CN104903660A - 冷冻装置 - Google Patents

Abstract

提供冷冻装置，该冷冻装置使用R32作为制冷剂，其中，在压缩机在低转速域运转、并且压缩机的高压侧与低压侧的压力差大的情况下，能够实现冷冻装置的COP的改善。使用R32作为制冷剂的空调装置(10)具备压缩机(31)、室外热交换器、膨胀阀(23、36)、室内热交换器、判定部(41a)和下限变更部(41c)。压缩机从吸入管将低压的制冷剂吸入并进行制冷剂的压缩而将高压的制冷剂排出。判定部判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上。下限变更部在判定部判定为处于压差状态时将压缩机的下限转速从第一下限值变更为大于第一下限值的第二下限值。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明涉及冷冻装置。

背景技术

以往，已知使用R32作为制冷剂的冷冻装置。例如，在专利文献1(日本特开2001-194015号公报)中公开了使用R32的空调机。

然而，目前，要求冷冻装置以通过一台压缩机来应对宽范围的负载为目的而在比以往低的转速域运转压缩机。在专利文献1(日本特开2001-194015号公报)那样的使用R32作为制冷剂的空调机中也要求在低转速域运转压缩机。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在低转速域运转压缩机的情况下，存在这样的问题：对压缩机构的冷冻机油的供给容易不足，制冷剂容易从压缩机构内的间隙漏出。在压缩机的高压侧与低压侧的压力差大的情况下这样的问题显著。并且，在使用R32作为制冷剂的情况下，与使用R410A的情况相比，制冷剂容易从压缩机构内的间隙漏出，冷冻装置的COP(能效比)容易变差。

本发明的课题在于，提供使用R32作为制冷剂的冷冻装置，其中，压缩机在低转速域运转，并且，在压缩机的高压侧与低压侧的压力差大的情况下能够改善冷冻装置的COP(能效比)。

用于解决课题的手段

本发明的第一方面的冷冻装置是使用R32作为制冷剂的冷冻装置。冷冻装置具备压缩机、冷凝器、膨胀机构、蒸发器、判定部和下限变更部。压缩机从吸入流路将低压的制冷剂吸入并进行制冷剂的压缩而将高压的制冷剂排出。冷凝器使从压缩机排出的高压制冷剂冷凝。膨胀机构使从冷凝器出来的高压制冷剂膨胀。蒸发器使通过膨胀机构膨胀的制冷剂蒸发。判定部判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上。下限变更部在判定部判定为处于压差状态时将压缩机的下限转速从第一下限值变更为大于第一下限值的第二下限值。

这里，在从压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上那样的压差状态的情况下，压缩机的下限转速被变更成大的值。通过压缩机的下限转速被变更成大的值，从而在压缩机在低转速域运转的情况下也容易确保对压缩机的压缩机构的冷冻机油的供油量，能够将压缩机构的间隙抑制得较小。其结果是，在使用R32作为制冷剂的情况下也能够在低转速域中抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

本发明的第二方面的冷冻装置在第一方面的冷冻装置中，还具备冷凝温度检测部和蒸发温度检测部。冷凝温度检测部检测冷凝器的冷凝温度。蒸发温度检测部检测蒸发器的蒸发温度。判定部利用冷凝温度和蒸发温度来判定是否处于压差状态。

这里，利用冷凝温度和蒸发温度来判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上。即使不利用测量高压制冷剂的压力和低压制冷剂的压力的压力传感器也能够判定是否处于压差状态，能够抑制冷冻装置的成本，并且，在压缩机在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

本发明的第三方面的冷冻装置在第二方面的冷冻装置中，判定部将冷凝温度和蒸发温度分别换算成冷凝压力和蒸发压力。判定部利用换算后的冷凝压力和蒸发压力来判定是否处于压差状态。

这里，将冷凝温度换算成冷凝压力，将蒸发温度换算成蒸发压力，并利用冷凝压力和蒸发压力来进行是否处于压差状态的判定。因此，不利用用于测量压力的压力传感器而能够抑制冷冻装置的成本，并且，在压缩机在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

本发明的第四方面的冷冻装置在第二方面的冷冻装置中，判定部利用冷凝温度与蒸发温度的温度差来判定是否处于压差状态。

这里，根据冷凝温度与蒸发温度的温度差来进行是否处于压差状态的判定。因此，不利用用于测量压力的压力传感器而能够抑制冷冻装置的成本，并且，在压缩机在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

本发明的第五方面的冷冻装置在第一方面的冷冻装置中，还具备排出压力检测部和吸入压力检测部。排出压力检测部检测从压缩机排出的高压制冷剂的压力。吸入压力检测部检测被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力。判定部利用排出压力检测部和吸入压力检测部的检测结果来判定是否处于压差状态。

这里，通过实际地测量排出压力和吸入压力，从而能够准确地判定压差状态。因此，在低转速域中抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，容易改善冷冻装置的COP。

