JP2007127411A - Refrigerating cycle device using non-azeotropic mixture refrigerant - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクルに関するものであり、特に冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を変更し、性能向上や高温給湯を行うことができる冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle that uses a non-azeotropic refrigerant mixture as a refrigerant, and in particular, relates to a refrigeration cycle apparatus capable of changing the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle and improving performance and performing hot water supply.
従来、回転数が変更できない圧縮機を搭載した空調機の容量制御やヒートポンプ式給湯機による高温出湯時の高圧圧力低減のため、冷凍サイクル内を循環する冷媒の組成を変更する冷媒組成変更手段を搭載した冷凍サイクル装置が提案されている。
ここで、冷凍サイクル内を循環する非共沸混合冷媒の組成を変更して能力を制御する例としては、特開平10−267436号公報に開示のものが知られている。従来の冷凍サイクルは、圧縮機の回転数を変更するインバータを用いずに高効率で幅広い能力制御幅を得ることを目的とするものであり、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利用側熱交換器を備えた冷凍サイクルと、低沸点冷媒と高沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒と、低沸点成分に富んだ冷媒を生成する冷媒精留器と、冷媒精留器から出た冷媒を貯留する第1の冷媒貯留器と、高沸点成分に富んだ冷媒を貯留する第2の冷媒貯留器とを備え、第1の冷媒貯留器と第2の冷媒貯留器の液冷媒量を調整することにより冷凍サイクル内を循環する組成を連続的に変更し、常に負荷に応じた能力を発揮させることができるというものである。
Conventionally, a refrigerant composition changing means for changing the composition of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle in order to control the capacity of an air conditioner equipped with a compressor whose rotation speed cannot be changed and to reduce the high pressure at the time of high-temperature hot water discharge by a heat pump type hot water heater An on-board refrigeration cycle apparatus has been proposed.
Here, an example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-267436 is known as an example of controlling the capacity by changing the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture circulating in the refrigeration cycle. The conventional refrigeration cycle aims to obtain a wide range of capacity control with high efficiency without using an inverter that changes the rotation speed of the compressor. The compressor, the heat source side heat exchanger, the decompressor, and the utilization A refrigeration cycle equipped with a side heat exchanger, a non-azeotropic refrigerant mixture consisting of a low-boiling refrigerant and a high-boiling refrigerant, a refrigerant rectifier that produces a refrigerant rich in low-boiling components, and a refrigerant rectifier. A first refrigerant reservoir that stores the refrigerant and a second refrigerant reservoir that stores a refrigerant rich in high-boiling components, and the amount of liquid refrigerant in the first refrigerant reservoir and the second refrigerant reservoir By adjusting the value, the composition circulating in the refrigeration cycle can be continuously changed, and the ability according to the load can be always exhibited.
従来の冷凍空調装置について、図8を用いて説明する。図8において、60は室外機であり、圧縮機1、四方弁2、熱源側熱交換器3及び第2の冷媒貯留器であるアキュムレータ6を備えている。また61は室内機であり、第1減圧装置である膨張弁4と利用側熱交換器5を備えている。室外機60と室内機61は2本の配管で接続されており、冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクル内には高沸点成分と低沸点成分からなる非共沸混合冷媒が充填されている。熱源側熱交換器3は、暖房運転時には蒸発器として動作し、冷房運転時には凝縮器として動作する。また利用側熱交換器5は、暖房運転時には凝縮器として動作し、冷房運転時には蒸発器として動作する。
A conventional refrigeration air conditioner will be described with reference to FIG. In FIG. 8, 60 is an outdoor unit, which includes a
室外機60において、冷凍サイクル内を循環する非共沸混合冷媒の組成を連続的に変更する冷媒組成変更手段について次に説明する。11は冷媒精留器であり、圧縮機1出口部と冷媒精留器11の下部は、電磁弁21を介して配管で接続されており、またこの配管の途中には、圧縮機1の吸入配管と熱交換する冷却器12が設けられている。さらに冷媒精留器11の下部とアキュムレータ6は、毛細管24と電磁弁22を介して配管で接続されている。冷媒精留器11の上部には、冷却器13と第1の冷媒貯留器である冷媒貯留器14が環状に接続されており、冷却器13は、圧縮機1の吸入冷媒の一部が電磁弁23を介して流入できるように構成されている。冷媒精留器11、冷媒貯留器14、冷却器12、冷却器13、電磁弁21、22、23、毛細管24およびこれらの接続配管は、室外機60内に納められている。
Next, refrigerant composition changing means for continuously changing the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture circulating in the refrigeration cycle in the
この構成において、例えば、暖房運転時には、冷凍サイクル内の余剰な冷媒は、アキュムレータ6内に貯留される。このアキュムレータ6内の冷媒は、高沸点成分に富んだ液冷媒と、低沸点成分に富んだ蒸気冷媒に分離される。このため、アキュムレータ6内に液冷媒が貯留されると、サイクル内を循環する冷媒組成は、充填組成に比べて低沸点成分が増加する。
In this configuration, for example, during the heating operation, surplus refrigerant in the refrigeration cycle is stored in the
一方、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成の高沸点成分を増加させる場合には、圧縮機1を出た高温高圧の蒸気冷媒の一部を電磁弁21を介して冷却器12に流入させ、この高温の冷媒蒸気は、冷却器12内で低温低圧の圧縮機吸入冷媒によって冷却され、飽和蒸気あるいは気液二相状態まで冷却される。冷却器12を出た高圧の気液二相冷媒は冷媒精留器11の下部へ流入し、このうち冷媒蒸気は冷媒精留器11内を上昇する。また冷媒精留器11の上部では、上昇した冷媒蒸気が冷却器13に流入し、電磁弁23を通って流入した低温の圧縮機吸入冷媒によって冷却され、凝縮液化する。この液冷媒は冷媒貯留器14に流入し、貯留される。冷媒貯留器14内から液冷媒が冷媒精留器11の環流液として冷媒精留器11の上部より流入する。すなわち、冷媒精留器11内では、上昇する蒸気冷媒と、下降する液冷媒とが気液接触を行い、熱および物質移動が行われ、冷媒精留器11内を上昇する蒸気冷媒は徐々に低沸点成分が増加し、低沸点成分に富んだ液冷媒が冷媒貯留器14内に貯留される。
On the other hand, in order to increase the high-boiling component of the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle, a part of the high-temperature and high-pressure vapor refrigerant discharged from the
冷媒貯留器14に貯留される液冷媒の増加とともに、アキュムレータ6内の液冷媒は減少し、アキュムレータ6内に貯留されていた高沸点成分に富んだ液冷媒が、サイクル内へ放出され、低沸点成分に富んだ液冷媒が冷媒貯留器14内に貯留されることになる。この結果、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を高沸点成分に富んだものにすることができる。
例えば、R32を23%、R125を25%、R134aを52%の重量割合で混合した冷媒(R407C)を充填した冷凍サイクルにおいて、R32の組成を45%から5%の範囲で制御することにより、能力は充填組成(R32の組成が23%)での能力を100とすると130%から70%の範囲で制御することができる。
As the liquid refrigerant stored in the refrigerant reservoir 14 increases, the liquid refrigerant in the
For example, in a refrigeration cycle filled with a refrigerant (R407C) in which R32 is 23%, R125 is 25%, and R134a is mixed at a weight ratio of 52%, the composition of R32 is controlled in the range of 45% to 5%, The capacity can be controlled in the range of 130% to 70% when the capacity at the filling composition (composition of R32 is 23%) is 100.
