(57)【要約】  圧縮機１０１の冷媒吐出部、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５が接続された第１冷媒回路と、凝縮器１０２の出口側と第一膨張弁１０３との間の接続配管から分岐して、エジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に接続された第２冷媒回路と、エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３、第二蒸発器１０６、圧縮機１０１の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路とを備え、第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、液熱媒体は外部から供給され、第二蒸発器１０６、第一蒸発器１０４の順に流れて外部に流出する。
2014103436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、
前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、
前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を備え、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、
前記液熱媒体は外部から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記外部に流出するようにされている
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第二蒸発器の容量を前記第一蒸発器よりも大きくしていることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器との合計容量に対して、前記第一蒸発器の容量を３０％以上としていることを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第一蒸発器が前記第二蒸発器の上段に配置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器とが水平方向に並置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第一蒸発器の冷媒出口と前記エジェクタの冷媒吸引部とが水平の配管で接続されていることを特徴とする請求項４または５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う第一高低圧熱交換器と第二高低圧熱交換器とをさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記第一高低圧熱交換器と前記第二高低圧熱交換器の高圧側流路を直列に接続し、
前記第一蒸発器の冷媒出口側と前記エジェクタの前記冷媒吸引部との間に、前記第二高低圧熱交換器の低圧側流路を接続し、
前記第二蒸発器の冷媒出口側と前記圧縮機の冷媒吸入部との間に前記第一高低圧熱交換器の低圧側流路を接続していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
冷媒の気相と液相を分離する気液分離器と、前記気液分離器で分離された気相冷媒を、前記第二蒸発器をバイパスして前記圧縮機の冷媒吸入部に流すバイパス回路とをさらに備え、
前記第３冷媒回路の前記エジェクタの前記冷媒流出部と前記第二蒸発器の冷媒入口側との間に前記気液分離器を接続し、
液相冷媒は前記第二蒸発器を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流し、
気相冷媒は前記バイパス回路を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流すようにしている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器をさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記内部熱交換器の高圧側流路を接続し、
前記凝縮器の冷媒出口側と前記内部熱交換器の冷媒入口側との間から分岐し、第二流量制御手段、前記内部熱交換器の低圧側流路を介して、前記圧縮機の中間圧ポートにつながるインジェクション回路を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記第一蒸発器及び前記第二蒸発器は、前記冷媒と前記液熱媒体とが対向流となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチリングユニットとして、並列に接続された複数の圧縮機と複数の水熱交換器式の蒸発器で構成されたものがある。そこでは、蒸発器に接続される水配管は、各蒸発器に直列に接続されている。冷却水は各蒸発器で冷媒との熱交換により徐々に冷却されるため、冷媒の蒸発温度は冷却水の入口側から順に低くすることができる。その結果、圧縮機１台の冷凍機で冷却する場合よりも、平均蒸発温度が上昇し、冷凍サイクルのＣＯＰの向上や、冷凍サイクルの高効率運転に寄与できるというものである（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２９６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のチリングユニットでは、圧縮機が複数台必要であるためコストが上昇する。また、冷却負荷の変動に応じて圧縮機の運転容量を制御するためにインバータ化した場合、制御基板を圧縮機の台数に応じて複数台実装する必要があることから、ユニットの大型化とコスト上昇に繋がる。
本発明は、このような課題に対応するためになされたもので、冷凍サイクルの高効率化を図り、かつ装置の大型化とコスト上昇を抑制しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路とを備え、前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、前記液熱媒体は外部から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記外部に流出するようにされているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の冷凍サイクル装置は、エジェクタの昇圧効果により、第二蒸発器の蒸発温度を第一蒸発器の蒸発温度より高くでき、また、水熱交換器を第二蒸発器から第一蒸発器の順に流すことで、液熱媒体の温度を徐々に冷却することができる。これらにより、冷媒が第一蒸発器の蒸発温度よりも高い蒸発温度で圧縮機に吸入されるため、冷凍サイクルのＣＯＰが向上し、運転効率の改善を図れる。また、圧縮機が１台で済むため、圧縮機を２台使った従来技術よりも、経済的に冷媒回路を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成図である。
