JP2018059526A - 絞り装置および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷媒の不均化反応の発生を低減する。【解決手段】絞り装置24xは、冷媒が流れる流路78に形成される弁座72と、弁体73とを備えている。流路78を流れる冷媒の流量は、弁体73と弁座72との間の間隔を調整することにより変化する。弁座72は、弁座72と弁体73とが当接したときに、弁体73が弁座72から離れているときに冷媒が流路78を流れる流量の最大値の5%以上の流量で冷媒が流路78を流れるように、冷媒が流れる溝85が形成されている。【選択図】図3
Description
本開示の技術は、絞り装置および冷凍サイクル装置に関する。
冷凍サイクル装置は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが設けられ、密閉された系内に冷媒を循環させている。その冷媒としては、HFO1123を含有する混合冷媒、R410A、R32が例示される。HFO1123を含有する混合冷媒は、R410A、R32に比較して、温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)が低く、R410A、R32に代わる冷媒として注目されている(特許文献1参照)。
しかしながら、HFO1123は、所定の条件下で次化学反応式:
CF2=CHF→1/2CF4+3/2C+HF+20kJ/mol
により表現される不均化反応を引き起こすことが知られている。不均化反応は、例えば、物質同士が高密度の状態で、温度や圧力の上昇、又は物質に対して何らかの強いエネルギーが加わると発生する。不均化反応を起こすと、物質は発熱する。冷凍サイクル装置は、HFO1123を含有する混合冷媒を冷媒として利用している場合、HFO1123が系内で不均化反応を起こすと、系内で急激な温度上昇と圧力上昇とが発生し、配管が破裂する等の不具合を発生させる可能性があるという問題がある。
CF2=CHF→1/2CF4+3/2C+HF+20kJ/mol
により表現される不均化反応を引き起こすことが知られている。不均化反応は、例えば、物質同士が高密度の状態で、温度や圧力の上昇、又は物質に対して何らかの強いエネルギーが加わると発生する。不均化反応を起こすと、物質は発熱する。冷凍サイクル装置は、HFO1123を含有する混合冷媒を冷媒として利用している場合、HFO1123が系内で不均化反応を起こすと、系内で急激な温度上昇と圧力上昇とが発生し、配管が破裂する等の不具合を発生させる可能性があるという問題がある。
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、冷媒の不均化反応の発生を低減する絞り装置および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
開示の態様では、絞り装置は、冷媒が流れる流路に形成される弁座と、弁体とを備えている。前記流路を流れる冷媒の流量は、前記弁体を動作させて前記弁体と前記弁座との間隔を調整することにより変化する。絞り装置は、単位時間あたりに前記流路を流れる冷媒の流量の最小値が、前記冷媒が前記流路を流れる流量の最大値の5%以上の流量となるように形成されている。
開示の絞り装置および冷凍サイクル装置は、冷媒の不均化反応の発生を低減することができる。
以下に、本願が開示する実施形態にかかる絞り装置および冷凍サイクル装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。
[冷凍サイクル装置]
図1は、実施形態の冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置1は、複数の室内を冷暖房する空気調和装置に利用され、図1に示されているように、室外機2と複数の室内機5a〜5dとを備えている。室外機2は、外気が取り込まれる空間を内部に形成し、圧縮機21と四方弁22と室外熱交換器23と複数の絞り装置24a〜24dと室外機制御部200とを備えている。
図1は、実施形態の冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置1は、複数の室内を冷暖房する空気調和装置に利用され、図1に示されているように、室外機2と複数の室内機5a〜5dとを備えている。室外機2は、外気が取り込まれる空間を内部に形成し、圧縮機21と四方弁22と室外熱交換器23と複数の絞り装置24a〜24dと室外機制御部200とを備えている。
