冷冻环路系统的制作方法
【专利摘要】能够切换从负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在分别流通了第一内部热交换器(7)以及第二内部热交换器(8)的高压侧流路之后流入到膨胀阀(5)的并行运转模式、和从负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流通第二内部热交换器(8)的高压侧流路并经由高压侧旁通配管(13)流入到膨胀阀(5)的串行运转模式。
【专利说明】冷冻环路系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备内部热交换器的冷冻环路系统，该内部热交换器使从冷凝器出口至膨胀单元为止的高压侧的制冷剂和从蒸发器出口至压缩机吸入为止的低压侧的制冷剂进行热交换。
【背景技术】
[0002]在以往的技术中，提出了具备使从冷凝器出口至膨胀单元为止的高压侧的制冷剂和从蒸发器出口至压缩机吸入为止的低压侧的制冷剂进行热交换的内部热交换器的冷冻环路系统。通过在内部热交换器中高压侧的制冷剂和低压侧的制冷剂进行热交换，能够使来自蒸发器出口的液体制冷剂蒸发，具有如下效果:防止过度的液体制冷剂返回到压缩机(以下称为回液)，防止由于压缩机的润滑油的浓度减少而发生烧焦。另外，通过增大蒸发器的出入口热函(enthalpy)差来减少制冷剂循环量，具有使COP (将制冷能力、制热能力除以输入而得到的值)提高的效果(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2010-282384号公报
【发明内容】
[0004]但是，在专利文献I的技术中，内部热交换器的交换热量是恒定的，所以在负载过渡地变动而制冷剂循环量增加而产生了回液的情况、在除霜运转中在压缩机中积存了液体制冷剂的情况等下，无法增大内部热交换器的交换热量。因此，存在如下问题:由于负载过渡地发生了变动的情况下的回液，压缩机的循环用的油浓度降低，可靠性降低。
[0005]作为针对该过渡的回液的处置，考虑通过使内部热交换器的配管路径变长、使内部热交换器的配管变粗等来增大传热面积的方法。但是，在冷冻环路系统中，从蒸发器出口到压缩机吸入的压力损失大幅影响为COP的降低。如果使内部热交换器的配管路径变长，则虽然在回液发生时是有效的，但在未发生回液的情况下，由于压力损失增大而COP降低。另外，如果使内部热交换器的配管直径变粗，则制冷剂流速降低，冷冻机油无法随着制冷剂的流动而返回到压缩机，引起烧焦。
[0006]另外，如果压缩机的吐出温度过度地上升，则驱动压缩机的马达的磁铁减磁，引起压缩机的性能的降低或丧失这样的问题。在这样的情况下，需要降低压缩机的吸入干燥度来抑制吐出温度。如专利文献I的技术那样，在内部热交换器的容量固定的情况下，即使吐出温度异常上升的情况下，内部热交换器也实施热交换，所以难以降低压缩机吸入的干燥度。
[0007]本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，提供一种能够同时实现回液、吐出温度的异常上升时的可靠性提高和高效运转的冷冻环路系统。
[0008]本发明涉及的冷冻环路系统，其特征在于，具备通过配管连接压缩机(I)、负载侧热交换器(3)、内部热交换器(4)、膨胀单元(5)、以及热源侧热交换器(6)、且使制冷剂循环的制冷剂回路，所述内部热交换器(4)具备:第一内部热交换器(7)，在高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂进行热交换；第二内部热交换器(8)，在高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂进行热交换；第一高压侧流路切换装置(11a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的一方侧、与所述负载侧热交换器(3)的出口侧之间；第二高压侧流路切换装置(12a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的另一侧、与所述膨胀单元(5)之间；高压侧旁通配管(13)，从将所述第一高压侧流路切换装置(Ila)和所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路进行连接的配管分支而连接到所述膨胀单元
(5);以及第三高压侧流路切换装置(12b)，设置于所述高压侧旁通配管(13)，能够切换并行运转模式和串行运转模式，所述并行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在分别流通了所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路之后流入到所述膨胀单元(5)的模式，所述串行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路并经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)的模式。
[0009]本发明能够得到如下冷冻环路系统:通过设为能够切换并行运转模式和串行运转模式，从而能够同时实现回液、吐出温度的异常上升时的可靠性提高和高效运转。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示出实施方式I的冷冻环路系统的结构的图。
[0011]图2是示出实施方式I的“并行运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0012]图3是实施方式I的“并行运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0013]图4是示出实施方式I的“串行运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0014]图5是实施方式I的“串行运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0015]图6是示出实施方式I的“串行运转模式”的回液发生时的控制流程的图。
[0016]图7是示出实施方式I的“串行运转模式”的启动时和除霜恢复时的控制流程的图。
[0017]图8是示出实施方式I的“旁通运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0018]图9是实施方式I的“旁通运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0019]图10是示出实施方式I的“旁通运转模式”的控制流程的图。
[0020]图11是示出实施方式2的冷冻环路系统的结构的图。
[0021]图12是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0022]图13是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0023]图14是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0024]符号说明
[0025]1:压缩机；2:四通阀；3:负载侧热交换器；4:内部热交换器；5:膨胀阀；6:热源侧热交换器:第一内部热交换器；8:第二内部热交换器；9:第一低压侧三通阀；10:第二低压侧三通阀；11:第一高压侧三通阀；12:第二高压侧三通阀；9a:第一低压侧二通阀；9b:第四低压侧二通阀；10a:第二低压侧二通阀；10b:第三低压侧二通阀；lla:第一高压侧二通阀；llb:第四高压侧二通阀；12a:第二高压侧二通阀；12b:第三高压侧二通阀；13:第二高压侧旁通配管；14:第二低压侧旁通配管；15:第一低压侧旁通配管；16:第一高压侧旁通配管；17:桥电路；17a:逆止阀；17b:逆止阀；17c:逆止阀；17d:逆止阀。
【具体实施方式】
[0026]实施方式1.
