CN112292572A - 制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的制冷循环装置(100)中，使用非共沸混合制冷剂。制冷循环装置(100)具备：压缩机(1)；第一换热器(6)；第一膨胀阀(4A)；以及第二换热器(3)。非共沸混合制冷剂在压缩机(1)、第一换热器(6)、第一膨胀阀(4A)以及第二换热器(3)的第一循环方向上循环。非共沸混合制冷剂包括R32、CF3I、R1123。在制冷循环装置(100)内密封状态的非共沸混合制冷剂中的(R32)的第一重量比率为43wt％以下。在制冷循环装置(100)内密封状态的非共沸混合制冷剂中的CF3I的第二重量比率为第一重量比率以下。在制冷循环装置(100)内密封状态的非共沸混合制冷剂中的R1123的第三重量比率为14wt％以上。

Description

制冷循环装置
技术领域
本发明涉及使用非共沸混合制冷剂的制冷循环装置。
背景技术
以往，已知有使用非共沸混合制冷剂的制冷循环装置。例如，国际公开第2015/140884号(专利文献1)中公开了使用包含第一制冷剂和第二制冷剂的非共沸混合制冷剂的制冷循环装置，所述第一制冷剂具有产生歧化反应(自分解反应)的特性，所述第二制冷剂在同一压力下沸点比第一制冷剂高。在该制冷循环装置中，在压缩机启动后的初始状态下，与正常运转相比，通过基于气液分离器内的液体制冷剂量来抑制从压缩机排出的制冷剂的温度或压力，能够防止第一制冷剂的歧化反应，因此能够提高制冷循环装置的性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/140884号
发明内容
发明所要解决的课题
从防止地球变暖的观点出发，在单一成分的制冷剂中混入有全球变暖潜能值(GWP：Global Warming Potential)更低的其他制冷剂的非共沸混合制冷剂有时会用于制冷循环装置。在非共沸混合制冷剂中，在相同的压力下，有时在饱和液的温度与饱和蒸汽的温度之间产生温度梯度。若该温度梯度变大，则流入作为蒸发器发挥功能的换热器的非共沸混合制冷剂的温度降低，容易产生结霜。其结果，制冷循环装置的性能可能降低。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，降低非共沸混合制冷剂的GWP，并且抑制使用该非共沸混合制冷剂的制冷循环装置的性能降低。
用于解决课题的手段
在本发明的制冷循环装置中，使用非共沸混合制冷剂。制冷循环装置具备：压缩机；第一换热器；第一膨胀阀；以及，第二换热器。非共沸混合制冷剂在压缩机、第一换热器、第一膨胀阀以及第二换热器的第一循环方向上循环。非共沸混合制冷剂包括R32、CF3I、以及R1123。在制冷循环装置内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的R32的第一重量比率为43wt％以下。在制冷循环装置内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的CF3I的第二重量比率为第一重量比率以下。在制冷循环装置内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的R1123的第三重量比率为14wt％以上。
发明效果
根据本发明的制冷循环装置，在制冷循环装置内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的R32的第一重量比率为43wt％以下，CF3I的第二重量比率为第一重量比率以下，R1123的第三重量比率为14wt％以上，由此能够降低非共沸混合制冷剂的GWP，并且抑制使用该非共沸混合制冷剂的制冷循环装置的性能降低。
附图说明
图1是表示实施方式1的制冷循环装置的结构的功能框图。
图2是表示一般的非共沸混合制冷剂的焓、压力及温度的关系的P-h线图。
图3是表示R32的重量比率相对于CF3I的重量比率的比例与温度梯度的关系的图。
图4是用于说明由图1的控制装置进行的降低排出温度的处理的流程图。
图5是表示实施方式1的变形例1的制冷循环装置的结构的功能框图。
图6是表示实施方式1的变形例2的制冷循环装置的结构的功能框图。
图7是将非共沸混合制冷剂中的R32的重量比率设为43wt％，使R1123的重量比率在14wt％以上且小于57wt％的范围内变化的情况下的模拟结果。
图8是将非共沸混合制冷剂中的R32的重量比率设为30wt％，使R1123的重量比率在40wt％以上且小于70wt％的范围内变化的情况下的模拟结果。
