JP2011202939A - Refrigeration device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cooling capacity or cooling efficiency of a refrigeration device to improve the capacity and efficiency of the refrigeration device by further cooling, in cooling operation in which a heat source-side heat exchanger acts as a radiator, high-pressure refrigerant passed through the heat source-side heat exchanger as the radiator by a Peltier effect element of an auxiliary exchanger.SOLUTION: The refrigeration device configured so that cooling operation and heating operation are switchable is assumed. The refrigeration device includes the auxiliary heat exchanger (20) having a Peltier effect element (21) having a heat absorbing surface (21a) and a heat releasing surface (21b) formed thereon, the auxiliary heat exchanger being configured so that high-pressure refrigerant heat-released in an exchanger (14, 17) that acts as the radiator in at least one operation of the cooling operation and heating operation flows in the inside thereof, and is cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21); and an injection circuit (30) capable of branching a part of the high-pressure refrigerant, causing the branched refrigerant to absorb the heat released from the heat release surface (21b) of the Peltier effect element (21) and injecting the heat to refrigerant under compressing in a compressor (13).

Description

本発明は、冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus.

従来より、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置において、冷媒回路を流れる高圧冷媒を過冷却することで、冷却能力や冷却効率を向上できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。   Conventionally, in a refrigeration apparatus having a refrigerant circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle, a high-pressure refrigerant flowing in the refrigerant circuit is supercooled to improve cooling capacity and cooling efficiency. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).

具体的に、特許文献１，２では、凝縮器と膨張弁との間に補助熱交換器が設けられている。この補助熱交換器は、ペルチェ効果素子を有しており、その吸熱面を冷媒配管に熱的に接触させている。これにより、凝縮器を通過した高圧冷媒をペルチェ効果素子により過冷却している。   Specifically, in Patent Documents 1 and 2, an auxiliary heat exchanger is provided between the condenser and the expansion valve. This auxiliary heat exchanger has a Peltier effect element, and its heat absorption surface is in thermal contact with the refrigerant pipe. Thus, the high-pressure refrigerant that has passed through the condenser is supercooled by the Peltier effect element.

特開平１０−３５２７０号公報JP-A-10-35270 特開平１０−３８４０９号公報JP 10-38409 A

しかしながら、特許文献１，２に記載の発明では、ペルチェ効果素子の吸熱面が冷媒配管に熱的に接触していることは開示されているものの、放熱面については特に言及されていない。そのため、冷凍装置の冷却能力が向上しないおそれがある。   However, in the inventions described in Patent Documents 1 and 2, although it is disclosed that the heat absorption surface of the Peltier effect element is in thermal contact with the refrigerant pipe, the heat dissipation surface is not particularly mentioned. Therefore, the cooling capacity of the refrigeration apparatus may not be improved.

具体的に、ペルチェ効果素子の吸熱面から吸熱した熱エネルギーが放熱面から放熱されると、補助熱交換器や圧縮機等を収容しているケーシング内において熱エネルギーが滞留することとなる。そして、ケーシング内を滞留する熱エネルギーは、冷媒配管を介して再び冷媒に吸収され、冷媒温度が上昇してしまう。そのため、冷媒回路全体として見た場合に、必ずしも冷凍装置の冷却能力が向上するとは言えない。   Specifically, when the heat energy absorbed from the heat absorption surface of the Peltier effect element is dissipated from the heat dissipation surface, the heat energy stays in the casing housing the auxiliary heat exchanger, the compressor, and the like. Then, the heat energy staying in the casing is absorbed again by the refrigerant through the refrigerant pipe, and the refrigerant temperature rises. Therefore, when viewed as the entire refrigerant circuit, it cannot be said that the cooling capacity of the refrigeration apparatus is necessarily improved.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍装置の能力及び効率の向上を図ることにある。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to aim at the improvement of the capability and efficiency of a freezing apparatus.

本発明は、圧縮機（13）と、熱源側熱交換器（14）と、膨張機構（15,40）と、利用側熱交換器（17）とが接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を備え、該冷媒回路（2）において前記熱源側熱交換器（14）が放熱器となり且つ前記利用側熱交換器（17）が蒸発器となるように冷媒が循環する冷却運転と、前記冷媒回路（2）において前記利用側熱交換器（17）が放熱器となり且つ前記熱源側熱交換器（14）が蒸発器となるように冷媒が循環する加熱運転とが切換可能に構成された冷凍装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。   In the present invention, a compressor (13), a heat source side heat exchanger (14), an expansion mechanism (15, 40), and a use side heat exchanger (17) are connected to form a vapor compression refrigeration cycle. The refrigerant circuit (2) is provided, and in the refrigerant circuit (2), the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (14) serves as a radiator and the use side heat exchanger (17) serves as an evaporator. Switching between the cooling operation and the heating operation in which the refrigerant circulates so that the use side heat exchanger (17) serves as a radiator and the heat source side heat exchanger (14) serves as an evaporator in the refrigerant circuit (2). The following solution was taken for the refrigeration apparatus constructed as possible.

すなわち、第１の発明は、吸熱面（21a）と放熱面（21b）とが形成されたペルチェ効果素子（21）を有し、前記冷却運転及び前記加熱運転のうちの少なくとも一方の運転の際に放熱器となる熱交換器（14,17）で放熱した高圧冷媒が前記ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却されるように構成された補助熱交換器（20）と、
前記高圧冷媒の一部を分岐し、該分岐冷媒に前記ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱を吸収させて前記圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクション可能なインジェクション回路（30）とを備えていることを特徴とするものである。 That is, the first invention has a Peltier effect element (21) formed with an endothermic surface (21a) and a heat dissipating surface (21b), and at the time of at least one of the cooling operation and the heating operation. An auxiliary heat exchanger (20) configured such that the high-pressure refrigerant radiated by the heat exchanger (14, 17) serving as a radiator is cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21),
A part of the high-pressure refrigerant is branched, and the branched refrigerant absorbs heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) to the refrigerant that is being compressed in the compressor (13). And an injection circuit (30) capable of injection.

第１の発明では、補助熱交換器（20）はペルチェ効果素子（21）を有する。ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）は、前記冷却運転及び前記加熱運転のうちの少なくとも一方の運転の際に放熱器となる熱交換器（14,17）で放熱した高圧冷媒をさらに冷却する。また、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）は、インジェクション回路（30）によって前記高圧冷媒から分岐された分岐冷媒に放熱して該分岐冷媒を加熱する。つまり、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーがインジェクション回路（30）を流れる冷媒に回収される。このインジェクション回路（30）は、放熱面（21b）によって加熱された冷媒を圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクションを行う。   In the first invention, the auxiliary heat exchanger (20) has a Peltier effect element (21). The endothermic surface (21a) of the Peltier effect element (21) further receives the high-pressure refrigerant radiated by the heat exchanger (14, 17) serving as a radiator during at least one of the cooling operation and the heating operation. Cooling. Further, the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) dissipates heat to the branched refrigerant branched from the high-pressure refrigerant by the injection circuit (30) to heat the branched refrigerant. That is, the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b) is recovered by the refrigerant flowing through the injection circuit (30). The injection circuit (30) injects the refrigerant heated by the heat radiation surface (21b) into the refrigerant being compressed in the compressor (13).

第２の発明は、第１の発明において、
前記冷媒回路（2）は、前記熱源側熱交換器（14）と前記利用側熱交換器（17）との間に設けられ、前記補助熱交換器（20）と前記膨張機構（15）とが接続された一方向通路を有して該一方向通路において常に冷媒が前記補助熱交換器（20）から前記膨張機構（15）に向かって一方向に流れるように構成された整流回路（35）を備えていることを特徴とするものである。 According to a second invention, in the first invention,
The refrigerant circuit (2) is provided between the heat source side heat exchanger (14) and the use side heat exchanger (17), and the auxiliary heat exchanger (20) and the expansion mechanism (15) And a rectifier circuit (35) configured such that the refrigerant always flows in one direction from the auxiliary heat exchanger (20) toward the expansion mechanism (15) in the one-way passage. ).

第２の発明では、冷媒回路（2）を流れる冷媒の流通方向が切り換えられて冷房運転又は暖房運転が行われる。また、熱源側熱交換器（14）と利用側熱交換器（17）との間に整流回路（35）が設けられる。   In the second invention, the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (2) is switched to perform the cooling operation or the heating operation. Further, a rectifier circuit (35) is provided between the heat source side heat exchanger (14) and the use side heat exchanger (17).

そして、整流回路（35）において、冷房運転時には、放熱器となる室外熱交換器（14）から一方向通路の補助熱交換器（20）側の端部に向かう冷媒の流通のみが許容される。一方、暖房運転時には、放熱器となる室内熱交換器（17）から一方向通路の補助熱交換器（20）側の端部に向かう冷媒の流通のみが許容される。   In the rectifier circuit (35), during the cooling operation, only the refrigerant flow from the outdoor heat exchanger (14) serving as a radiator toward the end of the one-way passage on the auxiliary heat exchanger (20) side is allowed. . On the other hand, during the heating operation, only the refrigerant flow from the indoor heat exchanger (17) serving as a radiator toward the end of the one-way passage on the auxiliary heat exchanger (20) side is allowed.

このような構成とすれば、冷房運転又は暖房運転の何れを行う場合であっても、放熱器（14，17）を通過した高圧冷媒を膨張機構（15）に流入させる前に、整流回路（35）を介して補助熱交換器（20）に流通させることができる。これにより、冷房運転用及び暖房運転用として補助熱交換器（20）を別々に設ける必要が無く、比較的簡単な構成で放熱後の高圧冷媒の冷却を行うことができる。   With such a configuration, whether the cooling operation or the heating operation is performed, before the high-pressure refrigerant that has passed through the radiator (14, 17) flows into the expansion mechanism (15), the rectifier circuit ( 35) through the auxiliary heat exchanger (20). Accordingly, it is not necessary to separately provide the auxiliary heat exchanger (20) for cooling operation and heating operation, and the high-pressure refrigerant after heat radiation can be cooled with a relatively simple configuration.

第３の発明は、第１の発明において、
前記膨張機構（15,40）は、前記利用側熱交換器（17）と前記補助熱交換器（20）との間に設けられた第１の膨張弁（15）と、前記熱源側熱交換器（14）と前記補助熱交換器（20）との間に設けられた第２の膨張弁（40）とによって構成されていることを特徴とするものである。 According to a third invention, in the first invention,
The expansion mechanism (15, 40) includes a first expansion valve (15) provided between the use side heat exchanger (17) and the auxiliary heat exchanger (20), and the heat source side heat exchange. It is characterized by comprising a second expansion valve (40) provided between the vessel (14) and the auxiliary heat exchanger (20).

第３の発明では、冷房運転又は暖房運転の何れを行う場合であっても、放熱器となる熱交換器（14,17）を通過した高圧冷媒を、補助熱交換器（20）で冷却した後に第１又は第２の膨張弁（15,40）で膨張させることができる。すなわち、冷房運転時には、補助熱交換器（20）の上流側にある第２の膨張弁（40）を全開とし、下流側にある第１の膨張弁（15）の開度を調整する一方、暖房運転時には、補助熱交換器（20）の上流側にある第１の膨張弁（15）を全開とし、下流側にある第２の膨張弁（40）の開度を調整すれば、冷房運転用及び暖房運転用として別々の補助熱交換器（20）を設ける必要が無く、比較的簡単な構成で放熱後の高圧冷媒の冷却を行うことができる。   In the third invention, the high-pressure refrigerant that has passed through the heat exchanger (14, 17) serving as a radiator is cooled by the auxiliary heat exchanger (20), regardless of whether the cooling operation or the heating operation is performed. It can be expanded later with the first or second expansion valve (15, 40). That is, during the cooling operation, the second expansion valve (40) on the upstream side of the auxiliary heat exchanger (20) is fully opened, and the opening degree of the first expansion valve (15) on the downstream side is adjusted, During heating operation, if the first expansion valve (15) on the upstream side of the auxiliary heat exchanger (20) is fully opened and the opening of the second expansion valve (40) on the downstream side is adjusted, cooling operation There is no need to provide separate auxiliary heat exchangers (20) for heating and heating operation, and the high-pressure refrigerant after heat radiation can be cooled with a relatively simple configuration.