发明效果

根据本发明的第一方面的冷冻装置，在从压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上那样的压差状态的情况下，压缩机的下限转速被变更成大的值。通过压缩机的下限转速被变更成大的值，从而在压缩机在低转速域运转的情况下也容易确保对压缩机的压缩机构的冷冻机油的供油量，能够将压缩机构的间隙抑制得较小。其结果是，在使用R32作为制冷剂的情况下也能够在低转速域中抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

根据本发明的第二方面至第四方面的冷冻装置，能够抑制冷冻装置的成本，并且，在压缩机在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善冷冻装置的COP。

根据本发明的第五方面的冷冻装置，在低转速域中抑制压缩机的压缩机构的制冷剂的泄漏，容易改善冷冻装置的COP。

附图说明

图1是作为本发明的第一实施方式的冷冻装置的空调装置的概略构成图。

图2是图1中的空调装置的框图。

图3是图1中的空调装置的压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理的流程图。

图4是用于对在图1的空调装置中将下限转速从第一下限值变更成第二下限值(＞第一下限值)的效果进行说明的示意图。左侧示出了以第一下限值运转压缩机的情况下的图表，右侧示出了以第二下限值运转压缩机的情况下的图表。图表示出了在压缩机的排出压力与吸入压力之间的压力差是规定值的情况下消耗能量(压缩机的消耗电力)中多少能量被有效地使用(于空调)、多少能量由于制冷剂从压缩机构的间隙泄漏而被浪费。

图5是变形例A的压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理的流程图。室外热交换传感器的检测温度与室内热交换传感器的检测温度之间的温度差被换算成压力差，利用该压力差进行压差状态的判定。

图6是变形例A的压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理的流程图。利用室外热交换传感器的检测温度与室内热交换传感器的检测温度的温度差来进行压差状态的判定。

图7是作为本发明的第二实施方式的冷冻装置的空调装置的概略构成图。

图8是图7中的空调装置的框图。

图9是图7中的空调装置的压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，下述的本发明的实施方式能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更。

<第一实施方式>

(1)整体结构

作为本发明的第一实施方式的冷冻装置的空调装置10是能够在制冷运转与制热运转之间切换而运转的空调装置。但是，空调装置10也可以是如下的空调装置：可以不能在制冷运转与制热运转之间切换运转而仅能够实施制冷运转或制热运转中的任一方。

如图1和图2所示，空调装置10主要具有室内单元20、室外单元30和控制单元40。另外，在本实施方式中，室内单元20是1台，但也可以是多台。

空调装置10具有填充有R32作为制冷剂的制冷剂回路1。制冷剂回路1具有被容纳在室内单元20中的室内侧回路1a和被容纳在室外单元30中的室外侧回路1b。室内侧回路1a和室外侧回路1b通过液体制冷剂联络配管71和气体制冷剂联络配管72而被连接。

(2)详细结构

(2-1)室内单元

室内单元20被设置在作为空气调和的对象的室内。室内单元20具有室内热交换器21、室内风扇22、室内膨胀阀23和室内热交换温度传感器24。

室内热交换器21是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片和管(finand tube)型热交换器。室内热交换器21在制冷运转时作为使通过后述的室外膨胀阀36和室内膨胀阀23而膨胀的制冷剂蒸发的蒸发器起作用，对室内空气进行冷却。室内热交换器21在制热运转时作为使从后述的压缩机31排出的高压制冷剂冷凝的冷凝器起作用，对室内空气进行加热。室内热交换器21的液体侧与液体制冷剂联络配管71连接，室内热交换器21的气体侧与气体制冷剂联络配管72连接。

室内风扇22通过风扇马达而旋转，将室内空气取入而向室内热交换器21送风，并促进在室内热交换器21流动的制冷剂与室内空气的热交换。

室内膨胀阀23是膨胀机构的一个示例，并且是为了对在室内侧回路1a内流动的制冷剂的压力或流量进行调节而设置的开度可变的电动膨胀阀。在制冷运转时，室内膨胀阀23使从作为冷凝器而起作用的后述的室外单元30的室外热交换器34向作为蒸发器而起作用的室内热交换器21流动的制冷剂膨胀(减压)。在制热运转时，室内膨胀阀23使从作为冷凝器而起作用的室内热交换器21向作为蒸发器而起作用的室外热交换器34流动的制冷剂膨胀(减压)。

室内热交换温度传感器24是测定室内热交换器21的温度的热敏电阻。室内热交换温度传感器24被安装于室内热交换器21。室内热交换温度传感器24在室内热交换器21作为冷凝器而起作用时作为检测冷凝温度Tc的冷凝温度检测部而起作用。室内热交换温度传感器24在室内热交换器21作为蒸发器而起作用时作为检测蒸发温度Te的蒸发温度检测部而起作用。

(2-2)室外单元

室外单元30主要具有压缩机31、四路切换阀33、室外热交换器34、室外风扇35、室外膨胀阀36、室外热交换温度传感器37和排出温度传感器51。压缩机31、四路切换阀33、室外热交换器34和室外膨胀阀36通过制冷剂配管而被连接。

