JP5561243B2 - Refrigeration cycle - Google Patents

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Description

本発明は、複数の圧縮機構を備え、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードでの運転と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードでの運転とを切替可能に構成された冷凍サイクルに関する。   The present invention relates to a refrigeration cycle that includes a plurality of compression mechanisms and is configured to be able to switch between an operation in a cooling operation mode that cools a heat exchange target fluid and an operation in a heating operation mode that heats the heat exchange target fluid.

従来、特許文献1に、空調装置に適用された蒸気圧縮式の冷凍サイクルであって、直列的に接続された低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とを備え、熱交換対象流体である室内送風空気を冷却する冷却運転モード(冷房運転モード)での運転と、室内送風空気を加熱する加熱運転モード(暖房運転モード)での運転とを切替可能に構成されたものが開示されている。   Conventionally, Patent Document 1 discloses a vapor compression refrigeration cycle applied to an air conditioner, which includes a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism connected in series, and is a fluid subject to heat exchange. What is configured to be switchable between an operation in a cooling operation mode (cooling operation mode) for cooling indoor blown air and an operation in a heating operation mode (heating operation mode) for heating indoor blown air is disclosed. .

この特許文献1の冷凍サイクルでは、冷房運転モード時には、低段側圧縮機構のみによって冷媒を圧縮して吐出する通常の冷凍サイクルに切り替え、暖房運転モード時には、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との2つの圧縮機構にて冷媒を多段階に昇圧して、サイクルの中間圧冷媒を低段側圧縮機構から吐出された冷媒と合流させて高段側圧縮機構へ吸入させる、いわゆるエコノマイザ式冷凍サイクルに切り替えている。   In the refrigeration cycle of Patent Document 1, the cooling stage is switched to a normal refrigeration cycle in which refrigerant is compressed and discharged only by the low stage compression mechanism, and in the heating operation mode, the low stage compression mechanism and the high stage compression are switched. The so-called economizer type, in which the refrigerant is boosted in multiple stages by two compression mechanisms and the intermediate pressure refrigerant of the cycle is combined with the refrigerant discharged from the low-stage compression mechanism and sucked into the high-stage compression mechanism Switch to refrigeration cycle.

また、特許文献2には、空調装置に適用された蒸気圧縮式の冷凍サイクルであって、第1、第2圧縮機構の2つの圧縮機構を1つのハウジング内に収容して同一の電動モータで駆動する圧縮機を備え、冷房運転モードでの運転と暖房運転モードでの運転とを切替可能に構成されたものが開示されている。   Patent Document 2 discloses a vapor compression refrigeration cycle applied to an air conditioner, in which two compression mechanisms, a first compression mechanism and a second compression mechanism, are housed in a single housing, and the same electric motor is used. There is disclosed a compressor that includes a compressor to be driven and is configured to be able to switch between an operation in a cooling operation mode and an operation in a heating operation mode.

この特許文献2の冷凍サイクルでは、冷房運転モード時には、2つの圧縮機構を直列的に接続することによって、特許文献1と同様のエコノマイザ式冷凍サイクルに切り替え、暖房運転モード時には、2つの圧縮機構を並列的に接続することによって、通常の冷凍サイクルに切り替えている。   In the refrigeration cycle of Patent Document 2, the two compression mechanisms are connected in series in the cooling operation mode to switch to the economizer refrigeration cycle similar to Patent Document 1, and in the heating operation mode, the two compression mechanisms are switched on. Switching to the normal refrigeration cycle by connecting in parallel.

なお、エコノマイザ式冷凍サイクルでは、低段側および高段側の双方の圧縮機構における圧縮比を低下させることで、双方の圧縮機構の圧縮効率を向上させてサイクル効率(COP)の向上を狙うことができる。   In the economizer-type refrigeration cycle, the compression ratio of both the low-stage and high-stage compression mechanisms is lowered to improve the compression efficiency of both compression mechanisms and to improve the cycle efficiency (COP). Can do.

特開2001−235246号公報JP 2001-235246 A 特開平9−145188号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-145188

しかしながら、特許文献1の冷凍サイクルでは、冷房運転モード時に高段側圧縮機構を作動させないので、2つの圧縮機構に冷媒吐出能力を発揮させる場合に対して、冷凍サイクルに高い冷却能力を発揮させることができない。換言すると、冷房運転モード時に2つの圧縮機構を利用して効率的に送風空気を冷却することができない。   However, in the refrigeration cycle of Patent Document 1, the high-stage compression mechanism is not operated in the cooling operation mode, so that the refrigeration cycle exhibits a high cooling capacity as compared with the case where the refrigerant discharge capacity is exhibited by the two compression mechanisms. I can't. In other words, the blown air cannot be efficiently cooled using the two compression mechanisms in the cooling operation mode.

これに対して、特許文献2の冷凍サイクルでは、いずれの運転モードにおいても2つの圧縮機構を作動させているものの、暖房運転モード時に対して、双方の圧縮機構における圧縮比が低くなりやすい冷房運転モード時にエコノマイザ式冷凍サイクルに切り替えているので、エコノマイザ式冷凍サイクルに切り替えることによるサイクル効率向上効果を充分に得ることができない。   On the other hand, in the refrigeration cycle of Patent Document 2, although two compression mechanisms are operated in any operation mode, the cooling operation in which the compression ratio in both compression mechanisms tends to be lower than in the heating operation mode. Since the mode is switched to the economizer refrigeration cycle in the mode, the cycle efficiency improvement effect by switching to the economizer refrigeration cycle cannot be sufficiently obtained.

本発明は、上記点に鑑み、複数の圧縮機構を備え、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードでの運転と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードでの運転とを切替可能に構成された冷凍サイクルにおいて、双方の運転モードにおけるサイクル効率を充分に向上させることを目的とする。   In view of the above points, the present invention includes a plurality of compression mechanisms, and is configured to be able to switch between an operation in a cooling operation mode for cooling a heat exchange target fluid and an operation in a heating operation mode for heating the heat exchange target fluid. Another object of the present invention is to sufficiently improve the cycle efficiency in both operation modes in the refrigeration cycle.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)と、加熱運転モード時に、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(16)とを備え、
減圧手段(17、20)は、分岐部(16)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧手段(17)および前記分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧手段(20)を有して構成され、
冷媒回路切替手段(13…31)は、
加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒を第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、利用側熱交換器(15)から流出して分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒を第2減圧手段20)へ流入させ、第2減圧手段20)にて減圧された冷媒を室外熱交換器(21)にて蒸発させ、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第1圧縮機構(11a)へ吸入させることで、第1圧縮機構(11a)と第2圧縮機構(12a)とが常に直列的に接続された状態となる冷媒回路に切り替え、
冷却運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第2減圧手段20)へ流入させ、第2減圧手段20)にて減圧された冷媒を利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクルを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first and second compression mechanisms (11a, 12a) for compressing and discharging the refrigerant and the use side for exchanging heat between the refrigerant and the heat exchange target fluid. Heat exchanger (15), decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant, outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, and a refrigerant in a cooling operation mode for cooling the heat exchange target fluid Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching between the circuit and the refrigerant circuit in the heating operation mode for heating the heat exchange target fluid, and the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) in the heating operation mode A branch part (16) for branching the flow of
The decompression means (17, 20) decompresses the first refrigerant (17) for depressurizing one of the refrigerants branched at the branching part (16) and the other refrigerant branched at the branching part (16). Comprising a second pressure reducing means (20),
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
In the heating operation mode, the refrigerant decompressed by the first decompression means (17) is merged with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and sucked into the second compression mechanism (12a), and the second compression mechanism The refrigerant discharged from (12a) is radiated by the use side heat exchanger (15), and the other refrigerant that has flowed out of the use side heat exchanger (15) and branched at the branching section (16) is discharged. allowed to flow into the second pressure reducing means (20), the refrigerant reduced in pressure by the second pressure reducing means (20) and evaporated at the outdoor heat exchanger (21), the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger (21) first By allowing the first compression mechanism (11a) to suck , the first compression mechanism (11a) and the second compression mechanism (12a) are switched to a refrigerant circuit that is always connected in series ,
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21), The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) flows into the second decompression means ( 20), and the refrigerant decompressed by the second decompression means ( 20) is evaporated by the use side heat exchanger (15), It is characterized by a refrigeration cycle that switches to a refrigerant circuit that draws refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a).

これによれば、加熱運転モード時では、第1、第2圧縮機構(11a、12a)を直列的に接続したサイクル構成とし、冷却運転モードでは、第1、第2圧縮機構(11a、12a)を並列的に接続したサイクル構成としているので、いずれの運転モード時にも、第1、第2圧縮機構(11a、12a)の2つの圧縮機構を利用して熱交換対象流体を冷却あるいは加熱することができる。   According to this, in the heating operation mode, the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are connected in series. In the cooling operation mode, the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are used. In any operation mode, the heat exchange target fluid is cooled or heated using the two compression mechanisms of the first and second compression mechanisms (11a, 12a). Can do.

さらに、サイクル全体として圧縮比が、冷却運転モード時よりも高くなりやすい加熱運転モード時に、第1、第2圧縮機構(11a、12a)を直列的に接続して冷媒を多段階に圧縮するサイクル構成に切り替えるので、双方の圧縮機構(11a、12a)の圧縮比を低下させることによるサイクル効率(COP)向上効果を効果的に得ることができる。   Furthermore, the cycle in which the compression ratio is compressed in multiple stages by connecting the first and second compression mechanisms (11a, 12a) in series in the heating operation mode in which the compression ratio of the entire cycle is likely to be higher than in the cooling operation mode. Since it switches to a structure, the cycle efficiency (COP) improvement effect by reducing the compression ratio of both compression mechanisms (11a, 12a) can be acquired effectively.

従って、複数の圧縮機構を備え、冷却運転モードでの運転と加熱運転モードでの運転とを切替可能に構成された冷凍サイクルにおいて、双方の運転モードにおけるサイクル効率を充分に向上させることができる。   Therefore, in a refrigeration cycle that includes a plurality of compression mechanisms and can be switched between the operation in the cooling operation mode and the operation in the heating operation mode, the cycle efficiency in both operation modes can be sufficiently improved.

さらに、請求項1に記載の発明では、加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧された中間圧の冷媒を第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて第2圧縮機構(12a)へ吸入させるから、加熱運転モード時に、エコノマイザ式冷凍サイクルを構成することができ、より一層、サイクル効率向上効果を得ることができる。 In the first aspect of the present invention, in the heating operation mode, the intermediate pressure refrigerant decompressed by the first decompression means (17) is joined with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a). Since the two-compression mechanism (12a) is inhaled , the economizer refrigeration cycle can be configured in the heating operation mode, and the effect of improving the cycle efficiency can be further obtained.

さらに、請求項に記載の発明のように、請求項に記載の冷凍サイクルにおいて、加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒と分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(18)を備えていてもよい。 Further, as in the invention according to claim 2 , in the refrigeration cycle according to claim 1 , in the heating operation mode, the refrigerant is depressurized by the first depressurization means (17) and is branched by the branch portion (16). You may provide the internal heat exchanger (18) which heat-exchanges with the other made refrigerant | coolant.

これにより、加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧されて第1圧縮機構(11a)へ吸入される冷媒を加熱気化させることができ、第1圧縮機構(11a)の液圧縮を防止できる。さらに、加熱運転モード時に、室外熱交換器(21)へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて室外熱交換器(21)における冷媒の吸熱量を増大させることができる。   As a result, during the heating operation mode, the refrigerant decompressed by the first decompression means (17) and sucked into the first compression mechanism (11a) can be heated and vaporized, and the liquid compression of the first compression mechanism (11a) is achieved. Can be prevented. Furthermore, during the heating operation mode, the enthalpy of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger (21) can be reduced, and the heat absorption amount of the refrigerant in the outdoor heat exchanger (21) can be increased.

請求項に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
減圧手段は、加熱運転モード時に、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を減圧させる第1減圧手段(17)および室外熱交換器(21)へ流入する冷媒を減圧させる第2減圧手段(20)を有して構成され、さらに、加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒の気液を分離する気液分離手段(29)を備え、
冷媒回路切替手段(13…31)は、加熱運転モード時に、気液分離手段(29)にて分離された気相冷媒を第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を第1減圧手段(17)へ流入させ、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒を気液分離手段(29)へ流入させ、気液分離手段(29)にて分離された液相冷媒を第2減圧手段(20)へ流入させ、第2減圧手段(20)にて減圧された冷媒を室外熱交換器(21)にて蒸発させ、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第1圧縮機構(11a)へ吸入させることで、第1圧縮機構(11a)と第2圧縮機構(12a)とが常に直列的に接続された状態となる冷媒回路に切り替え
冷却運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第2減圧手段(20)を介して気液分離手段(29)へ流入させ、気液分離手段(29)にて分離された液相冷媒を第1減圧手段(17)にて減圧し、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒を利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクルを特徴とする。
In invention of Claim 3 , the 1st, 2nd compression mechanism (11a, 12a) which compresses and discharges a refrigerant | coolant, The utilization side heat exchanger (15) which heat-exchanges a refrigerant | coolant and the heat exchange object fluid, The decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, the refrigerant circuit in the cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange, and the fluid for heat exchange Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching the refrigerant circuit in the heating operation mode to be heated,
The decompression means includes a first decompression means (17) for decompressing the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) and a second decompression means for decompressing the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger (21) in the heating operation mode. (20), and further includes a gas-liquid separation means (29) for separating the gas-liquid of the refrigerant decompressed by the first decompression means (17) during the heating operation mode,
The refrigerant circuit switching means (13... 31) joins the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separation means (29) with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) during the heating operation mode. The refrigerant sucked into the compression mechanism (12a), the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is radiated by the use side heat exchanger (15), and the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is further discharged. The liquid phase flowed into the first pressure reducing means (17) and the refrigerant depressurized by the first pressure reducing means (17) is flowed into the gas-liquid separation means (29) and separated by the gas-liquid separation means (29). Refrigerant flows into the second decompression means (20), the refrigerant decompressed by the second decompression means (20) evaporates in the outdoor heat exchanger (21), and flows out of the outdoor heat exchanger (21) the first compression mechanism that is drawn into (11a), the first compression mechanism (11a) Switching the refrigerant circuit in a state in which the second compression mechanism and (12a) is always serially connected,
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21), The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the gas-liquid separation means (29) through the second decompression means (20), and the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separation means (29) is supplied to the first refrigerant. Refrigerant that has been depressurized by the first depressurizing means (17), the refrigerant depressurized by the first depressurizing means (17) is evaporated by the use side heat exchanger (15), and flows out from the use side heat exchanger (15) It is characterized by a refrigeration cycle that switches to a refrigerant circuit that sucks the refrigerant into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a) .

これによれば、請求項1に記載の発明による前述の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
そして、請求項3に記載の発明では、加熱運転モード時に、第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒の気液を気液分離手段(29)にて分離し、分離された気相冷媒を第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて第2圧縮機構(12a)へ吸入させるエコノマイザ式冷凍サイクルを構成することができ、より一層、サイクル効率向上効果を得ることができる。
According to this, the effect similar to the above-mentioned effect by the invention of Claim 1 can be show | played.
In the invention according to claim 3, in the heating operation mode, the gas-liquid of the refrigerant depressurized by the first depressurization means (17) is separated by the gas-liquid separation means (29), and the separated gas phase is separated. An economizer refrigeration cycle in which the refrigerant is combined with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and sucked into the second compression mechanism (12a) can be configured, and a further improvement in cycle efficiency can be obtained. it can.

