JP2014029239A - Air conditioner - Google Patents

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Masahiro Kobayashi
雅博 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner having high operation efficiency and ensuring excellent energy saving while maintaining dehumidification capability even at a time of partial loading.SOLUTION: An air conditioner includes: an injection circuit 5 branching off between a condenser 2 and a first expansion valve 31, and injecting a part of a refrigerant having passed through the condenser 2 into an injection port of a compressor 1 in gaseous form; a first evaporation flow path L1 connected to a suction port of the compressor 1 by way of the first expansion valve 31 and an indoor heat exchanger HE2, and having a first evaporation part 41 formed in the indoor heat exchanger HE2; and a second evaporation flow path L2 branching off between a branch point of the injection circuit 5 between the condenser 2 and the first expansion valve 31 and the first expansion valve 31, and merged with the first evaporation flow path L1 after passing through the indoor heat exchanger HE2. A second expansion valve 32 provided upstream of the indoor heat exchanger HE2 and a second evaporation part 42 formed in the indoor heat exchanger HE2 are provided on the second evaporation flow path L2.

Description

本発明は、部分負荷時における温湿度制御に関する機構を備えた空気調和装置に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner including a mechanism related to temperature and humidity control during partial load.

空気調和装置を部分負荷状態で特別な制御を行わずに運転していると、定格負荷で運転している状態と比べて運転効率が悪くなってしまう。   When the air conditioner is operated without performing special control in a partial load state, the operation efficiency is deteriorated as compared with a state where the air conditioner is operated at a rated load.

従来、部分負荷時においても運転効率を落とさないようにするために、蒸発器における蒸発温度を上昇させて定格負荷で運転している状態と略同じ運転効率を達成することが行われている(特許文献1参照)。   Conventionally, in order not to lower the operation efficiency even at the time of partial load, it has been performed to increase the evaporation temperature in the evaporator and achieve substantially the same operation efficiency as in the state of operation at the rated load ( Patent Document 1).

しかしながら、単純に蒸発器の蒸発温度を上昇させてしまうと、冷房時において蒸発器を構成する室内熱交換器の表面温度が室内の露点温度よりも高い温度となってしまうため、室内熱交換器の表面に結露が生じなくなってしまう。   However, if the evaporation temperature of the evaporator is simply increased, the surface temperature of the indoor heat exchanger that constitutes the evaporator at the time of cooling becomes higher than the indoor dew point temperature. Condensation will no longer occur on the surface.

このため、空気調和装置によって室内の除湿ができず、湿度を制御することができなくなってしまうため、快適性が損なわれることがある。   For this reason, indoor air dehumidification cannot be performed by the air conditioner and the humidity cannot be controlled, so that comfort may be impaired.

言い換えると、部分負荷時に単純に蒸発温度を変更するだけでは運転効率は保つことができる一方、除湿性能は低下することになり、従来の空気調和装置においては部分負荷時における運転効率と快適性を両立させることが難しい。   In other words, operating efficiency can be maintained by simply changing the evaporation temperature at the time of partial load, while dehumidifying performance will be reduced, and conventional air conditioners will improve operating efficiency and comfort at partial load. It is difficult to achieve both.

特開2005−291584号公報JP 2005-291484 A

そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、部分負荷時においても除湿能力を維持しながら、運転効率が高く、省エネ性に優れた空気調和装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an air conditioner that has high operating efficiency and excellent energy saving performance while maintaining the dehumidifying ability even at the time of partial load. And

すなわち、本発明の空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器により構成される凝縮器、第1膨張弁、室内熱交換器により構成される蒸発器が環状に接続された空気調和装置であって、前記凝縮器と前記第1膨張弁との間において分岐し、前記凝縮器を通過した冷媒の一部を気体状態で前記圧縮機のインジェクションポートへと流入させるインジェクション回路と、前記第1膨張弁から前記室内熱交換器を通って前記圧縮機の吸入ポートへと接続されており、当該室内熱交換器において第1蒸発部が形成される第1蒸発流路と、前記凝縮器と前記第1膨張弁との間における前記インジェクション回路の分岐点と、前記第1膨張弁との間から分岐し、前記室内熱交換器を通った後に前記第1蒸発流路に合流する第2蒸発流路とを備え、前記第2蒸発流路が、前記室内熱交換器よりも上流に設けられた第2膨張弁と、当該室内熱交換器において形成される第2蒸発部とを備えていることを特徴とする。   That is, the air conditioner of the present invention is an air conditioner in which a compressor, a condenser constituted by an outdoor heat exchanger, a first expansion valve, and an evaporator constituted by an indoor heat exchanger are connected in a ring shape. An injection circuit for branching between the condenser and the first expansion valve and allowing a part of the refrigerant that has passed through the condenser to flow into the injection port of the compressor in a gaseous state; and the first expansion A valve is connected to the suction port of the compressor through the indoor heat exchanger, and a first evaporation channel in which a first evaporation section is formed in the indoor heat exchanger, the condenser, and the first A second evaporation channel that branches from the branch point of the injection circuit between the first expansion valve and the first expansion valve, and merges with the first evaporation channel after passing through the indoor heat exchanger And comprising the second steam Flow path, characterized in that it comprises a second expansion valve disposed upstream of the indoor heat exchanger, and a second evaporator section which is formed in the indoor heat exchanger.

