42]本變形例的熱栗裝置106進一步具備第3檢測器35。第3檢測器35是檢測流路31中的制冷劑的溫度和壓力的檢測器。第3檢測器35，典型包含溫度傳感器和壓力傳感器。如果檢測出流路31中的制冷劑的溫度和壓力，則能夠判斷制冷劑是否處于過冷卻狀態(tài)、氣液雙相狀態(tài)和過熱狀態(tài)中的任一狀態(tài)。在檢測出的溫度比對應(yīng)于檢測出的壓力的飽和溫度低時，制冷劑處于過冷卻狀態(tài)。在檢測出的溫度與對應(yīng)于檢測出的壓力的飽和溫度一致時，制冷劑處于氣液雙相狀態(tài)。在檢測出的溫度比對應(yīng)于檢測出的壓力的飽和溫度高時，制冷劑處于過熱狀態(tài)。因此，在需要提高制冷劑蒸氣的濕度時、或需要降低制冷劑蒸氣的濕度時，應(yīng)該根據(jù)流路31中的制冷劑的狀態(tài)執(zhí)行必要的處理。
[0143]例如，假定在流路31中制冷劑處于氣液雙相狀態(tài)。在需要提高應(yīng)該向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度時，增加栗32的轉(zhuǎn)速和/或減少風(fēng)扇34的轉(zhuǎn)速。于是，流路31中的制冷劑的濕度提高，因此從出口 4a霧狀噴出的制冷劑中所含的制冷劑液的比例增加。其結(jié)果，向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度也提高。另一方面，在需要降低應(yīng)該向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度時，減少栗32的轉(zhuǎn)速和/或增加風(fēng)扇34的轉(zhuǎn)速。于是，流路31中的制冷劑的濕度降低，因此從出口 4a霧狀噴出的制冷劑中所含的制冷劑液的比例減少。其結(jié)果，向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度也降低。
[0144](變形例4)
[0145]如圖8所示，在本變形例涉及的熱栗裝置108中，進一步具備旁通路53。在旁通路53中設(shè)有閥55。閥55可以是開閉閥，也可以是流量調(diào)整閥。旁通路53的一端(入口)和另一端(出口)，分別與第I熱交換器33和非冷凝性氣體返回路28連接。詳細地講，第I熱交換器33具有多個分支流路33a、33b和33c。旁通路53的一端連接于相對于風(fēng)扇34位于最上風(fēng)側(cè)的、分支流路33a的下游部分。分支流路33a是在第I熱交換器33之中最高效地進行熱交換的部分。在分支流路33a中，制冷劑被充分加熱至干度大的氣液雙相狀態(tài)或過熱狀態(tài)。制冷劑從第I熱交換器33的分支流路33a排出，并通過旁通路53，被供給到非冷凝性氣體返回路28中的比閘門22靠下游側(cè)的部分中。供給到非冷凝性氣體返回路28的制冷劑能夠用于起泡。通過閥55的開閉或變更閥55的開度，能夠變更起泡的強度。也就是說，根據(jù)本變形例，并不需要為了變更起泡的強度而進行閘門22的控制。因此，容易將蒸發(fā)器10內(nèi)部的非冷凝性氣體的濃度保持為最合適的值。再者，旁通路53的出口也可以位于制冷劑液的液面的下方。
[0146](變形例5)
[0147]如圖9所示，本變形例涉及的熱栗裝置110構(gòu)成為，使與填充到主回路2中的制冷劑不同的熱介質(zhì)在第I循環(huán)路4和第2循環(huán)路6中循環(huán)。也就是說，第I循環(huán)路4和第2循環(huán)路6分別與主回路2隔離。第I循環(huán)路4和第2循環(huán)路6分別具有熱交換部4k和6k。熱交換部4k配置于蒸發(fā)器10的內(nèi)部。熱交換部6k配置于冷凝器16的內(nèi)部。在熱交換部4k處，在第I循環(huán)路4中流動的熱介質(zhì)和貯留在蒸發(fā)器10中的制冷劑液進行熱交換。在熱交換部6k處，在第2循環(huán)路6中流動的熱介質(zhì)和貯留在冷凝器16中的制冷劑液進行熱交換。
[0148]在本變形例的熱栗裝置110中，制冷劑輸送路18作為濕蒸氣產(chǎn)生器使用。在本變形例中，制冷劑輸送路18的出口 18a位于貯留在蒸發(fā)器10中的制冷劑液的液面的上方。換言之，形成制冷劑輸送路18的配管的端部位于制冷劑液的液面的上方。另外，在制冷劑輸送路18中設(shè)有開度可變的膨脹閥63。制冷劑在膨脹閥63中被減壓，從液相狀態(tài)向氣液雙相狀態(tài)變化。因此，氣液雙相狀態(tài)的制冷劑從冷凝器16供給到蒸發(fā)器10。通過將氣液雙相狀態(tài)的制冷劑從制冷劑輸送路18的出口 18a向蒸發(fā)器10的內(nèi)部空間噴霧，能夠向電化學(xué)壓縮機11供給濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑。如果使用制冷劑輸送路18作為濕蒸氣產(chǎn)生器，則不需要附加的部件。也能夠節(jié)約用于產(chǎn)生濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑的能量。