請求項に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
冷媒回路切替手段(13…31)は、
加熱運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を減圧手段(17、20)へ流入させ、減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を室外熱交換器(21)にて蒸発させ、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第1圧縮機構(11a)へ吸入させる冷媒回路に切り替え
冷却運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を減圧手段(17、20)へ流入させ、減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えるようになっており、
さらに室外熱交換器(21)から流出した冷媒を利用側熱交換器(15)を迂回させて流すバイパス通路(26)を備え、冷媒回路切替手段(13…31)は、室外熱交換器(21)に着いた霜を取り除く除霜運転モードの冷媒回路に切り替える機能を有するとともに、除霜運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を室外熱交換器(21)にて放熱させ、室外熱交換器(21)から流出した冷媒をバイパス通路(26)を介して第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクルを特徴とする。
In invention of Claim 4 , the 1st, 2nd compression mechanism (11a, 12a) which compresses and discharges a refrigerant | coolant, The utilization side heat exchanger (15) which heat-exchanges a refrigerant | coolant and the heat exchange object fluid, The decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, the refrigerant circuit in the cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange, and the fluid for heat exchange Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching the refrigerant circuit in the heating operation mode to be heated,
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
In the heating operation mode, the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) is sucked into the second compression mechanism (12a), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is used on the use side heat exchanger (15). Then, the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is supplied to the outdoor heat exchanger ( 21) is switched to a refrigerant circuit that evaporates and flows out of the outdoor heat exchanger (21) into the first compression mechanism (11a) ,
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21), The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is evaporated by the use side heat exchanger (15), The refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is switched to a refrigerant circuit that sucks into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a),
The refrigerant circuit switching means (13 ... 31) further includes a bypass passage (26) for allowing the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (21) to flow around the use side heat exchanger (15). While having the function to switch to the refrigerant circuit of the defrost operation mode which removes the frost which arrived at (21), from the refrigerant | coolant discharged from the 1st compression mechanism (11a) and the 2nd compression mechanism (12a) at the time of a defrost operation mode Both the discharged refrigerant and the refrigerant are dissipated by the outdoor heat exchanger (21), and the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (21) is discharged through the bypass passage (26) through the first and second compression mechanisms ( 11a, wherein the refrigeration cycle for switching the refrigerant circuit to the suction into both 12a).

ここで、暖房運転モード時に、室外熱交換器(21)における冷媒蒸発温度が着霜温度(具体的には、0℃)以下になってしまうと室外熱交換器(21)に着霜が生じるおそれがある。このような着霜が生じると、室外熱交換器(21)に外気が流通しにくくなり、室外熱交換器(21)の熱交換能力が著しく低下してしまう。   Here, in the heating operation mode, if the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger (21) becomes equal to or lower than the frosting temperature (specifically, 0 ° C.), frosting occurs in the outdoor heat exchanger (21). There is a fear. When such frost formation occurs, it becomes difficult for outside air to circulate through the outdoor heat exchanger (21), and the heat exchange capacity of the outdoor heat exchanger (21) is significantly reduced.

これに対して、請求項に記載の発明によれば、除霜運転モード時に、第1、第2圧縮機構(11a、12a)から吐出された冷媒を室外熱交換器(21)→バイパス通路(26)→第1、第2圧縮機構(11a、12a)の順に循環させる、いわゆるホットガスバイパスサイクルを構成して、室外熱交換器(21)の除霜を行うことができる。 On the other hand, according to the invention described in claim 4 , during the defrosting operation mode, the refrigerant discharged from the first and second compression mechanisms (11a, 12a) is transferred to the outdoor heat exchanger (21) → bypass passage. (26) → A so-called hot gas bypass cycle that circulates in the order of the first and second compression mechanisms (11a, 12a) can be configured to defrost the outdoor heat exchanger (21).

請求項に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
冷媒回路切替手段(13…31)は、
加熱運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を減圧手段(17、20)へ流入させ、減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を室外熱交換器(21)にて蒸発させ、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を第1圧縮機構(11a)へ吸入させる冷媒回路に切り替え
冷却運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、室外熱交換器(21)から流出した冷媒を減圧手段(17、20)へ流入させ、減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えるようになっており、
さらに、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる補助利用側熱交換器(28)と、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を利用側熱交換器(15)を迂回させて流すバイパス通路(26)を備え、
冷媒回路切替手段(13…31)は、室外熱交換器(21)に着いた霜を取り除く除霜運転モードの冷媒回路に切り替える機能を有するとともに、除霜運転モード時に、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を補助利用側熱交換器(28)を介して第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒をバイパス通路(26)を介して室外熱交換器(21)へ流入させて放熱させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクルを特徴とする。
In invention of Claim 5 , the 1st, 2nd compression mechanism (11a, 12a) which compresses and discharges a refrigerant | coolant, The utilization side heat exchanger (15) which heat-exchanges a refrigerant | coolant and the heat exchange object fluid, The decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, the refrigerant circuit in the cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange, and the fluid for heat exchange Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching the refrigerant circuit in the heating operation mode to be heated,
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
In the heating operation mode, the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) is sucked into the second compression mechanism (12a), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is used on the use side heat exchanger (15). Then, the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is supplied to the outdoor heat exchanger ( 21) is switched to a refrigerant circuit that evaporates and flows out of the outdoor heat exchanger (21) into the first compression mechanism (11a) ,
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21), The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is evaporated by the use side heat exchanger (15), The refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is switched to a refrigerant circuit that sucks into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a),
Furthermore , the auxiliary use side heat exchanger (28) for exchanging heat between the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the heat exchange target fluid, and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) on the use side and a bypass passage (26) passing the heat exchanger (15) to bypass,
The refrigerant circuit switching means (13... 31) has a function of switching to the refrigerant circuit in the defrosting operation mode for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (21), and at the time of the defrosting operation mode, the first compression mechanism (11a). ) Is sucked into the second compression mechanism (12a) through the auxiliary use side heat exchanger (28), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is passed through the bypass passage (26). The refrigeration cycle is switched to a refrigerant circuit that flows into the outdoor heat exchanger (21) and dissipates heat .

これによれば、除霜運転モード時に、第1圧縮機構(11a)→補助利用側熱交換器(28)→第2圧縮機構(12a)→バイパス通路(26)→室外熱交換器(21)の順に循環させる、ホットガスバイパスサイクルを構成して、室外熱交換器(21)の除霜を行うことができる。さらに、補助利用側熱交換器(28)を備えているので、除霜運転モード時であっても、第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒の有する熱によって、熱交換対象流体を加熱することができる。
なお、請求項4および請求項5に記載の発明おける、加熱運転モード時および冷却運転モード時の冷媒回路の主要構成は、前述した請求項1、3に記載の発明と同様の構成となっているので、加熱運転モード時および冷却運転モード時に請求項1、3に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
According to this, in the defrosting operation mode, the first compression mechanism (11a) → the auxiliary use side heat exchanger (28) → the second compression mechanism (12a) → the bypass passage (26) → the outdoor heat exchanger (21). The outdoor heat exchanger (21) can be defrosted by configuring a hot gas bypass cycle that circulates in this order. Further, since the auxiliary use side heat exchanger (28) is provided, the heat exchange target fluid is heated by the heat of the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) even in the defrosting operation mode. can do.
In the inventions according to claims 4 and 5, the main configuration of the refrigerant circuit in the heating operation mode and the cooling operation mode is the same as that of the inventions described in claims 1 and 3 described above. Therefore, the same effects as those of the first and third aspects of the invention can be achieved during the heating operation mode and the cooling operation mode.

また、請求項に記載した発明のように、請求項1ないしのいずれか1つに記載の冷凍サイクルにおいて、第1、第2圧縮機構(11a、12a)の冷媒吐出能力は、互いに独立して制御可能に構成されていてもよい。これにより、暖房運転モード時に、第1圧縮機構(11a)における圧縮比および第2圧縮機構(12a)における圧縮比を適切に調整して、より一層、サイクル効率の向上を狙うことができる。 In the refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 5 , as in the invention described in claim 6 , the refrigerant discharge capacities of the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are independent of each other. Thus, it may be configured to be controllable. Thereby, at the time of heating operation mode, the compression ratio in the 1st compression mechanism (11a) and the compression ratio in the 2nd compression mechanism (12a) can be adjusted appropriately, and improvement in cycle efficiency can be aimed at further.

さらに、請求項に記載した発明のように、請求項1ないしのいずれか1つに記載の冷凍サイクルにおいて、冷媒回路切替手段は、少なくとも第1、第2四方弁(13、14)を有して構成されており、第1四方弁(13)は、冷却運転モード時に、少なくとも第1圧縮機構(11a)吐出口側と室外熱交換器(21)とを接続し、加熱運転モード時に、少なくとも第1圧縮機構(11a)吐出口側と第2圧縮機構(12a)吸入口側とを接続し、第2四方弁(14)は、冷却運転モード時に、少なくとも第2圧縮機構(12a)吐出口側と室外熱交換器(21)とを接続し、加熱運転モード時に、少なくとも第2圧縮機構(12a)吐出口側と利用側熱交換器とを接続するようになっていてもよい。 Further, as in the invention described in claim 7 , in the refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 6 , the refrigerant circuit switching means includes at least the first and second four-way valves (13, 14). The first four-way valve (13) connects at least the first compression mechanism (11a) outlet side and the outdoor heat exchanger (21) in the cooling operation mode, and in the heating operation mode. The at least first compression mechanism (11a) discharge port side and the second compression mechanism (12a) suction port side are connected, and the second four-way valve (14) is at least the second compression mechanism (12a) in the cooling operation mode. The discharge port side and the outdoor heat exchanger (21) may be connected, and at least the second compression mechanism (12a) discharge port side and the use side heat exchanger may be connected in the heating operation mode.

これにより、冷却運転モード時には第1、第2圧縮機構(11a、12a)を並列的に接続したサイクルに切り替え、加熱運転モード時には第1、第2圧縮機構(11a、12a)を直列的に接続したサイクルに切り替える構成を、具体的かつ容易に実現できる。   Thereby, in the cooling operation mode, the cycle is switched to a cycle in which the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are connected in parallel, and in the heating operation mode, the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are connected in series. The configuration for switching to the cycle can be realized specifically and easily.

なお、本請求項における四方弁とは、ロータリーバルブ等により単一の弁として構成されたものに限定されず、複数の開閉弁(電磁弁)あるいは三方弁等を組み合わせて四方弁と同様の機能を発揮するように構成されたものを含む意味である。   In addition, the four-way valve in this claim is not limited to the one configured by a rotary valve or the like, and has the same function as a four-way valve by combining a plurality of on-off valves (electromagnetic valves) or three-way valves. It is the meaning including what was comprised so that it might exhibit.

さらに、請求項に記載の発明のように、請求項に記載の冷凍サイクルにおいて、第1四方弁(13)と室外熱交換器(21)とを接続する冷媒通路には、第1四方弁(13)側から室外熱交換器(21)側へ冷媒が流れることのみを許容する弁手段(25)が配置されていてもよい。 Further, as in the invention according to claim 8 , in the refrigeration cycle according to claim 7 , the refrigerant passage connecting the first four-way valve (13) and the outdoor heat exchanger (21) has a first four-way. Valve means (25) that only allows the refrigerant to flow from the valve (13) side to the outdoor heat exchanger (21) side may be arranged.

また、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   Further, the reference numerals in parentheses of each means described in this column and in the claims are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

第1実施形態の冷凍サイクルの暖房運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the heating operation mode of the refrigerating cycle of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷凍サイクルの冷房運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the cooling operation mode of the refrigerating cycle of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷凍サイクルの暖房運転モード時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant | coolant at the time of the heating operation mode of the refrigerating cycle of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷凍サイクルの冷房運転モード時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant | coolant at the time of the cooling operation mode of the refrigerating cycle of 1st Embodiment. 第2実施形態の冷凍サイクルの除霜運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the defrost operation mode of the refrigerating cycle of 2nd Embodiment. 第3実施形態の冷凍サイクルの除霜運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the defrost operation mode of the refrigerating cycle of 3rd Embodiment. 第4実施形態の冷凍サイクルの暖房運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the heating operation mode of the refrigerating cycle of 4th Embodiment. 第4実施形態の冷凍サイクルの冷房運転モード時の冷媒回路を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the refrigerant circuit at the time of the cooling operation mode of the refrigerating cycle of 4th Embodiment.

(第1実施形態)
図1〜図4により、本発明の第1実施形態を説明する。図1、図2は、本実施形態の蒸気圧縮式の冷凍サイクル10の全体構成図である。この冷凍サイクル10は、バス用の車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室(客室)内へ送風される送風空気を加熱する暖房運転モード(加熱運転モード)での運転と、送風空気を冷却する冷房運転モード(冷却運転モード)での運転とを切り替えることができる。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are overall configuration diagrams of a vapor compression refrigeration cycle 10 of the present embodiment. This refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner for buses, and operates in a heating operation mode (heating operation mode) that heats blown air that is blown into a cabin (guest room) that is a space to be air-conditioned. And the operation in the cooling operation mode (cooling operation mode) for cooling the blown air can be switched.

なお、図1は、冷凍サイクル10の暖房運転モード時における冷媒回路を示し、図2は、冷房運転モード時における冷媒回路を示し、図1、図2では、それぞれの運転モードにおける冷媒の流れを実線矢印で示している。   1 shows the refrigerant circuit in the heating operation mode of the refrigeration cycle 10, FIG. 2 shows the refrigerant circuit in the cooling operation mode, and FIGS. 1 and 2 show the flow of the refrigerant in each operation mode. This is indicated by a solid arrow.

本実施形態の冷凍サイクル10では、冷媒として、通常のフロン系冷媒(例えば、R134a、R407c)を採用しており、いずれの運転モードにおいてもサイクルの高圧側冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、冷媒には、第1、第2圧縮機11、12内の摺動部位を潤滑するための冷凍機油(オイル)が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。   In the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, a normal chlorofluorocarbon refrigerant (for example, R134a, R407c) is adopted as the refrigerant, and the pressure of the high-pressure side refrigerant in the cycle exceeds the critical pressure of the refrigerant in any operation mode. There is no subcritical refrigeration cycle. Further, the refrigerant is mixed with refrigerating machine oil (oil) for lubricating the sliding parts in the first and second compressors 11 and 12, and a part of the refrigerating machine oil circulates in the cycle together with the refrigerant. Yes.

冷凍サイクル10は、図1、図2に示すように、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機として、第1圧縮機11および第2圧縮機12を備えている。これらの圧縮機11、12の基本的構成は同一であって、具体的には、第1圧縮機11は、固定容量型の第1圧縮機構11aを第1電動モータ11bにて駆動する電動圧縮機であり、第2圧縮機12は、固定容量型の第2圧縮機構12aを第2電動モータ12bにて駆動する電動圧縮機である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the refrigeration cycle 10 includes a first compressor 11 and a second compressor 12 as compressors that compress and discharge the refrigerant. The basic configurations of the compressors 11 and 12 are the same. Specifically, the first compressor 11 is an electric compression that drives a fixed capacity type first compression mechanism 11a by a first electric motor 11b. The second compressor 12 is an electric compressor that drives a fixed capacity type second compression mechanism 12a by a second electric motor 12b.

第1、第2圧縮機構11a、12aとしては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構、ローリングピストン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、第1、第2電動モータ11b、12bは、それぞれ図示しない専用のインバータから出力される交流電流によって、その作動(回転数)が制御される交流モータである。これらのインバータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   As the first and second compression mechanisms 11a and 12a, various compression mechanisms such as a scroll compression mechanism, a vane compression mechanism, and a rolling piston compression mechanism can be employed. The first and second electric motors 11b and 12b are AC motors whose operation (number of rotations) is controlled by an AC current output from a dedicated inverter (not shown). The operation of these inverters is controlled by a control signal output from an air conditioning control device (not shown).

そして、これらのインバータが第1、第2電動モータ11b、12bの回転数を制御することによって、第1、第2圧縮機11、12(具体的には、第1、第2圧縮機構11a、12a)の冷媒吐出能力が変更される。つまり、本実施形態では、第1、第2電動モータ11b、12bが、それぞれ第1、第2圧縮機構11a、12aの吐出能力変更手段を構成している。もちろん、第1、第2電動モータ11b、12bとして直流モータを採用してもよい。   And these inverters control the rotation speed of the 1st, 2nd electric motor 11b, 12b, and, thereby, the 1st, 2nd compressor 11, 12 (specifically, 1st, 2nd compression mechanism 11a, The refrigerant discharge capacity of 12a) is changed. That is, in this embodiment, the 1st, 2nd electric motors 11b and 12b comprise the discharge capability change means of the 1st, 2nd compression mechanisms 11a and 12a, respectively. Of course, DC motors may be employed as the first and second electric motors 11b and 12b.

また、第1圧縮機11の冷媒吐出口には、冷房運転モードの冷媒回路と暖房運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段としての第1四方弁13が接続され、第2圧縮機12の冷媒吐出口には、同様の冷媒回路切替手段としての第2四方弁14が接続されている。   Further, a first four-way valve 13 as a refrigerant circuit switching means for switching between a refrigerant circuit in the cooling operation mode and a refrigerant circuit in the heating operation mode is connected to the refrigerant discharge port of the first compressor 11. The refrigerant discharge port is connected with a second four-way valve 14 as a similar refrigerant circuit switching means.

