CN104285111B - 制冷装置 - Google Patents

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Abstract

在使用R32作为制冷剂的制冷装置中，不使用热气，就能恰当地消除液体制冷剂和冷冻机油在储罐内的两层分离状态。使用R32制冷剂的空调装置(10)包括：压缩机(20)、室内热交换器(50)、室外膨胀阀(41)、室外热交换器(30)、对制冷剂进行气液分离且对剩余制冷剂进行积存的储罐(70)、分支管(62)、注入用的电动阀(63)、热交换器(64)、第一注入流路(65)等。注入用热交换器(64)使在主制冷剂流路(11a)中流动的制冷剂与流过分支管(62)的注入用电动阀(63)的制冷剂进行热交换。第一注入流路(65)是将在分支管(62)中流动并从注入用热交换器(64)流出的制冷剂引导至储罐(70)的流路，其前端位于从储罐(70)的内部空间的底部离开内部空间的高度尺寸的0～0.3倍的尺寸的高度位置。

Description

制冷装置
技术领域
本发明涉及制冷装置，特别地，涉及使用R32作为制冷剂并包括储罐的制冷装置。
背景技术
目前，作为空调装置等制冷装置，存在一种使用R32作为制冷剂的装置。使用R32等制冷剂的空调装置例如在专利文献1(日本专利特开2004-263995号公报)中有记载。在该空调装置中，作为在储罐中发生冷冻机油和液体制冷剂的两层分离的情况的对策，设置将从压缩机排出的热气的一部分分流并导入储罐的热气旁通回路及自动开闭阀。此外，根据热气的温度等条件，打开自动开闭阀，将热气引导至储罐的底部，对两层分离的液体制冷剂和冷冻机油进行搅拌，使冷冻机油从储罐返回至压缩机。
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述，在专利文献1(日本专利特开2004-263995号公报)的空调装置中，设置有用于将热气引导至储罐的底部的热气旁通回路及自动开闭阀，但在制热运转时等使一部分热气旁通至储罐，因此，可能会使流动至冷凝器的热气的量减小而导致能力大幅降低。
本发明的技术问题在于，在使用R32作为制冷剂并包括储罐的制冷装置中，不使用热气，就能恰当地消除液体制冷剂和冷冻机油在储罐内的两层分离状态。
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是使用R32作为制冷剂的制冷装置，其包括压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器、储罐、分支流路、开度调节阀、注入用热交换器、第一注入流路。压缩机从吸入流路吸入制冷剂，并进行制冷剂的压缩。冷凝器使从压缩机排出的制冷剂冷凝。膨胀机构使从冷凝器流出的制冷剂膨胀。蒸发器使膨胀机构中膨胀后的制冷剂蒸发。储罐设于吸入流路，并形成有用于对从蒸发器流出的制冷剂进行气液分离且对剩余制冷剂进行积存的内部空间，储罐将分离后的气体制冷剂输送至压缩机。分支流路从连接冷凝器和蒸发器的主制冷剂流路分支。开度调节阀设于分支流路，并能进行开度调节。注入用热交换器使在主制冷剂流路中流动的制冷剂与流过分支流路的开度调节阀的制冷剂进行热交换。第一注入流路是将在分支流路中流动并从注入用热交换器流出的制冷剂引导至储罐的内部空间的流路。第一注入流路的前端位于从储罐的内部空间的底部离开储罐的内部空间的高度尺寸的0～0.3倍的尺寸的高度位置。
在该使用R32作为制冷剂的制冷装置中，在吸入流路配置具有积存剩余制冷剂的功能的储罐，因此，在低温条件时液体制冷剂和冷冻机油有可能在储罐的内部空间中分离成两层。但是，以将在从主制冷剂流路分支的分支流路中流动的制冷剂经由注入用热交换器从第一注入流路引导至储罐的内部空间的方式构成制冷装置，将第一注入流路的前端配置于距储罐的内部空间的底部较近的高度位置，因此，能利用从第一注入流路流入储罐的制冷剂对积存于储罐的内部空间的液体制冷剂及冷冻机油进行搅拌。藉此，即便在储罐的内部空间中液体制冷剂和冷冻机油分离成两层时，也能通过搅拌抑制分离现象。