以上のように、従来の発明においては、冷媒貯留器14に貯留する低沸点成分に富んだ液冷媒量とアキュムレータ6に貯留する高沸点成分に富んだ液冷媒量を調整することにより、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を変更できるため、インバータによる回転数制御を行う場合に比べ、低コストで広範囲な冷媒組成変更が可能になるというものであった。
As described above, in the conventional invention, the refrigeration cycle is adjusted by adjusting the amount of liquid refrigerant rich in low boiling point components stored in the refrigerant reservoir 14 and the amount of liquid refrigerant rich in high boiling point components stored in the
従来の冷凍サイクル装置では、冷媒精留器11に供給する冷媒を冷却する冷却源および冷媒精留器11の出口蒸気を冷却する冷却源として冷凍サイクルの低圧ガス冷媒を利用していたため、冷凍サイクルと冷媒精留器11との接続点数が多く(図8において、冷凍サイクルと冷媒組成変更手段の接続点数はa〜fの6点)、冷凍サイクル装置製作の作業性が低下するとともに冷媒回路構成が複雑になるという課題があった。 In the conventional refrigeration cycle apparatus, since the low-pressure gas refrigerant of the refrigeration cycle is used as a cooling source for cooling the refrigerant supplied to the refrigerant rectifier 11 and a cooling source for cooling the outlet steam of the refrigerant rectifier 11, the refrigeration cycle And the refrigerant rectifier 11 have a large number of connection points (in FIG. 8, the number of connection points between the refrigeration cycle and the refrigerant composition changing means is six points a to f). There was a problem that became complicated.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡単な冷媒構成で冷凍サイクルと組成分離回路との接続箇所が削減でき、工作性が向上するとともに、既存の冷凍サイクル装置に組成分離回路を容易に接続することができ、また、各流路に適正な冷媒流量を流すことができ、信頼性や性能向上を図ることができる非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce the number of connection points between the refrigeration cycle and the composition separation circuit with a simple refrigerant configuration, improve workability, and separate the composition into an existing refrigeration cycle apparatus. To provide a refrigeration cycle apparatus that uses a non-azeotropic refrigerant mixture that can easily connect a circuit, can flow an appropriate refrigerant flow rate in each flow path, and can improve reliability and performance. With the goal.
この発明に係わる非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機、冷媒流路切り換え手段、利用側熱交換器、第1減圧装置及び熱源側熱交換器を環状に接続し、低沸点冷媒と高沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を循環させる冷凍サイクルからなる熱源ユニットと、上部に第1冷却器および冷媒貯留器を環状に接続し、下部に第2冷却器を接続し、前記非共沸混合冷媒の組成を分離する組成分離手段を有し、前記組成分離手段の下部から流出した前記非共沸混合冷媒を前記第1冷却器及び前記第2冷却器の冷却源とするようにした組成分離回路からなる組成分離ユニットと、前記組成分離手段の下部と、前記圧縮機の吐出部と前記冷媒流路切り換え手段との間の配管に前記第2冷却器を介して接続された前記第1配管と、前記組成分離手段の下部と、前記冷媒流路切り換え手段と前記圧縮機の吸入部との間の配管に前記第1冷却器を介して接続された第2配管と、前記第2配管の前記組成分離手段の下部と前記第1冷却器との間の配管と、前記第2配管の前記第1冷却器の出口側配管に、前記第2冷却器を介して接続された第3配管と、を備え、前記熱源ユニットと前記組成分離ユニットとは、前記第1配管および前記第2配管の2箇所で接続され、
前記非共沸混合冷媒の組成の変更内容に基づいて、前記第1配管により前記熱源ユニットの前記圧縮機から吐出された前記非共沸混合冷媒の一部を前記組成分離ユニットに導入し、前記組成分離ユニットで前記非共沸混合冷媒の組成を変更し、前記組成を変更した非共沸混合冷媒の一部が前記第2配管により前記第1冷却器を介して流れ、他の一部が前記第3配管により前記第2冷却器を介して流れ、その後、前記第2配管に合流し、前記第2配管を介して前記熱源ユニットに供給されるものである。
A refrigeration cycle apparatus using a non-azeotropic refrigerant mixture according to the present invention comprises a compressor, a refrigerant flow path switching means, a use side heat exchanger, a first pressure reducing device, and a heat source side heat exchanger connected in an annular shape, and has a low boiling point. A heat source unit comprising a refrigeration cycle that circulates a non-azeotropic refrigerant mixture comprising a refrigerant and a high-boiling refrigerant; a first cooler and a refrigerant reservoir are connected in an annular shape to the upper part; a second cooler is connected to the lower part; Composition separation means for separating the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture is provided, and the non-azeotropic refrigerant mixture flowing out from the lower portion of the composition separation means is used as a cooling source for the first cooler and the second cooler. A composition separation unit comprising the composition separation circuit, a lower portion of the composition separation means, and a pipe between the discharge section of the compressor and the refrigerant flow switching means are connected via the second cooler. The first piping and the composition separation A second pipe connected via a first cooler to a lower part of the stage, and a pipe between the refrigerant flow switching means and the suction portion of the compressor; and the composition separating means of the second pipe A pipe between a lower part and the first cooler, and a third pipe connected to the outlet side pipe of the first cooler of the second pipe via the second cooler, The heat source unit and the composition separation unit are connected at two locations of the first pipe and the second pipe,
Based on the change in the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture, a part of the non-azeotropic refrigerant mixture discharged from the compressor of the heat source unit through the first pipe is introduced into the composition separation unit, The composition separation unit changes the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture, a part of the non-azeotropic refrigerant mixture having the changed composition flows through the first cooler through the second pipe, and the other part The third pipe flows through the second cooler, then joins the second pipe, and is supplied to the heat source unit through the second pipe.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と、前記第3配管との接続部との間の配管に第3減圧装置を設けたものである。 In addition, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating unit, and a pipe between the lower part of the composition separating unit and the connection part with the third pipe is provided in the second pipe. 3 A decompressor is provided.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と前記第3配管との接続部と、前記第1冷却器との間の配管に第3減圧装置を設け、前記第2配管と前記第3配管との接続部と、前記第2冷却器との間の配管に第4減圧装置を設けたものである。 In addition, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating unit, a connection part between the lower part of the composition separating unit and the third pipe, the first cooler, A third pressure reducing device is provided in the pipe between the second pipe, and a fourth pressure reducing device is provided in the pipe between the connection portion between the second pipe and the third pipe and the second cooler.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と第1冷却器との間の配管に第3減圧装置を設けたものである。 Also, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating means, and a third pressure reducing device is provided in a pipe between the lower part of the composition separating means and the first cooler. It is a thing.
