CN103502748A - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制冷装置。制冷装置(空气调节装置(1A))具备:从蒸发器(25)向冷凝器(23)引导制冷剂蒸气的蒸气路径(2A);从冷凝器(23)向蒸发器(25)引导制冷剂液的液体路径(2B);使存积于蒸发器(25)的制冷剂液经由第一热交换器(室内热交换器(31))而循环的第一循环路(4);使存积于冷凝器(23)的制冷剂液经由第二热交换器(室外热交换器(33))而循环的第二循环路(5)。在第一循环路(4)及第二循环路(5)上设有第一切换机构与第二切换机构。第一切换机构及第二切换机构为例如四通阀(61、62)。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷装置。
背景技术
一直以来,作为空气调节装置等制冷装置,广泛利用使用氟利昂制冷剂、代替氟利昂制冷剂的装置。然而,在上述制冷剂向大气中释放的情况下,引起对臭氧层的直接破坏,并且地球变暖系数非常高,因此提出有使用作为对地球环境的负荷极小的制冷剂的水、二氧化碳、烃类等自然制冷剂的空气调节装置。例如,在专利文献1中公开有图3所示那样的使用水作为制冷剂的空气调节装置100。
然而,在使水作为空气调节装置的制冷剂而工作的情况下,从其物性的角度出发,制冷剂以低压及低密度的状态在系统系内流动,因此必须使需要压缩的制冷剂的体积流量及压缩机中的压力比非常高。对于专利文献1所公开的空气调节装置100,作为压缩机而使用罗茨方式的容积型压缩机110,通过使作为旋转压缩部的根部正转或反转,能够实现制冷与供暖的切换。
具体而言,空气调节装置100具有存积水的第一容器101及第二容器102,并且具有使第一容器101内的水经由室内热交换器121而循环的室内侧循环路120和使第二容器102内的水经由室外热交换器131而循环的室外侧循环路130。第一容器101及第二容器102的上部彼此由第一连通路103连接,在该第一连通路103上设有压缩机110。第一容器101及第二容器102的下部彼此由第二连通路104连接。
在制冷运转时,压缩机110正转,由此水蒸气朝向实线箭头的方向流动,第一容器101作为蒸发器而发挥功能,第二容器102作为冷凝器而发挥功能。第一容器101内生成冷水,该冷水向室内热交换器121供给,由此进行制冷。另一方面,在供暖运转时,压缩机110反转,由此水蒸气朝向虚线箭头的方向流动,第二容器102作为蒸发器而发挥功能,第一容器101作为冷凝器而发挥功能。第一容器101内生成热水,该热水向室内热交换器121供给,由此进行供暖。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-58165号公报
发明概要
发明要解决的课题
然而,如专利文献1所公开的空气调节装置100那样使用罗茨方式的压缩机110的情况下存在各种问题。例如,为了使用罗茨方式的压缩机来实现较大的体积流量,存在压缩机本身大型化的问题。
从解决存在于罗茨方式的压缩机110的问题且实现基于压缩机的高效率化这样的观点出发,考虑使用离心式压缩机,但当在专利文献1的空气调节装置100中采用离心型压缩机时,只能进行制冷或供暖中的一种。
发明内容
本发明鉴于上述课题,其目的在于,在空气调节装置等制冷装置中,能够不限于压缩机的种类而实现冷却与加热的切换。
解决方案
为了实现上述目的,本发明的第一方式提供一种制冷装置,其中,具备:
蒸发器,其存积制冷剂液,并且在内部使制冷剂液蒸发;
冷凝器,其在内部使制冷剂蒸气冷凝,并且存积制冷剂液;
蒸气路径,其从所述蒸发器向所述冷凝器引导制冷剂蒸气,且在该蒸气路径上设有压缩机;
液体路径,其从所述冷凝器向所述蒸发器引导制冷剂液;
