热泵式加热装置制造方法
热泵式加热装置制造方法
【专利摘要】本发明提供的热泵式加热装置包括：室内侧热交换器(26)；室外侧热交换器(27)；对从室外侧热交换器(27)输送来的制冷剂依次进行压缩的低压侧压缩机(31)和高压侧压缩机(32)；对从室内侧热交换器(26)输送来的制冷剂减压的第一减压装置(36)；将从第一减压装置(36)输送来的制冷剂分离为气相和液相的气液分离器(38)；与气液分离器(38)的液相侧连接、对从气液分离器(38)输送来的制冷剂减压的第二减压装置(37)；与气液分离器(38)的气相侧连接、将从气液分离器(38)输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机(31)和高压侧压缩机(32)之间的喷射管路(51)；以及控制第二减压装置(37)中的制冷剂的减压比以使流经喷射管路(51)的制冷剂成为气液二相状态的控制部(46)。利用本发明，能以简易的结构提供充分提高加热能力的热泵式加热装置。
【专利说明】热泵式加热装置
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及热泵式加热装置，更确切地说涉及在热泵循环系统上设有两个压缩机的二级压缩式的热泵式加热装置。
【背景技术】
[0002]关于以往的热泵式加热装置，例如日本专利公开公报特开平8-210709号公开了一种以即使室外空气温度为_20°C也能进行制热运转为目的的寒冷地区用的热泵空气调节机(专利文献I)。
[0003]在专利文献I公开的热泵空气调节机中，涡旋压缩机、四通阀、室内空气热交换器、储液器、室外制冷剂控制阀和室外空气热交换器依次由配管连接。储液器与涡旋压缩机之间，经由液体喷射制冷剂控制阀设有用于向涡旋压缩机喷射液体制冷剂的旁路流道。液体喷射制冷剂控制阀由压缩机的喷出侧温度与目标喷出温度的温度差控制，而且室外制冷剂控制阀被控制为，使设置在室外空气热交换器的前后的温度传感器的温度差成为室外空气热交换器的制冷剂出口的制冷剂过热度。
[0004]此外，日本专利公开公报特开平11-132575号公开了一种空气调节机，通过安装在液体管道中的气液分离器，防止因经由气体喷射用的旁路配管返回压缩机的气体制冷剂中混入液体制冷剂而导致压缩机的可靠性降低(专利文献2)。
[0005]在专利文献2公开的空气调节机中，压缩机上依次连接室外热交换器和室内热交换器，形成制冷剂循环回路。室外热交换器和室内热交换器之间的液体管道上安装有气液分离器。气液分离器与压缩机的吸入侧之间，设有使气液分离器内的气体制冷剂向压缩机返流的气体喷射用的旁路配管、以及开闭通过旁路配管的流道的开关阀。压缩机的喷出温度与在制冷剂循环回路中循环的制冷剂的冷凝温度的温度差小于基准温度差时，关闭开关阀。压缩机的运转频率越高，所述基准温度差设定得越大。
[0006]此外，日本专利公开公报特开2007-263440号公开了一种空气调节装置，制热运转时，通过适当调整压缩过程中向压缩机抽入的制冷剂的喷射量，实现在低负载时以高运转效率运转，在高负载时提高制热能力(专利文献3)。
[0007]专利文献3公开的空气调节装置包括:喷射管，借助喷射用减压装置在压缩机的压缩过程中抽入从室内热交换器流出的制冷剂的一部分；压缩机转速控制装置，根据负载的大小控制压缩机的转速；以及喷射控制装置，控制喷射用减压装置，从而使压缩机的出口部的喷出气体过热度或喷出温度成为目标值。该目标值设定为，由压缩机转速控制装置控制的压缩机的转速高时目标值小，压缩机的转速低时目标值大。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献1:日本专利公开公报特开平8-210709号
[0010]专利文献2:日本专利公开公报特开平11-132575号
[0011]专利文献3:日本专利公开公报特开2007-263440号
[0012]作为空气调节装置和热水供给装置等热泵式加热装置，是热泵循环系统上设有低压侧压缩机和高压侧压缩机两个压缩机的二级压缩式装置。可是，二级压缩式的热泵式加热装置中，存在高压侧压缩机中的制冷剂的吸入温度和喷出温度上升、超过压缩机的动作范围的问题。作为解决这种问题的方法，可以设置喷射管，用以连接低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路、以及室内热交换器(冷凝器)和室外热交换器(蒸发器)之间的管路，将在室内热交换器和室外热交换器之间的管路中流动的制冷剂的一部分，通过喷射管注入低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路。此时，能使高压侧压缩机中的制冷剂的吸入温度降低，实现保证了可靠性的运转。
[0013]采用这种喷射管的热泵式加热装置，要求通过以最佳的制冷剂量向低压侧压缩机和高压侧压缩机之间喷射，以实现加热能力的提高。此外，上述的专利文献I至3中公开的采用喷射管的各种装置中，所有的装置都通过设置在喷射管的管路上的开关阀或减压装置实施制冷剂的喷射控制。此时，存在不能廉价制造装置的问题。
【发明内容】
[0014]为解决上述的问题，本发明的目的是提供一种热泵式加热装置，能够以简易的结构充分提高加热能力。
[0015]本发明的热泵式加热装置，包括:第一热交换器，使制冷剂和被加热流体之间进行热交换；第二热交换器，使制冷剂和室外空气之间进行热交换；低压侧压缩机，对从第二热交换器输送来的制冷剂进行压缩；高压侧压缩机，对从低压侧压缩机输送来的制冷剂进行压缩；第一减压装置，对从第一热交换器输送来的制冷剂进行减压；气液分离器，将从第一减压装置输送来的制冷剂分离为气相和液相；第二减压装置，与气液分离器的液相侧连接，对从气液分离器输送来的制冷剂进行减压；喷射管路，与气液分离器的气相侧连接，将从气液分离器输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上；以及控制部，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路的制冷剂成为气液二相状态。
[0016]按照这种结构的热泵式加热装置，流过喷射管路的气液二相状态的制冷剂与从低压侧压缩机喷出的高温高压的气相制冷剂合流，成为饱和蒸汽状态或与此接近状态的制冷剂流入高压侧压缩机。这样，以最佳的制冷剂量向压侧压缩机和高压侧压缩机之间喷射，可以充分提高加热能力。此时，由于利用对从气液分离器输送来的制冷剂进行减压的第二减压装置，使流经喷射管路的制冷剂成为气液二相状态，所以能够使热泵式加热装置结构简单。
[0017]此外优选控制部进一步控制第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路的气液二相状态的制冷剂中液相所占的比例小于规定值。
[0018]按照这种结构的热泵式加热装置，可以防止因液体制冷剂流入高压侧压缩机而引起的压缩机的可靠性的降低和运转效率的降低。
[0019]此外优选热泵式加热装置还包括第一温度检测部，所述第一温度检测部设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流前的制冷剂的温度。控制部根据第一温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0020]此外优选热泵式加热装置还包括:第二温度检测部，设置在喷射管路上，检测流经喷射管路的制冷剂的温度；以及第三温度检测部，设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度。控制部根据第二温度检测部检测出的制冷剂温度与第三温度检测部检测出的制冷剂温度的差，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0021]此外优选热泵式加热装置还包括第四温度检测部，所述第四温度检测部设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度。控制部根据第四温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0022]按照这种结构的热泵式加热装置，利用与流经喷射管路的制冷剂的状态具有相关关系的各种温度历史记录和温度差，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0023]此外优选热泵式加热装置还包括贮存液体制冷剂的缓冲部，所述缓冲部设置在低压侧压缩机与高压侧压缩机之间的、与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂所流经的管路上。
[0024]按照这种结构的热泵式加热装置，可以进一步可靠地防止因液体制冷剂流入高压侧压缩机而弓I起的压缩机的可靠性的降低。
[0025]如上所述，按照本发明，可以提供一种以简易的结构充分提高加热能力的热泵式加热装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的实施方式I的热泵式加热装置的回路图。
[0027]图2是表示利用图1中的热泵式加热装置的制冷循环系统的莫里尔线图。
[0028]图3是在图1中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0029]图4是表示图1中的热泵式加热装置的第一变形例的回路图。
[0030]图5是表示针对气液分离器中的分流前的制冷剂量的喷射量比与制热能力和COP的关系的曲线图。
[0031]图6是表示图1中的热泵式加热装置的第二变形例的回路图。
[0032]图7是表示在图6中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0033]图8是表示图1中的热泵式加热装置的第三变形例的回路图。
[0034]图9是表示在图8中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
【具体实施方式】
