CN101006310A - 冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
在空调机(10)的制冷剂回路(11)中设置有制冷剂调整箱(14)。制冷剂调整箱(14)设置在紧靠膨胀机(16)的后面。制冷剂回路(11)中设置有液体喷射管道(31)和气体喷射管道(33)。若打开液体侧调节阀(32),制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂便通过液体喷射管道(31)供到压缩机(15)的吸入侧。另一方面,若打开气体侧调节阀(34),制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂便通过气体喷射管道(33)供向压缩机(15)的吸入侧。通过调节液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度来使压缩机(15)所吸入的制冷剂的状态发生变化,从而使压缩机(15)的通过制冷剂量和膨胀机(16)的通过制冷剂量平衡。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种包括连接有用于回收动力的膨胀机的制冷剂回路的冷冻装置。
背景技术
[0002]到目前为止,如在专利文献1、专利文献2中所公开的那样,包括连接有动力回收用膨胀机的制冷剂回路,让制冷剂在该制冷剂回路中循环而进行冷冻循环的冷冻装置已为人所知。在这种冻装置中,膨胀机和压缩机通过轴等机械地连接起来。于是,通过制冷剂在该膨胀机中膨胀的而得到的动力用于驱动压缩机,减少对驱动压缩机的电动机的输入,来谋求性能系数(COP:Coefficient of Perfromance)的提高。
[0003]在所述冷冻装置中,在是闭回路的制冷剂回路中压缩机和膨胀机连接起来。因此,通过压缩机的制冷剂的质量流量必须总是与通过膨胀机的制冷剂的质量流量相等。但是,压缩机吸入的制冷剂、流入膨胀机的制冷剂的状态(温度、压力、密度等)会由于冷冻装置的运转状态而有变动。于是,在例如不能分别设定压缩机和膨胀机的旋转速度那样的情况下,通过压缩机的制冷剂量和通过膨胀机的制冷剂量就会失去平衡,而不能在适当的条件下进行冷冻循环,这是一种担忧。
[0004]这里,在专利文献1所公开的冷冻装置中设置有将膨胀机旁路的旁路通路。于是,在通过膨胀机的制冷剂量相对过少的运转状态下,让制冷剂也流入旁路通路,由此将压缩机的通过制冷剂量和膨胀机的通过制冷剂量平衡。而且,在专利文献2所公开的冷冻装置中,与膨胀机串联地设置有膨胀阀。于是,在通过膨胀机的制冷剂量相对过多的运转状态下,让制冷剂在膨胀机和膨胀阀中都膨胀,由此使压缩机的通过制冷剂量和膨胀机的通过制冷剂量平衡。
专利文献1:特开2001-116371号公报
专利文献2:特开2003-121018号公报
发明内容
发明要解决的问题
[0005]如上所述,在具备膨胀机的现有冷冻装置中,借助改变通过膨胀机的制冷剂的状态来使压缩机的通过制冷剂量和膨胀机的通过制冷剂量平衡。于是,在膨胀机中能够从制冷剂回收的动力减小,COP不能充分地提高,这是一个担忧。也就是说,若制冷剂的一部分对膨胀机旁路,则通过膨胀机的制冷剂量就减少,能够在膨胀机中得到的动力就减少。而且,若让制冷剂在膨胀机和膨胀阀中都进行膨胀,则膨胀机出入口处的压力差就减少。在这种情况下也是能够在膨胀机中得到的动力减少。
[0006]本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的。其目的在于:在包括膨胀机的冷冻装置中,不管运转状态如何,都使压缩机的通过制冷剂量和膨胀机的通过制冷剂量平衡,能够在膨胀机中回收的动力量却不减少。
用以解决问题的技术方案
[0007]第一方面的发明以包括连接有用以回收动力的膨胀机(16)的制冷剂回路(11),让制冷剂在该制冷剂回路(11)内循环而进行冷冻循环的冷冻装置为对象。该冷冻装置包括:制冷剂调整箱(14),为了调节在所述制冷剂回路(11)中循环的制冷剂的量而被设置在该制冷剂回路(11)中从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途,液体喷射通路(31),用以将所述制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂供给所述压缩机(15)的吸入侧,以及液体流量调节机构(32),用以调节所述液体喷射通路(31)中的制冷剂流量。
[0008]第二方面的发明是这样的,在所述第一方面的发明中,制冷剂调整箱(14)被设置在从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径中比蒸发器还往下的下游侧。
[0009]第三方面的发明是这样的,在所述第一方面的发明中,制冷剂调整箱(14),被设置在从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径中比蒸发器还往上的上游侧。
[0010]第四方面的发明是这样的,在所述第三方面的发明中,包括:用以将制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧的气体喷射通路(33),和用以调节所述气体喷射通路(33)中的制冷剂流量的气体流量调节机构(34)。
[0011]第五方面的发明是这样的,在所述第一方面、第二方面、第三方面或者第四方面的发明中,让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值。
[0012]第六方面的发明是这样的,在所述第一方面、第二方面或者第三方面的发明中,让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
[0013]第七方面的发明是这样的,在所述第四方面的发明中,让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
[0014]第八方面的发明是这样的,在所述第一方面、第二方面或者第三方面的发明中,让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,使得在所述制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
[0015]第九方面的发明是这样的,在所述第四方面的发明中,让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制,使得在所述制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
[0016]第十方面的发明是这样的,在所述第六方面的发明中,控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
[0017]第十一方面的发明是这样的,在所述第七方面或者第九方面的发明中,控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
[0018]第十二方面的发明是这样的,在所述第九方面的发明中,控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
[0019]第十三方面的发明是这样的,在所述第五到第十方面中之任一方面的发明中,制冷剂回路(11)中充填有二氧化碳作制冷剂。
[0020]-作用-
在所述第一方面的发明中,在制冷剂回路(11)中设置有膨胀机(16)。在制冷剂回路(11)中从压缩机(15)喷出的制冷剂朝着例如室外空气放热后,在膨胀机(16)中膨胀,接着从空气等中吸热而蒸发,之后被吸入压缩机(15)并被压缩。在制冷剂回路(11)中,制冷剂这样循环而进行冷冻循环。在制冷剂回路(11)中设置有制冷剂调整箱(14)。该制冷剂调整箱(14),通过使贮存在内部的液体制冷剂的量发生变化来调节在制冷剂回路(11)中循环的制冷剂量。
[0021]在本发明的制冷剂回路(11)中,能够经由液体喷射通道(31)将制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧。液体喷射通道(31)中的制冷剂流量通过控制液体流量调节机构(32)而被调节。例如,若被吸入压缩机(15)的制冷剂的过热度很高,密度变得过小,则与能够通过膨胀机(16)的制冷剂量相比,能够通过压缩机(15)的制冷剂量就过少,而不能将冷冻循环的高压设定为适当的值。有这种忧虑。在这样的情况下,若经由液体喷射通道(31)将液体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧,则被吸入压缩机(15)的制冷剂的密度就会增大,能够通过压缩机(15)的制冷剂和能够通过膨胀机(16)的制冷剂平衡。
[0022]在所述第二方面的发明中,制冷剂调整箱(14)被配置在从制冷剂回路(11)的蒸发器到压缩机(15)的制冷剂流通路径上。在该制冷剂回路(11)中,从蒸发器流出的制冷剂暂时流入制冷剂调整箱(14)中。之后,压缩机(15)将制冷剂调整箱(14)内的饱和气体制冷剂吸入。
[0023]在所述第三方面的发明中,制冷剂调整箱(14)被配置在从制冷剂回路(11)的膨胀机(16)到蒸发器的制冷剂流通路径上。在该制冷剂回路(11)中,从膨胀机(16)流出的制冷剂暂时流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的饱和液体制冷剂被供给蒸发器。
[0024]在所述第四方面的发明中,能够经由气体喷射通路(33)将制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂供给压缩机(15)的吸入侧。气体喷射通路(33)中的制冷剂流量通过对气体流量调节机构(34)进行控制而被调节。例如,若被吸入压缩机(15)的制冷剂成为湿状态,密度变得过大,则与能够通过膨胀机(16)的制冷剂量相比,能够通过压缩机(15)的制冷剂量就过多,而不能将冷冻循环的高压设定为适当的值。有这种忧虑。在这样的情况下,若经由气体喷射通路(33)将气体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧,被吸入压缩机(15)的制冷剂的密度就会减小,能够通过压缩机(15)的制冷剂和能够通过膨胀机(16)的制冷剂平衡。
[0025]在所述第五方面、第六方面以及第七方面的发明中,在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值。也就是说,从压缩机(15)喷出侧制冷剂成为超临界状态。
[0026]在所述第六方面的发明中,设置有对液体流量调节机构(32)进行控制的控制机构(90)。若由控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,则经由液体喷射通路(31)供向流入压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化。压缩机(15)的吸入制冷剂也伴随于此而变化,压缩机(15)的喷出制冷剂的温度也会变化。控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制来调节从液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的制冷剂量,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
[0027]在所述第七方面的发明中,设置有对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制的控制机构(90)。若由控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,则经由液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化。若由控制机构(90)对气体流量调节机构(34)进行控制,则经由气体喷射通路(33)供向压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化。压缩机(15)的吸入制冷剂的密度伴随于此而变化,压缩机(15)的喷出制冷剂的温度也会变化。于是,控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制来调节从液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的制冷剂的量,或者是对气体流量调节机构(34)进行控制来调节从气体喷射通路(33)供向压缩机(15)的制冷剂的量,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
