CN104976711A - 制冷装置 - Google Patents

Abstract

空调装置（10）包括室外单元（20），具有室内膨胀阀（33）的室内单元（30），包含高压制冷剂在其内部流动的第1连接管（51a）及低压制冷剂在其内部流动的第2连接管（52a）、且配设置室外单元（20）与室内单元（30）之间的过冷单元（40）。过冷单元（40）具有与第1连接管（51a）及第2连接管（52a）相连的旁通回路（14）、设置在旁通回路（14）上的过冷用膨胀阀（42）、使在第1连接管（51a）内流动的制冷剂与在旁通回路（14）内流动的制冷剂之间进行热交换的过冷器（41）。

Description

制冷装置

技术领域

本发明涉及一种制冷装置。

背景技术

一直以来，存在一种通过连接管连接热源单元与利用单元而成的制冷装置。这种制冷装置中，为保持热源单元与利用单元之间较长的距离而伸长连接管的管长度时，除了损失连接管伸长部分的压力之外，因制冷剂在连接管内从液相状态变成气液两相状态，且流向膨胀机构，会出现无法在该膨胀机构控制制冷剂的问题。

作为解决上述问题的对策，专利文献1（特开2008-111584号公报）所公开的空调装置中，通过在热源单元内设置过冷器，对从热源单元侧流向利用单元侧的制冷剂进行过冷，来降低压力损失的影响。

但是，由于利用单元与热源单元之间所需的距离因制冷装置的设置状况等而不同，每一台制冷装置所需的连接管的长度也不同。而且，如专利文献1所记载的制冷装置中，即使采用能够适应各种长度的连接管的过冷器，也会出现例如有必要采用容量大的过冷器等热源单元大型化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以结构简单，能够应对热源单元与利用单元之间的距离长短的制冷装置。

根据本发明第一方面的制冷装置，其包括热源单元、利用单元、过冷单元、第3连接管、第4连接管、第5连接管、第6连接管。热源单元具有压缩机、热源侧热交换器。利用单元具有膨胀机构、利用侧热交换器。过冷单元包含第1连接管和第2连接管。高压制冷剂在第1连接管内流动。低压制冷剂在第2连接管内流动。过冷单元配设在热源单元与利用单元之间。第3连接管与第1连接管相连。第3连接管连接热源单元与过冷单元。第4连接管与第2连接管相连。第4连接管连接热源单元与过冷单元。第5连接管与第1连接管相连。第5连接管连接利用单元与过冷单元。第6连接管与第2连接管相连。第6连接管连接利用单元与过冷单元。过冷单元具有旁通管、过冷用膨胀机构、过冷器。旁通管与第1连接管及第2连接管相连。过冷用膨胀机构设置在旁通管上。过冷器使在第1连接管内流动的制冷剂与旁通管内流动的制冷剂之间进行热交换。

根据本发明第一方面的制冷装置中，包含第1连接管及第2连接管，且具有过冷器的过冷单元配设在热源单元与利用单元之间。因此，通过第1连接管及第2连接管能够延长热源单元与利用单元之间的距离的同时，通过过冷器能够降低距离延长部分的配管中压力损失带来的影响。

根据该构成，能够以简单的结构应对热源单元与利用单元之间的距离长短。

根据本发明第二方面的制冷装置，在根据第一方面的制冷装置中，热源单元具有能够向过冷用膨胀机构发送控制指令的控制部。过冷用膨胀机构根据来自所述控制部的指令得以控制。该制冷装置中，由于从具有热源单元的控制部发送过冷用膨胀机构的控制指令，过冷却单元不需单独包含制作控制指令的控制部，能够控制过冷用膨胀机构，其中，所述制作控制指冷的控制部，用于控制过冷单元拥有的各种机器。

根据本发明第三方面的制冷装置，在根据第二方面的制冷装置中，过冷单元具有温度传感器。温度传感器检测从过冷器流向第2连接管的制冷剂温度。过冷用膨胀机构为过冷用膨胀阀。过冷用膨胀阀能够调节开启度，使从第1连接管流向过冷器的制冷剂膨胀。控制部，利用被温度传感器检测出的制冷剂温度，设定过冷用膨胀机构的开启度。

在这里，利用从第1连接管流向过冷用膨胀机构的制冷剂的温度设定过冷用膨胀阀的开启度时，因在过冷器中没有完全蒸发的制冷剂流向第2连接管，并经由第4连接管被吸入压缩机内，压缩机有能够能出现问题。

根据本发明第三方面的制冷装置中，由于利用从过冷器流向第2连接管的制冷剂的温度设定过冷用膨胀阀的开启度，能够降低制冷剂在过冷器中无法完全蒸发的问题。

根据该构成，能够降低压缩机有可能出现的问题。

根据本发明第四方面的制冷装置，在根据第三方面的制冷装置中，热源单元具有检测压缩机的吸入压力的压力传感器。控制部校正压力传感器的检测结果，并设定过冷用膨胀阀的开启度。因此，即使温度传感器附近实际的制冷剂压力与通过压力传感器检测的吸入压力之间产生误差，也能够将过冷用膨胀阀的开启度设定成恰当的开启度。

根据本发明第五方面的制冷装置，在根据第四方面的制冷装置中，控制部根据从过冷器流出的制冷剂被吸入压缩机为止所通过的部件的相关信息及压缩机的运转容量，校正压力传感器的检测结果。该制冷装置中，由于根据部件数量及压缩机的运转容量校正吸入压力，能够提高过冷用膨胀阀开启度的设定精度。

根据本发明第六方面的制冷装置，在根据第一至第五方面的任意一项的制冷装置中，热源单元具有热源侧膨胀机构、第1热源侧制冷剂管、第2热源侧制冷剂管、热源侧旁通管、热源侧过冷用膨胀机构、热源侧过冷器。第1热源侧制冷剂管连接热源侧膨胀机构和第3连接管。第2热源侧制冷剂管连接第4连接管与压缩机的吸入部。热源侧旁通管连接第1热源侧制冷剂管与第2热源侧制冷剂管。热源侧过冷用膨胀机构设置在热源侧旁通管上。热源侧过冷器，使在第1热源侧制冷剂管内流动的制冷剂与在热源侧旁通管内流动的制冷剂之间进行热交换。该制冷装置中，通过在热源单元设置过冷器，能够在热源单元过冷制冷剂。

