JP2014214995A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過冷却回路を有する空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner having a supercooling circuit.
従来から、過冷却回路を有する熱源機と、利用側ユニットとを備え、熱源機と利用側ユニットが冷媒接続配管により接続された空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。過冷却回路は、流量調整弁と過冷却熱交換器とを備え、冷房運転時に冷却性能を向上させるために用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner that includes a heat source device having a supercooling circuit and a use side unit, and in which the heat source device and the use side unit are connected by a refrigerant connection pipe is known (for example, see Patent Document 1). . The supercooling circuit includes a flow rate adjustment valve and a supercooling heat exchanger, and is used to improve cooling performance during cooling operation.
そして、ビル用マルチエアコンのように、利用側ユニットが多く接続され、ガス冷媒接続配管が長く圧力損失の影響を顕著に受ける空気調和装置の場合は、流量調整弁を調整することで、過冷却熱交換器に利用側ユニットに流れる冷媒の一部をバイパスさせ、過冷却度を増加させかつ圧力損失を低下させることによって、冷房性能を向上させている。 And in the case of an air conditioner that has many use-side units connected and has long gas refrigerant connection pipes that are significantly affected by pressure loss, such as a building multi-air conditioner, it is possible to overcool by adjusting the flow rate adjustment valve. Cooling performance is improved by bypassing a part of the refrigerant flowing to the use side unit in the heat exchanger, increasing the degree of supercooling, and reducing the pressure loss.
しかし、上記の空気調和装置では、過冷却回路は冷房運転時には活用されるものの、暖房運転時においては、圧力損失を低下させる役割は必要なく、有効活用できていなかった。 However, in the above-described air conditioner, the supercooling circuit is utilized during the cooling operation, but during the heating operation, the role of reducing the pressure loss is not necessary and cannot be effectively utilized.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、冷房運転時だけでなく暖房運転時にも過冷却回路を有効活用することができる空気調和装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an air conditioner that can effectively utilize a supercooling circuit not only during cooling operation but also during heating operation.
上記課題を解決すべく、本発明の一態様である空気調和装置は、熱源機と、前記熱源機にガス配管及び液配管を介して接続され、空気と前記熱源機から供給される冷媒との間で熱交換を行う利用側ユニットと、を備える空気調和装置であって、前記熱源機は、前記冷媒を吐出する圧縮機と、前記冷媒と外気との間で熱交換するための熱源側熱交換器と、前記熱源側熱交換器と前記液配管との間での液冷媒の流動を可能にする第1の配管と、前記熱源側熱交換器から前記第1の配管へ流れる前記液冷媒の流量を調整可能な熱源用流量調整弁と、前記第1の配管に設けられた過冷却回路と、を備え、前記過冷却回路は、前記第1の配管を流れる前記液冷媒を過冷却状態にするための過冷却熱交換器と、前記第1の配管と前記過冷却熱交換器とを接続し、前記第1の配管を流れる液冷媒の一部が流入する第2の配管と、前記第2の配管と前記圧縮機とを接続し、前記第2の配管を流れる前記液冷媒を前記圧縮機へ流すための第3の配管と、前記第2の配管において前記第3の配管が前記第2の配管に接続している接続部よりも前記液冷媒の流れの上流側に設けられ、前記第2の配管から前記過冷却熱交換器へ流れる前記液冷媒の流量、又は、前記第2の配管から前記第3の配管へ流れる前記液冷媒の流量を調整可能な過冷却用流量調整弁と、前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を、前記過冷却熱交換器へ流すか、又は、前記第3の配管を介して前記圧縮機へ流すかを切り替え可能な切替手段とを備える。 In order to solve the above-described problems, an air conditioner according to one aspect of the present invention includes a heat source device, air connected to the heat source device via a gas pipe and a liquid pipe, and air and a refrigerant supplied from the heat source device. A heat-source side heat for exchanging heat between the compressor that discharges the refrigerant and the refrigerant and outside air. An exchanger, a first pipe that enables a liquid refrigerant to flow between the heat source side heat exchanger and the liquid pipe, and the liquid refrigerant that flows from the heat source side heat exchanger to the first pipe. And a supercooling circuit provided in the first pipe, wherein the supercooling circuit is in a supercooled state of the liquid refrigerant flowing through the first pipe. A supercooling heat exchanger for connecting the first pipe and the supercooling heat exchanger. And connecting the second pipe into which a part of the liquid refrigerant flowing through the first pipe flows, the second pipe and the compressor, and compressing the liquid refrigerant flowing through the second pipe. A third pipe for flowing into the machine, and the third pipe in the second pipe is provided on the upstream side of the flow of the liquid refrigerant with respect to the connection portion connected to the second pipe, A subcooling flow rate adjustment valve capable of adjusting a flow rate of the liquid refrigerant flowing from the second pipe to the supercooling heat exchanger or a flow rate of the liquid refrigerant flowing from the second pipe to the third pipe; The liquid refrigerant flowing into the second pipe from the first pipe can be switched to the supercooling heat exchanger or to the compressor via the third pipe. Switching means.
