熱泵式加熱裝置制造方法
熱泵式加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的熱泵式加熱裝置包括：室內(nèi)側(cè)熱交換器(26)；室外側(cè)熱交換器(27)；對從室外側(cè)熱交換器(27)輸送來的制冷劑依次進(jìn)行壓縮的低壓側(cè)壓縮機(jī)(31)和高壓側(cè)壓縮機(jī)(32)；對從室內(nèi)側(cè)熱交換器(26)輸送來的制冷劑減壓的第一減壓裝置(36)；將從第一減壓裝置(36)輸送來的制冷劑分離為氣相和液相的氣液分離器(38)；與氣液分離器(38)的液相側(cè)連接、對從氣液分離器(38)輸送來的制冷劑減壓的第二減壓裝置(37)；與氣液分離器(38)的氣相側(cè)連接、將從氣液分離器(38)輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)(31)和高壓側(cè)壓縮機(jī)(32)之間的噴射管路(51)；以及控制第二減壓裝置(37)中的制冷劑的減壓比以使流經(jīng)噴射管路(51)的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)的控制部(46)。利用本發(fā)明，能以簡易的結(jié)構(gòu)提供充分提高加熱能力的熱泵式加熱裝置。
【專利說明】熱泵式加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及熱泵式加熱裝置，更確切地說涉及在熱泵循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有兩個壓縮機(jī)的二級壓縮式的熱泵式加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于以往的熱泵式加熱裝置，例如日本專利公開公報特開平8-210709號公開了一種以即使室外空氣溫度為_20°C也能進(jìn)行制熱運轉(zhuǎn)為目的的寒冷地區(qū)用的熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)(專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I公開的熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)中，渦旋壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)空氣熱交換器、儲液器、室外制冷劑控制閥和室外空氣熱交換器依次由配管連接。儲液器與渦旋壓縮機(jī)之間，經(jīng)由液體噴射制冷劑控制閥設(shè)有用于向渦旋壓縮機(jī)噴射液體制冷劑的旁路流道。液體噴射制冷劑控制閥由壓縮機(jī)的噴出側(cè)溫度與目標(biāo)噴出溫度的溫度差控制，而且室外制冷劑控制閥被控制為，使設(shè)置在室外空氣熱交換器的前后的溫度傳感器的溫度差成為室外空氣熱交換器的制冷劑出口的制冷劑過熱度。
[0004]此外，日本專利公開公報特開平11-132575號公開了一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，通過安裝在液體管道中的氣液分離器，防止因經(jīng)由氣體噴射用的旁路配管返回壓縮機(jī)的氣體制冷劑中混入液體制冷劑而導(dǎo)致壓縮機(jī)的可靠性降低(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]在專利文獻(xiàn)2公開的空氣調(diào)節(jié)機(jī)中，壓縮機(jī)上依次連接室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器，形成制冷劑循環(huán)回路。室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器之間的液體管道上安裝有氣液分離器。氣液分離器與壓縮機(jī)的吸入側(cè)之間，設(shè)有使氣液分離器內(nèi)的氣體制冷劑向壓縮機(jī)返流的氣體噴射用的旁路配管、以及開閉通過旁路配管的流道的開關(guān)閥。壓縮機(jī)的噴出溫度與在制冷劑循環(huán)回路中循環(huán)的制冷劑的冷凝溫度的溫度差小于基準(zhǔn)溫度差時，關(guān)閉開關(guān)閥。壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)頻率越高，所述基準(zhǔn)溫度差設(shè)定得越大。
[0006]此外，日本專利公開公報特開2007-263440號公開了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，制熱運轉(zhuǎn)時，通過適當(dāng)調(diào)整壓縮過程中向壓縮機(jī)抽入的制冷劑的噴射量，實現(xiàn)在低負(fù)載時以高運轉(zhuǎn)效率運轉(zhuǎn)，在高負(fù)載時提高制熱能力(專利文獻(xiàn)3)。
[0007]專利文獻(xiàn)3公開的空氣調(diào)節(jié)裝置包括:噴射管，借助噴射用減壓裝置在壓縮機(jī)的壓縮過程中抽入從室內(nèi)熱交換器流出的制冷劑的一部分；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，根據(jù)負(fù)載的大小控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速；以及噴射控制裝置，控制噴射用減壓裝置，從而使壓縮機(jī)的出口部的噴出氣體過熱度或噴出溫度成為目標(biāo)值。該目標(biāo)值設(shè)定為，由壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置控制的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高時目標(biāo)值小，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速低時目標(biāo)值大。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報特開平8-210709號
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開公報特開平11-132575號
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本專利公開公報特開2007-263440號
[0012]作為空氣調(diào)節(jié)裝置和熱水供給裝置等熱泵式加熱裝置，是熱泵循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)兩個壓縮機(jī)的二級壓縮式裝置?？墒牵墘嚎s式的熱泵式加熱裝置中，存在高壓側(cè)壓縮機(jī)中的制冷劑的吸入溫度和噴出溫度上升、超過壓縮機(jī)的動作范圍的問題。作為解決這種問題的方法，可以設(shè)置噴射管，用以連接低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路、以及室內(nèi)熱交換器(冷凝器)和室外熱交換器(蒸發(fā)器)之間的管路，將在室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的管路中流動的制冷劑的一部分，通過噴射管注入低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路。此時，能使高壓側(cè)壓縮機(jī)中的制冷劑的吸入溫度降低，實現(xiàn)保證了可靠性的運轉(zhuǎn)。
[0013]采用這種噴射管的熱泵式加熱裝置，要求通過以最佳的制冷劑量向低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間噴射，以實現(xiàn)加熱能力的提高。此外，上述的專利文獻(xiàn)I至3中公開的采用噴射管的各種裝置中，所有的裝置都通過設(shè)置在噴射管的管路上的開關(guān)閥或減壓裝置實施制冷劑的噴射控制。此時，存在不能廉價制造裝置的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]為解決上述的問題，本發(fā)明的目的是提供一種熱泵式加熱裝置，能夠以簡易的結(jié)構(gòu)充分提高加熱能力。
[0015]本發(fā)明的熱泵式加熱裝置，包括:第一熱交換器，使制冷劑和被加熱流體之間進(jìn)行熱交換；第二熱交換器，使制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換；低壓側(cè)壓縮機(jī)，對從第二熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；高壓側(cè)壓縮機(jī)，對從低壓側(cè)壓縮機(jī)輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；第一減壓裝置，對從第一熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；氣液分離器，將從第一減壓裝置輸送來的制冷劑分離為氣相和液相；第二減壓裝置，與氣液分離器的液相側(cè)連接，對從氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；噴射管路，與氣液分離器的氣相側(cè)連接，將從氣液分離器輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上；以及控制部，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
[0016]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，流過噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑與從低壓側(cè)壓縮機(jī)噴出的高溫高壓的氣相制冷劑合流，成為飽和蒸汽狀態(tài)或與此接近狀態(tài)的制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)。這樣，以最佳的制冷劑量向壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間噴射，可以充分提高加熱能力。此時，由于利用對從氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓的第二減壓裝置，使流經(jīng)噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)，所以能夠使熱泵式加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單。
[0017]此外優(yōu)選控制部進(jìn)一步控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑中液相所占的比例小于規(guī)定值。
[0018]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，可以防止因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)而引起的壓縮機(jī)的可靠性的降低和運轉(zhuǎn)效率的降低。
[0019]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括第一溫度檢測部，所述第一溫度檢測部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流前的制冷劑的溫度。控制部根據(jù)第一溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0020]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括:第二溫度檢測部，設(shè)置在噴射管路上，檢測流經(jīng)噴射管路的制冷劑的溫度；以及第三溫度檢測部，設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。控制部根據(jù)第二溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度與第三溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的差，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0021]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括第四溫度檢測部，所述第四溫度檢測部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度?？刂撇扛鶕?jù)第四溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0022]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，利用與流經(jīng)噴射管路的制冷劑的狀態(tài)具有相關(guān)關(guān)系的各種溫度歷史記錄和溫度差，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0023]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括貯存液體制冷劑的緩沖部，所述緩沖部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)與高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的、與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑所流經(jīng)的管路上。
