JP2009062471A - Mixed working fluid and refrigerating cycle device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば冷凍サイクル装置用冷媒として利用される混合作動流体およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a mixed working fluid used as a refrigerant for a refrigeration cycle apparatus, for example, and a refrigeration cycle apparatus using the mixed working fluid.
一般に、冷凍サイクル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、放熱器(または凝縮器)、キャピラリーチューブや膨張弁等の減圧器、蒸発器、等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加熱作用を行っている。 In general, the refrigeration cycle apparatus comprises a compressor, a four-way valve if necessary, a radiator (or a condenser), a decompressor such as a capillary tube or an expansion valve, an evaporator, etc., and constitutes a refrigeration cycle. Cooling or heating action is performed by circulating a refrigerant inside.
これらの冷凍サイクル装置における冷媒としては、フロン類と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導されたハロゲン化炭化水素が知られている。 As refrigerants in these refrigeration cycle apparatuses, halogenated hydrocarbons derived from methane or ethane called chlorofluorocarbons are known.
上記のような冷凍サイクル装置用冷媒としてはR22(クロロジフルオロメタン、CHClF2、沸点−40.8℃、臨界温度96.2℃、臨界圧力4.99MPa)などが用いられてきた。このR22は塩素と水素を含むフッ化炭化水素類(HCFC冷媒)であり、成層圏オゾン破壊能力があるため、すでにモントリオール議定書によって使用量及び生産量の規制が決定されている。 R22 (chlorodifluoromethane, CHClF 2 , boiling point −40.8 ° C., critical temperature 96.2 ° C., critical pressure 4.99 MPa) and the like have been used as the refrigerant for the refrigeration cycle apparatus as described above. R22 is a fluorinated hydrocarbon (HCFC refrigerant) containing chlorine and hydrogen, and has the ability to destroy stratospheric ozone, so the usage and production regulations have already been determined by the Montreal Protocol.
近年、冷凍サイクルを利用した加熱機器の一つであるヒートポンプ給湯機の分野では、R22の代替冷媒として、二酸化炭素(CO2、R744、沸点−78.4℃、臨界温度31.1℃、臨界圧力7.38MPa)が注目されている。二酸化炭素を用いた冷凍サイクル装置では、凝縮過程を含まない遷臨界サイクルとなりうること、超臨界域を使用することで、低温の被加熱流体(例えば、水)を高温に加熱する用途に適していること、すなわち、低温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数(COP)が高いことが報告されている(例えば、非特許文献1参照)。 In recent years, in the field of heat pump water heaters, which is one of the heating devices using a refrigeration cycle, carbon dioxide (CO2, R744, boiling point-78.4 ° C., critical temperature 31.1 ° C., critical pressure as an alternative refrigerant for R22. 7.38 MPa) is drawing attention. In refrigeration cycle equipment using carbon dioxide, it can be a transcritical cycle that does not include a condensation process, and by using a supercritical region, it is suitable for use in heating a low-temperature fluid (eg, water) to a high temperature. In other words, it has been reported that the coefficient of performance (COP) when heating a low-temperature fluid to be heated to a high temperature is high (for example, see Non-Patent Document 1).
また、二酸化炭素は、地球環境問題においても、成層圏オゾンを破壊せず、地球温暖化に対する影響を示す地球温暖化係数(以下GWPと記す)は1で、R22のGWPの1500と比較すると格段に小さい、優れた冷媒である。
しかしながら、二酸化炭素は臨界温度が約31℃と低いために、約31℃以上の中温の被加熱流体を高温に加熱する場合には、成績係数が低下し、冷凍サイクル装置の運転効率が低下するという課題があった。 However, since carbon dioxide has a low critical temperature of about 31 ° C., when a medium-temperature heated fluid of about 31 ° C. or higher is heated to a high temperature, the coefficient of performance decreases, and the operating efficiency of the refrigeration cycle apparatus decreases. There was a problem.