[0035]参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。另外，以下参照的附图中，对相同或与其相当的构件标注相同的附图标记。
[0036](实施方式I)
[0037]图1是表示本发明的实施方式I的热泵式加热装置的回路图。参照图1，本实施方式的热泵式加热装置，代表性地应用于热泵式热水供给装置和热泵式制热装置。作为热泵式加热装置的回路结构，具有冷冻回路20和喷射回路50。作为制冷剂，在冷冻回路20和喷射回路50中封入例如R410A。
[0038]冷冻回路20环状延伸，构成热泵循环系统。冷冻回路20的流道上设有室内侧热交换器(冷凝器)26和室外侧热交换器(蒸发器)27。室内侧热交换器26使在热泵循环系统中循环的制冷剂与被加热流体(水或空气)之间进行热交换。室外侧热交换器27使在热泵循环系统中循环的制冷剂与外部空气(室外空气)之间进行热交换。
[0039]冷冻回路20的流道上还设有第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37。第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37，设置在室内侧热交换器26与室外侧热交换器27之间。第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37，在冷冻回路20上沿着制冷剂的流动方向串联排列。在从室内侧热交换器26朝向室外侧热交换器27的冷冻回路20的流道上，第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37依次排列。
[0040]第一减压装置36对从室内侧热交换器26输送来的制冷剂进行减压。第一减压装置36是用于控制室内侧热交换器26中的制冷剂的过冷的减压装置。气液分离器38把从第一减压装置36输送来的制冷剂分离为气相状态的制冷剂和液相状态的制冷剂(液体制冷剂)。气液分离器38具有配置气相状态的制冷剂的气相制冷剂空间38a ;以及配置液相状态的制冷剂的液相制冷剂空间38b。第二减压装置37通过配管与气液分离器38的液相制冷剂空间38b连接。第二减压装置37对从气液分离器38输送来的液体制冷剂进行减压。第二减压装置37是用于控制室外侧热交换器27中的制冷剂的过热度以及后述喷射回路50的喷射制冷剂量的减压装置。本实施方式中第一减压装置36和第二减压装置37采用膨胀阀。
[0041]冷冻回路20的流道上还设有低压侧压缩机31和高压侧压缩机32。低压侧压缩机31和高压侧压缩机32设置在室外侧热交换器27和室内侧热交换器26之间。低压侧压缩机31和高压侧压缩机32在冷冻回路20中沿着制冷剂的流动方向串联排列。在从室外侧热交换器27朝向室内侧热交换器26的冷冻回路20的流道上，低压侧压缩机31和高压侧压缩机32依次排列。低压侧压缩机31将从室外侧热交换器27输送来的低压的制冷剂压缩到中间压。高压侧压缩机32将从低压侧压缩机31输送来的中间压的制冷剂进一步压缩为高压。
[0042]本实施方式的低压侧压缩机31是能控制制冷剂的喷出容量的可变容量型压缩机(例如，转速可变的变换器规格的压缩机)，高压侧压缩机32是转速恒定的压缩机。另外，只要低压侧压缩机31和高压侧压缩机32中的至少一个是可变容量型即可，也可以是转速恒定的低压侧压缩机与可变容量的高压侧压缩机的组合，或可变容量的低压侧压缩机与可变容量的高压侧压缩机的组合。另外，低压侧压缩机为容量可变型时，高负载时的运转可能范围变大。
[0043]喷射回路50由制冷剂能流动的喷射管路51构成。喷射管路51将分离到气液分离器38的气相制冷剂空间38a的制冷剂的一部分引导至低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20。
[0044]更具体而言，喷射管路51的两端分别连接气液分离器38的气相制冷剂空间38a、以及低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20。喷射管路51的制冷剂入口与气液分离器38的气相制冷剂空间38a连接，喷射管路51的制冷剂出口与低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20连接。
[0045]本实施方式中的喷射管路51的流道上，未设置容许、遮挡制冷剂的流动的开关阀以及能调整制冷剂流量的流量调整阀。
[0046]冷冻回路20的流道上还设有缓冲部41和缓冲部42。缓冲部41和缓冲部42由能贮存液体制冷剂的储液器构成。缓冲部41在冷冻回路20的流道上，设置在室外侧热交换器27和低压侧压缩机31之间。缓冲部42在冷冻回路20的流道上，设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。将喷射管路51与冷冻回路20连接的位置称为连接部53时，缓冲部42设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。缓冲部41和缓冲部42分别用于防止因液体制冷剂侵入低压侧压缩机31和高压侧压缩机32而降低压缩机的可靠性。
[0047]图2是表示采用图1中的热泵式加热装置的制冷循环系统的莫里尔线图。
[0048]莫里尔线图也称Ρ-h线图，纵轴为压力(MPa)、横轴为比焓(kj/kg)。莫里尔线图表示制冷循环系统中使用的制冷剂的压力和比焓、温度、相状态、焓、比体积等制冷剂固有的特性。图2中表示的A?H的制冷剂状态，分别与图1中的A?H的制冷剂状态对应。
[0049]参照图1和图2，首先，从高压侧压缩机32喷出的气体制冷剂(状态A)，流入室内侧热交换器(冷凝器)26，成为凝聚的高温的液体制冷剂(状态B)。通过使所述高温的液体制冷剂通过第一减压装置36，使制冷剂的压力、温度降低(状态C)。
[0050]接着，制冷剂流入气液分离器38并被分离为气相和液相。通过使分离的液体制冷剂(状态D)通过第二减压装置37，使制冷剂的压力、温度进一步降低(状态E)。接着，通过使制冷剂通过室外侧热交换器27，使制冷剂从外部空气吸热并蒸发(状态F)。状态F的制冷剂流入低压侧压缩机31，被压缩到中间压力(状态G)。
[0051]另一方面，分离到气液分离器38的气相制冷剂空间38a的制冷剂(喷射制冷剂)，通过喷射管路51与从低压侧压缩机31喷出的制冷剂合流。由于喷射制冷剂的温度低于从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度，所以与喷射制冷剂合流后的制冷剂的温度降低(状态H)。
[0052]加热运转时，外部空气温度成为低温而使蒸发压力降低时压缩比变大，但是在低压侧压缩机31的压缩工序后且高压侧压缩机32的压缩工序前的阶段，通过向中间压的制冷剂注入喷射制冷剂使制冷剂流量增大，可以在不使喷出温度异常上升的情况下保证加热(制热)能力。这样，利用喷射制冷剂的效果，例如，即使在外部空气温度为_20°C左右的极低温度下，也能够得到充分的加热能力。
[0053]热泵式加热装置还具有温度检测部61和控制部46。温度检测部61设置在低压侧压缩机31和闻压侧压缩机32之间。温度检测部61设置在低压侧压缩机31和连接部53之间。温度检测部61检测从低压侧压缩机31喷出的、且与流过喷射管路51的制冷剂合流前的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部61检测到的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0054]在本实施方式中的热泵式加热装置中，根据从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度历史记录控制第二减压装置37的开度，由此使喷射制冷剂从仅有气相的状态成为刚刚开始混合液相的气液二相状态。这样，不论压缩机的负载的大小，保持适当的量的喷射制冷剂，可以提闻加热能力。
[0055]进而在本实施方式的热泵式加热装置中，不在喷射管路51上设置用于控制所述喷射制冷剂的状态的装置，而利用相对于加热运转时的制冷剂的流动方向设置在室外侧热交换器27的上游侧的第二减压装置37，得到同等于在喷射管路上设置减压装置而直接控制喷射制冷剂的流量的效果，且由于不必在喷射管路上设置开关阀或减压装置，所以可以构成廉价的装置。
[0056]接着，具体说明喷射制冷剂量的上述控制方法。首先，压缩机的转速是能最直接地调整加热能力的操作量，因而根据负载控制可变容量型的低压侧压缩机31的转速。例如，根据使用者设定的目标加热温度或装置内预先设定的目标加热温度与测量出的加热温度的偏差，增减低压侧压缩机31的转速。
[0057]图3是在图1中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。图中所示的控制流程由控制部46执行。
[0058]参照图1和图3，在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对上述的低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0059]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部61检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl，并将所述温度Tl存储在控制部46中(SlOl)。接着，以任意的阶跃数减小第二减压装置37的开度(S102)。第二减压装置37的开度变小时，第二减压装置37中的制冷剂的减压比变大。此时，气液分离器38中的液体制冷剂量增大，而后液体制冷剂充满气液分离器38内并流入喷射管路51，喷射管路51中的气相状态的制冷剂变化为气液二相状态。
