專利名稱：制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷裝置，尤其涉及制冷劑在制冷循環(huán)中成為超臨界狀態(tài)的制 冷裝置。
背景技術(shù)：
以往，公知有一種制冷裝置，其包括將壓縮機(jī)、對從壓縮機(jī)排出的制冷劑 進(jìn)行散熱的散熱器、對從散熱器流出的制冷劑進(jìn)行減壓的第一膨脹閥、儲藏從 第一膨脹閥流出的制冷劑的一部分的受液器、對從受液器流出的制冷劑進(jìn)行減 壓的第二膨脹閥、使從第二膨脹閥流出的制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器、以及使在將散 熱器的出口側(cè)與第一膨脹閥的制冷劑流入側(cè)連接的制冷劑配管內(nèi)流動的制冷 劑與在將蒸發(fā)器的出口側(cè)與壓縮機(jī)的制冷劑吸入側(cè)連接的制冷劑配管內(nèi)流動 的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換的內(nèi)部熱交換器依次連接的制冷劑回路(例如參照專 利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2002 — 228282號公報(圖10)
但是，若只是如上所述地在第一膨脹閥的制冷劑流入側(cè)設(shè)置內(nèi)部熱交換
器，則不僅很難使流過第一膨脹閥后的制冷劑具有足夠的過冷度，而且被壓縮
機(jī)吸入的制冷劑的過熱度可能會變得過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在如上所述的制冷劑裝置中，使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后 的制冷劑具有足夠的過冷度，并使被壓縮機(jī)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹怠?br> 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
第一發(fā)明的制冷裝置包括壓縮機(jī)構(gòu)、散熱器、第一膨脹機(jī)構(gòu)、第二膨脹
5機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器、第一內(nèi)部熱交換器、分岔配管、第三膨脹機(jī)構(gòu)、以及第二內(nèi)部 熱交換器。壓縮機(jī)構(gòu)對制冷劑進(jìn)行壓縮。散熱器與壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑排出側(cè)連 接。第一膨脹機(jī)構(gòu)與散熱器的出口側(cè)連接。第二膨脹機(jī)構(gòu)與第一膨脹機(jī)構(gòu)的制 冷劑流出側(cè)連接。蒸發(fā)器與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)連接，并與壓縮機(jī)構(gòu) 的制冷劑吸入側(cè)連接。第一內(nèi)部熱交換器使在將散熱器的出口側(cè)與第一膨脹機(jī) 構(gòu)的流入側(cè)連接的第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑、與在將蒸發(fā)器的出口側(cè)與 壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)連接的第二制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑彼此進(jìn)行熱 交換。分岔配管從將散熱器的出口側(cè)與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連接的第 三制冷劑配管分岔、并與第二制冷劑配管合流。第三膨脹機(jī)構(gòu)設(shè)置在分岔配管 上。第二內(nèi)部熱交換器使從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑與從第三膨脹機(jī)構(gòu)流出 的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。
在該制冷裝置中，從將散熱器的出口側(cè)與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連 接的第三制冷劑配管分岔的分岔配管，與將蒸發(fā)器的出口側(cè)和壓縮機(jī)構(gòu)的制冷 劑吸入側(cè)連接的第二制冷劑配管合流，在該分岔配管上設(shè)置有第三膨脹機(jī)構(gòu)。 因此，在該制冷裝置中，可使被壓縮機(jī)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹怠?另外，在該制冷裝置中，在第二內(nèi)部熱交換器中，從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷 劑與從第三膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。因此，在該制冷裝置中， 可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有足夠的過冷度。
第二發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明的制冷裝置中，分岔配管從將第一膨 脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連接的第四制冷劑 配管分岔，并與第二制冷劑配管合流。
在該制冷裝置中，從將第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制 冷劑流入側(cè)連接的第四制冷劑配管分岔的分岔配管，與將蒸發(fā)器的出口側(cè)和壓 縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)連接的第二制冷劑配管合流，在該分岔配管上設(shè)置有第 三膨脹機(jī)構(gòu)。因此，在該制冷裝置中，可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有 更足夠的過冷度。
第三發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明或第二發(fā)明的制冷裝置中，分岔配管與 第二制冷劑配管合流，以使從第三膨脹機(jī)構(gòu)流出且在第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行了熱交換的制冷劑與在第二制冷劑配管內(nèi)流動的、流入第一內(nèi)部熱交換器之前 的制冷劑合流。
在該制冷裝置中，分岔配管與第二制冷劑配管合流，以使從第三膨脹機(jī)構(gòu) 流出且在第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行了熱交換的制冷劑與在第二制冷劑配管內(nèi) 流動的、流入第一內(nèi)部熱交換器之前的制冷劑合流。因此，在該制冷裝置中， 可對第一內(nèi)部熱交換器的能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
