JP2012052801A - Refrigerating device - Google Patents

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Masakazu Okamoto
昌和 岡本
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent power recovered with an expander from being lost by a regulating valve for regulation of the flow rate of a refrigerant when a heat exchanger changes into an evaporator until the refrigerant radiated with the heat exchanger flows into the expander, in a freezer in which the expander for recovery of power is provided in a refrigerant circuit.SOLUTION: The refrigerant circuit (10) is provided with a switching circuit (24) for switching a state where an expansion inflow line (48) communicates with a line (38) on the heat source side and besides an expansion outflow line (49) communicates with a line (39) on the use side and a state where the expansion inflow line (48) communicates with a line (39) on the use side and besides the expansion outflow line (49) communicates with the line (38) on the heat source side. Then, an regulating valve (43) on the heat source side, which regulates the flow rate of the refrigerant of the heat exchanger (44) on the heat source side at heating operation is provided in a flow passage (52) for the refrigerant which connects the expansion outflow line (49) with the line (38) on the heat source side in a switching circuit (24).

Description

本発明は、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit.

従来より、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、例えば圧縮機と膨張機とが1本の駆動軸によって連結され、膨張機で回収した動力が圧縮機の駆動に用いられる。   Conventionally, a refrigerating apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit is known. In this type of refrigeration apparatus, for example, a compressor and an expander are connected by a single drive shaft, and the power recovered by the expander is used to drive the compressor.

特許文献1の図7には、この種の冷凍装置としての空調機が開示されている。この空調機は、冷房運転時には室外熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入し、膨張機において冷媒の膨張に伴う動力が回収されるように構成されている。また、暖房運転時には、室内熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入し、膨張機において冷媒の膨張に伴う動力が回収されるように構成されている。   FIG. 7 of Patent Document 1 discloses an air conditioner as this type of refrigeration apparatus. The air conditioner is configured such that the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger flows into the expander during the cooling operation, and the power accompanying the expansion of the refrigerant is recovered in the expander. Further, during the heating operation, the refrigerant radiated by the indoor heat exchanger flows into the expander, and the motive power accompanying the expansion of the refrigerant is recovered in the expander.

特開2006−308207号公報JP 2006-308207 A

ところで、従来の冷凍装置では、加熱運転時に蒸発器の冷媒流量を調節することができるように、ブリッジ回路と熱源側熱交換器との間に調節弁を設けている。しかし、冷却運転時には、熱源側熱交換器で放熱した冷媒が、膨張機に流入する前に調節弁を通過する。膨張弁では、開度を全開に設定しても冷媒の圧力損失が配管よりも大きくなる。このため、膨張機において回収される動力が、調節弁によって失われるという問題があった。   By the way, in the conventional refrigeration apparatus, a control valve is provided between the bridge circuit and the heat source side heat exchanger so that the refrigerant flow rate of the evaporator can be adjusted during the heating operation. However, during the cooling operation, the refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger passes through the control valve before flowing into the expander. In the expansion valve, the pressure loss of the refrigerant becomes larger than that of the pipe even if the opening degree is set to be fully open. For this reason, there is a problem that the power recovered in the expander is lost by the control valve.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするこころは、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置において、熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入するまでの間に、該熱交換器が蒸発器となるときの冷媒流量の調節用の調節弁によって、膨張機で回収される動力が失われることを防止することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the purpose of the roller is that in the refrigeration apparatus in which the expander for power recovery is provided in the refrigerant circuit, the refrigerant radiated by the heat exchanger is transferred to the expander. The purpose is to prevent the power recovered by the expander from being lost by the control valve for adjusting the flow rate of the refrigerant when the heat exchanger becomes an evaporator until the heat exchanger flows.

第1の発明は、圧縮機(30)、膨張機(31)、熱源側熱交換器(44)、及び利用側熱交換器(41)が接続されて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備え、上記熱源側熱交換器(44)が放熱器となって上記利用側熱交換器(41)が蒸発器となる冷却運転と、該利用側熱交換器(41)が放熱器となって該熱源側熱交換器(44)が蒸発器となる加熱運転とを選択可能な冷凍装置(20)を対象とする。   In the first invention, a compressor (30), an expander (31), a heat source side heat exchanger (44), and a use side heat exchanger (41) are connected to perform a refrigeration cycle by circulating a refrigerant. A cooling circuit comprising a refrigerant circuit (10), wherein the heat source side heat exchanger (44) serves as a radiator and the use side heat exchanger (41) serves as an evaporator, and the use side heat exchanger (41) A refrigeration apparatus (20) capable of selecting a heating operation in which the heat source side heat exchanger (44) becomes an evaporator becomes a target.

そして、この冷凍装置(20)は、上記冷媒回路(10)には、一端が上記熱源側熱交換器(44)の液側に接続された熱源側ライン(38)と、一端が上記利用側熱交換器(41)の液側に接続された利用側ライン(39)と、出口端が膨張機(31)の流入側に接続された膨張流入ライン(48)と、入口端が膨張機(31)の流出側に接続された膨張流出ライン(49)とが形成される一方、上記冷媒回路(10)は、上記膨張流入ライン(48)が上記熱源側ライン(38)と連通し且つ上記膨張流出ライン(49)が上記利用側ライン(39)と連通する状態と、該膨張流入ライン(48)が利用側ライン(39)と連通し且つ該膨張流出ライン(49)が該熱源側ライン(38)と連通する状態とを切り換えるための切換回路(24)が設けられ、上記切換回路(24)において、上記熱源側ライン(38)と上記膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)には、上記加熱運転時の熱源側熱交換器(44)の冷媒流量を調節する熱源側調節弁(43)が設けられている。   In the refrigeration apparatus (20), the refrigerant circuit (10) has one end connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger (44) and one end connected to the use side. The utilization side line (39) connected to the liquid side of the heat exchanger (41), the expansion inlet line (48) whose outlet end is connected to the inlet side of the expander (31), and the inlet end of the expander ( 31) and an expansion / outflow line (49) connected to the outflow side of the refrigerant circuit (10), the expansion / inflow line (48) communicates with the heat source side line (38) and the refrigerant circuit (10) The expansion / outflow line (49) communicates with the use side line (39), the expansion / inflow line (48) communicates with the use side line (39), and the expansion / outflow line (49) communicates with the heat source side line. (38) is provided with a switching circuit (24) for switching between the state in communication with the state and the heat source in the switching circuit (24). A refrigerant flow passage (52) connecting the line (38) and the expansion / outflow line (49) has a heat source side control valve (adjusting the refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) during the heating operation). 43) is provided.

第1の発明では、加熱運転時に、利用側熱交換器(41)で放熱した冷媒が、膨張機(31)を通過後に、膨張流出ライン(49)と熱源側ライン(38)とを接続する冷媒の流通路(52)を通って、蒸発器となる熱源側熱交換器(44)へ流入する。熱源側熱交換器(44)の冷媒流量は、上記冷媒の流通路(52)を通過する際に、熱源側調節弁(43)によって調節される。一方、冷却運転時には、熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒が、熱源側ライン(38)と膨張流入ライン(48)とを接続する冷媒の流通路を通って、膨張機(31)に流入する。熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒は、熱源側調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入する。   In 1st invention, the refrigerant | coolant thermally radiated with the utilization side heat exchanger (41) at the time of a heating operation connects an expansion outflow line (49) and a heat source side line (38) after passing an expander (31). It flows into the heat source side heat exchanger (44) serving as an evaporator through the refrigerant flow passage (52). The refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) is adjusted by the heat source side adjustment valve (43) when passing through the refrigerant flow passage (52). On the other hand, during the cooling operation, the refrigerant dissipated in the heat source side heat exchanger (44) passes through the refrigerant flow path connecting the heat source side line (38) and the expansion inflow line (48) to the expander (31). Flow into. The refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger (44) flows into the expander (31) without passing through the heat source side control valve (43).

第2の発明は、圧縮機(30)、膨張機(31)、熱源側熱交換器(44)、及び利用側熱交換器(41)が接続されて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備え、上記熱源側熱交換器(44)が放熱器となって上記利用側熱交換器(41)が蒸発器となる冷却運転と、該利用側熱交換器(41)が放熱器となって該熱源側熱交換器(44)が蒸発器となる加熱運転とを選択可能な冷凍装置(20)を対象とする。   In the second invention, the compressor (30), the expander (31), the heat source side heat exchanger (44), and the use side heat exchanger (41) are connected, and the refrigerant is circulated to perform the refrigeration cycle. A cooling circuit comprising a refrigerant circuit (10), wherein the heat source side heat exchanger (44) serves as a radiator and the use side heat exchanger (41) serves as an evaporator, and the use side heat exchanger (41) A refrigeration apparatus (20) capable of selecting a heating operation in which the heat source side heat exchanger (44) becomes an evaporator becomes a target.

そして、この冷凍装置(20)は、上記冷媒回路(10)には、一端が上記熱源側熱交換器(44)の液側に接続された熱源側ライン(38)と、一端が上記利用側熱交換器(41)の液側に接続された利用側ライン(39)と、出口端が膨張機(31)の流入側に接続された膨張流入ライン(48)と、入口端が膨張機(31)の流出側に接続された膨張流出ライン(49)とが形成される一方、上記冷媒回路(10)は、上記膨張流入ライン(48)が上記熱源側ライン(38)と連通し且つ上記膨張流出ライン(49)が上記利用側ライン(39)と連通する状態と、該膨張流入ライン(48)が利用側ライン(39)と連通し且つ該膨張流出ライン(49)が該熱源側ライン(38)と連通する状態とを切り換えるための切換回路(24)が設けられ、上記切換回路(24)において、上記利用側ライン(39)と上記膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(61)には、上記冷却運転時の利用側熱交換器(41)の冷媒流量を調節する利用側調節弁(53)が設けられている。   In the refrigeration apparatus (20), the refrigerant circuit (10) has one end connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger (44) and one end connected to the use side. The utilization side line (39) connected to the liquid side of the heat exchanger (41), the expansion inlet line (48) whose outlet end is connected to the inlet side of the expander (31), and the inlet end of the expander ( 31) and an expansion / outflow line (49) connected to the outflow side of the refrigerant circuit (10), the expansion / inflow line (48) communicates with the heat source side line (38) and the refrigerant circuit (10) The expansion / outflow line (49) communicates with the use side line (39), the expansion / inflow line (48) communicates with the use side line (39), and the expansion / outflow line (49) communicates with the heat source side line. (38) is provided with a switching circuit (24) for switching between the state in communication with the switching circuit (24). A refrigerant flow passageway (61) connecting the line (39) and the expansion / outflow line (49) has a utilization side control valve (adjusting the refrigerant flow rate of the utilization side heat exchanger (41) during the cooling operation). 53).

第2の発明では、冷却運転時に、熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒が、膨張機(31)を通過後に、膨張流出ライン(49)と利用側ライン(39)とを接続する冷媒の流通路(61)を通って、蒸発器となる利用側熱交換器(41)へ流入する。利用側熱交換器(41)の冷媒流量は、上記冷媒の流通路(61)を通過する際に、利用側調節弁(53)によって調節される。一方、加熱運転時には、利用側熱交換器(41)で放熱した冷媒が、利用側ライン(39)と膨張流入ライン(48)とを接続する冷媒の流通路を通って、膨張機(31)に流入する。利用側熱交換器(41)で放熱した冷媒は、利用側調節弁(53)を通過することなく膨張機(31)へ流入する。   In 2nd invention, the refrigerant | coolant which thermally radiated with the heat source side heat exchanger (44) at the time of cooling operation connects an expansion outflow line (49) and a utilization side line (39) after passing an expander (31). The refrigerant flows through the refrigerant flow passage (61) and flows into the use side heat exchanger (41) serving as an evaporator. The refrigerant flow rate of the use side heat exchanger (41) is adjusted by the use side adjustment valve (53) when passing through the refrigerant flow passageway (61). On the other hand, during the heating operation, the refrigerant radiated by the use side heat exchanger (41) passes through the refrigerant flow passage connecting the use side line (39) and the expansion inflow line (48) to the expander (31). Flow into. The refrigerant radiated by the use side heat exchanger (41) flows into the expander (31) without passing through the use side control valve (53).

第3の発明は、上記第1の発明において、上記切換回路(24)では、上記熱源側調節弁(43)が設けられた冷媒の流通路(52)に、上記熱源側ライン(38)から上記膨張流出ライン(49)へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁(CV-4)が設けられている。   In a third aspect based on the first aspect, in the switching circuit (24), the refrigerant flow passage (52) provided with the heat source side control valve (43) is connected to the heat source side line (38). A check valve (CV-4) that prohibits the flow of refrigerant toward the expansion / outflow line (49) is provided.

第3の発明では、熱源側調節弁(43)が設けられた冷媒の流通路(52)に、熱源側調節弁(43)に加えて逆止弁(CV-4)を設けている。逆止弁(CV-4)は、熱源側ライン(38)から膨張流出ライン(49)へ向かう冷媒の流れを禁止している。すなわち、冷却運転時に冷媒が上記冷媒の流通路(52)を流通することを禁止している。   In the third aspect of the invention, a check valve (CV-4) is provided in addition to the heat source side control valve (43) in the refrigerant flow passage (52) provided with the heat source side control valve (43). The check valve (CV-4) prohibits the flow of refrigerant from the heat source side line (38) toward the expansion / outflow line (49). That is, the refrigerant is prohibited from flowing through the refrigerant flow passage (52) during the cooling operation.

第4の発明は、上記第1の発明において、上記冷却運転時に上記膨張機(31)をバイパスする冷媒流量を調節するために、上記熱源側調節弁(43)の開度を調節するバイパス量調節手段(65)を備えている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in order to adjust a refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) during the cooling operation, a bypass amount that adjusts an opening degree of the heat source side control valve (43). Adjusting means (65) is provided.

第4の発明では、冷却運転時に、熱源側調節弁(43)の開度がバイパス量調節手段(65)によって調節される。熱源側調節弁(43)が開状態に設定されていると、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が、膨張流出ライン(49)と熱源側ライン(38)とを接続する冷媒の流通路(52)に流れ込み、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して利用側熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ライン(38)を通過した冷媒が膨張機(31)をバイパスして利用側熱交換器(41)へ向かう。この第4の発明では、冷却運転時に膨張機(31)をバイパスする冷媒流量がバイパス量調節手段(65)によって調節される。   In the fourth invention, the opening degree of the heat source side adjustment valve (43) is adjusted by the bypass amount adjustment means (65) during the cooling operation. When the heat source side control valve (43) is set to the open state, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) connects the expansion / outflow line (49) and the heat source side line (38). Into the flow passage (52), and merges with the refrigerant that has passed through the expansion / outflow line (49) and travels toward the use-side heat exchanger (41). That is, the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) bypasses the expander (31) and travels to the use side heat exchanger (41). In the fourth aspect of the invention, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) during the cooling operation is adjusted by the bypass amount adjusting means (65).

第5の発明は、上記第1乃至第4の何れか1つの発明において、上記膨張流出ライン(49)には、冷媒を一時的に貯留可能な冷媒貯留タンク(35)が設けられている。   In a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the expansion / outflow line (49) is provided with a refrigerant storage tank (35) capable of temporarily storing the refrigerant.

第5の発明では、膨張機(31)で膨張した冷媒が、冷媒貯留タンク(35)を通過してから、熱源側調節弁(43)又は利用側調節弁(53)に流入する。このため、熱源側調節弁(43)又は利用側調節弁(53)の開度に対して、膨張機(31)から流出した冷媒流量が多い場合であっても少ない場合であっても、熱源側調節弁(43)又は利用側調節弁(53)を通過する冷媒流量が、冷媒貯留タンク(35)によって開度に応じた流量に調節される。   In the fifth invention, the refrigerant expanded by the expander (31) passes through the refrigerant storage tank (35) and then flows into the heat source side adjustment valve (43) or the use side adjustment valve (53). For this reason, whether the amount of refrigerant flowing out of the expander (31) is large or small with respect to the opening of the heat source side control valve (43) or the use side control valve (53), the heat source The refrigerant flow rate that passes through the side adjustment valve (43) or the use side adjustment valve (53) is adjusted to a flow rate according to the opening by the refrigerant storage tank (35).

第6の発明は、上記第1乃至第5の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)には、上記膨張流入ライン(48)と上記膨張流出ライン(49)とを接続するバイパスライン(28)と、該バイパスライン(28)における冷媒流量を調節するバイパス量調節弁(29)とが設けられている。   According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, a bypass line connecting the expansion inflow line (48) and the expansion outflow line (49) to the refrigerant circuit (10). (28) and a bypass amount adjusting valve (29) for adjusting the refrigerant flow rate in the bypass line (28) are provided.

第6の発明では、冷却運転時において、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。一方、加熱運転時においても、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。この第6の発明では、冷却運転と加熱運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節される。   In the sixth invention, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31). Then flows into the expansion / outflow line (49). On the other hand, even during the heating operation, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31) and the expansion outflow line. Flows into (49). In the sixth aspect of the invention, the flow rate of the refrigerant that bypasses the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjustment valve (29) in both the cooling operation and the heating operation.

第7の発明は、上記第1乃至第6の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)には、上記熱源側熱交換器(44)が設けられた熱源側回路(14)に対して、それぞれに上記利用側熱交換器(41)が設けられた複数の利用側回路(11)が互いに並列に接続されている。   According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the refrigerant circuit (10) has a heat source side circuit (14) provided with the heat source side heat exchanger (44). A plurality of use side circuits (11) each provided with the use side heat exchanger (41) are connected in parallel to each other.

