JP3972139B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷媒を循環させて熱源側の冷熱を利用側へ搬送して利用する冷凍装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、冷凍装置としては、冷媒が循環する閉回路を備え、冷熱源の冷熱を循環する冷媒に付与して利用側へ搬送する冷凍装置が知られている。例えば、特開平11−281174号公報には、この種の冷凍装置を空調機に適用したものが開示されている。
【0003】
上記公報に開示されている冷凍装置は、共に冷媒が循環する1次側回路と2次側回路を備えている。1次側回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う。1次側回路の1次側冷媒は、主熱交換器で2次側回路の2次側冷媒から吸熱して蒸発する一方、2次側回路の2次側冷媒は、主熱交換器で1次側回路の1次側冷媒に放熱して凝縮する。即ち、主熱交換器では、1次側回路の冷熱が2次側冷媒に付与される。
【0004】
2次側回路は、主熱交換器で付与された冷熱を、2次側冷媒の循環によって利用側の室内熱交換器へ搬送する。具体的に、主熱交換器で凝縮した2次側冷媒は、室内熱交換器へ送られる。室内熱交換器では、2次側冷媒が対象物から吸熱して蒸発し、これによって対象物を冷却する。蒸発した2次側冷媒は、主熱交換器へ送られて再び凝縮し、この循環を繰り返す。
【0005】
その際、上記冷凍装置の2次側回路では、いわゆる熱駆動ポンプによって冷媒を循環させている。つまり、液冷媒を貯留するための一対のタンクを設け、一方のタンクから液冷媒を押し出すと同時に、他方のタンクへ液冷媒を回収し、この動作によって2次側冷媒に循環駆動力を付与している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記冷凍装置では、熱源側の主熱交換器から利用側の室内熱交換器へ液冷媒を送る際には、配管内に低温の液冷媒を流通させることとなるため、配管が低温となってその表面で結露が生じるという問題があった。
【0007】
例えば、上記冷凍装置を空調機とした場合、室内熱交換器は室内機ユニットに設けられる一方、主熱交換器や1次側回路は室外ユニットに設けられるのが通常である。従って、室外の主熱交換器と室内の室内熱交換器の間を、比較的長い連絡配管で接続しなければならない。例えば、ビルディングに設置する場合、屋上に設けた室外ユニットから各階の室内ユニットに亘って連絡配管を設けることが多い。このため、連絡配管内を低温の液冷媒が流れて配管表面で結露が生じると、場合によっては室内への水漏れ等のトラブルの要因となる。
【0008】
上記の問題に対しては、連絡配管に断熱材を巻き付ける等、連絡配管に防熱を施すという対策が考えられる。しかしながら、これでは設置工事の工数が増大し、コストの上昇を招くという問題が生じる。
【0009】
また、空調機を更新する場合、建物に既設の冷媒配管を利用して上記冷凍装置で構成された空調機を設置することがある。このような場合、既設の配管に防熱が施されていないこともあり、改めて防熱を施すこととすると設置工事が複雑化し、これに要する費用も増大する。また、既に敷設された配管に対しては、後から防熱を施すことが困難な場合も多い。従って、この場合には連絡配管への防熱という対策をとることができず、上述の結露の問題を回避できないという問題があった。
【0010】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配管への防熱を行うことなく結露の問題を回避し、更には更新需要にも対応可能な冷凍装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明が講じた第1の解決手段は、主熱交換器(HEX2)、冷媒の搬送手段(30)、膨張機構(EV)及び利用側熱交換器(HEX1)が配管接続されて搬送用冷媒を循環させる熱搬送回路(20)と、上記主熱交換器(HEX2)に接続されて上記熱搬送回路(20)の搬送用冷媒に冷熱を付与する熱源(10)とを備える冷凍装置を対象としている。そして、上記熱搬送回路(20)は、搬送手段(30)で循環駆動力を付与されて膨張機構(EV)へ送られる液相の搬送用冷媒を所定温度にまで加熱するための再熱手段(HEX7)を備え、該再熱手段(HEX7)で加熱された搬送用冷媒を膨張機構(EV)で減圧した後に利用側熱交換器(HEX1)へ供給するものである。
【0012】
また、この第1の解決手段において、上記熱源( 10 )は、熱源側冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う熱源回路( 10 )によって構成され、上記再熱手段( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒を上記熱源回路( 10 )の高圧の熱源側冷媒と熱交換させる再熱熱交換器( HEX7 )により構成され、上記熱源回路( 10 )は、ヒートポンプサイクルを行って熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒に温熱を付与する温熱源を兼ねるように構成され、上記熱搬送回路( 20 )は、搬送手段( 30 )から流出した冷媒が膨張機構( EV )を通過後に利用側熱交換器( HEX1 )へ送られると共に主熱交換器( HEX2 )を通過した冷媒が搬送手段( 30 )へ流入する状態と、搬送手段( 30 )から流出した冷媒が主熱交換器( HEX2 )へ送られると共に利用側熱交換器( HEX1 )と膨張機構( EV )を順に通過した冷媒が搬送手段( 30 )へ流入する状態とを切り換えるための四路切換弁( 23 )を備え、上記熱搬送回路( 20 )では、主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ冷熱を搬送する冷熱搬送動作と、該冷熱搬送動作時とは搬送用冷媒の循環方向を反転させて主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ温熱を搬送する温熱搬送動作とが、四路切換弁( 23 )によって切り換えられる一方、上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )における四路切換弁( 23 )と膨張機構( EV )の間に接続されており、上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の温熱搬送動作時に、利用側熱交換器( HEX1 )からの搬送用冷媒を熱源回路( 10 )の低圧の熱源側冷媒と熱交換させて、搬送手段( 30 )へ送られる搬送用冷媒を液相に維持するための液相維持手段を兼ねている。
【0013】
本発明が講じた第2の解決手段は、上記第1の解決手段において、主熱交換器(HEX2)、搬送手段(30)及び再熱手段(HEX7)が設けられた室外ユニット(29)と、膨張機構(EV)及び利用側熱交換器(HEX1)が設けられた室内ユニット(22)とを備える一方、再熱手段(HEX7)と膨張機構(EV)の間、及び利用側熱交換器(HEX1)と主熱交換器(HEX2)の間にそれぞれ連絡配管(27,28)を設けて熱搬送回路(20)が構成されるものである。
【0014】
本発明が講じた第3の解決手段は、利用側熱交換器(HEX1)及び膨張機構(EV)を有する室内ユニット(22)に対して既設の液側連絡管(27)及びガス側連絡管(28)によって接続される冷凍装置を対象とする。そして、主熱交換器(HEX2)及び冷媒の搬送手段(30)を有し、搬送手段(30)側が液側連絡管(27)を介し且つ主熱交換器(HEX2)側がガス側連絡管(28)を介して室内ユニット(22)と接続されて主熱交換器(HEX2)と室内ユニット(22)の間で搬送用冷媒を循環させるための熱搬送回路(20)と、上記主熱交換器(HEX2)に接続されて熱搬送回路(20)の搬送用冷媒に冷熱を付与する熱源(10)と、上記搬送手段(30)で循環駆動力を付与されて液側連絡管(27)へ送られる搬送用冷媒を所定温度にまで加熱するための再熱手段(HEX7)とを備えるものである。
【0015】
また、この第3の解決手段において、上記熱源( 10 )は、熱源側冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う熱源回路( 10 )によって構成され、上記再熱手段( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒を上記熱源回路( 10 )の高圧の熱源側冷媒と熱交換させる再熱熱交換器( HEX7 )により構成され、上記熱源回路( 10 )は、ヒートポンプサイクルを行って熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒に温熱を付与する温熱源を兼ねるように構成され、上記熱搬送回路( 20 )は、搬送手段( 30 )から液側連絡管( 27 )へ冷媒が送られると共に主熱交換器( HEX2 )から搬送手段( 30 )へ冷媒が流入する状態と、搬送手段( 30 )から主熱交換器( HEX2 )へ冷媒が送られると共に液側連絡管( 27 )から搬送手段( 30 )へ流入する状態とを切り換えるための四路切換弁( 23 )を備え、上記熱搬送回路( 20 )は、主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ冷熱を搬送する冷熱搬送動作と、該冷熱搬送動作時とは搬送用冷媒の循環方向を反転させて主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ温熱を搬送する温熱搬送動作とが、四路切換弁( 23 )によって切り換えられる一方、上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )における四路切換弁( 23 )と液側連絡管( 27 )の間に接続されており、上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の温熱搬送動作時に、利用側熱交換器( HEX1 )からの搬送用冷媒を熱源回路( 10 )の低圧の熱源 側冷媒と熱交換させて、搬送手段( 30 )へ送られる搬送用冷媒を液相に維持するための液相維持手段を兼ねている。
【0016】
本発明が講じた第4の解決手段は、上記第1,第2又は第3の解決手段において、搬送手段(30)は、熱搬送回路(20)に接続して搬送用冷媒を貯留するための一対のタンク(T1,T2)と、蒸発させたガス冷媒を上記タンク(T1)に供給して該タンク(T1)を加圧するための高圧部(HEX3)と、上記タンク(T2)から吸引したガス冷媒を凝縮させて該タンク(T2)を減圧するための低圧部(HEX4)とを備え、一方のタンク(T1)を加圧して該タンク(T1)から搬送用冷媒を押し出すと同時に、他方のタンク(T2)を減圧して該タンク(T2)に搬送用冷媒を回収する動作を行って搬送用冷媒に循環駆動力を付与するように構成されるものである。
【0017】
本発明が講じた第5の解決手段は、上記第1〜第4の何れか1つの解決手段において、熱源回路(10)の熱源側冷媒を非共沸混合冷媒とするものである。
【0018】
−作用−
上記第1の解決手段では、熱搬送回路(20)が、主熱交換器(HEX2)、冷媒の搬送手段(30)、膨張機構(EV)及び利用側熱交換器(HEX1)を配管接続して構成される。この熱搬送回路(20)には搬送用冷媒が充填され、この搬送用冷媒が熱搬送回路(20)内を循環する。熱源(10)は、主熱交換器(HEX2)において搬送用冷媒に冷熱を付与する。つまり、主熱交換器(HEX2)では、熱源(10)が搬送用冷媒から吸熱し、搬送用冷媒が放熱して凝縮する。凝縮して液相となった搬送用冷媒は、搬送手段(30)によって循環駆動力を付与され、膨張機構(EV)で減圧された後に利用側熱交換器(HEX1)へ導入される。
【0019】
その際、搬送手段(30)からの搬送用冷媒は、再熱手段(HEX7)により加熱されて所定温度とされた後に、膨張機構(EV)へと送られる。例えば、再熱手段(HEX7)において、外気の露点温度とほぼ同等あるいは露点温度よりもやや高い温度にまで搬送用冷媒を加熱する。そして、再熱手段(HEX7)から膨張機構(EV)へ至る配管内では、加熱された所定温度の搬送用冷媒が流通する。
【0020】
利用側熱交換器(HEX1)では、減圧後の搬送用冷媒が対象物から吸熱して蒸発する。これによって、対象物の冷却が行われる。蒸発した搬送用冷媒は、主熱交換器(HEX2)へ送られて再び凝縮する。熱搬送回路(20)では、搬送用冷媒がこの循環を繰り返し、熱源(10)の冷熱を利用側熱交換器(HEX1)へ搬送して対象物の冷却を行う。
【0021】
上記第2の解決手段では、室外ユニット(29)と室内ユニット(22)とが設けられる。室外ユニット(29)には、熱搬送回路(20)の主熱交換器(HEX2)と搬送手段(30)と再熱手段(HEX7)とが設置される。室内ユニット(22)には、熱搬送回路(20)の膨張機構(EV)と利用側熱交換器(HEX1)とが設置される。室外ユニット(29)と室内ユニット(22)の間は、一対の連絡配管(27,28)によって接続されている。具体的に、室外ユニット(29)の再熱手段(HEX7)と室内ユニット(22)の膨張機構(EV)とが、一方の連絡配管(27)を介して接続される。また、室内ユニット(22)の利用側熱交換器(HEX1)と室外ユニット(29)の主熱交換器(HEX2)とが、他方の連絡配管(28)を介して接続される。
【0022】
上記第3の解決手段では、熱搬送回路(20)と熱源(10)と再熱手段(HEX7)とが、冷凍装置に設けられる。この冷凍装置は、建物等に既設の液側連絡管(27)及びガス側連絡管(28)を介して、室内ユニット(22)に接続される。尚、室内ユニット(22)は、既設のものであっても新設のものであってもよい。
【0023】
上記熱搬送回路(20)には、主熱交換器(HEX2)と冷媒の搬送手段(30)とが設けられる。この熱搬送回路(20)は、搬送手段(30)側が液側連絡管(27)を介して室内ユニット(22)に接続され、主熱交換器(HEX2)側がガス側連絡管(28)を介して室内ユニット(22)に接続される。そして、熱搬送回路(20)、液側連絡管(27)、室内ユニット(22)及びガス側連絡管(28)によって閉回路が構成され、この閉回路内を搬送用冷媒が循環する。
【0024】
熱源(10)は、主熱交換器(HEX2)において搬送用冷媒に冷熱を付与する。つまり、主熱交換器(HEX2)では、熱源(10)が搬送用冷媒から吸熱し、搬送用冷媒が放熱して凝縮する。凝縮して液相となった搬送用冷媒は、搬送手段(30)によって循環駆動力を付与されて液側連絡管(27)へと送り込まれる。
【0025】
その際、搬送手段(30)からの搬送用冷媒は、再熱手段(HEX7)により加熱されて所定温度とされた後に、液側連絡管(27)へと導入される。例えば、再熱手段(HEX7)において、外気の露点温度とほぼ同等あるいは露点温度よりもやや高い温度にまで搬送用冷媒を加熱する。そして、再熱手段(HEX7)から室内ユニット(22)へ至る液側連絡管(27)内では、加熱により所定温度となった搬送用冷媒が流通する。
【0026】
室内ユニット(22)では、液側連絡管(27)を通じて供給された搬送用冷媒が膨張機構(EV)で減圧され、その後に利用側熱交換器(HEX1)へ導入される。利用側熱交換器(HEX1)では、減圧後の搬送用冷媒が対象物から吸熱して蒸発する。これによって、対象物の冷却が行われる。蒸発した搬送用冷媒は、ガス側連絡管(28)を通じて主熱交換器(HEX2)へ送られて再び凝縮する。
【0027】
上記第4の解決手段では、一般的な機械式のポンプではなく、いわゆる熱駆動式のポンプによって搬送手段(30)が構成される。具体的に、一対のタンク(T1,T2)を設け、各タンク(T1,T2)を熱搬送回路(20)に接続する。先ず、一方のタンク(T1)を高圧部(HEX3)と連通させ、高圧部(HEX3)の高圧のガス冷媒を導入してタンク(T1)を加圧する。これと同時に、他方のタンク(T2)を低圧部(HEX4)と連通させ、低圧部(HEX4)へガス冷媒を吸引してタンク(T2)を減圧する。そして、一方のタンク(T1)に貯留する搬送用冷媒が熱搬送回路(20)に押し出されると共に、熱搬送回路(20)からの搬送用冷媒が他方のタンク(T2)に回収される。
【0028】
続いて、これとは逆に、一方のタンク(T1)を低圧部(HEX4)と連通させて減圧すると同時に、他方のタンク(T2)を高圧部(HEX3)と連通させて加圧する。これによって、他方のタンク(T2)に回収された搬送用冷媒が再び熱搬送回路(20)に押し出されると共に、一方のタンク(T1)に熱搬送回路(20)から搬送用冷媒が回収される。本解決手段の搬送手段(30)は、以上の動作を交互に行うことによって、熱搬送回路(20)の搬送用冷媒に循環駆動力を付与する。
【0029】
上記第1及び第3の各解決手段では、熱源(10)が熱源回路(10)によって構成される。熱源回路(10)では、熱源側冷媒が循環して、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。具体的に、熱源回路(10)では、熱源側冷媒が圧縮、凝縮、膨張、蒸発のサイクルを繰り返し、冷熱が生成される。その際、熱源側冷媒は、主熱交換器(HEX2)において熱搬送回路(20)の搬送用冷媒から吸熱して蒸発する。
【0030】
また、再熱手段(HEX7)が再熱熱交換器(HEX7)によって構成される。再熱熱交換器(HEX7)は、熱搬送回路(20)と熱源回路(10)の両方に接続される。この再熱熱交換器(HEX7)では、主熱交換器(HEX2)で放熱した搬送用冷媒と、熱源回路(10)における高圧の熱源側冷媒とが熱交換を行う。再熱熱交換器(HEX7)での熱交換によって、搬送用冷媒が加熱されて所定温度となる。
【0031】
上記第5の解決手段では、熱源回路(10)の熱源側冷媒として、非共沸混合冷媒を用いる。この非共沸混合冷媒は、沸点が異なる複数の冷媒を混合したものであって、例えばR407Cがこれに該当する。
【0032】
上記第1及び第3の各解決手段では、熱源回路(10)が冷凍サイクルとヒートポンプサイクルとを切り換えて行い、熱搬送回路(20)が冷熱搬送動作と温熱搬送動作とを切り換えて行う。また、熱搬送回路(20)は、冷熱搬送動作時と温熱搬送動作時とで冷媒の循環方向を切り換える。即ち、搬送用冷媒は、主熱交換器(HEX2)で温熱を付与されて蒸発し、その後に利用側熱交換器(HEX1)へ送られる。利用側熱交換器(HEX1)では、搬送用冷媒が放熱して凝縮し、これによって対象物を加熱する。凝縮した搬送用冷媒は、搬送手段(30)へと流れ、循環駆動力を付与されて主熱交換器(HEX2)へ再び送られる。
【0033】
利用側熱交換器(HEX1)から搬送手段(30)へ流れる際に、搬送用冷媒は再熱熱交換器(HEX7)を通過する。熱搬送回路(20)の温熱搬送動作時において、再熱熱交換器(HEX7)は、熱源回路(10)の低圧の熱源側冷媒が供給され、液相維持手段として機能する。即ち、再熱熱交換器(HEX7)では、利用側熱交換器(HEX1)からの搬送用冷媒が熱源回路(10)の熱源側冷媒と熱交換し、搬送用冷媒が冷却されて過冷却状態となる。このため、搬送手段(30)へ流れる搬送用冷媒は、常に液相に維持されてフラッシュすることはない。
【0034】
【発明の効果】
本発明では、再熱手段(HEX7)を設け、主熱交換器(HEX2)において冷熱を付与された搬送用冷媒を所定温度にまで加熱し、この所定温度となった搬送用冷媒を再熱手段(HEX7)から膨張機構(EV)に至る配管に流通させるようにしている。具体的に、第2の解決手段では、室外ユニット(29)の再熱手段(HEX7)から室内ユニット(22)の膨張機構(EV)に至る連絡配管(27)内を加熱後の搬送用冷媒が流れる。また、第3の解決手段では、室外ユニット(29)の再熱手段(HEX7)から室内ユニット(22)に至る液側連絡管(27)内を加熱後の搬送用冷媒が流れる。
【0035】
従って、従来の再熱手段(HEX7)を有しないものに比べ、上記の連絡配管(27)や液側連絡管(27)を流れる搬送用冷媒の温度を高くすることができる。このため、連絡配管(27)や液側連絡管(27)の配管の温度を、配管の周囲における空気の露点温度よりも高くすることが可能となり、配管の表面における結露を確実に防止することができる。この結果、上記配管への防熱をすることなく結露の問題を回避することができる。更には、防熱の施されていない既設の配管を利用して冷凍装置を設置する場合であっても、結露の問題を回避して水漏れ等のトラブルを未然に防止することができ、更新需要にも充分に対応することが可能となる。
【0036】
また、上記第4の解決手段によれば、一般的な機械式のポンプを用いずに搬送手段(30)を構成することができる。このため、機械式ポンプで問題となる軸受の潤滑不良による焼き付きや冷媒シールの不良による冷媒漏れ等のトラブルを回避しつつ、熱搬送回路(20)において搬送用冷媒を確実に循環させることが可能となる。
【0037】
また、本発明では、再熱手段(HEX7)を再熱熱交換器(HEX7)で構成し、熱源回路(10)の熱源側冷媒との熱交換によって搬送用冷媒の加熱を行っている。このため、再熱手段(HEX7)における搬送用冷媒の加熱を、新たにエネルギを投入することなく行うことができる。以下、この点について、図8を参照しながら説明する。図8は、冷媒のモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)上で、熱源回路(10)及び熱搬送回路(20)におけるサイクルを示したものである。
【0038】
熱源回路(10)におけるサイクルは、点A,B,C,Dを順に結んだ線で示される。具体的に、点Aの冷媒は、圧縮されて点Bの状態となる。点Bの冷媒は、凝縮し更に過冷却されて点Cの状態となる。点Cの冷媒は、減圧されて点Dの状態となる。点Dの冷媒は、蒸発し更に過熱されて点Aの状態に戻る。
【0039】
一方、熱搬送回路(20)におけるサイクルは、点a,b,c,d,e,fを順に結んだ線で示される。具体的に、点aの冷媒は、主熱交換器(HEX2)で凝縮し更に過冷却されて点bの状態となる。点bの冷媒は、搬送手段(30)で循環駆動力を付与され、圧力が上昇して点cの状態となる。点cの冷媒は、再熱手段(HEX7)で過熱されて点dの状態となる。点dの冷媒は、膨張機構(EV)で減圧されて点eの状態となる。点eの冷媒は、利用側熱交換器(HEX1)で蒸発し更に過熱されて点fの状態となる。点fの冷媒は、主熱交換器(HEX2)へ至るまでにやや圧力を低下させて点aの状態に戻る。
【0040】
再熱熱交換器(HEX7)では、搬送用冷媒に対して所定の熱量を与える。この熱量は、点d,cのエンタルピ差Δh2に搬送用冷媒の循環量Gr2を乗じた値、即ち(Δh2×Gr2)となる。また、利用側熱交換器(HEX1)での吸熱量(点f,eのエンタルピ差に搬送用冷媒の循環量Gr2を乗じた値)を維持するためには、主熱交換器(HEX2)において搬送用冷媒から余分に放熱させる必要がある。この余分に放熱させる熱量は、点b',bのエンタルピ差Δh2に搬送用冷媒の循環量Gr2を乗じた値、即ち(Δh2×Gr2)となる。
【0041】
ところが、再熱熱交換器(HEX7)では、搬送用冷媒を熱源側冷媒と熱交換させている。このため、熱源側冷媒からの放熱量は、搬送用冷媒の吸熱量(Δh2×Gr2)だけ増加し、熱源側冷媒のエンタルピが点C'から点Cにまで低下する。この放熱量の増加分は、点C',Cのエンタルピ差Δh1に熱源側冷媒の循環量Gr1を乗じた値、即ち(Δh1×Gr1)となる。そして、(Δh1×Gr1)=(Δh2×Gr2)の関係が成立する。
【0042】
このため、主熱交換器(HEX2)において熱源側冷媒が搬送用冷媒から吸熱する熱量は、点D,D'のエンタルピ差であるΔh1に熱源側冷媒の循環量Gr1を乗じた値、即ち(Δh1×Gr1)だけ増加する。従って、熱源回路(10)における熱源側冷媒の圧縮に要するエネルギ、即ち点B,Aのエンタルピ差に熱源側冷媒の循環量Gr1を乗じた値を何ら増大させることなく、再熱熱交換器(HEX7)における搬送用冷媒の加熱が可能となる。
【0043】
上述のように、本発明では、再熱熱交換器(HEX7)において搬送用冷媒を加熱するために、新たなエネルギは不要である。従って、別途エネルギを投入することなく、再熱熱交換器(HEX7)から膨張機構(EV)に至る配管における内部の搬送用冷媒と外部の空気との温度差を縮小できる。この結果、この配管内を流れる間の熱侵入によるロスを削減でき、エネルギ効率の向上を図ることが可能となる。
【0044】
上記第5の解決手段では、熱源回路(10)の熱源側冷媒として非共沸混合冷媒が用いられ、この熱源側冷媒が再熱熱交換器(HEX7)へ送られて搬送用冷媒の加熱に用いられる。このため、主熱交換器(HEX2)へ導入される際の熱源側冷媒の温度を低下させることができ、これによって冷却能力の向上を図ることができる。
【0045】
以下、この点について、図9を参照しながら説明する。図9は、図8と同様に、冷媒のモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)上で、熱源回路(10)及び熱搬送回路(20)におけるサイクルを示したものであって、サイクルを示す各点は図8のものと対応している。ただし、図9では、熱搬送回路(20)におけるサイクルの一部だけを示している。
【0046】
本解決手段では、再熱熱交換器(HEX7)において熱源側冷媒を搬送用冷媒と熱交換させているため、上述のように、高圧の熱源側冷媒の放熱量が増大する。従って、減圧前の高圧の熱源側冷媒について、再熱熱交換器(HEX7)での熱交換を行わない場合には点C'の状態であるのに対し、本解決手段では、更にエンタルピが低下して点Cの状態となる。これに伴って、減圧後における熱源側冷媒は、点D'の状態よりもエンタルピの低い点Dの状態となる。
【0047】
ここで、非共沸混合冷媒は、同一圧力下で相変化する場合であっても温度変化を生じるという特質がある。例えば、蒸発する場合、低沸点成分から先に蒸発するため、蒸発温度が徐々に上昇する。このため、モリエル線図上の等温線は、図9に一点鎖線で示すように、等圧線に対して右下がりに傾いたものとなる。従って、減圧後の熱源冷媒の状態が点D'から点Dに移ると、これに伴って温度がt1からt2へと低下する。
【0048】
減圧後における熱源側冷媒の温度が低下すると、主熱交換器(HEX2)へ流入する熱源側冷媒の温度が低下する。このため、主熱交換器(HEX2)における熱源側冷媒と搬送用冷媒の温度差を拡大することができ、主熱交換器(HEX2)から流出する搬送用冷媒の温度及び圧力を低下させることが可能となる。この結果、利用側熱交換器(HEX1)における搬送用冷媒の蒸発温度及び蒸発圧力を下げることができ、これによって冷却能力の増大を図ることができる。
【0049】
また、本発明では、熱搬送回路(20)で温熱の搬送も行う場合において、利用側熱交換器(HEX1)から搬送手段(30)へ流れる搬送用冷媒を、液相維持手段としての再熱熱交換器(HEX7)で冷却するようにしている。このため、搬送手段(30)へ流入する搬送用冷媒のフラッシュを防いで確実に液相に維持することができ、搬送手段(30)において搬送用冷媒に確実に循環駆動力を付与することが可能となる。また、冷熱搬送動作時に再熱手段(HEX7)として機能する再熱熱交換器(HEX7)を、温熱搬送動作時には液相維持手段として機能させるようにしている。このため、液相維持手段として別途に構成を付加する必要がなく、構成を複雑化させることなく上記の効果を得ることができる。
【0050】
【発明の実施の形態】
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。
【0051】
《参考技術1》
参考技術1について説明する。
【0052】
空調機の全体構成
図1に示すように、本参考技術1の空調機は、一つの室外ユニット(29)に複数の室内ユニット(22)を接続した、いわゆるマルチ型に構成されている。室外ユニット(29)と各室内ユニット(22)とは、液側連絡管(27)及びガス側連絡管(28)からなる一対の連絡配管によって接続されている。
【0053】
ここで、上記空調機をビルディング等に設置する際には、既設の連絡配管(27,28)を流用してもよい。即ち、ビルディング等に既に設置されている空調機を本参考技術1の空調機に更新する場合、既設の空調機のうち連絡配管(27,28)だけを残して取り外した後に、本参考技術1に係る室外ユニット(29)及び室内ユニット(22)を既設の連絡配管(27,28)に接続して、本参考技術1の空調機を構成することも可能である。更に、室内ユニット(22)についても、既設のものを流用することが可能である。
【0054】
上記空調機には、1次側回路(10)と、2次側回路(20)とが設けられている。また、2次側回路(20)には、ポンプ回路(30)が設けられている。1次側回路(10)及びポンプ回路(30)は、室外ユニット(29)に収納されている。一方、2次側回路(20)は、室外ユニット(29)から室内ユニット(22)に亘って設けられている。
【0055】
上記1次側回路(10)は、1次側圧縮機(11)等を備える閉回路であって、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うように構成されている。また、1次側回路(10)は、ポンプ回路(30)を駆動するための動作も行うように構成されている。この1次側回路(10)については、後述する。
【0056】
2次側回路の構成
上記2次側回路(20)は、熱搬送回路を構成している。この2次側回路(20)は、2次側四路切換弁(23)と、再熱手段(HEX7)である再熱熱交換器(HEX7)と、膨張機構である室内膨張弁(EV)と、利用側熱交換器である室内熱交換器(HEX1)と、主熱交換器(HEX2)とを順に配管接続して構成されている。2次側回路(20)のうち、2次側四路切換弁(23)と、再熱熱交換器(HEX7)と、主熱交換器(HEX2)とは、室外ユニット(29)に収納されている。一方、室内膨張弁(EV)と、室内熱交換器(HEX1)とは、複数の室内ユニット(22)に一つずつ収納されている。
【0057】
2次側四路切換弁(23)と室内膨張弁(EV)の間には主液配管(25)が設けられ、この主液配管(25)の途中に再熱熱交換器(HEX7)が設けられている。主液配管(25)は、一端が2次側四路切換弁(23)の第1のポートに接続され、他端が分岐して各室内膨張弁(EV)に接続されている。また、主液配管(25)のうち、室外ユニット(29)から各室内ユニット(22)に亘る部分は、液側連絡管(27)を構成している。
【0058】
室内熱交換器(HEX1)と主熱交換器(HEX2)の間には、主ガス配管(24)が設けられている。主ガス配管(24)は、一端が分岐して各室内熱交換器(HEX1)に接続され、他端が主熱交換器(HEX2)の上端部に接続されている。また、主ガス配管(24)のうち、各室内ユニット(22)から室外ユニット(29)に亘る部分は、ガス側連絡管(28)を構成している。
【0059】
主熱交換器(HEX2)と2次側四路切換弁(23)の間には主液配管(26)が設けられている。主液配管(26)は、一端が主熱交換器(HEX2)の下端部に接続され、他端が2次側四路切換弁(23)の第2のポートに接続されている。
【0060】
上記2次側回路(20)には、R22が2次側冷媒として充填されている。2次側回路(20)では、搬送用冷媒である2次側冷媒が循環しつつ相変化し、主熱交換器(HEX2)から室内熱交換器(HEX1)へ冷熱又は温熱を搬送する。
【0061】
ポンプ回路の構成
上記ポンプ回路(30)は、いわゆる熱駆動ポンプからなる搬送手段を構成している。このポンプ回路(30)は、高圧部である加熱熱交換器(HEX3)と、低圧部である冷却熱交換器(HEX4)と、第1メインタンク(T1)と、第2メインタンク(T2)とを備えている。このポンプ回路(30)は、2次側回路(20)に接続された両メインタンク(T1,T2)を、加熱熱交換器(HEX3)と冷却熱交換器(HEX4)とに交互に連通させてタンク内を加減圧し、これによって2次側回路(20)の2次側冷媒に循環駆動力を付与するように構成されている。また、ポンプ回路(30)は、液相維持手段であるタンク前熱交換器(HEX5)と、サブタンク(ST)と、バッファタンク(BT)とを備えている。
【0062】
上記第1メインタンク(T1)と第2メインタンク(T2)には、回収用液配管(38)と押出し用液配管(37)とが、それぞれ接続されている。
【0063】
上記押出し用液配管(37)は、一端が3本の分岐管(37a,37b,37c)に分岐され、他端が2次側四路切換弁(23)の第3のポートに接続されている。押出し用液配管(37)の分岐管(37a,37b,37c)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)、サブタンク(ST)の下端部に接続している。これら分岐管(37a〜37c)のうち、第1,第2メインタンク(T1,T2)に接続する分岐管(37a,37b)には、メインタンク(T1,T2)からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-3)が設けられている。また、サブタンク(ST)に接続する分岐管(37c)には、サブタンク(ST)への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-4)が設けられている。
【0064】
上記回収用液配管(38)は、一端が2次側四路切換弁(23)の第4のポートに接続され、他端が2本の分岐管(38a,38b)に分岐されている。回収用液配管(38)の分岐管(38a,38b)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)の下端部に接続されている。これら分岐管(38a,38b)には、メインタンク(T1,T2)への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-5)が設けられている。また、回収用液配管(38)の途中には、タンク前熱交換器(HEX5)が設けられている。
【0065】
