CN113993973B - 含有制冷剂的组合物、其用途、具有该组合物的冷冻机、该冷冻机的运转方法以及具有冷冻机的冷冻循环装置 - Google Patents

含有制冷剂的组合物、其用途、具有该组合物的冷冻机、该冷冻机的运转方法以及具有冷冻机的冷冻循环装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种兼备具有与R410A同等的制冷能力(也称为Refrigeration Capacity,Cooling Capacity)和性能系数[Coefficient of Performance(COP)]、并且GWP足够小这三种性能的混合制冷剂。作为解决该课题的手段,提供一种含有制冷剂的组合物,该制冷剂含有反式‑1,2‑二氟乙烯(HFO‑1132(E))、三氟乙烯(HFO‑1123)和2,3,3,3‑四氟‑1‑丙烯(R1234yf)、R32。

Description

含有制冷剂的组合物、其用途、具有该组合物的冷冻机、该冷 冻机的运转方法以及具有冷冻机的冷冻循环装置
技术领域
本发明涉及含有制冷剂的组合物、其用途、具有该组合物的冷冻机、该冷冻机的运转方法以及具有冷冻机的冷冻循环装置。
背景技术
作为家庭用空调等的空调用制冷剂,目前使用着R410A。R410A是二氟甲烷(CH2F2:HFC-32或R32)和五氟乙烷(C2HF5:HFC-125或R125)的二组分混合制冷剂,是类共沸组合物。
但是,R410A的全球变暖潜能值(GWP)为2088,可能会导致全球变暖,因而更多地使用着GWP为675的R32。
因此,提出了各种能够代替R410A的低GWP混合制冷剂(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/141678号
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的发明人通过独立研究想到,在现有技术中尚未开发出兼备具有与R410A同等的制冷能力[Refrigeration Capacity(也有时记作Cooling Capacity或Capacity)]和性能系数[Coefficient of Performance(COP)]、并且GWP足够小这三种性能的制冷剂组合物。本发明的目的在于解决该独立的课题。
用于解决技术问题的技术手段
项1.一种含有制冷剂的组合物,上述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))、三氟乙烯(HFO-1123)和2,3,3,3-四氟-1-丙烯(R1234yf)以及二氟甲烷(R32),
在上述制冷剂中,将HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf以及R32的、以它们的总和为基准的质量%分别设为x、y和z以及a时,在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为(100-a)质量%的三成分组成图中,
在0<a≤11.1时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BD′、D′C和CJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′B和D′C上(但不包括点B、点D′、点C和点J),
点J(100-a-y,-0.0049a2-0.0355a+52.9,0.0)、
点L(-0.0217a2-0.9307a+63.0,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0292a2-1.7567a+68.9,-0.0194a2+0.8278a+16.1,100-a-x-y)、
点N(0.043a2-2.1084a+66.9,-0.0268a2+0.6129a+9.4,100-a-x-y)、
点K′(0.0514a2-2.4353a+61.7,100-a-x-z,-0.0191a2+1.0231a+32.4)、
点B(0.0,0.0144a2-1.6377a+58.7,100-a-y)、
点D′(0.0,0.0224a2+0.968a+75.4,100-a-y)、和
点C(-0.2304a2-0.4062a+32.9,100-a-x,0.0);
在11.1<a≤18.2时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上(但不包括点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0243a2+0.4161a+50.275,0.0)、
点L(0.0187a2-1.4492a+63.783,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0197a2-1.5633a+67.924,-0.0611a2+1.9179a+9.1435,100-a-x-y)、
点N(0.009a2-1.3469a+62.647,-0.0225a2+0.5467a+9.6045,100-a-x-y)、
点K′(0.0341a2-2.1977a+61.187,100-a-x-z,-0.0105a2+0.8577a+33.177)、
点B(0.0,0.0075a2-1.5156a+58.199,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在18.2<a≤26.7时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上(但不包括点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0246a2+0.4476a+49.816,0.0)、
点L(0.0197a2-1.5187a+64.723,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0145a2-1.3925a+66.539,0.01a2-0.5903a+31.23,100-a-x-y)、
点N(0.0213a2-1.8283a+67.31,-0.2706a+17.025,100-a-x-y)、
点K′(0.0196a2-1.7863a+58.515,100-a-x-z,-0.0117a2+0.8999a+32.783)、
点B(0.0,0.009a2-1.6045a+59.318,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在26.7<a≤36.7时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′A、AB、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′A和AB上(但不包括点K′、点A、点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0183a2+0.1399a+53.507,0.0)、
点L(0.0081a2-0.9541a+57.893,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.005a2-0.8563a+59.007,0.03558a2-2.4139a+61.708,100-a-x-y)、
点N(0.0108a2-1.1054a+55.507,0.005a2-0.3563a+15.757,100-a-x-y)、
点K′(-0.0051a2+0.0929a+25.95,0.0,100-a-x)、
点A(0.0103a2-1.9225a+68.793,0.0,100-a-x)、
点B(0.0,0.0046a2-1.41a+57.286,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0)。
项2.如项1所述的组合物,还含有冷冻机油,上述组合物作为冷冻机用工作流体使用。
项3.如项1或2所述的组合物,上述组合物作为R410A的替代制冷剂使用。
项4.项1或2所述的组合物作为R410A的替代制冷剂的用途。
项5.一种冷冻机,其包括项1或2所述的组合物作为工作流体。
项6.一种冷冻机的运转方法,包括使项1或2所述的组合物作为工作流体在冷冻机中循环的工序。
项7.一种冷冻循环装置,其包括:
具有压缩机(21)、冷凝器(23、31、36)、减压部(24、44、45、33、38)和蒸发器(31、36、23)的制冷剂回路(10);和
被封入上述制冷剂回路内的项1~3中任一项所述的组合物。
发明效果
本发明的制冷剂兼备具有与R410A同等的制冷能力和性能系数、并且GWP足够小这三种性能。
附图说明
图1是燃烧性试验所使用的装置的示意图。
图2A是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为100质量%(R32含有比例为0质量%)的三成分组成图中表示点A~D、J~N以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2B是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为92.9质量%(R32含有比例为7.1质量%)的三成分组成图中表示点A~D、J~N以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2C是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为88.9质量%(R32含有比例为11.1质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2D是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为85.5质量%(R32含有比例为14.5质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2E是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为81.8质量%(R32含有比例为18.2质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2F是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为78.1质量%(R32含有比例为21.9质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2G是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为73.3质量%(R32含有比例为26.7质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2H是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为70.7质量%(R32含有比例为29.3质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图2I是在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为63.3质量%(R32含有比例为36.7质量%)的三成分组成图中表示点A、B、J~N和W以及将它们彼此连接而成的线段的图。
图3A是第三组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3B是第三组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3C是第三组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3D是第三组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3E是第三组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3F是第三组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3G是第三组技术的第四实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3H是第三组技术的第四实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3I是第三组技术的第五实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3J是第三组技术的第五实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3K是第三组技术的第六实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3L是第三组技术的第六实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3M是第三组技术的第七实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3N是第三组技术的第七实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3O是第三组技术的第八实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3P是第三组技术的第八实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3Q是第三组技术的第九实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3R是第三组技术的第九实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3S是第三组技术的第十实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3T是第三组技术的第十实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3U是第三组技术的第十一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3V是第三组技术的第十一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图3W是第三组技术的第十二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图3X是第三组技术的第十二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图4A是第四组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图4B是第四组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图4C是第四组技术的第一实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图4D是表示第四组技术的第一实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的立体图。
图4E是第四组技术的第一实施方式所涉及的室内单元的概略外观主视图。
图4F是第四组技术的第一实施方式所涉及的室内单元的概略侧视图。
图4G是表示第四组技术的第一实施方式所涉及的室内单元的内部的概略构造的侧视截面图。
图4H是第四组技术的第一实施方式的变形例B所涉及的室内单元的概略外观主视图。
图4I是第四组技术的第一实施方式的变形例B所涉及的室内单元的内部构造的概略主视图。
图4J是表示第四组技术的第一实施方式的变形例B所涉及的室内单元的内部的概略构造的概略侧视图。
图4K是第四组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图4L是第四组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图4M是表示第四组技术的第二实施方式所涉及的室外单元(取下了前面板的状态)的概略构成的立体图。
图4N是第四组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图4O是第四组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图4P是第四组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图4Q是第四组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的分解立体图。
图4R是表示第四组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的俯视图。
图4S是表示第四组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的主视图。
图4T是第四组技术的第四实施方式所涉及的制冷剂回路和水回路的概略构成图。
图4U是第四组技术的第四实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图4V是第四组技术的第四实施方式的冷温水供给单元的概略构造图。
图4W是第四组技术的第四实施方式的变形例A所涉及的制冷剂回路和水回路的概略构成图。
图4X是第四组技术的第四实施方式的变形例A所涉及的贮热水装置的概略构成图。
图5A是第五组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图5B是第五组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图5C是第五组技术的第一实施方式的变形例B所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图5D是表示第五组技术的第一实施方式的变形例B所涉及的压缩机的概略构成的侧视截面图。
图5E是第五组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图5F是第五组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图5G是表示第五组技术的第二实施方式所涉及的压缩机的概略构成的侧视截面图。
图5H是表示第五组技术的第二实施方式所涉及的压缩机的气缸室周边的俯视截面图。
图5I是第五组技术的第二实施方式所涉及的压缩机的活塞的俯视截面图。
图6A是第六组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图6B是第六组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图6C是第六组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图6D是第六组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图6E是第六组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图6F是第六组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图7A是第七组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图7B是第七组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图7C是第七组技术的第一实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图7D是第七组技术的底板上所设置的排水盘加热器的概略立体图。
图7E是第七组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图7F是第七组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图7G是第七组技术的第二实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图(去除了机械室的前板的状态)。
图7H是第七组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图7I是第七组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图7J是第七组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图7K是第七组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的概略分解立体图。
图7L是第七组技术的IH加热器的概略外观立体图。
图7M是第七组技术的IH加热器的概略截面图。
图8A是第八组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图8B是第八组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图8C是第八组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图8D是第八组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图8E是第八组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图8F是第八组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图9A是第九组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图9B是第九组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图9C表示在第九组技术的第一实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的液体侧制冷剂连络配管的制热运转时的压力损失曲线。
图9D表示在第九组技术的第一实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的气体侧制冷剂连络配管的制冷运转时的压力损失曲线。
图9E是第九组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图9F是第九组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图9G表示在第九组技术的第二实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的液体侧制冷剂连络配管的制热运转时的压力损失曲线。
图9H表示在第九组技术的第二实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的气体侧制冷剂连络配管的制冷运转时的压力损失曲线。
图9I是第九组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图9J是第九组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图9K表示在第九组技术的第三实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的液体侧制冷剂连络配管的制热运转时的压力损失曲线。
图9L表示在第九组技术的第三实施方式所涉及的空气调节装置中使用制冷剂R410A、R32、本发明的制冷剂时的各管外径的气体侧制冷剂连络配管的制冷运转时的压力损失曲线。
图10A是利用了第十组技术的一个实施方式所涉及的压缩机的空调机的制冷剂回路图。
图10B是第十组技术的一个实施方式所涉及的压缩机的纵截面图。
图10C是第十组技术的以垂直于旋转轴的平面切断的电动机的截面图。
图10D是第十组技术的以垂直于旋转轴的平面切断的转子的截面图。
图10E是第十组技术的转子的立体图。
图10F是第十组技术的以垂直于旋转轴的平面切断的另一转子的截面图。
图10G是第十组技术的第二实施方式所涉及的压缩机的纵截面图。
图11A是第十一组技术的第一实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图11B是第十一组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图11C是第十一组技术的第一实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图11D是表示第十一组技术的第一实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的立体图。
图11E是第十一组技术的第一实施方式所涉及的室内单元的概略外观主视图。
图11F是表示第十一组技术的第一实施方式所涉及的室内单元的内部的概略构造的侧视截面图。
图11G是第十一组技术的第二实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图11H是第十一组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图11I是第十一组技术的第二实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图11J是表示第十一组技术的第二实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的立体图。
图11K是第十一组技术的第二实施方式所涉及的室内单元的概略外观立体图。
图11L是表示第十一组技术的第二实施方式所涉及的室内单元的内部的概略构造的侧视截面图。
图11M是第十一组技术的第三实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图11N是第十一组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图11O是第十一组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的概略外观立体图。
图11P是表示第十一组技术的第三实施方式所涉及的室外单元的内部的概略构造的分解立体图。
图12A是利用了第十二组技术的一个实施方式所涉及的压缩机的空调机的制冷剂回路图。
图12B是第十二组技术的一个实施方式所涉及的压缩机的纵截面图。
图12C是第十二组技术的以垂直于旋转轴的平面切断的电动机的截面图。
图12D是第十二组技术的以垂直于旋转轴的平面切断的转子的截面图。
图12E是第十二组技术的转子的立体图。
图12F是第十二组技术的第二变形例所涉及的压缩机的感应电动机所使用的转子71的立体图。
图12G是利用了第十二组技术的第三变形例所涉及的压缩机的空调机的制冷剂回路图。
图12H是第十二组技术的第二实施方式所涉及的压缩机的纵截面图。
图13A是第十三组技术的第一实施方式所涉及的空调机的构成图。
图13B是第十三组技术的第一实施方式所搭载的电力转换装置的电路框图。
图13C是第十三组技术的第一实施方式的变形例中的电力转换装置的电路框图。
图13D是第十三组技术的第二实施方式所涉及的空调机所搭载的电力转换装置的电路框图。
图13E是第十三组技术的第二实施方式的变形例中的电力转换装置的电路框图。
图13F是第十三组技术的第三实施方式所涉及的空调机所搭载的电力转换装置的电路框图。
图13G是示意性地表示第十三组技术的双向开关的电路图。
图13H是表示第十三组技术的矩阵变换器的电流方向的一例的电路图。
图13I是表示第十三组技术的矩阵变换器的另一电流方向的一例的电路图。
图13J是第十三组技术的第三实施方式的变形例中的电力转换装置的电路框图。
图13K是第十三组技术的钳位电路的电路图。
图14A是第十四组技术的一个实施方式所涉及的空调机的构成图。
图14B是第十四组技术的压缩机的电动机的运转电路图。
图14C是第十四组技术的变形例所涉及的空调机中的压缩机的电动机的运转电路图。
图15A是第十五组技术的第一实施方式所涉及的作为温水制造装置的供热水系统的外观图。
图15B是第十五组技术的第一实施方式的供热水系统的水回路、制冷剂回路图。
图15C是第十五组技术的第一实施方式的供热水系统的控制框图。
图15D是第十五组技术的第一实施方式的第一变形例的供热水系统的水回路、制冷剂回路图。
图15E是第十五组技术的第一实施方式的第二变形例的供热水系统的水回路、制冷剂回路图。
图15F是表示第十五组技术的第二实施方式所涉及的作为温水制造装置的温水循环制热系统的构成的一部分的图。
图15G是表示第十五组技术的第二实施方式的温水循环制热系统的构成的一部分的图。
图15H是表示第十五组技术的第二实施方式的温水循环制热系统的构成的一部分的图。
图15I是第十五组技术的第二实施方式的温水循环制热系统的控制框图。
图15J是表示第十五组技术的第二实施方式的第一变形例的温水循环制热系统的构成的一部分的图。
图15K是表示第十五组技术的第二实施方式的第二变形例的温水循环制热系统的构成的一部分的图。
图15L是第十五组技术的第三实施方式所涉及的作为温水制造装置的供热水系统的概略构成图。
图15M是第十五组技术的第三实施方式的供热水系统的热源单元的概略构成图。
图15N是第十五组技术的第三实施方式的供热水系统的控制框图。
图16A是第十六组技术的第一实施方式的冷冻装置的概略构成图。
图16B是第十六组技术的第一实施方式的室外热交换器或室内热交换器的主视图。
图16C是第十六组技术的第一实施方式的热交换器的扁平管的截面图。
图16D是第十六组技术的第二实施方式所涉及的室外热交换器的概略立体图。
图16E是将第十六组技术的室外热交换器的热交换管部沿铅垂方向切断时的局部放大图。
图16F是表示第十六组技术的第三实施方式所涉及的内表面带槽管的构成的管轴方向的截面图。
图16G是图16F所示的内表面带槽管的I-I线截面图。
图16H是将图16G所示的内表面带槽管的一部分放大表示的局部放大图。
图16I是表示第十六组技术的板翅的构成的俯视图。
图17A是表示第十七组技术的第一实施方式所涉及的空气调节装置的配置的示意图。
图17B是第十七组技术的空气调节装置的概略构成图。
图17C是第十七组技术的第一实施方式所涉及的空调系统中的控制器和恒温器的电连接状态的框图。
图17D是表示第十七组技术的第二实施方式所涉及的空气调节机在建筑物上的设置状态的立体图。
图17E是表示第十七组技术的空气调节机的外观的立体图。
图17F是表示第十七组技术的空气调节机的外观的立体图。
图17G是用于说明第十七组技术的空气调节机的内部构成的立体图。
图17H是用于说明第十七组技术的空气调节机的内部构成的立体图。
图17I是用于说明第十七组技术的空气调节机的内部构成的立体图。
图17J是用于说明第十七组技术的空气调节机的管道的立体图。
图17K是用于说明第十七组技术的第二实施方式所涉及的空气调节机的制冷剂回路的图。
图17L是用于说明第十七组技术的第二实施方式所涉及的空气调节机的控制系统的框图。
图17M是将第十七组技术的利用侧热交换器的左侧部的周边放大的局部放大立体图。
图17N是用于说明第十七组技术的第一开口和第二开口与各构件的位置关系的示意图。
图17O是表示第十七组技术的第三实施方式所涉及的空气调节装置的构成的示意图。
图18A是表示第十八组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环的制冷剂回路图。
图18B是第十八组技术的利用单元的纵截面图。
图18C是表示第十八组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环的运转状态的莫里尔线图。
图18D是表示第十八组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环的制冷剂回路图。
图19A是第十九组技术的第一实施方式所涉及的空气调节机1的制冷剂回路10的配管系统图。
图19B是表示第十九组技术的第一实施方式中的功率元件33、制冷剂套管20、传热板50的安装构造的图。
图19C是示意性地表示第十九组技术的第一实施方式中的室外机100的横截面形状的图。
图19D是第十九组技术的第一实施方式中的室外机100的主视图。
图19E是第十九组技术的第二实施方式所涉及的空气调节机1的室外机100的主要部分侧面示意图。
图20A是第二十组技术的实施方式所涉及的空气调节机的回路图。
图20B是表示第二十组技术的实施方式所涉及的除湿用电磁阀的构成的截面图。
图20C是表示第二十组技术的实施方式所涉及的除湿用电磁阀的构成的截面图。
图20D是表示第二十组技术的实施方式中的除湿用电磁阀的阀座的锥面的构成的图。
图21A是表示第二十一组技术的实施方式所涉及的空气调节机的制冷剂回路的回路图。
图21B是第二十一组技术的实施方式所涉及的空气调节机的室内机的概略截面图。
图21C是说明第二十一组技术的实施方式中的室内热交换器的构成的图。
图21D是说明第二十一组技术的实施方式所涉及的空气调节机的控制部的图。
图21E表示在第二十一组技术的实施方式的膨胀阀中使开度变化时的流量变化的一例。
图21F是说明第二十一组技术的实施方式所涉及的空气调节机的动作的图。
图22A是表示第二十二组技术的实施方式所涉及的逆流型的热交换器的一例的概略图。
图22B是表示第二十二组技术的实施方式所涉及的逆流型的热交换器的另一例的概略图,(a)是俯视图、(b)是立体图。
图22C是表示第二十二组技术的第一实施方式所涉及的冷冻循环装置中的制冷剂回路的构成的一个方式的概略构成图。
图22D是表示图22C的制冷剂回路的变形例的概略构成图。
图22E是表示图22D的制冷剂回路的变形例的概略构成图。
图22F是表示图22D的制冷剂回路的变形例的概略构成图。
图22G是表示作为第二十二组技术的第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的一例的空气调节装置的制冷剂回路的构成的概略构成图。
图22H是图22G的空气调节装置的概略控制构成框图。
图22I是表示作为第二十二组技术的第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的一例的空气调节装置的制冷剂回路的构成的概略构成图。
图22J是图22I的空气调节装置的概略控制构成框图。
图23A是第二十三组技术的一个实施方式所涉及的制冷剂回路的概略构成图。
图23B是第二十三组技术的一个实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制构成框图。
图23C是表示第二十三组技术的一个实施方式中的各额定制冷能力时的、使用本发明的制冷剂的空气调节装置的气体侧制冷剂连络配管和液体侧制冷剂连络配管所采用的铜管的管外径、与采用铝管代替铜管时的气体侧制冷剂连络配管和液体侧制冷剂连络配管的管外径的对比表。
图23D是表示第二十三组技术的一个实施方式的各“管的名称”时的、铜管和铝管的壁厚的对比表。
图24A是表示第二十四组技术的第一实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热运转状态的回路图。
图24B是第二十四组技术的第一实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热槽的纵截面图。
图24C是表示第二十四组技术的第一实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热回收制冷运转状态的对应于图24A的图。
图24D是表示第二十四组技术的第一实施方式所涉及的蓄热装置的冰在冷却管上的附着状态的横截面图。
图24E是对应于图24B的表示冷却管的变形例的图。
图24F是表示第二十四组技术的第二实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热运转状态的回路图。
图24G是表示第二十四组技术的第二实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热回收制冷运转状态的对应于图24F的图。
图24H是第二十四组技术的第二实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热回收制冷运转时的蓄热槽的纵截面图。
图24I是第二十四组技术的第二实施方式所涉及的蓄热装置的蓄热回收制冷运转时的蓄热槽的横截面图。
图25A是第二十五组技术的第一实施方式所涉及的作为冷冻装置的热负荷处理系统的概略构成图。
图25B是表示第二十五组技术的第一实施方式的热负荷处理系统的设置方式的示意图。
图25C是第二十五组技术的第一实施方式的热负荷处理系统的控制框图。
图25D是第二十五组技术的第二实施方式所涉及的作为冷冻装置的二元冷冻装置的制冷剂回路图。
图25E是第二十五组技术的第二实施方式所涉及的作为冷冻装置的空调供热水系统的回路构成图。
具体实施方式
为了解决上述技术问题,本发明的发明人进行了潜心研究,结果发现含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))、2,3,3,3-四氟-1-丙烯(R1234yf)、三氟乙烯(HFO-1123)和二氟甲烷(R32)的混合制冷剂具有上述特性。
本发明是基于上述观点进一步反复进行研究而完成的。本发明包括以下实施方式。
<术语的定义>
本说明书中的术语“制冷剂”至少包括ISO817(国际标准化组织)所规定的表示制冷剂种类的标以R开头的制冷剂编号(ASHRAE编号)的化合物,还包括尚未标注制冷剂编号但与它们具有同等的作为制冷剂特性的化合物。从化合物结构方面来看,制冷剂大体分为“氟代烃系化合物”和“非氟代烃系化合物”。“氟代烃系化合物”包括氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)和氢氟烃(HFC)。作为“非氟代烃系化合物”,可以列举丙烷(R290)、丙烯(R1270)、丁烷(R600)、异丁烷(R600a)、二氧化碳(R744)和氨(R717)等。
在本说明书中,术语“含有制冷剂的组合物”至少包括:(1)制冷剂本身(包括制冷剂的混合物);(2)还含有其他成分,通过至少与冷冻机油混合而能够用于得到冷冻机用工作流体的组合物;(3)含有冷冻机油的冷冻机用工作流体。在本说明书中,在这三种方式中,将组合物(2)称为“制冷剂组合物”以区别于制冷剂本身(包括制冷剂的混合物)。另外,将冷冻机用工作流体(3)称为“含冷冻机油的工作流体”以区别于“制冷剂组合物”。
在本说明书中,术语“替代”在利用第二制冷剂“替代”第一制冷剂的语境下,作为第一类型,是指在为了使用第一制冷剂进行运转而设计的设备中,根据需要仅通过少量的部件(冷冻机油、密封垫、衬垫、膨胀阀、干燥器或其他部件中的至少一种)的变更和设备调整,就能够使用第二制冷剂在最佳条件下进行运转的意思。即,该类型是指替换制冷剂使同一设备运转。作为该类型的“替代”的方式,按照替换为第二制冷剂时所需的变更或调整的程度从小到大的顺序,有“直接(drop in)替代”、“近似简单(nealy drop in)替代”和“更新(retrofit)”。
作为第二类型,术语“替代”还包括将为了使用第二制冷剂进行运转而设计的设备用于与第一制冷剂的已知用途相同的用途,而搭载第二制冷剂使用的情况。该类型是指替换制冷剂而用于相同的用途。
在本说明书中,术语“冷冻机(refrigerator)”是指通过夺走物品或空间的热量而达到低于周围外部气体的温度,并且维持该低温的全部装置。换言之,冷冻机是指为了使热量从温度低的一方向高的一方移动,而从外部获取能量进行工作的进行能量转换的转换装置。
在本说明书中,制冷剂“WCF微燃”是指按照美国ANSI/ASHRAE 34-2013标准最易燃组成(Worst case of formulation for flammability,WCF)的燃烧速度为10cm/s以下。另外,在本说明书中,制冷剂“ASHRAE微燃”是指WCF的燃烧速度为10cm/s以下、并且使用WCF基于ANSI/ASHRAE34-2013进行储存、运输、使用时的泄漏试验,确定最易燃分馏组成(Worstcase of fractionation for flammability,WCFF)的燃烧速度为10cm/s以下,美国ANSI/ASHRAE 34-2013标准的燃烧性分级被判断为“2L级”。
1.制冷剂
1.1制冷剂成分
本发明的制冷剂是含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))、三氟乙烯(HFO-1123)和2,3,3,3-四氟-1-丙烯(R1234yf)以及二氟甲烷(R32)的组合物,并且,满足以下的条件。本发明的制冷剂具备具有与R410A同等的制冷能力和性能系数、并且GWP足够小这样的有望作为R410A的替代制冷剂的各种特性。
条件:
将HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf以及R32的、以它们的总和为基准的质量%分别设为x、y和z以及a时,在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为(100-a)质量%的三成分组成图中,
在0<a≤11.1时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BD′、D′C和CJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′B和D′C上(但不包括点B、点D′、点C和点J),
点J(100-a-y,-0.0049a2-0.0355a+52.9,0.0)、
点L(-0.0217a2-0.9307a+63.0,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0292a2-1.7567a+68.9,-0.0194a2+0.8278a+16.1,100-a-x-y)、
点N(0.043a2-2.1084a+66.9,-0.0268a2+0.6129a+9.4,100-a-x-y)、
点K′(0.0514a2-2.4353a+61.7,100-a-x-z,-0.0191a2+1.0231a+32.4)、
点B(0.0,0.0144a2-1.6377a+58.7,100-a-y)、
点D′(0.0,0.0224a2+0.968a+75.4,100-a-y)、和
点C(-0.2304a2-0.4062a+32.9,100-a-x,0.0);
在11.1<a≤18.2时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上(但不包括点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0243a2+0.4161a+50.275,0.0)、
点L(0.0187a2-1.4492a+63.783,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0197a2-1.5633a+67.924,-0.0611a2+1.9179a+9.1435,100-a-x-y)、
点N(0.009a2-1.3469a+62.647,-0.0225a2+0.5467a+9.6045,100-a-x-y)、
点K′(0.0341a2-2.1977a+61.187,100-a-x-z,-0.0105a2+0.8577a+33.177)、
点B(0.0,0.0075a2-1.5156a+58.199,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在18.2<a≤26.7时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上(但不包括点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0246a2+0.4476a+49.816,0.0)、
点L(0.0197a2-1.5187a+64.723,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0145a2-1.3925a+66.539,0.01a2-0.5903a+31.23,100-a-x-y)、
点N(0.0213a2-1.8283a+67.31,-0.2706a+17.025,100-a-x-y)、
点K′(0.0196a2-1.7863a+58.515,100-a-x-z,-0.0117a2+0.8999a+32.783)、
点B(0.0,0.009a2-1.6045a+59.318,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在26.7<a≤36.7时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′A、AB、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′A和AB上(但不包括点K′、点A、点B、点W和点J),
点J(100-a-y,-0.0183a2+0.1399a+53.507,0.0)、
点L(0.0081a2-0.9541a+57.893,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.005a2-0.8563a+59.007,0.03558a2-2.4139a+61.708,100-a-x-y)、
点N(0.0108a2-1.1054a+55.507,0.005a2-0.3563a+15.757,100-a-x-y)、
点K′(-0.0051a2+0.0929a+25.95,0.0,100-a-x)、
点A(0.0103a2-1.9225a+68.793,0.0,100-a-x)、
点B(0.0,0.0046a2-1.41a+57.286,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0)。
此时,本发明的制冷剂在满足上述条件时,以R410A为基准的性能系数(COP)比达到92.5%以上,制冷能力比达到85%以上,并且表现出ASHRAE微燃性。
本发明的制冷剂中,在不损害上述特性和效果的范围内,除了含有HFO-1132(E)、HFO-1123、R1234yf和R32之外,还可以含有其他的追加的制冷剂。关于这一点,本发明的制冷剂中,优选相对于制冷剂整体,HFO-1132(E)、HFO-1123、R1234yf和R32的合计含量在99.5质量%以上,更优选在99.75质量%以上,进一步优选在99.9质量%以上。
作为追加的制冷剂,没有特别限定,可以广泛选择。混合制冷剂中,作为追加的制冷剂,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
1.2用途
本发明的制冷剂适合在冷冻机中作为工作流体使用。
本发明的组合物适合于作为R410A的替代制冷剂的用途。
2.制冷剂组合物
本发明的制冷剂组合物至少含有本发明的制冷剂,能够用于与本发明的制冷剂同样的用途。并且,本发明的制冷剂组合物通过进一步至少与冷冻机油混合,能够用于得到冷冻机用工作流体。
本发明的制冷剂组合物除了含有本发明的制冷剂之外,还含有至少一种的其他成分。本发明的制冷剂组合物可以根据需要含有以下的其他成分中的至少一种。如上所述,在将本发明的制冷剂组合物用作冷冻机中的工作流体时,通常至少与冷冻机油混合使用。因此,本发明的制冷剂组合物优选实质上不含冷冻机油。具体而言,本发明的制冷剂组合物中冷冻机油相对于制冷剂组合物整体的含量优选为0~1质量%,更优选为0~0.1质量%。
2.1
本发明的制冷剂组合物可以含有微量的水。制冷剂组合物中的含水比例相对于制冷剂整体优选为0.1质量%以下。通过制冷剂组合物含有微量的水分,制冷剂中所含的不饱和氟代烃系化合物的分子内双键稳定化,并且,也不易引起不饱和氟代烃系化合物的氧化,因而制冷剂组合物的稳定性提高。
2.2示踪剂
为了能够在本发明的制冷剂组合物发生稀释、污染、以及其他任何改变的情况下追踪该变更,可以将示踪剂以能够检测的浓度添加至本发明制冷剂组合物中。
在本发明的制冷剂组合物中,作为示踪剂,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为示踪剂,没有特别限定,可以从通常使用的示踪剂中适当选择。
作为示踪剂,例如可以列举氢氟烃、氢氯氟烃、氯氟烃、氢氯烃、氟代烃、氘代烃、氘代氢氟烃、全氟代烃、含氟醚、溴代化合物、碘代化合物、醇、醛、酮、一氧化二氮(N2O)等。作为示踪剂,特别优选氢氟烃、氢氯氟烃、氯氟烃、氢氯烃、氟代烃和含氟醚。
作为示踪剂,优选以下化合物。
FC-14(四氟甲烷、CF4)
HCC-40(氯甲烷、CH3Cl)
HFC-23(三氟甲烷、CHF3)
HFC-41(氟甲烷、CH3Cl)
HFC-125(五氟乙烷、CF3CHF2)
HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷、CF3CH2F)
HFC-134(1,1,2,2-四氟乙烷、CHF2CHF2)
HFC-143a(1,1,1-三氟乙烷、CF3CH3)
HFC-143(1,1,2-三氟乙烷、CHF2CH2F)
HFC-152a(1,1-二氟乙烷、CHF2CH3)
HFC-152(1,2-二氟乙烷、CH2FCH2F)
HFC-161(氟乙烷、CH3CH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷、CF3CH2CHF2)
HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、CF3CH2CF3)
HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、CF3CHFCHF2)
HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、CF3CHFCF3)
HCFC-22(氯二氟甲烷、CHClF2)
HCFC-31(氯氟甲烷、CH2ClF)
CFC-1113(氯三氟乙烯、CF2=CClF)
HFE-125(三氟甲基-二氟甲基醚、CF3OCHF2)
HFE-134a(三氟甲基-氟甲基醚、CF3OCH2F)
HFE-143a(三氟甲基-甲基醚、CF3OCH3)
HFE-227ea(三氟甲基-四氟乙基醚、CF3OCHFCF3)
HFE-236fa(三氟甲基-三氟乙基醚、CF3OCH2CF3)
本发明的制冷剂组合物中,相对于制冷剂组合物整体,可以含有合计约10重量百万分率(ppm)~约1000ppm的示踪剂。本发明的制冷剂组合物中,相对于制冷剂组合物整体,优选含有合计约30ppm~约500ppm、更优选约50ppm~约300ppm的示踪剂。
2.3紫外线荧光染料
在本发明的制冷剂组合物中,作为紫外线荧光染料,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为紫外线荧光染料,没有特别限定,可以从通常使用的紫外线荧光染料中适当选择。
作为紫外线荧光染料,例如可以列举萘二甲酰亚胺、香豆素、蒽、菲、氧杂蒽、硫杂蒽、苯并氧杂蒽和荧光素、以及它们的衍生物。作为紫外线荧光染料,特别优选萘二甲酰亚胺和香豆素的任一者或两者。
2.4稳定剂
在本发明的制冷剂组合物中,作为稳定剂,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为稳定剂,没有特别限定,可以从通常使用的稳定剂中适当选择。
作为稳定剂,例如可以列举硝基化合物、醚类和胺类等。
作为硝基化合物,例如可以列举硝基甲烷和硝基乙烷等脂肪族硝基化合物、以及硝基苯和硝基苯乙烯等芳香族硝基化合物等。
作为醚类,例如可以列举1,4-二噁烷等。
作为胺类,例如可以列举2,2,3,3,3-五氟丙胺、二苯胺等。
此外,还可以列举丁基羟基二甲苯、苯并三唑等。
稳定剂的含有比例没有特别限定,相对于制冷剂整体,通常优选为0.01~5质量%,更优选为0.05~2质量%。
2.5阻聚剂
在本发明的制冷剂组合物中,作为阻聚剂,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为阻聚剂,没有特别限定,可以从通常使用的阻聚剂中适当选择。
作为阻聚剂,例如可以列举4-甲氧基-1-萘酚、对苯二酚、对苯二酚甲基醚、二甲基叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、苯并三唑等。
阻聚剂的含有比例没有特别限定,相对于制冷剂整体,通常优选为0.01~5质量%,更优选为0.05~2质量%。
3.含冷冻机油的工作流体
本发明的含冷冻机油的工作流体至少含有本发明的制冷剂或制冷剂组合物、和冷冻机油,作为冷冻机中的工作流体使用。具体而言,本发明的含冷冻机油的工作流体通过将冷冻机的压缩机中使用的冷冻机油与制冷剂或制冷剂组合物彼此混合而得到。含冷冻机油的工作流体中通常含有10~50质量%的冷冻机油。
3.1冷冻机油
在本发明的含冷冻机油的工作流体中,作为冷冻机油,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为冷冻机油,没有特别限定,可以从通常使用的冷冻机油中适当选择。此时,可以根据需要,适当选择在提高与上述混合物的相容性(miscibility)和上述混合物的稳定性等的作用等方面更优异的冷冻机油。
作为冷冻机油的基油,例如优选选自聚亚烷基二醇(PAG)、多元醇酯(POE)和聚乙烯醚(PVE)中的至少一种。
在冷冻机油中,除了含有基油之外,还可以含有添加剂。添加剂可以为选自抗氧化剂、极压剂、除酸剂、除氧剂、铜减活剂、防锈剂、油性剂和消泡剂中的至少一种。
作为冷冻机油,从润滑的方面考虑,优选40℃时的运动粘度为5~400cSt的冷冻机油。
本发明的含冷冻机油的工作流体中,可以根据需要进一步含有至少一种的添加剂。作为添加剂,例如可以列举以下的增容剂等。
3.2增容剂
在本发明的含冷冻机油的工作流体中,作为增容剂,可以单独含有一种,也可以含有两种以上。
作为增容剂,没有特别限定,可以从通常使用的增容剂中适当选择。
作为增容剂,例如可以列举聚氧亚烷基二醇醚、酰胺、腈、酮、氯代烃、酯、内酯、芳基醚、氟代醚和1,1,1-三氟烷烃等。作为增容剂,特别优选聚氧亚烷基二醇醚。
4.冷冻机的运转方法
本发明的冷冻机的运转方法是使用本发明的制冷剂使冷冻机运转的方法。
具体而言,本发明的冷冻机的运转方法包括使本发明的制冷剂在冷冻机中循环的工序。
5.冷冻循环装置
以下将本发明的制冷剂统一记作“制冷剂A”。
(1)第一组
目前尚未进行在使用GWP足够小的制冷剂进行冷冻循环的情况下,使冷冻循环装置内的润滑性良好的研究。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用GWP足够小的制冷剂进行冷冻循环的情况下,能够使冷冻循环装置内的润滑性良好的冷冻循环装置。
第一组的第一观点所涉及的冷冻循环装置包括含有本发明的制冷剂组合物和冷冻机油的冷冻机用工作流体。
该冷冻循环装置含有GWP足够小的制冷剂和冷冻机油,因而在使用上述制冷剂组合物进行冷冻循环的情况下,能够使冷冻循环装置内的润滑性良好。并且,在该冷冻循环中,在使用兼备具有与R410A同等的制冷能力[Refrigeration Capacity(也有时记作Cooling Capacity或Capacity)]和性能系数[Coefficient of Performance(COP)]这样的性能的制冷剂的情况下,也能够使冷冻循环装置内的润滑性良好。
第一组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第一观点的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的40℃时的运动粘度为1mm2/s以上750mm2/s以下。
第一组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点或第二观点的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的100℃时的运动粘度为1mm2/s以上100mm2/s以下。
第一组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第三观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的25℃时的体积电阻率为1.0×1012Ω·cm以上。
第一组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第四观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的酸值为0.1mgKOH/g以下。
第一组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第五观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的灰分为100ppm以下。
第一组的第七观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第六观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机油的苯胺点为-100℃以上0℃以下。
第一组的第八观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第七观点中任一项所述的冷冻循环装置,其包括制冷剂回路。制冷剂回路通过利用制冷剂配管将压缩机、冷凝器、减压部和蒸发器连接而构成。冷冻机用工作流体在制冷剂回路的内部循环。
第一组的第九观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第八观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机用工作流体中的冷冻机油的配合比例为5质量%以上60质量%以下。
第一组的第十观点所涉及的冷冻循环装置为第一组的第一观点至第九观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,冷冻机油含有选自除酸剂、极压剂、抗氧化剂、消泡剂、油性剂、金属减活剂、防磨损剂和增容剂中的至少1种添加剂。相对于包括添加剂在内的冷冻机油的质量,添加剂的比例为5质量%以下。
(2)第二组
目前尚未进行在使用GWP足够小的制冷剂进行冷冻循环的情况下,使冷冻循环装置内的润滑性良好的研究。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用GWP足够小的制冷剂进行冷冻循环的情况下,能够使润滑性良好的制冷剂用或制冷剂组合物用的冷冻机油、冷冻机油的使用方法、以及作为冷冻机油的用途。
第二组的第一观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油是本发明的制冷剂组合物用的冷冻机油。
第二组的第二观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的40℃时的运动粘度为1mm2/s以上750mm2/s以下。
第二组的第三观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点或第二观点的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的100℃时的运动粘度为1mm2/s以上100mm2/s以下。
第二组的第四观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点至第三观点中任一项所述的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的25℃时的体积电阻率为1.0×1012Ω·cm以上。
第二组的第五观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点至第四观点中任一项所述的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的酸值为0.1mgKOH/g以下。
第二组的第六观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点至第五观点中任一项所述的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的灰分为100ppm以下。
第二组的第七观点所涉及的制冷剂组合物用的冷冻机油为第二组的第一观点至第六观点中任一项所述的制冷剂组合物用的冷冻机油,其中,冷冻机油的苯胺点为-100℃以上0℃以下。
第二组的第八观点所涉及的冷冻机油的使用方法是与本发明的制冷剂组合物一起使用的冷冻机油的使用方法,制冷剂包括制冷剂A。
根据该冷冻机油的使用方法,在使用GWP足够小的制冷剂或该本发明的制冷剂组合物进行冷冻循环的情况下,能够使润滑性良好。
第二组的第九观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点的冷冻机油的使用方法,其中,冷冻机油的40℃时的运动粘度为1mm2/s以上750mm2/s以下。
第二组的第十观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点或第九观点的冷冻机油的使用方法,其中,冷冻机油的100℃时的运动粘度为1mm2/s以上100mm2/s以下。
第二组的第十一观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点至第十观点中任一项所述的冷冻机油的使用方法,其中冷冻机油的25℃时的体积电阻率为1.0×1012Ω·cm以上。
第二组的第十二观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点至第十一观点中任一项所述的冷冻机油的使用方法,其中,冷冻机油的酸值为0.1mgKOH/g以下。
第二组的第十三观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点至第十二观点中任一项所述的冷冻机油的使用方法,其中,冷冻机油的灰分为100ppm以下。
第二组的第十四观点所涉及的冷冻机油的使用方法为第二组的第八观点至第十三观点中任一项所述的冷冻机油的使用方法,其中,冷冻机油的苯胺点为-100℃以上0℃以下。
第二组的第十五观点所涉及的作为冷冻机油的用途包括与本发明的制冷剂组合物一起使用的作为冷冻机油的用途,制冷剂包括后述的(26)所示的制冷剂的任意种。
根据该作为冷冻机油的用途,在使用GWP足够小的制冷剂或该本发明的制冷剂组合物进行冷冻循环的情况下,能够使润滑性良好。
第二组的第十六观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点的作为冷冻机油的用途,其中,冷冻机油的40℃时的运动粘度为1mm2/s以上750mm2/s以下。
第二组的第十七观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点或第十六观点的作为冷冻机油的用途,其中,冷冻机油的100℃时的运动粘度为1mm2/s以上100mm2/s以下。
第二组的第十八观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点至第十七观点中任一项所述的作为冷冻机油的用途,其中,冷冻机油的25℃时的体积电阻率为1.0×1012Ω·cm以上。
第二组的第十九观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点至第十八观点中任一项所述的作为冷冻机油的用途,其中,冷冻机油的酸值为0.1mgKOH/g以下。
第二组的第二十观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点至第十九观点中任一项所述的作为冷冻机油的用途,冷冻机油的灰分为100ppm以下。
第二组的第二十一观点所涉及的作为冷冻机油的用途为第二组的第十五观点至第二十观点中任一项所述的作为冷冻机油的用途,其中,冷冻机油的苯胺点为-100℃以上0℃以下。
(3)第三组
关于能够使用GWP小的制冷剂的具体的制冷剂回路,迄今为止尚未进行任何研究。
第三组的第一观点所涉及的冷冻循环装置包括制冷剂回路和本发明的制冷剂组合物。制冷剂回路包括压缩机、冷凝器、减压部和蒸发器。制冷剂组合物被封入制冷剂回路内。
该冷冻循环装置能够在具有压缩机、冷凝器、减压部和蒸发器的制冷剂回路使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
第三组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第三组的第一观点的冷冻循环装置,其中,制冷剂回路还具有低压贮液器。低压贮液器设置于从蒸发器向压缩机的吸入侧去的制冷剂流路的中途。
该冷冻循环装置能够一边将制冷剂回路中的剩余制冷剂储存在低压贮液器中,一边进行冷冻循环。
第三组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第三组的第一观点或第二观点的冷冻循环装置,制冷剂回路还具有高压贮液器。高压贮液器设置于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路的中途。
该冷冻循环装置能够一边将制冷剂回路中的剩余制冷剂储存在高压贮液器中,一边进行冷冻循环。
第三组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第三组的第一观点至第三观点中任一项所述的冷冻循环装置,制冷剂回路还具有第一减压部、第二减压部和中压贮液器。第一减压部、第二减压部和中压贮液器均设置于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路的中途。中压贮液器设置于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路中的第一减压部与第二减压部之间。
在该冷冻循环装置中,能够一边将制冷剂回路中的剩余制冷剂储存在中压贮液器中,一边进行冷冻循环。
第三组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第三组的第一观点至第四观点中任一项所述的冷冻循环装置,还具有控制部。制冷剂回路还具有第一减压部和第二减压部。第一减压部和第二减压部设置于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路的中途。控制部调节通过第一减压部的制冷剂的减压程度和通过第二减压部的制冷剂的减压程度这两者。
在该冷冻循环装置中,通过控制设置于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路的中途的第一减压部和第二减压部各自的减压程度,能够使位于从冷凝器向蒸发器去的制冷剂流路的中途的第一减压部与第二减压部之间的制冷剂的密度降低。由此,能够使被封入制冷剂回路内的制冷剂较多地存在于冷凝器和/或蒸发器,使性能提高。
第三组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第三组的第一观点至第五观点中任一项所述的冷冻循环装置,制冷剂回路还具有制冷剂热交换部。制冷剂热交换部在从冷凝器向蒸发器去的制冷剂、与从蒸发器向压缩机去的制冷剂之间进行热交换。
在该冷冻循环装置中,在制冷剂热交换部中,从蒸发器向压缩机去的制冷剂被从冷凝器向蒸发器去的制冷剂加热。因此,能够抑制压缩机中的液体压缩。
(4)第四组
GWP小的制冷剂存在具有可燃性的制冷剂。因此,优选采用即便在具有可燃性的制冷剂泄漏的情况下,泄漏的制冷剂也难以到达电气组件周边的配置构造。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种热交换单元,其为即使在使用至少含有1,2-二氟乙烯、且具有可燃性的制冷剂的情况下,制冷剂也难以到达电气组件的热交换单元。
第四组的第一观点所涉及的热交换单元为构成冷冻循环装置的一部分的热交换单元,包括壳体、热交换器、配管连接部和电气组件单元。热交换单元为利用侧单元和热源侧单元的任意种。利用侧单元和热源侧单元经由连络配管彼此连接。热交换器设置于壳体内,制冷剂A在内部流通。配管连接部与连络配管连接。电气组件单元设置于壳体内。制冷剂A是可燃性制冷剂。在热交换单元的设置状态下,电气组件单元的下端配置于高于配管连接部的位置。
在此,可燃性制冷剂是指具有美国ANSI/ASHRAE34-2013标准的燃烧性分级为“2L级”以上的可燃性的制冷剂。
其中,配管连接部可以与从热交换器伸出的制冷剂配管直接连接或经由其他要素间接连接,没有特别限定。
另外,作为电气组件单元的形态,没有特别限定,可以为收纳有多个电气部件的电气品箱,也可以为设有多个电气部件的基板。
该热交换单元在设置状态下电气组件单元的下端配置于高于配管连接部的位置。因此,即便含有1,2-二氟乙烯的可燃性制冷剂从配管连接部泄漏,由于1,2-二氟乙烯比空气重,也难以达到电气组件单元。
(5)第五组
迄今为止尚未对在作为GWP足够小的制冷剂使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,提高冷冻循环的运转效率进行研究。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,能够提高运转效率的冷冻循环装置。
第五组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有压缩机、冷凝器、减压部、蒸发器和注入流路。压缩机从吸入流路吸入低压的制冷剂A,进行制冷剂A的压缩,喷出高压的制冷剂A。冷凝器使从压缩机喷出的高压的制冷剂A冷凝。减压部使从冷凝器出来的高压的制冷剂A减压。蒸发器使利用减压部减压的制冷剂A蒸发。注入流路为中间注入流路和吸入注入流路的至少任一种。中间注入流路使从冷凝器流向蒸发器的制冷剂A的一部分与压缩机的中压的制冷剂A合流。吸入注入流路使从冷凝器流向蒸发器的制冷剂A的一部分与被吸入压缩机的低压的制冷剂A合流。
在该冷冻循环装置中,通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小,并且通过使用注入流路,能够提高冷冻循环的运转效率。
第五组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第五组的第一观点的冷冻循环装置,其中,还具有分支流路、开度调节阀和注入热交换器。分支流路从将冷凝器与蒸发器连接的主制冷剂流路分支。开度调节阀设置于分支流路。注入热交换器使在主制冷剂流路流通的制冷剂与在分支流路的开度调节阀的下游流通的制冷剂进行热交换。从注入用热交换器出来并在分支流路内流通的制冷剂流入注入流路。
在该冷冻循环装置中,能够进一步提高冷冻循环的运转效率。
第五组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第五组的第一观点或第二观点的冷冻循环装置,其中,还具有在连接冷凝器与蒸发器的主制冷剂流路所设置的制冷剂储存罐。储存在制冷剂储存罐内部的制冷剂的气体成分在注入流路流通。
在该冷冻循环装置中,能够在制冷剂储存罐中储存剩余制冷剂,并且提高冷冻循环的效率。
第五组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第五组的第一观点至第三观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,压缩机具有固定涡旋盘和旋转涡旋盘。固定涡旋盘具有镜板和从镜板以旋涡状立起的涡旋齿(wrap)。旋转涡旋盘通过与固定涡旋盘咬合而形成压缩室。在注入流路流通的制冷剂在压缩室合流。
在该冷冻循环装置中,能够利用涡旋压缩机,并且提高冷冻循环的运转效率。
(6)第六组
在作为GWP足够小的制冷剂使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,关于作为冷冻循环装置或其构成设备使用怎样的耐压强度的装置,迄今为止尚未进行研究。
例如,在对于使用一直以来大多使用的R410A或R32等制冷剂的冷冻循环装置,转用已设连络配管、更换为至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,一旦构成冷冻循环装置的设备进行超过已设连络配管的耐压压力的运转,就可能导致已设连络配管受损。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,能够抑制连络配管受损的热源单元和冷冻循环装置。
第六组的第一观点所涉及的热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。热源单元通过经由连络配管而与利用单元连接,构成冷冻循环装置。具有利用单元、利用侧热交换器。热源单元中使用制冷剂A。热源单元的设计压力低于连络配管的设计压力的1.5倍。
其中,“设计压力”是指表压(下同)。
由于该热源单元的设计压力低于连络配管的设计压力的1.5倍,所以以低于连络配管的耐压压力的状态运转,因而,即使在与连络配管连接使用的情况下,也能够抑制连络配管受损。
第六组的第二观点所涉及的冷冻循环装置具有利用单元、连络配管和第一观点的热源单元。冷冻循环装置使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。热源单元的设计压力与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时冷冻循环装置内的设计压力同等。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的设计压力的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R22或制冷剂R407C的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,作为热源单元的设计压力,使用与更换前的压力同等或相等的压力,由此能够抑制连络配管受损。
第六组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第二观点的冷冻循环装置,其中,热源单元的设计压力为3.0MPa以上3.7MPa以下。
第六组的第四观点所涉及的冷冻循环装置具有利用单元、连络配管和第一观点的热源单元。冷冻循环装置使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。热源单元的设计压力与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时冷冻循环装置内的设计压力同等。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的设计压力的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R410A或制冷剂R32的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,作为热源单元的设计压力,使用与更换前的压力同等或相等的压力,由此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第四观点的冷冻循环装置,其中,热源单元的设计压力为4.0MPa以上4.8MPa以下。
第六组的第六观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、利用单元和连络配管。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。利用单元具有利用侧热交换器。连络配管将热源单元与利用单元连接。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。热源单元的设计压力与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时冷冻循环装置内的设计压力同等。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的设计压力的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R22或制冷剂R407C的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,作为热源单元的设计压力,使用与更换前的压力同等或相等的压力,由此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第七观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第六观点的冷冻循环装置,其中,热源单元的设计压力为3.0MPa以上3.7MPa以下。
第六组的第八观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、利用单元和连络配管。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。利用单元具有利用侧热交换器。连络配管将热源单元与利用单元连接。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。热源单元的设计压力与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时冷冻循环装置内的设计压力同等。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的设计压力的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R410A或制冷剂R32的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,作为热源单元的设计压力,使用与更换前的压力同等或相等的压力,由此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第九观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第八观点的冷冻循环装置,其中,热源单元的设计压力为4.0MPa以上4.8MPa以下。
第六组的第十观点所涉及的热源单元具有压缩机、热源侧热交换器和控制装置。热源单元通过经由连络配管而与利用单元连接,构成冷冻循环装置。利用单元具有利用侧热交换器。在热源单元中,作为制冷剂,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。控制装置以制冷剂的控制压力的上限值设定或者能够设定为低于连络配管的设计压力的1.5倍的方式构成。
该热源单元以利用控制装置将制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为低于连络配管的设计压力的1.5倍的方式构成。因此,即使在与连络配管连接使用的情况下,也能够确保以低于连络配管的耐压压力的状态进行运转控制,由此能够抑制连络配管受损。
第六组的第十一观点所涉及的冷冻循环装置具有利用单元、连络配管和第六组的第十观点的热源单元。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。控制装置以制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值同等的方式构成。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R22或制冷剂R407C的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,由于以利用热源单元的控制装置将制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置的热源单元的控制压力的上限值同等或相等的方式构成,因此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第十二观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第十一观点的冷冻循环装置,其中,控制压力的上限值设定为3.0MPa以上3.7MPa以下。
第六组的第十三观点所涉及的冷冻循环装置具有利用单元、连络配管和第十观点的热源单元。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。控制装置以制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值同等的方式构成。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R410A或制冷剂R32的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,由于以利用热源单元的控制装置将制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置的热源单元的控制压力的上限值同等或相等的方式构成,因此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第十四观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第十三观点的冷冻循环装置,其中,控制压力的上限值设定为4.0MPa以上4.8MPa以下。
第六组的第十五观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、利用单元、连络配管和控制装置。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。利用单元具有利用侧热交换器。连络配管将热源单元和利用单元连接。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。控制装置以制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值同等的方式构成。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R22或制冷剂R407C的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,由于以利用热源单元的控制装置将制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R22或制冷剂R407C时的冷冻循环装置的热源单元的控制压力的上限值同等或相等的方式构成,因此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第十六观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第十五观点的冷冻循环装置,其中,控制压力的上限值设定为3.0MPa以上3.7MPa以下。
第六组的第十七观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、利用单元、连络配管和控制装置。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。利用单元具有利用侧热交换器。连络配管将热源单元和利用单元连接。在冷冻循环装置中,使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。控制装置以制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值同等的方式构成。
在此所说的“同等”优选为使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置内的控制压力的上限值的±10%的范围内。
在该冷冻循环装置中,即使在对于使用制冷剂R410A或制冷剂R32的冷冻循环装置,更换为转用连络配管、并且使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置的情况下,由于以利用热源单元的控制装置将制冷剂的控制压力的上限值设定或能够设定为与使用制冷剂R410A或制冷剂R32时的冷冻循环装置的热源单元的控制压力的上限值同等或相等的方式构成,因此也能够抑制连络配管受损。
第六组的第十八观点所涉及的冷冻循环装置为第六组的第十七观点的冷冻循环装置,其中,控制压力的上限值设定为4.0MPa以上4.8MPa以下。
(7)第七组
GWP小的制冷剂存在具有可燃性的制冷剂。并且,在空调单元中,为了各种目的有时会使用消耗电力高的电热装置。这样一来,在使用了消耗电力高的电热装置的空调单元中,希望即使具有可燃性的制冷剂发生泄漏,也能够抑制电热装置起火。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种使用GWP小的制冷剂、并且在制冷剂泄漏时也能够抑制电热装置起火的空调单元。
第七组的第一观点所涉及的空调单元具有壳体、设备和电热装置。设备设置于壳体的内部。电热装置设置于壳体的内部。设备是将制冷剂A压缩的压缩机和/或使外部空气与制冷剂A进行热交换的热交换器。电热装置的消耗电力为300W以下。
其中,作为空调单元,没有特别限定,例如可以是室外单元等热源单元与室内单元等利用单元经由制冷剂连络配管连接的空气调节装置等冷冻循环装置中的热源单元,也可以是利用单元。另外,作为热源单元,可以仅具有热交换器,也可以是在其他单元设置有压缩机的单元。
在该空调单元的壳体内,收纳有电热装置,还收纳有将含有1,2-二氟乙烯的制冷剂压缩的压缩机、和/或使外部空气与含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行热交换的热交换器,电热装置的消耗电力为300W以下。因此,即便上述制冷剂发生泄漏,也能够抑制在电热装置中起火。
第七组的第二观点所涉及的空调单元为第七组的第一观点的空调单元,其中,壳体在设置状态下的侧面形成有用于将通过热交换器后的空气吹出的吹出口。电热装置的消耗电力为75W以上。
由于该空调单元中电热装置的消耗电力为75W以上,因而容易发挥电热装置的功能。
第七组的第三观点所涉及的空调单元为第七组的第二观点的空调单元,具有1个形成通过热交换器的空气流的风扇。电热装置的消耗电力为75W以上100W以下。
其中,作为仅设有1个风扇的空调单元所具有的热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),优选为0.4L以上且小于3.5L。其中,关于在空调单元所使用的制冷剂回路中不设置制冷剂容器(低压贮液器或高压贮液器等,不包括压缩机的附属的储液器)的情况,优选为0.4L以上2.5L以下;关于在制冷剂回路中设置制冷剂容器的情况(优选室内单元等利用单元为1台的情况),优选为1.4L以上且小于3.5L。
该空调单元由于为仅设置1个风扇的程度的能力的单元,因而即使在电热装置的消耗电力为100W以下的情况下,也能够充分地发挥电热装置的功能。
第七组的第四观点所涉及的空调单元为第七组的第二观点的空调单元,具有2个形成通过热交换器的空气流的风扇。电热装置的消耗电力为100W以上。
其中,作为设有2个风扇的空调单元所具有的热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),优选为3.5L以上7.0L以下。其中,关于在空调单元所使用的制冷剂回路中设有1台或多台不具有膨胀阀的室内单元等利用单元的情况,优选为3.5L以上且小于5.0L;关于在制冷剂回路中设有多台具有膨胀阀的室内单元等利用单元的情况,优选为5.0L以上7.0L以下。
该空调单元由于设有2个风扇,空调单元的能力强,存在作为电热装置也需要强的能力的倾向,但由于在此使用电热装置的消耗电力为100W以上的装置,因而,能够充分发挥电热装置的功能使其与空调单元的能力匹配。
第七组的第五观点所涉及的空调单元为第七组的第一观点的空调单元,其中,壳体具有用于将通过热交换器后的空气向上方向吹出的吹出口。电热装置的消耗电力为200W以上。
其中,作为将通过热交换器后的空气向上方向吹出的空调单元所具有的热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),优选为5.5L以上38L以下。在制冷剂回路中设有多台具有膨胀阀的室内单元等利用单元的情况下,优选采用这样的热交换器的内容积为5.5L以上38L以下的热交换器。
该空调单元由于通过热交换器后的空气向上方吹送,空调单元的能力强,存在作为电热装置也需要强的能力的倾向,但由于在此使用电热装置的消耗电力为200W以上的装置,因而,能够充分发挥电热装置的功能使其与空调单元的能力匹配。
第七组的第六观点所涉及的空调单元为第七组的第一观点至第五观点中任一项所述的空调单元,其中,电热装置为排水盘加热器、曲轴箱加热器、制冷剂加热器中的至少任一种。
该空调单元中,在设有排水盘加热器的情况下,能够抑制在设有排水盘的空调单元中排水盘上的结露水冻结;在设有曲轴箱加热器的情况下,能够抑制在设有压缩机的空调单元中在压缩机启动时冷冻机油产生泡沫(油沫);在设有制冷剂加热器的情况下,能够将制冷剂回路中的制冷剂加热。
(8)第八组
作为考虑到防止全球变暖时的指标,有称为LCCP(Life Cycle ClimatePerformance:全周期气候性能)的指标。该LCCP是考虑到防止全球变暖时的指标,是在TEWI(Total Equivalent Warning Impact:变暖影响总当量)上追加了使用产生温室效应的气体制造时的能量消耗(间接影响)和向外部空气的泄漏(直接影响)后的数值,单位是kg-CO2。即,TEWI通过加上分别通过所需的数学式算出的直接影响和间接影响而得到。该LCCP由以下关系式算出。
LCCP=GWPRM×W+GWP×W×(1-R)+N×Q×A
其中,GWPRM:与制冷剂制造相关的温室化效应、W:制冷剂填充量、R:设备废弃时的制冷剂回收量、N:设备使用期限(年)、Q:CO2排出原单元、A:年消耗电量。
关于冷冻循环装置的LCCP,在制冷剂回路中的填充量过少时,因制冷剂不足而引起循环效率变差,因而LCCP增大;而在制冷剂回路中的填充量过多时,GWP的影响增大,LCCP增大。另外,GWP比目前大多使用的R32低的制冷剂存在热传递能力低的倾向,循环效率变差,因而存在LCCP增大的倾向。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种即使在使用GWP足够小的制冷剂进行热循环的情况下,也能够将LCCP抑制得较低的冷冻循环装置以及冷冻循环装置中的制冷剂封入量的确定方法。
第八组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、利用单元和制冷剂配管。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。利用单元具有利用侧热交换器。制冷剂配管将热源单元和利用单元连接。压缩机、热源侧热交换器和利用侧热交换器连接而构成的制冷剂回路内封入制冷剂A。关于制冷剂回路中的制冷剂的封入量,满足相对于冷冻循环装置的每1kW制冷能力为160g以上560g以下的条件。
其中,冷冻循环装置的制冷能力是指额定制冷能力。
该冷冻循环装置中,在制冷剂回路中相对于每1kW制冷能力封入有160g以上560g以下的至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因而在使用GWP足够小的制冷剂进行热循环的情况下,能够将LCCP抑制得较低。
其中,作为上述热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),关于制冷剂回路中不设置制冷剂容器(低压贮液器或高压贮液器等,不包括压缩机的附属的储液器)的情况,优选为0.4L以上2.5L以下;关于制冷剂回路中设有制冷剂容器的情况,优选为1.4L以上且小于5.0L。
另外,作为仅设有1个风扇的热源单元所具有的热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),关于热源单元具有在设置状态下的侧面形成有用于将通过热源侧热交换器后的空气吹出的吹出口的壳体的情况(热源单元为箱型等时),优选为0.4L以上且小于3.5L;作为设有2个风扇的热源单元所具有的热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),关于热源单元具有在设置状态下的侧面形成有用于将通过热源侧热交换器后的空气吹出的吹出口的壳体的情况(热源单元为箱型等时),优选为3.5L以上且小于5.0L。
第八组的第二观点所涉及的冷冻循环装置具有热源单元、第一利用单元、第二利用单元和制冷剂配管。热源单元具有压缩机和热源侧热交换器。第一利用单元具有第一利用侧热交换器。第二利用单元具有第二利用侧热交换器。制冷剂配管将热源单元、第一利用单元和第二利用单元连接。第一利用侧热交换器和第二利用侧热交换器并列地连接于压缩机和热源侧热交换器而构成的制冷剂回路内,封入至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。制冷剂回路中的相对于制冷剂的每1kW制冷能力的封入量满足190g以上1660g以下的条件。
该冷冻循环装置中,在具有多个彼此并列地连接的利用侧热交换器的制冷剂回路中,相对于每1kW制冷能力封入有190g以上1660g以下的至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因而在使用GWP足够小的制冷剂进行热循环的情况下,能够将LCCP抑制得较低。
其中,作为上述热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积)。关于第一利用单元在第一利用侧热交换器的液体侧不具有膨胀阀、第二利用单元在第二利用侧热交换器的液体侧也不具有膨胀阀的情况,优选为1.4L以上且小于5.0L;关于第一利用单元在第一利用侧热交换器的液体侧具有膨胀阀、第二利用单元在第二利用侧热交换器的液体侧也具有膨胀阀的情况,优选为5.0L以上38L以下。
另外,作为仅设有1个风扇的热源单元所具有的热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),关于热源单元具有在设置状态下的侧面形成有用于将通过热源侧热交换器后的空气吹出的吹出口的壳体的情况(热源单元为箱型等时),优选为0.4L以上且小于3.5L;作为设有2个风扇的热源单元所具有的热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),关于热源单元具有在设置状态下的侧面形成有用于将通过热源侧热交换器后的空气吹出的吹出口的壳体的情况(热源单元为箱型等时),优选为3.5L以上7.0L以下;作为将通过热源侧热交换器后的空气向上方吹出的热源单元所具有的热源侧热交换器的内容积(内部能够填充的流体的体积),优选为5.5L以上38L以下。
(9)第九组
作为现有的使用R410A或R32的冷冻循环装置,具体研究并提案了将具有热源侧热交换器的热源单元和具有利用侧热交换器的利用单元连接的液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管的管外径。
但是,对于作为GWP足够小的制冷剂使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环装置,液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管的管外径尚未进行任何研究,也没有任何提案。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,能够将能力的下降抑制在较小程度的冷冻循环装置。
第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有压缩机、热源侧热交换器、减压部、液体侧制冷剂连络配管、利用侧热交换器、气体侧制冷剂连络配管连接而成的制冷剂回路。冷冻循环装置使用制冷剂A。液体侧制冷剂连络配管的管外径和气体侧制冷剂连络配管的管外径为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的制冷剂连络配管的管外径),并且,在液体侧制冷剂连络配管中上述D0的范围为“2≤D0≤4”,在气体侧制冷剂连络配管中上述D0的范围为“3≤D0≤8”。
另外,减压部没有特别限定,可以为膨胀阀,也可以为毛细管。其中,在液体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“2≤D0≤3”,在气体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“4≤D0≤7”。
该冷冻循环装置通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小、并且能够将能力的下降抑制在较小程度。
其中,第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置考虑到制冷剂A与制冷剂R32的物性差异,可以为以下的冷冻循环装置。
在第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置中,冷冻循环装置的额定制冷能力可以为6.3kW以上10.0kW以下,并且液体侧制冷剂连络配管的管外径可以为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的液体侧制冷剂连络配管的管外径),并且液体侧制冷剂连络配管的D0可以为3。
在第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置中,冷冻循环装置的额定制冷能力可以为4.0kW以下,并且气体侧制冷剂连络配管的管外径为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径),并且气体侧制冷剂连络配管的D0可以为4。
在第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置中,冷冻循环装置的额定制冷能力可以为6.3kW以上10.0kW以下,并且气体侧制冷剂连络配管的管外径可以为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径),并且气体侧制冷剂连络配管的D0可以为5。
在第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置中,冷冻循环装置的额定制冷能力可以为15.0kW以上19.0kW以下,并且气体侧制冷剂连络配管的管外径可以为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径),并且气体侧制冷剂连络配管的D0可以为6。
在第九组的第一观点所涉及的冷冻循环装置中,冷冻循环装置的额定制冷能力可以为25.0kW以上,并且气体侧制冷剂连络配管的管外径可以为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径),并且气体侧制冷剂连络配管的D0可以为7。
第九组的第二观点所涉及的冷冻循环装置可以为第九组的第一观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力大于5.6kW且小于11.2kW,并且液体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)。并且,优选冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上10.0kW以下,并且液体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)。
第九组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第一观点的冷冻循环装置,其中,为:优选冷冻循环装置的额定制冷能力大于22.4kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为7(即配管径为7/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力大于14.0kW且小于22.4kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为6(即配管径为6/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力大于5.6kW且小于11.2kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为5(即配管径为5/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于4.5kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)的任一种情况。并且,优选:冷冻循环装置的额定制冷能力为25.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为7(即配管径为7/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为15.0kW以上且小于19.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为6(即配管径为6/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上且小于10.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为5(即配管径为5/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于4.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)的任一种情况。
第九组的第四观点所涉及的冷冻循环装置具有压缩机、热源侧热交换器、减压部、液体侧制冷剂连络配管、利用侧热交换器、气体侧制冷剂连络配管连接而成的制冷剂回路。冷冻循环装置使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。液体侧制冷剂连络配管的管外径和气体侧制冷剂连络配管的管外径为D0/8英寸,并且,在液体侧制冷剂连络配管中D0的范围为“2≤D0≤4”,在气体侧制冷剂连络配管中上述D0的范围为“3≤D0≤8”。液体侧制冷剂连络配管的管外径与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同,气体侧制冷剂连络配管的管外径与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。
