JP2003121015A - Refrigerating apparatus - Google Patents
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/06—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using expanders
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気圧縮式の冷凍
サイクルを行う冷凍装置に関し、特に、冷凍サイクルの
高圧が冷媒の臨界圧力以上となるものに係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating apparatus for performing a vapor compression refrigerating cycle, and more particularly to a refrigerating cycle in which a high pressure is equal to or higher than a critical pressure of a refrigerant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、閉回路内で冷媒を循環させて
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られてお
り、空調機等として広く利用されている。この種の冷凍
装置としては、例えば特開２００１−１０７８８１号公
報に開示されているように、冷凍サイクルの高圧を冷媒
の臨界圧力以上に設定したものが知られている。この冷
凍装置は、スクロール型の流体機械により構成される膨
張機を冷媒の膨張機構として備えている。そして、この
膨張機と圧縮機を軸によって連結し、膨張機で得られた
動力を圧縮機の駆動に利用してＣＯＰ（成績係数）の向
上を図っている。2. Description of the Related Art Conventionally, a refrigerating device for circulating a refrigerant in a closed circuit to perform a vapor compression refrigerating cycle has been known and is widely used as an air conditioner or the like. As a refrigerating device of this type, there is known one in which the high pressure of the refrigerating cycle is set to be equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant, as disclosed in JP 2001-107881 A, for example. This refrigeration apparatus includes an expander configured by a scroll type fluid machine as a refrigerant expansion mechanism. The expander and the compressor are connected by a shaft, and the power obtained by the expander is used to drive the compressor to improve the COP (coefficient of performance).
【０００３】一方、冷凍装置により構成される空調機と
しては、特開平１１−１４２０１１号公報に開示されて
いるように、いわゆるマルチ型のものが知られている。
このマルチ型の空調機において、冷媒回路には複数の室
内熱交換器が並列に設けられている。また、この空調機
の冷媒回路では、各室内熱交換器に対応して膨張弁が１
つずつ設けられており、膨張機は設けられていない。冷
房運転時において、上記空調機は、室外熱交換器で凝縮
した高圧冷媒を分流し、分流後の高圧冷媒をそれぞれ膨
張弁で減圧した後に室内熱交換器へ送り込んでいる。そ
して、各膨張弁の開度を個別に調節することで、各室内
熱交換器に対して適切な量の冷媒を供給している。On the other hand, as an air conditioner constituted by a refrigerating device, a so-called multi-type air conditioner is known as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-142011.
In this multi-type air conditioner, a plurality of indoor heat exchangers are provided in parallel in the refrigerant circuit. In addition, in the refrigerant circuit of this air conditioner, the expansion valve corresponds to each indoor heat exchanger.
They are provided one by one, and no expander is provided. During the cooling operation, the air conditioner splits the high-pressure refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger, decompresses the high-pressure refrigerant after splitting, and sends the high-pressure refrigerant to the indoor heat exchanger. Then, by adjusting the opening degree of each expansion valve individually, an appropriate amount of refrigerant is supplied to each indoor heat exchanger.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
膨張機で動力回収を行う冷凍装置において、冷媒回路に
複数の利用側熱交換器を並列に接続した場合には、各利
用側熱交換器に対して適切な量の冷媒を供給するのが困
難となる。However, in the refrigerating apparatus for recovering power by the above expander, when a plurality of utilization side heat exchangers are connected in parallel to the refrigerant circuit, each utilization side heat exchanger is On the other hand, it becomes difficult to supply an appropriate amount of refrigerant.
【０００５】この問題点について説明する。上記冷凍装
置では、膨張機で回収した動力を圧縮機の駆動に利用す
る関係上、膨張機を圧縮機の近傍に設ける必要がある。
それ故、利用側熱交換器で冷媒を蒸発させて対象物の冷
却を行う場合、１つの膨張機から流出した低圧冷媒を各
利用側熱交換器へ分配することとなる。つまり、上記冷
凍装置では、膨張後の低圧冷媒を各利用側熱交換器へ分
配する構成しか採り得ない。このため、上記冷凍装置で
は、膨張機を持たない冷凍装置とは異なり、各利用側熱
交換器に対応して膨張弁を１つずつ設ける構成は採り得
ない。従って、膨張機を備える上記冷凍装置では、各利
用側熱交換器に対応する膨張弁の開度調節によって各利
用側熱交換器への冷媒供給量を制御することが不可能と
なる。This problem will be described. In the above refrigeration system, the expander needs to be provided in the vicinity of the compressor because the power recovered by the expander is used to drive the compressor.
Therefore, when the use side heat exchanger evaporates the refrigerant to cool the object, the low pressure refrigerant flowing out from one expander is distributed to each use side heat exchanger. In other words, the refrigeration system described above can only adopt a configuration in which the low-pressure refrigerant after expansion is distributed to each usage-side heat exchanger. Therefore, in the refrigerating apparatus, unlike the refrigerating apparatus having no expander, it is not possible to adopt a configuration in which one expansion valve is provided for each usage-side heat exchanger. Therefore, in the refrigeration system including the expander, it becomes impossible to control the amount of refrigerant supplied to each usage-side heat exchanger by adjusting the opening degree of the expansion valve corresponding to each usage-side heat exchanger.
【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、冷媒回路に膨張機と
複数の利用側熱交換器が設けられた冷凍装置において、
各利用側熱交換器へ適切な量の冷媒を供給可能とし、各
利用側熱交換器における対象物の冷却を確実に行うこと
にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a refrigerating apparatus in which a refrigerant circuit is provided with an expander and a plurality of utilization side heat exchangers.
The purpose is to be able to supply an appropriate amount of refrigerant to each usage-side heat exchanger and to reliably cool the target object in each usage-side heat exchanger.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明が講じた第１の解
決手段は、冷媒の充填された冷媒回路（10）を備え、該
冷媒回路（10）の圧縮機（21）で冷媒を該冷媒の臨界圧
力以上にまで圧縮して冷凍サイクルを行う冷凍装置を対
象としている。そして、上記冷媒回路（10）に冷媒の膨
張機構として設けられる１つの膨張機（22）と、上記冷
媒回路（10）において互いに並列接続される複数の利用
側熱交換器（41,42,43）と、上記利用側熱交換器（41,4
2,43）での冷媒流量を個別に調節するために各利用側熱
交換器（41,42,43）に対応して１つずつ設けられる利用
側制御弁（51,52,53）とを備え、上記冷媒回路（10）に
おいて低圧冷媒が利用側熱交換器（41,42,43）へ供給さ
れて蒸発する冷却動作を少なくとも行うものである。A first solution provided by the present invention is to provide a refrigerant circuit (10) filled with a refrigerant, and to supply the refrigerant to a compressor (21) of the refrigerant circuit (10). It is intended for refrigeration equipment that performs a refrigeration cycle by compressing the refrigerant to a critical pressure or higher. Then, one expander (22) provided as a refrigerant expansion mechanism in the refrigerant circuit (10) and a plurality of utilization side heat exchangers (41, 42, 43) connected in parallel to each other in the refrigerant circuit (10). ) And the heat exchanger on the use side (41,4
In order to adjust the flow rate of the refrigerant in 2,43) individually, one user-side control valve (51,52,53) is provided for each user-side heat exchanger (41,42,43). In the refrigerant circuit (10), at least a cooling operation is performed in which the low-pressure refrigerant is supplied to the utilization side heat exchangers (41, 42, 43) and evaporated.
【０００８】本発明が講じた第２の解決手段は、上記第
１の解決手段において、冷媒回路（10）における低圧冷
媒を液冷媒とガス冷媒とに分離する気液分離器（32）を
備え、冷却動作時には上記気液分離器（32）から利用側
熱交換器（41,42,43）へ低圧液冷媒が供給されるもので
ある。A second solution means devised by the present invention is the first solution means, further comprising a gas-liquid separator (32) for separating the low pressure refrigerant in the refrigerant circuit (10) into a liquid refrigerant and a gas refrigerant. During the cooling operation, the low-pressure liquid refrigerant is supplied from the gas-liquid separator (32) to the utilization side heat exchangers (41, 42, 43).
【０００９】本発明が講じた第３の解決手段は、上記第
２の解決手段において、気液分離器（32）の低圧ガス冷
媒を圧縮機（21）へ供給するためのガス管路（33）と、
上記ガス管路（33）におけるガス冷媒の流れを制御する
ためのガス制御弁（34）とを備えるものである。A third solution provided by the present invention is the gas line (33) for supplying the low-pressure gas refrigerant of the gas-liquid separator (32) to the compressor (21) in the second solution. )When,
A gas control valve (34) for controlling the flow of the gas refrigerant in the gas pipeline (33).