【図２】実施の形態１で使用するエジェクタの説明図である。
【図３】実施の形態１で使用する水熱交換器の説明図である。
【図４】実施の形態１で使用する凝縮器（空気熱交換器）の説明図である。
【図５】図１の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。
【図６】図１における第一蒸発器と第二蒸発器の液熱媒体(水)と冷媒の流れ方向の温度分布を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における第一蒸発器と第二蒸発器の容量特性を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３における第一蒸発器、第二蒸発器及びエジェクタの配置例を示す第１の例示図である。
【図９】実施の形態３における第一蒸発器、第二蒸発器及びエジェクタの配置例を示す第２の例示図である。
【図１０】実施の形態３における第一蒸発器、第二蒸発器及びエジェクタの配置例を示す第３の例示図である。
【図１１】実施の形態３における第一蒸発器、第二蒸発器及びエジェクタの配置例を示す第４の例示図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の冷凍サイクル装置の構成図である。
【図１３】実施の形態４で使用する高低圧熱交換器の例を示す斜視図である。
【図１４】図１２の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。
【図１５】図１２の冷凍サイクル装置において、高低圧熱交換器無しの場合と、高低圧熱交換器有りの場合との動作の比較を示した図である。
【図１６】高低圧熱交換器の熱交換部分の長さとＣＯＰ比との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施の形態５の冷凍サイクル装置の構成図である。
【図１８】実施の形態５で使用する気液分離器の一例を示す説明図である。
【図１９】図１７の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。
【図２０】本発明の実施の形態６の冷凍サイクル装置の構成図である。
【図２１】図２０の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。
【図２２】実施の形態２における第一蒸発器と第二蒸発器の構成例を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１
（構成）
本発明の実施の形態１の冷凍サイクル装置を図１に基づいて説明する。図１に示す冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、冷媒と該冷媒と異なる液熱媒体との間で熱交換を行う第一蒸発器１０４及び第二蒸発器１０６、及びエジェクタ１０５を備えた室外ユニット１００として構成される。なお、凝縮器１０２は冷媒と空気との間で熱交換する空気熱交換器であり、第一蒸発器１０４及び第二蒸発器１０６は冷媒と液熱媒体（水又はブラインなどの液体）との間で熱交換するものであり、以下では水熱交換器とも称する。
【０００９】
圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５は、冷媒配管で接続されて第１冷媒回路を形成している。また、凝縮器１０２と第一膨張弁１０３との間の冷媒配管から分岐した配管が、エジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に接続されて第２冷媒回路を形成している。さらに、エジェクタ１０５の冷媒流出部２０３、第二蒸発器１０６、圧縮機１０１の冷媒吸入部が冷媒配管で接続されて第３冷媒回路を形成している。なお、これらの各要素、各要素を接続するための配管は１つの筐体内に収まっている。
【００１０】
第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６は、図示するように、冷媒と液熱媒体が対向して流れて熱交換が行われるように構成されている。第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の液熱媒体の流入流出部は、外部（たとえば室内ユニット１０８）との接続のため筐体内から出ている。
第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６は、熱負荷側となる室内ユニット１０８の室内熱交換器１０９と接続され、液熱媒体を搬送するための送水機１０７とともに液熱媒体循環回路を形成している。送水機１０７は、液熱媒体が第二蒸発器１０６から第一蒸発器１０４の順に流れる向きに設置されている。
【００１１】
図２にエジェクタ１０５の一例を示す。図２ではその構成と対応する内部の圧力分布を合わせて示している。エジェクタ１０５は、ノズル部２０１、混合部２０２、ディフューザー部（冷媒流出部）２０３、冷媒流入部２０４、冷媒吸引部２０５を備えている。ノズル部２０１は、さらに減圧部２０１ａ、ノズル喉部２０１ｂ、末広部２０１ｃで構成される。なお、図２における「ｅ，ｆ」のアルファベットは、後述するモリエル線図の各点を表している。
【００１２】
図２のエジェクタ１０５は次のように動作する。冷媒流入部２０４から流入した冷媒は、減圧部２０１ａで流路面積の低下に伴い減圧膨張する。その後、冷媒は減圧により速度が上昇しノズル喉部２０１ｂで音速となる。音速となった冷媒は、末広部２０１ｃで更に速度を上昇させながら減圧する。これにより超高速の気液二相冷媒がノズル部２０１から流出する。一方、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５から吸引される冷媒は、冷媒吸引部２０５とノズル部２０１の出口との圧力差により、超高速の冷媒に引き込まれる（吸引冷媒）。ノズル部２０１の出口、つまり、混合部２０２の入口から超高速の冷媒と低速の吸引冷媒とが混合（混合冷媒）し始める。混合冷媒では、超高速の冷媒と吸引冷媒との運動量交換により、圧力が回復（上昇）する。そしてさらに、ディフューザー部（冷媒流出部）２０３においても流路拡大による減速により、動圧が静圧に変換されて圧力が上昇して、混合冷媒はディフューザー部（冷媒流出部）２０３から流出する。
【００１３】
第一蒸発器１０４及び第二蒸発器１０６には、例えば特開２０１２−２４２５号公報に開示されているようなプレート式熱交換器が利用できる。図３に示すように、プレート式熱交換器は、伝熱プレート１０４２と伝熱プレート１０４３とが交互に積層されている。また、最前面に補強用サイドプレート１０４１が積層され、最背面に補強用サイドプレート１０４４が積層されている。補強用サイドプレート１０４１は、略矩形の板状に形成され、四隅に、第１流入管１０４５、第１流出管１０４６、第２流出管１０４７、第２流入管１０４８が設けられている。
【００１４】
