專利名稱：冷凍裝置及制冷劑充填方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種冷凍裝置及制冷劑充填方法，特別是涉及一種充填非共沸混合物制冷劑等制冷劑的改良。
背景技術：
目前，在使用R22等單一制冷劑的冷凍裝置中，對制冷回路進行的制冷劑的充填例如與日本冷凍協(xié)會編的《新版·第4版冷凍空調(diào)便覽(基礎篇)》的第704頁～第705頁所登載的一樣，是如下進行的。
即，首先，經(jīng)由管子將制冷劑儲氣瓶連接到預先形成真空狀態(tài)的制冷劑回路的制冷劑充填閥上。然后，通過打開該制冷劑充填閥，利用制冷劑儲氣瓶內(nèi)和制冷劑回路內(nèi)的壓力差使制冷劑儲氣瓶內(nèi)的制冷劑流入制冷劑回路。
隨著制冷劑向制冷劑回路內(nèi)充填，制冷劑回路內(nèi)的壓力上升。因此，制冷劑儲氣瓶內(nèi)和制冷劑回路內(nèi)的壓力差漸漸減小，使制冷劑的充填速度逐漸減小。特別是在放置制冷劑儲氣瓶的室外的空氣溫度、即外氣溫度低的情況下，由于制冷劑儲氣瓶內(nèi)的壓力減小，上述壓力差更容易減小。
因此，使單位時間內(nèi)充填到制冷劑回路的制冷劑量減小。其結果，制冷劑的充填速度不久就會降到極端的緩慢。也就是說，形成雖然制冷劑儲氣瓶內(nèi)的壓力比制冷劑回路內(nèi)的壓力大，但實質(zhì)上幾乎不能充填制冷劑的狀態(tài)。
在形成這樣的狀態(tài)時，為了加大制冷劑的充填速度，通常采用如下的措施。
即，將制冷劑儲氣瓶連接到壓縮機的吸入側配管的閥上，以使壓縮機運轉的狀態(tài)供給制冷劑。這樣可以確保和制冷劑儲氣瓶內(nèi)的壓力差較大，從而可以提高制冷劑的充填速度。
解決的課題但是，從壓縮機吸入側配管充填制冷劑存在下述問題。
首先，在以液態(tài)狀態(tài)從制冷劑儲氣瓶充填制冷劑時，制冷劑有可能會被吸入壓縮機，因液體壓縮而導致壓縮機的破損。
另一方面，如果以氣體狀態(tài)從制冷劑儲氣瓶充填制冷劑，在非共沸混合制冷劑的時候，就會產(chǎn)生在該瓶內(nèi)的組成與充填到制冷劑回路以后的組成不相同的問題。
也就是說，近年來鑒于地球環(huán)境問題，作為替換制冷劑正在更多地使用R407C等非共沸混合制冷劑，而非共沸混合制冷劑因各制冷劑沸點的不同具有氣態(tài)和液體下制冷劑的組成比不同的特征。通常，非共沸混合制冷劑是在液體下調(diào)整組成而充填到制冷劑儲氣瓶的。因此，在如上所述以氣態(tài)向制冷劑回路充填時，就會產(chǎn)生各制冷劑的組成比改變的問題。也就是說，在氣態(tài)下充填時，制冷劑儲氣瓶內(nèi)的混合制冷劑和充填到制冷劑回路后的混合制冷劑組成比不同，形成性質(zhì)不同的制冷劑。因此，在以氣態(tài)充填時制冷劑回路內(nèi)的混合制冷劑不能發(fā)揮設計的性能，使冷凍裝置的性能顯著降低。
因此，非共沸混合制冷劑不能采用在壓縮機運轉中以氣態(tài)從吸入側配管充填的方法。所以，就必須在使壓縮機停止的狀態(tài)下進行充填，因而充填需要大量的時間。
由此，尤其是對非共沸混合制冷劑就盼望一種可以無損于壓縮機的可靠性在液態(tài)下充填的方法。
本發(fā)明就是為此而開發(fā)的，其目的在于，無損于壓縮機的可靠性而迅速進行制冷劑充填。
發(fā)明概要為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明在制冷劑回路上，在遠離壓縮機(15，22)的位置設置制冷劑充填部(40A)，通過驅(qū)動壓縮機(15，22)，同時封閉制冷劑充填部(40A)的上流側，使該制冷劑充填部(40A)形成低壓，另一方面，為了防止高壓的過度上升及低壓的過度下降使高壓制冷劑不斷向低壓側排放，在液體下使制冷劑自該制冷劑充填部(40A)進行充填。
