CN111801535B - 制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

制冷循环装置具备制冷剂回路和对制冷剂回路进行控制的控制部。制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器。在制冷剂回路中循环的制冷剂是包含丙烷或丙烯的制冷剂。控制部使压缩机的入口处的制冷剂的过热度为10deg以上的值。

Description

制冷循环装置
技术领域
本发明涉及具备制冷剂回路的制冷循环装置，该制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器。
背景技术
以往，为了减小对地球变暖的影响度，已知有将全球变暖潜能值GWP较小的R290制冷剂、即丙烷用作制冷剂回路的制冷剂的空调装置(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-227822号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所示的以往的空调装置中，具有可燃性的丙烷被用作制冷剂。因此，需要减少空调装置的制冷剂量，使得即便制冷剂向室内泄漏，空气中的制冷剂的浓度也小于可燃浓度的下限值。但是，若空调装置的制冷剂量减少，则会导致空调装置的性能系数COP降低。
本发明是为了解决上述那样的问题而作出的，其目的在于得到能够抑制性能系数的降低并且减少制冷剂量的制冷循环装置。
用于解决课题的方案
本发明的制冷循环装置具备制冷剂回路和对制冷剂回路进行控制的控制部，所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器，在制冷剂回路中循环的制冷剂是包含丙烷或丙烯的制冷剂，控制部使压缩机的入口处的制冷剂的过热度为10deg以上的值。
发明效果
根据本发明的制冷循环装置，能够抑制制冷循环装置的性能系数的降低并且减少制冷剂回路的制冷剂量。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的制冷循环装置的结构图。
图2是表示图1的压缩机的入口处的制冷剂的过热度与制冷剂回路的所需制冷剂量相对于容许制冷剂量的降低率之间的关系的图表。
图3是表示作为图1的制冷剂回路的制冷剂分别使用R290制冷剂、R32制冷剂以及R410A制冷剂的情况下的理论上的性能系数与压缩机的吸入过热度之间的关系的图表。
图4是表示本发明的实施方式2的制冷循环装置中的压缩机的吸入过热度与实施方式2相对于使用R32制冷剂作为制冷剂回路的制冷剂的比较例的性能系数的降低率之间的关系的图表。
图5是表示本发明的实施方式4的制冷循环装置的结构图。
图6是表示本发明的实施方式5的制冷循环装置的结构图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的制冷循环装置的结构图。在图中，制冷循环装置1具有制冷剂能够循环的制冷剂回路2和对制冷剂回路2进行控制的控制部3。在该例子中，制冷循环装置1成为空气调节机。另外，在该例子中，作为R290制冷剂的丙烷被用作制冷剂回路2的制冷剂。
制冷剂回路2具有压缩机4、第一热交换器5、膨胀阀6、第二热交换器7以及四通阀8。在该例子中，压缩机4、第一热交换器5、膨胀阀6以及四通阀8设置于室外机，第二热交换器7设置于室内机。
压缩机4、第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由气体侧制冷剂管9与四通阀8连接。在四通阀8以及气体侧制冷剂管9形成有引导制冷剂的气体侧制冷剂路径。由此，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由气体侧制冷剂路径与压缩机4连接。在该例子中，气体侧制冷剂路径的内径为7.92mm以上且14.28mm以下。另外，在该例子中，从第一热交换器5到第二热交换器7为止的气体侧制冷剂路径的长度为5m以下。
另外，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由液体侧制冷剂管10与膨胀阀6连接。在液体侧制冷剂管10形成有引导制冷剂的液体侧制冷剂路径。由此，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由液体侧制冷剂路径与膨胀阀6连接。在该例子中，液体侧制冷剂路径的内径为4.75mm以上且11.1mm以下。另外，在该例子中，从第一热交换器5到第二热交换器7为止的液体侧制冷剂路径的长度为5m以下。