[0024]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，可以進(jìn)一步可靠地防止因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)而弓I起的壓縮機(jī)的可靠性的降低。
[0025]如上所述，按照本發(fā)明，可以提供一種以簡易的結(jié)構(gòu)充分提高加熱能力的熱泵式加熱裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置的回路圖。
[0027]圖2是表示利用圖1中的熱泵式加熱裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)的莫里爾線圖。
[0028]圖3是在圖1中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0029]圖4是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第一變形例的回路圖。
[0030]圖5是表示針對氣液分離器中的分流前的制冷劑量的噴射量比與制熱能力和COP的關(guān)系的曲線圖。
[0031]圖6是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第二變形例的回路圖。
[0032]圖7是表示在圖6中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0033]圖8是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第三變形例的回路圖。
[0034]圖9是表示在圖8中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，以下參照的附圖中，對相同或與其相當(dāng)?shù)臉?gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0036](實施方式I)
[0037]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置的回路圖。參照圖1，本實施方式的熱泵式加熱裝置，代表性地應(yīng)用于熱泵式熱水供給裝置和熱泵式制熱裝置。作為熱泵式加熱裝置的回路結(jié)構(gòu)，具有冷凍回路20和噴射回路50。作為制冷劑，在冷凍回路20和噴射回路50中封入例如R410A。
[0038]冷凍回路20環(huán)狀延伸，構(gòu)成熱泵循環(huán)系統(tǒng)。冷凍回路20的流道上設(shè)有室內(nèi)側(cè)熱交換器(冷凝器)26和室外側(cè)熱交換器(蒸發(fā)器)27。室內(nèi)側(cè)熱交換器26使在熱泵循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑與被加熱流體(水或空氣)之間進(jìn)行熱交換。室外側(cè)熱交換器27使在熱泵循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑與外部空氣(室外空氣)之間進(jìn)行熱交換。
[0039]冷凍回路20的流道上還設(shè)有第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37。第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37，設(shè)置在室內(nèi)側(cè)熱交換器26與室外側(cè)熱交換器27之間。第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37，在冷凍回路20上沿著制冷劑的流動方向串聯(lián)排列。在從室內(nèi)側(cè)熱交換器26朝向室外側(cè)熱交換器27的冷凍回路20的流道上，第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37依次排列。
[0040]第一減壓裝置36對從室內(nèi)側(cè)熱交換器26輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓。第一減壓裝置36是用于控制室內(nèi)側(cè)熱交換器26中的制冷劑的過冷的減壓裝置。氣液分離器38把從第一減壓裝置36輸送來的制冷劑分離為氣相狀態(tài)的制冷劑和液相狀態(tài)的制冷劑(液體制冷劑)。氣液分離器38具有配置氣相狀態(tài)的制冷劑的氣相制冷劑空間38a ;以及配置液相狀態(tài)的制冷劑的液相制冷劑空間38b。第二減壓裝置37通過配管與氣液分離器38的液相制冷劑空間38b連接。第二減壓裝置37對從氣液分離器38輸送來的液體制冷劑進(jìn)行減壓。第二減壓裝置37是用于控制室外側(cè)熱交換器27中的制冷劑的過熱度以及后述噴射回路50的噴射制冷劑量的減壓裝置。本實施方式中第一減壓裝置36和第二減壓裝置37采用膨脹閥。
[0041]冷凍回路20的流道上還設(shè)有低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32。低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27和室內(nèi)側(cè)熱交換器26之間。低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32在冷凍回路20中沿著制冷劑的流動方向串聯(lián)排列。在從室外側(cè)熱交換器27朝向室內(nèi)側(cè)熱交換器26的冷凍回路20的流道上，低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32依次排列。低壓側(cè)壓縮機(jī)31將從室外側(cè)熱交換器27輸送來的低壓的制冷劑壓縮到中間壓。高壓側(cè)壓縮機(jī)32將從低壓側(cè)壓縮機(jī)31輸送來的中間壓的制冷劑進(jìn)一步壓縮為高壓。
[0042]本實施方式的低壓側(cè)壓縮機(jī)31是能控制制冷劑的噴出容量的可變?nèi)萘啃蛪嚎s機(jī)(例如，轉(zhuǎn)速可變的變換器規(guī)格的壓縮機(jī))，高壓側(cè)壓縮機(jī)32是轉(zhuǎn)速恒定的壓縮機(jī)。另外，只要低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32中的至少一個是可變?nèi)萘啃图纯?，也可以是轉(zhuǎn)速恒定的低壓側(cè)壓縮機(jī)與可變?nèi)萘康母邏簜?cè)壓縮機(jī)的組合，或可變?nèi)萘康牡蛪簜?cè)壓縮機(jī)與可變?nèi)萘康母邏簜?cè)壓縮機(jī)的組合。另外，低壓側(cè)壓縮機(jī)為容量可變型時，高負(fù)載時的運轉(zhuǎn)可能范圍變大。
[0043]噴射回路50由制冷劑能流動的噴射管路51構(gòu)成。噴射管路51將分離到氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a的制冷劑的一部分引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20。
[0044]更具體而言，噴射管路51的兩端分別連接氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a、以及低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20。噴射管路51的制冷劑入口與氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a連接，噴射管路51的制冷劑出口與低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20連接。
[0045]本實施方式中的噴射管路51的流道上，未設(shè)置容許、遮擋制冷劑的流動的開關(guān)閥以及能調(diào)整制冷劑流量的流量調(diào)整閥。
[0046]冷凍回路20的流道上還設(shè)有緩沖部41和緩沖部42。緩沖部41和緩沖部42由能貯存液體制冷劑的儲液器構(gòu)成。緩沖部41在冷凍回路20的流道上，設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27和低壓側(cè)壓縮機(jī)31之間。緩沖部42在冷凍回路20的流道上，設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。將噴射管路51與冷凍回路20連接的位置稱為連接部53時，緩沖部42設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。緩沖部41和緩沖部42分別用于防止因液體制冷劑侵入低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32而降低壓縮機(jī)的可靠性。
[0047]圖2是表示采用圖1中的熱泵式加熱裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)的莫里爾線圖。
[0048]莫里爾線圖也稱Ρ-h線圖，縱軸為壓力(MPa)、橫軸為比焓(kj/kg)。莫里爾線圖表示制冷循環(huán)系統(tǒng)中使用的制冷劑的壓力和比焓、溫度、相狀態(tài)、焓、比體積等制冷劑固有的特性。圖2中表示的A?H的制冷劑狀態(tài)，分別與圖1中的A?H的制冷劑狀態(tài)對應(yīng)。
[0049]參照圖1和圖2，首先，從高壓側(cè)壓縮機(jī)32噴出的氣體制冷劑(狀態(tài)A)，流入室內(nèi)側(cè)熱交換器(冷凝器)26，成為凝聚的高溫的液體制冷劑(狀態(tài)B)。通過使所述高溫的液體制冷劑通過第一減壓裝置36，使制冷劑的壓力、溫度降低(狀態(tài)C)。
[0050]接著，制冷劑流入氣液分離器38并被分離為氣相和液相。通過使分離的液體制冷劑(狀態(tài)D)通過第二減壓裝置37，使制冷劑的壓力、溫度進(jìn)一步降低(狀態(tài)E)。接著，通過使制冷劑通過室外側(cè)熱交換器27，使制冷劑從外部空氣吸熱并蒸發(fā)(狀態(tài)F)。狀態(tài)F的制冷劑流入低壓側(cè)壓縮機(jī)31，被壓縮到中間壓力(狀態(tài)G)。
[0051]另一方面，分離到氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a的制冷劑(噴射制冷劑)，通過噴射管路51與從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑合流。由于噴射制冷劑的溫度低于從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度，所以與噴射制冷劑合流后的制冷劑的溫度降低(狀態(tài)H)。
[0052]加熱運轉(zhuǎn)時，外部空氣溫度成為低溫而使蒸發(fā)壓力降低時壓縮比變大，但是在低壓側(cè)壓縮機(jī)31的壓縮工序后且高壓側(cè)壓縮機(jī)32的壓縮工序前的階段，通過向中間壓的制冷劑注入噴射制冷劑使制冷劑流量增大，可以在不使噴出溫度異常上升的情況下保證加熱(制熱)能力。這樣，利用噴射制冷劑的效果，例如，即使在外部空氣溫度為_20°C左右的極低溫度下，也能夠得到充分的加熱能力。
[0053]熱泵式加熱裝置還具有溫度檢測部61和控制部46。溫度檢測部61設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和聞壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部61設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和連接部53之間。溫度檢測部61檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的、且與流過噴射管路51的制冷劑合流前的制冷劑的溫度。控制部46根據(jù)溫度檢測部61檢測到的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0054]在本實施方式中的熱泵式加熱裝置中，根據(jù)從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度歷史記錄控制第二減壓裝置37的開度，由此使噴射制冷劑從僅有氣相的狀態(tài)成為剛剛開始混合液相的氣液二相狀態(tài)。這樣，不論壓縮機(jī)的負(fù)載的大小，保持適當(dāng)?shù)牧康膰娚渲评鋭梢蕴崧劶訜崮芰Α?br> [0055]進(jìn)而在本實施方式的熱泵式加熱裝置中，不在噴射管路51上設(shè)置用于控制所述噴射制冷劑的狀態(tài)的裝置，而利用相對于加熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑的流動方向設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27的上游側(cè)的第二減壓裝置37，得到同等于在噴射管路上設(shè)置減壓裝置而直接控制噴射制冷劑的流量的效果，且由于不必在噴射管路上設(shè)置開關(guān)閥或減壓裝置，所以可以構(gòu)成廉價的裝置。