本発明によれば、冷房運転時だけでなく暖房運転時にも過冷却回路を有効活用することができる空気調和装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioning apparatus which can utilize a subcooling circuit effectively not only at the time of air_conditionaing | cooling operation but at the time of heating operation can be provided.
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1は、第1の実施の形態による空気調和装置100の冷凍サイクル系統図である。本実施の形態の空気調和装置100で使用する冷媒は、R32だけから構成される冷媒、又は、R32を50重量%以上含む冷媒であり、より好ましくはR32を70重量%以上含む冷媒である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigeration cycle system diagram of an air-
図1に示すように、空気調和システム(空気調和装置)100は、熱源機12と、複数台の利用側ユニット16a、16b、16cから構成されている。なお、図1には、3台の利用側ユニットの設置となっているが、本来は、熱源機の容量にもよるが、さらに多くの利用側ユニットが接続可能である。また、アルファベットの添え字に関しては、基本的には各利用側ユニットの個々の部品であるという意味で用いているが、各部品を代表的に取り扱う場合においては、省略する場合がある。
As shown in FIG. 1, the air conditioning system (air conditioning apparatus) 100 includes a
熱源機12は、主に、圧縮機1と、オイルセパレータ2と、キャピラリ3と、逆止弁4と、四方弁5と、熱源側熱交換器6と、送風機7と、流量調整弁8と、過冷却回路9と、アキュームレータ11と、ガス阻止弁19と、液阻止弁20と、配管30〜34とを備える。配管32は第1の配管に、配管33は第4の配管に、流量調整弁8は熱源用流量調整弁に相当する。
The
圧縮機1とオイルセパレータ2とは配管30により接続され、四方弁5と熱源側熱交換器6とは配管31により接続され、流量調整弁8と液阻止弁9とは配管32により接続され、四方弁5とアキュームレータ11とは配管33により接続される。圧縮機1は、圧縮過程にインジェクション可能に構成される。四方弁8を切り替えることで、冷媒の流れが変化し、冷房運転と暖房運転が切り替わる。
The
過冷却回路9は、過冷却熱交換器9Aと、流量調整弁10と、第1の電磁弁21aと、第2の電磁弁21bと、配管35〜39とを有する。配管35は配管32と流量調整弁10とを接続し、配管36は流量調整弁10と第1の電磁弁21aと第2の電磁弁21bとを接続し、配管37は第1の電磁弁21aと過冷却熱交換器9Aとを接続し、配管38は過冷却熱交換器9Aと配管33とを接続し、配管39は第2の電磁弁21bと圧縮機1とを接続する。流量調整弁10は過冷却用流量調整弁に、第1の電磁弁21a及び第2の電磁弁21bは切替手段に相当する。
The
配管36は、流量調整弁10と第1の電磁弁21aとを接続する主流部36Aと、主流部36Aから分岐し第2の電磁弁21bに接続する分岐部36Bとを有し、主流部36Aと分岐部36Bとは接続部36Cにおいて接続される。また、配管35、配管36の主流部36A、及び配管37は第2の配管に、配管33は第4の配管に、配管38は第5の配管に、配管36の分岐部36B及び配管39は第3の配管に相当する。第1の電磁弁21aは、第1の配管の流路を開閉し、第2の電磁弁21bは、第3の配管の流路を開閉する。
The
熱源機12は、更に、外気サーミスタ22と、熱交換器出口サーミスタ23と、吐出温度サーミスタ24と、バイパスサーミスタ25と、低圧圧力センサ26と、高圧圧力センサ27とを備える。外気サーミスタ22、熱交換器出口サーミスタ23、吐出温度サーミスタ24、及びバイパスサーミスタ25により検知される冷媒の温度と、低圧圧力センサ26及び高圧圧力センサ27により検知される冷媒の圧力とは、図示せぬ制御部に送信され、図示せぬ制御部は、流量調整弁8、10、15の開度、及び、第1の電磁弁21a、第2の電磁弁21bの開閉を制御する。
The
外気サーミスタ22は、送風機7の吸込口に配置され、熱交換器出口サーミスタ23は、熱源側熱交換器6の出口に配置され、吐出温度サーミスタ24は、配管30の圧縮機1の出口近傍に配置され、バイパスサーミスタ25は、配管38に配置されている。低圧圧力センサ26は、配管33のアキュームレータ11の流入側に配置され、高圧圧力センサ27は、配管30の圧縮機1の出口近傍に配置されている。
The
熱源機12と利用側ユニット16とは、ガス接続配管17及び液接続配管18の接続配管により接続される。ガス接続配管17は、熱源機12のガス阻止弁19に接続され、液接続配管18は、熱源機12の液阻止弁20に接続される。ガス阻止弁19は、熱源機1とガス接続配管17の間の流路を開閉し、液阻止弁20は、熱源機1と液接続配管18の間の流路を開閉する。
The
利用側ユニット16は、室内熱交換器13と、送風機14と、流量調整弁15とを備える。各利用側ユニット16は、流量調整弁15の開度を制御することで、各部屋の室内温度を個別に制御している。 The use side unit 16 includes an indoor heat exchanger 13, a blower 14, and a flow rate adjustment valve 15. Each use side unit 16 controls the indoor temperature of each room individually by controlling the opening degree of the flow rate adjusting valve 15.