このようなものであれば、前記第1蒸発流路に対して並列に設けられた前記第2蒸発流路を備えているので、前記第1蒸発部と前記第2蒸発部の蒸発温度をそれぞれ別々に任意の温度に設定することができる。   In this case, since the second evaporation channel provided in parallel with the first evaporation channel is provided, the evaporation temperatures of the first evaporation unit and the second evaporation unit are respectively set. Any temperature can be set separately.

したがって、例えば前記第1蒸発部の蒸発温度は、室内の露点温度に近い温度となるようにして除湿性能を確保しつつ、部分負荷時においては前記第2蒸発部の蒸発温度を前記第1蒸発部よりも高くして部分負荷に応じた能力で運転して、運転効率を高めることが可能となる。   Therefore, for example, the evaporation temperature of the first evaporation unit is set to be close to the dew point temperature in the room to ensure dehumidification performance, and the evaporation temperature of the second evaporation unit is set to the first evaporation at the time of partial load. It is possible to increase the operation efficiency by operating at a capacity that is higher than the section and according to the partial load.

さらに、本発明は前記第1蒸発流路及び前記第2蒸発流路の上流にインジェクション回路が設けられているので、各蒸発流路に流入する冷媒は、中間圧力の液冷媒の割合が高い液リッチな状態とすることができる。したがって、冷媒を前記第1蒸発流路と前記第2蒸発流路のそれぞれに分岐させやすくなるため、前記第1蒸発部及び前記第2蒸発部における蒸発温度をそれぞれ任意の温度に制御しやすくなる。   Further, in the present invention, since the injection circuit is provided upstream of the first evaporation channel and the second evaporation channel, the refrigerant flowing into each evaporation channel is a liquid having a high ratio of liquid refrigerant at intermediate pressure. A rich state can be obtained. Accordingly, since the refrigerant is easily branched into the first evaporation channel and the second evaporation channel, the evaporation temperatures in the first evaporation unit and the second evaporation unit can be easily controlled to arbitrary temperatures, respectively. .

また、前記インジェクション回路を用いることにより部分負荷時においてもサイクル効率を低下させずに室温制御することができる。   Further, by using the injection circuit, it is possible to control the room temperature without reducing the cycle efficiency even at the time of partial load.

前記第2蒸発流路の前記第2蒸発部の蒸発温度を制御しやすくし、部分負荷時における運転効率を高く保ちやすくするには、前記第2蒸発流路が、前記し夏熱交換器よりも下流に設けられた第3膨張弁を備えていればよい。   In order to make it easier to control the evaporation temperature of the second evaporation part of the second evaporation channel and to keep the operation efficiency at the time of partial load high, the second evaporation channel is more than the summer heat exchanger. May also include a third expansion valve provided downstream.

部分負荷時において除湿性能を保ちつつ、運転効率の高い状態を保つには部分負荷運転時において前記第2蒸発部における蒸発温度が前記第1蒸発部における蒸発温度よりも高く設定されていればよい。このようなものであれば、第1蒸発部においては除湿が可能であり、第2蒸発部では部分負荷に応じて冷房能力を落として運転効率を定格運転時に近づけることができる。   In order to maintain a high operating efficiency while maintaining dehumidification performance at the time of partial load, it is only necessary that the evaporation temperature in the second evaporation section is set higher than the evaporation temperature in the first evaporation section at the time of partial load operation. . If it is such, dehumidification is possible in the 1st evaporation part, and in the 2nd evaporation part, cooling capacity can be reduced according to partial load, and operation efficiency can be approximated at the time of rated operation.

部分負荷時において快適性と運転効率を両立した状態を継続するための制御態様としては、前記第2蒸発部における蒸発温度が予め定められた基準相対湿度に対応する基準露点温度よりも高い温度となった場合に、前記第1蒸発部における蒸発温度が基準露点温度よりも低くなるように少なくとも前記第1膨張弁又は前記第2膨張弁の開度が変更されるものであればよい。   As a control mode for maintaining a state in which both comfort and driving efficiency are achieved at the time of partial load, the evaporation temperature in the second evaporation section is higher than a reference dew point temperature corresponding to a predetermined reference relative humidity. In such a case, at least the opening degree of the first expansion valve or the second expansion valve may be changed so that the evaporation temperature in the first evaporation unit becomes lower than the reference dew point temperature.