上記2次側四路切換弁(23)は、押出し用液配管(37)と室内ユニット(22)側の主液配管(25)が連通し且つ回収用液配管(38)と主熱交換器(HEX2)側の主液配管(26)が連通する状態(図1に実線で示す状態)と、押出し用液配管(37)と主熱交換器(HEX2)側の主液配管(26)が連通し且つ回収用液配管(38)と室内ユニット(22)側の主液配管(25)が連通する状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わるように構成されている。この2次側四路切換弁(23)を切り換えることによって、2次側回路(20)における2次側冷媒の循環方向が切り換わる。
【0066】
上記加熱熱交換器(HEX3)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)を加圧するためのものである。加熱熱交換器(HEX3)は、ガス供給管(31)を介して、第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)と接続されている。ガス供給管(31)は、一端が加熱熱交換器(HEX3)の上端部に接続され、他端が3本の分岐管(31a,31b,31c)に分岐されている。ガス供給管(31)の分岐管(31a〜31c)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)、サブタンク(ST)の上端部に接続されている。これら各分岐管(31a〜31c)には、第1〜第3のタンク加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)が設けられている。
【0067】
また、加熱熱交換器(HEX3)は、液回収管(34)を介して、サブタンク(ST)と接続されている。液回収管(34)は、一端がサブタンク(ST)の下端部に接続され、他端が加熱熱交換器(HEX3)の下端部に接続されている。この液回収管(34)には、サブタンク(ST)からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-1)と、バッファタンク(BT)とが、サブタンク(ST)から加熱熱交換器(HEX3)に向かって順に設けられている。
【0068】
加熱熱交換器(HEX3)では、液回収管(34)を通じて供給された液冷媒が蒸発する。加熱熱交換器(HEX3)のガス冷媒は、ガス供給管(31)を通じて第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)に供給される。これによって、これらタンク(T1,T2,ST)が加圧される。
【0069】
また、バッファタンク(BT)と加熱熱交換器(HEX3)とは、均圧管(39)により連通されている。この均圧管(39)は、一端が液回収管(34)を介してバッファタンク(BT)の上端部に接続され、他端がガス供給管(31)を介して加熱熱交換器(HEX3)の上端部に接続されている。
【0070】
上記冷却熱交換器(HEX4)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)を減圧するためのものである。冷却熱交換器(HEX4)は、ガス回収管(32)を介して、第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)と接続されている。ガス回収管(32)は、一端が3本の分岐管(32a,32b,32c)に分岐され、他端が冷却熱交換器(HEX4)の上端部に接続されている。ガス回収管(32)の分岐管(32a〜32c)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)、サブタンク(ST)の上端部に接続されている。これら分岐管(32a〜32c)には、第1〜第3のタンク減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)が設けられている。
【0071】
また、冷却熱交換器(HEX4)は、液供給管(33)を介して、第1及び第2メインタンク(T1,T2)と接続されている。液供給管(33)は、一端が冷却熱交換器(HEX4)の下端に接続され、他端が2本の分岐管(33a,33b)に分岐されている。液供給管(33)の分岐管(33a,33b)は、第1,第2メインタンク(T1,T2)の下端部に接続されている。これら分岐管(33a,33b)には、各メインタンク(T1,T2)に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-2)が設けられている。
【0072】
冷却熱交換器(HEX4)は、ガス回収管(32)を通じて第1,第2メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)からガス冷媒を吸引し、凝縮させる。これによって、タンク(T1,T2,ST)が減圧される。凝縮した冷媒は、液供給管(33)を通じて第1,第2メインタンク(T1,T2)に戻される。
【0073】
尚、各メインタンク(T1,T2)は、冷却熱交換器(HEX4)よりも低い位置に設置されている。また、サブタンク(ST)は、加熱熱交換器(HEX3)よりも高い位置に設置されている。また、バッファタンク(BT)は、加熱熱交換器(HEX3)よりも上方で且つサブタンク(ST)よりも下方に配置されている。このバッファタンク(BT)は、運転中及び起動時に加熱熱交換器(HEX3)へ安定して液冷媒を供給するために設けられている。
【0074】
1次側回路の構成
上記1次側回路(10)は、熱源回路を構成している。この1次側回路(10)は、メイン回路(15)と、第1〜第7分岐配管(51〜57)とによって構成されている。
【0075】
上記メイン回路(15)は、1次側圧縮機(11)、1次側四路切換弁(12)、室外熱交換器(HEX6)、レシーバ(13)、加熱熱交換器(HEX3)、再熱熱交換器(HEX7)及び主熱交換器(HEX2)を順に配管接続して構成されている。メイン回路(15)には、R22が1次側冷媒として充填されている。このメイン回路(15)では、1次側四路切換弁(12)の切り換えによって熱源側冷媒である1次側冷媒の循環方向が反転し、冷凍サイクル動作とヒートポンプサイクル動作とが切り換えて行われる。
【0076】
また、メイン回路(15)には、逆止弁や電磁弁等が設けられている。具体的に、室外熱交換器(HEX6)とレシーバ(13)の間には、レシーバ(13)へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-6)が設けられている。レシーバ(13)と加熱熱交換器(HEX3)の間には、加熱熱交換器(HEX3)に向かって順に、第1電磁弁(SV-1)と逆止弁(CV-7)とが設けられている。この逆止弁(CV-7)は、加熱熱交換器(HEX3)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。再熱熱交換器(HEX7)と主熱交換器(HEX2)の間には、電動弁(EV-F)と第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)とが順に設けられている。この逆止弁(CV-8)は、主熱交換器(HEX2)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0077】
第1分岐配管(51)は、一端がメイン回路(15)における電動弁(EV-F)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における1次側四路切換弁(12)と1次側圧縮機(11)の吸入側との間に接続されている。この第1分岐配管(51)には、一端から他端に向かって順に、第2膨張弁(EV-2)と冷却熱交換器(HEX4)とが設けられている。
【0078】
第2分岐配管(52)は、一端がメイン回路(15)における加熱熱交換器(HEX3)と再熱熱交換器(HEX7)との間に接続され、他端が第1分岐配管(51)における第2膨張弁(EV-2)よりも一端寄りに接続されている。この第2分岐配管(52)には、第2電磁弁(SV-2)が設けられている。
【0079】
第3分岐配管(53)は、一端が第1分岐配管(51)における第2分岐配管(52)の接続部と第2膨張弁(EV-2)との間に接続され、他端が第1分岐配管(51)における冷却熱交換器(HEX4)よりも他端寄りに接続されている。この第3分岐配管(53)には、一端から他端に向かって順に、第3膨張弁(EV-3)とタンク前熱交換器(HEX5)とが設けられている。
【0080】
第4分岐配管(54)は、一端がメイン回路(15)における第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における室外熱交換器(HEX6)と逆止弁(CV-6)との間に接続されている。この第4分岐配管(54)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-10)が設けられている。
【0081】
第5分岐配管(55)は、一端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-8)と主熱交換器(HEX2)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-6)とレシーバ(13)との間に接続されている。この第5分岐配管(55)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-9)が設けられている。
【0082】
第6分岐配管(56)は、一端がメイン回路(15)における1次側圧縮機(11)の吐出側と1次側四路切換弁(12)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-7)と加熱熱交換器(HEX3)との間に接続されている。この第6分岐配管(56)には、第4電磁弁(SV-4)が設けられている。
【0083】
第7分岐配管(57)は、一端がメイン回路(15)におけるレシーバ(13)と第1電磁弁(SV-1)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における電動弁(EV-F)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続されている。この第7分岐配管(57)には、第3電磁弁(SV-3)が設けられている。
【0084】
−運転動作−
冷房運転
1次側回路(10)で生成した冷熱を室内ユニット(22)へ搬送する冷房運転時における運転動作について、図1を参照しながら説明する。
【0085】
1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図1に実線で示すように切り換えられると共に、第1電磁弁(SV-1)が開放され、電動弁(EV-F)、第1膨張弁(EV-1)及び第2膨張弁(EV-2)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、第3膨張弁(EV-3)、第2電磁弁(SV-2)、第3電磁弁(SV-3)及び第4電磁弁(SV-4)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図1に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、冷凍サイクル動作が行われる。
【0086】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流れる。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が凝縮する。凝縮した1次側冷媒は、レシーバ(13)を通って加熱熱交換器(HEX3)へ流れる。
【0087】
加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。尚、加熱熱交換器(HEX3)での2次側冷媒に対する加熱量が不足する場合には、1次側圧縮機(11)の吐出ガスを加熱熱交換器(HEX3)へ適宜導入する。具体的には、第4電磁弁(SV-4)を開き、第6分岐配管(56)を通じて吐出ガスを送り込む。
【0088】
加熱熱交換器(HEX3)からの1次側冷媒は、再熱熱交換器(HEX7)へと流れる。再熱熱交換器(HEX7)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の主液配管(25)を流れる2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、液側連絡管(27)へ送られる2次側冷媒が、所定温度にまで加熱される。
【0089】
再熱熱交換器(HEX7)からの1次側冷媒は、電動弁(EV-F)を通過した後に二手に分流される。分流された1次側冷媒のうち、一方が冷却熱交換器(HEX4)に向かって流れ、他方が主熱交換器(HEX2)へ向かって流れる。
【0090】
冷却熱交換器(HEX4)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)へ流入し、第2膨張弁(EV-2)で減圧された後に冷却熱交換器(HEX4)へ流入する。冷却熱交換器(HEX4)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、冷却熱交換器(HEX4)が低圧状態に維持される。冷却熱交換器(HEX4)で蒸発した1次側冷媒は、第1分岐配管(51)を流れて1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0091】
主熱交換器(HEX2)に向かう1次側冷媒は、そのままメイン回路(15)を流れ、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に主熱交換器(HEX2)へ流入する。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、2次側冷媒に冷熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0092】
2次側回路(20)では、2次側四路切換弁(23)が図1に実線で示すように切り換えられると共に、室内膨張弁(EV)が所定開度に調整される。この状態で、ポンプ回路(30)の各加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)及び各減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)を開閉し、2次側冷媒に循環駆動力を付与する。そして、2次側回路(20)では、主熱交換器(HEX2)と室内熱交換器(HEX1)との間で2次側冷媒が相変化しつつ循環し、1次側回路(10)で生成した冷熱が室内熱交換器(HEX1)へ搬送される。
【0093】
具体的に、ポンプ回路(30)の各電磁弁(SV-P1,SV-V2,SV-P3)が次の状態にあるところから説明する。即ち、第1メインタンク(T1)の加圧電磁弁(SV-P1)、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)、第2メインタンク(T2)の減圧電磁弁(SV-V2)が開放されている。一方、第2メインタンク(T2)の加圧電磁弁(SV-P2)、第1メインタンク(T1)の減圧電磁弁(SV-V1)、サブタンク(ST)の減圧電磁弁(SV-V3)は閉鎖されている。
【0094】
この状態において、第1メインタンク(T1)が加熱熱交換器(HEX3)と連通する。上述のように、加熱熱交換器(HEX3)は、冷媒の蒸発によって高圧状態に維持されている。従って、第1メインタンク(T1)には、加熱熱交換器(HEX3)の高圧のガス冷媒がガス供給管(31)を通じて供給され、これによって第1メインタンク(T1)が加圧される。第1メインタンク(T1)を加圧すると、貯留されていた液冷媒が第1メインタンク(T1)から押し出される。第1メインタンク(T1)から押し出された液冷媒は、図1に実線の矢印で示すように、押出し用液配管(37)の分岐管(37a)から押出し用液配管(37)へ流れ、2次側四路切換弁(23)を通って2次側回路(20)の主液配管(25)へ流れる。
【0095】
一方、第2メインタンク(T2)は、冷却熱交換器(HEX4)と連通する。上述のように、冷却熱交換器(HEX4)は、冷媒の凝縮によって低圧状態に維持されている。従って、第2メインタンク(T2)内のガス冷媒がガス回収管(32)を通じて冷却熱交換器(HEX4)に吸引され、これによって第2メインタンク(T2)が減圧される。第2メインタンク(T2)を減圧すると、第2メインタンク(T2)に2次側回路(20)の液冷媒が回収される。即ち、図1に実線の矢印で示すように、主液配管(26)の液冷媒が吸引され、2次側四路切換弁(23)、回収用液配管(38)、回収用液配管(38)の分岐管(38b)を順に流れて第2メインタンク(T2)に回収される。
【0096】
また、サブタンク(ST)は、加熱熱交換器(HEX3)と連通している。従って、加熱熱交換器(HEX3)のガス冷媒は、サブタンク(ST)へも供給され、これによってサブタンク(ST)が加圧される。加圧されたサブタンク(ST)からは、液冷媒が押し出される。この液冷媒は、図1に破線の矢印で示すように、液回収管 34 を通って加熱熱交換器(HEX3)へ送られ、加熱熱交換器(HEX3)を高圧に維持するために利用される。
【0097】
その後、サブタンク(ST)がほぼ空になると、今度はサブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)を閉鎖し、減圧電磁弁(SV-V3)を開放する。この状態で、サブタンク(ST)が冷却熱交換器(HEX4)と連通し、サブタンク(ST)が減圧される。減圧されたサブタンク(ST)には、押出し用液配管(37)を流れる冷媒の一部が分岐管(37c)を通じて回収される。
【0098】
サブタンク(ST)が液冷媒で満たされると、再びサブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)を開放すると共に減圧電磁弁(SV-V3)を閉鎖し、サブタンク(ST)から加熱熱交換器(HEX3)へ液冷媒を送り出す。以上のようなサブタンク(ST)の加減圧を繰り返し、加熱熱交換器(HEX3)へ液冷媒を連続的に供給する。
【0099】
上記2次側回路(20)では、上述のような第1メインタンク(T1)からの液冷媒の押し出しと、第2メインタンク(T2)への液冷媒の回収とによって2次側冷媒が循環する。
【0100】
具体的に、第1メインタンク(T1)から押し出された液冷媒(2次側冷媒)は、主液配管(25)を通じて各室内ユニット(22)の室内熱交換器(HEX1)へと送られる。その際、主液配管(25)を流れる液冷媒は、再熱熱交換器(HEX7)において1次側冷媒と熱交換して加熱される。この再熱熱交換器(HEX7)では、液側連絡管(27)の周囲における空気の露点温度よりもやや高い温度にまで2次側冷媒が加熱される。即ち、第1メインタンク(T1)からの液冷媒は、再熱熱交換器(HEX7)で所定温度にまで加熱された後に液側連絡管(27)へ流入する。従って、液側連絡管(27)の外側で結露が生じることはない。
【0101】
液側連絡管(27)を通じて各室内ユニット(22)に分配された液冷媒は、室内膨張弁(EV)で減圧された後に室内熱交換器(HEX1)へ導入される。室内熱交換器(HEX1)では、減圧された2次側冷媒が室内空気と熱交換を行い、室内空気から吸熱して蒸発する。これによって、室内空気を冷却し、低温となった室内空気を再び室内に供給して冷房を行う。各室内熱交換器(HEX1)で蒸発した冷媒は、主ガス配管(24)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れる。
【0102】
主熱交換器(HEX2)では、2次側冷媒が1次側回路(10)の1次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、2次側冷媒が1次側冷媒に対して放熱し、凝縮する。主熱交換器(HEX2)で凝縮した2次側冷媒は、主液配管(26)を流れ、回収用液配管(38)を通って第2メインタンク(T2)に回収される。
【0103】
このような動作を所定時間行った後、ポンプ回路(30)の電磁弁(SV-P1,SV-P2,…)を切換える。つまり、第1メインタンク(T1)の加圧電磁弁(SV-P1)、第2メインタンク(T2)の減圧電磁弁(SV-V2)を閉鎖し、第2メインタンク(T2)の加圧電磁弁(SV-P2)、第1メインタンク(T1)の減圧電磁弁(SV-V1)を開放する。これによって、第1メインタンク(T1)が減圧され、逆に、第2メインタンク(T2)が加圧される。このため、第2メインタンク(T2)から押し出された液冷媒が上述のように循環して、第1メインタンク(T1)に回収される。
【0104】
以上のように各電磁弁(SV-P1,SV-P2,…)が切換え動作を行い、2次側回路(20)において連続的に2次側冷媒を循環させる。これによって1次側回路(10)の冷熱を室内熱交換器(HEX1)へ搬送し、室内の冷房を行う。尚、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)及び減圧電磁弁(SV-V3)の開閉は、独自のタイミングで、メインタンク(T1,T2)の電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-V1,SV-V2)の開閉と関係なく行われる。
【0105】
暖房運転
1次側回路(10)で生成した温熱を室内ユニット(22)へ搬送する暖房運転時における運転動作について、図2を参照しながら説明する。
【0106】
1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図2に破線で示すように切り換えられると共に、第2電磁弁(SV-2)、第3電磁弁(SV-3)及び第4電磁弁(SV-4)が開放され、第1膨張弁(EV-1)、第2膨張弁(EV-2)及び第3膨張弁(EV-3)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、電動弁(EV-F)及び第1電磁弁(SV-1)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図2に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、ヒートポンプサイクル動作が行われる。
【0107】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、二手に分流されて主熱交換器(HEX2)及び加熱熱交換器(HEX3)に向かって流れる。
【0108】
主熱交換器(HEX2)に向かう1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って主熱交換器(HEX2)へ流入する。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、2次側冷媒に温熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で凝縮した1次側冷媒は、第5分岐配管(55)を通ってレシーバ(13)へ一旦流入する。レシーバ(13)から出た1次側冷媒は、第7分岐配管(57)を流れた後にメイン回路(15)に戻る。メイン回路(15)に戻った1次側冷媒は、二手に分流されて室外熱交換器(HEX6)及び第1分岐配管(51)に向かって流れる。
【0109】
室外熱交換器(HEX6)に向かう1次側冷媒は、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に、第4分岐配管(54)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流入する。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が蒸発する。室外熱交換器(HEX6)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0110】
1次側圧縮機(11)から吐出されて加熱熱交換器(HEX3)に向かう1次側冷媒は、第6分岐配管(56)を通って加熱熱交換器(HEX3)へ流入する。加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。加熱熱交換器(HEX3)で凝縮した1次側冷媒は、第2分岐配管(52)へ流入する。第2分岐配管(52)から出た1次側冷媒は、第7分岐配管(57)から出て第1分岐配管(51)へ向かう1次側冷媒と合流し、その後に二手に分流されて冷却熱交換器(HEX4)及びタンク前熱交換器(HEX5)に向かって流れる。
【0111】
冷却熱交換器(HEX4)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)へ流入し、第2膨張弁(EV-2)で減圧された後に冷却熱交換器(HEX4)へ流入する。冷却熱交換器(HEX4)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、冷却熱交換器(HEX4)が低圧状態に維持される。冷却熱交換器(HEX4)で蒸発した1次側冷媒は、第1分岐配管(51)を流れて1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0112】
タンク前熱交換器(HEX5)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)から第3分岐配管(53)へ流入し、第3膨張弁(EV-3)で減圧された後にタンク前熱交換器(HEX5)へ流入する。タンク前熱交換器(HEX5)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の回収用液配管(38)を流れる2次側冷媒と熱交換する。つまり、タンク前熱交換器(HEX5)では、2次側回路(20)の主液配管(25)からメインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が、1次側冷媒と熱交換を行って冷却される。この熱交換によって、メインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が液相に維持される。また、この熱交換によって蒸発した1次側冷媒は、再び第1分岐配管(51)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0113】
2次側回路(20)では、2次側四路切換弁(23)が図2に破線で示すように切り換えられると共に、室内膨張弁(EV)が所定開度に調整される。この状態で、ポンプ回路(30)の各加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)及び各減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)を開閉し、2次側冷媒に循環駆動力を付与する。尚、図2における実線の矢印は、第2メインタンク(T2)から液冷媒を押し出し、第1メインタンク(T1)に液冷媒を回収する場合における冷媒の流れを示している。
【0114】
ポンプ回路(30)の動作は、上記冷房運転時と同様である。そして、2次側回路(20)では、主熱交換器(HEX2)と室内熱交換器(HEX1)との間で2次側冷媒が相変化しつつ循環し、1次側回路(10)で生成した温熱が室内熱交換器(HEX1)へ搬送される。
【0115】
具体的に、一方のメインタンク(T1,T2)から押し出された液冷媒は、押出し用液配管(37)及び2次側四路切換弁(23)を流れ、2次側回路(20)の主液配管(26)を通じて主熱交換器(HEX2)へ送られる。主熱交換器(HEX2)では、2次側冷媒が1次側回路(10)の1次側冷媒と熱交換し、該1次側冷媒によって加熱されて蒸発する。これによって、1次側回路(10)の温熱が2次側回路(20)の2次側冷媒に付与される。
【0116】
主熱交換器(HEX2)で蒸発したガス冷媒は、主ガス配管(24)を流れ、各室内ユニット(22)の室内熱交換器(HEX1)に分配される。室内熱交換器(HEX1)では、2次側冷媒が室内空気と熱交換する。この熱交換によって、2次側冷媒が室内空気に対して放熱して凝縮し、室内空気が加熱される。そして、加熱された室内空気を再び室内に供給して暖房を行う。
【0117】
室内熱交換器(HEX1)で凝縮した2次側冷媒は、室内膨張弁(EV)を通って主液配管(25)へ流入する。その後、2次側冷媒は、主液配管(25)から2次側四路切換弁(23)及び回収用液配管(38)を通って、他方のメインタンク(T1,T2)に回収される。
【0118】
参考技術1の効果−
参考技術1では、再熱熱交換器(HEX7)を設け、主液配管(25)を流れる2次側冷媒を所定温度にまで再熱(加熱)している。即ち、主熱交換器(HEX2)で冷熱を付与されて低温となった2次側冷媒を、再熱熱交換器(HEX7)において加熱し、空気の露点温度に対応する所定温度とした後に液側連絡配管へ流入させるようにしている。従って、室外ユニット(29)から室内ユニット(22)に至る液側連絡管(27)においては、再熱熱交換器(HEX7)で加熱された2次側冷媒を流通させることができ、液側連絡管(27)の表面の温度を、その周囲における空気の露点温度よりも高くすることができる。このため、液側連絡管(27)の表面での結露を確実に防止することができる。
【0119】
この結果、上記液側連絡管(27)に断熱材を付加する等、液側連絡管(27)に対する防熱を施すことなく、結露の問題を回避することができる。更には、防熱の施されていない既設の連絡配管を利用して冷凍装置を設置する場合であっても結露の問題を回避して水漏れ等のトラブルを未然に防止することができ、更新需要にも充分に対応することが可能となる。
【0120】
また、本参考技術1では、再熱熱交換器(HEX7)へ1次側回路(10)の高圧の1次側冷媒を導入し、この1次側冷媒との熱交換によって2次側冷媒の再熱を行っている。このため、上述のように、再熱熱交換器(HEX7)における2次側冷媒の加熱を、新たにエネルギを投入することなく行うことができる(図8参照)。従って、液側連絡管(27)における結露を防止するために、新たなエネルギを全く必要としない。
【0121】
このように、本参考技術1によれば、別途エネルギを投入することなく、液側連絡管(27)の表面と該液側連絡管(27)の周囲の空気との温度差を縮小できる。この結果、この液側連絡管(27)を流れる間の熱侵入によるロスを削減でき、冷房能力の向上が図られると共に、エネルギ効率の向上を図ることが可能となる。
【0122】
また、本参考技術1では、タンク前熱交換器(HEX5)を設け、暖房運転時において回収用液配管(38)を流れる2次側冷媒を冷却し、過冷却状態として液相に維持するようにしている。このため、メインタンク(T1,T2)へ回収される2次側冷媒を確実に液相とすることができ、冷媒がフラッシュすることによってポンプ回路(30)で付与される循環駆動力が低下するのを防ぐことができる。このため、暖房運転時において、2次側回路(20)での2次側冷媒の循環量を確保でき、暖房能力を充分に発揮させることが可能となる。
【0123】
《参考技術2》
参考技術2について説明する。この参考技術2は、上記参考技術1において、1次側回路(10)の構成を変更したものである。具体的に、参考技術1に係る1次側回路(10)では、加熱熱交換器(HEX3)と再熱熱交換器(HEX7)とが直列に設けられているのに対し、本参考技術に係る1次側回路(10)では、加熱熱交換器(HEX3)と再熱熱交換器(HEX7)とが並列に設けられている。本参考技術2における2次側回路(20)及びポンプ回路(30)の構成は、参考技術1のものと同様である。以下、参考技術1と異なる構成について説明する。
【0124】
図3に示すように、上記1次側回路(10)は、メイン回路(15)と、第1〜第8分岐配管(51〜58)とによって構成されている。
【0125】
上記メイン回路(15)は、1次側圧縮機(11)、1次側四路切換弁(12)、室外熱交換器(HEX6)、レシーバ(13)、加熱熱交換器(HEX3)及び主熱交換器(HEX2)を順に配管接続して構成されている。メイン回路(15)には、R22が1次側冷媒として充填されている。このメイン回路(15)では、1次側四路切換弁(12)の切り換えによって冷媒循環方向が反転し、冷凍サイクル動作とヒートポンプサイクル動作とが切り換えて行われる。
【0126】
また、メイン回路(15)には、逆止弁や電磁弁等が設けられている。具体的に、室外熱交換器(HEX6)とレシーバ(13)の間には、レシーバ(13)へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-6)が設けられている。レシーバ(13)と加熱熱交換器(HEX3)の間には、加熱熱交換器(HEX3)に向かって順に、第1電磁弁(SV-1)と逆止弁(CV-7)とが設けられている。この逆止弁(CV-7)は、加熱熱交換器(HEX3)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。加熱熱交換器(HEX3)と主熱交換器(HEX2)の間には、主熱交換器(HEX2)に向かって順に、第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)とが設けられている。この逆止弁(CV-8)は、主熱交換器(HEX2)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0127】
第1分岐配管(51)は、一端がメイン回路(15)における加熱熱交換器(HEX3)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における1次側四路切換弁(12)と1次側圧縮機(11)の吸入側との間に接続されている。この第1分岐配管(51)には、一端から他端に向かって順に、第2膨張弁(EV-2)と冷却熱交換器(HEX4)とが設けられている。
【0128】
