JP2010236855A - Additional condenser, and refrigerating cycle device with additional condensation system using this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、増設凝縮装置及びこれを用いた増設凝縮システム付冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to an additional condensing device and a refrigeration cycle device with an additional condensing system using the same.
従来、特許文献1に開示されているようなヒートポンプ式冷暖房機(空気調和装置)が提供されている。この冷暖房機は、コンプレッサと既設コンデンサとの間、及び蒸発器とコンプレッサとの間をそれぞれ四方弁を介したガスパイプで結び、さらに既設コンデンサの冷媒ガス出口に設置したキャピラリチューブと追設コンデンサとの間、及び追設コンデンサと蒸発器との間をガスパイプで結んだ構成とされている。 Conventionally, a heat pump type air conditioner (air conditioner) as disclosed in Patent Document 1 has been provided. In this air conditioner, a compressor and an existing condenser, and an evaporator and a compressor are connected by gas pipes through four-way valves, respectively, and a capillary tube installed at the refrigerant gas outlet of the existing condenser and an additional condenser are connected. And a gas pipe connecting the additional condenser and the evaporator.
この冷暖房装置は、四方弁を切り替えることにより冷房運転と暖房運転を切替え可能とされており、冷房運転及び暖房運転のいずれの運転を行う場合であっても追設コンデンサが凝縮器として機能し、既設コンデンサにおける冷媒ガスの放熱及び凝縮を補完し、冷暖房効率を向上させるというものである。 In this air conditioner, the cooling operation and the heating operation can be switched by switching the four-way valve, and the additional capacitor functions as a condenser even when performing either the cooling operation or the heating operation. It complements the heat dissipation and condensation of the refrigerant gas in the existing condenser and improves the cooling and heating efficiency.
また、特許文献2においては、圧縮機、四方弁、室外熱交換器からなる室外ユニットと室内熱交換器からなる室内ユニットを2本の配管で接続して構成された冷凍サイクルにおいて、室外ユニットは補助ユニットを追加接続可能とした構成が開示されており、この補助ユニットは例えば熱交換器と送風機とで構成されている。 Moreover, in patent document 2, in the refrigerating cycle comprised by connecting the outdoor unit which consists of a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, and the indoor unit which consists of an indoor heat exchanger with two piping, an outdoor unit is A configuration in which an auxiliary unit can be additionally connected is disclosed, and the auxiliary unit includes, for example, a heat exchanger and a blower.
この冷凍サイクルは、室外ユニットと室内ユニットで構成される従来の冷凍空調装置における、既設の装置に対して効率を大幅に向上させるには、変更コストが非常に大きくなるという問題を解決すべく提案されているものである。 This refrigeration cycle proposes to solve the problem that the change cost becomes very large in order to greatly improve the efficiency of existing refrigeration and air-conditioning equipment composed of outdoor units and indoor units over existing equipment. It is what has been.
しかしながら、特許文献1の追設コンデンサは、既存の冷暖房装置に対して追設可能なものであるが、その設置に相当の手間を要するという問題がある。また、追設コンデンサの具体的な設置場所については特に考慮されておらず、一般的には、既設コンデンサの直近に配置されるものと考えられる。このような配置になると、追設コンデンサにおける放熱の影響により既設コンデンサにおける凝縮効率が低下してしまう可能性があり、既設コンデンサの外気吸込口近傍に追設コンデンサが設置されると既設コンデンサの凝縮効率がさらに低下してしまう可能性がさらに高まる。また、追設コンデンサにおける凝縮効率も低下してしまう可能性がある。 However, although the additional capacitor disclosed in Patent Document 1 can be additionally installed with respect to an existing air-conditioning apparatus, there is a problem that a considerable amount of labor is required for the installation. Further, the specific installation location of the additional capacitor is not particularly considered, and is generally considered to be disposed in the immediate vicinity of the existing capacitor. In such an arrangement, the condensation efficiency of the existing capacitor may be reduced due to the heat radiation of the additional capacitor, and if an additional capacitor is installed near the outside air inlet of the existing capacitor, the condensation of the existing capacitor will be reduced. The possibility that the efficiency is further reduced further increases. In addition, the condensation efficiency in the additional capacitor may be reduced.
特許文献2の補助ユニットについても、特許文献2においては具体的には室外ユニットに隣接して設置する態様しか開示されておらず、その他の具体的な設置場所については特に考慮されていない。また、補助ユニット内の熱交換器における放熱及び気流の本体への影響も特に言及されておらず、凝縮効率の観点からは改善の余地があるものと考えられる。 As for the auxiliary unit of Patent Document 2, in Patent Document 2, only an aspect of being installed adjacent to the outdoor unit is specifically disclosed, and other specific installation locations are not particularly considered. In addition, the heat dissipation in the heat exchanger in the auxiliary unit and the influence of the airflow on the main body are not particularly mentioned, and it is considered that there is room for improvement from the viewpoint of condensation efficiency.
