CN107036319B

CN107036319B - 制冷循环装置

Info

Publication number: CN107036319B
Application number: CN201611189154.5A
Authority: CN
Inventors: 河野文纪; 田村朋一郎; 丸桥伊织; 日下道美
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: EP3203164A1; JP6785440B2; EP3203164B1; US20170227258A1; JP2017138090A; US10415855B2; CN107036319A

Abstract

本公开提供制冷循环装置，具备：蒸发器、第一压缩机、中间冷却器、第二压缩机、冷凝器以及制冷剂液供给路。中间冷却器储存制冷剂液，并且在对被第一压缩机压缩后的制冷剂蒸气进行冷却后将其排出。第二压缩机将从中间冷却器排出的制冷剂蒸气吸入并压缩。中间冷却器具备：容器、中间冷却路以及泵。容器具有蒸气空间，并且储存制冷剂液。中间冷却路使储存于容器的制冷剂液的一部分流通并供给到蒸气空间。泵将储存于容器的制冷剂液的一部分送出到蒸气空间。

Description

制冷循环装置

技术领域

本公开涉及制冷循环装置。

背景技术

以往，作为制冷循环装置，已知有将多个压缩机串联地设置的装置。例如，如图5所示，在专利文献1中记载有将离心型压缩机315和罗茨式压缩机316串联地设置的蒸发式冷却装置300。离心型压缩机315设置于前段，罗茨式压缩机316设置于后段。

蒸发式冷却装置300进一步具备：蒸发器301、循环泵302、管路303、负载304、管路305、冷凝器306、蒸气管307以及蒸气冷却器317。蒸发器301使水等蒸发性液体在比大气压低的低压状态下沸腾蒸发。通过蒸发器301的沸腾蒸发而温度变低的水由循环泵302汲取出并经由管路303被送至负载304而向冷气设备提供。在蒸发器301中产生的饱和状态的蒸气首先被离心型压缩机315吸引并压缩。接着，被离心型压缩机315压缩后的蒸气在被罗茨式压缩机316吸引并压缩后，被导入冷凝器306。

蒸气冷却器317在蒸气管307中设置于离心型压缩机315与罗茨式压缩机316之间的部位。蒸气冷却器317将被离心型压缩机315压缩后的蒸气从过热蒸气的状态冷却为饱和蒸气的状态或冷却为接近饱和蒸气的状态。该冷却通过对蒸气直接喷水或使蒸气与大气空气或冷却水间接地热交换来进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-122012号公报

发明内容

专利文献1中所述的技术从提高装置的COP(coefficient of performance，性能系数)的观点来看具有改良的余地。因此，本公开提供一种对发挥高的COP有利的制冷循环装置。

本公开提供一种制冷循环装置，具备：

蒸发器，其储存制冷剂液，并且使所述制冷剂液蒸发而生成制冷剂蒸气；

第一压缩机，其将在所述蒸发器中生成的所述制冷剂蒸气压缩；

中间冷却器，其将被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气冷却；

第二压缩机，其将被所述中间冷却器冷却后的所述制冷剂蒸气压缩；

冷凝器，其通过使被所述第二压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气冷凝而生成制冷剂液，并将在该冷凝器中生成的所述制冷剂液储存；以及

制冷剂液供给路，其供储存于所述冷凝器的所述制冷剂液从所述冷凝器流到所述蒸发器，

所述中间冷却器具备：

具有用于收纳被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气的蒸气空间，并且储存制冷剂液的容器；

使储存于所述容器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸气空间的中间冷却路；以及

泵，其配置于所述中间冷却路，并将储存于所述容器的所述制冷剂液的一部分送出到所述蒸气空间，

所述中间冷却器通过使储存于所述容器的所述制冷剂液与被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气直接接触，来对被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气进行冷却。

