本發(fā)明涉及空調(diào)機。

背景技術(shù)：

作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，具有日本特開2008-45837號公報(專利文獻1)。該公報記載了“一種具備向壓縮機吸入側(cè)旁通氣體制冷劑的氣體旁通回路的空氣調(diào)節(jié)裝置，上述氣體制冷劑由設(shè)于膨脹閥與室外熱交換器之間的氣液分離器進行分離而得到，該空氣調(diào)節(jié)裝置具備：流量調(diào)節(jié)閥，其調(diào)節(jié)氣體旁通回路的流量；檢測裝置，其對向室外熱交換器供給由氣液分離器所分離的液體制冷劑的液體制冷劑回路中的氣液分離器的液體出口部分與室外熱交換器的液體入口部分的壓力差進行檢測；以及控制裝置，其根據(jù)上述壓力差調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥的開度”(參照摘要)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-45837號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

上述專利文獻1記載了以下點，根據(jù)壓力差進行氣體旁通回路的流量調(diào)節(jié)閥的開度的調(diào)節(jié)，上述壓力差為向室外熱交換器供給由氣液分離器所分離的液體制冷劑的液體制冷劑回路中的氣液分離器的液體出口部分與室外熱交換器的液體入口部分的壓力差。

然而，對于專利文獻1的技術(shù)，不能防止液體制冷劑也經(jīng)氣體旁通回路而旁通向壓縮機入口側(cè)的液體回流現(xiàn)象，不能防止空氣調(diào)節(jié)的效率降低以及空調(diào)機的可靠性降低。

因此，本發(fā)明的課題在于提供一種空調(diào)機，其設(shè)有氣液分離器，能夠提高空氣調(diào)節(jié)的效率，且能夠提高裝置的可靠性。

為了解決上述課題，本發(fā)明的一方案為一種空調(diào)機，具備室外熱交換器、室內(nèi)熱交換器、壓縮機、膨脹閥、四通閥、以及將它們連接的主配管，通過切換上述四通閥來改變上述各部的制冷劑的流動從而進行空氣調(diào)節(jié)，上述空調(diào)機的特征在于，具備氣液分離器，其設(shè)于連接上述室外熱交換器和上述室內(nèi)熱交換器的上述主配管中的設(shè)有上述膨脹閥的一側(cè)，對從上述主配管流入的制冷劑進行氣液分離，作為上述膨脹閥，具備：第一膨脹閥，其設(shè)于比上述氣液分離器靠制冷時上述主配管的制冷劑的流動的上游側(cè)；以及第二膨脹閥，其設(shè)于比上述氣液分離器靠制熱時上述主配管的上述制冷劑的流動的上游側(cè)，上述空調(diào)機具備：旁通配管，其連接上述氣液分離器和連接于上述壓縮機的入口側(cè)的上述主配管；流量調(diào)節(jié)部，其設(shè)于上述旁通配管中，且對來自上述氣液分離器的氣體制冷劑的流量進行調(diào)節(jié)；第一溫度傳感器，其設(shè)于比上述旁通配管的上述流量調(diào)節(jié)部靠下游側(cè)；第二溫度傳感器，其設(shè)于上述主配管的與上述旁通配管的連接部和上述四通閥之間；以及控制部，其基于上述第一溫度傳感器的檢測溫度和上述第二溫度傳感器的檢測溫度，對利用上述流量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)的氣體制冷劑的流量進行控制。

另外，本發(fā)明的另一方式為一種空調(diào)機，其具備室外熱交換器、室內(nèi)熱交換器、壓縮機、膨脹閥、四通閥、以及將它們連接的主配管，通過切換上述四通閥來改變上述各部的制冷劑的流動從而進行空氣調(diào)節(jié)，上述空調(diào)機的特征在于，具備氣液分離器，其設(shè)于連接上述室外熱交換器和上述室內(nèi)熱交換器的上述主配管中的設(shè)有上述膨脹閥的一側(cè)，對從上述主配管流入的制冷劑進行氣液分離，上述膨脹閥設(shè)于比上述氣液分離器靠制冷運轉(zhuǎn)時上述主配管的制冷劑的流動的上游側(cè)，上述空調(diào)機具備：旁通配管，其連接上述氣液分離器和連接于上述壓縮機的上述制冷時的入口側(cè)的上述主配管；流量調(diào)節(jié)部，其設(shè)于上述旁通配管中，且對來自上述氣液分離器的氣體制冷劑的流量進行調(diào)節(jié)；第一溫度傳感器，其設(shè)于比上述旁通配管的上述流量調(diào)節(jié)部靠下游側(cè)；第二溫度傳感器，其設(shè)于制冷運轉(zhuǎn)時的上述主配管的與上述旁通配管的連接部和上述室內(nèi)熱交換器之間；以及控制部，其在制冷運轉(zhuǎn)時，基于上述第一溫度傳感器的檢測溫度和上述第二溫度傳感器的檢測溫度，對利用上述流量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)的氣體制冷劑的流量進行控制。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種空調(diào)機，其設(shè)有氣液分離器，能夠提高空氣調(diào)節(jié)的效率，且能夠提高裝置的可靠性。

