JP2001241797A - 冷凍サイクル - Google Patents
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、冷暖
房運転時のサイクル効率を向上させる。 【解決手段】圧縮機１、第１の熱交換器３、第２の熱交
換器７、及びこれらの熱交換器間の減圧流路２０に介在
された２つの減圧装置４，６を配管接続して主経路を構
成し、第１の減圧装置４と第２の減圧装置６との間の気
液分離器５で分離された中間圧力の気相冷媒を圧縮機側
に戻すガスインジェクション配管８を設け、圧縮機出口
側の第１の切替弁２ａを切替ることで冷房運転及び暖房
運転を可能とすると共に、減圧流路２０の出入口部に第
２の切替弁２ｂを設けて、減圧流路２０における冷媒の
流れ方向を一定にすることで、冷暖房のいずれのサイク
ルにおいてもサイクル効率を向上させるようにする。
房運転時のサイクル効率を向上させる。 【解決手段】圧縮機１、第１の熱交換器３、第２の熱交
換器７、及びこれらの熱交換器間の減圧流路２０に介在
された２つの減圧装置４，６を配管接続して主経路を構
成し、第１の減圧装置４と第２の減圧装置６との間の気
液分離器５で分離された中間圧力の気相冷媒を圧縮機側
に戻すガスインジェクション配管８を設け、圧縮機出口
側の第１の切替弁２ａを切替ることで冷房運転及び暖房
運転を可能とすると共に、減圧流路２０の出入口部に第
２の切替弁２ｂを設けて、減圧流路２０における冷媒の
流れ方向を一定にすることで、冷暖房のいずれのサイク
ルにおいてもサイクル効率を向上させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアコンなどの空
調分野で広く用いられている冷凍サイクルに関するもの
である。
調分野で広く用いられている冷凍サイクルに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】エアコンなどの空気調和機においては、
オゾン層の破壊、地球温暖化など地球環境面から搭載さ
れる冷媒として、特定フロン（ＣＦＣ，ＨＣＦＣ）から
代替冷媒（ＨＦＣ）へと変更がなされている。しかし、
この代替冷媒においても地球温暖化係数が充分小さいも
のではなく、ここに来て数値が小さく、しかも古くより
用いられている二酸化炭素が見直され始めている。
オゾン層の破壊、地球温暖化など地球環境面から搭載さ
れる冷媒として、特定フロン（ＣＦＣ，ＨＣＦＣ）から
代替冷媒（ＨＦＣ）へと変更がなされている。しかし、
この代替冷媒においても地球温暖化係数が充分小さいも
のではなく、ここに来て数値が小さく、しかも古くより
用いられている二酸化炭素が見直され始めている。
【０００３】しかし、二酸化炭素においては、臨界温度
が３１．０５℃と従来からの冷媒Ｒ２２（臨界温度９６
℃）に比べ低い値となっている。この二酸化炭素を冷媒
として用いたとき、圧縮された冷媒の温度と圧力がとも
に二酸化炭素の臨界温度と臨界圧力を超えた超臨界領域
において作動する。そのため、凝縮器での放熱過程は顕
熱の形で行われ、従来のサイクルに比べて性能面での低
下が否めない。
が３１．０５℃と従来からの冷媒Ｒ２２（臨界温度９６
℃）に比べ低い値となっている。この二酸化炭素を冷媒
として用いたとき、圧縮された冷媒の温度と圧力がとも
に二酸化炭素の臨界温度と臨界圧力を超えた超臨界領域
において作動する。そのため、凝縮器での放熱過程は顕
熱の形で行われ、従来のサイクルに比べて性能面での低
下が否めない。
【０００４】この二酸化炭素を冷媒としたサイクルの効
率を向上させる施策として種々提案されているが、主と
して、１）インジェクション、２）中間冷却、３）膨張
エネルギーの利用等による効率向上の提案がなされてい
る。
率を向上させる施策として種々提案されているが、主と
して、１）インジェクション、２）中間冷却、３）膨張
エネルギーの利用等による効率向上の提案がなされてい
る。
【０００５】図７は従来の超臨界蒸気圧縮式冷凍サイク
ル図である。図示のごとく、従来の冷凍サイクルとして
は、圧縮機１００、凝縮器１０１、第１の減圧装置１０
３、気液分離器１０４、第２の減圧装置１０５、蒸発器
１０６とを順次接続して主経路を構成している。そし
て、気液分離器１０４によって分離された中間圧力の気
相冷媒を圧縮機の中間吸込口側に戻すガスインジェクシ
ョン配管１０８を設け、そのガスインジェクション効果
によりサイクル効率を高めるようにしている。
ル図である。図示のごとく、従来の冷凍サイクルとして
は、圧縮機１００、凝縮器１０１、第１の減圧装置１０
３、気液分離器１０４、第２の減圧装置１０５、蒸発器
１０６とを順次接続して主経路を構成している。そし
て、気液分離器１０４によって分離された中間圧力の気
相冷媒を圧縮機の中間吸込口側に戻すガスインジェクシ
ョン配管１０８を設け、そのガスインジェクション効果
によりサイクル効率を高めるようにしている。
【０００６】また、第１の減圧装置１０３としてエジェ
クタを使用して、蒸発器出口側とエジェクタとを結ぶ吸
込み流路１０９によって、蒸発器１０６出口側の低圧ガ
ス冷媒をエジェクタに導き、第１の減圧装置１０３の高
圧ガス冷媒の膨張エネルギーを利用して、これと前記低
圧ガス冷媒を混合して圧縮機側に戻すようにして、サイ
クル効率を向上させるようにしている。
クタを使用して、蒸発器出口側とエジェクタとを結ぶ吸
込み流路１０９によって、蒸発器１０６出口側の低圧ガ
ス冷媒をエジェクタに導き、第１の減圧装置１０３の高
圧ガス冷媒の膨張エネルギーを利用して、これと前記低
圧ガス冷媒を混合して圧縮機側に戻すようにして、サイ
クル効率を向上させるようにしている。
【０００７】また、中間熱交換器を使用してサイクル効
率を向上させる冷凍サイクルとして、特開平５−４５０
０７号公報や特開平１１−６３６９４号公報記載のもの
が知られている。
率を向上させる冷凍サイクルとして、特開平５−４５０
０７号公報や特開平１１−６３６９４号公報記載のもの
が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
冷凍サイクルにおいて、冷房運転及び暖房運転のいずれ
をも可能とするためには、サイクル内を循環する冷媒の
経路を冷房運転と暖房運転の夫々の使用運転状態によっ
て圧縮機後の切替弁（四方弁）により流路を切替える方
策が考えられるが、このような一つの切替弁のみでは、
サイクル構成部材内での冷媒の流れが、使用運転状態に
よって相反する方向ヘの循環となる。そのため、上述の
施策１）、２）、３）における効果としては、冷・暖房
