JP2003028518A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
- Publication number
- JP2003028518A JP2003028518A JP2001219031A JP2001219031A JP2003028518A JP 2003028518 A JP2003028518 A JP 2003028518A JP 2001219031 A JP2001219031 A JP 2001219031A JP 2001219031 A JP2001219031 A JP 2001219031A JP 2003028518 A JP2003028518 A JP 2003028518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- heat exchanger
- expansion valve
- temperature
- outdoor heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 室外熱交換器の熱交換効率を改善して能力を
大幅に向上した空気調和機を提供すること。 【解決手段】 冷媒に非共沸混合冷媒を使用した冷凍サ
イクルを構成する室外熱交換器3の冷媒管の中間位置
(A)に、気液分離器6aと同気液分離器の分離した液
体冷媒を前記室外熱交換器と第1膨張弁4との間に合流
させるバイパス管6cとでなるバイパス回路6を設け、
前記室外熱交換器の出口に、第2膨張弁7を設け、前記
バイパス管に第3膨張弁6bを設け、吐出冷媒の温度が
一定の温度となるように前記第1膨張弁の開度を調節す
ることにより、前記冷媒管の中間位置の冷媒の状態を一
定にする空気調和機において、前記中間位置を高沸点冷
媒の状態が気体、低沸点冷媒が液体となる位置とし、前
記第3膨張弁の開度を調節することにより、前記気液分
離器内に低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷
媒をリッチにして循環させるようにした。
大幅に向上した空気調和機を提供すること。 【解決手段】 冷媒に非共沸混合冷媒を使用した冷凍サ
イクルを構成する室外熱交換器3の冷媒管の中間位置
(A)に、気液分離器6aと同気液分離器の分離した液
体冷媒を前記室外熱交換器と第1膨張弁4との間に合流
させるバイパス管6cとでなるバイパス回路6を設け、
前記室外熱交換器の出口に、第2膨張弁7を設け、前記
バイパス管に第3膨張弁6bを設け、吐出冷媒の温度が
一定の温度となるように前記第1膨張弁の開度を調節す
ることにより、前記冷媒管の中間位置の冷媒の状態を一
定にする空気調和機において、前記中間位置を高沸点冷
媒の状態が気体、低沸点冷媒が液体となる位置とし、前
記第3膨張弁の開度を調節することにより、前記気液分
離器内に低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷
媒をリッチにして循環させるようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係
り、特に非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルに関す
る。
り、特に非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和機は、図5に示すよう
に、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、第1膨張弁
4、室内熱交換器5を経て前記圧縮機1に順次配管する
冷凍サイクルを有している。この冷凍サイクルに使用す
る冷媒に、低沸点冷媒と高沸点冷媒を混合した非共沸混
合冷媒を使用した場合、図3のモリエル線図の実線およ
び図4の室外熱交換器の温度分布図の破線で示すよう
に、圧縮機1により圧縮された高圧高温の冷媒が室外熱
交換器3を通過するにつれて外気に凝縮熱を奪われ順次
温度を下げながら凝縮され液冷媒となる。室外熱交換器
3の冷媒管には、冷媒の状態が、高沸点冷媒が2相また
は液体となり、低沸点冷媒が気体のままの状態の2相状
態の中間位置(A点)がある。冷媒がこの中間位置(A
点)からさらに室外熱交換器3を通過して行くと、低沸
点冷媒も液体となる。そして、この液冷媒が第1膨張弁
4にて減圧され、霧状となり、室内熱交換器5で室内空
気と熱交換して蒸発熱を奪い蒸発して再び気体冷媒とな
り圧縮機に循環される。しかし、前記室外熱交換器3の
冷媒管の中間位置(A点)を過ぎても上記2相状態で室
外熱交換器3の冷媒管内を流れるため、図4の室外熱交
換器の温度分布図の破線で示すように、室外熱交換器3
の中間位置(A点)と出口との間に温度勾配を持ち、室
外熱交換器3の熱交換効率が低下し、空気調和機の能力
を低下してしまうという問題があった。そこで、特願2
000−352864に示すように、冷媒に非共沸混合
冷媒を使用し、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、第1膨
張弁、室内熱交換器を経て前記圧縮機に順次配管して冷