對于上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果，通過以下的實施方式的說明將更加明了。

附圖說明

圖1是說明本發(fā)明的實施例1的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖2是表示本發(fā)明的一實施例的、以控制部為主的、空調(diào)機的控制系統(tǒng)的塊圖。

圖3是通過p-h線圖來說明本發(fā)明的一實施例的空調(diào)機的作用的圖表。

圖4是通過溫度差和制冷劑氣態(tài)比例來說明本發(fā)明的一實施例的空調(diào)機的作用的圖表。

圖5是說明本發(fā)明的一實施例的空調(diào)機的動作的流程圖。

圖6是通過流量調(diào)節(jié)部的開度和溫度差來說明本發(fā)明的一實施例的空調(diào)機的作用的圖表。

圖7是通過流量調(diào)節(jié)部的開度與溫度差的時間變化來說明本發(fā)明的一實施例的空調(diào)機的作用的圖表。

圖8是說明本發(fā)明的實施例2的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖9是說明本發(fā)明的實施例3的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

符號的說明

1—空調(diào)機，2—四通閥，3—室外熱交換器，4—膨脹閥(第一膨脹閥)，5—膨脹閥(第二膨脹閥)，6—室內(nèi)熱交換器，7—氣液分離器，8—流量調(diào)節(jié)部，9—旁通配管，10—主配管，11—壓縮機，50—控制部，51—第一溫度傳感器，52—第二溫度傳感器，dTu—最佳上限溫度差(第一基準值)，dTl—最佳下限溫度差(第二基準值)。

具體實施方式

作為實現(xiàn)冷凍循環(huán)的效率提高的方法，已知實現(xiàn)冷凍循環(huán)中的低壓側(cè)的壓力損失的降低的方法。例如，上述的專利文獻1公開了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，其在膨脹閥與室外熱交換器之間的配管具備氣液分離器、向壓縮機的制冷劑入口側(cè)旁通由該氣液分離器分離的氣體制冷劑的氣體旁通回路以及調(diào)節(jié)該氣體旁通回路的氣體制冷劑的流量的流量調(diào)節(jié)閥。

這是使用氣液分離器對向蒸發(fā)器流入的制冷劑中對熱交換貢獻小的氣體制冷劑進行分離。這樣，通過對蒸發(fā)器創(chuàng)造出只有分離了氣體制冷劑的液體制冷劑，能夠降低冷凍循環(huán)中的低壓側(cè)的制冷劑壓力損失(制冷劑通過熱交換器時承受來自配管的摩擦阻力而制冷劑的壓力下降的現(xiàn)象)。另外，通過使蒸發(fā)器入口的制冷劑的干燥度降低，使蒸發(fā)器入口的焓減小，獲取較大的蒸發(fā)器的焓差，從而能夠補償因制冷劑的循環(huán)量減少而引起的冷卻能力的降低，因此提高了空調(diào)效率。

在此，在專利文獻1中，為了根據(jù)流入氣液分離器的入口的二相制冷劑中的氣體制冷劑的量來調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥的開度，根據(jù)氣液分離器的液體制冷劑出口與室外熱交換器的液體制冷劑入口的壓力差的變動檢測在液體制冷劑回路中混入了氣體制冷劑，進而對設(shè)于氣體旁通回路的流量調(diào)節(jié)閥的開度進行調(diào)節(jié)。

但是，作為防止打開上述流量調(diào)節(jié)閥的開度過大而液體制冷劑流入氣體旁通配管的液體回流現(xiàn)象的控制，只有將使壓力差固定的最小開度作為流量調(diào)節(jié)閥的目標開度進行開度調(diào)節(jié)。即，在使流量調(diào)節(jié)閥以最佳開度進行運轉(zhuǎn)中，即使由于空調(diào)負載的變動而發(fā)生了液體回流現(xiàn)象，也由于飽和液體制冷劑的壓力本身沒有變化且上述的壓力差固定，而不能判斷液體回流現(xiàn)象的發(fā)生。

因此，存在由于液體回流現(xiàn)象而返回蒸發(fā)器的液體制冷劑減少，空氣調(diào)節(jié)的效率降低的課題。另外，從氣液分離器向壓縮機，本來以氣體制冷劑的方式返回制冷劑，而現(xiàn)在液體制冷劑也返回了壓縮機，因此也存在壓縮機的可靠性較低的課題。

以下，對于能夠解決這些課題的本發(fā)明的實施例，具多個示例進行說明。

實施例1

圖1是表示本發(fā)明的實施例1的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

空調(diào)機1大體上由室外機60和室內(nèi)機61構(gòu)成。而且，空調(diào)機1為具備室外熱交換器3、室內(nèi)熱交換器6、壓縮機11、膨脹閥4及5、四通閥2以及將這些進行連接的主配管10等的冷凍循環(huán)裝置，且能夠通過四通閥2的切換改變上述各部的制冷劑的流動而選擇性地進行制冷或制熱。

