CN112513541B - 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,具有特定组成比的非共沸混合制冷剂进行循环。制冷循环装置(100)具备压缩机(1)、第一热交换器(2)、制冷剂容器(3)、减压部(4)及第二热交换器(5)。非共沸混合制冷剂按压缩机(1)、第一热交换器(2)、制冷剂容器(3)、减压部(4)及第二热交换器(5)的顺序循环。第一情况下的压缩机(1)的驱动频率(fc)大于第二情况下的压缩机(1)的驱动频率(fc)。在第一情况下,特定压力(Ps)下的非共沸混合制冷剂的第一温度(T1)与基准温度之差大于第一阈值。在第二情况下,第一温度(T1)与基准温度之差小于第一阈值。特定压力(Ps)是从减压部(4)流出的非共沸混合制冷剂的压力。
Description
技术领域
本发明涉及供非共沸混合制冷剂循环的制冷循环装置。
背景技术
以往,已知有供非共沸混合制冷剂循环的制冷循环装置。例如,在日本特开平6-101912号公报(专利文献1)中,公开了具备制冷剂组成传感器的制冷循环装置,所述制冷剂组成传感器检测非共沸混合制冷剂的组成。根据该制冷循环装置,通过根据循环的非共沸混合制冷剂的组成来变更控制目标,从而即使在非共沸混合制冷剂的组成发生变化的情况下,也能够进行稳定的运转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-101912号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中公开了对将HFC32及HFC134a混合而成的非共沸混合制冷剂的组成进行检测的制冷剂组成传感器的结构。但是,在供包含三种以上的制冷剂的非共沸混合制冷剂循环的制冷循环装置中,利用该制冷剂组成传感器检测非共沸混合制冷剂的组成是困难的。根据专利文献1公开的制冷循环装置,根据非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的不同,有可能难以抑制制冷循环装置的性能下降。
本发明为解决上述那样的课题而做出,其目的在于不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。
用于解决课题的手段
在本发明的制冷循环装置中,具有特定组成比的非共沸混合制冷剂进行循环。制冷循环装置具备压缩机、第一热交换器、制冷剂容器、减压部及第二热交换器。非共沸混合制冷剂按压缩机、第一热交换器、制冷剂容器、减压部及第二热交换器的顺序循环。第一情况下的压缩机的驱动频率大于第二情况下的压缩机的驱动频率。在第一情况下,特定压力下的非共沸混合制冷剂的第一温度与基准温度之差大于第一阈值。在第二情况下,第一温度与基准温度之差小于第一阈值。特定压力是从减压部流出的非共沸混合制冷剂的压力。
发明的效果
根据本发明的制冷循环装置,关于从减压部流出的非共沸混合制冷剂的压力下的非共沸混合制冷剂的温度,通过使第一情况下的压缩机的驱动频率大于第二情况下的压缩机的驱动频率,从而使非共沸混合制冷剂的组成比的变化反映到制冷循环装置的控制中。结果,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。
附图说明
图1是示出实施方式1的制冷循环装置的结构的功能框图。
图2是示出使用R463A作为非共沸混合制冷剂时的接收器内的气体制冷剂量与循环组成比的关系的图。
图3是示出非共沸混合制冷剂的压力、焓及温度的关系的莫里尔曲线图。
图4是示出利用图1的控制装置进行的驱动频率的校正处理的流程的流程图。
图5是一并示出与蒸发器的流入口至流出口之间的位置对应的非共沸混合制冷剂的温度及与该位置的非共沸混合制冷剂进行热交换的空气的温度的图。
图6是一并示出接收器内的气体制冷剂量与利用温度传感器检测出的温度的关系及接收器内的气体制冷剂量与吸入压力下的饱和液体及饱和蒸气的平均温度的关系的图。
图7是示出利用实施方式1的变形例的制冷循环装置的控制装置进行的驱动频率的校正处理的流程的流程图。
图8是示出实施方式1的变形例2的制冷循环装置的结构的功能框图。
图9是示出利用实施方式1的变形例3的制冷循环装置的控制装置进行的驱动频率的校正处理的流程的流程图。
图10是示出实施方式2的制冷循环装置的运转开始时进行的处理的流程的流程图。
图11是示出实施方式3的制冷循环装置的结构的功能框图。
图12是示出利用图11的控制装置进行的制冷剂不足的报知处理的流程的流程图。
图13是示出实施方式4的制冷循环装置的结构的图。
图14是示出利用图13的控制装置进行的制冷剂不足的报知处理的流程的流程图。
图15是示出利用实施方式5的制冷循环装置的控制装置进行的、是否能够追加装填的判定处理的流程的流程图。
图16是示出实施方式6的制冷循环装置的结构的功能框图。
图17是示出非共沸混合制冷剂的压力、焓及温度的关系的莫里尔曲线图。
图18是示出利用图16的控制装置进行的驱动频率的校正处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。此外,对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记,且原则上不重复其说明。
实施方式1.
