專利名稱：冷凍空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷凍空調(diào)裝置，尤其是進(jìn)行氣體噴射、提高外部氣體 溫度低時(shí)的供暖能力的冷凍空調(diào)裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的冷凍空調(diào)裝置，在冷凝器和蒸發(fā)器之間的中間壓部分設(shè)置 氣液分離器，將氣液分離器分離的氣體制冷劑向壓縮機(jī)的中間壓部分 進(jìn)行噴射，以此提高供暖能力(例如參照專利文獻(xiàn)l)。并且，還存在將一部分高壓液制冷劑分流、減壓后與高壓液制冷 劑進(jìn)行熱交換、使其蒸發(fā)氣體化后向壓縮機(jī)進(jìn)行噴射，以此提高供暖 能力的冷凍空調(diào)裝置，用來取代氣液分離器(例如參照專利文獻(xiàn)2)。并且，也有在冷凝器和蒸發(fā)器之間的中間壓部分設(shè)置液體存儲(chǔ)器、 使液體存儲(chǔ)器內(nèi)的制冷劑和壓縮機(jī)吸入的制冷劑進(jìn)行熱交換的裝置 (例如參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)l:日本特開2001-304714號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-274859號(hào)^^艮專利文獻(xiàn)3:日本特開2001-174091號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，現(xiàn)有的冷凍空調(diào)裝置具有以下問題。首先，在專利文獻(xiàn)1所述的現(xiàn)有例那樣進(jìn)行設(shè)置有氣液分離器的 噴射的情況下，氣液分離器內(nèi)的液量根據(jù)噴射量而變化，冷凍循環(huán)內(nèi) 的液體制冷劑量的分布隨之發(fā)生變化，具有運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的問題。在噴射的氣體制冷劑流量和流入氣液分離器的兩相制冷劑中的氣 體制冷劑流量保持平衡的情況下，只有液體制冷劑向蒸發(fā)器側(cè)流出，氣液分離器內(nèi)的液體制冷劑量雖然穩(wěn)定，但噴射的制冷劑流量減少。 若該制冷劑流量少于流入氣液分離器的氣體制冷劑流量，則形成氣體 制冷劑也向蒸發(fā)器側(cè)流出的運(yùn)轉(zhuǎn)，氣體從氣液分離器底部流出，因此 形成氣液分離器內(nèi)的液體幾乎全部流出的運(yùn)轉(zhuǎn)。相反，若噴射的制冷劑流量增加，則氣體制冷劑不足，因此形成 液體制冷劑混合到氣體制冷劑中被噴射的狀態(tài)，液體從氣液分離器頂部流出，因此氣液分離器內(nèi)的液體幾乎是滿的。由于噴射流量容易根據(jù)冷凍循環(huán)的高低壓或氣液分離器的壓力、 以及壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)容量等發(fā)生變化，因此，噴射流量幾乎不與流入氣 液分離器的氣體制冷劑流量保持平衡，實(shí)際上氣液分離器內(nèi)的液體制 冷劑量幾乎為零或成為滿的狀態(tài)，氣液分離器內(nèi)的制冷劑量容易根據(jù) 運(yùn)轉(zhuǎn)情況發(fā)生變化。其結(jié)果，冷凍循環(huán)內(nèi)的制冷劑量分布發(fā)生變化， 容易發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。如專利文獻(xiàn)2中所述的現(xiàn)有例，如果釆用將一部分高壓液體制冷 劑分流、進(jìn)行噴射的形式，由于不存在液體儲(chǔ)存部，因此可解決隨著 這樣的氣液分離器內(nèi)的制冷劑量的變化所引起的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。但是， 采用這樣的形式也具有以下的問題。一般來說，在進(jìn)行氣體噴射的冷凍循環(huán)中，使噴射流量增加，從 而隨著從壓縮機(jī)排出、流入室內(nèi)熱交換器的制冷劑流量的增加，供暖 能力也增加。但是， 一旦增加噴射流量，則液體制冷劑也混入氣體制冷劑進(jìn)行 噴射，由于壓縮機(jī)排出溫度降低、室內(nèi)熱交換器入口的制冷劑溫度也 降低，室內(nèi)熱交換器的熱交換能力下降。因此，存在因保持制冷劑流 量與熱交換能力的平衡而形成最大供暖能力的噴射流量。在普通的空氣熱源式熱泵冷凍空調(diào)裝置中，存在在外部氣體為零 下IO'C以下的寒冷地區(qū)、供暖能力降低而無法進(jìn)行充分的供暖運(yùn)轉(zhuǎn)的 狀況，因而需要能夠發(fā)揮更多的供暖能力的裝置，但在上述的氣體噴 射循環(huán)中，由于供暖能力具有極限，因此具有不能充分進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn) 的問題。并且，在專利文獻(xiàn)3中所述的現(xiàn)有例中，其回路結(jié)構(gòu)也沒有對(duì)增 加供暖能力起作用，同樣具有在寒冷地區(qū)的供暖能力降低、不能進(jìn)行 充分的供暖運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。本發(fā)明鑒于上述課題、目的是得到使冷凍空調(diào)裝置內(nèi)的供暖能力 高于現(xiàn)有的氣體噴射循環(huán)，即使在外部氣體為零下IO'C以下的寒冷地 區(qū)也可充分發(fā)揮供暖能力的冷凍空調(diào)裝置。本發(fā)明的冷凍空調(diào)裝置將壓縮機(jī)、室內(nèi)熱交換器、第一減壓裝置、 室外熱交換器連接成環(huán)形，從上述室內(nèi)熱交換器供暖，具有對(duì)上述室 內(nèi)熱交換器和上述第一減壓裝置之間的制冷劑以及上述室外熱交換器 和上述壓縮機(jī)之間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第一內(nèi)部熱交換器、將上述 室內(nèi)熱交換器和上述第一減壓裝置之間的制冷劑的一部分進(jìn)行分流并 向上述壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮室噴射的噴射回路、設(shè)置在該噴射回路上的噴 射用減壓裝置、以及對(duì)經(jīng)過了該噴射用減壓裝置減壓的制冷劑與上述 室內(nèi)熱交換器和上述第一減壓裝置之間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第二內(nèi) 部熱交換器。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，在將壓縮機(jī)、室內(nèi)熱交換器、第一減壓 裝置、室外熱交換器連接成環(huán)形、進(jìn)行從上述室內(nèi)熱交換器供暖的供 暖運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過用對(duì)室內(nèi)熱交換器和第 一減壓裝置之間的制冷 劑以及室外熱交換器與壓縮機(jī)之間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第 一 內(nèi)部熱 交換器來加熱壓縮機(jī)吸入的制冷劑，即使將室內(nèi)熱交換器和第一減壓 裝置之間的制冷劑的 一部分進(jìn)行分流而增加向壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮室噴射 的制冷劑流量，也可抑制壓縮機(jī)的排出溫度的降低、在室內(nèi)熱交換器 中發(fā)揮充分的熱交換性能，從而即使在由于低外部氣體條件等、供暖 能力容易降低的條件下，也可確保充分的供暖能力，并且，利用對(duì)經(jīng) 過了噴射用減壓裝置減壓的制冷劑與室內(nèi)熱交換器和第一減壓裝置之 間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第二內(nèi)部熱交換器，在供給進(jìn)行氣體噴射的 制冷劑時(shí)，通過不依靠氣液分離器、將被分流的制冷劑氣化供給，具 有避免使用氣液分離器產(chǎn)生的液量變化、可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的裝置的運(yùn)轉(zhuǎn) 的效果。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的冷凍空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。