このように、上述した従来技術の構成では、追設コンデンサ(熱交換器)及び既設コンデンサ(熱交換器)の双方における凝縮効率が十分発揮できず、十分な冷暖房効率を発揮させるという観点からは未だ改善の余地があった。かかる知見に基づき、本発明は、既設の冷凍サイクル装置に対して容易に増設可能であり、凝縮効率をより一層向上させることが可能な増設凝縮装置、及び当該増設凝縮装置を備えた増設凝縮システム付冷凍サイクル装置の提供を目的とする。 Thus, in the configuration of the above-described prior art, the condensation efficiency in both the additional condenser (heat exchanger) and the existing condenser (heat exchanger) cannot be sufficiently exhibited, and from the viewpoint of exhibiting sufficient cooling and heating efficiency. There was still room for improvement. Based on such knowledge, the present invention can be easily expanded with respect to the existing refrigeration cycle apparatus, and can be further improved in the condensation efficiency, and an expansion condensing system including the expansion condensing apparatus. The purpose is to provide an attached refrigeration cycle apparatus.
上述した課題を解決すべく提供される本発明は、
冷媒が循環可能に室内熱交換器、室外熱交換器及び圧縮機を直列に配管接続して構成された冷凍サイクル装置のうちの冷媒回路に直列に配管接続される増設凝縮装置であって、
中空直線状配管からなる一対のヘッダ、及び前記一対のヘッダ間において並列に配置され前記一対のヘッダを連通する複数の伝熱管、で構成され、冷房時及び暖房時に前記冷媒を凝縮させる凝縮用熱交換器と、
前記凝縮用熱交換器のうちの前記複数の伝熱管間を通過させる気流を発生する送風機と、
を含むこと、
を特徴とする増設凝縮装置を提供する。
The present invention provided to solve the above-described problems
It is an additional condensing device that is piped in series to the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device that is configured by piping the indoor heat exchanger, the outdoor heat exchanger, and the compressor in series so that the refrigerant can circulate,
Condensation heat for condensing the refrigerant during cooling and heating, comprising a pair of headers made of hollow straight pipes and a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel between the pair of headers and communicating with the pair of headers An exchange,
A blower that generates an air flow that passes between the plurality of heat transfer tubes of the heat exchanger for condensation; and
Including,
An additional condensing device is provided.
本発明の増設凝縮装置は、凝縮用熱交換器及び送風機を備えた増設凝縮装置を配管接続することにより既存の冷凍サイクル装置に対して増設可能であり、増設作業を容易に行いうる。特に、本発明の増設凝縮装置は、冷凍サイクル装置から距離をおいて配管接続することができるため、周囲環境が高温で冷房運転に好ましくない場合には、風通しの良い場所や低温の場所に設置して、冷凍サイクル装置の凝縮効率をより確実に向上させ得る。 The expansion condensing apparatus of the present invention can be expanded with respect to the existing refrigeration cycle apparatus by connecting the expansion condensing apparatus provided with the heat exchanger for condensation and the blower, and the expansion work can be easily performed. In particular, the expansion condensing apparatus of the present invention can be connected to the refrigeration cycle apparatus at a distance, so if the surrounding environment is hot and unfavorable for cooling operation, install it in a well-ventilated place or a low-temperature place. Thus, the condensation efficiency of the refrigeration cycle apparatus can be improved more reliably.
また、本発明の増設凝縮装置は、凝縮用熱交換器に加えて凝縮用熱交換器を通過する気流を発生させるための送風機を備えているため、送風機を作動させることにより凝縮用熱交換器を低温の外気にさらし、凝縮効率を向上させることが可能である。 Moreover, since the expansion condensing apparatus of this invention is equipped with the air blower for generating the airflow which passes the heat exchanger for condensation in addition to the heat exchanger for condensation, it is the heat exchanger for condensation by operating a fan. Can be exposed to low temperature outside air to improve the condensation efficiency.
また、本発明の増設凝縮装置では、一対のヘッダ間に凝縮用熱交換器としてフィンを有する伝熱管を多数本並列に配置し、各伝熱管を前記一対のヘッダに対して連通させた、いわゆるパラレルフロー型のコンデンサ(PFC:Parallel Flow Condenser)を採用しているため、単位面積あたりの凝縮効率が高い。更に、パラレルフロー型のコンデンサでは、従来公知のサーペンタイン型のコンデンサ等を用いた場合に比べて各伝熱管同士の間を気流が容易に通過することが可能である。 Further, in the additional condensing apparatus of the present invention, a large number of heat transfer tubes having fins are arranged in parallel as a heat exchanger for condensation between a pair of headers, and each heat transfer tube communicates with the pair of headers, so-called Since a parallel flow capacitor (PFC) is used, the condensation efficiency per unit area is high. Further, in the parallel flow type capacitor, the airflow can easily pass between the heat transfer tubes as compared with the case where a conventionally known serpentine type capacitor or the like is used.