[0028]在所述第八方面的发明中,设置有对液体流量调节机构(32)进行控制的控制机构(90)。若由控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,则经由液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化,压缩机(15)的吸入制冷剂的状态也变化。因为压缩机(15)的喷出制冷剂的密度变化了,所以流入膨胀机(16)的制冷剂的密度也变化,冷冻循环的高压也伴随于此而变化。因此,控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制来调节从液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的制冷剂量,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
[0029]在所述第九方面的发明中,设置有对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制的控制机构(90)。若由控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,则经由液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化。另一方面,若由控制机构(90)对气体流量调节机构(34)进行控制,则经由气体喷射通路(33)供向压缩机(15)的吸入侧的制冷剂的流量就会变化。若这样对液体流量调节机构(32)、气体流量调节机构(34)进行控制,压缩机(15)的吸入制冷剂的状态就会变化。于是,因为压缩机(15)的喷出制冷剂的密度变化了,所以流入膨胀机(16)的制冷剂的密度也变化,冷冻循环的高压也伴随于此而变化。因此,控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制来调节从液体喷射通路(31)供向压缩机(15)的制冷剂的量,或者是对气体流量调节机构(34)进行控制来调节从气体喷射通路(33)供向压缩机(15)的制冷剂的量,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
[0030]在所述第十方面、第十一方面以及第十二方面的发明中,由控制机构(90)根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值。此时,控制机构(90)决定控制目标值的值,使得冷冻循环的高压成为那时的运转状态下能够得到最大的COP的值。
[0031]在所述第十三方面的发明中,制冷剂回路(11)中充填有二氧化碳(CO2)作制冷剂。
发明的效果
[0032]在本发明中,在制冷剂回路(11)中设置有液体喷射通路(31)。能够经由液体喷射通路(31)将液体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧。于是,在若不采取对策能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够膨胀机(16)的制冷剂量的平衡会失去的运转状态下,也能够通过将液体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧来调节压缩机(15)的吸入制冷剂的密度,使二者平衡将冷冻循环的高压设定为一适当的值。
[0033]这样一来,根据本发明,能够一边将放热后的所有的制冷剂以那时的状态导入膨胀机(16)中,一边使能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够通过膨胀机(16)的制冷剂量平衡。因此,根据本发明,无论运转状态如何,都能够使压缩机(15)的通过制冷剂量和膨胀机(16)的通过制冷剂量平衡,且能够在膨胀机(16)回收的动力量不会减少。
[0034]特别是,在所述第四方面的发明中,能够利用气体喷射通路(33)将制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧。因此,根据本发明,在若不采取对策能够通过压缩机(15)的制冷剂量比能够通过膨胀机(16)的制冷剂量过多的运转状态下,也能够通过将气体制冷剂从气体喷射通路(33)供向压缩机(15)的吸入侧,使能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够通过膨胀机(16)的制冷剂量平衡。
[0035]在所述第十方面、第十一方面以及第十二方面的发明中,由控制机构(90)设定控制目标值使得在那时的运转状态下能够得到最大的COP。因此,根据该第十方面的发明,不仅能使能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够通过膨胀机(16)的制冷剂量平衡,还能将冷冻循环的运转条件最佳化。
[0036][图1]是本发明的第一个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图2]是表示在制冷剂回路中进行的冷冻循环的莫里尔线图(Mollier diagram)图(压力-焓线图)。
[图3]是第二个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图4]是第三个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图5]是第四个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图6]是第四个实施例的第一个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图7]是第四个实施例的第二个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图8]是第四个实施例的第三个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图9]是第五个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图10]是第六个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图11]是第七个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图12]是第八个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图13]是第八个实施例的第一个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图14]是第八个实施例的第二个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图15]是第八个实施例的第三个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图16]是第八个实施例的第四个变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图17]是第九个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图18]是第十个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图19]第十个实施例的变形例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
[图20]是第十一个实施例所涉及的空调机的制冷剂回路的管道***图。
符号的说明
[0037]10空调机(冷冻装置)
11制冷剂回路
14制冷剂调整箱
15压缩机
16膨胀机
31液体喷射管道(液体喷射通路)
32液体侧调节阀(液体流量调节机构)
33气体喷射管道(气体喷射通路)
34气体侧调节阀(气体流量调节机构)
90控制机构
[0038]下面,参考附图详细说明本发明的实施例。
[0039](发明的第一个实施例)
对本发明的第一个实施例进行说明。该实施例的空调机(10)有本发明所涉及的冷冻装置构成。
[0040]如图1所示,该空调机(10)备有制冷剂回路(11)。该制冷剂回路(11)是一充填有二氧化碳(CO2)作制冷剂的闭回路。在制冷剂回路(11)中设置有:压缩机(15)、膨胀机(16)、室外热交换器(12)、室内热交换器(13)以及制冷剂调整箱(14)。而且,制冷剂回路(11)中还设置有两个四通换向阀(21,22)。
[0041]所述压缩机(15)和膨胀机(16)都是由容积式流体机械(摇动活塞型旋转流体机械、滚动活塞型旋转流体机械、涡旋型流体机械等)构成。压缩机(15)和膨胀机(16)与电动机(17)一起收纳在一个壳体内。虽然未示,压缩机(15)和膨胀机(16)以及电动机(17)由一根轴连接起来。
[0042]所述室外热交换器(12)和室内热交换器(13)都是由让制冷剂和空气进行热交换的管片式热交换器构成。而且,所述制冷剂调整箱(14)是一形成为纵高的圆筒状的箱子。
[0043]所述两个四通换向阀(21,22)分别包括四个通口。各个四通换向阀(21,22)在第一状态和第二状态之间自由地切换。第一状态是:第一通口和第三通口相通且第二通口和第四通口相通的状态(图1中实线所示的状态),第二状态是第一通口和第四通口相通且第二通口和第三通口相通的状态(图1中虚线所示的状态)。
[0044]对所述制冷剂回路(11)的结构进行说明。压缩机(15)的吸入侧连接在第1四通换向阀(21)的第二通口上,喷出侧连接在第1四通换向阀(21)的第一通口上。第1四通换向阀(21)的第三通口连接在室外热交换器(12)的一端,第四通口连接在室内热交换器(13)的一端。膨胀机(16)的流入侧连接在第2四通换向阀(22)的第三通口上,流出侧连接在制冷剂调整箱(14)的上部。制冷剂调整箱(14)的下部连接在第2四通换向阀(22)的第四通口上。第2四通换向阀(22)的第一通口连接在室外热交换器(12)的另一端,第2四通换向阀(22)的第二通口连接在室内热交换器(13)的另一端。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被设置在从膨胀机(16)到室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器的制冷剂流通路径的中途。
[0045]所述制冷剂回路(11)中,设置有构成液体喷射通路的液体喷射管道(31)和构成气体喷射通路的气体喷射管道(33)。液体喷射管道(31)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的底部,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。液体喷射管道(31)的中途设置有作为液体侧流量调节机构用的液体侧调节阀(32)。气体喷射管道(33)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的顶部,气体喷射管道(33)的另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。气体喷射管道(33)的中途设置有作为气体流量调节机构用的气体侧调节阀(34)。液体侧调节阀(32)和气体侧调节阀(34)都是由开度可变的电动阀构成。
[0046]在所述空调机(10)中设置有作为控制机构的控制器(90)。该控制器(90)构成为:调节液体侧调节阀(32)和气体侧调节阀(34)的开度。具体而言,该控制器(90)将压缩机(15)的喷出制冷剂温度的目标值设定为控制目标值,调节液体侧调节阀(32)和气体侧调节阀(34)的开度使得压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值成为控制目标值。此时,控制器(90),将在这时的运转状态下冷冻循环的性能系数(COP)成为最大那样的冷冻循环的高压的值设定为控制目标值。
[0047]-运转动作-
对所述空调机(10)的动作进行说明。
[0048](制冷运转)
在进行制冷运转时,第1四通换向阀(21)及第2四通换向阀(22)被设定为第一状态(图1中实线所示的状态),在制冷剂回路(11)内制冷剂按照图1中实线的箭头方向进行循环。此时,室外热交换器(12)成为气体冷却器,室内热交换器(13)成为蒸发器。
