專利名稱：制冷循環(huán)裝置以及制冷劑循環(huán)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及謀求熱泵的高效率運轉的具備噴射器的制冷循環(huán)裝置。
背景技術：
作為以往的具備噴射器的制冷循環(huán)裝置，做成如下的結構:可變節(jié)流機構31安裝在冷凝器12的出口，從可變節(jié)流機構31的下游側分支，在一方安裝固定節(jié)流件19，在另一方安裝噴射器15 (例如，專利文獻I)。在固定節(jié)流件19和噴射器15的噴嘴15a通過的制冷劑流量被預先設定成系統(tǒng)整體的冷卻能力為最大的最佳流量比，通過將噴射器15的噴嘴部15a的制冷劑流路面積、混合部15c以及擴散器部15d的尺寸、固定節(jié)流件19的開度設計為適當的值來實現。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2009-2649號公報(第2圖)

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題但是，在以往例那樣的結構的情況下，由于制冷劑的向噴射器15的流入壓力因噴射器上游側具備的可變節(jié)流機構而降低，所以，由噴射器15回收的膨脹動力下降，結果，不能充分得到由噴射器產生的改善制冷循環(huán)的效率的效果。另外，雖然為了最大限度地得到噴射器15的膨脹動力回收量，只要以可變節(jié)流機構13為全開狀態(tài)決定噴嘴部15a的流路面積以及固定節(jié)流件19的流路面積即可，但是，在因冷卻負荷的增大，使得制冷劑循環(huán)量增大的情況下，存在固定節(jié)流件19和噴射器15的噴嘴15a的流路面積過小，制冷循環(huán)的高低壓差擴大，偏離COP為最大的最佳的運轉狀態(tài)的課題。本發(fā)明以提供一種利用了噴射器并且運轉效率高的制冷循環(huán)裝置為目的。用于解決課題的手段本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置是具備噴射器使制冷劑循環(huán)的制冷循環(huán)裝置，所述噴射器具有驅動制冷劑流入的驅動制冷劑流入口、吸引制冷劑流入的吸引制冷劑流入口以及混合了驅動制冷劑和吸引制冷劑的混合制冷劑流出的混合制冷劑流出口，其特征在于，所述制冷循環(huán)裝置具備第一制冷劑路徑、第二制冷劑路徑、第三制冷劑路徑和芳通路，所述第一制冷劑路徑按照壓縮機、散熱器、流量控制閥、第一蒸發(fā)器的順序由配管連接，由配管將上述第一蒸發(fā)器的制冷劑出口與上述噴射器的上述吸引制冷劑流入口連接，所述第二制冷劑路徑按照上述壓縮機、第二蒸發(fā)器的順序由配管連接，由配管將上述第二蒸發(fā)器的制冷劑入口與上述噴射器的上述混合制冷劑流出口連接，
所述第三制冷劑路徑在上述第一制冷劑路徑中，從將上述散熱器的制冷劑出口和上述流量控制閥連接的配管的中途的分支部分支，由配管連接于上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口，所述旁通路在與上述第一制冷劑路徑的上述分支部相比靠下游側的上述第一制冷劑路徑中，從上述流量控制閥的上游側分支，在上述第二制冷劑路徑中，由配管連接在上述噴射器的上述混合制冷劑流出口和上述第二蒸發(fā)器之間，所述旁通路在中途配置了控制制冷劑的流量的旁通流量控制部。發(fā)明效果根據本發(fā)明，能夠提供一種利用了噴射器的運轉效率高的制冷循環(huán)裝置。


圖1是實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的示意圖。圖2是表示實施方式I的噴射器108的內部構造的示意圖。圖3是實施方式I的莫里爾線圖。圖4是實施方式I的其 它的莫里爾線圖。圖5是實施方式I的另外其它的莫里爾線圖。圖6是實施方式I的第一流量控制閥103的控制流程圖。圖7是實施方式I的第二流量控制閥105的控制流程圖。圖8是實施方式I的第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的控制流程圖。圖9是實施方式I的第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的其它的控制流程圖。圖10是實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和制冷劑流量比的關系圖。圖11是實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和吸入壓力的關系圖。圖12是實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和COP吸入壓力的關系圖。圖13是實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的其它的示意圖。圖14是實施方式I的帶針閥的噴射器108的整體圖。圖15是實施方式I的針閥205的結構圖。
具體實施例方式實施方式1.
