CN1840989A - 发动机驱动式空气调节机 - Google Patents

Abstract

一种发动机驱动式空气调节机，将过冷却热交换器(213)的热交换用旁路从位于过冷却热交换器(213)的上游侧的部分分支。还有，求出室外热交换器(204)的出口的制冷剂的过冷却度，并基于此过冷却度对过冷却膨胀阀(216)进行开闭控制。从而，能够迅速地确定向过冷却热交换器的制冷剂供给量，并使系统迅速稳定化。

Description

发动机驱动式空气调节机

技术领域

本发明涉及发动机驱动式空气调节机。

背景技术

GHP(燃气供暖泵)是一种空气调节机，它使用燃气发动机进行空气调节。具体来讲，通过燃气发动机来驱动已连接到制冷剂流通的主回路的压缩机(compressor)以使制冷剂在主回路内循环，并在安装在该主回路上的室内热交换器以及室外热交换器中，使制冷剂的冷凝及蒸发，并且通过伴随这种作用的热的移动来进行空气调节。

接着进行详细说明，在供暖时，从压缩机排出的制冷剂经过主回路并依次通过室内热交换器(冷凝)、膨胀阀(膨胀)、室外热交换器(蒸发)，然后返回压缩机，但是此时在室内热交换器中发挥制冷剂的冷凝作用并产生冷凝热，然后将这种冷凝热供向室内供暖设备。另一方面，在制冷时，从压缩机排出的制冷剂经过主回路并依次通过室外热交换器(冷凝)、膨胀阀、室内热交换器(蒸发)，然后返回压缩机，但是此时在室内热交换器中发挥制冷剂的蒸发作用，通过从周围夺取热作为蒸发热，冷却周围空间，然后将由该冷却产生的冷气供向室内冷气设备。

但是，为了在制冷时，在室内热交换器中使制冷剂充分地蒸发并促进由气化热产生的冷却作用，需要充分地冷却导入室内热交换器的制冷剂。为此，通常采用以下方式，即：在主回路的室外热交换器下游侧设置过冷却热交换器，然后利用此过冷却热交换器来充分地冷却制冷剂的构成。

在专利文献1中，记载了在采用了此过冷却热交换器的空气调节机中、在主回路中的高压制冷剂回路中设置有液体收容器(储蓄罐)的构成。根据该专利文献，通过在此液体收容器中，将高压制冷剂回路中的制冷剂暂时分离为富含高沸点制冷剂的制冷剂、和富含低沸点制冷剂的制冷剂，然后使富含低沸点制冷剂的制冷剂和富含高沸点制冷剂的制冷剂在过冷却热交换器中进行热交换，来对富含低沸点制冷剂的制冷剂进行过冷却。据此，在采用混合制冷剂作为制冷剂时，富含低沸点制冷剂的制冷剂在主回路中流动，故能够使主回路内的压力损失降低。

还有，在专利文献2中，记载了以下所述结构，即：在高压回路中不设置液体收容器，而是设有利用蓄液器对制冷剂进行气液分离，并且在蓄液器自身中设置调节主回路中流动的制冷剂量的功能。根据此构成，可以无需在主回路中设置液体收容器，无需要伴随液体收容器的设置，增加制冷剂的加入量的回路结构。

专利文献1：JP特开平10-160267号公报

专利文献2：JP特开2002-39648号公报

根据在专利文献2中记载的发明，采用以下方式，即：由于在主回路中不设置液体收容器，故具有能够节省加入主回路中的制冷剂量的优点。但是，专利文献2的构成采用了在过冷却热交换器的热交换中，使制冷剂从主回路上的过冷却热交换器下流侧分流，并使所分流的制冷剂在过冷却膨胀阀中膨胀之后被导入过冷却热交换器，然后使其与主回路中的制冷剂进行热交换。

从过冷却热交换器的下游侧采集过冷却的热源的理由可以推测如下所述，即：由于经由过冷却热交换器的制冷剂几乎完全液化，因此，防止因气液两相制冷剂流入过冷却膨胀阀而导致系统振动，以及通过使完全液化的、焓已足够降低的制冷剂与主回路中的制冷剂进行热接触，充分发挥对主回路中的制冷剂的过冷却效果。