どちらか一方のみとなってしまう場合がある。
冷凍サイクルにおいて、冷房運転及び暖房運転のいずれ
をも可能とするためには、サイクル内を循環する冷媒の
経路を冷房運転と暖房運転の夫々の使用運転状態によっ
て圧縮機後の切替弁（四方弁）により流路を切替える方
策が考えられるが、このような一つの切替弁のみでは、
サイクル構成部材内での冷媒の流れが、使用運転状態に
よって相反する方向ヘの循環となる。そのため、上述の
施策１）、２）、３）における効果としては、冷・暖房
どちらか一方のみとなってしまう場合がある。
【０００９】本発明は、冷房運転と暖房運転とに拘わら
ず、減圧を行う過程におけるサイクル配管内の冷媒流路
方向を一定にして、いずれの使用運転状態においても冷
凍サイクル効率を向上させるようにすることを主目的と
している。また、本発明は、減圧量を制御することによ
り高圧を最適に保ったり、冷／暖房運転に応じた冷媒量
とすることが可能な高効率の冷凍サイクルをも提供しよ
うとするものである。
ず、減圧を行う過程におけるサイクル配管内の冷媒流路
方向を一定にして、いずれの使用運転状態においても冷
凍サイクル効率を向上させるようにすることを主目的と
している。また、本発明は、減圧量を制御することによ
り高圧を最適に保ったり、冷／暖房運転に応じた冷媒量
とすることが可能な高効率の冷凍サイクルをも提供しよ
うとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、圧縮機から吐出した冷媒を第１
の熱交換器側に流す順方向サイクルと第２の熱交換器側
に流す逆方向サイクルとに切替可能な第１の切替弁を設
けて、冷房運転を可能とする順方向サイクルと暖房運転
を可能とする逆方向サイクルに切替可能とし、また、主
経路を構成する第１の熱交換器と第２の熱交換器との間
に減圧装置を少なくとも２つ設け、これら第１の減圧装
置と第２の減圧装置を結ぶ減圧流路の出入口部に第２の
切替弁を設け、この第２の切替弁の切替により、順方向
サイクル及び逆方向サイクルのいずれのサイクルにおい
ても、減圧流路での冷媒の流れ方向を一定にするように
し、この減圧流路に介在されるサイクル構成部材の機能
を使用運転状態によって損なわないようにした。
に、本発明においては、圧縮機から吐出した冷媒を第１
の熱交換器側に流す順方向サイクルと第２の熱交換器側
に流す逆方向サイクルとに切替可能な第１の切替弁を設
けて、冷房運転を可能とする順方向サイクルと暖房運転
を可能とする逆方向サイクルに切替可能とし、また、主
経路を構成する第１の熱交換器と第２の熱交換器との間
に減圧装置を少なくとも２つ設け、これら第１の減圧装
置と第２の減圧装置を結ぶ減圧流路の出入口部に第２の
切替弁を設け、この第２の切替弁の切替により、順方向
サイクル及び逆方向サイクルのいずれのサイクルにおい
ても、減圧流路での冷媒の流れ方向を一定にするように
し、この減圧流路に介在されるサイクル構成部材の機能
を使用運転状態によって損なわないようにした。
【００１１】この減圧流路に介在されるサイクル構成部
材としては、第１の減圧装置を通った気・液混合状態の
冷媒を分離する気液分離器と、この気液分離器で分離さ
れた気体の冷媒を圧縮機に導入するガスインジェクショ
ン配管とを配設し、このガスインジェクションによるサ
イクル効率の向上を図る構成が例示できる。
材としては、第１の減圧装置を通った気・液混合状態の
冷媒を分離する気液分離器と、この気液分離器で分離さ
れた気体の冷媒を圧縮機に導入するガスインジェクショ
ン配管とを配設し、このガスインジェクションによるサ
イクル効率の向上を図る構成が例示できる。
【００１２】また、別のサイクル構成部材としては、第
１の減圧装置を通った高温冷媒と、圧縮機吸い込み側の
低温冷媒とを熱交換させる中間熱交換器が例示できる。
この中間熱交換器の存在によって、第１の減圧装置を通
った高温冷媒を放熱させて第２の減圧装置の入口におけ
る過冷却度を増大させる一方、圧縮機に吸い込まれる冷
媒に十分な過熱度を持たせることができ、これらにより
サイクル効率を向上させることができる。この中間熱交
換器としては、冷凍サイクルを循環する冷媒同士をサイ
クル内部において熱交換させる内部熱交換器を使用する
のがサイクル効率を向上させる上からも好適である。
１の減圧装置を通った高温冷媒と、圧縮機吸い込み側の
低温冷媒とを熱交換させる中間熱交換器が例示できる。
この中間熱交換器の存在によって、第１の減圧装置を通
った高温冷媒を放熱させて第２の減圧装置の入口におけ
る過冷却度を増大させる一方、圧縮機に吸い込まれる冷
媒に十分な過熱度を持たせることができ、これらにより
サイクル効率を向上させることができる。この中間熱交
換器としては、冷凍サイクルを循環する冷媒同士をサイ
クル内部において熱交換させる内部熱交換器を使用する
のがサイクル効率を向上させる上からも好適である。
【００１３】さらに、減圧流路に介在されるサイクル構
成部材としては、上記気液分離器、中間熱交換器の両者
を共に備え、気液分離器で分離された気相冷媒を圧縮機
側に戻すガスインジェクション効果と気液分離器を通っ
た液相冷媒を中間熱交換させて過冷却度を増大させる構
成も例示できる。
成部材としては、上記気液分離器、中間熱交換器の両者
を共に備え、気液分離器で分離された気相冷媒を圧縮機
側に戻すガスインジェクション効果と気液分離器を通っ
た液相冷媒を中間熱交換させて過冷却度を増大させる構
成も例示できる。
【００１４】上記冷凍サイクルは、使用する冷媒につい
て、特に限定されるものではないが、二酸化炭素等の低
い臨界温度と臨界圧力をもつ冷媒を使用した超臨界蒸気
圧縮式冷凍サイクルに適用すれば、順方向サイクルと逆
方向サイクルのいずれにおいてもガスインジェクション
効果あるいは中間熱交換効果を発揮する点で好適であ
る。
て、特に限定されるものではないが、二酸化炭素等の低
い臨界温度と臨界圧力をもつ冷媒を使用した超臨界蒸気
圧縮式冷凍サイクルに適用すれば、順方向サイクルと逆
方向サイクルのいずれにおいてもガスインジェクション
効果あるいは中間熱交換効果を発揮する点で好適であ
る。
【００１５】ここで、第１の切替弁及び第２の切替弁と
して四方弁を使用すれば、サイクル配管構成も簡略化で
きる。また、２つの減圧装置としては、キャピラリチュ
ーブ、感温膨張弁、絞り弁など、種々の機能を備えた減
圧装置が適用可能であるが、冷凍サイクルを構成する熱
交換器が、順方向サイクルと逆方向サイクルによって、
そのサイクル条件が異なる場合も想定されるため、２つ
の減圧装置のうち、いずれか一方を弁開度可変タイプの
減圧装置とすれば、使用運転状態に応じた冷媒循環量と