图1是示出实施方式1的制冷循环装置100的结构的功能框图。如图1所示,制冷循环装置100具备压缩机1、冷凝器2(第一热交换器)、接收器3(制冷剂容器)、减压部4、蒸发器5(第二热交换器)、控制装置10、温度传感器101及压力传感器102、103。减压部4包含膨胀阀41(第一减压装置)和毛细管42(第二减压装置)。
在制冷循环装置100中,非共沸混合制冷剂(例如R463A)按压缩机1、冷凝器2、接收器3、膨胀阀41及蒸发器5的顺序循环,并且按压缩机1、冷凝器2、接收器3及毛细管42的顺序循环。
温度传感器101测定从毛细管42流出的非共沸混合制冷剂的温度T1(第一温度)。压力传感器102检测被吸入压缩机1的非共沸混合制冷剂的压力Ps(特定压力)。压力传感器103检测从压缩机1排出的非共沸混合制冷剂的压力Pd。
控制装置10通过控制压缩机1的驱动频率fc,从而控制压缩机1每单位时间排出的非共沸混合制冷剂的量。控制装置10分别从温度传感器101及压力传感器102、103接收温度T2及压力Ps、Pd。控制装置10包含存储部11。在存储部11中,例如预先保存有非共沸混合制冷剂的物性值及特定参数(例如蒸发温度或冷凝温度)的控制目标值。
在接收器3中,积存有液体的非共沸混合制冷剂,并且非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂中的与其他制冷剂相比沸点相对较低的制冷剂(低沸点制冷剂)气化。伴随着非共沸混合制冷剂在制冷循环装置100中循环,接收器3所包含的气体的制冷剂(气体制冷剂)增加。由于在制冷循环装置100中循环的非共沸混合制冷剂所包含的低沸点制冷剂减少,所以在制冷循环装置100中循环的非共沸混合制冷剂的组成比(循环组成比)变化。
图2是示出使用R463A作为非共沸混合制冷剂时的接收器3内的气体制冷剂量与循环组成比的关系的图。在图2中,横轴的接收器3内的气体制冷剂量表示为接收器3内的气体制冷剂量相对于初始制冷剂量(封入到制冷循环装置100中的非共沸混合制冷剂的量)的比例。在图6中也同样如此。
R463A以36:30:14:14:6的重量百分比(wt%)包含R32、R125、R1234yf、R134a及CO2。为了确保制冷剂压力,在R463A中包含CO2。R32、R125、R1234yf、R134a及CO2的一个大气压下的沸点分别为-51.7℃、-48.1℃、-29.4℃、-26.1℃及-78.5℃。在R463A所包含的制冷剂之中,CO2的沸点最低。此外,在制冷循环装置100中循环的非共沸混合制冷剂不限定于R463A。
如图2所示,在接收器3内的气体制冷剂量为0的情况下,R32、R125、R1234yf、R134a及CO2的循环组成比与R463A的组成比(初始值)相等。伴随着接收器3内的气体制冷剂量的增加,CO2及R32的循环组成比减少。另一方面,R125、R1234yf及R134a的循环组成比增加。
图3是示出非共沸混合制冷剂的压力、焓及温度的关系的莫里尔曲线图。在图3中,虚线示出循环组成比为初始值的情况下的莫里尔曲线图,实线示出循环组成比从初始值变化的情况下的莫里尔曲线图。状态C1至C2的过程示出利用压缩机1进行的绝热压缩过程。从状态C2向C3的过程表示利用冷凝器2进行的冷凝过程。从状态C3向C4的过程表示利用减压部4进行的减压过程。从状态C4向C1的过程表示利用蒸发器5进行的蒸发过程。此外,饱和液体线上的状态C5及饱和蒸气线上的状态C6中的每一个都是压力为Ps的状态。
如图3所示,伴随着非共沸混合制冷剂的循环组成比的变化,莫里尔曲线图变化。特别是,同一压力下的蒸发过程的温度(蒸发温度)上升。结果,非共沸混合制冷剂与作为冷却对象的热介质的温度差减少,制冷循环装置100的冷却能力下降。
因此,在制冷循环装置100中,通过将循环组成比为初始值的情况下的状态C4下的温度(图3的虚线的莫里尔曲线图中的状态C4下的温度)设为基准温度Tr,并根据利用温度传感器101实际测定的温度T1与基准温度Tr之差使压缩机1的驱动频率fc变化,从而使非共沸混合制冷剂的组成比的变化反映到制冷循环装置100的控制中。结果,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置100的性能下降。另外,在制冷循环装置100中,由于使用能够设置在配管的外表面上的温度传感器101,所以与使用需要设置在配管内部的静电电容传感器检测非共沸混合制冷剂的组成比的情况相比,容易更换发生了故障的温度传感器101。