[0056]接著，具體說明噴射制冷劑量的上述控制方法。首先，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速是能最直接地調(diào)整加熱能力的操作量，因而根據(jù)負(fù)載控制可變?nèi)萘啃偷牡蛪簜?cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速。例如，根據(jù)使用者設(shè)定的目標(biāo)加熱溫度或裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)加熱溫度與測量出的加熱溫度的偏差，增減低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速。
[0057]圖3是在圖1中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。圖中所示的控制流程由控制部46執(zhí)行。
[0058]參照圖1和圖3，在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對上述的低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0059]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部61檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl，并將所述溫度Tl存儲在控制部46中(SlOl)。接著，以任意的階躍數(shù)減小第二減壓裝置37的開度(S102)。第二減壓裝置37的開度變小時，第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比變大。此時，氣液分離器38中的液體制冷劑量增大，而后液體制冷劑充滿氣液分離器38內(nèi)并流入噴射管路51，噴射管路51中的氣相狀態(tài)的制冷劑變化為氣液二相狀態(tài)。
[0060]經(jīng)過任意的時間t后，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl'，并將所述溫度Tl'存儲在控制部46中(S103)?？刂撇?6計算Tl' -Tl，判斷所述值是否在ΛΤ4以上(S104)。Λ T4是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分開始變?yōu)橐合嗟臓顟B(tài)為止的、低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差，ΛΤ4通過在改變ΛΤ4的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ4 = 3°C。
[0061]當(dāng)滿足Tl' -Tl < Λ T4的關(guān)系時，返回S102，將第二減壓裝置37的開度進(jìn)一步減小。當(dāng)滿足Tl' -Tl蘭ΛΤ4的關(guān)系時，控制部46判斷Tl' -Tl的值是否在Λ Τ5以下(S105)。ΛΤ5是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分變?yōu)橐合?、并進(jìn)一步成為噴射管路51中流通過多液體制冷劑的狀態(tài)為止的、低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差，ΛΤ5通過在改變ΛΤ5的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΔΤ5 = 15?。
[0062]在上述控制流程中，在控制開始時對溫度Tl進(jìn)行檢測，并且以后作為常數(shù)，但是不限于此，也可以將溫度Tl定義為Tl'的某固定時間前的檢測值。例如，作為Tl'的t秒前的溫度Tl，通常情況下可變。
[0063]另外，低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差與噴射制冷劑的狀態(tài)之間，存在固定的相關(guān)關(guān)系，所述關(guān)系不受低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速和第一減壓裝置36以及第二減壓裝置37的開度影響。
[0064]當(dāng)滿足Tl' -Tl > Λ T5的關(guān)系時，由于噴射制冷劑的液相比例過大，所以加大第二減壓裝置37的開度(S106)。當(dāng)滿足Tl丨-Tl ^ Δ Τ5的關(guān)系時，返回S103，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl'。
[0065]即，在本實施方式的噴射制冷劑量的控制方法中，求出改變第二減壓裝置37的開度之前的低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度、與改變第二減壓裝置37的開度之后的同部位的制冷劑的溫度的差，并且以使所述差值落在任意的范圍內(nèi)的方式調(diào)整第二減壓裝置37的開度。此時，如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。
[0066]由第一減壓裝置36控制室內(nèi)側(cè)熱交換器26的過冷度，由第二減壓裝置37控制室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，通過氣液分離器38的作用流入噴射管路51的制冷劑的狀態(tài)為氣相。從所述狀態(tài)進(jìn)一步減小第二減壓裝置37的開度時，向室外側(cè)熱交換器27 —側(cè)流出的液體制冷劑的量受到限制，液體制冷劑充滿氣液分離器38內(nèi)并流入噴射管路51。在這種情況下，因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)32并進(jìn)行液體壓縮而產(chǎn)生壓縮機(jī)的可靠性惡化的危險，但是在本實施方式中，能夠利用設(shè)置在高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入側(cè)的緩沖部42消除所述危險。
[0067]可是，緩沖部42中能貯存的制冷劑的量是有限的，所以流經(jīng)噴射管路51的液體制冷劑的量過多時，壓縮機(jī)的可靠性變差的可能性升高。此外，流經(jīng)噴射管路51的液體制冷劑的量過多時，還存在熱泵式加熱裝置的COP (Coefficient Of Performance)降低的問題。
[0068]因此本實施方式的熱泵式加熱裝置在減小第二減壓裝置37的開度的過程中，使噴射制冷劑保持從僅存在氣相的狀態(tài)剛剛開始混合液相的氣液二相狀態(tài)。通過使低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑與噴射制冷劑合流前的制冷劑狀態(tài)，從氣相+氣相狀態(tài)成為氣相+氣液二相狀態(tài)，使氣液二相制冷劑的液體制冷劑通過相變而成為氣相，其結(jié)果，朝向室內(nèi)側(cè)熱交換器26的制冷劑流量增加，因此加熱能力上升。即，本實施方式不依靠壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和外部空氣溫度，而通過控制第二減壓裝置37，使與低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑合流前的噴射制冷劑的狀態(tài)保持在剛剛從氣相狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)，可以容易地控制循環(huán)系統(tǒng)。
[0069]接著，說明在本實施方式的熱泵式加熱裝置中實現(xiàn)了加熱能力提高的理由。
[0070]噴射制冷劑的供給具有增加加熱側(cè)的制冷劑流量并提高加熱能力的作用，此外，加大了壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)壓力比的極限。為增加加熱側(cè)的制冷劑流量，液相狀態(tài)的噴射制冷劑比氣相狀態(tài)的噴射制冷劑更有效?？墒牵^度供給液相狀態(tài)的噴射制冷劑時，會帶來COP的惡化和液體壓縮導(dǎo)致的壓縮機(jī)的可靠性降低。即，優(yōu)選如下程度的噴射:噴射制冷劑中的液相通過從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的高溫氣體制冷劑發(fā)生相變而成為飽和蒸汽狀態(tài)。
[0071]因此，本實施方式通過保持根據(jù)從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度歷史記錄能容易判斷的狀態(tài)、即噴射制冷劑剛剛從氣相狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)的狀態(tài)，來保持使加熱側(cè)的制冷劑流量增加的循環(huán)。在冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的條件下，可以說決定循環(huán)系統(tǒng)的能力的最大要因是高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入壓力(圖2中的狀態(tài)H)。只要將所述吸入壓力設(shè)定為和以往同等的值，本實施方式就能使加熱側(cè)的制冷劑流量增加并提聞加熱能力，從而可以實現(xiàn)和以往同等以上的加熱能力。
[0072]在高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入之前流入液相的制冷劑時，高壓側(cè)壓縮工序的起始點接近飽和蒸汽狀態(tài)。這樣，由于利用噴射制冷劑確保使低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度降低，抑制了高壓側(cè)壓縮機(jī)32的噴出制冷劑的溫度，所以能夠加大壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)壓力比的極限。
[0073]接著，說明在本實施方式的熱泵式加熱裝置中實現(xiàn)控制性提高的理由。
[0074]本實施方式中的控制方法具備根據(jù)加熱負(fù)載進(jìn)行的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制、利用低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度進(jìn)行的噴射控制、以及在制冷劑的流動方向上對室內(nèi)側(cè)熱交換器26后方的減壓裝置進(jìn)行控制的控制裝置，能用兩個減壓裝置控制循環(huán)系統(tǒng)。這樣，可以將作為控制因子的減壓裝置和控制裝置的數(shù)量控制在最小限度，并提高控制性。
[0075]圖4是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第一變形例的回路圖。參照圖4，本變形例的熱泵式加熱裝置的冷凍回路20的流道上，還設(shè)有內(nèi)部熱交換器43。內(nèi)部熱交換器43設(shè)置在室內(nèi)側(cè)熱交換器26和第一減壓裝置36之間。噴射管路51以通過內(nèi)部熱交換器43的方式設(shè)置。內(nèi)部熱交換器43使從室內(nèi)側(cè)熱交換器26流出的制冷劑與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑之間進(jìn)行熱交換。
[0076]按照這種結(jié)構(gòu)，噴射管路51中流入液相狀態(tài)的制冷劑時，所述液相在內(nèi)部熱交換器43中被加熱而汽化，結(jié)果因噴射制冷劑的流量增加而帶來加熱能力的提高。
[0077]低負(fù)載時，例如外部空氣溫度較高時，因為噴射制冷劑的量多，所以存在COP過度降低的問題。通過在噴射管路51上設(shè)置開關(guān)閥、并根據(jù)外部空氣溫度等對其進(jìn)行開閉操作能夠解決所述問題。
[0078]圖5是表示針對氣液分離器中的分流前的制冷劑量的噴射量比與制熱能力和COP的關(guān)系的曲線圖。圖5中橫軸表示噴射量比，縱軸表示制熱能力和COP的試驗值。
[0079]參照圖5，減小第二減壓裝置37的開度以增加噴射制冷劑的流量時，制熱能力提高。而且由于噴射狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)時噴射制冷劑的流量進(jìn)一步增加，所以制熱能力取得較高的值?？墒?，大量的液體制冷劑流經(jīng)噴射管路51會使制熱能力降低。另一方面，COP伴隨噴射量的增加平緩降低。
[0080]以上說明的本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置，包括:作為第一熱交換器的室內(nèi)側(cè)熱交換器26，使制冷劑與被加熱流體之間進(jìn)行熱交換；作為第二熱交換器的室外側(cè)熱交換器27，使制冷劑與室外空氣之間進(jìn)行熱交換；低壓側(cè)壓縮機(jī)31，對從室外側(cè)熱交換器27輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；高壓側(cè)壓縮機(jī)32，對從低壓側(cè)壓縮機(jī)31輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；第一減壓裝置36，對從室內(nèi)側(cè)熱交換器26輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；氣液分離器38，將從第一減壓裝置36輸送來的制冷劑分離為氣相和液相；第二減壓裝置37，與氣液分離器38的液相側(cè)連接，對從氣液分離器38輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；噴射管路51，與氣液分離器38的氣相側(cè)連接，將從氣液分離器38輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的管路；以及控制部46，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路51的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
