專利名稱:兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有壓縮機(jī)的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,所述壓縮機(jī)具有低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1(JP 4-80545A)描述了一種兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,所述兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置具有可以在多級中對制冷劑加壓的壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu),所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成將低壓制冷劑壓縮到中間壓力并排放壓縮后的中間壓力制冷劑,所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成將來自低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的中間壓力制冷劑壓縮到高壓并將壓縮后的高壓制冷劑排放到壓縮機(jī)的外部。專利文獻(xiàn)1的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置用于空氣調(diào)節(jié)器,并且除了壓縮機(jī)之外還設(shè)有制冷劑散熱器、中間壓力膨脹閥等。散熱器適于執(zhí)行從高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排放的高溫高壓制冷劑與要被吹送到室內(nèi)的空氣之間的熱交換。中間壓力膨脹閥適于將從散熱器排放的高壓制冷劑的一部分減壓并膨脹到中間壓力。制冷劑循環(huán)裝置被構(gòu)造以形成節(jié)約型制冷劑循環(huán),其中高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)吸入由中間壓力膨脹閥減壓的中間壓力制冷劑和由低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)減壓的中間壓力制冷劑的混合物。在節(jié)約型制冷劑循環(huán)中,具有相對較低溫度的混合制冷劑被吸入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)中,從而提高高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率。此外,在兩個壓縮機(jī)構(gòu)中均可以減小排放制冷劑壓力與吸入制冷劑壓力之間的壓力差,從而提高兩個壓縮機(jī)構(gòu)中的壓縮效率。因此,當(dāng)與其中使用單個壓縮機(jī)構(gòu)對制冷劑加壓的通常的制冷劑循環(huán)比較時,在節(jié)約型制冷劑循環(huán)中可以提高COP(性能系數(shù))。在本公開中,壓縮效率是由從壓縮機(jī)構(gòu)輸出的工作負(fù)荷與驅(qū)動該壓縮機(jī)構(gòu)所需的工作負(fù)荷的比值定義的能量轉(zhuǎn)換效率。在節(jié)約型制冷劑循環(huán)中,根據(jù)空調(diào)負(fù)荷(例如,加熱容量或加熱能力)的減小來減小需要在該節(jié)約型制冷劑循環(huán)中循環(huán)的必要的制冷劑流量。在這種情況下,如果壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,則在兩個壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮效率降低,從而與其中通過使用單個壓縮機(jī)構(gòu)壓縮制冷劑的通常制冷劑循環(huán)比較減小COP。專利文獻(xiàn)1的兩級制冷劑循環(huán)裝置被構(gòu)造成根據(jù)外部空氣溫度或由制冷劑散熱器加熱的空氣的溫度在節(jié)約型制冷劑循環(huán)與通常制冷劑循環(huán)之間進(jìn)行切換,以便提高COP。 然而,即使在這種情況下,也難以在其中壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速根據(jù)必要的制冷劑流量的減小而降低的操作條件下充分地提高COP。圖16是顯示當(dāng)由電動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)時壓縮效率相對于壓縮機(jī)的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化的曲線圖。在這種情況下,用于計(jì)算壓縮效率的驅(qū)動壓縮機(jī)構(gòu)所需的工作負(fù)荷對應(yīng)于供給電動機(jī)的電力。在圖16中,A(MAX)表示壓縮效率變成最大時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,而B(LOW)表示壓縮效率降低時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)域。在諸如滾動活塞式壓縮機(jī)構(gòu)、往復(fù)式壓縮機(jī)構(gòu)、葉片式壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)構(gòu)中該特性是相同的。此外,在專利文獻(xiàn)1的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中,每一個壓縮機(jī)構(gòu)的排放流量 (質(zhì)量流量)在電動機(jī)的相同轉(zhuǎn)速下相等。如果低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)具有相同的排放容量,則即使當(dāng)制冷劑循環(huán)從節(jié)約型制冷劑循環(huán)切換到通常制冷劑循環(huán)時,必要的制冷劑流量也不會變化,因此不需要改變壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速。S卩,即使當(dāng)制冷劑循環(huán)從節(jié)約型制冷劑循環(huán)切換到通常制冷劑循環(huán)時,壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速也不會變化,并且制冷劑循環(huán)仍然在壓縮機(jī)中以低壓縮效率操作。因此,在專利文獻(xiàn) 1的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中,在必要的制冷劑流量減小并且壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速增加的操作條件下難以提高COP。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況做出本發(fā)明,本發(fā)明的目的是提供一種可以充分提高制冷劑循環(huán)中的性能系數(shù)(COP)而不依賴于在制冷劑循環(huán)中循環(huán)的必要的制冷劑流量的變化的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置包括壓縮機(jī),所述壓縮機(jī)包括被構(gòu)造成將制冷劑壓縮到中間壓力的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和被構(gòu)造成將從低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排放的中間壓力制冷劑壓縮到高壓的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu);散熱器,所述散熱器被設(shè)置成冷卻從壓縮機(jī)的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排放的高壓制冷劑;中間壓力膨脹閥,所述中間壓力膨脹閥被設(shè)置成將從散熱器流出的制冷劑減壓到中間壓力;低壓膨脹閥,所述低壓膨脹閥被設(shè)置成將從散熱器流出的制冷劑減壓到低壓力;蒸發(fā)器,所述蒸發(fā)器被設(shè)置成蒸發(fā)由低壓膨脹閥減壓的低壓制冷劑并使蒸發(fā)的制冷劑流向低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè);中間壓力制冷劑通道, 由所述中間壓力膨脹閥減壓的中間壓力制冷劑通過所述中間壓力制冷劑通道被引入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè);低壓制冷劑通道,所述低壓制冷劑通道被設(shè)置成連接低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè);和制冷劑循環(huán)切換部分,所述制冷劑循環(huán)切換部分被構(gòu)造成至少在第一制冷劑循環(huán)與第二制冷劑循環(huán)之間切換,在所述第一制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道打開,而低壓制冷劑通道關(guān)閉,在所述第二制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道關(guān)閉,而低壓制冷劑通道打開。并且,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)具有小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量的排放容量。因此,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中,當(dāng)切換第一制冷劑循環(huán)時,可以構(gòu)造節(jié)約型制冷劑循環(huán),而當(dāng)切換第二制冷劑循環(huán)時,可以通過使用高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)增加制冷劑壓力, 而不需要使用低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑排放容量。此外,因?yàn)楦呒墏?cè)壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量被設(shè)定成小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量,因此即使當(dāng)加熱操作模式從第一制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)時,也可以增加高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速,同時保持制冷劑循環(huán)量。因此,可以通過增加高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速提高高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率,因此可以有效地提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中的C0P,而不依賴于在制冷劑循環(huán)中循環(huán)的必要的制冷劑流量的變化。兩級制冷劑循環(huán)裝置可以進(jìn)一步增加制冷劑循環(huán)控制部分,所述制冷劑循環(huán)控制部分被構(gòu)造成控制制冷劑循環(huán)切換部分的操作。在這種情況下,當(dāng)循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)能力時,制冷劑循環(huán)控制部分使制冷劑循環(huán)切換部分切換到第一制冷劑循環(huán),而當(dāng)循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力等于或小于第二標(biāo)準(zhǔn)能力時, 制冷劑循環(huán)控制部分使制冷劑循環(huán)切換部分切換到第二制冷劑循環(huán),其中所述第二標(biāo)準(zhǔn)能力小于所述第一標(biāo)準(zhǔn)能力。例如,可以根據(jù)從高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排放的排放制冷劑壓力、吸入到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入制冷劑壓力、排放制冷劑壓力與吸入制冷劑壓力之間的壓力差以及外部空氣溫度等計(jì)算循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力。兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置還可以設(shè)有被構(gòu)造成驅(qū)動高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)并使高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部分和被構(gòu)造成控制驅(qū)動部分的操作的驅(qū)動控制部分。在這種情況下,驅(qū)動控制部分可以根據(jù)循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力的增加來增加驅(qū)動控制部分的轉(zhuǎn)速。此外,當(dāng)驅(qū)動部分的轉(zhuǎn)速等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,制冷劑循環(huán)控制部分可以使制冷劑循環(huán)切換部分切換到第一制冷劑循環(huán),以及當(dāng)驅(qū)動部分的轉(zhuǎn)速等于或小于第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,制冷劑循環(huán)控制部分可以使制冷劑循環(huán)切換部分切換到第二制冷劑循環(huán),其中所述第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速小于第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。此外,離合器部件可以布置在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)與電動機(jī)之間,以能夠中斷從電動機(jī)到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的動力傳輸。在這種情況下,當(dāng)設(shè)定第一制冷劑循環(huán)時,離合器部件中斷從電動機(jī)到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的動力傳輸,而當(dāng)設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,離合器部件執(zhí)行從電動機(jī)到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的動力傳輸。在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中,制冷劑循環(huán)切換部分可以被構(gòu)造成在所述第一制冷劑循環(huán)、所述第二制冷劑循環(huán)和一第三制冷劑循環(huán)間切換,在所述第三制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道關(guān)閉,并且低壓制冷劑通道關(guān)閉??蛇x地/此外,制冷劑循環(huán)切換部分可以由適于打開或關(guān)閉中間壓力制冷劑通道的中間壓力打開/關(guān)閉閥和適于打開或關(guān)閉低壓制冷劑通道的低壓打開/關(guān)閉閥構(gòu)造而成??蛇x地,制冷劑循環(huán)切換部分可以由三通閥構(gòu)造而成,所述三通閥布置在中間壓力制冷劑通道與低壓制冷劑通道之間的連接部處,以至少在連接中間壓力膨脹閥的制冷劑出口側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)的制冷劑通道與連接低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的吸入側(cè)的制冷劑通道之間被切換。