然而，如果如专利文献2所述，如果从过冷却热交换器的下游侧分支形成旁路，则已热交换的主回路中的制冷剂接下来被作为过冷却用制冷剂使用。由于考虑到过冷却膨胀阀的开度设定基于在主回路中的过冷却热交换器的下游侧的制冷剂的过冷却度进行开闭控制，因此，即使在该过冷却膨胀阀设定了流过过冷却热交换器的制冷剂量，也由于过冷却热交换器中的热交换的影响也接下来作用于过冷却热交换器的下游侧制冷剂，由此，导致被分流的制冷剂的状态变化，，因此，需要调节再次流过过冷却热交换器的制冷剂量。因此，用于流过过冷却热交换器的旁路制冷剂的制冷剂量达到一定所需的时间变长，故会产生无法迅速确定过冷却热交换中的制冷剂状态的问题。

发明内容

本发明是有鉴于上述实际情况做成的，其技术性课题在于研究向过冷却热交换器流动的制冷剂的流路，能够迅速地确定向过冷却热交换器供给制冷剂的供给量，并迅速地使系统稳定化。

为解决上述技术性课题所采取的技术方案1所述的发明为一种发动机驱动式空气调节机，具有：

发动机；

压缩机，其具备吸入制冷剂的吸入口与排出制冷剂的排出口，被上述发动机驱动，压缩从上述吸入口吸入的制冷剂并从上述排出口排出；

主回路，其一端与该压缩机的排出口连通，另一端与上述压缩机的吸入口连通；

冷凝器，其设置在上述主回路的中途上的、上述压缩机的排出口的下游侧，并冷凝被供给的制冷剂；

蒸发器，其设置在上述主回路的中途上的、上述冷凝器的下游侧、并使被供给的制冷剂蒸发；和

过冷却热交换器，配置在位于上述冷凝器的下游侧和上述蒸发器的上游侧的上述主回路上，并对通过的制冷剂进行过冷却，其特征在于，

具备：过冷却用旁路，其在上述主回路上的、在制冷时位于上述过冷却热交换器的上游侧的部分，从上述主回路分支，经由上述过冷却热交换器，并在上述主回路上的、在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分，与上述主回路合流；过冷却膨胀阀，其安装在位于该过冷却用旁路的中途上的、从上述主回路分支的部分与上述过冷却热交换器之间的部分；以及过冷却膨胀阀控制机构，其对该过冷却膨胀阀进行开闭控制，

上述过冷却热交换器利用流过上述过冷却用旁路的制冷剂来冷却流过上述主通路的制冷剂，

上述过冷却膨胀阀控制机构基于在上述冷凝器中冷凝的制冷剂的过冷却度，对上述过冷却膨胀阀进行开闭控制。

(发明的效果)

根据技术方案1所述的发明，过冷却用旁路从主回路上的、制冷时的过冷却热交换器的上游侧分支。还有，基于在冷凝器(在制冷时为室外热交换器)中冷凝的制冷剂的过冷却度对过冷却用旁路中的过冷却膨胀阀进行开闭控制。因此，在冷凝后的制冷剂的过冷却度小时、即在冷凝后的制冷剂未充分液化时，能够将过冷却膨胀阀设为闭合的状态，不进行过冷却。另一方面，在冷凝后的制冷剂的过冷却度大时、即在冷凝后的制冷剂完全液化时，将过冷却膨胀阀打开，并在过冷却热交换器中进行热交换。通过这样做，能够获得以下三种效果。

(1)能够防止因气液两相制冷剂流入过冷却膨胀阀而发生的系统振动。

(2)能够在旁路侧的制冷剂已充分液化的状态、即用高质量流量的制冷剂进行过冷却热交换器中的热交换，并能够向主回路中的制冷剂可靠地付与过冷却效果。

(3)由于将从制冷时的过冷却热交换器的上游侧分流了的过冷却用旁路中的制冷剂作为用于过冷却热交换器中的热交换的制冷剂使用，故流入旁路侧的制冷剂的状态不易受到过冷却膨胀阀的开闭状态的影响。因此，能够迅速地确定过冷却热交换中的制冷剂流通状态。

另外，在上述技术方案1的发明中，“基于在冷凝器中冷凝的制冷剂的过冷却度，对过冷却膨胀阀进行开闭控制”意味着在对过冷却膨胀阀进行开闭控制之际，将在上述冷凝器中冷凝的制冷剂的过冷却度作为开闭控制的因素进行考虑。因此，在考虑了上述过冷却度之后，结果是亦可基于其它的因素对过冷却膨胀阀进行开闭控制。在如后所述的发明的最佳实施方式中，虽然上限计算过冷却度符合本发明中的过冷却度，但结果是即使基于其它的因素，例如在过冷却热交换器中进行了过冷却的制冷剂的过冷却度(如后述的发明的最佳实施方式中的要求计算过冷却度)等对过冷却膨胀阀进行开闭，也只要考虑上限计算过冷却度就不会出问题。还有，在上述技术方案1的发明中，“对过冷却膨胀阀进行开闭控制”也包含对过冷却膨胀阀的开度控制。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的发动机驱动式空气调节机的概略构成图。