圖1是表示實施方式I中的制冷循環(huán)裝置100的結構的示意圖。制冷循環(huán)裝置100具備噴射器108。(I)制冷循環(huán)裝置100具有第一制冷劑路徑，該第一制冷劑路徑由制冷劑配管依次連接壓縮機101、作為散熱器的冷凝器102、第一流量控制閥103、留存剩余制冷劑的制冷劑留存容器104、第二流量控制閥105 (流量控制閥)、第一蒸發(fā)器106，由配管將第一蒸發(fā)器106的制冷劑出口與噴射器108的吸引制冷劑流入口 1082連接。(2)另外，制冷循環(huán)裝置100具有第二制冷劑路徑，該第二制冷劑路徑由制冷劑配管連接壓縮機101和第二蒸發(fā)器109，由制冷劑配管將第二蒸發(fā)器109的制冷劑入口與噴射器108的混合制冷劑流出口 1083連接。
(3)另外，制冷循環(huán)裝置100具有第三制冷劑路徑，該第三制冷劑路徑在第一制冷劑路徑中，從將冷凝器102的制冷劑出口和第二流量控制閥105連接的配管的中途的分支部116分支，由配管連接于噴射器108的驅動制冷劑流入口 1081。在第三制冷劑路徑的中途配置第三流量控制閥107 (驅動流量控制部的一例)。(4)再有,制冷循環(huán)裝置100具備旁通回路113,該旁通回路113是如下的旁通路:在與第一制冷劑路徑的分支部116相比靠下游側的第一制冷劑路徑中，從第二流量控制閥105的上游側分支，在第二制冷劑路徑中，由配管連接在噴射器108的混合制冷劑流出口1083和第二蒸發(fā)器109之間，并且該旁通回路113在中途配置控制制冷劑的流量的第四流量控制閥110 (旁通流量控制部)。旁通回路113是制冷循環(huán)裝置100的特征。(5)另外，制冷循環(huán)裝置100具備控制裝置120。(各種檢測器)在制冷劑循環(huán)的各部分配管上安裝著各檢測器(傳感器)。即、安裝著測定壓縮機101的排出以及吸入壓力的壓力檢測器llla、lllb、檢測冷凝器102的出口溫度的溫度檢測器112a、檢測第一蒸發(fā)器106的出口溫度以及中間溫度的溫度檢測器112b、112c、檢測壓縮機101的吸入溫度的溫度檢測器112d等。來自這些檢測器的檢測信號被集中到控制裝置120。而且，由設置在控制裝置120內的運算處理部(未圖示出)的運算構件處理各種信號，在與各自的目標值(例如，溫度、過熱度、過冷卻度)進行比較、判斷后，從控制裝置120內的控制信號送出部(未圖示出)向各種執(zhí)行器(例如，流量控制閥、壓縮機)送出控制指令值?？刂蒲b置120控制各種執(zhí)行器。圖1所示的第一流量控制閥103、第二流量控制閥105、第三流量控制閥107、第四流量控制閥110能夠通過控制裝置120的控制進行開度控制。另外，壓縮機101能夠通過控制裝置120的控制，進行運轉頻率的控制。通過下面的圖6 圖9的流程圖所說明的控制都是由控制裝置120進行的控制。圖1、圖13中的連結檢測器和流量控制閥的虛線表示檢測器和根據檢測結果被控制的流量控制閥的關系。例如，在圖1的情況下，根據溫度檢測器112a的檢測結果，控制第一流量控制閥103。(噴射器108的結構)圖2是表示噴射器108的內部構造的圖。噴射器108由噴嘴部201、混合部202、擴散器部203構成。噴嘴部201由節(jié)流部201a、喉部201b、末端寬部201c構成。噴射器108使從冷凝器102流出的高壓的制冷劑(驅動制冷劑)從驅動制冷劑流入口 1081流入，使流入的驅動制冷劑在節(jié)流部201a減壓膨脹，在噴嘴喉部201b以音速被減壓、加速，進而在末端寬部201c以超音速被減壓、加速。據此，超高速的氣液二相制冷劑從噴嘴部201流出。另一方面，吸引制冷劑流入口 1082的制冷劑被從噴嘴部201流出的超高速的制冷劑引入(吸引制冷劑)。從噴嘴部201的出口，也就是混合部202的入口開始，超高速的驅動制冷劑和低速的吸引制冷劑開始混雜在一起，通過相互的動量交換，壓力恢復(上升)。進而，在擴散器部203中也通過因流路擴大而產生的減速，壓力恢復，混合了驅動制冷劑和吸引制冷劑的混合制冷劑從擴散器部203的混合制冷劑流出口 1083流出。(動作)接著，對動作進行說明。圖3是表示不利用旁通回路113的情況，也就是成為本實施方式I的前提的莫里爾線圖。