することができる。
して四方弁を使用すれば、サイクル配管構成も簡略化で
きる。また、２つの減圧装置としては、キャピラリチュ
ーブ、感温膨張弁、絞り弁など、種々の機能を備えた減
圧装置が適用可能であるが、冷凍サイクルを構成する熱
交換器が、順方向サイクルと逆方向サイクルによって、
そのサイクル条件が異なる場合も想定されるため、２つ
の減圧装置のうち、いずれか一方を弁開度可変タイプの
減圧装置とすれば、使用運転状態に応じた冷媒循環量と
することができる。
【００１６】この減圧装置の弁開度は手動又は自動で調
節可能であるが、その開閉度を決定するために、熱交換
器での出口領域に圧力及び（又は）温度を検知する部材
を配設し、弁制御部では、この信号を受けて減圧装置の
弁開閉度を自動的に調節する構成も採用可能である。
節可能であるが、その開閉度を決定するために、熱交換
器での出口領域に圧力及び（又は）温度を検知する部材
を配設し、弁制御部では、この信号を受けて減圧装置の
弁開閉度を自動的に調節する構成も採用可能である。
【００１７】さらに、減圧装置の別の構成としては、第
１の減圧装置に流入する高圧冷媒の膨張エネルギーを利
用してサイクル効率を向上させる方策も採用可能であ
る。すなわち、第１の減圧装置の下流域と第１の熱交換
器の下流域及び第２の熱交換器の下流域とをそれぞれ連
通させる吸込み配管を設け、この吸込み配管に順方向サ
イクルと逆方向サイクルに応じて吸込み配管を開閉する
電磁弁を介在して、各サイクルにおいて、高圧冷媒の流
れる吸込み配管を閉鎖し、低圧のガス冷媒が流れる吸込
み配管を開放しておき、第１の減圧装置として、吸込み
配管を流れる低圧のガス冷媒をその下流側に導くポンプ
機能を付加した減圧装置とすれば、低圧のガス冷媒を第
１の減圧装置を通る高圧のガス冷媒と混合して圧縮機に
ガスインジェクションさせることができ、サイクル効率
を向上させることができる。このポンプ機能を付加した
減圧装置としては、エジェクタが例示できる。
１の減圧装置に流入する高圧冷媒の膨張エネルギーを利
用してサイクル効率を向上させる方策も採用可能であ
る。すなわち、第１の減圧装置の下流域と第１の熱交換
器の下流域及び第２の熱交換器の下流域とをそれぞれ連
通させる吸込み配管を設け、この吸込み配管に順方向サ
イクルと逆方向サイクルに応じて吸込み配管を開閉する
電磁弁を介在して、各サイクルにおいて、高圧冷媒の流
れる吸込み配管を閉鎖し、低圧のガス冷媒が流れる吸込
み配管を開放しておき、第１の減圧装置として、吸込み
配管を流れる低圧のガス冷媒をその下流側に導くポンプ
機能を付加した減圧装置とすれば、低圧のガス冷媒を第
１の減圧装置を通る高圧のガス冷媒と混合して圧縮機に
ガスインジェクションさせることができ、サイクル効率
を向上させることができる。このポンプ機能を付加した
減圧装置としては、エジェクタが例示できる。
【００１８】これらの冷凍サイクルは、水や空気などを
加熱又は冷却するために従来から利用されている種々の
冷暖房装置に適用可能であるが、特に、第１の熱交換器
を室外熱交換器とし、第２の熱交換器を室内熱交換器と
し、第１の切替弁と第２の切替弁の切替動作により、順
方向サイクルの冷房運転と逆方向サイクルの暖房運転と
に切替可能な空気調和機に適用すれば、サイクル効率の
向上に大いに寄与することができる。
加熱又は冷却するために従来から利用されている種々の
冷暖房装置に適用可能であるが、特に、第１の熱交換器
を室外熱交換器とし、第２の熱交換器を室内熱交換器と
し、第１の切替弁と第２の切替弁の切替動作により、順
方向サイクルの冷房運転と逆方向サイクルの暖房運転と
に切替可能な空気調和機に適用すれば、サイクル効率の
向上に大いに寄与することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］図１は本発明
の第１の実施形態における冷凍サイクル図である。図１
において、冷凍サイクルは、圧縮機１、第１の切替弁２
ａ、室外熱交換器３、第２の切替弁２ｂ、第１減圧装置
４、気液分離器５、第２の減圧装置６、室内熱交換器７
を配管により順次接続されて冷凍サイクルの主経路が構
成されている。
の第１の実施形態における冷凍サイクル図である。図１
において、冷凍サイクルは、圧縮機１、第１の切替弁２
ａ、室外熱交換器３、第２の切替弁２ｂ、第１減圧装置
４、気液分離器５、第２の減圧装置６、室内熱交換器７
を配管により順次接続されて冷凍サイクルの主経路が構
成されている。
【００２０】この主経路のうち、第１の熱交換器と第２
の熱交換器を結ぶ減圧流路２０には、第１の減圧装置
４、気液分離器５及び第２の減圧装置６が介在されてお
り、気液分離器５と圧縮機１とはガスインジェクション
配管８により接続されている。
の熱交換器を結ぶ減圧流路２０には、第１の減圧装置
４、気液分離器５及び第２の減圧装置６が介在されてお
り、気液分離器５と圧縮機１とはガスインジェクション
配管８により接続されている。
【００２１】第１の切替弁２ａは、圧縮機１の出口側に
おいて、冷媒流路を室外熱交換器３と室内熱交換器７と
のうちのいずれか一方に切替えて、順方向サイクルの冷
房運転と逆方向サイクルの暖房運転に切替可能としてい
る。この第１の切替弁２ａは、４ポートを備えた四方弁
であって、そのａポートが圧縮機の出口側に、ｂポート
が室外熱交換器３に、ｃポートが室内熱交換器７に、ま
たｄポートが圧縮機１の吸込み口側に夫々接続されてい
る。
おいて、冷媒流路を室外熱交換器３と室内熱交換器７と
のうちのいずれか一方に切替えて、順方向サイクルの冷
房運転と逆方向サイクルの暖房運転に切替可能としてい
る。この第１の切替弁２ａは、４ポートを備えた四方弁
であって、そのａポートが圧縮機の出口側に、ｂポート
が室外熱交換器３に、ｃポートが室内熱交換器７に、ま
たｄポートが圧縮機１の吸込み口側に夫々接続されてい
る。
【００２２】第２の切替弁２ｂは、減圧流路２０の出入
口部に配置され、順方向サイクルの冷房運転と逆方向サ
イクルの暖房運転とにおいて、共に減圧流路２０を流れ
る冷媒の流れ方向を一定にするように切替えられる。こ
の第２の切替弁２ｂは、第１の切替弁と同様に４ポート
を備えた四方弁であって、そのｅポートが室外熱交換器
３に、ｆポートが第１の減圧装置４の入口側に、ｇポー
トが室内熱交換器７に、ｈポートが第２の減圧装置６の
出口側に夫々接続されている。
口部に配置され、順方向サイクルの冷房運転と逆方向サ
イクルの暖房運転とにおいて、共に減圧流路２０を流れ
る冷媒の流れ方向を一定にするように切替えられる。こ
の第２の切替弁２ｂは、第１の切替弁と同様に４ポート