[0049]具体而言,从压缩机(15)喷出的超临界状态的制冷剂,流入室外热交换器(12)向室外空气放热,之后流入膨胀机(16)。在膨胀机(16)中已流入的制冷剂膨胀,由此而得到的动力传达给压缩机(15)。从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂,流入制冷剂调整箱(14)后被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。从制冷剂调整箱(14)流出的液体制冷剂流入室内热交换器(13),从室内空气中吸热而蒸发。室内空气在室内热交换器(13)中被制冷剂冷却。已在室内热交换器(13)蒸发的制冷剂被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0050](制暖运转)
在进行制暖运转时,第1四通换向阀(21)及第2四通换向阀(22)被设定为第二状态(图1中虚线所示的状态),在制冷剂回路(11)内制冷剂按照图1中虚线的箭头方向进行循环。此时,室内热交换器(13)成为气体冷却器,室外热交换器(12)成为蒸发器。
[0051]具体而言,从压缩机(15)喷出的超临界状态的制冷剂,流入室内热交换器(13)向室内空气放热,之后流入膨胀机(16)中。室内空气在室内热交换器(13)中由制冷剂加热。在膨胀机(16)中已流入的制冷剂膨胀,由此而得到的动力传达给压缩机(15)。从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂,流入制冷剂调整箱(14)后被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。从制冷剂调整箱(14)流出的液体制冷剂流入室外热交换器(12),从室外空气中吸热而蒸发。已在室内热交换器(13)蒸发的制冷剂被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0052]-控制器的控制动作-
首先,说明在让液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度变化的情况下,冷冻循环的运转状态是怎样变化的。
[0053]图2的莫里尔线图(压力-焓线图)中,显示的是制冷剂的蒸气压力(亦即冷冻循环的低压)是PL,气体冷却器出口处的制冷剂温度是Tgc的冷冻循环。假定在该运转状态下能够得到的最大性能系数的冷冻循环是由A-B-C-D表示的冷冻循环。也就是说,假定在从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为Td的情况下(亦即冷冻循环的高压成为PH的情况下),冷冻循环的COP成为最大。
[0054]补充说明一下,在冷冻循环的高压超过制冷剂的临界压力即所谓的超临界循环下,若决定好制冷剂的蒸发压力(亦即冷冻循环的低压)、被压缩机(15)吸入的制冷剂的状态(具体而言,过热度或者湿度)以及气体冷却器出口的制冷剂温度,便能根据它们来决定出冷冻循环的COP成为最大的冷冻循环的高压。
[0055]假定在制冷剂回路(11)中进行由A’-B’-C’-D’表示的冷冻循环。此时,被吸入压缩机(15)的制冷剂的状态成为点A’的状态。点A’状态下的制冷剂的密度比点A状态下的制冷剂的密度低。在这种情况下,若从液体喷射管道(31)供给液体制冷剂,或者是增大来自液体喷射管道(31)的液体制冷剂的供给量,则被吸入压缩机(15)的制冷剂便从点A’状态接近点A的状态,其密度上升。若被吸入压缩机(15)的制冷剂的密度上升,则伴随着它流入膨胀机(16)的制冷剂的密度也上升。于是,点C’在温度Tgc的等温线上朝着密度增大的方向移动,接近点C。于是,冷冻循环的高压PH’上升,接近压力PH,同时压缩机(15)的喷出制冷剂的温度下降,接近温度Td,冷冻循环整体接近由A-B-C-D表示的理想的冷冻循环。
[0056]假定在制冷剂回路(11)中进行由A”-B”-C”-D”表示的冷冻循环。此时,被吸入压缩机(15)的制冷剂的状态成为点A”的状态。点A”状态下的制冷剂的密度比点A状态下的制冷剂的密度低。在这种情况下,若从气体喷射管道(33)供给气体制冷剂,或者是增大来自气体喷射管道(33)的气体制冷剂的供给量,则被吸入压缩机(15)的制冷剂便从点A”状态接近点A的状态,其密度下降。若被吸入压缩机(15)的制冷剂的密度下降,则伴随着它流入膨胀机(16)的制冷剂的密度也下降。于是,点C”在温度Tgc的等温线上朝着密度减小的方向移动,接近点C。于是,冷冻循环的高压PH”上升,接近压力PH,同时压缩机(15)的喷出制冷剂的温度下降,接近温度Td,冷冻循环整体接近由A-B-C-D表示的理想的冷冻循环。
[0057]接着,说明控制器(90)的控制动作。如上所述,由控制器(90)设定与来自压缩机(15)的喷出制冷剂温度有关的控制目标值。具体而言,控制器(90)从传感器等取得冷冻循环的低压压力的实测值和气体冷却器出口处的制冷剂温度的实测值。另一方面,该控制器(90),将冷冻循环的COP成为最大的压缩机(15)的喷出制冷剂温度作为冷冻循环的低压压力和气体冷却器出口处的制冷剂温度的函数事先存储起来。此时,将压缩机(15)的吸入制冷剂的状态事先设定为例如“过热度5℃”或者是“饱和状态”等。控制器(90)将所取得的实测值代入已存储的函数中并进行运算,将由此而得到的值设定为控制目标值。
[0058]控制器(90),将已设定的控制目标值和压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值加以对比,根据该结果控制液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度。
[0059]例如,假定压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值高。此时,若气体侧调节阀(34)为打开的状态,则控制器(90)便使气体侧调节阀(34)的开度减小。即使气体侧调节阀(34)为完全关闭,压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值仍然比控制目标值高,控制器(90)便将液体侧调节阀(32)的开度增大。相反,假定压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值为低。此时,若液体侧调节阀(32)为打开的状态,控制器(90)则将液体侧调节阀(32)的开度减小。即使液体侧调节阀(32)为完全关闭,压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值为低,控制器(90)便将气体侧调节阀(34)的开度增大。
[0060]-第一个实施例的效果-
在该实施例的空调机(10)中,在制冷剂回路(11)中设置有液体喷射管道(31),能够经由该液体喷射管道(31)将液体制冷剂供给压缩机(15)的吸入侧。在若不采取对策能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够膨胀机(16)的制冷剂量的平衡会失去的运转状态下,也能够通过将液体制冷剂供给压缩机(15)的吸入侧来调节压缩机(15)的吸入制冷剂的密度,使二者平衡将冷冻循环的高压设定为一适当的值。
[0061]就这样,根据该实施例,能够边将从气体冷却器流出的制冷剂全部以这时的状态导入膨胀机(16),边使通过压缩机(15)的制冷剂量和通过膨胀机(16)的制冷剂量平衡。因此,根据该实施例,无论运转状态如何,都能够使压缩机(15)的通过制冷剂量和膨胀机(16)的通过制冷剂量平衡,且能够在膨胀机(16)回收的动力量不会减少。
[0062]在该实施例的空调机(10)中,能够利用气体喷射管道(33)将制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧。因此,根据该实施例,在若不采取对策能够通过压缩机(15)的制冷剂量比能够通过膨胀机(16)的制冷剂量过多的运转状态下,也能够通过将气体制冷剂从气体喷射管道(33)供给压缩机(15)的吸入侧,使能够通过压缩机(15)的制冷剂量和能够通过膨胀机(16)的制冷剂量平衡。
[0063](发明的第二个实施例)
对本发明的第二个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第一个实施例中的空调机(10)中制冷剂回路(11)和控制器(90)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第一个实施例不一样的地方。
[0064]如图3所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中设置有桥回路(40)来代替第2四通换向阀(22)。将四个逆止阀(41~44)连接成桥状即构成所述桥回路(40)。该桥回路(40)的第一逆止阀(41)和第四逆止阀(44)的流入侧连接在膨胀机(16)的流出侧,第二逆止阀(42)和第三逆止阀(43)的流出侧连接在膨胀机(16)的流入侧,第一逆止阀(41)的流出侧及第二逆止阀(42)的流入侧连接在室内热交换器(13)的另一端,第三逆止阀(43)的流入侧和第四逆止阀(44)的流出侧分别连接在室外热交换器(12)的另一端。
[0065]在该实施例的制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)的配置和所述第一个实施例的不一样。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被配置在从室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途。具体而言,该制冷剂调整箱(14)的上部连接在第1四通换向阀(21)的第二通口,制冷剂调整箱(14)的顶部连接在压缩机(15)的吸入一侧。
[0066]在该实施例的制冷剂回路(11)中,仅仅设置有液体喷射管道(31)及液体侧调节阀(32),气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)被省略了。在该制冷剂回路(11)中,液体喷射管道(31)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的底部,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。这一点和所述第一个实施例的情况一样。
[0067]伴随着气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)的省略,该实施例的控制器(90)也构成为仅仅调节液体侧调节阀(32)的开度。也就是说,该控制器(90)将压缩机(15)的喷出制冷剂温度的目标值设定为控制目标值,调节液体侧调节阀(32)的开度使得压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值成为控制目标值。
[0068]-运转动作-
对所述空调机(10)的动作进行说明。
[0069](制冷运转)
在进行制冷运转时,第1四通换向阀(21)被设定为第一状态(图3中实线所示的状态),在制冷剂回路(11)内制冷剂按照图3中实线箭头方向进行循环。此时,室外热交换器(12)成为气体冷却器,室内热交换器(13)成为蒸发器。
[0070]具体而言,从压缩机(15)喷出的超临界状态的制冷剂,流入室外热交换器(12)向室外空气放热,之后流入膨胀机(16)中。在膨胀机(16)中已流入的制冷剂膨胀,由此而得到的动力传达给压缩机(15)。从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂流入室内热交换器(13),从室内空气中吸热而蒸发。在室内热交换器(13)中室内空气被制冷剂冷却。已通过室内热交换器(13)的制冷剂流入制冷剂调整箱(14),制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂被吸入压缩机(15)并被压缩。此时,因制冷剂调整箱(14)中贮存有液体制冷剂,所以从制冷剂调整箱(14)被吸入压缩机(15)的气体制冷剂成为饱和状态。
[0071](制暖运转)
在进行制暖运转时,第1四通换向阀(21)被设定为第二状态(图3中虚线所示的状态),在制冷剂回路(11)内制冷剂按照图3中虚线箭头方向进行循环。此时,室内热交换器(13)成为气体冷却器,室外热交换器(12)成为蒸发器。
[0072]具体而言,从压缩机(15)喷出的超临界状态的制冷剂,流入室内热交换器(13)向室内空气放热,之后流入膨胀机(16)中。在室内热交换器(13)中室内空气被制冷剂加热。在膨胀机(16)中已流入的制冷剂膨胀,由此而得到的动力传达给压缩机(15)。从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂,流入室外热交换器(12),从室外空气中吸热而蒸发。已通过室外热交换器(12)的制冷剂流入制冷剂调整箱(14),制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂被吸入压缩机(15)并被压缩。此时,因制冷剂调整箱(14)中贮存有液体制冷剂,所以从制冷剂调整箱(14)被吸入压缩机(15)的气体制冷剂成为饱和状态。