第一循环路,其使存积于所述蒸发器的制冷剂液经由第一热交换器而进行循环,且在比所述第一热交换器靠上游侧的位置设有第一泵;
第二循环路,其使存积于所述冷凝器的制冷剂液经由第二热交换器而进行循环,且在比所述第二热交换器靠上游侧的位置设有第二泵;
第一切换机构,其设于所述第一循环路及所述第二循环路上,并在第一状态与第二状态之间切换,所述第一状态是将从所述第一泵压力输送来的制冷剂液导向所述第一热交换器、将从所述第二泵压力输送来的制冷剂液导向所述第二热交换器的状态,所述第二状态是将从所述第一泵压力输送来的制冷剂液导向所述第二热交换器、将从所述第二泵压力输送来的制冷剂液导向所述第一热交换器的状态;
第二切换机构,其设于所述第一循环路及所述第二循环路上,并在第一状态与第二状态之间切换,所述第一状态是将从所述第一热交换器流出的制冷剂液导向所述蒸发器、将从所述第二热交换器流出的制冷剂液导向所述冷凝器的状态;所述第二状态是将从所述第一热交换器流出的制冷剂液导向所述冷凝器、将从所述第二热交换器流出的制冷剂液导向所述蒸发器的状态。
发明效果
根据本发明的第一方式,只要将第一切换机构及第二切换机构切换至第一状态,则能够进行冷却;只要将第一切换机构及第二切换机构切换至第二状态,则能够进行加热。另外,第一切换机构及第二切换机构设置在与由蒸发器、蒸气路径、冷凝器及液体路径构成的制冷剂回路不同的第一循环路及第二循环路上,因此能够将蒸发器及冷凝器专用化而实现高性能化,并且能够采用所有的压缩机。尤其是当使用离心式压缩机时,能够在避免制冷装置的大型化的同时实现高效率化。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的空气调节装置的结构图。
图2是变形例的空气调节装置的结构图。
图3是现有的空气调节装置的结构图。
具体实施方式
第二方式在第一方式的基础上,提供一种制冷装置,所述压缩机也可以包括:对从所述蒸发器流出的制冷剂蒸气进行压缩的第一压缩机;对由所述第一压缩机压缩后的制冷剂蒸气进行进一步压缩的第二压缩机。也可以在所述蒸气路径上设有在所述第一压缩机与所述第二压缩机之间对制冷剂蒸气进行冷却的中间冷却器。
第三方式在第二方式的基础上,提供一种制冷装置,所述制冷装置还具备蒸气冷却路径,该蒸气冷却路径在比所述第二切换机构靠下游侧的位置从所述第二循环路分支而与所述中间冷却器相连,且设有流量调整机构。所述中间冷却器也可以构成为,通过向制冷剂蒸气混合从所述蒸气冷却路径供给的制冷剂液来对制冷剂蒸气进行冷却。
第四方式在第二或第三方式的基础上,提供一种制冷装置,所述制冷装置也可以还具备轴承冷却路径和回收路径,所述轴承冷却路径将由所述中间冷却器冷却后的制冷剂蒸气从所述中间冷却器或所述蒸气路径抽出而向所述第一压缩机及所述第二压缩机的轴承部供给,所述回收路径使制冷剂蒸气从所述第一压缩机及所述第二压缩机的轴承部返回到所述蒸发器。
第五方式在第一~第四方式的任一种方式的基础上,提供一种制冷装置,也可以使从所述第一泵的吸入口到存积于所述蒸发器的制冷剂液的液面的高度为200mm以上。也可以使从所述第二泵的吸入口到存积于所述冷凝器的制冷剂液的液面的高度为200mm以上。
罗茨方式的压缩机存在如下所述的问题。第一个问题是,压缩机自身对转速的上限存在制约。尤其是在使用以水或酒精为主要成分的制冷剂的情况下,从物性的角度出发,制冷剂蒸气的密度非常小,因此为了增大体积流量而需要增大内容积,装置整体变大。第二个问题是,根部的滑动损失大而难以提高效率。第三个问题是,难以对压缩机自身实施冷却,排出温度成为高温。第四个问题是,压缩机中的油润滑不可或缺,润滑用的油在热交换器中成为热阻。