前記第1蒸発流路及び前記第2蒸発流路に液リッチな冷媒を供給して、各蒸発部における蒸発温度を所望の温度に設定しやすくするためのインジェクション回路としては、前記インジェクション回路が、第4膨張弁と、前記凝縮器を通過した冷媒を気体と液体に分離する気液分離器を備え、当該気液分離器で分離された気体の冷媒が前記インジェクションポートへと流入し、液体の冷媒が前記第1蒸発流路及び前記第2蒸発流路へと流入するように構成されているものが挙げられる。   As an injection circuit for supplying a liquid-rich refrigerant to the first evaporation channel and the second evaporation channel to facilitate setting the evaporation temperature in each evaporation unit to a desired temperature, the injection circuit is: A fourth expansion valve and a gas-liquid separator that separates the refrigerant that has passed through the condenser into a gas and a liquid; the gaseous refrigerant separated by the gas-liquid separator flows into the injection port; The refrigerant is configured to flow into the first evaporation channel and the second evaporation channel.

前記インジェクション回路の別の実施態様としては、前記インジェクション回路が、第4膨張弁と、前記第4膨張弁を通過した冷媒と、前記凝縮器から前記蒸発器へと流れる冷媒との間で熱交換を行う中間熱交換器とを備えたものが挙げられる。   In another embodiment of the injection circuit, the injection circuit exchanges heat between the fourth expansion valve, the refrigerant that has passed through the fourth expansion valve, and the refrigerant that flows from the condenser to the evaporator. And an intermediate heat exchanger for performing the above.

このように本発明の空気調和装置によれば、蒸発器の一部においては蒸発温度を低く設定して除湿能力を確保しつつ、他の部分では蒸発温度を高く設定して部分負荷に応じた能力として運転効率を定格運転時と略同じものに近づけることができる。したがって、部分負荷時においても快適性と運転効率を両立した空気調和装置とすることができる。また、インジェクション回路を用いることにより、運転効率の向上だけでなく、液リッチな冷媒を供給することができるので、各蒸発流路に対して好適に冷媒を分岐させることができ、各蒸発部における蒸発温度を任意に設定できるようになる。   As described above, according to the air conditioner of the present invention, the evaporation temperature is set low in a part of the evaporator to ensure the dehumidification capacity, while the evaporation temperature is set high in the other part according to the partial load. As a capability, the operation efficiency can be brought close to the same as that during rated operation. Therefore, it is possible to provide an air conditioner that achieves both comfort and driving efficiency even during partial loads. Further, by using the injection circuit, not only the operation efficiency can be improved, but also a liquid-rich refrigerant can be supplied, so that the refrigerant can be suitably branched to each evaporation channel, and in each evaporation section The evaporation temperature can be set arbitrarily.

本発明の第1実施形態に係る空気調和装置の模式的回路図。The typical circuit diagram of the air harmony device concerning a 1st embodiment of the present invention. 第1実施形態における空気調和装置のp−H線図。The ph diagram of the air harmony device in a 1st embodiment. 本発明の第2実施形態に係る空気調和装置の模式的回路図。The typical circuit diagram of the air harmony device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第2実施形態における空気調和装置のp−H線図。The ph diagram of the air harmony device in a 2nd embodiment.

本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照しながら説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示すように第1実施形態の空気調和装置100は、圧縮機1、室外熱交換器HE1により構成される凝縮器2、第1膨張弁31、室内熱交換器HE2により構成される蒸発器4が環状に接続された主冷媒回路を備えたものである。   As shown in FIG. 1, an air conditioner 100 according to the first embodiment includes a compressor 1, a condenser 2 constituted by an outdoor heat exchanger HE 1, a first expansion valve 31, and an evaporation constituted by an indoor heat exchanger HE 2. The vessel 4 includes a main refrigerant circuit connected in an annular shape.

さらに第1実施形態の空気調和装置100は、主冷媒回路における高圧側から前記圧縮機1へ中圧の冷媒を供給するインジェクション回路5と、蒸発器4側において主冷媒回路と並列に形成した第2蒸発流路L2とをさらに付加して構成してある。   Furthermore, the air conditioner 100 of the first embodiment is formed in parallel with the main refrigerant circuit on the evaporator 4 side and the injection circuit 5 that supplies the medium pressure refrigerant from the high pressure side in the main refrigerant circuit to the compressor 1. Further, a 2 evaporation channel L2 is added.

