JP7507963B2 - Refrigeration Cycle Equipment - Google Patents
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Description
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。 The present disclosure relates to a refrigeration cycle device.
近年、地球温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)の規制値の引き下げ等が進んでいる影響もあって、非共沸混合冷媒を使用した冷凍サイクル装置の開発が進められている。実公昭62-025644号公報(特許文献1)では、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置に関して、圧縮機、凝縮器、減圧器、第1の蒸発器、第2の蒸発器、気液分離器を接続し、気液分離器で分離されるガス状態の冷媒を圧縮機の吸込側に導き、気液分離器で分離される液状態の冷媒を第2の蒸発器に導くように構成することが提案されている。In recent years, due in part to the ongoing reduction in the Global Warming Potential (GWP) regulation value, development of refrigeration cycle devices using non-azeotropic refrigerants is progressing. Japanese Utility Model Publication No. 62-025644 (Patent Document 1) proposes a refrigeration cycle device using a non-azeotropic refrigerant, in which a compressor, a condenser, a pressure reducer, a first evaporator, a second evaporator, and a gas-liquid separator are connected, and the gaseous refrigerant separated by the gas-liquid separator is guided to the suction side of the compressor, and the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator is guided to the second evaporator.
特許文献1に記載の技術によれば、気液分離器によって冷媒をガス状態の冷媒と液状態の冷媒とに分離した上で、液状態の冷媒を第2の蒸発器に導くことにより、冷凍サイクルの運転効率を向上させることができる。しかしながら、特許文献1は、専ら蒸発器に対して気液分離器を適用する技術を開示する。このため、熱交換器を蒸発器のみならず凝縮器としても機能させるようなシステムではその技術を十分に活用できないという課題がある。
According to the technology described in
本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、熱交換器を蒸発器および凝縮器のいずれに機能させた場合にも気液分離器を利用して運転効率を向上させることが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve such problems, and aims to provide a refrigeration cycle device that can improve operating efficiency by utilizing a gas-liquid separator regardless of whether the heat exchanger functions as an evaporator or a condenser.
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第1熱交換器と、第2熱交換器と、第3熱交換器と、膨張装置と、気液分離器と、第1流量調整装置と、切替装置とを備える。切替装置は、冷媒循環経路を第1運転モードに対応する第1順路と第2運転モードに対応する第2順路との間で切り替えるように構成されている。第1順路において、冷媒は、圧縮機、第1熱交換器、膨張装置、第2熱交換器、気液分離器の順に流れ、気液分離器から排出された液状態の冷媒は、第3熱交換器に流入し、気液分離器から排出されたガス状態の冷媒は、第1流量調整装置を経由して、第3熱交換器から排出された冷媒と第1合流点で合流し、第1合流点で合流した冷媒は、圧縮機に流れる。第2順路において、冷媒は、圧縮機、第2熱交換器、気液分離器の順に冷媒が流れ、気液分離器から排出されたガス状態の冷媒は、第1流量調整装置を経由して、第3熱交換器に流入し、気液分離器から排出された液状態の冷媒は、第3熱交換器から排出された冷媒と第2合流点で合流し、第2合流点で合流した冷媒は、膨張装置、第1熱交換器、圧縮機の順に流れる。The present disclosure relates to a refrigeration cycle device. The refrigeration cycle device includes a compressor, a first heat exchanger, a second heat exchanger, a third heat exchanger, an expansion device, a gas-liquid separator, a first flow rate control device, and a switching device. The switching device is configured to switch the refrigerant circulation path between a first route corresponding to a first operation mode and a second route corresponding to a second operation mode. In the first route, the refrigerant flows through the compressor, the first heat exchanger, the expansion device, the second heat exchanger, and the gas-liquid separator in that order, and the liquid refrigerant discharged from the gas-liquid separator flows into the third heat exchanger, and the gas-state refrigerant discharged from the gas-liquid separator passes through the first flow rate control device and merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger at a first junction, and the refrigerant merged at the first junction flows into the compressor. In the second route, the refrigerant flows in the order of the compressor, the second heat exchanger, and the gas-liquid separator, the gas-state refrigerant discharged from the gas-liquid separator flows into the third heat exchanger via the first flow control device, the liquid-state refrigerant discharged from the gas-liquid separator merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger at the second junction point, and the refrigerant merged at the second junction point flows in the order of the expansion device, the first heat exchanger, and the compressor.
本開示の冷凍サイクル装置によれば、熱交換器を蒸発器および凝縮器のいずれに機能させた場合にも気液分離器を利用して運転効率を向上させることが可能となる。 According to the refrigeration cycle device disclosed herein, it is possible to improve operating efficiency by utilizing a gas-liquid separator regardless of whether the heat exchanger functions as an evaporator or a condenser.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。Hereinafter, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and their description will not be repeated.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100の構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置100は、圧縮機1、膨張装置3、四方弁4、気液分離器6、第1熱交換器10、第2熱交換器20、第3熱交換器30、第1流量調整装置51、および制御装置90を少なくとも含んで構成される冷媒回路を備える。
1 is a refrigerant circuit diagram showing the configuration of a
第1熱交換器10は、室内機に搭載される。第2熱交換器20および第3熱交換器30は、室外機に搭載される。第2熱交換器20と第3熱交換器30との間には気液分離器6が配置される。この構成は、室外機側の熱交換器を2つの熱交換器に分割し、一方の熱交換器と他方の熱交換器との間に気液分離器6を配置した構成に等しい。The
第2熱交換器20は、第1ポートP1と第2ポートP2とを有する。第3熱交換器30は、第3ポートP3と第4ポートP4とを有する。The
気液分離器6は、流入ポートP61と、ガス排出ポートP62と、液排出ポートP63とを備える。ガス排出ポートP62と第3熱交換器30との間には、冷媒の流量を調整する第1流量調整装置51が設けられる。第1流量調整装置51は、冷媒の流量を調整するための弁を備える。第1流量調整装置51は、弁の開度を調整することによって、冷媒の流量を変化させる。The gas-
流入ポートP61には、第2熱交換器20の第2ポートP2から排出された冷媒が流入する。ガス排出ポートP62は、第1流量調整装置51を経由して第3熱交換器30の第3ポートP3と接続される。ガス排出ポートP62は、気液分離器6からガス状態の冷媒を排出する。液排出ポートP63は、第3熱交換器30の第4ポートP4と接続される。液排出ポートP63は、気液分離器6から液状態の冷媒を排出する。
The inlet port P61 receives the refrigerant discharged from the second port P2 of the
以下、ガス状態の冷媒をガス冷媒と称し、液状態の冷媒を液冷媒と称する。また、冷媒の状態がガス状態であるか液状態であるかに言及する必要がない場面においては、単に冷媒という用語を使用する。Hereinafter, refrigerant in a gaseous state will be referred to as a gas refrigerant, and refrigerant in a liquid state will be referred to as a liquid refrigerant. In addition, in situations where it is not necessary to mention whether the refrigerant is in a gaseous or liquid state, the term refrigerant will simply be used.