第四發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明或第二發(fā)明的制冷裝置中，分岔配管與 第二制冷劑配管合流，以使從第三膨脹機(jī)構(gòu)流出且在第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行
了熱交換的制冷劑與在第二制冷劑配管內(nèi)流動的、已流過第一內(nèi)部熱交換器的 制冷劑合流。
在該制冷裝置中，分岔配管與第二制冷劑配管合流，以使從第三膨脹機(jī)構(gòu) 流出且在第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行了熱交換的制冷劑與在第二制冷劑配管內(nèi) 流動的、已流過第一內(nèi)部熱交換器的制冷劑合流。因此，在該制冷裝置中，例 如在被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度顯著增大時，使因第三膨脹機(jī)構(gòu)的 作用而成為潮濕狀態(tài)的制冷劑與被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑合流，便可使被 壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹怠?br> 第五發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明或第二發(fā)明的制冷裝置中，分岔配管 與連接在第一內(nèi)部熱交換器的入口側(cè)的第二制冷劑配管合流。
在該制冷裝置中，分岔配管與連接在第一內(nèi)部熱交換器的入口側(cè)的第二 制冷劑配管合流。因此，在該制冷裝置中，可對第一內(nèi)部熱交換器的能力進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
第六發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明或第二發(fā)明的制冷裝置中，分岔配管 與連接在第一內(nèi)部熱交換器的出口側(cè)的第二制冷劑配管合流。
在該制冷裝置中，分岔配管與連接在第一內(nèi)部熱交換器的出口側(cè)的第二 制冷劑配管合流。因此，在該制冷裝置中，例如在被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑 的過熱度顯著增大時，使因第三膨脹機(jī)構(gòu)的作用而成為潮濕狀態(tài)的制冷劑 與被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑合流，便可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱 度保持適當(dāng)?shù)闹怠５谄甙l(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明至第六發(fā)明的任一個制冷裝置中，還包 括第一控制部。第一控制部對第三膨脹機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使從分岔配管與第 二制冷劑配管間的合流點朝壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)流動的制冷劑的過熱度 落在規(guī)定范圍內(nèi)。
在該制冷裝置中，第一控制部對第三膨脹機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使從分岔配管 與第二制冷劑配管間的合流點朝壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)流動的制冷劑的過 熱度落在規(guī)定范圍內(nèi)。因此，在該制冷裝置中，可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷 劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹怠?br> 第八發(fā)明的制冷裝置是在第一發(fā)明至第七發(fā)明的任一個制冷裝置中，還包 括受液器和第二控制部。受液器配置在第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與第二 內(nèi)部熱交換器的在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑的流入口之間。第二控制部 進(jìn)行制冷劑冷卻控制，利用第一內(nèi)部熱交換器對在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制 冷劑進(jìn)行冷卻，以防止從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的狀態(tài)成為臨界點附近的 狀態(tài)。
在像這樣將受液器配置在第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與第二內(nèi)部熱交 換器的在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑的流入口之間時，若制冷劑因第一膨 脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和線附近的狀態(tài)，則有時設(shè)置環(huán)境(例如在夏季出現(xiàn) 了過負(fù)載時等)會使其制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。若像這樣制冷劑成為臨 界點附近的狀態(tài)，則不僅可能會因產(chǎn)生氣蝕而給制冷劑回路的構(gòu)成零件帶來不 良影響，而且也很難進(jìn)行受液器的制冷劑的液面控制，可能無法使制冷劑回路 內(nèi)的制冷劑保持適當(dāng)?shù)牧俊?br> 但是，在上述制冷裝置中，第二控制部進(jìn)行制冷劑冷卻控制，利用第一內(nèi) 部熱交換器對在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行冷卻，以防止從第一膨脹 機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的狀態(tài)成為臨界點附近的狀態(tài)。因此，在該制冷裝置中，在 制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成 為臨界點附近的狀態(tài)。
第九發(fā)明的制冷裝置是在第八發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑冷卻控制中， 第一膨脹機(jī)構(gòu)和第二膨脹機(jī)構(gòu)受到控制，以防止從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑
8的狀態(tài)成為臨界點附近的狀態(tài)。
在該制冷裝置中，在制冷劑冷卻控制中，第一膨脹機(jī)構(gòu)和第二膨脹機(jī)構(gòu)受 到控制，以防止從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的狀態(tài)成為臨界點附近的狀態(tài)。 因此，在該制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和線附近 的狀態(tài)時，可避免制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。