凍サイクルを構成し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間
位置に、液体冷媒を分離する気液分離器と同気液分離器
の分離した液体冷媒を前記室外熱交換器と前記第1膨張
弁との間に合流させるバイパス管とでなるバイパス回路
を設け、前記室外熱交換器の出口に、前記バイパス管の
合流側の圧力を下げることにより同バイパス管からの液
冷媒を流れ易くする第2膨張弁を設け、前記バイパス管
に、同バイパス管に流れる液冷媒の流量を調節して凝縮
効率を制御する第3膨張弁を設け、前記圧縮機からの吐
出冷媒の温度を検出し、同吐出冷媒の温度が一定の温度
となるように前記第1膨張弁の開度を調節することによ
り、前記冷媒管の中間位置における冷媒の状態を一定に
するようにし、前記中間位置を高沸点冷媒の状態が気体
のままで、低沸点冷媒が2相または液体となる位置と
し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間位置から出口まで
に温度勾配を無くし、熱交換効率を向上させた空気調和
機を提供するようにした。しかし、この構成では、前記
冷凍サイクル内に、高沸点冷媒と低沸点冷媒とが混在し
て循環するため、前記中間位置を過ぎても冷媒が2相ま
たは気体である状態となり、室外熱交換器の熱交換効率
が低下し、空気調和機の能力を低下してしまうという問
題があった。
に、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、第1膨張弁
4、室内熱交換器5を経て前記圧縮機1に順次配管する
冷凍サイクルを有している。この冷凍サイクルに使用す
る冷媒に、低沸点冷媒と高沸点冷媒を混合した非共沸混
合冷媒を使用した場合、図3のモリエル線図の実線およ
び図4の室外熱交換器の温度分布図の破線で示すよう
に、圧縮機1により圧縮された高圧高温の冷媒が室外熱
交換器3を通過するにつれて外気に凝縮熱を奪われ順次
温度を下げながら凝縮され液冷媒となる。室外熱交換器
3の冷媒管には、冷媒の状態が、高沸点冷媒が2相また
は液体となり、低沸点冷媒が気体のままの状態の2相状
態の中間位置(A点)がある。冷媒がこの中間位置(A
点)からさらに室外熱交換器3を通過して行くと、低沸
点冷媒も液体となる。そして、この液冷媒が第1膨張弁
4にて減圧され、霧状となり、室内熱交換器5で室内空
気と熱交換して蒸発熱を奪い蒸発して再び気体冷媒とな
り圧縮機に循環される。しかし、前記室外熱交換器3の
冷媒管の中間位置(A点)を過ぎても上記2相状態で室
外熱交換器3の冷媒管内を流れるため、図4の室外熱交
換器の温度分布図の破線で示すように、室外熱交換器3
の中間位置(A点)と出口との間に温度勾配を持ち、室
外熱交換器3の熱交換効率が低下し、空気調和機の能力
を低下してしまうという問題があった。そこで、特願2
000−352864に示すように、冷媒に非共沸混合
冷媒を使用し、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、第1膨
張弁、室内熱交換器を経て前記圧縮機に順次配管して冷
凍サイクルを構成し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間
位置に、液体冷媒を分離する気液分離器と同気液分離器
の分離した液体冷媒を前記室外熱交換器と前記第1膨張
弁との間に合流させるバイパス管とでなるバイパス回路
を設け、前記室外熱交換器の出口に、前記バイパス管の
合流側の圧力を下げることにより同バイパス管からの液
冷媒を流れ易くする第2膨張弁を設け、前記バイパス管
に、同バイパス管に流れる液冷媒の流量を調節して凝縮
効率を制御する第3膨張弁を設け、前記圧縮機からの吐
出冷媒の温度を検出し、同吐出冷媒の温度が一定の温度
となるように前記第1膨張弁の開度を調節することによ
り、前記冷媒管の中間位置における冷媒の状態を一定に
するようにし、前記中間位置を高沸点冷媒の状態が気体
のままで、低沸点冷媒が2相または液体となる位置と
し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間位置から出口まで
に温度勾配を無くし、熱交換効率を向上させた空気調和
機を提供するようにした。しかし、この構成では、前記
冷凍サイクル内に、高沸点冷媒と低沸点冷媒とが混在し
て循環するため、前記中間位置を過ぎても冷媒が2相ま
たは気体である状態となり、室外熱交換器の熱交換効率
が低下し、空気調和機の能力を低下してしまうという問
題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、室外熱交換器の熱交換効率を改善して能
力を大幅に向上した空気調和機を提供することを目的と
している。
題点を解決し、室外熱交換器の熱交換効率を改善して能
力を大幅に向上した空気調和機を提供することを目的と
している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、圧縮機、
四方弁、室外熱交換器、第1膨張弁、室内熱交換器を経
て前記圧縮機に順次配管して冷凍サイクルを構成し、前