四方弁4は、第1切替ポートP41、第2切替ポートP42、第3切替ポートP43、および第4切替ポートP44を有する。第1切替ポートP41に圧縮機1の吐出口が接続され、第2切替ポートP42に圧縮機1の吸入口が接続される。The four-
冷凍サイクル装置100の冷媒回路には、第1逆止弁41、第2逆止弁42、第3逆止弁43、および第4逆止弁44が設けられる。The refrigerant circuit of the
第1逆止弁41は、四方弁4の第4切替ポートP44と、冷媒回路上の図1に示す点aとの間に設けられる。点aは、第3熱交換器30の第3ポートP3から排出された冷媒と第1流量調整装置51から排出された冷媒とが合流する第1合流点に該当する。第1逆止弁41は、第4切替ポートP44から第1合流点aへ向かう冷媒の流れを遮断する。The
第2逆止弁42は、四方弁4の第4切替ポートP44と第2熱交換器20の第1ポートP1との間に設けられる。第2逆止弁42は、膨張装置3から四方弁4の第4切替ポートP44へ向かう冷媒の流れを遮断する。The
第3逆止弁43は、第4切替ポートP44と膨張装置3と第2熱交換器20の第1ポートP1との間に設けられる。第3逆止弁43は、第4切替ポートから膨張装置3への冷媒の流れを遮断する。The
第4逆止弁44は、膨張装置3と冷媒回路上の図1に示す点bとの間に設けられる。点bは、第3熱交換器30の第4ポートP4から排出された冷媒と気液分離器6の液排出ポートP63から排出された冷媒とが合流する第2合流点に該当する。第4逆止弁44は、膨張装置3から第2合流点bへの冷媒の流れを遮断する。The
四方弁4は、第1状態と第2状態とに変化する。第1状態において、第1切替ポートP41と第3切替ポートP43とが連通するとともに第2切替ポートP42と第4切替ポートP44とが連通する。第2状態において、第1切替ポートP41と第4切替ポートP44とが連通するとともに第2切替ポートP42と第3切替ポートP43とが連通する。The four-
四方弁4は、第1状態と第2状態とに変化することによって、圧縮機1から吐出された冷媒が流路を流れる方向を切り替える。四方弁4、第1逆止弁41、第2逆止弁42、第3逆止弁43、および第4逆止弁44が機能することによって、冷媒が循環する順序が第1順序と第2順序とに切替わる。これにより、冷凍サイクル装置100の運転モードが第1運転モードと第2運転モードとに切り替わる。The four-
第1運転モードでは、第1熱交換器10に高圧冷媒が流入する。第2運転モードでは、第1熱交換器10に低圧冷媒が流入する。第1熱交換器10を室内機に搭載する場合、第1運転モードは暖房運転に相当し、第2運転モードは冷房運転に相当する。制御装置90は、第1運転モードにおいて四方弁4を第1状態に設定し、第2運転モードにおいて四方弁4を第2状態に設定する。In the first operation mode, high-pressure refrigerant flows into the
四方弁4、第1逆止弁41、第2逆止弁42、第3逆止弁43、および第4逆止弁44により、運転モードを切り替える切替装置40が構成されている。切替装置40は、圧縮機1から吐出された冷媒が循環する順路を第1運転モードに対応する第1順路と第2運転モードに対応する第2順路との間で切り替える。A switching
冷凍サイクル装置100の冷媒回路には、第1温度センサー71と第2温度センサー72と第3温度センサー73とを含む複数の温度センサーが設けられる。
The refrigerant circuit of the
第1温度センサー71は、気液分離器6のガス状態の冷媒が排出される側に設けられる。より具体的には、第1温度センサー71は、気液分離器6においてガス状態の冷媒が排出される側と第1流量調整装置51との間に設けられる。The
第2温度センサー72は、第3熱交換器30の第3ポートP3側に設けられる。より具体的には、第2温度センサー72は、第3熱交換器30の第3ポートP3側と第1合流点aとの間に設けられる。The
第3温度センサー73は、第3熱交換器30の第4ポートP4側に設けられる。より具体的には、第3温度センサー73は、第3熱交換器30の第4ポートP4側と第2合流点bとの間に設けられる。The
制御装置90は、プロセッサ91と、メモリ92とを含んで構成される。メモリ92は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含む。プロセッサ91は、ROMに格納されているプログラムをRAM等に展開して実行する。ROMに格納されるプログラムは、制御装置90の処理手順が記されたプログラムである。The
制御装置90は、メモリ92に格納されたプログラムに従って、冷凍サイクル装置100における各機器を制御する。たとえば、制御装置90は、圧縮機1と膨張装置3と四方弁4と第1流量調整装置51とを制御する。The
次に、第1運転モードおよび第2運転モードにおける冷媒の流れを説明する。以下の説明によって明らかにされるとおり、本開示では、第1順路と第2順路とのいずれの場合にも、圧縮機1を起点としたときに、冷媒の上流側に第2熱交換器20が位置し、冷媒の下流側に第3熱交換器30が位置する。Next, the flow of the refrigerant in the first and second operating modes will be described. As will be made clear by the following description, in the present disclosure, in both the first and second paths, when the
本開示では、冷媒としてR466Aなどの非共沸混合冷媒を例に挙げて説明する。非共沸混合冷媒は、沸点が異なる2種類以上の冷媒を混合することにより構成される。このため、非共沸混合冷媒は、一定の圧力の下で飽和ガス温度と飽和液温度とに乖離が発生するという特徴を有する。一般的に、飽和ガス温度は、飽和液温度より高い。このような温度差は温度勾配と呼ばれる。In this disclosure, a non-azeotropic refrigerant mixture such as R466A will be used as an example of a refrigerant. A non-azeotropic refrigerant mixture is formed by mixing two or more refrigerants with different boiling points. For this reason, a non-azeotropic refrigerant mixture is characterized in that a deviation occurs between the saturated gas temperature and the saturated liquid temperature under a certain pressure. In general, the saturated gas temperature is higher than the saturated liquid temperature. Such a temperature difference is called a temperature gradient.
温度勾配が存在すると、熱交換器内での温度に偏りが生じるため、運転効率が悪化するおそれがある。本開示では、非共沸混合冷媒を用いた場合に、圧力損失を少なくしつつも運転性能を改善することが可能な構成を提案する。特に、本開示では、第1運転モードと第2運転モードとのいずれの場合にも適用可能な構成を提案する。 When a temperature gradient exists, there is a risk of temperature bias occurring within the heat exchanger, resulting in a deterioration in operating efficiency. This disclosure proposes a configuration that can improve operating performance while reducing pressure loss when a non-azeotropic refrigerant mixture is used. In particular, this disclosure proposes a configuration that can be applied to both the first and second operating modes.
冷凍サイクル装置100においては、室外機内の熱交換器が上流側の第2熱交換器20と下流側の第3熱交換器30とに分割して構成され、第2熱交換器20と第3熱交換器30との途中の流路に気液分離器6が配置されている。さらに、冷凍サイクル装置100においては、運転モードに応じて液冷媒またはガス冷媒を下流側の第3熱交換器30へ流すことによって運転能力を向上させている。なお、冷凍サイクル装置100に適用可能な冷媒は、非共沸混合冷媒に限定されるものではない。In the
<第1運転モードにおける冷媒の流れ>
図2は、冷凍サイクル装置100の第1運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。図2を参照しながら第1運転モードにおける冷媒の流れを説明する。第1運転モードでは、制御装置90は、図2において実線で示される流路が四方弁4に形成されるように、四方弁4を制御する。
<Refrigerant flow in first operation mode>
Fig. 2 is a diagram showing the flow of refrigerant in a first operation mode of the
このとき、四方弁4を含む切替装置40の働きによって、矢印が示すように冷媒が冷凍サイクル装置100の冷媒回路を流れる。すなわち、圧縮機1から吐出された冷媒は、四方弁4の第1切替ポートP41および第3切替ポートP43を経て、第1熱交換器10、膨張装置3、第2熱交換器20、気液分離器6の順に流れる。その後、気液分離器6の液排出ポートP63から排出された液冷媒が第4ポートP4から第3熱交換器30に流入する。At this time, the refrigerant flows through the refrigerant circuit of the
一方、気液分離器6のガス排出ポートP62から排出されたガス冷媒は第1流量調整装置51を経由して図2に示される第1合流点aに向かう。第1合流点aには、第3熱交換器30の第3ポートP3から排出された冷媒も流れ込む。第1合流点aで2方向から合流した冷媒は、四方弁4を経由して、圧縮機1の吸入口に流れる。
Meanwhile, the gas refrigerant discharged from the gas discharge port P62 of the gas-
以上、概説した冷媒の順路によって第1運転モードにおける冷媒の第1順路が構成される。すなわち、第1順路において、冷媒は、圧縮機1、第1熱交換器10、膨張装置3、第2熱交換器20、気液分離器6の順に流れた後、気液分離器6から排出された液状態の冷媒が第3熱交換器30に流入する一方、気液分離器6から排出されたガス状態の冷媒が第1流量調整装置51を経由して、第3熱交換器30から排出された冷媒と第1合流点aで合流する。第1合流点aで合流した冷媒は、圧縮機1に流れる。The first refrigerant path in the first operating mode is configured by the refrigerant path outlined above. That is, in the first path, the refrigerant flows through the
次に、第1運転モードにおける冷媒の流れをより詳細に説明する。第1運転モードにおいて、室内機側の第1熱交換器10は、凝縮器として機能し、室外機側の第2熱交換器20および第3熱交換器30は、蒸発器として機能する。圧縮機1から吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁4を通った後に、室内機側の第1熱交換器10へ流入する。Next, the flow of refrigerant in the first operating mode will be explained in more detail. In the first operating mode, the
第1熱交換器10に流入したガス冷媒は、室内の空気に放熱することによって凝縮する。その結果、第1熱交換器10内で冷媒の液化が進む。第1熱交換器10から排出された冷媒は膨張装置3に流入する。膨張装置3は、冷媒の膨張の程度を調整するための弁を備える。第1熱交換器10から排出された冷媒は膨張装置3において膨張することでガスと液とが混ざり合った二相の冷媒に変化する。
The gas refrigerant that flows into the
膨張装置3から排出された二相の冷媒は、第3逆止弁43を経由して第1ポートP1から室外機側の第2熱交換器20へ流入する。膨張装置3から第2合流点bに向かう冷媒の流れは第4逆止弁44によって遮断される。The two-phase refrigerant discharged from the