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，还包括第二注入流路和切换机构。第二注入流路将在分支流路中流动并从注入用热交换器流出的制冷剂引导至位于储罐与压缩机之间的吸入流路。切换机构在第一状态与第二状态之间进行切换。第一状态是使在分支流路中流动并从注入用热交换器流出的制冷剂流入储罐的内部空间的状态。第二状态是使在分支流路中流动并从注入用热交换器流出的制冷剂流入位于储罐与压缩机之间的吸入流路的状态。
此处，除了第一注入流路之外，还设置第二注入流路，利用切换机构对使用哪个注入流路使从注入用热交换器流出的制冷剂返回至压缩机的吸入侧的吸入流路进行切换。因此，当液体制冷剂和冷冻机油在储罐的内部空间中分离成两层时，使用第一注入流路将制冷剂经由储罐及吸入流路返回至压缩机，当不是这样时，通过使用第二注入流路将制冷剂经由吸入流路返回至压缩机，能抑制储罐的内部空间中的发泡(气泡现象)。另外，当压缩机的排出温度超过上限值而处于高温这样的状况时，并不使用第一注入流路，而是使用第二注入流路使制冷剂直接从注入用热交换器流动至距压缩机较近的吸入流路，从而也能提早获得压缩机的冷却效果。
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，还包括控制部。当外部气体温度为阈值以下时，控制部进行使切换机构处于第一状态的第一控制。另外，在外部气体温度超过阈值的情况下，控制部进行使切换机构处于第二状态的第二控制。
此处，当外部气体温度为阈值以下时，液体制冷剂和冷冻机油在储罐的内部空间中分离为两层的可能性较高，因此，进行使切换机构处于第一状态的第一控制，并对积存于储罐的内部空间的液体制冷剂及冷冻机油进行搅拌。另一方面，在外部气体温度超过阈值的情况下，无需对储罐的内部空间进行搅拌，防止发泡的产生或用注入用热交换器对在主制冷剂流路中流动的制冷剂进行冷却是较为理想的，因此，进行使切换机构处于第二状态的第二控制。
本发明第四技术方案的制冷装置是在第一技术方案至第三技术方案中任一技术方案的制冷装置的基础上，第一注入流路的前端的制冷剂出口朝向沿着储罐的内侧面的方向。
此处，从第一注入流路流入储罐的内部空间的制冷剂沿着储罐的内侧面流动，因此，即便产生储罐的内部空间中的发泡(气泡现象)也能抑制得比较小。
本发明第五实施方式的制冷装置是在第一技术方案至第四技术方案中任一技术方案的制冷装置的基础上，第一注入流路的前端的制冷剂出口朝向上方或朝向斜上方。
此处，从第一注入流路流入储罐的内部空间的制冷剂具有朝上的矢量，因此，欲分离成上下两层的储罐的内部空间的液体制冷剂和冷冻机油不易分离。即，流入储罐的内部空间的制冷剂在储罐的内部空间中生成上下的流动，因此，即便在低温时也更不容易产生液体制冷剂和冷冻机油的两层分离。
本发明第六实施方式的制冷装置是在第一技术方案至第五技术方案中任一技术方案的制冷装置的基础上，储罐具有：壳体，该壳体形成内部空间；入口管，该入口管用于将在蒸发器中蒸发后的制冷剂引入内部空间；以及出口管，该出口管用于使分离后的气体制冷剂流向压缩机。壳体包括：上下开口的筒状主体；将筒状主体的上方的开口堵塞的上部盖体；以及将筒状主体的下方的开口堵塞的下部盖体。此外，第一注入流路的前端的高度位置比下部盖体的上端的高度位置低。
此处，使第一注入流路的前端位于比构成壳体的零件中的下部盖体的上端高度位置低的部位，因此，能有效地对积存于储罐的内部空间的液体制冷剂和冷冻机油进行搅拌。
发明效果
根据本发明第一技术方案的制冷装置，将第一注入流路的前端配置于距储罐的内部空间的底部较近的高度位置，因此，能利用从第一注入流路流入储罐的制冷剂对积存于储罐的内部空间的液体制冷剂及冷冻机油进行搅拌。
根据本发明第二技术方案的制冷装置，当液体制冷剂和冷冻机油在储罐的内部空间中分离成两层时，使用第一注入流路将制冷剂经由储罐及吸入流路返回至压缩机，当不是这样时，通过使用第二注入流路将制冷剂经由吸入流路返回至压缩机，能抑制储罐的内部空间中的发泡。
根据本发明第三技术方案的制冷装置，当液体制冷剂和冷冻机油在储罐内分离成两层的可能性较高时，进行第一控制，从而能对储罐内进行搅拌，当无需该搅拌时，进行第二控制，从而能防止发泡的发生，并能利用注入用热交换器对在主制冷剂流路中流动的制冷剂进行冷却。
根据本发明第四技术方案的制冷装置，储罐内的发泡被抑制得较小。