記室外熱交換器の冷媒管の中間位置に、液体冷媒を分離
する気液分離器と同気液分離器の分離した液体冷媒を前
記室外熱交換器と前記第1膨張弁との間に合流させるバ
イパス管とでなるバイパス回路を設け、前記室外熱交換
器の出口に、前記バイパス管の合流側の圧力を下げるこ
とにより同バイパス管からの液冷媒を流れ易くする第2
膨張弁を設け、前記バイパス管に、同バイパス管に流れ
る液冷媒の流量を調節して凝縮効率を制御する第3膨張
弁を設け、前記圧縮機からの吐出冷媒の温度を検出し、
同吐出冷媒の温度が一定の温度となるように前記第1膨
張弁の開度を調節することにより、前記冷媒管の中間位
置における冷媒の状態を一定にするようにしてなる空気
調和機において、前記中間位置を高沸点冷媒の状態が気
体のままで、低沸点冷媒が液体となる位置とし、前記第
3膨張弁を全閉にすることにより、前記気液分離器内に
低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷媒をリッ
チにした状態で循環させることができるようにした空気
調和機としている。
決するため、冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、圧縮機、
四方弁、室外熱交換器、第1膨張弁、室内熱交換器を経
て前記圧縮機に順次配管して冷凍サイクルを構成し、前
記室外熱交換器の冷媒管の中間位置に、液体冷媒を分離
する気液分離器と同気液分離器の分離した液体冷媒を前
記室外熱交換器と前記第1膨張弁との間に合流させるバ
イパス管とでなるバイパス回路を設け、前記室外熱交換
器の出口に、前記バイパス管の合流側の圧力を下げるこ
とにより同バイパス管からの液冷媒を流れ易くする第2
膨張弁を設け、前記バイパス管に、同バイパス管に流れ
る液冷媒の流量を調節して凝縮効率を制御する第3膨張
弁を設け、前記圧縮機からの吐出冷媒の温度を検出し、
同吐出冷媒の温度が一定の温度となるように前記第1膨
張弁の開度を調節することにより、前記冷媒管の中間位
置における冷媒の状態を一定にするようにしてなる空気
調和機において、前記中間位置を高沸点冷媒の状態が気
体のままで、低沸点冷媒が液体となる位置とし、前記第
3膨張弁を全閉にすることにより、前記気液分離器内に
低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷媒をリッ
チにした状態で循環させることができるようにした空気
調和機としている。
【0005】前記室外熱交換器の風上側に、外気温度を
検出する外気温度センサを設け、同外気温度センサの検
出する外気温度と、前記吐出冷媒の温度とにより、前記
第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒循環
組成を細かく制御できるようにした空気調和機としてい
る。
検出する外気温度センサを設け、同外気温度センサの検
出する外気温度と、前記吐出冷媒の温度とにより、前記
第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒循環
組成を細かく制御できるようにした空気調和機としてい
る。
【0006】前記室外熱交換器の出口温度を検出する凝
縮温度検出器を設け、前記第3膨張弁の開度を、前記吐
出冷媒の温度と室外熱交換器の出口温度との差により調
節するようにした空気調和機としている。
縮温度検出器を設け、前記第3膨張弁の開度を、前記吐
出冷媒の温度と室外熱交換器の出口温度との差により調
節するようにした空気調和機としている。
【0007】前記気液分離器の容器内上部に前記室外熱
交換器の冷媒管の中間位置の出口及び入口が接続され、
下部に前記バイパス管が接続されてなる空気調和機とし
ている。
交換器の冷媒管の中間位置の出口及び入口が接続され、
下部に前記バイパス管が接続されてなる空気調和機とし
ている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る空気調和機を詳細に説明する。図1は本発明による空
気調和機の一実施例の冷凍サイクルを示す冷媒回路図、
図2は同本発明による空気調和機の一実施例を示すバイ
パス回路を説明する要部回路構成図である。図1に示す
ように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、第1膨
張弁4、室内熱交換器5を経て前記圧縮機1に順次配管
する冷凍サイクルを有している。この冷凍サイクルに使
用する冷媒には、R32及びR125の低沸点冷媒とR
134aの高沸点冷媒を混合したR407C非共沸混合
冷媒を使用している。前記室外熱交換器3の中間位置
(A点)から同室外熱交換器3と第1膨張弁4との間に
合流するバイパス回路6が設けられている。前記室外熱
交換器3の冷媒出口には、前記バイパス回路6の合流側
の圧力を下げることにより同バイパス回路6からの液体
冷媒を下流側に流れ易くする第2膨張弁7が設けられて
いる。
る空気調和機を詳細に説明する。図1は本発明による空
気調和機の一実施例の冷凍サイクルを示す冷媒回路図、
図2は同本発明による空気調和機の一実施例を示すバイ
パス回路を説明する要部回路構成図である。図1に示す