圧縮機21は、吐出管41と吸入管42とを備えている。圧縮機21は、室外機制御部200に制御されることにより、吸入管42を介して四方弁22から供給される冷媒を圧縮し、吐出管41を介してその圧縮された冷媒を四方弁22に供給する。その冷媒は、HFO1123を含有する混合冷媒である。
四方弁22は、冷媒配管を介して吐出管41と吸入管42と複数の室内機5a〜5dと室外熱交換器23とに接続されている。四方弁22は、室外機制御部200に制御されることにより、暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替えられる。四方弁22は、冷房モードに切り替えられたときに、吐出管41を介して圧縮機21から供給された冷媒を室外熱交換器23に供給し、複数の室内機5a〜5dから供給された冷媒を圧縮機21に吸入管42を介して供給する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられたときに、吐出管41を介して圧縮機21から供給された冷媒を複数の室内機5a〜5dに供給し、室外熱交換器23から供給された冷媒を圧縮機21に吸入管42を介して供給する。
室外熱交換器23は、冷媒配管を介して複数の絞り装置24a〜24dに接続されている。室外熱交換器23は、冷房モードの際、四方弁22から冷媒が供給されたときに、室外機2の内部に取り込まれた外気とその冷媒とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を複数の絞り装置24a〜24dに供給する。室外熱交換器23は、複数の絞り装置24a〜24dから冷媒が供給されたときに、室外機2の内部に取り込まれた外気とその冷媒とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を四方弁22に供給する。
複数の絞り装置24a〜24dは、複数の室内機5a〜5dに対応している。尚、室内機5a〜5dの構成は全て同じであるため、以下の説明で記載される室内機5xは任意の室内機5a〜5dのうちの一つに読み替えるものとし、後述する室内機5a〜5dが備える構成部品の符号の末尾の“x”についても任意の“a〜d”のうちの一つに読み替えるものとする。また、絞り装置24xについても同様に任意の絞り装置24a〜24dに読み替えるものとする。任意の絞り装置24xは、冷媒配管を介して対応する室内機5xに接続されている。絞り装置24xは、冷房モードの際、室外熱交換器23から冷媒が供給されるときに、その冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室内機5xに供給する。絞り装置24xは、暖房モードの際、室内機5xから冷媒が供給されるときに、その冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室外熱交換器23に供給する。絞り装置24xは、さらに、室外機制御部200に制御されることにより、開度が調節され、暖房モードの際、室内機5xから室外熱交換器23に供給される冷媒の流量を調節する。
複数の室内機5a〜5dのうちの任意の室内機5xは、室内空気が取り込まれる空間を内部に形成し、室内熱交換器51xと室内熱交温度センサ61xと室内温度センサ62xと室内機制御部500xとを備えている。室内熱交換器51xは、冷媒配管を介して室外機2の絞り装置24xと四方弁22とに接続されている。室内熱交換器51xは、四方弁22が冷房モードに切り替えられたときに蒸発器として機能し、四方弁22が暖房モードに切り替えられたときに凝縮器として機能する。すなわち、室内熱交換器51xは、冷房モードの際、絞り装置24xから低温低圧となった二相冷媒が供給されたときに、室内機5xの内部に取り込まれた室内空気とその冷媒とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ供給し、その熱交換された冷媒を四方弁22に供給する。室内熱交換器51xは、暖房モードの際、四方弁22から冷媒が供給されたときに、室内機5xの内部に取り込まれた室内空気とその冷媒とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ供給し、その熱交換された冷媒を絞り装置24xに供給する。
室内熱交温度センサ61xは、室内熱交温度を測定する。室内熱交温度は、室内熱交換器51xの温度を示している。室内温度センサ62xは、室内温度を測定する。室内温度は、室内機5xの内部に取り込まれる室内空気の温度を示している。