また、前記第1配管の冷凍サイクルと前記第2冷却器入口部との間の配管に第1開閉弁を設け、前記第2配管の前記第1冷却器出口部と前記冷凍サイクルとの間の配管に第2開閉弁を設けたものである。 In addition, a first on-off valve is provided in a pipe between the refrigeration cycle of the first pipe and the second cooler inlet, and between the first cooler outlet of the second pipe and the refrigeration cycle. The pipe is provided with a second on-off valve.
また、前記冷凍サイクルを収納した熱源ユニットと、前記組成分離回路を収納した組成分離ユニットとを独立分離して設置したものである。 Further, the heat source unit housing the refrigeration cycle and the composition separation unit housing the composition separation circuit are installed separately.
この発明によれば、圧縮機、冷媒流路切り換え手段、利用側熱交換器、第1減圧装置及び熱源側熱交換器を環状に接続し、低沸点冷媒と高沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を循環させる冷凍サイクルからなる熱源ユニットと、上部に第1冷却器および冷媒貯留器を環状に接続し、下部に第2冷却器を接続し、前記非共沸混合冷媒の組成を分離する組成分離手段を有し、前記組成分離手段の下部から流出した前記非共沸混合冷媒を前記第1冷却器及び前記第2冷却器の冷却源とするようにした組成分離回路からなる組成分離ユニットと、前記組成分離手段の下部と、前記圧縮機の吐出部と前記冷媒流路切り換え手段との間の配管に前記第2冷却器を介して接続された前記第1配管と、前記組成分離手段の下部と、前記冷媒流路切り換え手段と前記圧縮機の吸入部との間の配管に前記第1冷却器を介して接続された第2配管と、前記第2配管の前記組成分離手段の下部と前記第1冷却器との間の配管と、前記第2配管の前記第1冷却器の出口側配管に、前記第2冷却器を介して接続された第3配管と、を備え、前記熱源ユニットと前記組成分離ユニットとは、前記第1配管および前記第2配管の2箇所で接続され、前記非共沸混合冷媒の組成の変更内容に基づいて、前記第1配管により前記熱源ユニットの前記圧縮機から吐出された前記非共沸混合冷媒の一部を前記組成分離ユニットに導入し、前記組成分離ユニットで前記非共沸混合冷媒の組成を変更し、前記組成を変更した非共沸混合冷媒の一部が前記第2配管により前記第1冷却器を介して流れ、他の一部が前記第3配管により前記第2冷却器を介して流れ、その後、前記第2配管に合流し、前記第2配管を介して前記熱源ユニットに供給されるので、第1冷却器および第2冷却器に流れる冷媒流量の適正化を図ることができ、また、圧縮機の吸入冷媒を第1冷却器の冷却源とする場合よりも、冷凍サイクルと組成分離回路との接続箇所が削減でき、工作性が向上するため、低コストとするでことができる。
また、冷凍サイクルと組成分離ユニットとを独立分離して設置でき、簡単な改造で既存の冷凍サイクル装置に組成分離回路を接続することができる。
According to this invention, the compressor, the refrigerant flow switching means, the use side heat exchanger, the first pressure reducing device, and the heat source side heat exchanger are connected in an annular shape, and are non-azeotropic consisting of a low boiling point refrigerant and a high boiling point refrigerant. A heat source unit composed of a refrigeration cycle for circulating the mixed refrigerant, and a first cooler and a refrigerant reservoir connected in an annular shape at the upper part and a second cooler connected at the lower part to separate the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture A composition separation unit comprising a composition separation circuit having composition separation means and using the non-azeotropic refrigerant mixture flowing out from the lower portion of the composition separation means as a cooling source for the first cooler and the second cooler The first pipe connected via the second cooler to the pipe between the lower part of the composition separation means, the discharge part of the compressor and the refrigerant flow switching means, and the composition separation means And the refrigerant flow path switching means A second pipe connected to the pipe between the suction portion of the compressor via the first cooler, and a pipe between the lower part of the composition separating means of the second pipe and the first cooler. And a third pipe connected to the outlet side pipe of the first cooler of the second pipe via the second cooler, and the heat source unit and the composition separation unit are The non-azeotropic mixing discharged from the compressor of the heat source unit by the first pipe based on the change in composition of the non-azeotropic refrigerant mixture, connected at two locations of one pipe and the second pipe A part of the refrigerant is introduced into the composition separation unit, the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture is changed by the composition separation unit, and the part of the non-azeotropic refrigerant mixture having the changed composition is changed by the second pipe. It flows through the first cooler and the other part is due to the third pipe. Since it flows through the second cooler, and then merges with the second pipe and is supplied to the heat source unit via the second pipe, the flow rate of the refrigerant flowing through the first cooler and the second cooler It can be optimized, and compared with the case where the refrigerant sucked from the compressor is used as the cooling source of the first cooler, the number of connection points between the refrigeration cycle and the composition separation circuit can be reduced, and workability is improved. The cost can be reduced.