第2熱交換器20では二相冷媒の一部が蒸発するため、乾き度がより高くなった二相冷媒が第2熱交換器20の第2ポートP2から排出される。第2ポートP2から排出された二相冷媒は、流入ポートP61から気液分離器6に流入して、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。In the
気液分離器6で分離された液冷媒は、液排出ポートP63から排出される。液排出ポートP63から排出された液冷媒は、第4ポートP4から第3熱交換器30へ流入する。このとき、液排出ポートP63から排出された液冷媒が第4逆止弁44を通って膨張装置3側に流れることはない。この理由は、液排出ポートP63から排出された液冷媒の圧力が、膨張装置3から第3逆止弁43に向かって流れる冷媒の圧力よりも低いためである。その圧力差は、第2熱交換器20部分と第3逆止弁43部分との圧力損失分に相当する。The liquid refrigerant separated in the gas-
第3温度センサー73は、第4ポートP4から第3熱交換器30へ流入する液冷媒の温度を検出する。第3温度センサー73が検出した温度は制御装置90へ送信される。The
一方、気液分離器6で分離されたガス冷媒は、ガス排出ポートP62から排出される。ガス排出ポートP62から排出されたガス冷媒は、第3熱交換器30に流入することなく、第1流量調整装置51を通じて、第3熱交換器30の下流側の第1合流点aに向かう。このため、室外機内の第2熱交換器20と第3熱交換器30とのうち、下流側の第3熱交換器30には液冷媒が流入し、ガス冷媒が流入しない。On the other hand, the gas refrigerant separated in the gas-
第1温度センサー71は、気液分離器6で分離されたガス冷媒の温度を検出する。第1温度センサー71が検出した温度は制御装置90へ送信される。この温度は気液分離器6に流入した冷媒の飽和ガス温度と同等である。制御装置90は、第1温度センサー71が検出した温度から気液分離器6内の圧力を推定する。
The
第3熱交換器30では液冷媒が外気と熱交換をし、ガス化する。このように、第3熱交換器30にはガス冷媒が流入しないため、第3熱交換器30内に温度勾配が発生しない。その結果、第3熱交換器30内での温度に偏りが生じない。第3熱交換器30内でガス化した冷媒は、第3ポートP3から排出される。In the
第2温度センサー72は、第3ポートP3から排出されたガス冷媒の温度を検出する。第2温度センサー72が検出した温度は制御装置90へ送信される。第2温度センサー72が検出した温度は、第1運転モードにおいては蒸発器の出口温度に相当する。制御装置90は、第1温度センサー71が検出した温度と第2温度センサー72が検出した温度とに基づいて、蒸発器出口の過熱度(SH:Super Heat)を推定する。The
第3熱交換器30の第3ポートP3から排出されたガス冷媒は、第1流量調整装置51から排出されたガス冷媒と第1合流点aで合流する。2方向から合流したガス冷媒は、第1逆止弁41と四方弁4とを通って圧縮機1の吸入側に流入する。このとき、ガス冷媒が第2逆止弁42を通って第2熱交換器20へ流れることはない。第1逆止弁41と四方弁4との間のガス冷媒の圧力は第2熱交換器20の第1ポートP1部分の冷媒の圧力よりも低いためである。その圧力差は、第2熱交換器20と第1逆止弁41との圧力損失分に相当する。
The gas refrigerant discharged from the third port P3 of the
<第2運転モードにおける冷媒の流れ>
図3は、冷凍サイクル装置100の第2運転モードにおける冷媒の流れを示す図である。図3を参照しながら第2運転モードにおける冷媒の流れを説明する。第2運転モードでは、制御装置90は、図3において実線で示される流路が四方弁4に形成されるように、四方弁4を制御する。
<Refrigerant flow in second operation mode>
Fig. 3 is a diagram showing the flow of the refrigerant in the second operation mode of the
このとき、四方弁4を含む切替装置40の働きによって、矢印が示すように冷媒が冷凍サイクル装置100の冷媒回路を流れる。すなわち、圧縮機1から吐出された冷媒は、四方弁4の第1切替ポートP41および第4切替ポートP44を経て、第2熱交換器20、気液分離器6の順に流れる。その後、気液分離器6のガス排出ポートP62から排出されたガス冷媒は、第1流量調整装置51を経由して第3ポートP3から第3熱交換器30に流入する。At this time, the refrigerant flows through the refrigerant circuit of the
一方、気液分離器6の液排出ポートP63から排出された液冷媒は第3熱交換器30の第4ポートP4から排出された冷媒と第2合流点bで合流する。第2合流点bで合流した冷媒は、膨張装置3、第1熱交換器10の順に流れた後、四方弁4を経由して、圧縮機1の吸入口に流れる。Meanwhile, the liquid refrigerant discharged from the liquid discharge port P63 of the gas-
以上、概説した冷媒の順路によって第2運転モードにおける冷媒の第2順路が構成される。すなわち、第2順路において、冷媒は、圧縮機1、第2熱交換器20、気液分離器6の順に流れた後、気液分離器6から排出されたガス状態の冷媒が第1流量調整装置51を経由して、第3熱交換器30に流入する一方、気液分離器6から排出された液状態の冷媒が第3熱交換器30から排出された冷媒と第2合流点bで合流した後、第2合流点bで合流した冷媒が膨張装置3、第1熱交換器10、圧縮機1の順に流れる。The second refrigerant path in the second operating mode is configured by the refrigerant path outlined above. That is, in the second path, the refrigerant flows through the
次に、第2運転モードにおける冷媒の流れをより詳細に説明する。第2運転モードにおいて、室内機側の第1熱交換器10は、蒸発器として機能し、室外機側の第2熱交換器20および第3熱交換器30は、凝縮器として機能する。圧縮機1から吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁4を通った後に、第2逆止弁42を経由して第1ポートP1から室外機側の第2熱交換器20へ流入する。四方弁4から第1合流点aに向かう冷媒の流れは第1逆止弁41によって遮断される。Next, the flow of refrigerant in the second operation mode will be described in more detail. In the second operation mode, the
第2熱交換器20に流入したガス冷媒は、外気に放熱することによって凝縮し、ガスと液とが混ざり合った二相の冷媒に変化する。第2熱交換器20の第2ポートから排出された二相冷媒は、流入ポートP61から気液分離器6に流入して、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。The gas refrigerant that flows into the
気液分離器6で分離されたガス冷媒は、ガス排出ポートP62から排出される。ガス排出ポートP62から排出されたガス冷媒は、第1流量調整装置51を通じて、第3ポートP3から第3熱交換器30へ流入する。このとき、第1流量調整装置51から排出されたガス冷媒が第1逆止弁41を通って四方弁4の第4切替ポートP44側に流れることはない。この理由は、第1流量調整装置51から排出されたガス冷媒の圧力が、四方弁4の第4切替ポートP44部分の冷媒の圧力よりも低いためである。その圧力差は、四方弁4と第1逆止弁41との圧力損失分に相当する。The gas refrigerant separated in the gas-
一方、気液分離器6で分離された液冷媒は、液排出ポートP63から排出される。液排出ポートP63から排出された液冷媒は、第3熱交換器30に流入することなく、第3熱交換器30の下流側に向かう。このため、室外機内の第2熱交換器20と第3熱交換器30とのうち、下流側の第3熱交換器30にはガス冷媒が流入し、液冷媒が流入しない。On the other hand, the liquid refrigerant separated in the gas-
第3熱交換器30ではガス冷媒が外気と熱交換をし、凝縮する。その結果、第3熱交換器30内で冷媒の液化が進む。このように、第3熱交換器30には液冷媒が流入しないため、第3熱交換器30内に温度勾配が発生しない。その結果、第3熱交換器30内での温度に偏りが生じない。In the
第3熱交換器30の第4ポートP4から排出された液冷媒は、気液分離器6の液排出ポートP63から排出された液冷媒と第2合流点bで合流する。第2合流点bで合流した液冷媒は、第4逆止弁44を通って膨張装置3に流入する。このとき、液冷媒が第3逆止弁43を通って第2熱交換器20へ流れることはない。第4逆止弁44部分の冷媒の圧力は、第2熱交換器20の第1ポートP1部分の冷媒の圧力よりも低いためである。その圧力差は、第2熱交換器20、第1流量調整装置51、および第4逆止弁44の圧力損失分に相当する。
The liquid refrigerant discharged from the fourth port P4 of the
膨張装置3に流入した冷媒は、膨張装置3によって膨張した後、室内機側の第1熱交換器10に流入する。第1熱交換器10に流入した冷媒は、室内の空気から熱を吸収することで蒸発した後、四方弁4を通じて圧縮機1の吸入側へ流入する。The refrigerant that flows into the
第1運転モードおよび第2運転モードにおける冷媒の流れは、以上に説明したとおりである。冷凍サイクル装置100において、第1逆止弁41と第2逆止弁42とにより第1弁機構が構成される。第3逆止弁43と第4逆止弁44とにより第2弁機構が構成される。The flow of refrigerant in the first and second operating modes is as described above. In the
第1弁機構は、四方弁4が第1状態となっている第1運転モードにおいて、膨張装置3と第2熱交換器20の第1ポートP1とを連通させ、膨張装置3と第3熱交換器30の第4ポートP4との連通を遮断する。
In the first operating mode in which the four-
第1弁機構は、第1運転モードにおいて、第1合流点aから第4切替ポートP44への冷媒の流れを開放し、膨張装置3から第4切替ポートP44への冷媒の流れを遮断する。さらに、第1弁機構は、第2運転モードにおいて、第4切替ポートP44から第2熱交換器20への冷媒の流れを開放し、第4切替ポートP44から第1合流点aの冷媒の流れを遮断する。In the first operating mode, the first valve mechanism opens the flow of refrigerant from the first junction a to the fourth switching port P44 and blocks the flow of refrigerant from the
第2弁機構は、第1運転モードにおいて、膨張装置3から第2熱交換器20への冷媒の流れを開放し、膨張装置3から第2合流点bへの冷媒の流れを遮断し、第2運転モードにおいて、第2合流点bから膨張装置3への冷媒の流れを開放し、第4切替ポートP44から膨張装置3への冷媒の流れを遮断する。
In the first operating mode, the second valve mechanism opens the flow of refrigerant from the
<第1運転モードにおけるp-h線図>
図4は、第1運転モードにおける冷媒の状態変化を示すp-h線図である。図2を参照しながら、図4について説明する。
<ph diagram in first operation mode>
4 is a ph diagram showing changes in the state of the refrigerant in the first operation mode. FIG. 4 will be described with reference to FIG.
ここで、図4に示されるhout、hout’、hg、hl、hin、およびhsepは、それぞれ、図2のPoout、Poout’、Pog、Pol、Poin、およびPosepと対応している。たとえば、図2の冷媒回路のPoinの位置のエンタルピは、図4が示すhinに対応する。Here, hout, hout', hg, hl, hin, and hsep shown in Fig. 4 correspond to Poout, Poout', Pog, Pol, Poin, and Posep in Fig. 2, respectively. For example, the enthalpy at the position Poin in the refrigerant circuit in Fig. 2 corresponds to hin shown in Fig. 4.
圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第1熱交換器10によって凝縮される。その後、冷媒は膨張装置3においてガス冷媒と液冷媒とに二相化してから第2熱交換器20に流入する。このときの冷媒のエンタルピはhinである。第2熱交換器20からは、乾き度がより高くなった二相冷媒が排出される。排出された二相冷媒は気液分離器6に流入する。このときの冷媒のエンタルピはhsepである。The high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the
気液分離器6に流入した二相冷媒は、気液分離器6においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。気液分離器6から排出されたガス冷媒は第1流量調整装置51に向かう。このときのガス冷媒のエンタルピはhgである。一方、気液分離器6から排出されたガス冷媒は第3熱交換器30に向かう。このときの液冷媒のエンタルピはhlである。The two-phase refrigerant that flows into the gas-
ここで、気液分離器6に流入する冷媒の量をX[kg/hr]、気液分離器6から排出されるガス冷媒の量をY[kg/hr]、気液分離器6から排出される液冷媒の量をZ[kg/hr]とすると、X=Y+Zが成立する。このとき、蒸発能力は以下の式(1)にて表される。Here, if the amount of refrigerant flowing into the gas-
ここで、流量Xは圧縮機1の回転数、圧縮機1の吸入密度などによって決まる。流量Yおよび流量Zは、気液分離器6のガス冷媒の出口側に取り付けられた第1流量調整装置51の開度によって決まる。気液分離器6に流入する冷媒のエンタルピhsepは、蒸発器として機能する第2熱交換器20のサイズ、風量などによって調整できる。したがって、冷媒の組成変化を考慮しながら、第1流量調整装置51の開度を調整することによって、蒸発能力を改善することができる。Here, the flow rate X is determined by the rotation speed of the
第3熱交換器30に流入した液冷媒は外気と熱交換し、ガス化する。これにより、第3熱交換器30から排出された冷媒のエンタルピはhout’となる。第3熱交換器30から排出されたガス冷媒は、第1流量調整装置51から排出されたガス冷媒と合流点aで合流する。このときのガス冷媒のエンタルピはhoutとなる。その後、ガス冷媒は四方弁4を通って圧縮機1に戻る。The liquid refrigerant that flows into the
第1運転モードでは、気液分離器6を用いることにより、第3熱交換器30へ液冷媒のみを流す。このため、ガス冷媒と液冷媒とを含む二相冷媒の全量を第3熱交換器30に流す場合と比較して、第3熱交換器30に流れる冷媒の流量を減らすことができる(Z=X-Y)。その結果、二相冷媒の全量を第3熱交換器30に流す場合と比較して、圧力損失を低減させることができる。In the first operating mode, by using the gas-
さらに、ガス冷媒よりも密度の高い液冷媒のみを第3熱交換器30へ流すため、第3熱交換器30の入口の乾き度がほぼ0になる。このため、2相冷媒を流す場合に比べて、第3熱交換器30を流れる冷媒の流速を下げることができる。その結果、流速の観点からも、圧力損失を改善できる。
Furthermore, because only liquid refrigerant, which has a higher density than gas refrigerant, flows into the
ここで、下流側の第3熱交換器30内に複数の流路が設けられている場合を考える。この場合、ガス冷媒と液冷媒とから成る二相の非共沸混合冷媒を第3熱交換器30に流すと、相対的に高い位置の流路にはガス冷媒が流れ、相対的に低い位置の流路には液冷媒が流れる。これは、ガス冷媒と液冷媒とに密度差があるためである。そうすると、非共沸混合冷媒の温度勾配によって、冷媒温度に偏りが生じてしまう。しかし、本実施の形態では、乾き度がほぼ0の液冷媒のみを第3熱交換器30へ流す。このような液冷媒は重力や流れの偏りの影響を受けにくい。このため、液冷媒のみを第3熱交換器30へ流すことにより、各流路の冷媒の流量を均一化することができる。その結果、本実施の形態によれば、温度勾配による冷媒温度の偏りを改善できる。Here, consider the case where multiple flow paths are provided in the downstream
本実施の形態によれば、第1流量調整装置51の開度を調整することにより、第3熱交換器30を流れる液冷媒の量を制御できる。たとえば、圧縮機1の回転数と膨張装置3の開度とが一定の状態で第1流量調整装置51の開度を大きくすると、蒸発器として機能する第3熱交換器30の出口側へバイパスするガス冷媒の量が増え、第3熱交換器30を流れる液冷媒の量が少なくなる。According to this embodiment, the amount of liquid refrigerant flowing through the
第3熱交換器30を流れる液冷媒の量が減ると、冷媒が第3熱交換器30の内部で完全に蒸発し、ガス化することを期待できる。この場合、第3熱交換器30の出口の過熱度が上昇する。一方、第1流量調整装置51の開度を小さくすると、第3熱交換器30に流入する液冷媒の量が増えるため、液冷媒が第3熱交換器30の内部で完全にガス化しなくなる。その結果、過熱度が下がる。したがって、第1流量調整装置51の開度を調整し、バイパスするガス冷媒の量を増減させることによって、第3熱交換器30の出口部分の過熱度を最適値になるように制御することができる。
When the amount of liquid refrigerant flowing through the
第3熱交換器30の出口部分の過熱度は、第1温度センサー71が検出した温度と第2温度センサー72が検出した温度とに基づいて推定することができる。非共沸混合冷媒は温度勾配があるため、二相状態の冷媒の温度から飽和温度を推定することが難しいが、気液分離器6によって単相状態となったガス冷媒の温度に基づいてより正確に過熱度を推定することができる。The degree of superheat at the outlet of the
<第2運転モードにおけるp-h線図>
図5は、第2運転モードにおける冷媒の状態変化を示すp-h線図である。図3を参照しながら、図5について説明する。
<P-H diagram in second operation mode>
5 is a ph diagram showing changes in the state of the refrigerant in the second operation mode. FIG. 5 will be described with reference to FIG.
ここで、図5のhout、hout’、hg、hl、hin、およびhsepは、それぞれ、図3のPoout、Poout’、Pog、Pol、Poin、およびPosepと対応している。Here, hout, hout', hg, hl, hin, and hsep in Figure 5 correspond to Poout, Poout', Pog, Pol, Poin, and Posep in Figure 3, respectively.
圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第2熱交換器20に流入する。このときの冷媒のエンタルピはhinである。第2熱交換器20に流入した冷媒は凝縮し、二相冷媒となって排出される。第2熱交換器20から排出された二相冷媒は気液分離器6に流入する。このときの冷媒のエンタルピはhsepである。The high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the
気液分離器6に流入した二相冷媒は、気液分離器6においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。気液分離器6から排出されたガス冷媒は第1流量調整装置51を経て第3熱交換器30に向かう。第1流量調整装置51手前のガス冷媒のエンタルピはhgである。一方、気液分離器6から排出された液冷媒は第3熱交換器30の下流側に向かう。このときの液冷媒のエンタルピはhlである。The two-phase refrigerant that flows into the gas-
ここで、気液分離器6に流入する冷媒の量をX[kg/hr]、気液分離器6から排出されるガス冷媒の量をY[kg/hr]、気液分離器6から排出される液冷媒の量をZ[kg/hr]とすると、第1運転モードの場合と同様に、X=Y+Zが成立する。このとき、凝縮能力は以下の式(2)にて表される。Here, if the amount of refrigerant flowing into the gas-
第3熱交換器30に流入したガス冷媒は外気と熱交換し、凝縮する。これにより、第3熱交換器30から排出された冷媒のエンタルピはhout’となる。第3熱交換器30から排出された冷媒は、気液分離器6から排出された液冷媒と第2合流点bで合流する。このときの冷媒のエンタルピはhoutとなる。その後、冷媒は膨張装置3で膨張し、第1熱交換器10に流入し、蒸発した後、四方弁4を通じて圧縮機1に戻る。The gas refrigerant that flows into the
第2運転モードでは、気液分離器6を用いることにより、第3熱交換器30へガス冷媒のみを流す。このため、ガス冷媒と液冷媒とを含む二相冷媒の全量を第3熱交換器30に流す場合と比較して、第3熱交換器30に流れる冷媒の流量を減らすことができる。その結果、二相冷媒の全量を第3熱交換器30に流す場合と比較して、圧力損失を低減させることができる。In the second operating mode, by using the gas-
第2運転モードでは、非共沸混合冷媒が室外機側の第2熱交換器20に流入した場合、低沸点の冷媒よりも高沸点の冷媒が優先的に第2熱交換器20で凝縮される。このため、気液分離器6内のガス冷媒の大部分は低沸点成分の冷媒であり、気液分離器6内の液冷媒の大部分は高沸点の冷媒である。第2運転モードにおいては、気液分離器6で分離されたガス冷媒のみを第3熱交換器30に流すため、第3熱交換器30で凝縮されるのは低沸点成分の冷媒である。In the second operating mode, when a non-azeotropic refrigerant mixture flows into the
このように、第2運転モードにおいて、気液分離器6を用いることで、第2熱交換器20および第3熱交換器30のうち、下流側の第3熱交換器30へ低沸点成分の多い冷媒を流すことができる。ここで、低沸点成分の冷媒の理論成績係数が高沸点成分の冷媒より高い場合、冷凍サイクルの効率を改善できる。In this way, by using the gas-
第2運転モードにおいても、第1運転モードと同様に、冷媒の組成変化を考慮しながら、第1流量調整装置51の開度を調整することによって第3熱交換器30へ流れる冷媒の量を調整することができる。たとえば、圧縮機1の回転数と膨張装置3の開度とを一定に保った状態で第1流量調整装置51の開度を大きくすると、第3熱交換器30へ流れるガス冷媒の量が増える。In the second operating mode, as in the first operating mode, the amount of refrigerant flowing to the
第3熱交換器30へ流れるガス冷媒の量が増えると、気液分離器6内の液面の高さが上昇する。その結果、第3熱交換器30の出口部分の過冷却度(SC:Super cool)が低くなる。一方、第1流量調整装置51の開度を小さくすると、過冷却度が高くなる。したがって、第1流量調整装置51の開度を調整し、第3熱交換器30へ流れるガス冷媒の量を増減させることによって、第3熱交換器30の出口部分の過冷却度を最適値になるように制御することができる。