即，在進行制熱時，通過圖1中實線所示的四通閥2的切換狀態(tài)，使制冷劑沿實線箭頭的方向流通。也就是，低壓、低溫的液體制冷劑通過作為蒸發(fā)器的室外熱交換器3與室外空氣進行熱交換而氣化、吸熱，變成氣體制冷劑。該氣體制冷劑經(jīng)四通閥2被輸送至壓縮機11，并在壓縮機11形成為高溫、高壓，然后經(jīng)四通閥2輸送至室內(nèi)熱交換器6。該情況下，室內(nèi)熱交換器6作為冷凝器，氣體制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換而液化、放熱，從而變成高溫、高壓的液體制冷劑。然后，該液體制冷劑通過作為第二膨脹閥的膨脹閥5進行膨脹而形成為低溫、低壓的液體制冷劑(氣液二相制冷劑)，且返回室外熱交換器3。

另一方面，在進行制冷時，通過圖1中虛線所示的四通閥2的切換狀態(tài)，使制冷劑沿虛線箭頭的方向流通。即，低壓、低溫的液體制冷劑通過作為蒸發(fā)器的室內(nèi)熱交換器6氣化、吸熱而變成氣體制冷劑。該氣體制冷劑經(jīng)四通閥2被輸送至壓縮機11，并在壓縮機11形成為高溫、高壓，然后經(jīng)四通閥2輸送至室外熱交換器3。該情況下，室外熱交換器3作為冷凝器，氣體制冷劑液化、放熱，變成高溫、高壓的液體制冷劑。然后，該液體制冷劑通過作為第一膨脹閥的膨脹閥4進行膨脹而形成為低溫、低壓的液體制冷劑(氣液二相制冷劑)，且返回室內(nèi)熱交換器6。以上為基本的冷凍循環(huán)的動作。

在連接室外熱交換器3和室內(nèi)熱交換器6的主配管10的、設(shè)有膨脹閥4、5的一側(cè)，設(shè)有對從主配管10流入的制冷劑進行氣液分離的氣液分離器7。氣液分離器7是以下裝置，其使用重力、離心力力、表面張力等將二相制冷劑分離成液體制冷劑和氣體制冷劑，且得到如下良好的分離效率：從旁通配管9通常能夠僅流出氣體制冷劑、從主配管10(的與二相制冷劑的流入側(cè)相反的一側(cè)的配管)基本上能夠僅流出液體制冷劑。

而且，如上所述，在制冷運轉(zhuǎn)時，設(shè)于主配管10的比氣液分離器7靠制冷劑的流動的上游側(cè)的膨脹閥4為第一膨脹閥，在制熱運轉(zhuǎn)時，設(shè)于主配管10的比氣液分離器7靠制冷劑的流動的上游側(cè)的膨脹閥5為第二膨脹閥。

旁通配管9連接氣液分離器7和壓縮機11的入口側(cè)。此外，符號12是用于防止液體制冷劑的返回的抽吸罐。另外，在壓縮機11設(shè)有檢測壓縮機11的出口制冷劑溫度的溫度傳感器53。

流量調(diào)節(jié)部8設(shè)于旁通配管9中，且對來自氣液分離器7的氣體制冷劑的流量進行調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)部8能夠調(diào)節(jié)開度，且期望使用能夠在最小開度將旁通配管9關(guān)閉的膨脹閥。或者，也可以構(gòu)成為將僅開閉兩個動作的雙向閥、固定的作為流路阻力的毛細管以及單向閥串聯(lián)。

在旁通配管9的比流量調(diào)節(jié)部8更靠下游側(cè)的位置設(shè)有測量制冷劑的溫度的作為第一溫度傳感器的溫度傳感器51。

另外，在主配管10的與旁通配管9的連結(jié)部與四通閥2之間，在圖1的例中，在連接四通閥2和壓縮機11的入口側(cè)的主配管10的與旁通配管9的合流的正前側(cè)的位置設(shè)有測量制冷劑的溫度的作為第二溫度傳感器的溫度傳感器52。

而且，在室外熱交換器3、室內(nèi)熱交換器6也分別設(shè)有檢測溫度的溫度傳感器54、55。溫度傳感器51～55為熱敏電阻器等的溫度計，其通過使用彈簧等固定于配管9、10來檢測溫度。

控制部50為控制空調(diào)機1的控制裝置。圖2是以控制部50為主的、表示空調(diào)機1的控制系統(tǒng)的塊圖?？刂撇?0主要由例如微型計算機構(gòu)成，其經(jīng)預(yù)定的接口分別與溫度傳感器51～55、四通閥2(的驅(qū)動器)、壓縮機11(的驅(qū)動器)、膨脹閥4及5(的驅(qū)動器)、流量調(diào)節(jié)部8(的驅(qū)動器)連接。

下面，對如上的空調(diào)機1的特征性的動作詳細地進行說明。

首先，對制熱運轉(zhuǎn)時的氣液分離循環(huán)模式進行敘述。在圖1中，當(dāng)切換四通閥2以使制冷劑沿實線表示的方向(實線箭頭方向)流動時，制冷劑按照壓縮機11(的出口)、四通閥2、室內(nèi)熱交換器6、膨脹閥5、氣液分離器7、膨脹閥4、室外熱交換器3、四通閥2、壓縮機11(的入口)的順序流動。膨脹閥5由控制部5調(diào)節(jié)為對應(yīng)空調(diào)負載的適度的開度，通過室內(nèi)熱交換器6進行冷凝而液化了的制冷劑通過膨脹閥5變成氣液二相流，并向氣液分離器7流入。