即ち、パラレルフロー型のコンデンサは、通気抵抗が小さく、送風機を作動させることにより効率よく外気を通過させることが可能である。従って、本発明の増設凝縮装置では、送風機を作動させることにより各伝熱管の内部を通過する冷媒を極めて効率よく凝縮させることが可能である。 That is, the parallel flow type capacitor has a small ventilation resistance, and can efficiently pass outside air by operating the blower. Therefore, in the additional condensing device of the present invention, the refrigerant passing through the inside of each heat transfer tube can be condensed very efficiently by operating the blower.
本発明の増設凝縮装置においては、前記送風機の出力が、室外の環境温度(外気温)に応じて調整されることが望ましい。 In the expansion condensing device of the present invention, it is desirable that the output of the blower be adjusted according to the outdoor environmental temperature (outside air temperature).
かかる構成によれば、外気温等の環境温度によらず冷媒を凝縮するために最適な送風能力を確保することが可能であり、高効率かつ安定した凝縮能力を発揮することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to ensure the optimum blowing capacity for condensing the refrigerant regardless of the environmental temperature such as the outside air temperature, and to exhibit a highly efficient and stable condensation ability.
本発明の増設凝縮装置は、前記増設凝縮装置から排出された気流の向きを調整可能な気流調整装置を備えているのが好ましい。 The expansion condensing device of the present invention preferably includes an airflow adjusting device capable of adjusting the direction of the airflow discharged from the expansion condensing device.
かかる構成によれば、冷房時は、気流調整装置を下方に位置させて、増設凝縮装置から排出された気流(凝縮による放熱で暖かい気流)が室外熱交換器の排気口から遠ざかる方向に案内し、凝縮器として機能している室外熱交換器における凝縮を妨げることがなく、暖房時は、気流調整装置を上方に位置させて、増設凝縮装置から排出された気流(凝縮による放熱で暖かい気流)が室外熱交換器の排気口側に向けて案内し、蒸発器として機能している室外熱交換器における蒸発が促進され、暖房時に凝縮排熱を有効利用してCOPを向上させることができる。また、室外熱交換器における霜取り効果も得られる。 According to such a configuration, during cooling, the airflow adjustment device is positioned below to guide the airflow discharged from the additional condensing device (warm airflow due to heat release due to condensation) away from the exhaust port of the outdoor heat exchanger. , Without disturbing condensation in the outdoor heat exchanger functioning as a condenser, during heating, the airflow adjustment device is positioned above, and the airflow discharged from the additional condensing device (warm airflow due to heat release by condensation) Guides toward the exhaust outlet side of the outdoor heat exchanger, evaporation in the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator is promoted, and the COP can be improved by effectively utilizing the condensed exhaust heat during heating. Moreover, the defrosting effect in an outdoor heat exchanger is also acquired.
また、本発明は、上述した課題を解決すべく、
冷媒が循環可能に室内熱交換器、室外熱交換器及び圧縮機を直列に配管接続して構成された冷凍サイクル装置と、
上記増設凝縮装置と、
を含むこと、
を特徴とする増設凝縮システム付冷凍サイクル装置をも提供する。
In addition, the present invention is to solve the above-described problems.
A refrigeration cycle apparatus configured by connecting an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger and a compressor in series so that the refrigerant can circulate;
The additional condensing device,
Including,
A refrigeration cycle apparatus with an additional condensing system is also provided.
本発明の増設凝縮システム付冷凍サイクル装置は、上述した本発明の増設凝縮装置を冷凍サイクル装置に増設して構成されるものであり、室内熱交換器及び前記室外熱交換器のうち凝縮器として機能するものの凝縮機能を増設凝縮装置によって補足することが可能である。更に、上述したように増設凝縮装置は、凝縮用熱交換器における通気抵抗が小さく、送風機の作動に伴って気流が凝縮用熱交換器をスムーズに通過するため、凝縮用熱交換器における凝縮効率が高い。従って、本発明の増設凝縮システム付冷凍サイクル装置は、冷暖房効率が高い。 The refrigeration cycle apparatus with an additional condensing system of the present invention is configured by adding the above-described additional condensing apparatus of the present invention to the refrigeration cycle apparatus, and is a condenser among the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger. Although it functions, it is possible to supplement the condensing function with an additional condensing device. Further, as described above, the additional condensing device has a small ventilation resistance in the heat exchanger for condensation, and the airflow smoothly passes through the heat exchanger for condensation as the blower operates, so that the condensation efficiency in the heat exchanger for condensation is increased. Is expensive. Therefore, the refrigeration cycle apparatus with an additional condensing system of the present invention has high air conditioning efficiency.