各伝熱プレート１０４２，１０４３は、補強用サイドプレート１０４１と同様に、略矩形の板状に形成され、四隅に第１流入口、第１流出口、第２流入口、第２流出口が設けられている。また、各伝熱プレート１０４２，１０４３は、プレートの積層方向に変位する波形状を有し、積層方向から見た場合に略Ｖ字状に形成された波形状が形成される。なお、伝熱プレート１０４２に形成された波形状と、伝熱プレート１０４３に形成された波形状とでは、略Ｖ字状の向きが逆向きになっている。
【００１５】
背面側の補強用サイドプレート１０４４は、補強用サイドプレート１０４１等と同様に、略矩形の板状に形成される。ただし、背面側の補強用サイドプレート１０４４には、第１流入管、第１流出管、第２流入管、第２流出管が設けられていない。
【００１６】
伝熱プレート１０４２と伝熱プレート１０４３とを積層した場合、向きの異なる略Ｖ字状の波形状が重なり合うことにより、伝熱プレート１０４２と伝熱プレート１０４３との間に複雑な流れを引き起こす流路が形成される。
【００１７】
第１流入管１０４５から流入した第１流体（例えば、水）が第１流出管１０４６から流出する第１流路が、伝熱プレート１０４３の背面と伝熱プレート１０４２の前面との間に形成される。同様に、第２流入管１０４８から流入した第２流体（例えば、冷媒）が第２流出管１０４７から流出する第２流路が、伝熱プレート１０４２の背面と伝熱プレート１０４３の前面との間に形成される。
外部から第１流入管１０４５へ流入した第１流体は、各伝熱プレート１０４２，１０４３の第１流入口が重なり合うことで形成された通路を流れ、各第１流路へ流入する。第１流路へ流入した第１流体は、短軸方向へ徐々に広がりながら、長軸方向へ流れて、第１流出口から流出する。第１流出口から流出した第１流体は、第１流出口が重なり合うことで形成された通路を流れ、第１流出管１０４６から外部へ流出する。
【００１８】
同様に、外部から第２流入管１０４８へ流入した第２流体は、各伝熱プレート１０４２，１０４３の第２流入口が重なり合うことで形成された通路を流れ、各第２流路へ流入する。第２流路へ流入した第２流体は、短軸方向へ徐々に広がりながら、長軸方向へ流れて、第２流出口から流出する。第２流出口から流出した第２流体は、第２流出口が重なり合うことで形成された通路を流れ、第２流出管１０４７から外部へ流出する。
第１流路を流れる第１流体と第２流路を流れる第２流体とは、波形状が形成された部分を流れる際、伝熱プレート１０４２，１０４３を介して熱交換される。第１流路と第２流路とにおいて、波形状が形成された部分は熱交換流路と呼ばれる。
【００１９】
凝縮器１０２は、たとえば図４に示すように、送風機１０２６と空気熱交換器１０２７とを備えている。送風機１０２６は、翼型のプロペラと、このプロペラを回転駆動させるモーターとが組み合わされており、外部から供給される電力によりモーターとプロペラが所定の回転数で回転するようになっている。空気熱交換器１０２７は、アルミ薄板のフィンが多数密着した長い冷媒配管が略Ｌ字平板状に曲げ成形されており、冷媒配管内の冷媒とフィン周辺の空気との間で熱交換が行われる。そして、送風機１０２６により各フィン間を流れて通過する空気の風量が増やされて調節され、熱交換の量が増やされて調節されている。
【００２０】
（動作）
図５は実施の形態１の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。図中のアルファベット記号は、図１に示す黒丸印における位置を示す。圧縮機１０１により送出された状態ａの高温高圧のガス冷媒は、凝縮器１０２で外気との熱交換器により凝縮して高温高圧の液冷媒（状態ｂ）となる。状態ｂの冷媒は、第一膨張弁１０３側とエジェクタ１０５側とに分流する。第一膨張弁１０３側に流れる冷媒は、第一膨張弁１０３で減圧して状態ｃとなり、第一蒸発器１０４において、第二蒸発器１０６で冷却された比較的温度の低い液熱媒体により加熱、気化されて状態ｄとなり、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５へ吸引される。一方、凝縮器１０２から分流してエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に流れる冷媒は、エジェクタ１０５のノズル部２０１で減圧し（状態ｅ）、第一蒸発器１０４で気化された冷媒を吸引して状態ｆとなる。さらに、冷媒はエジェクタ１０５の混合部２０２とディフューザー部（冷媒流出部）２０３で昇圧して状態ｇとなり、第二蒸発器１０６へ流入する。第二蒸発器１０６では室内熱交換器１０９で加熱された比較的温度の高い液熱媒体との熱交換により気化して状態ｈとなり、圧縮機１０１に吸入される。以上の状態を繰り替えして冷凍サイクルが構成されている。
【００２１】
（第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６における冷媒と液熱媒体との流れ方向の温度分布）
図６は図１における第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の冷媒と液熱媒体の流れ方向の温度分布の説明図である。図６中の６０１は液熱媒体の温度、６０２は第一蒸発器１０４の冷媒温度、６０３は第二蒸発器１０６の冷媒温度を示す。室内熱交換器１０９で高温となって室外ユニット１００に戻った液熱媒体は、第一蒸発器１０４、第二蒸発器１０６を通過することで冷却され温度が低下する。第一蒸発器１０４の蒸発温度はエジェクタ１０５で昇圧する前であるため、第二蒸発器１０６の蒸発温度よりも比較的低い。しかし、第一蒸発器１０４から出た冷媒を、エジェクタ１０５で昇圧させて第二蒸発器１０６へ流入させることで、蒸発温度をΔＴｅｊｅだけ上昇させることができる。そして、第二蒸発器１０６から出た冷媒を圧縮機１０１の吸入側に戻している。
【００２２】
（効果）
上記のエジェクタ１０５の昇圧効果により、第二蒸発器１０６の蒸発温度を第一蒸発器１０４の蒸発温度より高くでき、また、暖められた液熱媒体を第二蒸発器１０６から第一蒸発器１０４の順に流すことで、液熱媒体を徐々に冷却することができる。これにより、第一蒸発器１０４の蒸発温度よりも高い蒸発温度で冷媒を圧縮機１０１に吸入させることができるため、冷凍サイクルのＣＯＰが向上し、運転効率の改善を図れる。
なお、従来、２つの水熱交換器のそれぞれの水側流路が直列に接続されるとともに、各水熱交換器の冷媒流路が１台の圧縮機を有した別々の冷媒回路の冷凍サイクルに接続される構成によって、運転効率を上げる冷凍空調装置があった（例えば、特許第４６５１６２７号公報）。これに対して、この実施の形態１では、圧縮機が１台の冷媒回路で、経済的に効率の良い冷凍サイクルを構築できる利点を有する。
【００２３】
実施の形態２
（構成）
本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１における第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の容量とを、異なる容量としたものである。具体的には、図２２に示すように、第二蒸発器１０６の容量を第一蒸発器１０４の容量よりも大きくしたものである。
【００２４】
（動作）
第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６を異容量にすることで、冷凍サイクルのＣＯＰが向上する。その原理は以下のとおりである。