然后，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部8的開度，使該制冷劑通過氣液分離器7完全分離成液體制冷劑和氣體制冷劑，而且液體制冷劑向室外熱交換器3流入，氣體制冷劑向壓縮機11的入口流入。該液體制冷劑通過室外熱交換器3充分進行蒸發(fā)，并在壓縮機11的入口側(cè)與從氣液分離器7經(jīng)旁通配管9流入的氣體制冷劑合流，向壓縮機11返回。

對于這樣的冷凍循環(huán)的效果，通過圖3所示的莫利爾圖進行說明。圖3是表示p-h線圖的圖表。符號101表示飽和液體線，符號102表示飽和蒸汽線。在圖3中，虛線表示不具備氣液分離器7及旁通配管9的、通常的冷凍循環(huán)情況下的空調(diào)機1的制冷劑的狀態(tài)。即，符號A4→A1間表示制冷劑在壓縮機11的狀態(tài)的變化。符號A1→A2間表示制冷劑在冷凝器(室內(nèi)熱交換器6)的狀態(tài)的變化。符號A2→A3間表示制冷劑在膨脹閥4的狀態(tài)的變化。符號A3→A4間表示制冷劑在蒸發(fā)器(室外熱交換器3)的狀態(tài)的變化。

與之相對，圖3的粗實線表示具備氣液分離器7及旁通配管9的、本實施例的氣液分離循環(huán)模式的情況下的空調(diào)機1的制冷劑的狀態(tài)。即，符號B4→B1間表示制冷劑在壓縮機11的狀態(tài)的變化。符號B1→B2間表示制冷劑在冷凝器(室內(nèi)熱交換器6(制熱時))的狀態(tài)的變化。符號B2→B3間表示制冷劑在膨脹閥4的狀態(tài)的變化。符號B3→B4間表示制冷劑在蒸發(fā)器(室外熱交換器3)的狀態(tài)的變化。此外，對于粗實線和虛線間隔細微的間隔平行進行地圖示的部分，實際上兩線重疊，但是為了方便，間隔細微的間隔進行圖示。

在該氣液分離循環(huán)中，在符號B3→B4間，線為兩個區(qū)間，區(qū)間B33表示通過旁通配管9的制冷劑，區(qū)間B34表示通過主配管10流向蒸發(fā)器(室外熱交換器3)的制冷劑。將由氣液分離器7所分離的氣體制冷劑向壓縮機11的入口引導(dǎo)(B32)、將殘余的液體制冷劑向蒸發(fā)器(室外熱交換器3(制熱時))引導(dǎo)(B31)，從而如圖3所示，蒸發(fā)器(室外熱交換器3)入口的比焓從ha向hb減小，蒸發(fā)器(室外熱交換器3)的比焓差變大，進而冷卻能力增加。而且，氣體制冷劑的向蒸發(fā)器(室外熱交換器3)的制冷劑流量減小，制冷劑壓力損失降低，從而壓縮機11的吸入壓力從pa向pb上升，進而制冷劑的吸入密度增加，冷卻能力增加。該結(jié)果為，與通常的冷凍循環(huán)進行比較，提高了效率。

接下來，使用圖3、圖4，對用于最大限度地發(fā)揮出氣液分離循環(huán)模式的效果的流量調(diào)節(jié)部8的動作進行說明。

流入氣液分離器7的二相制冷劑通過氣液分離器7分離成氣體制冷劑和液體制冷劑，而且氣體制冷劑向壓縮機11的入口流入，液體制冷劑向室外熱交換器3流入。在氣液分離器7，利用重力，在下方貯存液體，液體界面通過與周圍的氣體制冷劑的壓力平衡而進行保持。此時，由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑在流量調(diào)節(jié)部8的上游側(cè)為氣液分離器7的內(nèi)部的二相制冷劑的飽和溫度(溫度T1)(B32)。通過流量調(diào)節(jié)部8，將由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑在比焓上減壓至B4。

而且，根據(jù)流量調(diào)節(jié)部8的開度，控制氣液分離后的氣體制冷劑的向壓縮機11側(cè)的供給量。在氣體制冷劑供給量少的情況下，由于旁通配管9的比流量調(diào)節(jié)部8更靠上游側(cè)的配管的周圍溫度，氣體制冷劑被加熱，從而溫度比絕熱進行減壓時增高。

另一方面，流入蒸發(fā)器(室外熱交換器3(制熱時))的液體制冷劑(B31)一邊從外部的空氣吸熱，一邊蒸發(fā)而變成氣體制冷劑，并朝向壓縮機11的入口側(cè)與上述的氣液分離后的氣體制冷劑合流(B4)。此時，氣化的液體制冷劑通過室外熱交換器3而溫度降低，變成溫度T2。溫度的大小關(guān)系通常為T2＜T1。如圖4所示，通過氣液分離器7進行氣液分離后的氣體制冷劑量越多，該溫度差“T1-T2”越小。