解決方法具體地說，本發(fā)明的冷凍裝置包括壓縮機(15，22)、熱源側換熱器(17)、減壓機構(18)及使用側換熱器(20)依序連接而構成的制冷劑回路(11)，其中，所述制冷劑回路(11)設有開閉機構(23)，設在所述熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間；制冷劑充填部(40A)，設在該開閉機構(23)的下游側，在向該制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時和制冷劑供給源(31)連接；壓力緩和回路(SVP)，在驅(qū)動所述壓縮機(15，22)向該制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時，將該制冷劑回路(11)的高壓側的制冷劑導向該制冷劑回路(11)的低壓側。
所述壓力緩和回路由連接制冷劑回路(11)的高壓側和低壓側的制冷劑流通線路(SVP)構成，也可以具有在充填制冷劑時開口的補助開閉機構(25)。
所述壓力緩和回路(SVP)也可以具有將壓縮機(15，22)排出側的制冷劑導入吸入側的第一回路(SVP1)。
所述壓力緩和回路(SVP)也可以具有將熱源側換熱器(17)下游側的制冷劑導入該壓縮機(15，22)吸入側的第二回路(SVP2)。
所述開閉機構(23)設在熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間，另一方面，壓力緩和回路(SVP)也可以具有將壓縮機(15，22)排出側的制冷劑導入吸入側的第一回路(SVP1)和將熱源側換熱器(17)下游側的制冷劑導入該壓縮機(15，22)吸入側的第二回路(SVP2)。
在所述熱源側換熱器(17)和開閉機構(23)之間設有受液器(19)，而壓力緩和回路(SVP)的第二回路(SVP2)的上游端(13c)可以連接在該受液器(19)上。
所述開閉機構(23)設在熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間，另一方面，在向制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時，也可以在制冷劑回路(11)上設置將由熱源側換熱器(17)冷凝的制冷劑向壓縮機(15，22)供給的注入回路(SVT)。
所述注入回路(SVT)設有補助開閉機構(27，28)，另一方面，也可以設置開閉控制機構(53)，該開閉控制機構(53)在由壓縮機(15，22)排出的制冷劑的過熱大于第一規(guī)定值時將該補助開閉機構(27，28)設定為開狀態(tài)，在該過熱小于該第一規(guī)定值以下的第二規(guī)定值時將該補助開閉機構(27，28)設定為閉狀態(tài)。
充填到所述制冷劑回路(11)的制冷劑可以是非共沸混合制冷劑。
本發(fā)明的制冷劑充填方法是一種向由壓縮機(15，22)、熱源側換熱器(17)、減壓機構(18)及使用側換熱器(20)依序連接而構成的制冷劑回路(11)充填制冷劑的制冷劑充填方法，在使所述壓縮機(15，22)操作的狀態(tài)下，使所述熱源側換熱器(17)和使用側換熱器(20)之間的制冷劑流路閉鎖，在閉鎖部(23)的下游側形成低壓區(qū)域(40A)，同時，從該壓縮機(15，22)的排出側或該閉鎖部(23)的上流側向該壓縮機(15，22)的吸入側排放高壓制冷劑，另一方面，將制冷劑供給源(31)連接在所述低壓區(qū)域(40A)，以液態(tài)使該制冷劑供給源(31)內(nèi)的液體制冷劑流入該低壓區(qū)域(40A)。
作用如上所述，在充填制冷劑時，通過在開閉機構(23)閉鎖的狀態(tài)下驅(qū)動壓縮機(15，22)，而使制冷劑充填部(40A)的壓力降低。其結果，使制冷劑供給源(31)內(nèi)和制冷劑充填部(40A)的壓力差增大，使制冷劑迅速由制冷劑供給源(31)流入制冷劑充填部(40A)。由于制冷劑充填部(40A)設在使用側換熱器(20)的上游側，故位于制冷劑回路上遠離壓縮機(15，22)的位置。因此，即使使制冷劑以液態(tài)流入制冷劑充填部(40A)，液態(tài)制冷劑也不會直接被吸入壓縮機(15，22)，可提高壓縮機(15，22)的可靠性。另外，通過使其以液態(tài)流入，而使制冷劑的充填迅速進行。通過閉鎖開閉機構(23)使制冷劑回路(11)的高壓上升，同時低壓下降，而由于通過壓力緩和回路(SVP)制冷劑回路(11)高壓側的制冷劑被導向低壓側，所以防止了高壓的過度上升和低壓的過度降低。因此，避免了壓力開閉器等保護裝置的不必要的操作，同時，提高了制冷劑回路(11)的構成部件的可靠性。
