【HETA】技术专利推荐：R32空调机

本期我们介绍由江森自控日立空调技术(香港)有限公司申请的空调器发明专利。

一：背 景

在采用R32的情况下，为了降低排出侧的制冷剂温度，考虑将压缩机的入口侧的制冷剂干度控制成比R410A小。若为了使压缩机的入口侧的制冷剂干度小，而在制热运转时使作为蒸发器发挥作用的室外热交换器的出口侧的制冷剂在潮湿状态下运转，则蒸发器内保有的制冷剂量变多。这样一来，由于作为冷凝器发挥作用的室内热交换器的出口侧的过冷却度不足，成为气液二相状态，所以，存在从室内机产生因气液二相状态而造成的制冷剂流动音这样的问题。

因此，本发明的目的是在R32单一或含有70质量％以上R32的混合制冷剂被封入在冷冻循环流转的制冷剂的空调机中，通过抑制制热运转时室内膨胀阀中的制冷剂流动音来谋求提高舒适性。

根据本发明，在R32单一或含有70质量％以上R32的混合制冷剂被封入在冷冻循环流转的制冷剂的空调机中，可通过抑制制热运转时室内膨胀阀中的制冷剂流动音来谋求提高舒适性。

二：发 明

为了实现所述目的，在发明中，室外机由室外热交换器、室外风扇、室外膨胀阀、压缩机、蓄能器、四通阀、排出温度传感器、排出压力传感器构成。室内机由室内热交换器、室内风扇、室内膨胀阀、制冷剂液体侧温度传感器构成。室外机和室内机由液体配管和气体配管连接。

制冷运转时，从压缩机排出的高温的气体制冷剂在四通阀穿过，向室外热交换器输送。进入到室外热交换器的高温的气体制冷剂与由室外风扇输送的室外空气进行热交换并冷凝，成为液体制冷剂。此后，在通过室外膨胀阀后，经液体配管向室内机输送。输送到室内机的制冷剂由室内膨胀阀减压，进入室内热交换器。由室内热交换器与由室内风扇输送的室内空气进行热交换并蒸发，成为气体制冷剂。此时，从室内机向室内输送冷风，进行制冷。从室内机出来的气体制冷剂经气体配管向室外机输送。进入室外机的气体制冷剂穿过四通阀进入蓄能器。蓄能器作为在液体制冷剂过渡性地返回时储存液体制冷剂的缓冲罐发挥作用，防止因液体制冷剂返回压缩机造成的液体压缩。一般时，气体制冷剂从蓄能器进入压缩机并被压缩。

制热运转时，从压缩机排出的高温的气体制冷剂穿过四通阀向气体配管输送。进入到气体配管的高温的气体制冷剂向室内机输送。进入到室内机的高温的气体制冷剂由室内热交换器与由室内风扇输送的室内空气进行热交换并冷凝，成为液体制冷剂，在室内膨胀阀穿过，从室内机出来。通过室内空气由室内热交换器与高温制冷剂进行热交换来进行制热。从室内机出来的液体制冷剂在此后经液体配管向室外机流动。进入到室外机的液体制冷剂在通过室外膨胀阀时被减压，进入室外热交换器。由室外热交换器与由室外风扇输送的室外空气进行热交换并蒸发，成为气体制冷剂。气体制冷剂在四通阀穿过，进入蓄能器。在蓄能器中，大量液体制冷剂过渡性地通过时作为缓冲罐发挥作用，防止压缩机因液体压缩而损伤。一般时，气体制冷剂从蓄能器进入压缩机并被压缩。

在制热运转时，由室内机的制冷剂液体侧温度传感器检测从室内热交换器出来的制冷剂温度。另外，由室外机的排出压力传感器检测压缩机的排出压力。从压缩机的出口侧到室内热交换器的出口侧，由于制冷剂是高压状态，所以，压力损失比较小。据此，室内热交换器的出口侧的过冷却度能够推定。

图2是使用了R32制冷剂的空调机中的因抑制制热运转时的压缩机的排出温度而产生的冷凝器的出口侧的状态变化的说明图。在单一或以70％以上的比例使用制冷剂R32的空调机中，由于制冷剂物理性质的影响，与使用制冷剂R410A的情况相比，具有排出温度变高的趋势。尤其是，作为排出温度容易变高的条件，列举压缩机的压力比容易变大的外气低温下的制热运转。图2是表示制热的低温下的运转状态的莫里尔线图，用实线表示的运转状态作为压缩机的吸入侧的制冷剂的状态表示以带有稍许(2～3K)过热度SH(K)的状态进行运转的状态。在这样的运转状态下，存在压缩机的排出温度Td1超过压缩机的可靠性上的允许上限温度(例如，120℃)的情况。为此，希望通过使室外膨胀阀的开度变大，来使压缩机的吸入侧的制冷剂成为潮湿状态(吸入干度Xs)，使压缩机的排出温度降低到 Td2(例如，100℃)。据此，防止产生压缩机内的冷冻机油、高分子材料的劣化以及稀土类磁铁减磁等压缩机的可靠性降低的情况。

根据图3，可以认为若使配管内径变细，则成为右上侧的区域，因此，成为气泡流的区域。但是，在进行压缩机的容量控制的情况下，制冷剂流转量并非为一定，因此，难以像这样使配管内径变细而降低制冷剂流动音。另外，在使用了制冷剂R410A的空调机和使用了制冷剂R32的空调机中，在共用室内机时，若配管内径没有改变，则与制冷剂R410A相比制冷剂R32更能够使制冷剂流量变少。据此，由于制冷剂流速变小，所以，更容易成为段塞流、搅状流的区域，存在产生以室内热交换器的出口侧成为二相区域为起因的制冷剂流动音的可能性。

图4是通过本实施例的室内膨胀阀的控制来进行抑制制热运转时的制冷剂流动音的动作说明图。若为了抑制排出温度，而将吸入干度Xs例如控制在0.9左右，则像前述那样，室内热交换器的出口侧的制冷剂成为气液二相状态(干度Xco＝0.01～0.1左右)，但是，此时，由于室内膨胀阀被控制为大致全开状态，所以，其减压量小到ΔPexpi，被设置在作为蒸发器发挥作用的室外热交换器前的室外膨胀阀中的减压量ΔPexpo被控制得大。此时的液体配管的干度为XLp。

据此，能够使液体配管的制冷剂保有量降低，且增加不足的室内热交换器的制冷剂保有量。由此，室内热交换器的出口侧的制冷剂状态能够将过冷却度SC确保到2～ 3K以上，成为液体状态。因此，可防止在室内膨胀阀产生的不舒服的制冷剂流动音的产生。另外，在使用了制冷剂R410A的空调机和使用了制冷剂R32的空调机中，即使在室内机从使用了制冷剂R410A的室内机共用来使用的情况下，也就是共用室内机时配管内径没有改变的情况下，根据本实施例的控制方法，也可以降低不舒服的制冷剂流动音。