(57)【要約】【課題】冷凍サイクル及びヒートポンプサイクルの成績係数を大きくすることができるとともに、エネルギー効率を向上させることのできる蒸気圧縮サイクルシステムを提供する。【解決手段】第１の膨張弁６と第２の膨張弁７との間に第３の熱交換器４を設けたので、第１の膨張弁６によって減圧された冷媒を第３の熱交換器４によって更に冷却することができ、第２の熱交換器３の冷却能力を大きくすることにより空調設備の冷房運転や冷凍機器等の冷凍サイクルに用いた場合に成績係数ＣＯＰの向上を図ることができる。【選択図】図１
2006242480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換器を順次冷媒が循環する冷媒回路と、第２の熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張手段と、第１の熱交換器から流出する冷媒と圧縮機に吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、
前記膨張手段を、内部熱交換器から流出する冷媒を減圧する第１の膨張手段と、第１の膨張手段を流通した冷媒を減圧する第２の膨張手段とから構成し、
第１の膨張手段と第２の膨張手段との間を流通する冷媒を放熱させる第３の熱交換器を備えた
ことを特徴とする蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項２】
前記第２の熱交換器及び第３の熱交換器を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させる送風機を備え、
第３の熱交換器を第２の熱交換器の風下側に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項３】
前記第２の熱交換器及び第３の熱交換器を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させる送風機と、
第２の熱交換器によって凝縮する空気中の水分を第３の熱交換器を流通する冷媒と熱交換させる熱交換手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項４】
前記第２の熱交換器及び第３の熱交換器を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させる送風機を備え、
第３の熱交換器を第２の熱交換器の風上側に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項５】
前記第２の熱交換器側を流通する冷媒を加熱する加熱手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項６】
前記加熱手段によって加熱する冷媒の温度を検出する温度検出器と、
温度検出器の検出温度に基づいて加熱手段の加熱量を制御する加熱制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項５記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項７】
前記第１の熱交換器に流入する冷媒の温度を検出する温度検出器と、
温度検出器の検出温度に基づいて第２の膨張手段によって第２の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項８】
前記第１の膨張手段によって減圧される前の冷媒の圧力または第１の膨張弁によって減圧された後の冷媒の圧力を検出する圧力検出器と、
圧力検出器の検出圧力に基づいて第２の膨張手段によって第２の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項９】
前記第２の熱交換器に流入する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器と、
第２の熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器と、
第１の温度検出器の検出温度及び第２の温度検出器の検出温度に基づいて第２の膨張手段によって第２の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１０】
前記第１の熱交換器に流入する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器と、
第３の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１１】
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力検出器と、
圧力検出器の検出圧力に基づいて第１の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１２】
前記圧縮機として容量可変の圧縮機を用いるとともに、
圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力検出器と、
圧力検出器の検出圧力に基づいて圧縮機の容量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項９記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１３】
前記圧縮機から吐出された冷媒を第１の熱交換器、内部熱交換器に順次流通させた後に第１の膨張手段を介して第３の熱交換器に流通させ、第２の膨張手段を介して第２の熱交換器に流通させた後に内部熱交換器、圧縮機に順次流通させる冷却用冷媒流路と、
圧縮機から吐出された冷媒を内部熱交換器、第２の熱交換器に順次流通させた後に第２の膨張手段を介して第３の熱交換器に流通させ、第１の膨張手段を介して内部熱交換器を流通させた後に第１の熱交換器、圧縮機に順次流通させる加熱用冷媒流路と、
冷却用冷媒流路と加熱用冷媒流路を切換え可能な切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１４】
前記第２の熱交換器の第３の熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器と、
第２の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器と、
第３の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器と、
第３の熱交換器の第２の熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第４の温度検出器と、
第１の熱交換器の圧縮機側を流通する冷媒の温度を検出する第５の温度検出器と、
第１の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第６の温度検出器と、
第２の熱交換器において冷媒と熱交換を行う熱交換媒体の温度を検出する第７の温度検出器と、