第1四方弁13は、第1圧縮機11の冷媒吐出口側と第2圧縮機12の冷媒吸入口側との間および後述するアキュムレータ23の気相冷媒出口側と後述する逆止弁25の上流側との間を同時に接続する暖房運転モード用の冷媒回路(図1の実線で示す回路)と、第1圧縮機11の冷媒吐出口側と逆止弁25の上流側との間およびアキュムレータ23の気相冷媒出口側と第2圧縮機12の冷媒吸入口側との間を同時に接続する冷房運転モード用の冷媒回路(図2の実線で示す回路)とを切り替える機能を果たす。   The first four-way valve 13 is provided between a refrigerant discharge port side of the first compressor 11 and a refrigerant suction port side of the second compressor 12, and a gas phase refrigerant outlet side of an accumulator 23 described later and a check valve 25 described later. A refrigerant circuit for heating operation mode (circuit shown by a solid line in FIG. 1) that connects the upstream side at the same time, the refrigerant outlet side of the first compressor 11 and the upstream side of the check valve 25, and an accumulator The refrigerant circuit for the cooling operation mode (circuit shown by a solid line in FIG. 2) that simultaneously connects the gas phase refrigerant outlet side of 23 and the refrigerant inlet side of the second compressor 12 is achieved.

第2四方弁14は、第2圧縮機12の冷媒吐出口側と利用側熱交換器15との間および後述する室外熱交換器21とアキュムレータ23の冷媒入口側との間を同時に接続する暖房運転モード用の冷媒回路(図1の実線で示す回路)と、第2圧縮機12の冷媒吐出口側と室外熱交換器21との間および利用側熱交換器15とアキュムレータ23の冷媒入口側との間を同時に接続する冷房運転モード用の冷媒回路(図2の実線で示す回路)とを切り替える機能を果たす。   The second four-way valve 14 is a heating unit that simultaneously connects between the refrigerant outlet side of the second compressor 12 and the use side heat exchanger 15 and between an outdoor heat exchanger 21 described later and the refrigerant inlet side of the accumulator 23. A refrigerant circuit for operation mode (a circuit indicated by a solid line in FIG. 1), a refrigerant outlet side of the second compressor 12 and the outdoor heat exchanger 21, and a refrigerant inlet side of the use side heat exchanger 15 and the accumulator 23. The refrigerant circuit for the cooling operation mode (circuit shown by the solid line in FIG. 2) that connects the two at the same time is switched.

なお、第1、第2四方弁13、14は、いずれも空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The operations of the first and second four-way valves 13 and 14 are controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

利用側熱交換器15は、送風ファン15aによって車室内へ向けて送風される送風空気の空気通路を形成する図示しないケーシング内に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させるものである。   The use-side heat exchanger 15 is arranged in a casing (not shown) that forms an air passage for the blown air blown toward the vehicle interior by the blower fan 15a, and exchanges heat between the refrigerant circulating in the inside and the blown air. It is something to be made.

具体的には、利用側熱交換器15は、暖房運転モードでは、第2圧縮機12から吐出された冷媒を送風空気と熱交換させて放熱させる放熱器として機能し、冷房運転モードでは、第1、第2圧縮機11、12の双方へ吸入される冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる蒸発器として機能する。送風ファン15aは、空調制御装置から出力される制御電圧によって、その作動が制御される電動送風機である。   Specifically, the use-side heat exchanger 15 functions as a radiator that causes the refrigerant discharged from the second compressor 12 to exchange heat with the blown air in the heating operation mode to dissipate heat, and in the cooling operation mode, the first heat exchanger 15 functions as a radiator. 1 and 2 function as an evaporator that evaporates the refrigerant sucked into the second compressors 11 and 12 by exchanging heat with the blown air. The blower fan 15a is an electric blower whose operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device.

暖房運転モード時における利用側熱交換器15の出口側には、利用側熱交換器15から流出した冷媒の流れを分岐する第1分岐部16の1つの冷媒出入口が接続されている。第1分岐部16は、3つの冷媒出入口を有する三方継手構造のものである。このような第1分岐部16は、配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて構成してもよい。   One refrigerant inlet / outlet of the first branch portion 16 that branches the flow of the refrigerant flowing out of the use side heat exchanger 15 is connected to the outlet side of the use side heat exchanger 15 in the heating operation mode. The first branch portion 16 has a three-way joint structure having three refrigerant outlets. Such a 1st branch part 16 may connect and comprise piping, and may provide and provide a some refrigerant path in a metal block or a resin block.

第1分岐部16の別の冷媒出入口には中間圧膨張弁17を介して内部熱交換器18の中間圧冷媒流路18aが接続され、さらに別の冷媒出入口には内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bが接続されている。   An intermediate pressure refrigerant flow path 18a of the internal heat exchanger 18 is connected to another refrigerant inlet / outlet of the first branch portion 16 via an intermediate pressure expansion valve 17, and a high pressure of the internal heat exchanger 18 is connected to another refrigerant inlet / outlet. A refrigerant flow path 18b is connected.

中間圧膨張弁17は、暖房運転モード時に利用側熱交換器15から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(第1減圧手段)である。具体的には、中間圧膨張弁17は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成された電気式膨張弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The intermediate pressure expansion valve 17 is a decompression means (first decompression means) that decompresses the high-pressure refrigerant that has flowed out of the use-side heat exchanger 15 in the heating operation mode until it becomes intermediate-pressure refrigerant. Specifically, the intermediate pressure expansion valve 17 has a valve body configured to be able to change the throttle opening, and an electric actuator including a stepping motor that changes the throttle opening of the valve body. It is an electric expansion valve, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device.

さらに、中間圧膨張弁17は、その絞り開度を全閉とすることで、第1分岐部16から中間圧冷媒流路18aの入口側へ至る冷媒通路における冷媒の流れを遮断して、冷媒回路を切り替えることができる。従って、本実施形態の中間圧膨張弁17は、減圧手段としての機能を果たすとともに、冷媒回路切替手段としての機能も果たす。なお、本実施形態では、冷房運転モード時に中間圧膨張弁17の絞り開度を全閉としている。   Further, the intermediate pressure expansion valve 17 fully closes the throttle opening, thereby blocking the refrigerant flow in the refrigerant passage from the first branching portion 16 to the inlet side of the intermediate pressure refrigerant flow path 18a. The circuit can be switched. Therefore, the intermediate pressure expansion valve 17 of the present embodiment functions as a decompression unit and also functions as a refrigerant circuit switching unit. In the present embodiment, the throttle opening of the intermediate pressure expansion valve 17 is fully closed during the cooling operation mode.

内部熱交換器18は、暖房運転モード時に中間圧冷媒流路18aを流通する中間圧膨張弁17にて減圧された中間圧冷媒と、高圧冷媒流路18bを流通する第1分岐部16にて分岐された高圧冷媒とを熱交換させるものである。なお、高圧冷媒は減圧されることによって温度低下するので、内部熱交換器18では、中間圧冷媒流路18aを流通する中間圧冷媒が加熱され、高圧冷媒流路18bを流通する高圧冷媒が冷却される。   The internal heat exchanger 18 includes an intermediate pressure refrigerant decompressed by the intermediate pressure expansion valve 17 that circulates in the intermediate pressure refrigerant flow path 18a in the heating operation mode, and a first branch portion 16 that circulates in the high pressure refrigerant flow path 18b. Heat exchange is performed with the branched high-pressure refrigerant. Since the temperature of the high-pressure refrigerant is reduced by reducing the pressure, in the internal heat exchanger 18, the intermediate-pressure refrigerant flowing through the intermediate-pressure refrigerant flow path 18a is heated, and the high-pressure refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path 18b is cooled. Is done.

この内部熱交換器18の具体的構成としては、板状の伝熱プレート部材を複数枚積層配置して各伝熱プレート部材間に中間圧冷媒流路18aおよび高圧冷媒流路18bを交互に形成し、伝熱プレートとを介して高圧冷媒と中間圧冷媒とを熱交換させるプレート式熱交換器を採用している。   As a specific configuration of the internal heat exchanger 18, a plurality of plate-like heat transfer plate members are stacked and intermediate pressure refrigerant flow paths 18a and high pressure refrigerant flow paths 18b are alternately formed between the heat transfer plate members. In addition, a plate type heat exchanger that exchanges heat between the high-pressure refrigerant and the intermediate-pressure refrigerant through the heat transfer plate is employed.

また、高圧冷媒流路18bを形成する外側管の内側に中間圧冷媒流路18aを形成する内側管を配置する二重管方式の熱交換器構成を採用してもよい。もちろん、高圧冷媒流路18bを内側管として、中間圧冷媒流路18aを外側管としてもよい。さらに、高圧冷媒流路18bと中間圧冷媒流路18aとを形成する冷媒配管同士を接合して熱交換させる構成等を採用してもよい。   Moreover, you may employ | adopt the double-tube-type heat exchanger structure which arrange | positions the inner side pipe | tube which forms the intermediate pressure refrigerant flow path 18a inside the outer side pipe | tube which forms the high pressure refrigerant flow path 18b. Of course, the high-pressure refrigerant flow path 18b may be an inner pipe and the intermediate-pressure refrigerant flow path 18a may be an outer pipe. Furthermore, the structure etc. which join the refrigerant | coolant piping which forms the high pressure refrigerant flow path 18b and the intermediate pressure refrigerant flow path 18a, and heat-exchange may be employ | adopted.

暖房運転モード時における内部熱交換器18の中間圧冷媒流路18aの出口側には、第1合流部19の1つの冷媒出入口が接続されている。第1合流部19の基本的構成は、第1分岐部16と同様で、第1合流部19の別の冷媒出入口には、第1四方弁13の1つの冷媒出入口が接続され、さらに別の冷媒出入口には、第2圧縮機12の吸入口側が接続されている。   One refrigerant inlet / outlet of the first junction 19 is connected to the outlet side of the intermediate pressure refrigerant flow path 18a of the internal heat exchanger 18 in the heating operation mode. The basic configuration of the first merging portion 19 is the same as that of the first branching portion 16, and one refrigerant inlet / outlet of the first four-way valve 13 is connected to another refrigerant inlet / outlet of the first merging portion 19. The inlet / outlet side of the second compressor 12 is connected to the refrigerant inlet / outlet.

これにより、暖房運転モード時には、中間圧冷媒流路18aから流出した中間圧冷媒が第1合流部19へ流入するとともに、第1圧縮機11から吐出された中間圧冷媒が第1合流部19へ流入して、第2圧縮機12の吸入口側へ流出していく。また、冷房運転モード時には、アキュムレータ23から流出した低圧冷媒が第1四方弁13を介して第1合流部19へ流入して、第2圧縮機12の吸入口側へ流出していく。   Thereby, during the heating operation mode, the intermediate pressure refrigerant flowing out from the intermediate pressure refrigerant flow path 18a flows into the first merging portion 19 and the intermediate pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 is transferred to the first merging portion 19. It flows in and flows out to the suction port side of the second compressor 12. In the cooling operation mode, the low-pressure refrigerant that has flowed out of the accumulator 23 flows into the first merging portion 19 via the first four-way valve 13 and flows out to the suction port side of the second compressor 12.

一方、暖房運転モード時における内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bの出口側には、低圧膨張弁20の入口側が接続されている。低圧膨張弁20は、暖房運転モード時には高圧冷媒流路18bから流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させ、冷房運転モード時には、室外熱交換器21から流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧手段(第2減圧手段)である。   On the other hand, the inlet side of the low-pressure expansion valve 20 is connected to the outlet side of the high-pressure refrigerant flow path 18b of the internal heat exchanger 18 in the heating operation mode. The low pressure expansion valve 20 depressurizes the high pressure refrigerant flowing out from the high pressure refrigerant flow path 18b in the heating operation mode until it becomes a low pressure refrigerant, and in the cooling operation mode until the high pressure refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 21 becomes the low pressure refrigerant. A decompression means (second decompression means) for decompressing.

低圧膨張弁20の基本的構成は、中間圧膨張弁17と同様である。従って、低圧膨張弁20は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成され、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The basic configuration of the low pressure expansion valve 20 is the same as that of the intermediate pressure expansion valve 17. Therefore, the low-pressure expansion valve 20 is configured to include a valve body that can change the throttle opening degree and an electric actuator that changes the throttle opening degree of the valve body, and is a control that is output from the air conditioning control device. The operation is controlled by the signal.

暖房運転モード時における低圧膨張弁20の出口側には、室外熱交換器21が接続されている。室外熱交換器21は、車両天井部等に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風ファン21aによって送風される室外空気(外気)とを熱交換させるものである。   An outdoor heat exchanger 21 is connected to the outlet side of the low pressure expansion valve 20 in the heating operation mode. The outdoor heat exchanger 21 is arranged in the vehicle ceiling or the like, and exchanges heat between the refrigerant circulating inside the outdoor air (outside air) blown by the blower fan 21a.

具体的には、室外熱交換器21は、暖房運転モードでは、第1圧縮機11へ吸入される冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる蒸発器として機能し、冷房運転モードでは、第1、第2圧縮機11、12の双方から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器として機能する。送風ファン21aは、空調制御装置から出力される制御電圧によって、その作動が制御される電動送風機である。   Specifically, the outdoor heat exchanger 21 functions as an evaporator that evaporates the refrigerant sucked into the first compressor 11 by exchanging heat with the outside air in the heating operation mode, and in the cooling operation mode, the first, The refrigerant discharged from both the second compressors 11 and 12 functions as a radiator that radiates heat by exchanging heat with the outside air. The blower fan 21a is an electric blower whose operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device.

さらに、暖房運転モード時における室外熱交換器21の出口側には、第2合流部22の1つの冷媒出入口が接続されている。第2合流部22の基本的構成は、第1分岐部16と同様で、第2合流部22の別の冷媒出入口には、第2四方弁14の1つの冷媒出入口が接続され、さらに別の冷媒出入口には、逆止弁22を介して第1四方弁13の1つの冷媒出入口が接続されている。   Further, one refrigerant inlet / outlet of the second junction 22 is connected to the outlet side of the outdoor heat exchanger 21 in the heating operation mode. The basic configuration of the second merging portion 22 is the same as that of the first branching portion 16, and one refrigerant inlet / outlet of the second four-way valve 14 is connected to another refrigerant inlet / outlet of the second merging portion 22. One refrigerant inlet / outlet of the first four-way valve 13 is connected to the refrigerant inlet / outlet via a check valve 22.

これにより、暖房運転モード時には、室外熱交換器21から流出した低圧冷媒が第2合流部22へ流入して、第2四方弁14を介してアキュムレータ23側へ流出し、冷房運転モード時には、第1圧縮機11から吐出された高圧冷媒が第1四方弁13を介して第2合流部22へ流入するとともに、第2圧縮機12から吐出された高圧冷媒が第2四方弁14を介して第2合流部22へ流入して、室外熱交換器21側へ流出していく。   Thereby, in the heating operation mode, the low-pressure refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the second junction 22 and flows out to the accumulator 23 side via the second four-way valve 14, and in the cooling operation mode, The high-pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the second junction 22 through the first four-way valve 13, and the high-pressure refrigerant discharged from the second compressor 12 passes through the second four-way valve 14 to the second 2 flows into the junction 22 and flows out to the outdoor heat exchanger 21 side.

アキュムレータ23は、その内部へ流入した冷媒の気液を分離する気液分離手段である。アキュムレータ23の気相冷媒出口側には、第2分岐部24の1つの冷媒出入口が接続されている。第2分岐部24の基本的構成は、第1分岐部16と同様で、第2分岐部24の別の冷媒出入口には、第1圧縮機11の冷媒吸入口側が接続され、さらに別の冷媒出入口には、逆止弁25の上流側が接続されている。   The accumulator 23 is a gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the refrigerant that has flowed into the accumulator 23. One refrigerant outlet / inlet of the second branch portion 24 is connected to the gas phase refrigerant outlet side of the accumulator 23. The basic structure of the second branch portion 24 is the same as that of the first branch portion 16, and the refrigerant inlet side of the first compressor 11 is connected to another refrigerant inlet / outlet of the second branch portion 24. The upstream side of the check valve 25 is connected to the entrance / exit.