第2分岐配管(52)は、一端がメイン回路(15)におけるレシーバ(13)と第1電磁弁(SV-1)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における加熱熱交換器(HEX3)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続されている。この第2分岐配管(52)には、一端から他端に向かって順に、第5電磁弁(SV-5)と逆止弁(CV-11)と再熱熱交換器(HEX7)と電動弁(EV-F)とが設けられている。この逆止弁(CV-11)は、再熱熱交換器(HEX7)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0129】
第3分岐配管(53)は、一端が第1分岐配管(51)における第2膨張弁(EV-2)よりも一端寄りに接続され、他端が第1分岐配管(51)における冷却熱交換器(HEX4)よりも他端寄りに接続されている。この第3分岐配管(53)には、一端から他端に向かって順に、第3膨張弁(EV-3)とタンク前熱交換器(HEX5)とが設けられている。
【0130】
第4分岐配管(54)は、一端がメイン回路(15)における第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における室外熱交換器(HEX6)と逆止弁(CV-6)との間に接続されている。この第4分岐配管(54)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-10)が設けられている。
【0131】
第5分岐配管(55)は、一端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-8)と主熱交換器(HEX2)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-6)とレシーバ(13)との間に接続されている。この第5分岐配管(55)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-9)が設けられている。
【0132】
第6分岐配管(56)は、一端がメイン回路(15)における1次側圧縮機(11)の吐出側と1次側四路切換弁(12)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-7)と加熱熱交換器(HEX3)との間に接続されている。この第6分岐配管(56)には、第4電磁弁(SV-4)が設けられている。
【0133】
第7分岐配管(57)は、一端がメイン回路(15)におけるレシーバ(13)と第1電磁弁(SV-1)との間に接続され、他端が加熱熱交換器(HEX3)と第1膨張弁(EV-1)との間におけるメイン回路(15)への第2分岐配管(52)の接続部よりも第1膨張弁(EV-1)寄りに接続されている。この第7分岐配管(57)には、第3電磁弁(SV-3)が設けられている。
【0134】
第8分岐配管(58)は、一端が第6分岐配管(56)における第4電磁弁(SV-4)よりも一端寄りに接続され、他端が第2分岐配管(52)における逆止弁(CV-11)と再熱熱交換器(HEX7)との間に接続されている。この第8分岐配管(58)には、第6電磁弁(SV-6)が設けられている。
【0135】
−運転動作−
参考技術2に係る空調機の動作について説明する。この空調機において、2次側回路(20)及びポンプ回路(30)の動作は、上記参考技術1のものと同様である。以下、本 考技術2に係る1次側回路(10)の動作について説明する。
【0136】
冷房運転
冷房運転時における1次側回路(10)の動作について、図3を参照しながら説明する。1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図3に実線で示すように切り換えられると共に、第1電磁弁(SV-1)及び第5電磁弁(SV-5)が開放され、電動弁(EV-F)、第1膨張弁(EV-1)及び第2膨張弁(EV-2)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、第3膨張弁(EV-3)、第3電磁弁(SV-3)、第4電磁弁(SV-4)及び第6電磁弁(SV-6)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図3に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、冷凍サイクル動作が行われる。
【0137】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流れる。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が凝縮する。凝縮した1次側冷媒は、レシーバ(13)を通り、その後に二手に分流される。分流された1次側冷媒は、その一方が加熱熱交換器(HEX3)へ流れ、他方が再熱熱交換器(HEX7)へ流れる。
【0138】
加熱熱交換器(HEX3)に向かう1次側冷媒は、そのままメイン回路(15)を流れて加熱熱交換器(HEX3)へ流入する。加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。尚、加熱熱交換器(HEX3)での2次側冷媒に対する加熱量が不足する場合には、1次側圧縮機(11)の吐出ガスを加熱熱交換器(HEX3)へ適宜導入する。具体的には、第4電磁弁(SV-4)を開き、第6分岐配管(56)を通じて吐出ガスを送り込む。
【0139】
一方、再熱熱交換器(HEX7)に向かう1次側冷媒は、第2分岐配管(52)を流れて再熱熱交換器(HEX7)へ流入する。再熱熱交換器(HEX7)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の主液配管(25)を流れる2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、液側連絡管(27)へ送られる2次側冷媒が、所定温度にまで加熱される。尚、再熱熱交換器(HEX7)での2次側冷媒に対する加熱量が不足する場合には、1次側圧縮機(11)の吐出ガスを再熱熱交換器(HEX7)へ適宜導入する。具体的には、第6電磁弁(SV-6)を開き、第8分岐配管(58)を通じて吐出ガスを送り込む。
【0140】
加熱熱交換器(HEX3)からの1次側冷媒は、二手に分流されて、その一方が冷却熱交換器(HEX4)に向かって流れる。冷却熱交換器(HEX4)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)へ流入し、第2膨張弁(EV-2)で減圧された後に冷却熱交換器(HEX4)へ流入する。冷却熱交換器(HEX4)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、冷却熱交換器(HEX4)が低圧状態に維持される。冷却熱交換器(HEX4)で蒸発した1次側冷媒は、第1分岐配管(51)を流れて1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0141】
分流された加熱熱交換器(HEX3)からの1次側冷媒のうち、他方はそのままメイン回路(15)を流れる。メイン回路(15)を流れる1次側冷媒は、再熱熱交換器(HEX7)からの1次側冷媒と合流した後に主熱交換器(HEX2)へ送られる。主熱交換器(HEX2)に向かう1次側冷媒は、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に主熱交換器(HEX2)へ流入する。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、2次側冷媒に冷熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0142】
暖房運転
暖房運転時における1次側回路(10)の動作について、図4を参照しながら説明する。1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図4に破線で示すように切り換えられると共に、第3電磁弁(SV-3)及び第4電磁弁(SV-4)が開放され、第1膨張弁(EV-1)、第2膨張弁(EV-2)及び第3膨張弁(EV-3)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、電動弁(EV-F)、第1電磁弁(SV-1)、第5電磁弁(SV-5)及び第6電磁弁(SV-6)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図4に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、ヒートポンプサイクル動作が行われる。
【0143】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、二手に分流されて主熱交換器(HEX2)及び加熱熱交換器(HEX3)に向かって流れる。
【0144】
主熱交換器(HEX2)に向かう1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れる。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、2次側冷媒に温熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で凝縮した1次側冷媒は、第5分岐配管(55)を通ってレシーバ(13)へ一旦流入する。レシーバ(13)から出た1次側冷媒は、第7分岐配管(57)を流れた後にメイン回路(15)に戻る。メイン回路(15)に戻った1次側冷媒は、二手に分流されて室外熱交換器(HEX6)及び第1分岐配管(51)に向かって流れる。
【0145】
室外熱交換器(HEX6)に向かう1次側冷媒は、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に、第4分岐配管(54)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流入する。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が蒸発する。室外熱交換器(HEX6)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0146】
1次側圧縮機(11)から吐出されて加熱熱交換器(HEX3)に向かう1次側冷媒は、第6分岐配管(56)を通って加熱熱交換器(HEX3)へ流入する。加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。加熱熱交換器(HEX3)で凝縮した1次側冷媒は、第7分岐配管(57)から出て第1分岐配管(51)へ向かう1次側冷媒と合流し、その後に二手に分流されて冷却熱交換器(HEX4)及びタンク前熱交換器(HEX5)に向かって流れる。
【0147】
冷却熱交換器(HEX4)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)へ流入し、第2膨張弁(EV-2)で減圧された後に冷却熱交換器(HEX4)へ流入する。冷却熱交換器(HEX4)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、冷却熱交換器(HEX4)が低圧状態に維持される。冷却熱交換器(HEX4)で蒸発した1次側冷媒は、第1分岐配管(51)を流れて1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0148】
タンク前熱交換器(HEX5)に向かう1次側冷媒は、第1分岐配管(51)から第3分岐配管(53)へ流入し、第3膨張弁(EV-3)で減圧された後にタンク前熱交換器(HEX5)へ流入する。タンク前熱交換器(HEX5)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の回収用液配管(38)を流れる2次側冷媒と熱交換する。つまり、タンク前熱交換器(HEX5)では、2次側回路(20)の主液配管(25)からメインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が、1次側冷媒と熱交換を行って冷却される。この熱交換によって、メインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が液相に維持される。また、この熱交換によって蒸発した1次側冷媒は、再び第1分岐配管(51)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0149】
《発明の実施形態》
本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る冷凍装置を空調機に構成したものである。
【0150】
本実施形態は、上記参考技術1において、ポンプ回路(30)及び1次側回路(10)の構成を変更したものである。具体的に、冷房時において、参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)の機能を2次側回路(20)の主熱交換器(HEX2)が兼ねるようにすると共に、暖房時において、参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)及びタンク前熱交換器(HEX5)の機能を再熱熱交換器(HEX7)が兼ねるようにしたものである。以下、参考技術1と異なる構成について説明する。
【0151】
ポンプ回路の構成
図5に示すように、本実施形態のポンプ回路(30)では、上記参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)及びタンク前熱交換器(HEX5)が省略されている(図1参照)。これに伴い、上記ポンプ回路(30)では、参考技術1におけるガス回収管(32)に代えて、第1,第2,第3ガス回収管(41,42,43)が設けられている。具体的に、第1メインタンク(T1)に第1ガス回収管(41)が接続され、第2メインタンク(T2)に第2ガス回収管(42)が接続されている。また、サブタンク(ST)には、第3ガス回収管(43)が接続されている。
【0152】
上記第1ガス回収管(41)は、一端が第1メインタンク(T1)の上端に接続され、他端が二つの分岐管(41a,41b)に分岐されている。この第1ガス回収管(41)には、第1タンク減圧電磁弁(SV-V1)が設けられている。一方、第2ガス回収管(42)は、一端が第2メインタンク(T2)の上端に接続され、他端が二つの分岐管(42a,42b)に分岐されている。この第2ガス回収管(42)には、第2タンク減圧電磁弁(SV-V2)が設けられている。
【0153】
第1及び第2ガス回収管(41,42)の一方の分岐管(41a,42a)は、それぞれ2次側回路(20)の主ガス配管(24)に接続されている。これら各分岐管(41a,42a)には、それぞれ逆止弁(CV-15)が設けられている。各逆止弁(CV-15)は、主ガス配管(24)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0154】
第1及び第2ガス回収管(41,42)の他方の分岐管(41b,42b)は、それぞれ2次側回路(20)の主液配管(25)における再熱熱交換器(HEX7)と室内膨張弁(EV)との間に接続されている。これら各分岐管(41b,42b)には、それぞれ逆止弁(CV-16)が設けられている。各逆止弁(CV-16)は、主液配管(25)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0155】
上記第3ガス回収管(43)は、一端がサブタンク(ST)の上端に接続され、他端が二つの分岐管(43a,43b)に分岐されている。第3ガス回収管(43)の一方の分岐管(43a)は、2次側回路(20)の主ガス配管(24)に接続されている。この分岐管(43a)には、主ガス配管(24)へ向かって順に、第3タンク減圧電磁弁(SV-V3)と逆止弁(CV-17)とが設けられている。この逆止弁(CV-17)は、主ガス配管(24)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。第3ガス回収管(43)の他方の分岐管(43b)は、2次側回路(20)の主液配管(25)における再熱熱交換器(HEX7)と室内膨張弁(EV)との間に接続されている。この分岐管(43b)には、第4タンク減圧電磁弁(SV-V4)が設けられている。
【0156】
1次側回路の構成
図5に示すように、本実施形態の1次側回路(10)は、メイン回路(15)と、第4〜第7,第9,第10分岐配管(54〜57,59,60)とによって構成されている。
【0157】
上記メイン回路(15)は、1次側圧縮機(11)、1次側四路切換弁(12)、室外熱交換器(HEX6)、レシーバ(13)、加熱熱交換器(HEX3)、再熱熱交換器(HEX7)及び主熱交換器(HEX2)を順に配管接続して構成されている。メイン回路(15)には、R22が1次側冷媒として充填されている。このメイン回路(15)では、1次側四路切換弁(12)の切り換えによって冷媒循環方向が反転し、冷凍サイクル動作とヒートポンプサイクル動作とが切り換えて行われる。
【0158】
また、メイン回路(15)には、逆止弁や電磁弁等が設けられている。具体的に、室外熱交換器(HEX6)とレシーバ(13)の間には、レシーバ(13)へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-6)が設けられている。レシーバ(13)と加熱熱交換器(HEX3)の間には、加熱熱交換器(HEX3)に向かって順に、第1電磁弁(SV-1)と逆止弁(CV-7)とが設けられている。この逆止弁(CV-7)は、加熱熱交換器(HEX3)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。加熱熱交換器(HEX3)と再熱熱交換器(HEX7)の間には、第4膨張弁(EV-4)が設けられている。再熱熱交換器(HEX7)と主熱交換器(HEX2)の間には、主熱交換器(HEX2)に向かって順に、第8電磁弁(SV-8)と逆止弁(CV-12)と第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)とが設けられている。これら二つの逆止弁(CV-8,CV-12)は、主熱交換器(HEX2)へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0159】
第4分岐配管(54)は、一端がメイン回路(15)における第1膨張弁(EV-1)と逆止弁(CV-8)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における室外熱交換器(HEX6)と逆止弁(CV-6)との間に接続されている。この第4分岐配管(54)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-10)が設けられている。
【0160】
第5分岐配管(55)は、一端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-8)と主熱交換器(HEX2)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-6)とレシーバ(13)との間に接続されている。この第5分岐配管(55)には、一端から他端に向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-9)が設けられている。
【0161】
第6分岐配管(56)は、一端がメイン回路(15)における1次側圧縮機(11)の吐出側と1次側四路切換弁(12)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-7)と加熱熱交換器(HEX3)との間に接続されている。この第6分岐配管(56)には、第4電磁弁(SV-4)が設けられている。
【0162】
第7分岐配管(57)は、一端がメイン回路(15)におけるレシーバ(13)と第1電磁弁(SV-1)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-12)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続されている。この第7分岐配管(57)には、第3電磁弁(SV-3)が設けられている。
【0163】
第9分岐配管(59)は、一端がメイン回路(15)における加熱熱交換器(HEX3)と第4膨張弁(EV-4)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における逆止弁(CV-12)と第1膨張弁(EV-1)との間に接続されている。この第9分岐配管(59)には、第7電磁弁(SV-7)が設けられている。
【0164】
第10分岐配管(60)は、一端がメイン回路(15)における再熱熱交換器(HEX7)と第8電磁弁(SV-8)との間に接続され、他端がメイン回路(15)における1次側四路切換弁(12)と1次側圧縮機(11)の吸入側との間に接続されている。この第10分岐配管(60)には、第9電磁弁(SV-9)が設けられている。
【0165】
−運転動作−
冷房運転
本実施形態に係る空調機の冷房運転時の動作について、図5を参照しながら説明する。
【0166】
1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図5に実線で示すように切り換えられると共に、第1電磁弁(SV-1)、第8電磁弁(SV-8)が開放され、第4膨張弁(EV-4)が全開に調整される一方、第1膨張弁(EV-1)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、第3電磁弁(SV-3)、第4電磁弁(SV-4)、第7電磁弁(SV-7)及び第9電磁弁(SV-9)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図5に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、冷凍サイクル動作が行われる。
【0167】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流れる。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が凝縮する。凝縮した1次側冷媒は、レシーバ(13)を通って加熱熱交換器(HEX3)へ流れる。
【0168】
加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。尚、加熱熱交換器(HEX3)での2次側冷媒に対する加熱量が不足する場合には、1次側圧縮機(11)の吐出ガスを加熱熱交換器(HEX3)へ適宜導入する。具体的には、第4電磁弁(SV-4)を開き、第6分岐配管(56)を通じて吐出ガスを送り込む。
【0169】
加熱熱交換器(HEX3)からの1次側冷媒は、再熱熱交換器(HEX7)へと流れる。再熱熱交換器(HEX7)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の主液配管(25)を流れる2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、液側連絡管(27)へ送られる2次側冷媒が、所定温度にまで加熱される。
【0170】
再熱熱交換器(HEX7)からの1次側冷媒は、そのままメイン回路(15)を流れ、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に主熱交換器(HEX2)へ流入する。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が蒸発すると同時に2次側冷媒が凝縮し、2次側冷媒に冷熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0171】
2次側回路(20)では、2次側四路切換弁(23)が図5に実線で示すように切り換えられると共に、室内膨張弁(EV)が所定開度に調整される。この状態で、ポンプ回路(30)の各加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)及び各減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)を開閉し、2次側冷媒に循環駆動力を付与する。尚、冷房運転時において、第4タンク減圧電磁弁(SV-V4)は、常に閉鎖されている。
【0172】
そして、2次側回路(20)では、主熱交換器(HEX2)と室内熱交換器(HEX1)との間で2次側冷媒が相変化しつつ循環し、1次側回路(10)で生成した冷熱が室内熱交換器(HEX1)へ搬送される。2次側回路(20)における動作は、上記参考技術1のものと同様である。
【0173】
本実施形態に係るポンプ回路(30)の動作は、基本的に上記参考技術1のものと同様であるが、両メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)を減圧する際の動作については異なる。
【0174】
例えば、第1メインタンク(T1)を減圧する場合、第1タンク減圧電磁弁(SV-V1)を開放する。この状態で、第1メインタンク(T1)は、分岐管(41a)及び2次側回路(20)の主ガス配管(24)を介して主熱交換器(HEX2)と連通する。ここで、主熱交換器(HEX2)では、2次側冷媒を1次側回路(10)の1次側冷媒との熱交換によって冷却して凝縮させている。従って、主熱交換器(HEX2)は、低圧に維持されている。このため、第1メインタンク(T1)内のガス冷媒が主熱交換器(HEX2)に吸引され、第1メインタンク(T1)が減圧される。
【0175】
同様に、第2メインタンク(T2)を減圧する場合には、第2タンク減圧電磁弁(SV-V2)を開放する。また、サブタンク(ST)を減圧する場合には、第3タンク減圧電磁弁(SV-V3)を開放する。即ち、冷房運転時において、本実施形態に係る主熱交換器(HEX2)は、2次側冷媒に冷熱を付与するだけでなく、上記参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)の機能をも果たしている。
【0176】
暖房運転
本実施形態に係る空調機の暖房運転時の動作について、図6を参照しながら説明する。
【0177】
本実施形態の1次側回路(10)では、1次側四路切換弁(12)が図6に破線で示すように切り換えられると共に、第3電磁弁(SV-3)、第4電磁弁(SV-4)、第7電磁弁(SV-7)及び第9電磁弁(SV-9)が開放され、第1膨張弁(EV-1)及び第4膨張弁(EV-4)が所定開度に調整される。また、1次側回路(10)では、第1電磁弁(SV-1)及び第8電磁弁(SV-8)が閉鎖される。この状態で1次側圧縮機(11)を運転すると、1次側回路(10)において図6に一点鎖線の矢印で示すように1次側冷媒が循環し、ヒートポンプサイクル動作が行われる。
【0178】
具体的に、1次側圧縮機(11)から吐出された1次側冷媒は、二手に分流されて主熱交換器(HEX2)及び加熱熱交換器(HEX3)に向かって流れる。
【0179】
主熱交換器(HEX2)に向かう1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れる。主熱交換器(HEX2)では、1次側冷媒が2次側回路(20)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、2次側冷媒に温熱が付与される。主熱交換器(HEX2)で凝縮した1次側冷媒は、第5分岐配管(55)を通ってレシーバ(13)へ一旦流入する。レシーバ(13)から出た1次側冷媒は、第7分岐配管(57)を流れた後にメイン回路(15)に戻る。メイン回路(15)に戻った1次側冷媒は、二手に分流されて室外熱交換器(HEX6)及び第9分岐配管(59)に向かって流れる。
【0180】
室外熱交換器(HEX6)に向かう1次側冷媒は、第1膨張弁(EV-1)で減圧された後に、第4分岐配管(54)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流入する。室外熱交換器(HEX6)では、外気と熱交換を行って1次側冷媒が蒸発する。室外熱交換器(HEX6)で蒸発した1次側冷媒は、1次側四路切換弁(12)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0181】
1次側圧縮機(11)から吐出されて加熱熱交換器(HEX3)に向かう1次側冷媒は、第6分岐配管(56)を通って加熱熱交換器(HEX3)へ流入する。加熱熱交換器(HEX3)では、1次側冷媒がポンプ回路(30)の2次側冷媒と熱交換する。この熱交換によって、1次側冷媒が凝縮すると同時に2次側冷媒が蒸発し、加熱熱交換器(HEX3)が高圧状態に維持される。加熱熱交換器(HEX3)で凝縮した1次側冷媒は、第7分岐配管(57)から出て分流された後に第9分岐配管(59)を流れる1次側冷媒と合流する。合流した1次側冷媒は、そのままメイン回路(15)を流れて再熱熱交換器(HEX7)へと向かう。
【0182】
再熱熱交換器(HEX7)に向かう1次側冷媒は、第4膨張弁(EV-4)で減圧された後に再熱熱交換器(HEX7)へ流入する。再熱熱交換器(HEX7)では、上記主液配管(25)から回収用液配管(38)を通ってメインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が、1次側冷媒と熱交換を行って冷却される。この熱交換によって、メインタンク(T1,T2)に回収される2次側冷媒が液相に維持される。即ち、本実施形態の再熱熱交換器(HEX7)は、暖房運転時において、上記参考技術1におけるタンク前熱交換器(HEX5)の機能を果たす。再熱熱交換器(HEX7)からの1次側冷媒は、第10分岐配管(60)を通って1次側圧縮機(11)に吸入される。
【0183】
2次側回路(20)では、2次側四路切換弁(23)が図6に破線で示すように切り換えられると共に、室内膨張弁(EV)が所定開度に調整される。この状態で、ポンプ回路(30)の各加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)及び各減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)を開閉し、2次側冷媒に循環駆動力を付与する。尚、暖房運転時において、第3タンク減圧電磁弁(SV-V3)は、常に閉鎖されている。
【0184】
そして、2次側回路(20)では、主熱交換器(HEX2)と室内熱交換器(HEX1)との間で2次側冷媒が相変化しつつ循環し、1次側回路(10)で生成した温熱が室内熱交換器(HEX1)へ搬送される。2次側回路(20)における動作は、上記参考技術1のものと同様である。
【0185】
本実施形態に係るポンプ回路(30)の動作は、基本的に上記参考技術1のものと同様であるが、両メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)を減圧する際の動作については異なる。
【0186】
例えば、第1メインタンク(T1)を減圧する場合、第1タンク減圧電磁弁(SV-V1)を開放する。この状態で、第1メインタンク(T1)は、分岐管(41b)及び2次側回路(20)の主液配管(25)を介して再熱熱交換器(HEX7)と連通する。ここで、再熱熱交換器(HEX7)では、主液配管(25)を流れる低圧の2次側冷媒が1次側回路(10)の1次側冷媒との熱交換によって冷却されて過冷却状態とされている。従って、再熱熱交換器(HEX7)は、低圧に維持されている。このため、第1メインタンク(T1)内のガス冷媒は、主液配管(25)に吸引され、再熱熱交換器(HEX7)へ流れて凝縮する。これによって、第1メインタンク(T1)が減圧される。
【0187】
同様に、第2メインタンク(T2)を減圧する場合には、第2タンク減圧電磁弁(SV-V2)を開放する。また、サブタンク(ST)を減圧する場合には、第4タンク減圧電磁弁(SV-V4)を開放する。即ち、暖房運転時において、本実施形態に係る再熱熱交換器(HEX7)は、上述のように上記参考技術1におけるタンク前熱交換器(HEX5)の機能を果たすと同時に、上記参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)の機能をも果たしている。
【0188】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記参考技術1の効果に加えて、以下の効果が得られる。即ち、本実施形態では、冷房運転時において、2次側回路(20)の主熱交換器(HEX2)が参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)の機能をも果たしている。また、暖房運転時において、再熱熱交換器(HEX7)が参考技術1における冷却熱交換器(HEX4)及びタンク前熱交換器(HEX5)の両方の機能を果たしている。従って、参考技術1よりも熱交換器の数を削減しつつ、上記参考技術1の空調機と同等の機能を得ることができる。このため、機能を何ら損なうことなく構成を簡素化し、コストの低減を図ることが可能となる。
【0189】
−実施形態の変形例−
上記実施形態において、サブタンク(ST)及びバッファタンク(BT)を省略することも可能である。
【0190】
即ち、図7に示すように、実施形態の空調機(図5参照)から、サブタンク(ST)、バッファタンク(BT)及びこれらに接続する配管(31c,37c,39,43)を省略すると共に、液回収管(34)の構成を変更する。本変形例の液回収管(34)は、一端が加熱熱交換器(HEX3)の下端に接続され、他端が二つの分岐管(34a,34b)に分岐されている。これら分岐管(34a,34b)のうち、一方の分岐管(34a)が押出し用液配管(37)の一方の分岐管(37a)に接続され、他方の分岐管(34b)が押出し用液配管(37)の他方の分岐管(37b)に接続されている。また、各分岐管(34a,34b)には、加熱熱交換器(HEX3)へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV-18)が設けられている。
【0191】
そして、空調機の運転時には、メインタンク(T1,T2)から押し出された2次側冷媒の一部が液回収管(34)の分岐管(34a,34b)へ流入し、この2次側冷媒が加熱熱交換器(HEX3)へ供給される。加熱熱交換器(HEX3)では、供給された2次側冷媒が蒸発することによって、内部が高圧に維持される。