本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下參考附圖的說明變得更加清楚,其中相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示,其中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的在加熱操作模式下當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖2是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的在加熱操作模式下當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖3是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的在加熱操作模式下當(dāng)?shù)诙评鋭┭h(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖4是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的當(dāng)處于冷卻操作模式的制冷劑循環(huán)被設(shè)定時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖5是顯示適于根據(jù)第一實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的壓縮機(jī)的軸向剖視圖;圖6A是沿圖5中的線A-A截得的剖視圖,圖6B是沿圖5中的線B-B截得的剖視圖;圖7是顯示COP相對于高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量(V2)與低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量(Vl)的排放容量比(V2/V1)的變化的曲線圖;圖8是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的加熱操作模式下當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被切換時的制冷劑的狀態(tài)的莫爾圖;圖9是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的加熱操作模式下當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)被切換時的制冷劑的狀態(tài)的莫爾圖;圖10是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的加熱操作模式下當(dāng)?shù)诙评鋭┭h(huán)被切換時制冷劑的狀態(tài)的莫耳圖;圖11是與現(xiàn)有技術(shù)相比較顯示根據(jù)第一實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中所需的加熱能力與COP之間的關(guān)系的曲線圖;圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的在加熱操作模式下當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的兩級加壓壓縮機(jī)的示意圖;圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的在加熱操作模式下當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置的示意圖;圖15A是顯示基于高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和需要的扭矩的等效率線的曲線圖,圖 15B是顯示壓縮效率相對于轉(zhuǎn)速的變化的曲線圖;以及圖16是顯示壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速與壓縮效率之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下參照
本發(fā)明的實(shí)施例。(第一實(shí)施例)以下參照圖1-11說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。在第一實(shí)施例中,本發(fā)明的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10典型地應(yīng)用到用于電動車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器1,所述電動車輛從用于車輛行駛的電動機(jī)獲得用于車輛行駛的驅(qū)動力。兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10適于加熱或冷卻要被吹送到車廂內(nèi)的空氣,所述車廂為將在空氣調(diào)節(jié)器1中被空氣調(diào)節(jié)的空間。本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的循環(huán)結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成在加熱操作模式與冷卻操作模式之間進(jìn)行切換。在加熱操作模式中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10可以如圖 1-3所示操作,使得通過使用兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10加熱要吹送到車廂內(nèi)的空氣。相反,在冷卻操作模式中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10如圖4所示操作,使得通過使用兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10冷卻要吹送到車廂內(nèi)的空氣。在加熱操作模式中,如圖1-3所示的實(shí)線箭頭所示,制冷劑流動通過兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10以在第一制冷劑循環(huán)、第二制冷劑循環(huán)和第三制冷劑循環(huán)間切換。此外,在冷卻操作模式中,如圖4所示的實(shí)線箭頭所示, 制冷劑流動通過兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10。例如,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,可以使用氟利昂基制冷劑。在這種情況下,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中構(gòu)造副臨界制冷劑循環(huán)。在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置 10中,高壓側(cè)的制冷劑壓力變成低于制冷劑的臨界壓力。此外,制冷機(jī)油混合到制冷劑中以潤滑壓縮機(jī)100,使得制冷機(jī)油與制冷劑一起在制冷劑循環(huán)中循環(huán)。
壓縮機(jī)100布置在車輛的機(jī)罩(罩蓋)的內(nèi)部,并且在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置 10中執(zhí)行制冷劑(流體)的吸入、壓縮和排放。壓縮機(jī)100為兩級加壓電動壓縮機(jī),所述兩級加壓電動壓縮機(jī)包括限定外殼的殼體140、設(shè)置在殼體140中的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120、和設(shè)置在殼體140中以驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的電動機(jī)130。此外,壓縮機(jī)100的殼體140設(shè)有吸入端口 144、中間壓力端口 145、和排放端口 146,低壓制冷劑從所述吸入端口吸入到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,中間壓力制冷劑從所述中間壓力端口從殼體140的外部被吸入到殼體140的內(nèi)部,高壓制冷劑從所述排放端口從所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120被排放到殼體140的外部。接下來,后面詳細(xì)說明壓縮機(jī)100的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部冷凝器12的制冷劑入口側(cè)連接到壓縮機(jī)100的排放端口 146。內(nèi)部冷凝器 12設(shè)置在車輛空氣調(diào)節(jié)器1的內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的空氣調(diào)節(jié)殼體31中,并且被用作加熱熱交換器(制冷劑散熱器),在所述加熱熱交換器中,在其中流動的從壓縮機(jī)100的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120排放的高溫高壓制冷劑與通過內(nèi)部蒸發(fā)器20之后的空氣進(jìn)行熱交換。第一三通接頭部件13a連接到內(nèi)部冷凝器12的制冷劑出口側(cè),以使從內(nèi)部冷凝器 12流出的高壓制冷劑分支。例如,第一三通接頭部件13a具有用作一個制冷劑入口和兩個制冷劑出口的三個端口。三通接頭部件13a可以通過聯(lián)接多跟管構(gòu)造而成,或者可以通過在金屬塊部件或樹脂塊部件中設(shè)置多個制冷劑通道構(gòu)造而成。第一三通接頭部件13a的一個制冷劑出口經(jīng)由中間壓力膨脹閥1 連接到氣液分離器16的制冷劑入口側(cè)。第一三通接頭部件13a的另一個制冷劑出口經(jīng)由打開/關(guān)閉閥 17連接到第二三通接頭部件13b的一個制冷劑入口。中間壓力膨脹閥1 是用于將從內(nèi)部冷凝器12流出的高壓制冷劑減壓并膨脹到中間壓力制冷劑的可變節(jié)流閥。更具體地,中間壓力膨脹閥1 被構(gòu)造成包括具有可變節(jié)流開度的閥體、和用于改變閥體的節(jié)流開度的步進(jìn)電動機(jī)。通過從隨后所述的空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制中間壓力膨脹閥1 的操作。中間壓力膨脹閥1 被構(gòu)造成完全關(guān)閉節(jié)流通道,從而阻擋從第一三通接頭部件 13a的所述一個制冷劑出口到氣液分離器16的制冷劑入口側(cè)的制冷劑的流動。因此,中間壓力膨脹閥1 在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中被用作制冷劑循環(huán)切換部分。第一電動膨脹閥1 在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中用作操作模式切換部分,所述操作模式切換部分在冷卻操作模式的制冷劑通道與加熱操作模式的制冷劑循環(huán)之間進(jìn)行切換。在氣液分離器16中,從中間壓力膨脹閥1 流出的制冷劑被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑,而循環(huán)中剩余的液體制冷劑儲存在所述氣液分離器中。氣液分離器16的氣體制冷劑出口通過中間壓力制冷劑通道14連接到壓縮機(jī)100的中間壓力端口 145,而氣液分離器16的液體制冷劑出口通過低壓膨脹閥1 連接到第二三通接頭部件13b的另一個制冷劑入口端口。中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha布置在中間壓力制冷劑通道14中以打開或關(guān)閉中間壓力制冷劑通道14。例如,中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha是用于打開和關(guān)閉中間壓力制冷劑通道14的電磁閥,并且通過從隨后所述的空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制中間壓力打開/關(guān)閉閥14a的操作。中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha還用作止回閥,從而僅允許從氣液分離器16的氣體制冷劑出口流動到壓縮機(jī)100的中間壓力端口 145的制冷劑的流動。
因此,可以防止當(dāng)中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha打開時制冷劑從壓縮機(jī)100的中間壓力端口 145反向流動到氣液分離器16。可選地,中間壓力打開/關(guān)閉閥1 可以被構(gòu)造成沒有止回閥的功能,并且止回閥可以布置在中間壓力制冷劑通道14中。在這種情況下, 止回閥可以與氣液分離器16或壓縮機(jī)100 —體形成,或者可以單獨(dú)形成。因此,中間壓力打開/關(guān)閉閥1 用作能夠阻止中間壓力制冷劑通道14中的制冷劑流動的制冷劑循環(huán)切換部分。在本實(shí)施例中,中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha用于在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中切換第一至第三制冷劑循環(huán)中的一個。制冷劑循環(huán)切換部分被構(gòu)造成具有不同于用于在冷卻操作模式與加熱操作模式之間切換操作模式的操作模式切換裝置的功能。低壓膨脹閥1 是用于將在氣液分離器16中被分離并從氣液分離器16流出的中間壓力液體制冷劑減壓并膨脹到低壓制冷劑的可變節(jié)流閥。低壓膨脹閥1 的基本結(jié)構(gòu)類似于中間壓力膨脹閥15a。通過從隨后所述的空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制低壓膨脹閥15b的操作。低壓膨脹閥1 可以完全關(guān)閉節(jié)流閥打開通道,以阻止制冷劑管中的制冷劑從氣液分離器16的液體制冷劑出口到第二三通接頭部件13b的另一個制冷劑入口的流動。在本實(shí)施例中,類似于中間壓力膨脹閥15a,低壓膨脹閥1 在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中用作操作模式切換裝置,用于在冷卻操作模式的制冷劑通道與加熱操作模式的制冷劑通道之間進(jìn)行切換。打開/關(guān)閉閥17連接到第一三通接頭部件13a的另一個制冷劑出口,并且是根據(jù)從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號被控制的電磁閥??諝庹{(diào)節(jié)控制器控制打開/關(guān)閉閥 17的打開或關(guān)閉狀態(tài),從而在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中切換制冷劑通道。在本實(shí)施例中,打開/關(guān)閉閥17與中間壓力膨脹閥1 和低壓膨脹閥1 一起用作操作模式切換部分。第二三通接頭部件13b的基本結(jié)構(gòu)類似于第一三通接頭部件13a的基本結(jié)構(gòu)。第二三通接頭部件1 在該三通接頭部件的三個端口中設(shè)有兩個制冷劑入口和一個制冷劑出口。第二三通接頭部件13b的制冷劑出口連接到外部熱交換器18,在所述外部熱交換器中,在所述外部熱交換器中流動的制冷劑與由鼓風(fēng)扇吹送的外部空氣進(jìn)行熱交換。外部熱交換器18在加熱操作模式中用作蒸發(fā)器,其中在低壓膨脹閥1 中被減壓的低壓制冷劑被蒸發(fā)以具有吸熱作用,并在冷卻操作模式中用作制冷劑散熱器,其中高壓制冷劑將熱量輻射到外部空氣。外部熱交換器18設(shè)置在車輛的機(jī)罩內(nèi)。電動三通閥19連接到外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)。電動三通閥19與中間壓力膨脹閥1 和低壓膨脹閥15b以及打開/關(guān)閉閥17 —起用作操作模式切換部分。通過從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制電動三通閥19的操作。例如,電動三通閥19在加熱操作模式時被切換以設(shè)定其中將外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)連接到第三三通接頭部件13c的所述一個制冷劑入口的制冷劑循環(huán),和在冷卻操作模式時被切換以設(shè)定其中外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)連接到冷卻膨脹閥15c 的入口側(cè)的制冷劑循環(huán)。第三三通接頭部件13c的基本結(jié)構(gòu)類似于第一三通接頭部件13a的基本結(jié)構(gòu)。第三三通接頭部件13c在該三通接頭部件的三個端口中設(shè)有兩個制冷劑入口和一個制冷劑出口。冷卻膨脹閥15c的基本結(jié)構(gòu)類似于中間壓力膨脹閥15a和低壓膨脹閥1 中的基本結(jié)構(gòu)。冷卻膨脹閥15c的制冷劑出口側(cè)連接到內(nèi)部蒸發(fā)器20的制冷劑入口側(cè)。內(nèi)部蒸發(fā)器20在內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的空氣調(diào)節(jié)殼體31中布置在內(nèi)部冷凝器12的上游空氣側(cè)。 內(nèi)部蒸發(fā)器20用作用于在冷卻操作模式中通過在制冷劑與要吹送到車廂內(nèi)的空氣之間執(zhí)行熱交換來冷卻要吹送到車廂內(nèi)的空氣的冷卻熱交換器。內(nèi)部蒸發(fā)器20的制冷劑出口側(cè)連接到第三三通接頭部件13c的另一個制冷劑入口,而第三三通接頭部件13c的制冷劑出口連接到儲存器21的制冷劑入口側(cè)。儲存器21是低壓側(cè)氣液分離器,在所述低壓側(cè)氣液分離器中,在該低壓側(cè)氣液分離器中流動的制冷劑被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑,而剩余的制冷劑儲存在所述儲存器中。壓縮機(jī)100的吸入端口 144連接到儲存器21的氣體制冷劑出口。在本實(shí)施例中,低壓制冷劑通道22被設(shè)置成將在中間壓力打開/關(guān)閉閥1 與壓縮機(jī)100的中間壓力端口 145之間的位置處的中間壓力制冷劑通道14連接到從儲存器21 的氣體制冷劑出口到壓縮機(jī)100的吸入端口 144的制冷劑通道。低壓制冷劑通道22被制成為使低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的吸入側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的吸入側(cè)互相連接。因此,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的吸入側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的吸入側(cè)可以通過低壓制冷劑通道22 互相連接。低壓打開/關(guān)閉閥2 布置在低壓制冷劑通道22中。低壓打開/關(guān)閉閥2 具有類似于中間壓力打開/關(guān)閉閥14a的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。例如,低壓打開/關(guān)閉閥2 是用于打開和關(guān)閉低壓制冷劑通道22的電磁閥,并且通過從隨后所述的空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制低壓打開/關(guān)閉閥22a的操作。