圖2是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的PH線 圖3是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的PH線圖。
圖4是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動(dòng)作的流程 圖5是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動(dòng)作的流程圖。
圖6是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行氣體噴射時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的PH線圖。
圖7是表示該冷凍空調(diào)裝置進(jìn)行氣體噴射時(shí)的冷凝器的溫度變化 的圖。
圖8是表示該冷凍空調(diào)裝置的氣體噴射流量變化時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性的圖。
圖9是表示根據(jù)該冷凍空調(diào)裝置是否具有第一內(nèi)部熱交換器而形 成的不同的運(yùn)轉(zhuǎn)特性的圖。
圖10是表示該冷凍空調(diào)裝置的氣體噴射流量變化時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性 其它圖。
圖11是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的冷凍空調(diào)裝置的制冷劑回 路圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的冷凍空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。
在圖1中，在室外機(jī)l內(nèi)裝載有壓縮機(jī)3、進(jìn)行供暖和制冷的運(yùn) 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的四通閥4、室外熱交換器12、作為減壓裝置的第一膨脹閥11第二內(nèi)部熱交換器IO、第一內(nèi)部熱交換器9、作為減壓裝置的第二膨 脹閥8、噴射回路13、作為噴射用減壓裝置的第三膨脹閥14。
壓縮機(jī)3是通過變換器控制轉(zhuǎn)速、進(jìn)行容量控制的類型，形成可 向壓縮機(jī)3內(nèi)的壓縮室內(nèi)噴射由噴射回路13供給的制冷劑的結(jié)構(gòu)。
并且，第一膨脹岡11、第二膨脹閥8以及第三膨脹閥14是對(duì)開 度進(jìn)行可變控制的電子膨脹閥。并且，室外熱交換器12與利用鼓風(fēng)機(jī) 等送風(fēng)的外部氣體進(jìn)行熱交換。
室內(nèi)熱交換器6裝載在室內(nèi)機(jī)2內(nèi)。氣體管5、液體管7是連接 室外機(jī)1和室內(nèi)機(jī)2的連接配管。該冷凍空調(diào)裝置的制冷劑使用作為 HFC類的混合制冷劑的R410A。
在室外機(jī)1內(nèi)設(shè)置測(cè)量控制裝置15以及各溫度傳感器16。溫度 傳感器16a設(shè)置在壓縮機(jī)3的排出側(cè)、溫度傳感器16b設(shè)置在室外熱 交換器12和四通閥4之間、溫度傳感器16c設(shè)置在室外熱交換器12 的中間部的制冷劑流路上、溫度傳感器16d設(shè)置在室外熱交換器12 與第一膨脹閥11之間、溫度傳感器16e設(shè)置在第一內(nèi)部熱交換器9和 第二膨脹閥8之間、溫度傳感器16f設(shè)置在壓縮機(jī)3的吸入側(cè)，分別 測(cè)量設(shè)置部位的制冷劑溫度。并且，溫度傳感器16g測(cè)量室外機(jī)1周 圍的外部氣體溫度。
溫度傳感器16h、 16i、 16j設(shè)置在室內(nèi)機(jī)2內(nèi)，溫度傳感器16h 設(shè)置在室內(nèi)熱交換器6的中間部的制冷劑流路上，溫度傳感器16i設(shè) 置在室內(nèi)交換器6與液體管7之間，分別測(cè)量設(shè)置部位的制冷劑溫度。 溫度傳感器16j測(cè)量吸入到室內(nèi)熱交換器6的空氣溫度。另外，在成 為負(fù)荷的熱介質(zhì)是水等其它介質(zhì)的情況下，溫度傳感器16j測(cè)量該介 質(zhì)的流入溫度。
溫度傳感器16c 、 16h通過分別在各熱交換器中間檢測(cè)成為氣液 兩相狀態(tài)的制冷劑溫度，可檢測(cè)高低壓的制冷劑飽和溫度。
并且，室外機(jī)1內(nèi)的測(cè)量控制裝置15根據(jù)溫度傳感器16的測(cè)量 信息和來自冷凍空調(diào)裝置使用者指示的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容來控制壓縮機(jī)3的運(yùn) 轉(zhuǎn)方法、四通閥4的流路轉(zhuǎn)換、室外熱交換器12的鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量以及各膨脹閥的開度等。
以下對(duì)該冷凍空調(diào)裝置中的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，根據(jù)圖1以及圖2所示的供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的PH線圖，對(duì)供暖 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，四通閥4的流路被設(shè)定成圖1的實(shí)線方向。 從壓縮機(jī)3排出的高溫高壓的氣體制冷劑(圖2的點(diǎn)l)經(jīng)過四通閥4 流到室外機(jī)1、經(jīng)過氣體管5流入室內(nèi)機(jī)2。然后流入室內(nèi)熱交換器6, 在成為冷凝器的室內(nèi)熱交換器6中一面散熱一面冷凝液化、成為高壓 低溫的液體制冷劑(圖2的點(diǎn)2),通過將從制冷劑釋放的熱供給負(fù)荷 側(cè)的空氣和水等的負(fù)荷側(cè)介質(zhì)，進(jìn)行供暖。
在從室內(nèi)熱交換器6流出的高壓低溫的制冷劑經(jīng)過液體管7流入 室外機(jī)1后，在第二膨脹閥8中經(jīng)過一些減壓后(圖2的點(diǎn)3)，在第 一內(nèi)部熱交換器9中向被吸入壓縮機(jī)3的低溫制冷劑供給熱，從而被 冷卻(圖2的點(diǎn)4)。
然后，在將一部分制冷劑分流到噴射回路13后，在第二內(nèi)部熱交 換器10中，與被分流到噴射回路13并在第三膨脹閥14中被減壓而成 為低溫的制冷劑進(jìn)行熱交換，從而被進(jìn)一步冷卻(圖2的點(diǎn)5)。之后， 制冷劑在第一膨脹閥11被減壓到低壓、成為兩相制冷劑(圖2的點(diǎn)6)， 之后流入作為蒸發(fā)器的室外熱交換器12，在此吸熱、進(jìn)行蒸發(fā)氣體化 (圖2的點(diǎn)7)。然后，經(jīng)過四通閥4、在第一內(nèi)部熱交換器9與高壓 制冷劑進(jìn)行熱交換，被進(jìn)一步加熱(圖2的點(diǎn)8)，被吸入壓縮機(jī)3。