第7の発明では、複数の利用側回路(11)が熱源側回路(14)に対して互いに並列に接続されている。冷媒回路(10)では、熱源側回路(14)から流出した冷媒が、各利用側回路(11)を通過した後に合流して、熱源側回路(14)に戻ってくる。   In the seventh invention, the plurality of use side circuits (11) are connected in parallel to the heat source side circuit (14). In the refrigerant circuit (10), the refrigerant flowing out from the heat source side circuit (14) merges after passing through each use side circuit (11) and returns to the heat source side circuit (14).

第8の発明は、上記第1乃至第7の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)では、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高くなるように冷媒を循環させる。   In an eighth invention according to any one of the first to seventh inventions, in the refrigerant circuit (10), the refrigerant is circulated so that the high pressure of the refrigeration cycle is higher than the critical pressure of the refrigerant.

第8の発明では、冷媒回路(10)で行われる冷凍サイクルの高圧が該冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される。つまり、圧縮機(30)から吐出される冷媒は、超臨界状態となっている。   In the eighth invention, the high pressure of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (10) is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant. That is, the refrigerant discharged from the compressor (30) is in a supercritical state.

第1、第3乃至第8の各発明では、熱源側ライン(38)と膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)に熱源側調節弁(43)を設けることで、冷却運転時に熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒が、熱源側調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するようにしている。すなわち、熱源側調節弁(43)が、冷却運転時における熱源側熱交換器(44)と膨張機(31)との間の冷媒の流通経路以外の位置に配置されている。従って、加熱運転時に熱源側熱交換器(44)の冷媒流量を調節する熱源側調節弁(43)が原因で、冷却運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、熱源側調節弁(43)による冷凍装置(20)の運転効率の低下を防止することができる。   In each of the first, third to eighth inventions, by providing the heat source side control valve (43) in the refrigerant flow passage (52) connecting the heat source side line (38) and the expansion / outflow line (49), The refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger (44) during the cooling operation flows into the expander (31) without passing through the heat source side control valve (43). That is, the heat source side control valve (43) is disposed at a position other than the refrigerant flow path between the heat source side heat exchanger (44) and the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the power recovered by the expander (31) during the cooling operation is not lost due to the heat source side control valve (43) that adjusts the refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) during the heating operation. Further, it is possible to prevent the operating efficiency of the refrigeration apparatus (20) from being lowered by the heat source side control valve (43).

また、第2、第5乃至第8の各発明では、膨張流出ライン(49)と利用側ライン(39)とを接続する冷媒の流通路(61)に利用側調節弁(53)を設けることで、加熱運転時に利用側熱交換器(41)で放熱した冷媒が、利用側調節弁(53)を通過することなく膨張機(31)へ流入するようにしている。すなわち、利用側調節弁(53)が、加熱運転時における利用側熱交換器(41)と膨張機(31)との間の冷媒の流通経路以外の位置に配置されている。従って、冷却運転時に利用側熱交換器(41)の冷媒流量を調節する利用側調節弁(53)が原因で、加熱運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、利用側調節弁(53)による冷凍装置(20)の運転効率の低下を防止することができる。   In each of the second, fifth to eighth inventions, the use-side control valve (53) is provided in the refrigerant flow passage (61) connecting the expansion / outflow line (49) and the use-side line (39). Thus, the refrigerant radiated by the use side heat exchanger (41) during the heating operation flows into the expander (31) without passing through the use side control valve (53). That is, the use side control valve (53) is disposed at a position other than the refrigerant flow path between the use side heat exchanger (41) and the expander (31) during the heating operation. Therefore, the power recovered by the expander (31) during the heating operation is not lost due to the use-side control valve (53) that adjusts the refrigerant flow rate of the usage-side heat exchanger (41) during the cooling operation. Thus, it is possible to prevent the operating efficiency of the refrigeration apparatus (20) from being lowered by the use side control valve (53).

また、上記第3の発明では、熱源側ライン(38)と膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)に逆止弁(CV-4)を設けることで、冷却運転時に冷媒が上記冷媒の流通路(52)を流通することを禁止している。ここで、上記冷媒の流通路(52)に逆止弁(CV-4)が設けられていない場合には、冷却運転時に冷媒が上記冷媒の流通路(52)を流通しないように熱源側調節弁(43)を全閉状態に設定しても、熱源側調節弁(43)から冷媒が漏れてしまう場合がある。熱源側調節弁(43)から漏れた冷媒は、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して利用側熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が意図せず膨張機(31)をバイパスしてしまい、膨張機(31)で回収される動力が減少する。これに対して、この第3の発明では、冷却運転時に熱源側調節弁(43)から冷媒が漏れることを逆止弁(CV-4)によって阻止することができる。従って、膨張機(31)で回収される動力が意図せず減少することを防止することができる。   In the third aspect of the invention, the check valve (CV-4) is provided in the refrigerant flow passage (52) connecting the heat source side line (38) and the expansion / outflow line (49), so that the cooling operation can be performed. The refrigerant is prohibited from flowing through the refrigerant flow path (52). Here, when a check valve (CV-4) is not provided in the refrigerant flow passage (52), the heat source side adjustment is performed so that the refrigerant does not flow through the refrigerant flow passage (52) during the cooling operation. Even when the valve (43) is set to the fully closed state, the refrigerant may leak from the heat source side control valve (43). The refrigerant leaking from the heat source side control valve (43) joins with the refrigerant that has passed through the expansion / outflow line (49) and travels toward the use side heat exchanger (41). That is, a part of the refrigerant passing through the heat source side line (38) unintentionally bypasses the expander (31), and the power recovered by the expander (31) decreases. In contrast, in the third aspect of the invention, the check valve (CV-4) can prevent the refrigerant from leaking from the heat source side adjustment valve (43) during the cooling operation. Therefore, it is possible to prevent the power recovered by the expander (31) from being reduced unintentionally.

また、上記第4の発明では、冷却運転時に膨張機(31)をバイパスする冷媒流量がバイパス量調節手段(65)によって調節されるようにしている。ここで、例えば圧縮機(30)と膨張機(31)とが1本の駆動軸で連結されている場合には、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量に対して、膨張機(31)が吸入する冷媒流量がバランスせずに、所望の冷凍サイクルを行うことが困難になる場合がある。このような問題を解決するためには、膨張機(31)をバイパスさせる配管を冷媒回路(10)に設けることが考えられる。しかし、その分だけ冷媒回路(10)の構成が複雑化する。これに対して、この第4の発明では、膨張機(31)をバイパスさせる流路として、熱源側ライン(38)と膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)を用いている。従って、冷媒回路(10)の構成を複雑化させることなく、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることができる。   In the fourth aspect of the invention, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) during the cooling operation is adjusted by the bypass amount adjusting means (65). Here, for example, when the compressor (30) and the expander (31) are connected by a single drive shaft, the expander (31) with respect to the refrigerant flow rate discharged by the compressor (30). In some cases, it is difficult to perform a desired refrigeration cycle because the refrigerant flow rate of the refrigerant is not balanced. In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a pipe for bypassing the expander (31) in the refrigerant circuit (10). However, the configuration of the refrigerant circuit (10) is complicated accordingly. On the other hand, in the fourth aspect of the invention, the refrigerant flow passage (52) connecting the heat source side line (38) and the expansion / outflow line (49) is used as a flow path for bypassing the expander (31). ing. Therefore, the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) can be balanced without complicating the configuration of the refrigerant circuit (10).

また、上記第6の発明では、冷却運転と加熱運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節されるようにしている。従って、冷却運転においても加熱運転においても、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることが可能になる。   In the sixth aspect of the invention, the refrigerant flow rate for bypassing the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjusting valve (29) in both the cooling operation and the heating operation. ing. Accordingly, it is possible to balance the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) in both the cooling operation and the heating operation.

実施形態に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on embodiment. 実施形態の変形例に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on the modification of embodiment. その他の実施形態の第1変形例に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on the 1st modification of other embodiment. その他の実施形態の第3変形例に係るブリッジ回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the bridge circuit which concerns on the 3rd modification of other embodiment. その他の実施形態の第4変形例に係るブリッジ回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the bridge circuit which concerns on the 4th modification of other embodiment.

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.

本実施形態は、本発明に係る冷凍装置によって構成された空調機(20)である。空調機(20)は、図1に示すように、1台の室外ユニット(64)と3台の室内ユニット(63a,63b,63c)とを備えている。なお、室内ユニット(63)の台数は、単なる例示である。空調機(20)は、冷却運転である冷房運転と、加熱運転である暖房運転とを選択することができるように構成されている。   The present embodiment is an air conditioner (20) configured by a refrigeration apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the air conditioner (20) includes one outdoor unit (64) and three indoor units (63a, 63b, 63c). The number of indoor units (63) is merely an example. The air conditioner (20) is configured to be able to select a cooling operation that is a cooling operation and a heating operation that is a heating operation.

本実施形態の空調機(20)は、冷媒として二酸化炭素(CO)が充填された冷媒回路(10)を備えている。この冷媒回路(10)では、冷媒(CO)を循環させて蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。この冷凍サイクルでは、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定される。 The air conditioner (20) of the present embodiment includes a refrigerant circuit (10) filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. In the refrigerant circuit (10), a refrigerant (CO 2 ) is circulated to perform a vapor compression refrigeration cycle. In this refrigeration cycle, the high pressure of the refrigeration cycle is set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide.

冷媒回路(10)は、利用側回路である3つの室内回路(11a,11b,11c)と、熱源側回路である1つの室外回路(14)とを備えている。これらの室内回路(11a,11b,11c)は、第1連絡管(15)及び第2連絡管(16)によって室外回路(14)に対して互いに並列に接続されている。具体的に、第1連絡管(15)は、一端が室外回路(14)の第1閉鎖弁(17)に接続され、他端が3つに分岐して各室内回路(11a,11b,11c)の液側端に接続されている。第2連絡管(16)は、一端が室外回路(14)の第2閉鎖弁(18)に接続され、他端が3つに分岐して各室内回路(11a,11b,11c)のガス側端に接続されている。   The refrigerant circuit (10) includes three indoor circuits (11a, 11b, 11c) that are use side circuits and one outdoor circuit (14) that is a heat source side circuit. These indoor circuits (11a, 11b, 11c) are connected in parallel to the outdoor circuit (14) by the first connecting pipe (15) and the second connecting pipe (16). Specifically, one end of the first communication pipe (15) is connected to the first shut-off valve (17) of the outdoor circuit (14), and the other end is branched into three to each indoor circuit (11a, 11b, 11c). ) Connected to the liquid side end. One end of the second communication pipe (16) is connected to the second shut-off valve (18) of the outdoor circuit (14), and the other end branches into three, and the gas side of each indoor circuit (11a, 11b, 11c) Connected to the end.

《室外回路の構成》
室外回路(14)は、室外ユニット(64)に収容されている。室外回路(14)には、圧縮・膨張ユニット(26)、室外熱交換器(44)、冷媒貯留タンク(35)、内部熱交換器(45)、四路切換弁(25)、及びブリッジ回路(24)が設けられている。ブリッジ回路(24)は切換回路を構成している。また、室外ユニット(64)には、室外熱交換器(44)に室外空気を送るための室外ファンが設けられている(図示省略)。
《Outdoor circuit configuration》
The outdoor circuit (14) is accommodated in the outdoor unit (64). The outdoor circuit (14) includes a compression / expansion unit (26), an outdoor heat exchanger (44), a refrigerant storage tank (35), an internal heat exchanger (45), a four-way switching valve (25), and a bridge circuit. (24) is provided. The bridge circuit (24) constitutes a switching circuit. The outdoor unit (64) is provided with an outdoor fan (not shown) for sending outdoor air to the outdoor heat exchanger (44).

圧縮・膨張ユニット(26)は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング(21)を備えている。ケーシング(21)内では、圧縮機(30)と膨張機(31)と電動機(32)とが収容されている。ケーシング(21)内では、圧縮機(30)、電動機(32)、及び膨張機(31)が1本の駆動軸によって互いに連結されている。   The compression / expansion unit (26) includes a casing (21) which is a vertically long and cylindrical sealed container. A compressor (30), an expander (31), and an electric motor (32) are accommodated in the casing (21). In the casing (21), the compressor (30), the electric motor (32), and the expander (31) are connected to each other by a single drive shaft.

圧縮機(30)及び膨張機(31)は、何れも容積型の流体機械(揺動ピストン型のロータリ流体機械、ローリングピストン型のロータリ流体機械、スクロール流体機械など)によって構成されている。圧縮機(30)は、吸入した冷媒(CO)をその臨界圧力以上にまで圧縮する。膨張機(31)は、流入した冷媒(CO)を膨張させて動力(膨張動力)を回収する。圧縮機(30)は、膨張機(31)で回収された動力と、電動機(32)へ通電して得られる動力との両方によって駆動される。電動機(32)には、図外のインバータから交流電力が供給される。圧縮機(30)は、電動機(32)へ供給される交流の周波数を変更することで、その容量が可変に構成されている。圧縮機(30)と膨張機(31)とは、常に同じ回転速度で回転する。 Each of the compressor (30) and the expander (31) is constituted by a positive displacement fluid machine (such as a swinging piston type rotary fluid machine, a rolling piston type rotary fluid machine, and a scroll fluid machine). The compressor (30) compresses the sucked refrigerant (CO 2 ) to the critical pressure or higher. The expander (31) expands the inflowing refrigerant (CO 2 ) to recover power (expansion power). The compressor (30) is driven by both the power recovered by the expander (31) and the power obtained by energizing the electric motor (32). AC power is supplied to the electric motor (32) from an inverter not shown. The compressor (30) is configured to have a variable capacity by changing the frequency of the alternating current supplied to the electric motor (32). The compressor (30) and the expander (31) always rotate at the same rotational speed.

膨張機(31)の流入側には、膨張流入ライン(48)の出口端が接続されている。膨張流入ライン(48)の入口端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。膨張機(31)の流出側には、膨張流出ライン(49)の入口端が接続されている。膨張流出ライン(49)の出口端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。   The outlet end of the expansion inflow line (48) is connected to the inflow side of the expander (31). The inlet end of the expansion inflow line (48) is connected to the bridge circuit (24). The inlet end of the expansion / outflow line (49) is connected to the outflow side of the expander (31). The outlet end of the expansion / outflow line (49) is connected to the bridge circuit (24).

熱源側熱交換器である室外熱交換器(44)は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。室外熱交換器(44)へは、室外ファンによって室外空気が供給される。室外熱交換器(44)では、室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器(44)のガス側には、四路切換弁(25)の第3のポートに接続されている。室外熱交換器(44)の液側には、熱源側ライン(38)の一端が接続されている。熱源側ライン(38)の他端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。   The outdoor heat exchanger (44), which is a heat source side heat exchanger, is configured by a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. Outdoor air is supplied to the outdoor heat exchanger (44) by an outdoor fan. In the outdoor heat exchanger (44), heat is exchanged between the outdoor air and the refrigerant. The gas side of the outdoor heat exchanger (44) is connected to the third port of the four-way switching valve (25). One end of a heat source side line (38) is connected to the liquid side of the outdoor heat exchanger (44). The other end of the heat source side line (38) is connected to the bridge circuit (24).

冷媒貯留タンク(35)は、縦長で円筒状の密閉容器である。冷媒貯留タンク(35)は、膨張流出ライン(49)に設けられている。冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)から延びる冷媒配管が、冷媒貯留タンク(35)の上寄りの位置に接続されている。また、冷媒貯留タンク(35)の底部には、ブリッジ回路(24)に延びる冷媒配管が接続されている。冷媒貯留タンク(35)の頂部には、圧縮機(30)の吸入側に接続されたガス供給管(37)が接続されている。このガス供給管(37)には、開度可変の電子膨張弁によって構成されたガス量調節弁(36)が設けられている。   The refrigerant storage tank (35) is a vertically long and cylindrical sealed container. The refrigerant storage tank (35) is provided in the expansion / outflow line (49). In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant pipe extending from the expander (31) is connected to an upper position of the refrigerant storage tank (35). A refrigerant pipe extending to the bridge circuit (24) is connected to the bottom of the refrigerant storage tank (35). A gas supply pipe (37) connected to the suction side of the compressor (30) is connected to the top of the refrigerant storage tank (35). The gas supply pipe (37) is provided with a gas amount adjusting valve (36) constituted by an electronic expansion valve having a variable opening.

冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)から流入した冷媒が、液冷媒とガス冷媒とに分離される。そのうち液冷媒は、冷媒貯留タンク(35)の底部からブリッジ回路(24)へ流入する。ガス冷媒は、ガス供給管(37)から流出して圧縮機(30)に吸入される。冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)からブリッジ回路(24)へ向かう冷媒が一時的に貯留される。   In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant flowing from the expander (31) is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. Among them, the liquid refrigerant flows into the bridge circuit (24) from the bottom of the refrigerant storage tank (35). The gas refrigerant flows out of the gas supply pipe (37) and is sucked into the compressor (30). In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant from the expander (31) toward the bridge circuit (24) is temporarily stored.

内部熱交換器(45)は、ガス供給管(37)と膨張流出ライン(49)とに跨って設けられている。内部熱交換器(45)は、膨張流出ライン(49)における冷媒貯留タンク(35)の下流に設置された第1流路(46)と、ガス供給管(37)の途中に設置された第2流路(47)とを備えている。内部熱交換器(45)では、第1流路(46)と第2流路(47)とが互いに隣接する状態で配置されている。内部熱交換器(45)では、第1流路(46)の冷媒と第2流路(47)の冷媒との間で熱交換が行われる。   The internal heat exchanger (45) is provided across the gas supply pipe (37) and the expansion / outflow line (49). The internal heat exchanger (45) includes a first channel (46) installed downstream of the refrigerant storage tank (35) in the expansion / outflow line (49), and a first channel installed in the middle of the gas supply pipe (37). And two flow paths (47). In the internal heat exchanger (45), the first channel (46) and the second channel (47) are arranged adjacent to each other. In the internal heat exchanger (45), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (46) and the refrigerant in the second flow path (47).