[0073]-控制器的控制动作-
所述控制器(90)设定与来自压缩机(15)的喷出制冷剂温度有关的控制目标值。此时,与所述第一个实施例的情况一样,控制器(90)设定控制目标值。也就是说,控制器(90)根据冷冻循环的低压压力的实测值和气体冷却器出口处的制冷剂温度的实测值进行运算,算出冷冻循环的COP成为最大的压缩机(15)的喷出制冷剂温度,并将该值设定为控制目标值。
[0074]控制器(90),将已设定的控制目标值和压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值加以对比,根据该结果控制液体侧调节阀(32)的开度。也就是说,若压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值大,控制器(90)则使液体侧调节阀(32)的开度增大;若压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值小于控制目标值,控制器(90)则使液体侧调节阀(32)的开度缩小。
[0075](发明的第三个实施例)
对本发明的第三个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第二个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第二个实施例不一样的地方。
[0076]如图4所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中追加了内部热交换器(50)。内部热交换器(50)中包括第一流路(51)和第二流路(52)。让第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂进行热交换。而且,在内部热交换器(50)中,面向第二流路(52)的传热面积比面向第一流路(51)的传热面积大。该内部热交换器(50)中的第一流路(51)连接在桥回路(40)和室外热交换器(12)之间的管道上,第二流路(52)连接在桥回路(40)和室内热交换器(13)之间的管道上。
[0077]-运转动作-
在进行制冷运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)内按照图4中实线箭头所示的方向进行循环。此时,在内部热交换器(50)中,从室外热交换器(12)流出的液体制冷剂在第一流路(51)中流动,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂在第二流路(52)中流动。换句话说,气液二相状态的制冷剂在内部热交换器(50)中传热面积较大的第二流路(52)中流动。因此,第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂之间的热交换量较多,在通过第一流路(51)的那段时间里液体制冷剂的温度下降得较大。在通过第一流路(51)的那段时间里温度已下降的制冷剂,之后被送到膨胀机(16)中。这样一来,在内部热交换器(50)中被冷却而密度变大的制冷剂被导入膨胀机(16)中。
[0078]另一方面,在进行制暖运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)内按照图4中虚线箭头所示的方向进行循环。此时,在内部热交换器(50)中,从膨胀机(16)流出的气液二相制冷剂在第一流路(51)中流动,从室内热交换器(13)流出的液体制冷剂在第二流路(52)中流动。换句话说,气液二相状态的制冷剂在内部热交换器(50)中传热面积较小的第一流路(51)中流动。因此,第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂之间的热交换量变少,在通过第一流路(51)的那段时间内液体制冷剂的温度不会下降多少。已通过第一流路(51)的制冷剂之后被送往膨胀机(16)。这样一来,在内部热交换器(50)中没被冷却多少而密度几乎不变化的制冷剂被导入膨胀机(16)中。
[0079](发明的第四个实施例)
对本发明的第四个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第三个实施例中的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第三个实施例不一样的地方。
[0080]如图5所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)的配置状况和所述第三个实施例的不一样。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被配置在从膨胀机(16)到室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器的制冷剂流通路径的中途。
[0081]在所述制冷剂回路(11)中追加了第五逆止阀(45)和第六逆止阀(46)。第五逆止阀(45)被配置在将内部热交换器(50)的第二流路(52)和室内热交换器(13)连接起来的管道上。以该第五逆止阀(45)的流入侧靠近室内热交换器(13)、流出侧靠近内部热交换器(50)的状态设置着第五逆止阀(45)。第六逆止阀(46)被设置在将内部热交换器(50)的第一流路(51)和室外热交换器(12)连接起来的管道上。以该第六逆止阀(46)的流入侧靠近室外热交换器(12)、流出侧靠近内部热交换器(50)的状态设置着第六逆止阀(46)。
[0082]在所述制冷剂回路(11)中追加了导入管(60)。该导入管(60)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的顶部,该导入管(60)的另一端分支为两个分支管,一个分支管成为第一导入分支管(61),另一个分支管成为第二导入分支管(62)。第一导入分支管(61)连接在第五逆止阀(45)和内部热交换器(50)之间。该第一导入分支管(61)上设置有第一电磁阀(56)。第二导入分支管(62)连接在第六逆止阀(46)和内部热交换器(50)之间。该第二导入分支管(62)上设置有第二电磁阀(57)。
[0083]在所述制冷剂回路(11)中,追加了第一导出管(68)和第二导出管(69)。第一导出管(68)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的下部,另一端连接在室内热交换器(13)和第五逆止阀(45)之间。该第一导出管(68)上设置有只允许制冷剂从一端流向另一端的第七逆止阀(47)。第二导出管(69)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的下部,另一端连接在室外热交换器(12)和第六逆止阀(46)之间。该第二导出管(69)上设置有只允许制冷剂从一端流向另一端的第八止回阀(48)。
[0084]-运转动作-
在进行制冷运转时,第一电磁阀(56)打开,第二电磁阀(57)关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图5中实线箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第二流路(52),之后通过第一导入分支管(61)流入制冷剂调整箱(14)中。在制冷剂调整箱(14)中已流入的制冷剂被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第一导出管(68)后,被送到室内热交换器(13)中。
[0085]在进行制暖运转时,第一电磁阀(56)关闭,第二电磁阀(57)打开。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图5中虚线箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51),之后通过第二导入分支管(62)流入制冷剂调整箱(14)。在制冷剂调整箱(14)中已流入的制冷剂被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第二导出管(69)后,被送到室外热交换器(12)。
[0086]-第四个实施例的第一个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0087]如图6所示,在该变形例中的制冷剂回路(11)中,设置有第1三通阀(26)来代替第一电磁阀(56)和第二电磁阀(57)。第1三通阀(26)被设置在导入管(60)中第一导入分支管(61)第二导入分支管(62)合流的地方。第一导入分支管(61)连接在该第1三通阀(26)的第二通口上,第二导入分支管(62)连接在第1三通阀(26)的第三通口上。
[0088]在所述制冷剂回路(11)中,设置有导出管(65)代替第一导出管(68)和第二导出管(69)。该导出管(65)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的下部,导出管(65)的另一端分支为两个分支管,一个分支管成为第一导出分支管(66),另一个分支管成为第二导出分支管(67)。第一导出分支管(66)连接在室内热交换器(13)和第五逆止阀(45)之间。第二导出分支管(67)连接在室外热交换器(12)和第六逆止阀(46)之间。
[0089]该导出管(65)上设置有第2三通阀(27)。该第2三通阀(27)设置在第一导出分支管(66)和第二导出分支管(67)合流的地方。第一导出分支管(66)连接在第2三通阀(27)的第二通口上,第二导出分支管(67)连接在第2三通阀(27)的第三通口上。
[0090]在进行制冷运转时,第1三通阀(26)和第2三通阀(27)都被设定为第一通口和第二通口相通的状态(图6中实线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图6中实线箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂,通过内部热交换器(50)的第二流路(52),之后通过第一导入分支管(61)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第一导出分支管(66)被送给室内热交换器(13)。
[0091]另一方面,在进行制暖运转时,第1三通阀(26)和第2三通阀(27)都被设定为第一通口和第三通口相通的状态(图6中虚线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图6中虚线箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂,通过内部热交换器(50)的第一流路(51),之后通过第二导入分支管(62)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第二导出分支管(67)后被送给室外热交换器(12)。
[0092]-第四个实施例的第二个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0093]如图7所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,设置有第2四通换向阀(22)代替桥回路(40)。第2四通换向阀(22)的第一通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)上,第二通口连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)上,第三通口连接在膨胀机(16)的流入侧,第四通口连接在膨胀机(16)的流出侧。
[0094]在所述制冷剂回路(11)中,第一、第二电磁阀(56,57)和第五到第八逆止阀(45~48)省略了,取而代之,设置有第3四通换向阀(23)和第4四通换向阀(24)。第3四通换向阀(23)的第一通口连接在第一导出管(68)上,第3四通换向阀(23)的第二通口连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)上,第3四通换向阀(23)的第三通口连接在室内热交换器(13)的另一端,第3四通换向阀(23)的第四通口连接在第一导入分支管(61)上。第4四通换向阀(24)的第一通口连接在室外热交换器(12)的另一端,第二通口连接在第二导入分支管(62)上,第三通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)上,第四通口连接在第二导出管(69)上。