【0192】
【発明のその他の実施の形態】
上記の実施形態および各参考技術では、いわゆる熱駆動ポンプを構成するポンプ回路(30)を2次側回路(20)に接続し、このポンプ回路(30)によって2次側冷媒を循環させている。これに対し、一般的な機械式ポンプ(遠心ポンプ等)を2次側回路(20)に設けるようにしてもよい。
【0193】
また、上記の実施形態および各参考技術では、1次側回路(10)に単一組成の冷媒であるR22を1次側冷媒として充填しているが、これに代えて、非共沸混合冷媒であるR407Cを1次側冷媒として充填してもよい。
【0194】
上記の実施形態および各参考技術のような、冷房運転時に再熱熱交換器(HEX7)へ高圧の1次側冷媒を導入して2次側冷媒の再熱を行う構成において、1次側冷媒として非共沸混合冷媒を用いると、主熱交換器(HEX2)へ導入される際の1次側冷媒の温度を低下させることが可能となる(図9参照)。このため主熱交換器(HEX2)で冷却された後の2次側冷媒の温度を低下させることができ、冷房能力の向上を図ることができる。
【0195】
また、上記の実施形態および各参考技術では、2次側回路(20)に単一組成の冷媒であるR22を2次側冷媒として充填しているが、これに代えて、非共沸混合冷媒であるR407Cを2次側冷媒として充填してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考技術1に係る空調機の冷房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図2】 参考技術1に係る空調機の暖房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図3】 参考技術2に係る空調機の冷房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図4】 参考技術2に係る空調機の暖房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図5】 実施形態に係る空調機の冷房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図6】 実施形態に係る空調機の暖房運転時における冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図7】 実施形態の変形例に係る空調機の配管系統図である。
【図8】 本発明の効果を説明するための冷媒のモリエル線図である。
【図9】 本発明の効果を説明するための冷媒のモリエル線図である。
【符号の説明】
(10) 1次側回路(熱源、熱源回路)
(20) 2次側回路(熱搬送回路)
(22) 室内ユニット
(27) 液側連絡管(連絡配管)
(28) ガス側連絡管(連絡配管)
(29) 室外ユニット
(30) ポンプ回路(搬送手段)
(T1) 第1メインタンク
(T2) 第2メインタンク
(HEX1)室内熱交換器(利用側熱交換器)
(HEX2)主熱交換器
(HEX3)加熱熱交換器(高圧部)
(HEX4)冷却熱交換器(低圧部)
(HEX7)再熱熱交換器(再熱手段)
(EV) 室内膨張弁(膨張機構)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to a refrigeration apparatus that circulates a refrigerant and conveys and uses cold heat on the heat source side to the utilization side.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a refrigeration apparatus, a refrigeration apparatus that includes a closed circuit in which a refrigerant circulates, imparts cold heat from a cold heat source to the circulating refrigerant, and conveys the refrigerant to a user side is known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-281174 discloses a refrigeration apparatus of this type applied to an air conditioner.
[0003]
  The refrigeration apparatus disclosed in the above publication includes a primary side circuit and a secondary side circuit through which refrigerant circulates. In the primary circuit, the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. The primary side refrigerant in the primary side circuit evaporates by absorbing heat from the secondary side refrigerant in the secondary side circuit in the main heat exchanger, while the secondary side refrigerant in the secondary side circuit is 1 in the main heat exchanger. It dissipates heat and condenses to the primary refrigerant of the secondary circuit. That is, in the main heat exchanger, the cold of the primary circuit is imparted to the secondary refrigerant.
[0004]
  A secondary side circuit conveys the cold provided by the main heat exchanger to the indoor heat exchanger on the use side by circulation of the secondary side refrigerant. Specifically, the secondary side refrigerant condensed in the main heat exchanger is sent to the indoor heat exchanger. In the indoor heat exchanger, the secondary-side refrigerant absorbs heat from the object and evaporates, thereby cooling the object. The evaporated secondary side refrigerant is sent to the main heat exchanger and condensed again, and this circulation is repeated.
[0005]
  At that time, in the secondary side circuit of the refrigeration apparatus, the refrigerant is circulated by a so-called heat-driven pump. That is, a pair of tanks for storing liquid refrigerant are provided, and liquid refrigerant is recovered from one tank at the same time as liquid refrigerant is pushed out from the one tank, and this operation gives a circulation driving force to the secondary refrigerant. ing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the refrigeration apparatus, when the liquid refrigerant is sent from the main heat exchanger on the heat source side to the indoor heat exchanger on the usage side, the low-temperature liquid refrigerant is circulated in the pipe. As a result, there was a problem that condensation occurred on the surface.
[0007]
  For example, when the refrigeration apparatus is an air conditioner, the indoor heat exchanger is usually provided in the indoor unit, while the main heat exchanger and the primary circuit are usually provided in the outdoor unit. Accordingly, the outdoor main heat exchanger and the indoor indoor heat exchanger must be connected by a relatively long communication pipe. For example, when installing in a building, communication piping is often provided from an outdoor unit provided on the roof to an indoor unit on each floor. For this reason, when a low-temperature liquid refrigerant flows through the connecting pipe and condensation occurs on the pipe surface, it may cause troubles such as water leakage into the room.
[0008]
  For the above problem, it is conceivable to take measures to provide heat insulation to the connecting pipe such as wrapping a heat insulating material around the connecting pipe. However, this increases the number of man-hours for the installation work and causes a problem of increasing costs.
[0009]
  Moreover, when updating an air conditioner, the air conditioner comprised with the said freezing apparatus may be installed using the existing refrigerant | coolant piping in a building. In such a case, heat insulation may not be applied to the existing piping. If heat insulation is applied again, the installation work becomes complicated and the cost required for this increases. In addition, it is often difficult to heat-protect pipes that have already been laid. Therefore, in this case, there is a problem that it is impossible to take a measure of heat insulation to the connecting pipe, and the above-mentioned problem of condensation cannot be avoided.
[0010]
  The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that avoids the problem of dew condensation without performing heat insulation on the piping, and that can also meet the demand for renewal. There is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The first solution provided by the present invention is that the main heat exchanger (HEX2), the refrigerant conveying means (30), the expansion mechanism (EV), and the use side heat exchanger (HEX1) are connected by piping to convey refrigerant. A refrigeration system comprising a heat transfer circuit (20) that circulates the heat and a heat source (10) that is connected to the main heat exchanger (HEX2) and applies cold heat to the transfer refrigerant of the heat transfer circuit (20) It is said. The heat transfer circuit (20) is a reheat unit for heating the liquid-phase transfer refrigerant supplied to the expansion mechanism (EV) to the predetermined temperature by being supplied with a circulation driving force by the transfer unit (30). (HEX7), and the supply refrigerant heated by the reheating means (HEX7) is depressurized by the expansion mechanism (EV) and then supplied to the use-side heat exchanger (HEX1).
[0012]
  In the first solution, the heat source ( Ten ) Is a heat source circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the heat source side refrigerant ( Ten ) And the reheating means ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) Transfer refrigerant to the heat source circuit ( Ten ) Reheat heat exchanger that exchanges heat with the high pressure heat source side refrigerant ( HEX7 ) And the above heat source circuit ( Ten ) Is a heat transfer circuit ( 20 ) Is also configured to serve as a heat source for imparting heat to the transport refrigerant, and the heat transport circuit ( 20 ) Transport means ( 30 ) From the expansion mechanism ( EV ) After passing the use side heat exchanger ( HEX1 ) And main heat exchanger ( HEX2 ) Passes through the conveying means ( 30 ) And the conveying means ( 30 ) From the main heat exchanger ( HEX2 ) And use side heat exchanger ( HEX1 ) And expansion mechanism ( EV ) Pass through the transport means ( 30 ) Four-way selector valve for switching the state of flowing into twenty three ) And the heat transfer circuit ( 20 ) The main heat exchanger ( HEX2 ) To user side heat exchanger ( HEX1 The cooling heat transfer operation for transferring the cold heat to the main heat exchanger (reversing the circulation direction of the refrigerant for transfer) HEX2 ) To user side heat exchanger ( HEX1 Heat transfer operation to transfer the heat to the four-way selector valve ( twenty three ), While the reheat heat exchanger ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) Four-way selector valve ( twenty three ) And expansion mechanism ( EV ) And the above reheat heat exchanger ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) During heat transfer operation, use side heat exchanger ( HEX1 ) Transport refrigerant from the heat source circuit ( Ten ) To exchange heat with the low-pressure heat source side refrigerant, 30 ) Also serves as a liquid phase maintaining means for maintaining the transporting refrigerant sent to the liquid phase.
[0013]
  The second solving means taken by the present invention is the same as the first solving means described above, the outdoor unit (29) provided with the main heat exchanger (HEX2), the conveying means (30) and the reheating means (HEX7). And an indoor unit (22) provided with an expansion mechanism (EV) and a use side heat exchanger (HEX1), and between the reheating means (HEX7) and the expansion mechanism (EV), and a use side heat exchanger (HEX1) and the main heat exchanger (HEX2) are each provided with connecting pipes (27, 28) to constitute a heat transfer circuit (20).
[0014]
  The third solution provided by the present invention is that the existing liquid side communication pipe (27) and gas side communication pipe for the indoor unit (22) having the use side heat exchanger (HEX1) and the expansion mechanism (EV). The refrigeration equipment connected by (28) is targeted. And it has a main heat exchanger (HEX2) and a refrigerant conveying means (30), the conveying means (30) side is via a liquid side communication pipe (27) and the main heat exchanger (HEX2) side is a gas side communication pipe ( 28) a heat transfer circuit (20) connected to the indoor unit (22) via the main heat exchanger (HEX2) and the indoor unit (22) via the heat transfer circuit (20), and the main heat exchange A heat source (10) that is connected to the heat exchanger (HEX2) and applies cold heat to the refrigerant for conveyance of the heat conveyance circuit (20), and a circulation driving force is imparted by the conveying means (30) to the liquid side communication pipe (27) And a reheating means (HEX7) for heating the refrigerant for transportation to a predetermined temperature.
[0015]
  In the third solution, the heat source ( Ten ) Is a heat source circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the heat source side refrigerant ( Ten ) And the reheating means ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) Transfer refrigerant to the heat source circuit ( Ten ) Reheat heat exchanger that exchanges heat with the high pressure heat source side refrigerant ( HEX7 ) And the above heat source circuit ( Ten ) Is a heat transfer circuit ( 20 ) Is also configured to serve as a heat source for imparting heat to the transport refrigerant, and the heat transport circuit ( 20 ) Transport means ( 30 ) To liquid side communication tube ( 27 ) And the main heat exchanger ( HEX2 ) To transport means ( 30 ) And the conveying means ( 30 ) To main heat exchanger ( HEX2 ) And the liquid side communication pipe ( 27 ) To transport means ( 30 ) Four-way selector valve for switching the state of flowing into twenty three ) And the heat transfer circuit ( 20 ) The main heat exchanger ( HEX2 ) To user side heat exchanger ( HEX1 The cooling heat transfer operation for transferring the cold heat to the main heat exchanger (reversing the circulation direction of the refrigerant for transfer) HEX2 ) To user side heat exchanger ( HEX1 Heat transfer operation to transfer the heat to the four-way selector valve ( twenty three ), While the reheat heat exchanger ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) Four-way selector valve ( twenty three ) And liquid side communication tube ( 27 )the aboveReheat heat exchanger ( HEX7 ) Heat transfer circuit ( 20 ) During heat transfer operation, use side heat exchanger ( HEX1 ) Transport refrigerant from the heat source circuit ( Ten ) Low pressure heat source Heat exchange with the side refrigerant, 30 ) Also serves as a liquid phase maintaining means for maintaining the transporting refrigerant sent to the liquid phase.
[0016]
  According to a fourth solving means of the present invention, in the first, second or third solving means, the conveying means (30) is connected to the heat conveying circuit (20) to store the refrigerant for conveyance. A pair of tanks (T1, T2), a high-pressure part (HEX3) for supplying the evaporated gas refrigerant to the tank (T1) and pressurizing the tank (T1), and suction from the tank (T2) And a low pressure part (HEX4) for depressurizing the tank (T2) by condensing the gas refrigerant, and pressurizing one of the tanks (T1) to push out the transport refrigerant from the tank (T1), The other tank (T2) is depressurized and an operation of collecting the transporting refrigerant in the tank (T2) is performed to apply a circulation driving force to the transporting refrigerant.
[0017]
  The fifth solution taken by the present invention is as described above.Any one of the first to fourthIn this solution, the heat source side refrigerant of the heat source circuit (10) is a non-azeotropic refrigerant mixture.
[0018]
      -Action-
  In the first solution means, the heat transfer circuit (20) pipe-connects the main heat exchanger (HEX2), the refrigerant transfer means (30), the expansion mechanism (EV), and the use side heat exchanger (HEX1). Configured. The heat transfer circuit (20) is filled with a transfer refrigerant, and the transfer refrigerant circulates in the heat transfer circuit (20). The heat source (10) imparts cold heat to the transfer refrigerant in the main heat exchanger (HEX2). That is, in the main heat exchanger (HEX2), the heat source (10) absorbs heat from the transfer refrigerant, and the transfer refrigerant dissipates heat and condenses. The refrigerant for transportation, which has been condensed into a liquid phase, is given a circulation driving force by the transportation means (30), and after being decompressed by the expansion mechanism (EV), is introduced into the use side heat exchanger (HEX1).
[0019]
  At that time, the transfer refrigerant from the transfer means (30) is heated to a predetermined temperature by the reheating means (HEX7) and then sent to the expansion mechanism (EV). For example, in the reheating means (HEX7), the transporting refrigerant is heated to a temperature substantially equal to or slightly higher than the dew point temperature of the outside air. Then, in the piping from the reheating means (HEX7) to the expansion mechanism (EV), the heated transfer refrigerant at a predetermined temperature flows.
