[发明专利]制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷装置，特别涉及性能系数(COP)和制热能力的提高措施。

背景技术

到目前为止，包括向压缩机喷射中压气态制冷剂的制冷剂回路的制冷装置已为众人所知，例如在专利文献1中已有公开。具体而言，该制冷装置的制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、第一膨胀阀、气液分离器、第二膨胀阀以及利用侧热交换器依次连接而成，进行两级膨胀式制冷循环。在制冷剂回路中设置有向压缩机喷射气液分离器内的中压气态制冷剂的喷射管。通过向压缩机喷射中压气态制冷剂，那么在该制冷装置进行制热运转时，利用侧热交换器的制冷剂循环量就增大，故制热能力提高。因此，制热时的性能系数(COP)提高，能量效率较高的制热运转成为可能。

专利文献1：日本公开特许公报特开2009-222329号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

在寒冷地区等室外气温较低的地区，希望制冷装置既能够提高制热能力又能够进行能量效率较高的制热运转。因此，可以考虑在上述专利文献1所公开的制冷装置中，设置用于增加压缩机的吸入制冷剂的过热度的液气热交换器。液气热交换器让已在热源侧热交换器蒸发的低压气态制冷剂与已在利用侧热交换器冷凝的高压液态制冷剂进行热交换。由于该液气热交换器的作用，低压气态制冷剂会过热，压缩机的吸入制冷剂的过热度增加。从压缩机中喷出的制冷剂的温度伴随着压缩机的吸入制冷剂的过热度增加而上升。这样一来，因为利用侧热交换器中的制冷剂的焓增大，所以利用侧热交换器的制热能力(加热能力)提高。

但是，仅在专利文献1所公开的制冷装置中设置液气热交换器，会存在向压缩机喷射中压气态制冷剂所带来的性能系数(COP)的提高效果减小这样的问题。参照图11对这一点做具体的说明。

在压缩机中，低压气态制冷剂(该图中的点a)被压缩到高压后被喷出(该图中的点b)。从压缩机中喷出的高压制冷剂在利用侧热交换器中与室内空气进行热交换而冷凝(该图中的点c)。室内空气因此而被加热，实现了对室内的制热。在利用侧热交换器中冷凝的高压液态制冷剂在液气热交换器中与低压气态制冷剂进行热交换而成为过冷却状态(该图中的点d)。成为过冷却状态后的高压液态制冷剂经第一膨胀阀减压后成为中压制冷剂(该图中的点e)。经第一膨胀阀减压的中压制冷剂流入气液分离器，被分离为液态制冷剂和气态制冷剂。在气液分离器中分离出来的中压液态制冷剂(该图中的点f)经第二膨胀阀减压后成为低压制冷剂(该图中的点g)。另一方面，利用喷射管向压缩机喷射在气液分离器中分离出来的中压气态制冷剂(该图中的点i)。经第二膨胀阀减压后的低压制冷剂在热源侧热交换器中蒸发而成为低压气态制冷剂(该图中的点h)。该低压气态制冷剂在液气热交换器中与高压液态制冷剂进行热交换而成为过热状态，被吸入压缩机(该图中的点a)。

如图11(A)所示，在上述制冷剂流动的过程中，由于从利用侧热交换器流出的高压液态制冷剂通过液气热交换器变成过冷却状态，因此在这之后经第一膨胀阀减压后流入气液分离器的中压制冷剂中的气态制冷剂的比例减少。结果是向压缩机喷射的气态制冷剂的量(喷射量)减少。于是，可以考虑：如图11(B)所示，降低中压(该图中的点e、点f、点i处的压力)，增加气态制冷剂在流入气液分离器的中压制冷剂中所占的比例。但是，在该情况下，因为中低压的压力差(例如该图中的点f和点g的压力差)减小，所以气态制冷剂从气液分离器向压缩机的流动会很困难。因此，在该情况下，也是向压缩机喷射的气态制冷剂的量(喷射量)减少。这样一来，因为从气液分离器朝向压缩机的喷射量减少，所以收不到性能系数(COP)充分提高的效果。其结果是，不能进行能量效率较高的制热运转。

本发明正是为解决上述问题而完成的，其目的在于：在包括从气液分离器向压缩机喷射中压气态制冷剂的制冷剂回路的制冷装置中，既能够提高制热能力，又能够进行能量效率较高的制热运转。

-用于解决技术问题的技术方案-

第一方面发明以制冷装置为对象。其包括制冷剂回路20，该制冷剂回路20通过将压缩机构21、利用侧热交换器22、第一膨胀阀23、气液分离器24、第二膨胀阀26以及热源侧热交换器27依次连接起来而成，进行两级膨胀式制冷循环。所述制冷剂回路20中包括气态制冷剂喷射管2c和液气热交换器25。该气态制冷剂喷射管2c供所述气液分离器24中的气态制冷剂流向所述压缩机构21的压缩途中某处，在该液气热交换器25中，在所述热源侧热交换器27中蒸发后流向所述压缩机构21的气态制冷剂与从所述气液分离器24流向所述第二膨胀阀26的液态制冷剂进行热交换。