[0095]在进行制冷运转时,所有的四通换向阀(21~24)都被设定为图7中实线所示的状态。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图7中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第二流路(52),之后通过第一导入分支管(61)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第一导出分支管(66)后被送到室内热交换器(13)中。
[0096]另一方面,在进行制暖运转时,所有的四通换向阀(21~24)都被设定为图7中虚线所示的状态。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图7中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51),之后通过第二导入分支管(62)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第二导出分支管(67)后被送往室外热交换器(12)。
[0097]-第四个实施例的第三个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0098]如图8所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,设置有第2四通换向阀(22)来代替桥回路(40)。第2四通换向阀(22)的第一通口连接在后述的第3四通换向阀(23)上,第3四通换向阀(23)的第二通口连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)上,第3四通换向阀(23)的第三通口连接在膨胀机(16)的流入侧,第3四通换向阀(23)的第四通口连接在膨胀机(16)的流出侧。
[0099]在所述制冷剂回路(11)中,第六逆止阀(46)被省略了,取而代之,追加了第3四通换向阀(23)和第三电磁阀(58)。第3四通换向阀(23)的第一通口连接在室外热交换器(12)的另一端,第3四通换向阀(23)的第二通口连接在第2四通换向阀(22)的第一通口上,第3四通换向阀(23)的第三通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)的一端,第3四通换向阀(23)的第四通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)的另一端。第三电磁阀(58)被配置在第3四通换向阀(23)的第四通口和内部热交换器(50)的第一流路(51)之间。
[0100]在所述制冷剂回路(11)中,第二导入分支管(62)和第二导出管(69)的连接位置被改变了。第二导入分支管(62)连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)和第三电磁阀(58)之间。第二导出管(69)连接在第3四通换向阀(23)的第四通口和第三电磁阀(58)之间。
[0101]在进行制冷运转时,所有的四通换向阀(21~23)被设定为图8中实线所示的状态,同时第一电磁阀(56)和第三电磁阀(58)被打开,第二电磁阀(57)被关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图8中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第二流路(52),之后通过第一导入分支管(61)流入制冷剂调整箱(14)。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过第一导出管(68)后,被送到室内热交换器(13)中。
[0102]另一方面,在进行制暖运转时,所有的四通换向阀(21~23)被设定为图8中虚线所示的状态,同时第一电磁阀(56)和第三电磁阀(58)被关闭,第二电磁阀(57)被打开。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图8中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从膨胀机(16)流出的气液二相状态的制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51),之后通过第二导入分支管(62)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂,通过第二导出管(69)后被送到室外热交换器(12)中。
[0103](发明的第五个实施例)
对本发明的第五个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第一个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第一个实施例不一样的地方。
[0104]如图9所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)的配置情况和所述第一个实施例的不一样。第1四通换向阀(21)的第一通口连接在压缩机(15)的喷出侧,第1四通换向阀(21)的第二通口连接在制冷剂调整箱(14)的下部,第1四通换向阀(21)的第三通口连接在室外热交换器(12)的一端,第1四通换向阀(21)的第四通口连接在室内热交换器(13)的另一端。第2四通换向阀(22)的第一通口连接在室外热交换器(12)的另一端,第2四通换向阀(22)的第二通口连接在室内热交换器(13)的一端,第2四通换向阀(22)的第三通口连接在膨胀机(16)的流入侧,第2四通换向阀(22)的第四通口连接在压缩机(15)的吸入侧。液体喷射管道(31)和气体喷射管道(33)无论哪一个都连接在压缩机(15)的吸入侧和第2四通换向阀(22)之间。
[0105]-运转动作-
在进行制冷运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第一状态(图9中实线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图9中实线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从压缩机(15)喷出的制冷剂依次通过室外热交换器(12)、膨胀机(16)、制冷剂调整箱(14)以及室内热交换器(13),之后被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0106]另一方面,在进行制暖运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第二状态(图9中虚线所示的状态)。于是,在制冷剂回路(11)中制冷剂沿着图9中虚线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从压缩机(15)喷出的制冷剂依次通过室内热交换器(13)、膨胀机(16)、制冷剂调整箱(14)以及室外热交换器(12),之后被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0107](发明的第六个实施例)
对本发明的第六个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第五个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第五个实施例不一样的地方。
[0108]如图10所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)的配置情况和所述第五个实施例的不同。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被设置在从室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途。具体而言,该制冷剂调整箱(14)的上部连接在第2四通换向阀(22)的第四通口上,顶部连接在压缩机(15)的吸入侧。伴随着制冷剂调整箱(14)的配置情况的改变,第1四通换向阀(21)的第二通口连接在膨胀机(16)的流出侧。
[0109]在该实施例的制冷剂回路(11)中,仅设置有液体喷射管道(31)和液体侧调节阀(32),气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)被省略了。在该制冷剂回路(11)中,液体喷射管道(31)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的底部,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。这一点和所述第五个实施例的情况一样。
[0110]伴随着气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)的省略,该实施例的控制器(90)构成为仅调节液体侧调节阀(32)的开度。也就是说,该控制器(90)将压缩机(15)的喷出制冷剂温度的目标值设定为控制目标值,调节液体侧调节阀(32)的开度使得压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值成为控制目标值。也就是说,该控制器(90)的结构和所述第二个实施例的一样。
[0111]-运转动作-
在进行制冷运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第一状态(图10中实线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图10中实线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从压缩机(15)喷出的制冷剂依次通过室外热交换器(12)、膨胀机(16)、室内热交换器(13)以及制冷剂调整箱(14),之后被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0112]另一方面,在进行制暖运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第二状态(图10中虚线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图10中虚线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从压缩机(15)喷出的制冷剂依次通过室内热交换器(13)、膨胀机(16)、室外热交换器(12)以及制冷剂调整箱(14),之后被吸入压缩机(15)并被压缩。
[0113](发明的第七个实施例)
对本发明的第七个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第五个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第五个实施例不一样的地方。
[0114]如图11所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中追加了内部热交换器(50)。该内部热交换器(50)构成为和所述第三个实施例一样的结构。也就是说,在内部热交换器(50)中,设置有第一流路(51)和第二流路(52),同时,面向第一流路(51)的传热面积比面向第二流路(52)的传热面积大。该内部热交换器(50)的第一流路(51)连接在第2四通换向阀(22)的第一通口和室外热交换器(12)之间,第二流路(52)连接在第2四通换向阀(22)的第二通口和室内热交换器(13)之间。
[0115]-运转动作-
在进行制冷运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第一状态(图11中实线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图11中实线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从起气体冷却器作用的室外热交换器(12)流出的制冷剂,通过内部热交换器(50)的第一流路(51)之后流入膨胀机(16)中。从起蒸发器作用的室内热交换器(13)流出的制冷剂通过内部热交换器(50)的第二流路(52)之后被吸入压缩机(15)。