すなわち、この空気調和装置100の蒸発器4側は、前記第1膨張弁31から前記室内熱交換器HE2を通って前記圧縮機1の吸入ポートへと接続されており、当該室内熱交換器HE2において第1蒸発部41が形成される第1蒸発流路L1と、前記凝縮器2と前記第1膨張弁31との間における前記インジェクション回路5の分岐点と、前記第1膨張弁31との間から分岐し、前記室内熱交換器HE2を通った後に前記第1蒸発流路L1に合流する第2蒸発流路L2とを備えている。このように第1実施形態の蒸発器4は、1つの室内熱交換器HE2内に2つの蒸発流路が流入するようにしてあるので、部分によって蒸発温度を異ならせることができる。そして、前記圧縮機1や各膨張弁は図示しない制御機構によりその動作が制御されるようにしてある。   That is, the evaporator 4 side of the air conditioner 100 is connected from the first expansion valve 31 to the suction port of the compressor 1 through the indoor heat exchanger HE2, and the indoor heat exchanger HE2 is connected. The first evaporation channel L1 in which the first evaporation part 41 is formed, the branch point of the injection circuit 5 between the condenser 2 and the first expansion valve 31, and the first expansion valve 31 And a second evaporation channel L2 that branches from the interior and passes through the indoor heat exchanger HE2 and merges with the first evaporation channel L1. Thus, since the evaporator 4 of 1st Embodiment is made so that two evaporation flow paths may flow in in one indoor heat exchanger HE2, evaporation temperature can be varied according to a part. The operation of the compressor 1 and each expansion valve is controlled by a control mechanism (not shown).

各部について説明する。   Each part will be described.

前記圧縮機1は、低圧冷媒が吸入される吸入ポートと、高圧まで圧縮された冷媒が吐出される吐出ポートと、前記インジェクション回路5から中間圧力の気体冷媒が吸入されるインジェクションポートとを備えた、多段圧縮機である。より具体的にはこの圧縮機1は、吸入ポートから吸入された冷媒をまず低段圧縮部において圧縮し、低段圧縮部において圧縮された中間圧力の冷媒と、前記インジェクション回路5からインジェクションポートを介して導入される中間圧力の気体冷媒とを混合して圧縮し、吐出ポートから吐出する高段圧縮部とを備えたものである。   The compressor 1 includes a suction port through which low-pressure refrigerant is sucked, a discharge port through which refrigerant compressed to high pressure is discharged, and an injection port through which intermediate-pressure gas refrigerant is sucked from the injection circuit 5. It is a multistage compressor. More specifically, the compressor 1 first compresses the refrigerant sucked from the suction port in the low-stage compression section, and connects the intermediate-pressure refrigerant compressed in the low-stage compression section with the injection port from the injection circuit 5. And a high-stage compression unit that mixes and compresses the gas refrigerant with an intermediate pressure introduced through the discharge port and discharges it from the discharge port.

前記凝縮器2は、単一の冷媒配管により形成される凝縮コイルが放熱フィン内を蛇行するように形成された室内熱交換器HE2により構成してある。   The condenser 2 is constituted by an indoor heat exchanger HE2 formed such that a condensing coil formed by a single refrigerant pipe meanders in the radiating fin.

前記インジェクション回路5は、前記凝縮器2と前記第1膨張弁31との間において分岐し、前記凝縮器2を通過した冷媒の一部を気体状態で前記圧縮機1のインジェクションポートへと流入させるものである。   The injection circuit 5 branches between the condenser 2 and the first expansion valve 31 and allows a part of the refrigerant that has passed through the condenser 2 to flow into the injection port of the compressor 1 in a gaseous state. Is.

より具体的には、前記インジェクション回路5は前記凝縮器2と前記第1膨張弁31との間に設けた前記凝縮器2を通過した冷媒を気体と液体に分離する気液分離器51を備えたものであり、当該気液分離器51で分離された気体の冷媒が前記インジェクションポートへと流入し、液体の冷媒が前記第1蒸発流路L1及び前記第2蒸発流路L2へと流入するように構成してある。   More specifically, the injection circuit 5 includes a gas-liquid separator 51 that separates the refrigerant that has passed through the condenser 2 provided between the condenser 2 and the first expansion valve 31 into gas and liquid. The gas refrigerant separated by the gas-liquid separator 51 flows into the injection port, and the liquid refrigerant flows into the first evaporation channel L1 and the second evaporation channel L2. It is constituted as follows.

前記蒸発器4は、第1蒸発流路L1と第2蒸発流路L2のそれぞれの冷媒配管により形成される2つの蒸発コイルが並列に放熱フィン内を蛇行するように形成した室内熱交換器HE2により構成してある。   The evaporator 4 includes an indoor heat exchanger HE2 formed such that two evaporation coils formed by respective refrigerant pipes of the first evaporation channel L1 and the second evaporation channel L2 meander in the radiation fins in parallel. It is comprised by.

前記第1蒸発流路L1は、上流側から順番に前記第1膨張弁31と、前記室内熱交換器HE2内の蒸発コイルにより室内空気との間で熱交換が行われる第1蒸発部41とを備えたものである。この第1蒸発部41の蒸発温度は、定格負荷運転時においても部分負荷運転時においても比較的低温の蒸発温度となるように制御される。つまり、この第1蒸発部41においてはどのような運転状態であっても室内空気からの結露が発生しやすい状態に保つように前記第1膨張弁31の開度を前記制御機構が制御するように構成してある。   The first evaporation flow path L1 includes, in order from the upstream side, the first expansion valve 31 and a first evaporation part 41 in which heat exchange is performed between the indoor air by an evaporation coil in the indoor heat exchanger HE2. It is equipped with. The evaporation temperature of the first evaporator 41 is controlled so as to be a relatively low evaporation temperature both during rated load operation and during partial load operation. That is, in the first evaporator 41, the control mechanism controls the opening degree of the first expansion valve 31 so as to maintain a state in which condensation from indoor air is likely to occur in any operating state. It is configured.