[0060]经过任意的时间t后，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl'，并将所述温度Tl'存储在控制部46中(S103)。控制部46计算Tl' -Tl，判断所述值是否在ΛΤ4以上(S104)。Λ T4是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分开始变为液相的状态为止的、低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差，ΛΤ4通过在改变ΛΤ4的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ4 = 3°C。
[0061]当满足Tl' -Tl < Λ T4的关系时，返回S102，将第二减压装置37的开度进一步减小。当满足Tl' -Tl兰ΛΤ4的关系时，控制部46判断Tl' -Tl的值是否在Λ Τ5以下(S105)。ΛΤ5是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分变为液相、并进一步成为喷射管路51中流通过多液体制冷剂的状态为止的、低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差，ΛΤ5通过在改变ΛΤ5的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΔΤ5 = 15?。
[0062]在上述控制流程中，在控制开始时对温度Tl进行检测，并且以后作为常数，但是不限于此，也可以将温度Tl定义为Tl'的某固定时间前的检测值。例如，作为Tl'的t秒前的温度Tl，通常情况下可变。
[0063]另外，低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差与喷射制冷剂的状态之间，存在固定的相关关系，所述关系不受低压侧压缩机31的转速和第一减压装置36以及第二减压装置37的开度影响。
[0064]当满足Tl' -Tl > Λ T5的关系时，由于喷射制冷剂的液相比例过大，所以加大第二减压装置37的开度(S106)。当满足Tl丨-Tl ^ Δ Τ5的关系时，返回S103，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl'。
[0065]即，在本实施方式的喷射制冷剂量的控制方法中，求出改变第二减压装置37的开度之前的低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度、与改变第二减压装置37的开度之后的同部位的制冷剂的温度的差，并且以使所述差值落在任意的范围内的方式调整第二减压装置37的开度。此时，如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。
[0066]由第一减压装置36控制室内侧热交换器26的过冷度，由第二减压装置37控制室外侧热交换器27的过热度时，通过气液分离器38的作用流入喷射管路51的制冷剂的状态为气相。从所述状态进一步减小第二减压装置37的开度时，向室外侧热交换器27 —侧流出的液体制冷剂的量受到限制，液体制冷剂充满气液分离器38内并流入喷射管路51。在这种情况下，因液体制冷剂流入高压侧压缩机32并进行液体压缩而产生压缩机的可靠性恶化的危险，但是在本实施方式中，能够利用设置在高压侧压缩机32的吸入侧的缓冲部42消除所述危险。
[0067]可是，缓冲部42中能贮存的制冷剂的量是有限的，所以流经喷射管路51的液体制冷剂的量过多时，压缩机的可靠性变差的可能性升高。此外，流经喷射管路51的液体制冷剂的量过多时，还存在热泵式加热装置的COP (Coefficient Of Performance)降低的问题。
[0068]因此本实施方式的热泵式加热装置在减小第二减压装置37的开度的过程中，使喷射制冷剂保持从仅存在气相的状态刚刚开始混合液相的气液二相状态。通过使低压侧压缩机31的喷出制冷剂与喷射制冷剂合流前的制冷剂状态，从气相+气相状态成为气相+气液二相状态，使气液二相制冷剂的液体制冷剂通过相变而成为气相，其结果，朝向室内侧热交换器26的制冷剂流量增加，因此加热能力上升。即，本实施方式不依靠压缩机的转速和外部空气温度，而通过控制第二减压装置37，使与低压侧压缩机31的喷出制冷剂合流前的喷射制冷剂的状态保持在刚刚从气相状态成为气液二相状态，可以容易地控制循环系统。
[0069]接着，说明在本实施方式的热泵式加热装置中实现了加热能力提高的理由。
[0070]喷射制冷剂的供给具有增加加热侧的制冷剂流量并提高加热能力的作用，此外，加大了压缩机的运转压力比的极限。为增加加热侧的制冷剂流量，液相状态的喷射制冷剂比气相状态的喷射制冷剂更有效。可是，过度供给液相状态的喷射制冷剂时，会带来COP的恶化和液体压缩导致的压缩机的可靠性降低。即，优选如下程度的喷射:喷射制冷剂中的液相通过从低压侧压缩机31喷出的高温气体制冷剂发生相变而成为饱和蒸汽状态。
[0071]因此，本实施方式通过保持根据从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度历史记录能容易判断的状态、即喷射制冷剂刚刚从气相状态成为气液二相状态的状态，来保持使加热侧的制冷剂流量增加的循环。在冷凝温度、蒸发温度、压缩机的转速相同的条件下，可以说决定循环系统的能力的最大要因是高压侧压缩机32的吸入压力(图2中的状态H)。只要将所述吸入压力设定为和以往同等的值，本实施方式就能使加热侧的制冷剂流量增加并提闻加热能力，从而可以实现和以往同等以上的加热能力。
[0072]在高压侧压缩机32的吸入之前流入液相的制冷剂时，高压侧压缩工序的起始点接近饱和蒸汽状态。这样，由于利用喷射制冷剂确保使低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度降低，抑制了高压侧压缩机32的喷出制冷剂的温度，所以能够加大压缩机的运转压力比的极限。
[0073]接着，说明在本实施方式的热泵式加热装置中实现控制性提高的理由。
[0074]本实施方式中的控制方法具备根据加热负载进行的压缩机的转速控制、利用低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度进行的喷射控制、以及在制冷剂的流动方向上对室内侧热交换器26后方的减压装置进行控制的控制装置，能用两个减压装置控制循环系统。这样，可以将作为控制因子的减压装置和控制装置的数量控制在最小限度，并提高控制性。
[0075]图4是表示图1中的热泵式加热装置的第一变形例的回路图。参照图4，本变形例的热泵式加热装置的冷冻回路20的流道上，还设有内部热交换器43。内部热交换器43设置在室内侧热交换器26和第一减压装置36之间。喷射管路51以通过内部热交换器43的方式设置。内部热交换器43使从室内侧热交换器26流出的制冷剂与流经喷射管路51的制冷剂之间进行热交换。
[0076]按照这种结构，喷射管路51中流入液相状态的制冷剂时，所述液相在内部热交换器43中被加热而汽化，结果因喷射制冷剂的流量增加而带来加热能力的提高。
[0077]低负载时，例如外部空气温度较高时，因为喷射制冷剂的量多，所以存在COP过度降低的问题。通过在喷射管路51上设置开关阀、并根据外部空气温度等对其进行开闭操作能够解决所述问题。
[0078]图5是表示针对气液分离器中的分流前的制冷剂量的喷射量比与制热能力和COP的关系的曲线图。图5中横轴表示喷射量比，纵轴表示制热能力和COP的试验值。
[0079]参照图5，减小第二减压装置37的开度以增加喷射制冷剂的流量时，制热能力提高。而且由于喷射状态成为气液二相状态时喷射制冷剂的流量进一步增加，所以制热能力取得较高的值。可是，大量的液体制冷剂流经喷射管路51会使制热能力降低。另一方面，COP伴随喷射量的增加平缓降低。
[0080]以上说明的本发明的实施方式I的热泵式加热装置，包括:作为第一热交换器的室内侧热交换器26，使制冷剂与被加热流体之间进行热交换；作为第二热交换器的室外侧热交换器27，使制冷剂与室外空气之间进行热交换；低压侧压缩机31，对从室外侧热交换器27输送来的制冷剂进行压缩；高压侧压缩机32，对从低压侧压缩机31输送来的制冷剂进行压缩；第一减压装置36，对从室内侧热交换器26输送来的制冷剂进行减压；气液分离器38，将从第一减压装置36输送来的制冷剂分离为气相和液相；第二减压装置37，与气液分离器38的液相侧连接，对从气液分离器38输送来的制冷剂进行减压；喷射管路51，与气液分离器38的气相侧连接，将从气液分离器38输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的管路；以及控制部46，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路51的制冷剂成为气液二相状态。
[0081]按照如上构成的本发明的实施方式I的热泵式加热装置，可以实现控制性良好且充分提高了加热能力的热泵式加热装置。
[0082](实施方式2)
[0083]在本实施方式中，对控制喷射制冷剂的状态的方法的各种变形例进行说明。以下，对比实施方式I中的热泵式加热装置，对重复的结构不再重复说明。