发明效果

根据本发明第一方面的制冷装置，能够用简单的结构对应热源单元与利用单元之间的不同的长短距离。

根据本发明第二方面的制冷装置中，即使过冷却单元不单独包含控制部，也能够控制过冷用膨胀机构。这里所说的控制部为用于制作控制制冷以控制过冷单元拥有的各种机器。

根据本发明第三方面的制冷装置中，能够降低压缩机有可能出现的问题。

根据本发明第四方面的制冷装置中，能够恰当地设定过冷用膨胀阀的开启度。

根据本发明第五方面的制冷装置中，能够提高过冷用膨胀阀开启度的设定精度。

根据本发明第六方面的制冷装置中，能够在热源单元中过冷制冷剂。

附图说明

图1为包含涉及本发明一实施例的空调装置的制冷剂回路图；

图2为包含涉及本发明一实施例的空调装置的控制装置控制模块图；

图3为图示制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图；

图4为包含现有技术中的空调装置的制冷剂回路图；

图5为图示现有技术中的空调装置中制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图；

图6为包含涉及变通例B的空调装置的制冷剂回路图；

图7为图示涉及变通例B的空调装置中制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图；

图8为包含涉及变通例C的空调装置的制冷剂回路图；

图9为包含涉及变通例D的空调装置的制冷剂回路图；

图10为包含涉及变通例D的空调装置的制冷剂回路图。

（符号说明）

10  空调装置（制冷装置）

12a 第1配管（第1热源侧制冷剂管）

12b 第2配管（第1热源侧制冷剂管）

12c 吸入配管（第2热源侧制冷剂管）

14  旁通回路（旁通管）

15  旁通回路（热源侧旁通管）

20  室外单元（热源单元）

22  压缩机

23  四通转换阀（部件）

24  室外热交换器（热源侧热交换器）

25  室外膨胀阀（热源侧膨胀机构）

27  气体侧截止阀（部件）

28  过冷器（热源侧过冷器）

29  过冷用膨胀阀（热源侧过冷用膨胀机构）

30  室内单元（利用单元）

32  室内热交换器（利用侧热交换器）

33  室内膨胀阀(膨胀机构)

40  过冷单元

41  过冷器

42  过冷用膨胀阀（过冷用膨胀机构）

51a 第1连接管

51b 第3连接管

51c 第5连接管

52a 第2连接管

52b 第4连接管

52c 第6连接管

62  室外单元控制部（控制部）

90  吸入压力传感器（压力传感器）

91  旁通温度传感器（温度传感器）

具体实施方式

下面，结合附图对作为涉及本发明一实施例的制冷装置的空调装置10进行说明。另外，涉及本发明制冷装置的实施例，不局限于如下说明的实施例，在不脱离本发明的原理的范围内还可以进行变形和改进。

（1）空调装置10的结构

图1为包含涉及本发明一实施例的空调装置10的制冷剂回路图。另外，图1中的箭头表示制冷运转时制冷剂的流向。该空调装置10是通过进行蒸汽压缩机的制冷循环运转，大厦等建筑物室内的制冷/供暖用装置。空调装置10，主要包括作为热源单元的一台室外单元20、作为利用单元的一台室内单元30、包含第1连接管51a及第2连接管52a的过冷单元40、连接室外单元20与过冷单元40的第3连接管51b及第4连接管52b、连接室内单元30与过冷单元40的第5连接管51c及第6连接管52c。第1连接管51a的一端侧与第3连接管51b相连，另一端侧与第5连接管51c相连。第2连接管52a的一端侧与第4连接管52b相连，另一端侧与第6连接管52c相连。液相制冷剂在第1连接管51a、第3连接管51b及第5连接管51c中流动，气相制冷剂在第2连接管52a、第4连接管52b及第6连接管52c中流动。下面，为了方便说明，将第1连接管51a、第3连接管51b及第5连接管51c总称为液相制冷剂连接管51，将第2连接管52a、第4连接管52b及第6连接管52c总称为气相制冷剂连接管52。

（2）具体结构

（2-1）室内单元30

室内单元30通过天花板埋入式或天花板吊设方式设置在室内，或通过悬挂在室内壁面的方式设置在室内。室内单元30经由液相制冷剂连接管51及气相制冷剂连接管52与室外单元20相连，并构成制冷剂回路11的一部分。而且，室内单元30具有构成制冷剂回路11的一部分的室内侧制冷剂回路13、作为风机的室内风扇31、以及室内单元控制部63。

（2-1-1）室内侧制冷剂回路13

室内侧制冷剂回路13主要包括作为利用侧热交换器的室内热交换器32以及作为膨胀机构的室内膨胀阀33。

（2-1-1-1）室内热交换器32

室内热交换器32是，例如由传热管和多个翅片构成的交叉流式翅片管热交换器，制冷运转时室内热交换器32作为制冷剂的蒸发器发挥作用并冷却室内空气，供暖运转时室内热交换器32作为制冷剂的冷凝器发挥作用并加热室内空气。

（2-1-1-2）室内膨胀阀33

室内膨胀阀33是与室内热交换器32的液体侧相连的电动膨胀阀，用于调整在室内侧制冷剂回路13内流动的制冷剂的压力及流量等。

（2-1-2）室内风扇31

室内风扇31配设在室内单元30内。室内风扇31将室内空气吸入室内单元30内，并向室内提供在室内热交换器32中与制冷剂进行热交换之后作为供应空气进行热交换的空气。室内风扇31为能够改变向室内热交换器32提供的空气风量的风扇，例如采用离心式风扇或多叶片风扇。

（2-1-3）室内单元控制部63

图2为空调装置10的控制装置60的控制模块图。

室内单元控制部63具有CPU及存储器等，控制构成室内单元30的各种机器的动作。室内单元控制部63，能够向用于个别操作室内单元30的遥控器（图中未示出）发送或接收控制信号，或经由电线能够向室外单元20发送或接收控制信号。