上記課題を解決するために、本発明は、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合でも、成績係数の低下が小さい混合作動流体、および、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合でも、冷凍サイクル装置の運転効率の低下が小さい冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention can be applied to a case where a medium-temperature heated fluid is heated to a high temperature, a mixed working fluid with a small decrease in the coefficient of performance, and a case where a medium-temperature heated fluid is heated to a high temperature. It aims at providing the refrigerating-cycle apparatus with a small fall of the operating efficiency of a refrigerating-cycle apparatus.
前記従来の課題を解決するために、本発明は、二酸化炭素とジフルオロメタンを含む混合作動流体であって、二酸化炭素が実質的に80重量%以上である混合作動流体である。これによると、混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成
績係数の低下を抑制できる。
In order to solve the above conventional problems, the present invention is a mixed working fluid containing carbon dioxide and difluoromethane, and the mixed working fluid is substantially 80% by weight or more of carbon dioxide. According to this, due to the characteristics of the mixed working fluid, it is possible to suppress a decrease in the coefficient of performance when heating the medium heated fluid to a high temperature.
また、本発明は、二酸化炭素と1、1−ジフルオロエタンを含む混合作動流体であって、二酸化炭素が実質的に95重量%以上である混合作動流体である。これによると、混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制できる。 Further, the present invention is a mixed working fluid containing carbon dioxide and 1,1-difluoroethane, wherein the carbon dioxide is substantially 95% by weight or more. According to this, due to the characteristics of the mixed working fluid, it is possible to suppress a decrease in the coefficient of performance when heating the medium heated fluid to a high temperature.
また、本発明は、圧縮機、放熱器、減圧器、および、蒸発器を備え、上記本発明のいずれかの混合作動流体を用いることを特徴とする冷凍サイクル装置である。これによると、混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の冷凍サイクル装置の運転効率の低下を抑制できる。 Moreover, this invention is a refrigerating-cycle apparatus provided with the compressor, the heat radiator, the pressure reduction device, and the evaporator, and using the mixed working fluid in any one of the said this invention. According to this, due to the characteristics of the mixed working fluid, it is possible to suppress a decrease in the operating efficiency of the refrigeration cycle apparatus when the medium temperature heated fluid is heated to a high temperature.
本発明の混合作動流体、および冷凍サイクル装置は、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制できる。 The mixed working fluid and the refrigeration cycle apparatus of the present invention can suppress a decrease in the coefficient of performance when the medium temperature heated fluid is heated to a high temperature.
第1の発明は、二酸化炭素とジフルオロメタンを含む混合作動流体であって、二酸化炭素が実質的に80重量%以上である混合作動流体は、その混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制できる。 The first invention is a mixed working fluid containing carbon dioxide and difluoromethane, and the mixed working fluid in which carbon dioxide is substantially 80% by weight or more is a medium temperature heated fluid due to the characteristics of the mixed working fluid. It is possible to suppress a decrease in the coefficient of performance when heating the plate to a high temperature.
第2の発明は、二酸化炭素と1、1−ジフルオロエタンを含む混合作動流体であって、二酸化炭素が実質的に95重量%以上である混合作動流体は、その混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制できる。 The second invention is a mixed working fluid containing carbon dioxide and 1,1-difluoroethane, and the mixed working fluid in which carbon dioxide is substantially 95% by weight or more has an intermediate temperature due to the characteristics of the mixed working fluid. A decrease in the coefficient of performance when the fluid to be heated is heated to a high temperature can be suppressed.
第3の発明は、圧縮機、放熱器、減圧器、蒸発器を備え、第1または第2の発明のいずれかの混合作動流体を用いることにより、混合作動流体の特性により、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の冷凍サイクル装置の運転効率の低下を抑制できる。 A third invention includes a compressor, a radiator, a decompressor, and an evaporator, and uses a mixed working fluid according to any one of the first and second inventions, so that the medium temperature is heated according to the characteristics of the mixed working fluid. A decrease in operating efficiency of the refrigeration cycle apparatus when the fluid is heated to a high temperature can be suppressed.
第4の発明は、第3の発明において、放熱器での混合作動流体の圧力が、混合作動流体の臨界圧力以上で運転することにより、成績係数の低下を抑制しつつ、中温の被加熱流体を高温に加熱することができる。 According to a fourth aspect, in the third aspect, the medium working fluid is heated at a medium temperature while suppressing a decrease in the coefficient of performance by operating the mixed working fluid in the radiator at a pressure equal to or higher than the critical pressure of the mixed working fluid. Can be heated to a high temperature.
