[发明专利]制冷剂循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用了蒸气压缩式的制冷剂循环的制冷剂循环装置，可以有效地应用于车辆中。

背景技术

以往，已知有为了提高热泵循环(蒸气压缩式的制冷剂循环)的循环效率(COP)而使制冷剂多阶段地升压的多段升压式的热泵循环。

例如，专利文献1(JP 9-86149A对应USP5,704,219)中，公开过具备如下的压缩机的所谓注气循环(gas injection cycle)(节能器式制冷剂循环)，所述压缩机具有吸入制冷剂的吸入端口(port)、喷出制冷剂的喷出端口、以及使循环内的中间压制冷剂流入而与升压过程的制冷剂汇流的中间压端口。

该种注气循环的压缩机利用使低压制冷剂升压到中间压制冷剂的低段侧压缩行程、以及使中间压制冷剂升压到高压制冷剂的高段侧压缩行程这2个压缩行程，两阶段地使制冷剂升压。所以，通过将从中间压端口流入的中间压制冷剂的压力调整为恰当的值，就可以提高压缩机的压缩效率，实现循环效率的提高。

此外，专利文献1的注气循环适用于车辆用空调装置，在进行作为空调对象空间的车室内的制热时，使从压缩机中喷出的高温高压制冷剂与向车室内吹送的送风空气在利用侧热交换器(室内冷凝器)处热交换，将作为热交换对象流体的送风空气加热。

此外，在可以发挥出借助利用侧热交换器将送风空气的温度升高到对于车室内的制热所必需的目标温度的加热能力的正常运转时，调整使从利用侧热交换器中流出的制冷剂减压的高段侧膨胀阀的阀开度，以使循环效率达到最大。另一方面，在无法发挥借助利用侧热交换器将送风空气升温到目标温度的加热能力的能力不足时，使高段侧膨胀阀的阀开度比正常运转时增加。

这样，在正常运转时，在发挥高循环效率的同时运转循环，在能力不足时，使从压缩机的中间压端口流入的制冷剂流量(注气量)比正常运转时增加，以实现利用侧热交换器的加热能力的提高。

发明内容

鉴于上述方面，本发明的目的在于，在借助利用侧热交换器将热交换对象流体加热的制冷剂循环装置中，抑制利用侧热交换器中的热交换对象流体的加热能力不足。

为了达成上述目的，本发明的第一方式中，制冷剂循环装置具备：压缩机，其对从吸入端口吸入的低压制冷剂进行压缩并从喷出端口喷出高压制冷剂，并且具有使循环内的中间压制冷剂流入而与压缩过程的制冷剂汇流的中间压端口；利用侧热交换器，其使从喷出端口喷出的高压制冷剂与热交换对象流体热交换，并将热交换对象流体加热；高段侧减压部，其将从利用侧热交换器流出的高压制冷剂减压为中间压制冷剂；气液分离部，其将由高段侧减压部减压了的中间压制冷剂的气液加以分离，并使分离出的气相制冷剂向中间压端口侧流出；低段侧减压部，其将由气液分离部分离出的液相制冷剂减压为低压制冷剂；蒸发器，其使由低段侧减压部减压了的低压制冷剂蒸发，并向吸入端口侧流出；以及流量调整部，其调整流入利用侧热交换器的热交换对象流体的流量。此外，流量调整部在至少由利用侧热交换器进行了温度调整的热交换对象流体的温度达到热交换对象流体的目标温度以下时，降低流入利用侧热交换器的热交换对象流体的流量。

这样，由于在至少由利用侧热交换器进行了温度调整的热交换对象流体的温度达到热交换对象流体的目标温度以下时，降低流入利用侧热交换器的热交换对象流体的流量，因此利用侧热交换器中的制冷剂的散热量暂时减少。由此，制冷剂循环的循环平衡就会以使利用侧热交换器内的制冷剂压力上升的方式平衡。

所以，可以升高压缩机喷出制冷剂的温度，从而扩大流过利用侧热交换器的制冷剂的温度与流入利用侧热交换器的热交换对象流体的温差。此外，可以增加压缩机的从中间压端口到喷出端口的范围的压缩行程的压缩功量，可以增大利用侧热交换器的出入口间焓差。

其结果是，可以抑制利用侧热交换器的热交换对象流体的加热能力不足。

本发明中，所谓“至少由利用侧热交换器进行了温度调整的热交换对象流体”，其意义不仅是指仅由利用侧热交换器进行了温度调整的热交换对象流体，还包括由利用侧热交换器及其以外的温度调整部双方进行了温度调整的热交换对象流体。

例如是包括如下的热交换对象流体的意味，即，由蒸发器冷却，再由利用侧热交换器再加热的热交换对象流体；或者将由利用侧热交换器加热了的热交换对象流体与未由利用侧热交换器加热的热交换对象流体混合而得的热交换对象流体。