在本實(shí)施例中,類似于中間壓力打開/關(guān)閉閥14a,低壓打開/關(guān)閉閥2 用作制冷劑循環(huán)切換部分,所述制冷劑循環(huán)切換部分在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中切換第一至第三制冷劑循環(huán)中的一個制冷劑循環(huán)(循環(huán)結(jié)構(gòu))。接下來,說明內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30。內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30位于儀表盤(即,儀表板)的內(nèi)部,所述儀表盤定位在車廂中的最前部處。內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30包括空氣調(diào)節(jié)殼體31,所述空氣調(diào)節(jié)殼體31形成外殼,并且所述空氣調(diào)節(jié)殼體內(nèi)限定有空氣通道。在空氣調(diào)節(jié)殼體31中,鼓風(fēng)機(jī)32被設(shè)置以通過空氣通道將空氣吹送到車廂中。鼓風(fēng)機(jī)32、內(nèi)部冷凝器12和內(nèi)部蒸發(fā)器20以及類似裝置設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)殼體31中。內(nèi)部/外部空氣切換裝置33沿空氣流動方向布置在空氣調(diào)節(jié)殼體31的最上游側(cè),以選擇性地引入內(nèi)部空氣(即,乘客室內(nèi)部的空氣)或/和外部空氣(即,乘客室外部的空氣)。內(nèi)部/外部空氣切換裝置33包括內(nèi)部/外部空氣切換門,所述內(nèi)部/外部空氣切換門連續(xù)地調(diào)節(jié)內(nèi)部空氣引入端口和外部空氣引入端口的打開面積,內(nèi)部空氣從所述內(nèi)部空氣引入端口引入到空氣調(diào)節(jié)殼體31中,外部空氣從所述外部空氣引入端口引入到空氣調(diào)節(jié)殼體31中,從而連續(xù)地改變內(nèi)部空氣引入量和外部空氣引入量之間的流量比。鼓風(fēng)機(jī)32在內(nèi)部/外部空氣切換裝置33的下游空氣側(cè)設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)殼體31 中,以將通過內(nèi)部/外部空氣切換裝置33吸入的空氣朝向車廂的內(nèi)部吹送。鼓風(fēng)機(jī)32例如是電動鼓風(fēng)機(jī),具有離心多葉片式風(fēng)扇和電動機(jī)。在這種情況中,離心多葉片式風(fēng)扇由電動機(jī)驅(qū)動,并且通過從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制電壓控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(送風(fēng)量)。
內(nèi)部蒸發(fā)器20和內(nèi)部冷凝器12在流動通過空氣調(diào)節(jié)殼體31的空氣通道的空氣的流動方向上按順序在鼓風(fēng)機(jī)32的下游側(cè)設(shè)置在空氣調(diào)節(jié)殼體31中。S卩,內(nèi)部蒸發(fā)器20 在朝向車廂流動的空氣的流動方向上布置在內(nèi)部冷凝器12的上游??諝饣旌祥T34布置在內(nèi)部蒸發(fā)器20的下游空氣側(cè)和內(nèi)部冷凝器12的上游空氣側(cè),以調(diào)節(jié)通過內(nèi)部冷凝器12的空氣的流量與繞過內(nèi)部冷凝器12的空氣的流量的比值?;旌峡臻g35在空氣調(diào)節(jié)殼體31中設(shè)置在內(nèi)部冷凝器12的下游空氣側(cè),使得通過內(nèi)部冷凝器 12的空氣和繞過內(nèi)部冷凝器12的空氣在該混合空間35中混合,從而獲得具有所需溫度的調(diào)節(jié)空氣。此外,在最下游空氣側(cè),空氣調(diào)節(jié)殼體31設(shè)有多個空氣出口(未示出),混合空間 35的調(diào)節(jié)空氣從所述多個空氣出口被吹送到作為將被空氣調(diào)節(jié)的空間的車廂內(nèi)??諝獬隹诶鐬槊娌靠諝獬隹?、腳部空氣出口和除霜空氣出口,其中,調(diào)節(jié)空氣通過所述面部空氣出口被吹向車廂中的乘客的上側(cè),調(diào)節(jié)空氣通過所述腳部空氣出口被吹向車廂中的乘客的腳部區(qū)域,而調(diào)節(jié)空氣通過所述除霜空氣出口被吹向車輛的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面??諝饣旌祥T34調(diào)節(jié)通過內(nèi)部冷凝器12的空氣的流量與繞過內(nèi)部冷凝器12的空氣的流量的比值,以調(diào)節(jié)在混合空間35中混合的調(diào)節(jié)空氣的溫度,并且調(diào)節(jié)從各個空氣出口吹送的調(diào)節(jié)空氣的溫度??諝饣旌祥T34由伺服電動機(jī)驅(qū)動,所述伺服電動機(jī)通過從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制。面部空氣出口、腳部空氣出口和除霜空氣出口由門部件選擇性地打開和關(guān)閉。例如,面部門位于面部空氣出口的上游以調(diào)節(jié)面部空氣出口的打開面積,腳部門位于腳部空氣出口的上游以調(diào)節(jié)腳部空氣出口的打開面積,而除霜門位于除霜空氣出口的上游以調(diào)節(jié)除霜空氣出口的打開面積。S卩,面部門、腳部門和除霜門被構(gòu)造成形成空氣出口模式切換部件,并且可操作地通過連桿機(jī)構(gòu)相互連接以被電致動器驅(qū)動,從而設(shè)置空氣出口模式。例如,電致動器是通過從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制的伺服電動機(jī)。接下來,以下參照圖5、6A和6B詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)施例的壓縮機(jī)100的結(jié)構(gòu)。圖 5是壓縮機(jī)100的軸向剖視圖,圖5的上下方向?qū)?yīng)于當(dāng)壓縮機(jī)100安裝到車輛時壓縮機(jī) 100的上下(頂部-底部)方向。圖6A是沿圖5的線A-A截得的剖視圖,而圖6B是沿圖5 的線B-B截得的剖視圖。壓縮機(jī)100包括由諸如滾動活塞壓縮機(jī)構(gòu)的固定容積壓縮機(jī)構(gòu)制成的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110、高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120、用于驅(qū)動兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的電動機(jī)130、和形成壓縮機(jī)100的外殼并在里面限定內(nèi)部空間150的殼體140。電動機(jī)130為用于驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的驅(qū)動部件。殼體140包括在水平方向上延伸的圓柱形部件141、被設(shè)置以在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu) 110側(cè)閉合圓柱形部件141的開口部分的低級側(cè)罩部件142、和設(shè)置成在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu) 120側(cè)閉合圓柱形部件141的另一開口部分的高級側(cè)罩部件143。殼體140的圓柱形部件 141、低級側(cè)罩部件142和高級側(cè)罩部件143通過使用諸如焊接的結(jié)合方法一體結(jié)合,從而在殼體140中氣密地形成內(nèi)部空間150。通孔設(shè)置在圓柱形部件141的外周表面中以穿過圓柱形部件141的內(nèi)部和外部。 中間壓力端口 145由該通孔形成,使得中間壓力氣體制冷劑在殼體140的外部從氣液分離器16側(cè)流動到殼體140的內(nèi)部空間150。因此,內(nèi)部空間150變得處于中間壓力制冷劑狀態(tài)下。變換器160連接到殼體140的低級側(cè)罩部件142的外表面,以將電力供應(yīng)給電動機(jī) 130。并且,變換器160將具有基于從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號的頻率的交流電壓輸出給電動機(jī)130。因此,壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速通過從變換器160輸出的頻率來控制。通過基于頻率控制的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制改變壓縮機(jī)100的制冷劑排放容量。例如,變換器160連接到殼體140,使得變換器160的一個端面整體緊密接觸殼體 140的低級側(cè)罩部件142的外表面。因此,可以有效地執(zhí)行變換器160與殼體140的內(nèi)部空間150中的制冷劑之間的熱傳遞,從而通過使用殼體140的內(nèi)部空間150中的中間壓力制冷劑冷卻變換器160。接下來,電動機(jī)130例如包括定子132和轉(zhuǎn)子133。定子132通過由磁性材料制成的定子芯13 構(gòu)造而成,并且定子線圈132b纏繞在定子芯13 上。轉(zhuǎn)子133形成為在旋轉(zhuǎn)軸向方向上延伸的近似圓柱形形狀,并且設(shè)置在定子132的內(nèi)周側(cè)。轉(zhuǎn)子133由在中心部分處具有通孔的永磁體制成,并且軸131壓配合到轉(zhuǎn)子133 的中心部分處的通孔中。軸131是被設(shè)置成將來自電動機(jī)130的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸。當(dāng)將電力供應(yīng)給定子線圈132b并且生成旋轉(zhuǎn)磁場時,轉(zhuǎn)子 133和軸131 一體地旋轉(zhuǎn)。軸131在旋轉(zhuǎn)軸向方向上延伸以具有大于轉(zhuǎn)子133的長度。軸131相對于轉(zhuǎn)子 133在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110側(cè)由低級側(cè)支承部分134可縮回地支撐,而相對于轉(zhuǎn)子133在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120側(cè)由高級側(cè)支承部分135可縮回地支撐。相對于軸131的旋轉(zhuǎn)中心偏心的低級側(cè)偏心部分131a在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110側(cè)形成在軸131的一個端部處。類似地,相對于軸131的旋轉(zhuǎn)中心偏心的高級側(cè)偏心部分131b 在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120側(cè)形成在軸131的另一個端部處。低級側(cè)偏心部分131a和高級側(cè)偏心部分131b分別用作與低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的連接部,并且被設(shè)置成將來自軸131的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞給低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120。因此,在本實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110 和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120在水平方向上布置在軸131的兩個端側(cè)處,使得兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、 120在水平方向上定位在電動機(jī)130的兩個端側(cè)處。低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110被構(gòu)造成將低壓制冷劑壓縮到中間壓力制冷劑并排放壓縮后的中間壓力制冷劑。低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110包括具有在水平方向上延伸的軸向方向的近似圓柱形低級側(cè)圓柱體111、布置在低級側(cè)圓柱體111的內(nèi)周側(cè)處的圓柱形低級轉(zhuǎn)子112、低級側(cè)葉片113和類似部件。低級側(cè)葉片113與低級側(cè)圓柱體111和低級側(cè)轉(zhuǎn)子112 —起分隔用于壓縮制冷劑的低級側(cè)壓縮空間117。低級側(cè)支承板114在電動機(jī)130側(cè)布置在低級側(cè)圓柱體111處,而低級側(cè)支承部分134固定到低級側(cè)支承板114的中心部分。低級側(cè)排放板115在與電動機(jī)130相對的一側(cè)布置在低級側(cè)圓柱體111處,并且低級側(cè)制冷劑排放端口 11 形成在低級側(cè)排放板115 中。因此,低級側(cè)空間形成在低級側(cè)圓柱體111的內(nèi)周側(cè)上,使得低級側(cè)轉(zhuǎn)子112容納在低級側(cè)空間中。插入孔設(shè)置在低級側(cè)轉(zhuǎn)子112的中心部分處,并且軸131的低級側(cè)偏心部分131a插入到低級側(cè)轉(zhuǎn)子112的插入孔中。低級側(cè)偏心部分131a可縮回地插入到低級側(cè)轉(zhuǎn)子112 的插入孔中,使得軸131和低級側(cè)轉(zhuǎn)子112相互連接。因此,低級側(cè)轉(zhuǎn)子112根據(jù)軸131的旋轉(zhuǎn)在圓柱形空間內(nèi)偏心地旋轉(zhuǎn),同時低級側(cè)圓柱體111的圓柱形外周表面接觸低級側(cè)圓柱體111的內(nèi)周表面。如圖6A所示,在徑向方向上凹陷的凹陷孔形成在低級側(cè)圓柱體111的內(nèi)周側(cè)處, 并且低級側(cè)彈簧116和低級側(cè)葉片113設(shè)置在凹陷孔中。所述凹陷孔被制成為與殼體140 的內(nèi)部空間150連通,使得中間壓力被施加到低級側(cè)葉片113的背面。低級側(cè)葉片113被構(gòu)造成通過使用低級側(cè)彈簧116的負(fù)荷和所述背壓接觸低級側(cè)轉(zhuǎn)子112的外周表面。因此,用于壓縮低壓制冷劑的低級側(cè)壓縮空間117由通過低級側(cè)圓柱體111與低級側(cè)轉(zhuǎn)子112之間的接觸部、低級側(cè)葉片113與低級側(cè)轉(zhuǎn)子112之間的接觸部、低級側(cè)支承板114和低級側(cè)排放板115封閉的空間形成。低級側(cè)制冷劑吸入端口(低級側(cè)流體吸入端口)Illa形成在低級側(cè)圓柱體111的圓柱形側(cè)表面中,其中低壓制冷劑從所述低級側(cè)制冷劑吸入端口被吸入到低級側(cè)壓縮空間 117中。壓縮機(jī)100的制冷劑吸入端口 144通過形成制冷劑吸入通道的吸入管118連接到低級側(cè)制冷劑吸入端口 111a,如圖6A所示。此外,形成在低級側(cè)排放板115中的低級側(cè)制冷劑排放端口 11 在殼體140內(nèi)的內(nèi)部空間150中開口。此外,低級側(cè)引導(dǎo)閥11 布置在低級側(cè)制冷劑排放端口 11 中,以僅允許制冷劑從低級側(cè)制冷劑排放端口 11 流向殼體140中的內(nèi)部空間150的流動。因此,在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110中,根據(jù)軸131的旋轉(zhuǎn),低級側(cè)壓縮空間117移動,同時減小從低級側(cè)制冷劑吸入端口 Illa側(cè)到低級側(cè)制冷劑排放端口 11 側(cè)的所述低級側(cè)壓縮空間的容積,以壓縮制冷劑。當(dāng)壓縮后的制冷劑比低級側(cè)引導(dǎo)閥11 的閥打開壓力高時,制冷劑從低級側(cè)制冷劑排放端口 11 被排放到殼體110中的內(nèi)部空間150中。高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120將內(nèi)部空間150中的中間壓力制冷劑壓縮到高壓制冷劑并排放壓縮后的高壓制冷劑。高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的基本結(jié)構(gòu)類似于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的基本結(jié)構(gòu)。因此,類似于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120包括高級側(cè)圓柱體121、高級側(cè)轉(zhuǎn)子122、高級側(cè)葉片123、高級側(cè)支承板124、高級側(cè)排放板125、高級側(cè)彈簧1 和類似部件。此外,高級側(cè)制冷劑吸入端口(高級側(cè)流體吸入端口)121a設(shè)置在高級側(cè)圓柱體 121的圓柱形側(cè)表面中,以在內(nèi)部空間150中開口,其中中間壓力制冷劑通過所述高級側(cè)制冷劑吸入端口被吸入到高級側(cè)壓縮空間127中。此外,高級側(cè)引導(dǎo)閥12 布置在形成在高級側(cè)排放板125中的高級側(cè)制冷劑排放端口 12 中,以僅允許制冷劑從高級側(cè)制冷劑排放端口 12 流向排放通道側(cè)的流動。因此,高級側(cè)引導(dǎo)閥12 用作高級側(cè)止回閥。高級側(cè)制冷劑排放端口(高級側(cè)流體排放端口)12 形成在高級側(cè)排放板125 中。分隔板171形成在殼體140的內(nèi)部以使內(nèi)部空間150和油分離空間170相互分隔開。 此外,排放通道1 形成在分隔板171中,使得排放端口 146通過排放通道1 和油分離空間170與高級側(cè)制冷劑排放端口 12 連通。