JP7123238B2 - refrigeration cycle equipment - Google Patents

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本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に蒸発器として機能する熱交換器と膨張装置との接続に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refrigeration cycle device, and more particularly to connection between a heat exchanger functioning as an evaporator and an expansion device.

冷凍サイクル装置の一種である空気調和装置は、暖房運転において、圧縮機で吐出された高温高圧のガス冷媒を、凝縮器として機能する室内熱交換器で室内空気と熱交換して冷却し、低温高圧の液冷媒に相変化させる。その後、低温高圧の液冷媒は、膨張装置にて低温低圧の二相冷媒に相変化される。二相冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器で空気と熱交換することで加熱され、低温低圧のガス冷媒に相変化し、圧縮機に吸入される。そして、低温低圧のガス冷媒は、圧縮機で圧縮され、再び高温高圧のガス冷媒として吐出される。 An air conditioner, which is a type of refrigeration cycle system, is a type of refrigeration cycle system that, in heating operation, heats and cools high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from a compressor with indoor air through an indoor heat exchanger that functions as a condenser. Phase change to high pressure liquid refrigerant. Thereafter, the low-temperature and high-pressure liquid refrigerant is phase-changed into a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant in the expansion device. The two-phase refrigerant is heated by exchanging heat with air in an outdoor heat exchanger that functions as an evaporator, changes phase to a low-temperature, low-pressure gas refrigerant, and is sucked into the compressor. Then, the low-temperature, low-pressure gas refrigerant is compressed by a compressor and discharged again as a high-temperature, high-pressure gas refrigerant.

ここで、空気調和装置を暖房運転させる際に、室外熱交換器が設置されている外気の温度が氷点下に近づくと、熱交換性能を維持するために、室外熱交換器の表面温度が氷点下よりも下がる。このとき、室外熱交換器には霜が付着することがある。室外熱交換器に付着する霜が増えると、除霜が必要となる。例えば、室外熱交換器の除霜は、ホットガスを室外熱交換器に流入させる等の方法により除霜運転が行われる。一般的に、除霜により生じたドレン水は、ドレンパン上に滴下し、排水される。しかし、ドレンパンの排水が滞る、又は表面張力の影響により、熱交換器の下端部に水が溜まる場合がある。熱交換器に水が滞留した状態においては、暖房運転中に、滞留したドレン水が凍結し、室外熱交換器を損傷させるおそれがある。そこで、ドレンパンにヒーターを設置して室外熱交換器の凍結を防止する方法が知られている。 Here, when the air conditioner is operated for heating, if the temperature of the outside air where the outdoor heat exchanger is installed approaches below the freezing point, the surface temperature of the outdoor heat exchanger is lowered below the freezing point in order to maintain the heat exchange performance. also goes down. At this time, frost may adhere to the outdoor heat exchanger. Defrosting becomes necessary when the amount of frost adhering to the outdoor heat exchanger increases. For example, the defrosting operation of the outdoor heat exchanger is performed by a method such as allowing hot gas to flow into the outdoor heat exchanger. Generally, the drain water generated by defrosting drips onto the drain pan and is drained. However, water may accumulate at the lower end of the heat exchanger due to stagnation of drainage in the drain pan or the effect of surface tension. In a state where water remains in the heat exchanger, the accumulated drain water may freeze and damage the outdoor heat exchanger during the heating operation. Therefore, a method is known in which a heater is installed in the drain pan to prevent the outdoor heat exchanger from freezing.

例えば、特許文献1に開示されている空気調和機は、熱交換器の上側部分よりも圧力(温度)の高い冷媒が熱交換器の下側部分を流動させることにより、ドレンパン及び熱交換器下部の着霜及び凍結を抑制している。 For example, in the air conditioner disclosed in Patent Document 1, the refrigerant having a higher pressure (temperature) than the upper portion of the heat exchanger flows through the lower portion of the heat exchanger, thereby causing the drain pan and the lower portion of the heat exchanger to flow. It suppresses frost formation and freezing.

実公平5-44653号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-44653

しかし、特許文献1に開示されている空気調和装置において、例えば熱交換器の更なる伝熱性能向上のため、又は熱交換器を構成する伝熱管内を流通する冷媒量削減のため、伝熱管の断面積を小さくする場合がある。例えば、円管で構成された伝熱管においては外径を小さくする、又は管の断面を扁平形状とし管内の流路を細径多穴化するなどが考えられる。特許文献に係る空気調和装置において、熱交換器を構成する伝熱管の流路の断面積を小さくした場合、冷媒流路の分岐数が少ない熱交換器の下側部分での流路抵抗が大きくなるという課題があった。 However, in the air conditioner disclosed in Patent Document 1, for example, in order to further improve the heat transfer performance of the heat exchanger, or to reduce the amount of refrigerant flowing through the heat transfer tube constituting the heat exchanger, the heat transfer tube may reduce the cross-sectional area of For example, it is possible to reduce the outer diameter of a heat transfer tube formed of a circular tube, or to make the cross section of the tube flat and to make the flow path in the tube narrow and multi-hole. In the air conditioner according to the patent document, when the cross-sectional area of the flow path of the heat transfer tube constituting the heat exchanger is reduced, the flow path resistance is large in the lower part of the heat exchanger where the number of branches of the refrigerant flow path is small. There was a problem of becoming

本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、伝熱管を細径化した場合であっても、ドレン水が滞留し易い熱交換器下部の凍結を抑制できる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a refrigeration cycle apparatus that can suppress freezing of the lower part of a heat exchanger where drain water tends to stay, even when the diameter of the heat transfer tube is reduced. with the aim of obtaining

本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第1膨張装置と、暖房運転時に蒸発器として機能する第1熱交換器と、が冷媒配管により接続された冷媒回路を備え、前記第1熱交換器は、第1熱交換部と、前記冷媒回路において前記第1熱交換部に直列に接続される第2熱交換部と、前記第1熱交換部と前記第2熱交換部との間に接続される第2膨張装置と、を備え、暖房運転時において前記第2熱交換部側から冷媒が流入するように前記冷媒回路に接続され、前記第1膨張装置は、前記冷媒回路において前記第2熱交換部と並列に接続され、前記第2熱交換部は、前記第1熱交換部の下方に位置し、前記第2膨張装置は、前記冷媒回路において前記第1膨張装置と並列に接続され、前記第2熱交換部と直列に接続される。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a refrigerant circuit in which a compressor, a first expansion device, and a first heat exchanger that functions as an evaporator during heating operation are connected by refrigerant piping, and the first heat The exchanger includes a first heat exchange section, a second heat exchange section connected in series to the first heat exchange section in the refrigerant circuit, and between the first heat exchange section and the second heat exchange section. and a second expansion device connected to the refrigerant circuit, wherein the first expansion device is connected to the refrigerant circuit so that the refrigerant flows in from the second heat exchange portion side during heating operation, and the first expansion device is connected to the refrigerant circuit in the The second expansion device is connected in parallel with a second heat exchange section, the second heat exchange section is positioned below the first heat exchange section, and the second expansion device is arranged in parallel with the first expansion device in the refrigerant circuit. connected and connected in series with the second heat exchange section.

本発明によれば、上記構成により、熱交換器の伝熱管の冷媒流路の断面積が小さくすることにより冷媒回路を流通する冷媒量を削減しつつ、ドレンパン及び熱交換器下部の凍結を抑制することができる。 According to the present invention, with the above configuration, the cross-sectional area of the refrigerant flow path of the heat transfer tube of the heat exchanger is reduced, thereby reducing the amount of refrigerant flowing through the refrigerant circuit and suppressing freezing of the drain pan and the lower part of the heat exchanger. can do.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1の回路図である。1 is a circuit diagram of a refrigerant circuit 1 of a refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の斜視図である。2 is a perspective view of first heat exchanger 10 of refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1. FIG. 図2の第1熱交換器10の断面構造の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of the first heat exchanger 10 of FIG. 2; 実施の形態1に係る第1熱交換器10を正面から見た構造の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure of the first heat exchanger 10 according to Embodiment 1 as viewed from the front; 実施の形態1の第1熱交換器10に用いられる伝熱管20の一例である扁平管の断面図を示す。1 shows a cross-sectional view of a flat tube that is an example of a heat transfer tube 20 used in the first heat exchanger 10 of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の冷凍サイクル装置100の比較例である冷凍サイクル装置1100の冷媒回路101の回路図である。2 is a circuit diagram of refrigerant circuit 101 of refrigerating cycle device 1100 that is a comparative example of refrigerating cycle device 100 of Embodiment 1. FIG. 比較例に係る冷凍サイクル装置1100の第1熱交換器110の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a first heat exchanger 110 of a refrigeration cycle device 1100 according to a comparative example; 比較例の冷凍サイクル装置1100の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 1100 of the comparative example; 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1; 図9のA部の拡大図である。10 is an enlarged view of part A of FIG. 9. FIG. 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の冷媒回路201の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a refrigerant circuit 201 of a refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の第1熱交換器210の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of first heat exchanger 210 of refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 2; 実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の冷媒回路301の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a refrigerant circuit 301 of a refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3; 実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の第1熱交換器310の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of first heat exchanger 310 of refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3; 実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3; 実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3; 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の冷媒回路401の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a refrigerant circuit 401 of a refrigeration cycle device 400 according to Embodiment 4; 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の第1熱交換器410の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of first heat exchanger 410 of refrigeration cycle apparatus 400 according to Embodiment 4; 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の暖房運転時の特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing characteristics during heating operation of a refrigeration cycle device 400 according to Embodiment 4;

以下に、冷凍サイクル装置の実施の形態について説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 An embodiment of a refrigeration cycle apparatus will be described below. In addition, the form of drawing is an example and does not limit this invention. In addition, the same reference numerals in each drawing are the same or equivalent, and this is common throughout the specification. Furthermore, in the drawings below, the size relationship of each component may differ from the actual size.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1の回路図である。図1に示された冷凍サイクル装置100は、例えば空気調和装置である。図1に示される様に、冷凍サイクル装置100は、圧縮機2、四方弁7、第1熱交換器10、第1膨張装置5、及び第2熱交換器3を冷媒配管により接続し、冷媒回路1を構成したものである。例えば冷凍サイクル装置100が空気調和装置である場合には、冷媒配管内には冷媒が流通し、四方弁7により冷媒の流れを切り換えることにより、暖房運転と冷房運転又は除霜運転とを切り換えることができる。実施の形態1においては、冷凍サイクル装置100として空気調和装置を例示しているが、冷凍サイクル装置100は、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの冷凍用途又は空調用途に用いられるものである。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigerant circuit 1 of a refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1. FIG. A refrigeration cycle device 100 shown in FIG. 1 is, for example, an air conditioner. As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle device 100 connects a compressor 2, a four-way valve 7, a first heat exchanger 10, a first expansion device 5, and a second heat exchanger 3 by refrigerant pipes to The circuit 1 is constructed. For example, when the refrigerating cycle device 100 is an air conditioner, refrigerant flows in the refrigerant piping, and the four-way valve 7 switches the refrigerant flow to switch between heating operation and cooling operation or defrosting operation. can be done. In Embodiment 1, an air conditioner is exemplified as the refrigerating cycle device 100, but the refrigerating cycle device 100 is, for example, a refrigerator, a freezer, a vending machine, an air conditioner, a refrigerating device, a water heater, or the like. It is used for applications or air conditioning applications.

圧縮機2、第2熱交換器3、第1膨張装置5、第1熱交換器10、及び四方弁7は、冷媒が循環可能な冷媒回路1を構成している。冷凍サイクル装置100では、冷媒回路1中を冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われる。圧縮機2は、冷媒を圧縮させる。圧縮機2は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等である。 The compressor 2, the second heat exchanger 3, the first expansion device 5, the first heat exchanger 10, and the four-way valve 7 constitute a refrigerant circuit 1 through which refrigerant can circulate. In the refrigeration cycle device 100, a refrigeration cycle is performed in which the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 1 while undergoing phase changes. The compressor 2 compresses the refrigerant. The compressor 2 is, for example, a rotary compressor, a scroll compressor, a screw compressor, a reciprocating compressor, or the like.

第1熱交換器10は、冷凍サイクル装置100が暖房運転する時には蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置100が冷房運転する時には凝縮器として機能する。第1熱交換器10は、第1熱交換部11と第2熱交換部12より構成されている。第2熱交換部12は、第1熱交換部11の下方に位置している。 The first heat exchanger 10 functions as an evaporator when the refrigerating cycle device 100 performs a heating operation, and functions as a condenser when the refrigerating cycle device 100 performs a cooling operation. The first heat exchanger 10 is composed of a first heat exchange section 11 and a second heat exchange section 12 . The second heat exchange section 12 is positioned below the first heat exchange section 11 .

第2熱交換器3は、冷凍サイクル装置100が暖房運転する時には凝縮器として機能し、冷凍サイクル装置100が冷房運転する時には蒸発器として機能する。ただし、第2熱交換器3は、暖房運転時において管内の圧力損失により冷媒温度が下がり一部が蒸発器として作用する場合もある。第1熱交換器10及び第2熱交換器3は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、フィンレス熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等である。 The second heat exchanger 3 functions as a condenser when the refrigeration cycle device 100 performs heating operation, and functions as an evaporator when the refrigeration cycle device 100 performs cooling operation. However, the second heat exchanger 3 may partially act as an evaporator when the refrigerant temperature drops due to pressure loss in the pipe during heating operation. The first heat exchanger 10 and the second heat exchanger 3 are, for example, fin-and-tube heat exchangers, microchannel heat exchangers, finless heat exchangers, shell-and-tube heat exchangers, and heat pipe heat exchangers. , a double tube heat exchanger, or a plate heat exchanger.

