JP6972422B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示されるように、冷凍サイクル装置100は、室外機110と、室内機120とを備える。室外機110は、圧縮機1と、四方弁2(第2流路切替部)と、室外熱交換器3(第1熱交換器)と、電磁膨張弁31(第1減圧装置)と、流路切替部20(第1流路切替部)と、室外ファン41と、制御装置90と、温度センサ11〜15とを含む。室内機120は、室内熱交換器4(第2熱交換器)と、室内ファン42と、温度センサ16〜18とを含む。制御装置90は、室内機120に含まれていてもよいし、室外機110および室内機120とは別個に設けられていてもよい。
実施の形態2においては、内部熱交換器(第3熱交換器)を備える冷凍サイクル装置について説明する。内部熱交換器においては、冷房運転が行われている場合に、圧縮機から吐出された後、膨張弁による減圧が行なわれる前の冷媒(高圧側冷媒)と、膨張弁による減圧が行なわれた後、圧縮機に吸入されるまでの冷媒(低圧側冷媒)との間で熱交換が行なわれる。実施の形態2においては、冷房運転が行われている場合に、内部熱交換器による冷媒の加熱および蓄熱材による冷媒の加熱のうち、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度をより上昇させることができる方が選択される。
実施の形態2においては、内部熱交換器51における熱交換量が基準量よりも小さいか否かを温度差と基準値Tdr2との比較によって行なう場合について説明した。内部熱交換器51における熱交換量の指標となる温度差は、冷凍サイクル装置200の動作環境(たとえば室外温度T13)によって変化し得る。実施の形態2においては、内部熱交換器51における熱交換量が基準量よりも小さいか否かの判定精度が、冷凍サイクル装置200の動作環境の影響を受け易い。
実施の形態2においては、冷房運転が行われている場合に、内部熱交換器による冷媒の加熱および蓄熱材による冷媒の加熱のうち、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度をより上昇させることができる方が選択される場合について説明した。実施の形態3においては、暖房運転においても、内部熱交換器による冷媒の加熱および蓄熱材による冷媒の加熱のうち、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度をより上昇させることができる方が選択される場合について説明する。
実施の形態3の変形例1においては、2つの電磁膨張弁の各々に並列に逆止弁を接続することにより、圧力損失が低減される構成について説明する。
実施の形態3および変形例1においては、内部熱交換器51において、凝縮器として機能する熱交換器からの高圧側冷媒と、流路FP1からの低圧側冷媒との間で熱交換が行なわれる場合について説明した。実施の形態3の変形例2においては、高圧側冷媒が圧縮機1から吐出された冷媒である場合について説明する。
Claims (11)
- R290を含む冷媒が圧縮機、第1熱交換器、第1減圧装置、および第2熱交換器の第1循環方向に循環する冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機の周囲に配置され、前記圧縮機からの熱を受ける蓄熱材と、
前記第2熱交換器からの前記冷媒を前記圧縮機に導くための、第1流路および第2流路を形成可能な第1流路切替部と、
前記第1熱交換器からの前記冷媒と前記第1流路からの前記冷媒との間で熱交換
が行なわれる第3熱交換器とを備え、
前記第1流路が形成されている場合、前記第1流路から流出する前記冷媒は、前記蓄熱材を経由せずに前記圧縮機に至り、
前記第2流路が形成されている場合、前記第2流路から流出する前記冷媒は、前記蓄熱材を経由して前記圧縮機に至る、冷凍サイクル装置。 - 前記第1流路切替部を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
特定条件が成立する場合、前記第1流路切替部を制御して前記第1流路を閉止するとともに前記第2流路を開放し、
前記特定条件が成立しない場合、前記第1流路切替部を制御して前記第1流路を開放するとともに前記第2流路を閉止し、
前記特定条件は、前記蓄熱材の温度が基準温度よりも高いという条件を含む、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第1流路切替部を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
特定条件が成立する場合、前記第2流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量が前記第1流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量よりも多くなるように前記第1流路切替部を制御し、
前記特定条件が成立しない場合、前記第1流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量が前記第2流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量よりも多くなるように前記第1流路切替部を制御し、