图4是示出利用图1的控制装置10进行的驱动频率fc的校正处理的流程的流程图。从对制冷循环装置100进行统筹控制的未图示的主例程定期地调用图4所示的处理。图7、图9及图18所示的处理也同样如此。以下,将步骤仅记载为S。
如图4所示,控制装置10在S101中根据压缩机1的排出压力Pd算出焓Hsl,并使处理进入S102。排出压力Pd与焓Hsl的对应关系m1(Hsl=m1(Pd))预先保存于存储部11。
控制装置10在S102中根据吸入压力Ps及焓Hsl算出基准温度Tr,并使处理进入S103。吸入压力Ps、焓Hsl及基准温度Tr的对应关系m2(Tr=m2(Ps,Hsl))预先保存于存储部11。控制装置10在S103中算出温度T1与基准温度Tr之差ΔT(ΔT=T1-Tr),并使处理进入S104。
控制装置10在S104中判定差ΔT是否大于阈值α(第一阈值)。在差ΔT大于阈值α的情况下(在S104中为是),控制装置10在S105中使驱动频率fc上升一定量并使处理返回到主例程。通过驱动频率fc的上升,在单位时间通过蒸发器5的非共沸混合制冷剂的量增加。结果,蒸发器5中的热交换量增加,蒸发温度下降。在差ΔT为阈值α以下的情况下(在S104中为否),控制装置10使处理进入S106。
控制装置10在S106中判定差ΔT是否小于阈值β(第二阈值)。阈值β小于阈值α。在差ΔT小于阈值β的情况下(在S106中为是),控制装置10在S107中使驱动频率fc下降一定量并使处理返回到主例程。通过驱动频率fc的下降,在单位时间通过蒸发器5的非共沸混合制冷剂的量减少。结果,蒸发器5中的热交换量减少,蒸发温度上升。在差ΔT为阈值β以上的情况下(在S106中为否),控制装置10使处理返回到主例程。
在差ΔT为阈值β以上且阈值α以下的情况下,驱动频率fc不被校正且稳定。阈值α、β能够通过模拟或实机实验而被适当确定。阈值α、β预先保存于存储部11。
在图4所示的处理中,由于与非共沸混合制冷剂相关的对应关系m1、m2是能够预先得到的信息,所以能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地算出差ΔT。根据图4所示的处理,能够使用差ΔT而使循环组成比的变化反映到制冷循环装置100的控制中。结果,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置100的性能下降。
图5是一并示出与蒸发器5的流入口至流出口之间的位置对应的非共沸混合制冷剂的温度及与该位置的非共沸混合制冷剂进行热交换的空气的温度的图。在图5中,曲线A1表示空气的温度变化。曲线R0表示循环组成比为初始值的情况下的温度变化。曲线R1表示即使循环组成比变化也不校正驱动频率fc(不进行图4所示的处理)的情况下的温度变化。曲线R2表示根据非共沸混合制冷剂的组成比的变化校正驱动频率fc(进行图4所示的处理)的情况下的温度变化。
如图5所示,即使循环组成比变化也不校正驱动频率fc的情况下(曲线R1)的蒸发器5内的非共沸混合制冷剂的温度高于循环组成比为初始值的情况下(曲线R0)的蒸发器5内的非共沸混合制冷剂的温度。在即使循环组成比变化也不校正驱动频率fc的情况下,蒸发温度从目标蒸发温度背离而与空气的温度差比设想的温度差小,因此,制冷循环装置100的冷却能力比期望的冷却能力低。
另一方面,根据非共沸混合制冷剂的组成比的变化校正驱动频率的情况下(曲线R2)的蒸发器5内的非共沸混合制冷剂的温度与非共沸混合制冷剂的组成比不从初始值变化的情况下(曲线R0)的蒸发器5内的非共沸混合制冷剂的温度为大致同等程度。由于能够使蒸发温度接近目标蒸发温度,所以能够抑制由循环组成比的变化导致的制冷循环装置100的冷却能力的下降。
此外,在图4中,说明了通过校正驱动频率fc而使循环组成比的变化反映到制冷循环装置100的控制中的情况。只要根据差ΔT最终对驱动频率fc进行校正,也可以是任意的校正处理,例如,也可以通过根据差ΔT对特定参数的控制目标值进行校正,从而将驱动频率fc校正成作为为了实现该控制目标值所需的驱动频率而算出的值。
实施方式1的变形例1.