根据本发明第五技术方案的制冷装置，流入储罐的内部空间的制冷剂在储罐的内部空间中生成上下的流动，因此，即便在低温时也更不容易产生液体制冷剂和冷冻机油的两层分离。
根据本发明第六技术方案的制冷装置，能有效地对积存于储罐的内部空间的液体制冷剂和冷冻机油进行搅拌。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的空调装置的制冷剂配管系统的图。
图2是储罐的示意结构图。
图3是表示液体制冷剂和冷冻机油在内部空间发生两层分离的储罐的图。
图4是表示利用来自第一注入流路的制冷剂对内部空间进行搅拌的储罐的图。
图5是变形例的储罐的示意结构图。
具体实施方式
(1)空调装置的整体结构
图1是表示本发明一实施方式的制冷装置即空调装置10的制冷剂配管系统的图。空调装置10是制冷剂配管方式的分体式空调装置，且通过进行蒸汽压缩式的制冷循环运转来对建筑物内的各室进行制冷、制热。空调装置10包括：作为热源单元的室外单元11；多个作为利用单元的室内单元12；以及将室外单元11和室内单元12连接的作为制冷剂连通管的液体制冷剂连通管13及气体制冷剂连通管14。即，图1所示的空调装置10的制冷剂回路是通过连接室外单元11、室内单元12、制冷剂连通管13、14而构成的。此外，在图1所示的制冷剂回路内封入有制冷剂，如后所述，进行制冷剂在被压缩、冷却、冷凝、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，使用R32。R32是变暖潜能值较小的低GWP制冷剂，其是HFC类制冷剂的一种。另外，作为冷冻机油，使用相对于R32具有稍许相溶性的醚类合成油。在该空调装置10中，使用R32作为制冷剂，因此，虽然也取决于油的比率，但在低温条件(例如0℃以下)下，存在为了润滑压缩机20而与制冷剂一起封入的冷冻机油的溶解度变得非常小的倾向。
(2)空调装置的详细结构
(2－1)室内单元
室内单元12设置于各室的天花板或侧壁，并通过制冷剂连通管13、14与室外单元11连接。室内单元12主要具有减压器即室内膨胀阀42和作为利用侧热交换器的室内热交换器50。
室内膨胀阀42是用于将制冷剂减压的膨胀机构，其是能进行开度调节的电动阀。室内膨胀阀42的一端与液体制冷剂连通管13连接，其另一端与室内热交换器50连接。
室内热交换器50是作为制冷剂的蒸发器或冷凝器起作用的热交换器。室内热交换器50的一端与室内膨胀阀42连接，其另一端与气体制冷剂连通管14连接。
室内单元12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55，使室内空气与在室内热交换器50中流动的制冷剂彼此进行热交换。
另外，室内单元12具有各种传感器、室内控制部92，该室内控制部92对构成室内单元12的各部分的动作进行控制。此外，室内控制部92具有为了进行室内单元12的控制而设的微型计算机、存储器等，能与用于个别操作室内单元12的遥控器(未图示)之间进行控制信号等的交换，或与后述室外单元11的室外控制部91之间经由传送线90a进行控制信号等的交换。
(2－2)室外单元
室外单元11设置于存在有供室内单元12配置的各室的建筑物的外部或建筑物的地下室等，并经由制冷剂连通管13、14与室内单元12连接。室外单元11主要具有压缩机20、四通切换阀15、室外热交换器30、室外膨胀阀41、注入用电动阀63、注入用热交换器64、液体侧截止阀17、气体侧截止阀18及储罐70。
压缩机20是由压缩机用电动机驱动的密闭式压缩机。在本实施方式中，压缩机20仅有一台，但并不限定于此，也可按照室内单元12的连接台数等并列连接两台以上的压缩机。压缩机20通过压缩机附属容器28吸入气体制冷剂。