In addition, the refrigeration cycle and the composition separation unit can be installed separately and the composition separation circuit can be connected to an existing refrigeration cycle apparatus with a simple modification.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と、前記第3配管との接続部との間の配管に第3減圧装置を設けたので、冷媒精留器の中間圧力および内部を上昇する冷媒蒸気の流量を適正に制御することができる。 In addition, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating unit, and a pipe between the lower part of the composition separating unit and the connection part with the third pipe is provided in the second pipe. Since the three decompression devices are provided, the intermediate pressure of the refrigerant rectifier and the flow rate of the refrigerant vapor rising inside the refrigerant rectifier can be appropriately controlled.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と前記第3配管との接続部と、前記第1冷却器との間の配管に第3減圧装置を設け、前記第2配管と前記第3配管との接続部と、前記第2冷却器との間の配管に第4減圧装置を設けたので、各流路に適正な冷媒流量を流すことができる。 In addition, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating unit, a connection part between the lower part of the composition separating unit and the third pipe, the first cooler, Since the third pressure reducing device is provided in the pipe between the second pipe and the fourth pressure reducing device is provided in the pipe between the connection portion of the second pipe and the third pipe and the second cooler, each flow path It is possible to flow an appropriate refrigerant flow rate.
また、前記第2冷却器と前記組成分離手段の下部との間の配管に第2減圧装置を設け、前記組成分離手段の下部と第1冷却器との間の配管に第3減圧装置を設けたので、冷媒精留器の中間圧力および内部を上昇する冷媒蒸気の流量を適正に制御することができるという効果がある。 Also, a second pressure reducing device is provided in a pipe between the second cooler and the lower part of the composition separating means, and a third pressure reducing device is provided in a pipe between the lower part of the composition separating means and the first cooler. Therefore, there is an effect that the intermediate pressure of the refrigerant rectifier and the flow rate of the refrigerant vapor rising inside can be appropriately controlled.
また、前記第1配管の冷凍サイクルと前記第2冷却器入口部との間の配管に第1開閉弁を設け、前記第2配管の前記第1冷却器出口部と前記冷凍サイクルとの間の配管に第2開閉弁を設けたので、単純な弁の開閉操作により、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を変更することができる。 In addition, a first on-off valve is provided in a pipe between the refrigeration cycle of the first pipe and the second cooler inlet, and between the first cooler outlet of the second pipe and the refrigeration cycle. Since the second open / close valve is provided in the pipe, the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle can be changed by a simple valve opening / closing operation.
また、前記冷凍サイクルを収納した熱源ユニットと、前記組成分離回路を収納した組成分離ユニットとを独立分離して設置したので、既設の冷凍サイクル装置の簡単な改造で組成分離回路を接続することができ、高圧圧力抑制や性能向上を図ることができる。 In addition, since the heat source unit housing the refrigeration cycle and the composition separation unit housing the composition separation circuit are installed separately, it is possible to connect the composition separation circuit with a simple modification of an existing refrigeration cycle apparatus. It is possible to suppress high pressure and improve performance.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を示す冷凍サイクル装置について説明する。
図1は本実施の形態に係る冷凍サイクル装置を示す構成図である。
まず、この発明の冷凍サイクル装置の構成について説明する。図において、62は冷凍サイクルを収納する熱源ユニット、63は組成分離回路を収納する組成分離ユニットであり、これらは第1および第2配管である2本の配管で接続され、冷媒回路内を循環する冷媒組成が変更可能な冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクル内には、例えば高沸点成分(R134a)と低沸点成分(R32+R125)からなる3成分非共沸混合冷媒R407C(R32:R125:R134a=23:25:52wt%)が充填されている。
Hereinafter, a refrigeration cycle
FIG. 1 is a configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment.
First, the configuration of the refrigeration cycle apparatus of the present invention will be described. In the figure, 62 is a heat source unit that stores a refrigeration cycle, 63 is a composition separation unit that houses a composition separation circuit, and these are connected by two pipes that are first and second pipes, and circulate in the refrigerant circuit. The refrigeration cycle in which the refrigerant composition to be changed can be changed is formed. The refrigeration cycle is filled with, for example, a three-component non-azeotropic refrigerant R407C (R32: R125: R134a = 23: 25: 52 wt%) composed of a high boiling point component (R134a) and a low boiling point component (R32 + R125). .
冷凍サイクルは圧縮機1、四方弁2、熱源側熱交換器3、第1減圧装置である膨張弁4、利用側熱交換器5、アキュムレータ6で構成され、これらは熱源ユニット62内に収納されている。
また、組成分離回路は組成分離手段である冷媒精留器11、冷媒を貯留するための冷媒貯留器14、第1冷却器13、第2冷却器12、第2減圧装置である毛細管31、第3減圧装置である毛細管33、第4減圧装置である毛細管32、第1および第2開閉弁である電磁弁21、22で構成され、冷媒精留器11の上部には、第1冷却器13と冷媒貯留器14が環状に接続されている。なお、これらは組成分離ユニット63内に収納されている。
The refrigeration cycle includes a
The composition separation circuit includes a refrigerant rectifier 11 as a composition separation means, a refrigerant reservoir 14 for storing refrigerant, a first cooler 13, a