冷却用冷媒流路において、第５の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御するとともに、第１の温度検出器の検出温度及び第２の温度検出器の検出温度に基づいて第２の膨張手段によって第２の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御し、加熱用冷媒流路において、第２の温度検出器の検出温度に基づいて第２の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御するとともに、第７の温度検出器の検出温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第５の温度検出器の検出温度と第６の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第１の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御し、第７の温度検出器の検出温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の温度検出器の検出温度と第４の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第１の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１３記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【請求項１５】
前記第２の熱交換器の第３の熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器と、
第２の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器と、
第３の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器と、
第３の熱交換器の第２の熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第４の温度検出器と、
第１の熱交換器の圧縮機側を流通する冷媒の温度を検出する第５の温度検出器と、
第１の熱交換器の内部熱交換器側を流通する冷媒の温度を検出する第６の温度検出器と、
第２の熱交換器において冷媒と熱交換を行う熱交換媒体の温度を検出する第７の温度検出器と、
圧縮機から吐出された冷媒の圧力を検出する圧力検出器と、
冷却用冷媒流路において、圧力検出器の検出圧力に基づいて第１の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御するとともに、第１の温度検出器の検出温度及び第２の温度検出器の検出温度に基づいて第２の膨張手段によって第２の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御し、加熱用冷媒流路において、圧力検出器の検出圧力に基づいて第２の膨張手段によって第３の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御するとともに、第７の温度検出器の検出温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第５の温度検出器の検出温度と第６の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第１の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御し、第７の温度検出器の検出温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の温度検出器の検出温度と第４の温度検出器の検出温度に基づいて第１の膨張手段によって第１の熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１３記載の蒸気圧縮サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯設備、空気調和設備及び冷凍機器に用いられる蒸気圧縮サイクルシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の蒸気圧縮サイクルシステムとしては、オゾン層破壊及び地球温暖化の原因となるフロンや代替フロンの代わりに自然冷媒である二酸化炭素を冷媒として用いたものが提案されている。
【０００３】
二酸化炭素を用いた蒸気圧縮サイクルシステムとしては、圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換器を順次冷媒が循環する冷媒回路と、第２の熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張手段と、第１の熱交換器から流出する冷媒と圧縮機に吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器とを備えたものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１０８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の蒸気圧縮サイクルシステムでは、フロン等の冷媒と比較して冷凍サイクルやヒートポンプサイクルの成績係数が小さく、エネルギー効率が悪いという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷凍サイクル及びヒートポンプサイクルの成績係数を大きくすることができるとともに、エネルギー効率を向上させることのできる蒸気圧縮サイクルシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換器を順次冷媒が循環する冷媒回路と、第２の熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張手段と、第１の熱交換器から流出する冷媒と圧縮機に吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器とを備えた蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、前記膨張手段を、内部熱交換器から流出する冷媒を減圧する第１の膨張手段と、第１の膨張手段を流通した冷媒を減圧する第２の膨張手段とから構成し、第１の膨張手段と第２の膨張手段との間を流通する冷媒を放熱させる第３の熱交換器を備えている。
【０００７】
これにより、圧縮機から吐出され、第１の熱交換器を流通した冷媒は第１の膨張手段及び第２の膨張手段によって減圧されるとともに、第１の膨張手段及び第２の膨張手段との間を流通する冷媒が第３の熱交換器によって冷却されることから、第１の膨張手段によって減圧された冷媒の過冷却度を第３の熱交換器において大きくすることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１の膨張手段によって減圧された冷媒の過冷却度を第３の熱交換器によって大きくすることができるので、第２の熱交換器の冷却能力を大きくすることにより空調設備の冷房運転や冷凍機器等の冷凍サイクルに用いた場合に成績係数ＣＯＰの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図２は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図、図２は蒸気圧縮サイクルシステムの動作を示すｐ−ｈ線図である。
【００１０】
この蒸気圧縮サイクルシステムは、圧縮機１、第１の熱交換器２、第２の熱交換器３、第３の熱交換器４、内部熱交換器５、第１の膨張手段としての第１の膨張弁６、第２の膨張手段としての第２の膨張弁７を備え、これらは冷媒流通用の配管によって接続されている。即ち、圧縮機１の冷媒吐出口には第１の熱交換器２の冷媒流入口が接続され、第１の熱交換器２の冷媒流出口には内部熱交換器５の高圧冷媒流入口が接続されている。内部熱交換器５の高圧冷媒流出口には第３の熱交換器４の冷媒流入口が接続され、第３の熱交換器４の冷媒流出口には第２の熱交換器３の冷媒流入口が接続されている。このとき、内部熱交換器５の高圧冷媒流出口と第３の熱交換器４の冷媒流入口との間には第１の膨張弁６が接続され、第３の熱交換器４の冷媒流出口と第２の熱交換器３の冷媒流入口との間には第２の膨張弁７が接続されている。第２の熱交換器３の冷媒流出口には内部熱交換器５の低圧冷媒流入口が接続され、内部熱交換器５の低圧冷媒流出口には圧縮機１の冷媒吸入口が接続されている。また、ここでは冷媒として高圧側が超臨界状態となる二酸化炭素が用いられる。
