本公開涉及制冷循環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

以往，作為制冷循環(huán)裝置，已知有將多個(gè)壓縮機(jī)串聯(lián)地設(shè)置的裝置。例如，如圖5所示，在專利文獻(xiàn)1中記載有將離心型壓縮機(jī)315和羅茨式壓縮機(jī)316串聯(lián)地設(shè)置的蒸發(fā)式冷卻裝置300。離心型壓縮機(jī)315設(shè)置于前段，羅茨式壓縮機(jī)316設(shè)置于后段。

蒸發(fā)式冷卻裝置300進(jìn)一步具備：蒸發(fā)器301、循環(huán)泵302、管路303、負(fù)載304、管路305、冷凝器306、蒸氣管307以及蒸氣冷卻器317。蒸發(fā)器301使水等蒸發(fā)性液體在比大氣壓低的低壓狀態(tài)下沸騰蒸發(fā)。通過蒸發(fā)器301的沸騰蒸發(fā)而溫度變低的水由循環(huán)泵302汲取出并經(jīng)由管路303被送至負(fù)載304而向冷氣設(shè)備提供。在蒸發(fā)器301中產(chǎn)生的飽和狀態(tài)的蒸氣首先被離心型壓縮機(jī)315吸引并壓縮。接著，被離心型壓縮機(jī)315壓縮后的蒸氣在被羅茨式壓縮機(jī)316吸引并壓縮后，被導(dǎo)入冷凝器306。

蒸氣冷卻器317在蒸氣管307中設(shè)置于離心型壓縮機(jī)315與羅茨式壓縮機(jī)316之間的部位。蒸氣冷卻器317將被離心型壓縮機(jī)315壓縮后的蒸氣從過熱蒸氣的狀態(tài)冷卻為飽和蒸氣的狀態(tài)或冷卻為接近飽和蒸氣的狀態(tài)。該冷卻通過對蒸氣直接噴水或使蒸氣與大氣空氣或冷卻水間接地?zé)峤粨Q來進(jìn)行。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-122012號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

專利文獻(xiàn)1中所述的技術(shù)從提高裝置的cop(coefficientofperformance，性能系數(shù))的觀點(diǎn)來看具有改良的余地。因此，本公開提供一種對發(fā)揮高的cop有利的制冷循環(huán)裝置。

本公開提供一種制冷循環(huán)裝置，具備：

蒸發(fā)器，其儲存制冷劑液，并且使所述制冷劑液蒸發(fā)而生成制冷劑蒸氣；

第一壓縮機(jī)，其將在所述蒸發(fā)器中生成的所述制冷劑蒸氣壓縮；

中間冷卻器，其將被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣冷卻；

第二壓縮機(jī)，其將被所述中間冷卻器冷卻后的所述制冷劑蒸氣壓縮；

冷凝器，其通過使被所述第二壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣冷凝而生成制冷劑液，并將在該冷凝器中生成的所述制冷劑液儲存；以及

制冷劑液供給路，其供儲存于所述冷凝器的所述制冷劑液從所述冷凝器流到所述蒸發(fā)器，

所述中間冷卻器具備：

具有用于收納被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣的蒸氣空間，并且儲存制冷劑液的容器；

使儲存于所述容器的所述制冷劑液的一部分流通并供給到所述蒸氣空間的中間冷卻路；以及

泵，其配置于所述中間冷卻路，并將儲存于所述容器的所述制冷劑液的一部分送出到所述蒸氣空間，

所述中間冷卻器通過使儲存于所述容器的所述制冷劑液與被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣直接接觸，來對被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻。

上述的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

附圖說明

圖1是第1實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成圖。

圖2是第2實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成圖。

圖3是第3實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成圖。

圖4是第4實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置的構(gòu)成圖。

圖5是表示以往的蒸發(fā)式冷卻裝置的構(gòu)成圖。

附圖標(biāo)記說明

1a、1b、1c、1d制冷循環(huán)裝置

2蒸發(fā)器

3第一壓縮機(jī)

4中間冷卻器

4a容器

4b中間冷卻路

4c泵

5第二壓縮機(jī)

6冷凝器

7制冷劑液供給路

8補(bǔ)充流路

41蒸氣空間

71第一制冷劑流路

72第二制冷劑流路

72a上游側(cè)流路

72b下游側(cè)流路

bp分支點(diǎn)