图中，100：发动机驱动式空气调节机、200：室外单元、300：室内单元、201：发动机、202：压缩机、202a：吸入口、202b：排出口、203：四通切换阀、204：室外热交换器、205：制冷剂一冷却水热交换器、206：蓄液器、207：主回路、207a：室外侧第一通路、207b：室外侧第二通路、207c：室外侧第三通路、207d：室外侧第四通路、207e：室外侧第五通路、207f：制冷用通路、208：低温供暖用旁路、209：主电子膨胀阀、210：副电子膨胀阀、212：控制机构、213：过冷却热交换器、214：过冷却用旁路、215：风扇、216：过冷却膨胀阀、217：温度传感器、218：过冷却温度传感器、219：压力传感器、220：过冷却膨胀阀控制机构、301：主回路、301b：室内侧第一通路、301c：室内侧第二通路、301d：室内侧第三通路、302：室内热交换器、303：膨胀阀。

具体实施方式

以下，基于附图，就本发明的最佳实施方式进行说明。

图1是本例中的发动机驱动式空气调节机的概略构成图。在图1中，本例中的发动机驱动式空气调节机100大体上分成室外单元200与室内单元300。

在室外单元200中，发动机201、压缩机202、四通切换阀203、室外热交换器204、蓄液器206、连通它们的主回路207、制冷剂—冷却水热交换器205、安装了制冷剂—冷却水热交换器205的低温供暖用旁路208、过冷却热交换器213、与过冷却用旁路214为主要构成因素，并且这些收容在室外机的外壳(未图示)中。

发动机201是发挥传动机的作用的装置，无论哪种装置均可，但是在发动机驱动式空气调节机中，一般常使用由燃气进行驱动的燃气发动机。

压缩机202通过离合机构(未图示)连接到发动机201的输出轴，并且传送发动机201的驱动力以进行工作。还有，压缩机202具有与外部的连接口即吸入口202a以及排出口202b，通过吸入口202a吸入制冷剂，并在内部将所吸入的制冷剂形成为高压，然后通过排出口202b将已高压化的制冷剂排出。另外，作为压缩机的形式，无论哪种形式均可，但是常使用往复式压缩机以及涡旋式压缩机。还有，压缩机的台数可以根据空调能力以及控制规格使用1台，也可以使用多台。

压缩机202的排出口202b经过主回路207中的室外侧第一通路207a并连通至四通切换阀203。四通切换阀203具备压缩机输入端口203a、第一输出端口203b、第二输出端口203c、蓄液器输出端口203d，并且是能够切换以下所述的两个状态的阀，即：压缩机输入端口203a与第一输出端口203b连通，且第二输出端口203c与蓄液器输出端口203d连通的第一状态、和压缩机输入端口203a与第二输出端口203c连通，且第一输出端口203b与蓄液器输出端口203d连通的第二状态。另外，当四通切换阀203处在上述第一状态时进行室内供暖，处在上述第二状态时进行室内制冷。

四通切换阀203的第一输出端口203b，与主回路207的室外侧第二通路207b连通。此室外侧第二通路207b的端部，与阀开闭机构41b连接。

四通切换阀203的第二输出端口203c，与主回路207的室外侧第三通路207c连通。在此室外侧第三通路207c的中途安装有室外热交换器204、主电子膨胀阀209、过冷却热交换器213，并且，其端部与阀开闭机构41c连接。

室外热交换器204是使导入内部的制冷剂与外界空气进行热交换的装置，具体来讲，采用叠层设有制冷剂流通的S形流路、和与该S形流路连接的翼片的平板状板的方式。还有，制冷剂流通的S形流路在各板的侧端进入相邻的板，据此，制冷剂大体流过各板中的S形流路。还有，在制冷剂流过各板中的S形流路的期间，从周围的空气聚集的热从翼片传到S形流路中的制冷剂，进行热交换。另外，在本例中，采用了叠加四层这种板的结构，并且，其中最内侧的板的流路与流过其余3层内的制冷剂的流路不同，而作为散热器发挥功能。