【００１１】
圧縮機１は、冷媒としての二酸化炭素を臨界点以上の圧力まで圧縮して吐出することが可能なものであり、エンジンやモータ等の駆動源から駆動力を得るようになっている。
【００１２】
第１の熱交換器２は圧縮機１から吐出された冷媒と被加熱媒体を熱交換するようになっており、第１の熱交換器２によって冷媒は放熱し、被加熱媒体は吸熱するようになっている。
【００１３】
第２の熱交換器３は、第３の熱交換器４から流出した後に第２の膨張弁７によって減圧された冷媒と被吸熱媒体とを熱交換するようになっており、第２の熱交換器３によって冷媒は蒸発して吸熱するとともに、被吸熱媒体は放熱するようになっている。
【００１４】
第３の熱交換器４は、内部熱交換器５から流出した後に第１の膨張弁６によって減圧された冷媒と被加熱媒体を熱交換するようになっており、第３の熱交換器４によって冷媒は放熱するとともに、被加熱媒体は吸熱するようになっている。
【００１５】
内部熱交換器５は、高圧冷媒流通路及び低圧冷媒流通路を有しており、第１の熱交換器２から流出した冷媒と第２の熱交換器３から流出した冷媒を熱交換するようになっている。
【００１６】
第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７は、周知の手動開閉弁からなり、それぞれ弁の開度に応じて冷媒を減圧して流通させるようになっている。また、第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７は手動開閉弁の他に自動開閉弁でもよい。
【００１７】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は、第１の熱交換器２、内部熱交換器５の高圧冷媒流通路を順次流通した後、第３の熱交換器４に第１の膨張弁６を介して流通する。また、第３の熱交換器４から流出した冷媒は、第２の熱交換器３に第２の膨張弁７を介して流通した後、内部熱交換器５の低圧冷媒流路を流通して圧縮機１に吸入される。
【００１８】
このときの冷凍サイクルの動作を図２のｐ−ｈ線図を用いて説明する。
【００１９】
内部熱交換器５から流出した冷媒を圧縮機１において超臨界状態まで圧縮する（Ａ−Ｂ）。圧縮機１から吐出された冷媒を第１の熱交換器２において被加熱媒体と熱交換させることにより放熱させて冷却する（Ｂ−Ｃ）。第１の熱交換器２から流出した冷媒を内部熱交換器５において第２の熱交換器３から流出した冷媒と熱交換させることにより冷却する（Ｃ−Ｄ）。内部熱交換器５において冷却された冷媒を第１の膨張弁６によって減圧する（Ｄ−Ｅ）。第１の膨張弁６によって減圧された冷媒を第３の熱交換器４において被加熱媒体と熱交換させることにより冷却する（Ｅ−Ｆ）。第３の熱交換器４において冷却された冷媒を第２の膨張弁７によって減圧する（Ｆ−Ｇ）。第２の膨張弁７によって減圧された冷媒を第２の熱交換器３において被吸熱媒体と熱交換させることにより吸熱させて蒸発させる（Ｇ−Ｈ）。第２の熱交換器３において蒸発した冷媒を内部熱交換器５において第１の熱交換器２から流出する冷媒と熱交換させることにより過熱度を大きくする（Ｈ−Ａ）。
【００２０】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第１の膨張弁６と第２の膨張弁７との間に第３の熱交換器４を設けたので、第１の膨張弁６によって減圧された冷媒を第３の熱交換器４によって更に冷却することができ、第２の熱交換器３の冷却能力を大きくすることにより空調設備の冷房運転や冷凍機器等の冷凍サイクルとして用いた場合に成績係数ＣＯＰの向上を図ることができる。
【００２１】
図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２２】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の熱交換器３及び第３の熱交換器４がそれぞれフィンチューブ熱交換器から構成され、第２の熱交換器３及び第３の熱交換器４を流通する冷媒は送風機８によって空気と熱交換するようになっている。また、第３の熱交換器４は送風機８の送風方向に対して第２の熱交換器３の下流側に配置されている。
【００２３】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。このとき、第３の熱交換器４を流通する冷媒は、第２の熱交換器３を流通する冷媒の蒸発によって冷却された空気と熱交換を行う。
【００２４】
このように本実施形態の蒸発圧縮サイクルシステムによれば、第３の熱交換器４を送風機８の送風方向に対して第２の熱交換器３の下流側に配置したので、第２の熱交換器３において冷却された空気と第３の熱交換器４を流通する冷媒とを熱交換させることができ、第３の熱交換器４の熱交換能力の向上を図ることができる。
【００２５】
尚、前記実施形態では、第３の熱交換器４を送風機８の送風方向に対して第２の熱交換器３の下流側に配置したものを示したが、図４に示すように、例えば第２の熱交換器３の下方に第３の熱交換器４を配置し、第３の熱交換器４を流通する冷媒を、空気と熱交換させるとともに、第２の熱交換器３の外側に結露した水と熱交換させることにより、第３の熱交換器４の熱交換能力の向上を図ることができる。
【００２６】
また、前記実施形態では、第３の熱交換器４を送風機８の送風方向に対して第２の熱交換器３の下流側に配置したものを示したが、ヒートポンプサイクルとして利用する場合には、図５に示すように、第３の熱交換器４を送風機８の送風方向に対して第２の熱交換器３の上流側に配置するようにしてもよい。この場合、第２の熱交換器３を流通する冷媒は第３の熱交換器４において加熱された空気と熱交換を行うことができ、例えば冬期の温度が低い環境に設置された第２の熱交換器３によって吸熱させる場合においても、第２の熱交換器３の熱交換効率を向上させて高い加熱能力を得ることができるとともに、第２の熱交換器３の着霜を防止することができる。また、第２の熱交換器３に着霜が発生した場合には、第１の熱交換器２において冷媒と熱交換を行う被加熱媒体の流通を停止するとともに、送風機８を停止して第２の膨張弁７の弁開度を全開にする。これにより、圧縮機１から吐出された高温の冷媒は、第１の熱交換器２において冷却されることなく第２の熱交換器３に流通し、第２の熱交換器３に付着した霜が高温の冷媒によって融解される。
【００２７】
図６は本発明の第３の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１及び第２の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２８】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の熱交換器３から流出する冷媒を加熱するための加熱手段としてのヒータ９と、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する温度検出器１０と、温度検出器１０の検出温度に基づいてヒータ９の出力を制御する制御部１１とを備えている。
【００２９】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。また、第２の熱交換器３を流通する冷媒と熱交換を行う被吸熱媒体の温度が低い場合には、第２の熱交換器３において必要な熱量を冷媒に吸熱させることが困難となる。このため、所定の設定温度よりも温度検出器１０の検出温度が低い場合にはヒータ９によって冷媒を加熱し、設定温度よりも検出温度が高い場合にはヒータ９の通電を停止または出力を低下させる。