當(dāng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)部8的開度過大時，在氣液分離器7內(nèi)，氣體的壓力降低，液體界面不能保持，產(chǎn)生起泡，從而液體制冷劑混入旁通配管9的氣體制冷劑(液體回流現(xiàn)象)。當(dāng)在氣液分離后的氣體制冷劑中摻雜液體制冷劑時，向蒸發(fā)器(室外熱交換器3)流入的液體制冷劑大幅減少，相對于空氣具有的交換熱量，制冷劑能夠交換的熱量減少，從而液體制冷劑過多地氣化，制冷劑過熱，變成“T2＞T1”，溫度T1與溫度T2的溫度差顛倒。

因此，通過溫度傳感器51和溫度傳感器52檢測制冷劑的溫度，根據(jù)其溫度差的大小關(guān)系，通過控制部50進行調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部8的控制，以使由氣液分離器7而產(chǎn)生氣的液分離效果最大，其中，溫度傳感器51在流量調(diào)節(jié)部8的下游側(cè)檢測連接氣液分離器7和壓縮機11側(cè)的旁通配管9的溫度T1，溫度傳感器52檢測連接壓縮機11和四通閥2的主配管10中的與旁通配管9合流前的部分的溫度T2。

由氣液分離器7而產(chǎn)生的氣液分離效果最大時，在理想上為溫度差“T1-T2”為0時，但是由于溫度傳感器所使用的熱敏電阻器的制造偏差、制冷劑溫度與配管表面溫度的差、以及配管表面與熱敏電阻器的接觸熱阻等原因，并非溫度T1和溫度T2為相同溫度(溫度差“T1-T2”不是0)。

因此，作為目標溫度差“T1-T2”，以該溫度差“T1-T2”的絕對值變成最小的方式進行控制。

這種氣液分離循環(huán)模式的蒸發(fā)壓力損失降低的效果大。即，由于主配管10越長、制冷劑的循環(huán)量越多，制冷劑的壓力損失就越大，因此蒸發(fā)壓力損失降低的效果顯著。相反，在制冷劑的循環(huán)量少的情況下，效果變小。因此，在制冷劑的低壓側(cè)的主配管10短的制熱運轉(zhuǎn)時、在空調(diào)負載小且壓縮機11的轉(zhuǎn)速低而制冷劑的循環(huán)量少的情況下，也可以不以通過流量調(diào)節(jié)部8調(diào)節(jié)流量的氣液分離循環(huán)模式而以將流量調(diào)節(jié)部8完全關(guān)閉的通常的循環(huán)模式進行運轉(zhuǎn)，也可以根據(jù)情況切換。

接下來，對制冷運轉(zhuǎn)時的氣液分離循環(huán)模式進行說明。該情況下，在圖1中，如虛線所示地對四通閥2進行切換，使制冷劑沿虛線箭頭方向流動，從而制冷劑按照壓縮機11(的出口側(cè))、四通閥2、室外熱交換器3、膨脹閥4、氣液分離器7、膨脹閥5、室內(nèi)熱交換器6、四通閥2、壓縮機11(的入口側(cè))的順序流動。

膨脹閥4調(diào)節(jié)為對應(yīng)空調(diào)負載的適度的開度，通過室外熱交換器3充分冷凝并液化了的制冷劑通過膨脹閥4變成氣液二相流，并向氣液分離器7流入。調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部8的開度，使該制冷劑通過氣液分離器7完全分離成液體制冷劑和氣體制冷劑，而且液體制冷劑供給至室內(nèi)熱交換器6，氣體制冷劑供給至壓縮機11的入口側(cè)。液體制冷劑通過室內(nèi)熱交換器6充分進行蒸發(fā)，并在壓縮機11的入口側(cè)與從氣液分離器7經(jīng)旁通配管9流入的氣體制冷劑合流，向壓縮機11返回

對于在上述的制熱的說明中參照圖3說明的通常的冷凍循環(huán)的效果，除了室外熱交換器3和室內(nèi)熱交換器6的作用相反以外，其它在制冷的情況下也相同，因此省略說明。

下面，對用于最大限度地發(fā)揮制冷的情況下的氣液分離循環(huán)模式的效果的流量調(diào)節(jié)部8的動作進行說明。

流入氣液分離器7的二相制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑，而且氣體制冷劑向壓縮機11的入口側(cè)流入，液體制冷劑向室內(nèi)熱交換器6流入。在氣液分離器7中，利用重力，在下方貯存液體制冷劑，液體界面通過與周圍的氣體制冷劑的壓力平衡而進行保持。此時，由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑在流量調(diào)節(jié)部8的上游側(cè)為氣液分離器7的內(nèi)部的二相制冷劑的飽和溫度(溫度T1(圖3))。

另一方面，流入室內(nèi)熱交換器6的液體制冷劑一邊從空氣吸熱，一邊蒸發(fā)，變成氣體制冷劑，并朝向壓縮機11的入口側(cè)與上述由氣液分離器7分離的氣體制冷劑合流。通過流量調(diào)節(jié)部8的開度，由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑被減壓，而且流量被調(diào)節(jié)。在該氣體制冷劑量少的情況下，由于旁通配管9的周圍溫度，氣體被加熱，溫度比絕熱進行減壓時增高。

