[发明专利]冷冻装置

说明书

技术领域

[0001]    本发明涉及包括用旋转轴将膨胀机和压缩机连接在一起而成的流体机械的冷冻装置。

背景技术

[0002]    至今为止，包括让制冷剂循环来进行冷冻循环的制冷剂回路的冷冻装置被众所周知，这样的冷冻装置被广泛地用于空调机等中。

[0003]    例如，在专利文献1的冷冻装置中，容积型流体机械连接在制冷剂回路上。该流体机械是由旋转轴将膨胀机和压缩机机械连接在一起而成。并且，室内热交换器和室外热交换器连接在制冷剂回路上。

[0004]    在该冷冻装置中，通过制冷剂回路的制冷剂循环进行冷冻循环，来进行室内的制冷和供暖。具体地说，例如，在供暖运转中，在上述流体机械的压缩机中压缩的制冷剂流过室内热交换器。在室内热交换器中，制冷剂向室内空气放热。来进行室内的供暖。在室内热交换器中放热的制冷剂流入流体机械的膨胀机。在制冷剂在该膨胀机中膨胀之后，制冷剂膨胀时所产生的内部能量通过旋转轴而被变换为压缩机的旋转动力。在膨胀机中膨胀之后的制冷剂，流过室外热交换器。在室外热交换器中，制冷剂从室外空气那里夺来蒸发热，蒸发掉。

[0005]    如上所述，在专利文献1的冷冻装置中，将制冷剂在膨胀机中膨胀时所产生的内部能量用作压缩机的驱动动力。并且，谋求在该冷冻装置中，降低压缩机的动力负荷，实现能量效率较高的冷冻循环，即实现高能效比的冷冻循环。

专利文献1：特开2001-107881号公报

[0006]    但在将专利文献1所示的那样的冷冻装置适用于空调机等中时，必须要根据空调机的运转条件的变化来调整冷冻装置的能力。对于该运转条件的变化，一般是采用改变压缩机的旋转次数，来进行压缩机的容量控制。

[0007]    但是，在上述那样的流体机械的压缩机中，其容量控制范围受到了限制。故而，在实际所需的压缩机的容量超过其容量控制范围时，恐怕会造成该冷冻装置的能力过剩，或者不足。特别是在将多个室内热交换器设置在制冷剂回路上的所谓的室内多类型(multitype)空调机中，实际所需的压缩机的容量控制范围会更广。因此，要让该冷冻装置的能力对应于运转条件的变化就更难。

发明内容

[0008]    本发明为鉴于上述各点的发明，其目的在于：在包括由旋转轴将膨胀机和压缩机连接在一起而成的流体机械的冷冻装置中，扩大冷冻装置的能力范围。

[0009]    第一发明是以这样的冷冻装置为前提的：包括制冷剂循环来进行冷冻循环的制冷剂回路(10)和连接在该制冷剂回路(10)上的流体机械(30、40)，上述流体机械(30、40)包括膨胀机(31、41)、压缩机(32、42)、以及连接该膨胀机(31、41)和压缩机(32、42)的旋转轴(33、43)。并且，该冷冻装置的特征在于，多个流体机械(30、40)连接在上述制冷剂回路(10)上；各流体机械(30、40)的膨胀机(31、41)相互并联连接；各流体机械(30、40)的压缩机(32、42)也相互并联连接。

[0010]    在第一发明中，多个流体机械(30、40)设置在制冷剂回路(10)上。各流体机械(30、40)分别由通过旋转轴(33、43)将压缩机(32、42)和膨胀机(31、41)连接在一起而成。

[0011]    上述各压缩机(32、42)在制冷剂回路(10)中相互并联连接。故而，若所有的流体机械(30、40)处于运转状态的话，则低压制冷剂分流，被各压缩机(32、42)吸入，在各压缩机(32、42)中被压缩。

[0012]    同样，上述各膨胀机(31、41)在制冷剂回路(10)中相互并联连接。故而，若所有的流体机械(30、40)处于运转状态的话，则高压制冷剂分流，流入各膨胀机(31、41)，在各膨胀机(31、41)中膨胀。结果是制冷剂在各膨胀机(31、41)中膨胀时所产生的内部能量分别被变换为对应的压缩机(32、42)的旋转动力。

[0013]    第二发明是在第一发明的基础上，当将每个上述流体机械(30、40)的旋转轴(33、43)每旋转一次时被吸入压缩机(32、42)中的制冷剂的吸入容积设定为Vc，且将每个上述流体机械(30、40)的旋转轴(33、43)每旋转一次时流入膨胀机(31、41)的制冷剂的流入容积设定为Ve时，多个流体机械(30、40)构成为各自的吸入容积Vc与流入容积Ve的容积比Vc/Ve在每个流体机械(30、40)中互不相同。