本發(fā)明涉及熱泵式供熱水機等的制冷循環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

作為以往的制冷循環(huán)裝置，例如提出有下述方案：“大致構(gòu)成為具備：壓縮機，其包含HFO-1123作為工作介質(zhì)，并對工作介質(zhì)蒸氣A進行壓縮而形成高溫高壓的工作介質(zhì)蒸氣B；冷凝器，其對從壓縮機排出的工作介質(zhì)蒸氣B進行冷卻，使工作介質(zhì)蒸氣B液化而形成低溫高壓的工作介質(zhì)C；膨脹閥，其使從冷凝器排出的工作介質(zhì)C膨脹而形成低溫低壓的工作介質(zhì)D；蒸發(fā)器，其對從膨脹閥排出的工作介質(zhì)D進行加熱而形成高溫低壓的工作介質(zhì)蒸氣A；向蒸發(fā)器供給負(fù)載流體E的泵；以及向冷凝器供給流體F的泵”(例如，參照專利文獻1)。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2012/157764號(第12、13頁，圖1)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明的概要

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻1記載的制冷循環(huán)裝置中，使用了包含地球暖化系數(shù)低的HFO-1123的制冷劑，但是HFO-1123由于被稱為歧化反應(yīng)的反應(yīng)，在高溫高壓的狀態(tài)下被投入能量時，會進行伴隨著發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)，伴隨急劇的溫度上升而產(chǎn)生急劇的壓力上升，存在具有爆炸等危險性的問題。

本發(fā)明為了解決上述那樣的課題而作出，第一目的在于提供一種抑制HFO-1123的歧化反應(yīng)而安全的制冷循環(huán)裝置。

另外，第二目的在于提供一種通過將地球暖化系數(shù)低的HFO-1123應(yīng)用于制冷循環(huán)而對地球環(huán)境的影響少的制冷循環(huán)裝置。

用于解決課題的方案

在本發(fā)明涉及的制冷循環(huán)裝置中，壓縮機、冷凝器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器連接成環(huán)狀，且包含HFO-1123作為制冷劑，其中，所述制冷循環(huán)裝置具備對所述膨脹閥入口的制冷劑進行冷卻的冷卻機構(gòu)。

發(fā)明效果

在本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置中，壓縮機、冷凝器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器連接成環(huán)狀，且包含HFO-1123作為制冷劑，其中，所述制冷循環(huán)裝置構(gòu)成為具備對所述膨脹閥入口的制冷劑進行冷卻的冷卻機構(gòu)，因此，可獲得能夠降低高壓液體制冷劑的溫度并抑制歧化反應(yīng)的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖2是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制次序的流程圖。

圖4是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖5是表示圖4的制冷循環(huán)裝置100的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制次序的流程圖。

圖6是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖7是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖8是表示圖7的制冷循環(huán)裝置100的輔助膨脹閥7的控制次序的 流程圖。

圖9是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖10是表示圖9的制冷循環(huán)裝置100的輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖。

圖11是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖12是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖13是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖14是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖15是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖16是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a及第二膨脹閥5b的控制次序的流程圖。

圖17是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖18是表示圖17的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a及第二膨脹閥5b的控制次序的流程圖。

圖19是本發(fā)明的實施方式5涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖20是本發(fā)明的實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖21是本發(fā)明的實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖22是表示圖21的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a、第二膨脹閥5b及輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖。

圖23是本發(fā)明的實施方式7涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖24是本發(fā)明的實施方式8涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖25是本發(fā)明的實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖26是本發(fā)明的實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖27是本發(fā)明的實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖28是本發(fā)明的實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。

圖29是本發(fā)明的實施方式11涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。

圖30是表示單獨HFO-1123制冷劑的歧化反應(yīng)的試驗結(jié)果的坐標(biāo)圖。

具體實施方式

實施方式1.

圖1是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖1中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。

如圖1所示，在制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6連接成環(huán)狀，且設(shè)有使從冷凝器3流向膨脹閥5的制冷劑與從蒸發(fā)器6流向壓縮機1的制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4a。

壓縮機1例如由能夠進行容量控制的變頻壓縮機等構(gòu)成，吸引并壓縮低溫低壓氣體制冷劑而形成為高溫高壓氣體制冷劑的狀態(tài)并將其噴出。

四通閥2對于從壓縮機1噴出的高溫高壓氣體制冷劑與向壓縮機1吸引的低溫低壓氣體制冷劑的方向進行切換。

冷凝器3由例如板式換熱器構(gòu)成，使制冷劑與水進行熱交換而使之 散熱。

輔助換熱器4a使在內(nèi)部流動的制冷劑進行熱交換。

膨脹閥5使制冷劑減壓而形成為低壓二相制冷劑。

蒸發(fā)器6由例如板翅式換熱器等構(gòu)成，使制冷劑與空氣進行熱交換而使制冷劑蒸發(fā)。

以將壓縮機1與冷凝器3連接的方式設(shè)置高壓氣體配管21。另外，以將冷凝器3與膨脹閥5連接的方式設(shè)置高壓液體配管22。高壓液體配管22的配管直徑比高壓氣體配管21的配管直徑小。

