CN1240979C - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

冷冻装置，具有通过制冷剂配管(6、7)将室外机(X)和室内机(Y)进行连接的制冷剂循环回路(A)，在连接室外机和室内机并且在制冷运行时成为高压液管的液侧制冷剂配管(6)上可拆装地连接有在制冷运行状态下向制冷剂循环回路(A)充填制冷剂的制冷剂充填装置(10)。制冷剂通过液侧制冷剂配管(6)从制冷剂充填装置(10)向制冷剂循环回路(A)进行充填。制冷剂充填装置(10)具有：存储充填用制冷剂的制冷剂罐(11)、在制冷运行状态下使制冷剂从制冷剂罐流出的第2管路(B2)、在制冷运行状态下使制冷剂返回制冷剂罐的第1管路(B1)、在制冷运行状态下对通过第1管路、制冷剂罐及第2管路且成为制冷剂循环回路(A)的一部分的制冷剂充填回路(B)的导通/非导通进行切换的制冷剂切换机构(12)。本发明能在短时间内以容易的操作进行最适量的制冷剂的充填。

Description

冷冻装置
技术领域
本发明涉及分离式冷冻装置。
背景技术
以往人们所知道的分离式冷冻装置如图5所示，由压缩机1、四通切换阀2、室外热交换器3、取暖用减压机构4B、制冷用减压机构4A、室内热交换器5依次连接构成制冷剂循环回路A。室外热交换器3在制冷运行时起冷凝器作用，取暖运行时起蒸发器作用。室内热交换器5在制冷运行时起蒸发器作用，取暖运行时起冷凝器作用。另外，冷冻装置分成具有压缩机1、四通切换阀2、室外热交换器3及取暖用减压机构4B的室外机X以及具有制冷用减压机构4A及室内热交换器5的室内机Y。室外机X与室内机Y由制冷剂配管6、7连接。
该冷冻装置中，通过四通切换阀2的切换动作，可对制冷循环及取暖循环进行切换。制冷循环中，制冷剂按压缩机1→四通切换阀2→室外热交换器3→取暖用减压机构4B→制冷用减压机构4A→室内热交换器5→四通切换阀2→压缩机1进行循环。取暖循环中，制冷剂按压缩机1→四通切换阀2→室内热交换器5→制冷用减压机构4A→取暖用减压机构4B→室外热交换器3→四通切换阀2→压缩机1进行循环。图5所示的冷冻装置中，1台室外机X与2台室内机Y、Y连接。符号8、9是关闭阀。
上述分离式冷冻装置的场合，因室外机X与室内机Y的设置距离，对所需的制冷剂量产生差异。因此，安装时，需要在实地充填至最佳制冷剂量。比如，传统上进行以下的制冷剂充填，即，预先在室外机X中加入规定量的制冷剂，在现场设置时，根据连接室外机X和室内机Y的制冷剂配管6、7的长度，对不够的制冷剂进行充填。
上述制冷剂的充填通常是边对制冷剂循环回路A抽真空边进行。但是，当制冷剂不能完全进入制冷剂循环回路A时，如图5所示，采用将制冷剂循环回路A作为制冷循环的状态(制冷运行状态)，将存储制冷剂的罐V与成为高压液管的液侧制冷剂配管6侧的关闭阀8连接，将关闭阀8关闭，边对罐V用电子秤E进行秤重边向制冷剂循环回路A充填制冷剂的方法。
但是，采用上述制冷剂充填方法时，存在作业人员需一直在场、需长时间进行作业的问题。比如，设置10台冷冻装置的场合，在冬季时，假设为20马力70m的配管(制冷剂：充填20kg)，则存在对1台装置需要陪伴2～3小时，总体需要20～30小时(3～4天)的作业时间。而且，与在受到管理的工厂充填制冷剂相比，在现场的作业现状是配管周围情况复杂，作业性差，难以进行正确的制冷剂充填。
另外，如上所述，在现场工地上确定制冷剂充填量的场合，影响设备性能和可靠性的部分变得依赖于现场工地的施工水平，出现不能最大限度地发挥冷冻装置的能力等的情况。