充填制冷劑時，補助開閉機構(25)開口，通過制冷劑流通線路(SVP)高壓側的制冷劑被導向低壓側。因此，利用簡單的結構防止了高壓的過度上升及低壓的過度降低。
充填制冷劑時，壓縮機(15，22)排出側的高壓制冷劑通過第一回路(SVP1)被供給到壓縮機(15，22)的吸入側，防止了高壓的過度上升及低壓的過度降低。
充填制冷劑時，熱源側換熱器(17)下流側的稍高壓的制冷劑通過第二回路(SVP2)被供給到壓縮機(15，22)的吸入側，防止了高壓的過度上升及低壓的過度降低。
充填制冷劑時，壓縮機(15，22)排出側的高壓制冷劑通過第一回路(SVP1)被供給到壓縮機(15，22)的吸入側，另一方面，熱源側換熱器(17)下游側的稍高壓的制冷劑通過第二回路(SVP2)被供給到壓縮機(15，22)的吸入側。
充填制冷劑時，熱源側換熱器(17)下游側的制冷劑在流入受液器(19)后，通過壓力緩和回路(SVP)的第二回路(SVP2)供給到低壓側。
充填制冷劑時，由熱源側換熱器(17)冷凝收縮形成低溫的制冷劑通過注入回路(SVT)供給到壓縮機(15，22)。因此由壓縮機(15，22)排出的制冷劑的溫度降低，防止了排出制冷劑溫度的過度上升。因此防止了壓縮機(15，22)或其它構成部件的過熱，提高了裝置的可靠性。
排出的制冷劑的溫度變得過高時，制冷劑的過熱就會大于第一規(guī)定值，補助開閉機構(27，28)被設定為開狀態(tài)，低溫的制冷劑被供給到壓縮機(15，22)。其結果，使排出的制冷劑的溫度降低。另一方面，在利用液態(tài)注入而使排出的制冷劑的溫度過低時，制冷劑的過熱就會低于第二規(guī)定值，補助開閉機構(27，28)被設定為閉狀態(tài)。其結果，防止了排出的制冷劑的溫度的降低。
雖然非共沸混合制冷劑具有液態(tài)和氣態(tài)下組成不同的性質(zhì)，但通過以原液態(tài)將其充填到制冷劑回路，防止了充填時的組成變化。因此冷凍裝置可發(fā)揮原設計的性能。
通過關閉所述熱源側換熱器(17)和使用側換熱器(20)之間的制冷劑流路，而在閉鎖部(23)的下游側形成低壓區(qū)域(40A)。將制冷劑供給源(31)連接在該低壓區(qū)域(40A)，利用制冷劑供給源(31)和低壓區(qū)域(40A)的壓力差使制冷劑供給源(31)內(nèi)的制冷劑通過該低壓區(qū)域(40A)流入制冷劑回路(11)。通過使制冷劑流路閉鎖，會使制冷劑回路(11)的高壓上升、低壓下降，但，從壓縮機(15，22)的排出側或閉鎖部(23)的上游側向壓縮機(15，22)的吸入側釋放高壓，防止了高壓的過度上升及低壓的過度降低。因此避免了壓力開閉器等的保護裝置的不必要的操作，同時提高了制冷劑回路(11)的構成部件的可靠性。
效果因此，根據(jù)本發(fā)明，通過閉鎖開閉機構，可以增大制冷劑供給源內(nèi)和制冷劑充填部的壓力差，可迅速充填制冷劑。由于制冷劑充填部設在使用側換熱器的上游側，所以即使以液態(tài)使制冷劑流入，液態(tài)制冷劑也不會直接被吸入壓縮機。因此，不會損壞壓縮機的可靠性，使液態(tài)充填成為可能。由于通過壓力緩和回路將制冷劑回路的高壓側的制冷劑導向低壓側，故可以防止高壓的過度上升及低壓的過度下降。因此可以避免保護裝置的不必要的操作，同時可防止制冷劑回路的構成部件的可靠性的降低。
利用簡單且具體的結構可防止高壓的過度上升及低壓的過度降低。
由于通過注入回路將低溫制冷劑向壓縮機供給，故可以防止排出的制冷劑的溫度的過度上升。因此可以提高壓縮機等的構成部件的可靠性。