图9是将实施方式2的制冷循环装置的结构以及制冷运转中的制冷剂的流动一并示出的功能框图。
图10是表示制冷运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。
图11是将实施方式2的制冷循环装置的结构以及制热运转中的制冷剂的流动一并示出的功能框图。
图12是表示制热运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。
图13是用于说明由图9以及图11的控制装置进行的第三膨胀阀的控制的流程图的一个例子。
图14是用于说明由图9和图11的控制装置进行的第三膨胀阀的控制的流程图的另一例。
图15是表示实施方式2的变形例1的制冷循环装置的结构的功能框图。
图16是表示实施方式2的变形例2的制冷循环装置的结构的功能框图。
图17是表示制冷运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。
图18是表示制热运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。
图19是用于说明由图16的控制装置进行的第三膨胀阀的控制的流程图。
图20是表示实施方式2的变形例3的制冷循环装置的结构的功能框图。
图21是表示实施方式2的变形例4的制冷循环装置的结构的功能框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，原则上不重复其说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1的制冷循环装置100的结构的功能框图。作为制冷循环装置100，例如可以举出PAC(Package Air Conditioner：整体式空调)。如图1所示，制冷循环装置100具备室外机110和室内机120。室外机110包括：压缩机1；四通阀2(流路切换阀)；膨胀阀4A(第一膨胀阀)；膨胀阀4B(第二膨胀阀)；储存器5(制冷剂容器)；换热器6(第一换热器)；室外风扇11；控制装置10；以及，温度传感器13。室内机120包括：换热器3(第二换热器)；以及室内风扇12。
制冷循环装置100中，使用通过混合R32、CF3I及R1123而降低了GWP的非共沸混合制冷剂。在制冷循环装置100内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的R32的重量比率为43wt％以下。在制冷循环装置100内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的CF3I的重量比率为R32的重量比率以下。在制冷循环装置100内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的R1123的重量比率为14wt％以上。即使在伴随制冷循环装置100的出货台数的增加而非共沸混合制冷剂的使用量增加的情况下，为了满足与制冷剂相关的限制(例如蒙特三醇议定书或F-gas限制)，优选R32的重量比率设为30wt％以下，进一步降低GWP。
R32、CF3I及R1123的沸点分别为-52℃、-22.5℃及-56℃。R1123使非共沸混合制冷剂的动作压力上升。通过使R1123包含在非共沸混合制冷剂中，能够减小为了确保所希望的动作压力而需要的压缩机1的容积(行程容积)，因此能够使压缩机1小型化。另外，在不妨碍GWP降低的范围内，非共沸混合制冷剂也可以含有R32、CF3I及R1123以外的制冷剂(例如R1234yf、R1234ze(E)、R290或CO2)。
控制装置10通过控制压缩机1的驱动频率，控制压缩机1每单位时间排出的制冷剂量，以使由未图示的温度传感器获取的室内机120内的温度成为所希望的温度(例如由用户设定的温度)。控制装置10控制膨胀阀4A、4B的开度，以使非共沸混合制冷剂的过热度或过冷度成为所希望的范围的值。控制装置10控制室外风扇11和室内风扇12的每单位时间的送风量。控制装置10从温度传感器13获取从压缩机1排出的非共沸混合制冷剂的排出温度Td(第一温度)。控制装置10控制四通阀2，来切换非共沸混合制冷剂的循环方向。
控制装置10控制四通阀2，在制冷运转中使压缩机1的排出口与换热器6连通，并且使换热器3与压缩机1的吸入口连通。在制冷运转中，非共沸混合制冷剂依次在压缩机1、四通阀2、换热器6、膨胀阀4A、储存器5、膨胀阀4B、换热器3、四通阀2以及储存器5中循环。从膨胀阀4A流入储存器5的非共沸混合制冷剂的一部分分离成液体非共沸混合制冷剂和气体非共沸混合制冷剂，并贮存在储存器5中。