[0027]图1是示出实施方式I的冷冻环路系统的结构的图。
[0028]如图1所示，实施方式I的冷冻环路系统具备:通过制冷剂配管连接压缩机1、四通阀2、负载侧热交换器3、内部热交换器4、膨胀阀5、以及热源侧热交换器6、且使制冷剂循环的制冷剂回路。
[0029]压缩机I吸入制冷剂，对该制冷剂进行压缩而设为高温/高压的状态。
[0030]四通阀2与压缩机1、负载侧热交换器3、内部热交换器4、以及热源侧热交换器6连接。四通阀2切换从压缩机I吐出的制冷剂的流路，并且切换向内部热交换器4流入的制冷剂的流路。
[0031]负载侧热交换器3作为冷凝器(散热器)或者蒸发器发挥作用，在热介质(空气、水等)与制冷剂之间进行热交换，使制冷剂凝结液化或者蒸发气化。负载侧热交换器3由例如由传热管和多个翅片(fin)构成的交叉翅片式的翅片管型热交换器构成，在从例如省略图示的送风单元供给的空气(热介质)与制冷剂之间进行热交换。
[0032]膨胀阀5使制冷剂减压而膨胀。该膨胀阀5由例如能够可变地控制开度的电子式膨胀阀构成。另外，膨胀阀5相当于本发明中的“膨胀单元”。
[0033]热源侧热交换器6作为蒸发器、冷凝器(散热器)发挥作用，在热介质(空气、水等)与制冷剂之间进行热交换，使制冷剂蒸发气化或者凝结液化。热源侧热交换器6由例如由传热管和多个翅片构成的交叉翅片式的翅片管型热交换器构成，在从例如省略图示的送风机供给的空气(热介质)与制冷剂之间进行热交换。
[0034]内部热交换器4具备第一内部热交换器7、第二内部热交换器8、第一低压侧三通阀9、第二低压侧三通阀10、第一高压侧三通阀11、第二高压侧三通阀12、第二高压侧旁通配管13、第二低压侧旁通配管14、第一低压侧旁通配管15、以及第一高压侧旁通配管16。
[0035]第一内部热交换器7具有高压侧流路以及低压侧流路，在高压侧流路中流动的制冷剂与在低压侧流路中流动的制冷剂之间进行热交换。
[0036]第二内部热交换器8具有高压侧流路以及低压侧流路，在高压侧流路中流动的制冷剂与在低压侧流路中流动的制冷剂之间进行热交换。
[0037]第一高压侧三通阀11设置于第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路的一方侧(上游侧)与负载侧热交换器3的出口侧之间。第一高压侧三通阀11将第一内部热交换器7的高压侧流路、第二内部热交换器8的高压侧流路、以及负载侧热交换器3的出口侧进行连接，切换制冷剂的流路。
[0038]第一高压侧旁通配管16从将第一内部热交换器7的高压侧流路和第二内部热交换器8的高压侧流路进行连接的配管分支而连接到第二高压侧三通阀12。
[0039]第二高压侧三通阀12设置于第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路的另一侧(下游侧)与膨胀阀5之间。第二高压侧三通阀12将第一高压侧旁通配管16、第二高压侧旁通配管13、以及膨胀阀5进行连接，切换制冷剂的流路。
[0040]第二高压侧旁通配管13从将第一高压侧三通阀11和第二内部热交换器8的高压侧流路进行连接的配管分支，将第二内部热交换器8的高压侧流路和第二高压侧三通阀12进行连接。
[0041]另外，第一高压侧三通阀11相当于本发明中的“第一高压侧流路切换装置”以及“第四高压侧流路切换装置”。另外，第二高压侧三通阀12相当于本发明中的“第二高压侧流路切换装置”以及“第三高压侧流路切换装置”。另外，第二高压侧旁通配管13相当于本发明中的“高压侧旁通配管”。
[0042]第一低压侧三通阀9设置于第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路的一方侧(上游侧)与热源侧热交换器6的出口侧之间。第一低压侧三通阀9将第一内部热交换器7的低压侧流路、第二内部热交换器8的低压侧流路、以及负载侧热交换器3的出口侧进行连接，切换制冷剂的流路。
[0043]第一低压侧旁通配管15从将第一内部热交换器7的低压侧流路和第二内部热交换器8的低压侧流路进行连接的配管分支而连接到第二低压侧三通阀10。
[0044]第二低压侧三通阀10设置于第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路的另一侧(下游侧)与压缩机I之间。第二低压侧三通阀10将第一低压侧旁通配管15、第二低压侧旁通配管14、以及压缩机I进行连接，切换制冷剂的流路。
[0045]第二低压侧旁通配管14从将第一低压侧三通阀9和第二内部热交换器8的低压侧流路进行连接的配管分支，将第二内部热交换器8的低压侧流路和第二低压侧三通阀10进行连接。
[0046]另外，第一低压侧三通阀9相当于本发明中的“第一低压侧流路切换装置”以及“第四低压侧流路切换装置”。另外，第二低压侧三通阀10相当于本发明中的“第二低压侧流路切换装置”以及“第三低压侧流路切换装置”。另外，第二低压侧旁通配管14相当于本发明中的“低压侧旁通配管”。
[0047]另外，第一高压侧三通阀11、第二高压侧三通阀12、第一低压侧三通阀9、以及第二低压侧三通阀10不限于三通阀，只要能够切换流路即可。例如，也可以通过组合多个开闭阀等进行二方流路的开闭的部件来切换流路。
[0048]另外，省略图示的控制装置由微型计算机等构成，控制压缩机I的驱动频率、四通阀2的切换、膨胀阀5的开度等。另外，控制装置通过利用第一高压侧三通阀11、第二高压侧三通阀12、第一低压侧三通阀9、以及第二低压侧三通阀10切换制冷剂的流路，执行后述各运转模式。
[0049]接下来，说明本实施方式I的冷冻环路系统的运转动作。
[0050]本实施方式I中的冷冻环路系统能够切换并行运转模式、串行运转模式、以及旁通运转模式。
[0051]首先，说明“并行运转模式”。
[0052]图2是示出实施方式I的“并行运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0053]在并行运转模式下，以使从负载侧热交换器3流出的制冷剂流入到第一内部热交换器7的高压侧流路和第二内部热交换器8的高压侧流路这双方的方式，设定第一高压侧三通阀11。
[0054]另外，以使经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路并通过了第一高压侧旁通配管16的制冷剂流入到膨胀阀5，且不使通过了第二高压侧旁通配管13的制冷剂流入到膨胀阀5的方式，设定第二高压侧三通阀12。
[0055]另外，以使从热源侧热交换器6流出并通过了四通阀2的制冷剂流入到第一内部热交换器7的低压侧流路和第二内部热交换器8的低压侧流路这双方的方式，设定第一低压侧三通阀9。
[0056]另外，以使经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路并通过了第一低压侧旁通配管15的制冷剂流入到压缩机1，且不使通过了第二低压侧旁通配管14的制冷剂流入到压缩机I的方式，设定第二低压侧三通阀10。
[0057]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在分别流通了第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路之后流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂分别流通第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路而流入到压缩机I。
[0058]接下来，沿着制热运转时的制冷剂的流动，使用图3说明各要素的功能和制冷剂的状态。
[0059]图3是实施方式I的“并行运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0060]从压缩机I吐出的制冷剂成为高温高压的气体制冷剂(点A)。高温高压的气体制冷剂通过四通阀2，在负载侧热交换器3中与热介质(空气、水等)进行热交换而凝结，成为高压的液体制冷剂(点B)。而且，在内部热交换器4中，制冷剂并行地在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中流通，高压液体的制冷剂和低压气体的制冷剂进行热交换，从而高压液体的制冷剂被冷却(点C)。高压液体的制冷剂通过膨胀阀5减压而成为低压二相的制冷剂(点D)。低压二相的制冷剂通过在热源侧热交换器6中与热介质(空气、水等)进行热交换而蒸发(点E)。而且，在内部热交换器4中，制冷剂并行地在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中流通，高压液体的制冷剂和低压气体的制冷剂进行热交换，从而制冷剂过热(点F)，返回到压缩机I的吸入。