圖3的莫里爾線圖的橫軸表示制冷劑的比洽，縱軸表示壓力，線圖中的a-m的各點表示圖1所示的制冷循環(huán)裝置的示意圖中的各配管的制冷劑狀態(tài)。壓縮機101的吸入口中的狀態(tài)a的低壓制冷劑因壓縮機101而成為高溫高壓氣體制冷劑(狀態(tài)b)，向冷凝器102流入，通過與室外空氣的熱交換而被冷卻，成為狀態(tài)C。狀態(tài)c的制冷劑被分流為向噴射器108的驅動制冷劑流入口 1081流動的制冷劑和向第一流量控制閥103流動的制冷劑。向第一流量控制閥103流動的制冷劑在被減壓后，向制冷劑留存容器104流入。在制冷劑留存容器104中，密度大的液體制冷劑滯留在容器的底側，氣體制冷劑滯留在容器上部。從制冷劑留存容器104流出的狀態(tài)d的制冷劑經由第二流量控制閥105被減壓,成為狀態(tài)e,向第一蒸發(fā)器106流入。在第一蒸發(fā)器106中，通過來自冷卻空間的熱交換被加熱，成為狀態(tài)f，向噴射器108的吸引制冷劑流入口 1082流動。另一方面，從冷凝器102分流并向第三流量控制閥107流動的狀態(tài)c的制冷劑經由第三流量控制閥107而壓力低下，成為狀態(tài)g，向噴射器108流入。在噴射器108的噴嘴部201被減壓的狀態(tài)h的超高速制冷劑在噴嘴部201的出口緊挨的后部，與吸引制冷劑，也就是從第一蒸發(fā)器106流出的狀態(tài)f的制冷劑混合，成為狀態(tài)i。制冷劑經由噴射器108的混合部202、擴散器部203而壓力上升，成為狀態(tài)j，從噴射器108的混合制冷劑流出口 1083流出。狀態(tài)j的制冷劑在第二蒸發(fā)器109處通過與冷卻空間的熱交換而成為狀態(tài)m，通過向壓縮機101吸入的上面的動作，形成制冷循環(huán)。雖然為了使膨脹動力最大化而優(yōu)選在第三流量控制閥107為全開狀態(tài)下進行運轉，但是，在冷卻負荷小，制冷劑循環(huán)量少的運轉狀態(tài)下，若將第四流量控制閥110關閉，經由第一流量控制閥103調整制冷劑向第一蒸發(fā)器106的流量，經由第三流量控制閥107調整向噴射器108流入的制冷劑流量，則能夠得到運轉效率高的制冷循環(huán)的動作狀態(tài)。圖4是其它的莫里爾線圖。由于噴射器108的噴嘴喉部201b的流路面積為固定值，所以，若冷卻負荷增大，制冷劑循環(huán)量增大，則向噴射器108流入的制冷劑流量過少，制冷劑的向第一蒸發(fā)器106的流量過多。其結果為，制冷循環(huán)的動作狀態(tài)如圖4的虛線所示，由于點a、f、1、j、l、m向莫里爾線圖的右下移動，所以，壓縮機101的吸入壓力降低，制冷循環(huán)的運轉效率降低。圖5是另外的其它的莫里爾線圖。接著，使用圖5的莫里爾線圖，說明作為本實施方式I的利用了旁通回路113的動作。壓縮機101的吸入口中的狀態(tài)a的低壓制冷劑因壓縮機101而成為高溫高壓氣體制冷劑(狀態(tài)b)，向冷凝器102流入，通過與室外空氣的熱交換而被冷卻，成為狀態(tài)C。狀態(tài)c的制冷劑被分流為向噴射器108的驅動制冷劑流入口 1081流動的制冷劑和向第一流量控制閥103流動的制冷劑。向第一流量控制閥103流動的制冷劑在被減壓后，向制冷劑留存容器104流入。從制冷劑留存容器104流出的狀態(tài)d的制冷劑分流成向旁通回路113和第二流量控制閥105流動的制冷劑。向第二流量控制閥105流動的制冷劑與通過圖3闡述的動作同樣，在第一蒸發(fā)器106通過，向吸引制冷劑流入口 1082流入。另一方面，向旁通回路113流動的制冷劑經由第四流量控制閥110被流量調整而減壓(狀態(tài)k)，與從噴射器108流出的狀態(tài)j的制冷劑混合，成為狀態(tài)I。成為狀態(tài)I的制冷劑通過第二蒸發(fā)器109，被吸入壓縮機101。通過利用旁通回路113，能夠使噴射器108的混合制冷劑流出口 1083的焓變小。因此，能夠使圖4中虛線所示的點a、f、1、j、1、m為適當的狀態(tài)，能夠謀求制冷循環(huán)的高效率化。(控制)接著，對各流量控制閥的控制進行說明。如上所述，各流量控制閥的控制由控制裝置120執(zhí)行。圖6是表示由控制裝置120進行的第一流量控制閥103的控制流程的圖。