[0081]按照如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置，可以實現(xiàn)控制性良好且充分提高了加熱能力的熱泵式加熱裝置。
[0082](實施方式2)
[0083]在本實施方式中，對控制噴射制冷劑的狀態(tài)的方法的各種變形例進(jìn)行說明。以下，對比實施方式I中的熱泵式加熱裝置，對重復(fù)的結(jié)構(gòu)不再重復(fù)說明。
[0084]圖6表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第二變形例的回路圖。圖7表示在圖6中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0085]參照圖6和圖7，熱泵式加熱裝置具有溫度檢測部62和溫度檢測部63，由此替代圖1中的溫度檢測部61。溫度檢測部62設(shè)置在噴射管路51中。溫度檢測部62檢測與低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的管路合流前的、流經(jīng)噴射管路51的制冷劑的溫度。溫度檢測部63設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部63設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部63檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷齊U、即與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。溫度檢測部63檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度。控制部46根據(jù)溫度檢測部62檢測出的制冷劑溫度與溫度檢測部63檢測出的制冷劑溫度的差，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0086]在本變形例中，也在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0087]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部62檢測噴射合流前的制冷劑的溫度T2，由溫度檢測部63檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度T3，并把這些溫度T2和T3存儲在控制部46中(Slll)。接著，控制部46計算T3-T2，判斷所述值是否大于0(S112)。當(dāng)滿足T3-T2 > O的關(guān)系時，將第二減壓裝置37的開度減小任意的階躍數(shù)(S113)。另一方面，當(dāng)滿足T3-T2 ^ O的關(guān)系時，將第二減壓裝置37的開度增大任意的階躍數(shù)(步驟114)。
[0088]即，在本實施方式的噴射制冷劑量的控制方法中，相比噴射制冷劑的溫度T2，被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度T3中取得了室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，減小第二減壓裝置37的開度，使噴射制冷劑的流量增加。另一方面，未取得室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，加大第二減壓裝置37的開度，使高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入部中的制冷劑的狀態(tài)成為飽和蒸汽。
[0089]如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。此外，本變形例以O(shè)為基準(zhǔn)判斷是否取得過熱度，但是在希望少量設(shè)定噴射制冷劑時，也可以設(shè)定任意的值T6，在上述的SI 12中判斷是否滿足T3-T2 > T6即可。
[0090]圖8表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第三變形例的回路圖。圖9表示在圖8中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0091]參照圖8和圖9，熱泵式加熱裝置具有溫度檢測部64，由此替代圖1中的溫度檢測部61。溫度檢測部64設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部64設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部64檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑、即與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。溫度檢測部64檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度?？刂撇?6根據(jù)溫度檢測部64檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0092]在本變形例中，也在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0093]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部64檢測高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度T3，并將所述溫度T3存儲在控制部46中(S121)。接著，將第二減壓裝置37的開度減小任意的階躍數(shù)(S122)，使第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比增加。
[0094]經(jīng)過任意的時間t后，由溫度檢測部64再次檢測高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度T3'，并將所述溫度T3'存儲在控制部46中(S123)。液體制冷劑開始向噴射管路51流動時制冷劑流量增加，所以能有效降低低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度，其結(jié)果也使高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入制冷劑的溫度下降?？刂撇?6計算T3-T3'，并判斷所述值是否在ΛΤ7以上(S124)。Λ T7是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分開始變?yōu)橐合嗟臓顟B(tài)為止的、高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度差，ΔΤ7通過在改變ΛΤ7的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ7 = 3°C。
[0095]當(dāng)滿足T3-T3, < ΛΤ7的關(guān)系時，返回S122，進(jìn)一步減小第二減壓裝置37的開度。當(dāng)滿足T3-T3,蘭ΛΤ7的關(guān)系時，控制部46判斷T3-T3,的值是否在Λ T8以下(S125)。ΔΤ8是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分變?yōu)橐合?、并進(jìn)一步成為噴射管路51中流通過多液體制冷劑的狀態(tài)為止的、高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入制冷劑的溫度差，ΔΤ8通過在改變ΛΤ8的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ8 =
15。。。
[0096]當(dāng)滿足T3-T3' > ΛΤ8的關(guān)系時，由于噴射制冷劑的液相比例過大，所以加大第二減壓裝置37的開度(S126)。當(dāng)滿足T3-T3,含Λ T8的關(guān)系時，返回S123，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Τ3'。
[0097]如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。
[0098]按照這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實施方式2的熱泵式加熱裝置，可以得到和實施方式I中所述的同樣的效果。
[0099]本次公開的實施方式所有的特征都是例示而不是限制性特征。本發(fā)明的范圍不限于上述的說明而是由權(quán)利要求表示，并包括實質(zhì)上與權(quán)利要求相同的內(nèi)容以及權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更。
[0100]工業(yè)實用性
[0101]本發(fā)明可以應(yīng)用于例如熱泵式熱水供給裝置和熱泵式制熱裝置等。
[0102]附圖標(biāo)記的說明
[0103]20冷凍回路，26室內(nèi)側(cè)熱交換器，27室外側(cè)熱交換器，31低壓側(cè)壓縮機(jī)，32高壓側(cè)壓縮機(jī)，36第一減壓裝置，37第二減壓裝置，38氣液分離器，38a氣相制冷劑空間，38b液相制冷劑空間，41、42緩沖部，43內(nèi)部熱交換器，46控制部，50噴射回路，51噴射管路，53連接部，61、62、63、64溫度檢測部。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵式加熱裝置，其特征在于包括: 第一熱交換器，使制冷劑和被加熱流體之間進(jìn)行熱交換； 第二熱交換器，使制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換； 低壓側(cè)壓縮機(jī)，對從所述第二熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮； 高壓側(cè)壓縮機(jī)，對從所述低壓側(cè)壓縮機(jī)輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮； 第一減壓裝置，對從所述第一熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓； 氣液分離器，將從所述第一減壓裝置輸送來的制冷劑分離為氣相和液相； 第二減壓裝置，與所述氣液分離器的液相側(cè)連接，對從所述氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓； 噴射管路，與所述氣液分離器的氣相側(cè)連接，將從所述氣液分離器輸送來的制冷劑引導(dǎo)至所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上；以及 控制部，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)所述噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于，所述控制部進(jìn)一步控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)所述噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑中液相所占的比例小于規(guī)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括第一溫度檢測部，所述第一溫度檢測部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流前的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第一溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括: 第二溫度檢測部，設(shè)置在所述噴射管路上，檢測流經(jīng)所述噴射管路的制冷劑的溫度；以及 第三溫度檢測部，設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第二溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度與所述第三溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的差，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括第四溫度檢測部，所述第四溫度檢測部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第四溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于，還包括貯存液體制冷劑的緩沖部，所述緩沖部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)與所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的、與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑所流經(jīng)的管路上。