上述的制冷循环装置能够发挥高的COP。

附图说明

图1是第1实施方式的制冷循环装置的构成图。

图2是第2实施方式的制冷循环装置的构成图。

图3是第3实施方式的制冷循环装置的构成图。

图4是第4实施方式的制冷循环装置的构成图。

图5是表示以往的蒸发式冷却装置的构成图。

附图标记说明

1a、1b、1c、1d 制冷循环装置

2 蒸发器

3 第一压缩机

4 中间冷却器

4a 容器

4b 中间冷却路

4c 泵

5 第二压缩机

6 冷凝器

7 制冷剂液供给路

8 补充流路

41 蒸气空间

71 第一制冷剂流路

72 第二制冷剂流路

72a 上游侧流路

72b 下游侧流路

BP 分支点

具体实施方式

＜基于本发明人的研究的见解＞

在专利文献1中，对于在蒸气冷却器317中用于冷却蒸气的冷却水的供给源并没有任何记载。在想要用存在于蒸发式冷却装置300的水提供用于在蒸气冷却器317中对蒸气进行冷却的冷却水的情况下，不得不利用存在于蒸发器301的水。这是因为，具有与蒸气冷却器317中的蒸气的压力相当的中间压力时的饱和温度以下的温度的水只在蒸发器301中存在。但是，在将存在于蒸发器301的水作为用于在蒸气冷却器317中对蒸气进行冷却的冷却水利用后返回蒸发器301时，因冷却水在蒸气冷却器317中从蒸气得到的热而使得在蒸发器301产生的蒸气的量增加。由此，在离心型压缩机315和罗茨式压缩机316中蒸气的质量流量会增加。因此，即使能够通过蒸气冷却器317使要吸入到罗茨式压缩机316的蒸气的温度下降至饱和温度，也会增加离心型压缩机315和罗茨式压缩机316所需要做的功。其结果，蒸发式冷却装置300发挥的COP下降。

但是，本发明人发现：通过对中间冷却器改良，能够在中间冷却器中适当地冷却制冷剂蒸气并防止压缩机中的制冷剂蒸气的质量流量的增加。由此，也发现了能够提高制冷循环装置的COP。本公开的制冷循环装置是基于本发明人的这样的见解而研究出的。此外，与蒸发式冷却装置300相关的上述的变更是根据本发明人的考察而得到的，与蒸发式冷却装置300相关的上述的变更并不自认是现有技术。

本公开的第1技术方案提供一种制冷循环装置，具备：

所述中间冷却器具备：

本公开的第1技术方案的另外的表现方式是一种制冷循环装置，具备：

制冷剂所流通的路径；

处于所述路径上的蒸发器；

处于所述路径上的第一压缩机；

处于所述路径上的中间冷却器；以及

处于所述路径上的第二压缩机，

在所述路径上，所述蒸发器、所述第一压缩机、所述中间冷却器、所述第二压缩机按此顺序出现，

所述中间冷却器具备：

容器；

将所述容器的第1部位与所述容器的第2部位连接的第一路径；以及

处于所述第一路径上的泵，

所述容器储存制冷剂液，

所述容器的所述第1部位与所述制冷剂液接触，

所述容器的所述第2部位位于所述第1部位的重力方向上方的位置，并且不与所述制冷剂液接触，

所述泵将所述制冷剂液从所述第1部位朝向所述第2部位加压输送，

所述中间冷却器通过使储存于所述容器的制冷剂液与被所述第一压缩机压缩后的制冷剂蒸气直接接触，来对被所述第一压缩机压缩后的制冷剂蒸气进行冷却。

根据第1技术方案，在中间冷却器的容器中储存的制冷剂液的温度变为收纳于中间冷却器的制冷剂蒸气的压力时的饱和温度。这是因为，通过起因于制冷剂液的温度时的饱和压力与中间冷却器的制冷剂蒸气的压力的差的制冷剂的相变，制冷剂液的温度变为收纳于中间冷却器的制冷剂蒸气的压力时的饱和温度。从第一压缩机排出的过热状态的制冷剂蒸气通过与饱和温度的制冷剂液直接接触而被冷却，制冷剂液得到制冷剂蒸气所具有的热而蒸发。这样产生的制冷剂蒸气被第二压缩机吸入。储存于蒸发器的制冷剂液不向中间冷却器供给，第一压缩机中的制冷剂蒸气的质量流量不会因中间冷却器而增加，因此能够防止第一压缩机所需要做的功的增加。此外，能够通过中间冷却器对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，第1技术方案的制冷循环装置能够发挥高的COP。