在图4中,说明了每次使驱动频率fc上升或下降一定量的情况。关于驱动频率fc的校正方法,只要是使蒸发温度接近期望的温度,也可以是任意的方法,例如,也可以使驱动频率fc的校正量与差ΔT成正比。
图6是一并示出接收器3内的气体制冷剂量与利用温度传感器101检测出的温度T1的关系(曲线E1)及接收器3内的气体制冷剂量与吸入压力Ps下的饱和液体及饱和蒸气的平均温度的关系(曲线E2)的图。吸入压力Ps下的饱和液体及饱和蒸气的平均温度是图3中的状态C5下的温度及状态C6下的温度的平均值。由于该平均值与蒸发温度之间具有相关关系,所以在制冷循环装置100中,通过控制该平均值,从而控制蒸发温度。
如图6所示,根据接收器3内的气体制冷剂量的增加,温度T1及平均温度以同样的方式增加。温度T1的变化量与平均温度的变化量的关系能够近似为正比关系。因此,在实施方式1的变形例1中,使驱动频率fc的从初始值f0起的校正量与差ΔT成正比。
图7是示出利用实施方式1的变形例1的制冷循环装置的控制装置进行的驱动频率fc的校正处理的流程的流程图。图7所示的S101~S103的处理与图4所示的S101~S103相同。
如图7所示,控制装置在进行S101~S103并算出差ΔT后,使处理进入S114。控制装置在S114中算出使差ΔT乘以比例常数κ而得到的校正量,将该校正量与初始值f0相加并更新驱动频率fc,之后,使处理返回到未图示的主例程。比例常数κ能够通过模拟或实机实验而被适当确定。通过图7所示的处理,也能够抑制由非共沸混合制冷剂的组成比的变化导致的制冷循环装置的性能下降。
实施方式1的变形例2.
在实施方式1中,说明了温度传感器101检测从毛细管42流出的非共沸混合制冷剂的温度的情况。温度传感器101检测出的温度T1只要是从减压部4流出的非共沸混合制冷剂的温度即可。例如,如图8所示的实施方式1的变形例2的制冷循环装置100A那样,温度T1也可以是从膨胀阀41流出的非共沸混合制冷剂的温度。通过检测从膨胀阀41流出的非共沸混合制冷剂的温度,从而即使在如制冷循环装置100A那样在接收器3与压缩机1之间没有毛细管那样的减压装置的结构中,也能够使循环组成比的变化反映到制冷循环装置的控制中。结果,能够抑制制冷循环装置的性能下降。
实施方式1的变形例3.
在温度传感器101发生了故障的情况下,温度T1从实际的非共沸混合制冷剂的温度背离。当在温度传感器101发生了故障的状态下进行图4所示的处理时,制冷循环装置100的运转可能变得不稳定。因此,也可以如图9所示的处理那样,在温度T1大于阈值γ(第三阈值)的情况下(在S111中为否),认为温度传感器101发生了故障,使驱动频率fc上升一定比例(例如10%)(S112)。通过进行这样的处理,从而即使在温度传感器101发生了故障的情况下,也能够防止冷凝器2及蒸发器5中的热交换量的下降,因此,能够防止制冷循环装置100的能力不足。
以上,根据实施方式1及变形例1~3的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。
实施方式2.