また、本実施形態の空気調和システム100としては、各利用側ユニット16の吸込み温度あるいは冷媒温度と各部屋の設定温度との差より、利用側ユニット16の流量制御弁15の開度あるいは圧縮機1の周波数を制御して、任意の冷媒量を熱源機12から各利用側ユニット16に循環させることで、温度コントロールを行っている。
Moreover, as the
次に、空気調和システム100における冷房運転について説明する。図2は、空気調和システム100の冷房運転における冷媒の流れを示している。また、冷房運転時には、第1の電磁弁21aは開け、第2の電磁弁21bは閉じた状態である。
Next, the cooling operation in the
冷房運転時には冷媒は図2に示す矢印方向に流れる。このとき、四方弁5は、圧縮機1の吐出側(高圧側)を室外熱交換器6のガス側へ接続され、ガス接続配管17を圧縮機1の吸入側(低圧側)へ接続される。
During the cooling operation, the refrigerant flows in the direction of the arrow shown in FIG. At this time, in the four-
圧縮機1にて圧縮され配管30へ吐出されたガス冷媒は、オイルセパレータ2に流入し、オイルセパレータ2にて、ガス冷媒中の油が分離される。分離された油はキャピラリ3を介して圧縮機1の吸入側へと送られる。一方、オイルセパレータ2を通過したガス冷媒は、逆止弁4を抜けて四方弁5を通過し、配管31を介して複数の冷媒通路から構成される熱源側熱交換器6へと流入する。熱源側熱交換器6へと入ったガス冷媒は、送風機7により凝縮潜熱を放出して液化し、凝縮した液冷媒は、流量調整弁8で減圧され、配管32を流れる。
The gas refrigerant compressed by the
そして、配管32を流れる液冷媒は、過冷却熱交換器9Aの上流で分岐する。分岐した一方の液冷媒は、液阻止弁20へ流れ、他方の液冷媒は、配管35を介して流量調整弁10へ流れる。
And the liquid refrigerant which flows through the piping 32 branches upstream of 9 A of supercooling heat exchangers. One of the branched liquid refrigerants flows to the
液阻止弁20へ向かった液冷媒は、過冷却熱交換器9Aを通過して過冷却状態となった後、液阻止弁20を介して液接続配管18より各利用側ユニット16a、16b、16cへと送られる。利用側ユニット16では、液冷媒は、複数の冷媒通路から構成する利用側熱交換器13にて蒸発する。この際、利用側熱交換器13の出口の冷媒の過熱度が、所定の過熱度となるように、流量調整弁15の絞り量を調整する。利用側熱交換器13にて液冷媒の蒸発潜熱の量だけ、送風機14により各利用側ユニット16に送り込まれる雰囲気空気から吸熱することで、冷風が各部屋に送られ、冷房運転を行う。
The liquid refrigerant headed to the
蒸発されたガス冷媒は、ガス接続配管17を通り、ガス阻止弁19を介して熱源機12へと流入する。熱源機12へと戻ったガス冷媒は、四方弁5を経由し、配管33を介してアキュームレータ11に流入し適切な吸入かわき度に調整され、配管34を介して圧縮機1の吸入側へと戻る。通常、本実施形態の空気調和システム100としては、各利用側ユニット16の吸込み温度あるいは冷媒温度と各部屋の設定温度との差より、利用側ユニット16の流量制御弁15の開度あるいは圧縮機1の周波数を制御して、任意の冷媒量を熱源機12から各利用側ユニット16に循環させることで、温度コントロールを行っている。
The evaporated gas refrigerant passes through the
また、本実施の形態のような、数多くの利用側ユニット16が接続し、熱源機12と利用側ユニット16を接続する接続配管が極めて長くなる空気調和システム100においては、冷房運転時のガス接続配管17を通過する際に生じる圧力損失によって、圧縮機1に流入するガス冷媒の吸入過熱度が大きくなり冷房性能は大きく低下する。このような状態において、過冷却熱交換器9Aを使用することで、圧力損失の低減が見込める。
Moreover, in the
一方、分岐した他方の液冷媒は、流量調整弁10により減圧され、第2の電磁弁21bが閉じられているので、配管36、第1の電磁弁21a、及び配管37を介して、過冷却熱交換器9Aに流入する。過冷却熱交換器9Aにおいて、液冷媒は流量調整弁8から液阻止弁20へ向う液冷媒との間で熱交換され、過熱状態となり、配管38を介して低圧側配管のアキュームレータ11へバイパスされる。この際、流量調整弁10により、過冷却熱交換器9Aを介し圧縮機1の吸入側へバイパスさせる冷媒の流量を調整する。このように、回冷却回路9の流量調整弁10は、冷房運転時に過冷却用流量調整弁として機能する。
On the other hand, the other branched liquid refrigerant is depressurized by the flow
図示せぬ制御部は、バイパスサーミスタ25に検知されるガス冷媒の温度と低圧圧力センサ26の圧力により、過熱度を検出し、その過熱度を所定の値に保つように制御している。これにより、過冷却熱交換器9Aの性能を最大に発揮するよう制御することができる。以上の制御により、熱源機12から利用側ユニット16へ流れる冷媒の流量が減少するので、利用側ユニット16へと接続されるガス接続配管17における圧力損失を低下させることができる。
A control unit (not shown) detects the degree of superheat based on the temperature of the gas refrigerant detected by the