四通切换阀15是用于切换制冷剂的流动方向的机构。在制冷运转时，为了使室外热交换器30作为由压缩机20压缩后的制冷剂的冷凝器起作用，且使室内热交换器50作为在室外热交换器30中冷却后的制冷剂的蒸发器起作用，四通切换阀15连接压缩机20的排出侧的制冷剂配管29和室外热交换器30的一端，并连接压缩机20的吸入侧的吸入流路27(包括储罐70)和气体侧截止阀18(参照图1的四通切换阀15的实线)。另外，在制热运转时，为了使室内热交换器50作为由压缩机20压缩的制冷剂的冷凝器起作用，且使室外热交换器30作为在室内热交换器50中冷却后的制冷剂的蒸发器起作用，四通切换阀15连接压缩机20的排出侧的制冷剂配管29和气体侧截止阀18，并连接吸入流路27和室外热交换器30的一端(参照图1的四通切换阀15的虚线)。在本实施方式中，四通切换阀15是与吸入流路27、压缩机20的排出侧的制冷剂配管29、室外热交换器30及气体侧截止阀18连接的四通切换阀。
室外热交换器30是作为制冷剂的冷凝器或蒸发器起作用的热交换器。室外热交换器30的一端与四通切换阀15连接，其另一端与室外膨胀阀41连接。
室外单元11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35。室外风扇35使室外空气与在室外热交换器30中流动的制冷剂彼此进行热交换，其由室外风扇用电动机驱动旋转。另外，室外热交换器30的热源并不限定于室外空气，也可以是水等其它热介质。
室外膨胀阀41是用于将制冷剂减压的膨胀机构，其是能进行开度调节的电动阀。室外膨胀阀41的一端与室外热交换器30连接，其另一端与注入用热交换器64连接。分支管62从连接室外膨胀阀41和注入用热交换器64的主制冷剂流路11a的一部分分支。主制冷剂流路11a是连接室外热交换器30和室内热交换器50的液体制冷剂的主流路。
在分支管62设有能调节开度的注入用电动阀63。另外，分支管62与注入用热交换器64的第二流路64b连接。即，从主制冷剂流路11a朝分支管62分支的制冷剂在注入用电动阀63中减压，并流动至注入用热交换器64的第二流路64b。
注入用电动阀63中减压而流动至注入用热交换器64的第二流路64b的制冷剂与在注入用热交换器64的第一流路64a中流动的制冷剂进行热交换。注入用热交换器64的第一流路64a构成主制冷剂流路11a的一部分。在该注入用热交换器64中的热交换之后、流过分支管62及第二流路64b的制冷剂被第一注入流路65朝储罐70输送。
注入用热交换器64是采用二重管结构的内部热交换器，如上所述，其使在主流路即主制冷剂流路11a中流动的制冷剂与用于注入的从主制冷剂流路11a分支的制冷剂彼此进行热交换。注入用热交换器64的第一流路64a的一端与室外膨胀阀41连接，另一端与液体侧截止阀17连接。
液体侧截止阀17是与用于在室外单元11与室内单元12之间交换制冷剂的液体制冷剂连通管13连接的阀。气体侧截止阀18是与用于在室外单元11与室内单元12之间交换制冷剂的气体制冷剂连通管14连接的阀，其与四通切换阀15连接。此处，液体侧截止阀17及气体侧截止阀18是包括维修端口的三通阀。
储罐70配置于四通切换阀15与压缩机20之间的吸入流路27，其对从作为蒸发器起作用的室内热交换器50或室外热交换器30经由与四通切换阀15连接的吸入流路27的第一配管27a而返回的制冷剂进行气液分离。气液分离后的制冷剂中的气体制冷剂被输送至压缩机20。如图1及图2所示，储罐70具有形成内部空间IS的壳体71、入口管72、出口管73。壳体71主要由上下开口的圆筒状的主体71a、将主体71a的上方开口堵塞的碗状的上部盖体71b、将主体71a的下方开口堵塞的碗状的下部盖体71c构成。入口管72将经由吸入流路27的第一配管27a而来的制冷剂导入至内部空间IS。入口管72贯穿上部盖体71b，其下端(前端)的流入口72a的高度位置位于内部空间IS的上部。出口管73将在内部空间IS中分离出的气体制冷剂朝与压缩机附属容器28连接的吸入流路27的第二配管27b输送。出口管73是J字状的管，其贯穿上部盖体71b，并在内部空间IS的下部U形折返，其上端(前端)的流出口73a的高度位置位于内部空间IS的上部。在出口管73的内部空间IS的下部的U形折返部分形成有回油孔73b。回油孔73b是用于将与液体制冷剂一起积存于壳体71的内部空间IS的下部的冷冻机油朝压缩机20返回的孔。