を備えた四方弁であって、そのｅポートが室外熱交換器
３に、ｆポートが第１の減圧装置４の入口側に、ｇポー
トが室内熱交換器７に、ｈポートが第２の減圧装置６の
出口側に夫々接続されている。
【００２３】第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６と
しては、絞り弁が例示できるが、これに限らず、種々の
減圧手段を採用できる。
しては、絞り弁が例示できるが、これに限らず、種々の
減圧手段を採用できる。
【００２４】気液分離器５は、凝縮器３又は７により放
熱した高圧の冷媒を第１の減圧装置４により中間圧力ま
で降圧して気液混合状態となった冷媒を気相と液相に分
離するためのものであり、その気相冷媒はガスインジェ
クション配管８により圧縮機１側に戻される。
熱した高圧の冷媒を第１の減圧装置４により中間圧力ま
で降圧して気液混合状態となった冷媒を気相と液相に分
離するためのものであり、その気相冷媒はガスインジェ
クション配管８により圧縮機１側に戻される。
【００２５】図１において、実線矢印は順方向サイクル
の冷房運転時における冷媒の流れを示し、また、破線矢
印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。使用冷媒
は、比較的臨界点が低い二酸化炭素（ＣＯ2）が用いら
れている。
の冷房運転時における冷媒の流れを示し、また、破線矢
印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。使用冷媒
は、比較的臨界点が低い二酸化炭素（ＣＯ2）が用いら
れている。
【００２６】上記冷凍サイクルにおいて、冷／暖房運転
は、第１の切替弁２ａと第２の切替弁２ｂを切り替える
ことにより行われる。冷房運転時には、圧縮機１から吐
出した高温高圧の冷媒は第１切替弁２ａのａポートから
ｂポートを通って室外熱交換器３に流れ、ここで高温高
圧の冷媒を放熱させる。従って、室外熱交換器３は凝縮
器として機能する。この室外熱交換器３を出た冷媒は第
２切替弁２ｂのｅポートからｆポートを通って減圧流路
２０の第１の減圧装置４で減圧され、中間圧力の気液混
合相となり、気液分離器５で気相冷媒と液相冷媒に分離
される。
は、第１の切替弁２ａと第２の切替弁２ｂを切り替える
ことにより行われる。冷房運転時には、圧縮機１から吐
出した高温高圧の冷媒は第１切替弁２ａのａポートから
ｂポートを通って室外熱交換器３に流れ、ここで高温高
圧の冷媒を放熱させる。従って、室外熱交換器３は凝縮
器として機能する。この室外熱交換器３を出た冷媒は第
２切替弁２ｂのｅポートからｆポートを通って減圧流路
２０の第１の減圧装置４で減圧され、中間圧力の気液混
合相となり、気液分離器５で気相冷媒と液相冷媒に分離
される。
【００２７】ここで、蒸発器における吸熱にほとんど寄
与しない気相冷媒は、ガスインジェクション配管８を介
して圧縮機１の圧縮工程の途中に流れる。一方、分離さ
れた液相冷媒は、第２の減圧装置６により再減圧されて
低温低圧の冷媒となり、第２の切替弁２ｂのｈポートか
らｇポートを通り、室内熱交換器７に流れ、ここで、気
化して吸熱する。従って、室内熱交換器７は蒸発器とし
て機能する。室内熱交換器７を出た低圧のガス冷媒は第
１切替弁２ａのｃポートからｄポートを通って圧縮機１
に戻される。
与しない気相冷媒は、ガスインジェクション配管８を介
して圧縮機１の圧縮工程の途中に流れる。一方、分離さ
れた液相冷媒は、第２の減圧装置６により再減圧されて
低温低圧の冷媒となり、第２の切替弁２ｂのｈポートか
らｇポートを通り、室内熱交換器７に流れ、ここで、気
化して吸熱する。従って、室内熱交換器７は蒸発器とし
て機能する。室内熱交換器７を出た低圧のガス冷媒は第
１切替弁２ａのｃポートからｄポートを通って圧縮機１
に戻される。
【００２８】一方、暖房運転時には、圧縮機１から吐出
した高温高圧の冷媒は第１切替弁２ａのａポートからｃ
ポートを通って室内熱交換器７に流れ、ここで高温高圧
の冷媒を放熱させた後、第２切替弁２ｂのｇポートから
ｆポートを通って減圧流路２０の第１の減圧装置４で減
圧され、気液分離器５で気相冷媒と液相冷媒に分離され
た後、気相冷媒は、ガスインジェクション配管８を介し
て圧縮機１に戻り、液相冷媒は、第２の減圧装置６によ
り再減圧されて、第２の切替弁２ｂのｈポートからｅポ
ートを通り、室外熱交換器３に流れ、ここで、気化して
吸熱した後、第１切替弁２ａのｂポートからｄポートを
通って圧縮機１に戻される。従って、暖房運転時には室
内熱交換器７が凝縮器として機能し、室外熱交換器３が
蒸発器として機能する。
した高温高圧の冷媒は第１切替弁２ａのａポートからｃ
ポートを通って室内熱交換器７に流れ、ここで高温高圧
の冷媒を放熱させた後、第２切替弁２ｂのｇポートから
ｆポートを通って減圧流路２０の第１の減圧装置４で減
圧され、気液分離器５で気相冷媒と液相冷媒に分離され
た後、気相冷媒は、ガスインジェクション配管８を介し
て圧縮機１に戻り、液相冷媒は、第２の減圧装置６によ
り再減圧されて、第２の切替弁２ｂのｈポートからｅポ
ートを通り、室外熱交換器３に流れ、ここで、気化して
吸熱した後、第１切替弁２ａのｂポートからｄポートを
通って圧縮機１に戻される。従って、暖房運転時には室
内熱交換器７が凝縮器として機能し、室外熱交換器３が
蒸発器として機能する。
【００２９】上記冷凍サイクルにおいては、運転状態が
冷房、暖房に拘わらず、第１の減圧装置４、気液分離器
５、第２の減圧装置６を結ぶ減圧流路２０における冷媒
の流れ方向は一定であるため、各サイクル構成部材４，
５，６の機能を損なうことがない。特に、冷暖房運転の
いずれの運転状態においても、気液分離器５とガスイン
ジェクション配管８により、蒸発器の吸熱にほとんど寄
与しない中間圧力の気相冷媒を圧縮機１に戻すようにし
ているので、圧縮機１を経て凝縮器３又は７を流れる冷
媒循環量が増加して冷媒の流速が大きくなり、熱交換が
促進されるので、熱交換器などを大きくすること無く能
力を高めることが可能となる。
冷房、暖房に拘わらず、第１の減圧装置４、気液分離器
５、第２の減圧装置６を結ぶ減圧流路２０における冷媒
の流れ方向は一定であるため、各サイクル構成部材４，
５，６の機能を損なうことがない。特に、冷暖房運転の
いずれの運転状態においても、気液分離器５とガスイン
ジェクション配管８により、蒸発器の吸熱にほとんど寄
与しない中間圧力の気相冷媒を圧縮機１に戻すようにし
ているので、圧縮機１を経て凝縮器３又は７を流れる冷
媒循環量が増加して冷媒の流速が大きくなり、熱交換が