另一方面，被分流到噴射回路13的制冷劑由第三膨脹閥14減壓 到中間壓，成為低溫的兩相制冷劑(圖2的點(diǎn)9)，之后在第二內(nèi)部熱 交換器10中與高壓制冷劑進(jìn)行熱交換、被加熱(圖2的點(diǎn)10)，被噴 向壓縮才幾3。
在壓縮機(jī)3內(nèi)部，吸入的制冷劑(圖2的點(diǎn)8)被壓縮到中間壓 并加熱(圖2的點(diǎn)11)后，與被噴射的制冷劑合流，在溫度降低后(圖 2的點(diǎn)12)，被壓縮到高壓、排出(圖2的點(diǎn)1)。
以下根據(jù)圖l和圖3所示的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的PH線圖，對(duì)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，四通閥4的流路被設(shè)定成圖1的虛線方向。 從壓縮機(jī)3排出的高溫高壓的氣體制冷劑(圖3的點(diǎn)l)經(jīng)過四通閥4、 流入成為冷凝器的室外熱交換器12，在此一面散熱一面冷凝液化、成 為高壓低溫的制冷劑(圖3的點(diǎn)2)。從室外熱交換器12流出的制冷 劑在第一膨脹閥11中經(jīng)過一些減壓后(圖3的點(diǎn)3)，在第二內(nèi)部熱 交換器10中與流入噴射回路13的低溫的制冷劑進(jìn)行熱交換后被冷卻 (圖3的點(diǎn)4)，在此，在將一部分制冷劑分流到噴射回路13后，緊 接著在第一內(nèi)部熱交換器9中與被吸入壓縮機(jī)3的制冷劑進(jìn)行熱交換 后被冷卻(圖3的點(diǎn)5)。
然后，在由第二膨脹閥8減壓到低壓、成為兩相制冷劑之后(圖 3的點(diǎn)6)，從室外機(jī)l流出、經(jīng)過液體管7流入室內(nèi)機(jī)2。然后流入 成為蒸發(fā)器的室內(nèi)熱交換器6， 一面在此吸熱、進(jìn)行蒸發(fā)氣體化(圖3 的點(diǎn)7)， 一面向室內(nèi)機(jī)2側(cè)的空氣和水等的負(fù)荷側(cè)介質(zhì)供冷。
從室內(nèi)熱交換器6流出的低壓氣體制冷劑流出室內(nèi)機(jī)2、經(jīng)過氣 體管5流入室外機(jī)1，經(jīng)過四通閥4后在第一內(nèi)部熱交換器9與高壓 制冷劑進(jìn)行熱交換、被加熱后(圖3的點(diǎn)8)，被吸入壓縮機(jī)3。
另一方面，被分流到噴射回路13的制冷劑由第三膨脹閥14減壓 到中間壓，成為低溫的兩相制冷劑(圖3的點(diǎn)9)，之后在第二內(nèi)部熱 交換器10中與高壓制冷劑進(jìn)行熱交換、被加熱(圖3的點(diǎn)10)，被噴 向壓縮機(jī)3。在壓縮機(jī)3內(nèi)部，被吸入的制冷劑(圖3的點(diǎn)8)被壓縮 到中間壓、加熱(圖3的點(diǎn)11)后，與被噴射的制冷劑合流，在溫度 降低后(圖3的點(diǎn)12),被再次壓縮到高壓、排出(圖3的點(diǎn)1)。
進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的PH線圖與進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的大致相同，無論 哪種運(yùn)轉(zhuǎn)模式都可實(shí)現(xiàn)同樣的運(yùn)轉(zhuǎn)。
以下對(duì)該冷凍空調(diào)裝置中的運(yùn)轉(zhuǎn)控制動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先根據(jù)圖4的流程圖對(duì)供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動(dòng)作進(jìn)行說明。
在進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先將壓縮機(jī)3的容量、第一膨脹閥11的開 度、第二膨脹閥8的開度以及第三膨脹閥14的開度設(shè)置到初始值(步驟S1 )。
然后，從此時(shí)開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后(步驟S2)，根據(jù)之后的運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)，如下控制各促動(dòng)器。
并且，控制壓縮機(jī)3的容量，原則上使利用室內(nèi)機(jī)2的溫度傳感 器16j測(cè)量的空氣溫度達(dá)到冷凍空調(diào)裝置使用者設(shè)定的溫度。
即，比較室內(nèi)機(jī)2的空氣溫度與設(shè)定值(步驟S3)。在空氣溫度 與設(shè)定溫度相同或接近的情況下，保持壓縮機(jī)3的容量不變、進(jìn)入下 一個(gè)步驟。
并且，改變壓縮機(jī)3的容量，使得在空氣溫度比設(shè)定溫度低很多 的情況下增加壓縮機(jī)3的容量，在空氣溫度接近設(shè)定溫度的情況下、 保持壓縮機(jī)3的容量不變，在空氣溫度高于設(shè)定溫度的情況下、降低 壓縮機(jī)3的容量(步驟S4)。
如下進(jìn)行各膨脹閥的控制。
首先，控制第二膨脹閥8，使得室內(nèi)熱交換器6出口的制冷劑過 冷度SC達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如)，該制冷劑過冷度SC通 過利用溫度傳感器16h檢測(cè)到的高壓制冷劑的飽和利用溫度和溫度傳 感器16i檢測(cè)到的室內(nèi)熱交換器6的出口溫度的溫差而得到。
即，比較室內(nèi)熱交換器6出口的制冷劑過冷度SC和目標(biāo)值(步 驟S5)。在室內(nèi)熱交換器6出口的制冷劑過冷度SC與目標(biāo)值相同或 接近的情況下，保持第二膨脹閥8的開度不變、進(jìn)入下一個(gè)步驟。
并且，以在室內(nèi)熱交換器6出口的制冷劑過冷度SC大于目標(biāo)值 的情況下增大第二膨脹閥8的開度、而在制冷劑過冷度SC小于目標(biāo) 值的情況下縮小第二膨脹閥8的開度的方式，改變第二膨脹閥8的開 度(步驟6)。
然后，控制第一膨脹閥11，使得壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH
達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如iox:)，該制冷劑過熱度SH通過利用
溫度傳感器16f檢測(cè)到的壓縮機(jī)3吸入溫度和利用溫度傳感器16c檢 測(cè)到的低壓制冷劑的飽和溫度的溫差而得到。
即，比較壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH和目標(biāo)值(步驟S7)。在壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH和目標(biāo)值相同或接近的情況下， 保持第一膨脹閥11的開度不變、進(jìn)入下一個(gè)步驟。
并且，以在壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH大于目標(biāo)值的情況 下增大第一膨脹閥ll的開度、而在制冷劑過熱度SH小于目標(biāo)值的情 況下縮小第一膨脹閥11的開度的方式，改變第一膨脹閥11的開度(步 驟S8 )。
然后，控制第三膨脹閥14,使利用溫度傳感器16a檢測(cè)到的壓縮 機(jī)3的排出溫度達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如90'C )。
即，比較壓縮機(jī)3的排出溫度和目標(biāo)值(步驟S9)。在壓縮機(jī)3 的排出溫度和目標(biāo)值相同或接近的情況下，保持第三膨脹閥14的開度 不變、返回到步驟S2。
以下是改變第三膨脹閥14的開度時(shí)的制冷劑狀態(tài)的變化。
若第三膨脹閥14的開度增大，則流入噴射回路13的制冷劑流量 增加。由于第二內(nèi)部熱交換器10中的熱交換量不因噴射回路13的流 量而發(fā)生大的變化，因此，當(dāng)流入噴射回路13的制冷劑流量增加時(shí)， 第二內(nèi)部熱交換器10中的噴射回路13側(cè)的制冷劑熱函差(圖2的點(diǎn) 9 —IO的差)變小，被噴射的制冷劑熱函(圖2的點(diǎn)10)降低。