另外，储罐70的内部空间IS经由第一注入流路65的前端开口65a与第一注入流路65连通。即，制冷剂从第一注入流路65流入储罐70的内部空间IS。如上所述，第一注入流路65是将从主制冷剂流路11a分支并流过注入用热交换器64之后的制冷剂供给至储罐70的内部空间IS的流路。第一注入流路65的前端部分从下往上贯穿储罐70的下部盖体71c，其前端开口65a位于储罐70的内部空间IS的下部。第一注入流路65的前端开口65a的高度位置比下部盖体71c的上端71d的高度位置低(参照图2)。另外，第一注入流路65的前端开口65a位于从储罐70的内部空间IS的底部离开高度尺寸H1的位置。该高度尺寸H1是储罐70的内部空间IS的高度尺寸H的0～0.3倍。在图2所示的构件中，高度尺寸H1为高度尺寸H的五分之一以下。第一注入流路65的前端开口65a大致朝向上方，但详细而言，朝向斜上方。第一注入流路65的前端部分贯穿储罐70的下部盖体71c的周缘部，第一注入流路65的前端开口65a朝向沿着储罐70的内侧面71e的方向。
储罐70的出口管73和压缩机附属容器28由吸入流路27的第二配管27b连接，压缩机附属容器28和压缩机20由吸入流路27的第三配管27c连接。
如图1所示，吸入流路27的第三配管27c与第二注入流路67连接。第二注入流路67是用于将从主制冷剂流路11a分支并流过注入用热交换器64的制冷剂朝与压缩机20的吸入部连接的第三配管27c供给的流路。另外，第二注入流路67是从由注入用热交换器64延伸的第一注入流路65的中途分支的流路。在其分支点与储罐70之间，在第一注入流路65中设有第一开闭阀66。另外，在第二注入流路67中设有第二开闭阀68。上述第一开闭阀66及第二开闭阀68如后所述作为在第一状态与第二状态之间进行切换的切换机构起作用，其中，上述第一状态是利用第一注入流路65将制冷剂朝储罐70供给的状态，上述第二状态是利用第二注入流路67将制冷剂朝与压缩机20的吸入部连接的第三配管27c供给的状态。
另外，也可在第一注入流路65与第二注入流路67的分支点设置三通阀，以代替设置第一注入流路65的第一开闭阀66及第二注入流路67的第二开闭阀68。该三通阀也能进行第一状态和第二状态的切换。
另外，室外单元11具有包括对外部气体温度进行检测的外部气体温度传感器95在内的各种传感器、室外控制部91。室外侧控制部91具有为了对室外单元11进行控制而设的微型计算机、存储器等，从而能在其与室内单元12的室内控制部92之间经由传送线8a进行控制信号等的交换。由这些室外控制部91及室内控制部92构成空调装置10的控制部90。
(2－3)制冷剂连通管
制冷剂连通管13、14是当将室外单元11及室内单元12设置于设置部位时在现场进行布设的制冷剂配管。
(2－4)控制部
如图1所示，作为进行空调装置10的各种运转控制的控制元件的控制部90由如图1所示经由传送线90a而连接的室外控制部91及室内控制部92构成。控制部90收到各种传感器的检测信号，并根据上述检测信号等控制各种设备。
在控制部90中，作为功能部，具有用于试运转的试运转控制部、用于对制冷运转等通常运转进行控制的通常运转控制部，在各运转控制中也进行注入的控制。
(3)空调装置的动作
接着，对本实施方式的空调装置10的动作进行说明。另外，以下说明的各种运转中的控制由作为运转控制元件起作用的控制部90进行。
(3－1)制冷运转的基本动作
在制冷运转时，四通切换阀15处于图1的实线所示的状态，即处于来自压缩机20的排出气体制冷剂流动至室外热交换器30且吸入流路27与气体侧截止阀18连接的状态。室外膨胀阀41处于全开状态，室内膨胀阀42进行开度调节。另外，截止阀17、18处于打开状态。
在该制冷剂回路的状态下，从压缩机20排出的高压气体制冷剂经由四通切换阀15而被输送至作为制冷剂的冷凝器起作用的室外热交换器30，并与由室外风扇35供给来的室外空气进行热交换而被冷却。室外热交换器30中冷却而液化的高压制冷剂在注入用热交换器64中变为过冷却状态，并经由液体制冷剂连通管13而被输送至各室内单元12。输送至各室内单元12的制冷剂由室内膨胀阀42分别减压而成为低压的气液两相状态，在作为制冷剂的蒸发器起作用的室内热交换器50中与室内空气进行热交换、蒸发而成为低压的气体制冷剂。此外，室内热交换器50中加热后的低压气体制冷剂经由气体制冷剂连通管14而被输送至室外单元11，并经由四通切换阀15、流过储罐70而再次被吸入至压缩机20。这样，进行室内的制冷。