以下,根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1表示本发明的一实施方式所涉及的空气调节装置1A(制冷装置)。该空气调节装置1A具备:由蒸发器25、蒸气路径2A、冷凝器23及液体路径2B构成的制冷剂回路2;两端与蒸发器25连接的第一循环路4;两端与冷凝器23连接的第二循环路5。在制冷剂回路2、第一循环路4及第二循环路5内填充有在常温下的饱和蒸气压为负压的制冷剂,例如以水、酒精或醚为主要成分的制冷剂,制冷剂回路2、第一循环路4及第二循环路5内成为比大气压低的负压状态。“主要成分”表示以质量比计包含最多的成分。
蒸发器25存积制冷剂液,并且在内部使制冷剂液蒸发,冷凝器23在内部使制冷剂蒸气冷凝,并且存积制冷剂液。蒸气路径2A从蒸发器25向冷凝器23引导制冷剂蒸气,液体路径2B从冷凝器23向蒸发器25引导制冷剂液。在本实施方式中,在蒸气路径2A上设有第一压缩机21、中间冷却器7及第二压缩机22,在液体路径2B上设有膨胀机构24。
第一循环路4使存积于蒸发器25的制冷剂液经由室内热交换器31(第一热交换器)而循环,第二循环路5使存积于冷凝器23的制冷剂液经由室外热交换器33(第二热交换器)而循环。
在本实施方式中,蒸发器25以使从第一循环路4的下游端返回到蒸发器25内的制冷剂液流下的方式构成,该流下的制冷剂液通过基于第一压缩机21的减压而蒸发,被气化时的潜热直接冷却。严格来讲,在蒸气与液体之间,平衡点移向蒸发侧,利用此时的蒸发潜热来使液体侧冷却。返回到蒸发器25内的制冷剂液也可以从第一循环路4的下游端呈雾状地喷出。优选在蒸发器25的内部配设有用于由流下的制冷剂液形成液膜的填充物。作为填充物,例如,可以使用将具有波板状的表面的多个板层叠而成的规则填充材料,也可以使用具有1/2~1英寸的空洞、将贯通端面的圆柱状的填充材料以成为蒸发器内部容积的1/2~2/3的方式不规则地配置的不规则填充材料。
冷凝器23以使从第二循环路5的下游端返回到冷凝器23内的制冷剂液流下的方式构成,从第二压缩机22排出的过热状态的制冷剂蒸气通过与该流下的制冷剂液直接接触而冷凝,液化时的潜热传递至流下的制冷剂液。返回至冷凝器23内的制冷剂液也可以从第二循环路5的下游端呈雾状地喷出。优选在冷凝器23的内部配设有用于由流下的制冷剂液形成液膜的填充物。作为填充物,例如,可以使用将具有波板状的表面的多个板层叠而成的规则填充材料,也可以使用具有1/2~1英寸的空洞、将贯通端面的圆柱状的填充材料以成为冷凝器内部容积的1/2~2/3的方式不规则地配置的不规则填充材料。
在蒸气路径2A中,从蒸发器25流出的饱和状态的制冷剂蒸气被吸入第一压缩机21而被压缩。从第一压缩机21排出的过热状态的制冷剂蒸气在被中间冷却器7冷却之后吸入第二压缩机22,在第二压缩机22被进一步压缩。从第二压缩机22排出的过热状态的制冷剂蒸气流入冷凝器23。需要说明的是,蒸气路径2A的下游端优选在靠近存积于冷凝器23的制冷剂液的液面的位置处与冷凝器23连接,以使得流入冷凝器23的制冷剂蒸气上升而与从第二循环路5的下游端流下的制冷剂液形成对向流。
蒸发器25内的饱和压力为例如0.9~1.5kPa。存积于蒸发器25的5~15℃的制冷剂液从第一循环路4的上游端向蒸发器25外流出,利用室内热交换器31或室外热交换器33从空气吸热,从而成为+2~7℃的制冷剂液。成为+2~7℃后的制冷剂液返回到蒸发器25内,从第一循环路4的下游端流下时,与蒸发或已经气化的制冷剂蒸气进行热交换。
利用室内风扇32向室内热交换器31供给室内的空气,利用室外风扇34向室外热交换器33供给室外的空气。作为室内热交换器31及室外热交换器33可以使用一直以来在空气调节装置中使用的利用辐射的放射面板、冷却塔、散热片&管方式的热交换器等。