(2-2-1)借助于制冷剂配管的构成设备的连接

对室外单元30的构成设备的借助于制冷剂配管的连接进行说明。

压缩机31的吸入口和四路切换阀33通过吸入管81而被连接。压缩机31的排出口和四路切换阀33通过排出管82而被连接。四路切换阀33和室外热交换器34的气体侧通过第一气体制冷剂管83而被连接。室外热交换器34和液体制冷剂联络配管71通过液体制冷剂管84而被连接。在液体制冷剂管84设置有室外膨胀阀36。四路切换阀33和气体制冷剂联络配管72通过第二气体制冷剂管85而被连接。

(2-2-2)压缩机

压缩机31通过马达驱动压缩机构，从而从吸入管81将低压的气体制冷剂吸入，并将通过压缩机构压缩的高压的气体制冷剂向排出管82排出。压缩机31是旋转式压缩机，但不限于此，也可以是例如涡旋式压缩机。

压缩机31是能够变更转速N(压缩机31的马达的转速)的变频式的压缩机。通过后述的压缩机控制部41b来控制压缩机31的动作。压缩机控制部41b根据空气调和的对象空间的温度(室温)与设定温度的背离度等来控制压缩机31的转速N。

(2-2-3)四路切换阀

四路切换阀33在空调装置10的制冷运转与制热运转的切换时切换制冷剂的流动方向。在制冷运转时将排出管82与第一气体制冷剂管83连接、并且将吸入管81与第二气体制冷剂管85连接(参照图1中的实线)。另一方面，在制热运转时将排出管82与第二气体制冷剂管85连接、并且将吸入管81与第一气体制冷剂管83连接(参照图1中的虚线)。

(2-2-4)室外热交换器

室外热交换器34是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片和管型热交换器。室外热交换器34在制冷运转时通过进行室外空气与制冷剂的热交换而作为使从压缩机31排出的高压的制冷剂冷凝的冷凝器起作用。室外热交换器34在制热运转时通过进行室外空气与制冷剂的热交换而作为使通过室内膨胀阀23和室外膨胀阀36而膨胀的制冷剂蒸发的蒸发器起作用。

(2-2-5)室外风扇

室外风扇35通过风扇马达而旋转，将室外空气取入到室外单元30内。被取入的室外空气通过室外热交换器34并最终被排出到室外单元30外。室外风扇35促进在室外热交换器34内流动的制冷剂与室外空气的热交换。

(2-2-6)室外膨胀阀

室外膨胀阀36是膨胀机构的一个示例，并且是为了对在室外侧回路1b内流动的制冷剂的压力或流量进行调节而设置的开度可变的电动膨胀阀。在制冷运转时，室外膨胀阀36使从作为冷凝器而起作用的室外热交换器34向作为蒸发器而起作用的室内热交换器21流动的制冷剂膨胀(减压)。在制热运转时，室外膨胀阀36使从作为冷凝器而起作用的室内热交换器21向作为蒸发器而起作用的室外热交换器34流动的制冷剂膨胀(减压)。

(2-2-7)室外热交换温度传感器

室外热交换温度传感器37是测定室外热交换器34的温度的热敏电阻。室外热交换温度传感器37被安装于室外热交换器34。室外热交换温度传感器37在室外热交换器34作为冷凝器而起作用时作为检测冷凝温度Tc的冷凝温度检测部而起作用。室外热交换温度传感器37在室外热交换器34作为蒸发器而起作用时作为检测蒸发温度Te的蒸发温度检测部而起作用。

(2-2-8)排出温度传感器

排出温度传感器51是用于检测从压缩机31排出的制冷剂的温度的热敏电阻。排出温度传感器51设置于压缩机31的外部、更具体而言设置在排出管82的、压缩机31的排出口附近。通过排出温度传感器51检测出的温度被用于压缩机31的控制(包括压缩机31的保护控制)。

(2-3)控制单元

控制单元40控制空调装置10的动作。图2中示出了包括控制单元40的空调装置10的框图。

控制单元40具有：由微型计算机等构成的控制部41；由RAM(随机存储器)或ROM(只读存储器)等存储器构成的存储部42；和输入部43(遥控器)。控制单元40与室内单元20和室外单元30的各结构、压缩机31、四路切换阀33、室外风扇35、室外膨胀阀36、室内风扇22、室内膨胀阀23、排出温度传感器51、室外热交换温度传感器37、室内热交换温度传感器24等电连接。

控制部41通过读出并执行被存储于存储部42中的程序来进行空调装置10的控制。控制部41与输入部43之间进行控制信号的交换，以便进行室内单元20的操作。并且，控制部41根据向输入部43的输入(空调装置10的运转/停止、运转模式(制冷模式/制热模式)、设定温度等)来控制空调装置10的运转。控制部41根据运转条件(例如，根据空气调和的对象空间的温度(室温)与设定温度的背离度等)来控制室内单元20和室外单元30的各种设备。

另外，控制部41具有判定部41a、压缩机控制部41b和下限变更部41c作为功能部。关于判定部41a、压缩机控制部41b和下限变更部41c，在后面进行说明。

在存储部42存储有用于通过控制部41执行的程序及各种信息。存储部42具有：换算信息存储区域42a，其存储温度压力换算信息；和上下限存储区域42b，其存储压缩机31的下限转速NL和上限转速NH。关于换算信息存储区域42a和上下限存储区域42b，在后面进行说明。