因此，噴射后的制冷劑進(jìn)行合流后的制冷劑熱函(圖2的點(diǎn)12) 的熱函也降低，其結(jié)果，壓縮機(jī)3的排出熱函(圖2的點(diǎn)1)也降低， 壓縮機(jī)3的排出溫度降低。
相反，若第三膨脹閥14的開度縮小，則壓縮機(jī)3的排出熱函上升， 壓縮機(jī)3的排出溫度上升。因此，對(duì)于第三膨脹閥14的開度控制，以 在壓縮機(jī)3的排出溫度高于目標(biāo)值的情況下增大第三膨脹閥14的開 度、反之在排出溫度低于目標(biāo)值的情況下縮小第三膨脹閥14的開度的 方式，改變第三膨脹閥14的開度(步驟SIO)，之后返回到步驟S2。
下面根據(jù)圖5的流程圖對(duì)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動(dòng)作進(jìn)行說明。
在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先將壓縮機(jī)3的容量、第一膨脹閥11的開 度、第二膨脹閥8的開度以及第三膨脹閥14的開度設(shè)置到初始值(步 驟Sll )。從此時(shí)開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后(步驟S12)，根據(jù)之后的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 如下控制各促動(dòng)器。
首先，控制壓縮機(jī)3的容量，原則上使利用室內(nèi)機(jī)2的溫度傳感 器16j測(cè)量的空氣溫度與冷凍空調(diào)裝置使用者設(shè)定的溫度相同。
即，比較室內(nèi)機(jī)2的空氣溫度與設(shè)定溫度(步驟S13)。在空氣溫 度與設(shè)定溫度相同或接近的情況下，保持壓縮機(jī)3的容量不變、進(jìn)入 下一個(gè)步驟。
并且，改變壓縮機(jī)3的容量，使得在空氣溫度比設(shè)定溫度大幅度 上升的情況下、增加壓縮機(jī)3的容量，在空氣溫度比設(shè)定溫度低的情 況下、降低壓縮機(jī)3的容量(步驟S14)。
如下進(jìn)行各膨脹閥的控制。
首先，控制第一膨脹閥11，使得室外熱交換器12出口的制冷劑 過冷度SC達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如IO'C ),該制冷劑過冷度SC 通過利用溫度傳感器16c檢測(cè)到的高壓制冷劑的飽和溫度和利用溫度 傳感器16d檢測(cè)到的室外熱交換器12的出口溫度的溫差而得到。
即，比較室外熱交換器12出口的制冷劑過冷度SC和目標(biāo)值(步 驟S15)。在室外熱交換器12出口的制冷劑過冷度SC與目標(biāo)值相同 或接近的情況下，保持第一膨脹閥11的開度不變、進(jìn)入下一個(gè)步驟。
并且，以在室外熱交換器12出口的制冷劑過冷度SC大于目標(biāo)值 的情況下增大第一膨脹閥ll的開度、而在制冷劑過冷度SC小于目標(biāo) 值的情況下縮小第一膨脹閥11的開度的方式，改變第一膨脹閥11的 開度(步驟S16)。
然后，控制第二膨脹閥8，使得壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH 達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如IO'C )，該制冷劑過熱度SH通過利用 溫度傳感器16f檢測(cè)到的壓縮機(jī)3吸入溫度和利用溫度傳感器16h檢 測(cè)到的低壓制冷劑的飽和溫度的溫差而得到。
即，比較壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH和目標(biāo)值(步驟S17 )。 在壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH和目標(biāo)值相同或接近的情況下， 保持第二膨脹閥8的開度不變、進(jìn)入下一個(gè)步驟。并且，以在壓縮機(jī)3吸入的制冷劑過熱度SH大于目標(biāo)值的情況 下增大第二膨脹閥8的開度、而在制冷劑過熱度SH小于目標(biāo)值的情 況下縮小第二膨脹閥8的開度的方式，改變第二膨脹閥8的開度(步 驟S18)。
然后，控制第三膨脹閥14，使利用溫度傳感器16a檢測(cè)到的壓縮 機(jī)3的排出溫度達(dá)到事先設(shè)定的目標(biāo)值(例如卯'C )。
即，比較壓縮機(jī)3的排出溫度和目標(biāo)值(步驟S19)。在壓縮機(jī)3 的排出溫度和目標(biāo)值相同或接近的情況下，保持第三膨脹閥14的開度 不變、返回到步驟S12。
并且，由于使第三膨脹閥14的開度變化時(shí)的制冷劑狀態(tài)變化與供 暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同，因此，以在壓縮機(jī)3的排出溫度高于目標(biāo)值的情況下 增大第三膨脹閥14的開度、反之在排出溫度低于目標(biāo)值的情況下縮小 第三膨脹閥14的開度的方式，改變第三膨脹閥14的開度(步驟S20)， 返回到步驟S12。
以下，對(duì)本實(shí)施方式的回路構(gòu)成以及通過控制實(shí)現(xiàn)的作用效果進(jìn) 行說明。在本裝置的構(gòu)成中，由于無論制冷運(yùn)轉(zhuǎn)還是供暖運(yùn)轉(zhuǎn)都進(jìn)行 相同的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此以下特別對(duì)供暖運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說明。
本裝置的回路構(gòu)成是所謂的氣體噴射回路。即，是將在從成為冷 凝器的室內(nèi)熱交換器6流出后被減壓到中間壓的制冷劑中的氣體制冷 劑噴向壓縮才幾3的結(jié)構(gòu)。
一般來說，多采用在氣液分離器中將中間壓的制冷劑分離成液體 和氣體而后進(jìn)行噴射的結(jié)構(gòu)，但如圖6所示，本裝置采用的是通過在 第二內(nèi)部熱交換器10中的熱交換而熱分離液體和氣體、進(jìn)行噴射的結(jié) 構(gòu)。
通過形成氣體噴射回路、可得到以下的效果。
首先，通過進(jìn)行氣體噴射，從壓縮機(jī)3排出的制冷劑流量增加， 從壓縮機(jī)3排出的制冷劑流量Gdis二由壓縮機(jī)3吸入的制冷劑流量 Gsuc+凈皮噴射的制冷劑流量Ginj。
因此，由于流入成為冷凝器的熱交換器的制冷劑流量增加，因此
15在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下、供暖能力增加。
另一方面，通過在第二內(nèi)部熱交換器10中的熱交換，如圖6所示， 流入成為蒸發(fā)器的熱交換器的制冷劑熱函降低，在蒸發(fā)器中的制冷劑 熱函差增大。因此，在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、制冷能力也有所增加。
并且，在進(jìn)行氣體噴射的情況下，也可以得到提高效率的效果。 流入蒸發(fā)器的制冷劑 一般是氣液兩相制冷劑，但其中氣體制冷劑 對(duì)制冷能力不起作用。從壓縮機(jī)3來看，該壓縮機(jī)3進(jìn)行將該低壓的 氣體制冷劑與在蒸發(fā)器中與蒸發(fā)后的氣體制冷劑 一起升壓到高壓的工 作。
若進(jìn)行氣體噴射，則用中間壓提取出流入蒸發(fā)器的氣體制冷劑中 的一部分、進(jìn)行噴射，從中間壓上升到高壓、進(jìn)行壓縮。
因此，不需要對(duì)噴射的氣體制冷劑的流量進(jìn)行從低壓上升到中間 壓的壓縮工作，可提高這部分的效率。該效果在制冷供暖的任一運(yùn)轉(zhuǎn) 中都可以得到。
以下對(duì)氣體噴射流量與供暖能力的相互關(guān)系進(jìn)行說明。