【００１０】本発明が講じた第４の解決手段は、上記第
１，第２又は第３の解決手段において、冷媒回路（10）
には二酸化炭素が冷媒として充填されるものである。A fourth solving means taken by the present invention is the refrigerant circuit (10) according to the above first, second or third solving means.
Is filled with carbon dioxide as a refrigerant.
【００１１】−作用−上記第１の解決手段では、冷媒回
路（10）内で冷媒を循環させることにより、冷凍サイク
ルが行われる。具体的に、冷媒回路（10）の圧縮機（2
1）では、吸入された冷媒がその臨界圧力以上にまで圧
縮される。圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒は、放
熱した後に膨張してその圧力が低下する。減圧後の低圧
冷媒は、吸熱して蒸発した後に圧縮機（21）へ吸入され
て再び圧縮される。-Operation- In the first solving means, the refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (10). Specifically, the compressor (2
In 1), the drawn refrigerant is compressed to above its critical pressure. The high-pressure refrigerant discharged from the compressor (21) radiates heat and then expands to lower its pressure. The low-pressure refrigerant after depressurization absorbs heat and evaporates, and then is sucked into the compressor (21) and compressed again.
【００１２】本解決手段の冷媒回路（10）には、１つの
膨張機（22）が冷媒の膨張機構として設けられる。従っ
て、冷凍サイクルにおける冷媒の膨張は、この膨張機
（22）で行われる。ただし、冷媒の膨張機構は、膨張機
（22）のみで構成される必要はなく、例えば膨張機（2
2）と膨張弁とを直列に接続して冷媒の膨張機構を構成
してもよい。In the refrigerant circuit (10) of the present solving means, one expander (22) is provided as a refrigerant expansion mechanism. Therefore, the expansion of the refrigerant in the refrigeration cycle is performed by the expander (22). However, the expansion mechanism of the refrigerant does not need to be composed of only the expander (22).
The refrigerant expansion mechanism may be configured by connecting 2) and the expansion valve in series.
【００１３】また、本解決手段の冷媒回路（10）には、
複数の利用側熱交換器（41,42,43）が並列に設けられて
いる。また、この冷媒回路（10）には、それぞれの利用
側熱交換器（41,42,43）に対応して利用側制御弁（51,5
2,53）が１つずつ設けられている。つまり、冷媒回路
（10）には、利用側熱交換器（41,42,43）と同数の利用
側制御弁（51,52,53）が設けられている。In the refrigerant circuit (10) of the present solving means,
A plurality of utilization side heat exchangers (41, 42, 43) are provided in parallel. Further, in the refrigerant circuit (10), use side control valves (51, 5) are provided corresponding to the use side heat exchangers (41, 42, 43).
2,53) are provided one by one. That is, the refrigerant circuit (10) is provided with the same number of use side control valves (51, 52, 53) as the use side heat exchangers (41, 42, 43).
【００１４】本解決手段の冷凍装置は、冷却動作を行
う。この冷却動作時において、冷媒回路（10）では、低
圧冷媒が冷媒の膨張機構から各利用側熱交換器（41,42,
43）へ分配される。その際、各利用側制御弁（51,52,5
3）の開度を個別に制御することで、各利用側熱交換器
（41,42,43）へ流入する冷媒量が個別に調節される。各
利用側熱交換器（41,42,43）において、送り込まれた低
圧冷媒は、空気等の対象物から吸熱して蒸発する。この
ようにして、各利用側熱交換器（41,42,43）では、対象
物の冷却が行われる。The refrigerating apparatus of the present solving means performs a cooling operation. During this cooling operation, in the refrigerant circuit (10), low-pressure refrigerant is transferred from the expansion mechanism of the refrigerant to the use side heat exchangers (41, 42, 42).
43). At that time, control valves (51, 52, 5
By individually controlling the opening of 3), the amount of refrigerant flowing into each of the use side heat exchangers (41, 42, 43) is individually adjusted. In each of the usage-side heat exchangers (41, 42, 43), the low-pressure refrigerant sent in absorbs heat from an object such as air and evaporates. In this way, the object is cooled in each of the utilization side heat exchangers (41, 42, 43).
【００１５】尚、本解決手段の冷凍装置は、冷却動作の
みを行うものである必要はなく、冷却動作とヒートポン
プ動作とを切り換えて行うものであってもよい。このヒ
ートポンプ動作時において、冷媒回路（10）では、圧縮
機（21）から吐出された高圧冷媒が各利用側熱交換器
（41,42,43）へ分配される。そして、各利用側熱交換器
（41,42,43）では、高圧冷媒が対象物へ放熱し、対象物
の加熱が行われる。The refrigerating apparatus of the present solving means does not have to perform only the cooling operation, and may perform the cooling operation and the heat pump operation by switching. During this heat pump operation, in the refrigerant circuit (10), the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (21) is distributed to the usage-side heat exchangers (41, 42, 43). Then, in each of the use side heat exchangers (41, 42, 43), the high-pressure refrigerant radiates heat to the object, and the object is heated.
【００１６】上記第２の解決手段では、冷媒回路（10）
に気液分離器（32）が設けられる。この冷媒回路（10）
において、気液二相状態の低圧冷媒は、冷媒の膨張機構
から気液分離器（32）へ送り込まれ、液冷媒とガス冷媒
とに分離される。冷却動作時において、各利用側熱交換
器（41,42,43）へは、気液分離器（32）からの低圧液冷
媒が供給される。つまり、冷却動作時に利用側熱交換器
（41,42,43）へ向けて冷媒が流れる配管では、単相の液
冷媒だけが流通する。In the second solving means, the refrigerant circuit (10)
A gas-liquid separator (32) is provided in the. This refrigerant circuit (10)
In, the low-pressure refrigerant in the gas-liquid two-phase state is sent from the expansion mechanism of the refrigerant to the gas-liquid separator (32) and separated into the liquid refrigerant and the gas refrigerant. During the cooling operation, the low pressure liquid refrigerant from the gas-liquid separator (32) is supplied to each of the utilization side heat exchangers (41, 42, 43). That is, in the pipe in which the refrigerant flows toward the use side heat exchangers (41, 42, 43) during the cooling operation, only the single-phase liquid refrigerant flows.
【００１７】上記第３の解決手段では、気液分離器（3
2）にガス管路（33）が接続される。気液分離器（32）
の低圧ガス冷媒は、ガス管路（33）を通って圧縮機（2
1）の吸入側へ送られる。このガス管路（33）には、ガ
ス制御弁（34）が設けられる。ガス管路（33）における
ガス冷媒の流れは、このガス制御弁（34）によって制御
される。例えば、連通状態と遮断状態とが切り換わる開
閉弁をガス制御弁（34）として用いれば、ガス管路（3
3）におけるガス冷媒の流れが断続される。また、開度
を連続的に変更可能な調節弁をガス制御弁（34）として
用いれば、ガス管路（33）におけるガス冷媒の流量が調
節される。In the third solution, the gas-liquid separator (3
The gas pipeline (33) is connected to 2). Gas-liquid separator (32)
The low-pressure gas refrigerant of the compressor (2) passes through the gas pipeline (33).
It is sent to the suction side of 1). A gas control valve (34) is provided in the gas pipeline (33). The flow of the gas refrigerant in the gas pipeline (33) is controlled by this gas control valve (34). For example, if an open / close valve that switches between a communication state and a cutoff state is used as the gas control valve (34), the gas pipeline (3
The flow of gas refrigerant in 3) is interrupted. Further, if a control valve whose opening can be continuously changed is used as the gas control valve (34), the flow rate of the gas refrigerant in the gas pipeline (33) is adjusted.
【００１８】上記第４の解決手段では、冷媒回路（10）
の冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）が用いられる。In the fourth solution means, the refrigerant circuit (10)
Carbon dioxide (CO 2 ) is used as the refrigerant.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明では、複数の利用側熱交換器（4
1,42,43）が並列接続された冷媒回路（10）において、
利用側制御弁（51,52,53）を各利用側熱交換器（41,42,
43）に対応して１つずつ設けている。このため、膨張機
（22）を通過した後の低圧冷媒を各利用側熱交換器（4
1,42,43）へ分配せざるを得ない冷凍装置においても、
各利用側制御弁（51,52,53）の開度をそれぞれ調節する
ことにより、各利用側熱交換器（41,42,43）へ流入する
冷媒量を個別に制御できる。According to the present invention, a plurality of utilization side heat exchangers (4
In the refrigerant circuit (10) in which 1,42,43) are connected in parallel,
Use side control valves (51, 52, 53) are connected to each side heat exchanger (41, 42,
They are provided one by one corresponding to 43). Therefore, the low-pressure refrigerant that has passed through the expander (22) is transferred to the heat exchangers (4
1,42,43) even in refrigeration equipment that must be distributed to
By adjusting the opening degree of each usage-side control valve (51, 52, 53), the amount of refrigerant flowing into each usage-side heat exchanger (41, 42, 43) can be individually controlled.