When the amount of gas refrigerant flowing to the
第3熱交換器30の出口部分の過冷却度は、第1温度センサー71が検出した温度と第3温度センサー73が検出した温度とに基づいて推定することができる。
The degree of subcooling at the outlet portion of the
<第1運転モードにおける制御装置の制御>
図6は、第1運転モードにおける制御装置90の制御を説明するためのフローチャートである。はじめに、制御装置90は、圧縮機1の回転数を変化させる(ステップS1)。圧縮機1の回転数は、室内機のリモコンで設定した温度と室内温度との差分などによって決定される。制御装置90は、圧縮機1の回転数を適切な値に変化させる。
<Control of the control device in the first operation mode>
6 is a flow chart for explaining the control of the
次に、制御装置90は、膨張装置3の開度を調整する(ステップS2)。
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第1熱交換器10の出口の過冷却度(SC:Super cool)を算出する(ステップS3)。第1熱交換器10の出口の過冷却度は、たとえば、第1熱交換器10の出口の温度と、第1熱交換器10の圧力とから算出することができる。したがって、温度を検出するセンサーと圧力を検出するセンサーとを適宜、冷媒回路に配置するとよい。
Next, the
Next, the
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第1熱交換器10の出口の過冷却度が目標領域以内にあるか否かを判定する(ステップS4)。制御装置90は、第1熱交換器10の出口の過冷却度が目標領域以内にないと判定したとき、ステップS2において、再度、膨張装置3の開度を調整する。Next, the
このように、制御装置90は、第1熱交換器10の出口の過冷却度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内になるまで、ステップS2において、膨張装置3の開度を繰り返し調整する。ここで、目標値領域は、目標値±目標誤差である。In this way, in step S2, the
制御装置90は、ステップS4において、第1熱交換器10の出口の過冷却度が目標領域以内であると判定したとき、第1流量調整装置51の開度を調整する(ステップS5)。When the
次に、制御装置90は、蒸発器として機能する第3熱交換器30の出口の過熱度(SH:Super heat)を算出する(ステップS6)。このとき、制御装置90は、第1温度センサー71が検出した温度と第2温度センサー72が検出した温度とに基づいて第3熱交換器30の出口部分の過熱度を算出する。Next, the
次に、制御装置90は、蒸発器として機能する第3熱交換器30の出口の過熱度が目標領域以内にあるか否かを判定する(ステップS7)。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過熱度が目標値以内にないと判定したとき、ステップS5において、再度、第1流量調整装置51の開度を調整する。Next, the
このように、制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過熱度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内になるまで、ステップS5において、第1流量調整装置51の開度を繰り返し調整する。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過熱度が目標領域以内にあると判定したとき、処理を終了する。In this way, in step S5, the
制御装置90は、圧縮機1の回転数が規定の回転数域に存在する場合、第1流量調整装置51の開度をゼロにすることで流路を閉塞し、ガス冷媒を第3熱交換器30に流すようにしてもよい。この場合、制御装置90は、圧縮機1の回転数が変化するたびにその回転数が規定の回転数域に入っているかを確認する。When the rotation speed of the
以上、図6に示すフローチャートを用いて説明したとおり、制御装置90は、第1運転モードにおいて、第1温度センサー71の検出値と第2温度センサー72の検出値とに基づいて第3熱交換器30の過熱度を算出し、第1流量調整装置51の開度を調整することによって、第3熱交換器30の過熱度を制御する。As explained above using the flowchart shown in Figure 6, in the first operating mode, the
<第2運転モードにおける制御装置の制御>
図7は、第2運転モードにおける制御装置90の制御を説明するためのフローチャートである。はじめに、制御装置90は、ステップS1の処理と同様に圧縮機1の回転数を変化させる(ステップS11)。
<Control of the control device in the second operation mode>
7 is a flow chart for explaining the control of the
圧縮機1の回転数を変化させた場合、制御装置90は、圧縮機1の吐出温度が目標領域以内になるように、膨張装置3の開度を調整する(ステップS12)。圧縮機1の吐出温度は、たとえば、圧縮機1の吐出部分に設けた温度センサーの検出値に基づいて特定することができる。次に、制御装置90は、圧縮機1の吐出温度が目標領域以内にあるか否かを判定する(ステップS13)。制御装置90は、圧縮機1の吐出温度が目標領域以内にないと判定したとき、ステップS12において、再度、膨張装置3の開度を調整する。When the rotation speed of the
制御装置90は、ステップS13において、圧縮機1の吐出温度が目標領域以内であると判定したとき、第1流量調整装置51の開度を調整する(ステップS14)。When the
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第3熱交換器30の出口の過冷却度を算出する(ステップS15)。このとき、制御装置90は、第1温度センサー71が検出した温度と第3温度センサー73が検出した温度とに基づいて第3熱交換器30の出口部分の過冷却度を算出する。Next, the
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第3熱交換器30の出口の過冷却度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内にあるか否かを判定する(ステップS16)。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が目標領域以内にないと判定したとき、ステップS14において、再度、第1流量調整装置51の開度を調整する。Next, the
このように、制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内になるまで、ステップS14において、第1流量調整装置51の開度を繰り返し調整する。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が目標領域以内にあると判定したとき、処理を終了する。In this way, in step S14, the
以上、図7に示すフローチャートを用いて説明したとおり、制御装置90は、第2運転モードにおいて、第1温度センサー71の検出値と第3温度センサー73の検出値とに基づいて第3熱交換器30の過冷却度を算出し、第1流量調整装置51の開度を調整することによって、第3熱交換器30の過冷却度を制御する。As explained above using the flowchart shown in Figure 7, in the second operating mode, the
以上説明したように、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100は、運転モードに応じて液冷媒またはガス冷媒を下流側の第3熱交換器30へ流すことによって運転能力を向上させている。したがって、冷凍サイクル装置100によれば、第1運転モード、第2運転モードのいずれにおいても、冷凍サイクルの運転効率を向上させることができる。換言すれば、冷凍サイクル装置100によれば、室外機側の第2熱交換器20および第3熱交換器30を蒸発器および凝縮器のいずれに機能させた場合にも気液分離器6を利用して運転効率を向上させることが可能となる。特に、非共沸混合冷媒を用いた場合に、冷凍サイクルの運転効率を向上させる効果を高めることができる。As described above, the
実施の形態2.
次に、図8を用いて実施の形態2を説明する。図8は、実施の形態2に関わる冷凍サイクル装置110の構成を示す冷媒回路図である。実施の形態2に関わる冷凍サイクル装置110は、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100と比較して、切替装置の構成が異なる。実施の形態2に関わる冷凍サイクル装置110は、第1三方弁45および第2三方弁46により構成される切替装置400を備える。
Embodiment 2.
Next, a second embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration of a
第1三方弁45は、第4切替ポートP44と第2熱交換器20と第1合流点aとの間に設けられる。第1三方弁45は、第4切替ポートP44への接続先を第2熱交換器20と第1合流点aとの間で切り替える。The first three-
第2三方弁46は、膨張装置3と第2熱交換器20と第2合流点bとの間に設けられる。第2三方弁46は、膨張装置3への接続先を第2熱交換器20と第2合流点bとの間で切り替える。The second three-
制御装置90は、第1運転モードにおいて、図8の実線で示される流路が形成されるように、四方弁4、第1三方弁45、および第2三方弁46を制御する。これにより、冷媒は、図2に示した順序と同じ順序で冷媒回路を循環する。制御装置90は、第2運転モードにおいて、四方弁4を図3に示したとおりに制御するとともに、第1三方弁45および第2三方弁46の接続態様を図8の破線で示す態様に切り替える。これにより、冷媒は、図3に示した順序と同じ順序で冷媒回路を循環する。In the first operation mode, the
第1三方弁45は、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100の第1逆止弁41および第2逆止弁42と同様の機能を有する。第2三方弁46は、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100の第3逆止弁43および第4逆止弁44と同様の機能を有する。したがって、実施の形態2において、第1弁機構は、第1三方弁45により構成されており、第2弁機構は、第2三方弁46により構成されている。The first three-
実施の形態1に関わる第1弁機構は、第1逆止弁41および第2逆止弁42で構成されている。一方、実施の形態2に関わる第1弁機構は、第1三方弁45で構成されている。実施の形態1に関わる第2弁機構は、第3逆止弁43および第4逆止弁44で構成されている。一方、実施の形態2に関わる第2弁機構は、第2三方弁46で構成されている。したがって、実施の形態2によれば、実施の形態1に比較して、部品点数を減少することができる。
The first valve mechanism according to the first embodiment is composed of a
実施の形態3.
