JP2009257745A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷凍装置1は、冷媒回路10と、単一冷媒、または、その単一冷媒を含む混合冷媒と、送風機構18c,19cとを備える。冷媒回路は、少なくとも圧縮機2、室内熱交換器4,6、膨張機構5、および室外熱交換器4,6,18,19を有し、室外熱交換器を少なくとも蒸発器として機能させる。単一冷媒は、上述した冷媒からなる。送風機構は、室外熱交換器に対して空気流れを供給する。室外熱交換器は、複数の伝熱管が複数列に配置され、空気流れの風上側に冷媒のガス側入出口が配置される。
【選択図】図14
Description
以下、本発明の実施形態の例を示す前に、本発明が適用される冷凍サイクルの例を示す。
図1に、暖房専用冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Aの例を示す。
図4に、ホットガスバイパス冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Bの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図5に、冷暖切換冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Cの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図6に、アキュムレータ冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Dの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図7に、レシーバ冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Eの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図8に、液ガス熱交換器冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Fの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図9に、過冷却冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Gの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図10に、油分離冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Hの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図11に、二段圧縮冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Iの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図12に、マルチ冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Jの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
図13に、蒸気冷凍サイクルを行う空気調和装置1の有する冷媒回路10Kの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の暖房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
<1−1>室外熱交換器内における冷媒の流れ方向
以下に述べる第1実施形態の熱交換器内の冷媒の流れ方向の構造は、冷凍サイクルの例として上述した(1−A)〜(1−K)の冷凍サイクルのうちで冷房運転と暖房運転の切換が可能な冷凍サイクル(1−C)〜(1−E)、および(1−G)〜(1−K)において、室外熱交換器として設けられている。そして、第1実施形態の熱交換器は、上述した(1−C)〜(1−E)、および(1−G)〜(1−K)のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて、上記(1−A)の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかが作動冷媒として利用された冷凍装置における熱交換器として採用することができる。
(1)
上記熱交換器18Aは、図16に示すように、空気流れの下流側に配置されたフィン18bの上下方向中心よりも下側から冷媒が流入し、空気流れの上流側に配置されたフィン18aを通過して一旦風下側のフィン18bに流し、再び風上側のフィン18aに流すことによって、風上側のフィン18aの最下部(すなわち、フィン18aを貫通する複数の伝熱管のうちの最下部)よりも上方から熱交換器の外部に冷媒が流れ出るような構成の熱交換器18Bとしても良い。
上述した(1−A)、(1−B)、および(1−F)の冷凍サイクルにおいては、室外熱交換器を蒸発器として機能させる運転を暖房運転専用の空気調和装置の冷媒回路としているが、これに限らずに、室内熱交換器を水熱交換器として水を加熱して給湯を行う給湯装置の冷媒回路としても良い。
<2−1>
以下に述べる第1実施形態の熱交換器内の冷媒の流れ方向の構造は、冷凍サイクルの例として上述した(1−A)〜(1−K)の冷凍サイクルのうちで暖房専用運転のみが可能な冷凍サイクル(1−A)、(1−B)、および(1−F)において、室外熱交換器として設けられている。そして、第1実施形態の熱交換器は、上述した(1−C)〜(1−E)、(1−G)〜(1−K)のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて、上記(1−A)の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかが作動冷媒として利用された冷凍装置における熱交換器として採用することができる。
(1)
上記熱交換器19Aは、図19に示すように、空気流れの上流側に配置されたフィン19aの上下方向中心のやや下方から冷媒を流入してフィン19aの下端へ導いた後に、空気流れの下流側に配置されたフィン19bを通過させてフィン19bの上端へ導く。そして、風下側のフィン19bの上端から再び風上側のフィン19aを通過させて風上側のフィン19aの上下方向中心のやや上方(すなわち、冷媒の入口の上)から熱交換器の外部に冷媒が流れ出るような構成の熱交換器19Bとしても良い。また、図20に示すように、熱交換器19Bとは冷媒の流れ方向が全く逆の構成の熱交換器19Cとしても良い。
上記熱交換器19Aは、図21に示すように、伝熱管が1列の構成の熱交換器19Dとしても良い。なお、この場合には、冷媒の入口をフィン19aの上端に配置し、冷媒の出口をフィン19aの下端に配置している。
上述した(1−A)、(1−B)、および(1−F)の冷凍サイクルにおいては、室外熱交換器を蒸発器として機能させる運転を暖房運転専用の空気調和装置の冷媒回路としているが、これに限らずに、室内熱交換器を水熱交換器として水を加熱して給湯を行う給湯装置の冷媒回路としても良い。
なお、上記第1実施形態および第2実施形態において、上記(1−A)の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかとして非共沸混合冷媒が採用された場合には、P−h線図の二相領域において、温度勾配と圧力損失が同等になるように、冷媒流れの分割数(パス数)、各パスの分岐から合流までの長さ、各伝熱管の管径を調節して構成することが好ましい。
Claims (7)
- 少なくとも圧縮機(2)、室内熱交換器(4,6)、膨張機構(5)、および、室外熱交換器(6,4、19)を有し、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させる第1運転状態で少なくとも運転させることが可能な冷媒回路(10)と、
前記冷媒回路(10)内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式:C3HmFn(但し、m=1〜5、n=1〜5、かつ、m+n=6)で示され、かつ、分子構造中に二重結合を1個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒と、
前記室外熱交換器に対して空気流れを供給する送風機構(19c)と、
を備え、
前記室外熱交換器(19)は、複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管に貫通される複数枚のフィンとを有し、前記複数の伝熱管が複数列に配置され、前記送風機構によって形成される空気流れの風上側に冷媒のガス側入出口が配置される、
冷凍装置(1)。 - 前記冷媒回路は、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器に導くホットガスバイパス回路を有し、
前記室外熱交換器は、前記ホットガスバイパス回路と接続され、かつ、前記送風機構によって形成される空気流れの風上側に冷媒の液側入出口が配置される、
請求項1に記載の冷凍装置。 - 前記冷媒回路は、前記第1運転状態のみの運転が可能である、
請求項2に記載の冷凍装置。 - 前記室外熱交換器は、前記ガス側入出口が前記液側入出口よりも低い位置に配置される、
請求項2または3に記載の冷凍装置。 - 前記室外熱交換器は、前記ガス側入出口が前記複数の伝熱管のうちの最下部ではない位置に配置される、
請求項1から4のいずれかに記載の冷凍装置。 - 少なくとも圧縮機(2)、室内熱交換器(4,6)、膨張機構(5)、および、室外熱交換器(6,4、19)を有し、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させる第1運転状態で運転させることが可能な冷媒回路(10)と、
前記冷媒回路(10)内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式:C3HmFn(但し、m=1〜5、n=1〜5、かつ、m+n=6)で示され、かつ、分子構造中に二重結合を1個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒と、
前記室外熱交換器に対して空気流れを供給する送風機構(19c)と、
を備え、
前記室外熱交換器(19)は、複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管に貫通される複数枚のフィンとを有し、前記複数の伝熱管が1列または複数列に配置され、冷媒のガス側入出口が冷媒の液側入出口よりも低い位置に配置される、
冷凍装置(1)。 - 前記室外熱交換器は、前記複数の伝熱管が1列に配置され、前記ガス側入出口が前記複数の伝熱管のうち最下部ではない位置に配置される、
請求項6に記載の冷凍装置。
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