本公开的第2技术方案在第1技术方案的基础上提供一种制冷循环装置，该制冷循环装置进一步具备使储存于所述冷凝器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述容器的内部的补充流路。根据第2技术方案，储存于冷凝器的制冷剂液的一部分通过补充流路供给到中间冷却器的容器的内部，并且闪蒸而变化为具有收纳于中间冷却器的制冷剂蒸气的压力时的饱和温度的制冷剂液和制冷剂蒸气。这样产生的制冷剂蒸气被第二压缩机吸入。由此，能够不使第一压缩机所需要做的功增加地将储存于中间冷却器的制冷剂液的温度保持为饱和温度，并且，能够防止储存于中间冷却器的制冷剂液的量不足。因此，即使在长期运转制冷循环装置的情况下，也不会使第一压缩机所需要做的功增加。此外，通过中间冷却器能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，第2技术方案的制冷循环装置能够发挥高的COP。

本公开的第3技术方案在第1技术方案的基础上提供一种制冷循环装置，制冷剂液供给路包括：使从所述冷凝器排出的所述制冷剂液流通并供给到所述容器的内部的第一制冷剂流路；和使储存于所述容器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸发器的第二制冷剂流路。根据第3技术方案，能够使通过制冷剂液供给路而供给到蒸发器的制冷剂液的焓降低。由此，在蒸发器中生成的制冷剂蒸气的量减少。因此，中间冷却器收纳的来自第一压缩机的过热状态的制冷剂蒸气的量也减少，在中间冷却器中产生的制冷剂蒸气的量也减少。由此，能够防止第一压缩机所需要做的功的增加并减少第二压缩机所需要做的功。此外，能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，第3技术方案的制冷循环装置能够发挥高的COP。

本公开的第4技术方案在第3技术方案的基础上提供一种制冷循环装置，所述第二制冷剂流路包括：由从所述中间冷却路的入口延伸至位于所述泵的排出口与所述中间冷却路的出口之间的分支点的所述中间冷却路的一部分形成的上游侧流路；和从所述分支点使在所述中间冷却路流动的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸发器的下游侧流路。根据第4技术方案，即使在中间冷却器中的制冷剂蒸气的压力与蒸发器中的制冷剂蒸气的压力的差小的情况下，也可以通过泵的排出压力很容易将制冷剂液向蒸发器供给。因此，即使在制冷循环装置的蒸发器中的吸热量小时，也能够防止第一压缩机所需要做的功的增加并减少第二压缩机所需要做的功。此外，能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，第4技术方案的制冷循环装置能够发挥高的COP。

本公开的第5技术方案在第1技术方案～第4技术方案中的任一个技术方案的基础上提供一种制冷循环装置，制冷剂是水。水的蒸发潜热大，因此可减少在中间冷却器中产生的制冷剂蒸气的量。由此，能够一边减少第二压缩机所需要做的功，一边对制冷剂蒸气进行冷却以使得被吸入到第二压缩机的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，第5技术方案的制冷循环装置能够发挥高的COP。

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式只不过是例示性的，并不因这些对本发明构成任何限定。

＜第1实施方式＞

如图1所示，制冷循环装置1a具备：蒸发器2、第一压缩机3、中间冷却器4、第二压缩机5、冷凝器6以及制冷剂液供给路7。蒸发器2储存制冷剂液，并且使制冷剂液蒸发而生成制冷剂蒸气。第一压缩机3将在蒸发器2中生成的制冷剂蒸气吸入并压缩。中间冷却器4储存制冷剂液，并且将在第一压缩机3压缩了的制冷剂蒸气收纳冷却后排出。中间冷却器4通过使储存于中间冷却器4的制冷剂液与收纳于中间冷却器4的制冷剂蒸气直接接触来对制冷剂蒸气进行冷却。第二压缩机5将从中间冷却器4排出的制冷剂蒸气吸入并进行压缩。冷凝器6通过将在第二压缩机5中压缩的制冷剂蒸气吸入并使其冷凝而生成制冷剂液。冷凝器6储存在冷凝器6中生成的制冷剂液并且排出制冷剂液的一部分。制冷剂液供给路7使从冷凝器6排出的制冷剂液流通并将制冷剂液供给到蒸发器2。