ブリッジ回路(24)は、第1接続ライン(51)と第2接続ライン(52)と第3接続ライン(61)と第4接続ライン(62)とをブリッジ状に接続した回路である。第1接続ライン(51)は、熱源側ライン(38)の他端と膨張流入ライン(48)の入口端とを接続している。第2接続ライン(52)は、熱源側ライン(38)の他端と膨張流出ライン(49)の出口端とを接続している。第3接続ライン(61)は、利用側ライン(39)の他端と膨張流出ライン(49)の出口端とを接続している。第4接続ライン(62)は、利用側ライン(39)の他端と膨張流入ライン(48)の入口端とを接続している。   The bridge circuit (24) is a circuit in which the first connection line (51), the second connection line (52), the third connection line (61), and the fourth connection line (62) are connected in a bridge shape. The first connection line (51) connects the other end of the heat source side line (38) and the inlet end of the expansion inflow line (48). The second connection line (52) connects the other end of the heat source side line (38) and the outlet end of the expansion / outflow line (49). The third connection line (61) connects the other end of the use side line (39) and the outlet end of the expansion / outflow line (49). The fourth connection line (62) connects the other end of the use side line (39) and the inlet end of the expansion inflow line (48).

なお、この実施形態では、ブリッジ回路(24)における第3接続ライン(61)と第4接続ライン(62)との接続箇所から後述する室内熱交換器(41a,41b,41c)に至るまでの冷媒配管が、利用側ライン(39)を構成している。具体的に、利用側ライン(39)は、ブリッジ回路(24)と第1閉鎖弁(17)との間の冷媒配管、第1連絡管(15)、及び各室内回路(11a,11b,11c)の液側端と室内熱交換器(41a,41b,41c)との間の冷媒配管から構成されている。   In addition, in this embodiment, from the connection location of the 3rd connection line (61) and the 4th connection line (62) in a bridge circuit (24) to the indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c) mentioned later Refrigerant piping constitutes the use side line (39). Specifically, the use side line (39) includes a refrigerant pipe between the bridge circuit (24) and the first closing valve (17), a first communication pipe (15), and each indoor circuit (11a, 11b, 11c). ) And a refrigerant pipe between the indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c).

第1接続ライン(51)には、膨張流入ライン(48)の入口端から熱源側ライン(38)の他端へ向かう冷媒の流れを禁止する第1逆止弁(CV-1)が設けられている。第2接続ライン(52)には、熱源側調節弁を構成する室外調節弁(43)が設けられている。第3接続ライン(61)には、利用側ライン(39)の他端から膨張流出ライン(49)の出口端へ向かう冷媒の流れを禁止する第2逆止弁(CV-2)が設けられている。第4接続ライン(62)には、膨張流入ライン(48)の入口端から利用側ライン(39)の他端へ向かう冷媒の流れを禁止する第3逆止弁(CV-3)が設けられている。   The first connection line (51) is provided with a first check valve (CV-1) that prohibits the flow of refrigerant from the inlet end of the expansion inflow line (48) toward the other end of the heat source side line (38). ing. The second connection line (52) is provided with an outdoor control valve (43) that constitutes a heat source side control valve. The third connection line (61) is provided with a second check valve (CV-2) that prohibits the flow of refrigerant from the other end of the use side line (39) toward the outlet end of the expansion / outflow line (49). ing. The fourth connection line (62) is provided with a third check valve (CV-3) that prohibits the flow of refrigerant from the inlet end of the expansion inflow line (48) toward the other end of the use side line (39). ing.

ブリッジ回路(24)は、冷房運転時には室外熱交換器(44)を通過した冷媒が熱源側ライン(38)、第1接続ライン(51)、膨張流入ライン(48)、膨張機(31)、膨張流出ライン(49)、第3接続ライン(61)、利用側ライン(39)の順に流通する冷却流通経路を形成する。また、ブリッジ回路(24)は、暖房運転時には各室内熱交換器(41)を通過した冷媒が、利用側ライン(39)、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)、膨張機(31)、膨張流出ライン(49)、第2接続ライン(52)、熱源側ライン(38)の順に流通する加熱流通経路を形成する。   In the bridge circuit (24), the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (44) during the cooling operation is the heat source side line (38), the first connection line (51), the expansion inflow line (48), the expander (31), A cooling flow path is formed to flow in the order of the expansion / outflow line (49), the third connection line (61), and the use side line (39). Further, the bridge circuit (24) allows the refrigerant that has passed through each indoor heat exchanger (41) during heating operation to be used side line (39), fourth connection line (62), expansion inflow line (48), expander. (31), an expansion / outflow line (49), a second connection line (52), and a heat source side line (38) are formed in this order to form a heating flow path.

四路切換弁(25)の第1のポートは、圧縮機(30)の吸入側に接続されている。第2のポートは、第2閉鎖弁(18)に接続されている。第3のポートは、室外熱交換器(44)に接続されている。第4のポートは、圧縮機(30)の吐出側に接続されている。四路切換弁(25)は、第1のポートと第2のポートとが連通して第3のポートと第4のポートとが連通する状態(図1に実線で示す第1状態)と、第1のポートと第3のポートとが連通して第2のポートと第4のポートとが連通する状態(図1に破線で示す第2状態)とが切り換え自在に構成されている。   The first port of the four-way switching valve (25) is connected to the suction side of the compressor (30). The second port is connected to the second closing valve (18). The third port is connected to the outdoor heat exchanger (44). The fourth port is connected to the discharge side of the compressor (30). The four-way selector valve (25) has a state in which the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other (a first state indicated by a solid line in FIG. 1); 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 (second state indicated by a broken line in FIG. 1) is configured to be switchable.

また、室外回路(14)では、圧縮機(30)の吐出側に吐出温度センサ(22)及び吐出圧力センサ(19)が設けられている。圧縮機(30)の吸入側には、吸入温度センサ(23)及び吸入圧力センサ(27)が設けられている。   In the outdoor circuit (14), a discharge temperature sensor (22) and a discharge pressure sensor (19) are provided on the discharge side of the compressor (30). A suction temperature sensor (23) and a suction pressure sensor (27) are provided on the suction side of the compressor (30).

《室内回路の構成》
各室内回路(11a,11b,11c)は、各室内ユニット(63a,63b,63c)に1つずつ収容されている。各室内回路(11)には、そのガス側端から液側端へ向かって順に、利用側熱交換器である室内熱交換器(41a,41b,41c)と、利用側調節弁である室内調節弁(53a,53b,53c)とが設けられている。各室内ユニット(63)には、各室内熱交換器(41)に室内空気を送るための室内ファンが設けられている(図示省略)。
《Indoor circuit configuration》
Each indoor circuit (11a, 11b, 11c) is accommodated in each indoor unit (63a, 63b, 63c). Each indoor circuit (11) has an indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c) that is a use side heat exchanger and an indoor adjustment that is a use side control valve in order from the gas side end to the liquid side end. Valves (53a, 53b, 53c) are provided. Each indoor unit (63) is provided with an indoor fan for sending room air to each indoor heat exchanger (41) (not shown).

室内熱交換器(41)は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。室内熱交換器(41)へは、室内ファンによって室内空気が供給される。室内熱交換器(41)では、室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、室内調節弁(53)は、開度可変の電子膨張弁によって構成されている。   The indoor heat exchanger (41) is configured by a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. Indoor air is supplied to the indoor heat exchanger (41) by an indoor fan. In the indoor heat exchanger (41), heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant. The indoor control valve (53) is an electronic expansion valve with a variable opening.

各室内回路(11)では、室内熱交換器(41)の液側に室内液温度センサ(12a,12b,12c)が設けられている。室内熱交換器(41)のガス側には、室内ガス温度センサ(13a,13b,13c)が設けられている。   In each indoor circuit (11), indoor liquid temperature sensors (12a, 12b, 12c) are provided on the liquid side of the indoor heat exchanger (41). Indoor gas temperature sensors (13a, 13b, 13c) are provided on the gas side of the indoor heat exchanger (41).

−運転動作−
上記空調機(20)の運転動作について説明する。この空調機(20)には、四路切換弁(33)の切り換えを行うと共に、運転状態の制御を行うコントローラ(65)が設けられている。
-Driving action-
The operation of the air conditioner (20) will be described. The air conditioner (20) is provided with a controller (65) for switching the four-way switching valve (33) and controlling the operation state.

《冷房運転》
冷房運転では、コントローラ(65)が、四路切換弁(25)を図1に実線で示す第1状態に設定する。この状態で、コントローラ(65)が圧縮機(30)を運転させると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、室外熱交換器(44)が放熱器として機能し、各室内熱交換器(41)が蒸発器として機能する。
《Cooling operation》
In the cooling operation, the controller (65) sets the four-way switching valve (25) to the first state shown by the solid line in FIG. In this state, when the controller (65) operates the compressor (30), the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform a refrigeration cycle. At that time, the outdoor heat exchanger (44) functions as a radiator, and each indoor heat exchanger (41) functions as an evaporator.

なお、冷房運転中のコントローラ(65)は、室外調節弁(43)の開度を全閉状態に保持する。また、冷房運転中には、各室内調節弁(53)の開度が、室内液温度センサ(12)の計測値と室内ガス温度センサ(13)の計測値に基づいて調節される。室内調節弁(53)の開度の調節によって、室内熱交換器(41)の出口における冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように、室内熱交換器(41)の冷媒流量が調節される。   The controller (65) during the cooling operation keeps the opening degree of the outdoor control valve (43) in a fully closed state. During the cooling operation, the opening degree of each indoor control valve (53) is adjusted based on the measured value of the indoor liquid temperature sensor (12) and the measured value of the indoor gas temperature sensor (13). Refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) so that the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value (for example, 5 ° C) by adjusting the opening of the indoor control valve (53). Is adjusted.

具体的に、圧縮機(30)からは、臨界圧力よりも高圧となった冷媒が吐出される。この高圧の冷媒は、室外熱交換器(44)で室外空気へ放熱して冷却される。室外熱交換器(44)で放熱した冷媒は、熱源側ライン(38)、第1接続ライン(51)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。   Specifically, the refrigerant having a pressure higher than the critical pressure is discharged from the compressor (30). The high-pressure refrigerant is cooled by releasing heat to the outdoor air in the outdoor heat exchanger (44). The refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) flows through the heat source side line (38), the first connection line (51), and the expansion inflow line (48) in this order, and flows into the expander (31).

膨張機(31)では、冷媒の膨張に伴って動力が回収される。膨張機(31)を通過した冷媒は、膨張流出ライン(49)の冷媒貯留タンク(35)に流入して液冷媒とガス冷媒とに分離される。冷媒貯留タンク(35)内の飽和状態の液冷媒は、底部から流出して内部熱交換器(45)の第1流路(46)に流入する。一方、冷媒貯留タンク(35)内の飽和状態のガス冷媒は、ガス供給管(37)から流出し、ガス量調節弁(36)で減圧された後に内部熱交換器(45)の第2流路(47)に流入する。   In the expander (31), power is recovered as the refrigerant expands. The refrigerant that has passed through the expander (31) flows into the refrigerant storage tank (35) of the expansion / outflow line (49) and is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. The saturated liquid refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out from the bottom and flows into the first flow path (46) of the internal heat exchanger (45). On the other hand, the saturated gas refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out of the gas supply pipe (37) and is decompressed by the gas amount control valve (36), and then the second flow of the internal heat exchanger (45). It flows into the channel (47).

内部熱交換器(45)では、第1流路(46)の冷媒と第2流路(47)の冷媒との間で熱交換が行われる。第1流路(46)の冷媒は、第2流路(47)の冷媒によって冷却されて過冷却状態になる。一方、第2流路(47)の冷媒は、第1流路(46)の冷媒によって加熱されて過熱状態になる。   In the internal heat exchanger (45), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (46) and the refrigerant in the second flow path (47). The refrigerant in the first flow path (46) is cooled by the refrigerant in the second flow path (47) and enters a supercooled state. On the other hand, the refrigerant in the second flow path (47) is heated by the refrigerant in the first flow path (46) and becomes overheated.

第1流路(46)を通過した液冷媒は、第3接続ライン(61)、利用側ライン(39)の順に流通して、各室内回路(11)へ分配される。第1流路(46)を通過した液冷媒は、過冷却状態になっているので、各室内回路(11)へ分配されるまでに冷媒配管による圧力損失で圧力が降下するが、気液二相状態にはならない。このため、室内回路(11)間で液冷媒の量が偏る偏流を生じることはなく、全ての室内回路(11)に対して、室内調節弁(53)の開度に応じた量の液単相の状態の冷媒が供給される。   The liquid refrigerant that has passed through the first flow path (46) flows in the order of the third connection line (61) and the use side line (39), and is distributed to each indoor circuit (11). Since the liquid refrigerant that has passed through the first flow path (46) is in a supercooled state, the pressure drops due to the pressure loss caused by the refrigerant piping before being distributed to each indoor circuit (11). It will not be in phase. For this reason, there is no drift in which the amount of liquid refrigerant is biased between the indoor circuits (11), and the liquid unit of an amount corresponding to the opening degree of the indoor control valve (53) is applied to all the indoor circuits (11). Phase refrigerant is supplied.

各室内回路(11)へ分配された液冷媒は、室内調節弁(53)で減圧された後に室内熱交換器(41)へ流入する。室内熱交換器(41)では、冷媒と室内空気と間で熱交換が行われる。この熱交換により、冷媒は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。各室内熱交換器(41)で蒸発した冷媒は、第2連絡管(16)で合流して室外回路(14)へ流入する。室外回路(14)へ流入した冷媒は、第2流路(47)で過熱状態になった冷媒と合流し、圧縮機(30)へ吸入される。圧縮機(30)に吸入された冷媒は、再び圧縮されて吐出される。   The liquid refrigerant distributed to each indoor circuit (11) is decompressed by the indoor control valve (53) and then flows into the indoor heat exchanger (41). In the indoor heat exchanger (41), heat is exchanged between the refrigerant and the room air. By this heat exchange, the refrigerant absorbs heat from the room air and evaporates, while the room air is cooled and supplied to the room. The refrigerant evaporated in each indoor heat exchanger (41) joins in the second communication pipe (16) and flows into the outdoor circuit (14). The refrigerant that has flowed into the outdoor circuit (14) merges with the refrigerant that has been overheated in the second flow path (47), and is sucked into the compressor (30). The refrigerant sucked into the compressor (30) is compressed again and discharged.

この実施形態では、室外調節弁(43)が、室外熱交換器(44)から膨張機(31)へ向かう冷媒が流通しない第2接続ライン(52)に配置されている。このため、室外熱交換器(44)で放熱した冷媒は、室外調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するので、室外調節弁(43)が原因で、冷房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがない。   In this embodiment, the outdoor control valve (43) is disposed in the second connection line (52) where the refrigerant from the outdoor heat exchanger (44) toward the expander (31) does not flow. For this reason, the refrigerant that has dissipated heat in the outdoor heat exchanger (44) flows into the expander (31) without passing through the outdoor control valve (43). The power recovered by the expander (31) is not lost.

《暖房運転》
暖房運転では、コントローラ(65)が、四路切換弁(25)を図1に破線で示す第2状態に設定する。この状態で、コントローラ(65)が圧縮機(30)を運転させると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、各室内熱交換器(41)が放熱器として機能し、室外熱交換器(44)が蒸発器として機能する。
《Heating operation》
In the heating operation, the controller (65) sets the four-way switching valve (25) to the second state indicated by a broken line in FIG. In this state, when the controller (65) operates the compressor (30), the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform a refrigeration cycle. At that time, each indoor heat exchanger (41) functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger (44) functions as an evaporator.

なお、暖房運転中のコントローラ(65)は、吸入温度センサ(23)の計測値と吸入圧力センサ(27)の計測値に基づいて室外調節弁(43)の開度を調節している。室外調節弁(43)の開度の調節によって、室外熱交換器(44)の出口における冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように室外熱交換器(44)の冷媒流量が調節される。また、各室内調節弁(53)の開度は、室内液温度センサ(12)の計測値と室内ガス温度センサ(13)の計測値に基づいて調節される。室内調節弁(53)の開度の調節によって、室内熱交換器(41)の出口における冷媒の温度が目標値になるように室内熱交換器(41)の冷媒流量が調節される。   The controller (65) during the heating operation adjusts the opening of the outdoor control valve (43) based on the measured value of the suction temperature sensor (23) and the measured value of the suction pressure sensor (27). By adjusting the opening of the outdoor control valve (43), the refrigerant flow rate of the outdoor heat exchanger (44) is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (44) becomes a target value (for example, 5 ° C.). Adjusted. The opening of each indoor control valve (53) is adjusted based on the measured value of the indoor liquid temperature sensor (12) and the measured value of the indoor gas temperature sensor (13). By adjusting the opening of the indoor control valve (53), the refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) is adjusted so that the refrigerant temperature at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value.