[0020]
  In the use side heat exchanger (HEX1), the transporting refrigerant after decompression absorbs heat from the object and evaporates. Thereby, the object is cooled. The transporting refrigerant evaporated is sent to the main heat exchanger (HEX2) and condensed again. In the heat transfer circuit (20), the transfer refrigerant repeats this circulation and transfers the cold heat of the heat source (10) to the use side heat exchanger (HEX1) to cool the object.
[0021]
  In the second solving means, an outdoor unit (29) and an indoor unit (22) are provided. In the outdoor unit (29), a main heat exchanger (HEX2) of the heat transfer circuit (20), a transfer means (30), and a reheat means (HEX7) are installed. In the indoor unit (22), an expansion mechanism (EV) of the heat transfer circuit (20) and a use side heat exchanger (HEX1) are installed. The outdoor unit (29) and the indoor unit (22) are connected by a pair of connecting pipes (27, 28). Specifically, the reheating means (HEX7) of the outdoor unit (29) and the expansion mechanism (EV) of the indoor unit (22) are connected via one communication pipe (27). Further, the use side heat exchanger (HEX1) of the indoor unit (22) and the main heat exchanger (HEX2) of the outdoor unit (29) are connected via the other connecting pipe (28).
[0022]
  In the third solution means, the heat transfer circuit (20), the heat source (10), and the reheat means (HEX7) are provided in the refrigeration apparatus. This refrigeration apparatus is connected to the indoor unit (22) via a liquid side communication pipe (27) and a gas side communication pipe (28) that are already installed in a building or the like. The indoor unit (22) may be an existing one or a new one.
[0023]
  The heat transfer circuit (20) is provided with a main heat exchanger (HEX2) and a refrigerant transfer means (30). The heat transfer circuit (20) is connected to the indoor unit (22) via the liquid side communication pipe (27) on the transfer means (30) side, and the gas side communication pipe (28) on the main heat exchanger (HEX2) side. To the indoor unit (22). And a closed circuit is comprised by the heat transfer circuit (20), the liquid side connecting pipe (27), the indoor unit (22), and the gas side connecting pipe (28), and the refrigerant | coolant for conveyance circulates in this closed circuit.
[0024]
  The heat source (10) imparts cold heat to the transfer refrigerant in the main heat exchanger (HEX2). That is, in the main heat exchanger (HEX2), the heat source (10) absorbs heat from the transfer refrigerant, and the transfer refrigerant dissipates heat and condenses. The transport refrigerant that has condensed into a liquid phase is supplied with a circulation driving force by the transport means (30) and is sent to the liquid side communication pipe (27).
[0025]
  At that time, the transfer refrigerant from the transfer means (30) is heated to a predetermined temperature by the reheating means (HEX7) and then introduced into the liquid side communication pipe (27). For example, in the reheating means (HEX7), the transporting refrigerant is heated to a temperature substantially equal to or slightly higher than the dew point temperature of the outside air. Then, in the liquid side communication pipe (27) extending from the reheating means (HEX7) to the indoor unit (22), the transporting refrigerant having a predetermined temperature due to heating flows.
[0026]
  In the indoor unit (22), the transporting refrigerant supplied through the liquid side communication pipe (27) is decompressed by the expansion mechanism (EV), and then introduced into the use side heat exchanger (HEX1). In the use side heat exchanger (HEX1), the transporting refrigerant after decompression absorbs heat from the object and evaporates. Thereby, the object is cooled. The transporting refrigerant evaporated is sent to the main heat exchanger (HEX2) through the gas side communication pipe (28) and condensed again.
[0027]
  In the fourth solution means, the conveying means (30) is constituted by a so-called heat-driven pump instead of a general mechanical pump. Specifically, a pair of tanks (T1, T2) are provided, and each tank (T1, T2) is connected to the heat transfer circuit (20). First, one tank (T1) is communicated with the high pressure section (HEX3), and the high pressure gas refrigerant in the high pressure section (HEX3) is introduced to pressurize the tank (T1). At the same time, the other tank (T2) is communicated with the low pressure part (HEX4), and the gas refrigerant is sucked into the low pressure part (HEX4) to decompress the tank (T2). Then, the transfer refrigerant stored in one tank (T1) is pushed out to the heat transfer circuit (20), and the transfer refrigerant from the heat transfer circuit (20) is collected in the other tank (T2).
[0028]
  Subsequently, on the contrary, one tank (T1) is communicated with the low pressure part (HEX4) to depressurize, and at the same time, the other tank (T2) is communicated with the high pressure part (HEX3) and pressurized. As a result, the transfer refrigerant collected in the other tank (T2) is pushed out again to the heat transfer circuit (20), and the transfer refrigerant is recovered from the heat transfer circuit (20) in one tank (T1). . The conveying means (30) of the present solving means imparts a circulation driving force to the refrigerant for conveyance of the heat conveying circuit (20) by alternately performing the above operations.
[0029]
  the aboveFirst and third solving meansThen, the heat source (10) is constituted by a heat source circuit (10). In the heat source circuit (10), the heat source side refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. Specifically, in the heat source circuit (10), the heat source side refrigerant repeats a cycle of compression, condensation, expansion, and evaporation to generate cold. At that time, the heat source side refrigerant absorbs heat from the transfer refrigerant in the heat transfer circuit (20) and evaporates in the main heat exchanger (HEX2).
[0030]
  Further, the reheating means (HEX7) is constituted by a reheat heat exchanger (HEX7). The reheat heat exchanger (HEX7) is connected to both the heat transfer circuit (20) and the heat source circuit (10). In the reheat heat exchanger (HEX7), the transfer refrigerant radiated by the main heat exchanger (HEX2) and the high-pressure heat source side refrigerant in the heat source circuit (10) exchange heat. By the heat exchange in the reheat heat exchanger (HEX7), the transfer refrigerant is heated to a predetermined temperature.
[0031]
  the above5thIn this solution, a non-azeotropic refrigerant mixture is used as the heat source side refrigerant of the heat source circuit (10). This non-azeotropic refrigerant mixture is a mixture of a plurality of refrigerants having different boiling points. For example, R407C corresponds to this non-azeotropic refrigerant mixture.
[0032]
  the aboveFirst and third solving meansThen, the heat source circuit (10) switches between the refrigeration cycle and the heat pump cycle, and the heat transfer circuit (20) switches between the cold transfer operation and the heat transfer operation. The heat transfer circuit (20) switches the refrigerant circulation direction between the cold transfer operation and the hot transfer operation. That is, the transfer refrigerant is given warm temperature by the main heat exchanger (HEX2) and evaporates, and is then sent to the use side heat exchanger (HEX1). In the usage-side heat exchanger (HEX1), the carrier refrigerant dissipates heat and condenses, thereby heating the object. The condensed conveying refrigerant flows to the conveying means (30), is given a circulation driving force, and is sent again to the main heat exchanger (HEX2).
[0033]
  When flowing from the usage-side heat exchanger (HEX1) to the transport means (30), the transport refrigerant passes through the reheat heat exchanger (HEX7). During the heat transfer operation of the heat transfer circuit (20), the reheat heat exchanger (HEX7) is supplied with the low-pressure heat source side refrigerant of the heat source circuit (10) and functions as a liquid phase maintaining means. That is, in the reheat heat exchanger (HEX7), the transfer refrigerant from the use side heat exchanger (HEX1) exchanges heat with the heat source side refrigerant in the heat source circuit (10), and the transfer refrigerant is cooled and is supercooled. It becomes. For this reason, the transport refrigerant flowing to the transport means (30) is always maintained in the liquid phase and does not flash.
[0034]
【The invention's effect】
  In the present invention, the reheating means (HEX7) is provided, and the transfer refrigerant to which the cold heat is applied in the main heat exchanger (HEX2) is heated to a predetermined temperature, and the transfer refrigerant having reached the predetermined temperature is reheated. It is made to circulate through the piping from (HEX7) to the expansion mechanism (EV). Specifically, in the second solving means, the refrigerant for conveyance after heating in the connecting pipe (27) from the reheating means (HEX7) of the outdoor unit (29) to the expansion mechanism (EV) of the indoor unit (22). Flows. In the third solution, the heated transport refrigerant flows in the liquid side communication pipe (27) from the reheating means (HEX7) of the outdoor unit (29) to the indoor unit (22).
[0035]
  Therefore, the temperature of the transfer refrigerant flowing through the communication pipe (27) and the liquid side communication pipe (27) can be increased as compared with the conventional one having no reheating means (HEX7). For this reason, it is possible to make the temperature of the piping of the communication piping (27) and the liquid side communication piping (27) higher than the dew point temperature of the air around the piping, and reliably prevent condensation on the surface of the piping. Can do. As a result, the problem of dew condensation can be avoided without heat-insulating the pipe. Furthermore, even when installing a refrigeration system using existing piping that is not heat-insulated, it is possible to avoid problems such as condensation and prevent problems such as water leakage. It is possible to sufficiently cope with this.
[0036]
  Further, according to the fourth solution means, the conveying means (30) can be configured without using a general mechanical pump. For this reason, it is possible to reliably circulate the transport refrigerant in the heat transfer circuit (20) while avoiding troubles such as seizure due to poor lubrication of the bearing, which is a problem with mechanical pumps, and refrigerant leakage due to defective refrigerant seals. It becomes.
[0037]
  Also,The present inventionThen, the reheating means (HEX7) is constituted by a reheat heat exchanger (HEX7), and the transport refrigerant is heated by heat exchange with the heat source side refrigerant of the heat source circuit (10). For this reason, heating of the refrigerant for conveyance in the reheating means (HEX7) can be performed without newly inputting energy. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows cycles in the heat source circuit (10) and the heat transfer circuit (20) on the Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) of the refrigerant.
[0038]
  A cycle in the heat source circuit (10) is indicated by a line connecting points A, B, C, and D in order. Specifically, the refrigerant at point A is compressed into a state at point B. The refrigerant at point B is condensed and further subcooled to be in the state of point C. The refrigerant at point C is depressurized to a point D state. The refrigerant at point D evaporates and is further heated to return to the state at point A.
[0039]
  On the other hand, the cycle in the heat transfer circuit (20) is indicated by a line connecting points a, b, c, d, e, and f in order. Specifically, the refrigerant at point a is condensed in the main heat exchanger (HEX2) and further subcooled to be in the state at point b. The refrigerant at the point b is given a circulation driving force by the conveying means (30), and the pressure rises to a state at the point c. The refrigerant at the point c is overheated by the reheating means (HEX7) to be in the state at the point d. The refrigerant at the point d is depressurized by the expansion mechanism (EV) and becomes the state at the point e. The refrigerant at the point e evaporates in the use side heat exchanger (HEX1) and is further heated to a state at the point f. The refrigerant at point f returns to the state at point a with a slight decrease in pressure before reaching the main heat exchanger (HEX2).
[0040]
  In the reheat heat exchanger (HEX7), a predetermined amount of heat is given to the conveying refrigerant. This amount of heat is a value obtained by multiplying the enthalpy difference Δh2 between the points d and c by the circulation amount Gr2 of the transporting refrigerant, that is, (Δh2 × Gr2). In addition, in order to maintain the heat absorption amount (the value obtained by multiplying the enthalpy difference between the points f and e by the circulation amount Gr2 of the conveying refrigerant) in the use side heat exchanger (HEX1), in the main heat exchanger (HEX2) It is necessary to dissipate heat from the transport refrigerant. The amount of heat to be radiated excessively is a value obtained by multiplying the enthalpy difference Δh2 between the points b ′ and b by the circulation amount Gr2 of the conveying refrigerant, that is, (Δh2 × Gr2).
[0041]
  However, in the reheat heat exchanger (HEX7), the transfer refrigerant exchanges heat with the heat source side refrigerant. For this reason, the amount of heat released from the heat-source-side refrigerant increases by the heat absorption amount (Δh2 × Gr2) of the carrier-use refrigerant, and the enthalpy of the heat-source-side refrigerant decreases from point C ′ to point C. The increase in the heat radiation amount is a value obtained by multiplying the enthalpy difference Δh1 between the points C ′ and C by the circulation amount Gr1 of the heat source side refrigerant, that is, (Δh1 × Gr1). The relationship (Δh1 × Gr1) = (Δh2 × Gr2) is established.
[0042]
  For this reason, in the main heat exchanger (HEX2), the amount of heat absorbed by the heat source side refrigerant from the transfer refrigerant is a value obtained by multiplying Δh1 which is the enthalpy difference between the points D and D ′ by the circulation amount Gr1 of the heat source side refrigerant. It increases by Δh1 × Gr1). Accordingly, the reheat heat exchanger (10) is increased without increasing the energy required for the compression of the heat source side refrigerant in the heat source circuit (10), that is, the value obtained by multiplying the enthalpy difference between points B and A by the circulation amount Gr1 of the heat source side refrigerant. Heating of the refrigerant for transportation in HEX7) becomes possible.
[0043]
  As mentioned above,The present inventionThen, in order to heat the refrigerant for conveyance in the reheat heat exchanger (HEX7), new energy is unnecessary. Accordingly, it is possible to reduce the temperature difference between the internal transfer refrigerant and the external air in the pipe from the reheat heat exchanger (HEX7) to the expansion mechanism (EV) without separately supplying energy. As a result, it is possible to reduce a loss due to heat intrusion while flowing in the pipe, and to improve energy efficiency.
[0044]
  the above5thIn this solution, a non-azeotropic refrigerant mixture is used as the heat source side refrigerant of the heat source circuit (10), and this heat source side refrigerant is sent to the reheat heat exchanger (HEX7) and used for heating the refrigerant for conveyance. For this reason, the temperature of the heat-source-side refrigerant when introduced into the main heat exchanger (HEX2) can be lowered, and thereby the cooling capacity can be improved.
[0045]
  Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows cycles in the heat source circuit (10) and the heat transfer circuit (20) on the Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) of the refrigerant, as in FIG. Each point corresponds to that in FIG. However, in FIG. 9, only a part of the cycle in the heat transfer circuit (20) is shown.
[0046]
  In the present solution, since the heat source side refrigerant exchanges heat with the transfer refrigerant in the reheat heat exchanger (HEX7), the heat release amount of the high pressure heat source side refrigerant increases as described above. Therefore, the high-pressure heat source side refrigerant before decompression is in the state of point C ′ when heat exchange is not performed in the reheat heat exchanger (HEX7), but in this solution, the enthalpy is further reduced. Then, the state of point C is obtained. Along with this, the heat-source-side refrigerant after decompression is in the state of point D having a lower enthalpy than the state of point D ′.
[0047]
  Here, the non-azeotropic refrigerant mixture has a characteristic of causing a temperature change even when the phase changes under the same pressure. For example, when evaporating, since the low boiling point component evaporates first, the evaporation temperature gradually increases. For this reason, the isotherm on the Mollier diagram is inclined downward to the right with respect to the isobaric line, as shown by a one-dot chain line in FIG. Therefore, when the state of the heat source refrigerant after depressurization moves from the point D ′ to the point D, the temperature decreases from t1 to t2.
[0048]
  When the temperature of the heat source side refrigerant after decompression decreases, the temperature of the heat source side refrigerant flowing into the main heat exchanger (HEX2) decreases. For this reason, the temperature difference between the heat source side refrigerant and the transfer refrigerant in the main heat exchanger (HEX2) can be expanded, and the temperature and pressure of the transfer refrigerant flowing out of the main heat exchanger (HEX2) can be reduced. It becomes possible. As a result, it is possible to lower the evaporation temperature and the evaporation pressure of the transport refrigerant in the use side heat exchanger (HEX1), thereby increasing the cooling capacity.
[0049]
  In addition, the present inventionThen, when the heat transfer circuit (20) also transfers heat, the transfer refrigerant flowing from the use side heat exchanger (HEX1) to the transfer means (30) is converted into a reheat heat exchanger ( HEX7) is used for cooling. For this reason, it is possible to prevent the transport refrigerant flowing into the transport means (30) from being flushed and reliably maintain the liquid phase, and to reliably apply the circulation driving force to the transport refrigerant in the transport means (30). It becomes possible. Further, the reheat heat exchanger (HEX7) that functions as the reheating means (HEX7) during the cold transfer operation is caused to function as the liquid phase maintaining means during the hot transfer operation. For this reason, it is not necessary to add a structure separately as a liquid phase maintenance means, and the above-described effects can be obtained without complicating the structure.
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0051]
    << Reference Technology 1 >>
  Reference technique 1 will be described.
[0052]
      <Overall configuration of air conditioner>
  As shown in FIG.Reference technologyOne air conditioner has a so-called multi-type configuration in which a plurality of indoor units (22) are connected to one outdoor unit (29). The outdoor unit (29) and each indoor unit (22) are connected by a pair of communication pipes including a liquid side communication pipe (27) and a gas side communication pipe (28).
[0053]
  Here, when the air conditioner is installed in a building or the like, the existing communication pipes (27, 28) may be used. In other words, an air conditioner already installed in a building etc.Reference technologyWhen upgrading to air conditioner 1, remove the existing air conditioner, leaving only the connection pipe (27, 28).Reference technologyConnect the outdoor unit (29) and indoor unit (22) according to 1 to the existing communication pipe (27, 28)Reference technologyIt is also possible to configure one air conditioner. Furthermore, it is possible to divert existing units for the indoor unit (22).
[0054]
  The air conditioner is provided with a primary side circuit (10) and a secondary side circuit (20). The secondary circuit (20) is provided with a pump circuit (30). The primary side circuit (10) and the pump circuit (30) are accommodated in the outdoor unit (29). On the other hand, the secondary side circuit (20) is provided from the outdoor unit (29) to the indoor unit (22).
[0055]
  The said primary side circuit (10) is a closed circuit provided with a primary side compressor (11) etc., Comprising: A refrigerant | coolant circulates and is comprised so that a vapor | steam compression refrigeration cycle may be performed. The primary side circuit (10) is also configured to perform an operation for driving the pump circuit (30). The primary side circuit (10) will be described later.
[0056]
      <Configuration of secondary circuit>
  The secondary side circuit (20) constitutes a heat transfer circuit. The secondary side circuit (20) includes a secondary side four-way switching valve (23), a reheat heat exchanger (HEX7) as reheating means (HEX7), and an indoor expansion valve (EV) as an expansion mechanism. The indoor heat exchanger (HEX1), which is a use side heat exchanger, and the main heat exchanger (HEX2) are connected in order by piping. Of the secondary circuit (20), the secondary four-way selector valve (23), the reheat heat exchanger (HEX7), and the main heat exchanger (HEX2) are housed in the outdoor unit (29). ing. On the other hand, the indoor expansion valve (EV) and the indoor heat exchanger (HEX1) are housed one by one in the plurality of indoor units (22).
[0057]
  A main liquid pipe (25) is provided between the secondary side four-way selector valve (23) and the indoor expansion valve (EV), and a reheat heat exchanger (HEX7) is placed in the middle of the main liquid pipe (25). Is provided. One end of the main liquid pipe (25) is connected to the first port of the secondary side four-way selector valve (23), and the other end is branched and connected to each indoor expansion valve (EV). Moreover, the part ranging from the outdoor unit (29) to each indoor unit (22) in the main liquid pipe (25) constitutes the liquid side communication pipe (27).
[0058]
  A main gas pipe (24) is provided between the indoor heat exchanger (HEX1) and the main heat exchanger (HEX2). One end of the main gas pipe (24) is branched and connected to each indoor heat exchanger (HEX1), and the other end is connected to the upper end of the main heat exchanger (HEX2). Moreover, the part ranging from each indoor unit (22) to the outdoor unit (29) in the main gas pipe (24) constitutes a gas side communication pipe (28).
[0059]
  A main liquid pipe (26) is provided between the main heat exchanger (HEX2) and the secondary side four-way selector valve (23). One end of the main liquid pipe (26) is connected to the lower end of the main heat exchanger (HEX2), and the other end is connected to the second port of the secondary side four-way selector valve (23).
[0060]
  The secondary circuit (20) is filled with R22 as a secondary refrigerant. In the secondary circuit (20), the secondary refrigerant, which is the refrigerant for conveyance, circulates and changes phase, and conveys cold heat or heat from the main heat exchanger (HEX2) to the indoor heat exchanger (HEX1).
[0061]
      <Pump circuit configuration>
  The said pump circuit (30) comprises the conveyance means which consists of what is called a heat drive pump. The pump circuit (30) includes a heating heat exchanger (HEX3) that is a high pressure part, a cooling heat exchanger (HEX4) that is a low pressure part, a first main tank (T1), and a second main tank (T2). And. This pump circuit (30) allows both main tanks (T1, T2) connected to the secondary circuit (20) to communicate alternately with the heating heat exchanger (HEX3) and the cooling heat exchanger (HEX4). Thus, the inside of the tank is pressurized and depressurized, whereby a circulation driving force is applied to the secondary side refrigerant of the secondary side circuit (20). The pump circuit (30) includes a tank pre-heat exchanger (HEX5), a sub tank (ST), and a buffer tank (BT) that are liquid phase maintaining means.
[0062]
  A recovery liquid pipe (38) and an extrusion liquid pipe (37) are connected to the first main tank (T1) and the second main tank (T2), respectively.
[0063]
  The extrusion liquid pipe (37) has one end branched into three branch pipes (37a, 37b, 37c) and the other end connected to the third port of the secondary side four-way selector valve (23). Yes. The branch pipes (37a, 37b, 37c) of the extrusion liquid pipe (37) are connected to the lower ends of the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST). Of these branch pipes (37a-37c), the branch pipes (37a, 37b) connected to the first and second main tanks (T1, T2) receive only the refrigerant outflow from the main tanks (T1, T2). An allowable check valve (CV-3) is provided. The branch pipe (37c) connected to the sub tank (ST) is provided with a check valve (CV-4) that allows only the refrigerant to flow into the sub tank (ST).
[0064]
  The recovery liquid pipe (38) has one end connected to the fourth port of the secondary side four-way switching valve (23) and the other end branched to two branch pipes (38a, 38b). The branch pipes (38a, 38b) of the recovery liquid pipe (38) are connected to the lower ends of the first and second main tanks (T1, T2). These branch pipes (38a, 38b) are provided with check valves (CV-5) that allow only the refrigerant to flow into the main tanks (T1, T2). A tank pre-heat exchanger (HEX5) is provided in the middle of the recovery liquid pipe (38).
[0065]
  In the secondary side four-way selector valve (23), the extrusion liquid pipe (37) communicates with the main liquid pipe (25) on the indoor unit (22) side, and the recovery liquid pipe (38) and the main heat exchanger. The main liquid pipe (26) on the (HEX2) side is in communication (state shown by the solid line in Fig. 1), the liquid pipe for extrusion (37), and the main liquid pipe (26) on the main heat exchanger (HEX2) side The communication liquid pipe (38) for communication and the main liquid pipe (25) on the indoor unit (22) side communicate with each other (a state indicated by a broken line in FIG. 1). By switching the secondary side four-way selector valve (23), the circulation direction of the secondary side refrigerant in the secondary side circuit (20) is switched.
[0066]
  The heating heat exchanger (HEX3) is for pressurizing the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST). The heating heat exchanger (HEX3) is connected to the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST) via the gas supply pipe (31). The gas supply pipe (31) has one end connected to the upper end of the heating heat exchanger (HEX3) and the other end branched into three branch pipes (31a, 31b, 31c). The branch pipes (31a to 31c) of the gas supply pipe (31) are connected to the upper ends of the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST). Each of the branch pipes (31a to 31c) is provided with first to third tank pressurizing solenoid valves (SV-P1, SV-P2, SV-P3).
[0067]
  The heating heat exchanger (HEX3) is connected to the sub tank (ST) through the liquid recovery pipe (34). One end of the liquid recovery pipe (34) is connected to the lower end of the sub tank (ST), and the other end is connected to the lower end of the heating heat exchanger (HEX3). The liquid recovery pipe (34) includes a check valve (CV-1) that allows only refrigerant to flow out of the sub tank (ST) and a buffer tank (BT) from the sub tank (ST) to the heating heat exchanger. It is provided in order toward (HEX3).
[0068]
  In the heating heat exchanger (HEX3), the liquid refrigerant supplied through the liquid recovery pipe (34) evaporates. The gas refrigerant of the heating heat exchanger (HEX3) is supplied to the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST) through the gas supply pipe (31). Thereby, these tanks (T1, T2, ST) are pressurized.