第４の発明は、圧縮機（13）と、放熱器（74）と、膨張機構（15）と、蒸発器（76）とが接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（72）を備えた冷凍装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。   The fourth invention is a refrigerant circuit (72) in which a compressor (13), a radiator (74), an expansion mechanism (15), and an evaporator (76) are connected to perform a vapor compression refrigeration cycle. The following solutions were taken for the refrigeration system equipped with

すなわち、第４の発明は、吸熱面（21a）と放熱面（21b）とが形成されたペルチェ効果素子（21）を有し、前記放熱器（74）と前記膨張機構（15）との間の高圧冷媒が内部を流れると共に前記ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却されるように構成された補助熱交換器（20）と、
前記高圧冷媒の一部を分岐し、該分岐冷媒に前記ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱を吸収させて前記圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクション可能なインジェクション回路（30）とを備えていることを特徴とするものである。 That is, the fourth invention has a Peltier effect element (21) formed with a heat absorption surface (21a) and a heat radiation surface (21b), and is provided between the heat radiator (74) and the expansion mechanism (15). An auxiliary heat exchanger (20) configured to flow through the interior of the Peltier effect element (21) and to be cooled by the heat absorbing surface (21a),
A part of the high-pressure refrigerant is branched, and the branched refrigerant absorbs heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) to the refrigerant that is being compressed in the compressor (13). And an injection circuit (30) capable of injection.

第４の発明では、補助熱交換器（20）はペルチェ効果素子（21）を有する。ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）は、放熱器（74）と膨張機構（15）との間の高圧冷媒を冷却する。また、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）は、インジェクション回路（30）によって前記高圧冷媒から分岐された分岐冷媒に放熱して該分岐冷媒を加熱する。つまり、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーがインジェクション回路（30）を流れる冷媒に回収される。このインジェクション回路（30）は、放熱面（21b）によって加熱された冷媒を圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクションを行う。   In the fourth invention, the auxiliary heat exchanger (20) has a Peltier effect element (21). The heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21) cools the high-pressure refrigerant between the radiator (74) and the expansion mechanism (15). Further, the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) dissipates heat to the branched refrigerant branched from the high-pressure refrigerant by the injection circuit (30) to heat the branched refrigerant. That is, the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b) is recovered by the refrigerant flowing through the injection circuit (30). The injection circuit (30) injects the refrigerant heated by the heat radiation surface (21b) into the refrigerant being compressed in the compressor (13).

第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記冷媒回路（2,72）を流れる冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とするものである。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit (2, 72) is carbon dioxide.

第５の発明では、冷媒回路（2,72）に冷媒としての二酸化酸素が充填される。二酸化炭素は、例えばＨＦＣ系の冷媒と比較して、冷媒配管（3）を流れる際の圧力損失が小さくなる物性を有している。従って、放熱器（14,17,74）や蒸発器（17,14,76）における圧力損失が低減され、放熱器（14,17,74）や蒸発器（17,14,76）において効率よく熱交換が行われる。   In the fifth invention, the refrigerant circuit (2, 72) is filled with oxygen dioxide as a refrigerant. Carbon dioxide, for example, has a physical property such that the pressure loss when flowing through the refrigerant pipe (3) is smaller than that of an HFC-based refrigerant. Therefore, the pressure loss in the radiator (14,17,74) and the evaporator (17,14,76) is reduced, and the radiator (14,17,74) and the evaporator (17,14,76) are efficient. Heat exchange takes place.

第１の発明によれば、熱源側熱交換器（14）が放熱器となる冷却運転の際には、補助熱交換器（20）のペルチェ効果素子（21）によって、放熱器となる熱源側熱交換器（14）を通過した高圧冷媒をさらに冷却することで、冷凍装置の冷却能力や冷却効率を向上させることができる。さらに、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを、インジェクション回路（30）を流れる冷媒に回収させるようにしたから、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）と放熱面（21b）との温度差を小さくすることができ、冷却効率を向上させることができる。また、ペルチェ効果素子（21）で冷却させた冷媒が、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを再び吸収してしまうのを防止して、冷凍装置の冷却能力や冷却効率が低下するのを抑えることができる。   According to the first invention, during the cooling operation in which the heat source side heat exchanger (14) becomes a radiator, the Peltier effect element (21) of the auxiliary heat exchanger (20) causes the heat source side to become a radiator. By further cooling the high-pressure refrigerant that has passed through the heat exchanger (14), the cooling capacity and cooling efficiency of the refrigeration apparatus can be improved. Furthermore, since the heat energy radiated from the heat dissipation surface (21b) of the Peltier effect element (21) is recovered by the refrigerant flowing through the injection circuit (30), the heat absorption surface (21a) of the Peltier effect element (21) And the temperature difference between the heat radiation surface (21b) and the cooling efficiency can be improved. In addition, the refrigerant cooled by the Peltier effect element (21) is prevented from reabsorbing the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b), and the cooling capacity and cooling efficiency of the refrigeration system are reduced. Can be suppressed.

具体的に、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）から吸熱した熱エネルギーが放熱面（21b）からそのまま放熱されると、圧縮機（13）、放熱器となる熱源側熱交換器（14）、補助熱交換器（20）、冷媒配管（3）等を収容しているケーシング内において熱エネルギーが滞留することとなる。そして、ケーシング内を滞留する熱エネルギーは、冷媒配管を介して再び冷媒に吸収される。   Specifically, when the heat energy absorbed from the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21) is directly radiated from the heat radiating surface (21b), the compressor (13), the heat source side heat exchanger ( 14) Thermal energy stays in the casing containing the auxiliary heat exchanger (20), the refrigerant pipe (3), and the like. Then, the thermal energy staying in the casing is again absorbed by the refrigerant through the refrigerant pipe.

このように、冷媒回路（2）全体として見た場合に、ペルチェ効果素子（21）で冷却された冷媒が、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを再び吸収して冷媒温度が上昇してしまうこととなり、冷凍装置の冷却能力や冷却効率の向上が図れないおそれがある。   In this way, when viewed as a whole refrigerant circuit (2), the refrigerant cooled by the Peltier effect element (21) again absorbs the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b) and the refrigerant temperature rises. As a result, the cooling capacity and cooling efficiency of the refrigeration apparatus may not be improved.

これに対し、本発明では、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを、インジェクション回路（30）を流れる冷媒に与えて、その高温冷媒を圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションするようにしたため、ケーシング内での熱エネルギーの滞留を防止して冷凍装置の冷却能力を効率的に高めることができる。   On the other hand, in the present invention, the heat energy radiated from the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) is given to the refrigerant flowing through the injection circuit (30), and the high-temperature refrigerant is supplied to the compressor (13). Since the refrigerant is injected into the middle of compression, it is possible to prevent the heat energy from staying in the casing and efficiently increase the cooling capacity of the refrigeration apparatus.

一方、利用側熱交換器（17）が放熱器となる加熱運転の際には、インジェクション回路（30）を設けたことにより、利用側熱交換器（17）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒をペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱によって加熱して圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることができる。言い換えると、インジェクション用の冷媒の温度を高めるためにペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）の熱エネルギーを利用できる。これにより、利用側熱交換器（17）における吐出冷媒の放熱量を増大させることができ、冷凍装置における加熱能力及び加熱効率の向上を図ることができる。   On the other hand, during the heating operation in which the use side heat exchanger (17) becomes a radiator, by providing the injection circuit (30), the branched refrigerant of the high-pressure refrigerant radiated by the use side heat exchanger (17) is removed. It can be heated by the heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) and injected into the refrigerant in the middle of compression of the compressor (13). In other words, the heat energy of the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be used to increase the temperature of the refrigerant for injection. Thereby, the heat release amount of the discharged refrigerant in the use side heat exchanger (17) can be increased, and the heating capacity and the heating efficiency in the refrigeration apparatus can be improved.

第４の発明によれば、インジェクション回路（30）を備えているため、放熱器（74）を熱源側熱交換器として用い且つ蒸発器（76）を利用側熱交換器として用いる場合には、放熱器（74）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒でペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）を冷却することができる。これにより、ペルチェ効果素子（21）における吸熱面（21a）から放熱面（21b）への熱移送が円滑になり、放熱器（74）で放熱した高圧冷媒を吸熱面（21a）によって十分に冷却することができる。その結果、利用側熱交換器として用いる蒸発器（76）における吸熱量が増大し、冷凍装置における冷却能力及び冷却効率の向上を図ることができる。また、インジェクション回路（30）を備えているため、放熱器（74）を利用側熱交換器として用い且つ蒸発器（76）を熱源側熱交換器として用いる場合には、放熱器（74）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒をペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱によって加熱して圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることができる。言い換えると、インジェクション用の冷媒の温度を高めるためにペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）の熱エネルギーを利用できる。これにより、利用側熱交換器として用いる放熱器（74）における吐出冷媒の放熱量を増大させることができ、冷凍装置における加熱能力及び加熱効率の向上を図ることができる。   According to the fourth invention, since the injection circuit (30) is provided, when the radiator (74) is used as a heat source side heat exchanger and the evaporator (76) is used as a usage side heat exchanger, The heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be cooled by the branched refrigerant of the high-pressure refrigerant radiated by the radiator (74). This facilitates heat transfer from the heat absorption surface (21a) to the heat dissipation surface (21b) in the Peltier effect element (21), and sufficiently cools the high-pressure refrigerant radiated by the radiator (74) by the heat absorption surface (21a). can do. As a result, the amount of heat absorbed in the evaporator (76) used as the use side heat exchanger increases, and the cooling capacity and cooling efficiency of the refrigeration apparatus can be improved. In addition, since the injection circuit (30) is provided, when the radiator (74) is used as a use side heat exchanger and the evaporator (76) is used as a heat source side heat exchanger, the radiator (74) The branched refrigerant of the radiated high-pressure refrigerant can be heated by heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) and injected into the refrigerant being compressed by the compressor (13). In other words, the heat energy of the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be used to increase the temperature of the refrigerant for injection. Thereby, the heat radiation amount of the discharged refrigerant in the radiator (74) used as the use side heat exchanger can be increased, and the heating capacity and the heating efficiency in the refrigeration apparatus can be improved.

ところで、第１又は第４の発明では、放熱器となる熱交換器（13,14,74）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒を、圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることとしているが、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吸入側や圧縮機（13）の吐出側に戻すことも可能である。   By the way, in 1st or 4th invention, as the branch refrigerant | coolant of the high pressure refrigerant | coolant thermally radiated with the heat exchanger (13,14,74) used as a radiator is injected into the refrigerant | coolant in the middle of compression of a compressor (13). However, it is possible to return the branched refrigerant to the suction side of the compressor (13) and the discharge side of the compressor (13).

しかしながら、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吸入側に戻す場合、高圧の分岐冷媒を減圧して低圧圧力状態にした後、圧縮機（13）において再度圧縮する必要があり、圧縮機（13）の動力が増大してしまう。また、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吐出側に戻す場合、圧縮機（13）から吐出後、放熱器となる熱交換器（13,14,74）を通過して圧縮機（13）の吐出側に戻されるまでの間に損失した圧力分を昇圧する昇圧手段を別途設けなければならなかった。   However, when returning the branched refrigerant to the suction side of the compressor (13), it is necessary to reduce the pressure of the high-pressure branched refrigerant to a low-pressure state and then compress it again in the compressor (13). ) Will increase. When returning the branched refrigerant to the discharge side of the compressor (13), after discharging from the compressor (13), the refrigerant passes through the heat exchanger (13, 14, 74) serving as a radiator, and then the compressor (13) It was necessary to separately provide a boosting means for boosting the amount of pressure lost until it was returned to the discharge side.