由于可以將排出制冷劑的過熱控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，可以將排出的制冷劑的溫度維持在相應于運轉狀態(tài)的適當?shù)闹担梢蕴岣哐b置的可靠性。
可以不產(chǎn)生組成變化而充填非共沸混合制冷劑，更顯著地發(fā)揮液態(tài)充填制冷劑的效果。
附圖的簡要說明如下圖1為空調(diào)裝置的制冷劑回路圖；圖2為虹吸管式儲氣瓶的立體圖；圖3為充填制冷劑時空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。
實施本發(fā)明的最佳狀態(tài)下面參照


本發(fā)明的實施例。
-空調(diào)裝置(10)的結構-如圖1所示，本實施例的冷凍裝置為具有使非共沸混合制冷劑循環(huán)的制冷劑回路(11)的空調(diào)裝置(10)，連接室外機(U1)和室內(nèi)機(U2)而構成。
制冷劑回路(11)具有主回路(12)、壓力緩和回路(SVP)及注入回路(SVT)。
主回路(12)是進行制冷劑的升壓、冷凝、減壓及蒸發(fā)的回路，依次連接并列設置的容量固定型第一壓縮機(15)及容量可變型第二壓縮機(22)、四通切換閥(16)、作為熱源側換熱器的室外換熱器(17)、作為減壓機構的室外側電子膨脹閥(18)、受液器(19)、作為減壓機構的室內(nèi)側電子膨脹閥(39)、作為使用側換熱器的室內(nèi)換熱器(20)、所述四通切換閥(16)和儲氣筒(21)而構成。在受液器(19)和室內(nèi)側電子膨脹閥(39)之間設有作為開閉機構的液體側閉鎖閥(23)。在室內(nèi)換熱器(20)和四通切換閥(16)之間設有氣體側閉鎖閥(23)。在液體側閉鎖閥(23)和室內(nèi)側電子膨脹閥(39)之間設有具有制冷劑充填閥(40)的制冷劑充填部(40A)。該制冷劑充填部(40A)通過在閉鎖液體側閉鎖閥(23)的狀態(tài)下驅(qū)動壓縮機(15)、(22)而形成低壓區(qū)域。
壓力緩和回路(SVP)為閉鎖液體側閉鎖閥(23)時防止高壓的過上升及低壓的過降低的回路，由第一回路(SVP1)及第二回路(SVP2)構成。第一回路(SVP1)的上游端(13a)連接在制冷劑回路(11)的壓縮機(15)、(22)的排出側和四通切換閥(16)之間。下游端(13b)連接在四通切換閥(16)和儲氣筒(21)之間。該第一回路(SVP1)上設有作為補助開閉機構的電磁閥(25)。第二回路(SVP2)的上游端(13c)連接在受液器(19)上，下游端(13d)連接在第一回路(SVP1)的上游端(13a)和電磁閥(25)之間。第二回路(SVP2)上設有只允許自上游端(13c)向下游端(13d)流通的止回閥(26)。
注入回路(SVT)為在排出制冷劑的溫度過高時向壓縮機(15)、(22)注入低溫的制冷劑，以降低排出的制冷劑的溫度的回路。注入回路(SVT)具有并列設置的第一注入回路(SVT1)和第二注入回路(SVT2)。第一注入回路(SVT1)的下游端(14c)、第二注入回路(SVT2)的下游端(14d)分別連接在第一壓縮機(15)、第二壓縮機(22)上。兩注入回路(SVT1)，(SVT2)的上游側在合流端(14b)合流，合流端(14b)的上游側連接在主回路(12)的室外側電子膨脹閥(18)和受液器(19)之間，形成上游端(14a)。也就是說，注入回路(SVT)的上游端(14a)設在低溫的制冷劑流通的部分。在第一注入回路(SVT1)上自合流端(14b)向下游端(14c)依次設有第一電磁閥(27)及第一毛細管(29)。同樣，在第二注入回路(SVT2)上自合流端(14b)向下游端(14d)依次設有第二電磁閥(28)及第二毛細管(30)。
室內(nèi)換熱器(20)及室內(nèi)風扇(41)裝在室內(nèi)機(U2)內(nèi)。而主回路(12)的其他構成部件、壓力緩和回路(SVP)、注入回路(SVT)及室外風扇(42)裝在室外機(U1)內(nèi)。