凝縮器１０２から流出した高温高圧の冷媒は、第一膨張弁１０３側とエジェクタ１０５側に分流する。第一蒸発器１０４の容量が減少した分、第一蒸発器１０４の処理能力が低下するため、第一膨張弁１０３へ分流する冷媒は減少し、一方、第二蒸発器１０６の容量が増大した分、第二蒸発器１０６の処理能力は増大するため、エジェクタ１０５側へ分流する冷媒は増える。
エジェクタ１０５での動力回収により得られる昇圧量は次式で定義され、エジェクタ１０５へ流入する冷媒が多いほど昇圧量は増える。
【００２５】
【数１】
2014103436.tif 000003
【００２６】
ここに、Ｇｎはエジェクタ１０５へ流入する冷媒流量、ｈｇはエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４のエンタルピ、ｈｅは図２に示すノズル部２０１の入口から出口まで断熱膨張したときのエンタルピ、Ｇｅはエジェクタ１０５が吸引した冷媒流量、ρｅはエジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５の密度である。
【００２７】
(効果)
第二蒸発器１０６の容量を大きくすることでエジェクタ１０５の駆動流が増え、エジェクタ１０５での回収動力量が増大し、第二蒸発器１０６の蒸発温度が上昇するとともに圧縮機１０１の吸入温度が上昇し、冷凍サイクルのＣＯＰが向上し、運転効率の改善を図れる。
図７は第一蒸発器１０４の容量と第二蒸発器１０６の容量の合計値を固定し、第一蒸発器１０４の閉める割合を変えたときの冷凍サイクルのＣＯＰ特性を示しており、横軸の５０％は第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の容量が同じ場合のＣＯＰを示す。図７より、エジェクタ効率にかかわらず、第一蒸発器１０４の容量を小さく、第二蒸発器１０６の容量を大きくすることで、ＣＯＰが改善することがわかる。具体的には、第一蒸発器１０４の容量が３０％〜５０％の範囲のときＣＯＰの改善に有効で、特に、第一蒸発器第１０４が全体容量の４０％付近のときＣＯＰが最も改善している。
なお、第一蒸発器１０４の容量を過度に小さくすると、第二蒸発器１０６での処理能力が増えるため、第一蒸発器１０４を流れる冷媒の蒸発温度が低下し、その結果、圧縮機１０１の吸入圧力が下がることで、ＣＯＰが逆に低下する。また、第一蒸発器１０４の容量を大きくするとエジェクタ１０５へ流入する冷媒流量Ｇｎが減少し、Ｇeが増大するため昇圧量が低下するので、ＣＯＰの改善とならない。第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の容量の過度の相違は適切ではない。
【００２８】
実施の形態３
（第１実施例の構成）
本発明の実施の形態３の第１実施例に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１、２における第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６とを、上下に重ねて配置したものである。
図８は上記第１実施例における第一蒸発器１０４、第二蒸発器１０６及びエジェクタ１０５の設置例を示したものである。図８のように、第一蒸発器１０４が第二蒸発器１０６よりも上側に位置するように配置している。また、エジェクタ１０５は、冷媒流入部２０４がディフューザー部（冷媒流出部）２０３よりも上側になるように配置されている。第一蒸発器１０４の冷媒流出口８０２は、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５と配管８０５で接続されている。エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３と第二蒸発器１０６は配管８０６で接続されている。
一方、第一蒸発器１０４の液熱媒体入口８１１は第二蒸発器１０６の液熱媒体出口８１４と、配管８１５で接続されている。
【００２９】
（動作）
第一蒸発器１０４へ流入した液単相もしくは気液二相の冷媒は、液熱媒体循環回路を流れる液熱媒体により加熱、気化されながら、第一蒸発器１０４の下部から上部へ向かって流れる。第一蒸発器１０４の冷媒流出口８０２から流出た冷媒は、配管８０５を通ってエジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５に吸引される。エジェクタ１０５では、その冷媒流入部２０４から流入した冷媒と第一蒸発器１０４から冷媒吸引部２０５で吸引した冷媒は、エジェクタ１０５の混合部２０２、ディフューザー部（冷媒流出部）２０３、配管８０６を順次流れ、第二蒸発器１０６の冷媒流入口８０３へ流入する。第二蒸発器１０６に流入した気液二相冷媒は、液熱媒体循環回路を流れる液熱媒体により加熱、気化されながら第二蒸発器１０６の上側に向かって流れ、冷媒流出口８０４から流出する。
【００３０】
液熱媒体循環回路の液熱媒体は、液熱媒体入口８１３から第二蒸発器１０６に流入する。そこで、液熱媒体はエジェクタ１０５により昇圧された比較的温度の高い冷媒により冷却され、液熱媒体出口８１４から流出する。さらに、配管８１５を通って第一蒸発器１０４の液熱媒体入口８１１から第一蒸発器１０４へ流入する。そしてそこで、エジェクタ１０５で昇圧される直前の比較的温度の低い冷媒により冷却されて、液熱媒体出口８１２から流出する。なお、ここでは、冷媒と液熱媒体が互いに対向して流れる対交流の形式としている。
【００３１】
（効果）
以上のように、第一蒸発器１０４を上段側及び第二蒸発器１０６を下段側に、並びにエジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３をエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４及び冷媒吸引部２０５よりも下側にすることで、配管８０５と配管８０６が短くなる。このため、接続配管での圧力損失が低減し、冷凍サイクルを高効率化できる。また、エジェクタ１０５と第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６をコンパクトに設置することができ、省スペース化とコストの低減を図れる。
【００３２】
さらに、図９に示すように、第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６の冷媒及び液熱媒体の流入流出口を対角線上に取り付けても同様の効果を得ることができ、この場合には、さらに配管接続の溶接性が向上する。
なお、図８、図９では冷媒と液熱媒体の流れが対向する構成であるが、図１０に示すように、冷媒と液熱媒体とが並行して流れる並行流としてもほぼ同様の効果を得ることができる。この場合、エジェクタ１０５の接続方法は変えず、液熱媒体の配管の接続を、図１０に示すようにするのみで対応できる。
【００３３】
（第２実施例の構成）