而且，室内单元控制部63与各种传感器相连。作为各种传感器，例如，有室内液体侧温度传感器96、室内气体侧温度传感器97及室内温度传感器98等。室内液体侧温度传感器96设置在室内热交换器32的液体侧，用于检测制冷剂的温度。室内气体侧温度传感器97设置在室内热交换器32的气体侧，用于检测制冷剂的温度。室内温度传感器98设置在室内单元30的室内空气吸入口附近，用于检测流入室内单元30内的室内空气的温度，即、室内温度。另外，室内液体侧温度传感器96、室内气体侧温度传感器97及室内温度传感器98由热敏电阻构成。

（2-2）室外单元20

室外单元20经由液相制冷剂连接管51及气相制冷剂连接管52与室内单元30相连，构成制冷剂回路11的一部分。而且，室外单元20具有构成制冷剂回路11的一部分的室外侧制冷剂回路12、作为风机的室外风扇21以及室外单元控制部62。

（2-2-1）室外侧制冷剂回路12

室外侧制冷剂回路12，主要包含压缩机22、作为切换机构的四通转换阀23、作为热源侧热交换器的室外热交换器24、作为热源侧膨胀机构的室外膨胀阀25、液体侧截止阀26及气体侧截止阀27。

（2-2-1-1）压缩机22

压缩机22为能够改变运转容量的压缩机，通过变频器控制转数。压缩机22压缩在制冷剂回路11内流动的制冷剂。

（2-2-1-2）四通转换阀23

四通转换阀23是用于切换制冷剂的流向的阀门。在制冷运转时，为了使室外热交换器24作为冷凝器发挥作用，使室内热交换器32作为蒸发器发挥作用，通过四通转换阀23连接压缩机22的排放侧与室外热交换器24的气体侧的同时，连接压缩机22的吸入侧与气相制冷剂连接管52侧（参照图1的四通转换阀23的实线）。而且，在供暖运转时，为了使室内热交换器32作为冷凝器发挥作用，使室外热交换器24作为蒸发器发挥作用，通过四通转换阀23连接压缩机22排放侧与气相制冷剂连接管52侧的同时，连接压缩机22的吸入侧与室外热交换器24的气体侧（参照图1的四通转换阀23的虚线）。如上所述，通过四通转换阀23能够在制冷运转与供暖运转之间进行切换。

（2-2-1-3）室外热交换器24

本实施例中，室外热交换器24采用了翅片管式热交换器。其中，所述热交换器包括，例如集箱、分流细管、使集箱与分流细管相互间隔且平行地相连的多个扁平管。另外，作为室外热交换器24，不限于翅片管式，例如也可以是管壳式热交换器或板式热交换器。

室外热交换器24的气体侧与四通转换阀23相连，其液体侧与室外膨胀阀25相连。室外热交换器24与被室外风扇21供应的空气进行热交换。在制冷运转时，室外热交换器24作为冷凝器发挥作用，使从集箱流入的气相制冷剂液化。在供暖运转时，室外热交换器24作为蒸发器发挥作用，使从分流细管流入的液气制冷剂气化。

（2-2-1-4）室外膨胀阀25

室外膨胀阀25为电动膨胀阀，用于调整在室外侧制冷剂回路12内流动的制冷剂的压力及流量等，且室外膨胀阀25与室外热交换器24的液体侧相连。

（2-2-1-5）液体侧截止阀26以及气体侧截止阀27

液体侧截止阀26是设置在液相制冷剂连接管51的连接口上的阀门。气体侧截止阀27是设置在气相制冷剂连接管52的连接口上的阀门。

（2-2-2）室外风扇21

室外风扇21用于向室外单元20内吸入室外空气，且在室外热交换器24中使其与制冷剂进行热交换之后，向室外排放进行热交换后的空气。室外风扇21是能够改变向室外热交换器24提供的空气风量的风扇，例如，采用螺旋桨式风扇等。

（2-2-3）室外单元控制部62

室外单元控制部62具有CPU及存储器等，控制构成室外单元20的各种机器的动作。而且，室外单元控制部62与室内单元控制部63之间经由传输线能够发送和接收控制信号等。即、由室内单元控制部63、室外单元控制部62、连接室内单元控制部63及室外单元控制部62之间的传输线构成控制空调装置10整体运转的控制装置60（参照图2）。

而且，室外单元控制部62与各种传感器相连。作为各种传感器，例如，包含吸入压力传感器90、排放压力传感器92、吸入温度传感器93a、排放温度传感器93b、室外热交换器温度传感器94以及室外温度传感器95。吸入压力传感器90是用于检测压缩机22的吸入压力的传感器，设置在四通转换阀23与压缩机22的吸入侧之间。排放压力传感器92是用于检测压缩机22的排放压力的传感器，设置在四通转换阀23与压缩机22的排放侧之间。吸入温度传感器93a是用于检测压缩机22的吸入温度的传感器，设置在四通转换阀23与压缩机22的吸入侧之间。排放温度传感器93b是用于检测压缩机22的排放温度的传感器，设置在四通转换阀23与压缩机22的排放侧之间。室外热交换器温度传感器94是用于检测在室外热交换器24内流动的制冷剂温度的传感器，设置在室外热交换器24上。室外温度传感器25是用于检测在室外单元20内流动的室外空气温度的传感器，设置在室外单元20的吸入口附近。该实施例中，由热敏电阻构成吸入压力传感器90、排放压力传感器92、吸入温度传感器93a、排放温度传感器93b、室外热交换器温度传感器94以及室外温度传感器93等。

另外，该实施例中，室外单元控制部62中包含有后述的过冷单元控制部64。

（2-3）过冷单元40

过冷单元40是配设在室内单元30与室外单元20之间的部件，在该实施例中，过冷单元40配置在室外单元20附近。过冷单元40通过下列多个连接管与室内单元30及室外单元20连接，并在室内单元30及室外单元20之间构成制冷剂回路11。具体而言多个连接管为，包含在液相制冷剂连接管51的第3连接管51b及第5连接管51c，和包含在气相制冷剂连接管52的第4连接管52b及第6连接管52c。