さらに、冷媒精留器11には、その内部に気液の接触面積を増大させるための充填材が封入されている。また、圧縮機1出口部と冷媒精留器11の下部は、第1開閉弁である電磁弁21を介して第1配管で接続されており、第1配管の途中には、圧縮機1の吐出ガスを冷媒精留器11から流出する冷媒液で冷却する第2冷却器12と毛細管31が設けられている。また、冷媒精留器11の下部から流出した液冷媒は、2つの配管、すなわち、第2配管および第3配管に分岐し、一方、第2配管は、毛細管33、第1冷却器13、電磁弁22からなる流路を通ってアキュムレータ6の入口部に流入する。また、他方、第3配管は毛細管32、第2冷却器12からなる流路を通って第1冷却器13と電磁弁22との間に合流し、アキュムレータ6の入口部に流入する。
Further, the refrigerant rectifier 11 is filled with a filler for increasing the gas-liquid contact area. The
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、冷凍サイクル装置を、熱源側熱交換器3に水熱交換器を用い、利用側熱交換器5に空気熱交換器を用いる空冷式給湯チラーとし、冷凍サイクル内を循環する低沸点成分の組成を変更し、高温給湯時の高圧圧力上昇を抑制する方法について説明する。この場合、利用側熱交換器5は、給湯運転(温水供給運転)時には蒸発器として動作し、チラー運転(冷水供給運転)時には凝縮器として動作する。また熱源側熱交換器3は、給湯運転時には凝縮器として動作し、チラー運転時には蒸発器として動作する。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. In the present embodiment, the refrigeration cycle apparatus is an air-cooled hot water supply chiller that uses a water heat exchanger for the heat source
まず、給湯(温水供給)運転の場合について説明する。給湯運転の場合、四方弁2は実線のように接続され、圧縮機出口部と熱源側熱交換器3の入口部が接続されるとともに、アキュムレータ6の入口部と利用側熱交換器5の出口部がそれぞれ接続される。圧縮機1から吐出された高温高圧の蒸気冷媒は、四方弁2を経て凝縮器として動作する熱源側熱交換器3で凝縮液化して中温高圧の液冷媒となり、膨張弁4で減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって蒸発器として動作する利用側熱交換器5に流入する。この冷媒は、利用側熱交換器5で蒸発気化し、四方弁2、アキュムレータ6を経て再び圧縮機1へ戻る。このとき、熱源側熱交換器3に流入する被加熱媒体である冷水は冷媒の凝縮潜熱によって加熱されて温水となり、貯湯タンクなどに供給される。また、利用側熱交換器5に流入する被冷却媒体である空気は冷媒の蒸発潜熱によって冷却された後、外気などへ放出される。
First, the case of hot water supply (hot water supply) operation will be described. In the hot water supply operation, the four-
次に、給湯運転時に、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を変更する場合の動作について説明する。
上述した給湯運転時において、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成の高沸点成分を増加させる場合には、電磁弁21、22を開状態とする。この時、圧縮機1を出た高温高圧の蒸気冷媒の一部は、電磁弁21を通って第2冷却器12に流入する。この高温の冷媒蒸気は、第2冷却器12内で冷媒精留器11の下部から流出し毛細管32によって減圧された低温低圧の液冷媒の一部によって冷却され、飽和蒸気あるいは気液二相状態まで冷却される。第2冷却器12を出た高圧の気液二相冷媒は毛細管31で中間圧力まで減圧された後、冷媒精留器11の下部へ流入し、このうち冷媒蒸気は冷媒精留器11内を上昇する。
Next, the operation when changing the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle during the hot water supply operation will be described.
In the hot water supply operation described above, when increasing the high boiling point component of the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle, the
ここで、毛細管31、32の仕様は、冷媒精留器11の中間圧力および上昇する冷媒蒸気の流量が適正となるように決定されている。また冷媒精留器11の上部では、上昇した冷媒蒸気が第1冷却器13に流入し、冷媒精留器11の下部から流出し毛細管33によって減圧された液冷媒の他の一部によって冷却され、凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は冷媒貯留器14に流入し、貯留される。冷媒貯留器14内では流入した液冷媒が徐々に蓄積され、冷媒貯留器14が満液状態となると、オーバーフローした液冷媒が冷媒精留器11の環流液として冷媒精留器11の上部より流入する。この状態において、冷媒精留器11内では、上昇する蒸気冷媒と、下降する液冷媒とが気液接触を行い、熱および物質移動が行われ、いわゆる精留作用により、冷媒精留器11内を上昇する蒸気冷媒は徐々に低沸点成分が増加し、冷媒貯留器14内に貯留された液冷媒は徐々に低沸点成分に富んだ状態となる。なお、冷媒精留器11の下部から流出する液冷媒の流量は、冷媒精留器11内を下降する液冷媒と冷媒精留器11に流入する気液二相冷媒中の液冷媒との合計流量となる。以上より、低沸点成分に富んだ液冷媒が冷媒貯留器14内に貯留され、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を高沸点成分に富んだものとすることができる。
Here, the specifications of the
ここで、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成の目標値と制御方法について図2および図3を用いて説明する。図2は、R407Cにおいて、所望の給湯温度(例えば70℃)が得られる場合の低沸点成分(R32+R125)の組成と高圧圧力の関係を示したものである。図2において、アは低沸点成分の組成と高圧圧力の関係を示しており、イは圧縮機の高圧圧力の使用限界を示している。また、Aは低沸点成分が48wt%に相当する高圧圧力を、Bは低沸点成分の組成を低下させた場合の高圧圧力の変化を、Cは高圧圧力をイ(圧縮機の高圧圧力の使用限界)以下とする場合の低沸点成分の組成(21wt%)を示している。 Here, the target value and control method of the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the relationship between the composition of the low boiling point component (R32 + R125) and the high pressure when a desired hot water supply temperature (for example, 70 ° C.) is obtained in R407C. In FIG. 2, a shows the relationship between the composition of the low boiling point component and the high pressure, and a shows the use limit of the high pressure of the compressor. A is a high pressure corresponding to 48 wt% of the low boiling point component, B is a change in the high pressure when the composition of the low boiling point is lowered, and C is a high pressure change (use of the high pressure of the compressor). The composition (21 wt%) of the low boiling point component in the case of (limit) or less is shown.
図2より、R407Cの標準組成における低沸点成分の組成(48wt%)では、所望の給湯温度を得るための高圧圧力が圧縮機の使用限界値を超えるため、実際には所望の給湯温度を得る運転は実現できないことを示している。ところが、R407Cが非共沸混合冷媒であることを利用し、低沸点成分の組成を48wt%から21wt%へ低下させることで圧縮機の使用限界以内で所望の給湯温度を得ることができる。従って、高圧圧力を圧縮機の使用限界値以下に抑制しかつ所定の給湯温度を得ることが可能な冷媒組成の目標値は、21wt%以下となる。 From FIG. 2, the low boiling point component (48 wt%) in the standard composition of R407C has a high hot pressure for obtaining a desired hot water supply temperature that exceeds the use limit value of the compressor. It shows that driving cannot be realized. However, by utilizing the fact that R407C is a non-azeotropic refrigerant mixture, the desired hot water supply temperature can be obtained within the use limit of the compressor by reducing the composition of the low boiling point component from 48 wt% to 21 wt%. Therefore, the target value of the refrigerant composition capable of suppressing the high pressure to be below the use limit value of the compressor and obtaining a predetermined hot water supply temperature is 21 wt% or less.