因此,在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中,根據(jù)軸131的旋轉(zhuǎn),高級側(cè)壓縮空間127移動,同時減小該高級側(cè)壓縮空間從高級側(cè)制冷劑吸入端口 121a側(cè)到高級側(cè)制冷劑排放端口 12 側(cè)的容積,以壓縮制冷劑。當(dāng)壓縮的制冷劑比高級側(cè)引導(dǎo)閥12 的閥打開壓力高時,制冷劑通過油分離空間170和排放端口 146從高級側(cè)制冷劑排放端口 12 被排放到壓縮機(jī)100 的外部。油分離室170在殼體140中形成在制冷劑排放通道128與制冷劑排放端口 146之間,以使制冷機(jī)油與從高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120排放的制冷劑分離。油分離室170是碰撞型油分離器,在所述油分離器中,從制冷劑排放通道1 排放的高壓制冷劑與高級側(cè)罩部件143 碰撞以降低高壓制冷劑的流動速度,并且具有比氣體制冷劑密度高的密度的制冷機(jī)油向下掉落以被儲存在所述油分離器中。因此,排放端口 146在儲存在油分離室170中的制冷機(jī)油的油面的上側(cè)形成在殼體140的高級側(cè)罩部件143中。此外,油引入管172布置在油分離室170中,使得儲存在油分離室170中的制冷機(jī)油通過油引入管172被引入到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的滑動部分。在本實(shí)施例中,如圖5所示,高級側(cè)圓柱體121的內(nèi)徑向尺寸形成為近似等于低級側(cè)圓柱體111的內(nèi)徑向尺寸,而高級側(cè)圓柱體121和高級側(cè)轉(zhuǎn)子122的軸向尺寸形成為比低級側(cè)圓柱體111和低級側(cè)轉(zhuǎn)子112的軸向尺寸短。因此,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放容量V2可以被設(shè)置成小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量VI。在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,低壓制冷劑被吸入到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110中, 中間壓力制冷劑從中間壓力端口 145流入到內(nèi)部空間150,并且從低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110排放的中間壓力制冷劑和從中間壓力端口 145流動的中間壓力制冷劑的混合物被吸入。兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10被構(gòu)造成調(diào)節(jié)低壓制冷劑、中間壓力制冷劑和高壓制冷劑的壓力比, 從而改變COP。更具體地,中間壓力制冷劑的壓力被調(diào)節(jié)以變成高壓制冷劑的壓力和低壓制冷劑的壓力的乘積的平方根,使得COP接近最大值。在本實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,因?yàn)榈图墏?cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120由共用電動機(jī)130驅(qū)動,轉(zhuǎn)速在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中相同。然而,在本實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,因?yàn)榈图墏?cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量Vl和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120 的排放容量V2變化,因此可以容易地改變低壓制冷劑、中間壓力制冷劑和高壓制冷劑的壓力比。根據(jù)本申請的發(fā)明人的研究,當(dāng)高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放容量V2與低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)Iio的排放容量Vl的排放容量比V2/V1在0. 6到0. 7的范圍內(nèi)時,COP可以分別在通常操作和高負(fù)荷操作中接近最大值。這里,在通常操作中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的空氣的必要加熱能力是預(yù)定的通常能力范圍。相反,在高負(fù)荷操作中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的空氣的必要加熱能力比預(yù)定的通常能力范圍高。圖7是顯示COP相對于排放容量比V2/V1的變化的曲線圖。在圖7中,高COP范圍表示排放容量比V2/V1的范圍,在該范圍中,COP接近最大值。例如,高COP范圍被設(shè)定成使得0. 4 < V2/V1 ( 0. 9。通過設(shè)定0. 4 < V2/V1 ( 0. 9,COP在通常操作和高負(fù)荷操作中均可以被充分增加。此外,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量Vl和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放容量V2可以被設(shè)定成使得0. 5 ^ V2/V1 ^ 0. 8。在該比值范圍中,可以更加有效地增加 COP。另外,壓縮機(jī)構(gòu)的排放容量是每一轉(zhuǎn)從壓縮機(jī)構(gòu)排放的理論流量(推動和移除容量),并且排放容量可以通過幾何計(jì)算的流量來表示。接下來,說明本實(shí)施例的電控制部分。空氣調(diào)節(jié)控制器包括微型計(jì)算機(jī)和圓周電路。微型計(jì)算機(jī)具有CPU、R0M、RAM等。空氣調(diào)節(jié)控制器根據(jù)存儲在ROM中的控制程序執(zhí)行各種計(jì)算和處理,并且執(zhí)行連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸出側(cè)的各種設(shè)備的控制操作。例如, 諸如壓縮機(jī)100、操作模式切換部分15a、15b、17、19、制冷劑循環(huán)切換部分14a、22a、鼓風(fēng)機(jī) 32和類似部件的各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸出側(cè)??諝庹{(diào)節(jié)傳感器組連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸入側(cè)。例如,空氣調(diào)節(jié)傳感器組包括被構(gòu)造成檢測車廂的溫度的內(nèi)部空氣傳感器、被構(gòu)造成檢測外部空氣溫度的外部空氣溫度傳感器、被構(gòu)造成檢測進(jìn)入到車廂的太陽輻射量的太陽能傳感器、被構(gòu)造成檢測從內(nèi)部蒸發(fā)器20流動的空氣溫度(蒸發(fā)溫度)的蒸發(fā)器溫度傳感器、被構(gòu)造成檢測從壓縮機(jī)100 排放的高壓制冷劑的壓力的排放壓力傳感器、用于檢測吸入到壓縮機(jī)100中的吸入制冷劑的壓力的吸入壓力傳感器和類似裝置。進(jìn)一步地,在車廂中的前部處靠近儀表盤布置的操作面板(未示出)連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸入側(cè),使得將來自設(shè)置在該操作面板上的各種空氣調(diào)節(jié)操作開關(guān)的操作信號輸入給空氣調(diào)節(jié)控制器。對于設(shè)置在操作面板上的各種空氣調(diào)節(jié)操作開關(guān),具體地,設(shè)有車輛空氣調(diào)節(jié)器1的操作開關(guān)、用于設(shè)定車廂溫度的車廂溫度設(shè)定開關(guān)、和用于選擇性地在冷卻操作模式與加熱操作模式之間進(jìn)行切換的選擇器開關(guān)??諝庹{(diào)節(jié)控制器可以被構(gòu)造成具有控制各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作的控制裝置??諝庹{(diào)節(jié)控制器還設(shè)有壓縮機(jī)控制裝置,所述壓縮機(jī)控制裝置包括硬件部分和用于控制壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的軟件部分(即,變換器160)。此外,操作模式控制裝置被設(shè)置以控制諸如中間壓力膨脹閥15a、低壓膨脹閥 15b、打開/關(guān)閉閥17和電動三通閥19的操作模式切換部分,而制冷劑循環(huán)控制裝置被設(shè)置以控制諸如中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha和低壓打開/關(guān)閉閥2 的制冷劑循環(huán)切換部分。 壓縮機(jī)控制裝置、操作模式控制裝置和制冷劑循環(huán)切換裝置中的至少一個可以與空氣調(diào)節(jié)控制器分開構(gòu)造,或者可以與空氣調(diào)節(jié)控制器一體構(gòu)造。接下來,以下說明根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的車輛空氣調(diào)節(jié)器1的操作。在車輛空氣調(diào)節(jié)器1中,例如,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10被構(gòu)造成選擇性地切換諸如用于加熱車廂的加熱操作模式和用于冷卻車廂的冷卻操作模式的操作模式首先,說明加熱操作模式。當(dāng)在打開(ON)車輛空氣調(diào)節(jié)器1的操作開關(guān)的狀態(tài)下通過選擇器開關(guān)選擇加熱操作模式時,加熱操作模式開始。當(dāng)加熱操作模式開始時,空氣調(diào)節(jié)控制器切換構(gòu)成操作模式切換部分的膨脹閥15a、15b、打開/關(guān)閉閥17、和電動三通閥19 的操作狀態(tài)。具體而言,使膨脹閥15a、Mb均處于節(jié)流狀態(tài),其中,每個膨脹閥的節(jié)流通道的通道截面積被設(shè)定成預(yù)定開度,打開/關(guān)閉閥17被關(guān)閉,電動三通閥19被切換到連接外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)至三通接頭部件13c的所述一個制冷劑入口的制冷劑通道。艮口, 在加熱操作模式中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10被操作以使得內(nèi)部冷凝器12用作冷凝器 (制冷劑散熱器),外部熱交換器18用作制冷劑蒸發(fā)器。在本實(shí)施例的加熱操作模式中,中間壓力打開/關(guān)閉閥1 和低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥22a的操作狀態(tài)根據(jù)在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需要的被吹送到車廂中的空氣的必要的空氣加熱能力被選擇性地切換。因此,本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10在加熱操作模式期間能夠在第一至第三制冷劑循環(huán)中被選擇性地切換。(1)加熱操作模式中的第一制冷劑循環(huán)當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力在通常操作期間變成在預(yù)定的通常能力范圍內(nèi)、或者變成其中所需的加熱能力比通常操作中的加熱能力高的高負(fù)荷操作的能力時,在加熱操作模式中設(shè)定第一制冷劑循環(huán)。第一制冷劑循環(huán)可以在其中加熱操作模式的操作開始的初始狀態(tài)循環(huán)時設(shè)定。例如,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的通常操作中的輸出功率大約在2. 0-2. 5kff的范圍內(nèi)。具體地,當(dāng)加熱操作模式的操作開始時或者當(dāng)加熱操作模式從第二或第三制冷劑循環(huán)切換到第一制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置打開中間壓力打開/關(guān)閉閥14a并關(guān)閉低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥22a。因此,在加熱操作模式的第一制冷劑循環(huán)中,從氣液分離器16 流出的中間壓力氣體制冷劑能夠流動到中間壓力制冷劑通道14a,并且低壓制冷劑通道22 被關(guān)閉。在該制冷劑循環(huán)結(jié)構(gòu)中,空氣調(diào)節(jié)控制器讀取用于空氣調(diào)節(jié)控制的傳感器組的檢測信號和操作面板的操作信號??諝庹{(diào)節(jié)控制器根據(jù)所述檢測信號和所述操作信號計(jì)算目標(biāo)空氣溫度ΤΑ0,所述目標(biāo)空氣溫度為吹送到車廂內(nèi)的空氣的目標(biāo)溫度。進(jìn)一步地,空氣調(diào)節(jié)控制器根據(jù)計(jì)算的目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)。例如,參照事先存儲在空氣調(diào)節(jié)控制器中的控制圖根據(jù)目標(biāo)空氣溫度TAO確定由鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送的空氣的目標(biāo)量,即,輸出給鼓風(fēng)機(jī)32的電動機(jī)的控制電壓,使得當(dāng)目標(biāo)空氣溫度TAO高和低時所述空氣的目標(biāo)量較高,而當(dāng)目標(biāo)空氣溫度TAO在中間時所述空氣的目標(biāo)量較低。通過控制連接到壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的變換器160控制壓縮機(jī)100的制冷劑排放容量。變換器160被控制以使得電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10 中所需的加熱能力的增加而被增加。例如,通過使用存儲在空氣調(diào)節(jié)控制器中的控制圖,根據(jù)目標(biāo)空氣溫度ΤΑ0、從壓縮機(jī)100排放的高壓制冷劑的制冷劑壓力、吸入到壓縮機(jī)100中的吸入制冷劑壓力和外部空氣溫度確定輸出給變換器160的控制信號。更具體地,變換器160被控制成使得電動機(jī) 130的轉(zhuǎn)速隨著目標(biāo)空氣溫度TAO的增加、排放制冷劑壓力的增加、吸入制冷劑壓力的減小和外部空氣溫度的減小而增加。通過使用目標(biāo)空氣溫度ΤΑ0、從內(nèi)部蒸發(fā)器20吹出的空氣的溫度的檢測值、和從壓縮機(jī)100排放的制冷劑的溫度的檢測值確定輸出給空氣混合門34的伺服電動機(jī)的控制信號。即,確定輸出給空氣混合門34的伺服電動機(jī)的控制信號,使得吹送到車廂中的空氣的溫度變成乘客期望的溫度,所述溫度通過車廂溫度設(shè)定開關(guān)設(shè)定。在加熱操作模式中,可以控制空氣混合門34的開度,使得從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送的發(fā)送空氣的總量通過內(nèi)部冷凝器12。以上述方式確定的控制電壓和控制信號被輸出給各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備。之后, 直到車輛空氣調(diào)節(jié)器的操作需要被停止為止,在規(guī)定的控制時間重復(fù)執(zhí)行以下控制過程: 讀取上述檢測信號和操作信號一計(jì)算目標(biāo)空氣溫度TAO —確定各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)一輸出控制電壓和控制信號。