本発明の実施の形態３の第２実施例に係る冷凍サイクル装置は、第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６を水平方向に並べて、即ち横並びに配置し、エジェクタ１０５の冷媒流入部２０４をエジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３よりも上側に設置したものである。その他の構成及び動作は、実施の形態１や実施の形態３の第１実施例と同じである。
【００３４】
図１１は上記第２実施例における第一蒸発器１０４、第二蒸発器１０６及びエジェクタ１０５の設置例を示している。図１１のように、第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６は横並びに配置している。エジェクタ１０５は、冷媒流入部２０４がディフューザー部（冷媒流出部）２０３よりも上側になるように配置されている。第一蒸発器１０４の冷媒流出口８０２はエジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５と配管８０５で接続されている。エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３と第二蒸発器１０６が配管８０６で接続されている。第一蒸発器１０４の液熱媒体出口８１２は第二蒸発器１０６の液熱媒体入口８１３と配管８１５で接続されている。
【００３５】
（効果）
実施の形態３の第２実施例は、第一蒸発器１０４と第二蒸発器１０６を横並びに設置し、エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３をエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４及び冷媒吸引部２０５よりも下側にしているので、配管８０５と配管８０６が短くなる。この構成は、設置高さの制約を受ける場合に有効な接続方法であり、図８〜図１０で示した設置方法と同様に、接続配管での圧力損失が低減し、冷凍サイクルを高効率化できる。
（効果のまとめ）
（１）エジェクタ１０５の駆動流の冷媒流入部２０４をエジェクタ１０５の冷媒流出部２０３より上側にすることで、エジェクタ１０５と第二蒸発器１０６との接続配管を短縮し、配管短縮によりエジェクタ１０５の冷媒流出部２０３から第二蒸発器１０６までの圧力損失が低減を図れ、第二蒸発器１０６の蒸発温度が上昇することで、圧縮機１０１の吸入圧力が上昇し、冷凍サイクルの高効率運転を図ることができる。
（２）エジェクタ１０５の吸引部と第一蒸発器１０４の出口とを直線に接続することで、第一蒸発器１０４の出口からエジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５までの圧力損失を軽減できるため、エジェクタ１０５の冷媒流出部２０３の圧力を上昇させることができ、圧縮機１０１の吸入圧力が上昇することにより、冷凍サイクルの高効率化を図ることができる。
（３）各蒸発器とエジェクタ１０５を最短で接続することができ、配管資材を削減できコスト低減を図れる。
【００３６】
実施の形態４
（構成）
図１２は本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の構成図である。図１２に示す冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５、第二蒸発器１０６に加えて、冷媒同士で熱交換を行う第一高低圧熱交換器１１０１及び第二高低圧熱交換器１１０２を備えた、室外ユニット１００として構成される。
そして、圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一高低圧熱交換器１１０１の高圧側、第二高低圧熱交換器１１０２の高圧側、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、第二高低圧熱交換器１１０２の低圧側、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５が順に接続されて、第１冷媒回路を構成している。実施の形態４の第１冷媒回路は、実施の形態１〜３の第１冷媒回路の凝縮器１０２と第一膨張弁１０３との間に、第一高低圧熱交換器１１０１の高圧側流路及び第二高低圧熱交換器１１０２の高圧側流路を追加し、第一蒸発器１０４とエジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５との間に第二高低圧熱交換器１１０２の低圧側流路を追加したものである。
また、凝縮器１０２と第一高低圧熱交換器１１０１との間の冷媒配管から分岐した配管がエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に接続されて第２冷媒回路を形成している。さらに、エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３、第二蒸発器１０６、第一高低圧熱交換器１１０１の低圧側、圧縮機１０１の冷媒吸入部が冷媒配管で接続されて第３冷媒回路を形成している。実施の形態４の第３冷媒回路は、実施の形態１〜３の第３冷媒回路の第二蒸発器１０６と圧縮機１０１との間に、第一高低圧熱交換器１１０１の低圧側流路を追加したものである。
なお、これらの各要素、各要素を接続するための配管は１つの筐体内に収まっている。
【００３７】
実施の形態４で使用する高低圧熱交換器の例を図１３に示す。図１３の（ａ）に示すように高低圧熱交換器１１０１、１１０２は二重管で構成され、内管の内側１２０１に低圧低温の冷媒が、内管の外側に位置する外管の環状部１２０２に高温高圧の冷媒が流れて、それらの冷媒間で熱交換が行われる。図１３の（ｂ）に示した高低圧熱交換器は、外管２１０１と内管２１０２の二重管で構成され、内管２１０２に複数のフィン２１０２ａを軸方向に複数設けて、内管２１０２の内側２１０４を流れる冷媒と、外管２１０１の環状部２１０３を流れる冷媒との間での熱交換性能を向上させたものである。この他、内管に複数の管を配し、それらの管が螺旋形状に捻られた構成としてもよい。
【００３８】
（動作）
図１４は図１２の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。凝縮器１０２の出口での冷媒の状態は実施の形態１と同じである。凝縮器１０２を流出し、第一膨張弁１０３へ向かう冷媒は、第一高低圧熱交換器１１０１で第二蒸発器１０６を流出した低温低圧の冷媒との熱交換により、冷却されて状態ｂ’となる。さらに、第二高低圧熱交換器１１０２で第一蒸発器１０４を流出した低温低圧の冷媒との熱交換器により状態ｂ’’となり、第一膨張弁１０３に流入する。第一膨張弁１０３で減圧された冷媒は状態ｃとなり、さらに第一蒸発器１０４を通って状態ｄ’となる。その冷媒は第二高低圧熱交換器１１０２で高温高圧の冷媒に加熱されて状態ｄとなりエジェクタ１０５に吸引される。さらに、冷媒はエジェクタ１０５及び第二蒸発器１０６を通過して冷媒は状態ｈとなり、その後、第一高低圧熱交換器１１０１により加熱されて状態ｈ’となって圧縮機１０１へ吸入される。
【００３９】
（効果）