(2-3-1)控制部

(2-3-1-1)判定部

判定部41a判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机排出的高压制冷剂的压力(排出压力Po)与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力(吸入压力Pi)之间的压力差处于规定值A(例如0.3MPa)以上。具体而言，判定部41a利用冷凝温度Tc(室内热交换温度传感器24的测量值或室外热交换温度传感器37的测量值)和蒸发温度Te(室外热交换温度传感器37的测量值或室内热交换温度传感器24的测量值)来判定是否处于压差状态。

关于判定部41a对压差状态的判定，在后面进行说明。

(2-3-1-2)压缩机控制部

压缩机控制部41b根据空调装置10的运转条件或各种控制信号等来确定并控制压缩机31的起动/停止和压缩机31的转速N(压缩机31的马达的转速)。压缩机控制部41b例如根据作为空调装置10的空调对象的空间的温度(室温)与设定温度的背离度来控制压缩机31的马达的转速N。另外，利用被存储在后述的上下限存储区域42b中的下限转速NL与上限转速NH之间的值来控制压缩机31的转速N。

(2-3-1-3)下限变更部

下限变更部41c通过改写被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL的值来变更压缩机31的下限转速NL。

下限变更部41c在判定部41a判定为处于压差状态时将压缩机的下限转速NL变更(设定)为第二下限值N2。下限变更部41c在判定部41a判定为不处于压差状态时将压缩机的下限转速NL变更(设定)为第一下限值N1。

关于下限变更部41c对下限转速NL的变更，在后面进行说明。

(2-3-2)存储部

(2-3-2-1)换算信息存储区域

在换算信息存储区域42a存储有与作为制冷剂的R32的冷凝温度(蒸发温度)和冷凝压力(蒸发压力)的关系有关的温度压力换算信息。具体而言，在换算信息存储区域42a中针对于每个冷凝温度(蒸发温度)而存储有冷凝压力(蒸发压力)作为温度压力换算信息。

但是，不限于此，例如，也可以在换算信息存储区域42a存储冷凝温度(蒸发温度)与冷凝压力(蒸发压力)的关系式作为温度压力换算信息。

(2-3-2-2)上下限存储区域

在上下限存储区域42b存储有压缩机31的转速N的上限(上限转速NH)和下限(下限转速NL)。

在判定部41a判定为不是压差状态时，在上下限存储区域42b中存储第一下限值N1作为下限转速NL。另一方面，在判定部41a判定为是压差状态时，在上下限存储区域42b中存储第二下限值N2作为下限转速NL。第二下限值N2大于第一下限值N1。例如，第一下限值N1为4rps，第二下限值N2为6rps。另外，通过下限变更部41c变更上下限存储区域42b的下限转速NL，从而该下限转速NL被设定成第一下限值N1或者第二下限值N2。

(2-3-3)输入部

输入部43是空调装置10的遥控器。输入部43从空调装置10的使用者那里接受各种输入。输入部43从使用者那里接受的各种输入中包括空调装置10的运转/停止命令、空调装置10的运转模式(制热模式/制冷模式)、空调装置10的设定温度等。

(3)压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理

下面，利用图3中的流程图对压差状态的判定处理和压缩机31的下限转速NL的变更处理进行说明。在空调装置10运转过程中，定期地(例如，以30秒间隔)执行压差状态的判定处理和下限转速NL的变更处理。

在步骤S1中，判定部41a取得室内热交换温度传感器24和室外热交换温度传感器37的测量值。若空调装置10在制冷运转过程中，则取得室外热交换温度传感器37的测量值作为冷凝温度Tc，并取得室内热交换温度传感器24的测量值作为蒸发温度Te。若空调装置10在制热运转过程中，则取得室内热交换温度传感器24的测量值作为冷凝温度Tc，并取得室外热交换温度传感器37的测量值作为蒸发温度Te。然后，进入到步骤S2。

在步骤S2中，判定部41a利用被存储在换算信息存储区域42a中的温度压力换算信息将在步骤S1中得到的冷凝温度Tc换算成冷凝压力Pc，并将蒸发温度Te换算成蒸发压力Pe。然后，进入到步骤S3。

在步骤S3中，判定部41a计算出在步骤S2中得到的冷凝压力Pc与蒸发压力Pe的压力差ΔP。通过从冷凝压力Pc中减去蒸发压力Pe，从而计算出压力差ΔP。另外，冷凝压力Pc与蒸发压力Pe的压力差ΔP与压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差近似。然后，进入到步骤S4。

在步骤S4中，判定部41a判定压力差ΔP是否在规定值A以上。在判定为压力差ΔP在规定值A以上的情况下，判定为处于压差状态(压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差在规定值A以上)，进入到步骤S5。在判定为压力差ΔP小于规定值A的情况下，判定为不是压差状态，进入到步骤S7。