在此，在本實施方式1中，使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑，可以是單獨HFO-1123制冷劑、或者將HFO-1123以20～50％的比例與R32或HFO-1234yf混合而成的制冷劑。該HFO-1123制冷劑的地球暖化系數(shù)(GWP)為0.3，比以往的制冷劑R410A的2090低，是對地球環(huán)境造成的影響小的制冷劑。然而，另一方面，HFO-1123制冷劑在被投入高能量時，會進行伴隨著發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)，存在與急劇的溫度上升相伴的壓力爆炸性地上升的危險性，尤其是在液體制冷劑中具有壓力上升的危險性。

圖30是表示單獨HFO-1123制冷劑的歧化反應(yīng)的試驗結(jié)果的坐標(biāo)圖，表現(xiàn)出壓力越高，溫度越高，則歧化反應(yīng)越容易發(fā)生的特性。需要說明的是，當(dāng)向HFO-1123混合R32或HFO-1234yf時，發(fā)生歧化反應(yīng)的區(qū)域向高壓力、高溫度側(cè)轉(zhuǎn)移，但是壓力越高，溫度越高，則歧化反應(yīng)越容易發(fā)生的傾向并未改變。

接下來，參照圖1，說明本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體并被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑在輔助換熱器4a中通過而成為氣液二相制冷劑，并向膨脹閥5流入，被減壓 膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑再次在輔助換熱器4a中通過之后由壓縮機1再次吸引。

在此，在輔助換熱器4a中，由于從冷凝器3流出的液體制冷劑與從蒸發(fā)器6流出的氣體進行熱交換，因此從冷凝器3流出的液體制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)，并向膨脹閥5流入。

如以上所述，本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100對向膨脹閥5流入的液體制冷劑進行冷卻而使該液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑向膨脹閥5流入而發(fā)生的液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，由于冷凝器3由板式換熱器構(gòu)成，因此能夠抑制高壓制冷劑的制冷劑量，能夠降低發(fā)生歧化反應(yīng)的危險性。另外，高壓液體配管22的配管直徑比高壓氣體配管21的配管直徑小，通過抑制容易發(fā)生歧化反應(yīng)的高壓液體制冷劑的制冷劑量，能夠降低發(fā)生歧化反應(yīng)的危險性。

圖2是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖2中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制次序的流程圖。

如圖2所示，本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100具備高壓傳感器14及控制裝置9。需要說明的是，圖2的制冷循環(huán)裝置100的其他的構(gòu)成要素與圖1的制冷循環(huán)裝置100相同。

接下來，參照圖2及圖3，說明本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S101中，向控制裝置9輸入由高壓傳感器14檢測到的制冷循環(huán)的高壓Pd，然后向步驟S102轉(zhuǎn)移。

在步驟S102中，控制裝置9對由高壓傳感器14檢測到的高壓Pd與預(yù)先設(shè)定的發(fā)生歧化反應(yīng)的下限壓力進行比較。

在步驟S102中，控制裝置9在判定為由高壓傳感器14檢測到的高壓Pd超過歧化反應(yīng)下限壓力的情況下(在步驟S102為“是”)，向步驟S103轉(zhuǎn)移。

在步驟S102中，控制裝置9在判定為由高壓傳感器14檢測到的高壓Pd為歧化反應(yīng)下限壓力以下的情況下(在步驟S102為“否”)，返回步驟S101。

在步驟S103中，控制裝置9輸出以減小壓縮機1的轉(zhuǎn)速的方式進行控制的控制信號，返回步驟S101。

如以上所述，由于本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100以避免由高壓傳感器14檢測到的高壓Pd超過發(fā)生歧化反應(yīng)的下限壓力的方式控制壓縮機1的轉(zhuǎn)速，因此即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖4是本發(fā)明的實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖4中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖5是表示圖4的制冷循環(huán)裝置100的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制次序的流程圖。

如圖4所示，本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100具備噴出溫度傳感器10及控制裝置9。需要說明的是，圖4的制冷循環(huán)裝置100的其他的構(gòu)成要素與圖1的制冷循環(huán)裝置100相同。

接下來，參照圖4及圖5，說明本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S111中，向控制裝置9輸入由噴出溫度傳感器10檢測到的制冷循環(huán)的噴出溫度Td，然后向步驟S112轉(zhuǎn)移。

在步驟S112中，控制裝置9對由噴出溫度傳感器10檢測到的噴出溫度Td與預(yù)先設(shè)定的發(fā)生歧化反應(yīng)的下限溫度進行比較。

在步驟S112中，控制裝置9在由噴出溫度傳感器10檢測到的噴出 溫度Td超過歧化反應(yīng)下限溫度的情況下(在步驟S112為“是”)，向步驟S113轉(zhuǎn)移。

在步驟S112中，控制裝置9在由噴出溫度傳感器10檢測到的噴出溫度Td為歧化反應(yīng)下限溫度以下的情況下(在步驟S112為“否”)，返回步驟S111。

在步驟S113中，控制裝置9輸出以減小壓縮機1的轉(zhuǎn)速的方式進行控制的控制信號，然后返回步驟S111。

如以上所述，由于本實施方式1涉及的制冷循環(huán)裝置100以避免噴出溫度Td超過發(fā)生歧化反應(yīng)的下限溫度的方式控制壓縮機1的轉(zhuǎn)速，因此即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式2.