第十發(fā)明的制冷裝置是在第八發(fā)明或第九發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑冷 卻控制中，利用第一內(nèi)部熱交換器對在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行冷
卻，以使從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓力成為{臨界壓力(MPa) —O. 3MPa} 的壓力以下。
在該制冷裝置中，在制冷劑冷卻控制中，利用第一內(nèi)部熱交換器對在第一 制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行冷卻，以使從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓 力成為(臨界壓力(MPa) —0.3MPa)的壓力以下。因此，在該制冷裝置中，在 制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成 為臨界點附近的狀態(tài)。
第十一發(fā)明的制冷裝置是在第十發(fā)明的制冷裝置中，還包括溫度檢測部。 溫度檢測部設(shè)置在散熱器的出口附近或第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入口附近。另 外，在制冷劑冷卻控制中，在由溫度檢測部檢測到的溫度為規(guī)定溫度以上時， 利用第一內(nèi)部熱交換器對在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行冷卻，以使從 第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓力成為{臨界壓力(MPa) —0.3MPa)的壓力以 下。
在該制冷裝置中，在制冷劑冷卻控制中，在由溫度檢測部檢測到的溫度為 規(guī)定溫度以上時，利用第一內(nèi)部熱交換器對在第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑 進(jìn)行冷卻，以使從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓力成為{臨界壓力(MPa) — 0.3MPa)的壓力以下。因此，在該制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作 用而膨脹至飽和線附近的狀態(tài)、且制冷劑可能會成為臨界點附近的狀態(tài)時，可 避免制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。
第十二發(fā)明的制冷裝置是在第八發(fā)明至第十一發(fā)明的任一個制冷裝置中， 第二控制部具有控制切換裝置?？刂魄袚Q裝置在制冷劑冷卻控制與通?？刂浦g進(jìn)行切換。在此提到的"通?？刂?，例如是優(yōu)先考慮COP的控制等。 控制切換裝置在制冷劑冷卻控制與通?？刂浦g進(jìn)行切換。
在該制冷裝置中，控制切換裝置在制冷劑冷卻控制與通?？刂浦g進(jìn)行切 換。因此，在該制冷裝置中，還能執(zhí)行優(yōu)先考慮了COP的控制。
發(fā)明效果
在第一發(fā)明的制冷裝置中，可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度保持適 當(dāng)?shù)闹?，并可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有足夠的過冷度。
在第二發(fā)明的制冷裝置中，可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有更足夠 的過冷度。
在第三發(fā)明的制冷裝置中，可對第一內(nèi)部熱交換器的能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在第四發(fā)明的制冷裝置中，例如在被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度顯 著增大時，使因第三膨脹機(jī)構(gòu)的作用而成為潮濕狀態(tài)的制冷劑與被壓縮機(jī) 構(gòu)吸入的制冷劑合流，便可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng) 的值。
在第五發(fā)明的制冷裝置中，可對第一內(nèi)部熱交換器的能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在第六發(fā)明的制冷裝置中，例如在被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度顯 著增大時，使因第三膨脹機(jī)構(gòu)的作用而成為潮濕狀態(tài)的制冷劑與被壓縮機(jī) 構(gòu)吸入的制冷劑合流，便可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng) 的值。
在第七發(fā)明的制冷裝置中，可使被壓縮機(jī)構(gòu)吸入的制冷劑的過熱度保持適 當(dāng)?shù)闹怠?br> 在第八發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和 線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。
在第九發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和 線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。
在第十發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽和
線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成為臨界點附近的狀態(tài)。
在第十一發(fā)明的制冷裝置中，在制冷劑因第一膨脹機(jī)構(gòu)的作用而膨脹至飽能會成為臨界點附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成 為臨界點附近的狀態(tài)。
在第十二發(fā)明的制冷裝置中，還能執(zhí)行優(yōu)先考慮了 COP的控制。


圖1是本發(fā)明實施方式的空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。
圖2是用于說明由本發(fā)明實施方式的空調(diào)裝置的控制裝置來進(jìn)行的制冷 劑冷卻控制的圖。
圖3是變形例(A)的空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。 圖4是變形例(D)的空調(diào)裝置(分體式)的制冷劑回路圖。 圖5是變形例(D)的空調(diào)裝置(多聯(lián)式)的制冷劑回路圖。 圖6是變形例(G)的空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。 圖7是變形例(I)的空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。 圖8是變形例(J)的空調(diào)裝置的制冷劑回路圖。 (符號說明)