次に、空気調和システム100における暖房運転について説明する。図3は、空気調和システム100の暖房運転における冷媒の流れを示している。暖房運転時には、第1の電磁弁21aは閉じ、第2の電磁弁21bは開けた状態である。
Next, the heating operation in the
暖房運転時には冷媒は図3に示す矢印方向に流れる。このとき、四方弁5は、圧縮機1の吐出側(高圧側)を室外熱交換器6のガス側へ接続され、ガス接続配管17を圧縮機1の吸入側(低圧側)へ接続される。
During the heating operation, the refrigerant flows in the direction of the arrow shown in FIG. At this time, in the four-
圧縮機1にて圧縮され配管30へ吐出されたガス冷媒は、オイルセパレータ2に流入し、オイルセパレータ2にて、ガス冷媒中の油が分離される。分離された油はキャピラリ3を介して圧縮機1の吸入側へと送られる。一方、オイルセパレータ2を通過したガス冷媒は、逆止弁4を抜けて四方弁5を通過し、ガス阻止弁19を介してガス接続配管17より各利用側ユニット16a、16b、16cへと送られる。
The gas refrigerant compressed by the
利用側ユニット16では、ガス冷媒は、複数の冷媒通路から構成する利用側熱交換器13にて凝縮し、その後所定の過冷却度を確保すべく、流量制御弁15にて絞り量を任意に調整する。このとき、利用側ユニットにおける熱交換器13にて冷媒の凝縮潜熱が放出されることで、温風が各部屋に送られ、暖房運転を行う。凝縮された液冷媒は、熱源機12と利用側ユニット16とを接続する液接続配管18を通り、液阻止弁20を介して熱源機12へと流入する。
In the usage side unit 16, the gas refrigerant is condensed in the usage side heat exchanger 13 composed of a plurality of refrigerant passages, and then the throttle amount is arbitrarily controlled by the flow rate control valve 15 in order to ensure a predetermined degree of supercooling. adjust. At this time, the latent heat of condensation of the refrigerant is released by the heat exchanger 13 in the use side unit, so that warm air is sent to each room to perform the heating operation. The condensed liquid refrigerant passes through the
熱源機12へと戻った液冷媒は、配管32を流れ、過冷却熱交換器9Aを通過し、過冷却熱交換器9Aの下流で分岐する。分岐した一方の液冷媒は、熱源側熱交換器6へ流れ、他方の液冷媒は、配管35を介して流量調整弁10へ流れる。
The liquid refrigerant returned to the
熱源側熱交換器6へ向かった液冷媒は、流量調整弁8の任意の絞り量に応じて減圧され、減圧された液冷媒は多数の冷媒通路から構成される熱源側熱交換器6にて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、配管31、四方弁5、及び配管33を経由し、アキュームレータ11にて適切な吸入かわき度に調整され、配管34を介して圧縮機1の吸入側へと戻る。
The liquid refrigerant headed to the heat source side heat exchanger 6 is depressurized in accordance with an arbitrary throttle amount of the flow
一方、分岐した他方の液冷媒は、流量調整弁10にて気液二層状態に減圧され、第1の電磁弁21aが閉じられているので、配管36、第2の電磁弁21b、及び配管39を介して、圧縮機1に液インジェクションされる。暖房運転時、特に外気が低温の場合、圧縮機1の吐出温度は急激に上昇するため、その際に液インジェクションを行うことにより、圧縮機1の吐出温度を下げことができる。
On the other hand, the other branched liquid refrigerant is decompressed to a gas-liquid two-layer state by the flow
圧縮機1にインジェクションさせる冷媒量制御は、圧縮機1の出口に設置された吐出温度サーミスタ24の温度(吐出温度)、又は、高圧圧力センサ27の圧力と吐出温度より求められる過熱度を検知して、それぞれの値がある所定の値を越えた場合に、流量調整弁10の絞り量を調整し、吐出温度を所定の温度以下となるよう制御する。このように、回冷却回路9の流量調整弁10は、暖房運転時に液インジェクション用流量調整弁として機能する。また、外気が低温であり、かつ利用側熱交換器13の出口のガス冷媒の過熱度(低圧圧力センサ26の圧力と熱交換器出口サーミスタ23の温度より算出)を所定の値に制御している場合には、さらに圧縮機1の吐出温度が高まりやすくなるため、この制御は有効である。
Control of the amount of refrigerant to be injected into the