[0069]
  Further, the buffer tank (BT) and the heating heat exchanger (HEX3) are communicated with each other by a pressure equalizing pipe (39). One end of the pressure equalizing pipe (39) is connected to the upper end of the buffer tank (BT) via the liquid recovery pipe (34), and the other end is connected to the heating heat exchanger (HEX3) via the gas supply pipe (31). It is connected to the upper end.
[0070]
  The cooling heat exchanger (HEX4) is for depressurizing the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST). The cooling heat exchanger (HEX4) is connected to the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST) via the gas recovery pipe (32). The gas recovery pipe (32) has one end branched into three branch pipes (32a, 32b, 32c) and the other end connected to the upper end of the cooling heat exchanger (HEX4). The branch pipes (32a to 32c) of the gas recovery pipe (32) are connected to the upper ends of the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST). These branch pipes (32a to 32c) are provided with first to third tank pressure reducing solenoid valves (SV-V1, SV-V2, SV-V3).
[0071]
  The cooling heat exchanger (HEX4) is connected to the first and second main tanks (T1, T2) via the liquid supply pipe (33). One end of the liquid supply pipe (33) is connected to the lower end of the cooling heat exchanger (HEX4), and the other end is branched into two branch pipes (33a, 33b). The branch pipes (33a, 33b) of the liquid supply pipe (33) are connected to the lower ends of the first and second main tanks (T1, T2). These branch pipes (33a, 33b) are provided with check valves (CV-2) that allow only the flow of refrigerant toward the main tanks (T1, T2).
[0072]
  The cooling heat exchanger (HEX4) sucks the gas refrigerant from the first and second main tanks (T1, T2) and the sub tank (ST) through the gas recovery pipe (32) and condenses them. As a result, the tanks (T1, T2, ST) are depressurized. The condensed refrigerant is returned to the first and second main tanks (T1, T2) through the liquid supply pipe (33).
[0073]
  Each main tank (T1, T2) is installed at a position lower than the cooling heat exchanger (HEX4). The sub tank (ST) is installed at a position higher than the heating heat exchanger (HEX3). Further, the buffer tank (BT) is disposed above the heating heat exchanger (HEX3) and below the sub tank (ST). The buffer tank (BT) is provided to stably supply the liquid refrigerant to the heating heat exchanger (HEX3) during operation and startup.
[0074]
      <Primary circuit configuration>
  The primary side circuit (10) constitutes a heat source circuit. The primary circuit (10) includes a main circuit (15) and first to seventh branch pipes (51 to 57).
[0075]
  The main circuit (15) includes a primary compressor (11), a primary four-way selector valve (12), an outdoor heat exchanger (HEX6), a receiver (13), a heating heat exchanger (HEX3), A heat heat exchanger (HEX7) and a main heat exchanger (HEX2) are connected in order by piping. The main circuit (15) is filled with R22 as a primary refrigerant. In this main circuit (15), the circulation direction of the primary side refrigerant that is the heat source side refrigerant is reversed by switching the primary side four-way selector valve (12), and the refrigeration cycle operation and the heat pump cycle operation are switched. .
[0076]
  The main circuit (15) is provided with a check valve, a solenoid valve, and the like. Specifically, a check valve (CV-6) is provided between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the receiver (13) that allows only the refrigerant to flow toward the receiver (13). Between the receiver (13) and the heating heat exchanger (HEX3), a first solenoid valve (SV-1) and a check valve (CV-7) are installed in order toward the heating heat exchanger (HEX3). It has been. This check valve (CV-7) only allows the refrigerant to flow to the heating heat exchanger (HEX3). Between the reheat heat exchanger (HEX7) and the main heat exchanger (HEX2), there is an electric valve (EV-F), first expansion valve (EV-1), and check valve (CV-8) in sequence. Is provided. This check valve (CV-8) only allows the refrigerant to flow to the main heat exchanger (HEX2).
[0077]
  The first branch pipe (51) has one end connected between the motor-operated valve (EV-F) and the first expansion valve (EV-1) in the main circuit (15), and the other end in the main circuit (15). The primary side four-way selector valve (12) is connected between the suction side of the primary side compressor (11). The first branch pipe (51) is provided with a second expansion valve (EV-2) and a cooling heat exchanger (HEX4) in order from one end to the other end.
[0078]
  One end of the second branch pipe (52) is connected between the heating heat exchanger (HEX3) and the reheat heat exchanger (HEX7) in the main circuit (15), and the other end is the first branch pipe (51). Is connected closer to one end than the second expansion valve (EV-2). The second branch pipe (52) is provided with a second solenoid valve (SV-2).
[0079]
  One end of the third branch pipe (53) is connected between the connection portion of the second branch pipe (52) in the first branch pipe (51) and the second expansion valve (EV-2), and the other end is the first branch pipe (53). The one branch pipe (51) is connected closer to the other end than the cooling heat exchanger (HEX4). The third branch pipe (53) is provided with a third expansion valve (EV-3) and a tank pre-heat exchanger (HEX5) in order from one end to the other end.
[0080]
  The fourth branch pipe (54) has one end connected between the first expansion valve (EV-1) and the check valve (CV-8) in the main circuit (15), and the other end connected to the main circuit (15). Is connected between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the check valve (CV-6). The fourth branch pipe (54) is provided with a check valve (CV-10) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0081]
  The fifth branch pipe (55) has one end connected between the check valve (CV-8) and the main heat exchanger (HEX2) in the main circuit (15), and the other end connected to the reverse in the main circuit (15). It is connected between the stop valve (CV-6) and the receiver (13). The fifth branch pipe (55) is provided with a check valve (CV-9) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0082]
  The sixth branch pipe (56) has one end connected between the discharge side of the primary compressor (11) in the main circuit (15) and the primary side four-way selector valve (12), and the other end is main. The circuit (15) is connected between the check valve (CV-7) and the heating heat exchanger (HEX3). The sixth branch pipe (56) is provided with a fourth solenoid valve (SV-4).
[0083]
  The seventh branch pipe (57) has one end connected between the receiver (13) and the first solenoid valve (SV-1) in the main circuit (15), and the other end connected to the motor-operated valve ( EV-F) and the first expansion valve (EV-1) are connected. The seventh branch pipe (57) is provided with a third solenoid valve (SV-3).
[0084]
      -Driving action-
      <Cooling operation>
  The operation during cooling operation in which the cold generated in the primary circuit (10) is transferred to the indoor unit (22) will be described with reference to FIG.
[0085]
  In the primary side circuit (10), the primary side four-way selector valve (12) is switched as shown by a solid line in FIG. 1, and the first solenoid valve (SV-1) is opened, and the motor operated valve (EV- F) The first expansion valve (EV-1) and the second expansion valve (EV-2) are adjusted to a predetermined opening degree. In the primary circuit (10), the third expansion valve (EV-3), the second solenoid valve (SV-2), the third solenoid valve (SV-3), and the fourth solenoid valve (SV-4) Is closed. When the primary-side compressor (11) is operated in this state, the primary-side refrigerant circulates in the primary-side circuit (10) as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. 1, and the refrigeration cycle operation is performed.
[0086]
  Specifically, the primary refrigerant discharged from the primary side compressor (11) flows to the outdoor heat exchanger (HEX6) through the primary side four-way switching valve (12). In the outdoor heat exchanger (HEX6), the primary refrigerant is condensed by exchanging heat with the outside air. The condensed primary refrigerant flows through the receiver (13) to the heating heat exchanger (HEX3).
[0087]
  In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the secondary refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. In addition, when the heating amount with respect to the secondary side refrigerant | coolant in a heating heat exchanger (HEX3) is insufficient, the discharge gas of a primary side compressor (11) is suitably introduce | transduced into a heating heat exchanger (HEX3). Specifically, the fourth solenoid valve (SV-4) is opened, and the discharge gas is sent through the sixth branch pipe (56).
[0088]
  The primary refrigerant from the heating heat exchanger (HEX3) flows to the reheat heat exchanger (HEX7). In the reheat heat exchanger (HEX7), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the secondary side refrigerant sent to the liquid side communication pipe (27) is heated to a predetermined temperature.
[0089]
  The primary refrigerant from the reheat heat exchanger (HEX7) is split into two hands after passing through the electric valve (EV-F). Of the divided primary refrigerant, one flows toward the cooling heat exchanger (HEX4) and the other flows toward the main heat exchanger (HEX2).
[0090]
  The primary-side refrigerant heading for the cooling heat exchanger (HEX4) flows into the first branch pipe (51), is decompressed by the second expansion valve (EV-2), and then flows into the cooling heat exchanger (HEX4). . In the cooling heat exchanger (HEX4), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and the cooling heat exchanger (HEX4) is maintained in a low pressure state. The primary-side refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (HEX4) flows through the first branch pipe (51) and is sucked into the primary-side compressor (11).
[0091]
  The primary-side refrigerant directed to the main heat exchanger (HEX2) flows through the main circuit (15) as it is, is decompressed by the first expansion valve (EV-1), and then flows into the main heat exchanger (HEX2). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and cold heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant evaporated in the main heat exchanger (HEX2) passes through the primary four-way switching valve (12) and is sucked into the primary compressor (11).
[0092]
  In the secondary side circuit (20), the secondary side four-way switching valve (23) is switched as shown by a solid line in FIG. 1, and the indoor expansion valve (EV) is adjusted to a predetermined opening. In this state, open and close each pressurization solenoid valve (SV-P1, SV-P2, SV-P3) and each decompression solenoid valve (SV-V1, SV-V2, SV-V3) of the pump circuit (30), A circulation driving force is applied to the secondary refrigerant. In the secondary circuit (20), the secondary refrigerant circulates while changing phase between the main heat exchanger (HEX2) and the indoor heat exchanger (HEX1), and in the primary circuit (10). The generated cold energy is transferred to the indoor heat exchanger (HEX1).
[0093]
  Specifically, description will be made from the state where each solenoid valve (SV-P1, SV-V2, SV-P3) of the pump circuit (30) is in the following state. That is, the pressurization solenoid valve (SV-P1) of the first main tank (T1), the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub tank (ST), the decompression solenoid valve (SV-V2) of the second main tank (T2) ) Is open. On the other hand, the pressure solenoid valve (SV-P2) of the second main tank (T2), the pressure reducing solenoid valve (SV-V1) of the first main tank (T1), the pressure reducing solenoid valve (SV-V3) of the sub tank (ST) Is closed.
[0094]
  In this state, the first main tank (T1) communicates with the heating heat exchanger (HEX3). As described above, the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state by evaporation of the refrigerant. Therefore, the high pressure gas refrigerant of the heating heat exchanger (HEX3) is supplied to the first main tank (T1) through the gas supply pipe (31), thereby pressurizing the first main tank (T1). When the first main tank (T1) is pressurized, the stored liquid refrigerant is pushed out of the first main tank (T1). The liquid refrigerant pushed out from the first main tank (T1) flows from the branch pipe (37a) of the extrusion liquid pipe (37) to the extrusion liquid pipe (37) as shown by the solid line arrow in FIG. It flows through the secondary side four-way selector valve (23) to the main liquid pipe (25) of the secondary side circuit (20).
[0095]
  On the other hand, the second main tank (T2) communicates with the cooling heat exchanger (HEX4). As described above, the cooling heat exchanger (HEX4) is maintained in a low pressure state by the condensation of the refrigerant. Accordingly, the gas refrigerant in the second main tank (T2) is sucked into the cooling heat exchanger (HEX4) through the gas recovery pipe (32), whereby the second main tank (T2) is decompressed. When the second main tank (T2) is depressurized, the liquid refrigerant in the secondary circuit (20) is recovered in the second main tank (T2). That is, as indicated by the solid line arrow in FIG. 1, the liquid refrigerant in the main liquid pipe (26) is sucked and the secondary side four-way switching valve (23), the recovery liquid pipe (38), the recovery liquid pipe ( It flows through the branch pipe (38b) of 38) in order and is collected in the second main tank (T2).
[0096]
  The sub tank (ST) communicates with the heating heat exchanger (HEX3). Therefore, the gas refrigerant of the heating heat exchanger (HEX3) is also supplied to the sub tank (ST), and thereby the sub tank (ST) is pressurized. The liquid refrigerant is pushed out from the pressurized sub tank (ST). This liquid refrigerant is a liquid recovery pipe as shown by the broken arrow in FIG.( 34 )And is sent to the heating heat exchanger (HEX3) and used to maintain the heating heat exchanger (HEX3) at a high pressure.
[0097]
  Thereafter, when the sub tank (ST) is almost empty, the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub tank (ST) is closed and the decompression solenoid valve (SV-V3) is opened. In this state, the sub tank (ST) communicates with the cooling heat exchanger (HEX4), and the sub tank (ST) is depressurized. In the decompressed sub tank (ST), a part of the refrigerant flowing through the extrusion liquid pipe (37) is collected through the branch pipe (37c).
[0098]
  When the sub-tank (ST) is filled with liquid refrigerant, the pressurization solenoid valve (SV-P3) of the sub-tank (ST) is opened again and the pressure-reduction solenoid valve (SV-V3) is closed to heat the sub-tank (ST). Liquid refrigerant is sent to the exchanger (HEX3). Repeatedly pressurizing and depressurizing the sub-tank (ST) as described above to continuously supply liquid refrigerant to the heating heat exchanger (HEX3).
[0099]
  In the secondary side circuit (20), the secondary side refrigerant circulates by pushing out the liquid refrigerant from the first main tank (T1) and collecting the liquid refrigerant to the second main tank (T2) as described above. To do.
[0100]
  Specifically, the liquid refrigerant (secondary refrigerant) pushed out from the first main tank (T1) is sent to the indoor heat exchanger (HEX1) of each indoor unit (22) through the main liquid pipe (25). . At that time, the liquid refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) is heated by exchanging heat with the primary refrigerant in the reheat heat exchanger (HEX7). In the reheat heat exchanger (HEX7), the secondary side refrigerant is heated to a temperature slightly higher than the dew point temperature of air around the liquid side communication pipe (27). That is, the liquid refrigerant from the first main tank (T1) is heated to a predetermined temperature by the reheat heat exchanger (HEX7) and then flows into the liquid side communication pipe (27). Therefore, no condensation occurs outside the liquid side communication pipe (27).
[0101]
  The liquid refrigerant distributed to each indoor unit (22) through the liquid side connecting pipe (27) is decompressed by the indoor expansion valve (EV) and then introduced into the indoor heat exchanger (HEX1). In the indoor heat exchanger (HEX1), the decompressed secondary-side refrigerant exchanges heat with room air, absorbs heat from the room air, and evaporates. As a result, the room air is cooled, and the low-temperature room air is supplied to the room again to perform cooling. The refrigerant evaporated in each indoor heat exchanger (HEX1) flows to the main heat exchanger (HEX2) through the main gas pipe (24).
[0102]
  In the main heat exchanger (HEX2), the secondary refrigerant exchanges heat with the primary refrigerant of the primary circuit (10). By this heat exchange, the secondary side refrigerant releases heat to the primary side refrigerant and condenses. The secondary refrigerant condensed in the main heat exchanger (HEX2) flows through the main liquid pipe (26), and is collected in the second main tank (T2) through the collection liquid pipe (38).
[0103]
  After performing such an operation for a predetermined time, the solenoid valves (SV-P1, SV-P2,...) Of the pump circuit (30) are switched. In other words, the pressurization solenoid valve (SV-P1) of the first main tank (T1) and the decompression solenoid valve (SV-V2) of the second main tank (T2) are closed to pressurize the second main tank (T2). Open the solenoid valve (SV-P2) and the decompression solenoid valve (SV-V1) of the first main tank (T1). As a result, the first main tank (T1) is depressurized and, conversely, the second main tank (T2) is pressurized. For this reason, the liquid refrigerant pushed out from the second main tank (T2) circulates as described above and is collected in the first main tank (T1).
[0104]
  As described above, each solenoid valve (SV-P1, SV-P2,...) Performs a switching operation to continuously circulate the secondary side refrigerant in the secondary side circuit (20). As a result, the cold heat of the primary circuit (10) is transferred to the indoor heat exchanger (HEX1) to cool the room. Note that the solenoid valve (SV-P1, SV) of the main tank (T1, T2) can be opened and closed at its own timing for the opening and closing of the pressurization solenoid valve (SV-P3) and decompression solenoid valve (SV-V3) of the sub tank (ST). -P2, SV-V1, SV-V2) are performed regardless of opening and closing.
[0105]
      <Heating operation>
  The operation during heating operation in which the heat generated in the primary circuit (10) is transferred to the indoor unit (22) will be described with reference to FIG.
[0106]
  In the primary side circuit (10), the primary side four-way switching valve (12) is switched as shown by a broken line in FIG. 2, and the second solenoid valve (SV-2) and the third solenoid valve (SV-3) are switched. ) And the fourth solenoid valve (SV-4) are opened, and the first expansion valve (EV-1), the second expansion valve (EV-2) and the third expansion valve (EV-3) are adjusted to a predetermined opening degree. Is done. In the primary circuit (10), the motor-operated valve (EV-F) and the first electromagnetic valve (SV-1) are closed. When the primary side compressor (11) is operated in this state, the primary side refrigerant circulates in the primary side circuit (10) as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. 2, and the heat pump cycle operation is performed.
[0107]
  Specifically, the primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) is divided into two hands and flows toward the main heat exchanger (HEX2) and the heating heat exchanger (HEX3).
[0108]
  The primary refrigerant directed to the main heat exchanger (HEX2) flows into the main heat exchanger (HEX2) through the primary side four-way switching valve (12). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). As a result of this heat exchange, the primary side refrigerant condenses, and at the same time, the secondary side refrigerant evaporates and heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant condensed in the main heat exchanger (HEX2) once flows into the receiver (13) through the fifth branch pipe (55). The primary refrigerant from the receiver (13) flows through the seventh branch pipe (57) and then returns to the main circuit (15). The primary refrigerant that has returned to the main circuit (15) is divided into two branches and flows toward the outdoor heat exchanger (HEX6) and the first branch pipe (51).
[0109]
  The primary-side refrigerant going to the outdoor heat exchanger (HEX6) is decompressed by the first expansion valve (EV-1), and then flows into the outdoor heat exchanger (HEX6) through the fourth branch pipe (54). . In the outdoor heat exchanger (HEX6), heat is exchanged with the outside air, and the primary refrigerant evaporates. The primary side refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (HEX6) is sucked into the primary side compressor (11) through the primary side four-way switching valve (12).
[0110]
  The primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) and going to the heating heat exchanger (HEX3) flows into the heating heat exchanger (HEX3) through the sixth branch pipe (56). In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant condenses and the secondary side refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. The primary refrigerant condensed in the heating heat exchanger (HEX3) flows into the second branch pipe (52). The primary refrigerant that has exited from the second branch pipe (52) merges with the primary refrigerant that exits from the seventh branch pipe (57) and goes to the first branch pipe (51), and is then split into two hands. It flows toward the cooling heat exchanger (HEX4) and the tank front heat exchanger (HEX5).
[0111]
  The primary-side refrigerant heading for the cooling heat exchanger (HEX4) flows into the first branch pipe (51), is decompressed by the second expansion valve (EV-2), and then flows into the cooling heat exchanger (HEX4). . In the cooling heat exchanger (HEX4), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and the cooling heat exchanger (HEX4) is maintained in a low pressure state. The primary-side refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (HEX4) flows through the first branch pipe (51) and is sucked into the primary-side compressor (11).
[0112]
  The primary refrigerant going to the tank pre-heat exchanger (HEX5) flows from the first branch pipe (51) to the third branch pipe (53) and is decompressed by the third expansion valve (EV-3), and then the tank It flows into the front heat exchanger (HEX5). In the tank front heat exchanger (HEX5), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant flowing in the recovery liquid pipe (38) of the pump circuit (30). That is, in the tank pre-heat exchanger (HEX5), the secondary refrigerant recovered from the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20) to the main tank (T1, T2) is heated with the primary refrigerant and heat. It is cooled after replacement. By this heat exchange, the secondary refrigerant recovered in the main tanks (T1, T2) is maintained in the liquid phase. Further, the primary refrigerant evaporated by this heat exchange is again sucked into the primary compressor (11) through the first branch pipe (51).
[0113]
  In the secondary side circuit (20), the secondary side four-way switching valve (23) is switched as indicated by a broken line in FIG. 2, and the indoor expansion valve (EV) is adjusted to a predetermined opening. In this state, open and close each pressurization solenoid valve (SV-P1, SV-P2, SV-P3) and each decompression solenoid valve (SV-V1, SV-V2, SV-V3) of the pump circuit (30), A circulation driving force is applied to the secondary refrigerant. 2 indicate the flow of the refrigerant when the liquid refrigerant is pushed out from the second main tank (T2) and the liquid refrigerant is recovered into the first main tank (T1).
[0114]
  The operation of the pump circuit (30) is the same as that during the cooling operation. In the secondary circuit (20), the secondary refrigerant circulates while changing phase between the main heat exchanger (HEX2) and the indoor heat exchanger (HEX1), and in the primary circuit (10). The generated heat is transferred to the indoor heat exchanger (HEX1).
[0115]
  Specifically, the liquid refrigerant pushed out from one of the main tanks (T1, T2) flows through the extrusion liquid pipe (37) and the secondary side four-way switching valve (23), and enters the secondary side circuit (20). It is sent to the main heat exchanger (HEX2) through the main liquid pipe (26). In the main heat exchanger (HEX2), the secondary side refrigerant exchanges heat with the primary side refrigerant of the primary side circuit (10), and is heated and evaporated by the primary side refrigerant. Thereby, the heat of the primary side circuit (10) is given to the secondary side refrigerant of the secondary side circuit (20).
[0116]
  The gas refrigerant evaporated in the main heat exchanger (HEX2) flows through the main gas pipe (24) and is distributed to the indoor heat exchanger (HEX1) of each indoor unit (22). In the indoor heat exchanger (HEX1), the secondary refrigerant exchanges heat with room air. By this heat exchange, the secondary side refrigerant dissipates heat to the room air and condenses, and the room air is heated. Then, the heated room air is supplied again into the room for heating.
[0117]
  The secondary refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (HEX1) flows into the main liquid pipe (25) through the indoor expansion valve (EV). Thereafter, the secondary refrigerant is recovered from the main liquid pipe (25) to the other main tank (T1, T2) through the secondary side four-way switching valve (23) and the recovery liquid pipe (38). .
[0118]
      −Reference technology1 effect-
  BookReference technology1, a reheat heat exchanger (HEX7) is provided to reheat (heat) the secondary refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) to a predetermined temperature. That is, the secondary side refrigerant, which has been cooled by the main heat exchanger (HEX2) and cooled to a low temperature, is heated in the reheat heat exchanger (HEX7) to a predetermined temperature corresponding to the dew point temperature of the air. It is made to flow into the side connection piping. Accordingly, in the liquid side communication pipe (27) from the outdoor unit (29) to the indoor unit (22), the secondary side refrigerant heated by the reheat heat exchanger (HEX7) can be circulated, and the liquid side The temperature of the surface of the connecting pipe (27) can be made higher than the dew point temperature of the air around it. For this reason, the dew condensation on the surface of the liquid side communication pipe (27) can be surely prevented.
[0119]
  As a result, the problem of dew condensation can be avoided without applying heat insulation to the liquid side communication pipe (27), such as adding a heat insulating material to the liquid side communication pipe (27). Furthermore, even when installing refrigeration equipment using existing connection pipes that are not heat-insulated, it is possible to avoid problems such as condensation and prevent problems such as water leakage. It is possible to sufficiently cope with this.
[0120]
  Also bookReference technology1, the high-pressure primary refrigerant of the primary circuit (10) is introduced into the reheat heat exchanger (HEX7), and the secondary refrigerant is reheated by heat exchange with the primary refrigerant. Yes. For this reason, as above-mentioned, the heating of the secondary side refrigerant | coolant in a reheat heat exchanger (HEX7) can be performed without supplying energy newly (refer FIG. 8). Therefore, no new energy is required to prevent condensation in the liquid side communication pipe (27).
[0121]
  Like thisReference technologyAccording to 1, the temperature difference between the surface of the liquid side communication pipe (27) and the air around the liquid side communication pipe (27) can be reduced without supplying energy separately. As a result, it is possible to reduce loss due to heat intrusion during the flow through the liquid side communication pipe (27), thereby improving the cooling capacity and improving the energy efficiency.