在制冷剂回路2中，压缩机4进行驱动，从而进行制冷剂在压缩机4、第一热交换器5、膨胀阀6以及第二热交换器7中一边相变一边循环的制冷循环。
在室外机设置有向第一热交换器5强制性地输送室外空气的第一风扇11。在室内机设置有向第二热交换器7强制性地输送室内空气的第二风扇12。另外，第一热交换器5以及第二热交换器7分别具有供制冷剂流动的传热管。
在第一热交换器5中，在流经第一热交换器5的传热管的制冷剂与通过第一风扇11的动作而产生的室外空气的气流之间进行热交换。在第二热交换器7中，在流经第二热交换器7的传热管的制冷剂与通过第二风扇11的动作而产生的室内空气的气流之间进行热交换。在该例子中，第一热交换器5以及第二热交换器7各自的传热管的内径为5mm。
压缩机4压缩气体状的制冷剂。在压缩机4中，具有醚键的聚亚烷基二醇(PAG)系的油、具有酯键的多元醇酯(POE)系的油等被用作润滑油。
膨胀阀6是使液体状的制冷剂膨胀而减压的减压装置。由此，在膨胀阀6的制冷剂的出口，制冷剂的状态成为气液二相状态。膨胀阀6是能够调整制冷剂的流量的电动膨胀阀。通过膨胀阀6的制冷剂的流量通过膨胀阀6的开度调整来调整。
制冷循环装置1的运转能够在制冷运转与制热运转之间切换。四通阀8是根据制冷循环装置1的制冷运转和制热运转的切换来切换气体侧制冷剂路径的制冷剂的流动的电磁阀。在制冷运转时，四通阀8将来自压缩机4的制冷剂向第一热交换器5引导，并且将来自第二热交换器7的制冷剂向压缩机4引导。另外，在制热运转时，四通阀8将来自压缩机4的制冷剂向第二热交换器7引导，并且将来自第一热交换器5的制冷剂向压缩机4引导。在图1中，用实线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动的方向，用虚线箭头表示制热运转时的制冷剂的流动的方向。
控制部3通过控制四通阀8来进行制冷循环装置1的制冷运转和制热运转的切换。另外，控制部3通过使压缩机4驱动，从而使制冷剂回路2动作。控制部3在使膨胀阀6的开度为全开的状态下开始制冷剂回路2的动作。
在制冷循环装置1的制冷运转时，由压缩机4压缩后的气体状的制冷剂通过气体侧制冷剂路径向第一热交换器5输送。在第一热交换器5中，通过从在传热管中流动的制冷剂向室外空气释放热量而使制冷剂冷凝。此后，制冷剂通过液体侧制冷剂路径向膨胀阀6输送。在膨胀阀6中，液体状的制冷剂被减压而成为气液二相状态的制冷剂。由膨胀阀6减压后的制冷剂通过液体侧制冷剂路径向第二热交换器7输送。此后，制冷剂在第二热交换器7中从室内空气取入热量而蒸发后，通过气体侧制冷剂路径向压缩机4返回。因此，在制冷循环装置1的制冷运转时，第一热交换器5成为冷凝器，第二热交换器7成为蒸发器。
在制冷循环装置1的制热运转时，由压缩机4压缩后的气体状的制冷剂通过气体侧制冷剂路径向第二热交换器7输送。在第二热交换器7中，通过从在传热管中流动的制冷剂向室内空气释放热量而使制冷剂冷凝。此后，制冷剂通过液体侧制冷剂路径向膨胀阀6输送。在膨胀阀6中，液体状的制冷剂被减压而成为气液二相状态的制冷剂。由膨胀阀6减压后的制冷剂通过液体侧制冷剂路径向第一热交换器5输送。此后，制冷剂在第一热交换器5中从室外空气取入热量而蒸发后，通过气体侧制冷剂路径向压缩机4返回。因此，在制冷循环装置1的制热运转时，第一热交换器5成为蒸发器，第二热交换器7成为冷凝器。
在压缩机4的制冷剂的入口，设置有检测制冷剂的温度的吸入温度传感器21。在第一热交换器5的膨胀阀6侧的制冷剂口，设置有检测制冷剂的温度的第一制冷剂口温度传感器22。第一热交换器5的膨胀阀6侧的制冷剂口为成为冷凝器时的第一热交换器5的制冷剂的出口，并且为成为蒸发器时的第一热交换器5的制冷剂的入口。在第二热交换器7的膨胀阀6侧的制冷剂口，设置有检测制冷剂的温度的第二制冷剂口温度传感器23。第二热交换器7的膨胀阀6侧的制冷剂口为成为冷凝器时的第二热交换器7的制冷剂的出口，并且为成为蒸发器时的第二热交换器7的制冷剂的入口。
由吸入温度传感器21、第一制冷剂口温度传感器22以及第二制冷剂口温度传感器23分别检测到的温度的信息向控制部3发送。控制部3在开始制冷剂回路2的动作后，基于由吸入温度传感器21、第一制冷剂口温度传感器22以及第二制冷剂口温度传感器23分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度。
在制冷剂回路2中循环的R290制冷剂是可燃性制冷剂。因此，在制冷循环装置1中，需要使封入在制冷剂回路2中的制冷剂的量为容许制冷剂量以下，使得即便可燃性制冷剂从制冷剂回路2向室内泄漏，空气中的制冷剂的浓度也小于可燃浓度的下限值。如IEC60335-2-40ED6中规定的那样，容许制冷剂量由室内的地面面积、室内机的设置高度以及空气中的制冷剂的燃烧下限浓度确定。