また、暖房運転時には圧力損失の影響は受けないため、過冷却回路9を用いることはあまりしない。更に、暖房運転時に過冷却回路9を使用すると、熱源側熱交換器6に流れる流量が減り、熱伝達率が低下することによる暖房性能低下や、利用側熱交換器13に流入する際の冷媒のかわき度が小さくなることによる蒸発器の冷媒保有量の増加によるシステム全体の冷媒量増加等のデメリットが存在する。しかし、上記の本実施の形態では、過冷却回路9を、暖房運転時に圧縮機1に液インジェクションさせることのできる回路構成とているので、過冷却回路9の有効活用を図ることができる。
In addition, the
次に、本発明の第2の実施の形態について、図4に基づいて説明する。図4は、第2の実施の形態による空気調和装置200の暖房運転時における冷凍サイクル系統図を示している。図4に示す矢印は暖房運転時の流れ方向を示す。なお、第1の実施の形態による空気調和装置100と同一の部材については同一の番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a refrigeration cycle diagram at the time of heating operation of the air-
本実施の形態の空気調和装置200は、第1の実施の形態の空気調和システム100の過冷却回路9に対し、更に配管38の分岐部38Aと、配管39の分岐部39Aと、第3の電磁弁21cと、第4の電磁弁21dとを追加した構成である。第3の電磁弁21cは、配管38の分岐部38Aと配管39の分岐部39Aとを接続するように設けられ、第4の電磁弁21dは、分岐部38Aよりも下流側において配管33と配管38とを接続するように設けられている。配管38の分岐部38A及び配管39の分岐部39Aは、第6の配管に相当する。よって、第3の電磁弁21cは、第6の配管の流路を開閉し、第4の電磁弁は、第5の配管の流路を開閉する。また、第1〜第4の電磁弁21a〜21dは切替手段に相当する。
The
本実施の形態の過冷却回路9によれば、第1〜第4の電磁弁21a〜21dの開閉を制御することにより、3通りのパターンで流量調整弁を機能させることができる。即ち、3通りのパターンで過冷却回路9を機能させることができる。
According to the
まず1つ目は、主に冷房運転時に有効であり、第1及び第4の電磁弁21a、21dを開け、第2及び第3の電磁弁21b、21cを閉じた状態において、流量調整弁10にて過冷却熱交換器9に流れる冷媒量を調整するパターンである。2つ目は、主に暖房運転時に有効であり、第1、第3、第4の電磁弁21a、21c、21dを閉じ、第3の電磁弁21bを開けた状態において、流量調整弁10にて圧縮機1に液インジェクションする冷媒量を調整するパターンである。これら1つ目及び2つ目のパターンは、第1の実施の形態で説明した制御と同じであるので詳細な説明を省略する。
The first is mainly effective during cooling operation, and the flow
3つ目は、主に冷房運転時に有効であり、第1及び第3の電磁弁21a、21cを開け、第2及び第4の電磁弁21b、21dを閉じた状態において、流量調整弁10にて圧縮機1にガスインジェクションする冷媒量を調整するパターンである。
The third is mainly effective during the cooling operation. In the state where the first and third
具体的には、液冷媒は、流量調整弁10により減圧され、配管36、第1の電磁弁21a、及び配管37を介して、過冷却熱交換器9Aに流入する。過冷却熱交換器9Aにおいて、液冷媒は流量調整弁8から液阻止弁20へ向う液冷媒との間で熱交換され、気化してガス冷媒となり、配管38、第3の電磁弁21c、及び配管39を介して圧縮機1にガスインジェクションされる。このように、冷媒は過冷却熱交換器9の前後で所定の過熱度を確保され、ガス状態で圧縮機1にインジェクションされる。
Specifically, the liquid refrigerant is decompressed by the flow
ガスインジェクションは、冷房運転時及び暖房運転時のいずれの場合に行っても良い。ガスインジェクションは、液インジェクションと比べ圧縮機の吐出温度を抑制する効果は小さい。そのため、主に暖房運転時の、外気温度が比較的高い状態に有効であり、外気が極低温のような、圧縮機1の吐出温度を増加させやすい環境においては、有効ではない。また冷房運転時においては、圧縮機1の吐出エンタルピーを増加させ、蒸発器入口のかわき度を小さくする効果があるので、冷房能力が増加する効果も見込める。以上の通り、空気調和システム200の回路においては、電磁弁21a〜21dの切替により流量調整弁10(過冷却回路9)に3通りのパターンの機能を持たせることが可能となり、比較的単純な回路構成で汎用性の高いシステムを構築することができる。
Gas injection may be performed in any of the cooling operation and the heating operation. Gas injection has a smaller effect of suppressing the discharge temperature of the compressor than liquid injection. Therefore, it is effective mainly in a state in which the outside air temperature is relatively high during heating operation, and is not effective in an environment where the discharge temperature of the
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention.