逆止弁25は、第1四方弁13の1つの冷媒流出口側(上流側)からアキュムレータ23の冷媒入口側および室外熱交換器21側(下流側)へ冷媒が流れることのみを許容する弁手段である。これにより、暖房運転モード時には、室外熱交換器21から流出した冷媒が、第1四方弁13を介してアキュムレータ23の気相冷媒出口側へ流入してしまうことが防止され、冷房運転モード時には、第1圧縮機11から吐出された冷媒が、第1四方弁13を介して室外熱交換器21側へ流出することが許容される。   The check valve 25 is a valve that only allows the refrigerant to flow from one refrigerant outlet side (upstream side) of the first four-way valve 13 to the refrigerant inlet side of the accumulator 23 and the outdoor heat exchanger 21 side (downstream side). Means. This prevents the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 during the heating operation mode from flowing into the gas phase refrigerant outlet side of the accumulator 23 via the first four-way valve 13, and during the cooling operation mode, The refrigerant discharged from the first compressor 11 is allowed to flow out to the outdoor heat exchanger 21 side via the first four-way valve 13.

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置は、制御処理や演算処理を行うCPUおよびプログラムやデータ等を記憶するROMおよびRAM等の記憶回路を含む周知のマイクロコンピュータ、各種制御対象機器への制御信号あるいは制御電圧を出力する出力回路、各種センサの検出信号が入力される入力回路、および、電源回路等から構成されている。   Next, the electric control unit of this embodiment will be described. The air conditioning control device is a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a well-known microcomputer including a storage circuit such as ROM and RAM that stores programs and data, and outputs that output control signals or control voltages to various control target devices. The circuit includes an input circuit to which detection signals from various sensors are input, a power supply circuit, and the like.

空調制御装置の出力側には、制御対象機器として上述の第1、第2圧縮機11、12用(具体的には、第1、第2電動モータ11b、12b用)の各インバータ、第1、第2四方弁13、14、送風ファン15a、中間圧膨張弁17、低圧膨張弁20、送風ファン21a等が接続され、空調制御装置は、これらの制御対象機器の作動を制御する。   On the output side of the air-conditioning control device, the inverters for the first and second compressors 11 and 12 (specifically, for the first and second electric motors 11b and 12b) as control target devices, the first The second four-way valves 13, 14, the blower fan 15 a, the intermediate pressure expansion valve 17, the low pressure expansion valve 20, the blower fan 21 a, etc. are connected, and the air conditioning control device controls the operation of these control target devices.

なお、空調制御装置は、これらの制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体的に構成されたものであるが、空調制御装置のうち、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の制御手段を構成している。   In the air conditioning control device, the control means for controlling the operation of these control target devices is integrally configured. Among the air conditioning control devices, the configuration for controlling the operation of each control target device (hardware) Hardware and software) constitutes the control means of each control target device.

例えば、本実施形態では、第1電動モータ11b用のインバータの作動を制御して第1圧縮機構11aの冷媒吐出能力を制御する構成ハードウェアおよびソフトウェア)が第1吐出能力制御手段を構成し、第2電動モータ12b用のインバータの作動を制御して第2圧縮機構12aの冷媒吐出能力を制御する構成が第2吐出能力制御手段を構成している。   For example, in this embodiment, the configuration hardware and software for controlling the refrigerant discharge capacity of the first compression mechanism 11a by controlling the operation of the inverter for the first electric motor 11b constitutes the first discharge capacity control means, The configuration for controlling the refrigerant discharge capacity of the second compression mechanism 12a by controlling the operation of the inverter for the second electric motor 12b constitutes the second discharge capacity control means.

従って、第1、第2電動モータ11b、12bの回転数、すなわち第1、第2圧縮機構11a、12aの冷媒吐出能力は、それぞれ第1吐出能力制御手段および第2吐出能力制御手段によって、互いに独立して制御できるようになっている。   Therefore, the rotation speeds of the first and second electric motors 11b and 12b, that is, the refrigerant discharge capacities of the first and second compression mechanisms 11a and 12a are mutually controlled by the first discharge capacity control unit and the second discharge capacity control unit, respectively. It can be controlled independently.

さらに、第1、第2四方弁13、14および中間圧膨張弁17の作動を制御して暖房運転モード時における冷媒回路と冷房運転モード時における冷媒回路とを切替制御する構成が冷媒回路切替制御手段を構成している。もちろん、第1、第2吐出能力制御手段および冷媒回路切替制御手段を、空調制御装置に対してそれぞれ別体の制御装置として構成してもよい。   Further, the refrigerant circuit switching control is configured to control the operation of the first and second four-way valves 13 and 14 and the intermediate pressure expansion valve 17 to switch between the refrigerant circuit in the heating operation mode and the refrigerant circuit in the cooling operation mode. Means. Of course, the first and second discharge capacity control means and the refrigerant circuit switching control means may be configured as separate control devices for the air conditioning control device.

一方、空調制御装置の入力側には、車室内の内気温Trを検出する内気温検出手段としての内気温センサ、車室外の外気温Tamを検出する外気温検出手段としての外気温センサ、利用側熱交換器15から吹き出される吹出空気温度Teを検出する吹出空気温度検出手段としての吹出温度センサ等の各種空調制御用センサが接続され、これらのセンサ群の検出信号が空調制御装置へ入力される。   On the other hand, on the input side of the air conditioning control device, an internal air temperature sensor as an internal air temperature detection means for detecting the internal air temperature Tr in the vehicle interior, an external air temperature sensor as an external air temperature detection means for detecting the external air temperature Tam outside the vehicle interior, use Various air-conditioning control sensors such as a blow-out temperature sensor as a blow-off air temperature detecting means for detecting the blow-out air temperature Te blown out from the side heat exchanger 15 are connected, and detection signals from these sensor groups are input to the air-conditioning control device. Is done.

なお、本実施形態では、吹出温度センサとして、具体的に、利用側熱交換器15の熱交換フィン温度を検出しているが、吹出温度センサとしては、利用側熱交換器15内部を流通する冷媒の温度を検出する温度センサや、利用側熱交換器15から車室内へ向けて吹き出される送風空気の温度を検出する温度センサ等を採用してもよい。   In addition, in this embodiment, although the heat exchange fin temperature of the utilization side heat exchanger 15 is specifically detected as a blowing temperature sensor, it distribute | circulates inside the utilization side heat exchanger 15 as a blowing temperature sensor. You may employ | adopt the temperature sensor etc. which detect the temperature of the temperature sensor which detects the temperature of a refrigerant | coolant, the temperature of the ventilation air which blows off toward the vehicle interior from the utilization side heat exchanger 15.

さらに、空調制御装置の入力側には、運転席に設けられた操作パネルが接続されている。この操作パネルには、車両用空調装置の作動要求信号あるいは停止要求信号を出力する作動・停止スイッチ、車室内の目標温度Tsetを設定する目標温度設定スイッチ等が設けられ、これらのスイッチの操作信号が空調制御装置へ入力される。   Further, an operation panel provided in the driver's seat is connected to the input side of the air conditioning control device. The operation panel is provided with an operation / stop switch for outputting an operation request signal or a stop request signal for a vehicle air conditioner, a target temperature setting switch for setting a target temperature Tset in the vehicle interior, and the operation signals of these switches. Is input to the air conditioning controller.

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の冷凍サイクル10は、車両の起動状態において操作パネルの作動・停止スイッチが投入(ON)されると作動する。具体的には、作動・停止スイッチが投入されると、空調制御装置が予め記憶回路に記憶されている空調制御用プログラムを実行する。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. The refrigeration cycle 10 of the present embodiment operates when an operation panel stop / start switch is turned on (ON) in a vehicle start-up state. Specifically, when the operation / stop switch is turned on, the air conditioning control device executes the air conditioning control program stored in the storage circuit in advance.

この空調制御用プログラムでは、上述した各種空調制御用センサの検出信号および操作パネルから出力される操作信号を読み込み、読み込まれた検出信号および操作信号に基づいて各種制御対象機器の制御状態を決定し、さらに、決定した制御状態が得られるように各種制御対象機器へ制御信号あるいは制御電圧を出力する。   In this air conditioning control program, the detection signals of the various air conditioning control sensors described above and the operation signals output from the operation panel are read, and the control states of various control target devices are determined based on the read detection signals and operation signals. Further, a control signal or a control voltage is output to various devices to be controlled so that the determined control state is obtained.

そして、操作パネルの作動・停止スイッチの解除(OFF)等によって車両用空調装置の作動停止が要求されるまで、上述した検出信号および操作信号の読み込み→各種制御対象機器の制御状態の決定→各種制御対象機器に対する制御信号あるいは制御電圧の出力といった制御ルーチンを繰り返す。   Then, until the operation stop of the vehicle air conditioner is requested by releasing (OFF) the operation panel stop / operation switch, etc., reading of the detection signal and operation signal described above → determining the control state of various control target devices → various A control routine such as output of a control signal or control voltage for the control target device is repeated.

また、本実施形態の冷凍サイクル10は、前述の如く、暖房運転モードでの運転と冷房運転モードでの運転を切り替えることができる。まず、暖房運転モードでの運転は、空調制御装置が検出信号および操作信号を読み込んだ際に、目標温度設定スイッチによって設定された目標温度Tsetが外気温センサによって検出された外気温Tamよりも高くなっている際に実行される。   Further, as described above, the refrigeration cycle 10 of the present embodiment can be switched between the operation in the heating operation mode and the operation in the cooling operation mode. First, in the operation in the heating operation mode, when the air conditioning controller reads the detection signal and the operation signal, the target temperature Tset set by the target temperature setting switch is higher than the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor. It is executed when

具体的には、暖房運転モードでは、空調制御装置が、第1圧縮機11の冷媒吐出口側と第2圧縮機12の冷媒吸入口側との間およびアキュムレータ23の気相冷媒出口側と逆止弁25の上流側との間を同時に接続するように第1四方弁13の作動を制御し、第2圧縮機12の冷媒吐出口側と利用側熱交換器15との間および室外熱交換器21とアキュムレータ23の冷媒入口側との間を同時に接続するように第2四方弁14の作動を制御する。   Specifically, in the heating operation mode, the air-conditioning control device is opposite to the refrigerant outlet side of the first compressor 11 and the refrigerant inlet side of the second compressor 12 and the gas phase refrigerant outlet side of the accumulator 23. The operation of the first four-way valve 13 is controlled so that the upstream side of the stop valve 25 is connected simultaneously, and the outdoor heat exchange between the refrigerant discharge port side of the second compressor 12 and the use side heat exchanger 15 is performed. The operation of the second four-way valve 14 is controlled so that the vessel 21 and the refrigerant inlet side of the accumulator 23 are connected simultaneously.

さらに、空調制御装置は、それぞれの絞り開度が予め定めた所定開度となるように中間圧膨張弁17および低圧膨張弁20の作動を制御する。これにより、図1の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。従って、暖房運転モード時の冷凍サイクル10では、図3の模式的なモリエル線図に示すように、サイクルを循環する冷媒の状態が変化する。   Further, the air conditioning control device controls the operations of the intermediate pressure expansion valve 17 and the low pressure expansion valve 20 so that the respective throttle openings become predetermined predetermined openings. Thereby, it changes to the refrigerant circuit through which a refrigerant flows, as shown by the solid line arrow of FIG. Therefore, in the refrigeration cycle 10 in the heating operation mode, as shown in the schematic Mollier diagram of FIG. 3, the state of the refrigerant circulating in the cycle changes.

なお、図3のモリエル線図は、利用側熱交換器15における冷媒の凝縮温度を20℃とし、室外熱交換器21における冷媒の蒸発温度を−20℃とした際の冷媒の状態の変化を太実線で示し、同じ条件で冷房運転モード時のサイクル構成で作動させた際の冷媒の状態の変化を細破線で示している。   In addition, the Mollier diagram of FIG. 3 shows the change of the state of the refrigerant when the condensation temperature of the refrigerant in the use side heat exchanger 15 is 20 ° C. and the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 21 is −20 ° C. The change of the state of the refrigerant | coolant at the time of making it operate | move with the cycle structure at the time of the air_conditionaing | cooling operation mode on the same conditions is shown with the thin broken line.

まず、第1圧縮機11にて中間圧となるまで圧縮された中間圧冷媒(図3のa1H点)が、第1四方弁13を介して第1合流部19へ流入し、第1合流部19にて中間圧膨張弁17から流出した中間圧冷媒と合流する(図3のa1H点→a2H点、d1H点→a2H点)。第1合流部19から流出した中間圧冷媒は、第2圧縮機12へ吸入されて、高圧冷媒となるまで圧縮される(図3のa2H点→a3H点)。 First, the intermediate pressure refrigerant (a1 H point in FIG. 3) compressed to the intermediate pressure in the first compressor 11 flows into the first merging portion 19 via the first four-way valve 13, and the first merging It merges with the intermediate pressure refrigerant that has flowed out of the intermediate pressure expansion valve 17 at the portion 19 (point a1 H → a2 H, point d1 H → a2 H in FIG. 3). The intermediate-pressure refrigerant flowing from the first confluence unit 19, is sucked into the second compressor 12, it is compressed to a high pressure refrigerant (a2 H point in Fig. 3 → a3 H point).

第2圧縮機12から吐出された高圧冷媒は、利用側熱交換器15へ流入して送風ファン15aから送風された送風空気と熱交換して放熱する(図3のa3H点→b1H点)。これにより、送風空気が加熱されて、車室内の暖房が実現される。利用側熱交換器15から流出した高圧冷媒の流れは、第1分岐部16にて分岐される。 The high-pressure refrigerant discharged from the second compressor 12 flows into the use-side heat exchanger 15 and dissipates heat by exchanging heat with the blown air blown from the blower fan 15a (a3 H point → b1 H point in FIG. 3). ). Thereby, blowing air is heated and heating of a vehicle interior is implement | achieved. The flow of the high-pressure refrigerant that has flowed out of the use side heat exchanger 15 is branched at the first branching section 16.

第1分岐部16にて分岐された一方の高圧冷媒は、中間圧膨張弁17にて中間圧冷媒となるまで減圧されて内部熱交換器18の中間圧冷媒流路18aへ流入する(図3のb1H点→c1H点)。一方、第1分岐部16にて分岐された他方の高圧冷媒は、内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bへ流入する。 One of the high-pressure refrigerants branched at the first branching portion 16 is decompressed by the intermediate-pressure expansion valve 17 until it becomes intermediate-pressure refrigerant, and flows into the intermediate-pressure refrigerant flow path 18a of the internal heat exchanger 18 (FIG. 3). B1 H point → c1 H point). On the other hand, the other high-pressure refrigerant branched by the first branch part 16 flows into the high-pressure refrigerant flow path 18 b of the internal heat exchanger 18.

内部熱交換器18では、中間圧冷媒流路18aを流通する中間圧冷媒と高圧冷媒流路18bを流通する高圧冷媒が熱交換する。これにより、中間圧冷媒流路18aを流通する冷媒が加熱されてエンタルピを増加させ、気相冷媒となって第1合流部19へ流入する(図3のc1H点→d1H点)。一方、高圧冷媒流路18bを流通する冷媒は冷却されてエンタルピを低下させる(図3のb1H点→b2H点)。 In the internal heat exchanger 18, the intermediate pressure refrigerant flowing through the intermediate pressure refrigerant flow path 18a and the high pressure refrigerant flowing through the high pressure refrigerant flow path 18b exchange heat. Thereby, the refrigerant | coolant which distribute | circulates the intermediate pressure refrigerant | coolant flow path 18a is heated, an enthalpy is increased, it becomes a gaseous-phase refrigerant | coolant, and flows in into the 1st confluence | merging part 19 (c1 H point-> d1 H point of FIG. 3). On the other hand, the refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant flow path 18b is cooled to lower the enthalpy (b1 H point → b2 H point in FIG. 3).

内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bから流出した高圧冷媒は、低圧膨張弁20にて低圧冷媒となるまで減圧されて室外熱交換器21へ流入する(図3のb2H点→c2H点)。室外熱交換器21では、低圧冷媒が送風ファン21aによって送風された外気から吸熱して蒸発する(図3のc2H点→d2H点)。 The high-pressure refrigerant that has flowed out of the high-pressure refrigerant flow path 18b of the internal heat exchanger 18 is reduced in pressure until it becomes low-pressure refrigerant in the low-pressure expansion valve 20, and flows into the outdoor heat exchanger 21 (b2 H point → c2 H in FIG. 3). point). In the outdoor heat exchanger 21, the low-pressure refrigerant is evaporated by absorbing heat from outside air blown by the blower fan 21a (c2 H point in Fig. 3 → d2 H point).