第1膨張装置5は、冷媒を膨張させて減圧させる。第1膨張装置5は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等である。なお、第1膨張装置5としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等であってもよい。 The first expansion device 5 expands and decompresses the refrigerant. The first expansion device 5 is, for example, an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of refrigerant. The first expansion device 5 may be not only an electric expansion valve but also a mechanical expansion valve employing a diaphragm as a pressure receiving portion, a capillary tube, or the like.

四方弁7は、冷凍サイクル装置100において冷媒の流路を切り替え、冷媒回路1の冷媒の循環方向を変えるものである。四方弁7は、暖房運転時において、圧縮機2の吐出口と第2熱交換器3とを接続し、圧縮機2の吸入口と第1熱交換器10とを接続するように切り替えられる。また、四方弁7は、冷房運転及び除湿運転時において、圧縮機2の吐出口と第1熱交換器10とを接続し、圧縮機2の吸入口と第2熱交換器3とを接続するように切り替えられる。 The four-way valve 7 switches the flow path of the refrigerant in the refrigeration cycle device 100 and changes the circulation direction of the refrigerant in the refrigerant circuit 1 . The four-way valve 7 is switched to connect the discharge port of the compressor 2 and the second heat exchanger 3 and to connect the suction port of the compressor 2 and the first heat exchanger 10 during the heating operation. Further, the four-way valve 7 connects the discharge port of the compressor 2 and the first heat exchanger 10 and connects the suction port of the compressor 2 and the second heat exchanger 3 during the cooling operation and the dehumidifying operation. can be switched to

第1熱交換器10の近傍には送風機6が配置されている。また、第2熱交換器3は、近傍に送風機4が配置されている。ここで、第1熱交換器10は室外機に搭載されている室外熱交換器であり、送風機6が、第1熱交換器10に外気を送り込み、外気と冷媒との間で熱交換を行う。また、第2熱交換器3は室内機に搭載されている室内熱交換器であり、送風機4が、室内の空気を室内機の筐体内に導入し、室内熱交換器に室内の空気を送り込み、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行い、室内の空気の温度を調和する。 A blower 6 is arranged near the first heat exchanger 10 . Further, the second heat exchanger 3 has an air blower 4 arranged in the vicinity thereof. Here, the first heat exchanger 10 is an outdoor heat exchanger mounted on the outdoor unit, and the blower 6 sends outside air to the first heat exchanger 10 to exchange heat between the outside air and the refrigerant. . In addition, the second heat exchanger 3 is an indoor heat exchanger mounted on the indoor unit, and the blower 4 introduces indoor air into the housing of the indoor unit and sends the indoor air to the indoor heat exchanger. , heat exchange between the indoor air and the refrigerant to balance the temperature of the indoor air.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1の構成について、冷房および暖房の運転状態の冷媒の流れを基に説明する。冷房運転では、圧縮機2から吐出された冷媒は、四方弁7を経て、第1熱交換器10の第1熱交換部11に流入する。第1熱交換部11から流出した冷媒は、2つの冷媒流路に分岐し、一方は第1膨張装置5を通過し、他方は第2熱交換部12を通過する。その後、第1膨張装置5を通過した冷媒と第2熱交換部12を通過した冷媒は合流し、第2熱交換器3、四方弁7の順に通過し、圧縮機2に吸入される。 The configuration of the refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 will be described based on the refrigerant flow in the cooling and heating operation states. In cooling operation, refrigerant discharged from the compressor 2 flows through the four-way valve 7 into the first heat exchange section 11 of the first heat exchanger 10 . The refrigerant flowing out of the first heat exchange section 11 branches into two refrigerant flow paths, one of which passes through the first expansion device 5 and the other of which passes through the second heat exchange section 12 . After that, the refrigerant that has passed through the first expansion device 5 and the refrigerant that has passed through the second heat exchange section 12 join, pass through the second heat exchanger 3 and the four-way valve 7 in that order, and are sucked into the compressor 2 .

一方、暖房運転では、圧縮機2から吐出された冷媒は、四方弁7を経て、第2熱交換器3に流入する。第2熱交換器3から流出した冷媒は、2つの冷媒流路に分岐し、一方は第1膨張装置5を通過し、他方は第1熱交換器10の第2熱交換部12を通過する。その後、第1膨張装置5を通過した冷媒と第2熱交換部12を通過した冷媒とは合流し、第1熱交換部11、四方弁7の順に通過し、圧縮機2に吸入される。 On the other hand, in heating operation, the refrigerant discharged from the compressor 2 flows through the four-way valve 7 into the second heat exchanger 3 . The refrigerant flowing out of the second heat exchanger 3 branches into two refrigerant flow paths, one of which passes through the first expansion device 5 and the other of which passes through the second heat exchange section 12 of the first heat exchanger 10. . After that, the refrigerant that has passed through the first expansion device 5 and the refrigerant that has passed through the second heat exchange section 12 merge, pass through the first heat exchange section 11 and the four-way valve 7 in that order, and are sucked into the compressor 2 .

なお、冷凍サイクル装置100の冷媒回路1は、第2熱交換器3と、第1熱交換器10及び第1膨張装置5との間で冷媒配管が分岐する分岐部90を備える。即ち、第2熱交換器3と分岐部90との間に他の膨張装置を備えていない。 The refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle device 100 includes a branching portion 90 where the refrigerant pipe branches between the second heat exchanger 3 and the first heat exchanger 10 and the first expansion device 5 . That is, no other expansion device is provided between the second heat exchanger 3 and the branch portion 90 .

(第1熱交換器10の構造)
図2は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の斜視図である。図2は、第1熱交換器10に接続される冷媒配管については一部模式的に表示している。図2に示されるように、第1熱交換器10は、第1熱交換部11と第2熱交換部12とを備える。第2熱交換部12は、第1熱交換部11の下方に位置する。
(Structure of first heat exchanger 10)
FIG. 2 is a perspective view of the first heat exchanger 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 schematically shows a part of refrigerant pipes connected to the first heat exchanger 10 . As shown in FIG. 2 , the first heat exchanger 10 includes a first heat exchange section 11 and a second heat exchange section 12 . The second heat exchange section 12 is positioned below the first heat exchange section 11 .

第1熱交換部11及び第2熱交換部12は、それぞれ第1熱交換器10に流れ込む空気の流れ方向に直列に並べられた2つの熱交換部を備える。第1熱交換部11は、風上側に位置する熱交換部として第1風上側熱交換部11aを備え、風下側に位置する熱交換部として第1風下側熱交換部11bを備える。第1風上側熱交換部11aと第1風下側熱交換部11bとは、端部においてヘッダ14で接続されている。第1熱交換器10が蒸発器として機能するときに、第1風下側熱交換部11bを流出した冷媒は第1風上側熱交換部11aに流入するように構成されている。 The first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 are each provided with two heat exchange sections arranged in series in the flow direction of the air flowing into the first heat exchanger 10 . The first heat exchange section 11 includes a first windward heat exchange section 11a as a heat exchange section located on the windward side, and a first leeward heat exchange section 11b as a heat exchange section located on the leeward side. The first windward heat exchange section 11a and the first leeward heat exchange section 11b are connected by a header 14 at their ends. When the first heat exchanger 10 functions as an evaporator, the refrigerant that has flowed out of the first leeward heat exchange section 11b is configured to flow into the first windward heat exchange section 11a.

また、第2熱交換部12は、風上側に位置する熱交換部として第2風上側熱交換部12aを備え、風下側に位置する熱交換部として第2風下側熱交換部12bを備える。第2風上側熱交換部12aと第2風下側熱交換部12bとは、端部においてヘッダ14で接続されている。第1熱交換器10が蒸発器として機能するときに、第2風上側熱交換部12aを流出した冷媒は第2風下側熱交換部12bに流入するように構成されている。 The second heat exchange section 12 includes a second windward heat exchange section 12a as a heat exchange section located on the windward side, and a second leeward heat exchange section 12b as a heat exchange section located on the leeward side. The second windward heat exchange section 12a and the second leeward heat exchange section 12b are connected by a header 14 at their ends. When the first heat exchanger 10 functions as an evaporator, the refrigerant that has flowed out of the second windward heat exchange section 12a is configured to flow into the second leeward heat exchange section 12b.

第1熱交換器10を構成する第1熱交換部11及び第2熱交換部12は、それぞれ伝熱管20を備える。伝熱管20は、図2に示されるz方向に並列されている。実施の形態1において、z軸は重力方向に沿っている。ただし、第1熱交換器10は、z方向を重力方向に合わせて設置されるものに限定されず、例えばz方向を傾斜させて設置されても良い。つまり、複数の伝熱管20は、上下方向に並列されていれば良い。 The first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 that constitute the first heat exchanger 10 each include a heat transfer tube 20 . The heat transfer tubes 20 are arranged in parallel in the z-direction shown in FIG. In Embodiment 1, the z-axis is along the direction of gravity. However, the first heat exchanger 10 is not limited to being installed with the z direction aligned with the direction of gravity, and may be installed with the z direction inclined, for example. In other words, it is sufficient that the plurality of heat transfer tubes 20 are arranged in parallel in the vertical direction.

ヘッダ14は、第1風上側熱交換部11aと第1風下側熱交換部11bとを接続する上部ヘッダ14aと、第2風上側熱交換部12aと第2風下側熱交換部12bとを接続する下部ヘッダ14bと、を備える。ヘッダ14は、上部ヘッダ14aと下部ヘッダ14bとが一体に形成されているが、内部が複数の空間に仕切られており、少なくとも第1熱交換部11の冷媒と第2熱交換部12冷媒とが混合しないように形成されている。 The header 14 connects the upper header 14a that connects the first windward heat exchange section 11a and the first leeward heat exchange section 11b, and the second windward heat exchange section 12a and the second leeward heat exchange section 12b. and a lower header 14b. The header 14 is integrally formed with an upper header 14a and a lower header 14b. are formed so that they do not mix.

なお、第1風上側熱交換部11aと第1風下側熱交換部11bとは、ヘッダ14により接続される構成でなくとも良い。例えば、第1風上側熱交換部11aが有する伝熱管20と第1風下側熱交換部11bが有する伝熱管20とは、端部同士をU字管により接続されていても良い。また、第2風上側熱交換部12aと第2風下側熱交換部12bも同様に、ヘッダ14により接続される構成でなくとも良く、伝熱管20の端部同士をU字管により接続されていても良い。 Note that the first windward heat exchange section 11 a and the first leeward heat exchange section 11 b may not be connected by the header 14 . For example, the heat transfer tubes 20 of the first windward heat exchange section 11a and the heat transfer tubes 20 of the first leeward heat exchange section 11b may be connected to each other by a U-shaped tube. Similarly, the second windward heat exchange section 12a and the second leeward heat exchange section 12b may not be connected by the header 14, and the ends of the heat transfer tubes 20 are connected by U-shaped tubes. can be

図2において第1熱交換部11は、複数の伝熱管20を備えている。第1風上側熱交換部11aと第1風下側熱交換部11bとは、それぞれ同数の複数の伝熱管20を備えており、ヘッダ14で接続されている。複数の伝熱管20は、z方向に並列されている。また、第1風上側熱交換部11aの複数の伝熱管20は、y方向の端部において風上側集合管13aに接続されている。第1風下側熱交換部11bの複数の伝熱管20も、y方向の端部において風下側集合管13bに接続されている。集合管13a、13bは、冷媒回路1を構成する冷媒配管に接続され、第1熱交換部11への冷媒の流入部又は流出部となる。なお、集合管13a、13bは、複数に分割されていても良い。例えば、第1風下側熱交換部11bの複数の伝熱管20のうち、上部の3本の伝熱管20、中部の3本の伝熱管20、及び下部の3本の伝熱管20がそれぞれ別の集合管に接続されていても良い。 In FIG. 2 , the first heat exchange section 11 has a plurality of heat transfer tubes 20 . The first windward heat exchange section 11 a and the first leeward heat exchange section 11 b each include the same number of heat transfer tubes 20 and are connected by a header 14 . A plurality of heat transfer tubes 20 are arranged in parallel in the z direction. Further, the plurality of heat transfer tubes 20 of the first windward heat exchange section 11a are connected to the windward collecting pipe 13a at the ends in the y direction. The plurality of heat transfer tubes 20 of the first leeward heat exchange section 11b are also connected to the leeward collecting pipe 13b at their ends in the y direction. The collecting pipes 13 a and 13 b are connected to refrigerant pipes forming the refrigerant circuit 1 and serve as an inflow portion or an outflow portion of the refrigerant to the first heat exchange section 11 . Incidentally, the collection pipes 13a and 13b may be divided into a plurality of pieces. For example, among the plurality of heat transfer tubes 20 of the first leeward heat exchange section 11b, the upper three heat transfer tubes 20, the middle three heat transfer tubes 20, and the lower three heat transfer tubes 20 are separated from each other. It may be connected to a collecting pipe.

図2において第2熱交換部12を構成する第2風上側熱交換部12a及び第2風下側熱交換部12bは、それぞれ1本の伝熱管20を有する。ただし、第2風上側熱交換部12a及び第2風下側熱交換部12bは、複数の伝熱管20を有していても良い。 The second windward heat exchange section 12 a and the second leeward heat exchange section 12 b that constitute the second heat exchange section 12 in FIG. 2 each have one heat transfer tube 20 . However, the second windward heat exchange section 12 a and the second leeward heat exchange section 12 b may have a plurality of heat transfer tubes 20 .