中间冷却器4具备：容器4a、中间冷却路4b(第一路径)以及泵4c。容器4a具有收纳制冷剂蒸气的蒸气空间41，并且储存制冷剂液。中间冷却路4b不使储存于蒸发器2的制冷剂液流通，而使储存于容器4a的制冷剂液的一部分流通并供给到蒸气空间41。泵4c配置于中间冷却路4b，并将储存于容器4a的制冷剂液的一部分送出到蒸气空间41。

在制冷循环装置1a中充填有同一种类的制冷剂。作为在制冷循环装置1a中充填的制冷剂，可以使用HCFC(hydro chloro fluoro carbon，氢氯氟烃)和HFC(hydro fluorocarbon，氢氟烃)等氟系制冷剂、HFO-1234yf等全球暖化潜势低的制冷剂、以及CO₂和水等自然制冷剂。制冷循环装置1a的制冷剂优选为水。水的蒸发潜热大，因此能够有利地减少所产生的制冷剂蒸气的量。例如，在中间冷却器4中产生的制冷剂蒸气的量变少，因此能够有利地减少第二压缩机5所需要做的功。

以制冷剂是水的情况为例对制冷循环装置1a的工作进行说明。蒸发器2是通过向储存于蒸发器2的制冷剂液的热输入使制冷剂液蒸发的热交换器。蒸发器2例如既可以构成为直接型的热交换器，也可以构成为经由由翅片等部件形成的传热面来进行热交换的间接型的热交换器。蒸发器2例如也可以与产生热负荷的外部的吸热热交换器连接。在该情况下，例如以使得储存于蒸发器2的制冷剂液通过外部的吸热热交换器而返回蒸发器2的方式形成有制冷剂液的流路。在蒸发器2中生成的制冷剂蒸气的温度例如是5℃。

在蒸发器2中生成的制冷剂蒸气被第一压缩机3和第二压缩机5二级压缩。第一压缩机3和第二压缩机5各自既可以是容积型的压缩机，也可以是速度型的压缩机。容积型的压缩机是通过容积变化来对制冷剂蒸气进行压缩的压缩机，速度型的压缩机是将动量赋予给制冷剂由此来进行压缩的压缩机。也可以是第一压缩机3和第二压缩机5各自具备通过由变换器驱动的马达使转速变化的机构。第一压缩机3和第二压缩机5的压缩比没有特别地限制可以适当调整。第一压缩机3的压缩比和第二压缩机5的压缩比也可以相同。从第一压缩机3排出的制冷剂蒸气的温度例如是120℃。

被第一压缩机3压缩后的制冷剂蒸气收纳于中间冷却器4，并在中间冷却器4中被冷却。中间冷却器4构成为使制冷剂液与制冷剂蒸气直接接触的直接型的热交换器。中间冷却路4b的入口与容器4a的内部空间中的储存有制冷剂液的空间相接。另外，中间冷却路4b的出口与容器4a的蒸气空间41相接。储存于中间冷却器4的容器4a的制冷剂液通过泵4c的工作而在中间冷却路4b流通并排出到容器4a的蒸气空间41。此时，制冷剂液例如向容器4a的蒸气空间41喷雾成雾状。由此，在蒸气空间41中制冷剂液与制冷剂蒸气直接接触而使得制冷剂液蒸发。通过制冷剂液的蒸发，蒸气空间41中的制冷剂蒸气被冷却。另外，制冷剂蒸气从蒸气空间41朝向第二压缩机5而排出到中间冷却器4的外部。在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的温度例如是21℃。另外，从中间冷却器4排出的制冷剂蒸气的温度例如是23℃。

泵4c既可以是容积型的泵，也可以是速度型的泵。容积型的泵是通过容积变化来对制冷剂液进行升压的泵，速度型的泵是将动量赋予给制冷剂由此来对制冷剂液进行升压的泵。泵4c也可以具备由变换器驱动的马达等的使泵4c的转速变化的机构。泵4c的排出压力没有特别地限制，例如是100～1000kPa。