图2是表示图1的压缩机4的入口处的制冷剂的过热度SH与制冷剂回路2的所需制冷剂量相对于容许制冷剂量的降低率之间的关系的图表。在制冷循环装置1中，当压缩机4的入口处的制冷剂的过热度SH(以下，称为“压缩机4的吸入过热度SH”)扩大时，第一热交换器5以及第二热交换器7中的、成为蒸发器的热交换器中的气体区域增加。因此，在制冷循环装置1中，压缩机4的吸入过热度SH越扩大，则制冷剂回路2的所需制冷剂量越减少。在制冷循环装置1中，如图2所示，可知在压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值时，制冷剂回路2的所需制冷剂量成为容许制冷剂量以下。
压缩机4的吸入过热度SH基于压缩机4的入口处的制冷剂的温度和蒸发器的入口处的制冷剂的温度来计算。另外，压缩机4的吸入过热度SH能够通过膨胀阀6的开度调整来调整。因此，控制部3通过基于压缩机4的入口处的制冷剂的温度和蒸发器的入口处的制冷剂的温度来调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。
即，压缩机4的入口处的制冷剂的温度由吸入温度传感器21检测。制冷运转时的蒸发器的入口处的制冷剂的温度由第二制冷剂口温度传感器23检测。另外，制热运转时的蒸发器的入口处的制冷剂的温度由第一制冷剂口温度传感器22检测。因此，制冷运转时的控制部3通过基于由吸入温度传感器21以及第二制冷剂口温度传感器23分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。另外，制热运转时的控制部3通过基于由吸入温度传感器21以及第一制冷剂口温度传感器22分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。由此，在制冷剂回路2中循环的制冷剂量为容许制冷剂量以下。
在此，将全球变暖潜能值GWP比R290制冷剂大的R32制冷剂被用作制冷剂回路2的制冷剂的例子作为比较例进行研究。在比较例的制冷循环装置的运转中，根据R32制冷剂的物理性质上的特性，压缩机的出口处的制冷剂的排出温度容易上升。因此，在比较例的制冷循环装置的运转中，为了防止因制冷剂的温度上升而导致的压缩机的故障，压缩机的吸入过热度SH的范围被限制在0℃～2℃的范围。在比较例的制冷循环装置中，压缩机的出口处的制冷剂的排出温度的上限值被设定为100℃～120℃。
在同一效率时的压缩机中，对制冷剂的排出温度相对于压缩机的吸入过热度SH的每1℃的上升的上升量而言，在将R32制冷剂用于制冷剂回路的情况下为1.13℃/℃，与此相对，在将R290制冷剂用于制冷剂回路的情况下为0.95℃/℃。这样，与将R32制冷剂用于制冷剂回路的情况相比，在将R290制冷剂用于制冷剂回路的情况下的、压缩机的出口处的制冷剂的排出温度相对于压缩机的吸入过热度SH的上升量的上升量小。由此，在将R290制冷剂用作制冷剂回路2的制冷剂的本实施方式中，与比较例相比，能够抑制压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度的上升，能够将压缩机4的吸入过热度SH扩大至10deg以上。
图3是表示作为图1的制冷剂回路2的制冷剂分别使用R290制冷剂、R32制冷剂以及R410A制冷剂的情况下的理论上的性能系数(以下，称为“理论COP”)与压缩机4的吸入过热度SH之间的关系的图表。如图3所示，R32制冷剂以及R410A制冷剂各自的理论COP随着压缩机4的吸入过热度SH的扩大而降低。与此相对，可知R290制冷剂的理论COP随着压缩机4的吸入过热度SH的扩大而上升。这是因为R290制冷剂的特性与R32制冷剂以及R410A制冷剂不同。
即，R290制冷剂与R32制冷剂相比具有1.2倍的蒸发潜热。另外，R290制冷剂针对压缩机4的吸入过热度SH的扩大的制冷效果也比R32制冷剂大。需要说明的是，制冷效果用蒸发器的入口以及出口处的制冷剂的焓差表示。并且，在压缩机4的吸入过热度SH相同的情况下，为了得到制冷循环装置的特定的能力而需要的R290制冷剂的量可以是R32制冷剂的0.8倍的量。因此，在作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂而使用R290制冷剂的本实施方式中，可以通过制冷效果来补偿因压缩机4的吸入过热度SH的扩大而导致的制冷剂量的降低。另外，在本实施方式中，由于在制冷剂回路2中循环的制冷剂量的降低，压缩机4的作功量减少。根据上述情况，在使用R290制冷剂的本实施方式中，即便在制冷剂回路2中循环的制冷剂量因压缩机4的吸入过热度SH的扩大而减少，也能够抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低。