図9は、実施の形態3に関わる冷凍サイクル装置120の構成を示す冷媒回路図である。実施の形態3に関わる冷凍サイクル装置120は、実施の形態1に関わる冷凍サイクル装置100と比較して、第2流量調整装置52および第4温度センサー74をさらに備える。
9 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration of a
第2流量調整装置52は、気液分離器6において液状態の冷媒が排出される側と、第2合流点bとの間に設けられる。第4温度センサー74は、気液分離器6において液状態の冷媒が排出される側と第2流量調整装置52との間に設けられる。The second
このように、気液分離器6から液冷媒が排出される部分にも流量を調整できる機構を設けることによって、制御装置90は、気液分離器6から排出するガス冷媒量と液冷媒量とをより細かく調整することができる。In this way, by providing a mechanism capable of adjusting the flow rate at the part where the liquid refrigerant is discharged from the gas-
また、第1温度センサー71の検出対象はガス冷媒の温度であるため、第1温度センサー71の検出値を用いて液冷媒の飽和温度を算出する場合、非共沸混合冷媒の温度勾配を加味する必要がある。しかし、実施の形態3に関わる冷凍サイクル装置120では、第4温度センサー74によって液冷媒の飽和温度を直接検出することができる。このため、制御装置90は、第3温度センサー73の検出値と第4温度センサー74の検出値とに基づいて、過冷却度をより精度よく算出することができる。
In addition, because the
図10は、実施の形態3に関わる第2運転モードにおける制御装置90の制御を説明するためのフローチャートである。図10に示すフローチャートは、ステップS14に変えてステップS24が設けられている点のみにおいて、図7に示すフローチャートと異なる。
Figure 10 is a flowchart for explaining the control of the
図10のステップS21~ステップS23の各処理は、図7のステップS11~ステップS13の各処理と同様であるので、ここではその説明を繰り返さない。 The processes in steps S21 to S23 in Figure 10 are similar to those in steps S11 to S13 in Figure 7, so their explanation will not be repeated here.
制御装置90は、ステップS24において、第1流量調整装置51および第2流量調整装置52の開度を調整する。
In step S24, the
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第3熱交換器30の出口の過冷却度を算出する(ステップS25)。このとき、制御装置90は、第3温度センサー73が検出した温度と第4温度センサー74が検出した温度とに基づいて第3熱交換器30の出口部分の過冷却度を算出する。これにより、制御装置90は、第1温度センサー71が検出した温度と第3温度センサー73が検出した温度とに基づいて第3熱交換器30の出口部分の過冷却度を算出する場合と比較して、過冷却度をより精度よく算出することができる。Next, the
次に、制御装置90は、凝縮器として機能する第3熱交換器30の出口の過冷却度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内にあるか否かを判定する(ステップS26)。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が目標領域以内にないと判定したとき、ステップS24において、再度、第1流量調整装置51および第2流量調整装置52の開度を調整する。Next, the
このように、制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が圧縮機1の回転数毎に設定された目標領域以内になるまで、ステップS24において、第1流量調整装置51および第2流量調整装置52の開度を繰り返し調整する。制御装置90は、第3熱交換器30の出口の過冷却度が目標領域以内にあると判定したとき、処理を終了する。In this way, in step S24, the
なお、実施の形態3では、第1弁機構を第1逆止弁41および第2逆止弁42で構成し、第2弁機構を第3逆止弁43および第4逆止弁44で構成している。しかしながら、第1弁機構を第1三方弁45で構成し、第2弁機構を第2三方弁46で構成してもよい。In the third embodiment, the first valve mechanism is composed of the
(まとめ)
以下に、本実施の形態について総括する。
(summary)
The present embodiment will be summarized below.
(1) 本開示は、冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置(100)は、圧縮機(1)と、第1熱交換器(10)と、第2熱交換器(20)と、第3熱交換器(30)と、膨張装置(3)と、気液分離器(6)と、第1流量調整装置(51)と、冷媒循環経路を第1運転モードに対応する第1順路と第2運転モードに対応する第2順路との間で切り替えるように構成された切替装置(40)とを備える。第1順路において、冷媒は、圧縮機(1)、第1熱交換器(10)、膨張装置(3)、第2熱交換器(20)、気液分離器(6)の順に流れた後、気液分離器(6)から排出された液状態の冷媒は、第3熱交換器(30)に流入し、気液分離器(6)から排出されたガス状態の冷媒は、第1流量調整装置(51)を経由して、第3熱交換器(30)から排出された冷媒と第1合流点(a)で合流する。第1合流点(a)で合流した冷媒は、圧縮機(1)に流れる。第2順路において、冷媒は、圧縮機(1)、第2熱交換器(20)、気液分離器(6)の順に流れ、気液分離器(6)から排出されたガス状態の冷媒は、第1流量調整装置(51)を経由して、第3熱交換器(30)に流入し、気液分離器(6)から排出された液状態の冷媒は、第3熱交換器(30)から排出された冷媒と第2合流点(b)で合流し、第2合流点(b)で合流した冷媒は、膨張装置(3)、第1熱交換器(10)、圧縮機(1)の順に流れる。(1) The present disclosure relates to a refrigeration cycle device. The refrigeration cycle device (100) includes a compressor (1), a first heat exchanger (10), a second heat exchanger (20), a third heat exchanger (30), an expansion device (3), a gas-liquid separator (6), a first flow control device (51), and a switching device (40) configured to switch a refrigerant circulation path between a first route corresponding to a first operation mode and a second route corresponding to a second operation mode. In the first route, the refrigerant flows through the compressor (1), the first heat exchanger (10), the expansion device (3), the second heat exchanger (20), and the gas-liquid separator (6) in that order, and then the liquid refrigerant discharged from the gas-liquid separator (6) flows into the third heat exchanger (30), and the gaseous refrigerant discharged from the gas-liquid separator (6) passes through the first flow control device (51) and merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger (30) at a first junction (a). The refrigerant merged at the first junction (a) flows into the compressor (1). In the second route, the refrigerant flows through the compressor (1), the second heat exchanger (20), and the gas-liquid separator (6) in this order. The gas-state refrigerant discharged from the gas-liquid separator (6) flows into the third heat exchanger (30) via the first flow control device (51). The liquid-state refrigerant discharged from the gas-liquid separator (6) merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger (30) at the second junction (b). The refrigerant merged at the second junction (b) flows through the expansion device (3), the first heat exchanger (10), and the compressor (1) in this order.
このような構成とすることにより、第1運転モード、第2運転モードのいずれにおいても、冷凍サイクルの運転効率を向上させることができる。換言すれば、熱交換器を蒸発器および凝縮器のいずれに機能させた場合にも気液分離器を利用して運転効率を向上させることが可能となる。特に、非共沸混合冷媒を用いた場合、冷凍サイクルの運転効率を向上させる効果を高めることができる。 By adopting such a configuration, the operating efficiency of the refrigeration cycle can be improved in both the first and second operating modes. In other words, the operating efficiency can be improved by utilizing the gas-liquid separator whether the heat exchanger functions as an evaporator or a condenser. In particular, when a non-azeotropic refrigerant mixture is used, the effect of improving the operating efficiency of the refrigeration cycle can be enhanced.
(2) 切替装置(40)は、四方弁(4)と、第1弁機構(41、42)と、第2弁機構(43、44)とを備える。四方弁(4)は、第1切替ポート(P41)、第2切替ポート(P42)、第3切替ポート(P43)、および第4切替ポート(P44)を有し、第1切替ポート(P41)に圧縮機(1)の吐出口が接続され、第2切替ポート(P42)に圧縮機(1)の吸入口が接続される。四方弁(4)は、第1運転モードにおいて、第1切替ポート(P41)と第3切替ポート(P43)とを連通させ、第2切替ポート(P42)と第4切替ポート(P44)とを連通させ、第2運転モードにおいて、第1切替ポート(P41)と第4切替ポート(P44)とを連通させ、第2切替ポート(P42)と第3切替ポート(P43)とを連通させる。第1弁機構(41、42)は、第1運転モードにおいて、第1合流点(a)から第4切替ポート(P44)への冷媒の流れを開放し、膨張装置(3)から第4切替ポート(P44)への冷媒の流れを遮断し、第2運転モードにおいて、第4切替ポート(P44)から第2熱交換器(20)への冷媒の流れを開放し、第4切替ポート(P44)から第1合流点(a)の冷媒の流れを遮断し、第2弁機構(43、44)は、第1運転モードにおいて、膨張装置(3)から第2熱交換器(20)への冷媒の流れを開放し、膨張装置(3)から第2合流点(b)への冷媒の流れを遮断し、第2運転モードにおいて、第2合流点(b)から膨張装置(3)への冷媒の流れを開放し、第4切替ポート(P44)から膨張装置(3)への冷媒の流れを遮断する。 (2) The switching device (40) includes a four-way valve (4), a first valve mechanism (41, 42), and a second valve mechanism (43, 44). The four-way valve (4) has a first switching port (P41), a second switching port (P42), a third switching port (P43), and a fourth switching port (P44), and the discharge port of the compressor (1) is connected to the first switching port (P41) and the suction port of the compressor (1) is connected to the second switching port (P42). In a first operating mode, the four-way valve (4) connects the first switching port (P41) to the third switching port (P43) and connects the second switching port (P42) to the fourth switching port (P44), and in a second operating mode, connects the first switching port (P41) to the fourth switching port (P44) and connects the second switching port (P42) to the third switching port (P43). The first valve mechanism (41, 42) opens the flow of refrigerant from the first junction (a) to the fourth switching port (P44) and blocks the flow of refrigerant from the expansion device (3) to the fourth switching port (P44) in a first operation mode, and opens the flow of refrigerant from the fourth switching port (P44) to the second heat exchanger (20) and blocks the flow of refrigerant from the fourth switching port (P44) to the first junction (a) in a second operation mode. The second valve mechanism (43, 44) opens the flow of refrigerant from the expansion device (3) to the second heat exchanger (20) in the first operation mode and blocks the flow of refrigerant from the expansion device (3) to the second junction (b) in the second operation mode.