具體實(shí)施方式

＜基于本發(fā)明人的研究的見解＞

在專利文獻(xiàn)1中，對于在蒸氣冷卻器317中用于冷卻蒸氣的冷卻水的供給源并沒有任何記載。在想要用存在于蒸發(fā)式冷卻裝置300的水提供用于在蒸氣冷卻器317中對蒸氣進(jìn)行冷卻的冷卻水的情況下，不得不利用存在于蒸發(fā)器301的水。這是因?yàn)?，具有與蒸氣冷卻器317中的蒸氣的壓力相當(dāng)?shù)闹虚g壓力時(shí)的飽和溫度以下的溫度的水只在蒸發(fā)器301中存在。但是，在將存在于蒸發(fā)器301的水作為用于在蒸氣冷卻器317中對蒸氣進(jìn)行冷卻的冷卻水利用后返回蒸發(fā)器301時(shí)，因冷卻水在蒸氣冷卻器317中從蒸氣得到的熱而使得在蒸發(fā)器301產(chǎn)生的蒸氣的量增加。由此，在離心型壓縮機(jī)315和羅茨式壓縮機(jī)316中蒸氣的質(zhì)量流量會增加。因此，即使能夠通過蒸氣冷卻器317使要吸入到羅茨式壓縮機(jī)316的蒸氣的溫度下降至飽和溫度，也會增加離心型壓縮機(jī)315和羅茨式壓縮機(jī)316所需要做的功。其結(jié)果，蒸發(fā)式冷卻裝置300發(fā)揮的cop下降。

但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過對中間冷卻器改良，能夠在中間冷卻器中適當(dāng)?shù)乩鋮s制冷劑蒸氣并防止壓縮機(jī)中的制冷劑蒸氣的質(zhì)量流量的增加。由此，也發(fā)現(xiàn)了能夠提高制冷循環(huán)裝置的cop。本公開的制冷循環(huán)裝置是基于本發(fā)明人的這樣的見解而研究出的。此外，與蒸發(fā)式冷卻裝置300相關(guān)的上述的變更是根據(jù)本發(fā)明人的考察而得到的，與蒸發(fā)式冷卻裝置300相關(guān)的上述的變更并不自認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

本公開的第1技術(shù)方案提供一種制冷循環(huán)裝置，具備：

蒸發(fā)器，其儲存制冷劑液，并且使所述制冷劑液蒸發(fā)而生成制冷劑蒸氣；

第一壓縮機(jī)，其將在所述蒸發(fā)器中生成的所述制冷劑蒸氣壓縮；

中間冷卻器，其將被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣冷卻；

第二壓縮機(jī)，其將被所述中間冷卻器冷卻后的所述制冷劑蒸氣壓縮；

冷凝器，其通過使被所述第二壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣冷凝而生成制冷劑液，并將在該冷凝器中生成的所述制冷劑液儲存；以及

制冷劑液供給路，其供儲存于所述冷凝器的所述制冷劑液從所述冷凝器流到所述蒸發(fā)器，

所述中間冷卻器具備：

具有用于收納被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣的蒸氣空間，并且儲存制冷劑液的容器；

使儲存于所述容器的所述制冷劑液的一部分流通并供給到所述蒸氣空間的中間冷卻路；以及

泵，其配置于所述中間冷卻路，并將儲存于所述容器的所述制冷劑液的一部分送出到所述蒸氣空間，

所述中間冷卻器通過使儲存于所述容器的所述制冷劑液與被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣直接接觸，來對被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的所述制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻。

本公開的第1技術(shù)方案的另外的表現(xiàn)方式是一種制冷循環(huán)裝置，具備：

制冷劑所流通的路徑；

處于所述路徑上的蒸發(fā)器；

處于所述路徑上的第一壓縮機(jī)；

處于所述路徑上的中間冷卻器；以及

處于所述路徑上的第二壓縮機(jī)，

在所述路徑上，所述蒸發(fā)器、所述第一壓縮機(jī)、所述中間冷卻器、所述第二壓縮機(jī)按此順序出現(xiàn)，

所述中間冷卻器具備：

容器；

將所述容器的第1部位與所述容器的第2部位連接的第一路徑；以及

處于所述第一路徑上的泵，

所述容器儲存制冷劑液，

所述容器的所述第1部位與所述制冷劑液接觸，

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，并且不與所述制冷劑液接觸，

所述泵將所述制冷劑液從所述第1部位朝向所述第2部位加壓輸送，

所述中間冷卻器通過使儲存于所述容器的制冷劑液與被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑蒸氣直接接觸，來對被所述第一壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻。