それに比べ、第１又は第４の発明によれば、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒に戻すこととしているため、前記分岐冷媒を低圧圧力状態まで減圧することなく、昇圧手段によって昇圧する必要もない。また、前記分岐冷媒を圧縮機（13）内に戻すことにより、冷媒回路（2,72）における冷媒循環量を増大させることができるため、冷却運転時には冷却能力を向上させることができ、加熱運転時には加熱能力を向上させることができる。   In contrast, according to the first or fourth aspect of the invention, the branch refrigerant is returned to the refrigerant that is being compressed by the compressor (13), and therefore the pressure increasing means can be used without reducing the branch refrigerant to a low pressure state. There is no need to boost the voltage. Moreover, since the refrigerant circulation amount in the refrigerant circuit (2, 72) can be increased by returning the branched refrigerant into the compressor (13), the cooling capacity can be improved during the cooling operation, and the heating operation Sometimes the heating capacity can be improved.

本発明の実施形態１に係る冷凍装置の一例である空気調和装置の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a schematic structure of an air harmony device which is an example of a refrigerating device concerning Embodiment 1 of the present invention. 冷房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between Peltier cooling enthalpy and COP at the time of air_conditionaing | cooling operation. 冷房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰ改善率との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the Peltier cooling enthalpy at the time of cooling operation, and a COP improvement rate. 本実施形態２に係る空気調和装置の冷房運転時の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure at the time of the cooling operation of the air conditioning apparatus which concerns on this Embodiment 2. FIG. 暖房運転時の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure at the time of heating operation. 暖房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between Peltier cooling enthalpy and COP at the time of heating operation. 暖房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰ改善率との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the Peltier cooling enthalpy at the time of heating operation, and a COP improvement rate. 本実施形態３に係る空気調和装置の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the air conditioning apparatus which concerns on this Embodiment 3. 本実施形態４に係る給湯装置の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the hot water supply apparatus which concerns on this Embodiment 4.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

《実施形態１》
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る冷凍装置の一例である空気調和装置の概略構成を示す回路図である。図１に示すように、この空気調和装置（1）は、室外ユニット（11）と室内ユニット（12）とを備えている。 Embodiment 1
-Overall configuration-
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus that is an example of a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the air conditioner (1) includes an outdoor unit (11) and an indoor unit (12).

前記室外ユニット（11）には、圧縮機（13）、室外熱交換器（14）（熱源側熱交換器）、主膨張弁（15）（膨張機構）、四路切換弁（16）、補助熱交換器（20）及びインジェクション回路（30）が設けられている。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（17）（利用側熱交換器）が設けられている。   The outdoor unit (11) includes a compressor (13), an outdoor heat exchanger (14) (heat source side heat exchanger), a main expansion valve (15) (expansion mechanism), a four-way switching valve (16), an auxiliary A heat exchanger (20) and an injection circuit (30) are provided. The indoor unit (12) is provided with an indoor heat exchanger (17) (use side heat exchanger).

前記空気調和装置（1）内には、室外ユニット（11）及び室内ユニット（12）内の各構成部品（圧縮機（13）、室外熱交換器（14）、補助熱交換器（20）、主膨張弁（15）、四路切換弁（16）及び室内熱交換器（17））が冷媒配管（3）によって接続されることにより、冷媒回路（2）が構成されている。   In the air conditioner (1), each component in the outdoor unit (11) and the indoor unit (12) (compressor (13), outdoor heat exchanger (14), auxiliary heat exchanger (20), The main expansion valve (15), the four-way switching valve (16), and the indoor heat exchanger (17)) are connected by the refrigerant pipe (3), whereby the refrigerant circuit (2) is configured.

前記冷媒回路（2）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。二酸化炭素は、例えばＨＦＣ系の冷媒と比較して、冷媒配管（3）を流れる際の圧力損失が小さくなる物性を有している。従って、室外熱交換器（14）や室内熱交換器（17）における圧力損失が著しく上昇してしまうことを回避して、効率良く熱交換を行うことができる。なお、二酸化炭素以外の冷媒を用いても構わない。   The refrigerant circuit (2) is filled with carbon dioxide as a refrigerant. Carbon dioxide, for example, has a physical property such that the pressure loss when flowing through the refrigerant pipe (3) is smaller than that of an HFC-based refrigerant. Accordingly, it is possible to efficiently perform heat exchange while avoiding a significant increase in pressure loss in the outdoor heat exchanger (14) and the indoor heat exchanger (17). A refrigerant other than carbon dioxide may be used.

前記室外ユニット（11）及び室内ユニット（12）内の各構成部品は、図示しない室外ケーシング及び室内ケーシング内にそれぞれ収容されている。ここで、図１に示す例では、簡略的に、室外ユニット（11）と室内ユニット（12）とが接続された構成を示しているが、この限りではなく、室外ユニット（11）と室内ユニット（12）とを連絡配管を介して接続してもよい。   Each component in the outdoor unit (11) and the indoor unit (12) is housed in an outdoor casing and an indoor casing (not shown). Here, in the example shown in FIG. 1, a configuration in which the outdoor unit (11) and the indoor unit (12) are simply connected is shown, but the configuration is not limited thereto, and the outdoor unit (11) and the indoor unit are connected. (12) may be connected via a connecting pipe.

なお、特に図示しないが、前記室外ユニット（11）には、室外熱交換器（14）に対して室外空気を流す室外ファンが設けられている。また、特に図示しないが、室内ユニット（12）にも、室内熱交換器（17）に対して室内空気を流す室内ファンが設けられている。   Although not particularly illustrated, the outdoor unit (11) is provided with an outdoor fan for flowing outdoor air to the outdoor heat exchanger (14). Although not particularly shown, the indoor unit (12) is also provided with an indoor fan that allows indoor air to flow to the indoor heat exchanger (17).

前記室外ユニット（11）において、圧縮機（13）の吐出側は、四路切換弁（16）の第１ポートに接続されている。また、圧縮機（13）の吸入側は、アキュムレータ（25）を介して四路切換弁（16）の第３ポートに接続されている。アキュムレータ（25）は、圧縮機（13）に吸入される冷媒中に含まれる液冷媒を除去し、ガス冷媒のみを圧縮機（13）に吸入させるものである。   In the outdoor unit (11), the discharge side of the compressor (13) is connected to the first port of the four-way switching valve (16). The suction side of the compressor (13) is connected to the third port of the four-way switching valve (16) through the accumulator (25). The accumulator (25) removes the liquid refrigerant contained in the refrigerant sucked into the compressor (13) and causes only the gas refrigerant to be sucked into the compressor (13).

前記室外熱交換器（14）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。室外熱交換器（14）の一端は、四路切換弁（16）の第４ポートに接続されている。また、室外熱交換器（14）の他端は、補助熱交換器（20）の一端に接続されている。この室外熱交換器（14）では、図示しない室外ファンによって送られる室外空気と室外熱交換器（14）内を流通する冷媒との間で熱交換が行われる。   The outdoor heat exchanger (14) is configured as a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. One end of the outdoor heat exchanger (14) is connected to the fourth port of the four-way switching valve (16). The other end of the outdoor heat exchanger (14) is connected to one end of the auxiliary heat exchanger (20). In the outdoor heat exchanger (14), heat is exchanged between outdoor air sent by an outdoor fan (not shown) and refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger (14).

前記補助熱交換器（20）は、冷却用部材（22）と、ペルチェ効果素子（21）とを有している。冷却用部材（22）は、例えば、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属からなる本体部（22a）と、本体部（22a）に埋設された冷媒管（22b）とを備えている。冷媒管（22b）の一端は、室外熱交換器（14）に接続されている。また、冷媒管（22b）の他端は、主膨張弁（15）に接続されている。   The auxiliary heat exchanger (20) includes a cooling member (22) and a Peltier effect element (21). The cooling member (22) includes, for example, a main body (22a) made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum, and a refrigerant pipe (22b) embedded in the main body (22a). One end of the refrigerant pipe (22b) is connected to the outdoor heat exchanger (14). The other end of the refrigerant pipe (22b) is connected to the main expansion valve (15).

前記ペルチェ効果素子（21）は、その吸熱面（21a）が冷却用部材（22）に熱的に接触するように配置されている。すなわち、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）は、室外熱交換器（14）と主膨張弁（15）との間の冷媒配管（3）（より正確には、冷却用部材（22）の冷媒管（22b））に熱的に接触され、冷媒配管（3）を流れる冷媒との間で熱交換可能となっている。また、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）には、後述するインジェクション回路（30）の冷媒ジャケット（32）が熱的に接触している。   The Peltier effect element (21) is disposed such that its heat absorption surface (21a) is in thermal contact with the cooling member (22). That is, the endothermic surface (21a) of the Peltier effect element (21) is connected to the refrigerant pipe (3) (more precisely, the cooling member (22) between the outdoor heat exchanger (14) and the main expansion valve (15). ) In the refrigerant pipe (22b)) and is capable of exchanging heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe (3). In addition, a refrigerant jacket (32) of an injection circuit (30) described later is in thermal contact with the heat dissipation surface (21b) of the Peltier effect element (21).

このような構成とすれば、補助熱交換器（20）のペルチェ効果素子（21）によって、室外熱交換器（14）を通過した高圧冷媒をさらに冷却することで、冷凍装置（1）の冷却能力や冷却効率を向上させることができる。   With such a configuration, the refrigeration system (1) is cooled by further cooling the high-pressure refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (14) by the Peltier effect element (21) of the auxiliary heat exchanger (20). Capacity and cooling efficiency can be improved.

前記主膨張弁（15）は、開度が調節可能に構成された電動弁からなる。この主膨張弁（15）は、冷媒回路（2）内の蒸発圧力が所定の圧力になるように、開度調節される。   The main expansion valve (15) is an electric valve configured to be adjustable in opening. The opening of the main expansion valve (15) is adjusted so that the evaporation pressure in the refrigerant circuit (2) becomes a predetermined pressure.

前記四路切換弁（16）は、第２ポートが室内ユニット（12）における室内熱交換器（17）の一端側に接続されている。また、四路切換弁（16）は、第１ポートと第４ポートとが互いに連通し且つ第２ポートと第３ポートとが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第２ポートとが互いに連通し且つ第３ポートと第４ポートとが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とが切り換え可能になっている。   The four-way switching valve (16) has a second port connected to one end of the indoor heat exchanger (17) in the indoor unit (12). The four-way selector valve (16) has a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the fourth port communicate with each other and the second port and the third port communicate with each other; A second state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other can be switched.

前記インジェクション回路（30）は、インジェクション配管（31）と、冷媒ジャケット（32）と、流量調整用の膨張弁（33）とを備えている。インジェクション配管（31）の一端は、室外熱交換器（14）と補助熱交換器（20）との間の冷媒配管（3）から分岐するように接続されている。インジェクション配管（31）の他端は、圧縮機（13）の圧縮室（13a）に接続されている。すなわち、インジェクション配管（31）は、冷媒配管（3）から分岐して流れる冷媒を圧縮過程の圧縮機（13）の圧縮室（13a）内にインジェクションするためのものである。   The injection circuit (30) includes an injection pipe (31), a refrigerant jacket (32), and an expansion valve (33) for adjusting the flow rate. One end of the injection pipe (31) is connected so as to branch from the refrigerant pipe (3) between the outdoor heat exchanger (14) and the auxiliary heat exchanger (20). The other end of the injection pipe (31) is connected to the compression chamber (13a) of the compressor (13). That is, the injection pipe (31) is for injecting the refrigerant branched and flowing from the refrigerant pipe (3) into the compression chamber (13a) of the compressor (13) in the compression process.