在室内单元12中的仅一部分室内单元进行运转的情况下，停止的室内单元的室内膨胀阀42处于停止开度(例如全闭)。在该情况下，制冷剂几乎不流过停止运转的室内单元12内，仅运转中的室内单元12进行制冷运转。
(3－2)制热运转的基本动作
在制热运转时，四通切换阀15处于图1的虚线所示的状态，即处于压缩机20的排出侧的制冷剂配管29与气体侧截止阀18连接且吸入流路27与室外热交换器30连接的状态。室外膨胀阀41及室内膨胀阀42进行开度调节。另外，截止阀17、18处于打开状态。
在该制冷剂回路的状态下，从压缩机20排出的高压气体制冷剂经由四通切换阀15及气体制冷剂连通管14而被输送至各室内单元12。此外，输送至各室内单元12的高压气体制冷剂在作为制冷剂的冷凝器起作用的室内热交换器50中分别与室内空气进行热交换而冷却之后，流过室内膨胀阀42，经由液体制冷剂连通管13而输送至室外单元11。在制冷剂与室内空气进行热交换而被冷却时，室内空气被加热。输送至室外单元11的高压制冷剂在注入用热交换器64中变为过冷却状态，由室外膨胀阀41减压而成为低压的气液两相状态的制冷剂，并流入作为制冷剂的蒸发器起作用的室外热交换器30。流入室外热交换器30的低压的气液两相状态的制冷剂与由室外风扇35供给来的室外空气进行热交换而被加热、蒸发，进而成为低压的制冷剂。从室外热交换器30流出的低压气体制冷剂经由四通切换阀15，流过储罐70而再次被吸入至压缩机20。这样，进行室内的制热。
另外，特别是在制热运转时，剩余制冷剂会积存于储罐70。
(3－3)各运转中的注入控制
如上所述，在该空调装置10中，使用R32作为制冷剂，因此，在低温条件(例如制冷剂温度为0℃以下)下，为了润滑压缩机20而与制冷剂一起封入的冷冻机油的溶解度变得非常小。因此，当处于制冷循环的低压时，因制冷剂温度的降低而使冷冻机油的溶解度大幅降低，制冷剂即R32和冷冻机油在制冷循环中处于低压的储罐70内分离成两层，冷冻机油不易返回至压缩机20。特别地，在制热运转、制热运转开始时，存在会有较多剩余制冷剂发生积存的倾向，此时，如图3所示，壳体71的内部空间IS的下部由液体制冷剂充满，存在从液体制冷剂分离的冷冻机油汇聚于内部空间IS的上部的倾向。当产生这种两层分离时，储罐70的出口管73的回油孔73b和冷冻机油分离，不能使积存于储罐70的内部空间IS的冷冻机油朝压缩机20返回。
鉴于此，在空调装置10中，在制冷剂温度降低的条件时，具体而言，在外部气体温度为阈值或阈值以下时，控制部90进行使用第一注入流路65的第一控制。在该第一控制中，一边打开第一注入流路65的第一开闭阀66，关闭第二注入流路67的第二开闭阀68，以进行注入用电动阀63的开度调节，一边将从主制冷剂流路11a分支并流过注入用热交换器64的制冷剂喷出至储罐70的内部空间IS。藉此，如图4所示，积存于储罐70的内部空间IS的液体制冷剂及冷冻机油以形成上下流动的方式被搅拌(参照图4的粗线箭头)，从而可消除或抑制储罐70内的两层分离现象。
另一方面，当外部气体温度传感器95检测出的外部气体温度高于阈值时，空调装置10的控制部90进行使用第二注入流路67的第二控制。在该第二控制中，一边打开第二注入流路67的第二开闭阀68，关闭第一注入流路65的第一开闭阀66，以进行注入用电动阀63的开度调节，一边将从主制冷剂流路11a分支并流过注入用热交换器64的制冷剂喷出至与压缩机20的吸入部连接的第三配管27c。此时，注入用热交换器64起到了对流过主制冷剂流路11a的制冷剂进行过冷却的作用，并且，从主制冷剂流路11a分支的制冷剂并不流入储罐70，而是流入吸入流路27的第三配管27c，因此，能抑制在储罐70内产生发泡。另外，外部气体温度高于阈值，因此，不会在储罐70内产生两层分离现象。
另外，当压缩机20的排出温度超过上限值、无需立刻停止但需要抑制排出温度时，即便是在进行使用第一注入流路65的第一控制的状态下，空调装置10的控制部90也切换至使用第二注入流路67的第二控制。此时，利用注入用电动阀63的开度调节以湿润状态的制冷剂从注入用热交换器64经由第三配管27c流入至压缩机20的方式进行注入控制，从而降低压缩机20的排出温度。
(4)空调装置的特征
(4－1)