[0116]另一方面,在进行制暖运转时,第1四通换向阀(21)和第2四通换向阀(22)都被设定为第二状态(图11中虚线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图11中虚线的箭头所示的方向进行循环。也就是说,从起气体冷却器作用的室内热交换器(13)流出的制冷剂,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)之后流入膨胀机(16)中。从起蒸发器作用的室外热交换器(12)流出的制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51)之后被吸入压缩机(15)中。
[0117](发明的第八个实施例)
对本发明的第八个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第七个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)和控制器(90)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第七个实施例不一样的地方。
[0118]如图12所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中,追加了第一电磁阀(71)和第二电磁阀(72)。第一电磁阀(71)被配置在内部热交换器(50)的第二流路(52)和室内热交换器(13)之间。第二电磁阀(72)被配置在内部热交换器(50)的第一流路(51)和室外热交换器(12)之间。
[0119]在所述制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)的配置情况和所述第七个实施例的不同。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被设置在从室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途。
[0120]伴随着制冷剂调整箱(14)的配置情况的改变,在所述制冷剂回路(11)中,膨胀机(16)的流出侧连接在第1四通换向阀(21)的第二通口上。在该制冷剂回路(11)中追加了第一导入管(63)、第二导入管(64)和导出管(65)。
[0121]所述第一导入管(63)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的上部,另一端连接在室内热交换器(13)和第一电磁阀(71)之间。该第一导入管(63)上设置有第三电磁阀(73)。所述第二导入管(64)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的上部,另一端连接在室外热交换器(12)和第二电磁阀(72)之间。该第二导入管(64)上设置有第四电磁阀(74)。
[0122]所述导出管(65)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的顶部,导出管(65)的另一端分支为两个分支管,一个分支管成为第一导出分支管(66),另一个分支管成为第二导出分支管(67)。第一导出分支管(66)连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)和第一电磁阀(71)之间。该第一导出分支管(66)上设置有第一逆止阀(76)。第一逆止阀(76)仅允许制冷剂朝着从制冷剂调整箱(14)流出的方向流动,第二导出分支管(67)连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)和第二电磁阀(72)之间,该第二导出分支管(67)上设置有第二逆止阀(77)。该第二逆止阀(77)仅允许制冷剂朝着从制冷剂调整箱(14)流出的方向流动。
[0123]在该实施例的制冷剂回路(11)中,仅设置有液体喷射管道(31)和液体侧调节阀(32),气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)被省略了。在该制冷剂回路(11)中,液体喷射管道(31)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的底部,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。这一点和所述第七个实施例的情况一样。
[0124]伴随着气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)的省略,该实施例的控制器(90)构成为仅仅调节液体侧调节阀(32)的开度。也就是说,该控制器(90)将压缩机(15)的喷出制冷剂温度的目标值设定为控制目标值,调节液体侧调节阀(32)的开度使得压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值成为控制目标值。也就是说,该控制器(90)的结构和所述第二个实施例的一样。
[0125]在进行制冷运转时,第二电磁阀(72)和第三电磁阀(73)被打开,第一电磁阀(71)和第四电磁阀(74)被关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图12中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂通过第一导入管(63)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第一导出分支管(66)流入内部热交换器(50),通过该第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。
[0126]另一方面,在进行制暖运转时,第二电磁阀(72)和第三电磁阀(73)被关闭,第一电磁阀(71)和第四电磁阀(74)被打开。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图12中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂通过第二导入管(64)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的制冷剂通过第二导出分支管(67)流入内部热交换器(50),通过该第一流路(51)后被吸入压缩机(15)。
[0127]-第八个实施例的第一个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0128]如图13所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,第一到第四电磁阀(71~74)被省略,取而代之,设置有第1三通阀(26)和第2三通阀(27)。
[0129]第1三通阀(26)被设置在将室内热交换器(13)和内部热交换器(50)的第二流路(52)连接起来的管道的中途,该第1三通阀(26)的第一通口连接在室内热交换器(13)上,该第1三通阀(26)的第三通口连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)上。第一导入管(63)连接在第1三通阀(26)的第二通口上。
[0130]第2三通阀(27)被设置在将室外热交换器(12)和内部热交换器(50)的第一流路(51)连接起来的管道的中途。该第2三通阀(27)的第一通口连接在室外热交换器(12)上,该第2三通阀(27)的第二通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)上。第二导入管(64)连接在第2三通阀(27)的第三通口上。
[0131]在进行制冷运转时,第1三通阀(26)和第2三通阀(27)都被设定为第一通口和第二通口相通的状态(图13中实线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中便按照图13中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂,通过第一导入管(63)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第一导出分支管(66)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。
[0132]另一方面,在进行制暖运转时,第1三通阀(26)和第2三通阀(27)都被设定为第一通口和第三通口相通的状态(图13中虚线所示的状态)。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中便按照图13中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂,通过第二导入管(64)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第二导出分支管(67)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。
[0133]-第八个实施例的第二个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0134]如图14所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,第一到第四电磁阀(71~74)以及第一、第二逆止阀(76,77)被省略,取而代之,设置有第3四通换向阀(23)和第4四通换向阀(24)。
[0135]所述第3四通换向阀(23)被设置在将室内热交换器(13)和内部热交换器(50)的第二流路(52)连接起来的管道的中途,该第3四通换向阀(23)的第一通口连接在室内热交换器(13)上,该第3四通换向阀(23)的第四通口连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)上。第一导出分支管(66)连接在第3四通换向阀(23)的第二通口上,第一导入管(63)连接在该第3四通换向阀(23)的第三通口上。
[0136]所述第4四通换向阀(24)被设置在将室外热交换器(12)和内部热交换器(50)的第一流路(51)连接起来的管道的中途。第4四通换向阀(24)的第一通口连接在室外热交换器(12)上,第4四通换向阀(24)的第三通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)上。第二导出分支管(67)连接在第4四通换向阀(24)的第二通口上,第二导入管(64)连接在第4四通换向阀(24)的第四通口上。
[0137]在进行制冷运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图14中实线所示的状态,第3、第4四通换向阀(23,24)也被设定为图14中实线所示的状态。于是,在该制冷剂回路(11)中,制冷剂按照图14中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂通过第一导入管(63)流入制冷剂调整箱(14)。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第一导出分支管(66)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。
[0138]另一方面,在进行制暖运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图14中虚线所示的状态,第3、第4四通换向阀(23,24)也被设定为图14中虚线所示的状态。于是,在该制冷剂回路(11)中,制冷剂按照图14中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂,通过第二导入管(64)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第二导出分支管(67)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第一流路(51)后被吸入压缩机(15)中。
[0139]-第八个实施例的第三个变形例-
在该实施例中,使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0140]如图15所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,追加了第3四通换向阀(23)。而且,在该制冷剂回路(11)中设置有导入管(60)来代替第一、第二导入管(63,64)。