さらに、冷媒組成の目標値への制御方法について図3を用いて説明する。図3は、電磁弁21、22を開放状態としてからの経過時間(組成変化運転時間)に対する冷凍サイクル内を循環する低沸点成分の組成変化を示している。図3より、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を目標値とするためには、電磁弁21、22をTo時間(例えば、1時間)以上開放する必要があることがわかる。すなわち、電磁弁21、22の開放時間を所定時間以上とすることにより、冷媒組成の目標値への制御が可能となる。
Furthermore, the control method to the target value of a refrigerant composition is demonstrated using FIG. FIG. 3 shows the composition change of the low-boiling components circulating in the refrigeration cycle with respect to the elapsed time (composition change operation time) after the
次に、冷凍サイクル内の循環組成を高沸点成分が増加した状態から低沸点成分が増加した状態に変更する場合には、電磁弁21を閉状態、電磁弁22を開状態にする。この状態では、冷媒精留器11には冷媒の供給が行われず、冷媒貯留器14内に貯留されている低沸点成分に富んだ中間圧力の液冷媒は、冷媒精留器11の上部から下部へ下降し、一部は毛細管32、第2冷却器12、電磁弁22からなる流路を通ってアキュムレータ6に流入し、他の一部は毛細管33、第1冷却器13、電磁弁22からなる流路を通ってアキュムレータ6に流入する。このように、冷媒貯留器14から低沸点成分に富んだ液冷媒が冷凍サイクル内へ放出される。一方、膨張弁4は、熱源側熱交換器3出口の冷媒過冷却度が適正(例えば10℃)となるようにその開度が制御されており、冷凍サイクル内の余剰な冷媒はアキュムレータ6内に貯留される。このアキュムレータ6内の冷媒は、高沸点成分に富んだ液冷媒と、低沸点成分に富んだ蒸気冷媒に分離され、このうち主に蒸気冷媒が圧縮機1に吸入される。従って、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を低沸点成分に富んだ状態とすることができる。
Next, when the circulation composition in the refrigeration cycle is changed from a state where the high boiling point component is increased to a state where the low boiling point component is increased, the
次にチラー(冷水供給)運転時の動作について説明する。チラー運転の場合、四方弁2は点線のように接続され、圧縮機1出口部と利用側熱交換器5が、アキュムレータ6入口部と熱源側熱交換器3がそれぞれ接続される。チラー運転時には、圧縮機1で圧縮された高温高圧の蒸気冷媒は、四方弁2を経て凝縮器として動作する利用側熱交換器5で凝縮液化し、膨張弁4で減圧され、低圧の気液二相冷媒となって蒸発器として動作する熱源側熱交換器3に流入する。この冷媒は熱源側熱交換器3で蒸発し、四方弁2、アキュムレータ6を経て再び圧縮機1へ戻る。膨張弁4は、利用側熱交換器5出口の冷媒過冷却度が適正(例えば10℃)となるようにその開度が制御されており、冷凍サイクル内の余剰な冷媒は、アキュムレータ6内に貯留される。チラー運転時の冷凍サイクル内の循環組成を変更する手順は、先に説明した給湯運転時と同様であるため省略する。
Next, the operation at the time of chiller (cold water supply) operation will be described. In the case of chiller operation, the four-
以上のように、この発明によれば、第1冷却器13及び第2冷却器12の冷却源として冷媒精留器11から流出した液冷媒を用いることにより、冷凍サイクル装置と組成分離回路との接続箇所を2箇所とし、従来例である圧縮機1の吸入冷媒を冷却源とする場合よりも接続箇所(図8では6箇所)が削減でき、装置製作における工作性が向上するため低コストにすることができる。また、接続箇所を2箇所としたため、熱源ユニットと組成分離ユニットとを独立分離して設置することが可能となり、冷凍サイクル装置の圧縮機吐出部と吸入部にチーズ(T型)配管を設けるといった簡単な改造で既存の冷凍サイクル装置に組成分離回路を接続することができ、冷凍サイクル装置の高圧圧力抑制や性能向上を容易に実現することができる。
As described above, according to the present invention, by using the liquid refrigerant flowing out from the refrigerant rectifier 11 as a cooling source for the first cooler 13 and the
また、冷媒精留器11の下部から流出した液冷媒を2つの流路に分岐し、各流路に適した毛細管を設置したため、各流路に適正な冷媒流量を流すことができるという効果がある。また、冷凍サイクルと組成分離回路との接続配管に電磁弁を設けたため、単純な弁の開閉操作で冷凍サイクル内を循環する冷媒組成の変更を可能とすることができる。 Further, the liquid refrigerant flowing out from the lower part of the refrigerant rectifier 11 is branched into two flow paths, and capillaries suitable for the respective flow paths are installed. is there. Moreover, since the solenoid valve is provided in the connection pipe between the refrigeration cycle and the composition separation circuit, the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle can be changed by a simple valve opening / closing operation.
さらに、本実施の形態では、R32、R125、R134aから構成されるR407Cを用いた場合の例を示したが、地球温暖化係数の高いR125を除いたR32/134a系を用いた場合も同様の効果を発揮することができる。また、HFC系冷媒であるR32、R125、R134a、R143a、およびHC系冷媒であるR290、R600、R600aなどから2つ以上の冷媒を選択し混合した非共沸混合冷媒を用いた場合でも、地球環境に優しく循環組成の変更が可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。 Furthermore, in the present embodiment, an example of using R407C composed of R32, R125, and R134a has been shown, but the same applies to the case of using the R32 / 134a system excluding R125 having a high global warming potential. The effect can be demonstrated. In addition, even when non-azeotropic mixed refrigerants in which two or more refrigerants are selected and mixed from R32, R125, R134a, R143a, which are HFC refrigerants, and R290, R600, R600a, which are HC refrigerants, It is possible to provide a refrigeration cycle apparatus capable of changing the circulation composition friendly to the environment.
加えて、本実施の形態では、冷媒組成の目標値への制御を電磁弁の開放時間で行う場合の例を示したが、特開平11−63747号開示のように、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を検知し、冷凍サイクル内の循環組成が目標値となるまで組成変化運転を実施するようにしても良く、この場合更に正確な目標値への制御が可能となる。 In addition, in the present embodiment, an example in which the control of the refrigerant composition to the target value is performed by the opening time of the solenoid valve is shown, but the refrigerant is circulated in the refrigeration cycle as disclosed in JP-A-11-63747. The composition change operation may be performed until the refrigerant composition is detected and the circulating composition in the refrigeration cycle reaches the target value. In this case, the control to the more accurate target value is possible.