【文檔編號】F25B1/00GK104185766SQ201380012332
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】谷村基樹, 渡邊耕輔, 田中章三 申請人:夏普株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供的熱泵式加熱裝置包括：室內(nèi)側(cè)熱交換器(26)；室外側(cè)熱交換器(27)；對從室外側(cè)熱交換器(27)輸送來的制冷劑依次進(jìn)行壓縮的低壓側(cè)壓縮機(jī)(31)和高壓側(cè)壓縮機(jī)(32)；對從室內(nèi)側(cè)熱交換器(26)輸送來的制冷劑減壓的第一減壓裝置(36)；將從第一減壓裝置(36)輸送來的制冷劑分離為氣相和液相的氣液分離器(38)；與氣液分離器(38)的液相側(cè)連接、對從氣液分離器(38)輸送來的制冷劑減壓的第二減壓裝置(37)；與氣液分離器(38)的氣相側(cè)連接、將從氣液分離器(38)輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)(31)和高壓側(cè)壓縮機(jī)(32)之間的噴射管路(51)；以及控制第二減壓裝置(37)中的制冷劑的減壓比以使流經(jīng)噴射管路(51)的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)的控制部(46)。利用本發(fā)明，能以簡易的結(jié)構(gòu)提供充分提高加熱能力的熱泵式加熱裝置。
【專利說明】熱泵式加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及熱泵式加熱裝置，更確切地說涉及在熱泵循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有兩個壓縮機(jī)的二級壓縮式的熱泵式加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于以往的熱泵式加熱裝置，例如日本專利公開公報特開平8-210709號公開了一種以即使室外空氣溫度為_20°C也能進(jìn)行制熱運轉(zhuǎn)為目的的寒冷地區(qū)用的熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)(專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I公開的熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)中，渦旋壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)空氣熱交換器、儲液器、室外制冷劑控制閥和室外空氣熱交換器依次由配管連接。儲液器與渦旋壓縮機(jī)之間，經(jīng)由液體噴射制冷劑控制閥設(shè)有用于向渦旋壓縮機(jī)噴射液體制冷劑的旁路流道。液體噴射制冷劑控制閥由壓縮機(jī)的噴出側(cè)溫度與目標(biāo)噴出溫度的溫度差控制，而且室外制冷劑控制閥被控制為，使設(shè)置在室外空氣熱交換器的前后的溫度傳感器的溫度差成為室外空氣熱交換器的制冷劑出口的制冷劑過熱度。
[0004]此外，日本專利公開公報特開平11-132575號公開了一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，通過安裝在液體管道中的氣液分離器，防止因經(jīng)由氣體噴射用的旁路配管返回壓縮機(jī)的氣體制冷劑中混入液體制冷劑而導(dǎo)致壓縮機(jī)的可靠性降低(專利文獻(xiàn)2)。
[0005]在專利文獻(xiàn)2公開的空氣調(diào)節(jié)機(jī)中，壓縮機(jī)上依次連接室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器，形成制冷劑循環(huán)回路。室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器之間的液體管道上安裝有氣液分離器。氣液分離器與壓縮機(jī)的吸入側(cè)之間，設(shè)有使氣液分離器內(nèi)的氣體制冷劑向壓縮機(jī)返流的氣體噴射用的旁路配管、以及開閉通過旁路配管的流道的開關(guān)閥。壓縮機(jī)的噴出溫度與在制冷劑循環(huán)回路中循環(huán)的制冷劑的冷凝溫度的溫度差小于基準(zhǔn)溫度差時，關(guān)閉開關(guān)閥。壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)頻率越高，所述基準(zhǔn)溫度差設(shè)定得越大。
[0006]此外，日本專利公開公報特開2007-263440號公開了一種空氣調(diào)節(jié)裝置，制熱運轉(zhuǎn)時，通過適當(dāng)調(diào)整壓縮過程中向壓縮機(jī)抽入的制冷劑的噴射量，實現(xiàn)在低負(fù)載時以高運轉(zhuǎn)效率運轉(zhuǎn)，在高負(fù)載時提高制熱能力(專利文獻(xiàn)3)。
[0007]專利文獻(xiàn)3公開的空氣調(diào)節(jié)裝置包括:噴射管，借助噴射用減壓裝置在壓縮機(jī)的壓縮過程中抽入從室內(nèi)熱交換器流出的制冷劑的一部分；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，根據(jù)負(fù)載的大小控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速；以及噴射控制裝置，控制噴射用減壓裝置，從而使壓縮機(jī)的出口部的噴出氣體過熱度或噴出溫度成為目標(biāo)值。該目標(biāo)值設(shè)定為，由壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置控制的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高時目標(biāo)值小，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速低時目標(biāo)值大。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報特開平8-210709號
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開公報特開平11-132575號
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本專利公開公報特開2007-263440號
[0012]作為空氣調(diào)節(jié)裝置和熱水供給裝置等熱泵式加熱裝置，是熱泵循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)兩個壓縮機(jī)的二級壓縮式裝置?？墒牵墘嚎s式的熱泵式加熱裝置中，存在高壓側(cè)壓縮機(jī)中的制冷劑的吸入溫度和噴出溫度上升、超過壓縮機(jī)的動作范圍的問題。作為解決這種問題的方法，可以設(shè)置噴射管，用以連接低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路、以及室內(nèi)熱交換器(冷凝器)和室外熱交換器(蒸發(fā)器)之間的管路，將在室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的管路中流動的制冷劑的一部分，通過噴射管注入低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路。此時，能使高壓側(cè)壓縮機(jī)中的制冷劑的吸入溫度降低，實現(xiàn)保證了可靠性的運轉(zhuǎn)。
[0013]采用這種噴射管的熱泵式加熱裝置，要求通過以最佳的制冷劑量向低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間噴射，以實現(xiàn)加熱能力的提高。此外，上述的專利文獻(xiàn)I至3中公開的采用噴射管的各種裝置中，所有的裝置都通過設(shè)置在噴射管的管路上的開關(guān)閥或減壓裝置實施制冷劑的噴射控制。此時，存在不能廉價制造裝置的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]為解決上述的問題，本發(fā)明的目的是提供一種熱泵式加熱裝置，能夠以簡易的結(jié)構(gòu)充分提高加熱能力。
[0015]本發(fā)明的熱泵式加熱裝置，包括:第一熱交換器，使制冷劑和被加熱流體之間進(jìn)行熱交換；第二熱交換器，使制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換；低壓側(cè)壓縮機(jī)，對從第二熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；高壓側(cè)壓縮機(jī)，對從低壓側(cè)壓縮機(jī)輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；第一減壓裝置，對從第一熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；氣液分離器，將從第一減壓裝置輸送來的制冷劑分離為氣相和液相；第二減壓裝置，與氣液分離器的液相側(cè)連接，對從氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；噴射管路，與氣液分離器的氣相側(cè)連接，將從氣液分離器輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上；以及控制部，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
[0016]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，流過噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑與從低壓側(cè)壓縮機(jī)噴出的高溫高壓的氣相制冷劑合流，成為飽和蒸汽狀態(tài)或與此接近狀態(tài)的制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)。這樣，以最佳的制冷劑量向壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間噴射，可以充分提高加熱能力。此時，由于利用對從氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓的第二減壓裝置，使流經(jīng)噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)，所以能夠使熱泵式加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單。
[0017]此外優(yōu)選控制部進(jìn)一步控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑中液相所占的比例小于規(guī)定值。
[0018]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，可以防止因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)而引起的壓縮機(jī)的可靠性的降低和運轉(zhuǎn)效率的降低。
[0019]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括第一溫度檢測部，所述第一溫度檢測部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流前的制冷劑的溫度。控制部根據(jù)第一溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0020]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括:第二溫度檢測部，設(shè)置在噴射管路上，檢測流經(jīng)噴射管路的制冷劑的溫度；以及第三溫度檢測部，設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。控制部根據(jù)第二溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度與第三溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的差，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0021]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括第四溫度檢測部，所述第四溫度檢測部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)和高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度?？刂撇扛鶕?jù)第四溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0022]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，利用與流經(jīng)噴射管路的制冷劑的狀態(tài)具有相關(guān)關(guān)系的各種溫度歷史記錄和溫度差，控制第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