室外熱交換器21から流出した低圧冷媒は、第2合流部22および第2四方弁14を介して、アキュムレータ23へ流入して気液分離される。この際、逆止弁25の作用によって、第2合流部22からアキュムレータ23の気相冷媒出口側へ低圧冷媒が逆流してしまうことが防止される。アキュムレータ23の気相冷媒出口から流出した低圧気相冷媒(図3のeH点)は、第1圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される(図3のeH点→a1H点)。 The low-pressure refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the accumulator 23 via the second junction 22 and the second four-way valve 14 and is separated into gas and liquid. At this time, the action of the check valve 25 prevents the low pressure refrigerant from flowing backward from the second junction 22 to the gas phase refrigerant outlet side of the accumulator 23. Low-pressure gas-phase refrigerant flowing from the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 23 (e H point in Fig. 3) is compressed again is sucked into the first compressor 11 (e H point in Fig. 3 → a1 H point).

上記の如く、本実施形態の冷凍サイクル10によれば、暖房運転モードでは、第1圧縮機11(具体的には、第1圧縮機構11a)および第2圧縮機12(具体的には、第2圧縮機構12a)を直列的に接続して冷媒を多段階に昇圧して、中間圧膨張弁17にて減圧された中間圧冷媒を第1圧縮機11から吐出された冷媒と合流させて第2圧縮機12へ吸入される、いわゆるエコノマイザ式冷凍サイクルが構成され、車室内の暖房が実現される。   As described above, according to the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, in the heating operation mode, the first compressor 11 (specifically, the first compression mechanism 11a) and the second compressor 12 (specifically, the first compressor 11). 2 compression mechanisms 12a) are connected in series to increase the pressure of the refrigerant in multiple stages, and the intermediate pressure refrigerant decompressed by the intermediate pressure expansion valve 17 is joined with the refrigerant discharged from the first compressor 11. A so-called economizer refrigeration cycle that is sucked into the two compressors 12 is configured, and heating of the passenger compartment is realized.

次に、冷房運転モードでの運転は、空調制御装置が検出信号および操作信号を読み込んだ際に、目標温度設定スイッチによって設定された目標温度Tsetが外気温センサによって検出された外気温Tam以下になっている際に実行される。   Next, in the cooling operation mode, when the air conditioning controller reads the detection signal and the operation signal, the target temperature Tset set by the target temperature setting switch is less than or equal to the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor. It is executed when

具体的には、冷房運転モードでは、空調制御装置が、第1圧縮機11の冷媒吐出口側と逆止弁25の上流側との間およびアキュムレータ23の気相冷媒出口側と第2圧縮機12の冷媒吸入口側との間を同時に接続するように第1四方弁13の作動を制御し、第2圧縮機12の冷媒吐出口側と室外熱交換器21との間および利用側熱交換器15とアキュムレータ23の冷媒入口側との間を同時に接続するように第2四方弁14の作動を制御する。   Specifically, in the cooling operation mode, the air-conditioning control device operates between the refrigerant discharge port side of the first compressor 11 and the upstream side of the check valve 25 and the gas phase refrigerant outlet side of the accumulator 23 and the second compressor. 12, the operation of the first four-way valve 13 is controlled so as to be simultaneously connected to the refrigerant suction port side, and between the refrigerant discharge port side of the second compressor 12 and the outdoor heat exchanger 21, and use side heat exchange. The operation of the second four-way valve 14 is controlled so that the container 15 and the refrigerant inlet side of the accumulator 23 are connected simultaneously.

さらに、空調制御装置は、中間圧膨張弁17を全閉状態とし、低圧膨張弁20の絞り開度が予め定めた所定開度となるように低圧膨張弁20の作動を制御する。これにより、図2の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。   Further, the air conditioning controller controls the operation of the low pressure expansion valve 20 so that the intermediate pressure expansion valve 17 is fully closed and the throttle opening of the low pressure expansion valve 20 becomes a predetermined opening degree. Thereby, it changes to the refrigerant circuit through which a refrigerant flows, as shown by the solid line arrow of FIG.

従って、冷房運転モード時の冷凍サイクル10では、図4のモリエル線図に示すように、サイクルを循環する冷媒の状態が変化する。なお、図4のモリエル線図は、利用側熱交換器15における冷媒の蒸発温度を20℃とし、室外熱交換器21における冷媒の凝縮温度を50℃とした際の冷媒の状態の変化を太実線で示し、同じ条件で暖房運転モード時のサイクル構成で作動させた際の冷媒の状態の変化を細破線で示している。   Therefore, in the refrigeration cycle 10 in the cooling operation mode, the state of the refrigerant circulating in the cycle changes as shown in the Mollier diagram of FIG. The Mollier diagram of FIG. 4 shows the change in the state of the refrigerant when the refrigerant evaporation temperature in the use side heat exchanger 15 is 20 ° C. and the refrigerant condensation temperature in the outdoor heat exchanger 21 is 50 ° C. The change of the state of the refrigerant | coolant at the time of making it operate | move by the cycle structure at the time of heating operation mode on the same conditions is shown with the thin line with the thin line.

まず、第1圧縮機11にて高圧冷媒となるまで圧縮された冷媒が第1四方弁13および逆止弁25を介して第2合流部22へ流入し、第2圧縮機12にて高圧冷媒となるまで圧縮された冷媒が第2四方弁14を介して第2合流部22へ流入し、双方の圧縮機11、12から吐出された冷媒が第2合流部22にて合流する(図4のaC点)。 First, the refrigerant compressed until it becomes a high-pressure refrigerant in the first compressor 11 flows into the second junction 22 through the first four-way valve 13 and the check valve 25, and the high-pressure refrigerant in the second compressor 12. The refrigerant that has been compressed until reaches the second merging portion 22 through the second four-way valve 14, and the refrigerant discharged from both compressors 11 and 12 merges at the second merging portion 22 (FIG. 4). A C point).

第2合流部22にて合流した高圧冷媒は室外熱交換器21へ流入して、送風ファン21aによって送風された外気と熱交換して放熱する(図4のaC点→bC点)。室外熱交換器21から流出した高圧冷媒は、低圧膨張弁20にて低圧冷媒となるまで減圧されて内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bへ流入する(図4のbC点→cC点)。 The high-pressure refrigerant merged at the second merger 22 flows into the outdoor heat exchanger 21 and dissipates heat by exchanging heat with the outside air blown by the blower fan 21a (a C point → b C point in FIG. 4). The high-pressure refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 is depressurized by the low-pressure expansion valve 20 until it becomes low-pressure refrigerant, and flows into the high-pressure refrigerant flow path 18b of the internal heat exchanger 18 (b C point → c C in FIG. 4). point).

ここで、冷房運転モードでは、中間圧膨張弁17が全閉状態となっているので、内部熱交換器18の中間圧冷媒流路18aには冷媒が流入しない。従って、冷房運転モード時の内部熱交換器18では冷媒同士の熱交換は行われず、高圧冷媒流路18bは単なる冷媒通路として機能する。   Here, in the cooling operation mode, the intermediate pressure expansion valve 17 is in a fully closed state, so that the refrigerant does not flow into the intermediate pressure refrigerant flow path 18a of the internal heat exchanger 18. Therefore, the internal heat exchanger 18 in the cooling operation mode does not exchange heat between the refrigerants, and the high-pressure refrigerant flow path 18b functions as a simple refrigerant passage.

さらに、内部熱交換器18の高圧冷媒流路18bから流出した低圧冷媒の流れは第1分岐部16にて分岐されることなく、利用側熱交換器15へ流入する。利用側熱交換器15へ流入した低圧冷媒は、送風ファン15aから送風された送風空気から吸熱して蒸発する(図4のcC点→dC点)。これにより、送風空気が冷却されて、車室内の冷房が実現される。 Further, the flow of the low-pressure refrigerant flowing out from the high-pressure refrigerant flow path 18 b of the internal heat exchanger 18 flows into the use side heat exchanger 15 without being branched at the first branching portion 16. The low-pressure refrigerant flowing into the use side heat exchanger 15 absorbs heat from the blown air blown from the blower fan 15a and evaporates (c C point → d C point in FIG. 4). Thereby, blowing air is cooled and cooling of a vehicle interior is implement | achieved.

利用側熱交換器15から流出した低圧冷媒は、第2四方弁14を介してアキュムレータ23へ流入して気液分離される。アキュムレータ23の気相冷媒出口から流出した低圧冷媒(図4のeC点)の流れは、第2分岐部24にて分岐され、分岐された一方の低圧冷媒は第1圧縮機11へ吸入されて再び圧縮され、分岐された他方の低圧冷媒は第1四方弁13を介して第2圧縮機12へ吸入されて再び圧縮される(図4のeC点→aC点)。 The low-pressure refrigerant that has flowed out of the use-side heat exchanger 15 flows into the accumulator 23 through the second four-way valve 14 and is separated into gas and liquid. The flow of the low-pressure refrigerant (point e C in FIG. 4) that has flowed out of the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 23 is branched by the second branch section 24, and one of the branched low-pressure refrigerant is sucked into the first compressor 11. The other low-pressure refrigerant that has been compressed and branched is drawn into the second compressor 12 via the first four-way valve 13 and compressed again (point e C → point a C in FIG. 4).

上記の如く、本実施形態の冷凍サイクル10によれば、冷房運転モードでは、第1圧縮機11(具体的には、第1圧縮機構11a)および第2圧縮機12(具体的には、第2圧縮機構12a)を並列的に接続した通常の冷凍サイクルが構成され、車室内の冷房が実現される。   As described above, according to the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, in the cooling operation mode, the first compressor 11 (specifically, the first compression mechanism 11a) and the second compressor 12 (specifically, the first compressor 11). A normal refrigeration cycle in which two compression mechanisms 12a) are connected in parallel is configured, and cooling of the passenger compartment is realized.

従って、本実施形態の冷凍サイクル10では、いずれの運転モード時にも、第1、第2圧縮機11、12の2つの圧縮機に冷媒吐出能力を発揮させることができ、1つの圧縮機のみに冷媒吐出能力を発揮させる場合に対して、熱交換対象流体である車室内へ送風される送風空気を効率的に加熱あるいは冷却することができる。   Therefore, in the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, the refrigerant discharge capacity can be exerted on the two compressors of the first and second compressors 11 and 12 in any operation mode, and only one compressor is used. In contrast to the case where the refrigerant discharge capacity is exhibited, the blown air blown into the vehicle interior, which is the heat exchange target fluid, can be efficiently heated or cooled.

さらに、暖房運転モード時には、内部熱交換器18を用いたエコノマイザ式冷凍サイクルが構成されるので、冷凍サイクル10に高いサイクル効率(COP)を発揮させることができるとともに、中間圧膨張弁17にて減圧された中間圧冷媒を加熱気化させることができ、第2圧縮機12の液圧縮の防止できる。   Furthermore, since the economizer refrigeration cycle using the internal heat exchanger 18 is configured in the heating operation mode, the refrigeration cycle 10 can exhibit high cycle efficiency (COP), and the intermediate pressure expansion valve 17 can The decompressed intermediate pressure refrigerant can be heated and vaporized, and liquid compression of the second compressor 12 can be prevented.

ところで、暖房運転モードでは、2つの圧縮機11、12が直列的に接続されることから、並列的に接続される場合に対して、サイクル内を循環する循環冷媒流量が減少してしまう。このため、暖房運転モード時に放熱器として機能する利用側熱交換器15における加熱能力の低下が懸念される。   By the way, in the heating operation mode, since the two compressors 11 and 12 are connected in series, the flow rate of the circulating refrigerant circulating in the cycle is reduced as compared to the case where they are connected in parallel. For this reason, we are anxious about the fall of the heating capability in the utilization side heat exchanger 15 which functions as a heat radiator at the time of heating operation mode.

なお、暖房運転モード時の利用側熱交換器15における加熱能力とは、利用側熱交換器15を流通する冷媒流量Grに対して、利用側熱交換器15の入口側冷媒のエンタルピと出口側冷媒のエンタルピとの差(放熱器側のエンタルピ差)、すなわち、図3のa3H点とb1H点とのエンタルピ差を積算した値として定義される。 The heating capacity in the use side heat exchanger 15 in the heating operation mode is the enthalpy and outlet side of the inlet side refrigerant of the use side heat exchanger 15 with respect to the refrigerant flow rate Gr flowing through the use side heat exchanger 15. It is defined as a value obtained by integrating the difference from the enthalpy of the refrigerant (enthalpy difference on the radiator side), that is, the enthalpy difference between the a3 H point and the b1 H point in FIG.

これに対して、本実施形態では、内部熱交換器18を備えているので、蒸発器として機能する室外熱交換器21の出口側冷媒のエンタルピと入口側冷媒のエンタルピとの差(蒸発器側のエンタルピ差)、すなわち、図3のd2H点とc2H点とのエンタルピ差を、細破線に示す通常の冷凍サイクルに対して、図3のΔH1の分だけ拡大することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the internal heat exchanger 18 is provided, the difference between the enthalpy of the outlet side refrigerant and the enthalpy of the inlet side refrigerant of the outdoor heat exchanger 21 functioning as an evaporator (on the evaporator side) 3), that is, the enthalpy difference between the d2 H point and the c2 H point in FIG. 3 can be enlarged by ΔH1 in FIG. 3 with respect to the normal refrigeration cycle indicated by the thin broken line.

従って、室外熱交換器21を流通する冷媒流量Geと蒸発器側のエンタルピ差との積で定義される室外熱交換器21における冷媒の吸熱能力を増大させて、利用側熱交換器15における送風空気の加熱能力の低下を抑制することができる。   Therefore, the heat absorption capacity of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 21 defined by the product of the refrigerant flow rate Ge flowing through the outdoor heat exchanger 21 and the enthalpy difference on the evaporator side is increased, and the air blowing in the use side heat exchanger 15 is increased. It is possible to suppress a decrease in air heating capability.

一方、冷房運転モードでは、通常の冷凍サイクルが構成されるため、蒸発器として機能する利用側熱交換器15における蒸発器側のエンタルピ差、すなわち、図4のdC点とcC点とのエンタルピ差が、細破線に示すエコノマイザ式冷凍サイクルに対して、図4のΔH2の分だけ縮小する。このため、利用側熱交換器15における冷媒の吸熱能力(送風空気の冷却能力)の低下が懸念される。 On the other hand, in the cooling operation mode, since a normal refrigeration cycle is configured, the difference in enthalpy on the evaporator side in the use side heat exchanger 15 functioning as an evaporator, that is, between the points d C and c C in FIG. The enthalpy difference is reduced by ΔH2 in FIG. 4 with respect to the economizer refrigeration cycle indicated by the thin broken line. For this reason, there is a concern that the refrigerant heat absorption capacity (cooling capacity of the blown air) in the use-side heat exchanger 15 is reduced.

これに対して、冷房運転モードでは、放熱器として機能する熱交換器における冷媒凝縮圧力と蒸発器として機能する熱交換器における冷媒蒸発圧力との差(サイクルの高低圧差)が、暖房運転モードよりも縮小するため、図4のΔH2についても図3のΔH1よりも小さくなる。従って、蒸発器側のエンタルピ差がΔH2の分だけ縮小することの吸熱能力の低下は少ない。   In contrast, in the cooling operation mode, the difference between the refrigerant condensing pressure in the heat exchanger functioning as a radiator and the refrigerant evaporating pressure in the heat exchanger functioning as an evaporator (difference between high and low pressures of the cycle) is larger than that in the heating operation mode. Therefore, ΔH2 in FIG. 4 is also smaller than ΔH1 in FIG. Therefore, there is little decrease in the endothermic ability due to the enthalpy difference on the evaporator side being reduced by ΔH2.

さらに、冷房運転モードでは、2つの圧縮機11、12が並列的に接続されているので、2つの圧縮機11、12が直列的に接続される場合に対して、利用側熱交換器15を流通する冷媒流量Grを増加させて、利用側熱交換器15における冷媒の吸熱能力(送風空気の冷却能力)の低下を抑制することができる。   Furthermore, since the two compressors 11 and 12 are connected in parallel in the cooling operation mode, the use side heat exchanger 15 is connected to the case where the two compressors 11 and 12 are connected in series. The refrigerant flow rate Gr that is circulated can be increased to suppress a decrease in the refrigerant heat absorption capacity (cooling capacity of the blown air) in the use-side heat exchanger 15.