本発明の増設凝縮システム付冷凍サイクル装置は、前記増設凝縮装置を迂回するバイパス流路が前記冷凍サイクル装置に設けられており、環境温度と室外熱交換器の出口温度との差が所定の温度差以下である場合に、前記増設凝縮装置を迂回し、バイパス流路を通過するように冷媒が流れるものであってもよい。 In the refrigeration cycle apparatus with an additional condensing system of the present invention, a bypass flow path that bypasses the additional condensing apparatus is provided in the refrigeration cycle apparatus, and the difference between the environmental temperature and the outlet temperature of the outdoor heat exchanger is a predetermined temperature. When the difference is less than or equal to the difference, the refrigerant may flow so as to bypass the additional condensing device and pass through the bypass flow path.
環境温度と室外熱交換器との出口温度との差が所定の温度差以下である場合は、増設凝縮装置を作動させなくても冷媒が十分凝縮し、冷暖房効率がさほど低下しないものと想定される。かかる知見に基づき、本発明では前述したような条件下においてパイパス通路を通過し増設凝縮装置を迂回するように冷媒を流通させている。そのため、増設凝縮装置を過剰に作動させる必要がなく、送風機の作動に要するエネルギー等を抑制することが可能である。 If the difference between the ambient temperature and the outlet temperature of the outdoor heat exchanger is less than the predetermined temperature difference, it is assumed that the refrigerant will be sufficiently condensed without operating the additional condensing device, and the cooling / heating efficiency will not decrease so much. The Based on such knowledge, in the present invention, the refrigerant is circulated so as to pass through the bypass passage and bypass the additional condensing device under the conditions as described above. Therefore, it is not necessary to operate the additional condensing device excessively, and it is possible to suppress energy required for operating the blower.
本発明によれば、既設の冷凍サイクル装置に対して容易に増設可能であり、凝縮効率をより一層向上させることが可能な増設凝縮装置、及び当該増設凝縮装置を備えた増設凝縮システム付冷凍サイクル装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be expanded easily with respect to the existing refrigeration cycle apparatus, the expansion condensing apparatus which can improve a condensation efficiency further, and the refrigerating cycle with an expansion condensing system provided with the said additional condensing apparatus Equipment can be provided.
続いて、本発明の一実施形態に係る増設凝縮システム付冷凍サイクル装置10及び増設凝縮装置50について、本発明は本実施形態に限定されるものではないが、図面を参照しつつ詳細に説明する。
Subsequently, the
増設凝縮システム付冷凍サイクル装置10は、図1に示すような冷凍サイクル装置20を備えており、この冷凍サイクル装置20に対して増設凝縮装置50を追設したものである。冷凍サイクル装置20は、圧縮機22と、四方弁24と、室外熱交換器26と、室内熱交換器28とを有し、これらを直列に配管接続することにより冷媒が循環可能としたものである。
The
図2に示すように、増設凝縮装置50は、冷凍サイクル装置20において室内熱交換器と室外熱交換器との間に相当する位置に直列に配管接続されるものであり、冷凍サイクル装置20における冷媒の凝縮効果を向上させるものである。増設凝縮装置50は、2枚の凝縮用熱交換器52と送風機54とを本体ケース56内に収容し、本体ケース56に対して気流調整装置58を取り付け、ユニット化したもの(以下、「増設凝縮ユニット」とも称する。)である。
As shown in FIG. 2, the
また、増設凝縮装置50は、図3及び図4に示すように、増設凝縮装置50は、室外熱交換器26の筐体の上方に設置されており、環境温度を検知可能な環境温度検知手段60を備えている。環境温度検知手段60は、増設凝縮装置50とは別に設けることも可能であるが、本実施形態では増設凝縮装置50をなす本体ケース56の天面に取り付けられている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