还有，从图中可知，风扇215邻接室外热交换器204配置。在本例中配设了3台这种风扇215。通过旋转驱动风扇215，向室外热交换器204吹送外界空气，使在室外热交换器204内流动的制冷剂与吹送的外界空气进行热交换。另外，在本例中，使各风扇215以不同旋转速度运转。在所有的风扇以相同的旋转速度运转时，伴随风扇的旋转的运行声等经常会产生共鸣，此时会产生非常大的波涛声，但是如果像本例那样使各风扇的旋转速度不同，运行声就不会产生共鸣，从而能够防止上述波涛声的产生。还有，对各风扇215分别独立控制旋转，即使一个风扇发生故障，其它的风扇也能旋转。通过这种控制，能够避免在风扇的旋转控制机构发生了故障时所有的风扇停止旋转的情况。还有，作为驱动各风扇的驱动马达，在本例中采用DC马达。

主电子膨胀阀209是能够通过电控制来调整阀开度的阀，能够通过阀开度的调整来控制通过室外侧第三通路207c的制冷剂的流量。

还有，从图中可得知，室外侧第三通路207c的室外热交换器204与主电子膨胀阀209之间的部分即点C的部分，与制冷用通路207f的一端连接。此制冷用通路207f的另一端连接在从上述点C越过室外侧第三通路207c中的主电子膨胀阀209的位置即点D上，使制冷剂流过该制冷用通路207f，由此，绕过主电子膨胀阀209。还有，在制冷用通路207f的中途安装容许制冷剂从点C向点D流通，并不允许制冷剂从点D向点C流通的单向阀211。因此，在制冷用通路207f中只流通来自室外热交换器204侧的制冷剂。

在四通切换阀203的蓄液器输出端203d上连接主回路207的室外侧第四通路207d。此室外侧第四通路207d的端部进入蓄液器206。从蓄液器206连接主回路207的室外侧第五通路207e，并且此室外侧第五通路207e连接在压缩机202的吸入口202a处。

还有，从图中可知，在室外侧第三通路207c的点A上连接着从该室外侧第三通路207c分支的低温供暖用旁路208的一端。在此低温供暖用旁路208的中途设置有制冷剂—冷却水热交换器205以及副电子膨胀阀210。还有，低温供暖用旁路208的另一端在图中的点B处与室外侧第四通路207d合流。

制冷剂—冷却水热交换器205是使冷却发动机201的冷却水、和在低温供暖用旁路208中流动的制冷剂进行热交换的装置，在本例中，采用折叠多个板状平板而成的板式热交换器。由于导入此制冷剂—冷却水热交换器205的冷却水是已冷却了发动机201之后的冷却水，故被加热。因此，在制冷剂—冷却水热交换器205中，制冷剂通过所被加热的冷却水来进行加热。

副电子膨胀阀210与主电子膨胀阀一样，能够通过电控制来调整阀开度，并且能够通过阀开度的调整来控制通过低温供暖用旁路208的制冷剂的流量。

还有，主电子膨胀阀209与副电子膨胀阀210被电连接在控制机构212。此控制机构212具备由各制冷剂通路中流动的制冷剂的状态及各机器的状态等设定两个膨胀阀209、210的阀开度的功能。

还有，在室外侧第三通路207c上安装有过冷却热交换器213。此过冷却热交换器213是进一步冷却室外侧第三通路207c中的制冷剂的装置，通过在此处提高制冷剂的过冷却度，提高制冷时的制冷效率。另外，此过冷却热交换器213配置成导入制冷运行时在室外热交换器204中冷凝的制冷剂。也就是说，将过冷却热交换器213设置在制冷时的室外热交换器213的下游侧。

还有，从室外侧第三通路207c的过冷却热交换器213与点A之间的部分、也就是制冷时的过冷却热交换器213的上游侧的部分即点E的部分，连接从室外侧第三通路207c分支出的过冷却用旁路214。此过冷却用旁路214在其中途安装有过冷却膨胀阀216，还在经由过冷却热交换器213之后在室外侧第四通路207d上的点F的部分合流。安装在过冷却用旁路214上的过冷却膨胀阀216，与过冷却膨胀阀控制机构220电连接，通过此过冷却膨胀阀控制机构220的指令对过冷却膨胀阀216进行开闭控制。

还有，如图所示，在室外热交换器204与点C之间的室外侧第三通路207c的部分，安装有温度传感器217。由于温度传感器217在制冷时位于室外热交换器204的下游侧，故能检测出制冷时室外热交换器204的出口温度。还有，在室外侧第一通路207a上安装有压力传感器219。由于室外侧第一通路207a，与压缩机202的排出口202b连通，故通过压力传感器219能检测出自压缩机202的排出压力。另外，由于在制冷时室外侧第一通路207a经过四通切换阀203、室外侧第三通路207c，与室外热交换器204连通，故压力传感器219还能检测导入室外热交换器204的冷凝之际的制冷剂的冷凝压力。还有，在过冷却热交换器213与阀开闭机构41c之间的室外侧第三通路207c的部分，安装过冷却温度传感器218。由于此过冷却温度传感器218在制冷时位于过冷却热交换器213的下游侧，故通过过冷却温度传感器218能检测出制冷时的过冷却热交换器213的出口温度。

