JP2009250592A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルを行う冷凍装置に関し、特に、所謂低圧冷媒を用いた冷凍装置に係るものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle, and particularly relates to a refrigeration apparatus that uses a so-called low-pressure refrigerant.
従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置は、空気調和装置や各種の冷却装置、あるいは給湯機等に広く適用されている。 Conventionally, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle has been widely applied to an air conditioner, various cooling apparatuses, a water heater, and the like.
特許文献１には、この種の冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、冷媒が充填されて閉回路を構成する冷媒回路を備えている。該冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器が接続されて構成されている。そして、上記圧縮機で圧縮された冷媒が凝縮器で空気へ放熱して凝縮する。凝縮器で凝縮した冷媒は、膨張弁で減圧された後、蒸発器で蒸発する。蒸発後の冷媒は、圧縮機に吸入されて再び圧縮される。
また、特許文献１の冷媒回路には、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒が用いられている。この冷媒は、塩素原子や臭素原子を含まず、オゾン層の破壊への影響がないことが知られている。
上述した特許文献１の冷媒は、例えば、Ｒ４１０Ａなどの混合冷媒と比較した場合、同一の飽和温度の圧力が低い低圧冷媒である。この結果、特許文献１の冷媒を用いた場合、蒸発器と圧縮機とを繋ぐ低圧ガス管における圧力損失の影響が極めて大きい。
The refrigerant of
しかしながら、従来の冷凍装置において、蒸発器の出口における冷媒の乾き度は、過熱度が例えば５℃となるように制御している。この結果、過熱ガスが低圧ガス管を通過するため、低圧ガス管における圧力損失が大きく、効率が悪いという問題があった。 However, in the conventional refrigeration apparatus, the dryness of the refrigerant at the outlet of the evaporator is controlled so that the superheat degree is, for example, 5 ° C. As a result, since the superheated gas passes through the low pressure gas pipe, there is a problem that the pressure loss in the low pressure gas pipe is large and the efficiency is poor.
また、上記特許文献１の冷媒を含む非共沸混合冷媒を冷凍装置に用いた場合、従来、上述したように、蒸発器出口の冷媒過熱度が例えば５℃となるように制御しているため、冷媒の蒸発温度を蒸発器の出入口の平均温度とすると、平均温度が低くなるので、圧縮比が大きくなり、圧縮機の入力が大きいという問題があった。
Further, when the non-azeotropic refrigerant mixture including the refrigerant of
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、低圧ガス管における圧力損失の低減を図ると共に、非共沸混合冷媒を用いた場合の圧縮機の入力の低減を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and aims to reduce pressure loss in a low-pressure gas pipe and to reduce the input of a compressor when a non-azeotropic refrigerant mixture is used. To do.
本発明は、蒸発器の出口側の冷媒を湿り状態にするようにしたものである。 In the present invention, the refrigerant on the outlet side of the evaporator is brought into a wet state.
具体的に、第１の発明は、圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）と利用側の熱交換器（41）とを有する冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）には、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒よりなる単一冷媒、又は上記冷媒を含む混合冷媒が充填されている冷凍装置を対象としている。 Specifically, the first invention includes a refrigerant circuit (20) having a compressor (31), a heat source side heat exchanger (32), an expansion mechanism (33), and a use side heat exchanger (41). The refrigerant circuit (20) includes a molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 to 5, and a relationship of m + n = 6 is established) and molecules. It is intended for a refrigeration apparatus filled with a single refrigerant composed of a refrigerant having one double bond in the structure or a mixed refrigerant containing the refrigerant.
そして、上記冷媒回路（20）は、熱源側の熱交換器（32）及び利用側の熱交換器（41）のうち蒸発器となる熱交換器（41）の出口側の冷媒が湿り状態となるように構成されている。 The refrigerant circuit (20) is configured such that the refrigerant on the outlet side of the heat exchanger (41) serving as an evaporator among the heat exchanger (32) on the heat source side and the heat exchanger (41) on the usage side is in a wet state. It is comprised so that it may become.
また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧縮機（31）の吸込側には、該圧縮機（31）に吸入される冷媒を加熱する加熱手段（50）が設けられている。 In a second aspect based on the first aspect, a heating means (50) for heating the refrigerant sucked into the compressor (31) is provided on the suction side of the compressor (31). Yes.
また、第３の発明は、上記第２の発明において、上記加熱手段（50）が、冷媒回路（20）における膨張機構（33）で減圧される前の液冷媒と上記圧縮機（31）に吸入される冷媒とを熱交換させる補助熱交換器（50）で構成されている。 Further, according to a third aspect, in the second aspect, the heating means (50) includes the liquid refrigerant before being decompressed by the expansion mechanism (33) in the refrigerant circuit (20) and the compressor (31). The auxiliary heat exchanger (50) is configured to exchange heat with the sucked refrigerant.
また、第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）における圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）とを有する熱源ユニット（11）と、上記冷媒回路（20）における利用側の熱交換器（41）を有する利用ユニット（12）とを備えている。そして、上記冷媒回路（20）は、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とが配管（21，22）によって接続されて構成されている。 According to a fourth aspect, in the first aspect, the heat source unit (11) includes the compressor (31), the heat source side heat exchanger (32), and the expansion mechanism (33) in the refrigerant circuit (20). And a utilization unit (12) having a utilization-side heat exchanger (41) in the refrigerant circuit (20). The refrigerant circuit (20) is configured by connecting the heat source unit (11) and the utilization unit (12) by pipes (21, 22).
また、第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１の発明において、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンである。 Further, a fifth invention is the above-described first to fourth invention, wherein the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 to 5, m + n = 6 And the refrigerant having one double bond in the molecular structure is 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene.
また、第６の発明は、上記第１乃至第４の何れか１の発明において、上記冷媒回路（20）に充填される冷媒が非共沸混合冷媒である。 According to a sixth invention, in any one of the first to fourth inventions, the refrigerant charged in the refrigerant circuit (20) is a non-azeotropic refrigerant mixture.
また、第７の発明は、上記第６の発明において、上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ジフルオロメタンとを含む混合冷媒である。 In addition, according to a seventh aspect, in the sixth aspect, the non-azeotropic refrigerant mixture is the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 to 5, m + n = 6) and a refrigerant having one double bond in the molecular structure and difluoromethane.