另外,减压部没有特别限定,可以为膨胀阀,也可以为毛细管。其中,在液体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“2≤D0≤3”,在气体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“4≤D0≤7”。
该冷冻循环装置通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小、并且能够将能力的下降抑制在较小程度。
第九组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第四观点的冷冻循环装置,其中,在液体侧制冷剂连络配管中D0为2(即配管径为1/4英寸)。
第九组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第四观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上并且液体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.3kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2(即配管径为1/4英寸)。
第九组的第七观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第四观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为6.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)。
第九组的第八观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第四观点的冷冻循环装置,其中,为:冷冻循环装置的额定制冷能力为25.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为7(即配管径为7/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为15.0kW以上且小于25.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为6(即配管径为6/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上且小于15.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为5(即配管径为5/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.3kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)的任一种情况。
第九组的第九观点所涉及的冷冻循环装置具有压缩机、热源侧热交换器、减压部、液体侧制冷剂连络配管、利用侧热交换器、气体侧制冷剂连络配管连接而成的制冷剂回路。冷冻循环装置使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂。液体侧制冷剂连络配管的管外径和气体侧制冷剂连络配管的管外径为D0/8英寸,并且,在液体侧制冷剂连络配管中D0的范围为“2≤D0≤4”,在气体侧制冷剂连络配管中D0的范围为“3≤D0≤8”
另外,减压部没有特别限定,可以为膨胀阀,也可以为毛细管。其中,在液体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“2≤D0≤3”,在气体侧制冷剂连络配管中D0的范围更优选为“4≤D0≤7”。
该冷冻循环装置通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小、并且能够将能力的下降抑制在较小程度。
第九组的第十观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,在液体侧制冷剂连络配管中D0为2(即配管径为1/4英寸)。
第九组的第十一观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,为:冷冻循环装置的额定制冷能力为7.5kW以上并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2.5(即配管径为5/16英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为2.6kW以上且小于7.5kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2(即配管径为1/4英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于2.6kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为1.5(即配管径为3/16英寸)的任一种情况。
第九组的第十二观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上并且液体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.3kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2(即配管径为1/4英寸)。
第九组的第十三观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,为:冷冻循环装置的额定制冷能力为12.5kW以上并且液体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上且小于12.5kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2.5(即配管径为5/16英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.3kW并且液体侧制冷剂连络配管的D0为2(即配管径为1/4英寸)的任一种情况。
第九组的第十四观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为6.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)。
第九组的第十五观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,为:冷冻循环装置的额定制冷能力为6.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为3.2kW以上且小于6.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为3(即配管径为3/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于3.2kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为2.5(即配管径为5/16英寸)的任一种情况。
第九组的第十六观点所涉及的冷冻循环装置为第九组的第九观点的冷冻循环装置,其中,为:冷冻循环装置的额定制冷能力为25.0kW以上并且气体侧制冷剂连络配管的D0为7(即配管径为7/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为15.0kW以上且小于25.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为6(即配管径为6/8英寸)、冷冻循环装置的额定制冷能力为6.3kW以上且小于15.0kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为5(即配管径为5/8英寸)、或者冷冻循环装置的额定制冷能力小于6.3kW并且气体侧制冷剂连络配管的D0为4(即配管径为1/2英寸)的任一种情况。
(10)第十组
近年来,从保护环境的观点考虑,作为空调机所使用的制冷剂,研究着全球变暖潜能值(GWP)低的制冷剂(以下称为低GWP制冷剂)。作为低GWP制冷剂,含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂是有效的。
但是,从使用上述制冷剂的空调机的高效率化的侧面进行考量的现有技术很少。在空调机应用上述制冷剂的情况下,存在如何实现压缩机的高效率化的技术问题。
第十组的第一观点所涉及的压缩机具有压缩部和电动机。压缩部将制冷剂A压缩。电动机具有包括永磁体的转子,来驱动压缩部。
由于压缩机的电动机具有包括永磁体的转子,因而适用于能够改变电动机的转速的容量可变型压缩机。此时,在使用了至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机中,能够对应于空调负荷改变电动机转速,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第二观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点的压缩机,其中,转子为埋入磁体型转子。埋入磁体型转子中,永磁体被埋入转子内。
第十组的第三观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点或第二观点的压缩机,其中,转子通过在板厚方向上叠层多个电磁钢板而形成。电磁钢板的厚度为0.05mm以上0.5mm以下。
通常情况下,板厚越薄越能够降低涡流损耗,但小于0.05mm时,电磁钢板的加工困难,而在板厚超过0.5mm时,从钢板表面的浸硅处理、以及用于优化Si分布的扩散处理耗费时间,鉴于此,板厚优选为0.05~0.5mm。
第十组的第四观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点或第二观点的压缩机,其中,转子通过在板厚方向上叠层多个板状的非晶态金属而形成。
在该压缩机中,铁损耗少、能够实现效率高的电动机,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第五观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点或第二观点的压缩机,其中,转子通过在板厚方向上叠层含有5质量%以上硅的多个电磁钢板而形成。
在该压缩机中,利用含有适量硅从而减少了磁滞的电磁钢板,铁损耗少、能够实现效率高的电动机,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第六观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点至第五观点中任一项所述的压缩机,其中永磁体为Nd-Fe-B系磁体。
在该压缩机中,实现能够增大磁能积的电动机,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第七观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点至第六观点中任一项所述的压缩机,其中,永磁体通过使重稀土元素进行晶界扩散而形成。
在该压缩机中,永磁体的退磁电阻提高,能够利用少量的重稀土元素提高永磁体的矫顽力,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第八观点所涉及的压缩机为第十组的第六观点的压缩机,其中,永磁体含有1质量%以下的镝。
在该压缩机中,永磁体的矫顽力提高,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第九观点的压缩机为第十组的第一观点至第八观点中任一项所述的压缩机,其中,永磁体的平均结晶粒径为10μm以下。
在该压缩机中,永磁体的退磁电阻提高,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第十观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点或第二观点的压缩机,其中,永磁体为平板状,多个永磁体以呈V字型的方式埋入转子内。设定位于V字型的谷部的部分的矫顽力比其他部分高{1/(4π)}×103[A/m]以上。
在该压缩机中,永磁体的退磁被抑制,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第十一观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点或第二观点的压缩机,其中,转子通过板厚方向上叠层拉伸强度为400MPa以上的多个高张力电磁钢板而形成。
在该压缩机中,高速旋转时的转子的耐久性提高,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第十二观点所涉及的压缩机为第十组的第十一观点的压缩机,其中,永磁体构成具有规定厚度的平板。转子具有收容孔、非磁性空间和磁桥。收容孔中埋入有多个永磁体。非磁性空间从收纳在收容孔内的永磁体各自的端部延伸到转子的表面附近。磁将位于非磁性空间的外侧,将磁极彼此连接。磁桥的厚度为3mm以上。
在该压缩机中,高速旋转时的耐久性提高,因而能够实现压缩机的高效率化。
第十组的第十三观点所涉及的压缩机为第十组的第一观点的压缩机,其中,转子是表面磁体型转子。表面磁体型转子中,永磁体附于转子的表面。
第十组的第十四观点所涉及的冷冻循环装置为具有第十组的第一观点至第十三观点中任一项所述的压缩机的冷冻循环装置。
(11)第十一组
在国际公开第2015/141678号中提出了各种能够代替R410A的低GWP混合制冷剂。
另外,作为使用R32作为制冷剂的冷冻循环装置,例如,如日本特开2002-54888号公报的记载,提出了为了在使用R32作为制冷剂时提高能效,使热交换器所具有的传热管的配管径为7mm以上10mm以下。
但是,作为GWP足够小的制冷剂,在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,关于能够降低压力损失、并且将所持有的制冷剂量抑制得较少的热交换器的传热管的配管径,迄今为止尚未进行任何研究。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,能够降低压力损失、并且将所持有的制冷剂量抑制得较少的冷冻循环装置。
第十一组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有制冷剂回路和制冷剂A。制冷剂回路具有压缩机、热源侧热交换器、减压部和利用侧热交换器。制冷剂A被封入制冷剂回路内。热源侧热交换器具有配管径为6.35mm以上且小于10.0mm的传热管。
另外,减压部没有特别限定,可以为膨胀阀,也可以为毛细管。
该冷冻循环装置通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小,降低压力损失,并且将所持有的制冷剂量抑制得较少。
第十一组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第十一组的第一观点的冷冻循环装置,其中,热源侧热交换器具有配管径为6.35mm、7.0mm、8.0mm和9.5mm中的任一种的传热管。
第十一组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第十一组的第一观点或第二观点的冷冻循环装置,其中,热源侧热交换器具有配管径为7.0mm以上的传热管。
第十一组的第四观点所涉及的冷冻循环装置具有制冷剂回路和制冷剂。制冷剂回路具有压缩机、热源侧热交换器、减压部和利用侧热交换器。制冷剂被封入制冷剂回路内,至少含有1,2-二氟乙烯。利用侧热交换器具有配管径为4.0mm以上且小于10.0mm的传热管。
该冷冻循环装置通过使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,能够将GWP抑制得足够小,降低压力损失,并且将所持有的制冷剂量抑制得较少。
第十一组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第十一组的第四观点的冷冻循环装置,其中,利用侧热交换器具有配管径为8.0mm以下的传热管。
第十一组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第十一组的第四观点或第五观点的冷冻循环装置,其中,利用侧热交换器具有配管径为4.0mm、5.0mm、6.35mm、7.0mm和8.0mm中的任一种的传热管。
(12)第十二组
近年来,从保护环境的观点考虑,作为空调机所使用的制冷剂,研究着全球变暖潜能值(GWP)低的制冷剂(以下称为低GWP制冷剂)。作为低GWP制冷剂,含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂是有效的。
但是,从使用上述制冷剂的空调机的高效率化的方面进行考量的现有技术很少。在空调机应用上述制冷剂的情况下,存在如何实现压缩机的高输出化的技术问题。
第十二组的第一观点所涉及的压缩机具有将制冷剂A压缩的压缩部、和驱动压缩部的感应电动机。
如上所述,在将制冷剂A压缩的压缩机中,通过采用感应电动机,能够以较低成本实现高输出化。
第十二组的第二观点所涉及的压缩机为第十二组的第一观点的压缩机,其中,感应电动机的转子具有为棒状的导电体的且以环状配置的多个导体棒、和使多个导体棒在轴向的端部短路的端环。至少导体棒由电阻比铝低的金属形成。
在该压缩机中,能够抑制因在感应电动机的导体棒中流通的电流而产生的放热,因而能够实现高输出化。
第十二组的第三观点所涉及的压缩机为第十二组的第一观点的压缩机,其中,感应电动机的转子具有放热构造。
在该压缩机中,能够抑制感应电动机的转子的温度升高,因而能够实现高输出化。
第十二组的第四观点所涉及的压缩机为第十二组的第三观点的压缩机,其中,感应电动机的转子具有为棒状的导电体的且以环状配置的多个导体棒、和使多个导体棒在轴向的端部短路的端环。放热构造形成于端环。
在该压缩机中,由于放热构造自身旋转,所以放热性提高,并且因旋转而引起强制对流,能够抑制周边的温度上升,因而能够实现高输出化。
第十二组的第五观点所涉及的压缩机为第十二组的第三观点或第四观点的压缩机,其中,放热构造为散热器。
在该压缩机中,散热器能够在形成感应电动机的端环时一体成型,能够以较低成本实现高输出化。
第十二组的第六观点所涉及的压缩机为第十二组的第一观点的压缩机,还具有能够利用制冷剂将感应电动机的定子冷却的冷却构造。
在该压缩机中,由于感应电动机被冷却,因而能够实现高输出化。
第十二组的第七观点所涉及的压缩机为第十二组的第六观点的压缩机,其中,冷却构造通过在连接压缩机的制冷剂回路中流通的制冷剂的冷热将定子冷却。
第十二组的第八观点所涉及的冷冻循环装置是具有第十二组的第一观点至第七观点中任一项所述的压缩机的冷冻循环装置。
(13)第十三组
近年来,从保护环境的观点考虑,作为空调机所使用的制冷剂,研究着全球变暖潜能值(GWP)低的制冷剂(以下称为低GWP制冷剂)。作为低GWP制冷剂,含有1,2-二氟乙烯的沸混合制冷剂是有效的。
但是,从使用上述制冷剂的空调机的高效率化的方面进行考量的现有技术很少。例如在空调机应用上述制冷剂的情况下,存在如何实现高效率化的技术问题。
第十三组的第一观点所涉及的空调机具有将制冷剂A压缩的压缩机、和电力转换装置。电力转换装置连接在驱动压缩机的电动机与交流电源和电动机之间,具有开关元件,控制开关元件使得电动机的输出达到目标值。
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机中,能够与空调负荷相应地改变压缩机的电动机转速,因而能够实现高的全年能源消耗效率[Annual PerformanceFactor(APF)]。
第十三组的第二观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点的空调机,其中,电力转换装置包括整流电路和电容器。整流电路对交流电源的交流电压进行整流。电容器并联于整流电路的输出侧,使由电力转换装置的开关所产生的电压波动平稳。
在该空调机中,由于整流电路的输出侧不需要电解电容器,因而能够抑制电路的大型化、高成本化。
第十三组的第三观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点或第二观点的空调机,其中,交流电源为单相电源。
第十三组的第四观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点或第二观点的空调机,其中,交流电源为三相电源。
第十三组的第五观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点的空调机,其中,电力转换装置是包括变换器和逆变器的间接矩阵变换器。变换器将交流电源的交流电压转换成直流电压。逆变器将直流电压转换成交流电压向电动机供给。
该空调机能够实现高效率,并且整流电路的输出侧不需要电解电容器,因而能够抑制电路的大型化、高成本化。
第十三组的第六观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点的空调机,其中,电力转换装置是将交流电源的交流电压直接转换成规定频率的交流电压并向电动机供给的矩阵变换器。
该空调机能够实现高效率,并且整流电路的输出侧不需要电解电容器,因而能够抑制电路的大型化、高成本化。
第十三组的第七观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点的空调机,其中,压缩机为涡旋压缩机、回转压缩机、涡轮压缩机和螺杆压缩机的任一种。
第十三组的第八观点所涉及的空调机为第十三组的第一观点至第七观点中任一项所述的空调机,其中,电动机为具有包括永磁体的转子的永磁体同步电动机。
(14)第十四组
近年来,从保护环境的观点考虑,作为空调机所使用的制冷剂,研究着全球变暖潜能值(GWP)低的制冷剂(以下称为低GWP制冷剂)。作为低GWP制冷剂,含有1,2-二氟乙烯的沸混合制冷剂是有效的。
但是,从使用上述制冷剂的空调机的高效率化的方面进行考量的现有技术很少。例如在空调机应用上述制冷剂的情况下,存在如何实现高效率化的技术问题。
第十四组的第一观点所涉及的空调机具有压缩制冷剂A的压缩机、驱动压缩机的电动机、和不进行频率转化而从交流电源向电动机供给电力的连接部。
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机中,能够以交流电源与电动机之间不存在电力转换装置的方式驱动压缩机,能够以较廉价的构成提供考虑了环境保护的空调机。
第十四组的第二观点所涉及的空调机为第十四组的第一观点的空调机,其中,连接部向电动机的至少2个端子间直接施加交流电源的交流电压。
第十四组的第三观点所涉及的空调机为第十四组的第一观点或第二观点的空调机,其中,交流电源为单相电源。
第十四组的第四观点所涉及的空调机为第十四组的第一观点至第三观点中任一项所述的空调机,其中,启动电路串联于电动机的一个端子。
第十四组的第五观点所涉及的空调机为第十四组的第四观点的空调机,其中,启动电路是正特性热敏电阻与运转电容器并联的电路。
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机中,在压缩机启动后,正特性热敏电阻本身发热,电阻值增大,实质上向利用运转电容器的运转电路切换,因而压缩机形成能够适时地输出额定转矩的状态。
第十四组的第六观点所涉及的空调机为第十四组的第一观点或第二观点的空调机,其中,交流电源为三相电源。
在该空调机中,由于不需要启动电路,因而较为廉价。
第十四组的第七观点的空调机为第十四组的第一观点至第六观点中任一项所述的空调机,其中,电动机为感应电动机。
在该空调机中,由于电动机能够以较低成本实现高输出,因而能够实现空调机的高效率化。
(15)第十五组
在现有技术中,利用锅炉或电加热器产生温水的温水制造装置普及。另外,还存在采用热泵单元作为热源的温水制造装置。
采用热泵单元的现有的温水制造装置大多在热泵单元中使用二氧化碳作为制冷剂。但是,希望能够以比现有的温水制造装置更高的效率制造温水。
第十五组的第一观点所涉及的温水制造装置使用制冷剂A。该温水制造装置具有压缩机、热源侧的第一热交换器、膨胀机构和利用侧的第二热交换器。第二热交换器使在其内部流通的混合制冷剂与第一水之间发生热交换,将第一水加热。
在该温水制造装置中,作为制冷剂,使用上述的混合制冷剂,而不使用一直以来经常使用的二氧化碳。由此,能够以高的效率制造温水。
第十五组的第二观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有罐和循环流路。循环流路使第一水在罐与第二热交换器之间循环。
第十五组的第三观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有第一循环流路、第二循环流路、第三热交换器和罐。第一循环流路使被第二热交换器加热后的第一水循环。第二循环流路是独立于第一循环流路的循环流路。第三热交换器使在第一循环流路流通的第一水和在第二循环流路流通的第二水之间热交换,将在第二循环流路流通的第二水加热。罐贮存被第三热交换器加热后的第二水。
第十五组的第四观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有第一循环流路和罐。第一循环流路使被第二热交换器加热后的第一水循环。第一循环流路的一部分配置在罐中,通过使在第一循环流路流通的第一水与罐中的第二水之间热交换,将罐中的第二水加热。
第十五组的第五观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有罐、第一循环流路、第三热交换器、第二循环流路和第三流路。第一循环流路使第一水在第二热交换器与罐之间循环。第二循环流路使第一水在第三热交换器与罐之间循环。第三流路是独立于第一循环流路和第二循环流路的流路。第三热交换器使从罐流出的第一水与在第三流路流通的第三水之间热交换,从而将在第三流路流通的第三水加热。
第十五组的第六观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有罐、第一循环流路和第二流路。第一循环流路使第一水在罐与第二热交换器之间循环。第二流路是独立于第一循环流路的流路。第二流路的一部分配置在罐中,通过使罐中的第一水与在第二流路流通的第二水之间热交换,从而将在第二流路流通的第二水加热。
第十五组的第七观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有贮存第一水的罐、和第二水流通的流路。流路的一部分配置在罐中。第二热交换器在罐中将罐中贮存的第一水加热。罐中贮存的第一水将在流路流通的第二水加热。
第十五组的第八观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点的温水制造装置,其还具有罐、和使第一水从供水源流向罐的流路。第二热交换器将在流路流通的第一水加热。
第十五组的第九观点所涉及的温水制造装置为第十五组的第一观点至第八观点中任一项所述的温水制造装置,其还具有利用侧的第四热交换器、和第四循环流路。第四热交换器是不同于第二热交换器的热交换器。第四循环流路中流通着制冷或制热用的第四水。第四热交换器通过使在其内部流通的混合制冷剂、与在第四循环流路流通的第四水之间进行热交换,将第四水冷却或加热。
(16)第十六组
在现有技术中,例如日本特开平11-256358号公报的记载,存在具有热交换器的冷冻循环装置。如该冷冻循环装置的热交换器那样,存在传热管使用铜管的装置。但是,传热管使用铜管的热交换器较为昂贵。
因而,具有热交换器的冷冻循环装置存在削减材料费用的技术问题。
第十六组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有可燃性的制冷剂A、使制冷剂蒸发的蒸发器和使制冷剂冷凝的冷凝器,蒸发器和冷凝器中的至少一方具有铝制或铝合金制的多个翅片、以及铝制或铝合金制的多个传热管,是使传热管内部流通的制冷剂与沿着翅片流通的流体发生热交换的热交换器,以制冷剂在蒸发器与冷凝器循环而反复进行冷冻循环的方式构成。
在该冷冻循环装置中,由于具有铝制或铝合金制的多个翅片、以及铝制或铝合金制的多个传热管,所以例如与传热管使用铜管的情况相比,能够削减热交换器的材料费用。
第十六组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第十六组的第一观点的冷冻循环装置,其中,多个翅片各自具有多个孔,多个传热管贯穿多个翅片的多个孔,多个传热管的外周与多个孔的内周密合。
第十六组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第十六组的第一观点的冷冻循环装置,其中,多个传热管为多个扁平管,以彼此相邻的扁平管的平面部彼此相对的方式配置。
第十六组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第十六组的第三观点的冷冻循环装置,其中,多个翅片各自配置在弯折成波浪形并且彼此相邻的扁平管的平面部之间,以向平面部传热的方式连接。
第十六组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第十六组的第三观点的冷冻循环装置,其中,多个翅片各自具有多个缺口,多个扁平管插入多个翅片的多个缺口,以向多个翅片传热的方式连接。
(17)第十七组
在现有技术中,作为利用1台来调节室内的多个房间的空气的空气调节装置,已知多联型的空气调节装置。
多联型的空气调节装置具有配置于不同房间的第一室内机和第二室内机。利用这样的空气调节装置,使制冷剂在第一室内机和第二室内机循环,因而空气调节装置内填充的制冷剂量增多。
调节室内的多个房间的空气的空气调节装置存在削减空气调节装置内填充的制冷剂量的技术问题。
第十七组的第一观点所涉及的空气调节装置包括:压缩机;进行第一空气的热交换的利用侧热交换器;进行第二空气的热交换的热源侧热交换器;包括制冷剂A、且在上述压缩机、上述利用侧热交换器和上述热源侧热交换器循环,反复进行冷冻循环的制冷剂;将上述第一空气向室内的多个房间供给的第一管道;和与上述第一管道连接且具有收纳上述利用侧热交换器的利用侧空间、以利用上述利用侧热交换器将上述制冷剂和经过热交换后的上述第一空气送往上述第一管道的方式构成的外壳。
在该空气调节装置中,与将多个室内机配置于多个房间的空气调节装置相比,室内侧热交换器减少,因而能够削减空气调节装置所填充的制冷剂量。
第十七组的第二观点所涉及的空气调节装置为第十七组的第一观点的空气调节装置,其包括:从上述室内吸入上述第一空气的第二管道;和具有上述外壳、以将上述外壳与上述第二管道连接、将从上述室内吸入的上述第一空气导入上述利用侧热交换器的方式构成的利用侧单元;和收纳上述热源侧热交换器、且与上述利用侧单元分体的热源侧单元。
在该空气调节装置中,由于利用侧单元与热源侧单元为分体结构,所以空气调节装置的设置变得容易。
第十七组的第三观点所涉及的空气调节装置为第十七组的第一观点的空气调节装置,其包括:从室外吸入上述第一空气的第三管道;具有上述外壳、以将上述外壳与上述第三管道连接、将从上述室外吸入的上述第一空气导入上述利用侧热交换器的方式构成的利用侧单元;和收纳上述热源侧热交换器、且与上述利用侧单元分体的热源侧单元。
在该空气调节装置中,由于利用侧单元与热源侧单元为分体结构,所以空气调节装置的设置变得容易。
第十七组的第四观点所涉及的空气调节装置为第十七组的第一观点的空气调节装置,其包括与外壳连接、将从上述室内吸入的上述第一空气向上述利用侧空间供给的第二管道,上述外壳具有分隔板,该分隔板分隔从室外吸入的上述第二空气流通的热源侧空间和上述利用侧空间,阻断上述热源侧空间与上述利用侧空间的空气的流通,上述热源侧热交换器配置于上述热源侧空间。
在该空气调节装置中,在1个外壳中,利用侧热交换器和热源侧热交换器被收纳在同一外壳中被分隔板分隔的利用侧空间和热源侧空间内,因而能够利用有限的空间容易地设置空气调节装置。
(18)第十八组
在使用非共沸混合制冷剂的冷冻循环中,在使制冷剂在热源侧热交换器中以一定的压力蒸发时,热交换的能力无法充分地发挥。
第十八组的第一观点所涉及的冷冻循环为使用作为可燃性制冷剂的制冷剂A的冷冻循环,其包括:压缩机、热源侧热交换器、膨胀机构、利用侧热交换器和减压机构。减压机构使在作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器内流通的混合制冷剂在热源侧热交换器的入口与出口之间减压。
在此,在制冷剂在热源侧热交换器中蒸发时,减压机构使制冷剂的压力在中途降低。由此,能够缩小使制冷剂以一定的压力蒸发时产生的热源侧热交换器的入口、出口间的蒸发温度之差。结果,能够确保热交换的能力,冷冻循环的性能提高。
第十八组的第二观点所涉及的冷冻循环为第十八组的第一观点所涉及的冷冻循环,其中,减压机构使在热源侧热交换器流通的混合制冷剂与混合制冷剂的温度梯度相应地减压。
第十八组的第三观点所涉及的冷冻循环为第十八组的第一观点或第二观点所涉及的冷冻循环,其中,热源侧热交换器具有第一热交换部和第二热交换部。减压机构配置于第一热交换部与第二热交换部之间。
第十八组的第四观点所涉及的冷冻循环为第十八组的第一观点至第四观点中任一项所述的冷冻循环,其中,利用侧热交换器配置于利用单元中。利用侧热交换器具有位于利用单元的前面侧的第三热交换部、和位于利用单元的后面侧的第四热交换部。第四热交换部的上部位于第三热交换部的上部附近。第三热交换部从其上部向利用单元的前面侧向斜下方延伸。第四热交换部从其上部向利用单元的后面侧向斜下方延伸。第三热交换部的制冷剂流路的容积大于第四热交换部的制冷剂流路的容积。
在此,位于利用单元的前面侧的第三热交换部的制冷剂流路的容积大于第四热交换部。由此,在存在通过热交换部的空气的速度快的倾向的利用单元的前面侧,制冷剂流路的容积大的第三热交换部在混合制冷剂与空气之间进行大量的热交换。
(19)第十九组
空气调节机的控制电路具有进行放热的逆变器电路等。因此,如日本特开昭62-69066号公报所示,进行控制电路的冷却。作为空气调节机的制冷剂,有时使用含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂。含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的效率比R32制冷剂差。因此,在使用含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空气调节机中,压缩机的消耗电力增加,逆变器电路等控制电路的放热量增大。因此,需要进行控制电路的冷却。
第十九组的第一观点所涉及的空气调节机包括印刷基板和制冷剂套管。印刷基板安装有功率元件。功率元件与制冷剂套管热连接。制冷剂套管内流通着制冷剂。利用在制冷剂套管流通的制冷剂将功率元件冷却。制冷剂是制冷剂A。
第十九组的第二观点所涉及的空气调节机为第十九组的第一观点的空气调节机,其还包括进行冷冻循环的制冷剂回路。在制冷剂套管流通的制冷剂在制冷剂回路循环。
第十九组的第三观点所涉及的空气调节机为第十九组的第一观点的空气调节机,其还包括进行冷冻循环的制冷剂回路。制冷剂套管具有封入制冷剂的管。管与制冷剂回路不进行制冷剂的授受。
(20)第二十组
近年来对环境保护的意识提升,需要使用具有低全球变暖潜能值(GWP)的制冷剂的空气调节机。此时,希望空气调节机能够在维持舒适性的状态下实现除湿运转。
第二十组的第一观点所涉及的空气调节机包括压缩机、室外热交换器、减压器、第一室内热交换器、除湿用减压装置、和第二室内热交换器以环状连接的制冷剂回路。空气调节机通过将减压器设为开状态,利用除湿用减压装置进行除湿运转。在空气调节机中使用制冷剂A。
第二十组的第二观点所涉及的空气调节机为第二十组的第一观点的空气调节机,其中,除湿用减压装置配置于第一室内热交换器与第二室内热交换器之间。
第二十组的第三观点所涉及的空气调节机为第二十组的第一观点或第二观点的空气调节机,其中,除湿用减压装置为电磁阀。
第二十组的第四观点所涉及的空气调节机为第二十组的第一观点或第二观点的空气调节机,其中,除湿用减压装置为膨胀阀。
(21)第二十一组
在现有技术中,开发出了各种具备除湿功能的空气调节机。例如,存在将室内侧热交换器分成2个热交换器、并且将这2个热交换器串联连接的空气调节机。作为室内侧热交换器的2个热交换器,在除湿时,在一个中制冷剂被冷凝,在另一个中制冷剂被蒸发。
但是,在这样的空气调节机中,控制室内侧热交换器和室内侧热交换器的制冷剂的流通的机构变得复杂。
这种具备除湿功能的空气调节机存在简化制冷剂回路的构成的技术问题。
第二十一组的第一观点所涉及的空气调节机包括制冷剂A、和具有压缩制冷剂的压缩机、使制冷剂在蒸发区域蒸发的第一热交换器、将制冷剂减压的减压部、和使制冷剂冷凝的第二热交换器的制冷剂回路,并且以在第一运转与第二运转之间进行切换的方式构成,在第一运转中,将在以第一热交换器整体为蒸发区域的第一热交换器中进行热交换后的空气向室内吹出,在第二运转中,将在仅以第一热交换器的一部分为蒸发区域的第一热交换器中进行热交换后的空气向室内吹出。
该空气调节机具有能够使制冷剂在蒸发区域蒸发进行除湿、并且经过简化的制冷剂回路。
第二十一组的第二观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第一观点的空气调节机,其中,第一热交换器为辅助热交换器,在辅助热交换器的下风口具有主热交换器,以在第一运转与第二运转之间进行切换的方式构成,在第一运转中,将以辅助热交换器整体为蒸发区域在辅助热交换器和主热交换器中进行热交换后的空气向室内吹出,在第二运转中,将仅以第一热交换器的一部分为蒸发区域在辅助热交换器和主热交换器中进行热交换后的空气向室内吹出。
该空气调节机能够在制冷运转时抑制用于除湿运转的COP的劣化。
第二十一组的第三观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第一观点或第二观点的空气调节机,其中,在用于室内除湿的除湿运转模式时,以对应于负荷,从第一运转切换至第二运转的方式构成。
该空气调节机中,在选择除湿运转模式开始运转时负荷大的情况下,即使在第一运转中第一热交换器的温度也低,因而能够实现充分的除湿,所以,通过开始第一运转,能够以高效率同时进行除湿和制冷。然后,在室内的温度下降、负荷减小时,在第一运转中,蒸发温度升高无法进行除湿,因而在该时刻切换成第二运转。由此,能够抑制用于除湿运转的COP劣化的影响。
第二十一组的第四观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第三观点的空气调节机,其中,基于设定温度与第一热交换器发生热交换的室内空气的温度之差检测负荷。
第二十一组的第五观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第三观点或第四观点的空气调节机,其中,基于压缩机的频率检测负荷。
第二十一组的第六观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第一观点至第五观点中任一项所述的空气调节机,其中,在用于室内除湿的除湿运转模式中,在第一热交换器中的制冷剂的蒸发温度低于规定温度的情况下,以不从第一运转切换成第二运转而进行第一运转的方式构成。
该空气调节机中,在负荷下降至规定值以下时,由于蒸发温度低于规定值,所以即使不从第一运转切换至第二运转,也能够除湿。
第二十一组的第七观点所涉及的空气调节机为第二十一组的第一观点至第六观点中任一项所述的空气调节机,其中,在第二运转中,第一热交换器的一部分以外的部分是制冷剂达到蒸发温度以上的过热区域。
(22)第二十二组
关于使用低全球变暖潜能值的制冷剂实现高效率运转的制冷剂回路的构成,迄今为止尚未提出令人满意的方案。
第二十二组的第一观点所涉及的冷冻循环装置具有包括压缩机、热源侧热交换器、膨胀机构和利用侧热交换器的制冷剂回路。制冷剂回路中封入有制冷剂A。至少在规定的运转时,热源侧热交换器和利用侧热交换器的至少一方中的、制冷剂的流向和与制冷剂进行热交换的热介质的流向呈逆流。
在第二十二组的第一观点的冷冻循环装置中,使用含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的低全球变暖潜能值的制冷剂,能够实现有效利用热交换器的高效率的运转。
第二十二组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点的冷冻循环装置,其中,在将热源侧热交换器用作蒸发器的冷冻循环装置的运转时,热源侧热交换器中的、制冷剂的流向和与制冷剂进行热交换的热介质的流向呈逆流。
第二十二组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点或第二观点的冷冻循环装置,其中,在将热源侧热交换器用作冷凝器的冷冻循环装置的运转时,热源侧热交换器中的、制冷剂的流向和与制冷剂进行热交换的热介质的流向呈逆流。
在此,即使在使用因温度滑移的影响难以在冷凝器的出口侧形成制冷剂与热介质的温度差的制冷剂的情况下,也比较容易确保从冷凝器的入口至出口的温度差,能够实现高效率的冷冻循环装置的运转。
第二十二组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点至第三观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,在将利用侧热交换器用作蒸发器的冷冻循环装置的运转时,利用侧热交换器中的、制冷剂的流向和与制冷剂进行热交换的热介质的流向呈逆流。
第二十二组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点至第四观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,在将利用侧热交换器用作冷凝器的冷冻循环装置的运转时,利用侧热交换器中的、制冷剂的流向和与制冷剂进行热交换的热介质的流向呈逆流。
第二十二组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点至第五观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,热介质为空气。
第二十二组的第七观点所涉及的冷冻循环装置为第二十二组的第一观点至第五观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,热介质为液体。
(23)第二十三组
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂作为GWP足够小的制冷剂的冷冻循环装置中,为了抑制压力损失,液体侧制冷剂连络配管或气体侧制冷剂连络配管的管外径增大,这会导致成本升高。
本发明的内容是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在使用至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的情况下,能够抑制成本升高的冷冻循环装置。
第二十三组的第一观点所涉及的冷冻循环装置为具有压缩机、热源侧热交换器、减压部、液体侧制冷剂连络配管、利用侧热交换器、气体侧制冷剂连络配管连接而成的制冷剂回路的冷冻循环装置,使用制冷剂A,液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管为铝或铝合金制。
在该冷冻循环装置中,在使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂时,即使在为了抑制压力损失而增大液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管的直径的情况下,通过使用铝或铝合金制的管,也能够抑制成本升高。
第二十三组的第二观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第一观点的冷冻循环装置,其中,液体侧制冷剂连络配管的壁厚在额定制冷能力与上述冷冻循环装置相同的冷冻循环装置中所使用的铜或铜合金制的液体侧制冷剂连络配管的壁厚以上。并且,气体侧制冷剂连络配管的壁厚在额定制冷能力与上述冷冻循环装置相同的冷冻循环装置中所使用的铜或铜合金制的气体侧制冷剂连络配管的壁厚以上。
第二十三组的第三观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第一观点的冷冻循环装置,其中,液体侧制冷剂连络配管的外径在额定制冷能力与上述冷冻循环装置相同的冷冻循环装置中所使用的铜或铜合金制的液体侧制冷剂连络配管的外径以上。并且,气体侧制冷剂连络配管的外径在额定制冷能力与上述冷冻循环装置相同的冷冻循环装置中所使用的铜或铜合金制的气体侧制冷剂连络配管的外径以上。
第二十三组的第四观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第三观点的冷冻循环装置,其中,液体侧制冷剂连络配管外径和额定制冷能力与上述冷冻循环装置相同的冷冻循环装置中所使用的铜或铜合金制的液体侧制冷剂连络配管的外径相等。
第二十三组的第五观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第三观点的冷冻循环装置,其中,液体侧制冷剂连络配管的外径的范围为6.4mm~12.7mm。另外,气体侧制冷剂连络配管的外径的范围为12.7mm~25.4mm。
第二十三组的第六观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第五观点所涉及的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为8.5kW以上10.0kW以下,并且上述气体侧制冷剂连络配管的外径为19.1mm。
第二十三组的第七观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第五观点的冷冻循环装置,其中,冷冻循环装置的额定制冷能力为25.0kW以上28kW以下,并且上述气体侧制冷剂连络配管的外径为25.4mm。
第二十三组的第八观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第一观点的冷冻循环装置,为以下任一种情况:
冷冻循环装置的额定制冷能力为25.0kW以上、并且上述气体侧制冷剂连络配管的外径为25.4mm,
冷冻循环装置的额定制冷能力为19.0kW以上且小于25.0kW、并且上述气体侧制冷剂连络配管的外径为22.2mm,
冷冻循环装置的额定制冷能力为8.5kW以上19.0kW以下、并且气体侧制冷剂连络配管的外径为19.1mm,
冷冻循环装置的额定制冷能力为5.0kW以上且小于8.5kW、并且上述气体侧制冷剂连络配管的外径为15.9mm,或者
冷冻循环装置的额定制冷能力小于5.0kW、并且气体侧制冷剂连络配管的外径为12.7mm。
第二十三组的第九观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第一观点的冷冻循环装置,为以下任一种情况:
冷冻循环装置的额定制冷能力为19.0kW以上、并且上述液体侧制冷剂连络配管的外径为12.7mm,
冷冻循环装置的额定制冷能力为5.0kW以上且小于19.0kW、并且液体侧制冷剂连络配管的外径为9.5mm,或者
冷冻循环装置的额定制冷能力小于5.0kW、并且液体侧制冷剂连络配管的外径为6.4mm。
第二十三组的第十观点所涉及的冷冻循环装置为第二十三组的第一观点至第九观点中任一项所述的冷冻循环装置,其中,液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管所使用的材料为日本工业标准“JIS H 4080”所规定的A3003TD、A3003TDS-O、A3005TDS-O和A6063TDS-T84的任一种。
(24)第二十四组
在使用低全球变暖潜能值的制冷剂的冷冻循环中,关于如何实现电力负荷的均衡化,迄今为止尚未提出令人满意的方案。
第二十四组的第一观点所涉及的蓄热装置具有蓄热槽和蓄热用热交换器。蓄热槽中贮存有蓄热介质。蓄热用热交换器浸渍在蓄热槽的蓄热介质中。蓄热用热交换器与制冷剂供给装置连接。蓄热用热交换器利用由制冷剂供给装置供给的制冷剂A将蓄热介质冷却。
在第二十四组的第一观点的蓄热装置中,使用由制冷剂供给装置供给的含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的低全球变暖潜能值的制冷剂将蓄热介质冷却,在蓄热槽蓄积冷热,因此,能够有助于电力负荷的均衡化。
(25)第二十五组
作为现有的冷冻装置,例如存在具有高温侧(一次侧)的冷冻循环和低温侧(二次侧)的冷冻循环的装置。例如,存在作为高温侧的冷冻循环的制冷剂使用HFC制冷剂(R410A、R32等)、HFO制冷剂等、且作为低温侧的冷冻循环的制冷剂使用二氧化碳制冷剂的二元冷冻装置。在二元冷冻装置等组合了2个循环的冷冻装置中,需要更高效的运转。
第二十五组的第一观点所涉及的冷冻装置具有第一循环和第二循环。第一循环中连接有第一压缩机、第一放热器、第一膨胀机构和第一吸热器。第一制冷剂在第一循环中循环。第二循环中连接有第二放热器和第二吸热器。第二制冷剂在第二循环中循环。第一吸热器和第二放热器是热交换器。该热交换器使第一吸热器中流通的第一制冷剂与第二放热器中流通的第二制冷剂之间进行热交换。第一制冷剂和第二制冷剂的至少一方为制冷剂A。
在此,通过采用上述的混合制冷剂,能够提高热交换器中的热交换效率。
第二十五组的第二观点所涉及的冷冻装置具有第一循环和第二循环。第一循环中连接有第一压缩机、第一放热器、第一膨胀机构和第一吸热器。第一制冷剂在第一循环中循环。第二循环中连接有第二放热器和第二吸热器。第二制冷剂在第二循环中循环。第一放热器和第二吸热器是热交换器。该热交换器使第一放热器中流通的第一制冷剂与第二吸热器中流通的第二制冷剂之间进行热交换。第一制冷剂和第二制冷剂的至少一方为制冷剂A。
在此,通过采用上述的混合制冷剂,能够提高热交换器中的热交换效率。
第二十五组的第三观点所涉及的冷冻装置为第二十五组的第一观点所涉及的冷冻装置,其中,第二循环是进一步连接有第二压缩机和第二膨胀机构的循环。在第一循环的第一放热器中流通的第一制冷剂向外部空气放热。第一制冷剂是上述的混合制冷剂。第二制冷剂是二氧化碳。
第二十五组的第四观点所涉及的冷冻装置为第二十五组的第一观点所涉及的冷冻装置,其中,第二循环是进一步连接有第二压缩机和第二膨胀机构的循环。在第一循环的第一放热器中流通的第一制冷剂向外部空气放热。第一制冷剂是上述的混合制冷剂。第二制冷剂是上述的混合制冷剂。
第二十五组的第五观点所涉及的冷冻装置为第二十五组的第一观点所涉及的冷冻装置,其中,第二循环是进一步连接有第二压缩机和第二膨胀机构的循环。在第一循环的第一放热器中流通的第一制冷剂向外部空气放热。第一制冷剂是R32。第二制冷剂是上述的混合制冷剂。
第二十五组的第六观点所涉及的冷冻装置为第二十五组的第一观点所涉及的冷冻装置,其中,在第一循环的第一放热器中流通的第一制冷剂向外部空气放热。第一制冷剂是上述的混合制冷剂。第二制冷剂是液体介质。
第二十五组的第七观点所涉及的冷冻装置为第二十五组的第二观点所涉及的冷冻装置,其中,第二循环是进一步连接有第二压缩机和第二膨胀机构的循环。在第一循环的第一吸热器中流通的第一制冷剂从外部空气获取热量。第一制冷剂是上述的混合制冷剂。第二制冷剂是规定温度时的饱和压力比混合制冷剂低的制冷剂。
(26)使用上述制冷剂的各组技术的特征
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第一组技术,能够使冷冻循环装置内的润滑性良好。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二组技术,能够使进行冷冻循环时的润滑性良好。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第三组技术,能够进行冷冻循环。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第四组技术,即使在制冷剂泄漏时也不易到达电气组件单元。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第五组技术,能够提高冷冻循环的运转效率。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第六组技术,能够抑制连络配管的损伤。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第七组技术,即便该制冷剂发生了泄漏,也能够抑制电热装置中起火。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第八组技术,能够进行冷冻循环。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第九组技术,能够将能力的下降抑制在较小程度。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十组技术,能够与空调负荷相应地改变压缩机的电动机转速,因而能够实现压缩机的高效率化。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十一组技术,能够使能效良好。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十二组技术,通过采用感应电动机作为压缩机的电动机,能够以较低成本实现高输出化。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十三组技术,能够与空调负荷相应地改变压缩该制冷剂的压缩机的电动机转速,因而能够实现高全年能源消耗效率[AnnualPerformance Factor(APF)]。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十四组技术,能够提供考虑了环境保护的空调机。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十五组技术,能够有效地制造温水。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十六组技术,能够削减热交换器的材料费用。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十七组技术,能够削减空气调节装置中填充的制冷剂量。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十八组技术,能够提高热源侧热交换器的热交换的能力。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第十九组技术,能够将控制回路冷却。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十组技术,能够适当地进行再热除湿运转。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十一组技术,能够使制冷剂在蒸发区域蒸发而进行除湿,并且能够简化制冷剂回路的构成。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十二组技术,能够实现高效率的运转。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十三组技术,即使在为了抑制压力损失而增大液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管的直径的情况下,通过使用铝或铝合金制的管,也能够抑制成本的升高。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十四组技术,能够在蓄热槽贮存冷热。
根据使用GWP足够小的上述任一种制冷剂的第二十五组技术,能够提高热交换的效率。
(2)冷冻机油
作为第二组技术的冷冻机油通过与制冷剂组合物共存而进行冷冻循环,能够提高冷冻循环装置内的润滑性,还能够发挥有效的循环性能。
作为冷冻机油,可以举出例如含氧系合成油(酯系冷冻机油、醚系冷冻机油等)、烃系冷冻机油等。其中,从与制冷剂或制冷剂组合物的相容性的观点出发,优选酯系冷冻机油、醚系冷冻机油。作为冷冻机油,可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
从抑制润滑性和压缩机的密闭性的降低、在低温条件下充分确保与制冷剂的相容性、抑制压缩机的润滑不良、使蒸发器的热交换效率良好的至少任一观点出发,冷冻机油优选40℃时的运动粘度为1mm2/s以上750mm2/s以下,更优选为1mm2/s以上400mm2/s以下。其中,作为冷冻机油的100℃时的运动粘度,例如可以为1mm2/s以上100mm2/s以下,更优选为1mm2/s以上50mm2/s以下。
冷冻机油的苯胺点优选为-100℃以上0℃以下。在此,“苯胺点”是例如表示烃系溶剂等的溶解性的数值,表示将试样(在此为冷冻机油)与等容积的苯胺混合并冷却时变得彼此不互溶并开始看到浑浊时的温度(JIS K 2256中规定)。其中,这些值是制冷剂不溶解状态下的冷冻机油自身的值。通过使用这样的苯胺点的冷冻机油,例如,即使在构成树脂制功能部件的各轴承及电动机的绝缘材料与冷冻机油接触的位置使用的情况下,也能够提高冷冻机油对这些树脂制功能部件的适应性。具体而言,在苯胺点过低时,冷冻机油容易浸透轴承和绝缘材料,轴承等容易溶胀。另一方面,苯胺点过高时,冷冻机油难以浸透轴承和绝缘材料,轴承等容易收缩。因此,通过使用苯胺点为上述的规定范围(-100℃以上0℃以下)的冷冻机油,能够防止轴承或绝缘材料的溶胀/收缩变形。在此,一旦各轴承发生溶胀变形,就无法将滑动部的间隙(间隔)维持在期望的长度。其结果,可能导致滑动阻力增大。一旦各轴承发生收缩变形,轴承的硬度就会升高,可能因压缩机振动而导致轴承破损。也就是说,一旦各轴承发生收缩变形,就可能导致滑动部的刚性下降。另外,一旦电动机的绝缘材料(绝缘包覆材料或绝缘膜等)发生溶胀变形,就会导致该绝缘材料的绝缘性降低。一旦绝缘材料发生收缩变形,与上述的轴承的情况同样,绝缘材料有可能破损,在该情况下,绝缘性也会降低。与此相对,通过如上所述使用苯胺点在规定范围内的冷冻机油,能够抑制轴承和绝缘材料的溶胀/收缩变形,因此能够避免这样的不良情况。
冷冻机油与制冷剂组合物混合而作为冷冻机用工作流体使用。冷冻机油相对于冷冻机用工作流体总量的配合比例优选为5质量%以上60质量%以下,更优选为10质量%以上50质量%以下。
(2-1)含氧系合成油
作为含氧系合成油的酯系冷冻机油和醚系冷冻机油主要具有碳原子和氧原子而构成。在酯系冷冻机油或醚系冷冻机油中,在该碳原子与氧原子的比率(碳/氧摩尔比)过小时,吸湿性增高;而在该比率过大时,与制冷剂的相容性降低,因此该比率优选以摩尔比计为2以上7.5以下。
(2-1-1)酯系冷冻机油
作为酯系冷冻机油,从化学稳定性的观点出发,可以举出二元酸与一元醇的二元酸酯油、多元醇与脂肪酸的多元醇酯油、或多元醇与多元酸和一元醇(或脂肪酸)的复合酯油、多元醇碳酸酯油等作为基油成分。
(二元酸酯油)
作为二元酸酯油,优选为草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等二元酸,特别是碳原子数为5~10的二元酸(戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等)与具有直链或支链烷基的碳原子数为1~15的一元醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇等)的酯。作为该二元酸酯油,具体可以举出戊二酸双十三烷基酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异癸酯、己二酸双十三烷基酯、癸二酸二(3-乙基己基)酯等。
(多元醇酯油)
多元醇酯油是由多元醇和脂肪酸(羧酸)合成的酯,碳/氧摩尔比为2以上7.5以下,优选为3.2以上5.8以下。
作为构成多元醇酯油的多元醇,可以举出二醇(乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇等)、具有3~20个羟基的多元醇(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、二-(三羟甲基丙烷)、三-(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、二-(季戊四醇)、三-(季戊四醇)、甘油、聚甘油(甘油的二聚体~三聚体)、1,3,5-戊三醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、山梨糖醇甘油缩合物、阿东糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇等多元醇、木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗糖、棉子糖、龙胆三糖、松三糖等糖类、以及它们的部分醚化物等),作为构成酯的多元醇,可以为上述的1种,也可以包含2种以上。
作为构成多元醇酯的脂肪酸,碳原子数没有特别限制,通常使用碳原子数为1~24的脂肪酸。优选直链的脂肪酸、具有支链的脂肪酸。作为直链的脂肪酸,可以举出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等,与羧基键合的烃基既可以全部为饱和烃,也可以具有不饱和烃。另外,作为具有支链的脂肪酸,可以举出2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2,3-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、3,3-二甲基戊酸、3,4-二甲基戊酸、4,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、2,2,3-三甲基丁酸、2,3,3-三甲基丁酸、2-乙基-2-甲基丁酸、2-乙基-3-甲基丁酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、4-乙基己酸、2,2-二甲基己酸、2,3-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、2,5-二甲基己酸、3,3-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、3,5-二甲基己酸、4,4-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、5,5-二甲基己酸、2-丙基戊酸、2-甲基辛酸、3-甲基辛酸、4-甲基辛酸、5-甲基辛酸、6-甲基辛酸、7-甲基辛酸、2,2-二甲基庚酸、2,3-二甲基庚酸、2,4-二甲基庚酸、2,5-二甲基庚酸、2,6-二甲基庚酸、3,3-二甲基庚酸、3,4-二甲基庚酸、3,5-二甲基庚酸、3,6-二甲基庚酸、4,4-二甲基庚酸、4,5-二甲基庚酸、4,6-二甲基庚酸、5,5-二甲基庚酸、5,6-二甲基庚酸、6,6-二甲基庚酸、2-甲基-2-乙基己酸、2-甲基-3-乙基己酸、2-甲基-4-乙基己酸、3-甲基-2-乙基己酸、3-甲基-3-乙基己酸、3-甲基-4-乙基己酸、4-甲基-2-乙基己酸、4-甲基-3-乙基己酸、4-甲基-4-乙基己酸、5-甲基-2-乙基己酸、5-甲基-3-乙基己酸、5-甲基-4-乙基己酸、2-乙基庚酸、3-甲基辛酸、3,5,5-三甲基己酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2-二异丙基丙酸等。脂肪酸可以是与选自它们中的1种或2种以上的脂肪酸的酯。
构成酯的多元醇可以为1种,也可以为2种以上的混合物。另外,构成酯的脂肪酸既可以是单一成分,也可以是与2种以上的脂肪酸的酯。脂肪酸既可以分别为1种,也可以为2种以上的混合物。另外,多元醇酯油也可以具有游离羟基。
作为具体的多元醇酯油,更优选为新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、二-(三羟甲基丙烷)、三-(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、二-(季戊四醇)、三-(季戊四醇)等受阻醇的酯,进一步优选为新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷和季戊四醇、二-(季戊四醇)的酯,优选为新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二-(季戊四醇)等与碳原子数为2~20的脂肪酸的酯。
在构成这样的多元醇脂肪酸酯的脂肪酸中,脂肪酸可以仅为具有直链烷基的脂肪酸,也可以选自具有支链结构的脂肪酸。还可以为直链脂肪酸与支链脂肪酸的混合酯。进一步,构成酯的脂肪酸还可以使用选自上述脂肪酸中的2种以上。
作为具体的例子,在直链脂肪酸与支链脂肪酸的混合酯的情况下,具有直链的碳原子数为4~6的脂肪酸与具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸的摩尔比为15∶85~90∶10、优选为15∶85~85∶15、更优选为20∶80~80∶20、进一步优选为25∶75~75∶25、最优选为30∶70~70∶30。另外,具有直链的碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸的合计在构成多元醇脂肪酸酯的脂肪酸的总量中所占的比例优选为20摩尔%以上。关于脂肪酸组成,优选兼顾与制冷剂的充分的相容性和作为冷冻机油所需的粘度。其中,此处所说的脂肪酸的比例是指以构成冷冻机油中所含的多元醇脂肪酸酯的脂肪酸总量为基准的值。
其中,作为这样的冷冻机油,优选含有如下的酯(以下称为“多元醇脂肪酸酯(A)”):脂肪酸中的碳原子数为4~6的脂肪酸与碳原子数为7~9的支链脂肪酸的摩尔比为15∶85~90∶10,碳原子数为4~6的脂肪酸含有2-甲基丙酸,碳原子数为4~6的脂肪酸和碳原子数为7~9的支链脂肪酸的合计在构成上述酯的脂肪酸的总量中所占的比例为20摩尔%以上。
多元醇脂肪酸酯(A)包括:多元醇的所有羟基被酯化的完全酯、多元醇的羟基的一部分未酯化而残留的部分酯、以及完全酯与部分酯的混合物,多元醇脂肪酸酯(A)的羟值优选为10mgKOH/g以下,更优选为5mgKOH/g以下,最优选为3mgKOH/g以下。
在构成多元醇脂肪酸酯(A)的脂肪酸中,碳原子数为4~6的脂肪酸与具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸的摩尔比为15∶85~90∶10、优选为15∶85~85∶15、更优选为20∶80~80∶20、进一步优选为25∶75~75∶25、最优选为30∶70~70∶30。另外,碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸的合计在构成多元醇脂肪酸酯(A)的脂肪酸的总量中所占的比例为20摩尔%以上。在不满足有关脂肪酸组成的上述条件的情况下,在制冷剂组合物中含有二氟甲烷时,难以以高水准兼顾与该二氟甲烷的充分的相容性和作为冷冻机油所需的粘度。其中,脂肪酸的比例是指以构成冷冻机油所含的多元醇脂肪酸酯的脂肪酸总量为基准的值。
作为上述碳原子数为4~6的脂肪酸,具体而言,可以举出例如丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、己酸等。其中,优选为2-甲基丙酸这样的在烷基骨架上具有支链的脂肪酸。
作为上述具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸,具体而言,可以举出例如2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2,3-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、3,3-二甲基戊酸、3,4-二甲基戊酸、4,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、1,1,2-三甲基丁酸、1,2,2-三甲基丁酸、1-乙基-1-甲基丁酸、1-乙基-2-甲基丁酸、辛酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、3,5-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、2,2-二甲基己酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2-丙基庚酸、壬酸、2,2-二甲基庚酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-甲基辛酸、3,5,5-三甲基己酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2-二异丙基丙酸等。
对于多元醇脂肪酸酯(A)而言,只要碳原子数为4~6的脂肪酸与具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸的摩尔比为15∶85~90∶10、并且碳原子数为4~6的脂肪酸含有2-甲基丙酸,就还可以含有除碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸以外的脂肪酸作为构成酸成分。
作为上述的除碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸以外的脂肪酸,具体而言,可以举出:乙酸、丙酸等碳原子数为2~3的脂肪酸;庚酸、辛酸、壬酸等碳原子数为7~9的直链脂肪酸;癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、油酸等碳原子数为10~20的脂肪酸等。
在将上述碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸、与除这些脂肪酸以外的脂肪酸组合使用的情况下,优选碳原子数为4~6的脂肪酸和碳原子数为7~9的支链脂肪酸的合计在构成多元醇脂肪酸酯(A)的脂肪酸的总量中所占的比例为20摩尔%以上,更优选为25摩尔%以上,进一步优选为30摩尔%以上。通过该比例为20摩尔%以上,在制冷剂组合物中含有二氟甲烷时与该二氟甲烷的相容性充分。
多元醇脂肪酸酯(A)中,从兼顾确保必要粘度和制冷剂组合物中含有二氟甲烷时与该二氟甲烷的相容性方面考虑,特别优选酸构成成分仅由2-甲基丙酸和3,5,5-三甲基己酸构成。
上述多元醇脂肪酸酯可以是2种以上分子结构不同的酯的混合物,在这种情况下,无需每个分子均满足上述条件,只要作为构成冷冻机油中所含的季戊四醇脂肪酸酯的脂肪酸整体满足上述条件即可。
如上所述,多元醇脂肪酸酯(A)中,作为构成酯的酸成分,将碳原子数为4~6的脂肪酸和具有支链的碳原子数为7~9的脂肪酸作为必须成分,根据需要含有其他的脂肪酸。即,多元醇脂肪酸酯(A)可以仅将2种脂肪酸作为酸构成成分,也可以将3种以上的结构不同的脂肪酸作为酸构成成分,优选该多元醇脂肪酸酯中作为酸构成成分仅含有与羰基碳相邻的碳原子(α位碳原子)非季碳的脂肪酸。在构成多元醇脂肪酸酯的脂肪酸中含有α位碳原子为季碳的脂肪酸的情况下,具有在制冷剂组合物中含有二氟甲烷时在存在该二氟甲烷条件下润滑性变得不充分的倾向。
另外,作为构成本实施方式所涉及的多元醇酯的多元醇,优选使用具有2~6个羟基的多元醇。
作为二元醇(二醇),具体而言,可以举出例如乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇等。另外,作为三元以上的醇,具体而言,可以举出例如三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、二-(三羟甲基丙烷)、三-(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、二-(季戊四醇)、三-(季戊四醇)、甘油、聚甘油(甘油的二聚体~三聚体)、1,3,5-戊三醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、山梨糖醇甘油缩合物、阿东糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇等多元醇、木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纤维二糖等糖类、以及它们的部分醚化物等。这些之中,从水解稳定性更优异的方面考虑,更优选新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、二-(三羟甲基丙烷)、三-(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、二-(季戊四醇)、三-(季戊四醇)等受阻醇的酯,进一步优选新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷和季戊四醇、二-(季戊四醇)的酯,进一步优选新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二-(季戊四醇)。从与制冷剂的相容性和水解稳定性特别优异的方面考虑,最优选与季戊四醇、二-(季戊四醇)或季戊四醇和二-(季戊四醇)的混合酯。
作为构成上述多元醇脂肪酸酯(A)的酸构成成分的优选例,可以举出以下的例子。
(i)选自丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸和己酸中的1种~13种与选自2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2,3-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、3,3-二甲基戊酸、3,4-二甲基戊酸、4,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸和2-乙基-3-甲基戊酸中的1种~13种的组合;
(ii)选自丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸和己酸中的1种~13种、与选自2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2,2-二甲基己酸、3,3-二甲基己酸、4,4-二甲基己酸、5,5-二甲基己酸、2,3-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、2,5-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、3,5-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、2,2,3-三甲基戊酸、2,3,3-三甲基戊酸、2,4,4-三甲基戊酸、3,4,4-三甲基戊酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、2-丙基戊酸、2-甲基-2-乙基戊酸、2-甲基-3-乙基戊酸和3-甲基-3-乙基戊酸中的1种~25种的组合;
(iii)选自丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸和己酸中的1种~13种、与选自2-甲基辛酸、3-甲基辛酸、4-甲基辛酸、5-甲基辛酸、6-甲基辛酸、7-甲基辛酸、8-甲基辛酸、2,2-二甲基庚酸、3,3-二甲基庚酸、4,4-二甲基庚酸、5,5-二甲基庚酸、6,6-二甲基庚酸、2,3-二甲基庚酸、2,4-二甲基庚酸、2,5-二甲基庚酸、2,6-二甲基庚酸、3,4-二甲基庚酸、3,5-二甲基庚酸、3,6-二甲基庚酸、4,5-二甲基庚酸、4,6-二甲基庚酸、2-乙基庚酸、3-乙基庚酸、4-乙基庚酸、5-乙基庚酸、2-丙基己酸、3-丙基己酸、2-丁基戊酸、2,2,3-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2,2,4-三甲基己酸、2,2,5-三甲基己酸、2,3,4-三甲基己酸、2,3,5-三甲基己酸、3,3,4-三甲基己酸、3,3,5-三甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸、4,4,5-三甲基己酸、4,5,5-三甲基己酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,3,4,4-四甲基戊酸、3,3,4,4-四甲基戊酸、2,2-二乙基戊酸、2,3-二乙基戊酸、3,3-二乙基戊酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、3-乙基-2,2,3-三甲基丁酸和2,2-二异丙基丙酸中的1种~50种的组合。
作为构成上述多元醇脂肪酸酯的酸构成成分的进一步优选的例子,可以举出以下的例子。
(i)2-甲基丙酸、与选自2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2,3-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、3,3-二甲基戊酸、3,4-二甲基戊酸、4,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸和2-乙基-3-甲基戊酸中的1种~13种的组合;
(ii)2-甲基丙酸、与选自2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2,2-二甲基己酸、3,3-二甲基己酸、4,4-二甲基己酸、5,5-二甲基己酸、2,3-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、2,5-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、3,5-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、2,2,3-三甲基戊酸、2,3,3-三甲基戊酸、2,4,4-三甲基戊酸、3,4,4-三甲基戊酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、2-丙基戊酸、2-甲基-2-乙基戊酸、2-甲基-3-乙基戊酸和3-甲基-3-乙基戊酸中的1种~25种的组合;
(iii)2-甲基丙酸、与选自2-甲基辛酸、3-甲基辛酸、4-甲基辛酸、5-甲基辛酸、6-甲基辛酸、7-甲基辛酸、8-甲基辛酸、2,2-二甲基庚酸、3,3-二甲基庚酸、4,4-二甲基庚酸、5,5-二甲基庚酸、6,6-二甲基庚酸、2,3-二甲基庚酸、2,4-二甲基庚酸、2,5-二甲基庚酸、2,6-二甲基庚酸、3,4-二甲基庚酸、3,5-二甲基庚酸、3,6-二甲基庚酸、4,5-二甲基庚酸、4,6-二甲基庚酸、2-乙基庚酸、3-乙基庚酸、4-乙基庚酸、5-乙基庚酸、2-丙基己酸、3-丙基己酸、2-丁基戊酸、2,2,3-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2,2,4-三甲基己酸、2,2,5-三甲基己酸、2,3,4-三甲基己酸、2,3,5-三甲基己酸、3,3,4-三甲基己酸、3,3,5-三甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸、4,4,5-三甲基己酸、4,5,5-三甲基己酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,3,4,4-四甲基戊酸、3,3,4,4-四甲基戊酸、2,2-二乙基戊酸、2,3-二乙基戊酸、3,3-二乙基戊酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、3-乙基-2,2,3-三甲基丁酸和2,2-二异丙基丙酸中的1种~50种的组合。
关于上述多元醇脂肪酸酯(A)的含量,以冷冻机油总量为基准为50质量%以上,优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为75质量%以上。本实施方式所涉及的冷冻机油可以含有如后所述的除多元醇脂肪酸酯(A)以外的润滑油基油或添加剂,但在多元醇脂肪酸酯(A)小于50质量%时,无法以高水准兼顾必要的粘度和相容性。
在本实施方式所涉及的冷冻机油中,多元醇脂肪酸酯(A)主要被用作基油。作为本实施方式所涉及的冷冻机油的基油,可以单独仅使用多元醇脂肪酸酯(A)(即多元醇脂肪酸酯(A)的含量为100质量%),但除此之外,还可以以不损害其优异性能的程度进一步含有除多元醇脂肪酸酯(A)以外的基油。作为除多元醇脂肪酸酯(A)以外的基油,可以举出矿物油、烯烃聚合物、烷基二苯基烷烃、烷基萘、烷基苯等烃系油;除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯、复合酯、脂环式二羧酸酯等酯、聚二醇、聚乙烯基醚、酮、聚苯醚、有机硅、聚硅氧烷、全氟醚等含有氧的合成油(以下有时称为“其他的含氧合成油”)等。
作为含有氧的合成油,上述之中,优选除多元醇脂肪酸酯(A)以外的酯、聚二醇、聚乙烯基醚,特别优选除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯。作为除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯,可以举出新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇与脂肪酸的酯,特别优选新戊二醇与脂肪酸的酯、季戊四醇与脂肪酸的酯以及二季戊四醇与脂肪酸的酯。
作为新戊二醇酯,优选新戊二醇与碳原子数为5~9的脂肪酸的酯。作为这样的新戊二醇酯,具体而言,可以举出例如新戊二醇二(3,5,5-三甲基己酸)酯、新戊二醇二(2-乙基己酸)酯、新戊二醇二(2-甲基己酸)酯、新戊二醇二(2-乙基戊酸)酯、新戊二醇与2-甲基己酸·2-乙基戊酸的酯、新戊二醇与3-甲基己酸·5-甲基己酸的酯、新戊二醇与2-甲基己酸·2-乙基己酸的酯、新戊二醇与3,5-二甲基己酸·4,5-二甲基己酸·3,4-二甲基己酸的酯、新戊二醇二戊酸酯、新戊二醇二(2-乙基丁酸)酯、新戊二醇二(2-甲基戊酸)酯、新戊二醇二(2-甲基丁酸)酯、新戊二醇二(3-甲基丁酸)酯等。
作为季戊四醇酯,优选季戊四醇与碳原子数为5~9的脂肪酸的酯。作为这样的季戊四醇酯,具体而言,可以举出季戊四醇与选自戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、己酸、2-甲基戊酸、2-乙基丁酸、2-乙基戊酸、2-甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸和2-乙基己酸中的1种以上的脂肪酸的酯。
作为二季戊四醇酯,优选二季戊四醇与碳原子数为5~9的脂肪酸的酯。作为这样的二季戊四醇酯,具体而言,可以举出二季戊四醇与选自戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、己酸、2-甲基戊酸、2-乙基丁酸、2-乙基戊酸、2-甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸和2-乙基己酸中的1种以上的脂肪酸的酯。
在本实施方式所涉及的冷冻机油含有除多元醇脂肪酸酯(A)以外的含氧合成油的情况下,关于除多元醇脂肪酸酯(A)以外的含氧合成油的含量,只要不损害本实施方式所涉及的冷冻机油的优异的润滑性和相容性,就没有特别限制,在配合除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯的情况下,以冷冻机油总量为基准,优选小于50质量%,更优选为45质量%以下,进一步优选为40质量%以下,更进一步优选为35质量%以下,更进一步优选为30质量%以下,最优选为25质量%以下;在配合除多元醇酯以外的含氧合成油的情况下,以冷冻机油总量为基准,优选小于50质量%,更优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下。除季戊四醇脂肪酸酯以外的多元醇酯或其他的含氧合成油的配合量过多时,无法充分获得上述效果。
其中,除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯可以是多元醇的羟基的一部分未被酯化而保持羟基残留的部分酯,也可以是所有的羟基被酯化的完全酯,另外,还可以是部分酯与完全酯的混合物,优选羟值为10mgKOH/g以下,更优选为5mgKOH/g以下,最优选为3mgKOH/g以下。
本实施方式所涉及的冷冻机和冷冻机用工作流体含有除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯的情况下,作为该多元醇酯,可以含有由1种单一结构的多元醇酯构成的多元醇酯,另外也可以含有结构不同的2种以上的多元醇酯的混合物。
另外,除多元醇脂肪酸酯(A)以外的多元醇酯可以是1种脂肪酸与1种多元醇的酯、2种以上的脂肪酸与1种多元醇的酯、1种脂肪酸与2种以上的多元醇的酯、2种以上的脂肪酸与2种以上的多元醇的酯中的任一种。
本实施方式所涉及的冷冻机油可以仅由多元醇脂肪酸酯(A)构成,另外,也可以由多元醇脂肪酸酯(A)和其他的基油构成,还可以进一步含有后述的各种添加剂。另外,在本实施方式所涉及的冷冻机用工作流体中,可以进一步含有各种添加剂。其中,在以下的说明中,关于添加剂的含量,以冷冻机油总量为基准表示,优选选定冷冻机用工作流体中这些成分的含量,使其在以冷冻机油总量为基准时处于后述的优选范围内。
为了进一步改善本实施方式所涉及的冷冻机油和冷冻机用工作流体的耐磨耗性、耐负荷性,可以配合选自磷酸酯、酸性磷酸酯、硫代磷酸酯、酸性磷酸酯的胺盐、氯化磷酸酯和亚磷酸酯中的至少一种磷化合物。这些磷化合物为磷酸或亚磷酸与烷醇、聚醚型醇的酯或其衍生物。
具体而言,作为磷酸酯,可以列举例如磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三庚酯、磷酸三辛酯、磷酸三壬酯、磷酸三癸酯、磷酸三(十一烷基)酯、磷酸三(十二烷基)酯、磷酸三(十三烷基)酯、磷酸三(十四烷基)酯、磷酸三(十五烷基)酯、磷酸三(十六烷基)酯、磷酸三(十七烷基)酯、磷酸三(十八烷基)酯、磷酸三油醇酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸二甲苯基二苯酯等。
作为酸性磷酸酯,可以举出单丁基酸式磷酸酯、单戊基酸式磷酸酯、单己基酸式磷酸酯、单庚基酸式磷酸酯、单辛基酸式磷酸酯、单壬基酸式磷酸酯、单癸基酸式磷酸酯、单十一烷基酸式磷酸酯、单十二烷基酸式磷酸酯、单十三烷基酸式磷酸酯、单十四烷基酸式磷酸酯、单十五烷基酸式磷酸酯、单十六烷基酸式磷酸酯、单十七烷基酸式磷酸酯、单十八烷基酸式磷酸酯、单油醇酸式磷酸酯、二丁基酸式磷酸酯、二戊基酸式磷酸酯、二己基酸式磷酸酯、二庚基酸式磷酸酯、二辛基酸式磷酸酯、二壬基酸式磷酸酯、二癸基酸式磷酸酯、二(十一烷基)酸式磷酸酯、二(十二烷基)酸式磷酸酯、二(十三烷基)酸式磷酸酯、二(十四烷基)酸式磷酸酯、二(十五烷基)酸式磷酸酯、二(十六烷基)酸式磷酸酯、二(十七烷基)酸式磷酸酯、二(十八烷基)酸式磷酸酯、二油醇酸式磷酸酯等。
作为硫代磷酸酯,可以举出硫代磷酸三丁酯、硫代磷酸三戊酯、硫代磷酸三己酯、硫代磷酸三庚酯、硫代磷酸三辛酯、硫代磷酸三壬酯、硫代磷酸三癸酯、硫代磷酸三(十一烷基)酯、硫代磷酸三(十二烷基)酯、硫代磷酸三(十三烷基)酯、硫代磷酸三(十四烷基)酯、硫代磷酸三(十五烷基)酯、硫代磷酸三(十六烷基)酯、硫代磷酸三(十七烷基)酯、硫代磷酸三(十八烷基)酯、硫代磷酸三油醇酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三甲苯酯、硫代磷酸三(二甲苯基)酯、硫代磷酸甲苯基二苯酯、硫代磷酸二甲苯基二苯酯等。
作为酸性磷酸酯的胺盐,可以举出酸性磷酸酯与碳原子数为1~24、优选5~18的直链或支链烷基的伯氨、仲胺、叔胺的胺盐。
作为构成酸性磷酸酯的胺盐的胺,可以举出与直链或支链的甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、油胺、二十四烷基胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、二(十一烷基)胺、二(十二烷基)胺、二(十三烷基)胺、二(十四烷基)胺、二(十五烷基)胺、二(十六烷基)胺、二(十七烷基)胺、二(十八烷基)胺、二油胺、二(二十四烷基)胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、三(十一烷基)胺、三(十二烷基)胺、三(十三烷基)胺、三(十四烷基)胺、三(十五烷基)胺、三(十六烷基)胺、三(十七烷基)胺、三(十八烷基)胺、三油胺、三(二十四烷基)胺等胺的盐。胺可以为单独的化合物,也可以是2种以上化合物的混合物。
作为氯化磷酸酯,可以举出三(二氯丙基)磷酸酯、三(氯乙基)磷酸酯、三(氯苯基)磷酸酯、聚氧化亚烷基双[二(氯烷基)]磷酸酯等。作为亚磷酸酯,可以举出亚磷酸二丁酯、亚磷酸二戊酯、亚磷酸二己酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二辛酯、亚磷酸二壬酯、亚磷酸二癸酯、亚磷酸二(十一烷基)酯、亚磷酸二(十二烷基)酯、亚磷酸二油醇酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸二甲苯酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三戊酯、亚磷酸三己酯、亚磷酸三庚酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三(十一烷基)酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三油醇酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲苯酯等。另外,也可以使用它们的混合物。
本实施方式所涉及的冷冻机油和冷冻机用工作流体含有上述磷化合物的情况下,磷化合物的含量没有特别限制,以冷冻机油总量为基准(以基油和全部配合添加剂的总量为基准),优选为0.01~5.0质量%,更优选为0.02~3.0质量%。其中,上述磷化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
另外,本实施方式所涉及的冷冻机油和冷冻机用工作流体中,为了进一步改善其热和化学稳定性,可以添加萜烯化合物。本发明中所说的“萜烯化合物”是指异戊二烯聚合而成的化合物以及它们的衍生物,优选使用异戊二烯的二聚体~八聚体。作为萜烯化合物,具体而言,可以举出香叶醇、橙花醇、沉香醇、柠檬醛(含香叶醛)、香茅醇、薄荷醇、柠檬烯、松油醇、香芹酮、紫罗兰酮、侧柏酮、樟脑(Camphor)、冰片等单萜;法呢烯、法呢醇、橙花叔醇、保幼激素、蛇麻烯、丁子香烯、榄香烯、杜松醇、杜松烯、羟基马桑毒素等倍半萜;香叶基香叶醇、植醇、松香酸、海松二烯、瑞香毒素、紫杉醇、海松酸等二萜;香叶基法呢烯等二倍半萜;角鲨烯、柠檬苦素、山茶皂甙元、藿烷、羊毛甾醇等三萜;类胡萝卜素等四萜等。
在这些萜烯化合物中,优选单萜、倍半萜、二萜,更优选倍半萜,特别优选α法呢烯(3,7,11-三甲基十二碳-1,3,6,10-四烯)和/或β法呢烯(7,11-二甲基-3-亚甲基十二碳-1,6,10-三烯)。在本发明中,萜烯化合物可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
本实施方式所涉及的冷冻机油中的萜烯化合物的含量没有特别限制,以冷冻机油总量为基准,优选为0.001~10质量%,更优选为0.01~5质量%,进一步优选为0.05~3质量%。萜烯化合物的含量小于0.001质量%时,存在热和化学稳定性的提高效果不充分的倾向;而在超过10质量%时,存在润滑性不充分的倾向。另外,优选选定本实施方式所涉及的冷冻机用工作流体中的萜烯化合物的含量,使其在以冷冻机油总量为基准的情况下成为上述的优选范围内。
另外,本实施方式所涉及的冷冻机油和冷冻机用工作流体中,为了进一步改善其热和化学稳定性,可以含有选自苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物、缩水甘油酯型环氧化合物、烯丙基环氧乙烷化合物、烷基环氧乙烷(Oxirane)化合物、脂环式环氧化合物、环氧化脂肪酸单酯和环氧化植物油中的至少一种环氧化合物。
作为苯基缩水甘油醚型环氧化合物,具体而言,可以例示苯基缩水甘油醚或烷基苯基缩水甘油醚。这里所说的烷基苯基缩水甘油醚,可以列举具有1~3个碳原子数为1~13的烷基的烷基苯基缩水甘油醚,其中,作为优选的例子,可以例示具有1个碳原子数4~10的烷基的烷基苯基缩水甘油醚,例如正丁基苯基缩水甘油醚、异丁基苯基缩水甘油醚、仲丁基苯基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、戊基苯基缩水甘油醚、己基苯基缩水甘油醚、庚基苯基缩水甘油醚、辛基苯基缩水甘油醚、壬基苯基缩水甘油醚、癸基苯基缩水甘油醚等。
作为烷基缩水甘油醚型环氧化合物,具体而言,可以例示癸基缩水甘油醚、十一烷基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、十三烷基酯缩水甘油醚、十四烷基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚亚烷基二醇单缩水甘油醚、聚亚烷基二醇二缩水甘油醚等。
作为缩水甘油酯型环氧化合物,具体而言,可以列举苯基缩水甘油酯、烷基缩水甘油酯、烯基缩水甘油酯等,作为优选的例子,可以例示缩水甘油基-2,2-二甲基辛酸酯、缩水甘油基苯甲酸酯、缩水甘油基丙烯酸酯、缩水甘油基甲基丙烯酸酯等。
作为烯丙基环氧乙烷化合物,具体而言,可以例示1,2-环氧基苯乙烯、烷基-1,2-环氧基苯乙烯等。
作为烷基环氧乙烷化合物,具体而言,可以例示1,2-环氧丁烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧己烷、1,2-环氧庚烷、1,2-环氧辛烷、1,2-环氧壬烷、1,2-环氧癸烷、1,2-环氧十一烷、1,2-环氧十二烷、1,2-环氧十三烷、1,2-环氧十四烷、1,2-环氧十五烷、1,2-环氧十六烷、1,2-环氧十七烷、1,1,2-环氧十八烷、2-环氧十九烷、1,2-环氧二十烷等。
作为脂环式环氧化合物,具体而言,可以例示1,2-环氧环己烷、1,2-环氧环戊烷、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、外-2,3-环氧降冰片烷、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、2-(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)-螺(1,3-二噁烷-5,3′-[7]氧杂二环[4.1.0]庚烷、4-(1′-甲基环氧乙基)-1,2-环氧-2-甲基环己烷、4-环氧乙基-1,2-环氧环己烷等。
作为环氧化脂肪酸单酯,具体而言,可以例示被环氧化的碳原子数为12~20的脂肪酸与碳原子数为1~8的醇或苯酚、烷基苯酚的酯等。特别优选使用环氧基硬脂酸的丁酯、己酯、苄酯、环己酯、甲氧基乙酯、辛酯、苯酯和丁苯酯。
作为环氧化植物油,具体而言,可以例示大豆油、亚麻籽油、棉籽油等植物油的环氧化合物等。
在这些环氧化合物中,优选苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物、缩水甘油酯型环氧化合物和脂环式环氧化合物。
本实施方式所涉及的冷冻机油和冷冻机用工作流体含有上述环氧化合物时,环氧化合物的含量没有特别限制,以冷冻机油总量为基准,优选为0.01~5.0质量%,更优选为0.1~3.0质量%。其中,上述环氧化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
其中,含有多元醇脂肪酸酯(A)的冷冻机油的40℃时的运动粘度优选为20~80mm2/s,更优选为25~75mm2/s,最优选为30~70mm2/s。此外,100℃时的运动粘度优选为2~20mm2/s,更优选为3~10mm2/s。在运动粘度为上述下限值以上时,容易确保作为冷冻机油所需的粘度;另一方面,在上述上限值以下时,能够充分地获得作为制冷剂组合物包含二氟甲烷时与该二氟甲烷的相容性。
另外,含有多元醇脂肪酸酯(A)的冷冻机油的体积电阻率没有特别限制,优选为1.0×1012Ω·cm以上,更优选为1.0×1013Ω·cm以上,最优选为1.0×1014Ω·cm以上。特别是在用于密闭型的冷冻机用途的情况下,存在需要高的电绝缘性的倾向。其中,体积电阻率是指依据JIS C 2101“电绝缘油试验方法”测得的25℃时的值。
另外,含有多元醇脂肪酸酯(A)的冷冻机油的水分含量没有特别限制,以冷冻机油总量为基准,优选为200ppm以下,更优选为100ppm以下,最优选为50ppm以下。特别是在用于密闭型的冷冻机用途的情况下,从冷冻机油的热和化学稳定性、以及对电绝缘性的影响的观点出发,要求水分含量少。
另外,含有多元醇脂肪酸酯(A)的冷冻机油的酸值没有特别限制,为了防止腐蚀冷冻机或配管所使用的金属,优选为0.1mgKOH/g以下,更优选为0.05mgKOH/g以下。其中,在本发明中,酸值是指依据JIS K 2501“石油产品和润滑油-中和值试验方法”测得的酸值。
另外,含有多元醇脂肪酸酯(A)的冷冻机油的灰分没有特别限制,为了提高冷冻机油的热和化学稳定性、抑制淤渣等的产生,优选为100ppm以下,更优选为50ppm以下。其中,灰分是指依据JIS K 2272“原油和石油产品的灰分以及硫酸灰分试验方法”测得的灰分的值。
(复合酯油)
复合酯油是指脂肪酸和二元酸与一元醇和多元醇的酯。作为脂肪酸、二元酸、一元醇、多元醇,可以使用与上述同样的物质。
作为脂肪酸,可以举出上述多元醇酯的脂肪酸中所示的脂肪酸。
作为二元酸,可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等。
作为多元醇,可以举出上述多元醇酯的多元醇所示的多元醇。复合酯是这些脂肪酸、二元酸、多元醇的酯,可以分别为单一成分,也可以为由多种成分构成的酯。
(多元醇碳酸酯油)
多元醇碳酸酯油是碳酸与多元醇的酯。
作为多元醇,可以举出与上述同样的二醇或多元醇。
另外,作为多元醇碳酸酯油,可以为环状碳酸亚烷基酯的开环聚合物。
(2-1-2)醚系冷冻机油
作为醚系冷冻机油,可以举出聚乙烯基醚油、聚氧化烯油等。
(聚乙烯基醚油)
作为聚乙烯基醚油,可以举出乙烯基醚单体的聚合物、乙烯基醚单体与具有烯属双键的烃单体的共聚物、具有烯属双键和聚氧化烯链的单体与乙烯基醚单体的共聚物等。
聚乙烯基醚油的碳/氧摩尔比优选为2以上7.5以下,更优选为2.5以上5.8以下。碳/氧摩尔比低于该范围时,吸湿性增高;高于该范围时,相容性降低。另外,聚乙烯基醚的重均分子量优选为200以上3000以下,更优选为500以上1500以下。
聚乙烯基醚油的倾点优选为-30℃以下。聚乙烯基醚油的20℃时的表面张力优选为0.02N/m以上0.04N/m以下。聚乙烯基醚油的15℃时的密度优选为0.8g/cm3以上1.8g/cm3以下。聚乙烯基醚油的温度30℃、相对湿度90%下的饱和水分量为2000ppm以上。
在冷冻机油中,可以含有聚乙烯基醚作为主成分。在制冷剂含有HFO-1234yf的情况下,作为冷冻机油的主成分的聚乙烯基醚相对于该HFO-1234yf具有相容性,冷冻机油的40℃时的运动粘度为400mm2/s以下时,HFO-1234yf以一定程度溶解在冷冻机油中。另外,在冷冻机油的倾点为-30℃以下的情况下,在制冷剂回路中即使在制冷剂组合物或冷冻机油成为低温的部位,也容易确保冷冻机油的流动性。另外,在冷冻机油的20℃时的表面张力为0.04N/m以下的情况下,从压缩机喷出的冷冻机油不易成为难以被制冷剂组合物推着流动的大的油滴。因此,从压缩机喷出的冷冻机油易溶解于HFO-1234yf而与HFO-1234yf一起返回到压缩机。
另外,在冷冻机油的40℃时的运动粘度为30mm2/s以上的情况下,能够抑制运动粘度过低而导致油膜强度变得不充分,容易确保润滑性能。另外,在冷冻机油的20℃时的表面张力为0.02N/m以上的情况下,在压缩机内的气体制冷剂中不易成为小的油滴,能够抑制冷冻机油从压缩机大量地被喷出。因此,容易充分确保压缩机中的冷冻机油的贮存量。
另外,在冷冻机油的饱和水分量在温度30℃/相对湿度90%下为2000ppm以上的情况下,能够使冷冻机油的吸湿性较高。由此,在制冷剂含有HFO-1234yf的情况下,能够利用冷冻机油以一定程度捕捉HFO-1234yf中的水分。HFO-1234yf具有容易因所含的水分的影响而发生变质/劣化的分子结构。因此,通过利用冷冻机油的吸湿效果,能够抑制这种劣化。
进一步,在能够与在制冷剂回路中流通的制冷剂接触的密封部或滑动部配置有规定的树脂制功能部件、且该树脂制功能部件由聚四氟乙烯、聚苯硫醚、酚醛树脂、聚酰胺树脂、氯丁二烯橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、含氟橡胶、氯醚橡胶中的任意种构成的情况下,考虑与该树脂制功能部件的适应性,优选将冷冻机油的苯胺点设定为其数值范围。通过如此设定苯胺点,例如构成树脂制功能部件的轴承与冷冻机油的适应性提高。具体而言,在苯胺点过小时,冷冻机油容易浸透轴承等,轴承等容易溶胀。而在苯胺点过大时,冷冻机油难以浸透轴承等,轴承等容易收缩。因此,通过使冷冻机油的苯胺点为规定的数值范围,能够防止轴承等的溶胀/收缩变形。在此,例如一旦在各轴承等发生溶胀/收缩变形时,就无法将滑动部的间隙(间隔)维持为期望的长度。其结果,可能导致滑动阻力的增大或滑动部的刚性降低。然而,通过如上述那样使冷冻机油的苯胺点为规定的数值范围,能够抑制轴承等的溶胀/收缩变形,因此能够避免这样的不良情况。
乙烯基醚单体可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。作为具有烯属双键的烃单体,可以举出乙烯、丙烯、各种丁烯、各种戊烯、各种己烯、各种庚烯、各种辛烯、二异丁烯、三异丁烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、各种烷基取代苯乙烯等。具有烯属双键的烃单体可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
聚乙烯基醚共聚物可以为嵌段共聚物或无规共聚物中的任一种。聚乙烯基醚油可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
优选使用的聚乙烯基醚油具有下述通式(1)所示的结构单元。