在这样的制冷循环装置1中，使用R290制冷剂、即丙烷作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂。另外，压缩机4的吸入过热度SH通过控制部3的控制而成为10deg以上的值。因此，能够抑制压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度的上升并且扩大压缩机4的吸入过热度SH。由此，能够将在制冷剂回路2中循环的制冷剂减少到容许制冷剂量以下。另外，由于使用R290制冷剂作为制冷剂回路2的制冷剂，因此，即便制冷剂回路2的制冷剂量因压缩机4的吸入过热度SH的扩大而减少，也能够抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低。
另外，第一热交换器5以及第二热交换器7各自的传热管的内径为5mm。因此，在第一热交换器5以及第二热交换器7的每一个中，能够实现空气与制冷剂之间的热交换效率的提高。因此，若使第一热交换器5以及第二热交换器7各自的传热管的内径为5mm，则能够更可靠地减少在制冷剂回路2中循环的制冷剂的量。即，能够抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低并且将在制冷剂回路2中循环的制冷剂的量更可靠地减少到容许制冷剂量以下。
另外，气体侧制冷剂路径的内径为7.92mm以上且14.28mm以下。并且，液体侧制冷剂路径的内径为4.75mm以上且11.1mm以下。另外，气体侧制冷剂路径以及液体侧制冷剂路径各自的长度为5m以下。因此，能够使气体侧制冷剂路径以及液体侧制冷剂路径各自的内径以及长度为与制冷剂的相变相应的内径以及长度。因此，能够抑制制冷剂回路2中的制冷剂的循环效率变差，能够实现制冷循环装置1的能力的提高。
需要说明的是，在上述例子中，第一热交换器5以及第二热交换器7各自的内径为5mm。但是，也可以使第一热交换器5以及第二热交换器7各自的内径小于5mm。若如上所述构成，则能够进一步实现第一热交换器5以及第二热交换器7各自的热交换效率的提高。因此，能够抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低并且将在制冷剂回路2中循环的制冷剂的量更可靠地减少到容许制冷剂量以下。
实施方式2.
图4是表示本发明的实施方式2的制冷循环装置中的压缩机的吸入过热度SH与实施方式2相对于使用R32制冷剂作为制冷剂回路的制冷剂的比较例的性能系数COP的降低率之间的关系的图表。需要说明的是，在图4中，示出包含在制冷剂回路中循环的制冷剂的压力损失的影响在内的制冷循环装置的运转上的性能系数COP。
实施方式2的制冷循环装置的结构与图1的制冷循环装置1的结构相同。另外，在实施方式2中，也使用R290制冷剂作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂。
如图4所示，压缩机4的吸入过热度SH的值越远离17.5deg左右，使用R290制冷剂的实施方式2相对于使用R32制冷剂的比较例的性能系数COP的降低率越大。即，若使压缩机4的吸入过热度SH小于17.5deg左右，则随着蒸发器中的蒸发温度以及蒸发压力的上升，压缩机4的入口处的R290制冷剂的吸入密度增大，在制冷剂回路2中循环的R290制冷剂的量增加。由此，若使压缩机4的吸入过热度SH小于17.5deg左右，则压缩机4的作功量增加，制冷循环装置1的性能系数COP降低。另外，若使压缩机4的吸入过热度SH大于17.5deg左右，则蒸发器中的气体区域增加，蒸发器的性能降低。在制冷循环装置1中，为了抑制蒸发器的性能的降低，也可以降低蒸发温度而增大R290制冷剂与空气的温度差。但是，在该情况下，压缩机4中的制冷剂的压缩比扩大，压缩机4的作功量增加。由此，即便使压缩机4的吸入过热度SH大于17.5deg左右，制冷循环装置1的性能系数COP也降低。
制冷循环装置1的性能系数COP能够通过将R290制冷剂追加到制冷剂回路2中来改善。另外，在制冷循环装置1中，通过将1.55％的量的R290制冷剂追加到制冷剂回路2中，从而能够将性能系数COP改善1％。并且，在压缩机4的吸入过热度SH大于17.5deg左右的情况下，在制冷剂回路2中循环的制冷剂的量减少，因此，与压缩机4的吸入过热度SH小于17.5deg左右的情况相比，用于改善制冷循环装置的性能系数COP的制冷剂追加量变多。