また、第８の発明は、上記第６の発明において、上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ペンタフルオロエタンとを含む混合冷媒である。 In addition, according to an eighth aspect based on the sixth aspect, the non-azeotropic refrigerant mixture is the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 to 5, m + n = 6) and a refrigerant having one double bond in the molecular structure and pentafluoroethane.
したがって、上記第１の発明では、例えば、圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒は、熱源側の熱交換器（32）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され、利用側の熱交換器（41）で蒸発する。この蒸発した冷媒が圧縮機（31）に戻り、この循環を繰り返す。そして、上記蒸発器となる利用側の熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記熱交換器（41）を流出する。 Therefore, in the first invention, for example, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (31) is condensed in the heat exchanger (32) on the heat source side. The condensed liquid refrigerant is depressurized by the expansion valve (33) and evaporated by the use side heat exchanger (41). This evaporated refrigerant returns to the compressor (31) and repeats this circulation. And the refrigerant | coolant which evaporated with the utilization side heat exchanger (41) used as the said evaporator flows out out of the said heat exchanger (41) in a moist state.
更に、上記第２の発明では、上記熱交換器（41）から湿り状態で流出した冷媒が加熱手段（50）において加熱されて圧縮機（31）に戻る。特に、上記第３の発明では、加熱手段である補助熱交換器（50）において、圧縮機（31）に戻る冷媒が凝縮器である熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換し、過熱された冷媒となって圧縮機（31）に戻る。 Furthermore, in the second aspect of the invention, the refrigerant flowing out from the heat exchanger (41) in a wet state is heated by the heating means (50) and returns to the compressor (31). In particular, in the third aspect of the invention, in the auxiliary heat exchanger (50) as the heating means, the refrigerant returning to the compressor (31) exchanges heat with the liquid refrigerant condensed in the heat exchanger (32) as the condenser. Then, it becomes a superheated refrigerant and returns to the compressor (31).
上記本発明によれば、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を用いると共に、蒸発器となる熱交換器（41）で蒸発した冷媒が湿り状態で流出するようにしたために、ガス側の配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is represented by the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 or more and 5 or less, and the relationship of m + n = 6 is established) and two in the molecular structure. Reducing pressure loss in the gas side pipe (22) because the refrigerant having one heavy bond is used and the refrigerant evaporated in the heat exchanger (41) serving as an evaporator flows out in a wet state. Therefore, the efficiency can be improved.
つまり、従来、室内熱交換器で蒸発した冷媒が過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出して圧縮機に戻るサイクルを行っていた場合に比し、例えば、配管（22）における圧力損失は、従来の圧力損失を１００％とすると、７８％となり、２２％の低減を図ることができる。 In other words, compared to the conventional case where the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger flows out of the indoor heat exchanger with a superheat degree of 5 ° C. and returns to the compressor, for example, the pressure in the pipe (22) The loss becomes 78% when the conventional pressure loss is 100%, and can be reduced by 22%.
特に、上記配管（22）が長配管となる場合、圧力損失の低減効果を顕著に発揮させることができる。 In particular, when the pipe (22) is a long pipe, the effect of reducing the pressure loss can be remarkably exhibited.
また、第２の発明によれば、加熱手段（50）を設けているので、圧縮機（31）の液圧縮を防止することができる。 According to the second invention, since the heating means (50) is provided, liquid compression of the compressor (31) can be prevented.
また、暖房運転においては、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。 In the heating operation, the refrigerant sucked in the compressor (31) is superheated, so that the heating capacity and COP can be improved.
また、第６の発明によれば、非共沸混合冷媒を用いているので、蒸発器となる熱交換器（41）の出口の冷媒が湿り状態となり、蒸発温度を蒸発器の出入口の平均温度を従来より高くすることができる。この結果、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。 According to the sixth invention, since the non-azeotropic refrigerant mixture is used, the refrigerant at the outlet of the heat exchanger (41) serving as the evaporator becomes wet, and the evaporation temperature is set to the average temperature at the inlet / outlet of the evaporator. Can be made higher than before. As a result, the compression ratio can be reduced, and the input of the compressor (31) can be reduced.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〈発明の実施形態１〉
本実施形態の冷凍装置は、図１に示すように、冷房運転のみを行う冷房専用の空気調和装置（10）である。該空気調和装置（10）は、熱源ユニットである室外機（11）と１台の利用ユニットである室内機（12）とを備えた所謂ペア型に構成されている。尚、上記室外機（11）及び室内機（12）の台数は、単なる例示である。
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As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus of the present embodiment is a cooling-only air conditioner (10) that performs only a cooling operation. The air conditioner (10) is configured as a so-called pair type including an outdoor unit (11) that is a heat source unit and an indoor unit (12) that is a single use unit. The numbers of the outdoor units (11) and indoor units (12) are merely examples.
上記空気調和装置（10）は、冷媒を充填されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。該冷媒回路（20）は、上記室外機（11）に収容される室外回路（30）と、上記室内機（12）に収容される室内回路（40）とを備えている。そして、上記室外回路（30）と室内回路（40）とは、液側連絡配管（21）及びガス側連絡配管（22）を介して接続されている。 The air conditioner (10) includes a refrigerant circuit (20) that is filled with a refrigerant and performs a refrigeration cycle. The refrigerant circuit (20) includes an outdoor circuit (30) accommodated in the outdoor unit (11) and an indoor circuit (40) accommodated in the indoor unit (12). The outdoor circuit (30) and the indoor circuit (40) are connected via a liquid side communication pipe (21) and a gas side communication pipe (22).
更に、上記冷媒回路（20）に充填された冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」という。）のみで構成された単一成分の冷媒である。尚、ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、その化学式がＣＦ３−ＣＦ＝ＣＨ２であり、その分子構造中に１つの二重結合を有している。 Further, the refrigerant charged in the refrigerant circuit (20) is a single component refrigerant composed only of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (hereinafter referred to as “HFO-1234yf”). It is. HFO-1234yf has a chemical formula of CF 3 —CF═CH 2 and has one double bond in its molecular structure.
上記室外回路（30）は、圧縮機（31）と熱源側の熱交換器である室外熱交換器（32）と膨張機構である膨張弁（33）とが冷媒管（34）によって接続されて構成されている。上記室外回路（30）における室外膨張弁（33）側の冷媒管（34）には液側連絡配管（21）が閉鎖弁（23）を介して接続される一方、圧縮機（31）の吸入側の冷媒管（34）にはガス側連絡配管（22）が閉鎖弁（23）を介して接続されている。 In the outdoor circuit (30), a compressor (31), an outdoor heat exchanger (32) that is a heat exchanger on the heat source side, and an expansion valve (33) that is an expansion mechanism are connected by a refrigerant pipe (34). It is configured. The refrigerant pipe (34) on the outdoor expansion valve (33) side in the outdoor circuit (30) is connected to the liquid side communication pipe (21) via the shut-off valve (23), while the suction of the compressor (31) A gas side communication pipe (22) is connected to the refrigerant pipe (34) on the side via a shut-off valve (23).