另外，室外側電子膨脹閥(18)在制冷運轉時設定為全開狀態(tài)，在供暖運轉時調(diào)節(jié)開度將制冷劑過熱度設定為規(guī)定值，在制冷劑充填運轉時，原則上設定為全開狀態(tài)。室內(nèi)側電子膨脹閥(39)在制冷運轉時調(diào)節(jié)開度將制冷劑過熱度設定為規(guī)定值，在供暖運轉時調(diào)節(jié)開度將制冷劑過冷卻度設定為規(guī)定值，在制冷劑充填運轉時，設定為全開狀態(tài)。
在壓縮機(15)、(22)的排出側配管上設有檢測制冷劑回路(11)的高壓側壓力的壓力傳感器即高壓傳感器(35)和檢測排出制冷劑溫度的溫度傳感器即排出溫度傳感器(37)。在壓縮機(15)，(22)的吸入側配管上設有檢測制冷劑回路(11)的低壓側壓力的壓力傳感器即低壓傳感器(36)。
高壓傳感器(35)、低壓傳感器(36)及排出溫度傳感器(37)等傳感器和壓力緩和回路(SVP)的電磁閥(25)、注入回路(SVT)的第一電磁閥(27)及第二電磁閥(28)經(jīng)未圖示的信號線連接在控制器(53)上?？刂破?53)存儲有后述的制冷劑追加運轉的程序，并使該運轉實行。
在第一壓縮機(15)及第二壓縮機(22)的排出側配管上分別設有作為保護開關的高壓壓力開閉器(51)、(52)。
-空調(diào)裝置(10)的制冷劑充填方法-下面說明向空調(diào)裝置(10)的制冷劑回路(11)充填制冷劑的方法。向本制冷劑回路(11)充填的制冷劑為非共沸混合制冷劑(例如R407C等)。非共沸混合制冷劑的組成被預先調(diào)節(jié)，并且，被充填在如圖2所示的虹吸管式的儲氣瓶(31)。該虹吸管式的儲氣瓶(31)是用于在儲氣瓶(31)直立的狀態(tài)下供給制冷劑的儲氣瓶，連接在總閥(32)上的麥桿狀的中空棒(33)朝向位于儲氣瓶內(nèi)底部的制冷劑(R)延伸，通過該中空棒(33)排出制冷劑。另外，該儲氣瓶(31)形成本發(fā)明所說的制冷劑供給源。
首先，在向制冷劑回路(11)充填制冷劑之前，預先進行抽真空使制冷劑回路(11)形成真空狀態(tài)。
接著，如圖3所示，在注意不要使空氣混入制冷劑回路(11)的同時，經(jīng)由制冷劑軟管(34)將儲氣瓶(31)連接到制冷劑回路(11)的制冷劑充填閥(40)。然后，打開儲氣瓶(31)的總閥(32)和制冷劑充填閥(40)。其結果，利用儲氣瓶(31)內(nèi)和儲氣瓶(31)內(nèi)的壓力差，通過制冷劑充填閥(40)使儲氣瓶(31)內(nèi)的制冷劑流入制冷劑回路(11)。這樣，直到上述壓力差變小為止將一定量的制冷劑充填到制冷劑回路(11)，進行初期的充填作業(yè)。
然后，在上述壓力差變小，制冷劑充填速度變緩后，實行下述的制冷劑追加充填運轉。
〖制冷劑追加充填運轉〗當空調(diào)裝置(10)的運轉方式設定為制冷劑追加充填運轉后，控制器(53)就會閉鎖液體側閉鎖閥(23)，同時，使壓力緩和回路(SVP)的電磁閥(25)開口，并閉鎖注入回路(SVT)的第一電磁閥(27)及第二電磁閥(28)。室外側電磁閥(18)被設定為全開狀態(tài)或規(guī)定開度。在該狀態(tài)下，起動第二壓縮機(22)，同時，起動室內(nèi)風扇(41)及室外風扇(42)。
這樣，由于在閉鎖液體側閉鎖閥(23)的狀態(tài)下驅(qū)動第二壓縮機(22)，所以，液體側閉鎖閥(23)的室內(nèi)換熱器(20)側即下游側就作用朝向第二壓縮機(22)的吸入側的吸引力，形成低壓區(qū)域。也就是說，液體側閉鎖閥(23)成為閉鎖部，制冷劑充填部(40A)成為低壓區(qū)域。因此，儲氣瓶(31)和制冷劑充填部(40A)的壓力差變大，儲氣瓶(31)內(nèi)的制冷劑迅速通過制冷劑充填部(40A)流入制冷劑回路(11)。即，由于在儲氣瓶(31)和制冷劑充填部(40A)之間總是保持大的壓力差，故制冷劑被迅速充填。