[0023]此外優(yōu)選熱泵式加熱裝置還包括貯存液體制冷劑的緩沖部，所述緩沖部設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)與高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的、與流過噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑所流經(jīng)的管路上。
[0024]按照這種結(jié)構(gòu)的熱泵式加熱裝置，可以進(jìn)一步可靠地防止因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)而弓I起的壓縮機(jī)的可靠性的降低。
[0025]如上所述，按照本發(fā)明，可以提供一種以簡易的結(jié)構(gòu)充分提高加熱能力的熱泵式加熱裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置的回路圖。
[0027]圖2是表示利用圖1中的熱泵式加熱裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)的莫里爾線圖。
[0028]圖3是在圖1中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0029]圖4是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第一變形例的回路圖。
[0030]圖5是表示針對氣液分離器中的分流前的制冷劑量的噴射量比與制熱能力和COP的關(guān)系的曲線圖。
[0031]圖6是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第二變形例的回路圖。
[0032]圖7是表示在圖6中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0033]圖8是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第三變形例的回路圖。
[0034]圖9是表示在圖8中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，以下參照的附圖中，對相同或與其相當(dāng)?shù)臉?gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0036](實施方式I)
[0037]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置的回路圖。參照圖1，本實施方式的熱泵式加熱裝置，代表性地應(yīng)用于熱泵式熱水供給裝置和熱泵式制熱裝置。作為熱泵式加熱裝置的回路結(jié)構(gòu)，具有冷凍回路20和噴射回路50。作為制冷劑，在冷凍回路20和噴射回路50中封入例如R410A。
[0038]冷凍回路20環(huán)狀延伸，構(gòu)成熱泵循環(huán)系統(tǒng)。冷凍回路20的流道上設(shè)有室內(nèi)側(cè)熱交換器(冷凝器)26和室外側(cè)熱交換器(蒸發(fā)器)27。室內(nèi)側(cè)熱交換器26使在熱泵循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑與被加熱流體(水或空氣)之間進(jìn)行熱交換。室外側(cè)熱交換器27使在熱泵循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑與外部空氣(室外空氣)之間進(jìn)行熱交換。
[0039]冷凍回路20的流道上還設(shè)有第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37。第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37，設(shè)置在室內(nèi)側(cè)熱交換器26與室外側(cè)熱交換器27之間。第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37，在冷凍回路20上沿著制冷劑的流動方向串聯(lián)排列。在從室內(nèi)側(cè)熱交換器26朝向室外側(cè)熱交換器27的冷凍回路20的流道上，第一減壓裝置36、氣液分離器38和第二減壓裝置37依次排列。
[0040]第一減壓裝置36對從室內(nèi)側(cè)熱交換器26輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓。第一減壓裝置36是用于控制室內(nèi)側(cè)熱交換器26中的制冷劑的過冷的減壓裝置。氣液分離器38把從第一減壓裝置36輸送來的制冷劑分離為氣相狀態(tài)的制冷劑和液相狀態(tài)的制冷劑(液體制冷劑)。氣液分離器38具有配置氣相狀態(tài)的制冷劑的氣相制冷劑空間38a ;以及配置液相狀態(tài)的制冷劑的液相制冷劑空間38b。第二減壓裝置37通過配管與氣液分離器38的液相制冷劑空間38b連接。第二減壓裝置37對從氣液分離器38輸送來的液體制冷劑進(jìn)行減壓。第二減壓裝置37是用于控制室外側(cè)熱交換器27中的制冷劑的過熱度以及后述噴射回路50的噴射制冷劑量的減壓裝置。本實施方式中第一減壓裝置36和第二減壓裝置37采用膨脹閥。
[0041]冷凍回路20的流道上還設(shè)有低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32。低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27和室內(nèi)側(cè)熱交換器26之間。低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32在冷凍回路20中沿著制冷劑的流動方向串聯(lián)排列。在從室外側(cè)熱交換器27朝向室內(nèi)側(cè)熱交換器26的冷凍回路20的流道上，低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32依次排列。低壓側(cè)壓縮機(jī)31將從室外側(cè)熱交換器27輸送來的低壓的制冷劑壓縮到中間壓。高壓側(cè)壓縮機(jī)32將從低壓側(cè)壓縮機(jī)31輸送來的中間壓的制冷劑進(jìn)一步壓縮為高壓。
[0042]本實施方式的低壓側(cè)壓縮機(jī)31是能控制制冷劑的噴出容量的可變?nèi)萘啃蛪嚎s機(jī)(例如，轉(zhuǎn)速可變的變換器規(guī)格的壓縮機(jī))，高壓側(cè)壓縮機(jī)32是轉(zhuǎn)速恒定的壓縮機(jī)。另外，只要低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32中的至少一個是可變?nèi)萘啃图纯?，也可以是轉(zhuǎn)速恒定的低壓側(cè)壓縮機(jī)與可變?nèi)萘康母邏簜?cè)壓縮機(jī)的組合，或可變?nèi)萘康牡蛪簜?cè)壓縮機(jī)與可變?nèi)萘康母邏簜?cè)壓縮機(jī)的組合。另外，低壓側(cè)壓縮機(jī)為容量可變型時，高負(fù)載時的運轉(zhuǎn)可能范圍變大。
[0043]噴射回路50由制冷劑能流動的噴射管路51構(gòu)成。噴射管路51將分離到氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a的制冷劑的一部分引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20。
[0044]更具體而言，噴射管路51的兩端分別連接氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a、以及低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20。噴射管路51的制冷劑入口與氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a連接，噴射管路51的制冷劑出口與低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的冷凍回路20連接。
[0045]本實施方式中的噴射管路51的流道上，未設(shè)置容許、遮擋制冷劑的流動的開關(guān)閥以及能調(diào)整制冷劑流量的流量調(diào)整閥。
[0046]冷凍回路20的流道上還設(shè)有緩沖部41和緩沖部42。緩沖部41和緩沖部42由能貯存液體制冷劑的儲液器構(gòu)成。緩沖部41在冷凍回路20的流道上，設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27和低壓側(cè)壓縮機(jī)31之間。緩沖部42在冷凍回路20的流道上，設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。將噴射管路51與冷凍回路20連接的位置稱為連接部53時，緩沖部42設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。緩沖部41和緩沖部42分別用于防止因液體制冷劑侵入低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32而降低壓縮機(jī)的可靠性。
[0047]圖2是表示采用圖1中的熱泵式加熱裝置的制冷循環(huán)系統(tǒng)的莫里爾線圖。
[0048]莫里爾線圖也稱Ρ-h線圖，縱軸為壓力(MPa)、橫軸為比焓(kj/kg)。莫里爾線圖表示制冷循環(huán)系統(tǒng)中使用的制冷劑的壓力和比焓、溫度、相狀態(tài)、焓、比體積等制冷劑固有的特性。圖2中表示的A?H的制冷劑狀態(tài)，分別與圖1中的A?H的制冷劑狀態(tài)對應(yīng)。
[0049]參照圖1和圖2，首先，從高壓側(cè)壓縮機(jī)32噴出的氣體制冷劑(狀態(tài)A)，流入室內(nèi)側(cè)熱交換器(冷凝器)26，成為凝聚的高溫的液體制冷劑(狀態(tài)B)。通過使所述高溫的液體制冷劑通過第一減壓裝置36，使制冷劑的壓力、溫度降低(狀態(tài)C)。
[0050]接著，制冷劑流入氣液分離器38并被分離為氣相和液相。通過使分離的液體制冷劑(狀態(tài)D)通過第二減壓裝置37，使制冷劑的壓力、溫度進(jìn)一步降低(狀態(tài)E)。接著，通過使制冷劑通過室外側(cè)熱交換器27，使制冷劑從外部空氣吸熱并蒸發(fā)(狀態(tài)F)。狀態(tài)F的制冷劑流入低壓側(cè)壓縮機(jī)31，被壓縮到中間壓力(狀態(tài)G)。
[0051]另一方面，分離到氣液分離器38的氣相制冷劑空間38a的制冷劑(噴射制冷劑)，通過噴射管路51與從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑合流。由于噴射制冷劑的溫度低于從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度，所以與噴射制冷劑合流后的制冷劑的溫度降低(狀態(tài)H)。
[0052]加熱運轉(zhuǎn)時，外部空氣溫度成為低溫而使蒸發(fā)壓力降低時壓縮比變大，但是在低壓側(cè)壓縮機(jī)31的壓縮工序后且高壓側(cè)壓縮機(jī)32的壓縮工序前的階段，通過向中間壓的制冷劑注入噴射制冷劑使制冷劑流量增大，可以在不使噴出溫度異常上升的情況下保證加熱(制熱)能力。這樣，利用噴射制冷劑的效果，例如，即使在外部空氣溫度為_20°C左右的極低溫度下，也能夠得到充分的加熱能力。
[0053]熱泵式加熱裝置還具有溫度檢測部61和控制部46。溫度檢測部61設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和聞壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部61設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和連接部53之間。溫度檢測部61檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的、且與流過噴射管路51的制冷劑合流前的制冷劑的溫度。控制部46根據(jù)溫度檢測部61檢測到的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0054]在本實施方式中的熱泵式加熱裝置中，根據(jù)從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度歷史記錄控制第二減壓裝置37的開度，由此使噴射制冷劑從僅有氣相的狀態(tài)成為剛剛開始混合液相的氣液二相狀態(tài)。這樣，不論壓縮機(jī)的負(fù)載的大小，保持適當(dāng)?shù)牧康膰娚渲评鋭梢蕴崧劶訜崮芰Α?br> [0055]進(jìn)而在本實施方式的熱泵式加熱裝置中，不在噴射管路51上設(shè)置用于控制所述噴射制冷劑的狀態(tài)的裝置，而利用相對于加熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑的流動方向設(shè)置在室外側(cè)熱交換器27的上游側(cè)的第二減壓裝置37，得到同等于在噴射管路上設(shè)置減壓裝置而直接控制噴射制冷劑的流量的效果，且由于不必在噴射管路上設(shè)置開關(guān)閥或減壓裝置，所以可以構(gòu)成廉價的裝置。
[0056]接著，具體說明噴射制冷劑量的上述控制方法。首先，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速是能最直接地調(diào)整加熱能力的操作量，因而根據(jù)負(fù)載控制可變?nèi)萘啃偷牡蛪簜?cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速。例如，根據(jù)使用者設(shè)定的目標(biāo)加熱溫度或裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)加熱溫度與測量出的加熱溫度的偏差，增減低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速。