室内機制御部500xは、双方向に情報伝達可能に室外機制御部200に接続されている。室内機制御部500xは、図示されていない入力装置を備えている。入力装置としては、リモコンが例示される。入力装置は、使用者により操作され、設定温度や設定風量に例示される運転条件を室内機制御部500xに入力することに利用される。室内機制御部500xは、入力装置を介して入力された運転条件と、室内熱交温度センサ61xにより測定された室内熱交温度と、室内温度センサ62xにより測定された室内温度とを室外機制御部200に送信する。
[室外機制御部]
室外機制御部200は、複数の室内機制御部500a〜500dからそれぞれ伝送された複数の情報に基づいて、圧縮機21と四方弁22と複数の絞り装置24a〜24dとを制御する。室外機制御部200は、四方弁22が暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替えられるように、四方弁22を制御する。室外機制御部200は、さらに、吸入管42を介して圧縮機21に供給される冷媒が圧縮され、吐出管41を介してその圧縮された冷媒が吐出されるように、圧縮機21を制御する。室外機制御部200は、さらに、絞り装置24xの開度が調節されるように、絞り装置24xを制御する。
室外機制御部200は、複数の室内機制御部500a〜500dからそれぞれ伝送された複数の情報に基づいて、圧縮機21と四方弁22と複数の絞り装置24a〜24dとを制御する。室外機制御部200は、四方弁22が暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替えられるように、四方弁22を制御する。室外機制御部200は、さらに、吸入管42を介して圧縮機21に供給される冷媒が圧縮され、吐出管41を介してその圧縮された冷媒が吐出されるように、圧縮機21を制御する。室外機制御部200は、さらに、絞り装置24xの開度が調節されるように、絞り装置24xを制御する。
[絞り装置]
図2は、実施形態の絞り装置を示す断面図である。絞り装置24xは、図2に示されているように、弁箱71と弁体73と弁棒74とアクチュエータ75とを備えている。弁箱71の内部には、冷媒配管76と冷媒配管77とを接続する流路78が形成されており、弁座72を備えている。冷媒配管76は、絞り装置24xと室外熱交換器23とを接続している。冷媒配管77は、絞り装置24xと室内熱交換器51xとを接続している。弁座72は、流路78における冷媒配管77側に配置されており、流路78と冷媒配管77を連通する開口部82が形成されている。弁体73は、弁体73と冷媒配管77との間に弁座72が配置されている。弁体73は、流路78のうちの弁座72より冷媒配管76の側に配置されている。弁棒74は、棒状に形成されている。弁棒74は、弁棒74と弁座72との間に弁体73が配置されている。弁棒74は、弁座72の冷媒配管76の側に配置され、弁軸方向79に平行である直線に沿って配置されている。弁棒74は、弁軸方向79に平行に移動可能に弁箱71に支持されている。弁体73は、弁棒74が弁軸方向79に平行に移動することにより、弁座72との間隔が調整される。アクチュエータ75は、室外機制御部200に制御されることにより、弁棒74を弁軸方向79に移動する。
図2は、実施形態の絞り装置を示す断面図である。絞り装置24xは、図2に示されているように、弁箱71と弁体73と弁棒74とアクチュエータ75とを備えている。弁箱71の内部には、冷媒配管76と冷媒配管77とを接続する流路78が形成されており、弁座72を備えている。冷媒配管76は、絞り装置24xと室外熱交換器23とを接続している。冷媒配管77は、絞り装置24xと室内熱交換器51xとを接続している。弁座72は、流路78における冷媒配管77側に配置されており、流路78と冷媒配管77を連通する開口部82が形成されている。弁体73は、弁体73と冷媒配管77との間に弁座72が配置されている。弁体73は、流路78のうちの弁座72より冷媒配管76の側に配置されている。弁棒74は、棒状に形成されている。弁棒74は、弁棒74と弁座72との間に弁体73が配置されている。弁棒74は、弁座72の冷媒配管76の側に配置され、弁軸方向79に平行である直線に沿って配置されている。弁棒74は、弁軸方向79に平行に移動可能に弁箱71に支持されている。弁体73は、弁棒74が弁軸方向79に平行に移動することにより、弁座72との間隔が調整される。アクチュエータ75は、室外機制御部200に制御されることにより、弁棒74を弁軸方向79に移動する。