圖6是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖6中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式2中，對于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式2中，與實施方式1同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖6所示，在實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6連接成環(huán)狀，具備使將冷凝器3出口的制冷劑的一部分分路并由輔助膨脹閥7減壓后的制冷劑與冷凝器3出口的制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4b，并將由輔助膨脹閥7減壓且由輔助換熱器4b進行了熱交換的制冷劑向壓縮機1的壓縮室噴射。輔助換熱器4b使在內(nèi)部流動的制冷劑進行熱交換。輔助膨脹閥7使制冷劑減壓而形成為二相制冷劑。

接下來，參照圖6，說明本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體并被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向 冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑分支成兩路，一路在通過了輔助換熱器4b之后向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑由壓縮機1再次吸引。分支的另一路液體制冷劑向輔助膨脹閥7流入，減壓膨脹而成為二相制冷劑，在輔助換熱器4b中通過后向壓縮機1的壓縮室噴射。

在此，在輔助換熱器4b中，由于從冷凝器3流出的液體制冷劑與分支而被減壓后的二相制冷劑進行熱交換，因此向膨脹閥5流入的液體制冷劑成為被冷卻后的過冷卻狀態(tài)。

如以上所述，本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100對向膨脹閥5流入的液體制冷劑進行冷卻而使該液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑向膨脹閥5流入而發(fā)生的液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖7是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖7中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖8是表示圖7的制冷循環(huán)裝置100的輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖。

如圖7所示，本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100具備膨脹閥入口溫度傳感器8及控制裝置9。圖7的制冷循環(huán)裝置100的其他的構(gòu)成要素標(biāo)注與圖1相同的符號。

接下來，參照圖7及圖8，說明本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S201中，向控制裝置9輸入由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的制冷循環(huán)的膨脹閥入口溫度Texpi，然后向步驟S202轉(zhuǎn)移。

在步驟S202中，控制裝置9對由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的膨脹閥入口溫度Texpi與預(yù)先設(shè)定的發(fā)生歧化反應(yīng)的下限溫度進行比較。

在步驟S202中，控制裝置9在由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的膨脹閥入口溫度Texpi超過歧化反應(yīng)下限溫度的情況下(在步驟S202為“是”)，向步驟S203轉(zhuǎn)移。

在步驟S202中，控制裝置9在由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的膨脹閥入口溫度Texpi為歧化反應(yīng)下限溫度以下的情況下(在步驟S202為“否”)，返回步驟S201。

在步驟203中，控制裝置9輸出以增大輔助膨脹閥7的開度的方式進行控制的控制信號，返回步驟S201。

如以上所述，由于本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100以避免膨脹閥入口溫度Texpi超過發(fā)生歧化反應(yīng)的下限溫度的方式控制輔助膨脹閥7的開度，因此即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖9是本發(fā)明的實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖9中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖10是表示圖9的制冷循環(huán)裝置100的輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖。

如圖9所示，本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100設(shè)有膨脹閥入口溫度傳感器8、高壓傳感器14、控制裝置9。此外，關(guān)于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

接下來，參照圖9及圖10，說明本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S211中，向控制裝置9輸入由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的制冷循環(huán)的膨脹閥入口溫度Texpi和由高壓傳感器14檢測到的制冷循環(huán)的高壓Pd，然后向步驟S212轉(zhuǎn)移。

在步驟S212中，控制裝置9根據(jù)由高壓傳感器14檢測到的高壓Pd來算出飽和溫度，并通過根據(jù)高壓Pd而算出的飽和溫度與膨脹閥入口溫 度Texpi之差，來運算膨脹閥5入口的過冷卻度SCexpi，然后向步驟S213轉(zhuǎn)移。

在步驟S213中，控制裝置9對運算出的膨脹閥5入口的過冷卻度SCexpi與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值進行比較。

在步驟S213中，控制裝置9在膨脹閥5入口的過冷卻度SCexpi比預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值小的情況下(在步驟S213為“是”)，向步驟S214轉(zhuǎn)移。

在步驟S213中，控制裝置9在膨脹閥5入口的過冷卻度SCexpi為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值以上的情況下(在步驟S213為“否”)，返回步驟S211。

在步驟S214中，控制裝置9輸出以增大輔助膨脹閥7的開度的方式進行控制的控制信號，然后返回步驟S211。

如以上所述，本實施方式2涉及的制冷循環(huán)裝置100將膨脹閥入口過冷卻度SCexpi確保為設(shè)定值以上，使得向膨脹閥5流入的液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑向膨脹閥5流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式3.