[0057]圖3是在圖1中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。圖中所示的控制流程由控制部46執(zhí)行。
[0058]參照圖1和圖3，在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對上述的低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0059]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部61檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl，并將所述溫度Tl存儲在控制部46中(SlOl)。接著，以任意的階躍數(shù)減小第二減壓裝置37的開度(S102)。第二減壓裝置37的開度變小時，第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比變大。此時，氣液分離器38中的液體制冷劑量增大，而后液體制冷劑充滿氣液分離器38內(nèi)并流入噴射管路51，噴射管路51中的氣相狀態(tài)的制冷劑變化為氣液二相狀態(tài)。
[0060]經(jīng)過任意的時間t后，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl'，并將所述溫度Tl'存儲在控制部46中(S103)?？刂撇?6計算Tl' -Tl，判斷所述值是否在ΛΤ4以上(S104)。Λ T4是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分開始變?yōu)橐合嗟臓顟B(tài)為止的、低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差，ΛΤ4通過在改變ΛΤ4的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ4 = 3°C。
[0061]當(dāng)滿足Tl' -Tl < Λ T4的關(guān)系時，返回S102，將第二減壓裝置37的開度進(jìn)一步減小。當(dāng)滿足Tl' -Tl蘭ΛΤ4的關(guān)系時，控制部46判斷Tl' -Tl的值是否在Λ Τ5以下(S105)。ΛΤ5是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分變?yōu)橐合?、并進(jìn)一步成為噴射管路51中流通過多液體制冷劑的狀態(tài)為止的、低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差，ΛΤ5通過在改變ΛΤ5的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΔΤ5 = 15?。
[0062]在上述控制流程中，在控制開始時對溫度Tl進(jìn)行檢測，并且以后作為常數(shù)，但是不限于此，也可以將溫度Tl定義為Tl'的某固定時間前的檢測值。例如，作為Tl'的t秒前的溫度Tl，通常情況下可變。
[0063]另外，低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度差與噴射制冷劑的狀態(tài)之間，存在固定的相關(guān)關(guān)系，所述關(guān)系不受低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速和第一減壓裝置36以及第二減壓裝置37的開度影響。
[0064]當(dāng)滿足Tl' -Tl > Λ T5的關(guān)系時，由于噴射制冷劑的液相比例過大，所以加大第二減壓裝置37的開度(S106)。當(dāng)滿足Tl丨-Tl ^ Δ Τ5的關(guān)系時，返回S103，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Tl'。
[0065]即，在本實施方式的噴射制冷劑量的控制方法中，求出改變第二減壓裝置37的開度之前的低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度、與改變第二減壓裝置37的開度之后的同部位的制冷劑的溫度的差，并且以使所述差值落在任意的范圍內(nèi)的方式調(diào)整第二減壓裝置37的開度。此時，如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。
[0066]由第一減壓裝置36控制室內(nèi)側(cè)熱交換器26的過冷度，由第二減壓裝置37控制室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，通過氣液分離器38的作用流入噴射管路51的制冷劑的狀態(tài)為氣相。從所述狀態(tài)進(jìn)一步減小第二減壓裝置37的開度時，向室外側(cè)熱交換器27 —側(cè)流出的液體制冷劑的量受到限制，液體制冷劑充滿氣液分離器38內(nèi)并流入噴射管路51。在這種情況下，因液體制冷劑流入高壓側(cè)壓縮機(jī)32并進(jìn)行液體壓縮而產(chǎn)生壓縮機(jī)的可靠性惡化的危險，但是在本實施方式中，能夠利用設(shè)置在高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入側(cè)的緩沖部42消除所述危險。
[0067]可是，緩沖部42中能貯存的制冷劑的量是有限的，所以流經(jīng)噴射管路51的液體制冷劑的量過多時，壓縮機(jī)的可靠性變差的可能性升高。此外，流經(jīng)噴射管路51的液體制冷劑的量過多時，還存在熱泵式加熱裝置的COP (Coefficient Of Performance)降低的問題。
[0068]因此本實施方式的熱泵式加熱裝置在減小第二減壓裝置37的開度的過程中，使噴射制冷劑保持從僅存在氣相的狀態(tài)剛剛開始混合液相的氣液二相狀態(tài)。通過使低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑與噴射制冷劑合流前的制冷劑狀態(tài)，從氣相+氣相狀態(tài)成為氣相+氣液二相狀態(tài)，使氣液二相制冷劑的液體制冷劑通過相變而成為氣相，其結(jié)果，朝向室內(nèi)側(cè)熱交換器26的制冷劑流量增加，因此加熱能力上升。即，本實施方式不依靠壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和外部空氣溫度，而通過控制第二減壓裝置37，使與低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑合流前的噴射制冷劑的狀態(tài)保持在剛剛從氣相狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)，可以容易地控制循環(huán)系統(tǒng)。
[0069]接著，說明在本實施方式的熱泵式加熱裝置中實現(xiàn)了加熱能力提高的理由。
[0070]噴射制冷劑的供給具有增加加熱側(cè)的制冷劑流量并提高加熱能力的作用，此外，加大了壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)壓力比的極限。為增加加熱側(cè)的制冷劑流量，液相狀態(tài)的噴射制冷劑比氣相狀態(tài)的噴射制冷劑更有效?？墒牵^度供給液相狀態(tài)的噴射制冷劑時，會帶來COP的惡化和液體壓縮導(dǎo)致的壓縮機(jī)的可靠性降低。即，優(yōu)選如下程度的噴射:噴射制冷劑中的液相通過從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的高溫氣體制冷劑發(fā)生相變而成為飽和蒸汽狀態(tài)。
[0071]因此，本實施方式通過保持根據(jù)從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度歷史記錄能容易判斷的狀態(tài)、即噴射制冷劑剛剛從氣相狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)的狀態(tài)，來保持使加熱側(cè)的制冷劑流量增加的循環(huán)。在冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的條件下，可以說決定循環(huán)系統(tǒng)的能力的最大要因是高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入壓力(圖2中的狀態(tài)H)。只要將所述吸入壓力設(shè)定為和以往同等的值，本實施方式就能使加熱側(cè)的制冷劑流量增加并提聞加熱能力，從而可以實現(xiàn)和以往同等以上的加熱能力。
[0072]在高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入之前流入液相的制冷劑時，高壓側(cè)壓縮工序的起始點接近飽和蒸汽狀態(tài)。這樣，由于利用噴射制冷劑確保使低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度降低，抑制了高壓側(cè)壓縮機(jī)32的噴出制冷劑的溫度，所以能夠加大壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)壓力比的極限。
[0073]接著，說明在本實施方式的熱泵式加熱裝置中實現(xiàn)控制性提高的理由。
[0074]本實施方式中的控制方法具備根據(jù)加熱負(fù)載進(jìn)行的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制、利用低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度進(jìn)行的噴射控制、以及在制冷劑的流動方向上對室內(nèi)側(cè)熱交換器26后方的減壓裝置進(jìn)行控制的控制裝置，能用兩個減壓裝置控制循環(huán)系統(tǒng)。這樣，可以將作為控制因子的減壓裝置和控制裝置的數(shù)量控制在最小限度，并提高控制性。
[0075]圖4是表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第一變形例的回路圖。參照圖4，本變形例的熱泵式加熱裝置的冷凍回路20的流道上，還設(shè)有內(nèi)部熱交換器43。內(nèi)部熱交換器43設(shè)置在室內(nèi)側(cè)熱交換器26和第一減壓裝置36之間。噴射管路51以通過內(nèi)部熱交換器43的方式設(shè)置。內(nèi)部熱交換器43使從室內(nèi)側(cè)熱交換器26流出的制冷劑與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑之間進(jìn)行熱交換。
[0076]按照這種結(jié)構(gòu)，噴射管路51中流入液相狀態(tài)的制冷劑時，所述液相在內(nèi)部熱交換器43中被加熱而汽化，結(jié)果因噴射制冷劑的流量增加而帶來加熱能力的提高。
[0077]低負(fù)載時，例如外部空氣溫度較高時，因為噴射制冷劑的量多，所以存在COP過度降低的問題。通過在噴射管路51上設(shè)置開關(guān)閥、并根據(jù)外部空氣溫度等對其進(jìn)行開閉操作能夠解決所述問題。
[0078]圖5是表示針對氣液分離器中的分流前的制冷劑量的噴射量比與制熱能力和COP的關(guān)系的曲線圖。圖5中橫軸表示噴射量比，縱軸表示制熱能力和COP的試驗值。
[0079]參照圖5，減小第二減壓裝置37的開度以增加噴射制冷劑的流量時，制熱能力提高。而且由于噴射狀態(tài)成為氣液二相狀態(tài)時噴射制冷劑的流量進(jìn)一步增加，所以制熱能力取得較高的值?？墒?，大量的液體制冷劑流經(jīng)噴射管路51會使制熱能力降低。另一方面，COP伴隨噴射量的增加平緩降低。
[0080]以上說明的本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置，包括:作為第一熱交換器的室內(nèi)側(cè)熱交換器26，使制冷劑與被加熱流體之間進(jìn)行熱交換；作為第二熱交換器的室外側(cè)熱交換器27，使制冷劑與室外空氣之間進(jìn)行熱交換；低壓側(cè)壓縮機(jī)31，對從室外側(cè)熱交換器27輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；高壓側(cè)壓縮機(jī)32，對從低壓側(cè)壓縮機(jī)31輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮；第一減壓裝置36，對從室內(nèi)側(cè)熱交換器26輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；氣液分離器38，將從第一減壓裝置36輸送來的制冷劑分離為氣相和液相；第二減壓裝置37，與氣液分離器38的液相側(cè)連接，對從氣液分離器38輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓；噴射管路51，與氣液分離器38的氣相側(cè)連接，將從氣液分離器38輸送來的制冷劑引導(dǎo)至低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的管路；以及控制部46，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)噴射管路51的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