実施の形態1において、第1熱交換部11は、z方向に9本の伝熱管20が並べられており、第2熱交換部12はz方向に1本の伝熱管20を有する。つまり、第1熱交換部11が有する並列に並べられた伝熱管20の本数は、第2熱交換部12が有する並列に並べられた伝熱管20よりも多い。なお、伝熱管20の本数はこれだけに限定されるものではない。第1熱交換部11及び第2熱交換部12のそれぞれの冷媒流路数は、適宜設定することができる。ただし、上部に位置する第1熱交換部11の冷媒流路数は、第2熱交換部12の冷媒流路数よりも多い。 In Embodiment 1, the first heat exchange section 11 has nine heat transfer tubes 20 arranged in the z direction, and the second heat exchange section 12 has one heat transfer tube 20 in the z direction. That is, the number of heat transfer tubes 20 arranged in parallel in the first heat exchange section 11 is greater than the number of heat transfer tubes 20 arranged in parallel in the second heat exchange section 12 . Note that the number of heat transfer tubes 20 is not limited to this. The number of refrigerant passages in each of the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 can be set as appropriate. However, the number of refrigerant passages in the first heat exchanging portion 11 positioned at the top is greater than the number of refrigerant passages in the second heat exchanging portion 12 .

ここで、冷凍サイクル装置100が暖房運転されているときの第1熱交換器10の動作について説明する。冷凍サイクル装置100において少なくとも一部が凝縮器として機能する第2熱交換器3で凝縮された高圧の液冷媒は、冷媒配管の分岐部90にて2つに分岐し、第1膨張装置5に接続された回路と第2風上側熱交換部12aに接続されたバイパス回路95とに並列分岐して流れる。第1膨張装置5に流入した冷媒は、膨張、すなわち減圧し、低温の気液二相冷媒となる。第1膨張装置5から流出した冷媒は、第2風下側熱交換部12bを通過した冷媒と合流する。一般的に、第1膨張装置5のような機器を冷媒が通過する際に、第1膨張装置5の流路形状、冷媒回路1内の冷媒の循環量、及び冷媒の流動様相に応じて、所定の流動抵抗が発生する。冷媒の流動様相とは、冷媒の物性であり、冷媒が気相、液相、又は気液二相などの状態により変化する。また、第1膨張装置5の流動抵抗は、第1膨張装置5を通過する冷媒の流れに、圧力損失を生じさせる。つまり、第1膨張装置5を通過した冷媒は、圧力が低下する。 Here, the operation of the first heat exchanger 10 when the refrigeration cycle device 100 is in heating operation will be described. In the refrigeration cycle device 100, the high-pressure liquid refrigerant condensed in the second heat exchanger 3, at least part of which functions as a condenser, is branched into two at the branching portion 90 of the refrigerant pipe, and is supplied to the first expansion device 5. The air is branched in parallel to the connected circuit and the bypass circuit 95 connected to the second windward heat exchange section 12a. The refrigerant that has flowed into the first expansion device 5 is expanded, that is, depressurized, and becomes a low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant. The refrigerant that has flowed out of the first expansion device 5 joins with the refrigerant that has passed through the second leeward heat exchange section 12b. In general, when the refrigerant passes through a device such as the first expansion device 5, depending on the flow path shape of the first expansion device 5, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit 1, and the flow mode of the refrigerant, A certain flow resistance occurs. The flow mode of a refrigerant is a physical property of the refrigerant, and changes depending on the state of the refrigerant, such as gas phase, liquid phase, or gas-liquid two-phase. Also, the flow resistance of the first expansion device 5 causes pressure loss in the flow of refrigerant passing through the first expansion device 5 . That is, the pressure of the refrigerant that has passed through the first expansion device 5 is lowered.

一方、第2風上側熱交換部12aに流入した冷媒は、伝熱管20内を流動し、第2風上側熱交換部12aから第2風下側熱交換部12bに移動するためのヘッダ14に流入する。ヘッダ14は、内部の空間が分割されており、z方向に並列されている複数の伝熱管20の位置に対応して分割されている。ヘッダ14の内部空間が分割されており、ヘッダ14の下部には下部ヘッダ14bが形成されている。下部ヘッダ14bは、第2風上側熱交換部12aの伝熱管20と第2風下側熱交換部12bの伝熱管20とを接続している。下部ヘッダ14bを通過した冷媒は、第2風下側熱交換部12bに流入し、伝熱管20内を流動した後、第1膨張装置5を通過した冷媒と合流する。 On the other hand, the refrigerant that has flowed into the second windward heat exchange section 12a flows through the heat transfer tubes 20 and flows into the header 14 for moving from the second windward heat exchange section 12a to the second leeward heat exchange section 12b. do. The header 14 has an internal space divided corresponding to the positions of the plurality of heat transfer tubes 20 arranged in parallel in the z-direction. The internal space of the header 14 is divided, and a lower header 14b is formed below the header 14. As shown in FIG. The lower header 14b connects the heat transfer tubes 20 of the second windward heat exchange section 12a and the heat transfer tubes 20 of the second leeward heat exchange section 12b. The refrigerant that has passed through the lower header 14 b flows into the second leeward heat exchange portion 12 b , flows through the heat transfer tubes 20 , and then joins with the refrigerant that has passed through the first expansion device 5 .

ここで、上述した第1膨張装置5と同様に、伝熱管20を冷媒が流動する際にも、伝熱管20は所定の流動抵抗を有する。流動抵抗は、伝熱管20内の流路形状、冷媒回路1内の冷媒の循環量、及び冷媒の流動様相に応じて発生し、冷媒の流れに圧力損失を生じさせる。第2熱交換部12を通過した冷媒と第1膨張装置5を通過した冷媒とは、合流し、第1熱交換部11へ流入する。第1熱交換部11は、複数の伝熱管20を有する。例えば、風下側集合管13bにて冷媒が複数の伝熱管20に分配され、それぞれの伝熱管20に、並列に冷媒が流入する。複数の伝熱管20に並列に流入された冷媒は、第1風下側熱交換部11bを通過し、上部ヘッダ14aを経て、第1風上側熱交換部11aへと流入する。第1風上側熱交換部11aの複数の伝熱管20を通過した冷媒は、風上側集合管13aにて合流する。つまり、第1熱交換部11で複数の冷媒流路に分岐していた冷媒が風上側集合管13aで合流し、第1熱交換器10から流出する。第1熱交換器10から流出した冷媒は、四方弁7を経て、圧縮機2に吸入される。 Here, as in the first expansion device 5 described above, the heat transfer tubes 20 also have a predetermined flow resistance when the refrigerant flows through the heat transfer tubes 20 . The flow resistance is generated according to the flow path shape in the heat transfer tubes 20, the circulation amount of the refrigerant in the refrigerant circuit 1, and the flow mode of the refrigerant, and causes pressure loss in the flow of the refrigerant. The refrigerant that has passed through the second heat exchange section 12 and the refrigerant that has passed through the first expansion device 5 join and flow into the first heat exchange section 11 . The first heat exchange section 11 has a plurality of heat transfer tubes 20 . For example, the refrigerant is distributed to the plurality of heat transfer tubes 20 by the leeward collecting pipe 13b, and the refrigerant flows into the respective heat transfer tubes 20 in parallel. The refrigerant flowing into the heat transfer tubes 20 in parallel passes through the first leeward heat exchange section 11b, passes through the upper header 14a, and flows into the first windward heat exchange section 11a. The refrigerant that has passed through the plurality of heat transfer tubes 20 of the first windward heat exchange section 11a joins at the windward collecting pipe 13a. That is, the refrigerant that has branched into a plurality of refrigerant flow paths in the first heat exchange section 11 merges in the windward collecting pipe 13 a and flows out of the first heat exchanger 10 . The refrigerant that has flowed out of the first heat exchanger 10 is sucked into the compressor 2 through the four-way valve 7 .

ここで、第1膨張装置5と第2熱交換部12とのそれぞれに分岐した冷媒の循環量比率は、第1膨張装置5で生ずる圧力損失と第2熱交換部12で生ずる圧力損失とが等しくなるような比率になる。すなわち、第1膨張装置5及び第2熱交換部12のそれぞれの流路形状、冷媒の減圧及び熱収支に伴う流動様相の変化に依存して、冷媒の循環量比率は変動する。一例として、冷媒の流動様相が液体又はガスの単相状態である場合、圧力損失ΔPは次の式で表される。 Here, the circulation amount ratio of the refrigerant branched to each of the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12 is determined by the pressure loss generated in the first expansion device 5 and the pressure loss generated in the second heat exchange section 12. The ratio will be equal. That is, the circulation rate ratio of the refrigerant fluctuates depending on the flow path shape of each of the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12, the pressure reduction of the refrigerant, and the change in the flow mode due to the heat balance. As an example, when the refrigerant flow mode is a single-phase state of liquid or gas, the pressure loss ΔP is expressed by the following equation.

Figure 0007123238000001
Figure 0007123238000001

ここで、ΔP:圧力損失[Pa]、λ:摩擦損失係数、L:流路長さ[m]、d:流路の等価直径[m]、G:質量速度[kg/(m・s)]、ρ:作動流体密度[kg/m]、Re:レイノルズ数[-]、である。また、摩擦損失係数λは、レイノルズ数Reの取る値の範囲に応じて、
λ=64/Re(Re<2300)
又は、
λ=0.3164・Re-0.25(2300<Re)
で表される。
Here, ΔP: pressure loss [Pa], λ: friction loss coefficient, L: channel length [m], d: equivalent diameter of channel [m], G: mass velocity [kg / (m 2 s )], ρ: working fluid density [kg/m 3 ], Re: Reynolds number [-]. In addition, the friction loss coefficient λ is determined according to the range of values that the Reynolds number Re takes.
λ=64/Re (Re<2300)
or
λ = 0.3164 Re-0.25 (2300 < Re)
is represented by

なお、流路の等価直径dは、冷媒流路の断面形状が円形の場合、冷媒流路の直径である。冷媒流路が円形以外の場合は、冷媒流路の断面積と、冷媒流路の断面形状の縁の長さとに基づき、等価直径dは、d=4A/lで表される。このとき、A:流路断面積[Pa]、l:流路縁の長さ[m]である。等価直径dは、円形でない断面形状の冷媒流路と等価な断面形状が円形の冷媒流路の直径である。 Note that the equivalent diameter d of the flow path is the diameter of the coolant flow path when the cross-sectional shape of the coolant flow path is circular. If the coolant channel is not circular, the equivalent diameter d is expressed as d=4 A/l based on the cross-sectional area of the coolant channel and the length of the edge of the cross-sectional shape of the coolant channel. At this time, A: channel cross-sectional area [Pa], l: channel edge length [m]. The equivalent diameter d is the diameter of a coolant channel with a circular cross-sectional shape equivalent to a coolant channel with a non-circular cross-sectional shape.

上記の圧力損失ΔPを表した式からわかるように、狭い冷媒流路や、長い冷媒流路は圧力損失が大きくなる。 As can be seen from the above formula representing the pressure loss ΔP, the pressure loss increases in a narrow coolant channel or a long coolant channel.

また、冷媒の流動様相が気液二相状態の場合、液体とガスとが混ざり合う複雑な状態となり、圧力損失が増大する。一方で第1膨張装置5のような、局所的に狭い流動部を通過することで一気に減圧するような形態の場合は、基本的には第1膨張装置5の形状特有の容量係数Cv値が付与される形で、圧力損失ΔPが表される。例えば第1膨張装置5の入口が気液二相状態の場合、下記のように示される。 In addition, when the refrigerant flows in a gas-liquid two-phase state, the liquid and the gas are mixed to create a complicated state, resulting in an increase in pressure loss. On the other hand, in the case of a form such as the first expansion device 5, in which the pressure is reduced at once by passing through a locally narrow flow section, basically the capacity coefficient Cv value unique to the shape of the first expansion device 5 is In the given form, the pressure loss ΔP is expressed. For example, when the inlet of the first expansion device 5 is in a gas-liquid two-phase state, the following is shown.

Figure 0007123238000002
Figure 0007123238000002

ここで、ΔP:圧力損失[Pa]、ρ:作動流体密度[kg/m]、ρwater:水の密度[kg/m](固定値)、Q:体積流量[m/min]、Cv:容量係数[-]、である。圧力損失ΔPは、厳密にはその他の影響も考慮されるが、概ね上記の式により、第1膨張装置5が設置された冷媒流路と第2熱交換部12が設置されたバイパス回路95とで構成された並列の冷媒流路のそれぞれの冷媒の循環量比率は決定される。Here, ΔP: pressure loss [Pa], ρ: working fluid density [kg/m 3 ], ρ water : density of water [kg/m 3 ] (fixed value), Q: volumetric flow rate [m 3 /min] , Cv: capacitance coefficient [-]. Strictly speaking, the pressure loss ΔP also takes other influences into account, but generally according to the above formula, the refrigerant flow path in which the first expansion device 5 is installed and the bypass circuit 95 in which the second heat exchange section 12 is installed is determined.

図3は、実施の形態1に係る第1熱交換器10の第1熱交換部11及び第2熱交換部12の断面構造を示す説明図である。図2において示されている点A1、点A2、点A3、及び点A4を通る断面における第1熱交換器10の断面構造の一部を示している。点A1、点A2、点A3、及び点A4を通る断面は、x-z平面に平行な断面である。また、図3は、図2中に示された矢印Y1方向から見た状態を示している。つまり、図3は、伝熱管20の管軸に垂直な断面を示している。図3に示されるように、第1熱交換器10は、長手方向をz方向に延設させたフィン30が有する複数の切り欠き部31のそれぞれに伝熱管20を挿入して形成されている。伝熱管20は、断面形状が扁平形状になっており、断面形状の長軸をx方向に向け、短軸をz方向に向けている。第1熱交換器10には、x方向に向かって空気が流入し、フィン30及び伝熱管20の間を通過し、空気と伝熱管20内を流れる冷媒との熱交換が行われる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 of the first heat exchanger 10 according to the first embodiment. A part of the cross-sectional structure of the first heat exchanger 10 in a cross section passing through points A1, A2, A3, and A4 shown in FIG. 2 is shown. A cross section passing through points A1, A2, A3, and A4 is a cross section parallel to the xz plane. 3 shows a state viewed from the direction of arrow Y1 shown in FIG. That is, FIG. 3 shows a cross section perpendicular to the tube axis of the heat transfer tube 20 . As shown in FIG. 3, the first heat exchanger 10 is formed by inserting heat transfer tubes 20 into each of a plurality of cutouts 31 of fins 30 extending longitudinally in the z-direction. . The heat transfer tube 20 has a flat cross-sectional shape, and the long axis of the cross-sectional shape is directed in the x direction and the short axis is directed in the z direction. Air flows into the first heat exchanger 10 in the x direction, passes between the fins 30 and the heat transfer tubes 20 , and heat exchange is performed between the air and the refrigerant flowing through the heat transfer tubes 20 .