例えば、第1及び第2の電磁弁21a、21bに代えて、三方弁により、配管36、37、39を接続して、配管36から、配管37又は配管39への冷媒の流れを制御しても良い。
For example, instead of the first and second
ここで図5は図4に示した第2の実施の形態による空気調和装置200の構成の一部を変更した空気調和装置300の暖房運転時における冷凍サイクル系統図を示している。空気調和装置300は、空気調和装置200の第1の電磁弁21aを省略した回路構成となっている。そして、空気調和装置300に示す回路構成であれば、空気調和装置200に比べ、電磁弁を一つ削減可能であり、空気調和装置200と同一の機能を有することができる。1つ目に、主に冷房運転時に有効であり、第4の電磁弁21dを開け、第2及び第3の電磁弁21b、21cを閉じた状態において、流量調整弁10にて過冷却熱交換器9に流れる冷媒量を調整するパターンである。2つ目は、主に暖房運転時に有効であり、第2の電磁弁21bを開き、第3及び第4の電磁弁21c、21dを閉じた状態において、流量調整弁10にて圧縮機1に液インジェクションする冷媒量を調整するパターンである。3つ目は、主に冷房運転時に有効であり、第3の電磁弁21cを開け、第2及び第4の電磁弁21b、21dを閉じた状態において、流量調整弁10にて圧縮機1にガスインジェクションする冷媒量を調整するパターンである。
Here, FIG. 5 shows a refrigeration cycle system diagram during the heating operation of the
1:圧縮機、 30〜39:配管、 9:過冷却回路、 9A:過冷却熱交換器、 10:流量調整弁、 12:熱源機、 16a、16b、16c:利用側ユニット、 21a:第1の電磁弁、 21b:第2の電磁弁、 36A:主流部、 36B:分岐部、 36C:接続部、 6:熱源側熱交換器、 8:流量調整弁、 21c:第3の電磁弁、 21d:第4の電磁弁、 100、200、300:空気調和システム
1: compressor, 30-39: piping, 9: supercooling circuit, 9A: supercooling heat exchanger, 10: flow control valve, 12: heat source machine, 16a, 16b, 16c: use side unit, 21a: first 21B: second solenoid valve, 36A: main flow portion, 36B: branching portion, 36C: connection portion, 6: heat source side heat exchanger, 8: flow rate adjustment valve, 21c: third solenoid valve, 21d : 4th solenoid valve, 100, 200, 300: Air conditioning system
Claims (6)
前記熱源機は、
前記冷媒を吐出する圧縮機と、
前記冷媒と外気との間で熱交換するための熱源側熱交換器と、
前記熱源側熱交換器と前記液配管との間での液冷媒の流動を可能にする第1の配管と、
前記熱源側熱交換器から前記第1の配管へ流れる前記液冷媒の流量を調整可能な熱源用流量調整弁と、
前記第1の配管に設けられた過冷却回路と、
を備え、
前記過冷却回路は、
前記第1の配管を流れる前記液冷媒を過冷却状態にするための過冷却熱交換器と、
前記第1の配管と前記過冷却熱交換器とを接続し、前記第1の配管を流れる液冷媒の一部が流入する第2の配管と、
前記第2の配管と前記圧縮機とを接続し、前記第2の配管を流れる前記液冷媒を前記圧縮機へ流すための第3の配管と、
前記第2の配管において前記第3の配管が前記第2の配管に接続している接続部よりも前記液冷媒の流れの上流側に設けられ、前記第2の配管から前記過冷却熱交換器へ流れる前記液冷媒の流量、又は、前記第2の配管から前記第3の配管へ流れる前記液冷媒の流量を調整可能な過冷却用流量調整弁と、
前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を、前記過冷却熱交換器へ流すか、又は、前記第3の配管を介して前記圧縮機へ流すかを切り替え可能な切替手段と、
を備える空気調和装置。 An air conditioner comprising: a heat source unit; and a utilization side unit that is connected to the heat source unit via a gas pipe and a liquid pipe and performs heat exchange between air and a refrigerant supplied from the heat source unit. ,
The heat source machine is
A compressor that discharges the refrigerant;
A heat source side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outside air;
A first pipe that enables liquid refrigerant to flow between the heat source side heat exchanger and the liquid pipe;
A heat source flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the liquid refrigerant flowing from the heat source side heat exchanger to the first pipe;
A subcooling circuit provided in the first pipe;
With
The supercooling circuit is
A supercooling heat exchanger for bringing the liquid refrigerant flowing through the first pipe into a supercooled state;
A second pipe that connects the first pipe and the supercooling heat exchanger and into which a part of the liquid refrigerant flowing through the first pipe flows;
A third pipe for connecting the second pipe and the compressor and flowing the liquid refrigerant flowing through the second pipe to the compressor;
In the second pipe, the third pipe is provided on the upstream side of the flow of the liquid refrigerant with respect to the connection portion connected to the second pipe, and the supercooling heat exchanger is provided from the second pipe. A subcooling flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the liquid refrigerant flowing to the flow rate or the flow rate of the liquid refrigerant flowing from the second pipe to the third pipe;