为此，也有采用事先将一定程度的现场配管长度的量的制冷剂充填在冷冻装置的设备内，如现场配管短的情况，则将多余的制冷剂储存在制冷剂循环回路内的储存罐等内的方式(即，无充填方式)。但是，该方式中，配管短时一直将多余的制冷剂存放进储存罐等内，这不仅有损于设备的可靠性，而且还需要大的储存罐以及多余的量的制冷剂。其结果，导致成本上升，增加客户的负担，同时对地球环境产生不良影响的问题。该问题尤其在大楼用多系统那样的制冷剂量大的系统(冷冻装置)中更为显著。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能在短时间内容易地进行最适量的制冷剂充填的冷冻装置
本发明内容
本发明的技术方案1的冷冻装置具有室外机、室内机、液侧制冷配管及气体侧制冷剂配管、制冷剂充填装置。室外机具有压缩机、室外热交换器、取暖用减压机构。室外热交换器在制冷运行时起冷凝器作用，取暖运行时起蒸发器作用。室内机具有制冷用减压机构及室内热交换器。室内热交换器在制冷运行时起蒸发器作用，取暖运行时起冷凝器作用。液侧制冷剂配管及气体侧制冷剂配管将室外机和室内机进行连接以形成制冷剂循环回路。制冷剂充填装置与液侧制冷剂配管可拆装地连接，以向制冷剂循环回路充填制冷剂。制冷剂充填装置具有：存储充填用制冷剂的制冷剂罐、在制冷运行状态下使制冷剂从制冷剂罐流出的第2管路、在制冷运行状态下使制冷剂返回制冷剂罐的第1管路、在制冷运行状态下对通过第1管路、制冷剂罐、及第2管路且成为制冷剂循环回路的一部分的制冷剂充填回路的导通/非导通进行切换的制冷剂切换机构。
通过上述结构，一旦将制冷剂充填装置与液侧制冷剂配管连通并将制冷剂循环回路定为制冷运行状态，则制冷剂从制冷剂充填装置通过成为高压液管的液侧制冷剂配管向制冷剂循环回路进行充填。只要在得到足够的量的制冷剂充填后切断制冷剂充填装置与液侧制冷剂配管之间的连通就能结束制冷剂的充填。即，能在短时间内容易地进行作业，进行最适量的制冷剂充填。
而且，只要将制冷剂充填装置做成能在外部与室外机连接的结构，可将制冷剂充填装置作为任选附件，可仅与需要的冷冻装置连接。
该冷冻装置中，通过制冷剂充填回路的导通，制冷剂从制冷剂罐向制冷剂循环回路进行充填，由制冷剂充填回路的不导通而结束制冷剂的充填。这里，由制冷剂罐和制冷剂切换机构构成的简易的制冷剂充填装置能在短时间内以容易的操作进行最适量的制冷剂的充填。
技术方案2的冷冻装置为在技术方案1所述的冷冻装置中，制冷剂充填装置还具有：当制冷剂充填回路处于非导通状态时成为所述制冷剂循环回路的一部分的第3管路。
本发明的技术方案3的冷冻装置具有室外机、室内机、液侧制冷配管及气体侧制冷剂配管、制冷剂充填装置。室外机具有压缩机、室外热交换器、取暖用减压机构。室外热交换器在制冷运行时起冷凝器作用，取暖运行时起蒸发器作用。室内机具有制冷用减压机构及室内热交换器。室内热交换器在制冷运行时起蒸发器作用，取暖运行时起冷凝器作用。液侧制冷剂配管及气体侧制冷剂配管将室外机和室内机进行连接以形成制冷剂循环回路。制冷剂充填装置与液侧制冷剂配管可拆装地连接，以向制冷剂循环回路充填制冷剂。制冷剂充填装置具有与所述室外热交换器并列连接的热交换器。
这里，通过连接制冷剂充填装置，等于在制冷剂循环回路上增加了具有与室外机的室外热交换器相同功能的热交换器。由此，可通过连接制冷剂充填装置就可对室外热交换器的能力进行调节。
技术方案4的冷冻装置为在技术方案1至3中任何一项所述的冷冻装置中，制冷剂充填装置在制冷运行状态下向制冷剂循环回路充填制冷剂。
技术方案5的冷冻装置为在技术方案1至3中任何一项所述的冷冻装置中，还具有使制冷剂充填装置仅在预先设定的时间内充填制冷剂的制冷剂充填控制装置。
这里，通过仅在事先设定的时间内进行制冷剂充填运行，可始终获得合适量的制冷剂的充填。