控制装置10控制四通阀2，在制热运转中使压缩机1的排出口与换热器3连通，并且使换热器6与压缩机1的吸入口连通。在制热运转中，非共沸混合制冷剂依次在压缩机1、四通阀2、换热器3、膨胀阀4B、储存器5、膨胀阀4A、换热器6、四通阀2以及储存器5中循环。从膨胀阀4B流入储存器5的非共沸混合制冷剂的一部分分离成液体非共沸混合制冷剂和气体非共沸混合制冷剂，并贮存在储存器5中。
图2是表示一般的非共沸混合制冷剂的焓、压力及温度的关系的P-h线图。在图2中，曲线LC、GC分别表示饱和液线及饱和蒸气线。饱和液线和饱和蒸气线在临界点CP处连接。饱和液线LC上的点LP、GP分别表示压力P1下的饱和液线上的点以及饱和蒸气线上的点。在图2中示出了温度T1、T2(＜T1)的等温线。
如图2所示，在点GP与LP之间产生T1-T2的温度梯度。非共沸混合制冷剂有时具有如下特性：在相同压力下的气液二相状态(饱和液线LC与饱和蒸汽线GC之间的区域)下，焓越减少，则温度越低。温度梯度越大，在制热运转中，流入作为蒸发器发挥功能的换热器6的非共沸混合制冷剂的温度越低，在换热器6中容易产生结霜。其结果，制冷循环装置100的性能可能降低。
因此，在制冷循环装置100中，通过将在制冷循环装置100内密封的状态的非共沸混合制冷剂中的CF3I的重量比率设为R32的重量比率以下，来抑制温度梯度。
图3是表示R32的重量比率相对于CF3I的重量比率的比例与温度梯度的关系的图。如图3所示，通过将CF3I的重量比率设为R32的重量比率以下(R32的重量比率相对于CF3I的重量比率的比例为1.0以上)，能够抑制温度梯度。
已知在制冷循环装置100中使用的非共沸混合制冷剂中所含的CF3I在高温(例如100℃左右)的环境下会氟化或碘化。如果CF3I氟化或碘化，则由于配管的金属腐蚀，而在制冷循环装置100内产生杂质(淤渣)，制冷循环装置100发生故障的可能性提高。因此，在制冷循环装置100中，为了防止CF3I的氟化及碘化，在从压缩机1排出的非共沸混合制冷剂的排出温度Td为基准温度(例如100℃)以上的情况下，进行使排出温度Td降低的控制。其结果，能够提高制冷循环装置100的安全性。
图4是用于说明由图1的控制装置10进行的降低排出温度Td的处理的流程图。通过进行制冷循环装置100的统一控制的未图示的主例程，每隔一定时间间隔调用图4所示的处理。另外，以下仅将步骤记载为S。
如图4所示，在S101中，控制装置10判定排出温度Td是否小于基准温度τ1。在排出温度Td比基准温度τ1小的情况下(S101中为是)，控制装置10将处理返回至主例程。在排出温度Td为基准温度τ1以上的情况下(S101中为否)，控制装置10使处理进入S102。
在S102中，控制装置10使压缩机1的驱动频率降低，使处理进入S103。在S103中，控制装置10使向换热器的送风量增加，使处理进入S104，所述换热器作为冷凝器发挥功能。在制冷运转中，在S103，控制装置10使室外风扇11的每单位时间的送风量增加。在制热运转中，在S103，控制装置10使室内风扇12的送风量增加。在S104中，控制装置10使膨胀阀4A、4B的开度增加而使处理返回至主例程。
另外，只要进行S102～S104中的至少一个即可，无需进行S102～S104的全部。另外，S102～S104也可以不以图4所示的顺序进行。
在实施方式1中，对具备贮存非共沸混合制冷剂的制冷剂容器的制冷循环装置进行了说明。实施方式1的制冷循环装置例如也可以如图5所示的实施方式1的变形例1的制冷循环装置100A那样，不具备制冷剂容器。制冷循环装置100A的结构是，从图1的制冷循环装置100中除去储存器5，并且膨胀阀4A、4B被膨胀阀4(第一膨胀阀)置换的结构。作为制冷循环装置100A，例如可以举出RAC(Room Air Conditioner：房间空气调节器)。
在实施方式1以及变形例1中，对通过流路切换阀切换制冷剂的循环方向的情况进行了说明。实施方式1的制冷循环装置例如也可以如图6所示的实施方式1的变形例2的制冷循环装置100B那样，不具备流路切换阀。作为制冷循环装置100B，例如可以举出冰箱或展示冰柜。
在实施方式1以及变形例1中，对包含一台室外机以及一台室内机的制冷循环装置进行了说明。实施方式的制冷循环装置可以具备多个室外机，也可以具备多个室内机。
以上，根据实施方式1以及变形例1、2的制冷循环装置，能够降低非共沸混合制冷剂的GWP，并且能够抑制使用该非共沸混合制冷剂的制冷循环装置的性能降低。另外，根据实施方式1以及变形例1、2的制冷循环装置，能够提高制冷循环装置100的安全性。
实施方式2.