1、 101、 201、 301、 401、 501、 601空調(diào)裝置(制冷裝置)
4、 204、 504、 604旁通管路(分岔配管)
11壓縮機(jī)(壓縮機(jī)構(gòu))
14室外熱交換器(散熱器)
15第一內(nèi)部熱交換器
16第一電動膨脹閥(第一膨脹機(jī)構(gòu))
17受液器
18第二內(nèi)部熱交換器
19第三電動膨脹閥(第三膨脹機(jī)構(gòu))
20、 33a、 33b第二電動膨脹閥(第二膨脹機(jī)構(gòu))
25第一溫度傳感器(溫度檢測部)
27控制裝置(第一控制部、第二控制部)
31、 31a、 31b室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)
1具體實施方式
〈空調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)〉
圖1表示了本發(fā)明實施方式的空調(diào)裝置1的概略制冷劑回路2。 該空調(diào)裝置1是將二氧化碳作為制冷劑、并能進(jìn)行制冷運(yùn)行和供暖運(yùn)
行的空調(diào)裝置，主要包括制冷劑回路2;送風(fēng)風(fēng)扇23、 32;控制裝置27;
高壓壓力傳感器24;中間壓壓力傳感器26;第一溫度傳感器25;以及第二
溫度傳感器29等。
制冷劑回路2主要包括主制冷劑回路3、第一旁通管路4、排氣管路 5、回油管路6、以及第二旁通管路7。下面詳細(xì)說明各回路。
(1) 主制冷劑回路
在主制冷劑回路3中主要配備有壓縮機(jī)ll、油分離器12、四通切換 閥13、室外熱交換器14、第一內(nèi)部熱交換器15、第一電動膨脹閥16、受 液器17、第二內(nèi)部熱交換器18、第二電動膨脹閥20、以及室內(nèi)熱交換器 31，如圖1所示，各裝置通過制冷劑配管連接。
(2) 旁通管路
如圖1所示，第一旁通管路4是從將第二內(nèi)部熱交換器18與第二電動 膨脹閥20連接的制冷劑配管(下面稱作第十一制冷劑配管)分岔、并與將 四通切換閥13與第一內(nèi)部熱交換器15連接的制冷劑配管(下面稱作第十 二制冷劑配管)合流的管路，該管路通過第二內(nèi)部熱交換器18。另外，在 該第一旁通管路4上，在從其與第十一制冷劑配管間的分岔點到第二內(nèi)部 熱交換器18之間的部分上配置有第三電動膨脹閥19。
(3) 排氣管路
排氣管路5是從受液器17的上部延伸、并與將第一內(nèi)部熱交換器15 與壓縮機(jī)11的吸入側(cè)連接的制冷劑配管(下面稱作第十三制冷劑配管)合 流的管路。在該排氣管路5上配置有開閉閥51。另外，該開閉閥51例如是 電磁閥等，其開閉狀態(tài)受后述的控制裝置27控制。
(4) 回油管路
12回油管路6是從油分離器12延伸、并與壓縮機(jī)11的吸入管合流的管
路。另外，在該回油管路6上配置有毛細(xì)管28。 (5)第二旁通管路 第二旁通管路7是從將油分離器12與四通切換閥13連接的制冷劑配 管分岔、并與第十三制冷劑配管中第一內(nèi)部熱交換器15與排氣管路5的合 流點之間的部分合流的管路。在該第二旁通管路7上配置有開閉閥52。該 開閉閥52例如是電磁閥等，其開閉狀態(tài)受后述的控制裝置27控制。另外， 該開閉閥用于使流經(jīng)壓縮機(jī)吸入側(cè)的制冷劑產(chǎn)生過熱、或者在壓縮機(jī)啟動 過程中低壓側(cè)的壓力下降過大時，通過注入高壓的氣體制冷劑來保護(hù)低壓
在本實施方式中，空調(diào)裝置1是分體型的空調(diào)裝置，也可以說包括 室內(nèi)單元30、室外單元10、將室內(nèi)單元30的制冷劑液管等配管與室外單 元10的制冷劑液管等配管連接的第一連通配管41、以及將室內(nèi)單元30的 制冷劑氣體管等配管與室外單元10的制冷劑氣體管等配管連接的第二連通 配管42。室外單元10的制冷劑液管等配管與第一連通配管41通過室外單 元10的第一截止閥21連接，室外單元10的制冷劑氣體管等配管與第二連 通配管42通過室外單元10的第二截止閥22連接。在本實施方式中，在室 內(nèi)單元30中主要配置有室內(nèi)熱交換器31和室內(nèi)風(fēng)扇32。另一方面，在室 外單元10中主要配置有壓縮機(jī)ll、油分離器12、四通切換閥13、室外 熱交換器14、第一內(nèi)部熱交換器15、第一電動膨脹閥16、受液器17、第 二內(nèi)部熱交換器18、第二電動膨脹閥20、第三電動膨脹閥19、開閉閥51. 52、 毛細(xì)管28、高壓壓力傳感器24、中間壓壓力傳感器26、第一溫度傳感器 25、第二溫度傳感器29、控制裝置27、以及室外風(fēng)扇23。 (1)室內(nèi)單元
室內(nèi)單元30主要具有室內(nèi)熱交換器31和室內(nèi)風(fēng)扇32等。 室內(nèi)熱交換器31是用于使空調(diào)室內(nèi)的空氣即室內(nèi)空氣與制冷劑彼此 進(jìn)行熱交換的熱交換器。
室內(nèi)風(fēng)扇32是用于將空調(diào)室內(nèi)的空氣吸入單元30內(nèi)、并將通過室內(nèi)通過采用這種結(jié)構(gòu)，該室內(nèi)單元30能在制冷運(yùn)行時使由室內(nèi)風(fēng)扇32 吸入內(nèi)部的室內(nèi)空氣與在室內(nèi)熱交換器31中流動的液體制冷劑進(jìn)行熱交換 來生成調(diào)節(jié)空氣(冷氣)，并在供暖運(yùn)行時使由室內(nèi)風(fēng)扇32吸入內(nèi)部的室 內(nèi)空氣與在室內(nèi)熱交換器31中流動的超臨界制冷劑進(jìn)行熱交換來生成調(diào)節(jié) 空氣(暖氣)。
(2)室外單元
室外單元10主要具有壓縮機(jī)ll、油分離器12、四通切換閥13、室 外熱交換器14、室外風(fēng)扇23、第一內(nèi)部熱交換器15、第一電動膨脹閥16、 受液器17、第二內(nèi)部熱交換器18、第二電動膨脹閥20、第三電動膨脹閥 19、開閉閥51、 52、毛細(xì)管28、高壓壓力傳感器24、中間壓壓力傳感器 26、第一溫度傳感器25、第二溫度傳感器29、以及控制裝置27等。
壓縮機(jī)11是用于將在吸入管中流動的低壓的氣體制冷劑吸入并壓縮 成超臨界狀態(tài)、之后將其朝排出管排出的裝置。
油分離器12是用于將混入了從壓縮機(jī)11排出的制冷劑中的冷凍機(jī)油 分離的裝置。
四通切換閥13是對應(yīng)各運(yùn)行來切換制冷劑的流動方向的閥，在制冷運(yùn) 行時，能將壓縮機(jī)11的排出側(cè)與室外熱交換器H的高溫側(cè)連接，并將壓 縮機(jī)11的吸入側(cè)與室內(nèi)熱交換器31的氣體側(cè)通過第一內(nèi)部熱交換器15連 接，在供暖運(yùn)行時，能將壓縮機(jī)11的排出側(cè)與第二截止閥22連接，并將 壓縮機(jī)11的吸入側(cè)與室外熱交換器14的氣體側(cè)連接。
室外熱交換器14在制冷運(yùn)行時能將空調(diào)室外的空氣作為熱源使從壓 縮機(jī)11排出的高壓的超臨界制冷劑冷卻，在供暖運(yùn)行時能使從室內(nèi)熱交換 器31返回的液體制冷劑蒸發(fā)。