具体的に、圧縮機(30)からは、臨界圧力よりも高圧となった冷媒が吐出される。この高圧の冷媒は、第2連絡管(16)を経て各室内回路(11)へ分配される。各室内回路(11)へ分配された冷媒は、室内熱交換器(41)で室内空気と熱交換を行う。この熱交換により、冷媒は室内空気へ放熱して冷却される一方、室内空気は加熱されて室内へ供給される。各室内熱交換器(41)で放熱した冷媒は、利用側ライン(39)で合流し、室外回路(14)へ流入する。   Specifically, the refrigerant having a pressure higher than the critical pressure is discharged from the compressor (30). This high-pressure refrigerant is distributed to each indoor circuit (11) through the second communication pipe (16). The refrigerant distributed to each indoor circuit (11) exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger (41). By this heat exchange, the refrigerant dissipates heat to the room air and is cooled, while the room air is heated and supplied to the room. The refrigerant that has dissipated heat in each indoor heat exchanger (41) joins in the use side line (39) and flows into the outdoor circuit (14).

室外回路(14)へ流入した冷媒は、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。膨張機(31)では、冷媒の膨張に伴って動力が回収される。膨張機(31)を通過した冷媒は、膨張流出ライン(49)の冷媒貯留タンク(35)に流入して液冷媒とガス冷媒とに分離される。冷媒貯留タンク(35)内の液冷媒は、底部から流出して、第2接続ライン(52)、熱源側ライン(38)の順に流通して、室外熱交換器(44)へ流入する。その際、第2接続ライン(52)では、冷媒が室外調節弁(43)を通過する際に減圧される。   The refrigerant flowing into the outdoor circuit (14) flows in the order of the fourth connection line (62) and the expansion inflow line (48), and flows into the expander (31). In the expander (31), power is recovered as the refrigerant expands. The refrigerant that has passed through the expander (31) flows into the refrigerant storage tank (35) of the expansion / outflow line (49) and is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. The liquid refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out from the bottom, flows through the second connection line (52) and the heat source side line (38) in this order, and flows into the outdoor heat exchanger (44). At that time, in the second connection line (52), the refrigerant is depressurized when passing through the outdoor control valve (43).

室外熱交換器(44)に流入した冷媒は、室外空気と熱交換を行う。この熱交換により、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(44)で蒸発した冷媒は、圧縮機(30)へ吸入され、再び圧縮されて吐出される。   The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger (44) exchanges heat with the outdoor air. By this heat exchange, the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (44) is sucked into the compressor (30), compressed again, and discharged.

−実施形態の効果−
本実施形態では、室外調節弁(43)を第2接続ライン(52)に設けることで、冷房運転時に室外熱交換器(44)で放熱した冷媒が、室外調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するようにしている。すなわち、室外調節弁(43)が、冷房運転時における室外熱交換器(44)と膨張機(31)との間の冷媒の流通経路以外の位置に配置されている。従って、暖房運転時に室外熱交換器(44)の冷媒流量を調節する室外調節弁(43)が原因で、冷房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、室外調節弁(43)による空調機(20)の運転効率の低下を防止することができる。
-Effect of the embodiment-
In the present embodiment, by providing the outdoor control valve (43) in the second connection line (52), the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) during the cooling operation passes through the outdoor control valve (43). Instead, it flows into the expander (31). That is, the outdoor control valve (43) is disposed at a position other than the refrigerant flow path between the outdoor heat exchanger (44) and the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the outdoor control valve (43) that adjusts the refrigerant flow rate of the outdoor heat exchanger (44) during the heating operation does not lose the power recovered by the expander (31) during the cooling operation. It is possible to prevent the operating efficiency of the air conditioner (20) from being lowered by the control valve (43).

また、本実施形態では、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)によって蒸発器(41,44)の出口の過熱度が適正な値(例えば5℃)に調節される。このため、圧縮機(30)の液圧縮を防止して空調機(20)の信頼性を向上させると共に、蒸発器(41,44)における熱交換量を確保して空調機(20)の運転効率を向上させることができる。   In this embodiment, the degree of superheat at the outlet of the evaporator (41, 44) is adjusted to an appropriate value (for example, 5 ° C.) by the outdoor control valve (43) or the indoor control valve (53). For this reason, liquid compression of the compressor (30) is prevented to improve the reliability of the air conditioner (20), and the heat exchange amount in the evaporator (41, 44) is secured to operate the air conditioner (20). Efficiency can be improved.

また、本実施形態では、二酸化炭素を冷媒としても用いることで、他の冷媒と比較して冷凍サイクルの高低差圧を大きくすることができる。従って、膨張機(31)の回収動力を増大させ、空調機(20)の運転効率を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, by using carbon dioxide as a refrigerant, the differential pressure of the refrigeration cycle can be increased as compared with other refrigerants. Therefore, the recovery power of the expander (31) can be increased, and the operating efficiency of the air conditioner (20) can be improved.

また、本実施形態では、膨張流出ライン(49)に冷媒貯留タンク(35)を設けており、膨張機(31)で膨張した冷媒が、冷媒貯留タンク(35)を通過してから、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)に流入する。このため、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)の開度に対して、膨張機(31)から流出した冷媒流量が多い場合であっても少ない場合であっても、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)を通過する冷媒流量が、冷媒貯留タンク(35)によって開度に応じた流量に調節される。   Moreover, in this embodiment, the refrigerant | coolant storage tank (35) is provided in the expansion / outflow line (49), and after the refrigerant | coolant expanded by the expander (31) passes a refrigerant | coolant storage tank (35), outdoor adjustment It flows into the valve (43) or the indoor control valve (53). For this reason, whether the flow rate of refrigerant flowing out of the expander (31) is large or small relative to the opening of the outdoor control valve (43) or the indoor control valve (53), the outdoor control valve (43) or the refrigerant flow rate passing through the indoor control valve (53) is adjusted to a flow rate corresponding to the opening by the refrigerant storage tank (35).

また、本実施形態では、ガス供給管(37)を設けることで、冷却効果のほとんどないガス冷媒が冷媒貯留タンク(35)から圧縮機(30)の吸入側へ戻される。また、冷媒貯留タンク(35)から戻されるガス冷媒によって、圧縮機(30)に吸入される冷媒のエンタルピが増大される。従って、空調機(20)の運転効率を向上させることができる。なお、このような効果は得られなくなるが、冷媒回路(10)の構成を簡素化するために、ガス供給管(37)を省略してもよい。   Further, in the present embodiment, by providing the gas supply pipe (37), the gas refrigerant having almost no cooling effect is returned from the refrigerant storage tank (35) to the suction side of the compressor (30). In addition, the enthalpy of the refrigerant sucked into the compressor (30) is increased by the gas refrigerant returned from the refrigerant storage tank (35). Therefore, the operating efficiency of the air conditioner (20) can be improved. Although such an effect cannot be obtained, the gas supply pipe (37) may be omitted in order to simplify the configuration of the refrigerant circuit (10).

−実施形態の変形例−
実施形態の変形例について説明する。この変形例では、図2に示すように、室外ユニット(64)と室内ユニット(63)とが1台ずつ設けられている。また、ブリッジ回路(24)の第3接続ライン(61)には、第2逆止弁(CV-2)の代わりに利用側調節弁(53)が設けられている。室内回路(11)には、室内調節弁は設けられていない。
-Modification of the embodiment-
A modification of the embodiment will be described. In this modification, as shown in FIG. 2, one outdoor unit (64) and one indoor unit (63) are provided. The third connection line (61) of the bridge circuit (24) is provided with a use side adjustment valve (53) instead of the second check valve (CV-2). The indoor circuit (11) is not provided with an indoor control valve.

この変形例では、冷房運転時に、室外熱交換器(44)で放熱した冷媒が、膨張機(31)を通過後に第3接続ライン(61)の利用側調節弁(53)を通って、蒸発器となる室内熱交換器(41)へ流入する。室内熱交換器(41)の冷媒流量は、室内熱交換器(41)の出口の冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように利用側調節弁(53)によって調節される。   In this modified example, during the cooling operation, the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) passes through the expander (31) and then evaporates through the use side control valve (53) of the third connection line (61). It flows into the indoor heat exchanger (41) that becomes the heat exchanger. The refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) is adjusted by the use side control valve (53) so that the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value (for example, 5 ° C.).

一方、暖房運転時には、室内熱交換器(41)で放熱した冷媒が、利用側ライン(39)、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。室内熱交換器(41)で放熱した冷媒は、利用側調節弁(53)を通過することなく膨張機(31)へ流入する。すなわち、利用側調節弁(53)が、暖房運転時に室内熱交換器(41)から膨張機(31)へ向かう冷媒が流通しない第3接続ライン(61)に配置されている。従って、冷房運転時に室内熱交換器(41)の冷媒流量を調節する利用側調節弁(53)が原因で、暖房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、利用側調節弁(53)による空調機(20)の運転効率の低下を防止することができる。   On the other hand, during the heating operation, the refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (41) flows in the order of the use side line (39), the fourth connection line (62), and the expansion inflow line (48) to expand the expander (31 ). The refrigerant that has radiated heat in the indoor heat exchanger (41) flows into the expander (31) without passing through the use-side control valve (53). That is, the use side control valve (53) is disposed in the third connection line (61) in which the refrigerant from the indoor heat exchanger (41) to the expander (31) does not flow during the heating operation. Therefore, the power recovered by the expander (31) during heating operation is not lost due to the use-side control valve (53) that adjusts the refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) during cooling operation. It is possible to prevent the operating efficiency of the air conditioner (20) from being lowered by the use side control valve (53).

《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
<< Other Embodiments >>
You may comprise the said embodiment like the following modifications.

−第1変形例−
上記実施形態について、図3に示すように、冷媒回路(10)にバイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とを設けてもよい。バイパスライン(28)は、膨張流入ライン(48)と膨張流出ライン(49)とを接続している。また、バイパス量調節弁(29)は、バイパスライン(28)に設けられている。バイパス量調節弁(29)は、バイパスライン(28)の冷媒流量、すなわち膨張機(31)をバイパスする冷媒流量を調節する。
-First modification-
About the said embodiment, as shown in FIG. 3, you may provide a bypass line (28) and a bypass amount adjustment valve (29) in a refrigerant circuit (10). The bypass line (28) connects the expansion / inflow line (48) and the expansion / outflow line (49). The bypass amount adjusting valve (29) is provided in the bypass line (28). The bypass amount adjusting valve (29) adjusts the refrigerant flow rate in the bypass line (28), that is, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31).

この第1変形例では、冷房運転時にバイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。一方、暖房運転時においても、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。この第1変形例では、冷房運転と暖房運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節される。従って、冷房運転においても暖房運転においても、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることが可能になり、外気温度などの運転条件に応じた運転制御が可能になる。   In this first modification, by setting the bypass amount adjustment valve (29) to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31). Enters the expansion / outflow line (49). On the other hand, even during the heating operation, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31) and the expansion outflow line. Flows into (49). In the first modification, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjustment valve (29) in both the cooling operation and the heating operation. Therefore, it is possible to balance the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) in both the cooling operation and the heating operation, depending on the operating conditions such as the outside air temperature. Operation control becomes possible.

−第2変形例−
上記実施形態について、コントローラ(65)が、冷房運転時に室外調節弁(43)の開度を調節してもよい。冷房運転時に、室外調節弁(43)が開状態に設定されると、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が、第2接続ライン(52)に流れ込み、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して室内熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ラインを通過した冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして室内熱交換器(41)へ向かう。コントローラ(65)は、バイパス量調節手段(65)を構成する。
-Second modification-
About the said embodiment, a controller (65) may adjust the opening degree of an outdoor control valve (43) at the time of air_conditionaing | cooling operation. When the outdoor control valve (43) is set to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) flows into the second connection line (52), and the expansion / outflow line (49) It merges with the refrigerant that has passed through and goes to the indoor heat exchanger (41). That is, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line bypasses the expander (31) and goes to the indoor heat exchanger (41). The controller (65) constitutes bypass amount adjusting means (65).

この第2変形例では、冷房運転時に膨張機(31)をバイパスさせる流路として第2接続ライン(52)を用いている。従って、冷媒回路(10)の構成を複雑化させることなく、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることができる。   In the second modification, the second connection line (52) is used as a flow path for bypassing the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) can be balanced without complicating the configuration of the refrigerant circuit (10).

なお、上記実施形態の変形例において、コントローラ(65)が、暖房運転時に利用側調節弁(53)の開度を調節することで、膨張機(31)をバイパスする流路として第3接続ライン(61)を用いてもよい。   In addition, in the modification of the said embodiment, a controller (65) adjusts the opening degree of a utilization side control valve (53) at the time of heating operation, and is a 3rd connection line as a flow path which bypasses an expander (31). (61) may be used.

−第3変形例−
上記実施形態について、図4に示すように、第2接続ライン(52)に、熱源側ライン(38)の他端から膨張流出ライン(49)の出口端へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁(CV-4)を設けてもよい。
-Third modification-
About the said embodiment, as shown in FIG. 4, the non-return which prohibits the flow of the refrigerant | coolant which goes to the exit end of an expansion outflow line (49) from the other end of a heat-source side line (38) to a 2nd connection line (52). A valve (CV-4) may be provided.

ここで、第2接続ライン(52)に逆止弁(CV-4)が設けられていない場合には、冷房運転時に冷媒が第2接続ライン(52)を流通しないように室外調節弁(43)を全閉状態に設定しても、室外調節弁(43)から冷媒が漏れてしまう場合がある。室外調節弁(43)から漏れた冷媒は、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して室内熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が意図せず膨張機(31)をバイパスしてしまい、膨張機(31)で回収される動力が減少する。   Here, when the check valve (CV-4) is not provided in the second connection line (52), the outdoor control valve (43) prevents the refrigerant from flowing through the second connection line (52) during the cooling operation. ) May be set to the fully closed state, the refrigerant may leak from the outdoor control valve (43). The refrigerant leaking from the outdoor control valve (43) merges with the refrigerant that has passed through the expansion / outflow line (49) and travels toward the indoor heat exchanger (41). That is, a part of the refrigerant passing through the heat source side line (38) unintentionally bypasses the expander (31), and the power recovered by the expander (31) decreases.

これに対して、この第3変形例では、冷房運転時に室外調節弁(43)から冷媒が漏れることを逆止弁(CV-4)によって阻止することができる。従って、膨張機(31)で回収される動力が意図せず減少することを防止することができる。   On the other hand, in the third modification, the check valve (CV-4) can prevent the refrigerant from leaking from the outdoor control valve (43) during the cooling operation. Therefore, it is possible to prevent the power recovered by the expander (31) from being reduced unintentionally.

−第4変形例−
上記実施形態について、図5に示すように、ブリッジ回路(24)において逆止弁(CV)の代わりに電磁弁(SV)を用いてもよい。
-Fourth modification-
About the said embodiment, as shown in FIG. 5, you may use a solenoid valve (SV) instead of a non-return valve (CV) in a bridge circuit (24).

−第5変形例−
上記実施形態について、ガス供給管(37)を、圧縮機(30)の吸入側ではなく、圧縮行程の途中の圧縮室に接続してもよい。
-5th modification-
About the said embodiment, you may connect a gas supply pipe | tube (37) not to the suction side of a compressor (30) but to the compression chamber in the middle of a compression stroke.

−第6変形例−
上記実施形態について、圧縮機(30)を低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とにより構成してもよい。低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とは互いに直列に接続されている。つまり、圧縮機(30)は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構によって2段圧縮を行うように構成されている。この場合、ガス供給管(37)を高段側圧縮機構の吸入側に接続してもよい。
-Sixth Modification-
About the said embodiment, you may comprise a compressor (30) by the low stage compression mechanism and the high stage compression mechanism. The low stage side compression mechanism and the high stage side compression mechanism are connected in series with each other. That is, the compressor (30) is configured to perform two-stage compression by the low-stage side compression mechanism and the high-stage side compression mechanism. In this case, the gas supply pipe (37) may be connected to the suction side of the high stage compression mechanism.

なお、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、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置ついて有用である。   As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit.

10 冷媒回路
11 室内回路(利用側回路)
14 室外回路(熱源側回路)
20 空調機(冷凍装置)
24 ブリッジ回路(切換回路)
28 バイパスライン
29 バイパス量調節弁
30 圧縮機
31 膨張機
35 冷媒貯留タンク
38 熱源側ライン
39 利用側ライン
41 室内熱交換器(利用側熱交換器)
43 室外膨張弁(熱源側調節弁)
44 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
48 膨張流入ライン
49 膨張流出ライン
51 第1熱源接続ライン
52 第2熱源接続ライン
53 室内調節弁(利用側調節弁)
61 第1利用接続ライン
62 第2利用接続ライン
65 コントローラ(バイパス量調節手段)
10 Refrigerant circuit 11 Indoor circuit (use side circuit)
14 Outdoor circuit (heat source side circuit)
20 Air conditioner (refrigeration equipment)
24 Bridge circuit (switching circuit)
28 Bypass line 29 Bypass amount control valve 30 Compressor 31 Expander 35 Refrigerant storage tank 38 Heat source side line 39 User side line 41 Indoor heat exchanger (user side heat exchanger)
43 Outdoor expansion valve (heat source side control valve)
44 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
48 Expansion Inflow Line 49 Expansion Outflow Line 51 First Heat Source Connection Line 52 Second Heat Source Connection Line 53 Indoor Control Valve (Utilization Side Control Valve)
61 1st use connection line 62 2nd use connection line 65 Controller (bypass amount adjusting means)

本発明は、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit.

従来より、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、例えば圧縮機と膨張機とが1本の駆動軸によって連結され、膨張機で回収した動力が圧縮機の駆動に用いられる。   Conventionally, a refrigerating apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit is known. In this type of refrigeration apparatus, for example, a compressor and an expander are connected by a single drive shaft, and the power recovered by the expander is used to drive the compressor.