根據(jù)第1技術(shù)方案，在中間冷卻器的容器中儲存的制冷劑液的溫度變?yōu)槭占{于中間冷卻器的制冷劑蒸氣的壓力時(shí)的飽和溫度。這是因?yàn)椋ㄟ^起因于制冷劑液的溫度時(shí)的飽和壓力與中間冷卻器的制冷劑蒸氣的壓力的差的制冷劑的相變，制冷劑液的溫度變?yōu)槭占{于中間冷卻器的制冷劑蒸氣的壓力時(shí)的飽和溫度。從第一壓縮機(jī)排出的過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣通過與飽和溫度的制冷劑液直接接觸而被冷卻，制冷劑液得到制冷劑蒸氣所具有的熱而蒸發(fā)。這樣產(chǎn)生的制冷劑蒸氣被第二壓縮機(jī)吸入。儲存于蒸發(fā)器的制冷劑液不向中間冷卻器供給，第一壓縮機(jī)中的制冷劑蒸氣的質(zhì)量流量不會因中間冷卻器而增加，因此能夠防止第一壓縮機(jī)所需要做的功的增加。此外，能夠通過中間冷卻器對制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟?。其結(jié)果，第1技術(shù)方案的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

本公開的第2技術(shù)方案在第1技術(shù)方案的基礎(chǔ)上提供一種制冷循環(huán)裝置，該制冷循環(huán)裝置進(jìn)一步具備使儲存于所述冷凝器的所述制冷劑液的一部分流通并供給到所述容器的內(nèi)部的補(bǔ)充流路。根據(jù)第2技術(shù)方案，儲存于冷凝器的制冷劑液的一部分通過補(bǔ)充流路供給到中間冷卻器的容器的內(nèi)部，并且閃蒸而變化為具有收納于中間冷卻器的制冷劑蒸氣的壓力時(shí)的飽和溫度的制冷劑液和制冷劑蒸氣。這樣產(chǎn)生的制冷劑蒸氣被第二壓縮機(jī)吸入。由此，能夠不使第一壓縮機(jī)所需要做的功增加地將儲存于中間冷卻器的制冷劑液的溫度保持為飽和溫度，并且，能夠防止儲存于中間冷卻器的制冷劑液的量不足。因此，即使在長期運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置的情況下，也不會使第一壓縮機(jī)所需要做的功增加。此外，通過中間冷卻器能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟取Ｆ浣Y(jié)果，第2技術(shù)方案的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

本公開的第3技術(shù)方案在第1技術(shù)方案的基礎(chǔ)上提供一種制冷循環(huán)裝置，制冷劑液供給路包括：使從所述冷凝器排出的所述制冷劑液流通并供給到所述容器的內(nèi)部的第一制冷劑流路；和使儲存于所述容器的所述制冷劑液的一部分流通并供給到所述蒸發(fā)器的第二制冷劑流路。根據(jù)第3技術(shù)方案，能夠使通過制冷劑液供給路而供給到蒸發(fā)器的制冷劑液的焓降低。由此，在蒸發(fā)器中生成的制冷劑蒸氣的量減少。因此，中間冷卻器收納的來自第一壓縮機(jī)的過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣的量也減少，在中間冷卻器中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量也減少。由此，能夠防止第一壓縮機(jī)所需要做的功的增加并減少第二壓縮機(jī)所需要做的功。此外，能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟取Ｆ浣Y(jié)果，第3技術(shù)方案的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

本公開的第4技術(shù)方案在第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上提供一種制冷循環(huán)裝置，所述第二制冷劑流路包括：由從所述中間冷卻路的入口延伸至位于所述泵的排出口與所述中間冷卻路的出口之間的分支點(diǎn)的所述中間冷卻路的一部分形成的上游側(cè)流路；和從所述分支點(diǎn)使在所述中間冷卻路流動的所述制冷劑液的一部分流通并供給到所述蒸發(fā)器的下游側(cè)流路。根據(jù)第4技術(shù)方案，即使在中間冷卻器中的制冷劑蒸氣的壓力與蒸發(fā)器中的制冷劑蒸氣的壓力的差小的情況下，也可以通過泵的排出壓力很容易將制冷劑液向蒸發(fā)器供給。因此，即使在制冷循環(huán)裝置的蒸發(fā)器中的吸熱量小時(shí)，也能夠防止第一壓縮機(jī)所需要做的功的增加并減少第二壓縮機(jī)所需要做的功。此外，能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟?。其結(jié)果，第4技術(shù)方案的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