在实施方式1中，对使用含有R32、CF3I及R1123的非共沸混合制冷剂的制冷循环装置进行了说明。R32、CF3I及R1123中沸点最低的R1123容易气化，因此随着制冷循环装置的持续运转，制冷剂容器中包含的R1123的重量比率增加。其结果，在制冷循环装置中循环的非共沸混合制冷剂(循环制冷剂)中的R1123的重量比率降低。
图7以及图8分别是将(a)非共沸混合制冷剂中的R1123的重量比率与温度梯度的关系的模拟结果、以及(b)该重量比率与压力损失比的关系的模拟结果一并示出的图。图7是将非共沸混合制冷剂中的R32的重量比率设为43wt％，使R1123的重量比率在14wt％以上且小于57wt％的范围内变化的情况下的模拟结果。图8是将非共沸混合制冷剂中的R32的重量比率设为30wt％，使R1123的重量比率在40wt％以上且小于70wt％的范围内变化的情况下的模拟结果。另外，压力损失比是R1123的重量比率为某值的情况下的压力损失相对于R1123的重量比率为最小的情况下的压力损失的比例。
如图7(a)及图8(a)所示，R1123的重量比率越增加，温度梯度越小。另外，如图7(b)及图8(b)所示，R1123的重量比率越增加，压力损失比越下降。
因此，在实施方式2中，在温度梯度超过阈值的情况下，通过使制冷剂容器内的R1123返回到循环制冷剂，来抑制温度梯度的增加以及压力损失比的增加。其结果，能够抑制由循环制冷剂中的R1123的重量比率的降低引起的制冷循环装置的性能降低。
图9是将实施方式2的制冷循环装置200的结构以及制冷运转中的制冷剂的流动一并示出的功能框图。制冷循环装置200的结构是将图1的制冷循环装置100的室外机110替换为室外机210的结构。室外机210的结构是在图1的室外机110的结构中加入膨胀阀4C(第三膨胀阀)、三通阀8(流路切换部)、内部换热器7(第三换热器)以及温度传感器9A～9C，并且图1的控制装置10被替换为控制装置20的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
如图9所示，内部换热器7连接在储存器5与膨胀阀4C之间，并且连接在四通阀2与储存器5之间。三通阀8连接在膨胀阀4C与流路FP1(第一流路)之间，所述流路FP1连接换热器3及膨胀阀4B。另外，三通阀8连接在膨胀阀4C与流路FP2(第二流路)之间，所述流路FP2连接膨胀阀4A及换热器6。制冷循环装置200的制冷运转在膨胀阀4C关闭的状态下开始。另外，内部换热器7的连接位置只要是供在四通阀2与压缩机1的吸入口之间流动的非共沸混合制冷剂通过的连接位置，则可以是任意的连接位置，例如，也可以连接在储存器5与膨胀阀4C之间，并且连接在储存器5与压缩机1的吸入口之间。
控制装置20通过控制压缩机1的驱动频率来控制压缩机1每单位时间排出的制冷剂量，以使室内机120内的温度成为所希望的温度。控制装置20控制膨胀阀4A、4B的开度，以使非共沸混合制冷剂的过热度或过冷度成为所希望的范围的值。控制装置20控制室外风扇11和室内风扇12的每单位时间的送风量。
控制装置20从温度传感器13获取从压缩机1排出的非共沸混合制冷剂的排出温度Td(第一温度)。控制装置20从温度传感器9A获取储存器5内的气体的非共沸混合制冷剂的温度T91(第二温度)。控制装置20从温度传感器9B获取储存器5内的液体的非共沸混合制冷剂的温度T92(第三温度)。控制装置20从温度传感器9C获取在内部换热器7与膨胀阀4C之间流动的非共沸混合制冷剂的温度T93(第四温度)。
另外，在图9中示出了温度传感器9A以及9B设置于储存器5的侧面的情况，但设置温度传感器9A以及9B的位置并不限定于储存器5的侧面。只要是能够测定储存器5内的气体的非共沸混合制冷剂的温度的位置，温度传感器9A可以设置于任何位置，例如也可以设置于储存器5的顶部或者上表面。另外，只要是能够测定储存器5内的液体的非共沸混合制冷剂的温度的位置，温度传感器9B可以设置于任何位置，例如也可以设置于储存器5的底部或底面。
在制冷运转中，控制装置20控制四通阀2，在制冷运转中使压缩机1的排出口与换热器6连通，并且使换热器3与内部换热器7连通。控制装置20控制三通阀8，使膨胀阀4C与流路FP1连通。
在制冷运转中，非共沸混合制冷剂依次在压缩机1、四通阀2、换热器6、膨胀阀4A、储存器5、膨胀阀4B、换热器3、四通阀2、内部换热器7以及储存器5中循环。从膨胀阀4A流入储存器5的非共沸混合制冷剂的一部分分离成液体非共沸混合制冷剂和气体非共沸混合制冷剂，并贮存在储存器5中。在膨胀阀4C打开的情况下，储存器5内的气体的非共沸混合制冷剂被引导至流路FP1。
节点N1是供在压缩机1与四通阀2之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N2是供在换热器6与膨胀阀4A之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。三通阀8和流路FP2在节点N2与三通阀8连通。节点N3是供在膨胀阀4A与储存器5之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。