特許文献1の図7には、この種の冷凍装置としての空調機が開示されている。この空調機は、冷房運転時には室外熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入し、膨張機において冷媒の膨張に伴う動力が回収されるように構成されている。また、暖房運転時には、室内熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入し、膨張機において冷媒の膨張に伴う動力が回収されるように構成されている。   FIG. 7 of Patent Document 1 discloses an air conditioner as this type of refrigeration apparatus. The air conditioner is configured such that the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger flows into the expander during the cooling operation, and the power accompanying the expansion of the refrigerant is recovered in the expander. Further, during the heating operation, the refrigerant radiated by the indoor heat exchanger flows into the expander, and the motive power accompanying the expansion of the refrigerant is recovered in the expander.

特開2006−308207号公報JP 2006-308207 A

ところで、従来の冷凍装置では、加熱運転時に蒸発器の冷媒流量を調節することができるように、ブリッジ回路と熱源側熱交換器との間に調節弁を設けている。しかし、冷却運転時には、熱源側熱交換器で放熱した冷媒が、膨張機に流入する前に調節弁を通過する。膨張弁では、開度を全開に設定しても冷媒の圧力損失が配管よりも大きくなる。このため、膨張機において回収される動力が、調節弁によって失われるという問題があった。   By the way, in the conventional refrigeration apparatus, a control valve is provided between the bridge circuit and the heat source side heat exchanger so that the refrigerant flow rate of the evaporator can be adjusted during the heating operation. However, during the cooling operation, the refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger passes through the control valve before flowing into the expander. In the expansion valve, the pressure loss of the refrigerant becomes larger than that of the pipe even if the opening degree is set to be fully open. For this reason, there is a problem that the power recovered in the expander is lost by the control valve.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするこころは、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置において、熱交換器で放熱した冷媒が膨張機に流入するまでの間に、該熱交換器が蒸発器となるときの冷媒流量の調節用の調節弁によって、膨張機で回収される動力が失われることを防止することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the purpose of the roller is that in the refrigeration apparatus in which the expander for power recovery is provided in the refrigerant circuit, the refrigerant radiated by the heat exchanger is transferred to the expander. The purpose is to prevent the power recovered by the expander from being lost by the control valve for adjusting the flow rate of the refrigerant when the heat exchanger becomes an evaporator until the heat exchanger flows.

第1の発明は、圧縮機(30)、膨張機(31)、熱源側熱交換器(44)、及び利用側熱交換器(41)が接続されて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備え、上記熱源側熱交換器(44)が放熱器となって上記利用側熱交換器(41)が蒸発器となる冷却運転と、該利用側熱交換器(41)が放熱器となって該熱源側熱交換器(44)が蒸発器となる加熱運転とを選択可能な冷凍装置(20)を対象とする。   In the first invention, a compressor (30), an expander (31), a heat source side heat exchanger (44), and a use side heat exchanger (41) are connected to perform a refrigeration cycle by circulating a refrigerant. A cooling circuit comprising a refrigerant circuit (10), wherein the heat source side heat exchanger (44) serves as a radiator and the use side heat exchanger (41) serves as an evaporator, and the use side heat exchanger (41) A refrigeration apparatus (20) capable of selecting a heating operation in which the heat source side heat exchanger (44) becomes an evaporator becomes a target.

そして、この冷凍装置(20)は、上記冷媒回路(10)には、一端が上記熱源側熱交換器(44)の液側に接続された熱源側ライン(38)と、一端が上記利用側熱交換器(41)の液側に接続された利用側ライン(39)と、出口端が膨張機(31)の流入側に接続された膨張流入ライン(48)と、入口端が膨張機(31)の流出側に接続された膨張流出ライン(49)とが形成される一方、上記冷媒回路(10)は、上記膨張流入ライン(48)が上記熱源側ライン(38)と連通し且つ上記膨張流出ライン(49)が上記利用側ライン(39)と連通する状態と、該膨張流入ライン(48)が利用側ライン(39)と連通し且つ該膨張流出ライン(49)が該熱源側ライン(38)と連通する状態とを切り換えるための切換回路(24)が設けられ、上記膨張流出ライン(49)に設けられ、且つ冷媒を一時的に貯留可能な冷媒貯留タンク(35)と、上記切換回路(24)における上記熱源側ライン(38)と上記膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)に設けられ且つ上記加熱運転時の熱源側熱交換器(44)の冷媒流量を調節する熱源側調節弁(43)と、上記加熱運転時の上記熱源側熱交換器(44)の出口における冷媒の過熱度が目標値となるように上記熱源側調節弁(43)の開度を調節するコントローラ(65)とを備えているIn the refrigeration apparatus (20), the refrigerant circuit (10) has one end connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger (44) and one end connected to the use side. The utilization side line (39) connected to the liquid side of the heat exchanger (41), the expansion inlet line (48) whose outlet end is connected to the inlet side of the expander (31), and the inlet end of the expander ( 31) and an expansion / outflow line (49) connected to the outflow side of the refrigerant circuit (10), the expansion / inflow line (48) communicates with the heat source side line (38) and the refrigerant circuit (10) The expansion / outflow line (49) communicates with the use side line (39), the expansion / inflow line (48) communicates with the use side line (39), and the expansion / outflow line (49) communicates with the heat source side line. (38) and the switching circuit for switching between a state communicating (24) are provided, disposed in the expansion outflow line (49), One refrigerant temporarily storable refrigerant storage tank (35), a flow passage for connecting the switching circuit (24) to your Keru upper Symbol heat source side line (38) and the expansion outlet line (49) A heat source side control valve (43) provided in (52) for adjusting the refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) during the heating operation, and the heat source side heat exchanger (44) during the heating operation. And a controller (65) that adjusts the opening degree of the heat source side control valve (43) so that the degree of superheat of the refrigerant at the outlet becomes a target value .

第1の発明では、加熱運転時に、利用側熱交換器(41)で放熱した冷媒が、膨張機(31)を通過後に、膨張流出ライン(49)と熱源側ライン(38)とを接続する冷媒の流通路(52)を通って、蒸発器となる熱源側熱交換器(44)へ流入する。熱源側熱交換器(44)の冷媒流量は、上記冷媒の流通路(52)を通過する際に、熱源側調節弁(43)によって調節される。一方、冷却運転時には、熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒が、熱源側ライン(38)と膨張流入ライン(48)とを接続する冷媒の流通路を通って、膨張機(31)に流入する。熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒は、熱源側調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入する。また、膨張機(31)で膨張した冷媒が、冷媒貯留タンク(35)を通過してから、熱源側調節弁(43)に流入する。このため、熱源側調節弁(43)の開度に対して、膨張機(31)から流出した冷媒流量が多い場合であっても少ない場合であっても、熱源側調節弁(43)を通過する冷媒流量が、冷媒貯留タンク(35)によって開度に応じた流量に調節される。 In 1st invention, the refrigerant | coolant thermally radiated with the utilization side heat exchanger (41) at the time of a heating operation connects an expansion outflow line (49) and a heat source side line (38) after passing an expander (31). It flows into the heat source side heat exchanger (44) serving as an evaporator through the refrigerant flow passage (52). The refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) is adjusted by the heat source side adjustment valve (43) when passing through the refrigerant flow passage (52). On the other hand, during the cooling operation, the refrigerant dissipated in the heat source side heat exchanger (44) passes through the refrigerant flow path connecting the heat source side line (38) and the expansion inflow line (48) to the expander (31). Flow into. The refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger (44) flows into the expander (31) without passing through the heat source side control valve (43). Further, the refrigerant expanded by the expander (31) flows into the heat source side control valve (43) after passing through the refrigerant storage tank (35). For this reason, even if the refrigerant flow rate flowing out of the expander (31) is large or small relative to the opening of the heat source side control valve (43), it passes through the heat source side control valve (43). The refrigerant flow rate to be adjusted is adjusted to a flow rate according to the opening degree by the refrigerant storage tank (35).

第2の発明は、上記第1の発明において、上記利用側ライン(39)と上記膨張流入ライン(48)とを接続する冷媒の接続ライン(62)には、上記加熱運転時に上記利用側ライン(39)から上記膨張流入ライン(48)への冷媒流れのみを許容する逆止弁(CV-3)が設けられている。 According to a second invention , in the first invention, the refrigerant connection line (62) connecting the user side line (39) and the expansion inflow line (48) includes the user side line during the heating operation. A check valve (CV-3) that allows only the refrigerant flow from (39) to the expansion inflow line (48) is provided.

第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記冷却運転時に上記膨張機(31)をバイパスする冷媒流量を調節するために、上記熱源側調節弁(43)の開度を調節するバイパス量調節手段(65)を備えている。 According to a third invention, in the first or second invention, the degree of opening of the heat source side adjustment valve (43) is adjusted in order to adjust a refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) during the cooling operation. Bypass amount adjusting means (65) is provided.

の発明では、冷却運転時に、熱源側調節弁(43)の開度がバイパス量調節手段(65)によって調節される。熱源側調節弁(43)が開状態に設定されていると、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が、膨張流出ライン(49)と熱源側ライン(38)とを接続する冷媒の流通路(52)に流れ込み、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して利用側熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ライン(38)を通過した冷媒が膨張機(31)をバイパスして利用側熱交換器(41)へ向かう。この第の発明では、冷却運転時に膨張機(31)をバイパスする冷媒流量がバイパス量調節手段(65)によって調節される。 In the third invention, the opening degree of the heat source side adjustment valve (43) is adjusted by the bypass amount adjustment means (65) during the cooling operation. When the heat source side control valve (43) is set to the open state, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) connects the expansion / outflow line (49) and the heat source side line (38). Into the flow passage (52), and merges with the refrigerant that has passed through the expansion / outflow line (49) and travels toward the use-side heat exchanger (41). That is, the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) bypasses the expander (31) and travels to the use side heat exchanger (41). In the third aspect of the invention, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) during the cooling operation is adjusted by the bypass amount adjusting means (65).

の発明は、上記第1乃至第の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)には、上記膨張流入ライン(48)と上記膨張流出ライン(49)とを接続するバイパスライン(28)と、該バイパスライン(28)における冷媒流量を調節するバイパス量調節弁(29)とが設けられている。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, a bypass line connecting the expansion inflow line (48) and the expansion outflow line (49) to the refrigerant circuit (10). (28) and a bypass amount adjusting valve (29) for adjusting the refrigerant flow rate in the bypass line (28) are provided.

の発明では、冷却運転時において、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。一方、加熱運転時においても、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。この第の発明では、冷却運転と加熱運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節される。 In the fourth invention, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31). Then flows into the expansion / outflow line (49). On the other hand, even during the heating operation, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31) and the expansion outflow line. Flows into (49). In the fourth aspect of the invention, the flow rate of the refrigerant that bypasses the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjustment valve (29) in both the cooling operation and the heating operation.

の発明は、上記第1乃至第の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)には、上記熱源側熱交換器(44)が設けられた熱源側回路(14)に対して、それぞれに上記利用側熱交換器(41)が設けられた複数の利用側回路(11)が互いに並列に接続されている。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the refrigerant circuit (10) has a heat source side circuit (14) provided with the heat source side heat exchanger (44). A plurality of use side circuits (11) each provided with the use side heat exchanger (41) are connected in parallel to each other.

の発明では、複数の利用側回路(11)が熱源側回路(14)に対して互いに並列に接続されている。冷媒回路(10)では、熱源側回路(14)から流出した冷媒が、各利用側回路(11)を通過した後に合流して、熱源側回路(14)に戻ってくる。 In the fifth invention, the plurality of use side circuits (11) are connected in parallel to the heat source side circuit (14). In the refrigerant circuit (10), the refrigerant flowing out from the heat source side circuit (14) merges after passing through each use side circuit (11) and returns to the heat source side circuit (14).

の発明は、上記第1乃至第の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(10)では、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高くなるように冷媒を循環させる。 In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, the refrigerant circuit (10) circulates the refrigerant so that the high pressure of the refrigeration cycle is higher than the critical pressure of the refrigerant.

の発明では、冷媒回路(10)で行われる冷凍サイクルの高圧が該冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される。つまり、圧縮機(30)から吐出される冷媒は、超臨界状態となっている。 In the sixth invention, the high pressure of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (10) is set to a value higher than the critical pressure of the refrigerant. That is, the refrigerant discharged from the compressor (30) is in a supercritical state.

1乃至第の各発明では、熱源側ライン(38)と膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)に熱源側調節弁(43)を設けることで、冷却運転時に熱源側熱交換器(44)で放熱した冷媒が、熱源側調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するようにしている。すなわち、熱源側調節弁(43)が、冷却運転時における熱源側熱交換器(44)と膨張機(31)との間の冷媒の流通経路以外の位置に配置されている。従って、加熱運転時に熱源側熱交換器(44)の冷媒流量を調節する熱源側調節弁(43)が原因で、冷却運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、熱源側調節弁(43)による冷凍装置(20)の運転効率の低下を防止することができる In each invention of the first乃 optimum sixth, by providing the heat-source-side control valve (43) in a flow passage connecting the heat source side line (38) and expansion outflow line (49) (52), the cooling operation Sometimes, the refrigerant radiated by the heat source side heat exchanger (44) flows into the expander (31) without passing through the heat source side control valve (43). That is, the heat source side control valve (43) is disposed at a position other than the refrigerant flow path between the heat source side heat exchanger (44) and the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the power recovered by the expander (31) during the cooling operation is not lost due to the heat source side control valve (43) that adjusts the refrigerant flow rate of the heat source side heat exchanger (44) during the heating operation. Further, it is possible to prevent the operating efficiency of the refrigeration apparatus (20) from being lowered by the heat source side control valve (43) .

た、上記第の発明では、冷却運転時に膨張機(31)をバイパスする冷媒流量がバイパス量調節手段(65)によって調節されるようにしている。ここで、例えば圧縮機(30)と膨張機(31)とが1本の駆動軸で連結されている場合には、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量に対して、膨張機(31)が吸入する冷媒流量がバランスせずに、所望の冷凍サイクルを行うことが困難になる場合がある。このような問題を解決するためには、膨張機(31)をバイパスさせる配管を冷媒回路(10)に設けることが考えられる。しかし、その分だけ冷媒回路(10)の構成が複雑化する。これに対して、この第の発明では、膨張機(31)をバイパスさせる流路として、熱源側ライン(38)と膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(52)を用いている。従って、冷媒回路(10)の構成を複雑化させることなく、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることができる。 Also, in the third invention, the refrigerant flow which bypasses the expander (31) during the cooling operation is to be regulated by the bypass quantity adjusting means (65). Here, for example, when the compressor (30) and the expander (31) are connected by a single drive shaft, the expander (31) with respect to the refrigerant flow rate discharged by the compressor (30). In some cases, it is difficult to perform a desired refrigeration cycle because the refrigerant flow rate of the refrigerant is not balanced. In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a pipe for bypassing the expander (31) in the refrigerant circuit (10). However, the configuration of the refrigerant circuit (10) is complicated accordingly. On the other hand, in the third aspect of the invention, the refrigerant flow passage (52) connecting the heat source side line (38) and the expansion / outflow line (49) is used as a flow path for bypassing the expander (31). ing. Therefore, the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) can be balanced without complicating the configuration of the refrigerant circuit (10).

また、上記第の発明では、冷却運転と加熱運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節されるようにしている。従って、冷却運転においても加熱運転においても、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることが可能になる。 In the fourth aspect of the invention, the flow rate of refrigerant bypassing the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjusting valve (29) in both the cooling operation and the heating operation. ing. Accordingly, it is possible to balance the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) in both the cooling operation and the heating operation.

実施形態に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on embodiment. 実施形態の変形例に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on the modification of embodiment. その他の実施形態の第1変形例に係る空調機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the air conditioning machine which concerns on the 1st modification of other embodiment. 参考例に係るブリッジ回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the bridge circuit which concerns on a reference example . その他の実施形態の第変形例に係るブリッジ回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the bridge circuit which concerns on the 3rd modification of other embodiment.

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.

本実施形態は、本発明に係る冷凍装置によって構成された空調機(20)である。空調機(20)は、図1に示すように、1台の室外ユニット(64)と3台の室内ユニット(63a,63b,63c)とを備えている。なお、室内ユニット(63)の台数は、単なる例示である。空調機(20)は、冷却運転である冷房運転と、加熱運転である暖房運転とを選択することができるように構成されている。   The present embodiment is an air conditioner (20) configured by a refrigeration apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the air conditioner (20) includes one outdoor unit (64) and three indoor units (63a, 63b, 63c). The number of indoor units (63) is merely an example. The air conditioner (20) is configured to be able to select a cooling operation that is a cooling operation and a heating operation that is a heating operation.

本実施形態の空調機(20)は、冷媒として二酸化炭素(CO)が充填された冷媒回路(10)を備えている。この冷媒回路(10)では、冷媒(CO)を循環させて蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。この冷凍サイクルでは、冷凍サイクルの高圧が二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定される。 The air conditioner (20) of the present embodiment includes a refrigerant circuit (10) filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. In the refrigerant circuit (10), a refrigerant (CO 2 ) is circulated to perform a vapor compression refrigeration cycle. In this refrigeration cycle, the high pressure of the refrigeration cycle is set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide.