図3は、図2のA部の拡大図である。弁体73は、図3に示されているように、弁体面81が形成されている。弁体面81は、円錐の側面の形状に形成されている。弁座72には、開口部82(第1の流路)が形成されている。開口部82は、流路78と冷媒配管を連通するように開口しており、すなわち、流路78を流れる冷媒の全部が開口部82を通過するように形成されている。開口部82は、冷媒配管76の側の径が流路78の側の径より大きくなるように形成されている。弁座72は、さらに、弁座面83が形成されている。弁座面83は、弁体73が弁座72に接したときに、弁体73の弁体面81に密着するように、形成されている。このとき、弁軸方向79に平行である直線が弁体面81と交差する点から、その直線が弁座面83と交差する点までの距離84は、絞り装置24xの開度に対応している。すなわち、絞り装置24xの開度は、距離84が0であるときに、すなわち、弁体面81が弁座面83に密着したときに、全閉となる。絞り装置24xの開度は、距離84が0の状態(全閉)から、距離84が大きくなるにつれて全開に近付く。すなわち、開口部82は、弁体73と弁座72の間の間隔を調整して弁体73を弁座72に近づけたり離したりすることにより流路78を流れる冷媒の流量が変化する流路である。
図4は、弁座72の弁座面83を示す斜視図である。図5は、弁座72の弁座面83を示す上面図である。弁座72は、さらに、図4および図5に示されているように、弁座面83に溝85(第2の流路)が形成されている。溝85は、弁座面83のうちの冷媒配管76の側の端と、弁座面83のうちの冷媒配管77の側の端とを繋げるように、形成されている。絞り装置24xは、弁座面83に溝85が形成されていることにより、弁体面81が弁座面83に密着して全閉となった場合でも、冷媒が溝85を流れ、冷媒が流路78を常時に流れるように、冷媒配管76と冷媒配管77とを接続している。すなわち、溝85は、弁体73が弁座72に接近したり離れたりしても冷媒の流量が変化しない流路である。
図6は、絞り装置の開度と流量との関係を示すグラフである。グラフ中の線91は、絞り装置24xの開度と、絞り装置24xを流れる冷媒の流量との関係を示している。線91は、図6に示されているように、絞り装置24xの開度が全閉から全開に近付くにつれ、絞り装置24xを流れる冷媒の流量が単調に増加することを示している。線91は、さらに、単位時間あたりに絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最大値を100%としたときに絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最小値が5%であることを示している。すなわち、絞り装置24xは、溝85を設けたことで開度を全閉にした場合でも、絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最大値の5%の流量の冷媒が流れるように、形成されている。
[冷凍サイクル装置の動作]
冷凍サイクル装置1のユーザは、室内機5xが配置されている室内を温度調節したいときに、図示しないリモコンを操作することにより、冷凍サイクル装置1を起動し、室内機制御部500xに運転条件を入力する。室内機制御部500xは、運転条件が入力されると、その入力された運転条件と、室内熱交温度センサ61xにより測定された室内熱交温度と、室内温度センサ62xにより測定された室内温度とを室外機制御部200に送信する。
冷凍サイクル装置1のユーザは、室内機5xが配置されている室内を温度調節したいときに、図示しないリモコンを操作することにより、冷凍サイクル装置1を起動し、室内機制御部500xに運転条件を入力する。室内機制御部500xは、運転条件が入力されると、その入力された運転条件と、室内熱交温度センサ61xにより測定された室内熱交温度と、室内温度センサ62xにより測定された室内温度とを室外機制御部200に送信する。
室外機制御部200は、室内機制御部500xから受信した運転条件と室内熱交温度と室内温度とに基づいて、暖房運転または冷房運転のどちらかを実行する。たとえば、室外機制御部200は、運転条件が示す設定温度が室内温度より高いときに暖房運転を実行し、運転条件が示す設定温度が室内温度より低いときに冷房運転を実行する。
[冷房運転]