凝縮用熱交換器52及び送風機54は、本体ケース56内において互いに隣接する位置関係にある。凝縮用熱交換器52は本体ケース56の吸気口56a側の位置に設けられており、送風機54は排気口56b側の位置に設けられている。また、環境温度検知手段60は、本体ケース56の外周面等の外気温を安定して検知可能な任意の位置に設置されている。
The condensing
凝縮用熱交換器52は、熱交換器によって構成されており、冷凍サイクル装置20の冷媒回路に直接に配管接続することにより室外熱交換器26及び室内熱交換器28との間で冷媒を流通させることが可能なものである。凝縮用熱交換器52は、いわゆるパラレルフローコンデンサ(PFC:Parallel Flow Condenser)によって構成されており、一対の長細い中空円柱形状のヘッダ62、64の間に多数の伝熱管66を並列に配置し、各伝熱管66をヘッダ62、64に対して連通させたものである。本実施形態では、凝縮用熱交換器52として前述したパラレルフローコンデンサを2基直列接続したものが使用されている。伝熱管66としては、従来公知の種々の伝熱管を用いることが可能であるが、本実施形態においては、扁平状で中空板形状の伝熱管であるのが好ましい。
The condensing
送風機54は、モータ等の動力源(図示せず)と、この動力源から動力を受けて作動するファン54aとを備えている。送風機54は、ファン54aを作動させることにより吸気口56a側から排気口56b側に向けて流れる気流を発生させることが可能である。従って、ファン54aを作動させると、吸気口56aから取り込まれた外気による気流が凝縮用熱交換器52を通過し、凝縮用熱交換器52における凝縮効果を向上させ得る。送風機54は、外気温検知手段60の検知温度に応じて駆動源が出力調整され、送風量が調整される。
The
気流調整装置58は、図2〜図5に示すように、本体ケース56の排気口56b側の位置に取り付けられたフード状の部材(案内板)であり、支点58cを中心にして図3及び図4に示す矢印Xの方向においてその向きを上下に切り替え可能とされている。より詳細には、本実施形態における気流調整装置58は、図5に示すように、曲面状板材と、当該曲面状板材の両端に設けられた扇形板材と、で構成されている。本実施形態では、上述したように室外熱交換器26をなす筐体の上方に増設凝縮装置50が設置されており、増設凝縮装置50は、排気口56b及び気流調整装置58を室外熱交換器26の吸気口26aが設けられた方向に向くように設置されているため、排気口56bの下方に吸気口26aが存在している。
2 to 5, the
従って、冷房時は、図3に示すように、気流調整装置58を下方に位置させて矢印Pで示すように気流が上方に向くように切り替えると、増設凝縮装置50から排出された気流(凝縮による放熱で暖かい気流)が室外熱交換器26の排気口26aから遠ざかる方向に案内される。これにより、凝縮器として機能している室外熱交換器における凝縮は妨げられにくい。これとは逆に、暖房時は、図4に示すように、気流調整装置58を上方に位置させて矢印Qで示すように気流(凝縮による放熱で暖かい気流)が下方に向くように切り替えると、増設凝縮装置50から排出された気流が室外熱交換器26の排気口26a側に向けて案内されることになる。これにより、蒸発器として機能している室外熱交換器における蒸発が促進され、暖房時に凝縮排熱を有効利用してCOPを向上させることができる。また、室外熱交換器26における霜取り効果も得られる。
Therefore, at the time of cooling, as shown in FIG. 3, when the
増設凝縮システム付冷凍サイクル装置10は、四方弁24を調整して冷媒の循環方向を切り替えることにより、冷房運転又は暖房運転を行うことができる。図1(a)に矢印で示すように、冷媒を循環させることにより冷房運転を行うことができ、図1(b)に矢印で示すように、冷房運転を行うときとは逆方向に冷媒を循環させることにより暖房運転を行うことができる。
The
冷房運転を行う場合は、具体的には、先ず高温高圧で気体の状態の冷媒が四方弁24を介して圧縮機22から室外熱交換器26側に向けて供給される。この場合、室外熱交換器26が凝縮器として機能する。そのため、圧縮機22から供給されてきた気体状態の冷媒が室外熱交換器26において凝縮される。室外熱交換器26を通過した冷媒は、増設凝縮装置50においてさらに凝縮される。この際、環境温度検知手段60によって検知された外気温に応じて出力調整された状態で送風機54が作動し、凝縮用熱交換器52の伝熱管66を通過する冷媒が凝縮される。また、図3に示すように、気流調整装置58の向きが下向きとされ、排気口56bから排出された気流が室外熱交換器26の排気口26aから遠ざかる方向に案内される。
When performing the cooling operation, specifically, first, a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is supplied from the
室外熱交換器26及び増設凝縮装置50を通過した冷媒は、略完全に液化された状態になり、蒸発器となる室内熱交換器28に供給される。室内熱交換器28では、冷媒が蒸発し、低温低圧の気体状態となる。これに伴って、室内熱交換器28において吸熱がなされ、室内が冷房された状態になる。室内熱交換器28において気体状態になった冷媒は、圧縮機22に戻される。上述したサイクルを繰り返すことにより冷房運転が実施される。
The refrigerant that has passed through the
一方、暖房運転を行う場合は、具体的には、暖房運転を行う場合は、先ず高温高圧で気体の状態の冷媒が四方弁24を介して圧縮機22から室内熱交換器28側に向けて供給される。この場合、室内熱交換器28が凝縮器として機能し、気体状態の冷媒が凝縮される。上述したように、本実施形態の空気調和装置10では、暖房運転を行う場合についても、増設凝縮装置50は、凝縮器として機能する。
On the other hand, when performing the heating operation, specifically, when performing the heating operation, first, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is directed from the