(式中,R1、R2和R3可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~8的烃基,R4表示碳原子数为1~10的二价烃基或碳原子数为2~20的二价醚键含氧烃基,R5表示碳原子数为1~20的烃基,m表示使上述聚乙烯基醚的m的平均值成为0~10的数,R1~R5在每个结构单元中可以相同也可以不同,在一个结构单元中m为2以上的情况下,多个R4O可以相同也可以不同。)
优选上述通式(1)中的R1、R2和R3中的至少1个为氢原子,特别优选全部为氢原子。通式(1)中的m优选为0以上10以下,特别优选为0以上5以下,进一步优选为0。通式(1)中的R5表示碳原子数为1~20的烃基,作为该烃基,具体表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基的烷基;环戊基、环己基、各种甲基环己基、各种乙基环己基、各种二甲基环己基等的环烷基;苯基、各种甲基苯基、各种乙基苯基、各种二甲基苯基的芳基;苄基、各种苯基乙基、各种甲基苄基的芳烷基。其中,在烷基、环烷基、苯基、芳基、芳烷基中,优选烷基、特别优选碳原子数为1以上5以下的烷基。其中,作为上述聚乙烯基醚油,优选以R5的碳原子数为1或2的烷基的聚乙烯基醚油∶R5的碳原子数为3或4的烷基的聚乙烯基醚油的比率为40%∶60%~100%∶0%的方式包含它们。
本实施方式的聚乙烯基醚油可以为通式(1)所示的结构单元相同的均聚物,也可以为由两种以上的结构单元构成的共聚物。共聚物可以为嵌段共聚物或无规共聚物的任一种。
本实施方式所涉及的聚乙烯基醚油可以仅由上述通式(1)所示的结构单元构成,也可以为进一步包含下述通式(2)所示的结构单元的共聚物。在该情况下,共聚物可以为嵌段共聚物或无规共聚物的任一种。
(式中,R6~R9彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~20的烃基。)
作为乙烯基醚系单体,可以举出下述通式(3)的化合物。
(式中,R1、R2、R3、R4、R5和m分别表示与通式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5和m相同的定义内容。)
存在有对应于上述聚乙烯基醚系化合物的各种化合物,可以举出例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基正丙基醚、乙烯基异丙基醚、乙烯基正丁基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基仲丁基醚、乙烯基叔丁基醚、乙烯基正戊基醚、乙烯基正己基醚、乙烯基-2-甲氧基乙基醚、乙烯基-2-乙氧基乙基醚、乙烯基-2-甲氧基-1-甲基乙基醚、乙烯基-2-甲氧基-丙基醚、乙烯基-3,6-二氧庚基醚、乙烯基-3,6,9-三氧癸基醚、乙烯基-1,4-二甲基-3,6-二氧庚基醚、乙烯基-1,4,7-三甲基-3,6,9-三氧癸基醚、乙烯基-2,6-二氧-4-庚基醚、乙烯基-2,6,9-三氧-4-癸基醚、1-甲氧基丙烯、1-乙氧基丙烯、1-正丙氧基丙烯、1-异丙氧基丙烯、1-正丁氧基丙烯、1-异丁氧基丙烯、1-仲丁氧基丙烯、1-叔丁氧基丙烯、2-甲氧基丙烯、2-乙氧基丙烯、2-正丙氧基丙烯、2-异丙氧基丙烯、2-正丁氧基丙烯、2-异丁氧基丙烯、2-仲丁氧基丙烯、2-叔丁氧基丙烯、1-甲氧基-1-丁烯、1-乙氧基-1-丁烯、1-正丙氧基-1-丁烯、1-异丙氧基-1-丁烯、1-正丁氧基-1-丁烯、1-异丁氧基-1-丁烯、1-仲丁氧基-1-丁烯、1-叔丁氧基-1-丁烯、2-甲氧基-1-丁烯、2-乙氧基-1-丁烯、2-正丙氧基-1-丁烯、2-异丙氧基-1-丁烯、2-正丁氧基-1-丁烯、2-异丁氧基-1-丁烯、2-仲丁氧基-1-丁烯、2-叔丁氧基-1-丁烯、2-甲氧基-2-丁烯、2-乙氧基-2-丁烯、2-正丙氧基-2-丁烯、2-异丙氧基-2-丁烯、2-正丁氧基-2-丁烯、2-异丁氧基-2-丁烯、2-仲丁氧基-2-丁烯、2-叔丁氧基-2-丁烯等。这些乙烯基醚系单体可以通过公知的方法制造。
具有上述通式(1)所示的结构单元的聚乙烯基醚系化合物可以通过在本发明例所示的方法和公知的方法将其末端转换为期望的结构。作为转换的基团,可以举出饱和的烃、醚、醇、酮、酰胺、腈等。
作为聚乙烯基醚系化合物,优选具有如下末端结构。
(式中,R11、R21和R31彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~8的烃基,R41表示碳原子数为1~10的二价烃基或碳原子数为2~20的二价醚键含氧烃基,R51表示碳原子数为1~20的烃基,m表示使聚乙烯基醚的m的平均值成为0~10的数,在m为2以上的情况下,多个R41O可以相同也可以不同。)
(式中,R61、R71、R81和R91彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~20的烃基。)
(式中,R12、R22和R32彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~8的烃基,R42表示碳原子数为1~10的二价烃基或碳原子数为2~20的二价醚键含氧烃基,R52表示碳原子数为1~20的烃基,m表示使聚乙烯基醚的m的平均值成为0~10的数,在m为2以上的情况下,多个R42O可以相同也可以不同。)
(式中,R62、R72、R82和R92彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~20的烃基。)
(式中,R13、R23和R33彼此可以相同也可以不同,分别表示氢原子或碳原子数为1~8的烃基。)
本实施方式中的聚乙烯基醚油可以通过使上述单体进行自由基聚合、阳离子聚合、辐射聚合等来制造。在聚合反应结束后,根据需要实施通常的分离、精制方法,从而得到目标的具有通式(1)所示的结构单元的聚乙烯基醚系化合物。
(聚氧化烯油)
作为聚氧化烯油,可以举出利用以水或含羟基化合物作为引发剂使碳原子数为2~4的环氧烷(环氧乙烷、环氧丙烷等)聚合的方法等得到的聚氧化烯化合物。另外,也可以是聚氧化烯化合物的羟基发生了醚化或酯化的化合物。聚氧化烯油中的氧化烯单元在1个分子中可以相同,也可以包含2种以上的氧化烯单元。优选在1个分子中至少包含氧化丙烯单元。
作为具体的聚氧化烯油,可以举出例如以下的通式(9)所示的化合物。
R101-[(OR102)k-OR103]l…(9)
(式中,R101表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为2~10的酰基或具有2~6个键合部的碳原子数为1~10的脂肪族烃基,R102表示碳原子数为2~4的亚烷基,R103表示氢原子、碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的酰基,1表示1~6的整数,k表示使k×1的平均值成为6~80的数。)
上述通式(9)中,R101、R103中的烷基可以为直链状、支链状、环状中的任一种。作为该烷基的具体例,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基、各种壬基、各种癸基、环戊基、环己基等。该烷基的碳原子数超过10时,与制冷剂的相容性降低,有时会发生相分离。优选的烷基的碳原子数为1~6。
另外,R101、R103中的该酰基的烷基部分可以为直链状、支链状、环状的任一种。作为该酰基的烷基部分的具体例,可以同样地举出作为上述烷基的具体例所列举的碳原子数为1~9的各种基团。该酰基的碳原子数超过10时,与制冷剂的相容性降低,有时会发生相分离。优选的酰基的碳原子数为2~6。
在R101和R103均为烷基或酰基的情况下,R101与R103可以相同,也可以彼此不同。
进一步,在l为2以上的情况下,1个分子中的多个R103可以相同,也可以不同。
在R101为具有2~6个键合部位的碳原子数为1~10的脂肪族烃基的情况下,该脂肪族烃基可以为链状,也可以为环状。作为具有2个键合部位的脂肪族烃基,可以举出例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚环戊基、亚环己基等。另外,作为具有3~6个键合部位的脂肪族烃基,可以举出例如从三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、1,2,3-三羟基环己烷、1,3,5-三羟基环己烷等多元醇除去羟基后的残基。
该脂肪族烃基的碳原子数超过10时,与制冷剂的相容性降低,有时会发生相分离。优选的碳原子数为2~6。
上述通式(9)中的R102是碳原子数为2~4的亚烷基,作为重复单元的氧化烯基,可以举出氧化乙烯基、氧化丙烯基、氧化丁烯基。1个分子中的氧化烯基可以相同,也可以包含2种以上的氧化烯基,优选在1个分子中至少包含氧化丙烯单元,特别优选在氧化烯单元中包含50摩尔%以上的氧化丙烯单元。
上述通式(9)中的l为1~6的整数,可以根据R101的键合部位的数量来确定。例如在R101为烷基或酰基的情况下,l为1;在R101为具有2、3、4、5和6个结合部位的脂肪族烃基的情况下,l分别为2、3、4、5和6。l优选为1或2。另外,k优选为使k×l的平均值为6~80的数。
从经济性和上述效果的方面考虑,聚氧化烯油的结构优选为下述通式(10)所示的聚氧丙烯二醇二甲醚、以及下述通式(11)所示的聚(氧乙烯/氧丙烯)二醇二甲醚;另外,从经济性等方面考虑,优选下述通式(12)所示的聚氧丙烯二醇单丁醚、以及下述通式(13)所示的聚氧丙烯二醇单甲醚、下述通式(14)所示的聚(氧乙烯/氧丙烯)二醇单甲醚、下述通式(15)所示的聚(氧乙烯/氧丙烯)二醇单丁醚、下述通式(16)所示的聚氧丙烯二醇二乙酸酯。
CH3O-(C3H6O)h-CH3…(10)
(式中,h表示6~80的数。)
CH3O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-CH3…(11)
(式中,i和j表示分别为1以上且i和j的合计为6~80的数。)
C4H9O-(C3H6O)h-H…(12)
(式中,h表示6~80的数。)
CH3O-(C3H6O)h-H…(13)
(式中,h表示6~80的数。)
CH3O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-H…(14)
(式中,i和j表示分别为1以上且i和j的合计为6~80的数。)
C4H9O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-H…(15)
(式中,i和j表示分别为1以上且i和j的合计为6~80的数。)
CH3COO-(C3H6O)h-COCH3…(16)
(式中,h表示6~80的数。)
该聚氧化烯油可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
(2-2)烃系冷冻机油
作为烃系冷冻机油,例如可以使用烷基苯。
作为烷基苯,可以使用:利用氟化氢等催化剂以丙烯的聚合物和苯为原料合成的支链烷基苯、以及利用相同的催化剂以正烷烃和苯为原料合成的直链烷基苯。从调整成适合作为润滑油基油的粘度的观点出发,烷基的碳原子数优选为1~30,更优选为4~20。另外,虽然也依赖于烷基的碳原子数,但为了使粘度为设定范围内,1分子烷基苯所具有的烷基的数量优选为1~4,更优选为1~3。
其中,烃系冷冻机油优选与制冷剂一起在冷冻循环系统内循环。冷冻机油溶解于制冷剂是最优选的方式,但只要是能够与制冷剂一起在冷冻循环系统内循环的冷冻机油,例如即使是溶解性低的冷冻机油(例如日本专利第2803451号公报中记载的冷冻机油)也能够使用。为了使冷冻机油在冷冻循环系统内循环,要求冷冻机油的运动粘度小。作为烃系冷冻机油的运动粘度,在40℃时优选为1mm2/s以上50mm2/s以下,更优选为1mm2/s以上25mm2/s以下。
这些冷冻机油可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
冷冻机用工作流体中的烃系冷冻机油的含量例如相对于制冷剂组合物100质量份,可以为10质量份以上100质量份以下,更优选为20质量份以上50质量份以下。
(2-3)添加剂
冷冻机油中可以含有1种或2种以上的添加剂。
作为添加剂,可以举出除酸剂、极压剂、抗氧化剂、消泡剂、油性剂、铜钝化剂等金属钝化剂、抗磨损剂以及增容剂等。
除酸剂可以使用苯基缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、亚烷基二醇缩水甘油醚、氧化环己烯、氧化α-烯烃、环氧化大豆油等环氧化合物、碳二亚胺等。其中,在这些之中,从相容性的观点出发,优选苯基缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、亚烷基二醇缩水甘油醚、氧化环己烯、氧化α-烯烃。烷基缩水甘油醚的烷基和亚烷基二醇缩水甘油醚的亚烷基可以具有支链。它们的碳原子数可以为3以上30以下,更优选为4以上24以下,进一步优选为6以上16以下。另外,氧化α-烯烃的总碳原子数可以为4以上50以下,更优选为4以上24以下,进一步优选为6以上16以下。除酸剂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
极压剂例如可以使用含有磷酸酯类的物质。
作为磷酸酯类,可以使用磷酸酯、亚磷酸酯、酸性磷酸酯和酸性亚磷酸酯等,也可以使用包含磷酸酯、亚磷酸酯、酸性磷酸酯和酸性亚磷酸酯的胺盐的物质。
磷酸酯有三芳基磷酸酯、三烷基磷酸酯、三烷基芳基磷酸酯、三芳基烷基磷酸酯、三烯基磷酸酯等。进一步具体地列举磷酸酯,有:磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、苄基二苯基磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、磷酸三丁酯、乙基二丁基磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、二甲苯基苯基磷酸酯、乙基苯基二苯基磷酸酯、二乙基苯基苯基磷酸酯、丙基苯基二苯基磷酸酯、二丙基苯基苯基磷酸酯、三乙基苯基磷酸酯、三丙基苯基磷酸酯、丁基苯基二苯基磷酸酯、二丁基苯基苯基磷酸酯、三丁基苯基磷酸酯、磷酸三己酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三癸酯、三月桂基磷酸酯、三肉豆蔻基磷酸酯、三棕榈基磷酸酯、三硬脂基磷酸酯、三油基磷酸酯等。
另外,作为亚磷酸酯的具体例,有:亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲苯酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2-乙基己基)亚磷酸酯、亚磷酸三癸酯、三月桂基亚磷酸酯、三异辛基亚磷酸酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、三硬脂基亚磷酸酯、三油基亚磷酸酯等。
另外,作为酸性磷酸酯的具体例,有:2-乙基己基酸性磷酸酯、乙基酸性磷酸酯、丁基酸性磷酸酯、油基酸性磷酸酯、二十四烷基酸性磷酸酯、异癸基酸性磷酸酯、月桂基酸性磷酸酯、十三烷基酸性磷酸酯、硬脂基酸性磷酸酯、异硬脂基酸性磷酸酯等。
另外,作为酸性亚磷酸酯具体例,有:二丁基亚磷酸氢酯、二月桂基亚磷酸氢酯、二油基亚磷酸氢酯、二硬脂基亚磷酸氢酯、二苯基亚磷酸氢酯等。在以上的磷酸酯类中,优选油基酸性磷酸酯、硬脂基酸性磷酸酯。
另外,作为磷酸酯、亚磷酸酯、酸性磷酸酯或酸性亚磷酸酯的胺盐中所使用的胺中的单取代胺的具体例,有:丁胺、戊胺、己胺、环己胺、辛胺、月桂胺、硬脂胺、油胺、苄胺等。另外,作为二取代胺的具体例,有:二丁胺、二戊胺、二己胺、二环己胺、二辛胺、二月桂胺、二硬脂胺、二油胺、二苄胺、硬脂基-单乙醇胺、癸基-单乙醇胺、己基-单丙醇胺、苄基-单乙醇胺、苯基-单乙醇胺、甲苯基-单丙醇等。另外,作为三取代胺的具体例,有:三丁胺、三戊胺、三己胺、三环己胺、三辛胺、三月桂胺、三硬脂胺、三油胺、三苄胺、二油基-单乙醇胺、二月桂基-单丙醇胺、二辛基-单乙醇胺、二己基-单丙醇胺、二丁基-单丙醇胺、油基-二乙醇胺、硬脂基-二丙醇胺、月桂基-二乙醇胺、辛基-二丙醇胺、丁基-二乙醇胺、苄基-二乙醇胺、苯基-二乙醇胺、甲苯基-二丙醇胺、二甲苯基-二乙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺等。
另外,作为上述以外的极压剂,可以举出例如:单硫醚类、多硫醚类、亚砜类、砜类、硫代亚磺酸酯系、硫化油脂、硫代碳酸酯类、噻吩类、噻唑类、甲磺酸酯类等有机硫化合物系的极压剂;硫代磷酸三酯类等硫代磷酸酯系的极压剂;高级脂肪酸、羟基芳基脂肪酸类、多元醇酯类、丙烯酸酯类等酯系的极压剂;氯化链烷烃等氯化烃类;氯化羧酸衍生物等有机氯系的极压剂;氟化脂肪族羧酸类、氟化乙烯树脂、氟化烷基聚硅氧烷类、氟化石墨等有机氟化系的极压剂;高级醇等醇系的极压剂;环烷酸盐类(环烷酸铅等)、脂肪酸盐类(脂肪酸铅等)、硫代磷酸盐类(二烷基二硫代磷酸锌等)、硫代氨基甲酸盐类、有机钼化合物、有机锡化合物、有机锗化合物、硼酸酯等金属化合物系的极压剂。
抗氧化剂例如可以使用酚系抗氧化剂或胺系抗氧化剂。酚系抗氧化剂有2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(DBPC)、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、二叔丁基对甲酚、双酚A等。另外,胺系抗氧化剂有N,N′-二异丙基对苯二胺、N,N′-二仲丁基对苯二胺、苯基-α-萘胺、N,N′-二苯基对苯二胺、N,N-二(2-萘基)对苯二胺等。其中,抗氧化剂也可以使用捕捉氧的氧捕捉剂。
作为消泡剂,例如可以使用硅化合物。
作为油性剂,例如可以使用高级醇类、脂肪酸等。
作为铜钝化剂等金属钝化剂,可以使用苯并三唑或其衍生物等。
作为抗磨损剂,可以使用二硫代磷酸锌等。
作为增容剂,没有特别限定,可以从通常使用的增容剂中适当选择,可以单独使用1种,也可以使用2种以上。作为增容剂,可以举出例如聚氧化亚烷基二醇醚、酰胺、腈、酮、氯碳、酯、内酯、芳基醚、氟醚和1,1,1-三氟烷烃等。作为增容剂,特别优选聚氧化亚烷基二醇醚。
其中,在冷冻机油中,根据需要,还可以添加耐负荷添加剂、氯捕捉剂、清洁分散剂、粘度指数提高剂、耐热性提高剂、稳定剂、防腐蚀剂、耐热性提高剂、倾点下降剂以及防锈剂等。
上述各添加剂的配合量在冷冻机油中所含的比例可以为0.01质量%以上5质量%以下,优选为0.05质量%以上3质量%以下。其中,在混合有制冷剂组合物和冷冻机油的冷冻机用工作流体中,添加剂的配合比例优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下。
其中,冷冻机油的氯浓度优选为50ppm以下,硫浓度优选为50ppm以下。
(3)第三组技术的实施方式
作为第一组技术和第三组技术的冷冻循环装置为空气调节装置。
(3-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3A和作为概略控制构成框图的图3B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有:室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、以及控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,进行被封入制冷剂回路10内的制冷剂被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再次被压缩的冷冻循环。在本实施方式中,制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂是含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,能够使用制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(3-1-1)室外单元20
室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩成高压的设备。在此,作为压缩机21,使用利用压缩机电动机旋转驱动旋转式或涡旋式等的容积式的压缩要素(省略图示)的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器进行运转频率的控制。其中,压缩机21在吸入侧设有未图示的附属的储液器(其中,该附属储液器的内容积分别小于后述的低压贮液器、中压贮液器、高压贮液器各自的内容积,优选为一半以下)。
四路切换阀22通过切换连接状态在制冷运转连接状态与制热运转连接状态之间进行切换,在制冷运转连接状态下将压缩机21的喷出侧与室外热交换器23连接、并且将压缩机21的吸入侧与气体侧封闭阀28连接,在制热运转连接状态下将压缩机21的喷出侧与气体侧封闭阀28连接、并且将压缩机21的吸入侧与室外热交换器23连接。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥作用、在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥作用的热交换器。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。
室外膨胀阀24设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。室外膨胀阀24可以是与毛细管或感温筒一起使用的机械式膨胀阀,但优选能够通过控制而调节阀开度的电动膨胀阀。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU和存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线路与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收发送。
室外单元20设有喷出压力传感器61、喷出温度传感器62、吸入压力传感器63、吸入温度传感器64、室外热交换器温度传感器65、外部空气温度传感器66等。这些各传感器与室外单元控制部27电连接,向室外单元控制部27发送检测信号。喷出压力传感器61检测在连接压缩机21的喷出侧与四路切换阀22的连接阀口之一的喷出配管中流通的制冷剂的压力。喷出温度传感器62检测在喷出配管中流通的制冷剂的温度。吸入压力传感器63检测在连接压缩机21的吸入侧与四路切换阀22的连接阀口之一的吸入配管中流通的制冷剂的压力。吸入温度传感器64检测在吸入配管中流通的制冷剂的温度。室外热交换器温度传感器65检测从室外热交换器23中与连接四路切换阀22的一侧相反一侧的液体侧的出口流出的制冷剂的温度。外部空气温度传感器66检测通过室外热交换器23之前的屋外的空气温度。
(3-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的墙面或天花板等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥作用、在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥作用的热交换器。
室内风扇32向室内单元30内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室内风扇32由室内风扇电动机旋转驱动。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU和/或存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线路与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收发送。
室内单元30设有室内液体侧热交换器温度传感器71、室内空气温度传感器72等。这些各传感器与室内单元控制部34电连接,向室内单元控制部34发送检测信号。室内液体侧热交换器温度传感器71检测室内热交换器31中与连接四路切换阀22的一侧相反一侧的液体侧的出口流出的制冷剂的温度。室内空气温度传感器72检测通过室内热交换器31之前的室内的空气温度。
(3-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线路连接,由此构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央处理器)和ROM或RAM等存储器。其中,利用控制器7进行的各种处理和控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所包括的各部一体地发挥作用而实现。
(3-1-4)运转模式
以下对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式而执行。
(3-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式下,将四路切换阀22的连接状态设定为连接压缩机21的喷出侧与室外热交换器23、并且连接压缩机21的吸入侧与气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,制冷剂回路10内填充的制冷剂主要依次在压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31循环。
进一步具体而言,在开始制冷运转模式时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21内,在被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与室内单元30所要求的冷却负荷相应的容量控制。该容量控制没有特别限定,例如,在控制空气调节装置1使室内的空气温度满足设定温度的情况下,控制压缩机21的运转频率,使得喷出温度(喷出温度传感器62的检测温度)成为和设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差相对应的值。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23与由室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换,冷凝而形成液体制冷剂,从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。并且,控制室外膨胀阀24,使得例如被吸入压缩机21内的制冷剂的过热度达到规定的过热度目标值。此时,压缩机21的吸入制冷剂的过热度例如能够通过吸入温度(吸入温度传感器62的检测温度)减去与吸入压力(吸入压力传感器63的检测压力)相应的饱和温度而求出。另外,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压后的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中与由室内风扇32供给的室内空气进行热交换,蒸发而形成气体制冷剂,从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂流向气体侧制冷剂连络配管5。
流经气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式下,将四路切换阀22的连接状态切换为连接压缩机21的喷出侧与气体侧封闭阀28、并且连接压缩机21的吸入侧与室外热交换器23的制热运转连接状态,制冷剂回路10内填充的制冷剂主要依次在压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23循环。
进一步具体而言,在开始制热运转模式时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21内,在被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与室内单元30所要求的制热负荷相应的容量控制。该容量控制没有特别限定,例如,在控制空气调节装置1使室内的空气温度满足设定温度的情况下,控制压缩机21的运转频率,使得喷出温度(喷出温度传感器62的检测温度)成为和设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差相应的值。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中与由室内风扇32供给的室内空气进行热交换,冷凝而形成气液二相状态的制冷剂或液体制冷剂,从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流向液体侧制冷剂连络配管6。
流经液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,在室外膨胀阀24在减压至冷冻循环中的低压。并且,控制室外膨胀阀24,使得例如被吸入压缩机21内的制冷剂的过热度达到规定的过热度目标值。另外,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压后的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与由室外风扇25供给的室外空气进行热交换,蒸发而形成气体制冷剂,从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22再次被吸入压缩机21。
(3-1-5)第一实施方式的特征
在空气调节装置1中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
(3-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3C、作为概略控制构成框图的图3D,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。其中,以下主要说明与第一实施方式的空气调节装置1的不同之处。
(3-2-1)空气调节装置1a的概略构成
空气调节装置1a与上述第一实施方式的空气调节装置1的不同之处在于,室外单元20具有低压贮液器41。
低压贮液器41设置于压缩机21的吸入侧与四路切换阀22的连接阀口之一之间,是能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂的制冷剂容器。其中,在本实施方式中,以吸入压力传感器63和吸入温度传感器64检测作为对象的在低压贮液器41与压缩机21的吸入侧之间流通的制冷剂的方式设置。另外,压缩机21设有未图示的附属的储液器,低压贮液器41连接在该附属的储液器的下游侧。
(3-2-2)制冷运转模式
在空气调节装置1a中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标蒸发温度。其中,蒸发温度例如可以作为与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂依次流向四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24。
在此,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如流经室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。其中,流经室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度没有特别限定,例如可以通过室外热交换器温度传感器65的检测温度减去与制冷剂回路10的高压(喷出压力传感器61的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压后的制冷剂经过液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30,在室内热交换器31蒸发,流向气体侧制冷剂连络配管5。流经气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22、低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在室内热交换器31中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。
(3-2-3)制热运转模式
在空气调节装置1a中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标冷凝温度。其中,冷凝温度例如可以作为与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30的室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31冷凝。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂经过液体侧制冷剂连络配管6流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,在室外膨胀阀24被减压至冷冻循环中的低压。并且,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如流经室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。其中,流经室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度没有特别限定,例如可以通过室内液体侧热交换器温度传感器71的检测温度减去与制冷剂回路10的高压(喷出压力传感器61的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22、低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在室外热交换器23中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。
(3-2-4)第二实施方式的特征
在空气调节装置1a中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1a中,通过设置低压贮液器41,即使不进行确保被吸入压缩机21内的制冷剂的过热度达到规定值以上的控制(室外膨胀阀24的控制),也能够抑制液体压缩的发生。因此,作为室外膨胀阀24的控制,对于作为冷凝器发挥作用时的室外热交换器23(作为冷凝器发挥作用时的室内热交换器31也同样),能够进行控制以充分地确保流经出口的制冷剂的过冷却度。
(3-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3E、作为概略控制构成框图的图3F,对作为第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。其中,以下主要说明与第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处。
(3-3-1)空气调节装置1b的概略构成
空气调节装置1b与上述第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处在于,并列地设有多个室内单元、并且在各室内单元中在室内热交换器的液体制冷剂侧设有室内膨胀阀。
空气调节装置1b具有彼此并列连接的第一室内单元30和第二室内单元35。第一室内单元30与上述实施方式同样,具有第一室内热交换器31、第一室内风扇32,在第一室内热交换器31的液体制冷剂侧设有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,第一室内单元30设有第一室内单元控制部34、与第一室内单元控制部34电连接的第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72,进一步设有第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。第一室内液体侧热交换器温度传感器71检测流经第一室内热交换器31的液体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。第一室内气体侧热交换器温度传感器73检测流经第一室内热交换器31的气体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。与第一室内单元30同样,第二室内单元35具有第二室内热交换器36、第二室内风扇37,第二室内热交换器36的液体制冷剂侧设有第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一室内单元30同样,第二室内单元35设有第二室内单元控制部39、与第二室内单元控制部39电连接的第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、和第二室内气体侧热交换器温度传感器77。
另外,空气调节装置1b与上述第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处在于,在室外单元不设置室外膨胀阀24、以及设有具有旁通膨胀阀49的旁通配管40。
旁通配管40是将从室外热交换器23的液体制冷剂侧的出口延伸至液体侧封闭阀29的制冷剂配管、与从四路切换阀22的连接阀口之一延伸至低压贮液器41的制冷剂配管连接的制冷剂配管。旁通膨胀阀49优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。另外,并不限定于旁通配管40设有能够调节开度的电动膨胀阀的情况,例如也可以为具有毛细管和能够开关的电磁阀的情况。
(3-3-2)制冷运转模式
在空气调节装置1b中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。其中,蒸发温度例如可以作为与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂经过液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6,被送往第一室内单元30和第二室内单元35。
在此,在第一室内单元30中,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,流经第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过第一室内气体侧热交换器温度传感器73的检测温度减去与制冷剂回路10的低压(吸入压力传感器63的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也与第一室内膨胀阀33同样,控制阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。另外,关于流经第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度,也没有特别限定,例如可以通过第二室内气体侧热交换器温度传感器77的检测温度减去与制冷剂回路10的低压(吸入压力传感器63的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,也可以控制第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度,以使其均满足通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而得到的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被第一室内膨胀阀33减压后的制冷剂在第一室内热交换器31蒸发,被第二室内膨胀阀38减压后的制冷剂在第二室内热交换器36蒸发,在合流后,流向气体侧制冷剂连络配管5。流经气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22、低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在第一室内热交换器31和第二室内热交换器中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。另外,对旁通配管40的旁通膨胀阀49进行控制,该控制为在满足关于作为冷凝器发挥作用的室外热交换器23的内部的制冷剂量过剩的规定条件的情况下,打开或者提高阀开度。作为旁通膨胀阀49的开度控制,没有特别限定,例如,可以为在冷凝压力(例如喷出压力传感器61的检测压力)为规定值以上时打开或提高开度的控制,也可以为以规定的时间间隔切换开状态和关状态以增大通过流量的控制。
(3-3-3)制热运转模式
在空气调节装置1b中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。其中,冷凝温度例如可以作为与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,一部分制冷剂流入第一室内单元30的第一室内热交换器31的气体侧端,在第一室内热交换器31冷凝,另一部分制冷剂流入第二室内单元35的第二室内热交换器36的气体侧端,在第二室内热交换器36冷凝。
并且,控制第一室内单元30的第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的液体侧的制冷剂的过冷却度达到规定的目标值等的规定条件。对于第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也同样控制阀开度,以满足流经第二室内热交换器36的液体侧的制冷剂的过冷却度达到规定的目标值等的规定条件。其中,在第一室内热交换器31的液体侧流通的制冷剂的过冷却度通过第一室内液体侧热交换器温度传感器71的检测温度减去与制冷剂回路10中的高压(喷出压力传感器61的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,对于在第二室内热交换器36的液体侧流通的制冷剂的过冷却度也同样,通过第二室内液体侧热交换器温度传感器75的检测温度减去与制冷剂回路10的高压(喷出压力传感器61的检测压力)相对应的制冷剂的饱和温度而求出。
被第一室内膨胀阀33减压后的制冷剂和被第二室内膨胀阀38减压后的制冷剂合流,通过液体侧制冷剂连络配管6、液体侧封闭阀29后,在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22、低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在室外热交换器23中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。另外,在制热运转时,旁通配管40的旁通膨胀阀49例如可以维持在全关状态,但没有特别限定。
(3-3-4)第三实施方式的特征
在空气调节装置1b中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1b中,通过设置低压贮液器41,能够抑制压缩机21中的液体压缩。并且,通过在制冷运转时对第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38进行过热度控制,并且在制热运转时对第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38进行过冷却度控制,容易使第一室内热交换器31、第二室内热交换器36的能力充分地发挥。
(3-4)第四实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3G、作为概略控制构成框图的图3H,对作为第四实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1c进行说明。其中,以下主要说明与第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处。
(3-4-1)空气调节装置1c的概略构成
空气调节装置1c与上述第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处在于,室外单元20不具有低压贮液器41、而具有高压贮液器42、并且具有室外桥接回路26。
并且,室内单元30具有:检测在室内热交换器31的液体侧流通的制冷剂温度的室内液体侧热交换器温度传感器71、检测室内的空气温度的室内空气温度传感器72、和检测在室内热交换器31的气体侧流通的制冷剂温度的室内气体侧热交换器温度传感器73。
室外桥接回路26设置于室外热交换器23的液体侧与液体侧封闭阀29之间,具有4个连接部位和设置于各连接部位之间的止回阀。连接有如下的制冷剂配管,该制冷剂配管从室外桥接回路26所具有的4个连接部位中除连接于室外热交换器23的液体侧的部位和连接于液体侧封闭阀29的部位以外的2个部位分别延伸至高压贮液器42。并且,在这些制冷剂配管中,从高压贮液器42的内部空间中的气体区域延伸的制冷剂配管在中途设有室外膨胀阀24。
(3-4-2)制冷运转模式
在空气调节装置1c中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标蒸发温度。其中,蒸发温度例如可以作为室内液体侧热交换器温度传感器71的检测温度把握,也可以作为与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂经由室外桥接回路26的一部分流入高压贮液器42。另外,制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在高压贮液器42。从高压贮液器42的气体区域流出的气体制冷剂在室外膨胀阀24被减压。
在此,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如流经室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度或在压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,流经室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过室内气体侧热交换器温度传感器73的检测温度减去与制冷剂回路10的低压(吸入压力传感器63的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,在压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的过热度可以通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而求出。其中,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压的制冷剂在室外桥接回路26的另一部分流通,经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30,在室内热交换器31蒸发。流经室内热交换器31的制冷剂经过气体侧制冷剂连络配管5、气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-4-3)制热运转模式
在空气调节装置1c中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标冷凝温度。其中,冷凝温度例如可以作为与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30的室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31冷凝。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂经过液体侧制冷剂连络配管6流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,在室外桥接回路26的一部分流通,流入高压贮液器42。另外,制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在高压贮液器42。从高压贮液器42的气体区域流出的气体制冷剂在室外膨胀阀24被减压至冷冻循环中的低压。
并且,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,在压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压后的制冷剂在室外桥接回路26的另一部分流通,在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-4-4)第四实施方式的特征
在空气调节装置1c中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1c中,通过设置高压贮液器42,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。
(3-5)第五实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3I、作为概略控制构成框图的图3J,对作为第五实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1d进行说明。其中,以下主要说明与第四实施方式的空气调节装置1c的不同之处。
(3-5-1)空气调节装置1d的概略构成
空气调节装置1d与上述第四实施方式的空气调节装置1c的不同之处在于,并列地设有多个室内单元、并且在各室内单元中在室内热交换器的液体制冷剂侧设有室内膨胀阀。
空气调节装置1d具有彼此并列连接的第一室内单元30和第二室内单元35。第一室内单元30与上述实施方式同样,具有第一室内热交换器31、第一室内风扇32,在第一室内热交换器31的液体制冷剂侧设有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,第一室内单元30设有第一室内单元控制部34、与第一室内单元控制部34电连接的第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72、和第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。第一室内液体侧热交换器温度传感器71检测流经第一室内热交换器31的液体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。第一室内气体侧热交换器温度传感器73检测流经第一室内热交换器31的气体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。与第一室内单元30同样,第二室内单元35具有第二室内热交换器36、第二室内风扇37,第二室内热交换器36的液体制冷剂侧设有第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一室内单元30同样,第二室内单元35设有第二室内单元控制部39、与第二室内单元控制部39电连接的第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、和第二室内气体侧热交换器温度传感器77。
(3-5-2)制冷运转模式
在空气调节装置1c中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂经由室外桥接回路26的一部分流入高压贮液器42。其中,制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在高压贮液器42。从高压贮液器42的气体区域流出的气体制冷剂在室外膨胀阀24被减压。在此,在制冷运转时,对室外膨胀阀24进行控制,例如使得阀开度成为全开状态。
通过了室外膨胀阀24的制冷剂在室外桥接回路26的另一部分流通,经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元30的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压。控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足流经第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,流经第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过第一室内气体侧热交换器温度传感器73的检测温度减去与制冷剂回路10的低压(吸入压力传感器63的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。同样,流入第二室内单元35的制冷剂在第二室内膨胀阀38被减压。控制第二室内膨胀阀38的阀开度,以满足流经第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。另外,流经第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过第二室内气体侧热交换器温度传感器77的检测温度减去与制冷剂回路10的低压(吸入压力传感器63的检测压力)相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外,也可以控制第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度,以使其均满足通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而得到的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第一室内热交换器31蒸发的制冷剂与在第二室内热交换器36蒸发的制冷剂合流后,经过气体侧制冷剂连络配管5、气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-5-3)制热运转模式
在空气调节装置1c中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。其中,冷凝温度例如可以作为与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度把握,没有特别限定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元30的第一室内热交换器31的气体制冷剂在第一室内热交换器31冷凝。流经第一室内热交换器31的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压。控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足流经第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。流经第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度例如可以通过第一室内液体侧热交换器温度传感器71的检测温度减去与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而求出。
流入第二室内单元35的第二室内热交换器36的气体制冷剂同样在第二室内热交换器36冷凝。流经第二室内热交换器36的制冷剂在第二室内膨胀阀38被减压。控制第二室内膨胀阀38的阀开度,以满足流经第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。流经第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度例如可以通过第二室内液体侧热交换器温度传感器75的检测温度减去与喷出压力传感器61的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而求出。
从第一室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂和从第二室内热交换器36的液体侧端流出的制冷剂合流后,经过液体侧制冷剂连络配管6流入室外单元20。
流入室外单元20的制冷剂通过液体侧封闭阀29,在室外桥接回路26的一部分流通,流入高压贮液器42。另外,制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在高压贮液器42。从高压贮液器42的气体区域流出的气体制冷剂在室外膨胀阀24被减压至冷冻循环的低压。即,在制热运转时,高压贮液器42贮存类中压制冷剂。
并且,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,在压缩机21所吸入的制冷剂的过热度没有特别限定,例如可以通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而求出。另外。室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在室外膨胀阀24被减压后的制冷剂在室外桥接回路26的另一部分流通,在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-5-4)第五实施方式的特征
在空气调节装置1d中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1d中,通过设置高压贮液器42,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。
此外,在制热运转时,通过对室外膨胀阀24的阀开度进行过热度控制能够确保压缩机21的可靠性,因而,对于第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38,能够进行过冷却度控制,以使得第一室内热交换器31和第二室内热交换器36的能力充分发挥。
(3-6)第六实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3K、作为概略控制构成框图的图3L,对作为第六实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1e进行说明。其中,以下主要说明与第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处。
(3-6-1)空气调节装置1e的概略构成
空气调节装置1e与上述第二实施方式的空气调节装置1a的不同之处在于,室外单元20不具有低压贮液器41、而具有中压贮液器43、不具有室外膨胀阀24、而具有第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45。
中压贮液器43设置于制冷剂回路10中的从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,是能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂的制冷剂容器。
第一室外膨胀阀44设置于从室外热交换器23的液体侧延伸至中压贮液器43的制冷剂配管的中途。第二室外膨胀阀45设置于从中压贮液器43延伸至液体侧封闭阀29的制冷剂配管的中途。优选第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45均为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
(3-6-2)制冷运转模式
在空气调节装置1e中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标蒸发温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂通过四路切换阀22后,在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂在第一室外膨胀阀44中被减压至冷冻循环的中间压力。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如流经室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
在第一室外膨胀阀44中被减压后的制冷剂流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。通过中压贮液器43后的制冷剂在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压。
控制第二室外膨胀阀45的阀开度,以满足例如在第一室内热交换器31的气体侧流通的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第二室外膨胀阀45的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压后的制冷剂经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30,在室内热交换器31蒸发。流经室内热交换器31后的制冷剂流经气体侧制冷剂连络配管5后,经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-6-3)制热运转模式
在空气调节装置1e中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标冷凝温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30的室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31冷凝。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的中间压。
在此,控制第二室外膨胀阀45的阀开度,以满足例如流经室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
在第二室外膨胀阀45被减压后制冷剂流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。通过中压贮液器43后的制冷剂在第一室外膨胀阀44被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一室外膨胀阀44的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被第一室外膨胀阀44减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-6-4)第六实施方式的特征
在空气调节装置1e中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1e中,通过设置中压贮液器43,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。另外,通过在制冷运转时对第一室外膨胀阀44进行过冷却度控制,容易使室外热交换器23的能力充分地发挥,通过在制热运转时对第二室外膨胀阀45进行过冷却度控制,容易使室内热交换器31的能力充分地发挥。
(3-7)第七实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3M、作为概略控制构成框图的图3N,对作为第七实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1f进行说明。其中,以下主要说明与第六实施方式的空气调节装置1e的不同之处。
(3-7-1)空气调节装置1f的概略构成
空气调节装置1f与上述第六实施方式的空气调节装置1e的不同之处在于,具有室外单元20彼此并列配置的第一室外热交换器23a和第二室外热交换器23b,在第一室外热交换器23a的液体制冷剂侧具有第一分支室外膨胀阀24a,在第二室外热交换器23b的液体制冷剂侧具有第二分支室外膨胀阀24b。其中,第一分支室外膨胀阀24a和第二分支室外膨胀阀24b优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
另外,空气调节装置1f与上述第六实施方式的空气调节装置1e的不同之处在于,并列地设有多个室内单元、并且在各室内单元中在室内热交换器的液体制冷剂侧设有室内膨胀阀。
空气调节装置1f具有彼此并列连接的第一室内单元30和第二室内单元35。第一室内单元30与上述实施方式同样,具有第一室内热交换器31、第一室内风扇32,在第一室内热交换器31的液体制冷剂侧设有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,第一室内单元30设有第一室内单元控制部34、与第一室内单元控制部34电连接的第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72、和第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。第一室内液体侧热交换器温度传感器71检测流经第一室内热交换器31的液体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。第一室内气体侧热交换器温度传感器73检测流经第一室内热交换器31的气体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。与第一室内单元30同样,第二室内单元35具有第二室内热交换器36、第二室内风扇37,第二室内热交换器36的液体制冷剂侧设有第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一室内单元30同样,第二室内单元35设有第二室内单元控制部39、与第二室内单元控制部39电连接的第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、和第二室内气体侧热交换器温度传感器77。
(3-7-2)制冷运转模式
在空气调节装置1f中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22后,分支地流向第一室外热交换器23a和第二室外热交换器23b,分别在第一室外热交换器23a和第二室外热交换器23b冷凝。流经第一室外热交换器23a后的制冷剂在第一分支室外膨胀阀24a被减压至冷冻循环的中间压力。另外,流经第二室外热交换器23b后的制冷剂在第二分支室外膨胀阀24b被减压至冷冻循环的中间压力。
在此,对第一分支室外膨胀阀24a和第二分支室外膨胀阀24b进行控制,例如使得均成为全开状态。
另外,在第一室外热交换器23a和第二室外热交换器23b中,在结构上或制冷剂配管的连接上、制冷剂的流通容易度上存在差异的情况下,可以控制第一分支室外膨胀阀24a的阀开度以满足流经第一室外热交换器23a的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到共通目标值等的规定条件,并且控制第二分支室外膨胀阀24b的阀开度以满足流经第二室外热交换器23b的液体侧出口的制冷剂的过冷却度同样达到共通目标值等的规定条件。通过该控制,能够将第一室外热交换器23a与第二室外热交换器23b之间的制冷剂的偏流抑制在较小程度。
通过第一分支室外膨胀阀24a后的制冷剂和通过第二分支室外膨胀阀24b后的制冷剂合流后,流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。通过了中压贮液器43后的制冷剂流经液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6,分别流入第一室内单元31和第二室内单元35。
流入第一室内单元31后的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的低压。另外,流入第二室内单元35的制冷剂在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足流经第一室内热交换器31的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,也同样控制第二室内膨胀阀38的阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第一室内膨胀阀33被减压后的制冷剂在第一室内热交换器31蒸发,在第二室内膨胀阀38被减压后的制冷剂在第二室内热交换器36蒸发,合流后,经过气体侧制冷剂连络配管5、气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-7-3)制热运转模式
在空气调节装置1f中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元30的制冷剂在第一室内热交换器31冷凝,流入第二室内单元35的制冷剂在第二室内热交换器36冷凝。
从第一室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的中压。从第二室内热交换器36的液体侧端流出的制冷剂也同样在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的中压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。并且,对于第二室内膨胀阀38也同样控制阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
通过第一室内膨胀阀33的制冷剂与通过第二室内膨胀阀38的制冷剂合流后,经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20。
流入室外单元20的制冷剂通过液体侧封闭阀29被送往中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。通过中压贮液器43的制冷剂分支地流向第一分支室外膨胀阀24a和第二分支室外膨胀阀24b。
第一分支室外膨胀阀24a将所通过的制冷剂减压至冷冻循环的低压。第二分支室外膨胀阀24b也同样将所通过的制冷剂加压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一分支室外膨胀阀24a和第二分支室外膨胀阀24b的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一分支室外膨胀阀24a和第二分支室外膨胀阀24b的阀开度控制方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第一分支室外膨胀阀24a被减压后的制冷剂在第一室外热交换器23a蒸发,在第二分支室外膨胀阀24b被减压后的制冷剂在第二室外热交换器23b蒸发,合流后,经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(3-7-4)第七实施方式的特征
在空气调节装置1f中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1f中,通过设置中压贮液器43,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。另外,通过在制热运转时对第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38进行过冷却度控制,容易使室内热交换器31的能力充分地发挥。
(3-8)第八实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3O、作为概略控制构成框图的图3P,对作为第八实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1g进行说明。其中,以下主要说明与第三实施方式的空气调节装置1b的不同之处。
(3-8-1)空气调节装置1g的概略构成
空气调节装置1g与上述第三实施方式的空气调节装置1b的不同之处在于,不设置具有旁通膨胀阀49的旁通配管40、而设有过冷却热交换器47、设有过冷却配管46、设有第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45、以及设有过冷却温度传感器67
第一室外膨胀阀44设置于制冷剂回路10中的从室外热交换器23的液体侧出口至液体侧封闭阀29之间。第二室外膨胀阀45设置于制冷剂回路10中的从第一室外膨胀阀44至液体侧封闭阀29之间。优选第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45均为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
过冷却配管46以在制冷剂回路10中从第一室外膨胀阀44至第二室外膨胀阀45之间的分支部分分支、在从四路切换阀22的连接阀口之一至低压贮液器41之间的合流部位合流的方式设置。过冷却配管46设有过冷却膨胀阀48。过冷却膨胀阀48优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
过冷却热交换器47是在制冷剂回路10中在从第一室外膨胀阀44至第二室外膨胀阀45之间的部分流通的制冷剂、与在过冷却配管46中在过冷却膨胀阀48的合流部位侧流通的制冷剂之间进行热交换的热交换器。在本实施方式中,过冷却热交换器47设置于从第一室外膨胀阀44至第二室外膨胀阀45之间的部分,且设置得比过冷却配管46的分支部分更靠第二室外膨胀阀45一侧。
过冷却温度传感器67是检测制冷剂回路10中在从第一室外膨胀阀44至第二室外膨胀阀45之间的部分中比过冷却热交换器47更靠第二室外膨胀阀45一侧流动的制冷剂的温度的温度传感器。
(3-8-2)制冷运转模式
在空气调节装置1g中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂通过第一室外膨胀阀44。其中,此时,可以对第一室外膨胀阀44进行控制,使其成为全开状态。
通过第一室外膨胀阀44后的制冷剂的一部分流向第二室外膨胀阀45侧,另一部分分支地流向过冷却配管46。分支地流入过冷却配管46的制冷剂在过冷却膨胀阀48被减压。在过冷却热交换器47中,对从第一室外膨胀阀44流向第二室外膨胀阀45侧的制冷剂、与在过冷却膨胀阀48被减压后的在过冷却配管46流通的制冷剂进行热交换。在过冷却配管46流通的制冷剂结束过冷却热交换器47中的热交换后,以在从四路切换阀22的连接阀口之一至低压贮液器41之间的合流部位合流的方式流动。从第一室外膨胀阀44流向第二室外膨胀阀45侧的制冷剂在结束过冷却热交换器47中的热交换后,在第二室外膨胀阀45被减压。
以上,对第二室外膨胀阀45进行控制,以满足流经室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
并且,控制过冷却膨胀阀48的阀开度,以使得制冷剂回路10中从第二室外膨胀阀45经由液体侧制冷剂连络配管6达到第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的部分不全部被液体状态的制冷剂充满、而是至少到达第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的制冷剂呈气液二相状态。例如,优选控制过冷却膨胀阀48的阀开度,以使得从第一室外膨胀阀44流向第二室外膨胀阀45侧的制冷剂、即通过过冷却热交换器47后的制冷剂的比焓大于在莫里尔线图中冷冻循环的低压与饱和液线相交的部位的比焓。在此,控制器7可以预先保存与制冷剂相应的莫里尔线图的数据,对于通过上述过冷却热交换器47后的制冷剂的比焓,可以利用喷出压力传感器61的检测压力、过冷却温度传感器67的检测温度、和与该制冷剂对应的莫里尔线图的数据,控制过冷却膨胀阀48的阀开度。并且,更优选控制过冷却膨胀阀48的阀开度,以满足从第一室外膨胀阀44流向第二室外膨胀阀45侧的制冷剂、即通过过冷却热交换器47后的制冷剂的温度(过冷却温度传感器67的检测温度)达到目标值等的规定条件。
在第二室外膨胀阀45减压后的制冷剂经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6,被送往第一室内单元30和第二室内单元35。
在此,在第一室内单元30中,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。另外,第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也与第一室内膨胀阀33同样,控制阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。另外,也可以控制第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度,以使其均满足通过吸入温度传感器64的检测温度减去与吸入压力传感器63的检测压力相应的制冷剂的饱和温度而得到的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被第一室内膨胀阀33减压后的制冷剂在第一室内热交换器31蒸发,被第二室内膨胀阀38减压后的制冷剂在第二室内热交换器36蒸发,在合流后,流向气体侧制冷剂连络配管5。流经气体侧制冷剂连络配管5后的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,与流经过冷却配管46后的制冷剂合流。合流的制冷剂经过低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在第一室内热交换器31、第二室内热交换器、过冷却热交换器47中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。
(3-8-3)制热运转模式
在空气调节装置1g中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,一部分制冷剂流入第一室内单元30的第一室内热交换器31的气体侧端,在第一室内热交换器31冷凝,另一部分制冷剂流入第二室内单元35的第二室内热交换器36的气体侧端,在第二室内热交换器36冷凝。
并且,控制第一室内单元30的第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足流经第一室内热交换器31的液体侧的制冷剂的过冷却度达到规定的目标值等的规定条件。对于第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也同样控制阀开度,以满足流经第二室内热交换器36的液体侧的制冷剂的过冷却度达到规定的目标值等的规定条件。
被第一室内膨胀阀33减压后的制冷剂和被第二室内膨胀阀38减压后的制冷剂合流,流经液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20。
通过室外单元20的液体侧封闭阀29后的制冷剂通过控制成全开状态的第二室外膨胀阀45,在过冷却热交换器47与在过冷却配管46流通的制冷剂进行热交换。通过第二室外膨胀阀45并通过过冷却热交换器47后的制冷剂的一部分向过冷却配管46分支,另一部分被送往第一室外膨胀阀44。向过冷却配管46分支流通的制冷剂在过冷却膨胀阀48被减压后,在四路切换阀22的连接阀口之一与低压贮液器41之间的合流部位与来自各室内单元30、35的制冷剂合流。并且,从过冷却热交换器47流向第一室外膨胀阀44的制冷剂在第一室外膨胀阀44被减压,流入室外热交换器23。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如流经压缩机21的吸入侧的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一室外膨胀阀44的阀开度控制方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
并且,控制过冷却膨胀阀48的阀开度,以使得流经压缩机21的吸入侧的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,过冷却膨胀阀48的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。另外,在制热运转时,可以将过冷却膨胀阀48控制为全关状态,使得在过冷却配管46中不流通制冷剂。
被第一室外膨胀阀44减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,与流经过冷却配管46的制冷剂合流。合流后的制冷剂经过低压贮液器41,再次被吸入压缩机21。另外,在室外热交换器23、过冷却热交换器47中未蒸发完全的液体制冷剂作为剩余制冷剂贮存在低压贮液器41。
(3-8-4)第八实施方式的特征
在空气调节装置1g中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1g中,通过设置低压贮液器41,能够抑制压缩机21中的液体压缩。并且,通过在制冷运转时对第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38进行过热度控制,在制热运转时对第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38进行过冷却度控制,容易使第一室内热交换器31、第二室内热交换器36的能力充分地发挥。
并且,在空气调节装置1g中,进行控制,使得在制冷运转时,通过第二室外膨胀阀45、经过液体侧制冷剂连络配管6、直至第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38的配管内部的空间不以液体状态被充满,而是至少部分地存在气液二相状态的制冷剂。因此,与从第二室外膨胀阀45至第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的配管内部的空间完全被液体制冷剂充满的情况下相比,能够降低该部位的制冷剂密度。因而,能够将封入制冷剂回路10内的制冷剂的量控制在较少的程度,进行冷冻循环。因此,即使存在制冷剂从制冷剂回路10泄漏的情况,也能够将泄漏制冷剂量控制在较少的程度。
(3-9)第九实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3Q、作为概略控制构成框图的图3R,对作为第九实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1h进行说明。其中,以下主要说明与第六实施方式的空气调节装置1e的不同之处。
(3-9-1)空气调节装置1h的概略构成
空气调节装置1h与上述第六实施方式的空气调节装置1e的不同之处在于,具有吸入制冷剂加热部50。
吸入制冷剂加热部50由从四路切换阀22的连接阀口之一向压缩机21的吸入侧延伸的制冷剂配管的一部分位于中压贮液器43内的部分构成。在该吸入制冷剂加热部50中,在从四路切换阀22的连接阀口之一向压缩机21的吸入侧延伸的制冷剂配管流通的制冷剂、与存在于中压贮液器43内的制冷剂彼此进行热交换,而无需将制冷剂彼此掺混在一起。
(3-9-2)制冷运转模式
在空气调节装置1h中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度成为根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标蒸发温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂通过四路切换阀22后,在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23后的制冷剂在第一室外膨胀阀44被减压至冷冻循环的中间压力。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如流经室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
在第一室外膨胀阀44被减压后的制冷剂流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。在此,流入中压贮液器43的制冷剂通过与在吸入制冷剂加热部50的压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的热交换而被冷却。在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50被冷却后的制冷剂在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第二室外膨胀阀45的阀开度,以满足例如流经室内热交换器31的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第二室外膨胀阀45的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压后的制冷剂经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30,在室内热交换器31蒸发。流经室内热交换器31后的制冷剂在流经气体侧制冷剂连络配管5后,经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通。在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通的制冷剂通过在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50与贮存在中压贮液器43中的制冷剂进行热交换而被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-9-3)制热运转模式
在空气调节装置1h中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标冷凝温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30的室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31冷凝。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的中压。
在此,控制第二室外膨胀阀45的阀开度,以满足例如流经室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
在第二室外膨胀阀45被减压后制冷剂流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。在此,流入中压贮液器43的制冷剂通过与在吸入制冷剂加热部50的压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的热交换而被冷却。在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50被冷却后的制冷剂在第一室外膨胀阀44被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一室外膨胀阀44的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被第一室外膨胀阀44减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通。在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通的制冷剂通过在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50与贮存在中压贮液器43中的制冷剂进行热交换而被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-9-4)第九实施方式的特征
在空气调节装置1h中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1h中,通过设置中压贮液器43,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。另外,通过在制冷运转时对第一室外膨胀阀44进行过冷却度控制,容易使室外热交换器23的能力充分地发挥,通过在制热运转时对第二室外膨胀阀45进行过冷却度控制,容易使室内热交换器31的能力充分地发挥。
并且,通过设置吸入制冷剂加热部50,吸入压缩机21内的制冷剂被加热,能够抑制压缩机21中的液体压缩,因此,能够以在制冷运转时流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室内热交换器31的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。并且,在制热运转时也同样,能够以流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室外热交换器23的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。由此,在制冷运转和制热运转的任意模式下,即使在因使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂而在蒸发器内产生温度滑移的情况下,也能够在作为蒸发器发挥作用的热交换器中充分地发挥功能。
(3-10)第十实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3S、作为概略控制构成框图的图3T,对作为第十实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1i进行说明。其中,以下主要说明与第九实施方式的空气调节装置1h的不同之处。
(3-10-1)空气调节装置1i的概略构成
空气调节装置1i与上述第九实施方式的空气调节装置1h的不同之处在于,设有室外膨胀阀24、而不设置第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45;并列地设有多个室内单元(第一室内单元30和第二室内单元35);以及在各室内单元在室内热交换器的液体制冷剂侧设有室内膨胀阀。
室外膨胀阀24设置于从室外热交换器23的液体侧的出口延伸至中压贮液器43的制冷剂配管的中途。室外膨胀阀24优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
第一室内单元30与上述实施方式同样,具有第一室内热交换器31、第一室内风扇32,在第一室内热交换器31的液体制冷剂侧设有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,第一室内单元30设有第一室内单元控制部34、与第一室内单元控制部34电连接的第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72、和第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。与第一室内单元30同样,第二室内单元35具有第二室内热交换器36、第二室内风扇37,第二室内热交换器36的液体制冷剂侧设有第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一室内单元30同样,第二室内单元35设有第二室内单元控制部39、与第二室内单元控制部39电连接的第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、和第二室内气体侧热交换器温度传感器77。
(3-10-2)制冷运转模式
在空气调节装置1i中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂通过四路切换阀22后,在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23后的制冷剂通过控制为全开状态的室外膨胀阀24。
通过室外膨胀阀24后的制冷剂流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。在此,流入中压贮液器43的制冷剂通过与在吸入制冷剂加热部50的压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的热交换而被冷却。在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50被冷却后的制冷剂在经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元31的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的低压。另外,流入第二室内单元35的制冷剂在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如在第一室内热交换器31的气体侧流通的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,也同样控制第二室内膨胀阀38的阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。
在第一室内膨胀阀33被减压后的制冷剂在第一室内热交换器31蒸发,在第二室内膨胀阀38被减压后的制冷剂在第二室内热交换器36蒸发,合流后,流经气体侧制冷剂连络配管5,经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通。在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通的制冷剂通过在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50与贮存在中压贮液器43中的制冷剂进行热交换而被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-10-3)制热运转模式
在空气调节装置1i中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元30的制冷剂在第一室内热交换器31冷凝,流入第二室内单元35的制冷剂在第二室内热交换器36冷凝。
从第一室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的中压。从第二室内热交换器36的液体侧端流出的制冷剂也同样在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的中压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。并且,对于第二室内膨胀阀38也同样控制阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
通过第一室内膨胀阀33的制冷剂与通过第二室内膨胀阀38的制冷剂合流后,经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20。
流入室外单元20的制冷剂通过液体侧封闭阀29,流入中压贮液器43。制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂贮存在中压贮液器43。在此,流入中压贮液器43的制冷剂通过与在吸入制冷剂加热部50的压缩机21的吸入侧流通的制冷剂的热交换而被冷却。在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50被冷却后的制冷剂在室外膨胀阀24被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在室外膨胀阀24被减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通。在通过中压贮液器43的内部的制冷剂配管内流通的制冷剂通过在中压贮液器43内的吸入制冷剂加热部50与贮存在中压贮液器43中的制冷剂进行热交换而被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-10-4)第十实施方式的特征
在空气调节装置1i中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
另外,在空气调节装置1i中,通过设置中压贮液器43,能够贮存制冷剂回路10中的剩余制冷剂。另外,通过在制热运转时对第二室外膨胀阀45进行过冷却度控制,容易使室内热交换器31的能力充分地发挥。
并且,通过设置吸入制冷剂加热部50,吸入压缩机21内的制冷剂被加热,能够抑制压缩机21中的液体压缩,因此,能够以在制冷运转时流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室内热交换器31的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。并且,在制热运转时也同样,能够以流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室外热交换器23的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。由此,在制冷运转和制热运转的任意模式下,即使在因使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂而在蒸发器内产生温度滑移的情况下,也能够在作为蒸发器发挥作用的热交换器中充分地发挥能力。
(3-11)第十一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3U、作为概略控制构成框图的图3V,对作为第十一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1j进行说明。其中,以下主要说明与第九实施方式的空气调节装置1h的不同之处。
(3-11-1)空气调节装置1j的概略构成
空气调节装置1j与上述第九实施方式的空气调节装置1h的不同之处在于,设有内部热交换器51,而不设置吸入制冷剂加热部50。
内部热交换器51是在第一室外膨胀阀44与第二室外膨胀阀45之间流通的制冷剂、与在从四路切换阀22的连接阀口之一向压缩机21的吸入侧延伸的制冷剂配管流通的制冷剂之间进行热交换的热交换器。
(3-11-2)制冷运转模式
在空气调节装置1j中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如,使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标蒸发温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂通过四路切换阀22后,在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂通过控制为全开状态的第一室外膨胀阀44。通过第一室外膨胀阀44后的制冷剂在内部热交换器51被冷却,在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第二室外膨胀阀45的阀开度,以满足例如在第一室内热交换器31的气体侧流通的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第二室外膨胀阀45的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
在第二室外膨胀阀45被减压至冷冻循环的低压后的制冷剂经由液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30,在室内热交换器31蒸发。流经室内热交换器31后的制冷剂流经气体侧制冷剂连络配管5后,经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,在内部热交换器51被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-11-3)制热运转模式
在空气调节装置1j中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到根据设定温度与室内温度(室内空气温度传感器72的检测温度)之差而确定的目标冷凝温度。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30的室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31冷凝。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20,通过液体侧封闭阀29,并通过控制为全开状态的第二室外膨胀阀45。通过第二室外膨胀阀45后的制冷剂在内部热交换器51被冷却,在第一室外膨胀阀44被减压至冷冻循环的中压。
在此,控制第一室外膨胀阀44的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,第一室外膨胀阀44的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被第一室外膨胀阀44减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,在内部热交换器51被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-11-4)第十一实施方式的特征
在空气调节装置1j中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
并且,在空气调节装置1j中,通过设置内部热交换器51,吸入压缩机21内的制冷剂被加热,能够抑制压缩机21中的液体压缩,因此,能够以在制冷运转时流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室内热交换器31的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。并且,在制热运转时也同样,能够以流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室外热交换器23的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。由此,在制冷运转和制热运转的任意模式下,即使在因使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂而在蒸发器内产生温度滑移的情况下,也能够在作为蒸发器发挥作用的热交换器中充分地发挥能力。