【００３０】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第２の熱交換器３から流出する冷媒を加熱するためのヒータ９を備えたので、第２の熱交換器３から流出する冷媒を加熱することにより確実に冷媒に吸熱させることができ、例えば冬期の外気温が低い環境においてヒートポンプサイクルとして利用する場合に加熱能力の低下を防止することができる。
【００３１】
また、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する温度検出器１０の検出温度に基づいてヒータ９の出力を制御するようにしたので、必要な熱量を過不足なくヒータ９によって冷媒に吸熱させることができ、消費エネルギーの低減を図ることができる。
【００３２】
尚、前記実施形態では、第２の熱交換器３の冷媒流出側にヒータ９及び温度検出器１０を設けたものを示したが、図７に示すように、第２の熱交換器３の冷媒流入側にヒータ９及び温度検出器１０を設けても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、図８に示すように、第２の熱交換器３を流通する冷媒と熱交換を行う被吸熱媒体を空気とした場合に、ヒータ９を第２の熱交換器３の上流側に設けるとともに、温度検出器１０を第２の熱交換器３の下流側に設けても前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
図９は本発明の第４の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第３の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００３４】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の膨張弁７をステッピングモータによって弁を開閉可能な電子膨張弁とし、第２の熱交換器３から流出する冷媒を受容してガス冷媒のみを流出することが可能なアキュムレータ１２と、第１の熱交換器２の冷媒流入口側の冷媒の温度を検出する温度検出器１３−１と、温度検出器１３−１の検出温度に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するための制御部１１とを備えている。制御部１１はマイクロコンピュータから構成され、そのメモリには第２の膨張弁７の弁開度を制御するためのプログラムが記憶されている。
【００３５】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００３６】
ここで、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を所定の設定温度にするために制御部１１は次のような動作を行う。温度検出器１３−１の検出温度が設定温度よりも低い場合には、第２の膨張弁７の弁開度を大きくする。これにより、圧縮機１の冷媒吸入口側を流通する冷媒量が増加して圧縮機１の吐出圧力が高くなり、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度が上昇する。また、温度検出器１３−１の検出温度が設定温度よりも高い場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、圧縮機１の冷媒吸入口側を流通する冷媒量が減少して圧縮機１の吐出圧力が低くなり、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度が低下する。
【００３７】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を温度検出器１３−１によって検出し、温度検出器１３−１の検出温度に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するようにしたので、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を常に所定の設定温度に保持することができ、ヒートポンプサイクルとして利用する場合において加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００３８】
図１０は本発明の第５の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第４の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００３９】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の膨張弁７を電子膨張弁とし、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を検出する圧力検出器１４を備え、制御部１１は圧力検出器１４の検出圧力に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するようになっている。
【００４０】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００４１】
ここで、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を所定の設定圧力にするために制御部１１は次のような動作を行う。圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも低い場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、圧縮機１の冷媒吐出側と第１の膨張弁７との間の流量抵抗が増加して圧力が高くなる。また、圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも高い場合には、第２の膨張弁７の弁開度を大きくする。これにより、圧縮機１の冷媒吐出側と第１の膨張弁７との間の流量抵抗が減量して圧力が低くなる。
【００４２】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を圧力検出器１４によって検出し、圧力検出器１４の検出圧力に基づいて第２の膨張弁７の開度を制御するようにしたので、第１の熱交換器２内の圧力を所定の設定圧力に保持することができ、ヒートポンプサイクルとして利用する場合に加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００４３】
尚、前記実施形態では、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を圧力検出器１４によって検出するようにしたものを示したが、例えば圧縮機１の吐出側や第１の熱交換器２の冷媒流出側に圧力検出器１４を設けるようにしても蒸気圧縮サイクルシステムの高圧側の圧力を検出することができる。
【００４４】
図１１は本発明の第６の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第５の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００４５】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の膨張弁７を電子膨張弁とし、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６とを備え、制御部１１は第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差を演算し、温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するようになっている。