此時,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,如圖8所示,從壓縮機(jī)100的排放端口 146排放的高壓制冷劑(圖8中的點(diǎn)a28)流入到內(nèi)部冷凝器12并散發(fā)熱量(圖8中的點(diǎn) a28 —點(diǎn)b8)。因此,從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送的并已經(jīng)通過內(nèi)部蒸發(fā)器20的空氣被內(nèi)部冷凝器12 加熱,從而加熱車廂。因?yàn)樵诩訜岵僮髂J降牡谝恢评鋭┭h(huán)中打開/關(guān)閉閥17關(guān)閉,因此從內(nèi)部冷凝器12流出的制冷劑流入到中間壓力膨脹閥15a并且減小壓力和膨脹到中間壓力制冷劑 (圖8中的點(diǎn)b8 —點(diǎn)C8)。從中間壓力膨脹閥15a流出的制冷劑通過氣液分離器16被分離成氣體和液體(圖8中的點(diǎn)C8 —點(diǎn)d8和點(diǎn)C8 —點(diǎn)e8)。由氣液分離器16分離的氣體制冷劑從壓縮機(jī)100的中間壓力端口 145流入到壓縮機(jī)100中并且與從壓縮機(jī)100中的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110排放的制冷劑匯合(圖8中的點(diǎn) al8),并被高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120吸入。另一方面,在氣液分離器16中分離的液體制冷劑流入到低壓膨脹閥1 中,壓力減小并被膨脹為低壓制冷劑(圖8中的點(diǎn)% —點(diǎn)f8)。由低壓膨脹閥1 減小壓力并膨脹的低壓制冷劑通過第二三通接頭部件1 流入到外部熱交換器18中。流入到外部熱交換器18中的低壓制冷劑從外部空氣吸收熱量,從而被蒸發(fā)(圖8中的點(diǎn)f8 —點(diǎn)h8)。因?yàn)殡妱尤ㄩy19被切換以設(shè)定用于將外部熱交換器18的出口側(cè)連接到第三三通接頭部件13c的所述一個制冷劑入口的第一制冷劑循環(huán),因此從外部熱交換器18流出的制冷劑通過第三三通接頭部件13c流入到儲存器21并在儲存器21中被分離成氣體和液體。在儲存器21中分離的氣體制冷劑(圖8中的點(diǎn)h8)從壓縮機(jī)100的吸入端口 144被吸入被再次壓縮。流入到儲存器21中的制冷劑根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的變化被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10穩(wěn)定操作時,流入到儲存器21中的制冷劑狀態(tài)和從儲存器21流出的制冷劑狀態(tài)是相同的。圖8顯示兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中的加熱操作模式的第一制冷劑循環(huán)中的穩(wěn)定狀態(tài)。如上所述,當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被設(shè)定成處于加熱操作模式時,由從壓縮機(jī)100的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120排放的制冷劑所保持的熱量可以被輻射給內(nèi)部冷凝器12中的空氣,并因此已經(jīng)在內(nèi)部冷凝器12中被加熱的空氣可以被吹送到車廂中。依此方式,可以實(shí)現(xiàn)車廂的加熱。第一制冷劑循環(huán)被構(gòu)造成成節(jié)約型制冷劑循環(huán),在所述節(jié)約型制冷劑循環(huán)中,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110吸入由低壓膨脹閥1 減壓的低壓制冷劑,而高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120吸入由中間壓力膨脹閥1 減壓的中間壓力制冷劑和在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110中減壓的中間壓力制冷劑的混合物。因此,在用作節(jié)約型制冷劑循環(huán)的第一制冷劑循環(huán)中,具有相對較低溫度的混合制冷劑被吸入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中,從而提高高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的壓縮效率。此外, 在兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120中,可以減小排放制冷劑壓力與吸入制冷劑壓力之間的壓力差, 從而提高兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的壓縮效率。因此,可以提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10 的 COP。(2)加熱操作模式中的第三制冷劑循環(huán)例如,可以通過流動通過內(nèi)部冷凝器12的制冷劑流量對內(nèi)部冷凝器12的入口側(cè)處的制冷劑的熱焓與內(nèi)部冷凝器12的出口側(cè)處的制冷劑的熱焓之間的熱焓差的積分值計(jì)算兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的必要的空氣加熱能力。因此,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力比通常操作中所需的加熱能力低的低負(fù)荷操作中,在制冷劑循環(huán)中循環(huán)的必要的制冷劑流量減小。因此,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的低負(fù)荷操作中,根據(jù)必要的制冷劑流量減小電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速。如果電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速減小,則兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120中的壓縮效率也降低。在這種情況下,如果兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10被切換到用作節(jié)約型制冷劑循環(huán)的第一制冷劑循環(huán),則當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的空氣的加熱能力減小時可能難以提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的COP。在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,當(dāng)在加熱操作模式中執(zhí)行第一制冷劑循環(huán)時兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力等于或低于第三標(biāo)準(zhǔn)能力時, 確定加熱操作模式處于低負(fù)荷操作,因此在加熱操作模式中從第一制冷劑循環(huán)切換到第三制冷劑循環(huán)。這里,第三制冷劑循環(huán)用于執(zhí)行低負(fù)荷操作。例如,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置 10的低負(fù)荷操作中的輸出功率在1. 5-2. Okff的范圍內(nèi)??梢酝ㄟ^使用從壓縮機(jī)100排放的高壓制冷劑的制冷劑壓力、吸入到壓縮機(jī)100 中的吸入制冷劑壓力、外部空氣溫度等計(jì)算兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力。在本實(shí)施例中,根據(jù)從壓縮機(jī)100排放的高壓制冷劑的制冷劑壓力、要吸入到壓縮機(jī) 100中的吸入制冷劑壓力、外部空氣溫度和類似物確定電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速。在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,當(dāng)在加熱操作模式中執(zhí)行第一制冷劑循環(huán)時壓縮機(jī)構(gòu)110、120的轉(zhuǎn)速等于或低于第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,確定加熱操作模式處于低負(fù)荷操作中,因此在加熱操作模式中從第一制冷劑循環(huán)切換到第三制冷劑循環(huán)。第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速可以被設(shè)定在小于通常操作的第一制冷劑循環(huán)中的預(yù)定轉(zhuǎn)速的值。具體地,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式被切換到第三制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置關(guān)閉中間壓力打開/關(guān)閉閥14a,并關(guān)閉低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥 22a。因此,在第三制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道14和低壓制冷劑通道22都被關(guān)閉。在加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)的這種結(jié)構(gòu)中,類似于加熱操作模式的第一制冷劑循環(huán),空氣調(diào)節(jié)控制器讀取傳感器組的用于空氣調(diào)節(jié)控制的傳感器組的檢測信號和操作面板的操作信號。進(jìn)一步地,空氣調(diào)節(jié)控制器根據(jù)計(jì)算的目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)。當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)被設(shè)定成處于加熱操作模式時,通過控制連接到壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的變換器160控制壓縮機(jī)100的制冷劑排放容量。在第三制冷劑循環(huán)中,控制變換器160,使得根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的增加將電動機(jī)130 的轉(zhuǎn)速增加得比第一制冷劑循環(huán)中的轉(zhuǎn)速高。接下來,說明在第三制冷劑循環(huán)中電動機(jī)130的大于第一制冷劑循環(huán)的轉(zhuǎn)速的增加量。當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作被切換到第三制冷劑循環(huán)時,因?yàn)橹虚g制冷劑通道14被關(guān)閉,因此高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120僅吸入從低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110排放的中間壓力制冷劑。當(dāng)?shù)谝恢评鋭┭h(huán)被切換時,從低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110排放的中間壓力制冷劑具有比吸入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中的混合制冷劑低的密度。因此,在其中兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式從第一制冷劑循環(huán)切換到第三制冷劑循環(huán)的情況中,如果壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速沒有增加,則對于壓縮機(jī)100來說不能排放必要的制冷劑流量(即,必要的制冷劑循環(huán)量)。在本實(shí)施例中,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式從第一制冷劑循環(huán)切換到第三制冷劑循環(huán)時,轉(zhuǎn)速增加,使得可以從壓縮機(jī)100排放必要的制冷劑流量。當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)被切換時,其它空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)和其它控制狀態(tài)類似于第一制冷劑循環(huán)被切換的情況下的狀態(tài)。圖9顯示當(dāng)在加熱操作模式中第三制冷劑循環(huán)被切換時的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的制冷劑狀態(tài)。如圖9所示,從壓縮機(jī)100的排放端口 146排放的高壓制冷劑(圖 9中的點(diǎn)a29)流入到內(nèi)部冷凝器12并將熱量散發(fā)到空氣中(圖9中的點(diǎn)U9 —點(diǎn)b9)。因此,從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送的并且已經(jīng)通過內(nèi)部蒸發(fā)器20的空氣在通過內(nèi)部冷凝器12的同時被加熱,從而加熱要吹送到車廂內(nèi)的空氣。因?yàn)榇蜷_/關(guān)閉閥17在加熱操作模式的第一制冷劑循環(huán)中被關(guān)閉,因此從內(nèi)部冷凝器12流出的制冷劑流入到中間壓力膨脹閥15a并且被減小壓力和被膨脹到中間壓力制冷劑(圖9中的點(diǎn)Id9 —點(diǎn)C9)。從中間壓力膨脹閥1 流出的制冷劑流入到氣液分離器16 中。當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)的操作在加熱操作模式變得穩(wěn)定時,流入到氣液分離器16中的制冷劑狀態(tài)近似等于從氣液分離器16流出的制冷劑狀態(tài)。圖9顯示了兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中的加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)橹虚g壓力側(cè)打開/關(guān)閉閥Ha在加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)中被關(guān)閉, 因此從氣液分離器16流出的制冷劑流入到低壓膨脹閥1 中,并且被減小壓力和被膨脹到低壓制冷劑(圖9中的點(diǎn)c9—Af9),而沒有流入到低壓膨脹閥16b中。通過低壓膨脹閥 15b減小壓力并膨脹的低壓制冷劑通過第二三通接頭部件1 流入到外部熱交換器18中, 并通過從外部空氣吸收熱量而被蒸發(fā)(圖9中的點(diǎn)f9 —點(diǎn)h9)。從外部熱交換器18流出的制冷劑流入到儲存器21中,并且在儲存器21中被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。分離后的氣體制冷劑被吸入到壓縮機(jī)100的吸入端口 144 中。從壓縮機(jī)100的吸入端口 144吸入的制冷劑在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110中被加壓,并被吸入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中(圖9中的點(diǎn)Ii9—點(diǎn)a09),而沒有與來自中間壓力端口 145的制冷劑匯合。然后,從低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110排放的中間壓力制冷劑進(jìn)一步在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中被壓縮(圖9中的點(diǎn)a09 —點(diǎn)a29)。如上所述,當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)在加熱操作模式中被切換時,由從壓縮機(jī)100的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120排放的制冷劑保持的熱量可以在內(nèi)部冷凝器12中被輻射給空氣,因此已經(jīng)在內(nèi)部冷凝器12中被加熱的空氣可以被吹送到車廂內(nèi)以加熱車廂。依此方式,可以在第三制冷劑循環(huán)中實(shí)現(xiàn)車廂的加熱。在加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)中,可以增加兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的轉(zhuǎn)速, 從而防止壓縮效率降低。此外,可以減小兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120中的排放制冷劑壓力與吸入制冷劑壓力之間的壓力差,從而有效地提高兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的壓縮效率。因此,可以提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的COP。在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中當(dāng)?shù)谌评鋭┭h(huán)被設(shè)定的情況下,當(dāng)壓縮機(jī)構(gòu)110、120的轉(zhuǎn)速等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(所述第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大于第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速)時,在加熱操作模式中從第三制冷劑循環(huán)切換到第一制冷劑循環(huán)。這里,根據(jù)與通常操作模式中的通常加熱能力的下限相對應(yīng)的第一標(biāo)準(zhǔn)能力設(shè)定第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。在這種情況下,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中切換并執(zhí)行第一制冷劑循環(huán)。第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速可以設(shè)定成大于第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的值,而第一標(biāo)準(zhǔn)能力可以設(shè)定成大于第三標(biāo)準(zhǔn)能力的值。(3)加熱操作模式中的第二制冷劑循環(huán)當(dāng)制冷劑循環(huán)裝置中所述的空氣的加熱能力在極低載荷狀態(tài)下被進(jìn)一步減小時, 在加熱操作模式中從第三制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)。即,在其中兩個壓縮機(jī)構(gòu) 110,120的壓縮效率被進(jìn)一步減小,因此難以提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的COP的情況下,切換到第二制冷劑循環(huán)。