过冷单元40包括组成液相制冷剂连接管51的一部分的第1连接管51a、组成气相制冷剂连接管52的一部分的第2连接管52a、作为温度调整机构的过冷器41、以及作为过冷器41的冷却源的旁通回路14。

（2-3-1）过冷器41

过冷器41是一种热交换器，使在冷凝器中被冷凝的制冷剂与在旁通回路14内流动的制冷剂进行热交换。在该实施例中，过冷器41用于冷却在室外热交换器24中被冷凝之后送往室内膨胀阀33的制冷剂。过冷器41包含第1制冷剂管41a和第2制冷剂管41b。第1制冷剂管41a的两端与第1连接管51a相连，在冷凝器中被冷凝的制冷剂在第1制冷剂管41a中流动。第2制冷剂管41b的两端与旁通回路14相连，在旁通回路14内流动的制冷剂在第2制冷剂管41b中流动。第1连接管51a与第3连接管51b及第5连接管51c相连，第2连接管52a与第4连接管52b及第6连接管52c相连，过冷器41配设在室外单元20与室内单元30之间。

（2-3-2）旁通回路14

旁通回路14与第1连接管51a及第2连接管52a相连，以使从室外热交换器24送往室内膨胀阀33的部分制冷剂分流，并返回至压缩机22的吸入侧。旁通回路14包含分流管14a以及合流管14b。分流管14a与第1连接管51a相连，以使从室外热交换器24送往室内膨胀阀33的部分制冷剂，在流入过冷器4的第1制冷管41a之前分流。而且，分流管14a上设置有作为膨胀机构的过冷用膨胀阀42。合流管14b与第2连接管52a相连，以使从过冷器41的第2制冷管41b流出的制冷剂返回至压缩机22的吸入侧。分流管14a及合流管14b与过冷器41的第2制冷剂管41b相连。

另外，下面将第1连接管51a与分流管14a的连接点称之为第1连接点P1，将第2连接管52a与合流管14b的连接点称之为第2连接点P2。

（2-3-2-1）过冷用膨胀阀42

过冷用膨胀阀42是能够调整开启度的电动膨胀阀。过冷用膨胀阀42用于调整在旁通回路14内流动的制冷剂的压力及流量。过冷用膨胀阀42用于使从第1连接管51a的第1连接点P1流入分流管14a的制冷剂的压力降低。根据该构成，经由第1连接管51a从室外热交换器24送往室内膨胀阀33制冷剂，在过冷器41内被过冷用膨胀阀42减压之后的制冷剂冷却。

（2-3-3）过冷单元控制部64

过冷单元控制部64能够获得旁通温度传感器91的检测结果。旁通温度传感器91是用于检测从过冷器41流向第2连接管52a的制冷剂的温度的传感器，并设置在合流管14b上。

而且，过冷单元控制部64控制过冷用膨胀阀42的动作，通过冷用膨胀阀42使从第1连接管51a流向过冷器41的制冷剂膨胀。具体而言，过冷单元控制部64制作用来设定过冷用膨胀阀42的开启度的控制指令，并输送制作的控制指令。而且，根据从过冷单元控制部64输送的控制指令，调整过冷用膨胀阀42的开启度。在这里，过冷单元控制部64进行设定过冷用膨胀阀42的开启度的过热度控制，以使在过冷器41的第2制冷剂管41b出口处的制冷剂的过热度SH达到规定的目标过热度。

另外，在该实施例中，在过冷器41的第2制冷剂管41b出口处的制冷剂过热度SH是利用被旁通温度传感器91检测的过冷器41的第2制冷剂管41b出口处的制冷剂温度与被吸入压力传感器90检测的制冷剂的吸入压力计算。另外，计算过热度SH时，虽然使用从被吸入压力传感器90检测出的制冷剂的吸入压力运算的制冷剂的饱和温度，但在该实施例中，从被吸入压力传感器90检测出的制冷剂的吸入压力运算的制冷剂的饱和温度视为已校正的温度。而且，在该实施例中，用于过冷用膨胀阀42的过热度控制的过热度SH，例如，利用如下的计算式进行运算。

SH=Tshs-Teg-TegX

在这里，Tshs表示被旁通温度传感器91检测出的过冷器41的第2制冷管41b出口侧的制冷剂温度。Teg表示从被吸入压力传感器90检测出的制冷剂吸入压力运算出的制冷剂的饱和温度。TegX表示饱和温度的校正系数。

而且，饱和温度的校正系数TegX，例如用如下的计算式进行运算。

TegX=α×FT（x）

在这里，α表示对室外单元20设定的压力损失校正系数。FT（x）表示空调装置10运转时制冷剂的循环量。另外，压力损失校正系数α，根据室外单元的各种机器的配置信息，具体而言，从过冷器41流出的制冷剂吸入至压缩机22为止所通过的部件（该实施例中，气体侧截止阀27及四通转换阀23）的配置信息，对每一种室外单元预先设定。而且，空调装置10运转时制冷剂的循环量FT（x），例如，根据压缩机22的转数（频率）、被吸入压力传感器90检测出的吸入压力、被排放压力传感器92检测出的排放压力、被吸入温度传感器93a检测出的吸入温度、及被排放温度传感器93b检测出的排放温度等，利用预先存储在存储器中的规定函数表达式进行运算。

另外，过热度的计算方法不仅局限于此，例如，也可不校正根据被吸入压力传感器90检测的制冷剂的吸入压力运算的制冷剂的饱和温度，而且，也可通过从过冷器41的第2制冷管41b出口侧的制冷剂温度减去过冷器41入口侧的制冷剂温度而获取。

还有，在实施例中，虽然过冷单元控制单元64包含于室外单元控制部62中，但过冷单元控制部64与室外单元控制部62也可以是分体，过冷单元40也可独自具有过冷单元控制部64。

（2-4）液相制冷剂连接管51及气相制冷剂连接管52

液相制冷剂连接管51及气相制冷剂连接管52为，在建筑物的指定设置场所设置空调装置10时，在现场进行施工的制冷剂配管，根据设置场所或室外单元20与室内单元30的组合等设置条件使用具有各种长度的管。