また、増設凝縮装置50における送風機54は、冷房運転の場合と同様に環境温度検知手段60によって検知された外気温に基づいて冷媒を凝縮させるために適切な送風量が得られるように出力調整される。そのため、室内熱交換器28を通過した冷媒は、増設凝縮装置50においてさらに凝縮され、略完全に液化した状態になる。また、暖房運転を行う場合は、図4に示すように、気流調整装置58の向きが上向きに切り替えられ、排気口56bから排出された気流が室外熱交換器26の排気口26a側に向けて案内されることになる。
In addition, the
室内熱交換器28及び増設凝縮装置50を通過した冷媒は、略完全に液化された状態になり、室外熱交換器26に供給される。増設凝縮装置付冷凍サイクル装置10が暖房運転を行う際には、室外熱交換器26が蒸発器として機能し、冷媒が蒸発により気化する。室外熱交換器26において気体状態になった冷媒は、圧縮機22に戻される。上述したサイクルを繰り返すことにより暖房運転が実施される。
The refrigerant that has passed through the
上述した増設凝縮装置50は、凝縮用熱交換器52及び送風機54を本体ケース56内に収容しユニット化されており、配管接続によって冷凍サイクル装置20に容易に接続することが可能である。そのため、増設凝縮装置50は、既存の冷凍サイクル装置にも容易に増設することができる。
The
また、増設凝縮装置50は、凝縮用熱交換器52だけでなく送風機54を備えており、送風機54を作動させることにより、本体ケース56内に取り込まれた低温の外気に凝縮用熱交換器52を構成する伝熱管66をさらすことが可能である。従って、増設凝縮用熱交換器50により冷凍サイクル装置20を循環する冷媒を効率よく凝縮させ、空気調和装置10の冷暖房効率を向上させることが可能である。
Further, the
増設凝縮装置50では、凝縮用熱交換器52として、上述のようにいわゆるパラレルフロー型のコンデンサが採用されており、凝縮効率が高い。また、凝縮用熱交換器52は、各伝熱管66同士の間を気流が通過し易く通気抵抗が小さいため、送風機54を作動させることにより吸気口56aから導入された外気が本体ケース56内に滞ることなくスムーズに通過し、排気口56bから排出される。従って、増設凝縮装置50では、送風機54を作動させることにより導入される外気により各伝熱管66の内部を通過する冷媒を極めて効率よく凝縮させることが可能である。
In the
また、本実施形態の増設凝縮装置50は、送風機54の出力が外気温に応じて調整されるため、冷媒を凝縮するために最適な送風能力を確保することが可能である。そのため、増設凝縮装置50は、外気温の影響を受けることなく高効率かつ安定した凝縮能力を発揮することが可能である。なお、本実施形態では、外気温等の環境温度による凝縮能力への影響を考慮すべく、環境温度検知手段60による検知温度に応じて送風機54の出力を調整する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外気温等によらず所定の出力で送風機54を作動させることとしてもよい。
Moreover, since the output of the
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、それぞれ本発明の技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、環境温度検知手段60により外気温を検知し、これを送風機54の出力に反映させる構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば室外熱交換器26の出口配管温度や、室外熱交換器26の排気温等を送風機54の出力に反映させることとしてもよく、外気温等の環境温度と他の作動条件等を複合的に考慮して送風機24の出力調整を行うこととしてもよい。更に、本実施形態では、増設凝縮装置50が環境温度検知手段60を備えた構成である例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気調和装置10に設けられている他の温度センサ等を環境温度検知手段60の代用として使用することも可能である。
Although the representative embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the present embodiment, the configuration in which the ambient temperature is detected by the ambient temperature detection means 60 and reflected in the output of the
また、上記実施形態では、気流調整装置58としてフード状の気流調整装置58を設けた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて増設凝縮装置50から排出された気流が室外熱交換器26側に向かうように調整可能なものであればいかなる構成のものであってもよい。もちろん、増設凝縮装置50は、気流調整装置58を備えていないものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the hood-like
また、上記実施形態では、室外熱交換器26の上方に増設凝縮装置50を配置した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜の位置に増設凝縮装置50を配置することが可能である。また、ビル等の建物B同士の間の狭いスペース等の放熱効率が悪い場所に室外熱交換器26を設置せざるを得ないような場合は、図6(a)に示すように増設凝縮装置50を建物Bの屋上に設置したり、図6(b)に示すように建物Bから離れた風通しの良い放熱効率の高い場所に設置したりすることが可能である。増設凝縮装置50をこのように設置することにより、冷凍サイクル20における凝縮効率や熱効率を向上させ、増設凝縮システム付冷凍サイクル装置10における冷暖房効率をより一層改善することが可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the example which has arrange | positioned the