[0081]按照如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式I的熱泵式加熱裝置，可以實現(xiàn)控制性良好且充分提高了加熱能力的熱泵式加熱裝置。
[0082](實施方式2)
[0083]在本實施方式中，對控制噴射制冷劑的狀態(tài)的方法的各種變形例進(jìn)行說明。以下，對比實施方式I中的熱泵式加熱裝置，對重復(fù)的結(jié)構(gòu)不再重復(fù)說明。
[0084]圖6表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第二變形例的回路圖。圖7表示在圖6中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0085]參照圖6和圖7，熱泵式加熱裝置具有溫度檢測部62和溫度檢測部63，由此替代圖1中的溫度檢測部61。溫度檢測部62設(shè)置在噴射管路51中。溫度檢測部62檢測與低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間的管路合流前的、流經(jīng)噴射管路51的制冷劑的溫度。溫度檢測部63設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部63設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部63檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷齊U、即與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。溫度檢測部63檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度。控制部46根據(jù)溫度檢測部62檢測出的制冷劑溫度與溫度檢測部63檢測出的制冷劑溫度的差，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0086]在本變形例中，也在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0087]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部62檢測噴射合流前的制冷劑的溫度T2，由溫度檢測部63檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度T3，并把這些溫度T2和T3存儲在控制部46中(Slll)。接著，控制部46計算T3-T2，判斷所述值是否大于0(S112)。當(dāng)滿足T3-T2 > O的關(guān)系時，將第二減壓裝置37的開度減小任意的階躍數(shù)(S113)。另一方面，當(dāng)滿足T3-T2 ^ O的關(guān)系時，將第二減壓裝置37的開度增大任意的階躍數(shù)(步驟114)。
[0088]即，在本實施方式的噴射制冷劑量的控制方法中，相比噴射制冷劑的溫度T2，被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度T3中取得了室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，減小第二減壓裝置37的開度，使噴射制冷劑的流量增加。另一方面，未取得室外側(cè)熱交換器27的過熱度時，加大第二減壓裝置37的開度，使高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入部中的制冷劑的狀態(tài)成為飽和蒸汽。
[0089]如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。此外，本變形例以O(shè)為基準(zhǔn)判斷是否取得過熱度，但是在希望少量設(shè)定噴射制冷劑時，也可以設(shè)定任意的值T6，在上述的SI 12中判斷是否滿足T3-T2 > T6即可。
[0090]圖8表示圖1中的熱泵式加熱裝置的第三變形例的回路圖。圖9表示在圖8中的熱泵式加熱裝置中控制噴射制冷劑量的流程圖。
[0091]參照圖8和圖9，熱泵式加熱裝置具有溫度檢測部64，由此替代圖1中的溫度檢測部61。溫度檢測部64設(shè)置在低壓側(cè)壓縮機(jī)31和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部64設(shè)置在連接部53和高壓側(cè)壓縮機(jī)32之間。溫度檢測部64檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑、即與流經(jīng)噴射管路51的制冷劑合流后的制冷劑的溫度。溫度檢測部64檢測被吸入高壓側(cè)壓縮機(jī)32的制冷劑的溫度?？刂撇?6根據(jù)溫度檢測部64檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比。
[0092]在本變形例中，也在對噴射制冷劑量進(jìn)行控制之前，在運轉(zhuǎn)開始時，對低壓側(cè)壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，利用第一減壓裝置36的開度調(diào)整對室內(nèi)側(cè)熱交換器26的出口的過冷進(jìn)行控制，以及利用第二減壓裝置37的開度調(diào)整對室外側(cè)熱交換器27的出口的過熱度進(jìn)行控制。封入的制冷劑在結(jié)束上述一系列的控制的狀態(tài)下，使噴射制冷劑成為氣相狀態(tài)。
[0093]執(zhí)行噴射制冷劑量的控制時，首先，由溫度檢測部64檢測高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度T3，并將所述溫度T3存儲在控制部46中(S121)。接著，將第二減壓裝置37的開度減小任意的階躍數(shù)(S122)，使第二減壓裝置37中的制冷劑的減壓比增加。
[0094]經(jīng)過任意的時間t后，由溫度檢測部64再次檢測高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度T3'，并將所述溫度T3'存儲在控制部46中(S123)。液體制冷劑開始向噴射管路51流動時制冷劑流量增加，所以能有效降低低壓側(cè)壓縮機(jī)31的噴出制冷劑的溫度，其結(jié)果也使高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入制冷劑的溫度下降?？刂撇?6計算T3-T3'，并判斷所述值是否在ΛΤ7以上(S124)。Λ T7是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分開始變?yōu)橐合嗟臓顟B(tài)為止的、高壓側(cè)壓縮機(jī)32吸入的制冷劑的溫度差，ΔΤ7通過在改變ΛΤ7的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ7 = 3°C。
[0095]當(dāng)滿足T3-T3, < ΛΤ7的關(guān)系時，返回S122，進(jìn)一步減小第二減壓裝置37的開度。當(dāng)滿足T3-T3,蘭ΛΤ7的關(guān)系時，控制部46判斷T3-T3,的值是否在Λ T8以下(S125)。ΔΤ8是噴射制冷劑從氣相狀態(tài)、到氣相的一部分變?yōu)橐合?、并進(jìn)一步成為噴射管路51中流通過多液體制冷劑的狀態(tài)為止的、高壓側(cè)壓縮機(jī)32的吸入制冷劑的溫度差，ΔΤ8通過在改變ΛΤ8的同時、觀察噴射制冷劑的狀態(tài)的試驗預(yù)先確定。作為一例，t = 30sec時，ΛΤ8 =
15。。。
[0096]當(dāng)滿足T3-T3' > ΛΤ8的關(guān)系時，由于噴射制冷劑的液相比例過大，所以加大第二減壓裝置37的開度(S126)。當(dāng)滿足T3-T3,含Λ T8的關(guān)系時，返回S123，由溫度檢測部61再次檢測從低壓側(cè)壓縮機(jī)31噴出的制冷劑的溫度Τ3'。
[0097]如果為提高控制精度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較小的值，如果為盡快控制到目標(biāo)開度，則把第二減壓裝置37的開度調(diào)整的階躍數(shù)設(shè)定成較大的值。
[0098]按照這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實施方式2的熱泵式加熱裝置，可以得到和實施方式I中所述的同樣的效果。
[0099]本次公開的實施方式所有的特征都是例示而不是限制性特征。本發(fā)明的范圍不限于上述的說明而是由權(quán)利要求表示，并包括實質(zhì)上與權(quán)利要求相同的內(nèi)容以及權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更。
[0100]工業(yè)實用性
[0101]本發(fā)明可以應(yīng)用于例如熱泵式熱水供給裝置和熱泵式制熱裝置等。
[0102]附圖標(biāo)記的說明
[0103]20冷凍回路，26室內(nèi)側(cè)熱交換器，27室外側(cè)熱交換器，31低壓側(cè)壓縮機(jī)，32高壓側(cè)壓縮機(jī)，36第一減壓裝置，37第二減壓裝置，38氣液分離器，38a氣相制冷劑空間，38b液相制冷劑空間，41、42緩沖部，43內(nèi)部熱交換器，46控制部，50噴射回路，51噴射管路，53連接部，61、62、63、64溫度檢測部。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵式加熱裝置，其特征在于包括: 第一熱交換器，使制冷劑和被加熱流體之間進(jìn)行熱交換； 第二熱交換器，使制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換； 低壓側(cè)壓縮機(jī)，對從所述第二熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮； 高壓側(cè)壓縮機(jī)，對從所述低壓側(cè)壓縮機(jī)輸送來的制冷劑進(jìn)行壓縮； 第一減壓裝置，對從所述第一熱交換器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓； 氣液分離器，將從所述第一減壓裝置輸送來的制冷劑分離為氣相和液相； 第二減壓裝置，與所述氣液分離器的液相側(cè)連接，對從所述氣液分離器輸送來的制冷劑進(jìn)行減壓； 噴射管路，與所述氣液分離器的氣相側(cè)連接，將從所述氣液分離器輸送來的制冷劑引導(dǎo)至所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上；以及 控制部，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)所述噴射管路的制冷劑成為氣液二相狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于，所述控制部進(jìn)一步控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比，以使流經(jīng)所述噴射管路的氣液二相狀態(tài)的制冷劑中液相所占的比例小于規(guī)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括第一溫度檢測部，所述第一溫度檢測部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流前的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第一溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括: 第二溫度檢測部，設(shè)置在所述噴射管路上，檢測流經(jīng)所述噴射管路的制冷劑的溫度；以及 第三溫度檢測部，設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第二溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度與所述第三溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的差，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于， 還包括第四溫度檢測部，所述第四溫度檢測部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)和所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的管路上，檢測與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑的溫度， 所述控制部根據(jù)所述第四溫度檢測部檢測出的制冷劑溫度的時間歷史記錄，控制所述第二減壓裝置中的制冷劑的減壓比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的熱泵式加熱裝置，其特征在于，還包括貯存液體制冷劑的緩沖部，所述緩沖部設(shè)置在所述低壓側(cè)壓縮機(jī)與所述高壓側(cè)壓縮機(jī)之間的、與流過所述噴射管路的制冷劑合流后的制冷劑所流經(jīng)的管路上。
【文檔編號】F25B1/00GK104185766SQ201380012332
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】谷村基樹, 渡邊耕輔, 田中章三 申請人:夏普株式會社
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