また、本実施形態の冷凍サイクル10では、サイクルの高低圧差が高くなり、第1、第2圧縮機11、12における圧縮比が、冷房運転モード時よりも高くなりやすい暖房運転モード時に、第1、第2圧縮機11、12を直列的に接続して冷媒を多段階に圧縮するエコノマイザ式冷凍サイクルに切り替えるので、第1、第2圧縮機11、12の圧縮比を低下させることによるサイクル効率向上効果を効率的に得ることができる。   Further, in the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, the difference between the high and low pressures of the cycle becomes high, and the compression ratio in the first and second compressors 11 and 12 is higher in the heating operation mode than in the cooling operation mode. Since the second compressors 11 and 12 are connected in series to switch to an economizer refrigeration cycle that compresses refrigerant in multiple stages, cycle efficiency by reducing the compression ratio of the first and second compressors 11 and 12 The improvement effect can be obtained efficiently.

この際、第1圧縮機11および第2圧縮機12の冷媒吐出能力が、互いに独立して制御可能に構成されているので、中間圧冷媒の圧力を調整することによって、第1圧縮機11における圧縮比および第2圧縮機12aにおける圧縮比を適切に調整することができる。その結果、より一層、サイクル効率の向上を図ることができる。   At this time, since the refrigerant discharge capacities of the first compressor 11 and the second compressor 12 are configured to be controllable independently of each other, the pressure in the first compressor 11 can be adjusted by adjusting the pressure of the intermediate pressure refrigerant. The compression ratio and the compression ratio in the second compressor 12a can be adjusted appropriately. As a result, the cycle efficiency can be further improved.

なお、本実施形態の圧縮比とは、圧縮機の吸入側冷媒圧力に対する吐出側冷媒圧力の比で定義される。従って、サイクル全体として圧縮比は、蒸発器として機能する熱交換器における冷媒蒸発圧力に対する放熱器として機能する熱交換器における冷媒凝縮圧力の比で定義することもできる。   The compression ratio of the present embodiment is defined by the ratio of the discharge side refrigerant pressure to the suction side refrigerant pressure of the compressor. Therefore, the compression ratio of the entire cycle can be defined by the ratio of the refrigerant condensing pressure in the heat exchanger functioning as a radiator to the refrigerant evaporation pressure in the heat exchanger functioning as an evaporator.

具体的には、冷媒としてR134aを採用した場合、図3にて説明した条件の暖房運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比(例えば、図3のc2H点に対するb2H点の圧力の比)は、4.3であり、図4にて説明した条件の冷房運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比(例えば、図のcC点に対するbC点の圧力の比)は、2.3となる。 Specifically, in the case of adopting the R134a as the refrigerant, the compression ratio of the entire cycle in the heating operation mode of the conditions described in FIG. 3 (e.g., the ratio of the pressure of b2 H point relative c2 H point in Fig. 3) Is 4.3, and the compression ratio (for example, the ratio of the pressure at the point b C to the point c C in FIG. 4 ) in the cooling operation mode under the conditions described in FIG. 4 is 2.3. It becomes.

また、冷媒としてR407cを採用した場合には、図3にて説明した条件の暖房運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比は、4.1であり、図4にて説明した条件の冷房運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比は、2.3となる。   When R407c is employed as the refrigerant, the compression ratio of the entire cycle in the heating operation mode under the conditions described in FIG. 3 is 4.1, and the cooling operation mode under the conditions described in FIG. The compression ratio as a whole cycle at the time is 2.3.

(第2実施形態)
本実施形態では、図5の全体構成図に示すように、第1実施形態に対して、バイパス通路26および開閉弁27を追加して、暖房運転モード時に蒸発器として機能する室外熱交換器21に着いた霜を取り除く除霜運転モードでの運転を実現可能に構成したものである。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 5, an outdoor heat exchanger 21 that functions as an evaporator in the heating operation mode by adding a bypass passage 26 and an on-off valve 27 to the first embodiment. The operation in the defrosting operation mode that removes the frost that has arrived at is possible.

本実施形態のバイパス通路26は、室外熱交換器21から流出した冷媒を利用側熱交換器15を迂回させてアキュムレータ23の冷媒入口側へ流す冷媒通路であって、具体的には、室外熱交換器21と低圧膨張弁20との間の冷媒通路および第2四方弁14とアキュムレータ23との間の冷媒通路を接続するように設けられている。開閉弁27は、バイパス通路26を開閉する電磁弁であって、空調制御装置から出力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される。   The bypass passage 26 of the present embodiment is a refrigerant passage that causes the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 to bypass the use-side heat exchanger 15 and flow to the refrigerant inlet side of the accumulator 23. A refrigerant passage between the exchanger 21 and the low-pressure expansion valve 20 and a refrigerant passage between the second four-way valve 14 and the accumulator 23 are connected. The on-off valve 27 is an electromagnetic valve that opens and closes the bypass passage 26, and its opening / closing operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device.

なお、図5は、本実施形態の冷凍サイクル10の除霜運転モード時における冷媒回路を示しており、除霜運転モード時における冷媒の流れを実線矢印で示している。また、図5では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。   In addition, FIG. 5 has shown the refrigerant circuit at the time of the defrost operation mode of the refrigerating cycle 10 of this embodiment, and has shown the flow of the refrigerant at the time of a defrost operation mode by the solid line arrow. In FIG. 5, the same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The same applies to the following drawings.

ここで、第1実施形態で説明したように、暖房運転モード時の室外熱交換器21における冷媒蒸発温度は着霜温度(0℃)以下となることがあるため、室外熱交換器21に着霜が生じるおそれがある。このような着霜が生じると、室外熱交換器21の外気通路が霜によって閉塞されてしまうので、室外熱交換器21の熱交換能力が著しく低下してしまう。   Here, as described in the first embodiment, the refrigerant evaporating temperature in the outdoor heat exchanger 21 in the heating operation mode may be equal to or lower than the frosting temperature (0 ° C.). Frost may occur. When such frost formation occurs, the outdoor air passage of the outdoor heat exchanger 21 is blocked by frost, so that the heat exchange capability of the outdoor heat exchanger 21 is significantly reduced.

そこで、本実施形態のヒートポンプサイクル10では、暖房運転モード時に、吹出温度センサによって検出された吹出空気温度Teが着霜温度(0℃)以下となっている状態が、予め定めた第1基準時間(例えば、10分)継続した場合に除霜運転モードでの運転に切り替える。さらに、除霜運転モードでの運転が予め定めた第2基準時間(例えば、30秒)継続した場合に、再び暖房運転モードでの運転に切り替える。   Therefore, in the heat pump cycle 10 of the present embodiment, the state in which the blown air temperature Te detected by the blown temperature sensor is equal to or lower than the frosting temperature (0 ° C.) in the heating operation mode is a predetermined first reference time. When the operation continues (for example, 10 minutes), the operation is switched to the operation in the defrosting operation mode. Further, when the operation in the defrosting operation mode continues for a predetermined second reference time (for example, 30 seconds), the operation is switched again to the operation in the heating operation mode.

具体的には、除霜運転モードでは、空調制御装置が、第1実施形態の冷房運転モードと同様に、第1、第2四方弁13、14の作動を制御し、中間圧膨張弁17および低圧膨張弁20を全閉状態とし、開閉弁27を開く。これにより、図5の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。   Specifically, in the defrosting operation mode, the air conditioning control device controls the operation of the first and second four-way valves 13 and 14 as in the cooling operation mode of the first embodiment, and the intermediate pressure expansion valve 17 and The low pressure expansion valve 20 is fully closed, and the on-off valve 27 is opened. Thereby, as shown to the solid line arrow of FIG. 5, it switches to the refrigerant circuit into which a refrigerant | coolant flows.

なお、冷媒が開閉弁27を通過する際に生じる圧力損失は、冷媒が絞り状態となっている低圧膨張弁20を通過する際に生じる圧力損失に対して小さい。このため、低圧膨張弁20が絞り状態となっていたとしても、開閉弁27が開いている場合には室外熱交換器21から流出した殆どの冷媒がバイパス通路26へ流入する。   The pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the on-off valve 27 is smaller than the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the low-pressure expansion valve 20 that is in the throttle state. For this reason, even if the low-pressure expansion valve 20 is in the throttle state, most of the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the bypass passage 26 when the on-off valve 27 is open.

さらに、本実施形態の除霜運転モードでは、開閉弁27を開くとともに、低圧膨張弁20を全閉状態としているので、室外熱交換器21から流出した冷媒の全流量をバイパス通路26へ流入させることができる。つまり、本実施形態の開閉弁27および低圧膨張弁20は、冷媒回路切替手段としての機能を有している。   Furthermore, in the defrosting operation mode of the present embodiment, the on-off valve 27 is opened and the low-pressure expansion valve 20 is fully closed, so that the total flow rate of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 21 is caused to flow into the bypass passage 26. be able to. That is, the on-off valve 27 and the low-pressure expansion valve 20 of this embodiment have a function as refrigerant circuit switching means.

従って、除霜運転モード時に冷凍サイクル10では、冷房運転モードと同様に、第1圧縮機11にて圧縮された高温高圧冷媒および第2圧縮機12にて圧縮された高温高圧冷媒が第2合流部22にて合流して、室外熱交換器21へ流入する。これにより、室外熱交換器21へ流入した高温高圧冷媒の有する熱によって室外熱交換器21の除霜がなされる。   Accordingly, in the refrigeration cycle 10 during the defrosting operation mode, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the first compressor 11 and the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the second compressor 12 are combined in the second merging manner, as in the cooling operation mode. They merge at the section 22 and flow into the outdoor heat exchanger 21. As a result, the outdoor heat exchanger 21 is defrosted by the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 21.

室外熱交換器21から流出した冷媒は、開閉弁27が開いているので、バイパス通路26へ流入し、開閉弁27を通過する際に圧力低下してアキュムレータ23へ流入する。アキュムレータ23の気相冷媒出口から流出した低圧冷媒の流れは、第2分岐部24にて分岐され、冷房運転モードと同様に、第1圧縮機11および第2圧縮機12へ吸入されて再び圧縮される。   Since the on-off valve 27 is open, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the bypass passage 26 and drops in pressure when passing through the on-off valve 27 and into the accumulator 23. The flow of the low-pressure refrigerant that has flowed out of the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 23 is branched by the second branching section 24, and is sucked into the first compressor 11 and the second compressor 12 and compressed again in the same manner as in the cooling operation mode. Is done.

その他の構成および作動は第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル10によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、暖房運転モード時に室外熱交換器21に着霜しても、除霜運転モードでの運転に切り替えることによって、第1、第2圧縮機11、12吐出冷媒を室外熱交換器21へ供給する、いわゆるホットガスバイパスサイクルを構成して、室外熱交換器21の除霜を行うことができる。   Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and even if the outdoor heat exchanger 21 is frosted in the heating operation mode, the defrosting operation mode By switching to the operation, a so-called hot gas bypass cycle in which the refrigerant discharged from the first and second compressors 11 and 12 is supplied to the outdoor heat exchanger 21 can be configured to defrost the outdoor heat exchanger 21. it can.

(第3実施形態)
本実施形態では、図6の全体構成図に示すように、第1実施形態に対して、バイパス通路26、開閉弁27および補助利用側熱交換器28を追加して、第2実施形態と同様に、除霜運転モードでの運転を実現可能に構成したものである。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 6, a bypass passage 26, an on-off valve 27, and an auxiliary use side heat exchanger 28 are added to the first embodiment, and the same as in the second embodiment. In addition, the operation in the defrosting operation mode can be realized.

本実施形態のバイパス通路26は、第2圧縮機12から吐出された冷媒を利用側熱交換器15を迂回させて室外熱交換器21側へ流す冷媒通路であって、具体的には、第2四方弁14と利用側熱交換器15との間の冷媒通路および低圧膨張弁20と室外熱交換器21との間の冷媒通路を冷媒通路を接続するように設けられている。   The bypass passage 26 of the present embodiment is a refrigerant passage that causes the refrigerant discharged from the second compressor 12 to bypass the use-side heat exchanger 15 and flow to the outdoor heat exchanger 21 side. A refrigerant passage between the two-way valve 14 and the use side heat exchanger 15 and a refrigerant passage between the low pressure expansion valve 20 and the outdoor heat exchanger 21 are provided so as to connect the refrigerant passage.

補助利用側熱交換器28は、内部を流通する冷媒と送風ファン15aから送風された送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱するもので、利用側熱交換器15と同様にケーシング内に配置されている。   The auxiliary use side heat exchanger 28 heats the blown air by exchanging heat between the refrigerant flowing through the inside and the blown air blown from the blower fan 15 a, and in the same manner as the use side heat exchanger 15, in the casing. Has been placed.

より詳細には、補助利用側熱交換器28は、利用側熱交換器15よりも送風空気の流れ方向上流側に配置されている。また、補助利用側熱交換器28の冷媒流入出口は、それぞれ第1四方弁13の1つの冷媒出入口および第1合流部19の1つの冷媒出入口に接続されている。その他の構成は第2実施形態と同様である。   More specifically, the auxiliary use side heat exchanger 28 is disposed upstream of the use side heat exchanger 15 in the flow direction of the blown air. The refrigerant inlet / outlet of the auxiliary use side heat exchanger 28 is connected to one refrigerant inlet / outlet of the first four-way valve 13 and one refrigerant inlet / outlet of the first junction 19, respectively. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

次に、上記構成の本実施形態の作動について説明する。まず、暖房運転モードでは、空調制御装置が、第1実施形態の暖房運転モードと同様に、第1、第2四方弁13、14、中間圧膨張弁17および低圧膨張弁20の作動を制御し、さらに、開閉弁27を閉じる。   Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described. First, in the heating operation mode, the air conditioning control device controls the operations of the first and second four-way valves 13 and 14, the intermediate pressure expansion valve 17 and the low pressure expansion valve 20 as in the heating operation mode of the first embodiment. Further, the on-off valve 27 is closed.

従って、第1圧縮機11から吐出された中間圧冷媒が、補助利用側熱交換器28へ流入し、送風ファン15aから送風された送風空気と熱交換して放熱する。これにより送風空気が加熱される。補助利用側熱交換器28から流出した冷媒は第1合流部19へ流入して、第1合流部19にて中間圧膨張弁17から流出した中間圧冷媒と合流する。   Therefore, the intermediate pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the auxiliary use side heat exchanger 28, and exchanges heat with the blown air blown from the blower fan 15a to dissipate heat. Thereby, blowing air is heated. The refrigerant that has flowed out of the auxiliary use side heat exchanger 28 flows into the first merging portion 19 and merges with the intermediate pressure refrigerant that has flowed out of the intermediate pressure expansion valve 17 in the first merging portion 19.

第1合流部19から流出した中間圧冷媒は、第2圧縮機12へ吸入されて、高圧冷媒となるまで圧縮され、利用側熱交換器15へ流入して送風ファン15aから送風された送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気がさらに加熱されて、車室内の暖房が実現される。以降の作動は、第1実施形態と同様である。   The intermediate pressure refrigerant that has flowed out of the first junction 19 is sucked into the second compressor 12, compressed until it becomes a high-pressure refrigerant, flows into the use-side heat exchanger 15, and blown air blown from the blower fan 15 a. Heat exchange with heat. Thereby, blowing air is further heated and heating of a vehicle interior is implement | achieved. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.

上記の如く、本実施形態の暖房運転モードでは、補助利用側熱交換器28が、利用側熱交換器15よりも送風空気の流れ方向上流側に配置されているので、補助利用側熱交換器28では中間圧冷媒を熱源として送風空気を加熱し、さらに、利用側熱交換器15では、中間圧冷媒よりも温度の高い高圧冷媒を熱源として送風空気をさらに加熱することができる。つまり、補助利用側熱交換器28および利用側熱交換器15における冷媒と送風空気との温度差を確保して送風空気を効率的に加熱することができる。   As described above, in the heating operation mode of the present embodiment, the auxiliary use side heat exchanger 28 is disposed upstream of the use side heat exchanger 15 in the flow direction of the blown air. In 28, the blown air can be heated using the intermediate-pressure refrigerant as a heat source, and in the use-side heat exchanger 15, the blown air can be further heated using a high-pressure refrigerant having a higher temperature than the intermediate-pressure refrigerant as a heat source. That is, the temperature difference between the refrigerant and the blown air in the auxiliary use side heat exchanger 28 and the use side heat exchanger 15 can be secured and the blown air can be efficiently heated.

