JP2010127531A - Refrigeration air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は冷凍空調装置、特に、減圧と分配とを兼用した複数の毛細管を備えた冷凍空調装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration air conditioner, and more particularly, to a refrigeration air conditioner provided with a plurality of capillaries used both for decompression and distribution.
従来、冷凍空調装置として、圧縮機と、室外熱交換器と、減圧と分配とを兼用した複数の毛細管と、該毛細管のそれぞれに連通した伝熱管を具備する室内熱交換器と、アキュムレータとが順に接続された冷媒回路を備え、電磁弁の開閉によって使用する毛細管の本数を減らして絞りをきつくし、低圧を調節することで圧縮機への液戻りを回避する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a refrigeration air conditioner, there are a compressor, an outdoor heat exchanger, a plurality of capillaries that combine decompression and distribution, an indoor heat exchanger that includes a heat transfer tube that communicates with each of the capillaries, and an accumulator. An invention is disclosed that includes a refrigerant circuit connected in order, reduces the number of capillaries used by opening and closing the solenoid valve, tightens the throttle, and adjusts the low pressure to avoid liquid return to the compressor (for example, , See Patent Document 1).
また、冷凍サイクルを構成するメイン回路と、冷媒調節器を具備するサブ回路を備え、メイン回路の冷媒量が過剰になると、電磁弁の開閉によって余剰冷媒をサブ回路に流入させ、冷媒調節器に貯溜することで熱損失の低減を図る発明が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a main circuit constituting the refrigeration cycle and a sub circuit including a refrigerant regulator are provided. When the refrigerant amount in the main circuit becomes excessive, surplus refrigerant is caused to flow into the sub circuit by opening and closing the solenoid valve, and the refrigerant regulator is An invention for reducing heat loss by storing is disclosed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に開示された発明には、以下のような問題があった。
(あ)減圧手段に毛細管を使用するため、絞り量を調節することができない。すなわち、低負荷運転時において圧縮機に液戻りが生じない絞り量に設定することで信頼性を確保している。低負荷運転時とは、例えば外気温度20℃、室内の乾球温度20℃、湿球温度14℃で冷房運転する状態であり、圧縮機に液戻りしやすい環境条件である。それゆえ、反対に、過負荷運転時においては絞りがきつくなり、高圧が過上昇する。
However, the invention disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
(A) Since a capillary tube is used for the pressure reducing means, the amount of restriction cannot be adjusted. That is, reliability is ensured by setting the throttle amount so that the liquid does not return to the compressor during low-load operation. The low load operation is a state in which the cooling operation is performed, for example, at an outside air temperature of 20 ° C., an indoor dry bulb temperature of 20 ° C., and a wet bulb temperature of 14 ° C., and is an environmental condition in which liquid is easily returned to the compressor. Therefore, on the contrary, during overload operation, the throttle becomes tight and the high pressure rises excessively.
(い)一方、過負荷運転時の高圧過上昇回避のため、初期冷媒封入量を少量とした場合、通常運転時では冷媒不足となり、これも性能(運転効率)の悪化が生じる。 (Ii) On the other hand, in order to avoid an excessive increase in high pressure during overload operation, if the initial refrigerant charging amount is made small, the refrigerant becomes insufficient during normal operation, which also deteriorates performance (operation efficiency).
(う)また、通常運転時は高効率運転を実施するため、毛細管全本数を使用し、蒸発器全体を機能させている。外気温度が上昇するなどの過負荷運転時には絞りを緩くし、高圧上昇を回避する必要があるが、使用する毛細管本数を増加させることはできない。ゆえに、従来からある複数の毛細管の上流側に、更に毛細管を追加した状態で通常運転を実施し、過負荷運転時には電磁弁で追加の毛細管をバイパスさせるという方法が考えられる。しかしながら、通常運転時には気液二相状態での分配となり、分配不良による性能悪化が生じる。 (U) In addition, in order to carry out highly efficient operation during normal operation, all the capillaries are used to make the entire evaporator function. During overload operation such as when the outside air temperature rises, it is necessary to loosen the throttle to avoid a high pressure rise, but the number of capillaries used cannot be increased. Therefore, it is conceivable to perform a normal operation with additional capillaries on the upstream side of a plurality of conventional capillaries, and to bypass the additional capillaries with an electromagnetic valve during overload operation. However, during normal operation, distribution is performed in a gas-liquid two-phase state, resulting in performance deterioration due to poor distribution.