[0061]另外，也可以为了促进并调节负载侧热交换器3、热源侧热交换器6的热交换，在将空气作为热介质的情况下使用送风机，在将水等液体作为热介质的情况下使用泵等，从而使空气的风量、水的流量增减。在后述其他运转模式中，也是同样的。
[0062]如果在冷冻环路系统中由于负载变动、除霜运转等而过渡地产生回液，则压缩机I的润滑用的油(以下冷冻机油)的浓度变淡，成为润滑不足而产生压缩机烧焦的问题。
[0063]作为针对该过渡的回液的处置方法，考虑如专利文献I的技术那样，通过使内部热交换器4的配管路径变长、使内部热交换器4的配管变粗等来增大传热面积的方法。但是，在冷冻环路系统中，从蒸发器出口至压缩机吸入的压力损失大幅影响为COP的降低。如果使内部热交换器4的配管路径变长，则虽然在回液发生时是有效的，但在未发生回液的情况下，由于压力损失增大，COP降低。另外，如果使内部热交换器4的配管直径变粗，则制冷剂流速降低，冷冻机油无法随着制冷剂的流动而返回到压缩机1，引起烧焦。
[0064]在本实施方式I中的“并行运转模式”下，将第一内部热交换器7和第二内部热交换器8的剖面面积以成为冷冻机油能够随着制冷剂的流动而返回到压缩机I的程度的制冷剂流速的方式进行设定。如果这样设定，则能够在抑制压力损失的同时进行热交换，能够在确保可靠性确保的同时实施高COP下的运转。
[0065]在这样的“并行运转模式”下，在由于负载变动等而过渡地产生了回液的情况下，需要尽早减少返回到压缩机I的吸入的液体制冷剂的量。
[0066]在这样的情况下，本实施方式I的冷冻环路系统切换为“串行运转模式”。
[0067]接下来，说明“串行运转模式”。
[0068]图4是示出实施方式I的“串行运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0069]在串行运转模式下，以使从负载侧热交换器3流出的制冷剂流入到第一内部热交换器7的高压侧流路，而不流入到第二内部热交换器8的高压侧流路的方式，设定第一高压侧三通阀11。
[0070]另外，以不使通过了第一内部热交换器7的高压侧流路的制冷剂经由第一高压侧旁通配管16流入到膨胀阀5，使通过了第二高压侧旁通配管13的制冷剂流入到膨胀阀5的方式，设定第二高压侧三通阀12。
[0071]另外，以使从热源侧热交换器6流出并通过了四通阀2的制冷剂流入到第一内部热交换器7的低压侧流路，而不流入到第二内部热交换器8的低压侧流路的方式，设定第一低压侧三通阀9。
[0072]另外，以使通过了第一内部热交换器7的低压侧流路的制冷剂不经由第一低压侧旁通配管15流入到压缩机1，使通过了第二低压侧旁通配管14的制冷剂流入到压缩机I的方式，设定第二低压侧三通阀10。
[0073]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的高压侧流路之后，流通第二内部热交换器8的高压侧流路，经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的低压侧流路之后流通第二内部热交换器8的低压侧流路，经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机
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[0074]接下来，沿着制热运转时的制冷剂的流动，使用图5说明各要素的功能和制冷剂的状态。
[0075]图5是实施方式I的“串行运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0076]从压缩机I吐出的制冷剂成为高温高压的气体制冷剂(点G)。高温高压的气体制冷剂通过四通阀2，在负载侧热交换器3中与热介质(空气、水等)进行热交换而凝结，成为高压的液体制冷剂(点H)。而且，在内部热交换器4中，制冷剂串行地在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中流通，高压液体的制冷剂和低压气体的制冷剂进行热交换，从而在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8这二个阶段中，高压液体的制冷剂被冷却(点1、点J)。高压液体的制冷剂通过膨胀阀5减压而成为低压二相的制冷剂(点K)。低压二相的制冷剂通过在热源侧热交换器6中与热介质(空气、水等)进行热交换而蒸发(点L)。而且，在内部热交换器4中，制冷剂串行地在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中流通，高压液体的制冷剂和低压气体的制冷剂进行热交换，从而在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8这二个阶段中过热(点M、点N)，返回到压缩机I的吸入。
[0077]此处，说明“串行运转模式”下的效果。
[0078]不同点在于:在“并行运转模式”下，第一内部热交换器7和第二内部热交换器8相对制冷剂的流动方向成为并行而构成内部热交换器4，相对于此，在“串行运转模式”下，第一内部热交换器7和第二内部热交换器8相对制冷剂的流动方向成为串行而构成内部热交换器4。在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8并行地排列的情况和串行地排列的情况下，高压制冷剂和低压制冷剂进行热交换的传热面积相同，但热传递率在串行地排列时更大。因此，在发生回液时，内部热交换器4的传热性能高、且能够使返回到压缩机I的吸入的液体制冷剂更多地蒸发的“串行运转模式”这一方的可靠性提高。
[0079]—般，在交换热量Q、热交换器的传热面积A、热传递率K、高压制冷剂与低压制冷剂的温度差dT之间，存在用式(I)表示的关系。
[0080]【式I】
[0081]Q = A.K.dT...(I)
[0082]在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中制冷剂并行地流动的情况和制冷剂串行地流动的情况下，传热面积A相同。另外，认为温度差dT也大致同等。因此，关于内部热交换器4的交换热量Q，热传递率K造成的影响大。
[0083]关于热传递率K，作为单相紊流的式，已知式(2)所示的、Dittus-Boelter的式。
[0084]【式2】
[0085]Nu = 0.023.Re0 8.Pra4...(2)
[0086]Nu = α.d/ λ
[0087]Re = u.d/ υ
[0088]Pr = υ / α
[0089]+1/α。)
[0090]此处，a:热传递率、d:代表长度、λ:动粘滞性系数、u:制冷剂流速、V:动粘滞性系数、a:温度传导率、δ:划分高压侧和低压侧的板的厚度、λ’:划分高压侧和低压侧的板的热传导率、a 1:管内侧的热传递率、α。:管外侧的热传递率。
[0091]在该Dittus-Boelter的式中,Nu是表现热传递的大小的无量纲数、Pr是表现物理性质的影响的无量纲数、Re是表现流动的紊乱的影响的无量纲数。
[0092]如果在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中制冷剂并行地流动的情况和制冷剂串行地流动的情况下物理参数相同，则Pr在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8并行的情况和串行的情况下相同，所以Re对Nu造成的影响最大。
[0093]在并行运转模式的情况下，制冷剂分别分开流入到第一内部热交换器7和第二内部热交换器8，相对于此，在串行运转模式的情况下，在通过了第一内部热交换器7之后，通过第二内部热交换器8。因此，在串行运转模式的情况下，相比于并行运转模式的情况，2倍的流量的制冷剂流入到第一内部热交换器7和第二内部热交换器8。因此，在串行运转模式的情况下，由于制冷剂流速的增大而Re增加，热传递被促进，能够得到更大的交换热量。