[0149]熱栗裝置110進一步具備作為濕蒸氣產(chǎn)生器發(fā)揮作用的加濕路65。加濕路65的一端(入口)與冷凝器16(詳細地講，冷凝器16的底部)連接。加濕路65的另一端(出口65a)位于貯留在蒸發(fā)器10中的制冷劑液的液面的上方。換言之，形成加濕路65的配管的端部位于制冷劑液的液面的上方。加濕路65的出口 65a，詳細地講，位于電化學(xué)壓縮機11的吸入口附近。另外，在加濕路65中設(shè)有開度可變的加濕閥67 (膨脹閥)。制冷劑在加濕閥67中被減壓，從液相狀態(tài)向氣液雙相狀態(tài)變化。因此，氣液雙相狀態(tài)的制冷劑從冷凝器16供給到蒸發(fā)器10。通過將氣液雙相狀態(tài)的制冷劑從加濕路65的出口 65a向電化學(xué)壓縮機11的吸入口附近噴霧，能夠向電化學(xué)壓縮機11高效地供給濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑。
[0150]在熱栗裝置110中，在需要提高應(yīng)該向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度時，增加選自膨脹閥63和加濕閥67中的至少一方的開度。在需要降低應(yīng)該向電化學(xué)壓縮機11供給的制冷劑蒸氣的濕度時，減小選自膨脹閥63和加濕閥67中的至少一方的開度。
[0151](其它)
[0152]在本說明書中說明了的熱栗裝置100?110的濕蒸氣產(chǎn)生器，也能夠分別在其它的熱栗裝置100?110中采用。例如，參照圖6說明了的熱栗裝置104的螺旋槳52，能夠容易地附加于其它的熱栗裝置100、102、106、108和110中。另外，參照圖9說明了的熱栗裝置110的第I循環(huán)路4和第2循環(huán)路6的構(gòu)成，能夠在其它的熱栗裝置100?108中采用。這樣，熱栗裝置100?110的構(gòu)成能夠相互組合。
[0153]本說明書中公開的熱栗裝置能夠廣泛用于冷卻器、空調(diào)裝置、熱水供暖裝置等中。
【主權(quán)項】
1.一種熱栗裝置，具備: 蒸發(fā)器，其貯留液相的制冷劑即制冷劑液，并且使所述制冷劑蒸發(fā)； 壓縮機，其將在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)了的所述制冷劑壓縮； 冷凝器，其使由所述壓縮機壓縮了的所述制冷劑冷凝；和 主回路，其將所述蒸發(fā)器、所述壓縮機、所述冷凝器以該順序呈環(huán)狀地連接，使所述制冷劑循環(huán)， 所述蒸發(fā)器使所述制冷劑蒸發(fā)而產(chǎn)生濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑， 所述壓縮機通過電化學(xué)壓縮將在所述蒸發(fā)器中產(chǎn)生的所述濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑壓縮。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱栗裝置，所述蒸發(fā)器在內(nèi)部具備產(chǎn)生所述濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑的濕蒸氣產(chǎn)生器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱栗裝置，所述濕蒸氣產(chǎn)生器通過使貯留在所述蒸發(fā)器中的所述制冷劑液起泡而產(chǎn)生所述濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱栗裝置， 進一步具備非冷凝性氣體返回路，所述非冷凝性氣體返回路用與所述主回路分別開的路徑將所述壓縮機的排出側(cè)的高壓空間和所述壓縮機的吸入側(cè)的低壓空間連結(jié)，用于所述電化學(xué)壓縮，使從所述低壓空間移動到所述高壓空間的非冷凝性氣體從所述高壓空間返回到所述低壓空間， 所述主回路包括從所述冷凝器向所述蒸發(fā)器輸送所述制冷劑的制冷劑輸送路， 所述非冷凝性氣體返回路具有位于比貯留在所述蒸發(fā)器中的所述制冷劑液的液面靠下的位置的出口，作為所述濕蒸氣產(chǎn)生器發(fā)揮作用。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱栗裝置， 進一步具備循環(huán)路，所述循環(huán)路具有栗和熱交換器，通過所述栗的工作使所述制冷劑在所述蒸發(fā)器與所述熱交換器之間循環(huán)， 所述循環(huán)路具有位于比貯留在所述蒸發(fā)器中的所述制冷劑液的液面靠下的位置的出口，作為所述濕蒸氣產(chǎn)生器發(fā)揮作用。