(3-12)第十二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图3W、作为概略控制构成框图的图3X,对作为第十二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1k进行说明。其中,以下主要说明与第十实施方式的空气调节装置1j的不同之处。
(3-12-1)空气调节装置1k的概略构成
空气调节装置1k与上述第十实施方式的空气调节装置1j的不同之处在于,设有室外膨胀阀24而不设置第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45;并列地设有多个室内单元(第一室内单元30和第二室内单元35);以及在各室内单元在室内热交换器的液体制冷剂侧设有室内膨胀阀。
室外膨胀阀24设置于从内部热交换器51延伸至液体侧封闭阀29的制冷剂配管的中途。室外膨胀阀24优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
第一室内单元30与上述实施方式同样,具有第一室内热交换器31、第一室内风扇32,在第一室内热交换器31的液体制冷剂侧设有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,第一室内单元30设有第一室内单元控制部34、与第一室内单元控制部34电连接的第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72、和第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36、第二室内风扇37,在第二室内热交换器36的液体制冷剂侧设有第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一室内单元30同样,第二室内单元35设有第二室内单元控制部39、与第二室内单元控制部39电连接的第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、和第二室内气体侧热交换器温度传感器77。
(3-12-2)制冷运转模式
在空气调节装置1k中,在制冷运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度达到目标蒸发温度。在此,目标蒸发温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂通过四路切换阀22后,在室外热交换器23冷凝。流经室外热交换器23的制冷剂在内部热交换器51被冷却,通过控制为全开状态的室外膨胀阀24,经由液体侧封闭阀29、液体侧封闭阀29、液体侧制冷剂连络配管6,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元31后的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的低压。并且,流入第二室内单元35后的制冷剂在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。并且,也同样控制第二室内膨胀阀38的阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的气体侧的制冷剂的过热度或压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。
在第一室内膨胀阀33被减压后的制冷剂在第一室内热交换器31蒸发,在第二室内膨胀阀38被减压后的制冷剂在第二室内热交换器36蒸发,合流后,流经气体侧制冷剂连络配管5,经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,在内部热交换器51被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-12-3)制热运转模式
在空气调节装置1k中,在制热运转模式下,对压缩机21的运转频率进行容量控制,例如使得制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度之差最大的单元(负荷最大的室内单元)而确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流经四路切换阀22、气体侧制冷剂连络配管5后,分别流入第一室内单元30和第二室内单元35。
流入第一室内单元30后的制冷剂在第一室内热交换器31冷凝,流入第二室内单元35后的制冷剂在第二室内热交换器36冷凝。
从第一室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂在第一室内膨胀阀33被减压至冷冻循环的中压。从第二室内热交换器36的液体侧端流出的制冷剂也同样在第二室内膨胀阀38被减压至冷冻循环的中压。
在此,控制第一室内膨胀阀33的阀开度,以满足例如流经第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。并且,对于第二室内膨胀阀38也同样控制阀开度,以满足例如流经第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度达到目标值等的规定条件。
通过第一室内膨胀阀33的制冷剂与通过第二室内膨胀阀38的制冷剂合流后,经过液体侧制冷剂连络配管6,流入室外单元20。
流入室外单元20后的制冷剂通过液体侧封闭阀29,在室外膨胀阀24被减压至冷冻循环的低压。
在此,控制室外膨胀阀24的阀开度,以满足例如压缩机21所吸入的制冷剂的过热度达到目标值等的规定条件。其中,室外膨胀阀24的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以以从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压后的制冷剂在室外热交换器23蒸发,经过四路切换阀22,在内部热交换器51被加热,再次被吸入压缩机21。
(3-12-4)第十二实施方式的特征
在空气调节装置1k中,能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂进行冷冻循环,因而能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
另外,在空气调节装置1k中,通过在制热运转时对第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38进行过冷却度控制,容易使第一室内热交换器31和第二室内热交换器36的能力充分地发挥。
并且,通过在空气调节装置1k中设置内部热交换器51,吸入压缩机21内的制冷剂被加热,能够抑制压缩机21中的液体压缩,因此,能够以在制冷运转时流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室内热交换器31或第二室内热交换器36的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。并且,在制热运转时也同样,能够以流经作为制冷剂的蒸发器发挥作用的室外热交换器23的出口的制冷剂的过热度成为较小的值的方式进行控制。由此,在制冷运转和制热运转的任意模式下,即使在因使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂而在蒸发器内产生温度滑移的情况下,也能够在作为蒸发器发挥作用的热交换器中充分地发挥能力。
(4)第四组技术的实施方式
(4-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图4A、作为概略控制构成框图的图4B,对空气调节装置1进行说明,该空气调节装置1是包括作为第一实施方式所涉及的热交换单元的室内单元和作为热交换单元的室外单元的冷冻循环装置。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20与室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、以及控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10中与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(4-1-1)室外单元20
室外单元20如图4C所示,由外观为略长方体箱状的室外筐体50构成。该室外单元20如图4D所示,内部空间被隔板50a左右分割,由此形成送风机室和机械室。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29、气体侧封闭阀28、室外筐体50和室外电气组件单元8。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器23是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片23a、和贯通固定于多个传热翅片23a的多个传热管23b的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。并且,在本实施方式中,只设置1个室外风扇25。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀,与液体侧制冷剂连络配管6扩口连接。液体侧封闭阀29与室外热交换器23的液体侧出口通过室外液体侧制冷剂配管29a连接。室外膨胀阀24设置于该室外液体侧制冷剂配管29a的途中。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀,与气体侧制冷剂连络配管5扩口连接。气体侧封闭阀28与四路切换阀22的1个连接阀口通过室外气体侧制冷剂配管28a连接。
室外筐体50如图4C所示为设置有吹出口52的箱状体,具有在内部收纳有上述室外单元20的构成要素的室外筐体50。室外筐体50为略长方体形状,能够从背面侧和一侧面侧(图4C中的左侧)摄入屋外的空气,能够将通过室外热交换器23后的空气经由形成于前表面51的吹出口52向前侧吹出。室外筐体50的下端部分被底板53覆盖。在底板53上如图4D所示以沿着背面侧和一侧面侧的方式竖立设置有室外热交换器23。该底板53的上表面能够发挥作为排水盘的功能。
室外电气组件单元8具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外电气组件单元8配置于室外单元20的室外筐体50内部之中被隔板50a分隔而成的机械室侧的空间内的压缩机21的上方,对于隔板50a固定。室外电气组件单元8的下端部分比液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28更靠铅垂方向上方配置。室外电气组件单元8优选比液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28向上方再隔开10cm以上配置。室外电气组件单元8所具备的室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(4-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31、室内风扇32、室内液体侧连接部11、室内气体侧连接部13、室内筐体54和室内电气组件单元9等。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器31具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片31a、和贯通固定于多个传热翅片31a的多个传热管31b。
室内液体侧连接部11是设置于从室内热交换器31的液体侧延伸的室内液体侧制冷剂配管12的端部并对于液体侧制冷剂连络配管6扩口连接的连接部分。
室内气体侧连接部13是设置于从室内热交换器31的气体侧延伸的室内气体侧制冷剂配管14的端部并对于气体侧制冷剂连络配管5扩口连接的连接部分。
室内风扇32向室内单元30的室内筐体54内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室内风扇32由未图示的室内风扇电动机旋转驱动。
室内筐体54如图4E、图4F、图4G所示,是在内部收纳室内热交换器31、室内风扇32和室内单元控制部34的略长方体形状的筐体。室内筐体54具有构成室内筐体54的上端部的顶面55、构成室内筐体54的前部的前面板56、构成室内筐体54的底部的底面57、吹出口58a、通气窗58、左右的侧面59、以及与室内的壁面相对的背面等。在顶面55设置有在上下方向开口的多个顶面吸入口55a。前面板56是从顶面55的前侧端部附近向下方扩展的板。前面板56在上方部分设置有由左右细长的开口形成的前面吸入口56a。室内的空气经由这些顶面吸入口55a和前面吸入口56a摄入室内筐体54内的由收纳有室内热交换器31和室内风扇32的空间形成的通风路。底面57在室内热交换器31、室内风扇32的下方大致水平地扩展。吹出口58a在作为前面板56的下方且底面57的前侧的、室内筐体54的前侧下方朝向前侧下方开口。在右侧的侧面59的背面侧的下方设置有朝向侧方的开口,室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13位于该开口附近。
室内电气组件单元9具备控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内电气组件单元9被固定为位于室内单元30的室内筐体54的内部中比室内热交换器31更靠右侧的侧端部附近的上方。室内电气组件单元9的下端部分比室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13更靠铅垂方向上方配置。室内电气组件单元9优选比室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13向上方再隔开10cm以上配置。室内电气组件单元9所具备的室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室内单元控制部34与设置于室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(4-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(4-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(4-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂流动到气体侧制冷剂连络配管5。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22,再次吸入压缩机21。
(4-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后,流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(4-1-5)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
在此,虽然含有1,2-二氟乙烯的制冷剂是可燃性制冷剂,但是,本实施方式的室外单元20所具备的室外电气组件单元8比用于将室外单元20与液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接的液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28更靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28的连接部位泄露,也不易到达室外电气组件单元8,能够提高室外单元20的安全性。
另外,本实施方式的室内单元30所具备的室内电气组件单元9比用于将室内单元30与液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接的室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13更靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13的连接部位泄漏,泄漏制冷剂也不易到达室内电气组件单元9,能够提高室内单元30的安全性。
(4-1-6)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以设置有彼此并联连接的多个室内单元。
(4-1-7)第一实施方式的变形例B
作为上述第一实施方式的室内单元30,以设置在作为对象空间的室内的壁面等使用的类型的室内单元为例进行了说明。
但是,作为室内单元,不限于设置在壁面的类型,例如如图4H、图4I、图4J所示,可以是放置在作为空调对象空间的室内的地板使用的地板放置型的室内单元30a。
室内单元30a主要具备室内筐体110、室内热交换器31、室内风扇32、室内电气组件单元9、室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13。室内热交换器31和室内风扇32收纳在室内筐体110内。室内热交换器31配置在室内筐体110内部的上方空间,室内风扇32配置于室内筐体110内部的下方空间。
室内筐体110具有由正面板111、右侧面板112、左侧面板113、顶面板114、底面板115和背面板116围成的长方体形状。在正面板111上,在面对正面板111右侧的上方形成有右侧吹出口117a,在面对正面板111左侧的上方形成有左侧吹出口117b,在下方的左右方向中央部形成有下侧吹出口117c。在右侧吹出口117a,设置有在室内单元30a停止时覆盖右侧吹出口117a而成为室内筐体110的一部分、且在室内单元30a运转时用于调节从右侧吹出口117a吹出的气流(参照双点划线)的左右方向的风向的垂直风门(flap)151a。同样地,在左侧吹出口117b,设置有在室内单元30a停止时覆盖左侧吹出口117b而成为室内筐体110的一部分、且在室内单元30a运转时用于调节从左侧吹出口117b吹出的气流的左右方向的风向的垂直风门151b。
在室内筐体110的右侧面板112,靠下方的前方形成有右侧吸入口118a。另外,在室内筐体110的左侧面板113,靠下方的前方形成有左侧吸入口118b。
室内风扇32例如为配置有多个叶片、旋转轴在前后方向延伸的西洛克风扇。室内风扇32设置于由隔板119划分的内部空间S1。在内部空间S1的前方,在隔板119与正面板111之间形成有内部空间S2。另外,在内部空间S1、S2的上方,以室内热交换器31为边界形成有内部空间S3。
室内热交换器31配置于室内风扇32的上方的内部空间S1与内部空间S3的边界部分。室内热交换器31以越接近上端部越靠近背面板116的方式的倾斜的姿势配置。室内热交换器31的下端被排水盘141支撑。该排水盘141设置在隔板119上。这些隔板119和排水盘141成为内部空间S2与内部空间S3的边界。换言之,内部空间S1被右侧面板112、左侧面板113、底面板115、背面板116、隔板119、排水盘141和室内热交换器31包围。并且,内部空间S2被正面板111、右侧面板112、左侧面板113、底面板115、隔板119和排水盘141包围。并且,内部空间S3被右侧面板112、左侧面板113、顶面板114、室内热交换器31、排水盘141和隔板119包围。
室内液体侧连接部11是设置于从室内热交换器31的液体侧延伸的室内液体侧制冷剂配管12的端部并对于液体侧制冷剂连络配管6扩口连接的连接部分。室内液体侧连接部11设置在与室内风扇32的上端同样的高度位置。
室内气体侧连接部13是设置于从室内热交换器31的气体侧延伸的室内气体侧制冷剂配管14的端部并对于气体侧制冷剂连络配管5扩口连接的连接部分。室内气体侧连接部13设置在与室内风扇32的上端同样的高度位置。
室内电气组件单元9配置于室内筐体110的内部中室内热交换器31的下方且比室内风扇32靠上方、隔板119的前方,对于隔板119固定。室内电气组件单元9的下端部分比室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13更靠铅垂方向上方配置。
在内部空间S2,设置有沿着正面板111上下延伸的管道120。管道120的上部在上下方向延伸至右侧吹出口117a与左侧吹出口117b之间。并且,管道120的下端到达下侧吹出口117c的上部。
垂直风门151a设置于右侧吹出口117a,垂直风门151b设置于左侧吹出口117b。垂直风门151a、151b通过变更相对于正面板111的角度,对引导所吹出的调节空气的角度进行调节。
在右侧吹出口117a和左侧吹出口117b,分别设置有多个水平风门153。水平风门153通过以旋转轴为中心旋转,能够变更吹出空气的方向。
关于以上的室内电气组件单元9,即使可燃性制冷剂从室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13的连接部位泄漏,泄漏制冷剂也不易到达室内电气组件单元9,能够提高室内单元30a的安全性。
(4-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图4K、作为概略控制构成框图的图4L,对于具备作为第二实施方式所涉及的热交换单元的室内单元和作为热交换单元的室外单元的冷冻循环装置即空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部分为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内,作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(4-2-1)室外单元20a
在第二实施方式的空气调节装置1a的室外单元20a中,作为室外风扇25,设置有第一室外风扇25a和第二室外风扇25b。空气调节装置1a的室外单元20a的室外热交换器23为了能够应对从第一室外风扇25a和第二室外风扇25b接收的空气流,确保宽广的热交换面积。
在空气调节装置1a的室外单元20a中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41和第二室外膨胀阀45。第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。
第二实施方式的室外单元20a如图4M所示,具有略长方体箱状的室外筐体60的内部空间被垂直延伸的隔板66左右分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
在室外筐体60内的送风机室中,配置有室外热交换器23、室外风扇25(第一室外风扇25a和第二室外风扇25b)等,在室外筐体60内的机械室中,配置有压缩机21、四路切换阀22、第一室外膨胀阀44、第二室外膨胀阀45、中压贮液器41、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、具备室外单元控制部27的室外电气组件单元8等。
室外筐体60主要具有底板63、顶板64、左前板61、左侧板(未图示)、右前板(未图示)、右侧板65和隔板66等。底板63构成室外筐体60的底面部分。顶板64构成室外单元20a的顶面部分。左前板61主要构成室外筐体60的左前面部分,形成有在前后方向开口且上下排列的第一吹出口62a和第二吹出口62b。第一吹出口62a主要供通过第一室外风扇25a从室外筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部且通过室外热交换器23的上方部分后的空气通过。第二吹出口62b主要供通过第二室外风扇25b从室外筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部且通过室外热交换器23的下方部分后的空气通过。在第一吹出口62a和第二吹出口62b分别设置有风扇格栅(fan grill)。左侧板主要构成室外筐体60的左侧面部分,还能够作为向室外筐体60内吸入的空气的吸入口发挥功能。右前板主要构成室外筐体60的右前面部分和右侧面的前侧部分。右侧板65主要构成室外筐体60的右侧面的后侧部分和背面的右侧部分。隔板66是配置于底板63上的垂直延伸的板状部件,将室外筐体60的内部空间分割为送风机室和机械室。
室外热交换器23是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片、和贯通固定于多个传热翅片的多个传热管的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。该室外热交换器23在送风机室内配置为沿着室外筐体60的左侧面和背面的俯视时L字形状。
压缩机21在室外筐体60的机械室内载置于底板63上,并利用螺栓固定。
气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29在室外筐体60的机械室内配置于压缩机21的上端附近的高度位置且右前方的角部附近。
室外电气组件单元8在室外筐体60的机械室内配置于比压缩机21靠上方的空间。室外电气组件单元8的下端部比气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29中的任一者都靠上方配置。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(4-2-2)室内单元30
第二实施方式的室内单元30与在第一实施方式中所说明的室内单元30同样,因此省略说明。
(4-2-3)第二实施方式的特征
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
在此,虽然含有1,2-二氟乙烯的制冷剂是可燃性制冷剂,但是,本实施方式的室外单元20a所具备的室外电气组件单元8比用于将室外单元20a与液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接的液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28的连接部位泄漏,也不易到达室外电气组件单元8,能够提高室外单元20a的安全性。
(4-2-4)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以设置彼此并联连接的多个室内单元。
(4-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图4N、作为概略控制构成框图的图4O,对于具备作为第三实施方式所涉及的热交换单元的室内单元和作为热交换单元的室外单元的冷冻循环装置即空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部分为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内,作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(4-3-1)室外单元20b
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20b中,除上述第一实施方式的室外单元20所具备的要素以外,还设置有低压贮液器26、过冷却热交换器47和过冷却回路46。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。并且,在本实施方式中,与压缩机21所具有的附属的储液器分别设置。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
关于第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20b的详细构造,参照图4P的外观立体图、图4Q的分解立体图、图4R的俯视概略配置构成图、图4S的正面视概略配置构成图,在以下进行说明。
空气调节装置1b的室外单元20b是从下方向室外筐体80内摄入空气并从上方向室外筐体80外吹出空气的被称为上吹型构造的单元。
室外筐体80主要具有架设在左右方向延伸的一对安装脚82上的底板83、从底板83的角部在铅垂方向上延伸的支柱84、前面板81和风扇组件85。底板83形成室外筐体80的底面,分为左侧的第一底板83a和右侧的第二底板83b。前面板81在风扇组件85的下方架设在前表面侧的支柱84之间,构成室外筐体80的前表面。在室外筐体80内,在风扇组件85的下方且底板83上方的空间,配置有压缩机21、室外热交换器23、低压贮液器26、四路切换阀22、室外膨胀阀24、过冷却热交换器47、过冷却膨胀阀48、过冷却回路46、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、具备室外单元控制部27的室外电气组件单元8等。室外热交换器23是室外筐体80的风扇组件85的下方的部分中面向背面和左右两侧面的俯视略U字形状,实质上形成室外筐体80的背面和左右两侧面。该室外热交换器23沿着底板83的左侧缘部、后侧缘部和右侧缘部的上方配置。第三实施方式的室外热交换器23是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片23a、贯通固定于多个传热翅片23a的多个传热管23b的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。
风扇组件85设置在室外热交换器23的上侧,具有室外风扇25和未图示的承口(bellmouth)等。室外风扇25以旋转轴成为铅垂方向的姿势配置。
气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29配置在室外筐体80内部的风扇组件85的下方的空间中压缩机21的上端附近的高度位置、且左前方附近。另外,本实施方式的气体侧封闭阀28对于气体侧制冷剂连络配管5钎焊连接。本实施方式的液体侧封闭阀29对于液体侧制冷剂连络配管6钎焊连接。
室外电气组件单元8配置在室外筐体80内部的风扇组件85的下方的空间中比压缩机21靠上方且前侧,对于前面板81的右侧部分固定。室外电气组件单元8的下端部比气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29中的任一者都靠上方配置。
通过以上的构造,由室外风扇25形成的空气流从室外热交换器23的周围通过室外热交换器23流入室外筐体80内部,经由在室外筐体80的上端面设置为在上下方向贯通的吹出口86并向上方吹出。
(4-3-2)第一室内单元30和第二室内单元35
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样,设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32、第一室内液体侧连接部11、第一室内气体侧连接部13、具有第一室内单元控制部34的第一室内电气组件单元,进一步设置有第一室内膨胀阀33。第一室内液体侧连接部11设置于以连接第一室内热交换器31的液体侧和液体侧制冷剂连络配管6的方式延伸的第一室内液体侧制冷剂配管12的端部。第一室内气体侧连接部13设置于以连接第一室内热交换器31的气体侧和气体侧制冷剂连络配管5的方式延伸的第一室内气体侧制冷剂配管14的端部。第一室内膨胀阀33设置于第一室内液体侧制冷剂配管12的途中,能够控制阀开度。在此,也与第一实施方式同样,第一室内电气组件单元比第一室内液体侧连接部11和第一室内气体侧连接部13靠上方配置。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,设置有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内液体侧连接部15、第二室内气体侧连接部17、具备第二室内单元控制部39的第二室内电气组件单元,进一步设置有第二室内膨胀阀38。第二室内液体侧连接部15设置于以连接第二室内热交换器36的液体侧和液体侧制冷剂连络配管6的方式延伸的第二室内液体侧制冷剂配管16的端部。第二室内气体侧连接部17设置于以连接第二室内热交换器36的气体侧和气体侧制冷剂连络配管5的方式延伸的第二室内气体侧制冷剂配管18的端部。第二室内膨胀阀38设置于第二室内液体侧制冷剂配管16的途中,能够控制阀开度。在此,第二室内电气组件单元也比第二室内液体侧连接部15和第二室内气体侧连接部17靠上方配置。
另外,第三实施方式的控制器7由室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39以彼此能够通信的方式连接而构成。
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
另外,在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样,被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(4-3-3)第三实施方式的特征
在以上的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
在此,虽然含有1,2-二氟乙烯的制冷剂是可燃性制冷剂,但是,本实施方式的室外单元20b所具备的室外电气组件单元8比用于将室外单元20b与液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接的液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28的连接部位泄漏,也不易到达室外电气组件单元8,能够提高室外单元20b的安全性。
另外,本实施方式的第一室内单元30所具备的第一室内电气组件单元也比第一室内液体侧连接部11和第一室内气体侧连接部13靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从第一室内液体侧连接部11和第一室内气体侧连接部13的连接部位泄漏,泄漏制冷剂也不易到达第一室内电气组件单元,能够提高第一室内单元30的安全性。同样,第二室内单元35所具备的第二室内电气组件单元也比第二室内液体侧连接部15和第二室内气体侧连接部17靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从第二室内液体侧连接部15和第二室内气体侧连接部17的连接部位泄漏,泄漏制冷剂也不易到达第二室内电气组件单元,能够提高第二室内单元35的安全性。
(4-4)第四实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图4T、作为概略控制构成框图的图4U,对于具备作为第四实施方式所涉及的热交换单元的冷温水供给单元和作为热交换单元的室外单元的冷冻循环装置即冷温水供给装置1c进行说明。
以下,对于第四实施方式的冷温水供给装置1c,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
冷温水供给装置1c是通过得到冷水或温水并对设置于室内的地板的地板制冷制热板251、252、253进行供给来对室内的地板进行冷却或供暖的装置。
在冷温水供给装置1c中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(4-4-1)室外单元20
冷温水供给装置1c的室外单元20与在第一实施方式中所说明的室外单元20同样,因此省略说明。
(4-4-2)冷温水供给单元30b
冷温水供给单元30b用于对作为对象空间的室内的地板面进行冷却或供暖,经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
冷温水供给单元30b具有水热交换器231、泵232、罐233、室内液体侧连接部11、室内气体侧连接部13、返回集管236、送出集管235、室内筐体237和冷温水电气组件单元9a等。
水热交换器231使在内部流动的制冷剂与在水回路210中流动的水之间进行热交换。在水热交换器231中,液体制冷剂侧经由室内液体侧制冷剂配管12和室内液体侧连接部11与液体侧制冷剂连络配管6扩口连接,气体制冷剂侧经由室内气体侧制冷剂配管14和室内气体侧连接部13与气体侧制冷剂连络配管5扩口连接。水热交换器231在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能,对在水回路210中流动的水进行冷却;在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能,对在水回路210中流动的水进行加热。
泵232生成用于使水回路210内的水向返回集管236、水热交换器231的水流路、罐233、送出集管235、地板制冷制热板251、252、253循环的水流。泵232由未图示的电动机旋转驱动。
罐233中储存在水热交换器231中进行温度调节后的冷水或温水。
送出集管235将从泵232送来的冷温水向多个地板制冷制热板251、252、253所具有的水循环管251a、252a、253a各自分支流出。送出集管235具有与水循环管251a、252a、253a的端部各自连接的多个送出连接部235a。
返回集管236将在多个地板制冷制热板251、252、253所具有的水循环管251a、252a、253a各自中流动的水合流,再次向水热交换器231供给。返回集管236具有与水循环管251a、252a、253a的另一端各自连接的多个返回连接部236a。
冷温水电气组件单元9a具备控制构成冷温水供给单元30b的各部的动作的冷温水供给单元控制部234。具体而言,冷温水供给单元控制部234根据多个地板制冷制热板251、252、253中的温度调节负荷进行泵的流量控制。
室内筐体237如图4V所示是内部收纳有水热交换器231、冷温水电气组件单元9a等的箱状体。具体而言,在室内筐体237的内部中,在上方的空间配置有冷温水电气组件单元9a。送出集管235所具有的多个送出连接部235a和返回集管236所具有的多个返回连接部236a位于室内筐体237的下方。进而,从室内筐体237的下方延伸出室内液体侧制冷剂配管12和室内气体侧制冷剂配管14,室内液体侧连接部11位于室内液体侧制冷剂配管12的下端,室内气体侧连接部13位于室内气体侧制冷剂配管14的下端。
(4-4-3)第四实施方式的特征
在上述的冷温水供给装置1c中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
在此,虽然含有1,2-二氟乙烯的制冷剂是可燃性制冷剂,但是,本实施方式的冷温水供给单元30b所具备的冷温水电气组件单元9a比用于将冷温水供给单元30b与液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接的室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13更靠上方配置。因此,即使可燃性制冷剂从室内液体侧连接部11和室内气体侧连接部13的连接部位泄漏,泄漏制冷剂也不易到达冷温水电气组件单元9a,能够提高冷温水供给单元30b的安全性。
(4-4-4)第四实施方式的变形例A
在上述第四实施方式中,以将在水热交换器231中通过与制冷剂的热交换而得到的冷温水供给至地板制冷制热板251、252、253从而对室内的地板进行冷却或供暖的冷温水供给装置1c为例进行了说明。
与此相对,如图4W、图4X所示,也可以在储热水单元30c和室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接而构成的储热水装置1d中,使用水热交换器231供给温水。
具体而言,储热水单元30c的储热水筐体327中收纳有水热交换器331、泵332、储热水罐333、混合阀338、水入口336、水出口335和储热水电气组件单元9b等。并且,室外单元20与第四实施方式等同样。
水热交换器331与上述第四实施方式的水热交换器231同样,使在室外单元20和液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5中循环的制冷剂与在收纳于储热水单元30c内的水回路310中循环的水之间进行热交换。
水回路310具有罐333、从罐333的下端延伸至水热交换器331的水流路的入口且设置有泵332的水出水管、连接水热交换器331的水流路的出口和罐333的上端的水回水管,并且,水在其内部循环。
从下端经由水入口336且流过水入口管的市政水被供给至储热水罐333。在水热交换器331中获得而储存的热水从储热水罐333的上端流过水出口管并向水出口335输送。水入口管与水出口管通过旁通管连接,在水出口管和旁通管的连结部位设置有混合阀338,能够将市政水和热水混合。
设置于水热交换器331的液体制冷剂侧的室内液体侧制冷剂配管12的前端的室内液体侧连接部11位于储热水筐体327的下方。设置于水热交换器331的气体制冷剂侧的室内气体侧制冷剂配管14的前端的室内气体侧连接部13也位于储热水筐体327的下方。
在储热水单元30c中,设置有具备进行泵332的驱动控制的储热水单元控制部334的储热水电气组件单元9b。储热水电气组件单元9b设置于储热水筐体327的内部的上方的空间,位于比室内气体侧连接部13和室内液体侧连接部11靠上方的位置。
在以上的储热水单元30c中,储热水电气组件单元9b也比室内气体侧连接部13和室内液体侧连接部11更靠上方配置,因此,即使制冷剂从室内气体侧连接部13或室内液体侧连接部11泄漏,也不易到达储热水电气组件单元9b,能够提高储热水单元30c的安全性。
(5)第五组的技术的实施方式
(5-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图5A、作为概略控制构成框图的图5B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、第一室内单元30、第二室内单元35、对于室外单元20并联连接第一室内单元30和第二室内单元35的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、被减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(5-1-1)室外单元20
室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、过冷却热交换器47、吸入喷射配管40、过冷却膨胀阀48、室外膨胀阀24、室外风扇25、低压贮液器41、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器(其中,该附属储液器的内容积小于低压贮液器、中压贮液器、高压贮液器那样的制冷剂容器,优选为一半以下)。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。
室外膨胀阀24设置在制冷剂回路10中从室外热交换器23的液体侧出口至液体侧封闭阀29之间。室外膨胀阀24是能够调节阀开度的电动膨胀阀。
吸入喷射配管40设置为从制冷剂回路10的主回路中室外膨胀阀24至液体侧封闭阀29之间的分支部分分支、且在四路切换阀22的1个连接阀口的至低压贮液器41之间的合流部位合流。在吸入喷射配管40中,设置有过冷却膨胀阀48。过冷却膨胀阀48是能够调节阀开度的电动膨胀阀。
过冷却热交换器47是使在制冷剂回路10中在从室外膨胀阀24至液体侧封闭阀29之间的部分流动的制冷剂、与在吸入喷射配管40中在过冷却膨胀阀48的合流部位侧流动的制冷剂之间进行热交换的热交换器。在本实施方式中,过冷却热交换器47是从室外膨胀阀24至液体侧封闭阀29之间的部分,设置于比吸入喷射配管40的分支部分靠液体侧封闭阀29侧。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。
低压贮液器41设置于压缩机21的吸入侧与四路切换阀22的1个连接阀口之间,是能够将制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂储存的制冷剂容器。另外,在压缩机21中,设置有未图示的附属的储液器,低压贮液器41与该附属的储液器的下游侧连接。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。
在室外单元20中,设置有喷出压力传感器61、喷出温度传感器62、吸入压力传感器63、吸入温度传感器64、室外热交换器温度传感器65、外部空气温度传感器66和过冷却温度传感器67等。这些各传感器与室外单元控制部27电连接,对室外单元控制部27发送检测信号。喷出压力传感器61检测在连接压缩机21的喷出侧与四路切换阀22的1个连接阀口的喷出配管中流动的制冷剂的压力。喷出温度传感器62检测在喷出配管中流动的制冷剂的温度。吸入压力传感器63检测在连接压缩机21的吸入侧与低压贮液器41的吸入配管中流动的制冷剂的压力。吸入温度传感器64检测在吸入配管中流动的制冷剂的温度。室外热交换器温度传感器65检测流过室外热交换器23中与连接四路切换阀22的一侧为相反侧的液体侧的出口的制冷剂的温度。外部空气温度传感器66检测通过室外热交换器23之前的屋外的空气温度。过冷却温度传感器67检测在制冷剂回路10的主回路中在过冷却热交换器47与第二室外膨胀阀45之间流动的制冷剂的温度。
(5-1-2)第一室内单元30和第二室内单元35
第一室内单元30和第二室内单元35均设置于作为相同或不同的对象空间的室内的壁面或顶部等。第一室内单元30和第二室内单元35经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
第一室内单元30具有第一室内热交换器31、第一室内膨胀阀33和第一室内风扇32。
第一室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。第一室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。
第一室内膨胀阀33是能够调节设置于第一室内热交换器31的液体制冷剂侧的制冷剂配管的阀开度的电动膨胀阀。
第一室内风扇32向第一室内单元30内吸入室内的空气,在第一室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。第一室内风扇32由室内风扇电动机旋转驱动。
另外,第一室内单元30具有控制构成第一室内单元30的各部的动作的第一室内单元控制部34。第一室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。第一室内单元控制部34经由通信线与第二室内单元控制部39和室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
在第一室内单元30中,设置有第一室内液体侧热交换器温度传感器71、第一室内空气温度传感器72、第一室内气体侧热交换器温度传感器73等。这些各传感器与第一室内单元控制部34电连接,对第一室内单元控制部34发送检测信号。第一室内液体侧热交换器温度传感器71检测流过第一室内热交换器31的液体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。第一室内空气温度传感器72检测通过第一室内热交换器31之前的室内的空气温度。第一室内气体侧热交换器温度传感器73检测流过第一室内热交换器31的气体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。
第二室内单元35具有第二室内热交换器36、第二室内膨胀阀38和第二室内风扇37。
第二室内热交换器36的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。第二室内热交换器36是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。
第二室内膨胀阀38是能够调节设置于第二室内热交换器36的液体制冷剂侧的制冷剂配管的阀开度的电动膨胀阀。
第二室内风扇37向第二室内单元35内吸入室内的空气,其在第二室内热交换器36中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。第二室内风扇37由室内风扇电动机旋转驱动。
另外,第二室内单元35具有控制构成第二室内单元35的各部的动作的第二室内单元控制部39。第二室内单元控制部39具有包括CPU、存储器等的微型计算机。第二室内单元控制部39经由通信线与第一室内单元控制部34和室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
在第二室内单元35中,设置有第二室内液体侧热交换器温度传感器75、第二室内空气温度传感器76、第二室内气体侧热交换器温度传感器77等。这些各传感器与第二室内单元控制部39电连接,对于第二室内单元控制部39发送检测信号。第二室内液体侧热交换器温度传感器75检测流过第二室内热交换器36的液体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。第二室内空气温度传感器76检测通过第二室内热交换器36之前的室内的空气温度。第二室内气体侧热交换器温度传感器77检测流过第二室内热交换器36的气体制冷剂侧的出口的制冷剂的温度。
(5-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,通过室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39经由通信线连接,构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或第一室内单元控制部34和/或第二室内单元控制部39所含的各部一体地发挥功能来实现。
(5-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(5-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,例如以制冷剂回路10中的制冷剂的蒸发温度成为目标蒸发温度的方式,对压缩机21的运转频率进行容量控制。在此,目标蒸发温度优选根据在各室内单元30、35中设定温度与室内温度的差分最大的室内单元(负荷最大的室内单元)来确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22在室外热交换器23中冷凝。流过室外热交换器23的制冷剂通过室外膨胀阀24。并且,这种情况下,室外膨胀阀24被控制为全打开状态。
通过室外膨胀阀24的制冷剂中,一部分向液体侧封闭阀29侧流动,另一部分向吸入喷射配管40分支流动。向吸入喷射配管40分支流动的制冷剂在过冷却膨胀阀48中被减压。在过冷却热交换器47中,从室外膨胀阀24向液体侧封闭阀29侧流动的制冷剂与在过冷却膨胀阀48中减压的在吸入喷射配管40中流动的制冷剂进行热交换。在吸入喷射配管40中流动的制冷剂在过冷却热交换器47中的热交换结束之后,以在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器41之间的合流部位合流的方式流动。另外,过冷却膨胀阀48的阀开度被控制为通过制冷剂回路10中过冷却热交换器47后的制冷剂的过冷却度满足达到规定的目标值等的规定条件。
从室外膨胀阀24向液体侧封闭阀29侧流动的制冷剂在过冷却热交换器47中的热交换结束后,经由液体侧封闭阀29并流过液体侧制冷剂连络配管6,送达第一室内单元30和第二室内单元35。
在此,在第一室内单元30中,第一室内膨胀阀33的阀开度例如被控制为流过第一室内热交换器31的气体侧出口的制冷剂的过热度满足达到目标值等的规定条件。另外,第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也与第一室内膨胀阀33同样,阀开度例如也被控制为流过第二室内热交换器36的气体侧出口的制冷剂的过热度满足达到目标值等的规定条件。另外,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度均被控制为从吸入温度传感器64的检测温度减去相当于吸入压力传感器63的检测压力的制冷剂的饱和温度得到的制冷剂的过热度满足达到目标值等的规定条件。而且,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度成为规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
通过第一室内膨胀阀33减压的制冷剂在第一室内热交换器31中蒸发,通过第二室内膨胀阀38减压的制冷剂在第二室内热交换器36中蒸发,合流后,向气体侧制冷剂连络配管5流动。流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经由气体侧封闭阀28、四路切换阀22与流过吸入喷射配管40的制冷剂合流。合流的制冷剂经由低压贮液器41再次吸入压缩机21。另外,在第一室内热交换器31、第二室内热交换器36和过冷却热交换器47中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂被储存在低压贮液器41中。
(5-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,例如以制冷剂回路10中的制冷剂的冷凝温度达到目标冷凝温度的方式,对压缩机21的运转频率进行容量控制。在此,目标冷凝温度优选根据各室内单元30、35中设定温度与室内温度的差分最大的室内单元(负荷最大的室内单元)来确定。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后,一部分的制冷剂流入第一室内单元30的第一室内热交换器31的气体侧端,在第一室内热交换器31中冷凝;另一部分的制冷剂流入第二室内单元35的第二室内热交换器36的气体侧端,在第二室内热交换器36中冷凝。
另外,第一室内单元30的第一室内膨胀阀33的阀开度被控制为在第一室内热交换器31的液体侧流动的制冷剂的过冷却度满足达到规定的目标值等的规定条件。第二室内单元35的第二室内膨胀阀38也同样,阀开度被控制为在第二室内热交换器36的液体侧流动的制冷剂的过冷却度满足达到规定的目标值等的规定条件。
通过第一室内膨胀阀33减压的制冷剂和通过第二室内膨胀阀38减压的制冷剂合流,流过液体侧制冷剂连络配管6并流入室外单元20。
通过室外单元20的液体侧封闭阀29的制冷剂流过过冷却热交换器47之后,在室外膨胀阀24中被减压。在此,室外膨胀阀24的阀开度例如被控制为在压缩机21的吸入侧流动的制冷剂的过热度满足达到目标值等的规定条件。另外,控制室外膨胀阀24的阀开度的方法没有特别限定,例如可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
另外,在制热运转模式中,设置于吸入喷射配管40的过冷却膨胀阀48被控制为全关闭状态,因此,在吸入喷射配管40中没有制冷剂流动,在过冷却热交换器47中也不进行热交换。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂在室外热交换器23中蒸发,经过四路切换阀22和低压贮液器41再被吸入压缩机21。另外,在室外热交换器23中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂储存在低压贮液器41中。
(5-1-5)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1中,能够利用吸入喷射配管40使被压缩机21吸入的制冷剂的温度降低,因此能够提高冷冻循环中的运转效率。
(5-1-6)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以多个室内单元并联连接的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以是1个室内单元串联连接而成的。
(5-1-7)第一实施方式的变形例B
在上述第一实施方式中,以具备使制冷剂流动至过冷却热交换器47之后向压缩机21的吸入侧输送的吸入喷射配管40的空气调节装置1为例进行了说明。
与此相对,作为空气调节装置,例如也可以是如图5C所示,具备使制冷剂流动至经济器热交换器47a之后向压缩机21a的中压的区域输送的经济器喷射配管40a的空气调节装置1a。
经济器喷射配管40a是从制冷剂回路10的主回路中的室外膨胀阀24至液体侧封闭阀29之间的部分分支、且延伸至压缩机21a的中压的区域的配管。在经济器喷射配管40a的途中,设置有能够控制阀开度的经济器膨胀阀48a。
经济器热交换器47a是使从制冷剂回路10的主回路分支并在经济器喷射配管40a中流动并且在经济器膨胀阀48a中被减压后的制冷剂、与在制冷剂回路10的主回路中在从室外膨胀阀24至液体侧封闭阀29之间流动的制冷剂之间进行热交换的热交换器。
压缩机21a没有特别限定,例如能够使用图5D所示那样的涡旋压缩机。
该压缩机21a具备外壳80、包含固定涡旋82的涡旋压缩机构81、驱动电动机91、曲轴94和下部轴承98。
外壳80具有上下开口的略圆筒状的圆筒部件80a、分别设置于圆筒部件80a的上端和下端的上盖80b和下盖80c。圆筒部件80a与上盖80b和下盖80c为了确保气密而通过焊接固定。在外壳80中收纳有包括涡旋压缩机构81、驱动电动机91、曲轴94和下部轴承98的压缩机21a的构成机器。另外,在外壳80的下部形成有蓄油空间So。在蓄油空间So中储存用于润滑涡旋压缩机构81等的冷冻机油O。在外壳80的上部,贯通上盖80b设置有吸入制冷剂回路10的冷冻循环中的低压气体制冷剂并将气体制冷剂向涡旋压缩机构81供给的吸入管19。吸入管19的下端与涡旋压缩机构81的固定涡旋82连接。吸入管19与后述的涡旋压缩机构81的压缩室Sc连通。在外壳80的圆筒部件80a的中间部设置有向外壳80外喷出的制冷剂所通过的喷出管18。喷出管18配置为外壳80内部的喷出管18的端部向形成于涡旋压缩机构81的壳体88的下方的高压空间Sh突出。由涡旋压缩机构81压缩后的、冷冻循环中的高压制冷剂在喷出管18中流动。在外壳80的上盖80b的侧面设置有喷射连接口,在该喷射连接口连接有经济器喷射配管40a。
涡旋压缩机构81主要具有壳体88、配置于壳体88的上方的固定涡旋82、与固定涡旋82组合形成压缩室Sc的可动涡旋84。
固定涡旋82具有平板状的固定侧镜板82a、从固定侧镜板82a的前面突出的旋涡状的固定侧涡旋齿(wrap)82b、包围固定侧涡旋齿82b的外缘部82c。在固定侧镜板82a的中央部,在厚度方向上贯通固定侧镜板82a形成有与涡旋压缩机构81的压缩室Sc连通的非圆形形状的喷出口82d。在压缩室Sc被压缩的制冷剂从喷出口82d喷出,通过形成于固定涡旋82和壳体88的未图示的制冷剂通路,向高压空间Sh流入。另外,在固定侧镜板82a上,形成有在固定侧镜板82a的侧面开口并与压缩室Sc连通的供给通路82e。通过该供给通路82e,流过经济器喷射配管40a的中压制冷剂向压缩室Sc供给。供给通路82e具有从固定侧镜板82a的侧面的开口朝向固定侧镜板82a的中央侧在水平方向上延伸的水平通路部82f。另外,供给通路82e具有从水平通路部82f的、固定侧镜板82a的中央侧的部分(水平通路部82f的、固定侧镜板82a的中央侧的端部附近)朝向压缩室Sc延伸并与压缩室Sc直接连通的喷射口82g。喷射口82g为圆形的孔。
可动涡旋84具有平板状的可动侧镜板84a、从可动侧镜板84a的前面突出的旋涡状的可动侧涡旋齿84b、从可动侧镜板84a的背面突出的、形成为圆筒状的凸台部84c。固定涡旋82的固定侧涡旋齿82b和可动涡旋84的可动侧涡旋齿84b以固定侧镜板82a的下表面与可动侧镜板84a的上表面相对的状态组合。在邻接的固定侧涡旋齿82b与可动侧涡旋齿84b之间形成有压缩室Sc。通过可动涡旋84如后述那样相对于固定涡旋82公转,压缩室Sc的体积周期性地发生变化,在涡旋压缩机构81中进行制冷剂的吸入、压缩、喷出。凸台部84c为上端闭塞的圆筒状部分。通过后述的曲轴94的偏心部95插入凸台部84c的中空部,使可动涡旋84与曲轴94连结。凸台部84c配置在形成于可动涡旋84与壳体88之间的偏心部空间89。偏心部空间89经由后述的曲轴94的供油路径97等与高压空间Sh连通,高压力作用于偏心部空间89。由于该压力,偏心部空间89内的可动侧镜板84a的下表面朝向固定涡旋82向上方推压。由于该力,可动涡旋84与固定涡旋82密合。可动涡旋84经由配置于“欧氏垫圈空间Sr”的欧氏垫圈(Oldham's ring)被壳体88支撑。欧氏垫圈是防止可动涡旋84的自转并使其公转的部件。通过使用欧氏垫圈,当曲轴94旋转时,在凸台部84c与曲轴94连结的可动涡旋84相对于固定涡旋82进行公转而不自转,使压缩室Sc内的制冷剂被压缩。
壳体88被压入圆筒部件80a,在其外周面遍及周向的整体而固定于圆筒部件80a。另外,壳体88和固定涡旋82以壳体88的上端面与固定涡旋82的外缘部82c的下表面密合的方式利用未图示的螺栓等固定。在壳体88上,形成有以在上表面中央部凹陷的方式配置凹部88a、配置于凹部88a的下方的轴承部88b。凹部88a包围配置有可动涡旋84的凸台部84c的偏心部空间89的侧面。在轴承部88b,配置有轴支撑曲轴94的主轴96的轴承90。轴承90旋转自如地支撑插入轴承90的主轴96。另外,在壳体88,形成有配置欧氏垫圈的欧氏垫圈空间Sr。
驱动电动机91具有固定在圆筒部件80a的内壁面的环状的定子92、和在定子92的内侧隔开微小的间隙(气隙通路)旋转自如地收纳的转子93。转子93经由配置为沿着圆筒部件80a的轴心在上下方向延伸的曲轴94与可动涡旋84连结。通过转子93旋转,可动涡旋84相对于固定涡旋82公转。
曲轴94向可动涡旋84传递驱动电动机91的驱动力。曲轴94配置为沿着圆筒部件80a的轴心在上下方向延伸,连结驱动电动机91的转子93和涡旋压缩机构81的可动涡旋84。曲轴94具有中心轴与圆筒部件80a的轴心一致的主轴96、和相对于圆筒部件80a的轴心偏心的偏心部95。偏心部95如上述插入可动涡旋84的凸台部84c。主轴96被壳体88的轴承部88b的轴承90和后述的下部轴承98旋转自如地支撑。主轴96在轴承部88b与下部轴承98之间与驱动电动机91的转子93连结。在曲轴94的内部形成有用于向涡旋压缩机构81等供给冷冻机油O的供油路径97。主轴96的下端位于形成在外壳80的下部的蓄油空间So内,蓄油空间So的冷冻机油O通过供油路径97向涡旋压缩机构81等供给。
下部轴承98配置于驱动电动机91的下方。下部轴承98固定于圆筒部件80a。下部轴承98构成曲轴94的下端侧的轴承,旋转自如地支撑曲轴94的主轴96。
接下来,对压缩机21a的动作进行说明。
当驱动电动机91启动时,转子93相对于定子92旋转,与转子93固定的曲轴94进行旋转。当曲轴94旋转时,与曲轴94连结的可动涡旋84相对于固定涡旋82进行公转。并且,冷冻循环中的低压的气体制冷剂通过吸入管19从压缩室Sc的周缘侧被抽吸到压缩室Sc。伴随可动涡旋84进行公转,吸入管19与压缩室Sc变得不连通。并且,伴随压缩室Sc的容积减少,压缩室Sc的压力开始上升。
在压缩途中的压缩室Sc中,流过经济器喷射配管40a的中压制冷剂经由水平通路部82f和喷射口82g被供给到压缩室Sc。
随着制冷剂的压缩进行,压缩室Sc变得不与喷射口82g连通。伴随压缩室Sc的容积减少,压缩室Sc内的制冷剂被压缩,最终成为高压的气体制冷剂。高压的气体制冷剂从位于固定侧镜板82a的中心附近的喷出口82d喷出。之后,高压的气体制冷剂通过形成于固定涡旋82和壳体88的未图示的制冷剂通路向高压空间Sh流入。流入高压空间Sh的、通过涡旋压缩机构81压缩后的、冷冻循环中的高压的气体制冷剂从喷出管18喷出。
在该空气调节装置1a中,流过经济器喷射配管40a的制冷剂在压缩机21a的中压的区域合流,从而能够使压缩机21a的中压的制冷剂的温度降低,因此,能够使冷冻循环的运转效率提高。
(5-1-8)第一实施方式的变形例C
在上述第一实施方式的变形例B中,作为压缩机,以涡旋压缩机为例进行了说明。
与此相对,作为可以在第一实施方式中使用的压缩机,也可以是后述的第二实施方式中所记载的作为旋转压缩机的压缩机21b。
(5-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图5E、作为概略控制构成框图的图5F,对于作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(5-2-1)室外单元20
在第二实施方式的空气调节装置1b的室外单元20中,不设置上述第一实施方式的室外单元20的压缩机21、低压贮液器41、吸入喷射配管40、过冷却膨胀阀48、过冷却热交换器47、过冷却温度传感器67,而作为替代设置有压缩机21b、高压贮液器42、中间喷射配管46、中间喷射膨胀阀49。
高压贮液器42在制冷剂回路10的主流路中设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。高压贮液器42中,从室外膨胀阀24侧延伸的配管的端部、和从液体侧封闭阀29侧延伸的配管的端部这双方位于内部空间,是能够贮存制冷剂的容器。
中间喷射配管46是从高压贮液器42的内部空间中的气体区域延伸出并与压缩机21b的中压的区域连接的配管。中间喷射膨胀阀49设置于中间喷射配管46的途中,能够控制阀开度。
(5-2-2)室内单元30
第二实施方式的第一室内单元30和第二室内单元35与第一实施方式同样,因此省略说明。
(5-2-3)制冷运转模式和制热运转模式
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24例如被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,中间喷射膨胀阀49被控制为将从高压贮液器42流过来的制冷剂减压至压缩机21b中的中间压力。
另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀24例如被控制为压缩机21b所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,中间喷射膨胀阀49被控制为将从高压贮液器42流过来的制冷剂减压至压缩机21b中的中间压力。
(5-2-4)压缩机21b
压缩机21b如图5G所示为1气缸型的旋转压缩机,是具备外壳111、配置于外壳111内的驱动机构120和压缩机构130的、旋转压缩机。该压缩机21b配置于外壳111内,压缩机构130配置于驱动机构120的下侧。
(5-2-4-1)驱动机构
驱动机构120收纳在外壳111的内部空间的上部,驱动压缩机构130。驱动机构120具有作为驱动源的电动机121、和作为安装于电动机121的驱动轴的曲轴122。
电动机121是用于对曲轴122进行旋转驱动的电动机,主要具有转子123和定子124。转子123的内部空间插嵌有曲轴122,与曲轴122一起旋转。转子123由叠层的电磁钢板和埋设在转子主体的磁体构成。定子124隔着规定的空间配置于转子123的径向外侧。定子124由叠层的电磁钢板和卷绕在定子主体上的线圈构成。电动机121利用通过向线圈流通电流而在定子124上产生的电磁力来使转子123与曲轴122一起旋转。
曲轴122插嵌在转子123上,以旋转轴为中心旋转。另外,作为曲轴122的偏芯部的曲柄销122a如图5H所示,插通于压缩机构130的活塞131的滚子180(后述),以能够传递来自转子123的旋转力状态嵌在滚子180中。曲轴122随着转子123的旋转而旋转,使曲柄销122a进行偏芯旋转,使压缩机构130的活塞131的滚子180公转。即、曲轴122具有将电动机121的驱动力向压缩机构130传递的功能。
(5-2-4-2)压缩机构
压缩机构130收纳在外壳111内的下部侧。压缩机构130对经由吸入管196吸入的制冷剂进行压缩。压缩机构130是旋转型的压缩机构,主要由前盖140、气缸150、活塞131、后盖160构成。另外,在压缩机构130的压缩室S1中压缩后的制冷剂从形成于前盖140的前盖喷出孔141a经过前盖140和被消声器170包围的消声器空间S2向配置有电动机121且位于喷出管125的下端的空间喷出。
(5-2-4-2-1)气缸
气缸150是金属制的铸造部件。气缸150具有圆筒状的中央部150a、从中央部150a向附属的储液器195侧延伸的第一外延部150b、从中央部150a向与第一外延部150b的相反侧延伸的第二外延部150c。在第一外延部150b,形成有吸入冷冻循环中的低压的制冷剂的吸入孔151。中央部150a的内周面150a1的内侧的圆柱状空间成为从吸入孔151吸入的制冷剂所流入的气缸室152。吸入孔151从气缸室152向第一外延部150b的外周面延伸,在第一外延部150b的外周面开口。从储液器195延伸的吸入管196的前端部插入该吸入孔151。另外,在气缸室152内收纳有用于压缩流入气缸室152内的制冷剂的活塞131等。
由气缸150的圆筒状的中央部150a形成的气缸室152中,作为其下端的第一端开口,并且作为其上端的第二端也开口。作为中央部150a的下端的第一端被后述的后盖160所闭塞。另外,作为中央部150a的上端的第二端被后述的前盖140所闭塞。
另外,在气缸150中,形成有配置有后述的衬套135和叶片190的叶片揺动空间153。叶片揺动空间153跨中央部150a和第一外延部150b形成,活塞131的叶片190隔着衬套135能够揺动地被气缸150支撑。在平面上,叶片揺动空间153以在吸入孔151的附近从气缸室152向外周侧延伸的方式形成。
(5-2-4-2-2)前盖
前盖140如图5G所示,具有闭塞作为气缸150的上端的第二端的开口的前盖圆板部141、从前盖圆板部141的中央的前盖开口的周缘向上方延伸的前盖凸台部142。前盖凸台部142为圆筒状,作为曲轴122的轴承发挥功能。
在前盖圆板部141上,在图5H所示的平面位置形成有前盖喷出孔141a。在气缸150的气缸室152中通过容积发生变化的压缩室S1压缩的制冷剂从前盖喷出孔141a断续地喷出。在前盖圆板部141上,设置有开闭前盖喷出孔141a的出口的喷出阀。该喷出阀在压缩室S1的压力高于消声器空间S2的压力时由于压力差而打开,使制冷剂从前盖喷出孔141a向消声器空间S2喷出。
(5-2-4-2-3)消声器
消声器170如图5G所示,安装在前盖140的前盖圆板部141的周缘部的上表面。消声器170与前盖圆板部141的上表面和前盖凸台部142的外周面一起形成消声器空间S2,谋求伴随制冷剂的喷出的噪音的降低。如上所述,消声器空间S2与压缩室S1在喷出阀打开时通过前盖喷出孔141a连通。
另外,在消声器170中,形成有贯通前盖凸台部142的中央消声器开口、使制冷剂从消声器空间S2向上方的电动机121的收纳空间流动的消声器喷出孔。
另外,存在有消声器空间S2、电动机121的收纳空间、喷出管125的电动机121的上方的空间、在压缩机构130的下方存储有润滑油的空间等全部连通,形成压力相同的高压空间。
(5-2-4-2-4)后盖
后盖160具有闭塞作为气缸150的下端的第一端的开口的后盖圆板部161、从后盖圆板部161的中央开口的周缘部向下方延伸的作为轴承的后盖凸台部162。如图5H所示,由前盖圆板部141、后盖圆板部161、和气缸150的中央部150a形成气缸室152。前盖凸台部142和后盖凸台部162为圆筒形状的凸台部,对曲轴122进行轴支撑。
在后盖圆板部161上形成有供给流路161a。供给流路161a与在外壳111上打开的喷射用的孔(未图示)连通,与中间喷射配管46连结。供给流路161a从外壳111的喷射用的孔朝向曲轴122的旋转轴CA水平延伸,在途中向上折弯,在后盖圆板部161的上表面开口。该供给流路161a的出口开口161a1在图5H中由双点划线所示的平面位置开口。即,供给流路161a的出口开口161a1在气缸150的中央部150a的内周面150a1的内侧的气缸室152开口。该供给流路161a发挥将从压缩机21b的外部导入的中压的制冷剂在活塞131的滚子180的公转角度处于一定范围时向在气缸室152中发生容积变化的压缩室S1流通的作用。因此,活塞131的滚子180的公转角度处于上述的一定范围以外的规定范围时,被滚子180的下端面的一部分闭塞。
(5-2-4-2-5)活塞
活塞131配置于气缸室152,安装在作为曲轴122的偏芯部的曲柄销122a。活塞131是滚子180和叶片190一体化而成的部件。活塞131的叶片190配置在形成于气缸150的叶片揺动空间153,如上所述,隔着衬套135能够揺动地被气缸150支撑。另外,叶片190能够与衬套135进行滑动,在运转中,进行揺动的同时,反复进行远离曲轴122和靠近曲轴122的动作。
滚子180由形成有作为滚子下端面的第一端面181a的第一端部181、形成有作为滚子上端面的第二端面182a的第二端部182、位于这些第一端部181与第二端部182之间的中央部183构成。如图5I所示,中央部183是内径为D2、外径为D1的圆筒形状的部分。第一端部181由内径为D3、外径为D1的圆筒形状的第一主体部181b、和从其第一主体部181b向内侧突出的第一突出部181c构成。第一主体部181b的外径D1与中央部183的外径D1为相同尺寸。另外,第一主体部181b的内径D3大于中央部183的内径D2。第二端部182由内径为D3、外径为D1的圆筒形状的第二主体部182b、和从其第二主体部182b向内侧突出的第二突出部182c构成。第二主体部182b的外径D1与第一主体部181b的外径D1同样,与中央部183的外径D1为相同尺寸。另外,第二主体部182b的内径D3与第一主体部181b的内径D3为相同尺寸,大于中央部183的内径D2。从曲轴122的旋转轴方向视,第一突出部181c的内表面181c1和第二突出部182c的内表面182c1与中央部183的内周面183a1几乎重合。详细而言,在俯视时,第一突出部181c的内表面181c1和第二突出部182c的内表面182c1位于比中央部183的内周面183a1稍微靠外侧。这样,除了第一突出部181c和第二突出部182c,第一主体部181b和第二主体部182b的内径D3比中央部183的内径D2大,因此,在第一端部181与中央部183的边界的高度位置形成有第一段差面183a2,在第二端部182与中央部183的边界的高度位置形成有第二段差面183a3(参照图5I)。
滚子180的第一端部181的环状的第一端面181a与后盖圆板部161的上表面接触,与后盖圆板部161的上表面进行滑动。滚子180的第一端面181a包括径向的宽度部分地变大的第一宽幅面181a1。第一端部181的第一突出部181c、和位于其外方的第一端部181的第一主体部181b的一部分形成第一宽幅面181a1(参照图5I)。
滚子180的第二端部182的环状的第二端面182a与前盖圆板部141的下表面接触,与前盖圆板部141的下表面进行滑动。滚子180的第二端面182a包括径向的宽度部分地变大的第二宽幅面182a1。从曲轴122的旋转轴方向视,第二宽幅面182a1位于与第一宽幅面181a1相同的位置。第二端部182的第二突出部182c、和位于其外方的第二端部182的第二主体部182b的一部分形成第二宽幅面182a1。
如图5H所示,活塞131的滚子180和叶片190以划分气缸室152的形式,形成容积通过活塞131的公转发生变化的压缩室S1。压缩室S1是被气缸150的中央部150a的内周面150a1、后盖圆板部161的上表面、前盖圆板部141的下表面和活塞131包围的空间。压缩室S1的容积随着活塞131的公转而发生变化,从吸入孔151吸入的低压的制冷剂被压缩成为高压的制冷剂,从前盖喷出孔141a向消声器空间S2喷出。
(5-2-4-3)动作
在以上的压缩机121b中,通过由于曲柄销122a的偏芯旋转而进行公转的压缩机构130的活塞131的动作,压缩室S1的容积发生变化。具体而言,首先,在活塞131进行公转的期间,低压的制冷剂从吸入孔151吸入压缩室S1。与吸入孔151面对的压缩室S1在正在吸入制冷剂时,其容积逐渐变大。活塞131进一步公转时,压缩室S1与吸入孔151的连通状态解除,开始压缩室S1中的制冷剂压缩。之后,从供给流路161a的出口开口161a1向压缩室S1喷射中压的制冷剂后,与前盖喷出孔141a成为连通状态的压缩室S1的容积变得相当小,制冷剂的压力也变高。此时,活塞131的滚子180的第一端面181a的第一宽幅面181a1闭塞后盖圆板部161的供给流路161a的出口开口161a1,成为无法进行中压的制冷剂向压缩室S1的喷射的状态。之后,通过活塞131进一步公转,达到高压的制冷剂从前盖喷出孔141a推开喷出阀,向消声器空间S2喷出。导入消声器空间S2的制冷剂从消声器170的消声器喷出孔向消声器空间S2的上方的空间排出。向消声器空间S2的外部排出的制冷剂通过电动机121的转子123与定子124之间的空间,对电动机121进行冷却后,从喷出管125喷出。
(5-2-5)第二实施方式的特征
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1b中,流过中间喷射配管46的制冷剂在压缩机21b的中压的区域合流,由此能够使压缩机21b的中压的制冷剂的温度降低,因此能够使冷冻循环的运转效率提高。
(5-2-6)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以多个室内单元并联连接的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以是串联连接有1个室内单元的装置。
(5-2-7)第二实施方式的变形例B
在上述第二实施方式中,作为压缩机21b,以旋转压缩机为例进行了说明。
与此相对,作为可以在第二实施方式中使用的压缩机,也可以是上述的第一实施方式的变形例B中所记载的作为涡旋压缩机的压缩机21a。
(5-2-8)第二实施方式的变形例C
在上述第二实施方式中,以使高压贮液器42内的气体制冷剂通过中间喷射配管46在压缩机21b的中压的区域合流的情况为例进行了说明。
与此相对,可以使第二实施方式的高压贮液器42内的气体制冷剂在吸入侧合流,而不是在压缩机的中压的区域合流。这种情况下,通过使被压缩机吸入的制冷剂的温度降低,能够使冷冻循环的运转效率提高。
(6)第六组的技术的实施方式
(6-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图6A、作为概略控制构成框图的图6B,对作为具备作为第一实施方式所涉及的热源单元的室外单元20的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、控制空气调节装置1的动作的控制器7。液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力例如可以设为4.5MPa(3/8英寸的配管)以上5.0MPa(4/8英寸的配管)以下。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂是含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(6-1-1)室外单元20
室外单元20具有外观为略长方体箱状、且通过内部被隔板等分割而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
室外单元20的设计压力(表压)比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)低。这样的室外单元20的设计压力可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。另外,本实施方式的室外单元20不具有比该附属储液器大的制冷剂容器(配置于压缩机21的吸入侧的低压贮液器或配置于室外热交换器23的液体侧的高压贮液器等)。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器23具有多个传热翅片、和贯通固定于其的多个传热管。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。另外,在本实施方式中,只设置1个室外风扇25。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
该室外单元控制部27(和包括其的控制器7)设定为制冷剂的控制压力(表压)的上限值低于液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)。
(6-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。另外,室内单元30的设计压力与室外单元20同样,可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32等。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器31具有多个传热翅片、和贯通固定于其的多个传热管。
室内风扇32生成用于将室内的空气吸入室内单元30内、在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后向外部排出的空气流。室内风扇32由未图示的室内风扇电动机旋转驱动。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置在室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(6-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(6-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(6-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22再次吸入压缩机21。
(6-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。在此,例如,以制冷剂回路10中的压力的最大值低于气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍的方式,控制压缩机21的驱动频率和室外风扇25的风量的至少任一个。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(6-1-5)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1中,使用室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的装置。并且,空气调节装置1的室外单元20所具有的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低。因此,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够抑制液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
(6-1-6)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以设置彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(6-1-7)第一实施方式的变形例B
在上述第一实施方式中,以室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低、并且室外单元20的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的情况为例进行了说明。
与此相对,例如,即使是设计压力为液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍以上的室外单元20,只要是具有被构成为作为制冷剂的控制压力的上限值能够从多种中进行选择、且能够设定为比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的室外单元控制部27的室外单元20,也能够在上述实施方式的空气调节装置1中使用。
(6-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图6C、作为概略控制构成框图的图6D,对作为具备作为第二实施方式所涉及的热源单元的室外单元20的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的制冷剂A中的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(6-2-1)室外单元20
在第二实施方式的空气调节装置1a的室外单元20中,作为室外风扇25,设置有第一室外风扇25a和第二室外风扇25b。空气调节装置1a的室外单元20的室外热交换器23为了能够应对从第一室外风扇25a和第二室外风扇25b接收的空气流,确保宽广的热交换面积。另外,室外单元20与上述第一实施方式同样,设计压力(表压)比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)低。这样的室外单元20的设计压力可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41、第二室外膨胀阀45。第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。另外,中压贮液器41的内容积比附带于压缩机21的附属储液器的内容积大,优选为2倍以上。
第二实施方式的室外单元20具有略长方体箱状、且被垂直延伸的隔板等分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
室外热交换器23例如具有多个传热翅片、和贯通固定于此的多个传热管。该室外热交换器23配置成俯视时为L字形状。
另外,对于第二实施方式的室外单元20,室外单元控制部27(和包括其的控制器7)也被设定为制冷剂的控制压力(表压)的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)低。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,例如,以制冷剂回路10中的压力的最大值低于气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍的方式,控制压缩机21的驱动频率和室外风扇25的风量的至少任一个。
(6-2-2)室内单元30
第二实施方式的室内单元30通过悬挂在作为对象空间的室内的上方空间而设置,或对于顶部面设置,或者对于壁面设置,并使用。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。另外,室内单元30的设计压力与室外单元20同样,可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32等。
第二实施方式的室内热交换器31具有多个传热翅片、和贯通固定于其的多个传热管。
(6-2-3)第二实施方式的特征
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也第一实施方式所涉及的空气调节装置1和同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1a中,使用了室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的装置。另外,空气调节装置1a的室外单元20所具有的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低。因此,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够抑制液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
(6-2-4)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(6-2-5)第二实施方式的变形例B
在上述第二实施方式中,以室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低、并且室外单元20的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的情况为例进行了说明。
与此相对,例如,即使是设计压力为液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍以上的室外单元20,只要是具有被构成为作为制冷剂的控制压力的上限值能够从多种中进行选择、且能够设定为比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的室外单元控制部27的室外单元20,也能够在上述实施方式的空气调节装置1a中使用。
(6-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图6E、作为概略控制构成框图的图6F,对作为具备作为第三实施方式所涉及的热源单元的室外单元20的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的制冷剂A中的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(6-3-1)室外单元20
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20中,在上述第一实施方式的室外单元20上,设置有低压贮液器26、过冷却热交换器47和过冷却回路46。并且,室外单元20与上述第一实施方式同样,设计压力(表压)比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)低,在具有多个室内单元30、35的本实施方式的空气调节装置1b中,优选比后述的分支管5a、5b、6a、6b的设计压力低。这样的室外单元20的设计压力可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。另外,在本实施方式中,与压缩机21所具有的附属的储液器分开设置。另外,低压贮液器26的内容积比附带于压缩机21的附属储液器的内容积大,优选为2倍以上。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中的部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20例如可以是从下方向内部摄入空气并从上方向外部吹出空气的被称为上吹型构造的单元。
另外,关于第三实施方式的室外单元20,室外单元控制部27(和包括其的控制器7)也被设定为制冷剂的控制压力(表压)的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍(液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的耐压压力)低,在具有多个室内单元30、35的本实施方式的空气调节装置1b中,优选设定为比后述的分支管5a、5b、6a、6b的设计压力低。
(6-3-2)第一室内单元30和第二室内单元35
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。并且,第一室内单元30和第二室内单元35的各设计压力与室外单元20同样,可以设为例如4.0MPa以上4.5MPa以下。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样地设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32和第一室内单元控制部34,进而在第一室内热交换器31的液体侧设置有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33能够控制阀开度。第一室内单元30的液体侧与从液体侧制冷剂连络配管6的室内单元侧端部分支并延伸的第一液体侧分支管6a连接,且气体侧与从气体侧制冷剂连络配管5的室内单元侧端部分支并延伸的第一气体侧分支管5a连接。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内单元控制部39、设置于第二室内热交换器36的液体侧的第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38能够控制阀开度。第二室内单元35的液体侧与从液体侧制冷剂连络配管6的室内单元侧端部分支并延伸的第二液体侧分支管6b连接,且气体侧与从气体侧制冷剂连络配管5的室内单元侧端部分支并延伸的第二气体侧分支管5b连接。
上述第一液体侧分支管6a、第二液体侧分支管6b、第一气体侧分支管5a和第二气体侧分支管5b的各设计压力可以设为例如4.5MPa。
另外,第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的第一室内单元30和第二室内单元35的具体的构造除了上述第一室内膨胀阀33、第二室内膨胀阀38以外,与第二实施方式的室内单元30为同样的构成。
另外,第三实施方式的控制器7以室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39能够彼此进行通信的方式连接而构成。
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
另外,在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样,被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,例如,以制冷剂回路10中的压力的最大值低于气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍的方式,控制压缩机21的驱动频率和室外风扇25的风量的至少任一个。另外,优选控制压缩机21的驱动频率和室外风扇25的风量的至少任一个,以使制冷剂回路10中的压力的最大值比第一气体侧分支管5a和第二气体侧分支管5b的设计压力低。
(6-3-3)第三实施方式的特征
在以上的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1b中,使用了室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的装置。另外,空气调节装置1b的室外单元20所具有的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低。因此,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够抑制液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
(6-3-4)第三实施方式的变形例A
在上述第三实施方式中,以室外单元20的设计压力比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低、并且室外单元20的室外单元控制部27被设定为制冷剂的控制压力的上限值比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的情况为例进行了说明。
与此相对,例如,即使是设计压力为液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍以上的室外单元20,只要是具有构成为作为制冷剂的控制压力的上限值能够从多种中进行选择、且能够设定为比液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力的1.5倍低的室外单元控制部27的室外单元20,也能够在上述实施方式的空气调节装置1b中使用。
(6-4)第四实施方式
在上述第一~第三实施方式和其各变形例中,以使用制冷剂A中的任一种的新设的室外单元20、空气调节装置1、1a、1b为例进行了说明。
与此相对,第四实施方式所涉及的空气调节装置如下所述,是对于使用其他制冷剂的空气调节装置,将液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5进行再利用,并且通过将所使用的制冷剂变换成制冷剂A中的任一种来进行了更新的空气调节装置。
(6-4-1)从R22更新的空气调节装置
上述第一~第三实施方式和其各变形例中的空气调节装置1、1a、1b可以是原本使用R22且被更新为能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b。
在此,使用制冷剂R22(其是设计压力比制冷剂A中的任一种制冷剂都低的制冷剂)的空气调节装置中的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力根据配管的外径和壁厚、以及作为配管的材料的铜管的材质而决定。这样的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5中一般的使用的铜管之中,设计压力最低的配管的外径、壁厚、材质的组合是一般制冷剂配管用铜管(JIS B 8607)中壁厚1.0mm、O材的情况,设计压力为3.72MPa(表压)。
因此,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20中,以制冷剂的控制压力的上限值达到3.7MPa(表压)以下的方式,设定室外热交换器23的传热面积和室外热交换器23中的风量(通过室外风扇25送风的空气量)。或者,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20所具有的室外单元控制部27中,以制冷剂的控制压力的上限值达到3.7MPa(表压)以下的方式进行设定。由此,在室外单元控制部27中,进行通过控制压缩机21的运转频率来调整制冷剂循环量、以及调整室外热交换器23中的室外风扇25的风量。
由此,能够将使用制冷剂R22的空气调节装置(旧机)中所使用的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5在使用制冷剂A中的任一种制冷剂并导入更新后的空气调节装置(新机)1、1a、1b时进行再利用,能够抑制这种情况下的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
这种情况下,更新为制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20的设计压力与使用R22时的空气调节装置的室外单元的设计压力同等,具体而言,优选为3.0MPa以上3.7MPa以下。另外,关于使用R22时的空气调节装置所具有的室外单元和室内单元,既可以进行再利用,也可以使用新的单元。
在作为室外单元20使用新的单元的情况下,使用其设计压力或制冷剂的控制压力的上限值与使用R22时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值同等的单元。例如,在使用R22时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值为3.0MPa的情况下,作为新的室外单元20,优选为设计压力与3.0MPa同等的单元,或者优选虽然是设计压力更大的单元(设计压力为4.0MPa以上4.5MPa以下、且能够与对于制冷剂A中的任一种所使用的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接后使用的单元)但将制冷剂的控制压力的上限值设定为与3.0MPa同等的单元。
另外,对于第三实施方式等所示那样多个室内单元30、35经由第一液体侧分支管6a、第二液体侧分支管6b、第一气体侧分支管5a、第二气体侧分支管5b等的分支管连接的空气调节装置,使用R22作为制冷剂时,它们的分支管的设计压力设为3.4MPa,使用比上述3.7MPa更低的压力。因此,对于具有多个室内单元30、35、且所使用的制冷剂从R22更新为制冷剂A中的任一种制冷剂更新的空气调节装置1、1a、1b,为了使在上述各分支管中流动的制冷剂的压力不超过3.4MPa,优选使用室外单元20的设计压力为3.4MPa以下的单元,或者优选将基于室外单元20所具有的室外单元控制部27控制的制冷剂的控制压力的上限值设定为3.4MPa以下。
(6-4-2)从R407C更新的空气调节装置
上述第一~第三实施方式和其各变形例中的空气调节装置1、1a、1b可以是原本使用制冷剂R407C且被更新为能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b。
在此,使用制冷剂R407C(其是设计压力比制冷剂A中的任一种制冷剂都低的制冷剂)的空气调节装置中的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力与上述原本使用R22的情况同样,关于液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5设计压力最低的配管的设计压力为3.72MPa(表压)。
因此,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20中,与上述从R22更新的情况同样,以制冷剂的控制压力的上限值成为3.7MPa(表压)以下的方式,设定室外热交换器23的传热面积和室外热交换器23中的风量(通过室外风扇25送风的空气量)。或者,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20所具有的室外单元控制部27中,以制冷剂的控制压力的上限值为3.7MPa(表压)以下的方式进行设定。由此,在室外单元控制部27中,进行通过控制压缩机21的运转频率来调整制冷剂循环量、以及调整室外热交换器23中的室外风扇25的风量。
由此,能够将使用制冷剂R407C的空气调节装置(旧机)中所使用的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5在使用制冷剂A中的任一种制冷剂并导入更新后的空气调节装置(新机)1、1a、1b导入时进行再利用,能够抑制这种情况下的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
这种情况下,更新为制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20的设计压力与使用R407C时的空气调节装置的室外单元的设计压力同等,具体而言,优选为3.0MPa以上3.7MPa以下。另外,关于使用R407C时的空气调节装置所具有的室外单元和室内单元,既可以进行再利用,也可以使用新的单元。
在作为室外单元20使用新的单元的情况下,使用其设计压力或制冷剂的控制压力的上限值与使用R407C时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值同等的单元。例如,在使用R407C时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值为3.0MPa的情况下,作为新的室外单元20,优选为设计压力与3.0MPa同等的单元,或者优选虽然是设计压力更大的单元(设计压力为4.0MPa以上4.5MPa以下、且能够与对于制冷剂A中的任一种所使用的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接后使用的单元)但将制冷剂的控制压力的上限值设定为与3.0MPa同等的单元。