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を示す冷凍サイクル装置について説明する。
図4は実施の形態2に係る冷凍サイクル装置を示す構成図であり、実施の形態1とほぼ同様の構成であるため詳細な説明は省略する。本実施の形態では、実施の形態1で必要であった2本の毛細管32および33を1本の毛細管34に集約したものである。すなわち、冷媒精留器11から流出した液冷媒は、毛細管34で減圧された後、第2冷却器12へ供給される二相冷媒と、第1冷却器13へ供給される二相冷媒とに分岐されることになる。
以上のような構成とすることにより、2本の毛細管を1本に集約することができ、冷媒回路を簡素化することができ、低コスト化を図ることができる。
The refrigeration cycle
FIG. 4 is a block diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to
With the above configuration, two capillaries can be integrated into one, the refrigerant circuit can be simplified, and the cost can be reduced.
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を示す冷凍サイクル装置について説明する。
図5は本実施の形態に係る冷凍サイクル装置を示す構成図であり、実施の形態1とほぼ同様の構成であるため詳細な説明は省略する。本実施の形態は、給湯(温水供給)運転時のみ循環組成を変更する場合に用いられる。すなわち、本実施の形態では、実施の形態1のように冷媒精留器11から流出した液冷媒がアキュムレータ6入口部に流入する構成ではなく、膨張弁4と利用側熱交換器5の間の配管に流入する構成としている。従って、膨張弁4と利用側熱交換器5の間の配管が低圧となる給湯運転時には、電磁弁21および22を開放して循環組成の変更を行うが、膨張弁4と利用側熱交換器5の間の配管が高圧となるチラ−(冷水供給)運転時には、電磁弁21および22を閉止して循環組成の変更は行わない。
The refrigeration cycle
FIG. 5 is a configuration diagram showing the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment, and since the configuration is almost the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. This embodiment is used when the circulation composition is changed only during hot water supply (hot water supply) operation. That is, in the present embodiment, the liquid refrigerant that has flowed out of the refrigerant rectifier 11 as in the first embodiment does not flow into the inlet of the
以上のように、本実施の形態では、冷媒精留器11から流出した冷媒が膨張弁4と利用側熱交換器5の間の配管に流入する構成としているため、冷媒精留器11から流出した液冷媒が第2冷却器12あるいは第1冷却器13で完全蒸発しない場合でも、未蒸発液を利用側熱交換器5で蒸発させることができ、圧縮機への液戻りによる信頼性の低下や吐出温度低下に伴う性能低下といった現象を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the refrigerant that has flowed out of the refrigerant rectifier 11 flows into the pipe between the
なお、本実施の形態は、冷媒精留器11から流出した冷媒が膨張弁4と利用側熱交換器5の間の配管に流入する場合を示したが、冷媒精留器11から流出した冷媒が膨張弁4と熱源側熱交換器3の間の配管に流入するようにしてもよい。
In the present embodiment, the refrigerant that has flowed out of the refrigerant rectifier 11 flows into the pipe between the
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を示す冷凍サイクル装置について説明する。
図6は本実施の形態に係る冷凍サイクル装置を示す構成図であり、実施の形態1と同様の構成部分については詳細な説明を省略する。本実施の形態では、冷媒精留器11から流出した液冷媒を毛細管33により減圧し、減圧された低温・低圧の二相冷媒が、第1冷却器13に流入し、冷媒精留器11上部から流出する飽和ガスを冷却した後、第2冷却器12に流入し、吐出ガスを冷却する構成としている。従って、実施の形態1〜3で示したように冷媒精留器11から流出した液冷媒を分岐させる必要がなく、配管本数が低減できて冷媒回路構成の簡素化が図れるとともに、低コストな冷媒回路とすることができる。
Hereinafter, a refrigeration cycle
FIG. 6 is a block diagram showing the refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment, and detailed description of the same components as those in the first embodiment is omitted. In the present embodiment, the liquid refrigerant flowing out from the refrigerant rectifier 11 is decompressed by the capillary tube 33, and the decompressed low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant flows into the first cooler 13, and the upper part of the refrigerant rectifier 11 After the saturated gas flowing out from the refrigerant is cooled, it flows into the
実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5による冷凍サイクル装置について説明する。
図7は本実施の形態に係る冷凍サイクル装置を示す構成図である。本実施の形態において、60は室外機であり、圧縮機1、四方弁2、熱源側熱交換器3、アキュムレータ6で構成されている。また、61aおよび61bは室内機であり、本実施の形態では室内機が2台設置されている。室内機61a、61bは、第1減圧装置である膨張弁4aおよび4bと利用側熱交換器5aおよび5bで構成されている。室外機60と室内機61は2本の延長配管で接続されており、冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクル内には高沸点成分と低沸点成分からなる非共沸混合冷媒、例えばR407Cが充填されている。熱源側熱交換器3は、暖房運転時には蒸発器として動作し、冷房運転時には凝縮器として動作する。また利用側熱交換器5は、暖房運転時には凝縮器として動作し、冷房運転時には蒸発器として動作する。以上の構成は、循環組成を変更できない通常の冷凍サイクル装置と同様であり、運転動作に関する詳細な説明は省略する。
Hereinafter, a refrigeration cycle apparatus according to
FIG. 7 is a configuration diagram showing a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment,
63は組成分離ユニットであり、室外機60と2本の配管との間にT型分岐管AおよびBを介して接続されている。組成分離ユニット63は、例えば図6のように構成されており、電磁弁21および22の開閉操作によって循環組成の変更が可能である。本実施の形態は、暖房運転時のみ循環組成を変更する場合に用いられる。すなわち、本実施の形態では、A部が高圧ガス状態、B部が低圧二相状態となる暖房運転時には電磁弁21および22を開放して循環組成の変更を行うが、B部が高圧液状態、A部が低圧ガス状態となる冷房運転時には、電磁弁21および22を閉止して循環組成の変更は行わない。
63 is a composition separation unit, which is connected between the
すなわち、通常の暖房運転時には、冷凍サイクル内の余剰な冷媒は、アキュムレータ6内に貯留される。このアキュムレータ6内の冷媒は、高沸点成分に富んだ液冷媒と、低沸点成分に富んだ蒸気冷媒に分離される。このため、アキュムレータ6内に液冷媒が貯留されると、サイクル内を循環する冷媒組成は、充填組成に比べて低沸点成分が増加する。
That is, during normal heating operation, excess refrigerant in the refrigeration cycle is stored in the
一方、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成の高沸点成分を増加させる場合には、圧縮機1を出た高温高圧の蒸気冷媒の一部をA部のT型分岐管を介して組成分離ユニット63に流入させ、実施の形態1と同様に低沸点成分に富んだ液冷媒が冷媒貯留器14内に貯留される。このとき、冷媒貯留器14に貯留される液冷媒中の低沸点成分組成の増加とともに、アキュムレータ6内に貯留されていた高沸点成分に富んだ液冷媒が、サイクル内へ放出され、低沸点成分に富んだ液冷媒が冷媒貯留器14内に貯留されることになる。この結果、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を高沸点成分に富んだものにすることができる。