[0122]
  Also bookReference technologyIn 1, the pre-tank heat exchanger (HEX5) is provided to cool the secondary-side refrigerant flowing through the recovery liquid pipe (38) during the heating operation, and maintain the liquid phase as a supercooled state. For this reason, the secondary side refrigerant | coolant collect | recovered by the main tank (T1, T2) can be reliably made into a liquid phase, and the circulation drive force provided with a pump circuit (30) falls because a refrigerant | coolant flushes. Can be prevented. For this reason, at the time of heating operation, the circulation amount of the secondary side refrigerant in the secondary side circuit (20) can be secured, and the heating capacity can be sufficiently exhibited.
[0123]
    << Reference Technology 2 >>
  Reference technique 2 will be described. This reference technology2 aboveReference technology1, the configuration of the primary circuit (10) is changed. Specifically,Reference technologyIn the primary side circuit (10) according to No. 1, the heating heat exchanger (HEX3) and the reheat heat exchanger (HEX7) are provided in series.Reference technologyIn the primary side circuit (10) according to the above, the heating heat exchanger (HEX3) and the reheat heat exchanger (HEX7) are provided in parallel. BookReference technologyThe configuration of the secondary circuit (20) and the pump circuit (30) in FIG.Reference technology1 is the same. Less than,Reference technologyA configuration different from 1 will be described.
[0124]
  As shown in FIG. 3, the primary circuit (10) includes a main circuit (15) and first to eighth branch pipes (51 to 58).
[0125]
  The main circuit (15) includes a primary compressor (11), a primary four-way selector valve (12), an outdoor heat exchanger (HEX6), a receiver (13), a heating heat exchanger (HEX3), and a main circuit. The heat exchanger (HEX2) is connected by piping in order. The main circuit (15) is filled with R22 as a primary refrigerant. In the main circuit (15), the refrigerant circulation direction is reversed by switching the primary side four-way switching valve (12), and the refrigeration cycle operation and the heat pump cycle operation are switched.
[0126]
  The main circuit (15) is provided with a check valve, a solenoid valve, and the like. Specifically, a check valve (CV-6) is provided between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the receiver (13) that allows only the refrigerant to flow toward the receiver (13). Between the receiver (13) and the heating heat exchanger (HEX3), a first solenoid valve (SV-1) and a check valve (CV-7) are installed in order toward the heating heat exchanger (HEX3). It has been. This check valve (CV-7) only allows the refrigerant to flow to the heating heat exchanger (HEX3). Between the heating heat exchanger (HEX3) and the main heat exchanger (HEX2), in order toward the main heat exchanger (HEX2), the first expansion valve (EV-1) and the check valve (CV-8) And are provided. This check valve (CV-8) only allows the refrigerant to flow to the main heat exchanger (HEX2).
[0127]
  The first branch pipe (51) has one end connected between the heating heat exchanger (HEX3) and the first expansion valve (EV-1) in the main circuit (15), and the other end in the main circuit (15). The primary side four-way selector valve (12) is connected between the suction side of the primary side compressor (11). The first branch pipe (51) is provided with a second expansion valve (EV-2) and a cooling heat exchanger (HEX4) in order from one end to the other end.
[0128]
  One end of the second branch pipe (52) is connected between the receiver (13) and the first solenoid valve (SV-1) in the main circuit (15), and the other end is heated and exchanged in the main circuit (15). Connected between the container (HEX3) and the first expansion valve (EV-1). The second branch pipe (52) includes a fifth solenoid valve (SV-5), a check valve (CV-11), a reheat heat exchanger (HEX7), and an electric valve in order from one end to the other end. (EV-F) is provided. This check valve (CV-11) only allows the refrigerant to flow to the reheat heat exchanger (HEX7).
[0129]
  One end of the third branch pipe (53) is connected closer to one end than the second expansion valve (EV-2) in the first branch pipe (51), and the other end is cooling heat exchange in the first branch pipe (51). It is connected closer to the other end than the vessel (HEX4). The third branch pipe (53) is provided with a third expansion valve (EV-3) and a tank pre-heat exchanger (HEX5) in order from one end to the other end.
[0130]
  The fourth branch pipe (54) has one end connected between the first expansion valve (EV-1) and the check valve (CV-8) in the main circuit (15), and the other end connected to the main circuit (15). Is connected between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the check valve (CV-6). The fourth branch pipe (54) is provided with a check valve (CV-10) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0131]
  The fifth branch pipe (55) has one end connected between the check valve (CV-8) and the main heat exchanger (HEX2) in the main circuit (15), and the other end connected to the reverse in the main circuit (15). It is connected between the stop valve (CV-6) and the receiver (13). The fifth branch pipe (55) is provided with a check valve (CV-9) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0132]
  The sixth branch pipe (56) has one end connected between the discharge side of the primary compressor (11) in the main circuit (15) and the primary side four-way selector valve (12), and the other end is main. The circuit (15) is connected between the check valve (CV-7) and the heating heat exchanger (HEX3). The sixth branch pipe (56) is provided with a fourth solenoid valve (SV-4).
[0133]
  The seventh branch pipe (57) has one end connected between the receiver (13) and the first solenoid valve (SV-1) in the main circuit (15), and the other end connected to the heating heat exchanger (HEX3) and the first It is connected closer to the first expansion valve (EV-1) than the connection portion of the second branch pipe (52) to the main circuit (15) between the first expansion valve (EV-1). The seventh branch pipe (57) is provided with a third solenoid valve (SV-3).
[0134]
  The eighth branch pipe (58) has one end connected closer to one end than the fourth solenoid valve (SV-4) in the sixth branch pipe (56) and the other end connected to the check valve in the second branch pipe (52). (CV-11) and reheat heat exchanger (HEX7). The eighth branch pipe (58) is provided with a sixth solenoid valve (SV-6).
[0135]
      -Driving action-
  BookReference technologyThe operation of the air conditioner according to 2 will be described. In this air conditioner, the operation of the secondary circuit (20) and the pump circuit (30)Reference technology1 is the same. The bookthree TechnologyThe operation of the primary side circuit (10) according to 2 will be described.
[0136]
      <Cooling operation>
  The operation of the primary side circuit (10) during the cooling operation will be described with reference to FIG. In the primary side circuit (10), the primary side four-way switching valve (12) is switched as shown by a solid line in FIG. 3, and the first solenoid valve (SV-1) and the fifth solenoid valve (SV-5). ) Is opened, and the electric valve (EV-F), the first expansion valve (EV-1), and the second expansion valve (EV-2) are adjusted to a predetermined opening degree. In the primary circuit (10), the third expansion valve (EV-3), the third solenoid valve (SV-3), the fourth solenoid valve (SV-4), and the sixth solenoid valve (SV-6) Is closed. When the primary-side compressor (11) is operated in this state, the primary-side refrigerant circulates in the primary-side circuit (10) as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. 3, and the refrigeration cycle operation is performed.
[0137]
  Specifically, the primary refrigerant discharged from the primary side compressor (11) flows to the outdoor heat exchanger (HEX6) through the primary side four-way switching valve (12). In the outdoor heat exchanger (HEX6), the primary refrigerant is condensed by exchanging heat with the outside air. The condensed primary-side refrigerant passes through the receiver (13) and is then divided into two hands. One of the divided primary refrigerant flows to the heating heat exchanger (HEX3), and the other flows to the reheat heat exchanger (HEX7).
[0138]
  The primary refrigerant directed to the heating heat exchanger (HEX3) flows through the main circuit (15) as it is and flows into the heating heat exchanger (HEX3). In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the secondary refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. In addition, when the heating amount with respect to the secondary side refrigerant | coolant in a heating heat exchanger (HEX3) is insufficient, the discharge gas of a primary side compressor (11) is suitably introduce | transduced into a heating heat exchanger (HEX3). Specifically, the fourth solenoid valve (SV-4) is opened, and the discharge gas is sent through the sixth branch pipe (56).
[0139]
  On the other hand, the primary refrigerant directed to the reheat heat exchanger (HEX7) flows through the second branch pipe (52) and flows into the reheat heat exchanger (HEX7). In the reheat heat exchanger (HEX7), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the secondary side refrigerant sent to the liquid side communication pipe (27) is heated to a predetermined temperature. In addition, when the heating amount with respect to the secondary side refrigerant in the reheat heat exchanger (HEX7) is insufficient, the discharge gas of the primary side compressor (11) is appropriately introduced into the reheat heat exchanger (HEX7). . Specifically, the sixth solenoid valve (SV-6) is opened, and the discharge gas is sent through the eighth branch pipe (58).
[0140]
  The primary side refrigerant from the heating heat exchanger (HEX3) is divided into two, and one of the refrigerant flows toward the cooling heat exchanger (HEX4). The primary-side refrigerant heading for the cooling heat exchanger (HEX4) flows into the first branch pipe (51), is decompressed by the second expansion valve (EV-2), and then flows into the cooling heat exchanger (HEX4). . In the cooling heat exchanger (HEX4), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and the cooling heat exchanger (HEX4) is maintained in a low pressure state. The primary-side refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (HEX4) flows through the first branch pipe (51) and is sucked into the primary-side compressor (11).
[0141]
  Of the primary refrigerant from the divided heating heat exchanger (HEX3), the other flows through the main circuit (15) as it is. The primary side refrigerant flowing through the main circuit (15) joins with the primary side refrigerant from the reheat heat exchanger (HEX7), and then sent to the main heat exchanger (HEX2). The primary refrigerant directed to the main heat exchanger (HEX2) is decompressed by the first expansion valve (EV-1) and then flows into the main heat exchanger (HEX2). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and cold heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant evaporated in the main heat exchanger (HEX2) passes through the primary four-way switching valve (12) and is sucked into the primary compressor (11).
[0142]
      <Heating operation>
  The operation of the primary side circuit (10) during the heating operation will be described with reference to FIG. In the primary side circuit (10), the primary side four-way selector valve (12) is switched as shown by a broken line in FIG. 4, and the third solenoid valve (SV-3) and the fourth solenoid valve (SV-4) are switched. ) Is opened, and the first expansion valve (EV-1), the second expansion valve (EV-2), and the third expansion valve (EV-3) are adjusted to a predetermined opening degree. In the primary circuit (10), the motor operated valve (EV-F), the first solenoid valve (SV-1), the fifth solenoid valve (SV-5) and the sixth solenoid valve (SV-6) are closed. Is done. When the primary-side compressor (11) is operated in this state, the primary-side refrigerant circulates in the primary-side circuit (10) as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. 4, and the heat pump cycle operation is performed.
[0143]
  Specifically, the primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) is divided into two hands and flows toward the main heat exchanger (HEX2) and the heating heat exchanger (HEX3).
[0144]
  The primary refrigerant directed to the main heat exchanger (HEX2) flows to the main heat exchanger (HEX2) through the primary side four-way switching valve (12). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). As a result of this heat exchange, the primary side refrigerant condenses, and at the same time, the secondary side refrigerant evaporates and heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant condensed in the main heat exchanger (HEX2) once flows into the receiver (13) through the fifth branch pipe (55). The primary refrigerant from the receiver (13) flows through the seventh branch pipe (57) and then returns to the main circuit (15). The primary refrigerant that has returned to the main circuit (15) is divided into two branches and flows toward the outdoor heat exchanger (HEX6) and the first branch pipe (51).
[0145]
  The primary-side refrigerant going to the outdoor heat exchanger (HEX6) is decompressed by the first expansion valve (EV-1), and then flows into the outdoor heat exchanger (HEX6) through the fourth branch pipe (54). . In the outdoor heat exchanger (HEX6), heat is exchanged with the outside air, and the primary refrigerant evaporates. The primary side refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (HEX6) is sucked into the primary side compressor (11) through the primary side four-way switching valve (12).
[0146]
  The primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) and going to the heating heat exchanger (HEX3) flows into the heating heat exchanger (HEX3) through the sixth branch pipe (56). In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant condenses and the secondary side refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. The primary refrigerant condensed in the heating heat exchanger (HEX3) merges with the primary refrigerant going out of the seventh branch pipe (57) and going to the first branch pipe (51), and then split into two hands. It flows toward the cooling heat exchanger (HEX4) and the tank front heat exchanger (HEX5).
[0147]
  The primary-side refrigerant heading for the cooling heat exchanger (HEX4) flows into the first branch pipe (51), is decompressed by the second expansion valve (EV-2), and then flows into the cooling heat exchanger (HEX4). . In the cooling heat exchanger (HEX4), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and the cooling heat exchanger (HEX4) is maintained in a low pressure state. The primary-side refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (HEX4) flows through the first branch pipe (51) and is sucked into the primary-side compressor (11).
[0148]
  The primary refrigerant going to the tank pre-heat exchanger (HEX5) flows from the first branch pipe (51) to the third branch pipe (53) and is decompressed by the third expansion valve (EV-3), and then the tank It flows into the front heat exchanger (HEX5). In the tank front heat exchanger (HEX5), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant flowing in the recovery liquid pipe (38) of the pump circuit (30). That is, in the tank pre-heat exchanger (HEX5), the secondary refrigerant recovered from the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20) to the main tank (T1, T2) is heated with the primary refrigerant and heat. It is cooled after replacement. By this heat exchange, the secondary refrigerant recovered in the main tanks (T1, T2) is maintained in the liquid phase. Further, the primary refrigerant evaporated by this heat exchange is again sucked into the primary compressor (11) through the first branch pipe (51).
[0149]
    << Embodiment of the Invention >>
  An embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the refrigeration apparatus according to the present invention is configured as an air conditioner.
[0150]
  This embodiment is the aboveReference technology1, the configuration of the pump circuit (30) and the primary circuit (10) is changed. Specifically, during cooling,Reference technologyThe function of the cooling heat exchanger (HEX4) in No. 1 is also used by the main heat exchanger (HEX2) of the secondary circuit (20).Reference technologyThe reheat heat exchanger (HEX7) also functions as the cooling heat exchanger (HEX4) and the tank front heat exchanger (HEX5) in FIG. Less than,Reference technologyA configuration different from 1 will be described.
[0151]
      <Pump circuit configuration>
  As shown in FIG. 5, in the pump circuit (30) of this embodiment, the above-mentionedReference technologyThe cooling heat exchanger (HEX4) and the tank front heat exchanger (HEX5) in Fig. 1 are omitted (see Fig. 1). Along with this, in the pump circuit (30),Reference technologyIn place of the gas recovery pipe (32) in FIG. 1, first, second and third gas recovery pipes (41, 42, 43) are provided. Specifically, a first gas recovery pipe (41) is connected to the first main tank (T1), and a second gas recovery pipe (42) is connected to the second main tank (T2). A third gas recovery pipe (43) is connected to the sub tank (ST).
[0152]
  The first gas recovery pipe (41) has one end connected to the upper end of the first main tank (T1) and the other end branched into two branch pipes (41a, 41b). The first gas recovery pipe (41) is provided with a first tank pressure reducing solenoid valve (SV-V1). On the other hand, the second gas recovery pipe (42) has one end connected to the upper end of the second main tank (T2) and the other end branched to two branch pipes (42a, 42b). The second gas recovery pipe (42) is provided with a second tank pressure reducing solenoid valve (SV-V2).
[0153]
  One branch pipe (41a, 42a) of the first and second gas recovery pipes (41, 42) is connected to the main gas pipe (24) of the secondary side circuit (20). Each of these branch pipes (41a, 42a) is provided with a check valve (CV-15). Each check valve (CV-15) only allows refrigerant to flow to the main gas pipe (24).
[0154]
  The other branch pipes (41b, 42b) of the first and second gas recovery pipes (41, 42) are respectively connected to the reheat heat exchanger (HEX7) in the main liquid pipe (25) of the secondary side circuit (20). Connected to the indoor expansion valve (EV). Each of these branch pipes (41b, 42b) is provided with a check valve (CV-16). Each check valve (CV-16) only allows the refrigerant to flow to the main liquid pipe (25).
[0155]
  The third gas recovery pipe (43) has one end connected to the upper end of the sub tank (ST) and the other end branched into two branch pipes (43a, 43b). One branch pipe (43a) of the third gas recovery pipe (43) is connected to the main gas pipe (24) of the secondary circuit (20). The branch pipe (43a) is provided with a third tank pressure reducing solenoid valve (SV-V3) and a check valve (CV-17) in order toward the main gas pipe (24). This check valve (CV-17) only allows the refrigerant to flow to the main gas pipe (24). The other branch pipe (43b) of the third gas recovery pipe (43) is connected between the reheat heat exchanger (HEX7) and the indoor expansion valve (EV) in the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20). Connected between. The branch pipe (43b) is provided with a fourth tank pressure reducing solenoid valve (SV-V4).
[0156]
      <Primary circuit configuration>
    As shown in FIG. 5, the primary side circuit (10) of this embodiment includes a main circuit (15), fourth to seventh, ninth and tenth branch pipes (54 to 57, 59, 60). It is constituted by.
[0157]
  The main circuit (15) includes a primary compressor (11), a primary four-way selector valve (12), an outdoor heat exchanger (HEX6), a receiver (13), a heating heat exchanger (HEX3), A heat heat exchanger (HEX7) and a main heat exchanger (HEX2) are connected in order by piping. The main circuit (15) is filled with R22 as a primary refrigerant. In the main circuit (15), the refrigerant circulation direction is reversed by switching the primary side four-way switching valve (12), and the refrigeration cycle operation and the heat pump cycle operation are switched.
[0158]
  The main circuit (15) is provided with a check valve, a solenoid valve, and the like. Specifically, a check valve (CV-6) is provided between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the receiver (13) that allows only the refrigerant to flow toward the receiver (13). Between the receiver (13) and the heating heat exchanger (HEX3), a first solenoid valve (SV-1) and a check valve (CV-7) are installed in order toward the heating heat exchanger (HEX3). It has been. This check valve (CV-7) only allows the refrigerant to flow to the heating heat exchanger (HEX3). A fourth expansion valve (EV-4) is provided between the heating heat exchanger (HEX3) and the reheat heat exchanger (HEX7). Between the reheat heat exchanger (HEX7) and the main heat exchanger (HEX2), in order toward the main heat exchanger (HEX2), the 8th solenoid valve (SV-8) and check valve (CV-12) ), A first expansion valve (EV-1), and a check valve (CV-8). These two check valves (CV-8, CV-12) allow only the flow of refrigerant toward the main heat exchanger (HEX2).
[0159]
  The fourth branch pipe (54) has one end connected between the first expansion valve (EV-1) and the check valve (CV-8) in the main circuit (15), and the other end connected to the main circuit (15). Is connected between the outdoor heat exchanger (HEX6) and the check valve (CV-6). The fourth branch pipe (54) is provided with a check valve (CV-10) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0160]
  The fifth branch pipe (55) has one end connected between the check valve (CV-8) and the main heat exchanger (HEX2) in the main circuit (15), and the other end connected to the reverse in the main circuit (15). It is connected between the stop valve (CV-6) and the receiver (13). The fifth branch pipe (55) is provided with a check valve (CV-9) that allows only the refrigerant to flow from one end to the other end.
[0161]
  The sixth branch pipe (56) has one end connected between the discharge side of the primary compressor (11) in the main circuit (15) and the primary side four-way selector valve (12), and the other end is main. The circuit (15) is connected between the check valve (CV-7) and the heating heat exchanger (HEX3). The sixth branch pipe (56) is provided with a fourth solenoid valve (SV-4).
[0162]
  One end of the seventh branch pipe (57) is connected between the receiver (13) and the first solenoid valve (SV-1) in the main circuit (15), and the other end is a check valve in the main circuit (15). (CV-12) and the first expansion valve (EV-1). The seventh branch pipe (57) is provided with a third solenoid valve (SV-3).
[0163]
  The ninth branch pipe (59) has one end connected between the heating heat exchanger (HEX3) and the fourth expansion valve (EV-4) in the main circuit (15), and the other end in the main circuit (15). It is connected between the check valve (CV-12) and the first expansion valve (EV-1). The ninth branch pipe (59) is provided with a seventh solenoid valve (SV-7).
[0164]
  The tenth branch pipe (60) has one end connected between the reheat heat exchanger (HEX7) and the eighth solenoid valve (SV-8) in the main circuit (15), and the other end connected to the main circuit (15). Is connected between the primary four-way switching valve (12) and the suction side of the primary compressor (11). The tenth branch pipe (60) is provided with a ninth solenoid valve (SV-9).
[0165]
      -Driving action-
      <Cooling operation>
  An operation during the cooling operation of the air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0166]
  In the primary side circuit (10), the primary side four-way selector valve (12) is switched as shown by a solid line in FIG. 5, and the first solenoid valve (SV-1) and the eighth solenoid valve (SV-8). ) Is opened and the fourth expansion valve (EV-4) is adjusted to fully open, while the first expansion valve (EV-1) is adjusted to a predetermined opening. In the primary circuit (10), the third solenoid valve (SV-3), the fourth solenoid valve (SV-4), the seventh solenoid valve (SV-7) and the ninth solenoid valve (SV-9) Is closed. When the primary side compressor (11) is operated in this state, the primary side refrigerant circulates in the primary side circuit (10) as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. 5, and the refrigeration cycle operation is performed.
[0167]
  Specifically, the primary refrigerant discharged from the primary side compressor (11) flows to the outdoor heat exchanger (HEX6) through the primary side four-way switching valve (12). In the outdoor heat exchanger (HEX6), the primary refrigerant is condensed by exchanging heat with the outside air. The condensed primary refrigerant flows through the receiver (13) to the heating heat exchanger (HEX3).
[0168]
  In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the secondary refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. In addition, when the heating amount with respect to the secondary side refrigerant | coolant in a heating heat exchanger (HEX3) is insufficient, the discharge gas of a primary side compressor (11) is suitably introduce | transduced into a heating heat exchanger (HEX3). Specifically, the fourth solenoid valve (SV-4) is opened, and the discharge gas is sent through the sixth branch pipe (56).
[0169]
  The primary refrigerant from the heating heat exchanger (HEX3) flows to the reheat heat exchanger (HEX7). In the reheat heat exchanger (HEX7), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the secondary side refrigerant sent to the liquid side communication pipe (27) is heated to a predetermined temperature.
[0170]
  The primary side refrigerant from the reheat heat exchanger (HEX7) flows through the main circuit (15) as it is, and is decompressed by the first expansion valve (EV-1) and then flows into the main heat exchanger (HEX2). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). By this heat exchange, the primary side refrigerant evaporates and at the same time the secondary side refrigerant condenses, and cold heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant evaporated in the main heat exchanger (HEX2) passes through the primary four-way switching valve (12) and is sucked into the primary compressor (11).
[0171]
  In the secondary side circuit (20), the secondary side four-way switching valve (23) is switched as shown by a solid line in FIG. 5, and the indoor expansion valve (EV) is adjusted to a predetermined opening. In this state, open and close each pressurization solenoid valve (SV-P1, SV-P2, SV-P3) and each decompression solenoid valve (SV-V1, SV-V2, SV-V3) of the pump circuit (30), A circulation driving force is applied to the secondary refrigerant. During the cooling operation, the fourth tank pressure reducing solenoid valve (SV-V4) is always closed.
[0172]
  In the secondary circuit (20), the secondary refrigerant circulates while changing phase between the main heat exchanger (HEX2) and the indoor heat exchanger (HEX1), and in the primary circuit (10). The generated cold energy is transferred to the indoor heat exchanger (HEX1). The operation in the secondary side circuit (20) is as described above.Reference technology1 is the same.
[0173]
  The operation of the pump circuit (30) according to this embodiment is basically as described above.Reference technologyThe operation is the same as that of No. 1 except that both main tanks (T1, T2) and sub-tanks (ST) are depressurized.
[0174]
  For example, when depressurizing the first main tank (T1), the first tank depressurizing solenoid valve (SV-V1) is opened. In this state, the first main tank (T1) communicates with the main heat exchanger (HEX2) via the branch pipe (41a) and the main gas pipe (24) of the secondary circuit (20). Here, in the main heat exchanger (HEX2), the secondary side refrigerant is cooled and condensed by heat exchange with the primary side refrigerant of the primary side circuit (10). Therefore, the main heat exchanger (HEX2) is maintained at a low pressure. For this reason, the gas refrigerant in the first main tank (T1) is sucked into the main heat exchanger (HEX2), and the first main tank (T1) is decompressed.
[0175]
  Similarly, when depressurizing the second main tank (T2), the second tank depressurizing solenoid valve (SV-V2) is opened. Further, when depressurizing the sub tank (ST), the third tank depressurizing solenoid valve (SV-V3) is opened. That is, during the cooling operation, the main heat exchanger (HEX2) according to the present embodiment not only applies cooling to the secondary-side refrigerant, but alsoReference technologyIt also functions as a cooling heat exchanger (HEX4) in No. 1.