図4は、実施の形態1に係る第1熱交換器10を正面から見た構造の説明図である。図4に示されるように、暖房運転時に第1熱交換器10に流入する気流は、図面の手前から奥に向かう方向に流動する。第1熱交換器10は、複数の伝熱管20を、y方向に管軸を向け、z方向に並列に並べて構成されている。複数の伝熱管20は、例えば、扁平管で構成されている。複数の扁平管は、管軸に垂直な断面において、長軸と短軸とを有する扁平形状に構成されている。複数の扁平管は、その長軸をx方向に向けている。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the structure of the first heat exchanger 10 according to Embodiment 1 as viewed from the front. As shown in FIG. 4, the airflow flowing into the first heat exchanger 10 during the heating operation flows from the front to the back of the drawing. The first heat exchanger 10 is configured by arranging a plurality of heat transfer tubes 20 in parallel in the z direction with the tube axis directed in the y direction. The plurality of heat transfer tubes 20 are composed of flat tubes, for example. The plurality of flat tubes are configured in a flat shape having a major axis and a minor axis in a cross section perpendicular to the tube axis. The plurality of flattened tubes have their long axes oriented in the x-direction.

図5は、実施の形態1の第1熱交換器10に用いられる伝熱管20の一例である扁平管の断面図を示す。扁平管は、熱伝導性を持つ金属材料で構成されている。扁平管を構成する材料としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、又は銅合金が用いられている。扁平管は、加熱した材料をダイスの穴から押し出して図5に示される内部流路21を成形する押し出し加工によって製造される。なお、扁平管は、ダイスの穴から材料を引き抜いて図5に示される断面を成形する引き抜き加工によって製造されてもよい。伝熱管20の製造方法は、伝熱管20の断面形状に応じ適宜選択することができる。なお、伝熱管20は、扁平管に限られず、たとえば、断面形状が円形または楕円形等の伝熱管であってもよい。 FIG. 5 shows a cross-sectional view of a flat tube that is an example of the heat transfer tube 20 used in the first heat exchanger 10 of the first embodiment. The flattened tube is made of a metallic material with thermal conductivity. For example, aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy is used as a material for forming the flat tube. A flattened tube is manufactured by an extrusion process in which heated material is extruded through a die hole to form the internal channel 21 shown in FIG. It should be noted that the flattened tube may be manufactured by a drawing process in which material is drawn out of a die hole to form the cross section shown in FIG. A method for manufacturing the heat transfer tube 20 can be appropriately selected according to the cross-sectional shape of the heat transfer tube 20 . Note that the heat transfer tube 20 is not limited to a flat tube, and may be a heat transfer tube having a circular or elliptical cross-sectional shape, for example.

(比較例の冷凍サイクル装置1100)
図6は、実施の形態1の冷凍サイクル装置100の比較例である冷凍サイクル装置1100の冷媒回路101の回路図である。図7は、比較例に係る冷凍サイクル装置1100の第1熱交換器110の斜視図である。図7は、第1熱交換器110に接続される冷媒配管については一部模式的に表示している。実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100と比較例の冷凍サイクル装置1100とは、暖房運転時の冷媒流れ方向において第2熱交換器3の下流側の冷媒回路構成が異なる。
(Refrigeration cycle device 1100 of comparative example)
FIG. 6 is a circuit diagram of refrigerant circuit 101 of refrigeration cycle device 1100 that is a comparative example of refrigeration cycle device 100 of Embodiment 1. As shown in FIG. FIG. 7 is a perspective view of first heat exchanger 110 of refrigeration cycle apparatus 1100 according to a comparative example. FIG. 7 schematically shows part of the refrigerant pipes connected to the first heat exchanger 110 . The refrigerating cycle device 100 according to Embodiment 1 and the refrigerating cycle device 1100 of the comparative example differ in the refrigerant circuit configuration on the downstream side of the second heat exchanger 3 in the refrigerant flow direction during heating operation.

図1に示される様に、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、第2熱交換器3の下流において冷媒配管が分岐し、第1膨張装置5と第2熱交換部12とが並列に配置され、冷媒がそれぞれを通過したに合流してから第1熱交換部11に流入する。 As shown in FIG. 1, in the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, the refrigerant pipe branches downstream of the second heat exchanger 3, and the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12 are connected in parallel. , and flows into the first heat exchange section 11 after the refrigerant passes through them and merges.

一方、図6に示される様に、比較例に係る冷凍サイクル装置1100は、第2熱交換器3の下流側に第1膨張装置5と第2熱交換部112とが直列に接続され、冷媒が、第1膨張装置5と第2熱交換部112とを順番に通過した後に第1熱交換部111に流入する。なお、図7に示される様に、比較例の第1熱交換部111の冷媒流路数と第2熱交換部112の冷媒流路数とは、実施の形態1に係る第1熱交換器10と同様に設定されている。 On the other hand, as shown in FIG. 6, in a refrigeration cycle device 1100 according to the comparative example, the first expansion device 5 and the second heat exchange section 112 are connected in series downstream of the second heat exchanger 3, and the refrigerant flows into the first heat exchange section 111 after passing through the first expansion device 5 and the second heat exchange section 112 in order. Note that, as shown in FIG. 7, the number of refrigerant flow paths in the first heat exchange section 111 and the number of refrigerant flow paths in the second heat exchange section 112 of the comparative example are the same as those of the first heat exchanger according to the first embodiment. 10 is set in the same way.

図8は、比較例の冷凍サイクル装置1100の暖房運転時の特性を示す図である。図8は、冷凍サイクル装置1100を暖房運転したときの冷媒の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。比較例の冷凍サイクル装置1100において、圧縮機2から吐出された高圧のガス冷媒(P01)は、四方弁7を通過後、室内熱交換器である第2熱交換器3に流入する。なお、括弧内に示す「P」に添字を付して表された記号は、図8のP-h線図上に示される記号である。冷媒は、括弧内に示す記号で示される点のエンタルピー及び圧力になっている。FIG. 8 is a diagram showing characteristics during heating operation of the refrigeration cycle device 1100 of the comparative example. FIG. 8 is a Ph diagram showing changes in the refrigerant pressure and enthalpy when the refrigeration cycle device 1100 is in heating operation. In the refrigeration cycle apparatus 1100 of the comparative example, the high-pressure gas refrigerant (P 01 ) discharged from the compressor 2 passes through the four-way valve 7 and then flows into the second heat exchanger 3, which is an indoor heat exchanger. Note that the symbol represented by adding a suffix to “P” shown in parentheses is the symbol shown on the Ph diagram of FIG. The refrigerant is at the point enthalpy and pressure indicated by the symbols shown in parentheses.

第2熱交換器3に流入した冷媒は、第2熱交換器3で室内空気と熱交換し冷却(凝縮)される。このとき、冷媒の温度は、室内空気の温度よりも高い。冷媒は、第2熱交換器3で室内空気により冷却され、第2熱交換器3の出口においては高圧の液相冷媒になる。 The refrigerant that has flowed into the second heat exchanger 3 exchanges heat with room air in the second heat exchanger 3 and is cooled (condensed). At this time, the temperature of the refrigerant is higher than the temperature of the indoor air. The refrigerant is cooled by room air in the second heat exchanger 3 and becomes a high pressure liquid phase refrigerant at the outlet of the second heat exchanger 3 .

第2熱交換器3を通過した高圧の液冷媒(P11)は、第1膨張装置5で減圧される。第1膨張装置5を通過した気液二相状態の冷媒(P21)は、第2熱交換部112に流入し、伝熱管20内の流路により減圧される。なお、図8に示された図においては、第1膨張装置5を通過した冷媒(P21)は、気液二相状態になっているが、第1膨張装置5での減圧により中圧の液単相冷媒となる場合もある。The high-pressure liquid refrigerant (P 11 ) that has passed through the second heat exchanger 3 is decompressed by the first expansion device 5 . The gas-liquid two-phase refrigerant (P 21 ) that has passed through the first expansion device 5 flows into the second heat exchange section 112 and is depressurized by the flow path in the heat transfer tube 20 . In the diagram shown in FIG. 8, the refrigerant (P 21 ) that has passed through the first expansion device 5 is in a gas-liquid two-phase state. In some cases, it becomes a liquid single-phase refrigerant.

第1膨張装置5を通過した気液二相状態の冷媒(P21)は、第2熱交換部112の伝熱管20に流入する。第2熱交換部112は、図7に示される様に、1本の伝熱管20により冷媒流路が形成されている。そのため、第2熱交換部112を通過する気液二相状態の冷媒は、上記式(1)より圧力損失ΔPが生じる。つまり、第2熱交換部112を通過する気液二相状態の冷媒は、減圧される。The gas-liquid two-phase refrigerant (P 21 ) that has passed through the first expansion device 5 flows into the heat transfer tubes 20 of the second heat exchange section 112 . As shown in FIG. 7 , the second heat exchange section 112 has a refrigerant channel formed by one heat transfer tube 20 . Therefore, the gas-liquid two-phase refrigerant passing through the second heat exchange section 112 has a pressure loss ΔP according to the above formula (1). That is, the gas-liquid two-phase refrigerant passing through the second heat exchange section 112 is decompressed.

冷媒が減圧され、液単相状態から気液二相状態へ相変化する場合、圧力に応じて、冷媒の温度が決定される。冷媒の温度は、所定圧力における飽和温度となる。つまり、気液二相冷媒は、減圧により温度も同様に低下する。このとき、伝熱管20外の作動流体の温度に応じて、熱交換が行われる。冷媒温度が管外作動流体温度よりも高い場合、冷媒は冷却(凝縮)され、管外作動流体は加熱される。一方、冷媒温度が管外作動流体温度よりも低い場合、冷媒は加熱(蒸発)され、管外作動流体は冷却される。なお、実施の形態1において管外作動流体は、外気である。 When the refrigerant is depressurized and undergoes a phase change from a liquid single-phase state to a gas-liquid two-phase state, the temperature of the refrigerant is determined according to the pressure. The temperature of the refrigerant becomes the saturation temperature at the predetermined pressure. That is, the temperature of the gas-liquid two-phase refrigerant is similarly lowered by the pressure reduction. At this time, heat exchange is performed according to the temperature of the working fluid outside the heat transfer tubes 20 . When the refrigerant temperature is higher than the extra-pipe working fluid temperature, the refrigerant is cooled (condensed) and the extra-pipe working fluid is heated. On the other hand, when the refrigerant temperature is lower than the extra-pipe working fluid temperature, the refrigerant is heated (evaporated) and the extra-pipe working fluid is cooled. In addition, in Embodiment 1, the external working fluid is outside air.

第1膨張装置5及び第2熱交換部112を通過した低圧の二相冷媒(P31)は、冷媒温度が管外作動流体温度よりも低いため、第1熱交換部111に流入して、加熱(蒸発)する。第1熱交換部111に流入した冷媒は、第1熱交換部111にて蒸発し低圧のガス冷媒(P41)は、四方弁7を通過し、圧縮機2に吸入される。The low-pressure two-phase refrigerant (P 31 ) that has passed through the first expansion device 5 and the second heat exchange section 112 flows into the first heat exchange section 111 and Heat (evaporate). The refrigerant that has flowed into the first heat exchange section 111 evaporates in the first heat exchange section 111 , and the low-pressure gas refrigerant (P 41 ) passes through the four-way valve 7 and is sucked into the compressor 2 .

(比較例の冷凍サイクル装置1100の課題)
比較例の冷凍サイクル装置1100の第1熱交換器110において、伝熱管20の管内流動抵抗が大きい場合、第2熱交換部112での圧力損失ΔPが大きくなり、P21における冷媒の圧力が低くなる。伝熱管20の流動抵抗が大きい場合とは、伝熱管20の内部に形成された冷媒流路が細い、冷媒流路が長い、又はその両方である場合を言う。例えば、図5に示される、内部流路21が細いと伝熱管20における圧力損失ΔPが大きくなる。上記の式1に示される様に、流路の等価直径dが小さくなり、流路長さLが長くなると、圧力損失ΔPは大きくなる。
(Problem of the refrigeration cycle device 1100 of the comparative example)
In the first heat exchanger 110 of the refrigeration cycle apparatus 1100 of the comparative example, when the in-tube flow resistance of the heat transfer tube 20 is large, the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 112 becomes large, and the refrigerant pressure at P21 becomes low. Become. The case where the flow resistance of the heat transfer tube 20 is large means the case where the refrigerant channel formed inside the heat transfer tube 20 is thin, the refrigerant channel is long, or both. For example, if the internal flow path 21 shown in FIG. 5 is narrow, the pressure loss ΔP in the heat transfer tube 20 increases. As shown in Equation 1 above, the pressure loss ΔP increases as the equivalent diameter d of the flow path decreases and the flow path length L increases.