第5の発明は、第3または第4の発明において、放熱器に流入する被加熱流体の温度が31℃以上であることにより、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制する効果が顕著となる。 5th invention WHEREIN: When the temperature of the to-be-heated fluid which flows into a heat radiator in 3rd or 4th invention is 31 degreeC or more, the fall of a coefficient of performance in the case of heating medium to-be-heated fluid to high temperature The effect which suppresses becomes remarkable.
第6の発明は、第3〜第5のいずれかの発明において、放熱器で加熱した被加熱流体に蓄熱した熱を、直接的あるいは間接的に用いて床暖パネルを加熱し、床暖房を行うことにより、中温の被加熱流体を高温に加熱する場合の成績係数の低下を抑制する効果が顕著となる。 In a sixth aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects, the floor warming panel is heated by directly or indirectly using the heat stored in the heated fluid heated by the radiator. By performing, the effect which suppresses the fall of a coefficient of performance at the time of heating the medium temperature to-be-heated fluid to high temperature becomes remarkable.
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。例えば、以下の実施の形態では、給湯機を例にとり説明するが、本発明が給湯機に限定されるものではなく、高温風吹き出しが可能な空気調和機などであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. For example, in the following embodiment, a hot water heater will be described as an example. However, the present invention is not limited to the hot water heater, and may be an air conditioner capable of blowing hot air.
(実施の形態1)
本実施の形態における混合作動流体は、二酸化炭素(CO2、R744、沸点−78.4℃、臨界温度31.1℃、臨界圧力7.38MPa)と、ジフルオロメタン(CH2F
2、R32、沸点−51.7℃、臨界温度78.1℃、臨界圧力5.78MPa)とからなる2成分系の作動流体である。本実施の形態における混合作動流体を冷凍サイクル装置の冷媒として用いる場合の優れた特性を以下に示す。
(Embodiment 1)
The mixed working fluid in the present embodiment includes carbon dioxide (CO 2 , R 744, boiling point −78.4 ° C., critical temperature 31.1 ° C., critical pressure 7.38 MPa) and difluoromethane (CH 2 F).
2 and R32, a boiling point of −51.7 ° C., a critical temperature of 78.1 ° C., and a critical pressure of 5.78 MPa). The excellent characteristics when the mixed working fluid in the present embodiment is used as the refrigerant of the refrigeration cycle apparatus are shown below.
表1、表2は、二酸化炭素(R744)とジフルオロメタン(R32)からなる2成分系の、二酸化炭素(R744)が80重量%から100重量%の混合作動流体(100重量%は二酸化炭素(R744)単一冷媒)の加熱性能を比較したものである。 Tables 1 and 2 show a two-component mixed working fluid composed of carbon dioxide (R744) and difluoromethane (R32) in which carbon dioxide (R744) is 80 wt% to 100 wt% (100 wt% is carbon dioxide ( R744) Comparison of heating performance of a single refrigerant).
表1では、放熱器(または凝縮器)において冷媒と熱交換する被加熱流体(例えば水)側の条件としては、放熱器(または凝縮器)入口温度を17℃、放熱器(または凝縮器)出口温度を90℃とし、冷媒側の条件としては、蒸発器の蒸発温度を8℃、放熱器(または凝縮器)における被加熱流体(例えば水)と冷媒との最小温度差が2Kとなるように放熱器(または凝縮器)の高圧側圧力を制御して測定したものである。なお、この条件は、ヒートポンプ給湯器などの冷凍サイクル装置において、17℃の低温の被加熱流体(例えば水)を90℃まで加熱する場合を想定したものである。 In Table 1, as conditions on the heated fluid (for example, water) side for heat exchange with the refrigerant in the radiator (or condenser), the radiator (or condenser) inlet temperature is 17 ° C., and the radiator (or condenser). The outlet temperature is 90 ° C., the conditions on the refrigerant side are such that the evaporation temperature of the evaporator is 8 ° C., and the minimum temperature difference between the fluid to be heated (for example, water) and the refrigerant in the radiator (or condenser) is 2K. And measured by controlling the high-pressure side pressure of the radiator (or condenser). In addition, this condition assumes the case where a low-temperature heated fluid (for example, water) of 17 ° C. is heated to 90 ° C. in a refrigeration cycle apparatus such as a heat pump water heater.