[0176]
      <Heating operation>
  The operation at the time of heating operation of the air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0177]
  In the primary side circuit (10) of the present embodiment, the primary side four-way switching valve (12) is switched as indicated by a broken line in FIG. 6, and the third solenoid valve (SV-3) and the fourth solenoid valve are switched. (SV-4), 7th solenoid valve (SV-7) and 9th solenoid valve (SV-9) are opened, 1st expansion valve (EV-1) and 4th expansion valve (EV-4) are predetermined It is adjusted to the opening. In the primary circuit (10), the first solenoid valve (SV-1) and the eighth solenoid valve (SV-8) are closed. When the primary side compressor (11) is operated in this state, the primary side refrigerant circulates in the primary side circuit (10) as shown by the dashed-dotted arrow in FIG. 6, and the heat pump cycle operation is performed.
[0178]
  Specifically, the primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) is divided into two hands and flows toward the main heat exchanger (HEX2) and the heating heat exchanger (HEX3).
[0179]
  The primary refrigerant directed to the main heat exchanger (HEX2) flows to the main heat exchanger (HEX2) through the primary side four-way switching valve (12). In the main heat exchanger (HEX2), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the secondary circuit (20). As a result of this heat exchange, the primary side refrigerant condenses, and at the same time, the secondary side refrigerant evaporates and heat is given to the secondary side refrigerant. The primary refrigerant condensed in the main heat exchanger (HEX2) once flows into the receiver (13) through the fifth branch pipe (55). The primary refrigerant from the receiver (13) flows through the seventh branch pipe (57) and then returns to the main circuit (15). The primary refrigerant that has returned to the main circuit (15) is split into two hands and flows toward the outdoor heat exchanger (HEX6) and the ninth branch pipe (59).
[0180]
  The primary-side refrigerant going to the outdoor heat exchanger (HEX6) is decompressed by the first expansion valve (EV-1), and then flows into the outdoor heat exchanger (HEX6) through the fourth branch pipe (54). . In the outdoor heat exchanger (HEX6), heat is exchanged with the outside air, and the primary refrigerant evaporates. The primary side refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (HEX6) is sucked into the primary side compressor (11) through the primary side four-way switching valve (12).
[0181]
  The primary side refrigerant discharged from the primary side compressor (11) and going to the heating heat exchanger (HEX3) flows into the heating heat exchanger (HEX3) through the sixth branch pipe (56). In the heating heat exchanger (HEX3), the primary refrigerant exchanges heat with the secondary refrigerant of the pump circuit (30). By this heat exchange, the primary side refrigerant condenses and the secondary side refrigerant evaporates, and the heating heat exchanger (HEX3) is maintained in a high pressure state. The primary refrigerant condensed in the heating heat exchanger (HEX3) merges with the primary refrigerant flowing through the ninth branch pipe (59) after being separated from the seventh branch pipe (57). The merged primary refrigerant flows through the main circuit (15) as it is to the reheat heat exchanger (HEX7).
[0182]
  The primary refrigerant directed to the reheat heat exchanger (HEX7) is decompressed by the fourth expansion valve (EV-4) and then flows into the reheat heat exchanger (HEX7). In the reheat heat exchanger (HEX7), the secondary refrigerant recovered from the main liquid pipe (25) through the recovery liquid pipe (38) to the main tank (T1, T2) is the primary refrigerant. It is cooled by heat exchange. By this heat exchange, the secondary refrigerant recovered in the main tanks (T1, T2) is maintained in the liquid phase. That is, the reheat heat exchanger (HEX7) of the present embodiment has the above-mentioned during heating operation.Reference technology1 fulfills the function of the tank front heat exchanger (HEX5). The primary refrigerant from the reheat heat exchanger (HEX7) is sucked into the primary compressor (11) through the tenth branch pipe (60).
[0183]
  In the secondary side circuit (20), the secondary side four-way switching valve (23) is switched as indicated by a broken line in FIG. 6, and the indoor expansion valve (EV) is adjusted to a predetermined opening. In this state, open and close each pressurization solenoid valve (SV-P1, SV-P2, SV-P3) and each decompression solenoid valve (SV-V1, SV-V2, SV-V3) of the pump circuit (30), A circulation driving force is applied to the secondary refrigerant. During the heating operation, the third tank pressure reducing solenoid valve (SV-V3) is always closed.
[0184]
  In the secondary circuit (20), the secondary refrigerant circulates while changing phase between the main heat exchanger (HEX2) and the indoor heat exchanger (HEX1), and in the primary circuit (10). The generated heat is transferred to the indoor heat exchanger (HEX1). The operation in the secondary side circuit (20) is as described above.Reference technology1 is the same.
[0185]
  The operation of the pump circuit (30) according to this embodiment is basically as described above.Reference technologyThe operation is the same as that of No. 1 except that both main tanks (T1, T2) and sub-tanks (ST) are depressurized.
[0186]
  For example, when depressurizing the first main tank (T1), the first tank depressurizing solenoid valve (SV-V1) is opened. In this state, the first main tank (T1) communicates with the reheat heat exchanger (HEX7) through the branch pipe (41b) and the main liquid pipe (25) of the secondary circuit (20). Here, in the reheat heat exchanger (HEX7), the low-pressure secondary refrigerant flowing through the main liquid pipe (25) is cooled by heat exchange with the primary refrigerant in the primary circuit (10) and is supercooled. It is in a state. Therefore, the reheat heat exchanger (HEX7) is maintained at a low pressure. For this reason, the gas refrigerant in the first main tank (T1) is sucked into the main liquid pipe (25), flows into the reheat heat exchanger (HEX7), and is condensed. As a result, the first main tank (T1) is depressurized.
[0187]
  Similarly, when depressurizing the second main tank (T2), the second tank depressurizing solenoid valve (SV-V2) is opened. Further, when depressurizing the sub tank (ST), the fourth tank depressurizing solenoid valve (SV-V4) is opened. That is, at the time of heating operation, the reheat heat exchanger (HEX7) according to the present embodiment is as described above.Reference technologyAs well as fulfilling the function of the tank front heat exchanger (HEX5) in 1Reference technologyIt also functions as a cooling heat exchanger (HEX4) in No. 1.
[0188]
      -Effect of the embodiment-
  According to this embodiment, the aboveReference technologyIn addition to the effect 1, the following effects can be obtained. That is, in the present embodiment, during the cooling operation, the main heat exchanger (HEX2) of the secondary side circuit (20)Reference technologyIt also functions as a cooling heat exchanger (HEX4) in No. 1. During heating operation, the reheat heat exchanger (HEX7)Reference technology1 functions as both the cooling heat exchanger (HEX4) and the tank front heat exchanger (HEX5). Therefore,Reference technology 1Than above while reducing the number of heat exchangersReference technologyThe function equivalent to 1 air conditioner can be obtained. For this reason, it is possible to simplify the configuration and reduce the cost without any loss of function.
[0189]
      -Modification of the embodiment-
  In the above embodiment, the sub tank (ST) and the buffer tank (BT) can be omitted.
[0190]
  That is, as shown in FIG. 7, the sub tank (ST), the buffer tank (BT) and the pipes (31c, 37c, 39, 43) connected to these are omitted from the air conditioner of the embodiment (see FIG. 5). Then, the configuration of the liquid recovery pipe (34) is changed. The liquid recovery pipe (34) of this modification has one end connected to the lower end of the heating heat exchanger (HEX3) and the other end branched to two branch pipes (34a, 34b). Of these branch pipes (34a, 34b), one branch pipe (34a) is connected to one branch pipe (37a) of the extrusion liquid pipe (37), and the other branch pipe (34b) is the extrusion liquid pipe. (37) is connected to the other branch pipe (37b). Each branch pipe (34a, 34b) is provided with a check valve (CV-18) that allows only the flow of refrigerant toward the heating heat exchanger (HEX3).
[0191]
  During the operation of the air conditioner, a part of the secondary side refrigerant pushed out from the main tank (T1, T2) flows into the branch pipes (34a, 34b) of the liquid recovery pipe (34). Is supplied to the heating heat exchanger (HEX3). In the heating heat exchanger (HEX3), the supplied secondary-side refrigerant evaporates to maintain the inside at a high pressure.
[0192]
Other Embodiments of the Invention
  Embodiment aboveAnd each reference technologyThen, a pump circuit (30) constituting a so-called heat-driven pump is connected to the secondary circuit (20), and the secondary refrigerant is circulated by the pump circuit (30). On the other hand, a general mechanical pump (such as a centrifugal pump) may be provided in the secondary circuit (20).
[0193]
  In addition, the above embodimentAnd each reference technologyIn this case, the primary side circuit (10) is filled with R22, which is a single composition refrigerant, as the primary side refrigerant. Instead, R407C, which is a non-azeotropic refrigerant mixture, is filled as the primary side refrigerant. May be.
[0194]
  Embodiment aboveAnd each reference technologyIn a configuration in which a high-pressure primary refrigerant is introduced into the reheat heat exchanger (HEX7) during refrigerating operation to reheat the secondary refrigerant, a non-azeotropic refrigerant mixture is used as the primary refrigerant. And it becomes possible to reduce the temperature of the primary side refrigerant | coolant at the time of introduce | transducing into a main heat exchanger (HEX2) (refer FIG. 9). For this reason, the temperature of the secondary-side refrigerant after being cooled by the main heat exchanger (HEX2) can be lowered, and the cooling capacity can be improved.
[0195]
  In addition, the above embodimentAnd each reference technologyIn this case, the secondary circuit (20) is filled with R22, which is a single composition refrigerant, as a secondary refrigerant, but instead, is filled with R407C, which is a non-azeotropic refrigerant, as a secondary refrigerant. May be.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference technology2 is a piping system diagram illustrating a refrigerant flow during a cooling operation of the air conditioner according to FIG.
[Figure 2]Reference technology2 is a piping system diagram showing a refrigerant flow during heating operation of the air conditioner according to FIG.
[Fig. 3]Reference technology2 is a piping system diagram showing a refrigerant flow during a cooling operation of an air conditioner according to FIG.
[Fig. 4]Reference technologyIt is a piping system diagram which shows the flow of the refrigerant | coolant at the time of the heating operation of the air conditioner which concerns on 2. FIG.
FIG. 5 is a piping system diagram showing a refrigerant flow during cooling operation of the air conditioner according to the embodiment.
FIG. 6 is a piping system diagram showing a refrigerant flow during heating operation of the air conditioner according to the embodiment.
FIG. 7 is a piping system diagram of an air conditioner according to a modification of the embodiment.
FIG. 8 is a Mollier diagram of a refrigerant for explaining the effect of the present invention.
FIG. 9 is a Mollier diagram of a refrigerant for explaining the effect of the present invention.
[Explanation of symbols]
  (10) Primary circuit (heat source, heat source circuit)
  (20) Secondary circuit (heat transfer circuit)
  (22) Indoor unit
  (27) Liquid side communication pipe (communication piping)
  (28) Gas side communication pipe (communication piping)
  (29) Outdoor unit
  (30) Pump circuit (conveying means)
  (T1) 1st main tank
  (T2) Second main tank
  (HEX1) Indoor heat exchanger (use side heat exchanger)
  (HEX2) Main heat exchanger
  (HEX3) Heating heat exchanger (high pressure section)
  (HEX4) Cooling heat exchanger (low pressure part)
  (HEX7) Reheat heat exchanger (reheat means)
  (EV) Indoor expansion valve (expansion mechanism)

Claims (5)

主熱交換器(HEX2)、冷媒の搬送手段(30)、膨張機構(EV)及び利用側熱交換器(HEX1)が配管接続されて搬送用冷媒を循環させる熱搬送回路(20)と、
上記主熱交換器(HEX2)に接続されて上記熱搬送回路(20)の搬送用冷媒に冷熱を付与する熱源(10)とを備える冷凍装置であって、
上記熱搬送回路(20)は、搬送手段(30)で循環駆動力を付与されて膨張機構(EV)へ送られる液相の搬送用冷媒を所定温度にまで加熱するための再熱手段(HEX7)を備え、該再熱手段(HEX7)で加熱された搬送用冷媒を膨張機構(EV)で減圧した後に利用側熱交換器(HEX1)へ供給するように構成され、
上記熱源( 10 )は、熱源側冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う熱源回路( 10 )によって構成され、
上記再熱手段( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒を上記熱源回路( 10 )の高圧の熱源側冷媒と熱交換させる再熱熱交換器( HEX7 )により構成され、
上記熱源回路( 10 )は、ヒートポンプサイクルを行って熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒に温熱を付与する温熱源を兼ねるように構成され、
上記熱搬送回路( 20 )は、搬送手段( 30 )から流出した冷媒が膨張機構( EV )を通過後に利用側熱交換器( HEX1 )へ送られると共に主熱交換器( HEX2 )を通過した冷媒が搬送手段( 30 )へ流入する状態と、搬送手段( 30 )から流出した冷媒が主熱交換器( HEX2 )へ送られると共に利用側熱交換器( HEX1 )と膨張機構( EV )を順に通過した冷媒が搬送手段( 30 )へ流入する状態とを切り換えるための四路切換弁( 23 )を備え、
上記熱搬送回路( 20 )では、主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ冷熱を搬送する冷熱搬送動作と、該冷熱搬送動作時とは搬送用冷媒の循環方向を反転させて主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ温熱を搬送する温熱搬送動作とが、四路切換弁( 23 )によって切り換えられる一方、
上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )における四路切換弁( 23 )と膨張機構( EV )の間に接続されており、
上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の温熱搬送動作時に、利用側熱交換器( HEX1 )からの搬送用冷媒を熱源回路( 10 )の低圧の熱源側冷媒と熱交換させて、搬送手段( 30 )へ送られる搬送用冷媒を液相に維持するための液相維持手段を兼ねている冷凍装置。
A heat transfer circuit (20) in which a main heat exchanger (HEX2), a refrigerant transfer means (30), an expansion mechanism (EV) and a use-side heat exchanger (HEX1) are connected by piping to circulate the transfer refrigerant;
A refrigeration apparatus comprising a heat source (10) connected to the main heat exchanger (HEX2) and imparting cold to the refrigerant for conveyance of the heat conveyance circuit (20),
The heat transfer circuit (20) includes a reheating unit (HEX7) for heating the liquid-phase transfer refrigerant supplied to the expansion mechanism (EV) to the predetermined temperature by being supplied with a circulation driving force by the transfer unit (30). ), And is configured to supply the refrigerant for transportation heated by the reheating means (HEX7) to the use side heat exchanger (HEX1) after depressurizing by the expansion mechanism (EV) ,
The heat source ( 10 ) includes a heat source circuit ( 10 ) that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the heat source side refrigerant ,
The reheating means ( HEX7 ) includes a reheat heat exchanger ( HEX7 ) that exchanges heat between the refrigerant for conveyance of the heat conveyance circuit ( 20 ) and the high-pressure heat source side refrigerant of the heat source circuit ( 10 ) .
The heat source circuit ( 10 ) is configured to also serve as a heat source that performs heat pump cycles and imparts heat to the transport refrigerant in the heat transport circuit ( 20 ),
The heat carrier circuit (20), the refrigerant in which the refrigerant flowing out from the conveying means (30) passes through the expansion mechanism main heat exchanger with are sent to after passing through the (EV) to the utilization side heat exchanger (HEX 1) (HEX 2) pass but a state of flowing to the transfer means (30), the utilization-side heat exchanger with the refrigerant flowing out from the conveying means (30) is sent to the main heat exchanger (HEX 2) (HEX 1) and the expansion mechanism (EV) in order Provided with a four-way selector valve ( 23 ) for switching between the state in which the refrigerant flows into the conveying means ( 30 ) ,
In the heat transfer circuit ( 20 ), the cooling heat transfer operation for transferring cold heat from the main heat exchanger ( HEX2 ) to the user side heat exchanger ( HEX1 ) and the circulation direction of the refrigerant for transfer are reversed during the cold heat transfer operation. The four-way switching valve ( 23 ) switches the heat transfer operation to transfer heat from the main heat exchanger ( HEX2 ) to the user-side heat exchanger ( HEX1 ) .
The reheat heat exchanger ( HEX7 ) is connected between the four-way selector valve ( 23 ) and the expansion mechanism ( EV ) in the heat transfer circuit ( 20 ) ,
The re-heat exchanger (HEX7), at the time of heat transport operation of the heat carrier circuit (20), the low pressure of the heat-source side refrigerant and the heat of the heat source circuit carrying refrigerant from the usage-side heat exchanger (HEX 1) (10) A refrigeration apparatus that also serves as a liquid phase maintaining means for maintaining the transport refrigerant that is exchanged and sent to the transport means ( 30 ) in the liquid phase .
請求項1記載の冷凍装置において、
主熱交換器(HEX2)、搬送手段(30)及び再熱手段(HEX7)が設けられた室外ユニット(29)と、
膨張機構(EV)及び利用側熱交換器(HEX1)が設けられた室内ユニット(22)とを備える一方、
再熱手段(HEX7)と膨張機構(EV)の間、及び利用側熱交換器(HEX1)と主熱交換器(HEX2)の間にそれぞれ連絡配管(27,28)を設けて熱搬送回路(20)が構成されている冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein
An outdoor unit (29) provided with a main heat exchanger (HEX2), a conveying means (30) and a reheating means (HEX7);
While having an indoor unit (22) provided with an expansion mechanism (EV) and a use side heat exchanger (HEX1),
A heat transfer circuit (27, 28) is provided between the reheating means (HEX7) and the expansion mechanism (EV), and between the use side heat exchanger (HEX1) and the main heat exchanger (HEX2). 20) Refrigeration equipment that is configured.
利用側熱交換器(HEX1)及び膨張機構(EV)を有する室内ユニット(22)に対して既設の液側連絡管(27)及びガス側連絡管(28)によって接続される冷凍装置であって、
主熱交換器(HEX2)及び冷媒の搬送手段(30)を有し、搬送手段(30)側が液側連絡管(27)を介し且つ主熱交換器(HEX2)側がガス側連絡管(28)を介して室内ユニット(22)と接続されて主熱交換器(HEX2)と室内ユニット(22)の間で搬送用冷媒を循環させるための熱搬送回路(20)と、
上記主熱交換器(HEX2)に接続されて熱搬送回路(20)の搬送用冷媒に冷熱を付与する熱源(10)と、
上記搬送手段(30)で循環駆動力を付与されて液側連絡管(27)へ送られる搬送用冷媒を所定温度にまで加熱するための再熱手段(HEX7)とを備え
上記熱源( 10 )は、熱源側冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う熱源回路( 10 )によって構成され、
上記再熱手段( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒を上記熱源回路( 10 )の高圧の熱源側冷媒と熱交換させる再熱熱交換器( HEX7 )により構成され、
上記熱源回路( 10 )は、ヒートポンプサイクルを行って熱搬送回路( 20 )の搬送用冷媒に温熱を付与する温熱源を兼ねるように構成され、
上記熱搬送回路( 20 )は、搬送手段( 30 )から液側連絡管( 27 )へ冷媒が送られると共に主熱交換器( HEX2 )から搬送手段( 30 )へ冷媒が流入する状態と、搬送手段( 30 )から主熱交換器( HEX2 )へ冷媒が送られると共に液側連絡管( 27 )から搬送手段( 30 )へ流入する状態とを切り換えるための四路切換弁( 23 )を備え、
上記熱搬送回路( 20 )は、主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ冷熱を搬送する冷熱搬送動作と、該冷熱搬送動作時とは搬送用冷媒の循環方向を反転させて主熱交換器( HEX2 )から利用側熱交換器( HEX1 )へ温熱を搬送する温熱搬送動作とが、四路切換弁( 23 )によって切り換えられる一方、
上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )における四路切換弁( 23 )と液側連絡管( 27 )の間に接続されており、
上記再熱熱交換器( HEX7 )は、熱搬送回路( 20 )の温熱搬送動作時に、利用側熱交換器( HEX1 )からの搬送用冷媒を熱源回路( 10 )の低圧の熱源側冷媒と熱交換させて、搬送手段( 30 )へ送られる搬送用冷媒を液相に維持するための液相維持手段を兼ねている冷凍装置。
A refrigeration system connected to an indoor unit (22) having a use side heat exchanger (HEX1) and an expansion mechanism (EV) by an existing liquid side communication pipe (27) and gas side communication pipe (28). ,
It has a main heat exchanger (HEX2) and refrigerant conveying means (30), the conveying means (30) side is via the liquid side communication pipe (27), and the main heat exchanger (HEX2) side is the gas side communication pipe (28) A heat transfer circuit (20) connected to the indoor unit (22) via the main heat exchanger (HEX2) and circulating the transfer refrigerant between the indoor unit (22),
A heat source (10) connected to the main heat exchanger (HEX2) to apply cold to the refrigerant for conveyance of the heat conveyance circuit (20);
Reheating means (HEX7) for heating the conveying refrigerant to which the circulation driving force is given by the conveying means (30) and sent to the liquid side connecting pipe (27) to a predetermined temperature ,
The heat source ( 10 ) includes a heat source circuit ( 10 ) that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the heat source side refrigerant ,
The reheating means ( HEX7 ) includes a reheat heat exchanger ( HEX7 ) that exchanges heat between the refrigerant for conveyance of the heat conveyance circuit ( 20 ) and the high-pressure heat source side refrigerant of the heat source circuit ( 10 ) .
The heat source circuit ( 10 ) is configured to also serve as a heat source that performs heat pump cycles and imparts heat to the transport refrigerant in the heat transport circuit ( 20 ),
The heat carrier circuit (20) includes a state in which the refrigerant to transport means (30) from the main heat exchanger (HEX 2) together with the refrigerant is sent from the transport means (30) the liquid side communication pipe (27) flows, the transport A four-way switching valve ( 23 ) for switching between a state in which the refrigerant is sent from the means ( 30 ) to the main heat exchanger ( HEX2 ) and flows into the conveying means ( 30 ) from the liquid side communication pipe ( 27 ) ,
The heat transfer circuit ( 20 ) reverses the circulation direction of the transfer refrigerant between the cold heat transfer operation for transferring cold heat from the main heat exchanger ( HEX2 ) to the user side heat exchanger ( HEX1 ), and during the cold heat transfer operation. On the other hand, the four-way switching valve ( 23 ) switches the heat transfer operation to transfer heat from the main heat exchanger ( HEX2 ) to the user-side heat exchanger ( HEX1 ) .
The reheat heat exchanger ( HEX7 ) is connected between the four-way switching valve ( 23 ) and the liquid side communication pipe ( 27 ) in the heat transfer circuit ( 20 ) ,
The re-heat exchanger (HEX7), at the time of heat transport operation of the heat carrier circuit (20), the low pressure of the heat-source side refrigerant and the heat of the heat source circuit carrying refrigerant from the usage-side heat exchanger (HEX 1) (10) A refrigeration apparatus that also serves as a liquid phase maintaining means for maintaining the refrigerant for transportation sent to the transportation means ( 30 ) in the liquid phase after being exchanged .
請求項1,2又は3記載の冷凍装置において、
搬送手段(30)は、
熱搬送回路(20)に接続して搬送用冷媒を貯留するための一対のタンク(T1,T2)と、
蒸発させたガス冷媒を上記タンク(T1)に供給して該タンク(T1)を加圧するための高圧部(HEX3)と、
上記タンク(T2)から吸引したガス冷媒を凝縮させて該タンク(T2)を減圧するための低圧部(HEX4)とを備え、
一方のタンク(T1)を加圧して該タンク(T1)から搬送用冷媒を押し出すと同時に、他方のタンク(T2)を減圧して該タンク(T2)に搬送用冷媒を回収する動作を行って搬送用冷媒に循環駆動力を付与するように構成されている冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 1, 2, or 3,
The transport means (30)
A pair of tanks (T1, T2) for connecting the heat transfer circuit (20) and storing the transfer refrigerant;
A high pressure section (HEX3) for supplying the evaporated gas refrigerant to the tank (T1) and pressurizing the tank (T1);
A low-pressure part (HEX4) for condensing the gas refrigerant sucked from the tank (T2) to decompress the tank (T2),
Pressurize one tank (T1) to push out the transport refrigerant from the tank (T1), and simultaneously depressurize the other tank (T2) to recover the transport refrigerant to the tank (T2) A refrigeration apparatus configured to apply a circulation driving force to a conveying refrigerant.
請求項1,2,3又は4記載の冷凍装置において、
熱源回路(10)の熱源側冷媒は、非共沸混合冷媒である冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4 ,
The heat source side refrigerant of the heat source circuit (10) is a refrigeration apparatus that is a non-azeotropic refrigerant mixture.
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