例舉將第一流量控制閥103的控制目標值作為冷凝器102的出口過冷卻度的情況，使用圖6說明其控制流程。過冷卻度表示制冷劑的飽和溫度和制冷劑溫度的溫度差。在STlOl中，由安裝在冷凝器102的出口處的溫度檢測器112a檢測狀態(tài)c的制冷劑溫度。在ST102中，由安裝在壓縮機101的排出配管處的壓力檢測器Illa檢測狀態(tài)b的壓力。在ST103中，根據ST102的壓力檢測值運算制冷劑的飽和溫度，在ST104中，根據ST103的制冷劑飽和溫度的運算值和冷凝器102的出口溫度的檢測值的差，運算狀態(tài)c的過冷卻度。在ST105中判定該過冷卻度的運算值，控制第一流量控制閥103的開度。在過冷卻度的運算值比目標值小的情況下，在ST106-1中使第一流量控制閥103的開度減小，使制冷劑流量減少(ST107-1)，使過冷卻度上升(ST108-1)。在過冷卻度的運算值比目標值大的情況下，在ST106-2中使第一流量控制閥的開度增大，使制冷劑流量增大(ST107-2)，使過冷卻度降低(ST108-2)。周期性地反復進行STlOl到ST108，控制冷凝器102的出口的狀態(tài)c的過冷卻度。過冷卻度的目標值被預先設定為制冷循環(huán)的運轉效率為最大的值。在上述中，從安裝在壓縮機101的排出口處的壓力檢測器運算制冷劑的飽和溫度，但是，并不限定于此，也可以在冷凝器102的出口或入口安裝壓力檢測器。另外，也可以在制冷劑為飽和狀態(tài)的位置安裝溫度檢測器，直接檢測飽和溫度。圖7是表示由控制裝置120進行的第二流量控制閥105的控制流程的圖。接著，對第二流量控制閥105的控制進行說明。例舉將第二流量控制閥105的控制目標值作為第一蒸發(fā)器106的出口過熱度的情況，使用圖7對其控制流程進行說明。過熱度表示制冷劑溫度和制冷劑的飽和溫度的差。在ST201中，由安裝在第一蒸發(fā)器106的出口處的溫度檢測器112b檢測狀態(tài)f的制冷劑溫度。在ST202中，由溫度檢測器112c檢測第一蒸發(fā)器106的中間溫度。由于第一蒸發(fā)器106內的制冷劑為氣液二相的飽和狀態(tài)，所以，能夠將熱交換器中間部的溫度的檢測值原樣不變地作為制冷劑的飽和溫度來利用。在ST203中，控制裝置120根據在ST201和ST202中檢測到的溫度檢測器值，運算第一蒸發(fā)器106的出口過熱度?？刂蒲b置120在ST204判定該過熱度的運算值，控制第二流量控制閥105的開度。在過熱度的運算值比目標值小的情況下，控制裝置120在ST205-1中使第二流量控制閥105的開度減小，使制冷劑流量減少(ST205-1)，使過熱度上升(ST206-1)。在過熱度的運算值比目標值大的情況下，控制裝置120在ST205-2中使第二流量控制閥105的開度增大，使制冷劑流量增大(ST107-2)，使過熱度降低(ST207-2)?？刂蒲b置120周期性地反復進行從ST201到ST207的控制，控制第一蒸發(fā)器106的出口的狀態(tài)f的過熱度。第二流量控制閥105的控制目標值并不限定于第一蒸發(fā)器106的出口過熱度，也可以使用其它的物理量(干燥度、溫度)來控制。另外，控制目標值并不限定于第一蒸發(fā)器106的出口的物理量，也可以使用與第一蒸發(fā)器106的出口處的物理量存在相關關系的壓縮機101的吸入過熱度、排出溫度來控制。圖8是由控制裝置120進行的第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的控制流程。第三流量控制閥107和第四流量控制閥110僅在圖8的控制流程中被控制。例如，在后述的ST306-1中，控制裝置120判定第四流量控制閥110是否為全閉，但是，在初期狀態(tài)(例如，制冷循環(huán)裝置100運轉開始時)，第四流量控制閥110為全閉，第三流量控制閥107被設定為不是全開的規(guī)定的開度。接著，使用圖8，對第三流量控制閥107和第四流量控制閥110的控制進行說明。第三流量控制閥107和第四流量控制閥110的動作的特征在于，在第四流量控制閥110為關閉狀態(tài)時，第三流量控制閥107進行開閉動作，在第三流量控制閥107為全開狀態(tài)時，第四流量控制閥110進行開閉動作。