Switching capable of switching whether the liquid refrigerant flowing from the first pipe to the second pipe flows to the supercooling heat exchanger or to the compressor via the third pipe Means,
An air conditioner comprising:
冷房運転時には、前記第1の電磁弁を開状態にし、前記第2の電磁弁を閉状態にすることにより、前記過冷却用流量調整弁により前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を前記過冷却熱交換器へ流して、前記過冷却熱交換器により前記第1の配管を流れる前記液冷媒を過冷却状態にし、
暖房運転時には、前記第1の電磁弁を閉状態にし、前記第2の電磁弁を開状態にすることにより、前記過冷却用流量調整弁により前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を前記第3の配管を介して前記圧縮機へインジェクションする
請求項1に記載の空気調和装置。 The switching means includes a first solenoid valve that is provided between the connection portion of the second pipe and the supercooling heat exchanger and opens and closes a flow path of the second pipe; and the third pipe And a second solenoid valve that opens and closes the flow path of the third pipe,
During the cooling operation, the first solenoid valve is opened and the second solenoid valve is closed, so that the subcooling flow rate adjustment valve flows into the second pipe from the first pipe. Flowing the liquid refrigerant to the supercooling heat exchanger, and making the liquid refrigerant flowing through the first pipe by the supercooling heat exchanger into a supercooled state,
During the heating operation, the first solenoid valve is closed and the second solenoid valve is opened, so that the subcooling flow control valve flows into the second pipe from the first pipe. The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the liquid refrigerant to be injected is injected into the compressor through the third pipe.
前記過冷却回路は、
前記過冷却熱交換器と前記第4の配管とを接続し、前記過冷却熱交換器において前記第1の配管を流れる液冷媒との間での熱交換により気化したガス冷媒を前記第4の配管へ流すための第5の配管と、
前記第3の配管の前記第2の電磁弁よりも下流側の部分と前記第5の配管とを接続する第6の配管と、
を更に備え、
前記切替手段は、
前記第6の配管に設けられ前記第6の配管の流路を開閉する第3の電磁弁と、
前記第5の配管において前記第6の配管が前記第5の配管に接続している接続部よりも下流側に設けられ、前記第5の配管の流路を開閉する第4の電磁弁と、
を更に備え、
前記第1〜第4の電磁弁の開閉を切り替えることにより、前記過冷却回路を、前記過冷却熱交換器により前記第1の配管を流れる前記液冷媒を過冷却する回路、前記圧縮機へ液インジェクションを行う回路、又は、前記圧縮機へガスインジェクションを行う回路のいずれかの回路として機能させる
請求項2に記載の空気調和装置。 The heat source machine further includes a fourth pipe for flowing the gas refrigerant from the gas pipe or the heat source side heat exchanger to the compressor,
The supercooling circuit is
The supercooling heat exchanger and the fourth pipe are connected, and the gas refrigerant vaporized by heat exchange with the liquid refrigerant flowing through the first pipe in the supercooling heat exchanger is the fourth refrigerant. A fifth pipe for flowing to the pipe;
A sixth pipe that connects a portion of the third pipe downstream of the second solenoid valve and the fifth pipe;
Further comprising
The switching means is
A third solenoid valve provided in the sixth pipe and opening and closing a flow path of the sixth pipe;
A fourth solenoid valve provided on the downstream side of the connecting portion connecting the fifth pipe to the fifth pipe in the fifth pipe, and opening and closing the flow path of the fifth pipe;
Further comprising
By switching the opening and closing of the first to fourth solenoid valves, the supercooling circuit is supercooled by the supercooling heat exchanger and the liquid refrigerant flowing through the first pipe is liquidated to the compressor. The air conditioning apparatus according to claim 2, wherein the air conditioner functions as either a circuit that performs injection or a circuit that performs gas injection to the compressor.