如果增加氣體噴射流量，則如上所述，從壓縮機(jī)3排出的制冷劑 流量增加，而壓縮機(jī)3的排出溫度降低、流入冷凝器的制冷劑溫度也 降低。
再來看冷凝器的熱交換性能， 一般來說熱交換器內(nèi)的溫度分布越 高、則熱交換量越高。在相同的冷凝溫度下、冷凝器入口的制冷劑溫 度不同時(shí)的制冷劑溫度變化如圖7所示，在冷凝器內(nèi)、制冷劑成為過 熱氣體狀態(tài)的部分的溫度分布有所變化。
在冷凝器中，制冷劑為冷凝溫度、兩相狀態(tài)時(shí)的熱交換量占多數(shù)， 但過熱氣體狀態(tài)的部分的熱交換量也占整體的20%~30%左右，對(duì)熱 交換量的影響很大。
如果噴射流量過多、過熱氣體部分的制冷劑溫度明顯降低，則冷 凝器的熱交換性能下降，供暖能力也降低。圖8表示上述的氣體噴射 流量和供暖能力的相互關(guān)系，存在供暖能力為最大時(shí)的氣體噴射流量。
以下，對(duì)本實(shí)施方式的第一內(nèi)部熱交換器9的作用效果進(jìn)行說明。在第一內(nèi)部熱交換器9中，從冷凝器流出的高壓液體制冷劑和壓 縮機(jī)3的吸入制冷劑進(jìn)行熱交換。因高壓液體制冷劑在第一內(nèi)部熱交 換器9中被冷卻，流入蒸發(fā)器的制冷劑的熱函降低，因此，蒸發(fā)器中 的制冷劑熱函差增大。
因此，進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷能力增加。
另一方面，吸入壓縮機(jī)3的制冷劑纟皮加熱，吸入溫度上升。壓縮 機(jī)3的排出溫度也隨之上升。并且，在壓縮機(jī)3的壓縮行程中，即使 在進(jìn)行同樣的升壓的情況下， 一般來說，也比壓縮高溫制冷劑需要更 多的工作。
因此，設(shè)置第一內(nèi)部熱交換器9對(duì)效率面的影響表現(xiàn)在蒸發(fā)器熱 函差增大帶來的能力增加和壓縮工作的增加這兩方面，在蒸發(fā)器熱函 差增大帶來的能力增加的影響大的情況下，裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)效率上升。
以下，對(duì)如本實(shí)施方式所示的、組合第一內(nèi)部熱交換器9的熱交 換和噴射回路13的氣體噴射的情況下的效果進(jìn)行說明。
如果進(jìn)行第一內(nèi)部熱交換器9的熱交換，則壓縮機(jī)3的吸入溫度 上升。因此，在進(jìn)行噴射時(shí)的壓縮機(jī)3內(nèi)部的變化中，從低壓上升到 中間壓的制冷劑熱函(圖2、圖3的點(diǎn)11)提高，與噴射的制冷劑合 流后的制冷劑熱函(圖2、圖3的點(diǎn)12)也提高。
因此，壓縮機(jī)3的排出熱函(圖2、圖3的點(diǎn)1)也提高，壓縮機(jī) 3的排出溫度上升。因此，根據(jù)是否有第一內(nèi)部熱交換器9的熱交換， 氣體噴射流量與供暖能力的相互關(guān)系變化如圖9所示。
在具有第一內(nèi)部熱交換器9的熱交換的情況下，由于進(jìn)行相同噴 射量時(shí)的壓縮機(jī)3的排出溫度提高，因此，冷凝器入口的制冷劑溫度 也提高，冷凝器熱交換量增加，供暖能力增加。因此，形成供暖能力 峰值的噴射流量增加，供暖能力的峰值本身也增加，可得到更多的供
另外，即使在沒有第一內(nèi)部熱交換器9的情況下，通過控制第一 膨脹閥11的開度使壓縮機(jī)3的吸入過熱度上升，可使壓縮機(jī)3的排出 溫度上升。但是，在這種情況下，由于作為蒸發(fā)器的室外熱交換器12出口的 制冷劑過熱度也同時(shí)增大，因此室外熱交換器12的熱交換效率降低。
一旦室外熱交換器12的熱交換效率降低，則為了得到相同的熱交 換量、必須降低蒸發(fā)溫度，形成低壓降低的運(yùn)轉(zhuǎn)。
一旦低壓降低，則壓縮機(jī)3吸入的制冷劑流量也減少，因此，如 果進(jìn)行這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)，反而會(huì)降低供暖能力。
反過來說，如果使用第一內(nèi)部熱交換器9，則作為蒸發(fā)器的室外 熱交換器12出口的制冷劑狀態(tài)成為適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，可在保持好的熱交換 效率的狀態(tài)下使壓縮機(jī)3的排出溫度上升，避免上述的低壓降低、容 易實(shí)現(xiàn)供暖能力的增加。
并且，本實(shí)施方式的回路結(jié)構(gòu)采用將一部分高壓制冷劑分流減壓 后、在第二內(nèi)部熱交換器10中進(jìn)行過熱氣體化后、進(jìn)行噴射的結(jié)構(gòu)。
因此，與現(xiàn)有例那樣噴射利用氣液分離器分離的氣體的情況相比， 由于噴射量根據(jù)控制和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等發(fā)生變化時(shí)、制冷劑量分布不發(fā)生 變化，因此，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，以上說過對(duì)第三膨脹閥14進(jìn)行控制以使壓縮機(jī)3的排出溫 度與目標(biāo)值相等，將該控制目標(biāo)值設(shè)置成使供暖能力為最大。
如圖9所示，由于從氣體噴射流量-供暖能力-排出溫度的相互關(guān) 系來看，存在有供暖能力為最大的排出溫度，因此，事先求出該排出 溫度、設(shè)定為目標(biāo)值。另外，排出溫度的目標(biāo)值無需是一定值，也可 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件和冷凝器等的機(jī)器特性隨時(shí)改變。
這樣，通過控制排出溫度，可控制氣體噴射量、使供暖能力為最大。
不僅可以以使供暖能力為最大的方式對(duì)氣體噴射量進(jìn)行控制，也 可以以使運(yùn)轉(zhuǎn)效率為最大的方式對(duì)氣體噴射量進(jìn)行控制。
在如啟動(dòng)冷凍空調(diào)裝置那樣的需要大量的供暖能力的情況下，將 能力控制在最大，但在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)了一定時(shí)間后、室溫因供暖而上升了 的情況下，就不需要這么多的供暖能力，因此，在這種情況下控制成 效率最大。在噴射流量、供暖能力和運(yùn)轉(zhuǎn)效率之間具有如圖io所示的相互關(guān)
系，與供暖能力為最大的情況相比，在運(yùn)轉(zhuǎn)效率最大時(shí)，噴射流量減 少、排出溫度提高。
在供暖能力為最大的噴射流量中，由于使排出溫度降低，因此冷 凝器的熱交換性能降低，并且，為了增加噴射流量，中間壓力降低、 壓縮噴射部分的壓縮工作增加，這樣，與運(yùn)轉(zhuǎn)效率為最大的情況相比、 效率降低。
因此，作為利用噴射回路13的第三膨脹閥14進(jìn)行控制的排出溫 度目標(biāo)值，不僅具有成為最大供暖能力的目標(biāo)值，而且具有成為最大 運(yùn)轉(zhuǎn)效率的目標(biāo)值，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況(例如壓縮機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)容量和室內(nèi) 機(jī)側(cè)空氣溫度的狀況等)，當(dāng)需要供暖能力時(shí)，設(shè)定為供暖能力為最大 的目標(biāo)值，除此以外設(shè)定成運(yùn)轉(zhuǎn)效率為最大的目標(biāo)值。
通過進(jìn)行這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)現(xiàn)大量的供暖能力的同時(shí)，可進(jìn)行裝 置的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，控制第一膨脹岡11以使壓縮機(jī)3的吸入過熱度達(dá)到目標(biāo)值， 通過該控制，可形成作為蒸發(fā)器的熱交換器出口的最適的過熱度，從 而可確保蒸發(fā)器中的高的熱交換性能、并可確保適度的制冷劑熱函差 地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，可進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