実施の形態４の冷凍サイクル装置によれば、高低圧熱交換器１１０１，１１０２を用いたことで、第一及び第二蒸発器１０４，１０６を流出する冷媒を二相冷媒にすることができる。具体的には、図１５に示すように、高低圧熱交換器が無い構成（ａ）と比較すると、高低圧熱交換器が有る構成（ｂ）では、第一及び第二蒸発器１０４，１０６の出口を二相状態で流出させ、高低圧熱交換器で過熱状態にすることができる。そのため、第一及び第二蒸発器１０４，１０６の熱通過率を上昇させることができ、その結果、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５の圧力と圧縮機１０１の吸入圧力が上昇し、さらに圧縮機１０１へ吸入される冷媒の温度が上昇して、冷凍サイクルの高効率化を図れる。
なお、高低圧熱交換器１１０１，１１０２の熱交換部分の長さとＣＯＰ比との関係を見ると、図１６に示すように、ある長さまではＣＯＰ比が徐々に増加するため、適切な長さにすることが好ましい。
【００４０】
実施の形態５
（構成）
図１７は本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成図である。図１７に示す冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５、第二蒸発器１０６に加えて、気液分離器１７０１を備えた、室外ユニット１００として構成される。圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５が冷媒配管で接続されて第１冷媒回路を構成している。また、凝縮器１０２と第一膨張弁１０３との間の冷媒配管から分岐してエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に接続された第２冷媒回路を有している。また、エジェクタ１０５の冷媒流出部２０３、気液分離器１７０１、第二蒸発器１０６、圧縮機１０１の冷媒吸入部が冷媒配管で接続されて第３冷媒回路を構成している。実施の形態５の第３冷媒回路は、実施の形態１〜３の第３冷媒回路のエジェクタ１０５と第二蒸発器１０６との間に、気液分離器１７０１が挿入されたものである。
さらに、気液分離器１７０１のガス冷媒流出口と第二蒸発器１０６の出口とを第一流量制御手段１７０３を介して接続するバイパス回路１７０２が備わっている。バイパス回路１７０２はキャピラリーチューブで構成しても良い。
これらの冷媒回路の各要素、各要素を接続するための配管は１つの筐体内に収まっている。
【００４１】
（気液分離器）
気液分離器１７０１は冷媒流入口とガス冷媒の流出口と液冷媒の流出口で構成されている。図１８は気液分離器１７０１の一例を示す説明図である。気液分離器１７０１は、筒状の側壁３０１ａ、頂壁３０１ｂ及び底壁３０１ｃを持つ容器３０１と、頂壁３０１ｂを貫通して取り付けられた流入配管３０２と、流入配管３０２に並置されて頂壁３０１ｂに取り付けられた上部流出配管３０３と、容器３０１の底壁３０１ｃに取り付けられた下部流出配管３０４とを備えている。
流入配管３０２に形成された横穴から吹き出した冷媒液３０６は、容器３０１の側壁３０１ａに衝突してそこに付着して冷媒液３０７ｂとなり、冷媒蒸気３０８と分離して、側壁３０１ａに沿って重力により落下し、容器３０１の底部に冷媒液３０７ｅとして溜まる。一方、冷媒蒸気３０８は、上部流出配管３０３を通って容器３０１から流出する。また、流入配管３０２の横穴から吹き出さずに下部に進んだ冷媒液３０７ａは、流入配管３０２の底面に溜まり、その下穴から冷媒液３０７ｃとなって下向きに流出し、冷媒液３０７ｂとともに容器３０１の底に溜まった冷媒液３０７ｅと合流し、下部流出配管３０４を通って容器３０１から流出する。
【００４２】
（動作）
図１９は図１７の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。ここでは、実施の形態１〜３との相違点を説明する。エジェクタ１０５から流出した状態ｇの冷媒は、気液分離器１７０１で液冷媒（状態ｇ’）とガス冷媒（状態ｇ’’）に分離する。液冷媒は第二蒸発器１０６で液熱媒体により加熱される。一方、ガス冷媒は第一流量制御手段１７０３で流量調整されたのち、第二蒸発器１０６を流出した冷媒と合流して状態ｈとなり、圧縮機１０１へ吸入される。
【００４３】
（効果）
上記のように構成された冷凍サイクル装置によれば、気液分離器１７０１で分離した液冷媒を第二蒸発器１０６に流入させることで、第二蒸発器１０６の冷媒速度が低下し、第二蒸発器１０６の圧力損失が低減する。第二蒸発器１０６の圧力損失低減により第二蒸発器１０６の蒸発温度が上昇するため、圧縮機１０１の吸入圧力が上昇し、冷凍サイクルの高効率運転を図ることができる。
【００４４】
実施の形態６
（構成）
図２０は本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の構成図である。実施の形態６の冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５、第二蒸発器１０６に加えて、内部熱交換器２００１と第二流量制御手段２００２を備えた室外ユニット１００として構成される。
【００４５】
そして、圧縮機１０１、凝縮器１０２、内部熱交換器２００１の高圧側、第一膨張弁１０３、第一蒸発器１０４、エジェクタ１０５の冷媒吸引部２０５が順に接続されて、第１冷媒回路（実施の形態１〜３の第１冷媒回路の凝縮器１０２と第一膨張弁１０３との間に、内部熱交換器２００１の高圧側流路を追加したもの）を構成している。
また、凝縮器１０２と内部熱交換器２００１との間の冷媒配管から分岐した配管がエジェクタ１０５の冷媒流入部２０４に接続されて第２冷媒回路を形成している。また、エジェクタ１０５のディフューザー部（冷媒流出部）２０３、第二蒸発器１０６、圧縮機１０１の冷媒吸入部が冷媒配管で接続されて第３冷媒回路を形成している。
さらに、凝縮器１０２の出口側と内部熱交換器２００１の入口側との間から分岐し、第二流量制御手段２００２、内部熱交換器２００１の低圧側流路を介して、圧縮機１０１の中間圧力ポートに接続されたインジェクション回路２００３を備えている。
これらの回路の各要素、各要素を接続するための配管は１つの筐体内に収まっている。
【００４６】
内部熱交換器２００１は、先に説明した高低圧熱交換器と同じ構造とすることができるし、また、先に説明した水熱交換器を内部熱交換器として使用してもよい。
【００４７】
（動作）
図２１は図２０の冷凍サイクル装置の動作状態を示すモリエル線図である。ここでは、図１の動作と異なる部分について説明する。凝縮器１０２から流出した高温高圧の状態ｂの冷媒は、内部熱交換器２００１に向かう冷媒とエジェクタ１０５に向かう冷媒とに分岐する。内部熱交換器２００１へ向かう冷媒は、さらに内部熱交換器２００１に向かう冷媒と第二流量制御手段２００２に向かう冷媒とに分岐する。第二流量制御手段２００２で流量調整されて減圧した状態ｉの冷媒は、内部熱交換器２００１で高温高圧の冷媒との熱交換器により加熱されて状態ｊとなり、圧縮機１０１の中間圧力付近に流入する。圧縮機１０１の中間圧力へ流入した冷媒は、圧縮機１０１の吸入部から流入して圧縮された冷媒と混合し、状態ｋとなったのち、再圧縮される。一方、内部熱交換器２００１の高圧側へ流入した状態ｂの冷媒は、内部熱交換器２００１の低圧側を流れる低温冷媒との熱交換器により冷却されて状態ｃ’となり、第一膨張弁１０３へ流入する。これ以後は、図５の場合と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