【００２０】従って、本発明によれば、膨張機（22）と
複数の利用側熱交換器（41,42,43）を備える冷凍装置に
おいても、各利用側熱交換器（41,42,43）への冷媒供給
量を適切に制御でき、各利用側熱交換器（41,42,43）に
おける対象物の冷却を確実に行うことが可能となる。Therefore, according to the present invention, even in the refrigerating apparatus including the expander (22) and the plurality of use side heat exchangers (41, 42, 43), each use side heat exchanger (41, 42, 43). It is possible to appropriately control the amount of refrigerant supplied to the heat exchanger) and to reliably cool the object in each of the use side heat exchangers (41, 42, 43).
【００２１】特に、上記第２の解決手段によれば、気液
分離器（32）において低圧冷媒を液冷媒とガス冷媒とに
分離し、低圧液冷媒だけを各利用側熱交換器（41,42,4
3）へ分配することができる。つまり、利用側制御弁（5
1,52,53）による流量制御をしにくい気液二相状態の冷
媒ではなく、利用側制御弁（51,52,53）による流量制御
が容易な単相の液冷媒を各利用側熱交換器（41,42,43）
へ送ることが可能となる。従って、本解決手段によれ
ば、利用側制御弁（51,52,53）の開度制御により、利用
側熱交換器（41,42,43）への冷媒供給量を一層適切に制
御することができる。Particularly, according to the second solving means, the low-pressure refrigerant is separated into the liquid refrigerant and the gas refrigerant in the gas-liquid separator (32), and only the low-pressure liquid refrigerant is used in each of the use side heat exchangers (41, 42,4
3) can be distributed to. That is, the user side control valve (5
It is not a gas-liquid two-phase refrigerant that is difficult to control the flow rate by 1,52,53), but a single-phase liquid refrigerant whose flow rate is easily controlled by the use side control valve (51,52,53). Bowl (41,42,43)
Can be sent to. Therefore, according to the present solving means, it is possible to more appropriately control the refrigerant supply amount to the use side heat exchangers (41, 42, 43) by controlling the opening degree of the use side control valves (51, 52, 53). You can
【００２２】更に、本解決手段によれば、配管内を冷媒
が流れる際に発生する騒音（いわゆる冷媒通過音）を低
減することができる。つまり、液冷媒とガス冷媒が混在
する気液二相状態の冷媒を配管内で流すと、配管内にお
ける冷媒流の乱れが大きくなり、ジュルジュルという感
じの不快な音が発生してユーザーに不快感を与えるおそ
れがある。これに対し、本解決手段では、冷却動作時に
利用側熱交換器（41,42,43）へ冷媒を送るための配管内
において、単相の液冷媒だけが流通する。従って、本解
決手段によれば、単相の液冷媒を流すことで配管内にお
ける流れの乱れを小さくでき、冷媒通過音を確実に低減
することができる。Further, according to the present solving means, it is possible to reduce noise (so-called refrigerant passage noise) generated when the refrigerant flows in the pipe. In other words, when a gas-liquid two-phase refrigerant in which a liquid refrigerant and a gas refrigerant are mixed is flowed in the pipe, the turbulence of the refrigerant flow in the pipe becomes large, and an unpleasant sound such as a jerk is generated and the user feels uncomfortable. May be given. On the other hand, in the present solving means, only the single-phase liquid refrigerant flows in the pipe for sending the refrigerant to the utilization side heat exchangers (41, 42, 43) during the cooling operation. Therefore, according to the present solving means, the turbulence of the flow in the pipe can be reduced by flowing the single-phase liquid refrigerant, and the refrigerant passing sound can be surely reduced.
【００２３】また、上記第３の解決手段によれば、ガス
管路（33）を通じて低圧ガス冷媒を気液分離器（32）か
ら排出することができる。更に、ガス制御弁（34）を操
作することにより、気液分離器（32）から流出する低圧
ガス冷媒の流量を調節でき、これによって気液分離器
（32）における液冷媒の液面を所定の位置に保持するこ
とが可能となる。従って、本解決手段によれば、気液分
離器（32）に貯留する液冷媒量を確保することができ、
利用側熱交換器（41,42,43）に対して確実に低圧液冷媒
だけを供給することが可能となる。Further, according to the third solving means, the low-pressure gas refrigerant can be discharged from the gas-liquid separator (32) through the gas pipeline (33). Further, by operating the gas control valve (34), the flow rate of the low-pressure gas refrigerant flowing out from the gas-liquid separator (32) can be adjusted, and thereby the liquid surface of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator (32) can be adjusted to a predetermined level. Can be held in the position. Therefore, according to the present solving means, it is possible to secure the amount of liquid refrigerant stored in the gas-liquid separator (32),
It is possible to reliably supply only the low-pressure liquid refrigerant to the use side heat exchangers (41, 42, 43).
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２５】図１に示すように、本実施形態１は、本発
明に係る冷凍装置により構成された空調機である。この
空調機は、冷媒回路（10）で冷媒を循環させ、冷房運転
と暖房運転を切り換えて行うように構成されている。ま
た、この空調機は、１つの室外ユニット（64）と３つの
室内ユニット（61,62,63）を備え、いわゆるマルチ型に
構成されている。ただし、この室内ユニットの台数は、
単なる例示である。As shown in FIG. 1, the first embodiment is an air conditioner constituted by a refrigeration system according to the present invention. This air conditioner is configured to circulate a refrigerant in the refrigerant circuit (10) to switch between cooling operation and heating operation. Moreover, this air conditioner is provided with one outdoor unit (64) and three indoor units (61, 62, 63), and is configured as a so-called multi-type. However, the number of this indoor unit is
It is just an example.
【００２６】上記冷媒回路（10）は、３つの室内回路
（11,12,13）と、１つの室外回路（14）とを備えてい
る。また、冷媒回路（10）には、二酸化炭素（ＣＯ2）
が冷媒として充填されている。この冷媒回路（10）にお
いて、３つの室内回路（11,12,13）は、第１連絡管（1
5）及び第２連絡管（16）を介し、１つの室外回路（1
4）に対して並列に接続されている。The refrigerant circuit (10) includes three indoor circuits (11, 12, 13) and one outdoor circuit (14). Further, carbon dioxide (CO 2 ) is contained in the refrigerant circuit (10).
Is filled as a refrigerant. In this refrigerant circuit (10), the three indoor circuits (11, 12, 13) are connected to the first connecting pipe (1
5) and the second connecting pipe (16) through one outdoor circuit (1
4) is connected in parallel to.
【００２７】上記室内回路（11,12,13）は、各室内ユニ
ット（61,62,63）に１つずつ収納されている。また、各
室内回路（11,12,13）は、利用側熱交換器である室内熱
交換器（41,42,43）と、利用側制御弁である流量調節弁
（51,52,53）とを直列に接続して構成されている。各室
内ユニット（61,62,63）には、図示しないが、室内ファ
ンがそれぞれ設置されている。Each of the indoor circuits (11, 12, 13) is housed in each indoor unit (61, 62, 63). In addition, each indoor circuit (11, 12, 13) has an indoor heat exchanger (41, 42, 43) that is a usage-side heat exchanger and a flow rate control valve (51, 52, 53) that is a usage-side control valve. And are connected in series. Although not shown, an indoor fan is installed in each indoor unit (61, 62, 63).
【００２８】具体的に、第１室内回路（11）は、第１室
内熱交換器（41）と第１流量調節弁（51）とを直列に接
続して構成され、第１室内ユニット（61）に収納されて
いる。第２室内回路（12）は、第２室内熱交換器（42）
と第２流量調節弁（52）とを直列に接続して構成され、
第２室内ユニット（62）に収納されている。第３室内回
路（13）は、第３室内熱交換器（43）と第３流量調節弁
（53）とを直列に接続して構成され、第３室内ユニット
（63）に収納されている。Specifically, the first indoor circuit (11) is constructed by connecting the first indoor heat exchanger (41) and the first flow rate control valve (51) in series, and includes the first indoor unit (61). ). The second indoor circuit (12) includes the second indoor heat exchanger (42).