ように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、第1膨
張弁4、室内熱交換器5を経て前記圧縮機1に順次配管
する冷凍サイクルを有している。この冷凍サイクルに使
用する冷媒には、R32及びR125の低沸点冷媒とR
134aの高沸点冷媒を混合したR407C非共沸混合
冷媒を使用している。前記室外熱交換器3の中間位置
(A点)から同室外熱交換器3と第1膨張弁4との間に
合流するバイパス回路6が設けられている。前記室外熱
交換器3の冷媒出口には、前記バイパス回路6の合流側
の圧力を下げることにより同バイパス回路6からの液体
冷媒を下流側に流れ易くする第2膨張弁7が設けられて
いる。
【0009】このバイパス回路6は、図2に示すよう
に、前記室外熱交換器3の中間位置(A点)の2相冷媒
から液体冷媒を分離する気液分離器6aと、同気液分離
器6aの分離した液体冷媒の流量を調節して凝縮効率を
制御する第3膨張弁6bと、同液体冷媒を前記室外熱交
換器3と前記第1膨張弁4との間に合流させるバイパス
管6cとで構成されている。前記気液分離器6aは銅等
の熱伝導率の高い材料で形成している。そして、前記室
外熱交換器3の中間位置(A点)の出口Ao及び入口A
iは前記気液分離器6aの容器の上部に開口配置され、
同出口Aoより流出される2相冷媒のうちの気体冷媒を
入口Aiに流入し、下部に溜まった液体冷媒を下部に設
けた液体冷媒出口から第3膨張弁6bに流すようにして
いる。また、前記圧縮機1の吐出側には吐出冷媒の温度
を検出する吐出温度検出器8が設けられている。また、
前記室外熱交換器3の冷媒出口3aには凝縮された冷媒
の温度を検出するサーミスタ等でなる凝縮温度検出器9
が設けられており、同室外熱交換器3の風上側には外気
温度を検出する外気温度検出器10が設けられている。
に、前記室外熱交換器3の中間位置(A点)の2相冷媒
から液体冷媒を分離する気液分離器6aと、同気液分離
器6aの分離した液体冷媒の流量を調節して凝縮効率を
制御する第3膨張弁6bと、同液体冷媒を前記室外熱交
換器3と前記第1膨張弁4との間に合流させるバイパス
管6cとで構成されている。前記気液分離器6aは銅等
の熱伝導率の高い材料で形成している。そして、前記室
外熱交換器3の中間位置(A点)の出口Ao及び入口A
iは前記気液分離器6aの容器の上部に開口配置され、
同出口Aoより流出される2相冷媒のうちの気体冷媒を
入口Aiに流入し、下部に溜まった液体冷媒を下部に設
けた液体冷媒出口から第3膨張弁6bに流すようにして
いる。また、前記圧縮機1の吐出側には吐出冷媒の温度
を検出する吐出温度検出器8が設けられている。また、
前記室外熱交換器3の冷媒出口3aには凝縮された冷媒
の温度を検出するサーミスタ等でなる凝縮温度検出器9
が設けられており、同室外熱交換器3の風上側には外気
温度を検出する外気温度検出器10が設けられている。
【0010】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。図3は非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル
におけるモリエル線図、図4は同室外熱交換器3の温度
分布図である。図3の実線で示すように、圧縮機1によ
り圧縮された高圧高温の冷媒は室外熱交換器3を通過す
るにつれて外気により凝縮熱を奪われ、エンタルピを上
げ、低沸点冷媒(R32,R125等)は凝縮温度が高
いため液体となり、高沸点冷媒(R134a等)は凝縮
温度が低いため気体のままの状態となって2相状態とな
る。つまり、高沸点冷媒より低沸点冷媒の方が早く液化
する。室外熱交換器3の冷媒管の中間位置(A点)は、
一定の条件で、上述のように、冷媒の状態が、低沸点冷
媒が完全に液体となり、高沸点冷媒が気体のままの状態
となる位置である。この一定の条件を満足させるため、
前記吐出温度検出器7の検出する吐出冷媒の温度が一定
温度となるように、前記第1膨張弁4の開度を調節して
いる。例えば、吐出冷媒の温度が一定温度より上がると
第1膨張弁4を所定の開度まで閉じて吐出冷媒の温度を
下げ、一定温度より下がると第1膨張弁4を所定の開度
まで開放して吐出冷媒の温度が一定温度になるようにし
ている。そして、外気温度が通常温度の場合において
は、前記気液分離器6aにより分離された低沸点冷媒で
構成される液体冷媒は、第3膨張弁6bによりその流量
を調節され、前記室外熱交換器3により凝縮され第2膨
張弁7を介して減圧された高沸点冷媒で構成する液体冷
媒と合流する。また、本発明においては、冷媒の循環組
成を変化させることにより、外気温度の変化に対応させ
ることができるようにしている。即ち、前記外気温度検
出器10により検出する外気温度と前記吐出温度検出器
8により検出される吐出冷媒の温度が上昇した時には、
前記第3膨張弁6bを全閉し、前記第1膨張弁4を閉じ
る方向に変化させることにより、前記気液分離器6a中
に高温高圧の低沸点冷媒(R32,R125)の溜める
量を増加させ、循環する冷媒組成を低温低圧の高沸点冷
媒(R134a等)がリッチな状態とする。このように