【００４６】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００４７】
ここで、第２の熱交換器３に流入する冷媒と第２の熱交換器３から流出する冷媒との温度差を所定の設定温度差に制御するために制御部１１は次のような動作を行う。第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差を演算し、温度差が設定温度差よりも小さい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、第２の熱交換器３に流入する冷媒量が減少するとともに、第２の熱交換器３内の圧力が低下して第２の熱交換器３から流出する冷媒の過熱度が大きくなり、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が大きくなる。また、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が設定温度差よりも大きい場合には、第２の膨張弁７の開度を大きくする。これにより、第２の熱交換器３に流入する冷媒量が増加するとともに、第２の熱交換器３内の圧力が上昇して第２の熱交換器３から流出する冷媒の過熱度が小さくなり、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が小さくなる。
【００４８】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するようにしたので、第２の熱交換器３を流通する冷媒の過熱度を適正な状態にすることができ、効率の向上を図ることができる。
【００４９】
図１２は本発明の第７の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第６の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００５０】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７をそれぞれ電子膨張弁とし、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６と、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器１３−２とを備えている。制御部１１は、第１の温度検出器１５の検出温度及び第２の温度検出器１６の検出温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、第３の温度検出器１３−２の検出温度に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようになっている。
【００５１】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００５２】
ここで、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を所定の設定温度差にするために制御部１１は前記第６の実施形態と同様の動作を行う。第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差を演算し、温度差が設定温度差よりも小さい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が大きくなる。また、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が設定温度差よりも大きい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を大きくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が小さくなる。
【００５３】
また、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を所定の設定温度にするために制御部１１は次のような動作を行う。第３の温度検出器１３−２の検出温度が設定温度よりも低い場合には、第１の膨張弁６の弁開度を小さくする。これにより、第１の膨張弁６を介して第３の熱交換器４に流入する冷媒量が減少し、圧縮機１の吐出側と第１の膨張弁６との間の圧力が大きくなるとともに、冷媒量が増加して第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度が上昇する。また、第３の温度検出器１３−２の検出温度が設定温度よりも高い場合には、第１の膨張弁６の弁開度を大きくする。これにより、第１の膨張弁６を介して第３の熱交換器４に流入する冷媒量が増加して圧縮機１の吐出側と第１の膨張弁６との間の圧力及び冷媒量が減少して第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度が低下する。
【００５４】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようにしたので、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を所定の設定温度に保持することができるとともに、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を適正な過熱度の所定の設定温度差に保持することができ、冷却能力及び加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００５５】
図１３は本発明の第８の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第７の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００５６】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７をそれぞれ電子膨張弁とし、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６と、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を検出する圧力検出器１４とを備えている。制御部１１は、第１の温度検出器１５の検出温度及び第２の温度検出器１６の検出温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、圧力検出器１４の検出圧力に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようになっている。
【００５７】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００５８】
ここで、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を所定の設定温度差にするために制御部１１は前記第６の実施形態と同様の動作を行う。第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差を演算し、温度差が設定温度差よりも小さい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が大きくなる。また、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が設定温度差よりも大きい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を大きくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が小さくなる。