促進されるので、熱交換器などを大きくすること無く能
力を高めることが可能となる。
【００３０】［第２の実施形態］本実施形態の構成とし
ては、第１の実施形態における構成のうち、第１の減圧
装置４を弁開度可変タイプとすることにより、凝縮器３
又は７の出口側高圧冷媒を最適圧力に保つように制御す
るようにしたもので、また、第２の減圧装置６を弁開度
可変タイプとすることで、冷凍サイクル内を循環する冷
媒量を最適に保つように制御することも可能となる。
ては、第１の実施形態における構成のうち、第１の減圧
装置４を弁開度可変タイプとすることにより、凝縮器３
又は７の出口側高圧冷媒を最適圧力に保つように制御す
るようにしたもので、また、第２の減圧装置６を弁開度
可変タイプとすることで、冷凍サイクル内を循環する冷
媒量を最適に保つように制御することも可能となる。
【００３１】［第３の実施形態］図２は第３の実施形態
を示す冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形
態の冷凍サイクルは、第１又は第２の実施形態の構成に
おいて、第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６を弁開
度可変タイプとし、かつ室外熱交換器３の出口側配管付
近に冷媒の状態、つまり圧力を検知する部材１０と、温
度を検知する部材１１とを配設し、これらの信号をマイ
クロコンピュータから構成されるコントロール部１２に
送り、第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６における
減圧度合いを最適値に調節することで、最適な運転状態
を得られるようにしたものである。その他の構成部材及
びその作用については、上記第１又は第２の実施形態を
参照されたい。
を示す冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形
態の冷凍サイクルは、第１又は第２の実施形態の構成に
おいて、第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６を弁開
度可変タイプとし、かつ室外熱交換器３の出口側配管付
近に冷媒の状態、つまり圧力を検知する部材１０と、温
度を検知する部材１１とを配設し、これらの信号をマイ
クロコンピュータから構成されるコントロール部１２に
送り、第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６における
減圧度合いを最適値に調節することで、最適な運転状態
を得られるようにしたものである。その他の構成部材及
びその作用については、上記第１又は第２の実施形態を
参照されたい。
【００３２】なお、圧力検知部材１０及び温度検知部材
１１は、いずれか一方のみを設置した構成であってもよ
く、また、これらの検知部材１０及び１１を室内熱交換
器側に配設した構成、又は室外熱交換器３と室内熱交換
器７の両方に設けた構成であってもよい。
１１は、いずれか一方のみを設置した構成であってもよ
く、また、これらの検知部材１０及び１１を室内熱交換
器側に配設した構成、又は室外熱交換器３と室内熱交換
器７の両方に設けた構成であってもよい。
【００３３】［第４の実施形態］図３は第４の実施形態
の冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形態の
冷凍サイクルは、第１の実施形態と異なり、気液分離器
及びガスインジェクション配管を具備しておらず、これ
に代わり、減圧流路２０において第１の減圧装置４と第
２の減圧装置６との間に中間熱交換器９を介在し、第２
の減圧装置６の入口での冷媒過冷却度を増大させること
によりサイクル効率を向上させるようにしたものであ
る。
の冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形態の
冷凍サイクルは、第１の実施形態と異なり、気液分離器
及びガスインジェクション配管を具備しておらず、これ
に代わり、減圧流路２０において第１の減圧装置４と第
２の減圧装置６との間に中間熱交換器９を介在し、第２
の減圧装置６の入口での冷媒過冷却度を増大させること
によりサイクル効率を向上させるようにしたものであ
る。
【００３４】中間熱交換器９は、第１の減圧装置４を出
た高温冷媒と圧縮機１の吸込み口側の低温冷媒とを熱交
換させる内部熱交換器であって、その高温側冷媒配管は
第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６に接続され、低
温側冷媒配管は、その入口側が第１の切替弁２ａのｃポ
ートに、出口側が圧縮機１の吸込み側に夫々接続され、
冷暖房運転時に第２の切替弁２ｂの切替動作によって減
圧流路２０における冷媒の流れを一定方向にした構成と
なっている。
た高温冷媒と圧縮機１の吸込み口側の低温冷媒とを熱交
換させる内部熱交換器であって、その高温側冷媒配管は
第１の減圧装置４及び第２の減圧装置６に接続され、低
温側冷媒配管は、その入口側が第１の切替弁２ａのｃポ
ートに、出口側が圧縮機１の吸込み側に夫々接続され、
冷暖房運転時に第２の切替弁２ｂの切替動作によって減
圧流路２０における冷媒の流れを一定方向にした構成と
なっている。
【００３５】この場合の第１の切替弁２ａ及び第２の切
替弁２ｂは、第１の実施形態と同様に４ポートを備えた
四方弁であり、第２の切替弁２ｂの各ポートの接続先は
第１の実施形態と同様であるが、第１の切替弁２ａの各
ポートの接続先が第１の実施形態と相違している。すな
わち、第１の切替弁２ａは、そのａポートが圧縮機１の
出口側に、ｂポートは室外熱交換器３に、ｃポートが中
間熱交換器９の入口側に、ｄポートが室内熱交換器７に
接続されている。その他の構成部材については、第１〜
第３の実施形態に示したものを適宜適用すればよい。
替弁２ｂは、第１の実施形態と同様に４ポートを備えた
四方弁であり、第２の切替弁２ｂの各ポートの接続先は
第１の実施形態と同様であるが、第１の切替弁２ａの各
ポートの接続先が第１の実施形態と相違している。すな
わち、第１の切替弁２ａは、そのａポートが圧縮機１の
出口側に、ｂポートは室外熱交換器３に、ｃポートが中
間熱交換器９の入口側に、ｄポートが室内熱交換器７に
接続されている。その他の構成部材については、第１〜
第３の実施形態に示したものを適宜適用すればよい。
【００３６】上記冷凍サイクルにおける冷媒の流れ方向
を図３に示す。図３において、実線矢印は冷房サイクル
（順方向サイクル）の冷媒の流れを示し、また、破線矢