して、前記室外熱交換器3の冷媒管の中間位置(A点)
以降に前記気液分離器6aにより分離された高沸点冷媒
のみで構成される気体冷媒を流通して凝縮するようにし
ている。これにより、外気温度が上昇しても室外熱交換
器3の熱交換効率を飛躍的に向上させることができる。
明する。図3は非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル
におけるモリエル線図、図4は同室外熱交換器3の温度
分布図である。図3の実線で示すように、圧縮機1によ
り圧縮された高圧高温の冷媒は室外熱交換器3を通過す
るにつれて外気により凝縮熱を奪われ、エンタルピを上
げ、低沸点冷媒(R32,R125等)は凝縮温度が高
いため液体となり、高沸点冷媒(R134a等)は凝縮
温度が低いため気体のままの状態となって2相状態とな
る。つまり、高沸点冷媒より低沸点冷媒の方が早く液化
する。室外熱交換器3の冷媒管の中間位置(A点)は、
一定の条件で、上述のように、冷媒の状態が、低沸点冷
媒が完全に液体となり、高沸点冷媒が気体のままの状態
となる位置である。この一定の条件を満足させるため、
前記吐出温度検出器7の検出する吐出冷媒の温度が一定
温度となるように、前記第1膨張弁4の開度を調節して
いる。例えば、吐出冷媒の温度が一定温度より上がると
第1膨張弁4を所定の開度まで閉じて吐出冷媒の温度を
下げ、一定温度より下がると第1膨張弁4を所定の開度
まで開放して吐出冷媒の温度が一定温度になるようにし
ている。そして、外気温度が通常温度の場合において
は、前記気液分離器6aにより分離された低沸点冷媒で
構成される液体冷媒は、第3膨張弁6bによりその流量
を調節され、前記室外熱交換器3により凝縮され第2膨
張弁7を介して減圧された高沸点冷媒で構成する液体冷
媒と合流する。また、本発明においては、冷媒の循環組
成を変化させることにより、外気温度の変化に対応させ
ることができるようにしている。即ち、前記外気温度検
出器10により検出する外気温度と前記吐出温度検出器
8により検出される吐出冷媒の温度が上昇した時には、
前記第3膨張弁6bを全閉し、前記第1膨張弁4を閉じ
る方向に変化させることにより、前記気液分離器6a中
に高温高圧の低沸点冷媒(R32,R125)の溜める
量を増加させ、循環する冷媒組成を低温低圧の高沸点冷
媒(R134a等)がリッチな状態とする。このように
して、前記室外熱交換器3の冷媒管の中間位置(A点)
以降に前記気液分離器6aにより分離された高沸点冷媒
のみで構成される気体冷媒を流通して凝縮するようにし
ている。これにより、外気温度が上昇しても室外熱交換
器3の熱交換効率を飛躍的に向上させることができる。
【0011】前記第3膨張弁6bは前記凝縮温度検出器
9の検出する温度と前記吐出温度検出器7の検出する吐
出冷媒の温度との差により、その開度を調節する。例え
ば、圧縮機1からの吐出冷媒の温度は上述したように前
記第1膨張弁4の開度を調節して一定とされるので、凝
縮温度検出器9の検出する温度が下がると前記第3膨張
弁6bの開度を上げて液体冷媒の流量を増やし、上がる
と開度を下げて液体冷媒の流量を減らすように調節し、
液体冷媒が室外熱交換器3の中間位置(A点)以降に流
れないようにしている。このようにして室外熱交換器3
で効率よく凝縮された液体冷媒は第1膨張弁4で減圧さ
れ、霧状となり、室内熱交換器5で室内空気から蒸発熱
を奪って、気体冷媒となり、圧縮器1に循環される。
9の検出する温度と前記吐出温度検出器7の検出する吐
出冷媒の温度との差により、その開度を調節する。例え
ば、圧縮機1からの吐出冷媒の温度は上述したように前
記第1膨張弁4の開度を調節して一定とされるので、凝
縮温度検出器9の検出する温度が下がると前記第3膨張
弁6bの開度を上げて液体冷媒の流量を増やし、上がる
と開度を下げて液体冷媒の流量を減らすように調節し、
液体冷媒が室外熱交換器3の中間位置(A点)以降に流
れないようにしている。このようにして室外熱交換器3
で効率よく凝縮された液体冷媒は第1膨張弁4で減圧さ
れ、霧状となり、室内熱交換器5で室内空気から蒸発熱
を奪って、気体冷媒となり、圧縮器1に循環される。
【0012】以上は、室外熱交換器が凝縮器として作動
する場合について、説明したが、室内熱交換器が凝縮器
として作動する場合は、図1に示すように、室内熱交換
器の中間位置を前記室外熱交換器の中間位置として見な
せば、同様に上述した発明の技術が適用できることは言
うまでもなく、明かである。この場合、蒸発器として作
動する熱交換器に接続される第2膨張弁を開放し、熱交
換器の中間位置に設けた気液分離器に接続される第3膨
張弁を閉じるようにする。
する場合について、説明したが、室内熱交換器が凝縮器
として作動する場合は、図1に示すように、室内熱交換
器の中間位置を前記室外熱交換器の中間位置として見な
せば、同様に上述した発明の技術が適用できることは言
うまでもなく、明かである。この場合、蒸発器として作
動する熱交換器に接続される第2膨張弁を開放し、熱交
換器の中間位置に設けた気液分離器に接続される第3膨
張弁を閉じるようにする。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による空気