如上所述，室内侧制冷剂回路13、室外侧制冷剂回路12、旁通回路14、液相制冷剂连接管51以及气相制冷剂连接管52相连构成空调装置10的制冷剂回路11。而且，在该实施例中，通过由室内单元控制部63与室外单元控制部62构成的控制装置切换四通转换阀23，空调装置10能够进行制冷运转及供暖运转等各种运转的同时，根据室内单元30的运转负荷控制室外单元20及室内单元30的各机器。

（3）空调装置10的动作

（3-1）制冷运转

图3为图示制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图。另外，图3中所表示的各个点，表示图1中所示各点位置处的制冷剂的状态。

制冷运转时，四通转换阀23处于图1的实线所表示的状态，即、压缩机22的排放侧与室外热交换器24的气体侧相连，且压缩机22的吸入侧经由气体侧截止阀27与气相制冷剂连接管52与室内热交换器32的气体侧相连的状态。在这里，室外膨胀阀25处于全开启状态，液体侧截止阀26及气体侧截止阀27处于开启状态，对室内膨胀阀33及过冷用膨胀阀42进行过热度控制。

该制冷剂回路11的状态下，一旦启动压缩机22、室外风扇21及室内风扇31，低压的气相制冷剂通过被吸入压缩机22，且被压缩成高压的气相制冷剂。高压的气相制冷剂，经由四通转换阀23被送往室外热交换器24，与通过室外风扇21供应的室外空气进行热交换，并冷凝成高压的液相制冷剂。该高压液相制冷剂通过室外膨胀阀25及液体侧截止阀26，从第3连接管51b流入第1连接管51a。流入第1连接管51a的高压液相制冷剂，其一部分通过第1连接点P1流入过冷器41的第1制冷剂管41a，剩余部分从第1连接点P1流向旁通回路14的分流管14a。流向旁通回路14的分流管14a的高压液相制冷剂，被过冷用膨胀阀42减压成低压的气液两相状态的制冷剂后，流入过冷器41的第2制冷剂管41b。流入过冷器41的第2制冷剂管41b的制冷剂，流经合流管14b，在第2连接点P2与在第2连接管52a中流动的制冷剂合流，流向第4连接管52b。另一方面，通过第1连接点P1流入过冷器41的第1制冷剂管41a的高压液相制冷剂，与在第2制冷剂管内流动的来自旁通管14的分流管14a的制冷剂进行热交换，进而被冷却成过冷状态。

处于过冷状态的高压液相制冷剂，流经第5连接管51c送往室内单元30。被送往室内单元30的高压液相制冷剂，通过室内膨胀阀33被减压成低压的气液两相状态的制冷剂后，流入室内热交换器32。流入室内热交换器32的气液两相状态的制冷剂，在室内热交换器32中与室内空气进行热交换，并蒸发成低压的气相制冷剂。而且，该低压的气相制冷剂，流经第6连接管52c、第2连接管52a及第4连接管52b送往室外单元20，经由气体侧截止阀27及四通转换阀23，再次被吸入压缩机22中。

在这里，进行制冷运转时，在制冷剂回路11中，从压缩机22排放压力Pb的高压气相制冷剂（参照图1及图3的点B）。该高压气相制冷剂，被送往作为冷凝器发挥作用的室外热交换器24，在室外热交换器24中通过进行热交换且放热被冷却，得以冷凝（参照图1及图3的点F）。在室外热交换器24中冷凝的高压液相制冷剂，经由第3连接管51b流入第1连接管51a。流入第1连接管51a的高压液相制冷剂，其一部分流入旁通回路14的分流管14a，剩余部分流入过冷器41的第1制冷剂管41a。流入分流管14a的高压液相制冷剂，之后流向过冷用膨胀阀42（参照图1的EV1及图3的EV1）。而且，流向过冷用膨胀阀42的高压液相制冷剂，通过过冷用膨胀阀42时膨胀，成压力Pg的低压气液两相制冷剂（参照图1及图3的点G）。该气液两相的制冷剂，流入过冷器41的第2制冷剂管41b，通过与在过冷器41的第1制冷剂管41a内流动的制冷剂进行热交换且吸热，被加热蒸发（参照图1及图3的点H）。在过冷器41中蒸发的低压气相制冷剂，经由合流管14b与在第2连接管52a内流动的制冷剂合流。

另一方面，流入过冷器41的第1制冷剂管41a的高压液相制冷剂，流向过冷器41的第1制冷剂管41a，通过与在第2制冷剂管41b内流动制冷剂进行热交换被冷却，成焓低于在室外热交换器24中冷凝的高压液相制冷剂的高压液相制冷剂从第1制冷剂管41a流出（参照图1及图3的点C及点F）。从第1制冷剂管41a流出的高压液相制冷剂，经由第5连接管51c流向室内膨胀阀33（参照图1的EV2及图3的点EV2）。而且，流向室内膨胀阀33的高压液相制冷剂，通过室内膨胀阀33时膨胀成压力Pd的低压气液两相制冷剂（参照图1及图3的点D）。该气液两相制冷剂，通过在作为蒸发器发挥作用的室内热交换器32中吸热，被加热、蒸发（参照图1及图3的点E）。之后，在室内热交换器32中蒸发的低压气相制冷剂，从第6连接管52c流向第2连接管52a，在第2连接管52a中与从合流管14b流入的制冷剂合流，之后，流经第四连接管52b经由气体侧截止阀27及四通转换阀23成压力Pa的低压气相制冷剂，被吸入压缩机22中（参照图1及图3的点A）。