このとき、図8に示される様に、第1膨張装置5の開度が不足し、かつ第2熱交換部112での圧力損失が大きいと、第1熱交換部111に流入する冷媒(P31)の圧力が、理想的な状態に比べ、低くなってしまうことがある。つまり、図8に示される様に、蒸発器として機能する第1熱交換器110の第1熱交換部111に流入する冷媒の圧力が、適正の蒸発器圧力P0よりも低くなる場合がある。このような状態は、第2熱交換部112の冷媒流路数が少なく、伝熱管20の内部の冷媒流路が細く、かつ冷媒流路が長い場合に発生しやすい。At this time, as shown in FIG. 8, if the opening degree of the first expansion device 5 is insufficient and the pressure loss in the second heat exchange section 112 is large, the refrigerant (P 31 ) may be lower than in the ideal situation. That is, as shown in FIG. 8, the pressure of the refrigerant flowing into the first heat exchange section 111 of the first heat exchanger 110 functioning as an evaporator may become lower than the appropriate evaporator pressure P0. Such a state is likely to occur when the number of refrigerant passages in the second heat exchange portion 112 is small and the refrigerant passages inside the heat transfer tubes 20 are narrow and long.

以上のように、比較例の冷凍サイクル装置1100の第1熱交換器110の場合、圧縮機2の吸入部(P41)と吐出部(P01)との圧力差が大きくなり、圧縮機2の仕事量が増大し、消費電力も増大するという課題があった。これにより、冷凍サイクル装置1100は、効率が低くなり、省エネルギー性を損なう。または、第1熱交換部111内を流動する冷媒の温度が、圧力の低下に伴い低くなり、室外熱交換器として用いられる第1熱交換器110が低外気温下で運転される場合、着霜量が増加し、熱交換性能が悪化する場合がある。As described above, in the case of the first heat exchanger 110 of the refrigeration cycle apparatus 1100 of the comparative example, the pressure difference between the suction portion (P 41 ) and the discharge portion (P 01 ) of the compressor 2 increases, However, there was a problem that the amount of work of the equipment increased and the power consumption also increased. As a result, the efficiency of the refrigeration cycle device 1100 becomes low, impairing energy saving. Alternatively, when the temperature of the refrigerant flowing in the first heat exchange section 111 decreases as the pressure decreases, and the first heat exchanger 110 used as an outdoor heat exchanger is operated at a low outdoor temperature, The amount of frost increases and the heat exchange performance may deteriorate.

一方、第1熱交換器110の下側部分と上側部分とで異なる伝熱管20を使用し、下側部分に流路の断面積の大きい伝熱管20を使用した場合は、第1熱交換器110の製造性が悪化するという課題が生じていた。 On the other hand, when different heat transfer tubes 20 are used in the lower part and the upper part of the first heat exchanger 110, and the heat transfer tubes 20 having a large cross-sectional area of the flow path are used in the lower part, the first heat exchanger There was a problem that the manufacturability of 110 deteriorated.

図8において、仮に、第1熱交換器110の圧力を適正な値P0で運転しようとする場合、第1膨張装置5の開度をさらに大きくする必要がある。第2熱交換部112での圧力損失ΔPは、第2熱交換部112の伝熱管20の形状に依存するため、第2熱交換部112だけで図8における点P21~点P31の間の冷媒の圧力差を減少するように調整するのは困難である。従って、図8の点P31での冷媒の圧力をさらに高くするには、第1膨張装置5の開度を大きくし、第1膨張装置5に流れる冷媒を多くする必要がある。即ち、第1膨張装置5の開度を大きくし、図8の点P11~点P21の間の減圧量を小さくする必要がある。しかし、第1膨張装置5として用いられる、電動膨張弁、機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等は、開度の調整幅が有限であり、冷凍サイクル装置1100の冷凍能力の制御を考慮すると、第1膨張装置5に適正な開度の調整範囲を設定するのは困難であるという課題があった。つまり、第1熱交換器110の下側部分の流路抵抗が増加すると、第1膨張装置5が最大開度でも必要な冷媒流量を調整できない場合があり、冷凍サイクル装置1100の制御性が悪化するという課題があった。In FIG. 8, if the pressure of the first heat exchanger 110 is to be operated at an appropriate value P0, the degree of opening of the first expansion device 5 must be further increased. Since the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 112 depends on the shape of the heat transfer tubes 20 of the second heat exchange section 112, the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 112 alone is between points P 21 and P 31 in FIG. is difficult to adjust to reduce the pressure difference between the two refrigerants. Therefore, in order to further increase the pressure of the refrigerant at point P31 in FIG. That is, it is necessary to increase the degree of opening of the first expansion device 5 and decrease the amount of pressure reduction between points P 11 and P 21 in FIG. However, an electric expansion valve, a mechanical expansion valve, a capillary tube, or the like used as the first expansion device 5 has a finite adjustment range of opening, and considering the control of the refrigerating capacity of the refrigeration cycle device 1100, the first There is a problem that it is difficult to set an appropriate opening adjustment range for the expansion device 5 . In other words, when the flow resistance of the lower portion of the first heat exchanger 110 increases, the necessary refrigerant flow rate may not be adjusted even when the first expansion device 5 is at its maximum opening, and the controllability of the refrigeration cycle device 1100 deteriorates. There was a problem of

(実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の作用)
図9は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の暖房運転時の特性を示す図である。図10は、図9のA部の拡大図である。図9は、冷凍サイクル装置100を暖房運転したときの冷媒の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。冷凍サイクル装置100において、圧縮機2から吐出された高圧のガス冷媒(P01)は、四方弁7を通過し、室内熱交換器である第2熱交換器3に流入する。冷媒は、室内空気と熱交換し冷却(凝縮)する。このとき、冷媒の温度は、室内空気よりも高い。冷媒は、第2熱交換器3で室内空気により冷却され、第2熱交換器3の出口においては高圧の液相冷媒になる。
(Action of refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1)
FIG. 9 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 during heating operation. 10 is an enlarged view of part A in FIG. 9. FIG. FIG. 9 is a Ph diagram showing changes in the refrigerant pressure and enthalpy when the refrigeration cycle apparatus 100 is in heating operation. In the refrigeration cycle apparatus 100, the high-pressure gas refrigerant ( P01 ) discharged from the compressor 2 passes through the four-way valve 7 and flows into the second heat exchanger 3, which is an indoor heat exchanger. The refrigerant exchanges heat with the indoor air and cools (condenses). At this time, the temperature of the refrigerant is higher than that of the indoor air. The refrigerant is cooled by room air in the second heat exchanger 3 and becomes a high pressure liquid phase refrigerant at the outlet of the second heat exchanger 3 .

第2熱交換器3を通過した高圧の液冷媒(P11)は、2つに分岐され、第2熱交換部12と、第1膨張装置5とに分配され、膨張、即ち減圧される。第2熱交換部12に流入した冷媒は、比較例において第2熱交換部112に流入した冷媒と同様に、伝熱管20内の冷媒流路により減圧される。なお、伝熱管20内において冷媒が減圧され、液単相状態から気液二相状態へ相変化する場合、圧力に応じて、冷媒の温度が決定される。すなわち、冷媒の減圧に伴い、温度も低下する。このとき、伝熱管20外の作動流体、即ち外気の温度に応じて、伝熱管20内を流れる冷媒と外気との間で熱交換が行われる。冷媒温度が管外の作動流体温度よりも高い場合、冷媒は冷却(凝縮)され、管外の作動流体は加熱される。一方で、冷媒温度が管外の作動流体温度よりも低い場合、冷媒は加熱(蒸発)され、管外の作動流体は冷却される。結果として、第2熱交換部12を流れる冷媒は、低圧の気液二相冷媒(P22)となる。The high-pressure liquid refrigerant (P 11 ) that has passed through the second heat exchanger 3 is branched into two, distributed to the second heat exchange section 12 and the first expansion device 5, and expanded, that is, decompressed. The refrigerant that has flowed into the second heat exchange section 12 is depressurized by the refrigerant flow paths in the heat transfer tubes 20, similarly to the refrigerant that has flowed into the second heat exchange section 112 in the comparative example. When the pressure of the refrigerant is reduced in the heat transfer tube 20 and the phase changes from the liquid single-phase state to the gas-liquid two-phase state, the temperature of the refrigerant is determined according to the pressure. That is, the temperature also decreases as the pressure of the refrigerant decreases. At this time, heat exchange is performed between the refrigerant flowing inside the heat transfer tubes 20 and the outside air according to the temperature of the working fluid outside the heat transfer tubes 20, that is, the temperature of the outside air. If the coolant temperature is higher than the temperature of the working fluid outside the tube, the coolant will be cooled (condensed) and the working fluid outside the tube will be heated. On the other hand, when the refrigerant temperature is lower than the temperature of the working fluid outside the tube, the refrigerant is heated (evaporated) and the working fluid outside the tube is cooled. As a result, the refrigerant flowing through the second heat exchange section 12 becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (P 22 ).

第1膨張装置5に流入した冷媒は、膨張(減圧)され、低圧の気液二相冷媒(P21)となる。このとき、第1膨張装置5は、冷媒の熱交換が行われない断熱膨張であるため、気液二相冷媒(P21)のエンタルピーの値は、膨張前の状態(P11)と同様である。The refrigerant that has flowed into the first expansion device 5 is expanded (depressurized) to become a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (P 21 ). At this time, since the first expansion device 5 performs adiabatic expansion without heat exchange of the refrigerant, the enthalpy value of the gas-liquid two-phase refrigerant (P 21 ) is the same as the state before expansion (P 11 ). be.

ここで、第2熱交換部12と、第1膨張装置5とにそれぞれ分配される冷媒循環量の比率は、第2熱交換部12の伝熱管20内の流動抵抗の大きさと、第1膨張装置5の膨張絞りによる流動抵抗の大きさとの差により、一様に決まる。 Here, the ratio of the refrigerant circulation amount distributed to the second heat exchange section 12 and the first expansion device 5 is determined by the magnitude of the flow resistance in the heat transfer tube 20 of the second heat exchange section 12 and the first expansion It is uniformly determined by the difference from the magnitude of the flow resistance due to the expansion restriction of the device 5 .

伝熱管20の圧力損失ΔPは、上記の式(1)により求められる。式(1)のうち摩擦損失係数λ、流路長さL、流路の等価直径dは、伝熱管20の形状、及び第2熱交換部12が有する伝熱管20の本数により決定するものである。一方、式(1)のうち、質量速度Gは、第2熱交換部12に流れ込む冷媒の量で決まり、作動流体密度ρは、冷媒が単相であるか気液二相であるかにより変動するものである。一方、第1膨張装置5は、式2により圧力損失ΔPが決まる。開度が小さい場合(Cvが小さい場合)は、流量が小さくなり、圧力損失ΔPが大きい。また、開度が大きい場合(Cvが大きい場合)は、流量が大きくなり、圧力損失ΔPが小さい。 The pressure loss ΔP of the heat transfer tube 20 is obtained by the above formula (1). Of the equation (1), the friction loss coefficient λ, the channel length L, and the equivalent diameter d of the channel are determined by the shape of the heat transfer tubes 20 and the number of heat transfer tubes 20 included in the second heat exchange section 12. be. On the other hand, in formula (1), the mass velocity G is determined by the amount of refrigerant flowing into the second heat exchange section 12, and the working fluid density ρ varies depending on whether the refrigerant is single-phase or gas-liquid two-phase. It is something to do. On the other hand, the pressure loss ΔP of the first expansion device 5 is determined by Equation (2). When the opening is small (when Cv is small), the flow rate is small and the pressure loss ΔP is large. Also, when the opening is large (when Cv is large), the flow rate is large and the pressure loss ΔP is small.

よって、冷媒回路1において、第2熱交換部12と第1膨張装置5とが並列に接続されている区間での冷媒の減圧、即ちP11からP31までの区間における冷媒の減圧は、第1膨張装置5の開度により制御することができる。Therefore, in the refrigerant circuit 1, the decompression of the refrigerant in the section where the second heat exchange section 12 and the first expansion device 5 are connected in parallel, that is, the decompression of the refrigerant in the section from P11 to P31 is 1 can be controlled by the opening degree of the expansion device 5 .

第2熱交換部12を通過した低圧の気液二相状態の冷媒(P22)及び第1膨張装置5を通過した低圧の気液二相状態の冷媒(P21)は、合流し、冷媒循環量の比率とそれぞれのエンタルピーに応じた低圧の二相状態の冷媒(P31)となり、第1熱交換部11に流入して、加熱(蒸発)される。第1熱交換部11にて蒸発した低圧のガス冷媒(P41)は、四方弁7を通過し、圧縮機2に吸入される。The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (P 22 ) that has passed through the second heat exchange section 12 and the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (P 21 ) that has passed through the first expansion device 5 join together to form a refrigerant It becomes a low-pressure two-phase refrigerant (P 31 ) according to the circulating amount ratio and each enthalpy, flows into the first heat exchange section 11, and is heated (evaporated). The low-pressure gas refrigerant (P 41 ) evaporated in the first heat exchange section 11 passes through the four-way valve 7 and is sucked into the compressor 2 .