調和機によれば、冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、圧縮
機、四方弁、室外熱交換器、第1膨張弁、室内熱交換器
を経て前記圧縮機に順次配管して冷凍サイクルを構成
し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間位置に、液体冷媒
を分離する気液分離器と同気液分離器の分離した液体冷
媒を前記室外熱交換器と前記第1膨張弁との間に合流さ
せるバイパス管とでなるバイパス回路を設け、前記室外
熱交換器の出口に、前記バイパス管の合流側の圧力を下
げることにより同バイパス管からの液冷媒を流れ易くす
る第2膨張弁を設け、前記バイパス管に、同バイパス管
に流れる液冷媒の流量を調節して凝縮効率を制御する第
3膨張弁を設け、前記圧縮機からの吐出冷媒の温度を検
出し、同吐出冷媒の温度が一定の温度となるように前記
第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒管の
中間位置における冷媒の状態を一定にするようにしてな
る空気調和機において、前記中間位置を高沸点冷媒の状
態が気体のままで、低沸点冷媒が液体となる位置とし、
前記第3膨張弁を全閉にすることにより、前記気液分離
器内に低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷媒
をリッチにした状態で循環させることができるようにし
たので、室外熱交換器の入口側で凝縮して液体冷媒とな
った高沸点の冷媒を前記気液分離器で分離してバイパス
させ、同時に分離した気体冷媒のままの低沸点冷媒のみ
を室外熱交換器の出口側に流して凝縮させることによ
り、室外熱交換器の中間点から出口までの熱交換効率を
向上させ、全体的な熱交換効率を向上させ、さらに、冷
凍サイクル内を循環する冷媒の組成を変化させることに
より、外気温度の上昇及び、低下による熱交換効率の低
下がなく、全体の効率を飛躍的に向上させた空気調和機
を提供することができる。
調和機によれば、冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、圧縮
機、四方弁、室外熱交換器、第1膨張弁、室内熱交換器
を経て前記圧縮機に順次配管して冷凍サイクルを構成
し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間位置に、液体冷媒
を分離する気液分離器と同気液分離器の分離した液体冷
媒を前記室外熱交換器と前記第1膨張弁との間に合流さ
せるバイパス管とでなるバイパス回路を設け、前記室外
熱交換器の出口に、前記バイパス管の合流側の圧力を下
げることにより同バイパス管からの液冷媒を流れ易くす
る第2膨張弁を設け、前記バイパス管に、同バイパス管
に流れる液冷媒の流量を調節して凝縮効率を制御する第
3膨張弁を設け、前記圧縮機からの吐出冷媒の温度を検
出し、同吐出冷媒の温度が一定の温度となるように前記
第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒管の
中間位置における冷媒の状態を一定にするようにしてな
る空気調和機において、前記中間位置を高沸点冷媒の状
態が気体のままで、低沸点冷媒が液体となる位置とし、
前記第3膨張弁を全閉にすることにより、前記気液分離
器内に低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷媒
をリッチにした状態で循環させることができるようにし
たので、室外熱交換器の入口側で凝縮して液体冷媒とな
った高沸点の冷媒を前記気液分離器で分離してバイパス
させ、同時に分離した気体冷媒のままの低沸点冷媒のみ
を室外熱交換器の出口側に流して凝縮させることによ
り、室外熱交換器の中間点から出口までの熱交換効率を
向上させ、全体的な熱交換効率を向上させ、さらに、冷
凍サイクル内を循環する冷媒の組成を変化させることに
より、外気温度の上昇及び、低下による熱交換効率の低
下がなく、全体の効率を飛躍的に向上させた空気調和機
を提供することができる。
【図1】本発明による空気調和機の一実施例の冷凍サイ
クルを示す冷媒回路図である。
クルを示す冷媒回路図である。
【図2】本発明による空気調和機の一実施例を示すバイ
パス回路を説明する要部回路構成図である。
パス回路を説明する要部回路構成図である。
【図3】非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルにおけ
るモリエル線図である。
るモリエル線図である。
【図4】非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクルの室外
熱交換器の温度分布図である。
熱交換器の温度分布図である。
【図5】従来の空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回
路図である。
路図である。
1 圧縮機
2 四方弁
3 室外熱交換器
4 第1膨張弁
5 室内熱交換器
6 バイパス回路
6a 気液分離器
6b 第3膨張弁