(3) 第1弁機構(41、42)は、第4切替ポート(P44)と第1合流点(a)との間に設けられ、第4切替ポート(P44)から第1合流点(a)へ向かう冷媒の流れを遮断する第1逆止弁(41)と、膨張装置(3)と第4切替ポート(P44)と第2熱交換器(20)との間に設けられ、膨張装置(3)から第4切替ポート(P44)への冷媒の流れを遮断する第2逆止弁(42)とを備える。第2弁機構(43、44)は、第4切替ポート(P44)と膨張装置(3)と第2熱交換器(20)との間に設けられ、第4切替ポート(P44)から膨張装置(3)への冷媒の流れを遮断する第3逆止弁(43)と、膨張装置と第2合流点(b)との間に設けられ、膨張装置(3)から第2合流点(b)への冷媒の流れを遮断する第4逆止弁(44)とを備える。 (3) The first valve mechanism (41, 42) includes a first check valve (41) provided between the fourth switching port (P44) and the first junction (a) and blocking the flow of refrigerant from the fourth switching port (P44) to the first junction (a), and a second check valve (42) provided between the expansion device (3), the fourth switching port (P44), and the second heat exchanger (20) and blocking the flow of refrigerant from the expansion device (3) to the fourth switching port (P44). The second valve mechanism (43, 44) includes a third check valve (43) that is provided between the fourth switching port (P44), the expansion device (3), and the second heat exchanger (20) and blocks the flow of refrigerant from the fourth switching port (P44) to the expansion device (3), and a fourth check valve (44) that is provided between the expansion device and the second junction (b) and blocks the flow of refrigerant from the expansion device (3) to the second junction (b).
(4) 第1弁機構は、第1三方弁(45)により構成されてもよい。第2弁機構は、第2三方弁(46)により構成されてもよい。第1三方弁(45)は、第4切替ポート(P44)と第2熱交換器(20)と第1合流点(a)との間に設けられ、第4切替ポート(P44)への接続先を第2熱交換器(20)と第1合流点(a)との間で切り替える。第2三方弁(46)は、膨張装置(3)と第2熱交換器(20)と第2合流点(b)との間に設けられ、膨張装置(3)への接続先を第2熱交換器(20)と第2合流点(b)との間で切り替える。 (4) The first valve mechanism may be constituted by a first three-way valve (45). The second valve mechanism may be constituted by a second three-way valve (46). The first three-way valve (45) is provided between the fourth switching port (P44), the second heat exchanger (20), and the first junction (a), and switches the connection destination of the fourth switching port (P44) between the second heat exchanger (20) and the first junction (a). The second three-way valve (46) is provided between the expansion device (3), the second heat exchanger (20), and the second junction (b), and switches the connection destination of the expansion device (3) between the second heat exchanger (20) and the second junction (b).
(5) 冷凍サイクル装置は、気液分離器(6)においてガス状態の冷媒が排出される側(P62)と第1流量調整装置(51)との間に設けた第1温度センサー(71)と、第3熱交換器(30)と第1合流点(a)との間に設けた第2温度センサー(72)と、第1流量調整装置(51)を制御する制御装置(90)とをさらに備える。制御装置(90)は、第1運転モードにおいて、第1温度センサー(71)の検出値と第2温度センサー(72)の検出値とに基づいて第3熱交換器(30)の過熱度を算出し(ステップS6)、第1流量調整装置(51)の開度を調整することによって、第3熱交換器(30)の過熱度を制御する(ステップS5~ステップS7)。(5) The refrigeration cycle device further includes a first temperature sensor (71) provided between the side (P62) of the gas-liquid separator (6) where the gaseous refrigerant is discharged and the first flow rate control device (51), a second temperature sensor (72) provided between the third heat exchanger (30) and the first junction (a), and a control device (90) that controls the first flow rate control device (51). In the first operation mode, the control device (90) calculates the degree of superheat of the third heat exchanger (30) based on the detection value of the first temperature sensor (71) and the detection value of the second temperature sensor (72) (step S6), and controls the degree of superheat of the third heat exchanger (30) by adjusting the opening degree of the first flow rate control device (51) (steps S5 to S7).
(6) 冷凍サイクル装置は、第3熱交換器(30)と第2合流点(b)との間に設けた第3温度センサー(73)をさらに備えてもよい。制御装置(90)は、第2運転モードにおいて、第1温度センサー(71)の検出値と第3温度センサー(73)の検出値とに基づいて第3熱交換器(30)の過冷却度を算出し(ステップS15)、第1流量調整装置(51)の開度を調整することによって、第3熱交換器(30)の過冷却度を制御する(ステップS14~ステップS16)。(6) The refrigeration cycle device may further include a third temperature sensor (73) provided between the third heat exchanger (30) and the second junction (b). In the second operation mode, the control device (90) calculates the degree of subcooling of the third heat exchanger (30) based on the detection value of the first temperature sensor (71) and the detection value of the third temperature sensor (73) (step S15), and controls the degree of subcooling of the third heat exchanger (30) by adjusting the opening degree of the first flow rate control device (51) (steps S14 to S16).
(7) 冷凍サイクル装置は、気液分離器(6)において液状態の冷媒が排出される側(P63)と、第2合流点(b)との間に設けた第2流量調整装置(52)と、第3熱交換器(30)と第2合流点(b)との間に設けた第3温度センサー(73)と、気液分離器(6)において液状態の冷媒が排出される側(P63)と第2流量調整装置(52)との間に設けた第4温度センサー(74)とをさらに備えてもよい。制御装置(90)は、第2運転モードにおいて、第3温度センサー(73)の検出値と第4温度センサー(74)の検出値とに基づいて第3熱交換器(30)の過冷却度を算出し(ステップS25)、第1流量調整装置(51)および第2流量調整装置(52)の開度を調整することによって、第3熱交換器(30)の過冷却度を制御する(ステップS24~ステップS26)。(7) The refrigeration cycle device may further include a second flow control device (52) provided between the side (P63) of the gas-liquid separator (6) where the liquid refrigerant is discharged and the second junction (b), a third temperature sensor (73) provided between the third heat exchanger (30) and the second junction (b), and a fourth temperature sensor (74) provided between the side (P63) of the gas-liquid separator (6) where the liquid refrigerant is discharged and the second flow control device (52). In the second operation mode, the control device (90) calculates the degree of subcooling of the third heat exchanger (30) based on the detection value of the third temperature sensor (73) and the detection value of the fourth temperature sensor (74) (step S25), and controls the degree of subcooling of the third heat exchanger (30) by adjusting the opening degree of the first flow control device (51) and the second flow control device (52) (steps S24 to S26).
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 圧縮機、3 膨張装置、4 四方弁、6 気液分離器、10 第1熱交換器、20 第2熱交換器、30 第3熱交換器、40 切替装置、41 第1逆止弁、42 第2逆止弁、43 第3逆止弁、44 第4逆止弁、45 第1三方弁、46 第2三方弁、51 第1流量調整装置、52 第2流量調整装置、71 第1温度センサー、72 第2温度センサー、73 第3温度センサー、74 第4温度センサー、90 制御装置、91 プロセッサ、92 メモリ、100,110,120 冷凍サイクル装置、400 切替装置、P1 第1ポート、P2 第2ポート、P3 第3ポート、P4 第4ポート、P41 第1切替ポート、P42 第2切替ポート、P43 第3切替ポート、P44 第4切替ポート、P61 流入ポート、P62 ガス排出ポート、P63 液排出ポート。1 Compressor, 3 Expansion device, 4 Four-way valve, 6 Gas-liquid separator, 10 First heat exchanger, 20 Second heat exchanger, 30 Third heat exchanger, 40 Switching device, 41 First check valve, 42 Second check valve, 43 Third check valve, 44 Fourth check valve, 45 First three-way valve, 46 Second three-way valve, 51 First flow control device, 52 Second flow control device, 71 First temperature sensor, 72 Second temperature sensor, 73 Third temperature sensor, 74 Fourth temperature sensor, 90 Control device, 91 Processor, 92 Memory, 100, 110, 120 Refrigeration cycle device, 400 Switching device, P1 First port, P2 Second port, P3 Third port, P4 Fourth port, P41 First switching port, P42 Second switching port, P43 Third switching port, P44 Fourth switching port, P61 inlet port, P62 gas exhaust port, P63 liquid exhaust port.