このような混合作動流体は、二酸化炭素(R744)単一冷媒より沸点の高いジフルオロメタン(R32)を混合することによって、二酸化炭素(R744)単一冷媒と比較して、高圧側圧力、低圧側圧力を低減でき、成績係数が向上できる。 Such a mixed working fluid is mixed with difluoromethane (R32) having a boiling point higher than that of a single carbon dioxide (R744) refrigerant. The pressure can be reduced and the coefficient of performance can be improved.
また、表2は、放熱器(または凝縮器)において冷媒と熱交換する被加熱流体(例えば水)側の条件としては、放熱器(または凝縮器)入口温度を35℃、放熱器(または凝縮器)出口温度を90℃とし、冷媒側の条件としては、蒸発器の蒸発温度を8℃、放熱器(
または凝縮器)における被加熱流体(例えば水)と冷媒との最小温度差が2Kとなるように放熱器(または凝縮器)の高圧側圧力を制御して測定したものである。なお、この条件は、ヒートポンプ給湯器などの冷凍サイクル装置において、35℃の中温の被加熱流体(例えば水)を90℃まで加熱する場合を想定したものである。
Table 2 shows that the condition of the heated fluid (for example, water) side for heat exchange with the refrigerant in the radiator (or condenser) is 35 ° C. at the inlet temperature of the radiator (or condenser), and the radiator (or condenser). The outlet temperature is 90 ° C, and the conditions on the refrigerant side are 8 ° C for the evaporation temperature of the evaporator,
Alternatively, the pressure is measured by controlling the high-pressure side pressure of the radiator (or the condenser) so that the minimum temperature difference between the fluid to be heated (for example, water) and the refrigerant in the condenser is 2K. This condition assumes a case where a medium fluid to be heated (for example, water) at 35 ° C. is heated to 90 ° C. in a refrigeration cycle apparatus such as a heat pump water heater.
35℃の中温の被加熱流体を加熱する場合の表2では、17℃低温の被加熱流体を加熱する場合の表1に比べて、二酸化炭素(R744)単一冷媒に対する成績係数の向上割合が大きい。すなわち、このような混合作動流体は、二酸化炭素(R744)単一冷媒の臨界温度(約31℃)以上の中温の被加熱流体を高温に加熱する場合でも、二酸化炭素(R744)単一冷媒ほど成績係数が低下しない。これは、二酸化炭素(R744)単一冷媒より臨界温度の高いジフルオロメタン(R32)を混合することによって、表3に示すように混合作動流体の臨界温度が上昇するためである。 In Table 2 in the case of heating a medium fluid to be heated at 35 ° C., the ratio of improvement in the coefficient of performance for carbon dioxide (R744) single refrigerant is higher than in Table 1 in the case of heating a fluid to be heated at a low temperature of 17 ° C. large. That is, such a mixed working fluid has a carbon dioxide (R744) single refrigerant as much as a single refrigerant of carbon dioxide (R744) even when a medium temperature heated fluid higher than the critical temperature (about 31 ° C.) of the single refrigerant (R744) is heated to a high temperature. The coefficient of performance does not decrease. This is because the critical temperature of the mixed working fluid is increased as shown in Table 3 by mixing difluoromethane (R32) having a higher critical temperature than that of a single refrigerant of carbon dioxide (R744).
