[发明专利]冷冻循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种从膨胀过程进行动力回收的冷冻循环装置。

背景技术

例如，在冷冻用、空气调节用的以往的冷冻循环装置中，存在这样的冷冻循环装置，该冷冻循环装置利用容积型的流体机械(膨胀机构)进行膨胀过程，将在此时回收了的膨胀动力用于在容积型的流体机械(压缩机构)中进行的压缩过程。在这样的以往的冷冻循环装置中，所谓的“密度比一定的制约”这样的体积流量的匹配成为问题。即，由膨胀机构的回收动力驱动的压缩机构的吸入容积与膨胀机构的吸入容积的比固定，所以，在通过双方的流量相同的场合，两机构的入口处的制冷剂比容的比需要与吸入容积的比一致。

上述那样的以往的冷冻循环装置，例如以制冷剂比容的比(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)与吸入容积比(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)的一致作为条件设计膨胀机。然而，在冷冻循环装置实际运转时，相应于实际运转时的条件变化，在制冷剂比容的比与吸入容积比的值方面产生偏差。为了使该制冷剂比容的比与吸入容积比的从设计点的偏差量匹配，例如提出了这样的冷冻循环装置(例如，参照专利文献1)，该冷冻循环装置“由制冷剂回路构成，该制冷剂回路利用配管连接具有马达11的压缩机1、室外侧换热器3、膨胀机6、室内侧换热器8。另外，在膨胀机6的流入侧设置有预膨胀阀5。另外，与预膨胀阀5及膨胀机6并列地设置对预膨胀阀5及膨胀机6进行旁通的旁通回路，在该旁通回路设置有控制阀7。另外，膨胀机6的驱动轴与压缩机1的驱动轴被连接，压缩机1将在膨胀机6中回收了的动力用于驱动。」。

这样的以往的冷冻循环装置(例如，参照专利文献1)，在(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)＞(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)的场合，使规定流量的制冷剂流到旁通回路。此时，流到旁通回路的制冷剂的流量(设在旁通回路上的控制阀的开度)根据旁通量比进行调整，该旁通量比通过决定C.O.P.最大时的最佳高压而加以决定。另外，在(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)＜(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)的场合，通过设在膨胀机构的流入侧的预膨胀阀使流入到膨胀机构的制冷剂减压、预膨胀为规定的压力。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-150750号公报(段落0008、图1)

发明内容

发明要解决的问题

然而，在(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)＜(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)时为了获得体积流量的匹配而进行的预膨胀，大多对液相的制冷剂或处在液相侧的超临界区域的制冷剂进行。因此，相对于减压幅度，比容变化较小，存在经常将高低压差基本上全部预膨胀掉，或即使预膨胀到变得不能获得回收动力的程度也不能获得体积流量的匹配的问题。

本发明就是为了解决上述那样的问题而作出的，其目的在于获得一种冷冻循环装置，该冷冻循环装置即使在(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)＜(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)的场合，不进行预膨胀也能够进行体积流量的匹配。

用于解决问题的手段

本发明的冷冻循环装置具有用配管连接压缩部、气体冷却器、膨胀机构、及蒸发器而构成的冷冻循环回路，和由在上述膨胀机构中回收了的动力驱动的副压缩机构，上述副压缩机构的吸入侧被连接到上述压缩部的压缩过程，上述副压缩机构的排出侧被连接到上述气体冷却器的入口侧，对流入到上述副压缩机构的制冷剂的流量进行控制。

发明的效果

在本发明中，在压缩过程侧进行体积流量的匹配。因此，即使在(膨胀机构的入口处的制冷剂比容/压缩机构的入口处的制冷剂比容)＜(膨胀机构的吸入容积/压缩机构的吸入容积)的场合，不进行预膨胀也能够实现体积流量的匹配。

附图说明

图1为模式地表示实施方式1的冷冻循环装置的制冷剂回路的结构图。

图2为表示实施方式1的冷冻循环装置运转时的制冷剂的状态变化的莫里尔图。

图3为表示冷冻循环装置的代表性的运转条件的条件图。

图4为模式地表示使用以往的流量匹配方式的冷冻循环装置的制冷剂回路的结构图。

图5为表示按照以往的流量匹配方式进行流量匹配的场合的预膨胀率y及旁通比x等的说明图。

图6为表示按照实施方式1的流量匹配方式进行流量匹配的场合的预膨胀率y及旁通比x等的说明图。