上記圧縮機（31）は、ケーシング（35）内に圧縮機構（図示省略）と電動機（36）が収容された全密閉型の圧縮機である。 The compressor (31) is a hermetic compressor in which a compression mechanism (not shown) and an electric motor (36) are accommodated in a casing (35).
上記室外熱交換器（32）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。上記室外熱交換器（32）は、室外空気と冷媒との間で熱交換を行う空気熱交換器に構成されている。尚、上記室外熱交換器（32）の近傍には、図示しないが、室外ファンが設けられている。 The outdoor heat exchanger (32) is a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. The outdoor heat exchanger (32) is configured as an air heat exchanger that performs heat exchange between the outdoor air and the refrigerant. Although not shown, an outdoor fan is provided near the outdoor heat exchanger (32).
一方、上記室内回路（40）は、利用側熱交換器である室内熱交換器（41）を備えている。該室内熱交換器（41）のガス側端は、冷媒管（42）を介して液側連絡配管（21）に接続される一方、上記室内熱交換器（41）の液側端は、冷媒管（42）を介してガス側連絡配管（22）に接続されている。尚、上記冷媒管（42）と液側連絡配管（21）及びガス側連絡配管（22）とは継手（24）によって接続されている。 On the other hand, the indoor circuit (40) includes an indoor heat exchanger (41) which is a use side heat exchanger. The gas side end of the indoor heat exchanger (41) is connected to the liquid side connecting pipe (21) via the refrigerant pipe (42), while the liquid side end of the indoor heat exchanger (41) is connected to the refrigerant It is connected to the gas side communication pipe (22) through the pipe (42). The refrigerant pipe (42), the liquid side connecting pipe (21) and the gas side connecting pipe (22) are connected by a joint (24).
上記室内熱交換器（41）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。上記室内熱交換器（41）では、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う空気熱交換器に構成されている。尚、上記室内熱交換器（41）の近傍には、図示しないが、室内ファンが設けられている。 The indoor heat exchanger (41) is a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. The indoor heat exchanger (41) is configured as an air heat exchanger that performs heat exchange between room air and refrigerant. Although not shown, an indoor fan is provided in the vicinity of the indoor heat exchanger (41).
−冷媒の湿り制御−
次に、本発明の特徴である上記冷媒回路（20）における冷媒の湿り制御について説明する。
-Wetting control of refrigerant-
Next, refrigerant wetness control in the refrigerant circuit (20), which is a feature of the present invention, will be described.
上記冷媒回路（20）には、上述したように冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いている。このＨＦＯ−１２３４ｙｆは、従来のＲ４１０Ａなどと比較して同一飽和温度の圧力が低いので、ガス配管の圧力損失が大きい。 As described above, HFO-1234yf is used as the refrigerant in the refrigerant circuit (20). Since this HFO-1234yf has a lower pressure at the same saturation temperature than the conventional R410A or the like, the pressure loss of the gas piping is large.
そこで、本実施形態では、蒸発器である室内熱交換器（41）の出口における冷媒が湿り状態となるように膨張弁（33）の開度を制御している。例えば、上記冷媒回路（20）のコントローラ（90）の制御手段（91）は、圧縮機（31）に吸入される冷媒の過熱度が５℃となるように膨張弁（33）の開度を制御している。 Therefore, in this embodiment, the opening degree of the expansion valve (33) is controlled so that the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41), which is an evaporator, becomes wet. For example, the control means (91) of the controller (90) of the refrigerant circuit (20) controls the opening degree of the expansion valve (33) so that the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor (31) becomes 5 ° C. I have control.
一方、上記室外回路（30）には、補助熱交換器である液ガス熱交換器（50）が設けられている。該液ガス熱交換器（50）は、冷媒の加熱手段を構成している。具体的に、上記液ガス熱交換器（50）は、凝縮器である室外熱交換器（32）と膨張弁（33）の間の冷媒管（34）と、圧縮機（31）の吸入側の冷媒管（34）とが接続され、室外熱交換器（32）と膨張弁（33）の間を流れる高圧液冷媒と、圧縮機（31）に吸い込まれる低圧冷媒とを熱交換させるように構成されている。 On the other hand, the outdoor circuit (30) is provided with a liquid gas heat exchanger (50) as an auxiliary heat exchanger. The liquid gas heat exchanger (50) constitutes a refrigerant heating means. Specifically, the liquid gas heat exchanger (50) includes a refrigerant pipe (34) between an outdoor heat exchanger (32) that is a condenser and an expansion valve (33), and a suction side of the compressor (31). The refrigerant pipe (34) is connected to exchange heat between the high-pressure liquid refrigerant flowing between the outdoor heat exchanger (32) and the expansion valve (33) and the low-pressure refrigerant sucked into the compressor (31). It is configured.
つまり、上記室内熱交換器（41）の出口における冷媒が湿り状態となり、この湿り状態の冷媒が液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）から流れる高圧液冷媒と熱交換して過熱度が５℃の冷媒となって圧縮機（31）の吸い込まれるように上記制御手段（91）が膨張弁（33）の開度を制御している。 That is, the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes wet, and the wet refrigerant exchanges heat with the high-pressure liquid refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger (32) in the liquid gas heat exchanger (50). Thus, the control means (91) controls the opening degree of the expansion valve (33) so that the refrigerant has a superheat degree of 5 ° C. and is sucked into the compressor (31).
−運転動作−
上記空気調和装置（10）の運転動作について図１の冷媒回路図及び図２の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転のみが行われる。
-Driving action-
The operation of the air conditioner (10) will be described with reference to the refrigerant circuit diagram of FIG. 1 and the Ph diagram of the refrigeration cycle of FIG. This air conditioner (10) performs only the cooling operation.
先ず、上記圧縮機（31）の運転が行われると、該圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図１及び図２のＢ点）は、室外熱交換器（32）において室外空気へ放熱して凝縮する。 First, when the compressor (31) is operated, the high-pressure refrigerant (point B in FIGS. 1 and 2) discharged from the compressor (31) is transferred to outdoor air in the outdoor heat exchanger (32). It dissipates heat and condenses.