R290制冷剂向制冷剂回路2的追加能够进行至制冷剂回路2的制冷剂量成为容许制冷剂量为止。在压缩机4的吸入过热度SH小于17.5deg左右的情况下，若在制冷剂回路2的制冷剂量为容许制冷剂量以下的范围内向制冷剂回路2中追加R290制冷剂，则在压缩机4的吸入过热度SH为15.4deg以上时，制冷循环装置的性能系数COP与比较例相同。另外，在压缩机4的吸入过热度SH大于17.5deg左右的情况下，若在制冷剂回路2的制冷剂量为容许制冷剂量以下的范围内向制冷剂回路2中追加R290制冷剂，则在压缩机4的吸入过热度SH为20.6deg以下时，制冷循环装置的性能系数COP与比较例相同。
因此，在制冷循环装置1中，根据性能系数COP的降低率与R290制冷剂向制冷剂回路2的追加率的关系，若压缩机4的吸入过热度SH为15.4deg以上且20.6deg以下的值，则能够将在制冷剂回路2中循环的制冷剂量保持在容许制冷剂量以下并且使制冷循环装置的性能系数COP与比较例相同。
因此，在实施方式2中，通过控制部3的控制来调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为15.4deg以上且20.6deg以下的值。其他结构与实施方式1相同。
在这样的制冷循环装置1中，压缩机4的吸入过热度SH通过控制部3的控制而成为15.4deg以上且20.6deg以下的值。因此，能够将在制冷剂回路2中循环的制冷剂量保持在容许制冷剂量以下并且更可靠地抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低。
实施方式3.
实施方式3的制冷循环装置的结构除了制冷剂回路2的动作开始时的膨胀阀6的状态之外，与图1的制冷循环装置1的结构相同。实施方式3中的控制部3在膨胀阀6的开度比膨胀阀6全开时小的状态下开始制冷剂回路2的动作。另外，制冷运转时的控制部3在从开始制冷剂回路2的动作起经过设定时间后，基于由吸入温度传感器21以及第二制冷剂口温度传感器23分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度。制热运转时的控制部3在从开始制冷剂回路2的动作起经过设定时间后，基于由吸入温度传感器21以及第一制冷剂口温度传感器22分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度。控制部3通过调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。其他结构与实施方式1相同。
在这样的制冷循环装置1中，通过控制部3的控制，在膨胀阀6的开度比膨胀阀6全开时小的状态下开始制冷剂回路2的动作。因此，能够加快压缩机4的吸入过热度SH的扩大，能够加快压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度的上升。由此，与在使膨胀阀6的开度为全开的状态下开始制冷剂回路2的动作的情况相比，能够缩短直至发挥制冷循环装置1的性能为止的时间。
即，在压缩机4的吸入过热度SH相同的情况下，与将R32制冷剂用于制冷剂回路2的情况相比，将R290制冷剂用于制冷剂回路2的情况下的压缩机4的出口处的排出温度低。例如，在制冷能力为4.0kW、使压缩机4的吸入过热度SH为10deg的制冷循环装置中，将R290制冷剂用作制冷剂回路2的制冷剂的情况下的排出温度为63℃，与此相对，将R32制冷剂用作制冷剂回路2的制冷剂的情况下的排出温度为89℃。因此，在将R290制冷剂用于制冷剂回路2的情况下，压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度的上升耗费时间。因此，当在使膨胀阀6的开度为全开的状态下开始制冷剂回路2的动作时，制冷循环装置1的制冷运转、制热运转以及除霜运转需要时间。但是，在实施方式3中，膨胀阀6的开度被预先缩小，因此，与在使膨胀阀6的开度为全开的状态下开始制冷剂回路2的动作的情况相比，能够将压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度达到设定温度为止的时间缩短为例如三分之二的时间。由此，能够缩短直至发挥制冷循环装置1的性能为止的时间。
需要说明的是，在上述例子中，在膨胀阀6的开度比膨胀阀6全开时小的状态下开始制冷剂回路2的动作的结构被应用于实施方式1的制冷循环装置1。但是，也可以将在膨胀阀6的开度比膨胀阀6全开时小的状态下开始制冷剂回路2的动作的结构应用于实施方式2的制冷循环装置1。
实施方式4.