印は暖房サイクル（逆方向サイクル）の冷媒の流れを示
している。
を図３に示す。図３において、実線矢印は冷房サイクル
（順方向サイクル）の冷媒の流れを示し、また、破線矢
印は暖房サイクル（逆方向サイクル）の冷媒の流れを示
している。
【００３７】冷房サイクルでは、圧縮機１からの高温高
圧の冷媒は第１の切替弁２ａのａ−ｂポートを通って室
外熱交換器３で放熱され、その後、第２の切替弁２ｂの
ｅ−ｆポートから減圧流路２０の第１の減圧装置４、中
間熱交換器９、第２の減圧装置６を通り、第２の切替弁
２ｂのｈ−ｇポートから室内熱交換器７に入って吸熱気
化した後、第１の切替弁２ａのｄ−ｃポートを通り、中
間熱交換器９の低温側冷媒配管を通って圧縮機１に戻
る。
圧の冷媒は第１の切替弁２ａのａ−ｂポートを通って室
外熱交換器３で放熱され、その後、第２の切替弁２ｂの
ｅ−ｆポートから減圧流路２０の第１の減圧装置４、中
間熱交換器９、第２の減圧装置６を通り、第２の切替弁
２ｂのｈ−ｇポートから室内熱交換器７に入って吸熱気
化した後、第１の切替弁２ａのｄ−ｃポートを通り、中
間熱交換器９の低温側冷媒配管を通って圧縮機１に戻
る。
【００３８】暖房サイクルにおいては、圧縮機１からの
高温高圧の冷媒は、第１の切替弁２ａのａ−ｄポートか
ら室内熱交換器７に入って放熱した後、第２の切替弁２
ｂのｇ−ｆポートを出て、減圧流路２０の第１の減圧装
置４、中間熱交換器９、第２の減圧装置６を通り、第２
の切替弁２ｂのｈ−ｅポートから室外熱交換器３に入っ
て吸熱気化し、その後、第１の切替弁２ａのｂ−ｃポー
トから中間熱交換器９の低温側冷媒配管を通って圧縮機
１に戻る。
高温高圧の冷媒は、第１の切替弁２ａのａ−ｄポートか
ら室内熱交換器７に入って放熱した後、第２の切替弁２
ｂのｇ−ｆポートを出て、減圧流路２０の第１の減圧装
置４、中間熱交換器９、第２の減圧装置６を通り、第２
の切替弁２ｂのｈ−ｅポートから室外熱交換器３に入っ
て吸熱気化し、その後、第１の切替弁２ａのｂ−ｃポー
トから中間熱交換器９の低温側冷媒配管を通って圧縮機
１に戻る。
【００３９】上記冷暖房いずれのサイクルにおいても、
減圧流路２０における冷媒の流れ方向は一定であるた
め、２つの減圧装置４，６及び中間熱交換器９の機能は
変わらない。
減圧流路２０における冷媒の流れ方向は一定であるた
め、２つの減圧装置４，６及び中間熱交換器９の機能は
変わらない。
【００４０】図４は本実施形態の冷凍サイクルと中間熱
交換器９を持たない比較例の冷凍サイクルにおける冷媒
の熱力学的状態変化を比較したＰｈ（圧力−エンタルピ
ー）線図である。圧力Ｐを縦軸とし、エンタルピーｈを
横軸として表す。また、点線が本実施形態を、実線が比
較例を夫々示し、また、曲線Ａは冷媒の飽和蒸気曲線と
飽和液体曲線である。さらに、より理解し易くするため
に、上記冷凍サイクルの各構成部材の熱力学的過程を図
３に示す各構成部材と一致するように番号を付して表し
ている。なお、その番号は冷房サイクル時における各構
成部材の熱力学的過程である。
交換器９を持たない比較例の冷凍サイクルにおける冷媒
の熱力学的状態変化を比較したＰｈ（圧力−エンタルピ
ー）線図である。圧力Ｐを縦軸とし、エンタルピーｈを
横軸として表す。また、点線が本実施形態を、実線が比
較例を夫々示し、また、曲線Ａは冷媒の飽和蒸気曲線と
飽和液体曲線である。さらに、より理解し易くするため
に、上記冷凍サイクルの各構成部材の熱力学的過程を図
３に示す各構成部材と一致するように番号を付して表し
ている。なお、その番号は冷房サイクル時における各構
成部材の熱力学的過程である。
【００４１】図４において、点線ＢＣが圧縮機１におけ
る断熱圧縮過程を、点線ＣＣ´Ｄは凝縮器（熱交換器３
又は７）における冷媒の等圧変化を示し、点線ＤＥは第
１の減圧装置４における断熱膨張過程を、点線ＥＦは中
間熱交換器９における等圧変化を示す。点線ＦＧは第２
の減圧装置６における再減圧過程を、点線ＧＧ´Ｂ´Ｂ
は蒸発器（熱交換器７又は３）の等圧変化を示してい
る。
る断熱圧縮過程を、点線ＣＣ´Ｄは凝縮器（熱交換器３
又は７）における冷媒の等圧変化を示し、点線ＤＥは第
１の減圧装置４における断熱膨張過程を、点線ＥＦは中
間熱交換器９における等圧変化を示す。点線ＦＧは第２
の減圧装置６における再減圧過程を、点線ＧＧ´Ｂ´Ｂ
は蒸発器（熱交換器７又は３）の等圧変化を示してい
る。
【００４２】減圧流路２０において、中間熱交換器を持
たない比較例の場合は、再減圧過程において線ＥＧの断
熱膨張過程を経るが、本実施形態のごとく中間熱交換器
９を介在させることで、面積ＥＦＧＧ´分、冷媒の過冷
却度が増す。また、蒸発器を出た冷媒は、中間熱交換器
９の低温側冷媒配管を通ることで点線Ｂ´Ｂの受熱過程
を経るため、過熱度が増すことになる。これに対し、中
間熱交換器９を持たない比較例の場合、蒸発器を出た冷
媒は線Ｂ´Ｃ´の断熱圧縮過程を経る。
たない比較例の場合は、再減圧過程において線ＥＧの断
熱膨張過程を経るが、本実施形態のごとく中間熱交換器
９を介在させることで、面積ＥＦＧＧ´分、冷媒の過冷
却度が増す。また、蒸発器を出た冷媒は、中間熱交換器
９の低温側冷媒配管を通ることで点線Ｂ´Ｂの受熱過程
を経るため、過熱度が増すことになる。これに対し、中
間熱交換器９を持たない比較例の場合、蒸発器を出た冷
媒は線Ｂ´Ｃ´の断熱圧縮過程を経る。
【００４３】図４に示す熱力学的過程は冷暖房サイクル
を問わず、同様に変化するため、冷暖房サイクルを問わ
ず、本実施形態のサイクル効率を向上させていることを
示している。
を問わず、同様に変化するため、冷暖房サイクルを問わ
ず、本実施形態のサイクル効率を向上させていることを
示している。
【００４４】［第５の実施形態］図５は第５の実施形態
を示す冷凍サイクル図である。本実施形態の冷凍サイク
ルは、第１実施形態と第４の実施形態を併せ持った構
成、つまリ、気液分離器５及びインジェクション配管８
と中間熱交換器９とを併せ持った構成としたものであ
る。その故、ガスインジェクション配管８によるインジ
ェクション効果と、中間熱交換器による過冷却度の増大
効果とによって、サイクル効率を大幅に向上させること
が可能となる。
を示す冷凍サイクル図である。本実施形態の冷凍サイク
ルは、第１実施形態と第４の実施形態を併せ持った構
成、つまリ、気液分離器５及びインジェクション配管８
と中間熱交換器９とを併せ持った構成としたものであ
る。その故、ガスインジェクション配管８によるインジ
ェクション効果と、中間熱交換器による過冷却度の増大
効果とによって、サイクル効率を大幅に向上させること
が可能となる。