圖11是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖11中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式3中，關(guān)于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式3中，也與實施方式1、2同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖11所示，在實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6連接成環(huán)狀，具備使將冷凝器3出口的制冷劑的一部分分路并由輔助膨脹閥7減壓后的制冷劑與冷凝器3出口的制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4c，并使由輔助膨脹閥7減壓且由輔助換熱器4c進行了熱交換的制冷劑與壓縮機1的吸入合流。輔 助換熱器4c使在內(nèi)部流動的制冷劑進行熱交換。輔助膨脹閥7使制冷劑減壓而形成為二相制冷劑。

接下來，參照圖11，說明本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑分支成兩路，一路在通過了輔助換熱器4c之后向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑由壓縮機1再次吸引。分支的另一路液體制冷劑向輔助膨脹閥7流入，減壓膨脹而成為二相制冷劑，在輔助換熱器4c中通過后與壓縮機1的吸入合流。

在此，在輔助換熱器4c中，從冷凝器3流出的液體制冷劑與分支而被減壓后的二相制冷劑進行熱交換，因此向膨脹閥5流入的液體制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)。

如以上所述，本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100對向膨脹閥5流入的液體制冷劑進行冷卻，使液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑向膨脹閥5流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖12是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖12中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。

如圖12所示，本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100具備膨脹閥入口溫度傳感器8及控制裝置9。需要說明的是，圖12的表示制冷循環(huán)裝 置100的控制次序的流程圖與圖8相同，因此省略說明。

如以上所述，由于本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100以避免膨脹閥入口溫度Texpi超過發(fā)生歧化反應(yīng)的下限溫度的方式控制輔助膨脹閥7的開度，因此即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖13是本發(fā)明的實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖13中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。

如圖13所示，本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100具備膨脹閥入口溫度傳感器8、高壓傳感器14及控制裝置9。需要說明的是，圖13的表示制冷循環(huán)裝置100的控制次序的流程圖與圖10相同，因此省略說明。

如以上所述，本實施方式3涉及的制冷循環(huán)裝置100將膨脹閥入口過冷卻度SCexpi確保為設(shè)定值以上，使得向膨脹閥5流入的液體制冷劑成為過冷卻狀態(tài)。因此，能夠防止由于二相制冷劑流入膨脹閥5而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式4.

圖14是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖14中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式4中，關(guān)于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式4中，也與實施方式1～3同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖14所示，在實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、第一膨脹閥5a、第二膨脹閥5b、蒸發(fā)器6連接成環(huán)狀，且在第一膨脹閥5a與第二膨脹閥5b之間具備接收器11。第一膨脹閥5a使制冷劑減壓。第二膨脹閥5b使制冷劑減壓。接收器11是將根據(jù)制冷循環(huán)裝置100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而產(chǎn)生的剩余制冷劑以液體制冷劑的狀 態(tài)進行積存的容器。

接下來，參照圖14，說明本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑向第一膨脹閥5a流入，被減壓而成為飽和液體制冷劑，然后向接收器11流入。流入到接收器11的制冷劑向第二膨脹閥5b流入，被減壓而成為氣液二相制冷劑。從第二膨脹閥5b流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑由壓縮機1再次吸引。在此，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為液體制冷劑而積存在接收器11內(nèi)。

如以上所述，由于本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100將在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑進行減壓而積存在接收器11內(nèi)，因此即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖15是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖15中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖16是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a及第二膨脹閥5b的控制次序的流程圖。

如圖15所示，本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100具備接收器入口溫度傳感器12及控制裝置9。在圖15中，關(guān)于與圖14相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

接下來，參照圖15及圖16，說明本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S401中，向控制裝置9輸入由接收器入口溫度傳感器12檢 測到的制冷循環(huán)的中壓飽和溫度Trec，然后向步驟S402轉(zhuǎn)移。

在步驟S402中，控制裝置9對由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec與歧化反應(yīng)下限溫度進行比較。

在步驟S402中，控制裝置9在由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec比歧化反應(yīng)下限溫度大的情況下(在步驟S402為“是”)，向步驟S403轉(zhuǎn)移。

在步驟S402中，控制裝置9在由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec為歧化反應(yīng)下限溫度以下的情況下(在步驟S402為“否”)，返回步驟S401。

在步驟S403中，控制裝置9以減小第一膨脹閥5a的開度并增大第二膨脹閥5b的開度的方式輸出控制信號，以使由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec成為歧化反應(yīng)下限溫度以下，然后返回步驟S401。