图5是表示本发明的实施方式4的制冷循环装置的结构图。在第一热交换器5的传热管设置有检测制冷剂的温度的第一内部温度传感器24。从第一热交换器5的膨胀阀6侧的制冷剂口到第一内部温度传感器24为止的传热管的距离，相对于从第一热交换器5的一方的制冷剂口到另一方的制冷剂口为止的传热管的距离为66％以上且88％以下的距离。
即，第一制冷剂口温度传感器22设置于成为蒸发器时的第一热交换器5的入口。另外，在第一热交换器5成为蒸发器时，从第一热交换器5的入口到第一内部温度传感器24为止的传热管的距离，相对于从第一热交换器5的入口到第一热交换器5的出口为止的距离为66％以上且88％以下的距离。
在第二热交换器7的传热管设置有检测制冷剂的温度的第二内部温度传感器25。从第二热交换器7的膨胀阀6侧的制冷剂口到第二内部温度传感器25为止的传热管的距离，相对于从第二热交换器7的一方的制冷剂口到另一方的制冷剂口为止的传热管的距离为66％以上且88％以下的距离。
即，第二制冷剂口温度传感器23设置于成为蒸发器时的第二热交换器7的入口。另外，在第二热交换器7成为蒸发器时，从第二热交换器7的入口到第二内部温度传感器25为止的传热管的距离，相对于从第二热交换器7的入口到第二热交换器7的出口为止的距离为66％以上且88％以下的距离。
由吸入温度传感器21、第一制冷剂口温度传感器22、第二制冷剂口温度传感器23、第一内部温度传感器24以及第二内部温度传感器25分别检测到的温度的信息向控制部3发送。控制部3基于由第一制冷剂口温度传感器22、第二制冷剂口温度传感器23、第一内部温度传感器24以及第二内部温度传感器25分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度。
控制部3与实施方式1同样地，通过调整膨胀阀6的开度而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。另外，制冷运转时的控制部3调整膨胀阀6的开度，以使第二内部温度传感器25的检测温度比第二制冷剂口温度传感器23的检测温度高。并且，制热运转时的控制部3调整膨胀阀6的开度，以使第一内部温度传感器24的检测温度比第一制冷剂口温度传感器22的检测温度高。即，控制部3对制冷剂回路2进行控制，以使第一内部温度传感器24以及第二内部温度传感器25中的设置于蒸发器的入口的内部温度传感器的检测温度Twmid比第一制冷剂口温度传感器22以及第二制冷剂口温度传感器23中的设置于蒸发器的入口的制冷剂口温度传感器的检测温度Tein高。即，控制部3调整膨胀阀6的开度，以满足检测温度Twmid-检测温度Tein>0的关系。其他结构与实施方式1相同。
在这样的制冷循环装置1中，从蒸发器的入口到内部温度传感器为止的传热管的距离，相对于从蒸发器的入口到蒸发器的出口为止的传热管的距离为66％以上且88％以下的距离。另外，控制部3对制冷剂回路2进行控制，以使内部温度传感器的检测温度Twmid比制冷剂口温度传感器的检测温度Tein高。因此，能够在流过蒸发器的传热管的制冷剂到达蒸发器的出口之前使制冷剂的状态更可靠地成为过热状态。由此，能够增大蒸发器的出口处的制冷剂的过热度，能够使压缩机4的吸入过热度SH更可靠且更快地成为10deg以上的值。
需要说明的是，在上述例子中，对制冷剂回路2进行控制以使设置于蒸发器的内部温度传感器的检测温度Twmid比设置于蒸发器的入口的制冷剂口温度传感器的检测温度Tein高的结构被应用于实施方式1的制冷循环装置。但是，也可以将对制冷剂回路2进行控制以使内部温度传感器的检测温度Twmid比制冷剂口温度传感器的检测温度Tein高的结构应用于实施方式2以及3的制冷循环装置。
实施方式5.