(実施の形態1の効果)
実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、第2熱交換部12の伝熱管20の管内流動抵抗が大きい場合であっても、第1膨張装置5が設置されている冷媒流路に対し並列にバイパス回路95を構成している。そのため、第2熱交換部12又は第1膨張装置5をそれぞれ単独で直列に設置する場合と比較して、冷媒回路1が並列になっている部分の冷媒流路の流動抵抗は低減する。よって、第1膨張装置5の開度を大きくする必要がなくなり、第1膨張装置5の開度が不足することがない。かつ、第1熱交換器10の最下段を含む第2熱交換部12に、高圧でかつ室内空気の温度よりも高い液冷媒を流入させることができる。そのため、第1熱交換器10の下部に滞留したドレン水が氷結するのを抑制することができる。
(Effect of Embodiment 1)
In the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, even when the in-tube flow resistance of the heat transfer tubes 20 of the second heat exchange section 12 is large, the refrigerant flow path in parallel with the refrigerant flow path in which the first expansion device 5 is installed is provided. A bypass circuit 95 is formed in the . Therefore, compared to the case where the second heat exchange section 12 or the first expansion device 5 is installed independently in series, the flow resistance of the refrigerant flow path in the portion where the refrigerant circuits 1 are arranged in parallel is reduced. Therefore, there is no need to increase the opening degree of the first expansion device 5, and the opening degree of the first expansion device 5 is not insufficient. In addition, the liquid refrigerant having a high pressure and a temperature higher than that of the room air can be caused to flow into the second heat exchange section 12 including the lowest stage of the first heat exchanger 10 . Therefore, it is possible to prevent the drain water remaining in the lower portion of the first heat exchanger 10 from freezing.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、圧縮機2と、第1熱交換器10と、第1膨張装置5とが冷媒配管により接続される冷媒回路1を備える。第1熱交換器10は、第1熱交換部11と、冷媒回路1において第1熱交換部11に直列に接続される第2熱交換部12と、を備える。第1膨張装置5は、冷媒回路1において第2熱交換部12と並列に接続され、第2熱交換部12は、第1熱交換部11の下方に位置するものである。
第1熱交換器10が蒸発器として機能する場合において、第2熱交換器3から流出した冷媒は、まず第1膨張装置5と第2熱交換部12とに分配される。そのため、第2熱交換部12は、従来の冷媒回路101の第1膨張装置5の上流側と下流側との圧力差に準ずる飽和温度の範囲で冷媒が流動する。すなわち、実施の形態1に係る第2熱交換部12は、比較例の冷媒回路101の蒸発器として用いられる第1熱交換器110の入口よりも冷媒の温度が高いため、蒸発器として用いられる第1熱交換器10の最下部の滞留水が氷結するのを抑制できる。
A refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1 includes a refrigerant circuit 1 in which a compressor 2, a first heat exchanger 10, and a first expansion device 5 are connected by refrigerant piping. The first heat exchanger 10 includes a first heat exchange section 11 and a second heat exchange section 12 connected in series to the first heat exchange section 11 in the refrigerant circuit 1 . The first expansion device 5 is connected in parallel with the second heat exchange section 12 in the refrigerant circuit 1 , and the second heat exchange section 12 is positioned below the first heat exchange section 11 .
When the first heat exchanger 10 functions as an evaporator, the refrigerant flowing out of the second heat exchanger 3 is first distributed to the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12 . Therefore, in the second heat exchange section 12 , the refrigerant flows within a saturation temperature range corresponding to the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the first expansion device 5 in the conventional refrigerant circuit 101 . That is, the second heat exchange section 12 according to Embodiment 1 is used as an evaporator because the temperature of the refrigerant is higher than that at the inlet of the first heat exchanger 110 used as the evaporator of the refrigerant circuit 101 of the comparative example. It is possible to suppress freezing of the residual water at the bottom of the first heat exchanger 10 .

また、第2熱交換部12は、第1膨張装置5に対しバイパス回路95となっている。第2熱交換部12を第1膨張装置5に対し並列に追加することにより、比較例のような第1膨張装置5と第2熱交換部12とを直列に接続する冷媒回路101に比べ、第1膨張装置5の最大開度を小さくすることができる。よって、第2熱交換部12を通過する冷媒の圧力損失ΔPが大きい場合に、第1膨張装置5は、開度不足になりにくく、蒸発器における冷媒の圧力を制御できる範囲が広がる。 Also, the second heat exchange section 12 serves as a bypass circuit 95 with respect to the first expansion device 5 . By adding the second heat exchange section 12 in parallel with the first expansion device 5, compared to the refrigerant circuit 101 in which the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12 are connected in series as in the comparative example, The maximum opening degree of the first expansion device 5 can be reduced. Therefore, when the pressure loss ΔP of the refrigerant passing through the second heat exchange section 12 is large, the opening of the first expansion device 5 is unlikely to be insufficient, and the range in which the pressure of the refrigerant in the evaporator can be controlled is widened.

特に、第1熱交換器10の伝熱管20に扁平管を採用した場合、冷媒流路が細く、冷媒を流通させた場合に圧力損失が大きくなってしまうことがある。伝熱管20は、第1熱交換器10及び冷媒回路1の冷媒量を削減するために、冷媒流路を細く形成することが望ましく、例えば扁平管の短軸方向厚さが1mm以下、更には0.8mm以下の扁平管を採用することが望ましい。このとき、蒸発器として機能する第1熱交換器10の冷媒圧力を高くしたい場合、即ち蒸発器の熱交換能力が低い状態で運転したい場合に、比較例の冷媒回路101においては、第1熱交換器10の下部にある第2熱交換部112での圧力損失ΔPが高い。そのため、第1膨張装置5の開度を大きくしないと第1熱交換部111での圧力が適正な蒸発器圧力P0よりも低くなってしまうという課題があった。一方、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1においては、圧力損失の大きい第2熱交換部12と第1膨張装置5とが並列に配置されているため、第1膨張装置5の開度範囲を広げることなく、適正に蒸発器での圧力を制御できる。 In particular, when a flat tube is used as the heat transfer tube 20 of the first heat exchanger 10, the refrigerant flow path is narrow, and pressure loss may increase when the refrigerant is circulated. In order to reduce the amount of refrigerant in the first heat exchanger 10 and the refrigerant circuit 1, the heat transfer tube 20 is preferably formed with a thin refrigerant flow path. It is desirable to adopt a flat tube of 0.8 mm or less. At this time, when it is desired to increase the refrigerant pressure of the first heat exchanger 10 functioning as an evaporator, that is, when it is desired to operate in a state where the heat exchange capacity of the evaporator is low, in the refrigerant circuit 101 of the comparative example, the first heat The pressure loss ΔP in the second heat exchange section 112 located in the lower part of the exchanger 10 is high. Therefore, there is a problem that the pressure in the first heat exchange section 111 becomes lower than the appropriate evaporator pressure P0 unless the opening degree of the first expansion device 5 is increased. On the other hand, in the refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, the second heat exchange section 12 having a large pressure loss and the first expansion device 5 are arranged in parallel. The pressure in the evaporator can be properly controlled without widening the opening range of the valve.

また、第1熱交換器10の第1熱交換部11と第2熱交換部12は、一体で構成されるため、第1熱交換器10の製造の際に組立性が向上するという利点もある。 In addition, since the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 of the first heat exchanger 10 are configured integrally, there is an advantage that the assembling efficiency is improved when manufacturing the first heat exchanger 10. be.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100において、第1熱交換部11の冷媒流路数は、第2熱交換部12の冷媒流路数よりも多い。第1熱交換器10は、第1熱交換部11及び第2熱交換部12の2要素で構成し、第1熱交換部11と第2熱交換部12とを直列に接続しているため、第1熱交換器10の圧力損失ΔPを大きくすることができる。特に蒸発器として使用される場合、第1熱交換部11に対し冷媒流れ上流側の第2熱交換部12の冷媒パス分岐数を、第1熱交換部11の冷媒パス分岐数よりも小さくすることで、第2熱交換部12での圧力損失ΔPを大きくできる。そのため、第1熱交換器10の最下部での滞留水の氷結を抑えつつ、第2熱交換部12の下流側に追加の膨張装置を設けることなく第1熱交換部11に流入する冷媒の圧力を低下させることができる。 In the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, the number of refrigerant flow paths in the first heat exchange section 11 is greater than the number of refrigerant flow paths in the second heat exchange section 12 . Since the first heat exchanger 10 is composed of two elements, the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12, and the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 are connected in series, , the pressure loss ΔP of the first heat exchanger 10 can be increased. Especially when used as an evaporator, the number of refrigerant path branches in the second heat exchange section 12 on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the first heat exchange section 11 is made smaller than the number of refrigerant path branches in the first heat exchange section 11. Thus, the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12 can be increased. Therefore, while suppressing freezing of the accumulated water at the lowest part of the first heat exchanger 10, the refrigerant flowing into the first heat exchange section 11 can be Pressure can be lowered.

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100において、第1熱交換部11が備える伝熱管20は、第2熱交換部12が備える伝熱管20と平行に配置されている。これにより第1熱交換器10は、上方に配置された伝熱管20から流下する水滴が滞留し易い下方に配置された伝熱管20に温度が高い冷媒が流通する。よって、伝熱管20の上面に溜まる滞留水が氷結するのを抑えることができる。 In the refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, the heat transfer tubes 20 provided in the first heat exchange section 11 are arranged in parallel with the heat transfer tubes 20 provided in the second heat exchange section 12 . As a result, in the first heat exchanger 10, high-temperature refrigerant flows to the lower heat transfer tubes 20 where water droplets flowing down from the upper heat transfer tubes 20 tend to stay. Therefore, it is possible to suppress freezing of the retained water accumulated on the upper surface of the heat transfer tube 20 .

実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100において、伝熱管20は、扁平管である。第1熱交換器10の下部に位置する第2熱交換部12が有する伝熱管20が扁平管であることにより、第2熱交換部12を通過する冷媒の圧力が低下しやすい。従って、第1膨張装置5を通過しないバイパス回路95に配置された第2熱交換部12により冷媒の圧力を低下させつつ、第1熱交換器10の下部に温度の高い冷媒が流通するため、第1熱交換器10の下部の氷結を抑えることができる。また、伝熱管20が扁平管であることにより、熱交換能力を維持又は向上させつつ第1熱交換器10の冷媒容量を小さくすることができ、冷媒回路1を流れる冷媒の量を削減できる。 In refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1, heat transfer tube 20 is a flat tube. Since the heat transfer tubes 20 of the second heat exchange section 12 positioned below the first heat exchanger 10 are flat tubes, the pressure of the refrigerant passing through the second heat exchange section 12 is likely to decrease. Therefore, while the pressure of the refrigerant is reduced by the second heat exchange section 12 arranged in the bypass circuit 95 that does not pass through the first expansion device 5, the high-temperature refrigerant flows through the lower portion of the first heat exchanger 10. Freezing of the lower portion of the first heat exchanger 10 can be suppressed. Further, since the heat transfer tubes 20 are flat tubes, the refrigerant capacity of the first heat exchanger 10 can be reduced while maintaining or improving the heat exchange capacity, and the amount of refrigerant flowing through the refrigerant circuit 1 can be reduced.

実施の形態2.
実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1に対し、膨張装置を更に追加したものである。実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
Embodiment 2.
A refrigerating cycle device 100 according to the second embodiment is obtained by adding an expansion device to the refrigerant circuit 1 of the refrigerating cycle device 100 according to the first embodiment. Regarding the refrigeration cycle apparatus 200 according to the second embodiment, the description will focus on the changes from the first embodiment. Regarding each part of the refrigeration cycle apparatus 200 according to the second embodiment, those having the same function in each drawing are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment.

図11は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の冷媒回路201の回路図である。図12は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の第1熱交換器210の斜視図である。実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の冷媒回路201は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の第2熱交換部12と第1熱交換部11との間に第2膨張装置51を追加したものである。第2膨張装置51は、分岐部90で分岐した第1膨張装置5が配置されている流路と第2熱交換部12が配置されている流路とが合流する合流部91よりも第2熱交換部12側に配置されている。換言すると、第2熱交換部12と第2膨張装置51とが直列に接続されたバイパス回路295は、第1膨張装置5と並列に接続されている。 FIG. 11 is a circuit diagram of refrigerant circuit 201 of refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2. As shown in FIG. 12 is a perspective view of first heat exchanger 210 of refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2. FIG. The refrigerant circuit 201 of the refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 2 is between the second heat exchange section 12 and the first heat exchange section 11 of the first heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1. , a second expansion device 51 is added. The second expansion device 51 is arranged at the second expansion device 51 rather than the confluence portion 91 where the flow path in which the first expansion device 5 is arranged and the flow path in which the second heat exchange section 12 is arranged, which are branched at the branching portion 90 . It is arranged on the heat exchange part 12 side. In other words, the bypass circuit 295 in which the second heat exchange section 12 and the second expansion device 51 are connected in series is connected in parallel with the first expansion device 5 .

図13は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の暖房運転時の特性を示す図である。図13は、冷凍サイクル装置200の低温かつ低圧領域の周辺の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。実施の形態1の冷凍サイクル装置100は、第2熱交換部12の仕様によっては、第2熱交換部12での圧力損失ΔPが小さく、第2熱交換部12を出た直後の冷媒の圧力が高い場合がある。つまり、図13における点P23のように、第2熱交換部12を出た冷媒は、室外空気よりも温度が高い場合がある。よって、第2熱交換部12を出た冷媒を更に第2膨張装置51で減圧し、冷媒を室外空気温度相当の圧力よりも下げる。このように構成することにより、冷凍サイクル装置200は、蒸発器として用いられる第1熱交換器210の圧力を適正に設定、又は制御することができる。また、このとき、第2熱交換部12を流出した冷媒の温度は室外空気温度よりも高いため、室外空気温度が水の凝固点近傍であるような低外気温環境であっても、第2熱交換部12には温度の高い冷媒が流れるため、着霜及び凍結を抑制することができる。FIG. 13 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 2 during heating operation. FIG. 13 is a Ph diagram showing changes in pressure and enthalpy around the low-temperature and low-pressure region of the refrigeration cycle apparatus 200. As shown in FIG. Depending on the specifications of the second heat exchange section 12, the refrigeration cycle apparatus 100 of Embodiment 1 has a small pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12, and the pressure of the refrigerant immediately after leaving the second heat exchange section 12 is can be high. In other words, as at point P23 in FIG. 13, the temperature of the refrigerant that has exited the second heat exchange section 12 may be higher than that of the outdoor air. Therefore, the refrigerant exiting the second heat exchange section 12 is further decompressed by the second expansion device 51 to lower the pressure of the refrigerant below the pressure corresponding to the outdoor air temperature. By configuring in this way, the refrigeration cycle apparatus 200 can appropriately set or control the pressure of the first heat exchanger 210 used as an evaporator. At this time, since the temperature of the refrigerant flowing out of the second heat exchange section 12 is higher than the outdoor air temperature, even in a low outdoor air temperature environment where the outdoor air temperature is near the freezing point of water, the second heat Since high-temperature refrigerant flows through the exchange portion 12, frost formation and freezing can be suppressed.