本公開的第5技術(shù)方案在第1技術(shù)方案～第4技術(shù)方案中的任一個(gè)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上提供一種制冷循環(huán)裝置，制冷劑是水。水的蒸發(fā)潛熱大，因此可減少在中間冷卻器中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量。由此，能夠一邊減少第二壓縮機(jī)所需要做的功，一邊對制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻以使得被吸入到第二壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟?。其結(jié)果，第5技術(shù)方案的制冷循環(huán)裝置能夠發(fā)揮高的cop。

以下，參照附圖對本公開的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，以下的實(shí)施方式只不過是例示性的，并不因這些對本發(fā)明構(gòu)成任何限定。

＜第1實(shí)施方式＞

如圖1所示，制冷循環(huán)裝置1a具備：蒸發(fā)器2、第一壓縮機(jī)3、中間冷卻器4、第二壓縮機(jī)5、冷凝器6以及制冷劑液供給路7。蒸發(fā)器2儲存制冷劑液，并且使制冷劑液蒸發(fā)而生成制冷劑蒸氣。第一壓縮機(jī)3將在蒸發(fā)器2中生成的制冷劑蒸氣吸入并壓縮。中間冷卻器4儲存制冷劑液，并且將在第一壓縮機(jī)3壓縮了的制冷劑蒸氣收納冷卻后排出。中間冷卻器4通過使儲存于中間冷卻器4的制冷劑液與收納于中間冷卻器4的制冷劑蒸氣直接接觸來對制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻。第二壓縮機(jī)5將從中間冷卻器4排出的制冷劑蒸氣吸入并進(jìn)行壓縮。冷凝器6通過將在第二壓縮機(jī)5中壓縮的制冷劑蒸氣吸入并使其冷凝而生成制冷劑液。冷凝器6儲存在冷凝器6中生成的制冷劑液并且排出制冷劑液的一部分。制冷劑液供給路7使從冷凝器6排出的制冷劑液流通并將制冷劑液供給到蒸發(fā)器2。

中間冷卻器4具備：容器4a、中間冷卻路4b(第一路徑)以及泵4c。容器4a具有收納制冷劑蒸氣的蒸氣空間41，并且儲存制冷劑液。中間冷卻路4b不使儲存于蒸發(fā)器2的制冷劑液流通，而使儲存于容器4a的制冷劑液的一部分流通并供給到蒸氣空間41。泵4c配置于中間冷卻路4b，并將儲存于容器4a的制冷劑液的一部分送出到蒸氣空間41。

在制冷循環(huán)裝置1a中充填有同一種類的制冷劑。作為在制冷循環(huán)裝置1a中充填的制冷劑，可以使用hcfc(hydrochlorofluorocarbon，氫氯氟烴)和hfc(hydrofluorocarbon，氫氟烴)等氟系制冷劑、hfo-1234yf等全球暖化潛勢低的制冷劑、以及co2和水等自然制冷劑。制冷循環(huán)裝置1a的制冷劑優(yōu)選為水。水的蒸發(fā)潛熱大，因此能夠有利地減少所產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量。例如，在中間冷卻器4中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量變少，因此能夠有利地減少第二壓縮機(jī)5所需要做的功。

以制冷劑是水的情況為例對制冷循環(huán)裝置1a的工作進(jìn)行說明。蒸發(fā)器2是通過向儲存于蒸發(fā)器2的制冷劑液的熱輸入使制冷劑液蒸發(fā)的熱交換器。蒸發(fā)器2例如既可以構(gòu)成為直接型的熱交換器，也可以構(gòu)成為經(jīng)由由翅片等部件形成的傳熱面來進(jìn)行熱交換的間接型的熱交換器。蒸發(fā)器2例如也可以與產(chǎn)生熱負(fù)荷的外部的吸熱熱交換器連接。在該情況下，例如以使得儲存于蒸發(fā)器2的制冷劑液通過外部的吸熱熱交換器而返回蒸發(fā)器2的方式形成有制冷劑液的流路。在蒸發(fā)器2中生成的制冷劑蒸氣的溫度例如是5℃。