And a second flow rate control valve (52) are connected in series,
It is housed in the second indoor unit (62). The third indoor circuit (13) is configured by connecting the third indoor heat exchanger (43) and the third flow rate control valve (53) in series, and is housed in the third indoor unit (63).
【００２９】各室内熱交換器（41,42,43）は、いわゆる
クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器に
より構成されている。各室内熱交換器（41,42,43）へ
は、図外の室内ファンによって室内空気が供給される。
各室内熱交換器（41,42,43）では、供給された室内空気
と冷媒回路（10）の冷媒との熱交換が行われる。Each indoor heat exchanger (41, 42, 43) is constituted by a so-called cross fin type fin-and-tube heat exchanger. Indoor air is supplied to each indoor heat exchanger (41, 42, 43) by an indoor fan (not shown).
In each indoor heat exchanger (41, 42, 43), heat exchange between the supplied indoor air and the refrigerant in the refrigerant circuit (10) is performed.
【００３０】上記室外回路（14）は、室外ユニット（6
4）に収納されている。この室外回路（14）には、室外
熱交換器（44）、第１四路切換弁（25）、第２四路切換
弁（26）、圧縮機（21）、膨張機（22）、電動膨張弁
（23）、レシーバタンク（31）、及び気液分離器（32）
が設けられている。室外回路（14）では、膨張機（22）
と電動膨張弁（23）が直列に配置されており、これらが
冷媒の膨張機構を構成している。室外ユニット（64）に
は、図示しないが、室外ファンが設置されている。The outdoor circuit (14) includes an outdoor unit (6
It is stored in 4). The outdoor circuit (14) includes an outdoor heat exchanger (44), a first four-way switching valve (25), a second four-way switching valve (26), a compressor (21), an expander (22), and an electric motor. Expansion valve (23), receiver tank (31), and gas-liquid separator (32)
Is provided. In the outdoor circuit (14), the expander (22)
And the electric expansion valve (23) are arranged in series, and these constitute a refrigerant expansion mechanism. Although not shown, an outdoor fan is installed in the outdoor unit (64).
【００３１】また、上記室外回路（14）には、第１閉鎖
弁（17）及び第２閉鎖弁（18）が設けられている。第１
閉鎖弁（17）は、第２四路切換弁（26）の第１のポート
に配管接続されている。第２閉鎖弁（18）は、第１四路
切換弁（25）の第１のポートに配管接続されている。更
に、この室外回路（14）には、バイパス管路（35）とガ
ス管路（33）とが設けられている。Further, the outdoor circuit (14) is provided with a first closing valve (17) and a second closing valve (18). First
The shutoff valve (17) is connected to the first port of the second four-way switching valve (26) by piping. The second closing valve (18) is connected to the first port of the first four-way switching valve (25) by piping. Further, the outdoor circuit (14) is provided with a bypass pipe (35) and a gas pipe (33).
【００３２】上記室外熱交換器（44）は、いわゆるクロ
スフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器により
構成されている。室外熱交換器（44）へは、図外の室外
ファンによって室外空気が供給される。室外熱交換器
（44）では、供給された室外空気と冷媒回路（10）の冷
媒との熱交換が行われる。室外回路（14）において、室
外熱交換器（44）は、その一端が第１四路切換弁（25）
の第２のポートに配管接続され、その他端が第２四路切
換弁（26）の第２のポートに配管接続されている。The outdoor heat exchanger (44) is a so-called cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. Outdoor air is supplied to the outdoor heat exchanger (44) by an outdoor fan (not shown). In the outdoor heat exchanger (44), heat exchange is performed between the supplied outdoor air and the refrigerant in the refrigerant circuit (10). In the outdoor circuit (14), the outdoor heat exchanger (44) has a first four-way switching valve (25) at one end thereof.
Is connected to the second port of the second four-way selector valve (26) by piping.
【００３３】上記圧縮機（21）は、ローリングピストン
型の流体機械により構成されている。この圧縮機（21）
は、吸入した冷媒（ＣＯ2）をその臨界圧力以上にまで
圧縮する。室外回路（14）において、圧縮機（21）は、
その吐出側が第１四路切換弁（25）の第３のポートに配
管接続され、その吸入側が第１四路切換弁（25）の第４
のポートに配管接続されている。The compressor (21) is a rolling piston type fluid machine. This compressor (21)
Compresses the sucked refrigerant (CO 2 ) to the critical pressure or higher. In the outdoor circuit (14), the compressor (21)
Its discharge side is connected to the third port of the first four-way switching valve (25) by piping, and its suction side is the fourth port of the first four-way switching valve (25).
The pipe is connected to the port.
【００３４】上記電動膨張弁（23）は、パルスモータ等
で弁体を回転させることによって、その開度を変更でき
るように構成されている。室外回路（14）において、電
動膨張弁（23）は、その流入側が第２四路切換弁（26）
の第３のポートに配管接続され、その流出側がレシーバ
タンク（31）に配管接続されている。The electric expansion valve (23) is constructed so that its opening can be changed by rotating the valve body with a pulse motor or the like. In the outdoor circuit (14), the electric expansion valve (23) has a second four-way switching valve (26) on the inflow side.
Is connected to the third port of the receiver, and its outflow side is connected to the receiver tank (31).
【００３５】上記レシーバタンク（31）は、縦長で円筒
状の密閉容器であって、中間圧冷媒を貯留するための容
器部材を構成している。室外回路（14）において、レシ
ーバタンク（31）は、電動膨張弁（23）と膨張機（22）
の間に配置されている。そして、上記冷媒回路（10）で
は、膨張機（22）の上流側に電動膨張弁（23）が設けら
れている。The receiver tank (31) is a vertically long and cylindrical hermetic container, and constitutes a container member for storing the intermediate pressure refrigerant. In the outdoor circuit (14), the receiver tank (31) includes an electric expansion valve (23) and an expander (22).
It is located between. In the refrigerant circuit (10), the electric expansion valve (23) is provided on the upstream side of the expander (22).
【００３６】上記膨張機（22）は、スクロール型の流体
機械により構成されている。室外回路（14）において、
膨張機（22）は、その流入側がレシーバタンク（31）の
下部に配管接続され、その流出側が気液分離器（32）の
下部に配管接続されている。尚、膨張機（22）を構成す
る流体機械は、スクロール型に限らず、例えばスクリュ
ー型、歯車型、ルーツ型のものであってもよい。The expander (22) is composed of a scroll type fluid machine. In the outdoor circuit (14),
The expander (22) has its inflow side pipe-connected to the lower part of the receiver tank (31) and its outflow side pipe-connected to the lower part of the gas-liquid separator (32). The fluid machine that constitutes the expander (22) is not limited to the scroll type, and may be, for example, a screw type, a gear type, or a roots type.
【００３７】上記気液分離器（32）は、縦長で円筒状の
密閉容器により構成されている。また、気液分離器（3
2）の内部には、フロートスイッチ（37）が設置されて
いる。気液分離器（32）において、内部へ導入された気
液二相状態の低圧冷媒は、下部に貯留する液冷媒と、上
部に貯留するガス冷媒とに分離される。この気液分離器
（32）は、その底部が第２四路切換弁（26）の第４のポ
ートに配管接続されている。The gas-liquid separator (32) is composed of a vertically long and cylindrical closed container. In addition, the gas-liquid separator (3
Inside the 2), a float switch (37) is installed. In the gas-liquid separator (32), the low-pressure refrigerant in the gas-liquid two-phase state introduced therein is separated into a liquid refrigerant stored in the lower part and a gas refrigerant stored in the upper part. The bottom of the gas-liquid separator (32) is connected to the fourth port of the second four-way switching valve (26) by piping.
【００３８】上述のように、第１四路切換弁（25）は、
第１のポートが第２閉鎖弁（18）と、第２のポートが室
外熱交換器（44）と、第３のポートが圧縮機（21）の吐
出側と、第４のポートが圧縮機（21）の吸入側とそれぞ
れ接続されている。この第１四路切換弁（25）は、第１
のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第
４のポートと連通する状態（図１に実線で示す状態）
と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポ
ートが第３のポートと連通する状態（図１に破線で示す
状態）とに切り換わるように構成されている。As described above, the first four-way switching valve (25) is
The first port is the second closing valve (18), the second port is the outdoor heat exchanger (44), the third port is the discharge side of the compressor (21), and the fourth port is the compressor. It is connected to the suction side of (21). The first four-way switching valve (25) is the first
Port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port (state shown by a solid line in FIG. 1)
And the first port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port (state shown by a broken line in FIG. 1).