さらに、特許文献2に開示された発明には、以下のような問題があった。
(え)減圧と分配とを兼用した複数の毛細管を備えた冷凍空調装置に適用し、高圧が過上昇したときにサブ回路に冷媒を貯留して高圧抑制しようとする場合、サブ回路に冷媒を貯留した際、低圧もまた低下し、吸入過熱度も増加するため、吐出温度が過上昇する。
Furthermore, the invention disclosed in
(E) When applied to a refrigeration air conditioner equipped with a plurality of capillaries that combine decompression and distribution, and when the high pressure is excessive, the refrigerant is stored in the sub-circuit to suppress the high pressure. When stored, the low pressure also decreases and the suction superheat increases, so the discharge temperature rises excessively.
(お)高圧を抑制できるまで冷媒をサブ回路に貯留していった場合、凝縮器出口で過冷却度が確保できなくなる場合がある。このとき、減圧と分配とを兼用した複数の毛細管に気液二相状態で流入することとなり、分配不良による性能悪化が生じる。 (O) When the refrigerant is stored in the sub-circuit until the high pressure can be suppressed, the degree of supercooling may not be ensured at the condenser outlet. At this time, it flows into a plurality of capillaries that use both decompression and distribution in a gas-liquid two-phase state, resulting in performance deterioration due to poor distribution.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、過負荷運転時における高圧の過上昇および低圧の低下を防止すると共に、通常運転時における冷媒不足を防止し、減圧と分配とを兼用した複数の毛細管に冷媒が気液二相状態で流入しないようにする冷凍空調装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents an excessive increase in high pressure and a decrease in low pressure during overload operation, and also prevents a refrigerant shortage during normal operation, And a refrigerating and air-conditioning apparatus that prevents a refrigerant from flowing into a plurality of capillaries that also serve as distribution in a gas-liquid two-phase state.
本発明に係る冷凍空調装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、該圧縮機から吐出される冷媒を凝縮する凝縮器と、該凝縮器から流出される冷媒を減圧する減圧手段と、該減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、を具備し、これらを順次連結して冷媒を循環させる主回路と、
該主回路の前記凝縮器と前記減圧手段との間に設けられた分岐点と、該主回路の前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられた合流点と、を連通するバイパス回路と、を有し、
前記減圧手段は、複数の毛細管から成り、
前記蒸発器は、前記毛細管のそれぞれに連通する伝熱管を具備し、
前記バイパス回路には、前記分岐点から前記合流点に向かって順次、バイパス電磁弁と、冷媒を減圧するバイパス減圧手段と、が設置され、
前記主回路には、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を測定する圧力センサが設置され、
該圧力センサで測定された圧力値が入力され、該圧力値に応じて前記バイパス電磁弁の開閉を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
A refrigerating and air-conditioning apparatus according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant discharged from the compressor, and a decompression unit that depressurizes the refrigerant flowing out of the condenser, An evaporator for evaporating the refrigerant depressurized by the depressurizing means, and a main circuit for sequentially circulating the refrigerant by connecting them,
A bypass circuit that communicates a branch point provided between the condenser of the main circuit and the decompression means and a junction point provided between the evaporator and the compressor of the main circuit; Have
The decompression means comprises a plurality of capillaries,
The evaporator includes a heat transfer tube communicating with each of the capillaries,
In the bypass circuit, a bypass solenoid valve and a bypass pressure reducing means for decompressing the refrigerant are sequentially installed from the branch point toward the junction.
The main circuit is provided with a pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant discharged from the compressor,
And a control device that inputs a pressure value measured by the pressure sensor and controls opening and closing of the bypass solenoid valve according to the pressure value.
本発明の冷凍空調装置は、バイパス回路を有するから、通常運転時の運転効率が最大となる冷媒量まで封入した場合であっても、外気温度が上昇するなどでの過負荷運転時にバイパス回路へ冷媒を貯留し、高圧の過上昇を回避することが可能になる。これにより、通常運転時に高効率運転が可能となり、過負荷運転時の信頼性もまた確保できる。 Since the refrigerating and air-conditioning apparatus of the present invention has a bypass circuit, even when the refrigerant amount is filled up so that the operation efficiency during normal operation is maximized, the refrigerant circuit enters the bypass circuit during overload operation such as when the outside air temperature rises. It becomes possible to store the refrigerant and avoid an excessive increase in high pressure. As a result, high-efficiency operation is possible during normal operation, and reliability during overload operation can also be ensured.