該室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、室外熱交換器（32）を流出し（図１及び図２のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻る冷媒と熱交換して冷却される（図１及び図２のＦ点）。 The liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (32) flows out of the outdoor heat exchanger (32) (point C in FIGS. 1 and 2) and flows into the liquid gas heat exchanger (50). In the liquid gas heat exchanger (50), the liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (32) is cooled by exchanging heat with the refrigerant returning to the compressor (31) (point F in FIGS. 1 and 2). ).
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され、液側連絡配管（21）を流れて室内回路（40）に流入する（図１及び図２のＤ′点）。上記液冷媒は、室内熱交換器（41）において室内空気から吸熱して蒸発する。一方、室内空気は冷却されて室内へ供給される。 Thereafter, the liquid refrigerant is depressurized by the expansion valve (33), flows through the liquid side connecting pipe (21), and flows into the indoor circuit (40) (point D ′ in FIGS. 1 and 2). The liquid refrigerant absorbs heat from room air and evaporates in the indoor heat exchanger (41). On the other hand, the room air is cooled and supplied to the room.
上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を流れて室外回路（30）に戻る。この冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図１及び図２のＡ点）。 The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) flows through the gas side connecting pipe (22) and returns to the outdoor circuit (30). In the liquid gas heat exchanger (50), the refrigerant exchanges heat with the liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (32) and is heated to return to the compressor (31) (point A in FIGS. 1 and 2). ).
上述した冷媒循環において、上記膨張弁（33）は、例えば、圧縮機（31）の吸入側の冷媒の過熱度が一定値（例えば５℃）になるように過熱度制御される。したがって、上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記室内熱交換器（41）を流出し（図１及び図２のＥ点）、その後、液ガス熱交換器（50）において加熱され、過熱度５℃の冷媒となって圧縮機（31）に戻る。 In the above-described refrigerant circulation, the degree of superheat of the expansion valve (33) is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the compressor (31) becomes a constant value (for example, 5 ° C.). Therefore, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) flows out of the indoor heat exchanger (41) in a wet state (point E in FIGS. 1 and 2), and then the liquid gas heat exchanger (50 ), The refrigerant becomes a refrigerant having a superheat degree of 5 ° C. and returns to the compressor (31).
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態によれば、冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いると共に、室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒が湿り状態で流出するようにしたために、ガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。
-Effect of Embodiment 1-
As described above, according to the present embodiment, since HFO-1234yf is used as the refrigerant and the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) flows out in a wet state, the gas side communication pipe (22) Since the pressure loss can be reduced, the efficiency can be improved.
つまり、従来の冷凍装置である空気調和装置では、圧縮機から吐出した冷媒（図２Ｂ点）は室外熱交換器で凝縮し（図２Ｃ点）、膨張弁で減圧される（図２Ｄ点）。その後、室内熱交換器で蒸発した冷媒は、過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出し、圧縮機に戻る（図２Ａ点）。したがって、従来、冷媒は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順のサイクルを行っていた。 That is, in the air conditioner that is a conventional refrigeration apparatus, the refrigerant discharged from the compressor (point in FIG. 2B) is condensed in the outdoor heat exchanger (point in FIG. 2C) and depressurized in the expansion valve (point in FIG. 2D). Thereafter, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger flows out of the indoor heat exchanger with a superheat degree of 5 ° C. and returns to the compressor (point in FIG. 2A). Therefore, conventionally, the refrigerant has been cycled in the order of A → B → C → D → A.
これに対し、本実施形態において、冷媒は、上述したように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａの順のサイクルを行う。したがって、蒸発器である室内熱交換器（41）の入口（Ｄ′点及びＤ点）において、冷媒乾き度が従来０．２２９であったのに比して本実施形態では０．０２５となり、ほぼ飽和液状態となる。また、蒸発器である室内熱交換器（41）の出口（Ｅ点及びＡ点）において、冷媒乾き度が従来過熱度５℃であったのに比して本実施形態では０．８１３となる。この結果、ガス側連絡配管（22）における圧力損失は、従来の空気調和装置の圧力損失を１００％とすると、７８％となり、２２％の低減を図ることができる。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the refrigerant performs a cycle in the order of A → B → C → F → D ′ → E → A. Therefore, in the present embodiment, the refrigerant dryness is 0.025 at the inlet (point D ′ and point D) of the indoor heat exchanger (41), which is an evaporator, as compared to the conventional dryness of 0.229. Almost saturated. Further, at the outlet (point E and point A) of the indoor heat exchanger (41), which is an evaporator, the refrigerant dryness is 0.813 in this embodiment as compared with the conventional superheat degree of 5 ° C. . As a result, the pressure loss in the gas side communication pipe (22) is 78% when the pressure loss of the conventional air conditioner is 100%, and can be reduced by 22%.
特に、上記ガス側連絡配管（22）が長配管となる場合、圧力損失の低減効果を顕著に発揮させることができる。 Particularly, when the gas side communication pipe (22) is a long pipe, the effect of reducing the pressure loss can be remarkably exhibited.
また、上記液ガス熱交換器（50）を設けているので、圧縮機（31）の液圧縮を防止することができる。 Moreover, since the liquid gas heat exchanger (50) is provided, liquid compression of the compressor (31) can be prevented.
〈発明の実施形態２〉
次に、発明の実施形態２について図３に基づき詳細に説明する。
<Embodiment 2 of the invention>
Next, Embodiment 2 of the invention will be described in detail with reference to FIG.
本実施形態の空気調和装置（10）は、実施形態１が冷房運転のみを行うようにしたのに代えて、冷媒循環が逆に構成されて冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。尚、本実施形態においても冷媒回路（20）には、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」という。）のみで構成された単一成分の冷媒が充填されている。 The air conditioner (10) of the present embodiment is configured so that the refrigerant circulation is reversed and the cooling operation and the heating operation are switched in place of the first embodiment performing only the cooling operation. Has been. Also in this embodiment, the refrigerant circuit (20) has a single component refrigerant composed only of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (hereinafter referred to as “HFO-1234yf”). Is filled.