第一压缩机21及第二压缩机22分两个阶段对制冷剂蒸气进行压缩。第一压缩机21及第二压缩机22可以是容积型压缩机、也可以是离心型压缩机。从第一压缩机21排出的制冷剂蒸气的温度为例如110~140℃,从第二压缩机22排出的制冷剂蒸气的温度为例如140~170℃。
在本实施方式中,中间冷却器7构成为,将从后述的蒸气冷却路径71供给来的制冷剂液向制冷剂蒸气混合,由此对制冷剂蒸气进行冷却。向中间冷却器7供给的制冷剂液优选在中间冷却器7内呈雾状地喷出而流下。在中间冷却器7内,从第一压缩机21排出的过热状态的制冷剂蒸气借助从蒸气冷却路径71供给来的制冷剂液的一部分气化时的潜热而被冷却至与第一压缩机21的排出压力或第二压缩机22的吸入压力对应的饱和蒸气温度附近。也可以在中间冷却器7的内部配设与在上述的蒸发器25及冷凝器23的内部配设的填充物相同的填充物(规则填充材料或不规则填充材料)。
但是,中间冷却器7并不局限于上述的结构,只要能够冷却制冷剂蒸气,则可以具有任意的结构。例如,中间冷却器7也可以是将制冷剂蒸气的热量向空气或制冷剂液释放的热交换器。
在冷凝器23内,从第二压缩机22排出的140~170℃的过热状态的制冷剂蒸气通过与从第二循环路5的下游端流下的30~50℃的制冷剂液进行热交换而被冷却冷凝。流下的30~50℃的制冷剂液通过来自过热状态的制冷剂蒸气的受热而成为+2~7℃的制冷剂液,从第二循环路5的上游端向冷凝器23外流出而利用室外热交换器33或室内热交换器31向空气散热。
在从冷凝器23经由膨胀机构24而与蒸发器25相连的液体路径2B中,通过第一压缩机21进行的制冷剂蒸气从蒸发器25的吸入及第二压缩机22进行的制冷剂蒸气向冷凝器23的排出,制冷剂液从冷凝器23朝向蒸发器25流动。此时,制冷剂液在膨胀机构24的作用下膨胀。
膨胀机构24也可以使用将从冷凝器23内的压力9~12kPa的工作环境流出的制冷剂液的流量抑制为1~5L/min的小径管。但是,膨胀机构24并非必须设置,例如,也可以不设置膨胀机构24而进行使蒸发器25内的制冷剂液的液面比冷凝器23内的制冷剂液的液面高这样的控制。
作为制冷剂,从防止冻结等的理由出发,在使用以水为主要成分、以质量%计混合10~40%的乙二醇、NAIBURAIN(日文:ナイブライン)、无机盐类等而成的制冷剂的情况下,由于利用第一压缩机21仅从蒸发器25吸引水分作为制冷剂蒸气,因此存积于蒸发器25的制冷剂液被浓缩。另外,随着运转时间累积,由冷凝器23存积的制冷剂液逐渐稀释。为了缓和分别存积于蒸发器25与冷凝器23的制冷剂液的浓度差,在比存积于冷凝器23的制冷剂液的液面低20~50mm的位置设置取水口,并在该取水口连接液体路径2B的上游端,通过使低浓度的制冷剂液通过液体路径2B而向蒸发器25返还,从而能够抑制存积于蒸发器25的制冷剂液的浓缩。
另外,作为蒸发器25内的被浓缩了的制冷剂液的其他稀释方法,也可以在运转停止时控制后述的第一四通阀61及第二四通阀62,利用后述的第二泵50将冷凝器23内的制冷剂液经由第一四通阀61、室外热交换器33及第二四通阀62而送入蒸发器25,从而缓和蒸发器25与冷凝器23之间的浓度差。
在使存积于蒸发器25的制冷剂液循环的第一循环路4上,在比室内热交换器31靠上游侧的位置设有第一泵40。在使存积于冷凝器23的制冷剂液循环的第二循环路5上,在比室外热交换器33靠上游侧的位置设有第二泵50。从抑制气泡产生(空穴现象)这样的观点出发,从第一泵40的吸入口到蒸发器25内的制冷剂液的液面的高度H1优选为200mm以上,从第二泵50的吸入口到冷凝器23内的制冷剂液的液面的高度H2也优选为200mm以上。由于蒸发器25及冷凝器23内都处于饱和状态,因此高度H1、H2成为利用有效净正吸入压头(available NPSH)。