如以上所述，本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100以減小第一膨脹閥5a的開度并增大第二膨脹閥5b的開度的方式進行控制，以使中壓飽和溫度Trec成為歧化反應(yīng)下限溫度以下，因此，即便使用HFO-1123制冷劑，運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在接收器內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖17是本發(fā)明的實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的另一例的系統(tǒng)構(gòu)成圖，其示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖18是表示圖17的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a及第二膨脹閥5b的控制次序的流程圖。

如圖17所示，本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100具備接收器入口壓力傳感器15、控制裝置9。在圖17中，關(guān)于與圖14相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

接下來，參照圖17及圖18，說明本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S411中，向控制裝置9輸入由接收器入口壓力傳感器15檢測到的制冷循環(huán)的接收器入口壓力Prec，然后向步驟S412轉(zhuǎn)移。

在步驟S412中，控制裝置9對接收器入口壓力傳感器15檢測到的接收器入口壓力Prec與歧化反應(yīng)下限壓力進行比較。

在步驟S412中，控制裝置9在由接收器入口壓力傳感器15檢測到的接收器入口壓力Prec比歧化反應(yīng)下限壓力大的情況下(在步驟S412為“是”)，向步驟S413轉(zhuǎn)移。

在步驟S412中，控制裝置9在由接收器入口壓力傳感器15檢測到的接收器入口壓力Prec為歧化反應(yīng)下限壓力以下的情況下(在步驟S412為“否”)，返回步驟S411。

在步驟S413中，控制裝置9以減小第一膨脹閥5a的開度并增大第二膨脹閥5b的開度的方式輸出控制信號，以使由接收器入口壓力傳感器15檢測到的接收器入口壓力Prec成為歧化反應(yīng)下限壓力以下，然后返回步驟S411。

如以上所述，本實施方式4涉及的制冷循環(huán)裝置100以減小第一膨脹閥5a的開度并增大第二膨脹閥5b的開度的方式進行控制，以使接收器入口壓力Prec成為歧化反應(yīng)下限壓力以下，因此，即便使用HFO-1123制冷劑，運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在接收器內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式5.

圖19是本發(fā)明的實施方式5涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖19中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式5中，關(guān)于與實施方式1～4相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式5中，也與實施方式1～4同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖19所示，在實施方式5涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、第一膨脹閥5a、接收器11、第二膨脹閥5b、蒸發(fā) 器6連接成環(huán)狀，具備使從冷凝器3流向第二膨脹閥5b的制冷劑與從蒸發(fā)器6流向壓縮機1的低壓制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4a。

接下來，參照圖19，說明本實施方式5涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑向第一膨脹閥5a流入，被減壓而成為中壓飽和液體制冷劑，流入接收器11。從接收器11流出的中壓飽和液體制冷劑在通過了輔助換熱器4a之后向第二膨脹閥5b流入，被減壓而成為氣液二相制冷劑。從第二膨脹閥5b流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的氣體制冷劑再次通過了輔助換熱器4a之后，由壓縮機1再次吸引。

在此，在輔助換熱器4a中，由于從接收器11流出的液體制冷劑與從蒸發(fā)器6流出的氣體進行熱交換，因此從接收器11流出的液體制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)，向第二膨脹閥5b流入。在此，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為液體制冷劑而積存在接收器11內(nèi)。

如以上所述，本實施方式5涉及的制冷循環(huán)裝置100利用輔助換熱器4a對從接收器11流出的飽和液體制冷劑進行冷卻。因此，即使存在配管的壓力損失，也能可靠地使過冷卻狀態(tài)的液體制冷劑向第二膨脹閥5b流入，能夠防止由于二相制冷劑的流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在接收器11內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式6.

圖20是本發(fā)明的實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖20中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式6中，關(guān)于與實施方式2、4相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式6中，也與實施方式1～5同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖20所示，在實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、第一膨脹閥5a、接收器11、輔助換熱器4b、第二膨脹閥5b、蒸發(fā)器6連接成環(huán)狀，在輔助換熱器4b中，使將接收器11出口的制冷劑的一部分分路并由輔助膨脹閥7減壓后的制冷劑與接收器11出口的制冷劑進行熱交換，使由輔助膨脹閥7減壓且由輔助換熱器4b進行了熱交換的制冷劑向壓縮機1的壓縮室噴射。

接下來，參照圖20，說明本實施方式涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑向第一膨脹閥5a流入，被減壓而成為中壓飽和液體制冷劑，流入接收器11。從接收器11流出的中壓液體制冷劑分支成兩路，一路在通過了輔助換熱器4b之后向第二膨脹閥5b流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從第二膨脹閥5b流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑由壓縮機1再次吸引。從接收器11流出而分支的另一路中壓液體制冷劑向輔助膨脹閥7流入，減壓膨脹而成為二相制冷劑，在輔助換熱器4b中通過后而向壓縮機1的壓縮室噴射。

在此，在輔助換熱器4b中，由于從接收器11流出的液體制冷劑與分支而被減壓后的二相制冷劑進行熱交換，因此向膨脹閥5流入的制冷 劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)。另外，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為中壓液體制冷劑而積存在接收器11內(nèi)。