[実施の形態1]
図1〜図3は本発明の実施の形態1に係る冷凍空調装置を説明するものであって、図1は構成を示す冷媒回路図、図2は冷媒流れを示す冷媒回路図、図3は制御装置の作用を示す図である。なお、以下の説明および図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[Embodiment 1]
1 to 3 illustrate a refrigeration air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration, FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow, and FIG. It is a figure which shows the effect | action of a control apparatus. In the following description and drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
(主回路)
図1において、冷凍空調装置100は、室外機18と室内機19とを有している。室外機18には、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機1と、圧縮機1から吐出される冷媒を凝縮する凝縮器2と、が配置され、一方、室内機19には、凝縮器2から流出される冷媒を減圧する減圧手段3(複数の毛細管によって形成されている。以下「毛細管3」と称す)と、毛細管3で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器4と、が配置されている。そして、これらが順次連結され、冷媒が循環する冷凍サイクルを実行する主回路101が形成されている。
毛細管3は、冷媒の減圧作用と蒸発器の各伝熱管へ分配作用とを兼用している。このため、毛細管3で確実な減圧及び分配を実施するには、冷媒を液状態で流入させる必要がある。気液二相状態での流入は、毛細管3の流量が低下、または分配不良を起こすため、運転効率が低下する。また、毛細管3の本数は、蒸発器4を形成する伝熱管の本数と同じである。
(Main circuit)
In FIG. 1, the refrigerating and air-
The capillary tube 3 serves both as a pressure reducing action of the refrigerant and a distributing action to each heat transfer pipe of the evaporator. For this reason, in order to perform reliable pressure reduction and distribution in the capillary 3, it is necessary to allow the refrigerant to flow in a liquid state. The inflow in the gas-liquid two-phase state decreases the flow rate of the capillary 3 or causes a distribution failure, so that the operation efficiency decreases. The number of capillaries 3 is the same as the number of heat transfer tubes forming the
(バイパス回路)
また、主回路101の凝縮器2の下流に設けられた分岐点12と、主回路101の蒸発器4の下流に設けられた合流点13と、を連通するバイパス回路6(正確には、バイパス回路6と主回路101の一部とによって、循環回路が形成される)が設けられている。
バイパス回路6には、分岐点12から合流点13に向かって順次、冷媒の通流と遮断を切り替えるバイパス電磁弁7と、冷媒を貯溜するバイパスレシーバ8と、冷媒の流量を調節するバイパス減圧手段9と、が設置されている。
さらに、主回路101の圧縮機1の出側には、圧縮機1から吐出される冷媒の圧力を測定する圧力センサ11が設置され、圧力センサ11で測定された圧力値が入力され、該圧力値に応じてバイパス電磁弁7の開閉を制御する制御装置10が設置されている。
(Bypass circuit)
In addition, a bypass circuit 6 (more precisely, a bypass) that connects a
The
Further, a
(通常運転時の冷媒流れ)
次に、冷凍空調装置100の通常運転時における冷媒の流れについて説明する。通常運転時とは、例えば外気温度33℃、室内の乾球温度28℃、湿球温度23℃で冷房運転する状態であり、最もよくある環境条件である。
図2の(a)において、通常運転時はバイパス電磁弁7を遮断し、バイパス回路6に冷媒を通流させない。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器2で凝縮液化された後、毛細管3で分配され、更に減圧され二相冷媒となる。そして、蒸発器4で蒸発ガス化された後、圧縮機1に吸入されて循環する冷凍サイクルを形成し、冷媒が循環する。
このとき、バイパス回路6の内部は合流点13(圧縮機1の吸入側に同じ)において主回路101に接続されているため、低圧に維持されている。
(Refrigerant flow during normal operation)
Next, the flow of the refrigerant during normal operation of the