[0141]在所述制冷剂回路(11)中,第3四通换向阀(23)被配置在从室外热交换器(12)经由内部热交换器(50)的第一流路(51)到达第2四通换向阀(22)的部分。具体而言。第3四通换向阀(23)的第一通口连接在室外热交换器(12)的另一端,第3四通换向阀(23)的第二通口连接在第2四通换向阀(22)的第一通口上,第3四通换向阀(23)的第三通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)的一端,第3四通换向阀(23)的第四通口连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)的另一端。而且,在该制冷剂回路(11)中,也是第二电磁阀(72)被配置在第3四通换向阀(23)的第四通口和内部热交换器(50)之间。补充说明一下,在该制冷剂回路(11)中,第二导出分支管(67)连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)和第二电磁阀(72)之间。
[0142]所述第一导入管(60)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的上部,导入管(60)的另一端分支为两个分支管,一个分支管成为第一导入分支管(61),另一个分支管成为第二导入分支管(62)。第一导入分支管(61)连接在室内热交换器(13)和第一电磁阀(71)之间。该第一导入分支管(61)上设置有第三电磁阀(73)。第二导入分支管(62)连接在第3四通换向阀(23)的第四通口和第二电磁阀(72)之间。该第二导入分支管(62)上设置有第四电磁阀(74)。
[0143]在进行制冷运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图15中实线所示的状态,第3四通换向阀(23)也被设定为图15中实线所示的状态。而且,第二电磁阀(72)和第三电磁阀(73)被打开,第一电磁阀(71)和第四电磁阀(74)被关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图15中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂通过第一导入分支管(61)流入制冷剂调整箱(14)。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第一导出分支管(66)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。
[0144]另一方面,在进行制暖运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图15中虚线所示的状态,第3四通换向阀(23)也被设定为图15中虚线所示的状态。而且,第二电磁阀(72)和第三电磁阀(73)被关闭,第一电磁阀(71)和第四电磁阀(74)被打开。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中沿着图15中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂通过第二导入分支管(62)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第二导出分支管(67)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第一流路(51)后被吸入压缩机(15)中。
[0145]-第八个实施例的第4个变形例-
在该实施例中,可使制冷剂回路(11)的结构如下。该变形例,是在该实施例的第二个变形例中(参考图14)将内部热交换器(50)的结构改变后得到的。
[0146]如图16所示,在该实施例的内部热交换器(50)中,除了设置有第一流路(51)和第二流路(52)外,还设置有第三流路(53)。该内部热交换器(50)构成为:让第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂进行热交换,让第一流路(51)中的制冷剂和第三流路(53)中的制冷剂进行热交换。而且,在内部热交换器(50)中,面向第二流路(52)的传热面积比面向第一流路(51)、第三流路(53)的传热面积大。
[0147]所述内部热交换器(50)的第一流路(51)的一端连接在第4四通换向阀(24)的第三通口上,另一端连接在第2四通换向阀(22)的第一通口上。内部热交换器(50)的第二流路(52)的一端连接在第2四通换向阀(22)的第四通口上,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。内部热交换器(50)的第三流路(53)的一端连接在第3四通换向阀(23)的第四通口上,另一端连接在第2四通换向阀(22)的第二通口上。
[0148]在进行制冷运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图16中实线所示的状态,第3、第4四通换向阀(23,24)也被设定为图16中实线所示的状态。于是,在该制冷剂回路(11)中,制冷剂按照图16中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂通过第一导入管(63)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第一导出分支管(66)后流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第三流路(53)。已通过第三流路(53)的制冷剂,之后流入内部热交换器(50)的第二流路(52),通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。而且,从室外热交换器(12)流出的制冷剂流入内部热交换器(50)的第一流路(51),通过该第一流路(51)后流入膨胀机(16)中。
[0149]另一方面,在进行制暖运转时,不仅第1、第2四通换向阀(21,22)被设定为图16中虚线所示的状态,第3、第4四通换向阀(23,24)也被设定为图16中虚线所示的状态。于是,在该制冷剂回路(11)中,制冷剂按照图16中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂通过第二导入管(64)流入制冷剂调整箱(14)中。制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂通过第二导出分支管(67)流入内部热交换器(50)中,通过内部热交换器(50)的第一流路(51)。已通过第一流路(51)的制冷剂,之后流入内部热交换器(50)的第二流路(52),通过第二流路(52)后被吸入压缩机(15)中。而且,从室内热交换器(13)流出的制冷剂流入内部热交换器(50)的第三流路(53),通过该第三流路(53)后流入膨胀机(16)中。
[0150](发明的第九个实施例)
对本发明的第九个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第一个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第一个实施例不一样的地方。
[0151]如图17所示,该实施例的制冷剂回路(11)中追加了内部热交换器(50)。该内部热交换器(50)包括第一流路(51)和第二流路(52),让第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂进行热交换。内部热交换器(50)的第一流路(51)被配置在将第2四通换向阀(22)的第二通口和室内热交换器(13)连接起来的管道的中途。另一方面,内部热交换器(50)的第二流路(52)被配置在将第2四通换向阀(22)的第三通口和膨胀机(16)连接起来的管道的中途。
[0152]-运转动作-
在进行制冷运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图17中实线的箭头所示的方向进行循环。此时,从制冷剂调整箱(14)流出的液体制冷剂流入内部热交换器(50)的第一流路(51)中。从室外热交换器(12)流出的制冷剂流入内部热交换器(50)的第二流路(52)中。在内部热交换器(50)中,在第二流路(52)中流动的制冷剂被在第一流路(51)中流动的制冷剂冷却。于是,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)之际被冷却的制冷剂被导入膨胀机(16)中。
[0153]另一方面,在进行制暖运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图17中虚线的箭头所示的方向进行循环。此时,从制冷剂调整箱(14)流出的液体制冷剂不通过内部热交换器(50)便流入室外热交换器(12)中。从室内热交换器(13)流出的制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51),之后流入内部热交换器(50)的第二流路(52)中。因此,在内部热交换器(50)中,第一流路(51)中的制冷剂和第二流路(52)中的制冷剂之间几乎不进行热交换。结果是,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)的制冷剂大体以从室内热交换器(13)流出时的状态流入膨胀机(16)中。
[0154](发明的第十个实施例)
对本发明的第十个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第九个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)和控制器(90)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第九个实施例不一样的地方。
[0155]如图18所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)的配置情况和所述第九个实施例的不一样。在该制冷剂回路(11)中,制冷剂调整箱(14)被配置在从室外热交换器(12)和室内热交换器(13)中起蒸发器作用的那个热交换器到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途。伴随着制冷剂调整箱(14)的配置情况的改变,在该制冷剂回路(11)中,膨胀机(16)的流出侧连接在第2四通换向阀(22)的第四通口上。而且,在该制冷剂回路(11)中内部热交换器(50)的配置情况和所述第九个实施例的不一样。
[0156]具体而言,制冷剂调整箱(14)的下部连接在第1四通换向阀(21)的第二通口上。内部热交换器(50)的第一流路(51)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的顶部,另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。补充说明一下,内部热交换器(50)的第二流路(52)被配置在将第2四通换向阀(22)的第三通口和膨胀机(16)连接起来的管道的中途这一点和所述第九个实施例的情况一样。
[0157]在所述制冷剂回路(11)中设置有第一电磁阀(81)和旁路管道(80)。第一电磁阀(81)被配置在第2四通换向阀(22)的第三通口和内部热交换器(50)的第二流路(52)之间。旁路管道(80)的一端连接在第2四通换向阀(22)和第一电磁阀(81)之间,旁路管道(80)的另一端连接在内部热交换器(50)的第二流路(52)和膨胀机(16)之间。该旁路管道(80)上设置有第二电磁阀(82)。
[0158]在该实施例的制冷剂回路(11)中,仅设置有液体喷射管道(31)和液体侧调节阀(32),气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)被省略了。在该制冷剂回路(11)中,液体喷射管道(31)的一端连接在制冷剂调整箱(14)的底部,液体喷射管道(31)的另一端连接在压缩机(15)的吸入侧。这一点和所述第一个实施例的情况一样。
[0159]伴随着气体喷射管道(33)和气体侧调节阀(34)的省略,该实施例的控制器(90)也构成为仅仅调节液体侧调节阀(32)的开度。也就是说,该控制器(90)将压缩机(15)的喷出制冷剂温度的目标值设定为控制目标值,调节液体侧调节阀(32)的开度使得压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值成为控制目标值。也就是说,该控制器(90)的结构和所述第二个实施例的结构一样。
[0160]-运转动作-