形成這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸發(fā)器出口的過熱度雖然因熱交換器的特性不同 而不同，但大約在2匸左右，由于之后制冷劑在第一內(nèi)部熱交換器9 中,皮加熱，因此，壓縮才幾3的吸入過熱度的目標(biāo)值高于該值，例如將 上述的IO'C設(shè)定為目標(biāo)值。
因此，對(duì)于第一膨脹閥ll，將蒸發(fā)器出口的過熱度、供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 由溫度傳感器16b和溫度傳感器16c的溫差求出的室外熱交換器12 出口的過熱度控制成達(dá)到目標(biāo)值(例如上述的2°C )。
但是，在直接控制蒸發(fā)器出口的過熱度的情況下，在其目標(biāo)值是 2'C左右的低值的情況下，蒸發(fā)器出口過渡性地成為氣液兩相狀態(tài)，產(chǎn) 生不能正確地檢測(cè)過熱度、很難控制的問題。
如果用壓縮機(jī)3的吸入過熱度進(jìn)行檢測(cè)，則可設(shè)定高的目標(biāo)值，
19并且，由于第一內(nèi)部熱交換器9中的加熱而不會(huì)發(fā)生吸入制冷劑成為 氣液兩相、不能正確地檢測(cè)過熱度的情況，可更容易地進(jìn)行控制，可 進(jìn)行更穩(wěn)定的控制。
并且，控制第二膨脹閥8以使作為冷凝器的室內(nèi)熱交換器6出口 的過冷度達(dá)到目標(biāo)值，通過該控制，可確保冷凝器中的高的熱交換性 能、并可適當(dāng)?shù)卮_保制冷劑熱函差地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，可進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
形成這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的冷凝器出口的過冷度雖然因熱交換器的特性不同 而不同，但大約在5-10'C左右。
另外，通過將過冷度的目標(biāo)值設(shè)定成高于該值，例如10 15'C左 右，也可進(jìn)行增加供暖能力的運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此，也可根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況改變過冷度的目標(biāo)值，啟動(dòng)裝置時(shí)用高 一點(diǎn)的過冷度目標(biāo)值確保供暖能力，室溫穩(wěn)定時(shí)用低一點(diǎn)的過冷度目 標(biāo)值進(jìn)行高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，作為冷凍空調(diào)裝置的制冷劑，不局限于R410A，也可使用 HFC類制冷劑的R134a或R404A、 R407C、自然制冷劑的C02、 HC
類制冷劑、氨、空氣、水等其它制冷劑。尤其是針對(duì)將C02作為制冷
劑使用時(shí)蒸發(fā)器中的制冷劑熱函差小、運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低的缺點(diǎn)，本裝置 的結(jié)構(gòu)可通過第一內(nèi)部熱交換器9、第二內(nèi)部熱交換器IO來擴(kuò)大蒸發(fā) 器熱函差，因此，可更大地提高效率，適合使用本裝置。
并且，在使用C02的情況下，不存在冷凝溫度，在作為散熱器的 高壓側(cè)熱交換器中、溫度隨著流動(dòng)而降低。因此，散熱器中的熱交換 量變化與在一定區(qū)間成為冷凝溫度、可確保一定量的熱交換量的HFC 類制冷劑等不同，受入口溫度的影響大。
因此，如本實(shí)施方式那樣，通過釆用可一面提高排出溫度一面增 加噴射流量的結(jié)構(gòu)，使供暖能力的增加率大于HFC類制冷劑等，在 這方面C02也適合使用本裝置。
并且，第一內(nèi)部熱交換器9、第二內(nèi)部熱交換器10的設(shè)置位置不 局限于圖1的結(jié)構(gòu)，上游下游的位置關(guān)系相反也可以得到同樣的效果。 并且，設(shè)置噴射回路13的位置也不局限于圖1的位置，設(shè)置于其它的中間壓部分以及高壓液部的位置也可以得到同樣的效果。
另外，考慮到第三膨脹閥14的控制穩(wěn)定性，噴射回路13的設(shè)置 位置最好是完全形成液體而不是氣液兩相狀態(tài)的位置。
另外，在本實(shí)施方式中，由于在第一膨脹閥11和第三膨脹閥8 之間設(shè)置第一內(nèi)部熱交換器9、第二內(nèi)部熱交換器10以及噴射回路13 的設(shè)置位置，因此，在冷暖的任何一種模式下都可以進(jìn)行同樣的噴射 運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，雖然利用冷凝器、蒸發(fā)器中間的制冷劑溫度傳感器來檢測(cè) 制冷劑的飽和溫度，但也可設(shè)置檢測(cè)高低壓的壓力傳感器、換算檢測(cè) 到的壓力值、求出飽和溫度。
第二實(shí)施方式
以下本發(fā)明的第二實(shí)施方式如圖11所示。圖11是第二實(shí)施方式 的冷凍空調(diào)裝置的制冷劑回路圖，中壓存儲(chǔ)器17設(shè)置在室外機(jī)內(nèi)，壓 縮機(jī)3的吸入配管貫通其內(nèi)部。
形成該貫通部分的制冷劑與中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的制冷劑可進(jìn) 行熱 交換的結(jié)構(gòu)，具有與第一實(shí)施方式中的笫一內(nèi)部熱交換器9相同的功 能。
本實(shí)施方式的作用效果除了中壓存儲(chǔ)器17以外都與第一實(shí)施方 式相同，因此，省略對(duì)這部分的說明。在進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，室內(nèi)交換 器6出口的氣液兩相制冷劑流入中壓存儲(chǔ)器17，在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi) 冷卻、形成液體流出。在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從第一膨脹閥ll流出的氣 液兩相制冷劑流入中壓存儲(chǔ)器17，在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)冷卻、形成液 體流出。
在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的熱交換主要是氣液兩相制冷劑中的氣體制 冷劑與吸入配管接觸、冷凝液化、進(jìn)行熱交換。因此，滯留在中壓存 儲(chǔ)器17內(nèi)的液體制冷劑量越少，氣體制冷劑與吸入配管的接觸面積越 大，熱交換量增加。相反，如果滯留在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的液體制冷劑 量多，則氣體制冷劑與吸入配管的接觸面積減少，熱交換量減少。