在制冷循环装置正常的情况下,循环组成比大多在非共沸混合制冷剂反复循环的过程中稳定在某恒定的值。因此,在通过在实施方式1中说明的那样的校正处理而使循环组成比的变化反映到制冷循环装置的控制中的情况下,压缩机的运转稳定的驱动频率及特定参数的控制目标值在第二次以后的制冷循环装置的运转中,大多与初次运转的情况大致相同。因此,在实施方式2中,在制冷循环装置停止时,将特定参数的控制目标值的校正量保存在控制装置的存储部中。在压缩机的运转为第二次以后的情况下,控制压缩机的驱动频率,以使特定参数成为控制目标值的初始值加上保存于存储部的校正量而得到的值。结果,由于缩短控制目标值的校正所需的时间,所以能够缩短到制冷循环装置的运转稳定为止所需的时间。
图10是示出实施方式2的制冷循环装置的运转开始时进行的处理的流程的流程图。通过未图示的主例程调用图10所示的处理。如图10所示,控制装置在S201中判定本次的制冷循环装置的运转是否为初次。在本次的制冷循环装置的运转为初次的情况下(在S201中为是),控制装置在S202中将初始值设定为控制目标值并使处理返回到主例程。在本次的制冷循环装置的运转为第二次以后的情况下(在S201中为否),控制装置在S203中将使初始值加上保存于存储部的校正量而得到的值设定为控制目标值,并使处理返回到主例程。
以上,根据实施方式2的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。另外,根据实施方式2的制冷循环装置,能够缩短到压缩机的驱动频率稳定为止的时间。
实施方式3.
循环组成比也会由于制冷剂泄漏而变化。因此,在实施方式3中,说明在显示装置显示制冷剂泄漏的发生的结构。
图11是示出实施方式3的制冷循环装置300的结构的功能框图。对于制冷循环装置300的结构而言,在图1所示的制冷循环装置100的结构中增加了显示装置301,并且将控制装置10置换为了控制装置30。由于除此以外的结构相同,所以不重复说明。
当产生慢泄漏等制冷剂泄漏时,在发生制冷剂泄漏的期间,制冷循环装置300的循环组成比会持续变化。因此,当在发生制冷剂泄漏的状态下进行驱动频率fc的校正处理时,驱动频率fc有可能始终不稳定且持续上升。
为了防止压缩机1的故障,通常对压缩机1的驱动频率fc设定上限值。在为了弥补由制冷剂泄漏导致的热交换量的不足而需要将压缩机1的驱动频率fc校正为该上限值以上时,无法实现期望的能力,会在能力不足的状态下使制冷循环装置持续运转。
因此,在制冷循环装置300中,在压缩机1的驱动频率fc超过基准频率的情况下,判定为在制冷循环装置300中循环的非共沸混合制冷剂不足,在显示装置301显示非共沸混合制冷剂不足。由于用户能够借助显示装置301知晓非共沸混合制冷剂的不足,所以能够在制冷循环装置300成为能力不足之前采取非共沸混合制冷剂的追加或更换等对策。
图12是示出利用图11的控制装置30进行的制冷剂不足的报知处理的流程的流程图。通过未图示的主例程定期地调用图12所示的处理。如图12所示,控制装置30在S301中判定驱动频率fc是否大于基准频率ν。在驱动频率fc大于基准频率ν的情况下(在S301中为是),控制装置30在S302中在显示装置301显示制冷剂不足,并使处理返回到主例程。在驱动频率fc为基准频率ν以下的情况下(在S301中为否),控制装置30使处理返回到主例程。此外,基准频率ν是比压缩机1的驱动频率的上限值小的值,通过模拟或实机实验而被适当确定。在实施方式4说明的图14中也同样如此。
以上,根据实施方式3的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。另外,根据实施方式3的制冷循环装置,用户能够在制冷循环装置成为能力不足之前知晓制冷剂不足。
实施方式4.