另外,对于第三实施方式等所示那样多个室内单元30、35经由第一液体侧分支管6a、第二液体侧分支管6b、第一气体侧分支管5a、第二气体侧分支管5b等的分支管连接的空气调节装置,使用R407C作为制冷剂时,它们的分支管的设计压力与R22同样设为3.4MPa,使用比上述3.7MPa更低的压力。因此,对于具有多个室内单元30、35、且所使用的制冷剂从R407C更新为制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b,为了使在上述各分支管中流动的制冷剂的压力不超过3.4MPa,优选使用室外单元20的设计压力为3.4MPa以下的单元,或者优选将基于室外单元20所具有的室外单元控制部27控制的制冷剂的控制压力的上限值设定为3.4MPa以下。
(6-4-3)从R410A更新的空气调节装置
上述第一~第三实施方式和其各变形例中的空气调节装置1、1a、1b可以是原本使用制冷剂R410A且被更新为能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b。
在此,关于使用制冷剂R410A(其是设计压力与制冷剂A中的任一种制冷剂大概同等的制冷剂)的空气调节装置中的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力,外径为3/8英寸的配管为4.3MPa(表压),外径为1/2英寸的配管为4.8MPa(表压)。
因此,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20中,以制冷剂的控制压力的上限值在使用外径为3/8英寸的连络配管时成为4.3MPa以下、并且在使用外径为1/2英寸的连络配管时成为4.8MPa以下的方式,设定室外热交换器23的传热面积和室外热交换器23中的风量(通过室外风扇25送风的空气量)。或者,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20所具有的室外单元控制部27中,以制冷剂的控制压力的上限值在使用外径为3/8英寸的连络配管时成为4.3MPa以下、并且在使用外径为1/2英寸的连络配管时成为4.8MPa以下的方式进行设定。由此,在室外单元控制部27中,进行通过控制压缩机21的运转频率来调整制冷剂循环量、以及调整室外热交换器23中的室外风扇25的风量。
由此,能够将使用制冷剂R410A的空气调节装置(旧机)中所使用的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5在使用制冷剂A中的任一种制冷剂并导入更新后的空气调节装置(新机)1、1a、1b时进行再利用,能够抑制这种情况下的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
这种情况下,更新为制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20的设计压力与使用R410A时的空气调节装置的室外单元的设计压力同等,具体而言,优选为4.0MPa以上4.8MPa以下。另外,关于使用R410A时的空气调节装置所具有的室外单元和室内单元,既可以进行再利用,也可以使用新的单元。
在作为室外单元20使用新的单元的情况下,使用其设计压力或制冷剂的控制压力的上限值与使用R410A时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值同等的单元。例如,在使用R410A时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值为4.2MPa的情况下,作为新的室外单元20,优选设计压力与4.2MPa同等的单元,或者优选虽然是设计压力更大的单元(设计压力大于4.2MPa且为4.5MPa以下、且能够与对于制冷剂A中的任一种所使用的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接后使用的单元)但将制冷剂的控制压力的上限值设定为与4.2MPa同等的单元。
另外,对于第三实施方式等所示那样多个室内单元30、35经由第一液体侧分支管6a、第二液体侧分支管6b、第一气体侧分支管5a、第二气体侧分支管5b等的分支管连接的空气调节装置,使用R410A作为制冷剂时,它们的分支管的设计压力设为4.2MPa,使用比上述4.8MPa更低的压力。因此,对于具有多个室内单元30、35、且所使用的制冷剂从R410A更新为制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b,为了使在上述各分支管中流动的制冷剂的压力不超过4.2MPa,优选使用室外单元20的设计压力为4.2MPa以下的单元,或者优选将基于室外单元20所具有的室外单元控制部27控制的制冷剂的控制压力的上限值设定为4.2MPa以下。
(6-4-4)从R32更新的空气调节装置
上述第一~第三实施方式和其各变形例中的空气调节装置1、1a、1b可以是原本使用制冷剂R32且被更新为能够使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b。
在此,关于使用制冷剂R32(其是设计压力与上述的制冷剂A中的任一种制冷剂大概同等的制冷剂)的空气调节装置中的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的设计压力,外径为3/8英寸的配管为4.3MPa(表压),外径为1/2英寸的配管为4.8MPa(表压)。
因此,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20中,以制冷剂的控制压力的上限值在使用外径为3/8英寸的连络配管时成为4.3MPa以下、并且在使用外径为1/2英寸的连络配管时成为4.8MPa以下的方式,设定室外热交换器23的传热面积和室外热交换器23中的风量(通过室外风扇25送风的空气量)。或者,在更新成能够使用制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20所具有的室外单元控制部27中,以制冷剂的控制压力的上限值在使用外径为3/8英寸的连络配管时成为4.3MPa以下、并且在使用外径为1/2英寸的连络配管时成为4.8MPa以下的方式进行设定。由此,在室外单元控制部27中,进行通过控制压缩机21的运转频率来调整制冷剂循环量、以及调整室外热交换器23中的室外风扇25的风量。
由此,能够将使用制冷剂R32的空气调节装置(旧机)中所使用的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5在使用制冷剂A中的任一种制冷剂并导入更新后的空气调节装置(新机)1、1a、1b时进行再利用,能够抑制这种情况下的液体侧制冷剂连络配管6、气体侧制冷剂连络配管5的损伤。
这种情况下,更新为制冷剂A中的任一种的空气调节装置1、1a、1b的室外单元20的设计压力与使用R32时的空气调节装置的室外单元的设计压力同等,具体而言,优选为4.0MPa以上4.8MPa以下。另外,关于使用R32时的空气调节装置所具有的室外单元和室内单元,既可以进行再利用,也可以使用新的单元。
在作为室外单元20使用新的单元的情况下,使用其设计压力或制冷剂的控制压力的上限值与使用R32时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值同等的单元。例如,在使用R32时的空气调节装置所具有的室外单元的设计压力或制冷剂的控制压力的上限值为4.2MPa的情况下,作为新的室外单元20,优选设计压力与4.2MPa同等的单元,或者优选虽然是设计压力更大的单元(设计压力大于4.2MPa且为4.5MPa以下、且能够与对于制冷剂A中的任一种使用的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5连接后使用的单元)但将制冷剂的控制压力的上限值设定为与4.2MPa同等的单元。
另外,对于第三实施方式等所示那样多个室内单元30、35经由第一液体侧分支管6a、第二液体侧分支管6b、第一气体侧分支管5a、第二气体侧分支管5b等的分支管连接的空气调节装置,使用R32作为制冷剂时,它们的分支管的设计压力设为4.2MPa,使用比上述4.8MPa更低的压力。因此,对于具有多个室内单元30、35、且所使用的制冷剂从R32更新为制冷剂A中的任一种制冷剂的空气调节装置1、1a、1b,为了使在上述各分支管中流动的制冷剂的压力不超过4.2MPa,优选使用室外单元20的设计压力为4.2MPa以下的单元,或者优选将基于室外单元20所具有的室外单元控制部27控制的制冷剂的控制压力的上限值设定为4.2MPa以下。
(7)第七组的技术的实施方式
(7-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图7A、作为概略控制构成框图的图7B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、和控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。另外,作为只设置有1台室内单元30的空气调节装置1的额定制冷能力,没有特别限定,例如可以设为2.0kW以上17.0kW以下,其中,在不设置制冷剂容器的规模的本实施方式的空气调节装置1中,优选设为2.0kW以上6.0kW以下。
(7-1-1)室外单元20
室外单元20具有略长方体箱状的筐体50的内部空间被垂直延伸的未图示的隔板左右分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。另外,在制冷剂回路10中不设置制冷剂容器(为低压贮液器或高压贮液器等,不包括附属于压缩机的储液器)的本实施方式中,室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为0.4L以上2.5L以下。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。并且,在本实施方式中,只设置1个室外风扇25。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
室外单元20如图7C所示,具有设置有吹出口52的筐体50。筐体50为略长方体形状,能够从背面侧和一侧面侧(图7C中的左侧)摄入屋外的空气,并能够将通过室外热交换器23的空气经由形成于前表面51的吹出口52向前侧吹出。筐体50的下端部分被底板53覆盖。在底板53上,图7D所示,以沿着背面侧和一侧面侧的方式竖立设置有室外热交换器23。该底板53的上表面能够发挥作为排水盘的功能。另外,沿着底板53的上表面,设置有由电热线构成的作为护套式加热器的排水盘加热器54。排水盘加热器54具有通过底板53上且室外热交换器23的垂直下方的部分、和通过比室外热交换器23靠前表面侧的部分。排水盘加热器54与兼作电源供给部的室外单元控制部27连接,接收电力的供给。排水盘加热器54的额定消耗电力为300W以下,在本实施方式中,优选为75W以上100W以下。
(7-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面、顶部等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。
室内风扇32生成用于将室内的空气吸入室内单元30内、在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后向外部排出的空气流。室内风扇32由室内风扇电动机旋转驱动。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置在室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(7-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等的存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(7-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(7-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。作为该容量控制,没有特别限定,例如,可以将吸入压力的目标值设定为与室内单元30所要求的冷却负荷相对应,并以吸入压力达到目标值的方式控制压缩机21的运转频率。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,控制室外膨胀阀24的阀开度的方法没有特别限定,例如,可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22再次吸入压缩机21。
(7-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。作为该容量控制,没有特别限定,例如,可以将喷出压力的目标值设定为与室内单元30所要求的制热负荷相对应,并以喷出压力达到目标值的方式控制压缩机21的运转频率。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,控制室外膨胀阀24的阀开度的方法没有特别限定,例如,可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(7-1-4-3)除霜运转模式
除霜运转模式是在上述制热运转模式中满足室外部空气温降低至规定温度以下的状态下的运转持续了规定时间以上等的规定除霜条件时进行的运转,将四路切换阀22的连接状态与制冷运转模式时同样地进行切换,并且进行除了使室内风扇32的运转停止这一点以外与制冷运转模式同样的冷冻循环。由此,能够使附着在室外热交换器23的霜部分地融化,使其掉落在筐体50的底板53上。并且,此时,通过进行向排水盘加热器54通电的控制,底板53被加热,能够使掉落在底板53上的霜融化,成为液体状并促进排水。
(7-1-5)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1所具有的室外单元20中,由于在筐体50的底板53上设置有排水盘加热器54,即使霜堆积在底板53上的情况下,也能够使该霜融化,提高排水性。
另外,通过使用额定消耗电力为75W以上的排水盘加热器54,在只设置有1个室外风扇25的程度的能力的室外单元20中,能够以与该能力对应的程度,充分发挥排水盘加热器54的功能。
而且,通过使用额定消耗电力为100W以下的排水盘加热器54,在室外单元20中,即使含有1,2-二氟乙烯的制冷剂发生泄漏,也能够抑制排水盘加热器54成为起火源。
(7-1-6)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以在压缩机21的吸入侧不设置除附属于压缩机21的储液器以外的制冷剂容器的空气调节装置为例进行了说明,但为空气调节装置,可以在制冷剂回路中设置制冷剂容器(为低压贮液器或高压贮液器等,不包括附属于压缩机的储液器)。
这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为1.4L以上且小于3.5L。
(7-1-7)第一实施方式的变形例B
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为0.4L以上且小于3.5L。
(7-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图7C、作为概略控制构成框图的图7D,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。另外,作为只设置有1台室内单元30的空气调节装置1a的额定制冷能力,没有特别限定,例如可以设为2.0kW以上17.0kW以下,后述那样设置有作为制冷剂容器的中压贮液器41的本实施方式的在空气调节装置1a中,优选设为10.0kW以上17.0kW以下。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为室外风扇25,设置有第一室外风扇25a和第二室外风扇25b。空气调节装置1a的室外单元20的室外热交换器23为了能够应对从第一室外风扇25a和第二室外风扇25b接收的空气流,确保宽广的热交换面积。另外,空气调节装置1a的室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为3.5L以上7.0L以下,在具有不设置有室内膨胀阀的室内单元30的本实施方式的空气调节装置1a中,室外热交换器23的内容积更优选为3.5L以上且小于5.0L。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41、第二室外膨胀阀45。
第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。
中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。
在空气调节装置1a的室外单元20中,对于压缩机21,设置有曲轴箱加热器67。曲轴箱加热器67是在压缩机21内的下方安装有蓄积冷冻机油的蓄油部的电气加热器。即使在压缩机21长时间停止的情况下,也能够通过在启动压缩机21前向曲轴箱加热器67通电来加热蓄油部,从而使溶入在储存于蓄油部的冷冻机油中的制冷剂蒸发使其减少,抑制启动压缩机21时冷冻机油的泡的产生。曲轴箱加热器67的额定消耗电力为300W以下,优选为100W以上。
第二实施方式的室外单元20如图7G所示,具有略长方体箱状的筐体60的内部空间被垂直延伸的隔板66左右分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
在筐体60内的送风机室中,配置有室外热交换器23、室外风扇25(第一室外风扇25a和第二室外风扇25b)等,在筐体60内的机械室中,配置有压缩机21、四路切换阀22、第一室外膨胀阀44、第二室外膨胀阀45、中压贮液器41、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、构成室外单元控制部27的电气组件单元27a等。
筐体60主要具有底板63、顶板64、左前板61、左侧板(未图示)、右前板(未图示)、右侧板65、隔板66等。底板63构成筐体60的底面部分。顶板64构成室外单元20的顶面部分。左前板61主要构成筐体60的左前面部分,形成有在前后方向上开口且上下排列的第一吹出口62a和第二吹出口62b。第一吹出口62a主要供利用第一室外风扇25a从筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部、且通过室外热交换器23的上方部分后的空气通过。第二吹出口62b主要供利用第二室外风扇25b从筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部、且通过室外热交换器23的下方部分后的空气通过。在第一吹出口62a和第二吹出口62b上分别设置有风扇格栅。左侧板主要构成筐体60的左侧面部分,还能够作为吸入筐体60内的空气的吸入口发挥功能。右前板主要构成筐体60的右前面部分和右侧面的前侧部分。右侧板65主要构成筐体60的右侧面的后侧部分和背面的右侧部分。隔板66是配置于底板63上且垂直延伸的板状部件,将筐体60的内部空间分割为送风机室和机械室。
室外热交换器23例如由传热管和多个翅片所构成的交叉翅片式的翅片管式型热交换器构成,在送风机室内,配置为沿着筐体60的左侧面和背面的俯视时L字形状。
压缩机21在筐体60的机械室内载置于底板63上,并利用螺栓固定。
气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29在筐体60的机械室内配置于压缩机21的上端附近的高度位置、且右前方的角部附近。
电气组件单元27a在筐体60的机械室内配置于比气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29中的任一者都靠上方的空间。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的温度满足规定温度,也可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的温度满足规定温度,也可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。在此,在空气调节装置1a的在制热运转模式中,在欲启动压缩机21时,判断是否满足压缩机21的驱动停止状态达到规定时间以上等的规定条件,在满足规定条件的情况下,在启动压缩机21之前,对曲轴箱加热器67以规定时间进行通电处理或进行通电处理直至蓄油部的温度达到规定温度。
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1a所具有的室外单元20中,由于设置有曲轴箱加热器67,能够抑制启动压缩机21时的油起泡。
另外,通过使用额定消耗电力为100W以上的曲轴箱加热器67,在设置有2个室外风扇25(第一室外风扇25a和第二室外风扇25b)的程度的能力的室外单元20中,也能够以与该能力对应的程度,曲轴箱加热器67的功能充分发挥。
而且,通过使用额定消耗电力为300W以下的曲轴箱加热器67,在室外单元20中,即使含有1,2-二氟乙烯的制冷剂发生了泄漏,也能够抑制曲轴箱加热器67成为起火源。
(7-2-1)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为3.5L以上且小于5.0L。
(7-2-2)第二实施方式的变形例B
在上述第二实施方式中,以只设置有1个不具有室内膨胀阀的室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(具有室内膨胀阀的单元)。
这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为5.0L以上7.0L以下。
(7-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图7E、作为概略控制构成框图的图7F,对作为第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的上述制冷剂A中的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。另外,作为设置有多台室内单元30的空气调节装置1b的额定制冷能力,没有特别限定,例如可以设为18.0kW以上160.0kW以下。
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20中,在上述第一实施方式的室外单元20中,设置有低压贮液器26、IH加热器81、过冷却热交换器47和过冷却回路46。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。并且,在本实施方式中,与压缩机21所具有的附属的储液器分开设置。
IH加热器81是能够对在制冷剂配管内流动的制冷剂进行加热的电热装置。作为该电热装置,没有特别限定,与使用燃烧器等的火的方式相比,优选通过作为电气的方式的电磁感应加热方式对制冷剂进行加热的装置。通过电磁感应加热方式,例如,能够设置含有磁性体材料的原材料与制冷剂直接或间接接触的部位,并设为在含有磁性体材料的原材料的周围卷绕电磁感应线圈的状态,向该电磁感应线圈流通电流产生磁通,从而使含有磁性体材料的原材料发热,对制冷剂进行加热。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中的部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
对于第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20的详细构造,参照图7J的外观立体图、图7K的分解立体图,以下进行说明。
空气调节装置1b的室外单元20是从下方向筐体70内摄入空气并从上方向筐体70外吹出空气的被称为上吹型构造的单元。
筐体70主要具有架设在左右方向延伸的一对安装脚72上的底板73、从底板73的角部向铅垂方向延伸的支柱74、前面板71和风扇组件75。底板73形成筐体70的底面,分为左侧的第一底板73a和右侧的第二底板73b。前面板71在风扇组件75的下方,架设在前表面侧的支柱74之间,构成筐体70的前面。在筐体70内,在风扇组件75的下方且底板73上方的空间,配置有压缩机21、室外热交换器23、低压贮液器26、四路切换阀22、IH加热器81、室外膨胀阀24、过冷却热交换器47、过冷却膨胀阀48、过冷却回路46、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、构成室外单元控制部27的电气组件单元27b等。室外热交换器23是在筐体70的风扇组件75的下方的部分中面向背面和左右两侧面的俯视略U字形状,实质上形成筐体70的背面和左右两侧面。该室外热交换器23以沿着底板73的左侧缘部、后侧缘部、右侧缘部的上方的方式配置。电气组件单元27b以对于前面板71中的右侧部分从背面侧固定的方式设置。
风扇组件75设置于室外热交换器23的上侧,具有室外风扇25和未图示的承口等。室外风扇25以旋转轴成为铅垂方向的姿势配置。
通过以上的构造,由室外风扇25形成的空气流从室外热交换器23的周围通过室外热交换器23流入筐体70内部,经由在筐体70的上端面以上下方向贯通的方式设置的吹出口76,向上方吹出。
以下,对于IH加热器81的详细构造,参照图7L的外观立体图、图7M的截面图,以下进行说明。
IH加热器81具有配管部87、固定部件82、筒状部件83、铁氧体壳84、铁氧体部件85、线圈86等。配管部87由金属构成,两端与构成制冷剂回路10的制冷剂配管通过焊接等连结固定。虽然没有特别限定,配管部87可以内侧部分由铜合金构成,且外侧部分由铁构成。在制冷剂回路10中利用IH加热器81对制冷剂进行加热的部位没有特别限定,在本实施方式中,设定为能够对从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的部位进行加热。筒状部件83是配管部87位于内侧、且在外周面卷绕有线圈86的树脂制的部件。线圈86的两端与未图示的电力供给部连接,由室外单元控制部27进行输出控制。卷绕有线圈86的筒状部件83经由设置于配管部87的一端和另一端的树脂制的固定部件82固定于配管部87。由此,配管部87位于卷绕在筒状部件83上的线圈86的内侧。另外,在筒状部件83的外侧,安装有沿着配管部87的长度方向延伸的多个树脂制的铁氧体壳84。各铁氧体壳84中收纳有在沿配管部87的长度方向的方向上排列的多个铁氧体部件85。另外,多个铁氧体部件85之中,配置于配管部87的长度方向的两端部的部件以靠近配管部87侧的方式设置。
在以上的构成中,向IH加热器81的线圈86供给高频电流时,能够在线圈86的周边产生磁通。并且,该磁通贯通配管部87,从而在配管部87感应生成涡电流,通过配管部87自身的电阻而发热。由此,能够对通过配管部87的内部的制冷剂进行加热。另外,能够使在线圈86的外侧产生的磁通主要通过铁氧体部件85(参照虚线的箭头)。
以上的IH加热器81的额定消耗电力为300W以下,优选为200W以上。
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样,设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32和第一室内单元控制部34,进而在第一室内热交换器31的液体侧设置有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33能够控制阀开度。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内单元控制部39、设置于第二室内热交换器36的液体侧的第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38能够控制阀开度。
如此,在具有多个设置有室内膨胀阀的室内单元且具有上吹型的室外单元的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为5.5L以上38L以下。
另外,第三实施方式的控制器7以室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39能够彼此进行通信的方式连接而构成。
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
另外,在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样,被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
在以上的第三实施方式的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1b所具有的室外单元20中,由于设置有IH加热器81,能够对制冷剂回路10中的设置有IH加热器81的部位流动的制冷剂进行加热。并且,通过对在压缩机21的吸入侧流动的制冷剂进行加热,能够更可靠地使吸入压缩机21的制冷剂成为气体状态,能够抑制压缩机21中的液压缩。
另外,通过使用额定消耗电力为200W以上的IH加热器81,即使在上吹型这样的具有一定程度的能力的的室外单元20中,也能够以与该能力对应的程度,充分发挥IH加热器81的功能。
而且,通过使用额定消耗电力为300W以下的IH加热器81,在室外单元20中即使含有1,2-二氟乙烯的制冷剂发生了泄漏,也能够抑制IH加热器81成为起火源。
(7-4)第四实施方式
可以适当组合从上述第一实施方式至第三实施方式和各变形例来构成空气调节装置和室外单元。例如,第二实施方式的室外单元可以还具备排水盘加热器和IH加热器。这种情况下,只要各电热装置的额定消耗电力不超过规定的值即可,也可以构成为各电热装置的额定消耗电力的合计为300W以下。
(8)第八组的技术的实施方式
(8-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图8A、作为概略控制构成框图的图8B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂是含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。另外,作为只设置有1台室内单元30的空气调节装置1的额定制冷能力,例如可以设为2.0kW以上17.0kW以下,其中,在设置有作为制冷剂容器的低压贮液器26的本实施方式中,优选设为4.0kW以上17.0kW以下。
(8-1-1)室外单元20
室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、低压贮液器26、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。另外,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),在本实施方式这样在制冷剂回路10中设置有制冷剂容器(为低压贮液器或高压贮液器等,不包括附属于压缩机的储液器)的情况下,优选为1.4L以上且小于5.0L。另外,作为本实施方式这样只设置有1个室外风扇25的筒型的室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为0.4L以上且小于3.5L。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(8-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面、顶部等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。
室内风扇32向室内单元30内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室内风扇32由室内风扇电动机旋转驱动。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置在室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(8-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等的存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(8-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(8-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。作为该容量控制,没有特别限定,例如,可以将吸入压力的目标值设定为与室内单元30所要求的冷却负荷相对应,并以吸入压力达到目标值的方式控制压缩机21的运转频率。
从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,控制室外膨胀阀24的阀开度的方法没有特别限定,例如,可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22再次吸入压缩机21。
(8-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。作为该容量控制,没有特别限定,例如,可以将喷出压力的目标值设定为与室内单元30所要求的制热负荷相对应,并以喷出压力达到目标值的方式控制压缩机21的运转频率。
从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,控制室外膨胀阀24的阀开度的方法没有特别限定,例如,可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的喷出温度达到规定温度,也可以控制为从压缩机21喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(8-1-5)制冷剂封入量
在以上的只设置有1台室内单元30的空气调节装置1中,以冷冻能力每1kW的封入量成为160g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充有制冷剂,其中,在设置有作为制冷剂容器的低压贮液器26的空气调节装置1中,以冷冻能力每1kW的封入量成为260g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充有制冷剂。
(8-1-6)第一实施方式的特征
例如,在目前大多使用的使用R32制冷剂的冷冻循环装置中,存在如下倾向:当R32的填充量过少时,由于制冷剂不足所引起的循环效率的恶化而导致LCCP变大;当R32的填充量过多时,GWP的影响变高,LCCP变大。
与此相对,在本实施方式的只设置有1台室内单元30的空气调节装置1中,作为制冷剂使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种制冷剂,而且将其制冷剂封入量设为冷冻能力每1kW的封入量达到160g以上560g以下(特别是由于设置有低压贮液器26而设为260g以上560g以下)。
由此,通过使用GWP比R32充分小的制冷剂、并且将冷冻能力每1kW的封入量抑制到560g,能够将LCCP抑制得较低。另外,即使是热传递能力比R32低的制冷剂,也将冷冻能力每1kW的封入量设为160g以上(特别是由于设置有低压贮液器26而设为260g以上),由此,能够抑制由于制冷剂不足导致的循环效率的降低,抑制LCCP的上升。由此,在使用GWP充分小的制冷剂进行热循环的情况下,能够将LCCP抑制得较低。
(8-1-7)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以在压缩机21的吸入侧设置有低压贮液器的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以是在制冷剂回路中设置有制冷剂容器(为低压贮液器或高压贮液器等,不包括附属于压缩机的储液器)的装置。
这种情况下,以冷冻能力每1kW的制冷剂封入量成为160g以上400g以下的方式,在制冷剂回路10内填充制冷剂。并且,这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为0.4L以上2.5L以下。
(8-1-8)第一实施方式的变形例B
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
这种情况下,以冷冻能力每1kW的制冷剂封入量达到260g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充制冷剂。并且,这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为1.4L以上且小于5.0L。
(8-1-9)第一实施方式的变形例C
在上述第一实施方式中,以具有只设置有1个室外风扇25的筒型的室外单元20的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以是具有设置有2个室外风扇25的筒型的室外单元20的装置。
这种情况下,以冷冻能力每1kW的制冷剂封入量达到350g以上540g以下的方式,在制冷剂回路10内填充制冷剂。并且,这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为3.5L以上7.0L以下。
(8-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图8C、作为概略控制构成框图的图8D,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的制冷剂A中的任一种。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41、第二室外膨胀阀45。另外,在第二实施方式的室外单元20中,不设置上述第一实施方式的室外单元20的低压贮液器26。
第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。
中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。
另外,在第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,由于在制冷剂回路10中设置有作为制冷剂容器的中压贮液器41,室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为1.4L以上且小于5.0L。另外,作为本实施方式这样只设置有1个室外风扇25的筒型的室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为0.4L以上且小于3.5L。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的温度满足规定温度,也可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的温度满足规定温度,也可以被控制为压缩机21所喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
在以上的只设置有1台室内单元30的在空气调节装置1a中,以冷冻能力每1kW的封入量成为160g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充有制冷剂,其中,在设置有作为制冷剂容器的中压贮液器41的空气调节装置1中,以冷冻能力每1kW的封入量成为260g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充有制冷剂。
另外,作为只设置有1台室内单元30的空气调节装置1的额定制冷能力,例如可以设为2.2kW以上16.0kW以下,优选设为4.0kW以上16.0kW以下。
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,在使用GWP充分小的制冷剂进行热循环的情况下,能够将LCCP抑制得较低。
(8-2-1)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
这种情况下,以冷冻能力每1kW的制冷剂封入量成为260g以上560g以下的方式,在制冷剂回路10内填充制冷剂。并且,这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为1.4L以上且小于5.0L。
(8-2-2)第二实施方式的变形例B
在上述第二实施方式中,以具有只设置有1个室外风扇25的筒型的室外单元20的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以是具有设置有2个室外风扇25的筒型的室外单元20的装置。
这种情况下,以冷冻能力每1kW的制冷剂封入量成为350g以上540g以下的方式,在制冷剂回路10内填充制冷剂。并且,这种情况下,作为室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积),优选为3.5L以上7.0L以下。
(8-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图8E、作为概略控制构成框图的图8F,对作为第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的制冷剂A中的任一种。
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20中,在上述第一实施方式的室外单元20中,设置有过冷却热交换器47和过冷却回路46。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24和液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中的部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
另外,在具有多个设置有室内膨胀阀的室内单元的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,室外单元20所具有的室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为5.0L以上38L以下。其中,在通过了室外热交换器23的空气的吹出口朝向侧方的室外单元20中,设置有2个室外风扇25的情况下,室外热交换器23的内容积(能够填充于内部的流体的体积)优选为7.0L以下;在通过了室外热交换器23的空气朝向上方吹出的室外单元20的情况下,室外热交换器23的内容积优选为5.5L以上。
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样,设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32和第一室内单元控制部34,进而在第一室内热交换器31的液体侧设置有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33能够控制阀开度。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内单元控制部39、设置于第二室内热交换器36的液体侧的第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38能够控制阀开度。
另外,第三实施方式的控制器7以室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39能够彼此进行通信的方式连接而构成。
在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
在以上的设置有多台室内单元30、35的空气调节装置1b中,以冷冻能力每1kW的封入量成为190g以上1660g以下的方式,在制冷剂回路10内填充有制冷剂。
另外,作为设置有多台室内单元30的空气调节装置1b的额定制冷能力,例如可以设为4.0kW以上150.0kW以下,优选设为14.0kW以上150.0kW以下,其中,在室外单元20是上吹型的情况下,优选设为22.4kW以上150.0kW以下。
在以上的第三实施方式的设置有多台室内单元的空气调节装置1b中,作为制冷剂使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A中的任一种,而且将其制冷剂封入量设为冷冻能力每1kW的封入量成为190g以上1660g以下。
由此,即使在设置有多台室内单元的空气调节装置1b中,也能够通过使用GWP比R32充分小的制冷剂、并且将冷冻能力每1kW的封入量抑制到1660g,将LCCP抑制得较低。另外,在设置有多台室内单元的空气调节装置1b中,即使为热传递能力比R32低的制冷剂,也能够通过将冷冻能力每1kW的封入量设为190g以上,抑制由于制冷剂不足导致的循环效率的降低,抑制LCCP的上升。由此,即使在设置有多台室内单元的空气调节装置1b中,在使用GWP充分小的制冷剂进行热循环时,也能够将LCCP抑制得较低。
(8-4)第四实施方式
关于向冷冻循环装置的制冷剂回路中封入作为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的制冷剂A中的任一种时的封入制冷剂量,对于第一实施方式的空气调节装置1和第二实施方式的空气调节装置1a那样只设置有1台室内单元30的冷冻循环装置,将冷冻能力每1kW的封入量设为160g以上560g以下,并且,对于第三实施方式的空气调节装置1b那样设置有多台室内单元30的冷冻循环装置,将冷冻能力每1kW的封入量设为190g以上1660g以下。
由此,能够对应于冷冻循环装置的种类,将GWP和LCCP抑制得较低。
(9)第九组的技术的实施方式
(9-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图9A、作为概略控制构成框图的图9B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂是含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(9-1-1)室外单元20
室外单元20具有外观为略长方体箱状、且通过内部被隔板等分割从而形成有送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。另外,本实施方式的室外单元20不具有比该附属储液器大的制冷剂容器(配置于压缩机21的吸入侧的低压贮液器或配置于室外热交换器23的液体侧的高压贮液器等)。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器23具有多个传热翅片、和贯通固定于此的多个传热管。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。并且,在本实施方式中,只设置1个室外风扇25。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(9-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32等。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器31具有多个传热翅片、和贯通固定于其的多个传热管。
室内风扇32向室内单元30内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室内风扇32由未图示的室内风扇电动机旋转驱动。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置在室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(9-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等的存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(9-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(9-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22再次吸入压缩机21。
(9-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(9-1-5)液体侧制冷剂连络配管6
在将管外径表示为D0/8英寸时,使用第一实施方式的制冷剂A的空气调节装置1的液体侧制冷剂连络配管6的D0的范围为“2≤D0≤4”,与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该液体侧制冷剂连络配管6的管外径与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,第一实施方式的液体侧制冷剂连络配管6优选D0为2(即配管径为1/4英寸)。
特别是本实施方式的液体侧制冷剂连络配管6在空气调节装置1的额定冷冻能力为7.5kW以上时更优选D0为2.5(即配管径为5/16英寸),在空气调节装置1的额定冷冻能力为2.6kW以上且小于7.5kW时更优选D0为2(即配管径为1/4英寸),在空气调节装置1的额定冷冻能力小于2.6kW时更优选D0为1.5(即配管径为3/16英寸)。
(9-1-6)气体侧制冷剂连络配管5
在将管外径表示为D0/8英寸时,使用第一实施方式的制冷剂A的空气调节装置1的气体侧制冷剂连络配管5的D0的范围为“3≤D0≤8”,与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该气体侧制冷剂连络配管5的管外径与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,第一实施方式的气体侧制冷剂连络配管5在空气调节装置1的额定冷冻能力为6.0kW以上时优选D0为4(即配管径为1/2英寸),在空气调节装置1的额定冷冻能力小于6.0kW时优选D0为3(即配管径为3/8英寸)。
特别是第一实施方式的气体侧制冷剂连络配管5在空气调节装置1的额定冷冻能力为6.0kW以上时更优选D0为4(即配管径为1/2英寸),在空气调节装置1的额定冷冻能力位3.2kW以上且小于6.0kW时更优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1的额定冷冻能力小于3.2kW时更优选D0为2.5(即配管径为5/16英寸)。
(9-1-7)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1中,通过使液体侧制冷剂连络配管6的管外径和气体侧制冷剂连络配管5的管外径为规定的范围,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够将能力的降低抑制在较小程度。
(9-1-8)制冷剂与制冷剂连络配管的管外径的关系
在第一实施方式的空气调节装置1中,使用制冷剂R410A和R32而不使用制冷剂A时,一般而言,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表1、表2所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5。
与此相对,在第一实施方式的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A时,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表1或表2所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5,由此,能够将使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。
【表1】
【表2】
在此,对于在第一实施方式的空气调节装置1中,分别使用制冷剂R410A、R32、上述含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A,并使用具有表2所记载的管外径的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的情况,在图9C表示液体侧制冷剂连络配管6的制热运转时的压力损失,图9D表示气体侧制冷剂连络配管5的制冷运转时的压力损失。其中,关于压力损失的计算,将冷凝温度、蒸发温度、冷凝器出口的制冷剂的过冷却度和蒸发器出口的制冷剂的过热度的各控制目标值共通化,基于以对应于马力的额定能力运转时所需要的制冷剂循环量,以在制冷剂连络配管中产生的制冷剂的压力损失进行计算。并且,马力的单位为HP。
如从该图9C、图9D可知,含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A能够使压力损失的举动与制冷剂R410A近似,能够将在空气调节装置1中使用制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。这一点对于在含有1,2-二氟乙烯的方面共通的本发明的所有制冷剂A而言是共通的。
(9-1-9)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(9-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图9E、作为概略控制构成框图的图9F,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(9-2-1)室外单元20
第二实施方式的在空气调节装置1a的室外单元20中,作为室外风扇25,设置有第一室外风扇25a和第二室外风扇25b。空气调节装置1a的室外单元20的室外热交换器23为了能够应对从第一室外风扇25a和第二室外风扇25b接收的空气流,确保宽广的热交换面积。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41、第二室外膨胀阀45。第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。另外,中压贮液器41的内容积比附带于压缩机21的附属储液器的内容积大,优选为2倍以上。
第二实施方式的室外单元20具有略长方体箱状、且被垂直延伸的隔板等分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
室外热交换器23例如具有多个传热翅片、和贯通固定于此的多个传热管。该室外热交换器23配置成俯视时为L字形状。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(9-2-2)室内单元30
第二实施方式的室内单元30通过悬挂在作为对象空间的室内的上方空间而设置,或对于顶部面设置,或者对于壁面设置,并使用。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32等。
第二实施方式的室内热交换器31具有多个传热翅片、和贯通固定于其的多个传热管。
(9-2-3)液体侧制冷剂连络配管6
关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,和与使用R410A或R32时的管外径的关系无关地,可以将D0的范围设为“2≤D0≤4”。
另外,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”是使用制冷剂R32时的液体侧制冷剂连络配管的管外径)时,D0的范围为“2≤D0≤4”。虽然制冷剂A比制冷剂R32容易产生压力损失,但第二实施方式的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6的管外径为使用制冷剂R32时的管外径以上的大小,因此能够抑制能力的降低。其中,关于空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的液体侧制冷剂连络配管的管外径)时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于5.6kW且小于11.2kW时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上10.0kW以下时更优选D0为3(即配管径为3/8英寸)。
另外,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,D0的范围为“2≤D0≤4”,与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该液体侧制冷剂连络配管6的管外径与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为2(即配管径为1/4英寸),均更优选为与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同。
特别是使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力为12.5kW以上时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于12.5kW时优选D0为2.5(即配管径为5/16英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为2(即配管径为1/4英寸)。
(9-2-4)气体侧制冷剂连络配管5
关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸时,和与使用R410A或R32时的管外径的关系无关地,可以将D0的范围设为“3≤D0≤8”。
另外,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径)时,D0的范围为“3≤D0≤8”。虽然制冷剂A比制冷剂R32容易产生压力损失,由于第二实施方式的空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5的管外径为制冷剂R32使用时的管外径以上的大小,能够抑制能力的降低。其中,关于空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径)时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于22.4kW时优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于14.0kW且小于22.4kW时优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于5.6kW且11.2kW小于时优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于4.5kW时优选D0为4(即配管径为1/2英寸)。这种情况下,在空气调节装置1a的额定冷冻能力为25.0kW以上时更优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为15.0kW以上且小于19.0kW时更优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于10.0kW时更优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于4.0kW时更优选D0为4(即配管径为1/2英寸)。
另外,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸时,D0的范围为“3≤D0≤8”,与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该气体侧制冷剂连络配管5的管外径与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,关于使用第二实施方式的制冷剂A的空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力为25.0kW以上时优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为15.0kW以上且小于25.0kW时优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于15.0kW时优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为4(即配管径为1/2英寸),均更优选与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。
(9-2-5)第二实施方式的特征
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1a中,通过使液体侧制冷剂连络配管6的管外径和气体侧制冷剂连络配管5的管外径为规定的范围,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够将能力的降低抑制在较小程度。
(9-2-6)制冷剂与制冷剂连络配管的管外径的关系
在第二实施方式的空气调节装置1a中,使用制冷剂R410A和R32而不使用制冷剂A时,一般而言,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表3、表4所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5。
与此相对,在第二实施方式的空气调节装置1a中,使用含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A时,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表3或表4所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5,由此,能够将使用含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。
【表3】
【表4】
在此,对于在第二实施方式的空气调节装置1a中,分别使用制冷剂R410A、R32、上述含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A,并使用具有表4所记载的管外径的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的情况,在图9G中表示液体侧制冷剂连络配管6的制热运转时的压力损失,图9H中表示气体侧制冷剂连络配管5的制冷运转时的压力损失。其中,关于压力损失的计算,将冷凝温度、蒸发温度、冷凝器出口的制冷剂的过冷却度、蒸发器出口的制冷剂的过热度的各控制目标值共通化,基于以对应于马力的额定能力运转时所需要的制冷剂循环量,以在制冷剂连络配管中产生的制冷剂的压力损失进行计算。并且,马力的单位为HP。
如从该图9G、图9H可知,含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A能够使压力损失的举动与制冷剂R410A近似,因此,能够将在空气调节装置1a中使用制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。这一点对于在含有1,2-二氟乙烯的方面共通的所有制冷剂A而言是共通的。
(9-2-7)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(9-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图9I、作为概略控制构成框图的图9J,对作为第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(9-3-1)室外单元20
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20中,在上述第一实施方式的室外单元20中,设置有低压贮液器26、过冷却热交换器47和过冷却回路46。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。并且,在本实施方式中,与压缩机21所具有的附属的储液器分开设置。另外,低压贮液器26的内容积比附带于压缩机21的附属储液器的内容积大,优选为2倍以上。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中的部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20例如可以是从下方向内部摄入空气并从上方向外部吹出空气的被称为上吹型构造的装置。
(9-3-2)第一室内单元30和第二室内单元35
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32和第一室内单元控制部34,进而在第一室内热交换器31的液体侧设置有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33能够控制阀开度。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内单元控制部39、设置于第二室内热交换器36的液体侧的第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38能够控制阀开度。
另外,第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的第一室内单元30和第二室内单元35的具体的构造除了上述第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38以外,与第二实施方式的室内单元30为同样的构成。
另外,第三实施方式的控制器7以室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39能够彼此进行通信的方式连接而构成。
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
另外,在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样,被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(9-3-3)液体侧制冷剂连络配管6
关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,和与使用R410A或R32时的管外径的关系无关地,可以将D0的范围设为“2≤D0≤4”。
另外,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的液体侧制冷剂连络配管的管外径)时,D0的范围为“2≤D0≤4”。虽然制冷剂A比制冷剂R32容易发生压力损失,但由于第三实施方式的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6的管外径为使用制冷剂R32时的管外径以上的大小,因此能够抑制能力的降低。其中,关于空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的液体侧制冷剂连络配管的管外径)时,在空气调节装置1b的额定冷冻能力大于5.6kW且小于11.2kW时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力为6.3kW以上10.0kW以下时更优选D0为3(即配管径为3/8英寸)。
另外,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,D0的范围为“2≤D0≤4”,与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该液体侧制冷剂连络配管6的管外径与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1b的额定冷冻能力为6.3kW以上时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为2(即配管径为1/4英寸),均更优选与使用制冷剂R410A时的液体侧制冷剂连络配管的管外径相同。
特别是使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的液体侧制冷剂连络配管6,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1b的额定冷冻能力为12.5kW以上时优选D0为3(即配管径为3/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于12.5kW时优选D0为2.5(即配管径为5/16英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为2(即配管径为1/4英寸)。
(9-3-4)气体侧制冷剂连络配管5
关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8将表示为英寸时,和与使用R410A或R32时的管外径的关系无关地,可以将D0的范围设为“3≤D0≤8”。
另外,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径)时,D0的范围为“3≤D0≤8”。虽然制冷剂A比制冷剂R32容易发生压力损失,但由于第三实施方式的空气调节装置1b的气体侧制冷剂连络配管5的管外径为使用制冷剂R32时的管外径以上的大小,因此能够抑制能力的降低。其中,关于空气调节装置1a的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸(其中,“D0-1/8英寸”为使用制冷剂R32时的气体侧制冷剂连络配管的管外径)时,在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于22.4kW时优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于14.0kW且小于22.4kW时优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力大于5.6kW且小于11.2kW时优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于4.5kW时优选D0为4(即配管径为1/2英寸)。这种情况下,在空气调节装置1a的额定冷冻能力为25.0kW以上时更优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为15.0kW以上且小于19.0kW时更优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于10.0kW时更优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1a的额定冷冻能力小于4.0kW时更优选D0为4(即配管径为1/2英寸)。
另外,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸时,D0的范围为“3≤D0≤8”,与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。制冷剂A的压力损失等的物性与制冷剂R410A近似,因此,通过使该气体侧制冷剂连络配管5的管外径与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径为相同的管外径,能够抑制能力的降低。
其中,关于使用第三实施方式的制冷剂A的空气调节装置1b的气体侧制冷剂连络配管5,将管外径表示为D0/8英寸时,在空气调节装置1b的额定冷冻能力为25.0kW以上时优选D0为7(即配管径为7/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力为15.0kW以上且小于25.0kW时优选D0为6(即配管径为6/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力为6.3kW以上且小于15.0kW时优选D0为5(即配管径为5/8英寸),在空气调节装置1b的额定冷冻能力小于6.3kW时优选D0为4(即配管径为1/2英寸),均更优选与使用制冷剂R410A时的气体侧制冷剂连络配管的管外径相同。
(9-3-5)第三实施方式的特征
在以上的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1b中,通过使液体侧制冷剂连络配管6的管外径和气体侧制冷剂连络配管5的管外径为规定的范围,即使在使用特定的制冷剂A的情况下,也能够将能力的降低抑制在较小程度。
(9-3-6)制冷剂和制冷剂连络配管的管外径的关系
在第三实施方式的空气调节装置1b中,使用制冷剂R410A和R32而不使用制冷剂A时,一般而言,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表5、表6所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5。
与此相对,在第三实施方式的空气调节装置1b中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A时,根据额定制冷能力的范围,使用以下的表5或表6所示那样的管外径(英寸)的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5,由此,能够将使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。
【表5】
【表6】
在此,对于在第三实施方式的空气调节装置1b中,分别使用制冷剂R410A、R32、上述含有1,2-二氟乙烯的本发明的制冷剂A,并使用具有表6所记载的管外径的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5的情况,在图9K中表示液体侧制冷剂连络配管6的制热运转时的压力损失,图9L中表示气体侧制冷剂连络配管5的制冷运转时的压力损失。其中,关于压力损失的计算,将冷凝温度、蒸发温度、冷凝器出口的制冷剂的过冷却度、蒸发器出口的制冷剂的过热度的各控制目标值共通化,基于以对应于马力的额定能力运转时所需要的制冷剂循环量,以在制冷剂连络配管中产生的制冷剂的压力损失进行计算。并且,马力的单位为HP。
如从该图9K、图9L可知,含有1,2-二氟乙烯的制冷剂A能够使压力损失的举动与制冷剂R410A近似,能够将在空气调节装置1b中使用制冷剂A时的能力的降低抑制得较小。这一点对于在含有1,2-二氟乙烯的方面共通的所有制冷剂A而言是共通的。
(9-4)其他
可以适当组合从上述第一实施方式至第三实施方式和各变形例而构成空气调节装置、室外单元。
(10)第十组的技术的实施方式
(10-1)空调机1的构成
图10A是利用了一个实施方式所涉及的压缩机100的空调机1的制冷剂回路图。空调机1是具备压缩机100的冷冻循环装置。作为采用压缩机100的空调机1,可以列举“制冷运转专用的空调机”、“制热运转专用的空调机”、和“能够使用四路切换阀切换到制冷运转和制热运转中的任一个的空调机”等。在此,使用“能够使用四路切换阀切换到制冷运转和制热运转中的任一个的空调机”进行说明。
在图10A中,空调机1具备室内单元2和室外单元3,室内单元2与室外单元3通过液体制冷剂连络配管4和气体制冷剂连络配管5连接。如图10A所示,空调机1是将室内单元2和室外单元3各具有1个的对(pair)式。但是,不限定于此,空调机1也可以是具有多个室内单元2的复(multi)式。
在空调机1中,储液器15、压缩机100、四路切换阀16、室外热交换器17、膨胀阀18、室内热交换器13等的机器通过配管连接,由此构成制冷剂回路11。
在本实施方式中,在制冷剂回路11中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。另外,在制冷剂回路11中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(10-1-1)室内单元2
搭载于室内单元2的室内热交换器13是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。室内热交换器13的液体侧与液体制冷剂连络配管4连接,气体侧与气体制冷剂连络配管5连接,制冷运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能。
(10-1-2)室外单元3
室外单元3搭载有储液器15、压缩机100、室外热交换器17和膨胀阀18。
(10-1-2-1)室外热交换器17
室外热交换器17是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。室外热交换器17的一侧与从压缩机100喷出的制冷剂所流动的喷出管24侧连接,另一侧与液体制冷剂连络配管4侧连接。室外热交换器17作为从压缩机100经由喷出管24供给的气体制冷剂的冷凝器发挥功能。
(10-1-2-2)膨胀阀18
膨胀阀18设置于连接室外热交换器17与液体制冷剂连络配管4的配管。膨胀阀18是用于调节在配管中流动的制冷剂的压力、流量的能够调整开度的电动阀。
(10-1-2-3)储液器15
储液器15设置于连接气体制冷剂连络配管5与压缩机100的吸入管23的配管。储液器15为了防止液体制冷剂供给到压缩机100,将从室内热交换器13经由气体制冷剂连络配管5朝向吸入管23的制冷剂分离成气相和液相。在储液器15的上部空间聚集的气相的制冷剂被供给到压缩机100。
(10-1-2-4)压缩机100
图10B是一个实施方式所涉及的压缩机100的纵截面图。在图10B中,压缩机100为涡旋压缩机。压缩机100将经由吸入管23吸入的制冷剂在压缩室Sc中进行压缩,将压缩后的制冷剂从喷出管24喷出。另外,关于压缩机100,在“(10-2)压缩机100的构成”的章节中进行详细说明。
(10-1-2-5)四通切换阀16
四通切换阀16具有第一~第四的阀口。在四通切换阀16中,第一阀口与压缩机100的喷出侧连接,第二阀口与压缩机100的吸入侧连接,第三阀口与室外热交换器17的气体侧端部连接,第四阀口与气体侧封闭阀Vg连接。
四通切换阀16切换第一状态(图1的用实线表示的状态)和第二状态(图1的用虚线表示的状态)。在第一状态的四通切换阀16中,第一阀口与第三阀口连通并且第二阀口与第四阀口连通。在第二状态的四通切换阀16中,第一阀口与第四阀口连通并且第二阀口与第三阀口连通。
(10-2)压缩机100的构成
图10B所示,压缩机100具备外壳20、包含固定涡旋30的压缩机构60、电动机70、曲轴80和下部轴承90。
以下,有时为了说明构成部件的位置关系等,使用“上”、“下”等的表述,在此将图10B的箭头U的方向称作上,将与箭头U相反的方向称作下。另外,有时会使用“垂直”、“水平”、“纵”、“横”等的表述,将上下方向作为铅垂方向并且纵向。
(10-2-1)外壳20
压缩机100具有纵长圆筒状的外壳20。外壳20具有上下开口的略圆筒状的圆筒部件21、分别设置于圆筒部件21的上端和下端的上盖22a和下盖22b。圆筒部件21与上盖22a和下盖22b为了确保气密而通过焊接固定。
在外壳20中收纳有包含压缩机构60、电动机70、曲轴80和下部轴承90的压缩机100的构成机器。另外,在外壳20的下部形成有蓄油空间So。用于润滑压缩机构60等的冷冻机油O蓄积在蓄油空间So。其中,冷冻机油O是指在“(1-4-1)冷冻机油”的章节中说明的冷冻机油。
在外壳20的上部,贯通上盖22a而设置有吸入气体制冷剂并向压缩机构60供给气体制冷剂的吸入管23。吸入管23的下端与压缩机构60的固定涡旋30连接。吸入管23与压缩机构60的压缩室Sc连通。通过压缩机100压缩前的、冷冻循环中的低压的制冷剂在吸入管23中流动。
在外壳20的圆筒部件21的中间部,设置有向外壳20外喷出的制冷剂所通过的喷出管24。更具体而言,喷出管24配置为外壳20的内部的喷出管24的端部向形成于压缩机构60的壳体61的下方的高压空间S1突出。通过压缩机构60压缩后的、冷冻循环中的高压的制冷剂在喷出管24中流动。
(10-2-2)压缩机构60
压缩机构60如图10B所示,主要具有壳体61、配置于壳体61的上方的固定涡旋30、与固定涡旋30组合而形成压缩室Sc的可动涡旋40。
(10-2-2-1)固定涡旋30
图10B所示,固定涡旋30具有平板状的固定侧镜板32、从固定侧镜板32的前面(图10B中的下面)突出的旋涡状的固定侧涡旋齿33、包围固定侧涡旋齿33的外缘部34。
在固定侧镜板32的中央部,以厚度方向贯通固定侧镜板32而形成有与压缩机构60的压缩室Sc连通的非圆形形状的喷出口32a。通过压缩室Sc压缩的制冷剂从喷出口32a喷出,通过形成于固定涡旋30和壳体61的未图示的制冷剂通路,向高压空间S1流入。
(10-2-2-2)可动涡旋40
可动涡旋40如图10B所示,具有平板状的可动侧镜板41、从可动侧镜板41的前面(图10B中的上面)突出的旋涡状的可动侧涡旋齿42、从可动侧镜板41的背面(图10B中的下面)突出的、形成为圆筒状的凸台部43。
固定涡旋30的固定侧涡旋齿33和可动涡旋40的可动侧涡旋齿42以固定侧镜板32的下表面与可动侧镜板41的上表面相对的状态组合。邻接的固定侧涡旋齿33与可动侧涡旋齿42之间形成有压缩室Sc。通过可动涡旋40如后述那样相对于固定涡旋30进行公转,压缩室Sc的体积周期性地变化,在压缩机构60中,进行制冷剂的吸入、压缩、喷出。
凸台部43是上端闭塞的圆筒状部分。通过曲轴80的偏心部81插入凸台部43的中空部,可动涡旋40与曲轴80连结。凸台部43配置在形成于可动涡旋40与壳体61之间的偏心部空间62。偏心部空间62经由曲轴80的供油路径83等与高压空间S1连通,较高的压力作用于偏心部空间62。通过该压力,将偏心部空间62内的可动侧镜板41的下表面朝向固定涡旋30向上方推压。通过该力,可动涡旋40与固定涡旋30密合。
可动涡旋40经由未图示的欧氏联轴器(Oldham's coupling)而被壳体61支撑。欧氏联轴器是防止可动涡旋40的自转并使其公转的部件。通过使用欧氏联轴器,曲轴80旋转时,在凸台部43与曲轴80连结的可动涡旋40相对于固定涡旋30公转而不自转,压缩室Sc内的制冷剂被压缩。
(10-2-2-3)壳体61
壳体61被压入圆筒部件21,在其外周面遍及周向的整体与圆筒部件21固定。另外,壳体61和固定涡旋30以壳体61的上端面与固定涡旋30的外缘部34的下表面密合的方式,利用未图示的螺栓等固定。
在壳体61上,形成有配置为向上表面中央部凹陷的凹部61a、配置于凹部61a的下方的轴承部61b。
凹部61a包围配置可动涡旋40的凸台部43的偏心部空间62的侧面。
在轴承部61b配置有对曲轴80的主轴82进行轴支撑的轴承63。轴承63对插入轴承63的主轴82旋转自如地进行支撑。
(10-2-3)电动机70
电动机70具有固定在圆筒部件21的内壁面的环状的定子72、和在定子72的内侧隔开微小的间隙(气隙)旋转自如地收纳的转子71。
转子71经由配置为沿着圆筒部件21的轴心在上下方向延伸的曲轴80与可动涡旋40连结。通过转子71旋转,可动涡旋40相对于固定涡旋30进行公转。
另外,关于电动机70的详细,在“(10-4)电动机70的构成”的章节进行说明。
(10-2-4)曲轴80
曲轴80向可动涡旋40传递电动机70的驱动力。曲轴80配置为沿着圆筒部件21的轴心在上下方向延伸,将电动机70的转子71和压缩机构60的可动涡旋40连结。
曲轴80具有中心轴与圆筒部件21的轴心一致的主轴82、相对于圆筒部件21的轴心偏心的偏心部81。偏心部81被插入可动涡旋40的凸台部43。
主轴82被壳体61的轴承部61b的轴承63和下部轴承90旋转自如地支撑。主轴82在轴承部61b与下部轴承90之间与电动机70的转子71连结。
在曲轴80的内部形成有用于向压缩机构60等供给冷冻机油O的供油路径83。主轴82的下端位于形成在外壳20的下部的蓄油空间So内,蓄油空间So的冷冻机油O通过供油路径83被供给到压缩机构60等。
(10-2-5)下部轴承90
下部轴承90配置于电动机70的下方。下部轴承90与圆筒部件21固定。下部轴承90构成曲轴80的下端侧的轴承,对曲轴80的主轴82旋转自如地进行支撑。
(10-3)压缩机100的动作
对压缩机100的动作进行说明。电动机70启动时,转子71相对于定子72旋转,与转子71固定的曲轴80进行旋转。曲轴80旋转时,与曲轴80连结的可动涡旋40相对于固定涡旋30进行公转。并且,冷冻循环中的低压的气体制冷剂通过吸入管23从压缩室Sc的周缘侧被抽吸到压缩室Sc。随着可动涡旋40公转,吸入管23和压缩室Sc变得不再连通,伴随压缩室Sc的容积减少,压缩室Sc的压力开始上升。
压缩室Sc内的制冷剂伴随压缩室Sc的容积减少而被压缩,最终成为高压的气体制冷剂。高压的气体制冷剂从位于固定侧镜板32的中心附近的喷出口32a喷出。之后,高压的气体制冷剂通过形成于固定涡旋30和壳体61的未图示的制冷剂通路,向高压空间S1流入。流入高压空间S1的、通过压缩机构60压缩后的、冷冻循环中的高压的气体制冷剂从喷出管24喷出。
(10-4)电动机70的构成
图10C是以垂直于旋转轴的平面切断的电动机70的截面图。并且,图10D是以垂直于旋转轴的平面切断的转子71的截面图。而且,图10E是转子71的立体图。
另外,在图10C~图10E中,对于与转子71连结并用于向外部传递旋转力的轴省略了图示。在图10C~图10E中,电动机70为永磁体同步电动机。电动机70具有转子71和定子72。
(10-4-1)定子72
定子72具备主体部725和多个齿部726。主体部725形成为具有比转子71的外周径大的内周径的略筒状。主体部725与齿部726一体地通过将厚度0.05mm以上0.5mm以下的薄的电磁钢板加工成规定的形状、并叠层规定的张数来形成。
多个齿部726在主体部725的内周部以沿着其周向位于略均等间隔的位置的方式突出。各齿部726从主体部725的内周部沿着以旋转轴为中心的圆的径向朝向中心延伸,与转子71隔开规定的间隙相对。
各齿部726在外周侧经由主体部725磁性连结。在各齿部726上,作为线圈卷绕有线圈727(图10C中只图示一个)。在线圈727中流通用于产生使转子71旋转的旋转磁场的三相交流电。线圈727的线圈方式没有特别限定,可以是对于多个齿部726集中卷绕的形态,也可以是分布卷绕的形态。
这些转子71和定子72组入外壳20并作为旋转电机使用。
(10-4-2)转子71
转子71的外观形状形成为略圆柱状,沿着其中心轴连结固定有曲轴80的主轴82。转子71具有转子芯710和多个永磁体712。转子71是永磁体712埋入在转子芯710内的埋入磁体型转子。
(10-4-2-1)转子芯710
转子芯710由磁性材料形成为略圆筒状。通过将厚度为0.05mm以上0.5mm以下的薄的电磁钢板711加工成规定的形状,并将规定的张数叠层来形成。作为电磁钢板,为了使高速旋转时的转子的耐久性提高,优选抗拉强度为400MPa以上的多张高张力电磁钢板。
沿着转子芯710的中心轴形成有用于固定曲轴80的主轴82(参照图10B)的轴插入孔719。并且,在转子芯710上沿着旋转轴周围的周向形成有多个磁体收纳孔713。
(10-4-2-1-1)磁体收纳孔713
磁体收纳孔713是在与以旋转轴为中心的圆的径向略正交的方向上扁平的长方体形状的空间。磁体收纳孔713只要是能够埋设永磁体712的形状即可,可以是贯通的,也可以具有底面。
另外,图10D所示,各磁体收纳孔713设置为相邻的任意的2个磁体收纳孔713成为略V字型。
(10-4-2-1-2)非磁性空间714
另外,非磁性空间714从磁体收纳孔713的端部弯曲且朝向转子芯710的外周侧延伸。在产生退磁场时,非磁性空间714具有使由该退磁场导致的磁通避开永磁体712而容易通过非磁性空间714的作用,通过非磁性空间714也能够实现防退磁。
(10-4-2-1-3)电桥715
电桥715位于非磁性空间714的半径向外侧并将磁极彼此连结。电桥715的厚度为了使高速旋转时的耐久性提高而设定为3mm以上。
另外,图10C~图10E所示的转子71是一个例子,并不限定于此。
图10F是以垂直于旋转轴的平面切断的另一转子71的截面图。与图10D的转子的不同点在于,在图10D中,以相邻的任意的2个磁体收纳孔形成略V字型的方式设置,而在图10F中,以相邻的2个一组的磁体收纳孔713形成V字型的方式设置。
因此,在图10F的转子71中,在转子芯710上设置有比图10D所示的磁体收纳孔宽度窄的8个磁体收纳孔713,相邻的2个一组的磁体收纳孔713形成V字型,形成合计4个V字。另外,一组磁体收纳孔713所形成的V字型的谷侧通过2个非磁性空间相连接来形成1个V字型的非磁性空间714。
外侧的非磁性空间714形成于与磁体收纳孔713的谷侧相反侧的端部,朝向转子芯710的外周侧延伸。
另外,由于磁体收纳孔713的横向宽度设定为比图10D所示的磁体收纳孔小,伴随于此,永磁体712的横向宽度也成型为比图10D所示的永磁体小。
图10F所示的、永磁体712、磁体收纳孔713、非磁性空间714、和电桥715的作用与图10D所示的相同。
(10-4-2-2)永磁体712
永磁体712是以Nd-Fe-B(钕、铁、硼)为主成分的钕稀土类磁体。Nd-Fe-B系磁体的矫顽力受温度的影响而劣化,因此,在压缩机中采用使用Nd-Fe-B系磁体的电动机的情况下,由于压缩机内的高温气氛(100℃以上),导致矫顽力降低。
因此,永磁体712优选使重稀土类(例如镝)晶界扩散来形成。在使重稀土类晶界扩散的晶界扩散法中,将规定的组合物烧结形成烧结物,在其烧结物上涂布重稀土类加工物后,以比烧结温度低的温度进行热处理,制造永磁体712。
通过晶界扩散法,能够降低重稀土类的添加量且提高矫顽力。本实施方式的永磁体712通过含有1质量%以下的镝提高矫顽力。
另外,在本实施方式中,为了使永磁体712的退磁耐力提高,使永磁体712的平均结晶粒径为10μm以下,优选为5μm以下。
永磁体712成型成具有2个主面的厚度均匀的四边形的板状。在各磁体收纳孔713中埋设有1个永磁体712。如图10D和图10F所示,埋设于各磁体收纳孔713的永磁体712,相邻的任意的2个永磁体712形成略V字型。
永磁体712的外向面是对于转子芯710产生磁极的磁极面,永磁体712的内向面是与其相反的反磁极面。另外,将永磁体712考虑为对于定子72产生磁极的部分时,永磁体712的周向两端部为磁极端,周向中央部为磁极中心。
在上述那样的永磁体712的姿势下,永磁体712的两端部为磁极的端部附近,将靠近气隙的部分称为“近接部分716”。近接部分716是位于V字型的谷间的部分。另外,永磁体712中,中间部比近接部分716更靠近磁极中心部,将远离气隙的部分称为“远方部分717”。
在各齿部726上卷绕线圈727而成的集中卷类型的电动机70中,由线圈727产生的磁通在最短地邻设的齿部726中流动。因此,退磁场更强地作用于位于转子芯710的表面附近的永磁体712的近接部分716。因此,在本实施方式中,近接部分716(位于V字型的谷间的部分)的矫顽力设定为比其他的部分高{1/(4π)}×103[A/m]以上,由此,抑制退磁。
因此,对集中卷类型的电动机70适用本方式时,退磁抑制效果大。
永磁体712的厚度尺寸与永磁体712的厚度方向的磁体收纳孔713的尺寸实质上相同地形成,永磁体712的两主面与磁体收纳孔713的内表面实质上接触。作为其结果,可以在永磁体712与转子芯710之间使磁阻变小。
另外,“永磁体712的两主面与磁体收纳孔713的内表面实质上接触的情况”还包括“在永磁体712与磁体收纳孔713之间形成了将永磁体712插入磁体收纳孔713时所需的程度的微小的间隙的情况”。
(10-5)特征
(10-5-1)
压缩机100中,由于电动机70具有包含永磁体712的转子71,因而适于能够变更电动机的转速的容量可变型压缩机。这种情况下,在所以至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,能够根据空调负荷而变更电动机转速,因此能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-2)
转子71为埋入磁体型转子。埋入磁体型转子中,永磁体712埋入转子71内。
(10-5-3)
将多张电磁钢板711在板厚方向上叠层而形成转子71。电磁钢板711的厚度为0.05mm以上0.5mm以下。
一般而言,板厚越薄,越能够降低涡流损耗,但小于0.05mm时,电磁钢板的加工困难;超过板厚0.5mm时,用于从钢板表面的浸硅处理和Si分布适当化的扩散处理花费时间,鉴于这样的情况,板厚优选为0.05~0.5mm。
(10-5-4)
永磁体712为Nd-Fe-B系磁体。结果,能够实现能够增大磁气能量积的电动机70,能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-5)
永磁体712通过将重稀土类晶界扩散而形成。结果,永磁体712的退磁耐力提高,能够用少量的重稀土类提高永磁体的矫顽力,能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-6)
永磁体712含有1质量%以下的镝。结果,永磁体712的矫顽力提高,因此能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-7)
永磁体712的平均结晶粒径为10μm以下。结果,永磁体712的退磁耐力升高,能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-8)
永磁体712为平板状,以多个永磁体712形成V字型的方式埋入转子71。位于V字型的谷间的部分的矫顽力设定为比其他的部分高{1/(4π)}×103[A/m]以上。结果,永磁体712的退磁被抑制,能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-9)
将抗拉强度为400MPa以上的多张高张力电磁钢板在板厚方向上叠层而形成转子71。结果,高速旋转时的转子71的耐久性提高,因此能够实现压缩机100的高效率化。
(10-5-10)
转子71的电桥715的厚度为3mm以上。结果,高速旋转时的转子的耐久性提高,因此能够实现压缩机的高效率化。
(10-6)变形例
(10-6-1)
将多张板状的不定形金属在板厚方向上叠层而形成转子71。这种情况下,能够实现铁损小且效率高的电动机,因此能够实现压缩机的高效率化。
(10-6-2)
转子71也可以通过将含有5质量%以上的硅的多张电磁钢板在板厚方向上叠层而形成。这种情况下,利用含有适量的硅而降低了磁滞的电磁钢板,能够实现铁损少且效率高的电动机,因此能够实现压缩机的高效率化。
(10-6-3)
上述实施方式中,以转子71为埋入磁体型转子的情况进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以是永磁体贴附在转子的表面的表面磁体型转子。
(10-7)第二实施方式所涉及的压缩机300的构成
在第一实施方式中,作为压缩机100对涡旋压缩机进行了说明,但压缩机不限定于涡旋压缩机。
图10G是本发明的第二实施方式所涉及的压缩机300的纵截面图。在图10G中,压缩机300为旋转压缩机。压缩机300构成制冷剂A中的任一种制冷剂进行循环的制冷剂回路的一部分。压缩机300将制冷剂压缩并排出高压的气体制冷剂。图中的箭头表示制冷剂的流动。
(10-7-1)外壳220
压缩机300具有纵长圆筒状的外壳220。外壳220具有上下开口的略圆筒状的圆筒部件221、分别设置于圆筒部件221的上端和下端的上盖222a和下盖222b。圆筒部件221与上盖22a和下盖22b为了确保气密而通过焊接固定。
外壳220中收纳有包含压缩机构260、电动机270、曲轴280、上部轴承263和下部轴承290的压缩机300的构成机器。另外,在外壳220的下部形成有蓄油空间So。
在外壳220的下部,贯通圆筒部件221的下部而设置有吸入气体制冷剂并向压缩机构260供给气体制冷剂的吸入管223。吸入管223的一端与压缩机构260的气缸230连接。吸入管223与压缩机构260的压缩室Sc连通。通过压缩机300压缩前的、冷冻循环中的低压的制冷剂在吸入管223中流动。
在外壳220的上盖222a,设置有向外壳220外喷出的制冷剂所通过的喷出管224。更具体而言,外壳220的内部的喷出管224的端部配置于形成在电动机270的上方的高压空间S1。通过压缩机构260压缩后的、冷冻循环中的高压的制冷剂在喷出管224中流动。
(10-7-2)电动机270
电动机270具有定子272和转子271。电动机270除了在作为旋转压缩机的压缩机300中使用以外,基本上与第一实施方式的电动机70同等,发挥与第一实施方式的电动机70同等的性能、作用和效果。因此,这里省略电动机270的说明。
(10-7-3)曲轴280、上部轴承263、下部轴承290
曲轴280固定于转子271。而且,曲轴280以由上部轴承263和下部轴承290能够以旋转轴心Rs为中心旋转的方式支撑。曲轴280具有偏心部241。
(10-7-4)压缩机构260
压缩机构260具有单一的气缸230、设置于该气缸230中的单一的活塞242。气缸230具有规定的容积,固定于外壳220。
活塞242设置于曲轴280的偏心部241。由气缸230和活塞242规定压缩室Sc。转子271的旋转通过偏心部241使活塞242公转。伴随该公转,压缩室Sc的容积发生变动,由此,气体制冷剂被压缩。
在此,“气缸容积”意指所谓的理论容积,即相当于在活塞242进行1次旋转的期间从吸入管223吸入气缸230的气体制冷剂的体积。
(10-7-5)蓄油空间So
在外壳220的下部,设置有蓄油空间So。用于润滑压缩机构260的冷冻机油O蓄积在蓄油空间So。其中,冷冻机油O是指在“(1-4-1)冷冻机油”的章节中说明的冷冻机油。
(10-8)压缩机300的动作
对压缩机300的动作进行说明。电动机270启动时,转子271相对于定子272旋转,与转子271固定的曲轴280进行旋转。曲轴280旋转时,与曲轴280连结的活塞242相对于气缸230进行公转。并且,冷冻循环中的低压的气体制冷剂通过吸入管223抽吸到压缩室Sc。随着活塞242进行公转,吸入管223与压缩室Sc变得不连通,伴随压缩室Sc的容积减少,压缩室Sc的压力开始上升。
压缩室Sc内的制冷剂伴随压缩室Sc的容积减少而被压缩,最终成为高压的气体制冷剂。高压的气体制冷剂从喷出口232a喷出。之后,高压的气体制冷剂通过定子272与转子271之间的间隙和其他的部位,从设置于外壳220的上方的喷出管224排出。
(10-9)第二实施方式的特征
(10-9-1)
压缩机300采用与第一实施方式的电动机70同等的电动机270,因此,适于能够变更电动机的转速的容量可变型压缩机。这种情况下,在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,能够根据空调负荷变更电动机转速,因此能够实现压缩机300的高效率化。
(10-9-2)
压缩机300采用与第一实施方式的电动机70同等的电动机270,因此,具有第一实施方式的“(10-5)特征”的“(10-5-2)~(10-5-10)的特征”。
(10-9-3)
使用作为旋转压缩机的压缩机300作为空调机1的压缩机时,与使用涡旋压缩机时相比,能够使制冷剂填充量少,因此适于使用可燃性制冷剂的空调机。
(10-10)第二实施方式的变形例
压缩机300采用与第一实施方式的电动机70同等的电动机270,因此能够对第一实施方式的“(10-6)变形例”所记载的全部适用变形例。
(10-11)其他的实施方式
作为压缩机的形态,只要使用与电动机70同等的电动机即可,可以是螺杆压缩机,或者也可以是涡轮压缩机。
(11)第十一组的技术的实施方式
(11-1)第一实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图11A、作为概略控制构成框图的图11B,对作为第一实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20与室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器、控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷却或冷凝、减压、加热或蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂是含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(11-1-1)室外单元20
室外单元20如图11C所示,由外观为略长方体箱状的室外筐体50构成。该室外单元20如图11D所示,内部空间通过隔板50a左右分割,从而形成送风机室和机械室。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机21,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,能够利用逆变器控制运转频率。并且,在压缩机21中,在吸入侧设置有未图示的附属储液器。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态、与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器23是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片23a、贯通固定于多个传热翅片23a的多个传热管23b的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。本实施方式的室外热交换器23没有特别限定,可以具有多个制冷剂流路,使制冷剂分支成2个以上10个以下的流路而流动。本实施方式的室外热交换器23的多个传热管23b是除弯曲部分以外为圆筒形状的配管,由外径选自6.35mm、7.0mm、8.0mm和9.5mm中的1种构成。另外,外径为6.35mm的传热管23b的壁厚为0.25mm以上0.28mm以下,优选为0.266mm。外径为7.0mm的传热管23b的壁厚为0.26mm以上0.29mm以下,优选为0.273mm。外径为8.0mm的传热管23b的壁厚为0.28mm以上0.31mm以下,优选为0.295mm。外径为9.5mm的传热管23b的壁厚为0.32mm以上0.36mm以下,优选为0.340mm。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室外风扇25由室外风扇电动机旋转驱动。并且,在本实施方式中,只设置1个室外风扇25。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20中的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20中的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