6c バイパス管
7 第2膨張弁
8 吐出温度検出器
9 凝縮温度検出器
10 外気温度検出器
Claims (4)
- 【請求項1】 冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、圧縮
機、四方弁、室外熱交換器、第1膨張弁、室内熱交換器
を経て前記圧縮機に順次配管して冷凍サイクルを構成
し、前記室外熱交換器の冷媒管の中間位置に、液体冷媒
を分離する気液分離器と同気液分離器の分離した液体冷
媒を前記室外熱交換器と前記第1膨張弁との間に合流さ
せるバイパス管とでなるバイパス回路を設け、前記室外
熱交換器の出口に、前記バイパス管の合流側の圧力を下
げることにより同バイパス管からの液冷媒を流れ易くす
る第2膨張弁を設け、前記バイパス管に、同バイパス管
に流れる液冷媒の流量を調節して凝縮効率を制御する第
3膨張弁を設け、前記圧縮機からの吐出冷媒の温度を検
出し、同吐出冷媒の温度が一定の温度となるように前記
第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒管の
中間位置における冷媒の状態を一定にするようにしてな
る空気調和機において、 前記中間位置を高沸点冷媒の状態が気体のままで、低沸
点冷媒が液体となる位置とし、 前記第3膨張弁を全閉にすることにより、前記気液分離
器内に低沸点冷媒を溜め、冷凍サイクル内を高沸点冷媒
をリッチにした状態で循環させることができるようにし
たことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】 前記室外熱交換器の風上側に、外気温度
を検出する外気温度センサを設け、同外気温度センサの
検出する外気温度と、前記吐出冷媒の温度とにより、前
記第1膨張弁の開度を調節することにより、前記冷媒循
環組成を細かく制御できるようにしたことを特徴とする
請求項1記載の空気調和機。 - 【請求項3】 前記室外熱交換器の出口温度を検出する
凝縮温度検出器を設け、前記第3膨張弁の開度を、前記
吐出冷媒の温度と室外熱交換器の出口温度との差により
調節するようにしたことを特徴とする請求項1記載の空
気調和機。 - 【請求項4】 前記気液分離器の容器内上部に前記室外
熱交換器の冷媒管の中間位置の出口及び入口が接続さ
れ、下部に前記バイパス管が接続されてなることを特徴
とする請求項1記載の空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001219031A JP2003028518A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001219031A JP2003028518A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003028518A true JP2003028518A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19053106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001219031A Pending JP2003028518A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003028518A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011112327A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Panasonic Corp | 冷暖房装置および冷凍装置 |
WO2018025305A1 (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JP2018021721A (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷凍装置及びその制御方法 |
CN110538480A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-06 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种冷凝系统及冷凝方法 |
CN113237243A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-10 | 澳柯玛股份有限公司 | 一种制冷系统及其制冷方法 |
CN114992920A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-09-02 | 美的集团武汉暖通设备有限公司 | 气液分离器、空调器及其控制方法、存储介质 |
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001219031A patent/JP2003028518A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011112327A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Panasonic Corp | 冷暖房装置および冷凍装置 |