如以上所述，本實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100利用輔助換熱器4a對從接收器11流出的飽和液體制冷劑進行冷卻。因此，即使存在配管的壓力損失，也能夠使過冷卻狀態(tài)的液體制冷劑流入第二膨脹閥5b，能夠防止由于二相制冷劑的流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在接收器內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖21是本發(fā)明的實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖21中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。圖22是表示圖21的制冷循環(huán)裝置100的第一膨脹閥5a、第二膨脹閥5b及輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖。

如圖21所示，本實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100具備接收器入口溫度傳感器12、膨脹閥入口溫度傳感器8、控制裝置9。

接下來，參照圖21及圖22，說明本實施方式涉及的制冷循環(huán)裝置100的控制動作。

在步驟S601中，向控制裝置9輸入由接收器入口溫度傳感器12檢測到的制冷循環(huán)的中壓飽和溫度Trec，然后向步驟S602轉(zhuǎn)移。在步驟S602中，控制裝置9對由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec與歧化反應(yīng)下限溫度進行比較。

在步驟S602中，在由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec比歧化反應(yīng)下限溫度高的情況下(在步驟S602為“是”)，向步驟S603轉(zhuǎn)移。

在步驟S602中，在由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec為歧化反應(yīng)下限溫度以下的情況下(在步驟S602為“否”)， 向步驟S604轉(zhuǎn)移。

在步驟S603中，控制裝置9以減小第一膨脹閥5a的開度并增大第二膨脹閥5b的開度的方式輸出控制信號，以使由接收器入口溫度傳感器12檢測到的中壓飽和溫度Trec成為歧化反應(yīng)下限溫度以下，然后向步驟S704轉(zhuǎn)移。

在步驟S604中，控制裝置9輸入由膨脹閥入口溫度傳感器8檢測到的膨脹閥入口溫度Texpi，然后向步驟S605轉(zhuǎn)移。在步驟S605中，控制裝置9通過運算中壓飽和溫度Trec與膨脹閥入口溫度Texpi之差而算出膨脹閥入口的過冷卻度SCexpi，然后向步驟S606轉(zhuǎn)移。在步驟S606中，控制裝置9對膨脹閥入口的過冷卻度SCexpi與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值進行比較。

在步驟S606中，控制裝置9在膨脹閥入口的過冷卻度SCexpi比預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值小的情況下(在步驟S606為“是”)，向步驟S607轉(zhuǎn)移。

在步驟S606中，控制裝置9在膨脹閥入口的過冷卻度SCexpi為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值以上的情況下(在步驟S606為“否”)，返回步驟S601。

在步驟S607中，控制裝置9以增大輔助膨脹閥7的開度的方式輸出控制信號，然后返回步驟S601。

如以上所述，本實施方式6涉及的制冷循環(huán)裝置100以使接收器11內(nèi)的中壓飽和溫度Trec成為歧化反應(yīng)下限溫度以下的方式控制第一膨脹閥5a的開度和第二膨脹閥5b的開度，因此，即便使用HFO-1123制冷劑，運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在接收器內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，由于以確保向第二膨脹閥5b流入的制冷劑的過冷卻度的方式控制輔助膨脹閥7的開度，因此能夠防止由于二相制冷劑的流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生，因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式7.

圖23是本發(fā)明的實施方式7涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖23中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式7中，關(guān)于與實施方式1～6相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式7中，也與實施方式1～6同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖23所示，在實施方式7涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6、儲液器13連接成環(huán)狀。儲液器13是將根據(jù)制冷循環(huán)裝置100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而產(chǎn)生的剩余制冷劑以低壓液體制冷劑的狀態(tài)進行積存的容器。

接下來，參照圖23，說明本實施方式7涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為干燥度高的低壓二相制冷劑或低壓氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低壓制冷劑經(jīng)由儲液器13而由壓縮機1再次吸引。在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為低壓液體制冷劑而積存在儲液器13內(nèi)。

如以上所述，本實施方式7涉及的制冷循環(huán)裝置100將在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑減壓成低壓而積存在儲液器13內(nèi)，因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式8.

圖24是本發(fā)明的實施方式8涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖24中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。 需要說明的是，在本實施方式8中，關(guān)于與實施方式1、7相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式8中，也與實施方式1～7同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖24所示，在實施方式8涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6、儲液器13連接成環(huán)狀，并具備使從冷凝器3流向膨脹閥5的制冷劑與從蒸發(fā)器6流向壓縮機1的低壓制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4a。

接下來，參照圖24，說明本實施方式8涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑在通過了輔助換熱器4a之后，向膨脹閥5流入，被減壓而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑流入蒸發(fā)器6，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為干燥度高的低壓二相制冷劑或低壓氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低壓制冷劑經(jīng)由儲液器13而由壓縮機1再次吸引。

在此，在輔助換熱器4a中，由于從冷凝器3流出的液體制冷劑與從蒸發(fā)器6流出的制冷劑進行熱交換，因此從冷凝器3流出的液體制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)，向膨脹閥5流入。在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為低壓液體制冷劑而積存在儲液器13內(nèi)。

如以上所述，由于本實施方式8涉及的制冷循環(huán)裝置100利用輔助換熱器4a對從冷凝器3流出的液體制冷劑進行冷卻，因此，即使存在配管的壓力損失，也能夠可靠地使過冷卻狀態(tài)的液體制冷劑流入膨脹閥5，能夠防止由于二相制冷劑的流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生，因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。 另外，由于將在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑減壓成低壓而積存在儲液器13內(nèi)，因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式9.