【００５９】
また、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を所定の設定圧力に制御するために制御部１１は次のような動作を行う。圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも低い場合には、第１の膨張弁６の弁開度を小さくする。これにより、圧縮機１の吐出側と第３の熱交換器４の間の流量抵抗が増加して圧力が高くなる。また、圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも高い場合には、第１の膨張弁６の弁開度を大きくする。これにより、圧縮機１の吐出側と第３の熱交換器４の間の流量抵抗が減少して圧力が低下する。
【００６０】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようにしたので、第１の熱交換器２内の圧力を所定の設定圧力に保持することができるとともに、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を適正な過熱度の所定の設定温度差に保持することができ、冷却能力及び加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６１】
図１４は本発明の第９の実施形態を示すもので、蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第８の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００６２】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、第２の膨張弁７を電子膨張弁とし、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６と、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を検出する圧力検出器１４とを備えている。また、ここで用いられる圧縮機１は、インバータ制御により回転数を変更可能なＤＣモータ等によって駆動するようになっており、冷媒の循環量を増減させることが可能となっている。制御部１１は、第１の温度検出器１５の検出温度及び第２の温度検出器１６の検出温度に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、圧力検出器１４の検出圧力に基づいて圧縮機１の回転数を制御するようになっている。
【００６３】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、圧縮機１から吐出された冷媒は前記第１の実施形態と同様に循環する。
【００６４】
ここで、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を所定の設定温度差にするために制御部１１は前記第６の実施形態と同様の動作を行う。第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差を演算し、温度差が設定温度差よりも小さい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を小さくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が大きくなる。また、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が設定温度差よりも大きい場合には、第２の膨張弁７の弁開度を大きくする。これにより、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差が小さくなる。
【００６５】
また、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力を所定の設定圧力に制御するために制御部１１は次のような動作を行う。圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも低い場合には、圧縮機１の回転数を増加させる。これにより、圧縮機１が吐出する冷媒量が増加して圧縮機１の吐出側と第１の膨張弁６との間の冷媒量が増加するとともに、圧力が高くなる。また、圧力検出器１４の検出圧力が設定圧力よりも高い場合には、圧縮機１の回転数を減少させる。これにより、圧縮機１が吐出する冷媒量が減少して圧縮機１の吐出側と第１の膨張弁６との間の冷媒量が減少するとともに、圧力が低下する。
【００６６】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、内部熱交換器５の冷媒流出側の圧力に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようにしたので、第１の熱交換機２内の圧力を所定の設定圧力に保持することができるとともに、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を適正な過熱度の所定の設定温度に保持することができ、冷却能力及び加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００６７】
図１５及び図１６は本発明の第１０の実施形態を示すもので、図１５は冷房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図、図１６は暖房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第９の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００６８】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、冷房及び暖房の切換が可能な空気調和装置に適用されるものであり、第１の熱交換器２を室外機、第２の熱交換器３を室内機としたものである。この蒸気圧縮サイクルシステムは、第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７としてそれぞれ電子膨張弁を用いるとともに、第２の熱交換器３の第３の熱交換器４側を流通する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６と、冷却用冷媒流路としての冷房用冷媒流路と加熱用冷媒流路としての暖房用冷媒流路を切換可能な切換手段としての四方弁１７と、第３の熱交換器４の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器１８と、第３の熱交換器４の第２の熱交換器３側を流通する冷媒の温度を検出する第４の温度検出器１９と、第１の熱交換器２の圧縮機１側を流通する冷媒の温度を検出する第５の温度検出器１３−３と、第１の熱交換器２の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第６の温度検出器２０と、熱交換媒体としての室内空気の温度を検出する第７の温度検出器２１を備えている。