【００４５】具体的なサイクル構成としては、減圧流路
２０において、第１の減圧装置４、気液分離器５、中間
熱交換器９、第２の減圧装置６が順次接続され、気液分
離器５で分離した気相冷媒を圧縮機１に戻すインジェク
ション配管８が設けられたもので、第２の切替弁２ｂの
切替動作により冷暖房いずれのサイクルにおいても減圧
流路２０における冷媒の流れが一定方向になるようにし
ている。
２０において、第１の減圧装置４、気液分離器５、中間
熱交換器９、第２の減圧装置６が順次接続され、気液分
離器５で分離した気相冷媒を圧縮機１に戻すインジェク
ション配管８が設けられたもので、第２の切替弁２ｂの
切替動作により冷暖房いずれのサイクルにおいても減圧
流路２０における冷媒の流れが一定方向になるようにし
ている。
【００４６】冷／暖房運転時の冷媒の流れ方向は第４の
実施形態と同様である。また、他の各部材の構成・作用
に関しては、前述の第１又は４の実施形態と同様であ
る。
実施形態と同様である。また、他の各部材の構成・作用
に関しては、前述の第１又は４の実施形態と同様であ
る。
【００４７】［第６の実施形態］図６は第６の実施形態
を示す冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形
態の冷凍サイクルは、第１の実施形態における構成のう
ち、第１の減圧装置４をエジェクタ１３構造として、凝
縮器出口側の高圧冷媒の膨張エネルギーを利用してサイ
クル効率を向上させるようにしたものである。
を示す冷凍サイクル図である。図示のごとく、本実施形
態の冷凍サイクルは、第１の実施形態における構成のう
ち、第１の減圧装置４をエジェクタ１３構造として、凝
縮器出口側の高圧冷媒の膨張エネルギーを利用してサイ
クル効率を向上させるようにしたものである。
【００４８】具体的には、エジェクタ１３の中間吸込み
口に分岐配管１６を接続し、分岐配管１６の一方を室外
熱交換器３の第１切替弁２ａ側にバイパス配管して第１
の吸込み配管１７を構成し、この吸込み配管１７に冷房
時に閉鎖し暖房時に開放する電磁弁１４を介在させる。
一方、分岐配管１６の他方を室内熱交換器７の第１切替
弁２ａ側にバイパス配管して第２の吸込み管１８を構成
し、この吸込み配管１８に冷房時に開放し暖房時に閉鎖
する電磁弁１５を介在させる。
口に分岐配管１６を接続し、分岐配管１６の一方を室外
熱交換器３の第１切替弁２ａ側にバイパス配管して第１
の吸込み配管１７を構成し、この吸込み配管１７に冷房
時に閉鎖し暖房時に開放する電磁弁１４を介在させる。
一方、分岐配管１６の他方を室内熱交換器７の第１切替
弁２ａ側にバイパス配管して第２の吸込み管１８を構成
し、この吸込み配管１８に冷房時に開放し暖房時に閉鎖
する電磁弁１５を介在させる。
【００４９】エジェクタ１３は、冷媒流路径が細く、凝
縮器３又は７からの冷媒を高速噴射させるノズル１３ａ
と、このノズル１３ａから噴射した冷媒を拡散させ、速
度エネルギーを圧力に変換するディフューザ１３ｂとを
備え、ノズル１３ａから噴射する冷媒の回りの負圧を利
用して、その圧力低下部位に吸込み口を設定して、これ
に分岐配管１６を接続し、低圧のガス冷媒を高速噴射す
る冷媒と混合するように構成したものである。
縮器３又は７からの冷媒を高速噴射させるノズル１３ａ
と、このノズル１３ａから噴射した冷媒を拡散させ、速
度エネルギーを圧力に変換するディフューザ１３ｂとを
備え、ノズル１３ａから噴射する冷媒の回りの負圧を利
用して、その圧力低下部位に吸込み口を設定して、これ
に分岐配管１６を接続し、低圧のガス冷媒を高速噴射す
る冷媒と混合するように構成したものである。
【００５０】上記冷凍サイクルにおいては、エジェクタ
１３のノズル１３ａでの膨張過程を利用して、冷房時に
は蒸発器となる室内熱交換器７の下流域での低圧ガス冷
媒の一部を吸引し、ノズル１３ａから噴射する冷媒と混
合する。また、暖房時には、蒸発器となる室外熱交換器
３の下流域での低圧ガス冷媒の一部を吸引し、ノズル１
３ａから噴射する冷媒と混合する。混合されたガス冷媒
は、気液分離器５により気液分離後、気相冷媒は圧縮機
１に戻される。
１３のノズル１３ａでの膨張過程を利用して、冷房時に
は蒸発器となる室内熱交換器７の下流域での低圧ガス冷
媒の一部を吸引し、ノズル１３ａから噴射する冷媒と混
合する。また、暖房時には、蒸発器となる室外熱交換器
３の下流域での低圧ガス冷媒の一部を吸引し、ノズル１
３ａから噴射する冷媒と混合する。混合されたガス冷媒
は、気液分離器５により気液分離後、気相冷媒は圧縮機
１に戻される。
【００５１】蒸発器３又は７から圧縮機１に戻る冷媒の
ガス成分を特別なエネルギーを用いることなく中間圧力
まで昇圧してインジェクション配管８から圧縮機１に戻
すので、配管圧力損失分をカバーすると共に圧縮機１に
おける仕事量の低減がなされ、高効率化の促進が可能と
なる。
ガス成分を特別なエネルギーを用いることなく中間圧力
まで昇圧してインジェクション配管８から圧縮機１に戻
すので、配管圧力損失分をカバーすると共に圧縮機１に
おける仕事量の低減がなされ、高効率化の促進が可能と
なる。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よれば、第１の切替弁のみならず、主経路における減圧
流路の出入口部に第２の切替弁を設けることにより、冷
房・暖房運転状態に拘わらず、インジェクション、中間
熱交換器、エジェクタ等の効果を弱めることなく、従来
のサイクルに比べより高効率なサイクル形成の実現が可
能となる。また、冷媒流路の圧力、温度等を検知して減
圧装置を制御することにより、最適な高圧・循環量とす
ることが可能となる。
よれば、第１の切替弁のみならず、主経路における減圧
流路の出入口部に第２の切替弁を設けることにより、冷
房・暖房運転状態に拘わらず、インジェクション、中間
熱交換器、エジェクタ等の効果を弱めることなく、従来
のサイクルに比べより高効率なサイクル形成の実現が可
能となる。また、冷媒流路の圧力、温度等を検知して減
圧装置を制御することにより、最適な高圧・循環量とす
ることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す冷凍サイクル図
【図２】第３の実施形態を示す冷凍サイクル図
【図３】第４の実施形態を示す冷凍サイクル図
【図４】同じくその冷媒の熱力学的過程を示すＰｈ線図
【図５】第５の実施形態を示す冷凍サイクル図
【図６】第６の実施形態を示す冷凍サイクル図
【図７】従来技術による冷凍サイクル図