圖25是本發(fā)明的實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖25中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式9中，關(guān)于與實施方式1～8相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式9中，也與實施方式1～8同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖25所示，在實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、輔助換熱器4b、膨脹閥5、蒸發(fā)器6、儲液器13連接成環(huán)狀，在輔助換熱器4b中，使將冷凝器3出口的制冷劑的一部分分路并由輔助膨脹閥7減壓后的制冷劑與冷凝器3出口的制冷劑進行熱交換，使由輔助膨脹閥7減壓且由輔助換熱器4b進行了熱交換之后的制冷劑向壓縮機1的壓縮室噴射。

接下來，參照圖25，說明本實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑分支成兩路，一路在通過了輔助換熱器4b之后向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑經(jīng)由儲液器13而由壓縮機1再次吸引。從冷凝器3流出而分支的另一路液體制冷劑向輔助膨脹閥7流入，減壓膨脹而成為低壓二相制冷劑，在輔助換熱器4b中通過后而向壓縮機1的壓縮室噴射。

在此，在輔助換熱器4b中，由于從冷凝器3流出的液體制冷劑與分支而被減壓后的二相制冷劑進行熱交換，因此向膨脹閥5流入的制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)。另外，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為低壓液體制冷劑而積存在儲液器13內(nèi)。

如以上所述，本實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100利用輔助換熱器4b對從冷凝器3流出的液體制冷劑進行冷卻。因此，即使存在配管的壓力損失，也能夠使過冷卻狀態(tài)的液體制冷劑流入膨脹閥5，能夠防止由于二相制冷劑的流入而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的狀態(tài)積存在儲液器內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖26是本發(fā)明的實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖，其示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。在圖26中，關(guān)于與圖9相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

如圖26所示，本實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100設(shè)有膨脹閥入口溫度傳感器8、高壓傳感器14、控制裝置9。需要說明的是，圖26的表示制冷循環(huán)裝置100的輔助膨脹閥7的控制次序的流程圖與圖10相同，因此省略說明。

如以上所述，本實施方式9涉及的制冷循環(huán)裝置100將膨脹閥入口過冷卻度SCexpi確保為設(shè)定值以上，使向膨脹閥5流入的液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑流入膨脹閥5而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的低壓液體制冷劑的狀態(tài)積存在儲液器13內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制 冷循環(huán)裝置100。

實施方式10.

圖27是本發(fā)明的實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回路圖。在圖27中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在本實施方式10中，關(guān)于與實施方式3、7相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。另外，在本實施方式10中，也與實施方式1～9同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖27所示，在實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6、儲液器13連接成環(huán)狀，并具備使將冷凝器3出口的制冷劑的一部分分路并由輔助膨脹閥7減壓后的制冷劑與冷凝器3出口的制冷劑進行熱交換的輔助換熱器4c，使由輔助膨脹閥7減壓且由輔助換熱器4c進行了熱交換之后的低溫低壓制冷劑與壓縮機1的吸入合流。

接下來，參照圖27，說明本實施方式涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑分支成兩路，一路在通過了輔助換熱器4c之后向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑經(jīng)由儲液器13而由壓縮機1再次吸引。分支的另一路液體制冷劑向輔助膨脹閥7流入，減壓膨脹而成為二相制冷劑，該二相制冷劑在輔助換熱器4c中通過后與壓縮機1的吸入合流。

在此，在輔助換熱器4c中，由于從冷凝器3流出的液體制冷劑與分支而被減壓后的二相制冷劑進行熱交換，因此向膨脹閥5流入的液體制 冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)。另外，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為低壓液體制冷劑而積存在儲液器13內(nèi)。

如以上所述，本實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100對向膨脹閥5流入的液體制冷劑進行冷卻而使該液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑流入膨脹閥5而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的低壓液體制冷劑的狀態(tài)積存在儲液器13內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

圖28是本發(fā)明的實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖28中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。需要說明的是，在圖28中，關(guān)于與圖9相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

如圖28所示，本實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100設(shè)有膨脹閥入口溫度傳感器8、高壓傳感器14及控制裝置9。需要說明的是，圖28的表示制冷循環(huán)裝置100的控制次序的流程圖與圖10相同，因此省略說明。

如以上所述，本實施方式10涉及的制冷循環(huán)裝置100將膨脹閥入口過冷卻度SCexpi確保為設(shè)定值以上，使向膨脹閥5流入的液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑流入膨脹閥5而發(fā)生的高壓液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的低壓液體制冷劑的狀態(tài)積存在儲液器13內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

實施方式11.