前記冷媒ジャケット（32）は、例えば、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属からなる本体部（32a）と、本体部（32a）に埋設されてインジェクション配管（31）の途中に接続された冷媒管（32b）とを備えている。そして、本体部（32a）は、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）に熱的に接触するように配置されている。すなわち、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）は、インジェクション配管（31）（より正確には、冷媒ジャケット（32）の冷媒管（32b））に熱的に接触され、インジェクション配管（31）を流れる冷媒との間で熱交換可能となっている。   The refrigerant jacket (32) includes, for example, a main body (32a) made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum, and a refrigerant pipe embedded in the main body (32a) and connected in the middle of the injection pipe (31). (32b). And the main-body part (32a) is arrange | positioned so that it may thermally contact to the thermal radiation surface (21b) of a Peltier effect element (21). That is, the heat dissipation surface (21b) of the Peltier effect element (21) is in thermal contact with the injection pipe (31) (more precisely, the refrigerant pipe (32b) of the refrigerant jacket (32)), and the injection pipe (31 ) Can exchange heat with the refrigerant flowing through.

このような構成とすれば、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを、インジェクション回路（30）を流れる冷媒に回収させて、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）と放熱面（21b）との温度差を小さくすることができ、冷却効率を向上させることができる。また、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却された冷媒が、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを再び吸収してしまうのを防止して、冷凍装置の冷却能力や冷却効率が低下するのを抑えることができる。   With such a configuration, the heat energy radiated from the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) is recovered by the refrigerant flowing through the injection circuit (30), and the heat absorption surface of the Peltier effect element (21). The temperature difference between (21a) and the heat radiation surface (21b) can be reduced, and the cooling efficiency can be improved. Further, the refrigerant cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21) is prevented from absorbing again the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b), and the cooling capacity of the refrigeration apparatus It can suppress that cooling efficiency falls.

前記膨張弁（33）は、冷媒ジャケット（32）と圧縮機（13）との間に配置され、インジェクション回路（30）から圧縮機（13）内へ流出する冷媒の流量を調整するように構成されている。なお、膨張弁（33）の代わりに、キャピラリ等のように、圧力や流量を調整可能な構成部品を設けてもよい。   The expansion valve (33) is disposed between the refrigerant jacket (32) and the compressor (13), and is configured to adjust the flow rate of the refrigerant flowing out from the injection circuit (30) into the compressor (13). Has been. Instead of the expansion valve (33), a component that can adjust the pressure and flow rate, such as a capillary, may be provided.

前記室内熱交換器（17）は、室外熱交換器（14）と同様、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この室内熱交換器（17）の一端は、四路切換弁（16）の第２ポートに接続されている。室内熱交換器（17）の他端は、室外ユニット（11）の主膨張弁（15）に接続されている。この室内熱交換器（17）では、図示しない室内ファンによって送られる室内空気と室内熱交換器（17）内を流通する冷媒との間で熱交換が行われる。   Like the outdoor heat exchanger (14), the indoor heat exchanger (17) is configured as a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. One end of the indoor heat exchanger (17) is connected to the second port of the four-way switching valve (16). The other end of the indoor heat exchanger (17) is connected to the main expansion valve (15) of the outdoor unit (11). In the indoor heat exchanger (17), heat is exchanged between indoor air sent by an indoor fan (not shown) and refrigerant circulating in the indoor heat exchanger (17).

前記空気調和装置（1）では、四路切換弁（16）が第１状態の場合、冷房運転が行われ、四路切換弁（16）が第２状態の場合、暖房運転が行われる。冷房運転では、冷媒回路（2）において、室外熱交換器（14）が放熱器として機能し且つ室内熱交換器（17）が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。一方、暖房運転では、冷媒回路（2）において、室外熱交換器（14）が蒸発器として機能し且つ室内熱交換器（17）が放熱器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。   In the air conditioner (1), the cooling operation is performed when the four-way switching valve (16) is in the first state, and the heating operation is performed when the four-way switching valve (16) is in the second state. In the cooling operation, in the refrigerant circuit (2), a vapor compression refrigeration cycle is performed in which the outdoor heat exchanger (14) functions as a radiator and the indoor heat exchanger (17) functions as an evaporator. On the other hand, in the heating operation, a vapor compression refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (14) functions as an evaporator and the indoor heat exchanger (17) functions as a radiator is performed in the refrigerant circuit (2).

−運転動作−
次に、前記空気調和装置（1）の運転動作について説明する。空気調和装置（1）の冷媒回路（2）では、四路切換弁（16）の状態の切り換えに応じて、冷媒の循環方向が切り替わる。その結果、この空気調和装置（1）では、室内熱交換器（17）が蒸発器となり、室外熱交換器（14）が放熱器となる冷房運転と、室内熱交換器（17）が放熱器となり、室外熱交換器（14）が蒸発器となる暖房運転とに切換可能になっている。 -Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. In the refrigerant circuit (2) of the air conditioner (1), the refrigerant circulation direction is switched in accordance with the switching of the state of the four-way switching valve (16). As a result, in this air conditioner (1), the indoor heat exchanger (17) serves as an evaporator, the outdoor heat exchanger (14) serves as a radiator, and the indoor heat exchanger (17) serves as a radiator. Thus, the outdoor heat exchanger (14) can be switched to a heating operation as an evaporator.

〈冷房運転〉
冷房運転では、前記四路切換弁（16）が図１に実線で示す状態に設定され、主膨張弁（15）の開度が適宜調節される。 <Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (16) is set to a state indicated by a solid line in FIG. 1, and the opening degree of the main expansion valve (15) is appropriately adjusted.

冷房運転では、前記圧縮機（13）で圧縮された冷媒が、吐出管から吐出され、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、高圧のガス冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）で放熱した高圧冷媒は、一部の冷媒がインジェクション回路（30）へ流れ、残りの冷媒が補助熱交換器（20）に流れる。   In the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor (13) is discharged from the discharge pipe and flows through the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the high-pressure gas refrigerant radiates heat to the outdoor air. Among the high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (14), a part of the refrigerant flows to the injection circuit (30), and the remaining refrigerant flows to the auxiliary heat exchanger (20).

前記補助熱交換器（20）では、ペルチェ効果素子（21）に電流が供給される。具体的には、補助熱交換器（20）の冷却用部材（22）側が吸熱面（21a）となり、インジェクション回路（30）の冷媒ジャケット（32）側が放熱面（21b）となるように電流が供給される。これにより、補助熱交換器（20）を流れる冷媒が冷却された後、主膨張弁（15）に流れる。ここで、ペルチェ効果素子（21）に流す電流の電流値が少ない場合には、冷媒を冷却する効果が十分に得られない一方、電流値が多い場合には、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）と放熱面（21b）との温度差が大きくなって効率が低下してしまう。そこで、空気調和装置（1）全体の効率が最大となる最適な電流値に設定するのが好ましい。   In the auxiliary heat exchanger (20), a current is supplied to the Peltier effect element (21). Specifically, the current flows so that the cooling member (22) side of the auxiliary heat exchanger (20) is the heat absorption surface (21a) and the refrigerant jacket (32) side of the injection circuit (30) is the heat dissipation surface (21b). Supplied. Thereby, after the refrigerant flowing through the auxiliary heat exchanger (20) is cooled, it flows to the main expansion valve (15). Here, when the current value of the current flowing through the Peltier effect element (21) is small, the effect of cooling the refrigerant cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the current value is large, the heat absorption of the Peltier effect element (21) is not achieved. The temperature difference between the surface (21a) and the heat radiating surface (21b) becomes large, and the efficiency is lowered. Therefore, it is preferable to set an optimal current value that maximizes the efficiency of the entire air conditioner (1).

図２は、冷房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰとの関係を示すグラフ図、図３は、冷房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰ改善率との関係を示すグラフ図である。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the Peltier cooling enthalpy and COP during the cooling operation, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between the Peltier cooling enthalpy and the COP improvement rate during the cooling operation.

図２及び図３に示すように、ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）は、ペルチェ効果素子（21）を含む蒸気圧縮式の冷凍装置全体の成績係数を示している。また、ペルチェ冷却エンタルピ［kJ/kg］は、冷媒１kgに対するペルチェ効果素子（21）の冷却能力を示している。このペルチェ冷却エンタルピは、ペルチェモジュールの枚数や供給する電流の電流値を設定することで、適宜増減することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, COP (Coefficient Of Performance) indicates a coefficient of performance of the entire vapor compression refrigeration apparatus including the Peltier effect element (21). Moreover, Peltier cooling enthalpy [kJ / kg] has shown the cooling capacity of the Peltier effect element (21) with respect to 1 kg of refrigerant | coolants. This Peltier cooling enthalpy can be increased or decreased as appropriate by setting the number of Peltier modules and the current value of the supplied current.

ここで、図２及び図３に示すグラフ図では、ペルチェ効果素子（21）の性能指数Ｚ［1/K］と動作温度Ｔ［K］の積である無次元性能指数ＺＴの値を種々変更して、ＣＯＰを比較している。具体的に、ペルチェ効果素子（21）により冷媒を冷却すると、無次元性能指数ＺＴ＝０．８では、７％程度のＣＯＰ改善効果があった。また、無次元性能指数ＺＴ＝１．〜２．４では、１６〜２１％程度のＣＯＰ改善効果があった。   Here, in the graphs shown in FIGS. 2 and 3, the value of the dimensionless figure of merit ZT, which is the product of the figure of merit Z [1 / K] and the operating temperature T [K] of the Peltier effect element (21), is variously changed. Then, COP is compared. Specifically, when the refrigerant was cooled by the Peltier effect element (21), there was a COP improvement effect of about 7% when the dimensionless figure of merit ZT = 0.8. The dimensionless figure of merit ZT = 1. In -2.4, there was a COP improvement effect of about 16 to 21%.

前記インジェクション回路（30）側へ流れる冷媒は、インジェクション配管（31）を介して冷媒ジャケット（32）内へ流入する。冷媒ジャケット（32）では、内部を流れる冷媒によってペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）で発生する熱が効率良く吸収される。冷媒ジャケット（32）から流出した冷媒は、冷媒ジャケット（32）の下流側に位置する膨張弁（33）を通過した後、圧縮機（13）の圧縮室（13a）内に戻される。膨張弁（33）では、主に冷媒の流量が調整される。すなわち、この膨張弁（33）は、インジェクション回路（30）内に流れる冷媒が全体流量の約１０〜３０％程度になるように、開度調節される。   The refrigerant flowing toward the injection circuit (30) flows into the refrigerant jacket (32) through the injection pipe (31). In the refrigerant jacket (32), the heat generated on the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) is efficiently absorbed by the refrigerant flowing inside. The refrigerant that has flowed out of the refrigerant jacket (32) passes through the expansion valve (33) located on the downstream side of the refrigerant jacket (32), and then is returned to the compression chamber (13a) of the compressor (13). In the expansion valve (33), the flow rate of the refrigerant is mainly adjusted. That is, the opening degree of the expansion valve (33) is adjusted so that the refrigerant flowing in the injection circuit (30) is about 10 to 30% of the entire flow rate.

一方、前記冷媒回路（2）内の主膨張弁（15）に流入した冷媒は、主膨張弁（15）で減圧される。減圧された冷媒は、室内熱交換器（17）に流れて、この室内熱交換器（17）で室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（17）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（16）を通過した後、吸入管から圧縮機（13）内に吸入される。   On the other hand, the refrigerant flowing into the main expansion valve (15) in the refrigerant circuit (2) is decompressed by the main expansion valve (15). The decompressed refrigerant flows into the indoor heat exchanger (17), and evaporates by absorbing heat from indoor air in the indoor heat exchanger (17). As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (17) passes through the four-way switching valve (16) and is then sucked into the compressor (13) through the suction pipe.