In FIG. 2A, the
At this time, since the inside of the
(過負荷運転時の冷媒流れ)
次に、冷凍空調装置100の過負荷運転時における冷媒の流れについて説明する。通常運転時とは、例えば外気温度45℃、室内の乾球温度35℃、湿球温度28℃で冷房運転する状態であり、外気温度が高く高圧が上昇しやすい環境条件である。
図2の(b)において、過負荷運転時は、バイパス電磁弁7を開放し、バイパス回路6に冷媒を通流させる。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器2で凝縮液化された後、分岐点12でバイパス回路6に流れる冷媒と、毛細管3へ流れる冷媒とに分岐される。
(Refrigerant flow during overload operation)
Next, the refrigerant flow during overload operation of the
In (b) of FIG. 2, during overload operation, the
毛細管3へ流れる冷媒は、通常運転と同様に、毛細管3で分配され、更に減圧され二相冷媒となり、蒸発器4で蒸発ガス化される。
一方、バイパス回路6は低圧に維持されているため、分岐点12において冷媒のバイパスを速やかに実施することができる。バイパス回路6へ流れ込んだ冷媒は、バイパス減圧手段9で流量が制限されるため、バイパス回路6(主に、バイパスレシーバ8)内に冷媒を貯留することができる。
The refrigerant flowing into the capillary tube 3 is distributed by the capillary tube 3 as in the normal operation, further reduced in pressure to become a two-phase refrigerant, and evaporated by the
On the other hand, since the
冷媒をバイパス回路6のような別個の回路に貯留した場合、高圧側回路の冷媒量が少なくなり、圧力が低下する。この効果によって、過負荷運転時の高圧の過上昇を回避することができ、信頼性を確保することが可能とする。
また、同時に低圧側の冷媒量も少なくなり、低圧も低下する。
更に、蒸発器4内の冷媒量も少なくなるため、蒸発器4ではガス冷媒状態における熱交換が大部分を占め、圧縮機1の吸入過熱度が上昇する。このため、圧縮機1の吐出温度が過上昇し、信頼性が失われるが、冷凍空調装置100において、バイパス回路6へ分岐され、バイパス減圧手段9を通流した冷媒は、蒸発器4で蒸発ガス化された冷媒と合流する。バイパス減圧手段9を通流した冷媒は乾き度の低い二相冷媒のため、蒸発器4で蒸発ガス化された冷媒と合流した場合、圧縮機1の吸入過熱度が低下し、吐出温度の過上昇を防止することができる。
When the refrigerant is stored in a separate circuit such as the
At the same time, the amount of refrigerant on the low pressure side decreases, and the low pressure decreases.
Furthermore, since the amount of refrigerant in the
バイパス減圧手段9は、過負荷運転時においてバイパス回路6に冷媒を貯留し高圧を抑制する際、圧縮機1の吸入部に流入する冷媒流量を調節するものである。バイパス減圧手段9の通流抵抗は、過負荷運転時でバイパス回路6に冷媒を貯留して高圧を抑制する際、圧縮機1の吸入冷媒がガス状態を保持できる程度、具体的には圧縮機1の吸入過熱度を5℃以上、または吐出過熱度を20℃以上とする冷媒流量に調節できるように設定する。
The bypass
以上のように、冷凍空調装置100は、低負荷運転時において圧縮機1への液戻りを回避することができる毛細管3を設置し、通常運転時に運転効率が最大となる冷媒量を封入し、過負荷運転時に高圧の過上昇を防止するバイパス回路6を設置し、信頼性を確保しつつ高効率運転を実施可能としている。
As described above, the refrigerating and air-
(バイパス電磁弁の制御)
冷凍空調装置100において、圧縮機1の吐出冷媒の圧力を測定する圧力センサ11を設置し、圧力センサ11で測定した圧力によってバイパス電磁弁7の開閉を制御する。
図3において、縦軸は圧力、横軸は時間である。圧力センサ11の測定した圧力が、高圧上限値Pmaxより低い制御上限圧力P1に達した時、制御装置10によりバイパス電磁弁7を開放し、バイパス回路6を機能させ(バイパス回路6にも冷媒を流入させ)、高圧を低下させる。
また、バイパス電磁弁7が開放しているときに、圧力センサ11の測定した圧力が、所定の制御上限圧力P1より低い制御下限圧力P2に達したとき、制御装置10によりバイパス電磁弁7を遮断して、バイパス回路6への冷媒の流入を停止する。
(Control of bypass solenoid valve)
In the refrigerating and air-
In FIG. 3, the vertical axis represents pressure, and the horizontal axis represents time. When the pressure measured by the
Further, when the
高圧を圧力センサ11で測定し、その圧力値によりバイパス電磁弁7の開閉を制御することで、過負荷運転時に確実に高圧の過上昇を回避することができる。また、余計にバイパス電磁弁7を開放することがないので、最適な封入冷媒量を長く維持することができ、長時間の高効率運転が可能となる。