将通过温度传感器217、过冷却温度传感器218、与压力传感器219检测的信息输入到过冷却膨胀阀控制机构220。还有，过冷却膨胀阀控制机构220根据输入的这些温度信息、压力信息来计算制冷剂的过冷却度，然后基于计算出的制冷剂的过冷却度对过冷却膨胀阀216进行开闭控制。另外，在本说明书中，“过冷却度”是指某个状态点下的制冷剂温度从该状态点下的压力的饱和液温度(莫里尔图上的液相与气液混合相之间的临界温度)向液相侧偏离的程度的量，其单位以温度表示。因此，表示在一定压力下过冷却度大时，制冷剂的温度更低、焓更低。

室内单元300以室内热交换器301、膨胀阀302以及连接它们的主回路301作为主要构成因素。

室内单元300中的主回路301由连接在阀开闭机构41c的室内侧第一通路301c、连接在阀开闭机构41b的室内侧第二通路301b、以及连通室内侧第一通路301c与室内侧第二通路301b的室内侧第三通路301d构成。室内侧第三通路301d需要等同于室内热交换器的设置台数。例如，若室内热交换器为2台，则需要2条室内侧第三通路301d。

在室内侧第三通路301d上安装有室内热交换器302以及膨胀阀303。室内热交换器302是使被导入内部的制冷剂与室内空气进行热交换的装置，其具体构造与室外热交换器类似。还有，膨胀阀303是通过对流路节流使流过该处的制冷剂膨胀并使其低压化的装置。

另外，从以上说明可知，在阀开闭机构41b及41c的部分，室外单元200侧的主回路207与室内单元300侧的主回路301相连通。据此，压缩机202、室外热交换器204、室内热交换器301以及膨胀阀302通过各主回路207、301连接。

对上述构成中的本例中的发动机驱动式空气调节机100的运行进行说明。首先，对供暖时的运行进行说明。

(供暖时)

如果通过发动机201的驱动来驱动压缩机202，则压缩机202从它的吸入口202a侧吸入气体状的制冷剂，在内部进行压缩，然后从排出口202b排出特定高压下的气体状制冷剂。从压缩机202排出的制冷剂通过室外侧第一通路207a进入四通切换阀203的压缩机输入端口203a。由于供暖时四通切换阀203被设为上述第一状态，故进入压缩机输入端口203a的制冷剂由第一输出端口203b从四通切换阀203出来，流过之前的室外侧第二通路207b。还有，在室外侧第二通路207b的端部经过阀开闭机构41b，由室内侧第一通路301b进入室内单元300。

由于室内单元300内的室内侧第一通路301b，与室内侧第三通路301d连接，故制冷剂会流入该室内侧第三通路301d。流入室内侧第三通路301d的制冷剂还进入室内热交换器302。导入室内热交换器302的制冷剂是在压缩机202中进行了压缩的高压气体状制冷剂，该气体状制冷剂在室内热交换器302与周围的空气进行热交换，然后冷凝(液化)。由于伴随制冷剂的冷凝，制冷剂向周围排出冷凝热，故周围的空气被加热。这样，在供暖时利用室内热交换器302中营造的制冷剂的冷凝作用来加热室内空气，从而实现室内供暖。

在室内热交换器302中冷凝的制冷剂以液相状态或气液两相状态从室内热交换器302出来。接着，制冷剂在设置于室内热交换器302的下游侧(供暖时的下游侧)的膨胀阀303中膨胀，压力降低从而成为低压制冷剂。还有，变成低压的制冷剂从室内侧第三通路301d流到室内侧第二通路301c，经过阀开闭机构41c从室外侧第三通路207c进入室外单元200。

进入了室外单元200的室外侧第三通路207c的制冷剂首先被导入到过冷却热交换器213。但是，在供暖时过冷却膨胀阀216关闭，因此在该过冷却热交换器213中不进行热交换，制冷剂单单经过该热交换器213。此后，制冷剂在点A分支为流过室外侧第三通路207c的制冷剂、和流过低温供暖用旁路208的制冷剂。从点A流到室外侧第三通路207c侧的制冷剂还进入设置在其下游侧(供暖时的下游侧)的主电子膨胀阀209。如上所述，该主电子膨胀阀209基于输入的电信号运行，并且是能够调节开度的阀。从而，通过调节该主电子膨胀阀209的开度，调节由室外侧第三通路207c进入室外热交换器204的制冷剂量。