自第二壓縮機(22)排出的高壓制冷劑的一部分由上游端(13a)流入壓力緩和回路(SVP)，由下游端(13b)經(jīng)旁路流到制冷劑回路(11)的低壓側。而自第二壓縮機(22)排出的其它高壓制冷劑經(jīng)四通切換閥(16)及室外換熱器(17)流入受液器(19)。然后，自上游端(13c)流入壓力緩和回路(SVP)，與自上游端(13a)流入的制冷劑合流，由下游端(13b)經(jīng)旁路流到制冷劑回路(11)的低壓側。
因此，盡管閉鎖了液體側閉鎖閥(23)，仍可防止高壓的過上升及低壓的過度降低。
另一方面，從儲氣瓶(31)流入制冷劑回路(11)的液體制冷劑由于制冷劑充填部(40A)為低壓，故其一部分在流入制冷劑回路(11)時蒸發(fā)。而流入的其它制冷劑在室內(nèi)換熱器(20)中蒸發(fā)。而且，蒸發(fā)而形成氣態(tài)的制冷劑經(jīng)四通切換閥(16)及儲氣筒(21)被吸入第二壓縮機(22)。因此，液態(tài)制冷劑不會被吸入第二壓縮機(22)。也就是說，不易發(fā)生由液體壓縮等引起的壓縮機的故障。
不過，雖然在上述運轉中，防止了高壓的過度上升，但由于液體側閉鎖閥(23)閉鎖，有可能出現(xiàn)來自壓縮機的排出制冷劑的溫度過高的情況。因此，在本空調(diào)裝置(10)中，為了保護壓縮機(15)、(22)及其它構成部件，在排出的制冷劑溫度過度上升時通過注入回路(SVT)將低溫制冷劑向壓縮機(15)、(22)供給，使排出的制冷劑溫度降低。
具體地說，控制器(53)在利用高壓傳感器(35)及排出溫度傳感器(37)的測定值求出的排出過熱高于第一規(guī)定溫度時，使第二電磁閥(28)開口。其結果，主回路(12)的室外側電子膨脹閥(18)下游側的制冷劑由上游端(14a)流入注入回路(SVT)，通過第二電磁閥(28)及第二毛細管(30)流入第二壓縮機(22)。因此，使自第二壓縮機(22)排出的制冷劑的溫度降低。而在上述排出過熱小于第二規(guī)定溫度時，閉鎖第二電磁閥(28)。其結果，阻止了低溫制冷劑向第二壓縮機(22)的流入，抑制了排出的制冷劑溫度的降低。另外，第二規(guī)定溫度為第一規(guī)定溫度以下的溫度，在本實施例中特別在兩規(guī)定溫度之間設置差動以避免第二電磁閥(28)的頻繁開閉，所以第二規(guī)定溫度被設定為比第一規(guī)定溫度低的值。
如上所述的制冷劑追加充填運轉進行到規(guī)定量的制冷劑充填到制冷劑回路(11)為止。也就是說，在充填了規(guī)定量的制冷劑的時刻結束上述制冷劑追加充填運轉。
另外，對是否充填了規(guī)定量的制冷劑的判斷例如如下進行。即，預先將儲氣瓶(31)放在重量計(無圖示)上，測定好充填前儲氣瓶(31)的重量(初始重量)。然后，開始制冷劑充填，則儲氣瓶(31)內(nèi)的制冷劑漸漸流入制冷劑回路(11)，儲氣瓶(31)的重量(現(xiàn)重量)逐漸減少。在初始重量減去現(xiàn)重量的值達到規(guī)定的制冷劑充填量時，就判斷向制冷劑回路(11)充填了規(guī)定量的制冷劑。
然后，閉鎖制冷劑充填閥(40)，取下制冷劑軟管(34)。這樣，制冷劑的充填作業(yè)就結束了。
另外，在上述制冷劑追加充填運轉中，雖然僅使第二壓縮機(22)動作，但當然也可以使第一壓縮機(15)及第二壓縮機(22)兩者動作。此時，將使第一注入回路(SVT1)和第二注入回路(SVT2)同時動作。
-上述制冷劑充填方法及空調(diào)裝置(10)的效果-在空調(diào)裝置(10)中，通過在使壓縮機(15)、(22)動作的狀態(tài)下閉鎖液體側閉鎖閥(23)可將制冷劑充填部(40A)維持在低壓，可增大儲氣瓶(31)內(nèi)和制冷劑充填部(40A)的壓力差。因此，可使儲氣瓶(31)內(nèi)的制冷劑迅速向制冷劑回路(11)充填。
此時，由于使高壓側的制冷劑通過壓力緩和回路(SVP)向低壓側釋放，故可防止制冷劑回路(11)的高壓的過度上升及低壓的過度降低。因此，可將保護裝置的不必要動作防止于未然。且不會損壞制冷劑回路(11)的構成部件的可靠性。反過來說，由于本空調(diào)裝置(10)具有壓力緩和回路(SVP)，故可以在閉鎖液體側閉鎖閥(23)的狀態(tài)下操作壓縮機(15)、(22)。