[0094]S卩，在发生回液时，如果通过串行运转模式制冷剂在第一内部热交换器7和第二内部热交换器8中串行地流动，则内部热交换器4中的交换热量变大，使更多的液体制冷剂气化而返回到压缩机I的吸入，所以能够减轻冷冻机油由于液体制冷剂所致的稀释，可靠性提闻。
[0095]进而，作为串行运转模式下的效果，认为在启动开始时、从除霜运转转移到通常运转的除霜恢复中的制热能力的上升速度提高。在启动开始时、除霜恢复时，构成冷冻环路系统的配管、热交换器等处于变冷了的状态。因此，在启动时、除霜恢复时，暂时需要对变冷了的配管、热交换器进行加热。因此，直至对负载侧供给高温的空气、水为止需要时间，引起使用者的不舒服感。
[0096]通过在启动开始时、除霜恢复时设为“串行运转模式”，从而能够增大压缩机I的吸入的干燥度，压缩机I的吐出温度上升，所以能够对变冷了的配管、热交换器等高效地进行加热，能够快速向负载侧供给高温的吹出空气、水。
[0097]此处，说明在并行运转模式下，当探测到发生向压缩机I的回液的情况下，切换为串行运转模式的控制动作。
[0098]图6是示出实施方式I的“串行运转模式”的回液发生时的控制流程的图。以下，根据图6说明。
[0099]在步骤I中，控制装置判断有无发生回液。关于回液发生的判断，例如，在压缩机I的吐出部安装压力传感器和温度传感器，在由温度传感器测定出的温度与根据由压力传感器测定出的压力运算的制冷剂的饱和温度之差即吐出过热度低于规定值的情况下，判断为发生回液。另外，例如，在压缩机I的吸入部安装压力传感器和温度传感器，在由温度传感器测定出的温度与根据由压力传感器测定出的压力运算的制冷剂的饱和温度之差即吸入过热度低于规定值的情况下，判断为发生回液。
[0100]如果在步骤I中判断为未发生回液，则切换为“并行运转模式”，继续确认有无发生回液。
[0101]在步骤I中判断为发生了回液的情况下，在步骤2中切换为“串行运转模式”。
[0102]在步骤3中，控制装置在切换为“串行运转模式”之后，判断是否继续发生回液。在继续发生了回液的情况下，继续“串行运转模式”。
[0103]在步骤3中判断为消除了回液的情况下，在步骤4中切换为“并行运转模式”，返回到步骤I而反复上述动作。
[0104]另外，如果在判断了有无发生回液之后立即进行“并行运转模式”和“串行运转模式”的切换，则当在回液发生的判断值的前后下冷冻环路系统动作的情况下，频繁地引起切换，所以存在设备变得不稳定的可能性。此处，在回液发生的继续时间、阈值的前后具有缓期范围等而设置差异(differential)为好。
[0105]接下来，说明在开始了冷冻环路系统的运转的情况(启动开始时)、或者结束了除霜运转的情况(除霜恢复时)下，向串行运转模式的切换控制动作。
[0106]图7是示出实施方式I的“串行运转模式”的启动时和除霜恢复时的控制流程的图。
[0107]在步骤I中,控制装置判断有无启动开始或者除霜恢复。在启动开始的判断中，在通过来自例如遥控器等的操作指示而开始了冷冻环路系统的运转的情况下，判断为启动开始。在除霜恢复的判断中，在利用例如热气方式的除霜运转的情况下，在通过针对在制热运转时作为蒸发器发挥作用的热源侧热交换器6临时地切换四通阀2而供给来自压缩机I的热气的除霜运转之后切换四通阀2而再次使热源侧热交换器6作为蒸发器发挥作用的情况下，判断为除霜恢复。
[0108]在步骤I中未探测到启动开始或者除霜恢复的情况下，切换为“并行运转模式”，继续判断有无启动开始或者除霜恢复。
[0109]如果在步骤I中探测到启动开始或者除霜恢复，则在步骤2中切换为“串行运转模式”。
[0110]在步骤3中，控制装置判断“串行运转模式”的运转时间是否经过了规定时间。在未经过规定时间的情况下，继续“串行运转模式”。关于该规定时间，例如设定设备充分变暖的时间。
[0111]在步骤3中判断为消除了回液的情况下，在步骤4中切换为“并行运转模式”，返回到步骤I而反复上述动作。
[0112]在步骤3中经过了规定时间的情况下，在步骤4中切换为“并行运转模式”，返回到步骤I而反复上述动作。
[0113]另外，在步骤3中，将经过规定时间作为判断基准，但作为其他判断基准，也可以在压缩机I的吐出部的过热度或者制冷剂温度是规定值以上的情况下，切换为并行运转模式。
[0114]接下来，说明“旁通运转模式”。
[0115]如果压缩机I的吐出温度过度地上升，则驱动压缩机I的马达的磁铁减磁，引起压缩机I的性能的降低或丧失这样的问题。在这样的情况下，需要降低压缩机I的吸入干燥度来抑制吐出温度。如专利文献I的技术那样，在内部热交换器的容量固定的情况下，即使吐出温度异常上升的情况下，内部热交换器也进行热交换，所以难以降低压缩机吸入的干燥度。
[0116]在本实施方式I的冷冻环路系统的“旁通运转模式”下，能够使内部热交换器4的交换热量成为零，能够快速地应对于吐出温度的异常上升，所以可靠性提高。
[0117]图8是示出实施方式I的“旁通运转模式”的制冷剂回路结构的图。
[0118]在旁通运转模式下，以使从负载侧热交换器3流出的制冷剂不流入到第一内部热交换器7的高压侧流路，而流入到第二高压侧旁通配管13的方式，设定第一高压侧三通阀11。
[0119]另外，以不使通过了第二内部热交换器8的高压侧流路的制冷剂经由第一高压侧旁通配管16流入到膨胀阀5，使通过了第二高压侧旁通配管13的制冷剂流入到膨胀阀5的方式，设定第二高压侧三通阀12。
[0120]另外，以使从热源侧热交换器6流出并通过了四通阀2的制冷剂不流入到第一内部热交换器7的低压侧流路，而流入到第二低压侧旁通配管14的方式，设定第一低压侧三通阀9。
[0121]另外，以不使通过了第二内部热交换器8的低压侧流路的制冷剂经由第一低压侧旁通配管15流入到压缩机1，使通过了第二低压侧旁通配管14的制冷剂流入到压缩机I的方式，设定第二低压侧三通阀10。
[0122]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8而经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8而经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机I。
[0123]接下来，沿着制热运转时的制冷剂的流动，使用图9说明各要素的功能和制冷剂的状态。
[0124]图9是实施方式I的“旁通运转模式”的通过压力-热函表示的环路特性图。
[0125]从压缩机I吐出的制冷剂成为高温高压的气体制冷剂(点O)。高温高压的气体制冷剂通过四通阀2，在负载侧热交换器3中与热介质(空气、水等)进行热交换而凝结，成为高压的液体制冷剂(点P)。从负载侧热交换器3流出的高压的液体制冷剂对内部热交换器4进行旁通而流入到膨胀阀5 (点P)。高压液体的制冷剂通过膨胀阀5减压而成为低压二相的制冷剂(点Q)。低压二相的制冷剂通过在热源侧热交换器6中与热介质(空气、水等)进行热交换而蒸发(点R)。然后，从热源侧热交换器6流出的制冷剂对内部热交换器4进行旁通(点R)，返回到压缩机I的吸入。
[0126]通过如上所述构成制冷剂回路，能够使内部热交换器4的交换热量成为零，在压缩机I的吐出温度异常上升的情况下，能够降低压缩机I的吸入干燥度，可靠性提高。
[0127]接下来，说明切换并行运转模式和旁通运转模式的控制动作。
[0128]图10是示出实施方式I的“旁通运转模式”的控制流程的图。以下，根据图10说明。
[0129]在步骤I中，控制装置判断压缩机I的吐出部的制冷剂温度(吐出温度)是否为规定值以上。关于该吐出温度，在压缩机I的吐出部设置温度传感器来探测即可。
[0130]如果在步骤I中判断为吐出温度并非规定值以上，则切换为“并行运转模式”，确定吐出温度是否继续为规定值以上。
[0131]在步骤I中判断为吐出温度是规定值以上的情况下，在步骤2中切换为“旁通运转模式”。
[0132]在步骤3中，控制装置在切换为“旁通运转模式”之后，判断吐出温度是否小于规定值。在吐出温度不小于规定值的情况下，继续“旁通运转模式”。
[0133]在步骤3中判断为吐出温度小于规定值的情况下，在步骤4中切换为“并行运转模式”，返回到步骤I而反复上述动作。
[0134]另外，在作为向“旁通运转模式”切换的判断基准的、吐出温度的规定值前后下冷冻环路装置动作的情况下，“旁通运转模式”和“并行运转模式”被频繁地切换，所以存在设备变得不稳定的可能性。此处，在继续时间、阈值的前后具有缓期范围等来附加差异为好。