从中间冷却器4排出的制冷剂蒸气被吸入到第二压缩机5进行压缩，并从第二压缩机5排出。从第二压缩机5排出的制冷剂蒸气的温度例如是120℃。

从第二压缩机5排出的制冷剂蒸气被吸入到冷凝器6。冷凝器6使吸入的制冷剂蒸气所具有的热进行放热由此使制冷剂蒸气冷凝而生成制冷剂液。冷凝器6例如既可以构成为直接型的热交换器，也可以构成为经由由翅片等部件形成的传热面来进行热交换的间接型的热交换器。也可以是冷凝器6例如连接于产生热负荷的外部的放热热交换器。在该情况下，例如以使得储存于冷凝器6的制冷剂液通过外部的放热热交换器而返回冷凝器6的方式形成有制冷剂液的流路。在冷凝器6中生成的制冷剂液的温度例如是35℃。在冷凝器6中生成的制冷剂液的一部分被排出。

从冷凝器6排出的制冷剂液通过制冷剂液供给路7而供给到蒸发器2。由此，制冷剂液从冷凝器6排出并供给到蒸发器2，以补充因蒸发器2中的制冷剂液的蒸发而减少了的制冷剂液并且不会因冷凝器6中的制冷剂蒸气的冷凝而在冷凝器6中增加过多的制冷剂液。通过从蒸发器2经由第一压缩机3、中间冷却器4以及第二压缩机5而延伸至冷凝器6的制冷剂蒸气的流路和制冷剂液供给路7，制冷剂在制冷循环装置1a循环。也可以在制冷剂液供给路7设置有对从冷凝器6排出的制冷剂液的质量流量、换言之为供给到蒸发器2的制冷剂液的质量流量进行调整的流量调整阀等流量调整机构。流量调整阀例如是能够调整开度的电动阀。如图1所示，制冷剂液供给路7例如形成为具有连接于冷凝器6的一端和连接于蒸发器2的另一端的单一的流路。

在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的温度通过起因于制冷剂液的饱和压力与收纳于中间冷却器4的制冷剂蒸气的压力的差的制冷剂的相变，变为收纳于中间冷却器4的制冷剂蒸气的压力时的饱和温度。在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液通过泵4c的工作而在中间冷却路4b流通并排出到蒸气空间41，与从第一压缩机3排出的过热状态的制冷剂蒸气直接接触。由此，制冷剂蒸气被冷却，制冷剂液通过制冷剂蒸气所具有的热而蒸发。因制冷剂液的蒸发而产生的制冷剂蒸气被吸入到第二压缩机5。因此，在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的温度保持为饱和温度。通过中间冷却器4的工作，在蒸发器2中产生的蒸气的量不会增加，因此能够防止第一压缩机3所需要做的功的增加。另外，中间冷却器4能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被吸入到第二压缩机5的制冷剂蒸气变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，制冷循环装置1a能够发挥高的COP。

考虑构成比较例的制冷循环装置的情况，所述比较例的制冷循环装置除了代替中间冷却路4b而具备流路A和流路B之外，其他与制冷循环装置1a同样。在此，流路A是将储存于蒸发器2的制冷剂液以对收纳于中间冷却器4的制冷剂蒸气进行冷却的方式供给到中间冷却器4的容器4a的流路，流路B是使储存于容器4a的制冷剂液返回蒸发器2的流路。另外，假设制冷循环装置1a的运转所需要的动力是30kW。在比较例的制冷循环装置中，在蒸发器2中产生的制冷剂蒸气的量增加。由此，比较例的制冷循环装置中的第一压缩机3所需要做的功例如与制冷循环装置1a相比增加了0.68kW。另一方面，制冷循环装置1a中的泵4c的工作所需要的动力例如最多为0.20kW。因此，制冷循环装置1a与比较例的制冷循环装置相比，装置的运转所需要的动力能够削减0.48kW(＝0.68kW-0.20kW)。该需要的动力的削减量已经达到了制冷循环装置1a的运转所需要的动力的1.6％。这样，制冷循环装置1a能够发挥高的COP。

＜第2实施方式＞

第2实施方式的制冷循环装置1b除了特别说明的情况之外，与制冷循环装置1a同样地构成。对与制冷循环装置1a的构成要素相同或对应的制冷循环装置1b的构成要素标记同一标号并省略详细的说明。与制冷循环装置1a的说明只要在技术上不矛盾就也适用于制冷循环装置1b。