室外機制御部200は、冷房運転を実行するときに、四方弁22を制御することにより、四方弁22を冷房モードに切り替える。室外機制御部200は、圧縮機21を制御することにより、吸入管42を介して四方弁22から圧縮機21に供給された冷媒を圧縮する。圧縮機21は、冷媒を圧縮することにより生成された高温高圧の冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、冷房モードに切り替えられていることにより、圧縮機21から供給された高温高圧の冷媒を室外熱交換器23に供給する。室外熱交換器23は、室外機2の内部に取り込まれた外気とその高温高圧の冷媒とを熱交換させることにより、外気を加熱し、その高温高圧の冷媒を冷却する。室外熱交換器23は、その高温高圧の冷媒を冷却することにより生成された低温高圧の冷媒を複数の絞り装置24a〜24dに供給する。
室外機制御部200は、冷房運転を実行するときに、四方弁22を制御することにより、四方弁22を冷房モードに切り替える。室外機制御部200は、圧縮機21を制御することにより、吸入管42を介して四方弁22から圧縮機21に供給された冷媒を圧縮する。圧縮機21は、冷媒を圧縮することにより生成された高温高圧の冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、冷房モードに切り替えられていることにより、圧縮機21から供給された高温高圧の冷媒を室外熱交換器23に供給する。室外熱交換器23は、室外機2の内部に取り込まれた外気とその高温高圧の冷媒とを熱交換させることにより、外気を加熱し、その高温高圧の冷媒を冷却する。室外熱交換器23は、その高温高圧の冷媒を冷却することにより生成された低温高圧の冷媒を複数の絞り装置24a〜24dに供給する。
複数の絞り装置24a〜24dの各絞り装置24xは、室外熱交換器23から供給された低温高圧の冷媒を断熱膨張させる。絞り装置24xは、低温高圧の冷媒を断熱膨張させることにより生成された低温低圧の冷媒を室内機5xの室内熱交換器51xに供給する。室内熱交換器51xは、絞り装置24xから供給された低温低圧の冷媒と、室内機5xの内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させることにより、室内空気を冷却し、その低温低圧の冷媒を加熱する。室内熱交換器51xは、低温低圧の冷媒を加熱することにより生成された高温低圧の冷媒を、四方弁22に供給する。四方弁22は、冷房モードに切り替えられていることにより、複数の室内熱交換器51a〜51dから供給された高温低圧の冷媒を圧縮機21に供給する。
[暖房運転]
室外機制御部200は、暖房運転を実行するときに、四方弁22を制御することにより、四方弁22を暖房モードに切り替える。室外機制御部200は、圧縮機21を制御することにより、吸入管42を介して四方弁22から圧縮機21に供給された冷媒を圧縮する。圧縮機21は、冷媒を圧縮することにより生成された高温高圧の冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられていることにより、圧縮機21から供給された高温高圧の冷媒を複数の室内機5a〜5dに供給する。複数の室内機5a〜5dの各室内機5xの室内熱交換器51xは、四方弁22から室内機5xに供給された高温高圧の冷媒と、室内機5xの内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させることにより、室内空気を加熱し、その高温高圧の冷媒を冷却する。室内熱交換器51xは、高温高圧の冷媒を冷却することにより生成された低温高圧の冷媒を絞り装置24xに供給する。
室外機制御部200は、暖房運転を実行するときに、四方弁22を制御することにより、四方弁22を暖房モードに切り替える。室外機制御部200は、圧縮機21を制御することにより、吸入管42を介して四方弁22から圧縮機21に供給された冷媒を圧縮する。圧縮機21は、冷媒を圧縮することにより生成された高温高圧の冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられていることにより、圧縮機21から供給された高温高圧の冷媒を複数の室内機5a〜5dに供給する。複数の室内機5a〜5dの各室内機5xの室内熱交換器51xは、四方弁22から室内機5xに供給された高温高圧の冷媒と、室内機5xの内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させることにより、室内空気を加熱し、その高温高圧の冷媒を冷却する。室内熱交換器51xは、高温高圧の冷媒を冷却することにより生成された低温高圧の冷媒を絞り装置24xに供給する。