室外单元20如图11C所示,具有设置有吹出口52的室外筐体50。室外筐体50为略长方体形状,能够从背面侧和一侧面侧(图11C中的左侧)摄入屋外的空气,并能够将通过了室外热交换器23的空气经由形成于前表面51的吹出口52向前侧吹出。室外筐体50的下端部分被底板53覆盖。底板53上如图11D所示,以沿着背面侧和一侧面侧的方式竖立设置有室外热交换器23。该底板53的上表面能够发挥作为排水盘的功能。
(11-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31、室内风扇32和室内筐体54等。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器31具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片31a、贯通固定于多个传热翅片31a的多个传热管31b。本实施方式的室内热交换器31的多个传热管31b为圆筒形状,由外径选自4.0mm、5.0mm、6.35mm、7.0mm和8.0mm中的1种构成。另外,外径为4.0mm的传热管31b的壁厚为0.24mm以上0.26mm以下,优选为0.251mm。外径为5.0mm的传热管31b的壁厚为0.22mm以上0.25mm以下,优选为0.239mm。外径为6.35mm的传热管31b的壁厚为0.25mm以上0.28mm以下,优选为0.266mm。外径为7.0mm的传热管31b的壁厚为0.26mm以上0.29mm以下,优选为0.273mm。外径为8.0mm的传热管31b的壁厚为0.28mm以上0.31mm以下,优选为0.295mm。
室内风扇32向室内单元30的室内筐体54内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流。室内风扇32由未图示的室内风扇电动机旋转驱动。
室内筐体54如图11E、图11F所示,是在内部收纳室内热交换器31、室内风扇32和室内单元控制部34的略长方体形状的筐体。室内筐体54具有构成室内筐体54的上端部的顶面55、构成室内筐体54的前部的前面板56、构成室内筐体54的底部的底面57、吹出口58a、通气窗58、与室内的壁面相对的背面59、未图示的左右的侧面等。在顶面55设置有上下方向开口的多个顶面吸入口55a。前面板56是从顶面55的前侧端部附近向下方扩展的板。前面板56在上方部分设置有由左右细长的开口形成的前面吸入口56a。室内的空气经由这些顶面吸入口55a和前面吸入口56a摄入由收纳有室内筐体54内的室内热交换器31和室内风扇32的空间构成的通风路。底面57在室内热交换器31、室内风扇32的下方略水平地扩展。吹出口58a在作为前面板56的下方且底面57的前侧的、室内筐体54的前侧下方朝向前侧下方开口。
另外,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包括CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置在室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(11-1-3)控制器7的详情
在空气调节装置1中,室外单元控制部27与室内单元控制部34经由通信线连接,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM、RAM等的存储器。并且,利用控制器7的各种处理或控制通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所含的各部一体地发挥功能来实现。
(11-1-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设有制冷运转模式和制热运转模式。
控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式并执行。
(11-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂经过四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换并冷凝,成为液体制冷剂并从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。
通过室外膨胀阀24减压的制冷剂经过液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
流过气体侧制冷剂连络配管5的制冷剂经过气体侧封闭阀28、四路切换阀22再次吸入压缩机21。
(11-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与在室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂流过四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5后流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中,与通过室内风扇32供给的室内空气进行热交换并冷凝,成为气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂并从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂流动到液体侧制冷剂连络配管6。
流过液体侧制冷剂连络配管6的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中被减压至达到冷冻循环中的低压。另外,室外膨胀阀24被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。通过室外膨胀阀24减压的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与通过室外风扇25供给的室外空气进行热交换并蒸发,成为气体制冷剂并从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经过四路切换阀22,再次被吸入压缩机21。
(11-1-5)第一实施方式的特征
在上述的空气调节装置1中,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1所具有的室外单元20的室外热交换器23中,使用配管径为6.35mm以上的传热管23b。因此,即使在使用比R32容易产生压力损失的上述制冷剂时,也能够降低通过传热管23b时的压力损失。并且,即使发生在室外热交换器23中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。而且,在室外热交换器23中,使用配管径小于10.0mm的传热管23b。因此,能够将在室外热交换器23中保持的制冷剂量抑制得较少。
另外,在空气调节装置1所具有的室内单元30的室内热交换器31中,使用配管径为4.0mm以上的传热管31b。因此,即使在使用比R32容易产生压力损失的上述制冷剂时,也能够降低通过传热管31b时的压力损失。因此,即使在使用比R32容易产生压力损失的上述制冷剂时,也能够降低通过传热管31b时的压力损失。并且,即使发生在室内热交换器31中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。而且,在室内热交换器31中,也使用配管径小于10.0mm的传热管31b。因此,能够将在室外热交换器31中保持的制冷剂量抑制得较少。
(11-1-6)第一实施方式的变形例A
在上述第一实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(11-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图11G、作为概略控制构成框图的图11H,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1a进行说明。
以下,对于第二实施方式的空气调节装置1a,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1a中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(11-2-1)室外单元20
第二实施方式的在空气调节装置1a的室外单元20中,作为室外风扇25,设置有第一室外风扇25a和第二室外风扇25b。空气调节装置1a的室外单元20的室外热交换器23为了能够应对从第一室外风扇25a和第二室外风扇25b接收的空气流,确保宽广的热交换面积。
在空气调节装置1a的室外单元20中,作为上述第一实施方式的室外单元20的室外膨胀阀24的替代,在从室外热交换器23的液体侧至液体侧封闭阀29之间,依次设置有第一室外膨胀阀44、中压贮液器41、第二室外膨胀阀45。第一室外膨胀阀44和第二室外膨胀阀45能够控制阀开度。中压贮液器41是从第一室外膨胀阀44侧延伸的配管的端部和从第二室外膨胀阀45侧延伸的配管的端部这两者位于内部空间、能够贮存制冷剂的容器。
第二实施方式的室外单元20如图11I所示,具有略长方体箱状的筐体60的内部空间被垂直延伸的隔板66左右分割从而形成送风机室和机械室的构造(所谓箱型构造)。
在筐体60内的送风机室中,配置有室外热交换器23、室外风扇25(第一室外风扇25a和第二室外风扇25b)等,在筐体60内的机械室中,配置有压缩机21、四路切换阀22、第一室外膨胀阀44、第二室外膨胀阀45、中压贮液器41、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、构成室外单元控制部27的电气组件单元27a等。
筐体60主要具有底板63、顶板64、左前板61、左侧板(未图示)、右前板(未图示)、右侧板65和隔板66等。底板63构成筐体60的底面部分。顶板64构成室外单元20的顶面部分。左前板61主要构成筐体60的左前面部分,形成有在前后方向开口且上下排列的第一吹出口62a和第二吹出口62b。第一吹出口62a中,主要供通过第一室外风扇25a从筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部且通过室外热交换器23的上方部分后的空气通过。第二吹出口62b中,主要供通过第二室外风扇25b从筐体60的背面侧和左侧面侧吸入内部且通过室外热交换器23的下方部分后的空气通过。在第一吹出口62a和第二吹出口62b上分别设置有风扇格栅。左侧板主要构成筐体60的左侧面部分,还能够作为吸入筐体60内的空气的吸入口发挥功能。右前板主要构成筐体60的右前面部分和右侧面的前侧部分。右侧板65主要构成筐体60的右侧面的后侧部分和背面的右侧部分。隔板66是配置在底板63上且垂直延伸的板状部件,将筐体60的内部空间分割成送风机室和机械室。
室外热交换器23例如如图11J所示,是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片23a、贯通固定于多个传热翅片23a的多个传热管23b的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。该室外热交换器23在送风机室内配置沿着筐体60的左侧面和背面的俯视时L字形状。本实施方式的室外热交换器23中,没有特别限定,可以具有多个制冷剂流路,使制冷剂分支成10个以上20个以下的流路流动。本实施方式的室外热交换器23的多个传热管23b是除弯曲部分以外为圆筒形状的配管,由外径选自6.35mm、7.0mm、8.0mm和9.5mm中的1种构成。另外,传热管23b的外径与壁厚的关系与上述第一实施方式同样。
压缩机21在筐体60的机械室内载置于底板63上,并利用螺栓固定。
气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29在筐体60的机械室内配置于压缩机21的上端附近的高度位置、且右前方的角部附近。
电气组件单元27a在筐体60的机械室内配置于比气体侧封闭阀28和液体侧封闭阀29中的任一者都上方的空间。
在以上的空气调节装置1a中,在制冷运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
另外,在制热运转模式中,第二室外膨胀阀45例如被控制为通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,第一室外膨胀阀44例如被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(11-2-2)室内单元30
第二实施方式的室内单元30通过悬挂在作为对象空间的室内的上方空间而设置,或对于顶部面设置。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31、室内风扇32和室内筐体70等。
室内筐体70如图11K、图11L所示具有筐体主体71和装饰板72。筐体主体71在下方开口,在内部收纳室内热交换器31、室内风扇32等。装饰板72覆盖筐体主体71的下表面,具有吸入口72a、多个风门72b和多个吹出口72c等。从吸入口72a吸入的室内空气通过滤波器73后,通过承口74被引导至室内风扇32的吸入侧。从室内风扇32送出的空气通过配置在排水盘75上的室内热交换器31,通过设置于排水盘75的周围的流路后,从吹出口72c向室内吹出。
第二实施方式的室内热交换器31设置为俯视时成为从周围包围室内风扇32的略四边形状。该室内热交换器31具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片31a、贯通固定于多个传热翅片31a的多个传热管31b。另外,第二实施方式的室内热交换器31的多个传热管31b为圆筒形状,由外径选自4.0mm、5.0mm、6.35mm、7.0mm、8.0mm和9.5mm中的1种构成。另外,外径为9.5mm的传热管31b的壁厚为0.32mm以上0.36mm以下,优选为0.340mm。另外,其他的传热管31b的外径与壁厚的关系与上述第一实施方式同样。
(11-2-3)第二实施方式的特征
在以上的第二实施方式所涉及的空气调节装置1a中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1a所具有的室外单元20的室外热交换器23中,也能够对于比R32容易产生压力损失的上述制冷剂,降低通过传热管23b时的压力损失,即使发生在室外热交换器23中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。进而,能够将在室外热交换器23中保持的制冷剂量抑制得较少。
另外,在空气调节装置1a所具有的室内单元30的室内热交换器31中,即使在使用比R32容易产生压力损失的上述制冷剂时,也能够对于比R32容易产生压力损失的上述制冷剂,能够降低通过传热管31b时的压力损失、即使发生在室内热交换器31中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。而且,能够将在室外热交换器31中保持的制冷剂量抑制得较少。
(11-2-4)第二实施方式的变形例A
在上述第二实施方式中,以只设置有1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,可以设置有彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀的单元)。
(11-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图11M、作为概略控制构成框图的图11N,对周围第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1b进行说明。
以下,对于第三实施方式的空气调节装置1b,主要以与第一实施方式的空气调节装置1不同的部位为中心进行说明。
在空气调节装置1b中,也在制冷剂回路10内作为用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂填充有作为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的制冷剂A的任一种。并且,在制冷剂回路10内,与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(11-3-1)室外单元20
在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20中,在上述第一实施方式的室外单元20中,设置有低压贮液器26、过冷却热交换器47和过冷却回路46。
低压贮液器26设置于从四路切换阀22的1个连接阀口至压缩机21的吸入侧之间,是能够贮存制冷剂的容器。并且,在本实施方式中,与压缩机21所具有的附属的储液器分开设置。
过冷却热交换器47设置于室外膨胀阀24与液体侧封闭阀29之间。
过冷却回路46是以从室外膨胀阀24与过冷却热交换器47之间的主回路分支、且在从四路切换阀22的1个连接阀口至低压贮液器26的途中的部分合流的方式延伸的回路。在过冷却回路46的途中,设置有使所通过的制冷剂减压的过冷却膨胀阀48。在过冷却回路46中流动且通过过冷却膨胀阀48减压后的制冷剂在过冷却热交换器47中与在主回路侧流动的制冷剂之间进行热交换。由此,在主回路侧流动的制冷剂被进一步冷却,在过冷却回路46中流动的制冷剂蒸发。
对于第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的室外单元20的详细构造,参照图11O的外观立体图、图11P的分解立体图,以下进行说明。
空气调节装置1b的室外单元20是从下方向室外筐体80内摄入空气并从上方向室外筐体80外吹出空气的被称为上吹型构造的单元。
室外筐体80主要具有架设在左右方向延伸的一对安装脚82上的底板83、从底板83的角部在铅垂方向延伸上的支柱84、前面板81和风扇组件85。底板83形成室外筐体80的底面,分为左侧的第一底板83a和右侧的第二底板83b。前面板81在风扇组件85的下方架设在前表面侧的支柱84之间,构成室外筐体80的前面。在室外筐体80内,在风扇组件85的下方且底板83上方的空间,配置有压缩机21、室外热交换器23、低压贮液器26、四路切换阀22、室外膨胀阀24、过冷却热交换器47、过冷却膨胀阀48、过冷却回路46、气体侧封闭阀28、液体侧封闭阀29、室外单元控制部27等。室外热交换器23是在室外筐体80的风扇组件85的下方的部分中面向背面和左右两侧面的俯视略U字形状,实质上形成室外筐体80的背面和左右两侧面。该室外热交换器23沿着底板83的左侧缘部、后侧缘部、右侧缘部的上方配置。第三实施方式的室外热交换器23是具有在板厚方向上重叠配置的多个传热翅片23a、贯通固定于多个传热翅片23a的多个传热管23b的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。本实施方式的室外热交换器23中,没有特别限定,可以具有多个制冷剂流路,使制冷剂分支为20个以上40个以下的流路流动。第三实施方式的室外热交换器23的多个传热管23b是除弯曲部分以外为圆筒形状的配管,由外径选自7.0mm、8.0mm和9.5mm中的1种构成。另外,传热管23b的外径与壁厚的关系与上述第一实施方式同样。
风扇组件85设置于室外热交换器23的上侧,具有室外风扇25和未图示的承口等。室外风扇25以旋转轴成为铅垂方向的姿势配置。
通过以上的构造,由室外风扇25所形成的空气流从室外热交换器23的周围通过室外热交换器23流入室外筐体80内部,经由在室外筐体80的上端面以上下方向贯通的方式设置的吹出口86,向上方吹出。
(11-3-2)第一室内单元30和第二室内单元35
另外,在第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,作为上述第一实施方式的室内单元30的替代,具有彼此并联设置的第一室内单元30和第二室内单元35。
第一室内单元30与上述第一实施方式的室内单元30同样地设置有第一室内热交换器31、第一室内风扇32和第一室内单元控制部34,进而在第一室内热交换器31的液体侧设置有第一室内膨胀阀33。第一室内膨胀阀33能够控制阀开度。
第二室内单元35与第一室内单元30同样,具有第二室内热交换器36和第二室内风扇37、第二室内单元控制部39、设置于第二室内热交换器36的液体侧的第二室内膨胀阀38。第二室内膨胀阀38能够控制阀开度。
另外,第三实施方式所涉及的空气调节装置1b的第一室内单元30和第二室内单元35的具体的构造除上述第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38以外,与第二实施方式的室内单元30为同样的构成。另外,第一室内热交换器31和第二室内热交换器36均具有圆筒形状的多个传热管,由传热管的外径选自4.0mm、5.0mm、6.35mm、7.0mm、8.0mm和9.5mm中的1种构成。另外,传热管23b的外径与壁厚的关系与上述第二实施方式同样。
另外,第三实施方式的控制器7以室外单元控制部27、第一室内单元控制部34和第二室内单元控制部39能够彼此进行通信的方式连接而构成。
在以上的空气调节装置1b中,在制冷运转模式中,室外膨胀阀24被控制为通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制冷运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制冷运转模式中,第一室内膨胀阀33和第二室内膨胀阀38被控制为全打开状态。
另外,在制热运转模式中,第一室内膨胀阀33被控制为通过第一室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。第二室内膨胀阀38也同样,被控制为通过第二室内热交换器36的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件。另外,在制热运转模式中,室外膨胀阀45被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。另外,在制热运转模式中,过冷却膨胀阀48被控制为压缩机21所吸入的制冷剂的过热度满足规定的条件。
(11-3-3)第三实施方式的特征
在以上的第三实施方式所涉及的空气调节装置1b中,也与第一实施方式所涉及的空气调节装置1同样,使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,因此能够将GWP抑制得充分小。
另外,在空气调节装置1b所具有的室外单元20的室外热交换器23中,对于比R32容易产生压力损失的上述制冷剂,也能够降低通过传热管23b时的压力损失、即使发生在室外热交换器23中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。而且,能够将在室外热交换器23中保持的制冷剂量抑制得较少。
另外,在空气调节装置1b所具有的室内单元30的室内热交换器31中,即使在使用比R32容易产生压力损失的上述制冷剂时,也能够对于比R32容易产生压力损失的上述制冷剂,降低通过传热管31b时的压力损失,即使发生在室内热交换器31中流动的制冷剂的温度变化(温度滑移)时,也能够将其程度抑制得较小。而且,能够将在室外热交换器31中保持的制冷剂量抑制得较少。
(11-4)其他
可以适当组合上述第一实施方式~第三实施方式和各变形例而构成空气调节装置、室外单元。
(12)第十二组的技术的实施方式
(12-1)空调机1的构成
图12A是利用了一个实施方式所涉及的压缩机100的空调机1的制冷剂回路图。空调机1是具备压缩机100的冷冻循环装置。作为采用压缩机100的空调机1,可以列举“制冷运转专用的空调机”、“制热运转专用的空调机”和“能够使用四路切换阀切换到制冷运转和制热运转中的任一个的空调机”等。在此,使用“能够使用四路切换阀切换到制冷运转和制热运转中的任一个的空调机”进行说明。
在图12A中,空调机1具备室内单元2和室外单元3,室内单元2与室外单元3通过液体制冷剂连络配管4和气体制冷剂连络配管5连接。如图12A所示,空调机1是将室内单元2和室外单元3各具有1个对式。但是,并不限定于此,空调机1也可以是具有多个室内单元2的复式。
在空调机1中,储液器15、压缩机100、四通切换阀16、室外热交换器17、膨胀阀18、室内热交换器13等的机器通过配管连接,从而构成制冷剂回路11。
在本实施方式中,在制冷剂回路11内填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。另外,在制冷剂回路11中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(12-1-1)室内单元2
搭载于室内单元2的室内热交换器13是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。室内热交换器13的液体侧与液体制冷剂连络配管4连接,气体侧与气体制冷剂连络配管5连接,制冷运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能。
(12-1-2)室外单元3
室外单元3搭载有储液器15、压缩机100、室外热交换器17和膨胀阀18。
(12-1-2-1)室外热交换器17
室外热交换器17是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式的翅片管式型热交换器。室外热交换器17的一侧与从压缩机100喷出的制冷剂所流动的喷出管24侧连接,另一侧与液体制冷剂连络配管4侧连接。室外热交换器17作为从压缩机100经由喷出管24供给的气体制冷剂的冷凝器发挥功能。
(12-1-2-2)膨胀阀18
膨胀阀18设置于连接室外热交换器17与液体制冷剂连络配管4的配管。膨胀阀18是用于调节在配管中流动的制冷剂的压力、流量的能够调整开度的电动阀。
(12-1-2-3)储液器15
储液器15设置于连接气体制冷剂连络配管5与压缩机100的吸入管23的配管。储液器15为了防止液体制冷剂供给到压缩机100,将从室内热交换器13经由气体制冷剂连络配管5朝向吸入管23的制冷剂分离成气相和液相。在储液器15的上部空间聚集的气相的制冷剂被供给到压缩机100。
(12-1-2-4)压缩机100
图12B是一个实施方式所涉及的压缩机100的纵截面图。在图12B中,压缩机100为涡旋压缩机。压缩机100在压缩室Sc中对经由吸入管23吸入的制冷剂进行压缩,并从喷出管24喷出压缩后的制冷剂。另外,关于压缩机100,在“(12-2)压缩机100的构成”的章节中进行详细说明。
(12-1-2-5)四通切换阀16
四通切换阀16具有第一~第四的端口。在四通切换阀16中,第一阀口与压缩机100的喷出侧连接,第二阀口与压缩机100的吸入侧连接,第三阀口与室外热交换器17的气体侧端部连接,第四阀口与气体侧封闭阀Vg连接。
四通切换阀16切换成第一状态(图12A的用实线表示的状态)和第二状态(图12A的用虚线表示的状态)。在第一状态的四通切换阀16中,第一阀口与第三阀口连通并且第二阀口与第四阀口连通。在第二状态的四通切换阀16中,第一阀口与第四阀口连通并且第二阀口与第三阀口连通。
(12-2)压缩机100的构成
压缩机100与蒸发器以及冷凝器、膨胀机构等共同构成制冷剂回路,负责对其制冷剂回路中的气体制冷剂进行压缩的作用。如图12B所示,压缩机100主要由纵长圆筒状的密闭圆顶型的外壳20、电动机70、压缩机构60、欧氏垫圈39、下部轴承90、吸入管23和喷出管24构成。
(12-2-1)外壳20
外壳20具有略圆筒状的圆筒部件21、以气密状焊接在圆筒部件21的上端部的碗状的上盖22a、以气密状焊接在圆筒部件21的下端部的碗状的下盖22b。
在外壳20中,主要收纳有对气体制冷剂进行压缩的压缩机构60、配置于压缩机构60的下方的电动机70。压缩机构60与电动机70通过以在上下方向延伸的方式配置在外壳20内的曲轴80连结。压缩机构60与电动机70之间形成有间隙空间68。
另外,在外壳20的下部形成有蓄油空间So。用于润滑压缩机构60等的冷冻机油O蓄积在蓄油空间So中。其中,冷冻机油O是指在“(1-4-1)冷冻机油”的章节中说明的冷冻机油。
在曲轴80的内部,形成有用于向压缩机构60等供给冷冻机油O的供油路径83。曲轴80的主轴82的下端位于形成在外壳20的下部的蓄油空间So内,蓄油空间So的冷冻机油O通过供油路径83供给到压缩机构60等。
(12-2-2)电动机70
电动机70为感应电动机,主要由固定在外壳20的内壁面的环状的定子72、和在定子72的内侧隔开微小的间隙(气隙)旋转自如地收纳的转子71构成。
电动机70配置为形成在定子72的上侧的线圈727的线圈尾部的上端与壳体61的轴承部61b的下端成为几乎相同的高度位置
在定子72上,在齿部卷绕有铜线,在上方和下方形成有线圈727的线圈尾部。
转子71通过以在上下方向延伸的方式配置于圆筒部件21的轴心的曲轴80与压缩机构60的可动涡旋40驱动连结。另外,将流出连络通路46的出口49后的制冷剂引导至电动机冷却通路55的引导板58配置于间隙空间68。
定子72为所谓的分布卷绕定子,具有作为铁心的主体部725、和卷绕在主体部725上的线圈727。另外,在主体部725的上部和下部,形成有窄部727a,其是相比于主体部725的外周面向内侧凹陷的线圈727的收窄部分。
另外,关于电动机70的详细,在“(12-4)电动机70的构成”的章节中进行说明。
(12-2-3)压缩机构60
压缩机构60如图12B所示,主要由壳体61、密合地配置在壳体61的上方的固定涡旋30、与固定涡旋30啮合的可动涡旋40构成。
(12-2-3-1)固定涡旋30
固定涡旋30如图12B所示,主要由镜板34、和形成在镜板34的下表面的旋涡状(渐开线状)的涡旋齿33构成。
在镜板34上,形成有与压缩室Sc连通的喷出孔341、和与喷出孔341连通的扩大凹部342。喷出孔341在镜板34的中央部分形成为在上下方向延伸。
扩大凹部342在镜板34的上表面由在水平方向扩展的凹部构成。并且,在固定涡旋30的上表面,为了闭塞该扩大凹部342,通过螺栓344a缔结固定有盖体344。而且,通过盖体344覆盖扩大凹部342,形成有对压缩机构60的运转音进行消音的由膨胀室构成的消声器空间345。
(12-2-3-2)可动涡旋40
可动涡旋40如图12B所示,主要由镜板41、形成在镜板41的上表面的旋涡状(渐开线状)的涡旋齿42、和形成在镜板41的下表面的凸台部43构成。
可动涡旋40为外驱动的可动涡旋。即、可动涡旋40具有嵌合在曲轴80的外侧的凸台部43。
可动涡旋40通过欧氏垫圈39嵌入形成在镜板41的槽部从而被壳体61支撑。另外,曲轴80的上端嵌入凸台部43。可动涡旋40这样组入压缩机构60,由此,通过曲轴80的旋转而在壳体61内进行公转,而不进行自转。并且,可动涡旋40的涡旋齿42被啮合在固定涡旋30的涡旋齿33,在两个涡旋齿33、42的接触部之间形成有压缩室Sc。在压缩室Sc中,伴随可动涡旋40的公转,两个涡旋齿33、42之间的容积朝向中心收缩。由此,能够对气体制冷剂进行压缩。
(12-2-3-3)壳体61
壳体61在其外周面遍及周向的整体压入固定于圆筒部件21。换言之,圆筒部件21与壳体61遍及全周以气密状密合。因此,外壳20的内部被划分为壳体61下方的高压空间和壳体61上方的低压空间。另外,在该壳体61上,形成有凹陷设置在上表面中央的壳体凹部61a、和从下表面中央向下方延设的轴承部61b。在轴承部61b形成有在上下方向贯通的轴承孔63,曲轴80经由轴承孔63旋转自如地嵌入。
(12-2-4)欧氏垫圈39
欧氏垫圈39是用于防止可动涡旋40的自转运动的部件,嵌入形成在壳体61的欧氏槽(未图示)。另外,该欧氏槽为长圆形状的槽,在壳体61上配设于彼此相对的位置。
(12-2-5)下部轴承90
下部轴承90配设在电动机70的下方的下部空间。该下部轴承90固定在圆筒部件21,并且构成曲轴80的下端侧轴承,支撑曲轴80。
(12-2-6)吸入管23
吸入管23用于将制冷剂回路的制冷剂导入压缩机构60,以气密状嵌入外壳20的上盖22a。吸入管23在上下方向贯通低压空间Sl,并且内端部嵌入固定涡旋30。
(12-2-7)喷出管24
喷出管24用于向外壳20外喷出外壳20内的制冷剂,以气密状嵌入外壳20的圆筒部件21。并且,该喷出管24具有形成为上下方向延伸的圆筒形状且固定于壳体61的下端部的内端部36。另外,喷出管24的内端开口、即流入口朝向下方开口。
(12-3)压缩机100的动作
驱动电动机70时,曲轴80进行旋转,可动涡旋40进行公转运转,而不进行自转。此时,低压的气体制冷剂通过吸入管23从压缩室Sc的周缘侧抽吸到压缩室Sc,伴随压缩室Sc的容积变化被压缩,成为高压的气体制冷剂。
高压的气体制冷剂从压缩室Sc的中央部通过喷出孔341向消声器空间345喷出,之后通过连络通路46、涡旋侧通路47、壳体侧通路48、出口49向间隙空间68流出,在引导板58与圆筒部件21的内表面之间朝向下侧流动。
气体制冷剂在引导板58与圆筒部件21的内表面之间朝向下侧流动时,一部分分流而在引导板58与电动机70之间在圆周方向流动。并且,此时,混入在气体制冷剂中的润滑油被分离。
另一方面,分流的气体制冷剂的另一部分在电动机冷却通路55中朝向下侧流动,流动至电动机下部空间后,反转而在定子72与转子71之间的气隙通路、或与连络通路46相对的一侧(图12B中的左侧)的电动机冷却通路55中朝向上方流动。
之后,通过引导板58后的气体制冷剂与流过气隙或电动机冷却通路55的气体制冷剂在间隙空间68合流并从喷出管24的内端部36流入喷出管24,向外壳20外喷出。
并且,向外壳20外喷出的气体制冷剂在制冷剂回路中循环后,再次通过吸入管23吸入压缩机构60并被压缩。
(12-4)电动机70的构成
图12C是以垂直于旋转轴的平面切断的电动机70的截面图。并且,图12D是以垂直于旋转轴的平面切断的转子71的截面图。另外,图12E是转子71的立体图。
另外,在图12C~图12E中,关于与转子71连结且用于向外部传递旋转力的轴,省略图示。在图12C~图12E中,电动机70为感应电动机。电动机70具有转子71和定子72。
(12-4-1)定子72
定子72具备主体部725和多个齿部726。主体部725形成为具有比转子71的外周径大的内周径的略筒状。主体部725通过将厚度为0.05mm以上0.5mm以下的薄的电磁钢板加工成规定的形状并叠层规定的张数来形成。
多个齿部726在主体部725的内周部以沿着其周向位于略均等间隔的位置的方式突出。各齿部726从主体部725的内周部沿着以旋转轴为中心的圆的径向朝向中心延伸,与转子71隔开规定的间隙相对。
各齿部726在外周侧经由主体部725磁性连结。在各齿部726上,作为线圈卷绕有线圈727(图12C中只图示一个)。在线圈727中流通用于产生使转子71旋转的旋转磁场的三相交流电。线圈727的线圈方式没有特别限定,可以是对于多个齿部726集中卷绕的形态,也可以是分布卷绕的形态。
这些转子71和定子72组入外壳20并作为旋转电机使用。
(12-4-2)转子71
转子71为笼型转子。转子71形成为略圆柱状的外观形状,沿着其中心轴连结固定有曲轴80的主轴82。转子71具有转子芯710、多个导体棒716和端环717。
(12-4-2-1)转子芯710
转子芯710由磁性材料形成为略圆筒状。通过将厚度为0.05mm以上0.5mm以下的薄的电磁钢板加工成规定的形状,并如图12E所示,叠层规定的张数来形成。
作为电磁钢板,为了使高速旋转时的转子的耐久性提高,优选抗拉强度为400MPa以上的多张高张力电磁钢板。如图12D所示,转子芯710具有多个导体棒形成孔718和轴插入孔719。
在1张电磁钢板711上,在中央设置有“与轴插入孔719相同平面形状的孔”,并且,隔开规定的间隔设置有“与导体棒形成孔718相同平面形状的孔”。使“与导体棒形成孔718相同平面形状的孔”以规定角度错开的状态叠层电磁钢板711,由此形成导体棒形成孔718和轴插入孔719。导体棒形成孔718是用于在转子芯710内成型导体棒716的孔。并且,在图12E中,只记载了一部分的导体棒716和导体棒形成孔718。
轴插入孔719是用于沿着转子芯710的中心轴固定曲轴80的主轴82(参照图12B)的孔。
(12-4-2-2)导体棒716和端环717
填充在导体棒形成孔718的导体棒716和从两端夹持转子芯710的端环717一体成型。例如,在采用铝或铝合金作为导体的情况下,通过将转子芯710设置在铝压力铸造模具后,将熔融的铝或铝合金压入模内,从而一体成型。
由此,能够实现具有环状配置的多个导体棒716、和在轴向的端部使多个导体棒716短路的端环717的笼型的转子71。
(12-5)特征
压缩机100是对至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂进行压缩的压缩机,通过采用感应电动机70,能够以比较的低成本实现高输出化。
(12-6)变形例
(12-6-1)第一变形例
在上述实施方式中,以导体棒716和端环717由铝或铝合金一体成型的方式进行了说明,但并不限定于此。
例如,导体棒716和端环717可以由电阻比铝低的金属成型。具体而言,导体棒716和端环717可以由铜或铜合金成型。
通过第一变形例,能够抑制由于在感应电动机70的导体棒716中流通的电流引起的发热,能够实现压缩机100的高输出化。
另外,为铜和铜合金的情况下,无法通过印模压铸(die cast)方式成型导体棒716和端环717,因此,通过钎焊焊接导体棒716和端环717。
当然,也可以使导体棒716和端环717分别为不同种金属,例如,可以由铜或铜合金成型导体棒716,并由铝或铝合金成型端环717。
(12-6-2)第二变形例
图12F是第二变形例所涉及的压缩机100的感应电动机70所使用的转子71的立体图。在图12F中,转子71具有作为放热构造的散热部件717a。
散热部件717a具有从端环717的端面向转子71的中心轴方向突出并且沿着转子71的半径方向延伸的放热翅片717af。在本变形例中,6个放热717af在中心轴周围以中心角60°间隔配置。
在压缩机100中,由于散热部件717a由转子71的旋转而进行旋转,不仅提高放热翅片717af的放热性,还由于旋转引起强制对流,抑制周边的温度上升,因此,能够实现压缩机100的高输出化。
另外,散热部件717a形成于端环717,散热部件717a能够在端环717成型时与端环717一体地成型,因此,能够抑制制造成本的增加。
(12-6-3)第三变形例
图12G是利用了第三变形例所涉及的压缩机100的空调机1的制冷剂回路图。图12G中,与图12A和的区别在于,制冷剂回路11具有包括分支回路110的冷却构造,除此以外与图12A为相同的构成。
从制冷剂回路11分支的制冷剂在分支回路110中流动。分支回路110在从制冷剂回路11的室外热交换器17与膨胀阀18之间至膨胀阀18与室内热交换器13之间的部分并联地设置。第二膨胀阀112、冷却部111和第三膨胀阀113与连接分支回路110。
冷却部111隔着传热板安装在压缩机100的外壳20的外周面,其安装位置与感应电动机70的定子72的侧方相对应。冷却部111利用在制冷剂回路11中流动的制冷剂的冷热间接地冷却定子72。具体而言,在以螺旋形状弯曲的状态嵌入上述传热板的管的一端连接有第二膨胀阀112,在另一端连接有第三膨胀阀113。
在制冷运转时,在制冷剂回路11中流动的制冷剂的一部分从室外热交换器17与膨胀阀18之间分支到分支回路110,按照被调节了开度的第二膨胀阀112、冷却部111和开度全开的第三膨胀阀113的顺序流动,在膨胀阀18与室内热交换器13之间合流。第二膨胀阀112的开度调节为通过第二膨胀阀112减压的制冷剂能够在冷却部111吸热并蒸发。
另外,在制热运转时,在制冷剂回路11中流动的制冷剂的一部分从室内热交换器13与膨胀阀18之间分支到分支回路110,按照被调节了开度的第三膨胀阀113、冷却部111和开度全开的第二膨胀阀112的顺序流动,在膨胀阀18与室外热交换器17之间合流。第三膨胀阀113的开度调节为通过第三膨胀阀113减压的制冷剂能够在冷却部111中吸热并蒸发。
通过上述的冷却构造,能够利用在制冷剂回路11中流动的制冷剂的冷热冷却定子72,能够实现压缩机的高输出化。
(12-7)第二实施方式所涉及的压缩机300的构成
在第一实施方式中,作为压缩机100对涡旋压缩机进行了说明,但压缩机并不限定于涡旋压缩机。
图12H是本发明的第二实施方式所涉及的压缩机300的纵截面图。在图12H中,压缩机300为旋转压缩机。压缩机300构成制冷剂A中的任一种制冷剂进行循环的制冷剂回路的一部分。压缩机300对制冷剂进行压缩,并排出高压的气体制冷剂。图中的箭头表示制冷剂的流动。
(12-7-1)外壳220
压缩机300具有纵长圆筒状的外壳220。外壳220具有上下开口的略圆筒状的圆筒部件221、分别设置于圆筒部件221的上端和下端的上盖222a和下盖222b。圆筒部件221与上盖22a和下盖22b为了确保气密而通过焊接固定。
在外壳220中,收纳包含压缩机构260、电动机270、曲轴280、上部轴承263和下部轴承290的压缩机300的构成机器。另外,在外壳220的下部形成有蓄油空间So。
在外壳220的下部,贯通圆筒部件221的下部设置有吸入气体制冷剂、并向压缩机构260供给气体制冷剂的吸入管223。吸入管223的一端与压缩机构260的气缸230连接。吸入管223与压缩机构260的压缩室Sc连通。通过压缩机300压缩前的、冷冻循环中的低压的制冷剂在吸入管223中流动。
在外壳220的上盖222a上,设置有向外壳220外喷出的制冷剂所通过的喷出管224。更具体而言,外壳220的内部的喷出管224的端部配置于形成在电动机270的上方的高压空间S1。通过压缩机构260压缩后的、冷冻循环中的高压的制冷剂在喷出管224中流动。
(12-7-2)电动机270
电动机270具有定子272和转子271。电动机270除了使用作为旋转压缩机的压缩机300以外,基本上与第一实施方式的电动机70同等,发挥与第一实施方式的电动机70同等的性能、作用、效果。因此,在此,省略电动机270的说明。
(12-7-3)曲轴280、上部轴承263、下部轴承290
曲轴280固定在转子271上。进而,曲轴280以能够以旋转轴心Rs为中心进行旋转的方式被上部轴承263和下部轴承290支撑。曲轴280具有偏心部241。
(12-7-4)压缩机构260
压缩机构260具有单一的气缸230和设置在该气缸230中的单一的活塞242。气缸230具有规定的容积,并固定于外壳220。
活塞242设置于曲轴280的偏心部241。由气缸230和活塞242规定压缩室Sc。转子271的旋转通过偏心部241使活塞242公转。伴随该公转,压缩室Sc的容积发生变动,由此气体制冷剂被压缩。
其中,“气缸容积”意指所谓的理论容积,即相当于在活塞242进行1次旋转的期间从吸入管223吸入气缸230的气体制冷剂的体积。
(12-7-5)蓄油空间So
在外壳220的下部设置有蓄油空间So。用于润滑压缩机构260的冷冻机油O蓄积在蓄油空间So中。其中,冷冻机油O是指“(1-4-1)冷冻机油”的章节中说明的冷冻机油。
(12-8)压缩机300的动作
对压缩机300的动作进行说明。电动机270启动时,转子271相对于定子272旋转,从而,与转子271固定的曲轴280旋转。曲轴280旋转时,与曲轴280连结的活塞242相对于气缸230公转。然后,冷冻循环中的低压的气体制冷剂通过吸入管223被压缩室Sc吸引。随着活塞242公转,吸入管223与压缩室Sc不连通,随着压缩室Sc的容积减少,压缩室Sc的压力开始上升。
压缩室Sc内的制冷剂随着压缩室Sc的容积减少而被压缩,最终成为高压的气体制冷剂。高压的气体制冷剂从喷出口232a喷出。之后,高压的气体制冷剂通过定子272与转子271之间的间隙和其他的部位,从设置于外壳220的上方的喷出管224排出。
(12-9)第二实施方式的特征
(12-9-1)
压缩机300是对至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂进行压缩的压缩机,通过电动机270采用感应电动机,能够以比较低的成本实现高输出。
(12-9-2)
作为空调机1的压缩机,使用作为旋转压缩机的压缩机300时,与使用涡旋压缩机的情况相比,能够减少制冷剂填充量,因此适于使用可燃性制冷剂的空调机。
(12-10)第二实施方式的变形例
压缩机300采用了与第一实施方式的电动机70同等的电动机270,因此能够适用于第一实施方式的“(12-6)变形例”所记载的全部。
(12-11)其他的实施方式
作为压缩机的形态,只要使用与电动机70同等的电动机,可以为螺杆压缩机或涡轮压缩机。
(13)第十三组技术的实施方式
(13-1)第一实施方式
图13A是本发明的第一实施方式所涉及的空调机1的构成图。在图13A中,空调机1由利用单元2和热源单元3构成。
(13-1-1)空调机1的构成
空调机1具有利用制冷剂配管将压缩机100、四路切换阀16、热源侧热交换器17、作为减压机构的膨胀阀18和利用侧热交换器13环状连接而成的制冷剂回路11。
在本实施方式中,在制冷剂回路11中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。另外,在制冷剂回路11中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(13-1-1-1)利用单元2
在制冷剂回路11中,利用侧热交换器13属于利用单元2。另外,在利用单元2中搭载有利用侧风扇14。利用侧风扇14产生向利用侧热交换器13的空气流动。
在利用单元2侧搭载有利用侧通信器35和利用侧微型计算机41。利用侧通信器35与利用侧微型计算机41连接。
利用侧通信器35在利用单元2与热源单元3进行通信时使用。利用侧微型计算机41即使在空调机1不运转的待机中也接受控制用电压的供给,因此利用侧微型计算机41总在启动中。
(13-1-1-2)热源单元3
制冷剂回路11中的压缩机100、四路切换阀16、热源侧热交换器17和膨胀阀18属于热源单元3。另外,在热源单元3中搭载有热源侧风扇19。热源侧风扇19产生向热源侧热交换器17的空气流动。
另外,在热源单元3侧搭载中有电力转换装置30、热源侧通信器36和热源侧微型计算机42。电力转换装置30和热源侧通信器36都与热源侧微型计算机42连接。
电力转换装置30是用于驱动压缩机100的电动机70的电路。热源侧通信器36在热源单元3与利用单元2进行通信时使用。热源侧微型计算机42通过电力转换装置30控制压缩机100的电动机70,还对热源单元3的其他的机器(例如热源侧风扇19)进行控制。
图13B是电力转换装置30的电路方框图。在图13B中,压缩机100的电动机70为三相无刷DC电动机,具有定子72和转子71。定子72包含星形联结的U相、V相和W相的各相线圈Lu、Lv、Lw。各相线圈Lu、Lv、Lw的一端分别与从逆变器25延伸出的U相、V相和W相的各配线的各相线圈端子TU、TV、TW连接。各相线圈Lu、Lv、Lw的另一端彼此连接成端子TN。这些各相线圈Lu、Lv、Lw通过转子71旋转而产生与其旋转速度和转子71的位置相对应的感应电压。
转子71包含由N极和S极构成的多极的永磁体,相对于定子72以旋转轴为中心旋转。
(13-1-2)电力转换装置30的构成
电力转换装置30如图13A所示,搭载于热源单元3侧。电力转换装置30如图13B所示,由电源电路20、逆变器25、栅极驱动电路26和热源侧微型计算机42构成。电源电路20由整流电路21和电容器22构成。
(13-1-2-1)整流电路21
整流电路21由4个二极管D1a、D1b、D2a、D2b桥状构成。具体而言,二极管D1a与D1b、D2a与D2b分别彼此串联连接。二极管D1a、D2a的各阴极端子都与电容器22的正极侧端子连接,作为整流电路21的正极侧输出端子发挥功能。二极管D1b、D2b的各阳极端子都与电容器22的负极侧端子连接,整流电路21的负极侧输出端子发挥功能。
二极管D1a和二极管D1b的连接点与交流电源90的一方的电极连接。二极管D2a和二极管D2b的连接点与交流电源90的另一方的电极连接。整流电路21将从交流电源90输出的交流电压整流而生成直流电压,并将其供给电容器22。
(13-1-2-2)电容器22
电容器22的一端与整流电路21的正极侧输出端子连接,另一端与整流电路21的负极侧输出端子连接。电容器22不具有使被整流电路21整流后的电压变得平滑的程度的大的静电容量,是小容量的电容器。以下,为了便于说明,将电容器22的端子间电压称为DC总线电压Vdc。
向与电容器22的输出侧连接的逆变器25施加DC总线电压Vdc。换言之,整流电路21和电容器22构成了与逆变器25相对应的电源电路20。
并且,电容器22使因开关逆变器25而产生的电压变动变得平滑。其中,在本实施方式中,作为电容器22,采用膜电容器。
(13-1-2-3)电压检测器23
电压检测器23与电容器22的输出侧连接,用于检测电容器22的两端电压、即DC总线电压Vdc的值。电压检测器23例如构成为彼此串联连接的2个电阻与电容器22并联连接,DC总线电压Vdc被分压。这两个电阻彼此的连接点的电压值被输入到热源侧微型计算机42。
(13-1-2-4)电流检测器24
电流检测器24位于电容器22与逆变器25之间,并且与电容器22的负极侧输出端子侧连接。电流检测器24在电动机70启动后,检测电动机70中流动的电动机电流作为三相电流的合计值。
电流检测器24例如可以由使用分流电阻和放大该电阻两端的电压的运算放大器的放大电路构成。电流检测器24所检测到的电动机电流被输入到热源侧微型计算机42。
(13-1-2-5)逆变器25
逆变器25的与电动机70的U相、V相和W相的各相线圈Lu、Lv、Lw分别相对应的3个上下支路彼此并联,并且与电容器22的输出侧连接。
在图13B中,逆变器25包含多个IGBT(绝缘栅型双极性晶体管,以下简称为晶体管)Q3a、Q3b、Q4a、Q4b、Q5a、Q5b和多个回流用的二极管D3a、D3b、D4a、D4b、D5a、D5b。
晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、Q5a与Q5b分别通过彼此串联连接而构成各上下支路,从如此形成的连接点NU、NV、NW分别向对应的相的各相线圈Lu、Lv、Lw延伸出输出线。
以晶体管的集电极端子和二极管的阴极端子连接并且晶体管的发射极端子和二极管的阳极端子连接的方式,各二极管D3a~D5b与各晶体管Q3a~Q5b并联连接。由该分别并联连接的晶体管和二极管构成开关元件。
对逆变器25施加来自电容器22的DC总线电压Vdc,并且根据栅极驱动电路26所指示的时机,各晶体管Q3a~Q5b打开和关闭,由此产生驱动电动机70的驱动电压SU、SV、SW。该驱动电压SU、SV、SW从各晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、Q5a与Q5b的各连接点NU、NV、NW向电动机70的各相线圈Lu、Lv、Lw输出。
(13-1-2-6)栅极驱动电路26
栅极驱动电路26基于来自热源侧微型计算机42的指令电压,改变逆变器25的各晶体管Q3a~Q5b的开和关的状态。具体而言,栅极驱动电路26以具有热源侧微型计算机42所确定的占空的脉冲状的驱动电压SU、SV、SW从逆变器25向电动机70输出的方式,产生施加于各晶体管Q3a~Q5b的栅极的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz。所产生成的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw、Gz施加于各自的晶体管Q3a~Q5b的栅极端子。
(13-1-2-8)热源侧微型计算机42
热源侧微型计算机42与电压检测器23、电流检测器24和栅极驱动电路26连接。在本实施方式中,热源侧微型计算机42以无转子位置传感器方式驱动电动机70。其中,并不限定于无转子位置传感器方式,因此也可以以传感器方式进行。
无转子位置传感器方式是如下的方式:使用显示电动机70的特性的各种参数、电动机70启动后的电压检测器23的检测结果、电流检测器24的检测结果和关于控制电动机70的规定的数学模型等,进行转子位置和转速的推定、对转速的PI控制、对电动机电流的PI控制等而驱动。作为显示电动机70的特性的各种参数,可以列举所使用的电动机70的线圈电阻、电感成分、感应电压、极数等。其中,关于无转子位置传感器控制,存在许多专利文献,因此详细内容可以参照这些文献(例如日本特开2013-17289号公报)。
(13-1-3)第一实施方式的特征
(13-1-3-1)
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,根据需要,可以利用电力转换装置30改变电动机70的转速。换言之,能够根据空调负荷改变压缩机100的电动机转速,因此能够实现高的全年能源消耗效率[Annual Performance Factor(APF)]。
(13-1-3-2)
另外,整流电路21的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-1-4)第一实施方式的变形例
图13C是第一实施方式的变形例的电力转换装置130的电路方框图。在图13C中,本变形例与上述第一实施方式的不同点在于:采用了三相用的整流电路121来代替单相用的整流电路21,使其能够与三相交流电源190代替单相交流电源90相对应。
整流电路121由6个二极管D0a、D0b、D1a、D1b、D2a、D2b桥状构成。具体而言,二极管D0a与D0b、二极管D1a与D1b、D2a与D2b分别彼此串联连接。
二极管D0a、D1a、D2a的各阴极端子都与电容器22的正极侧端子连接,作为整流电路121的正极侧输出端子发挥功能。二极管D0b、D1b、D2b的各阳极端子都与电容器22的负极侧端子连接,作为整流电路121的负极侧输出端子发挥功能。
二极管D0a和二极管D0b的连接点与交流电源190的R相的输出侧连接。二极管D1a和二极管D1b的连接点与交流电源190的S相的输出侧连接。二极管D2a和二极管D2b的连接点与交流电源190的T相的输出侧连接。整流电路121对从交流电源190输出的交流电压进行整流而产生直流电压,并将其供给电容器22。
另外,关于其他的构成,与上述实施方式相同,因此省略说明。
(13-1-5)第一实施方式的变形例的特征
(13-1-5-1)
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,根据需要,可以利用电力转换装置130改变电动机70的转速。换言之,可以根据空调负荷改变压缩机100的电动机转速,因此能够实现高的全年能源消耗效率[Annual Performance Factor(APF)]。
(13-1-5-2)
另外,整流电路121的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-2)第二实施方式
图13D是本发明的第二实施方式所涉及的空调机所搭载的电力转换装置30B的电路方框图。
(13-2-1)电力转换装置30B的构成
在图13D中,电力转换装置30B为间接矩阵变换器。与图13B的第一实施方式的电力转换装置30的不同点在于:采用变换器27来代替整流电路21,新追加栅极驱动电路28和电抗器33,除此以外,与第一实施方式相同。
在此,对变换器27、栅极驱动电路28和电抗器33进行说明,关于其他的构成,省略记载。
(13-2-1-1)变换器27
在图13D中,变换器27包含多个IGBT(绝缘栅型双极性晶体管,以下简称为晶体管)Q1a、Q1b、Q2a、Q2b和多个二极管D1a、D1b、D2a、D2b。
晶体管Q1a与Q1b彼此串联连接而构成上下支路,如此形成的连接点与交流电源90的一方的电极连接。晶体管Q2a与Q2b彼此串联连接而构成上下支路,如此形成的连接点与交流电源90的另一方的电极连接。
以晶体管的集电极端子和二极管的阴极端子连接并且晶体管的发射极端子和二极管的阳极端子连接的方式,各二极管D1a~D2b与各晶体管Q1a~Q2b并联连接。由该分别并联连接的晶体管和二极管构成开关元件。
变换器27根据栅极驱动电路28所指示的时机,各晶体管Q1a~Q2b打开和关闭。
(13-2-1-2)栅极驱动电路28
栅极驱动电路28基于来自热源侧微型计算机42的指令电压,改变变换器27的各晶体管Q1a~Q2b的开和关的状态。具体而言,栅极驱动电路28以将从交流电源90向热源侧流动的电流控制为规定的值的方式,产生具有热源侧微型计算机42所确定的占空的脉冲状的栅极控制电压Pq、Pr、Ps、Pt。所产生的栅极控制电压Pq、Pr、Ps、Pt施加于各自的晶体管Q1a~Q2b的栅极端子。
(13-2-1-3)电抗器33
电抗器33在交流电源90与变换器27之间与交流电源90串联连接。具体而言,其一端与交流电源90的1个电极连接,另一端与变换器27的1个输入端连接。
(13-2-2)动作
热源侧微型计算机42通过打开和关闭变换器27的上下支路的晶体管Q1a、Q1b或晶体管Q2a、Q2b,仅在规定时间使其短路和开放,例如通过将电流大致控制成正弦波状,进行电源输入功率因数的改善和高次谐波成分的抑制。
热源侧微型计算机42还进行基于控制逆变器25的栅极控制电压的占空比控制短路期间这样的变换器和逆变器的协调控制。
(13-2-3)第二实施方式的特征
从高效率方面考虑,空调机1在变换器27的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-2-4)第二实施方式的变形例的电力转换装置130B的构成
图13E是第二实施方式的变形例的电力转换装置130B的电路方框图。在图13E中,本变形例与上述第二实施方式的不同点在于:采用了三相用的变换器127来代替单相用的变换器27,使其能够与三相交流电源190代替单相交流电源90相对应。还在于:随着从单相用的变换器27向三相用的变换器127的变更,采用了栅极驱动电路128来代替栅极驱动电路28。另外,在各相的输出侧与变换器127之间连接有电抗器33。其中,在电抗器33的输入侧端子间连接有电容器,但也可以去掉。
(13-2-4-1)变换器127
变换器127包含多个IGBT(绝缘栅型双极性晶体管,以下简称为晶体管)Q0a、Q0b、Q1a、Q1b、Q2a、Q2b和多个二极管D0a、D0b、D1a、D1b、D2a、D2b。
晶体管Q0a和Q0b彼此串联连接而构成上下支路,如此形成的连接点与交流电源190的R相的输出侧连接。晶体管Q1a和Q1b彼此串联连接而构成上下支路,如此形成的连接点与交流电源190的S相的输出侧连接。晶体管Q2a和Q2b彼此串联连接而构成上下支路,如此形成的连接点与交流电源190的T相的输出侧连接。
以晶体管的集电极端子和二极管的阴极端子连接并且晶体管的发射极端子和二极管的阳极端子连接的方式,各二极管D0a~D2b与各晶体管Q0a~Q2b并联连接。由该分别并联连接的晶体管和二极管构成开关元件。
变换器127根据栅极驱动电路128所指示的时机,各晶体管Q1a~Q2b打开和关闭。
(13-2-4-2)栅极驱动电路128
栅极驱动电路128基于来自热源侧微型计算机42的指令电压,改变变换器127的各晶体管Q0a~Q2b的开和关的状态。具体而言,栅极驱动电路128以将从交流电源190向热源侧流动的电流控制为规定的值的方式,产生具有热源侧微型计算机42所确定的占空的脉冲状的栅极控制电压Po、Pp、Pq、Pr、Ps、Pt。所产生的栅极控制电压Po、Pp、Pq、Pr、Ps、Pt施加于各自的晶体管Q0a~Q2b的栅极端子。
(13-2-5)第二实施方式的变形例的特征
从高效率方面考虑,空调机1在变换器127的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-3)第三实施方式
图13F是本发明的第三实施方式所涉及的空调机所搭载的电力转换装置30C的电路方框图。
(13-3-1)第三实施方式的电力转换装置30C的构成
在图13F中,电力转换装置30C为矩阵变换器29。
(13-3-1-1)矩阵变换器29的构成
矩阵变换器29通过在来自交流电源90的输入的一端连接双向开关S1a、S2a、S3a并在另一端连接双向开关S1b、S2b、S3b而构成。
在串联连接的双向开关S1a与双向开关S1b的中间端连接了电动机70的三相线圈中的U相线圈Lu的一端。另外,在串联连接的双向开关S2a与双向开关S2b的中间端连接了电动机70的三相线圈中的V相线圈Lv的一端。另外,在串联连接的双向开关S3a与双向开关S3b的中间端连接了电动机70的三相线圈中的W相线圈Lw的一端。
通过利用双向开关S1a~S3b进行切换,从交流电源90输入的交流电力被转换成规定频率的交流,能够驱动电动机70。
(13-3-1-2)双向开关的构成
图13G是概念地表示双向开关的电路图。在图13G中,具有晶体管Q61、Q62、二极管D61、D62和端子Ta、Tb。晶体管Q61、Q62为绝缘栅型双极性晶体管(IGBT:Insulated GateBipolar Transistor)。
晶体管Q61的发射极E与端子Ta连接,集电极C经由二极管D61与端子Tb连接。二极管D61的阴极与该集电极C连接。
晶体管Q62的发射极E与端子Tb连接,集电极C经由二极管D62与端子Ta连接。二极管D62的阴极与该集电极C连接。端子Ta与输入侧连接,端子Tb与输出侧连接。
通过打开晶体管Q61并关闭晶体管Q62,电流能够从端子Tb依次经由二极管D61和晶体管Q61向端子Ta流动。此时,从端子Ta向端子Tb的电流流动(逆流)被二极管D61阻止。
另一方面,通过关闭晶体管Q61并打开晶体管Q62,电流能够从端子Ta依次经由二极管D62和晶体管Q62向端子Tb流动。此时,从端子Tb向端子Ta的电流流动(逆流)被二极管D62阻止。
(13-3-2)动作
图13H是表示矩阵变换器29的电流方向的一例的电路图。表示从交流电源90通过矩阵变换器29向电动机70流动的电流的路径的一例。电流从交流电源90的一个电极通过双向开关S1a,从作为电动机70的三相线圈之一的U相线圈Lu经由W相线圈Lw,通过双向开关S3b,向交流电源90的另一电极流动。由此,向电动机70供给电力,驱动电动机70。
图13I是表示矩阵变换器29的其他的电流方向的一例的电路图。在图13I中,电流从交流电源90的一个电极通过双向开关S3a,从作为电动机70的三相线圈之一的W相线圈Lw经由U相线圈Lu,通过双向开关S1b,向交流电源90的另一个电极流动。由此,向电动机70供给电力,驱动电动机70。
(13-3-3)第三实施方式的特征
从高效率方面考虑,空调机1在矩阵变换器29的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-3-4)第三实施方式的变形例的电力转换装置130C的构成
图13J是第三实施方式的变形例的电力转换装置130C的电路方框图。在图13J中,本变形例与上述第三实施方式的不同点在于:采用了三相用的矩阵变换器129来代替单相用的矩阵变换器29,使其能够与三相交流电源190代替单相交流电源90相对应。
(13-3-4-1)矩阵变换器129的构成
另外,随着由单相用的矩阵变换器29变更为三相用的矩阵变换器129,采用了栅极驱动电路131来代替栅极驱动电路31也是不同点。进一步在各相的输出侧与矩阵变换器129之间连接有电抗器L1、L2、L3。
利用双向开关S1a~S3c转换而得到的规定的三相交流电压经由各相线圈端子TU、TV、TW向电动机70供给。各电抗器L1、L2、L3与各输入端子连接。各电容器C1、C2、C3各自的一端彼此连接,各自的另一端与输出端子连接。
在电力转换装置130C中,利用矩阵变换器129使电抗器L1、L2、L3短路,由此能够将从三相交流电源190供给的能量蓄积在电抗器L1、L2、L3中,并能够使电容器C1、C2、C3的两端电压上升。因此,能够使电压利用率成为1以上。
此时,向矩阵变换器129的输入端子输入电压型的三相交流电压Vr、Vs、Vt,从输出端子输出电流型的三相交流电压Vu、Vv、Vw。
另外,电容器C1、C2、C3分别与电抗器L1、L2、L3构成LC滤波器,因此能够降低向输出端子输出的电压所含的高频成分,并能够降低电动机70所产生的转矩的脉动成分、噪音。
进一步而言,与使用了整流电路和逆变器的AC-AC转换电路相比,开关元件个数可以变少,能够降低电力转换装置130C所产生的损失。
(13-3-4-2)钳位电路133的构成
另外,在电力转换装置30中,在输入端子与输出端子之间连接有钳位电路133,因此通过双向开关S1a~S3b的切换,能够利用钳位电路133内的电容器(图13I参照)吸收在矩阵变换器129的输入端子与输出端子之间产生的浪涌电压。
图13K是钳位电路133的电路图。在图13I中,钳位电路133具有二极管D31a~D36b、电容器C21和端子135~140。
二极管D31a的阳极和二极管D31b的阴极与端子135连接。二极管D32a的阳极和二极管D32b的阴极与端子136连接。二极管D33a的阳极和二极管D33b的阴极与端子137连接。
各二极管D31a、D32a、D33a的阴极与电容器C37的一端连接,各二极管D31b、D32b、D33b的阳极与电容器C37的另一端连接。
二极管D34a的阳极和二极管D34b的阴极与端子138连接。二极管D35a的阳极和二极管D35b的阴极与端子139连接。二极管D36a的阳极和二极管D36b的阴极与端子140连接。
各二极管D34a、D35a、D36a的阴极与电容器C37的一端连接,各二极管D34b、D35b、D36b的阳极与电容器C37的另一端连接。
各端子135、136、137与矩阵变换器129的输入侧连接,端子138、139、140与矩阵变换器129的输出侧连接。利用钳位电路133,在输入端子与输出端子之间连接有钳位电路133,因此通过双向开关S1a~S3b的切换,能够利用钳位电路133内的电容器C37吸收在矩阵变换器129的输入端子与输出端子之间产生的浪涌电压。
如上所述,电力转换装置130C能够将大于电源电压的电压供给电动机70,因此,即使在电力转换装置130C和电动机70中流动的电流变小,也能够获得规定的电动机输出,换言之,因为电流可以变小,所以能够降低电力转换装置130C和电动机70所产生的损失。
(13-3-5)第三实施方式的变形例的特征
从高效率方面考虑,空调机1在矩阵变换器129的输出侧不需要电解电容器,因此能够抑制电路的大型化、高成本化。
(13-4)其他
(13-4-1)
空调机1的压缩机100可以采用涡旋压缩机、旋转压缩机、涡轮压缩机和螺杆压缩机中的任意种。
(13-4-2)
压缩机100的电动机70为具有包含永磁体的转子71的永磁体同步电动机。
(14)第十四组技术的实施方式
(14-1)
图14A是本发明的一个实施方式所涉及的空调机1的构成图。在图14A中,空调机1由利用单元2和热源单元3构成。
(14-1-1)空调机1的构成
空调机1具有利用制冷剂配管将压缩机100、四路切换阀16、热源侧热交换器17、作为减压机构的膨胀阀18和利用侧热交换器13环状连接而成的制冷剂回路11。
在本实施方式中,在制冷剂回路11中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。另外,在制冷剂回路11中与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(14-1-1-1)利用单元2
在制冷剂回路11中,利用侧热交换器13属于利用单元2。另外,在利用单元2中搭载有利用侧风扇14。利用侧风扇14产生向利用侧热交换器13的空气流动。
在利用单元2侧搭载有利用侧通信器35和利用侧微型计算机41。利用侧通信器35与利用侧微型计算机41连接。
利用侧通信器35在利用单元2与热源单元3进行通信时使用。利用侧微型计算机41即使在空调机1不运转的待机中也接受控制用电压的供给,因此利用侧微型计算机41总在启动中。
(14-1-1-2)热源单元3
制冷剂回路11中的压缩机100、四路切换阀16,热源侧热交换器17和膨胀阀18属于热源单元3。另外,在热源单元3中搭载有热源侧风扇19。热源侧风扇19产生向热源侧热交换器17的空气流动。
另外,热源单元3侧搭载有连接部30、热源侧通信器36和热源侧微型计算机42。连接部30和热源侧通信器36都与热源侧微型计算机42连接。
(14-1-2)连接部30的构成
图14B是压缩机100的电动机70的运转电路图。在图14B中,连接部30是不进行频率转换而从交流电源90向压缩机100的电动机70供给电力的电路。
电动机70为感应电动机,包含笼型的转子71和具有主线圈727和辅助线圈728的定子72。笼型的转子71跟随定子72所产生的旋转磁场而旋转。
压缩机100具有M端子、S端子和C端子。M端子与C端子之间利用主线圈727连接。S端子与M端子之间利用辅助线圈728连接。
交流电源90和压缩机100利用向压缩机100供给交流电压的电源线901、902连接。电源线901经由恒温器26与C端子连接。
恒温器26检测安装空调机1的室内温度,室温处于设定温度范围内时,开放接点,室温处于设定温度范围外时,关闭接点。
电源线902在途中分成第一分支线902A和第二分支线902B,第一分支线902A与M端子连接,第二分支线902B经由启动电路20与S端子连接。
启动电路20是将正特性热敏电阻21和运转电容器22并联连接而成的电路。
在本实施方式中,将与电源线901连接的恒温器26和与电源线902连接的启动电路20称为连接部30。
(14-1-3)动作
在如上所述而构成的压缩机100的运转电路中,投入交流电源90时,电流通过正特性热敏电阻21向辅助线圈728流动,电动机70启动。
电动机70启动后,正特性热敏电阻21因自身流动的电流而自发热,电阻值增大。作为其结果,代替正特性热敏电阻21而成为运转电容器22和辅助线圈728连接的状态,移行至稳定动作。
(14-1-4)特征
(14-1-4-1)
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,在交流电源90与电动机70之间不存在电力转换装置而能够驱动压缩机100,因此能够提供比较廉价的构成且环保的空调机1。
(14-1-4-2)
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,通过将作为正特性热敏电阻21与运转电容器22的并联电路的启动电路20与辅助线圈728连接,能够使压缩机100的电动机70的启动转矩变大。
压缩机100启动后,正特性热敏电阻21自发热而电阻值增大,实质上向运转电容器22和辅助线圈728连接的状态切换,并以一定的转速(电源频率)运转,因此压缩机100成为能够输出额定转矩的状态。如上所述,在空调机1中,适时实施向运转电容器22的连接切换,因此压缩机100能够高效率化。
(14-1-4-3)
电动机70为感应电动机,能够以比较低的成本高输出,因此空调机1能够高效率化。
(14-1-5)变形例
图14C是变形例所涉及的空调机1的压缩机200的电动机170的运转电路图。在图14C中,电动机170为三相感应电动机,经由连接部130与三相交流电源190连接。
连接部130是具有接点130u、130v和130w的继电器。接点130u对三相交流电源190的R端子与电动机170的U相线圈Lu之间的电源线903进行开关。接点130v对三相交流电源190的S端子与电动机170的V相线圈Lv之间的电源线904进行开关。接点130w对三相交流电源190的T端子与电动机170的W相线圈Lw之间的电源线905进行开关。
并且,从三相交流电源190的R端子、S端子和T端子向对应的电动机170的U相线圈Lu、V相线圈Lv和W相线圈Lw供给交流电压。向电动机170的V相线圈Lv供给的交流电压相对于向U相线圈Lu供给的交流电压,相位偏移120°。另外,向电动机170的W相线圈Lw供给的交流电压相对于向V相线圈Lv供给的交流电压,相位偏移120°。
因此,仅通过从三相交流电源190向电动机170供给交流电压,定子172产生旋转磁场,转子171跟随该旋转磁场而旋转。作为其结果,压缩机200以一定的转速(电源频率)运转。因此,电动机170的运转电路中不需要上述实施方式那样的启动电路20,可以只是连接部130的继电器电路。
(14-1-5)变形例的特征
(14-1-5-1)
在使用至少含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂的空调机1中,在三相交流电源190与电动机170之间不存在电力转换装置而能够驱动压缩机200,因此能够提供比较廉价的构成且环保的空调机1。
(14-1-5-2)
电动机170为感应电动机,能够以比较低的成本高输出,因此空调机1能够高效率化。
(15)第十五组技术的实施方式
(15-1)第一实施方式
作为第一实施方式所涉及的温水制造装置的给热水系统1,如图15A~图15C所示,具有热泵2、储热水单元3、进行它们的管理和控制的控制器50、向用户显示信息和接受用户操作的遥控器90等。
(15-1-1)热泵
热泵2是作为对水进行加热的热源装置发挥功能的单元,具有制冷剂循环的制冷剂回路20、送风风扇24F、各种传感器等。在本实施方式中,在制冷剂回路20中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
制冷剂回路20由压缩机21、利用侧的水热交换器22、电动膨胀阀23、热源侧的空气热交换器24、制冷剂配管25等构成。
压缩机21为逆变器式的输出可变的电动压缩机。
水热交换器22作为利用制冷剂的热的利用侧的热交换器发挥功能,具有制冷剂管22r和水管32w。水热交换器22中,在被热泵2的压缩机21喷出后在制冷剂管22r中流动的高温高压的气体制冷剂与后述的从储热水单元3流出并在水管32w中流动的循环水之间进行热交换。利用该水热交换器22中的热交换,通过制冷剂管22r的制冷剂被冷却,同时,通过水管32w的水被加热,产生热水(高温的水=温水)。
电动膨胀阀23使离开压缩机21并且通过与水的热交换而冷却后的低温高压的制冷剂膨胀。
空气热交换器24作为从外部空气吸热的热源侧的热交换器发挥功能,在利用电动膨胀阀23膨胀后的低温低压的两相状态的制冷剂与外部空气之间进行热交换。从外部空气吸热后的制冷剂蒸发而成低压的气体制冷剂,吸入压缩机21中。
制冷剂配管25按照压缩机21的喷出口、水热交换器22内的制冷剂管22r、电动膨胀阀23、空气热交换器24、压缩机21的吸入口的顺序连接各机器。
作为各种传感器,例如设置有检测关于制冷剂的温度和压力的传感器。在图15B中,在这些传感器中,显示了热交换器入口水温传感器31T和热交换器出口水温传感器32T。热交换器入口水温传感器31T检测进入水热交换器22前的水的温度。即,热交换器入口水温传感器31T检测通过水热交换器22前的水的温度。热交换器出口水温传感器32T检测通过水热交换器22后的水的温度。
(15-1-2)储热水单元
储热水单元3是将市政水(自来水)等从外部供给的水送入热泵2进行加热并能够存储从热泵2返回的水(热水)的单元。储热水单元3还具有以供给用户所设定的温度的热水的方式、利用燃烧加热装置4和混合阀77将温度调整后的热水送往给热水部82的功能。
储热水单元3具有取水部81、给热水部82、储热水罐35、循环水配管30、取水给热水配管70、燃烧加热装置4等。
(15-1-2-1)取水部和给热水部
取水部81具有连接口,连接市政水(自来水)的供给管89a。
给热水部82具有连接口,连接从设置对象的建筑物内的水龙头99等延伸出的给水、给热水用的建筑物内配管99a。
(15-1-2-2)储热水罐
储热水罐35是在用户打开水龙头99利用前预先存储被热泵2加热后的水(热水)的罐。储热水罐35总是充满了水。并且,在储热水罐35中设置有用于利用控制器50控制规定温度以上、此处为70℃以上的高温的水(以下称为高温水。)的量的罐温度分布检测传感器。罐温度分布检测传感器从储热水罐35的下部向上部依次由第一传感器T1、第二传感器T2、第三传感器T3、第四传感器T4、第五传感器T5、第六传感器T6这6个传感器构成。控制器50基于这些罐温度分布检测传感器T1~T6所检测的储热水罐35内的各高度位置的水温和遥控器90的设定,驱动热泵2进行沸腾运转。沸腾运转是提高水的热量至储热水罐35中的水的温度达到目标温度的运转。沸腾运转中的目标温度,即储热水罐35中的水的目标储热水温度例如预先在给热水系统1的制造工厂设定。在本实施方式中,目标储热水温度为75℃。
其中,第六传感器T6的温度检测值低于70℃时,剩余热水量为0,第六传感器T6的温度检测值为70℃以上时,剩余热水量为1。进一步而言,第五传感器T5的温度检测值也为70℃以上时,剩余热水量为2。同样地,剩余热水量存在3、4、5、6,第一传感器T1的温度检测值也为70℃以上时,剩余热水量为最大的6。
(15-1-2-3)循环水配管
循环水配管30是将热泵2所获得的热传给储热水罐35中的水的回路,具有出水管31、水热交换器22内的水管32w、回水管33和循环用泵34。出水管31连接储热水罐35的下端附近和水热交换器22内的水管32w的上游侧端部。回水管33连接水热交换器22内的水管32w的下游侧端部和储热水罐35的上端附近。循环用泵34设置于出水管31的途中。循环用泵34是能够调整输出的电动泵,实现使水在储热水罐35与水热交换器22之间循环的作用。具体而言,在循环水配管30中,循环用泵34接受来自控制器50的指令而驱动,由此存在于储热水罐35内的水中的下部的温度低的水向出水管31流出,通过水热交换器22内的水管32w而温度上升,经由回水管33返回储热水罐35的上端附近。由此,通过储热水罐35内的高温水与温度比其低的水的边界从上向下移动,储热水罐35内的高温水的量增加了。
(15-1-2-4)取水给热水配管和燃烧加热装置
取水给热水配管70是用于从外部的市政水等接受水的供给并且利用储热水罐35内存储的高温水的回路,具有取水管71、给热水管73、旁通管74和混合阀77。
取水管71从外部的市政水等接受水的供给,向储热水罐35的下端附近供给常温的水。在该取水管71中设置有用于检测市政水所供给的水的温度的取水温度传感器71T。
给热水管73将储热水罐35内存储的水中存在于上端附近的温度高的水从给热水部82导入从用户的利用部位、例如建筑物内的水龙头99延伸出的建筑物内配管99a。
燃烧加热装置4配置于给热水管73的途中。燃烧加热装置4配置于储热水罐35与混合阀77之间,具有使燃料气体燃烧的燃烧器41。燃烧器41为其加热能力能够调整的气体燃烧器,根据控制器50的指令,一边调整加热量,一边对在给热水管73中流动的水进行加热。
在给热水管73的燃烧加热装置4与混合阀77之间还设置有用于检测所通过的水的温度的混合前热水温度传感器4T。
旁通管74是用于将在取水管71中流动的常温的水和在给热水管73中流动的水(热水)混合的配管。旁通管74从取水管71延伸至给热水管73,通过混合阀77与给热水管73连接。
混合阀77是用于接受来自控制器50的指令并调节在给热水管73中流动的温度高的水(热水)与在旁通管74中流动的常温的水的混合比率的调整阀。
(15-1-3)控制器和遥控器
控制器50设置于储热水单元3的内部,与压缩机21、电动膨胀阀23、送风风扇24F、混合阀77、燃烧器41、循环用泵34等执行机构连接,向这些执行机构发送动作指示。控制器50还与热交换器入口水温传感器31T、热交换器出口水温传感器32T、罐温度分布检测传感器T1~T6、取水温度传感器71T、混合前热水温度传感器4T等传感器类连接,从这些传感器类获得检测结果。另外,用于接受用户的设定输入并向用户进行信息提供的遥控器90与控制器50连接。
如图15C所示,在遥控器90中设置有用于设定所需的热水(水)的温度的热水温度设定部91、显示设定热水温度和剩余热水量等的显示部92等。
(15-1-4)给热水系统的特征
在本实施方式所涉及的给热水系统1中,使用制冷剂A中的任意种,利用水热交换器22对水进行加热,因此效率高。所供给的水为硬水时,具有产生水垢这样的弊端,但所供给的水为软水时,采用本实施方式所涉及的给热水系统1的优势特别大。
(15-1-5)第一实施方式的第一变形例
采用图15D所示的给热水系统1a来代替第一实施方式的给热水系统1时,能够抑制产生水垢的弊端。在图15D的给热水系统1a中,热泵2a具有第一实施方式的热泵2不具有的副循环水配管60。在副循环水配管60中设置有副循环用泵64。副循环水配管60中的水在水热交换器22中从制冷剂吸热,在副水热交换器62中向在主循环水配管30中流动的水放热。主水热交换器22是在制冷剂与水之间进行热交换的热交换器,副水热交换器62是在水与水之间进行热交换的热交换器。
在图15D所示的给热水系统1a中,利用从热泵2a的压缩机21喷出的高温的气体制冷剂,在副循环水配管60中流动的水在副水热交换器62中被加热,利用该加热后的水,在主循环水配管30中流动的水在副水热交换器62中被加热。由副循环水配管60构成的水的流路为闭合回路,其中几乎不会产生水垢。
(15-1-6)第一实施方式的第二变形例
采用图15E所示的给热水系统1b来代替第一实施方式的给热水系统1时,能够抑制产生水垢的弊端。在图15E的给热水系统1b中,储热水单元3b具有第一实施方式的储热水单元3不具有的热交换部38。热交换部38是循环水配管30b的一部分,配置于储热水罐35的内部。在第一实施方式的给热水系统1中,使水从储热水罐35的下部向循环水配管30流出,使加热后的水返回储热水罐35的上端附近,但在图15E所示的给热水系统1b中,利用在构成闭环的循环水配管30b中流动的加热水,进行储热水罐35中的水的沸腾。储热水罐35中的水从在热交换部38中流动的温水吸热而温度上升。
在图15E所示的给热水系统1b中,由循环水配管30b构成的水的流路为闭合回路,其中几乎不会产生水垢。
在图15E所示的给热水系统1b的热泵2b中,除了作为利用侧的热交换器发挥功能的水热交换器22以外,还具有相同的利用侧的水热交换器22a。水热交换器22a配置于水热交换器22的制冷剂流动的上游侧,对在水循环流路190中流动的水进行加热。水循环流路190是连结为了进行地板供暖而配置于地板下的热交换器192和热泵2b的水热交换器22a的闭合的环形流路。在水循环流路190中设置有泵194。从压缩机21喷出高温的混合制冷剂,在水热交换器22a中从该混合制冷剂吸热而被加热后的水通过泵194的驱动而送往地板下的热交换器192。在热交换器192中放热而进行地板供暖后的水通过水循环流路190,再流入水热交换器22a中。
其中,热泵2b将储热水罐35中的水加热并用于给热水,并且也发挥作为地板供暖的热源的作用。
(15-2)第二实施方式
(15-2-1)温水循环供暖系统的主要构成
图15F~图15H表示作为第二实施方式所涉及的温水制造装置的温水循环供暖系统的构成。温水循环供暖系统是在建筑物内使温水循环进行供暖并且具有给热水功能的系统,具有存储温水的罐240、居室内散热器261a、262a、洗手间内放热器269b、269c、269e、屋内供暖用循环泵251、用于对温水进行加热的蒸气压缩式的热泵210、温水加热用循环泵225、给热水用热交换器241a、加热水散布装置275和控制单元220。
居室内散热器261a、262a配置于建筑物的居室261、262内,将温水所具有的热释放给居室261、262的室内空气。
洗手间内放热器269b、269c、269e配置于建筑物的洗手间269内,将温水所具有的热释放至洗手间269内。
屋内供暖用循环泵251使温水从罐240流向居室内散热器261a、262a和洗手间内放热器269b、269c、269e,再使在居室内散热器261a、262a和洗手间内放热器269b、269c、269e内进行放热后的温水返回罐240内。流出罐240的温水在居室内散热器261a、262a中流动后,在洗手间内放热器269b、269c、269e中流动,再返回罐240内。
热泵210具备具有压缩机211、放热器212、膨胀阀213和蒸发器214的制冷剂回路,利用蒸发器214从外部空气吸热,利用从放热器212放出的热,对从罐240流出的温水进行加热。在本实施方式中,在制冷剂回路中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
温水加热用循环泵225使温水从罐240流向热泵210的放热器212,再使温水从热泵210的放热器212返回罐240内。
给热水用热交换器241a配置于罐240内,在从给水源供入的水与罐240内的温水之间进行热交换,将水加热后,供给建筑物的给热水配管272。以下,将被给热水用热交换器241a加热并供给给热水配管272的水称为加热水。其中,从给水源供入并供给给热水配管272的水与罐240内的温水彼此不混合。图15F的符号241是从给水源至给热水配管272的水的流路。
加热水散布装置275是将从给热水用热交换器241a供给给热水配管272的加热水散布于热泵210的蒸发器214的外表面的装置。
其中,罐240内存储的利用屋内供暖用循环泵251或温水加热用循环泵225在闭合的环路中循环的温水,此处使用了普通的水,但只要是液体即可,不一定是水(H2O)。如果是能够降低屋内供暖用循环泵251或温水加热用循环泵225的动力并能够使作为循环路线的配管252、231等的尺寸比水(H2O)小的液体,则希望使用该液体。
(15-2-2)温水循环供暖系统的概略动作
在温水循环供暖系统中,使用通过热泵210的工作从放热器212放出的热,将通过温水加热用循环泵225的工作从罐240流向热泵210的放热器212的温水加热。由此,从热泵210向罐240返回高温的温水。另一方面,罐240内的温水通过屋内供暖用循环泵251的工作送往位于居室261、262的居室内散热器261a、262a或位于洗手间269的洗手间内放热器269b、269c、269e。热水的热向居室261、262的室内空气或洗手间内放热器269b、269c、269e的周围移动,居室261、262被制热,在洗手间269内洗手间罐269a内的洗涤水、马桶座269d等也变暖。然后,温度下降至约10℃~20℃的温水再返回罐240内。该温度下降的温水通过热泵210的工作再变成高温。
这样,此处形成了在被配管231连接的罐240和热泵210之间进行循环的第一闭环和在被配管252连接的罐240和居室内散热器261a、262a或洗手间内放热器269b、269c、269e之间进行循环的第二闭环,温水在各自的闭环内循环。由此,通过热泵210的工作从屋外收集的热或通过压缩机211的工作产生的热经由存储在罐240内的温水,最终向居室261、262的室内空气或洗手间269的各部移动。
罐240内还配备有给热水用热交换器241a,从给水源供入的水在通过给热水用热交换器241a时,从罐240内的温水吸热而成为加热水,流向建筑物的给热水配管272。流入该给热水配管272的加热水在淋浴273、浴缸274等中使用。另外,流入给热水配管272的加热水的一部分被加热水散布装置275散布于热泵210的蒸发器214的外表面。该散布在热泵210的蒸发器214结霜的规定条件下定期进行。
(15-2-3)控制单元220的详细构成
如图15F和图15I所示,综合控制器229基于从外部输入的信号控制热泵210附带的机器和罐240附带的机器。综合控制器229与三通阀221、222或温水加热用循环泵225一起收纳在外壳中,形成1个控制单元220(参照图15F)。
为了调整从罐240的高度方向的哪个部分引出温水并向居室内散热器261a、262a等送出,或者为了调整将从洗手间内放热器269b、269c、269e返回的低温的温水返回罐240的高度方向的哪个部分,设置了三通阀221、222。这些三通阀221、222根据来自综合控制器229的指示进行工作。
除了三通阀221、222以外,综合控制器229还控制升压加热器242、热泵控制单元219、屋内供暖用循环泵251、温水加热用循环泵225、温水流量调整阀253~255、除霜用阀277等。另外,综合控制器229从供暖温水出水温度传感器252a、供暖温水回水温度传感器252b、罐240的温度传感器240a~240e、给水配管温度传感器271a、给热水配管温度传感器272a等接受计测结果的信号,并且从居室261、262等所配备的遥控器/恒温器291接受室内温度和室内设定温度的信息等。
(15-2-4)温水循环供暖系统的特征
在第二实施方式所涉及的温水循环供暖系统中,使用制冷剂A中的任意种,利用热泵210的放热器212对水进行加热,因此效率高。另外,被热泵210的放热器212加热的水存储在罐240内,利用屋内供暖用循环泵251或温水加热用循环泵225在闭合的环路中循环。换言之,被热泵210的放热器212加热的水与从给水源供入并供给给热水配管272的水不混合。因此,通过利用热泵210的放热器212的水的加热,不会产生过度的水垢。
(15-2-5)第二实施方式的第一变形例
在第二实施方式的温水循环供暖系统中,利用配置于罐240内的给热水用热交换器241a,对从给水源供入的水进行加热,制造给热水用的加热水,但如图15J所示,也可以利用水热交换器112制造加热水。在图15J所示的温水循环供暖系统中,设置构成第三闭环的水循环流路110和泵115,从罐240的上部取出温水,通过水热交换器112后,放热后的温水返回罐240的下部。在水热交换器112中,通过从罐240流出的温水的放热,从给水源供入的水被加热,成为给热水用的加热水,在给热水配管272中流动。图15J的符号118是从给水源至给热水配管272的水的流路。
(15-2-6)第二实施方式的第二变形例
在第二实施方式的温水循环供暖系统中,利用温水加热用循环泵225,使温水从罐240的下部流向热泵210的放热器212,再使温水从热泵210的放热器212返回罐240的上部,但如图15K所示,也可以采用如下的构成:没有放热器212,设置将从压缩机211喷出高温高压的混合制冷剂导入罐240中的制冷剂循环流路217,利用配置于罐240中的热交换器216对罐240内的水进行加热。在图15K所示的温水循环供暖系统中,罐240内的热交换器216配置于给热水用热交换器241a的附近。能够在制冷剂循环流路217中流动的高温的混合制冷剂在热交换器216中向罐240内的水放热,冷凝而成低温高压的液相的制冷剂,返回热泵210的单元。返回热泵210的单元的液体制冷剂被膨胀阀213减压并流入蒸发器214中,从外部空气吸热而蒸发。之后,混合制冷剂再在压缩机211中被压缩,成为高温高压。被热交换器216加热后的罐240内的水将在与热交换器216相邻的给热水用热交换器241a中流动的水加热。另外,通过辐射,制冷剂的热也从热交换器216传向给热水用热交换器241a。从给水源供入的在给热水用热交换器241a中流动的水利用罐240内的水从热交换器216吸热,并且通过辐射从热交换器216吸热,成为加热水。
在图15K所示的温水循环供暖系统中,分为罐240内的水和从给水源至给热水配管272的水(在流路241中流动的水),利用作为混合制冷剂的冷凝器发挥功能的罐240内的热交换器216,水进行急剧加热,即使这样,水垢的产生量也变少。
(15-3)第三实施方式
图15L是作为第三实施方式所涉及的温水制造装置的给热水系统310的概略构成图。给热水系统310是酒店、医院和体育设施等大型设施中所利用的给热水设备。如图15L所示,给热水系统310主要具有受水槽320、热源单元330、储热水罐340、热水利用部350、控制部360、给水线路312、出热水线路314和热水循环流路316。给水线路312是连接受水槽320和热源单元330的管。出热水线路314是连接热源单元330和储热水罐340的管。热水循环流路316是连接储热水罐340和热水利用部350的管。在图15L中,沿着给水线路312、出热水线路314和热水循环流路316的箭头表示水或热水的流动方向。接着,对受水槽320、热源单元330、储热水罐340、热水利用部350和控制部360分别进行说明。
(15-3-1)受水槽
受水槽320是用于储存被给热水系统310使用的水的槽。受水槽320与上水管等连接。受水槽320经由给水线路312向热源单元330供给水。受水槽320的给水压力为40kPa~500kPa。
(15-3-2)热源单元
热源单元330设置于屋外。热源单元330从受水槽320经由给水线路312接受水的供给。热源单元330对从给水线路312供入的水进行加热。热源单元330将作为被加热的水的热水经由出热水线路314送往储热水罐340。
图15M是热源单元330的概略构成图。图15N是给热水系统310的方框图。如图15M和图15N所示,热源单元330主要具有水流路331、给水泵332、第二热交换器333、制冷剂循环流路334、压缩机335、膨胀阀336、第一热交换器337和出热水温度传感器338。水流路331与给水泵332和第二热交换器333连接。制冷剂循环流路334与压缩机335、膨胀阀336和第一热交换器337连接。在图15M中,沿着水流路331和制冷剂循环流路334的箭头表示水或制冷剂的流动方向。接着,对热源单元330的各构成要素进行说明。
(15-3-2-1)水流路
水流路331是从给水线路312供入的水流动的管。水流路331由第一水配管331a、第二水配管331b和第三水配管331c构成。第一水配管331a与给水线路312连接,并且与给水泵332的吸入口连接。第二水配管331b与给水泵332的喷出口连接,并且与第二热交换器333的水管333a连接。第三水配管331c与第二热交换器333的水管333a连接,并且与出热水线路314连接。第三水配管331c在与出热水线路314的连接部的附近安装有用于测定在第三水配管331c中流动的水的温度的出热水温度传感器338。
(15-3-2-2)给热水泵
给水泵332为容量可变的泵,能够调节在水流路331中流动的水的量。在水流路331中流动的水从给水线路312供给,通过给水泵332和第二热交换器333,供给出热水线路314。
(15-3-2-3)第二热交换器
第二热交换器333具有在水流路331中流动的水通过的水管333a和在制冷剂循环流路334中流动的制冷剂通过的制冷剂管333b。第二热交换器333例如是具有在水管333a的外周螺旋状地卷绕有制冷剂管333b并且在水管333a的内部形成有槽的构成的龙卷风式热交换器。在第二热交换器333中,在水管333a中流动的低温的水与在制冷剂管333b中流动的高温高压的制冷剂之间进行热交换。在第二热交换器333的水管333a中流动的低温的水与在第二热交换器333的制冷剂管333b中流动的高温的制冷剂进行热交换而被加热。由此,从给水线路312供给的水被第二热交换器333加热而成热水,供给出热水线路314。
(15-3-2-4)制冷剂循环流路
制冷剂循环流路334是在第二热交换器333中与水进行热交换的制冷剂循环的管。在本实施方式中,在制冷剂循环流路334填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
如图15M所示,制冷剂循环流路334连结压缩机335的喷出口和第二热交换器333的制冷剂管333b,连结第二热交换器333的制冷剂管333b和膨胀阀336,连结膨胀阀336和第一热交换器337,并连结第一热交换器337和压缩机335的吸入口。第二热交换器333具有作为冷冻循环中的冷凝器的功能。第一热交换器337具有作为冷冻循环中的蒸发器的功能。
(15-3-2-5)压缩机
压缩机335为容量可变的逆变器压缩机。压缩机335吸入在制冷剂循环流路334中流动的低压的气体制冷剂并压缩。在压缩机335中被压缩后的高温高压的气体制冷剂从压缩机335喷出,送往第二热交换器333的制冷剂管333b。在第二热交换器333中,在第二热交换器333的制冷剂管333b中流动的高温高压的气体制冷剂与在第二热交换器333的水管333a中流动的低温的水进行热交换。由此,在第二热交换器333中,高温高压的气体制冷剂冷凝而成高压的液体制冷剂。
(15-3-2-6)膨胀阀
膨胀阀336是用于调节在制冷剂循环流路334中流动的制冷剂的压力和流量的电动阀。第二热交换器333的制冷剂管333b中进行热交换后的高压的液体制冷剂通过膨胀阀336而被减压,成为低压的气液两相状态的制冷剂。
(15-3-2-7)第一热交换器
第一热交换器337例如为板翅式盘管热交换器。在第一热交换器337的附近设置有风扇337a。风扇337a对第一热交换器337吹送外部空气,排出在第一热交换器337中与制冷剂进行热交换后的外部空气。在第一热交换器337中,被膨胀阀336减压后的低压的气液两相状态的制冷剂通过与被风扇337a供给的外部空气进行热交换而蒸发,成为低压的气体制冷剂。通过第一热交换器337后的低压的气体制冷剂被送往压缩机335。
(15-3-2-8)出热水温度传感器
出热水温度传感器338是在水流路331的第三水配管331c与出热水线路314的连接部的附近安装于第三水配管331c的温度传感器。出热水温度传感器338测定在第二热交换器333中被加热并在第三水配管331c中流动的水的温度。即,出热水温度传感器338测定被热源单元330供给的热水的温度。
(15-3-3)储热水罐
储热水罐340是用于储存从热源单元330经由出热水线路314供给的热水的开放型的储热水罐。储热水罐340例如为不锈钢制的罐和FRP制的罐。储存在储热水罐340内的热水经由热水循环流路316供给热水利用部350。热水循环流路316如图15L所示,由第一热水配管316a和第二热水配管316b构成。储热水罐340将储存在内部的热水供给第一热水配管316a,经由第一热水配管316a将热水送往热水利用部350。被热水利用部350利用后的热水经由第二热水配管316b返回储热水罐340。即,储存于储热水罐340内的热水的一部分在第一热水配管316a和第二热水配管316b中流动后,再返回储热水罐340。
如图15L所示,在第一热水配管316a中还安装有给热水泵351。给热水泵351是用于将储存于储热水罐340内的热水送往热水利用部350的加压泵。给热水泵351容量可变,能够调节送往热水利用部350的热水的量。
如图15N所示,储热水罐340主要具有保温加热器341、水压传感器342、浮子开关343和储热水温度传感器344。接着,对储热水罐340的各构成要素进行说明。
(15-3-3-1)保温加热器
保温加热器341是为了将储存于储热水罐340内的热水的温度维持在热水利用部350中能够作为热水利用的温度以上而安装于储热水罐340的内部的加热器。储热水罐340使用保温加热器341进行储存于内部的热水的保温运转。
(15-3-3-2)水压传感器
水压传感器342是用于测定储存于储热水罐340内的热水的剩余量的传感器。水压传感器342安装在储热水罐340内部的下部,通过检测储热水罐340内部的热水的水压,算出储存于储热水罐340内的热水的剩余量和水位。水压传感器342例如能够检测储存于储热水罐340内的热水的剩余量是否小于预先设定的目标剩余热水量。
(15-3-3-3)浮子开关
浮子开关343使用根据储存于储热水罐340内的热水的水位上下浮动的浮子,辅助检测储存于储热水罐340内的热水的剩余量。
(15-3-3-4)储热水温度传感器
储热水温度传感器344是在热水循环流路316的第一热水配管316a与储热水罐340的连接部的附近并设置于储热水罐340的内部的温度传感器。储热水温度传感器344测定储存于储热水罐340内的热水的温度。
(15-3-4)热水利用部
热水利用部350是厨房、淋浴和水池等利用储存于储热水罐340内的热水的场所。储存于储热水罐340内的热水利用给热水泵351经由热水循环流路316的第一热水配管316a供给热水利用部350。在热水利用部350中,并不限于经由第一热水配管316a供给的热水全部被利用。热水利用部350没有利用的热水可以经由热水循环流路316的第二热水配管316b返回储热水罐340。
(15-3-5)控制部
控制部360如图15N所示,与给热水系统310的构成要素连接。具体而言,控制部360与给水泵332、压缩机335、膨胀阀336、风扇337a、出热水温度传感器338、保温加热器341、水压传感器342、浮子开关343、储热水温度传感器344和给热水泵351连接。控制部360例如设置于热源单元330内部的电气安装件单元(未图示)。
控制部360是用于控制给热水系统310的构成要素的计算机。例如,控制部360控制给水泵332的转速、压缩机335的运转频率、膨胀阀336的开度、风扇337a的转速、保温加热器341的电力消耗和给热水泵351的转速,并取得出热水温度传感器338、水压传感器342、浮子开关343和储热水温度传感器344的测定值。
另外,如图15N所示,控制部360还与遥控器370连接。遥控器370是用于控制给热水系统310的机器。
(15-3-6)给热水系统的特征
在第三实施方式所涉及的给热水系统中,可以使用制冷剂A中的任意种,利用热源单元330的第二热交换器333对水进行加热,因此效率高。
(16)第十六组技术的实施方式
(16-1)第一实施方式
在第一实施方式中,对作为冷冻循环装置的一例的空气调节装置10进行说明。冷冻循环装置是指在冷冻循环中运转的全部装置,包含空气调节机、除湿器、热泵式的给热水装置、冰箱、冷冻用的冷冻装置、制造工艺用冷却装置等。
该空气调节装置10是具有室外机(省略图示)和室内机(省略图示)的分体式的空气调节装置,构成为能够切换制冷运转和制热运转。
该空气调节装置10如图16A所示,具有进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路20。制冷剂回路20具有搭载于室外机的室外回路20a和搭载于室内机的室内回路20b。在室外回路20a中连接有压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、四通阀22、电桥电路31和气液分离器25。室外热交换器23构成热源侧热交换器。另一方面,在室内回路20b中连接有室内热交换器27和室内膨胀阀26。室内热交换器27构成利用侧热交换器。压缩机21的喷出管45与四通阀22的第一阀口P1连接。压缩机21的吸入管46与四通阀22的第二阀口P2连接。
流入管36、流出管37和喷射管38与气液分离器25连接。流入管36在气液分离器25的内部空间的上部开口。流出管37在气液分离器25的内部空间的下部开口。喷射管38在气液分离器25的内部空间的上部开口。在气液分离器25中,从流入管36流入的制冷剂分离成饱和液和饱和气体,饱和液从流出管37流出,饱和气体从喷射管38流出。流入管36和流出管37与电桥电路31分别连接。喷射管38与压缩机21的中间连接管47连接。
另一方面,从喷射管38流出的饱和气体状态的制冷剂通过中间阀口注入压缩机构32的中间压力的压缩室。在本实施方式中,流入管36、流出管37、喷射管38和气液分离器25构成用于将冷却动作中从室外热交换器23流出并且减压至冷冻循环的中间压力的制冷剂中的饱和液状态的制冷剂向室内热交换器27供给,将饱和气体状态的制冷剂向压缩机21供给的喷射回路15。
电桥电路31是将第一逆止阀CV1、第二逆止阀CV2、第三逆止阀CV3和第四逆止阀CV4桥状连接而成的电路。在电桥电路31中,位于第一逆止阀CV1的流入侧和第二逆止阀CV2的流入侧的连接端与流出管37连接。位于第二逆止阀CV2的流出侧和第三逆止阀CV3的流入侧的连接端与室内热交换器27连接。在连接该连接端和室内热交换器27的制冷剂配管中设置有开度可变的室内膨胀阀26。位于第三逆止阀CV3的流出侧和第四逆止阀CV4的流出侧的连接端与流入管36连接。位于第一逆止阀CV1的流出侧和第四逆止阀CV4的流入侧的连接端与室外热交换器23连接。
在制冷运转中,四通阀22设定成第一阀口P1和第三阀口P3彼此连通并且第二阀口P2和第四阀口P4彼此连通的状态(图16A中实线所示的状态)。并且,以该状态进行压缩机21的运转时,在制冷剂回路20中,进行室外热交换器23作为冷凝器动作并且室内热交换器27作为蒸发器动作的冷却动作。
在制热运转中,四通阀22设定成第一阀口P1和第四阀口P4彼此连通并且第二阀口P2和第三阀口P3彼此连通的状态(图16A中虚线所示的状态)。并且,以该状态进行压缩机21的运转时,在制冷剂回路20中,进行室外热交换器23作为蒸发器动作并且室内热交换器27作为冷凝器动作的加热动作。