在本实施方式的空调装置10中，使用R32作为制冷剂，在吸入流路27中配置了具有积存剩余制冷剂的功能的储罐70，因此，在低温条件时，液体制冷剂和冷冻机油有可能在储罐70的内部空间IS中分离为两层。但是，此处，以将在从主制冷剂流路11a分支的分支管62中流动的制冷剂经由注入用热交换器64从第一注入流路65引导至储罐70的内部空间IS的方式构成空调装置10，将第一注入流路65的前端开口65a配置于距储罐70的内部空间IS的底部较低的高度位置。因此，能利用从第一注入流路65流入储罐70的制冷剂对积存于储罐70的内部空间IS的液体制冷剂及冷冻机油进行搅拌。藉此，当如图3所示液体制冷剂和冷冻机油在储罐70的内部空间IS中分离成两层这样的低温条件时，也能利用搅拌抑制分离现象。
(4－2)
在本实施方式的空调装置10中，使第一注入流路65的前端开口65a位于比构成储罐70的壳体71的零件中的下部盖体71c的上端71d的高度位置低的部位。因此，如图4所示，能有效地进行积存于储罐70的内部空间IS的液体制冷剂和冷冻机油的搅拌。
(4－3)
在本实施方式的空调装置10中，除了第一注入流路65之外，还设置第二注入流路67，利用切换机构(第一开闭阀66及第二开闭阀68)对使用哪个注入流路65、67使从注入用热交换器64流出的制冷剂返回至吸入流路27进行切换。因此，如图3所示，当液体制冷剂和冷冻机油在储罐70的内部空间IS中分离成两层时，使用第一注入流路65将制冷剂经由储罐70及吸入流路27的第二配管27b、第三配管27c返回至压缩机20，当不是这样的时候，使用第二注入流路67将制冷剂经由吸入流路27的第三配管27c返回至压缩机20，从而能抑制储罐70的内部空间IS中的发泡(起泡现象)。具体而言，当是制冷剂温度降低的条件、即外部气体温度为阈值或该阈值以下时，控制部90进行使用第一注入流路65的第一控制，当外部温度传感器95检测出的外部气体温度高于阈值时，控制部90进行使用第二注入流路67的第二控制。
另外，当压缩机20的排出温度超过上限值而达到高温这样的状态时，并不使用第一注入流路65，而是使用第二注入流路67，使制冷剂直接从注入用热交换器64流动至距压缩机20较近的吸入流路27的第三配管27c，从而能提前获得压缩机20的冷却效果。
(4－4)
在本实施方式的空调装置10中，第一注入流路65的前端开口65a朝向沿着储罐70的内侧面71e的方向。因此，从第一注入流路65流入储罐70的内部空间IS的制冷剂沿着储罐70的内侧面71e流动，发泡(气泡现象)被抑制得较小。
另外，在空调装置10中，第一注入流路65的前端开口65a朝向斜上方。因此，从第一注入流路65流入储罐70的内部空间IS的制冷剂具有朝上的矢量，欲分离成上下两层的储罐70的内部空间IS的液体制冷剂和冷冻机油不易分离。即，从注入用热交换器64流入储罐70的内部空间IS的制冷剂如图4所示在储罐70的内部空间IS生成上下的流动，因此，即便在低温时，也不易产生液体制冷剂和冷冻机油的两层分离。
(5)变形例
在上述实施方式中，如图2所示，第一注入流路65的前端部分从下往上贯穿储罐70的下部盖体71c，但也可采用如图5所示的结构。在图5中，第一注入流路65的前端部分165从外侧朝内侧贯穿储罐70的圆筒状的主体71a。此外，第一注入流路65的前端部分165的前端开口165a沿着储罐70的内侧面71e朝向斜上方。前端开口165a位于从储罐70的内部空间IS的底部离开高度尺寸H2的位置。该高度尺寸H2是储罐70的内部空间IS的高度尺寸H的0～0.3倍。在图5所示的构件中，高度尺寸H2为高度尺寸H的四分之一以下。
与上述实施方式相同，在上述高度位置形成有朝向斜上方喷出制冷剂的前端开口165a的第一注入流路65也能有效地搅拌积存于储罐70的内部空间IS的液体制冷剂及冷冻机油，即便是在储罐70的内部空间IS中液体制冷剂和冷冻机油分离成两层这样的低温条件时，也能通过搅拌抑制分离现象。
符号说明
10空调装置(制冷装置)
11a主制冷剂流路
20压缩机
27吸入流路
27c吸入流路的第三配管(位于储罐的压缩机之间的吸入流路)
30室外热交换器(冷凝器、蒸发器)
41室外膨胀阀(膨胀机构)
42室内膨胀阀(膨胀机构)
50室内热交换器(蒸发器、冷凝器)
62分支管(分支流路)