在蒸發(fā)器2中生成的制冷劑蒸氣被第一壓縮機(jī)3和第二壓縮機(jī)5二級壓縮。第一壓縮機(jī)3和第二壓縮機(jī)5各自既可以是容積型的壓縮機(jī)，也可以是速度型的壓縮機(jī)。容積型的壓縮機(jī)是通過容積變化來對制冷劑蒸氣進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)，速度型的壓縮機(jī)是將動量賦予給制冷劑由此來進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。也可以是第一壓縮機(jī)3和第二壓縮機(jī)5各自具備通過由變換器驅(qū)動的馬達(dá)使轉(zhuǎn)速變化的機(jī)構(gòu)。第一壓縮機(jī)3和第二壓縮機(jī)5的壓縮比沒有特別地限制可以適當(dāng)調(diào)整。第一壓縮機(jī)3的壓縮比和第二壓縮機(jī)5的壓縮比也可以相同。從第一壓縮機(jī)3排出的制冷劑蒸氣的溫度例如是120℃。

被第一壓縮機(jī)3壓縮后的制冷劑蒸氣收納于中間冷卻器4，并在中間冷卻器4中被冷卻。中間冷卻器4構(gòu)成為使制冷劑液與制冷劑蒸氣直接接觸的直接型的熱交換器。中間冷卻路4b的入口與容器4a的內(nèi)部空間中的儲存有制冷劑液的空間相接。另外，中間冷卻路4b的出口與容器4a的蒸氣空間41相接。儲存于中間冷卻器4的容器4a的制冷劑液通過泵4c的工作而在中間冷卻路4b流通并排出到容器4a的蒸氣空間41。此時(shí)，制冷劑液例如向容器4a的蒸氣空間41噴霧成霧狀。由此，在蒸氣空間41中制冷劑液與制冷劑蒸氣直接接觸而使得制冷劑液蒸發(fā)。通過制冷劑液的蒸發(fā)，蒸氣空間41中的制冷劑蒸氣被冷卻。另外，制冷劑蒸氣從蒸氣空間41朝向第二壓縮機(jī)5而排出到中間冷卻器4的外部。在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的溫度例如是21℃。另外，從中間冷卻器4排出的制冷劑蒸氣的溫度例如是23℃。

泵4c既可以是容積型的泵，也可以是速度型的泵。容積型的泵是通過容積變化來對制冷劑液進(jìn)行升壓的泵，速度型的泵是將動量賦予給制冷劑由此來對制冷劑液進(jìn)行升壓的泵。泵4c也可以具備由變換器驅(qū)動的馬達(dá)等的使泵4c的轉(zhuǎn)速變化的機(jī)構(gòu)。泵4c的排出壓力沒有特別地限制，例如是100～1000kpa。

從中間冷卻器4排出的制冷劑蒸氣被吸入到第二壓縮機(jī)5進(jìn)行壓縮，并從第二壓縮機(jī)5排出。從第二壓縮機(jī)5排出的制冷劑蒸氣的溫度例如是120℃。

從第二壓縮機(jī)5排出的制冷劑蒸氣被吸入到冷凝器6。冷凝器6使吸入的制冷劑蒸氣所具有的熱進(jìn)行放熱由此使制冷劑蒸氣冷凝而生成制冷劑液。冷凝器6例如既可以構(gòu)成為直接型的熱交換器，也可以構(gòu)成為經(jīng)由由翅片等部件形成的傳熱面來進(jìn)行熱交換的間接型的熱交換器。也可以是冷凝器6例如連接于產(chǎn)生熱負(fù)荷的外部的放熱熱交換器。在該情況下，例如以使得儲存于冷凝器6的制冷劑液通過外部的放熱熱交換器而返回冷凝器6的方式形成有制冷劑液的流路。在冷凝器6中生成的制冷劑液的溫度例如是35℃。在冷凝器6中生成的制冷劑液的一部分被排出。