由于在自壓縮機(15)、(22)排出的制冷劑的過熱大時，通過注入回路(SVT)向壓縮機(15)、(22)供給低溫的制冷劑，故可防止排出的制冷劑溫度的過度上升。因此，可確實地防止壓縮機(15)、(22)的過熱，可提高壓縮機(15)、(22)的可靠性。同樣，也可提高其它構成部件的可靠性。
在本空調(diào)裝置(10)中，在室內(nèi)換熱器(20)的上游側設置制冷劑充填部(40A)。也就是說，不是從壓縮機(15)、(22)的吸入側配管充填制冷劑，而是從室內(nèi)換熱器(20)的上游側充填制冷劑。因此，在制冷劑回路上，由于自離開壓縮機(15)、(22)的吸入側的位置充填制冷劑，故即使使制冷劑以液態(tài)流入，液態(tài)制冷劑也不會直接流入壓縮機(15)、(22)。因此可在不損壞壓縮機(15)、(22)可靠性的情況下充填液態(tài)制冷劑。
這樣，由于可以液態(tài)充填制冷劑，故即使向制冷劑回路(11)充填的制冷劑為非共沸混合制冷劑，充填后的制冷劑的組成也不會變化。因此，向制冷劑回路(11)充填的制冷劑具有設計的性質(zhì)，空調(diào)裝置(10)可發(fā)揮設計的性能。
由于充填在液態(tài)下進行，故單位時間的制冷劑充填量大。因此可迅速進行制冷劑充填。
由于預先在控制器(53)設定了制冷劑追加充填運轉程序，故可簡單且確實地施行上述制冷劑充填作業(yè)。
-其它實施例-也可以將制冷劑追加充填運轉分為多個階段，漸漸加大壓縮機(15)、(22)的運轉容量。例如，將制冷劑追加充填運轉分為壓縮機(15)、(22)剛起動后的第一階段和其后的第二階段，在第一階段使壓縮機(15)、(22)小容量運轉，在第二階段使其大容量運轉。進而，為了與此對應將制冷劑充填部(40A)定為理想的低壓區(qū)域，可將室外側電子膨脹閥(18)在第一階段控制為最大開度的一半，在第二階段控制為最大開度。從而使制冷劑從儲氣瓶(31)向制冷劑回路(11)的流入順暢地進行，可更穩(wěn)定地進行制冷劑充填。
雖然本發(fā)明對非共沸混合制冷劑具有特別顯著的效果，但充填的制冷劑并不限于非共沸混合制冷劑，也可以是假共沸混合制冷劑或單一制冷劑等。
另外，本發(fā)明所述的冷凍裝置不限于狹義的冷凍裝置(使被冷卻物冷凍的裝置)，而是指包括熱泵式空調(diào)裝置、單冷機、單暖機、冷藏裝置等的廣義的冷凍裝置。
產(chǎn)業(yè)上應用的可能性如上所述，本發(fā)明可用于空調(diào)裝置、狹義的冷凍裝置、冷藏裝置等。
權利要求
1.一種冷凍裝置，具有由壓縮機(15，22)、熱源側換熱器(17)、減壓機構(18)及使用側換熱器(20)依次連接而構成的制冷劑回路(11)，其特征在于，所述制冷劑回路(11)設有開閉機構(23)，設在所述熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間；制冷劑充填部(40A)，設在該開閉機構(23)的下游側，在向該制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時和制冷劑供給源(31)連接；壓力緩和回路(SVP)，在驅(qū)動所述壓縮機(15，22)向該制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時，將該制冷劑回路(11)的高壓側的制冷劑導向該制冷劑回路(11)的低壓側。
2.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述壓力緩和回路由連接制冷劑回路(11)的高壓側和低壓側的制冷劑流通回路(SVP)構成，具有在充填制冷劑時開口的補助開閉機構(25)。
3.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述壓力緩和回路(SVP)具有將壓縮機(15，22)排出側的制冷劑導入吸入側的第一回路(SVP1)。
