[发明专利]热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及热泵装置。

背景技术

现有技术中，在具有翅片管式热交换器的热泵装置中，作为制冷剂使用R32，通过减小室内热交换器与室外热交换器的容积比，实现热泵装置的小型化(例如，参照专利文献1)。

图7是专利文献1记载的现有的热泵装置的概略结构图。如图7所示，该热泵装置包括：将压缩机101、室外热交换器102、膨胀阀103、室内热交换器104、四通阀105连接成环状的制冷剂回路。

该热泵装置使用R32作为制冷剂。另外，该热泵装置设想应用于空气调节机。因此，室外热交换器102、室内热交换器104均是使制冷剂与空气进行热交换的翅片管式热交换器。而且，室外热交换器102的内容积Vout与室内热交换器104的内容积Vin之比m(＝Vout/Vin)为0.7≤m≤1.5的范围。由此，与现有的制冷剂、特别是使用了R410A的情况相比，实现热泵装置的节能化和室外热交换器的小型化。

另外，为了减小翅片管式热交换器的内容积，需要减小构成热交换器的传热管的管径。该情况下，抑制在传热管内流动的制冷剂的压力损失同时确保传热性能成为课题。

明确了制冷剂蒸发时的在传热管内的压力损失与制冷剂的流量的关系(参照非专利文献1、非专利文献2)。

图8(a)是表示非专利文献1记载的制冷剂蒸发时的制冷剂的流量与压力损失的关系的曲线图。图8(b)是表示非专利文献2记载的制冷剂蒸发时的制冷剂的流量与压力损失的关系的曲线图。根据这些曲线图可知，压力损失与制冷剂的流量的大致2次方成比例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-248922号公报

非专利文献

非专利文献1:法福守、外2名、“蒸発性能を向上した内面溝付管の開発(提高蒸发性能的带内表面槽的管的开发)”、日立电线株式会社、No.26(2007-1)、p.59

非专利文献2:森康敏、外3名、“代替冷媒用高性能内面溝付管HFタイプの開発(代替制冷剂用高性能带内表面槽管HF型的开发)”、古河电工时报、古河电气工业株式会社、平成12年7月、第106号、p.8

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述现有技术中，以将热泵装置应用于空气调节机的情况为前提，使用R32作为制冷剂，对应用于使制冷剂与液体进行热交换的设备的情况没作考虑。

因此，将现有的结构直接应用于使制冷剂与液体进行热交换的热泵装置，存在节能性能不会充分提高的课题。

本发明是解决上述现有的课题的发明，其目的在于，提高使制冷剂与液体进行热交换的热泵装置的节能性能。

用于解决课题的方法

为了解决上述现有的课题，本发明提供一种热泵装置，其特征在于，包括利用制冷剂配管将压缩机、冷凝器、膨胀单元、蒸发器连接成环状而成的制冷剂回路，冷凝器或蒸发器是制冷剂与液体进行热交换的板式热交换器，被封入到制冷剂回路的制冷剂，以R32为主成分。

在使用R32，发挥与使用现有的R410A的情况相同的能力的条件下，在使用R32的情况下，与使用R410A的情况相比，冷凝过程的焓差h增加。因此，在使用R32的情况下，为了获得规定的能力而需要的制冷剂循环量减少。因此，在热交换器的制冷剂流速降低。因此，从接近于板式热交换器的制冷剂入口部的流路到远离板式热交换器的制冷剂入口部的流路产生的制冷剂的不均匀流动得以改善。其结果是热泵装置的节能性能提高。

发明的效果

根据本发明，能够提供节能性能提高的热泵装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的热泵装置的概略结构图。

图2是R410A和R32的莫里尔(p-h)图。

图3在本发明的实施方式1的热泵装置的板式热交换器中，(a)是表示制冷剂入口部和制冷剂出口部形成于不同的面的情况的制冷剂入口集管部的流速分布的曲线图，(b)是表示制冷剂入口部和制冷剂出口部形成于相同的面的情况的制冷剂入口集管部的流速分布的曲线图。

图4是表示在热泵装置中使用了R410A的情况的压缩机的压缩比与热交换器的容积比R的关系的曲线图。

图5是表示在热泵装置中使用了R32的情况的压缩机的压缩比与热交换器的容积比R的关系的曲线图。

图6是表示低压壳型压缩机和高压壳型压缩机的压缩过程的差异的莫里尔图。

图7是现有的热泵装置的概略结构图。