二酸化炭素(R744)とジフルオロメタン(R32)の2成分系においては共沸様混合物は構成せず、蒸発温度勾配を有する非共沸混合物となる。しかし、80重量%以上の二酸化炭素(R744)を混合した混合物では、蒸発温度勾配はほぼ5K以下であり、非共沸性が小さい。このため、冷凍サイクル装置での使用に際し、蒸発器への霜の付着などの問題が生じにくい、扱いやすい冷媒という点では、二酸化炭素(R744)は80重量%以上とするのが望ましい。 In the two-component system of carbon dioxide (R744) and difluoromethane (R32), an azeotrope-like mixture is not constituted, and a non-azeotropic mixture having an evaporation temperature gradient is formed. However, in a mixture in which 80% by weight or more of carbon dioxide (R744) is mixed, the evaporation temperature gradient is approximately 5K or less, and the non-azeotropic property is small. For this reason, when used in a refrigeration cycle apparatus, carbon dioxide (R744) is desirably 80% by weight or more in terms of an easy-to-handle refrigerant that does not easily cause problems such as frost adhesion to the evaporator.
さらに、これらの混合物は、成層圏オゾン層に及ぼす影響がなく、表3に示すようにGWPが150以下と小さく、地球温暖化に対する負荷も小さい。 Furthermore, these mixtures have no effect on the stratospheric ozone layer, and as shown in Table 3, the GWP is as small as 150 or less, and the burden on global warming is small.
なお、二酸化炭素(R744)とジフルオロメタン(R32)の主たる成分以外に、若干の他の成分が含有されていても何ら問題ないものである。 In addition to the main components of carbon dioxide (R744) and difluoromethane (R32), there is no problem even if some other components are contained.
(実施の形態2)
本実施の形態における混合作動流体は、二酸化炭素(CO2、R744、沸点−78.4℃、臨界温度31.1℃、臨界圧力7.38MPa)と、1、1−ジフルオロエタン(CHF2CH3、R152a、沸点−24.0℃、臨界温度113.3℃、臨界圧力4.52MPa)からなる2成分系の作動流体である。本実施の形態における混合作動流体を冷凍サイクル装置の冷媒として用いる場合の優れた特性を以下に示す。
(Embodiment 2)
The mixed working fluid in the present embodiment includes carbon dioxide (CO 2 , R 744, boiling point −78.4 ° C., critical temperature 31.1 ° C., critical pressure 7.38 MPa), 1,1-difluoroethane (CHF 2 CH 3 R152a, boiling point -24.0 ° C, critical temperature 113.3 ° C, critical pressure 4.52 MPa). The excellent characteristics when the mixed working fluid in the present embodiment is used as the refrigerant of the refrigeration cycle apparatus are shown below.
表4、表5は、二酸化炭素(R744)と1、1−ジフルオロエタン(R152a)からなる2成分系の、二酸化炭素(R744)が80重量%から100重量%の混合作動流体(100重量%は二酸化炭素(R744)単一冷媒)の加熱性能を比較したものである。 Tables 4 and 5 show a two-component mixed working fluid composed of carbon dioxide (R744) and 1,1-difluoroethane (R152a) in which carbon dioxide (R744) is 80 wt% to 100 wt% (100 wt% is The heating performance of carbon dioxide (R744) single refrigerant) is compared.
表4の試験条件は、表1と同様であり、表5の試験条件は、表2と同様である。表4より、このような混合作動流体は、二酸化炭素(R744)単一冷媒より沸点の高い1、1−ジフルオロエタン(R152a)を混合することによって、二酸化炭素(R744)単一冷媒と比較して、高圧側圧力、低圧側圧力を低減でき、表4の条件では、ほぼ同等の成績係数となる。 The test conditions in Table 4 are the same as in Table 1, and the test conditions in Table 5 are the same as in Table 2. From Table 4, such a mixed working fluid is compared with carbon dioxide (R744) single refrigerant by mixing 1,1-difluoroethane (R152a), which has a higher boiling point than carbon dioxide (R744) single refrigerant. The high pressure side pressure and the low pressure side pressure can be reduced. Under the conditions in Table 4, the coefficient of performance is almost equivalent.