【００３９】一方、第２四路切換弁（26）は、第１のポ
ートが第１閉鎖弁（17）と、第２のポートが室外熱交換
器（44）と、第３のポートが電動膨張弁（23）と、第４
のポートが気液分離器（32）とそれぞれ接続されてい
る。この第１四路切換弁（25）は、第１のポートが第３
のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連
通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポート
が第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポー
トと連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換
わるように構成されている。On the other hand, in the second four-way switching valve (26), the first port is the first closing valve (17), the second port is the outdoor heat exchanger (44), and the third port is electric. Expansion valve (23) and fourth
Are connected to the gas-liquid separator (32), respectively. The first four-way switching valve (25) has a third port
, And the second port is in communication with the fourth port (the state shown by the solid line in FIG. 1), and the first port is in communication with the fourth port and the second port is in the third port. The port is configured to switch to the state of communicating with the port (the state shown by the broken line in FIG. 1).
【００４０】本実施形態において、上記圧縮機（21）の
駆動軸には、上記膨張機（22）と圧縮機モータ（24）と
が連結されている。この圧縮機（21）は、膨張機（22）
での冷媒の膨張により得られた動力と、圧縮機モータ
（24）へ通電することにより得られた動力との両方によ
って回転駆動される。上記圧縮機モータ（24）には、図
外のインバータから所定周波数の交流電力が供給されて
いる。そして、上記圧縮機（21）は、圧縮機モータ（2
4）へ供給される電力の周波数を変更することで、その
容量が可変に構成されている。また、圧縮機（21）と膨
張機（22）とは、常に同じ回転速度で回転する。In the present embodiment, the expander (22) and the compressor motor (24) are connected to the drive shaft of the compressor (21). This compressor (21) is an expander (22)
It is rotatably driven by both the power obtained by the expansion of the refrigerant in (1) and the power obtained by energizing the compressor motor (24). AC power of a predetermined frequency is supplied to the compressor motor (24) from an inverter (not shown). Then, the compressor (21) includes a compressor motor (2
By changing the frequency of the power supplied to 4), the capacity is variable. Further, the compressor (21) and the expander (22) always rotate at the same rotation speed.
【００４１】上記バイパス管路（35）は、その一端が第
２四路切換弁（26）の第３のポートと電動膨張弁（23）
との間に接続され、その他端が気液分離器（32）の上部
に接続されている。つまり、電動膨張弁（23）と膨張機
（22）とによって構成される膨張機構の流入側と流出側
とは、バイパス管路（35）によって連通可能となってい
る。One end of the bypass conduit (35) is connected to the third port of the second four-way switching valve (26) and the electric expansion valve (23).
, And the other end is connected to the upper part of the gas-liquid separator (32). That is, the inflow side and the outflow side of the expansion mechanism configured by the electric expansion valve (23) and the expander (22) can communicate with each other through the bypass pipe line (35).
【００４２】上記バイパス管路（35）には、バイパス弁
（36）が設けられている。このバイパス弁（36）は、上
記電動膨張弁（23）と同様に、パルスモータ等で弁体を
回転させることによって、その開度を変更できるように
構成されている。バイパス弁（36）の開度を変更する
と、バイパス管路（35）を流れる冷媒の流量が変化す
る。また、バイパス弁（36）を全閉するとバイパス管路
（35）が遮断状態となり、冷媒回路（10）で循環する冷
媒の全てが膨張機（22）を通過する。The bypass pipe (35) is provided with a bypass valve (36). Like the electric expansion valve (23), the bypass valve (36) is configured so that its opening can be changed by rotating the valve body with a pulse motor or the like. When the opening degree of the bypass valve (36) is changed, the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass pipe line (35) changes. Further, when the bypass valve (36) is fully closed, the bypass pipe line (35) is shut off, and all the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (10) passes through the expander (22).
【００４３】上記ガス管路（33）は、その一端が気液分
離器（32）の上端部に接続され、その他端が第１四路切
換弁（25）の第４のポートと圧縮機（21）の吸入側との
間に接続されている。このガス管路（33）には、電磁弁
により構成されるガス制御弁（34）が設けられている。
ガス制御弁（34）は、フロートスイッチ（37）の状態に
応じて開閉される。具体的に、ガス制御弁（34）は、気
液分離器（32）内の液面が所定位置よりも低くなると開
かれ、気液分離器（32）内の液面が所定位置に達すると
閉じられる。尚、ガス制御弁（34）として開度可変の電
動弁を用い、気液分離器（32）内の液面高さに応じて開
度制御を行うようにしてもよい。One end of the gas pipe (33) is connected to the upper end of the gas-liquid separator (32), and the other end is connected to the fourth port of the first four-way selector valve (25) and the compressor ( It is connected between the suction side of 21). A gas control valve (34) including an electromagnetic valve is provided in the gas pipeline (33).
The gas control valve (34) is opened / closed according to the state of the float switch (37). Specifically, the gas control valve (34) is opened when the liquid level in the gas-liquid separator (32) is lower than the predetermined position, and when the liquid level in the gas-liquid separator (32) reaches the predetermined position. To be closed. An electrically operated valve having a variable opening degree may be used as the gas control valve (34), and the opening degree may be controlled according to the liquid level in the gas-liquid separator (32).
【００４４】上述のように、３つの室内回路（11,12,1
3）と１つの室外回路（14）とは、第１連絡管（15）及
び第２連絡管（16）によって接続されている。第１連絡
管（15）は、その一端が第１閉鎖弁（17）に接続されて
いる。また、第１連絡管（15）は、他端側で３つに分岐
されて、各室内回路（11,12,13）における流量調節弁
（51,52,53）側の端部に接続されている。第２連絡管
（16）は、その一端が第２閉鎖弁（18）に接続されてい
る。また、第２連絡管（16）は、他端側で３つに分岐さ
れて、各室内回路（11,12,13）における室内熱交換器
（41,42,43）側の端部に接続されている。As described above, the three indoor circuits (11, 12, 1
3) and one outdoor circuit (14) are connected by a first connecting pipe (15) and a second connecting pipe (16). One end of the first connecting pipe (15) is connected to the first closing valve (17). Further, the first connecting pipe (15) is branched into three at the other end side and connected to the end portions on the flow control valve (51, 52, 53) side in each indoor circuit (11, 12, 13). ing. One end of the second connecting pipe (16) is connected to the second closing valve (18). In addition, the second connecting pipe (16) is branched into three at the other end side, and is connected to the indoor heat exchanger (41, 42, 43) side end of each indoor circuit (11, 12, 13). Has been done.
【００４５】−運転動作−
《暖房運転》上記空調機の暖房運転時の動作について説
明する。-Driving Operation- << Heating Operation >> The operation of the air conditioner during the heating operation will be described.
【００４６】暖房運転時において、第１四路切換弁（2
5）及び第２四路切換弁（26）は、図１に実線で示す状
態に切り換えられ、各流量調節弁（51,52,53）の開度が
個別に調節されると共に、ガス制御弁（34）が閉状態に
保持される。また、通常の暖房運転時には、電動膨張弁
（23）の開度が適宜調節され、バイパス弁（36）が全閉
される。During the heating operation, the first four-way switching valve (2
5) and the second four-way switching valve (26) are switched to the state shown by the solid line in FIG. 1, the opening of each flow rate control valve (51, 52, 53) is individually adjusted, and the gas control valve (34) is kept closed. Further, during the normal heating operation, the opening degree of the electric expansion valve (23) is appropriately adjusted and the bypass valve (36) is fully closed.
【００４７】この状態で圧縮機（21）を駆動すると、冷
媒回路（10）で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われ
る。その際、室内熱交換器（41,42,43）が放熱器として
機能し、室外熱交換器（44）が蒸発器として機能する。When the compressor (21) is driven in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform the refrigeration cycle. At that time, the indoor heat exchanger (41, 42, 43) functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger (44) functions as an evaporator.
【００４８】具体的に、圧縮機（21）からは、圧縮され
て臨界圧力よりも高圧となった高圧冷媒が吐出される。
この高圧冷媒は、第１四路切換弁（25）を通過して第２
連絡管（16）へ流入し、各室内回路（11,12,13）へ分配
される。その際、各室内回路（11,12,13）に対しては、
流量調節弁（51,52,53）の開度に応じた量の冷媒が供給
される。Specifically, the compressor (21) discharges a high-pressure refrigerant that is compressed and has a pressure higher than the critical pressure.