节点N4是供在储存器5与膨胀阀4B之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N5是供在膨胀阀4B与换热器3之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。流路FP1在节点N5与三通阀8连通。节点N6是供在四通阀2与内部换热器7之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N7是供在内部换热器7与储存器5之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N8是供在储存器5与压缩机1之间流动的制冷剂通过的节点。
节点N9是供在储存器5与内部换热器7之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N10是供在内部换热器7与膨胀阀4C之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N11是供在三通阀8与流路FP1之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。节点N12是供在三通阀8与流路FP2之间流动的非共沸混合制冷剂通过的节点。
图10是表示制冷运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。图10所示的各状态对应于图9的节点N1～N11中的非共沸混合制冷剂的各状态。状态C1表示在膨胀阀4B与节点N5之间流动的非共沸混合制冷剂的状态。
一并参照图9以及图10，从节点N8的状态向节点N1的状态的过程，表示基于压缩机1的绝热压缩过程。由温度传感器13测定节点N1的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为排出温度Td。从节点N1的状态向节点N2的状态的过程，表示基于换热器6的冷凝过程。从节点N2的状态向节点N3的状态的过程，表示基于膨胀阀4A的减压过程。节点N4的状态是从储存器5流出的饱和液的状态，在图10中表示在饱和液线上。由温度传感器9B测定节点N4的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T92。从节点N4的状态向状态C1的过程，表示基于膨胀阀4B的减压过程。
节点N9的状态是从储存器5流出的饱和蒸气的状态，在图10中表示在饱和蒸气线上。由温度传感器9A测定节点N9的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T91(＞T92)。从节点N9的状态向节点N10的状态的过程，表示基于内部换热器7的冷却过程。由温度传感器9C测定节点N10的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T93(＜T92)。从节点N10的状态向节点N11的状态的过程，表示基于膨胀阀4C的减压过程。节点N11的状态的焓比状态C1的焓小。因此，节点N5的状态的焓比节点N11的焓大，比状态C1的焓小，所述节点N5是在状态C1的非共沸混合制冷剂中合流节点N11的状态的非共沸混合制冷剂的节点。
从节点N5的状态到节点N6的状态的过程，表示基于换热器3的蒸发过程。在从节点N6的状态向节点N7的状态的过程中，通过内部换热器7的非共沸混合制冷剂从节点N9的状态的非共沸混合制冷剂吸收热。因此，节点N7的状态的焓比节点N6的状态的焓大。
在制冷循环装置100中，在制冷运转中流入作为蒸发器起作用的换热器3的非共沸混合制冷剂的焓(节点N5的状态的焓)，基于内部换热器7，比从膨胀阀4B流出的非共沸混合制冷剂的焓(状态C1的焓)减少。另外，被吸入压缩机1的非共沸混合制冷剂的焓(节点N8的状态的焓)，基于内部换热器7，比从换热器3流出的非共沸混合制冷剂的焓(节点N6的状态的焓)增加。因此，流入换热器3的非共沸混合制冷剂的焓与被吸入压缩机1的非共沸混合制冷剂的焓的差增加。其结果，能够提高制冷循环装置100的制冷运转的效率。
图11是将实施方式2的制冷循环装置200的结构以及制热运转中的制冷剂的流动一并示出的功能框图。制冷循环装置200的制热运转也在膨胀阀4C关闭的状态下开始。在制热运转中，控制装置20使压缩机1的排出口与换热器3连通，并且使换热器6与内部换热器7连通。控制装置20控制三通阀8，使膨胀阀4C与流路FP2连通。
在制热运转中，非共沸混合制冷剂依次在压缩机1、四通阀2、换热器3、膨胀阀4B、储存器5、膨胀阀4A、换热器6、四通阀2、内部换热器7以及储存器5中循环。从膨胀阀4B流入储存器5的非共沸混合制冷剂的一部分分离成液体非共沸混合制冷剂和气体非共沸混合制冷剂，并贮存在储存器5中。
图12是表示制热运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。图12所示的各状态对应于图11的节点N1～N10、N12中的非共沸混合制冷剂的各状态。状态C2表示在膨胀阀4A与节点N2之间流动的非共沸混合制冷剂的状态。