針對第三流量控制閥107和第四流量控制閥110的控制，例舉將第二蒸發(fā)器109的出口過熱度(點m)作為目標值的情況并進行說明。在ST301中，經溫度檢測器112d檢測第二蒸發(fā)器109的出口溫度。在ST302中，由壓力檢測器Illb檢測狀態(tài)a的壓力。在ST303中，控制裝置120根據ST302的壓力檢測值，按照規(guī)定的過熱度運算規(guī)則運算制冷劑的飽和溫度。在ST304中，使用在ST301中的溫度檢測值和在ST303中的制冷劑飽和溫度的運算值，運算第二蒸發(fā)器109的出口過熱度(溫度檢測值-制冷劑飽和溫度)。規(guī)定的過熱度運算規(guī)則也包括該運算。在ST305中判定該過熱度的運算值，控制第三流量控制閥107和第四流量控制閥110的開度。在ST303中的過熱度的運算值比目標值小的情況下，在ST306-1中，檢查第四流量控制閥Iio的開度。在第四流量控制閥110為全閉的情況下，使第三流量控制閥107的開度減小(ST306-la)。在第四流量控制閥110打開，制冷劑向旁通回路113流動時，減小第四流量控制閥110的開度(ST306-lb)。通過ST306-la或ST306-lb的操作，第二蒸發(fā)器109的制冷劑流量降低(ST307-1)，第二蒸發(fā)器109的出口過熱度上升(ST308-1)。另一方面，在ST305中，在第二蒸發(fā)器109的出口過熱度比目標值大的情況下，在ST306-2中，檢查第三流量控制閥107的開度。在第三流量控制閥107為全開的情況下，增大第四流量控制閥110的開度(ST306-2a)。在第三流量控制閥107不是全開的情況下，增大第三流量控制閥107的開度(ST306-2b)。通過ST306-2a或ST306-2b的操作，第二蒸發(fā)器109的制冷劑流量增大(ST307-2)，第二蒸發(fā)器109的出口過熱度降低(ST308-2)。在上面的實施方式中，將第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的控制目標值作為第二蒸發(fā)器109的出口過熱度，但是，也可以將壓縮機101的吸入過熱度、壓縮機101的排出側溫度控制到規(guī)定的目標值。圖9是控制裝置120根據排出側溫度，控制第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的控制流程。圖9的ST405以后與圖8相同。僅圖9的ST401與圖8不同。即、在根據排出側溫度，控制第三流量控制閥107、第四流量控制閥110的圖9的情況下，控制裝置120在ST401中將規(guī)定的排出溫度運算規(guī)則應用于用于檢測壓縮機101的排出溫度的溫度檢測器(未圖示出)的檢測結果，運算排出溫度。而且，在ST405中，控制裝置120對預先保有的目標排出溫度和排出溫度運算結果進行比較判定。若運算值不足目標排出溫度，則處理進入ST406-1，若運算值為目標排出溫度，則處理結束，在運算值比目標排出溫度大的情況下，處理進入ST406-2。下面的處理與圖8的相同。
使用圖10、圖11、圖12，說明本實施方式I的效果。圖10是制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和制冷劑流量比的關系圖。圖10的橫軸表示冷卻負荷，縱軸表示制冷劑流量比(第一蒸發(fā)器106的制冷劑流量/壓縮機101的排出制冷劑流量)。在沒有利用旁通回路113的情況下，流量比伴隨著冷卻負荷的增大而增大，與此相對，在使用旁通回路113的情況下，能夠使制冷劑流量比相對于冷卻負荷穩(wěn)定。圖11是制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和吸入壓力的關系圖。橫軸表示冷卻負荷，縱軸表示壓縮機101的吸入壓力。在利用旁通回路113的情況下，由于第一蒸發(fā)器106的制冷劑流量被調整為適當值，所以，與沒有利用旁通回路的情況相比，能夠抑制壓縮機101的吸入壓力降低。其結果為，圖12雖然是制冷循環(huán)裝置100的冷卻負荷和COP吸入壓力的關系圖，但如圖12所示，能夠得到比沒有旁通回路的情況高的C0P。