另外,第一循环路4中的第一泵40和室内热交换器31之间的部分与第二循环路5中的第二泵50和室外热交换器33之间的部分相交,在该相交的位置设有第一四通阀61。此外,第一循环路4中的室内热交换器31和蒸发器25之间的部分与第二循环路5中的室外热交换器33和冷凝器23之间的部分相交,在该相交的位置设有第二四通阀62。
更详细而言,第一循环路4包括:将蒸发器25与第一四通阀61连接且设有第一泵40的第一流路41;将第一四通阀61与室内热交换器31连接的第二流路42;将室内热交换器31与第二四通阀62连接的第三流路43;将第二四通阀62与蒸发器25连接的第四流路44。同样地,第二循环路5包括:将冷凝器23与第一四通阀61连接且设有第二泵50的第一流路51;将第一四通阀61与室外热交换器33连接的第二流路52;将室外热交换器33与第二四通阀62连接的第三流路53;将第二四通阀62与冷凝器23连接的第四流路54。
第一四通阀61相当于本发明的第一切换机构,其在使制冷剂液朝向实线箭头的方向流动的第一状态与使制冷剂液朝向虚线箭头的方向流动的第二状态之间切换。在第一状态下,第一四通阀61将从第一泵40压力输送来的制冷剂液导向室内热交换器31,并且将从第二泵50压力输送来的制冷剂液导向室外热交换器33。在第二状态下,第一四通阀61将从第一泵40压力输送来的制冷剂液导向室外热交换器33,并且将从第二泵50压力输送来的制冷剂液导向室内热交换器31。
第二四通阀62相当于本发明的第二切换机构,其在使制冷剂液朝向实线箭头的方向流动的第一状态与使制冷剂液朝向虚线箭头的方向流动的第二状态之间切换。在第一状态下,第二四通阀62将从室内热交换器31流出的制冷剂液导向蒸发器25,并且将从室外热交换器33流出的制冷剂液导向冷凝器23。在第二状态下,第二四通阀62将从室内热交换器31流出的制冷剂液导向冷凝器23,并且将从室外热交换器33流出的制冷剂液导向蒸发器25。
向上述的中间冷却器7供给制冷剂液的、也就是向中间冷却器7注入制冷剂液的蒸气冷却路径71从第二循环路5中的第二四通阀62与冷凝器23之间的第四流路54分支而与中间冷却器7相连。在蒸发冷却路径71上设有流量调整机构72。流量调整机构72也可以设于中间冷却器7。
作为流量调整机构72,例如,也可以与上述的膨胀机构24相同地,使用将在冷凝器23内的压力9~12kPa的工作环境与中间冷却器7内的压力3~4kPa的工作环境之间的制冷剂液的流量抑制为1~5L/min的小径管。或者,也可以使用克服弹簧或柱塞的作用力地使阀体移动而打开流路的安全阀,该安全阀以成为所述规定的流量的方式设定作用力。
此外,在本实施方式中,采用了用于对第一压缩机21及第二压缩机22的轴承部进行气密且冷却的结构。具体而言,设有将由中间冷却器7冷却后的制冷剂蒸气从中间冷却器7抽出而向第一压缩机21及第二压缩机22的轴承部供给的轴承冷却路径81、和将制冷剂蒸气从第一压缩机21及第二压缩机22的轴承部返回至蒸发器25的回收路径82。需要说明的是,轴承冷却路径81也可以构成为,将由中间冷却器7冷却后的制冷剂蒸气从蒸气路径2A抽出。
轴承冷却路径81构成为一根主管分支为多根歧管。轴承冷却路径81的上游端朝向中间冷却器7内的蒸气层的区域开口,通过轴承冷却路径81而将少流量的制冷剂蒸气从中间冷却器7抽出并向第一压缩机21及第二压缩机22的轴承部供给。回收路径82构成为多根歧管集合为一根主管。将轴承部冷却后的制冷剂蒸气以相对于轴外周呈90~180°的相位从轴承部排出,通过回收路径82而返回到蒸发器25。中间冷却器7内的压力为3~4kPa,蒸发器25内的压力为0.9~1.5kPa,利用两者的压力差来确保制冷剂蒸气的流动。