[0135]另外，在上述说明中，说明了在第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中在高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂是并行流的情况，但在第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂也可以设为对向流。通过设为这样的对向流，能够进一步增加交换热量。
[0136]如以上那样，在本实施方式I中，能够使在负载过渡地变动而发生了回液的情况下设为串行运转模式的、内部热交换器4的传热性能增加，能够消除回液状态，能够提高可靠性。
[0137]另外，通过在未发生回液的情况、吐出温度不异常的情况下设为并行运转模式，从而能够根据状况使内部热交换器4的交换热量增加、或者抑制压力损失，能够同时实现可罪性提闻和闻效化。
[0138]进而，通过在压缩机I的吐出温度过度地上升的情况下设为旁通运转模式，从而能够使内部热交换器4的交换热量成为零，能够快速地降低吐出温度。
[0139]另外，通过I个第一高压侧三通阀11构成了本发明中的“第一高压侧流路切换装置”以及“第四高压侧流路切换装置”，通过I个第二高压侧三通阀12构成了本发明中的“第二高压侧流路切换装置”以及“第三高压侧流路切换装置”，通过I个第一低压侧三通阀9构成了本发明中的“第一低压侧流路切换装置”以及“第四低压侧流路切换装置”，通过I个第二低压侧三通阀10构成了本发明中的“第二低压侧流路切换装置”以及“第三低压侧流路切换装置”。因此，相比于针对每个切换装置设置阀的情况，阀的数量减少，所以不需要配管的复杂的处置，能够实现单元的紧凑化。
[0140]另外，在上述说明中，通过I个第一高压侧三通阀11构成了本发明中的“第一高压侧流路切换装置”以及“第四高压侧流路切换装置”，通过I个第二高压侧三通阀12构成了本发明中的“第二高压侧流路切换装置”以及“第三高压侧流路切换装置”，通过I个第一低压侧三通阀9构成了本发明中的“第一低压侧流路切换装置”以及“第四低压侧流路切换装置”，通过I个第二低压侧三通阀10构成了本发明中的“第二低压侧流路切换装置”以及“第三低压侧流路切换装置”，但也可以代替三通阀而使用二通阀。图12示出一个例子。
[0141]图12是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0142]图12所示的内部热交换器4代替第一低压侧三通阀9而具备第一低压侧二通阀9a以及第四低压侧二通阀％。另外，代替第二低压侧三通阀10而具备第二低压侧二通阀1a以及第三低压侧二通阀10b。另外，代替第一高压侧三通阀11而具备第一高压侧二通阀Ila以及第四高压侧二通阀lib。另外，代替第二高压侧三通阀12而具备第二高压侧二通阀12a以及第三高压侧二通阀12b。
[0143]另外，第一低压侧二通阀9a相当于本发明中的“第一低压侧流路切换装置”。另夕卜，第四低压侧二通阀9b相当于本发明中的“第四低压侧流路切换装置”。另外，第二低压侧二通阀1a相当于本发明中的“第二低压侧流路切换装置”。另外，第三低压侧二通阀1b相当于本发明中的“第三低压侧流路切换装置”。另外，第一高压侧二通阀Ila相当于本发明中的“第一高压侧流路切换装置”。另外，第四高压侧二通阀Ilb相当于本发明中的“第四高压侧流路切换装置”。另外，第二高压侧二通阀12a相当于本发明中的“第二高压侧流路切换装置”。另外，第三高压侧二通阀12b相当于本发明中的“第三高压侧流路切换装置”。
[0144]第一低压侧二通阀9a设置于将热源侧热交换器6的出口侧分支为第一内部热交换器7的低压侧流路和第二内部热交换器8的低压侧流路的分支部、与第二内部热交换器8的低压侧流路的入口侧之间。
[0145]第四低压侧二通阀9b设置于将热源侧热交换器6的出口侧分支为第一内部热交换器7的低压侧流路和第二内部热交换器8的低压侧流路的分支部、与第一内部热交换器7的低压侧流路的入口侧之间。
[0146]第二低压侧二通阀1a设置于对第一内部热交换器7的低压侧流路和第二内部热交换器8的低压侧流路进行合流的合流部、与压缩机I之间。
[0147]第三低压侧二通阀1b设置于第二低压侧旁通配管14。
[0148]第一高压侧二通阀Ila设置于将负载侧热交换器3的出口侧分支为第一内部热交换器7的高压侧流路和第二内部热交换器8的高压侧流路的分支部、与第二内部热交换器8的高压侧流路的入口侧之间。
[0149]第四高压侧二通阀Ilb设置于将负载侧热交换器3的出口侧分支为第一内部热交换器7的高压侧流路和第二内部热交换器8的高压侧流路的分支部、与第一内部热交换器7的高压侧流路的入口侧之间。
[0150]第二高压侧二通阀12a设置于对第一内部热交换器7的高压侧流路和第二内部热交换器8的高压侧流路进行合流的合流部、与膨胀阀5之间。
[0151]第三高压侧二通阀12b设置于第二高压侧旁通配管13。
[0152]在并行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila以及第四高压侧二通阀Ilb设定为开。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为开，将第三高压侧二通阀12b设定为闭。另外，将第一低压侧二通阀9a以及第四低压侧二通阀9b设定为开。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为开，将第三低压侧二通阀1b设定为闭。
[0153]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在分别流通了第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路之后流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂分别流通第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路而流入到压缩机I。
[0154]在串行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为闭，将第四高压侧二通阀Ilb设定为开。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为闭，将第三高压侧二通阀12b设定为开。另外，将第一低压侧二通阀9a设定为闭，将第四低压侧二通阀9b设定为开。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为闭，将第三低压侧二通阀1b设定为开。
[0155]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的高压侧流路之后流通第二内部热交换器8的高压侧流路，经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的低压侧流路之后流通第二内部热交换器8的低压侧流路，经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机
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[0156]在旁通运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为开，将第四高压侧二通阀Ilb设定为闭。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为闭，将第三高压侧二通阀12b设定为开。另外，将第一低压侧二通阀9a设定为开，将第四低压侧二通阀9b设定为闭。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为闭，将第三低压侧二通阀1b设定为开。
[0157]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8而经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8而经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机I。