4.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述壓力緩和回路(SVP)具有將熱源側換熱器(17)下游側的制冷劑導入該壓縮機(15，22)吸入側的第二回路(SVP2)。
5.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述開閉機構(23)設在熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間，另一方面，壓力緩和回路(SVP)具有將壓縮機(15，22)排出側的制冷劑導入吸入側的第一回路(SVP1)和將熱源側換熱器(17)下游側的制冷劑導入該壓縮機(15，22)吸入側的第二回路(SVP2)。
6.如權利要求4或5任一項所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述熱源側換熱器(17)和開閉機構(23)之間設有受液器(19)，而壓力緩和回路(SVP)的第二回路(SVP2)的上游端(13c)連接在該受液器(19)上。
7.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述開閉機構(23)設在熱源側換熱器(17)及使用側換熱器(20)之間，另一方面，在向制冷劑回路(11)內(nèi)充填制冷劑時，在制冷劑回路(11)上設置將由熱源側換熱器(17)冷凝的制冷劑向壓縮機(15，22)供給的注入回路(SVT)。
8.如權利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述注入回路(SVT)上設有補助開閉機構(27，28)，另一方面，設置有開閉控制機構(53)，該開閉控制機構(53)在由壓縮機(15，22)排出的制冷劑的過熱大于第一規(guī)定值時將該補助開閉機構(27，28)設定為開狀態(tài)，在該過熱小于該第一規(guī)定值以下的第二規(guī)定值時將該補助開閉機構(27，28)設定為閉狀態(tài)。
9.如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，充填到所述冷劑回路(11)的制冷劑為非共沸混合制冷劑。
10.一種制冷劑充填方法，是一種向由壓縮機(15，22)、熱源側換熱器(17)、減壓機構(18)及使用側換熱器(20)依次連接而構成的制冷劑回路(11)充填制冷劑的制冷劑充填方法，其特征在于，在使所述壓縮機(15，22)操作的狀態(tài)下，使所述熱源側換熱器(17)和使用側換熱器(20)之間的制冷劑流路閉鎖，在閉鎖部(23)的下游側形成低壓區(qū)域(40A)，同時，從該壓縮機(15，22)的排出側或該閉鎖部(23)的上游側向該壓縮機(15，22)的吸入側排放高壓制冷劑，另一方面，將制冷劑供給源(31)連接在所述低壓區(qū)域(40A)，以液態(tài)使該制冷劑供給源(31)內(nèi)的液體制冷劑流入該低壓區(qū)域(40A)。
全文摘要
主回路(12)的受液器(19)和室內(nèi)換熱器(20)之間設有液體側閉鎖閥(23)。在液體側閉鎖閥(23)的下游側設有具有與儲氣瓶(31)連接的制冷劑充填閥(40)的制冷劑充填部(40A)。具有在閉鎖液體側閉鎖閥(23)的狀態(tài)下使壓縮機(15)、(22)動作而進行的制冷劑追加充填運轉時、將制冷劑回路(11)高壓側的制冷劑導向低壓側的壓力緩和回路(SVP)。設有注入回路(SVT),該注入回路(SVT)在排出制冷劑的過熱大于第一規(guī)定溫度時將室外側電子膨脹閥(18)下游側的低溫制冷劑供給到壓縮機(15)、(22),使排出的制冷劑的溫度降低。
文檔編號F25B45/00GK1244247SQ9880195
公開日2000年2月9日 申請日期1998年11月19日 優(yōu)先權日1997年11月21日
發(fā)明者足田紀雄, 中石伸一, 石井郁司, 佐佐木信貴, 古田真 申請人:大金工業(yè)株式會社