[0084]图6表示图1中的热泵式加热装置的第二变形例的回路图。图7表示在图6中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0085]参照图6和图7，热泵式加热装置具有温度检测部62和温度检测部63，由此替代图1中的温度检测部61。温度检测部62设置在喷射管路51中。温度检测部62检测与低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的管路合流前的、流经喷射管路51的制冷剂的温度。温度检测部63设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。温度检测部63设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。温度检测部63检测从低压侧压缩机31喷出的制冷齐U、即与流经喷射管路51的制冷剂合流后的制冷剂的温度。温度检测部63检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部62检测出的制冷剂温度与温度检测部63检测出的制冷剂温度的差，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0086]在本变形例中，也在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0087]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部62检测喷射合流前的制冷剂的温度T2，由温度检测部63检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度T3，并把这些温度T2和T3存储在控制部46中(Slll)。接着，控制部46计算T3-T2，判断所述值是否大于0(S112)。当满足T3-T2 > O的关系时，将第二减压装置37的开度减小任意的阶跃数(S113)。另一方面，当满足T3-T2 ^ O的关系时，将第二减压装置37的开度增大任意的阶跃数(步骤114)。
[0088]即，在本实施方式的喷射制冷剂量的控制方法中，相比喷射制冷剂的温度T2，被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度T3中取得了室外侧热交换器27的过热度时，减小第二减压装置37的开度，使喷射制冷剂的流量增加。另一方面，未取得室外侧热交换器27的过热度时，加大第二减压装置37的开度，使高压侧压缩机32的吸入部中的制冷剂的状态成为饱和蒸汽。
[0089]如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。此外，本变形例以O为基准判断是否取得过热度，但是在希望少量设定喷射制冷剂时，也可以设定任意的值T6，在上述的SI 12中判断是否满足T3-T2 > T6即可。
[0090]图8表示图1中的热泵式加热装置的第三变形例的回路图。图9表示在图8中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0091]参照图8和图9，热泵式加热装置具有温度检测部64，由此替代图1中的温度检测部61。温度检测部64设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。温度检测部64设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。温度检测部64检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂、即与流经喷射管路51的制冷剂合流后的制冷剂的温度。温度检测部64检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部64检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0092]在本变形例中，也在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0093]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部64检测高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度T3，并将所述温度T3存储在控制部46中(S121)。接着，将第二减压装置37的开度减小任意的阶跃数(S122)，使第二减压装置37中的制冷剂的减压比增加。
[0094]经过任意的时间t后，由温度检测部64再次检测高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度T3'，并将所述温度T3'存储在控制部46中(S123)。液体制冷剂开始向喷射管路51流动时制冷剂流量增加，所以能有效降低低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度，其结果也使高压侧压缩机32的吸入制冷剂的温度下降。控制部46计算T3-T3'，并判断所述值是否在ΛΤ7以上(S124)。Λ T7是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分开始变为液相的状态为止的、高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度差，ΔΤ7通过在改变ΛΤ7的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ7 = 3°C。
[0095]当满足T3-T3, < ΛΤ7的关系时，返回S122，进一步减小第二减压装置37的开度。当满足T3-T3,兰ΛΤ7的关系时，控制部46判断T3-T3,的值是否在Λ T8以下(S125)。ΔΤ8是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分变为液相、并进一步成为喷射管路51中流通过多液体制冷剂的状态为止的、高压侧压缩机32的吸入制冷剂的温度差，ΔΤ8通过在改变ΛΤ8的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ8 =
15。。。
[0096]当满足T3-T3' > ΛΤ8的关系时，由于喷射制冷剂的液相比例过大，所以加大第二减压装置37的开度(S126)。当满足T3-T3,含Λ T8的关系时，返回S123，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Τ3'。
[0097]如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。
[0098]按照这种结构的本发明的实施方式2的热泵式加热装置，可以得到和实施方式I中所述的同样的效果。
[0099]本次公开的实施方式所有的特征都是例示而不是限制性特征。本发明的范围不限于上述的说明而是由权利要求表示，并包括实质上与权利要求相同的内容以及权利要求范围内的所有变更。
[0100]工业实用性
[0101]本发明可以应用于例如热泵式热水供给装置和热泵式制热装置等。
[0102]附图标记的说明
[0103]20冷冻回路，26室内侧热交换器，27室外侧热交换器，31低压侧压缩机，32高压侧压缩机，36第一减压装置，37第二减压装置，38气液分离器，38a气相制冷剂空间，38b液相制冷剂空间，41、42缓冲部，43内部热交换器，46控制部，50喷射回路，51喷射管路，53连接部，61、62、63、64温度检测部。
【权利要求】
1.一种热泵式加热装置，其特征在于包括: 第一热交换器，使制冷剂和被加热流体之间进行热交换； 第二热交换器，使制冷剂和室外空气之间进行热交换； 低压侧压缩机，对从所述第二热交换器输送来的制冷剂进行压缩； 高压侧压缩机，对从所述低压侧压缩机输送来的制冷剂进行压缩； 第一减压装置，对从所述第一热交换器输送来的制冷剂进行减压； 气液分离器，将从所述第一减压装置输送来的制冷剂分离为气相和液相； 第二减压装置，与所述气液分离器的液相侧连接，对从所述气液分离器输送来的制冷剂进行减压； 喷射管路，与所述气液分离器的气相侧连接，将从所述气液分离器输送来的制冷剂引导至所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上；以及 控制部，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经所述喷射管路的制冷剂成为气液二相状态。
2.根据权利要求1所述的热泵式加热装置，其特征在于，所述控制部进一步控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经所述喷射管路的气液二相状态的制冷剂中液相所占的比例小于规定值。
3.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括第一温度检测部，所述第一温度检测部设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流前的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第一温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
4.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括: 第二温度检测部，设置在所述喷射管路上，检测流经所述喷射管路的制冷剂的温度；以及 第三温度检测部，设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第二温度检测部检测出的制冷剂温度与所述第三温度检测部检测出的制冷剂温度的差，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
5.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括第四温度检测部，所述第四温度检测部设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第四温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的热泵式加热装置，其特征在于，还包括贮存液体制冷剂的缓冲部，所述缓冲部设置在所述低压侧压缩机与所述高压侧压缩机之间的、与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂所流经的管路上。
【文档编号】F25B1/00GK104185766SQ201380012332