這樣，由于具有中壓存儲(chǔ)器17而得到以下效果。首先，由于在中壓存儲(chǔ)器17的出口形成液體，因此，在進(jìn)行供暖 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)流入第三膨脹閥14的制冷劑必然形成液體制冷劑，因此第三膨 脹閥14的流量特性穩(wěn)定，可確?？刂品€(wěn)定性、進(jìn)行穩(wěn)定的裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，通過在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)進(jìn)行熱交換，還具有中壓存儲(chǔ)器 17的壓力變得穩(wěn)定、第三膨脹閥14的入口壓力穩(wěn)定、流入噴射回路 13的制冷劑流量穩(wěn)定的效果。例如若有負(fù)荷變化等使得高壓發(fā)生變 化，則中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的壓力隨之產(chǎn)生變化，但通過中壓存儲(chǔ)器17 內(nèi)的熱交換可抑制壓力變化。
一旦負(fù)荷增加、高壓上升，則中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的壓力也上升，但 此時(shí)由于與低壓的壓力差擴(kuò)大，中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的熱交換器中的溫度 差也擴(kuò)大，因此熱交換量增加。如果熱交換量增加，則流入中壓存儲(chǔ) 器17內(nèi)的氣液兩相制冷劑中的氣體制冷劑進(jìn)行冷凝的量增加，因此， 壓力不容易上升，可抑制中壓存儲(chǔ)器17的壓力上升。
相反， 一旦負(fù)荷減少、高壓降低，則中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的壓力也降 低，但此時(shí)與低壓的壓力差變小，中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的熱交換器中的溫 度差也縮小，因此熱交換器量減少。 一旦熱交換器量減少，則流入中 壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的氣液兩相制冷劑中的氣體制冷劑進(jìn)行冷凝的量減少， 因此，壓力不容易下降，可抑制中壓存儲(chǔ)器17的壓力下降。
這樣，通過在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)進(jìn)行熱交換，自動(dòng)地產(chǎn)生隨著運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)變化的熱交換量的變化，其結(jié)果，可抑制中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的壓力 變化。
并且，通過在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)進(jìn)行熱交換，還具有穩(wěn)定裝置運(yùn)轉(zhuǎn) 本身的效果。例如，在低壓側(cè)的狀態(tài)發(fā)生變化、作為蒸發(fā)器的室外熱 交換器12的出口的制冷劑過熱度增大的情況下，由于中壓存儲(chǔ)器17 內(nèi)的熱交換時(shí)的溫度差減少，因此熱交換量減少，氣體制冷劑不容易 冷凝，因此中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的氣體制冷劑量增加、液體制冷劑量減少。
減少的液體制冷劑量向室外熱交換器12移動(dòng)，室外熱交換器12 內(nèi)的液體制冷劑量增加，因此，可抑制室外熱交換器12出口的制冷劑 過熱度的增大，抑制裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)變化。
22相反，在低壓側(cè)的狀態(tài)發(fā)生變化、作為蒸發(fā)器的室外熱交換器12 出口的制冷劑過熱度變小的情況下，由于中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的熱交換時(shí) 的溫度差增加，因此熱交換量增加，氣體制冷劑容易冷凝，因此中壓 存儲(chǔ)器17內(nèi)的氣體制冷劑量減少、液體制冷劑量增加。這部分的液體 制冷劑量從室外熱交換器12移動(dòng)，從而室外熱交換器12內(nèi)的液體制 冷劑量減少，因此，可抑制室外熱交換器12出口的制冷劑過熱度變小， 抑制裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)變化。
該抑制過熱度變化的作用，也通過在中壓存儲(chǔ)器17內(nèi)進(jìn)行熱交 換、自動(dòng)地產(chǎn)生隨著運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化的熱交換量的變化而產(chǎn)生。
如上所述，通過在中壓存儲(chǔ)器17中進(jìn)行第一實(shí)施方式中的在第一 內(nèi)部熱交換器9中進(jìn)行的熱交換，即使發(fā)生裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)變化，也可以 通過自動(dòng)的熱交換量變化來抑制變化，穩(wěn)定地進(jìn)行裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，雖然是在中壓存儲(chǔ)器17進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)，但只要是與中 壓存儲(chǔ)器17內(nèi)的制冷劑進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)，則無論什么樣的結(jié)構(gòu)都可 以得到同樣的效果。例如，也可以采用使壓縮機(jī)3的吸入配管與中壓 存儲(chǔ)器17容器外周接觸、進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)。
并且，也可以將向噴射回路13供給的制冷劑從中壓存儲(chǔ)器17底 部供給。在這種情況下，在制冷供暖的各運(yùn)轉(zhuǎn)中，液體制冷劑流入第 三膨脹閥14,因此，無論是在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中、還是在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)中，第三 膨脹閥14的流量特性都是穩(wěn)定的，可確保控制穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種熱泵裝置，具有制冷劑回路，在該制冷劑回路中，將使制冷劑吸熱的熱交換器(12)、從上述熱交換器(12)吸入制冷劑的壓縮機(jī)(3)、使從上述壓縮機(jī)(3)排出的制冷劑散熱的熱交換器(6)、以及降低從上述熱交換器(6)流到上述熱交換器(12)中的制冷劑的壓力的膨脹閥(11)加以連接，以使制冷劑循環(huán)，利用從上述熱交換器(6)釋放的熱，其特征在于，該熱泵裝置具有旁通路徑(13)，使從上述熱交換器(6)朝向上述熱交換器(12)流動(dòng)的制冷劑的一部分，與經(jīng)過上述熱交換器(12)被吸入上述壓縮機(jī)(3)并壓縮成中間壓的制冷劑合流；吸入過熱度增加機(jī)構(gòu)(9)，對(duì)上述熱交換器(12)和上述壓縮機(jī)(3)之間的制冷劑進(jìn)行加熱，使吸入到上述壓縮機(jī)(3)中的制冷劑的吸入過熱度增加；流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14)，設(shè)置于上述旁通路徑(13)中，用于調(diào)整流過上述旁通路徑(13)的制冷劑的流量；以及排出溫度增加機(jī)構(gòu)(10)，設(shè)置于上述制冷劑回路和上述旁通路徑(13)中，將從上述熱交換器(6)朝向上述熱交換器(12)流動(dòng)的制冷劑的熱賦予流過上述旁通路徑(13)的制冷劑，使供給到上述壓縮機(jī)(3)的制冷劑的排出溫度增加。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱泵裝置，其特征在于，上述吸入過熱度 增加機(jī)構(gòu)(9)是利用流過上述熱交換器(6)和上述膨脹閥(11)之 間的制冷劑對(duì)流過上述熱交換器(12)和上述壓縮機(jī)(3)之間的制冷 劑加熱的熱交換器(9)。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱泵裝置，其特征在于，上述熱交換器(9 ) 是具有儲(chǔ)存從上述熱交換器(6)向上述熱交換器(12)流動(dòng)的一部分 制冷劑的功能的存儲(chǔ)器，使儲(chǔ)存在上述存儲(chǔ)器內(nèi)部的制冷劑與從上述 熱交換器(12)朝向上述壓縮機(jī)(3)的制冷劑進(jìn)行熱交換。