本実施形態の冷媒回路（20）における室外回路（30）が四路切換弁（60）と整流回路（70）とを備えている。該四路切換弁（60）の第１ポートには、圧縮機（31）の吸入側が接続され、第２ポートには、圧縮機（31）の吐出側が接続されている。更に、上記四路切換弁（60）の第３ポートには、室外熱交換器（32）のガス側端が接続され、第４ポートには、室内熱交換器（41）のガス側端が接続されている。そして、上記四路切換弁（60）は、第１ポートと第３ポートが連通し且つ第２ポートと第４ポートが連通する状態（図３実線、冷房運転）と、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する状態（図３破線、暖房運転）とに切り換わる。この四路切換弁（60）の切換動作によって、冷媒回路（20）における冷媒の循環方向が反転する。つまり、冷媒回路（20）は、冷媒の循環方向が可逆に構成されている。 The outdoor circuit (30) in the refrigerant circuit (20) of the present embodiment includes a four-way switching valve (60) and a rectifier circuit (70). The first port of the four-way selector valve (60) is connected to the suction side of the compressor (31), and the second port is connected to the discharge side of the compressor (31). Further, the gas side end of the outdoor heat exchanger (32) is connected to the third port of the four-way switching valve (60), and the gas side end of the indoor heat exchanger (41) is connected to the fourth port. It is connected. The four-way switching valve (60) has a state in which the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other (solid line in FIG. 3, cooling operation), and the first port and the fourth port. The state is switched to a state where the ports communicate and the second port and the third port communicate (broken line in FIG. 3, heating operation). The switching direction of the four-way switching valve (60) reverses the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit (20). That is, the refrigerant circuit (20) is configured so that the circulation direction of the refrigerant is reversible.
上記整流回路（70）は、４つの逆止弁を有するブリッジ回路（71）と、一方向にのみ冷媒が流れる一方向通路（72）とより構成され、室外熱交換器（32）と液側連絡配管（21）との間に設けられている。 The rectifier circuit (70) is composed of a bridge circuit (71) having four check valves and a one-way passage (72) through which the refrigerant flows only in one direction. The outdoor heat exchanger (32) and the liquid side It is provided between the connecting pipe (21).
上記ブリッジ回路（71）の４つの接続端のうちの第１の接続端は、室外熱交換器（32）の液側端に接続され、ブリッジ回路（71）の第２の接続端は、液側連絡配管（21）に接続されている。 The first connection end of the four connection ends of the bridge circuit (71) is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (32), and the second connection end of the bridge circuit (71) is connected to the liquid connection end. It is connected to the side connection pipe (21).
上記ブリッジ回路（71）の第３の接続端と第４の接続端は、一方向通路（72）の両端が接続されている。該一方向通路（72）は、上流側から液ガス熱交換器（50）と膨張弁（33）とが順に接続され、冷媒が液ガス熱交換器（50）から膨張弁（33）に向かう方向にのみ流れるように構成されている。その他の室内回路（40）などの構成は実施形態１と同様である。 The third connection end and the fourth connection end of the bridge circuit (71) are connected to both ends of the one-way passage (72). In the one-way passage (72), the liquid gas heat exchanger (50) and the expansion valve (33) are sequentially connected from the upstream side, and the refrigerant travels from the liquid gas heat exchanger (50) to the expansion valve (33). It is configured to flow only in the direction. Other configurations of the indoor circuit (40) and the like are the same as those in the first embodiment.
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (10) will be described.
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁（60）が図３の実線の状態に切り換わり、圧縮機（31）から吐出した冷媒が室外熱交換器（32）で凝縮し、液ガス熱交換器（50）を流れた後、膨張弁（33）で減圧される。その後、室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、液ガス熱交換器（50）を流れた後、圧縮機（31）に戻る。つまり、冷媒は、実施形態１と同様に、図１及び図２のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａの順のサイクルを行う。 First, during the cooling operation, the four-way selector valve (60) is switched to the solid line state in FIG. 3, and the refrigerant discharged from the compressor (31) is condensed in the outdoor heat exchanger (32) to generate liquid gas heat. After flowing through the exchanger (50), the pressure is reduced by the expansion valve (33). Thereafter, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) flows through the liquid gas heat exchanger (50) and then returns to the compressor (31). That is, the refrigerant performs a cycle in the order of A → B → C → F → D ′ → E → A in FIGS.
一方、暖房運転時においては、四路切換弁（60）が図３の破線の状態に切り換わる。この暖房運転について、図３の冷媒回路図及び図４の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。 On the other hand, during the heating operation, the four-way switching valve (60) is switched to the broken line in FIG. This heating operation will be described based on the refrigerant circuit diagram of FIG. 3 and the Ph diagram of the refrigeration cycle of FIG.
上記圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図３及び図４のＢ′点）が、室内熱交換器（41）において室内空気へ放熱して凝縮する。この室内空気は加温されて室内へ供給される。 The high-pressure refrigerant (point B ′ in FIGS. 3 and 4) discharged from the compressor (31) dissipates heat to the indoor air and condenses in the indoor heat exchanger (41). This room air is heated and supplied to the room.
上記室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒は、室内熱交換器（41）を流出し（図３及び図４のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻るガス冷媒と熱交換して冷却される（図３及び図４のＦ点）。 The liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) flows out of the indoor heat exchanger (41) (point C in FIGS. 3 and 4) and flows into the liquid gas heat exchanger (50). In the liquid gas heat exchanger (50), the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) is cooled by exchanging heat with the gas refrigerant returning to the compressor (31) (F in FIGS. 3 and 4). point).
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され（図３及び図４のＤ′点）、上記液冷媒は、室外熱交換器（32）において室外空気から吸熱して蒸発する（図３及び図４のＥ点）。 Thereafter, the liquid refrigerant is depressurized by the expansion valve (33) (point D ′ in FIGS. 3 and 4), and the liquid refrigerant absorbs heat from outdoor air in the outdoor heat exchanger (32) and evaporates (FIG. 3). 3 and point E in FIG. 4).
上記蒸発した冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図３及び図４のＡ′点）。 The evaporated refrigerant is heated in the liquid gas heat exchanger (50) by exchanging heat with the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) and returning to the compressor (31) (see FIGS. 3 and 4). A 'point).