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】谷村基树, 渡边耕辅, 田中章三 申请人:夏普株式会社
【专利摘要】本发明提供的热泵式加热装置包括：室内侧热交换器(26)；室外侧热交换器(27)；对从室外侧热交换器(27)输送来的制冷剂依次进行压缩的低压侧压缩机(31)和高压侧压缩机(32)；对从室内侧热交换器(26)输送来的制冷剂减压的第一减压装置(36)；将从第一减压装置(36)输送来的制冷剂分离为气相和液相的气液分离器(38)；与气液分离器(38)的液相侧连接、对从气液分离器(38)输送来的制冷剂减压的第二减压装置(37)；与气液分离器(38)的气相侧连接、将从气液分离器(38)输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机(31)和高压侧压缩机(32)之间的喷射管路(51)；以及控制第二减压装置(37)中的制冷剂的减压比以使流经喷射管路(51)的制冷剂成为气液二相状态的控制部(46)。利用本发明，能以简易的结构提供充分提高加热能力的热泵式加热装置。
【专利说明】热泵式加热装置
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及热泵式加热装置，更确切地说涉及在热泵循环系统上设有两个压缩机的二级压缩式的热泵式加热装置。
【背景技术】
[0002]关于以往的热泵式加热装置，例如日本专利公开公报特开平8-210709号公开了一种以即使室外空气温度为_20°C也能进行制热运转为目的的寒冷地区用的热泵空气调节机(专利文献I)。
[0003]在专利文献I公开的热泵空气调节机中，涡旋压缩机、四通阀、室内空气热交换器、储液器、室外制冷剂控制阀和室外空气热交换器依次由配管连接。储液器与涡旋压缩机之间，经由液体喷射制冷剂控制阀设有用于向涡旋压缩机喷射液体制冷剂的旁路流道。液体喷射制冷剂控制阀由压缩机的喷出侧温度与目标喷出温度的温度差控制，而且室外制冷剂控制阀被控制为，使设置在室外空气热交换器的前后的温度传感器的温度差成为室外空气热交换器的制冷剂出口的制冷剂过热度。
[0004]此外，日本专利公开公报特开平11-132575号公开了一种空气调节机，通过安装在液体管道中的气液分离器，防止因经由气体喷射用的旁路配管返回压缩机的气体制冷剂中混入液体制冷剂而导致压缩机的可靠性降低(专利文献2)。
[0005]在专利文献2公开的空气调节机中，压缩机上依次连接室外热交换器和室内热交换器，形成制冷剂循环回路。室外热交换器和室内热交换器之间的液体管道上安装有气液分离器。气液分离器与压缩机的吸入侧之间，设有使气液分离器内的气体制冷剂向压缩机返流的气体喷射用的旁路配管、以及开闭通过旁路配管的流道的开关阀。压缩机的喷出温度与在制冷剂循环回路中循环的制冷剂的冷凝温度的温度差小于基准温度差时，关闭开关阀。压缩机的运转频率越高，所述基准温度差设定得越大。
[0006]此外，日本专利公开公报特开2007-263440号公开了一种空气调节装置，制热运转时，通过适当调整压缩过程中向压缩机抽入的制冷剂的喷射量，实现在低负载时以高运转效率运转，在高负载时提高制热能力(专利文献3)。
[0007]专利文献3公开的空气调节装置包括:喷射管，借助喷射用减压装置在压缩机的压缩过程中抽入从室内热交换器流出的制冷剂的一部分；压缩机转速控制装置，根据负载的大小控制压缩机的转速；以及喷射控制装置，控制喷射用减压装置，从而使压缩机的出口部的喷出气体过热度或喷出温度成为目标值。该目标值设定为，由压缩机转速控制装置控制的压缩机的转速高时目标值小，压缩机的转速低时目标值大。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献1:日本专利公开公报特开平8-210709号
[0010]专利文献2:日本专利公开公报特开平11-132575号
[0011]专利文献3:日本专利公开公报特开2007-263440号
[0012]作为空气调节装置和热水供给装置等热泵式加热装置，是热泵循环系统上设有低压侧压缩机和高压侧压缩机两个压缩机的二级压缩式装置。可是，二级压缩式的热泵式加热装置中，存在高压侧压缩机中的制冷剂的吸入温度和喷出温度上升、超过压缩机的动作范围的问题。作为解决这种问题的方法，可以设置喷射管，用以连接低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路、以及室内热交换器(冷凝器)和室外热交换器(蒸发器)之间的管路，将在室内热交换器和室外热交换器之间的管路中流动的制冷剂的一部分，通过喷射管注入低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路。此时，能使高压侧压缩机中的制冷剂的吸入温度降低，实现保证了可靠性的运转。
[0013]采用这种喷射管的热泵式加热装置，要求通过以最佳的制冷剂量向低压侧压缩机和高压侧压缩机之间喷射，以实现加热能力的提高。此外，上述的专利文献I至3中公开的采用喷射管的各种装置中，所有的装置都通过设置在喷射管的管路上的开关阀或减压装置实施制冷剂的喷射控制。此时，存在不能廉价制造装置的问题。
【发明内容】
[0014]为解决上述的问题，本发明的目的是提供一种热泵式加热装置，能够以简易的结构充分提高加热能力。
[0015]本发明的热泵式加热装置，包括:第一热交换器，使制冷剂和被加热流体之间进行热交换；第二热交换器，使制冷剂和室外空气之间进行热交换；低压侧压缩机，对从第二热交换器输送来的制冷剂进行压缩；高压侧压缩机，对从低压侧压缩机输送来的制冷剂进行压缩；第一减压装置，对从第一热交换器输送来的制冷剂进行减压；气液分离器，将从第一减压装置输送来的制冷剂分离为气相和液相；第二减压装置，与气液分离器的液相侧连接，对从气液分离器输送来的制冷剂进行减压；喷射管路，与气液分离器的气相侧连接，将从气液分离器输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上；以及控制部，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路的制冷剂成为气液二相状态。
[0016]按照这种结构的热泵式加热装置，流过喷射管路的气液二相状态的制冷剂与从低压侧压缩机喷出的高温高压的气相制冷剂合流，成为饱和蒸汽状态或与此接近状态的制冷剂流入高压侧压缩机。这样，以最佳的制冷剂量向压侧压缩机和高压侧压缩机之间喷射，可以充分提高加热能力。此时，由于利用对从气液分离器输送来的制冷剂进行减压的第二减压装置，使流经喷射管路的制冷剂成为气液二相状态，所以能够使热泵式加热装置结构简单。
[0017]此外优选控制部进一步控制第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路的气液二相状态的制冷剂中液相所占的比例小于规定值。
[0018]按照这种结构的热泵式加热装置，可以防止因液体制冷剂流入高压侧压缩机而引起的压缩机的可靠性的降低和运转效率的降低。
[0019]此外优选热泵式加热装置还包括第一温度检测部，所述第一温度检测部设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流前的制冷剂的温度。控制部根据第一温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0020]此外优选热泵式加热装置还包括:第二温度检测部，设置在喷射管路上，检测流经喷射管路的制冷剂的温度；以及第三温度检测部，设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度。控制部根据第二温度检测部检测出的制冷剂温度与第三温度检测部检测出的制冷剂温度的差，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0021]此外优选热泵式加热装置还包括第四温度检测部，所述第四温度检测部设置在低压侧压缩机和高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度。控制部根据第四温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0022]按照这种结构的热泵式加热装置，利用与流经喷射管路的制冷剂的状态具有相关关系的各种温度历史记录和温度差，控制第二减压装置中的制冷剂的减压比。
[0023]此外优选热泵式加热装置还包括贮存液体制冷剂的缓冲部，所述缓冲部设置在低压侧压缩机与高压侧压缩机之间的、与流过喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂所流经的管路上。
[0024]按照这种结构的热泵式加热装置，可以进一步可靠地防止因液体制冷剂流入高压侧压缩机而弓I起的压缩机的可靠性的降低。
[0025]如上所述，按照本发明，可以提供一种以简易的结构充分提高加热能力的热泵式加热装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的实施方式I的热泵式加热装置的回路图。
[0027]图2是表示利用图1中的热泵式加热装置的制冷循环系统的莫里尔线图。
[0028]图3是在图1中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0029]图4是表示图1中的热泵式加热装置的第一变形例的回路图。
[0030]图5是表示针对气液分离器中的分流前的制冷剂量的喷射量比与制热能力和COP的关系的曲线图。
[0031]图6是表示图1中的热泵式加热装置的第二变形例的回路图。
[0032]图7是表示在图6中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0033]图8是表示图1中的热泵式加热装置的第三变形例的回路图。
[0034]图9是表示在图8中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
【具体实施方式】