WO2018025305A1 (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JPWO2018025305A1 (ja) * | 2016-08-01 | 2019-03-22 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JP2018021721A (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷凍装置及びその制御方法 |
CN110538480A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-06 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种冷凝系统及冷凝方法 |
CN113237243A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-10 | 澳柯玛股份有限公司 | 一种制冷系统及其制冷方法 |
CN114992920A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-09-02 | 美的集团武汉暖通设备有限公司 | 气液分离器、空调器及其控制方法、存储介质 |
CN114992920B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-11-28 | 美的集团武汉暖通设备有限公司 | 气液分离器、空调器及其控制方法、存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2787305B1 (en) | Refrigerating/air-conditioning device | |
US9683768B2 (en) | Air-conditioning apparatus | |
US20070074536A1 (en) | Refrigeration system with bypass subcooling and component size de-optimization | |
JP6223469B2 (ja) | 空気調和装置 | |
AU2005268197A1 (en) | Refrigeration apparatus | |
AU2003281797B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2002081767A (ja) | 空気調和装置 | |
JP2011112233A (ja) | 空気調和装置 | |
JP2006112708A (ja) | 冷凍空調装置 | |
JP4550153B2 (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 | |
AU2003281798B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2002349938A (ja) | 冷凍装置およびその油戻し制御方法 | |
JP2011196684A (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 | |
JP2019158308A (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2003028518A (ja) | 空気調和機 | |
JP2009243881A (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 | |
JP4767340B2 (ja) | ヒートポンプ装置の制御装置 | |
Kang et al. | Experimental study on the performance of a simultaneous heating and cooling multi-heat pump with the variation of operation mode | |
JP2000292016A (ja) | 冷凍サイクル | |
JP2010159967A (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 | |
JP2502197B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2002357353A (ja) | 空気調和機 | |
JP2002162122A (ja) | 空気調和機 | |
EP3978828B1 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP2013053849A (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機 |