（効果）
凝縮器１０２の出口側と内部熱交換器２００１の入口側との間の冷媒配管から分岐して、第二流量制御手段２００２で低温とした冷媒を内部熱交換器２００１で高温冷媒と熱交換させる。熱交換した冷媒を圧縮機１０１の中間圧ポートに流入（インジェクション）させることで、圧縮機１０１で圧縮された冷媒を一旦冷却し、再圧縮する。これにより、インジェクションしない場合と比べて圧縮機１０１の吐出温度が低下し、圧縮機１０１のモーターの過熱を抑制でき、信頼性を向上させることができる。また、従来ではモーター過熱保護のため、運転不可能であった低温水をつくることが可能となる効果も奏する。
【符号の説明】
【００４９】
１００  室外ユニット、１０１  圧縮機、１０２  凝縮器、１０３  第一膨張弁、１０４  第一蒸発器、１０５  エジェクタ、１０６  第二蒸発器、１０７  送水機、１０８  室内ユニット、１０９  室内熱交換器、２０１  エジェクタのノズル部、２０２、エジェクタの混合部、２０３  エジェクタのディフューザー部（冷媒流出部）、２０４  エジェクタの冷媒流入部、２０５  エジェクタの冷媒吸引部、１１０１  第一高低圧熱交換器、１１０２  第二高低圧熱交換器、１７０１  気液分離器、１７０２  バイパス回路、１７０３  第一流量制御手段、２００１  内部熱交換器、２００２  第二流量制御手段、２００３  インジェクション回路。
【図１】
2014103436.tif 000004
【図２】
2014103436.tif 000005
【図３】
2014103436.tif 000006
【図４】
2014103436.tif 000007
【図５】
2014103436.tif 000008
【図６】
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【図７】
2014103436.tif 000010
【図８】
2014103436.tif 000011
【図９】
2014103436.tif 000012
【図１０】
2014103436.tif 000013
【図１１】
2014103436.tif 000014
【図１２】
2014103436.tif 000015
【図１３】
2014103436.tif 000016
【図１４】
2014103436.tif 000017
【図１５】
2014103436.tif 000018
【図１６】
2014103436.tif 000019
【図１７】
2014103436.tif 000020
【図１８】
2014103436.tif 000021
【図１９】
2014103436.tif 000022
【図２０】
2014103436.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
2014103436.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月8日(2015.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を備え、前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、前記液熱媒体は外部から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記外部に流出するようにされており、前記第一蒸発器が前記第二蒸発器の上段に配置され、前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、
前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、
前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を備え、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、
前記液熱媒体は外部から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記外部に流出するようにされており、
前記第一蒸発器が前記第二蒸発器の上段に配置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されている冷凍サイクル装置。
【請求項２】
圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、
前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、
前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を備え、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、
前記液熱媒体は外部から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記外部に流出するようにされており、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器とが水平方向に並置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されている冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第二蒸発器の容量を前記第一蒸発器よりも大きくしていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器との合計容量に対して、前記第一蒸発器の容量を３０％以上としていることを特徴とする請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第一蒸発器の冷媒出口と前記エジェクタの冷媒吸引部とが水平の配管で接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う第一高低圧熱交換器と第二高低圧熱交換器とをさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記第一高低圧熱交換器と前記第二高低圧熱交換器の高圧側流路を直列に接続し、
前記第一蒸発器の冷媒出口側と前記エジェクタの前記冷媒吸引部との間に、前記第二高低圧熱交換器の低圧側流路を接続し、
前記第二蒸発器の冷媒出口側と前記圧縮機の冷媒吸入部との間に前記第一高低圧熱交換器の低圧側流路を接続していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
冷媒の気相と液相を分離する気液分離器と、前記気液分離器で分離された気相冷媒を、前記第二蒸発器をバイパスして前記圧縮機の冷媒吸入部に流すバイパス回路とをさらに備え、