在进行制冷运转时,第一电磁阀(81)被打开,第二电动阀(82)被关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图18中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂流入内部热交换器(50)的第二流路(52)中。从制冷剂调整箱(14)流出的气体制冷剂流入内部热交换器(50)的第一流路(51)中。在内部热交换器(50)中,在第二流路(52)中流动的制冷剂被在第一流路(51)中流动的制冷剂冷却。通过内部热交换器(50)的第二流路(52)之际被冷却的制冷剂被导入膨胀机(16)中。
[0161]另一方面,在进行制暖运转时,第一电磁阀(81)被关闭,第二电动阀(82)被打开。制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图18中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室内热交换器(13)流出的制冷剂,流入旁路管道(80),不经由内部热交换器(50)便流入膨胀机(16)中。也就是说,流入膨胀机(16)的制冷剂大致成为以从室内热交换器(13)流出时的状态。从制冷剂调整箱(14)流出的气体制冷剂通过内部热交换器(50)的第一流路(51)被吸入压缩机(15)中。
[0162]-第十个实施例的变形例-
在该实施例中,可以使制冷剂回路(11)的结构如下。
[0163]如图19所示,在该变形例的制冷剂回路(11)中,内部热交换器(50)和旁路管道(80)的配置情况被改变了。
[0164]所述内部热交换器(50)的第一流路(51)的一端连接在第2四通换向阀(22)的第四通口上,另一端连接在制冷剂调整箱(14)的上部。补充说明一下,内部热交换器(50)的第二流路(52)被配置在将第2四通换向阀(22)的第三通口和膨胀机(16)连接起来的管道的中途这一点一样。
[0165]在该变形例的制冷剂回路(11)中,第一电磁阀(81)被配置在内部热交换器(50)的第一流路(51)和制冷剂调整箱(14)之间。在该制冷剂回路(11)中,旁路管道(80)的一端连接在内部热交换器(50)的第一流路(51)和第2四通换向阀(22)之间,旁路管道(80)的另一端连接在第一电磁阀(81)和制冷剂调整箱(14)之间。补充说明一下,旁路管道(80)上设置有第二电动阀(82)这一点一样。
[0166]在进行制冷运转时,第一电磁阀(81)被打开,第二电动阀(82)被关闭。于是,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图19中实线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂流入内部热交换器(50)的第二流路(52)中。从室内热交换器(13)流出的气体制冷剂流入内部热交换器(50)的第一流路(51)中。在内部热交换器(50)中,在第二流路(52)中流动的制冷剂被在第一流路(51)中流动的制冷剂冷却。通过内部热交换器(50)的第二流路(52)之际被冷却的制冷剂被导入膨胀机(16)中。
[0167]另一方面,在进行制暖运转时,第一电磁阀(81)被关闭,第二电动阀(82)被打开。制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图19中虚线的箭头所示的方向进行循环。具体而言,从室外热交换器(12)流出的制冷剂,流入旁路管道(80),不经由内部热交换器(50)被吸入压缩机(15)中。从室内热交换器(13)流出的制冷剂,通过内部热交换器(50)的第二流路(52)后流入膨胀机(16)。流入膨胀机(16)的制冷剂大致成为以从室内热交换器(13)流出时的状态。
[0168](发明的第十一个实施例)
对本发明的第十一个实施例进行说明。该实施例的空调机(10),是通过改变所述第一个实施例的空调机(10)中制冷剂回路(11)的结构而得到的。这里,说明该实施例的空调机(10)与所述第一个实施例不一样的地方。
[0169]如图20所示,在该实施例的制冷剂回路(11)中设置有热交换部(85)。在该制冷剂回路(11)中热交换部(85)被设置在将第2四通换向阀(22)的第一通口和室外热交换器(12)连接起来的管道的中途。热交换部(85)被收纳在制冷剂调整箱(14)的内部,成为浸在制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂中的状态。
[0170]-运转动作-
在进行制冷运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图20中实线的箭头所示的方向进行循环。此时,从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂,流入制冷剂调整箱(14)后被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂被送往室内热交换器(13)。从室外热交换器(12)流出的制冷剂流入热交换部(85),被制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂冷却。在热交换部(85)内被冷却了的制冷剂,之后流入膨胀机(16)中。
[0171]另一方面,在进行制暖运转时,制冷剂在制冷剂回路(11)中按照图20中虚线的箭头所示的方向进行循环。此时,从膨胀机(16)流出的气液二相制状态的制冷剂,流入制冷剂调整箱(14)后被分离为液体制冷剂和气体制冷剂。制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂通过热交换部(85)后流入室外热交换器(12)中。从室内热交换器(13)流出的制冷剂流入膨胀机(16)中。
[0172](其它实施例)
在所述各个实施例中,控制器(90)可以构成为:控制液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度使得冷冻循环的高压成为规定的目标值。
[0173]在这种情况下,控制器(90)设定与冷冻循环的高压有关的控制目标值。具体而言,控制器(90)从传感器等取得冷冻循环的低压压力的实测值和气体冷却器出口处的制冷剂温度的实测值。另一方面,该控制器(90),将冷冻循环的COP成为最大的冷冻循环的高压作为冷冻循环的低压压力和气体冷却器出口处的制冷剂温度的函数事先存储起来。此时,将压缩机(15)的吸入制冷剂的状态事先设定为例如“过热度5℃”或者是“饱和状态”等。控制器(90)将所取得的实测值代入已存储的函数中并进行运算,将由此而得到的值设定为控制目标值。
[0174]象所述第一个、第五个、第七个、第九个以及第十一个实施例中的控制器(90)那样,控制液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度的机构,将已设定的控制目标值和冷冻循环的高压的实测值加以对比,根据该结果调节液体侧调节阀(32)、气体侧调节阀(34)的开度。
[0175]例如,假定冷冻循环的高压的实测值比控制目标值低。此时,若气体侧调节阀(34)为打开的状态,控制器(90)便使气体侧调节阀(34)的开度减小。即使气体侧调节阀(34)为完全关闭,压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值仍然比控制目标值高,控制器(90)便将液体侧调节阀(32)的开度增大。相反,假定压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值为高。此时,若液体侧调节阀(32)为打开的状态,控制器(90)则将液体侧调节阀(32)的开度减小。即使液体侧调节阀(32)为完全关闭,压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值为低,控制器(90)便将气体侧调节阀(34)的开度增大。
[0176]象所述第二到第四个、第六个、第八个以及第十个实施例中的控制器(90)那样,控制液体侧调节阀(32)的开度的机构,将已设定的控制目标值和冷冻循环的高压的实测值加以对比,根据该结果调节液体侧调节阀(32)的开度。
[0177]例如,若冷冻循环的高压的实测值比控制目标值小,控制器(90)则使液体侧调节阀(32)的开度增大。相反,若压缩机(15)的喷出制冷剂温度的实测值比控制目标值大,控制器(90)则使气体侧调节阀(34)的开度增大。
工业实用性
[0178]综上所述,本发明对于包括连接有用以回收动力的膨胀机(16)的制冷剂回路(11)的冷冻装置很有用。
Claims (13)
1.一种冷冻装置,包括连接有用以回收动力的膨胀机(16)的制冷剂回路(11),让制冷剂在该制冷剂回路(11)内循环而进行冷冻循环,其特征在于:
包括:
制冷剂调整箱(14),为了调节在所述制冷剂回路(11)中循环的制冷剂的量而被设置在该制冷剂回路(11)中从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径的中途,
液体喷射通路(31),用以将所述制冷剂调整箱(14)内的液体制冷剂供给所述压缩机(15)的吸入侧,以及
液体流量调节机构(32),用以调节所述液体喷射通路(31)中的制冷剂流量。
2.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于:
制冷剂调整箱(14),被设置在从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径中比蒸发器还往下的下游侧。
3.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于:
制冷剂调整箱(14),被设置在从膨胀机(16)到压缩机(15)的制冷剂流通路径中比蒸发器还往上的上游侧。
4.根据权利要求3所述的冷冻装置,其特征在于:
包括:用以将制冷剂调整箱(14)内的气体制冷剂供向压缩机(15)的吸入侧的气体喷射通路(33)和用以调节所述气体喷射通路(33)中的制冷剂流量的气体流量调节机构(34)。
5.根据权利要求1、2、3或者4中任一项所述的冷冻装置,其特征在于:
让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值。
6.根据权利要求1、2或者3中任一项所述的冷冻装置,其特征在于:
让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;
该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
7.根据权利要求4所述的冷冻装置,其特征在于:
让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;
该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制,使得从压缩机(15)喷出的制冷剂的温度成为规定的控制目标值。
8.根据权利要求1、2或者3中任一项所述的冷冻装置,其特征在于:
让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;
该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)进行控制,使得在所述制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
9.根据权利要求4所述的冷冻装置,其特征在于:
让制冷剂在制冷剂回路(11)中循环而进行的冷冻循环的高压被设定为比该制冷剂的临界压力还高的值;
该冷冻装置包括控制机构(90),该控制机构(90)对液体流量调节机构(32)和气体流量调节机构(34)进行控制,使得在所述制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的高压成为规定的控制目标值。
10.根据权利要求6所述的冷冻装置,其特征在于:
控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
11.根据权利要求7或者9所述的冷冻装置,其特征在于:
控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
12.根据权利要求8所述的冷冻装置,其特征在于:
控制机构(90)构成为:根据冷冻循环的运转状态设定控制目标值,使得在制冷剂回路(11)中进行的冷冻循环的性能系数成为在那时的运转状态下能够得到的最大值。
13.根据权利要求5所述的冷冻装置,其特征在于:
制冷剂回路(11)中充填有二氧化碳作制冷剂。
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