絞り装置24xは、室内熱交換器51xから供給された低温高圧の冷媒を断熱膨張させる。絞り装置24xは、低温高圧の冷媒を断熱膨張させることにより生成された低温低圧の冷媒を室外熱交換器23に供給する。室外熱交換器23は、室外機2の内部に取り込まれた外気と、複数の絞り装置24a〜24dから供給された低温低圧の冷媒とを熱交換させることにより、外気を冷却し、その低温低圧の冷媒を加熱する。室外熱交換器23は、その低温低圧の冷媒を加熱することにより生成された高温低圧の冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられていることにより、室外熱交換器23から供給された高温低圧の冷媒を圧縮機21に供給する。
室外機制御部200は、暖房運転または冷房運転を実行しているときに、さらに、室内機制御部500xから受信した運転条件と室内熱交温度と室内温度とに基づいて、絞り装置24xの開度を調節する。たとえば、室外機制御部200は、室外機2と室内機5xが起動されていないときに、絞り装置24xを制御することにより、絞り装置24xを全閉する。室外機2と室内機5xが運転されているときに、室外機制御部200は、室内機制御部500xから受信した運転条件と室内熱交温度と室内温度とに基づいて、室内熱交換器51xに流れる冷媒の量が少ないと判定されたときに、絞り装置24xを制御することにより、絞り装置24xの開度を増加させる。室外機制御部200は、室内機制御部500xから受信した運転条件と室内熱交温度と室内温度とに基づいて、室内熱交換器51xに流れる冷媒の量が多いと判定されたときに、絞り装置24xを制御することにより、絞り装置24xの開度を減少させる。
絞り装置24xを流れる冷媒は、絞り装置24xの開度を全閉にすると、絞り装置24xの構成要素(弁座72、弁体73等、以下「弁部」と記載する)に衝突する。冷媒は、HFO1123が含有されている場合に、絞り装置24xの弁部に衝突することにより、HFO1123が不均化反応を起こすことがある。衝突によるHFO1123の不均化反応は、冷媒が絞り装置24xの弁部に衝突する衝突エネルギーを低減することにより起きにくくなり、衝突エネルギーを所定の値(5%)以上低減させることにより、発生しなくなる。衝突によるHFO1123の不均化反応の発生は、従来の絞り装置と比較して、衝突エネルギーを5%以上低減させることにより、より確実に低減することができる。このことは、公知であり、たとえば、国際公開第2015/140877号に記載されている。また、衝突エネルギーは、次式:
衝突エネルギー=1/2×質量流量×単位時間×冷媒速度2
により表現される。このため、絞り装置24xは、単位時間あたりに絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最小値が最大流量に対して5%以上とすることにより、衝突エネルギーを5%以上低減させることができる。
衝突エネルギー=1/2×質量流量×単位時間×冷媒速度2
により表現される。このため、絞り装置24xは、単位時間あたりに絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最小値が最大流量に対して5%以上とすることにより、衝突エネルギーを5%以上低減させることができる。
[絞り装置の効果]
実施形態の絞り装置24xは、冷媒が流れる流路78に形成される弁座72と、弁座72との間隔を調整することにより流量を調整する弁体73とを備えている。流路78を流れる冷媒の流量は、弁体73が弁座72に接近したり離れたりすることにより変化する。絞り装置24xは、単位時間あたりに流路78を流れる冷媒の流量の最小値が、冷媒が流路78を流れる流量の最大値(絞り装置24xが全開のとき)の5%以上の流量で、冷媒が常時に流れるようになっている。
実施形態の絞り装置24xは、冷媒が流れる流路78に形成される弁座72と、弁座72との間隔を調整することにより流量を調整する弁体73とを備えている。流路78を流れる冷媒の流量は、弁体73が弁座72に接近したり離れたりすることにより変化する。絞り装置24xは、単位時間あたりに流路78を流れる冷媒の流量の最小値が、冷媒が流路78を流れる流量の最大値(絞り装置24xが全開のとき)の5%以上の流量で、冷媒が常時に流れるようになっている。
このような絞り装置24xは、流量の最大値の5%以上の流量の冷媒が常時に流れることにより、冷媒が絞り装置24xの弁部に衝突する衝突エネルギーを5%以上低減することができ、衝突エネルギーを所定の値以下に低減することができる。このような絞り装置24xは、冷媒が絞り装置24xの弁部に衝突する衝突エネルギーを低減することにより、衝突により不均化反応を起こす物質(HFO1123)が冷媒に含有されている場合でも、その不均化反応の発生を低減することができる。