在实施方式3中,说明了在制冷循环装置所具备的显示装置显示非共沸混合制冷剂不足的情况。在实施方式4中,说明制冷循环装置具备通信装置且利用该通信装置向外部的显示装置发送非共沸混合制冷剂的不足的情况。根据实施方式4的制冷循环装置,用户无需始终在制冷循环装置的附近监视制冷剂不足的发生。用户通过接受来自处于远程的保养管理者的联络,从而能够在制冷循环装置成为能力不足之前知晓制冷剂不足。
图13是示出实施方式4的制冷循环装置400的结构的图。对于制冷循环装置400的结构而言,在图1所示的制冷循环装置100的结构中增加了通信装置401,并且将控制装置10置换为了控制装置40。由于除此以外的结构相同,所以不重复说明。通信装置401例如经由互联网与外部的显示装置901连接。
图14是示出利用图13的控制装置40进行的制冷剂不足的报知处理的流程的流程图。通过未图示的主例程定期地调用图14所示的处理。如图14所示,控制装置40在S401中判定驱动频率fc是否大于基准频率ν。在驱动频率fc大于基准频率ν的情况下(在S401中为是),控制装置40在S402中借助通信装置401向外部的显示装置901发送制冷剂不足,并使处理返回到主例程。在驱动频率fc为基准频率ν以下的情况下(在S401中为否),控制装置40使处理返回到主例程。
以上,根据实施方式4的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。另外,根据实施方式4的制冷循环装置,能够在远程知晓在制冷循环装置中循环的非共沸混合制冷剂不足。
实施方式5.
在非共沸混合制冷剂从制冷循环装置泄漏的情况下,为了使制冷循环装置发挥期望的性能,需要消除非共沸混合制冷剂的不足。作为消除非共沸混合制冷剂的不足的方法,能够列举追加非共沸混合制冷剂并补充不足量的方法(追加装填)以及利用制冷循环装置的在规格上设定的量替换残留在制冷循环装置中的非共沸混合制冷剂的方法(再装填)。
当非共沸混合制冷剂的泄漏持续时,循环组成比的变化量增加。即使根据该变化量而追加装填非共沸混合制冷剂,也有可能为了使制冷循环装置恢复期望的性能而需要使压缩机的驱动频率大于上限值。在这样的情况下,需要进行再装填。因此,在实施方式5中,说明判定是否能够进行追加装填的结构。根据实施方式5的制冷循环装置,由于用户能够知晓应进行追加装填或再装填中的哪一个,所以能够对制冷剂不足采取适当的对策。
在实施方式5的制冷循环装置中,与实施方式2的制冷循环装置同样地,在制冷循环装置停止时,将特定参数的控制目标值的校正量保存在控制装置的存储部中。另外,在实施方式5的制冷循环装置中,与实施方式3或4的制冷循环装置同样地,在显示装置显示制冷剂不足。
图15是示出利用实施方式5的制冷循环装置的控制装置进行的、是否能够追加装填的判定处理的流程的流程图。通过未图示的主例程调用图15所示的处理。
如图15所示,控制装置在S501中根据初始制冷剂量及保存于存储部的控制目标值的校正量算出非共沸混合制冷剂的不足量,使处理进入S502。控制装置在S502中算出将非共沸混合制冷剂的不足量追加到制冷循环装置中的情况下的预测校正量,并使处理进入S503。控制装置在S503中判定预测校正量是否小于基准校正量δ。基准校正量δ是基于压缩机的驱动频率fc的上限值算出的值,预先保存于存储部。
在预测校正量小于基准校正量δ的情况下(在S503中为是),控制装置在S504中在显示装置显示能够追加装填,并使处理返回到主例程。在预测校正量为基准校正量δ以上的情况下(在S503中为否),控制装置在S505中在显示装置显示需要再装填,并使处理返回到主例程。
以上,根据实施方式5的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。另外,根据实施方式5的制冷循环装置,用户能够对制冷剂不足采取适当的对策。
实施方式6.