冷媒回路(10)は、利用側回路である3つの室内回路(11a,11b,11c)と、熱源側回路である1つの室外回路(14)とを備えている。これらの室内回路(11a,11b,11c)は、第1連絡管(15)及び第2連絡管(16)によって室外回路(14)に対して互いに並列に接続されている。具体的に、第1連絡管(15)は、一端が室外回路(14)の第1閉鎖弁(17)に接続され、他端が3つに分岐して各室内回路(11a,11b,11c)の液側端に接続されている。第2連絡管(16)は、一端が室外回路(14)の第2閉鎖弁(18)に接続され、他端が3つに分岐して各室内回路(11a,11b,11c)のガス側端に接続されている。   The refrigerant circuit (10) includes three indoor circuits (11a, 11b, 11c) that are use side circuits and one outdoor circuit (14) that is a heat source side circuit. These indoor circuits (11a, 11b, 11c) are connected in parallel to the outdoor circuit (14) by the first connecting pipe (15) and the second connecting pipe (16). Specifically, one end of the first communication pipe (15) is connected to the first shut-off valve (17) of the outdoor circuit (14), and the other end is branched into three to each indoor circuit (11a, 11b, 11c). ) Connected to the liquid side end. One end of the second communication pipe (16) is connected to the second shut-off valve (18) of the outdoor circuit (14), and the other end branches into three, and the gas side of each indoor circuit (11a, 11b, 11c) Connected to the end.

《室外回路の構成》
室外回路(14)は、室外ユニット(64)に収容されている。室外回路(14)には、圧縮・膨張ユニット(26)、室外熱交換器(44)、冷媒貯留タンク(35)、内部熱交換器(45)、四路切換弁(25)、及びブリッジ回路(24)が設けられている。ブリッジ回路(24)は切換回路を構成している。また、室外ユニット(64)には、室外熱交換器(44)に室外空気を送るための室外ファンが設けられている(図示省略)。
《Outdoor circuit configuration》
The outdoor circuit (14) is accommodated in the outdoor unit (64). The outdoor circuit (14) includes a compression / expansion unit (26), an outdoor heat exchanger (44), a refrigerant storage tank (35), an internal heat exchanger (45), a four-way switching valve (25), and a bridge circuit. (24) is provided. The bridge circuit (24) constitutes a switching circuit. The outdoor unit (64) is provided with an outdoor fan (not shown) for sending outdoor air to the outdoor heat exchanger (44).

圧縮・膨張ユニット(26)は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング(21)を備えている。ケーシング(21)内では、圧縮機(30)と膨張機(31)と電動機(32)とが収容されている。ケーシング(21)内では、圧縮機(30)、電動機(32)、及び膨張機(31)が1本の駆動軸によって互いに連結されている。   The compression / expansion unit (26) includes a casing (21) which is a vertically long and cylindrical sealed container. A compressor (30), an expander (31), and an electric motor (32) are accommodated in the casing (21). In the casing (21), the compressor (30), the electric motor (32), and the expander (31) are connected to each other by a single drive shaft.

圧縮機(30)及び膨張機(31)は、何れも容積型の流体機械(揺動ピストン型のロータリ流体機械、ローリングピストン型のロータリ流体機械、スクロール流体機械など)によって構成されている。圧縮機(30)は、吸入した冷媒(CO)をその臨界圧力以上にまで圧縮する。膨張機(31)は、流入した冷媒(CO)を膨張させて動力(膨張動力)を回収する。圧縮機(30)は、膨張機(31)で回収された動力と、電動機(32)へ通電して得られる動力との両方によって駆動される。電動機(32)には、図外のインバータから交流電力が供給される。圧縮機(30)は、電動機(32)へ供給される交流の周波数を変更することで、その容量が可変に構成されている。圧縮機(30)と膨張機(31)とは、常に同じ回転速度で回転する。 Each of the compressor (30) and the expander (31) is constituted by a positive displacement fluid machine (such as a swinging piston type rotary fluid machine, a rolling piston type rotary fluid machine, and a scroll fluid machine). The compressor (30) compresses the sucked refrigerant (CO 2 ) to the critical pressure or higher. The expander (31) expands the inflowing refrigerant (CO 2 ) to recover power (expansion power). The compressor (30) is driven by both the power recovered by the expander (31) and the power obtained by energizing the electric motor (32). AC power is supplied to the electric motor (32) from an inverter not shown. The compressor (30) is configured to have a variable capacity by changing the frequency of the alternating current supplied to the electric motor (32). The compressor (30) and the expander (31) always rotate at the same rotational speed.

膨張機(31)の流入側には、膨張流入ライン(48)の出口端が接続されている。膨張流入ライン(48)の入口端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。膨張機(31)の流出側には、膨張流出ライン(49)の入口端が接続されている。膨張流出ライン(49)の出口端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。   The outlet end of the expansion inflow line (48) is connected to the inflow side of the expander (31). The inlet end of the expansion inflow line (48) is connected to the bridge circuit (24). The inlet end of the expansion / outflow line (49) is connected to the outflow side of the expander (31). The outlet end of the expansion / outflow line (49) is connected to the bridge circuit (24).

熱源側熱交換器である室外熱交換器(44)は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。室外熱交換器(44)へは、室外ファンによって室外空気が供給される。室外熱交換器(44)では、室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器(44)のガス側には、四路切換弁(25)の第3のポートに接続されている。室外熱交換器(44)の液側には、熱源側ライン(38)の一端が接続されている。熱源側ライン(38)の他端は、ブリッジ回路(24)に接続されている。   The outdoor heat exchanger (44), which is a heat source side heat exchanger, is configured by a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. Outdoor air is supplied to the outdoor heat exchanger (44) by an outdoor fan. In the outdoor heat exchanger (44), heat is exchanged between the outdoor air and the refrigerant. The gas side of the outdoor heat exchanger (44) is connected to the third port of the four-way switching valve (25). One end of a heat source side line (38) is connected to the liquid side of the outdoor heat exchanger (44). The other end of the heat source side line (38) is connected to the bridge circuit (24).

冷媒貯留タンク(35)は、縦長で円筒状の密閉容器である。冷媒貯留タンク(35)は、膨張流出ライン(49)に設けられている。冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)から延びる冷媒配管が、冷媒貯留タンク(35)の上寄りの位置に接続されている。また、冷媒貯留タンク(35)の底部には、ブリッジ回路(24)に延びる冷媒配管が接続されている。冷媒貯留タンク(35)の頂部には、圧縮機(30)の吸入側に接続されたガス供給管(37)が接続されている。このガス供給管(37)には、開度可変の電子膨張弁によって構成されたガス量調節弁(36)が設けられている。   The refrigerant storage tank (35) is a vertically long and cylindrical sealed container. The refrigerant storage tank (35) is provided in the expansion / outflow line (49). In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant pipe extending from the expander (31) is connected to an upper position of the refrigerant storage tank (35). A refrigerant pipe extending to the bridge circuit (24) is connected to the bottom of the refrigerant storage tank (35). A gas supply pipe (37) connected to the suction side of the compressor (30) is connected to the top of the refrigerant storage tank (35). The gas supply pipe (37) is provided with a gas amount adjusting valve (36) constituted by an electronic expansion valve having a variable opening.

冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)から流入した冷媒が、液冷媒とガス冷媒とに分離される。そのうち液冷媒は、冷媒貯留タンク(35)の底部からブリッジ回路(24)へ流入する。ガス冷媒は、ガス供給管(37)から流出して圧縮機(30)に吸入される。冷媒貯留タンク(35)では、膨張機(31)からブリッジ回路(24)へ向かう冷媒が一時的に貯留される。   In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant flowing from the expander (31) is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. Among them, the liquid refrigerant flows into the bridge circuit (24) from the bottom of the refrigerant storage tank (35). The gas refrigerant flows out of the gas supply pipe (37) and is sucked into the compressor (30). In the refrigerant storage tank (35), the refrigerant from the expander (31) toward the bridge circuit (24) is temporarily stored.

内部熱交換器(45)は、ガス供給管(37)と膨張流出ライン(49)とに跨って設けられている。内部熱交換器(45)は、膨張流出ライン(49)における冷媒貯留タンク(35)の下流に設置された第1流路(46)と、ガス供給管(37)の途中に設置された第2流路(47)とを備えている。内部熱交換器(45)では、第1流路(46)と第2流路(47)とが互いに隣接する状態で配置されている。内部熱交換器(45)では、第1流路(46)の冷媒と第2流路(47)の冷媒との間で熱交換が行われる。   The internal heat exchanger (45) is provided across the gas supply pipe (37) and the expansion / outflow line (49). The internal heat exchanger (45) includes a first channel (46) installed downstream of the refrigerant storage tank (35) in the expansion / outflow line (49), and a first channel installed in the middle of the gas supply pipe (37). And two flow paths (47). In the internal heat exchanger (45), the first channel (46) and the second channel (47) are arranged adjacent to each other. In the internal heat exchanger (45), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (46) and the refrigerant in the second flow path (47).

ブリッジ回路(24)は、第1接続ライン(51)と第2接続ライン(52)と第3接続ライン(61)と第4接続ライン(62)とをブリッジ状に接続した回路である。第1接続ライン(51)は、熱源側ライン(38)の他端と膨張流入ライン(48)の入口端とを接続している。第2接続ライン(52)は、熱源側ライン(38)の他端と膨張流出ライン(49)の出口端とを接続している。第3接続ライン(61)は、利用側ライン(39)の他端と膨張流出ライン(49)の出口端とを接続している。第4接続ライン(62)は、利用側ライン(39)の他端と膨張流入ライン(48)の入口端とを接続している。   The bridge circuit (24) is a circuit in which the first connection line (51), the second connection line (52), the third connection line (61), and the fourth connection line (62) are connected in a bridge shape. The first connection line (51) connects the other end of the heat source side line (38) and the inlet end of the expansion inflow line (48). The second connection line (52) connects the other end of the heat source side line (38) and the outlet end of the expansion / outflow line (49). The third connection line (61) connects the other end of the use side line (39) and the outlet end of the expansion / outflow line (49). The fourth connection line (62) connects the other end of the use side line (39) and the inlet end of the expansion inflow line (48).

なお、この実施形態では、ブリッジ回路(24)における第3接続ライン(61)と第4接続ライン(62)との接続箇所から後述する室内熱交換器(41a,41b,41c)に至るまでの冷媒配管が、利用側ライン(39)を構成している。具体的に、利用側ライン(39)は、ブリッジ回路(24)と第1閉鎖弁(17)との間の冷媒配管、第1連絡管(15)、及び各室内回路(11a,11b,11c)の液側端と室内熱交換器(41a,41b,41c)との間の冷媒配管から構成されている。   In addition, in this embodiment, from the connection location of the 3rd connection line (61) and the 4th connection line (62) in a bridge circuit (24) to the indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c) mentioned later Refrigerant piping constitutes the use side line (39). Specifically, the use side line (39) includes a refrigerant pipe between the bridge circuit (24) and the first closing valve (17), a first communication pipe (15), and each indoor circuit (11a, 11b, 11c). ) And a refrigerant pipe between the indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c).

第1接続ライン(51)には、膨張流入ライン(48)の入口端から熱源側ライン(38)の他端へ向かう冷媒の流れを禁止する第1逆止弁(CV-1)が設けられている。第2接続ライン(52)には、熱源側調節弁を構成する室外調節弁(43)が設けられている。第3接続ライン(61)には、利用側ライン(39)の他端から膨張流出ライン(49)の出口端へ向かう冷媒の流れを禁止する第2逆止弁(CV-2)が設けられている。第4接続ライン(62)には、膨張流入ライン(48)の入口端から利用側ライン(39)の他端へ向かう冷媒の流れを禁止する第3逆止弁(CV-3)が設けられている。   The first connection line (51) is provided with a first check valve (CV-1) that prohibits the flow of refrigerant from the inlet end of the expansion inflow line (48) toward the other end of the heat source side line (38). ing. The second connection line (52) is provided with an outdoor control valve (43) that constitutes a heat source side control valve. The third connection line (61) is provided with a second check valve (CV-2) that prohibits the flow of refrigerant from the other end of the use side line (39) toward the outlet end of the expansion / outflow line (49). ing. The fourth connection line (62) is provided with a third check valve (CV-3) that prohibits the flow of refrigerant from the inlet end of the expansion inflow line (48) toward the other end of the use side line (39). ing.

ブリッジ回路(24)は、冷房運転時には室外熱交換器(44)を通過した冷媒が熱源側ライン(38)、第1接続ライン(51)、膨張流入ライン(48)、膨張機(31)、膨張流出ライン(49)、第3接続ライン(61)、利用側ライン(39)の順に流通する冷却流通経路を形成する。また、ブリッジ回路(24)は、暖房運転時には各室内熱交換器(41)を通過した冷媒が、利用側ライン(39)、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)、膨張機(31)、膨張流出ライン(49)、第2接続ライン(52)、熱源側ライン(38)の順に流通する加熱流通経路を形成する。   In the bridge circuit (24), the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (44) during the cooling operation is the heat source side line (38), the first connection line (51), the expansion inflow line (48), the expander (31), A cooling flow path is formed to flow in the order of the expansion / outflow line (49), the third connection line (61), and the use side line (39). Further, the bridge circuit (24) allows the refrigerant that has passed through each indoor heat exchanger (41) during heating operation to be used side line (39), fourth connection line (62), expansion inflow line (48), expander. (31), an expansion / outflow line (49), a second connection line (52), and a heat source side line (38) are formed in this order to form a heating flow path.

四路切換弁(25)の第1のポートは、圧縮機(30)の吸入側に接続されている。第2のポートは、第2閉鎖弁(18)に接続されている。第3のポートは、室外熱交換器(44)に接続されている。第4のポートは、圧縮機(30)の吐出側に接続されている。四路切換弁(25)は、第1のポートと第2のポートとが連通して第3のポートと第4のポートとが連通する状態(図1に実線で示す第1状態)と、第1のポートと第3のポートとが連通して第2のポートと第4のポートとが連通する状態(図1に破線で示す第2状態)とが切り換え自在に構成されている。   The first port of the four-way switching valve (25) is connected to the suction side of the compressor (30). The second port is connected to the second closing valve (18). The third port is connected to the outdoor heat exchanger (44). The fourth port is connected to the discharge side of the compressor (30). The four-way selector valve (25) has a state in which the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other (a first state indicated by a solid line in FIG. 1); 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 (second state indicated by a broken line in FIG. 1) is configured to be switchable.

また、室外回路(14)では、圧縮機(30)の吐出側に吐出温度センサ(22)及び吐出圧力センサ(19)が設けられている。圧縮機(30)の吸入側には、吸入温度センサ(23)及び吸入圧力センサ(27)が設けられている。   In the outdoor circuit (14), a discharge temperature sensor (22) and a discharge pressure sensor (19) are provided on the discharge side of the compressor (30). A suction temperature sensor (23) and a suction pressure sensor (27) are provided on the suction side of the compressor (30).

《室内回路の構成》
各室内回路(11a,11b,11c)は、各室内ユニット(63a,63b,63c)に1つずつ収容されている。各室内回路(11)には、そのガス側端から液側端へ向かって順に、利用側熱交換器である室内熱交換器(41a,41b,41c)と、利用側調節弁である室内調節弁(53a,53b,53c)とが設けられている。各室内ユニット(63)には、各室内熱交換器(41)に室内空気を送るための室内ファンが設けられている(図示省略)。
《Indoor circuit configuration》
Each indoor circuit (11a, 11b, 11c) is accommodated in each indoor unit (63a, 63b, 63c). Each indoor circuit (11) has an indoor heat exchanger (41a, 41b, 41c) that is a use side heat exchanger and an indoor adjustment that is a use side control valve in order from the gas side end to the liquid side end. Valves (53a, 53b, 53c) are provided. Each indoor unit (63) is provided with an indoor fan for sending room air to each indoor heat exchanger (41) (not shown).

室内熱交換器(41)は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。室内熱交換器(41)へは、室内ファンによって室内空気が供給される。室内熱交換器(41)では、室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、室内調節弁(53)は、開度可変の電子膨張弁によって構成されている。   The indoor heat exchanger (41) is configured by a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. Indoor air is supplied to the indoor heat exchanger (41) by an indoor fan. In the indoor heat exchanger (41), heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant. The indoor control valve (53) is an electronic expansion valve with a variable opening.

各室内回路(11)では、室内熱交換器(41)の液側に室内液温度センサ(12a,12b,12c)が設けられている。室内熱交換器(41)のガス側には、室内ガス温度センサ(13a,13b,13c)が設けられている。   In each indoor circuit (11), indoor liquid temperature sensors (12a, 12b, 12c) are provided on the liquid side of the indoor heat exchanger (41). Indoor gas temperature sensors (13a, 13b, 13c) are provided on the gas side of the indoor heat exchanger (41).

−運転動作−
上記空調機(20)の運転動作について説明する。この空調機(20)には、四路切換弁(33)の切り換えを行うと共に、運転状態の制御を行うコントローラ(65)が設けられている。
-Driving action-
The operation of the air conditioner (20) will be described. The air conditioner (20) is provided with a controller (65) for switching the four-way switching valve (33) and controlling the operation state.

《冷房運転》
冷房運転では、コントローラ(65)が、四路切換弁(25)を図1に実線で示す第1状態に設定する。この状態で、コントローラ(65)が圧縮機(30)を運転させると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、室外熱交換器(44)が放熱器として機能し、各室内熱交換器(41)が蒸発器として機能する。
《Cooling operation》
In the cooling operation, the controller (65) sets the four-way switching valve (25) to the first state shown by the solid line in FIG. In this state, when the controller (65) operates the compressor (30), the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform a refrigeration cycle. At that time, the outdoor heat exchanger (44) functions as a radiator, and each indoor heat exchanger (41) functions as an evaporator.