從冷凝器6排出的制冷劑液通過制冷劑液供給路7而供給到蒸發(fā)器2。由此，制冷劑液從冷凝器6排出并供給到蒸發(fā)器2，以補(bǔ)充因蒸發(fā)器2中的制冷劑液的蒸發(fā)而減少了的制冷劑液并且不會因冷凝器6中的制冷劑蒸氣的冷凝而在冷凝器6中增加過多的制冷劑液。通過從蒸發(fā)器2經(jīng)由第一壓縮機(jī)3、中間冷卻器4以及第二壓縮機(jī)5而延伸至冷凝器6的制冷劑蒸氣的流路和制冷劑液供給路7，制冷劑在制冷循環(huán)裝置1a循環(huán)。也可以在制冷劑液供給路7設(shè)置有對從冷凝器6排出的制冷劑液的質(zhì)量流量、換言之為供給到蒸發(fā)器2的制冷劑液的質(zhì)量流量進(jìn)行調(diào)整的流量調(diào)整閥等流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。流量調(diào)整閥例如是能夠調(diào)整開度的電動閥。如圖1所示，制冷劑液供給路7例如形成為具有連接于冷凝器6的一端和連接于蒸發(fā)器2的另一端的單一的流路。

在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的溫度通過起因于制冷劑液的飽和壓力與收納于中間冷卻器4的制冷劑蒸氣的壓力的差的制冷劑的相變，變?yōu)槭占{于中間冷卻器4的制冷劑蒸氣的壓力時(shí)的飽和溫度。在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液通過泵4c的工作而在中間冷卻路4b流通并排出到蒸氣空間41，與從第一壓縮機(jī)3排出的過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣直接接觸。由此，制冷劑蒸氣被冷卻，制冷劑液通過制冷劑蒸氣所具有的熱而蒸發(fā)。因制冷劑液的蒸發(fā)而產(chǎn)生的制冷劑蒸氣被吸入到第二壓縮機(jī)5。因此，在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的溫度保持為飽和溫度。通過中間冷卻器4的工作，在蒸發(fā)器2中產(chǎn)生的蒸氣的量不會增加，因此能夠防止第一壓縮機(jī)3所需要做的功的增加。另外，中間冷卻器4能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被吸入到第二壓縮機(jī)5的制冷劑蒸氣變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟取Ｆ浣Y(jié)果，制冷循環(huán)裝置1a能夠發(fā)揮高的cop。

考慮構(gòu)成比較例的制冷循環(huán)裝置的情況，所述比較例的制冷循環(huán)裝置除了代替中間冷卻路4b而具備流路a和流路b之外，其他與制冷循環(huán)裝置1a同樣。在此，流路a是將儲存于蒸發(fā)器2的制冷劑液以對收納于中間冷卻器4的制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻的方式供給到中間冷卻器4的容器4a的流路，流路b是使儲存于容器4a的制冷劑液返回蒸發(fā)器2的流路。另外，假設(shè)制冷循環(huán)裝置1a的運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的動力是30kw。在比較例的制冷循環(huán)裝置中，在蒸發(fā)器2中產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量增加。由此，比較例的制冷循環(huán)裝置中的第一壓縮機(jī)3所需要做的功例如與制冷循環(huán)裝置1a相比增加了0.68kw。另一方面，制冷循環(huán)裝置1a中的泵4c的工作所需要的動力例如最多為0.20kw。因此，制冷循環(huán)裝置1a與比較例的制冷循環(huán)裝置相比，裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的動力能夠削減0.48kw(＝0.68kw-0.20kw)。該需要的動力的削減量已經(jīng)達(dá)到了制冷循環(huán)裝置1a的運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的動力的1.6％。這樣，制冷循環(huán)裝置1a能夠發(fā)揮高的cop。

＜第2實(shí)施方式＞

第2實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置1b除了特別說明的情況之外，與制冷循環(huán)裝置1a同樣地構(gòu)成。對與制冷循環(huán)裝置1a的構(gòu)成要素相同或?qū)?yīng)的制冷循環(huán)裝置1b的構(gòu)成要素標(biāo)記同一標(biāo)號并省略詳細(xì)的說明。與制冷循環(huán)裝置1a的說明只要在技術(shù)上不矛盾就也適用于制冷循環(huán)裝置1b。