したがって、暖房運転時は、従来、図４のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順のサイクルを行っていた場合に比し、液ガス熱交換器（50）において圧縮機（31）に戻る冷媒を過熱することにより、Ａ′→Ｂ′→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａ′の順のサイクルを行う。この結果、暖房能力が向上すると共に、ＣＯＰ（成績係数）が向上する。例えば、従来の暖房能力及びＣＯＰを１００％とすると、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱することにより、暖房能力が最大１１２％となり、ＣＯＰが最大１０２％になる。 Therefore, during the heating operation, the liquid gas heat exchanger (50) returns to the compressor (31) as compared with the case where the cycle of A → B → C → D → A in FIG. By superheating the refrigerant, a cycle of A ′ → B ′ → C → F → D ′ → E → A ′ is performed. As a result, the heating capacity is improved and the COP (coefficient of performance) is improved. For example, assuming that the conventional heating capacity and COP are 100%, the heating capacity becomes 112% at maximum and the COP becomes 102% at maximum by overheating the refrigerant sucked in the compressor (31).
−実施形態２の効果−
したがって、本実施形態によれば、冷房運転時において、実施形態１と同様に、ガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減して効率の向上を図ることができる。更に、暖房運転においては、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。
-Effect of Embodiment 2-
Therefore, according to the present embodiment, during the cooling operation, as in the first embodiment, the pressure loss in the gas side communication pipe (22) can be reduced and the efficiency can be improved. Furthermore, in the heating operation, the refrigerant sucked in the compressor (31) is superheated, so that the heating capacity and COP can be improved.
〈発明の実施形態３〉
次に、発明の実施形態３について図５に基づき詳細に説明する。
Embodiment 3 of the Invention
Next, Embodiment 3 of the invention will be described in detail with reference to FIG.
本実施形態の空気調和装置（10）は、実施形態２と同様に冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うものであるが、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの単一冷媒に代えて、冷媒がＨＦＯ−１２３４ｙｆを含む混合冷媒で構成されている。 The air conditioner (10) of the present embodiment performs switching between the cooling operation and the heating operation as in the second embodiment, but instead of the single refrigerant of HFO-1234yf, the refrigerant is HFO-1234yf. It is composed of a mixed refrigerant containing.
具体的に、冷媒回路（20）の冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）（高沸点成分）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）（低沸点成分）との非共沸混合冷媒が適用されている。尚、図５の冷媒回路（20）の構成は実施形態２と同様であるので回路構成の詳細な説明は省略する。 Specifically, the refrigerant of the refrigerant circuit (20) is 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (HFO-1234yf) (high boiling point component) and HFC-32 (difluoromethane) (low boiling point component). A non-azeotropic refrigerant mixture is applied. Since the configuration of the refrigerant circuit (20) in FIG. 5 is the same as that of the second embodiment, detailed description of the circuit configuration is omitted.
そこで、上記非共沸混合冷媒を用いた冷媒回路（20）における冷房運転動作について、図５の冷媒回路図及び図６の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。 Therefore, the cooling operation in the refrigerant circuit (20) using the non-azeotropic refrigerant mixture will be described based on the refrigerant circuit diagram of FIG. 5 and the Ph diagram of the refrigeration cycle of FIG.
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁（60）が図５の実線の状態に切り換わる。この状態において、上記圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図５及び図６のＢ′点）が室外熱交換器（32）において凝縮する。 First, during the cooling operation, the four-way switching valve (60) is switched to the solid line state of FIG. In this state, the high-pressure refrigerant (point B ′ in FIGS. 5 and 6) discharged from the compressor (31) is condensed in the outdoor heat exchanger (32).
この凝縮した液冷媒は、室外熱交換器（32）を流出し（図５及び図６のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻る冷媒と熱交換して冷却される（図５及び図６のＦ点）。 The condensed liquid refrigerant flows out of the outdoor heat exchanger (32) (point C in FIGS. 5 and 6) and flows into the liquid gas heat exchanger (50). In the liquid gas heat exchanger (50), the liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (32) is cooled by exchanging heat with the refrigerant returning to the compressor (31) (point F in FIGS. 5 and 6). ).
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧されて室内回路（40）に流入する（図５及び図６のＤ′点）。上記液冷媒は、室内熱交換器（41）において室内空気から吸熱して蒸発する（図５及び図６のＥ点）。 Thereafter, the liquid refrigerant is decompressed by the expansion valve (33) and flows into the indoor circuit (40) (point D ′ in FIGS. 5 and 6). The liquid refrigerant absorbs heat from room air and evaporates in the indoor heat exchanger (41) (point E in FIGS. 5 and 6).
上記蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を流れて室外回路（30）に戻る。この冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図５及び図６のＡ′点）。 The evaporated refrigerant flows through the gas side communication pipe (22) and returns to the outdoor circuit (30). In the liquid gas heat exchanger (50), the refrigerant exchanges heat with the liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (32) and is heated to return to the compressor (31) (A 'in FIGS. 5 and 6). point).
上述した冷媒循環において、上記膨張弁（33）は、例えば、圧縮機（31）の吸入側の冷媒の過熱度が一定値（例えば５℃）になるように過熱度制御される。したがって、上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記室内熱交換器（41）を流出し（図５及び図６のＥ点）、その後、液ガス熱交換器（50）で過熱度５℃の冷媒となって圧縮機（31）に戻る。 In the above-described refrigerant circulation, the degree of superheat of the expansion valve (33) is controlled so that the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the compressor (31) becomes a constant value (for example, 5 ° C.). Therefore, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) flows out from the indoor heat exchanger (41) in a wet state (point E in FIGS. 5 and 6), and then the liquid gas heat exchanger (50 ), The refrigerant has a superheat degree of 5 ° C. and returns to the compressor (31).
本実施形態では、上記室内熱交換器（41）の出口の冷媒が湿り状態となるので、蒸発温度は室内熱交換器（41）である蒸発器の出入口の平均温度が図６のＭ′点（等温線Ｔとの交点）となる。 In this embodiment, since the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) is in a wet state, the evaporation temperature is the average temperature at the inlet / outlet of the evaporator which is the indoor heat exchanger (41). (Intersection with isotherm T).
従来の空気調和装置では、圧縮機から吐出した冷媒（図６Ｂ点）は室外熱交換器で凝縮し（図６Ｃ点）、膨張弁で減圧される（図６Ｄ点）。その後、室内熱交換器で蒸発した冷媒は、過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出し、圧縮機に戻る（図６Ａ点）。 In the conventional air conditioner, the refrigerant discharged from the compressor (point in FIG. 6B) is condensed in the outdoor heat exchanger (point in FIG. 6C) and depressurized in the expansion valve (point in FIG. 6D). Thereafter, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger flows out of the indoor heat exchanger with a superheat degree of 5 ° C. and returns to the compressor (point in FIG. 6A).