On the other hand, when increasing the high-boiling components of the refrigerant composition circulating in the refrigeration cycle, a part of the high-temperature and high-pressure vapor refrigerant exiting the
以上のように、本実施の形態においては、既設の冷凍サイクル装置において、室外機60と延長配管との接続部(2箇所)にT型分岐管を介して組成分離ユニットを増設することにより、既設の冷凍サイクル装置を改造することなく高圧圧力の低下や性能向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, in the existing refrigeration cycle apparatus, by adding a composition separation unit to the connection part (two places) between the
以上の実施の形態においては、冷媒回路に四方弁を用いる構成について示したが、四方弁を用いない冷房専用機やチラ−専用機、あるいは暖房専用機やヒートポンプ給湯機の場合についても成立することは言うまでもない。また、冷媒貯留器14の下部と、第1減圧装置から圧縮機吸入までの低圧配管とを毛細管を介して接続する配管を追加し、冷凍サイクル内の循環組成を高沸点成分が増加した状態から低沸点成分が増加した状態に素早く変更する構成としても良い。 In the above embodiment, the configuration using a four-way valve in the refrigerant circuit has been described. However, the present invention can also be applied to a cooling-only machine, a chiller-only machine, a heating-only machine, or a heat pump water heater that does not use a four-way valve. Needless to say. In addition, a pipe for connecting the lower part of the refrigerant reservoir 14 and a low-pressure pipe from the first pressure reducing device to the compressor suction via a capillary tube is added, and the circulation composition in the refrigeration cycle is increased from the state where the high boiling point component is increased. It is good also as a structure which changes quickly to the state in which the low boiling point component increased.
1 圧縮機、2 四方弁、3 熱源側熱交換器、4、4a、4b 膨張弁、5、5a、5b 利用側熱交換器、6 アキュムレータ、11 冷媒精留器、12 第2冷却器、13 第1冷却器、14 冷媒貯留器、21 、22 電磁弁、31、32、33 毛細管、60 室外機、61、61a、61b 室内機、62 熱源ユニット、63 組成分離ユニット。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上部に第1冷却器および冷媒貯留器を環状に接続し、下部に第2冷却器を接続し、前記非共沸混合冷媒の組成を分離する組成分離手段を有し、前記組成分離手段の下部から流出した前記非共沸混合冷媒を前記第1冷却器及び前記第2冷却器の冷却源とするようにした組成分離回路からなる組成分離ユニットと、
前記組成分離手段の下部と、前記圧縮機の吐出部と前記冷媒流路切り換え手段との間の配管に前記第2冷却器を介して接続された前記第1配管と、
前記組成分離手段の下部と、前記冷媒流路切り換え手段と前記圧縮機の吸入部との間の配管に前記第1冷却器を介して接続された第2配管と、
前記第2配管の前記組成分離手段の下部と前記第1冷却器との間の配管と、前記第2配管の前記第1冷却器の出口側配管に、前記第2冷却器を介して接続された第3配管と、
を備え、
前記熱源ユニットと前記組成分離ユニットとは、前記第1配管および前記第2配管の2箇所で接続され、
前記非共沸混合冷媒の組成の変更内容に基づいて、前記第1配管により前記熱源ユニットの前記圧縮機から吐出された前記非共沸混合冷媒の一部を前記組成分離ユニットに導入し、前記組成分離ユニットで前記非共沸混合冷媒の組成を変更し、
前記組成を変更した非共沸混合冷媒の一部が前記第2配管により前記第1冷却器を介して流れ、他の一部が前記第3配管により前記第2冷却器を介して流れ、その後、前記第2配管に合流し、前記第2配管を介して前記熱源ユニットに供給されることを特徴とする非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクル装置。 Refrigeration in which a compressor, a refrigerant flow switching means, a use side heat exchanger, a first pressure reducing device, and a heat source side heat exchanger are connected in an annular manner to circulate a non-azeotropic refrigerant mixture composed of a low boiling point refrigerant and a high boiling point refrigerant. A heat source unit consisting of a cycle;
A first cooler and a refrigerant reservoir are connected in an annular shape at the upper part, a second cooler is connected at the lower part, and a composition separating means for separating the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture is provided, A composition separation unit comprising a composition separation circuit configured to use the non-azeotropic refrigerant mixture flowing out from as a cooling source for the first cooler and the second cooler;
The first pipe connected via the second cooler to the pipe between the lower part of the composition separation means, the discharge section of the compressor and the refrigerant flow switching means;
A second pipe connected via a first cooler to a pipe between the lower part of the composition separating means and the refrigerant flow switching means and the suction part of the compressor;
The second pipe is connected to the pipe between the lower part of the composition separation means and the first cooler and to the outlet side pipe of the first cooler of the second pipe via the second cooler. A third pipe,
With
The heat source unit and the composition separation unit are connected at two locations of the first pipe and the second pipe,
Based on the change in the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture, a part of the non-azeotropic refrigerant mixture discharged from the compressor of the heat source unit through the first pipe is introduced into the composition separation unit, Changing the composition of the non-azeotropic refrigerant mixture in a composition separation unit;
Part of the non-azeotropic refrigerant mixture with the changed composition flows through the first cooler through the second pipe, and the other part flows through the second cooler through the third pipe, and then A refrigeration cycle apparatus using a non-azeotropic refrigerant mixture that joins the second pipe and is supplied to the heat source unit through the second pipe.
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