室外風(fēng)扇23是用于將室外的空氣吸入單元10內(nèi)、并將通過室外熱交 換器14與制冷劑進(jìn)行了熱交換后的空氣排出的風(fēng)扇。
第一內(nèi)部熱交換器15是通過將連接室外熱交換器14的低溫側(cè)(或液
14體側(cè))和第一電動膨脹閥16的制冷劑配管(下面稱作第十四制冷劑配管) 與連接壓縮機(jī)11的吸入側(cè)和四通切換閥13的制冷劑配管(下面稱作第十 五制冷劑配管)靠近配置而構(gòu)成的熱交換器。在該第一內(nèi)部熱交換器15中， 在制冷運(yùn)行時，在第十四制冷劑配管中流動的高溫高壓的超臨界制冷劑與 在第十五制冷劑配管中流動的低溫低壓的氣體制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。
第一電動膨脹閥16用于對從室外熱交換器14的低溫側(cè)流出的超臨界 制冷劑(制冷運(yùn)行時)或者經(jīng)由受液器17流入的液體制冷劑(供暖運(yùn)行時)
進(jìn)行減壓。
受液器17用于儲藏根據(jù)運(yùn)行模式和空調(diào)負(fù)載而剩余的制冷劑。第二內(nèi) 部熱交換器18是通過將連接受液器17和第二電動膨脹閥20的制冷劑配管 (下面稱作第十六制冷劑配管)與第一旁通管路4 (第三電動膨脹閥19和 第一旁通管路4與第十二制冷劑配管間的合流點之間的部分)靠近地配置 而構(gòu)成的熱交換器。在該第二內(nèi)部熱交換器18中，在制冷運(yùn)行時，在第十 六制冷劑配管內(nèi)流動的飽和狀態(tài)的制冷劑與在第一旁通管路4內(nèi)流動的制 冷劑彼此進(jìn)行熱交換。
第二電動膨脹閥20用于對從受液器17流入并流過第二內(nèi)部熱交換器 18的液體制冷劑(制冷運(yùn)行時)或者從室內(nèi)熱交換器31的低溫側(cè)流出的超 臨界制冷劑(供暖運(yùn)行時)進(jìn)行減壓。
第三電動膨脹閥19用于對從受液器17流出并流過第二內(nèi)部熱交換器 18的液體制冷劑(制冷運(yùn)行時)進(jìn)行減壓。
如上所述，開閉閥51、 52的開閉狀態(tài)受控制裝置27控制。
毛細(xì)管28用于對從油分離器12流出的富含油的制冷劑進(jìn)行減壓，使 其蒸發(fā)。
高壓壓力傳感器24設(shè)置在壓縮機(jī)11的排出側(cè)。 中間壓壓力傳感器26設(shè)置在第一電動膨脹閥16與受液器17之間。 第一溫度傳感器25設(shè)置在室外熱交換器14的低溫側(cè)(或液體側(cè))附近。
第二溫度傳感器29設(shè)置在壓縮機(jī)11的吸入側(cè)?？刂蒲b置27與高壓壓力傳感器24、中間壓壓力傳感器26、第一溫度 傳感器25、第二溫度傳感器29、第一電動膨脹閥16、第二電動膨脹閥20 和第三電動膨脹閥19等進(jìn)行通信連接，根據(jù)從第一溫度傳感器25送來的 溫度信息、從高壓壓力傳感器24送來的高壓壓力信息、從中間壓壓力傳感 器26送來的中間壓壓力信息，對第一電動膨脹閥16和第二電動膨脹閥20 的幵度進(jìn)行控制，或者控制第三電動膨脹閥19的開度，以使從第二溫度傳 感器29送來的溫度信息落在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，該控制裝置27還具有控 制切換功能，在制冷時能根據(jù)第一溫度傳感器25的溫度信息和高壓壓力信 息在通常控制與制冷劑冷卻控制之間進(jìn)行切換。在通?？刂浦?，對第一電 動膨脹閥16、第二電動膨脹閥20和第三電動膨脹閥19的開度進(jìn)行控制， 以使COP等提高。另一方面，在制冷劑冷卻控制中，對第一電動膨脹閥16 和第二電動膨脹閥20的開度進(jìn)行控制，以使從第一電動膨脹閥16流出的 制冷劑的狀態(tài)成為飽和線上的狀態(tài)且不成為臨界點附近的狀態(tài)，使受液器 17內(nèi)的制冷劑的狀態(tài)維持飽和狀態(tài)。此處，利用焓一熵圖來詳細(xì)說明制冷 劑冷卻控制。在圖2中，在二氧化碳的焓一熵圖上表示了本實施方式的空調(diào)裝 置1的制冷循環(huán)。在圖2中，A—B表示壓縮過程，B—C,、 G表示第一冷卻過 程(B—d是在室外熱交換器14中冷卻，C2是利用第一內(nèi)部熱交換器15進(jìn) 行冷卻)，d、 C2—D,、 D2表示第一膨脹過程(利用第一電動膨脹閥16進(jìn)行減 壓)，D,、 D2—Fi、 F2表示第二冷卻過程(D,—F,和D2—F2是利用第二內(nèi)部熱交 換器18進(jìn)行冷卻)，F(xiàn),、 F2—E,、 E2表示第二膨脹過程(利用第二電動膨脹閥 20進(jìn)行減壓)，E,、 E2—A表示蒸發(fā)過程。另夕卜，K表示臨界點(圖2中K點與 D,點重疊)。Tm是等溫線。此處，觀察A—B—C, (K) —D,—F,—E,—A的制冷 循環(huán)可知，從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑成為了臨界點附近的狀態(tài)。不 過，在本實施方式的空調(diào)裝置1中，在壓縮機(jī)11的排出側(cè)配置有高壓壓力傳 感器24，在室外熱交換器14的低溫側(cè)附近配置有第一溫度傳感器25，因此， 可對從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑成為d點的狀態(tài)的情況進(jìn)行檢測。因 此，在該空調(diào)裝置l中， 一旦檢測到從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑成為 d點的狀態(tài)，便對第一電動膨脹閥16和第二電動膨脹閥20的開度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)
16節(jié)，對從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑進(jìn)行冷卻，使該制冷劑成為C2點的
狀態(tài)。這樣一來，上述制冷循環(huán)變更為A—B—C2—D2—F2—E2—A的制冷循環(huán)。 即，制冷劑被冷卻至C2點的狀態(tài)，因此，可使制冷劑的狀態(tài)成為飽和線附近的 狀態(tài)且不成為臨界點附近的狀態(tài)。另外，在本實施方式中，控制裝置27對第 一電動膨脹閥15和第二電動膨脹閥20進(jìn)行控制，以使中間壓壓力傳感器26 顯示的壓力成為{臨界壓力(MPa) —0.3 (MPa) }的壓力以下。此處，{臨界壓 力(MPa) —0.3 (MPa) }這一壓力如下確定。從發(fā)明人進(jìn)行的試驗的結(jié)果可以 明確，在制冷劑時，第一電動膨脹閥16與第二電動膨脹閥20之間的壓力(下 面稱作中間壓力)可控制在目標(biāo)值土O. lMPa以內(nèi)的程度范圍內(nèi)。為了防止中間 壓力成為臨界點附近，最好將安全系數(shù)設(shè)為3，將中間壓力的目標(biāo)值設(shè)為臨界 壓力(MPa) —0.3 (MPa)。
另外，在本實施方式中，在無需進(jìn)行制冷劑冷卻控制時，自動地進(jìn)行 通?？刂?。
〈空調(diào)裝置的動作〉
參照圖1來說明空調(diào)裝置1的運(yùn)行動作。如上所述，該空調(diào)裝置1可 進(jìn)行制冷運(yùn)行和供暖運(yùn)行。 (1)制冷運(yùn)行
