JP5968519B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
室外機1には、圧縮機10と、四方弁等の冷媒流路切替装置11と、熱源側熱交換器12と、アキュムレータ15とが冷媒配管で直列に接続されて搭載されている。また、室外機1には、第一のバイパス配管4a、第二のバイパス配管4b、第三のバイパス配管4c、絞り装置14a、絞り装置14b、絞り装置14c、開閉装置19a、開閉装置19b、過冷却熱交換器13、および、液分離器18が設けられている。
また、圧縮機10は、例えば、密閉容器内に圧縮室を有し、密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり、圧縮室に密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮する低圧シェル構造のものを使用するとよい。
そして、圧縮機10のインジェクションポートには、第二のバイパス配管4bが接続されている。
熱源側熱交換器12は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器(または放熱器)として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。
アキュムレータ15は、圧縮機10の吸入側に設けられており、冷媒回路中で余剰となった冷媒を貯留するものである。
開閉装置19bは、二方弁、電磁弁、電子式膨張弁等で構成されており、第二のバイパス配管4bを開閉するものである。開閉装置19bは、第二のバイパス配管4bに設けられている。
そして、第二の中圧とは、第一の中圧よりも圧力が低い、第二のバイパス配管4bの下流側の圧力であり圧縮機10の圧縮室のインジェクションポートの圧力である。
高圧検出装置22は、圧縮機10の吐出流路に設けられ、圧縮機10から吐出される冷媒の圧力を検出するものであり、例えば圧力センサー等で構成するとよい。
低圧検出装置23は、圧縮機10の吸入流路に設けられ、圧縮機10に吸入される冷媒の圧力を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置25は、絞り装置14aと過冷却熱交換器13との間における第一のバイパス配管4aに設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置26は、過冷却熱交換器13と開閉装置19aとの間における第一のバイパス配管4aに設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
室内機2には、それぞれ利用側熱交換器17及び絞り装置16が直列に接続されて搭載されている。この利用側熱交換器17は、延長配管5によって室外機1に接続するようになっている。利用側熱交換器17は、図示省略の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間7に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。絞り装置16は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置16は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
本実施の形態においては、利用側熱交換器17(17a〜17d)が本発明の「第二の熱交換器」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置16(16a〜16d)が本発明の「第一の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置14aが本発明の「第二の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置14bが本発明の「第三の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置14cが本発明の「第四の絞り装置」に相当する。
図3は、空気調和装置100の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図3では、全部の利用側熱交換器17において冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。なお、図3では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
図5は、空気調和装置100の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図5では、全部の利用側熱交換器17において温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。なお、図5では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
Claims (13)
- 圧縮機と、第一の熱交換器と、高温の冷媒と低温の冷媒とを熱交換させて高温の冷媒を過冷却させる過冷却熱交換器の第一の流路と、第一の絞り装置と、第二の熱交換器と、を冷媒配管で接続し、内部に冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成し、
前記圧縮機は、
圧縮室の内部に外部から冷媒を導入するためのインジェクションポートを有し、
前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第二の絞り装置、前記過冷却熱交換器の前記第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする前記過冷却熱交換器の第二の流路、及び第一の開閉装置を介して、前記圧縮機の入口側流路に接続する第一のバイパス配管と、
前記過冷却熱交換器と前記第一の開閉装置との間における前記第一のバイパス管を分岐し、第二の開閉装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管と、
前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第三の絞り装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第三のバイパス配管と、
前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管の分岐部分に設けられ、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間を流れる冷媒から液冷媒の一部を取り出す液分離器と、を備え、
前記液分離器の液冷媒の取り出し口に前記第一のバイパス配管及び第三のバイパス配管を接続する
ことを特徴とする空気調和装置。 - 前記圧縮機の吸入側にアキュムレータを設け、
前記第一のバイパス配管は、
前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記アキュムレータの入口側流路と、を接続している
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記第三のバイパス配管は、
前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記第二の開閉装置と前記圧縮機のインジェクションポートとの間の前記第二のバイパス配管と、を接続している
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和装置。 - 前記圧縮機の吐出温度がR410Aよりも高温になる冷媒を前記冷媒配管の内部に循環させ、
前記圧縮機の出口側流路の冷媒の温度を検出する吐出温度検出装置を備え、
前記第二の絞り装置または前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記第二のバイパス配管に流れる冷媒の流量または前記第三のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御し、前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度または前記吐出温度から演算される値を制御する制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ、前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転において、
前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度または前記吐出温度から演算される値を基に、前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記第三のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御する
ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記冷房運転において、少なくとも、前記第一の熱交換器において前記冷媒と熱交換する前記第一の熱交換器の周囲の空気温度が高い場合に、前記第一のバイパス配管に冷媒を流しながら、前記第三のバイパス配管にも冷媒を流す
ことを特徴とする請求項5に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記冷房運転において、前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度を制御する
ことを特徴とする請求項5または6に記載の空気調和装置。 - 前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ、前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転において、前記第二の熱交換器の下流側に位置する前記第一の絞り装置と前記第一の熱交換器との間に第四の絞り装置を設け、
前記制御装置は、
前記暖房運転において、
前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度または前記吐出温度から演算される値を基に、前記第四の絞り装置の上流側から分岐した冷媒を流入させる前記第二の絞り装置の開度を調整し、前記第二のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御する
ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記暖房運転において、少なくとも、前記第一の熱交換器において前記冷媒と熱交換する前記第一の熱交換器の周囲の空気温度が低い場合に、前記第二のバイパス配管に冷媒を流す
ことを特徴とする請求項6に記載の空気調和装置。 - 前記圧縮機の出口側流路の冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記暖房運転において、前記第二の絞り装置の開度を調整して、前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を制御する
ことを特徴とする請求項8または9に記載の空気調和装置。 - 前記圧縮機の吐出温度がR410Aよりも高温になる冷媒を前記冷媒配管の内部に循環させ、
前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転と、
前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転と、を有し、
前記圧縮機の出口側流路の冷媒の温度を検出する吐出温度検出装置と、
前記圧縮機の出口側流路の圧力を検出する高圧圧力検出装置と、を備え、
前記冷房運転においては、
前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記第三のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御して、前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度を制御し、
前記暖房運転においては、前記第二の絞り装置の開度を調整し、前記第二のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御して、前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を制御する制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記冷媒配管の内部にR32またはR32を62%以上含む混合冷媒を循環させる
ことを特徴とする請求項4、請求項4に従属する請求項5〜10、請求項11のいずれ
か一項に記載の空気調和装置。 - 前記圧縮機と、前記過冷却熱交換器と、前記第二の絞り装置と、前記第三の絞り装置と、前記第一の熱交換器と、前記第一のバイパス配管と、前記第二のバイパス配管と、前記第三のバイパス配管と、を室外機に収容した
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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