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱栗裝置，所述濕蒸氣產(chǎn)生器通過使貯留在所述蒸發(fā)器中的所述制冷劑液的液面起浪而使所述制冷劑的飛沫飛散。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱栗裝置，所述壓縮機將所述制冷劑從所述濕蒸氣狀態(tài)壓縮至達到過熱蒸氣狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱栗裝置，進一步具備第I檢測器，所述第I檢測器檢測由所述壓縮機壓縮后且在所述冷凝器中冷凝前的所述制冷劑的溫度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱栗裝置，進一步具備: 濕蒸氣產(chǎn)生器，其在所述蒸發(fā)器的內(nèi)部產(chǎn)生所述濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑；和 控制器，其基于通過所述第I檢測器檢測出的所述溫度和貯留在所述冷凝器中的所述制冷劑液的溫度控制所述濕蒸氣產(chǎn)生器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱栗裝置， 在將通過所述第I檢測器檢測出的所述溫度定義為第I溫度、將貯留在所述冷凝器中的所述制冷劑液的所述溫度定義為第2溫度時， 所述控制器通過控制所述濕蒸氣產(chǎn)生器， 在所述第I溫度與所述第2溫度的溫度差為閾值以上的情況下，將應(yīng)該向所述壓縮機供給的所述制冷劑的濕度提高， 在所述溫度差為零的情況下，將應(yīng)該向所述壓縮機供給的所述制冷劑的濕度降低。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱栗裝置，進一步具備第2檢測器，所述第2檢測器配置于貯留在所述冷凝器中的所述制冷劑液的液面的下方，檢測所述制冷劑液的所述溫度。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱栗裝置， 進一步具備第2檢測器，所述第2檢測器檢測所述冷凝器的內(nèi)部的壓力， 所述控制器基于通過所述第2檢測器檢測出的所述壓力導(dǎo)出貯留在所述冷凝器中的所述制冷劑液的所述溫度。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱栗裝置，所述第2檢測器配置于貯留在所述冷凝器中的所述制冷劑液的液面的上方。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱栗裝置，所述第I檢測器配置于能夠檢測出由所述壓縮機壓縮了的所述制冷劑的到達溫度的位置。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱栗裝置，所述第I檢測器在所述主回路中配置于所述壓縮機的排出側(cè)的、所述壓縮機與所述冷凝器之間。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱栗裝置，所述壓縮機具備電解質(zhì)膜、第I電極和第2電極，所述第I電極配置于所述電解質(zhì)膜的第I主面?zhèn)龋瑢?dǎo)電性基材和擔(dān)載于所述導(dǎo)電性基材上的催化劑，所述第2電極包含導(dǎo)電性基材和擔(dān)載于所述導(dǎo)電性基材上的催化劑。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱栗裝置，所述壓縮機在所述第I電極和所述第2電極間施加電壓，使從所述蒸發(fā)器供給的所述濕蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑透過所述電解質(zhì)膜而變化為過熱蒸氣狀態(tài)的所述制冷劑。18.根據(jù)權(quán)利要求1?17的任一項所述的熱栗裝置，所述制冷劑是常溫下的飽和蒸氣壓為負壓的制冷劑。
【專利摘要】一種熱泵裝置，具備使制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器、將在蒸發(fā)器中蒸發(fā)了的制冷劑壓縮的電化學(xué)壓縮機、和使由電化學(xué)壓縮機壓縮了的制冷劑冷凝的冷凝器，構(gòu)成為將制冷劑以濕蒸氣狀態(tài)從蒸發(fā)器向電化學(xué)壓縮機供給。
【IPC分類】F25B30/02, F25B49/02
【公開號】CN105091407
【申請?zhí)枴緾N201510148409
【發(fā)明人】原木雄, 齋博之
【申請人】松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年3月31日
【公告號】US20150323226