【００６９】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、四方弁１７によって冷房用冷媒流路に切換えると、圧縮機１から吐出された冷媒は、図１５に示すように、第１の熱交換器２、内部熱交換器５を順次流通した後、第３の熱交換器４に第１の膨張弁６を介して流通する。また、第３の熱交換器４から流出した冷媒は、第２の熱交換器３に第２の膨張弁７を介して流通した後、内部熱交換器５を流通して圧縮機１に吸入される。
【００７０】
このとき、制御部１１は、第５の温度検出器１３−３の検出温度に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するとともに、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御する。これにより、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度を最適な所定の設定温度とすることにより、第１の熱交換器２において冷媒を効率的に放熱させることが可能となる。また、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を最適な過熱度の所定の設定温度差とすることにより、第２の熱交換器３の冷却能力を向上させることが可能となる。
【００７１】
また、四方弁１７によって暖房用冷媒流路に切換えると、圧縮機１から吐出された冷媒は、図１６に示すように、内部熱交換器５、第２の熱交換器３を順次流通した後、第３の熱交換器４に第２の膨張弁７を介して流通する。また、第３の熱交換器４から流出した冷媒は、内部熱交換器５に第１の膨張弁６を介して流通した後、第１の熱交換器２を流通して圧縮機１に吸入される。
【００７２】
このとき、制御部１１は、第２の温度検出器１６の検出温度に基づいて第２の制御弁７の弁開度を制御するとともに、第７の温度検出器２１の検出温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第５の温度検出器１３−３の検出温度と第６の温度検出器２０の検出温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御し、第７の温度検出器２１の検出温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の温度検出器１８の検出温度と第４の温度検出器１９の検出温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御する。これにより、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度を最適な設定温度とすることにより、第２の熱交換器３の加熱能力を向上させることが可能となる。また、室内空気の温度が所定の設定温度に到達するまでは、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度と第１の熱交換器２から流出する冷媒の温度との温度差を最適な過熱度の所定の設定温度差とすることにより、第１の熱交換器２において確実に吸熱することができることから、第２の熱交換器３において安定した加熱能力を得ることが可能となる。更に、室内空気の温度が所定の設定温度に達した後は、第３の熱交換器４に流入する冷媒の温度と第３の熱交換器から流出する冷媒の温度との温度差を最適な所定温度差とすることにより、第３の熱交換器４において最適な冷媒の過冷却度を得ることができることから、エネルギー効率の高い暖房運転を行うことが可能となる。
【００７３】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、圧縮機１から吐出された冷媒を第１の熱交換器２、内部熱交換器５に順次流通させた後に第１の膨張弁６を介して第３の熱交換器４に流通させ、第２の膨張弁７を介して第２の熱交換器３に流通させた後に内部熱交換器５、圧縮機１に流通させる冷房用冷媒流路と、圧縮機１から吐出された冷媒を内部熱交換器５、第２の熱交換器３に順次流通させた後に第２の膨張弁７を介して第３の熱交換器４に流通させ、第１の膨張弁６を介して内部熱交換器５を流通させた後に第１の熱交換器２、圧縮機１に順次流通させる暖房用冷媒流路とを四方弁１７によって切換えるようにしたので、冷凍サイクル及びヒートポンプサイクルの運転切換が可能となり、二酸化炭素冷媒による空気調和装置等の加熱及び冷却を必要とする機器に使用することができる。
【００７４】
また、冷房運転時には、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するとともに、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御し、暖房運転時には、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度に基づいて第２の制御弁７の弁開度を制御するとともに、室内空気の温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度と第１の熱交換器２から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御し、室内空気の温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の熱交換器４に流入する冷媒の温度と第３の熱交換器４から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようにしたので、冷房運転及び暖房運転のそれぞれに最適な第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７の弁開度とすることができ、冷却能力及び加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００７５】
図１７及び図１８は本発明の第１１の実施形態を示すもので、図１７は冷房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図、図１８は暖房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図である。尚、前記第１乃至第１０の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００７６】
本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムは、前記第１０の実施形態と同様に、冷房運転及び暖房運転の切換が可能な空気調和装置に適用されるものである。
この蒸気圧縮サイクルシステムは、第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７としてそれぞれ電子膨張弁を用いるとともに、第２の熱交換器３の第３の熱交換器４側を流通する冷媒の温度を検出する第１の温度検出器１５と、第２の熱交換器３の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第２の温度検出器１６と、冷却用冷媒流路としての冷房用冷媒流路と加熱用冷媒流路としての暖房用冷媒流路を切換可能な切換手段としての四方弁１７と、第３の熱交換器４の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第３の温度検出器１８と、第３の熱交換器４の第２の熱交換器３側を流通する冷媒の温度を検出する第４の温度検出器１９と、第１の熱交換器２の圧縮機１側を流通する冷媒の温度を検出する第５の温度検出器１３−３と、第１の熱交換器２の内部熱交換器５側を流通する冷媒の温度を検出する第６の温度検出器２０と、熱交換媒体としての室内空気の温度を検出する第７の温度検出器２１と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出器２２とを備えている。
