[发明专利]热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵系统。本发明尤其涉及能自将可变容量式的压缩机、散热器、可变式的主减压机构及蒸发器相连接而构成的主制冷剂回路的从散热器的出口到主减压机构为止之间的部分朝压缩机的吸入侧进行液体注入的热泵系统。

背景技术

目前，存在一种专利文献1（日本专利特开2007－163099号公报）中所示的空调装置。该空调装置（热泵系统）具有通过将可变容量式的压缩机、在制热运转时作为制冷剂的散热器起作用的室内热交换器（散热器）、可变式的室外膨胀阀（主减压机构）、在制热运转时作为制冷剂的蒸发器起作用的室外热交换器（蒸发器）相连接而构成的制冷剂回路。

发明内容

在上述现有热泵系统中，从保护压缩机和防止运转效率降低等观点来看，需要抑制从压缩机排出的制冷剂的温度即排出温度过度上升。

为了实现该要求，可考虑控制主减压机构以使蒸发器的出口处的制冷剂达到饱和状态。另外，还可考虑设置将制冷剂回路的从散热器的出口到主减压机构为止之间的部分与压缩机的吸入侧相连接旁通管，并进行将在旁通管中流动的液体制冷剂导入压缩机的吸入侧的液体注入。在此，在旁通管上设有使在旁通管中流动的制冷剂减压的减压机构（旁通减压机构），旁通管及旁通减压机构构成旁通回路。

然而，前者的方法在原理上限定范围狭小，在压缩机的压缩比大的运转状态下难以应对。

与此相对，后者的方法与前者的方法相比限定范围较大，即便在压缩机的压缩比大的运转状态下，也容易应对。然而，当经由旁通管而导入压缩机的吸入侧的液体制冷剂的流量（液体注入流量）增加时，可能会因产生液体压缩等而有损压缩机的可靠性。特别地，在使用可变容量式的压缩机的情况下，在压缩机的运转容量较小的运转状况下、即在制冷剂回路内循环的制冷剂的流量（制冷剂循环路）减小的运转状况下，容易产生液体压缩等。因此，在由电磁开闭阀及毛细管构成旁通减压机构的情况下，要选定电磁开闭阀及毛细管的流路阻力，以适合于压缩机的运转容量较小的运转状况、即制冷剂循环量减小的运转状态。这样的话，在压缩机的运转容量较大的运转状况下，液体注入流量会不足。因此，在压缩机的压缩比大的运转状况下，为了确保压缩机的可靠性，不能增大压缩机的运转容量，难以确保期望的运转能力。

本发明的技术问题在于，在自将可变容量式的压缩机、散热器、可变式的主减压机构及蒸发器相连接而构成的主制冷剂回路的从散热器的出口到主减压机构为止之间的部分朝压缩机的吸入侧进行液体注入的热泵系统中，即使在压缩机的压缩比大的运转状况下，也能确保压缩机的可靠性，并能获得期望的运转能力。

第一技术方案的热泵系统具有主制冷剂回路、旁通回路及控制部。主制冷剂回路是通过将进行制冷剂的压缩的可变容量式的压缩机、使在压缩机中被压缩后的制冷剂进行散热的散热器、使在散热器中散热后的制冷剂进行减压的可变式的主减压机构以及使在主减压机构中被减压后的制冷剂蒸发的蒸发器相连接而构成的。旁通回路具有旁通管和旁通减压机构，其中上述旁通管将主制冷剂回路的从散热器的出口到主减压机构为止之间的部分与压缩机的吸入侧相连接，上述旁通减压机构使在旁通管中流动的液体制冷剂进行减压。控制部对压缩机、主减压机构及旁通减压机构进行控制。此外，旁通减压机构是可变式的。控制部进行液体注入控制，通过控制旁通减压机构，使从压缩机排出的制冷剂的温度即排出温度达到规定的目标排出温度，在该液体注入控制中，旁通减压机构的上限开度根据与主减压机构的开度相关的相关值来确定。

在该热泵系统中，将旁通减压机构设为可变式，并进行液体注入控制，在该液体注入控制中，控制旁通减压机构，以使排出温度达到目标排出温度，因此，能根据压缩机的运转容量改变旁通减压机构的开度，以增大或减小液体注入流量。因此，在该热泵系统中，与由电磁开闭阀及毛细管构成旁通减压机构的情况相比，不易产生液体注入流量不足这样的问题。藉此，即便在压缩机的压缩比大的运转状况下，也能容易地获得期望的运转能力。