前記第2蒸発流路L2は、上流から順番に第2膨張弁32と、前記室内熱交換器HE2の蒸発コイルにより室内空気との間で熱交換が行われる第2蒸発部42と、前記第3膨張弁33とを備えたものである。この第2蒸発部42の蒸発温度は、部分負荷運転時には前記第1蒸発部41の蒸発温度よりも高い蒸発温度に保たれるように前記第2膨張弁32及び前記第3膨張弁33の開度が制御機構により制御される。   The second evaporation flow path L2 includes, in order from the upstream, the second expansion valve 32, the second evaporator 42 in which heat is exchanged between the indoor air by the evaporation coil of the indoor heat exchanger HE2, and the second 3 expansion valve 33 is provided. The second expansion valve 32 and the third expansion valve 33 are opened so that the evaporation temperature of the second evaporator 42 is maintained at an evaporation temperature higher than the evaporation temperature of the first evaporator 41 during partial load operation. The degree is controlled by the control mechanism.

前記制御機構は、前記第2蒸発部42における蒸発温度が予め定められた基準相対湿度に対応する基準露点温度よりも高い温度となった場合に、前記第1蒸発部41における蒸発温度が基準露点温度よりも低くなるように各膨張弁の開度が変更する。   The control mechanism is configured such that when the evaporation temperature in the second evaporator 42 is higher than a reference dew point temperature corresponding to a predetermined reference relative humidity, the evaporation temperature in the first evaporator 41 is a reference dew point. The opening degree of each expansion valve is changed so as to be lower than the temperature.

より具体的には、室内温度が18〜27℃、かつ相対湿度が40〜65%となるような温度湿度領域が快適空間として認知されている。こうした温度湿度領域において冷房運転を行うと、部分負荷運転が状態化することになる。このような温度湿度領域において前記制御機構は、前記第2蒸発部42の蒸発温度を通常運転よりも高くなるように前記第2膨張弁32、前記第3膨張弁33の開度を制御する。なお、部分負荷が非常に小さい場合等には、前記制御機構は、第1蒸発部41の蒸発温度(蒸発圧力)を通常の定格運転時よりも高く設定することもある。この場合でも前記第1蒸発部41の蒸発温度は前記第2蒸発部42の蒸発温度よりも低い温度に設定してあり、室内空気から結露が生じるようにして、除湿機能が完全になくなってしまうのを防ぐように制御する。   More specifically, a temperature / humidity region in which the room temperature is 18 to 27 ° C. and the relative humidity is 40 to 65% is recognized as a comfortable space. When the cooling operation is performed in such a temperature and humidity region, the partial load operation is brought into a state. In such a temperature / humidity region, the control mechanism controls the opening degrees of the second expansion valve 32 and the third expansion valve 33 so that the evaporation temperature of the second evaporator 42 is higher than that in the normal operation. When the partial load is very small, the control mechanism may set the evaporation temperature (evaporation pressure) of the first evaporator 41 higher than during normal rated operation. Even in this case, the evaporating temperature of the first evaporating unit 41 is set to a temperature lower than the evaporating temperature of the second evaporating unit 42, and condensation is generated from the indoor air, so that the dehumidifying function is completely lost. Control to prevent

より具体的には、前記制御機構は、前記第2蒸発部42の蒸発温度が基準相対湿度である60%に対応した露点温度となった場合には、前記第1蒸発部41の蒸発温度が基準相対湿度である60%に対応した露点温度よりも低い温度となるように各膨張弁の開度を制御する。すなわち、前記第1蒸発部41における蒸発温度は、放熱フィンの表面温度と略みなすことができるので、少なくとも前記第1蒸発部41においては室内空気から結露が生じるようにすることができるとともに、第2蒸発部42については部分負荷の状態に応じて蒸発温度を高くすることで運転効率を定格運転時と略同等に維持することができる。   More specifically, when the evaporation temperature of the second evaporator 42 reaches a dew point temperature corresponding to 60% that is a reference relative humidity, the control mechanism determines that the evaporation temperature of the first evaporator 41 is The opening degree of each expansion valve is controlled so as to be lower than the dew point temperature corresponding to 60% which is the reference relative humidity. That is, since the evaporation temperature in the first evaporation part 41 can be substantially regarded as the surface temperature of the radiating fin, at least in the first evaporation part 41, condensation can be caused from room air, and the first With respect to the two evaporators 42, the operation efficiency can be maintained substantially equal to that during the rated operation by increasing the evaporation temperature according to the state of the partial load.