用于本實施方式I的制冷循環(huán)裝置100的制冷劑并不限于R410A、R32等氟利昂系制冷劑，也可以使用丙烷、異丁烷等碳氫系的制冷劑、二氧化碳。相對于任意的制冷劑，都能夠得到與本實施方式I相同的效果。雖然丙烷是可燃性制冷劑，但是，通過將蒸發(fā)器和冷凝器收納在相同的框體內，設置在遠離冷卻空間的地點，使水向蒸發(fā)器循環(huán)，使用冷水進行冷卻，據此，能夠作為安全性高的制冷循環(huán)裝置來利用。另外，使用作為低GWP (GlobalWarming Potential,全球變暖潛能值)制冷劑的HFO (氫氟烯烴)系制冷劑、它的混合制冷齊U，也能夠得到同樣的效果。圖13是制冷循環(huán)裝置100的其它的示意圖。在圖13中，用“開閉閥114和毛細管115的結構”(旁通流量控制部的一例)代替第四流量控制閥110 (旁通流量控制部的一例)。即、在圖1中，由第四流量控制閥110調整向旁通回路113流動的流量，但以降低成本為目的，像圖13所示那樣，利用開閉閥114 (能夠由控制裝置120進行開閉的控制)和毛細管115，構成替代第四流量控制閥110來進行流量控制的旁通流量控制部。另外，在圖13中，取消了“第一流量控制閥103和制冷劑留存容器104”。也可以從圖1的制冷循環(huán)裝置100中取消“第一流量控制閥103和制冷劑留存容器104”，在第二流量控制閥105的上游側具備旁通回路113，在這種情況下，也能夠得到相同的效果。(針閥)圖14是表示帶針閥的噴射器的整體圖。圖15是表示針閥205的構造。圖1是在噴射器108的上游側具備第三流量控制閥107的結構，但是，也可以通過利用像圖14所示那樣將噴射器108和可動式的針閥205(驅動流量控制部的一例)做成一體構造的噴射器，替代第三流量控制閥107。如圖15所示，針閥205由線圈部205a、轉子部205b、針部205c構成。線圈部205a若從控制裝置120的控制信號送出部(前面未圖示出)經信號線纜205d接收脈沖信號，則產生磁極，線圈內部的轉子部205b旋轉。在轉子部205b的旋轉軸上加工絲杠和針，絲杠的旋轉成為軸方向的運動，針部205c移動。針閥205是使該針部205c在圖15的左右方向運動，進行從冷凝器102流入的驅動流量的調整的構造。根據該構造，能夠由可動式的針閥205替換第三流量控制閥107的功能。這樣，針閥205向噴射器108的驅動制冷劑流入口 1081的插入量因控制裝置1220的控制而變化，由此針閥205作為驅動流量控制部發(fā)揮功能。據此，由于能夠使噴射器108和第三流量控制閥107為一體構造，所以，沒有將兩者連接的配管，能夠削減成本。上面的實施方式I中的制冷循環(huán)裝置100并不限于空調裝置，也可以利用于將水熱交換器用于冷凝器的空氣熱源的供熱水裝置、將水熱交換器用于蒸發(fā)器的空氣熱源的制冷機或鹽水冷卻器、還有將水熱交換器用于蒸發(fā)器和冷凝器的熱泵制冷機。本實施方式I的制冷循環(huán)裝置在使用噴射器的制冷循環(huán)裝置中，即使在偏離噴射器的適當運轉條件的情況下，也能夠提供通過噴射器而能夠高效率運轉的制冷循環(huán)裝置。實施方式I的制冷循環(huán)裝置100在冷卻負荷小，制冷劑向噴射器的流量過多的情況下，使用第一流量控制閥103，調整向第一蒸發(fā)器106的流量。而且，在冷卻負荷大，制冷劑向噴射器108的流量過小的情況下，使用第四流量控制閥110，調整向第一蒸發(fā)器的流量，據此，能夠形成COP為最大的制冷循環(huán)的動作狀態(tài)，能夠謀求制冷循環(huán)的節(jié)能運轉。在上面的實施方式I中，說明了制冷循環(huán)裝置，但是，也可以將該制冷循環(huán)裝置作為下述那樣的制冷劑循環(huán)方法來掌握。