室外热交换器23由形成有作为制冷剂流路的微通道13的微通道热交换器(也称为微型热交换器。)构成。微通道13是使用微细加工技术等加工成的微细的流路(流路面积极小的流路)。通常,具有能够表现出表面张力的影响的数毫米直径以下的流路的微通道13的热交换器被称为微通道热交换器。
具体而言,室外热交换器23如图16B所示,具有多个扁平管16和一对集管17、18。一对集管17、18由筒状的密闭容器构成。如图16C所示,在各扁平管16中形成有多个微通道13。多个微通道13在扁平管16的宽度方向上以规定的间距形成。各扁平管16以微通道13的一端向一个集管17内开口,微通道13的另一端向另一个集管18内开口的方式固定于一对集管17、18。在扁平管16之间还设置有波状的金属板19。
在室外热交换器23的附近设置有室外风扇28。在室外热交换器23中,由室外风扇28供给的室外空气在由扁平管16和金属板19形成的间隙中流动。室外空气在扁平管16的宽度方向上流动。
在室外热交换器23中,一个集管17与四通阀22的第三阀口P3连接,另一个集管18与电桥电路31连接。在室外热交换器23中,流入一个集管17、18的制冷剂被分配在多个微通道13内,通过各微通道13后的制冷剂在另一个集管17、18中合流。各微通道13形成制冷剂流动的制冷剂流路。在室外热交换器23中,在各微通道13中流动的制冷剂与室外空气进行热交换。
室内热交换器27由微通道热交换器构成。室内热交换器27是与室外热交换器23相同的构造,因此室内热交换器27的构造的说明省略。在室内热交换器27的附近设置有室内风扇29。在室内热交换器27中,在各微通道13中流动的制冷剂与由室内风扇29供给的室内空气进行热交换。在室内热交换器27中,一个集管17与四通阀22的第四阀口P4连接,另一个集管18与电桥电路31连接。
在本实施方式中,室外热交换器23和室内热交换器27由微通道热交换器构成。微通道热交换器内的容积比同等性能的其他的构造型式的热交换器(例如交叉翅片(crossfin)式的翅片管式热交换器)小。因此,与使用其他的构造型式的热交换器的冷冻循环装置相比,能够使制冷剂回路20内的总容积变小。
鉴于耐压性、耐腐蚀性,优选“0.9mm≤扁平管厚度(图16C所示的扁平管16的纵向高度h16)≤4.0mm”,鉴于热交换能力,优选“8.0mm≤扁平管厚度(图16C所示的扁平管16的横向宽度W16)≤25.0mm”。
在本实施方式中,在制冷剂回路20中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(16-2)第二实施方式
如图16D所示,室外热交换器125具有热交换部195和集合总管191、192。热交换部195具有多个扁平多孔管193和多个嵌入式翅片194。扁平多孔管193为扁平管的一例。室外热交换器125包含在冷冻循环装置的制冷剂回路中。冷冻循环装置的制冷剂回路具有压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀。在制热运转中,在冷冻循环装置的制冷剂回路中,室外热交换器125作为蒸发器发挥功能。在制冷运转中,在冷冻循环装置的制冷剂回路中,室外热交换器125作为冷凝器发挥功能。
图16E是在铅垂方向上切断扁平多孔管193和嵌入式翅片194时的热交换部195的部分放大图。扁平多孔管193作为传热管发挥功能,将在嵌入式翅片194与室外空气之间移动的热传递给在内部流动的制冷剂。
扁平多孔管193具有作为传热面的侧面部和制冷剂流动的多个内部流路193a。扁平多孔管193以使相邻的扁平多孔管193和侧面部上下相对的状态、空出间隔多段排列。嵌入式翅片194为图16E所示的形状的多个翅片,与扁平多孔管193连接。为了将嵌入式翅片194嵌入排列在两集合总管191、192之间的多段扁平多孔管193,在嵌入式翅片194中形成有水平延伸的多个细长切口194a。这些嵌入式翅片194的切口194a的形状如图16E所示,与扁平多孔管193的截面的外形基本一致。
在此,对嵌入式翅片194的连通部分194b配置于下风侧的情况进行说明。其中,连通部分194b是嵌入式翅片194中没有切口194a而直线连接的部分。然而,在室外热交换器125中,嵌入式翅片194的连通部分194b也可以配置于上风向。在连通部分194b配置于上风向的情况下,利用嵌入式翅片194先除湿后,风吹到扁平多孔管193。
在此,对室外热交换器125使用图16D所示的热交换器的情况进行说明,但也可以将图16D所示的热交换器用于室内热交换器。在嵌入式翅片用于室内热交换器的情况下,可以将嵌入式翅片的连通部分配置于下风侧。这样,在室内热交换器中,在嵌入式翅片的连通部分配置于下风侧的情况下,能够防止水花。
鉴于耐压性、耐腐蚀性,优选“0.9mm≤扁平管厚度(图16E所示的扁平多孔管193的纵向高度h193)≤4.0mm”,鉴于热交换能力,优选“8.0mm≤扁平管厚度(图16E所示的扁平多孔管193的横向宽度W193)≤25.0mm”。
在本实施方式中,在包含室外热交换器125的制冷剂回路中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(16-3)第三实施方式
将内表面带槽管201插入图16I所示的多个平行配置的板翅211的贯通孔211a。接着,将该扩管用工具(未图示)压入内表面带槽管201内。由此,内表面带槽管201扩管,内表面带槽管201与板翅211之间没有间隙,内表面带槽管201与板翅211的密合性提高。接着,将扩管用工具从内表面带槽管201取出。由此,能够制造内表面带槽管201与板翅211无间隙接合的热交换器。
内表面带槽管201用于空气调节机和冷冻空调机器等冷冻循环装置的板翅管型热交换器。板翅管型热交换器包含在冷冻循环装置的制冷剂回路中。冷冻循环装置的制冷剂回路具有压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀。在制热运转中,在冷冻循环装置的制冷剂回路中,板翅管型热交换器作为蒸发器发挥功能。在制冷运转中,在冷冻循环装置的制冷剂回路中,板翅管型热交换器作为冷凝器发挥功能。
内表面带槽管201使用管外径D201为4mm以上10mm以下的管。另外,作为内表面带槽管201的原管的材质,使用铝或铝合金。其中,内表面带槽管201的内表面槽形状的形成方法有滚轧加工法、压延法等,没有特别限定。
并且,内表面带槽管201如图16F、图16G和图16H所示,具备具有在其内表面向管轴方向倾斜的方向上所形成的多个槽202和形成于该槽202间的管内肋203的构成,槽202的槽数为30以上100以下,槽202与管轴所成的槽导程角θ201为10度以上50度以下,内表面带槽管201的管轴正交截面(被I-I线切断)的内表面带槽管201的底壁厚T201为0.2mm以上1.0mm以下,上述管内肋的肋高度h201为0.1mm以上且为底壁厚T201的1.2倍以下,肋牙顶角δ201为5度以上45度以下,肋根圆半径r201为肋高度h201的20%以上50%以下。
接着,对内表面带槽管201的上述内表面槽形状的数值限定进行说明。
(16-3-1)槽数:30以上100以下
与下述的内表面槽形状的各规格组合,并考虑传热性能和单重等,适当确定槽数,优选30以上100以下。槽数小于30时,槽成型性容易变差,另外,槽数超过100时,开槽工具(开槽柱塞)容易产生缺损。内表面带槽管201的量产性都容易下降。
另外,将内表面带槽管201用于冷冻循环装置的制冷剂回路所含的室外热交换器和室内热交换器时,优选室外热交换器的内表面带槽管201的槽数>室内热交换器的内表面带槽管201的槽数。这样,能够降低内表面带槽管201的管内压力损失,并提高传热性能。
(16-3-2)槽导程角θ201:10度以上50度以下
槽导程角θ201优选10度以上50度以下。槽导程角θ201小于10度时,内表面带槽管201(热交换器)的传热性能容易下降。另外,槽导程角θ201超过50度时,不易确保内表面带槽管201的量产性,并且难以抑制扩管所导致的管内肋203的变形。
进一步而言,将内表面带槽管201用于冷冻循环装置的制冷剂回路所含的室外热交换器和室内热交换器时,优选室外热交换器的内表面带槽管201的槽导程角<室内热交换器的内表面带槽管201的槽数。这样,能够降低内表面带槽管201的管内压力损失,并提高传热性能。
(16-3-3)底壁厚T201:0.2mm以上1.0mm以下
底壁厚T201优选0.2mm以上1.0mm以下。底壁厚T201在上述范围以外时,不易制造内表面带槽管201。另外,底壁厚T201小于0.2mm时,内表面带槽管201的强度容易下降,耐压强度容易变得难以保持。
(16-3-4)肋高度h201:0.1mm以上(底壁厚T201×1.2)mm以下
肋高度h201优选0.1mm以上(底壁厚T201×1.2)mm以下。肋高度h201小于0.1mm时,内表面带槽管201(热交换器)的传热性能容易下降。另外,肋高度h201超过(底壁厚T201×1.2)mm时,不易确保内表面带槽管201的量产性,并且难以抑制扩管所导致的管内肋203的极度变形。
进一步而言,将内表面带槽管201用于冷冻循环装置的制冷剂回路所含的室外热交换器和室内热交换器时,优选室外热交换器的内表面带槽管201的肋高度h201>室内热交换器的内表面带槽管201的肋高度h201。这样,能够降低内表面带槽管201的管内压力损失,并且进一步提高室外热交换器的传热性能。
(16-3-5)牙顶角δ201:5度以上45度以下
牙顶角δ201优选5度以上45度以下。牙顶角δ201小于5度时,不易确保内表面带槽管201的量产性,并且难以抑制扩管所导致的管内肋203的变形。另外,牙顶角δ201超过45度时,内表面带槽管201(热交换器)的传热性能的维持和内表面带槽管201的单重容易变得过大。
(16-3-6)肋根圆半径r201:肋高度h201的20%以上50%以下
肋根圆半径r201优选肋高度h201的20%以上50%以下。肋根圆半径r201小于肋高度h201的20%时,扩管所导致的肋倾斜容易变得过大,并且量产性容易下降。另外,肋根圆半径r201超过肋高度h201的50%时,制冷剂气液界面的有效传热面积容易减少,内表面带槽管201(热交换器)的传热性能容易下降。
在本实施方式中,在包含内表面带槽管201所使用的板翅管型热交换器的制冷剂回路中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(16-4)特征
作为第一实施方式的冷冻循环装置的空气调节装置10、第二实施方式的冷冻循环装置和第三实施方式的冷冻循环装置具有至少含有1,2-二氟乙烯的可燃性的制冷剂、使制冷剂蒸发的蒸发器和使制冷剂冷凝的冷凝器。在这些冷冻循环装置中,以制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环而重复冷冻循环的方式,构成这些冷冻循环装置。
在第一实施方式中,室外热交换器23为蒸发器和冷凝器中的一方,室内热交换器27为蒸发器和冷凝器中的另一方,具有作为铝制或铝合金制的多个翅片的金属板19和作为铝制或铝合金制的多个传热管的扁平管16。室外热交换器23和室内热交换器27是与在扁平管16的内部流动的制冷剂和作为沿着金属板19流动的流体的空气进行热交换的热交换器。扁平管16具有图16C所示的平面部16a。在室外热交换器23和室内热交换器27中,彼此相邻的扁平管16的平面部16a以彼此相对的方式配置。多个金属板19分别弯折成波形,配置于彼此相邻的扁平管16的平面部16a之间。各金属板19以向平面部16a传热的方式与平面部16a连接。
在第二实施方式中,室外热交换器125为蒸发器和冷凝器中的一方,具有铝制或铝合金制的多个嵌入式翅片194和作为铝制或铝合金制的多个传热管的扁平多孔管193。室外热交换器125是与在扁平多孔管193的内部流动的制冷剂和作为沿着嵌入式翅片194流动的流体的空气进行热交换的热交换器。扁平多孔管193具有图16E所示的平面部193b。在室外热交换器125中,彼此相邻的扁平多孔管193的平面部193b以彼此相对的方式配置。多个嵌入式翅片194分别具有多个切口194a。多个扁平多孔管193以嵌入多个嵌入式翅片194的多个切口194a并向多个嵌入式翅片194传热的方式连接。
在第三实施方式中,具有铝制或铝合金制的多个板翅211和作为铝制或铝合金制的多个传热管的内表面带槽管201的热交换器为蒸发器和冷凝器中的一方。该热交换器是与在内表面带槽管201的内部流动的制冷剂和作为沿着板翅211流动的流体的空气进行热交换的热交换器。多个板翅211分别具有多个贯通孔211a。在热交换器中,多个内表面带槽管201贯通多个板翅211的多个贯通孔211a。这些多个内表面带槽管201的外周与多个贯通孔211a的内周密合。
上述的冷冻循环装置的热交换器具有作为铝制或铝合金制的多个翅片的金属板19、嵌入式翅片194或板翅211和作为铝制或铝合金制的多个传热管的扁平管16、扁平多孔管193或内表面带槽管201。由于冷冻循环装置具有这样的构成,例如与传热管使用铜管的情况相比,能够削减热交换器的材料费。
(17)第十七组技术的实施方式
(17-1)第一实施方式
图17A是表示第一实施方式所涉及的空气调节装置1的配置的示意图。图17B是空气调节装置1的概略构成图。在图17A和图17B中,空气调节装置1是住宅和大厦的空调所使用的装置。
在此,空气调节装置1设置于2层建筑构造的住宅100。在住宅100中,1层设置有房间101、102,2层设置有房间103、104。住宅100还设置有地下室105。
空气调节装置1是所谓的管道式的空调系统。空气调节装置1具有作为利用侧单元的室内机2、作为热源侧单元的室外机3、制冷剂连络管306、307和将被室内机2调节后的空气送往房间101~104的第一管道209。第一管道209在房间101~104分支并与各房间101~104的通风口101a~104a连接。其中,为了便于说明,将室内机2、室外机3和制冷剂连络管306、307作为一体而称为空调机器80。作为利用侧单元的室内机2和作为热源侧单元的室外机3彼此分体。
在图17B中,室内机2、室外机3和制冷剂连络管306、307构成利用蒸气压缩式的冷冻循环进行室内供暖的热泵部360。另外,作为室内机2的一部分的燃气炉单元205构成利用与热泵部360另外设置的热源(此处为气体燃烧所产生的热)进行室内供暖的其他热源部270。
这样,室内机2除了构成热泵部360以外,还具有构成其他热源部270的燃气炉单元205。室内机2还具有室内风扇240,该室内风扇240用于将房间101~104内的空气吸入外壳230内,再将被热泵部360或其他热源部270(燃气炉单元205)调节后的空气供给房间101~104内。另外,在室内机2中设置有检测作为外壳230的空气出口231的空气温度的吹出空气温度Trd的吹出空气温度传感器233和检测作为外壳230的空气入口232的空气温度的室内温度Tr的室内温度传感器234。另外,室内温度传感器234不设置在室内机2中,可以设置在房间101~104内。第二管道210与外壳230的空气入口232连接。作为利用侧单元的室内机2具有外壳230和收纳于其中的机器。室内机2构成为将从室内引入的作为第一空气的室内空气F1导入作为利用侧热交换器的室内热交换器242。
(17-1-1)热泵部360
在空调机器80的热泵部360中,制冷剂回路320通过室内机2和室外机3经由制冷剂连络管306、307连接而构成。在设置空调机器80时,制冷剂连络管306、307是现场施工的制冷剂管。
室内机2设置于住宅100的地下室105。其中,室内机2的设置场所并不限定于地下室105,也可以配置于其他的屋内。室内机2具有作为通过冷冻循环中的制冷剂放热而将空气加热的制冷剂放热器的室内热交换器242和室内膨胀阀241。
在制冷运转时,室内膨胀阀241将在制冷剂回路320中循环的制冷剂减压后流向室内热交换器242。其中,室内膨胀阀241为与室内热交换器242的液体侧连接的电动膨胀阀。
室内热交换器242配置于形成于外壳230的空气入口232至空气出口231的通风路内的最下风侧。
室外机3设置于住宅100的屋外。室外机3具有压缩机321、室外热交换器323、室外膨胀阀324和四通阀328。压缩机321是外壳内收纳有未图示的压缩元件和旋转驱动压缩元件的压缩机电动机322的密闭型压缩机。
压缩机电动机322经由未图示的逆变器装置供给电力,通过改变逆变器装置的频率(即转速),能够改变运转容量。
室外热交换器323是作为利用室外空气使冷冻循环中的制冷剂蒸发的制冷剂蒸发器发挥功能的热交换器。在室外热交换器323的附近设置有用于将室外空气送往室外热交换器323的室外风扇325。利用室外风扇电动机326旋转驱动室外风扇325。
在制热运转时,室外膨胀阀324将在制冷剂回路320中循环的制冷剂减压后流向室外热交换器323。其中,室外膨胀阀324为与室外热交换器323的液体侧连接的电动膨胀阀。在室外机3中还设置有检测配置室外机3的住宅100的屋外的室外空气的温度、即外部空气温度Ta的室外温度传感器327。
在本实施方式中,在制冷剂回路320中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
四通阀328为切换制冷剂的流动方向的阀。在制冷运转时,四通阀328连接压缩机321的喷出侧和室外热交换器323的气体侧,并且连接压缩机321的吸入侧和气体制冷剂连络管307(制冷运转状态:参照图17B的四通阀328的实线)。作为其结果,室外热交换器323作为制冷剂的冷凝器发挥功能,室内热交换器242作为制冷剂的蒸发器发挥功能。
在制热运转时,四通阀328连接压缩机321的喷出侧和气体制冷剂连络管307,并且连接压缩机321的吸入侧和室外热交换器323的气体侧(制热运转状态:参照图17B的四通阀328的虚线)。作为其结果,室内热交换器242作为制冷剂的冷凝器发挥功能,室外热交换器323作为制冷剂的蒸发器发挥功能。
(17-1-2)空气调节装置1的重要构成的概要
进行热泵制热运转时,在空气调节装置1中,至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂在压缩机321、作为利用侧热交换器的室内热交换器242、作为热源侧热交换器的室外热交换器323之间循环后,重复冷冻循环。室内热交换器242与作为第一空气的室内空气F1和制冷剂进行热交换。室内空气F1被室内风扇240供给室内热交换器242。在室内热交换器242中被加热后的室内空气F3(第一空气)通过第一管道209,从室内机2送往各房间101~104,进行供暖。室外热交换器323与作为第二空气的室外空气和制冷剂进行热交换。外壳230具有与第一管道209连接并且收纳有室内热交换器242的利用侧空间SP2,构成为向第一管道209送出在室内热交换器242中与制冷剂进行热交换后的室内空气F3。
进行其他热源制热运转时,送往炉热交换器255的高温的燃烧气体在炉热交换器255中与被室内风扇240供给的室内空气F1进行热交换而冷却,成为低温的燃烧气体。该低温的燃烧气体经由排气管257从燃气炉单元205排出。另一方面,在炉热交换器255中被加热后的室内空气F2通过第一管道209,从室内机2送往各房间101~104,进行供暖。
(17-1-3)其他热源部270
其他热源部270由作为空调机器80的室内机2的一部分的燃气炉单元205构成。
燃气炉单元205设置于住宅100的地下室105内所设置的外壳230内。燃气炉单元205为气体燃烧式供暖装置,具有燃料气体阀251、炉风扇252、燃烧部254、炉热交换器255、给气管256和排气管257。
燃料气体阀251包含能够进行开闭控制的电磁阀等,设置于从外壳230外延伸至燃烧部254的燃料气体供给管258。作为燃料气体,可以使用天然气体、石油气等。
炉风扇252是产生如下的空气流动的风扇:通过给气管256向燃烧部254引入空气,之后,将空气送往炉热交换器255,再从排气管257排出。利用炉风扇电动机253旋转驱动炉风扇252。
燃烧部254是利用燃气喷嘴等(未图示)使燃料气体与空气的混合气体燃烧而得到高温的燃烧气体的机器。
炉热交换器255是通过利用燃烧部254得到的燃烧气体放热而将空气加热的热交换器,作为通过与热泵部360分体的热源(此处为气体燃烧所产生的热)放热而将空气加热的其他热源放热器发挥功能。
炉热交换器255在形成于外壳230的空气入口232至空气出口231的通风路内配置于比作为制冷剂放热器的室内热交换器242更靠上风侧。
(17-1-4)室内风扇240
室内风扇240是用于将利用作为构成热泵部360的制冷剂放热器的室内热交换器242或作为构成其他热源部270的其他热源放热器的炉热交换器255加热的空气供给房间101~104内的送风机。
室内风扇240在从形成于外壳230的空气入口232至空气出口231的通风路内配置于比室内热交换器242和炉热交换器255的两方更靠上风侧。室内风扇240具有叶片243和旋转驱动叶片243的风扇电动机244。
(17-1-5)控制器30
室内机2搭载有控制室内机2的各部的动作的室内侧控制基板21。室外机3搭载有控制室外机3的各部的动作的室外侧控制基板31。并且,室内侧控制基板21和室外侧控制基板31具有微型计算机等,与恒温器40之间进行控制信号等的交流。另外,室内侧控制基板21与室外侧控制基板31之间不进行控制信号的交流。将包含室内侧控制基板21和室外侧控制基板31的控制装置称为控制器30。
(17-1-6)控制器30的详细构造
图17C是表示第一实施方式所涉及的空气调节装置1的控制器30和恒温器40的电连接状态的方框图。恒温器40与室内机2同样安装在屋内空间。其中,恒温器40和室内机2各自安装的场所可以是屋内空间不同的场所。另外,恒温器40与室内机2和室外机3各自的控制系统利用通信线连接。
变压器20将商用电源90的电压变成能够使用的低电压后,经由电源线81、82分别供给室内机2、室外机3和恒温器40。
(17-2)第二实施方式
(17-2-1)整体构成
第二实施方式所涉及的空气调节装置701如图17D所示,设置于建筑物800的屋顶801上、即屋顶上。空气调节装置701是进行作为建筑物800内部的屋内的空气调节的机器。建筑物800具有多个房间810。建筑物800的房间810成为空气调节装置701的空调对象空间。图17D表示了空气调节装置701具有1根第一管道721和1根第二管道722的例子。然而,空气调节装置701也可以构成为分别具有多根这些第一管道721和第二管道722。其中,图17D所示的第一管道721在途中分支。第一管道721为了供风而设置,第二管道722为了回风而设置。通过第一管道721供给室内的多个房间810的供风是第一空气。通过第二管道722从室内引入的回风也是第一空气。在图17D中,第一管道721、第二管道722中的箭头Ar1、Ar2表示第一管道721、第二管道722中的空气流动的方向。通过第一管道721从空气调节装置701向房间810吹送空气,作为空调对象空间的空气的房间810的屋内空气通过第二管道722送往空气调节装置701。在第一管道721与房间810的边界设置有多个吹出口723。通过第一管道721供给的供风从吹出口723吹出到房间810。另外,在第二管道722与房间810的边界至少设置有一个吸入口724。从吸入口724吸入的屋内空气成为通过第二管道722返回空气调节装置701的回风。
(17-2-2)空气调节装置701的外观
图17E表示从斜上方观看空气调节装置701得到的空气调节装置701的外观,图17F表示从斜下方观看空气调节装置701得到的空气调节装置701的外观。以下,为了方便起见,在图中使用箭头所示的上下前后左右的方向进行说明。空气调节装置701具备具有以长方体为基础的形状的外壳730。该外壳730包含覆盖上面730a、正面730b、右侧面730c、左侧面730d、背面730e和底面730f的金属板。外壳730在上面730a具有第三开口733。该第三开口733与热源侧空间SP1(参照图17G)连通。通过第三开口733将热源侧空间SP1的空气吹出外壳730外的热源侧风扇747安装在第三开口733。热源侧风扇747例如使用螺旋桨风扇。另外,外壳730在正面730b、左侧面730d和背面730e具有狭缝734。这些狭缝734也与热源侧空间SP1连通。利用热源侧风扇747从热源侧空间SP1向外壳730的外侧吹出空气时,热源侧空间SP1相对于大气压成为负压,因此通过狭缝734从外壳730的外部向热源侧空间SP1吸入屋外空气。其中,第三开口733和狭缝734与利用侧空间SP2(图17G参照)不连通。因此,在通常的状态下,除了第一管道721、第二管道722以外,没有从利用侧空间SP2与外壳730的外部连通的部位。
在外壳730的底面730f安装有具有第一开口731和第二开口732的底板735。如图17J所示,第一管道721与用于供风的第一开口731连接。另外,如图17J所示,第二管道722与用于回风的第二开口732连接。能够从作为空调对象空间的房间810通过第二管道722返回外壳730的利用侧空间SP2的空气从利用侧空间SP2通过第一管道721送往房间810。为了增强底板735的强度,在第一开口731和第二开口732的周围形成有高度小于3cm的肋731a、732a(参照图17H)。例如利用压制成型在底板735上形成第一开口731和第二开口732时,利用压制成型,将作为底板735的材料的金属板立起,与底板735一体地形成肋731a、732a。
(17-2-3)空气调节装置701的内部构成
(17-2-3-1)外壳730中的热源侧空间SP1和利用侧空间SP2
图17G表示外壳730的覆盖正面730b的金属板和覆盖左侧面730d的金属板被拆卸后的状态。图17H表示外壳730的覆盖右侧面730c的金属板和覆盖背面730e的部分金属板被拆卸后的状态。在图17H中,覆盖背面730e的金属板中的被拆掉的金属板为覆盖利用侧空间SP2的金属板。因此,图17H所示的覆盖背面730e的金属板只覆盖热源侧空间SP1。并且,图17I表示外壳730的覆盖右侧面730c的金属板、覆盖左侧面730d的金属板、覆盖背面730e的金属板和覆盖上面730a的一部分的金属板被拆卸并且热源侧热交换器743和热源侧风扇747被拆卸后的状态。
热源侧空间SP1和利用侧空间SP2被隔板739分隔。屋外空气在热源侧空间SP1内流动,屋内空气在利用侧空间SP2内流动,但通过隔板739分隔热源侧空间SP1和利用侧空间SP2,隔断热源侧空间SP1与利用侧空间SP2之间的空气流通。因此,在通常的状态下,屋内空气和屋外空气不会在外壳730中混合,并且屋外和屋内不会经由空气调节装置701而连通。
(17-2-3-2)热源侧空间SP1中的构成
在热源侧空间SP1内,除了热源侧风扇747以外,还收纳有压缩机741、四通阀742、热源侧热交换器743和储液器746。热源侧热交换器743包含制冷剂在其中流动的多个传热管(未图示)和空气在彼此的间隙流动的多个传热翅片(未图示)。多个传热管在上下方向(以下也称为纵向)上并列,各传热管在与上下方向实质上正交的方向(实质上水平方向)上延伸。另外,多个传热管从与外壳730接近的一侧依次多列设置。在热源侧热交换器743的端部,为了制冷剂的流动从某列向其他的列和/或从某行向其他的行折返,例如弯曲成U字状,或者利用U字管连接传热管彼此。在上下方向上延长的多个传热翅片彼此保持规定的间隔,沿着传热管延伸的方向并列。为了使各传热翅片贯通多个传热管,将多个传热翅片和多个传热管组合。并且,多个传热翅片也多列配置。
热源侧热交换器743在俯视时具有C字型的形状,配置为与外壳730的正面730b、左侧面730d和背面730e相对。热源侧热交换器743没有围起来的部分是与隔板739相对的部分。并且,相当于C字型形状的两端的侧端部配置于隔板739的附近,热源侧热交换器743的2个侧端部与隔板739之间被隔断空气通过的金属板(未图示)堵塞。另外,热源侧热交换器743实质上具有从外壳730的底面730f达到上面730a的高度。利用这样的构成,形成从狭缝734吸入并通过热源侧热交换器743从第三开口733吹出的空气流路。通过狭缝734吸入热源侧空间SP1内的屋外空气在通过热源侧热交换器743时,与在热源侧热交换器743中流动的制冷剂进行热交换。在热源侧热交换器743中进行热交换后的空气利用热源侧风扇747从第三开口733向外壳730外排气。
(17-2-3-3)利用侧空间SP2中的构成
在利用侧空间SP2内配置有膨胀阀744、利用侧热交换器745和利用侧风扇748。利用侧风扇748例如使用离心风扇。作为离心风扇,例如有西洛克风扇。其中,膨胀阀744也可以配置于热源侧空间SP1。如图17H所示,利用侧风扇748利用支撑台751配置于第一开口731的上方。利用侧风扇748的吹出口748b如图17N所示,俯视时,配置于与第一开口731不重合的位置。利用侧风扇748的吹出口748b和第一开口731以外的部分被支撑台751和外壳730围了起来,因此从利用侧风扇748的吹出口748b吹出的空气实质上全部从第一开口731通过第一管道721供给屋内。
利用侧热交换器745包含制冷剂在其中流动的多个传热管745a(参照图17M)和空气在彼此的间隙流动的多个传热翅片(未图示)。多个传热管745a在上下方向(纵向)上并列,各传热管745a在与上下方向实质上正交的方向(在第二实施方式中为左右方向)上延伸。在此,制冷剂在多个传热管745a中在左右方向上流动。另外,多个传热管745a在前后方向上多列设置。在利用侧热交换器745的端部,为了制冷剂的流动从某列向其他的列和/或从某行向其他的行折返的方式,例如弯曲成U字状,或者利用U字管连接传热管745a彼此。在上下方向上延长的多个传热翅片彼此保持规定的间隔,在沿着传热管745a延伸的方向上并列。并且,为了使各传热翅片贯通多个传热管745a,将多个传热翅片和多个传热管745a组合。例如,构成利用侧热交换器745的传热管745a可以使用铜管,传热翅片可以使用铝。
利用侧热交换器745具有前后短、上下左右长的形状。排水盘752具有去掉左右延长的长方体的上面那样的形状。排水盘752在俯视时具有比利用侧热交换器745的前后的长度长的前后方向的尺寸。利用侧热交换器745嵌入这样的排水盘752中。并且,该排水盘752接收利用侧热交换器745所产生且向下方滴落的结露水。排水盘752从外壳730的右侧面730c延至隔板739。排水盘752的排水口752a贯通外壳730的右侧面730c,排水盘752所接收的结露水通过排水口752a向外壳730外排水。
另外,利用侧热交换器745从外壳730的右侧面730c的附近延至隔板739的附近。外壳730的右侧面730c与利用侧热交换器745的右侧部745c之间以及隔板739与利用侧热交换器745的左侧部745d之间被金属板堵塞。排水盘752离开底板735向上方被支撑框736支撑在以底板735为基准高度h1的位置。利用侧热交换器745的支撑包括与利用侧热交换器745的上下左右的周围匹配的棒状的框部件,利用直接或间接固定于外壳730和隔板739的辅助框753进行辅助。利用侧热交换器745与外壳730的上面730a之间被利用侧热交换器745自身或辅助框753堵塞。另外,利用侧热交换器745与底板735之间的开口部被支撑台751和排水盘752堵塞。
这样,利用侧空间SP2被利用侧热交换器745分割成比利用侧热交换器745更上游侧的空间和比利用侧热交换器745更下游侧的空间。并且,从利用侧热交换器745的上游侧向下游侧流动的空气全部通过利用侧热交换器745。利用侧风扇748配置于利用侧热交换器745的下游侧的空间,产生通过利用侧热交换器745的气流。已说明的支撑台751将利用侧热交换器745的下游侧的空间进一步分成利用侧风扇748的吸入侧的空间和吹出侧的空间。
(17-2-3-4)制冷剂回路
图17K表示空气调节装置701中所构成的制冷剂回路711。制冷剂回路711包含利用侧热交换器745和热源侧热交换器743。在该制冷剂回路711中,制冷剂在利用侧热交换器745与热源侧热交换器743之间循环。在该制冷剂回路711中,在制冷运转或制热运转中实施蒸气压缩式的冷冻循环时,在利用侧热交换器745和热源侧热交换器743中进行热交换。在图17K中,箭头Ar3表示利用侧热交换器745的下游侧的气流并且为从利用侧风扇748吹出的供风,箭头Ar4表示作为利用侧热交换器745的上游侧的气流的回风。另外,箭头Ar5表示热源侧热交换器743的下游侧的气流并且为利用热源侧风扇747从第三开口733吹出的气流,箭头Ar6表示热源侧热交换器743的上游侧的气流并且为利用热源侧风扇747从狭缝734吸入的气流。
制冷剂回路711包含压缩机741、四通阀742、热源侧热交换器743、膨胀阀744、利用侧热交换器745和储液器746。四通阀742在制冷运转时切换成实线所示的连接状态,在制热运转时切换成虚线所示的连接状态。
在制冷运转时,被压缩机741压缩后的气体制冷剂通过四通阀742送往热源侧热交换器743。该制冷剂利用热源侧热交换器743向屋外空气放热,通过制冷剂配管712送往膨胀阀744。在膨胀阀744中,制冷剂膨胀而被减压,通过制冷剂配管712送往利用侧热交换器745。从膨胀阀744送出的低温低压的制冷剂在利用侧热交换器745中进行热交换,从屋内空气吸热。在利用侧热交换器745中供热而变冷的空气通过第一管道721供给房间810。在利用侧热交换器745中结束热交换的气体制冷剂或气液两相的制冷剂通过制冷剂配管713、四通阀742和储液器746被压缩机741吸入。
在制热运转时,被压缩机741压缩的气体制冷剂通过四通阀742、制冷剂配管713送往利用侧热交换器745。该制冷剂在利用侧热交换器745中与屋内空气进行热交换,向屋内空气供热。在利用侧热交换器745中吸热而变暖的空气通过第一管道721供给房间810。在利用侧热交换器745中进行热交换后的制冷剂通过制冷剂配管712送往膨胀阀744。在膨胀阀744中膨胀而被减压后的低温低压的制冷剂通过制冷剂配管712送往热源侧热交换器743,在热源侧热交换器743中进行热交换,从屋外空气获得热。在热源侧热交换器743中结束热交换的气体制冷剂或气液两相的制冷剂通过四通阀742和储液器746被压缩机741吸入。
(17-2-3-5)控制系统
图17L表示控制空气调节装置701的主控制器760和被该主控制器760控制的主要机器等。主控制器760控制压缩机741、四通阀742、热源侧风扇747和利用侧风扇748。主控制器760构成为能够与远程控制器762通信。用户能够从远程控制器762向主控制器760发送房间810的室内温度的设定值等。
为了控制空气调节装置701,设置有用于测定制冷剂回路711的各部的制冷剂温度的多个温度传感器和/或用于测定各部的压力的压力传感器以及用于测定各场所的空气温度的温度传感器。
主控制器760至少进行压缩机741的开闭控制、热源侧风扇747的开闭控制、利用侧风扇748的开闭控制。其中,在压缩机741、热源侧风扇747和利用侧风扇748中的任意个或全部具有能够改变转速的类型的电动机时,可以构成为主控制器760能够控制压缩机741、热源侧风扇747和利用侧风扇748中的转速可变的电动机的转速。在这种情况下,主控制器760通过改变压缩机741的电动机的转速,能够改变在制冷剂回路711中流动的制冷剂的循环量。通过改变热源侧风扇747的电动机的转速,主控制器760能够改变在热源侧热交换器743的传热翅片间流动的屋外空气的流量。另外,通过改变利用侧风扇748的电动机的转速,主控制器760能够改变在利用侧热交换器745的传热翅片间流动的屋内空气的流量。
制冷剂泄漏传感器761与主控制器760连接。在泄漏到空气中的制冷剂气体为检测下限浓度以上时,制冷剂泄漏传感器761向主控制器760发送显示制冷剂气体的泄漏检测的信号。
主控制器760例如可以由计算机实现。构成主控制器760的计算机具有控制演算装置和存储装置。控制演算装置可以使用CPU或GPU这样的处理器。控制演算装置读取存储装置所存储的程序,根据该程序进行规定的图像处理或演算处理。然后,控制演算装置根据程序将演算结果写入存储装置,并能够读取存储装置所存储的信息。然而,主控制器760也可以使用集成电路(IC)构成,该集成电路(IC)能够进行与利用CPU和存储器进行的控制相同的控制。此处所谓的IC包括LSI(large-scale integrated circuit:大规模集成电路)、ASIC(application-specific integrated circuit:专用集成电路)、门阵列、FPGA(fieldprogrammable gate array:现场可编程门阵列)等。
在本实施方式中,在制冷剂回路711中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(17-3)第三实施方式
图17O表示第三实施方式所涉及的空气调节装置601的构成。该空气调节装置601构成为进行室内的换气和调湿。在空气调节装置601的外壳621中的中央部设置有显热交换器622。显热交换器622具有在流通空气间不进行水分的交换而只进行显热的热交换的功能。
空气调节装置601具有压缩机633、作为热源侧热交换器的室外热交换器634、作为利用侧热交换器的给气热交换器625、将供给空气SA供给室内的多个房间的给气管道651、从室内引入室内空气RA的回气管道652、从室外引入室外空气OA的吸入管道653和外壳621。在给气热交换器625中与制冷剂进行热交换前的第一空气为室外空气OA,在给气热交换器625中与制冷剂进行热交换后的第一空气为供给空气SA。室外热交换器634所热交换的室外空气为第二空气。作为第二空气的室外空气和作为第一空气的室外空气OA彼此不同。
至少含有1,2-二氟乙烯的制冷剂在压缩机633、给气热交换器625和室外热交换器634之间进行循环,并重复冷冻循环。更详细而言,制冷剂被压缩机633压缩,被室外热交换器634冷凝,被毛细管636减压,被给气热交换器625蒸发。也可以使用膨胀阀来代替毛细管636。
外壳621中的包含给气通路641和外部空气通路643的空间是与给气管道651连接且收纳有给气热交换器625的利用侧空间。外壳621构成为能够向给气管道651送出在给气热交换器625中与制冷剂进行热交换后的供给空气SA(第一空气)。给气管道651为第一管道,吸入管道653为第三管道。
其中,如果改变观察方法,则可以视为空气调节装置601由利用侧单元602和热源侧单元603构成。利用侧单元602和热源侧单元603是彼此分体的单元。利用侧单元602具有外壳621、显热交换器622、给气热交换器625、排气风扇627、给气风扇628和加湿器629。热源侧单元603具有压缩机633、室外热交换器634和毛细管636。利用侧单元602构成为将外壳621与作为第三管道的吸入管道653连接,并将作为从室外引入的第一空气的室外空气OA导入作为利用侧热交换器的给气热交换器625。
在比该显热交换器622更靠室内侧形成有给气通路641和吸入通路644。在比显热交换器622更靠室外侧形成有排气通路642和外部空气通路643。在给气通路641中设置有给气风扇628和加湿器629。在排气通路642中设置有排气风扇627。在外部空气通路643中设置有给气热交换器625。该给气热交换器625与热源侧单元603连接。在热源侧单元603中,与上述给气热交换器625一起设置有构成制冷剂回路610的压缩机633、室外热交换器634和毛细管636。压缩机633、室外热交换器634和毛细管636利用制冷剂配管645连接。在室外热交换器634中并排设置有室外风扇(未图示)。在空气调节装置601中,通过驱动排气风扇627,室内空气RA被吸入吸入通路644中,通过驱动给气风扇628,室外空气OA被吸入外部空气通路643中。此时,吸入外部空气通路643的室外空气OA被作为蒸发器发挥功能的上述给气热交换器625冷却除湿,到达显热交换器622。在该显热交换器622中,与吸入吸入通路644的上述室内空气RA进行显热的交换。通过该显热交换,上述室外空气OA被除湿后仅温度与室内空气RA大致相等,作为供给空气SA向室内供给。另一方面,被显热交换器622冷却后的室内空气RA作为排气EA向室外排出。
第三实施方式的空气调节装置601将室外空气OA在给气热交换器625中冷却。被给气热交换器625冷却后的空气到达显热交换器622。空气调节装置601使被给气热交换器625冷却后的空气与室内空气RA在显热交换器622中进行显热交换。之后,空气调节装置601将与室内空气RA进行显热交换后的空气作为供给空气SA向室内供给。
然而,导入室外空气的构成并不限于该构成。例如,空气调节装置首先使室外空气OA与室内空气RA在显热交换器中进行显热交换。之后,空气调节装置将与室内空气RA进行显热交换后的空气在利用侧热交换器中冷却。空气调节装置将被利用侧热交换器冷却后的空气作为供给空气SA向室内供给。
空气调节装置构成为能够与室外的空气温度低的季节相对应,并且在将室外空气OA加热后供给室内。这样的空气调节装置例如使室外空气OA与室内空气RA在显热交换器中进行显热交换。之后,空气调节装置将与室内空气RA进行显热交换后的空气在利用侧热交换器中加热。空气调节装置将被利用侧热交换器加热后的空气作为供给空气SA向室内供给。
通过具有这样的构成,上述的空气调节装置能够将之前利用显热交换器调节温度后的室外空气OA之后再利用利用侧热交换器进行冷却或加热,因此能够提高冷冻循环的效率。
在本实施方式中,在制冷剂回路610中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(17-4)特征
上述的第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式的空气调节装置(1、601、701)具有压缩机(321、633、741)、室内热交换器242、给气热交换器625或利用侧热交换器745、室外热交换器323、634或热源侧热交换器743、制冷剂A中的任意种、第一管道209、721或给气管道651和外壳230、621、730。
室内热交换器242、给气热交换器625或利用侧热交换器745是对第一空气进行热交换的利用侧热交换器。室外热交换器323、634或热源侧热交换器743是对第二空气进行热交换的热源侧热交换器。第一管道209、721或给气管道651是将第一空气供给室内的多个房间101~104、810的第一管道。制冷剂A至少含有1,2-二氟乙烯,在压缩机、利用侧热交换器和热源侧热交换器之间循环,并重复冷冻循环。外壳230、621、730构成为具有与第一管道209、721或给气管道651连接并且收纳有室内热交换器242、给气热交换器625或利用侧热交换器745的利用侧空间SP2,向第一管道209、721或给气管道651送出在室内热交换器242、给气热交换器625或利用侧热交换器745中与制冷剂进行热交换后的第一空气。
这样构成的空气调节装置1、601、701将第一空气利用第一管道209、721或给气管道651向多个房间供给热交换后的第一空气,因此制冷剂回路320、711、610的构成被简化,能够削减空气调节装置1、601、701中所填充的制冷剂量。
(18)第十八组技术的实施方式
(18-1)第一实施方式
图18A所示的冷冻循环是使用非共沸的混合制冷剂的蒸气压缩式的冷冻循环。在图18A中,1为压缩机,2为利用侧热交换器,3为热源侧热交换器,4为作为膨胀机构起作用的第一毛细管。这些机器经由四路切换阀5以构成可逆循环的方式连接。6为储液器。
在本实施方式中,在冷冻循环中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
在该冷冻循环中,热源侧热交换器3分成了第一热交换部31和第二热交换部32。这些第一、第二热交换部31、32经由作为减压机构的第二毛细管7串联连接。在制热运转时,在热源侧热交换器3中流动期间,第二毛细管7使混合制冷剂的蒸发压力降低。8是设置为在制冷运转时混合制冷剂绕过第二毛细管7的逆止阀。
压缩机1、热源侧热交换器3、第一毛细管4、四路切换阀5、储液器6、第二毛细管7配置在位于室外的热源单元50中。利用侧热交换器2配置在位于室内的利用单元60内。
利用单元60如图18B所示,其后面固定于室内的侧墙WL。室内的空气从利用单元60的前面侧(图18B的左侧)和上面侧流入利用侧热交换器2。利用侧热交换器2具有位于利用单元60的前面侧的第三热交换部21和位于利用单元60的后面侧的第四热交换部22。第四热交换部22的上部位于第三热交换部21的上部的附近。第三热交换部21从其上部向利用单元60的前面侧延伸至斜下方。第四热交换部22从其上部向利用单元60的后面侧延伸至斜下方。第三热交换部21的制冷剂流路的容积大于第四热交换部22的制冷剂流路的容积。通过第三热交换部21的空气的风速快,通过第四热交换部22的空气的风速慢,为了形成将其合并的制冷剂流路的容积,设计了第三热交换部21和第四热交换部。由此,利用侧热交换器2的热交换的效率也变高了。
接着,基于图18C的莫里尔图对利用各毛细管4、7的各减压量的设定进行说明。
在图18C中,T1表示结霜临界温度(例如-3℃)、T2表示制热运转时的标准外部空气温度(例如7℃)的等温线。
位于第一热交换部31的入口侧的第一毛细管4的减压量设定为在制热运转时以使第一热交换部31的入口处的制冷剂的蒸发温度为比结霜临界温度T1稍高的温度T3的压力P1。
配置于第一、第二热交换部31、32之间的第二毛细管7的减压量根据混合制冷剂的温度梯度而确定。具体而言,设定为减压至第二热交换部32的入口处的蒸发温度为结霜临界温度T1以上的温度T5并且第二热交换部32的出口处的蒸发温度低于标准外部空气温度T2的温度T6的压力P2。
接着,对冷冻循环的作用进行说明。
在制热运转中,将四路切换阀(5)切换成图18A的实线所示的状态,形成供暖循环。并且,驱动压缩机1时,混合制冷剂按照压缩机1、利用侧热交换器2、第一毛细管4、热源侧热交换器3、储液器6的顺序进行循环。使用图18C的莫里尔图对该循环的混合制冷剂的状态变化进行说明。
混合制冷剂从压缩机1以压力P0的高温高压的气体形式喷出(图18C的点C1)。之后,在利用侧热交换器2中以相同压力进行冷凝,制冷剂成为液体的状态(C2)。接着,在第一毛细管4中膨胀(减压),制冷剂成为压力P1的状态,流入热源侧热交换器3的第一热交换部31(C3)。
流入第一热交换部31的制冷剂在第一热交换部31的入口附近以比结霜临界温度T1高的温度T3开始蒸发,伴随着该蒸发,在第一热交换部31的出口附近蒸发温度上升至T4(但T2以下)(C4)。从该第一热交换部31流出的混合制冷剂在第二毛细管7再被减压而成为压力P2。随之,第二热交换部32的入口处的蒸发温度下降至比第一热交换部31的出口处的蒸发温度低并且比结霜临界温度T1高的温度T5(C5)。
随着在第二热交换部32中的蒸发,制冷剂的蒸发温度上升,在第二热交换部32的出口附近,制冷剂成为比标准外部空气温度T2低的温度T6的气体制冷剂。之后,制冷剂返回压缩机1,再被压缩。
这样,由于在热源侧热交换器3的第一热交换部31与第二热交换部32之间设置有作为减压机构的第二毛细管7,热源侧热交换器3的入口与出口的蒸发温度的差变小了。换言之,在该冷冻循环中,热源侧热交换器3的蒸发温度的上升幅度变小。由此,能够将蒸发温度推移至合适的蒸发温度域内,避免热源侧热交换器3的结霜(frost),并且外部空气温与蒸发温度的差也能够确保。利用这些效果,在该冷冻循环中,热源侧热交换器3的热交换的效率提高了。
另外,在该冷冻循环中,即使使用蒸发温度的温度梯度大的混合制冷剂,也能够抑制热源侧热交换器3的能力下降。
其中,将四路切换阀5切换成虚线所示的状态时,能够进行制冷运转,但这些与现有相同,因此省略说明。
(18-2)第二实施方式
图18D所示的冷冻循环与上述的第一实施方式的冷冻循环同样是使用非共沸点制冷剂的热泵式的冷冻装置。与第一实施方式的不同点在于:根据负荷,改变混合制冷剂的组成而增减能力。具体而言,在作为膨胀机构起作用的第三、第四毛细管41、42之间设置了气液分离器9。在吸入气体管10中设置有制冷剂储存用的容器11。容器11的一端经由第一开闭阀12与气液分离器9的气体域连接。容器11的另一端经由第二开闭阀13与吸入气体管10连接。
通过使第二开闭阀13成为关闭状态并且使第一开闭阀12成为打开状态,能够使低沸点制冷剂的比例多的混合制冷剂从气液分离器9流入容器11,冷凝储存。由此,所循环的混合制冷剂中的高沸点制冷剂的组成比变大,能够降低能力。
另外,使第二开闭阀13成为打开状态并且使第一开闭阀12成为关闭状态时,混合制冷剂的组成比再返回原始,能力提高。
其他的构成与第一实施方式相同,因此在图18D中标注与第一实施方式的构成相同的符号,并省略说明。
其中,在上述各实施方式中,将制热运转中的蒸发压力设成两步,但也可以将热源侧热交换器3分割成3个以上,在这些分割得到的各热交换部之间分别设置减压机构,通过3步以上改变蒸发压力。
另外,在上述各实施方式中,作为减压机构,设置了毛细管7,但通过以获得适当的减压梯度的方式选定热源侧热交换器3的传热管的内径,也可以构成减压机构。
另外,关于减压机构的减压量,在制热运转时,热源侧热交换器3的入口的蒸发温度可以不一定为结霜临界温度以上。
(19)第十九组技术的实施方式
(19-1)第一实施方式
在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
图19A是本发明的第一实施方式所涉及的空气调节机1的制冷剂回路10的配管系统图。该空气调节机1是能够进行制冷运转和制热运转的热泵式的空气调节机。如图19A所示,空气调节机1具有设置于室外的室外机100和设置于室内的室内机200。室外机100与室内机200经由第一连接配管11和第二连接配管12彼此连接,构成制冷剂循环而进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂回路10。
〈室内机〉
在室内机200中设置有用于使制冷剂与室外空气进行热交换的室内热交换器210。该室内热交换器210例如可以采用交叉翅片型的翅片管式热交换器等。在室内热交换器210的附近还设置有室内风扇211。
〈室外机〉
在室外机100中设置有压缩机13、油分离器14、室外热交换器15、室外风扇16、膨胀阀17、储液器18、四通切换阀19、制冷剂套管20和电路30,收纳在机壳(后述的室外机外壳70)内。
压缩机13将制冷剂从吸入口吸入并压缩,将压缩后的制冷剂从喷出口喷出。该压缩机13例如可以采用涡旋压缩机等各种压缩机。
油分离器14将混有从压缩机13喷出的润滑油的制冷剂分离成制冷剂和润滑油,制冷剂送往四通切换阀19,润滑油返回压缩机13。
室外热交换器15是用于使制冷剂与室外空气进行热交换的空气热交换器,例如为交叉翅片型的翅片管式热交换器等。在室外热交换器15的附近设置有向室外热交换器15吹送室外空气的室外风扇16。
膨胀阀17与室外热交换器15和室内热交换器210连接,使所流入的制冷剂膨胀,减压至规定的压力后流出。膨胀阀17例如由开度可变的电子膨胀阀构成。
储液器18将所流入的制冷剂气液分离,将分离得到的气体制冷剂送往压缩机13。
在四通切换阀19中设置有第一至第四的4个阀口。四通切换阀19能够切换成第一阀口与第三阀口连通,同时第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图19A中实线所示的状态);和第一阀口与第四阀口连通,同时第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图19A中虚线所示的状态)。在该室外机100中,第一阀口经由油分离器14与压缩机13的喷出口连接,第二阀口经由储液器18与压缩机13的吸入口连接。另外,第三阀口经由室外热交换器15和膨胀阀17与第二连接配管12连接,第四阀口与第一连接配管11连接。并且,在室外机100中进行制冷运转时,切换成第一状态,进行制热运转时,切换成第二状态。
制冷剂套管20例如由铝等金属形成扁平的长方体状,覆盖连接室外热交换器15和膨胀阀17的制冷剂配管21的一部分,与制冷剂配管21热连接。详细而言,如图19B所示,在该制冷剂套管20中设置有嵌入制冷剂配管21的2个贯通孔,制冷剂配管21穿过一个贯通孔后U字状折返,穿过另一个贯通孔。也就是说,冷冻循环所使用的制冷剂在制冷剂套管20的内部流通。
电路30对压缩机13的电动机的转速等进行控制。该电路30形成于印刷基板31上,印刷基板31被间隔件32固定在开关盒40内。如图19B所示,该印刷基板31上配置有功率元件33等。该功率元件33例如为向压缩机13的电动机供给电力的逆变器电路的开关元件,在压缩机13运转时发热,如果不冷却功率元件33,则有超过功率元件33能够动作的温度(例如90℃)的可能性。因此,在空气调节机1中,利用在制冷剂套管20中流通的制冷剂冷却功率元件33。
具体而言,在空气调节机1中,如图19B所示,将制冷剂套管20与开关盒40固定,从而冷却开关盒40内的功率元件33。更详细而言,开关盒40形成为一个面开口的扁平的箱状,在开口部相对的面设置有贯通孔40a,以形成为板状的传热板50覆盖贯通孔40a的方式利用安装螺栓51进行固定。传热板50由铝等热电阻比较小的材料构成。
对于该传热板50,利用安装螺栓51从开关盒40的外侧固定制冷剂套管20,利用安装螺栓51从开关盒40的内侧固定功率元件33。利用该构造,功率元件33的热经由传热板50传导给制冷剂套管20,向在制冷剂套管20中流通的制冷剂放热。
详细而言,在制冷剂套管20中,制冷运转时利用室外热交换器15进行冷凝,比功率元件33的温度低的制冷剂流动,制热运转时利用室内热交换器210进行冷凝,比功率元件33的温度低的制冷剂流动。因此,电路30的功率元件33所产生的热经由传热板50传给制冷剂套管20,在制冷剂套管20中向制冷剂配管21内的制冷剂放热。由此,功率元件33可以维持能够动作的温度。
图19C是示意地表示室外机100的横截面形状的图,显示了压缩机13等的主要部件的配置。如图19C所示,室外机外壳70被分隔板60分隔成两个区域。在一个区域(热交换室)内,截面形状形成为L字型的室外热交换器15面向室外机外壳70的侧面和背面而配置,在该室外热交换器15的附近设置有室外风扇16。另外,在另一个区域(机械室)内配置有制冷剂套管20、压缩机13、开关盒40等。详细而言,该室外机外壳70在正面侧的面设置有贯通机械室的检修用开口部71,开关盒40中,从检修用开口部71观看时,传热板50的侧面向前侧。另外,从检修用开口部71观看时,与传热板50相比,制冷剂套管20配置于更前侧(即比功率元件33更前侧)。
-开关盒40向室外机外壳70内的组装-
在本实施方式中,将印刷基板31和传热板50预先安装在开关盒40中。具体而言,首先,利用安装螺栓51将传热板50固定于开关盒40。在该状态下将印刷基板31放入开关盒40中,利用间隔件32固定于开关盒40,并且利用安装螺栓51将功率元件33固定于传热板50,并热连接。如此组装而成的开关盒40在制造空气调节机1时,或者在通过修理等再次组装印刷基板31时等,从检修用开口部71进入室外机外壳70内。
图19D是室外机100的主视图。在该例中,室外机外壳70在制冷剂套管20的上方设置有能够通过开关盒40的空间,检修用开口部71相对于该空间也开口。并且,将开关盒40从该检修用开口部71装入室外机外壳70内。在这种情况下,开关盒40跨越制冷剂套管20的上方,比制冷剂套管20更靠内侧。此时,开关盒40使传热板50侧成为前侧(即与制冷剂套管20相对的侧)。并且,在该状态下利用安装螺栓51固定制冷剂套管20和传热板50。
此时,制冷剂套管20与传热板50之间存在间隙时,在制冷剂套管20与功率元件33之间不适合进行热交换,无法获得所希望的冷却效果。在本实施方式中,从检修用开口部71观看时,与功率元件33相比,制冷剂套管20配置于更前侧,因此在利用安装螺栓51固定制冷剂套管20和传热板50时,能够辨认两者的连接状态。因此,利用本实施方式,在制造时或修理时等,能够合适地连接制冷剂套管20和功率元件33,获得所希望的冷却效果。
(19-2)第二实施方式
在本实施方式中,制冷剂也为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,也可以使用制冷剂A中的任意种。
图19E表示本发明的第二实施方式所涉及的空气调节机1的室外机100的内部构成。本实施方式的室外机100在制冷剂套管20由安装于放热板50的热管20A构成的方面与第一实施方式不同。热管20A是封入了制冷剂的管。热管20A不与进行冷冻循环的制冷剂回路连通,因此不与制冷剂回路进行制冷剂的授受。
第二实施方式所涉及的室外机100具有外壳70和设置于外壳70的分隔板60。分隔板60将外壳70的内部空间分隔成热交换室81、机械室82、控制机器室83。在机械室82内设置有压缩机13、储液器18、吸入配管91、连结配管92。压缩机13、储液器18、吸入配管91、连结配管92属于进行冷冻循环的制冷剂回路。吸入配管91将低压气体状态的制冷剂导入储液器18。连结配管92连络压缩机13的吸入口和储液器18。在控制机器室83内设置有功率元件33、放热板50、制冷剂套管20。功率元件33与第一实施方式同样,与制冷剂套管20热连接。
制冷剂套管20即热管20A具有左端垂直部X、倾斜部Y、右端垂直部Z。左端垂直部X构成为与放热板50接触。在右端垂直部Z,吸入配管91以隔着弹性体93接触的方式配置。弹性体93的导热系数比较大,例如为硅橡胶。
功率元件33所产生的热在左端垂直部X传给热管20A。利用该热,左端垂直部X内部的制冷剂蒸发。因蒸发而产生的气体制冷剂在倾斜部Y中上升,到达右端垂直部Z。气体制冷剂在右端垂直部Z向吸入配管91放出热。由此,气体制冷剂冷凝,变成液体制冷剂。液体制冷剂在倾斜部Y中下降,到达左端垂直部X。这样,利用使用热管20A的廉价的构成,功率元件33被冷却。
(20)第二十组技术的实施方式
(20-1)实施方式
以下,对本发明的一个实施方式所涉及的空气调节机进行说明。在本实施方式中,在空气调节机10的制冷剂回路中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
<空气调节机10的整体构成>
如图20A所示,本实施方式的空气调节机10具有压缩机1、四路阀2、室外热交换器3、作为减压器的一例的膨胀阀4、第一室内热交换器5、除湿用电磁阀6和第二室内热交换器7环状连接而成的制冷剂回路。空气调节机10还具有配置于室外热交换器3的附近的室外风扇8、第一室内热交换器5和配置于第二室内热交换器7的附近的室内风扇9。除湿用电磁阀6配置于第一室内热交换器5与第二室内热交换器7之间。
在空气调节机10中,在制冷运转时,以打开除湿用电磁阀6的状态将四路阀2切换至实线的位置,从压缩机1喷出的制冷剂经由室外热交换器3、膨胀阀4、第一室内热交换器5、除湿用电磁阀6、第二室内热交换器7返回压缩机1的吸入侧。在该制冷剂回路中,利用作为冷凝器工作的室外热交换器3进行放热,利用作为蒸发器工作的第一室内热交换器5和第二室内热交换器7冷却室内空气,从而进行制冷。另一方面,在制热运转时,以打开除湿用电磁阀6的状态将四路阀2切换至虚线的位置,利用与制冷运转时相反的冷冻循环进行制热。
并且,在再热除湿运转中,打开膨胀阀4并且关闭除湿用电磁阀6,成为节流状态,再将四路阀2切换至实线的位置,从压缩机1喷出的制冷剂经由室外热交换器3、膨胀阀4、第一室内热交换器5、除湿用电磁阀6、第二室内热交换器7返回压缩机1的吸入侧。在该制冷剂回路中,室外热交换器3和第一室内热交换器5作为冷凝器工作,另一方面,第二室内热交换器7作为蒸发器工作。因此,在第一室内热交换器5中加热室内空气,并且在第二室内热交换器7中进行除湿和冷却,不降低室内温度而进行除湿。因此,利用再热除湿运转,能够维持舒适性。
图20B是除湿用电磁阀6为打开状态的情况,图20C是除湿用电磁阀6为节流状态(关闭状态)的情况。除湿用电磁阀6如图20B和图20C所示,具有阀主体20和开闭机构30。阀主体20具备具有阀室19和形成于该阀室19内的下部的阀座12的圆筒部11、具有与阀座12的锥面12a相对的锥面13b的阀体13、内嵌于圆筒部11的上部并且将阀体13的轴部13a导向轴向的导轨部14。在圆筒部11中设置有连接入口侧通路31的入口11a和连接出口侧通路32的出口11b。
另外,开闭机构30具有配置于阀体13的轴部13a的外侧的螺旋弹簧15、固定于阀体13的轴部13a的端部的圆筒形状的柱塞16、配置于柱塞16内的电磁导轨17和配置于柱塞16和电磁导轨17的外侧的电磁线圈18。螺旋弹簧15将柱塞16推压到电磁导轨17侧。
并且,如图20D所示,阀座12的锥面12a在设置有多个槽(渗漏槽)21。因此,如图20C那样,除湿用电磁阀6为节流状态(关闭状态)时,在阀体13的锥面13b与阀座12的锥面12a之间,由存在于阀座12的锥面12a的多个槽21构成间隙小的制冷剂节流流路。
在如上所述地构成的除湿用电磁阀6中,向电磁线圈18通电时,在电磁导轨17与柱塞16之间产生电磁力,柱塞16逆着螺旋弹簧15的推压力向下方移动,阀体13的锥面13b与阀座12的锥面12a抵接。因此,虽然阀体13的锥面13b与阀座12的锥面12a之间被封闭,但由存在于阀座12的锥面12a的多个槽21构成间隙小的制冷剂节流流路。因此,除湿用电磁阀6成为节流状态(关闭状态),连接入口侧通路31的入口11a和连接出口侧通路32的出口11b通过阀座12的多个槽21而连通。
另外,停止向电磁线圈18通电时,电磁导轨17与柱塞16之间的电磁力消失,因此利用螺旋弹簧15的推压力,柱塞16向上方移动,阀体13的锥面13b离开阀座12的锥面12a。因此,除湿用电磁阀6成为打开状态,连接入口侧通路31的入口11a和连接出口侧通路32的出口11b连通。
在以上所说明的实施方式中,空气调节机10具有能够切换开闭的除湿用电磁阀6。取而代之,空气调节机10也可以具有开度能够调节的除湿用膨胀阀。
(21)第二十一组技术的实施方式
(21-1)空气调节机的整体构成
如图21A所示,本实施方式的空气调节机1具有设置于室内的室内机2和设置于室外的室外机3。并且,空气调节机1具有将压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、膨胀阀13和室内热交换器14连接而成的制冷剂回路50。在制冷剂回路50中,经由四通阀11,室外热交换器12与压缩机10的喷出口连接,膨胀阀13与该室外热交换器12连接。并且,室内热交换器14的一端与膨胀阀13连接,经由四通阀11,压缩机10的吸入口与该其室内热交换器14的另一端连接。室内热交换器14具有辅助热交换器20和主热交换器21。
在制冷剂回路50中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
空气调节机1能够进行制冷运转模式、规定的除湿运转模式和制热运转模式的运转,利用远程控制器41,能够选择任意运转模式,进行运转开始操作,或者进行运转切换操作、运转停止操作。另外,在远程控制器41中,通过设定室内温度的设定温度,或者改变室内风扇的转速,能够改变室内机2的风量。
在制冷运转模式和规定的除湿运转模式中,如图示的实线箭头所示,形成如下的制冷循环或除湿循环:从压缩机10喷出的制冷剂从四通阀11开始依次流向室外热交换器12、膨胀阀13、辅助热交换器20、主热交换器21,经过主热交换器21后的制冷剂通过四通阀11返回压缩机10。即,室外热交换器12作为冷凝器发挥功能,室内热交换器14(辅助热交换器20和主热交换器21)作为蒸发器发挥功能。
另一方面,在制热运转模式中,通过切换四通阀11,如图示的虚线箭头所示,形成如下的供暖循环:从压缩机10喷出的制冷剂从四通阀11开始依次流向主热交换器21、辅助热交换器20、膨胀阀13、室外热交换器12,经过室外热交换器12后的制冷剂通过四通阀11返回压缩机10。即,室内热交换器14(辅助热交换器20和主热交换器21)作为冷凝器发挥功能,室外热交换器12作为蒸发器发挥功能。
图21B所示的室内机2的上面具有室内空气的吸入口2a,前面下部具有空调用空气的吹出口2b。在室内机2内从吸入口2a向吹出口2b形成空气流路,在该空气流路中配置室内热交换器14和横流型的室内风扇16。因此,室内风扇16旋转时,室内空气从吸入口2a被吸入室内机2内。在室内机2的前侧,从吸入口2a吸入的空气通过辅助热交换器20和主热交换器21流向室内风扇16侧。另一方面,在室内机2的背面侧中,从吸入口2a吸入的空气通过主热交换器21流向室内风扇16侧。
如上所述,室内热交换器14具有配置于辅助热交换器20的下游侧的主热交换器21。主热交换器21具有配置于室内机2的前面侧的前面热交换器21a和配置于室内机2的背面侧的背面热交换器21b,该热交换器21a、21b以包围室内风扇16的方式倒V字状地配置。并且,辅助热交换器20配置于前面热交换器21a的前方。辅助热交换器20和主热交换器21(前面热交换器21a、背面热交换器21b)分别具有热交换管和多片翅片。
在制冷运转模式和规定的除湿运转模式中,如图21C所示,从配置于辅助热交换器20的下方的端部附近的液体入口17a供给液体制冷剂,其供给的液体制冷剂靠近辅助热交换器20的上端而流动。并且,从配置于辅助热交换器20的上端附近的出口17b流出,流向分支部18a。在分支部18a分支的制冷剂分别从主热交换器21的3个入口17c供给前面热交换器21a的下方部分和上方部分以及背面热交换器21b,之后,从出口17d流出,在合流部18b合流。另外,在制热运转模式中,制冷剂沿与上述相反的方向流动。
并且,在空气调节机1中,以规定的除湿运转模式进行运转时,从辅助热交换器20的液体入口17a供给的液体制冷剂在辅助热交换器20的途中全部蒸发。因此,仅辅助热交换器20的液体入口17a附近的部分范围是液体制冷剂蒸发的蒸发域61。因此,以规定的除湿运转模式运转时,在室内热交换器14中,仅辅助热交换器20的上游侧的一部分是蒸发域61,辅助热交换器20的蒸发域61的下游侧的范围和主热交换器21都是过热域62。
并且,在辅助热交换器20的上端附近的过热域62内流动的制冷剂在配置于辅助热交换器20的下方部分的下风侧的前面热交换器21a的下方部分流动。因此,在来自吸入口2a的吸入空气中,在辅助热交换器20的蒸发域61被冷却后的空气被前面热交换器21a加热后,从吹出口2b吹出。另一方面,在来自吸入口2a的吸入空气中,在辅助热交换器20的过热域62和前面热交换器21a中流动的空气与在背面热交换器21b中流动的空气以与室内温度大致相同的温度从吹出口2b吹出。
在空气调节机1中,如图21A所示,在室外机3中安装有在制冷剂回路50中的膨胀阀13的下游侧检测蒸发温度的蒸发温度传感器30。并且,在室内机2安装有检测室内温度(来自室内机2的吸入口2a的吸入空气的温度)的室内温度传感器31和检测液体制冷剂在辅助热交换器20中的蒸发结束的室内热交换器温度传感器32。
室内热交换器温度传感器32如图21C所示,配置于辅助热交换器20的上端附近的下风侧。并且,在辅助热交换器20的上端附近的过热域62内,来自吸入口2a的吸入空气几乎未冷却。因此,利用室内热交换器温度传感器32检测的温度与利用室内温度传感器31检测的室内温度大致相同时,能够检测在辅助热交换器20的途中蒸发结束,辅助热交换器20的上端附近的范围是过热域62。另外,室内热交换器温度传感器32配置于室内热交换器14的中间部的传热管。因此,在室内热交换器14的中间部附近,能够检测制冷/制热运转的冷凝温度或蒸发温度。
如图21D所示,压缩机10、四通阀11、膨胀阀13、驱动室内风扇16的电动机16a、蒸发温度传感器30、室内温度传感器31和室内热交换器温度传感器32与空气调节机1的控制部40连接。因此,控制部40基于来自远程控制器41的指令(运转开始操作、室内温度的设定温度等)、利用蒸发温度传感器30检测的蒸发温度、利用室内温度传感器31检测的室内温度(吸入空气的温度)、利用室内热交换器温度传感器32检测的热交换中间温度控制空气调节机1的运转。
并且,在空气调节机1中,在规定的除湿运转模式中,辅助热交换器20具有液体制冷剂蒸发的蒸发域61和蒸发域61的下游侧的过热域62,控制压缩机10和膨胀阀13,使得该蒸发域61的范围根据负荷而变化。其中,根据负荷而变化是根据供给蒸发域61的热量而变化,热量例如由室内温度(吸入空气的温度)和室内风量决定。另外,负荷与必要除湿能力(必要制冷能力)相对应,例如可以基于室内温度和设定温度的差进行检测。
基于室内温度与设定温度的差控制压缩机10。进行控制,使得室内温度与设定温度的差大时负荷大,因此压缩机10的频率增加,室内温度与设定温度的差小时负荷小,因此压缩机10的频率减少。
基于利用蒸发温度传感器30检测的蒸发温度来控制膨胀阀13。如上所述,在控制压缩机10的频率的状态下,以蒸发温度成为目标蒸发温度(12℃)附近的规定范围(10℃-14℃)内的温度的方式,控制膨胀阀13。优选不依赖压缩机10的频率而恒定地控制该蒸发温度的规定范围。但是,即使因频率而稍微发生变化,只要实质上恒定,也没有问题。
这样,控制部40在规定的除湿运转模式中根据负荷控制压缩机10和膨胀阀13,由此改变辅助热交换器20的蒸发域61的范围。控制部40能够改变辅助热交换器20的蒸发域61的范围。以蒸发温度成为规定范围内的温度的方式进行控制。
在空气调节机1中,辅助热交换器20和前面热交换器21a分别具有12段的传热管。并且,在规定的除湿运转模式中,辅助热交换器20的成为蒸发域61的段数为前面热交换器21a的段数的一半以上时,能够充分扩大辅助热交换器的蒸发域61的范围,因此能够与负荷的变动充分对应。在负荷大的情况下特别有效果。
图21E表示在膨胀阀13中改变开度时的流量变化。膨胀阀13根据所输入的驱动脉冲的数值连续改变开度。并且,随着开度减少,在膨胀阀13中流动的制冷剂的流量减少。在膨胀阀13中,开度t0时是全关闭状态,在开度t0至t1之间,随着开度增加,流量依据第一斜率增加,在开度t1至t2之间,随着开度增加,流量根据第二斜率增加。其中,第一斜率大于第二斜率。
关于以辅助热交换器20的蒸发域61的范围发生变化的方式进行的控制,对一例进行说明。例如在规定的除湿运转模式中,辅助热交换器20的蒸发域61的范围为规定面积时,在负荷变大的情况下,压缩机10的频率增加,并且膨胀阀13的开度变大。因此,即使辅助热交换器20的蒸发域61的范围大于规定面积,并且吸入室内机2的风量恒定,实际上通过蒸发域61的风量也增加。
另一方面,在规定的除湿运转模式中,辅助热交换器20的蒸发域61的范围为规定面积时,在负荷变小的情况下,压缩机10的频率减少,并且膨胀阀13的开度变小。因此,即使辅助热交换器20的蒸发域61的范围小于规定面积,并且吸入室内机2的风量恒定,实际上通过蒸发域61的风量也减少。
在空气调节机1的远程控制器41中,对进行选择除湿运转模式开始运转的操作(除湿运转模式的开始操作)时的动作进行说明。在空气调节机1中,进行除湿运转模式的开始操作时,在负荷大的情况下,不开始只将辅助热交换器20的一部分作为蒸发域61的第二运转,而在开始第一运转后,根据负荷的减少切换至第二运转。其中,第一运转是将辅助热交换器20整体作为蒸发域61并向室内吹出在室内热交换器14内进行热交换后的空气的运转。
并且,在空气调节机1中,基于根据室内温度与设定温度的差而变化的压缩机的频率,检测负荷。因此,在空气调节机1中,压缩机10的频率小于规定频率时,负荷小,在第一运转中,检测蒸发温度变高而无法除湿的状态。另外,在空气调节机1中,对蒸发温度(利用蒸发温度传感器30检测的蒸发温度或者利用室内热交换器温度传感器32检测的热交中间温度)进行检测,该蒸发温度低于规定温度时,即使是第一运转,也能够充分除湿,因此不切换至第二运转。因此,在空气调节机1中,在压缩机频率小于规定频率并且蒸发温度高于规定温度的情况下,开始第二运转。
如图21F所示,首先,在远程控制器41中进行除湿运转模式的开始操作时(步骤S1),判断压缩机频率是否小于规定频率,蒸发温度是否高于规定温度(步骤S2)。规定频率是除湿运转模式的上限频率。规定温度是第一运转的除湿临界温度。然后,在判断压缩机频率为规定频率以上,或者蒸发温度为规定温度以下的情况下(步骤S2:NO),开始第一运转(步骤S3)。之后,重复步骤S2的判断。另一方面,在步骤S2中,在判断压缩机频率小于规定频率,蒸发温度高于规定温度的情况下(步骤S2:YES),开始第二运转(步骤S4)。
其中,在制冷运转模式中,例如进行第一运转,以室内热交换器14整体作为蒸发器发挥功能的方式,利用控制部40控制空气调节机1。
(21-2)本实施方式的空气调节机1的特征
(21-2-1)
在本实施方式的空气调节机1中,在除湿运转模式中,辅助热交换器20是使制冷剂在蒸发域61蒸发的第一热交换器,室外热交换器12是使制冷剂冷凝的第二热交换器。在空气调节机1中,膨胀阀13为对制冷剂进行减压的减压部。该空气调节机1具有能够在作为第一热交换器的室内热交换器14的蒸发域61内使制冷剂蒸发并除湿且简化了的制冷剂回路50。
在本实施方式的空气调节机1中,进行除湿运转模式的开始操作时,在负荷大的情况下,在第一运转中热交换器的温度也低,因此能够充分除湿,通过开始第一运转,能够高效地同时进行除湿和制冷。并且,在室内的温度降低而负荷变小时,在第一运转中,蒸发温度变高而无法除湿,因此可以在该时刻切换至第二运转。由此,能够使用于除湿的COP变差的影响成为最小限度。
另外,在本实施方式的空气调节机1中,在利用除湿运转模式的开始操作开始第一运转后,蒸发温度低于规定温度时,不切换至第二运转。在这种情况下,由于蒸发温度低于规定值,即使不从第一运转切换至第二运转,也能够除湿。
(21-2-2)
进一步详细观察时,在空气调节机1中,可以将辅助热交换器20视为第一热交换器。如此观察时,空气调节机1具有配置于作为第一热交换器的辅助热交换器20的下风侧的主热交换器21。利用除湿运转模式的开始操作进行第一运转时,辅助热交换器20整体作为蒸发域发挥功能。辅助热交换器20整体作为蒸发域发挥功能时,控制部40可以构成为能够进行使主热交换器21整体作为蒸发域发挥功能的控制。辅助热交换器20整体作为蒸发域发挥功能时,控制部40也可以构成为能够进行使主热交换器21的一部分作为蒸发域发挥功能的控制。辅助热交换器20整体作为蒸发域发挥功能时,控制部40也可以构成为能够进行使主热交换器21整体作为过热域发挥功能的控制。控制部40还可以为这些构成中的一个,或者将多个组合而构成。因此,也可以适当追加室内热交换器温度传感器。
(21-3)变形例
(21-3-1)变形例A
在上述的实施方式中,对辅助热交换器20设置于前面热交换器21a而不设置于背面热交换器21b的情况进行了说明。然而,辅助热交换器20也可以设置于背面热交换器21b的最上风侧。
(21-3-2)变形例B
在上述的实施方式中,辅助热交换器和主热交换器也可以一体地构成。因此,在这种情况下,室内热交换器一体地构成,在室内热交换器的最上风侧设置与辅助热交换器相对应的部分,在其下风侧设置与主热交换器相对应的部分。
在这种情况下,第一运转是将相当于室内热交换器的最上风侧的辅助热交换器的部分整体作为蒸发域的运转,第二运转是将相当于内热交换器的最上风侧的辅助热交换器的部分整体作为蒸发域的运转。
(21-3-3)变形例C
另外,在上述的实施方式中,对以制冷运转模式、规定的除湿运转模式和制热运转模式进行运转的空气调节机进行了说明,但也可以是以利用规定的除湿运转模式以外的方法进行除湿运转的除湿运转模式进行运转的空气调节机。
(21-3-4)变形例D
上述的实施方式也可以看作:将室内热交换器14视为第一热交换器,在除湿运转模式中,使用第一热交换器的一部分作为蒸发域,在制冷运转模式中,使用第一热交换器整体作为蒸发域。
(22)第二十二组的技术的实施方式
(22-1)冷冻循环装置
接着,参照附图对本发明的实施方式所涉及的冷冻循环装置进行说明。
本发明的下述实施方式的冷冻循环装置具有如下的特征:至少在规定的运转时,在热源侧和利用侧的热交换器中的至少一方中,制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。以下,为了简化说明,有时将具有这样的特征的冷冻循环装置称为具有逆流型热交换器的冷冻循环装置。其中,此处的逆流是指热交换器中的制冷剂的流动方向相对于外部热介质(在制冷剂回路的外部流动的热介质)的流动方向为反方向。换言之,逆流是指在热交换器中制冷剂从外部热介质流动的方向的下游侧向上游侧流动。另外,在以下的说明中,热交换器中的制冷剂的流动方向相对于外部热介质的流动方向为正方向时,换言之,在热交换器中制冷剂从外部热介质流动的方向的上游侧向下游侧流动时,将制冷剂的流动称为并行流。
列举具体例,对逆流型热交换器进行说明。
外部热介质为液体(例如水)时,通过使热交换器成为图22A(a)所示的双重管式热交换器,例如在双重管的内管P1内使外部热介质从一侧流向另一侧(图示中从上侧至下侧),在外管P2内使制冷剂从另一侧流向一侧(图示中从下侧至上侧),能够使制冷剂的流动和外部热介质的流动形成逆流。另外,通过使热交换器成为图22A(b)所示的圆筒管P3的外周面卷绕有螺旋管P4的构成的热交换器,在圆筒管P3内例如使外部热介质从一侧流向另一侧(图示中从上侧至下侧),在螺旋管P4内使制冷剂从另一侧流向一侧(图示中从下侧至上侧),能够使制冷剂的流动和外部热介质的流动形成逆流。进一步而言,虽然省略图示,但在板式热交换器等其他的公知的热交换器中,使制冷剂的流动方向相对于外部热介质的流动方向成为反方向,也可以实现逆流。
外部热介质为空气时,可以使热交换器成为例如图22B所示的翅片管式热交换器。翅片管式热交换器例如图22B所示,具有隔着规定间隔并排设置的多个翅片F和俯视时蛇形的U字状传热管P5。在翅片管式热交换器中,传热管P5所具有的多列(图22B中为2列)的彼此平行的直线部设置为贯通多个翅片F。在各传热管P5的两端中,一方为制冷剂的流入口,另一方为制冷剂的流出口。如图中的箭头X所示,通过使制冷剂从空气的流通方向Y的下游侧向上游侧流动,能够使热交换器中的制冷剂的流动和外部热介质的流动形成逆流。
另外,本发明所涉及的冷冻循环装置的制冷剂回路中所封入的制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。利用制冷剂A,热介质的温度在蒸发、冷凝之间上升或下降。
这样,将在蒸发、冷凝时伴随温度变化(温度滑移)的冷冻循环称为洛仑兹循环。在洛仑兹循环中,通过作为进行热交换的热交换器发挥功能的蒸发器和冷凝器分别是逆流型,蒸发中和冷凝中的制冷剂的温度差减少,但能够维持在制冷剂与外部热介质之间有效传热的充分大小的温度差,高效地进行热交换。另外,具有逆流型热交换器的冷冻循环装置的其他优点在于压力差也是最小限度。这样,在具有逆流型热交换器的冷冻循环装置中,与现有系统相比,能够带来能量效率和能力的改善。
(22-1-1)第一实施方式
图22C是一个实施例所涉及的冷冻循环装置10的概略构成图。
其中,此处在后述的冷冻循环装置10的利用侧热交换器15中,以制冷剂和作为外部热介质的空气进行热交换的情况为例进行说明,但利用侧热交换器15也可以与作为外部热介质的液体(例如水)进行热交换。另外,此处在后述的冷冻循环装置10的热源侧热交换器13中,以制冷剂和作为外部热介质的液体进行热交换的情况为例进行说明,但利用侧热交换器15也可以与作为外部热介质的空气进行热交换。换言之,在热源侧热交换器13和利用侧热交换器15中,与制冷剂进行热交换的外部热介质的组合可以为(液体、空气)、(空气、液体)、(液体、液体)、(空气、空气)中的任意种。在其他的实施方式中也相同。
此处,冷冻循环装置10为空气调节装置。但是,冷冻循环装置10并不限定于空气调节装置,例如可以为冰箱、冰柜、冷水机、制冰机、冷藏柜、冷冻柜、冷冻冷藏机组、冷冻冷藏仓库等所使用的冷冻机、冷却装置(冷却机组)、涡轮冷冻机、螺杆冷冻机等。
另外,此处在冷冻循环装置10中,热源侧热交换器13作为制冷剂的冷凝器使用,利用侧热交换器15作为制冷剂的蒸发器使用,外部热介质(在本实施方式中为空气)在利用侧热交换器15中被冷却,但没有限定。在冷冻循环装置10中,也可以热源侧热交换器13作为制冷剂的蒸发器使用,利用侧热交换器15作为制冷剂的冷凝器使用,外部热介质(在本实施方式中为空气)在利用侧热交换器15中被加热。但是,此时制冷剂的流动方向与图22C相反。在这种情况下,通过在热交换器13、15中流动的外部热介质的方向与图22C也成为反方向,能够实现逆流。另外,在将热源侧热交换器13用作制冷剂的蒸发器并且将利用侧热交换器15用作制冷剂的冷凝器时,不限定用途,冷冻循环装置10除了空气调节装置(制热装置)以外,还可以为给热水装置、地板供暖装置等。
冷冻循环装置10具有封入含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂并且制冷剂进行循环的制冷剂回路11。其中,含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂可以使用制冷剂A中的任意种。
制冷剂回路11主要具有压缩机12、热源侧热交换器13、膨胀机构14和利用侧热交换器15,通过这些机器12~15等依次连接而构成。在制冷剂回路11中,制冷剂按照图22C的实线的箭头的方向循环。
压缩机12是将低压的气体制冷剂压缩并喷出冷冻循环中的高温高压的气体制冷剂的机器。从压缩机12喷出的高压的气体制冷剂向热源侧热交换器13供给。
热源侧热交换器13作为使在压缩机12中被压缩后的高温高压的气体制冷剂冷凝的冷凝器发挥功能。热源侧热交换器13例如配置于机械室等。在本实施方式中,向热源侧热交换器13供给作为外部热介质的液体(此处为冷却水)。热源侧热交换器13没有限定,例如为双重管式热交换器。在热源侧热交换器13中,通过制冷剂和外部热介质进行热交换,高温高压的气体制冷剂冷凝而成高压的液体制冷剂。通过热源侧热交换器13后的高压的液体制冷剂送往膨胀机构14。
膨胀机构14是用于将在热源侧热交换器13中放热后的高压的液体制冷剂减压至冷冻循环中的低压的机器。作为膨胀机构14,例如可以使用电子膨胀阀。
其中,作为膨胀机构14,如图22D所示,也可以使用感温式膨胀阀。使用感温式膨胀阀作为膨胀机构14时,感温式膨胀阀利用与膨胀阀直连的感温筒检测通过利用侧热交换器15后的制冷剂温度,基于检测到的制冷剂温度控制膨胀阀的开度。由此,例如在利用侧单元内设置有利用侧热交换器15、膨胀阀、感温筒时,只在利用侧单元内结束膨胀阀的控制。作为其结果,在设置有热源侧热交换器13的热源侧单元与利用侧单元之间不需要关于膨胀阀控制的通信,从而能够实现低成本和省工。另外,在膨胀机构14使用感温式膨胀阀时,优选在膨胀机构14的热源侧热交换器13侧配置电磁阀17。
膨胀机构14还可以为毛细管(省略图示)。
通过膨胀机构14后的低压的液体制冷剂或气液两相制冷剂向利用侧热交换器15供给。
利用侧热交换器15作为使低压的液体制冷剂蒸发的蒸发器发挥功能。利用侧热交换器15配置于空调对象空间内。在本实施方式中,利用风扇16向利用侧热交换器15供给作为外部热介质的空气。利用侧热交换器15没有限定,例如为翅片管式热交换器。在利用侧热交换器15中,通过制冷剂和空气进行热交换,低压的液体制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂,另一方面,作为外部热介质的空气被冷却。通过利用侧热交换器13后的低压的气体制冷剂向压缩机12供给,再在制冷剂回路11中循环。
在以上的冷冻循环装置10中,在运转时,热源侧热交换器13和利用侧热交换器15两方的热交换器为逆流型热交换器。
<冷冻循环装置的特征>
冷冻循环装置10具有包含压缩机12、热源侧热交换器13、膨胀机构14和利用侧热交换器15的制冷剂回路11。在制冷剂回路11中封入至少含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的制冷剂。至少在规定的运转时,在热源侧热交换器13和利用侧热交换器15中,至少一方中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动是逆流。
在本冷冻循环装置中,使用含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的低全球变暖潜能值的制冷剂,实现有效利用热交换器13、15的高效率运转。
另外,热交换器13、15作为制冷剂的冷凝器发挥功能时,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧低的倾向。然而,逆流型地构成作为冷凝器发挥功能时的热交换器13、15时,在热交换器13、15的制冷剂的入口侧和出口侧中,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。
另外,热交换器13、15作为制冷剂的蒸发器发挥功能时,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧高的倾向。然而,逆流型地构成作为蒸发器发挥功能时的热交换器13、15时,在热交换器13、15的制冷剂的入口侧和出口侧中,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。
<变形例>
冷冻循环装置10如图22E所示,制冷剂回路11也可以并列具有多个(图示例中为2个)膨胀机构14和利用侧热交换器15。另外,虽然省略图示,但制冷剂回路11可以具有多个并列配置的热源侧热交换器13,也可以具有多个压缩机12。
另外,在冷冻循环装置10中,如图22F所示,制冷剂回路11还可以具有流路切换机构18。流路切换机构18是在从压缩机12喷出的气体制冷剂流动之前切换成热源侧热交换器13和利用侧热交换器15中的任一方的机构。流路切换机构18例如为四路切换阀,但并不限定于此,也可以利用多个阀实现流路切换机构。通过使用流路切换机构18,能够在使热源侧热交换器13作为冷凝器发挥功能并且使利用侧热交换器15作为蒸发器发挥功能的制冷运转与使热源侧热交换器13作为蒸发器发挥功能并且使利用侧热交换器15作为冷凝器发挥功能的制热运转之间进行切换。
其中,在图22F所示的例子中,在制冷运转时,作为冷凝器发挥功能的热源侧热交换器13和作为蒸发器发挥功能的利用侧热交换器15都是逆流型热交换器(参照表示制冷剂流动的实线箭头)。另一方面,在制热运转时,作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器13和作为冷凝器发挥功能的利用侧热交换器15都是并行流型(制冷剂的流动方向相对于外部热介质的流动方向为正方向)的热交换器(参照表示制冷剂流动的虚线箭头)。
但是,并不限定于此,在热源侧热交换器13中流动的外部热介质的流动方向也可以设计为:在制冷运转时,作为冷凝器发挥功能的热源侧热交换器13为并行流型热交换器,在制热运转时,作为蒸发器发挥功能的热源侧热交换器13为逆流型热交换器。在利用侧热交换器15中流动的外部热介质的流动方向还可以设计为:在制冷运转时,作为蒸发器发挥功能的利用侧热交换器15为并行流型热交换器,在制热运转时,作为冷凝器发挥功能的利用侧热交换器15为逆流型热交换器。
其中,优选外部热介质的流动方向设计为:在热交换器13、15作为冷凝器发挥功能时,制冷剂的流动方向相对于外部热介质的流动方向为反方向。换言之,优选在热交换器13、15作为冷凝器发挥功能时,该热交换器13、15优选为逆流型热交换器。
(22-1-2)第二实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图22G、作为概略控制方框构成图的图22H,对作为第二实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置100进行说明。
空气调节装置100是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环而调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置100主要具有热源侧单元120、利用侧单元130、连接热源侧单元120与利用侧单元130的液体侧制冷剂连络配管106和气体侧制冷剂连络配管105、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器和控制空气调节装置100的动作的控制器107。
在制冷剂回路110中封入了用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。在空气调节装置100中,封入制冷剂回路110内的制冷剂进行被压缩、被冷却或冷凝、被减压、被加热或蒸发后再被压缩这样的冷冻循环。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。在制冷剂回路110中,还与该混合制冷剂一起填充有冷冻机油。
(22-1-2-1)热源侧单元
热源侧单元120经由液体侧制冷剂连络配管106和气体侧制冷剂连络配管105与利用侧单元130连接,构成制冷剂回路110的一部分。热源侧单元120主要具有压缩机121、流路切换机构122、热源侧热交换器123、热源侧膨胀机构124、低压贮液器141、热源侧风扇125、液体侧封闭阀129、气体侧封闭阀128和热源侧电桥电路153。
压缩机121是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在此,作为压缩机121,使用了旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。压缩机电动机用于改变容量,利用逆变器能够控制运转频率。在压缩机121中,在吸入侧还设置有未图示的附属储液器。
流路切换机构122例如为四路切换阀。流路切换机构122通过切换连接状态,能够在连接压缩机121的喷出侧和热源侧热交换器123并且连接压缩机121的吸入侧和气体侧封闭阀128的制冷运转连接状态与连接压缩机121的喷出侧和气体侧封闭阀128并且连接压缩机121的吸入侧和热源侧热交换器123的制热运转连接状态之间进行切换。
热源侧热交换器123是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并且在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。
热源侧风扇125吸入在热源侧单元120内作为热源的空气,在热源侧热交换器123中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流动。热源侧风扇125被室外风扇电动机旋转驱动。
热源侧膨胀机构124设置于热源侧热交换器123的液体侧端部与液体侧封闭阀129之间。热源侧膨胀机构124可以为与毛细管或感温筒一起使用的机械式膨胀阀,优选为能够通过控制而调节阀开度的电动膨胀阀。
低压贮液器141设置于压缩机121的吸入侧与流路切换机构122的1个连接口之间,是能够将制冷剂回路110中的剩余制冷剂以液体制冷剂的方式储存的制冷剂容器。在压缩机121中还设置有未图示的附属储液器,低压贮液器141与该附属的储液器的上游侧连接。
液体侧封闭阀129是配置于热源侧单元120中的与液体侧制冷剂连络配管106的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀128是配置于热源侧单元120中的与气体侧制冷剂连络配管105的连接部分的手动阀。
热源侧电桥电路153具有4个连接部位和设置于各连接部位之间的逆止阀。从热源侧热交换器123的流入侧延伸出的制冷剂配管、从热源侧热交换器123的流出侧延伸出的制冷剂配管、从液体侧封闭阀129延伸出的制冷剂配管和从流路切换机构122的1个连接口延伸出的制冷剂配管分别与热源侧电桥电路153的4个连接部位连接。各逆止阀分别隔断从流路切换机构122的1个连接口向热源侧热交换器123的流出侧的制冷剂流动,隔断从液体侧封闭阀129向热源侧热交换器123的流出侧的制冷剂流动,隔断从热源侧热交换器123的流入侧向流路切换机构122的1个连接口的制冷剂流动,隔断从热源侧热交换器123的流入侧向液体侧封闭阀129的制冷剂流动。另外,在从液体侧封闭阀129延伸至热源侧电桥电路153的1个连接部位的制冷剂配管的途中设置有热源侧膨胀机构124。
另外,在图22G中,利用虚线的箭头表示由热源侧风扇125形成的空气流动。其中,在具有热源侧电桥电路153的热源侧单元120的热源侧热交换器123中,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,制冷剂在热源侧热交换器123中流入的部位(空气流动的下游侧)都相同,制冷剂从热源侧热交换器123流出的部位(空气流动的上游侧)都相同,制冷剂在热源侧热交换器123内流动的方向都相同。由此,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,在热源侧热交换器123内流动的制冷剂的流动方向都是与热源侧风扇125所形成的空气流动的方向相反的方向(经常逆流)。
热源侧单元120具有控制构成热源侧单元120的各部的动作的热源侧单元控制部127。热源侧单元控制部127具有包含CPU和存储器等的微型计算机。热源侧单元控制部127经由通信线与各利用侧单元130的利用侧单元控制部134连接,进行控制信号等的接收和发送。
在热源侧单元120内设置有喷出压力传感器161、喷出温度传感器162、吸入压力传感器163、吸入温度传感器164、热源侧热交换器温度传感器165、热源空气温度传感器166等。这些各传感器与热源侧单元控制部127电连接,向热源侧单元控制部127发送检测信号。喷出压力传感器161检测在连接压缩机121的喷出侧和流路切换机构122的1个连接口的喷出配管中流动的制冷剂的压力。喷出温度传感器162检测在喷出配管中流动的制冷剂的温度。吸入压力传感器163检测在连接低压贮液器141和压缩机121的吸入侧的吸入配管中流动的制冷剂的压力。吸入温度传感器164检测在吸入配管中流动的制冷剂的温度。热源侧热交换器温度传感器165检测在作为与热源侧热交换器123中的流路切换机构122所连接的侧相反一侧的液体侧的出口流动的制冷剂的温度。热源空气温度传感器166检测通过热源侧热交换器123前的热源空气的空气温度。
(22-1-2-2)利用侧单元
利用侧单元130设置于空调对象空间的壁面或顶部等。利用侧单元130经由液体侧制冷剂连络配管106和气体侧制冷剂连络配管105与热源侧单元120连接,构成制冷剂回路110的一部分。
利用侧单元130具有利用侧热交换器131、利用侧风扇132和利用侧电桥电路154。
利用侧热交换器131的液体侧与液体侧制冷剂连络配管106连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管105连接。利用侧热交换器131是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并且在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。
利用侧风扇132向利用侧单元130内吸入室内的空气,在利用侧热交换器131中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流动。利用侧风扇132通过室内风扇电动机被旋转驱动。
利用侧电桥电路154具有4个连接部位和设置于各连接部位之间的逆止阀。从利用侧热交换器131的流入侧延伸出的制冷剂配管、从利用侧热交换器131的流出侧延伸出的制冷剂配管、液体侧制冷剂连络配管106的与利用侧单元130侧端部连接的制冷剂配管和气体侧制冷剂连络配管105的与利用侧单元130侧端部连接的制冷剂配管分别与利用侧电桥电路154的4个连接部位连接。各逆止阀分别隔断从利用侧热交换器131的流入侧向液体侧制冷剂连络配管106的制冷剂流动,隔断从利用侧热交换器131的流入侧向气体侧制冷剂连络配管105的制冷剂流动,隔断从液体侧制冷剂连络配管106向利用侧热交换器131的流出侧的制冷剂流动,隔断从气体侧制冷剂连络配管105向利用侧热交换器131的流出侧的制冷剂流动。
另外,在图22G中,利用虚线的箭头表示由利用侧风扇132形成的空气流动。其中,在具有利用侧电桥电路154的利用侧单元130的利用侧热交换器131中,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,制冷剂在利用侧热交换器131中流入的部位(空气流动的下游侧)都相同,制冷剂从利用侧热交换器131流出的部位(空气流动的上游侧)都相同,制冷剂在利用侧热交换器131内流动的方向都相同。由此,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,在利用侧热交换器131内流动的制冷剂的流动方向都是与利用侧风扇132所形成的空气流动的方向相反的方向(经常逆流)。
并且,利用侧单元130具有控制构成利用侧单元130的各部的动作的利用侧单元控制部134。利用侧单元控制部134具有包含CPU、存储器等的微型计算机。利用侧单元控制部134经由通信线与热源侧单元控制部127连接,进行控制信号等的接收和发送。
在利用侧单元130内设置有对象空间空气温度传感器172、流入侧热交换器温度传感器181、流出侧热交换器温度传感器183等。这些各传感器与利用侧单元控制部134电连接,向利用侧单元控制部134发送检测信号。对象空间空气温度传感器172检测通过利用侧热交换器131前的空调对象空间的空气温度。流入侧热交换器温度传感器181检测流入利用侧热交换器131前的制冷剂的温度。流出侧热交换器温度传感器183检测从利用侧热交换器131流出的制冷剂的温度。
(22-1-2-3)控制器的详细内容
在空气调节装置100中,经由通信线连接热源侧单元控制部127和利用侧单元控制部134,由此能够构成控制空气调节装置100的动作的控制器107。
控制器107主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM或RAM等存储器。其中,由控制器107进行的各种处理和控制通过热源侧单元控制部127和/或利用侧单元控制部134所含的各部一起发挥功能而实现。
(22-1-2-4)运转模式
以下,对运转模式进行说明。
作为运转模式,设置了制冷运转模式和制热运转模式。
控制器107基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式后实施。
(A)制冷运转模式
在空气调节装置100中,在制冷运转模式中,使流路切换机构122的连接状态成为连接压缩机121的喷出侧和热源侧热交换器123并且连接压缩机121的吸入侧和气体侧封闭阀128的制冷运转连接状态,并使填充在制冷剂回路110内的制冷剂主要按照压缩机121、热源侧热交换器123、热源侧膨胀机构124、利用侧热交换器131的顺序循环。
具体而言,压缩机121例如以制冷剂回路110中的制冷剂的蒸发温度成为根据设定温度与室内温度(对象空间空气温度传感器172的检测温度)的差分确定的目标蒸发温度的方式,对运转频率进行容量控制。
从压缩机121喷出的气体制冷剂在通过流路切换机构122后,在热源侧热交换器123中冷凝。另外,在热源侧热交换器123中,制冷剂在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用热源侧热交换器123作为冷凝器的空气调节装置100运转时,热源侧热交换器123中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。在热源侧热交换器123中流动的制冷剂通过热源侧电桥电路153的一部分,在热源侧膨胀机构124中减压至冷冻循环的低压。
其中,热源侧膨胀机构124例如以满足在利用侧热交换器131的气体侧流动的制冷剂的过热度或压缩机121所吸入的制冷剂的过热度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,在利用侧热交换器131的气体侧流动的制冷剂的过热度例如可以通过从流出侧热交换器温度传感器183的检测温度减去相当于吸入压力传感器163的检测温度的制冷剂的饱和温度而求出。另外,热源侧膨胀机构124的阀开度控制的方法没有特别限定,例如可以控制为从压缩机121喷出的制冷剂的喷出温度成为规定温度,也可以控制为从压缩机121喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
在热源侧膨胀机构124中减压至冷冻循环的低压的制冷剂经由液体侧封闭阀129、液体侧制冷剂连络配管106流入利用侧单元130,在利用侧热交换器131中蒸发。其中,在利用侧热交换器131中,制冷剂在与由利用侧风扇132形成的空气流动方向相反方向上流动。换言之,在使用利用侧热交换器131作为蒸发器的空气调节装置100运转时,利用侧热交换器131中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。在利用侧热交换器131中流动的制冷剂在气体侧制冷剂连络配管105中流动后,经由气体侧封闭阀128、流路切换机构122、低压贮液器141,再被吸入压缩机121。另外,在利用侧热交换器131中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂储存在低压贮液器141中。
(B)制热运转模式
在空气调节装置100中,在制热运转模式中,使流路切换机构122的连接状态成为连接压缩机121的喷出侧和气体侧封闭阀128并且连接压缩机121的吸入侧和热源侧热交换器123的制热运转连接状态,并使填充在制冷剂回路110的制冷剂主要按照压缩机121、利用侧热交换器131、热源侧膨胀机构124、热源侧热交换器123的顺序循环。
更具体而言,在制热运转模式中,压缩机121例如以制冷剂回路110中的制冷剂的冷凝温度成为根据设定温度与室内温度(对象空间空气温度传感器172的检测温度)的差分确定的目标冷凝温度的方式,对运转频率进行容量控制。
从压缩机121喷出的气体制冷剂在流路切换机构122、气体侧制冷剂连络配管105中流动后,流入利用侧单元130的利用侧热交换器131的气体侧端,在利用侧热交换器131中冷凝。另外,在利用侧热交换器131中,制冷剂在与由利用侧风扇132形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用利用侧热交换器131作为冷凝器的空气调节装置100运转时,利用侧热交换器131中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。从利用侧热交换器131的液体侧端流出的制冷剂经由液体侧制冷剂连络配管106,流入热源侧单元120,通过液体侧封闭阀129后,在热源侧膨胀机构124中减压至冷冻循环的低压。
其中,热源侧膨胀机构124例如以满足压缩机121所吸入的制冷剂的过热度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。另外,热源侧膨胀机构124的阀开度控制的方法没有限定,例如可以控制为从压缩机121喷出的制冷剂的喷出温度成为规定温度,也可以控制为从压缩机121喷出的制冷剂的过热度满足规定条件。
被热源侧膨胀机构124减压后的制冷剂在热源侧热交换器123中蒸发。其中,在热源侧热交换器123中,制冷剂在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用热源侧热交换器123作为蒸发器的空气调节装置100运转时,热源侧热交换器123中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。在热源侧热交换器123中蒸发了的制冷剂经由流路切换机构122、低压贮液器141,再被吸入压缩机121。另外,在热源侧热交换器123中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂储存在低压贮液器141中。
(22-1-2-5)空气调节装置100的特征
在空气调节装置100中,能够进行使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环,因此能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
另外,在空气调节装置100中,通过设置低压贮液器141,即使不进行确保吸入压缩机121的制冷剂的过热度为规定值以上的控制(热源侧膨胀机构124的控制),也能够抑制发生液体压缩。因此,作为热源侧膨胀机构124的控制,对于作为冷凝器发挥功能时的热源侧热交换器123(作为冷凝器发挥功能时的利用侧热交换器131也同样),也能够以充分确保在出口流动的制冷剂的过冷却度的方式进行控制。
另外,在热源侧热交换器123中,在制冷运转时和制热运转时,制冷剂都在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动(形成了逆流)。因此,在热源侧热交换器123作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况下,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧高的倾向,但即使是这种情况,由热源侧风扇125形成的空气流动也是相反方向,因此在热源侧热交换器123的制冷剂的入口侧和出口侧,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。另外,在热源侧热交换器123作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况下,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧低的倾向,但即使是这种情况,由热源侧风扇125形成的空气流动也是相反方向,因此在热源侧热交换器123的制冷剂的入口侧和出口侧,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。