〈暖房運転〉
暖房運転では、前記四路切換弁（16）が図１に破線で示す状態に設定され、主膨張弁（15）の開度が適宜調節される。なお、膨張弁（33）は、全閉状態に調節される。 <Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (16) is set in a state indicated by a broken line in FIG. 1, and the opening degree of the main expansion valve (15) is appropriately adjusted. The expansion valve (33) is adjusted to a fully closed state.

暖房運転では、前記圧縮機（13）で圧縮された冷媒が、吐出管から吐出され、室内熱交換器（17）を流れる。室内熱交換器（17）では、高圧のガス冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。室内熱交換器（17）で放熱した後の高圧冷媒は、主膨張弁（15）に流れる。   In the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor (13) is discharged from the discharge pipe and flows through the indoor heat exchanger (17). In the indoor heat exchanger (17), the high-pressure gas refrigerant radiates heat to the room air. As a result, the room is heated. The high-pressure refrigerant that has radiated heat in the indoor heat exchanger (17) flows to the main expansion valve (15).

前記主膨張弁（15）に流入した冷媒は、主膨張弁（15）で減圧される。減圧された冷媒は、補助熱交換器（20）に流れる。補助熱交換器（20）では、ペルチェ効果素子（21）に電流を供給しない。   The refrigerant flowing into the main expansion valve (15) is decompressed by the main expansion valve (15). The decompressed refrigerant flows to the auxiliary heat exchanger (20). In the auxiliary heat exchanger (20), no current is supplied to the Peltier effect element (21).

前記補助熱交換器（20）を通過した冷媒は、インジェクション回路（30）には流入せず、室外熱交換器（14）に流れる。室外熱交換器（14）では、室外空気から吸熱して冷媒が蒸発する。このように室外熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（16）を通過した後、吸入管から圧縮機（13）内に吸入される。   The refrigerant that has passed through the auxiliary heat exchanger (20) does not flow into the injection circuit (30) but flows into the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant thus evaporated in the outdoor heat exchanger (14) passes through the four-way switching valve (16) and is then sucked into the compressor (13) from the suction pipe.

−実施形態１の効果−
本実施形態１に係る空気調和装置（1）では、冷房運転時に、室外熱交換器（14）を通過した高圧冷媒を、補助熱交換器（20）のペルチェ効果素子（21）によってさらに冷却するようにしている。これにより、空気調和装置（1）の冷却能力や冷却効率を向上させることができる。 -Effect of Embodiment 1-
In the air conditioner (1) according to the first embodiment, during the cooling operation, the high-pressure refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (14) is further cooled by the Peltier effect element (21) of the auxiliary heat exchanger (20). I am doing so. Thereby, the cooling capacity and cooling efficiency of the air conditioner (1) can be improved.

さらに、前記ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを、インジェクション回路（30）を流れる冷媒に回収させるようにしている。これにより、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）と放熱面（21b）との温度差を小さくすることができ、冷却効率を向上させることができる。   Furthermore, the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) is recovered by the refrigerant flowing through the injection circuit (30). Thereby, the temperature difference between the heat absorption surface (21a) and the heat dissipation surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be reduced, and the cooling efficiency can be improved.

また、前記ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却された冷媒が、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを再び吸収してしまうのを防止して、空気調和装置（1）の冷却能力や冷却効率が低下するのを抑えることができる。   In addition, the refrigerant cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21) is prevented from absorbing again the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b), and the air conditioner (1 ) Can be prevented from decreasing.

具体的に、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）から吸熱した熱エネルギーが放熱面（21b）からそのまま放熱されると、圧縮機（13）、室外熱交換器（14）、補助熱交換器（20）、冷媒配管（3）等を収容している室外ケーシング内において熱エネルギーが滞留することとなる。そして、室外ケーシング内を滞留する熱エネルギーは、冷媒配管（3）を介して再び冷媒に吸収される。   Specifically, if the heat energy absorbed from the heat absorption surface (21a) of the Peltier effect element (21) is directly radiated from the heat dissipation surface (21b), the compressor (13), the outdoor heat exchanger (14), auxiliary heat Thermal energy stays in the outdoor casing that houses the exchanger (20), the refrigerant pipe (3), and the like. Then, the thermal energy staying in the outdoor casing is again absorbed by the refrigerant through the refrigerant pipe (3).

このように、冷媒回路（2）全体として見た場合に、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却された冷媒が、放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを再び吸収して冷媒温度が上昇してしまうこととなり、空気調和装置（1）の冷却能力や冷却効率の向上が図れないおそれがある。   Thus, when viewed as a whole refrigerant circuit (2), the refrigerant cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21) again absorbs the heat energy radiated from the heat radiating surface (21b). As a result, the refrigerant temperature will rise, and the cooling capacity and cooling efficiency of the air conditioner (1) may not be improved.

これに対し、本実施形態１では、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放熱される熱エネルギーを、インジェクション回路（30）を流れる冷媒に与えて、その高温冷媒を圧縮機（13）にインジェクションするようにしたから、室外ケーシング内で熱エネルギーが滞留するのを防止して空気調和装置（1）の冷却能力を効率的に高めることができる。   On the other hand, in this Embodiment 1, the thermal energy radiated from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) is given to the refrigerant flowing through the injection circuit (30), and the high-temperature refrigerant is supplied to the compressor (13 ), It is possible to efficiently increase the cooling capacity of the air conditioner (1) by preventing thermal energy from staying in the outdoor casing.

ところで、本実施形態１では、冷房運転時に、放熱器となる室外熱交換器（14）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒を、圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒に戻すこととしているが、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吸入側や圧縮機（13）の吐出側に戻すことも可能である。   By the way, in this Embodiment 1, it is supposed that the branch refrigerant | coolant of the high pressure refrigerant | coolant thermally radiated with the outdoor heat exchanger (14) used as a radiator at the time of air_conditionaing | cooling operation is returned to the refrigerant | coolant in the middle of compression of a compressor (13). It is also possible to return the branched refrigerant to the suction side of the compressor (13) and the discharge side of the compressor (13).

しかしながら、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吸入側に戻す場合、高圧の分岐冷媒を減圧して低圧圧力状態にした後、圧縮機（13）において再度圧縮する必要があり、圧縮機（13）の動力が増大してしまう。また、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の吐出側に戻す場合、圧縮機（13）から吐出後、放熱器となる室外熱交換器（14）を通過して圧縮機（13）の吐出側に戻されるまでの間に損失した圧力分を昇圧する昇圧手段を別途設けなければならなかった。   However, when returning the branched refrigerant to the suction side of the compressor (13), it is necessary to reduce the pressure of the high-pressure branched refrigerant to a low-pressure state and then compress it again in the compressor (13). ) Will increase. Moreover, when returning the said branch refrigerant | coolant to the discharge side of a compressor (13), after discharging from a compressor (13), it passes the outdoor heat exchanger (14) used as a heat radiator, and the discharge side of a compressor (13) It has been necessary to separately provide a boosting means for boosting the pressure lost during the period until it is returned to.

それに比べ、本実施形態１によれば、前記分岐冷媒を圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒に戻すこととしているため、前記分岐冷媒を低圧圧力状態まで減圧することなく、昇圧手段によって昇圧する必要もない。また、前記分岐冷媒を圧縮機（13）内に戻すことにより、冷媒回路（2）における冷媒循環量を増大させることができるため、冷却能力を向上させることができる。   In contrast, according to the first embodiment, since the branched refrigerant is returned to the refrigerant that is being compressed by the compressor (13), the pressure of the branched refrigerant is increased by the pressure increasing means without reducing the pressure to the low pressure state. There is no need. Moreover, since the amount of refrigerant circulation in the refrigerant circuit (2) can be increased by returning the branched refrigerant into the compressor (13), the cooling capacity can be improved.

《実施形態２》
図４は、本実施形態２に係る空気調和装置の冷房運転時の概略構成を示す回路図である。前記実施形態１との違いは、冷媒の流れを許容又は禁止する逆止弁（36）を有する整流回路（35）を設けた点であるため、以下、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。 << Embodiment 2 >>
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration during the cooling operation of the air-conditioning apparatus according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that a rectifier circuit (35) having a check valve (36) that allows or prohibits the flow of the refrigerant is provided. Only the differences will be described.

図４に示すように、前記整流回路（35）は、室外熱交換器（14）（熱源側熱交換器）と室内熱交換器（17）（利用側熱交換器）との間に設けられている。整流回路（35）は、ブリッジ状に接続された第１から第４までの４つの分岐管（35a,35b,35c,35d）と、各分岐管（35a,35b,35c,35d）にそれぞれ設けられた逆止弁（36）と、第２分岐管（35b）及び第３分岐管（35c）の流出端と第１分岐管（35a）及び第４分岐管（35d）の流入端とを繋ぐ一方向通路（4）とで構成されている。逆止弁（36）は、図４の矢印で示す方向の冷媒の流れを許容し、この流れとは逆方向の冷媒の流れを禁止するように構成されている。   As shown in FIG. 4, the rectifier circuit (35) is provided between the outdoor heat exchanger (14) (heat source side heat exchanger) and the indoor heat exchanger (17) (use side heat exchanger). ing. The rectifier circuit (35) is provided in each of the first to fourth branch pipes (35a, 35b, 35c, 35d) connected in a bridge shape, and each branch pipe (35a, 35b, 35c, 35d). The check valve (36) connected to the outflow ends of the second branch pipe (35b) and the third branch pipe (35c) and the inflow ends of the first branch pipe (35a) and the fourth branch pipe (35d). It consists of a one-way passage (4). The check valve (36) is configured to allow the refrigerant flow in the direction indicated by the arrow in FIG. 4 and prohibit the refrigerant flow in the direction opposite to this flow.

前記第１分岐管（35a）の流出端と第２分岐管（35b）の流入端とは、室外熱交換器（14）と接続されている。第２分岐管（35b）の流出端と第３分岐管（35c）の流出端とは、前記一方向通路（4）の高圧流路を構成する高圧冷媒配管を介して主膨張弁（15）の流入側に接続されている。前記高圧冷媒配管には補助熱交換器（20）及びインジェクション回路（30）が接続されている。第３分岐管（35c）の流入端と第４分岐管（35d）の流出端とは、室内熱交換器（17）と接続されている。第１分岐管（35a）の流入端と第４分岐管（35d）の流入端とは、前記一方向通路（4）の低圧流路を構成する低圧冷媒配管を介して主膨張弁（15）の流出側に接続されている。   The outflow end of the first branch pipe (35a) and the inflow end of the second branch pipe (35b) are connected to the outdoor heat exchanger (14). The outflow end of the second branch pipe (35b) and the outflow end of the third branch pipe (35c) are connected to the main expansion valve (15) via the high-pressure refrigerant pipe constituting the high-pressure flow path of the one-way passage (4). Is connected to the inflow side. An auxiliary heat exchanger (20) and an injection circuit (30) are connected to the high-pressure refrigerant pipe. The inflow end of the third branch pipe (35c) and the outflow end of the fourth branch pipe (35d) are connected to the indoor heat exchanger (17). The inflow end of the first branch pipe (35a) and the inflow end of the fourth branch pipe (35d) are connected to the main expansion valve (15) via the low-pressure refrigerant pipe constituting the low-pressure flow path of the one-way passage (4). Connected to the outflow side.

このように整流回路（35）は、前記一方向通路（4）において常に冷媒が補助熱交換器（20）から主膨張弁（15）に向かって一方向に流れるように構成されている。そのため、冷房運転及び暖房運転のいずれの運転であっても、放熱器となる熱交換器（14,17）から流出した高圧冷媒が主膨張弁（15）に流入する前に、補助熱交換器（20）に流入する。   Thus, the rectifier circuit (35) is configured such that the refrigerant always flows in one direction from the auxiliary heat exchanger (20) toward the main expansion valve (15) in the one-way passage (4). Therefore, in both the cooling operation and the heating operation, the auxiliary heat exchanger before the high-pressure refrigerant flowing out from the heat exchanger (14, 17) serving as a radiator flows into the main expansion valve (15). Flows into (20).