前記第３冷媒回路の前記エジェクタの前記冷媒流出部と前記第二蒸発器の冷媒入口側との間に前記気液分離器を接続し、
液相冷媒は前記第二蒸発器を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流し、
気相冷媒は前記バイパス回路を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流すようにしている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器をさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記内部熱交換器の高圧側流路を接続し、
前記凝縮器の冷媒出口側と前記内部熱交換器の冷媒入口側との間から分岐し、第二流量制御手段、前記内部熱交換器の低圧側流路を介して、前記圧縮機の中間圧ポートにつながるインジェクション回路を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記第一蒸発器及び前記第二蒸発器は、前記冷媒と前記液熱媒体とが対向流となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月15日(2016.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットと、を備え、前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、前記液熱媒体は前記室内ユニット側から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記室内ユニット側に流出するようにされており、前記第一蒸発器が前記第二蒸発器の上段に配置され、前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されており、前記液熱媒体が前記室内熱交換器、前記第二蒸発器、及び前記第一蒸発器を循環するようにされているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を有した室外ユニットと、
室内熱交換器を有した室内ユニットと、を備え、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、
前記液熱媒体は前記室内ユニット側から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記室内ユニット側に流出するようにされており、
前記第一蒸発器が前記第二蒸発器の上段に配置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されており、
前記液熱媒体が前記室内熱交換器、前記第二蒸発器、及び前記第一蒸発器を循環する冷凍サイクル装置。
【請求項２】
圧縮機の冷媒吐出部、凝縮器、第一膨張弁、第一蒸発器、エジェクタの冷媒吸引部が接続された第１冷媒回路と、前記凝縮器の出口側と前記第一膨張弁との間の接続配管から分岐して、前記エジェクタの冷媒流入部に接続された第２冷媒回路と、前記エジェクタの冷媒流出部、第二蒸発器、前記圧縮機の冷媒吸入部が接続された第３冷媒回路と、を有した室外ユニットと、
室内熱交換器を有した室内ユニットと、を備え、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器は、それぞれの蒸発器が配置されている冷媒回路を流れる冷媒と該冷媒とは異なる液熱媒体との間で熱交換を行う水熱交換器であり、
前記液熱媒体は前記室内ユニット側から供給され、前記第二蒸発器、前記第一蒸発器の順に流れて前記室内ユニット側に流出するようにされており、
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器とが水平方向に並置され、
前記エジェクタは、該エジェクタの冷媒流入部が該エジェクタの冷媒流出部より高い位置にあるように設置されており、
前記液熱媒体が前記室内熱交換器、前記第二蒸発器、及び前記第一蒸発器を循環する冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第二蒸発器の容量を前記第一蒸発器よりも大きくしていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第一蒸発器と前記第二蒸発器との合計容量に対して、前記第一蒸発器の容量を３０％以上としていることを特徴とする請求項３記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第一蒸発器の冷媒出口と前記エジェクタの冷媒吸引部とが水平の配管で接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う第一高低圧熱交換器と第二高低圧熱交換器とをさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記第一高低圧熱交換器と前記第二高低圧熱交換器の高圧側流路を直列に接続し、
前記第一蒸発器の冷媒出口側と前記エジェクタの前記冷媒吸引部との間に、前記第二高低圧熱交換器の低圧側流路を接続し、
前記第二蒸発器の冷媒出口側と前記圧縮機の冷媒吸入部との間に前記第一高低圧熱交換器の低圧側流路を接続していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
冷媒の気相と液相を分離する気液分離器と、前記気液分離器で分離された気相冷媒を、前記第二蒸発器をバイパスして前記圧縮機の冷媒吸入部に流すバイパス回路とをさらに備え、
前記第３冷媒回路の前記エジェクタの前記冷媒流出部と前記第二蒸発器の冷媒入口側との間に前記気液分離器を接続し、
液相冷媒は前記第二蒸発器を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流し、
気相冷媒は前記バイパス回路を介して前記圧縮機の冷媒吸入部に流すようにしている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
高圧側の冷媒と低圧側の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器をさらに備え、
前記第１冷媒回路の前記凝縮器の冷媒出口側と前記第一膨張弁の冷媒入口側との間に、前記内部熱交換器の高圧側流路を接続し、
前記凝縮器の冷媒出口側と前記内部熱交換器の冷媒入口側との間から分岐し、第二流量制御手段、前記内部熱交換器の低圧側流路を介して、前記圧縮機の中間圧ポートにつながるインジェクション回路を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記第一蒸発器及び前記第二蒸発器は、前記冷媒と前記液熱媒体とが対向流となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
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