如上所述，制冷剂通过在制冷剂回路11内流动，制冷运转时，高压制冷剂流向液相制冷剂连接管51，低压制冷剂流向气相制冷剂连接管52。

（3-2）供暖运转

供暖运转时，四通转换阀23处于图1的虚线所表示的状态，即、压缩机22的排放侧经由气体侧截止阀27及气相制冷剂连接管52与室内热交换器32的气体侧相连，且压缩机22的吸入侧与室外热交换器24的气体侧相连的状态。在这里，室内膨胀阀33控制室内热交换器32的出口侧制冷剂的过冷度，以使其达到规定的过冷度，液体侧截止阀26及气体侧截止阀27成开启状态，室外膨胀阀25进行过热度控制，过冷用膨胀阀42成全关闭状态。另外，在该实施例中，虽然室内膨胀阀33控制室内热交换器32出口侧的制冷剂过冷度，以使其达到规定的过冷度，过冷用膨胀阀42成全关闭的状态，但不仅限于此，例如也可以是室内膨胀阀33成全开启的状态，过冷用膨胀阀42进行过热度控制。

该制冷剂回路11的状态下，一旦启动压缩机22、室外风扇21及室内风扇31，低压的气相制冷剂通过被吸入压缩机22且被压缩，成高压的气相制冷剂。高压的气相制冷剂，经由四通转换阀23、气体侧截止阀27流经第4连接管52b、第2连接管52a、第6连接管52c被送往室内单元30。被送往室内单元30的高压气相制冷剂，被送往室内热交换器32，与被室内风扇31供应的室内空气进行热交换且冷凝，成高压的液相制冷剂。该高压的液相制冷剂，通过室内膨胀阀33时被减压，从第5连接管51c经由第1连接管51a流入第3连接管51b。流入第3连接管51b的高压液相制冷剂，通过液体侧截止阀26在室内膨胀阀25被减压成低压的气夜两相制冷剂之后，流入室外热交换器24。流入室外热交换器24的低压气液两相制冷剂，与被室外风扇供应的室外空气进行热交换，蒸发成低压的气相制冷剂。而且，该低压的气相制冷剂，经由四通转换阀23再次被吸入压缩机22中。

如上所述，制冷剂通过在制冷剂回路11内流动，供暖运转时，高压制冷剂流向气相制冷剂连接管52，低压制冷剂流向液相制冷剂连接管51。

（4）特征

（4-1）

图4为包含现有技术中的空调装置10’的制冷剂回路图。图4中的箭头表示制冷运转时制冷剂的流向。图5为图示现有技术中的空调装置10’中制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图。另外，图5中表示的各点，表示图4所示各点位置的制冷剂状态。

现有技术中的空调装置10’，通过液相制冷剂连接管51’及气相制冷剂连接管52’来连接作为一台热源单元的室外单元20、作为利用单元的室内单元30所构成。与该实施例的空调装置相比，现有技术中的空调装置10’没有设置过冷单元40，且采用了配管长度仅延长了过冷单元40的第1连接管51a及第2连接管52a的长度部分的液相制冷剂连接管51’及气相制冷剂连接管52’。该空调装置10’进行制冷运转时，在制冷剂回路11’中从压缩机22排放压力为Pb’的高压气相制冷剂（参照图4及图5的点B’）。该高压气相制冷剂被送往作为冷凝器发挥作用的室外热交换器24，在室外热交换器24中通过进行热交换且放热得以冷却，冷凝（参照图4及图5的点F’）。在室外热交换器24中冷凝的高压液相制冷剂，流经液相制冷剂连接管51’被送往室内单元30。

在这里，近几年用于楼宇大厦的空调中利用整体式空调装置的案例增加。在整体式空调装置中，虽然通过液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管连接室外单元与室内单元，但伴随着楼宇大厦的大型化，要求延长液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管的配管长度。

但是，如果加长配管长度，则在液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管内流动的制冷剂，会损失液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管长度部分的压力。因此，液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管的长度越长，其压力损失越大。如果那样，在原有的空调装置10’中，有时从室外单元20流经液相制冷剂连接管51’，且被送往室内单元30的制冷剂，由于在流经液相制冷剂连接管51’时损失压力，如图5所示，其压力从Pb’降低至Pev2’，从液体状态变成气液两相的状态，被供应至室内膨胀阀33。

而且，室外单元的设置位置与室内单元的设置位置的高低差大时，特别是室外单元被设置成位于室内单元的下方时，因液相制冷剂连接管中液体集箱内的压力下降，从室外单元流经液相制冷剂连接管，并送往室内单元的制冷剂的压力会下降，到达室内膨胀阀的制冷剂的状态，有时会从液体状态变成气液两相的状态。

如上所述，一旦气液两相状态的制冷剂被供应至室内膨胀阀，会出现在室内膨胀阀33中无法进行制冷剂控制的问题。

在这里，也可考虑在室外单元内设置过冷器，对从室外单元侧流向室内单元侧的制冷剂进行过冷，降低液相制冷剂连接管延长部分的压力损失带来的影响。而且，通过在室外单元内设置过冷器来降低液相制冷剂连接管延长部分的压力损失带来的影响时，一旦想要采用能够适应于各种长度的液相制冷剂连接管的过冷器，可考虑采用容量大的过冷器或并列设置过冷器。但是，采用容量大的过冷器时，以小容量运转时的制冷剂控制变的困难。而且，并列设置过冷器时，制冷剂向每个过冷器的分流变得困难。如上所述,通过在室外单元内设置过冷器来降低液相制冷剂连接管延长部分的压力损失带来的影响时,会导致过冷器的大型化及/或高精度化，不管从技术上还是从成本上都存在一些问题。

因此，在该实施例中，在室内单元30与室外单元20之间配设有过冷单元40。过冷单元40具有包含在液相制冷剂连接管51的第1连接管51a、包含在气相制冷剂连接管52的第2连接管52a，且包括使流经第1连接管51a的制冷剂与流经旁通回路14的制冷剂之间进行热交换的过冷器41。因此，通过第1连接管51a的两端分别第3连接管51b及第5连接管51c相连，且第2连接管52a的两端分别与第4连接管52b及第6连接管52c相连，经由第1连接管51a及第2连接管52a能够延长室内单元30与室外单元20之间的距离。而且，通过设置过冷器41，由于在过冷器41中能够对从室外单元20侧流向室内单元30侧的制冷剂进行过冷，能够降低因与第1连接管51a及第2连接管52a相连延长的距离部分的配管中压力损失带来的影响。因此，能够防止成气液两相的制冷剂流向室内膨胀阀33。