なお、逆止弁（36）の代わりに、図４の矢印で示す方向の冷媒の流れを許容し、この流れとは逆方向の冷媒の流れを禁止するような機構（例えば所定タイミングで開閉する開閉弁など）を設けてもよい。   Instead of the check valve (36), a mechanism that allows the flow of refrigerant in the direction indicated by the arrow in FIG. 4 and prohibits the flow of refrigerant in the direction opposite to this flow (for example, opens and closes at a predetermined timing). An on-off valve or the like may be provided.

−運転動作−
次に、前記空気調和装置（1）の運転動作について説明する。具体的な運転動作は、前記実施形態１と略同様であり、冷媒の流通経路のみが異なっているため、以下、相違点についてのみ説明する。 -Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. The specific operation is substantially the same as that of the first embodiment, and only the refrigerant flow path is different. Therefore, only the differences will be described below.

〈冷房運転〉
冷房運転では、前記四路切換弁（16）が図４に実線で示す状態に設定され、主膨張弁（15）の開度が適宜調節される。 <Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (16) is set to the state shown by the solid line in FIG. 4, and the opening degree of the main expansion valve (15) is appropriately adjusted.

冷房運転では、前記圧縮機（13）で圧縮された冷媒が、吐出管から吐出され、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、高圧のガス冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）で放熱した高圧冷媒は、整流回路（35）に流入する。   In the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor (13) is discharged from the discharge pipe and flows through the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the high-pressure gas refrigerant radiates heat to the outdoor air. The high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (14) flows into the rectifier circuit (35).

前記整流回路（35）では、逆止弁（36）により第２分岐管（35b）への冷媒の流れのみが許容される。そして、第２分岐管（35b）を通過した冷媒は、一方向通路（4）に流入し、一部がインジェクション回路（30）に流入し、残りが補助熱交換器（20）に流入する。補助熱交換器（20）で冷却された冷媒は、主膨張弁（15）に流入する。   In the rectifier circuit (35), only the refrigerant flow to the second branch pipe (35b) is allowed by the check valve (36). The refrigerant that has passed through the second branch pipe (35b) flows into the one-way passage (4), a part flows into the injection circuit (30), and the rest flows into the auxiliary heat exchanger (20). The refrigerant cooled by the auxiliary heat exchanger (20) flows into the main expansion valve (15).

前記主膨張弁（15）に流入した冷媒は、主膨張弁（15）で減圧される。減圧された冷媒は、一方向通路（4）から逆止弁（36）により第４分岐管（35d）への冷媒の流れのみが許容される。そして、第４分岐管（35d）を通過した冷媒は、室内熱交換器（17）に流入して、この室内熱交換器（17）で室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（17）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（16）を通過した後、吸入管から圧縮機（13）内に吸入される。   The refrigerant flowing into the main expansion valve (15) is decompressed by the main expansion valve (15). The decompressed refrigerant is allowed to flow only from the one-way passage (4) to the fourth branch pipe (35d) by the check valve (36). And the refrigerant | coolant which passed the 4th branch pipe (35d) flows in into an indoor heat exchanger (17), absorbs heat from indoor air in this indoor heat exchanger (17), and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (17) passes through the four-way switching valve (16) and is then sucked into the compressor (13) through the suction pipe.

〈暖房運転〉
暖房運転では、前記四路切換弁（16）が図５に実線で示す状態に設定され、主膨張弁（15）の開度が適宜調節される。 <Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (16) is set to the state shown by the solid line in FIG. 5, and the opening degree of the main expansion valve (15) is appropriately adjusted.

暖房運転では、前記圧縮機（13）で圧縮された冷媒が、吐出管から吐出され、室内熱交換器（17）を流れる。室内熱交換器（17）では、高圧のガス冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。室内熱交換器（17）で放熱した後の高圧冷媒は、整流回路（35）に流れる。   In the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor (13) is discharged from the discharge pipe and flows through the indoor heat exchanger (17). In the indoor heat exchanger (17), the high-pressure gas refrigerant radiates heat to the room air. As a result, the room is heated. The high-pressure refrigerant that has radiated heat in the indoor heat exchanger (17) flows to the rectifier circuit (35).

前記整流回路（35）では、逆止弁（36）により第３分岐管（35c）への冷媒の流れのみが許容される。そして、第３分岐管（35c）を通過した冷媒は、一方向通路（4）に流入し、一部がインジェクション回路（30）へ流れ、残りが補助熱交換器（20）に流れる。   In the rectifier circuit (35), only the refrigerant flow to the third branch pipe (35c) is allowed by the check valve (36). Then, the refrigerant that has passed through the third branch pipe (35c) flows into the one-way passage (4), a part flows to the injection circuit (30), and the rest flows to the auxiliary heat exchanger (20).

前記補助熱交換器（20）では、ペルチェ効果素子（21）に電流が供給される。具体的には、補助熱交換器（20）の冷却用部材（22）側が吸熱面（21a）となり、インジェクション回路（30）の冷媒ジャケット（32）側が放熱面（21b）となるように電流が供給される。これにより、補助熱交換器（20）を流れる冷媒が冷却された後、主膨張弁（15）に流れる。   In the auxiliary heat exchanger (20), a current is supplied to the Peltier effect element (21). Specifically, the current flows so that the cooling member (22) side of the auxiliary heat exchanger (20) is the heat absorption surface (21a) and the refrigerant jacket (32) side of the injection circuit (30) is the heat dissipation surface (21b). Supplied. Thereby, after the refrigerant flowing through the auxiliary heat exchanger (20) is cooled, it flows to the main expansion valve (15).

図６は、暖房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰとの関係を示すグラフ図、図７は、暖房運転時におけるペルチェ冷却エンタルピとＣＯＰ改善率との関係を示すグラフ図である。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between Peltier cooling enthalpy and COP during heating operation, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between Peltier cooling enthalpy and COP improvement rate during heating operation.

ここで、図６及び図７に示すグラフ図では、ペルチェ効果素子（21）の性能指数Ｚ［1/K］と動作温度Ｔ［K］の積である無次元性能指数ＺＴの値を種々変更して、ＣＯＰを比較している。具体的に、ペルチェ効果素子（21）により冷媒を冷却すると、無次元性能指数ＺＴ＝０．８では、１％程度のＣＯＰ改善効果があった。また、無次元性能指数ＺＴ＝１．〜２．４では、４〜６％程度のＣＯＰ改善効果があった。   Here, in the graphs shown in FIG. 6 and FIG. 7, the value of the dimensionless figure of merit ZT, which is the product of the figure of merit Z [1 / K] and the operating temperature T [K] of the Peltier effect element (21), is variously changed. Then, COP is compared. Specifically, when the refrigerant was cooled by the Peltier effect element (21), there was a COP improvement effect of about 1% when the dimensionless figure of merit ZT = 0.8. The dimensionless figure of merit ZT = 1. In -2.4, there was a COP improvement effect of about 4-6%.

前記主膨張弁（15）に流入した冷媒は、主膨張弁（15）で減圧される。減圧された冷媒は、一方向通路（4）から逆止弁（36）により第１分岐管（35a）への冷媒の流れのみが許容される。そして、第１分岐管（35a）を通過した冷媒は、室外熱交換器（14）に流れる。室外熱交換器（14）では、室外空気から吸熱して冷媒が蒸発する。このように室外熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（16）を通過した後、吸入管から圧縮機（13）内に吸入される。なお、インジェクション回路（30）の動作は、上述の冷房運転の場合と同様なので、詳しい説明を省略する。   The refrigerant flowing into the main expansion valve (15) is decompressed by the main expansion valve (15). The decompressed refrigerant is allowed to flow only from the one-way passage (4) to the first branch pipe (35a) by the check valve (36). And the refrigerant | coolant which passed the 1st branch pipe (35a) flows into an outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant thus evaporated in the outdoor heat exchanger (14) passes through the four-way switching valve (16) and is then sucked into the compressor (13) from the suction pipe. Note that the operation of the injection circuit (30) is the same as that in the above-described cooling operation, and thus detailed description thereof is omitted.

−実施形態２の効果−
本実施形態２に係る空気調和装置（1）では、室外熱交換器（14）と室内熱交換器（17）との間に整流回路（35）を設けるようにしている。これにより、冷房運転又は暖房運転の何れを行う場合であっても、高圧冷媒が主膨張弁（15）に流入する前に補助熱交換器（20）に流通させることができる。これにより、冷房運転用及び暖房運転用として補助熱交換器（20）を別々に設ける必要が無く、比較的簡単な構成で冷媒の冷却を行うことができる。 -Effect of Embodiment 2-
In the air conditioner (1) according to Embodiment 2, a rectifier circuit (35) is provided between the outdoor heat exchanger (14) and the indoor heat exchanger (17). Thereby, regardless of whether the cooling operation or the heating operation is performed, the high-pressure refrigerant can be circulated to the auxiliary heat exchanger (20) before flowing into the main expansion valve (15). Accordingly, it is not necessary to separately provide the auxiliary heat exchanger (20) for the cooling operation and the heating operation, and the refrigerant can be cooled with a relatively simple configuration.

また、本実施形態２では、暖房運転の際にも、インジェクション回路（30）によって、室内熱交換器（17）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒をペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱によって加熱して圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることができる。言い換えると、インジェクション用の冷媒の温度を高めるためにペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）の熱エネルギーを利用できる。これにより、室内熱交換器（17）における吐出冷媒の放熱量を増大させることができ、空気調和装置（1）における加熱能力及び加熱効率の向上を図ることができる。   Further, in the second embodiment, also during the heating operation, the branched refrigerant of the high-pressure refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (17) by the injection circuit (30) is converted into the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21). It can be heated by the heat released from and injected into the refrigerant in the middle of compression of the compressor (13). In other words, the heat energy of the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be used to increase the temperature of the refrigerant for injection. Thereby, the heat dissipation amount of the discharged refrigerant in the indoor heat exchanger (17) can be increased, and the heating capacity and heating efficiency in the air conditioner (1) can be improved.

《実施形態３》
図８は、本実施形態３に係る空気調和装置の概略構成を示す回路図である。前記実施形態１との違いは、第２の主膨張弁（40）を設けた点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。 << Embodiment 3 >>
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the air-conditioning apparatus according to the third embodiment. Since the difference from the first embodiment is that the second main expansion valve (40) is provided, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only the differences will be described.

図８に示すように、室内熱交換器（17）と補助熱交換器（20）との間の冷媒配管（3）には、第１の主膨張弁（15）（第１の膨張弁）が接続されている。また、室外熱交換器（14）と補助熱交換器（20）との間の冷媒配管（3）には、第２の主膨張弁（40）（第２の膨張弁）が接続されている。第２の主膨張弁（40）は、第１の主膨張弁（15）と同様に、開度が調節可能に構成された電動弁からなる。この第２の主膨張弁（40）は、冷媒回路（2）内の蒸発圧力が所定の圧力になるように、開度調節される。   As shown in FIG. 8, the refrigerant pipe (3) between the indoor heat exchanger (17) and the auxiliary heat exchanger (20) includes a first main expansion valve (15) (first expansion valve). Is connected. A second main expansion valve (40) (second expansion valve) is connected to the refrigerant pipe (3) between the outdoor heat exchanger (14) and the auxiliary heat exchanger (20). . Similar to the first main expansion valve (15), the second main expansion valve (40) is an electric valve configured to be adjustable in opening. The opening degree of the second main expansion valve (40) is adjusted so that the evaporation pressure in the refrigerant circuit (2) becomes a predetermined pressure.