[0158]另外，说明了在上述旁通运转模式下对第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中的、高压侧流路以及低压侧流路的各个进行旁通的情况，但本发明不限于此。
[0159]也可以切换为仅对第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中的高压侧流路进行旁通的高压旁通运转模式。另外，也可以切换为仅对第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中的低压侧流路进行旁通的低压旁通运转模式。
[0160]在高压旁通运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为开，将第四高压侧二通阀Ilb设定为闭。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为闭，将第三高压侧二通阀12b设定为开。另外，关于第一低压侧二通阀9a、第四低压侧二通阀％、第二低压侧二通阀10a、第三低压侧二通阀10b，与串行运转模式或者并行运转模式中的某一个同样地设定。
[0161]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路而经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路，经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机I。
[0162]在低压旁通运转模式下，将第一低压侧二通阀9a设定为开，将第四低压侧二通阀9b设定为闭。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为闭，将第三低压侧二通阀1b设定为开。关于第一高压侧二通阀11a、第四高压侧二通阀lib、第二高压侧二通阀12a、第三高压侧二通阀12b，与串行运转模式或者并行运转模式中的某一个同样地设定。
[0163]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路，经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂不经由第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路而经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机I。
[0164]另外，在仅执行旁通运转模式、高压旁通运转模式以及低压旁通运转模式中的、高压旁通运转模式的情况下，也可以省略第四低压侧二通阀％。
[0165]另外，在仅执行旁通运转模式、高压旁通运转模式以及低压旁通运转模式中的、低压旁通运转模式的情况下，也可以省略第四高压侧二通阀lib。
[0166]另外，在图12所示的结构中，也可以切换为仅用第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中的第一内部热交换器7进行热交换的单独热交换运转模式。
[0167]在单独热交换运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为闭，将第四高压侧二通阀Ilb设定为开。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为开，将第三高压侧二通阀12b设定为闭。另外，将第一低压侧二通阀9a设定为闭，将第四低压侧二通阀9b设定为开。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为开，将第三低压侧二通阀1b设定为闭。
[0168]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂不经由第二内部热交换器8而流通了第一内部热交换器7的高压侧流路之后流入到膨胀单元5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂不经由第二内部热交换器8而流通第一内部热交换器7的低压侧流路而流入到压缩机I。
[0169]这样，仅用第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8中的第一内部热交换器7进行热交换，所以能够使热交换量成为使用了第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8这两方的情况的一半。如果使用第一内部热交换器7以及第二内部热交换器(8)这两方，则热交换量过剩，在旁通模式下如果使热交换量成为零则热交换量过小，在该情况下，单独热交换运转模式是有效的。
[0170]另外，在图12的结构中，说明了代替图1所示的三通阀而分别使用了 2个二通阀的情况，但本发明不限于此。图13以及图14示出省略了一部分的二通阀的结构的一个例子。
[0171]图13是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0172]如图13所示，也可以从上述图12的结构中省略第四低压侧二通阀9b以及第四高压侧二通阀lib。即使在这样的结构中，也能够进行并行运转模式以及串行运转模式的切换。
[0173]在并行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为开。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为开,将第三高压侧二通阀12b设定为闭。另外,将第一低压侧二通阀9a设定为开。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为开，将第三低压侧二通阀1b设定为闭。
[0174]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在分别流通了第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路之后流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂分别流通第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路而流入到压缩机I。
[0175]在串行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为闭。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为闭，将第三高压侧二通阀12b设定为开。另外,将第一低压侧二通阀9a设定为闭。另外，将第二低压侧二通阀1a设定为闭，将第三低压侧二通阀1b设定为开。
[0176]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的高压侧流路之后流通第二内部热交换器8的高压侧流路，经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。而且，从热源侧热交换器6流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的低压侧流路之后流通第二内部热交换器8的低压侧流路，经由第二低压侧旁通配管14流入到压缩机
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[0177]这样，在图13的结构中，通过将第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路以及低压侧流路中的制冷剂的流动切换为并行或者串行，从而能够使高压侧流路以及低压侧流路的制冷剂流速增减，所以能够大幅调整第一内部热交换器7和第二内部热交换器8的交换热量。
[0178]图14是示出实施方式I的冷冻环路系统的其他结构例的图。