在步骤S5中，下限变更部41c判定被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是否是第一下限值N1。在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是第一下限值N1的情况下，进入到步骤S6。另一方面，在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL不是第一下限值N1(是第二下限值N2)的情况下，结束处理。

在步骤S6中，下限变更部41c将下限转速NL变更为第二下限值N2。然后，结束处理。

在步骤S7中，下限变更部41c判定被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是否是第二下限值N2。在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是第二下限值N2的情况下，进入到步骤S8。另一方面，在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL不是第二下限值N2(是第一下限值N1)的情况下，结束处理。

在步骤S8中，下限变更部41c将下限转速NL变更为第一下限值N1。然后，结束处理。

通过进行以上的处理，在判定部41a判定为空调装置10处于压差状态的情况下，压缩机31的下限转速NL被设定(变更)成第二下限值N2。另一方面，在判定部41a判定为空调装置10不处于压差状态的情况下，压缩机31的下限转速NL被设定(变更)成第一下限值N1。

如上所述，压缩机31的下限转速NL在第一下限值N1和第二下限值N2之间可变，通过在处于压差状态时使压缩机31的下限转速NL为大于第一下限值N1的第二下限值N2，从而能够得到如下的效果。

优选的是，压缩机31能够以尽量小的下限转速NL运转，以便通过一台压缩机31应对宽范围的空调能力。因此，优选的是，压缩机31的下限转速NL基本上是小的值(第一下限值N1)。

另外，在压缩机31中，向压缩机构提供冷冻机油并在压缩机构的间隙形成油膜，以便防止制冷剂通过压缩机构的间隙而从高压侧向低压侧泄漏。例如，若如本实施方式那样为旋转式压缩机，则压缩机构的间隙是指辊与气缸之间的间隙等。关于向压缩机31的压缩机构的冷冻机油的供给，由于利用通过马达旋转而产生的离心力等作为驱动力，因此，在压缩机31的转速N小的区域、特别是转速N为下限转速NL的状态下，冷冻机油的供给量容易减少。因此，若压缩机31的转速N为下限转速NL，则成为制冷剂容易从压缩机构的间隙泄漏的状态。特别是，在压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的差在规定值A以上这样的压差状态下，成为制冷剂容易泄漏的状态。此外，在本实施方式中，由于使用R32作为制冷剂，因此，与使用R410A作为制冷剂的情况相比，制冷剂容易从压缩机构的间隙泄漏。

其结果是，在压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差是某值B(值B≥压差状态的基准值即规定值A)时，若压缩机31的下限转速NL为第一下限值N1，则例如图4中的左侧的图表所示，相对于消耗能量(消耗电力)，由于制冷剂从压缩机构的间隙泄漏而浪费的能量的比例容易变大。换言之，相对于消耗能量(消耗电力)，实际上有助于空调的能量(图4中的斜线部)的比例容易变小。

相对于此，若使压缩机31的转速N的下限转速NL变化成大于第一下限值N1的第二下限值N2，则下限转速NL时的向压缩机31的压缩机构的供油量增大。其结果是，在压缩机构的间隙形成油膜，泄漏的制冷剂的量减少。其结果是，如例如图4中的右侧的图表所示，由于制冷剂从压缩机构的间隙泄漏而浪费的能量变小。换言之，通过将下限转速NL从第一下限值N1变更成第二下限值N2，从而实际上有助于空调的能量(图4中的斜线部)相对于消耗能量(消耗电力)的比例变大。即，在本实施方式的空调装置10中，能够改善在压差状态下、并且在压缩机31在低转速域运转的情况下的压缩机31的效率。其结果是，能够改善空调装置10的COP，并能够有效利用能量。

另外，由于为了避免如上述那样制冷剂从压缩机构的间隙泄漏而使空调装置10的COP过度变差而进行是否处于压差状态的判定，因此是否处于压差状态的基准值(规定值A)根据压缩机31的特性等适当地确定即可。

(4)特征

(4-1)

本实施方式的空调装置10是使用R32作为制冷剂的冷冻装置。空调装置10具备压缩机31、冷凝器(室内热交换器21或者室外热交换器34)、作为膨胀机构的室内膨胀阀23和室外膨胀阀36、蒸发器(室外热交换器34或者室内热交换器21)、判定部41a和下限变更部41c。压缩机31从作为吸入流路的吸入管81将低压的制冷剂吸入并进行制冷剂的压缩而将高压的制冷剂排出。冷凝器(室内热交换器21或者室外热交换器34)使从压缩机31排出的高压的制冷剂冷凝。室内膨胀阀23和室外膨胀阀36使从冷凝器(室内热交换器21或者室外热交换器34)出来的高压制冷剂膨胀。蒸发器(室外热交换器34或者室内热交换器21)使通过室内膨胀阀23和室外膨胀阀36膨胀的制冷剂蒸发。判定部41a对是否处于压差状态进行判定，其中该压差状态是从压缩机31排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机31中的低压制冷剂的压力之间的压力差在规定值A以上。下限变更部41c在判定部41a判定为处于压差状态时将压缩机31的下限转速NL从第一下限值N1变更为大于第一下限值N1的第二下限值N2。