如图2所示，制冷循环装置1b进一步具备补充流路8。补充流路8是使储存于冷凝器6的制冷剂液的一部分流通并供给到容器4a的内部的流路。补充流路8的入口与冷凝器6的储存有制冷剂液的空间相接。另外，补充流路8的出口与中间冷却器4的容器4a的内部空间相接。也可以在补充流路8设置有对从冷凝器6供给到中间冷却器4的制冷剂液的质量流量进行调整的流量调整阀等流量调整机构。

在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液通过与从第一压缩机3排出的过热状态的制冷剂蒸气接触而蒸发并从中间冷却器4排出，被第二压缩机5吸入。因此，在制冷循环装置1a中，随着继续运转，在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液减少。但是，制冷循环装置1b具备补充流路8，因此储存于冷凝器6的制冷剂液通过补充流路8而供给到中间冷却器4的容器4a。通过补充流路8而供给到中间冷却器4的容器4a的高温的制冷剂液闪蒸并在中间冷却器4的容器4a的内部分成饱和温度的制冷剂液和制冷剂蒸气。因高温的制冷剂液的闪蒸所产生的制冷剂蒸气从中间冷却器4排出并被第二压缩机5吸入。由此，能够防止第一压缩机3所需要做的功的增加并防止在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的量不足。因此，即使长期运转制冷循环装置1b，也能够既防止第一压缩机3所需要做的功的增加又对制冷剂蒸气进行冷却以使得被吸入到第二压缩机5的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，制冷循环装置1b能够发挥高的COP。

＜第3实施方式＞

第3实施方式的制冷循环装置1c除了特别说明的情况之外，与制冷循环装置1a同样地构成。对与制冷循环装置1a的构成要素相同或相对应的制冷循环装置1c的构成要素标记同一标号并省略详细的说明。与制冷循环装置1a相关的说明只要在技术上不矛盾就也适用于制冷循环装置1c。

如图3所示，制冷循环装置1c的制冷剂液供给路7包括第一制冷剂流路71和第二制冷剂流路72。第一制冷剂流路71是使从冷凝器6排出的制冷剂液流通并供给到容器4a的内部的流路。第二制冷剂流路72是使储存于容器4a的制冷剂液的一部分流通并供给到蒸发器2的流路。第一制冷剂流路71的入口与冷凝器6的储存有制冷剂液的空间相接，第一制冷剂流路71的出口与容器4a的内部空间相接。另外，第二制冷剂流路72的入口与容器4a的储存有制冷剂液的空间相接，第二制冷剂流路72的出口与蒸发器2的内部空间相接。

从冷凝器6排出的制冷剂液通过第一制冷剂流路71而供给到中间冷却器4的容器4a的内部。由此，从冷凝器6供给到中间冷却器4的容器4a的内部的制冷剂液闪蒸并分成饱和温度的制冷剂液和制冷剂蒸气。也可以在第一制冷剂流路71设置有对从冷凝器6排出而供给到中间冷却器4的制冷剂液的质量流量进行调整的流量调整阀等流量调整机构。

在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的一部分通过第二制冷剂流路72而供给到蒸发器2。在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液中包含从冷凝器6排出而供给到中间冷却器4后的制冷剂液。因此，利用第二制冷剂流路72而供给到蒸发器2的制冷剂液中包含从冷凝器6排出的制冷剂液。也可以在第二制冷剂流路72设置有对从中间冷却器4的容器4a供给到蒸发器2的制冷剂液的质量流量进行调整的流量调整阀等流量调整机构。

在中间冷却器4的容器4a中储存有：具有与从第一压缩机3排出的制冷剂蒸气的压力相当的中间压力时的饱和温度的制冷剂液。该中间压力时的饱和温度的制冷剂液通过第二制冷剂流路72而供给到蒸发器2。因此，供给到蒸发器2的制冷剂液的焓降低，降低程度为储存于冷凝器6的制冷剂液的焓与储存于中间冷却器4的容器4a的制冷剂液的焓的差，在蒸发器2中生成的制冷剂蒸气的量减少。由此，从第一压缩机3排出而被中间冷却器4收纳的过热状态的制冷剂蒸气的量也减少，在中间冷却器4中因冷却过热状态的制冷剂蒸气而产生的制冷剂蒸气的量也减少。因此，能够减少第一压缩机3所需要做的功，并且也能够减少第二压缩机5所需要做的功。另一方面，中间冷却器4能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机5吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，制冷循环装置1c能够发挥高的COP。