[0179]如图14所示，也可以从上述图12的结构中省略第一低压侧二通阀9a、第四低压侧二通阀9b、第二低压侧二通阀10a、第三低压侧二通阀10b、第四高压侧二通阀lib、以及第二低压侧旁通配管14。即使在这样的结构中，也能够进行并行运转模式以及串行运转模式的切换。
[0180]在并行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为开。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为开，将第三高压侧二通阀12b设定为闭。
[0181]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在分别流通了第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路之后流入到膨胀阀5。
[0182]在串行运转模式下，将第一高压侧二通阀Ila设定为闭。另外，将第二高压侧二通阀12a设定为闭，将第三高压侧二通阀12b设定为开。
[0183]由此，从负载侧热交换器3流出的制冷剂在流通了第一内部热交换器7的高压侧流路之后流通第二内部热交换器8的高压侧流路，经由第二高压侧旁通配管13流入到膨胀阀5。
[0184]另外，在图14的结构中，在并行运转模式以及串行运转模式中的任意一个模式的情况下，从热源侧热交换器6流出的制冷剂都分别流通第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的低压侧流路而流入到压缩机I。
[0185]这样，在图14的结构中，通过将第一内部热交换器7以及第二内部热交换器8的高压侧流路中的制冷剂的流动切换为并行或者串行，从而能够使制冷剂流速增减，所以能够调整第一内部热交换器7和第二内部热交换器8的交换热量。另外，通过将低压侧流路中的制冷剂的流动始终设为并行，能够抑制低压压损的增加，是高效的。
[0186]实施方式2.
[0187]图11是示出实施方式2的冷冻环路系统的结构的图。
[0188]本实施方式2中的冷冻环路系统除了上述实施方式I的结构以外，还具备与负载侧热交换器3、第一高压侧三通阀11、膨胀阀5、以及热源侧热交换器6连接的桥电路17。桥电路17是逆止阀17a?17d被桥连接而构成的。
[0189]在制热运转时，切换四通阀2来设定成从压缩机I吐出的制冷剂流入到负载侧热交换器3，从热源侧热交换器6流出的制冷剂流入到第一低压侧三通阀9。由此，使负载侧热交换器3作为冷凝器发挥作用，使热源侧热交换器6作为蒸发器发挥作用。
[0190]在该制热运转时，从负载侧热交换器3流出的制冷剂流通桥电路17的逆止阀17b而到达内部热交换器4。从内部热交换器4流出并通过了膨胀阀5的制冷剂流通桥电路17的逆止阀17d而到达热源侧热交换器6。
[0191]另外，在制冷运转时，切换四通阀2来设定成从压缩机I吐出的制冷剂流入到热源侧热交换器6，从负载侧热交换器3流出的制冷剂流入到第一低压侧三通阀9。由此，使负载侧热交换器3作为蒸发器发挥作用，使热源侧热交换器6作为冷凝器发挥作用。
[0192]在该制冷运转时，从热源侧热交换器6流出的制冷剂流通桥电路17的逆止阀17a而到达内部热交换器4。从内部热交换器4流出并通过了膨胀阀5的制冷剂流通桥电路17的逆止阀17c而到达负载侧热交换器3。
[0193]这样，在本实施方式2中，通过具备桥电路17，不论在制热运转以及制冷运转中的哪一个运转的情况下，都使来自负载侧热交换器3以及热源侧热交换器6中的作为冷凝器发挥作用的热交换器的制冷剂流入到第一高压侧三通阀11，使从膨胀阀5流出的制冷剂流入到负载侧热交换器3以及热源侧热交换器6中的作为蒸发器发挥作用的热交换器。因此，在制冷运转和制热运转这双方中，内部热交换器4发挥作用，所以在制冷运转时也得到高效运转和可靠性提高的效果。
【权利要求】
1.一种冷冻环路系统，其特征在于， 具备通过配管连接压缩机(I)、负载侧热交换器(3)、内部热交换器(4)、膨胀单元(5)以及热源侧热交换器(6)、且使制冷剂循环的制冷剂回路， 所述内部热交换器(4)具备: 第一内部热交换器(7)，在高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂进行热交换； 第二内部热交换器(8)，在高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂进行热交换； 第一高压侧流路切换装置(11a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的一方侧、与所述负载侧热交换器(3)的出口侧之间； 第二高压侧流路切换装置(12a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的另一侧、与所述膨胀单元(5)之间； 高压侧旁通配管(13)，从将所述第一高压侧流路切换装置(Ila)和所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路进行连接的配管分支而连接到所述膨胀单元(5);以及第三高压侧流路切换装置(12b)，设置于所述高压侧旁通配管(13)， 能够切换并行运转模式和串行运转模式， 所述并行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂分别流通了所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路之后流入到所述膨胀单元(5)的模式， 所述串行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路并经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)的模式。
2.根据权利要求1所述的冷冻环路系统，其特征在于，具备: 第一低压侧流路切换装置(9a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路的一方侧、与所述热源侧热交换器￠)的出口侧之间； 第二低压侧流路切换装置(10a)，设置于所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路的另一侧、与所述压缩机(I)之间； 低压侧旁通配管(14)，从将所述第一低压侧流路切换装置(9a)和所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路进行连接的配管分支而连接到所述压缩机(I);以及第三低压侧流路切换装置(12b)，设置于所述低压侧旁通配管(14)， 能够切换并行运转模式和串行运转模式， 所述并行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在分别流通了所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路之后流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂分别流通所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路而流入到所述压缩机(I)的模式， 所述串行运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路并经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路并经由所述低压侧旁通配管(14)流入到所述压缩机(I)的模式。
3.根据权利要求1或者2所述的冷冻环路系统，其特征在于， 所述内部热交换器(4)具备第四高压侧流路切换装置(11b)，该第四高压侧流路切换装置(Ilb)设置于将所述负载侧热交换器(3)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路的入口侧之间， 所述内部热交换器(4)能够切换为高压旁通运转模式，该高压旁通运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)而经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)的模式。