Claims (6)
圧縮機と、
第1熱交換器と、
第2熱交換器と、
第3熱交換器と、
膨張装置と、
気液分離器と、
第1流量調整装置と、
冷媒循環経路を第1運転モードに対応する第1順路と第2運転モードに対応する第2順路との間で切り替えるように構成された切替装置とを備え、
前記第1順路において、
冷媒は、前記圧縮機、前記第1熱交換器、前記膨張装置、前記第2熱交換器、前記気液分離器の順に流れ、
前記気液分離器から排出された液状態の前記冷媒は、前記第3熱交換器に流入し、
前記気液分離器から排出されたガス状態の前記冷媒は、前記第1流量調整装置を経由して、前記第3熱交換器から排出された前記冷媒と第1合流点で合流し、
前記第1合流点で合流した前記冷媒は、前記圧縮機に流れ、
前記第2順路において、
前記冷媒は、前記圧縮機、前記第2熱交換器、前記気液分離器の順に流れ、
前記気液分離器から排出されたガス状態の前記冷媒は、前記第1流量調整装置を経由して、前記第3熱交換器に流入し、
前記気液分離器から排出された液状態の前記冷媒は、前記第3熱交換器から排出された前記冷媒と第2合流点で合流し、
前記第2合流点で合流した前記冷媒は、前記膨張装置、前記第1熱交換器、前記圧縮機の順に流れ、
前記切替装置は、
四方弁と、
第1弁機構と、
第2弁機構とを備え、
前記四方弁は、第1切替ポート、第2切替ポート、第3切替ポート、および第4切替ポートを有し、前記第1切替ポートに前記圧縮機の吐出口が接続され、前記第2切替ポートに前記圧縮機の吸入口が接続され、
前記四方弁は、
前記第1運転モードにおいて、前記第1切替ポートと前記第3切替ポートとを連通させ、前記第2切替ポートと前記第4切替ポートとを連通させ、
前記第2運転モードにおいて、前記第1切替ポートと前記第4切替ポートとを連通させ、前記第2切替ポートと前記第3切替ポートとを連通させ、
前記第1弁機構は、
前記第1運転モードにおいて、前記第1合流点から前記第4切替ポートへの前記冷媒の流れを開放し、前記膨張装置から前記第4切替ポートへの前記冷媒の流れを遮断し、
前記第2運転モードにおいて、前記第4切替ポートから前記第2熱交換器への前記冷媒の流れを開放し、前記第4切替ポートから前記第1合流点の前記冷媒の流れを遮断し、
前記第2弁機構は、
前記第1運転モードにおいて、前記膨張装置から前記第2熱交換器への前記冷媒の流れを開放し、前記膨張装置から前記第2合流点への前記冷媒の流れを遮断し、
前記第2運転モードにおいて、前記第2合流点から前記膨張装置への前記冷媒の流れを開放し、前記第4切替ポートから前記膨張装置への前記冷媒の流れを遮断する、冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle device,
A compressor;
A first heat exchanger;
A second heat exchanger;
A third heat exchanger;
An expansion device;
A gas-liquid separator;
A first flow control device;
a switching device configured to switch a refrigerant circulation path between a first route corresponding to a first operation mode and a second route corresponding to a second operation mode,
In the first route,
The refrigerant flows through the compressor, the first heat exchanger, the expansion device, the second heat exchanger, and the gas-liquid separator in this order,
The refrigerant in a liquid state discharged from the gas-liquid separator flows into the third heat exchanger,
The refrigerant in a gas state discharged from the gas-liquid separator passes through the first flow control device and merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger at a first junction point,
The refrigerant that has joined at the first joining point flows into the compressor,
In the second route,
The refrigerant flows through the compressor, the second heat exchanger, and the gas-liquid separator in this order.
The refrigerant in a gas state discharged from the gas-liquid separator passes through the first flow control device and flows into the third heat exchanger,
The refrigerant in a liquid state discharged from the gas-liquid separator merges with the refrigerant discharged from the third heat exchanger at a second junction point,
The refrigerant that has joined at the second joining point flows through the expansion device, the first heat exchanger, and the compressor in this order,
The switching device is
A four-way valve,
A first valve mechanism;
a second valve mechanism;
the four-way valve has a first switching port, a second switching port, a third switching port, and a fourth switching port, the first switching port is connected to a discharge port of the compressor, and the second switching port is connected to a suction port of the compressor,
The four-way valve is
In the first operation mode, the first switching port and the third switching port are communicated with each other, and the second switching port and the fourth switching port are communicated with each other;
In the second operation mode, the first switching port and the fourth switching port are communicated with each other, and the second switching port and the third switching port are communicated with each other;
The first valve mechanism includes:
in the first mode of operation, opening the flow of the refrigerant from the first junction to the fourth switch port and blocking the flow of the refrigerant from the expansion device to the fourth switch port;
In the second operating mode, the flow of the refrigerant from the fourth switching port to the second heat exchanger is opened, and the flow of the refrigerant from the fourth switching port to the first junction is blocked;
The second valve mechanism includes:
in the first mode of operation, opening the flow of the refrigerant from the expansion device to the second heat exchanger and blocking the flow of the refrigerant from the expansion device to the second junction;
the flow of the refrigerant from the second junction to the expansion device is opened and the flow of the refrigerant from the fourth switching port to the expansion device is blocked in the second operation mode .
前記第4切替ポートと前記第1合流点との間に設けられ、前記第4切替ポートから前記第1合流点へ向かう前記冷媒の流れを遮断する第1逆止弁と、
前記膨張装置と前記第4切替ポートと前記第2熱交換器との間に設けられ、前記膨張装置から前記第4切替ポートへの前記冷媒の流れを遮断する第2逆止弁とを備え、
前記第2弁機構は、
前記第4切替ポートと前記膨張装置と前記第2熱交換器との間に設けられ、前記第4切替ポートから前記膨張装置への前記冷媒の流れを遮断する第3逆止弁と、
前記膨張装置と前記第2合流点との間に設けられ、前記膨張装置から前記第2合流点への前記冷媒の流れを遮断する第4逆止弁とを備える、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The first valve mechanism includes:
a first check valve provided between the fourth switching port and the first junction and configured to block the flow of the refrigerant from the fourth switching port toward the first junction;
a second check valve provided between the expansion device, the fourth switching port, and the second heat exchanger, the second check valve blocking the flow of the refrigerant from the expansion device to the fourth switching port;
The second valve mechanism includes:
a third check valve provided between the fourth switching port, the expansion device, and the second heat exchanger, the third check valve blocking the flow of the refrigerant from the fourth switching port to the expansion device;
2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , further comprising: a fourth check valve provided between the expansion device and the second junction point and configured to block a flow of the refrigerant from the expansion device to the second junction point.
前記第2弁機構は、第2三方弁により構成されており、
前記第1三方弁は、前記第4切替ポートと前記第2熱交換器と前記第1合流点との間に設けられ、前記第4切替ポートへの接続先を前記第2熱交換器と前記第1合流点とに切り替え、
前記第2三方弁は、前記膨張装置と前記第2熱交換器と前記第2合流点との間に設けられ、前記膨張装置への接続先を前記第2熱交換器と前記第2合流点との間で切り替える、請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The first valve mechanism is constituted by a first three-way valve,
the second valve mechanism is constituted by a second three-way valve,
the first three-way valve is provided between the fourth switching port, the second heat exchanger, and the first junction, and switches a connection destination of the fourth switching port between the second heat exchanger and the first junction;
2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the second three-way valve is provided between the expansion device, the second heat exchanger, and the second junction, and switches a connection destination of the expansion device between the second heat exchanger and the second junction.
前記第3熱交換器と前記第1合流点との間に設けた第2温度センサーと、
前記第1流量調整装置を制御する制御装置とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第1運転モードにおいて、前記第1温度センサーの検出値と前記第2温度センサーの検出値とに基づいて前記第3熱交換器の過熱度を算出し、
前記第1流量調整装置の開度を調整することによって、前記第3熱交換器の前記過熱度を制御する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。 a first temperature sensor provided between a side of the gas-liquid separator from which the refrigerant in a gas state is discharged and the first flow rate control device;
a second temperature sensor provided between the third heat exchanger and the first junction;
A control device for controlling the first flow rate control device,
The control device includes:
In the first operation mode, a degree of superheat of the third heat exchanger is calculated based on a detection value of the first temperature sensor and a detection value of the second temperature sensor;
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the degree of superheat of the third heat exchanger is controlled by adjusting an opening degree of the first flow control device.
前記制御装置は、
前記第2運転モードにおいて、前記第1温度センサーの検出値と前記第3温度センサーの検出値とに基づいて前記第3熱交換器の過冷却度を算出し、
前記第1流量調整装置の開度を調整することによって、前記第3熱交換器の前記過冷却度を制御する、請求項4に記載の冷凍サイクル装置。 Further comprising a third temperature sensor provided between the third heat exchanger and the second junction,
The control device includes:
In the second operation mode, a degree of subcooling of the third heat exchanger is calculated based on a detection value of the first temperature sensor and a detection value of the third temperature sensor;
The refrigeration cycle apparatus according to claim 4 , wherein the degree of subcooling of the third heat exchanger is controlled by adjusting an opening degree of the first flow rate control device.
前記第3熱交換器と前記第2合流点との間に設けた第3温度センサーと、
前記気液分離器において液状態の前記冷媒が排出される側と前記第2流量調整装置との間に設けた第4温度センサーとをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第2運転モードにおいて、前記第3温度センサーの検出値と前記第4温度センサーの検出値とに基づいて前記第3熱交換器の過冷却度を算出し、
前記第1流量調整装置および前記第2流量調整装置の開度を調整することによって、前記第3熱交換器の過冷却度を制御する、請求項4に記載の冷凍サイクル装置。 a second flow control device provided between a side of the gas-liquid separator from which the refrigerant in a liquid state is discharged and the second junction;
a third temperature sensor provided between the third heat exchanger and the second junction;
a fourth temperature sensor provided between a side of the gas-liquid separator from which the refrigerant in a liquid state is discharged and the second flow control device;
The control device includes:
In the second operation mode, a degree of subcooling of the third heat exchanger is calculated based on a detection value of the third temperature sensor and a detection value of the fourth temperature sensor;
The refrigeration cycle apparatus according to claim 4 , wherein the degree of subcooling of the third heat exchanger is controlled by adjusting opening degrees of the first flow rate control device and the second flow rate control device.
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