根据该构成，能够以简单的结构解决室外单元20与室内单元30之间的距离长短问题。

而且，涉及该实施例的空调装置10，由于能够只在需要延长液相制冷剂连接管及气相制冷剂连接管的系统采用过冷单元40，容易实现机器的标准化，在建筑物整体导入同样的系统时能够降低成本。

而且，由于通过设置过冷器41能够向室内膨胀阀33提供过冷的制冷剂，从而能够降低在室内单元30流动的制冷剂循环量，且由于能够降低液体侧压力损失，能够缩小配管的尺寸。

（4-2）

该实施例中，从包含在室外单元20的室外单元控制部62输送对过冷用膨胀阀42的控制指令。因此，即使过冷单元40没有单独的控制部，也能够由控制部62制做对过冷用膨胀阀42的控制指令，来控制过冷用膨胀阀42的动作。

（4-3）

一方面，当过冷度控制是利用室外热交换器24的出口侧制冷剂温度设定过冷用膨胀阀42的开启度时，由于在过冷器41中没有完全蒸发的制冷剂从合流管14b经由第4连接管52b被吸入压缩机22中，压缩机2有可能出现问题。

在该实施例中的过热度控制是，由于利用从过冷器41流向第2连接管52a的制冷剂温度设定过冷用膨胀阀42的开启度，能够降低制冷剂在过冷器41中无法完全蒸发的现象。

根据该构成，能够对被供应至室内膨胀阀33的制冷剂进行过冷，以使制冷剂不潮湿，且能够降低压缩机22有可能出现的问题。

（4-4）

在该实施例的制冷剂回路11中，由于旁通温度传感器91的配置位置与吸入压力传感器90的配置位置相分离，旁通温度传感器91附近的实际的制冷剂压力与被吸入压力传感器90检测出的制冷剂压力之间会产生误差。

于是，在该实施例中，通过吸入压力传感器90检测出的制冷剂吸入压力运算出制冷剂饱和温度后，对该制冷剂饱和温度进行校正，根据校正后的制冷剂饱和温度运算出过热度SH。这样，由于旁通温度传感器91附近的实际的制冷剂压力与被吸入压力传感器90检测出的制冷剂压力之间的压力误差被校正后设定过冷用膨胀阀42的开启度，能够将过冷用膨胀阀42的开启度设定为恰当的开启度。

（4-5）

该实施例中，利用压力损失校正系数α、制冷剂的循环量FT（x）校正制冷剂的饱和温度。其中，压力损失校正系数α是根据从过冷器41流出的制冷剂被吸入压缩机22为止通过的部件的相关信息（如配置信息）来设定。制冷剂的循环量FT（x）是根据压缩机22的转数（运转容量）来运算。制冷剂的饱和温度是通过吸入压力传感器90检测出的制冷剂的吸入压力来运算。因此，能够降低过热度SH的计算误差。由于过冷用膨胀阀42的过热度控制是根据计算出的过热度SH来进行，降低能够过热度SH的计算误差就能够提高过冷用膨胀阀42的开启精度。

根据该构成，能够对从过冷器41流出的制冷剂赋予规定的过热度，从而能够防止在制冷剂潮湿状态下的运转，能够确保压缩机22的可信度，且能够对被供应至室内膨胀阀33的制冷剂进行过冷却，以使制冷剂不潮湿。

（5）变通例

（5-1）变通例A

在上述实施例中，空调装置10为包含一台过冷单元40的结构，但过冷单元40的台数不限于此。具体而言，根据室外单元20与室内单元30之间的距离，即、根据液相制冷剂连接管51及气相制冷剂连接管52的长度来决定过冷单元40的台数，只要过冷单元40配设在室外单元20与室内单元30之间即可。

（5-2）变通例B

图6为表示涉及变通例B的空调装置的制冷剂回路图。另外，图6中的箭头表示制冷运转时制冷剂的流向。图7为表示涉及变通例B的空调装置中制冷运转时制冷循环的制冷剂压焓图。另外，图7中表示的各点表示图6中所示各点位置的制冷剂状态。

上述实施例的过冷单元40中，如图6所示，旁通回路14的分流管14a与第1连接管51a的连接点的位置也可以不同。具体而言，分流管14a也可与第1连接管51a相连，以使通过过冷器41送往室内膨胀阀33的制冷剂的一部分，分流并流向过冷器41的第2制冷剂管41b。如上所述，即使过冷单元40与第3连接管51b、第5连接管51c、第4连接管52b及第6连接管52c相连，由于流入过冷器41的第1制冷剂管41a的液相制冷剂，与在第2制冷剂管41b内流动的制冷剂进行热交换后被冷却，与在室外热交换器24中被冷凝的液相制冷剂相比，焓值低的液相制冷剂从第1制冷剂管41a流出（参照图6及图7的点C及点F）。而且，从第1制冷剂管41a流出的具有过冷度的液相制冷剂，流经第5连接管51c被供应至室内膨胀阀33（参照图6的EV2及图7的点EV2）。如上所述，通过设置过冷器41，由于在过冷器41中能够对从室外单元20侧流向室内单元30侧的制冷剂进行过冷，能够降低由于延长第1连接管51a的距离而带来的配管中压力损失的影响。因此，能够防止变成气液两相的制冷剂被供应至室内膨胀阀33。

（5-3）变通例C

除上述实施例之外，如图8所示，室外单元120也可另外设置过冷器28。该过冷器28是不同于设置在过冷单元40的过冷器41。

过冷器28为一种热交换器，使在冷凝器中冷凝的制冷剂与在后述的旁通回路15中流动的制冷剂进行热交换。在这里，过冷器28是为了冷却在室外热交换器24中冷凝后被送往室内膨胀阀33的制冷剂而设置。过冷器28包含第1制冷剂管28a以及第2制冷剂管28b。第1制冷剂管28a在室外侧制冷剂回路112中，第1制冷剂管28a的一端与连接过冷器28与室外膨胀阀25的第1配管12a相连，第1制冷剂管28a的另一端与连接过冷器28与液体侧截止阀26的第2配管12b相连。在第1制冷剂管28a内流动在冷凝器中被冷凝的制冷剂，在第2制冷剂管28b内流动通过旁通回路15的制冷剂。