在制冷運(yùn)行時，四通切換閥13成為圖1中實線所示的狀態(tài)，即成為將 壓縮機(jī)11的排出側(cè)與室外熱交換器14的高溫側(cè)連接、并將壓縮機(jī)11的吸 入側(cè)通過第一內(nèi)部熱交換器15與第二截止閥22連接的狀態(tài)。此時，第一 截止閥21和第二截止閥22成為打開狀態(tài)。
當(dāng)在該制冷劑回路2的狀態(tài)下啟動壓縮機(jī)11時，氣體制冷劑被壓縮機(jī) 11吸入而壓縮成超臨界狀態(tài)，之后，經(jīng)由油分離器12和四通切換閥13送 往室外熱交換器14，在室外熱交換器14中被冷卻。此時，在油分離器12 中，混入制冷劑中的冷凍機(jī)油被分離。另外，該被分離的冷凍機(jī)油經(jīng)由回 油管路6再次被壓縮機(jī)11吸入。
接著，該被冷卻的超臨界制冷劑經(jīng)由第一內(nèi)部熱交換器15送往第一電 動膨脹閥16。此時，該超臨界制冷劑被在第一內(nèi)部熱交換器15的第十五制冷劑配管中流動的低溫的氣體制冷劑冷卻。接著，送往第一電動膨脹閥16 的超臨界制冷劑被減壓成飽和狀態(tài)，之后，經(jīng)由受液器17和第二內(nèi)部熱交 換器18送往第二電動膨脹閥20并送往第三電動膨脹閥19。此時，該朝第 二電動膨脹閥20流動的飽和狀態(tài)的制冷劑被第三電動膨脹閥19減壓，并 被流入第一旁通管路4的制冷劑冷卻。送往第二電動膨脹閥20的飽和狀態(tài) 的制冷劑在被減壓成液體制冷劑后，經(jīng)由第一截止閥21朝室內(nèi)熱交換器31 供給，對室內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻，并蒸發(fā)成氣體制冷劑。
接著，該氣體制冷劑流過第二截止閥22和四通切換閥13，之后，被 第三電動膨脹閥19減壓并與流入第一旁通管路4的制冷劑合流，流入第一 內(nèi)部熱交換器15。接著，該合流后的制冷劑被在第一內(nèi)部熱交換器15的第 十四制冷劑配管中流動的高溫高壓的超臨界制冷劑加熱，之后，再次被壓 縮機(jī)11吸入。
像這樣，來進(jìn)行制冷運(yùn)行。此時，控制裝置27如上所述地根據(jù)溫度信 息和高壓壓力信息，在通常控制與制冷劑冷卻控制之間進(jìn)行適當(dāng)切換。 (2)供暖運(yùn)行
在供暖運(yùn)行時，四通切換閥13成為圖1中虛線所示的狀態(tài)，即成為將 壓縮機(jī)11的排出側(cè)與第二截止閥22連接、并將壓縮機(jī)11的吸入側(cè)與室外 熱交換器14的氣體側(cè)連接的狀態(tài)。此時，第一截止閥21和第二截止閥22 成為打開狀態(tài)。
當(dāng)在該制冷劑回路2的狀態(tài)下啟動壓縮機(jī)11時，氣體制冷劑被壓縮機(jī) 11吸入而壓縮成超臨界狀態(tài)，之后，經(jīng)由油分離器12、四通切換閥13和 第二截止閥22而朝室內(nèi)熱交換器31供給。此時，在油分離器12中，混入 制冷劑中的冷凍機(jī)油被分離。另外，該被分離的冷凍機(jī)油經(jīng)由回油管路6 再次被壓縮機(jī)11吸入。
接著，該超臨界制冷劑在室內(nèi)熱交換器31中對室內(nèi)空氣進(jìn)行加熱并被 冷卻。被冷卻后的超臨界制冷劑經(jīng)由第一截止閥21送往第二電動膨脹閥 20。此時，由于第三電動膨脹閥19處于關(guān)閉狀態(tài)，因此超臨界制冷劑不流 入第一旁通管路4。另外，送往第二電動膨脹閥20的超臨界制冷劑被減壓成飽和狀態(tài)，之后，經(jīng)由受液器17送往第一電動膨脹閥16。送往第一電動 膨脹閥16的飽和狀態(tài)的制冷劑被減壓而成為液體制冷劑，之后，被送往室
外熱交換器14，在室外熱交換器14中蒸發(fā)而成為氣體制冷劑。然后，該氣 體制冷劑經(jīng)由四通切換閥13，再次被壓縮機(jī)11吸入。
像這樣，來進(jìn)行供暖運(yùn)行。
〈空調(diào)裝置的特征〉
(1) 在本實施方式的空調(diào)裝置1中，制冷運(yùn)行時，在第二內(nèi)部熱交換 器18中，從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑與從第三電動膨脹閥19流出 的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。因此，在該空調(diào)裝置1中，可使流過第一電動 膨脹閥16后的制冷劑具有足夠的過冷度。
(2) 在本實施方式的空調(diào)裝置1中，從第十一制冷劑配管分岔并與第 十二制冷劑配管合流的第一旁通管路4通過第二內(nèi)部熱交換器18。而且， 在該第一旁通管路4上，在從其與第十一制冷劑配管間的分岔點到第二內(nèi) 部熱交換器18之間的部分上配置有第三電動膨脹閥19。因此，在該空調(diào)裝 置1中，可通過調(diào)節(jié)第一內(nèi)部熱交換器15的能力使被壓縮機(jī)11吸入的制 冷劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹怠?br> (3) 在本實施方式的空調(diào)裝置1中，第一電動膨脹閥16和第二電動 膨脹閥20受到控制，以使從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑的狀態(tài)成為 飽和線上的狀態(tài)，并使此時的制冷劑的壓力成為(臨界壓力(MPa) —0.3
(MPa) }的壓力以下。因此，在該空調(diào)裝置1中，在制冷劑因第一電動膨 脹閥16的作用而膨脹至飽和線附近的狀態(tài)時，可避免制冷劑成為臨界點附 近的狀態(tài)。
(4) 在本實施方式的空調(diào)裝置1中，控制裝置27具有在制冷劑冷卻 控制與通?？刂浦g進(jìn)行切換的功能。因此，在該空調(diào)裝置1中，還可執(zhí) 行兼顧了 C0P的控制。
〈變形例〉
(A)在上述實施方式中，是將本申請的發(fā)明應(yīng)用于對一個室外單元 10設(shè)置一個室內(nèi)單元30的分體式空調(diào)裝置1，但也可將本申請的發(fā)明應(yīng)用
19于對圖3所示的一個室外單元設(shè)置多個室內(nèi)單元的多聯(lián)式空調(diào)裝置101。圖 3中，與上述實施方式的空調(diào)裝置1的構(gòu)成零件相同的零件使用了相同的符
號。圖3中，符號102表示制冷劑回路，符號103表示主制冷劑回路，符 號110表示室外單元，符號30a、 30b表示室內(nèi)單元，符號31a、 31b表示 室內(nèi)熱交換器，符號32a、 32b表示室內(nèi)風(fēng)扇，符號33a、 33b表示第二電 動膨脹閥，符號34a、 34b表示室內(nèi)控制裝置，符號141、 142表示連通配 管。這種情況下，控制裝置27通過室內(nèi)控制裝置34a、 34b對第二電動膨 脹閥33a、 33b進(jìn)行控制。另外，在本變形例中，第二電動膨脹閥33a、 33b 收容在室內(nèi)單元30a、 30b中，但第二電動膨脹閥33a、 33b也可收容在室 外單元110中。
(B) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，采用了第十四制冷劑配管與第 十五制冷劑配管靠近配置的第一內(nèi)部熱交換器15，但也可采用雙重管熱交 換器作為第一內(nèi)部熱交換器。
(C) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，采用了將第十六制冷劑配管與 第一旁通管路4靠近配置的第二內(nèi)部熱交換器18，但也可采用雙重管熱交 換器作為第二內(nèi)部熱交換器。