[0035]参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。另外，以下参照的附图中，对相同或与其相当的构件标注相同的附图标记。
[0036](实施方式I)
[0037]图1是表示本发明的实施方式I的热泵式加热装置的回路图。参照图1，本实施方式的热泵式加热装置，代表性地应用于热泵式热水供给装置和热泵式制热装置。作为热泵式加热装置的回路结构，具有冷冻回路20和喷射回路50。作为制冷剂，在冷冻回路20和喷射回路50中封入例如R410A。
[0038]冷冻回路20环状延伸，构成热泵循环系统。冷冻回路20的流道上设有室内侧热交换器(冷凝器)26和室外侧热交换器(蒸发器)27。室内侧热交换器26使在热泵循环系统中循环的制冷剂与被加热流体(水或空气)之间进行热交换。室外侧热交换器27使在热泵循环系统中循环的制冷剂与外部空气(室外空气)之间进行热交换。
[0039]冷冻回路20的流道上还设有第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37。第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37，设置在室内侧热交换器26与室外侧热交换器27之间。第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37，在冷冻回路20上沿着制冷剂的流动方向串联排列。在从室内侧热交换器26朝向室外侧热交换器27的冷冻回路20的流道上，第一减压装置36、气液分离器38和第二减压装置37依次排列。
[0040]第一减压装置36对从室内侧热交换器26输送来的制冷剂进行减压。第一减压装置36是用于控制室内侧热交换器26中的制冷剂的过冷的减压装置。气液分离器38把从第一减压装置36输送来的制冷剂分离为气相状态的制冷剂和液相状态的制冷剂(液体制冷剂)。气液分离器38具有配置气相状态的制冷剂的气相制冷剂空间38a ;以及配置液相状态的制冷剂的液相制冷剂空间38b。第二减压装置37通过配管与气液分离器38的液相制冷剂空间38b连接。第二减压装置37对从气液分离器38输送来的液体制冷剂进行减压。第二减压装置37是用于控制室外侧热交换器27中的制冷剂的过热度以及后述喷射回路50的喷射制冷剂量的减压装置。本实施方式中第一减压装置36和第二减压装置37采用膨胀阀。
[0041]冷冻回路20的流道上还设有低压侧压缩机31和高压侧压缩机32。低压侧压缩机31和高压侧压缩机32设置在室外侧热交换器27和室内侧热交换器26之间。低压侧压缩机31和高压侧压缩机32在冷冻回路20中沿着制冷剂的流动方向串联排列。在从室外侧热交换器27朝向室内侧热交换器26的冷冻回路20的流道上，低压侧压缩机31和高压侧压缩机32依次排列。低压侧压缩机31将从室外侧热交换器27输送来的低压的制冷剂压缩到中间压。高压侧压缩机32将从低压侧压缩机31输送来的中间压的制冷剂进一步压缩为高压。
[0042]本实施方式的低压侧压缩机31是能控制制冷剂的喷出容量的可变容量型压缩机(例如，转速可变的变换器规格的压缩机)，高压侧压缩机32是转速恒定的压缩机。另外，只要低压侧压缩机31和高压侧压缩机32中的至少一个是可变容量型即可，也可以是转速恒定的低压侧压缩机与可变容量的高压侧压缩机的组合，或可变容量的低压侧压缩机与可变容量的高压侧压缩机的组合。另外，低压侧压缩机为容量可变型时，高负载时的运转可能范围变大。
[0043]喷射回路50由制冷剂能流动的喷射管路51构成。喷射管路51将分离到气液分离器38的气相制冷剂空间38a的制冷剂的一部分引导至低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20。
[0044]更具体而言，喷射管路51的两端分别连接气液分离器38的气相制冷剂空间38a、以及低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20。喷射管路51的制冷剂入口与气液分离器38的气相制冷剂空间38a连接，喷射管路51的制冷剂出口与低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的冷冻回路20连接。
[0045]本实施方式中的喷射管路51的流道上，未设置容许、遮挡制冷剂的流动的开关阀以及能调整制冷剂流量的流量调整阀。
[0046]冷冻回路20的流道上还设有缓冲部41和缓冲部42。缓冲部41和缓冲部42由能贮存液体制冷剂的储液器构成。缓冲部41在冷冻回路20的流道上，设置在室外侧热交换器27和低压侧压缩机31之间。缓冲部42在冷冻回路20的流道上，设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。将喷射管路51与冷冻回路20连接的位置称为连接部53时，缓冲部42设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。缓冲部41和缓冲部42分别用于防止因液体制冷剂侵入低压侧压缩机31和高压侧压缩机32而降低压缩机的可靠性。
[0047]图2是表示采用图1中的热泵式加热装置的制冷循环系统的莫里尔线图。
[0048]莫里尔线图也称Ρ-h线图，纵轴为压力(MPa)、横轴为比焓(kj/kg)。莫里尔线图表示制冷循环系统中使用的制冷剂的压力和比焓、温度、相状态、焓、比体积等制冷剂固有的特性。图2中表示的A?H的制冷剂状态，分别与图1中的A?H的制冷剂状态对应。
[0049]参照图1和图2，首先，从高压侧压缩机32喷出的气体制冷剂(状态A)，流入室内侧热交换器(冷凝器)26，成为凝聚的高温的液体制冷剂(状态B)。通过使所述高温的液体制冷剂通过第一减压装置36，使制冷剂的压力、温度降低(状态C)。
[0050]接着，制冷剂流入气液分离器38并被分离为气相和液相。通过使分离的液体制冷剂(状态D)通过第二减压装置37，使制冷剂的压力、温度进一步降低(状态E)。接着，通过使制冷剂通过室外侧热交换器27，使制冷剂从外部空气吸热并蒸发(状态F)。状态F的制冷剂流入低压侧压缩机31，被压缩到中间压力(状态G)。
[0051]另一方面，分离到气液分离器38的气相制冷剂空间38a的制冷剂(喷射制冷剂)，通过喷射管路51与从低压侧压缩机31喷出的制冷剂合流。由于喷射制冷剂的温度低于从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度，所以与喷射制冷剂合流后的制冷剂的温度降低(状态H)。
[0052]加热运转时，外部空气温度成为低温而使蒸发压力降低时压缩比变大，但是在低压侧压缩机31的压缩工序后且高压侧压缩机32的压缩工序前的阶段，通过向中间压的制冷剂注入喷射制冷剂使制冷剂流量增大，可以在不使喷出温度异常上升的情况下保证加热(制热)能力。这样，利用喷射制冷剂的效果，例如，即使在外部空气温度为_20°C左右的极低温度下，也能够得到充分的加热能力。
[0053]热泵式加热装置还具有温度检测部61和控制部46。温度检测部61设置在低压侧压缩机31和闻压侧压缩机32之间。温度检测部61设置在低压侧压缩机31和连接部53之间。温度检测部61检测从低压侧压缩机31喷出的、且与流过喷射管路51的制冷剂合流前的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部61检测到的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0054]在本实施方式中的热泵式加热装置中，根据从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度历史记录控制第二减压装置37的开度，由此使喷射制冷剂从仅有气相的状态成为刚刚开始混合液相的气液二相状态。这样，不论压缩机的负载的大小，保持适当的量的喷射制冷剂，可以提闻加热能力。
[0055]进而在本实施方式的热泵式加热装置中，不在喷射管路51上设置用于控制所述喷射制冷剂的状态的装置，而利用相对于加热运转时的制冷剂的流动方向设置在室外侧热交换器27的上游侧的第二减压装置37，得到同等于在喷射管路上设置减压装置而直接控制喷射制冷剂的流量的效果，且由于不必在喷射管路上设置开关阀或减压装置，所以可以构成廉价的装置。
[0056]接着，具体说明喷射制冷剂量的上述控制方法。首先，压缩机的转速是能最直接地调整加热能力的操作量，因而根据负载控制可变容量型的低压侧压缩机31的转速。例如，根据使用者设定的目标加热温度或装置内预先设定的目标加热温度与测量出的加热温度的偏差，增减低压侧压缩机31的转速。
[0057]图3是在图1中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。图中所示的控制流程由控制部46执行。
[0058]参照图1和图3，在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对上述的低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0059]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部61检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl，并将所述温度Tl存储在控制部46中(SlOl)。接着，以任意的阶跃数减小第二减压装置37的开度(S102)。第二减压装置37的开度变小时，第二减压装置37中的制冷剂的减压比变大。此时，气液分离器38中的液体制冷剂量增大，而后液体制冷剂充满气液分离器38内并流入喷射管路51，喷射管路51中的气相状态的制冷剂变化为气液二相状态。