次に、本実施形態の除霜運転モードでは、空調制御装置が、第1、第2四方弁13、14の作動状態を暖房運転モードと同様に維持し、中間圧膨張弁17および低圧膨張弁20を全閉状態とし、開閉弁27を開く。これにより、図6の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。   Next, in the defrosting operation mode of the present embodiment, the air conditioning control device maintains the operating state of the first and second four-way valves 13 and 14 in the same manner as in the heating operation mode, and the intermediate pressure expansion valve 17 and the low pressure expansion valve 20 is fully closed, and the on-off valve 27 is opened. Thereby, it changes to the refrigerant circuit through which a refrigerant flows, as shown by the solid line arrow of FIG.

従って、除霜運転モードでは、暖房運転モードと同様に、第1圧縮機11から吐出された中間圧冷媒が、補助利用側熱交換器28へ流入し、送風ファン15aから送風された送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。さらに、補助利用側熱交換器28から流出した冷媒は第1合流部19を介して第2圧縮機12へ吸入される。   Therefore, in the defrosting operation mode, as in the heating operation mode, the intermediate pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the auxiliary use side heat exchanger 28 and the blown air blown from the blower fan 15a. Heat exchange to dissipate heat. Thereby, blowing air is heated. Further, the refrigerant flowing out from the auxiliary use side heat exchanger 28 is sucked into the second compressor 12 through the first junction 19.

第2圧縮機12から吐出された冷媒は、開閉弁27が開いているので、バイパス通路26へ流入し、開閉弁27を通過する際に圧力低下して室外熱交換器21へ流入する。これにより、室外熱交換器21へ流入した高温高圧冷媒の有する熱によって室外熱交換器21の除霜がなされる。   Since the on-off valve 27 is open, the refrigerant discharged from the second compressor 12 flows into the bypass passage 26 and drops in pressure when passing through the on-off valve 27 and flows into the outdoor heat exchanger 21. As a result, the outdoor heat exchanger 21 is defrosted by the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 21.

室外熱交換器21から流出した冷媒は、第2四方弁14を介して、アキュムレータ23へ流入して気液分離される。アキュムレータ23の気相冷媒出口から流出した低圧冷媒の流れは、第2分岐部24にて分岐され、暖房運転モードと同様に、第1圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。   The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the accumulator 23 through the second four-way valve 14 and is separated into gas and liquid. The flow of the low-pressure refrigerant that has flowed out from the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 23 is branched at the second branch section 24, and is sucked into the first compressor 11 and compressed again, as in the heating operation mode.

冷房運転モードおよびその他の作動は第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル10によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、暖房運転モード時に室外熱交換器21に着霜しても、除霜運転モードでの運転に切り替えることによって、外熱交換器21の除霜を行うことができる。   The cooling operation mode and other operations are the same as in the first embodiment. Therefore, according to the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and even if the outdoor heat exchanger 21 is frosted in the heating operation mode, the defrosting operation mode By switching to operation, defrosting of the external heat exchanger 21 can be performed.

さらに、本実施形態の冷凍サイクル10によれば、補助利用側熱交換器28を備えているので、除霜運転モード時にも暖房運転モード時よりも送風空気の温度が低下してしまうものの、車室内の補助的な暖房を行うことができる。   Furthermore, according to the refrigeration cycle 10 of the present embodiment, since the auxiliary use side heat exchanger 28 is provided, the temperature of the blown air is lower in the defrosting operation mode than in the heating operation mode. It is possible to perform auxiliary heating in the room.

(第4実施形態)
本実施形態では、第1実施形態の冷凍サイクル10に対して、図7、図8に示すように、第1分岐部16、内部熱交換器18を廃止するとともに、気液分離器29、中間圧冷媒通路30および中間圧開閉弁31を設けた冷凍サイクル50について説明する。なお、図7は、冷凍サイクル50の暖房運転モード時における冷媒回路を示し、図8は、冷房運転モード時における冷媒回路を示し、図7、図8では、それぞれの運転モードにおける冷媒の流れを実線矢印で示している。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the first branch portion 16 and the internal heat exchanger 18 are abolished with respect to the refrigeration cycle 10 of the first embodiment, and a gas-liquid separator 29, an intermediate The refrigeration cycle 50 provided with the pressure refrigerant passage 30 and the intermediate pressure on-off valve 31 will be described. 7 shows the refrigerant circuit in the heating operation mode of the refrigeration cycle 50, FIG. 8 shows the refrigerant circuit in the cooling operation mode, and FIGS. 7 and 8 show the flow of the refrigerant in each operation mode. This is indicated by a solid arrow.

具体的には、気液分離器29は、暖房運転モード時には中間圧膨張弁17から流出した冷媒の気液を分離し、冷房運転モード時には低圧膨張弁20から流出した冷媒の気液を分離する気液分離手段である。中間圧冷媒通路30は、気液分離器29の気相冷媒流出口と第1合流部19の1つの冷媒出入口とを接続する冷媒通路である。中間圧開閉弁31は、中間圧冷媒通路30を開閉する電磁弁であって、空調制御装置から出力される制御電圧によって、その開閉作動が制御される。その他の構成は第1実施形態と同様である。 Specifically, the gas-liquid separator 29 separates the gas-liquid refrigerant flowing out from the intermediate pressure expansion valve 17 in the heating operation mode, and separates the gas-liquid refrigerant flowing out from the low-pressure expansion valve 20 in the cooling operation mode. Gas-liquid separation means. The intermediate pressure refrigerant passage 30 is a refrigerant passage connecting the gas-phase refrigerant outlet of the gas-liquid separator 29 and one refrigerant inlet / outlet of the first merging portion 19. The intermediate pressure on / off valve 31 is an electromagnetic valve that opens and closes the intermediate pressure refrigerant passage 30 , and its opening / closing operation is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。まず、暖房運転モードでは、空調制御装置が、第1実施形態の暖房運転モードと同様に、第1、第2四方弁13、14、中間圧膨張弁17および低圧膨張弁20の作動を制御するとともに、中間圧開閉弁31を開く。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. First, in the heating operation mode, the air conditioning control device controls the operations of the first and second four-way valves 13, 14, the intermediate pressure expansion valve 17 and the low pressure expansion valve 20, as in the heating operation mode of the first embodiment. At the same time, the intermediate pressure on-off valve 31 is opened.

従って、第1実施形態と同様に、第1圧縮機11から吐出された中間圧冷媒が、第1合流部19へ流入する。この際、中間圧開閉弁31が開いているので、第1合流部19では、第1圧縮機11から吐出された中間圧冷媒と気液分離器29にて分離されて中間圧冷媒通路30を介して第1合流部19へ流入した気相状態の中間圧冷媒が合流する。 Therefore, as in the first embodiment, the intermediate pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the first junction 19. At this time, since the intermediate pressure on-off valve 31 is open, the intermediate pressure refrigerant passage 30 is separated from the intermediate pressure refrigerant discharged from the first compressor 11 by the gas-liquid separator 29 in the first junction 19. The intermediate pressure refrigerant in the gas phase that flows into the first merging portion 19 through the merging portion.

第1合流部19から流出した中間圧冷媒は、第2圧縮機12へ吸入されて、高圧冷媒となるまで圧縮され、利用側熱交換器15へ流入する。利用側熱交換器15へ流入した高圧冷媒は、送風ファン15aから送風された送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱されて、車室内の暖房が実現される。   The intermediate-pressure refrigerant that has flowed out of the first junction 19 is sucked into the second compressor 12, compressed until it becomes a high-pressure refrigerant, and flows into the use-side heat exchanger 15. The high-pressure refrigerant that has flowed into the use-side heat exchanger 15 exchanges heat with the blown air blown from the blower fan 15a to radiate heat. Thereby, blowing air is heated and heating of a vehicle interior is implement | achieved.

利用側熱交換器15から流出した高圧冷媒は、中間圧膨張弁17にて中間圧冷媒となるまで減圧されて気液分離器29へ流入する。気液分離器29にて分離された気相冷媒は、中間圧冷媒通路30へ流入し、分離された液相冷媒は、低圧膨張弁20にて低圧冷媒となるまで減圧される。以降の作動は、第1実施形態と同様である。 The high-pressure refrigerant that has flowed out of the use-side heat exchanger 15 is decompressed by the intermediate-pressure expansion valve 17 until it becomes intermediate-pressure refrigerant, and flows into the gas-liquid separator 29. The gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 29 flows into the intermediate-pressure refrigerant passage 30 , and the separated liquid-phase refrigerant is decompressed by the low-pressure expansion valve 20 until it becomes a low-pressure refrigerant. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.

上記の如く、本実施形態の冷凍サイクル50によれば、暖房運転モードでは、中間圧冷媒を気液分離器29で分離するエコノマイザ式冷凍サイクルが構成され、冷凍サイクル50に高いサイクル効率を発揮させながら、車室内の暖房を実現することができる。   As described above, according to the refrigeration cycle 50 of the present embodiment, in the heating operation mode, an economizer refrigeration cycle that separates the intermediate pressure refrigerant by the gas-liquid separator 29 is configured, and the refrigeration cycle 50 exhibits high cycle efficiency. However, heating of the passenger compartment can be realized.

次に、冷房運転モードでは、空調制御装置が、第1実施形態の冷房運転モードと同様に、第1、第2四方弁13、14の作動を制御する。さらに、空調制御装置は、中間圧膨張弁17の絞り開度が予め定めた開度となるように中間圧膨張弁17の作動を制御し、低圧膨張弁20を全開状態にするとともに、中間圧開閉弁31を閉じる。これにより、図8の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒回路に切り替えられる。   Next, in the cooling operation mode, the air conditioning control device controls the operation of the first and second four-way valves 13 and 14 as in the cooling operation mode of the first embodiment. Further, the air conditioning control device controls the operation of the intermediate pressure expansion valve 17 so that the throttle opening degree of the intermediate pressure expansion valve 17 becomes a predetermined opening degree, and opens the low pressure expansion valve 20 to the fully open state. The on-off valve 31 is closed. Thereby, it switches to the refrigerant circuit through which a refrigerant | coolant flows as shown by the solid line arrow of FIG.

従って、第1実施形態と同様に、第1、第2圧縮機11、12から吐出された高圧冷媒が第2合流部22にて合流して室外熱交換器21へ流入し、送風ファン21aによって送風された外気と熱交換して放熱する。室外熱交換器21から流出した冷媒は、低圧膨張弁20を介して気液分離器29へ流入する。   Therefore, as in the first embodiment, the high-pressure refrigerant discharged from the first and second compressors 11 and 12 merges at the second junction 22 and flows into the outdoor heat exchanger 21, and is blown by the blower fan 21a. Heat exchange with the blown outside air to dissipate heat. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 21 flows into the gas-liquid separator 29 through the low-pressure expansion valve 20.

この際、低圧膨張弁20が全開状態となっているので、低圧膨張弁20へ流入した高圧冷媒は、殆ど減圧されることなく気液分離器29へ流入する。気液分離器29にて分離された液相冷媒は、中間圧膨張弁17へ流入して低圧冷媒となるまで減圧されて利用側熱交換器15へ流入する。一方、気液分離器29にて分離された気相冷媒は、中間圧開閉弁31が閉じられているので、中間圧冷媒通路30へ流入することはない。   At this time, since the low-pressure expansion valve 20 is fully opened, the high-pressure refrigerant that has flowed into the low-pressure expansion valve 20 flows into the gas-liquid separator 29 with almost no pressure reduction. The liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 29 flows into the intermediate pressure expansion valve 17, is decompressed until it becomes a low pressure refrigerant, and flows into the use side heat exchanger 15. On the other hand, the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 29 does not flow into the intermediate pressure refrigerant passage 30 because the intermediate pressure on-off valve 31 is closed.

利用側熱交換器15へ流入した冷媒は、送風ファン15aから送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却されて、車室内の冷房が実現される。以降の作動は、第1実施形態と同様である。   The refrigerant flowing into the use side heat exchanger 15 absorbs heat from the blown air blown from the blower fan 15a and evaporates. Thereby, blowing air is cooled and cooling of a vehicle interior is implement | achieved. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment.

上記の如く、本実施形態の冷凍サイクル50によれば、冷房運転モードでは、第1圧縮機11および第2圧縮機12を並列的に接続した通常の冷凍サイクルが構成され、車室内の冷房が実現される。従って、本実施形態の冷凍サイクル50においても、第1実施形態の冷凍サイクル10と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the refrigeration cycle 50 of the present embodiment, in the cooling operation mode, a normal refrigeration cycle in which the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel is configured, and cooling of the vehicle interior is performed. Realized. Therefore, also in the refrigerating cycle 50 of this embodiment, the same effect as the refrigerating cycle 10 of 1st Embodiment can be acquired.

(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

(1)上述の実施形態では、第1、第2四方弁13、14の具体的構成について言及していないが、第1、第2四方弁13、14としては、例えば、ロータリーバルブを回転させることによって冷媒回路を切り替える単一の弁として構成されたものを採用してもよいし、複数の開閉弁(電磁弁)あるいは三方弁等を組み合わせることによって、上述した冷媒回路切替機能を発揮するように構成されたものを採用してもよい。   (1) Although the specific configuration of the first and second four-way valves 13 and 14 is not mentioned in the above-described embodiment, as the first and second four-way valves 13 and 14, for example, a rotary valve is rotated. A single valve configured to switch the refrigerant circuit may be employed, or the above-described refrigerant circuit switching function may be exhibited by combining a plurality of on-off valves (electromagnetic valves) or three-way valves. You may employ | adopt what was comprised by.

(2)上述の実施形態では、目標温度Tsetおよび外気温Tamに基づいて、暖房運転モードと冷房運転モードとの切り替えを行った例を説明したが、暖房運転モードと冷房運転モードとの切り替えはこれに限定されない。例えば、操作パネルに暖房運転モードと冷房運転モードとを切り替える暖房・冷房切り替えスイッチを設け、当該スイッチの操作信号に基づいて、暖房運転モードと冷房運転モードとを切り替えてもよい。   (2) In the above embodiment, the example in which the heating operation mode and the cooling operation mode are switched based on the target temperature Tset and the outside air temperature Tam has been described. However, the switching between the heating operation mode and the cooling operation mode is performed. It is not limited to this. For example, a heating / cooling switching switch for switching between the heating operation mode and the cooling operation mode may be provided on the operation panel, and the heating operation mode and the cooling operation mode may be switched based on an operation signal of the switch.

(3)上述の第4実施形態では、除霜運転について言及していないが、もちろん、第4実施形態の冷凍サイクル50に対して、第2実施形態と同様のバイパス通路26および開閉弁27を追加して、除霜運転モードでの運転を実現可能に構成してもよい。さらに、第3実施形態と同様のバイパス通路26、開閉弁27および補助利用側熱交換器28を追加して、除霜運転モードでの運転を実現可能に構成してもよい。   (3) Although the defrosting operation is not mentioned in the fourth embodiment described above, of course, the bypass passage 26 and the on-off valve 27 similar to those of the second embodiment are provided for the refrigeration cycle 50 of the fourth embodiment. In addition, the operation in the defrosting operation mode may be realized. Furthermore, the same bypass passage 26, on-off valve 27, and auxiliary use side heat exchanger 28 as those in the third embodiment may be added so that the operation in the defrosting operation mode can be realized.

(4)上述の実施形態では、本発明の冷凍サイクル10をバス用の車両用空調装置に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、定置型空調装置、冷温保存庫、移動体(車両、船舶)等の冷温保存用コンテナ等に適用してもよい。さらに、加熱運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比が、冷却運転モード時におけるサイクル全体としての圧縮比よりも高くなる冷凍サイクル装置に適用して有効である。   (4) In the above-described embodiment, the example in which the refrigeration cycle 10 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner for buses has been described. However, the application of the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a cold storage container such as a stationary air conditioner, a cold storage container, and a moving body (vehicle, ship). Furthermore, the present invention is effective when applied to a refrigeration cycle apparatus in which the compression ratio of the entire cycle in the heating operation mode is higher than the compression ratio of the entire cycle in the cooling operation mode.