なお、冷房運転中のコントローラ(65)は、室外調節弁(43)の開度を全閉状態に保持する。また、冷房運転中には、各室内調節弁(53)の開度が、室内液温度センサ(12)の計測値と室内ガス温度センサ(13)の計測値に基づいて調節される。室内調節弁(53)の開度の調節によって、室内熱交換器(41)の出口における冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように、室内熱交換器(41)の冷媒流量が調節される。   The controller (65) during the cooling operation keeps the opening degree of the outdoor control valve (43) in a fully closed state. During the cooling operation, the opening degree of each indoor control valve (53) is adjusted based on the measured value of the indoor liquid temperature sensor (12) and the measured value of the indoor gas temperature sensor (13). Refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) so that the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value (for example, 5 ° C) by adjusting the opening of the indoor control valve (53). Is adjusted.

具体的に、圧縮機(30)からは、臨界圧力よりも高圧となった冷媒が吐出される。この高圧の冷媒は、室外熱交換器(44)で室外空気へ放熱して冷却される。室外熱交換器(44)で放熱した冷媒は、熱源側ライン(38)、第1接続ライン(51)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。   Specifically, the refrigerant having a pressure higher than the critical pressure is discharged from the compressor (30). The high-pressure refrigerant is cooled by releasing heat to the outdoor air in the outdoor heat exchanger (44). The refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) flows through the heat source side line (38), the first connection line (51), and the expansion inflow line (48) in this order, and flows into the expander (31).

膨張機(31)では、冷媒の膨張に伴って動力が回収される。膨張機(31)を通過した冷媒は、膨張流出ライン(49)の冷媒貯留タンク(35)に流入して液冷媒とガス冷媒とに分離される。冷媒貯留タンク(35)内の飽和状態の液冷媒は、底部から流出して内部熱交換器(45)の第1流路(46)に流入する。一方、冷媒貯留タンク(35)内の飽和状態のガス冷媒は、ガス供給管(37)から流出し、ガス量調節弁(36)で減圧された後に内部熱交換器(45)の第2流路(47)に流入する。   In the expander (31), power is recovered as the refrigerant expands. The refrigerant that has passed through the expander (31) flows into the refrigerant storage tank (35) of the expansion / outflow line (49) and is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. The saturated liquid refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out from the bottom and flows into the first flow path (46) of the internal heat exchanger (45). On the other hand, the saturated gas refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out of the gas supply pipe (37) and is decompressed by the gas amount control valve (36), and then the second flow of the internal heat exchanger (45). It flows into the channel (47).

内部熱交換器(45)では、第1流路(46)の冷媒と第2流路(47)の冷媒との間で熱交換が行われる。第1流路(46)の冷媒は、第2流路(47)の冷媒によって冷却されて過冷却状態になる。一方、第2流路(47)の冷媒は、第1流路(46)の冷媒によって加熱されて過熱状態になる。   In the internal heat exchanger (45), heat exchange is performed between the refrigerant in the first flow path (46) and the refrigerant in the second flow path (47). The refrigerant in the first flow path (46) is cooled by the refrigerant in the second flow path (47) and enters a supercooled state. On the other hand, the refrigerant in the second flow path (47) is heated by the refrigerant in the first flow path (46) and becomes overheated.

第1流路(46)を通過した液冷媒は、第3接続ライン(61)、利用側ライン(39)の順に流通して、各室内回路(11)へ分配される。第1流路(46)を通過した液冷媒は、過冷却状態になっているので、各室内回路(11)へ分配されるまでに冷媒配管による圧力損失で圧力が降下するが、気液二相状態にはならない。このため、室内回路(11)間で液冷媒の量が偏る偏流を生じることはなく、全ての室内回路(11)に対して、室内調節弁(53)の開度に応じた量の液単相の状態の冷媒が供給される。   The liquid refrigerant that has passed through the first flow path (46) flows in the order of the third connection line (61) and the use side line (39), and is distributed to each indoor circuit (11). Since the liquid refrigerant that has passed through the first flow path (46) is in a supercooled state, the pressure drops due to the pressure loss caused by the refrigerant piping before being distributed to each indoor circuit (11). It will not be in phase. For this reason, there is no drift in which the amount of liquid refrigerant is biased between the indoor circuits (11), and the liquid unit of an amount corresponding to the opening degree of the indoor control valve (53) is applied to all the indoor circuits (11). Phase refrigerant is supplied.

各室内回路(11)へ分配された液冷媒は、室内調節弁(53)で減圧された後に室内熱交換器(41)へ流入する。室内熱交換器(41)では、冷媒と室内空気と間で熱交換が行われる。この熱交換により、冷媒は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。各室内熱交換器(41)で蒸発した冷媒は、第2連絡管(16)で合流して室外回路(14)へ流入する。室外回路(14)へ流入した冷媒は、第2流路(47)で過熱状態になった冷媒と合流し、圧縮機(30)へ吸入される。圧縮機(30)に吸入された冷媒は、再び圧縮されて吐出される。   The liquid refrigerant distributed to each indoor circuit (11) is decompressed by the indoor control valve (53) and then flows into the indoor heat exchanger (41). In the indoor heat exchanger (41), heat is exchanged between the refrigerant and the room air. By this heat exchange, the refrigerant absorbs heat from the room air and evaporates, while the room air is cooled and supplied to the room. The refrigerant evaporated in each indoor heat exchanger (41) joins in the second communication pipe (16) and flows into the outdoor circuit (14). The refrigerant that has flowed into the outdoor circuit (14) merges with the refrigerant that has been overheated in the second flow path (47), and is sucked into the compressor (30). The refrigerant sucked into the compressor (30) is compressed again and discharged.

この実施形態では、室外調節弁(43)が、室外熱交換器(44)から膨張機(31)へ向かう冷媒が流通しない第2接続ライン(52)に配置されている。このため、室外熱交換器(44)で放熱した冷媒は、室外調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するので、室外調節弁(43)が原因で、冷房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがない。   In this embodiment, the outdoor control valve (43) is disposed in the second connection line (52) where the refrigerant from the outdoor heat exchanger (44) toward the expander (31) does not flow. For this reason, the refrigerant that has dissipated heat in the outdoor heat exchanger (44) flows into the expander (31) without passing through the outdoor control valve (43). The power recovered by the expander (31) is not lost.

《暖房運転》
暖房運転では、コントローラ(65)が、四路切換弁(25)を図1に破線で示す第2状態に設定する。この状態で、コントローラ(65)が圧縮機(30)を運転させると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、各室内熱交換器(41)が放熱器として機能し、室外熱交換器(44)が蒸発器として機能する。
《Heating operation》
In the heating operation, the controller (65) sets the four-way switching valve (25) to the second state indicated by a broken line in FIG. In this state, when the controller (65) operates the compressor (30), the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform a refrigeration cycle. At that time, each indoor heat exchanger (41) functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger (44) functions as an evaporator.

なお、暖房運転中のコントローラ(65)は、吸入温度センサ(23)の計測値と吸入圧力センサ(27)の計測値に基づいて室外調節弁(43)の開度を調節している。室外調節弁(43)の開度の調節によって、室外熱交換器(44)の出口における冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように室外熱交換器(44)の冷媒流量が調節される。また、各室内調節弁(53)の開度は、室内液温度センサ(12)の計測値と室内ガス温度センサ(13)の計測値に基づいて調節される。室内調節弁(53)の開度の調節によって、室内熱交換器(41)の出口における冷媒の温度が目標値になるように室内熱交換器(41)の冷媒流量が調節される。   The controller (65) during the heating operation adjusts the opening of the outdoor control valve (43) based on the measured value of the suction temperature sensor (23) and the measured value of the suction pressure sensor (27). By adjusting the opening of the outdoor control valve (43), the refrigerant flow rate of the outdoor heat exchanger (44) is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the outdoor heat exchanger (44) becomes a target value (for example, 5 ° C.). Adjusted. The opening of each indoor control valve (53) is adjusted based on the measured value of the indoor liquid temperature sensor (12) and the measured value of the indoor gas temperature sensor (13). By adjusting the opening of the indoor control valve (53), the refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) is adjusted so that the refrigerant temperature at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value.

具体的に、圧縮機(30)からは、臨界圧力よりも高圧となった冷媒が吐出される。この高圧の冷媒は、第2連絡管(16)を経て各室内回路(11)へ分配される。各室内回路(11)へ分配された冷媒は、室内熱交換器(41)で室内空気と熱交換を行う。この熱交換により、冷媒は室内空気へ放熱して冷却される一方、室内空気は加熱されて室内へ供給される。各室内熱交換器(41)で放熱した冷媒は、利用側ライン(39)で合流し、室外回路(14)へ流入する。   Specifically, the refrigerant having a pressure higher than the critical pressure is discharged from the compressor (30). This high-pressure refrigerant is distributed to each indoor circuit (11) through the second communication pipe (16). The refrigerant distributed to each indoor circuit (11) exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger (41). By this heat exchange, the refrigerant dissipates heat to the room air and is cooled, while the room air is heated and supplied to the room. The refrigerant that has dissipated heat in each indoor heat exchanger (41) joins in the use side line (39) and flows into the outdoor circuit (14).

室外回路(14)へ流入した冷媒は、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。膨張機(31)では、冷媒の膨張に伴って動力が回収される。膨張機(31)を通過した冷媒は、膨張流出ライン(49)の冷媒貯留タンク(35)に流入して液冷媒とガス冷媒とに分離される。冷媒貯留タンク(35)内の液冷媒は、底部から流出して、第2接続ライン(52)、熱源側ライン(38)の順に流通して、室外熱交換器(44)へ流入する。その際、第2接続ライン(52)では、冷媒が室外調節弁(43)を通過する際に減圧される。   The refrigerant flowing into the outdoor circuit (14) flows in the order of the fourth connection line (62) and the expansion inflow line (48), and flows into the expander (31). In the expander (31), power is recovered as the refrigerant expands. The refrigerant that has passed through the expander (31) flows into the refrigerant storage tank (35) of the expansion / outflow line (49) and is separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. The liquid refrigerant in the refrigerant storage tank (35) flows out from the bottom, flows through the second connection line (52) and the heat source side line (38) in this order, and flows into the outdoor heat exchanger (44). At that time, in the second connection line (52), the refrigerant is depressurized when passing through the outdoor control valve (43).

室外熱交換器(44)に流入した冷媒は、室外空気と熱交換を行う。この熱交換により、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(44)で蒸発した冷媒は、圧縮機(30)へ吸入され、再び圧縮されて吐出される。   The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger (44) exchanges heat with the outdoor air. By this heat exchange, the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (44) is sucked into the compressor (30), compressed again, and discharged.

−実施形態の効果−
本実施形態では、室外調節弁(43)を第2接続ライン(52)に設けることで、冷房運転時に室外熱交換器(44)で放熱した冷媒が、室外調節弁(43)を通過することなく膨張機(31)へ流入するようにしている。すなわち、室外調節弁(43)が、冷房運転時における室外熱交換器(44)と膨張機(31)との間の冷媒の流通経路以外の位置に配置されている。従って、暖房運転時に室外熱交換器(44)の冷媒流量を調節する室外調節弁(43)が原因で、冷房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、室外調節弁(43)による空調機(20)の運転効率の低下を防止することができる。
-Effect of the embodiment-
In the present embodiment, by providing the outdoor control valve (43) in the second connection line (52), the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) during the cooling operation passes through the outdoor control valve (43). Instead, it flows into the expander (31). That is, the outdoor control valve (43) is disposed at a position other than the refrigerant flow path between the outdoor heat exchanger (44) and the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the outdoor control valve (43) that adjusts the refrigerant flow rate of the outdoor heat exchanger (44) during the heating operation does not lose the power recovered by the expander (31) during the cooling operation. It is possible to prevent the operating efficiency of the air conditioner (20) from being lowered by the control valve (43).

また、本実施形態では、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)によって蒸発器(41,44)の出口の過熱度が適正な値(例えば5℃)に調節される。このため、圧縮機(30)の液圧縮を防止して空調機(20)の信頼性を向上させると共に、蒸発器(41,44)における熱交換量を確保して空調機(20)の運転効率を向上させることができる。   In this embodiment, the degree of superheat at the outlet of the evaporator (41, 44) is adjusted to an appropriate value (for example, 5 ° C.) by the outdoor control valve (43) or the indoor control valve (53). For this reason, liquid compression of the compressor (30) is prevented to improve the reliability of the air conditioner (20), and the heat exchange amount in the evaporator (41, 44) is secured to operate the air conditioner (20). Efficiency can be improved.

また、本実施形態では、二酸化炭素を冷媒としても用いることで、他の冷媒と比較して冷凍サイクルの高低差圧を大きくすることができる。従って、膨張機(31)の回収動力を増大させ、空調機(20)の運転効率を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, by using carbon dioxide as a refrigerant, the differential pressure of the refrigeration cycle can be increased as compared with other refrigerants. Therefore, the recovery power of the expander (31) can be increased, and the operating efficiency of the air conditioner (20) can be improved.

また、本実施形態では、膨張流出ライン(49)に冷媒貯留タンク(35)を設けており、膨張機(31)で膨張した冷媒が、冷媒貯留タンク(35)を通過してから、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)に流入する。このため、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)の開度に対して、膨張機(31)から流出した冷媒流量が多い場合であっても少ない場合であっても、室外調節弁(43)又は室内調節弁(53)を通過する冷媒流量が、冷媒貯留タンク(35)によって開度に応じた流量に調節される。   Moreover, in this embodiment, the refrigerant | coolant storage tank (35) is provided in the expansion / outflow line (49), and after the refrigerant | coolant expanded by the expander (31) passes a refrigerant | coolant storage tank (35), outdoor adjustment It flows into the valve (43) or the indoor control valve (53). For this reason, whether the flow rate of refrigerant flowing out of the expander (31) is large or small relative to the opening of the outdoor control valve (43) or the indoor control valve (53), the outdoor control valve (43) or the refrigerant flow rate passing through the indoor control valve (53) is adjusted to a flow rate corresponding to the opening by the refrigerant storage tank (35).

また、本実施形態では、ガス供給管(37)を設けることで、冷却効果のほとんどないガス冷媒が冷媒貯留タンク(35)から圧縮機(30)の吸入側へ戻される。また、冷媒貯留タンク(35)から戻されるガス冷媒によって、圧縮機(30)に吸入される冷媒のエンタルピが増大される。従って、空調機(20)の運転効率を向上させることができる。なお、このような効果は得られなくなるが、冷媒回路(10)の構成を簡素化するために、ガス供給管(37)を省略してもよい。   Further, in the present embodiment, by providing the gas supply pipe (37), the gas refrigerant having almost no cooling effect is returned from the refrigerant storage tank (35) to the suction side of the compressor (30). In addition, the enthalpy of the refrigerant sucked into the compressor (30) is increased by the gas refrigerant returned from the refrigerant storage tank (35). Therefore, the operating efficiency of the air conditioner (20) can be improved. Although such an effect cannot be obtained, the gas supply pipe (37) may be omitted in order to simplify the configuration of the refrigerant circuit (10).

−実施形態の変形例−
実施形態の変形例について説明する。この変形例では、図2に示すように、室外ユニット(64)と室内ユニット(63)とが1台ずつ設けられている。また、ブリッジ回路(24)の第3接続ライン(61)には、第2逆止弁(CV-2)の代わりに利用側調節弁(53)が設けられている。室内回路(11)には、室内調節弁は設けられていない。
-Modification of the embodiment-
A modification of the embodiment will be described. In this modification, as shown in FIG. 2, one outdoor unit (64) and one indoor unit (63) are provided. The third connection line (61) of the bridge circuit (24) is provided with a use side adjustment valve (53) instead of the second check valve (CV-2). The indoor circuit (11) is not provided with an indoor control valve.

この変形例では、冷房運転時に、室外熱交換器(44)で放熱した冷媒が、膨張機(31)を通過後に第3接続ライン(61)の利用側調節弁(53)を通って、蒸発器となる室内熱交換器(41)へ流入する。室内熱交換器(41)の冷媒流量は、室内熱交換器(41)の出口の冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように利用側調節弁(53)によって調節される。   In this modified example, during the cooling operation, the refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (44) passes through the expander (31) and then evaporates through the use side control valve (53) of the third connection line (61). It flows into the indoor heat exchanger (41) that becomes the heat exchanger. The refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) is adjusted by the use side control valve (53) so that the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger (41) becomes a target value (for example, 5 ° C.).

一方、暖房運転時には、室内熱交換器(41)で放熱した冷媒が、利用側ライン(39)、第4接続ライン(62)、膨張流入ライン(48)の順に流通して、膨張機(31)に流入する。室内熱交換器(41)で放熱した冷媒は、利用側調節弁(53)を通過することなく膨張機(31)へ流入する。すなわち、利用側調節弁(53)が、暖房運転時に室内熱交換器(41)から膨張機(31)へ向かう冷媒が流通しない第3接続ライン(61)に配置されている。従って、冷房運転時に室内熱交換器(41)の冷媒流量を調節する利用側調節弁(53)が原因で、暖房運転時に膨張機(31)で回収される動力が失われることがないので、利用側調節弁(53)による空調機(20)の運転効率の低下を防止することができる。   On the other hand, during the heating operation, the refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (41) flows in the order of the use side line (39), the fourth connection line (62), and the expansion inflow line (48) to expand the expander (31 ). The refrigerant that has radiated heat in the indoor heat exchanger (41) flows into the expander (31) without passing through the use-side control valve (53). That is, the use side control valve (53) is disposed in the third connection line (61) in which the refrigerant from the indoor heat exchanger (41) to the expander (31) does not flow during the heating operation. Therefore, the power recovered by the expander (31) during heating operation is not lost due to the use-side control valve (53) that adjusts the refrigerant flow rate of the indoor heat exchanger (41) during cooling operation. It is possible to prevent the operating efficiency of the air conditioner (20) from being lowered by the use side control valve (53).