即，一種制冷劑循環(huán)方法，所述制冷劑循環(huán)方法使用噴射器，使制冷劑循環(huán)，所述噴射器具有驅動制冷劑流入的驅動制冷劑流入口、吸引制冷劑流入的吸引制冷劑流入口以及混合了驅動制冷劑和吸弓I制冷劑的混合制冷劑流出的混合制冷劑流出口，其中，形成第一制冷劑路徑，該第一制冷劑路徑由配管按照壓縮機、散熱器、流量控制閥、第一蒸發(fā)器的順序連接，由配管將上述第一蒸發(fā)器的制冷劑出口和上述噴射器的上述吸引制冷劑流入口連接，形成第二制冷劑路徑，該第二制冷劑路徑由配管按照上述壓縮機、第二蒸發(fā)器的順序連接，由配管將上述第二蒸發(fā)器的制冷劑入口與上述噴射器的上述混合制冷劑流出口連接，形成第三制冷劑路徑，該第三制冷劑路徑在上述第一制冷劑路徑中，從將上述散熱器的制冷劑出口和上述流量控制閥連接的配管的中途的分支部分支，由配管與上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口連接，形成旁通路，該旁通路在與上述第一制冷劑路徑的上述分支部相比靠下游側的上述第一制冷劑路徑中，從上述流量控制閥的上游側分支，并在上述第二制冷劑路徑中，由配管連接在上述噴射器的上述混合制冷劑流出口和上述第二蒸發(fā)器之間，所述旁通路在中途配置了控制制冷劑的流量的旁通流量控制部，使上述制冷劑循環(huán)。符號說明100:制冷循環(huán)裝置；101:壓縮機；102:冷凝器；103:第一流量控制閥；104:制冷劑留存容器；105:第二流量控制閥；106:第一蒸發(fā)器；107:第三流量控制閥；108:噴射器；109:第二蒸發(fā)器；110:第四流量控制閥;llla，lllb:壓力檢測器;112a、112b、112c、112d:溫度檢測器；113:旁通回路；114:開閉閥；115:毛細管；116:分支部；120:控制裝置；201:噴嘴部；201a:節(jié)流部；201b:喉部；201c:末端寬部；202:混合部；203:擴散器部；204:吸引部；205:針閥；205a:線圈部；205b:轉子部；205c:針部；205d:信號線纜。
權利要求
1.一種制冷循環(huán)裝置，所述制冷循環(huán)裝置具備噴射器使制冷劑循環(huán)，所述噴射器具有驅動制冷劑流入的驅動制冷劑流入口、吸引制冷劑流入的吸引制冷劑流入口以及混合了驅動制冷劑和吸引制冷劑的混合制冷劑流出的混合制冷劑流出口， 其特征在于，所述制冷循環(huán)裝置具備第一制冷劑路徑、第二制冷劑路徑、第三制冷劑路徑和旁通路， 所述第一制冷劑路徑按照壓縮機、散熱器、流量控制閥、第一蒸發(fā)器的順序由配管連接，由配管將上述第一蒸發(fā)器的制冷劑出口與上述噴射器的上述吸引制冷劑流入口連接， 所述第二制冷劑路徑按照上述壓縮機、第二蒸發(fā)器的順序由配管連接，由配管將上述第二蒸發(fā)器的制冷劑入口與上述噴射器的上述混合制冷劑流出口連接， 所述第三制冷劑路徑在上述第一制冷劑路徑中，從將上述散熱器的制冷劑出口和上述流量控制閥連接的配管的中途的分支部分支，由配管連接于上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口， 所述旁通路在與上述第一制冷劑路徑的上述分支部相比靠下游側的上述第一制冷劑路徑中，從上述流量控制閥的上游側分支，在上述第二制冷劑路徑中，由配管連接在上述噴射器的上述混合制冷劑流出口和上述第二蒸發(fā)器之間，并且所述旁通路在中途配置了控制制冷劑的流量的旁通流量控制部。
2.如權利要求1所述的制 冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述制冷循環(huán)裝置還具備驅動流量控制部，該驅動流量控制部對作為上述驅動制冷劑的、經上述第三制冷劑路徑向上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口流入的制冷劑的流量進行調整。
3.如權利要求2所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述驅動流量控制部和上述旁通流量控制部通過受到開度的控制來控制制冷劑的流量， 上述制冷循環(huán)裝置還具備控制上述驅動流量控制部和上述旁通流量控制部的開度的控制裝置。
4.如權利要求3所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述控制裝置判定上述旁通流量控制部的開度，若判定為開度為關閉狀態(tài)，則對上述驅動流量控制部的開度進行控制。
5.如權利要求3或4所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述控制裝置判定上述驅動流量控制部的開度，若判定開度是全開狀態(tài)，則對上述旁通流量控制部的開度進行控制。