而且，制冷剂充填回路中的高压液管部即液侧制冷剂配管被液态制冷剂充满后不再进行制冷剂的充填，因此只要将事先设定的时间设定得长一些，就能应对现场配管长度长的情况。
技术方案6的冷冻装置为在技术方案1所述的冷冻装置中，还具有对制冷剂切换机构进行切换以将制冷剂循环回路作为取暖运行状态而使制冷剂充填回路导通、并进行制冷剂回收运行的制冷剂回收控制装置。
这里，可将制冷剂循环回路的制冷剂回收至制冷剂充填装置的制冷剂罐内。
技术方案7的冷冻装置为在技术方案6所述的冷冻装置中，还具有配置在压缩机的吸入侧的低压压力检测装置。当低压压力检测装置检测到的检测值处于规定值以下时，制冷剂回收控制装置停止制冷剂回收运行。
这里，压缩机的吸入侧的压力下降至规定值以下时(换言之，残留在制冷剂循环回路中的制冷剂已几乎没有时)停止制冷剂回收运行，能可靠地将制冷剂回收至制冷剂罐内。
附图的简单说明
图1是表示本发明的实施例1的冷冻装置的制冷剂回路图。
图2是表示本发明的实施例1的冷冻装置的制冷剂充填运行控制内容的流程图。
图3是表示本发明的实施例1的冷冻装置的制冷剂回收运行控制内容的流程图。
图4是表示本发明的实施例2的冷冻装置的制冷剂回路图。
图5是表示传统公知的冷冻装置的制冷剂回路图。
具体实施方式
实施例1
图1是表示本发明的实施例1的冷冻装置的制冷剂回路图。
该冷冻装置与在背景技术中所说明的相同，由压缩机1、四通切换阀2、室外热交换器3、取暖用减压机构4B、制冷用减压机构4A、室内热交换器5依次连接构成制冷剂循环回路A。室外热交换器3在制冷运行时起冷凝器作用，取暖运行时起蒸发器作用。室内热交换器5在制冷运行时起蒸发器作用，取暖运行时起冷凝器作用。冷冻装置分成室外机X及室内机Y，由液侧制冷剂配管6及气体侧制冷剂配管7连接室外机X和室内机Y。室外机X具有压缩机1、四通切换阀2、室外热交换器3、取暖用减压机构4B。室内机Y具有制冷用减压机构4A及室内热交换器5。
该冷冻装置中可通过四通切换阀2的切换动作对制冷循环(制冷运行状态)及取暖循环(取暖运行状态)进行切换。制冷循环中，制冷剂按压缩机1→四通切换阀2→室外热交换器3→取暖用减压机构4B→制冷用减压机构4A→室内热交换器5→四通切换阀2→压缩机1进行循环。取暖循环中，制冷剂按压缩机1→四通切换阀2→室内热交换器5→制冷用减压机构4A→取暖用减压机构4B→室外热交换器3→四通切换阀2→压缩机1进行循环。图1所示的冷冻装置中，1台室外机X与2台室内机Y、Y连接。符号8、9是关闭阀。
将室外机X与室内机Y进行连接且在制冷运行时成为高压液管的液侧制冷剂配管6中可拆装地连接有制冷剂充填装置10。制冷剂充填装置10在制冷运行状态下向制冷剂循环回路A充填制冷剂。
制冷剂充填装置10由储存充填用制冷剂的制冷剂罐11、制冷剂切换机构12构成。制冷剂切换机构12在制冷运行时对通过制冷剂罐11的制冷剂充填回路B的导通状态与非导通状态进行切换。本实施例中，制冷剂切换机构12使用三通切换阀。在制冷剂充填回路B的制冷剂罐11的前后设有电磁开闭阀13、14。电磁开闭阀13、14在制冷剂充填回路B导通时或非导通时进行开阀动作或关阀动作。这里，连接制冷剂罐11与液侧制冷剂配管6的管路B1的下游端与制冷剂罐11的气相部11a连接，连接所述制冷剂罐11与三通切换阀12的管路B2的上游端与制冷剂罐11的液相部11b的下端连接。通过如此连接，充填制冷剂时仅液态制冷剂从制冷剂罐11中导出，制冷剂回收时仅气体制冷剂从制冷剂罐11导出。符号15、16是连接制冷剂充填装置10时使用的关闭阀。
另外，室外机X中设有控制基板18。从对压缩机1的吸入侧的压力进行检测的起低压压力检测装置作用的压力传感器17将压力信息输入控制基板18。另外，控制基板18输出控制压缩机1的起动停止的信号。在制冷剂充填装置10中设有向三通切换阀12及电磁开闭阀13、14输出控制信号的控制基板19。在该冷冻装置中附设有对控制基板18、19输送接收信号的控制器20。