(D) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，第一旁通管路4與第十二制冷 劑配管合流，但作為替代，第一旁通管路4也可如圖4所示地與將第一內(nèi) 部熱交換器15和壓縮機(jī)11的吸入側(cè)連接的制冷劑配管合流。此時，從蒸 發(fā)器31流出的制冷劑在流過第一內(nèi)部熱交換器15之后，與從旁通管路204 流入的制冷劑合流。因此，在從蒸發(fā)器31流出的制冷劑被過度過熱時，只 要控制第三電動膨脹閥19，使在旁通管路204內(nèi)流動的制冷劑成為潮濕狀 態(tài)，就可減小制冷劑的過熱度，使其成為適當(dāng)?shù)倪^熱度。
在圖4中，對與上述實施方式的空調(diào)裝置1的構(gòu)成零件相同的零件標(biāo) 注了相同的符號。新標(biāo)注的符號201、 202、 204、 210分別表示空調(diào)裝置、 制冷劑回路、旁通管路、室外單元。與變形例(A) —樣，也可將該技術(shù)應(yīng) 用于多聯(lián)式空調(diào)裝置301 (參照圖5)。在圖5中，對與上述實施方式和上 述空調(diào)裝置1、 201的構(gòu)成零件相同的零件標(biāo)注了相同的符號。另外，新標(biāo)注的符號302、 310分別表示制冷劑回路、室外單元。
(E) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，在壓縮機(jī)11的排出側(cè)設(shè)置有高壓壓力傳感器24，但也可拆除高壓壓力傳感器24。這種情況下，當(dāng)從配置在室外熱交換器14的低溫側(cè)(或液體側(cè))的第一溫度傳感器25得到的溫度成為規(guī)定溫度以上時，可對第一電動膨脹閥16、第二電動膨脹閥20和第三電動膨脹閥19的開度進(jìn)行控制，以使從第一電動膨脹閥16流出的制冷劑的狀態(tài)成為飽和線上的狀態(tài)，并使此時的制冷劑的壓力成為{臨界壓力(MPa) —0.3 (MPa) }的壓力以下。
(F) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，第一內(nèi)部熱交換器15、第二內(nèi)部熱交換器18、第一電動膨脹閥16、受液器17、第二電動膨脹閥20等是配置在室外單元10中，但它們的配置沒有特別的限定。例如，第二電動膨脹閥20也可配置在室內(nèi)單元30中。
(G) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，采用電動膨脹閥來作為制冷劑的減壓裝置，但作為替代，也可如圖6所示地采用膨脹機(jī)116等。另外，在這種空調(diào)裝置401中，如圖6所示，在室外機(jī)410中需要在膨脹機(jī)116的制冷劑流入側(cè)配置橋接電路117。這是因為，膨脹機(jī)116具有方向性。
(H) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，溫度傳感器25設(shè)置在室外熱交換器14的低溫惻(或液體側(cè))的口附近，但溫度傳感器25也可設(shè)置在第一電動膨脹閥16的靠近第一內(nèi)部熱交換器的口的附近。
(I) 在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，第一旁通管路4從將第二內(nèi)部熱交換器18與第二電動膨脹閥20連接的制冷劑配管分岔，但第一旁通管路也可如圖7所示地從將室外熱交換器14與第一內(nèi)部熱交換器15連接的制冷劑配管分岔。在圖7中，符號501表示本變形例的空調(diào)裝置，符號510表示本變形例的室外機(jī)，符號504表示本變形例的第一旁通管路。
(J)在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，第一旁通管路4從將第二內(nèi)部熱交換器18與第二電動膨脹閥20連接的制冷劑配管分岔，但第一旁通管路也可如圖8所示地從將第一內(nèi)部熱交換器15與第一電動膨脹閥16連接的制冷劑配管分岔。在圖8中，符號601表示本變形例的空調(diào)裝置，符號
21610表示本變形例的室外機(jī)，符號604表示本變形例的第一旁通管路。
(K)在上述實施方式的空調(diào)裝置1中，第一旁通管路4從將第二內(nèi)部熱交換器18與第二電動膨脹閥20連接的制冷劑配管分岔，但第一旁通管路也可從將第一電動膨脹閥16與第二內(nèi)部熱交換器18連接的制冷劑配管分岔(未圖示)。這種情況下，分岔點位于受液器17的前后均可。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的制冷裝置具有可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有足夠的過冷度的特征，特別適用于采用二氧化碳等作為制冷劑的制冷裝置。
權(quán)利要求
1. 一種制冷裝置(1、101、201、301、401、501、601)，其特征在于，包括壓縮機(jī)構(gòu)(11)，該壓縮機(jī)構(gòu)(11)用于壓縮制冷劑；散熱器(14)，該散熱器(14)與所述壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑排出側(cè)連接；第一膨脹機(jī)構(gòu)(16)，該第一膨脹機(jī)構(gòu)(16)與所述散熱器的出口側(cè)連接；第二膨脹機(jī)構(gòu)(20、33a、33b)，該第二膨脹機(jī)構(gòu)(20、33a、33b)與所述第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)連接；蒸發(fā)器(31、31a、31b)，該蒸發(fā)器(31、31a、31b)與所述第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)連接，并與所述壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)連接；第一內(nèi)部熱交換器(15)，該第一內(nèi)部熱交換器(15)使在將所述散熱器的出口側(cè)與所述第一膨脹機(jī)構(gòu)的流入側(cè)連接的第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑、與在將所述蒸發(fā)器的出口側(cè)與所述壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)連接的第二制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換；分岔配管(4、204、504、604)，該分岔配管(4、204、504、604)從將所述散熱器的出口側(cè)與所述第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連接的第三制冷劑配管分岔、并與所述第二制冷劑配管合流；第三膨脹機(jī)構(gòu)(19)，該第三膨脹機(jī)構(gòu)(19)設(shè)置在所述分岔配管上；以及第二內(nèi)部熱交換器(18)，該第二內(nèi)部熱交換器(18)使從所述第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑與從所述第三膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。