なお、以上は、バイパス電磁弁7が、冷媒の通流と遮断を切り替えるものについて説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、冷媒の通流量を加減する(通流量をゼロにすることもできる)流量調整弁であってもよい。
By measuring the high pressure with the
In the above description, the
(バイパスレシーバ)
冷凍空調装置100において、バイパス回路6に分岐点12から分岐した冷媒を貯留するためのバイパスレシーバ8が設置されているため、多量の冷媒を貯留することが可能となり、過負荷運転時に高圧を抑制する効果をより高め、確実に高圧の過上昇を回避することができる。なお、バイパスレシーバ8を撤去してもバイパス回路6(正確にはバイパス回路を形成する配管内)に冷媒が貯溜されるから、バイパスレシーバ8を撤去してもよい。
(Bypass receiver)
In the refrigerating and air-
更に、バイパスレシーバ8に冷媒を流入させる冷媒流入管6aや、バイパスレシーバ8から冷媒を排出する冷媒排出管6bの、バイパスレシーバ8への接続位置は限定するものではないが、たとえば、冷媒排出管6bをバイパスレシーバ8を形成する容器の底面または底面の近く(下部に相当する)に接続してもよい。このとき、バイパスレシーバ8に貯留した冷媒を主回路101に戻す際、バイパスレシーバ8内に流入した冷凍機油を、冷媒と共に排出することができる。このため、常に適量の冷凍機油を圧縮機1に供給することができ、油枯渇による圧縮機1の機破損を回避することができる。圧縮機1内の油量を適量に保つことで、より信頼性の高い冷凍空調装置100を得ることができる。
Furthermore, although the connection position to the
[実施の形態2]
図4は本発明の実施の形態2に係る冷凍空調装置を説明する構成を示す冷媒回路図である。図4において、冷凍空調装置200には、冷媒排出管6bとは別に、ガス抜き管14が設置されている。ガス抜き管14の一端は、バイパスレシーバ8を形成する容器の天井面に接続され、他端が主回路101の蒸発器4と圧縮機1との間に接続されている(図4では、冷媒排出管6bのバイパス減圧手段9と合流点13との間に接続されている)。
すなわち、ガス抜き管14を設置することで、過負荷運転時にバイパス電磁弁7を開放した際、単にバイパスレシーバ8が低圧に保たれていた場合よりもバイパスレシーバ8への冷媒貯留を促進する効果が得られる。これにより、過負荷運転時に素早く高圧を抑制し、信頼性が向上する。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration for explaining a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
That is, by installing the
更に、図4に示すように、ガス抜き管14にガス抜き減圧手段15が設置されている。このため、仮に、バイパスレシーバ8が液冷媒で満液状態になり、ガス抜き管14から液冷媒が排出されても、ガス抜き減圧手段15により流量が調節され、圧縮機1の吸入部に液戻りを生じることはない。
また、バイパスレシーバ8が満液状態になれば、主回路101に設置されている毛細管3に流入する冷媒に過冷却度を確保することができるため、毛細管3において気液二相状態での流入による通過流量の低下、分配不良による運転効率の低下を回避することができる。
Further, as shown in FIG. 4, a degassing decompression means 15 is installed in the
In addition, if the
そして、バイパスレシーバ8を満液にすることができ、運転効率の低下を防止することが可能になる。
なお、バイパスレシーバ8の容量は、過負荷運転時に満液となっても、確実に高圧が抑制できるように設定する。これにより、バイパスレシーバ8を満液にする運転によって高圧を抑制することができ、かつ運転効率の低下を防止することが可能になる。
And the
In addition, the capacity | capacitance of the
更に、ガス抜き減圧手段15の通流抵抗をバイパス減圧手段9の通流抵抗より小さくする。つまり、ガス抜き減圧手段15をバイパス減圧手段9より管長さを短くしたり、あるいは管径を太くしたりする。
ガス抜き減圧手段15の通流抵抗が小さいとガス抜き管14を通流するガス流量が増大し、バイパス減圧手段9の通流抵抗が大きいとバイパス回路6を通流する液流量が減少する。ゆえに、バイパスレシーバ8内に冷媒を貯留する際、ガスを素早く抜き取り、液を貯留することが可能となる。これにより、過負荷運転時に素早く高圧を抑制し、信頼性が向上する。
なお、以上は、ガス抜き管14がバイパスレシーバ8を形成する容器の天井面に接続されているが、天井面の近く(バイパスレシーバ8の上部に相当する)に接続しても、同様の作用効果が得られるものである。
Further, the flow resistance of the degassing decompression means 15 is made smaller than that of the bypass decompression means 9. That is, the degassing decompression means 15 is made shorter than the bypass decompression means 9, or the pipe diameter is increased.