暖房運転時には、前記第2の電磁弁を開状態にし、前記第1、第3、及び第4の電磁弁を閉状態にすることにより、前記過冷却用流量調整弁により、前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を前記第3の配管を介して前記圧縮機へ液インジェクションさせて、前記過冷却回路を、前記圧縮機へ液インジェクションを行う回路として機能させる、
請求項3に記載の空気調和装置。 During the cooling operation, the first and fourth solenoid valves are opened, and the second and third solenoid valves are closed. The liquid refrigerant flowing into the second pipe is caused to flow to the supercooling heat exchanger, the liquid refrigerant flowing through the first pipe is brought into a supercooled state by the supercooling heat exchanger, and the supercooling heat exchange is performed. A gas refrigerant vaporized by heat exchange with the liquid refrigerant flowing through the first pipe in the vessel is caused to flow to the fourth pipe via the fifth pipe, and the supercooling circuit is connected to the supercooling circuit. Function as a circuit for supercooling the liquid refrigerant flowing through the first pipe by a heat exchanger;
During the heating operation, the first solenoid valve is opened, and the first, third, and fourth solenoid valves are closed, so that the first piping is controlled by the supercooling flow rate adjustment valve. The liquid refrigerant flowing from the second pipe into the second pipe is liquid-injected into the compressor via the third pipe, and the supercooling circuit functions as a circuit for liquid injection into the compressor.
The air conditioning apparatus according to claim 3.
暖房運転時には、前記第2の電磁弁を開状態にし、前記第1、第2及び第4の電磁弁を閉状態にすることにより、前記過冷却用流量調整弁により、前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を前記第3の配管を介して前記圧縮機へ液インジェクションさせて、前記過冷却回路を、前記圧縮機へ液インジェクションを行う回路として機能させる、
請求項3に記載の空気調和装置。 During the cooling operation, the first and third solenoid valves are opened, and the second and fourth solenoid valves are closed. The liquid refrigerant flowing into the second pipe is caused to flow to the supercooling heat exchanger, and the gas refrigerant vaporized by heat exchange with the liquid refrigerant flowing through the first pipe in the supercooling heat exchanger. Flowing to the third pipe through the fifth and sixth pipes, causing the compressor to perform gas injection, and causing the supercooling circuit to function as a circuit for performing gas injection to the compressor;
During the heating operation, the second solenoid valve is opened and the first, second, and fourth solenoid valves are closed, so that the supercooling flow rate adjustment valve allows the first piping to be removed from the first pipe. Causing the liquid refrigerant flowing into the second pipe to be liquid-injected into the compressor via the third pipe, and causing the supercooling circuit to function as a circuit for performing liquid injection into the compressor;
The air conditioning apparatus according to claim 3.
暖房運転時には、前記第1及び第3の電磁弁を開状態にし、前記第2及び第4の電磁弁を閉状態にすることにより、前記過冷却用流量調整弁により、前記第1の配管から前記第2の配管へ流入する前記液冷媒を前記過冷却熱交換器へ流して、前記過冷却熱交換器において前記第1の配管を流れる液冷媒との間での熱交換により気化したガス冷媒を前記第5及び第6の配管を介して前記第3の配管へ流し、前記圧縮機へガスインジェクションさせて、前記過冷却回路を、前記圧縮機へガスインジェクションを行う回路として機能させる
請求項3に記載の空気調和装置。
During the cooling operation, the first and fourth solenoid valves are opened, and the second and third solenoid valves are closed. The liquid refrigerant flowing into the second pipe is caused to flow to the supercooling heat exchanger, the liquid refrigerant flowing through the first pipe is brought into a supercooled state by the supercooling heat exchanger, and the supercooling heat exchange is performed. A gas refrigerant vaporized by heat exchange with the liquid refrigerant flowing through the first pipe in the vessel is caused to flow to the fourth pipe via the fifth pipe, and the supercooling circuit is connected to the supercooling circuit. Function as a circuit for supercooling the liquid refrigerant flowing through the first pipe by a heat exchanger;
During the heating operation, the first and third solenoid valves are opened, and the second and fourth solenoid valves are closed. The liquid refrigerant flowing into the second pipe flows to the supercooling heat exchanger, and gas refrigerant is vaporized by heat exchange with the liquid refrigerant flowing through the first pipe in the supercooling heat exchanger. 4 is caused to flow to the third pipe through the fifth and sixth pipes, and gas is injected into the compressor so that the supercooling circuit functions as a circuit for performing gas injection into the compressor. The air conditioning apparatus described in 1.
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