(5)上述の実施形態では、第1四方弁13側から室外熱交換器21側へ冷媒が流れることのみを許容する弁手段として、逆止弁25を採用した例を説明したが、弁手段はこれに限定されない。   (5) In the above-described embodiment, the example in which the check valve 25 is employed as the valve means that only allows the refrigerant to flow from the first four-way valve 13 side to the outdoor heat exchanger 21 side has been described. Is not limited to this.

例えば、逆止弁25の代わりに、電磁弁にて構成される開閉弁を採用して、空調制御装置が、暖房運転モード時には、第1四方弁13と室外熱交換器21とを接続する冷媒通路を閉じ、冷房運転モード時には、第1四方弁13と室外熱交換器21とを接続する冷媒通路を開くように当該開閉弁の作動を制御してもよい。   For example, instead of the check valve 25, an on-off valve constituted by an electromagnetic valve is adopted, and the refrigerant that connects the first four-way valve 13 and the outdoor heat exchanger 21 when the air conditioning control device is in the heating operation mode. In the cooling operation mode, the operation of the on-off valve may be controlled so that the refrigerant passage connecting the first four-way valve 13 and the outdoor heat exchanger 21 is opened in the cooling operation mode.

11a、12a 第1、第2圧縮機構
13、14 第1、第2四方弁
15 利用側熱交換器
16 第1分岐部
17 中間圧膨張弁
18 内部熱交換器
20 低圧膨張弁
21 室外熱交換器
25 逆止弁
26 バイパス通路
27 開閉弁
28 補助利用側熱交換器
29 気液分離器
31 中間圧開閉弁
11a, 12a 1st, 2nd compression mechanism 13, 14 1st, 2nd four-way valve 15 Use side heat exchanger 16 1st branch part 17 Intermediate pressure expansion valve 18 Internal heat exchanger 20 Low pressure expansion valve 21 Outdoor heat exchanger 25 Check valve 26 Bypass passage 27 Open / close valve 28 Auxiliary use side heat exchanger 29 Gas-liquid separator 31 Intermediate pressure open / close valve

Claims (8)

冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、
冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、
冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、
前記熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と前記熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)と
前記加熱運転モード時に、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(16)とを備え、
前記減圧手段(17、20)は、前記分岐部(16)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧手段(17)および前記分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧手段(20)を有して構成され、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、
前記加熱運転モード時に、前記第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒を前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて前記第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、前記利用側熱交換器(15)から流出して前記分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒を前記第2減圧手段20)へ流入させ、前記第2減圧手段20)にて減圧された冷媒を前記室外熱交換器(21)にて蒸発させ、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第1圧縮機構(11a)へ吸入させることで、前記第1圧縮機構(11a)と前記第2圧縮機構(12a)とが常に直列的に接続された状態となる冷媒回路に切り替え、
前記冷却運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を前記室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第2減圧手段20)へ流入させ、前記第2減圧手段20)にて減圧された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えることを特徴とする冷凍サイクル。
First and second compression mechanisms (11a, 12a) for compressing and discharging the refrigerant;
A use side heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the fluid to be heat exchanged;
Decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air;
Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching between a refrigerant circuit in a cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange and a refrigerant circuit in a heating operation mode for heating the fluid for heat exchange ;
A branching section (16) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the use side heat exchanger (15) during the heating operation mode ;
The decompression means (17, 20) includes a first decompression means (17) for decompressing one refrigerant branched at the branch section (16) and a second refrigerant branched at the branch section (16). A second pressure reducing means (20) for reducing the pressure;
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
During the heating operation mode, the refrigerant decompressed by the first decompression means (17) is merged with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and sucked into the second compression mechanism (12a), The refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) dissipates heat in the use side heat exchanger (15), and further flows out of the use side heat exchanger (15) to the branch portion (16). the other refrigerant branched Te flowed into the second pressure reducing means (20), the refrigerant reduced in pressure by the second pressure reducing means (20) is evaporated in the outdoor heat exchanger (21), the outdoor The refrigerant flowing out of the heat exchanger (21) is sucked into the first compression mechanism (11a), so that the first compression mechanism (11a) and the second compression mechanism (12a) are always connected in series. Switch to the refrigerant circuit
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21). is further the outdoor heat exchanger the refrigerant flowing out of (21) to flow into the second pressure reducing means (20), said use side heat exchanger refrigerant reduced in pressure by the second pressure reducing means (20) Refrigeration characterized by switching to a refrigerant circuit that evaporates in (15) and flows out of the usage-side heat exchanger (15) into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a). cycle.
前記加熱運転モード時に、前記第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒と前記分岐部(16)にて分岐された他方の冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(18)を備えることを特徴とする請求項に記載の冷凍サイクル。 An internal heat exchanger (18) for exchanging heat between the refrigerant depressurized by the first depressurization means (17) and the other refrigerant branched by the branching section (16) in the heating operation mode; The refrigeration cycle according to claim 1 . 冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、
冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、
冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、
前記熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と前記熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
前記減圧手段は、前記加熱運転モード時に、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を減圧させる第1減圧手段(17)および前記室外熱交換器(21)へ流入する冷媒を減圧させる第2減圧手段(20)を有して構成され、
さらに、前記加熱運転モード時に、前記第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒の気液を分離する気液分離手段(29)を備え、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、
前記加熱運転モード時に、前記気液分離手段(29)にて分離された気相冷媒を前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と合流させて前記第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記第1減圧手段(17へ流入させ、前記第1減圧手段(17)にて減圧された冷媒を前記気液分離手段(29)へ流入させ、前記気液分離手段(29)にて分離された液相冷媒を前記第2減圧手段(20)へ流入させ、前記第2減圧手段20)にて減圧された冷媒を前記室外熱交換器(21)にて蒸発させ、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第1圧縮機構(11a)へ吸入させることで、前記第1圧縮機構(11a)と前記第2圧縮機構(12a)とが常に直列的に接続された状態となる冷媒回路に切り替え、
前記冷却運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を前記室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第2減圧手段(20)を介して前記気液分離手段(29)へ流入させ、前記気液分離手段(29)にて分離された液相冷媒を前記第1減圧手段(17)にて減圧し、前記第1減圧手段(17にて減圧された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えることを特徴とする冷凍サイクル。
First and second compression mechanisms (11a, 12a) for compressing and discharging the refrigerant;
A use side heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the fluid to be heat exchanged;
Decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air;
Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching between a refrigerant circuit in a cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange and a refrigerant circuit in a heating operation mode for heating the fluid for heat exchange;
The depressurizing means depressurizes the refrigerant flowing into the first heat depressing means (17) and the outdoor heat exchanger (21) for depressurizing the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) in the heating operation mode. Comprising a second pressure reducing means (20),
Furthermore, a gas-liquid separation means (29) for separating the gas-liquid of the refrigerant decompressed by the first decompression means (17) during the heating operation mode,
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
During the heating operation mode, the gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separation means (29) is merged with the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and sucked into the second compression mechanism (12a). The refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is radiated by the use side heat exchanger (15), and the refrigerant flowing out of the use side heat exchanger (15) is further reduced to the first pressure reduction. The refrigerant that has flowed into the means (17 ) and has been decompressed by the first decompression means (17) flows into the gas-liquid separation means (29), and has been separated by the gas-liquid separation means (29). The refrigerant flows into the second decompression means (20), the refrigerant decompressed by the second decompression means ( 20) is evaporated by the outdoor heat exchanger (21), and the outdoor heat exchanger (21). The refrigerant flowing out of the first compression mechanism (11a) It is, switching the refrigerant circuit in a state in which the first compression mechanism (11a) and the second compression mechanism and (12a) is always serially connected,
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21). Furthermore, the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the gas-liquid separation means (29) through the second decompression means (20), and in the gas-liquid separation means (29) The separated liquid phase refrigerant is depressurized by the first depressurizing means (17 ), the refrigerant depressurized by the first depressurizing means (17 ) is evaporated by the use side heat exchanger (15), A refrigeration cycle, wherein the refrigerant circuit that switches the refrigerant flowing out of the use side heat exchanger (15) to the both first and second compression mechanisms (11a, 12a) is switched to a refrigerant circuit.
冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、
冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、
冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、
前記熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と前記熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、
前記加熱運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を前記第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記減圧手段(17、20)へ流入させ、前記減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を前記室外熱交換器(21)にて蒸発させ、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第1圧縮機構(11a)へ吸入させる冷媒回路に切り替え、
前記冷却運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を前記室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記減圧手段(17、20)へ流入させ、前記減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えるようになっており、
さらに、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記利用側熱交換器(15)を迂回させて流すバイパス通路(26)を備え、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、前記室外熱交換器(21)に着いた霜を取り除く除霜運転モードの冷媒回路に切り替える機能を有するとともに、前記除霜運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を前記室外熱交換器(21)にて放熱させ、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記バイパス通路(26)を介して前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えることを特徴とする冷凍サイクル。
First and second compression mechanisms (11a, 12a) for compressing and discharging the refrigerant;
A use side heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the fluid to be heat exchanged;
Decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air;
Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching between a refrigerant circuit in a cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange and a refrigerant circuit in a heating operation mode for heating the fluid for heat exchange;
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
During the heating operation mode, the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) is sucked into the second compression mechanism (12a), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is used as the use side heat. The heat is radiated by the exchanger (15), and the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is caused to flow into the pressure reducing means (17, 20), and the pressure is reduced by the pressure reducing means (17, 20). The refrigerant is evaporated in the outdoor heat exchanger (21), and the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (21) is switched to a refrigerant circuit for sucking into the first compression mechanism (11a),
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21). Furthermore, the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is used as the utilization side heat exchanger. (15) is switched to a refrigerant circuit that evaporates the refrigerant and flows out of the use side heat exchanger (15) into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a) ,
And a bypass passage (26) for allowing the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (21) to flow around the use side heat exchanger (15).
The refrigerant circuit switching means (13... 31) has a function of switching to a refrigerant circuit in a defrosting operation mode for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (21), and in the defrosting operation mode, Both the refrigerant discharged from the compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21), and the outdoor heat exchanger (21 ) Is switched to a refrigerant circuit for sucking the refrigerant flowing out from the first and second compression mechanisms (11a, 12a) through the bypass passage (26) .
冷媒を圧縮して吐出する第1、第2圧縮機構(11a、12a)と、
冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる利用側熱交換器(15)と、
冷媒を減圧させる減圧手段(17、20)と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(21)と、
前記熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードの冷媒回路と前記熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードの冷媒回路とを切り替える冷媒回路切替手段(13、14、27、31)とを備え、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、
前記加熱運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を前記第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて放熱させ、さらに、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記減圧手段(17、20)へ流入させ、前記減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を前記室外熱交換器(21)にて蒸発させ、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記第1圧縮機構(11a)へ吸入させる冷媒回路に切り替え、
前記冷却運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒との双方の冷媒を前記室外熱交換器(21)にて放熱させ、さらに、前記室外熱交換器(21)から流出した冷媒を前記減圧手段(17、20)へ流入させ、前記減圧手段(17、20)にて減圧された冷媒を前記利用側熱交換器(15)にて蒸発させ、前記利用側熱交換器(15)から流出した冷媒を前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の双方へ吸入させる冷媒回路に切り替えるようになっており、
さらに、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる補助利用側熱交換器(28)と、
前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記利用側熱交換器(15)を迂回させて流すバイパス通路(26)とを備え、
前記冷媒回路切替手段(13…31)は、前記室外熱交換器(21)に着いた霜を取り除く除霜運転モードの冷媒回路に切り替える機能を有するとともに、前記除霜運転モード時に、前記第1圧縮機構(11a)から吐出された冷媒を前記補助利用側熱交換器(28)を介して前記第2圧縮機構(12a)へ吸入させ、前記第2圧縮機構(12a)から吐出された冷媒を前記バイパス通路(26)を介して前記室外熱交換器(21)へ流入させて放熱させる冷媒回路に切り替えることを特徴とする冷凍サイクル。
First and second compression mechanisms (11a, 12a) for compressing and discharging the refrigerant;
A use side heat exchanger (15) for exchanging heat between the refrigerant and the fluid to be heat exchanged;
Decompression means (17, 20) for decompressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger (21) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air;
Refrigerant circuit switching means (13, 14, 27, 31) for switching between a refrigerant circuit in a cooling operation mode for cooling the fluid for heat exchange and a refrigerant circuit in a heating operation mode for heating the fluid for heat exchange;
The refrigerant circuit switching means (13... 31)
During the heating operation mode, the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) is sucked into the second compression mechanism (12a), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is used as the use side heat. The heat is radiated by the exchanger (15), and the refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (15) is caused to flow into the pressure reducing means (17, 20), and the pressure is reduced by the pressure reducing means (17, 20). The refrigerant is evaporated in the outdoor heat exchanger (21), and the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (21) is switched to a refrigerant circuit for sucking into the first compression mechanism (11a),
In the cooling operation mode, both the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) are radiated by the outdoor heat exchanger (21). Furthermore, the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (21) is caused to flow into the decompression means (17, 20), and the refrigerant decompressed by the decompression means (17, 20) is used as the utilization side heat exchanger. (15) is switched to a refrigerant circuit that evaporates the refrigerant and flows out of the use side heat exchanger (15) into both the first and second compression mechanisms (11a, 12a) ,
Furthermore, an auxiliary use side heat exchanger (28) for exchanging heat between the refrigerant discharged from the first compression mechanism (11a) and the heat exchange target fluid;
A bypass passage (26) for flowing the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) by bypassing the use side heat exchanger (15),
The refrigerant circuit switching means (13... 31) has a function of switching to a refrigerant circuit in a defrosting operation mode for removing frost attached to the outdoor heat exchanger (21), and in the defrosting operation mode, The refrigerant discharged from the compression mechanism (11a) is sucked into the second compression mechanism (12a) via the auxiliary use side heat exchanger (28), and the refrigerant discharged from the second compression mechanism (12a) is discharged. A refrigeration cycle, wherein the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit that releases heat by flowing into the outdoor heat exchanger (21) through the bypass passage (26) .
前記第1、第2圧縮機構(11a、12a)の冷媒吐出能力は、互いに独立して制御可能に構成されていることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の冷凍サイクル。 The refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 5 , wherein the refrigerant discharge capacities of the first and second compression mechanisms (11a, 12a) are configured to be controllable independently of each other. . 前記冷媒回路切替手段は、少なくとも第1、第2四方弁(13、14)を有して構成されており、
前記第1四方弁(13)は、前記冷却運転モード時に、少なくとも前記第1圧縮機構(11a)吐出口側と前記室外熱交換器(21)とを接続し、前記加熱運転モード時に、少なくとも前記第1圧縮機構(11a)吐出口側と前記第2圧縮機構(12a)吸入口側とを接続し、
前記第2四方弁(14)は、前記冷却運転モード時に、少なくとも前記第2圧縮機構(12a)吐出口側と前記室外熱交換器(21)とを接続し、前記加熱運転モード時に、少なくとも前記第2圧縮機構(12a)吐出口側と前記利用側熱交換器とを接続することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の冷凍サイクル。
The refrigerant circuit switching means is configured to have at least first and second four-way valves (13, 14),
The first four-way valve (13) connects at least the first compression mechanism (11a) outlet side and the outdoor heat exchanger (21) during the cooling operation mode, and at least during the heating operation mode, Connecting the discharge port side of the first compression mechanism (11a) and the suction port side of the second compression mechanism (12a);
The second four-way valve (14) connects at least the discharge side of the second compression mechanism (12a) and the outdoor heat exchanger (21) in the cooling operation mode, and at least in the heating operation mode. The refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 6 , wherein a discharge port side of the second compression mechanism (12a) and the use side heat exchanger are connected.
さらに、前記第1四方弁(13)と前記室外熱交換器(21)とを接続する冷媒通路には、前記第1四方弁(13)側から前記室外熱交換器(21)側へ冷媒が流れることのみを許容する弁手段(25)が配置されていることを特徴とする請求項に記載の冷凍サイクル。 Further, in the refrigerant path connecting the first four-way valve (13) and the outdoor heat exchanger (21), the refrigerant flows from the first four-way valve (13) side to the outdoor heat exchanger (21) side. 8. A refrigeration cycle according to claim 7 , characterized in that valve means (25) allowing only flow is arranged.
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