＜第4实施方式＞

第4实施方式的制冷循环装置1d除了特别说明的情况之外，与制冷循环装置1c同样地构成。对与制冷循环装置1c的构成要素相同或对应的制冷循环装置1d的构成要素标记同一标号并省略详细的说明。与制冷循环装置1a、制冷循环装置1c相关的说明只要在技术上不矛盾就也适用于制冷循环装置1d。

如图4所示，制冷循环装置1d的第二制冷剂流路72包括上游侧流路72a和下游侧流路72b。上游侧流路72a由从中间冷却路4b的入口(第1部分)延伸至位于泵4c的排出口与中间冷却路4b的出口(第2部分)之间的分支点BP的中间冷却路4b的一部分形成。下游侧流路72b是从分支点BP使在中间冷却路4b流动的制冷剂液的一部分流通并供给到蒸发器2的流路。下游侧流路72b的入口位于分支点BP，下游侧流路72b的出口与蒸发器2的内部空间相接。

通过泵4c的工作，在中间冷却器4的容器4a中储存的制冷剂液的一部分在上游侧流路72a流通而到达分支点BP。到达了分支点BP的制冷剂液的一部分从分支点BP朝向中间冷却路4b的出口流通而被导入蒸气空间41。到达了分支点BP的制冷剂液的剩余部分通过下游侧流路72b而供给到蒸发器2。通过下游侧流路72b而供给到蒸发器2的制冷剂液的流速根据泵4c的排出压力与下游侧流路72b的出口的压力的差来确定。

例如，当蒸发器2的负荷低、蒸发器2中的吸热量小时，收纳于中间冷却器4的容器4a的制冷剂蒸气的压力与蒸发器2的内部的制冷剂蒸气的压力的差变小。即使在这样的情况下，制冷循环装置1d的上游侧流路72a由包括泵4c的中间冷却路4b的一部分形成，也能够通过泵4c的工作稳定地将制冷剂液供给到蒸发器2。由此，即使蒸发器2中的吸热量小，也能够减少第一压缩机3所需要做的功，并且能够减少第二压缩机5所需要做的功。此外，中间冷却器4能够对制冷剂蒸气进行冷却以使得被第二压缩机5吸入的制冷剂蒸气的温度变为饱和温度或饱和温度附近的温度。其结果，制冷循环装置1d能够发挥高的COP。

本公开的制冷循环装置能够作为空调装置、冷却器以及蓄热装置等装置利用，尤其能够作为家庭用空调装置和商用空调装置有利地利用。

Claims

1.一种制冷循环装置，具备：

冷凝器，其通过使被所述第二压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气冷凝而生成制冷剂液，并储存在该冷凝器中所生成的所述制冷剂液；以及

所述中间冷却器具备：

容器，其具有用于收纳被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气的蒸气空间，并且储存制冷剂液；

中间冷却路，其使储存于所述容器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸气空间；以及

所述中间冷却器通过使储存于所述容器的所述制冷剂液与被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气直接接触，来对被所述第一压缩机压缩后的所述制冷剂蒸气进行冷却，

所述制冷剂液供给路包括：使从所述冷凝器排出的所述制冷剂液流通并供给到所述容器的内部的第一制冷剂流路；和使储存于所述容器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸发器的第二制冷剂流路。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，

还具备：使储存于所述冷凝器的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述容器的内部的补充流路。

3.根据权利要求1所述的制冷循环装置，

所述第二制冷剂流路包括：由从所述中间冷却路的入口延伸至位于所述泵的排出口与所述中间冷却路的出口之间的分支点的所述中间冷却路的一部分形成的上游侧流路；和从所述分支点使在所述中间冷却路流动的所述制冷剂液的一部分流通并供给到所述蒸发器的下游侧流路。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制冷循环装置，

制冷剂是水。