如圖2所示，制冷循環(huán)裝置1b進(jìn)一步具備補(bǔ)充流路8。補(bǔ)充流路8是使儲存于冷凝器6的制冷劑液的一部分流通并供給到容器4a的內(nèi)部的流路。補(bǔ)充流路8的入口與冷凝器6的儲存有制冷劑液的空間相接。另外，補(bǔ)充流路8的出口與中間冷卻器4的容器4a的內(nèi)部空間相接。也可以在補(bǔ)充流路8設(shè)置有對從冷凝器6供給到中間冷卻器4的制冷劑液的質(zhì)量流量進(jìn)行調(diào)整的流量調(diào)整閥等流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。

在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液通過與從第一壓縮機(jī)3排出的過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣接觸而蒸發(fā)并從中間冷卻器4排出，被第二壓縮機(jī)5吸入。因此，在制冷循環(huán)裝置1a中，隨著繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液減少。但是，制冷循環(huán)裝置1b具備補(bǔ)充流路8，因此儲存于冷凝器6的制冷劑液通過補(bǔ)充流路8而供給到中間冷卻器4的容器4a。通過補(bǔ)充流路8而供給到中間冷卻器4的容器4a的高溫的制冷劑液閃蒸并在中間冷卻器4的容器4a的內(nèi)部分成飽和溫度的制冷劑液和制冷劑蒸氣。因高溫的制冷劑液的閃蒸所產(chǎn)生的制冷劑蒸氣從中間冷卻器4排出并被第二壓縮機(jī)5吸入。由此，能夠防止第一壓縮機(jī)3所需要做的功的增加并防止在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的量不足。因此，即使長期運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置1b，也能夠既防止第一壓縮機(jī)3所需要做的功的增加又對制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻以使得被吸入到第二壓縮機(jī)5的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟?。其結(jié)果，制冷循環(huán)裝置1b能夠發(fā)揮高的cop。

＜第3實(shí)施方式＞

第3實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置1c除了特別說明的情況之外，與制冷循環(huán)裝置1a同樣地構(gòu)成。對與制冷循環(huán)裝置1a的構(gòu)成要素相同或相對應(yīng)的制冷循環(huán)裝置1c的構(gòu)成要素標(biāo)記同一標(biāo)號并省略詳細(xì)的說明。與制冷循環(huán)裝置1a相關(guān)的說明只要在技術(shù)上不矛盾就也適用于制冷循環(huán)裝置1c。

如圖3所示，制冷循環(huán)裝置1c的制冷劑液供給路7包括第一制冷劑流路71和第二制冷劑流路72。第一制冷劑流路71是使從冷凝器6排出的制冷劑液流通并供給到容器4a的內(nèi)部的流路。第二制冷劑流路72是使儲存于容器4a的制冷劑液的一部分流通并供給到蒸發(fā)器2的流路。第一制冷劑流路71的入口與冷凝器6的儲存有制冷劑液的空間相接，第一制冷劑流路71的出口與容器4a的內(nèi)部空間相接。另外，第二制冷劑流路72的入口與容器4a的儲存有制冷劑液的空間相接，第二制冷劑流路72的出口與蒸發(fā)器2的內(nèi)部空間相接。

從冷凝器6排出的制冷劑液通過第一制冷劑流路71而供給到中間冷卻器4的容器4a的內(nèi)部。由此，從冷凝器6供給到中間冷卻器4的容器4a的內(nèi)部的制冷劑液閃蒸并分成飽和溫度的制冷劑液和制冷劑蒸氣。也可以在第一制冷劑流路71設(shè)置有對從冷凝器6排出而供給到中間冷卻器4的制冷劑液的質(zhì)量流量進(jìn)行調(diào)整的流量調(diào)整閥等流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。

在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的一部分通過第二制冷劑流路72而供給到蒸發(fā)器2。在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液中包含從冷凝器6排出而供給到中間冷卻器4后的制冷劑液。因此，利用第二制冷劑流路72而供給到蒸發(fā)器2的制冷劑液中包含從冷凝器6排出的制冷劑液。也可以在第二制冷劑流路72設(shè)置有對從中間冷卻器4的容器4a供給到蒸發(fā)器2的制冷劑液的質(zhì)量流量進(jìn)行調(diào)整的流量調(diào)整閥等流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。