図14は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の暖房運転時の特性を示す図である。図14は、冷凍サイクル装置200の低温かつ低圧領域の周辺の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。図14は、図13の場合と比較して第2熱交換部12での圧力損失ΔPが大きい場合の図である。このとき、第2熱交換部12を流出した冷媒は、室外空気よりも温度が低い。そのため、第2熱交換部12を流出する直前の部分は、室外空気よりも温度が低いため、第2熱交換部12の伝熱管20の出口周辺に着霜が生じたり、滞留水が氷結してしまう場合が考えられる。しかし、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200は、第2膨張装置51を備えているため、室外空気温度に応じて、点P23での温度を水の凝固点よりも下回らないように第2膨張装置51の開度を設定、又は制御することができる。これにより、第2熱交換部12の出口周辺の一部のみが着霜及び氷結するのを抑制することができる。FIG. 14 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2 during heating operation. FIG. 14 is a Ph diagram showing changes in pressure and enthalpy around the low temperature and low pressure region of the refrigeration cycle apparatus 200. As shown in FIG. FIG. 14 is a diagram when the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12 is larger than in the case of FIG. 13 . At this time, the temperature of the refrigerant that has flowed out of the second heat exchange section 12 is lower than that of the outdoor air. Therefore, since the temperature of the portion immediately before flowing out of the second heat exchange section 12 is lower than that of the outdoor air, frost is formed around the outlet of the heat transfer tube 20 of the second heat exchange section 12, and the remaining water freezes. It is conceivable that the However, since the refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2 includes the second expansion device 51, the second The degree of opening of the expansion device 51 can be set or controlled. Thereby, it is possible to suppress frost formation and freezing only in a part of the periphery of the outlet of the second heat exchange section 12 .

なお、第1膨張装置5及び第2膨張装置51は、開度を変更できるものだけに限定されず、開度が固定されているものであっても良い。また、第1膨張装置5及び第2膨張装置51のうち少なくとも一方を開度を変更できるものにしても良い。 In addition, the first expansion device 5 and the second expansion device 51 are not limited to those whose opening degrees can be changed, and may be those whose opening degrees are fixed. Further, at least one of the first expansion device 5 and the second expansion device 51 may be configured such that the degree of opening thereof can be changed.

実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200によれば、第2膨張装置51は、冷媒回路201において第1膨張装置5と並列に接続され、第2熱交換部12と直列に接続される。 According to refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2, second expansion device 51 is connected in parallel with first expansion device 5 in refrigerant circuit 201 and is connected in series with second heat exchange section 12 .

第2熱交換部12を通過した冷媒は、第2膨張装置51で減圧されるため、第2膨張装置51の上流側、すなわち第2熱交換部12の出口側においても冷媒圧力及び冷媒温度が上昇する。よって、第2熱交換部12の全域において冷媒温度が高く維持できる。そのため、第1熱交換器210は、実施の形態1に係る第1熱交換器10よりも第1熱交換器210の下部の滞留水の氷結を抑制し易い。 Since the refrigerant that has passed through the second heat exchange section 12 is decompressed by the second expansion device 51, the refrigerant pressure and the refrigerant temperature are increased on the upstream side of the second expansion device 51, that is, on the outlet side of the second heat exchange section 12. Rise. Therefore, the refrigerant temperature can be kept high throughout the second heat exchange section 12 . Therefore, the first heat exchanger 210 is easier to suppress freezing of water remaining in the lower portion of the first heat exchanger 210 than the first heat exchanger 10 according to the first embodiment.

また、例えば、冷凍サイクル装置200が低負荷能力運転をする場合等の冷媒循環量を小さくする必要がある運転状態においては、第1膨張装置5の開度を閉めて運転する必要がある。しかし、第2熱交換部12の流路抵抗が小さい場合には、第2熱交換部12へ流れる冷媒量が増加する。又は、第1膨張装置5の開度設定の分解能が不足し、第1熱交換部11に流入する冷媒の圧力が適正に設定出来ずに、冷凍サイクル装置200が目標の低負荷能力に設定、又は制御できなくなる場合が考えられる。なお、第2熱交換部12の流路抵抗が小さい場合とは、例えば第2熱交換部12の伝熱管20での圧力損失ΔPが小さい場合である。 In addition, for example, when the refrigerating cycle device 200 operates at a low load capacity, it is necessary to operate with the opening of the first expansion device 5 closed in an operating state in which the refrigerant circulation rate needs to be reduced. However, when the flow path resistance of the second heat exchange section 12 is small, the amount of refrigerant flowing to the second heat exchange section 12 increases. Alternatively, the resolution of the opening degree setting of the first expansion device 5 is insufficient, and the pressure of the refrigerant flowing into the first heat exchange section 11 cannot be set appropriately, and the refrigeration cycle device 200 is set to the target low load capacity. Or it may become uncontrollable. The case where the flow path resistance of the second heat exchange section 12 is small is, for example, the case where the pressure loss ΔP in the heat transfer tube 20 of the second heat exchange section 12 is small.

実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200においては、第2熱交換部12と第2膨張装置51とが直列に接続されたバイパス回路295を備えることにより、第2熱交換部12側のバイパス回路295にも流路抵抗を付加することが可能となっている。つまり、第1膨張装置5だけでなく、バイパス回路295に設置された第2膨張装置51を用いて第1熱交換部11に流入する冷媒の圧力を制御することができる。そのため、冷凍サイクル装置200は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100よりも、低負荷能力状態で運転する際に蒸発器として機能する第1熱交換器10の圧力の制御性能を向上させることができる。 In the refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 2, by including the bypass circuit 295 in which the second heat exchange section 12 and the second expansion device 51 are connected in series, the bypass circuit on the side of the second heat exchange section 12 295 can also be added with flow path resistance. In other words, the pressure of the refrigerant flowing into the first heat exchange section 11 can be controlled using not only the first expansion device 5 but also the second expansion device 51 installed in the bypass circuit 295 . Therefore, the refrigerating cycle device 200 improves the pressure control performance of the first heat exchanger 10 functioning as an evaporator when operating in the low load capacity state, compared to the refrigerating cycle device 100 according to Embodiment 1. can be done.

実施の形態3.
実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路1に対し、膨張装置を更に追加したものである。実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
Embodiment 3.
A refrigerating cycle device 300 according to the third embodiment is obtained by adding an expansion device to the refrigerant circuit 1 of the refrigerating cycle device 100 according to the first embodiment. Regarding the refrigeration cycle apparatus 300 according to the third embodiment, the description will focus on the changes from the first embodiment. Regarding each part of the refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3, those having the same function in each drawing are denoted by the same reference numerals as those used in the description of Embodiment 1. FIG.

図15は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の冷媒回路301の回路図である。図16は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の第1熱交換器310の斜視図である。実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の冷媒回路301は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の第2熱交換部12と第1熱交換部11との間に第2膨張装置52を追加したものである。第2膨張装置52は、分岐部90で分岐した第1膨張装置5が配置されている流路と第2熱交換部12が配置されている流路とが合流する合流部91よりも第1熱交換部11側に配置されている。換言すると、第2膨張装置52は、第1膨張装置5と第2熱交換部12とに直列に接続されている。 FIG. 15 is a circuit diagram of refrigerant circuit 301 of refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3. As shown in FIG. 16 is a perspective view of first heat exchanger 310 of refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3. FIG. The refrigerant circuit 301 of the refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3 is between the second heat exchange section 12 and the first heat exchange section 11 of the first heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1. , a second expansion device 52 is added. The second expansion device 52 is arranged at a branching portion 90 in the first direction rather than the confluence portion 91 where the flow path in which the first expansion device 5 is arranged and the flow path in which the second heat exchange section 12 is arranged join. It is arranged on the heat exchange part 11 side. In other words, the second expansion device 52 is connected in series with the first expansion device 5 and the second heat exchange section 12 .

図17は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の暖房運転時の特性を示す図である。図17は、冷凍サイクル装置300の低温かつ低圧領域の周辺の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。実施の形態1の冷凍サイクル装置100は、第2熱交換部12の仕様によっては、第2熱交換部12での圧力損失ΔPが小さく、第2熱交換部12を出た直後の冷媒の圧力が高い場合がある。つまり、図17における点P22のように、第2熱交換部12を出た冷媒は、室外空気よりも温度が高い場合がある。FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3 during heating operation. FIG. 17 is a Ph diagram showing changes in pressure and enthalpy around the low-temperature and low-pressure region of the refrigeration cycle apparatus 300. As shown in FIG. Depending on the specifications of the second heat exchange section 12, the refrigeration cycle apparatus 100 of Embodiment 1 has a small pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12, and the pressure of the refrigerant immediately after leaving the second heat exchange section 12 is can be high. In other words, as at point P22 in FIG. 17, the temperature of the refrigerant that has exited the second heat exchange section 12 may be higher than that of the outdoor air.

また、第1膨張装置5の容量、又は開度の分解能により、第1膨張装置5を流出した冷媒の圧力、つまり点P21での冷媒の圧力を十分に下げることが出来ない場合も考えられる。よって、第2熱交換部12及び第1膨張装置5を出て合流した冷媒を更に第2膨張装置52で減圧し、冷媒を室外空気温度相当の圧力よりも下げる。このように構成することにより、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300は、蒸発器として用いられる第1熱交換器310の圧力を適正に設定、又は制御することができる。 In addition, it is conceivable that the pressure of the refrigerant flowing out of the first expansion device 5, that is, the pressure of the refrigerant at the point P21 cannot be sufficiently lowered due to the capacity or opening resolution of the first expansion device 5. . Therefore, the refrigerant that has exited the second heat exchange section 12 and the first expansion device 5 and joined is further decompressed by the second expansion device 52 to lower the pressure of the refrigerant below the pressure corresponding to the temperature of the outdoor air. With this configuration, the refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3 can appropriately set or control the pressure of the first heat exchanger 310 used as an evaporator.

図17に示される冷凍サイクル装置300の暖房運転時の特性においては、第2熱交換部12の出口側の冷媒圧力及び冷媒温度を高く保つことができるため、第2熱交換部12全域において高い冷媒温度を維持できる。そのため、実施の形態2に係る第1熱交換器210と同様に第1熱交換器10の最下部の滞留水の氷結を抑制しやすいという利点がある。 In the characteristics of the refrigeration cycle device 300 during the heating operation shown in FIG. Coolant temperature can be maintained. Therefore, there is an advantage that freezing of water remaining in the lowermost portion of the first heat exchanger 10 can be easily suppressed, as in the case of the first heat exchanger 210 according to the second embodiment.

図18は、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300の暖房運転時の特性を示す図である。図18は、冷凍サイクル装置200の低温かつ低圧領域の周辺の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。図18は、図17の場合と比較して第2熱交換部12での圧力損失ΔPが大きい場合の図である。このとき、第2熱交換部12を流出した冷媒は、室外空気よりも温度が低い。そのため、第2熱交換部12を流出する直前の部分は、室外空気よりも温度が低いため、第2熱交換部12の伝熱管20の出口周辺に着霜が生じたり、滞留水が氷結してしまう場合が考えられる。しかし、実施の形態3に係る冷凍サイクル装置300は、第2膨張装置52を備えているため、室外空気温度に応じて、点P32での温度を水の凝固点よりも下回らないように第2膨張装置52の開度を設定、又は制御することができる。これにより、第2熱交換部12の出口周辺の一部のみが着霜及び氷結するのを抑制することができる。FIG. 18 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle device 300 according to Embodiment 3 during heating operation. FIG. 18 is a Ph diagram showing changes in pressure and enthalpy around the low temperature and low pressure region of the refrigeration cycle apparatus 200. As shown in FIG. FIG. 18 is a diagram when the pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12 is larger than in the case of FIG. 17 . At this time, the temperature of the refrigerant that has flowed out of the second heat exchange section 12 is lower than that of the outdoor air. Therefore, since the temperature of the portion immediately before flowing out of the second heat exchange section 12 is lower than that of the outdoor air, frost is formed around the outlet of the heat transfer tube 20 of the second heat exchange section 12, and the remaining water freezes. It is conceivable that the However, since the refrigeration cycle apparatus 300 according to Embodiment 3 includes the second expansion device 52 , the second The degree of opening of the expansion device 52 can be set or controlled. Thereby, it is possible to suppress frost formation and freezing only in a part of the periphery of the outlet of the second heat exchange section 12 .

なお、実施の形態3においても、第1膨張装置5及び第2膨張装置52は、開度を変更できるものだけに限定されず、開度が固定されているものであっても良い。また、第1膨張装置5及び第2膨張装置52のうち少なくとも一方を開度を変更できるものにしても良い。 Also in Embodiment 3, the first expansion device 5 and the second expansion device 52 are not limited to those whose opening degrees can be changed, and may be those whose opening degrees are fixed. Also, at least one of the first expansion device 5 and the second expansion device 52 may be configured such that the degree of opening thereof can be changed.