【００７７】
以上のように構成された蒸気圧縮サイクルシステムにおいて、四方弁１７によって冷房用冷媒流路に切換えると、圧縮機１から吐出された冷媒は、図１７に示すように、第１の熱交換器２、内部熱交換器５を順次流通した後、第３の熱交換器４に第１の膨張弁６を介して流通する。また、第３の熱交換器４から流出した冷媒は、第２の熱交換器３に第２の膨張弁７を介して流通した後、内部熱交換器５を流通して圧縮機１に吸入される。
【００７８】
このとき、制御部１１は、圧力検出器２２の検出温度に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するとともに、第１の温度検出器１５の検出温度と第２の温度検出器１６の検出温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御する。これにより、圧縮機１の吐出圧力を最適な所定の設定圧力とすることにより、第１の熱交換器２において冷媒を効率的に放熱させることが可能となる。また、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差を最適な過熱度の所定の設定温度差とすることにより、第２の熱交換器３の冷却能力を向上させることが可能となる。
【００７９】
また、四方弁１７によって暖房用冷媒流路に切換えると、圧縮機１から吐出された冷媒は、図１８に示すように、内部熱交換器５、第２の熱交換器３を順次流通した後、第３の熱交換器４に第２の膨張弁７を介して流通する。また、第３の熱交換器４から流出した冷媒は、内部熱交換器５に第１の膨張弁６を介して流通した後、第１の熱交換器２を流通して圧縮機１に吸入される。
【００８０】
このとき、制御部１１は、圧力検出器２２の検出圧力に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、第７の温度検出器２１の検出温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第５の温度検出器１３−３の検出温度と第６の温度検出器２０の検出温度との温度差に基づいて第１の制御弁６の弁開度を制御し、第７の温度検出器２１の検出温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の温度検出器１８の検出温度と第４の温度検出器１９の検出温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御する。これにより、圧縮機１の吐出圧力を最適な所定の設定圧力とすることにより、第２の熱交換器３の加熱能力の向上を図ることが可能となる。また、室内空気の温度が所定の設定温度に到達するまでは、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度と第１の熱交換器２から流出する冷媒の温度との温度差を最適な過熱度の所定の設定温度差とすることにより、第１の熱交換器２において確実に吸熱することができることから、第２の熱交換器３において安定した加熱能力を得ることが可能となる。更に、室内空気の温度が所定の設定温度に達した後は、第３の熱交換器４に流入する冷媒の温度と第３の熱交換器から流出する冷媒の温度との温度差を最適な所定温度差とすることにより、第３の熱交換器４において最適な冷媒の過冷却度を得ることができることから、エネルギー効率の高い暖房運転を行うことが可能となる。
【００８１】
このように、本実施形態の蒸気圧縮サイクルシステムによれば、冷房運転時には、圧縮機１の吐出圧力に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するとともに、第２の熱交換器３に流入する冷媒の温度と第２の熱交換器３から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御し、暖房運転時には、圧縮機１の吐出圧力に基づいて第２の膨張弁７の弁開度を制御するとともに、室内空気の温度が所定の設定温度よりも低い場合には、第１の熱交換器２に流入する冷媒の温度と第１の熱交換器２から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御し、室内空気の温度が所定の設定温度以上の場合には、第３の熱交換器４に流入する冷媒の温度と第３の熱交換器４から流出する冷媒の温度との温度差に基づいて第１の膨張弁６の弁開度を制御するようにしたので、冷房運転及び暖房運転のそれぞれに最適な第１の膨張弁６及び第２の膨張弁７の弁開度とすることができ、冷却能力及び加熱能力の向上及びエネルギー効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図２】蒸気圧縮サイクルシステムの動作を示すｐ−ｈ線図
【図３】本発明の第２の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図４】その他の例を示す第２の熱交換器と第３の熱交換器の側面図
【図５】その他の例を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図６】本発明の第３の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図７】その他の例を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図８】その他の例を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図９】本発明の第４の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１０】本発明の第５の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１１】本発明の第６の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１２】本発明の第７の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１３】本発明の第８の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１４】本発明の第９の実施形態を示す蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１５】本発明の第１０の実施形態を示す冷房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１６】暖房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１７】本発明の第１１の実施形態を示す冷房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【図１８】暖房運転時の蒸気圧縮サイクルシステムの回路構成図
【符号の説明】
【００８３】
１…圧縮機、２…第１の熱交換器、３…第２の熱交換器、４…第３の熱交換器、５…内部熱交換器、６…第１の膨張弁、７…第２の膨張弁、８…送風機、９…ヒータ、１０…温度検出器、１１…制御部、１３−１…温度検出器、１３−２…第３の温度検出器、１３−３…第５の温度検出器、１４…圧力検出器、１５…第１の温度検出器、１６…第２の温度検出器、１７…四方弁、１８…第３の温度検出器、１９…第４の温度検出器、２０…第６の温度検出器、２１…第７の温度検出器、２２…圧力検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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