经由主电子膨胀阀209进入室外热交换器204的气液两相制冷剂在该室外热交换器204中与外界空气进行热交换，受到外界空气的热蒸发。制冷剂利用该蒸发作用而气化，成为气体制冷剂。然后，离开室外热交换器204。

另一方面，从点A流到低温供暖用旁路208侧的制冷剂进入副电子膨胀阀210。该副电子膨胀阀210也与主电子膨胀阀209的情形相同，是基于电信号运行，并且能够调节开度的阀。从而，通过调节该副电子膨胀阀210的开度，调节流过低温供暖用旁路208的制冷剂的流量。

在副电子膨胀阀210中被调节流量的制冷剂还进入设置在其下游侧(供暖时的下游侧)的制冷剂—冷却水热交换器205。在该制冷剂—冷却水热交换器205中，制冷剂从冷却了发动机的冷却水受热，并蒸发。制冷剂利用该蒸发作用而气化，成为气体制冷剂。然后，离开制冷剂—冷却水热交换器205。

出自室外热交换器204的制冷剂由第二输出端口203c进入四通切换阀203。如上所述，由于供暖时四通切换阀被设为上述第一状态，故进入了第二输出端口203c的制冷剂由蓄液器输出端口203d从四通切换阀203出来，流到之前的室外侧第四通路207d。另一方面，出自制冷剂—冷却水热交换器205的制冷剂还经由低温供暖用旁路208向下游侧(供暖时的下游侧)流动。低温供暖用旁路208的下游侧(供暖时的下游侧)的端部在点B与室外侧第四通路207d合流。因此，在该点B的部分上，出自室外热交换器204的制冷剂以及出自制冷剂—冷却水热交换器205的制冷剂合流。还有，合流的制冷剂还向室外侧第四通路207d的下游侧(供暖时的下游侧)流动，并进入蓄液器206。在蓄液器206中，制冷剂分离成气相部分与液相部分。还有，在蓄液器206中，只有气相部分的制冷剂(气体制冷剂)从压缩机202的吸入口202a被吸入压缩机202。

供暖时，通过重复上述循环，在室内热交换器302中产生热，然后进行室内供暖。

接着，对制冷时的工作进行说明。

(制冷时)

如果通过发动机201的驱动来驱动压缩机20，则压缩机202从它的吸入口202a侧吸入气体状的制冷剂，在内部进行压缩，然后将规定高压的气体状制冷剂从排出口202b排出。从压缩机202排出的制冷剂经过室外侧制冷剂通路207a进入四通切换阀203的压缩机输入端口203a。由于制冷时四通切换阀203被设在上述第二状态，故进入压缩机输入端口203a的制冷剂由第二输出端口203c从四通切换阀203出来，并流到之前的室外侧第三通路207c。然后，进入安装在室外侧第三通路207c上的室外热交换器204。导入室外热交换器204的制冷剂是在压缩机202中压缩的高压气体状制冷剂，该气体状制冷剂在室外热交换器204中，与外界空气进行热交换，并冷凝(液化)。

在室外热交换器204中冷凝的制冷剂以液相状态或气液两相状态从室外热交换器204出来。在此，在室外侧第三通路207c中的室外热交换器204的下游侧(制冷时的下游侧)设置了主电子膨胀阀209，但在制冷时、此主电子膨胀阀209处在完全关闭状态。因此，制冷剂从点C开始流过制冷用通路207f。在该制冷用通路207f的中途插入有单向阀211，但是由于该单向阀211是容许从点C向点D流动的装置，故从点C流入的制冷剂通过单向阀，然后流向点D。

从点C开始通过制冷用通路207f的制冷剂在点D上再次与室外侧第三通路207c合流。然后，还流到室外侧第三通路207c，并在点E的部分上分支为室外侧第三通路207c与过冷却用旁路214。从点E的部分流向室外侧第三通路207c的制冷剂就这样被导入到过冷却热交换器213。另一方面，从点E的部分流到过冷却用旁路214的制冷剂通过安装在该过冷却用旁路214上的过冷却膨胀阀216进行膨胀，并被低压化。还有，在过冷却热交换器213中，流过室外侧第三通路207c的制冷剂、和流过过冷却用旁路214的制冷剂进行热交换。此时，由于利用过冷却膨胀阀216使流过过冷却用旁路214的制冷剂膨胀，相比流过室外侧第三通路的制冷剂，温度更低且压力更低，所以利用流过过冷却用旁路214的制冷剂使流过室外侧第三通路207c的制冷剂冷却，从而，进一步冷却。这样，室外侧第三通路207c的制冷剂被过冷却之后，从过冷却热交换器213出来。出自过冷却热交换器213的制冷剂经过阀开闭机构41c，由室内侧第二通路301c进入室内单元300。