また、35℃の中温の被加熱流体を加熱する場合の表5では、17℃低温の被加熱流体を加熱する場合の表4に比べて、二酸化炭素(R744)単一冷媒に対する成績係数の向上割合が大きい。すなわち、このような混合作動流体は、二酸化炭素(R744)単一冷媒の臨界温度(約31℃)以上の中温の被加熱流体を高温に加熱する場合でも、二酸化炭素(R744)単一冷媒ほど成績係数が低下しない。これは、二酸化炭素(R744)単一冷媒より臨界温度の高い1、1−ジフルオロエタン(R152a)を混合することによって、表6に示すように混合作動流体の臨界温度が上昇するためである。 Further, in Table 5 in the case of heating the medium heated fluid at 35 ° C., the coefficient of performance for the single refrigerant of carbon dioxide (R744) is improved as compared with Table 4 in the case of heating the heated fluid at a low temperature of 17 ° C. The ratio is large. That is, such a mixed working fluid has a carbon dioxide (R744) single refrigerant as much as a single refrigerant of carbon dioxide (R744) even when a medium temperature heated fluid higher than the critical temperature (about 31 ° C.) of the single refrigerant (R744) is heated to a high temperature. The coefficient of performance does not decrease. This is because the critical temperature of the mixed working fluid rises as shown in Table 6 by mixing 1,1-difluoroethane (R152a), which has a higher critical temperature than carbon dioxide (R744) single refrigerant.
二酸化炭素(R744)と1、1−ジフルオロエタン(R152a)の2成分系においては共沸様混合物は構成せず、蒸発温度勾配を有する非共沸混合物となる。しかし、95重量%以上の二酸化炭素(R744)を混合した混合物では、蒸発温度勾配はほぼ5K以下であり、非共沸性が小さい。このため、冷凍サイクル装置での使用に際し、蒸発器への霜の付着などの問題が生じにくい、扱いやすい冷媒という点では、二酸化炭素(R744)は95重量%以上とするのが望ましい。 In a two-component system of carbon dioxide (R744) and 1,1-difluoroethane (R152a), an azeotrope-like mixture is not formed, and a non-azeotropic mixture having an evaporation temperature gradient is formed. However, in a mixture in which 95% by weight or more of carbon dioxide (R744) is mixed, the evaporation temperature gradient is about 5K or less, and the non-azeotropic property is small. For this reason, when used in a refrigeration cycle apparatus, carbon dioxide (R744) is desirably 95% by weight or more from the viewpoint of an easy-to-handle refrigerant that does not easily cause problems such as frost adhesion to the evaporator.
さらに、これらの混合物は、成層圏オゾン層に及ぼす影響がなく、表6に示すようにGWPが150以下と小さく、地球温暖化に対する負荷も小さい。 Furthermore, these mixtures have no effect on the stratospheric ozone layer, and as shown in Table 6, the GWP is as small as 150 or less, and the burden on global warming is also small.
なお、二酸化炭素(R744)と1、1−ジフルオロエタン(R152a)の主たる成
分以外に、若干の他の成分が含有されていても何ら問題ないものである。
In addition to the main components of carbon dioxide (R744) and 1,1-difluoroethane (R152a), there is no problem even if some other components are contained.
(実施の形態3)
図1は、本実施形態にかかる冷凍サイクル装置の構成図であり、特に、給湯機に適用された例を示している。図1に示すように、冷凍サイクル装置100は、主に、冷媒回路A、貯湯回路B、床暖回路Cから構成されている。冷媒回路Aは、冷媒を圧縮する圧縮機11と、圧縮機11で圧縮された冷媒を冷却する放熱器12と、放熱器12で冷却された冷媒を減圧する減圧器13と、減圧器13で減圧した冷媒を蒸発させる蒸発器14とを備えている。圧縮機11、放熱器12、減圧器13および蒸発器14は、この順番で冷媒が循環するように冷媒配管によって相互に接続されている。
(Embodiment 3)
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment, and particularly shows an example applied to a water heater. As shown in FIG. 1, the
圧縮機11には、スクロール式、レシプロ式、ロータリ式などの容積式の流体機構を採用できる。放熱器12は、冷媒流路12aと水流路12bとを含む水熱交換器である。蒸発器14は、フィンチューブ型熱交換器に代表される空気熱交換器である。蒸発器14に隣接する形でファン17が設けられている。ファン17は、蒸発器14で冷媒と熱交換するべき空気(被冷却流体)を蒸発器14に供給する。ファン17の回転数に応じて、蒸発器14を流通する空気の量が変化する。なお、冷凍サイクル装置100が空気調和装置として利用される場合には、放熱器12も空気熱交換器で構成され、被加熱流体が室内または室外の空気となる。
The
冷媒回路Aには、二酸化炭素(R744)とジフルオロメタン(R32)とからなり、二酸化炭素(R744)は、略80重量%以上の二酸化炭素(R744)を含む混合作動流体が冷媒として充填されている。図1において、実線矢印が冷媒の流れ方向を示している。 The refrigerant circuit A is composed of carbon dioxide (R744) and difluoromethane (R32), and the carbon dioxide (R744) is filled with a mixed working fluid containing approximately 80% by weight or more of carbon dioxide (R744) as a refrigerant. Yes. In FIG. 1, the solid line arrow has shown the flow direction of the refrigerant | coolant.