《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
<< Other Embodiments >>
You may comprise the said embodiment like the following modifications.

−第1変形例−
上記実施形態について、図3に示すように、冷媒回路(10)にバイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とを設けてもよい。バイパスライン(28)は、膨張流入ライン(48)と膨張流出ライン(49)とを接続している。また、バイパス量調節弁(29)は、バイパスライン(28)に設けられている。バイパス量調節弁(29)は、バイパスライン(28)の冷媒流量、すなわち膨張機(31)をバイパスする冷媒流量を調節する。
-First modification-
About the said embodiment, as shown in FIG. 3, you may provide a bypass line (28) and a bypass amount adjustment valve (29) in a refrigerant circuit (10). The bypass line (28) connects the expansion / inflow line (48) and the expansion / outflow line (49). The bypass amount adjusting valve (29) is provided in the bypass line (28). The bypass amount adjusting valve (29) adjusts the refrigerant flow rate in the bypass line (28), that is, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31).

この第1変形例では、冷房運転時にバイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。一方、暖房運転時においても、バイパス量調節弁(29)を開状態に設定することで、膨張流入ライン(48)を流通する冷媒の一部が膨張機(31)をバイパスして膨張流出ライン(49)へ流入する。この第1変形例では、冷房運転と暖房運転との両方において、バイパスライン(28)とバイパス量調節弁(29)とによって膨張機(31)をバイパスする冷媒流量が調節される。従って、冷房運転においても暖房運転においても、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることが可能になり、外気温度などの運転条件に応じた運転制御が可能になる。   In this first modification, by setting the bypass amount adjustment valve (29) to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31). Enters the expansion / outflow line (49). On the other hand, even during the heating operation, by setting the bypass amount adjusting valve (29) to the open state, a part of the refrigerant flowing through the expansion inflow line (48) bypasses the expander (31) and the expansion outflow line. Flows into (49). In the first modification, the refrigerant flow rate that bypasses the expander (31) is adjusted by the bypass line (28) and the bypass amount adjustment valve (29) in both the cooling operation and the heating operation. Therefore, it is possible to balance the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) in both the cooling operation and the heating operation, depending on the operating conditions such as the outside air temperature. Operation control becomes possible.

−第2変形例−
上記実施形態について、コントローラ(65)が、冷房運転時に室外調節弁(43)の開度を調節してもよい。冷房運転時に、室外調節弁(43)が開状態に設定されると、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が、第2接続ライン(52)に流れ込み、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して室内熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ラインを通過した冷媒の一部が、膨張機(31)をバイパスして室内熱交換器(41)へ向かう。コントローラ(65)は、バイパス量調節手段(65)を構成する。
-Second modification-
About the said embodiment, a controller (65) may adjust the opening degree of an outdoor control valve (43) at the time of air_conditionaing | cooling operation. When the outdoor control valve (43) is set to the open state during the cooling operation, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line (38) flows into the second connection line (52), and the expansion / outflow line (49) It merges with the refrigerant that has passed through and goes to the indoor heat exchanger (41). That is, a part of the refrigerant that has passed through the heat source side line bypasses the expander (31) and goes to the indoor heat exchanger (41). The controller (65) constitutes bypass amount adjusting means (65).

この第2変形例では、冷房運転時に膨張機(31)をバイパスさせる流路として第2接続ライン(52)を用いている。従って、冷媒回路(10)の構成を複雑化させることなく、圧縮機(30)が吐出する冷媒流量と膨張機(31)が吸入する冷媒流量とをバランスさせることができる。   In the second modification, the second connection line (52) is used as a flow path for bypassing the expander (31) during the cooling operation. Therefore, the refrigerant flow rate discharged from the compressor (30) and the refrigerant flow rate sucked by the expander (31) can be balanced without complicating the configuration of the refrigerant circuit (10).

なお、上記実施形態の変形例において、コントローラ(65)が、暖房運転時に利用側調節弁(53)の開度を調節することで、膨張機(31)をバイパスする流路として第3接続ライン(61)を用いてもよい。   In addition, in the modification of the said embodiment, a controller (65) adjusts the opening degree of a utilization side control valve (53) at the time of heating operation, and is a 3rd connection line as a flow path which bypasses an expander (31). (61) may be used.

参考例
参考例として、図4に示すように、第2接続ライン(52)に、熱源側ライン(38)の他端から膨張流出ライン(49)の出口端へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁(CV-4)を設けてもよい。
-Reference example-
As a reference example, as shown in FIG. 4, a check valve that prohibits the flow of refrigerant from the other end of the heat source side line (38) to the outlet end of the expansion / outflow line (49) in the second connection line (52). (CV-4) may be provided.

ここで、第2接続ライン(52)に逆止弁(CV-4)が設けられていない場合には、冷房運転時に冷媒が第2接続ライン(52)を流通しないように室外調節弁(43)を全閉状態に設定しても、室外調節弁(43)から冷媒が漏れてしまう場合がある。室外調節弁(43)から漏れた冷媒は、膨張流出ライン(49)を通過した冷媒と合流して室内熱交換器(41)へ向かう。すなわち、熱源側ライン(38)を通過した冷媒の一部が意図せず膨張機(31)をバイパスしてしまい、膨張機(31)で回収される動力が減少する。   Here, when the check valve (CV-4) is not provided in the second connection line (52), the outdoor control valve (43) prevents the refrigerant from flowing through the second connection line (52) during the cooling operation. ) May be set to the fully closed state, the refrigerant may leak from the outdoor control valve (43). The refrigerant leaking from the outdoor control valve (43) merges with the refrigerant that has passed through the expansion / outflow line (49) and travels toward the indoor heat exchanger (41). That is, a part of the refrigerant passing through the heat source side line (38) unintentionally bypasses the expander (31), and the power recovered by the expander (31) decreases.

これに対して、この参考例では、冷房運転時に室外調節弁(43)から冷媒が漏れることを逆止弁(CV-4)によって阻止することができる。従って、膨張機(31)で回収される動力が意図せず減少することを防止することができる。 In contrast, in this reference example , the check valve (CV-4) can prevent the refrigerant from leaking from the outdoor control valve (43) during the cooling operation. Therefore, it is possible to prevent the power recovered by the expander (31) from being reduced unintentionally.

−第変形例−
上記実施形態について、図5に示すように、ブリッジ回路(24)において逆止弁(CV)の代わりに電磁弁(SV)を用いてもよい。
- Third modification -
About the said embodiment, as shown in FIG. 5, you may use a solenoid valve (SV) instead of a non-return valve (CV) in a bridge circuit (24).

−第変形例−
上記実施形態について、ガス供給管(37)を、圧縮機(30)の吸入側ではなく、圧縮行程の途中の圧縮室に接続してもよい。
- Fourth Modified Example -
About the said embodiment, you may connect a gas supply pipe | tube (37) not to the suction side of a compressor (30) but to the compression chamber in the middle of a compression stroke.

−第変形例−
上記実施形態について、圧縮機(30)を低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とにより構成してもよい。低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とは互いに直列に接続されている。つまり、圧縮機(30)は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構によって2段圧縮を行うように構成されている。この場合、ガス供給管(37)を高段側圧縮機構の吸入側に接続してもよい。
- Fifth Modification -
About the said embodiment, you may comprise a compressor (30) by the low stage compression mechanism and the high stage compression mechanism. The low stage side compression mechanism and the high stage side compression mechanism are connected in series with each other. That is, the compressor (30) is configured to perform two-stage compression by the low-stage side compression mechanism and the high-stage side compression mechanism. In this case, the gas supply pipe (37) may be connected to the suction side of the high stage compression mechanism.

なお、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、動力回収用の膨張機が冷媒回路に設けられた冷凍装置ついて有用である。   As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus in which an expander for power recovery is provided in a refrigerant circuit.

10 冷媒回路
11 室内回路(利用側回路)
14 室外回路(熱源側回路)
20 空調機(冷凍装置)
24 ブリッジ回路(切換回路)
28 バイパスライン
29 バイパス量調節弁
30 圧縮機
31 膨張機
35 冷媒貯留タンク
38 熱源側ライン
39 利用側ライン
41 室内熱交換器(利用側熱交換器)
43 室外膨張弁(熱源側調節弁)
44 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
48 膨張流入ライン
49 膨張流出ライン
51 第1熱源接続ライン
52 第2熱源接続ライン
53 室内調節弁(利用側調節弁)
61 第1利用接続ライン
62 第2利用接続ライン
65 コントローラ(バイパス量調節手段)
10 Refrigerant circuit 11 Indoor circuit (use side circuit)
14 Outdoor circuit (heat source side circuit)
20 Air conditioner (refrigeration equipment)
24 Bridge circuit (switching circuit)
28 Bypass line 29 Bypass amount control valve 30 Compressor 31 Expander 35 Refrigerant storage tank 38 Heat source side line 39 User side line 41 Indoor heat exchanger (user side heat exchanger)
43 Outdoor expansion valve (heat source side control valve)
44 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
48 Expansion Inflow Line 49 Expansion Outflow Line 51 First Heat Source Connection Line 52 Second Heat Source Connection Line 53 Indoor Control Valve (Utilization Side Control Valve)
61 1st use connection line 62 2nd use connection line 65 Controller (bypass amount adjusting means)

Claims (8)

圧縮機(30)、膨張機(31)、熱源側熱交換器(44)、及び利用側熱交換器(41)が接続されて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備え、
上記熱源側熱交換器(44)が放熱器となって上記利用側熱交換器(41)が蒸発器となる冷却運転と、該利用側熱交換器(41)が放熱器となって該熱源側熱交換器(44)が蒸発器となる加熱運転とを選択可能な冷凍装置であって、
上記冷媒回路(10)には、一端が上記熱源側熱交換器(44)の液側に接続された熱源側ライン(38)と、一端が上記利用側熱交換器(41)の液側に接続された利用側ライン(39)と、出口端が膨張機(31)の流入側に接続された膨張流入ライン(48)と、入口端が膨張機(31)の流出側に接続された膨張流出ライン(49)とが形成される一方、
上記冷媒回路(10)は、上記膨張流入ライン(48)が上記熱源側ライン(38)と連通し且つ上記膨張流出ライン(49)が上記利用側ライン(39)と連通する状態と、該膨張流入ライン(48)が該利用側ライン(39)と連通し且つ該膨張流出ライン(49)が該熱源側ライン(38)と連通する状態とを切り換えるための切換回路(24)が設けられ、
上記切換回路(24)において、上記膨張流出ライン(49)と上記熱源側ライン(38)とを接続する冷媒の流通路(52)には、上記加熱運転時の熱源側熱交換器(44)の冷媒流量を調節する熱源側調節弁(43)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
The compressor (30), the expander (31), the heat source side heat exchanger (44), and the use side heat exchanger (41) are connected, and a refrigerant circuit (10) that circulates the refrigerant and performs a refrigeration cycle is provided. Prepared,
Cooling operation in which the heat source side heat exchanger (44) serves as a radiator and the use side heat exchanger (41) serves as an evaporator, and the use side heat exchanger (41) serves as a radiator and the heat source A refrigeration apparatus in which the side heat exchanger (44) can select a heating operation as an evaporator,
The refrigerant circuit (10) has one end connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger (44) and one end connected to the liquid side of the use side heat exchanger (41). Connected use side line (39), expansion inflow line (48) with outlet end connected to inflow side of expander (31), and expansion with inlet end connected to outflow side of expander (31) While an outflow line (49) is formed,
The refrigerant circuit (10) includes a state in which the expansion inflow line (48) communicates with the heat source side line (38) and the expansion outflow line (49) communicates with the utilization side line (39); A switching circuit (24) is provided for switching between a state where the inflow line (48) communicates with the use side line (39) and the expansion / outflow line (49) communicates with the heat source side line (38);
In the switching circuit (24), the refrigerant flow passage (52) connecting the expansion / outflow line (49) and the heat source side line (38) has a heat source side heat exchanger (44) during the heating operation. A refrigeration apparatus comprising a heat source side control valve (43) for adjusting a refrigerant flow rate of the refrigerant.
圧縮機(30)、膨張機(31)、熱源側熱交換器(44)、及び利用側熱交換器(41)が接続されて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を備え、
上記熱源側熱交換器(44)が放熱器となって上記利用側熱交換器(41)が蒸発器となる冷却運転と、該利用側熱交換器(41)が放熱器となって該熱源側熱交換器(44)が蒸発器となる加熱運転とを選択可能な冷凍装置であって、
上記冷媒回路(10)には、一端が上記熱源側熱交換器(44)の液側に接続された熱源側ライン(38)と、一端が上記利用側熱交換器(41)の液側に接続された利用側ライン(39)と、出口端が膨張機(31)の流入側に接続された膨張流入ライン(48)と、入口端が膨張機(31)の流出側に接続された膨張流出ライン(49)とが形成される一方、
上記冷媒回路(10)は、上記膨張流入ライン(48)が上記熱源側ライン(38)と連通し且つ上記膨張流出ライン(49)が上記利用側ライン(39)と連通する状態と、該膨張流入ライン(48)が該利用側ライン(39)と連通し且つ該膨張流出ライン(49)が該熱源側ライン(38)と連通する状態とを切り換えるための切換回路(24)が設けられ、
上記切換回路(24)において、上記利用側ライン(39)と上記膨張流出ライン(49)とを接続する冷媒の流通路(61)には、上記冷却運転時の利用側熱交換器(41)の冷媒流量を調節する利用側調節弁(53)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
The compressor (30), the expander (31), the heat source side heat exchanger (44), and the use side heat exchanger (41) are connected, and a refrigerant circuit (10) that circulates the refrigerant and performs a refrigeration cycle is provided. Prepared,
Cooling operation in which the heat source side heat exchanger (44) serves as a radiator and the use side heat exchanger (41) serves as an evaporator, and the use side heat exchanger (41) serves as a radiator and the heat source A refrigeration apparatus in which the side heat exchanger (44) can select a heating operation as an evaporator,
The refrigerant circuit (10) has one end connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger (44) and one end connected to the liquid side of the use side heat exchanger (41). Connected use side line (39), expansion inflow line (48) with outlet end connected to inflow side of expander (31), and expansion with inlet end connected to outflow side of expander (31) While an outflow line (49) is formed,
The refrigerant circuit (10) includes a state in which the expansion inflow line (48) communicates with the heat source side line (38) and the expansion outflow line (49) communicates with the utilization side line (39); A switching circuit (24) is provided for switching between a state where the inflow line (48) communicates with the use side line (39) and the expansion / outflow line (49) communicates with the heat source side line (38);
In the switching circuit (24), the refrigerant flow passage (61) connecting the utilization side line (39) and the expansion / outflow line (49) has a utilization side heat exchanger (41) during the cooling operation. A refrigeration apparatus comprising a use-side control valve (53) for adjusting a refrigerant flow rate of the refrigerant.
請求項1において、
上記切換回路(24)では、上記熱源側調節弁(43)が設けられた冷媒の流通路(52)に、上記熱源側ライン(38)から上記膨張流出ライン(49)へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁(CV-4)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
In claim 1,
In the switching circuit (24), the flow of the refrigerant from the heat source side line (38) to the expansion / outflow line (49) is caused to flow into the refrigerant flow passage (52) provided with the heat source side control valve (43). A refrigeration apparatus provided with a check valve (CV-4) to be prohibited.
請求項1において、
上記冷却運転時に上記膨張機(31)をバイパスする冷媒流量を調節するために、上記熱源側調節弁(43)の開度を調節するバイパス量調節手段(65)を備えていることを特徴とする冷凍装置。
In claim 1,
In order to adjust the flow rate of the refrigerant that bypasses the expander (31) during the cooling operation, it is provided with a bypass amount adjusting means (65) that adjusts the opening of the heat source side adjusting valve (43). Refrigeration equipment.
請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
上記膨張流出ライン(49)には、冷媒を一時的に貯留可能な冷媒貯留タンク(35)が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The refrigerating apparatus, wherein the expansion / outflow line (49) is provided with a refrigerant storage tank (35) capable of temporarily storing the refrigerant.
請求項1乃至5の何れか1つにおいて、
上記冷媒回路(10)には、上記膨張流入ライン(48)と上記膨張流出ライン(49)とを接続するバイパスライン(28)と、該バイパスライン(28)における冷媒流量を調節するバイパス量調節弁(29)とが設けられていることを特徴とする冷凍装置。
In any one of claims 1 to 5,
The refrigerant circuit (10) includes a bypass line (28) connecting the expansion / inflow line (48) and the expansion / outflow line (49), and a bypass amount adjustment for adjusting a refrigerant flow rate in the bypass line (28). A refrigeration apparatus comprising a valve (29).
請求項1乃至6の何れか1つにおいて、
上記冷媒回路(10)には、上記熱源側熱交換器(44)が設けられた熱源側回路(14)に対して、それぞれに上記利用側熱交換器(41)が設けられた複数の利用側回路(11)が互いに並列に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The refrigerant circuit (10) has a plurality of usages each provided with the use side heat exchanger (41) with respect to the heat source side circuit (14) provided with the heat source side heat exchanger (44). The freezing apparatus characterized by the side circuit (11) being mutually connected in parallel.
請求項1乃至7の何れか1つにおいて、
上記冷媒回路(10)では、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高くなるように冷媒を循環させることを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
In the refrigerant circuit (10), the refrigerant is circulated so that the high pressure of the refrigeration cycle is higher than the critical pressure of the refrigerant.
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