进入室内单元300的制冷剂还从室内侧第二通路301c进而流到室内侧第三通路301d，并到达安装在该室内侧第三通路301d上的膨胀阀303。在此膨胀阀303中，制冷剂膨胀且变为低压。在膨胀阀303中转化为低压的制冷剂还到达设置在其下游(制冷时的下游)侧的室内热交换器302。

导入室内热交换器302的气液两相制冷剂在该室内热交换器302中，与室内空气进行热交换，受到外界空气的热而蒸发。制冷剂利用该蒸发作用而气化。制冷剂通过此时的气化热从周围吸取热，冷却周围的空气。这样，冷却室内空气，营造制冷作用。

在室内热交换器302中蒸发的制冷剂还流到其下游(制冷时的下游)侧的室内侧第一通路301b，经由阀开闭机构41b并由室外侧第二通路207b进入室外单元200。制冷剂还流过此室外侧第二通路207b，由第一输出端口203b进入四通切换阀203。如上所述，由于制冷时四通切换阀被设在上述第二状态，故进入第一输出端口203b的制冷剂由蓄液器输出端口203d从四通切换阀203出来，并流到之前的室外侧第四通路207d。由于该室外侧第四通路207d，在点F与过冷却用旁路214合流，故流过该过冷却用旁路214的制冷剂，与流过室外侧第四通路207d的制冷剂在点F上合流，此后进入蓄液器206。在蓄液器206中，制冷剂被分离成气相部分与液相部分。还有，在蓄液器206中，只有气相部分的制冷剂(气体制冷剂)从压缩机202的吸入口202a被吸入压缩机202。

制冷时，通过重复上述循环，在室内热交换器中，吸热，对室内进行制冷。

另外，在制冷时，如上所述，利用过冷却热交换器213对主回路中的制冷剂进行过冷却，但是，通过过冷却膨胀阀216的开度来调节向过冷却用旁路214侧流动的制冷剂量。通过控制机构220来控制过冷却膨胀阀216的开度。在本例中，向过冷却膨胀阀控制机构220分别输入来自设置在室外热交换器204的下游侧(制冷时的下游侧)的温度传感器217及压力传感器219的温度信息及冷凝压力信息、来自设置在过冷却热交换器213的出口侧(制冷时的下游侧)的过冷却温度传感器218的过冷却温度信息。还有，过冷却膨胀阀控制机构220基于这些信息，设定以下2个过冷却膨胀阀的开度。

(1)要求开度的设定

首先，通过来自过冷却温度传感器218的过冷却温度信息、和来自压力传感器219的冷凝压力信息，计算位于过冷却热交换器213的出口的制冷剂的过冷却度(要求计算过冷却度)。还有，预先设定过冷却热交换器213出口的过冷却度的目标值(要求目标过冷却度)。另外，此要求目标过冷却度可以设定能恰好弥补由于例如构成主回路的管道长度而造成压力损失增加且制冷能力降低的过冷却度。例如，可以将要求目标过冷却度设定为25℃。还有，对要求计算过冷却度与要求目标过冷却度进行比较，然后由此比较结果设定过冷却膨胀阀216的要求开度。具体来讲，在要求计算过冷却度比要求目标过冷却度大时，减少要求开度，另一方面，在要求计算过冷却度比要求目标过冷却度小时，增大要求开度。另外，在要求开度的设定中，为了防止过冷却膨胀阀振动，亦可设置目标过冷却度的温度不灵敏区来设定开度。

(2)上限开度的设定

首先，由来自温度传感器217的温度信息与来自压力传感器219的冷凝压力信息计算在室外热交换器204的出口上的制冷剂的过冷却度(上限计算过冷却度)。还有，预先设定室外热交换器204的出口上的制冷剂的过冷却度的目标值(上限目标过冷却度)。另外，该上限目标过冷却度可以设定离开室外热交换器204的制冷剂完全液化的状态下的过冷却度。此时，如果过冷却度为正数，就表明完全液化，但是可以根据需要，例如将上限目标过冷却度设定为4℃。还有，对上限计算过冷却度与上限目标过冷却度进行比较，然后由比较结果设定过冷却膨胀阀216的上限开度。具体来讲，在上限计算过冷却度比上限目标过冷却度大时，增大上限开度，另一方面，在上限计算过冷却度比上限目标过冷却度小时，减小上限开度。另外，在上限开度的设定中，为了防止过冷却膨胀阀振动，亦可设置上限目标过冷却度的温度不灵敏区来设定开度。