次にこのように構成された第1実施形態の空気調和装置100の動作について図2のp−H線図を参照しながら説明する。なお、図1の各点に付したアルファベットは、図2の各点に付したアルファベットにそれぞれ対応するものである。すなわち、A、G、B、C、D、E、I、Aで示されるサイクルが通常の冷凍サイクルを示し、D、F、Hがインジェクション回路5による冷媒の状態変化を示し、E、I’、A’が第2蒸発流路L2による冷媒の状態変化を示すものである。   Next, operation | movement of the air conditioning apparatus 100 of 1st Embodiment comprised in this way is demonstrated, referring the ph diagram of FIG. In addition, the alphabet attached | subjected to each point of FIG. 1 respond | corresponds to the alphabet attached | subjected to each point of FIG. 2, respectively. That is, a cycle indicated by A, G, B, C, D, E, I, A indicates a normal refrigeration cycle, D, F, H indicate changes in the state of the refrigerant by the injection circuit 5, and E, I ′ , A ′ indicates the change in the state of the refrigerant through the second evaporation channel L2.

前記圧縮機1の低段圧縮部は、図2においてAで示される前記第1蒸発流路L1から流入する低圧冷媒と、図2においてA‘で示される中低圧冷媒とを吸入ポートから吸入してG点まで圧縮する。   The low-stage compressor of the compressor 1 sucks low-pressure refrigerant flowing from the first evaporation flow path L1 indicated by A in FIG. 2 and medium-low pressure refrigerant indicated by A ′ in FIG. Compress to G point.

前記圧縮機1の高段圧縮部は、前記低段圧縮部においてG点まで圧縮された中圧冷媒と、前記インジェクション回路5から供給される中圧冷媒をインジェクションポートから吸入し、Bで示される高圧の状態まで圧縮する。   The high-stage compressor of the compressor 1 sucks the intermediate-pressure refrigerant compressed to the point G in the low-stage compressor and the intermediate-pressure refrigerant supplied from the injection circuit 5 from the injection port, and is indicated by B Compress to high pressure.

前記凝縮器2によりB点からC点の状態に変化した冷媒について、前記インジェクション回路5を構成する前記気液分離器51は気液分離する。従って、インジェクション回路5により生成される気体冷媒についてはD、F、Hのルートで状態変化する。一方、前記第1蒸発流路L1及び前記第2蒸発流路L2に流入する直前の前記インジェクション回路5により生成された液冷媒はE点で示されるように略液体の状態で占められた液リッチの状態となっている。   With respect to the refrigerant changed from the point B to the point C by the condenser 2, the gas-liquid separator 51 constituting the injection circuit 5 performs gas-liquid separation. Accordingly, the state of the gas refrigerant generated by the injection circuit 5 changes along the routes D, F, and H. On the other hand, the liquid refrigerant generated by the injection circuit 5 immediately before flowing into the first evaporation flow path L1 and the second evaporation flow path L2 is liquid rich occupied in a substantially liquid state as indicated by point E. It is in the state of.

従って、前記第1蒸発流路L1及び前記第2蒸発流路L2のそれぞれに対して所望の流量で冷媒を分岐させやすい。つまり、前記第1蒸発部41及び前記第2蒸発部42のそれぞれの蒸発温度(蒸発圧力)を任意の値に設定しやすい。   Therefore, it is easy to branch the refrigerant at a desired flow rate with respect to each of the first evaporation channel L1 and the second evaporation channel L2. That is, it is easy to set the evaporation temperature (evaporation pressure) of each of the first evaporator 41 and the second evaporator 42 to an arbitrary value.

前記第1蒸発流路L1を通過する冷媒はE、I、Aの状態変化をすることになりその蒸発温度(蒸発圧力)は室内の露点温度よりも低い温度に維持される。従って、第1蒸発流路L1により形成される蒸発コイルにおいては定格運転時又は部分負荷運転時のいずれであっても除湿性能を確保することができる。   The refrigerant passing through the first evaporating flow path L1 changes in the state of E, I, and A, and its evaporating temperature (evaporating pressure) is maintained at a temperature lower than the dew point temperature in the room. Therefore, in the evaporation coil formed by the first evaporation channel L1, the dehumidifying performance can be ensured at any time during rated operation or partial load operation.

一方、前記第2蒸発流路L2を通過する冷媒はE、I’、A’の状態変化をすることになり、その蒸発温度(蒸発温度)は部分負荷時には前記第1蒸発流路L1における蒸発温度よりも所定温度だけ高い温度に設定される。従って、第2蒸発流路L2により形成される蒸発コイルにおいては、部分負荷運転時には蒸発温度が高くなるため除湿能力は無くなる可能性はあるものの、定格運転時と部分負荷運転時における運転効率を略同じものにすることができる。   On the other hand, the refrigerant passing through the second evaporation flow path L2 changes in the state of E, I ′, A ′, and the evaporation temperature (evaporation temperature) is evaporated in the first evaporation flow path L1 at the partial load. The temperature is set higher than the temperature by a predetermined temperature. Therefore, in the evaporation coil formed by the second evaporation flow path L2, the evaporation temperature becomes high during partial load operation, and thus the dehumidification capability may be lost, but the operation efficiency during rated operation and partial load operation is substantially reduced. Can be the same.