This high-pressure refrigerant passes through the first four-way switching valve (25) and then flows into the second
It flows into the connecting pipe (16) and is distributed to the indoor circuits (11, 12, 13). At that time, for each indoor circuit (11, 12, 13),
The amount of refrigerant is supplied according to the opening of the flow rate control valve (51, 52, 53).
【００４９】各室内回路（11,12,13）へ分配された高圧
冷媒は、それぞれ室内熱交換器（41,42,43）へ導入され
て室内空気と熱交換を行う。この熱交換により、高圧冷
媒は室内空気に対して放熱し、室内空気が加熱される。
各室内熱交換器（41,42,43）で放熱した冷媒は、第１連
絡管（15）へ流入して合流し、その後に室外回路（14）
へ送り返される。一方、室内熱交換器（41,42,43）にお
いて加熱された室内空気は、調和空気として室内へ供給
される。The high-pressure refrigerant distributed to the indoor circuits (11, 12, 13) is introduced into the indoor heat exchangers (41, 42, 43) and exchanges heat with the indoor air. By this heat exchange, the high-pressure refrigerant radiates heat to the indoor air, and the indoor air is heated.
The refrigerant radiating heat in each indoor heat exchanger (41, 42, 43) flows into the first communication pipe (15) and merges, and then the outdoor circuit (14).
Sent back to. On the other hand, the indoor air heated in the indoor heat exchanger (41, 42, 43) is supplied to the room as conditioned air.
【００５０】第１連絡管（15）から室外回路（14）へ流
入した冷媒は、第２四路切換弁（26）を通過して電動膨
張弁（23）へ送られる。電動膨張弁（23）では、流入し
た冷媒が減圧されて中間圧冷媒となる。中間圧冷媒は、
その臨界圧力よりも低圧で気液二相状態となっている。
気液二相状態の中間圧冷媒は、レシーバタンク（31）へ
一旦流入し、その後に膨張機（22）へ送られる。膨張機
（22）では、中間圧冷媒が膨張して低圧冷媒となる。The refrigerant flowing into the outdoor circuit (14) from the first connecting pipe (15) passes through the second four-way switching valve (26) and is sent to the electric expansion valve (23). In the electric expansion valve (23), the inflowing refrigerant is decompressed into intermediate pressure refrigerant. Intermediate pressure refrigerant is
It is in a gas-liquid two-phase state at a pressure lower than the critical pressure.
The intermediate-pressure refrigerant in the gas-liquid two-phase state once flows into the receiver tank (31) and is then sent to the expander (22). In the expander (22), the intermediate pressure refrigerant expands to become a low pressure refrigerant.
【００５１】膨張機（22）から送り出された低圧冷媒
は、気液分離器（32）へ流入する。その後、低圧冷媒
は、気液分離器（32）の底部から流出し、第２四路切換
弁（26）を通過して室外熱交換器（44）へ導入される。The low-pressure refrigerant sent from the expander (22) flows into the gas-liquid separator (32). Then, the low-pressure refrigerant flows out from the bottom of the gas-liquid separator (32), passes through the second four-way switching valve (26), and is introduced into the outdoor heat exchanger (44).
【００５２】室外熱交換器（44）では、導入された低圧
冷媒が室外空気と熱交換を行う。この熱交換により、低
圧冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器
（44）で蒸発した冷媒は、第１四路切換弁（25）を通っ
て圧縮機（21）へ送られる。圧縮機（21）に吸入された
冷媒は、圧縮されて高圧冷媒となり、再び圧縮機（21）
から吐出される。In the outdoor heat exchanger (44), the introduced low pressure refrigerant exchanges heat with the outdoor air. Due to this heat exchange, the low-pressure refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (44) is sent to the compressor (21) through the first four-way switching valve (25). The refrigerant sucked into the compressor (21) is compressed into a high-pressure refrigerant and is again compressed into the compressor (21).
Is discharged from.
【００５３】《冷房運転》上記空調機の冷房運転時の動
作について説明する。この冷房運転時には、冷却動作が
行われる。<< Cooling Operation >> The operation of the above air conditioner during the cooling operation will be described. During this cooling operation, the cooling operation is performed.
【００５４】冷房運転時において、第１四路切換弁（2
5）及び第２四路切換弁（26）は、図１に破線で示す状
態に切り換えられ、各流量調節弁（51,52,53）の開度が
個別に調節されると共に、ガス制御弁（34）がフロート
スイッチ（37）の状態に応じて開閉される。また、冷房
運転時には、電動膨張弁（23）が全開され、バイパス弁
（36）の開度が適宜調節される。During the cooling operation, the first four-way selector valve (2
5) and the second four-way switching valve (26) are switched to the state shown by the broken line in FIG. 1, the opening of each flow rate control valve (51, 52, 53) is individually adjusted, and the gas control valve (34) is opened / closed according to the state of the float switch (37). Further, during the cooling operation, the electric expansion valve (23) is fully opened and the opening degree of the bypass valve (36) is adjusted appropriately.
【００５５】この状態で圧縮機（21）を駆動すると、冷
媒回路（10）で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われ
る。その際、室外熱交換器（44）が放熱器として機能
し、室内熱交換器（41,42,43）が蒸発器として機能す
る。When the compressor (21) is driven in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform the refrigeration cycle. At that time, the outdoor heat exchanger (44) functions as a radiator, and the indoor heat exchangers (41, 42, 43) function as an evaporator.
【００５６】具体的に、圧縮機（21）からは、圧縮され
て臨界圧力よりも高圧となった高圧冷媒が吐出される。
この高圧冷媒は、第１四路切換弁（25）を通過して室外
熱交換器（44）へ送られる。室外熱交換器（44）へ導入
された高圧冷媒は、室外空気と熱交換を行い、室外空気
に対して放熱する。Specifically, the compressor (21) discharges a high-pressure refrigerant that is compressed and has a pressure higher than the critical pressure.
This high-pressure refrigerant passes through the first four-way switching valve (25) and is sent to the outdoor heat exchanger (44). The high-pressure refrigerant introduced into the outdoor heat exchanger (44) exchanges heat with the outdoor air and radiates heat to the outdoor air.
【００５７】室外熱交換器（44）で放熱した冷媒は、第
２四路切換弁（26）を通過した後に二手に分流され、そ
の一方が電動膨張弁（23）へ送られて、残りがバイパス
管路（35）へ流入する。The refrigerant radiating heat in the outdoor heat exchanger (44) is split into two after passing through the second four-way switching valve (26), one of which is sent to the electric expansion valve (23), and the rest is left. It flows into the bypass line (35).
【００５８】電動膨張弁（23）へ送られた冷媒は、全開
状態の電動膨張弁（23）とレシーバタンク（31）とを順
に通過し、膨張機（22）へ導入される。膨張機（22）へ
流入した冷媒は、膨張して圧力及びエンタルピが低下し
て低圧冷媒となる。この低圧冷媒は、膨張機（22）から
気液分離器（32）へ送り込まれる。The refrigerant sent to the electric expansion valve (23) sequentially passes through the electric expansion valve (23) in the fully opened state and the receiver tank (31) and is introduced into the expander (22). The refrigerant flowing into the expander (22) expands and its pressure and enthalpy are reduced to become a low-pressure refrigerant. This low-pressure refrigerant is sent from the expander (22) to the gas-liquid separator (32).
【００５９】一方、バイパス管路（35）へ流入した冷媒
は、バイパス弁（36）を通過する際に減圧され、その圧
力が低下して低圧冷媒となる。この低圧冷媒は、気液分
離器（32）へ送り込まれる。On the other hand, the refrigerant flowing into the bypass pipe (35) is decompressed when passing through the bypass valve (36), and its pressure is reduced to become a low pressure refrigerant. This low-pressure refrigerant is sent to the gas-liquid separator (32).