在实施方式1中,说明了使从制冷剂容器流出的制冷剂经由第二减压装置返回到压缩机的结构。在实施方式6中,说明为了确保过冷度而在从制冷剂容器流出的非共沸混合制冷剂与从第二减压装置流出的非共沸混合制冷剂之间进行热交换的结构。根据实施方式6的制冷循环装置,能够使制冷循环装置的效率提高。
图16是示出实施方式6的制冷循环装置600的结构的功能框图。制冷循环装置600的结构是在图1所示的制冷循环装置100的结构中追加内部热交换器7(第三热交换器)、温度传感器104及压力传感器105并且将压缩机1、毛细管42及控制装置10分别置换为压缩机1B、膨胀阀42B(第二减压装置)及控制装置60而得到的结构。由于除此以外的结构相同,所以不重复说明。
如图16所示,压缩机1B具有与压缩机构连通的喷射口。内部热交换器7连接于接收器3与膨胀阀41之间。从膨胀阀42B流出的非共沸混合制冷剂在通过内部热交换器7之后,被吸入压缩机1B的喷射口。在内部热交换器7中,从接收器3流出的非共沸混合制冷剂由从膨胀阀42B流出的非共沸混合制冷剂冷却。
温度传感器101检测在膨胀阀42B与内部热交换器7之间流动的非共沸混合制冷剂的温度T1。温度传感器104检测在内部热交换器7与膨胀阀41之间流动的非共沸混合制冷剂的温度T2。压力传感器102检测在蒸发器5与压缩机1B之间流动的非共沸混合制冷剂的压力Ps。压力传感器103检测从压缩机1B排出的非共沸混合制冷剂的压力Pd。压力传感器105检测在膨胀阀42B与内部热交换器7之间流动的非共沸混合制冷剂的压力Pinj(特定压力)。
控制装置60通过控制压缩机1B的驱动频率fc,从而控制压缩机1B每单位时间排出的非共沸混合制冷剂的量。控制装置60从温度传感器101、104及压力传感器102、103、105分别接受温度T1、T2、压力Ps、Pd、Pinj。控制装置60包含存储部61。在存储部61中,例如预先保存有非共沸混合制冷剂的物性值及特定参数的控制目标值。
图17是示出非共沸混合制冷剂的压力、焓及温度的关系的莫里尔曲线图。如图17所示,从状态C61经由C62及C63到达C64的过程表示利用压缩机1B进行的绝热压缩过程。从状态C61向C62的过程表示吸入口与喷射口之间的绝热压缩过程。从状态C63向C64的过程表示喷射口与排出口之间的绝热压缩过程。通过使具有比状态C62下的焓低的焓的非共沸混合制冷剂从内部热交换器7流入喷射口,从而使非共沸混合制冷剂的状态从状态C62变化为状态C63。
从状态C64向C65的过程表示利用冷凝器2进行的冷凝过程。从状态C65向C66的过程表示内部热交换器7中的热交换过程。在该热交换过程中确保过冷度。从状态C66向C68的过程表示利用膨胀阀41进行的减压过程。从状态C68向C61的过程表示利用蒸发器5进行的蒸发过程。从状态C66向C67的过程表示利用膨胀阀42B进行的减压过程。从状态C67向C69的过程表示内部热交换器7中的热交换过程。状态C69下的非共沸混合制冷剂流入压缩机1B的喷射口。
图18是示出利用图16的控制装置60进行的驱动频率fc的校正处理的流程的流程图。图18所示的流程图是将图4所示的流程图的S101置换为S601而得到的流程图。除此以外的处理相同。
如图18所示,控制装置60在S601中根据压缩机1B的排出压力Pd及温度T2算出焓Hsl,并使处理进入S102。排出压力Pd、温度T2及焓Hsl的对应关系m3(Hsl=m3(Pd,T2))预先保存于存储部61。控制装置60进行S102~S107,校正驱动频率fc,使处理返回到主例程。
以上,根据实施方式6的制冷循环装置,能够不受非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂的数量的影响地抑制制冷循环装置的性能下降。另外,根据实施方式6的制冷循环装置,能够使制冷循环装置的效率提高。
还预定本次公开的各实施方式在不矛盾的范围内适当地组合并实施。应当认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而不是限制性的。本发明的范围并不由上述说明表示,而是由权利要求书示出,意图包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
附图标记的说明
1、1B压缩机,2冷凝器,3接收器,4减压部,5蒸发器,7内部热交换器,10、30、40、60控制装置,11、61存储部,41、42B膨胀阀,42毛细管,100、100A、300、400、600制冷循环装置,101、104温度传感器,102、103、105压力传感器,301、901显示装置,401通信装置。
Claims (12)
1.一种制冷循环装置,供非共沸混合制冷剂循环,其中,所述制冷循环装置具备:
压缩机;
第一热交换器;
制冷剂容器;
减压部;以及
第二热交换器,
所述非共沸混合制冷剂按所述压缩机、所述第一热交换器、所述制冷剂容器、所述减压部及所述第二热交换器的顺序循环,
第一情况下的所述压缩机的驱动频率大于第二情况下的所述压缩机的驱动频率,
在所述第一情况下,特定压力下的所述非共沸混合制冷剂的第一温度与基准温度之差大于第一阈值,
在所述第二情况下,所述差小于所述第一阈值,
所述特定压力是从所述减压部流出的所述非共沸混合制冷剂的压力,
所述基准温度是所述制冷剂容器内的气体的所述非共沸混合制冷剂的量为0的情况下的、与流入所述减压部的液体的所述非共沸混合制冷剂的焓及所述特定压力对应的所述非共沸混合制冷剂的温度。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,
所述减压部包含第一减压装置及第二减压装置,
所述非共沸混合制冷剂按所述压缩机、所述第一热交换器、所述制冷剂容器、所述第一减压装置及所述第二热交换器的顺序循环,并且按所述压缩机、所述第一热交换器、所述制冷剂容器及所述第二减压装置的顺序循环。
3.根据权利要求2所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置还具备第三热交换器,
所述非共沸混合制冷剂按所述压缩机、所述第一热交换器、所述制冷剂容器、所述第三热交换器、所述第一减压装置及所述第二热交换器的顺序循环,并且按所述压缩机、所述第一热交换器、所述制冷剂容器、所述第三热交换器、所述第二减压装置及所述第三热交换器的顺序循环。
4.根据权利要求2或3所述的制冷循环装置,其中,
所述第一温度是从所述第二减压装置流出的所述非共沸混合制冷剂的温度。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述差小于第二阈值的情况下的所述压缩机的驱动频率比所述差大于所述第二阈值的情况下的所述压缩机的驱动频率小,
所述第二阈值小于所述第一阈值。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置还具备:
控制装置,所述控制装置控制所述压缩机;以及
显示装置,
所述控制装置在所述压缩机的驱动频率超过基准频率的情况下,在所述显示装置显示所述非共沸混合制冷剂不足这一情况。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置还具备:
控制装置,所述控制装置控制所述压缩机;以及
通信装置,
所述控制装置在所述压缩机的驱动频率超过基准频率的情况下,借助所述通信装置向外部的显示装置发送所述非共沸混合制冷剂不足这一情况。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置还具备控制所述压缩机的控制装置,
所述控制装置在所述制冷循环装置的初次运转中,通过根据所述差校正蒸发温度的控制目标值,从而校正所述压缩机的驱动频率,在所述制冷循环装置的初次运转停止时,保存所述控制目标值的校正量,
所述控制装置在所述制冷循环装置的第二次以后的运转中,控制所述压缩机的驱动频率,以使所述蒸发温度成为所述控制目标值的初始值加上保存的所述校正量而得到的值。
9.根据权利要求8所述的制冷循环装置,其中,
所述控制装置根据所述非共沸混合制冷剂的初始制冷剂量及保存的所述校正量算出所述非共沸混合制冷剂的不足量,
算出向所述制冷循环装置追加所述不足量的情况下的所述控制目标值的预测校正量,
在所述预测校正量小于基准校正量的情况下,报知能够追加与所述不足量等量的所述非共沸混合制冷剂,
在所述预测校正量大于所述基准校正量的情况下,报知需要利用所述制冷循环装置的在规格上设定的量的所述非共沸混合制冷剂替换所述制冷循环装置内的所述非共沸混合制冷剂。
10.根据权利要求6所述的制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置还具备测定所述第一温度并向所述控制装置输出的温度传感器,
在所述温度传感器发生了故障的情况下,所述温度传感器输出的温度大于第三阈值,
所述第一温度大于所述第三阈值的情况下的所述压缩机的驱动频率比所述第一温度小于所述第三阈值的情况下的所述压缩机的驱动频率大。
11.根据权利要求1~3中任一项所述的制冷循环装置,其中,
所述非共沸混合制冷剂包含二氧化碳,
所述二氧化碳在所述非共沸混合制冷剂中所占的比例为50重量%以下。
12.根据权利要求11所述的制冷循环装置,其中,
所述非共沸混合制冷剂包含R463A。
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