图6是表示本发明的实施方式5的制冷循环装置的结构图。制冷循环装置1具备包括压缩机4、第一热交换器5、膨胀阀6以及第二热交换器7在内的制冷剂回路2。在本实施方式中，制冷循环装置1不包括四通阀。因此，本实施方式的制冷循环装置成为不具有制冷运转和制热运转的切换功能的制冷循环装置。在制冷剂回路2中循环的制冷剂是R290制冷剂。在该例子中，制冷循环装置用于冰箱。
第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由气体侧制冷剂管9与压缩机4连接。由此，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由引导制冷剂的气体侧制冷剂路径与压缩机4连接。
另外，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由液体侧制冷剂管10与膨胀阀6连接。由此，第一热交换器5以及第二热交换器7分别经由引导制冷剂的液体侧制冷剂路径与膨胀阀6连接。
在制冷剂回路2中，压缩机4进行驱动，从而进行制冷剂在压缩机4、第一热交换器5、膨胀阀6以及第二热交换器7中一边相变一边循环的制冷循环。在图6中，在制冷剂回路2中循环的制冷剂向箭头的方向流动。在该例子中，压缩机4、第一热交换器5以及膨胀阀6设置于室外机，第二热交换器7设置于室内机。
在室外机设置有向第一热交换器5强制性地输送室外空气的第一风扇11。在室内机设置有向第二热交换器7强制性地输送室内空气的第二风扇12。
在第一热交换器5中，在流经第一热交换器5的传热管的制冷剂与通过第一风扇11的动作而产生的室外空气的气流之间进行热交换。在第二热交换器7中，在流经第二热交换器7的传热管的制冷剂与通过第二风扇11的动作而产生的室内空气的气流之间进行热交换。
在制冷循环装置1的运转中，由压缩机4压缩后的气体状的制冷剂通过气体侧制冷剂路径向第一热交换器5输送。在第一热交换器5中，通过从在传热管中流动的制冷剂向室外空气释放热量而使制冷剂冷凝。因此，第一热交换器5成为冷凝器。此后，制冷剂通过液体侧制冷剂路径向膨胀阀6输送。在膨胀阀6中，液体状的制冷剂被减压而成为气液二相状态的制冷剂。由膨胀阀6减压后的制冷剂通过液体侧制冷剂路径向第二热交换器7输送。此后，制冷剂在第二热交换器7中从室内空气取入热量而蒸发。因此，第二热交换器7成为蒸发器。制冷剂在作为蒸发器的第二热交换器7中蒸发后，通过气体侧制冷剂路径向压缩机4返回。
在作为蒸发器的第二热交换器7的入口设置有第二制冷剂口温度传感器23。控制部3通过基于由吸入温度传感器21以及第二制冷剂口温度传感器23分别检测到的制冷剂的温度来调整膨胀阀6的开度，从而使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。其他结构与实施方式1相同。
这样，在不具有制冷运转和制热运转的切换功能的制冷循环装置中，通过使在制冷剂回路2中循环的制冷剂为R290制冷剂，从而也可以使压缩机4的吸入过热度SH为10deg以上的值。另外，第一热交换器5以及第二热交换器7各自的传热管的内径小于5mm。因此，能够抑制第一热交换器5以及第二热交换器7各自的热交换效率的降低，能够将在制冷剂回路2中循环的制冷剂量减少到容许制冷剂量以下。并且，由于在制冷剂回路2中循环的制冷剂为R290制冷剂，因此，即便在制冷剂回路2中循环的制冷剂量减少，也能够抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低。
需要说明的是，在上述例子中，压缩机4的吸入过热度SH与实施方式2同样地，也可以通过控制部3的控制而限制在15.4deg以上且20.6deg以下的值的范围。若如上所述构成，则能够将在制冷剂回路2中循环的制冷剂量保持在容许制冷剂量以下并且更可靠地抑制制冷循环装置1的性能系数COP的降低。
另外，在上述例子中，不具有制冷运转和制热运转的切换功能的制冷循环装置1的结构被应用于实施方式1的制冷循环装置1。但是，也可以将不具有制冷运转和制热运转的切换功能的制冷循环装置1的结构应用于实施方式3以及4的制冷循环装置1。
另外，在各上述实施方式1～5中，使用R290制冷剂作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂。但是，作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂，也可以使用丙烯即R1270制冷剂。R1270制冷剂具有与R290制冷剂相同的特性，因此，即便使用R1270制冷剂作为在制冷剂回路2中循环的制冷剂，也能够得到与在制冷剂回路2中使用R290制冷剂的情况相同的效果。
另外，在各上述实施方式1～5中，仅包含丙烷的R290制冷剂被用作制冷剂回路2的制冷剂。但是，如果制冷剂回路2的制冷剂包含丙烷和丙烯中的至少任一种，则能够发挥理论COP随着压缩机4的吸入过热度SH的扩大而上升这样的特性。因此，即便制冷剂包含丙烷以及丙烯以外的其他成分，只要制冷剂中包含丙烷或丙烯，就能够将该制冷剂用作制冷剂回路2的制冷剂。