この従来の空気調和装置では、上記室内熱交換器の出口の冷媒が過熱度５℃となるので、蒸発器の出入口の平均温度が図６のＭ点（等温線Ｔとの交点）となる。 In this conventional air conditioner, since the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger has a superheat degree of 5 ° C., the average temperature at the inlet / outlet of the evaporator is the point M (intersection with the isotherm T) in FIG.
したがって、本実施形態によれば、蒸発圧力を従来よりも高くすることができるので、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。 Therefore, according to this embodiment, the evaporation pressure can be made higher than before, so that the compression ratio can be reduced and the input of the compressor (31) can be reduced.
また、本実施形態においても実施形態１と同様に冷房運転時のガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the pressure loss in the gas side communication pipe (22) during the cooling operation can be reduced, so that the efficiency can be improved.
一方、暖房運転時においては、四路切換弁（60）が図５の破線の状態に切り換わり、実施形態２（図３及び図４）と同じ動作を行う。 On the other hand, during the heating operation, the four-way selector valve (60) is switched to the broken line state in FIG. 5 and performs the same operation as in the second embodiment (FIGS. 3 and 4).
したがって、暖房運転時においても、上記室外熱交換器（32）の出口の冷媒が湿り状態となるので、蒸発圧力を従来よりも高くすることができるので、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。 Therefore, even during the heating operation, the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (32) is in a wet state, so that the evaporation pressure can be made higher than before, so the compression ratio can be reduced and the compression can be reduced. The input of the machine (31) can be reduced.
また、上記暖房運転時においては、実施形態２と同様に、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。 Further, during the heating operation, as in the second embodiment, the refrigerant sucked in the compressor (31) is superheated, so that the heating capacity and COP can be improved.
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<Other embodiments>
The present invention may be configured as follows for each of the above embodiments.
上記実施形態１及び２では、冷媒回路（20）の冷媒として、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒のうちＨＦＯ−１２３４ｙｆ以外の冷媒だけからなる単一組成の冷媒を用いてもよい。具体的には、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２２５ｙｅ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＦ＝ＣＨＦで表される。）、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２３４ｚｅ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦで表される。）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２３４ｙｅ」といい、化学式はＣＨＦ2−ＣＦ＝ＣＨＦで表される。）、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２４３ｚｆ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨ２で表される。）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式はＣＨ３−ＣＦ＝ＣＦ２で表される。）、２−フルオロ−1−プロペン（化学式はＣＨ３−ＣＦ＝ＣＨ２で表される。）等を用いることができる。
In
また、上記実施形態１及び２では、冷媒回路（20）の冷媒として、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン、２−フルオロ−１−プロペン）に、それ以外の物質からなる副成分が混入された混合冷媒を用いてもよい。
In
また、上記実施形態３は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の混合冷媒を用いたが、上記実施形態１〜３について、他の混合冷媒を用いてもよい。 Moreover, although the said Embodiment 3 used the mixed refrigerant | coolant of HFO-1234yf and HFC-32, you may use another mixed refrigerant about the said Embodiment 1-3.
つまり、他の混合冷媒としては、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン、２−フルオロ−１−プロペン）に、ＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４（１，１，２，２―テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２―テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１４３ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、ＨＦＣ−１６１（フルオロエタン）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｅａ（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｆａ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）、メタン、エタン、プロパン、プロペン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２−メチルブタン、シクロペンタン、ジメチルエーテル、ビス−トリフルオロメチル−サルファイド、二酸化炭素、ヘリウムのうち少なくとも１つを加えた混合冷媒を用いてもよい。 That is, as another mixed refrigerant, a refrigerant represented by the above molecular formula 1 and having one double bond in the molecular structure (2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene, 1,2,3, 3,3-pentafluoro-1-propene, 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene, 1,2,3,3-tetrafluoro-1-propene, 3,3,3-trifluoro- 1-propene, 1,2,2-trifluoro-1-propene, 2-fluoro-1-propene), HFC-125 (pentafluoroethane), HFC-134 (1,1,2,2-tetrafluoro) Ethane), HFC-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane), HFC-143a (1,1,1-trifluoroethane), HFC-152a (1,1-difluoroethane), HFC-161 ( Fluo Ethane), HFC-227ea (1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane), HFC-236ea (1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane), HFC-236fa (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane), HFC-365mfc (1,1,1,3,3-pentafluorobutane), methane, ethane, propane, propene, butane, isobutane, pentane , 2-methylbutane, cyclopentane, dimethyl ether, bis-trifluoromethyl-sulfide, carbon dioxide, or a mixed refrigerant to which helium is added may be used.
例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の２成分からなる混合冷媒を用いてもよい。例えば、７８．２質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと、２１．８質量％のＨＦＣ−３２とからなる混合冷媒を用いることができる。なお、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の混合冷媒は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７０質量％以上９４質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が６質量％以上３０質量％以下であればよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上８７質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が１３質量％以上２３質量％以下であればよく、更に好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上７９質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が２１質量％以上２３質量％以下であるのがよい。 For example, a mixed refrigerant composed of two components of HFO-1234yf and HFC-32 may be used. For example, a mixed refrigerant composed of 78.2% by mass of HFO-1234yf and 21.8% by mass of HFC-32 can be used. The mixed refrigerant of HFO-1234yf and HFC-32 may have a ratio of HFO-1234yf of 70% by mass to 94% by mass and a ratio of HFC-32 of 6% by mass to 30% by mass, preferably The ratio of HFO-1234yf may be 77% by mass or more and 87% by mass or less and the ratio of HFC-32 may be 13% by mass or more and 23% by mass or less, and more preferably the ratio of HFO-1234yf is 77% by mass or more and 79% by mass. It is preferable that the ratio of HFC-32 is 21% by mass or more and 23% by mass or less at a mass% or less.
また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−１２５の混合冷媒を用いてもよい。この混合冷媒において、ＨＦＣ−１２５の割合は、１０質量％以上であるのが好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であるのが更に好ましい。 Further, a mixed refrigerant of HFO-1234yf and HFC-125 may be used. In this mixed refrigerant, the ratio of HFC-125 is preferably 10% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less.