このように本発明の空気調和装置100であれば、前記蒸発器4全体で考えた場合には、部分負荷運転時においても除湿能力を確保し、快適性を保つことができるとともに省エネも両立することができる。   As described above, in the air conditioner 100 of the present invention, when the entire evaporator 4 is considered, it is possible to ensure the dehumidifying capacity even during partial load operation, to maintain comfort, and to achieve both energy savings. be able to.

言い換えると、前記インジェクション回路5を有しているとともに、蒸発器4が前記第1蒸発流路L1と前記第2蒸発流路L2の2つに分割されて構成されているので、蒸発器4全体について蒸発温度を一律に変更してしまうのではなく、蒸発器4の部分ごとに蒸発温度を異ならせることができる。従って、蒸発器4の一部においては常に除湿能力を常に確保させるようにしつつ、他の部分では運転効率を維持するための蒸発温度に設定することができる。   In other words, the entire evaporator 4 has the injection circuit 5 and the evaporator 4 is divided into the first evaporation channel L1 and the second evaporation channel L2. However, the evaporation temperature can be varied for each portion of the evaporator 4. Accordingly, it is possible to always set the dehumidifying capacity in a part of the evaporator 4 while setting the evaporation temperature to maintain the operation efficiency in the other part.

次に第2実施形態の空気調和装置100について説明する。なお、第1実施形態に対応する部材には同じ符号を付すこととする。   Next, the air conditioning apparatus 100 of 2nd Embodiment is demonstrated. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to the member corresponding to 1st Embodiment.

第2実施形態の空気調和装置100は、図3に示すように前記インジェクション回路5の構成が第1実施形態と異なっているが、前記第1蒸発部41、前記第2蒸発部42における蒸発温度の設定については第1実施形態と同様であり、各膨張弁等の制御についても同様である。   As shown in FIG. 3, the air conditioner 100 of the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the injection circuit 5, but the evaporation temperatures in the first evaporator 41 and the second evaporator 42. This setting is the same as in the first embodiment, and the same applies to the control of each expansion valve and the like.

より具体的には、第2実施形態におけるインジェクション回路5は、第4膨張弁34と、前記第4膨張弁34を通過した冷媒と、前記凝縮器2から前記蒸発器4へと流れる冷媒との間で熱交換を行う中間熱交換器52とを備えたものである。   More specifically, the injection circuit 5 in the second embodiment includes a fourth expansion valve 34, a refrigerant that has passed through the fourth expansion valve 34, and a refrigerant that flows from the condenser 2 to the evaporator 4. And an intermediate heat exchanger 52 that performs heat exchange between them.

このような構成であるため、図4のp−H線図に示すようにE点での状態が異なっているものの、前記第1蒸発流路L1及び前記第2蒸発流路L2に流入する冷媒を液リッチな状態とすることができ、冷媒を分岐させやすくすることができる。従って、第1実施形態と同様に第1蒸発部41及び第2蒸発部42における蒸発温度の任意の値に設定することができる。   Because of such a configuration, the refrigerant flowing into the first evaporation channel L1 and the second evaporation channel L2 is different in the state at point E as shown in the ph diagram of FIG. Can be made rich in liquid, and the refrigerant can be easily branched. Therefore, it is possible to set the evaporation temperature at the first evaporator 41 and the second evaporator 42 to an arbitrary value as in the first embodiment.

つまり、第2実施形態のような空気調和装置100であっても、第1実施形態の空気調和装置100と同様に部分負荷運転時において、除湿能力を確保しつつ快適性を維持し、運転効率も定格運転時と同等に保つことができる。   That is, even in the air conditioner 100 as in the second embodiment, the comfort is maintained while ensuring the dehumidifying capacity during the partial load operation as in the air conditioner 100 of the first embodiment, and the operation efficiency is improved. Can be maintained at the same level as during rated operation.

その他の実施形態について説明する。   Other embodiments will be described.

インジェクション回路については各実施形態に示したものに限られるものではなく、様々な変形例を用いても構わない。要するに各蒸発流路に対して冷媒を分流させやすいよいに液リッチな状態の冷媒を生成することができるものであればよい。   The injection circuit is not limited to that shown in each embodiment, and various modifications may be used. In short, any material can be used as long as it can easily divide the refrigerant into the respective evaporation channels and can generate a liquid-rich refrigerant.

前記第1蒸発部及び前記第2蒸発部における蒸発温度は、部分負荷の状態や室内の相対湿度に応じて各々設定されるものであればよい。   The evaporating temperature in the first evaporating unit and the second evaporating unit may be set according to the partial load state and the indoor relative humidity.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。   In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed without departing from the spirit of the present invention.