如上所述，设定要求开度及上限开度，接着对此要求开度与上限开度进行比较，然后将较小的一方作为过冷却膨胀阀的开度。还有，过冷却膨胀阀控制机构220向过冷却膨胀阀216发送将过冷却膨胀阀216设为该开度的控制指令，过冷却膨胀阀216被设为该指令确定的开度。

这样，通过控制过冷却膨胀阀216，能够防止在室外热交换器204的出口部上的制冷剂液化不完全而造成系统不稳定，并且，能够在不牺牲过冷却膨胀阀216的控制性的前提下防止由于管道的长度等因素而导致制冷能力降低的情况。还有，从图1可知，由于使过冷却用旁路不在过冷却热交换器213制冷时的下游侧，而是从制冷时的上游侧绕过，故不会因为与过冷却热交换器213的热交换而导致旁路侧的制冷剂的状态改变，能够迅速确定制冷剂的状态，能够更有助于系统的稳定性。

Claims (6)

1.一种发动机驱动式空气调节机，具备：

发动机；

压缩机，其具备吸入制冷剂的吸入口与排出制冷剂的排出口，被上述发动机驱动，压缩从上述吸入口吸入的制冷剂并从上述排出口排出；

主回路，其一端与该压缩机的排出口连通，另一端与上述压缩机的吸入口连通；

冷凝器，其设置在上述主回路的中途上的、上述压缩机的排出口的下游侧，并冷凝被供给的制冷剂；

蒸发器，其设置在上述主回路的中途上的、上述冷凝器的下游侧、并使被供给的制冷剂蒸发；和

过冷却热交换器，配置在位于上述冷凝器的下游侧和上述蒸发器的上游侧的上述主回路上，并对通过的制冷剂进行过冷却，其特征在于，

具备：过冷却用旁路，其在上述主回路上的、在制冷时位于上述过冷却热交换器的上游侧的部分，从上述主回路分支，经由上述过冷却热交换器，并在上述主回路上的、在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分，与上述主回路合流；过冷却膨胀阀，其安装在位于该过冷却用旁路的中途上的、从上述主回路分支的部分与上述过冷却热交换器之间的部分；以及过冷却膨胀阀控制机构，其对该过冷却膨胀阀进行开闭控制，

上述过冷却热交换器利用流过上述过冷却用旁路的制冷剂来冷却流过上述主通路的制冷剂，

上述过冷却膨胀阀控制机构基于在上述冷凝器中冷凝的制冷剂的过冷却度，对上述过冷却膨胀阀进行开闭控制。

2.根据权利要求1所述的发动机驱动式空气调节机，其特征在于，

还在上述压缩机的上述吸入口的上述制冷剂上游侧，设置对上述制冷剂进行气液分离的蓄液器，在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分的上述主回路与上述过冷却用旁路的合流点位于上述蓄液器的上游侧。

3.根据权利要求1或2所述的发动机驱动式空气调节机，其特征在于，

还设有：制冷剂-冷却水热交换器，其使上述发动机的冷却水与上述制冷剂之间进行热交换；和

低温供暖用旁路，其从上述主回路上的、上述过冷却热交换器与上述室外热交换器之间的上述主回路分支，经由上述制冷剂-冷却水热交换器，在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分，与上述主回路合流。

4.根据权利要求3所述的发动机驱动式空气调节机，其特征在于，

上述低温供暖用旁路在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分，与上述主回路合流的合流点相比在制冷时位于上述室内热交换器的下游侧的部分的上述主回路，与上述过冷却用旁路的合流点，设置在制冷剂上游侧。

5.根据权利要求3所述的发动机驱动式空气调节机，其特征在于，

上述低温供暖用旁路从上述过冷却热交换器与上述室外热交换器之间的上述主回路分支的分支点相比上述过冷却用旁路的分支点，位于制冷时的上游侧，上述过冷却用旁路在制冷时位于上述过冷却热交换器的上游侧的部分从上述主回路分支。

6.根据权利要求3所述的发动机驱动式空气调节机，其特征在于，

在上述低温供暖用旁路从上述过冷却热交换器与上述室内热交换器之间的上述主回路分支的分支点、和上述室内热交换器之间的、上述过冷却用旁路上，设置有主膨胀阀，并在上述低温供暖用旁路从上述过冷却热交换器与上述室内热交换器之间的上述主回路分支的分支点、和上述制冷剂—冷却水热交换器之间的、上述低温供暖用旁路上，设置有副膨胀阀。