2. 如權(quán)利要求1所述的制冷裝置(1、 101、 201、 301、 401),其特 征在于，所述分岔配管(4、 204)從將所述第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與所述第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連接的第四制冷劑配管分岔，并與所 述第二制冷劑配管合流。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制冷裝置(1、 101、 401、 501、 601)， 其特征在于，所述分岔配管(4、 504、 604)與所述第二制冷劑配管合流， 以使從所述第三膨脹機(jī)構(gòu)流出且在所述第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行了熱交換 的制冷劑與在所述第二制冷劑配管內(nèi)流動的、流入所述第一內(nèi)部熱交換器 之前的制冷劑合流。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的制冷裝置(201、 301)，其特征在于，所 述分岔配管(204)與所述第二制冷劑配管合流，以使從所述第三膨脹機(jī)構(gòu) 流出且在所述第二內(nèi)部熱交換器中進(jìn)行了熱交換的制冷劑與在所述第二制 冷劑配管內(nèi)流動的、已流過所述第一內(nèi)部熱交換器的制冷劑合流。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的制冷裝置(1、 101、 401、 501、 601)， 其特征在于，所述分岔配管(4、 504、 604)與連接在所述第一內(nèi)部熱交換 器的入口側(cè)的所述第二制冷劑配管合流。
6. 如權(quán)利要求l或2所述的制冷裝置(201、 301)，其特征在于，所 述分岔配管(204)與連接在所述第一內(nèi)部熱交換器的出口側(cè)的所述第二制 冷劑配管合流。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的制冷裝置，其特征在于，還包括 第一控制部(27)，該第一控制部(27)對第三膨脹機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使 從所述分岔配管與所述第二制冷劑配管間的合流點朝所述壓縮機(jī)構(gòu)的制冷 劑吸入側(cè)流動的制冷劑的過熱度落在規(guī)定范圍內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的制冷裝置，其特征在于，還包括 受液器(17)，該受液器(17)配置在所述第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流出側(cè)與所述第二內(nèi)部熱交換器的在所述第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑的 流入口之間；以及第二控制部(27)，該第二控制部(27)進(jìn)行制冷劑冷卻控制，利用 所述第一內(nèi)部熱交換器對在所述第一制冷劑配管內(nèi)流動的制冷劑進(jìn)行冷 卻，以防止從所述第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的狀態(tài)成為臨界點附近的狀 態(tài)。
9. 如權(quán)利要求8所述的制冷裝置，其特征在于，在所述制冷劑冷卻控制中，所述第一膨脹機(jī)構(gòu)和所述第二膨脹機(jī)構(gòu)受到控制，以防止從所述第 一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的狀態(tài)成為臨界點附近的狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的制冷裝置，其特征在于，在所述制冷劑 冷卻控制中，利用所述第一內(nèi)部熱交換器對在所述第一制冷劑配管內(nèi)流動 的制冷劑進(jìn)行冷卻，以使從所述第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓力成為(臨界壓力(MPa) —O. 3MPa)的壓力以下。
11. 如權(quán)利要求IO所述的制冷裝置，其特征在于，還包括溫度檢測部 (25)，該溫度檢測部(25)設(shè)置在所述散熱器的出口附近或所述第一膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入口附近，在所述制冷劑冷卻控制中，在由所述溫度檢測部檢測到的溫度為規(guī)定 溫度以上時，利用所述第一內(nèi)部熱交換器對在所述第一制冷劑配管內(nèi)流動 的制冷劑進(jìn)行冷卻，以使從所述第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑的壓力成為{臨 界壓力(MPa) —0. 3MPa)的壓力以下。
12. 如權(quán)利要求8至11中任一項所述的制冷裝置，其特征在于，所述 第二控制部具有控制切換裝置，該控制切換裝置在所述制冷劑冷卻控制與 通?？刂浦g進(jìn)行切換。
全文摘要
一種制冷劑裝置，在設(shè)置有兩級膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑回路中，可使流過第一膨脹機(jī)構(gòu)后的制冷劑具有足夠的過冷度，并可使被壓縮機(jī)吸入的制冷劑的過熱度保持適當(dāng)?shù)闹?。本發(fā)明的制冷裝置(1)包括壓縮機(jī)構(gòu)(11)、散熱器(14)、第一膨脹機(jī)構(gòu)(16)、第二膨脹機(jī)構(gòu)(20)、蒸發(fā)器(31)、第一內(nèi)部熱交換器(15)、分岔配管(4)、第三膨脹機(jī)構(gòu)(19)、以及第二內(nèi)部熱交換器(18)。第一內(nèi)部熱交換器使從散熱器的出口側(cè)朝第一膨脹機(jī)構(gòu)的流入側(cè)流動的制冷劑與從蒸發(fā)器的出口側(cè)朝壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑吸入側(cè)流動的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。分岔配管從將散熱器的出口側(cè)與第二膨脹機(jī)構(gòu)的制冷劑流入側(cè)連接的第三制冷劑配管分岔、并與第二制冷劑配管合流。第三膨脹機(jī)構(gòu)設(shè)置在分岔配管上。第二內(nèi)部熱交換器使從第一膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑與從第三膨脹機(jī)構(gòu)流出的制冷劑彼此進(jìn)行熱交換。
文檔編號F25B49/02GK101512247SQ20078003341
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者上野嘉夫, 吉見敦史, 山口貴弘, 栗原利行, 笠原伸一, 藤本修二 申請人:大金工業(yè)株式會社