控制器20具有作为制冷剂充填控制装置的功能及作为制冷剂回收控制装置的功能，作为制冷剂充填控制装置的功能是使制冷剂充填装置10仅在预先设定的时间ts内进行制冷剂充填运行，作为制冷剂回收控制装置的功能是制冷剂循环回路A为取暖循环的状态下切换三通切换阀12以使制冷剂充填回路B侧导通，从而进行制冷剂回收运行。而且，当压力传感器17检测出的检测值P变为规定值Ps以下时，制冷剂回收控制装置停止制冷剂回收运行。
下面参照图2及图3所示的流程图对制冷剂充填运行及制冷剂回收运行进行说明。
(I)制冷剂充填运行(参照图2的流程图)
在步骤S1中，四通切换阀2切换至制冷循环，在步骤S2中，压缩机1开始驱动，在步骤S3中，三通切换阀12切换成制冷剂充填回路B为导通的状态，在步骤S4中，电磁开闭阀13、14进行开动作。然后，在步骤S5中，ts定时器起动。上述状态下的制冷剂充填运行一直继续，直到在步骤S6中判断为经过了预先设定的时间ts为止。
在步骤S6中判断经过了设定的时间ts，在步骤S7中，三通切换阀12切换成制冷剂充填回路B为非导通的状态，在步骤S8中，电磁开闭阀13、14进行关闭动作，在步骤S9中，压缩机1停止驱动，制冷剂充填运行结束。
如上所述，将制冷剂循环回路A作为制冷运行状态导通制冷剂充填回路B后，制冷剂通过成为高压液管的液侧制冷剂配管6从制冷剂充填装置10向制冷剂循环回路A进行充填。然后，当得到所需的足够的量的制冷剂充填后(即，经过了设定时间ts时)，切断制冷剂充填装置10与液侧制冷剂配管6的连通，制冷剂的充填结束。因此，能在短时间内以容易的操作进行最佳的量的制冷剂充填。
而且，因为制冷剂充填装置10能在外部与室外机连接，可将制冷剂充填装置10作为任选附件，仅对需要的冷冻装置进行连接。另外，通过将制冷剂充填运行预先设定的时间ts，就能始终得到合适的量的制冷剂的充填，但是，当制冷剂充填回路A中的高压液管部即液侧制冷剂配管6被液态制冷剂充满后，则不再进行制冷剂的充填，因此只要将事先设定的时间设定得长一些，就能应对现场配管长度长的情况。
(II)制冷剂回收运行(参照图3的流程图)
在步骤S1中，将四通切换阀2切换至取暖循环侧，在步骤S2中，压缩机1开始驱动，在步骤S3中，三通切换阀12切换成制冷剂充填回路B为导通的状态，在步骤S4中，电磁开闭阀13、14进行开动作。然后，在步骤S5中，将来自压力传感器17的压力信息(即，低压压力P)输入控制器20。上述状态下的制冷剂回收运行中，制冷剂被回收至制冷剂充填装置10的制冷剂罐11内，压力传感器17的检测压力P逐渐下降。该制冷剂回收运行一直继续，直到在步骤S6中判断检测值P在规定值Ps以下时为止。这里，规定值Ps是制冷剂循环回路A中的制冷剂几乎已经没有的状态下的低压压力。
在步骤S6中判断为P≤Ps后，则在步骤S7中将三通切换阀12切换成制冷剂充填回路B为非导通的状态，在步骤S8中，电磁开闭阀13、14进行关闭动作，在步骤S9中，压缩机1停止驱动，制冷剂回收运行结束。
如上所述，当压缩机1的吸入侧的压力低于规定值时(换言之，残留在制冷剂循环回路A中的制冷剂已几乎没有时)停止制冷剂回收运行，能可靠地将制冷剂回收至制冷剂罐11内。
实施例2
图4是表示本发明的实施例2的冷冻装置的制冷剂回路图。
这里，在制冷剂充填装置10上附设有与室外热交换器3并列连接的热交换器21。在热交换器21的制冷运行时的出口侧设有取暖用减压机构4B。符号22、23是关闭阀。采取这种结构，通过连接制冷剂充填装置10，等于在制冷剂循环回路A上增加了具有与室外机X的室外热交换器3相同功能的热交换器21，通过连接制冷剂充填装置10就可对室外热交换器3的能力进行调节。其他结构及作用效果与实施例1相同，在此省略说明。