另外，在各上述实施方式1～5中，通过基于压缩机4的入口处的制冷剂的温度和蒸发器的入口处的制冷剂的温度来调整膨胀阀6，从而调整压缩机4的吸入过热度SH。但是，也可以通过基于压缩机4的出口处的制冷剂的排出温度和蒸发器的入口处的制冷剂的温度来调整膨胀阀6，从而调整压缩机4的吸入过热度SH。在该情况下，检测制冷剂的温度的排出温度传感器设置于压缩机4的出口。另外，在该情况下，控制部3基于由设置于蒸发器的入口的制冷剂口温度传感器、以及设置于压缩机4的出口的排出温度传感器分别检测到的温度的信息来调整膨胀阀6的开度。
另外，在各上述实施方式1～5中，通过调整膨胀阀6的开度来调整压缩机4的吸入过热度SH。但是，也可以通过调整压缩机4的输出来调整压缩机4的吸入过热度SH。
另外，本发明并不限于各上述实施方式，能够在本发明的范围内进行各种变更来实施。并且，也可以将各上述实施方式组合来实施本发明。
附图标记说明
1制冷循环装置、2制冷剂回路、3控制部、4压缩机、5第一热交换器(冷凝器或蒸发器)、6膨胀阀(减压装置)、7第二热交换器(蒸发器或冷凝器)、22第一制冷剂口温度传感器、23第二制冷剂口温度传感器、24第一内部温度传感器、25第二内部温度传感器。

Claims (8)

1.一种制冷循环装置，其中，
所述制冷循环装置具备制冷剂回路和对所述制冷剂回路进行控制的控制部，所述制冷剂回路具有压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器，
在所述制冷剂回路中循环的制冷剂是包含丙烷或丙烯的制冷剂，
所述蒸发器具有供制冷剂流动的传热管，
在所述蒸发器的入口设置有检测制冷剂的温度的制冷剂口温度传感器，
在所述蒸发器的所述传热管设置有检测制冷剂的温度的内部温度传感器，
在所述蒸发器中，从所述蒸发器的入口到所述内部温度传感器为止的所述传热管的距离，相对于从所述蒸发器的入口到所述蒸发器的出口为止的所述传热管的距离为66％以上且88％以下的距离，
所述控制部使所述压缩机的入口处的制冷剂的过热度为10deg以上的值，
所述控制部对所述制冷剂回路进行控制，以使所述内部温度传感器的检测温度比所述制冷剂口温度传感器的检测温度高。
2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其中，
所述控制部使所述压缩机的入口处的制冷剂的过热度为15.4deg以上且20.6deg以下的值。
3.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，
所述控制部在所述减压装置的开度比所述减压装置全开时小的状态下开始所述制冷剂回路的动作。
4.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，
所述冷凝器具有供制冷剂流动的传热管，
所述冷凝器以及所述蒸发器各自的所述传热管的内径为5mm以下。
5.如权利要求3所述的制冷循环装置，其中，
所述冷凝器具有供制冷剂流动的传热管，
所述冷凝器以及所述蒸发器各自的所述传热管的内径为5mm以下。
6.如权利要求1、2、5中任一项所述的制冷循环装置，其中，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由气体侧制冷剂路径与所述压缩机连接，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由液体侧制冷剂路径与所述减压装置连接，
所述气体侧制冷剂路径的内径为7.92mm以上且14.28mm以下，
所述液体侧制冷剂路径的内径为4.75mm以上且11.1mm以下，
所述气体侧制冷剂路径以及所述液体侧制冷剂路径各自的长度为5m以下。
7.如权利要求3所述的制冷循环装置，其中，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由气体侧制冷剂路径与所述压缩机连接，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由液体侧制冷剂路径与所述减压装置连接，
所述气体侧制冷剂路径的内径为7.92mm以上且14.28mm以下，
所述液体侧制冷剂路径的内径为4.75mm以上且11.1mm以下，
所述气体侧制冷剂路径以及所述液体侧制冷剂路径各自的长度为5m以下。
8.如权利要求4所述的制冷循环装置，其中，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由气体侧制冷剂路径与所述压缩机连接，
所述冷凝器以及所述蒸发器分别经由液体侧制冷剂路径与所述减压装置连接，
所述气体侧制冷剂路径的内径为7.92mm以上且14.28mm以下，
所述液体侧制冷剂路径的内径为4.75mm以上且11.1mm以下，
所述气体侧制冷剂路径以及所述液体侧制冷剂路径各自的长度为5m以下。
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