When the flow resistance of the degassing decompression means 15 is small, the gas flow rate flowing through the
In the above, the degassing
[実施の形態3]
図5は本発明の実施の形態3に係る冷凍空調装置を説明する構成を示す冷媒回路図である。図5において、冷凍空調装置300には、バイパス回路6に設置されたバイパスレシーバ8を形成する容器の天井面に冷媒排出管6bが接続されている。したがって、バイパスレシーバ8が満液状態になれば、主回路101の毛細管3に流入する冷媒に過冷却度を確保することができる。このため、毛細管3において気液二相状態での流入による通過流量の低下、分配不良による運転効率の低下を回避することができる。
このため、バイパスレシーバ8を形成する容器の底面に冷媒排出管6bを接続するより、接続が容易になるから、コスト削減を図ることができる。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration for explaining a refrigerating and air-conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 5, the refrigerant |
For this reason, since the connection becomes easier than connecting the
[実施の形態4]
図6および図7は本発明の実施の形態4に係る冷凍空調装置を説明するものであって、図6は構成を示す冷媒回路図、図7は一部を拡大して模式的に示す断面図である。
図6および図7において、冷凍空調装置400には、バイパス回路6に設置されたバイパスレシーバ8を形成する容器の天井面に冷媒排出口8bが形成され、冷媒排出口8bを貫通して冷媒排出管6bがバイパスレシーバ8に侵入している。
冷媒排出管6bはバイパスレシーバ8に侵入した範囲6cが、略J字状に形成され、先端(最も上部に位置している)がガス排出口6dになっている。また、湾曲した最も下部に位置する部分に、バイパスレシーバ8に滞留する冷凍機油を排出するための油戻し穴6eが設けられている。
これにより、バイパスレシーバ8に貯留した冷媒を主回路101に戻す(合流点13を経由して圧縮機1の吸入部に戻す)際、バイパスレシーバ8内に滞留した冷凍機油が、油戻し穴6eを経由して冷媒と一緒に排出することができる。すなわち、常に適量の冷凍機油を圧縮機1に供給することができるから、油枯渇による圧縮機1の破損を回避することができる。よって、圧縮機1内の油量を適量に保つことでより信頼性の高い冷凍空調装置400を得ることができる。
[Embodiment 4]
6 and 7 illustrate a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
6 and 7, in the refrigerating and air-
In the
Thereby, when the refrigerant stored in the
[実施の形態5]
図8は本発明の実施の形態5に係る冷凍空調装置を説明する構成を示す冷媒回路図である。図8において、冷凍空調装置500には、バイパスレシーバ8から液冷媒を直接戻した場合、圧縮機1への液戻りの発生を回避する目的で、バイパス回路6のバイパス減圧手段9およびガス抜き管14の下流における冷媒に、温熱を供給する熱交換器17が設置されている。すなわち、凝縮器2から流出した冷媒(高圧中温)が保有する温熱がバイパス減圧手段9を通過した後の冷媒に受け渡されている。
[Embodiment 5]
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration for explaining a refrigerating and air-conditioning apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 8, when the liquid refrigerant is directly returned from the
なお、合流点13を蒸発器4の上流にできれば、液冷媒が合流しても蒸発器4で蒸発を促すことができるが、減圧と分配を兼ねた毛細管3の構成において、蒸発器4の上流側に合流点13を設置することはできない。
Note that if the
(熱交換器)
熱交換器17は、主回路101の凝縮器2と分岐点12との間を連通する高圧配管部分と、バイパス回路6のバイパス減圧手段9およびガス抜き管14と合流点13との間を連通する冷媒排出管6bの一部と、から形成され、両者が熱的に連結している。なお、熱交換器17の構成は限定するものではなく、たとえば、熱交換器17が二重管構造の銅管から形成され、その内管が高圧配管部分であって、内管を収納する外管が冷媒排出管6bの一部であるようにしてもよい。このとき、それぞれの内部を流れる冷媒の方向を対向流にしておけば、熱交換が促進される。
(Heat exchanger)