这里，在处于从压缩机31排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机31中的低压制冷剂的压力之间的压力差在规定值A以上那样的压差状态的情况下，压缩机31的下限转速NL被变更成大的值(第二下限值N2)。通过压缩机31的下限转速NL被变更成大的值，从而在压缩机31在低转速域运转的情况下也容易确保对压缩机31的压缩机构的冷冻机油的供油量，能够将压缩机构的间隙抑制得较小。其结果是，在使用R32作为制冷剂的情况下也能够在低转速域中抑制压缩机31的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善空调装置10的COP。

(4-2)

在本实施方式的空调装置10中，具备冷凝温度检测部(室内热交换温度传感器24或者室外热交换温度传感器37)和蒸发温度检测部(室外热交换温度传感器37或者室内热交换温度传感器24)。冷凝温度检测部(室内热交换温度传感器24或者室外热交换温度传感器37)检测冷凝器(室内热交换器21或者室外热交换器34)的冷凝温度Tc。蒸发温度检测部(室外热交换温度传感器37或者室内热交换温度传感器24)检测蒸发器(室外热交换器34或者室内热交换器21)的蒸发温度Te。判定部41a利用冷凝温度Tc和蒸发温度Te来判定是否处于压差状态。

这里，利用冷凝温度Tc和蒸发温度Te来判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机31排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差在规定值A以上。即使不利用测量高压制冷剂的压力和低压制冷剂的压力的压力传感器也能够判定是否处于压差状态，能够抑制空调装置10的成本，并且，在压缩机31在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机31的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善空调装置10的COP。

(4-3)

在本实施方式的空调装置10中，判定部41a将冷凝温度Tc和蒸发温度Te分别换算成冷凝压力Pc和蒸发压力Pe。判定部41a利用换算后的冷凝压力Pc和蒸发压力Pe来判定是否处于压差状态。

这里，将冷凝温度Tc换算成冷凝压力Pc，将蒸发温度Te换算成蒸发压力Pe，并利用冷凝压力Pc和蒸发压力Pe来进行是否处于压差状态的判定。因此，不利用用于测量压力的压力传感器而能够抑制空调装置10的成本，并且，在压缩机31在低转速域运转的情况下，能够抑制压缩机31的压缩机构的制冷剂的泄漏，能够改善空调装置10的COP。

(5)变形例

下面，示出本实施方式的变形例。另外，也可以适当组合多个变形例。

(5-1)变形例1A

在上述实施方式中，判定部41a将冷凝温度Tc和蒸发温度Te分别换算成冷凝压力Pc和蒸发压力Pe，并利用换算后的冷凝压力Pc和蒸发压力Pe来判定是否处于压差状态，但不限于此。

例如，也可以这样：使将冷凝温度Tc与蒸发温度Te的温度差ΔT换算成冷凝压力Pc与蒸发压力Pe的压力差ΔP的信息(例如算式等)存储到换算信息存储区域42a中，判定部41a通过利用该信息来判定是否处于压差状态。

在该情况下，与上述实施方式的流程图(参照图3)不同，如图5中的流程图所示，代替步骤S2而执行计算冷凝温度Tc与蒸发温度Te的温度差ΔT的步骤S12，代替步骤S3而执行根据温度差ΔT计算冷凝压力Pc与蒸发压力Pe的压力差ΔP的步骤S13。

此外，例如，也可以这样：将成为压差状态的可能性高的、即压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差在规定值A以上的可能性高的冷凝温度Tc与蒸发温度Te的温度差ΔT的基准值C预先存储到存储部42中，判定部41a判定温度差ΔT是否在基准值C以上、是否处于压差状态。

在该情况下，与上述实施方式的流程图(参照图3)不同，如图6中的流程图所示，代替步骤S2而执行计算冷凝温度Tc与蒸发温度Te的温度差ΔT的步骤S12，然后，在步骤S14中进行温度差ΔT是否在基准值C以上、是否处于压差状态的判定。

(5-2)变形例1B

在上述实施方式中，判定部41a将计算出的冷凝压力Pc与蒸发压力Pe的压力差ΔP看作与压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的差相等而判定为ΔP在规定值A以上时处于压差状态(压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的差在规定值A以上这样的状态)，但不限于此。例如，也可以判定为ΔP在规定值A与规定的系数的积以上时处于压差状态。

(5-3)变形例1C

在上述实施方式中，判定部41a利用冷凝温度Tc和蒸发温度Te来判定是否处于压差状态，但压差状态的判定方法不限于此。例如，也可以利用室内膨胀阀23和/或室外膨胀阀36的开度和压缩机31的转速N来判定是否处于压差状态。此外，也可以除了利用冷凝温度Tc或蒸发温度Te以外还利用室温或外部气温来判定是否处于压差状态。

(5-4)变形例1D

在上述实施方式中，判定从压缩机31排出的高压制冷剂的压力与被吸入到压缩机31中的低压制冷剂的压力之间的压力差在规定值A以上这样的一个压差状态，并根据是否是压差状态而将下限转速NL设定成第一下限值N1和第二下限值N2中的任一个值，但不限于此。例如，也可以这样：通过设置多个规定值，从而判定压力差在规定值A1以上的第一压差状态、压力差在规定值A2以上的第二压差状态、······等，根据处于哪个压差状态而将下限转速NL设定(变更)成多个值。