圖29是本發(fā)明的實施方式11涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑回 路圖。在圖29中，示出實施升高負(fù)載側(cè)的水的溫度的加熱運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。在此，在本實施方式11中，也與實施方式1～10同樣地使用包含HFO-1123制冷劑的制冷劑。

如圖29所示，在實施方式11涉及的制冷循環(huán)裝置100中，壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器6、儲液器13a連接成環(huán)狀。另外，在儲液器13a的內(nèi)部插入從冷凝器3的出口側(cè)至膨脹閥5的入口側(cè)的配管的一部分。

儲液器13a是將根據(jù)制冷循環(huán)裝置100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而產(chǎn)生的剩余制冷劑以低壓液體制冷劑的狀態(tài)進行積存的容器，并且插入從冷凝器3至膨脹閥5的配管的一部分，也具有使冷凝器3出口的制冷劑與儲液器13a內(nèi)的低溫低壓制冷劑進行熱交換的功能。關(guān)于其他構(gòu)成要素，對于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注相同符號。

接下來，參照圖29，說明本實施方式11涉及的制冷循環(huán)裝置100的制冷循環(huán)的動作。

低溫低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機1吸引、壓縮而成為高溫高壓氣體且被噴出。從壓縮機1噴出的高溫高壓的制冷劑經(jīng)由四通閥2向冷凝器3流入。流入到冷凝器3的高溫高壓氣體制冷劑向作為被換熱介質(zhì)的水進行散熱，成為液體制冷劑。從冷凝器3流出的液體制冷劑在通過了儲液器13a內(nèi)的配管之后向膨脹閥5流入，被減壓膨脹而成為氣液二相制冷劑。從膨脹閥5流出的氣液二相制冷劑向蒸發(fā)器6流入，對作為被換熱介質(zhì)的空氣進行冷卻，該氣液二相制冷劑蒸發(fā)而成為低溫低壓的氣體制冷劑。從蒸發(fā)器6流出的低溫低壓的氣體制冷劑經(jīng)由儲液器13a而由壓縮機1再次吸引。

在此，由于在儲液器13a內(nèi)插入從冷凝器3至膨脹閥5的配管的一部分，以使冷凝器3出口的制冷劑與儲液器13內(nèi)的低溫低壓制冷劑進行熱交換，因此，流入膨脹閥5的液體制冷劑被冷卻而成為過冷卻狀態(tài)。另外，在制冷循環(huán)中產(chǎn)生的剩余制冷劑作為低壓液體制冷劑而積存在儲液器13內(nèi)。

如以上所述，本實施方式11涉及的制冷循環(huán)裝置100對向膨脹閥5流入的液體制冷劑進行冷卻而使該液體制冷劑以過冷卻狀態(tài)流入膨脹閥5。因此，能夠防止由于二相制冷劑流入膨脹閥5而發(fā)生的液體制冷劑的壓力脈動或沖擊波的產(chǎn)生。因此，即便使用HFO-1123制冷劑也能抑制歧化反應(yīng)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。另外，即使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生剩余制冷劑，也能夠以抑制了歧化反應(yīng)的低壓液體制冷劑的狀態(tài)積存在儲液器13內(nèi)，從而能夠提供一種安全且對地球環(huán)境造成的影響小的制冷循環(huán)裝置100。

需要說明的是，雖然說明了被換熱介質(zhì)為水、空氣的例子，但也可以是載冷劑。

另外，接收器入口溫度傳感器12相當(dāng)于本發(fā)明的第一檢測機構(gòu)。

另外，接收器入口壓力傳感器15相當(dāng)于本發(fā)明的第二檢測機構(gòu)。

另外，高壓傳感器14相當(dāng)于本發(fā)明的第三檢測機構(gòu)。

另外，膨脹閥入口溫度傳感器8相當(dāng)于本發(fā)明的第四檢測機構(gòu)。

另外，噴出溫度傳感器10相當(dāng)于本發(fā)明的第五檢測機構(gòu)。

另外，輔助換熱器4a、4b、4c、儲液器13a相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻機構(gòu)。

符號說明

1壓縮機，2四通閥，3冷凝器，4a、4b、4c輔助換熱器，5膨脹閥，5a第一膨脹閥，5b第二膨脹閥，6蒸發(fā)器，7輔助膨脹閥，8膨脹閥入口溫度傳感器，9控制裝置，10噴出溫度傳感器，11接收器，12接收器入口溫度傳感器，13、13a儲液器，14高壓傳感器，15接收器入口壓力傳感器，21高壓氣體配管，22高壓液體配管，100制冷循環(huán)裝置，Pd高壓，Prec接收器入口壓力，Td噴出溫度，Trec中壓飽和溫度。