在中間冷卻器4的容器4a中儲存有：具有與從第一壓縮機(jī)3排出的制冷劑蒸氣的壓力相當(dāng)?shù)闹虚g壓力時(shí)的飽和溫度的制冷劑液。該中間壓力時(shí)的飽和溫度的制冷劑液通過第二制冷劑流路72而供給到蒸發(fā)器2。因此，供給到蒸發(fā)器2的制冷劑液的焓降低，降低程度為儲存于冷凝器6的制冷劑液的焓與儲存于中間冷卻器4的容器4a的制冷劑液的焓的差，在蒸發(fā)器2中生成的制冷劑蒸氣的量減少。由此，從第一壓縮機(jī)3排出而被中間冷卻器4收納的過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣的量也減少，在中間冷卻器4中因冷卻過熱狀態(tài)的制冷劑蒸氣而產(chǎn)生的制冷劑蒸氣的量也減少。因此，能夠減少第一壓縮機(jī)3所需要做的功，并且也能夠減少第二壓縮機(jī)5所需要做的功。另一方面，中間冷卻器4能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)5吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟?。其結(jié)果，制冷循環(huán)裝置1c能夠發(fā)揮高的cop。

＜第4實(shí)施方式＞

第4實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置1d除了特別說明的情況之外，與制冷循環(huán)裝置1c同樣地構(gòu)成。對與制冷循環(huán)裝置1c的構(gòu)成要素相同或?qū)?yīng)的制冷循環(huán)裝置1d的構(gòu)成要素標(biāo)記同一標(biāo)號并省略詳細(xì)的說明。與制冷循環(huán)裝置1a、制冷循環(huán)裝置1c相關(guān)的說明只要在技術(shù)上不矛盾就也適用于制冷循環(huán)裝置1d。

如圖4所示，制冷循環(huán)裝置1d的第二制冷劑流路72包括上游側(cè)流路72a和下游側(cè)流路72b。上游側(cè)流路72a由從中間冷卻路4b的入口(第1部分)延伸至位于泵4c的排出口與中間冷卻路4b的出口(第2部分)之間的分支點(diǎn)bp的中間冷卻路4b的一部分形成。下游側(cè)流路72b是從分支點(diǎn)bp使在中間冷卻路4b流動的制冷劑液的一部分流通并供給到蒸發(fā)器2的流路。下游側(cè)流路72b的入口位于分支點(diǎn)bp，下游側(cè)流路72b的出口與蒸發(fā)器2的內(nèi)部空間相接。

通過泵4c的工作，在中間冷卻器4的容器4a中儲存的制冷劑液的一部分在上游側(cè)流路72a流通而到達(dá)分支點(diǎn)bp。到達(dá)了分支點(diǎn)bp的制冷劑液的一部分從分支點(diǎn)bp朝向中間冷卻路4b的出口流通而被導(dǎo)入蒸氣空間41。到達(dá)了分支點(diǎn)bp的制冷劑液的剩余部分通過下游側(cè)流路72b而供給到蒸發(fā)器2。通過下游側(cè)流路72b而供給到蒸發(fā)器2的制冷劑液的流速根據(jù)泵4c的排出壓力與下游側(cè)流路72b的出口的壓力的差來確定。

例如，當(dāng)蒸發(fā)器2的負(fù)荷低、蒸發(fā)器2中的吸熱量小時(shí)，收納于中間冷卻器4的容器4a的制冷劑蒸氣的壓力與蒸發(fā)器2的內(nèi)部的制冷劑蒸氣的壓力的差變小。即使在這樣的情況下，制冷循環(huán)裝置1d的上游側(cè)流路72a由包括泵4c的中間冷卻路4b的一部分形成，也能夠通過泵4c的工作穩(wěn)定地將制冷劑液供給到蒸發(fā)器2。由此，即使蒸發(fā)器2中的吸熱量小，也能夠減少第一壓縮機(jī)3所需要做的功，并且能夠減少第二壓縮機(jī)5所需要做的功。此外，中間冷卻器4能夠?qū)χ评鋭┱魵膺M(jìn)行冷卻以使得被第二壓縮機(jī)5吸入的制冷劑蒸氣的溫度變?yōu)轱柡蜏囟然蝻柡蜏囟雀浇臏囟取Ｆ浣Y(jié)果，制冷循環(huán)裝置1d能夠發(fā)揮高的cop。

本公開的制冷循環(huán)裝置能夠作為空調(diào)裝置、冷卻器以及蓄熱裝置等裝置利用，尤其能夠作為家庭用空調(diào)裝置和商用空調(diào)裝置有利地利用。