一并参照图11和图12，从节点N8的状态向节点N1的状态的过程，表示基于压缩机1的绝热压缩过程。由温度传感器13测定节点N1的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为排出温度Td。从节点N1的状态向节点N5的状态的过程，表示基于换热器3的冷凝过程。从节点N5的状态向节点N4的状态的过程，表示基于膨胀阀4B的减压过程。节点N3的状态是从储存器5流出的饱和液的状态，在图12中表示在饱和液线上。由温度传感器9B测定节点N3的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T92。从节点N3的状态向状态C2的过程，表示基于膨胀阀4A的减压过程。
节点N9的状态是从储存器5流出的饱和蒸气的状态，在图12中表示在饱和蒸气线上。由温度传感器9A测定节点N9的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T91(＞T92)。从节点N9的状态向节点N10的状态的过程，表示基于内部换热器7的冷却过程。由温度传感器9C测定节点N10的状态的非共沸混合制冷剂的温度，作为温度T93(＜T92)。从节点N10的状态向节点N12的过程，表示基于膨胀阀4C的减压过程。节点N12的状态的焓比状态C2的焓小。因此，节点N2的状态的焓比节点N12的焓大，比状态C2的焓小，所述节点N2是在状态C2的非共沸混合制冷剂中合流节点N12的状态的非共沸混合制冷剂的节点。
从节点N2的状态到节点N6的状态的过程，表示基于换热器6的蒸发过程。在从节点N6的状态向节点N7的状态的过程中，非共沸混合制冷剂在内部换热器7中从节点N9的状态的非共沸混合制冷剂吸收热。因此，节点N7的状态的焓比节点N6的状态的焓大。
在制冷循环装置100中，在制热运转中流入作为蒸发器起作用的换热器6的非共沸混合制冷剂的焓(节点N2的状态的焓)，基于内部换热器7，比从膨胀阀4A流出的非共沸混合制冷剂的焓(状态C2的焓)减少。另外，被吸入压缩机1的非共沸混合制冷剂的焓(节点N8的状态的焓)，基于内部换热器7，比从换热器6流出的非共沸混合制冷剂的焓(节点N6的状态的焓)增加。因此，流入换热器6的非共沸混合制冷剂的焓与被吸入压缩机1的非共沸混合制冷剂的焓的差增加。其结果，能够提高制冷循环装置100的制热运转的效率。
图13是用于说明由图9以及图11的控制装置20进行的膨胀阀4C的控制的流程图的一例。通过进行制冷循环装置200的统一控制的未图示的主例程，每隔一定时间间隔调用图13所示的处理。图13所示的处理在制冷运转以及制热运转中进行。
如图13所示，在S201中，控制装置20判定膨胀阀4C是否开放。在膨胀阀4C关闭的情况下(S201中为否)，控制装置20使处理进入S202。在S202中，控制装置20判定温度T91与T92之差(温度梯度)是否为阈值δ1(第一阈值)以上。在温度梯度小于阈值δ1的情况下(S202中为否)，控制装置20使处理返回至主例程。在温度梯度为阈值δ1以上的情况下(S202中为是)，控制装置20使处理进入S203。在S203中，控制装置20将膨胀阀4C的开度打开基准开度，并使处理返回到主例程。
在膨胀阀4C打开的情况下(S201中为是)，控制装置20使处理进入S204。在S204中，控制装置20判定温度T91与T93之差是否为阈值δ2以上。在温度T91与T93之差小于阈值δ2的情况下(S204中为否)，控制装置20使处理进入S205。在S205中，控制装置20使膨胀阀4C的开度减少一定开度后，使处理返回至主例程。在温度T91与T93之差为阈值δ2以上的情况下(S204中为是)，控制装置20使处理进入S206。在S206中，控制装置20使膨胀阀4C的开度增加一定开度后，使处理返回至主例程。
图14是用于说明由图9和图11的控制装置20进行的膨胀阀4C的控制的流程图的另一例。图14所示的流程图是在图13所示的流程图中追加了S207、S208的流程图。S201～S206是相同的，因此不重复说明。
如图14所示，在S203、S205或S206之后，在S207中，控制装置20判定温度梯度是否为阈值δ1以上。在温度梯度小于阈值δ1的情况下(S207中为否)，控制装置20使处理进入S208。在S208中，控制装置20在关闭膨胀阀4C之后，使处理返回至主例程。在温度梯度为阈值δ1以上的情况下(S207中为是)，控制装置20使处理返回至主例程。在进行图14所示的处理的情况下，不需要在制冷运转以及制热运转的开始时关闭膨胀阀4C。
在实施方式2中，对使用三通阀作为流路切换部的情况进行了说明。流路切换部不限定于三通阀，只要切换来自制冷剂容器的气体的非共沸混合制冷剂朝向的流路，则可以是任意的结构。流路切换部例如也可以如图15所示的实施方式2的变形例1的制冷循环装置200A那样，包含两个开闭阀。制冷循环装置200A的结构是将图9的制冷循环装置200的三通阀8及控制装置20分别置换为流路切换部80及控制装置20A的结构。除此以外的结构相同，因此不重复说明。