另一方面，流入室內(nèi)熱交換器6的液體制冷劑一邊從空氣吸熱，一邊蒸發(fā)，變成氣體制冷劑，并朝向壓縮機11的入口側(cè)與上述的分離的氣體制冷劑合流。此時，氣化的液體制冷劑通過室外熱交換器3而溫度降低，變成溫度T2(圖3)。此時，溫度的大小關(guān)系為“T2＜T1”(圖3)。如圖4所述，通過氣液分離器7分離后的氣體制冷劑量越多，該溫度差“T1-T2”(圖4)越小。

在此，當(dāng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)部8的開度過大時，在氣液分離器7內(nèi)，氣體制冷劑的壓力降低，不能保持液界面而產(chǎn)生起泡，液體制冷劑混入旁通配管9(液體回流現(xiàn)象)。

從而，當(dāng)通過氣液分離器7進行氣液分離并在流至旁通配管9的氣體制冷劑中摻雜液體制冷劑時，向室內(nèi)熱交換器6流入的液體制冷劑大幅減少，相對于室內(nèi)空氣具有的交換熱量，制冷劑能夠交換的熱量減少，因此，液體制冷劑過度地進行氣化而制冷劑過熱，溫度T1和溫度T2變成“T2＞T1”，溫度差顛倒。

因此，通過溫度傳感器51和溫度傳感器52分別檢測溫度，根據(jù)其溫度差的大小關(guān)系，通過控制部50控制流量調(diào)節(jié)部8，以使氣液分離效果最大，即，溫度差“T1-T2”(圖4)的絕對值變成最小，其中，溫度傳感器51檢測連接氣液分離器7和壓縮機11側(cè)的旁通配管9的溫度T1，溫度傳感器52檢測連接壓縮機11和四通閥2側(cè)的主配管10中的與旁通配管9合流前的部分的溫度T2。

而且，與制熱運轉(zhuǎn)時相同，因為在制冷劑的循環(huán)量少的情況下氣液分離循環(huán)模式的效果減小，因此，在以低俗進行制冷運轉(zhuǎn)時，也可以不以氣液分離循環(huán)模式，而根據(jù)情況切換，例如，將流量調(diào)節(jié)部8完全關(guān)閉，以通常的冷凍循環(huán)模式進行運轉(zhuǎn)等。

以下，參照圖5，對說明了的動作的具體的控制方法進行說明。圖5是說明供控制部50執(zhí)行的控制的內(nèi)容的流程圖。

首先，通過開始運轉(zhuǎn)空調(diào)機1，本處理開始。運轉(zhuǎn)開始后，以即使打開流量調(diào)節(jié)部8也不會產(chǎn)生劇烈的循環(huán)變動的方式，判斷是否獲取氣液分離循環(huán)模式(S1)的許可。在控制部50中，在未獲取氣液分離循環(huán)模式的許可的情況下(S1的NO)，返回S1。在此，作為在打開流量調(diào)節(jié)部8時冷凍循環(huán)變得不溫度的主要原因，認為是，在空調(diào)運轉(zhuǎn)開始后，如上所述地空調(diào)負載小(內(nèi)外空氣溫度差小)、如上所述地制冷劑循環(huán)量少(壓縮機11的轉(zhuǎn)速小)、由于產(chǎn)品不合格而在流量調(diào)節(jié)部8存在泄漏等。為了避免這些主要原因，在以下情況下禁止氣液分離循環(huán)模式：處于空調(diào)運轉(zhuǎn)開始后固定時間內(nèi)、外部空氣溫度與室溫的差為固定值之下、壓縮機轉(zhuǎn)速處于預(yù)定轉(zhuǎn)速以下、旁通配管9的上述的溫度T1與配管10的上述的溫度T2的溫度差為固定值以下等。該情況下，將流量調(diào)節(jié)部8完全關(guān)閉，不進行氣液分離循環(huán)模式，而進行通常的冷凍循環(huán)模式。

在獲取了氣液分離循環(huán)模式的許可的情況下(S1的YES)，切換至氣液分離循環(huán)模式，作為氣液分離循環(huán)模式執(zhí)行以下的處理。即，通過對連接氣液分離器7和壓縮機11側(cè)的旁通配管9的溫度T1進行檢測的溫度傳感器51和對與旁通配管9的合流前的主配管10的溫度T2進行檢測的溫度傳感器52，分別檢測溫度T1、溫度T2。然后，根據(jù)溫度差“T1-T2”的大小關(guān)系調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)部8。

例如，在制熱運轉(zhuǎn)時(例如，設(shè)室外氣溫7℃、室內(nèi)氣溫20℃)，在流量調(diào)節(jié)部8關(guān)閉的情況下，T1＝7℃、T2＝0℃，因此T1-T2＝7℃。當(dāng)打開流量調(diào)節(jié)部8時，如圖6所示，流量調(diào)節(jié)部8的開度越大，溫度差“T1-T2”越小，而且“T1＝T2”(T1-T2＝0)為氣液分離循環(huán)的最佳狀態(tài)。