The
したがって、前者を流れる冷媒(高圧中温)は冷却されて液化が促進され、後者を流れる冷媒(低圧低温)は加熱されてガス化が促進される。
これにより、高圧抑制効果が増加するとともに、バイパスレシーバ8へ液冷媒を効率よく貯留することができる。液冷媒をバイパスレシーバ8に貯留し、確実に満液とすることができるため、毛細管3に流入する冷媒に過冷却度を確保することができる。よって、主回路101では毛細管3において気液二相状態での流入による通過流量の低下、分配不良による運転効率の低下を回避することができる。
また、バイパス回路6では、バイパスレシーバ8から流出した冷媒が蒸発するから、圧縮機1への液戻りを回避することができる。
Therefore, the refrigerant flowing through the former (high pressure and intermediate temperature) is cooled to promote liquefaction, and the refrigerant flowing through the latter (low pressure and low temperature) is heated to promote gasification.
As a result, the high pressure suppression effect is increased, and the liquid refrigerant can be efficiently stored in the
Further, in the
[実施の形態6]
図9は本発明の実施の形態6に係る冷凍空調装置を説明する構成を示す冷媒回路図である。図9において、冷凍空調装置600は、冷凍空調装置500における熱交換器17を、分岐点12の上流から、分岐点12の下流に移設したものである。
このとき、熱交換器17が分岐点12より下流にあるから、バイパスレシーバ8を満液にしなくても熱交換器17の下流で過冷却度を確保することができる。これにより、毛細管3において気液二相状態での流入による通過流量の低下、分配不良による運転効率の低下を回避することができる。
[Embodiment 6]
FIG. 9 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration for explaining a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
At this time, since the
[実施の形態7]
図10は本発明の実施の形態7に係る冷凍空調装置を説明する構成を示す冷媒回路図である。図10において、冷凍空調装置700は、バイパス回路6のバイパス減圧手段9の下流にバイパス蒸発器20を設置したものである。バイパス蒸発器20は室内空気または室外空気が保有する温熱を受け取るものである。したがって、バイパス回路6では、バイパスレシーバ8から流出した冷媒が加熱されて蒸発するから、圧縮機1への液戻りを回避することができる。
なお、バイパス蒸発器20を、蒸発器4に室内空気を送る蒸発器ファン(図示しない)または凝縮器2に室外空気を送る凝縮器ファン(図示しない)が形成する風流れに晒される位置に配置しておけば、強制対流による熱交換が行える。これにより、より大きな熱量の熱交換を可能とする。
[Embodiment 7]
FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration for explaining a refrigerating and air-conditioning apparatus according to
The
[その他]
以上、実施の形態1〜7において、バイパス減圧手段9やガス抜き減圧手段15の型式を限定するものではなく、1本または複数の毛細管(キャピラリーチューブ)や、可変式膨張弁(たとえば、温度式膨張弁や電子式膨張弁)であってもよい。また、熱交換器17やバイパス蒸発器20は、実施の形態1〜4に設置することができるものであって、その型式を限定するものではない。
[Others]
As described above, in the first to seventh embodiments, the types of the bypass
本発明によれば、過負荷運転時における高圧の過上昇が回避され、過負荷運転時の信頼性を確保することができるから、家庭用および業務用の各種冷凍空調装置として広く利用することができる。 According to the present invention, an excessive increase in high pressure during overload operation can be avoided, and reliability during overload operation can be ensured. Therefore, it can be widely used as various refrigeration and air conditioners for home use and business use. it can.