[0060]经过任意的时间t后，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl'，并将所述温度Tl'存储在控制部46中(S103)。控制部46计算Tl' -Tl，判断所述值是否在ΛΤ4以上(S104)。Λ T4是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分开始变为液相的状态为止的、低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差，ΛΤ4通过在改变ΛΤ4的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ4 = 3°C。
[0061]当满足Tl' -Tl < Λ T4的关系时，返回S102，将第二减压装置37的开度进一步减小。当满足Tl' -Tl兰ΛΤ4的关系时，控制部46判断Tl' -Tl的值是否在Λ Τ5以下(S105)。ΛΤ5是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分变为液相、并进一步成为喷射管路51中流通过多液体制冷剂的状态为止的、低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差，ΛΤ5通过在改变ΛΤ5的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΔΤ5 = 15?。
[0062]在上述控制流程中，在控制开始时对温度Tl进行检测，并且以后作为常数，但是不限于此，也可以将温度Tl定义为Tl'的某固定时间前的检测值。例如，作为Tl'的t秒前的温度Tl，通常情况下可变。
[0063]另外，低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度差与喷射制冷剂的状态之间，存在固定的相关关系，所述关系不受低压侧压缩机31的转速和第一减压装置36以及第二减压装置37的开度影响。
[0064]当满足Tl' -Tl > Λ T5的关系时，由于喷射制冷剂的液相比例过大，所以加大第二减压装置37的开度(S106)。当满足Tl丨-Tl ^ Δ Τ5的关系时，返回S103，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Tl'。
[0065]即，在本实施方式的喷射制冷剂量的控制方法中，求出改变第二减压装置37的开度之前的低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度、与改变第二减压装置37的开度之后的同部位的制冷剂的温度的差，并且以使所述差值落在任意的范围内的方式调整第二减压装置37的开度。此时，如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。
[0066]由第一减压装置36控制室内侧热交换器26的过冷度，由第二减压装置37控制室外侧热交换器27的过热度时，通过气液分离器38的作用流入喷射管路51的制冷剂的状态为气相。从所述状态进一步减小第二减压装置37的开度时，向室外侧热交换器27 —侧流出的液体制冷剂的量受到限制，液体制冷剂充满气液分离器38内并流入喷射管路51。在这种情况下，因液体制冷剂流入高压侧压缩机32并进行液体压缩而产生压缩机的可靠性恶化的危险，但是在本实施方式中，能够利用设置在高压侧压缩机32的吸入侧的缓冲部42消除所述危险。
[0067]可是，缓冲部42中能贮存的制冷剂的量是有限的，所以流经喷射管路51的液体制冷剂的量过多时，压缩机的可靠性变差的可能性升高。此外，流经喷射管路51的液体制冷剂的量过多时，还存在热泵式加热装置的COP (Coefficient Of Performance)降低的问题。
[0068]因此本实施方式的热泵式加热装置在减小第二减压装置37的开度的过程中，使喷射制冷剂保持从仅存在气相的状态刚刚开始混合液相的气液二相状态。通过使低压侧压缩机31的喷出制冷剂与喷射制冷剂合流前的制冷剂状态，从气相+气相状态成为气相+气液二相状态，使气液二相制冷剂的液体制冷剂通过相变而成为气相，其结果，朝向室内侧热交换器26的制冷剂流量增加，因此加热能力上升。即，本实施方式不依靠压缩机的转速和外部空气温度，而通过控制第二减压装置37，使与低压侧压缩机31的喷出制冷剂合流前的喷射制冷剂的状态保持在刚刚从气相状态成为气液二相状态，可以容易地控制循环系统。
[0069]接着，说明在本实施方式的热泵式加热装置中实现了加热能力提高的理由。
[0070]喷射制冷剂的供给具有增加加热侧的制冷剂流量并提高加热能力的作用，此外，加大了压缩机的运转压力比的极限。为增加加热侧的制冷剂流量，液相状态的喷射制冷剂比气相状态的喷射制冷剂更有效。可是，过度供给液相状态的喷射制冷剂时，会带来COP的恶化和液体压缩导致的压缩机的可靠性降低。即，优选如下程度的喷射:喷射制冷剂中的液相通过从低压侧压缩机31喷出的高温气体制冷剂发生相变而成为饱和蒸汽状态。
[0071]因此，本实施方式通过保持根据从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度历史记录能容易判断的状态、即喷射制冷剂刚刚从气相状态成为气液二相状态的状态，来保持使加热侧的制冷剂流量增加的循环。在冷凝温度、蒸发温度、压缩机的转速相同的条件下，可以说决定循环系统的能力的最大要因是高压侧压缩机32的吸入压力(图2中的状态H)。只要将所述吸入压力设定为和以往同等的值，本实施方式就能使加热侧的制冷剂流量增加并提闻加热能力，从而可以实现和以往同等以上的加热能力。
[0072]在高压侧压缩机32的吸入之前流入液相的制冷剂时，高压侧压缩工序的起始点接近饱和蒸汽状态。这样，由于利用喷射制冷剂确保使低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度降低，抑制了高压侧压缩机32的喷出制冷剂的温度，所以能够加大压缩机的运转压力比的极限。
[0073]接着，说明在本实施方式的热泵式加热装置中实现控制性提高的理由。
[0074]本实施方式中的控制方法具备根据加热负载进行的压缩机的转速控制、利用低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度进行的喷射控制、以及在制冷剂的流动方向上对室内侧热交换器26后方的减压装置进行控制的控制装置，能用两个减压装置控制循环系统。这样，可以将作为控制因子的减压装置和控制装置的数量控制在最小限度，并提高控制性。
[0075]图4是表示图1中的热泵式加热装置的第一变形例的回路图。参照图4，本变形例的热泵式加热装置的冷冻回路20的流道上，还设有内部热交换器43。内部热交换器43设置在室内侧热交换器26和第一减压装置36之间。喷射管路51以通过内部热交换器43的方式设置。内部热交换器43使从室内侧热交换器26流出的制冷剂与流经喷射管路51的制冷剂之间进行热交换。
[0076]按照这种结构，喷射管路51中流入液相状态的制冷剂时，所述液相在内部热交换器43中被加热而汽化，结果因喷射制冷剂的流量增加而带来加热能力的提高。
[0077]低负载时，例如外部空气温度较高时，因为喷射制冷剂的量多，所以存在COP过度降低的问题。通过在喷射管路51上设置开关阀、并根据外部空气温度等对其进行开闭操作能够解决所述问题。
[0078]图5是表示针对气液分离器中的分流前的制冷剂量的喷射量比与制热能力和COP的关系的曲线图。图5中横轴表示喷射量比，纵轴表示制热能力和COP的试验值。
[0079]参照图5，减小第二减压装置37的开度以增加喷射制冷剂的流量时，制热能力提高。而且由于喷射状态成为气液二相状态时喷射制冷剂的流量进一步增加，所以制热能力取得较高的值。可是，大量的液体制冷剂流经喷射管路51会使制热能力降低。另一方面，COP伴随喷射量的增加平缓降低。
[0080]以上说明的本发明的实施方式I的热泵式加热装置，包括:作为第一热交换器的室内侧热交换器26，使制冷剂与被加热流体之间进行热交换；作为第二热交换器的室外侧热交换器27，使制冷剂与室外空气之间进行热交换；低压侧压缩机31，对从室外侧热交换器27输送来的制冷剂进行压缩；高压侧压缩机32，对从低压侧压缩机31输送来的制冷剂进行压缩；第一减压装置36，对从室内侧热交换器26输送来的制冷剂进行减压；气液分离器38，将从第一减压装置36输送来的制冷剂分离为气相和液相；第二减压装置37，与气液分离器38的液相侧连接，对从气液分离器38输送来的制冷剂进行减压；喷射管路51，与气液分离器38的气相侧连接，将从气液分离器38输送来的制冷剂引导至低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的管路；以及控制部46，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比，以使流经喷射管路51的制冷剂成为气液二相状态。
[0081]按照如上构成的本发明的实施方式I的热泵式加热装置，可以实现控制性良好且充分提高了加热能力的热泵式加热装置。
[0082](实施方式2)
[0083]在本实施方式中，对控制喷射制冷剂的状态的方法的各种变形例进行说明。以下，对比实施方式I中的热泵式加热装置，对重复的结构不再重复说明。