また、図6(a)、(b)に示すように、増設凝縮装置50を室外熱交換器26から離れた位置に設置する場合は、延長配管70で接続すればよい。このとき、気流調整装置58を設ける代わりに、増設凝縮装置50の排気口56bと室外熱交換器26の吸気口26aとを繋ぐように配管やダクト等の気流案内手段(図示せず。)を設けてもよい。そうすれば、増設凝縮装置50から排出される比較的低温の排気を、室外熱交換器26における冷媒の凝縮のために有効利用できる。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, when installing the
また、冷凍サイクル装置20は、必要に応じて適宜流路構成を変更することが可能である。具体的には、図7に示すように、増設凝縮装置50を迂回するバイパス流路72や、バイパス流路72への冷媒の流れを制限可能な弁74を設けた構成とすることが可能である。また、このような流路構成とした場合は、外気温等の環境要因や空気調和装置10の動作状態等に応じてバイパス流路72への冷媒の流量を調整することも可能である。
Moreover, the
具体的には、例えば環境温度と室外熱交換器26の出口温度との差が所定の温度差以下である場合に、増設凝縮装置50を迂回し、バイパス流路を通過するように冷媒が流れるように弁74の開度調整を行うように動作制御することも可能である。このような動作制御を行うことにより、増設凝縮装置50が過剰に作動するのを防止し、送風機54の作動に要するエネルギー等を抑制する等の効果が得られる。したがって、本発明は、上記のような増設凝縮システム付冷凍サイクル装置の運転・制御方法にも関する。
Specifically, for example, when the difference between the environmental temperature and the outlet temperature of the
また、上記実施形態においては、2枚の凝縮用熱交換器52を含む増設凝縮装置50について説明したが、本発明における増設凝縮装置は、1枚の凝縮用熱交換器を含む態様であっても、3枚以上の凝縮用熱交換器を含む態様であってもよい。また、送風機が複数備えられていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、図2(c)に示すように、2枚の凝縮用熱交換器52を横に並べてこれらの主面が送風機54の主面(気流が排出される面)に対して略垂直になるような位置関係で配置されている態様について説明したが、凝縮用熱交換器又は送風機の位置関係はこれに限定されるものではなく、種々の態様を採ってよい。例えば、2枚の凝縮用熱交換器52を互いに角度をもたせて斜めに配置し、2枚の凝縮用熱交換器52の主面が送風機54の主面(気流が排出される面)に対して角度をもたせて斜めになるように構成してもよい。また、2枚の凝縮用熱交換器52を縦に並べてもよい。
Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG.2 (c), the two
また、上記実施形態における増設凝縮装置は、概して、室内熱交換器、室外熱交換器及び圧縮機を直列に配管接続して構成された冷凍サイクル装置のうちの冷媒回路に直列に配管接続されるものとして説明したが、室内熱交換器、室外熱交換器及び圧縮機を直列に配管接続して構成された冷凍サイクル装置のうちの冷媒回路のなかでも、冷房時及び暖房時のいずれにおいても冷媒の流れが同じ方向となる部分に本発明の増設凝縮装置を直列に配管接続するのが好ましい。なお、冷房時及び暖房時のいずれにおいても冷媒の流れが同じ方向となる部分は、整流回路を用いて冷媒回路内に形成することができる。 Further, the expansion condensing device in the above embodiment is generally piped in series to a refrigerant circuit in a refrigeration cycle apparatus configured by pipe-connecting an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and a compressor in series. Although explained as a thing, it is a refrigerant | coolant in both the time of air_conditioning | cooling and heating in the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus comprised by connecting an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and a compressor in series piping. It is preferable to connect the additional condensing device of the present invention in series to a portion where the flow of the same flows in the same direction. Note that a portion in which the refrigerant flows in the same direction during both cooling and heating can be formed in the refrigerant circuit using a rectifier circuit.
本発明の増設凝縮装置は、既設の冷凍サイクル装置に対して容易に増設することが可能であり、冷凍サイクル装置における凝縮能力を増強し、冷暖房効率を改善することが可能である。 The expansion condensing apparatus of the present invention can be easily expanded with respect to the existing refrigeration cycle apparatus, can enhance the condensing capacity in the refrigeration cycle apparatus, and can improve the cooling and heating efficiency.