(5-5)变形例1E

在上述实施方式中，设置室内膨胀阀23和室外膨胀阀36作为膨胀机构，但不限于此。例如，膨胀机构也可以仅是室外膨胀阀36。

<第二实施方式>

对作为本发明的第二实施方式的冷冻装置的空调装置110进行说明。另外，由于本实施方式的空调装置110与第一实施方式相同点也多，因此，主要对不同点进行说明。另外，在第二实施方式的说明中，有时利用与第一实施方式同样的标号，意味着利用了相同标号的结构与第一实施方式的结构相同。

(1)整体结构

空调装置110是使用R32作为制冷剂的冷冻装置。如图1所示，空调装置110主要具有室内单元20、室外单元130和控制单元140。关于室内单元20，与第一实施方式的空调装置10相同，因此，这里仅对室外单元130和控制单元140进行说明。

(2)详细结构

(2-1)室外单元

室外单元130主要具有压缩机31、四路切换阀33、室外热交换器34、室外风扇35、室外膨胀阀36、室外热交换温度传感器37、排出温度传感器51、排出压力传感器61和吸入压力传感器62。室外单元130除了具有排出压力传感器61和吸入压力传感器62这点以外与第一实施方式的室外单元30相同，因此，这里仅对排出压力传感器61和吸入压力传感器62进行说明。

(2-1-1)排出压力传感器

排出压力传感器61是检测从压缩机31排出的高压制冷剂的压力(排出压力Po)的排出压力检测部的一个示例。排出压力传感器61设置在压缩机31的外部、更具体而言设置在排出管82的、压缩机31的排出口附近。

(2-1-2)吸入压力传感器

吸入压力传感器62是检测被吸入到压缩机31中的低压制冷剂的压力(吸入压力Pi)的吸入压力检测部的一个示例。吸入压力传感器62设置在压缩机31的外部、更具体而言设置在吸入管81的、压缩机31的吸入口附近。

(2-2)控制单元

控制单元140控制空调装置110。图8中示出了包括控制单元140的空调装置110的框图。

控制单元140与第一实施方式的控制单元40在排出压力传感器61和吸入压力传感器62被电连接这点和判定部141a利用压力传感器61、62的测量值来进行压差状态的判定这点上不同。其它方面相同，因此，这里仅对判定部141a进行说明。另外，存储部42的换算信息存储区域42a未被用于判定部141a的压差状态的判定，因此，也可以不设置该换算信息存储区域42a。

(2-2-1)判定部

判定部41a判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从压缩机排出的高压制冷剂的压力(排出压力Po)与被吸入到压缩机中的低压制冷剂的压力(吸入压力Pi)之间的压力差在规定值A以上。具体而言，判定部41a利用通过排出压力传感器61测量出的排出压力Po与通过吸入压力传感器62测量出的吸入压力Pi来判定是否处于压差状态。

(3)压差状态的判定处理和压缩机的下限转速的变更处理

下面，利用图9中的流程图对压差状态的判定处理和压缩机31的下限转速NL的变更处理进行说明。在空调装置110运转过程中，定期地(例如，以30秒间隔)执行压差状态的判定处理和下限转速NL的变更处理。

在步骤S101中，判定部141a取得排出压力传感器61和吸入压力传感器62的测量值作为排出压力Po和吸入压力Pi。然后，进入到步骤S102。

在步骤S102中，判定部141a计算出在步骤S101中得到的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差ΔP1。通过从排出压力Po中减去吸入压力Pi，从而计算出压力差ΔP1。然后，进入到步骤S103。

在步骤S103中，判定部141a判定压力差ΔP1是否在规定值A以上。在判定为压力差ΔP1在规定值A以上的情况下，判定为处于压差状态，进入到步骤S104。在判定为压力差ΔP1小于规定值A的情况下，判定为不是压差状态，进入到步骤S106。

在步骤S104中，下限变更部41c判定被存储于上下限存储区域42b中的下限转速NL是否是第一下限值N1。在判定为被存储于上下限存储区域42b中的下限转速NL是第一下限值N1的情况下，进入到步骤S105。另一方面，在判定为被存储于上下限存储区域42b中的下限转速NL不是第一下限值N1(是第二下限值N2)的情况下，结束处理。

在步骤S105中，下限变更部41c将下限转速NL变更为第二下限值N2。然后，结束处理。

在步骤S106中，下限变更部41c判定被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是否是第二下限值N2。在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL是第二下限值N2的情况下，进入到步骤S107。另一方面，在判定为被存储在上下限存储区域42b中的下限转速NL不是第二下限值N2(是第一下限值N1)的情况下，结束处理。

在步骤S107中，下限变更部41c将下限转速NL变更为第一下限值N1。然后，结束处理。

(4)特征

第二实施方式的空调装置110除了具有第一实施方式的(4-1)的特征以外还具有下面的特征。

(4-1)