次に、第１の主膨張弁（15）及び第２の主膨張弁（40）の動作について説明する。冷房運転時には、補助熱交換器（20）の上流側にある第２の主膨張弁（40）を全開とし、下流側にある第１の主膨張弁（15）の開度を調整する。また、暖房運転時には、補助熱交換器（20）の上流側にある第１の主膨張弁（15）を全開とし、下流側にある第２の主膨張弁（40）の開度を調整する。   Next, operations of the first main expansion valve (15) and the second main expansion valve (40) will be described. During the cooling operation, the second main expansion valve (40) on the upstream side of the auxiliary heat exchanger (20) is fully opened, and the opening degree of the first main expansion valve (15) on the downstream side is adjusted. During heating operation, the first main expansion valve (15) on the upstream side of the auxiliary heat exchanger (20) is fully opened, and the opening degree of the second main expansion valve (40) on the downstream side is adjusted. .

−実施形態３の効果−
本実施形態３に係る空気調和装置（1）では、補助熱交換器（20）の上流側及び下流側に第１及び第２の主膨張弁（15,40）を設けるようにしている。これにより、冷房運転又は暖房運転の何れを行う場合であっても、開度調整を行う第１又は第２の主膨張弁（15,40）に高圧冷媒が流入する前に、補助熱交換器（20）で冷却を行うことができる。そのため、冷房運転用及び暖房運転用として補助熱交換器（20）を別々に設ける必要が無く、比較的簡単な構成で冷媒の冷却を行うことができる。 -Effect of Embodiment 3-
In the air conditioner (1) according to Embodiment 3, the first and second main expansion valves (15, 40) are provided on the upstream side and the downstream side of the auxiliary heat exchanger (20). As a result, whether the cooling operation or the heating operation is performed, the auxiliary heat exchanger is provided before the high-pressure refrigerant flows into the first or second main expansion valve (15, 40) for adjusting the opening degree. Cooling can be performed at (20). Therefore, it is not necessary to separately provide the auxiliary heat exchanger (20) for the cooling operation and the heating operation, and the refrigerant can be cooled with a relatively simple configuration.

また、本実施形態３においても、暖房運転の際に、インジェクション回路（30）によって、室内熱交換器（17）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒をペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱によって加熱して圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることができる。これにより、室内熱交換器（17）における吐出冷媒の放熱量を増大させることができ、空気調和装置（1）における加熱能力及び加熱効率の向上を図ることができる。   Also in the third embodiment, during the heating operation, the branched refrigerant of the high-pressure refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (17) by the injection circuit (30) is converted into the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21). It can be heated by the heat released from and injected into the refrigerant in the middle of compression of the compressor (13). Thereby, the heat dissipation amount of the discharged refrigerant in the indoor heat exchanger (17) can be increased, and the heating capacity and heating efficiency in the air conditioner (1) can be improved.

《実施形態４》
図９に示すように、実施形態４では、本発明に係る冷凍装置の一例として、給湯装置（71）について説明する。前記給湯装置（71）は、冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（72）と、水が流通する水流路（80）とを備えている。 << Embodiment 4 >>
As shown in FIG. 9, Embodiment 4 demonstrates the hot water supply apparatus (71) as an example of the freezing apparatus which concerns on this invention. The hot water supply device (71) includes a refrigerant circuit (72) that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating refrigerant and a water flow path (80) through which water flows.

前記冷媒回路（72）は、圧縮機（13）、放熱器（74）、膨張弁（膨張機構）（15）及び蒸発器（76）を有している。また、冷媒回路（72）には、二酸化炭素（ＣＯ２）が冷媒として充填されている。 The refrigerant circuit (72) includes a compressor (13), a radiator (74), an expansion valve (expansion mechanism) (15), and an evaporator (76). The refrigerant circuit (72) is filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant.

前記圧縮機（13）は、冷媒配管によって、吐出側が放熱器（74）の後述する第１流路（74a）に接続される一方、吸入側が蒸発器（76）に接続されている。なお、本実施形態では、圧縮機（13）の吸入側と蒸発器（76）との間にアキュムレータ（25）が設けられている。該アキュムレータ（25）は、圧縮機（13）に吸入される冷媒中に含まれる液冷媒を除去し、ガス冷媒のみを圧縮機（13）に吸入させる。また、本実施形態においても、圧縮機（13）に吸入された冷媒（二酸化炭素（ＣＯ２））は、圧縮機（13）において臨界圧力以上の圧力に圧縮される。 The compressor (13) has a discharge side connected to a later-described first flow path (74a) of the radiator (74) and a suction side connected to the evaporator (76) by refrigerant piping. In the present embodiment, an accumulator (25) is provided between the suction side of the compressor (13) and the evaporator (76). The accumulator (25) removes the liquid refrigerant contained in the refrigerant sucked into the compressor (13) and causes only the gas refrigerant to be sucked into the compressor (13). Also in the present embodiment, the refrigerant (carbon dioxide (CO 2 )) sucked into the compressor (13) is compressed to a pressure equal to or higher than the critical pressure in the compressor (13).

前記放熱器（74）は、水冷式の熱交換器によって構成されている。具体的には、放熱器（74）は、冷媒回路（72）の冷媒が流通する第１流路（74a）と、水流路（80）の水が流通する第２流路（74b）とを有し、第１流路（74a）の冷媒と第２流路（74b）の水との間で熱交換が行われるように構成されている。第１流路（74a）は、上述のように上流側端が冷媒配管によって前記圧縮機（13）の吐出側に接続される一方、下流側端が冷媒配管によって主膨張弁（15）に接続されている。本実施形態では、放熱器（74）は、第１流路（74a）の冷媒と第２流路（74b）の水が対向して流れるように構成されている。   The radiator (74) is a water-cooled heat exchanger. Specifically, the radiator (74) includes a first channel (74a) through which the refrigerant in the refrigerant circuit (72) flows and a second channel (74b) through which water in the water channel (80) flows. And heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (74a) and the water in the second flow path (74b). As described above, the first flow path (74a) has an upstream end connected to the discharge side of the compressor (13) by the refrigerant pipe, and a downstream end connected to the main expansion valve (15) by the refrigerant pipe. Has been. In the present embodiment, the radiator (74) is configured such that the refrigerant in the first flow path (74a) and the water in the second flow path (74b) flow oppositely.

前記主膨張弁（15）は、放熱器（74）と蒸発器（76）との間に設けられている。該主膨張弁（15）は、開度が調節可能に構成された電動弁によって構成され、冷媒回路（72）の蒸発圧力が所定の圧力になるように開度調節される。主膨張弁（15）は、流入端が冷媒配管によって放熱器（74）に接続される一方、流出端が冷媒配管によって蒸発器（76）に接続されている。   The main expansion valve (15) is provided between the radiator (74) and the evaporator (76). The main expansion valve (15) is constituted by an electrically operated valve whose opening is adjustable, and the opening is adjusted so that the evaporation pressure of the refrigerant circuit (72) becomes a predetermined pressure. The main expansion valve (15) has an inflow end connected to the radiator (74) by a refrigerant pipe, and an outflow end connected to the evaporator (76) by a refrigerant pipe.

前記蒸発器（76）は、空冷式の熱交換器によって構成されている。蒸発器（76）には、図示を省略するファンによって空気が供給され、蒸発器（76）では、供給された空気と冷媒回路（72）の冷媒との間において熱交換が行われる。上述のように、蒸発器（76）は、流入側端が冷媒配管によって主膨張弁（15）の流出側端に接続され、流出側端が冷媒配管によって圧縮機（13）の吸入側に接続されている。   The evaporator (76) is constituted by an air-cooled heat exchanger. Air is supplied to the evaporator (76) by a fan (not shown), and in the evaporator (76), heat exchange is performed between the supplied air and the refrigerant in the refrigerant circuit (72). As described above, the evaporator (76) has an inflow side end connected to the outflow side end of the main expansion valve (15) by the refrigerant pipe, and an outflow side end connected to the suction side of the compressor (13) by the refrigerant pipe. Has been.

また、実施形態４においても、実施形態１とほぼ同様に構成された補助熱交換器（20）とインジェクション回路（30）とが設けられている。補助熱交換器（20）は、冷却用部材（22）の冷媒管（22b）が、放熱器（74）と主膨張弁（15）との間に接続されるように設けられている。一方、インジェクション回路（30）は、インジェクション配管（31）の一端が前記冷媒回路（72）の放熱器（74）と補助熱交換器（20）との間に接続される一方、他端が圧縮機（13）の圧縮室（13a）に接続されるように設けられている。なお、実施形態４では、流量調整用の膨張弁（33）は、インジェクション配管（31）の冷媒ジャケット（32）の上流側に配置されている。   Also in the fourth embodiment, an auxiliary heat exchanger (20) and an injection circuit (30) configured in substantially the same manner as in the first embodiment are provided. The auxiliary heat exchanger (20) is provided such that the refrigerant pipe (22b) of the cooling member (22) is connected between the radiator (74) and the main expansion valve (15). On the other hand, in the injection circuit (30), one end of the injection pipe (31) is connected between the radiator (74) and the auxiliary heat exchanger (20) of the refrigerant circuit (72), while the other end is compressed. It is provided so as to be connected to the compression chamber (13a) of the machine (13). In the fourth embodiment, the expansion valve (33) for adjusting the flow rate is arranged on the upstream side of the refrigerant jacket (32) of the injection pipe (31).

前記水流路（80）には、図示を省略しているが、水流路（80）に水を供給する給水源と、水流路（80）を流通後の水が貯留される貯留タンクとが接続されている。前記放熱器（74）の第２流路（74b）は、前記水流路（80）において給水源と貯留タンクとの間に接続されている。   Although not shown, the water flow path (80) is connected to a water supply source that supplies water to the water flow path (80) and a storage tank that stores water after flowing through the water flow path (80). Has been. The second flow path (74b) of the radiator (74) is connected between the water supply source and the storage tank in the water flow path (80).

−運転動作−
図９に示すように、圧縮機（13）を駆動すると、冷媒回路（72）において冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。また、圧縮機（13）の駆動と共に、ペルチェ効果素子（21）に直流電流を供給する。一方、水流路（80）では、例えば、ポンプ等を用いて水を流動させる。 -Driving action-
As shown in FIG. 9, when the compressor (13) is driven, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (72) to perform a vapor compression refrigeration cycle. Further, along with driving of the compressor (13), a direct current is supplied to the Peltier effect element (21). On the other hand, in the water channel (80), for example, water is caused to flow using a pump or the like.

冷媒回路（72）では、圧縮機（13）から吐出された高圧の吐出冷媒は、放熱器（74）の第１流路（74a）に流入する。第１流路（74a）に流入した前記吐出冷媒は、放熱器（74）において、第２流路（74b）を流れる水流路（80）の水と熱交換を行う。具体的には、第１流路（74a）に流入した吐出冷媒が、第２流路（74b）を流れる水流路（80）の水に放熱する。   In the refrigerant circuit (72), the high-pressure discharged refrigerant discharged from the compressor (13) flows into the first flow path (74a) of the radiator (74). The discharged refrigerant flowing into the first flow path (74a) exchanges heat with water in the water flow path (80) flowing through the second flow path (74b) in the radiator (74). Specifically, the discharged refrigerant that has flowed into the first flow path (74a) radiates heat to the water in the water flow path (80) that flows through the second flow path (74b).

ここで、第２流路（74b）を流れる水流路（80）の水は、放熱器（74）において第１流路（74a）を流れる吐出冷媒から放出された熱によって加熱されて温水となる。そして、該温水は、水流路（80）を流れて貯留タンクに供給される。   Here, the water in the water channel (80) flowing through the second channel (74b) is heated by the heat released from the refrigerant discharged through the first channel (74a) in the radiator (74) to become warm water. . The hot water flows through the water flow path (80) and is supplied to the storage tank.