如图15所示，流路切换部80包括开闭阀8A、8B。开闭阀8A连接在膨胀阀4C与节点N5之间。开闭阀8B连接在膨胀阀4C与节点N2之间。在制冷运转中，控制装置20A打开开闭阀8A并且关闭开闭阀8B。在制热运转中，控制装置20A关闭开闭阀8A并且打开开闭阀8B。
在实施方式2中，对具备第三换热器的制冷循环装置进行了说明，所述第三热交换器在来自制冷剂容器的气体的非共沸混合制冷剂与来自作为蒸发器发挥功能的换热器的非共沸混合制冷剂之间进行热交换。实施方式2的制冷循环装置也可以如图16所示的实施方式2的变形例2的制冷循环装置200B那样，不具备第三换热器。制冷循环装置200B的结构是从图9的制冷循环装置200除去内部换热器7，并且将控制装置20置换为控制装置20B的结构。除此以外相同，因此不重复说明。
图17是表示制冷运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。图17所示的各状态对应于图16的节点N1～N11中的非共沸混合制冷剂的各状态。除了节点N5的状态、节点N6的状态以及节点N11的状态以外，与图10相同，因此不重复说明。
一并参照图16以及图17，在制冷循环装置200B中，由于在从节点N6流向N7的非共沸混合制冷剂与从节点N9流向N10的非共沸混合制冷剂之间不进行热交换，因此节点N6的状态与节点N7的状态几乎相同。从节点N10的状态向节点N11的状态的过程，表示基于膨胀阀4C的减压过程。节点N11的状态的焓比状态C1的焓大。因此，节点N5的状态的焓比节点N11的焓小，比状态C1的焓大，所述节点N5是在状态C1的非共沸混合制冷剂中合流节点N11的状态的非共沸混合制冷剂的节点。
图18是表示制热运转中的非共沸混合制冷剂的状态的变化的P-h线图。图18所示的各状态对应于图16的节点N1～N10、N12中的非共沸混合制冷剂的各状态。除了节点N2的状态、节点N6的状态以及节点N12的状态以外，与图12相同，因此不重复说明。
一并参照图16以及图18，与制冷运转的情况同样地，节点N6的状态与节点N7的状态几乎相同。从节点N10的状态向节点N12的状态的过程，表示基于膨胀阀4C的减压过程。节点N12的状态的焓比状态C2的焓大。因此，节点N2的状态的焓比节点N12的焓小，比状态C2的焓大，所述节点N2是在状态C2的非共沸混合制冷剂中合流节点N12的状态的非共沸混合制冷剂的节点。
图19是用于说明由图16的控制装置20B进行的膨胀阀4C的控制的流程图。通过进行制冷循环装置200B的统一控制的未图示的主例程，每隔一定时间间隔调用图19所示的处理。
如图19所示，在S221中，控制装置20B判定温度梯度是否为阈值δ1以上。在温度梯度小于阈值δ1的情况下(S221中为否)，控制装置20使处理进入S222。控制装置20在S222中将膨胀阀4C关闭，并使处理返回至主例程。在温度梯度为阈值δ1以上的情况下(S221中为是)，控制装置20B使处理进入S223。
在S223中，控制装置20B判定膨胀阀4C的开度是否小于基准开度。在膨胀阀4C的开度比基准开度小的情况下(S223中为是)，控制装置20B使处理进入S224。在S224中，控制装置20B将膨胀阀4C的开度设定为基准开度，并使处理返回至主例程。在膨胀阀4C的开度为基准开度以上的情况下(S223中为否)，控制装置20B使处理返回至主例程。
在实施方式2中，对具备流路切换部的制冷循环装置进行了说明，所述流路切换部对来自制冷剂容器的气体的非共沸混合制冷剂所朝向的流路进行切换。实施方式2的制冷循环装置例如也可以如图20所示的实施方式2的变形例3的制冷循环装置200C、或图21所示的实施方式2的变形例4的制冷循环装置200D那样，不具备流路切换部。
图20所示的制冷循环装置200C的结构是从图9的制冷循环装置200的结构中除去了三通阀8以及将三通阀8与流路FP2连接的流路并且将控制装置20置换为控制装置20C的结构。除此以外的结构相同，因此不重复说明。在制冷运转中，控制装置20C进行图13或图14所示的处理。控制装置20C在膨胀阀4C关闭的状态下进行制热运转。在制热运转中，控制装置20C不进行图13或图14所示的处理。
图21所示的制冷循环装置200D的结构是从图9的制冷循环装置200的结构中除去了三通阀8以及将三通阀8与流路FP1连接的流路并且将控制装置20置换为控制装置20D的结构。除此以外的结构相同，因此不重复说明。在制热运转中，控制装置20D进行图13或图14所示的处理。控制装置20D在膨胀阀4C关闭的状态下进行制冷运转。在制冷运转中，控制装置20D不进行图13或图14所示的处理。
以上，根据实施方式2以及变形例1～4的制冷循环装置，能够降低非共沸混合制冷剂的GWP，并且能够抑制使用该非共沸混合制冷剂的制冷循环装置的性能降低。另外，根据实施方式2以及变形例1～4的制冷循环装置，能够抑制由循环制冷剂中的R1123的重量比率的降低引起的制冷循环装置的性能降低。
本次公开的各实施方式以及各变形例也预定在不矛盾的范围内适当组合实施。应该认为本次公开的实施方式和变形例在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明表示，而是由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