【００６０】気液分離器（32）へは、膨張機（22）から
の低圧冷媒と、バイパス管路（35）からの低圧冷媒とが
導入される。これらの低圧冷媒は、何れも気液二相状態
で気液分離器（32）へ送り込まれる。気液分離器（32）
において、気液二相状態の低圧冷媒は、低圧液冷媒と低
圧ガス冷媒とに分離される。分離された低圧液冷媒は、
気液分離器（32）の底部から流出する。一方、分離され
た低圧ガス冷媒は、ガス制御弁（34）を開くことによ
り、ガス管路（33）を通じて気液分離器（32）から排出
される。The low pressure refrigerant from the expander (22) and the low pressure refrigerant from the bypass pipe line (35) are introduced into the gas-liquid separator (32). All of these low-pressure refrigerants are sent to the gas-liquid separator (32) in a gas-liquid two-phase state. Gas-liquid separator (32)
In, the low-pressure refrigerant in the gas-liquid two-phase state is separated into the low-pressure liquid refrigerant and the low-pressure gas refrigerant. The separated low-pressure liquid refrigerant is
It flows out from the bottom of the gas-liquid separator (32). On the other hand, the separated low-pressure gas refrigerant is discharged from the gas-liquid separator (32) through the gas pipeline (33) by opening the gas control valve (34).
【００６１】気液分離器（32）からの低圧ガス冷媒の排
出は、気液分離器（32）内の液冷媒の液面高さをある程
度に保持するために行われる。そして、気液分離器（3
2）内の液面高さを保ち、気液分離器（32）の底部から
確実に液冷媒だけを流出させるようにしている。The low-pressure gas refrigerant is discharged from the gas-liquid separator (32) in order to maintain the liquid level of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator (32) at a certain level. And the gas-liquid separator (3
The height of the liquid surface in 2) is maintained and only the liquid refrigerant is surely discharged from the bottom of the gas-liquid separator (32).
【００６２】気液分離器（32）から流出した低圧液冷媒
は、第２四路切換弁（26）を通過して第１連絡管（15）
へ流入し、各室内回路（11,12,13）へ分配される。その
際、各室内回路（11,12,13）に対しては、流量調節弁
（51,52,53）の開度に応じた量の低圧液冷媒が供給され
る。また、室外から室内へと延びる第１連絡管（15）の
内部では、単相の液冷媒だけが流通する。The low-pressure liquid refrigerant flowing out of the gas-liquid separator (32) passes through the second four-way switching valve (26) and the first communication pipe (15).
And is distributed to each indoor circuit (11, 12, 13). At that time, the low-pressure liquid refrigerant is supplied to each indoor circuit (11, 12, 13) in an amount corresponding to the opening degree of the flow rate control valve (51, 52, 53). Further, only the single-phase liquid refrigerant flows inside the first communication pipe (15) extending from the outdoor to the indoor.
【００６３】各室内回路（11,12,13）へ分配された低圧
液冷媒は、それぞれ室内熱交換器（41,42,43）へ導入さ
れて室内空気と熱交換を行う。この熱交換により、低圧
液冷媒は室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却
される。各室内熱交換器（41,42,43）で吸熱した冷媒
は、第２連絡管（16）へ流入して合流し、その後に室外
回路（14）へ送り返される。一方、室内熱交換器（41,4
2,43）において冷却された室内空気は、調和空気として
室内へ供給される。The low-pressure liquid refrigerant distributed to the indoor circuits (11, 12, 13) is introduced into the indoor heat exchangers (41, 42, 43) and exchanges heat with the indoor air. By this heat exchange, the low-pressure liquid refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates, and the indoor air is cooled. The refrigerant that has absorbed the heat in each indoor heat exchanger (41, 42, 43) flows into the second communication pipe (16) and merges, and then is sent back to the outdoor circuit (14). Meanwhile, the indoor heat exchanger (41,4
The room air cooled in 2,43) is supplied to the room as conditioned air.
【００６４】第２連絡管（16）から室外回路（14）へ流
入した冷媒は、第１四路切換弁（25）を通って圧縮機
（21）へ送られる。圧縮機（21）に吸入された冷媒は、
圧縮されて高圧冷媒となり、再び圧縮機（21）から吐出
される。The refrigerant flowing from the second connecting pipe (16) into the outdoor circuit (14) is sent to the compressor (21) through the first four-way switching valve (25). The refrigerant sucked into the compressor (21) is
The high-pressure refrigerant is compressed and discharged again from the compressor (21).
【００６５】尚、冷房運転時には、その時の運転条件に
よってバイパス弁（36）が全閉される場合もある。この
場合、室外熱交換器（44）で放熱した冷媒は、その全て
が全開状態の電動膨張弁（23）と膨張機（22）とを通過
し、膨張機（22）のみにおいて膨張して低圧冷媒とな
る。During the cooling operation, the bypass valve (36) may be fully closed depending on the operating conditions at that time. In this case, the refrigerant that radiates heat in the outdoor heat exchanger (44) passes through the electric expansion valve (23) and the expander (22), all of which are in the fully open state, and expands only in the expander (22) to reduce the pressure. It becomes a refrigerant.
【００６６】−実施形態の効果−
本実施形態では、複数の室内熱交換器（41,42,43）が並
列接続された冷媒回路（10）において、流量調節弁（5
1,52,53）を各室内熱交換器（41,42,43）に対応して１
つずつ設けている。このため、膨張機（22）を通過した
後の低圧冷媒を各室内熱交換器（41,42,43）へ分配せざ
るを得ない本実施形態の空調機においても、各流量調節
弁（51,52,53）の開度をそれぞれ調節することにより、
各室内熱交換器（41,42,43）へ流入する冷媒量を個別に
制御できる。-Effects of Embodiment-In this embodiment, in the refrigerant circuit (10) in which a plurality of indoor heat exchangers (41, 42, 43) are connected in parallel, the flow control valve (5
1,52,53) corresponding to each indoor heat exchanger (41,42,43)
They are provided one by one. For this reason, even in the air conditioner of the present embodiment in which the low-pressure refrigerant that has passed through the expander (22) must be distributed to the indoor heat exchangers (41, 42, 43), the flow rate control valves (51 , 52, 53) by adjusting the opening of each
The amount of refrigerant flowing into each indoor heat exchanger (41, 42, 43) can be individually controlled.
【００６７】従って、本実施形態によれば、膨張機（2
2）と複数の室内熱交換器（41,42,43）を備える空調機
においても、各室内熱交換器（41,42,43）への冷媒供給
量を適切に制御でき、各室内ユニット（61,62,63）が設
置された室内の空調を的確に行うことができる。また、
流量調節弁（51,52,53）の開度を個別に制御すること
で、室内ユニット（61,62,63）で発揮される空調能力を
別々に制御することが可能となる。Therefore, according to this embodiment, the expander (2
Even in an air conditioner including 2) and a plurality of indoor heat exchangers (41, 42, 43), the refrigerant supply amount to each indoor heat exchanger (41, 42, 43) can be appropriately controlled, and each indoor unit ( 61,62,63) can be properly air-conditioned in the room where it is installed. Also,
By individually controlling the openings of the flow rate control valves (51, 52, 53), it becomes possible to separately control the air conditioning capacity exhibited by the indoor units (61, 62, 63).
【００６８】また、本実施形態では、気液分離器（32）
において低圧冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、低圧
液冷媒だけを各室内熱交換器（41,42,43）へ分配してい
る。つまり、流量調節弁（51,52,53）による流量制御を
しにくい気液二相状態の冷媒ではなく、流量調節弁（5
1,52,53）による流量制御が容易な単相の液冷媒を各室
内熱交換器（41,42,43）へ送ることが可能となる。従っ
て、本実施形態によれば、流量調節弁（51,52,53）の開
度制御により、室内熱交換器（41,42,43）への冷媒供給
量を一層適切に制御することができる。Further, in this embodiment, the gas-liquid separator (32)
In, the low pressure refrigerant is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant, and only the low pressure liquid refrigerant is distributed to each indoor heat exchanger (41, 42, 43). In other words, it is not the refrigerant in the gas-liquid two-phase state where it is difficult to control the flow rate by the flow rate control valve (51, 52, 53),
It becomes possible to send a single-phase liquid refrigerant whose flow rate can be easily controlled by 1,52,53) to each indoor heat exchanger (41,42,43). Therefore, according to the present embodiment, it is possible to more appropriately control the refrigerant supply amount to the indoor heat exchanger (41, 42, 43) by controlling the opening degree of the flow rate control valve (51, 52, 53). .