旁通回路15设置成，使从室外热交换器24送往室内膨胀阀33的制冷剂的一部分分流，然后返回压缩机22的吸入侧。旁通回路15包含分流管15a以及合流管15b。分流管15a与第1配管12a相连，以使从室外热交换器24送往室内膨胀阀33的制冷剂的一部分，在流入过冷器28的第1制冷剂管28a之前分流。而且，分流管15a上设置有作为膨胀机构的过冷用膨胀阀29。合流管15b与连接气体侧截止阀27和压缩机22的吸入部的配管相连。在此，合流管15b与连接四通转换阀23和压缩机22的吸入部的吸入配管12c相连。其中，连接气体侧截止阀27和压缩机22的吸入部的配管，使从过冷器28的第2制冷剂管28b流出的制冷剂返回压缩机22的吸入侧。分流管15a及合流管15b与过冷器28的第2制冷剂管28b相连。

过冷用膨胀阀29是用于调整在旁通回路15内流动的制冷剂的压力及流量的电动膨胀阀。过冷用膨胀阀29用于降低从第1配管12a流到分流管15a的制冷剂的压力。根据该构成，经由第1配管12a从室外热交换器24被送外液体侧截止阀26的制冷剂，在过冷器28中与被过冷用膨胀阀29减压后的制冷剂热交换而被冷却。如上所述，由于室外单元120独立地拥有过冷器28，因此，能够对从室外热交换器24送往过冷单元40的制冷剂进行过冷。

另外，通过室外单元控制部162控制过冷用膨胀阀29的动作。而且，室外单元控制部162进行过热度控制，通过设定过冷用膨胀阀29的开启度以使过冷器28的第2制冷管28b的出口处的制冷剂的过热度达到目标过热度。而且，用于过热度控制的过冷器28的第2制冷剂管28b的出口处的制冷剂的过热度是，利用被设置在合流管15b上的旁通温度传感器99检测出的制冷剂温度和被吸入压力传感器90检测出的制冷剂的吸入压力进行运算。在这里，由于在制冷剂回路111中，设置旁通温度传感器99的位置与设置吸入压力传感器90的位置比较接近，因此，与用于包含过冷单元40的过冷用膨胀阀42的过热度控制的制冷剂过热度的计算方法不同，也可不用校正从通过吸入压力传感器90检测的制冷剂的吸入压力运算的制冷剂饱和温度，运算用于过冷用膨胀阀29的过热度控制的制冷剂过热度。

（5-4）变通例D

上述实施例的空调装置10为各包含一台作为热源单元的室外单元20、作为利用单元的室内单元30以及过冷单元40的结构。但如图9所示，空调装置210也可以是包含一台室外单元20、一台过冷单元40以及多台（图9中为3台）室内单元30的结构。而且，如图10所示，空调装置310也可以是包含多台（图10中为2台）室外单元20、多台（图10中为2台）过冷单元40以及多台（图10中为3台）室内单元30的结构。

产业上可利用性

本发明为以简单的结构能够适应热源单元与利用单元之间的不同距离的制冷装置，可有效地使用于包含热源单元与利用单元的制冷装置。

Claims (6)

1.一种制冷装置（10），其包括：

热源单元（20），包括压缩机（22）、热源侧热交换器（24）；

利用单元（30），包括膨胀机构（33）、利用侧热交换器（32）；

过冷单元（40），其配设在所述热源单元与所述利用单元之间，该过冷单元（40）包括高压制冷剂在其内部流动的第1连接管（51a）、低压制冷剂在其内部流动的第2连接管（52a）；

第3连接管（51b），与所述第1连接管相连，且连接所述热源单元与所述过冷单元；

第4连接管（52b），与所述第2连接管相连，且连接所述热源单元与所述过冷单元；

第5连接管（51c），与所述第1连接管相连，且连接所述利用单元与所述过冷单元；以及

第6连接管（52c），与所述第2连接管相连，且连接所述利用单元与所述过冷单元，其中，

所述过冷单元具有与所述第1连接管及所述第2连接管相连的旁通管（14）、设置在所述旁通管上的过冷用膨胀机构（42）、使在所述第1连接管内流动的制冷剂与在所述旁通管内流动的制冷剂之间进行热交换的过冷器（41）。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，

所述热源单元具有能够向所述过冷用膨胀机构输送控制指令的控制部（62）；

所述过冷用膨胀机构根据来自所述控制部的指令得以控制。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，

所述过冷单元包括用于检测从所述过冷器流向所述第2连接管的制冷剂温度的温度传感器（91）；

所述过冷用膨胀机构为过冷用膨胀阀，该过冷用膨胀阀能够调整开启度，且使从所述第1连接管流向所述过冷器的制冷剂膨胀；

所述控制部根据通过所述温度传感器检测的制冷剂温度设定所述过冷用膨胀阀的开启度。

4.根据权利要求3所述的制冷装置，

所述热源单元包括用于检测所述压缩机的吸入压力的压力传感器（90）；

所述控制部校正所述压力传感器的检测结果，来设定所述过冷用膨胀阀的开启度。

5.根据权利要求4所述的制冷装置，

所述控制部根据从所述过冷器流出的制冷剂被吸入所述压缩机为止所通过的部件（23、27）的相关信息及所述压缩机的运转容量，校正所述压力传感器的检测结果。

6.根据权利要求1至5的任意一项所述的制冷装置，

所述热源单元，包括：

热源侧膨胀机构（25）；

第1热源侧制冷剂管（12a、12b），连接所述热源侧膨胀机构与所述第3连接管；

第2热源侧制冷剂管（12c），连接所述第4连接管与所述压缩机的吸入部；

热源侧旁通管（15），连接所述第1热源侧制冷剂管与所述第2热源侧制冷剂管；

热源侧过冷用膨胀机构（29），设置在所述热源侧旁通管上，以及

热源侧过冷器（28），使在所述第1热源侧制冷剂管流动的制冷剂与在所述热源侧旁通管内流动的制冷剂之间进行热交换。