附图标记说明
1压缩机、2四通阀、3，6换热器、4，4A～4C膨胀阀、5储存器、7内部换热器、8三通阀、8A，8B开闭阀、9A～9C，13温度传感器、10，20，20A～20D控制装置、11室外风扇、12室内风扇、80流路切换部、100，100A，100B，200，200A～200D制冷循环装置、110，210室外机、120室内机、FP1，FP2流路。

Claims (11)

1.一种制冷循环装置，是使用非共沸混合制冷剂的制冷循环装置，其中，具备：
压缩机；
第一换热器；
第一膨胀阀；以及
第二换热器，
所述非共沸混合制冷剂在所述压缩机、所述第一换热器、所述第一膨胀阀及所述第二换热器的第一循环方向上循环，
所述非共沸混合制冷剂包括R32、CF3I以及R1123，
在所述制冷循环装置内密封的状态的所述非共沸混合制冷剂中的所述R32的第一重量比率为43wt％以下，
在所述制冷循环装置内密封的状态的所述非共沸混合制冷剂中的所述CF3I的第二重量比率为所述第一重量比率以下，
在所述制冷循环装置内密封的状态的所述非共沸混合制冷剂中的所述R1123的第三重量比率为14wt％以上。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其中，所述第一重量比率为30wt％以下。
3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，从所述压缩机排出的所述非共沸混合制冷剂的第一温度比基准温度大的情况下的所述压缩机的驱动频率，低于所述第一温度比所述基准温度小的情况下的所述压缩机的驱动频率。
4.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，还具备送风装置，所述送风装置向所述第一换热器送风，
从所述压缩机排出的所述非共沸混合制冷剂的第一温度比基准温度大的情况下的所述送风装置的每单位时间的送风量，大于所述第一温度比所述基准温度小的情况下的所述送风装置的每单位时间的送风量。
5.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，从所述压缩机排出的所述非共沸混合制冷剂的第一温度比基准温度大的情况下的所述第一膨胀阀的开度，大于所述第一温度比所述基准温度小的情况下的所述第一膨胀阀的开度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷循环装置，其中，还具备：
第二膨胀阀，所述第二膨胀阀经由第一流路与所述第二换热器连接；
第三膨胀阀，所述第三膨胀阀与所述第一流路连通；以及
制冷剂容器，所述制冷剂容器与所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀及所述第三膨胀阀连通，
在所述第三膨胀阀打开的情况下，所述制冷剂容器内的气体的所述非共沸混合制冷剂被引导至所述第一流路。
7.根据权利要求6所述的制冷循环装置，其中，
还具备控制装置，
从所述第一膨胀阀流入所述制冷剂容器的所述非共沸混合制冷剂的至少一部分在所述制冷剂容器内气化，
在所述制冷剂容器内的气体的所述非共沸混合制冷剂的第二温度与所述制冷剂容器内的液体的所述非共沸混合制冷剂的第三温度的第一差大于第一阈值的情况下，所述控制装置打开所述第三膨胀阀。
8.根据权利要求7所述的制冷循环装置，其中，
还具备第三换热器，所述第三换热器连接在所述制冷剂容器与所述第三膨胀阀之间，并且连接在所述第二换热器与所述制冷剂容器之间，
从所述制冷剂容器流出的气体的所述非共沸混合制冷剂与被吸入所述压缩机的所述非共沸混合制冷剂在所述第三换热器中进行热交换。
9.根据权利要求8所述的制冷循环装置，其中，在所述第二温度与在所述制冷剂容器与所述第三膨胀阀之间流动的所述非共沸混合制冷剂的第四温度的第二差大于第二阈值的情况下，所述控制装置使所述第三膨胀阀的开度增加，在所述第二差小于所述第二阈值的情况下，所述控制装置使所述第三膨胀阀的开度减小。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的制冷循环装置，其中，在所述第一差大于所述第一阈值的情况下，所述控制装置关闭所述第三膨胀阀。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的制冷循环装置，其中，还具备：
流路切换阀，所述流路切换阀将所述非共沸混合制冷剂的循环方向在所述第一循环方向和与所述第一循环方向相反的第二循环方向之间切换；以及
流路切换部，所述流路切换部使所述第三膨胀阀与所述第一流路或连接所述第一膨胀阀及所述第一换热器的第二流路连通，
所述流路切换部在所述第一循环方向上使所述第三膨胀阀与所述第一流路连通，在所述第二循环方向上使所述第三膨胀阀与所述第二流路连通。
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