在此，作為溫度傳感器51、52，雖然具有使熱敏電阻器等與管壁接觸的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品等，但是，因為含有接觸熱阻等的誤差，所以與氣液分離循環(huán)的最佳狀態(tài)(T1＝T2)存在稍微的幅度。即，設(shè)定最佳上限溫度差dTu(第一基準值)和比最佳上限溫度差dTu稍低的最佳下限溫度差dTl(第二基準值)。例如，設(shè)dTu＝1℃、dTl＝0℃。

然后，判斷是否“T1-T2＜dTu”且“T1-T2＞dTl”，即，“T1-T2”是否處于最佳上限溫度差dTu與最佳下限溫度差dTl之間的范圍(S2)。在此，若溫度差“T1-T2”為最佳下限溫度差dTl以下(過度打開流量調(diào)節(jié)部8)，則易于產(chǎn)生液體回流現(xiàn)象。圖6是表示dTl＝0℃的情況下的、溫度差“T1-T2”、流量調(diào)節(jié)部8的開度、液體回流現(xiàn)象的關(guān)系的圖，其示出了，在溫度差“T1-T2”為0(最佳下限溫度差dTl)以下(過度打開流量調(diào)節(jié)部8)時，易于產(chǎn)生液體回流現(xiàn)象。相反，若溫度差“T1-T2”為最佳上限溫度差dTu以上(過度關(guān)閉流量調(diào)節(jié)部8)，則氣液分離器7不能發(fā)揮原本的作用。

在“T1-T2＜dTu”且“T1-T2＞dTl”時(S2的YES),氣液分離循環(huán)模式以最佳的狀態(tài)進行運轉(zhuǎn)，因此返回S1，將流量調(diào)節(jié)部8的開度維持現(xiàn)狀。

另一方面，在不是“T1-T2＜dTu”且“T1-T2＞dTl”時(S2的NO)，進入S3。然后，在“T1-T2≥dTu”時(S3的YES)，將流量調(diào)節(jié)部8打開預(yù)定量(S4)。只要反復(fù)進行該處理，流量調(diào)節(jié)部8的開度就會逐漸擴大。在不是“T1-T2≥dTu”時(S3的NO)，進入S5。然后，在“T1-T2≤dTl”時(S5的YES)，將流量調(diào)節(jié)部8關(guān)閉預(yù)定量(S4)。只要反復(fù)進行該處理，流量調(diào)節(jié)部8的開度就會逐漸縮小。在進行完S5的處理時，返回S1。在不是“T1-T2≤dTl”時(S5的NO)，也返回S1。

圖7是表示根據(jù)該控制進行的、溫度差“T1-T2”與流量調(diào)節(jié)部8的開度的時間變化的圖表。實線表示溫度差“T1-T2”，虛線表示流量調(diào)節(jié)部8的開度。該兩者在同一時間相關(guān)聯(lián)。

如圖7所示，控制部50增大流量調(diào)節(jié)部8的開度，直至達到最佳下限溫度差dTl，當(dāng)溫度差“T1-T2”低于最佳下限溫度差dTl時，縮小流量調(diào)節(jié)部8的開度，最終控制為溫度差“T1-T2”在最佳上限溫度差dTu與最佳下限溫度差dTl之間穩(wěn)定。

若溫度差“T1-T2”設(shè)定為低于最佳下限溫度差dTl的值，即T2＞T1，溫度T1與溫度T2的溫度差顛倒，則在由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑中摻雜液體制冷劑，產(chǎn)生液體回流現(xiàn)象，存在壓縮機11的可靠性受損的問題，因此，期望對應(yīng)于溫度傳感器51、52的配置位置、狀態(tài)，最佳上限溫度差dTu和最佳下限溫度差dTl為安全值。當(dāng)然，期望最佳上限溫度差dTu與最佳下限溫度差dTl的差在不發(fā)生這種不適的范圍內(nèi)盡量地縮小。

在制冷運轉(zhuǎn)的情況下也進行同樣的控制，從而不會產(chǎn)生在由氣液分離器7分離后的氣體制冷劑中摻雜液體制冷劑的液體回流現(xiàn)象，能夠執(zhí)行最大限度地得到氣液分離效果的控制。

此外，在本實施例中，以氣液分離循環(huán)模式的控制為主進行了說明，但是作為冷凍循環(huán)整體的控制，基于例如通過溫度傳感器53檢測的壓縮機11的制冷劑的排放溫度，也同時進行冷凍循環(huán)整體的控制。此時，為了將冷凍循環(huán)的變動抑制到最小限度，在流量調(diào)節(jié)部8打開的期間，也可以固定壓縮機11的轉(zhuǎn)速。

另外，在本實施例中，期望在停止空調(diào)運轉(zhuǎn)，并且壓縮機11也停止后，將流量調(diào)節(jié)部8完全打開。這是為了防止空調(diào)機1長期停止時的流量調(diào)節(jié)部8的閥的固定。