前記特定条件は、前記第3熱交換器における熱交換量が基準量よりも小さいことを示す条件を含む、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第3熱交換器における熱交換量が基準量よりも小さいことを示す条件は、前記第1熱交換器および前記第3熱交換器の間を流れる前記冷媒の温度と前記第3熱交換器および前記第1減圧装置の間を流れる前記冷媒の温度との差が基準値よりも小さいという条件を含む、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1熱交換器は、室外に配置され、
前記第3熱交換器における熱交換量が基準量よりも小さいことを示す条件は、前記第1熱交換器を通過する前記冷媒の飽和液の第1温度および室外温度の差に対する前記第1温度および前記第3熱交換器から流出する前記冷媒の温度の差の比率が、基準比率より大きいという条件を含む、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第1熱交換器は、室外に配置され、
前記第3熱交換器における熱交換量が基準量よりも小さいことを示す条件は、前記第1熱交換器を通過する前記冷媒の飽和液の第1エンタルピおよび室外温度における液体の前記冷媒の第2エンタルピの差に対する前記第1エンタルピおよび前記第3熱交換器から流出する前記冷媒の第3エンタルピの差の比率が、基準比率より大きいという条件を含む、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記特定条件は、前記蓄熱材の温度が基準温度よりも高いという条件をさらに含む、請求項3〜6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒の循環方向を、前記第1循環方向および前記第1循環方向とは逆の第2循環方向の間で切り替える第2流路切替部と、
前記第1熱交換器と前記第3熱交換器との間に接続された第2減圧装置とをさらに備え、
前記冷媒の循環方向が前記第1循環方向である場合、前記制御装置は、前記第2減圧装置の開度を全開とし、
前記冷媒の循環方向が前記第2循環方向である場合、前記制御装置は、前記第1減圧装置を全開とする、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷媒の循環方向を、前記第1循環方向および前記第1循環方向とは逆の第2循環方向の間で切り替える第2流路切替部と、
前記第1熱交換器と前記第3熱交換器との間に接続された第2減圧装置と、
前記第2熱交換器と前記第3熱交換器との間で前記第1減圧装置に対して並列に接続された第1逆止弁と、
前記第1熱交換器と前記第3熱交換器との間で前記第2減圧装置に対して並列に接続された第2逆止弁とをさらに備え、
前記第1逆止弁の順方向は、前記第2熱交換器から前記第3熱交換器へ向かう方向であり、
前記第2逆止弁の順方向は、前記第1熱交換器から前記第3熱交換器へ向かう方向であり、
前記冷媒の循環方向が前記第1循環方向である場合、前記制御装置は、前記第2減圧装置を閉止し、
前記冷媒の循環方向が前記第2循環方向である場合、前記制御装置は、前記第1減圧装置を閉止する、請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 - R290を含む冷媒が圧縮機、第1熱交換器、第1減圧装置、および第2熱交換器の第1循環方向に循環する冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機の周囲に配置され、前記圧縮機からの熱を受ける蓄熱材と、
前記第2熱交換器からの前記冷媒を前記圧縮機に導くための、第1流路および第2流路を形成可能な第1流路切替部と、
前記圧縮機からの前記冷媒と前記第1流路からの前記冷媒との間で熱交換が行なわれる第3熱交換器と、
前記第3熱交換器と前記第1減圧装置および前記第1熱交換器の間の流路との間に接続された第2減圧装置とを備え、
前記第1流路が形成されている場合、前記第1流路から流出する前記冷媒は、前記蓄熱材を経由せずに前記圧縮機に至り、
前記第2流路が形成されている場合、前記第2流路から流出する前記冷媒は、前記蓄熱材を経由して前記圧縮機に至る、冷凍サイクル装置。 - 前記第1流路切替部を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
特定条件が成立する場合、前記第1流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量を減少させるとともに前記第2流路を開放し、
前記特定条件が成立しない場合、前記第1流路を通過する単位時間当たりの前記冷媒の量を増加させるとともに前記第2流路を閉止し、
前記特定条件は、前記第3熱交換器における熱交換量が基準量よりも小さいことを示す条件を含む、請求項10に記載の冷凍サイクル装置。
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