在本實(shí)施例中,在其中兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力等于或低于比當(dāng)執(zhí)行加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)時的第三標(biāo)準(zhǔn)能力低的第二標(biāo)準(zhǔn)能力的極低負(fù)荷操作的情況下,在加熱操作模式中從第三制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)。例如,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的極低負(fù)荷操作中的輸出功率大約在1. 0-1. 5kw的范圍內(nèi)。在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,當(dāng)在加熱操作模式中壓縮機(jī)構(gòu) 110,120的轉(zhuǎn)速等于或低于第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,確定加熱操作模式處于極低負(fù)荷操作中,因此在加熱操作模式中從第三制冷劑循環(huán)(或從第一制冷劑循環(huán))切換到第二制冷劑循環(huán)。第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速可以被設(shè)定在小于第三制冷劑循環(huán)中的第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速且小于通常操作中的第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(通常轉(zhuǎn)速)的值。具體地,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式被切換到第二制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置關(guān)閉中間壓力打開/關(guān)閉閥Ha并打開低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥 22a。因此,如圖3所示,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的制冷劑吸入側(cè)和制冷劑排放側(cè)通過低壓制冷劑通道22相互連通,并且制冷劑在高壓側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中加壓,而在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110 中不具有制冷劑排放容量。在加熱操作模式的第二制冷劑循環(huán)的這種結(jié)構(gòu)中,類似于加熱操作模式的第一或第三制冷劑循環(huán),空氣調(diào)節(jié)控制器讀取傳感器組的用于空氣調(diào)節(jié)控制的傳感器組的檢測信號和操作面板的操作信號。進(jìn)一步地,空氣調(diào)節(jié)控制器根據(jù)計(jì)算的目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定連接到空氣調(diào)節(jié)控制器的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)。當(dāng)在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,制冷劑在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中被加壓,而低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的制冷劑排放容量沒有使用, 所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120具有小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量的排放容量。當(dāng)在加熱操作模式中設(shè)定第三制冷劑循環(huán)時,通過控制連接到壓縮機(jī)100的電動機(jī)130的變換器160 來控制壓縮機(jī)100的制冷劑排放容量。在第三制冷劑循環(huán)中,根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的增加控制變換器160,使得與第一制冷劑循環(huán)中的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速相比,電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速增加得更多。當(dāng)加熱操作模式從第三或第一制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)時,或者在第二制冷劑循環(huán)即將被切換的階段中,根據(jù)V2/V1設(shè)定電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速。這里,Vl表示低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量,而V2表示高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放容量。當(dāng)在加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,其它空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)和其它控制狀態(tài)類似于設(shè)定第一制冷劑循環(huán)或第三制冷劑循環(huán)的情況中的操作狀態(tài)和控制狀態(tài)。圖10顯示當(dāng)在加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置 10的制冷劑狀態(tài)。如圖10所示,從壓縮機(jī)100的排放端口 146排放的高壓制冷劑(圖10 中的點(diǎn)a21(l)流入到內(nèi)部冷凝器12并將熱量散發(fā)到空氣中(圖10中的點(diǎn)a21(l—點(diǎn)b1(l)。因此,從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送并且已經(jīng)通過內(nèi)部蒸發(fā)器20的空氣在通過內(nèi)部冷凝器12的同時被加熱,從而加熱要吹送到車廂內(nèi)的空氣。因?yàn)榇蜷_/關(guān)閉閥17在加熱操作模式的第二制冷劑循環(huán)中被關(guān)閉,因此從內(nèi)部冷凝器12流出的制冷劑流入到中間壓力膨脹閥15a并且被減小壓力并被膨脹到中間壓力制冷劑(圖10中的點(diǎn)b1Q—點(diǎn)c1Q)。從中間壓力膨脹閥1 流出的制冷劑流入到氣液分離器 16中。當(dāng)?shù)诙评鋭┭h(huán)的操作在加熱操作模式中變得穩(wěn)定時,流入到氣液分離器16中的制冷劑狀態(tài)近似等于從氣液分離器16流出的制冷劑狀態(tài)。圖10顯示了兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中的加熱操作模式的第二制冷劑循環(huán)的穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)橹虚g壓力側(cè)打開/關(guān)閉閥Ha在加熱操作模式的第二制冷劑循環(huán)中被關(guān)閉, 因此從氣液分離器16流出的制冷劑流入到低壓膨脹閥1 中,并且被減小壓力并被膨脹到低壓制冷劑(圖10中的點(diǎn)Cltl—點(diǎn)f1(l),而沒有流入到中間壓力端口 145。通過低壓膨脹閥 15b減小壓力并膨脹的低壓制冷劑通過第二三通接頭部件1 流入到外部熱交換器18中, 并通過從外部空氣吸收熱量而被蒸發(fā)(圖10中的點(diǎn)f1Q —點(diǎn)a01Q)。從外部熱交換器18流出的制冷劑流入到儲存器21中,并且在儲存器21中被分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。因?yàn)榈蛪捍蜷_/膨脹閥2 打開,因此分離后的氣體制冷劑從吸入端口 144和中間壓力端口 145被吸入到壓縮機(jī)100中。在這種情況下,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的制冷劑吸入側(cè)和制冷劑排放側(cè)通過低壓制冷劑通道22相互連通,因此在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110中不能使用制冷劑排放容量。在儲存器 21中分離后的氣體制冷劑(圖10中的點(diǎn)a01Q)實(shí)際上從中間壓力端口 145被吸入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120,并且在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120被再次壓縮(圖10中的點(diǎn)a01(1 —點(diǎn)a21(1)。如上所述,當(dāng)在加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,由從壓縮機(jī)100的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120排放的制冷劑保持的熱量可以被輻射給內(nèi)部冷凝器12中的空氣,因此已經(jīng)在內(nèi)部冷凝器12中被加熱的空氣可以被吹送到車廂內(nèi)以加熱車廂。依此方式,可以實(shí)現(xiàn)車廂的加熱。在加熱操作模式的第二制冷劑循環(huán)中,需要根據(jù)吹送到車廂的空氣中所需要的加熱能力的減小來減小壓縮機(jī)構(gòu)110和120的轉(zhuǎn)速。然而,在加熱操作模式的第三制冷劑循環(huán)中,不使用低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,并且僅通過高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120獲得加熱能力,因此能夠增加高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的轉(zhuǎn)速。此外,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放容量V2被設(shè)定成小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的排放容量VI。因此,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式從第三或第一制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)時,可以增加高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速,使得可以從壓縮機(jī)100 排放必要的制冷劑流量。如圖16中的曲線圖所示,可以提高高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的壓縮效率,其中圖16顯示了壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速與壓縮效率之間的關(guān)系。在其中在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)的情況下,當(dāng)高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速等于或大于比第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大的第四標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,加熱操作模式從第二制冷劑循環(huán)被切換到第三制冷劑循環(huán)。在這種情況下,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中切換并執(zhí)行第三制冷劑循環(huán)。第四標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速可以設(shè)定成比第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和第三標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大的值。接下來,說明冷卻操作模式。在其中車輛空氣調(diào)節(jié)器1的操作開關(guān)被打開(ON)的狀態(tài)下,當(dāng)通過選擇器開關(guān)選擇冷卻操作模式時冷卻操作模式開始。當(dāng)冷卻操作模式開始時,空氣調(diào)節(jié)控制器切換構(gòu)成操作模式切換部分的膨脹閥15a、15b、打開/關(guān)閉閥17、和電動三通閥19的操作狀態(tài)。具體地,使中間壓力膨脹閥1 和低壓膨脹閥1 處于完全關(guān)閉狀態(tài),并且打開/ 關(guān)閉閥17打開,而將電動三通閥19切換到外部熱交換器18的出口側(cè)連接到冷卻膨脹閥 15c的入口側(cè)的冷卻制冷劑循環(huán)。此外,使冷卻膨脹閥15c處于其中制冷劑被減小壓力并被膨脹(即,節(jié)流通道的截面積的開度被設(shè)定到預(yù)定開度)的節(jié)流狀態(tài)。具體地,在冷卻操作模式中,制冷劑循環(huán)控制裝置關(guān)閉中間壓力打開/關(guān)閉閥14a并關(guān)閉低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥
22 ο因此,在冷卻操作模式中,制冷劑如圖4中的實(shí)線箭頭所示地流動。在冷卻操作模式中,如在加熱操作模式的情況,空氣調(diào)節(jié)控制器執(zhí)行以下控制程序讀取檢測信號和操作信號一計(jì)算目標(biāo)空氣溫度TAO —確定各種空氣調(diào)節(jié)控制設(shè)備的操作狀態(tài)一在規(guī)定的控制期間內(nèi)重復(fù)輸出控制電壓和控制信,直到需要停止車輛空氣調(diào)節(jié)器的操作為止。此時,在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,如圖4所示,從壓縮機(jī)100的排放端口 146排放的高壓制冷劑流入到內(nèi)部冷凝器12中并將熱量散發(fā)到空氣中。依此方式,從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送并被內(nèi)部蒸發(fā)器20冷卻的冷卻空氣的一部分通過內(nèi)部冷凝器12以被加熱。因?yàn)樵诶鋮s操作模式中第一和第二電動膨脹閥15a、Mb完全關(guān)閉而打開/關(guān)閉閥 17打開,因此從內(nèi)部冷凝器12流出的高壓制冷劑以以下所述的順序流動第一三通接頭部件13a —打開/關(guān)閉閥17 —第二三通接頭部件13b,并流入到外部熱交換器18中。流入到外部熱交換器18中的制冷劑與外部空氣進(jìn)行熱交換,從而被進(jìn)一步冷卻,因此所述制冷劑的熱焓被將降低。因?yàn)殡妱尤ㄩy19被切換到其中外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)連接到冷卻膨脹閥15c的制冷劑入口側(cè)并且冷卻膨脹閥15c處于節(jié)流狀態(tài)的冷卻制冷劑循環(huán),從外部熱交換器18流出的制冷劑通過冷卻膨脹閥15c被減小壓力并被膨脹到低壓制冷劑。已經(jīng)通過冷卻膨脹閥15c減小壓力并膨脹的低壓制冷劑流入到內(nèi)部蒸發(fā)器20中, 并從鼓風(fēng)機(jī)32發(fā)送的發(fā)送空氣吸收熱量以被蒸發(fā),因此發(fā)送的空氣被冷卻。因此,吹送到車廂內(nèi)部中的空氣被冷卻。從內(nèi)部蒸發(fā)器20流出的制冷劑通過第三三通接頭部件13c流入到儲存器21中,并被分離成氣體和液體。在儲存器21中分離后的氣相制冷劑從壓縮機(jī) 100的吸入端口 144被吸入并再次被壓縮。如上所述,在本實(shí)施例的車輛空氣調(diào)節(jié)器1中,在冷卻操作模式時,通過在內(nèi)部蒸發(fā)器20處冷卻發(fā)送的空氣并通過調(diào)節(jié)空氣混合門34的開度,由內(nèi)部蒸發(fā)器20冷卻的冷卻空氣可以通過內(nèi)部冷凝器12被加熱,使得具有由乘客期望的溫度的調(diào)節(jié)空氣可以吹送到車廂中。這可以有效地實(shí)現(xiàn)車廂內(nèi)部的冷卻。本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10如上所述操作,并因此可以獲得以下極好的效果。