而且，在將本實施例的空調(diào)機1移動等的情況下，需要進行制冷劑回收運轉(zhuǎn)，而制冷劑回收運轉(zhuǎn)為制冷循環(huán)下的運轉(zhuǎn)，此時期望不打開流量調(diào)節(jié)部8。

根據(jù)以上說明的本實施例的空調(diào)機1，能夠防止由于液體回流現(xiàn)象而返回蒸發(fā)器的液體制冷劑減少，能夠提高空氣調(diào)節(jié)的效率。另外，也能夠防止以下不適：本來，對于將制冷劑從氣液分離器以氣體制冷劑的形式返回壓縮機11，由于液體回流現(xiàn)象而液體制冷劑也返回壓縮機11，因此使壓縮機11的可靠性降低。

另外，主配管10的與壓縮機11的入口連接的部分連接有旁通配管9，因此在制熱運轉(zhuǎn)時，能夠抑制壓縮機11側(cè)形成高壓。因此，在流量調(diào)節(jié)部8設(shè)置單向閥時，無需設(shè)置強力的(因此制造成本高)單向閥，只要設(shè)置僅考慮到空調(diào)機1運轉(zhuǎn)停止的情況下的旁通配管9中的制冷劑的回流的單向閥即可。

實施例2

圖8是表示本發(fā)明的實施例2的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

在圖8中，與圖1相同符號的部件等與實施例1相同，因此省略詳細的說明。

實施例2與實施例1的不同在于，首先，不存在實施例1的膨脹閥5。即，作為膨脹閥，僅存在設(shè)于制冷運轉(zhuǎn)時的主配管10的制冷劑的流動的氣液分離器7的上游側(cè)的膨脹閥4。

另外，第二溫度傳感器52設(shè)于制冷時的主配管10的與旁通配管9的連接部與室內(nèi)熱交換器6之間。更具體而言，在圖2的例中，第二溫度傳感器52設(shè)于連接四通閥2和壓縮機11的入口側(cè)的主配管10的與旁通配管9的合流的正前側(cè)的位置。

另外，對于在實施例1說明了的氣液分離循環(huán)模式，其在制冷運轉(zhuǎn)時進行，在制熱運轉(zhuǎn)時不進行，這點也不同。這樣，因為氣液分離循環(huán)模式在制冷運轉(zhuǎn)時進行，在制熱運轉(zhuǎn)時不進行，所以不需要膨脹閥5。

對于本實施例，在氣液分離循環(huán)模式中，為了易于得到其效果(如上所述)，通常增長從供制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器(室內(nèi)熱交換器6)到氣液分離器7的主配管10的路徑，關(guān)注與經(jīng)常制冷運轉(zhuǎn)的情況。

即，在制熱運轉(zhuǎn)時，上述的主配管10的路徑比較短，難以得到氣液分離循環(huán)模式的上述的效果，因此，構(gòu)成為，僅在制冷運轉(zhuǎn)的情況下實施氣液分離循環(huán)模式。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，與實施例1的情況相比，不能存在膨脹閥5，能夠降低制造成本。另外，由控制部50執(zhí)行的控制邏輯也能夠比實施例1簡單化，因此在此方面也能夠降低制造成本。

實施例3

圖9是表示本發(fā)明的實施例3的空調(diào)機的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。

在圖9中，與圖8相同符號的部件等與實施例2相同，因此省略詳細的說明。

在本實施例中，也與實施例2共通，在制冷運轉(zhuǎn)時進行氣液分離循環(huán)模式，在制熱運轉(zhuǎn)時不進行氣液分離循環(huán)模式。另外，在第二溫度傳感器52設(shè)于制冷時的主配管10的與旁通配管9的連接部與室內(nèi)熱交換器6之間的方面，也與實施例2共通。

實施例3與實施例2的不同點在于，在壓縮機11側(cè)的主配管10的什么位置連接旁通配管9，以及繼而將溫度傳感器52配置在什么位置。即，在本實施例中，將制冷運轉(zhuǎn)時的壓縮機11的入口側(cè)的主配管10的比四通閥2靠制冷劑的上游側(cè)的位置和氣液分離器7進行連接。然后，溫度傳感器52設(shè)于制冷運轉(zhuǎn)時的壓縮機11的入口側(cè)的主配管10的比與旁通配管9的連接部靠制冷劑的上游側(cè)的位置。

根據(jù)本實施例3，即使在氣液分離循環(huán)模式時，在通過旁通配管9的氣體制冷劑中摻雜液體制冷劑，也不直接流入壓縮機11的入口，而經(jīng)過一次四通閥2，所以液體回流現(xiàn)象的長度比實施例1、2的例減少，提高壓縮機11的可靠性。

此外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，其包含各種變形例。例如，上述的實施方式為了便于說明本發(fā)明而詳細地進行了說明，而不限定于具備所說明了的所有的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛硨嵤┓绞降慕Y(jié)構(gòu)的一部分置換成其它實施方式的結(jié)構(gòu)，另外，也能夠在某實施方式的結(jié)構(gòu)中添加其它實施方式的結(jié)構(gòu)。另外，對于各實施方式的結(jié)構(gòu)的一部分而言，能夠進行其它結(jié)構(gòu)的追加、刪除、置換。