63注入用电动阀(开度调节阀)
64注入用热交换器
65第一注入流路
65a第一注入流路的前端开口(前端的制冷剂出口)
66第一注入流路的第一开闭阀(切换机构)
67第二注入流路
68第二注入流路的第二开闭阀(切换机构)
70储罐
71壳体
71a主体(筒状主体)
71b上部盖体
71c下部盖体
71d下部盖体的上端
71e储罐的内侧面
72入口管
73出口管
90控制部
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-263995号公报

Claims (5)

1.一种制冷装置(10)，使用R32作为制冷剂，其特征在于，包括：
压缩机(20)，该压缩机(20)从吸入流路(27)吸入制冷剂，并对制冷剂进行压缩；
冷凝器(30、50)，该冷凝器(30、50)使从所述压缩机排出的制冷剂冷凝；
膨胀机构(42、41)，该膨胀机构(42、41)使从所述冷凝器流出的制冷剂膨胀；
蒸发器(50、30)，该蒸发器(50、30)使在所述膨胀机构中膨胀后的制冷剂蒸发；
储罐(70)，该储罐(70)设于所述吸入流路，并形成有用于对从所述蒸发器流出的制冷剂进行气液分离且对剩余制冷剂进行积存的内部空间，所述储罐(70)将分离后的气体制冷剂输送至所述压缩机；
分支流路(62)，该分支流路(62)从连接所述冷凝器和所述蒸发器的主制冷剂流路(11a)分支；
开度调节阀(63)，该开度调节阀(63)设于所述分支流路，并能进行开度调节；
注入用热交换器(64)，该注入用热交换器(64)使在所述主制冷剂流路中流动的制冷剂与流过所述分支流路的所述开度调节阀的制冷剂进行热交换；
第一注入流路(65)，该第一注入流路(65)是将在所述分支流路中流动并从所述注入用热交换器流出的制冷剂引导至所述储罐的所述内部空间的流路，所述第一注入流路(65)的前端位于从所述内部空间的底部离开所述内部空间的高度尺寸的0～0.3倍的尺寸的高度位置；
第二注入流路(67)，该第二注入流路(67)将在所述分支流路中流动并从所述注入用热交换器流出的制冷剂引导至位于所述储罐与所述压缩机之间的所述吸入流路(27c)；以及
切换机构(66、68)，该切换机构(66、68)在第一状态与第二状态之间进行切换，其中，所述第一状态是使在所述分支流路中流动并从所述注入用热交换器流出的制冷剂流入所述储罐(70)的所述内部空间的状态，所述第二状态是使在所述分支流路中流动并从所述注入用热交换器流出的制冷剂流入位于所述储罐与所述压缩机之间的所述吸入流路(27c)的状态。
2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，
所述制冷装置还包括控制部(90)，当外部气体温度为阈值以下时，该控制部(90)进行使所述切换机构处于所述第一状态的第一控制，在外部气体温度超过所述阈值的情况下，该控制部(90)进行使所述切换机构处于所述第二状态的第二控制。
3.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，
所述第一注入流路(65)的所述前端的制冷剂出口(65a)朝向沿着所述储罐(70)的内侧面(71e)的方向。
4.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，
所述第一注入流路(65)的所述前端的制冷剂出口(65a)朝向上方或朝向斜上方。
5.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，
所述储罐(70)具有：
壳体(71)，该壳体(71)形成所述内部空间；
入口管(72)，该入口管(72)用于将在所述蒸发器中蒸发后的制冷剂引入所述内部空间；以及
出口管(73)，该出口管(73)用于使分离后的气体制冷剂流向所述压缩机，
所述壳体包括：上下开口的筒状主体；将所述筒状主体的上方的开口堵塞的上部盖体；以及将所述筒状主体的下方的开口堵塞的下部盖体，
所述第一注入流路(65)的所述前端的高度位置比所述下部盖体的上端的高度位置低。
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