一方、冷媒回路（72）において、第１流路（74a）から流出した高圧冷媒は、一部が分岐されてインジェクション配管（31）に流入する一方、残りは補助熱交換器（20）の冷却用部材（22）の冷媒管（22b）に流入する。   On the other hand, in the refrigerant circuit (72), the high-pressure refrigerant that has flowed out of the first flow path (74a) is partially branched and flows into the injection pipe (31), while the remainder is cooled by the auxiliary heat exchanger (20). It flows into the refrigerant pipe (22b) of the member for use (22).

補助熱交換器（20）の冷媒管（22b）に流入した高圧冷媒は、ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却される。そして、吸熱面（21a）によって冷却された高圧冷媒は、冷媒管（22b）から流出して主膨張弁（15）に流入する。   The high-pressure refrigerant flowing into the refrigerant pipe (22b) of the auxiliary heat exchanger (20) is cooled by the heat absorbing surface (21a) of the Peltier effect element (21). Then, the high-pressure refrigerant cooled by the endothermic surface (21a) flows out from the refrigerant pipe (22b) and flows into the main expansion valve (15).

一方、インジェクション配管（31）へ流入した高圧冷媒の一部は、流量調整用の膨張弁（33）を通過する際に流量が調整されて冷媒ジャケット（32）の冷媒管（32b）に流入する。該冷媒管（32b）に流入した冷媒は、ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から吸熱して加熱される一方、該放熱面（21b）を冷却する。冷媒ジャケット（32）の冷媒管（32b）から流出した冷媒は、圧縮機（13）の圧縮室（13a）内に戻される。   On the other hand, part of the high-pressure refrigerant that has flowed into the injection pipe (31) is adjusted in flow rate when passing through the expansion valve (33) for flow rate adjustment, and flows into the refrigerant pipe (32b) of the refrigerant jacket (32). . The refrigerant flowing into the refrigerant pipe (32b) absorbs heat from the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) and is heated, while cooling the heat radiation surface (21b). The refrigerant that has flowed out of the refrigerant pipe (32b) of the refrigerant jacket (32) is returned to the compression chamber (13a) of the compressor (13).

一方、主膨張弁（15）に流入した高圧冷媒は、該主膨張弁（15）において減圧されて低圧冷媒となり、冷媒配管を介して蒸発器（76）に流入する。蒸発器（76）に流入した低圧冷媒は、該蒸発器（76）を通過する空気と熱交換を行い、該空気から吸熱して蒸発する。蒸発器（76）において蒸発した低圧ガス冷媒は、蒸発器（76）から流出してアキュムレータ（25）を通過した後、再び圧縮機（13）に吸入される。圧縮機（13）に吸入された低圧ガス冷媒は、臨界圧力以上の高圧圧力状態になるまで圧縮されて圧縮機（13）から吐出される。   On the other hand, the high-pressure refrigerant flowing into the main expansion valve (15) is decompressed by the main expansion valve (15) to become low-pressure refrigerant, and flows into the evaporator (76) through the refrigerant pipe. The low-pressure refrigerant flowing into the evaporator (76) exchanges heat with the air passing through the evaporator (76) and absorbs heat from the air to evaporate. The low-pressure gas refrigerant evaporated in the evaporator (76) flows out of the evaporator (76), passes through the accumulator (25), and is again sucked into the compressor (13). The low-pressure gas refrigerant sucked into the compressor (13) is compressed until a high-pressure state equal to or higher than the critical pressure is discharged from the compressor (13).

以上のように、前記実施形態４においても、実施形態２及び３の暖房運転時と同様に、インジェクション回路（30）によって、放熱器（74）で放熱した高圧冷媒の分岐冷媒をペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱によって加熱して圧縮機（13）の圧縮途中の冷媒にインジェクションすることができる。言い換えると、インジェクション用の冷媒の温度を高めるためにペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）の熱エネルギーを利用できる。これにより、放熱器（74）における吐出冷媒の放熱量を増大させることができ、給湯装置（71）の加熱能力及び加熱効率の向上を図ることができる。   As described above, also in the fourth embodiment, as in the heating operation of the second and third embodiments, the branched refrigerant of the high-pressure refrigerant radiated by the radiator (74) is discharged by the Peltier effect element (30) by the injection circuit (30). It can be heated by heat released from the heat radiating surface (21b) of 21) and injected into the refrigerant being compressed by the compressor (13). In other words, the heat energy of the heat radiation surface (21b) of the Peltier effect element (21) can be used to increase the temperature of the refrigerant for injection. Thereby, the heat dissipation amount of the discharged refrigerant in the radiator (74) can be increased, and the heating capacity and heating efficiency of the hot water supply device (71) can be improved.

《その他の実施形態》
なお、本実施形態では、圧縮機（13）の圧縮室（13a）に直接インジェクションを行う冷媒回路（2）を対象としたが、この形態に限定するものではなく、例えば、圧縮機（13）を複数台直列接続した多段圧縮機のいずれかの接続部分にインジェクションを行う冷媒回路（2）であっても良い。 << Other Embodiments >>
In the present embodiment, the refrigerant circuit (2) that directly injects into the compression chamber (13a) of the compressor (13) is targeted. However, the present invention is not limited to this mode. For example, the compressor (13) A refrigerant circuit (2) that injects into any connecting part of a multistage compressor in which a plurality of units are connected in series.

以上説明したように、本発明は、ペルチェ効果素子により冷媒を冷却させる際に、放熱面から放熱される熱エネルギーが冷却後の冷媒に再び吸収されないようにすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。   As described above, the present invention has a highly practical effect in that when the refrigerant is cooled by the Peltier effect element, the heat energy radiated from the heat radiation surface can be prevented from being absorbed again by the cooled refrigerant. Therefore, it is extremely useful and has high industrial applicability.

1 空気調和装置（冷凍装置）
2 冷媒回路
3 冷媒配管
13 圧縮機
14 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
15 主膨張弁（膨張機構、第１の膨張弁）
16 四路切換弁
17 室内熱交換器（利用側熱交換器）
20 補助熱交換器
21 ペルチェ効果素子
21a 吸熱面
21b 放熱面
30 インジェクション回路
35 整流回路
40 第２の主膨張弁（膨張機構、第２の膨張弁）
72 冷媒回路
74 放熱器
76 蒸発器 1 Air conditioner (refrigeration equipment)
2 Refrigerant circuit
3 Refrigerant piping
13 Compressor
14 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
15 Main expansion valve (expansion mechanism, first expansion valve)
16 Four-way selector valve
17 Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
20 Auxiliary heat exchanger
21 Peltier effect element
21a Endothermic surface
21b Heat dissipation surface
30 Injection circuit
35 Rectifier circuit
40 Second main expansion valve (expansion mechanism, second expansion valve)
72 Refrigerant circuit
74 Heatsink
76 Evaporator

Claims (5)

圧縮機（13）と、熱源側熱交換器（14）と、膨張機構（15,40）と、利用側熱交換器（17）とが接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を備え、該冷媒回路（2）において前記熱源側熱交換器（14）が放熱器となり且つ前記利用側熱交換器（17）が蒸発器となるように冷媒が循環する冷却運転と、前記冷媒回路（2）において前記利用側熱交換器（17）が放熱器となり且つ前記熱源側熱交換器（14）が蒸発器となるように冷媒が循環する加熱運転とが切換可能に構成された冷凍装置であって、
吸熱面（21a）と放熱面（21b）とが形成されたペルチェ効果素子（21）を有し、前記冷却運転及び前記加熱運転のうちの少なくとも一方の運転の際に放熱器となる熱交換器（14,17）で放熱した高圧冷媒が前記ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却されるように構成された補助熱交換器（20）と、
前記高圧冷媒の一部を分岐し、該分岐冷媒に前記ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱を吸収させて前記圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクション可能なインジェクション回路（30）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (13), a heat source side heat exchanger (14), an expansion mechanism (15, 40), and a use side heat exchanger (17) are connected to perform a vapor compression refrigeration cycle ( 2), and in the refrigerant circuit (2), a cooling operation in which the refrigerant circulates so that the heat source side heat exchanger (14) serves as a radiator and the use side heat exchanger (17) serves as an evaporator; In the refrigerant circuit (2), the use side heat exchanger (17) serves as a radiator and the heat source side heat exchanger (14) serves as an evaporator so that the heating operation in which the refrigerant circulates can be switched. Refrigeration equipment,
A heat exchanger having a Peltier effect element (21) formed with a heat absorbing surface (21a) and a heat radiating surface (21b) and serving as a radiator during at least one of the cooling operation and the heating operation An auxiliary heat exchanger (20) configured so that the high-pressure refrigerant radiated in (14, 17) is cooled by the heat absorption surface (21a) of the Peltier effect element (21);
A part of the high-pressure refrigerant is branched, and the branched refrigerant absorbs heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) to the refrigerant that is being compressed in the compressor (13). A refrigeration apparatus comprising an injection circuit (30) capable of injection. 請求項１において、
前記冷媒回路（2）は、前記熱源側熱交換器（14）と前記利用側熱交換器（17）との間に設けられ、前記補助熱交換器（20）と前記膨張機構（15）とが接続された一方向通路（4）を有して該一方向通路（4）において常に冷媒が前記補助熱交換器（20）から前記膨張機構（15）に向かって一方向に流れるように構成された整流回路（35）を備えていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
The refrigerant circuit (2) is provided between the heat source side heat exchanger (14) and the use side heat exchanger (17), and the auxiliary heat exchanger (20) and the expansion mechanism (15) Is connected to the one-way passage (4), and the refrigerant always flows in one direction from the auxiliary heat exchanger (20) toward the expansion mechanism (15) in the one-way passage (4). A refrigeration apparatus comprising a rectifier circuit (35). 請求項１において、
前記膨張機構（15,40）は、前記利用側熱交換器（17）と前記補助熱交換器（20）との間に設けられた第１の膨張弁（15）と、前記熱源側熱交換器（14）と前記補助熱交換器（20）との間に設けられた第２の膨張弁（40）とによって構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
The expansion mechanism (15, 40) includes a first expansion valve (15) provided between the use side heat exchanger (17) and the auxiliary heat exchanger (20), and the heat source side heat exchange. A refrigerating apparatus comprising a second expansion valve (40) provided between a refrigerator (14) and the auxiliary heat exchanger (20). 圧縮機（13）と、放熱器（74）と、膨張機構（15）と、蒸発器（76）とが接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（72）を備えた冷凍装置であって、
吸熱面（21a）と放熱面（21b）とが形成されたペルチェ効果素子（21）を有し、前記放熱器（74）と前記膨張機構（15）との間の高圧冷媒が内部を流れると共に前記ペルチェ効果素子（21）の吸熱面（21a）によって冷却されるように構成された補助熱交換器（20）と、
前記高圧冷媒の一部を分岐し、該分岐冷媒に前記ペルチェ効果素子（21）の放熱面（21b）から放出される熱を吸収させて前記圧縮機（13）において圧縮途中の冷媒に対してインジェクション可能なインジェクション回路（30）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus comprising a refrigerant circuit (72) connected to a compressor (13), a radiator (74), an expansion mechanism (15), and an evaporator (76) to perform a vapor compression refrigeration cycle. There,
A Peltier effect element (21) having a heat absorbing surface (21a) and a heat radiating surface (21b), and a high-pressure refrigerant between the heat radiator (74) and the expansion mechanism (15) flows inside. An auxiliary heat exchanger (20) configured to be cooled by an endothermic surface (21a) of the Peltier effect element (21);
A part of the high-pressure refrigerant is branched, and the branched refrigerant absorbs heat released from the heat radiating surface (21b) of the Peltier effect element (21) to the refrigerant that is being compressed in the compressor (13). A refrigeration apparatus comprising an injection circuit (30) capable of injection. 請求項１乃至４のうち何れか１項において、
前記冷媒回路（2,72）を流れる冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit (2, 72) is carbon dioxide, characterized in that it is carbon dioxide.
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