また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５の３成分からなる混合冷媒を用いてもよい。この場合は、５２質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと、２３質量％のＨＦＣ−３２と、２５質量％のＨＦＣ−１２５とからなる混合冷媒を用いることができる。 Moreover, you may use the mixed refrigerant | coolant which consists of 3 components of HFO-1234yf, HFC-32, and HFC-125. In this case, a mixed refrigerant composed of 52% by mass of HFO-1234yf, 23% by mass of HFC-32, and 25% by mass of HFC-125 can be used.
また、上記各実施形態について、ケイ酸や合成ゼオライトが乾燥剤として充填された乾燥機を冷媒回路（20）に設けてもよい。 Moreover, about each said embodiment, you may provide the dryer with which the silicic acid and the synthetic zeolite were filled as a desiccant in a refrigerant circuit (20).
また、上記各実施形態の冷凍装置は、空気調和装置（10）の他、食品を冷却するための冷蔵庫や冷凍庫であってもよいし、空調機と冷蔵庫や冷凍庫とを組み合せた冷凍装置であってもよいし、冷媒回路（20）の放熱器で水を加熱する給湯装置に用いられる冷凍装置であってもよい。 In addition to the air conditioner (10), the refrigeration apparatus of each of the above embodiments may be a refrigerator or a freezer for cooling food, or a refrigeration apparatus that combines an air conditioner and a refrigerator or freezer. Alternatively, it may be a refrigeration apparatus used in a hot water supply apparatus that heats water with a radiator of the refrigerant circuit (20).
また、上記各実施形態において、膨張弁（33）による冷媒の湿り制御として圧縮機（31）の吸入冷媒の過熱度制御を行うようにしたが、これに限られるものではない。 In each of the above embodiments, the superheat degree control of the refrigerant sucked in the compressor (31) is performed as the refrigerant wetness control by the expansion valve (33). However, the present invention is not limited to this.
また、上記各実施形態において、加熱手段として液ガス熱交換器（50）を用いたが、本発明の加熱手段は、電気ヒータや空気熱交換器であってもよい。つまり、蒸発器から湿り状態で流れる冷媒を電気ヒータや室外空気・室内空気等で加熱して蒸発するものであればよい。 In each of the above embodiments, the liquid gas heat exchanger (50) is used as the heating means. However, the heating means of the present invention may be an electric heater or an air heat exchanger. That is, any refrigerant may be used as long as it evaporates by heating the refrigerant flowing from the evaporator in a wet state with an electric heater, outdoor air, indoor air, or the like.
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、空気調和装置などの冷凍装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus such as an air conditioner.
10 空気調和装置（冷凍装置）
11 室外機（熱源ユニット）
12 室内機（利用ユニット）
20 冷媒回路
21 液側連絡配管
22 ガス側連絡配管
30 室外回路
31 圧縮機
32 室外熱交換器（熱源側の熱交換器）
33 膨張弁（膨張機構）
40 室内回路
41 室内熱交換器（利用側の熱交換器）
50 液ガス熱交換器（加熱手段）
91 制御手段
10 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
11 Outdoor unit (heat source unit)
12 Indoor unit (Usage unit)
20 Refrigerant circuit
21 Liquid side connection piping
22 Gas side communication piping
30 Outdoor circuit
31 Compressor
32 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
33 Expansion valve (expansion mechanism)
40 Indoor circuit
41 Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
50 Liquid gas heat exchanger (heating means)
91 Control means
Claims (8)
上記冷媒回路（20）は、熱源側の熱交換器（32）及び利用側の熱交換器（41）のうち蒸発器となる熱交換器（41）の出口側の冷媒が湿り状態となるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 The refrigerant circuit (20) includes a compressor (31), a heat source side heat exchanger (32), an expansion mechanism (33), and a use side heat exchanger (41). , Molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 to 5 and the relationship m + n = 6 holds) and has one double bond in the molecular structure A refrigeration apparatus filled with a single refrigerant made of a refrigerant or a mixed refrigerant containing the refrigerant,
The refrigerant circuit (20) is configured so that the refrigerant on the outlet side of the heat exchanger (41) serving as an evaporator among the heat exchanger (32) on the heat source side and the heat exchanger (41) on the use side is in a wet state. A refrigeration apparatus comprising:
上記圧縮機（31）の吸込側には、該圧縮機（31）に吸入される冷媒を加熱する加熱手段（50）が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
A refrigerating apparatus comprising a heating means (50) for heating a refrigerant sucked into the compressor (31) on a suction side of the compressor (31).
上記加熱手段（50）は、冷媒回路（20）における膨張機構（33）で減圧される前の液冷媒と上記圧縮機（31）に吸入される冷媒とを熱交換させる補助熱交換器（50）で構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 2,
The heating means (50) includes an auxiliary heat exchanger (50) that exchanges heat between the liquid refrigerant before being decompressed by the expansion mechanism (33) in the refrigerant circuit (20) and the refrigerant sucked into the compressor (31). The refrigeration apparatus characterized by being comprised by this.
上記冷媒回路（20）における圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）とを有する熱源ユニット（11）と、上記冷媒回路（20）における利用側の熱交換器（41）を有する利用ユニット（12）とを備え、
上記冷媒回路（20）は、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とが配管（21，22）によって接続されて構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
A heat source unit (11) having a compressor (31), a heat source side heat exchanger (32), and an expansion mechanism (33) in the refrigerant circuit (20), and a user side heat exchange in the refrigerant circuit (20) A use unit (12) having a container (41),
The refrigerant circuit (20) includes a heat source unit (11) and a utilization unit (12) connected by pipes (21, 22).
上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンである
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The molecular formula 1 is represented by C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 or more and 5 or less, and the relationship of m + n = 6 is established) and has one double bond in the molecular structure. The refrigerant is 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene.
上記冷媒回路（20）に充填される冷媒は、非共沸混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The refrigerant filled in the refrigerant circuit (20) is a non-azeotropic refrigerant mixture.
上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ジフルオロメタンとを含む混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 6,
The non-azeotropic refrigerant mixture is represented by the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 or more and 5 or less and the relationship of m + n = 6 is established) and in the molecular structure. A refrigeration apparatus comprising a refrigerant mixture including a refrigerant having one double bond and difluoromethane.
上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ペンタフルオロエタンとを含む混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 6,
The non-azeotropic refrigerant mixture is represented by the molecular formula 1: C 3 H m F n (where m and n are integers of 1 or more and 5 or less and the relationship of m + n = 6 is established) and in the molecular structure. A refrigeration apparatus comprising a refrigerant mixture including a refrigerant having one double bond and pentafluoroethane.
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