100 :空気調和装置
1 :圧縮機
2 :凝縮器
4 :蒸発器
5 :インジェクション回路
31 :第1膨張弁
32 :第2膨張弁
33 :第3膨張弁
34 :第4膨張弁
41 :第1蒸発部
42 :第2蒸発部
51 :気液分離器
52 :中間熱交換器
HE1 :室外熱交換器
HE2 :室内熱交換器
L1 :第1蒸発流路
L2 :第2蒸発流路
100: Air conditioner 1: Compressor 2: Condenser 4: Evaporator 5: Injection circuit 31: First expansion valve 32: Second expansion valve 33: Third expansion valve 34: Fourth expansion valve 41: First evaporation Unit 42: second evaporator 51: gas-liquid separator 52: intermediate heat exchanger HE1: outdoor heat exchanger HE2: indoor heat exchanger L1: first evaporation channel L2: second evaporation channel

Claims (6)

圧縮機、室外熱交換器により構成される凝縮器、第1膨張弁、室内熱交換器により構成される蒸発器が環状に接続された空気調和装置であって、
前記凝縮器と前記第1膨張弁との間において分岐し、前記凝縮器を通過した冷媒の一部を気体状態で前記圧縮機のインジェクションポートへと流入させるインジェクション回路と、
前記第1膨張弁から前記室内熱交換器を通って前記圧縮機の吸入ポートへと接続されており、当該室内熱交換器において第1蒸発部が形成される第1蒸発流路と、
前記凝縮器と前記第1膨張弁との間における前記インジェクション回路の分岐点と、前記第1膨張弁との間から分岐し、前記室内熱交換器を通った後に前記第1蒸発流路に合流する第2蒸発流路とを備え、
前記第2蒸発流路が、前記室内熱交換器よりも上流に設けられた第2膨張弁と、当該室内熱交換器において形成される第2蒸発部とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
A compressor, a condenser constituted by an outdoor heat exchanger, a first expansion valve, and an evaporator constituted by an indoor heat exchanger are annularly connected to an air conditioner,
An injection circuit that branches between the condenser and the first expansion valve, and causes a part of the refrigerant that has passed through the condenser to flow into the injection port of the compressor in a gaseous state;
A first evaporation channel connected from the first expansion valve through the indoor heat exchanger to the suction port of the compressor, and forming a first evaporation section in the indoor heat exchanger;
A branch point of the injection circuit between the condenser and the first expansion valve branches from between the first expansion valve and passes through the indoor heat exchanger, and then merges with the first evaporation channel. A second evaporation channel
The second evaporation flow path includes a second expansion valve provided upstream of the indoor heat exchanger, and a second evaporator formed in the indoor heat exchanger. Harmony device.
前記第2蒸発流路が、前記し夏熱交換器よりも下流に設けられた第3膨張弁を備えている請求項1記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the second evaporation channel includes a third expansion valve provided downstream of the summer heat exchanger. 部分負荷運転時において前記第2蒸発部における蒸発温度が前記第1蒸発部における蒸発温度よりも高く設定されている請求項1又は2記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to claim 1 or 2, wherein an evaporation temperature in the second evaporator is set higher than an evaporation temperature in the first evaporator during partial load operation. 前記第2蒸発部における蒸発温度が予め定められた基準相対湿度に対応する基準露点温度よりも高い温度となった場合に、前記第1蒸発部における蒸発温度が基準露点温度よりも低くなるように少なくとも前記第1膨張弁又は前記第2膨張弁の開度が変更される請求項1乃至3いずれかに記載の空気調和装置。   When the evaporation temperature in the second evaporation unit is higher than a reference dew point temperature corresponding to a predetermined reference relative humidity, the evaporation temperature in the first evaporation unit is lower than the reference dew point temperature. The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein at least an opening degree of the first expansion valve or the second expansion valve is changed. 前記インジェクション回路が、第4膨張弁と、前記凝縮器を通過した冷媒を気体と液体に分離する気液分離器を備え、当該気液分離器で分離された気体の冷媒が前記インジェクションポートへと流入し、液体の冷媒が前記第1蒸発流路及び前記第2蒸発流路へと流入するように構成されている請求項1乃至4いずれかに記載の空気調和装置。   The injection circuit includes a fourth expansion valve and a gas-liquid separator that separates the refrigerant that has passed through the condenser into a gas and a liquid, and the gaseous refrigerant separated by the gas-liquid separator is supplied to the injection port. The air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the air conditioner is configured to flow in and the liquid refrigerant flows into the first evaporation channel and the second evaporation channel. 前記インジェクション回路が、第4膨張弁と、前記第4膨張弁を通過した冷媒と、前記凝縮器から前記蒸発器へと流れる冷媒との間で熱交換を行う中間熱交換器とを備えたものである請求項1乃至4いずれかに記載の空気調和装置。

The injection circuit includes a fourth expansion valve, an intermediate heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant that has passed through the fourth expansion valve and the refrigerant that flows from the condenser to the evaporator. The air conditioner according to any one of claims 1 to 4.

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