1:圧縮機、2:凝縮器、3:毛細管(減圧手段)、4:蒸発器、6:バイパス回路、6a:冷媒流入管、6b:冷媒排出管、6c:略J字状の範囲、6d:ガス排出口、6e:油戻し穴、7:バイパス電磁弁、8:バイパスレシーバ、8b:冷媒排出口、9:バイパス減圧手段、10:制御装置、11:圧力センサ、12:分岐点、13:合流点、14:ガス抜き管、15:ガス抜き減圧手段、17:熱交換器、18:室外機、19:室内機、100:冷凍空調装置(実施の形態1)、101:主回路、200:冷凍空調装置(実施の形態2)、300:冷凍空調装置(実施の形態3)、400:冷凍空調装置(実施の形態4)、500:冷凍空調装置(実施の形態5)、600:冷凍空調装置(実施の形態6)、700:冷凍空調装置(実施の形態7)。 1: compressor, 2: condenser, 3: capillary tube (pressure reduction means), 4: evaporator, 6: bypass circuit, 6a: refrigerant inlet pipe, 6b: refrigerant outlet pipe, 6c: substantially J-shaped range, 6d : Gas discharge port, 6e: Oil return hole, 7: Bypass solenoid valve, 8: Bypass receiver, 8b: Refrigerant discharge port, 9: Bypass pressure reducing means, 10: Control device, 11: Pressure sensor, 12: Branch point, 13 : Confluence, 14: Degassing pipe, 15: Degassing decompression means, 17: Heat exchanger, 18: Outdoor unit, 19: Indoor unit, 100: Refrigerating air conditioner (Embodiment 1), 101: Main circuit, 200: Refrigeration air conditioner (Embodiment 2), 300: Refrigeration air conditioner (Embodiment 3), 400: Refrigeration air conditioner (Embodiment 4), 500: Refrigeration air conditioner (Embodiment 5), 600: Refrigeration air conditioner (Embodiment 6), 700: Refrigeration air conditioner ( Form of facilities 7).
Claims (17)
該主回路の前記凝縮器と前記減圧手段との間に設けられた分岐点と、該主回路の前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられた合流点と、を連通するバイパス回路と、を有し、
前記減圧手段は、複数の毛細管から成り、
前記蒸発器は、前記毛細管のそれぞれに連通する伝熱管を具備し、
前記バイパス回路には、前記分岐点から前記合流点に向かって順に、バイパス電磁弁と、冷媒を減圧するバイパス減圧手段と、が設置され、
前記主回路には、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を測定する圧力センサが設置され、
該圧力センサで測定された圧力値が入力され、該圧力値に応じて前記バイパス電磁弁の開閉を制御する制御装置とを備えることを特徴とする冷凍空調装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant; a condenser that condenses the refrigerant discharged from the compressor; a decompression unit that decompresses the refrigerant that flows out of the condenser; and a refrigerant that is decompressed by the decompression unit. An evaporator for evaporating, and a main circuit for sequentially circulating the refrigerant by connecting them,
A bypass circuit that communicates a branch point provided between the condenser of the main circuit and the decompression means and a junction point provided between the evaporator and the compressor of the main circuit; Have
The decompression means comprises a plurality of capillaries,
The evaporator includes a heat transfer tube communicating with each of the capillaries,
In the bypass circuit, in order from the branch point toward the junction, a bypass solenoid valve and a bypass pressure reducing means for decompressing the refrigerant are installed,
The main circuit is provided with a pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant discharged from the compressor,
A refrigerating and air-conditioning apparatus comprising: a control device that inputs a pressure value measured by the pressure sensor and controls opening and closing of the bypass electromagnetic valve according to the pressure value.
前記減圧手段と蒸発器とを備えた室内機と、
を有することを特徴とする請求項1記載の冷凍空調装置。 An outdoor unit comprising the compressor, the condenser, the bypass circuit, and the control device;
An indoor unit comprising the decompression means and the evaporator;
The refrigerating and air-conditioning apparatus according to claim 1, further comprising:
該J字状部分の前記バイパスレシーバの下部に近い位置に油流出口が形成されることを特徴とする請求項3記載の冷凍空調装置。 One end of the refrigerant discharge pipe constituting the bypass circuit penetrates into the inside from the upper part of the bypass receiver, and the entered area is bent into a substantially J shape,
The refrigerating and air-conditioning apparatus according to claim 3, wherein an oil outlet is formed at a position near the lower portion of the bypass receiver in the J-shaped portion.
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