貯湯回路Bは、第1循環ポンプ15、放熱器12の流体流路12b、および給湯タンク16が、貯湯タンク16内の被加熱流体である水または湯が循環するように水配管により相互に接続されている。さらに、貯湯タンク16、床暖用熱交換器20、第2循環ポンプ21は、貯湯タンク16内の水または湯が循環するように水配管により相互に接続されている。
In the hot water storage circuit B, the
放熱器12と貯湯タンク16との間における水流路には、第1循環ポンプ15が設けられている。第1循環ポンプ15は、放熱器12で冷媒と熱交換するべき水を放熱器12に送る。第1循環ポンプ15の回転数に応じて、放熱器12を流通する水の量が変化する。放熱器12で加熱された水は湯となり、貯湯タンク16に貯められる。貯湯タンク16に貯められた湯は、出湯管18を通って、混合弁(図示せず)などにより、適当な温度に調整さらた後、台所やお風呂などの蛇口から出湯される。貯湯タンク16から出湯された際には、貯湯タンク16には、給水管19を通って、市水から低温の水が供給される。図1において、破線矢印が水(または湯)の流れ方向を示している。
A
床暖回路Cは、床暖用熱交換器20、床暖パネル22の内部に配設された循環パイプ23、第3循環ポンプ24が、貯湯タンク16内の水とは異なる床暖用循環水が循環するように水配管により相互に接続されている。貯湯タンク16の上部の湯は、第2循環ポンプ21により、床暖用熱交換器20に供給され、床暖用循環水と熱交換した後、貯湯タンク16の下部または中部に戻る。一方、床暖用循環水は、第3循環ポンプ24により、床暖用熱交換器20に供給され、床暖用熱交換器20で加熱された後、循環パイプ23に流入する。循環パイプ23を流れる湯によって、床暖パネル22が暖められ、床暖房を行う。循環パイプ23を流出した湯は、第3循環ポンプ24に吸入される。
The floor warming circuit C includes a floor warming heat exchanger 20, a circulation pipe 23 disposed in the floor warming panel 22, and a
このような冷凍サイクル装置では、貯湯タンク16に貯められた湯が出湯されずに、長
時間放置された場合や、床暖房が行われて、床暖用熱交換器20から50℃程度の湯が貯湯タンク16の下部や中部に戻ってきた場合には、貯湯タンク16の下部における水の温度が約31℃以上に上昇する場合がある。このような中温の水を第1循環ポンプ15により、放熱器12に流入させ、放熱器12で高温の湯に再び加熱する場合には、低温の湯を高温に加熱する場合に比べて、冷凍サイクル装置の運転効率は低下する恐れがある。しかし、本実施の形態では、冷媒として二酸化炭素(R744)とジフルオロメタン(R32)とからなり、二酸化炭素(R744)は、略80重量%以上の二酸化炭素(R744)を含む混合作動流体を用いているために、冷媒として二酸化炭素(R744)単一冷媒を用いた冷凍サイクル装置に比べて、運転効率の低下が小さい。したがって、約31℃以上の中温の被加熱流体を高温に加熱する場合でも、冷凍サイクル装置の運転効率が低下する課題を解決できる。
In such a refrigeration cycle apparatus, hot water stored in the hot
なお、本実施の形態では、床暖パネル22の循環パイプ23へは、貯湯タンク16内の湯とは異なる床暖用循環水が循環するものとして説明した。すなわち、本実施の形態は、貯湯タンク16内の被加熱流体に蓄熱された熱量を間接的に用いて床暖房を行う構成である。このような構成以外に、床暖パネル22の循環パイプ23へは、貯湯タンク16内の湯が直接、循環する、あるいは、放熱器12を流出した湯が床暖パネル22の循環パイプ23へ直接、循環する、すなわち、被加熱流体に蓄熱された熱量を直接的に用いて床暖房を行う構成であっても良い。
In the present embodiment, the floor warming circulating water different from the hot water in the hot
以上のように、本発明の混合作動流体およびそれを用いた冷凍サイクル装置は、約31℃以上の温度で放熱器に流入する被加熱流体を、流入する温度以上の温度に加熱する給湯機、空気調和機などの用途に適用できる。 As described above, the mixed working fluid of the present invention and the refrigeration cycle apparatus using the same are a hot water heater that heats the fluid to be heated flowing into the radiator at a temperature of about 31 ° C. or higher to a temperature higher than the temperature of flowing in, Applicable to applications such as air conditioners.