为了对第一压缩机21及第二压缩机22的电机定子部的发热进行冷却,将通过蒸气冷却路径71从第二循环路5的第四流路54抽出的制冷剂液输送至电机定子部的外周的冷却流路内,在冷却后,使其返回到冷凝器23的下部的存积层或第二循环路5的比第一流路51的第二泵50靠上游侧的位置。如此,通过利用冷凝器23侧的制冷剂液,能够利用电机定子部的冷却来避免温度上升的制冷剂液的沸腾。
接着,对制冷运转时及供暖运转时的空气调节装置1A的动作进行说明。
在制冷运转时,第一四通阀61及第二四通阀62分别切换至第一状态。蒸发器25内的制冷剂液从第一泵40通过第一四通阀61及第二流路42而被送入室内热交换器31,在此从室内空气吸热后通过第三流路43、第二四通阀62及第四流路44而返回到蒸发器25。另一方面,冷凝器23内的制冷剂液从第二泵50通过第一四通阀61及第二流路52而被送入室外热交换器33,在此向室外空气散热后通过第三流路53、第二四通阀62及第四流路54而返回到冷凝器23。
在供暖运转时,第一四通阀61及第二四通阀62分别切换至第二状态。蒸发器25内的制冷剂液从第一泵40通过第一四通阀61及第二流路52而被送入室外热交换器33,在此从室外空气吸热后通过第三流路53、第二四通阀62及第四流路44而返回到蒸发器25。另一方面,冷凝器23内的制冷剂液从第二泵50通过第一四通阀61及第二流路42而被送入室内热交换器31,在此向室内空气散热后通过第三流路43、第二四通阀62及第四流路54而返回到冷凝器23。
起动时的运转以如下方式进行,首先,在起动室内风扇32及室外风扇34之后,将膨胀机构24设为全开,并将第一四通阀61及第二四通阀62切换至第一状态。另外,起动第一泵40,增加转速直至达到规定转速,利用来自室内热交换器31中的室内空气的吸热来促使蒸发器25中的沸腾。接着,起动第二泵50,增加转速直至达到规定转速,在冷凝器23内配设有膜形成构件的情况下,在膜形成构件上形成制冷剂液的濡湿面。然后,将设于蒸气冷却路径71的流量调整机构72设为全开而开始向中间冷却器7的注入,在中间冷却器7内配设有膜形成构件的情况下,在膜形成构件上形成濡湿面。最后,起动第一压缩机21及第二压缩机22,增加第一压缩机21及第二压缩机22的转速,直至从第二压缩机22排出的制冷剂蒸气的温度成为规定温度为止。需要说明的是,在蒸发器25内的制冷剂液的温度过低的情况下,增大第一泵40的转速或减小第一压缩机21及第二压缩机22的转速,由此对蒸发器25内的制冷剂液的温度进行调整。
在以上说明的本实施方式的空气调节装置1A中,使用由蒸气路径2A与液体路径2B这两个系统构成的制冷剂回路2,并且在使制冷剂液循环的路线上设置第一四通阀61及第二四通阀62,由此能够进行制冷与供暖的切换,并且能够采用所有的压缩机。
另外,对于第一压缩机21及第二压缩机22的轴承部,利用制冷剂蒸气保持气密且进行绕轴的外部冷却,由此轴承部可以使用球轴承等仅利用润滑脂便能够润滑的轴承。利用该方法,能够避免用于轴承部的磨耗防止的润滑油循环流动机构的应用,还能够消除润滑油向制冷剂混合流动,从而提高制冷剂纯度。其结果是,能够显著地提高热交换器中的导热性能,并提高空气调节装置的效率。
另外,利用冷凝器23侧的制冷剂液的对电机定子部的发热的冷却能够抑制通过定子部的在冷却回路的制冷剂液的沸腾,并且使制冷剂液以单相状态流通,能够减少在该冷却回路内的液体流动压损而确保较多的流量。由此,能够提高冷却性能。另外,在供暖时,能够回收来自电机定子部的发热,并作为供暖的能量而有效利用。
<变形例>
在所述实施方式中,作为本发明的第一切换机构及第二切换机构而使用第一四通阀61及第二四通阀62,本发明的第一切换机构及第二切换机构并不局限于此。例如,也可以如图2所示的变形例的空气调节装置1B那样,第一切换机构及第二切换机构使用三通阀而构成。
