[发明专利]两级压缩制冷循环装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年10月29日提出申请的日本专利申请No.2010-244556，通过引用其全文将该日本专利申请的内容结合于此。

技术领域

本发明涉及包括低压侧压缩机构和高压侧压缩机构以通过多级增加制冷剂的压力的两级压缩制冷循环装置。

背景技术

传统上，专利文献1公开了一种两级压缩制冷循环装置，其用于通过使用串联连接的多个压缩机构以多级地增加制冷剂(例如，氦气)的压力。专利文献1中公开的制冷循环装置采用排放容量大于高压侧压缩机构的排放容量的低压侧压缩机构以降低各个压缩机构上的载荷。

在采用其排放容量大于高压侧压缩机构的排放容量的低压侧压缩机构的两级压缩制冷循环中，有时希望在压力平衡状态下同时启动两个压缩机构，在所述压力平衡状态下，压力差在高压和低压之间的分布在该循环中被均衡，像在初始启动时一样。在这种情况中，具有大的排放容量的低压侧压缩机构的排放侧制冷剂压力常常可能变得高于高压侧压缩机构的排放侧制冷剂压力，这导致压力的逆转。

因此，在专利文献1中公开的制冷循环中，当希望在压力平衡状态下启动压缩机构时，首先，启动具有小的排放容量的高压侧压缩机构，随后启动低压侧压缩机构，以抑制上述压力逆转的出现。

[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审查专利公开No.61-235648

专利文献1公开了在压力平衡的状态下在启动时启动压缩机构的顺序，但没有公开在循环中存在高压和低压之间的差异的状态下启动压缩机构的顺序。

然而，例如，在经由电磁离合器等将驱动力传递至压缩机构的一些制冷循环中，压缩机构间歇地运行，使得蒸发器的制冷剂蒸发温度变为期望的目标温度。在这种制冷循环中，通常必须在该循环中存在高压和低压之间的差异的状态下驱动或启动压缩机构。

在循环中存在高压和低压之间的差异的状态下，在由高压和低压之间的差异引起的载荷下，压缩机构的操作部件被推压在固定构件上。压缩机构在这种状态下的启动使压缩机构的部件磨损，从而不利地影响压缩机构的耐用性和寿命。

即使如在专利文献1中描述的那样，高压侧压缩机构首先启动，低压侧压缩机构随后启动，循环中存在高压和低压之间的差异的状态也可能不利地影响各个压缩机构的耐用性和寿命。

发明内容

已经考虑到上述问题作出了本发明，并且本发明的目标是提供一种两级压缩制冷循环装置，其适于间歇地运行低压侧压缩机构和高压侧压缩机构并且能够同时保护低压侧压缩机构和高压侧压缩机构。

根据本发明的方面，一种两级压缩制冷循环装置包括：低压侧压缩机构，所述低压侧压缩机构将低压制冷剂压缩成中间压力制冷剂并从该低压侧压缩机构排放压缩后的制冷剂；高压侧压缩机构，所述高压侧压缩机构将从低压侧压缩机构排放的中间压力制冷剂压缩成高压制冷剂并从该高压侧压缩机构排放压缩后的制冷剂；散热器，从高压侧压缩机构排放的高压制冷剂在散热器与外部空气热交换以散发制冷剂的热量；中间压力膨胀阀，该中间压力膨胀阀将从散热器流出的高压制冷剂减压并膨胀成中间压力制冷剂，以使中间压力制冷剂流至高压侧压缩机构的抽吸侧；低压膨胀阀，低压膨胀阀将从散热器流出的高压制冷剂减压并膨胀成低压制冷剂；和蒸发器，由低压膨胀阀减压和膨胀的低压制冷剂在蒸发器中通过与被吹送到冷却空间中的流体交换热量而蒸发，以使蒸发的制冷剂流至低压侧压缩机构的抽吸侧，而且，在该两级压缩制冷循环装置中，低压侧压缩机构和高压侧压缩机构被间歇地控制，使得在蒸发器处与低压制冷剂交换热量的流体的温度被调节为接近目标温度。而且，当低压侧压缩机构和高压侧压缩机构在该两个压缩机构都停止之后重新启动时，具有为低压侧压力差和高压侧压力差中的较小的压力差的压力差的一个压缩机构首先启动。在这里，所述低压侧压力差是通过从低压侧压缩机构的低压排放侧制冷剂压力中减去低压抽吸侧制冷剂压力获得的，所述高压侧压力差是通过从高压侧压缩机构的高压排放侧制冷剂压力中减去低压排放侧制冷剂压力获得的。此外，通过减小低压侧压缩差和高压侧压缩差中较大的一个，所述另一个压缩机构随后启动。

因此，在同时停止低压侧压缩机构和高压侧压缩机构之后重启低压侧压缩机构和高压侧压缩机构时，即使在循环中存在高压和低压之间的差异的状态下，其压力差是低压侧压力差和高压侧压力差中较小的一个的一个压缩机构首先启动。与其中其压力差是压力差中较大的一个的另一个压缩机构首先启动的情况相比，本发明的制冷循环装置可以确定地保护压缩机构。