10 増設凝縮システム付冷凍サイクル装置
20 冷凍サイクル装置
22 圧縮機
24 四方弁
26 室外熱交換器
28 室内熱交換器
50 増設凝縮装置
52 凝縮用熱交換器
54 送風機
58 気流調整装置
60 環境温度検知手段
62,64 ヘッダ
66 伝熱管
72 バイパス流路
74 弁
DESCRIPTION OF
上述した課題を解決すべく提供される本発明は、
冷媒が循環可能に室内熱交換器、室外熱交換器及び圧縮機を直列に配管接続して構成された冷凍サイクル装置に接続される増設凝縮装置であって、
中空直線状配管からなる一対のヘッダ、及び前記一対のヘッダ間において並列に配置され前記一対のヘッダを連通する複数の伝熱管、で構成され、前記冷凍サイクル装置のうちの冷媒回路に直列に配管接続され、冷房時及び暖房時に前記冷媒を凝縮させる凝縮用熱交換器と、
前記凝縮用熱交換器のうちの前記複数の伝熱管間を通過する気流を発生させる送風機と、
前記気流の向きを調整可能な気流調整装置と、
を含むこと、
を特徴とする増設凝縮装置を提供する。
The present invention provided to solve the above-described problems is as follows.
Refrigerant can circulate in the indoor heat exchanger, an expansion condensing device connected to the outdoor heat exchanger and the compressor to the refrigeration cycle device constructed in pipes connected in series,
A pair of headers made of hollow straight pipes and a plurality of heat transfer pipes arranged in parallel between the pair of headers and communicating with the pair of headers, and piped in series with the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus It is connected, and the cooling operation and condensing heat exchanger for condensing the refrigerant during heating,
A blower Ru generate airflow you pass between said plurality of heat transfer tubes of the condenser heat exchanger,
An airflow adjusting device capable of adjusting the direction of the airflow;
Including,
An additional condensing device is provided.
上記のように、本発明の増設凝縮装置は、前記増設凝縮装置から排出された気流の向きを調整可能な気流調整装置を備えている。
As described above, the expansion condensing device of the present invention includes the airflow adjusting device capable of adjusting the direction of the airflow discharged from the expansion condensing device .
一方、暖房運転を行う場合は、具体的には、先ず高温高圧で気体の状態の冷媒が四方弁24を介して圧縮機22から室内熱交換器28側に向けて供給される。この場合、室内熱交換器28が凝縮器として機能し、気体状態の冷媒が凝縮される。上述したように、本実施形態の空気調和装置10では、暖房運転を行う場合についても、増設凝縮装置50は、凝縮器として機能する。
On the other hand, when performing the heating operation, specifically, refrigerant in a gas state in the previous not a high temperature and high pressure is supplied toward the
また、上記実施形態では、気流調整装置58として特定のフード状の気流調整装置58を設けた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて増設凝縮装置50から排出された気流が室外熱交換器26側に向かうように調整可能なものであればいかなるフード状の構成であってもよい。
Moreover, although the example which provided the specific food | hood-like
Claims (5)
中空直線状配管からなる一対のヘッダ、及び前記一対のヘッダ間において並列に配置され前記一対のヘッダを連通する複数の伝熱管、で構成され、冷房時及び暖房時に前記冷媒を凝縮させる凝縮用熱交換器と、
前記凝縮用熱交換器のうちの前記複数の伝熱管間を通過させる気流を発生する送風機と、
を含むこと、
を特徴とする増設凝縮装置。 It is an additional condensing device that is piped in series to the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device that is configured by piping the indoor heat exchanger, the outdoor heat exchanger, and the compressor in series so that the refrigerant can circulate,
Condensation heat for condensing the refrigerant during cooling and heating, comprising a pair of headers made of hollow straight pipes and a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel between the pair of headers and communicating with the pair of headers An exchange,
A blower that generates an airflow that passes between the plurality of heat transfer tubes of the heat exchanger for condensation; and
Including,
An additional condensing device characterized by
を特徴とする請求項1に記載の増設凝縮装置。 The output of the blower is adjusted based on ambient temperature;
The additional condensing device according to claim 1.
を特徴とする請求項1又は2に記載の増設凝縮装置。 Comprising an air flow adjusting device capable of adjusting the direction of the air flow passing through the plurality of heat transfer tubes of the heat exchanger for condensation and discharged from the additional condensing device;
The expansion condensing device according to claim 1 or 2, wherein
請求項1〜3のうちのいずれかに記載の増設凝縮装置と、
を含むこと、
を特徴とする増設凝縮システム付冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus configured by connecting an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger and a compressor in series so that the refrigerant can circulate;
The additional condensing device according to any one of claims 1 to 3,
Including,
A refrigeration cycle unit with an additional condensing system.
環境温度と前記室外熱交換器の出口温度との差が所定の温度差以下である場合に、前記冷媒が前記バイパス流路を通過して前記増設凝縮装置を迂回るように流れること、
を特徴とする請求項4に記載の増設凝縮システム付冷凍サイクル装置。 A bypass flow path that bypasses the additional condensing device is provided in the piping of the refrigeration cycle device,
When the difference between the environmental temperature and the outlet temperature of the outdoor heat exchanger is equal to or less than a predetermined temperature difference, the refrigerant flows through the bypass flow path so as to bypass the additional condenser.
The refrigeration cycle apparatus with an additional condensing system according to claim 4.
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