的制冷剂的过冷状态进行检测。在根据室内液体管温度传感器44及吸入压力传感器33的检测结果判断出室内热交换器42的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，室内控制装置47(控制部)进行将过热度目标值从第一过热度目标值Tsh1提高至第二过热度目标值Tsh2的设定变更。
在判断为室内热交换器42的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，进行提高过热度目标值的设定变更，因此，能避免无法进行室内热交换器42的过热度控制的状况，并能恰当地进行室内热交换器42的过热度的控制。因此，能恰当地进行在室内热交换器42的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的制冷装置10的过热度控制。特别地，针对制冷剂量较多、在作为蒸发器起作用的室内热交换器42(利用侧热交换器)的跟前侧制冷剂容易处于过冷状态的情况，能充分地进行应对。
(4－2)吸入压力传感器33是用于对室内热交换器42(利用侧热交换器)流入侧的压力饱和温度进行检测的第一检测器，室内液体管温度传感器44是用于对室内热交换器42流入侧的制冷剂的温度进行检测的第二检测器。室内控制装置47(控制部)根据室内机液体管压力饱和温度Tein是否比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2大(第一检测器与第二检测器的检测结果的比较)来判断室内热交换器42的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态。因此，即便室内热交换器42的流入侧的制冷剂处于过冷，也能正确地进行过冷状态的判断。
在用于这样判断室内热交换器42(利用侧热交换器)流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的第二检测器中，能使用现有的室内液体管温度传感器44，因此，能抑制成本的上升。同样地，在用于判断室内热交换器42流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的第一检测器中，能使用现有的吸入压力传感器33，因此，能抑制成本的上升。
(5)变形例
(5－1)变形例A
在上述实施方式的制冷装置10中，对以下情况进行了说明：在制冷运转时，当判断出室内热交换器42(蒸发器)处于过冷状态时，室内控制装置47提高过热度目标值；但也可以将设定改变为：当由室内控制装置47判断出处于过冷状态时，室外控制装置30降低低压目标值。在制冷装置10的情况下，低压目标值是室内机液体管压力饱和温度Tein。在这种情况下，空调控制装置8为控制部。如上所述，空调控制装置8根据室内液体管温度传感器44和吸入压力传感器33的检测结果将低压目标值从第一低压目标值PL1改变为比其更低的第二低压目标值PL2。即，PL1＞PL2。
当低压目标值被改变为比第一低压目标值PL1低的第二低压目标值PL2时，过热度目标值不会改变，因此，室内膨胀阀41中的压力降低变大，降低了蒸发压力。藉此，如图3所示，在制冷剂在流过室内膨胀阀41的时间点B1的状态下，蒸发压力降低为例如P3，室内膨胀阀41的下游侧(室内热交换器42的流入侧)变化为气液两相状态，能根据过热度进行控制。
在设定为该第二低压目标值L2的情况下，室内控制装置47例如将低压目标上限值作为以室内机液体管压力饱和温度Tein目标值与室内机液体管温度Th2相等的方式进行运转。此外，在上述条件下进行运转，并在因负载率等的关系而使低压(Tein)降低的情况下，自动地脱离上述判定条件而转移至通常的控制。即，室内控制装置47检测出室内机液体管压力饱和温度Tein为由室内液体管温度传感器44检测出的温度Th2以下(Tein≤Th2)，并根据该检测结果将低压目标值从第二低压目标值PL2改变为第一低压目标值PL1。
(5－2)变形例B
在上述实施方式的制冷装置10中，在制冷时，当室内机液体管压力饱和温度Tein比由室内液体管温度传感器44检测出的制冷剂温度Th2高时(Tein＞Th2)，判断出室内热交换器42的流入侧处于过冷，但也能使用室外机液体管入口温度T1进行判断。室外机液体管入口温度T1是例如由液体管温度传感器35(第三检测器)检测出的温度。室内控制装置47考虑热损失部分，当满足Tein＞T1－α的条件时，判断出室内热交换器42的流入侧处于过冷。此外，室内控制装置47在满足该条件时，将过热度目标值从第一过热度目标值Tsh1改变为第二过热度目标值Tsh2或将第一目标值从第一低压目标值PL1改变为第二低压目标值PL2。其中，α是与热损失相关的值且是由实验等导出的值，例如为3℃左右。
当判断为室内热交换器42的流入侧处于过冷时，室内控制装置47所进行的过热度目标值的切换、低压目标值的切换与上述实施方式、变形例B相同。
另外，室内热交换器42的流入侧是否从过冷的状态变化为不是过冷的状态而可使过热度目标值、低压目标值返回至原值的判断也是使用室外机液体管入口温度T1来进行的。即，在检测出满足Tein＜T1―α―β这样的条件的时间点，将热温度目标值从第二过热度目标值Tsh2改变为第一过热度目标值Tsh1或将低压目标值从第二低压目标值PL2改变为第一低压目标值PL1。
在用于这样判断室内热交换器42(利用侧热交换器)流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的第三检测器中，能使用现有的液体管温度传感器35(热源侧液体管温度传感器)，因此，能抑制成本的上升。同样地，在用于判断室内热交换器42流入侧的制冷剂是否处于过冷状态的第一检测器中，能使用现有的吸入压力传感器33，因此，能抑制成本的上升。
(5－3)变形例C
在上述实施方式及上述变形例A中，对在制冷运转时室内热交换器42作为蒸发器起作用的情况进行了说明，但也能将本申请发明应用于在制热运转时室外热交换器23的流入侧的制冷剂容易处于过冷状态的情况。