6.如權利要求3至5中的任一項所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述控制裝置按照規(guī)定的過熱度運算規(guī)則運算上述第二制冷劑路徑中的規(guī)定部位的當前的制冷劑的過熱度，根據運算的上述過熱度，對上述驅動流量控制部和上述旁通流量控制部的至少任意一個的開度進行控制。
7.如權利要求3至6中的任一項所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述控制裝置按照規(guī)定的排出溫度運算規(guī)則運算上述壓縮機的制冷劑的排出溫度，根據運算的上述排出溫度，對上述驅動流量控制部和上述旁通流量控制部的至少任意一個的開度進行控制。
8.如權利要求1至7中的任一項所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述旁通流量控制部由開閉閥和毛細管構成。
9.如權利要求1至8中的任一項所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，上述驅動流量控制部通過針閥來實現，所述針閥向上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口的插入量通過上述控制裝置的控制而變化。
10.如權利要求1至9中的任一項所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，制冷循環(huán)裝置使用氟利昂系制冷劑、碳氫系制冷劑、HFO系制冷劑中的任意一種作為制冷劑。
11.一種制冷劑循環(huán)方法，所述制冷劑循環(huán)方法使用噴射器使制冷劑循環(huán)，所述噴射器具有驅動制冷劑流入的驅動制冷劑流入口、吸引制冷劑流入的吸引制冷劑流入口以及混合了驅動制冷劑和吸引制冷劑的混合制冷劑流出的混合制冷劑流出口，其特征在于， 形成第一制冷劑路徑，該第一制冷劑路徑由配管按照壓縮機、散熱器、流量控制閥、第一蒸發(fā)器的順序連接，由配管將上述第一蒸發(fā)器的制冷劑出口和上述噴射器的上述吸引制冷劑流入口連接， 形成第二制冷劑路徑，該第二制冷劑路徑由配管按照上述壓縮機、第二蒸發(fā)器的順序連接，由配管將上述第二蒸發(fā)器的制冷劑入口與上述噴射器的上述混合制冷劑流出口連接， 形成第三制冷劑路徑，該第三制冷劑路徑在上述第一制冷劑路徑中，從將上述散熱器的制冷劑出口和上述流量控制閥連接的配管的中途的分支部分支，由配管連接于上述噴射器的上述驅動制冷劑流入口， 形成旁通路，該旁通路在與上述第一制冷劑路徑的上述分支部相比靠下游側的上述第一制冷劑路徑中，從上述流量控制閥的上游側分支，并在上述第二制冷劑路徑中，由配管連接在上述噴射器的上述混合制冷劑流出口和上述第二蒸發(fā)器之間，并且該旁通路在中途配置了控制制冷劑的流量的旁通流量控制部， 使上述制冷劑 循環(huán)。
全文摘要
在使用噴射器的制冷循環(huán)裝置中，在寬的運轉范圍內實現高效率運轉。制冷循環(huán)裝置(100)依次連接壓縮機(101)、冷凝器(102)、第一流量控制閥(103)、制冷劑留存容器(104)、第二流量控制閥(105)、第一蒸發(fā)器(106)，從冷凝器(102)出口分支，依次連接第三流量控制閥(107)、噴射器(108)、第二蒸發(fā)器(109)、壓縮機(101)。噴射器(108)的驅動制冷劑流入口(1081)與第三流量控制閥(107)連接，吸引制冷劑流入口(1082)與第一蒸發(fā)器(106)出口連接，混合制冷劑流出口(1083)和第二蒸發(fā)器(109)的制冷劑流入口連接。而且，制冷循環(huán)裝置(100)具備從將冷凝器(102)和第二流量控制閥(105)連結的制冷劑配管分支，并經第四流量控制閥(110)與噴射器(108)的混合制冷劑流出口(1083)連接的旁通回路(113)。
文檔編號F25B1/00GK103168203SQ201180050218
公開日2013年6月19日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者東井上真哉, 野本宗 申請人:三菱電機株式會社