具体而言,第一切换机构也可以由与第一循环路4的第一流路41及第二流路42连接的第一三通阀63、与第二循环路5的第一流路51及第二流路52连接的第二三通阀64、从第一三通阀63与第二流路52相连的第一联络路91、及从第二三通阀64与第二流路42相连的第二联络路92构成。第二切换机构也可以由与第一循环路4的第三流路43及第四流路44连接的第三三通阀65、与第二循环路5的第三流路53及第四流路54连接的第四三通阀66、从第三三通阀65与第四流路54相连的第三联络路93、及从第四三通阀66与第四流路44相连的第四联络路94构成。
另外,也可以不在蒸气路径2A上设置中间冷却器7,而在蒸气路径2A上仅设置一个压缩机。但是,若如所述实施方式那样设置中间冷却器7,则能够降低流入冷凝器23的制冷剂蒸气的温度。
产业上的可利用性
本发明的制冷装置对于空气调节装置、冷却设备、蓄热装置等是有用的,对于家庭用空调、业务用空调等尤为有用。
Claims (5)
1.一种制冷装置,其中,具备:
蒸发器,其存积制冷剂液,并且在内部使制冷剂液蒸发;
冷凝器,其在内部使制冷剂蒸气冷凝,并且存积制冷剂液;
蒸气路径,其从所述蒸发器向所述冷凝器引导制冷剂蒸气,且在该蒸气路径上设有压缩机;
液体路径,其从所述冷凝器向所述蒸发器引导制冷剂液;
第一循环路,其使存积于所述蒸发器的制冷剂液经由第一热交换器而进行循环,且在比所述第一热交换器靠上游侧的位置设有第一泵;
第二循环路,其使存积于所述冷凝器的制冷剂液经由第二热交换器而进行循环,且在比所述第二热交换器靠上游侧的位置设有第二泵;
第一切换机构,其设于所述第一循环路及所述第二循环路上,并在第一状态与第二状态之间切换,所述第一状态是将从所述第一泵压力输送来的制冷剂液导向所述第一热交换器、将从所述第二泵压力输送来的制冷剂液导向所述第二热交换器的状态,所述第二状态是将从所述第一泵压力输送来的制冷剂液导向所述第二热交换器、将从所述第二泵压力输送来的制冷剂液导向所述第一热交换器的状态;
第二切换机构,其设于所述第一循环路及所述第二循环路上,并在第一状态与第二状态之间切换,所述第一状态是将从所述第一热交换器流出的制冷剂液导向所述蒸发器、将从所述第二热交换器流出的制冷剂液导向所述冷凝器的状态;所述第二状态是将从所述第一热交换器流出的制冷剂液导向所述冷凝器、将从所述第二热交换器流出的制冷剂液导向所述蒸发器的状态。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其中,
所述压缩机包括:对从所述蒸发器流出的制冷剂蒸气进行压缩的第一压缩机;对由所述第一压缩机压缩后的制冷剂蒸气进行进一步压缩的第二压缩机,
在所述蒸气路径上设有在所述第一压缩机与所述第二压缩机之间对制冷剂蒸气进行冷却的中间冷却器。
3.根据权利要求2所述的制冷装置,其中,
所述制冷装置还具备蒸气冷却路径,该蒸气冷却路径在比所述第二切换机构靠下游侧的位置从所述第二循环路分支而与所述中间冷却器相连,且在该蒸气冷却路径上设有流量调整机构,
所述中间冷却器构成为,通过向制冷剂蒸气混合从所述蒸气冷却路径供给的制冷剂液来对制冷剂蒸气进行冷却。
4.根据权利要求2所述的制冷装置,其中,
还具备轴承冷却路径和回收路径,所述轴承冷却路径将由所述中间冷却器冷却后的制冷剂蒸气从所述中间冷却器或所述蒸气路径抽出而向所述第一压缩机及所述第二压缩机的轴承部供给,所述回收路径使制冷剂蒸气从所述第一压缩机及所述第二压缩机的轴承部返回到所述蒸发器。
5.根据权利要求1所述的制冷装置,其中,
从所述第一泵的吸入口到存积于所述蒸发器的制冷剂液的液面的高度为200mm以上,
从所述第二泵的吸入口到存积于所述冷凝器的制冷剂液的液面的高度为200mm以上。
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