本实施方式的空调装置110具备作为排出压力检测部的排出压力传感器61和作为吸入压力检测部的吸入压力传感器62。排出压力传感器61检测从压缩机31排出的高压制冷剂的压力。吸入压力传感器62检测被吸入到压缩机31中的低压制冷剂的压力。判定部141a利用排出压力传感器61和吸入压力传感器62的检测结果来判定是否处于压差状态。

这里，通过实际地测量排出压力Po和吸入压力Pi，从而能够准确地判定压差状态。因此，在低转速域中抑制压缩机31的压缩机构的制冷剂的泄漏，容易改善空调装置110的COP。

(5)变形例

下面，示出本实施方式的变形例。另外，也可以适当组合多个变形例。

(5-1)变形例2A

在上述实施方式中，设置有排出压力传感器61和吸入压力传感器62，但不限于此。

例如，也可以仅设置排出压力传感器61或者吸入压力传感器62中的一方。并且，关于未通过压力传感器检测的压力，也可以如第一实施方式那样利用冷凝温度Tc或者蒸发温度Te来计算出冷凝压力Pc或者蒸发压力Pe并将该值代用作未通过压力传感器检测的压力。例如，在未设置吸入压力传感器62的情况下，也可以通过将室内热交换温度传感器24或者室外热交换温度传感器37检测出的蒸发温度Te换算而计算出蒸发压力Pe，并将该值用作吸入压力Pi。

(5-2)变形例2B

在上述实施方式中，判定压缩机31的排出压力Po与吸入压力Pi的压力差ΔP1在规定值A以上这样的一个压差状态，并根据是否是压差状态而将下限转速NL设定成第一下限值N1和第二下限值N2中的任一个值，但不限于此。例如，也可以这样：通过设置多个规定值，从而判定压力差在规定值A1以上的第一压差状态、压力差在规定值A2以上的第二压差状态、······等，根据处于哪个压差状态而将下限转速NL设定(变更)成多个值。

(5-3)变形例2C

在上述实施方式中，设置室内膨胀阀23和室外膨胀阀36作为膨胀机构，但不限于此。例如，膨胀机构也可以仅是室外膨胀阀36。

产业上的可利用性

根据本发明，在使用R32作为制冷剂的冷冻装置中，在压缩机在低转速域运转、并且压缩机的高压侧与低压侧的压力差大的情况下，能够改善冷冻装置的COP。

标号说明

10、110  空调装置(冷冻装置)

21  室内热交换器(冷凝器、蒸发器)

23  室内膨胀阀(膨胀机构)

24  室内热交换温度传感器(冷凝温度检测部、蒸发温度检测部)

31  压缩机

34  室外热交换器(蒸发器、冷凝器)

36  室外膨胀阀(膨胀机构)

37  室外热交换温度传感器(蒸发温度检测部、冷凝温度检测部)

41a、141a  判定部

41c  下限变更部

61  排出压力传感器(排出压力检测部)

62  吸入压力传感器(吸入压力检测部)

81  吸入管(吸入流路)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-194015号公报

Claims (5)

1.一种冷冻装置(10、110)，该冷冻装置使用R32作为制冷剂，其中，

上述冷冻装置具备：

压缩机(31)，其从吸入流路(81)将低压的制冷剂吸入并进行制冷剂的压缩而将高压的制冷剂排出；

冷凝器(21、34)，其使从上述压缩机排出的高压制冷剂冷凝；

膨胀机构(23、36)，其使从上述冷凝器出来的高压制冷剂膨胀；

蒸发器(34、21)，其使通过上述膨胀机构膨胀的制冷剂蒸发；

判定部(41a、141a)，其判定是否处于压差状态，其中该压差状态是从上述压缩机排出的高压制冷剂的压力与被吸入到上述压缩机中的低压制冷剂的压力之间的压力差处于规定值以上；以及

下限变更部(41c)，其在上述判定部判定为处于上述压差状态时将上述压缩机的下限转速从第一下限值变更为大于上述第一下限值的第二下限值。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置(10)，其中，

上述冷冻装置还具备：

冷凝温度检测部(24、37)，其检测上述冷凝器的冷凝温度；和

蒸发温度检测部(37、24)，其检测上述蒸发器的蒸发温度，

上述判定部(41a)利用上述冷凝温度和上述蒸发温度来判定是否处于上述压差状态。

3.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

上述判定部将上述冷凝温度和上述蒸发温度分别换算成冷凝压力和蒸发压力，并利用换算后的上述冷凝压力和上述蒸发压力来判定是否处于上述压差状态。

4.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

上述判定部利用上述冷凝温度与上述蒸发温度的温度差来判定是否处于上述压差状态。

5.根据权利要求1所述的冷冻装置(110)，其中，

上述冷冻装置还具备：

排出压力检测部(61)，其检测从上述压缩机排出的高压制冷剂的压力；和

吸入压力检测部(62)，其检测被吸入到上述压缩机中的低压制冷剂的压力，

上述判定部(141a)利用上述排出压力检测部和上述吸入压力检测部的检测结果来判定是否处于上述压差状态。