在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,可以通過在加熱操作模式中設(shè)定第一制冷劑循環(huán)構(gòu)造節(jié)約型制冷劑循環(huán)。此外,通過設(shè)定第三制冷劑循環(huán),低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu) 110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120可以串聯(lián)布置以在多個階段(例如,兩個階段)中加壓制冷劑。 另外,通過設(shè)定第二制冷劑循環(huán),單級壓縮機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造,使得僅在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120 中加壓制冷劑。加熱操作模式可以根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的減小, 即,根據(jù)壓縮機(jī)構(gòu)(電動機(jī)13)的轉(zhuǎn)速的減小,按以下順序被切換第一制冷劑循環(huán)一第三制冷劑循環(huán)一第二制冷劑循環(huán)。相反,加熱操作模式可以根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10 中所需的加熱能力的增加,即,根據(jù)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速的增加,按以下順別被切換第二制冷劑循環(huán)一第三制冷劑循環(huán)一第一制冷劑循環(huán)。因此,在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,即使當(dāng)必要的制冷劑流量根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的變化而改變時,也可以充分地提高 COP。例如,在通常加熱操作或其中必要的制冷劑流量相對較大的高負(fù)荷操作中,第一制冷劑循環(huán)被設(shè)定為節(jié)約型制冷劑循環(huán),從而有效地提高COP。在必要的制冷劑流量小于通常操作中必要的制冷劑流量的低負(fù)荷操作中,制冷劑在從壓縮機(jī)100的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的多個階段(例如,兩個階段)中被加壓。在這種情況下,通過增加兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的轉(zhuǎn)速,可以提高兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的壓縮效率,從而提高COP。此外,在必要的制冷劑流量小于低負(fù)荷操作中必要的制冷劑流量的極低負(fù)荷操作中,制冷劑僅在高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120中被加壓。在這種情況下,通過增加單個高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速,可以提高高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的壓縮效率,從而提高COP。因此,在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,即使當(dāng)必要的制冷劑流量根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力的變化而變化時,也可以充分地提高 COP。在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10 中所需的加熱能力的增加控制電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速以使所述轉(zhuǎn)速增加。因此,可以容易地切換加熱操作模式以根據(jù)電動機(jī)130的轉(zhuǎn)速選擇性地設(shè)定第一至第三制冷劑循環(huán)中的一個, 從而可以根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的必要的加熱能力容易地執(zhí)行加熱操作模式中第一至第三制冷劑循環(huán)的切換。在本實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,因?yàn)閮蓚€壓縮機(jī)構(gòu)110、120由單個電動機(jī)130驅(qū)動, 因此當(dāng)在加熱操作模式中切換制冷劑循環(huán)時,可以容易地改變兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120的轉(zhuǎn)速。此外,在本實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,低級側(cè)連接機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)連接機(jī)構(gòu)120沿水平方向布置在軸131的兩個端側(cè)處,使得兩個壓縮機(jī)構(gòu)110、120沿水平方向定位在電動機(jī)130的兩個端側(cè)處。因此,可以減小壓縮機(jī)100的整個尺寸,因此可以減小兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的整個尺寸。在本實(shí)施例中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10用于沒有內(nèi)燃機(jī)的電動車輛的空氣調(diào)節(jié)器1。在這種情況下,發(fā)動機(jī)的排氣熱量不能用于加熱車廂,并且在空氣調(diào)節(jié)器1中要吹送到車廂內(nèi)的空氣僅通過兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10被加熱。因此,因?yàn)楸緦?shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10用于電動車輛,因此可以有效地提高增加COP的效果,而不管兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的必要的加熱能力如何。在本實(shí)施例中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10可以應(yīng)用到從內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī))和電動機(jī)獲得用于車輛行駛的驅(qū)動力以便進(jìn)行前進(jìn)的所謂的混合車輛中。在混合車輛中,當(dāng)車輛前進(jìn)時發(fā)動機(jī)可以停止,以便提高燃料消耗效率。因此,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10 用于混合車輛時,可以獲得上述效果。此外,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10可以用于普通車輛。(第二實(shí)施例)參照圖12說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中,制冷劑循環(huán)切換部分的結(jié)構(gòu)不同于上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。更具體地,在第二實(shí)施例中,如圖12所示,代替低壓打開 /關(guān)閉閥2 和中間壓力打開/關(guān)閉閥14a,使用電動三通閥22b。電動三通閥22b布置在中間壓力制冷劑通道14與低壓制冷劑通道22之間的連接部中。在圖12中,類似或?qū)?yīng)于第一實(shí)施例的那些部件的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。 這在以下附圖中也是相同的。當(dāng)加熱操作模式被切換到第一制冷劑循環(huán)時,制冷劑如圖12 所示的實(shí)線箭頭流動通過兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10。例如,三通閥22b是旋轉(zhuǎn)閥,其中,所述旋轉(zhuǎn)閥的操作由從空氣調(diào)節(jié)控制器輸出的控制信號控制。類似于上述第一實(shí)施例,三通閥22b用作制冷劑循環(huán)切換部分,并且被構(gòu)造成在兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式中選擇性地切換第一至第三制冷劑循環(huán)中的一個。三通閥22b在第一制冷劑循環(huán)中打開中間壓力制冷劑通道14并關(guān)閉低壓制冷劑通道22,三通閥22b在第二制冷劑循環(huán)中關(guān)閉中間壓力制冷劑通道14并打開低壓制冷劑通道22,而三通閥22b在第三制冷劑循環(huán)中關(guān)閉中間壓力制冷劑通道14和低壓制冷劑通道 22兩者。在第二實(shí)施例中,其它結(jié)構(gòu)和操作類似于上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。因此,在第二實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,可以有效地提高C0P,而不管兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的必要的加熱能力如何。即,不管在制冷劑循環(huán)中循環(huán)的制冷劑流量如何,可以充分地提高COP。(第三實(shí)施例)以下參照圖13說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。在第三實(shí)施例中,壓縮機(jī)100的結(jié)構(gòu)相對于上述第一實(shí)施例改變。在第三實(shí)施例的壓縮機(jī)100中,電磁離合器130a設(shè)置在壓縮機(jī)構(gòu)110與電動機(jī)130之間以能夠中斷電力。在圖13中,僅示意性地顯示壓縮機(jī)100。然而, 兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的其它部件可以類似于第一或第二實(shí)施例的部件。即,代替第一或第二實(shí)施例的壓縮機(jī)100,第三實(shí)施例的壓縮機(jī)100可以用于兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10。在第三實(shí)施例中,當(dāng)設(shè)定第一或第三制冷劑循環(huán)時,電磁離合器130a通過空氣調(diào)節(jié)控制器被控制,使得電動機(jī)130通過電磁離合器130a連接到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,從而將動力傳輸?shù)降图墏?cè)壓縮機(jī)構(gòu)110。相反,當(dāng)設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,通過空氣調(diào)節(jié)控制器控制電磁離合器130a以中止動力從電動機(jī)130到低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的傳輸。在第三實(shí)施例中,其它結(jié)構(gòu)和操作類似于上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。因此,即使在本實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,也可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。在第三實(shí)施例中,當(dāng)設(shè)定第二制冷劑循環(huán)時,電動機(jī)130的旋轉(zhuǎn)動力沒有傳遞給低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,從而減小低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的滑動損失,并且進(jìn)一步提高COP。(第四實(shí)施例)以下參照圖14說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的結(jié)構(gòu)相對于上述第一至第三實(shí)施例改變。當(dāng)加熱操作模式切換到第一制冷劑循環(huán)時,制冷劑如圖14所示的實(shí)線箭頭所示流動通過兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10。在第四實(shí)施例的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中,沒有設(shè)置打開/關(guān)閉閥17和第二三通接頭部件13b,并且外部熱交換器18的制冷劑入口通過低壓膨脹閥1 連接到第一三通接頭部件13a的一個制冷劑出口。即,低壓膨脹閥1 布置在第一三通接頭部件13a 的所述一個制冷劑出口與外部熱交換器18的制冷劑入口之間。另外,在第四實(shí)施例中,液體制冷劑出口部分沒有設(shè)置在氣液分離器16中。在第四實(shí)施例中,在加熱操作模式中,使兩個膨脹閥1如、1恥處于所述兩個膨脹閥的節(jié)流通道中的每一個的通道截面積被設(shè)定到預(yù)定開度的節(jié)流狀態(tài),并且電動三通閥19 被切換以將外部熱交換器18的制冷劑出口側(cè)連接到第三三通接頭部件13c的一個制冷劑入口。具體地,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式切換到第一制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置打開中間壓力打開/關(guān)閉閥14a并關(guān)閉低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥22a。 在第四實(shí)施例中,低壓膨脹閥1 被構(gòu)造成將從第一三通接頭部件13a的所述一個制冷劑出口分支的從內(nèi)部冷凝器12流出的高壓制冷劑的一部分減壓并膨脹到低壓制冷劑。具體地,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式切換到第三制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置關(guān)閉中間壓力打開/關(guān)閉閥14a并關(guān)閉低壓側(cè)打開/關(guān)閉閥22a。 因此,類似于上述第一實(shí)施例,在加熱操作模式中設(shè)定第三制冷劑循環(huán)。此外,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的加熱操作模式切換到第二制冷劑循環(huán)時,制冷劑循環(huán)控制裝置關(guān)閉中間壓力打開/關(guān)閉閥14a,并且打開低壓打開/關(guān)閉閥22a。因此,類似于上述第一實(shí)施例,可以在加熱操作模式中設(shè)定第二制冷劑循環(huán)。在第四實(shí)施例中,其它結(jié)構(gòu)和操作類似于上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。在第四實(shí)施例中,在第一制冷劑循環(huán)中,即使當(dāng)高壓制冷劑被直接減壓并膨脹到低壓力時,也可以有效地提高C0P,而不管制冷劑循環(huán)裝置10中所需的必要的加熱能力如何。即,不管在制冷劑循環(huán)中循環(huán)的制冷劑流量如何,可以充分地提高COP。(其它實(shí)施例)本發(fā)明可以在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)如下所述被不同地改變,而不局限于所述實(shí)施例。(1)上述實(shí)施例已經(jīng)為其中本發(fā)明的制冷劑循環(huán)裝置10被用于車輛空氣調(diào)節(jié)器的例子,但是本發(fā)明的應(yīng)用不局限于此。例如,本發(fā)明的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10可以應(yīng)用到固定空氣調(diào)節(jié)器、低溫存儲器、用于自動售貨機(jī)的冷卻/加熱設(shè)備、和類似設(shè)備。在上述實(shí)施例中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10用作熱泵循環(huán),在所述熱泵循環(huán)中,要進(jìn)行熱交換的流體(例如,空氣)通過內(nèi)部冷凝器12被加熱。可選地,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10可以用作其中高壓制冷劑在冷凝器12中被輻射到大氣并且熱交換器18用作使用側(cè)(using-side)熱交換器的冷卻器。制冷劑循環(huán)裝置10可以用于空氣調(diào)節(jié)器,其可以將要進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的空間冷卻到極低溫度。在這種情況下,冷卻操作模式可以根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的冷卻能力的降低,即,根據(jù)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速的降低,按以下順序被切換第一制冷劑循環(huán)-第三制冷劑循環(huán)-第二制冷劑循環(huán)。因此,即使在其中高壓制冷劑與低壓制冷劑之間的壓力差變大并且壓縮機(jī)消耗的電力趨于更大的制冷劑循環(huán)裝置中,也可以有效地提高C0P,而不管冷卻能力如何。(2)此外,在上述實(shí)施例中,滾動活塞式壓縮機(jī)構(gòu)用作低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120。然而,可以代替滾動活塞式壓縮機(jī)構(gòu),使用渦卷式壓縮機(jī)構(gòu)、葉片式壓縮機(jī)構(gòu)或螺旋式壓縮機(jī)構(gòu)。此外,低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120可以是具有不同形狀的固定排量型壓縮機(jī)構(gòu),或者可以形成為相同的形狀。在上述第一、第二和第四實(shí)施例中,用于中斷電力的電磁離合器130a沒有設(shè)置在低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110與電動機(jī)130之間。在這種情況下,渦卷式壓縮機(jī)構(gòu)可以用作低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110,以便使低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110的制冷劑排放容量為零。當(dāng)往復(fù)壓縮機(jī)構(gòu)用作低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)110時,可以除去用于制冷劑循環(huán)裝置10的電磁離合器130a。