产业上利用的可能性
利用本发明，连通制冷剂充填装置10与液侧制冷剂配管6并使制冷剂循环回路A为制冷运行状态，将制冷剂从制冷剂充填装置10向制冷剂循环回路A进行充填，只要在获得所需的足够的量的制冷剂充填时切断制冷剂充填装置10与液侧制冷剂配管6的连通，就能在短时间内以容易的操作进行最适量的制冷剂的充填。

Claims (7)

1.一种冷冻装置，包括：具有压缩机(1)、在制冷运行时起冷凝器作用并且在取暖运行时起蒸发器作用的室外热交换器(3)、取暖用减压机构(4B)的室外机(X)；
具有制冷用减压机构(4A)、在制冷运行时起蒸发器作用并且在取暖运行时起冷凝器作用的室内热交换器(5)的室内机(Y)；
将所述室外机(X)和所述室内机(Y)进行连接以形成制冷剂循环回路(A)的液侧制冷剂配管(6)及气体侧制冷剂配管(7)；
可拆装地连接在液侧制冷剂配管(6)上以向所述制冷剂循环回路(A)充填制冷剂的制冷剂充填装置(10)，其特征在于，
所述制冷剂充填装置(10)具有：
存储充填用制冷剂的制冷剂罐(11)、
在制冷运行状态下使制冷剂从所述制冷剂罐(11)流出的第2管路(B2)、
在制冷运行状态下使制冷剂返回所述制冷剂罐(11)的第1管路(B1)、
在制冷运行状态下对通过所述第1管路(B1)、所述制冷剂罐(11)、及所述第2管路(B2)且成为所述制冷剂循环回路(A)的一部分的制冷剂充填回路(B)的导通/非导通进行切换的制冷剂切换机构(12)。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，
所述制冷剂充填装置(10)还具有：
当所述制冷剂充填回路(B)处于非导通状态时成为所述制冷剂循环回路(A)的一部分的第3管路。
3.一种冷冻装置，包括：具有压缩机(1)、在制冷运行时起冷凝器作用并且在取暖运行时起蒸发器作用的室外热交换器(3)、取暖用减压机构(4B)的室外机(X)；
具有制冷用减压机构(4A)、在制冷运行时起蒸发器作用并且在取暖运行时起冷凝器作用的室内热交换器(5)的室内机(Y)；
将所述室外机(X)和所述室内机(Y)进行连接以形成制冷剂循环回路(A)的液侧制冷剂配管(6)及气体侧制冷剂配管(7)；
可拆装地连接在液侧制冷剂配管(6)上以向所述制冷剂循环回路(A)充填制冷剂的制冷剂充填装置(10)，其特征在于，
所述制冷剂充填装置(10)具有与所述室外热交换器(3)并列连接的热交换器(21)。
4.如权利要求1至3中的任何一项所述的冷冻装置，其特征在于，所述制冷剂充填装置(10)在制冷运行状态下向所述制冷剂循环回路(A)充填制冷剂。
5.如权利要求1至3中的任何一项所述的冷冻装置，其特征在于，还具有使制冷剂充填装置(10)仅在预先设定的时间(ts)内充填制冷剂的制冷剂充填控制装置。
6.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，还具有制冷剂回收控制装置，该制冷剂回收控制装置对制冷剂切换机构(12)进行切换以使所述制冷剂循环回路(A)为取暖运行状态并使所述制冷剂充填回路(B)导通而进行制冷剂回收运行。
7.如权利要求6所述的冷冻装置，其特征在于，还具有配置在所述压缩机(1)的吸入侧的低压压力检测装置(17)，
所述制冷剂回收控制装置当所述低压压力检测装置(17)检测到的检测值(P)处于规定值(Ps)以下时停止制冷剂回收运行。
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