4.根据权利要求2或者3所述的冷冻环路系统，其特征在于， 所述内部热交换器(4)具备第四低压侧流路切换装置(9b)，该第四低压侧流路切换装置(％)设置于将所述热源侧热交换器￠)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路的入口侧之间， 所述内部热交换器(4)能够切换为低压旁通运转模式，该低压旁通运转模式是从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器⑶而经由所述低压侧旁通配管(14)流入到所述压缩机⑴的模式。
5.根据权利要求1或者2所述的冷冻环路系统，其特征在于， 所述内部热交换器(4)具备: 第四高压侧流路切换装置(11b)，设置于将所述负载侧热交换器(3)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路的入口侧之间；以及 第四低压侧流路切换装置(％)，设置于将所述热源侧热交换器￠)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路的入口侧之间， 所述内部热交换器(4)能够切换为旁通运转模式，该旁通运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)而经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)而经由所述低压侧旁通配管(14)流入到所述压缩机(I)的模式。
6.根据权利要求1?3中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 所述内部热交换器(4)具备: 第四高压侧流路切换装置(11b)，设置于将所述负载侧热交换器(3)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路的入口侧之间；以及 第四低压侧流路切换装置(％)，设置于将所述热源侧热交换器￠)的出口侧分支为所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路和所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路的分支部、与所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路的入口侧之间， 所述内部热交换器(4)能够切换为单独热交换运转模式，该单独热交换运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂不经由所述第二内部热交换器(8)而流通了所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂不经由所述第二内部热交换器(8)而流通所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路而流入到所述压缩机(I)的模式。
7.根据权利要求2?6中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 在所述并行运转模式下，从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在分别流通了所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路之后流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂分别流通所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路而流入到所述压缩机(1)， 在所述串行运转模式下，从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路并经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂在流通了所述第一内部热交换器(7)的低压侧流路之后流通所述第二内部热交换器(8)的低压侧流路并经由所述低压侧旁通配管(14)流入到所述压缩机(I)。
8.根据权利要求5?7中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 由一个三通阀构成所述第一低压侧流路切换装置(9a)以及所述第四低压侧流路切换装置(9b)， 由一个三通阀构成所述第二低压侧流路切换装置(1a)以及所述第三低压侧流路切换装置(1b)， 由一个三通阀构成所述第一高压侧流路切换装置(Ila)以及所述第四高压侧流路切换装置(lib), 由一个三通阀构成所述第二高压侧流路切换装置(12a)以及所述第三高压侧流路切换装置(12b)。
9.根据权利要求1?8中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 在所述并行运转模式下，在探测到发生向所述压缩机(I)的回液的情况下，切换为所述串行运转模式。
10.根据权利要求1?9中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 在开始了该冷冻环路系统的运转的情况、或者结束了除霜运转的情况下，切换为所述串行运转模式， 在所述串行运转模式的运转时间经过了规定时间的情况、或者所述压缩机(I)的吐出部的过热度或制冷剂温度是规定值以上的情况下，切换为所述并行运转模式。
11.根据权利要求2?10中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 通过利用所述第一高压侧流路切换装置(11)、所述第二高压侧流路切换装置(12)、所述第一低压侧流路切换装置(9)、以及所述第二低压侧流路切换装置(10)切换制冷剂的流路，从而能够切换为旁通运转模式，该旁通运转模式是从所述负载侧热交换器(3)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)而经由所述高压侧旁通配管(13)流入到所述膨胀单元(5)，从所述热源侧热交换器(6)流出的制冷剂不经由所述第一内部热交换器(7)以及所述第二内部热交换器(8)而经由所述低压侧旁通配管(14)流入到所述压缩机(I)的模式。
12.根据权利要求11所述的冷冻环路系统，其特征在于， 在所述压缩机(I)的吐出部的制冷剂温度是规定值以上的情况下，切换为所述旁通运转模式， 在所述压缩机(I)的吐出部的制冷剂温度小于规定值的情况下，切换为所述并行运转模式。
13.根据权利要求1?12中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于， 在所述第一内部热交换器(7)的高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂是对向流， 在所述第二内部热交换器(8)的高压侧流路中流动的制冷剂和在低压侧流路中流动的制冷剂是对向流。
14.根据权利要求2?13中的任意一项所述的冷冻环路系统，其特征在于，具备: 四通阀(2)，将从所述压缩机(I)吐出的制冷剂的流路从所述负载侧热交换器(3)切换为所述热源侧热交换器￠)，并且将向所述第一低压侧流路切换装置(9)流入的制冷剂的流路从所述热源侧热交换器(6)切换为所述负载侧热交换器(3);以及 桥电路(17)，与所述负载侧热交换器(3)、所述第一高压侧流路切换装置(11)、所述膨胀单元(5)以及所述热源侧热交换器(6)连接， 所述桥电路(17)使来自所述负载侧热交换器(3)以及所述热源侧热交换器￠)中的作为冷凝器发挥作用的热交换器的制冷剂流入到所述第一高压侧流路切换装置(11)，使从所述膨胀单元(5)流出的制冷剂流入到所述负载侧热交换器(3)以及所述热源侧热交换器(6)中的作为蒸发器发挥作用的热交换器。
【文档编号】F25B13/00GK104246393SQ201380021353
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月19日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】梁池悟, 加藤央平 申请人:三菱电机株式会社