在這種情況下,可以設(shè)置用于固定活塞的運(yùn)動的固定裝置。(3)在上述第四實(shí)施例中,采用氣液分離器16以將在中間壓力膨脹閥1 處被減壓的中間壓力制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。然而,可以不設(shè)置氣液分離器16,并且可以設(shè)置中間壓力熱交換器以在中間壓力制冷劑與從第一三通接頭部件13a的另一個制冷劑出口流出的高壓制冷劑之間執(zhí)行熱交換。(4)在上述實(shí)施例中,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置 10中所需的加熱能力或冷卻能力的降低,即,根據(jù)壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速的降低,按以下順序被切換第一制冷劑循環(huán)-第三制冷劑循環(huán)-第二制冷劑循環(huán)。然而,第三制冷劑循環(huán)可以省去。在這種情況下,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10根據(jù)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力或冷卻能力的降低在第一制冷劑循環(huán)與第二制冷劑循環(huán)之間切換。例如,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力或冷卻能力變得等于或小于第二標(biāo)準(zhǔn)能力時,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10從第一制冷劑循環(huán)直接切換到第二制冷劑循環(huán)。此外,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中所需的加熱能力或冷卻能力變得等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)能力時,兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10從第二制冷劑循環(huán)直接切換到第一制冷劑循環(huán)。(5)在上述實(shí)施例中,當(dāng)兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10的操作從第三制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)時,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速根據(jù)排放容量比V2/V1而增加。以下參照圖15A和圖15B說明高壓側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速增加。以下參照圖15A和圖15B說明壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速Ne、必要的扭矩Tr以及壓縮效率的關(guān)系。圖15A是顯示根據(jù)高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速Nc與必要的扭矩Tr的壓縮效率的等效率線的曲線圖,而圖15B是顯示壓縮效率相對于高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速Nc的變化的曲線圖。在圖15B中,曲線C表示在圖15A的橫截面C-C中的壓縮效率的變化,而曲線D表示在圖15A的橫截面D-D中的壓縮效率的變化。在圖15A和圖15B中,NC表示高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的必要的壓縮效率線,其是提高兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置10中的COP所需要的。
通過大于圖15A中在最左側(cè)定位的必要壓縮效率線NC的轉(zhuǎn)速操作高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120。在這種情況下,即使當(dāng)切換到第二制冷劑循環(huán)時,也可以充分地提高COP。此外,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速的增加部分可以在第二制冷劑循環(huán)被切換時如下被設(shè)定。例如,圖15A的等效率線的關(guān)系可以存儲在空氣調(diào)節(jié)控制器中,并且可以通過使用在即將從第三制冷劑循環(huán)(或第一制冷劑循環(huán))切換到第二制冷劑循環(huán)時讀取的傳感器組的檢測信號計(jì)算即將從第三制冷劑循環(huán)(或第一制冷劑循環(huán))切換到第二制冷劑循環(huán)時的必要扭矩Tr??梢酝ㄟ^使用以下公式(1)計(jì)算必要扭矩Tr。 Tr = (LX60)/(2 π XNe) (Fl)這里,L表示高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的必要驅(qū)動力,例如供應(yīng)給電動機(jī)130的必要的電力。此外,可以通過使用以下公式( 根據(jù)高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的排放制冷劑壓力Pd、 吸入制冷劑壓力I3S和轉(zhuǎn)速Nc計(jì)算高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的必要的驅(qū)動力L。L = f (Pd, Ps, Ne)......(F2)另外,將由公式F2所示的關(guān)系預(yù)先存儲在空氣調(diào)節(jié)控制器中。因此,可以根據(jù)在即將切換到第二制冷劑循環(huán)之前的必要扭矩Tr和根據(jù)即將從第三制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)之前的第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速確定在即將從第三制冷劑循環(huán)(或第一制冷劑循環(huán))切換到第二制冷劑循環(huán)之前的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的壓縮效率。 作為例子,在圖15A中,E點(diǎn)表示在即將從第三制冷劑循環(huán)切換到第二制冷劑循環(huán)時的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率。然后,確定高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的轉(zhuǎn)速以能夠?qū)⒏呒墏?cè)壓縮機(jī)構(gòu)120的壓縮效率從E點(diǎn)傳輸?shù)紽點(diǎn)。在這種情況下,從E點(diǎn)到F點(diǎn)的轉(zhuǎn)速差可以用作高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)120 的轉(zhuǎn)速的增加部分。雖然已經(jīng)參照附圖結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)注意的是各種改變和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。這種改變和修改將被理解為在本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,包括壓縮機(jī)(100),所述壓縮機(jī)包括被構(gòu)造成將制冷劑壓縮到中間壓力的低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu) (110)和被構(gòu)造成將從所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)排放的中間壓力制冷劑壓縮到高壓的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120);散熱器(12),所述散熱器被設(shè)置成冷卻從所述壓縮機(jī)(100)的高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120) 排放的高壓制冷劑;中間壓力膨脹閥(1 ),所述中間壓力膨脹閥被設(shè)置成將從所述散熱器(1 流出的制冷劑減壓到中間壓力;低壓膨脹閥(1 ),所述低壓膨脹閥被設(shè)置成將從所述散熱器(1 流出的制冷劑減壓到低壓力;蒸發(fā)器(18),所述蒸發(fā)器被設(shè)置成蒸發(fā)由所述低壓膨脹閥(15b)減壓的低壓制冷劑并使蒸發(fā)的制冷劑流向低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的吸入側(cè);中間壓力制冷劑通道(14),由所述中間壓力膨脹閥(15a)減壓的所述中間壓力制冷劑通過所述中間壓力制冷劑通道被引入到所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)的吸入側(cè);低壓制冷劑通道(22),所述低壓制冷劑通道被設(shè)置成連接所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110) 的吸入側(cè)和所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)02)的吸入側(cè);和制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a, 22b),所述制冷劑循環(huán)切換部分被構(gòu)造成至少在第一制冷劑循環(huán)與第二制冷劑循環(huán)之間切換,在所述第一制冷劑循環(huán)中,所述中間壓力制冷劑通道(14)打開,而所述低壓制冷劑通道0 關(guān)閉,在所述第二制冷劑循環(huán)中,所述中間壓力制冷劑通道(14)關(guān)閉,而所述低壓制冷劑通道0 打開,其中所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)具有小于所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的排放容量(Vl) 的排放容量(V2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,還包括制冷劑循環(huán)控制部分,所述制冷劑循環(huán)控制部分被構(gòu)造成控制所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)的操作,其中當(dāng)循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)能力時,所述制冷劑循環(huán)控制部分使所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)切換到所述第一制冷劑循環(huán),而當(dāng)所述循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力等于或小于第二標(biāo)準(zhǔn)能力時,所述制冷劑循環(huán)控制部分使所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)切換到所述第二制冷劑循環(huán),所述第二標(biāo)準(zhǔn)能力小于所述第一標(biāo)準(zhǔn)能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,還包括驅(qū)動部分(130),所述驅(qū)動部分被構(gòu)造成驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)和所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110);和驅(qū)動控制部分,所述驅(qū)動控制部分被構(gòu)造成控制所述驅(qū)動部分(130)的操作, 其中所述驅(qū)動控制部分根據(jù)所述循環(huán)中所需的冷卻能力或加熱能力的增加來增加所述驅(qū)動控制部分的轉(zhuǎn)速,并且當(dāng)所述驅(qū)動部分(130)的轉(zhuǎn)速等于或大于第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,所述制冷劑循環(huán)控制部分使所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)切換到所述第一制冷劑循環(huán),而當(dāng)所述驅(qū)動部分(130)的轉(zhuǎn)速等于或小于第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時,所述制冷劑循環(huán)控制部分使所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)切換到所述第二制冷劑循環(huán),所述第二標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速小于所述第一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,其中,所述制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)被構(gòu)造成在所述第一制冷劑循環(huán)、所述第二制冷劑循環(huán)和一第三制冷劑循環(huán)間切換,在所述第三制冷劑循環(huán)中,所述中間壓力制冷劑通道(14)關(guān)閉,并且所述低壓制冷劑通道0 關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,其中,所述制冷劑循環(huán)切換部分由用于打開或關(guān)閉所述中間壓力制冷劑通道(14)的中間壓力打開/關(guān)閉閥 (14a)和用于打開或關(guān)閉所述低壓制冷劑通道02)的低壓打開/關(guān)閉閥(22a)構(gòu)造而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,其中,所述制冷劑循環(huán)切換部分由三通閥(22b)構(gòu)造,所述三通閥0 被布置在所述中間壓力制冷劑通道(14) 和所述低壓制冷劑通道0 之間的連接部處,以至少在連接所述中間壓力膨脹閥(15a)的制冷劑出口側(cè)和所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)的吸入側(cè)的制冷劑通道與連接所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的吸入側(cè)和所述高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)的吸入側(cè)的制冷劑通道之間進(jìn)行切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,還包括離合器部件(130a),所述離合器部件布置在所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)與所述電動機(jī) (130)之間,以能夠中斷從所述電動機(jī)(130)到所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的動力傳輸,其中當(dāng)設(shè)定所述第一制冷劑循環(huán)時,所述離合器部件(130a)中斷從所述電動機(jī)(130)到所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的動力傳輸,而當(dāng)設(shè)定所述第二制冷劑循環(huán)時,所述離合器部件 (130a)執(zhí)行從所述電動機(jī)(130)到所述低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的動力傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置,在具有低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)的兩級加壓制冷劑循環(huán)裝置中,由中間壓力膨脹閥(15a)減壓的中間壓力制冷劑通過中間壓力制冷劑通道(14)被引入到高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)的吸入側(cè),低壓制冷劑通道(22)被設(shè)置成連接低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的吸入側(cè)和高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(22)的吸入側(cè),并且制冷劑循環(huán)切換部分(14a,22a,22b)被構(gòu)造成被構(gòu)造成至少在第一制冷劑循環(huán)與制冷劑循環(huán)之間被切換,在所述第一制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道(14)打開,而低壓制冷劑通道(22)關(guān)閉,在所述第二制冷劑循環(huán)中,中間壓力制冷劑通道(14)關(guān)閉,而低壓制冷劑通道(22)打開。此外,高級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(120)具有小于低級側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(110)的排放容量(V1)的排放容量(V2)。
文檔編號F25B1/00GK102374687SQ20111023598
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者佐貫政美, 原川義明, 村瀨善則 申請人:株式會社電裝