[0084]图6表示图1中的热泵式加热装置的第二变形例的回路图。图7表示在图6中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0085]参照图6和图7，热泵式加热装置具有温度检测部62和温度检测部63，由此替代图1中的温度检测部61。温度检测部62设置在喷射管路51中。温度检测部62检测与低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间的管路合流前的、流经喷射管路51的制冷剂的温度。温度检测部63设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。温度检测部63设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。温度检测部63检测从低压侧压缩机31喷出的制冷齐U、即与流经喷射管路51的制冷剂合流后的制冷剂的温度。温度检测部63检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部62检测出的制冷剂温度与温度检测部63检测出的制冷剂温度的差，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0086]在本变形例中，也在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0087]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部62检测喷射合流前的制冷剂的温度T2，由温度检测部63检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度T3，并把这些温度T2和T3存储在控制部46中(Slll)。接着，控制部46计算T3-T2，判断所述值是否大于0(S112)。当满足T3-T2 > O的关系时，将第二减压装置37的开度减小任意的阶跃数(S113)。另一方面，当满足T3-T2 ^ O的关系时，将第二减压装置37的开度增大任意的阶跃数(步骤114)。
[0088]即，在本实施方式的喷射制冷剂量的控制方法中，相比喷射制冷剂的温度T2，被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度T3中取得了室外侧热交换器27的过热度时，减小第二减压装置37的开度，使喷射制冷剂的流量增加。另一方面，未取得室外侧热交换器27的过热度时，加大第二减压装置37的开度，使高压侧压缩机32的吸入部中的制冷剂的状态成为饱和蒸汽。
[0089]如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。此外，本变形例以O为基准判断是否取得过热度，但是在希望少量设定喷射制冷剂时，也可以设定任意的值T6，在上述的SI 12中判断是否满足T3-T2 > T6即可。
[0090]图8表示图1中的热泵式加热装置的第三变形例的回路图。图9表示在图8中的热泵式加热装置中控制喷射制冷剂量的流程图。
[0091]参照图8和图9，热泵式加热装置具有温度检测部64，由此替代图1中的温度检测部61。温度检测部64设置在低压侧压缩机31和高压侧压缩机32之间。温度检测部64设置在连接部53和高压侧压缩机32之间。温度检测部64检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂、即与流经喷射管路51的制冷剂合流后的制冷剂的温度。温度检测部64检测被吸入高压侧压缩机32的制冷剂的温度。控制部46根据温度检测部64检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制第二减压装置37中的制冷剂的减压比。
[0092]在本变形例中，也在对喷射制冷剂量进行控制之前，在运转开始时，对低压侧压缩机31的转速进行控制，利用第一减压装置36的开度调整对室内侧热交换器26的出口的过冷进行控制，以及利用第二减压装置37的开度调整对室外侧热交换器27的出口的过热度进行控制。封入的制冷剂在结束上述一系列的控制的状态下，使喷射制冷剂成为气相状态。
[0093]执行喷射制冷剂量的控制时，首先，由温度检测部64检测高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度T3，并将所述温度T3存储在控制部46中(S121)。接着，将第二减压装置37的开度减小任意的阶跃数(S122)，使第二减压装置37中的制冷剂的减压比增加。
[0094]经过任意的时间t后，由温度检测部64再次检测高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度T3'，并将所述温度T3'存储在控制部46中(S123)。液体制冷剂开始向喷射管路51流动时制冷剂流量增加，所以能有效降低低压侧压缩机31的喷出制冷剂的温度，其结果也使高压侧压缩机32的吸入制冷剂的温度下降。控制部46计算T3-T3'，并判断所述值是否在ΛΤ7以上(S124)。Λ T7是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分开始变为液相的状态为止的、高压侧压缩机32吸入的制冷剂的温度差，ΔΤ7通过在改变ΛΤ7的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ7 = 3°C。
[0095]当满足T3-T3, < ΛΤ7的关系时，返回S122，进一步减小第二减压装置37的开度。当满足T3-T3,兰ΛΤ7的关系时，控制部46判断T3-T3,的值是否在Λ T8以下(S125)。ΔΤ8是喷射制冷剂从气相状态、到气相的一部分变为液相、并进一步成为喷射管路51中流通过多液体制冷剂的状态为止的、高压侧压缩机32的吸入制冷剂的温度差，ΔΤ8通过在改变ΛΤ8的同时、观察喷射制冷剂的状态的试验预先确定。作为一例，t = 30sec时，ΛΤ8 =
15。。。
[0096]当满足T3-T3' > ΛΤ8的关系时，由于喷射制冷剂的液相比例过大，所以加大第二减压装置37的开度(S126)。当满足T3-T3,含Λ T8的关系时，返回S123，由温度检测部61再次检测从低压侧压缩机31喷出的制冷剂的温度Τ3'。
[0097]如果为提高控制精度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较小的值，如果为尽快控制到目标开度，则把第二减压装置37的开度调整的阶跃数设定成较大的值。
[0098]按照这种结构的本发明的实施方式2的热泵式加热装置，可以得到和实施方式I中所述的同样的效果。
[0099]本次公开的实施方式所有的特征都是例示而不是限制性特征。本发明的范围不限于上述的说明而是由权利要求表示，并包括实质上与权利要求相同的内容以及权利要求范围内的所有变更。
[0100]工业实用性
[0101]本发明可以应用于例如热泵式热水供给装置和热泵式制热装置等。
[0102]附图标记的说明
[0103]20冷冻回路，26室内侧热交换器，27室外侧热交换器，31低压侧压缩机，32高压侧压缩机，36第一减压装置，37第二减压装置，38气液分离器，38a气相制冷剂空间，38b液相制冷剂空间，41、42缓冲部，43内部热交换器，46控制部，50喷射回路，51喷射管路，53连接部，61、62、63、64温度检测部。
【权利要求】
1.一种热泵式加热装置，其特征在于包括: 第一热交换器，使制冷剂和被加热流体之间进行热交换； 第二热交换器，使制冷剂和室外空气之间进行热交换； 低压侧压缩机，对从所述第二热交换器输送来的制冷剂进行压缩； 高压侧压缩机，对从所述低压侧压缩机输送来的制冷剂进行压缩； 第一减压装置，对从所述第一热交换器输送来的制冷剂进行减压； 气液分离器，将从所述第一减压装置输送来的制冷剂分离为气相和液相； 第二减压装置，与所述气液分离器的液相侧连接，对从所述气液分离器输送来的制冷剂进行减压； 喷射管路，与所述气液分离器的气相侧连接，将从所述气液分离器输送来的制冷剂引导至所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上；以及 控制部，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经所述喷射管路的制冷剂成为气液二相状态。
2.根据权利要求1所述的热泵式加热装置，其特征在于，所述控制部进一步控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比，以使流经所述喷射管路的气液二相状态的制冷剂中液相所占的比例小于规定值。
3.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括第一温度检测部，所述第一温度检测部设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流前的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第一温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
4.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括: 第二温度检测部，设置在所述喷射管路上，检测流经所述喷射管路的制冷剂的温度；以及 第三温度检测部，设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第二温度检测部检测出的制冷剂温度与所述第三温度检测部检测出的制冷剂温度的差，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
5.根据权利要求1或2所述的热泵式加热装置，其特征在于， 还包括第四温度检测部，所述第四温度检测部设置在所述低压侧压缩机和所述高压侧压缩机之间的管路上，检测与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂的温度， 所述控制部根据所述第四温度检测部检测出的制冷剂温度的时间历史记录，控制所述第二减压装置中的制冷剂的减压比。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的热泵式加热装置，其特征在于，还包括贮存液体制冷剂的缓冲部，所述缓冲部设置在所述低压侧压缩机与所述高压侧压缩机之间的、与流过所述喷射管路的制冷剂合流后的制冷剂所流经的管路上。
【文档编号】F25B1/00GK104185766SQ201380012332
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】谷村基树, 渡边耕辅, 田中章三 申请人:夏普株式会社
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