4. 如權(quán)利要求l所述的熱泵裝置，其特征在于，上述排出溫度增加機(jī)構(gòu)(10)是利用流過上述熱交換器(6)和上述膨脹閥(11)之間 的制冷劑對(duì)流過上述旁通路徑(13)的上述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14)下游 側(cè)的制冷劑加熱的熱交換器(10)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置，其特征在于，上 述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14)設(shè)置在上述旁通路徑(13)中的上述排出溫度 增加機(jī)構(gòu)(10)的上游側(cè)，對(duì)流入上述旁通路徑(13)中的高壓液體 制冷劑進(jìn)行減壓而成為中間壓的兩相制冷劑，從而使制冷劑流量增加。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置，其特征在于，上 述制冷劑是二氧化碳。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置，其特征在于，通 過利用上述熱交換器(6)對(duì)從上述壓縮機(jī)(3)排出的制冷劑進(jìn)行散 熱來加熱空氣。
8. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置，其特征在于，通 過利用上述熱交換器(6)對(duì)從上述壓縮機(jī)(3)排出的制冷劑進(jìn)行散 熱來加熱水。
9. 一種熱泵裝置的室外機(jī)，具有制冷劑回路，在該制冷劑回路中， 將使制冷劑吸熱的熱交換器(12)、吸入從上述熱交換器(12)流出的 制冷劑并將制冷劑排出到使制冷劑散熱的熱交換器(6)中的壓縮機(jī)(3)、以及降低從上述熱交換器(6)流到上述熱交換器(12)中的制 冷劑的壓力的膨脹閥(11)加以連接，以使制冷劑循環(huán)，利用從上述 熱交換器(6)釋放的熱，其特征在于，該室外機(jī)具有旁通路徑(13),使從上述熱交換器(6)朝向上述熱交換器(12) 流動(dòng)的制冷劑的一部分，與經(jīng)過上述熱交換器(12)被吸入上述壓縮 機(jī)(3)并壓縮成中間壓的制冷劑合流；吸入過熱度增加機(jī)構(gòu)(9)，對(duì)上述熱交換器(12)和上述壓縮機(jī) (3)之間的制冷劑進(jìn)行加熱，使吸入到上述壓縮機(jī)(3)中的制冷劑 的吸入過熱度增加；流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14)，設(shè)置于上述旁通路徑(13)中，用于調(diào)整流 過上述旁通路徑(13)的制冷劑的流量；以及排出溫度增加機(jī)構(gòu)(10),設(shè)置于上述制冷劑回路和上述旁通路徑(13) 中，將從上述熱交換器(6)朝向上述熱交換器(12)流動(dòng)的制 冷劑的熱賦予流過上述旁通路徑(13)的制冷劑，使供給到上述壓縮 機(jī)(3)的制冷劑的排出溫度增加。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特征在于，上述 吸入過熱度增加機(jī)構(gòu)(9)是利用流過上述熱交換器(6)和上述膨脹 閥(11)之間的制冷劑對(duì)流過上述熱交換器(12)和上述壓縮機(jī)(3) 之間的制冷劑加熱的熱交換器(9)。
11. 如權(quán)利要求10所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特征在于，上述 熱交換器(9)是具有儲(chǔ)存從上述熱交換器(6)向上述熱交換器(12) 流動(dòng)的一部分制冷劑的功能的存儲(chǔ)器，使儲(chǔ)存在上述存儲(chǔ)器內(nèi)部的制冷 劑與從上述熱交換器(12)朝向上述壓縮機(jī)(3)的制冷劑進(jìn)行熱交換。
12. 如權(quán)利要求9所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特征在于，上述 排出溫度增加機(jī)構(gòu)(10)是利用流過上述熱交換器(6)和上述膨脹閥(11)之間的制冷劑對(duì)流過上述旁通路徑(13)的上述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14) 下游側(cè)的制冷劑加熱的熱交換器(10)。
13. 如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特 征在于，上述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(14)設(shè)置在上述旁通路徑(13)中的上 述排出溫度增加機(jī)構(gòu)(10)的上游側(cè)，對(duì)流入上述旁通路徑(13)中 的高壓液體制冷劑進(jìn)行減壓而成為中間壓的兩相制冷劑，從而使制冷 劑流量增加。
14. 如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特 征在于，上述制冷劑是二氧化碳。
15. 如權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特 征在于，通過利用上述熱交換器(6)對(duì)從上述壓縮機(jī)(3)排出的制 冷劑進(jìn)行散熱來加熱空氣。
16. 如權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的熱泵裝置的室外機(jī)，其特 征在于，通過利用上述熱交換器(6)對(duì)從上述壓縮機(jī)(3)排出的制 冷劑進(jìn)行散熱來加熱水。
全文摘要
本發(fā)明的目的是得到使冷凍空調(diào)裝置內(nèi)的供暖能力高于現(xiàn)有的氣體噴射循環(huán)、即使在外部氣體為零下10℃以下的寒冷地區(qū)也可充分發(fā)揮供暖能力的冷凍空調(diào)裝置。該冷凍空調(diào)裝置將壓縮機(jī)(3)、室內(nèi)熱交換器(6)、第一減壓裝置(11)、室外熱交換器(12)連接成環(huán)形，從所述室內(nèi)熱交換器供暖，具有對(duì)室內(nèi)熱交換器和第一減壓裝置之間的制冷劑以及室外熱交換器與壓縮機(jī)之間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第一內(nèi)部熱交換器(9)、將室內(nèi)熱交換器和第一減壓裝置之間的制冷劑的一部分進(jìn)行分流并向壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮室噴射的噴射回路(13)、設(shè)置在噴射回路上的噴射用減壓裝置(14)、以及對(duì)經(jīng)過了噴射用減壓裝置減壓的制冷劑與室內(nèi)熱交換器和第一減壓裝置之間的制冷劑進(jìn)行熱交換的第二內(nèi)部熱交換器(10)。
文檔編號(hào)F25B13/00GK101666562SQ20091016918
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者七種哲二, 畝崎史武, 四十宮正人, 青木正則, 齊藤信 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社