通过使用上述低压Tein和室外机液体管入口温度T1，并对是否满足Tein＞T1－α的条件进行检测，从而在室外控制装置30中对室外热交换器23的流入侧是否产生过冷状态进行判断。
在制热运转时，设定有高压目标值，因此，当判断出在室外热交换器23的流入侧产生过冷状态时，将高压目标值从第一高压目标值HP1改变为第二高压目标值HP2。在该情况下，第二高压目标值HP2被设定得比第一高压目标值HP1高(HP2＞HP1)。
此外，与上述实施方式、变形例A、B相同，当检测出满足Tein≤T1―α―β的条件时，将高压目标值返回至通常的状态。即，当判断出在室外热交换器23的流入侧消除了过冷状态时，将高压目标值从第二高压目标值HP2改变为第一高压目标值HP1。
(5－4)变形例D
在上述实施方式中，对作为空调室内机4的结构连接有两台同样的空调室内机4a、4b的情况进行了说明，但也可连接一台或三台以上的空调室内机。另外，在连接有多台空调室内机的情况下，也可连接不同结构的空调室内机。
(5－5)变形例E
在上述实施方式中，对将过热度目标值改变为第二过热度目标值Tsh2的情况进行了说明，该第二过热度目标值Tsh2被设定为比第一过热度目标值Tsh1高的温度。但是，也能设定多个不同的过热度目标值以作为第二过热度目标值。例如也能采用以下结构：设置比第二过热度目标值Tsh2高的第三过热度目标值Tsh3，当过冷度Tsc满足0＜Tsc≤Tsc1的条件时，使用第二过热度目标值Tsh2，当过冷度Tsc满足Tsc1＜Tsc的条件时，使用第三过热度目标值Tsh3。另外，也能预先准备第二过热度目标值Tsh2与过冷度Tsc的关系式，评价室内热交换器42入口处的过冷度，并根据过冷度的程度将第二过热度目标值Tsh2改变为比第一过热度目标值Tsh1高的温度。另外，第二过热度目标值Tsh2与过冷度Tsc的关系式只要例如通过预先进行的实验、试运转等恰当地加以确定即可。
(符号说明)
10  制冷装置
21  压缩机
23  室外热交换器
30  室外控制装置
32  排出温度传感器
33  吸入压力传感器
41  室内膨胀阀
42  室内热交换器
44  室内液体管温度传感器
47  室内控制装置
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-271066号公报

Claims (7)

1.一种制冷装置(10)，将压缩机(21)、散热器(23、42)、蒸发器(42、23)依次连接在一起而形成供制冷剂循环的制冷剂回路，其特征在于，包括：
膨胀机构(41)，该膨胀机构(41)设于所述蒸发器的流入侧，并用于根据所述制冷剂回路的高压目标值、所述制冷剂回路的低压目标值及所述蒸发器的流出侧的过热度目标值中的至少一个目标值对流入所述蒸发器的制冷剂的膨胀进行控制；
检测器(33、44、35、31)，该检测器(33、44、35、31)用于对所述蒸发器的流入侧的制冷剂的过冷状态进行检测；以及
控制部(47、30、8)，在根据所述检测器的检测结果判断出所述蒸发器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，该控制部(47、30、8)能进行提高所述高压目标值的设定变更、降低所述低压目标值的设定变更及提高所述过热度目标值的设定变更中的至少一个规定的设定变更。
2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，
所述控制部在进行完所述规定的设定变更之后，当过冷状态消除时，使所述规定的设定变更返回至原样。
3.如权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，
所述控制部在判断为处于进行所述规定的设定变更的情况下的过冷状态时的值与判断为脱离使所述规定的设定变更返回至原样的情况下的过冷状态时的值之间设置用于防止振荡的余量。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷装置，其特征在于，
所述蒸发器是利用侧热交换器(42)，
在根据所述检测器的检测结果判断出所述利用侧热交换器的流入侧的制冷剂处于过冷状态的情况下，所述控制部(47)能进行降低所述低压目标值的设定变更及提高所述过热度目标值的设定变更中的至少一个设定变更。
5.如权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，
所述检测器包括第一检测器(33)和第二检测器(44)，或包括所述第一检测器(33)和第三检测器(35)，其中，所述第一检测器(33)用于对所述利用侧热交换器的流入侧的压力饱和温度进行检测，所述第二检测器(44)用于对所述利用侧热交换器的流入侧的制冷剂的温度进行检测，所述第三检测器(35)用于对所述膨胀机构的流入侧的制冷剂的温度进行检测，
所述控制部能根据所述第一检测器和所述第二检测器的检测结果的比较或所述第一检测器和所述第三检测器的检测结果的比较判断出所述利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态。
6.如权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，
所述第三检测器是设于所述散热器的流出侧的液体管温度传感器(35)，
所述控制部能将以下温度用作所述膨胀机构的流入侧的制冷剂的温度来判断出所述利用侧热交换器的流入侧的制冷剂是否处于过冷状态，该温度是将从所述液体管温度传感器的检测温度减去与由所述液体管温度传感器的安装位置到所述膨胀机构为止的热损失相当的修正值之后获得的温度。
7.如权利要求5或6所述的制冷装置，其特征在于，
所述第一检测器是对所述压缩机的吸入侧的压力进行检测的吸入压力传感器(33)，
所述控制部能从由所述吸入压力传感器检测出的压力算出所述压力饱和温度。
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