また、実施形態の冷凍サイクル装置1は、圧縮機21と室外熱交換器23と複数の絞り装置24a〜24dと複数の室内熱交換器51a〜51dとを備えている。圧縮機21は、高温低圧の冷媒を圧縮することにより高温高圧の冷媒を生成する。室外熱交換器23は、高温高圧の冷媒を冷却することにより低温高圧の冷媒を生成する。複数の絞り装置24a〜24dは、それぞれ、低温高圧の冷媒を断熱膨張させることにより複数の低温低圧の冷媒をそれぞれ生成する。複数の室内熱交換器51a〜51dは、複数の低温低圧の冷媒をそれぞれ加熱することにより高温低圧の冷媒を生成する。このような冷凍サイクル装置1は、複数の絞り装置24a〜24dの各絞り装置24xが冷媒の不均化反応の発生を低減することにより、不均化反応の発生を低減することができる。また、冷凍サイクル装置1は、室外熱交換器23が低温低圧の冷媒を加熱して高温低圧の冷媒を生成し、複数の室内熱交換器51a〜51dが高温高圧の冷媒を冷却して低温高圧の冷媒を生成する場合も、不均化反応の発生を低減することができる。
ところで、実施形態の冷凍サイクル装置1は、複数の絞り装置24a〜24dと複数の室内熱交換器51a〜51dとを備えているが、1つの絞り装置24xと1つの室内熱交換器51xとを備えてもよい。すなわち、1つの絞り装置24xと1つの室内熱交換器51xとを備える冷凍サイクル装置は、複数の絞り装置24a〜24dが1つの絞り装置24xに置換され、複数の室内熱交換器51a〜51dが1つの室内熱交換器51xに置換されている。このような冷凍サイクル装置も、既述の冷凍サイクル装置1と同様にして、絞り装置24xが冷媒の不均化反応の発生を低減することにより、不均化反応の発生を低減することができる。
また、弁座72は、弁座72と弁体73とが密着して、開口部82が塞がれたときに最大値(絞り装置24xが全開のとき)の5%以上の流量で冷媒が流路78を流れるように、冷媒が流れる溝85が形成されている。このような絞り装置24xは、弁座72に溝85が形成されていることにより、弁体73が弁座72に最も接近して密着した場合でも、最大流量の5%以上の流量で冷媒を流路78に流すことができる。このような絞り装置24xは、最大流量の5%以上の流量で冷媒を流路78に常時に流すことにより、冷媒が弁部に衝突する衝突エネルギーを所定の値以下に低減することができる。絞り装置24xは、冷媒が弁部に衝突する衝突エネルギーを所定の値(5%)以上低減することにより、衝突により不均化反応を起こす物質が冷媒に含入されている場合でも、その不均化反応の発生を低減することができる。
ところで、既述の弁座72は、弁座面83に溝85が形成されているが、溝が形成されていない他の弁座に置換されてもよい。このとき、弁体73は、弁体面81に溝が形成されている。その溝は、絞り装置24xの開度を全閉にしたときに、絞り装置24xを流れる冷媒の流量の最大値(絞り装置24xが全開のとき)の5%の流量の冷媒が流れるように、形成されている。このような絞り装置も、既述の絞り装置24xと同様にして、最大流量の5%以上の流量で冷媒を流路78に常時に流すことにより、冷媒が弁部に衝突する衝突エネルギーを所定の値(5%)以上低減することができる。このため、このような絞り装置は、衝突により不均化反応を起こす物質が冷媒に含入されている場合でも、その不均化反応の発生を低減することができる。
ところで、絞り装置24xは、弁体面81が弁座面83に密着したときに、流量の最大値の5%以上の流量の冷媒が流れるように形成されているが、弁体面81が弁座面83に密着しないように形成されてもよい。たとえば、弁棒74は、絞り装置24xの開度を全閉にした場合でも、弁体面81が弁座面83に密着しないで、流量の最大値の5%以上の流量の冷媒が流れるように、可動域が制限されている。このような絞り装置も、既述の絞り装置24xと同様にして、最大流量の5%以上の流量で冷媒を流路78に常時に流すことにより、冷媒が弁部に衝突する衝突エネルギーを所定の値以下に低減することができる。このため、このような絞り装置は、衝突により不均化反応を起こす物質が冷媒に含入されている場合でも、その不均化反応の発生を低減することができる。