【００６９】また、本実施形態によれば、配管内を冷媒
が流れる際に発生する騒音（いわゆる冷媒通過音）を低
減することができる。つまり、液冷媒とガス冷媒が混在
する気液二相状態の冷媒を配管内で流すと、配管内にお
ける冷媒流の乱れが大きくなり、ジュルジュルという感
じの不快な音が発生してユーザーに不快感を与えるおそ
れがある。これに対し、本実施形態では、冷房運転時に
室内熱交換器（41,42,43）へ冷媒を送るための第１連絡
管（15）において、単相の液冷媒だけが流通する。従っ
て、本実施形態によれば、単相の液冷媒を流すことで第
１連絡管（15）内における流れの乱れを小さくでき、冷
媒通過音を確実に低減することができる。Further, according to this embodiment, it is possible to reduce the noise generated when the refrigerant flows in the pipe (so-called refrigerant passage noise). In other words, when a gas-liquid two-phase refrigerant in which a liquid refrigerant and a gas refrigerant are mixed is flowed in the pipe, the turbulence of the refrigerant flow in the pipe becomes large, and an unpleasant sound such as a jerk is generated and the user feels uncomfortable. May be given. On the other hand, in the present embodiment, only the single-phase liquid refrigerant flows in the first communication pipe (15) for sending the refrigerant to the indoor heat exchangers (41, 42, 43) during the cooling operation. Therefore, according to the present embodiment, the turbulence of the flow in the first communication pipe (15) can be reduced by flowing the single-phase liquid refrigerant, and the refrigerant passing sound can be reliably reduced.
【００７０】また、本実施形態によれば、ガス制御弁
（34）を操作することによって気液分離器（32）から低
圧ガス冷媒を排出することができ、これによって気液分
離器（32）における液冷媒の液面を所定の高さに保持す
ることが可能となる。この結果、気液分離器（32）にお
ける液冷媒の貯留量を確保して冷房運転時に第１連絡管
（15）内で単相の液冷媒だけを確実に流すことができ、
冷媒通過音を一層確実に低減することができる。Further, according to this embodiment, the low-pressure gas refrigerant can be discharged from the gas-liquid separator (32) by operating the gas control valve (34), which allows the gas-liquid separator (32) to be discharged. It is possible to maintain the liquid surface of the liquid refrigerant at the predetermined height. As a result, it is possible to secure a storage amount of the liquid refrigerant in the gas-liquid separator (32) and reliably flow only the single-phase liquid refrigerant in the first communication pipe (15) during the cooling operation,
The refrigerant passing noise can be reduced more reliably.
【００７１】[0071]
【発明のその他の実施の形態】上記実施形態では、本発
明に係る冷凍装置により、冷房と暖房を切り換えて行う
空調機を構成したが、これに代えて、冷房のみを行う空
調機を構成してもよい。図２に示すように、この場合に
おける空調機の冷媒回路（10）では、第１四路切換弁
（25）及び第２四路切換弁（26）が省略されている。そ
して、この冷媒回路（10）では、圧縮機（21）の吐出側
と電動膨張弁（23）の流入側とが室外熱交換器（44）に
直接接続され、気液分離器（32）の底部が第１閉鎖弁
（17）に直接接続され、圧縮機（21）の吸入側が第２閉
鎖弁（18）に直接接続される。Other Embodiments of the Invention In the above embodiments, the refrigerating apparatus according to the present invention constitutes an air conditioner that switches between cooling and heating, but instead, an air conditioner that performs only cooling is constituted. May be. As shown in FIG. 2, in the refrigerant circuit (10) of the air conditioner in this case, the first four-way switching valve (25) and the second four-way switching valve (26) are omitted. In this refrigerant circuit (10), the discharge side of the compressor (21) and the inflow side of the electric expansion valve (23) are directly connected to the outdoor heat exchanger (44), and the gas-liquid separator (32) The bottom is directly connected to the first closing valve (17), and the suction side of the compressor (21) is directly connected to the second closing valve (18).
【００７２】また、ここでは上記実施形態の変形例とし
て冷房専用の空調機を示したが、室内ユニット（61,62,
63）に代えて冷蔵用のショーケースや冷蔵庫等を接続
し、庫内空気を冷却するために本発明の冷凍装置を用い
てもよい。Although an air conditioner dedicated to cooling is shown here as a modification of the above embodiment, the indoor units (61, 62,
Instead of 63), a showcase for refrigeration, a refrigerator or the like may be connected and the refrigerating apparatus of the present invention may be used to cool the air in the refrigerator.
【図１】実施形態に係る空調機の冷媒回路を示す配管系
統図である。FIG. 1 is a piping system diagram showing a refrigerant circuit of an air conditioner according to an embodiment.
【図２】その他の実施形態に係る空調機の冷媒回路を示
す配管系統図である。FIG. 2 is a piping system diagram showing a refrigerant circuit of an air conditioner according to another embodiment.
（10） 冷媒回路 （21） 圧縮機 （22） 膨張機 （32） 気液分離器 （33） ガス管路 （34） ガス制御弁 （41） 第１室内熱交換器（利用側熱交換器） （42） 第２室内熱交換器（利用側熱交換器） （43） 第３室内熱交換器（利用側熱交換器） （51） 第１流量調節弁（利用側制御弁） （52） 第２流量調節弁（利用側制御弁） （53） 第３流量調節弁（利用側制御弁） (10) Refrigerant circuit (21) Compressor (22) Expander (32) Gas-liquid separator (33) Gas pipeline (34) Gas control valve (41) First indoor heat exchanger (use side heat exchanger) (42) Second indoor heat exchanger (use side heat exchanger) (43) Third indoor heat exchanger (use side heat exchanger) (51) First flow rate control valve (use side control valve) (52) Second flow rate control valve (use side control valve) (53) Third flow control valve (use side control valve)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L092 AA01 AA13 BA05 BA23 BA27 GA03 HA10 HA12 HA13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3L092 AA01 AA13 BA05 BA23 BA27 GA03 HA10 HA12 HA13
Claims (4)
え、該冷媒回路（10）の圧縮機（21）で冷媒を該冷媒の
臨界圧力以上にまで圧縮して冷凍サイクルを行う冷凍装
置であって、 上記冷媒回路（10）に冷媒の膨張機構として設けられる
１つの膨張機（22）と、 上記冷媒回路（10）において互いに並列接続される複数
の利用側熱交換器（41,42,43）と、 上記利用側熱交換器（41,42,43）での冷媒流量を個別に
調節するために各利用側熱交換器（41,42,43）に対応し
て１つずつ設けられる利用側制御弁（51,52,53）とを備
え、 上記冷媒回路（10）において低圧冷媒が利用側熱交換器
（41,42,43）へ供給されて蒸発する冷却動作を少なくと
も行う冷凍装置。1. A refrigeration system comprising a refrigerant circuit (10) filled with a refrigerant, wherein a compressor (21) of the refrigerant circuit (10) compresses the refrigerant to a pressure equal to or higher than a critical pressure of the refrigerant to perform a refrigeration cycle. A single expander (22) provided as a refrigerant expansion mechanism in the refrigerant circuit (10) and a plurality of utilization-side heat exchangers (41, 42) connected in parallel to each other in the refrigerant circuit (10). , 43) and the use-side heat exchangers (41, 42, 43), one for each of the use-side heat exchangers (41, 42, 43) for individually adjusting the refrigerant flow rate. A refrigeration system that includes at least a use-side control valve (51, 52, 53), and at least performs a cooling operation in which the low-pressure refrigerant is supplied to the use-side heat exchanger (41, 42, 43) and evaporated in the refrigerant circuit (10). apparatus.
に分離する気液分離器（32）を備え、 冷却動作時には上記気液分離器（32）から利用側熱交換
器（41,42,43）へ低圧液冷媒が供給される冷凍装置。2. The refrigerating apparatus according to claim 1, further comprising a gas-liquid separator (32) for separating the low-pressure refrigerant in the refrigerant circuit (10) into a liquid refrigerant and a gas refrigerant, the gas-liquid separator during a cooling operation. A refrigeration system in which low-pressure liquid refrigerant is supplied from the (32) to the use side heat exchangers (41, 42, 43).
するためのガス管路（33）と、 上記ガス管路（33）におけるガス冷媒の流れを制御する
ためのガス制御弁（34）とを備えている冷凍装置。3. The refrigeration apparatus according to claim 2, wherein a gas pipeline (33) for supplying the low-pressure gas refrigerant of the gas-liquid separator (32) to the compressor (21), and the gas pipeline (33). ) And a gas control valve (34) for controlling the flow of the gas refrigerant in the refrigeration system.
いて、 冷媒回路（10）には二酸化炭素が冷媒として充填されて
いる冷凍装置。4. The refrigeration system according to claim 1, 2, or 3, wherein the refrigerant circuit (10) is filled with carbon dioxide as a refrigerant.
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