１ 圧縮機 ２ａ 第１の切替弁 ２ｂ 第２の切替弁 ３ 室外熱交換器 ４ 第１減圧装置 ５ 気体分離器 ６ 第２減圧装置 ７ 室内熱交換器 ８ インジェクション配管 ９ 中間熱交換器 １０ 圧力検知部 １１ 温度検知部 １２ コントロール部 １３ エジェクタ １３ａ ノズル １３ｂ ディフューザ １４ 電磁弁 １５ 電磁弁 １６ バイパス分岐管 １７ 吸込み配管 １８ 吸込み配管
Claims (9)
- 【請求項１】圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換
器、及びこれらの熱交換器間に介在された２つの減圧装
置が配管接続されて主経路が構成され、前記第１の減圧
装置と第２の減圧装置とを結ぶ減圧流路に気液分離器が
介在され、該気液分離器で分離された気相冷媒を圧縮機
側に戻すガスインジェクション配管を備えた冷凍サイク
ルであって、 前記圧縮機から吐出した冷媒を第１の熱交換器側に流す
順方向サイクルと第２の熱交換器側に流す逆方向サイク
ルとに切替可能な第１の切替弁が設けられ、前記減圧流
路の出入口部に第２の切替弁が設けられ、前記第２の切
替弁の切替により、順方向サイクル及び逆方向サイクル
において、前記減圧流路での冷媒の流れ方向を一定にす
るようにしたことを特徴とする冷凍サイクル。 - 【請求項２】圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換
器、及びこれらの熱交換器間に介在された２つの減圧装
置が配管接続されて主経路が構成され、前記第１の減圧
装置と第２の減圧装置とを結ぶ減圧流路に第１の減圧装
置を通った高温冷媒と圧縮機吸い込み側の低温冷媒とを
熱交換させる中間熱交換器が設けられた冷凍サイクルで
あって、 前記圧縮機から吐出した冷媒を第１の熱交換器側に流す
順方向サイクルと第２の熱交換器側に流す逆方向サイク
ルとに切替可能な第１の切替弁が設けられ、前記減圧流
路の出入口部に第２の切替弁が設けられ、前記第２の切
替弁の切替により、順方向サイクル及び逆方向サイクル
において、前記減圧流路での冷媒の流れ方向を一定にす
るようにしたことを特徴とする冷凍サイクル。 - 【請求項３】圧縮機、第１の熱交換器、第２の熱交換
器、及びこれらの熱交換器間に介在された２つの減圧装
置が配管接続されて主経路が構成され、前記第１の減圧
装置と第２の減圧装置とを結ぶ減圧流路に気液分離器が
介在され、該気液分離器で分離された気相冷媒を圧縮機
側に戻すガスインジェクション配管が設けられ、前記減
圧流路において前記気液分離器で分離された高温の液相
冷媒と圧縮機吸い込み側の低温冷媒とを熱交換させる中
間熱交換器が設けられた冷凍サイクルであって、 前記圧縮機から吐出した冷媒を第１の熱交換器側に流す
順方向サイクルと第２の熱交換器側に流す逆方向サイク
ルとに切替可能な第１の切替弁が設けられ、前記減圧流
路の出入口部に第２の切替弁が設けられ、前記第２の切
替弁の切替により、順方向サイクル及び逆方向サイクル
において、前記減圧流路での冷媒の流れ方向を一定にす
るようにしたことを特徴とする冷凍サイクル。 - 【請求項４】前記第１の減圧装置と第２の減圧装置のう
ち、少なくとも一方を弁開度可変タイプの減圧装置とし
た請求項１、２又は３記載の冷凍サイクル。 - 【請求項５】前記第１の熱交換器と第２の熱交換器のう
ち、少なくとも一方の出口領域に冷媒の圧力及び（又
は）温度を検知する部材が配設され、この検知部材から
の信号により前記減圧装置の開閉度を調節するようにし
た請求項４記載の冷凍サイクル。 - 【請求項６】前記第１の減圧装置の下流域と第１の熱交
換器の下流域及び第２の熱交換器の下流域とをそれぞれ
連通させる吸込み配管が設けられ、該吸込み配管に順方
向サイクルと逆方向サイクルに応じて前記吸込み配管を
開閉可能とする電磁弁が介在され、 前記第１の減圧装置は、前記配管を流れる低圧のガス冷
媒をその下流側に導くポンプ機能を付加した減圧装置で
ある請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍サイクル。 - 【請求項７】比較的臨界点が低い二酸化炭素、エタンな
どの冷媒を作動流体とした請求項１〜６のいずれかに記
載の超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクル。 - 【請求項８】前記第１の切替弁及び第２の切替弁が四方
弁である請求項１〜７のいずれかに記載の冷凍サイク
ル。 - 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の冷凍サイ
クルを用い、前記第１の熱交換器が室外熱交換器とさ
れ、第２の熱交換器が室内熱交換器とされ、第１の切替
弁と第２の切替弁の切替動作により、順方向サイクルの
冷房運転と逆方向サイクルの暖房運転とに切替可能とさ
れた空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047793A JP2001241797A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 冷凍サイクル |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047793A JP2001241797A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 冷凍サイクル |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241797A true JP2001241797A (ja) | 2001-09-07 |
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ID=18569984
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047793A Pending JP2001241797A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 冷凍サイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001241797A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047793A patent/JP2001241797A/ja active Pending
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