ところで、既述の絞り装置24xは、開度に対して線形に流量が変化するように形成されているが、開度に対する流量の変化が上に凸や下に凸である他の絞り装置に置換されてもよい。また、既述の絞り装置24xは、開度に対して流量が単調に増加するように形成されているが、全閉のときに流量が最小にならなかったり、全開のときに流量が最大にならなかったりする他の絞り装置に置換されてもよい。この場合も、絞り装置は、流量の最小値が流量の最大値の5%以上になるように形成されることにより、絞り装置24xと同様にして、冷凍サイクル装置1で冷媒が不均化反応を起こすことを低減することができる。
1 :冷凍サイクル装置
2 :室外機
5a〜5d:複数の室内機
21:圧縮機
23:室外熱交換器
24a〜24d:複数の絞り装置
51a〜51d:複数の室内熱交換器
72:弁座
73:弁体
74:弁棒
78:流路
81:弁体面
83:弁座面
85:溝
2 :室外機
5a〜5d:複数の室内機
21:圧縮機
23:室外熱交換器
24a〜24d:複数の絞り装置
51a〜51d:複数の室内熱交換器
72:弁座
73:弁体
74:弁棒
78:流路
81:弁体面
83:弁座面
85:溝
Claims (4)
- 冷媒が流れる流路に形成される弁座と、弁体とを備え、
前記弁体と前記弁座との間の間隔を調整することにより前記流路を流れる冷媒の流量が変化する絞り装置であって、
前記絞り装置は、単位時間あたりに前記流路を流れる冷媒の流量の最小値が、前記冷媒が前記流路を流れる流量の最大値の5%以上の流量である
絞り装置。 - 前記弁体と前記弁座との間の間隔を調整することにより前記流路を流れる冷媒の流量が変化する第1の流路と、
前記弁体と前記弁座との間の間隔を調整することにより前記流路を流れる冷媒の流量が変化しない第2の流路とを備え、
前記第1の流路が塞がれたときに、前記第2の流路は前記絞り装置において不均化が発生することを抑制できる流量の冷媒が流れるように形成される
請求項1に記載の絞り装置。 - 前記第2の流路は、前記弁座に設けられた溝である
請求項2に記載の絞り装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の絞り装置を備えた
冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016195021A JP2018059526A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 絞り装置および冷凍サイクル装置 |
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JP2016195021A JP2018059526A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 絞り装置および冷凍サイクル装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018059526A true JP2018059526A (ja) | 2018-04-12 |
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ID=61909824
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JP2016195021A Pending JP2018059526A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 絞り装置および冷凍サイクル装置 |
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JP (1) | JP2018059526A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002122367A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Denso Corp | 制御弁 |
WO2015140877A1 (ja) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 三菱電機株式会社 | 絞り装置及び冷凍サイクル装置 |
JP2016156429A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社不二工機 | 電気的駆動弁 |
-
2016
- 2016-09-30 JP JP2016195021A patent/JP2018059526A/ja active Pending
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