进一步而言,在利用侧热交换器131中,在制冷运转时和制热运转时,制冷剂都在与由利用侧风扇132形成的空气流动方向相反方向上流动(形成了逆流)。因此,在利用侧热交换器131作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况下,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧高的倾向,但即使是这种情况,由利用侧风扇132形成的空气流动也是相反方向,因此在利用侧热交换器131的制冷剂的入口侧和出口侧,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。另外,在利用侧热交换器131作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况下,所通过的制冷剂的温度具有出口侧比入口侧低的倾向,但即使是这种情况,由利用侧风扇132形成的空气流动也是相反方向,因此在利用侧热交换器131的制冷剂的入口侧和出口侧,都容易充分确保空气与制冷剂的温度差。
由此,通过使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂,即使在蒸发器内和冷凝器内发生温度滑移的情况下,在制冷运转和制热运转中的任意运转中,作为蒸发器发挥功能的热交换器和作为冷凝器发挥功能的热交换器都能够充分发挥能力。
(22-1-3)第三实施方式
以下,参照作为制冷剂回路的概略构成图的图22I、作为概略控制方框构成图的图22J,对作为第三实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置100a进行说明。其中,由于第二实施方式的空气调节装置100与第三实施方式的空气调节装置100a的共通点多,以下,主要对与第一实施方式的空气调节装置100的差异进行说明。
(22-1-3-1)空气调节装置的构成
空气调节装置100a与上述第二实施方式的空气调节装置100的主要不同点在于:在热源侧单元120内设置有具有旁通膨胀阀149的旁通配管140、多个室内单元(第一利用侧单元130和第二利用侧单元135)并排设置以及在各室内单元内在室内热交换器的液体制冷剂侧设置有室内膨胀阀。其中,在以下的空气调节装置100a的说明中,对于与空气调节装置100相同或同样的构成,标注相同的参照符号进行说明。
热源侧单元120所具有的旁通配管140是在制冷剂回路110中将热源侧膨胀机构124与液体侧封闭阀129之间的部分和从流路切换机构122的1个连接口延伸至低压贮液器141的制冷剂配管连接的制冷剂配管。旁通膨胀阀149没有特别限定,优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。
第一利用侧单元130与上述实施方式同样,除了具有第一利用侧热交换器131、第一利用侧风扇132和第一利用侧电桥电路154以外,还具有第一利用侧膨胀机构133。第一利用侧电桥电路154具有4个连接部位和设置于各连接部位之间的逆止阀。从第一利用侧热交换器131的液体侧延伸出的制冷剂配管、从第一利用侧热交换器131的气体侧延伸出的制冷剂配管、从液体侧制冷剂连络配管106向第一利用侧单元130分支的制冷剂配管和从气体侧制冷剂连络配管105向第一利用侧单元130分支的制冷剂配管分别与第一利用侧电桥电路154的4个连接部位连接。
另外,在图22I中,利用虚线的箭头表示由第一利用侧风扇132形成的空气流动。其中,在具有第一利用侧电桥电路154的第一利用侧单元130的第一利用侧热交换器131中,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,制冷剂在第一利用侧热交换器131中流入的部位(空气流动的下游侧)都相同,制冷剂从第一利用侧热交换器131流出的部位(空气流动的上游侧)都相同,制冷剂在第一利用侧热交换器131内流动的方向都相同。由此,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,在第一利用侧热交换器131内流动的制冷剂的流动方向都是与第一利用侧风扇132所形成的空气流动的方向相反的方向(经常逆流)。另外,第一利用侧膨胀机构133设置于从液体侧制冷剂连络配管106向第一利用侧单元130分支的制冷剂配管的途中(第一利用侧电桥电路154的液体制冷剂侧)。第一利用侧膨胀机构133优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与上述实施方式同样,在第一利用侧单元130内设置有第一利用侧单元控制部134、与第一利用侧单元控制部134电连接的第一流入侧热交换器温度传感器181、第一对象空间空气温度传感器172、第一流出侧热交换器温度传感器183等。
第二利用侧单元135与第一利用侧单元130同样,具有第二利用侧热交换器136、第二利用侧风扇137、第二利用侧膨胀机构138和第二利用侧电桥电路155。第二利用侧电桥电路155具有4个连接部位和设置于各连接部位之间的逆止阀。从第二利用侧热交换器136的液体侧延伸出的制冷剂配管、从第二利用侧热交换器136的气体侧延伸出的制冷剂配管、从液体侧制冷剂连络配管106向第二利用侧单元135分支的制冷剂配管和从气体侧制冷剂连络配管105向第二利用侧单元135分支的制冷剂配管分别与第二利用侧电桥电路155的4个连接部位连接。另外,在图22I中,利用虚线的箭头表示由第二利用侧风扇137形成的空气流动。其中,在具有第二利用侧电桥电路155的第二利用侧单元135的第二利用侧热交换器136中,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,制冷剂在第二利用侧热交换器136内流入的部位(空气流动的下游侧)都相同,制冷剂从第二利用侧热交换器136流出的部位(空气流动的上游侧)都相同,制冷剂在第二利用侧热交换器136内流动的方向都相同。由此,构成为在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况和作为制冷剂的冷凝器发挥功能的情况中的任意种情况下,在第二利用侧热交换器136内流动的制冷剂的流动方向都是与第二利用侧风扇137所形成的空气流动的方向相反的方向(常时逆流)。另外,第二利用侧膨胀机构138设置于从液体侧制冷剂连络配管106向第二利用侧单元135分支的制冷剂配管的途中(第二利用侧电桥电路155的液体制冷剂侧)。第二利用侧膨胀机构138优选为能够调节阀开度的电动膨胀阀。与第一利用侧单元130同样,在第二利用侧单元135内设置有第二利用侧单元控制部139、与第二利用侧单元控制部139电连接的第二流入侧热交换器温度传感器185、第二对象空间空气温度传感器176、第二流出侧热交换器温度传感器187。
(22-1-3-2)运转模式
(A)制冷运转模式
在空气调节装置100a中,在制冷运转模式中,压缩机121例如以制冷剂回路110中的制冷剂的蒸发温度成为目标蒸发温度的方式,对运转频率进行容量控制。其中,目标蒸发温度优选根据各利用侧单元130、135中的设定温度与利用侧温度的差分最大(负荷最大的利用侧单元)而确定。
从压缩机121喷出的气体制冷剂通过流路切换机构122后,在热源侧热交换器123中冷凝。其中,在热源侧热交换器123中,制冷剂在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用热源侧热交换器123作为冷凝器的空气调节装置100a运转时,热源侧热交换器123中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。在热源侧热交换器123中流动的制冷剂通过热源侧电桥电路153的一部分后,通过控制为全打开状态的热源侧膨胀机构124,经由液体侧封闭阀129、液体侧制冷剂连络配管106分别流入第一利用侧单元130和第二利用侧单元135。
另外,旁通配管140的旁通膨胀阀149根据剩余制冷剂的产生状况控制阀开度。具体而言,旁通膨胀阀149例如基于利用喷出压力传感器161检测的高压压力和/或在热源侧热交换器123的液体侧流动的制冷剂的过冷却度进行控制。由此,作为上述的通过热源侧膨胀机构124后的制冷剂的一部分的剩余制冷剂经由旁通配管140送往低压贮液器141。
流入第一利用侧单元130的制冷剂在第一利用侧膨胀机构133中减压至冷冻循环的低压。另外,流入第二利用侧单元135的制冷剂在第二利用侧膨胀机构138中减压至冷冻循环的低压。
其中,第一利用侧膨胀机构133例如以满足在第一利用侧热交换器131的气体侧流动的制冷剂的过热度或压缩机121所吸入的制冷剂的过热度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,在第一利用侧热交换器131的气体侧流动的制冷剂的过热度例如可以通过从第一流出侧热交换器温度传感器183的检测温度减去相当于吸入压力传感器163的检测温度的制冷剂的饱和温度而求出。另外,第二利用侧膨胀机构138也同样例如以满足在第二利用侧热交换器136的气体侧流动的制冷剂的过热度或压缩机121所吸入的制冷剂的过热度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,在第二利用侧热交换器136的气体侧流动的制冷剂的过热度例如可以通过从第二流出侧热交换器温度传感器187的检测温度减去相当于吸入压力传感器163的检测温度的制冷剂的饱和温度而求出。
在第一利用侧膨胀机构133中被减压后的制冷剂通过第一利用侧电桥电路154的一部分,流入第一利用侧热交换器131,在第一利用侧热交换器131中蒸发。其中,在第一利用侧热交换器131中,制冷剂在与由第一利用侧风扇132形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用第一利用侧热交换器131作为蒸发器的空气调节装置100a运转时,第一利用侧热交换器131中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。通过第一利用侧热交换器131后的制冷剂通过第一利用侧电桥电路154的一部分,向第一利用侧单元130的外部流出。
同样地,在第二利用侧膨胀机构138中被减压后的制冷剂通过第二利用侧电桥电路155的一部分,流入第二利用侧热交换器136,在第二利用侧热交换器136中蒸发。其中,在第二利用侧热交换器136中,制冷剂在与由第二利用侧风扇137形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用第二利用侧热交换器136作为蒸发器的空气调节装置100a运转时,第二利用侧热交换器136中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。通过第二利用侧热交换器136后的制冷剂通过第二利用侧电桥电路155的一部分,向第二利用侧单元135的外部流出。从第一利用侧单元130和第二利用侧单元135流出的制冷剂在合流后,在气体侧制冷剂连络配管105中流动,经由气体侧封闭阀128、流路切换机构122、低压贮液器141,再被吸入压缩机121。另外,在第一利用侧热交换器131和第二利用侧热交换器136中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂储存在低压贮液器141中。
(B)制热运转模式
在空气调节装置100a中,在制热运转模式中,压缩机121例如以制冷剂回路110中的制冷剂的冷凝温度成为目标冷凝温度的方式对运转频率进行容量控制。其中,目标冷凝温度优选根据各利用侧单元130、135中的设定温度与利用侧温度的差分最大的利用侧单元(负荷最大的利用侧单元)而确定。
从压缩机121喷出的气体制冷剂在流路切换机构122、气体侧制冷剂连络配管105中流动后,分别流入第一利用侧单元130和第二利用侧单元135。
流入第一利用侧单元130的制冷剂通过第一利用侧电桥电路154的一部分后,在第一利用侧热交换器131中冷凝。其中,在第一利用侧热交换器131中,制冷剂在与由第一利用侧风扇132形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用第一利用侧热交换器131作为冷凝器的空气调节装置100a运转时,第一利用侧热交换器131中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。流入第二利用侧单元135的制冷剂通过第二利用侧电桥电路155的一部分后,在第二利用侧热交换器136中冷凝。其中,在第二利用侧热交换器136中,制冷剂在与由第二利用侧风扇137形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用第二利用侧热交换器136作为冷凝器的空气调节装置100a运转时,第二利用侧热交换器136中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。
从第一利用侧热交换器131的液体侧端流出的制冷剂通过第一利用侧电桥电路154的一部分后,在第一利用侧膨胀机构133中减压至冷冻循环的中间压。从第二利用侧热交换器136的液体侧端流出的制冷剂也同样在通过第二利用侧电桥电路155的一部分后,在第二利用侧膨胀机构138中减压至冷冻循环的中间压。
其中,第一利用侧膨胀机构133例如以满足在第一利用侧热交换器131的液体侧出口流动的制冷剂的过冷却度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,在第一利用侧热交换器131的液体侧出口流动的制冷剂的过冷却度例如可以通过从第一流出侧热交换器温度传感器183的检测温度减去相当于喷出压力传感器161的检测温度的制冷剂的饱和温度而求出。另外,关于第二利用侧膨胀机构138,也同样例如以满足在第二利用侧热交换器136的液体侧出口流动的制冷剂的过冷却度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,在第二利用侧热交换器136的液体侧出口流动的制冷剂的过冷却度例如可以通过从第二流出侧热交换器温度传感器187的检测温度减去相当于喷出压力传感器161的检测温度的制冷剂的饱和温度而求出。
通过第一利用侧膨胀机构133后的制冷剂通过第一利用侧电桥电路154的一部分,向第一利用侧单元130的外部流出。同样地,通过第二利用侧膨胀机构138后的制冷剂通过第二利用侧电桥电路155的一部分,向第二利用侧单元135的外部流出。从第一利用侧单元130和第二利用侧单元135流出的制冷剂在合流后,经由液体侧制冷剂连络配管106,流入热源侧单元120。
流入热源侧单元120的制冷剂通过液体侧封闭阀129,在热源侧膨胀机构124中减压至冷冻循环的低压。
另外,旁通配管140的旁通膨胀阀149可以与制冷运转时同样根据剩余制冷剂的产生状况控制阀开度,也可以控制为全关闭状态。
其中,热源侧膨胀机构124例如以压缩机121所吸入的制冷剂的过热度为目标值等规定条件的方式控制阀开度。其中,热源侧膨胀机构124的阀开度控制的方法没有限定,例如可以以从压缩机121喷出的制冷剂的喷出温度成为规定温度的方式进行控制,也可以以从压缩机121喷出的制冷剂的过热度满足规定条件的方式进行控制。
被热源侧膨胀机构124减压后的制冷剂在热源侧热交换器123中蒸发。其中,在热源侧热交换器123中,制冷剂在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动。换言之,在使用热源侧热交换器123作为蒸发器的空气调节装置100a运转时,热源侧热交换器123中的制冷剂的流动和与制冷剂进行热交换的热介质的流动形成逆流。通过热源侧热交换器123后的制冷剂经由流路切换机构122、低压贮液器141,再被吸入压缩机121。另外,在热源侧热交换器123中未蒸发的液体制冷剂作为剩余制冷剂储存在低压贮液器141中。
(22-1-3-3)空气调节装置100a的特征
在空气调节装置100a中,能够进行使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂的冷冻循环,因此能够使用GWP小的制冷剂进行冷冻循环。
另外,在空气调节装置100a中,通过设置低压贮液器141,即使不进行确保吸入压缩机121的制冷剂的过热度为规定值以上的控制(热源侧膨胀机构124的控制),也能够抑制发生液体压缩。另外,在制热运转时,通过对第一利用侧膨胀机构133、第二利用侧膨胀机构138进行过冷却度控制,能够容易地充分发挥第一利用侧热交换器131和第二利用侧热交换器136的能力。
另外,在热源侧热交换器123中,在制冷运转时和制热运转时,制冷剂都在与由热源侧风扇125形成的空气流动方向相反的方向上流动(形成了逆流)。进一步而言,在制冷运转时和制热运转时,在第一利用侧热交换器131中,制冷剂都在与由第一利用侧风扇132形成的空气流动方向相反的方向上流动(形成了逆流)。同样地,在制冷运转时和制热运转时,在第二利用侧热交换器136中,制冷剂都在与以第二利用侧风扇137形成的空气流动方向相反的方向上流动(形成了逆流)。
由此,通过使用非共沸混合制冷剂作为制冷剂,即使在蒸发器内和冷凝器内发生温度滑移的情况下,在制冷运转和制热运转中的任意运转中,作为蒸发器发挥功能的热交换器和作为冷凝器发挥功能的热交换器都能够充分发挥能力。
(23)第二十三组的技术的实施方式
(23-1)
图23A是本发明的一个实施方式所涉及的制冷剂回路10的概略构成图。另外,图23B是本发明的一个实施方式所涉及的冷冻循环装置的概略控制方框构成图。以下,参照图23A和图23B,对作为本实施方式所涉及的冷冻循环装置的空气调节装置1进行说明。
空气调节装置1是通过进行蒸气压缩式的冷冻循环而调节对象空间的空气的装置。
空气调节装置1主要具有室外单元20、室内单元30、连接室外单元20和室内单元30的液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5、作为输入装置和输出装置的未图示的遥控器和控制空气调节装置1的动作的控制器7。
在空气调节装置1中,封入制冷剂回路10内的制冷剂进行被压缩、冷凝、被减压、蒸发后、再被压缩这样的冷冻循环。在本实施方式中,在制冷剂回路10中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。并且,在制冷剂回路10中与该制冷剂一起填充有冷冻机油。
(23-1-1)室外单元20
室外单元20的外观为略长方体箱状,具有内部被隔板等分割而形成送风机室和机械室的构造(所谓的箱型构造)。
该室外单元20经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室内单元30连接,构成制冷剂回路10的一部分。室外单元20主要具有压缩机21、四路切换阀22、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室外风扇25、液体侧封闭阀29和气体侧封闭阀28。
压缩机21是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。其中,作为压缩机21,使用旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件(省略图示)被压缩机电动机旋转驱动的密闭式构造的压缩机。
压缩机电动机用于改变容量,利用逆变器能够控制运转频率。在压缩机21中,在吸入侧还设置有未图示的附属储液器。其中,本实施方式的室外单元20不具有比该附属储液器大的制冷剂容器(配置于压缩机21的吸入侧的低压贮液器或配置于室外热交换器23的液体侧的高压贮液器等)。
四路切换阀22通过切换连接状态,能够在连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态与连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态之间进行切换。
室外热交换器23是在制冷运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器23具有多个传热翅片和与其贯通固定的多个传热管。
室外风扇25向室外单元20内吸入室外的空气,在室外热交换器23中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流动。室外风扇25被室外风扇电动机旋转驱动。其中,在本实施方式中,室外风扇25只设置1个。
室外膨胀阀24能够控制阀开度,设置于室外热交换器23的液体侧端部与液体侧封闭阀29之间。
液体侧封闭阀29是配置于室外单元20内的与液体侧制冷剂连络配管6的连接部分的手动阀。
气体侧封闭阀28是配置于室外单元20内的与气体侧制冷剂连络配管5的连接部分的手动阀。
室外单元20具有控制构成室外单元20的各部的动作的室外单元控制部27。室外单元控制部27具有包含CPU、存储器等的微型计算机。室外单元控制部27经由通信线与各室内单元30的室内单元控制部34连接,进行控制信号等的接收和发送。另外,室外单元控制部27与未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(23-1-2)室内单元30
室内单元30设置于作为对象空间的室内的壁面等。室内单元30经由液体侧制冷剂连络配管6和气体侧制冷剂连络配管5与室外单元20连接,构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元30具有室内热交换器31和室内风扇32等。
室内热交换器31的液体侧与液体侧制冷剂连络配管6连接,气体侧端与气体侧制冷剂连络配管5连接。室内热交换器31是在制冷运转时作为冷冻循环中的低压的制冷剂的蒸发器发挥功能并在制热运转时作为冷冻循环中的高压的制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器31具有多个传热翅片和与其贯通固定的多个传热管。
室内风扇32向室内单元30内吸入室内的空气,在室内热交换器31中与制冷剂进行热交换后,产生用于向外部排出的空气流动。室内风扇32被未图示的室内风扇电动机旋转驱动。
并且,室内单元30具有控制构成室内单元30的各部的动作的室内单元控制部34。室内单元控制部34具有包含CPU、存储器等的微型计算机。室内单元控制部34经由通信线与室外单元控制部27连接,进行控制信号等的接收和发送。
室内单元控制部34与设置于室内单元30内的未图示的各种传感器电连接,接收来自各传感器的信号。
(23-1-3)控制器7的详细内容
在空气调节装置1中,利用通信线连接室外单元控制部27和室内单元控制部34,从而构成控制空气调节装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央演算处理装置)和ROM或RAM等存储器。其中,利用控制器7的各种处理和控制可以通过室外单元控制部27和/或室内单元控制部34所包含的各部一起发挥功能而实现。
(23-1-4)运转模式
作为运转模式,可以设定制冷运转模式和制热运转模式。控制器7基于从遥控器等接收的指示,判断是制冷运转模式还是制热运转模式后而执行。
(23-1-4-1)制冷运转模式
在空气调节装置1中,在制冷运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和室外热交换器23并且连接压缩机21的吸入侧和气体侧封闭阀28的制冷运转连接状态,使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室外热交换器23、室外膨胀阀24、室内热交换器31的顺序循环。
更具体而言,制冷运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与室内单元30所要求的冷却负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂经由四路切换阀22流入室外热交换器23的气体侧端。
流入室外热交换器23的气体侧端的气体制冷剂在室外热交换器23中与由室外风扇25供给的室外侧空气进行热交换后,冷凝而成液体制冷剂,从室外热交换器23的液体侧端流出。
从室外热交换器23的液体侧端流出的制冷剂在通过室外膨胀阀24时被减压。其中,室外膨胀阀24以通过室外热交换器23的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件的方式进行控制。
被室外膨胀阀24减压的制冷剂经由液体侧封闭阀29和液体侧制冷剂连络配管6流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂再流入室内热交换器31,在室内热交换器31中与由室内风扇32供给的室内空气进行热交换,蒸发而成气体制冷剂,从室内热交换器31的气体侧端流出。从室内热交换器31的气体侧端流出的气体制冷剂向气体侧制冷剂连络配管5流动。
在气体侧制冷剂连络配管5中流动的制冷剂经由气体侧封闭阀28、四路切换阀22再被吸入压缩机21。
(23-1-4-2)制热运转模式
在空气调节装置1中,在制热运转模式中,使四路切换阀22的连接状态成为连接压缩机21的喷出侧和气体侧封闭阀28并且连接压缩机21的吸入侧和室外热交换器23的制热运转连接状态,使填充在制冷剂回路10内的制冷剂主要按照压缩机21、室内热交换器31、室外膨胀阀24、室外热交换器23的顺序循环。
更具体而言,制热运转模式开始时,在制冷剂回路10内,制冷剂被吸入压缩机21,被压缩后喷出。
在压缩机21中,进行与室内单元30所要求的制热负荷相对应的容量控制。从压缩机21喷出的气体制冷剂在四路切换阀22和气体侧制冷剂连络配管5中流动后,流入室内单元30。
流入室内单元30的制冷剂再流入室内热交换器31的气体侧端,在室内热交换器31中与由室内风扇32供给的室内空气进行热交换,冷凝而成气液两相状态的制冷剂或液体制冷剂,从室内热交换器31的液体侧端流出。从室内热交换器31的液体侧端流出的制冷剂向液体侧制冷剂连络配管6流动。
在液体侧制冷剂连络配管6中流动的制冷剂在液体侧封闭阀29、室外膨胀阀24中减压至冷冻循环中的低压。其中,室外膨胀阀24以通过室内热交换器31的液体侧出口的制冷剂的过冷却度满足规定条件的方式进行控制。被室外膨胀阀24减压后的制冷剂流入室外热交换器23的液体侧端。
从室外热交换器23的液体侧端流入的制冷剂在室外热交换器23中与由室外风扇25供给的室外空气进行热交换,蒸发而成气体制冷剂,从室外热交换器23的气体侧端流出。
从室外热交换器23的气体侧端流出的制冷剂经由四路切换阀22再被吸入压缩机21。
(23-1-5)制冷剂与制冷剂连络配管的管外径的关系
关于铜管,根据本发明的发明人的研究,确认了在使用制冷剂为制冷剂A时,在空气调节装置1的特定的额定冷冻能力中,需要使用管外径比使用制冷剂为R32时大的气体侧制冷剂连络配管5和管外径比使用制冷剂为R32时大的液体侧制冷剂连络配管6。
在这种情况下,成本增加,因此本发明的发明人对是否能够采用成本比铜管低的铝管进行了研究。以下对其结果进行说明。
(23-1-6)管材料与制冷剂连络配管的管外径的关系
图23C是针对每个额定冷冻能力表示使用制冷剂A的空气调节装置的气体侧制冷剂连络配管5和液体侧制冷剂连络配管6所采用的铜管的管外径以及采用铝或铝合金制的管(以下称为铝管。)代替铜管时的气体侧制冷剂连络配管5和液体侧制冷剂连络配管6的管外径的对比表。
(23-1-6-1)气体侧制冷剂连络配管5的管外径比较
另外,针对每个额定冷冻能力,按照管材料(铜管、铝管)进行气体侧制冷剂连络配管5的管外径的比较。
(23-1-6-1-1)铜管的情况
在图23C中,在使用制冷剂为制冷剂A的情况下,空气调节装置1的额定冷冻能力小于5.0kW时,使用管外径为12.7mm的铜管,空气调节装置1的额定冷冻能力为5.0kW以上且小于10.0kW时,使用管外径为15.9mm的铜管,空气调节装置1的额定冷冻能力为10.0kW以上且小于19.0kW时,使用管外径为19.1mm的铜管,空气调节装置1的额定冷冻能力为19.0kW以上28kW以下时,使用管外径为22.2mm的铜管。
(23-1-6-1-2)铝管的情况
在图23C中,在使用制冷剂为制冷剂A情况下,空气调节装置1的额定冷冻能力小于5.0kW时,使用管外径为12.7mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为5.0kW以上且小于8.5kW时,使用管外径为15.9mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为8.5kW以上且小于19.0kW时,使用管外径为19.1mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为19.0kW以上且小于25kW时,使用管外径为22.2mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为25kW以上28kW以下时,使用管外径为25.4mm的铝管。
其中,即使空气调节装置1的额定冷冻能力超过28kW,也使用管外径为25.4mm的铝管。
(23-1-6-1-3)对比结果
如图23C所示,在铝管的情况下,空气调节装置1的额定冷冻能力为9.0kW和28kW时,与铜管的情况相比,需要使用管外径大的铝管的气体侧制冷剂连络配管5。
空气调节装置1的额定冷冻能力为9.0kW和28kW时,为了将压力损失设为与铜管同等水平,在维持耐压的状态下扩大了内径,作为结果,管外径扩大了。
但是,由于铝管的原材料费低于铜管的原材料费,所以即使扩大管外径,成本也没有增加。因此,通过使用铝管来代替铜管,例如即使管外径扩大,也能够实现低成本化。
(23-1-6-2)液体侧制冷剂连络配管6的管外径比较
针对每个制冷额定冷冻能力,按照管材料(铜管、铝管)进行液体侧制冷剂连络配管6的管外径的比较。
(23-1-6-2-1)铜管的情况
在图23C中,在使用制冷剂为制冷剂A的情况下,空气调节装置1的额定冷冻能力小于5.0kW时,使用管外径为6.4mm的铜管,空气调节装置1的额定冷冻能力为5.0kW以上且小于19.0kW时,使用管外径为9.5mm的铜管,空气调节装置1的额定冷冻能力为19.0kW以上28kW以下时,使用管外径为12.7mm的铜管。
(23-1-6-2-2)铝管的情况
在图23C中,在使用制冷剂为制冷剂A的情况下,空气调节装置1的额定冷冻能力小于5.0kW时,使用管外径为6.4mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为5.0kW以上且小于19.0kW时,使用管外径为9.5mm的铝管,空气调节装置1的额定冷冻能力为19.0kW以上28kW以下时,使用管外径为12.7mm的铝管。
其中,即使空气调节装置1的额定冷冻能力超过28kW时,也使用管外径为12.7mm的铝管。
(23-1-6-2-3)对比结果
如图23C所示,使用制冷剂为制冷剂A时,能够使用管外径与铜管相同的铝管的液体侧制冷剂连络配管6。由于铝管的原材料费低于铜管的原材料费,所以通过使用铝管来代替铜管,能够实现低成本化。
(23-1-7)管的壁厚和内径
利用铝管的壁厚和内径考察上述“(23-1-6-1-3)对比结果”和“(23-1-6-2-3)对比结果”。
针对每个额定冷冻能力,考虑制冷剂的最大循环量的压力损失后,设计气体侧制冷剂连络配管5和液体侧制冷剂连络配管6的内径。
另外,针对每个额定冷冻能力,以满足设计耐压的方式,设计气体侧制冷剂连络配管5和液体侧制冷剂连络配管6的壁厚。
图23D是将铜管和铝管的壁厚以“管的称呼”分开表示的对比表。以下,按照每种“管的称呼”对对比结果进行说明。
(管的称呼:和/>)
在图23D中,在管的称呼和/>中,铜管和铝管的内径都相等,壁厚也是相同的0.8mm。这样,在内径比较小的范围内,原本利用壁厚0.8mm得到的强度还有余量,所以即使使用铝管来代替铜管,也不需要增大壁厚。
另外,在称呼的管中,设计压力作用于内周面的全部表面时,在铝管的情况下,利用与铜管相同的壁厚0.8mm时强度不足,因此需要增加至1.0mm。因此,内径成为比铜管的11.10mm小0.4mm的10.70mm。但是,即使内径小0.4mm,对压力损失的影响也少。
因此,关于比容小于气体制冷剂的液体制冷剂流动的液体侧制冷剂连络配管6,在额定冷冻能力2.2kW~28kW的范围内,即使使用铝管来代替铜管,也能够使用与铜管相同的外径的铝管。因此,能够得到“(23-1-6-2-3)对比结果”。
(管的称呼:和/>)
在图23D中,在管的称呼和/>中,在铜管的情况下,壁厚为1mm。与之相对,铝管的壁厚增加至1.3mm、1.5mm、1.7mm、2.0mm。这是由于随着内径扩大,内周面的面积扩大,设计压力作用于内周面的全部表面时,利用与铜管相同的壁厚1.0mm时强度不足,因此增加壁厚后,确保了能够耐受设计压力的强度。
关于气体侧制冷剂连络配管5,如图23C所示,在额定冷冻能力2.2kW~4.5kW的范围内,铜管、铝管都可以使用称呼的管。在这种情况下,如图23D所示,铝管的内径比铜管的内径小0.4mm,但即使考虑制冷剂的最大循环量,对压力损失的影响也少。换言之,在铜管侧对于压力损失有余量。
同样,如图23C所示,在额定冷冻能力5.6kW~8.0kW的范围内,铜管、铝管都可以使用称呼的管。在这种情况下,如图23D所示,铝管的内径比铜管的内径小0.6mm,但即使考虑制冷剂的最大循环量,对压力损失的影响也少。换言之,在铜管侧对于压力损失有余量。
另一方面,如图23C所示,在额定冷冻能力9.0kW时,铜管使用了称呼的管,与之相对,铝管需要使用称呼/>的管。换言之,在额定冷冻能力9.0kW的制冷剂的最大循环量时,通过使用压力损失比称呼/>的铜管小的称呼/>的铝管,抑制了压力损失。
如图23C所示,在额定冷冻能力11.2kW~16kW的范围内,铜管、铝管都可以使用称呼的管。在这种情况下,如图23D所示,铝管的内径比铜管的内径小1.0mm,但即使考虑制冷剂的最大循环量,对压力损失的影响也少。换言之,在铜管侧对于压力损失有余量。
同样,如图23C所示,在额定冷冻能力22.4kW的范围内,铜管、铝管都可以使用称呼的管。在这种情况下,如图23D所示,铝管的内径比铜管的内径小1.4mm,但即使考虑制冷剂的最大循环量,对压力损失的影响也少。换言之,在铜管侧对于压力损失有余量。
另一方面,如图23C所示,额定冷冻能力28kW时,铜管使用称呼的管,与之相对,铝管需要使用称呼/>的管。换言之,在额定冷冻能力28kW的制冷剂的最大循环量时,通过使用压力损失比称呼/>的铜管小的称呼/>的铝管,抑制了压力损失。
因此,关于气体侧制冷剂连络配管5,在额定冷冻能力9kW和28kW时,在使用铝管来代替铜管的情况下,需要增大管外径,其结果是“(23-1-6-2-3)对比结果”。
(23-1-8)特征
在空气调节装置1中,当使用含有1,2-二氟乙烯的制冷剂时,为了抑制压力损失,在增大液体侧制冷剂连络配管和气体侧制冷剂连络配管的直径的情况下,通过使用铝或铝合金制的管,也能够将能力的下降抑制到较小,并抑制成本的增大。
其中,在实施方式中,以空气调节装置1中使用制冷剂A的情况为前提进行了说明,但对于在含有1,2-二氟乙烯方面共用的制冷剂A,全部是共用的。
(23-1-9)变形例
在上述实施方式中,以只设置1个室内单元的空气调节装置为例进行了说明,但作为空气调节装置,也可以设置彼此并联连接的多个室内单元(不具有室内膨胀阀)。
(24)第二十四组技术的实施方式
(24-1)第一实施方式
接着,参照附图对具有本发明的一个实施例所涉及的蓄热装置的空气调节装置的第一实施方式进行说明。
图24A表示具有本发明的一个实施例所涉及的蓄热装置20的第一实施方式的空气调节装置100的整体构成。符号2表示压缩机。符号3表示作为将来自压缩机2的喷出气体冷凝的热源侧热交换器的一例的室外热交换器。符号4表示作为将被室外热交换器3冷凝后的制冷剂减压的第一膨胀机构的一例的第一电子膨胀阀。符号5表示作为用于使制冷剂蒸发的负荷侧热交换器的一例的室内热交换器。利用制冷剂配管6,以制冷剂能够流通的方式依次连接上述各机器2~5。通过利用制冷剂配管6连接机器2~5,能够构成具有利用室外热交换器3将在室内热交换器5中与室内空气进行热交换而得到的热向外部空气放出的热泵功能的主制冷剂回路1。在主制冷剂回路1中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
在主制冷剂回路1中,作为附属机器,在室外热交换器3的下游侧设置有用于暂时储存制冷剂的贮液器7,在压缩机2的上游侧设置有用于分离向压缩机2的吸入气体中的液体制冷剂的储液器8。另外,热敏电阻Thl、Th2分别配置在第一电子膨胀阀4的上游侧和储液器8的上游侧。热敏电阻Thl、Th2检测各制冷剂配管6内的制冷剂的温度。在储液器8的上游侧配设压力传感器Ps。压力传感器Ps检测压缩机2的上游侧(吸入侧)的制冷剂配管6内的制冷剂的压力。在空气调节装置100中,基于所测得的制冷剂温度和制冷剂压力,控制膨胀阀的开度,通过控制逆变器,控制压缩机2的容量。
该空气调节装置100具有蓄热装置20。蓄热装置20具有蓄热槽9和蓄热用热交换器10。蓄热槽9储存作为能够蓄热的蓄热介质的水W。蓄热用热交换器10配设于蓄热槽9的内部。关于蓄热用热交换器10,至少其一部分浸渍在蓄热槽9的作为蓄热介质的水W。在蓄热用热交换器10中,从作为制冷剂供给装置的一例的主制冷剂回路1供给至少含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的制冷剂。在蓄热用热交换器10中,在制冷剂与水W之间进行热交换。蓄热用热交换器10利用制冷剂冷却水W。蓄热用热交换器10具有多个冷却管10a。该冷却管10a与主制冷剂回路1分支连接,蓄热用热交换器10的一端成为与贮液器7的下游侧连结的室外侧连结端10b,另一端成为与第一电子膨胀阀4的上游侧连结的室内侧连结端10c。室外侧连结端10b在主制冷剂回路1中配设于比室内侧连结端10c更靠近室外热交换器3的位置。在主制冷剂回路1的蓄热用热交换器10的两连结端10b、10c间的制冷剂配管6中设置有在蓄热运转时进行制冷剂的减压的第二电子膨胀阀12。换言之,蓄热用热交换器10的冷却管10a与第二电子膨胀阀12并列配设。
在本发明中,蓄热用热交换器10的冷却管10a具有以下的配设构造。
冷却管10a以在铅垂方向上蛇行的方式配置在蓄热槽9内。具体而言,蓄热用热交换器10的冷却管10a如图24B所示,与作为上下方向的端部的U字部分10d接近的直线部分10e配置在铅垂方向上。蓄热用热交换器10的冷却管10a被设立在蓄热槽9内的支撑基台9a支撑。冷却管10a浸渍在蓄热槽9内的水W中。
另外,蓄热用热交换器10的室外侧连结端10b附近和压缩机2的上游侧之间利用短路管13连结。
另外,在本空气调节装置100中设置有用于根据运转状态切换回路连接的回路切换器件15。回路切换器件15包含第一开闭阀11、第二开闭阀14和开闭控制器件16。第一开闭阀11设置于蓄热用热交换器10的室外侧连结端10b与短路管13的连接位置之间。第二开闭阀14设置于短路管13。开闭控制器件16根据空气调节装置100的运转状态和来自各热敏电阻Thl、Th2或压力传感器Ps的检测信号进行阀的控制。开闭控制器件16在蓄热运转时使第一开闭阀11为关闭状态,使第二开闭阀14为打开状态,并且使第一电子膨胀阀4为全关闭状态,基于热敏电阻Thl和压力传感器Ps的检测信号控制第二电子膨胀阀12的开度。另一方面,开闭控制器件16在蓄热回收制冷运转时使第一开闭阀11为打开状态,使第二开闭阀14为关闭状态,并且基于热敏电阻Th2、压力传感器Ps的检测信号控制第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀12的开度。
接着,对如上所述地构成的回路的各运转状态进行说明。
在不伴随蓄热回收的通常制冷运转时,第一开闭阀11和第二开闭阀14为关闭状态,第二电子膨胀阀12为全打开状态。在该状态下,被压缩机2压缩后的制冷剂在被室外热交换器3冷凝后,被第一电子膨胀阀4减压,供给室内热交换器5。并且,制冷剂通过在室内热交换器5内蒸发而吸收周围的热,完成制冷后,再向压缩机2侧流通进行循环。
在蓄热运转时,回路切换器件15的开闭控制器件16使第一开闭阀11为关闭状态,使第二开闭阀14为打开状态,并且使第一电子膨胀阀4为全关闭状态。另外,开闭控制器件16基于热敏电阻Thl和压力传感器Ps的检测信号适当控制第二电子膨胀阀12的开度。这样控制阀的结果如图24A的箭头所示,压缩机2喷出并通过室外热交换器3后的制冷剂被第二电子膨胀阀12减压,从室内侧连结端10c供给冷却管10a内。供给冷却管10a内的制冷剂在与蓄热槽9内的水W之间进行热交换后,在冷却管10a内蒸发,在冷却管10a的表面产生并附着冰I,从而蓄集冷热。
在蓄热运转后进行蓄热回收制冷运转时,开闭控制器件16使第一开闭阀11为打开状态,使第二开闭阀14为关闭状态并且基于热敏电阻Th2、压力传感器Ps的检测信号控制第一电子膨胀阀4的开度。另外,开闭控制器件16如图24C的箭头所示,在压缩机2喷出并通过室外热交换器3而流动的制冷剂中,利用第二电子膨胀阀12控制在主制冷剂回路1中流动的流通量,从而控制从室外侧连结端10b向冷却管10a供给的制冷剂的流量。供给冷却管10a的制冷剂与储存在蓄热槽9内的冰I进行热交换而冷却,经由室内侧连结端10c导入第一电子膨胀阀4,控制第一电子膨胀阀4的开度而被减压。被第一电子膨胀阀4减压后的制冷剂导入室内热交换器5,在室内热交换器5内蒸发,从而完成室内的制冷。
冷却管10a配置在铅垂方向上,因此在这样的蓄热回收制冷运转中,如图24D(a)所示附着于冷却管10a的冰I如图24D(b)所示在与冷却管10a的同心圆上均匀融化。并且,融化了规定量的冰I沿着冷却管10a浮向蓄热槽9的上方,因此浮力不易作用于冷却管10a,能够防止冷却管10a的变形等。另外,上浮的冰I因暴露于温度比较高的水W而促进融化,旧水W不会总残留在一个部位,即使是防止了冰I的异常成长的冰填充率高的制冰设定量,与现有技术相比也不易发生局部结块,能够抑制因该结块而导致的冷却管10a或蓄热槽9的破损。进而在再制冰时,如图24D(c)所示地进行冷量回收运转时,融化的部分再冰化,因此其再现性也优异。
其中,在上述的例子中,单独使用了储存于蓄热槽9的作为蓄热介质的水W,此外,还可以采用混入了乙二醇等的载冷剂水溶液。另外,作为蓄热用热交换器10的配设位置,如图24E(a)所示地使冷却管10a的上端固定部分向水面的上方突出,或者如图24E(b)那样使冷却管10a的下端的U字部分10d向蓄热槽9的下方外侧突出时,在冰I融化时,能够除去妨碍冰I上浮的主要因素,容易获得冰I的上浮动作。
(24-2)第二实施方式
接着,参照附图对具有本发明的一个实施例所涉及的蓄热装置的空气调节装置的第二实施方式进行说明。
关于第二实施方式,用于从蓄热槽9中取出冷热的方法与第一实施方式。在此,主要对其不同点进行说明。
如图24F所示,第二实施方式的空气调节装置100的主制冷剂回路1与第一实施方式中所说明的大致相同。其中,在第二实施方式中,蓄热装置20的蓄热用热交换器10的一端经由第二电子膨胀阀12与室外热交换器3的下游侧连接,另一端与压缩机2的上游侧(吸入侧)连接。另外,在第二实施方式中,在蓄热装置20的蓄热槽9内收纳有冷量取出用热交换器17的热交换部17a。该冷量取出用热交换器17与主制冷剂回路1的比第一电子膨胀阀4更上游侧连接。
对第二实施方式的空气调节装置100的动作进行说明。
在蓄热运转时,开闭控制器件16使第一开闭阀11和第二开闭阀14为关闭状态,使第一电子膨胀阀4为全关闭状态。开闭控制器件16还控制第二电子膨胀阀12的开度。作为其结果,制冷剂如图24F的箭头所示地流动,在蓄热用热交换器10的冷却管1a的表面产生并附着冰I。
在蓄热运转后进行蓄热回收制冷运转时,开闭控制器件16调节第一开闭阀11的开度,使第二开闭阀14为打开状态,并且控制第一电子膨胀阀4的开度,第二电子膨胀阀12为全关闭状态。通过这样进行阀的控制,利用如图24G的箭头所示的制冷剂的流动,从冷热取出用热交换器17中取出冷热,供给主制冷剂回路1内,冷热有助于制冷运转。
在该蓄热回收制冷运转时,如图24H所示地从蓄热槽9的上方向下方产生循环流。在冷却管10a中,由于沿着该循环流在上下方向上产生冰I,水W在全部的冰I的表面均匀地逆流,其融化量也均匀,因此能够降低局部残留冰而发生结块现象的可能性。另外,即使制冰量多,如图24I(a)所示,成为各冰I融合了的状态,存在于各冰I之间的水W也能够逆流,因此能够以消除该融合的方式融化(参照图24I(b)),与现有技术相比,水W的逆流的面积增大,融化效率提高了。
其中,在上述的实施方式中,作为蓄热用热交换器,使用了直膨热交换器,但也可以在使用载冷剂等的二次制冷剂进行制冰的装置中应用。另外,在第二实施方式中,也能够应用于二次制冷剂在冷热取出用的热交换器中流动而取出冷热的装置,或者使蓄热槽内的水在该蓄热槽外的冷热取出用的热交换器、风扇盘管单元等中循环而取出冷热的装置。
(24-3)本发明的蓄热装置和空气调节装置的特征
(24-3-1)
上述实施方式的蓄热装置20具有蓄热槽9和蓄热用热交换器10。在蓄热槽9储存有作为蓄热介质的一例的水W。蓄热用热交换器10浸渍在蓄热槽9的水W中。蓄热用热交换器10与作为制冷剂供给装置的一例的主制冷剂回路1连接。蓄热用热交换器10利用从主制冷剂回路1供给的至少含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的制冷剂冷却水W。其中,作为制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
其中,使用从主制冷剂回路1供给的含有1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))的低全球变暖潜能值的制冷剂冷却水W,在蓄热槽9储存冷热,从而能够有助于电力负荷的均衡。
(24-3-2)
在上述实施方式的蓄热装置20中,在蓄热用热交换器10中形成制冷剂通过的冷却通路,该冷却通路在蓄热槽9内以在铅垂方向上蛇行的方式形成而构成。
(24-3-3)
在上述实施方式的蓄热装置20中,蓄热用热交换器10具有形成冷却通路的多根冷却管10a,冷却管10a在蓄热槽9的水平截面视图中以冷却管10a截面分别在纵横方向上位于直线上的方式配置而构成。
(24-3-4)
在第一实施方式的空气调节装置100中,构成利用制冷剂配管6连接压缩机2、作为热源侧热交换器的一例的室外热交换器3、作为将制冷剂减压的第一减压机构的一例的第一电子膨胀阀4和作为负荷侧热交换器的一例的室内热交换器5而成的主制冷剂回路1。空气调节装置100是配设有具有作为能够蓄热的蓄热介质的水W的蓄热装置20的蓄热式空气调节装置。在空气调节装置100中,作为在蓄热运转时将制冷剂减压的第二减压机构的一例的第二电子膨胀阀12设置于制冷剂配管6。蓄热装置20通过在蓄热槽9内储存水W并以浸渍在水W中的方式收纳蓄热用热交换器10而构成。蓄热用热交换器10与第二电子膨胀阀12并列地与主制冷剂回路1连接。蓄热用热交换器10具有制冷剂通过的冷却管10a,冷却管10a形成为在蓄热槽9内在铅垂方向上蛇行。短路管13的一端与蓄热用热交换器10的作为第一热交换器侧端部的一例的室外侧连结端10b连接,短路管13的另一端与压缩机2的上游侧的制冷剂配管6连接。在蓄热运转时,经由第二电子膨胀阀12,制冷剂从作为第二热交换器侧端部的一例的室内侧连结端10c流向蓄热用热交换器10,使蓄热槽9内的水W冷却,之后,经由短路管13流向压缩机2的上游侧。在空气调节装置100中设置有按照如下方式切换回路连接的回路切换器件15,该方式为:在蓄热回收制冷运转时,制冷剂从室外热交换器3经由室外侧连结端10b流向蓄热用热交换器10,将制冷剂冷却后,将制冷剂供给室内热交换器5。
(24-3-5)
在第二实施方式的空气调节装置100中,蓄热装置20包含蓄热槽9、以浸渍在水W中的方式收纳在蓄热槽9内的蓄热用热交换器10和冷热取出用热交换器17。蓄热用热交换器10的一端经由第二电子膨胀阀12与室外热交换器3的下游侧连接,另一端与压缩机2的上游侧连接,并且具有制冷剂通过的冷却管10a。冷却管10a形成为在蓄热槽9内在铅垂方向上蛇行。冷热取出用热交换器17与制冷剂配管6的第一电子膨胀阀4的上游侧连接。在蓄热运转时,制冷剂经由第二电子膨胀阀12流向蓄热用热交换器10,将蓄热槽9内的水W冷却后,流向压缩机2的上游侧。在空气调节装置100中设置有按照如下方式切换回路连接的回路切换器件15,该方式为:在蓄热回收制冷运转时,制冷剂从室外热交换器3流向冷热取出用热交换器17,将制冷剂冷却后,将制冷剂供给室内热交换器5。
(24-3-6)
本发明所涉及的蓄热装置20具有以下所述的效果。
通过将蓄热用热交换器10配置在铅垂方向上,在蓄热回收制冷运转时所附着的冰大致均匀地滞留,因此其融化均匀,在再制冰时冰不会局部成长,能够抑制冰的结块,不仅蓄热效率提高,而且能够防止蓄热用热交换器10和蓄热槽9的变形、破损。
另外,冷却管10a在蓄热槽9的水平截面视图中以冷却管10a截面分别在纵横方向上位于直线上,从而即使冰彼此融合,其间也存在未结冰的部分,因此通过蓄热介质在该部分进行逆流,能够促进融化,实现融化效率的提高。
另外,融化了规定量的冰沿着冷却管10a上浮,在蓄热槽9的上层部融化,因此在冰的内部不会残留旧水,能够实现防止局部结块。
(25)第二十五组技术的实施方式
(25-1)第一实施方式
参照附图对作为第一实施方式所涉及的冷冻装置的热负荷处理系统100进行说明。其中,以下的实施方式为具体例,并不限定技术的范围,在不脱离要旨的范围内能够适当地进行变更。另外,在以下的说明中,有时使用表示“上”、“下”、“左”、“右”、“前(正面)”、“后(背面)”等方向的表述。在没有特别限定时,这些方向在图中表示箭头所示的方向。其中,使用关于这些方向的表述只是为了容易理解实施方式,并不特别限定本发明所涉及的思想。
(25-1-1)整体构成
图25A是热负荷处理系统100的概略构成图。热负荷处理系统100是用于在设置环境中对热负荷进行处理的系统。在本实施方式中,热负荷处理系统100是进行对象空间的空气调节的空调系统。
热负荷处理系统100主要具有多台(此处为4台)热源侧单元10、热交换器单元30、多台(此处为4台)利用侧单元60、多个(此处为4个)液体侧连络管LP、多个(此处为4个)气体侧连络管GP、第一热介质连络管H1和第二热介质连络管H2、制冷剂泄漏传感器70和控制热负荷处理系统100的动作的控制器80。
在热负荷处理系统100中,通过利用液体侧连络管LP和气体侧连络管GP连接热源侧单元10和热交换器单元30,构成制冷剂循环的制冷剂回路RC。在热负荷处理系统100中,通过多个热源侧单元10并列配置,构成多个(此处为4个)制冷剂回路RC。换言之,在热负荷处理系统100中,由多个热源侧单元10和热交换器单元30构成多个制冷剂回路RC。热负荷处理系统100在各制冷剂回路RC中进行蒸气压缩式的冷冻循环。
在本实施方式中,封入制冷剂回路RC的制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
在热负荷处理系统100中,通过利用第一热介质连络管H1和第二热介质连络管H2连接热交换器单元30和利用侧单元60,构成热介质循环的热介质回路HC。换言之,在热负荷处理系统100中,由热交换器单元30和利用侧单元60构成热介质回路HC。在热介质回路HC中,通过驱动热交换器单元30的泵36,热介质进行循环。
在本实施方式中,封入热介质回路HC的热介质例如为水或载冷剂等液体介质。载冷剂例如包括氯化钠水溶液、氯化钾水溶液、乙二醇水溶液、丙二醇水溶液等。其中,液体介质的种类并不限定于此处所例示的种类,适当选择即可。特别是在本实施方式中,使用载冷剂作为热介质。
(25-1-2)详细构成
(25-1-2-1)热源侧单元
在本实施方式中,热负荷处理系统100具有4台热源侧单元10(参照图25A)。并且,热交换器单元30在4台热源侧单元10中利用冷却/加热后的制冷剂将液体介质冷却/加热。但是,热源侧单元10的台数是示例,其台数并不限定于4台。热源侧单元10可以为1~3台,也可以为5台以上。其中,在图25A中,只对4台热源侧单元10中的1台描绘内部构成,省略了其他3台的内部构成的描绘。关于省略描绘的热源侧单元10,也具有与以下所说明的热源侧单元10相同的构成。
热源侧单元10是将空气作为热源而将制冷剂冷却或加热的单元。各热源侧单元10经由液体侧连络管LP和气体侧连络管GP与热交换器单元30分开连接。换言之,各热源侧单元10与热交换器单元30一起分开构成制冷剂回路RC。即,在热负荷处理系统100中,通过多台(此处为4台)热源侧单元10和热交换器单元30分开连接,构成多个(此处为4个)制冷剂回路RC。其中,各制冷剂回路RC分离而不连通。
热源侧单元10并不限定设置场所,例如设置于屋顶上或建筑物周边的空间等。热源侧单元10经由液体侧连络管LP、气体侧连络管GP与热交换器单元30连接,构成制冷剂回路RC的一部分。
热源侧单元10作为构成制冷剂回路RC的机器,主要具有多个制冷剂配管(第一配管P1-第十一配管P11)、压缩机11、储液器12、四路切换阀13、热源侧热交换器14、过冷却器15、热源侧第一控制阀16、热源侧第二控制阀17、液体侧封闭阀18和气体侧封闭阀19。
第一配管P1连接气体侧封闭阀19和四路切换阀13的第一阀口。第二配管P2连接储液器12的入口阀口和四路切换阀13的第二阀口。第三配管P3连接储液器12的出口阀口和压缩机11的吸入口。第四配管P4连接压缩机11的喷出口和四路切换阀13的第三阀口。第五配管P5连接四路切换阀13的第四阀口和热源侧热交换器14的气体侧出入口。第六配管P6连接热源侧热交换器14的液体侧出入口和热源侧第一控制阀16的一端。第七配管P7连接热源侧第一控制阀16的另一端和过冷却器15的主流路151的一端。第八配管P8连接过冷却器15的主流路151的另一端和液体侧封闭阀18的一端。
第九配管P9连接第六配管P6的两端间的部分和热源侧第二控制阀17的一端。第十配管P10连接热源侧第二控制阀17的另一端和过冷却器15的副流路152的一端。第十一配管P11连接过冷却器15的副流路152的另一端和压缩机11的喷射口。
其中,这些制冷剂配管(P1―P11)实际上可以由单一的配管构成,也可以通过利用接头等连接多个配管而构成。
压缩机11是将冷冻循环中的低压的制冷剂压缩至高压的机器。在本实施方式中,压缩机11具有旋转式或涡旋式等容积式的压缩元件被压缩机电动机(省略图示)旋转驱动的密闭式构造。压缩机电动机能够利用逆变器控制运转频率。即,压缩机11构成为能够控制容量。其中,压缩机11也可以为容量恒定的压缩机。
储液器12是用于抑制压缩机11过度吸入液体制冷剂的容器。储液器12根据填充在制冷剂回路RC中的制冷剂量具有规定的容积。
四路切换阀13是用于切换制冷剂回路RC中的制冷剂的流动的流路切换机构。四路切换阀13在正循环状态和逆循环状态之间进行切换。四路切换阀13为正循环状态时,使第一阀口(第一配管P1)和第二阀口(第二配管P2)连通,并且使第三阀口(第四配管P4)和第四阀口(第五配管P5)连通(参照图25A的四路切换阀13的实线)。四路切换阀13为逆循环状态时,使第一阀口(第一配管P1)和第三阀口(第四配管P4)连通,并且使第二阀口(第二配管P2)和第四阀口(第五配管P5)连通(参照图25A的四路切换阀13的虚线)。
热源侧热交换器14是作为制冷剂的冷凝器(或放热器)或蒸发器发挥功能的热交换器。热源侧热交换器14在正循环运转(四路切换阀13处于正循环状态的运转)时作为制冷剂的冷凝器发挥功能。另外,热源侧热交换器14在逆循环运转(四路切换阀13处于逆循环状态的运转)时作为制冷剂的蒸发器发挥功能。热源侧热交换器14包含多个传热管和传热翅片(省略图示)。热源侧热交换器14构成为在传热管内的制冷剂与通过传热管或传热翅片的周围的空气(后述的热源侧空气流)之间进行热交换。
过冷却器15是使所流入的制冷剂成为过冷却状态的液体制冷剂的热交换器。过冷却器15例如为双重管热交换器,在过冷却器15中构成主流路151和副流路152。过冷却器15构成为在主流路151和副流路152中流动的制冷剂进行热交换。
热源侧第一控制阀16是能够控制开度的电子膨胀阀,根据开度对所流入的制冷剂进行减压或流量调节。热源侧第一控制阀16能够在打开状态与关闭状态之间进行切换。热源侧第一控制阀16配置于热源侧热交换器14与过冷却器15(主流路151)之间。
热源侧第二控制阀17是能够控制开度的电子膨胀阀,根据开度对所流入的制冷剂进行减压或流量调节。热源侧第二控制阀17能够在打开状态与关闭状态之间进行切换。热源侧第二控制阀17配置在热源侧热交换器14与过冷却器15(副流路152)之间。
液体侧封闭阀18是配置于第八配管P8与液体侧连络管LP的连接部分的手动阀。液体侧封闭阀18的一端与第八配管P8连接,另一端与液体侧连络管LP连接。
气体侧封闭阀19是配置于第一配管P1与气体侧连络管GP的连接部分的手动阀。气体侧封闭阀19的一端与第一配管P1连接,另一端与气体侧连络管GP连接。
热源侧单元10还具有产生通过热源侧热交换器14的热源侧空气流的热源侧风扇20。热源侧风扇20是将作为在热源侧热交换器14中流动的制冷剂的冷却源或加热源的热源侧空气流供给热源侧热交换器14的送风机。热源侧风扇20包含作为驱动源的热源侧风扇电动机(省略图示),根据状况适当控制开停和转速。
在热源侧单元10中还配置有用于检测制冷剂回路RC内的制冷剂的状态(主要是压力或温度)的多个热源侧传感器S1(参照图25C)。热源侧传感器S1为压力传感器、热敏电阻或热电偶等温度传感器。热源侧传感器S1例如包括检测压缩机11的吸入侧(第三配管P3)的制冷剂的温度(吸入温度)的第一温度传感器21、或检测压缩机11的喷出侧(第四配管P4)的制冷剂的温度(喷出温度)的第二温度传感器22。热源侧传感器S1例如还包括检测热源侧热交换器14的液体侧(第六配管P6)的制冷剂的温度的第三温度传感器23、检测第八配管P8的制冷剂的温度的第四温度传感器24、或检测第十一配管P11的制冷剂的温度的第五温度传感器25。热源侧传感器S1例如还包括检测压缩机11的吸入侧(第二配管P2)的制冷剂的压力(吸入压力)的第1压力传感器27、检测压缩机11的喷出侧(第四配管P4)的制冷剂的压力(喷出压力)的第二压力传感器28。
热源侧单元10还具有控制热源侧单元10所含的各机器的动作和状态的热源侧单元控制部29。为了执行其功能,热源侧单元控制部29具有各种电路、具有微处理器或存储微处理器所执行的程序的存储芯片的微型计算机等。热源侧单元控制部29与热源侧单元10所含的各机器(11、13、16、17、20等)或热源侧传感器S1电连接,彼此进行信号的输入和输出。另外,热源侧单元控制部29利用通信线与热交换器单元30的热交换器单元控制部49(后述)等电连接,彼此进行控制信号的发送和接收。
(25-1-2-2)热交换器单元
热交换器单元30是通过使热介质与制冷剂进行热交换而进行热介质的冷却和加热中的至少一方的机器。在本实施方式中,热交换器单元30通过使热介质与制冷剂进行热交换,进行热介质的冷却和加热。在热交换器单元30中被液体制冷剂冷却或加热后的热介质被送往利用侧单元60。
热交换器单元30是通过使送往利用侧单元60的热介质与制冷剂进行热交换而进行热介质的冷却或加热的单元。热交换器单元30并不限定设置场所,例如设置于设备机器室等室内。热交换器单元30作为构成各制冷剂回路RC的机器,具有与热源侧单元10的台数(制冷剂回路RC的个数)相同数量(此处为4个)的多个制冷剂配管(制冷剂配管Pa、Pb、Pc、Pd)、膨胀阀31和开闭阀32。并且,热交换器单元30作为构成各制冷剂回路RC和热介质回路HC的机器,具有热交换器33。
制冷剂配管Pa连接液体侧连络管LP和膨胀阀31的一端。制冷剂配管Pb连接膨胀阀31的另一端和热交换器33的一个液体侧制冷剂出入口。制冷剂配管Pc连接热交换器33的一个气体侧制冷剂出入口和开闭阀32的一端。制冷剂配管Pd连接开闭阀32的另一端和气体侧连络管GP。其中,这些制冷剂配管(Pa―Pd)实际上可以由单一的配管构成,也可以通过利用接头等连接多个配管而构成。
膨胀阀31是能够控制开度的电子膨胀阀,根据开度对所流入的制冷剂进行减压或流量调节。膨胀阀31能够在打开状态与关闭状态之间进行切换。膨胀阀31配置于热交换器33与液体侧连络管LP之间。
开闭阀32是能够在打开状态与关闭状态进行切换的控制阀。开闭阀32在关闭状态时阻断制冷剂。开闭阀32配置于热交换器33与气体侧连络管GP之间。
在热交换器33中形成有多个在制冷剂回路RC中流动的制冷剂的流路(制冷剂流路RP)。在热交换器33中,各制冷剂流路RP与其他的制冷剂流路RP不连通。与之关联,在热交换器33中,形成有分别与制冷剂流路RP的个数相同的个数(此处为4个)的制冷剂流路RP的液体侧出入口和气体侧出入口。并且,在热交换器33中形成有在热介质回路HC中流动的热介质的流路(热介质流路HP)。
更具体而言,热交换器33包含第一热交换器34和第二热交换器35。第一热交换器34和第二热交换器35分体构成。在第一热交换器34和第二热交换器35中,分别形成有分离的2个制冷剂流路RP。在第一热交换器34和第二热交换器35中,各制冷剂流路RP的一端与对应的制冷剂回路RC的制冷剂配管Pb连接,各制冷剂流路RP的另一端与对应的制冷剂回路RC的制冷剂配管Pc连接。在第一热交换器34中,热介质流路HP的一端与后述的热介质配管Hb连接,热介质流路HP的另一端与后述的热介质配管Hc连接。在第二热交换器35中,热介质流路HP的一端与后述的Hc连接,热介质流路HP的另一端与后述的热介质配管Hd连接。第一热交换器34和第二热交换器35的热介质流路HP在热介质回路HC中串联排列。第一热交换器34和第二热交换器35构成为利用在各制冷剂流路RP(制冷剂回路RC)中流动的制冷剂和在热介质流路HP(热介质回路HC)中流动的热介质进行热交换。
并且,热交换器单元30作为构成热介质回路HC的机器,还具有多个热介质配管(热介质配管Ha、Hb、Hc、Hd)和泵36。
热介质配管Ha的一端与第一热介质连络管H1连接,另一端与泵36的吸入侧口连接。热介质配管Hb的一端与泵36的喷出侧口连接,另一端与第一热交换器34的热介质流路HP的一端连接。热介质配管Hc的一端与第一热交换器34的热介质流路HP的另一端连接,另一端与第二热交换器35的热介质流路HP的一端连接。热介质配管Hd的一端与第二热交换器35的热介质流路HP的另一端连接,另一端与第二热介质连络管H2连接。其中,这些热介质配管(Ha―Hd)实际上可以由单一的配管构成,也可以通过利用接头等连接多个配管而构成。
泵36配置于热介质回路HC。泵36在运转中吸引热介质并喷出。泵36包含作为驱动源的电动机,通过利用逆变器控制电动机而调整转速。即,泵36喷出流量是可变的。其中,热交换器单元30也可以具有在热介质回路HC中串联或并联连接的多台泵36。泵36还可以为定量泵。
在热交换器单元30中还配置有用于检测制冷剂回路RC内的制冷剂的状态(主要是压力或温度)的多个热交换器单元传感器S2(参照图25C)。热交换器单元传感器S2为压力传感器、热敏电阻或热电偶等温度传感器。热交换器单元传感器S2例如包括检测热交换器33(制冷剂流路RP)的液体侧(制冷剂配管Pb)的制冷剂的温度的第六温度传感器41以及检测热交换器33(制冷剂流路RP)的气体侧(制冷剂配管Pc)的制冷剂的温度的第七温度传感器42。热交换器单元传感器S2例如还检测包括热交换器33(制冷剂流路RP)的液体侧(制冷剂配管Pb)的制冷剂的压力的第三压力传感器43以及检测热交换器33(制冷剂流路RP)的气体侧(制冷剂配管Pc)的制冷剂的压力的第四压力传感器44。
并且,热交换器单元30具有在热交换器单元30(制冷剂回路RC)中发生制冷剂泄漏时用于将泄漏制冷剂从热交换器单元30排出的排气风扇单元。排气风扇单元包含排气风扇46。排气风扇46与驱动源(例如风扇电动机等)联动驱动。排气风扇46驱动时,产生从热交换器单元30内向外部流出的第一空气流AF1。排气风扇46的种类没有特别限定,例如为西洛克风扇、螺旋桨风扇。
热交换器单元30还具有冷却风扇48。冷却风扇48与驱动源(例如风扇电动机等)联动驱动。冷却风扇48驱动时,产生用于将配置于热交换器单元30内的电气部件(发热部件)冷却的第二空气流AF2。冷却风扇48配置为在第二空气流AF2通过发热部件的周围进行热交换后,从热交换器单元30内向外部流出。冷却风扇48的种类没有特别限定,例如为西洛克风扇、螺旋桨风扇。
并且,热交换器单元30具有控制热交换器单元30所含的各机器的动作和状态的热交换器单元控制部49。为了执行其功能,热交换器单元控制部49具有微处理器和具有存储有微处理器所执行的程序的存储芯片的微型计算机、各种电气部件等。热交换器单元控制部49与热交换器单元30所含的各机器或热交换器单元传感器S2电连接,彼此进行信号的输入和输出。另外,热交换器单元控制部49经由通信线与热源侧单元控制部29、配置于利用侧单元60内的控制部(省略图示)或遥控器(省略图示)等电连接,彼此进行控制信号的发送和接收。热交换器单元控制部49所含的电气部件被由冷却风扇48产生的第二空气流AF2冷却。
(25-1-2-3)利用侧单元
利用侧单元60是利用被热交换器单元30冷却/加热后的热介质的设备。各利用侧单元60经由第一热介质连络管H1或第二热介质连络管H2等与热交换器单元30连接。利用侧单元60与热交换器单元30一起构成热介质回路HC。
在本实施方式中,利用侧单元60是使被热交换器单元30冷却/加热后的热介质与空气进行热交换而进行空调的空气处理单元或风扇盘管单元。
在图25A中,只图示了1个利用侧单元60。但是,热负荷处理系统100也可以包含多个利用侧单元,将被热交换器单元30冷却/加热后的热介质分支,送往多个利用侧单元。并且,热负荷处理系统100包含多个利用侧单元时,多个利用侧单元的种类可以全部相同,也可以多个利用侧单元包含多种设备。
(25-1-2-4)液体侧连络管、气体侧连络管
各液体侧连络管LP和各气体侧连络管GP连接热交换器单元30和对应的热源侧单元10而构成制冷剂的流路。液体侧连络管LP和气体侧连络管GP在设置现场施工。其中,液体侧连络管LP或气体侧连络管GP实际上可以由单一的配管构成,也可以通过利用接头等连接多个配管而构成。
(25-1-2-5)第一热介质连络管、第二热介质连络管
第一热介质连络管H1和第二热介质连络管H2将热交换器单元30与对应的利用侧单元60之间连接而构成热介质的流路。第一热介质连络管H1和第二热介质连络管H2在设置现场施工。其中,第一热介质连络管H1或第二热介质连络管H2实际上可以由单一的配管构成,也可以通过利用接头等连接多个配管而构成。
(25-1-2-6)制冷剂泄漏传感器
制冷剂泄漏传感器70是用于检测配置热交换器单元30的空间(此处为后述的设备机器室R)的制冷剂泄漏的传感器。更具体而言,制冷剂泄漏传感器70检测热交换器单元30的泄漏制冷剂。在本实施方式中,制冷剂泄漏传感器70可以根据封入制冷剂回路RC的制冷剂的种类使用公知的通用品。制冷剂泄漏传感器70配置于热交换器单元30所配置的空间内。在本实施方式中,制冷剂泄漏传感器70配置在热交换器单元30内。
制冷剂泄漏传感器70持续或间歇地向控制器80输出基于检测值的电信号(制冷剂泄漏传感器检测信号)。更详细而言,从制冷剂泄漏传感器70输出的制冷剂泄漏传感器检测信号根据利用制冷剂泄漏传感器70检测到的制冷剂的浓度改变电压。换言之,除了制冷剂回路RC有无制冷剂泄漏以外,制冷剂泄漏传感器检测信号还将设置制冷剂泄漏传感器70的空间内的泄漏制冷剂的浓度(更详细地为制冷剂泄漏传感器70检测到的制冷剂的浓度)以能够特定的方式向控制器80输出。
(25-1-2-7)控制器
图25C所示的控制器80是通过控制各机器的状态而控制热负荷处理系统100的动作的计算机。在本实施方式中,控制器80通过利用通信线连接热源侧单元控制部29、热交换器单元控制部49和与这些连接的机器(例如配置在利用侧单元内的控制部或遥控器)而构成。即,在本实施方式中,控制器80通过热源侧单元控制部29、热交换器单元控制部49和与这些连接的机器协同运转而实现。
(25-1-3)热负荷处理系统的设置方式
图25B是表示热负荷处理系统100的设置方式的示意图。热负荷处理系统100并不特别限定设置场所,例如设置于大厦、商业设施或工厂等。在本实施方式中,热负荷处理系统100以图25B所示的方式设置在建筑物B1内。建筑物B1具有多层。其中,建筑物B1的层数和房间数等能够适当变更。
建筑物B1设置有设备机器室R。设备机器室R是配置配电柜和发电机等电气设备或锅炉等冷热机器等的空间。设备机器室R是人能够出入并停留的空间。例如,设备机器室R是地下室等人能够行走的空间。在本实施方式中,设备机器室R位于建筑物B1的最下层。并且,在建筑物B1内设置有人进行活动的居住空间SP。在建筑物B1设置有多个居住空间SP。在本实施方式中,居住空间SP位于设置有设备机器室R的层的上层。
在图25B中,热源侧单元10设置于建筑物B1的屋顶上。另外,热交换器单元30设置于设备机器室R。与之相关,液体侧连络管LP和气体侧连络管GP在屋顶上与设备机器室R之间沿着铅垂方向延伸。
另外,在图25B中,各利用侧单元60配置于对应的居住空间SP。与之相关,第一热介质连络管H1和第二热介质连络管H2在居住空间SP与设备机器室R之间沿着铅垂方向延伸。
在建筑物B1中,设置有进行设备机器室R的换气(强制换气或自然换气)的换气装置200。各换气装置200设置于设备机器室R。具体而言,在设备机器室R中,作为换气装置200,设置有换气扇210。换气扇210与多个换气管道D连接。换气扇210驱动时,将设备机器室R内的空气(内部空气RA)作为排气EA向外部空间排出,将外部空间的空气(外部空气OA)作为给气SA供给设备机器室R,从而进行设备机器室R的换气。即,换气扇210相当于在设备机器室R中进行换气的“换气装置”。换气扇210的动作(开停或转速等)能够利用控制器80控制。关于换气扇210的控制,换气扇210可以在进行间歇运转的间歇运转模式与进行连续运转的连续运转模式之间适当切换。
并且,在设备机器室R中,作为换气装置200,设置有开闭机构220。开闭机构220是能够在使设备机器室R和其他的空间(例如外部空间等)连通的打开状态与阻断的关闭状态之间进行切换的机构。即,开闭机构220打开和关闭连通设备机器室R与其他的空间的开口。开闭机构220例如是能够控制开闭的门、闸门、窗或卷帘门等。开闭机构220经由适配器80b(参照图25C)与控制器80电连接。换气扇210的状态(打开状态或关闭状态)利用控制器80进行控制。
(25-1-4)特征
在本实施方式所涉及的热负荷处理系统100中,作为封入作为第一循环的制冷剂回路RC的制冷剂,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂,能够提高热交换器单元30的热交换效率。
(25-2)第二实施方式
图25D表示作为本实施方式所涉及的冷冻装置的二元冷冻装置500的制冷剂回路图。二元冷冻装置500具有作为高温侧的高元冷冻循环的第一循环510和作为低温侧的低元冷冻循环的第二循环520。第一循环510和第二循环520利用级联冷凝器531热连接。构成第一循环510和第二循环520的各要素收纳在后述的室外单元501或冷却单元502中。
考虑到制冷剂泄漏,封入第二循环520的制冷剂可以使用对地球温暖化影响小的二氧化碳、即CO2。封入第一循环510的制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用上述的制冷剂A中的任意种。以下,将封入第二循环520的低温侧的制冷剂称为第二制冷剂,将封入第一循环510的高温侧的制冷剂称为第一制冷剂。
第一循环510是第一制冷剂循环的冷冻循环。在第一循环510中,第一压缩机511、第一冷凝器512、第一膨胀阀513和第一蒸发器514利用制冷剂配管依次连接,构成制冷剂回路。在本说明书中,将第一循环510的制冷剂回路称为第一制冷剂回路。
第二循环520是第二制冷剂循环的冷冻循环。在第二循环520中,第二压缩机521、第二上游侧冷凝器522、第二下游侧冷凝器523、受液器525、第二下游侧膨胀阀526和第二蒸发器527利用制冷剂配管依次连接,构成制冷剂回路。第二循环520还具有设置于第二下游侧冷凝器523与受液器525之间的第二上游侧膨胀阀524。在本说明书中,将第二循环520的制冷剂回路称为第二制冷剂回路。
二元冷冻装置500具有上述的级联冷凝器531。在级联冷凝器531中,在通过第一蒸发器514的制冷剂与通过第二下游侧冷凝器523的制冷剂之间能够进行热交换,第一蒸发器514和第二下游侧冷凝器523结合而构成。即,级联冷凝器531为制冷剂间热交换器。通过设置级联冷凝器531,第二制冷剂回路和第一制冷剂回路成为多段构成。
第一压缩机511吸入在第一制冷剂回路中流动的第一制冷剂,将所吸入的第一制冷剂压缩,形成高温高压的气体制冷剂后喷出。在本实施方式中,第一压缩机511是利用逆变器电路控制转速并能够调整制冷剂的喷出量的类型的压缩机。
第一冷凝器512例如在空气、载冷剂等与在第一制冷剂回路中流动的制冷剂之间进行热交换,使制冷剂冷凝液化。在本实施方式中,第一冷凝器512进行外部空气与制冷剂的热交换。二元冷冻装置500具有第一冷凝器风扇512a。利用第一冷凝器风扇512a,将外部空气送往第一冷凝器512,促进第一冷凝器512的热交换。第一冷凝器风扇512a能够调整风量。
第一膨胀阀513使在第一制冷剂回路中流动的第一制冷剂减压膨胀,例如为电子式膨胀阀。
第一蒸发器514通过热交换而使在第一制冷剂回路中流动的制冷剂蒸发、气化。在本实施方式中,第一蒸发器514例如在级联冷凝器531中由在第一制冷剂回路中流动的制冷剂所通过的传热管等构成。而且,在级联冷凝器531中,在第一蒸发器514中流动的第一制冷剂与在第二制冷剂回路中流动的第二制冷剂之间进行热交换。
第二压缩机521吸入在第二制冷剂回路中流动的第二制冷剂,将所吸入的第二制冷剂压缩,形成高温高压的气体制冷剂后喷出。在本实施方式中,第二压缩机521例如是利用逆变器电路控制转速并能够调整制冷剂的喷出量的类型的压缩机。
第二上游侧冷凝器522例如在空气、载冷剂等与在第一制冷剂回路中流动的制冷剂之间进行热交换,使制冷剂冷凝液化。在本实施方式中,第二上游侧冷凝器522进行外部空气与制冷剂的热交换。二元冷冻装置500具有第二冷凝器风扇522a。利用第二冷凝器风扇522a,将外部空气送往第二上游侧冷凝器522,促进第二上游侧冷凝器522的热交换。第二冷凝器风扇522a为能够调整风量的类型的风扇。
第二下游侧冷凝器523使被第二上游侧冷凝器522冷凝、液化后的制冷剂进一步成为过冷却制冷剂。在本实施方式中,第二下游侧冷凝器523在级联冷凝器531中由在第二制冷剂回路中流动的第二制冷剂所通过的传热管构成。并且,在级联冷凝器531中,在第二下游侧冷凝器523中流动的第二制冷剂与在第一制冷剂回路中流动的第一制冷剂之间进行热交换。
第二上游侧膨胀阀524使在第二制冷剂回路中流动的第二制冷剂减压膨胀,此处为电子式膨胀阀。
受液器525设置于第二下游侧冷凝器523和第二上游侧膨胀阀524的下游侧。受液器525暂时储存制冷剂。
第二下游侧膨胀阀526使在第二制冷剂回路中流动的第二制冷剂减压膨胀,为电子式膨胀阀。
第二蒸发器527通过热交换而使在第一制冷剂回路中流动的第一制冷剂蒸发、气化。利用与第二蒸发器527中的制冷剂的热交换,冷却对象被直接或间接冷却。
上述的二元冷冻装置500的各构成要素被收纳在室外单元501或冷却单元502内。冷却单元502例如作为冷藏冷冻陈列柜或单元冷却器使用。在本实施方式中,第一压缩机511、第一冷凝器512、第一膨胀阀513、第一蒸发器514、第二压缩机521、第二上游侧冷凝器522、第二下游侧冷凝器523、第二上游侧膨胀阀524、受液器525、过冷却制冷剂配管528、蒸气制冷剂配管529、毛细管528a和逆止阀529a被收纳在室外单元501中。另外,第二下游侧膨胀阀526和第二蒸发器527被收纳在冷却单元502中。而且,室外单元501和冷却单元502利用两个配管、即液体配管551和气体配管552连接。
在以上构成的二元冷冻装置500中,基于在各制冷剂回路中循环的制冷剂的流动,对将作为冷却对象的空气冷却的通常的冷却运转中的各构成机器的动作等进行说明。
首先,参照图25D对第一循环510的动作进行说明。第一压缩机511吸入第一制冷剂进行压缩,以高温高压的气体制冷剂的状态喷出。所喷出的第一制冷剂流入第一冷凝器512。第一冷凝器512在从第一冷凝器风扇512a供给的外部空气与作为气体制冷剂的第一制冷剂之间进行热交换,使第一制冷剂冷凝、液化。冷凝液化后的第一制冷剂通过第一膨胀阀513。第一膨胀阀513将冷凝液化后的第一制冷剂减压。减压后的第一制冷剂流入级联冷凝器531的第一蒸发器514。第一蒸发器514利用与通过第二下游侧冷凝器523的第二制冷剂的热交换,使第一制冷剂蒸发、气化。蒸发、气化后的第一制冷剂被吸入第一压缩机511。
接着,参照图25D对第二循环520的动作进行说明。第二压缩机521吸入第二制冷剂进行压缩,以高温高压的气体制冷剂的状态喷出。所喷出的第二制冷剂流入第二上游侧冷凝器522。第二上游侧冷凝器522在从第二冷凝器风扇522a供给的外部空气与第二制冷剂之间进行热交换,将第二制冷剂冷凝后,流入级联冷凝器531的第二下游侧冷凝器523。第二下游侧冷凝器523利用与通过第一蒸发器514的第一制冷剂的热交换,进一步将第一制冷剂过冷却液化。过冷却液化后的第二制冷剂通过第二上游侧膨胀阀524。第二上游侧膨胀阀524将过冷却液化后的第二制冷剂减压而形成中间压的制冷剂。减压至中间压的第二制冷剂通过受液器525后,通过第二下游侧膨胀阀526进行减压,成为低压的制冷剂。减压至低压的第二制冷剂流入第二蒸发器527。第二蒸发器527利用第二蒸发器风扇527a使冷冻仓库的库内空气与第二制冷剂进行热交换,使第二制冷剂蒸发气化。蒸发气化后的第二制冷剂被吸入第二压缩机521。
在本实施方式所涉及的二元冷冻装置500中,作为封入第一循环510的第一制冷剂,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂,能够提高级联冷凝器531的热交换效率。另外,作为第一制冷剂,通过采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂,与使用R32的情况相比,也能够降低GWP(全球变暖潜能值)。
(25-2-1)第二实施方式的第一变形例
在上述的实施方式中,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂作为封入第一循环510的第一制冷剂,采用二氧化碳作为封入第二循环520的第二制冷剂,但无论是第一制冷剂还是第二制冷剂,都可以采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂。其中,利用级联冷凝器531组合第一循环510和第二循环520而构成二元冷冻装置500,与一元的装置相比,通过冷却单元502侧的循环(第二循环520)的制冷剂填充量变少。因此,能够降低对于冷却单元502侧的制冷剂泄漏所准备的安全对策的成本。
(25-2-2)第二实施方式的第二变形例
在上述的实施方式中,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂作为封入第一循环510的第一制冷剂,采用二氧化碳作为封入第二循环520的第二制冷剂,但也可以采用R32作为第一制冷剂,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂作为第二制冷剂。其中,与二氧化碳(CO2)相比,通过使用具有耐压的设计值低的倾向的混合制冷剂,能够降低构成第二循环520的配管和部件的耐压水平。
(25-3)第三实施方式
(25-3-1)整体构成
图25E表示作为第三实施方式所涉及的冷冻装置的空调给热水系统600。图25E是空调给热水系统600的回路构成图。空调给热水系统600具有空调装置610和给热水装置620。给热水用热水回路640与给热水装置620连接。
(25-3-2)详细构成
(25-3-2-1)空调装置
空调装置610具有连接压缩机611、室外热交换器612、膨胀阀613和室内热交换器614而成的空调用制冷剂回路615。具体而言,四路切换阀616的第一阀口P1与压缩机611的喷出侧连接。室外热交换器612的气体侧端部与四路切换阀616的第二阀口P2连接。室外热交换器612的液体侧端部经由膨胀阀613与室内热交换器614的液体侧端部连接。室内热交换器614的气体侧端部与四路切换阀616的第三阀口P3连接。而且,四路切换阀616的第四阀口P4与压缩机611的吸入侧连接。
四路切换阀616能够在第一阀口P1和第二阀口P2连通并且第三阀口P3和第四阀口P4连通的第一连通状态(图的虚线的状态)与第一阀口P1和第三阀口P3连通并且第二阀口P2和第四阀口P4连通的第二连通状态(图的实线的状态)之间进行切换。通过切换四路切换阀616,能够逆转制冷剂的循环方向。
在第三实施方式中,在空调用制冷剂回路615中填充有用于进行蒸气压缩式的冷冻循环的制冷剂。该制冷剂为含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂,可以使用制冷剂A中的任意种。
(25-3-2-2)给热水装置
给热水装置620具有给热水用制冷剂回路625。在给热水用制冷剂回路625中,压缩机621、第一热交换器622、膨胀阀623和第二热交换器624依次连接。在给热水用制冷剂回路625中,作为制冷剂,填充二氧化碳制冷剂。给热水装置620将构成给热水用制冷剂回路625的各机器收纳在一个外壳内,因此构成一个给热水单元。
第一热交换器622是吸热部622a和放热部622b一体构成的水/制冷剂热交换器。第一热交换器622的放热部622b与给热水用制冷剂回路625连接,并且吸热部622a与由水产生温水的给热水用温水回路640连接。在第一热交换器622中,给热水用温水回路640的水与给热水用制冷剂回路625的二氧化碳制冷剂进行热交换,由此在给热水用温水回路640中由水产生温水。
给热水用温水回路640是连接循环泵641、第一热交换器622的吸热部622a和储热水罐642而成的回路。在给热水用温水回路640中,以在第一热交换器622中被二氧化碳制冷剂加热后的温水储存在储热水罐642内的方式,水/热水进行循环。在给热水用温水回路640中,为了进行储热水罐642的给排水,将储热水罐642的给水管643和储热水罐642的出热水管644连接。
第二热交换器624是吸热部624a和放热部624b一体构成的级联热交换器,吸热部624a与给热水用制冷剂回路625连接,放热部624b与空调用制冷剂回路615连接。这样,通过使第二热交换器624成为级联热交换器,空调用制冷剂回路615进行二元热泵循环的低段(低温)侧的动作,给热水用制冷剂回路625进行高段(高温)侧的动作。
第二热交换器624与作为二元热泵循环的低段侧的空调用制冷剂回路615的室内热交换器614并联连接。通过三通切换阀650的切换,能够在空调用制冷剂回路615的制冷剂在第二热交换器624中流动的状态与制冷剂在室内热交换器614中流动的状态之间进行切换。换言之,在作为二元热泵循环的低段侧的空调用制冷剂回路615中,能够在制冷剂在室外热交换器612与室内热交换器614之间循环的第一动作与制冷剂在室外热交换器612与第二热交换器624之间循环的第二动作之间进行切换。
(25-3-3)空调给热水系统的运转动作
接着,对空调给热水系统600的运转动作进行说明。
首先,作为第一动作的空调运转可以切换进行制冷运转与制热运转。在制冷运转时,四路切换阀616置于虚线侧的第一连通状态,三通切换阀650置于虚线侧的第一连通状态。在该状态下,从压缩机611喷出的制冷剂通过四路切换阀616,流入室外热交换器612,在室外热交换器612中向外部空气放热而冷凝。制冷剂在膨胀阀613中膨胀后,在室内热交换器614中从室内空气吸热而蒸发,将室内空气冷却。之后,制冷剂通过四路切换阀616被吸入压缩机611。通过制冷剂如上所述地循环并重复压缩行程、冷凝行程、膨胀行程、蒸发行程,室内被制冷。
另外,在制热运转时,四路切换阀616置于实线侧的第二连通状态,三通切换阀650置于虚线侧的第一连通状态。在该状态下,从压缩机611喷出的制冷剂通过四路切换阀616和三通切换阀650,流入室内热交换器614,在室内热交换器614中向室内空气放热而冷凝,将室内空气加热。该制冷剂在膨胀阀613中膨胀后,在室外热交换器612中从外部空气吸热而蒸发。之后,制冷剂通过四路切换阀616被吸入压缩机611。通过制冷剂如上所述地循环,室内被制热。
另一方面,作为第二动作的储热水运转在不需要空调的深夜的时间段进行。此时,在空调用制冷剂回路615中,四路切换阀616与制热运转时同样置于实线侧的第二连通状态,三方切换阀650与空调运转时相反,置于实线侧的第二连通状态。另外,此时也进行给热水用制冷剂回路625的压缩机621和给热水用温水回路640的循环泵641的运转。
在该状态下,在空调用制冷剂回路615中,从压缩机611喷出的制冷剂通过四路切换阀616和三通切换阀650,流入第二热交换器624的放热部624b。在放热部624b中,在空调用制冷剂回路615中流动的制冷剂向给热水用制冷剂回路625的二氧化碳制冷剂放热而冷凝,将二氧化碳制冷剂加热。之后,空调用制冷剂回路615的制冷剂在膨胀阀613中膨胀,在室外热交换器612中蒸发后,通过四路切换阀616被吸入压缩机611。空调用制冷剂回路615的制冷剂如上所述地循环,重复压缩行程、冷凝行程、膨胀行程、蒸发行程。
在给热水用制冷剂回路625中,二氧化碳制冷剂依次进行压缩机621的压缩行程、第一热交换器622的放热部622b的放热行程、膨胀阀623的膨胀行程以及第二热交换器624的吸热部624a的吸热行程。在第二热交换器624中,二氧化碳制冷剂从在空调用制冷剂回路615中流动的制冷剂吸热,在第一热交换器622中,二氧化碳制冷剂进行将热量供于给热水用温水回路640的水的作用。
在给热水用温水回路640中,利用循环泵641将储热水罐642的水供给第一热交换器622的吸热部622a,进行加热(产生温水)。加热所产生的温水返回储热水罐642,在给热水用温水回路640内继续温水的循环,直至达到规定的蓄热温度。以上的储热水运转如上所述地在深夜的时间段进行。另一方面,从储热水罐642出热水的给热水运转在白天或夜间的时间段进行。在给热水运转时,给热水用制冷剂回路625可以停止,在空调用制冷剂回路615中使用室内热交换器614进行制冷运转或制热运转。
(25-3-4)空调给热水系统的特征
在第三实施方式所涉及的空调给热水系统600中,使用了单元型的给热水装置620,该单元型的给热水装置620将二氧化碳作为制冷剂,并使给热水用制冷剂回路625中的热源侧的第二热交换器624为级联热交换器。并且,构成为将第二热交换器624与作为低段侧制冷剂回路的空调用制冷剂回路615连接并进行二元的热泵循环动作。在空调用制冷剂回路615中,使用了制冷剂A中的任意种含有1,2-二氟乙烯的混合制冷剂。因此,能够提高第二热交换器624的热交换效率。
(25-3-5)第三实施方式的变形例
在上述的实施方式中,作为封入作为第一循环的空调用制冷剂回路615的第一制冷剂,采用制冷剂A中的任意种混合制冷剂,作为封入作为第二循环的给热水用制冷剂回路625的第二制冷剂,采用二氧化碳,但作为封入给热水用制冷剂回路625的第二制冷剂,优选采用规定温度下的饱和压力比第一制冷剂低的制冷剂。例如,优选将R134a封入给热水用制冷剂回路625。
以上,对关于各组的技术的各实施方式进行了说明,但能够理解的是,只要不脱离本发明请求保护的范围所记载的本发明的要旨和范围,方式和详细内容就可以进行各种变更。
实施例
以下,列举实施例更详细地进行说明。但是,本发明并不限定于这些实施例。
将HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf以及R32,以它们的总和为基准,按表7~16分别所示的质量%进行混合,制备混合制冷剂。
含有R410A(R32=50%/R125=50%)的混合物的组合物的GWP基于IPCC(政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change))第四次报告书的值进行评价。HFO-1132(E)的GWP没有记载,但根据HFO-1132a(GWP=1以下)、HFO-1123(GWP=0.3,专利文献1所记载),假定其GWP为1。R410A和含有HFO-1132(E)与HFO-1123的混合物的组合物的冷冻能力通过使用美国国家科学和技术研究院(National Institute ofScience and Technology(NIST))流体热力学性能和输送性能参考数据库(ReferenceFluid Thermodynamic and Transport Properties Database)(Refprop 9.0)并在下述条件下实施混合制冷剂的冷冻循环理论计算而求出。
关于这些各混合制冷剂,分别求出以R410为基准的COP比和冷冻能力比。计算条件如下所述。
蒸发温度:5℃
冷凝温度:45℃
过热度:5K
过冷却度;5K
压缩机效率:70%
将这些值与关于各混合制冷剂的GWP一起示于表7~16。另外,关于比COP和比冷冻能力,表示相对于R410A的比例。
性能系数(COP)利用下式求出。
COP=(冷冻能力或制热能力)/电力消耗量
【表7
【表8】
【表9】
【表10】
【表11】
【表12】
【表13】
【表14】
【表15】
【表16】
项目 单位 实施例28 实施例29
HFO-1132(E) 质量% 20.0 10.0
HFO-1123 质量% 40.0 50.0
R1234yf 质量% 18.0 18.0
R32 质量% 22.0 22.0
GWP - 150 150
COP比 %(相对于R410A) 96.2 95.8
冷冻能力比 %(相对于R410A) 103.5 104.1
并且,使各混合物的组成成为WCF,按照ASHRAE34-2013标准,在装置(Equipment)、贮藏(Storage)、输送(Shipping)、泄漏(Leak)和再填充(Recharge)的条件下,利用NISTStandard Reference Data Base Refleak Version 4.0进行泄漏模拟,将最易燃的部分(fraction)作为WCFF。
并且,按照ANSI/ASHRAE34-2013标准测定燃烧速度。燃烧速度在WCF和WCFF时均为10cm/s以下的情况为“2L级(微燃性)”。
另外,燃烧速度试验使用图1所示的装置,如下所述地进行。首先,所使用的混合制冷剂为99.5%或其以上的纯度,通过重复冻结、泵送和解冻的循环,脱气至在真空表上看不到空气的痕迹。利用封闭法测定燃烧速度。初期温度为周围温度。点火通过在试样小室的中心且在电极间产生电火花而进行。放电的持续时间为1.0~9.9ms,点火能量典型地为约0.1~1.0J。使用纹影照片使火焰的蔓延视觉化。使用具有2个透光的丙烯酸窗的圆筒形容器(内径:155mm、长度:198mm)作为试样小室,使用氙灯作为光源。利用使用准直透镜的纹影系统和高速数码摄像机(成帧速度600fps)摄制火焰的传播状态,以视频数据的形式记录保存在PC中。根据该视频影像测定火焰传播速度Sb(cm/sec)。燃烧速度(Su)由单位面积的火焰面在单位时间内所消耗的未燃气体的体积表示,利用以下的式子算出。
Su=Sb*ρu/ρb
ρu:绝热火焰温度(未燃)
ρb:绝热火焰温度(已燃)
ρu根据测定温度算出,ρb根据燃烧气体的燃烧、定压比热算出。
将结果示于表17和18。
【表17】
【表18】
根据这些结果,将HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf以及R32的以它们的总和为基准的质量%分别设为x、y和z以及a时,在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为(100-a)质量%的三成分组成图中,
在0<a≤11.1时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BD′、D′C和CJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′B和D′C上,但不包括点B、点D′、点C和点J,
点J(100-a-y,-0.0049a2-0.0355a+52.9,0.0)、
点L(-0.0217a2-0.9307a+63.0,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0292a2-1.7567a+68.9,-0.0194a2+0.8278a+16.1,100-a-x-y)、
点N(0.043a2-2.1084a+66.9,-0.0268a2+0.6129a+9.4,100-a-x-y)、
点K′(0.0514a2-2.4353a+61.7,100-a-x-z,-0.0191a2+1.0231a+32.4)、
点B(0.0,0.0144a2-1.6377a+58.7,100-a-y)、
点D′(0.0.0.0224a2+0.968a+75.4,100-a-y)、和
点C(-0.2304a2-0.4062a+32.9,100-a-x,0.0);
在11.1<a≤18.2时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上,但不包括点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0243a2+0.4161a+50.275,0.0)、
点L(0.0187a2-1.4492a+63.783,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0197a2-1.5633a+67.924,-0.0611a2+1.9179a+9.1435,100-a-x-y)、
点N(0.009a2-1.3469a+62.647,-0.0225a2+0.5467a+9.6045,100-a-x-y)、
点K′(0.0341a2-2.1977a+61.187,100-a-x-z,-0.0105a2+0.8577a+33.177)、
点B(0.0,0.0075a2-1.5156a+58.199,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在18.2<a≤26.7时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上,但不包括点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0246a2+0.4476a+49.816,0.0)、
点L(0.0197a2-1.5187a+64.723,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0145a2-1.3925a+66.539,0.01a2-0.5903a+31.23,100-a-x-y)、
点N(0.0213a2-1.8283a+67.31,-0.2706a+17.025,100-a-x-y)、
点K′(0.0196a2-1.7863a+58.515,100-a-x-z,-0.0117a2+0.8999a+32.783)、
点B(0.0,0.009a2-1.6045a+59.318,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在26.7<a≤36.7时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′A、AB、BW和WJ所围成的图形的范围内或上述直线JL、LM、MN、NK′、K′A和AB上,但不包括点K′、点A、点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0183a2+0.1399a+53.507,0.0)、
点L(0.0081a2-0.9541a+57.893,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.005a2-0.8563a+59.007,0.03558a2-2.4139a+61.708,100-a-x-y)、
点N(0.0108a2-1.1054a+55.507,0.005a2-0.3563a+15.757,100-a-x-y)、
点K′(-0.0051a2+0.0929a+25.95,0.0,100-a-x)、
点A(0.0103a2-1.9225a+68.793,0.0,100-a-x)、
点B(0.0,0.0046a2-1.41a+57.286,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0)。
本发明的制冷剂在满足上述条件的情况下,以R410A为基准的性能系数(COP)比为92.5%以上,冷冻能力比为85%以上,并且显示ASHRAE微燃性。
另外,关于各点,通过计算,按照以下的4个范围求出各三点,求得它们的近似式。
【表19】
点A
【表20】
点B
【表21】
点C
/>
点D′
【表22】
点L
【表23】
点M
【表24】
点N
【表25】
点J
【表26】
点K′
/>
符号说明
1:试样小室
2:高速照相机
3:氙灯
4:准直透镜
5:准直透镜
6:环形滤光器

Claims (7)

1.一种含有制冷剂的组合物,其特征在于,
所述制冷剂含有反式-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))、三氟乙烯(HFO-1123)和2,3,3,3-四氟-1-丙烯(R1234yf)以及二氟甲烷(R32),并且
相对于制冷剂整体,HFO-1132(E)、HFO-1123、R1234yf和R32的合计含量在99.5质量%以上,
相对于制冷剂整体,HFO-1132(E)的含量为10.0质量%以上,
在所述制冷剂中,将HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf以及R32的、以它们的总和为基准的质量%分别设为x、y和z以及a时,在HFO-1132(E)、HFO-1123和R1234yf的总和为(100-a)质量%的三成分组成图中,
在0<a≤11.1时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BD′、D′C和CJ所围成的图形的范围内或所述直线JL、LM、MN、NK′、K′B和D′C上,但不包括点B、点D′、点C和点J,
点J(100-a-y,-0.0049a2-0.0355a+52.9,0.0)、
点L(-0.0217a2-0.9307a+63.0,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0292a2-1.7567a+68.9,-0.0194a2+0.8278a+16.1,100-a-x-y)、
点N(0.043a2-2.1084a+66.9,-0.0268a2+0.6129a+9.4,100-a-x-y)、
点K′(0.0514a2-2.4353a+61.7,100-a-x-z,-0.0191a2+1.0231a+32.4)、
点B(0.0,0.0144a2-1.6377a+58.7,100-a-y)、
点D′(0.0,0.0224a2+0.968a+75.4,100-a-y)、和
点C(-0.2304a2-0.4062a+32.9,100-a-x,0.0);
在11.1<a≤18.2时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或所述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上,但不包括点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0243a2+0.4161a+50.275,0.0)、
点L(0.0187a2-1.4492a+63.783,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0197a2-1.5633a+67.924,-0.0611a2+1.9179a+9.1435,100-a-x-y)、
点N(0.009a2-1.3469a+62.647,-0.0225a2+0.5467a+9.6045,100-a-x-y)、
点K′(0.0341a2-2.1977a+61.187,100-a-x-z,-0.0105a2+0.8577a+33.177)、
点B(0.0,0.0075a2-1.5156a+58.199,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在18.2<a≤26.7时,坐标(x,y,z)位于将以下7点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′B、BW和WJ所围成的图形的范围内或所述直线JL、LM、MN、NK′和K′B上,但不包括点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0246a2+0.4476a+49.816,0.0)、
点L(0.0197a2-1.5187a+64.723,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.0145a2-1.3925a+66.539,0.01a2-0.5903a+31.23,100-a-x-y)、
点N(0.0213a2-1.8283a+67.31,-0.2706a+17.025,100-a-x-y)、
点K′(0.0196a2-1.7863a+58.515,100-a-x-z,-0.0117a2+0.8999a+32.783)、
点B(0.0,0.009a2-1.6045a+59.318,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0);
在26.7<a≤36.7时,坐标(x,y,z)位于将以下8点分别连接而成的直线JL、LM、MN、NK′、K′A、AB、BW和WJ所围成的图形的范围内或所述直线JL、LM、MN、NK′、K′A和AB上,但不包括点K′、点A、点B、点W和点J,
点J(100-a-y,-0.0183a2+0.1399a+53.507,0.0)、
点L(0.0081a2-0.9541a+57.893,95.0-a-x,5.0)、
点M(0.005a2-0.8563a+59.007,0.03558a2-2.4139a+61.708,100-a-x-y)、
点N(0.0108a2-1.1054a+55.507,0.005a2-0.3563a+15.757,100-a-x-y)、
点K′(-0.0051a2+0.0929a+25.95,0.0,100-a-x)、
点A(0.0103a2-1.9225a+68.793,0.0,100-a-x)、
点B(0.0,0.0046a2-1.41a+57.286,100-a-y)、和
点W(0.0,100-a,0.0)。
2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,
还含有冷冻机油,所述组合物作为冷冻机用工作流体使用。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,
所述组合物作为R410A的替代制冷剂使用。
4.权利要求1或2所述的组合物作为R410A的替代制冷剂的用途。
5.一种冷冻机,其特征在于,
包括权利要求1或2所述的组合物作为工作流体。
6.一种冷冻机的运转方法,其特征在于,
包括使权利要求1或2所述的组合物作为工作流体在冷冻机中循环的工序。
7.一种冷冻循环装置,其特征在于,包括:
具有压缩机、冷凝器、减压部和蒸发器的制冷剂回路;和
被封入所述制冷剂回路内的权利要求1~3中任一项所述的组合物。
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