実施の形態4.
実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の構造を変更したものである。実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
Embodiment 4.
A refrigerating cycle device 400 according to Embodiment 4 is obtained by changing the structure of the first heat exchanger 10 of the refrigerating cycle device 100 according to Embodiment 1. FIG. Regarding the refrigeration cycle apparatus 400 according to the fourth embodiment, the description will focus on the changes from the first embodiment. As for each part of the refrigeration cycle apparatus 400 according to the fourth embodiment, those having the same function in each drawing are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment.

図19は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の冷媒回路401の回路図である。図20は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の第1熱交換器410の斜視図である。実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の冷媒回路401は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の第1熱交換器10の第1熱交換部11を分割したものである。実施の形態1に係る第1熱交換部11は、複数の伝熱管20が全て並列しており、冷媒が全ての複数の伝熱管20に同時に流入している。一方、実施の形態4に係る第1熱交換部11は、第1熱交換部11の下部16に位置する複数の伝熱管20と第1熱交換部11の上部15に位置する複数の伝熱管20とを直列に接続するものである。 FIG. 19 is a circuit diagram of refrigerant circuit 401 of refrigeration cycle device 400 according to Embodiment 4. As shown in FIG. FIG. 20 is a perspective view of first heat exchanger 410 of refrigeration cycle apparatus 400 according to Embodiment 4. FIG. A refrigerant circuit 401 of a refrigeration cycle device 400 according to Embodiment 4 is obtained by dividing the first heat exchange section 11 of the first heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 according to Embodiment 1. FIG. In the first heat exchange section 11 according to Embodiment 1, all of the plurality of heat transfer tubes 20 are arranged in parallel, and the refrigerant flows into all of the plurality of heat transfer tubes 20 at the same time. On the other hand, the first heat exchange section 11 according to Embodiment 4 includes a plurality of heat transfer tubes 20 positioned in the lower portion 16 of the first heat exchange section 11 and a plurality of heat transfer tubes positioned in the upper portion 15 of the first heat exchange section 11. 20 are connected in series.

図21は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置400の暖房運転時の特性を示す図である。図21は、冷凍サイクル装置400の低温かつ低圧領域の周辺の圧力とエンタルピーとの推移を示すP-h線図である。実施の形態1の冷凍サイクル装置100は、第2熱交換部12の仕様によっては、第2熱交換部12での圧力損失ΔPが小さく、第2熱交換部12を出た直後の冷媒の圧力が高い場合がある。つまり、図21における点P22のように、第2熱交換部12を出た冷媒は、室外空気よりも温度が高い場合がある。FIG. 21 is a diagram showing the characteristics of the refrigeration cycle device 400 according to Embodiment 4 during heating operation. FIG. 21 is a Ph diagram showing changes in pressure and enthalpy around the low-temperature and low-pressure region of the refrigeration cycle apparatus 400. As shown in FIG. Depending on the specifications of the second heat exchange section 12, the refrigeration cycle apparatus 100 of Embodiment 1 has a small pressure loss ΔP in the second heat exchange section 12, and the pressure of the refrigerant immediately after leaving the second heat exchange section 12 is can be high. That is, the temperature of the refrigerant that has exited the second heat exchange section 12 may be higher than that of the outdoor air, as at point P22 in FIG.

また、第1膨張装置5の容量、又は開度の分解能により、点P21での冷媒の圧力が十分に下げることが出来ない場合も考えられる。よって、第2熱交換部12及び第1膨張装置5を出て合流した冷媒を更に第1熱交換部11の下部16で減圧し、冷媒を室外空気温度相当の圧力よりも下げる必要がある。このように構成することにより、冷凍サイクル装置400は、蒸発器として用いられる第1熱交換器410の圧力を適正に設定、又は制御することができる。Further, it may be possible that the pressure of the refrigerant at the point P21 cannot be lowered sufficiently due to the capacity of the first expansion device 5 or the resolution of the opening degree. Therefore, it is necessary to further reduce the pressure of the refrigerant that has exited the second heat exchange section 12 and the first expansion device 5 and joined together at the lower portion 16 of the first heat exchange section 11 to lower the pressure of the refrigerant below the pressure corresponding to the outdoor air temperature. By configuring in this way, the refrigeration cycle device 400 can appropriately set or control the pressure of the first heat exchanger 410 used as an evaporator.

このように構成することにより、蒸発器として用いられる第1熱交換器410の周囲の外気温が水の凝固点の近傍、又は凝固点以下であるような場合に、第2熱交換部12だけでなく第1熱交換部11の下部16にも温度の高い冷媒を供給することができる。 By configuring in this way, when the outside air temperature around the first heat exchanger 410 used as an evaporator is near the freezing point of water or below the freezing point of water, not only the second heat exchange section 12 but also High-temperature refrigerant can be supplied to the lower portion 16 of the first heat exchange section 11 as well.

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成のみに限定されるものではない。例えば、実施の形態1~3に係る第1熱交換器10、210、310は、第1熱交換部11と第2熱交換部12との2つの部分に分ける構造で説明したが、それぞれの熱交換部は適宜分割しても良い。例えば、第1熱交換部11と第2熱交換部12とをそれぞれ同数に分割し、その分割したそれぞれを直列に接続しても良い。さらに、本発明は各実施の形態を組み合わせて構成されていても良い。要するに、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨(技術的範囲)に含むことを念のため申し添える。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited only to the configurations of the above-described embodiments. For example, the first heat exchangers 10, 210, and 310 according to Embodiments 1 to 3 have been described as being divided into two parts, the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12. The heat exchange section may be divided appropriately. For example, the first heat exchange section 11 and the second heat exchange section 12 may be divided into the same number, and the divided sections may be connected in series. Furthermore, the present invention may be configured by combining each embodiment. In short, it should be noted that the gist (technical scope) of the present invention also includes various modifications, applications, and the scope of utilization made as necessary by those skilled in the art.

1 冷媒回路、2 圧縮機、3 第2熱交換器、4 送風機、5 第1膨張装置、6 送風機、7 四方弁、10 第1熱交換器、11 第1熱交換部、11a 第1風上側熱交換部、11b 第1風下側熱交換部、12 第2熱交換部、12a 第2風上側熱交換部、12b 第2風下側熱交換部、13a (風上側)集合管、13b (風下側)集合管、14 ヘッダ、14a 上部ヘッダ、14b 下部ヘッダ、15 上部、16 下部、20 伝熱管、21 内部流路、30 フィン、31 切り欠き部、51 第2膨張装置、52 第2膨張装置、80 冷媒配管、90 分岐部、91 合流部、95 バイパス回路、100 冷凍サイクル装置、101 冷媒回路、110 第1熱交換器、111 第1熱交換部、112 第2熱交換部、200 冷凍サイクル装置、201 冷媒回路、210 第1熱交換器、295 バイパス回路、300 冷凍サイクル装置、301 冷媒回路、310 第1熱交換器、400 冷凍サイクル装置、401 冷媒回路、410 第1熱交換器、1100 冷凍サイクル装置、G 質量速度、P0 蒸発器圧力、Re レイノルズ数、Y1 矢印、d 等価直径、ΔP 圧力損失、λ 摩擦損失係数、ρ 作動流体密度。 REFERENCE SIGNS LIST 1 refrigerant circuit 2 compressor 3 second heat exchanger 4 blower 5 first expansion device 6 blower 7 four-way valve 10 first heat exchanger 11 first heat exchange section 11a first windward side Heat exchange section 11b First leeward heat exchange section 12 Second heat exchange section 12a Second windward heat exchange section 12b Second leeward heat exchange section 13a (windward) collection pipe 13b (leeward side) ) collecting pipe, 14 header, 14a upper header, 14b lower header, 15 upper part, 16 lower part, 20 heat transfer tube, 21 internal flow path, 30 fin, 31 notch, 51 second expansion device, 52 second expansion device, 80 refrigerant pipe, 90 branching section, 91 confluence section, 95 bypass circuit, 100 refrigeration cycle device, 101 refrigerant circuit, 110 first heat exchanger, 111 first heat exchange section, 112 second heat exchange section, 200 refrigeration cycle device , 201 refrigerant circuit, 210 first heat exchanger, 295 bypass circuit, 300 refrigeration cycle device, 301 refrigerant circuit, 310 first heat exchanger, 400 refrigeration cycle device, 401 refrigerant circuit, 410 first heat exchanger, 1100 refrigeration Cycle apparatus, G mass velocity, P0 evaporator pressure, Re Reynolds number, Y1 arrow, d equivalent diameter, ΔP pressure loss, λ friction loss coefficient, ρ working fluid density.

Claims (4)

圧縮機と、第1膨張装置と、暖房運転時に蒸発器として機能する第1熱交換器と、が冷媒配管により接続された冷媒回路を備え、
前記第1熱交換器は、
第1熱交換部と、
前記冷媒回路において前記第1熱交換部に直列に接続される第2熱交換部と、
前記第1熱交換部と前記第2熱交換部との間に接続される第2膨張装置と、を備え、
暖房運転時において前記第2熱交換部側から冷媒が流入するように前記冷媒回路に接続され、
前記第1膨張装置は、
前記冷媒回路において前記第2熱交換部と並列に接続され、
前記第2熱交換部は、
前記第1熱交換部の下方に位置し、
前記第2膨張装置は、
前記冷媒回路において前記第1膨張装置と並列に接続され、前記第2熱交換部と直列に接続される、冷凍サイクル装置。
a refrigerant circuit in which a compressor, a first expansion device, and a first heat exchanger that functions as an evaporator during heating operation are connected by refrigerant piping;
The first heat exchanger is
a first heat exchange section;
a second heat exchange section connected in series to the first heat exchange section in the refrigerant circuit;
a second expansion device connected between the first heat exchange section and the second heat exchange section;
connected to the refrigerant circuit so that the refrigerant flows from the second heat exchange portion side during heating operation;
The first expansion device is
connected in parallel with the second heat exchange section in the refrigerant circuit,
The second heat exchange section is
Located below the first heat exchange section,
The second expansion device is
A refrigeration cycle device connected in parallel with the first expansion device and in series with the second heat exchange section in the refrigerant circuit.
前記第1熱交換部の冷媒流路数は、
前記第2熱交換部の冷媒流路数よりも多い、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
The number of refrigerant passages in the first heat exchange unit is
The refrigerating cycle device according to claim 1, wherein the number of refrigerant flow paths is greater than the number of said second heat exchanging parts.
前記第1熱交換器は、
それぞれ上下方向に並列に並べられた複数の伝熱管を備え、
前記複数の伝熱管のそれぞれは、
扁平管である、請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置。
The first heat exchanger is
Equipped with multiple heat transfer tubes arranged in parallel in the vertical direction,
Each of the plurality of heat transfer tubes,
The refrigeration cycle device according to claim 1 or 2, which is a flat tube.
前記冷媒回路は、
暖房運転時に少なくとも一部が凝縮器として機能する第2熱交換器を備え、
前記第2熱交換器と前記第1膨張装置との間で前記冷媒配管が分岐する分岐部を備える、請求項1~3の何れか1項に記載の冷凍サイクル装置。
The refrigerant circuit is
A second heat exchanger that at least partially functions as a condenser during heating operation,
4. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a branching portion where said refrigerant pipe branches between said second heat exchanger and said first expansion device.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4166868A1 (en) * 2021-10-15 2023-04-19 Carrier Corporation Evaporator heat exchanger for preventing ice build-up

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372320A (en) 2001-06-15 2002-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Refrigerating device
JP2010133590A (en) 2008-12-03 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp Refrigerator-freezer
WO2013051177A1 (en) 2011-10-03 2013-04-11 三菱電機株式会社 Outdoor machine, and air conditioner and hot water supply unit comprising said outdoor machine
WO2018002983A1 (en) 2016-06-27 2018-01-04 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle device
WO2018047416A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 三菱電機株式会社 Air conditioner

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000146311A (en) * 1990-10-04 2000-05-26 Denso Corp Refrigerating device and heat exchanger
JP2543028Y2 (en) 1991-11-27 1997-08-06 株式会社クボタ Oil cooler mounting structure
JPH08145535A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Sanyo Electric Co Ltd Cooling apparatus
JPH09229496A (en) * 1996-02-23 1997-09-05 Hitachi Ltd Air conditioner
JP4122349B2 (en) * 2004-06-24 2008-07-23 三星電子株式会社 Refrigeration cycle apparatus and operation method thereof
CN2935020Y (en) * 2006-07-24 2007-08-15 比亚迪股份有限公司 Air conditioning system
JP5985418B2 (en) * 2013-03-04 2016-09-06 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド Refrigeration cycle apparatus, and refrigeration apparatus and air conditioner equipped with the refrigeration cycle apparatus
EP3112781B1 (en) * 2014-02-27 2019-04-03 Mitsubishi Electric Corporation Heat source side unit and refrigeration cycle device
JP6289734B2 (en) * 2015-03-16 2018-03-07 三菱電機株式会社 Air conditioning and hot water supply complex system
JP2016200292A (en) * 2015-04-07 2016-12-01 ダイキン工業株式会社 Heat exchanger
GB2554560B (en) * 2015-05-19 2020-08-19 Mitsubishi Electric Corp Refrigeration apparatus
JP6238935B2 (en) * 2015-07-08 2017-11-29 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle equipment
JP6884784B2 (en) * 2016-08-10 2021-06-09 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle equipment
EP3511651B1 (en) * 2016-09-12 2020-12-02 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioning device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372320A (en) 2001-06-15 2002-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Refrigerating device
JP2010133590A (en) 2008-12-03 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp Refrigerator-freezer
WO2013051177A1 (en) 2011-10-03 2013-04-11 三菱電機株式会社 Outdoor machine, and air conditioner and hot water supply unit comprising said outdoor machine
WO2018002983A1 (en) 2016-06-27 2018-01-04 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle device
WO2018047416A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 三菱電機株式会社 Air conditioner

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