11 圧縮機
12 放熱器
13 減圧器
14 蒸発器
15 第1循環ポンプ
16 貯湯タンク
17 ファン
18 出湯管
19 給水管
20 床暖用熱交換器
21 第2循環ポンプ
22 床暖パネル
23 循環パイプ
24 第3循環ポンプ
100 冷凍サイクル装置
DESCRIPTION OF
100 Refrigeration cycle equipment
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015045354A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | パナソニックヘルスケア株式会社 | Refrigerating device |
WO2015045355A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | パナソニックヘルスケア株式会社 | Refrigeration device |
JPWO2014030236A1 (en) * | 2012-08-23 | 2016-07-28 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration equipment |
CN112240651A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-19 | 胥香姐 | Solar energy and air source heat pump combined heating and refrigerating system |
JP2021534282A (en) * | 2018-08-14 | 2021-12-09 | メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ | Refrigerant composition |
-
2007
- 2007-09-07 JP JP2007232338A patent/JP2009062471A/en active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014030236A1 (en) * | 2012-08-23 | 2016-07-28 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration equipment |
JPWO2015045355A1 (en) * | 2013-09-27 | 2017-03-09 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | Refrigeration equipment |
JPWO2015045354A1 (en) * | 2013-09-27 | 2017-03-09 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | Refrigeration equipment |
CN105579789A (en) * | 2013-09-27 | 2016-05-11 | 松下健康医疗控股株式会社 | Refrigeration device |
WO2015045355A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | パナソニックヘルスケア株式会社 | Refrigeration device |
JP5963969B2 (en) * | 2013-09-27 | 2016-08-03 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | Refrigeration equipment |
JP5963970B2 (en) * | 2013-09-27 | 2016-08-03 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | Refrigeration equipment |
CN105579790A (en) * | 2013-09-27 | 2016-05-11 | 松下健康医疗控股株式会社 | Refrigerating device |
WO2015045354A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | パナソニックヘルスケア株式会社 | Refrigerating device |
CN105579789B (en) * | 2013-09-27 | 2017-03-01 | 松下健康医疗控股株式会社 | Refrigerating plant |
CN105579790B (en) * | 2013-09-27 | 2017-04-05 | 松下健康医疗控股株式会社 | Refrigerating plant |
US10598415B2 (en) | 2013-09-27 | 2020-03-24 | Phc Holdings Corporation | Refrigeration apparatus with dry ice occurrence suppression structure |
JP2021534282A (en) * | 2018-08-14 | 2021-12-09 | メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ | Refrigerant composition |
US11692114B2 (en) | 2018-08-14 | 2023-07-04 | Mexichem Fluor S.A. De C.V. | Refrigerant composition |
JP7395562B2 (en) | 2018-08-14 | 2023-12-11 | メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ | refrigerant composition |
CN112240651A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-19 | 胥香姐 | Solar energy and air source heat pump combined heating and refrigerating system |
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